KR20120037609A

KR20120037609A - 자연냉각형 엘이디 등기구

Info

Publication number: KR20120037609A
Application number: KR1020100099163A
Authority: KR
Inventors: 권영현
Original assignee: 권영현; 제디아 주식회사
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2012-04-20
Also published as: KR101170938B1

Abstract

본 발명은 엘이디램프와 방열블럭의 조합으로 이루어진 엘이디유니트와 상기 엘이디유니트가 장착토록 하면서 외기유동수단을 갖는 등기구헤드의 조합으로 이루어져 대류에 의한 원교환이 원활하게 이루어져 엘이드램프의 효율저하 현상을 최소화 하도록 하는 자연냉각형 엘이디 등기구에 관한 것이다.

Description

자연냉각형 엘이디 등기구{a light instrument for led with a natural cooling}

본 발명은 엘이디램프와 방열블럭의 조합으로 이루어진 엘이디유니트와 상기 엘이디유니트가 장착토록 하면서 외기유동수단을 갖는 등기구헤드의 조합으로 이루어져 자연대류에 의한 열교환이 원활하게 이루어져 엘이드램프의 효율저하 현상을 최소화 하도록 하는 자연냉각형 엘이디 등기구에 관한 것이다.

일반적으로 가로등은, 가로교통의 안전과 보안을 위하여 가로를 따라서 설치한 조명시설로서 지주와 이 지주의 끝단에 가로를 향해 일체로 설치된 등기구헤드로 구성되고, 상기한 등기구헤드는 그 내부로 전등을 구비하여 가로의 조명이 이루어지게 되는 것이다.

최근에는 조명에 소비전력을 현저히 줄일 수 있을 뿐 아니라 수명이 긴 새로운 형태의 광원으로서 발광다이오드를 등기구에 적용하고 있으며, 상기 발광다이오드는 정격동작 온도보다 온도가 올라가면 수명이 감소되고 발광효율이 저하되기 때문에 그 출력을 높이기 위해서는 발광다이오드에서 발생되는 열을 효과적으로 방출시켜 가능한 낮은 동작 온도내에서 동작될 수 있는 방열 구조가 요구된다.

이와같은 기술과 관련되어 엘이디가 적용된 가로등이 특허 제632372호에 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 등기구헤드가 엘이디고정부와 방열부로서 이루어지며, 상기 엘이디고정부는, 반사경(31)의 내측으로 고휘도 엘이디가 내설된 확산체(34)가 배열되어 고정되는 배열판(323)이 구비된다.

또한, 인쇄회로기판(40)에서 발생되는 열을 흡수하면서 상기 배열판(323)에 의해 흡수된 열을 재흡수하도록 상기 인쇄회로기판(40)의 하면에 흡열판(42)이 장착되고, 상기 흡열판(42)이 상기 설치판에 끼워지도록 상기 설치판의 상면으로 설치홈이 형성되며, 상기 흡열판(42)에 의해 흡수된 열이 외부로 배출되도록 상기 설치홈의 내부 하면에 외부와 연통되어 공기순환이 이루어지도록 다수의 방열틈(45)이 형성되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 가로등은, 고휘도 엘이디가 점등됨에 따라 발생되는 열은 1차적으로 상기 고휘도 엘이디가 고정된 금속재질의 배열판(323)에 의해 흡수되고, 상기 배열판(323)에 의해 흡수된 열은 반사경(31)의 내부에서 열대류공(311)을 통해 온도가 낮은 금속재질의 흡열판(42)으로 대류되어 2차적으로 흡수되고, 상기 흡열판(42)은 흡수된 열에 의한 열대류현상으로 방열틈(45)을 통해 순환되거나 자연현상으로 순환되는 외부공기와 접촉되면서 자연스럽게 냉각되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 등기구은, 방열용 흡열판(42)을 동작시키기 위한 별도의 전원을 필요로 하여 유지비가 상승되면서 설치비를 상승시키는 단점이 있는 것이다.

