KR101221387B1 - 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등으로서, 일면에 복수의 엘이디가 장착되는 엘이디플레이트부와; 상기 엘이디플레이트부의 타면에 장착되는 방열 모듈과; 상기 방열 모듈이 장착된 엘이디플레이트부를 수용하는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 집광판을 이용하여 엘이디의 발광범위를 조절함으로써 필요한 공간에 대해 신뢰적으로 조명을 제공할 수 있으며, 방열 모듈을 구성하는 방열부재를 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배치하여 방열 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 방열부재를 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부의 조립으로 구현하여 방열부재의 불량에 따른 교체가 용이하며, 둘 이상의 방열부재를 히트파이프를 이용하여 적층 구조로 구현함으로써, 방열 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

Description

방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등{LED Streetlight With Radiating Module}
본 발명은 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 집광판을 이용하여 엘이디의 발광범위를 조절함으로써 필요한 공간에 대해 신뢰적으로 조명을 제공하며, 방열 모듈을 구성하는 방열부재를 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배치하여 방열 효율을 증대시킴과 동시에 방열부재를 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부의 조립으로 구현하여 방열부재의 불량에 따른 교체가 용이한 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등에 관한 것이다.
엘이디(LED: Light Emitting Diode)를 이용한 조명은 최근 친환경 기술로서 큰 관심을 받고 있다. 세계적으로 백색 엘이디 조명 시장은 2006년 이후 연간 50% 가까이 성장해 왔으며, 엘이디 기술의 발전에 따라 향후 엘이디가 형광등 및 기타 다른 광기구를 대체할 것이라는 전망이 점차 현실화되고 있다.
또한, 점점 밝은 조명을 선호하는 추세이므로 고출력 엘이디를 조명기구에 이용하는 경우가 많아지고 있다. 이러한 고출력 엘이디의 경우 문제가 되는 것이 방열이다.
엘이디는 종래의 광원에 비하여 소형이고 수명이 길뿐만 아니라 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되어 에너지 효율이 우수한 반면에 점등시 방열이 원활하게 되지 못할 경우 엘이디의 수명을 단축시키고 조도가 떨어지므로 엘이디 조명기구의 성패는 방열성능과 직결된다고 할 수 있다.
이러한 방열 문제를 해결하기 위하여, 메탈 베이스 기판을 사용하는 엘이디 조명기구들이 많이 제안되고 있다. 그러나 메탈 베이스 기판조차도 방열성을 충분히 확보하기가 어려운 형편이다. 그래서 고출력 엘이디용 기판으로 열전도율이 높은 AlN(Alminum Nitride)판에 은 페이스트를 인쇄한 세라믹 기판이 널리 알려져 있는데, AlN은 제조비용이 높다는 것이 단점이다.
따라서, 효율적인 방열을 위한 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은, 집광판을 이용하여 엘이디의 발광범위를 조절함으로써 필요한 공간에 대해 신뢰적으로 조명을 제공할 수 있는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 방열 모듈을 구성하는 방열부재를 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배치하여 방열 효율을 증대시킬 수 있는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 방열부재를 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부의 조립으로 구현하여 방열부재의 불량에 따른 교체가 용이한 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 둘 이상의 방열부재를 히트파이프를 이용하여 적층 구조로 구현함으로써, 방열 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등으로서, 일면에 복수의 엘이디가 장착되는 엘이디플레이트부와; 상기 엘이디플레이트부의 타면에 장착되는 방열 모듈과; 상기 방열 모듈이 장착된 엘이디플레이트부를 수용하는 하우징;을 포함하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 엘이디플레이트부에는 복수의 엘이디가 열과 행을 이루며 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은 상기 엘이디플레이트부의 엘이디 장착부분에 결합되는 금속 재질의 집광판을 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 집광판은, 단면을 기준으로 요부와 돌부가 연속적으로 형성되며, 상기 엘이디가 장착된 부분에 대응되는 부분에 개방부를 형성하며, 상기 엘이디에서 발산되는 빛이 상기 돌부의 측면에 반사 또는 굴절되어 집광되도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 방열 모듈은, 상기 엘이디플레이트부의 타면에 결합되는 플레이트부와; 상기 플레이트부 상에 장착되되, 상기 엘이디플레이트부가 결합된 면의 대향면에 장착되며, 중공을 형성하는 하나 이상의 방열부재;를 포함하며, 상기 방열부재는 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 상기 플레이트부에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 방열부재는 대향되는 한 쌍의 방열부의 결합에 의해 마련될 수 있다.
