WO2011126233A1 - Ｌｅｄ 가로등 - Google Patents

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WO2011126233A1
WO2011126233A1 PCT/KR2011/002201 KR2011002201W WO2011126233A1 WO 2011126233 A1 WO2011126233 A1 WO 2011126233A1 KR 2011002201 W KR2011002201 W KR 2011002201W WO 2011126233 A1 WO2011126233 A1 WO 2011126233A1
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WO
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led
heat sink
light
street light
protective cover
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/002201
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English (en)
French (fr)
Inventor
길제이슨
정상동
유도행
이윤나
이재영
Original Assignee
주식회사 아모럭스
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Publication date
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Priority claimed from KR1020110019588A external-priority patent/KR101278264B1/ko
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Priority to US13/639,899 priority patent/US20130094208A1/en
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Priority to EP11766084.5A priority patent/EP2557360B1/en
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    • F21S8/08—Lighting devices intended for fixed installation with a standard
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    • F21S8/088—Lighting devices intended for fixed installation with a standard of high-built type, e.g. street light with lighting device mounted on top of the standard, e.g. for pedestrian zones
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    • F21V7/0008—Reflectors for light sources providing for indirect lighting
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    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/10—Outdoor lighting
    • F21W2131/103—Outdoor lighting of streets or roads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED street light, and more particularly, to a post top type LED street light which can implement an LED light having high heat emission efficiency and favorable for light distribution while maintaining the circular shape of a general post top street light.
  • a post top type street light has a structure in which a street light is installed at the top of a post (top), and an incandescent lamp, a metal halide, and an HPS are installed inside a glass tube and a glare ring outside the glass tube. ), Or louver is installed separately, or the glass tube is semi-transparent to prevent glare by covering the light source of the lamp.
  • Such conventional post top street lamps have lower lighting efficiency than incandescent lamps, metal halides, etc., which are adopted as light sources, and nowadays, LED post top street lamps have been developed that replace existing light sources with LEDs.
  • the heat generated from the LED is accumulated inside the PCB of the polygon in which the LED is mounted, and the heat is difficult to discharge to the upper side of the polygon PCB. Therefore, the light distribution illuminating a large area can be solved, but failure of the LED or deterioration of efficiency may occur due to the heat generation problem.
  • the LED is installed in the head portion of the post-top street light to produce a slight advantage in heat dissipation, but in this case, the light of the LED is directed downward only, which would be disadvantageous to implement the desired light distribution.
  • the present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to use a heat sink extending from the inside to the outside where the LED is installed while maintaining the original shape of a post-top street light that is already installed, and the heat dissipation efficiency is high. It is to provide a post top LED street light that can realize the LED lighting advantageous for light distribution.
  • Another object of the present invention is to provide an LED street light having an assembly structure that is easy to maintain and repair the power drive and the AC / DC converter.
  • Another object of the present invention by using a bowl-shaped protective cover according to the angle of installation of the LED arbitrarily set the appearance angle of the protective cover to increase the transmittance of light LED street light that can implement a high efficiency light distribution curve To provide.
  • Still another object of the present invention is to provide a LED street light that can produce a variety of designs of LED street light by implementing the emotional lighting.
  • the present invention is a connection member disposed on the upper end; A transparent or translucent protective cover disposed above the connection member; At least one LED module surrounded by the protective cover; And a heat sink disposed at an upper side of the protective cover to form an accommodation space for accommodating the LED module together with the connection member, and the LED module mounted on the lower side of the LED module to radiate heat to the outside. It provides an LED street light comprising a.
  • the present invention further includes an upper cover detachably coupled to an upper side of the heat sink and forming an accommodation space between the heat sinks, and a power supply device for the LED module may be disposed in the accommodation space.
  • the heat sink is detachably supported by a plurality of support rods connected vertically to the connection member through a connection bolt, and the upper cover may be installed on the heat sink by a fixing bolt fastened to the connection bolt.
  • the present invention may further include a reflector disposed between the heat sink and the upper cover, or disposed between the protective cover and the heat sink, and having a larger diameter than the heat sink.
  • the glare blocking member is preferably set to a height corresponding to the position where the LED module is installed.
  • the LED module includes at least one LED package, and a plurality of blocks having an inclined surface on which the LED package is installed and fixed to the bottom of the heat sink, wherein the inclined surface of the block implements a desired light distribution curve through the LED module.
  • the LED module preferably includes a plurality of LED packages and polygonal blocks fixed to the bottom surface of the heat sink, each of which has an inclined surface on which the LED package is installed.
  • glare blocking member surrounding the upper outer circumference of the protective cover, wherein the lower end of the glare blocking member is set to correspond to the point that the tilt angle and the cut-off angle for the LED package of the LED module match. desirable.
  • the heat sink may include a base plate on a flat plate on which the at least one LED module is installed; And a plurality of heat dissipation fins radially protruding from the top and bottom surfaces of the base plate.
  • the plurality of heat dissipation fins may include outer heat dissipation fins arranged on the outer top and bottom surfaces of the base plate.
  • the plurality of heat dissipation fins may further include an inner heat dissipation fin arranged on an inner upper surface of the base plate.
  • the present invention further includes at least one auxiliary LED installed on the upper surface of the base plate, the top cover may be formed with a plurality of light passing holes to produce the emotional lighting through the auxiliary LED.
  • the present invention further includes at least one auxiliary LED installed on the upper surface of the base plate, the upper cover may be made of a transparent or translucent synthetic resin.
  • the protective cover may be formed in a bowl shape so that light emitted from the LED package is incident vertically.
  • the present invention preferably further comprises a plurality of support rods that are connected to both ends between the connection member and the heat sink to the outside of the protective cover to fix the protective cover disposed between the connection member and the heat sink.
  • the present invention is a connection member disposed on the upper end; A transparent or translucent protective cover disposed above the connection member; A heat sink disposed on an upper side of the protective cover and fixed by a plurality of support rods extending from the connection member to the outside of the protective cover, and configured to radiate heat to the outside; At least one LED module mounted on a lower side of the heat sink and surrounded by the protective cover; And an upper cover detachably coupled to an upper side of the heat sink and forming an accommodating space therebetween, wherein the heat sink has an outer circumferential portion extending outward of the protective cover to radiate heat of the LED module to the outside. It provides an LED street light, characterized in that the heat radiation fin is installed.
  • the present invention may further include a reflector disposed between the heat sink and the upper cover and having a larger diameter than the heat sink.
  • the present invention may further include a glare blocking member surrounding the upper outer circumference of the protective cover.
  • the present invention further includes at least one auxiliary LED installed on the upper surface of the heat sink, the upper cover may be made of a transparent or translucent synthetic resin.
  • the present invention is the heat sink is supported detachably through a connecting bolt to a plurality of support rods installed in the connecting member, the upper cover is detachably installed on the heat sink by a fixing bolt fastened to the connecting bolt.
  • a connecting bolt to a plurality of support rods installed in the connecting member
  • the upper cover is detachably installed on the heat sink by a fixing bolt fastened to the connecting bolt.
  • the present invention is installed on top of the connecting member is a reflector for reflecting light emitted downward from the LED module; And a wiring tube extending from the upper end of the reflector to the heat sink and passing through the power cable.
  • the present invention it is possible to effectively dissipate heat generated in the LED module by using a heat sink extending from the inside to the outside where the LED is installed while maintaining the circular shape of the post top street lamp, and at the bottom of the heat sink.
  • Multiple LED modules installed in various arrangements have the advantage of enabling various light distributions.
