KR100923509B1 - 자가 발전 조명장치와 이를 이용한 가로등 - Google Patents

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Abstract

고광도의 엘이디가 적용된 조명장치에 있어서 실질적으로 엘이디의 고열로부터 발전이 이루어질 수 있고, 발전 효율을 극대화시킬 수 있도록, 램프의 발열부에 배치되는 열전소자, 이 열전소자의 발열부 반대면에 설치되는 히트싱크, 이 히트싱크에 설치되어 히트싱크로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬을 포함하여 램프로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자로 전기에너지를 생산하는 조명장치에 있어서, 상기 램프의 발열부와 열전소자 사이에 설치되어 램프의 발열부로부터 발생된 열을 균일하게 분산시키는 흡열판을 더욱 포함하는 조명장치를 제공한다.
엘이디, 열전소자, 흡열판, 히트파이프, 히트싱크, 송풍팬

Description

자가 발전 조명장치와 이를 이용한 가로등{SELF-GENERATED LIGHTING DEVICE AND STREET LIGHT FOR USING THE SAME}
본 발명은 조명장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 전력 생산이 가능한 자가 발전 조명장치와 이를 이용한 가로등에 관한 것이다.
최근 들어 고갈되는 화석연료를 대처하고, 화석연료에 의한 공해를 줄이기 위해 대체에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.
이에 예컨대, 가로등 등의 조명기구에 있어서 소비전력을 최소화할 수 있도록 종래 나트륨램프 또는 수은램프를 고광도의 발광다이오드(LED;이하 엘이디라 한다)로 전환하는 추세에 있다.
또한, 태양광이나 풍력을 이용하여 전력을 생산하거나, 열전소자를 이용하여 램프에서 발생되는 열원으로부터 전력을 생산하는 구조의 가로등이 개발되고 있다.
여기서 고광도의 엘이디와 열전소자를 이용한 구조의 가로등의 경우 종래의 가로등과 비교하여 13 ~ 15%의 에너지 효율 상승의 효과를 얻을 수 있다.
그런데, 열전소자를 이용하여 램프로부터 전력을 생산하기 위해서는 고광도의 엘이디로부터 발생되는 고열의 정밀한 제어가 요구된다.
즉, 열전소자는 비스무스-텔레늄 합금을 기반으로 제조되고, 납을 이용하여 세라믹과 부착되기 때문에 120도가 넘어가게 되면 파손된다. 최근 개발된 고사양의 열전소자라 할지라도 183도를 넘어가면 비스무스-텔레늄 합금과 세라믹을 부착하는 납이 녹게 되어 역시 파손된다.
이에 종래의 고광도의 엘이디를 이용한 가로등의 경우 점등시 국부적으로 매우 높은 열이 발생하므로, 열전소자의 파손현상이 발생되어 실질적으로 열전소자를 통해 전력을 생산하기 어려운 문제점이 있다.
이에 고광도의 엘이디가 적용된 조명장치에 있어서 실질적으로 엘이디의 고열로부터 발전이 이루어질 수 있도록 된 자가 발전 조명장치와 이를 이용한 가로등을 제공한다.
또한, 발전 효율을 극대화시킬 수 있도록 된 자가 발전 조명장치와 이를 이용한 가로등을 제공한다.
이를 위해 본 조명장치는 램프의 발열부에 배치되는 열전소자, 이 열전소자의 발열부 반대면에 설치되는 히트싱크, 이 히트싱크에 설치되어 히트싱크로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬을 포함하여 램프로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자로 전기에너지를 생산하는 조명장치에 있어서, 상기 램프의 발열부와 열전소자 사이에 설치되어 램프의 발열부로부터 발생된 열을 균일하게 분산시키는 흡열판을 더욱 포함할 수 있다.
상기 흡열판은 내부에 복수개의 히트파이프가 삽입설치된 구조일 수 있다.
이에 히트파이프가 램프의 발열부에서 발생된 열을 흡열판 전면에 걸쳐 고르게 분산시켜 흡열판 전면에 걸쳐 균일한 온도를 유지할 수 있게 된다. 따라서 흡열판에 접하는 열전소자로 국부적인 고열이 가해지는 것을 방지할 수 있는 것이다.