또한, 상기 방열부는, 반원기둥 형상으로 마련되는 몸체부와; 상기 몸체부의 외측에서 방사상으로 연장되는 하나 이상의 방열핀과; 상기 몸체부의 일측에서 길이방향을 따라 육면체 형상으로 형성되는 안착몸체부와; 상기 몸체부의 타측에서 길이방향을 따라 상기 안착몸체부와 대응되는 수용공간을 구비하되, 평면을 기준으로 직각 형태로 마련되는 수용몸체부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 방열핀은, 상기 몸체부의 외측에서 방사상으로 연장되는 지지방열핀과; 상기 지지방열핀의 단부에서 둘 이상으로 연장되는 부속방열핀;을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 지지방열핀과 부속방열핀의 표면에는 요철부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 안착몸체부의 하부면에는 상기 플레이트부에 결합되기 위한 고정볼트홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 안착몸체부의 측부면에는 제 1 결합볼트홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용몸체부에는 상기 제 1 결합볼트홈과 대응되는 부분에 제 2 결합볼트홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 안착몸체부의 측부면에는 상기 안착몸체부의 길이방향을 따라 하나 이상의 고정홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용몸체부에는 상기 고정홈과 대응되는 고정돌부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 방열 모듈은 둘 이상의 방열부재가 적층되어 마련될 수도 있다.
여기서, 상기 방열부재의 적층 시, 상기 방열부재의 중공에 삽입되는 히트파이프를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 히트파이프의 내부에는 작동유체가 포함될 수 있다.
여기서, 상기 작동유체는 메틸 알콜 및 증류수가 1:1의 비율로 혼합되어 형성될 수 있다.
본 발명에 의해, 집광판을 이용하여 엘이디의 발광범위를 조절함으로써 필요한 공간에 대해 신뢰적으로 조명을 제공할 수 있다.
또한, 방열 모듈을 구성하는 방열부재를 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배치하여 방열 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 방열부재를 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부의 조립으로 구현하여 방열부재의 불량에 따른 교체가 용이하다.
또한, 둘 이상의 방열부재를 히트파이프를 이용하여 적층 구조로 구현함으로써, 방열 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 방열부의 저면 사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 한 쌍의 방열부 및 플레이트부의 분해 사시도이며,
도 3 은 본 발명에 따른 한 쌍의 방열부 및 플레이트부의 결합 사시도이며,
도 4 는 본 발명에 따른 방열부재의 적층을 도시한 분해 사시도이며,
도 5 는 본 발명에 따른 3행과 3열로 배치된 방열부재의 적층을 도시한 결합 사시도이며,
도 6 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 분해 사시도이며,
도 7 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 결합 사시도이며,
도 8 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 단면도이며,
도 9 는 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 조명범위와 일반 가로등의 조명범위를 비교한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 방열부의 저면 사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 한 쌍의 방열부 및 플레이트부의 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 한 쌍의 방열부 및 플레이트부의 결합 사시도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 방열부재의 적층을 도시한 분해 사시도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 3행과 3열로 배치된 방열부재의 적층을 도시한 결합 사시도이며, 도 6 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 분해 사시도이며, 도 7 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 결합 사시도이며, 도 8 은 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 단면도이며, 도 9 는 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등의 조명범위와 일반 가로등의 조명범위를 비교한 개략도이다.
