KR20200129768A - 헤드램프용 방열장치 - Google Patents

헤드램프용 방열장치 Download PDF

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KR20200129768A
KR20200129768A KR1020190054666A KR20190054666A KR20200129768A KR 20200129768 A KR20200129768 A KR 20200129768A KR 1020190054666 A KR1020190054666 A KR 1020190054666A KR 20190054666 A KR20190054666 A KR 20190054666A KR 20200129768 A KR20200129768 A KR 20200129768A
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강현우
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 헤드램프용 방열장치에 관한 것으로, 공기를 토출하는 송풍부와, 송풍부에서 토출되는 공기를 분배하는 유도부와, 유도부에 연결되고 분배된 공기를 각각 안내하는 덕트부와, 덕트부에서 각각 토출되는 공기로 인해 냉각되는 히트싱크부와, 히트싱크부에 장착되고 광을 생성하는 램프부를 포함하여, 차량용 헤드램프의 신속하고 균일한 냉각을 유도할 수 있다.

Description

헤드램프용 방열장치{COOLING DEVICE FOR HEAD LAMP}
본 발명은 헤드램프용 방열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 램프에 송풍 공기를 직접 공급하여 램프를 신속하게 냉각시킬 수 있는 헤드램프용 방열장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방에는 야간 또는 우천 시에도 운전자가 차량을 안전하게 운행할 수 있도록 차량의 전방을 향해 빛을 조사하는 헤드램프(Head lamp)가 마련된다.
헤드램프는 차량 전방의 시계를 확보하여 운전자의 주행 편의성 및 교통사고 발생을 방지할 뿐만 아니라, 차량의 디자인적 측면에서도 큰 영향을 미치는 중요한 부품요소이다.
차량용 헤드램프는 다양한 구조의 장치가 이용되고 있는데, 최근에는 시인성을 확보하고 운전자의 시각 피로도를 저감하기 위해 발광 다이오드로 화합물의 전류를 흘려보내 빛을 발생시키는 LED(Light Emitting Diode) 램프가 널리 이용되고 있다. 이러한 헤드램프는 통상적으로 빛을 발생시키는 광원부와, 광원부를 내측에 구비하는 하우징 및 광원부에 의해 발생한 빛이 차량의 전방을 향해 조사될 수 있도록 전방 측에 마련되는 투명한 재질의 렌즈커버를 포함하여 마련된다.
그러나, 이러한 헤드램프는 자체 방열을 위해 히트싱크가 포함되지만, 히트싱크만으로 헤드램프에서 발생된 열을 신속하게 냉각시키기 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2018-0064700호(2018.06.15. 공개, 발명의 명칭 : 헤드램프의 습기 제거장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 복수개의 램프에 송풍 공기를 직접 공급하여 램프를 신속하게 냉각시킬 수 있는 헤드램프용 방열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 헤드램프용 방열장치는: 공기를 토출하는 송풍부; 상기 송풍부에서 토출되는 공기를 분배하는 유도부; 상기 유도부에 연결되고, 분배된 공기를 각각 안내하는 덕트부; 상기 덕트부에서 각각 토출되는 공기로 인해 냉각되는 히트싱크부; 및 상기 히트싱크부에 장착되고, 광을 생성하는 램프부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도부는 상기 송풍부의 출구와 연통되는 유도하우징부; 및 상기 유도하우징부의 내부를 구획하는 유도구획부;를 포함하고, 복수개의 상기 덕트부는 상기 유도구획부를 통해 구획된 공간으로 토출되는 공기를 각각 안내하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도구획부는 상기 유도하우징부의 내부를 상하로 구획하는 하나 이상의 상하구획부; 및 상기 상하구획부와 교차 가능하고, 상기 유도하우징부의 내부를 좌우로 구획하는 하나 이상의 좌우구획부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 상기 덕트부의 길이와 비례하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 곡률의 크기와 비례하는 것을 특징으로 한다.
