KR200435227Y1 - 발광 다이오드를 기본으로 채용한 가로등의 향상된 히트싱크 구조체 - Google Patents

발광 다이오드를 기본으로 채용한 가로등의 향상된 히트싱크 구조체 Download PDF

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Abstract

LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체가 제공된다. 히트 싱크 구조체는 히트 싱크 핀들이 일체로 형성된 상부 커버 및 하부 커버들을 포함한다. 상기 상부 및 하부 커버들 내에 장착된 LED들로부터 발생된 열 에너지는 히트 싱크 핀들을 통하여 제거되어 열 에너지의 신속한 제거 효과를 달성한다.
LED, 히트 싱크, 폴리머 코팅된 금 기판, 램프

Description

발광 다이오드를 기본으로 채용한 가로등의 향상된 히트 싱크 구조체{Improved heat sink structure for light-emitting diode based streetlamp}
도면들은 본 고안의 다양한 이점들과 목적들을 예시하도록 하는 본 고안의 예시적인 실시예를 개시하고, 다음과 같다:
도 1a는 본 고안의 실시예에 따라서 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 히트 싱크 구조체의 분해 조립도이다;
도 1b는 본 고안의 또 다른 실시예에 따르는 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 히트 싱크 구조체의 분해 조립도이다;
도 2a는 도 1a의 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체의 측면도이다;
도 2b는 도 1b의 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체의 측면도이다;
도 3은 도 1a의 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체의 사시도이다; 그리고
도 4는 도 1b의 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체의 사시도이다.
본 고안은 발광 다이오드(LED)를 기본으로 채용한 가로등의 히트 싱크 구조체에 관한 것으로, 특히 LED를 기본으로 채용한 가로등의 향상된 히트 싱크 구조체에 관한 것이다.
종래에, 가로등은 일반적으로 전구의 형태로 되어있다. 그러나, 전구 형태의 가로등은 높은 전력 소모 및 짧은 수명을 가지고 있다는 단점을 가진다. 최근 들어, 발광 다이오드(LED)는 토치(torch)를 위한 전원으로서 사용되어 왔다. 고출력의 LED는 공급된 단지 0.5 내지 3 와트(watt)의 출력만으로도 정상적으로 빛을 발생할 수 있는 LED의 일종이다. 토치 외에도, 그러한 종류의 LED는 헤드라이트에도 사용되어 왔다. 하지만, 그의 발광 효율이 액정표시장치에 사용되기에는 너무 낮기 때문에, 고출력 LED는 여전히 액정표시장치(LCD)의 백라이트로 효과적으로 사용할 수 없다. 지금까지도 액정표시장치를 위한 LED들은 여전히 거의 존재하지 않는데, 이는 이들 LED들이 실제적으로 사용되기 위해서는 더욱 더 발전되어야 하기 때문이다.
최근 십년동안의 LED의 발달로, 고출력 LED들이 점차적으로 우리의 일상생활의 생필품이 되었다. LED 물질 및 패키징(packaging) 기술에 의한 기술적인 제한때문에, LED들의 휘도 및 수명은 일반적인 조명 수단의 명세에 미치지 못한다. 더욱이, LED가 발광함으로써 발생되는 열 에너지는 적절히 제거되어야만 한다. 만약 히트 싱크 매커니즘(heat sink mechanism)이 적절히 제공되지 않는다면, 열 에너지에 의한 높은 온도는 LED의 휘도 및 수명을 감소시키며, 빛의 파장이 LED들에 대하여 변화하게 된다. 가로등의 경우에는, 열악한 히트 싱크 매커니즘은 단시간에 가로등의 손상으로 이끌린다.
종래 기술에서 발생할 수 있는 이러한 문제점들의 견지에서, 관련 연구에 많은 노력들을 지불하였고, 결국 본 고안으로서 취해진, LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 히트 싱크 구조체를 성공적으로 개발하였다.
그러므로, 본 고안은 가로등 내의 LED들로부터 발생된 열 에너지가 거기로부터 신속하게 제거될 수 있는 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 히트 싱크 구조체를 제공함에 그 목적이 있다.
본 고안에 따르면, LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 히트 싱크 구조체는 다수의 히트 싱크 핀들이 일체로 형성된 상부 커버 그리고 하부 커버를 포함한다. 상부 및 하부 커버들 내에서 폴리머 코팅된 금 기판 상에 실장된 LED들로부터 발생되는 열 에너지는 상기 히트 싱크 핀들을 통하여 제거되어 열 에너지의 신속한 제거를 달성할 수 있다. LED들에 대한 전력 규격(power specification)에 따라서, 상기 폴리머 코팅된 금 기판은 그의 면적 및 모양이 변화될 수도 있다. 상부 실리콘 접착제(glue) 및 하부 실리콘 접착제가 상부 및 하부 커버들 각각에 제공되어 상기 히트 싱크 구조체는 방수가 가능하다. 상기 히트 싱크 구조체내의 부품들의 유지 및 교체를 위하여 상기 상, 하부 커버들 중 하나가 나머지 하나로부터 이동될 때, 상기 상부 및 하부 커버들은 서로 완전히 분리되지 않도록 고정 부재가 상부 및 하부 커버들 사이에 배치된다. 후방 홀 및 하부 홀은 램프 기둥의 삽입 및 고정을 위하여 상부 및 하부 커버들 각각에 형성된다. 램프 기둥이 없을 때, 상부 플로그 및 하부 플러그는 상기 후방 및 하부 홀 각각을 메우기 위하여 사용될 수 있고, 그 결과 상기 히트 싱크 구조체는 방수가 가능하다.
본 고안은 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체를 개시하며, 도면과 함께 바람직한 실시예를 참조하여 설명된다. 그러나, 이들 실시예들은 본 고안을 제한하는 것이 아니라 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것으로 간주되어야 한다.
도 1a를 참조하면, 본 고안의 실시예에 따르는 고출력의 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체가 개요적으로 도시된다. 히트 싱크 구조체는 상부 커버(1), 하부 커버(2), 및 폴리머(polymer) 코팅된 금 기판(5)을 포함한다. 상부 커버(1) 및 하부 커버(2) 사이에는 두 개의 커버들(1, 2)을 함께 고정하기 위한 고정 부재(13)가 있다. 고정 부재(13)는 상부 커버(1)의 외부 표면의 전단에 위치하거나 상부 커버(1)의 내부 표면의 후단에 위치한다. 그것으로서, 상부 커버(1)는 하부 커버(2)로부터 완전히 분리되지 않고 움직일 수 있다. 도 4를 참조하면, 상부 및 하부 커버들(1,2)은 각각 사각형의 몸체이다. 상기 상부 커버(1)의 외부 표면의 후단에, 램프 기둥의 고정을 위한 후방 홀(11)이 형성된다. 상기 하부 커버(2)의 외부 표면의 하단부에는 램프 기둥의 고정을 위한 하부 홀(21)이 형성된다.후방 홀(11)과 하부 홀(21)을 이용하여, 상기 램프는 확실하게 고정될 수 있다. 외측에 서 볼 때, 상기 상부 및 하부 커버들(11, 21)의 각각은 원형 또는 다른 구조체를 가질 수도 있다.
도 2a를 참조하면, 상부 플러그(16) 및 하부 플러그(26)는 상기 후방 홀(11) 및 하부 홀(21)을 메우기 위하여 사용되어 히트 싱크 구조체는 방수가 될 수 있다. 또한, 램프 마스크(13)는 하부 커버(2)의 외부 표면 상에 위치한다.
도 1a를 참조하면, 상기 상부 및 하부 커버들(1,2) 각각 상부 슬롯(slot)(17) 및 하부 슬롯(27)을 가진다. 상기 상부 슬롯(17)은 상기 상부 커버(1)의 내부 표면의 가장자리(rim)에 형성된다. 상부 실리콘 접착제(15)는 상기 상부 슬롯(17)내에 수용될 수도 있다. 상기 하부 슬롯(27)은 상기 하부 커버(2)의 내부 표면의 가장자리에 형성된다. 하부 실리콘 접착제(25)는 상기 하부 슬롯(27)내에 수용될 수도 있다. 상기 상부 및 하부 커버들(1,2)이 함께 조립된다면, 상부 슬롯(17) 및 하부 슬롯(27)으로 상기 히트 싱크 구조체는 방수될 수 있다. 다수의 고출력 LED들(4)은 상기 폴리머 코팅된 금 기판(5)에 고정되게 장착된다. 도 1a 및 1b를 참조하면, 상기 폴리머 코팅된 금 기판(5)은 사각형 또는 원형의 형태를 취할 수도 있다. 상기 폴리머 코팅된 금 기판(5)은 스크류(screw)(18)을 사용하여 상기 상부 커버(1)의 내부 표면에 고정된다. 이러한 방식으로, 상기 고출력의 LED들로부터 발생된 열 에너지는 상기 폴리머 코팅된 금 기판(5)를 통하여 알루미늄으로 형성된 다수의 히트 싱크 핀(fin)(12)들 및 주위의 공기에게 전달될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 다수의 히트 싱크 핀(12)들은 상기 상부 커버(1)의 외부 표면 상에 일체로 형성된다. 그리하여, 상기 LED(4)들로부터 발생된 열 에너 지는 거기로부터 급속하게 방출될 수 있다.
상기에서 설명된 본 고안의 실시예에서 많은 변화와 변경들이 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 당연히 수행될 수 있다. 따라서, 과학과 유용한 기술들의 진보를 촉진하기 위하여, 본 고안이 개시되고 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.
본 고안에 따르면 가로등 내의 LED들로부터 발생된 열 에너지가 거기로부터 신속하게 제거될 수 있다.