  • the present invention adopts a structure in which a power drive (not shown) and an AC / DC converter are disposed inside the upper cover and the top cover is simply separated from the upper side of the heat sink, thereby providing a power drive (not shown) or alternating current. Easy maintenance and repair of DC converter.
  • the appearance angle of the protective cover is arbitrarily set according to the angle at which the LED is installed, thereby realizing a high efficiency light distribution curve by increasing the light transmittance, and at various angles.
  • the light distribution curve design can be easily made by using a plurality of LED modules installed.
  • the present invention includes a plurality of auxiliary LEDs disposed on the upper side of the heat sink and forms a plurality of light through holes in the upper cover, or by making a transparent or various colors of acrylic to form various forms of emotional lighting in addition to direct lighting. It also has the advantage that lighting can be produced.
  • FIG. 1 is an assembled perspective view showing an LED street light according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an LED street light according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a side view showing an LED street light according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 3;
  • FIG. 6 is a perspective view showing an LED module installed on the bottom surface of the heat dissipation member
  • FIG. 7A and 7B are side and perspective views illustrating an LED street light according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are side and perspective views illustrating an LED street light according to a third embodiment of the present invention.
  • 8C is a perspective view illustrating an example in which a plurality of small light passing holes are formed in a glare blocking member
  • 9A and 9B are side and perspective views illustrating an LED street light according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 10A is a side view showing an LED street light according to a fifth embodiment of the present invention.
  • 10B is a longitudinal sectional view showing the LED street light according to the fifth embodiment of the present invention.
  • 11A is a perspective view of an LED street light according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a perspective view of the heat sink by removing the reflector in FIG. 11A;
  • FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 11A;
  • FIG. 11D is a schematic diagram showing a light distribution curve represented by LED modules arranged as in FIG. 11C;
  • 11E is a diagram showing an example of another arrangement of the LED module.
  • FIG. 11F is a schematic diagram showing a light distribution curve represented by LED modules arranged as shown in FIG. 11E.
  • the LED street light 100 includes a connection member 10, a protective cover 50, a heat sink 70, an upper cover 80, and a plurality of LED modules 90.
  • Fixing portions 10a, 10b, and 10c into which the lower ends of the plurality of support rods 11a, 11b, and 11c are inserted and fixed are protruded along the outer circumference, and the upper end of the strut 1 is inserted into the connecting member 10.
  • An insertion portion 10d to be fixed is formed to protrude.
  • the plurality of support rods 11a, 11b, 11c support the heat sink 70 together.
  • the plurality of support rods 11a, 11b, 11c are shown to be provided with three, it is particularly limited if two or more so as not to interfere with the light distribution according to the purpose and installation environment for the LED street light 100 is installed There is no.
  • the plurality of support rods 11a, 11b, and 11c may prevent the light emitted from the LED package 95 of the LED module 90 from being shadowed by the interference of the support rods 11a, 11b, and 11c. It is desirable to position at a point away from the direct illumination position.
  • the upper portion of the connecting member 10 is provided with a substantially conical reflector 14.
  • the reflector 14 reflects light emitted downward from the LED module 90 toward the road or sidewalk.
  • a wiring tube 16 to which the bottom and the top are fastened is disposed.
  • the wiring tube 16 serves as a passage for guiding the power lines 12a and 12b disposed along the inside of the support 1 to the AC / DC converter 13 disposed inside the upper cover 80.
  • the wiring conduit 16 may have various colors in consideration of the naked eye visible from the outside through the protective cover 50 to enable various designs of the post top street light.
  • the protective cover 50 is disposed between the connection member 10 and the heat sink 70 to protect the LED module 90.
  • the protective cover 50 is made of transparent or translucent glass or transparent synthetic resin so that the light emitted from the LED module 90 can pass.
  • the transparent synthetic resin may be a high strength acrylic resin (PMMA) or polycarbonate (PC).
  • the protective cover 50 is formed in a cylindrical shape, the cross section may be made of any one of a polygonal shape such as a circle, oval or triangle, square. Except for the fifth embodiment according to the present invention, the protective cover 50 is illustrated as having a cylindrical shape.
  • the protective cover 150 applied to the fifth embodiment has a bowl shape to prevent reflection of light generated from the LED and maximize transmittance.
  • the heat sink 70 has a base plate 71 to which the LED module 90 is fastened and fixed to the bottom by a piece, and a plurality of outer sides symmetrically disposed on the outside of the top and bottom surfaces of the base plate 71. It has the heat radiation fins 73a and 73b.
  • the base plate 71 and the plurality of outer heat dissipation fins 73a and 73b are illustrated as being integrally formed, they may be manufactured to be separated from each other.
  • the base plate 71 is formed with a flat bottom surface 71c to facilitate the installation of the LED module 90.
  • a bulky component such as the LED module 90 is not disposed at the center portion of the upper surface 71d of the base plate 71, a free area can be secured relatively compared to the bottom of the base plate 71. . Therefore, a plurality of inner heat dissipation fins 73c may be formed at the center of the upper surface of the base plate 71 to expand the heat dissipation area, thereby improving heat dissipation performance.
  • the base plate 71 is formed with an insertion hole 71a into which the upper end of the wiring tube 16 is inserted in the center thereof, and from both sides of the base plate 71 from a power drive (not shown) installed inside the upper cover 80.
  • a pair of wire passing holes 71b through which the wires 21 and 23 led to the LED module 90 pass through are formed.
  • the plurality of heat dissipation fins 73a, 73b, and 73c are arranged substantially radially at predetermined intervals, such as the inner heat dissipation fins 73c, in consideration of cooling efficiency, or at a predetermined angle in a direction from the center as the outer heat dissipation fins 73a and 73b. It may be formed in an inclined state. The arrangement interval and angle may be variously changed to maximize the heat dissipation efficiency in consideration of the installation environment of the LED street light, for example, the air volume, temperature and the like.
  • the upper cover 80 is detachably installed by a plurality of fixing bolts 82 on the heat sink 70.
  • the plurality of fixing bolts 82 are respectively inserted through the insertion holes 81a of the flange portion 81 protruding along the outer circumference of the upper cover 80.
  • the plurality of fixing bolts 82 are fastened to the connecting bolts 83 for fastening and fixing the heat sinks 70 to the upper ends of the plurality of support rods 11a, 11b, and 11c, respectively. Accordingly, even if the plurality of fixing bolts 82 are released to separate the upper cover 80 from the heat sink 70, the heat sink 70 is directly supported by the plurality of connection bolts 83, and thus, the plurality of support rods 11a and 11b. It is fixed to 11c). Therefore, when the power drive (not shown) or the AC / DC converter 13 disposed inside the top cover 80 is maintained, only the top cover 80 may be separated from the heat sink 70 to perform the work. .
  • the plurality of connection bolts 83 is formed with a rotation preventing surface (83a) in contact with the heat sink (70) on a part of the outer circumference so as not to rotate together with the fixing bolts 82 when fastening and detaching the fixing bolts 82.
  • the plurality of connecting bolts 83 are formed with a screw groove 83b to which the fixing bolts 82 are fastened at the upper end, and the coupling grooves 11d and 11e at the upper ends of the plurality of supporting rods 11a, 11b, and 11c at the lower end thereof.
  • a screw portion 83c fastened to 11f is formed.
  • a power driver such as a constant current circuit and an AC / DC converter 13 are provided inside the upper cover 80.
  • a power driver (not shown) is electrically connected to the LED module 90 through a predetermined wire, and the AC / DC converter 13 is connected to the power lines 12a and 12b.