여기서 상기 램프는 발광다이오드(LED)일 수 있다.
또한, 상기 송풍팬은 열전소자와 전기적으로 연결되어 직접 전기에너지를 인 가받아 구동되는 구조일 수 있다.
한편, 본 가로등은 지주에 설치되는 조명용 램프와, 램프의 발열부에 설치되어 램프로부터 발생되는 열을 이용하여 전기에너지를 생산하는 열전소자, 이 열전소자의 발열면 반대면에 설치되는 히트싱크, 이 히트싱크에 설치되어 히트싱크로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬, 상기 램프의 발열부와 열전소자 사이에 설치되어 램프의 발열부로부터 발생된 열을 균일하게 분산시키는 흡열판을 포함할 수 있다.
여기서 상기 흡열판은 내부에 복수개의 히트파이프가 삽입설치된 구조일 수 있다.
상기 송풍팬은 열전소자와 전기적으로 연결되어 직접 전기에너지를 인가받아 구동되는 구조일 수 있다.
또한, 본 가로등은 태양광을 집광하여 전기에너지를 생산하는 집광판을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 본 가로등은 열전소자 또는 집광판으로부터 생산된 전기에너지를 저장하고 저장된 전기에너지를 외부로 공급하기 위한 배터리를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 본 가로등은 열전소자 또는 집광판으로부터 생산된 전기에너지를 외부로 인가하기 위한 커넥터를 더욱 포함할 수 있다.
이와 같이 본 장치는 램프에서 발생되는 열을 균일하게 열전소자로 전달하여 열전소자에 국부적으로 고열이 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 열전소자가 고온에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 균일한 열전달을 통해 열전소자의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 열전소자에 가해지는 온도차를 보다 크고 균일하도록 하여 발전량을 보다 증대시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.
도 1은 본 실시예에 따른 조명장치가 설치된 가로등을 도시하고 있다.
여기서 본 실시예에서는 본 조명장치가 가로등에 적용된 구조를 예로서 설명한다. 그러나, 본 장치는 이에 한정되지 않으며, 가로등 뿐아니라 자동차의 헤드램프나 가정용 실내등 등 조명을 위한 다양한 장치에 적용 가능하다 할 것이다.
상기한 도면에 의하면, 본 가로등(10)은 지면에 설치되어 수직으로 세워지는 지주(12)와, 지주(12) 상부에서 연장된 프레임(13) 선단에 설치되어 빛을 조사하고 발생되는 열로부터 전기에너지를 생산하는 조명장치(20)를 포함한다. 상기 조명장치(20)는 지주(12)에 설치되는 하우징(14) 내에 구비되며 하우징(14) 하단의 투명창을 통해 빛을 조사하게 된다.
상기 지주(12)는 소정의 외경을 갖는 관구조물로, 그 형태나 크기 및 구조에 대해서 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 가로등(10)은 상기 조명장치(20)를 구비함과 더불어 태양광으로부터 전기에너지를 생산하는 집광판(15)과, 이 집광판(15)에 의해 생산된 전기에너지를 저장하는 배터리(18)를 더욱 포함한다. 본 실시예에서 상기 집광판(15)은 상기 조명장치(20)가 설치되는 프레임(13) 상에 설치되어, 조명장치(20)의 하우징(14)을 상부에서 덮는 구조로 되어 있다. 이에 집광판(15)에 의해 하우징(14)의 상부가 차단되어 비나 눈 등으로부터 조명장치(20)를 보호할 수 있게 된다.
상기 집광판(15)은 넓은 면적을 갖는 판구조물로 전면에는 태양전지셀(16)이 설치된다. 이에 태양광을 집광하여 전기에너지를 생산하게 된다. 생산된 전기에너지는 지주(12) 내에 설치되는 제어회로부(17)로 인가되어 제어회로부(17)에 연결된 배터리(18)에 저장된다.
상기 제어회로부(17)는 생성된 전기에너지를 승압시키기 위한 인버터나 컨버터 및 정류기가 회로적으로 연결되어 전류의 흐름을 제어하게 된다.
