KR101069616B1 - 가로등 방열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가로등 내부에서 발생된 열을 외부로 방열시켜 주기 위한 장치에 관한 것이다.

커버(Cover)가 체결된 헤드(Head); 상기 헤드의 안쪽으로 돌출 구비된 보스(Boss); 상기 보스에 고정되고, 기판에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판; 및 상기 헤드의 통공을 관통하는 바디(Body)의 양단을 통해 상기 집열판과 방열판에 체결된 열전도 및 배기부재; 상기 열전도 및 배기부재는 바디에 길이방향을 따라 중공이 형성된 제1배기구; 상기 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 안쪽에 위치하는 제2배기구; 상기 제2배기구 상부에 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 외부에 위치하는 제3배기구; 를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

가로등, 집열, 열전도, 배기, 방열

Description

가로등 방열장치{ROADLAMP APPARATUS}

본 발명은 가로등 내부에서 발생된 열을 외부로 방열시켜 주기 위한 장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 기판에 배치된 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열판에서 집열시킨 다음 이를 상기 집열판에 체결된 열전도 및 배기부재를 거쳐 방열판으로 열전도시켜 주거나 배출시켜 줌으로써, 상기 가로등 내부에서 생성된 내부열을 외부로 방열시켜 상기 LED광원을 비롯한 회로소자 등을 열로부터 보호할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

인류는 한정된 전기 및 가스, 석유 자원에만 의존해 온 영향으로 인해 원유가가 급등하고 있는 반면에 인류가 대부분 석유 에너지(Energy)의 사용에 따른 온실가스의 증가 등으로 환경오염 문제가 심각하게 제기되고 있다.

이에 따라, 환경적으로 공해가 발생되지 않고 친환경 차원에서 무한정으로 사용할 수 있는 태양광을 비롯하여 풍력, 조력 등 자연을 이용한 대체 에너지의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며, 그 중에서도 특히 태양광을 이용하여 가정 및 산업체에 필요한 전기 에너지를 생산하기 위한 장치의 개발이 활발히 진행되고 있는 추세이다.

한편, 근래에는 상기 언급된 바와 같은 태양광 에너지 등을 이용하여 도로변이나 공원 등에 소비전력이 낮고 휘도가 높은 LED(Light Emitted Diode)광원을 이용한 가로등을 많이 설치하게 된다.

하지만, 상기 가로등에 적용된 LED광원은 소비전력이 낮고 휘도가 높은 장점을 가지고 있으나 열이 많이 발생하고 있기 때문에, 이로 인해 LED광원은 물론 상기 가로등에 내장된 회로소자 등이 열로 인해 고장을 초래하는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 기판에 배치된 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열판에서 집열시킨 다음 상기 집열판에 체결된 열전도 및 배기부재를 거쳐 방열판으로 열전도시켜, 상기 가로등 내부에서 생성된 내부열을 외부로 열전도시켜 방열시켜 줌으로써, 상기 LED광원을 비롯한 회로소자 등을 열로부터 보호할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 집열판과 방열판에 체결된 열전도 및 배기부재에 중공이 형성된 제1배기구 및 상기 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성된 제2배기구를 비롯하여, 상기 제2배기구 상부에 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성된 제3배기구를 통해 상기 가로등 내부에서 생성된 내부열을 외부로 배출시켜 줌으로써, 역시 상기 LED광원을 비롯한 회로소자 등을 열로부터 보호할 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단으로는 커버(Cover)가 체결된 헤드(Head)가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드의 안쪽으로 돌출 구비된 보스(Boss) 및 상기 보스에 고정되고, 기판에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 헤드의 통공을 관통하는 바디(Body)의 양단을 통해 상기 집열판과 방열판에 체결된 열전도 및 배기부재가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 열전도 및 배기부재는 바디에 길이방향을 따라 중공이 형성된 제1배기구 및 상기 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 안쪽에 위치하는 제2배기구가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 제2배기구 상부에 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 외부에 위치하는 제3배기구를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로는 커버(Cover)가 체결된 헤드(Head)가 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드의 안쪽으로 돌출 구비된 보스(Boss) 및 상기 보스에 고정되고, 기판에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 헤드의 통공을 관통하는 바디(Body)의 양단을 통해 상기 집열판과 방열판에 체결되고, 상기 집열판에서 집열된 열을 상기 바디를 통해 방열판으로 전도시키는 열전도 및 배기부재를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제 및 해결수단들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 실시 예들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명은 LED광원으로부터 가로등 내부에서 생성된 내부열을 외부로 열전도 내지는 배출시켜 방열시켜 줌으로써, 상기 LED광원을 비롯한 회로소자 등을 열로부터 보호하여 가로등의 수명을 연장시켜 주는 효과를 제공한다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로서 설명되어 지는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성 및 동작들이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서, 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 LED광원을 이용한 가로등의 방열장치에 대해서 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등을 분해한 상태를 일부절개하여 나타낸 제1실시사례 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가로등을 분해한 상태를 일부절개하여 나타낸 제2실시사례 단면도이다.