  • the AC / DC converter 13 preferably uses a switching mode power supply (SMPS). If necessary, the power driver and AC / DC converter can be integrated into one power supply.
  • SMPS switching mode power supply
  • the LED module 90 includes a block 91 having a plurality of inclined surfaces 93 and a plurality of LED packages 95 coupled to each inclined surface 93 of the block 91.
  • the block 91 has a substantially hexagonal shape and the LED package 95 is fixedly installed on each of the six inclined surfaces 93.
  • a plurality of extension ribs 92 are formed at an upper end of the block 91 at substantially the same angle, and fastening bolts 92a penetrate through the extension ribs 92 so that the block 91 is heatsink 70. Makes it possible to install fixed on the bottom of the.
  • This LED package 95 is composed of at least one LED and a metal PCB capable of withstanding the heat generation temperature of the LED and simultaneously absorbing the heat of the LED.
  • the LED package 95 is disposed radially, as shown in Figure 6, this arrangement is suitable for light distribution to illuminate a large space, such as a park, parking lot. However, in order to illuminate narrow and long places such as sidewalks, bicycle roads, and automobile roads in addition to such a wide place, the LED package 95 may be disposed only on the side facing the road, and a light distribution curve suitable for illuminating the road may be provided. It is preferable to appropriately form the installation angle of the LED package 95 or the angle of the inclined surface 93 to have.
  • the present invention can produce light distribution suitable for suitable lighting conditions according to places, and maximize light efficiency while optimizing light distribution by concentrating lighting only where necessary.
  • the LED module 90 of the above embodiment illustrates the use of one hexagonal block 91 having six inclined surfaces 93 to mount a plurality of LED packages 95 to the heat sink 70.
  • the present invention is not particularly limited thereto, and for example, a plurality of unit blocks having one inclined surface on which one LED package is mounted may be configured.
  • the LED street light 100a according to the second embodiment further includes a reflector plate 40 in the LED street light 100 of the first embodiment.
  • the reflector plate 40 is fixedly installed between the heat sink 70 and the upper cover 80, and reflects the light directed upward from the light emitted from the LED package 95 to the lower side, that is, the road or sidewalk, light pollution. Block and improve the light efficiency.
  • the LED street light 100b according to the third embodiment is the same as the configuration of the LED street light 100a of the second embodiment, and further includes a glare blocking member 60.
  • the glare blocking member 60 is disposed along the outer circumference of the protective cover 60 in a substantially cylindrical shape so as to prevent glare from being caused by the light of the LED package 95 directly irradiated to the driver and the pedestrian. .
  • the glare blocking member 60 is formed with a plurality of extension ribs 61 to which the piece 63 is fastened to the end to fix the piece 63 to the lower portion of the heat sink 70.
  • the glare blocking member 60 has a tilt line and a cut off line of the LED package 95 to maximize the anti-glare efficiency while minimizing the restriction of the amount of light emitted from the LED package 95. It is preferable to set the point where the lines cross each other to coincide with the lower end of the glare blocking member 60.
  • the tilt angle of the LED package 95 represents a downward angle at which the LED package 95 is set from the horizontal to the ground, that is, the inclination angle of the inclined surface 93 of the block 91, and the cutoff angle represents the viewing angle.
  • the glare blocking member 60 may be formed of a translucent or acrylic material having a variety of colors to have a soft feeling to improve the design surface.
  • the glare blocking member 60a may also be formed with a plurality of small light passing holes 63.
  • the plurality of light passing holes 63 maintain an antiglare effect. In order to form a diameter gradually decreases toward the light passing hole disposed from the top to the bottom. The light leaking through the plurality of light passing holes 63 may induce emotional lighting to emphasize the design side of the LED street light 100b itself rather than direct lighting.
  • the LED street light 100c according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the LED street light 100a of the second embodiment, except that the installation position of the reflector 40 is provided below the heat sink 70.
  • the light directed upward among the light emitted from the LED package 95 reflects downward, that is, roads or sidewalks, thereby blocking light pollution and enhancing light efficiency.
  • the heat sink 70 since the heat sink 70 is not covered by the reflector 40 and exposed to snow or rain, the heat sink 70 may be cooled by snow and rain, thereby maximizing a heat dissipation effect.
  • a glare blocking member 60 such as the LED street light 100b of the third embodiment, in which case the glare blocking member 60 is disposed directly under the reflector plate 40 to provide an LED. It is preferable to set the position corresponding to the height of the module 90.
  • the LED street light 100d according to the fifth embodiment is mostly the same as the configuration of the LED street light 100 of the first embodiment, except that the point further including the reflector 140 and the shape of the protective cover 150 are different. There is a difference.
  • the reflector plate 140 is integrally formed along the outer periphery of the upper cover 80.
  • an auxiliary LED (not shown) that emits light of various colors is installed on the upper surface of the base plate 71 of the heat sink 70 and synthetic resin such as acrylic having opaque or various colors is used on the upper cover 80.
  • synthetic resin such as acrylic having opaque or various colors is used on the upper cover 80.
  • it may implement a sensitized light emitted by the reflector 140 toward the road or sidewalk.
  • the auxiliary LED in order to facilitate the installation of the auxiliary LED, it may be used in a state in which the inner heat dissipation fin 73c is removed.
  • the upper cover 80 may be made of a high strength acrylic resin having a transparent or various colors instead of perforating a plurality of light passing holes.
  • the protective cover 150 may have a substantially bowl shape, and may optionally set an external angle of the protective cover 150 according to the angle at which the LED package 95 is installed and the lens angle of the LED. That is, the protective cover 150 forms a rounding part 151 having a predetermined angle at a lower edge thereof, and as a result, light emitted from the LED package 95 is set to enter the protective cover 150 perpendicularly. By minimizing the light reflected by the light transmission efficiency can be improved to implement a high efficiency light distribution curve.
  • the protective cover 150 may be made of a transparent synthetic resin, and particularly preferably made of high strength acrylic resin (PMMA) or polycarbonate (PC) having good transmittance and strength.
  • PMMA high strength acrylic resin
  • PC polycarbonate
  • the LED street light 100e according to the sixth embodiment is different from the other embodiments in that the protective cover is composed of two pieces, the top and the bottom of the heat sink 70.
  • the protective cover is separated into the first and second protective covers 51 and 53.
  • the first protective cover 51 is disposed between the connection member 10 and the heat sink 70
  • the second protective cover 53 is disposed between the heat sink 70 and the reflector plate 40. Accordingly, the heat sink 70 is disposed to cross the first and second protective covers 51 and 53.
  • the glare blocking member 60 is provided with a curved reflector 61 having a predetermined curvature inside, so that the glare blocking member 60 among the light emitted from the LED package 95 of the LED module 90.
  • the light efficiency can be improved by reflecting the light blocked by).
  • the heat sink 70 includes a base plate 71 in which a plurality of LED modules 90 are fastened and fixed by a piece to a bottom surface thereof, and radially on an upper surface of the base plate 71. It includes a plurality of heat dissipation fins 73 'arranged at intervals.
  • An upper side of the plurality of heat dissipation fins 73 ′ is provided with an annular recess 70a in which a lower end portion of the second protective cover 53 is inserted and fixed.
  • the plurality of LED modules 90 each have a block 91 having an inclined surface 93 mounted on and in contact with the base plate 71 of the heat sink 70, and each of the blocks 91 includes a plurality of LED modules 90. It includes a plurality of LED packages 95 coupled to the inclined surface (93).
  • the inclined surface 93 is formed to be inclined at an angle corresponding to the tilt angle at the position where each block 91 is disposed.
