KR101065713B1 - 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치에 관한 것으로,
본체(A)의 내측 하부에 구성되는 콘트롤부(1)와, 상기 콘트롤부(1)의 상측으로 지지대(5)를 세워 고정하여 이에 빛을 발생시키는 엘이디(LED) 모듈(2)을 고정 설치하며, 상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 전방으로 결합 구성되고 엘이디(LED) 광을 집속하는 집속렌즈(6)와, 상기 집속렌즈(6)의 전방으로 설치되는 광섬유 체결구(8)와, 상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 후방으로 결합 구성되고 상기 엘이디(LED) 모듈(2)로부터 발생되는 열을 전도 받는 방열구(12)와, 상기 방열구(12)의 후방에 설치 구성되어 상기 방열구(12)에 전도된 열로 인해 가열된 공기를 후방으로 배출시키는 팬(FAN)(13)과, 상기 팬(FAN)(13)의 후방으로 설치 구성되고 상기 팬(13)으로부터 배출되는 가열된 공기를 본체(A)의 외부로 완전 배출시키는 덕트(14)로 구성된 것이다.
위와 같은 본 발명은 엘이디(LED) 광원[光源, light source]을 이용하여 조도와 수명을 극대화하고 전력소모를 최소화하며 또한 상기 엘이디 광원으로부터 발광되는 빛을 집광하는 집속렌즈를 이용하여 빛의 밝기를 더욱더 극대화하며, 또한냉각장치를 구성하여 엘이디 모듈은 물론 콘트롤부 등의 주변 부품들의 수명연장과 성능저하를 방지한다.

Description

엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치{Lighting apparatus using LED light source}
본 발명은 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엘이디(LED) 광원[光源, light source]을 이용하여 조도와 수명을 극대화하고 전력소모를 최소화하며 또한 상기 엘이디 광원으로부터 발광되는 빛을 집광하는 집속렌즈를 이용하여 빛의 밝기를 더욱더 극대화하며 그리고 또한 냉각장치를 구성하여 주변 부품들의 수명연장과 성능저하를 방지하는 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치에 관한 것이다.
종래의 일반 램프를 사용한 조명등기구 조명장치는 자외선과 함께 열이 발생되는 적외선이 방출되는 것이어서 기존의 램프 빛을 많이 받게되면 인체는 물론 동물 및 식물에 해로움을 주게 된다.
일예로 공원이나 정원 등에서 경관 조명을 위해 나무에 램프 빛을 많이 조사하게 되면 나무가 말라 버리거나 제대로 자라지 못하는 것이다.
그리고 적외선이 방출됨에 따라 열이 발생되어 조명 등기구 내에 외부와의 온도차로 인해 이슬이 맺히는 결로 현상이 발생되어 전기 누전의 위험이 발생되고 조명 등기구의 수명이 짧아지는 것이다.
그리고 또한 문화재 및 박물관용 조명으로 사용할 경우 위에서 설명한 바와 같이 기존의 램프 빛은 자외선과 적외선이 방출되어 피사체의 색상이 변색되고 본래의 원형 상태로 보전할 수 없는 문제가 있으며, 전력소모 또한 많은 문제가 있는 것이었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 다심용 광섬유 케이블을 이용하여 램프로부터 발광되는 빛을 피사체에 조사할 수 있도록 하는 광섬유 조명장치가 제공되고 있다.
이러한 조명장치는 에너지가 절감되고, 자외선 및 적외선이 나오지 않아 인체 및 식물에 전혀 해를 입히지 않음은 물론 이로운 빛을 조사하는 친환경적이며, 피사체의 색상을 변색시키지 아니하고, 전기에 대하여 안정성을 제공하기도 한다.
그런데, 이러한 광섬유 조명장치에서 사용하는 광원은 주로 할로겐 램프를 사용하고 있었다.
상기 할로겐 램프는 엘이디 램프 보다 빛의 밝기가 3배 이상 낮고 전력소모 또한 같은 밝기를 내는데 필요한 전력이 엘이디 램프에 비해 86%가 더 들어간다.