상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 상기 유도하우징부의 중심과 상기 덕트부간의 경사각과 비례하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헤드램프용 방열장치는 하나의 송풍부에서 토출되는 공기가 각각의 덕트부로 골고루 분배되어 히트싱크부에 도달하므로, 각각의 히트싱크부를 신속하고 균일하게 냉각할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프용 방열장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 헤드램프용 방열장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프용 방열장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프용 방열장치(1)는 송풍부(10)와, 유도부(20)와, 덕트부(30)와, 히트싱크부(40)와, 램프부(50)를 포함한다.
송풍부(10)는 전원이 인가되면 공기를 일방향으로 토출한다. 일 예로, 송풍부(10)는 공기의 입구와 출구가 형성되는 송풍하우징부(11)와, 송풍하우징부(11)에 내장되고, 전원이 인가되면 회전되면서 입구로 유입된 공기를 출구로 토출하는 송풍팬부(12)를 포함할 수 있다.
유도부(20)는 송풍부(10)에서 토출되는 공기를 분배한다. 일 예로, 유도부(20)는 송풍부(10)의 출구와 연통될 수 있으며, 후술한 덕트부(30)의 개수와 대응되도록 공기를 분배할 수 있다.
덕트부(30)는 유도부(20)에 연결되고, 분배된 공기를 각각 히트싱크부(40)로 안내하고, 히트싱크부(40)는 각각의 램프부(50)에 장착되어 램프부(50)에서 발생된 열을 방출한다.
일 예로, 램프부(50)는 엘이디 소자가 사용되어 차량 전방을 조사하는 헤드램프가 될 수 있으며, 히트싱크부(40)는 램프부(50)와 접촉되어 램프부(50)에서 발생된 열을 방출하도록 복수개의 방열핀이 형성된다. 이때, 덕트부(30)에서 토출되는 공기에 의해 히트싱크부(40)의 방열이 신속하게 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트부를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부(20)는 유도하우징부(21)와 유도구획부(22)를 포함한다.
유도하우징부(21)의 일단부는 송풍부(10)의 출구와 연통되고, 유도구획부(22)는 유도하우징부(21)의 내부를 구획한다. 한편, 복수개의 덕트부(30)는 유도하우징부(21)의 타단부와 연통되고, 유도구획부(22)를 통해 구획된 공간으로 토출되는 공기를 각각 안내한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도구획부(22)는 상하구획부(221)와 좌우구획부(222)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상하구획부(221)는 유도하우징부(21)의 내부를 상하로 구획하고, 하나 이상의 좌우구획부(222)는 유도하우징부(21)의 내부를 좌우로 구획한다. 이때, 좌우구획부(222)는 상하구획부(221)와 교차할 수 있다.
일 예로, 유도구획부(22)에 의해 8개의 공간으로 구획되는 경우, 유도하우징부(21)는 좌우로 길이를 갖는 직사각형 형상을 하고, 1개의 상하구획부(221)와 3개의 좌우구획부(222)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1공간(S1) 내지 제8공간(S8)이 형성될 수 있다. 이때, 상하로 배치되는 제1공간(S1)과 제5공간(S5)은 동일한 제1폭(W1)을 가질 수 있다. 그리고, 상하로 배치되는 제2공간(S2)과 제6공간(S6)은 동일한 제2폭(W2)을 가질 수 있다. 또한, 상하로 배치되는 제3공간(S3)과 제7공간(S7)은 동일한 제3폭(W3)을 가질 수 있다. 마지막으로, 상하로 배치되는 제4공간(S4)과 제8공간(S8)은 동일한 제4폭(W4)을 가질 수 있다.
이때, 제1공간(S1)을 통과한 공기는 제1덕트(D1)를 통해 토출되어 램프부(50)에 장착된 히트싱크부(40)를 냉각시킨다. 그리고, 제2공간(S2)을 통과한 공기는 제2덕트(D2)를 통해 토출되어 램프부(50)에 장착된 히트싱크부(40)를 냉각시킨다. 또한, 제3공간(S3)을 통과한 공기는 제3덕트(D3)를 통해 토출되어 램프부(50)에 장착된 히트싱크부(40)를 냉각시킨다. 마지막으로, 제4공간(S4)을 통과한 공기는 제4덕트(D4)를 통해 토출되어 램프부(50)에 장착된 히트싱크부(40)를 냉각시킨다.