  • each of the LED module 90 Is preferably arranged radially as shown in Fig. 11E.
  • a plurality of LED blocks 90 are variously arranged on the bottom of the base plate 71, and the desired illumination is provided by using the block 91 having the inclined surfaces corresponding to various tilt angles. It is possible to produce a light distribution curve appropriate to the conditions.
  • various light distribution curves may be realized through the plurality of LED modules 90 installed in various arrangements on the bottom of the heat sink 70, and the heat sink 70 is disposed above the glare blocking member 60. By doing so, it is possible to effectively dissipate heat generated from the LED module 90 while maintaining the circular shape of the post top street lamp.
  • the post top LED street lamps 100, 100a, 100b, 100c, and 100d according to the first to sixth embodiments of the present invention as described above are various through a plurality of LED modules installed in various arrangements on the bottom of the heat sink 70.
  • the light distribution may be implemented, and the heat generated from the LED module 90 may be effectively released through the heat sink 70 while maintaining the circular shape of the post top street lamp.
  • the present invention employs a Glare Ring member 60 utilizing a Cutoff Angle to minimize glare loss and glare, while providing a curved reflection plate 61 therein to provide a Glare Block member ( The light efficiency can be improved by reflecting the light blocked by 60).
  • the present invention by forming a plurality of light passing holes in the glare blocking member 60, or made of acrylic having an opaque or a variety of colors, it is possible to implement the emotional lighting in addition to direct lighting.
  • Such emotional lighting can be produced in various ways through a plurality of auxiliary LEDs 97 disposed above the heat sink.
  • the LED street lamp is a post-top structure street lamp is installed directly on the upper end of the pillar, but instead of the upper end of the pillar is used in such a way that the arm or extending from the strut is connected to the upper reflector Applicable
  • the present invention can be widely applied to LED street lamps that require high efficiency heat dissipation and various light distribution, including general post top street lamps.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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Abstract

본 발명은 일반적인 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 유지하면서 열방출 효율이 높고 배광에 유리한 LED 조명을 구현할 수 있는 LED 가로등에 관한 것이다. 상기 본 발명은 지주 상단에 배치된 연결부재; 상기 연결부재 상측에 배치된 투명 또는 반투명인 보호커버; 상기 보호커버에 의해 둘러싸인 적어도 하나의 LED 모듈; 및 상기 보호커버의 상측에 배치되어 상기 연결부재와 함께 LED 모듈을 수용하는 수용공간을 형성하고, 상기 LED 모듈의 열을 외부로 방열하도록 상기 LED 모듈이 하측면에 장착된 히트싱크(heat sink)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 가로등
본 발명은 LED 가로등에 관한 것으로, 특히 일반적인 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 유지하면서 열방출 효율이 높고 배광에 유리한 LED 조명을 구현할 수 있는 포스트 탑 타입 LED 가로등에 관한 것이다.
일반적으로 포스트 탑 타입 가로등(Post Top Light)은 포스트의 상부(탑)에 가로등이 설치된 구조를 가지는 것으로, 유리관 안쪽으로 백열등, 메탈 할라이드, HPS 등이 장착되고 유리관 바깥쪽으로는 글래어 링(Glare Ring)이나 루버(Louver)를 별도로 설치하거나 유리관을 반투명(Frosted) 처리하여 램프의 광원을 가림으로써 글래어(Glare)를 방지한다.
이와 같은 종래의 포스트 탑 가로등은 광원으로 채택한 백열등, 메탈 할라이드 등의 조명효율이 LED에 비해 낮기 때문에 요즘에는 기존의 광원을 LED로 대체한 LED 포스트 탑 가로등이 개발되고 있다.
이 경우 LED에서 발생한 열은 LED가 실장되는 다각형의 PCB 안쪽에 축적되는데 이 열이 다각형 PCB의 상부 측으로 배출이 어려운 구조로 이루어진다. 따라서 넓은 면적을 비추는 배광은 해결할 수 있으나, 상기 발열문제로 인한 LED의 고장이나 효율의 저하가 야기될 수 있다.
한편, 상기 발열문제를 개선하기 위해 LED를 포스트 탑 가로등의 헤드부분에 설치하여 열 방출에 다소 유리하도록 제작하고는 있으나, 이 경우 LED의 빛이 하 방으로만 향해 있어 원하는 배광을 구현하는데 불리할 뿐만 아니라, 광 효율까지 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제는 비대칭 렌즈를 이용한 배광을 통해 해결할 수도 있지만, 이 경우에도 역시 하방으로 발산되는 광량이 많아 효율 증가에 별다른 효과를 기대하기 어렵다.
본 발명은 이러한 사정을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 기 설치되어 있는 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 그대로 유지하면서 LED가 설치된 내측에서 외측으로 연장된 히트싱크를 이용하여 열의 방출효율이 높고 배광에 유리한 LED 조명을 구현할 수 있는 포스트 탑 LED 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 파워 드라이브 및 교류/직류 변환장치의 유지, 보수가 용이한 조립구조를 갖는 LED 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 보울(bowl) 형상의 보호커버를 사용함에 따라 LED가 설치되는 각도에 따라 보호커버의 외형 각도를 임의로 설정함으로써 빛의 투과율을 높여 고효율의 배광곡선을 구현할 수 있는 LED 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 감성조명을 구현함으로써 LED 가로등의 다양한 디자인을 연출할 수 있는 LED 가로등을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 지주 상단에 배치된 연결부재; 상기 연결부재 상측에 배치된 투명 또는 반투명인 보호커버; 상기 보호커버에 의해 둘러싸인 적어도 하나의 LED 모듈; 및 상기 보호커버의 상측에 배치되어 상기 연결부재와 함께 LED 모듈을 수용하는 수용공간을 형성하고, 상기 LED 모듈의 열을 외부로 방열하도록 상기 LED 모듈이 하측면에 장착된 히트싱크(heat sink)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등을 제공한다.
상기 본 발명은 상기 히트싱크 상측에 분리 가능하게 결합되며 히트싱크와의 사이에 수용공간을 형성하는 상부커버를 더 포함하며, 상기 수용공간에는 LED 모듈에 대한 전원공급장치가 배치될 수 있다.
상기 히트싱크는 상기 연결부재에 수직으로 연결된 다수의 지지로드에 연결볼트를 통해 분리 가능하게 지지되며, 상기 상부커버는 상기 연결볼트에 체결되는 고정볼트에 의해 상기 히트싱크에 설치될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 히트싱크와 상기 상부커버 사이에 배치되거나, 상기 보호커버와 상기 히트싱크 사이에 배치되며, 상기 히트싱크보다 더 큰 지름으로 이루어지는 반사판을 더 포함할 수 있다.
이 경우 상기 보호커버의 외주 일부를 감싸는 글래어 차단부재를 더 포함하는 것도 가능하며, 상기 글래어 차단부재는 상기 LED 모듈이 설치되는 위치에 대응하는 높이로 위치 설정되는 것이 바람직하다.
상기 LED 모듈은, 적어도 하나의 LED패키지와, 상기 LED패키지가 설치되는 경사면을 가지며 상기 히트싱크 저면에 고정되는 다수의 블록을 포함하며, 상기 LED 모듈을 통해 원하는 배광곡선을 구현하도록 상기 블록의 경사면은 미리 설정된 틸트(tilt) 각도를 가지며, 상기 배광곡선에 대응하는 방향으로 상기 히트싱크 저면에 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 모듈은, 다수의 LED패키지와, 각각의 면마다 상기 LED패키지가 설치되는 경사면을 가지며 상기 히트싱크 저면에 고정되는 다각형 블록을 포함하는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 보호커버의 상측 외주를 감싸는 글래어 차단부재를 더 포함하며, 상기 글래어 차단부재의 하단은 상기 LED 모듈의 LED패키지에 대한 틸트 각도와 컷오프 각도가 일치되는 지점에 대응하여 설정되는 것이 바람직하다.