상기 배터리(18)는 충전과 방전이 자유로운 이차전지로 구성된다. 상기 배터리(18)는 제어회로부(17)와 전기적으로 연결되어 집광판(15) 또는 조명장치(20)로부터 생산되는 전기에너지를 저장하게 된다.
또한, 본 가로등(10)은 지주(12)의 일측에 커넥터(19)가 더욱 설치된다. 상기 커넥터(19)는 상기 제어회로부(17)에 연결되어 배터리(18)에 저장된 전기에너지를 외부로 인가하도록 되어 있다.
이에 외부에서 지주(12)에 설치된 커넥터(19)에 전기적으로 연결하게 되면 제어회로부(17)를 통해 배터리(18)로 연결되어 배터리(18)에 저장된 전기에너지를 외부로 인출할 수 있게 된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 조명장치(20)는 빛을 조사하는 램프(21)와, 이 램프(21)의 발열부에 설치되어 램프(21)로부터 발생되는 열로부터 전기에너지를 생산하는 열전소자(22), 이 열전소자(22)의 발열부 반대면에 설치되는 히트싱크(23), 이 히트싱크(23)에 설치되어 히트싱크(23)로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬(24), 상기 램프(21)의 발열부와 열전소자(22) 사이에 설치되어 램프(21)의 발열부로부터 발생된 열을 균일하게 분산시키는 흡열판(25)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 램프(21)는 고광도의 엘이디로 이루어진다. 상기 램프(21)인 엘이디 방열이 이루어지는 기판(27) 상에 실장된다. 도 2에 도시된 바와 같이 평판형태의 기판(27) 상에 램프(21)인 엘이디가 간격을 두고 복수개 실장된다. 상기 엘이디는 발광다이오드(Light Emitting Diode)로 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시키는 소자이다.
본 장치는 램프(21)인 엘이디가 실장된 기판(27)의 반대쪽 후면에 상기 흡열판(25)의 전면이 밀착설치되고, 이 흡열판(25)의 후면에 적어도 하나 이상의 열전소자(22)가 밀착설치된다.
상기 흡열판(25)과 기판(27) 또는 흡열판(25)과 열전소자(22) 또는 열전소자(22)와 히트싱크(23) 사이의 접면에는 보다 효율적인 열전달을 위한 열전도성 그리스나 컴파운드 또는 실리콘이 도포될 수 있다.
상기 기판(27)과 열전소자(22) 사이에 밀착설치되는 흡열판(25)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 복수개의 히트파이프(26)가 간격을 두고 삽입설치된 구조로 되어 있다.
상기 흡열판(25)은 소정의 두께를 갖는 판구조물로, 열전도율이 우수한 구리 또는 알루미늄 재질로 이루어진다. 이에 상기 흡열판(25)은 기판(27)으로부터 전달되는 엘이디의 고열을 신속하게 열전소자(22)로 전달하여 열전소자(22)에 발전용 열에너지를 가하게 된다.
상기 흡열판(25) 내에 삽입설치되는 히트파이프(26)는 길게 연장된 관 구조물이다. 히트파이프(26)는 밀폐 용기 내부에 작동유체가 연속적으로 기액간의 상변화 과정을 통하여 열을 전달하는 구조이다. 이에 잠열(latent heat)을 이용하여 열을 이동시킴으로써, 매우 큰 열 전달능력을 발휘할 수 있게 된다. 상기 히트파이프(26)는 밀폐용기, 작동유체 및 용기 내부의 모세관을 포함하며, 작동유체의 종류나 내부 구조 등에 따라 다양하게 분류된다. 상기 히트파이프(26)는 당업자 수준에서 많은 기술이 개시되어 있으므로 이하 설명을 생략한다.
또한, 상기 열전소자(22)는 이종의 금속을 접합한 소자로, 온도차를 이용하여 열에너지를 전기에너지로 전환하는 발전소자이다. 상기 열전소자(22)에 대해서는 당업자 수준에서 많은 기술이 개시되어 있으므로 이하 설명을 생략한다. 상기 열전소자(22)는 지주(12) 내에 설치되는 제어회로부(17)에 전기적으로 연결된다. 이에 열전소자(22)를 통해 생산되는 전기에너지는 제어회로부(17)를 통해 배터리(18)로 인가되어 저장된다.