본 발명에 있어서 가로등(100)은 철재 등으로 이루어진 지주(支柱)에 연결된 지지대(230)를 통해서 바닥면(이를 "지면" 또는 "도로면"이라고도 한다.)을 향하도록 설치가 이루어진다.

상기 가로등(100)은 목적 및 용도 등에 따라 차도의 도로변에 설치된 것을 비롯하여 공원이나 동네 등에 보안용으로 사용되고 있는 보안등이 포함된다.

이때, 참고할 사항으로 상기 가로등(100)의 설치 높이는 차도의 도로변에 설 치되는 가로등(100)의 경우에 있어서는 개략적으로 8 내지 10미터(m) 범위이고, 보안등의 경우에 있어서는 개략적으로 4 내지 5미터(m) 범위로 설치가 이루어지나, 물론 설치 장소에 따라 약간의 차이는 발생할 수 있을 것이다.

또한, 상기 가로등(100)에 사용되는 광원으로는 수은등, 메탈등, 플라즈마등, LED(Light Emitted Diode)등을 포함하여, 백열등, 형광등, 삼파장등과 같은 다양한 종류를 포함하여 이루어지되, 상기 광원들은 앞에서 열거한 사례들로 제한받지는 않을 것이며, 참조로 본 발명에서는 LED광원(920)을 이용한 가로등(100)의 구성에 대해서 설명하기로 한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 개략적인 구성수단으로는 도로변에 설치된 지주(支柱)에 연결된 지지대(230)를 통해 지면으로부터 일정한 높이로 설치된 가로등(100)이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 구성수단으로써 상기 가로등(100)은 커버(Cover)(300)가 체결된 헤드(Head)(200)가 구성된다.

또한, 상기 헤드(200)의 안쪽으로 돌출 구비된 적어도 하나 이상의 보스(Boss)(220)가 구성된다.

또한, 상기 보스(220)에 고정되고, 기판(900)에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원(920)으로부터 발생된 열을 상기 기판(900)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(700)이 구성된다.

그리고, 상기 헤드(200)의 통공(210)을 관통하는 바디(Body)(510)의 양단을 통해 집열판(700)과 방열판(400)에 체결되고, 상기 집열판(700)에서 집열된 열을 바디(510)를 통해 상기 방열판(400)으로 전도시켜 줌과 함께 상기 LED광원(920)으로부터 발생된 열을 배기구(600)를 통해 상기 헤드(200) 외부로 배기시켜 주는 열전도 및 배기부재(500)가 구성된다.

또한, 상기 열전도 및 배기부재(500)는 바디(510)에 길이방향을 따라 중공이 형성된 제1배기구(610)를 비롯하여, 상기 제1배기구(610)에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드(200) 안쪽에 위치하는 제2배기구(620) 및 상기 제2배기구(620) 상부에 제1배기구(610)에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드(200) 외부에 위치하는 제3배기구(630)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1배기구(610)에는 LED광원(920)으로부터 발생되고, 가로등(100) 내부 즉, 헤드(200) 및 커버(300) 내부에서 생성된 집열판(700) 하부의 내부열을 유입시키는 제1유입구(611)를 구성하고, 이때 상기 제1유입구(611)로부터 유입된 내부열을 헤드(200) 외부로 배출시키는 제3배기구(630)에 구비된 유출구(631)를 통해 상기 가로등(100) 내부에서 생성된 내부열을 배출시켜 줌으로써, 상기 LED광원(920)을 비롯한 회로소자 등을 고열로부터 보호하여 주게 된다.