상기 히트싱크는 상기 적어도 하나의 LED 모듈이 저면에 설치되는 평판 상의 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트의 상면 및 저면에 방사상으로 돌출 형성된 다수의 방열핀을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 다수의 방열핀은 상기 베이스 플레이트의 외측 상면 및 저면에 배열되는 외측 방열핀을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 다수의 방열핀은 상기 베이스 플레이트의 내측 상면에 배열되는 내측 방열핀을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되는 적어도 하나의 보조 LED를 더 포함하며, 상기 상부커버는 상기 보조 LED를 통해 감성조명을 연출할 수 있도록 다수의 광통과공이 형성될 수 있다.
더욱이, 본 발명은 상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되는 적어도 하나의 보조 LED를 더 포함하며, 상기 상부커버는 투명 또는 반투명의 합성수지로 이루어질 수 있다.
상기 보호커버는 LED 패키지로부터 발산되는 광이 수직으로 입사하도록 보울(bowl) 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 보호커버의 외측으로 상기 연결부재와 히트싱크 사이에 양단부가 연결되어 상기 연결부재와 히트싱크 사이에 배치된 보호커버를 고정시키는 다수의 지지로드를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 지주 상단에 배치된 연결부재; 상기 연결부재 상측에 배치된 투명 또는 반투명인 보호커버; 상기 보호커버의 상측에 배치되어 상기 연결부재로부터 보호커버의 외측으로 연장된 다수의 지지로드에 의해 고정되며, 열을 외부로 방열하기 위한 히트싱크(heat sink); 상기 히트싱크의 하측면에 장착되며 상기 보호커버에 의해 둘러싸인 적어도 하나의 LED 모듈; 및 상기 히트싱크 상측에 분리 가능하게 결합되며 히트싱크와의 사이에 수용공간을 형성하는 상부커버;를 포함하며, 상기 히트싱크는 LED 모듈의 열을 외부로 방열하도록 보호커버의 외부로 연장된 외주부에 방열핀이 설치되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등을 제공한다.
본 발명은 상기 히트싱크와 상기 상부커버 사이에 배치되며, 상기 히트싱크보다 더 큰 지름으로 이루어지는 반사판을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 보호커버의 상측 외주를 감싸는 글래어 차단부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 히트싱크의 상면에 설치되는 적어도 하나의 보조 LED를 더 포함하며, 상기 상부커버는 투명 또는 반투명의 합성수지로 이루어질 수 있다.
더욱이, 본 발명은 상기 히트싱크는 연결부재에 설치된 다수의 지지로드에 연결볼트를 통해 분리 가능하게 지지되며, 상기 상부커버는 상기 연결볼트에 체결되는 고정볼트에 의해 상기 히트싱크에 분리 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 연결부재의 상부에 설치되어 LED 모듈에서부터 하향으로 발산되는 광을 반사하기 위한 반사체; 및 상기 반사체의 상단으로부터 히트싱크로 연장되어 전원 케이블이 통과하는 배선관을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는, 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 유지하면서 LED가 설치된 내측에서부터 외측으로 연장된 히트싱크를 이용하여 LED 모듈에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있고, 히트싱크의 저면에 다양한 배열로 설치되는 다수의 LED 모듈을 통해 다양한 배광을 구현할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 파워 드라이브(미도시) 및 교류/직류 변환장치를 상부커버의 내측에 배치하고 상부커버가 히트싱크의 상측으로부터 간단하게 분리되는 구조를 채택함으로써, 파워 드라이브(미도시) 또는 교류/직류 변환장치의 유지, 보수가 용이하다.
또한, 본 발명은 보울(bowl) 형상의 보호커버를 사용함에 따라 LED가 설치되는 각도에 따라 보호커버의 외형 각도를 임의로 설정함으로써 빛의 투과율을 높여 고효율의 배광곡선을 구현할 수 있고, 다양한 각도로 설치되는 다수의 LED 모듈을 사용하여 배광곡선 설계가 쉽게 이루어질 있다.
더욱이, 본 발명은 히트싱크 상측에 배치된 다수의 보조 LED를 구비하고 상부커버에 다수의 광통과공을 형성하거나 또는 투명 또는 다양한 컬러를 가지는 아크릴로 제작함으로써 직접 조명 이외에 감성조명을 통해서 다양한 형태의 조명연출이 가능하다는 이점도 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 조립사시도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 분해사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 측면도,
도 4는 도 3에 표시된 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 나타내는 단면도,
도 5는 도 3에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타내는 단면도,
도 6은 방열부재의 저면에 설치된 LED모듈을 나타내는 사시도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 측면도 및 사시도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 측면도 및 사시도,
도 8c는 글래어 차단부재에 다수의 소형 광통과공이 형성된 예를 나타내는 사시도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 측면도 및 사시도,
도 10a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 측면도,
도 10b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 종단면도,
도 11a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 가로등을 나타내는 사시도,
도 11b는 도 11a에서 반사판을 제거하여 히트싱크를 보여주는 사시도,
도 11c는 도 11a에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타낸 단면도,
도 11d는 도 11c와 같이 배열된 LED 모듈에 의해 나타나는 배광곡선을 나타내는 개략도,
도 11e는 LED 모듈의 다른 배열의 예를 나타내는 도면,
도 11f는 도 11e와 같이 배열된 LED 모듈에 의해 나타나는 배광곡선을 나타내는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 각 LED 가로등의 구성을 순차적으로 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 포스트 탑 LED 가로등(100)의 구성을 상세히 설명한다. 상기 LED 가로등(100)은 연결부재(10), 보호커버(50), 히트싱크(heat sink)(70), 상부커버(80) 및 다수의 LED 모듈(90)을 포함한다.
연결부재(10)에는 외주를 따라 다수의 지지로드(11a,11b,11c)의 하단이 삽입 고정되는 고정부(10a,10b,10c)가 돌출되고, 대략 하측에는 지주(1)의 상단이 삽입 고정되는 삽입부(10d)가 돌출 형성된다. 또한 연결부재(10)의 내부에는 지주(1)를 따라 배치되는 전원선(12a,12b)이 통과하는 통과공(10e)이 형성된다.
상기 다수의 지지로드(11a,11b,11c)는 히트싱크(70)를 함께 지지한다. 본 실시예에서는, 다수의 지지로드(11a,11b,11c)가 3개로 구비되는 것을 도시하였으나, LED 가로등(100)이 설치되는 목적 및 설치 환경에 따라 배광에 방해되지 않도록 2개 이상이면 특별히 제한은 없다.
아울러, LED 모듈(90)의 LED패키지(95)에서 발산되는 광이 다수의 지지로드(11a,11b,11c)의 간섭에 의해 그림자가 생기지 않도록, 다수의 지지로드(11a,11b,11c)는 직접 조명위치로부터 벗어나는 지점에 위치 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 연결부재(10)의 상부에는 대략 원뿔 형상의 반사체(14)가 설치된다. 상기 반사체(14)는 LED 모듈(90)에서부터 하방으로 발산되는 광을 도로나 인도를 향하도록 반사한다.