그리고 수명 또한 할로겐 램프는 엘이디 램프 보다 250배 낮고 이에 따른 산업 폐기물이 많이 발생하여 이를 처리하기 위한 비용이 발생하는 등 할로겐 램프를 사용하는 것이 엘이디 램프를 사용하는 것에 비해 많은 비용이 증가하는 것이었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 엘이디(LED) 광원[光源, light source]을 이용하여 조도와 수명을 극대화하고 전력소모를 최소화하며 또한 상기 엘이디 광원으로부터 발광되는 빛을 집광하는 집속렌즈를 이용하여 빛의 밝기를 더욱더 극대화하며 그리고 또한 냉각장치를 구성하여 엘이디(LED) 모듈은 물론 주변 부품들의 수명연장과 성능저하를 방지하는 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 실시예로서 광섬유 조명장치의 본체의 내측 하부에 구성되고 전원공급장치가 포함되는 콘트롤부와.
상기 콘트롤부의 상측으로 받침대가 구성되고 상기 받침대의 전방 상측으로 지지대를 세워 고정하며 상기 지지대에 설치되고 빛을 발생시키는 엘이디(LED) 모듈과,
상기 엘이디(LED) 모듈의 전방으로 결합 구성되고 엘이디(LED) 광을 집속하는 집속렌즈와,
상기 집속렌즈의 외측으로 감싸지게 설치 구성되어 집속렌즈를 정확한 위치에 설치 고정하고 안전하게 보호하는 렌즈커버와,
상기 집속렌즈의 전방으로 설치되는 광섬유 체결구와,
상기 광섬유 체결구에는 광섬유 연결구로써 상기 엘이디 모듈로부터 발생된 빛을 전달하여 조사하고 다심용 광섬유로 이루어지는 광섬유케이블을 연결하고,
상기 엘이디(LED) 모듈의 후방으로 결합 구성되고 상기 엘이디(LED) 모듈로부터 발생되는 열을 전도 받는 방열구와,
상기 방열구의 후방에 설치 구성되어 상기 방열구에 전도된 열로 인해 가열된 공기를 후방으로 배출시키는 팬(FAN)과,
상기 팬(FAN)의 후방으로 설치 구성되고 상기 팬으로부터 배출되는 가열된 공기를 본체의 외부로 완전 배출시키는 덕트로 구성되고, 상기 본체의 전방 일측부에 상기 전원공급장치를 포함한 콘트롤부에 전원을 온/오프하는 전원스위치를 구성한 것이다.
본 발명에 의하면,
첫째, 엘이디(LED) 광원[光源, light source]을 이용하여 조도와 수명을 극대화하고 전력소모를 최소화하며 또한 상기 엘이디 광원으로부터 발광되는 빛을 집광하는 집속렌즈를 이용하여 빛의 밝기를 더욱더 극대화한다.
둘째, 그리고 또한 냉각장치를 구성하여 엘이디 모듈은 물론 콘트롤부 등의 주변 부품들의 수명연장과 성능저하를 방지한다.
셋째, 엘이디 모듈로부터 발생된 빛은 광섬유를 통해 조사되는 빛에 적외선이 발생되지 않아 인체 및 식물에 전혀 해를 입히지 않으며, 열이 발생치 않으므로 인하여 공원 등의 경관 조명으로 사용시 식물에 해로움을 주지 않음은 물론 오히려 이로운 효과를 주는 빛이 된다.
그리고 또한 각종 산업용 조립제품이이나 부품소재, 특히 열에 예민한 부품소재나 문화재 및 박물관 조명으로 사용할 경우에 적외선이 발생되지 않아 피사체의 색상이 변색되지 않으며 본래 원형의 상태로 보전할 수 있다.
넷째, 엘이디 램프에서 발생된 빛을 광섬유를 통하여 전기가 아닌 빛만 전달받으므로 광섬유케이블 및 그 선단부에 결합된 빛 조사기구에는 전기가 전혀 흐르지 않으므로 물속에 잠겨있거나 물기가 스며들어도 누전되지 않으며 또한 전기가 흐르지 않아 사람이 감전될 염려가 전혀 없다.
도 1은 본 발명에 따른 "엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치"의 전체 조립 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 "엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치"의 주요 구성요소들을 발췌하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 "엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치"의 전체 조립 단면도이다.
이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능이나 형태 등을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1 내지 도 3에서와 같이, 광섬유 조명장치 본체(A)의 내측 하부에 전원공급장치가 포함되는 콘트롤부(1)가 구성된다.
상기 전원공급장치는 엘이디 모듈(2)에 전원을 공급하여 빛을 발광하도록 하고 전원스위치(3)에 의해 전원의 공급을 온/오프 한다.