상기 열전소자(22)의 후면 즉, 흡열판(25)이 접한 면의 반대쪽면에는 열전소자(22)에 온도차를 부여하기 위한 히트싱크(23)와 송풍팬(24)이 설치된다. 상기 히트싱크(23)는 외측면에 복수개의 방열핀(28)이 형성된 구조로 되어 있다. 그리고 상기 송풍팬(24)은 방열핀 쪽에 배치되어 방열핀으로 냉각용 에어를 분출하게 된다.
본 실시예에서 상기 송풍팬(24)은 열전소자(22)와 직접 전기적으로 연결되어 열전소자(22)에서 생산되는 전기에너지를 이용하여 구동되는 구조일 수 있다. 이 경우 송풍팬(24)은 열전소자(22)에 의한 발전 전력의 0.5 ~ 1%를 사용하여 구동된다. 송풍팬(24)에 의해 냉풍으로 히트싱크(23)로 전달된 열을 보다 효율적으로 방열시킴으로써 열전소자(22)를 보다 저온상태로 만들 수 있게 된다. 열전소자(22)에 의한 발전량은 양면의 온도차이가 클수록 커진다. 이에 상기와 같이 히트싱크(23)와 송풍팬(24)을 통한 냉각구조에 의해 열전소자(22)의 양면에 대한 온도차를 더욱 높일 수 있게 된다. 따라서 열전소자(22)에 의한 발전량을 극대화시킬 수 있는 것이다.
이하, 본 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
집광판(15)에 설치된 태양전지셀(16)은 태양광을 집광하여 전기적 에너지로 변환하게 되고, 변환된 전기에너지는 제어회로부(17)로 이동되어 배터리(18)에 저 장된다. 이렇게 배터리(18)에 저장된 전기에너지는 밤에 본 가로등(10)의 램프(21)인 고광도의 엘이디를 밝히는 에너지원으로 사용된다.
한편, 램프(21)인 고광도의 엘이디는 그 특성상 사용시 대단히 높은 고열이 발생하게 된다. 엘이디로부터 발생된 열은 엘이디로부터 기판(27)으로 전달되고 기판(27)에 설치된 흡열판(25)을 통해 열전소자(22)로 전달된다. 이에 열전소자(22)는 엘이디에서 발생되는 열에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하게 된다.
여기서 상기 기판(27)과 열전소자(22) 사이에 설치된 흡열판(25)은 기판(27)으로 전달된 엘이디의 발생열을 흡열판(25) 전면에 걸쳐 고르게 분산시키게 된다.
즉, 상기 흡열판(25) 내에 설치된 히트파이프(26)는 흡열판(25)으로 전달된 국부적인 열원을 신속하게 다른 영역으로 열전달시키게 된다. 상기 히트파이프(26)는 흡열판(25) 내부에 길게 연장 설치되어 있어서 예컨대, 히트파이프(26)의 일측 선단으로 국부적인 고열이 전달되면 히트파이프(26)는 다른쪽 선단으로 열을 신속하게 전달하게 된다. 이에 흡열판(25) 전면에 걸쳐 고른 열분포가 이루어질 수 있는 것이다.
이와같이 흡열판(25)은 기판(27)을 통해 방출되는 국부적인 고열을 흡수하여 흡열판(25) 전면에 걸쳐 고른 온도로 방열시키게 된다. 따라서 상기 흡열판(25)에 설치되는 열전소자(22) 전면에 걸쳐 균일한 온도의 열이 가해지게 되는 것이다. 이에 열전소자(22)로 국부적인 고열이 가해짐에 따라 발생되는 소자 파손 등의 현상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 열전소자(22) 전면에 전체적으로 균일한 온도의 열이 가해지게 되어 발전 전위차에 따른 전기적 충격 발생을 방지할 수 있게 된다.
상기 열전소자(22)에 의해 생산된 전기에너지 중 일부는 전기적으로 연결된 송풍팬(24)으로 인가되어 송풍팬(24)을 구동하게 된다. 그리고 나머지는 제어회로부(17)를 통해 배터리(18)로 인가되어 저장되거나 엘이디의 구동 전원으로 사용된다.