상기 반사체(14)의 상단 꼭지점과 히트싱크(70) 사이에는 하단 및 상단이 체결되는 배선관(16)이 배치된다. 배선관(16)은 지주(1)의 내부를 따라 배치된 전원선(12a,12b)을 상부커버(80) 내측에 배치된 교류/직류 변환장치(13)로 안내하는 통로 역할을 한다. 이 경우, 상기 배선관(16)은 보호커버(50)를 통해 외부에서 육안으로 확인 가능한 점을 고려하여 여러 가지 컬러를 가지도록 함으로써 포스트 탑 가로등의 다양한 디자인 연출이 가능하도록 할 수 있다.
보호커버(50)는 LED 모듈(90)을 보호하기 위해, 연결부재(10)와 히트싱크(70) 사이에 배치된다. 상기 보호커버(50)는 LED 모듈(90)에서 발산되는 빛이 투과할 수 있도록 투명 또는 반투명의 유리 또는 투명 합성수지로 제작된다. 이 경우 투명 합성수지는 고강도 아크릴 수지(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)가 사용될 수 있다.
상기 보호커버(50)는 통형상으로 이루어지며, 그 단면은 예를 들면 원형, 타원형이나 삼각형, 사각형 등의 다각 형상 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 제5 실시예를 제외한 나머지 실시예에서는 보호커버(50)가 원통 형상인 것을 예시하였다. 제5 실시예에 적용되는 보호커버(150)는 LED로부터 발생된 광의 반사를 막고 투과율을 극대화하도록 보울(bowl) 형상으로 이루어진다.
상기 히트싱크(70)는 저면에 LED 모듈(90)이 피스에 의해 체결, 고정되는 베이스 플레이트(71)와, 상기 베이스 플레이트(71)의 상면과 저면의 외측에 상호 대칭으로 배치된 다수의 외측 방열핀(73a,73b)을 가진다. 여기서는 베이스 플레이트(71)와 다수의 외측 방열핀(73a,73b)이 일체로 형성되는 것을 예시하였으나, 서로 분리 가능하게 제작하는 것도 가능하다.
상기 베이스 플레이트(71)는 LED 모듈(90)의 설치를 용이하게 하기 위해 저면(71c)이 평평하게 형성된다. 이 경우, 베이스 플레이트(71)의 상면(71d)의 중앙부에는 LED 모듈(90)과 같이 부피가 큰 부품을 배치하지 않기 때문에 베이스 플레이트(71)의 저면에 비해 상대적으로 여유 면적을 확보할 수 있다. 따라서 다수의 내측 방열핀(73c)을 베이스 플레이트(71)의 상기 상면의 중앙부에 형성하여 방열 면적을 확장할 수 있고 이에 따라 방열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 베이스 플레이트(71)는 중앙에 배선관(16)의 상단이 삽입되는 삽입구멍(71a)이 형성되며, 그 양측으로는 상부커버(80)의 내측에 설치되는 파워 드라이브(미도시)로부터 LED 모듈(90)로 인출되는 전선(21,23, 도 4 참고)이 통과하는 한 쌍의 전선통과공(71b)이 형성된다.
상기 다수의 방열핀(73a,73b,73c)은 냉각효율을 고려하여 내측 방열핀(73c)과 같이 소정 간격을 두고 대략 방사상으로 배열되거나, 외측 방열핀(73a,73b)과 같이 중심으로부터 한 방향으로 소정 각도로 경사진 상태로 형성될 수 있다. 이러한 배열 간격 및 각도는 LED 가로등의 설치 환경 예를 들면, 풍량, 온도 등을 고려하여 방열 효율을 극대화할 수 있도록 다양하게 변경하는 것이 가능하다.
상부커버(80)는 히트싱크(70) 상측에 다수의 고정볼트(82)에 의해 분리 가능하게 설치된다. 이 경우 다수의 고정볼트(82)는 상부커버(80)의 외주를 따라 돌출된 플랜지부(81)의 삽입구멍(81a)에 각각 관통 삽입된다.
또한, 다수의 고정볼트(82)는 각각 히트싱크(70)를 다수의 지지로드(11a,11b,11c)의 상단에 체결 고정하기 위한 연결볼트(83)에 체결된다. 이에 따라 상기 다수의 고정볼트(82)를 풀어 상부커버(80)를 히트싱크(70)로부터 분리하더라도 히트싱크(70)는 다수의 연결볼트(83)에 의해 그대로 다수의 지지로드(11a,11b,11c)에 고정된 상태를 유지한다. 따라서 상부커버(80) 내측에 배치된 파워 드라이브(미도시) 또는 교류/직류 변환장치(13)를 유지 보수하는 경우, 히트싱크(70)로부터 상부커버(80)만을 분리하여 작업을 행할 수 있다.
한편, 상기 다수의 연결볼트(83)에는 고정볼트(82)의 체결 및 분리시 고정볼트(82)와 함께 회전하지 않도록 외주 일부에 히트싱크(70)와 접하는 회전방지면(83a)이 형성된다. 또한 다수의 연결볼트(83)는 상단에 고정볼트(82)가 체결되는 나사홈(83b)이 형성되고, 하단에는 다수의 지지로드(11a,11b,11c)의 상단의 결합홈(11d,11e,11f)에 체결되는 나사부(83c)가 형성된다.
또한, 상부커버(80)의 내측에는 예를 들어, 정전류 회로와 같은 파워 드라이버(미도시) 및 교류/직류 변환장치(13)가 설치된다. 파워 드라이버(미도시)는 소정의 전선을 통해 상기 LED 모듈(90)과 전기적으로 연결되고, 교류/직류 변환장치(13)는 전원선(12a,12b)과 접속된다. 이 경우 교류/직류 변환장치(13)는 바람직하게는 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 사용한다. 필요에 따라 파워 드라이버 및 교류/직류 변환장치는 하나의 전원공급장치로 통합될 수 있다.
LED 모듈(90)은 다수의 경사면(93)을 가지는 블록(91)과, 블록(91)의 각 경사면(93)에 결합되는 다수의 LED패키지(95)를 포함한다.
상기 블록(91)은 대략 6각 형상으로 이루어지며 6개의 각 경사면(93)에는 LED패키지(95)가 고정 설치된다. 이러한 블록(91)의 상단에는 대략 동일한 각도로 다수의 연장리브(92)가 형성되어 있고, 이 연장리브(92)에는 각각 체결볼트(92a)가 관통하여 블록(91)을 히트싱크(70)의 저면에 고정 설치하는 것을 가능하게 한다. 이러한 LED패키지(95)는 적어도 1의 LED와, 이 LED에서의 발열 온도를 견디고 동시에 이 LED의 열을 흡수할 수 있는 금속 PCB로 이루어진다.
상기 LED패키지(95)는 도 6에 도시된 바와 같이, 방사상으로 배치되는데 이러한 배치는 공원, 주차장 등과 같이 넓은 공간을 비추는 배광에 적합하다. 하지만, 이와 같이 넓은 장소 이외에 인도, 자전거 도로 및 자동차 도로와 같이 좁고 긴 장소를 조명하기 위해서는 도로를 향하는 측에만 LED패키지(95)를 배치할 수 있으며, 이때 도로를 조명하는 데에 적합한 배광곡선을 갖도록 LED패키지(95)의 설치 각도 또는 상기 경사면(93)의 각도를 적절히 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 장소에 따라 적합한 조명 조건에 알맞은 배광을 만들어 낼 수 있으며, 필요한 곳에만 조명을 집중시킴으로써 배광을 최적화함과 동시에 광 효율을 극대화할 수 있다.
