KR101257654B1 - Natural ventilated radiation device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 대기의 자연 순환으로 방열효과를 얻을 수 있는 자연 순환 방열구조에 관한 것이다.
본 발명의 자연순환 방열구조는, 열을 흡수하는 흡열부와,상기 흡열부에서 축적된 열을 방열시키기 위한 방열판과, 코안다 유도갓으로 구성되어 코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 상기 방열판 주위에 상주하는 온열 공기층이 외부의 냉열 공기층과 자연순환되는 것이다. 방열판은 열전도 특성이 양호한 평판에 공기 흐름을 유도하고 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위한 방열날개가 다수 형성되어 있는 것이고, 코안다 유도 갓은 중앙이 상향으로 개방되고, 주변부가 만곡되어 공기 흐름을 주변부에서 중앙으로 유도할 수 있는 한옥 지붕 형상인 것이다. 또한 방열부는 중앙부가 주변부보다 많은 방열 면적을 가지도록 구성되어 중앙부의 방열량이 주변부보다 많도록 형성된 것이다.The present invention relates to a natural circulation heat dissipation structure that can obtain a heat dissipation effect by natural circulation of the atmosphere by using a Coanda effect and an entrainment.
The natural circulation heat dissipation structure of the present invention comprises a heat absorbing portion for absorbing heat, a heat sink for dissipating heat accumulated in the heat absorbing portion, and a coanda induction shade, and a Coanda effect and an entrainment. By using the hot air layer residing around the heat sink is a natural circulation with the external cold air layer. The heat sink has a plurality of heat dissipation blades for inducing air flow on the plate having good thermal conductivity and increasing the contact area with the air. Hanok roof shape can be guided from the periphery to the center. In addition, the heat dissipation portion is configured such that the central portion has more heat dissipation area than the peripheral portion, and the heat dissipation amount of the central portion is formed to be larger than the peripheral portion.
Description
본 발명은 가로등과 같은 조명기구나 발열소켓, 메모리 싱크, 블럭형태의 싱크 등과 같은 다양한 형태의 방열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 대기의 자연 순환으로 방열효과를 얻을 수 있는 자연순환 방열장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various types of heat dissipation devices such as lighting fixtures such as street lamps, heat generating sockets, memory sinks, block-type sinks, and the like, and more particularly, using the Coanda Effect and the Entrainment. It relates to a natural circulation heat dissipation device that can obtain a heat radiation effect by the natural circulation of.
일반적으로, 가로등은 자동차도로나 보행도로 등에 설치되어 운전자나 보행자가 어두운 밤에도 안전하게 주행이나 보행을 할 수 있게 한다. 이와 같은 가로등은 도 1에 도시된 바와 같이, 수직으로 세워 설치되는 기둥의 선단으로부터 하향에 램프를 장착하는 구성으로 이루어져 있다.In general, streetlights are installed in a motorway or a pedestrian road to allow a driver or a pedestrian to safely drive or walk in a dark night. As illustrated in FIG. 1, the street lamp is configured to mount a lamp downward from a tip of a pillar installed vertically.
도 1을 참조하면, 통상의 가로등은 지면으로부터 수직으로 세워 설치되는 기둥(11)의 상측 끝부분에 일측 또는 양측으로의 지지 아암(12)을 횡 방향으로 설치한 상태에서 지지 아암(12)의 단부에 램프가 내장되는 램프 헤드(13)를 결합 형성하여 구성된다. 이때의 램프 헤드(13)는 불투명의 본체 하측으로 투명의 투광체(14)를 결합하여 이루어지고, 본체 내측에는 고광도의 램프가 결합되어 램프에 기둥의 내측을 통해 연결되는 전선을 통해 전원이 인가되면 램프가 점등하면서 램프의 빛이 투광체(14)를 통해 지면에 위치하는 도로 및 공원 등의 주변을 밝게 비추게 되는 것이다.Referring to FIG. 1, a conventional street light includes a
그러나 상기와 같은 가로등의 램프 헤드는 내부의 고광도 램프의 발열로 인해 상기의 램프 헤드의 사용 수명이 단축되거나 각종 연결부 및 전선부에 대한 열변형이 발생함은 물론 고열에 의해 상기 램프의 수명이 단축되는 문제점을 갖고 있다. 즉, 램프 헤드는 내부가 밀폐된 구조를 갖고 있어 램프로부터 발생하는 열기가 방출되지 못하여 고온에 지속적으로 노출됨에 따라 램프 자체의 사용 수명 역시 현저하게 단축된다.However, the lamp head of the street lamp as described above shortens the service life of the lamp head or heat deformation of various connection parts and wires due to heat generation of the high-intensity lamp inside, and shortens the lamp life due to high heat. There is a problem. That is, since the lamp head has a sealed structure inside, the heat generated from the lamp is not discharged, and thus the life of the lamp itself is significantly shortened as the lamp head is continuously exposed to high temperature.