상기 송풍팬(24)으로 인가된 전원에 의해 송풍팬(24)이 구동되면 히트싱크(23)로 에어가 분출되어 히트싱크(23)를 냉각시키게 된다. 이에 열전소자(22)의 흡열판(25) 반대쪽면의 온도를 더욱 낮출 수 있게 된다. 따라서 열전소자(22) 양면의 온도차이를 더욱 크게 하여 발전량을 종래 구조 대비 200% 이상 높일 수 있게 된다.
여기서 본 가로등(10)은 지주(12) 외측에 커넥터(19)가 구비되어 있어서, 필요시 상기 커넥터에 외부기기를 연결하여 지주 내부에 설치된 배터리(18)에 저장된 전기에너지를 사용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 실시예에 따른 램프가 설치된 가로등을 도시한 개략적인 측단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 가로등의 일부 구성을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 흡열판(25)을 도시한 일부 절개 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 가로등 12 : 지주
15 : 집광판 16 : 태양전지셀
17 : 제어회로부 18 : 배터리
19 : 커넥터 20 : 조명장치
21 : 램프 22 : 열전소자
23 : 히트싱크 24 : 송풍팬
25 : 흡열판 26 : 히트파이프
27 : 기판

Claims (10)

  1. 램프의 발열부에 배치되는 열전소자, 상기 열전소자의 발열부 반대면에 설치되는 히트싱크, 상기 히트싱크에 설치되어 히트싱크로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬을 포함하여 램프로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자로 전기에너지를 생산하는 조명장치에 있어서,
    상기 램프의 발열부와 열전소자 사이에 설치되고 램프의 발열부로부터 발생된 열을 전면에 걸쳐 균일하게 분산시키는 흡열판, 상기 흡열판 내부에 간격을 두고 삽입 설치되어 흡열판에 고르게 배치되는 복수개의 히트파이프를 더 포함하는 자가발전 조명장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프는 발광다이오드(LED)인 자가발전 조명장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 송풍팬은 열전소자와 전기적으로 연결되어 열전소자로부터 전기에너지를 인가받아 구동되는 자가발전 조명장치.
  5. 지주와, 이 지주 상에 설치되어 빛을 조사하고 발생되는 열로부터 전기에너지를 생산하는 조명장치를 포함하며, 상기 조명장치는 조명용 램프와, 램프의 발열부에 설치되어 램프로부터 발생되는 열을 이용하여 전기에너지를 생산하는 열전소자, 이 열전소자의 발열면 반대면에 설치되는 히트싱크, 이 히트싱크에 설치되어 히트싱크로 냉각용 에어를 공급하는 송풍팬, 상기 램프의 발열부와 열전소자 사이에 설치되고 램프의 발열부로부터 발생된 열을 전면에 걸쳐 균일하게 분산시키는 흡열판, 상기 흡열판 내부에 간격을 두고 삽입 설치되어 흡열판에 고르게 배치되는 복수개의 히트파이프를 포함하는 가로등.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 램프는 발광다이오드(LED)인 가로등.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지주상에 설치되고 태양광을 집광하여 전기에너지를 생산하는 집광판과, 상기 집광판 또는 상기 열전소자로부터 생산된 전기에너지를 저장하고 저장된 전기에너지를 외부로 공급하기 위한 배터리를 더욱 포함하는 가로등.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지주상에 설치되어 열전소자 또는 집광판으로부터 생산된 전기에너지를 외부로 인가하기 위한 커넥터를 더욱 포함하는 가로등.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 송풍팬은 열전소자와 전기적으로 연결되어 열전소자로부터 전기에너지를 인가받아 구동되는 가로등.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100964530B1 (ko) 2010-01-04 2010-06-21 (주)삼양디자인 태양열을 이용한 팬 냉각 방식의 엘이디 조명등
KR100984768B1 (ko) 2010-03-02 2010-10-01 허재원 조명각 조절이 가능한 엘이디 가로등
WO2011159076A2 (ko) * 2010-06-14 2011-12-22 Yoon Dong Han 열전대를 이용한 고출력 광소자 가로등
CN102478183A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 西安中科麦特电子技术设备有限公司 一种led路灯的热利用装置
