KR20090065047A - Heat radiating device and led streetlight comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방열 장치 및 이를 포함하는 LED 가로등의 방열 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 발광 다이오드(LED : light emitting diode)를 사용하는 조명 장치, 예를 들어, LED 가로등의 방열 구조에 구비되는 다수개의 LED에서 발생되는 열을 열전도성이 우수한 열흡수부가 흡수하고, 열흡수부에 접촉된 열전달부가 다수개의 방열판으로 전달하고, 각 방열판이 전달되는 열을 외부로 방출시켜, 각 발광 다이오드에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 방열 장치 및 이를 포함하는 LED 가로등의 방열 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a heat dissipation device and a heat dissipation structure of an LED street light including the same, and more particularly, to a heat dissipation structure of a lighting device using a light emitting diode (LED), for example, an LED street light. Heat generated by a plurality of LEDs is absorbed by a heat absorbing part having excellent thermal conductivity, a heat transfer part in contact with the heat absorbing part is transferred to a plurality of heat sinks, and each heat sink radiates heat transferred to the outside, and is generated in each light emitting diode. The present invention relates to a heat dissipation device capable of efficiently dissipating heat, and a heat dissipation structure of an LED street light including the same.
오늘날 전기/전자 기술의 발전으로 다양한 전기적으로 안정적인 발광 소자들이 개발되었으며, 대표적인 발광 소자로는 LED(LED : light emitting diode)가 있다.Today, with the development of electric / electronic technology, various electrically stable light emitting devices have been developed, and a representative light emitting device is a light emitting diode (LED).
LED는 고체 발광 표시 소자 중의 하나로 빛의 3원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광(光)을 발생하는 단색 LED뿐만 아니라 다양한 분야에 응용될 수 있는 백색 광 LED가 개발되었다.LED is one of the solid-state light emitting devices, and the white light LED which can be applied to various fields as well as the monochromatic LED which generates light of the three primary colors of light (R), green (G) and blue (B) Developed.
이러한, LED의 응용 분야로는 일반 표시 장치에서 디스플레이의 백라이트용 발광원은 물론 백열 전구나 형광 램프, 가로등을 대체할 수 있는 차세대 조명 설비로 점차 그 활용범위가 확대되고 있다.In the field of application of the LED, the range of application is gradually expanded to a next-generation lighting equipment that can replace an incandescent light bulb, a fluorescent lamp, or a street light as well as a light emitting source for a backlight of a display in a general display device.
LED를 이용한 조명 설비, 예를 들어, LED 가로등은 일반 형광등의 가로등과는 달리 점등 회로가 단순하고, 인버터 회로와 철심형 안정기가 불필요하며, 전력 소모가 적고 수명이 길기 때문에 유지나 보수비용이 적은 장점이 있다.Unlike LED lamps, LED lamps, such as LED lamps, have a simple lighting circuit, do not require inverter circuits and iron ballasts, and consume less power and have a longer lifespan. There is this.
그러나, 이와 같은 LED 가로등이 단점으로는 열적 스트레스로 인한 특성 열화 및 고장이 발생한다는 측면이다. 이는 LED를 동작시키기 위해 다수의 LED에 입력되는 전원이 높을수록 발생하는 열이 많아지기 때문에 고장 및 특성 열화가 발생하게 된다. However, the disadvantages of such LED street light is that the characteristics deterioration and failure due to thermal stress occurs. This is because the higher the power input to the plurality of LEDs to operate the LED, the more heat is generated, causing failure and deterioration of characteristics.
예를 들어, LED 가로등의 제어 보드(PCB : printed circuit board)는 PCB 상에 다수의 LED의 점멸을 제어하는 제어 회로 및 각 LED에 외부로부터 공급되는 전원이 공급되도록 하는 전원 회로 등이 구현되며, 제어 보드는 다수의 LED에서 발생되는 열에 의한 열적 스트레스로 인해 오동작 또는 고장을 일으킨다.For example, a printed circuit board (PCB) of a LED street light is implemented with a control circuit for controlling the blinking of a plurality of LEDs on a PCB, and a power circuit for supplying power supplied from outside to each LED. Control boards malfunction or fail due to thermal stress caused by the heat generated by many LEDs.
따라서, 기존의 LED 가로등은 열전도성이 우수한 금속 물질을 이용한 히트 싱크(heat sink) 또는 슬러그와 같은 방열판을 장착하여 LED의 발광에 의한 열적 스트레스를 해소하고자 하였으나, 이는 방열판을 구성하는 금속 물질의 한계성으로 인해 요구되는 방열 효율을 만족시키기 위해서는 방열판의 두께가 두꺼워지게 되므로, LED 가로등의 크기 역시 증가하게 된다.Therefore, the conventional LED street light is to solve the thermal stress caused by the light emission of the LED by mounting a heat sink such as a heat sink or slug using a metal material having excellent thermal conductivity, but this is the limit of the metal material constituting the heat sink In order to satisfy the required heat dissipation efficiency, the thickness of the heat sink is increased, so the size of the LED street light is also increased.
