KR101033874B1

KR101033874B1 - 방열성능을 개선한 ｌｅｄ 가로등 기구

Info

Publication number: KR101033874B1
Application number: KR1020100127717A
Authority: KR
Inventors: 조우현
Original assignee: 일성물산 주식회사
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-05-11

Abstract

본 발명은 LED가로등 기구에 관한 것으로, 특히, LED모듈이 배선함(30)의 외측에 별도의 몸체로 결합되는 전방 몸체(20)에 설치되고, 이 LED모듈의 설치면(21)에는 외기와 접촉하는 복수개의 방열핀(22)이 상방향으로 일체로 연장되어 LED모듈의 발생열을 외부로 방열하여 방열효과를 높이고, 전방 몸체(20)는 측벽으로 둘러쌓여 외기의 물이 침입하지 않도록 밀폐된다.

Description

방열성능을 개선한 ＬＥＤ 가로등 기구{LED ROAD LIGHTING WITH IMPROVED HEAT DISSIPATION}

본 발명은 LED 가로등 기구에 관한 것으로, 특히 도로 가장자리에 설치되는 가로등, 정원등으로 사용되는 방열성능을 개선한 LED 가로등 기구의 구조에 관한 것이다.

현재 LED조명기구의 사용이 점차 증가하고 있다. 특히 고출력이 필요한 가로등의 경우에도 LED의 사용이 점차 확대되고 있다. 일반적으로 LED가로등의 조명은 도로 가장자리에 위치하는 주택 또는 농작물에는 조사되지 않으면서 도로의 길이방향을 따라 일정한 범위에 조사되도록 방향을 제어하여야 한다. 이를 위하여 LED모듈의 둘레에 조사 방향을 제어하기 위한 반사판이 설치된다. 이러한 반사판의 설치 구조때문에 종래 가로등은 크기가 커져 무거워지게 되고, 이에 따라 무거운 중량체의 조명등을 등주에 고정하기 위하여 큰 하중에 견딜 수 있는 구조의 지지기구가 필요하다.

그리고 종래 LED 가로등기구는 하나의 케이싱 내부에 여러종류의 구성부품들, 예컨대 LED모듈과 이들 LED모듈에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열기구와 LED모듈의 배선이 한꺼번에 설치되는 구조로 되어 있다. 그런데 이러한 구조에서는 외부의 습기나 물기가 케이싱 내부로 침입하지 않도록 케이싱을 견고하게 밀봉할 필요가 있고, 이와 같이 케이싱의 우수한 밀봉성은 케이싱 내부에서 LED 광원의 열을 방출하는 데에는 불리하게 작용한다. 따라서 케이싱 별도의 복잡한 방열기구를 구비하여야 하는 단점이 있다.

뿐만아니라 케이싱 내부에 LED모듈이 정해진 위치에 고정설치되고, LED모듈 둘레에 조사방향을 정하는 반사판이 고정설치되어 있으므로, 케이싱이 가로등주에 부정확하게 고정되는 경우 원하는 방향으로 조명을 할 수 없게 된다. 이 경우 설치각도를 변경하기 어려운 단점이 있다.

그리고, LED조명기구에서는 다양한 조사범위나 도로 배광에 따라 다수개의 LED가 한 조를 이루는 LED모듈의 설치 개수를 증감시켜 만든 다양한 LED조명기구를 제공한다. 그런데, 다수개의 LED모듈이 하나의 케이싱에 설치되는 구조에서는 LED모듈의 갯수가 다른 다양한 크기의 조명기구마다 일일이 케이싱을 별도로 마련하여야 하므로, 다양한 크기와 출력의 다양한 종류의 조명기구를 생산하는 데 한계가 있다.

이에 본 발명은 상기 종래 LED 가로등이 가진 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, LED모듈 주변에 반사판 구조를 제거함으로써 반사판 구조를 가진 LED 가로등기구에 비하여 크기를 상대적으로 축소시킨 LED 가로등 기구를 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 LED모듈이 설치되는 부분과 이 LED모듈에 전원을 제공하기 위한 배선부분의 공간을 별도의 케이싱으로 분리하여 배선부분의 실링은 강화하면서도 LED모듈에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하여 방열효과를 높일 수 있는 LED 가로등 기구를 제공하는 것에 다른 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 LED 가로등의 모듈을 교체하는 작업과 설치각도의 조절이 용이한 LED 가로등 기구를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수개의 LED모듈이 설치되는 LED모듈 설치면와, LED모듈 설치면에서 상방향으로 일체로 연장되어 외부로 노출된 복수개의 방열핀를 구비한 전방 몸체; 상기 전방몸체와는 별개의 몸체로 구획되고 내부공간안에는 상기 LED모듈 설치면의 LED모듈에 전원을 공급하는 전기부품과 전기배선을 수용하여 외부와 밀봉된 구조를 가지는 배선함; 일단이 가로등주에 착탈가능하게 결합되고 타단은 상기 배선함 내부로 끼워져 배선함을 가로등주에 지지하는 지지아암; 및 상기 지지아암의 끝단에 대한 배선함의 설치각도를 조절하여 배선함에 연결된 전방몸체의 수평방향에 대한 설치각도를 조절하는 지지대; 및 상기 배선함 내부에 삽입된 지지아암을 배선함에 고정하는 고정클램프를 포함한 구성으로 된다.