도 1 내지 도 9 를 참조하면, 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은, 일면에 복수의 엘이디(110)가 장착되는 엘이디플레이트부(100)와; 상기 엘이디플레이트부(100)의 타면에 장착되는 방열 모듈(200)과; 상기 방열 모듈(200)이 장착된 엘이디플레이트부(100)를 수용하는 하우징(300);을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 엘이디플레이트부(100)는, 도 6 에서와 같이, 다수의 엘이디(110)가 장착되는 공간을 제공하는 구성요소로써, 상기 엘이디(110)에 전원을 공급할 수 있는 회로기판의 일종으로 마련되며, 바람직하게는 메탈PCB(Metal PCB)로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 엘이디플레이트부(100)에는 복수의 엘이디(100)가 설계에 따라 선택적으로 장착될 수 있으며, 바람직하게는, 도 6 에서와 같이, 복수의 엘이디(110)가 열과 행을 이루며 배치될 수 있다.
또한, 상기 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은 상기 엘이디플레이트부(100)의 엘이디(110) 장착부분에 결합되는 금속 재질의 집광판(120)을 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 집광판(120)은 상기 엘이디(110)에서 발산되는 빛을 집광시켜 엘이디 가로등의 조명범위를 조절하기 위한 구성요소로써, 도 9 에서와 같이, 엘이디 가로등이 설치될 공간에서 도로 상에서 벗어나는 부분의 불필요한 조명을 도로의 폭과 너비에 대응시켜 도로 상에 배치되는 가로등의 간격을 종래보다 넓게 배치시키고도 필요한 조명범위를 용이하게 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 9 에서는, 상기 집광판(120)의 효율을 명확하게 나타내기 위하여 집광판(120)에 의한 조명범위를 과장되게 도시하였지만, 실제로는 일반조명에서 도로를 벗어나는 조명범위의 면적과 집광판(120)에 의하여 확장된 도로 상의 조명범위의 면적이 소정의 오차 내에서 동일하게 마련된다.
여기서, 상기 집광판(120)은, 도 6 및 도8 에서와 같이, 단면을 기준으로 요부(122)와 돌부(124)가 연속적으로 형성되며, 상기 엘이디(110)가 장착된 부분에 대응되는 부분에 개방부(126)를 형성하며, 상기 엘이디(110)에서 발산되는 빛이 상기 돌부(124)의 측면에 반사 또는 굴절되어 집광되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 요부(122)의 일측과 타측에는 상기 집광판(120)을 상기 엘이디플레이트부(100)에 결합시키기 위한 통공이 형성될 수 있으며, 상기 집광판(120)의 길이방향을 따라 하나의 요부(122)가 형성하는 통공 사이에는 개방부(126)가 형성되어 상기 엘이디플레이트부(100)와 집광판(120)의 결합 시, 상기 개방부(126)를 통하여 복수의 엘이디(110)가 노출되도록 구성된다.
또한, 상기 엘이디플레이트부(100)의 엘이디(110)가 장착된 면의 대향면에는 후술하여 설명할 방열 모듈(200)의 플레이트부(10)가 장착되며, 플레이트부(10)의 일면에는 방열부재(20)가 장착되어 하우징(300) 내부에 수용된다.