도 1은 일반적인 가로등이 설치된 상태를 나타내는 설치 사시도이다. 1 is an installation perspective view showing a state in which a general street light is installed.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 가로등은 지면과 수직으로 솟아 있는 지주(1)와, 지주(1) 상부에 지면과 거의 평행하게 뻗어있는 지지대(2) 끝단에 등기구(10)가 위치하게 된다.As shown in FIG. 1, a general street light includes a
등기구(10)는 다수개의 LED가 제어 보드 상에 장착되어 공급되는 외부 전원을 기반으로 발광시키며, 등기구(10)의 아래쪽은 광을 투과시킬 수 있는 투명 재질의 투명 커버(8)가 씌워지고, 위쪽은 덮개(6)가 씌워져 등기구(10) 내부를 밀폐시켜 외부로부터 이물질(예를 들어, 먼지, 물 등)이 침투하지 않도록 한다.The luminaire 10 emits light on the basis of external power supplied by a plurality of LEDs mounted on a control board, and the lower part of the
그러므로, 다수개의 LED가 발광함에 의해 발생되는 열이 등기구(10)의 외부로 빠져나가기가 어렵기 때문에 열적 스트레스로 인한 등기구(10)의 특성 열화 및 고장이 발생할 수 있다.Therefore, since heat generated by emitting a plurality of LEDs is difficult to escape to the outside of the
따라서, 상술한 바와 같이, 다수의 LED가 장착되는 제어 보드의 반대 부분에 히터 싱크와 같은 방열판을 설치하여 LED에서 발생되는 열을 방열시키는 구조가 제안되었으나, 이러한 구조 역시 LED에서 발생되는 열이 등기구(10) 외부로 방열되기 어렵기 때문에 등기구(10) 내부의 온도를 요구되는 적정 온도 이하로 유지시킬 정도의 방열 효율을 기대하기 어렵다.Therefore, as described above, a structure for dissipating heat generated by the LED is provided by installing a heat sink such as a heater sink on an opposite portion of the control board on which the plurality of LEDs are mounted. (10) Since it is difficult to radiate heat to the outside, it is difficult to expect the heat radiation efficiency to maintain the temperature inside the
실제로 기존의 방열 구조에 따라 등기구(10)에 여러개의 LED를 제어 보드에 장착하고, LED의 반대편에 방열판을 설치한 이후에 각 LED를 발광시키면서 등기구(10) 내부의 온도 변화를 관측하였을 경우, 일정 시간 이후부터는 등기구(10) 내부의 온도가 지속적으로 상승하게 됨은 물론 발광 다이오드에 공급되는 전원을 중단시키더라도 오랜 시간동안 등기구(10) 내부의 온도가 적정 온도 이하로 내려가지 않음이 관측되었으며, 이는 기존의 방열판이 적용된 등기구(10)의 방열 효율이 요구되는 요구치를 만족하지 않는다는 것을 의미한다.In fact, when a plurality of LEDs are mounted on the control board according to the existing heat dissipation structure and the heat sink is installed on the opposite side of the LEDs, each LED is emitted while observing the temperature change inside the
또한, 기존에 등기구(10)에 방열판을 구성하는 구조는 등기구(10) 내부의 온도를 요구되는 적정 온도 이하로 유지시키기 위해서는 방열판의 두께가 두꺼워져, 등기구(10)의 제작 비용이 증가로 인한 생산 효율이 저하되고, 등기구(10)의 자체의 무게가 증가하기 때문에 가로등을 설치하기 위한 지주(1) 및 지지대(2)를 강도 및 지지력을 보강해야 한다.In addition, the structure of constituting the heat sink in the
아울러, 일반적으로 가로등의 등기구(10)는 지면에서 상당한 높이에 위치하기 때문에 등기구(10)가 열적 스트레스로 인해 고장을 일으키거나, 일정 기간을 주기로 별도의 보수 작업자들이 일일이 해당 가로등에 접근하여, 별도의 장비(예를 들어, 크레인)를 통해 등기구(10)를 보수/유지하거나, 등기구(10)를 지지대(20)에서 분리한 이후에 보수/유지해야 하므로, 가로등의 보수/유지비용이 많이 발생하게 된다.In addition, in general, since the
본 발명은 상술한 문제를 해소하고자 제안된 것으로, 다수의 LED로부터 발광되는 광을 이용한 조명 장치에서 각 LED로부터 발생되는 열을 효율적으로 외부로 방출시킬 수 있는 방열 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide a heat dissipation device capable of efficiently dissipating heat generated from each LED to the outside in a lighting device using light emitted from a plurality of LEDs.