상기 배선함은 내부공간안으로 물이 유입되지 않도록 측벽으로 둘러쌓이고 내부 공간안으로 접근할 수 있도록 바닥은 개폐가능하게 결합된 하부 커버로 구성되고, 상기 배선함의 전방 측벽은, 상기 전방 몸체의 후방 선단의 좌/우측 가장자리부를 끼워서 결합하도록 좌/우측 가장자리에 마련된 결합홈과, 내부 공간의 배선을 전방 몸체 쪽으로 통과시키는 하나 이상의 배선구멍을 구비하고, 후방 측벽은 상기 지지아암의 선단이 끼워질 수 있도록 형성된 지지아암 삽입구멍을 구비한다.

상기 배선함은 후방 외측면에 폭방향으로 일정한 간격을 두고 구비된 1쌍의 브라켓트의 외측면에 각각 배선함의 폭방향으로 돌출되게 연장된 1쌍의 핀걸이홈을 구비하고, 상기 하부 커버는 후방 외측면에 폭방향으로 일정한 간격을 두고 구비된 1쌍의 브라켓트의 외측면에 각각 배선함의 폭방향으로 돌출되게 연장되어 대응하는 핀걸이홈에 결합하는 1쌍의 힌지핀을 구비한다.

상기 전방 몸체의 후방 선단에는 상기 배선함의 저면에 결합되는 하부 커버의 선단을 걸어서 고정하는 후크부재가 구비된다.

상기 지지대는 배선함의 상부 내측벽에 돌출높이가 후방 측벽으로 갈수록 단계적으로 낮아지도록 구비된 복수개의 지지턱으로 이루어진다.

상기 지지아암은 배선함의 내측벽에 상기 지지아암의 외주면 상단부에 얹혀져 지지되는 상부 지지부와 상기 상부 지지부에 체결보울트로 체결되어 지지아암을 고정하는 고정클램프로 이루어진 고정부재에 의해 배선함을 고정한다.

상기 방열핀 사이의 간극을 통하여 유입되는 물이 배수되도록 상기 전방 몸체의 후방 선단면과 배선함의 전방 측벽 사이와, 전방 몸체의 전방 선단면의 앞쪽에, 아래쪽으로 갈수록 폭이 확대되는 배수구가 구비된다.

상기 LED모듈은 배면이 상기 전방 몸체의 LED모듈 설치면에 밀착하는 회로기판과, 상기 회로기판의 전면에 일정한 간격을 두고 배열되어 실장되는 복수개의 LED 패키지와, 상기 각 LED 패키지의 외측에 설치되어 LED 패키지의 LED 소자에서 발산하는 광의 조사방향을 제어하는 배광렌즈와, 상기 배광렌즈와 LED 패키지를 구멍을 통하여 외부로 노출시키고 이들 배광렌즈와 LED 패키지를 회로기판상 정해진 위치에 고정해주도록 상기 회로기판에 결합되는 커버플레이트를 포함하는 구성으로 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 LED 가로등 기구는 LED모듈을 설치한 전방 몸체를 배선함에서 분리하여 외기와 접촉하도록 노출함으로써 LED모듈에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있고, 아울러 배선함에 확실한 밀폐구조를 제공할 수 있어 배선함 내부의 전기부품들을 외부의 빗물 침입으로부터 보호할 수 있다.