여기서, 상기 하우징(300)은, 도 6 에서와 같이, 상부하우징(300a)과 하부하우징(300b)으로 마련될 수 있으며, 상기 상, 하부하우징(300a, 300b)에는 상기 방열부재(20)에 의해 방출된 열이 공기와 순환되도록 하기 위한 다수의 방열공(310)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부하우징(300b)에는 상기 엘이디(110) 및 집광판(120)을 노출시키는 하우징개방부(320)가 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은, 상기 하우징개방부(320)로부터 노출된 상기 엘이디(110) 및 집광판(120)을 보호하기 위한 커버(400)를 추가적으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커버(400)는 둘레를 따라 다수의 결합공이 형성되며, 돌출된 엘이디(110) 및 집광판(120)을 덮을 수 있도록 소정의 높이로 돌출되는 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 커버(400)는 상기 엘이디(110)에서 발산된 빛이 원활하게 투과되도록 투명한 재질로 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 투명 소재의 합성수지 또는 아크릴 또는 유리 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 방열 모듈(200)의 구성 및 구조에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
상기 방열 모듈(200)은, 도 6 에서와 같이, 플레이트부(10)와 하나 이상의 방열부재(20)의 결합으로 구성될 수 있으며, 상기 플레이트부(10)는 상기 엘이디플레이트부(100)의 타면(엘이디가 장착된 면의 대향면)에 결합된다.
또한, 상기 방열부재(20)는 중공(5)을 형성하여 상기 플레이트부(10)의 일면에 장착되되, 상기 방열부재(20)는 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 상기 플레이트부(10)에 배치되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 플레이트부(10)는 도면에서 사각형상의 평판 형태로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 조명 기구의 형상에 따라 원형, 타원형, 다각형 등의 판 형태로 마련될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 플레이트부(10)의 재질은 마그네슘, 구리, 스테인레스 강, 티타늄 및 알루미늄 중 어느 하나의 금속으로 형성될 수 있으며, 또는 마그네슘, 구리, 스테인레스 강, 티타늄 및 알루미늄 중 둘 이상의 금속을 합금하여 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 플레이트부(10)는 플레이트부(10)의 둘레를 따라 상기 엘이디(110) 및 엘이디플레이트부(100)에 전원을 공급하기 위한 케이블홈이 형성될 수 있으며, 상기 케이블홈에 전선이 착좌된 상태에서 전선이 상기 엘이디플레이트부(100)에 형성된 커넥터에 삽입됨으로써 전원 공급이 구현될 수 있다.
한편, 상기 방열부재(20)는, 도 2 에서와 같이, 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부(30)의 결합, 바람직하게는, 볼트(B)에 의한 결합으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 방열부재(20)의 재질은 상기 플레이트부(10)와 같이 마그네슘, 구리, 스테인레스 강, 티타늄 및 알루미늄 중 어느 하나의 금속으로 마련될 수 있으며, 또는 마그네슘, 구리, 스테인레스 강, 티타늄 및 알루미늄 중 둘 이상의 금속을 합금하여 마련될 수도 있다.
여기서, 상기 방열부(30)는, 도 1 내지 도 2 에서와 같이, 반원기둥 형상으로 마련되는 몸체부(32)와; 상기 몸체부(32)의 외측에서 방사상으로 연장되는 하나 이상의 방열핀(34)과; 상기 몸체부(32)의 일측에서 길이방향을 따라 육면체 형상으로 형성되는 안착몸체부(36)와; 상기 몸체부(32)의 타측에서 길이방향을 따라 상기 안착몸체부(36)와 대응되는 수용공간을 구비하되, 평면을 기준으로 직각 형태로 마련되는 수용몸체부(38);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 몸체부(32)는 상기 플레이트부(10)의 일면에 장착되어 상기 엘이디(110)로부터 발산되는 열을 전달받아, 이를 후술할 방열핀(34)으로 전달하여 열을 방출시키는 역할을 수행한다.
또한, 상기 방열핀(34)은 상기 몸체부(32)의 외측에서 방사상으로 연장되어 상기 몸체부(32)로 전달된 열을 방출시키는 구성요소로써, 도 1 내지 도 2 에서와 같이, 상기 몸체부(32)의 외측에서 방사상으로 연장되는 지지방열핀(34a)과; 상기 지지방열핀(34a)의 단부에서 둘 이상으로 연장되는 부속방열핀(34b);을 포함할 수 있다.