이러한 문제점을 해결하고자 대한민국 특허청 공개특허공보에 공개번호 10-2011-48181호로 공개된 가로등은 커버(Cover)가 체결된 헤드(Head)와, 상기 헤드의 안쪽으로 돌출 구비된 보스(Boss)와, 상기 보스에 고정되고, 기판에 적어도 하나 이상 배치된 LED 광원으로부터 발생된 열을 상기 기판을 통해 전도 받아 집열시키는 집열판과, 상기 헤드의 통공을 관통하는 바디(Body)의 양단을 통해 상기 집열판과 방열판에 체결된 열전도부재와, 상기 열전도부재가 바디에 길이방향을 따라 중공이 형성된 제1배기구와, 상기 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 안쪽에 위치하는 제2배기구와, 상기 제2배기구 상부에 제1배기구에 횡방향으로 크로스(Cross)된 통공이 형성되고, 상기 헤드 외부에 위치하는 제3배기구로 구성되어 커버 외측으로 노출되는 방열판을 이용하여 방열시키는 구조로 되어 있다.In order to solve such a problem, the street lamp disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-48181 includes a head to which a cover is fastened, a boss provided to protrude into the head, The heat collecting plate and the heat dissipating plate are fixed to the boss and collect heat generated by at least one LED light source disposed on a substrate to conduct heat through the substrate, and through both ends of a body passing through the through hole of the head. A heat conduction member fastened to the first exhaust hole, a first exhaust hole having a hollow formed in the body in the longitudinal direction, and a through hole crosswise crossed in the first exhaust hole, the second exhaust hole being positioned inside the head; A second exhaust port and a through hole crosswise formed in the first exhaust port in the upper direction of the second exhaust port, and a third exhaust port located outside the head to form an outer side of the cover. Using that output heat sink has a structure for heat dissipation.
가로등에서 종래와 같이 방열판을 사용할 경우 가로등의 미관을 해칠 뿐만 아니라 공기순환이 잘 이루어지지 않아 방열효과가 나쁜 문제점이 있다.When the heat sink is used in the street lamp as in the prior art, not only harm the aesthetics of the street lamp but the air circulation is not made well, there is a problem that the heat radiation effect is bad.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 다양한 형태의 방열장치에서 대기의 자연 순환으로 방열효과를 얻을 수 있는 자연순환 방열장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention is to utilize the Coanda Effect (Encoment Effect) and the riding effect (Entrainment) in the various forms of heat dissipating device in the natural circulation of the atmosphere heat radiation effect It is to provide a natural circulation heat sink that can be obtained.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열을 흡수하는 흡열부와,상기 흡열부에서 축적된 열을 방열시키기 위한 방열판과, 코안다 유도갓으로 구성되어 코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 상기 방열판 주위에 상주하는 온열 공기층이 외부의 냉열 공기층과 자연순환되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a heat absorbing portion for absorbing heat, a heat sink for dissipating heat accumulated in the heat absorbing portion, and a coanda induction shade. The hot air layer residing around the heat sink is naturally circulated with the external cold air layer using an entrainment.
상기 방열판은 열전도 특성이 양호한 평판에 공기 흐름을 유도하고 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위한 방열날개가 다수 형성되어 있는 것이고, 상기 코안다 유도 갓은 중앙이 상향으로 개방되고, 주변부가 만곡되어 공기 흐름을 주변부에서 중앙으로 유도할 수 있는 한옥 지붕 형상인 것이다. 또한 상기 방열부는 중앙부가 주변부보다 많은 방열 면적을 가지도록 구성되어 중앙부의 방열량이 주변부보다 많도록 형성된 것이다.
The heat sink has a plurality of heat dissipation blades for inducing air flow and increasing a contact area with air on a flat plate having good thermal conductivity. It is a hanok roof shape that can guide the flow from the periphery to the center. In addition, the heat dissipation portion is configured such that the central portion has more heat dissipation area than the peripheral portion, so that the heat dissipation amount in the central portion is larger than the peripheral portion.
본 발명에 따르면, 온도 차이에 의한 공기 유동을 유도하여 공기가 자연 순환되도록 함과 아울러 외부 대기 흐름을 코안다 효과와 탑승 효과를 이용하여 내부에서 공기 유동이 일어나 자연 순환되도록 하여 방열 성능이 향상되는 효과가 있다.