그리고, 본 발명은 LED 가로등에서 각 LED에서 발생되는 열을 열전도성이 우수한 금속으로 구성되는 열흡수부가 흡수하고, 열전달부가 다수개의 방열판으로 효과적으로 전달하여, 각 LED에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시켜 등기구 내부 온도를 적정 온도 이하로 유지시킬 수 있는 방열 장치 및 이를 포함하는 LED 가로등의 방열 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention absorbs heat generated from each LED in the LED street light, the heat absorbing portion made of a metal having excellent thermal conductivity, and effectively transfer the heat transfer portion to a plurality of heat sinks, thereby efficiently dissipating heat generated in each LED It is an object of the present invention to provide a heat dissipation device capable of maintaining an internal temperature of a luminaire below a proper temperature and a heat dissipation structure of an LED street light including the same.
또한, 본 발명은 LED 가로등의 방열 구조 크기를 최소화하면서 등기구 내부 공간의 공기를 유입/유출시켜 냉각시킬 수 있는 방열 장치 및 이를 포함하는 LED 가로등의 방열 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a heat dissipation device that can be cooled by the inlet / outflow of the air in the interior of the luminaire while minimizing the size of the heat dissipation structure of the LED street light, and a heat dissipation structure of the LED street light including the same.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 방열 장치는, 제어 회로 및 전원 회로가 구현되는 PCB(printed circuit board)의 일측에 결합되는 다수개의 LED로 구성되는 발광 모듈부와, 상기 PCB의 타측에 접촉하며, 상기 발광 모듈부에서 발생되는 열을 흡수하는 열흡수부와, 상기 열흡수부에 접착되어, 상기 열흡수부가 흡수하는 열을 전달하는 열전달부와, 상기 각 열전달부에 의해 전달되는 열을 외부로 방출시키는 다수개의 방열판을 포함하여 열흡수부에서 흡수되는 열을 열전달부가 주변에 일정 패턴으로 배열되어 있는 방열판으로 전달하여 방열시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, a heat dissipation device includes: a light emitting module unit including a plurality of LEDs coupled to one side of a printed circuit board (PCB) on which a control circuit and a power supply circuit are implemented, and the PCB A heat absorbing part which contacts the other side of the heat absorbing part and absorbs heat generated by the light emitting module part, a heat transferring part which is attached to the heat absorbing part and transmits the heat absorbed by the heat absorbing part, and each of the heat transferring parts Including a plurality of heat sinks for dissipating the heat transmitted to the outside, the heat absorbed by the heat absorbing unit may be transferred to the heat sinks arranged in a predetermined pattern around the heat transfer unit to radiate heat.
본 발명에 따른 방열 장치는, 내부에 상기 PCB 및 발광 모듈부가 위치 고정시키고, 상기 열흡수부를 고정시키는 고정부와, 상기 각 방열판이 결합되며, 상기 고정부에 고정됨에 의해 상기 각 방열판을 고정시키는 덮개를 더 포함한다.The heat dissipation device according to the present invention includes a fixing part for fixing the position of the PCB and the light emitting module therein, fixing the heat absorbing part, and each of the heat dissipation plates coupled to each other to fix the heat dissipation plate by being fixed to the fixing part. Includes more cover.
본 발명에 따른 방열 장치의 상기 덮개는, 적어도 하나 이상의 측면에 상기 열흡수부와 덮개에 의해 마련되는 내부 공간의 공기를 유입/유출시키는 하나 이상의 통기홀을 구비하여, 각 통기홀을 통해 공기를 유입/유출시켜 냉각시킬 수 있다.The cover of the heat dissipation device according to the present invention, at least one or more side surfaces having one or more vent holes for introducing / outflowing the air in the inner space provided by the heat absorbing portion and the cover, through the respective vent holes Can be cooled by inflow / outflow.
본 발명에 따른 방열 장치의 상기 열흡수부 및 방열판은, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 중 어느 하나의 금속으로 형성되어, 열을 보다 효과적으로 흡수 방열시킨다.The heat absorbing portion and the heat sink of the heat dissipating device according to the present invention are formed of any one metal of aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), and copper (Cu) to absorb and radiate heat more effectively. .
