KR101414695B1 - 방열성을 높인 가로등 히트싱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열성을 높인 가로등 히트싱크에 관한 것으로서, 본 발명의 히트싱크는, 두께를 갖는 알루미늄판재로 양측이 다단으로 절곡되는 형상으로 헤드 케이스의 내부에 밀착고정되어 열전도가 이루어지는 고정부와, 상기 고정부의 절곡이 종단되는 지점에서에 수평을 이루며, 공간을 통해 대류 흐름을 이용한 열 방출을 유도하는 방열홈통이 다수개 배열 형성되며, 상기 방열홈통을 통해 엘이디 조명모듈을 체결나사로 고정하기 위한 모듈고정부로 이루어진 것이 특징인바, 공기의 흐름을 유도하여 방열이 원활하게 이루어지는 방열홈통이 엘이디 조명모듈이 설치되는 모듈고정부에 다수개 형성하여 특히 외부가 차단되는 엘이디 타입의 가로등의 열 방출효과를 높여 엘이디 조명모듈을 회로를 보호하여 가로등 조명의 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

Description

방열성을 높인 가로등 히트싱크{Street lamp heat sink that improve radiation performance}

본 발명은 가로등 히트싱크에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 엘이디 조명모듈이 적용되는 가로등에 있어, 엘이디 조명모듈이 설치되는 히트싱크를 개선하여 방열효과를 높여 엘이드 조명모듈의 성능유지와 함께 수명을 대폭 연장할 수 있도록 한 방열성을 높인 가로등 히트싱크에 관한 것이다.

일반적으로 가로등과 보안등 및 공원등은 도로변, 골목길, 공원과 같은 옥외의 노천환경에서 사용되고, 상기 가로등에 엘이디 조명모듈을 광원으로 사용하는 다양한 방안이 시도되고 있다.

상기와 같이 사용되는 엘이디 조명모듈은 전기를 빛으로 변환시키는 과정에서 필연적으로 열이 발생하게 되며, 특히 조도를 높이기 위해 집적화된 엘이디 조명모듈을 사용하는 경우, 사용되는 전기량이 증가하고 이에 따라 발열량 역시 증가한다.

따라서, 엘이디 조명모듈을 가로등에 적용하기 위해서는 광량을 높이면서도 동시에 충분한 방열성을 확보하는 것이 필요하다.

이러한 엘이디 조명모듈에는 효과적인 방열을 위하여 알루미늄 등의 전도율이 양호한 히트싱크가 추가로 구비되거나 또는 히트싱크와 같은 역할을 가로등 케이스 자체에 방열핀을 돌출되는 형태로 다수개 형성시켜 외부 공기와의 접촉으로 방열되도록 하고 있다.

그러나 대부분의 가로등을 구성하는 케이스 내부에 엘이디 조명모듈이 배치되어 고정되고, 이로부터 전도되는 열의 방열효과는 케이스 자체측 방열핀 자체부분만으로는 부족한 예가 많다. 특히 가로등의 내부측 엘이디 소자의 점등에 의해 발생하는 고열은 엘이디 소자가 설치된 인쇄회로기판의 회로에 치명적인 손상을 입히고, 쉽게 가로등 케이스로부터 방열이 쉽지 않은 방열장애 현상으로 하여금 가로등의 수명이 단축되거나 고장사례가 잦아지는 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 엘이디 조명모듈이 적용되는 가로등에 있어, 엘이디 조명모듈이 설치되는 히트싱크를 개선하여 방열효과를 높여 엘이드 조명모듈의 성능유지와 함께 수명을 대폭 연장할 수 있도록 한 방열성을 높인 가로등 히트싱크를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 헤드 케이스 내에 고정 설치되며, 일면에는 조명을 위한 다수개의 엘이디 소자가 인쇄회로기판상에 구비된 엘이디 조명모듈이 설치되어 엘이디 소자 점등에 의해 발생하는 열을 방열하는 가로등 히트싱크에 있어서,

상기 히트싱크는, 두께를 갖는 알루미늄판재로 양측이 다단으로 절곡되는 형상으로 헤드 케이스의 내부에 밀착고정되어 열전도가 이루어지는 고정부와, 상기 고정부의 절곡이 종단되는 지점에서에 수평을 이루며, 공간을 통해 대류 흐름을 이용한 열 방출을 유도하는 방열홈통이 다수개 배열 형성되며, 상기 방열홈통에 엘이디 조명모듈을 체결나사로 고정하기 위한 모듈고정부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 엘이디 조명모듈이 설치되는 모듈고정부의 상면 및 방열홈통의 외측에는 방열돌기가 수개 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 모듈고정부는 양측으로 나뉘어 형성되고, 그 중앙에는 모듈고정부를 구획하는 격벽이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 격벽의 상부 외측에는 다수개의 방열편이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 히트싱크는 공기의 흐름을 유도하여 방열이 원활하게 이루어지는 방열홈통이 엘이디 조명모듈이 설치되는 모듈고정부에 다수개 형성하여 특히 외부가 차단되는 엘이디 타입의 가로등의 열 방출효과를 높여 엘이디 조명모듈을 회로를 보호하여 가로등 조명의 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명의 히트싱크가 적용된 가로등 헤드를 도시한 저면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 히트싱크를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 히트싱크에 엘이디 조명모듈이 적용되는 상태를 예시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 히트싱크가 가로등 헤드 케이스 내에 설치되어 빛이 조사되는 상태를 예시한 단면도,
도 5는 도 4의 부분 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 히트싱크를 도시한 측면도이다.