또한, 발열량에 상관없이 흡열판(42)에 항상 일정한 전원이 공급토록 되어 효율적인 에너지의 활용이 힘들게 되는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 별도의 전원없이 대류에 의한 방열이 가능토록 하고, 발열온도에 따라 외부공기의 유입량을 효율적으로 제어할 수 있도록 하며, 빛의 집중도를 설치지역에 상관없이 임의 조절할 수 있도록 하고, 방열작용이 신속하게 하게 이루어 질 수 있도록 하며, 간단한 구성으로 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 엘이디램프와 방열블럭의 조합으로 이루어진 엘이디유니트와 상기 엘이디유니트가 장착토록 하면서 외기유동수단을 갖는 등기구헤드의 조합으로 이루어 진 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

그리고, 본 발명의 엘이디유니트는, 엘이디램프가 방열블럭에 구비되는 이질의 열전달블럭에 접합되며, 상기 열전달블럭은 방열블럭을 중심으로 이동토록 설치되는 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

더하여, 본 발명의 방열블럭은, 알루미늄재로 이루어지면서 외측에 공기와의 접촉면적을 증대토록 복수의 방열핀이 일체로 형성되는 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

또한, 본 발명의 외기유동수단은, 방열블럭과 분리되는 위치에 등기구헤드의 내측으로의 공기배출/유입이 가능토록 등기구헤드의 저면에 형성되는 공기유로로서 이루어진 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

계속하여, 본 발명의 외기유동수단은, 등기구헤드의 상부면에 형성되는 공기유로로서 빗물의 유입을 방지토록 커버부재가 구비되며, 상기 커버부재는 유입/배출량조절수단이 더 구비되는 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

더하여, 본 발명의 유입/배출량조절수단은, 커버부재와 공기유로가 구비되는 가도등헤드와의 간격을 조절토록 설치되는 볼트/너트로서 이루어진 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

또한, 본 발명의 유입/배출량조절수단은, 커버부재와 공기유로와의 간격을 조절토록 설치되는 열변환수단이 구비되는 실린더와 커버부재에 연결되는 피스톤의 조합으로 이루어진 자연냉각형 엘이디 등기구를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 별도의 전원없이 대류에 의한 방열이 가능하고, 발열온도에 따라 외부공기의 유입량을 효율적으로 제어하며, 빛의 집중도를 설치지역에 상관없이 임의 조절하고, 방열작용이 신속하게 하며, 간단한 구성으로 설치가 용이한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 가로등을 도시한 단면도이다.
도2a,b는 각각 본 발명에 따른 등기구를 도시한 분해사시도 및 단면도이다.
도3a,b,c는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 등기구를 도시한 분해도 및 분해사시도, 결합상태단면도이다.
도4a,b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 등기구를 도시한 분해사시도 및 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 등기구를 도시한 요부단면도이다.
도6 및 도7은 각각 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 등기구를 도시한 단면도이다.
도8a,b는 각각 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 등기구를 도시한 사시도 및 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2a,b는 각각 본 발명에 따른 등기구를 도시한 분해사시도 및 단면도이고, 도3a,b,c는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 등기구를 도시한 분해도 및 분해사시도, 결합상태단면도이며, 도4a,b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 등기구를 도시한 분해사시도 및 단면도이고, 도5는 본 발명에 따른 등기구를 도시한 요부단면도이며, 도6 및 도7은 각각 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 등기구를 도시한 단면도이고, 도8a,b는 각각 본 발명의 또 다른 한 실시예에 따른 등기구를 도시한 사시도 및 단면도이다.

본 발명은, 등기구헤드(200)의 내측에 엘이디램프(110)와 방열블럭(150)의 조합으로 이루어진 엘이디유니트(100)가 장착된다.

이때, 상기 등기구헤드(200)는, 상기 엘이디유니트(100)가 저면에 노출토록 장착되면서 방열블럭(150)과 구분되는 위치에 외기유동수단(250)이 구비된다.

또한, 상기 등기구헤드(200)는, 공기의 흐름이 용이하도록 상부를 향하여 일정하게 축소되는 내부공간을 갖도록 설치되면서 호나 원 및 다각형상을 갖도록 형성된다.