본 발명에 따른 상기 각 열전달부는, 상기 열흡수부에 설정되는 접착 영역에 접착되어 상기 열흡수부로부터 열을 흡수하는 접착부와, 상기 접착부로부터 수직 신장되는 상기 흡수되는 열을 전달하는 기둥부와, 상기 각 기둥부로부터 상기 열흡수부와 평행하게 신장되어 상기 각 기둥부를 통해 전달되는 열을 상기 각 방열판으로 전달하는 날개부로 구성되어, 열 전달이 용이하다.Each of the heat transfer parts according to the present invention comprises: an adhesive part attached to an adhesive region set in the heat absorbing part to absorb heat from the heat absorbing part, a pillar part transferring the absorbed heat vertically extended from the adhesive part; It is composed of a wing portion that extends in parallel with the heat absorbing portion from each of the pillar portions and transfers heat transmitted through each of the pillar portions to each of the heat sinks, thereby easily transferring heat.
본 발명의 다른 측면에 따른 LED 가로등의 방열 구조는, 상기 가로등의 지주에 수직 연결되는 지지대에 연결되는 지지부재와, 상기 지지부재로부터 연장되는 고정부와, 상기 고정부 내부에 위치하며, 상기 가로등의 점멸을 제어하는 제어 회로 및 외부 전원을 공급하는 전원 회로가 구현되는 PCB와, 상기 PCB의 일측 상에 입력/출력 단자가 상기 전원 회로에 연결되어, 상기 공급되는 외부 전원을 기반으로 발광하는 다수개의 LED로 구성되는 발광 모듈부와, 상기 PCB의 타측에 접촉하며, 상기 발광 모듈부에서 발생되는 열을 흡수하는 열흡수부와, 상기 열흡수부에 접촉하여 상기 열흡수부가 흡수하는 열을 전달하는 열전달부와, 상기 각 열전달부로부터 전달되는 열을 외부로 방출시키는 다수개의 방열판과, 상기 각 방열판이 결합되며, 상기 고정부에 고정되어 상기 각 방열판을 설정된 위치에 고정시키면서 상기 가로등의 상부 외형을 형성하는 덮개와, 상기 발광 모듈부에서 발생되는 광을 투과시켜, 상기 가로등의 하부 외형을 형성하는 투명 커버를 포함하여, 등기구에서 발생되는 열을 효율적으로 방출시킨다.According to another aspect of the present invention, a heat dissipation structure of an LED street light includes: a support member connected to a support vertically connected to a prop of the street light, a fixing part extending from the support member, and located inside the fixing part, A PCB in which a control circuit for controlling the blinking of a power supply and a power supply circuit for supplying external power are implemented, and an input / output terminal is connected to the power supply circuit on one side of the PCB to emit light based on the supplied external power. A light emitting module unit consisting of two LEDs, a heat absorbing unit in contact with the other side of the PCB, and absorbing heat generated from the light emitting module unit; and a heat absorbing unit in contact with the heat absorbing unit to transfer heat absorbed by the heat absorbing unit. A heat transfer unit, a plurality of heat sinks for dissipating heat transferred from each heat transfer unit to the outside, and the heat sinks are coupled to each other, A cover is formed in the upper part of the street lamp while fixing the heat sinks in a predetermined position, and a transparent cover is formed to transmit the light generated by the light emitting module unit to form the bottom shape of the street lamp. Efficiently dissipate heat.
상술한 본 발명에 따르면, 다수개의 LED로부터 발생되는 광을 이용한 조명 장치, 예를 들어, LED 가로등의 방열 구조에서 각 LED로부터 발생되는 열에 의한 열전도성이 우수한 열흡수부가 흡수하고, 열흡수부에 접착되는 열전달부가 열흡수부로 흡수되는 열을 전달받아 공기 중으로 방출하므로써, 등기구 내부에서 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.According to the present invention described above, a light absorbing device using a light generated from a plurality of LEDs, for example, in the heat dissipation structure of the LED street light absorbs a heat absorbing portion having excellent thermal conductivity by heat generated from each LED, Since the bonded heat transfer unit receives heat absorbed by the heat absorption unit and releases it into the air, heat generated inside the luminaire can be efficiently radiated.
또한, 다수개의 방열판이 결합되어 각 방열판을 고정시키는 덮개의 각 측면에 내부 공간의 공기를 유입/유출시키는 다수개의 통기홀을 마련하여, 열흡수부와 덮개 사이에 형성되어 열이 방출되는 내부 공간의 공기를 냉각시켜 방열 효율을 증가시킬 수 있다.In addition, a plurality of heat sinks are combined to provide a plurality of vent holes for inflow / outflow of the air in the inner space on each side of the cover for fixing each heat sink, an internal space formed between the heat absorbing portion and the cover to release heat Cooling the air can increase the heat radiation efficiency.