이하, 본 발명을 바람직하게 도시한 도면을 통해 구체적인 구성을 살피면 다음과 같다.

본 발명은, 헤드 케이스(1) 내에 고정 설치되며, 일면에는 조명을 위한 다수개의 엘이디 소자(2-1)가 인쇄회로기판(2-2)상에 구비된 엘이디 조명모듈(2)이 설치되어 엘이디 소자 점등에 의해 발생하는 열을 방열하는 가로등 히트싱크(10)에 있어서,

상기 히트싱크(10)는, 두께를 갖는 알루미늄판재로 압출 성형되어 제작된다.

상기 히트싱크(10)는 크게 고정부(12)와 모듈고정부(14)로 이루어진 것으로서, 상기 고정부(12)는 양측이 다단으로 절곡되는 형상으로 헤드 케이스의 내부에 밀착고정되어 열전도가 이루어지며, 헤드 케이스의 내부 양측에 밀착되어 열전도가 이루어지는 평평하게 형성되는 것으로, 별도의 고정나사를 이용하여 히트싱크(10)을 헤드 케이스(1)에 고정되어 방열이 이루어지는 한 부분이다.

상기 모듈고정부(14)는 고정부(12)의 절곡이 종단되는 지점에서에 수평을 이루며, 공간을 통해 대류 흐름을 이용한 열 방출을 유도하는 방열홈통(14a)이 다수개 배열 형성되며, 상기 방열홈톰에 엘이디 조명모듈(2)을 체결나사(S)로 고정하는 부분이다.

참고로 상기 체결나사(S)는 모듈고정부(14)의 방열홈통(14a)에도 체결되어 엘이디 조명모듈(2)이 안정된 형태로 고정될 수 있도록 한다.

상기 엘이디 조명모듈(2)이 설치되는 모듈고정부(14)의 상면 및 방열홈통(14a)의 외측에는 방열돌기(15)가 다수개 돌출 형성된다.

한편, 첨부된 도 6은 본 발명에 다른 일 실시예의 히트싱크를 보여주는 측면도로서, 모듈고정부(14)는 양측으로 나뉘어 형성되고, 그 중앙에는 모듈고정부(14)를 구획하는 격벽(16)이 형성된 타입이다.

상기 격벽(16)은 도면에서 도시된 바와 같이 소정의 두께를 갖는 단일 벽과는 달리 상향 함몰되게 직각으로 절곡되는 형상으로 방열면적을 최대한 넓게 설계한 것이다.

상기와 같은 히트싱크(10)는 엘이디 조명모듈이(2)이 양측으로 하나 또는 그 이상 배열 설치되는 타입의 가로등에 적용되는 것으로, 상기 격벽(16)의 상부 외측에는 다수개의 방열편(16a)이 돌출 형성된다.

상기 히트싱크(10)의 고정부(12)는 상술한 도 2 내지 도 4에 실시된 히트싱크의 고정부와는 달리 설계된 형상으로 이는 헤드 케이스(1) 및 헤드 케이스의 하부에 적용 설치되는 빛 투시창 커버의 조합되는 형상에 따라 달리 형성된 것이며, 상기 격벽에 형성된 방열편과 같이 헤드 케이스(1)와 간섭되지 않는 범위에서 방열편(12a)이 더 형성되어 방열성을 높일 수 있게 한다.

또한 상술한 히트싱크(10)과 같이 모듈고정부(14), 방열홈통(14a), 방열돌기(15)의 형성은 모두 동일하게 형성된다.

도면 중 미설명부호 13은 엘이디 조명모듈을 모듈고정부에 고정시키기 위한 틀 형상의 고정프레임을 나타내고 부호 13a는 고정프레임에 형성되어 체결나사로서 고정되는 고정공을 나타내며, 부호 2a는 인쇄회로기판에 형성된 고정공을 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명인 가로등 히트싱크의 적용 설치에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 히트싱크(10)는 압출 성형된 것으로서, 가로등의 설계에 따라 필요로 하는 길이만큼 절단하여 엘이디 조명모듈(2)과 함께 헤드 케이스(1) 내에 설치된다.

상기 히트싱크(10)의 고정부(12)는 헤드 케이스(1)측에 고정나사로서 체결되어 밀착된 상태에서 열이 헤드 케이스(1)에 전도될 수 있도록 한다.

상기 엘이디 조명모듈(2)은 첨부된 도 3에서 도시한 바와 같이, 평평한 면을 이루는 모듈고정부(14)에 밀착시키되, 그 외측에서 틀 형상의 고정프레임(13)을 덧대고, 고정프레임(13)의 결합공(13a)과 인쇄회로기판(2-2)의 고정공(2a)을 일치시킨 상태에서 방열홈통(14a)dml 개구된 부위에 체결나사(S)를 체결하여 고정한다.

