KR101213581B1 - 가로등용 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고휘도 광원인 LED를 이용하는 가로등 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부피가 작고 구조가 간단하면서도 LED에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각하여 LED의 수명을 연장할 수 있는 가로등용 헤드에 관한 것이다.
본 발명의 가로등용 헤드는 광원으로 LED를 사용하는 가로등용 헤드에 있어서, LED가 설치되고 내부에 공간이 형성된 관 형태의 하우징과; 몸체의 외면에 방열핀이 형성되고 상기 몸체 내부에 히트파이프가 형성되며 상기 히트파이프의 단부가 상기 하우징의 히트파이프 삽입구에 삽입되도록 하우징의 상부에 체결되는 방열기;를 포함하여 구성된다.

Description

가로등용 헤드 {Head assembly for street lamp}

본 발명은 고휘도 광원인 LED를 이용하는 가로등 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부피가 작고 구조가 간단하면서도 LED에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각하여 LED의 수명을 연장할 수 있는 가로등용 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은 수은등 및 나트륨등이 사용되고 있으나, 이러한 조명등은 조도가 낮을 뿐만 아니라, 장시간 조명을 켜야하는 경우 전력 소비가 커서 막대한 유지비용이 소요되고 잦은 고장과 짧은 수명으로 인하여 자주 램프를 교체하여야 하는 불편함이 있었다.

이러한 불편함을 해소하기 위해 근래에는 유지보수 비용이 적게 소요되고 소비전력이 작은 LED를 광원으로 이용하는 가로등이 개발되어 보급되고 있다.

상기 LED를 광원으로 하는 가로등은 발광소자인 LED에서 발생하는 열에 의해 고가인 LED 수명이 짧아지는 특성 때문에 설계 및 제작시 방열에 특히 많은 중점을 두고 있다.

이러한 LED에서 열을 방열하기 위한 수단으로서 종래에는 대량의 방열핀을 몸체에 구성하거나, 냉각수를 순환시켜 강제 냉각시키는 구성이 있었다.

그러나 상기와 같이 몸체에 대량의 방열핀을 구성하는 방법은 가공비가 많이 소요되고 가로등 헤드의 부피가 필요 이상으로 커질 뿐 아니라, 도로의 먼지가 방열핀에 쌓여 냉각효율이 급격하게 저하되기 때문에 수시로 청소하여야 하는 문제점이 있고 냉각수를 순환시키는 방법은 별도의 냉각수를 구동시켜야 하는 시설로 인해 많은 설비비용이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 부피가 작으면서도 냉각효율이 우수하여 오랫동안 사용하여도 조도가 떨어지지 않고 유지관리비가 절감되는 가로등용 헤드를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가로등용 헤드는 광원으로 LED를 사용하는 가로등용 헤드에 있어서, LED가 설치되고 내부에 공간이 형성된 관 형태의 하우징과; 몸체의 외면에 방열핀이 형성되고 상기 몸체 내부에 히트파이프가 형성되며 상기 히트파이프의 단부가 상기 하우징의 히트파이프 삽입구에 삽입되도록 하우징의 상부에 체결되는 방열기;를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 방열기의 몸체에는 환기공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 상부에는 배출관 체결구가 형성되고, 상기 배출관 체결구에는 관 형태의 배출관이 체결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관은 상부가 경사면이 형성되고 그 중앙에 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열기의 상부에 히트파이프 일부가 노출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED커버의 테두리부에는 LED커버의 개폐를 위해 공구 삽입을 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LED커버와 하우징의 사이에는 실링이 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가로등용 헤드는 부피가 작으면서도 냉각효율이 우수하여 오랫동안 사용하여도 조도가 떨어지지 않고 유지 관리비가 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 헤드의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 헤드의 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 단면도.
도 5는 LED커버의 단면도.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 헤드의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 헤드의 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 단면도이며, 도 5는 LED커버의 단면도이다.

본 발명에 의한 가로등용 헤드는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 광원으로 LED(120)가 수납되어 LED(120)를 보호하기 위한 LED커버(104)가 전방으로 노출되고 후방에 방열핀(105)이 구성된 하우징(101)과, 상기 하우징(101)의 가로등에 체결,고정되는 체결구(102)와, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 하우징(101)의 상부에 체결되는 방열기(110)로 구성된다.

상기 하우징(101)의 내부에는 PCB플레이트(121)와 LED(120)가 수납되고 LED(120)를 보호하기 위한 LED커버(104)가 하우징(101)에 체결된다. 그리고 상기 LED(120)에서 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해서 하우징(101)의 전,후방에 방열핀(105)이 형성된다.

상기 하우징(101)의 내부는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 중공 형태의 공간부를 형성함으로써 LED(120)에서 발생된 열이 금속 재질의 하우징(101)을 통해 전도되어 냉각됨과 동시에 LED(120)에서 발생된 열이 상기 하우징(101)의 내부 공간부를 통해 대류되어 외부로 빠져나가도록 구성한다.

하우징(101)의 상부에는 도 3 및 도 4와 같이 방열기(110)가 체결되어 LED(120)에서 발생하여 하우징(101)으로 전도된 열이 방열기(110)에 의해 효율적으로 냉각시키도록 한다.

