KR101708390B1

KR101708390B1 - 감시카메라용 적외선 led 모듈의 냉각장치

Info

Publication number: KR101708390B1
Application number: KR1020150162170A
Authority: KR
Inventors: 이정석
Original assignee: 이정석
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2017-02-17

Abstract

본 발명은 LED의 연속 작동으로 인해 발생하는 과열에 대한 실질적 냉각 효율을 높일 수 있도록 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치에 관한 것으로서, 일측에는 냉각된 액체가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 열교환된 액체가 배출되는 배출구가 형성된 열교환부; 상기 열교환부의 배출구와 연결되어 상기 열교환된 액체가 일정 방향으로 순환하도록 흡입 및 흡출시키는 펌핑부; 및 일단부는 상기 열교환부와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부와 연결되어 상기 펌핑부에서 흡출된 액체가 상기 열교환부 방향으로 흐르는 동안 냉각시키는 냉각처리부;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치{Cooling device of infrared LED module for surveillance camera}

본 발명은 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED의 연속 작동으로 인해 발생하는 과열에 대한 실질적 냉각 효율을 높일 수 있도록 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 감시카메라 시스템은 감시하고자 하는 장소에 다수대의 감시카메라를 설치하고, 설치된 감시카메라들로부터 촬영된 영상을 수신받아 화면상에 출력하여 실시간으로 감시할 수 있도록 하거나, 또는 저장하여 추후 확인할 수 있는 저장수단을 구비하고 있는 감시장치와, 피사체를 감지하는 센서와, 어두운 환경에서 피사체를 인식하고 촬영할 수 있도록 감시카메라 외부 또는 내부에 부착된 적외선 투광기로 이루어진다.

특히, 상기와 같은 감시카메라는 피사체 감지하는 센서 기능과 더불어 어두운 환경에서 피사체를 인식하고 촬영하기 위해 적외선 LED(발광다이오드) 모듈이 장착된다.

한편, 다이오드는 한 방향으로만 전류가 흐를 수 있으며, 전류가 흐를 때 다이오드 양단은 기본적으로 정전압 특성을 갖는다. 즉, 저항처럼 전류에 비례하는 전압강하가 생기는 것이 아니라, 전류가 얼마나 흐르느냐에 무관하게 일정한 전압강하를 보이게 되므로 다이오드의 전류-전압 그래프를 보면 전압이 0에서부터 증가하여 어느 선을 넘을 때까지는 전류가 거의 흐르지 않다가 그 선을 넘으면서 전류가 거의 수직으로 급격히 증가하게 된다.

실제적인 다이오드는 전류가 증가함에 따라 아주 약간의 전압증가가 따르게 되며, 전류가 어느 한도 이상으로 증가하게 되면 발열량이 급격하게 올라가 지나친 발열로 소자가 파손되는 사례를 나타내기도 한다.

즉, 적외선 LED 모듈로부터 발생되는 열에 의해 다이오드 자체가 손상되는 것뿐만 아니라 감시카메라의 내부 부품에 손상을 주게 되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 종래기술로서 대한민국 등록실용신안 제20-0285303호의 적외선 엘이디를 부착한 CCTV용 카메라는, 감시카메라가 구비되는 본체, 전면의 유리, 적외선 LED 및 후방에 설치되는 환기팬 등으로 구성되어 적외선 LED로부터 발생하는 열을 환기팬을 통하여 냉각시켜 방열하는 구조를 갖는다.

그러나, 상기와 같은 종래기술의 경우 내부를 환기하기 위한 통풍구를 감시카메라 본체에 형성하므로, 상기 통풍구를 통하여 오물이나 먼지 등의 이물질이 내부로 유입되어 본체 내부에 설치된 여러 부품의 고장의 원인이 된다. 또한, 감시카메라 본체에 통풍구와 환기팬이 형성되므로 본체 구조가 복잡하여 제조 공정의 곤란성 및 이로 인한 비용 상승의 문제점이 있다.

특히, 단순 환기팬만으로는 냉각 효율이 좋지 못해 발열에 따른 내구성 향상을 기대할 수 없는 실정이다.

더욱이, 교통단속 감시카메라의 경우 적외선 LED가 24시간 연속 작동하므로 실질적인 냉각 효과가 미비하며, 지속적인 과열로 인해 LED가 쉽게 손상됨은 물론 주변 부품들에게까지 영향을 끼쳐 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있다.