Claims (3)

  1. 상부 외부 표면 및 상부 내부 표면을 가지며, 상기 상부 외부 표면의 전단에 형성된 고정 부재, 상기 상부 외부 표면의 후단에 형성되어 램프 기둥을 고정하기 위한 후방 홀, 및 상기 상부 내부 표면의 가장자리에 형성된 상부 슬롯(slot)을 포함하고, 상부 실리콘 접착제가 상기 상부 슬롯 상에 수용되고 다수의 히트 싱크 핀들은 상기 상부 외부 표면의 상부에 형성되는 상부 커버;
    하부 외부 표면 및 하부 내부 표면을 가지며, 상기 하부 외부 표면의 전단에 형성된 고정 부재, 상기 하부 외부 표면의 전단에 형성되어 상기 램프 기둥을 고정하기 위한 하부 홀, 및 하부 커버의 상기 하부 내부 표면의 가장자리에 형성된 하부 슬롯을 포함하고, 하부 실리콘 접착제가 상기 하부 슬롯 상에 수용되는 하부 커버; 및
    상기 상부 커버 내에 배치되고, 열 전도를 위한 구리 물질을 갖는 인쇄 회로 기판 (PCb)인 폴리머 코팅된 금 기판을 포함하는, 발광 다이오드를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 램프 기둥이 부재 시, 상기 후방 홀 또는 하부 홀은 상부 플러그 또는 하부 플러그로 메워(choke up)지는 것을 특징으로 하는 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    다수의 LED들은 상기 폴리머 코팅된 금 기판 상에 고정되게 장착되는 것을 특징으로 하는 LED를 기본으로 채용한 가로등을 위한 싱크 구조체.
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