그리고, 상기 엘이디유니트(110)는, 엘이디램프(110)가 방열블럭(150)에 구비되는 이질의 열전달블럭(130)에 접합되며, 상기 열전달블럭(130)은 방열블럭(150)을 중심으로 이동토록 설치된다.

이때, 상기 열전달블럭(130)은, 동으로 이루어져 방열블럭(150)과 접촉면에 나사산(133)이 형성되어 회전시 방열블럭을 중심으로 이동토록 설치된다.

더하여, 상기 방열블럭(150)은, 알루미늄재로 이루어지면서 외측에 공기와의 접촉면적을 증대토록 복수의 방열핀(155)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 외기유동수단(250)은, 방열블럭(150)과 분리되는 위치에 등기구헤드(200)의 내측으로의 공기배출/유입이 가능토록 등기구헤드의 저면 또는 최상부면에 형성되는 공기유로(255)로서 이루어진다.

계속하여, 상기 외기유동수단(250)은, 등기구헤드(200)의 최상부면에 형성될 때 공기유로(255)의 빗물 유입을 방지토록 커버부재(257)가 구비된다.

이때, 상기 커버부재(257)은, 유입/배출량조절수단(260)이 더 구비된다.

더하여, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로가 구비되는 가도등헤드와의 간격을 조절토록 설치되는 볼트/너트(261)로서 이루어진다.

또한, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로와의 간격을 조절토록 설치되는 열변환수단(280)이 구비되는 실린더(263)와 커버부재에 연결되는 피스톤(265)의 조합으로 이루어진다.

이때, 상기 열변환수단(280)은, 형성기억합금 또는 온도변화에 따라 팽창하는 열유체중에서 선택되어 사용된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도8에서 도시한 바와같이 본 발명은, 엘이디램프(110)의 점등에 의한 등기구의 동작시 대류현상에 의해 엘이디램프(110)가 장착되는 방열블럭(150)의 방열핀(155) 사이에 형성되는 복수의 유입유동공(120)을 통하여 외부의 공기가 등기구헤드(200)의 내측으로 유입된다.

그리고, 상기 등기구헤드(200)의 내측으로 유입되는 공기는 방열핀(155) 사이를 통과하면서 방열블럭(150)을 냉각시킨다.

즉, 상기 엘이디램프(110)의 동작시 발생되는 열은 방열블럭(150)을 통하여 전달될 때 유입되는 외부공기에 의해 냉각토록 된다.

계속하여, 상기 방열블럭(150)을 통과하면서 상승되는 공기는 등기구헤드(200)에 구비되는 외기유동수단(250)을 통하여 외부에 방출되어 가열된 내기와 상대적으로 저온인 외기의 연속적인 순환이 가능토록 된다.

이때, 상기 외기유동수단(250)은, 외부의 공기가 유입/배출토록 되는 공기유로로서 이루어져 외부공기의 신속한 유입이나 내부공기의 배출이 가능토록 되고, 상기 공기유로는 등기구헤드(200)에 일체로 구비되어도 되나 다양한 형상을 갖는 엘이디유니트(100)의 장착을 위하여 분리설치되면서 엘이디장착부(291)를 갖는 브라켓(290)에 구비되는 것이 좋다.

그리고, 상기 엘이디유니트(110)는, 엘이디램프(110)가 방열블럭(150)에 구비되는 이질의 열전달블럭(130)에 접합되는 구성으로 엘이디램프(110)의 열을 방열블럭(150)에 신속하게 전달토록 한다.

이때, 상기 열전달블럭(130)은, 동으로 이루어져 방열블럭(150)과 접촉면에 나사산(133)이 형성되어 회전시 방열블럭을 중심으로 이동토록 설치됨으로써 열전달과 동시에 엘이디램프(110)가 렌즈(117)를 중심으로 이동토록 되어 지면에 비춰지는 집중도를 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기 외기유동수단(250)은, 등기구헤드(200)의 최상부면에 형성될 수도 있으며, 상기 외기유동수단을 최상부에 설치할 때 커버부재(257)가 구비되어 빗물 유입을 방지토록 한다.