KR

10-1549887

B1

KR

10-0944986

B1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 감시카메라의 본체에 형성된 적외선 LED 모듈에 냉각장치를 장착함에 있어 구조를 간단하게 하여 생산성을 향상시키고 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 감시카메라의 본체에 냉각장치를 적용함에 있어, 본체 내부에 이물질이 유입되는 것을 최소화하여 본체 내부에 설치된 부품들의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 24시간 연속 작동하는 적외선 LED 모듈의 발열에 대한 실질적 냉각 효율을 크게 높여 LED 및 주변 부품들의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 적외선 LED 모듈의 기판 후면에 마련되며, 일측에는 냉각된 액체가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 열교환된 액체가 배출되는 배출구가 형성된 열교환부; 상기 열교환부의 배출구와 연결되어 상기 열교환된 액체가 일정 방향으로 순환하도록 흡입 및 흡출시키는 펌핑부; 및 일단부는 상기 열교환부와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부와 연결되어 상기 펌핑부에서 흡출된 액체가 상기 열교환부 방향으로 흐르는 동안 냉각시키는 냉각처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 열교환부의 내부에는 유입구로 유입되는 액체를 소정 방향으로 유도하는 가이드격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 펌핑부는 상기 열교환부의 내부에 수용되는 수중펌프로서 상기 배출구와 연통하도록 상기 열교환부 내벽에 밀착 배치되어 흡입된 액체를 상기 배출구로 흡출시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 펌핑부는 상기 열교환부의 외부에 이격 배치되어 순환호스를 통해 상기 열교환부와 상기 냉각처리부 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 냉각처리부는, 일정 간격으로 굴곡진 형태로 이루어져 일단부는 상기 열교환부와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부와 연결되는 냉각관과, 회전날개가 회전하며 송풍을 발생시켜 상기 냉각관을 흐르는 액체를 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 냉각처리부는 상기 열교환부와 밀착 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 냉각관은 상기 열교환부와 상기 냉각팬 사이에 개재되며, 상기 냉각팬을 통해 발생된 송풍은 상기 냉각관의 굴곡진 틈을 통해 상기 열교환부에 직접 전달되는 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 간단한 구조로 적외선 LED 모듈에 장착할 수 있으므로 감시카메라에 냉각장치를 구성함에 있어 생산성을 향상시키고 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 열교환부는 적외선 LED 모듈에 직접 밀착시키고 냉각처리부는 이격된 위치에 배치시킬 수 있으므로 상기 냉각처리부의 냉각팬을 통해 상기 적외선 LED 모듈에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 순환 수랭방식은 물론 공랭방식도 함께 적용시킬 수 있어 24시간 연속 작동하는 적외선 LED 모듈의 발열에 대한 실질적 냉각 효율을 크게 높여 LED 및 주변 부품들의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 도시하는 제1사시도이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 도시하는 제2사시도이고,
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 도시하는 사시도이고,
도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치를 도시하는 사시도이고,
도5는 도4의 측단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치는, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 크게 열교환부(200)와 펌핑부(400) 및 냉각처리부(600)로 구성된다.

먼저, 열교환부(200)는 감시카메라의 본체에 구비되는 적외선 LED 모듈(10)의 기판 후면에 마련된다. 이러한 열교환부(200)는 통상의 수조 형태로 이루어지며, 일측에는 냉각된 액체가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 열교환된 액체가 배출되는 배출구가 형성된다.

여기서, 도시하고 있지는 않으나, 상기 열교환부(200)의 내부에는 유입구로 유입되는 액체를 소정 방향으로 유도하는 가이드격벽이 형성될 수 있다. 이러한 가이드격벽은 복수개가 배치될 수 있음은 물론 용도에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유입구로 유입되는 액체가 배출구로 원활하게 흐를 수 있도록 안내하는 형상의 가이드격벽이 형성될 수 있으며, 특히 나선형으로 배치되어 액체가 열교환부(200) 내부를 전체적으로 순환할 수 있도록 하고 빠른 유속을 유도할 수 있다.

한편, 상기 적외선 LED 모듈(10)과 상기 열교환부(200) 사이에는 방열판(100)이 개재되는 것이 바람직하다. 이러한 방열판(100)은 상기 적외선 LED 모듈(10)의 기판 후면에 밀착되어 LED로부터 발생하는 열을 빠르게 전달받아 공기 중으로 발산하는 역할을 하며, 열전도율이 높은 구리, 알루미늄 등의 다양한 금속 재질로 이루어질 수 있다.

다음으로, 펌핑부(400)는 상기 열교환부(200)의 배출구와 연결되는 것으로, 상기 열교환부(200)에서 열교환된 액체가 일정 방향으로 순환하도록 흡입 및 흡출시키는 역할을 한다.

여기서, 상기 펌핑부(400)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 열교환부(200)의 내부에 수용되는 수중펌프일 수 있다. 이러한 펌핑부(400)는 상기 배출구와 연통하도록 상기 열교환부(200) 내벽에 밀착 배치될 수 있으며, 펌핑 작용을 통해 흡입된 액체를 상기 배출구로 흡출시켜 열교환부(200) 내부의 액체가 순환될 수 있도록 한다.