상기와 같은 방열기(110)는 도 3과 같이 몸체(111)의 외부에 방열핀(112)이 여러 개 형성되고 몸체(111)의 내부에 히트파이프(114)가 삽입되어 구성된다. 방열기(110) 내부에 삽입된 히트파이프(114)의 단부는 몸체(111)의 하부로 돌출되어 방열기(110)가 헤드(100)의 하우징(101) 상부에 체결될 때 상기 히트파이프(114)의 단부가 하우징(101)의 히트파이프 삽입구(107)에 삽입되도록 구성함으로써 하우징(101)의 열이 히트파이프(114)를 통해 방열기(110)로 전달되어 방열되도록 구성한다.

히트파이프(114)는 은이나 구리에 비해서 수십 내지 수백 배에 달하는 높은 열전도 계수를 가지면서도 가볍고 소형이며 별도의 동력 없이 높은 열전달 능력을 가진다.

히트파이프(114)는 진공 상태의 관속에 끓는 점이 낮은 액체 상태의 작동유체를 순환시키는 형식 즉, 증발부에서 액체가 가열되어 기체상태로 응축부로 열을 전달하고 방열판에서 강제 대류방식을 열을 식혀 다시 액체가 되어 증발부로 되돌아 가는 형식이다. 이와 같은 히트파이프(114)는 이미 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 3과 같이 방열기(110) 몸체(111) 내부의 히트파이프(114) 일부를 외부에 노출되도록 즉, 대기에 노출되도록 구성함으로써 히트파이프(114) 내부의 작동유체가 대기에 의해 더욱 빨리 냉각되도록 하여 히트파이프(114)의 냉각효율이 더욱 증대되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 방열기(110) 내부에 공간부를 형성하고 방열기(110) 몸체(111)를 방사상으로 천공하여 환기공(113)을 형성함으로써 상기 환기공(113)으로 유입되는 공기의 순환에 의해 하우징(101) 내부의 열을 배출하도록 구성함으로써 효과적으로 LED(120)에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있다.

그리고, 도 3 및 도 4와 같이, 나사산이 내면에 형성된 하우징(101)의 배출관 체결구(106)에 배출관(108)을 결합함으로써 하우징(101) 내부 공간의 열을 더욱 효율적으로 배출시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 하우징(101)의 배출관체결구(106)에 배출관(108)을 결합함으로써 방열기(110) 몸체(111)의 환기공(113)으로 유입된 공기가 배출관(108)을 지나 방열기(110) 반대측 환기공(113)으로 배기되도록 함으로써 하우징(101) 내부의 열이 배출관(108) 주위를 유동하는 공기의 흐름에 의해 더욱 효율적으로 흡입되어 배출되도록 한다.

이때, 도 3 및 도 4와 같이, 배출관(18)의 단부를 경사지도록 뿔 형태로 가공하고 그 중심에 배출구(109)를 형성함으로써 도 4와 같이 환기공(113)으로 유입된 공기가 빠르게 배출관(108) 주위를 유동하도록 하여 그 압력에 의해 하우징(101) 내부의 공기를 더욱 강하게 흡입하여 배출하도록 유도한다.

그리고 도 5와 같이 LED커버(104)와 하우징(101)의 사이에 실링(122)을 삽입함으로써 빗물이나 먼지가 내부로 유입되는 것을 방지하도록 한다.

또한, 상기 LED커버(104)의 테두리부에는 방사상으로 홈(123)을 구성함으로써 LED커버(104)를 체결 또는 분해하는 작업이 용이하도록 구성한다. 상기 홈(123)에 공구를 삽입함으로써 LED커버(104)를 하우징(101)에 손쉽게 체결 또는 분해하도록 한다.

이상, 본 발명에 의한 가로등용 헤드에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 헤드
101 : 하우징
102 : 체결구
104 : LED커버
105 : 방열핀
106 : 배출관 체결구
107 : 히트파이프 삽입구
108 : 배출관
109 : 배출구
110 : 방열기
111 : 몸체
112 : 방열핀
113 : 환기공
114 : 히트파이프
120 : LED
121 : PCB플레이트
122 : 실링
123 : 홈

Claims (7)

1. 광원으로 LED를 사용하는 가로등용 헤드에 있어서,
   LED(120)가 설치되고 내부에 공간이 형성된 관 형태의 하우징(101)과;
   몸체(111)의 외면에 방열핀(112)이 형성되고 상기 몸체(111) 내부에 히트파이프(114)가 형성되며 상기 히트파이프(114)의 단부가 상기 하우징(101)의 히트파이프 삽입구(107)에 삽입되도록 하우징(101)의 상부에 체결되는 방열기(110);,
   상기 방열기(110)의 몸체(111)에 형성된 환기공(113);,
   상기 하우징(101)의 상부에 형성된 배출관 체결구(106); 및
   상기 배출관 체결구(106)에 체결된 관 형태의 배출관(108);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등용 헤드.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 배출관(108)은 상부는 뿔 형태로 성형되고 그 중앙에 배출구(109)가 형성된 것을 특징으로 하는 가로등용 헤드.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 방열기(110)의 상부에 히트파이프(114) 일부가 노출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가로등용 헤드.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 하우징(101)에는 LED를 보호하기 위한 LED커버(104)가 형성되고, 상기 LED커버(104)의 테두리부에는 LED커버(104)의 개폐를 위해 공구 삽입을 위한 홈(123)이 형성된 것을 특징으로 하는 가로등용 헤드.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 LED커버(104)와 하우징(101)의 사이에는 실링(122)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 가로등용 헤드.
   

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