상기 콘트롤부(1)의 상측으로 받침대(4)가 구성되고 상기 받침대(4)의 전방 상측으로 지지대(5)를 세워 고정하며 상기 지지대(5)에 상기 빛을 발생시키는 엘이디(LED) 모듈(2)을 고정 설치한다.
상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 전방으로 엘이디(LED) 광을 집속하는 집속렌즈(6)를 결합 구성한다.
상기 집속렌즈(6)의 외측으로 감싸지게 설치 구성되어 상기 집속렌즈(6)를 정확한 위치에 설치 고정하고 안전하게 보호하는 렌즈커버(7)를 구성한다.
상기 집속렌즈(6)의 전방으로 광섬유 체결구(8)를 설치 구성하고, 상기 광섬유 체결구(8)에는 광섬유 연결구(9)로써 상기 엘이디 모듈(2)로부터 발생된 빛을 전달하여 조사하고 다심용 광섬유로 이루어지는 광섬유케이블(10)을 연결한다.
상기 광섬유케이블(10)의 선단부에는 각종 조립제품이나 부품소재 등의 피사체(이하, 통칭하여 '피사체'라 함)에 빛을 조사하기 위한 빛 조사기구(11)를 일 예로서 결합하여 사용할 수 있다.
상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 후방으로 냉각장치(F)로써 상기 엘이디(LED) 모듈(2)로부터 발생되는 열을 전도 받는 방열구(12)를 결합 구성하고, 상기 방열구(12)의 후방에는 상기 방열구(12)에 전도된 열로 인해 가열된 공기를 후방으로 배출시키는 팬(FAN)(13)을 설치 구성한다.
또한 상기 팬(FAN)(13)의 후방으로 설치 구성되고 상기 팬(13)으로부터 배출되는 가열된 공기를 본체(A)의 외부로 완전 배출시키는 덕트(14)를 구성한다.
상기 방열구(12)는 그 소재를 열전도가 높은 알루미늄으로 함이 바람직하고 상기 방열구(12)의 외측으로 다수의 방열핀을 형성하여 공기와의 접촉면적을 높임으로써 냉각효과를 높일 수 있다.
상기 본체(A)의 전방 일측부에는 상기 전원공급장치를 포함한 콘트롤부(1)에 전원을 온/오프하는 상기 전원스위치(3)를 구성한 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명은 전원스위치(3)의 온(ON) 작동에 의해 전원공급장치로부터 공급된 전원에 의해 엘이디 모듈(2)은 빛을 발광하고 발광된 빛은 광섬유를 매체로 전달되어 빛 조사기구(11)를 통해 빛이 조사되는 것으로, 엘이디 모듈의 빛은 상기 광섬유 케이블(10)을 통해 조사되기 때문에 열이 발생하지 않는 장점을 가지고 있어 광섬유 케이블(10)의 빛 조사기구(11)에 이슬이 맺히는 결로 현상이 발생되지 않는다.
상기 광섬유 케이블(10)을 통해 조사되는 빛에 적외선이 발생되지 않아 인체 및 식물에 전혀 해를 입히지 않으며, 특히 열이 발생치 않으므로 인하여 공원 등의 경관 조명으로 사용시 식물에 해로움을 주지 않음은 물론 오히려 이로운 효과를 주는 빛이 되는 것이다.
그리고 또한 문화재 및 박물관으로 사용할 경우에는 적외선이 발생되지 않아 피사체의 색상이 변색되지 않으며 본래 원형의 상태로 보전할 수 있는 것이다.
또한 뿐만 아니라 각종 산업 조립 제품이나 부품 등의 외관 검사를 위해 빛을 조사하더라도 제품의 손상을 방지하며 특히 열에 예민한 부품소재나 제품검사 시 아무런 악영향을 주지 않고 원활한 검사를 실시할 수 있다.
상기 엘이디 모듈(2)에서 발생된 빛을 광섬유 케이블(10)을 통하여 전기가 아닌 빛만 전달 받으므로 광섬유케이블(10) 및 그 선단부의 빛 조사기구(11)에는 전기가 전혀 흐르지 않으므로 빛 조사기구(11)가 물속에 잠겨있거나 빛 조사기구(11) 내에 물기가 스며들어도 누전되지 않으며 또한 전기가 흐르지 않아 사람이 감전될 염려가 전혀 없는 것이다.