또한, 상기 제1배기구(610)에는 LED광원(920)으로부터 발생되고, 가로등(100) 내부 즉, 헤드(200) 및 커버(300) 내부에서 생성된 집열판(700) 상부의 내부열을 유입시키는 적어도 하나 이상의 제2유입구(621)를 구성하고, 이때 상기 제2유입구(621)로부터 유입된 내부열을 헤드(200) 외부로 배출시키는 제3배기구(630)에 구비된 유출구(631)를 통해 역시 상기 가로등(100) 내부에서 생성된 내부열을 배출시켜 줌으로써, 상기 LED광원(920)을 비롯한 회로소자 등을 고열로부터 보호하여 주게 된다.

그리고, 상기 제3배기구(630)의 양단 부위의 관의 직경(D1)이 제1배기 구(610)와 접하는 가운데 부위의 관의 직경(D2) 보다 더 큰(D1>D2) 벤츄리관(Venturi Tube)으로 형성시켜 줌으로써, 이때 상기 제3배기구(630)를 통과하는 공기의 유속을 더욱 빠르게 하여 상기 가로등(100) 내부에서 생성된 내부열을 단시간 내에 배출이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 구성수단으로써 상기 가로등(100)은 커버(Cover)(300)가 체결된 헤드(Head)(200)가 구성된다.

또한, 상기 헤드(200)의 안쪽으로 돌출 구비된 적어도 하나 이상의 보스(Boss)(220)가 구성된다.

또한, 상기 보스(220)에 고정되고, 기판(900)에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원(920)으로부터 발생된 열을 상기 기판(900)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(700)이 구성된다.

그리고, 상기 헤드(200)의 통공(210)을 관통하는 바디(Body)(510)의 양단을 통해 상기 집열판(700)과 방열판(400)에 체결되고, 상기 집열판(700)에서 집열된 열을 상기 바디(510)를 통해 방열판(400)으로 열전도시켜 방열시켜 주는 열전도 및 배기부재(500)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

다음은 상기 언급된 본 발명의 구성수단에 포함되는 다양한 일실시사례들에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 가로등(100)에 적용되는 LED광원(920)은 소비전력이 낮고 고휘도의 LED소자를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 LED광원(920)은 열전도가 우수한 알루미늄(Al) 재질의 기판(900)에 별도의 절연처리를 하여, 직렬 또는 병렬, 직병렬 매트릭스 타입(Type) 등의 방식에 의해 적어도 하나 이상으로 배치시켜 구성된다.

또한, 상기 가로등(100)에 포함된 커버(Cover)(300)는 LED광원(920)을 물리적으로 보호하기 위해 유리 또는 합성수지 등으로 이루어지고, 앞에서 언급된 바와 같은 조명이 요구되는 장소나 목적 및 용도 등에 따라 투명 또는 반투명, 불투명하게 제작하여 상기 헤드(Head)(200)에 별도의 체결수단에 의해 체결 구성된다.

또한, 상기 기판(900)에 접하여 구비된 집열판(700)과 기판(900) 사이에는 열전도성 페이스트(Paste), 열전도성 그리스(Grease), 열전도성 패드(Pad) 중에서 적어도 어느 하나가 삽입된 접합부재(800)를 구비시켜, 상기 LED광원(920)으로부터 발생된 열이 기판(900)을 통해 집열판(700)에 보다 효율적으로 열전도가 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이때, 상기 집열판(700)은 첨부된 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 기판(900)을 통해 고정나사, 리벳 등과 같은 별도의 고정부재(930)로 헤드(200)의 안쪽에 구비된 보스(220)에 고정시켜 주는 구성으로 된다.

한편, 상기 열전도 및 배기부재(500)의 바디(510)의 양단에 나사가 구비된 제1체결구(511) 및 제2체결구(512)를 구비하고, 이때 상기 제1체결구(511)에는 다수 개의 방열핀(Pin)(420)이 일정한 간격으로 돌출 형성된 방열판(400)의 베이스(410)에 나사가 구비된 제1체결부(411)가 구비되고, 또한 상기 제2체결구(512)에는 집열판(700)에 나사가 구비된 제2체결구(712)가 각각 체결되는 구성으로 된다.