또한, 본 발명의 LED 가로등 기구에 의하면, LED 모듈이 설치된 전방 몸체가 배선함에 부착되어 있으므로, 배선함이 지지아암에 설치되는 위치를 간단히 변경함으로써 LED의 조사방향과 조사영역을 간단히 변경조절할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 LED 가로등 기구는 LED모듈을 가로등주에 설치하여 고정하기 위한 구조가 간단하면서도 가로등주에 조립된 상태에서 LED모듈이나 배선함 내부의 전기부품 교체/수리 작업을 간단하게 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 가로등 기구의 설치 상태 사시도이고,
도 2는 본 발명의 가로등 기구의 길이방향 단면도이고,
도 3은 본 발명의 가로등 기구의 하부 커버를 제거한 상태의 평면도로서 도 2의 'A-A'선을 따라 도시한 평면도이고,
도 4는 본 발명의 가로등 기구의 배선함 상부 덮개 일부를 절개하여 내부를 도시한 부분 사시도이고,
도 5는 도 2의 'B'부의 확대도로서, 본 발명의 가로등 기구의 LED모듈의 LED패키지 구조를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 가로등 기구의 배선함에 하부 커버를 조립된 상태로 고정하기 위한 홀더기구의 설치상태 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 LED 가로등 기구의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 LED 가로등 기구가 도로의 가장자리에 설치된 가로등주에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도면부호 '100'은 본 발명의 가로등 기구를 지칭하고, 도면부호 '1'은 가로등주를 지칭한다. 그리고 도면부호 '20'은 배선함(30)의 전방에 결합된 전방 몸체(20)를 지칭하고, '22'는 전방 몸체(20)의 상측에 구비된 방열핀을 나타낸다. 도면부호 '40'은 배선함(30)의 저면에 결합된 하부 커버를 나타낸다.

이하에서, 방향을 가르키는 용어, '전방'은 본 발명의 가로등 기구(100)가 가로등주(1)에 설치된 상태에서 가로등 기구가 가로등주(1)에서 차로쪽으로 연장되는 방향(도 1의 'F'방향)을 지칭하며, '후방'은 도 1의 'R'방향을 지칭하고, '좌측', '우측', '상방향', '하방향'은 각각 도로에서 인도쪽을 향하여 보았을 때, 좌측(LH방향), 우측(RH방향), 상방향(U방향), 및 하방향(D방향)을 지칭한다.

본 발명에 따른 LED 가로등 기구(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 LED모듈(10)이 설치되는 LED모듈 설치면(21)와, LED모듈 설치면(21)에서 상방향으로 일체로 연장되어 외기와 접촉하도록 노출된 복수개의 방열핀(22)을 구비한 전방 몸체(20); 상기 전방 몸체(20)와는 분리된 별개의 케이싱으로 이루어지고, 내측의 공간에는 상기 LED모듈 설치면의 LED모듈(10)에 전원을 공급하는 여러가지 전기부품(도시하지 않음)과 전기배선을 수용하고 외부에서 물이 침입하지 않도록 밀폐구조를 가지는 배선함(30);을 포함한다. 그리고 상기 전방 몸체(20)와 배선함(30)의 조립체는 가로등주에 일단이 착탈가능하게 결합되어 수평방향으로 연장된 지지아암(60)에 지지된다.

배선함의 밀폐구조

본 발명의 LED가로등기구(100)는 이하에서 설명하는 바와 같이 강우시 배선함(30)의 내부로 빗물 유입을 차단하기 위한 밀폐구조를 가진다.

도 2는 지지아암(60)에 지지된 본 발명의 가로등기구(100)를 길이방향으로 절단하여 도시한 결합단면도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 LED 가로등 기구(100)는 LED 모듈(10)이 설치되는 전방 몸체(20)와, 배선함(30)으로 이루어지고, 전방 몸체(20)와 배선함(30)을 서로 분리된 몸체로 구성하여, 전방 몸체(20)를 배선함(30)의 외측에 배치하여 배선함(30)의 전방(F)에 결합한 구조로 되어 있다.

이러한 배선함(30)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전방 측벽, 상부 내부공간의 배선이나 전기부품들을 조립 또는 교체 등의 작업을 위하여 저면을 개방하고 개방된 저면을 분리가능하게 결합되는 하부 커버(40)로 덮어 주도록 되어 있다.

상기 배선함(30)은 후방 측벽(32외측면에 폭방향으로 일정한 간격을 두고 구비된 1쌍의 힌지브라켓트(39a)의 외측면에 각각 배선함의 폭방향으로 돌출되게 연장된 1쌍의 핀걸이홈(39b)을 구비한다. 또한 상기 하부 커버(40)의 후방 외측면에는 폭방향으로 일정한 간격을 두고 상기 힌지브라켓트(39a)에 대응하는 1쌍의 브라켓트(41)가 구비되고, 이 브라켓트(41)에는 상기 핀걸이홈(39b)에 얹혀져 지지되는 1쌍의 힌지핀(42)이 구비된다. 하부 커버(40)는 힌지핀(42)이 배선함(30)의 핀걸이홈(39b)에 얹혀져 결합됨으로써 힌지핀(42)을 중심으로 배선함(30)에 대하여 개폐가능하게 결합된다. 힌지핀(42)을 핀걸이홈(39b)에 결합한 상태에서 핀걸이홈(39b)의 외측면에 고정클립을 끼워서 힌지핀(42)이 핀걸이홈(39b)에서 분리되지 않도록 고정된다.