즉, 상기 방열핀(34)은 몸체부(32)와 접촉되는 지지방열핀(34a)과 상기 지지방열핀(34a)으로 부터 둘 이상의 갈레로 연장되는 부속방열핀(34b)으로 구성될 수 있으며, 상기 지지방열핀(34a)과 부속방열핀(34b)의 구성에 의해 방열핀 자체의 표면적이 증대되어 효율적으로 열을 방출시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 지지방열핀(34a)과 부속방열핀(34b)의 표면에는 요철부(35)가 형성될 수 있으며, 상기 요철부(35)의 구성에 의해 방열핀 자체의 증대된 표면적 내에서 최대로 표면적이 증대되는 효과를 나타낼 수 있으며, 이에 의해 더욱 효율적으로 열을 방출시킬 수 있다.
한편, 상기 방열부(30)는, 도 1 내지 도 2 에서와 같이, 상기 몸체부(32)의 일측에서 길이방향을 따라 육면체 형상으로 형성되는 안착몸체부(36)와; 상기 몸체부(32)의 타측에서 길이방향을 따라 상기 안착몸체부(36)와 대응되는 수용공간(S)을 구비하되, 평면을 기준으로 직각 형태로 마련되는 수용몸체부(38);를 포함한다.
여기서, 상기 안착몸체부(36)는 몸체부(32)의 일측에서 길이방향을 따라 육면체 형상으로 마련되며, 상기 수용몸체부(38)는 몸체부(32)의 타측에서 상기 안착몸체부(36)에 대응되는 수용공간(S)을 구비하는 직각기둥 형태로 마련된다.
즉, 도 2 에서와 같이, 일측 방열부(30)의 안착몸체부(36)가 타측 방열부(30)의 수용몸체부(38)의 수용공간(S)에 안착되고, 일측 방열부(30)의 수용몸체부(38)의 수용공간(S)에 타측 방열부(30)의 안착몸체부(36)가 안착됨으로써, 한 쌍의 방열부(30)가 결합되어 방열부재(20)를 구성하는 것이다.
여기서, 상기 안착몸체부(36)의 하부면에는 상기 플레이트부(10)에 결합되기 위한 고정볼트홈(40)이 형성될 수 있으며, 상기 안착몸체부(36)의 측부면에는 제 1 결합볼트홈(42)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 수용몸체부(38)에는 상기 제 1 결합볼트홈(42)과 대응되는 부분에 제 2 결합볼트홈(44)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1, 2 결합볼트홈(42, 44)은 한 쌍의 방열부(30)가 결합으로 방열부재(20)를 구성할 경우, 한 쌍의 방열부(30)를 상호 결합시키기 위한 구성으로 볼트(B)와 같은 체결수단에 의해 결합된다.
또한, 도 1 내지 도 2 에서와 같이, 상기 안착몸체부(36)의 측부면에는 상기 안착몸체부(36)의 길이방향을 따라 하나 이상의 고정홈(46)이 형성될 수 있으며, 상기 수용몸체부(38)에는 상기 고정홈(46)과 대응되는 고정돌부(48)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 고정홈(46)과 고정돌부(48)는 한 쌍의 방열부(30)의 결합으로 방열부재(20)를 구성할 경우, 안착되는 안착몸체부(36)가 수용몸체부(38)의 수용공간(S)에 정확하게 안착되기 위한 안내 역할을 수행하며, 볼트(B)와 같은 체결수단의 체결 전(방열부재(20)의 가결합 시)에, 상호 안착되고 수용되는 안착몸체부(36)와 수용몸체부(38)의 위치를 정확하게 일치(상기 제 1, 2 결합볼트홈(42, 44)의 위치를 일치시킴)시켜 방열부재(20)의 결합을 더욱 신뢰적으로 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 2 에서는, 상기 고정홈(46)과 고정돌부(38)가 서로 대응되는 위치에 각각 2개소 형성된 것을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 설계에 따라 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.