또한, 상기 헤드(200) 상부에 형성된 통공(210)에는 고무 또는 합성수지, 우레탄 등으로 이루어진 패킹(Packing)부재(도시 생략함.)를 별도로 끼워서 상기 패킹부재에 밀착되어 열전도 및 배기부재(500)의 바디(510)가 삽입 설치되도록 함으로써, 빗물이나 수분 등이 헤드(200) 내부로 유입되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고, 상기 헤드(200)를 비롯하여 방열판(400), 집열판(700), 기판(900)의 재질은 열전도성이 우수하고 가격이 저렴한 알루미늄(Al)으로 구비하고, 또한 상기 열전도 및 배기부재(500)의 재질은 열전도성이 우수한 동(Cu)으로 구비하여, 상기 LED광원(920)으로부터 발생된 열이 기판(900)을 통해 집열판(700)을 거쳐 방열판(400)에 열전도가 이루어져서 보다 효율적인 방열작용이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가로등을 분해한 상태를 일부절개하여 나타낸 제1실시사례 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 가로등을 분해한 상태를 일부절개하여 나타낸 제2실시사례 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도 1에 있어서, 가로등이 조립된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 도 2에 있어서, 가로등이 조립된 상태를 나타낸 일실시사례 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 도 3 및 도 4에 있어서, 가로등이 조립된 상태를 나타낸 일실시사례 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 도 3에 있어서, 가로등이 조립된 상태를 일부절개하여 나타낸 일실시사례 저면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 도 4에 있어서, 가로등이 조립된 상태를 일부절개하여 나타낸 일실시사례 저면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 가로등

200 : 헤드(Head)

210 : 통공

220 : 보스(Boss)

230 : 지지대

300 : 커버(Cover)

400 : 방열판

410 : 베이스(Base)

411 : 제1체결부

420 : 방열핀(Pin)

500 : 열전도 및 배기부재

510 : 바디(Body)

511 : 제1체결구

512 : 제2체결구

600 : 배기구

610 : 제1배기구

611 : 제1유입구

620 : 제2배기구

621 : 제2유입구

630 : 제3배기구

631 : 유출구

700 : 집열판

712 : 제2체결구

800 : 접합부재

900 : 기판

910 : 체결공

920 : LED광원

930 : 고정부재

Claims (9)

1. 커버(300)가 체결된 헤드(200); 상기 헤드(200)의 안쪽으로 돌출 구비된 보스(220); 상기 보스(220)에 고정되고, 기판(900)에 적어도 하나 이상 배치된 LED광원(920)으로부터 발생된 열을 상기 기판(900)을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판(700); 을 포함하여 이루어진 가로등 방열장치에 있어서,

   상기 헤드(200)의 통공(210)을 관통하는 바디(510)의 양단을 통해 집열판(700)과 방열판(400)에 체결되고, 상기 집열판(700)에서 집열된 열을 바디(510)를 통해 상기 방열판(400)으로 전도시켜 줌과 함께 상기 LED광원(920)으로부터 발생된 열을 배기구(600)를 통해 상기 헤드(200) 외부로 배기시켜 주는 열전도 및 배기부재(500);

   상기 열전도 및 배기부재(500)의 바디(510)에 길이방향을 따라 중공이 형성된 제1배기구(610);

   상기 제1배기구(610)에 횡방향으로 크로스된 통공이 형성되고, 상기 헤드(200) 안쪽에 위치하는 제2배기구(620);

   상기 제2배기구(620) 상부에 제1배기구(610)에 횡방향으로 크로스된 통공이 형성되고, 상기 헤드(200) 외부에 위치하는 제3배기구(630);

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 방열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1배기구(610)에는 LED광원(920)으로부터 발생되고, 헤드(200) 및 커버(300) 내부에서 생성된 집열판(700) 하부의 내부열을 유입시키는 제1유입구(611);

   상기 제1유입구(611)로부터 유입된 내부열을 헤드(200) 외부로 배출시키는 제3배기구(630)에 구비된 유출구(631);

   를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 방열장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1배기구(610)에는 LED광원(920)으로부터 발생되고, 헤드(200) 및 커버(300) 내부에서 생성된 집열판(700) 상부의 내부열을 유입시키는 제2배기구(620)에 구비된 적어도 하나 이상의 제2유입구(621);

   상기 제2유입구(621)로부터 유입된 내부열을 헤드(200) 외부로 배출시키는 제3배기구(630)에 구비된 유출구(631);

   를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등 방열장치.
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