KR20110134460A - 가로등용 ｌｅｄ 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

적은 전력량으로 가로등에 필요한 조도를 확보하는 것이 가능하고, 재해 등의 정전 시에는, 외부의 전원(자동차의 배터리 등)으로부터 전력을 공급할 수 있는 LED 조명 기구를 제공한다. 폴의 선단에 접속 부재를 통하여 부착된 4개의 LED 조명 기구와, 상기 폴 내에 부착되며, 상기 조명 기구에 전력을 공급하는 전원 장치로 이루어지고, 상기 조명 기구는 복수의 LED 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 사각형 금속 기판을 중앙 저부에 배치하고, 그 기판의 주위로부터 광 조사 방향으로 단차부를 갖고 경사져 있는 광 반사판으로 구성되고, 상기 조명 기구는 그 후단부를 V자의 각도로 폴의 선단에 2개 대향하여 부착하고, 또한 2열 근접하여 부착된다.

Description

가로등용 ＬＥＤ 조명 장치{LED ILLUMINATION DEVICE FOR STREET LIGHT}
본 발명은, 가로등용의 조명 장치로서, 적은 소비 전력으로도 충분한 조명이 가능하고, 또한 재해 시의 정전 시에는 외부 전지(예를 들면 자동차용 배터리)로부터 전력을 공급할 수 있는 가로등용 LED 조명 장치에 관한 것이다.
종래, 도로나 포장 도로 등의 노면을 조명하는 가로등에는, 고휘도 램프나 형광 램프가 광원으로서 이용되어 왔다. 또한, 이 광원의 광을 노면에 균일하게 조사시키기 위해서 반사경이 사용되고 있다.
그 때문에, 램프를 구동시키기 위해서는 100W를 초과하는 소비 전력을 필요로 하고, 게다가 램프의 수명이 짧기 때문에 다대한 경비가 듦과 동시에, 환경 부하가 크다고 하는 문제가 있었다. 또한, 재해 등에 의한 정전 시의 효과적인 전력공급 수단이 요망되고 있다.
따라서, 복수의 발광 다이오드를 배치한 2개의 발광 유닛으로 이루어지는 조명 장치와, 이 조명 장치에 전력을 공급하는 솔라 발전 장치와, 발전된 전기를 축전하는 배터리 장치를 구비하는 안전 확보 시스템이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-277979호 공보
그러나, 상기 특허 문헌 1에 제안되어 있는 장치는, 소비 전력이 9W 이하로 설정되는 것으로, 지상으로부터 3.5m의 높이이면, 1룩스의 조도를 확보 가능하지만, 도로에 사용하는 가로등에서는 통상 8m 이상의 높이의 지주가 사용되기 때문에, 조도가 부족하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 재해 시에, 솔라 발전 장치나 풍력 발전 장치에 의한 급전은 편리하지만, 장치가 고가이며, 모든 가로등에 채용할 수 있는 것은 아니었다.
상기의 문제점을 감안하여 본 발명자들은, 소비 전력이 적은 LED 조명 기구를 복수 사용하여 최적의 부착 위치에서 일체로 구성하여, 적은 전력량으로 가로등에 필요한 조도를 확보하는 것이 가능하고, 폴 내에 설치한 전원 장치에 의해 재해 등의 정전 시에는, 외부의 전원(자동차의 배터리 등)으로부터 전력을 공급할 수 있는 가로등용 LED 조명 장치를 제공하기에 이르렀다.
이를 위해서 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치는, 폴의 선단에 접속 부재(connection tool)를 통하여 부착된 4개의 LED 조명 기구와, 상기 폴 내에 부착되며, 상기 조명 기구에 전력을 공급하는 전원 장치로 이루어지고, 상기 조명 기구는 복수의 LED 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 사각형 금속 기판을 중앙 저부에 배치하고, 그 기판의 주위로부터 광 조사 방향으로 단차부를 갖고 경사져 있는 광 반사판으로 구성되고, 상기 조명 기구는 그 후단부를 V자의 각도로 폴의 선단에 2개 대향하여 부착하고, 또한 2열 근접하여 부착되는 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 조명 기구는, 복수의 LED 소자를 금속 기판의 표면에 실장한 LED 기판을 갖고, 1조명 기구당의 소비 전력량이 25W 미만인 것을 제2 특징으로 한다.