따라서, LED 가로등의 방열 구조 내부에서 발생되는 열을 효과적을 방열시킬 수 있으므로 각 LED로부터 발생되는 열로 인한 열적 스트레스에 따라 발생하는 오동작 또는 고장을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가로등을 유지/보수 비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, the heat generated inside the heat dissipation structure of the LED street light can be effectively dissipated, thereby preventing malfunction or failure caused by thermal stress caused by the heat generated from each LED, and maintaining / maintaining the street light. The cost can be reduced.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성 요소를 한정하는 의미로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 주된 기술 내용을 흐리거나 주지된 기술 내용에 대한 상세 설명을 생략한다.In the description of the present invention, the terms defined are defined in consideration of the functions in the present invention, and should not be construed as limiting the technical components of the present invention. Detailed description of the technical content is omitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 가로등의 방열 구조를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a heat dissipation structure of the LED street light according to the preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 지주에 지면과 수평하게 연결되는 지지대(2)에 등기구(100)를 고정 지지하는 지지부재(3)가 결합 설치되고, 등기구(100)는 상부에는 덮개(160)가 씌워지고, 하부에는 투명 커버(220)가 씌워져 외형을 형성한다.Referring to FIG. 2, a
그리고, 등기구(100)는 다수의 LED로 구성되어, 외부 전원을 공급받아 발광하는 발광 모듈부(110)와, 전면에 발광 모듈부(110)를 구성하는 각 LED가 부착되며, 각 LED를 점멸을 제어하는 제어 회로 및 각 LED에 전원을 공급하는 전원 회로가 구현되는 PCB(120)와, 지지부재(3)로부터 신장되며, 열전도성이 우수한 금속으로 구현되어, PCB(120)의 배면에 접촉하는 열흡수부(130)와, 열흡수부(130)에 접착 되는 다수개 열전달부(140)와, 열전달부(140)가 형성되지 않은 내부 공간(60)에 위치하는 다수개의 방열판(150)과, 각 방열판(150)이 부착되거나, 일체로 형성되는 덮개(160)로 구성된다.In addition, the
한편, 발광 모듈부(110)로 전원을 공급하기 위한 전원 단자(미도시), 각 LED의 점멸을 제어하는 제어 박스(미도시) 및 기타 구성 요소를 더 구비할 수 있으나, 주지된 기술 내용이므로, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.Meanwhile, a power terminal (not shown) for supplying power to the light
등기구(100)의 발광 모듈부(110)를 구성하는 각 LED의 각 입력/출력 단자는 PCB(120)의 전원 회로에 연결되어 부착되고, PCB(120)를 통해 공급되는 전원을 기반으로 발광하면서 열을 발생시킨다.Each input / output terminal of each LED constituting the light
발광 모듈부(110)와 PCB(120)는 지지부재(3)로부터 신장되는 고정부(40) 내부에 장착되어 고정된다.The light
열흡수부(130)는 열전도성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 금속으로 구현될 수 있으며, LED 가로등의 생산 비용과 같은 생산성을 고려하여, 절절한 금속, 예를 들어, 알루미늄으로 형성할 수 있다.The
또한, 열흡수부(130)의 면적은 PCB(120)의 면적과 동일 또는 다소 크게 형성되어, PCB(120) 상에 접촉하면서 고정부(40)에 고정, 예를 들어, 볼트 결합되어 고정되며, 발광 모듈부(110)에서 발생되어 PCB(120)에 가해지는 열을 흡수하여 열전달부(140)로 전달한다.In addition, the area of the
즉, 열흡수부(120)는 열전도성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄이므로, 열전도성이 PCB(120)보다 높기 때문에 PCB(120)에 가해지는 열을 흡수한다.That is, since the
열전달부(140)는 다수개, 예를 들어 한쌍의 히트 파이프(heat pipe)로 구현될 수 있으며, 열흡수부(130)가 흡수하는 열을 다수개의 방열판(150)으로 전달한다. 이러한, 열전달부(140)를 구성하는 히트 파이프의 개수는 LED 가로등의 방열 구조에 요구되는 방열 효율에 따라 1개 또는 2개 이상으로 설계 구현될 수 있다.The
다수개의 방열판(150)은 열전도성이 우수한 금속, 예를 들어 알루미늄으로 구현될 수 있으며, 열전달부(140)를 통해 전달되는 열을 외부로 방출시켜 방열한다. 즉, 다수개의 방열판(150)은 덮개(160) 및 금속판(130) 사이에 형성되는 내부 공간(60)의 열을 등기구(100) 외부로 방출한다.The plurality of
이하 도 3a내지 도 3d를 참조하여, 본 발명에 따른 방열 장치를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the heat dissipation device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 3D.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 LED 가로등의 방열 장치를 설명하기 위한 사시도이다.3A to 3C are perspective views illustrating a heat dissipation device of the LED street light according to the preferred embodiment of the present invention.