한편, 상기 펌핑부(400)는, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 열교환부(200)의 외부에 이격 배치될 수 있다. 이 경우 상기 펌핑부(400)는 순환호스(500)를 통해 상기 열교환부(200)와 상기 냉각처리부(600) 사이에 연결된다. 이때, 상기 펌핑부(400)의 외부를 감싸는 기밀을 유지하는 보호케이스(420)를 더 포함할 수 있다. 이러한 보호케이스(420)는 상기 펌핑부(400)가 주변 물체나 돌발 상황에 의해 상기 펌핑부(400)가 직접적으로 타격받아 파손되는 것을 방지하며, 누수 발생시 외부로 액체가 새지 않도록 하는 역할을 한다.

다음으로, 냉각처리부(600)는 일단부가 상기 열교환부(200)와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부(400)와 연결되는 것으로, 상기 펌핑부(400)에서 흡출된 액체가 상기 열교환부(200) 방향으로 흐르는 동안 냉각시키는 역할을 한다.

여기서, 상기 냉각처리부(600)는 냉각관(620)과 냉각팬(640)을 포함한다.

상기 냉각관(620)은 일단부가 상기 열교환부(200)와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부(400)와 연결되어 상기 열교환부(200)에서 배출된 액체가 흐르는 유로를 형성한다. 이러한 냉각관(620)은 일정 간격으로 굴곡진 형태로 이루어져 냉각처리되는 시간이 많아질 수 있도록 한다.

상기 냉각팬(640)은 상기 냉각관 방향으로 송풍을 발생시키는 것으로, 회전날개가 회전하며 송풍을 발생시켜 상기 냉각관(620)을 흐르는 액체가 냉각될 수 있도록 한다.

덧붙여, 상기와 같은 냉각처리부(600)는 도1 내지 도3의 실시예에서와 같이 열교환부(200)와 분리된 구성일 수 있다.

한편, 상기 냉각처리부(600)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 상기 열교환부(200)와 밀착 배치될 수 있다. 즉, 콤팩트한 구성으로 이루어져 설치 공간이 최소화될 수 있도록 하며, 감시카메라 본체 내부에 본 발명의 모든 구성이 집적될 수 있도록 한다.

나아가, 상기 냉각관(620)은 상기 열교환부(200)와 상기 냉각팬(640) 사이에 개재되는 것이 바람직한데, 이러한 구성에 의해 상기 냉각팬(640)을 통해 발생된 송풍이 상기 냉각관(620)의 굴곡진 틈을 통해 상기 열교환부(200)에 직접 전달될 수 있도록 한다. 따라서, 상기 열교환부(200)는 순환식 액체의 의해 냉각될뿐만 아니라 부가적으로 냉각팬에 의한 송풍을 통해 냉각될 수 있으므로 냉각 효율을 크게 높일 수 있게 되는 것이다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 적외선 LED 모듈
100: 방열판
200: 열교환부
400: 펌핑부
420: 보호케이스
500: 순환호스
600: 냉각처리부
620: 냉각관
640: 냉각팬

Claims

감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치에 있어서,
적외선 LED 모듈의 기판 후면에 마련되며, 일측에는 냉각된 액체가 유입되는 유입구가 형성되고, 타측에는 열교환된 액체가 배출되는 배출구가 형성된 열교환부;
상기 열교환부의 배출구와 연결되어 상기 열교환된 액체가 일정 방향으로 순환하도록 흡입 및 흡출시키는 펌핑부; 및
일단부는 상기 열교환부와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부와 연결되어 상기 펌핑부에서 흡출된 액체가 상기 열교환부 방향으로 흐르는 동안 냉각시키는 냉각처리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 열교환부의 내부에는 유입구로 유입되는 액체를 소정 방향으로 유도하는 가이드격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 펌핑부는 상기 열교환부의 내부에 수용되는 수중펌프로서 상기 배출구와 연통하도록 상기 열교환부 내벽에 밀착 배치되어 흡입된 액체를 상기 배출구로 흡출시키는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 펌핑부는 상기 열교환부의 외부에 이격 배치되어 순환호스를 통해 상기 열교환부와 상기 냉각처리부 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각처리부는,
일정 간격으로 굴곡진 형태로 이루어져 일단부는 상기 열교환부와 연결되고 타단부는 상기 펌핑부와 연결되는 냉각관과,
회전날개가 회전하며 송풍을 발생시켜 상기 냉각관을 흐르는 액체를 냉각시키는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제5항에 있어서,
상기 냉각처리부는 상기 열교환부와 밀착 배치되는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.
제6항에 있어서,
상기 냉각관은 상기 열교환부와 상기 냉각팬 사이에 개재되며,
상기 냉각팬을 통해 발생된 송풍은 상기 냉각관의 굴곡진 틈을 통해 상기 열교환부에 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 감시카메라용 적외선 LED 모듈의 냉각장치.