그리고, 상기 전원 장치는, 폴 내에 부착되며, 상기 LED 조명 기구와 케이블을 통하여 접속하는 2개의 전원 유닛과, 그 전원 유닛에 외부 상용 전원과 접속하는 입력 케이블로 이루어지고, 상기 전원 유닛은 각각 2개의 LED 조명 기구와 접속하고, 또한 1개의 전원 유닛은 자동 절환 장치를 통하여 전원 변환기와 접속하여 외부 전지로부터 전력 공급을 가능하게 하고, 통상 시에는 외부 상용 전원으로부터 상기 전원 유닛을 통하여 4개의 LED 조명 기구에 전력을 공급하고, 정전 시에는 상기 자동 절환 장치를 통하여 외부 전지로부터 2개의 LED 조명 기구에 전력을 공급 가능하게 하는 것을 제3 특징으로 한다.
게다가, 상기 4개의 LED 조명 기구는, 그 기구 본체의 후단측에 커버를 더 구비하고, 또한 그 커버 표면에는 차열 도장이 실시되어 있는 것을 제4 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 조명 기구는 적어도 2개 이상이 바람직하다.
본 발명에 따른 가로등용 LED 조명 장치에 의하면, 4개의 LED 조명 기구를 폴의 선단에 그 후단부를 V자의 각도로 2개 대향하여 부착하는 구성이기 때문에, 도로용의 가로등이라도 넓은 범위를 소정의 조도로 조사할 수 있다고 하는 효과를 갖는다. 게다가, 1개당의 소비 전량이 25W 미만으로, 전력 사용량을 경감할 수 있음과 함께, 램프의 수명이 길어 경제적이며, 환경 부하가 작다.
그리고, 전원 장치는, 폴 내에 부착되며, 상기 LED 조명 기구와 케이블을 통하여 접속하는 2개의 전원 유닛과, 그 전원 유닛에 외부 상용 전원과 접속하는 입력 케이블로 구성되고, 전원 유닛은 각각 2개의 LED 조명 기구와 접속하고, 또한 1개의 전원 유닛은 자동 절환 장치를 통하여 전원 변환 장치와 접속하여 외부 전지로부터 전력 공급을 가능하게 하기 때문에, 재해 등에 의해 정전이 생겨 외부 상용 전원으로부터 조명 장치에 전력을 공급할 수 없어도, 차의 배터리 등으로부터 전력을 공급할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다. 또한, 정전이 복구되면, 4개의 LED 조명 기구 모두가 점등하기 때문에, 통전이 확인되고, 배터리로부터의 전력의 공급은 불필요하게 되어, 배터리와의 접속을 해제하면, 자동 절환 장치에 의해 자동적으로 외부 상용 전원과의 접속으로 된다.
또한, 4개의 LED 조명 기구는, 그 기구 본체의 후단측에 커버를 더 구비하고, 또한 그 커버 표면에는 차열 도장이 실시되어 있기 때문에, LED 조명 기구의 내부 온도 상승을 억제할 수 있어, 온도 상승에 의한 LED 소자의 열화 방지가 도모된다고 하는 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 가로등용 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 LED 기판을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치의 전원 장치의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치를 사용하여 지면을 조사하였을 때의 조도 분포도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가로등용 LED 조명 장치의 다른 실시예를 도시하는 측면 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시예를 나타내는 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명이 본 실시예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 도 1은 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치의 일 실시예를 도시하는 사시도, 도 2는 LED 기판의 평면도, 도 3은 LED 조명 장치의 전원 장치의 구성을 도시하는 설명도, 도 4는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치를 사용하여 지면을 조사하였을 때의 조도 분포도이다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치의 조명 기구를 도시하는 사시도로서, (a)는 4개의 LED 조명 기구를 부착한 상태를 도시하는 사시도를 나타내고, (b)는 측면도를 나타내고 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치(1)는, 가로등용의 지주(2)를 삽입 관통하여 고정하는 고정 부재(3)와, 이 고정 부재(3)에 부착 부재(4)를 통하여 부착되는 LED 조명 기구(5)와, 조명 기구 커버(도시 생략)로 구성되어 있다.