상기와 같이 엘이디 조명모듈(2)은 히트싱크(10)의 길이방향으로 복수개 고정되며, 이는 헤드 케이스(1)에 배치된 상태에서 헤드 케이스에 빛 투시창 커버(3)를 결합하여 설치를 완료한다.

상기 엘이디 조명모듈(2)을 이루는 엘이디 소자(2-1)의 점등에 따라 발생하는 열은 히트싱크(10)의 고정부(12) 및 모듈고정부(14)를 통해 열 발산이 이루어지고, 이는 최종 헤드 케이스(1)에 일체로 마련된 방열핀을 통해 외부공기의 접촉작용으로 열을 방출할 수 있게 된다.

특히 본 발명에서의 히트싱크(10)는 상기 모듈고정부(14)에 형성된 다수개의 방열홈통(14a)은 점차 발생되는 열이 대류를 생성하여 헤드 케이스(1) 내에서도 공기의 흐름이 원활하게 이루어지게 하여 방열작용을 도와준다.

즉, 다수개의 방열홈통(14a)을 지나는 공기와 열의 흐름은 그만큼 히트싱크(10)의 모듈고정부(14)를 포함한 고정부(12)를 통해 헤드 케이스(1)에 쉽게 전달되도록 하여 열 방출작용이 원활하게 이루어지는 효과를 가지게 한다.

한편, 첨부된 도 6은 본 발명의 일 실시예의 히트싱크(10)을 도시한 것으로서, 이는 엘이디 조명모듈(2)이 적어도 4개 또는 그 이상으로 설치되는 대형 가로등에 적용되는 히트싱크이다.

이는 모듈고정부(14)의 중간에 형성된 격벽(16)을 기준으로 엘이디 조명모듈(2)을 좌우 측에 설치한 타입으로서 조사되는 광량을 보다 극대화한 것이며, 엘이디 소자(2-1)들의 점등에 따라 발생하는 열은 히트싱크(10)의 전반적인 열 전도와 함께 모듈 고정부(14)에 형성된 방열홈통(14a)를 통해 유동되는 공기의 대류 흐름 작용에 의해 열방출이 보다 효과적으로 이루어진다.

또한 상술한 실시예의 히트싱크(10)과 같이 모듈고정부(14)의 상면 및 방열홈통(14a)의 외측에 일체로 형성된 방열돌기(15)와 격벽(16)에 형성된 방열편(16a)은 방열효과를 높여줌으로써 결국 엘이디 조명모듈의 안정화된 점등상태를 오랜 시간 유지시켜 고열에 의한 전기적인 회로를 보호하여 엘이디 조명모듈이 적용된 가로등 수명을 현저히 연장할 수 있게 된다.

상기 격벽(16)은 상향 함몰되게 절곡된 형상을 갖도록 한 것으로서, 모듈고정부로부터 방열면적을 최대한 넓게 설계한 것으로서 전반적인 히트싱크에 전도받은 열을 효과적으로 방열시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양하게 실시할 수 있음은 자명하다.

1: 헤드 케이스 2: 엘이디 조명모듈
2-1: 엘이디 소자 2-2: 인쇄회로기판
2a: 고정공 10: 히트싱크
12: 고정부 13: 고정프레임
13a: 결합공 14: 모듈고정부
14a: 방열홈통 15: 방열돌기
16: 격벽 12a, 16a: 방열편
S: 체결나사

Claims (4)

1. 헤드 케이스(1) 내에 고정 설치되며, 일면에는 조명을 위한 다수개의 엘이디 소자(2-1)가 인쇄회로기판(2-2)상에 구비된 엘이디 조명모듈(2)이 설치되어 엘이디 소자 점등에 의해 발생하는 열을 방열하는 가로등 히트싱크(10)에 있어서,
   상기 히트싱크(10)는,
   두께를 갖는 알루미늄판재로 양측이 다단으로 절곡되는 형상으로 헤드 케이스(1)의 내부에 밀착 고정되어 열전도가 이루어지는 고정부(12)(12)와, 상기 고정부(12)(12)의 사이에 형성되며 공간을 통해 대류 흐름을 이용한 열 방출을 유도하는 방열홈통(14a)이 다수개 배열 형성되고, 상기 방열홈통(14a)을 통해 엘이디 조명모듈(2)을 체결나사(S)로 고정하는 모듈고정부(14)로 이루어지며;
   상기 엘이디 조명모듈(2)이 설치되는 모듈고정부(14)의 상면 및 방열홈통(14a)의 외측에는 방열돌기(15)가 다수개 돌출 형성되고;
   상기 모듈고정부(14)는 양측으로 나뉘어 형성되고, 그 중앙에는 모듈고정부를 구획하는 격벽(16)이 형성되며;
   상기 격벽(16)의 상부 외측에는 다수개의 방열편(16a)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 방열성을 높인 가로등 히트싱크.
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