배선함(30)에 결합된 하부 커버(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 배선함의 전방 저면에 구비된 후크부재(44)에 의해 닫힘위치에서 고정된다. 도 4에 도시된 후크부재(44)를 화살표방향으로 회전시켜 걸림해제위치로 전환하면 하부 커버(40)는 힌지핀(42)을 중심으로 회전하여 열리게 된다.

LED 모듈의 구조 및 그 방열구조

상기 전방 몸체(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 평면으로 이루어진 저면에 LED모듈 설치면(21)를 형성하고, 이 LED모듈 설치면(21)상에는 복수개의 LED모듈(10)이 연속적으로 배치된다.

상기 LED모듈(10)은 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 전방 몸체(20)의 LED모듈 설치면(21)에 접촉하도록 고정되는 기판(11)을 포함하고, 상기 기판(11) 위에는 복수개의 LED패키지(12)가 표면에 실장되어 기판(11)위에 인쇄된 배선으로 연결된다. 상기 각 LED패키지(12) 위에는 투명한 재질의 굴절렌즈(13)가 덮여지고, 그 위에 중간플레이트(14)와 커버플레이트(15)가 적층되어 결합된다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 LED모듈(10)로 부터 전달되는 열을 외기와 접촉하여 방출시키는 복수개의 방열핀(22)들이 LED모듈 설치면(21)의 상방향으로 연장되게 일체로 구비되고 인접하는 방열핀과 횡방향으로 서로 일정한 간극을 두고 배열된다. 상기 방열핀(22)을 가진 전방 몸체(20)가 상기 배선함(30)의 외부에 구비되어 상기 방열핀(22)들이 외기와 강우시 빗물과 직접 접촉하면서 LED모듈(10)에서 배출되는 열을 외부로 방출하므로 우수한 방열성능을 발휘하게 된다.

강우시 빗물이 상기 방열핀(22)들 사이의 간극을 통과하면서 방열핀(22)을 냉각시키는 동시에 전방 몸체(20)의 전방 선단과 선단 캡(24)사이와, 전방 몸체(20)의 후방 선단과 배선함(30)의 전방 측벽(31) 사이에 각각 구비된 배수구(25a,25b)를 통하여 외부로 배출되므로 방열핀(22) 사이의 간극에 퇴적된 먼지 등과 같은 이물질을 제거할 수도 있다.

전방 몸체(20)는 후방 선단부가 배선함(30)의 전방 측벽(31) 외측면에 구비된 결합홈에 삽입되어 배선함(30)에 지지되고, 배선함(30)의 전방 측벽(31)을 관통하는 복수개의 체결나사(32)들을 방열핀(22)에 구비된 체결공(도시되지 않음)에 결합시켜 배선함(30)에 견고히 고정되게 된다. 또한 상기 배선함(30)의 전방 측벽(32)에는 상기 전방 몸체(20)의 LED모듈(10)에 연결되는 배선(W)을 통과시키도록 배선구멍(33)이 형성되어 있다. 이 배선구멍(33)을 통하여 빗물이 유입되지 않도록 배선구멍(33)에는 실링부재가 끼워진다.

LED 가로등기구의 설치구조 및 그 설치각도 조절

상기 배선함(30)의 후방 측벽(34)에는 지지아암 삽입구멍(35)이 구비된다. 이 지지아암 삽입구멍(35)을 통하여 지지아암(60)이 삽입된다. 지지아암(60)은 배선함(30)의 삽입구멍(35)을 통하여 배선함(30) 내부로 삽입되어 선단부에 배선함(30)의 상부 내측면에 돌출되게 구비된 지지대(36)를 얹어 지지함으로써 배선함(30)을 지지한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배선함(30)의 상부 내측벽에 구비된 지지대(36)는 전방에서 후방으로 갈수록 돌출 높이가 단계적으로 낮아지는 다수의 지지턱부로 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지지아암(60)은 배선함(30)의 삽입구멍(35)을 통하여 내부 공간안으로 삽입되어 전방 선단이 상기 지지대(36)의 일측 지지턱부를 지지하고 동시에 후방 선단은 배선함(30)의 후방 측벽(34) 안쪽에서 고정클램프(37)로 배선함(30)의 내측벽에 고정됨으로써 배선함(30)을 고정한다. 지지아암(60)에 설치되는 배선함(30)의 설치각도를 변경하여 LED모듈의 조사방향을 변경하고자 하는 경우에는 고정클램프(37)를 약간 풀고 배선함(30)을 전/후로 위치이동시켜 지지아암(60)의 전방 선단이 다른 높이의 지지턱에 얹혀지도록 조절한다.