예를 들면, 도 1 내지 도 2 에서와 같이, 상기 고정홈(46)과 고정돌부(38)가 각각 2개소씩 형성되었을 경우에는, 하나의 방열부(30)가 배치된 상태에서 다른 하나의 방열부(30)를 상부 또는 하부에서 결합시키기 용이한 효과, 즉 수직 방향으로 방열부(30)의 결합 또는 분리가 용이하며, 상기 고정홈(46)과 고정돌부(38)가 각각 1개소씩 형성되었을 경우에는, 한 쌍의 방열부(30)를 평면 상으로 결합 또는 분리시킬 때 용이하다.
여기서, 상기 방열부재(20)는 한 쌍의 방열부(30)의 결합으로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 방열부재(20)는 복수개로 구비되어 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배열되어 상기 플레이트부(10) 상에 설치될 수 있으며, 상기 플레이트부(10)에 형성된 홈과 방열부재(20)의 저면에 형성된 고정볼트홈(40)을 볼트(B)와 같은 체결수단으로 체결시킴으로써, 상기 플레이트부(10) 상에 방열부재(20)가 견고하게 장착된다.
또한, 상기 플레이트부(10)와 방열부재(20)의 체결전, 서멀테잎 등 열전도 효율이 높은 접착체로 플레이트부(10)와 방열부재(20)를 가장착시킨 후, 볼트(B)로써 체결하여 방열부재(20)를 설치하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 방열 모듈(200)은, 도 4 내지 도 5 에서와 같이, 둘 이상의 방열부재(20)가 적층되어 마련될 수도 있으며, 상기 방열부재(20)의 적층 시, 상기 방열부재(20)의 중공(5)에 삽입되는 히트파이프(50)를 추가적으로 포함할 수 있다.
즉, 상기 히트파이프(50)를 이용하여 복수의 방열부재(20)를 상호 적층시킴으로써, 플레이트부(10)의 면적이 한정될 경우에도, 필요에 따라, 방열 모듈(200)의 방열 효율을 높일 수 있는 것이다.
바람직하게는, 상기 히트파이프(50)는 상기 방열부재(20)의 전체 길이의 20~30(%)에 해당하는 길이만큼 상기 방열부재(20)의 중공(5)에 삽입되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 히트파이프(50)의 내부 공간은 10-3 내지 10-2 Torr의 진공으로 마련되며, 내부에는 작동유체가 포함되어 구성될 수 있다.
상기 작동유체는 메틸 알콜 및 증류수가 1:1의 비율로 혼합되어 형성되고, 상기 작동유체는 부피를 기준으로 상기 히트파이프의 내부 공간의 14~16(%)를 점유하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 히트파이프(50)의 내부에는, 메쉬망(미도시)이 결합될 수 있으며, 상기 히트파이프(50)의 내부에 설치된 메쉬망이 히트파이프(50)의 내부에서 열전도율을 높여주어 하부의 방열부재(20)로부터 전달된 열이 상부의 방열부재(20)로 효율적으로 전달될 수 있다.