상기 실시예의 LED 모듈(90)은 다수의 LED패키지(95)를 히트싱크(70)에 장착하기 위하여 6개의 경사면(93)을 가지는 하나의 6각형 블록(91)을 사용하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 특별히 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 하나의 LED패키지가 실장되는 하나의 경사면을 갖는 단위블록을 다수 개로 구성하는 것도 가능하다.
도 7a 및 도 7b를 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 가로등을 설명한다. 제2 실시예에 따른 LED 가로등(100a)은 제1 실시예의 LED 가로등(100)에 반사판(40)을 더 포함한다.
상기 반사판(40)은 히트싱크(70)와 상부커버(80) 사이에 고정 설치되며, LED패키지(95)에서 발산되는 빛 중에서 상방으로 향하는 빛을 하방 즉, 도로나 인도 등으로 반사시켜 빛 공해를 차단하고 광 효율을 높여주는 역할을 한다.
도 8a 내지 도 8c를 참고하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 가로등을 설명한다. 제3 실시예에 따른 LED 가로등(100b)은 제2 실시예의 LED 가로등(100a)의 구성과 동일하며, 여기에 글래어 차단부재(60)를 더 포함한다.
상기 글래어 차단부재(60)는 운전자 및 보행자에게 직접 조사되는 LED패키지(95)의 빛으로 인해 눈부심이 발생하는 것을 방지하도록, 대략 원통형상으로 상기 보호커버(60)의 외측 둘레를 따라 배치된다. 이때 글래어 차단부재(60)는 히트싱크(70)의 하부에 피스(63)로 고정하기 위해 단부에 피스(63)가 체결되는 다수의 연장리브(61)가 형성된다.
이 경우, 상기 글래어 차단부재(60)는 LED패키지(95)에서 발산되는 광량의 제한을 최소화하면서 눈부심 방지 효율을 최대화하도록 LED패키지(95)의 틸트 라인(tile line)과 컷오프 라인(cut off line)이 서로 교차하는 지점이 글래어 차단부재(60)의 하단에 일치하도록 설정하는 것이 바람직하다. LED패키지(95)의 틸트 각도는 LED패키지(95)가 수평으로부터 지면을 향해 설정되는 하향 각도, 즉 블록(91)의 경사면(93)이 이루는 경사각을 나타내고, 컷오프 각도는 시야 각도를 나타낸다.
더욱이 상기 글래어 차단부재(60)는 반투명 또는 다양한 색상을 가지는 아크릴 재질로 형성하여 부드러운 느낌을 갖도록 하여 디자인적인 면을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8c와 같이, 글래어 차단부재(60a)는 다수의 소형 광통과공(63)이 형성되는 것도 물론 가능하며, 이 경우 상기 다수의 광통과공(63)은 글래어 방지 효과를 유지하기 위해서 상부에서 하부로 배치된 광통과공으로 갈수록 직경이 점차 작아지도록 형성한다. 이와 같은 다수의 광통과공(63)을 통해 새어 나오는 광은 직접적인 조명 보다는 LED 가로등(100b) 자체의 디자인적인 면을 강조하기 위해 감성조명을 유도할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참고하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 가로등을 설명한다. 제4 실시예에 따른 LED 가로등(100c)은 제2 실시예의 LED 가로등(100a)의 구성과 동일하며 다만, 반사판(40)의 설치 위치가 히트싱크(70) 하부에 설치되는 점에서 상이하다.
상기 제4 실시예의 경우 역시, LED패키지(95)에서 발산되는 빛 중에서 상방향으로 향하는 빛이 하방향 즉, 도로나 인도 등으로 반사시켜 빛 공해를 차단하고 광 효율을 높여주는 역할을 한다.
아울러 히트싱크(70)가 반사판(40)에 의해 가려지지 않아 눈이나 비에 노출되므로, 히트싱크(70)가 눈과 비에 의해 냉각될 수 있어 방열효과를 극대화시킬 수 있다.
상기 제4 실시예에서는 제3 실시예의 LED 가로등(100b)과 같이 글래어 차단부재(60)를 구비하는 것도 가능하며, 이 경우 글래어 차단부재(60)는 반사판(40) 바로 밑에 배치하여 LED 모듈(90)의 높이에 대응하는 위치로 설정하는 것이 바람직하다.
도 10a 및 도 10b를 참고하여 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 가로등을 설명한다. 제5 실시예에 따른 LED 가로등(100d)은 제1 실시예의 LED 가로등(100)의 구성과 대부분 동일하며, 다만, 반사판(140)을 더 포함한 점과 보호커버(150)의 형상이 상이한 점에 차이가 있다.
상기 반사판(140)은 상부커버(80)의 상단 외주를 따라 일체로 형성된다. 이 경우, 히트싱크(70)의 베이스 플레이트(71) 상면에 다양한 색상의 빛을 발산하는 보조 LED(미도시)를 설치하고 상부커버(80)에 불투명 또는 다양한 컬러를 가지는 아크릴 등의 합성수지를 사용하거나, 다수의 광통과공(미도시)을 타공하는 경우, 직접조명 이외에 반사판(140)에 의해 도로나 인도를 향해 발산하는 감성조명을 구현할 수 있다. 이 경우 보조 LED의 설치를 용이하게 하기 위해서는 필요에 따라 내측 방열핀(73c)을 제거한 상태로 사용하는 것도 좋다.
또한, 상기와 같이 보조 LED(미도시)를 채용하는 경우, 상부커버(80)는 다수의 광통과공을 타공하는 대신에 투명 또는 다양한 컬러를 가지는 고강도 아크릴 수지로 제작하는 것도 물론 가능하다.
상기 보호커버(150)는 대략 보울(bowl) 형상으로 이루어지며, LED패키지(95)가 설치되는 각도 및 LED의 렌즈 각도에 따라 보호커버(150)의 외형 각도를 임의로 설정할 수 있다. 즉, 보호커버(150)는 그의 하단 모서리부에 소정 각도를 가지는 라운딩부(151)를 형성하며, 그 결과 LED 패키지(95)로부터 발산되는 광이 보호커버(150)에 수직으로 입사하도록 설정함에 의해 반사되는 광을 최소화하여 광의 투과효율을 높여 고효율 배광곡선을 구현할 수 있다.
이러한 보호커버(150)는 투명 합성수지로 제작할 수 있으며, 특히 투과율과 강도가 양호한 고강도 아크릴 수지(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)로 제작하는 것이 바람직하다.
도 11a 내지 도 11f를 참고하여 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED 가로등을 설명한다. 제6 실시예에 따른 LED 가로등(100e)은 보호커버가 히트싱크(70)를 중심으로 상하 2 피스로 구성된 점에서 다른 실시예들과 상이하다.
제6 실시예에 따른 LED 가로등(100e)에서는 보호커버가 제1 및 제2 보호커버(51,53)로 분리되어 있다. 상기 제1 보호커버(51)는 연결부재(10)와 히트싱크(70) 사이에 배치되고, 제2 보호커버(53)는 히트싱크(70)와 반사판(40) 사이에 배치된다. 이에 따라 히트싱크(70)는 제1 및 제2 보호커버(51,53)를 가로지르는 상태로 배치된다.
본 실시예에서 글래어 차단부재(60)는 내측에 소정의 곡률을 가지는 곡면 반사판(61)을 구비하여, LED 모듈(90)의 LED패키지(95)로부터 발산되는 광 중에서 글래어 차단부재(60)에 의해 차단되는 광을 반사시킴으로써 광 효율을 높일 수 있다.