상기 배선함(30)의 내측벽에는 수평레벨게이지(50)가 설치되어 배선함(30)의 설치상태를 표시하도록 되어 있다. 상기 수평레벨게이지(50)는 배선함(30)의 바닥면에서 돌출되게 구비된 설치블록(43)상에 얹혀져 결합된다.

10: LED모듈 11: 기판
12: LED패키지 13: 굴절렌즈
14: 중간플레이트 15: 커버플레이트
20: 전방 몸체 21: LED모듈 설치면
22: 방열핀 24: 선단 캡
25a,25b: 배수구
30: 배선함 31: 전방 측벽
32: 체결나사 33: 배선구멍
34: 후방 측벽 35: 삽입구멍
36: 지지대 37: 고정클램프
38: 고정보울트 39a: 힌지브라켓트
39b: 핀걸이홈 W: 배선
40: 하부 커버 41: 브라켓트
42: 힌지핀 43: 수평레벨게이지 설치블록
44: 후크부재
50: 수평레벨게이지 60: 지지아암

Claims

삭제
복수개의 LED모듈(10)이 지면을 향하도록 부착되는 LED모듈 설치면(21)과, LED모듈 설치면(21)에서 일체로 상방향으로 연장되어 외기와 접촉하는 복수개의 방열핀(22)을 구비한 전방 몸체(20); 상기 전방 몸체(20)와는 분리된 별개의 몸체로 형성되어 상기 전방 몸체(20)를 전방 측벽(31)에 분리가능하게 체결나사(32)로 고정하고, 내부공간은 측벽으로 둘러싸여 밀폐된 구조를 가지는 배선함(30); 일단이 가로등주에 착탈가능하게 결합되고 타단은 상기 배선함(30)의 후방 측벽(34)을 통하여 내부로 끼워져 배선함(30)을 지지하는 지지아암(60); 및 상기 지지아암(60)에 대한 배선함(30)의 설치각도를 가변시키도록 배선함에 연결된 전방 몸체의 수평방향에 대한 설치각도를 조절하기 위한 지지대(36); 및 상기 배선함 내부에 삽입된 지지아암(60)을 배선함(30)에 고정하는 고정클램프(37)를 포함하고,
상기 배선함(30)의 바닥부는 배선함(30)에 개폐가능하게 결합된 하부 커버(40)로 구성되고, 상기 배선함(30)의 전방 측벽(31)은, 외측면에 상기 전방 몸체(20)의 후방 선단을 끼워 지지하는 결합홈과, 내부 공간의 배선(W)을 전방 몸체(20) 쪽으로 통과시키는 하나 이상의 배선구멍(33)을 구비하고, 상기 배선함(30)의 후방 측벽(34)은 상기 지지아암(60)의 선단이 끼워질 수 있도록 형성된 지지아암 삽입구멍(35)을 구비한 것을 특징으로 하는 방열성능을 개선한 LED가로등 기구.
제2항에 있어서,
상기 배선함(30)은 후방 측벽(34)의 외측면에 폭방향으로 일정한 간격을 두고 구비된 1쌍의 힌지브라켓트(39b)에 각각 배선함의 폭방향으로 돌출되게 연장된 1쌍의 핀걸이홈(39b)을 구비하고, 상기 하부 커버(40)는 후방 선단에 상기 핀걸이홈(39b)에 얹혀져 결합하는 1쌍의 힌지핀(42)을 구비하고,
상기 배선함(30)의 저면에는 배선함(30)의 저면에 결합되는 하부 커버(40)의 선단을 걸어서 고정하는 후크부재(44)가 구비된 것을 특징으로 하는 방열성능을 개선한 LED가로등 기구.
제2항에 있어서,
상기 방열핀(22) 사이의 간극을 통하여 유입된 물이 배수되도록 상기 전방 몸체(20)의 후방 선단면과 배선함(30)의 전방 측벽(31) 사이와, 전방 몸체(20)의 전방 선단면의 앞쪽에, 아래쪽으로 갈수록 폭이 확대되는 배수구(25a,25b)가 구비된 것을 특징으로 하는 방열성능을 개선한 LED가로등 기구.
제2항에 있어서,
상기 배선함(30)의 바닥면에는 설치블록(43)이 돌출되고 그 설치블록(43)상에는 수평레벨게이지(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 방열성능을 개선한 LED가로등 기구.