도 3a는 LED 가로등의 방열 구조 하부 구조, 즉 열흡수부(130)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3b는 등기구의 상부 구조, 즉 열전달부(140), 방열판(150) 및 덮개(160)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3c는 등기구의 상/하부 구조의 결합 관계를 나타내는 결합 사시도이다.Figure 3a is a perspective view for explaining the heat dissipation structure of the LED street light, that is, the
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 지지부재(3)로부터 신장되며, 내부에 PCB(120) 및 발광 모듈부(110)가 위치하는 고정부(40)에 열흡수부(130)가 결합 고정된다.3A to 3C, the
고정부(40)는 상/하측면에 개방되고, 전/후/좌/우측면이 밀폐되는 테두리 형태를 가지고, 테두리 내부에는 PCB(120)가 결합되고, PCB(120) 상에 다수개의 LED가 연결되어 발광 모듈부(110)가 구성되며, PCB(120)는 고정부(40)에 고정된다.Fixing
그리고, 고정부(40)는 지지부재(3)의 상면과 소정 거리(h)가 이격되도록 층계 형태로 형성되며, 열흡수부(130)의 이격 거리(h)에 의해 생성되는 공간내에 열전달부(140) 및 각 방열판(150)이 위치한다. 또한, 고정부(40)와 지지부재(30)의 상면과의 이격 거리(h)는 각 방열판(150)이 부착되는 덮개(160)의 높이와 동일하도록 설정됨이 바람직하다.In addition, the fixing
열흡수부(130)는 다각, 예를 들어, 사각 형상으로 구현될 수 있으며, 각 모서리에는 열흡수부(130)를 고정부(40)에 고정시킴은 물론, 덮개(160)를 결합하기 위한 다수개의 나사홀(31)이 마련된다.The
본 발명의 상세 설명에서는 예를 들어, 덮개(160) 및 열흡수부(130)를 다각 형상으로 구현하는 경우에 대하여 설명하나, 원, 타원 등과 같이 다른 형상으로 구현될 수 있다.In the detailed description of the present invention, for example, the case in which the
그리고, 열전달부(140)는 발광 모듈부(110)에서 발생되는 열을 덮개(160)에 결합되는 다수개의 방열판으로 효율적으로 전달하기 위해, 금속판(130) 및 덮개(160)에 접촉한다.The
도 3d는 본 발명에 따른 각 열전달부의 단면도로, 도 3d에 도시된 바와 같이, 각 열전달부(141, 142)는 가운데 부분이 절곡되어 전체적으로 'T' 형태를 가지고, 열흡수부(130)에 접착되는 접착부(140a)와, 접착부(140a)로부터 수직 신장되는 기둥부(140b)와, 접착부(140a)를 통해 흡수되어 기둥부(140b)로 전달되는 열을 덮개(160)로 전달하는 날개부(140c)로 구성된다.3D is a cross-sectional view of each heat transfer unit according to the present invention. As shown in FIG. 3D, each
접착부(140a)는 접착되는 열흡수부(130)로부터 열을 흡수하며, 날개부(140c)는 기둥부(140b)를 통해 전달되는 열을 접촉하는 덮개(160)로 전달한다. 이때, 날개부(140c)는 기둥부(140b)로부터 수직 신장됨에 의해 덮개(160)에 접촉하는 면적을 크게 되어 열 전달이 용이하도록 하며, 날개부(140c)는 기둥부(140b)로부터 하나 또는 2개 이상의 방향으로 수직 신장되어, 덮개(160)와의 접촉 면적을 최대화할 수 있다.The
열전달부(141, 142)의 접착부(140a)의 저면은 열흡수부(130)에 설정된 접착 영역(a)에 기밀하게 접착된다.The bottom surface of the
각 열전달부(141, 142)의 접착부(140a)가 접착하는 접착 영역(a)은 열전달부(140)를 구성하는 히트 파이프의 개수와 열흡수부(130)의 면적에 의해 결정될 수 있으며, 열흡수부(130)가 흡수하는 열이 효과적으로 각 열전달부(140)로 전달되도록 설계되는 것이 바람직하다.The adhesive area a to which the
접착부(14a)의 면적은 각 열전달부(141, 142)가 접착제 또는 테이프의 접착력에 의해 고정 지지될 정도로 설정되거나, 열흡수부(130)의 전체 면적에 비례 설정되어, 열흡수부(130)으로부터 열 전달이 용이하면서 열흡수부(130)으로부터 분리되지 않도록 한다.The area of the adhesive part 14a is set to such that each of the
각 열전달부(141, 142)의 접착부(140a)를 열흡수부(130)에 접착시키는 방식은 크게 융착 방식과 접착 방식이 적용될 수 있으며, 접착 방식으로 각 열전달 부(140)를 열흡수부(130)에 접착시키는 경우에는 아크릴계 또는 에폭시계 열전도성 접착제 또는 열전도성 테이프(tape)로 접착시킬 수 있다.The method of bonding the
한편, 각 열전달부(141, 142)는 열전도성 접착제 뿐만 아니라 전도성 접착제, 예를 들어, 실리콘계, 에폭시계, 아크릴계의 전도성 접착제(등방성 접착제), 이방전도성 페이스트(ACP : anisotropic conductive paste) 또는 이방전도성 필름(ACF : anisotropic conductive film)을 이용하여 접착시킬 수 있다.On the other hand, each of the