지주(2)는, 통상의 가로등용으로 사용되는 금속제 통체이며, 그 선단부가 대략 L자 형상으로 만곡하여 사각 주상의 고정 부재(3)에 삽입 관통하여 접속하고, 타단부는 지면에 고정된다. 또한 지주(2) 내부의 소정 위치에는 후술하는 전원 장치가 설치되고, 케이블 배선에 의해 LED 조명 기구(5)와 접속한다. 또한, 본 실시예에 사용한 지주(2)의 지상으로부터의 높이는 10m이다.
고정 부재(3)는, 금속제의 주상체로 이루어지며, 상기 지주(2)의 선단부를 삽입 관통하여 접속 고정되고, 고정 부재(3)의 양단부에는, 후술하는 LED 조명 기구(5)가 부착 부재(4)에 의해 경사 하방향의 광 조사로 되는 각도로, 또한 정면에서 보아 V자 형상으로 되는 위치에 각각 2개 부착된다. 본 실시예에서 부착 부재(4)에 의한 LED 조명 기구의 부착 각도는 지면에 대하여 각각 50°로 하였다.
LED 조명 기구(5)는, 일단측을 개방한 알루미늄, 철 등의 금속제 케이스(6)와, 이 케이스(6)의 저부에 부착된 사각형의 LED 기판(7)과, 이 LED 기판(7)의 주위로부터 개방부를 향하여 단차부(8)를 갖고 경사져 있는 반사판(9)으로 이루어지고, 고정 부재(3) 및 지주(2)로부터 급전용 케이블(도시 생략)을 통하여 전력이 공급되어 LED 기판(7)으로부터 광 조사된다. 이 반사판(8)은 알루미늄 표면에 고순도의 티탄 및 실리콘을 코팅하여 반사율이 90％ 이상으로 된 것이며, LED 기판(7)으로부터 조사되는 광을 효율적으로 반사하고, 또한 단차부(8)에 의해 복수의 간접 조명을 형성하여 개방부로부터 조사한다. 또한, LED 조명 기구(4)의 개방측에는 방수용의 투명판(10)이 각각 부착된다.
도 2는 LED 기판(7)을 도시하고 있고, 알루미늄 또는 철제의 기판 본체(11)에 절연체를 통하여 회로가 형성되고, 또한 LED 소자(12)가 표면에 실장되어 있다. 본 발명에 사용되는 LED 기판(7)의 소비 전력은 25W 미만이며, 4개의 LED 조명 기구(5)가 소비하는 전력 합계는 100W 미만으로 되어, 종래의 가로등용의 램프와 비교하여 매우 전력이 절약된다.
도 3은 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치의 전원 장치의 구성을 도시하고 있으며, 파선으로 둘러싸인 부분이 지주(2) 내부에 부착된 전원 장치(13)를 나타내고 있다. 도면에 도시한 바와 같이 상용 전원(14)으로부터 케이블(15)을 통하여 2개의 LED 전원 유닛(16, 16)에 접속하고, 이 LED 전원 유닛(16)으로부터 각각 급전용 케이블(17)을 통하여 LED 기판(7)에 전력이 공급된다. 이때, LED 전원 유닛(16)은 각각 2개의 LED 기판(7)과 접속하고 있고, 한쪽의 LED 전원 유닛(16)은, 자동 절환 장치(18)를 통하여 전원 변환기(DC/AC 인버터)(19)와 접속하고, 플러그 코드(20)를 통하여 배터리(21)와 접속 가능하게 되어 있다. 또한, 전원 변환기(19)를 통하여 콘센트(22)가 설치되어 AC100V가 이용 가능하게 되어, 예를 들면 휴대 전화 등의 충전기용으로 이용할 수 있다.