여기서, 상기 히트파이프(50)는 방열부재(20)의 결합 후, 방열부재(20)의 중공(5)을 통하여 억지 끼움 방식으로 방열부재(20)의 중공(5)에 삽입될 수 있으며, 방열부재(20)의 결합 전, 방열부(30)가 형성하는 반원형의 삽입공간에 먼저 히트파이프(50)가 배치된 후, 한 쌍의 방열부(30)를 결합시킴으로써, 방열부재(20)와 히트파이프(50)의 결합이 구현될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은, 집광판을 이용하여 엘이디의 발광범위를 조절함으로써 필요한 공간에 대해 신뢰적으로 조명을 제공할 수 있으며, 방열 모듈을 구성하는 방열부재를 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 배치하여 방열 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 방열부재를 대향적으로 마련되는 한 쌍의 방열부의 조립으로 구현하여 방열부재의 불량에 따른 교체가 용이하며, 둘 이상의 방열부재를 히트파이프를 이용하여 적층 구조로 구현함으로써, 방열 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
5 : 중공 10 : 플레이트부
20 : 방열부재 30 : 방열부
32 : 몸체부 34 : 방열핀
34a : 지지방열핀 34b : 부속방열핀
35 : 요철부 36 : 안착몸체부
38 : 수용몸체부 40 : 고정볼트홈
42 : 제 1 결합볼트홈 44 : 제 2 결함볼트홈
46 : 고정홈 48 : 고정돌부
50 : 히트파이프 100 : 엘이디플레이트부
110 : 엘이디 120 : 집광판
122 : 요부 124 : 돌부
126 : 개방부 200 : 방열 모듈
300 : 하우징 300a : 상부하우징
300b : 하부하우징 310 : 방열공
320 : 하우징개방부 400 : 커버
B : 볼트 S : 수용공간

Claims (18)

  1. 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등으로서,
    일면에 복수의 엘이디가 장착되는 엘이디플레이트부와;
    상기 엘이디플레이트부의 타면에 장착되는 방열 모듈과;
    상기 방열 모듈이 장착된 엘이디플레이트부를 수용하는 하우징;을 포함하며,
    상기 방열 모듈은,
    상기 엘이디플레이트부의 타면에 결합되는 플레이트부와;
    상기 플레이트부 상에 장착되되, 상기 엘이디플레이트부가 결합된 면의 대향면에 장착되며, 중공을 형성하는 하나 이상의 방열부재;를 포함하며,
    상기 방열부재는 하나 이상의 행과 하나 이상의 열로 상기 플레이트부에 배치되고,
    상기 방열부재는 대향되는 한 쌍의 방열부의 결합에 의해 마련되며,
    상기 방열부는,
    반원기둥 형상으로 마련되는 몸체부와;
    상기 몸체부의 외측에서 방사상으로 연장되는 하나 이상의 방열핀과;
    상기 몸체부의 일측에서 길이방향을 따라 육면체 형상으로 형성되는 안착몸체부와;
    상기 몸체부의 타측에서 길이방향을 따라 상기 안착몸체부와 대응되는 수용공간을 구비하되, 평면을 기준으로 직각 형태로 마련되는 수용몸체부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘이디플레이트부에는 복수의 엘이디가 열과 행을 이루며 배치되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등은 상기 엘이디플레이트부의 엘이디 장착부분에 결합되는 금속 재질의 집광판을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 집광판은,
    단면을 기준으로 요부와 돌부가 연속적으로 형성되며,
    상기 엘이디가 장착된 부분에 대응되는 부분에 개방부를 형성하며,
    상기 엘이디에서 발산되는 빛이 상기 돌부의 측면에 반사 또는 굴절되어 집광되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀은,
    상기 몸체부의 외측에서 방사상으로 연장되는 지지방열핀과;
    상기 지지방열핀의 단부에서 둘 이상으로 연장되는 부속방열핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지방열핀과 부속방열핀의 표면에는 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착몸체부의 하부면에는 상기 플레이트부에 결합되기 위한 고정볼트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착몸체부의 측부면에는 제 1 결합볼트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수용몸체부에는 상기 제 1 결합볼트홈과 대응되는 부분에 제 2 결합볼트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착몸체부의 측부면에는 상기 안착몸체부의 길이방향을 따라 하나 이상의 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수용몸체부에는 상기 고정홈과 대응되는 고정돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 모듈은 둘 이상의 방열부재가 적층되어 마련되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방열부재의 적층 시, 상기 방열부재의 중공에 삽입되는 히트파이프를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 히트파이프의 내부에는 작동유체가 포함되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 작동유체는 메틸 알콜 및 증류수가 1:1의 비율로 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 방열 모듈을 구비하는 엘이디 가로등.
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WO2020122269A1 (ko) * 2018-12-11 2020-06-18 (주)매그나텍 방열구조를 구비한 엘이디 조명장치

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