According to the present invention, the air flow is induced by the temperature difference so that the air is naturally circulated, and the outside air flow by using the Coanda effect and the riding effect so that the air flow occurs inside the natural circulation to improve heat dissipation performance It works.
도 1은 일반적인 가로등을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 일 면을 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 타 면을 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 히트 싱크의 다른 예를 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 코안다 유도 갓을 도시한 개략도이다.1 is a schematic view showing a typical street lamp,
2 is a schematic view showing one side of a street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention;
Figure 3 is a schematic diagram showing the other side of the street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention,
4 is a schematic view showing another example of a heat sink having a natural circulation heat radiation device according to the present invention;
5 is a schematic diagram showing a Coanda induction lamp of a street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
먼저, 코안다 효과(Coanda Effect)란 유체(流體)가 만곡면(彎曲面)을 흐를 때 표면에 흡착하는 경향을 지칭하는 것이고, 탑승효과(Entrainment)란 일단 공기흐름에 의한 기둥(plume)이 생성된 후에 주위공기보다 빠른 수직속도를 가지고 있으면 굴뚝에서 나온 가스와 주위 공기 사이에 시어(Shear)가 생겨서 난류가 발생하여 공기기둥(Plume)에 주위공기가 섞여 들어가는 현상 즉, 대기 자체에 난류가 없어도 공기기둥(Plume) 자체가 난류를 발생시키는 것이다. First, the Coanda Effect refers to the tendency of the fluid to adsorb to the surface as it flows through the curved surface, and the Entrainment means that once the plume due to air flow After being generated, if it has a vertical velocity faster than the surrounding air, a shear is generated between the gas from the chimney and the surrounding air, causing turbulence and mixing of the surrounding air into the plume, that is, the turbulence in the atmosphere itself. Without it, the plume itself creates turbulence.
본 발명의 실시예에서는 코안다 효과와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 대기의 자연순환이 이루어지도록 함으로써 가로등의 방열효과를 향상시킨 것을 예로 들어 설명하나 본 발명은 조명기구나 메모리 싱크, 블럭 형태의 싱크 등과 같은 다양한 형태의 방열 장치에 적용할 수 있다.In the embodiment of the present invention by using the Coanda effect and the Entrainment (Entrainment) to improve the heat dissipation effect of the street lamp by making the natural circulation of the atmosphere described as an example, the present invention is a lighting fixture, a memory sink, a block-type sink It can be applied to various types of heat radiation devices such as.
도 2는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 일 면을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 타 면을 도시한 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 히트 싱크의 다른 예를 도시한 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등의 코안다 유도 갓을 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing one side of a street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram showing the other side of a street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention, Figure 4 5 is a schematic diagram showing another example of a heat sink having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention, and FIG. 5 is a schematic view showing a Coanda induction lamp of a street lamp having a natural circulation heat dissipation device according to the present invention.
본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등(100)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 램프와 같은 발열체로부터 열을 흡수하는 흡열부(110)와, 흡열부(110)에서 축적된 열을 방열시키기 위한 방열판(120)과, 방열판(120) 위에 간격을 두고 배치되어 코안다 효과를 이용하여 방열판(120)에 대기가 자연 순환되도록 유도하는 코안다 유도 갓(130)으로 구성된다.The
도 2 내지 도 4를 참조하면, 흡열부(110)는 미도시된 전원계통을 통해 전원이 인가되면 점등되어 하방으로 빛을 방출하여 보행자나 운전자에게 조명을 제공하는 고휘도 램프에서 발생된 열을 흡수한다. 2 to 4, the