한편, 유도구획부(22)에 의해 구획된 공간의 폭은 덕트부(30)의 길이와 비례한다. 즉, 제1덕트(D1)의 길이(L1)가 제2덕트(D2)의 길이 보다 더 길고, 제2덕트(D2)의 길이가 제3덕트(D3)의 길이 보다 더 길게 형성되는 경우, 제1폭(W1)이 제2폭(W2) 보다 더 길고, 제2폭(W2)이 제3폭(W3) 보다 더 길게 형성된다. 따라서, 덕트부(30)의 길이가 서로 상이하더라도 각각의 덕트부(30)에 제공되는 공기 공급량이 달라지면, 각각의 덕트부(30)에서 토출되는 풍량이 일정하고 균일 냉각을 유도할 수 있다.
그리고, 유도구획부(22)에 의해 구획된 공간의 폭은 곡률의 크기와 비례한다. 즉, 제4덕트(D4)의 곡률이 제3덕트(D3) 보다 더 크면, 제4폭(W4)이 제3폭(W3) 보다 더 길게 형성된다. 따라서, 덕트부(30)의 곡률이 서로 상이하더라도 각각의 덕트부(30)에 제공되는 공기 공급량이 달라지면, 각각의 덕트부(30)에서 토출되는 풍량이 일정하고 균일 냉각을 유도할 수 있다.
또한, 유도구획부(22)에 의해 구획된 공간의 폭은 유도하우징부(21)의 중심과 덕트부(30)간의 경사각과 비례한다. 즉, 유도하우징부(21)의 중심을 가상으로 구획하는 중앙선(CL)과 제1덕트(D1)간의 경사각(A1)이 중앙선(CL)과 제2덕트(D2)간의 경사각(A2) 보다 더 크게 형성되는 경우, 제1폭(W1)이 제2폭(W2) 보다 더 길게 형성된다. 따라서, 덕트부(30)의 경사각이 서로 다르게 설계되더라도 각각의 덕트부(30)에 제공되는 공기 공급량이 달라지면, 각각의 덕트부(30)에서 토출되는 풍량이 일정하고 균일 냉각을 유도할 수 있다.
한편, 상술한 내용을 토대로 다음과 같은 수식을 구현할 수 있다.
[수학식1]
Figure pat00001
수학식1을 통해 알 수 있듯이, 제1폭(W1)은 제1덕트(D1)의 길이(L1)에 비례하고, 중앙선(CL)과 제1덕트(D1)간의 경사각(A1)과 비례할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프용 방열장치(1)는 하나의 송풍부(10)에서 토출되는 공기가 각각의 덕트부(30)로 골고루 분배되어 히트싱크부(40)에 도달하므로, 각각의 히트싱크부(40)를 신속하고 균일하게 냉각하여 램프부(50)의 작동 오류를 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 송풍부 20 : 유도부
21 : 유도하우징부 22 ; 유도구획부
30 : 덕트부 40 : 히트싱크부
50 : 램프부

Claims (6)

  1. 공기를 토출하는 송풍부;
    상기 송풍부에서 토출되는 공기를 분배하는 유도부;
    상기 유도부에 연결되고, 분배된 공기를 각각 안내하는 덕트부;
    상기 덕트부에서 각각 토출되는 공기로 인해 냉각되는 히트싱크부; 및
    상기 히트싱크부에 장착되고, 광을 생성하는 램프부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유도부는
    상기 송풍부의 출구와 연통되는 유도하우징부; 및
    상기 유도하우징부의 내부를 구획하는 유도구획부;를 포함하고,
    복수개의 상기 덕트부는 상기 유도구획부를 통해 구획된 공간으로 토출되는 공기를 각각 안내하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유도구획부는
    상기 유도하우징부의 내부를 상하로 구획하는 하나 이상의 상하구획부; 및
    상기 상하구획부와 교차 가능하고, 상기 유도하우징부의 내부를 좌우로 구획하는 하나 이상의 좌우구획부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 상기 덕트부의 길이와 비례하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 곡률의 크기와 비례하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 유도구획부에 의해 구획된 공간의 폭은 상기 유도하우징부의 중심과 상기 덕트부간의 경사각과 비례하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 방열장치.
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