이때, 상기 커버부재(257)은, 유입/배출량조절수단(260)이 더 구비되어 이를 조절할 때 상기 공기유로(255)로 유입되는 공기의 량을 조절할 수 있게 되어 엘이디램프(110)의 사용조건에 상관없이 일정한 방열효율을 갖도록 한다.

더하여, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로가 구비되는 가도등헤드와의 간격을 조절토록 설치되는 볼트/너트(261)로서 커버부재의 회전시 간격조절이 가능토록 된다.

또한, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로와의 간격을 조절토록 설치되는 열변환수단(280)이 구비되는 실린더(263)와 커버부재에 연결되는 피스톤(265)의 조합으로 이루어져 등기구헤드(200) 내측의 공기온도에 따라 열변환수단(280)인 형상기억합금 또는 온도변화에 따라 팽창하는 열유체의 체적이 변하여 커버부재의 이동시킴으로써 유입되는 외부공기의 량을 자동조절할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 등기구헤드(200)의 내측에서 발생되는 열을 등기구헤드의 상부 또는 하부의 적어도 한곳 이상에 구비되는 공기유로(255)를 통한 자연대류현상을 이용하여 신속하게 방열할 수 있게 되어 엘이디램프(110)의 수명을 극대화 시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 렌즈(117)에 대한 엘이디램프(110)의 거리조절로 일정한 조사면적의 유지가 가능토록 되면서 열전달블럭에 의한 신속한 열전달이 이루어 지는 것이다.

100...엘이디유니트 110...엘이디램프
130...열전달블럭 150...방열블럭
155...방열핀 200...등기구헤드
255...공기유로 257...커버부재
263...실린더

Claims

외기유동수단(250)을 갖는 등기구헤드(200)의 내측에 장착되어 그 일부가 등기구헤드의 저면에 노출토록 하면서 엘이디램프(110)와 방열블럭(150)의 조합으로 이루어진 엘이디유니트(100)가 구비되고, 상기 외기유동수단(250)은 엘이디유니트와 구분되는 위치에 설치되는 자연냉각형 엘이디 등기구.
제1항에 있어서, 상기 엘이디유니트(110)는, 엘이디램프(110)가 방열블럭(150)에 구비되는 이질의 열전달블럭(130)에 접합되며, 상기 열전달블럭(130)은 방열블럭(150)을 중심으로 이동토록 설치되고,
상기 열전달블럭(130)은, 동으로 이루어져 방열블럭(150)과 접촉면에 나사산(133)이 형성되어 회전시 방열블럭을 중심으로 이동토록 설치며,
상기 방열블럭(150)은, 알루미늄재로 이루어지면서 외측에 공기와의 접촉면적을 증대토록 복수의 방열핀(155)이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 엘이디 등기구.
제1항에 있어서, 상기 외기유동수단(250)은, 방열블럭(150)과 분리되는 위치에 등기구헤드(200)의 내측으로의 공기배출/유입이 가능토록 등기구헤드의 저면 또는 최상부면에 형성되는 공기유로(255)로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 엘이디 등기구.
제3항에 있어서, 상기 외기유동수단(250)은, 등기구헤드(200)의 최상부면에 형성될 때 공기유로(255)의 빗물 유입을 방지토록 커버부재(257)가 구비되고,
상기 커버부재(257)는, 유입/배출량조절수단(260)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 엘이디 등기구.
제4항에 있어서, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로가 구비되는 가도등헤드와의 간격을 조절토록 설치되는 볼트/너트(261)로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 엘이디 등기구.
제4항에 있어서, 상기 유입/배출량조절수단(260)은, 커버부재와 공기유로와의 간격을 조절토록 설치되는 열변환수단(280)이 구비되는 실린더(263)와 커버부재에 연결되는 피스톤(265)의 조합으로 이루어지고,
상기 열변환수단(280)은, 형성기억합금 또는 온도변화에 따라 팽창하는 열유체중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 엘이디 등기구.