그리고, 기둥부(140b)는 다수, 예를 들어, 한쌍으로 접착부(140a)의 양측에서 수직 신장될 수 있으며, 기둥부(140b)의 높이는 지지부재(3)의 상면과 열흡수부(130)의 이격 거리(h)보다 작게 설정되어, 열전달부(141, 142)가 덮개(160)와 열흡수부(130) 사이에 형성되는 내부 공간(60)에 위치하도록 한다.In addition, the
열흡수부(130)는 PCB(120)보다 열전도성이 높기 때문에 발광 모듈부(110)에서 발생되는 열을 흡수하여 접착 영역(a)에 접착되어 있는 열전달부(140)로 전달한다. 즉, 각 열전달부(140)는 열전도성이 공기보다 크기 때문에 각 열전달부(140)의 접착부(140a)를 통해 열흡수부(130)의 열을 흡수하게 되며, 각 열전달부(140)의 접착부(140a)로 흡수된 열을 기둥부(140b) 및 날개부(140c)를 통해 덮개(160)로 전달되어, 덮개(160)에 결합된 다수개의 방열판(150)을 통해 외부로 방출된다.Since the
따라서, 열흡수부(130)가 발광 모듈부(110)으로부터 발생되는 열을 흡수하여, 열전달부(140)를 통해 덮개(160)로 전달하고, 덮개(160)에 결합된 각 방열판(150)이 열을 외부로 방출하게 되므로, 발광 모듈부(110)에서 발생되는 열로 인한 열적 스트레스를 해소할 수 있다.Therefore, the
한편, 덮개(160)는 열흡수부(130)과 유사한 면적을 가지며, 지지부재(3)와 열흡수부(130)의 이격 거리(h)에 상응하는 높이로 형성되며, 다수개의 방출판(150)과 일체로 형성되거나, 각 방출판(150)과 별도로 제작되어, 각 방출판(150)이 결합될 수 있다.On the other hand, the
다수개의 방출판(150)은 열전도성이 우수한 금속, 예를 들어, 알루미늄으로 형성될 수 있으며, 열흡수부(130) 및 각 열전달부(140)로부터 방출되는 열을 방열시킨다.The plurality of
이때, 덮개(160)는 수지 또는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 열전도성이 우수한 금속 재질로 형성되어 열흡수부(130) 및 각 열전달부(140)로부터 방출되는 열을 방열시켜 방열 효율을 증대시키는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 덮개(160)의 각 측면에는 하나 이상의 통기홀(50)이 마련되어, 내부 공간(60)의 공기가 외부로 유출시키거나, 냉각된 외부 공기가 내부 공간(60)으로 유입 가능하도록 한다.In addition, at least one
따라서, 덮개(160)에 다수개의 통기홀(50)이 마련되어 LED 가로등의 방열 구조의 발광 모듈부(110) 및 PCB(120)가 위치하는 공간의 공기를 유입/유출되어, 내부 공간(60)을 냉각시킬 수 있으므로, 발광 모듈부(110)에서 발생되는 열의 방열 효율을 증대시킬 수 있다.Therefore, a plurality of vent holes 50 are provided in the
각 방열판(150)은 열전달부(140)의 주변에 일정 패턴으로 배열될 수 있으며, 열전달부(140)가 없는 내부 공간(60)에 위치하는 제1 방열판(151)의 길이와 열전달부(140)의 날개부(140c) 상에 위치하는 제2 방열판(152)의 길이는 서로 다르게 설 정되며, 각 방열판(150)은 이중 구조로 양 측면 상에 나란히 배열된다.Each
즉, 각 방열판(150)이 내부 공간(50)의 공기와 접촉하는 면적이 최대화됨에 의해 열흡수부(130) 및 각 열전달부(140)로부터 방출되는 열의 방열 효율이 증대될 수 있도록 하기 위하여, 각 열전달부(140)가 위치하지 않는 내부 공간(60)에 배열되는 제1 방열판(151)의 길이는 각 열전달부(140)의 날개부(140c) 측면상에 위치하는 제2 방열판(152)의 길이 보다 소정 길이만큼 길게 설정된다.That is, in order to increase the heat dissipation efficiency of the heat emitted from the
따라서, 각 열전달부(140)가 위치하지 않는 내부 공간(60)의 공기와 각 방열판(150)의 접촉 면적 비율이 최대가 되어, 각 방열판(150)에 의한 방열 효율을 최대화시킬 수 있다.Therefore, the ratio of the contact area between the air in the
그리고, 덮개(160)의 모서리 부분에는 볼트(B)를 관통시킬 수 있는 관통홀(32)이 마련되어, 덮개(160)를 고정부(40) 상에 고정시킨다.In addition, a through
덮개(160)의 각 모리리 부분에 마련되는 각 관통홀(32) 각각에 볼트(B)를 관통시켜 열흡수부(130)의 각 모서리 부분에 마련되는 나사홀(31)에 결합시켜 덮개(160)와 열흡수부(130)을 고정부(40)에 고정시킨다.Through the bolts (B) through each of the through
따라서, 덮개(160) 내부에 결합되는 각 방열판(150)의 설정된 위치에 고정되면서 덮개(160) 및 열흡수부(130)을 고정부(40) 상에 고정된다.Therefore, the
도 4는 본 발명에 따른 LED 가로등의 방열 장치가 조립된 상태를 도시한 사시도로, 열흡수부(130)에 설정되는 접착 영역(a)에 한쌍의 열전달부(140)의 접착부(140a)를 밀착 접착시키고, 다수개, 예를 들어, 4개 볼트를 덮개(160)의 각 모서리 부분에 마련된 관통홀(31)에 관통시켜 각기 상응하는 열흡수부(130)의 나사 홀(310)을 통해 고정부(40)에 볼트 결합시켜 덮개(160)를 고정시키면 상기 도 4에 도시되는 것과 같은 LED 가로등의 방열 장치가 조립된다.4 is a perspective view illustrating a state in which a heat dissipation device of an LED street light according to the present invention is assembled, and the