상기의 구성의 전원 장치(13)를 사용한, 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치의 동작을 설명하면, 통상 시에는 상용 전원(14)으로부터 AC100V 혹은 200V의 전력이, 케이블(15)을 통하여 LED 전원 유닛(16)에 보내어지고, 또한 급전용 케이블(17)을 통하여 LED 기판(7)에 공급되어 모든 LED 조명 기구가 점등한다. 그리고, 지진 등에 의한 정전이 발생하여, 상용 전원으로부터의 전력을 공급할 수 없는 경우에는, 작업자는 지주로부터 플러그 코드(20)를 빼내어 자동차 등의 배터리(21)와 접속을 행한다. 이 접속 조작에 의해 자동 절환 장치(18)가 기동하여 자동적으로 상용 전원(14)과의 접속으로부터 배터리(21)와의 접속으로 절환되어, 배터리(21)의 직류 전력이 전원 변환기(19)에 의해 직류로부터 교류로 변환되어 LED 전원 유닛(16)에 공급되고, 또한 접속되어 있는 2개의 LED 기판(7)에 공급된다. 즉 자동차용의 배터리(21)에 의해 2개의 LED 조명 기구를 점등시키는 것이 가능하게 된다.
정전이 복구되면, 상용 전원(14)으로부터 전력 공급이 재개되어, 급전용 케이블(17)을 통하여 LED 전원 유닛(16)에 전력이 공급되어, 점등하지 않은 2개의 LED 조명 기구도 점등하여, 모든 LED 조명 기구로부터 광 조사가 재개되기 때문에, 작업자는 정전이 복구된 것을 확인할 수 있다. 그리고 플러그 코드(20)와 외부 배터리(21)와의 접속을 해제함으로써, 자동 절환 장치(18)가 기동하여 자동적으로 배터리(21)와의 접속으로부터 상용 전원(14)과의 접속으로 절환되어, 상용 전원(14)에 의해 모든 LED 조명 기구가 점등한다.
도 4는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치를 지상으로부터 10m의 높이에 설치한 상태에서 점등시켜 지면을 조사하였을 때의 조도 분포도를 나타내는 도면이며, 도면 중의 숫자는 조도를 나타내고, 단위는 lx(룩스)이다. 또한, 세로, 가로의 길이는 각각 50m이고, 파선의 사각의 1변은 2m이다. 또한, 사용한 LED 조명 기구의 소비 전력은 99W이다.
측정을 행한 결과, 최대 조도는 32.96lx, 최소 조도는 0.01lx이었다. 또한, 좌우 25m의 위치에서 1.2lx 이상으로, 가로등용 조명 장치로서 충분히 사용할 수 있는 것이다.
상기의 구성으로 이루어지는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치는, 소비 전력이 적은 LED 조명 기구를 사용하고 있기 때문에, 전력 사용량을 경감할 수 있음과 함께, 램프의 수명이 길어 경제적이며, 환경 부하가 작다. 게다가 4개의 LED 조명 기구를 폴의 선단에 그 후단부를 V자의 각도로 2개 대향하여 부착하는 구성이기 때문에, 도로용의 가로등이라도 넓은 범위를 소정의 조도로 조사할 수 있다. 또한, 상용 전력과 자동차용 배터리 등을 자동 절환 장치에 의해 절환하여 사용할 수 있기 때문에, 재해 시의 정전 시에 바람직하게 사용된다.
도 5는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치(1)의 다른 실시예를 도시하고 있으며, 도면에 도시한 바와 같이 LED 조명 기구(5)의 케이스(6)의 후단측에는, 금속제의 커버(23)가 각각 부착되어 있고, 이 커버(23)와 고정 부재(3)의 표면에는 차열 도료(도시 생략)가 도포되어 있다.