그리고 본 발명은 엘이디 모듈(2)을 이용한 빛을 발광시켜 피사체에 빛 조사할 수 있도록 한 것으로서 이러한 엘이디 모듈(2)을 이용한 빛은 그 밝기가 기존의 할로겐 램프 등의 각종 램프에 비해 조도가 매우 높고 전력소모 또한 현저하게 적게 든다.
상기 집속렌즈(6)는 상기 엘이디 모듈(2)에서 발광된 빛을 집광하여 광섬유케이블(10)을 통해 피사체에 조사할 수 있도록 함에 따라 엘이디 모듈(2)의 빛의 조도를 극대화할 수 있는 것이다.
상기 렌즈커버(7)는 집속렌즈(6)를 감싸지게 설치 구성하여 집속렌즈(6)를 정확한 위치에 설치 고정하고 안전하게 손상으로부터 보호한다.
상기 엘이디(LED) 모듈(2)로부터 발생되는 열을 방열구(12)가 전도 받고 상기 방열구(12)에 전도된 열로 인해 가열된 공기를 팬(13)에 의해 후방으로 배출시키며 상기 팬(13)에 의해 송풍되는 가열된 공기는 덕트(14)를 통해 본체(A) 밖으로 배출시켜 냉각효과를 갖도록 함에 따라 콘트롤부(1)나 엘이디 모듈(2) 등의 주변 부품들의 수명연장과 성능저하를 방지한다.
그리고 상기 덕트(14)는 팬(13)에 의해 가열된 공기를 본체(A) 밖으로 배출할 시 와류를 방지하여 보다 효율적으로 방열효과를 높일 수 있다.
상기 콘트롤부(1)는 엘이디 모듈(2)의 작동을 콘트롤하고, 광섬유 체결구(8)는 광섬유 연결구(9)와 결합함으로써 광섬유케이블(10)에 의해 엘이디 모듈(2)의 발광 빛을 피사체에 조사할 수 있다.
A: 본체 F: 냉각장치
1: 콘트롤부 2: 엘이디 모듈
3: 전원스위치 4: 받침대
5: 지지대 6: 집속렌즈
7: 렌즈커버 8: 광섬유 체결구
9: 광섬유 연결구 10: 광섬유케이블
11: 빛 조사기구 12: 방열구
13: 팬 14: 덕트

Claims (6)

  1. 본체(A)의 내측 하부에 구성되는 콘트롤부(1)와,
    상기 콘트롤부(1)의 상측으로 지지대(5)를 세워 고정하여 이에 빛을 발생시키는 엘이디(LED) 모듈(2)을 고정 설치하며,
    상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 전방으로 결합 구성되고 엘이디(LED) 광을 집속하는 집속렌즈(6)와,
    상기 집속렌즈(6)의 전방으로 설치되는 광섬유 체결구(8)와,
    상기 엘이디(LED) 모듈(2)의 후방으로 결합 구성되고 상기 엘이디(LED) 모듈(2)로부터 발생되는 열을 전도 받는 방열구(12)와,
    상기 방열구(12)의 후방에 설치 구성되어 상기 방열구(12)에 전도된 열로 인해 가열된 공기를 후방으로 배출시키는 팬(FAN)(13)과,
    상기 팬(FAN)(13)의 후방으로 설치 구성되고 상기 팬(13)으로부터 배출되는 가열된 공기를 본체(A)의 외부로 완전 배출시키는 덕트(14)와,
    상기 집속렌즈(6)의 외측으로 상기 집속렌즈(6)를 정확한 위치에 설치 고정하고 안전하게 보호하는 렌즈커버(7)와,
    상기 콘트롤부(1)의 상측에 고정 설치되고 지지대(5)가 세워 고정되는 받침대(4)와,
    상기 광섬유 체결구(8)에 광섬유 연결구(9)로써 엘이디 모듈로부터 발생된 빛을 전달하여 조사하는 광섬유케이블(10)을 연결하여 구성하고,
    상기 본체(A)의 전방 일측부에 전원공급장치를 포함한 콘트롤부(1)에 전원을 온/오프하는 전원스위치(3)를 구성하며,
    상기 방열구(12)의 외측으로 다수의 방열핀을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 광원을 이용한 광섬유 조명 장치.





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