KR101308283B1 (ko) 2012-05-21 2013-09-13 인하대학교 산학협력단 엘이디 모듈의 방열장치
CN105720185A (zh) * 2016-04-16 2016-06-29 浙江聚珖科技股份有限公司 焊接有半导体温差发电芯片的led模组
CN107152652A (zh) * 2017-06-27 2017-09-12 成都卡诺源科技有限公司 一种方便行人休息的节能路灯
CN107228328A (zh) * 2017-06-27 2017-10-03 成都卡诺源科技有限公司 一种新型节能路灯
KR20200113310A (ko) * 2019-03-25 2020-10-07 목포대학교산학협력단 열전 소자를 이용한 엘이디 가로등 및 시스템
KR20210063622A (ko) * 2019-11-25 2021-06-02 씨디에스 주식회사 가로등 및 터널등 내장형 환기장치
WO2024000058A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 10644137 Canada Inc. Reliable and self-sufficient lighting system and method therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200303694Y1 (ko) * 2002-10-02 2003-02-12 에이스텍 주식회사 히트파이프와 열전소자를 이용한 태양열 발전장치
KR200422774Y1 (ko) * 2006-04-19 2006-08-01 한종석 태양광에너지를 이용한 가로등 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200303694Y1 (ko) * 2002-10-02 2003-02-12 에이스텍 주식회사 히트파이프와 열전소자를 이용한 태양열 발전장치
KR200422774Y1 (ko) * 2006-04-19 2006-08-01 한종석 태양광에너지를 이용한 가로등 시스템

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100964530B1 (ko) 2010-01-04 2010-06-21 (주)삼양디자인 태양열을 이용한 팬 냉각 방식의 엘이디 조명등
KR100984768B1 (ko) 2010-03-02 2010-10-01 허재원 조명각 조절이 가능한 엘이디 가로등
CN102939499B (zh) * 2010-06-14 2015-02-11 尹东汉 利用热电偶的高输出光学元件路灯
US9163821B2 (en) 2010-06-14 2015-10-20 Dong Han Yoon High-power optical element street lamp using thermocouple
WO2011159076A3 (ko) * 2010-06-14 2012-04-19 Yoon Dong Han 열전대를 이용한 고출력 광소자 가로등
KR101123448B1 (ko) * 2010-06-14 2012-03-23 윤동한 열전대를 이용한 고출력 광소자 가로등
CN102939499A (zh) * 2010-06-14 2013-02-20 尹东汉 利用热电偶的高输出光学元件路灯
WO2011159076A2 (ko) * 2010-06-14 2011-12-22 Yoon Dong Han 열전대를 이용한 고출력 광소자 가로등
CN102478183A (zh) * 2010-11-25 2012-05-30 西安中科麦特电子技术设备有限公司 一种led路灯的热利用装置
KR101308283B1 (ko) 2012-05-21 2013-09-13 인하대학교 산학협력단 엘이디 모듈의 방열장치
CN105720185A (zh) * 2016-04-16 2016-06-29 浙江聚珖科技股份有限公司 焊接有半导体温差发电芯片的led模组
CN107152652A (zh) * 2017-06-27 2017-09-12 成都卡诺源科技有限公司 一种方便行人休息的节能路灯
CN107228328A (zh) * 2017-06-27 2017-10-03 成都卡诺源科技有限公司 一种新型节能路灯
KR20200113310A (ko) * 2019-03-25 2020-10-07 목포대학교산학협력단 열전 소자를 이용한 엘이디 가로등 및 시스템
KR102220067B1 (ko) * 2019-03-25 2021-02-25 목포대학교산학협력단 열전 소자를 이용한 엘이디 가로등 및 시스템
KR20210063622A (ko) * 2019-11-25 2021-06-02 씨디에스 주식회사 가로등 및 터널등 내장형 환기장치
KR102325076B1 (ko) * 2019-11-25 2021-11-11 씨디에스 주식회사 가로등 및 터널등 내장형 환기장치
WO2024000058A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 10644137 Canada Inc. Reliable and self-sufficient lighting system and method therefor

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