상기의 구성으로 이루어지는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치를 사용하여, 주위 환경 온도의 상승에 의한 LED 기판에 대한 영향 확인 테스트를 행하였다. 가열 수단으로서 투광기를 사용하고, LED 조명 기구의 커버면측으로부터 가열을 행하였다. 또한, 비교예로서 통상의 도장을 행한 것을 사용하고, 또한 측정은 도 5에 도시한 A, B, C, D의 위치에서 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치는, 일사 등의 외부 환경 온도 상승이 있어도 LED 기판의 상승을 억제하는 것이 가능하여, LED 소자의 열화 방지가 가능하다.
이상의 구성으로 이루어지는 본 발명의 가로등용 LED 조명 장치는, 소비 전력이 적은 LED 조명 기구를 복수 사용하여 최적의 부착 위치에서 일체로 구성하여, 적은 전력량으로 가로등에 필요한 조도를 확보하는 것이 가능하고, 폴 내에 설치한 전원 장치에 의해 재해 등의 정전 시에는, 외부의 전원(자동차의 배터리 등)으로부터 전력을 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 가로등용 LED 조명 장치에 의하면, 소비 전력이 적은 LED 조명 기구를 복수 사용하여 최적의 부착 위치에서 일체로 구성하여, 적은 전력량으로 가로등에 필요한 조도를 확보하는 것이 가능하고, 폴 내에 설치한 전원 장치에 의해 재해 등의 정전 시에는, 외부의 전원(자동차의 배터리 등)으로부터 전력을 공급할 수 있는 가로등용 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.
1 : 가로등용 LED 조명 장치
2 : 지주
3 : 고정 부재
4 : 부착 부재
5 : LED 조명 기구
6 : 케이스
7 : LED 기판
8 : 단차부
9 : 반사판
10 : 투명판
11 : 기판 본체
12 : LED 소자
13 : 전원 장치
14 : 상용 전원
15 : 케이블
16 : LED 전원 유닛
17 : 급전용 케이블
18 : 자동 절환 장치
19 : 전원 변환기
20 : 플러그 코드
21 : 배터리
22 : 콘센트
23 : 커버

Claims (5)

  1. 가로등용의 조명 장치로서, 폴의 선단에 접속 부재(金具)를 통하여 부착된 4개의 LED 조명 기구와, 상기 폴 내에 부착되며, 상기 조명 기구에 전력을 공급하는 전원 장치로 이루어지고, 상기 조명 기구는 복수의 LED 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 사각형 금속 기판을 중앙 저부에 배치하고, 그 기판의 주위로부터 광 조사 방향으로 단차부를 갖고 경사져 있는 광 반사판으로 구성되고, 상기 조명 기구는 그 후단부를 V자의 각도로 폴의 선단에 2개 대향하여 부착하고, 또한 2열 근접하여 부착되는 것을 특징으로 하는 가로등용 LED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LED 조명 기구는, 복수의 LED 소자를 금속 기판의 표면에 실장한 LED 기판을 갖고, 1조명 기구당의 소비 전력량이 25W 미만인 것을 특징으로 하는 가로등용 LED 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 장치는, 폴 내에 부착되며, 상기 LED 조명 기구와 케이블을 통하여 접속하는 2개의 전원 유닛과, 그 전원 유닛에 외부 상용 전원과 접속하는 입력 케이블로 이루어지고, 상기 전원 유닛은 각각 2개의 LED 조명 기구와 접속하고, 또한 1개의 전원 유닛은 자동 절환 장치를 통하여 전원 변환기와 접속하여 외부 전지로부터 전력 공급을 가능하게 하고, 통상 시에는 외부 상용 전원으로부터 상기 전원 유닛을 통하여 4개의 LED 조명 기구에 전력을 공급하고, 정전 시에는 상기 자동 절환 장치를 통하여 외부 전지로부터 2개의 LED 조명 기구에 전력을 공급 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가로등용 LED 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 4개의 LED 조명 기구는, 그 기구 본체의 후단측에 커버를 더 구비하고, 또한 그 커버 표면에는 차열 도장이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 가로등용 LED 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 LED 조명 기구는, 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 하는 가로등용 LED 조명 장치.
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