방열판(120)은 열전도 특성이 양호한 판에 공기 흐름을 유도하고 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위한 방열날개(122)가 다수 형성되어 있고, 판의 중앙에는 방열 바디(124)가 위치하고 있다. 도 4의 경우에는 방열효과를 높이기 위해 중앙에 분리된 방열바디(126)를 채택한 경우이다.The
또한 코안다 효과를 유도하기 위한 코안다 유도 갓(130)은 도 5에 도시된 바와 같이 중앙(132)이 위로 개방되고 주변부가 만곡되어 공기 흐름을 주변부에서 중앙 홀(132)로 유도할 수 있는 갓 구조로 되어 있다. 특히, 주변부보다 중앙부의 방열량이 많아야 유도갓 개구를 향하는 상승 기류가 보다 쉽게 생성되며, 중앙부의 온열 공기층이 해당 개구를 통해 빠져 나가야 주변부의 대기층이 중앙부로 이동하면서 자연 순환구조가 완성된다.In addition, the
이와 같은 본 발명의 자연순환 방열구조를 갖는 가로등은 미도시된 체결수단을 통해 지주에 연결된 지지 아암에 설치되고, 야간에 미도시된 전원계통을 통해 전원이 인가되면 흡열부(110) 내의 LED 램프들이 점등된다.Such a street lamp having a natural circulation heat dissipation structure of the present invention is installed on the support arm connected to the support via a fastening means not shown, and when the power is applied through a power system not shown at night, the LED lamp in the
흡열부(110)는 LED 램프에서 발생된 열을 흡수하여 방열판(120)으로 전달하고, 방열판(120)으로 전단된 열은 방열날개(122)와 중앙의 바디(124)를 통해 대기중으로 방열된다.The
이때 본 발명에 따른 가로등은 코안다 효과를 유도하기 위한 코안다 유도갓(130)이 부착되어 코안다 유도갓(130)과 방열판(120) 사이에 대기의 자연순환이 이루어지게 되고, 일단 공기흐름에 의한 공기기둥이 생성된 후에는 주위공기가 섞여 들어가는 탑승효과(Entrainment)에 따라 방열효과가 더욱 향상되게 된다. 즉, 외부의 찬 공기(102)가 코안다 유도갓(130)의 외부와 내부로 갈라져 흐르면서 코안다 유도갓(130) 내부의 공기가 방열판 바디(124)에 의해 가열된 뜨거운 공기(104)를 유도갓(130)의 중앙 홀(132)로 유도하여 유도갓(130)의 외부로 방출시키게 된다. 이때 중앙의 방열 바디(124)에 의해 가열된 뜨거운 공기(104)로 인해 방열판의 공기에 온도차가 발생되어 온도차에 의한 자연순환도 가능하게 된다.At this time, the street lamp according to the present invention is attached to the
이와 같이 본 발명에 따른 자연순환 방열장치를 갖는 가로등(100)은 온도 차이에 의한 공기 유동을 유도하여 공기가 자연 순환되도록 함과 아울러 외부 대기 흐름을 코안다 효과와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 내부에서 공기 유동이 일어나 자연 순환되도록 하여 방열이 효과적으로 이루어지게 한다.
Thus, the
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
11: 기둥 12: 지지 아암
13: 램프 헤드 14: 투광체
102: 차거운 공기 104: 가열된 공기
110: 흡열부 120: 방열판
122: 방열날개 124,126: 방열 바디
130: 코안다 유도 갓 132: 중앙홀11: pillar 12: support arm
13: lamp head 14: floodlight
102: cold air 104: heated air
110: heat absorbing portion 120: heat sink
122:
130: Koanda Judo Gad 132: concourse
Claims (4)
중앙부가 주변부보다 많은 방열 면적을 가지도록 이루어져 중앙부의 방열량이 주변부보다 많도록 형성되며, 상기 흡열부에 접촉되어 상기 흡열부에 축적된 열을 방열시키기 위한 방열판; 및
상기 방열판 위에 간격을 두고 배치되어 있으며, 중앙이 상향으로 개방되고, 주변부가 만곡되어 공기 흐름을 주변부에서 중앙으로 유도할 수 있는 한옥 지붕 형상의 코안다 유도갓을 포함하여
코안다 효과(Coanda Effect)와 탑승효과(Entrainment)를 이용하여 상기 방열판 주위에 상주하는 온열 공기층이 외부의 냉열 공기층과 자연순환되는 것을 특징으로 하는 자연순환 방열장치.An endothermic portion that absorbs heat from the heating element;
A heat dissipation plate configured to have a heat dissipation area greater than that of the periphery part, so that the heat dissipation amount of the center part is greater than the periphery part, and contact with the heat absorbing part to dissipate heat accumulated in the heat absorbing part; And
It is disposed at intervals on the heat sink, the center is opened upward, and the periphery is curved, including a koanda induction shade of the hanok roof shape to induce air flow from the periphery to the center
The natural circulation heat radiation device, characterized in that the hot air layer residing around the heat sink using the Coanda Effect (Enanda) and Entrainment is naturally circulated with the external cold air layer.
열전도 특성이 양호한 평판에 공기 흐름을 유도하고 공기와의 접촉면적을 크게 하기 위한 방열날개가 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자연순환 방열장치.The method of claim 1, wherein the heat sink
A natural circulation heat dissipation device comprising a plurality of heat dissipation blades for inducing air flow and increasing a contact area with air on a plate having good thermal conductivity.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20190061993A (en) | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 차병미 | A Warm Air Fan |
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