그리고, 히트싱크(70)는, 도 11b 및 도 11c에서와 같이, 저면에 다수의 LED 모듈(90)이 피스에 의해 체결 고정되는 베이스 플레이트(71)와, 상기 베이스 플레이트(71) 상면에 방사상으로 간격을 두고 배치된 다수의 방열핀(73')을 포함한다.
상기 다수의 방열핀(73')의 상측에는 상기 제2 보호커버(53)의 하단부가 삽입 고정되는 환형상의 요홈(70a)이 구비되어 있다.
다시 도 11c를 참고하면, 다수의 LED 모듈(90)은 각각 히트싱크(70)의 베이스 플레이트(71)에 접촉되어 실장되는 경사면(93)을 가지는 블록(91)과, 각 블록(91)의 경사면(93)에 결합되는 다수의 LED패키지(95)를 포함한다. 상기 경사면(93)은 각 블록(91)이 배치되는 위치에서의 틸트 각도에 대응하는 각도로 경사지게 형성된다.
이 경우, 상기 LED 모듈(90)의 배치방향은 도 11d와 같이, 자전거 도로나 자동차 도로를 조명하는 데 적합한 타입 Ⅱ~Ⅳ의 배광곡선을 구현하고자 하는 경우에는, 각 LED 모듈(90a,90b,90c)을 중심선(C)을 기준으로 좌우 대칭으로 설정하고 각 LED 모듈(90a,90b,90c)의 배치 각도(Orient Angle)(θ1,θ2,θ3)를 각각 θ1 = 30°~50°, θ2 = 60°~80°,θ3 = 80°~90°로 설정함으로써 행할 수 있다.
한편, 상기 자전거 도로나 자동차 도로와 같이 좁고 긴 곳과 달리 도 11f와과 같이, 공원이나 주차장과 같은 넓은 공간을 조명하는 데 적합한 타입 Ⅴ의 배광곡선을 구현하고자 하는 경우에는 상기 각 LED 모듈(90)을 도 11e에 도시한 바와 같이 방사상으로 배치하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면 다수의 LED 블록(90)을 베이스 플레이트(71)의 저면에 다양하게 배치하고, 또한 다양한 틸트 각도에 대응하는 경사면을 구비한 블록(91)을 이용함에 의해 원하는 조명 조건에 알맞은 배광곡선을 만들어 낼 수 있다.
즉, 히트싱크(70)의 저면에 다양한 배열로 설치되는 다수의 LED 모듈(90)을 통해 다양한 배광곡선을 구현할 수 있으며, 상기 글래어 차단부재(60)의 상측에 히트싱크(70)를 배치함으로써 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 유지하면서 LED 모듈(90)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 이점이 있다.
상기와 같은 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 따른 포스트 탑 LED 가로등(100,100a,100b,100c,100d)은 히트싱크(70)의 저면에 다양한 배열로 설치되는 다수의 LED 모듈을 통해 다양한 배광을 구현할 수 있으며, 포스트 탑 가로등의 원형을 최대한 유지하면서 히트싱크(70)를 통하여 LED 모듈(90)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 이점이 있다.
이상으로부터, 본 발명은 컷오프 각도(Cutoff Angle)를 살린 글래어 차단부재(Glare Ring)(60)를 채용하여 빛 손실과 눈부심을 최소화하면서도 내부에 곡면 반사판(61)을 구비하여 글래어 차단부재(60)에 의해 차단되는 광을 반사시켜 줌으로써 광 효율을 높일 수 있다.
더욱이, 본 발명은 글래어 차단부재(60)에 다수의 광통과공을 형성하거나, 불투명 또는 다양한 컬러를 가지는 아크릴로 제작함으로써, 직접 조명 이외에 감성조명을 구현할 수 있다. 이러한 감성조명은 히트싱크 상측에 배치된 다수의 보조 LED(97)를 통해서도 다양한 연출이 가능하다.
상기한 본 발명의 설명에서는 LED 가로등이 지주의 상단에 직접 설치되는 포스트 탑 구조의 가로등을 예시하였으나, 지주의 상단 대신에 상부 반사판에 지주 또는 지주로부터 연장된 아암이 연결되는 방식으로 사용되는 것에도 적용 가능하다.
본 발명은 일반적인 포스트 탑 가로등을 비롯하여 고효율의 방열과 다양한 배광이 요구되는 LED 가로등에 널리 유용하게 적용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (19)

  1. 지주의 상단에 배치된 연결부재;
    상기 연결부재의 상측에 배치된 투명 또는 반투명인 보호커버;
    상기 보호커버에 의해 둘러싸인 적어도 하나의 LED 모듈; 및
    상기 LED 모듈의 열을 외부로 방출하기 위한 히트싱크(heat sink)를 포함하며,
    상기 히트싱크는 상기 보호커버의 상측에 배치되어 상기 연결부재와 함께 상기 LED 모듈을 수용하는 수용공간을 형성하고, 또한 상기 히트싱크의 저면에는 상기 LED 모듈이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히트싱크의 상측에 분리 가능하게 결합되며, 상기 히트싱크와의 사이에 수용공간을 형성하는 상부커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히트싱크와 상기 상부커버 사이에 배치되며, 상기 히트싱크보다 더 큰 지름으로 이루어지는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보호커버와 상기 히트싱크 사이에 배치되며, 상기 히트싱크보다 더 큰 지름으로 이루어지는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보호커버의 상측 외주를 감싸는 글래어 차단부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 글래어 차단부재는 상기 LED 모듈이 설치되는 위치에 대응하는 높이로 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 히트싱크의 저면에 고정되는 다수의 블록을 포함하며,상기 다수의 블록은 각각 적어도 하나의 LED패키지 및, 상기 LED패키지가 설치되는 적어도 하나의 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 블록의 각 경사면은 상기 LED 모듈을 통해 원하는 배광곡선을 구현하도록 미리 설정된 틸트(tilt) 각도를 가지며, 상기 블록은 상기 배광곡선에 대응하는 방향으로 상기 히트싱크 저면에 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 글래어 차단부재의 하단은 상기 LED 모듈의 LED패키지에 대한 틸트 각도와 컷오프 각도가 일치되는 지점에 대응하여 설정되는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 히트싱크는
    상기 적어도 하나의 LED 모듈이 저면에 설치되는 평판 상의 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트의 상면 및 저면에 방사상으로 돌출 형성된 다수의 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀은 상기 베이스 플레이트의 상기 상면 및 저면의 외측에 배열되는 외측 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 방열핀은 상기 베이스 플레이트의 상기 상면의 내측에 배열되는 내측 방열핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트의 상면에 설치되는 적어도 하나의 보조 LED를 더 포함하며, 상기 상부커버는 상기 보조 LED를 통해 감성조명을 연출할 수 있도록 다수의 광통과공을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 상기 히트싱크의 중심을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 보호커버는 외형 각도를 임의 설정함에 의해 상기 LED 패키지로부터 발산되는 광이 수직으로 입사하도록 하기 위해 보울(bowl) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 보호커버의 외측에서 상기 보호커버를 고정하기 위해 상기 연결부재와 히트싱크에 양단부가 연결되어 형성되는 다수의 지지로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 LED 모듈은 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 보호커버는 상기 히트싱크 상하측에 각각 배치되는 제1 및 제2 보호커버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 히트싱크를 관통하여 통형상 커버의 중앙에 설치되어 LED로 전원을 공급하기 위한 전선이 삽입되는 배선관;
    상기 배선관 하단에 결합되어 상기 LED 모듈의 LED로부터 발산되는 광을 반사하는 제1 반사체; 및
    상기 배선관 상단에 결합되어 상기 보조 LED로부터 발산되는 광을 반사하는 제2 반사체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 가로등.
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