상술한 바와 같은 LED 가로등의 방열 장치는 발광 모듈부(110)에서 발생되는 열을 열전도성이 우수한 금속으로 구현되는 열흡수부(130)가 흡수하여 PCB(120)에 가해지는 열적 스트레스를 해소하면서 열흡수부(130)에 접착되는 열전달부(140)가 흡수하는 열을 다수개의 방열판(150)으로 전달하여, 각 방열판(150)이 열을 방열시킴에 의해 LED 가로등의 방열 구조에서 발생되는 열을 방출시키는 방열 효율을 증대시킬 수 있다.As described above, the heat dissipation device of the LED street light absorbs heat generated from the light emitting
아울러, 각 방열판(150)이 결합되는 덮개(160)의 각 측면에 하나 이상 마련되는 통기홀(50)을 통해 내부 공간(60)의 공기가 유입/유출 가능하므로, 내부 공간(60)을 냉각시킬 수 있다.In addition, since the air in the
이상에서 본 발명의 LED 가로등의 방열 장치 및 등기구에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으며, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The heat dissipation device and the luminaire of the LED street light of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, which illustrate the best embodiment of the present invention by way of example and not limit the present invention.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.Therefore, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations such as dimensions, shapes, structures, etc. without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 일반적인 가로등이 설치된 상태를 나타내는 설치 사시도. 1 is an installation perspective view showing a state in which a general street light is installed.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 가로등의 방열 구조를 설명하기 위한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view for explaining a heat radiation structure of the LED street light according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 LED 가로등의 방열 장치를 설명하기 위한 사시도.3A to 3C are perspective views illustrating a heat dissipation device of the LED street light according to the preferred embodiment of the present invention.
도 3d는 본 발명에 따른 각 열전달부의 단면도. Figure 3d is a cross-sectional view of each heat transfer unit according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 LED 가로등의 방열 장치가 조립된 상태를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a state in which the heat dissipation device of the LED street light according to the present invention is assembled.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
40 : 고정부 50 : 통기홀40: fixing part 50: vent hole
10, 100 : 등기구 110 : 발광 모듈부10, 100: lamp 110: light emitting module
120 : PCB(printed circuit board)120: printed circuit board
130 : 열흡수부 140 : 열전달부130: heat absorption unit 140: heat transfer unit
140a : 접착부 140b : 기둥부140a: bonding
140c : 날개부 150 : 방열판140c: wing 150: heat sink
160 : 덮개 220 : 투명 커버160: cover 220: transparent cover
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120928 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |