KR101151550B1 - 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치 - Google Patents

땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치 Download PDF

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김일권
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(주)우신에이펙
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Abstract

본 발명은 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 관한 것으로, 그 구성은 발광다이오드(LED:Luminescent Diode)가 집적되어 발광하는 발광램프의 과열을 방지하기 위해 상기 발광램프의 방열판과 접촉되어 상기 방열판을 냉각시키되, 땅속의 냉기를 이용하여 상기 방열판을 냉각하는 것으로,
땅속을 경유한 후에 상기 발광램프의 방열판을 경유하여 다시 땅속으로 유입되어 연속으로 순환되는 구조를 가지되, 내부에는 중공부가 형성되는 순환배관과, 상기 순환배관의 중공부에 충진되는 냉각액과, 상기 순환배관 상에 설치되어 상기 순환배관 내부에 충진된 냉각액을 강제로 순환시키는 순환펌프를 포함하는 제1냉각수단;과, 상기 제1냉각수단의 순환배관과 상기 발광램프를 견고하게 결합하여 상기 순환배관과 방열판이 안정적으로 접촉되도록 하는 결합수단;으로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
내부에 냉각액이 충진되는 순환배관과 발광램프의 방열판을 상호 접촉하여 서로 용이하게 열교환 되도록 유도할 뿐만 아니라, 순환배관이 땅속을 경유하는 구조로 인해 방열판의 열을 흡수한 냉각액이 땅속의 냉기와 서로 열교환하여 냉각되고, 냉각된 냉각액이 다시 방열판과 열교환되는 순환구조로 효율적인 열교환이 유도되어 발광램프의 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치{A lamp water-cooling type radiant heat structure which uses cool air in the ground}
본 발명은 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 냉각액이 충진되는 순환배관과 발광램프의 방열판을 상호 접촉하여 서로 용이하게 열교환 되도록 유도할 뿐만 아니라, 순환배관이 땅속을 경유하는 구조로 인해 방열판의 열을 흡수한 냉각액이 땅속의 냉기와 서로 열교환하여 냉각되고, 냉각된 냉각액이 다시 방열판과 열교환되는 순환구조로 효율적인 열교환이 유도되어 발광램프의 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 관한 것이다.
일반적으로 광원으로 사용되는 백색광원이나 메탈 할라이드(metal halide)램프 등의 발광램프는 통상 전력소비가 높고, 사용수명이 짧아 잦은 교체가 요구되어 운영관리가 곤란할 뿐만 아니라, 갑작스런 전류의 증가로 발광램프가 파손되는 것을 방지하기 위해 자기식 안정기의 설치로 인해 제품의 설치공간의 제약 및 제품의 중량이 무겁다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하는 것으로, 전력소비가 낮고, 사용수명이 길어 운영관리가 용이한 발광다이오드(LED:Luminescent Diode)가 집적된 발광램프가 개발 제안되었다.
하지만, 상기 LED 발광램프는 작동시 고온의 열이 발산되는 단점이 있으며, 이를 해결하기 위해서 통상 LED 발광램프에는 외부로 열을 용이하게 발산할 수 있도록 방열판이 설치된다.
이때, 설치되는 방열판의 외부의 공기와 용이한 열교환을 위해서 다소 크기가 대형화되어 형성되기 때문에, 상기 LED 발광램프의 설치공간의 제약이 있으며, 더욱이 방열판만으로는 방열이 원활하게 이루어지지 않아 발광다이오드의 수명이 저하되고, 빛의 광속저하로 인해 빛의 밝기가 저하되는 등의 문제점이 있었다.
특히, 대형으로 설치되는 탐조등으로 LED 발광램프가 사용되는 경우에는 방열문제가 더욱 심하게 발생하였다.
따라서, 상기 LED 발광램프에서 발산되는 고열을 안정적으로 해소할 수 있는 방열구조의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 내부에 냉각액이 충진되는 순환배관과 발광램프의 방열판을 상호 접촉하여 서로 용이하게 열교환 되도록 유도할 뿐만 아니라, 순환배관이 땅속을 경유하는 구조로 인해 방열판의 열을 흡수한 냉각액이 땅속의 냉기와 서로 열교환하여 냉각되고, 냉각된 냉각액이 다시 방열판과 열교환되는 순환구조로 효율적인 열교환이 유도되어 발광램프의 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치는 발광다이오드(LED:Luminescent Diode)가 집적되어 발광하는 발광램프의 과열을 방지하기 위해 상기 발광램프의 방열판과 접촉되어 상기 방열판을 냉각시키되, 땅속의 냉기를 이용하여 상기 방열판을 냉각하는 것으로,
땅속을 경유한 후에 상기 발광램프의 방열판을 경유하여 다시 땅속으로 유입되어 연속으로 순환되는 구조를 가지되, 내부에는 중공부가 형성되는 순환배관과, 상기 순환배관의 중공부에 충진되는 냉각액과, 상기 순환배관 상에 설치되어 상기 순환배관 내부에 충진된 냉각액을 강제로 순환시키는 순환펌프를 포함하는 제1냉각수단;과, 상기 제1냉각수단의 순환배관과 상기 발광램프를 견고하게 결합하여 상기 순환배관과 상기 발광램프에 접촉되는 방열판이 안정적으로 접촉되도록 하는 결합수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환배관 중에서 땅속으로 유입되는 땅속구간은 지그재그 형상으로 형성하여 상기 순환배관 내부에서 순환되는 상기 냉각액이 땅속에 체류하는 시간을 연장하여 땅속의 냉기와 효과적인 열교환을 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환배관 중에서 땅속으로 유입되는 땅속구간 내부를 관통하여 형성되는 것으로, 외부의 공기를 이용하여 상기 순환배관 내부로 유통되는 냉각액을 냉각하도록 하는 제2냉각수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환배관의 땅속구간은 내부는 관통되는 것으로, 일정한 간격으로 이격되는 다수의 외부파이프와, 다수의 상기 외부파이프 각각의 양끝단과 용접 결합되는 것으로, 일단에는 냉각액이 유입되는 유입구가 형성되며, 타단에는 유입된 냉각액이 배출되는 배출구가 형성되며, 내부에는 일단이 상기 유입구와 연통되게 형성되고 타단이 상기 배출구와 연통되게 연결되되, 상기 유입구로 유입된 냉각액이 다수의 상기 외부파이프 내부를 지그재그로 유통되도록 다수의 상기 외부파이프 내부와 연통되는 연결관로가 형성되는 프레임을 포함하여 구성되며,
상기 제2냉각수단은 상기 프레임의 상부 및 하부에 다수의 상기 외부파이프와 각각 연통되게 관통되는 삽입구멍과, 각각의 상기 삽입구멍을 통해서 삽입되어 다수의 상기 외부파이프의 내부에 각각 위치되되, 내부는 개방되며, 상부 및 하부는 외부로 노출되도록 위치하는 다수의 내부파이프와, 내부가 관통된 반원형상을 가지는 것으로, 상기 내부파이프들의 끝단을 상호 연통되게 연결하여 다수의 상기 내부파이프가 지그재그 형상으로 서로 연통되게 연결되도록 하는 다수의 연통파이프와, 내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임의 일단에 위치하는 상기 내부파이프의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 유입파이프와, 내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임의 타단에 위치하는 상기 내부파이프의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 배출파이프와, 상기 유입파이프 상에 형성되어 상기 유입파이프 내부로 강제로 외부 공기를 유통시키는 송풍기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부파이프의 외주면에는 나선형의 와류 홈을 형성하여 상기 외부파이프의 내부로 유통하는 냉각액이 상기 와류 홈을 타고 회오리치듯이 유통되어 땅속의 냉기와 상기 내부파이프 내부로 유통되는 공기의 냉기와 용이하게 열교환 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발광램프의 방열판 온도를 측정하고, 그 측정된 온도정보를 송신하는 온도센서와, 상기 온도센서의 정보를 수신하여 상기 순환펌프 및 송풍기의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합수단은 상기 순환배관과 상기 발광램프의 방열판의 용이한 접촉 및 상기 순환배관의 안정적인 안치를 위해 상기 방열판의 일면에 형성되는 접촉홈과, 상기 접촉홈이 형성된 상기 방열판의 일면에 적층되어 상기 접촉홈에 접촉 안치되는 상기 순환배관의 이탈을 방지하는 덮개와, 상기 덮개가 상기 방열판에 견고하게 고정되도록 상기 덮개를 관통하여 상기 방열판에 체결되는 하나 이상의 볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환배관 중에서 상기 방열판의 접촉홈을 경유하는 접촉구간을 나선형 형상으로 형성하고, 나선형을 갖는 상기 순환배관의 효과적인 접촉 및 안정적인 안치를 위해 상기 접촉홈을 나선형 형상으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 의하면, 내부에 냉각액이 충진되는 순환배관과 발광램프의 방열판을 상호 접촉하여 서로 용이하게 열교환 되도록 유도할 뿐만 아니라, 순환배관이 땅속을 경유하는 구조로 인해 방열판의 열을 흡수한 냉각액이 땅속의 냉기와 서로 열교환하여 냉각되고, 냉각된 냉각액이 다시 방열판과 열교환되는 순환구조로 효율적인 열교환이 유도되어 발광램프의 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 개념도
도 2는 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 사시도
도 3은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 분리 사시도
도 4는 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 순환배관 및 제2냉각수단의 분리 사사도
도 5는 도 4에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 순환배관 및 제2냉각수단의 종 단면도
도 6은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 사용상태도
도 7은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 다수의 발광램프가 설치된 사용상태도
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 개념도를, 도 2는 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 분리 사시도를, 도 4는 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 순환배관 및 제2냉각수단의 분리 사사도를, 도 5는 도 4에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 순환배관 및 제2냉각수단의 종 단면도를, 도 6은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치의 사용상태도를, 도 7은 도 1에 도시된 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치에 다수의 발광램프가 설치된 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치(A)는 제1냉각수단(100)과, 결합수단(200)을 포함하고 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1냉각수단(100)은 발광다이오드(1:LED:Luminescent Diode)가 집적되어 발광하는 발광램프(2)의 과열을 방지하기 위해 상기 발광램프(2)의 방열판(3)과 접촉되어 상기 방열판(3)을 냉각시키되, 땅(4)속의 냉기를 이용하여 상기 방열판(3)을 냉각하는 것으로,
땅(4)속을 경유한 후에 상기 발광램프(2)의 방열판(3)을 경유하여 다시 땅(4)속으로 유입되어 연속으로 순환되는 구조를 가지되, 내부에는 중공부(111)가 형성되는 순환배관(110)과, 상기 순환배관(110)의 중공부(111)에 충진되는 냉각액(120)과, 상기 순환배관(110) 상에 설치되어 상기 순환배관(110) 내부에 충진된 냉각액(120)을 강제로 순환시키는 순환펌프(130)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치(A)의 냉각액(120)으로는 물이 사용되나, 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
즉, 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이 내부에 냉각액(120)이 충진되는 상기 순환배관(110)이 상기 발광램프(2)의 방열판(3)과 상호 접촉되어 서로 용이하게 열교환이 유도되어 상기 발광램프(2)의 과열을 방지할 뿐만 아니라, 상기 순환배관(110)이 땅(4)속을 경유하는 구조로 인해 방열판(3)의 열을 흡수한 냉각액(120)이 상기 순환배관(110) 내부를 순환하면서 땅(4)속의 냉기와 서로 열교환하여 냉각되고, 냉각된 냉각액(120)이 상기 순환배관(110)을 유통하여 다시 방열판(3)과 열교환되는 순환구조로 효율적인 열교환이 유도되어 상기 발광램프(2)의 과열을 매우 안정적으로 방지할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 발광램프(2)에 집적되는 발광다이오드(1)의 사용수명을 연장하고, 빛의 밝기를 증대하는 효과를 유도할 수 있다.
더욱이, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(110) 중에서 땅(4)속으로 유입되는 땅속구간(112)은 지그재그 형상으로 형성하여 상기 순환배관(110) 내부에서 순환되는 상기 냉각액(120)이 땅(4)속에 체류하는 시간을 연장하여 땅(4)속의 냉기와 효과적인 열교환을 유도함이 바람직하다.
즉, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(110)은 냉각액(120)이 연속으로 순환되는 구조를 가짐으로, 상기 방열판(3)과 열교환하여 데워진 냉각액(120)이 상기 순환배관(110)의 땅속구간(112)을 유통하면서 얼마나 냉각되는가에 따라서 순환되어 상기 방열판(3)과 다시 열교환시 얼마나 효과적으로 상기 방열판(3)을 냉각할 수 있는지가 결정되므로, 냉각액(120)이 상기 땅(4)속에 체류하면서 땅(4)속의 냉기와 열교환되는 과정은 매우 중요한 과정이며, 이때 냉각액(120)이 원활하게 냉각되도록 상기와 같이 순환배관(110)의 땅속구간(112)을 지그재그 구조로 형성하여 땅(4)속에 냉각액(120)이 체류하는 시간을 연장하는 것은 상기 방열판(3)을 효율적으로 냉각하는데 매우 중요한 작용을 하게 된다.
더욱이, 상기 순환배관(110)의 지그재그 구조는 땅(4)과 접촉되는 접촉면적의 증대를 유도할 수 있어 더욱 효율적인 열교환을 기대할 수 있는 장점이 있다.
이러한, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(110)의 땅속구간(112)은 내부는 관통되는 것으로, 일정한 간격으로 이격되는 다수의 외부파이프(112a)와, 다수의 상기 외부파이프(112a) 각각의 양끝단과 용접 결합되는 것으로, 일단에는 상기 냉각액(120)이 유입되는 유입구(112ba)가 형성되며, 타단에는 유입된 냉각액(120)이 배출되는 배출구(112bb)가 형성되며, 내부에는 일단이 상기 유입구(112ba)와 연통되게 형성되고 타단이 상기 배출구(112bb)와 연통되게 연결되되, 상기 유입구(112ba)로 유입된 냉각액(120)이 다수의 상기 외부파이프(112a) 내부를 지그재그로 유통되도록 다수의 상기 외부파이프(112a) 내부와 연통되는 연결관로(112bc)가 형성되는 프레임(112b)을 포함하여 구성되어,
도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 프레임(112b)의 유입구(112ba)로 유입된 냉각액(120)이 상기 외부파이프(112a) 및 상기 프레임(112b)의 내부에 형성되어 상기 외부파이프(112a)와 연통되는 연결관로(112bc)로 통과하면서 지그재그로 유통되어 상기 배출구(112bb)를 통해서 배출되어 상기 순환배관(110) 내부를 순환하게 된다.
여기서, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(110) 중에서 땅(4)속으로 유입되는 땅속구간(112)의 내부를 관통하여 형성되는 것으로, 외부의 공기를 이용하여 상기 순환배관(110) 내부로 유통되는 냉각액(120)를 냉각하도록 하는 제2냉각수단(300)을 더 포함하여 상기 순환배관(110)을 유통하는 상기 냉각액(120)을 더욱 효과적으로 냉각할 수 있도록 함이 바람직하며,
이러한, 상기 제2냉각수단(300)은 상기 프레임(112b)의 상부와 하부에 다수의 상기 외부파이프(112a)와 각각 연통되게 관통되는 삽입구멍(310)과, 각각의 상기 삽입구멍(310)을 통해서 삽입되어 다수의 상기 외부파이프(112a)의 내부에 각각 위치되되, 내부는 관통되며, 상부 및 하부는 외부로 노출되도록 위치하는 다수의 내부파이프(320)와, 내부가 관통된 반원형상을 가지는 것으로, 상기 내부파이프(320)들의 끝단을 상호 연통되게 연결하여 다수의 상기 내부파이프(320)가 지그재그 형상으로 서로 연통되게 연결되도록 하는 다수의 연통파이프(330)와, 내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임(112b)의 일단에 위치하는 상기 내부파이프(320)의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 유입파이프(340)와, 내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임(112b)의 타단에 위치하는 상기 내부파이프(320)의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 배출파이프(350)와, 상기 유입파이프(340) 상에 형성되어 상기 유입파이프(340) 내부로 강제로 외부 공기를 유통시키는 송풍기(360)를 포함하여 구성되다.
즉, 땅(4)속의 냉기만으로 상기 순환배관(110)을 유통하는 냉각액(120)이 원활하게 냉각되지 않는 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 송풍기(360)를 작동시켜 상기 내부파이프(320) 내부로 강제로 외부의 공기를 유통시켜 상기 순환배관(110)의 외부파이프(112a) 내부로 유통되는 냉각액(120)이 공기가 유통되는 상기 내부파이프(320)와 접촉되어 열교환이 수행되도록 함으로, 상기 냉각액(120)은 땅(4)속의 냉기와 열교환 하는 동시에 상기 내부파이프(320) 내부로 유통되는 공기의 냉기와 열교환 하여 매우 효과적으로 상기 냉각액(120)이 냉각된다.
여기서, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 상기 내부파이프(320)의 외주면에는 나선형의 와류 홈(400)을 형성함으로, 도 6b와 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 외부파이프(112a)의 내부로 유통하는 상기 냉각액(120)이 상기 와류 홈(400)을 타고 회오리치듯이 유통되어 땅(4)속의 냉기와 상기 내부파이프(320) 내부로 유통되는 공기의 냉기와 더욱 용이하게 열교환 되도록 함이 바람직하다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 결합수단(200)은 상기 제1냉각수단(100)의 순환배관(110)과 상기 발광램프(2)를 견고하게 결합하여 상기 순환배관(110)과 방열판(3)이 안정적으로 접촉되도록 하는 것으로,
상기 순환배관(110)과 상기 발광램프(2)의 방열판(3)의 용이한 접촉을 위해 상기 방열판(3)의 일면에 형성되는 접촉홈(210)과, 상기 접촉홈(210)이 형성된 상기 방열판(3)의 일면에 적층되어 상기 접촉홈(210)에 접촉 안치되는 상기 순환배관(110)의 이탈을 방지하는 덮개(220)와, 상기 덮개(220)가 상기 방열판(3)에 견고하게 고정되도록 상기 덮개(220)를 관통하여 상기 방열판(3)에 체결되는 하나 이상의 볼트(230)를 포함하여 구성된다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(110) 중에서 상기 방열판(3)의 접촉홈을 경유하는 접촉구간(113)을 나선형(螺旋形) 형상으로 형성하고, 나선형을 갖는 상기 순환배관(110)의 효과적인 접촉 및 안정적인 안치를 위해 상기 접촉홈(210)을 나선형 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 방열판(3)에 형성되는 접촉홈(210)에 상기 순환배관(110)에 유통되는 냉각액(120)이 체류하는 시간 및 상기 접촉홈(210)에 상기 순환배관(110)과 얼마나 많은 접촉이 이루어짐에 따라 상기 순환배관(110) 내에 유통되는 냉각액(120)과 상기 방열판(3)이 서로 효과적으로 열교환이 이루어짐이 결정되므로, 냉각액(120)이 상기 방열판(3)의 접촉홈(210)에 체류하는 시간을 연장하고 상기 순환배관(110)과 접촉홈(210)의 접촉면적의 증대를 유도할 수 있도록 상기 순환배관(110)의 접촉구간(113)을 나선형 형상으로 형성함은 매우 바람직하다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치(A)는 내부에 냉각액(120)이 충진되는 상기 순환배관(110)과 상기 발광램프(2)의 방열판(3)을 상호 접촉하여 서로 용이하게 열교환 되도록 유도하는 구조로, 종래의 LED 발광램프의 방열판(공기와 용이한 열교환을 위해 통상 주림 형상 및 연속으로 절곡되는 형상을 가짐)과 같이 대형의 방열판이 요구되지 않으므로 제품의 설치 및 설치공간의 제약이 용이한 효과가 있다.
더욱이, 상기 순환배관(110)이 땅(4)속을 경유하는 구조로 인해 상기 방열판(3)의 열을 흡수한 냉각액(120)이 땅(4)속의 냉기와 서로 열교환하여 용이하게 냉각됨은 물론이며, 또한 땅(4)속을 경유하는 상기 순환배관(110)의 땅속구간(112) 내부로 상기 제2냉각수단(300)이 관통하는 구조로 인해 상기 냉각액(120)이 땅(4)속의 냉기뿐만 아니라 공기의 냉기와도 열교환되어 더욱 효과적인 냉각이 유도되어 상기 냉각액(120)을 통해 발광램프(2)의 과열을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 발광램프(2)의 방열판(3) 온도를 측정하고, 그 측정된 온도정보를 송신하는 온도센서(510)와, 상기 온도센서(510)의 정보를 수신하여 상기 순환펌프(130) 및 송풍기(360)의 작동을 제어하는 제어부(520)를 더 포함하여, 상기 온도센서(510)에서 측정되는 방열판(3)의 온도 값에 따라서 상기 제어부(520)에서 자동으로 순환펌프(130) 및 송풍기(360)의 작동을 제어하여 장치를 효과적으로 운영할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치(A)는 다음과 같이 설치하여 사용한다.
먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이 순환배관(110)의 땅속구간(112) 및 상기 땅속구간(112)을 관통하는 제2냉각수단(300)은 땅(4)속에 매설하고, 상기 순환배관(110)의 접촉구간(113)에는 발광램프(2)를 설치 고정한다.
이때, 상기 발광램프(2)는 결합수단(200)을 통해서 상기 발광램프(2)의 방열판(3)이 상기 순환배관(110)의 접촉구간(113)에 접촉 고정되도록 설치한다.
여기서, 상기 순환배관(110)이 직립하여 세워지는 경우에는 상기 순환배관(110)을 보호하고 상기 순환배관(110)에 설치되는 다수의 발광램프(2)를 견고하게 지지할 수 있는 지지기둥(5)과 같은 부가적은 설비를 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 설치가 완료되어 상기 발광램프(2)가 작동되기 시작하면, 상기 발광램프(2)가 서서히 과열되기 시작한다.
그러면, 도 6a에 도시된 바와 같이 순환펌프(130)에 의해서 강제로 상기 순환배관(110) 내부에 충진된 냉각액(120)을 순환시키고, 상기 순환배관(110) 내부를 순환하는 냉각액(120)이 상기 발광램프(2)의 방열판(3)에 형성된 접촉홈(210)을 지나면서 상기 방열판(3)과 열교환하여 상기 방열판(3)을 냉각시켜 상기 발광램프(2)의 과열을 방지하고, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 방열판(3)의 열을 흡수한 냉각액(120)은 땅(4)속에 매설된 상기 순환배관(110)의 땅속구간(112)을 지나면서 땅(4)속의 냉기와 열교환하여 냉각되고, 이렇게 냉각된 냉각액(120)은 연속으로 순환되는 상기 순환배관(110)의 구조상 다시 상기 방열판(3)의 열을 흡수하면서 연속으로 상기 순환배관(110)을 순환하게 된다.
즉, 땅(4)속에 매설되는 땅속구간(112)과 상기 발광램프(2)와 접촉되는 접촉구간(113)을 갖는 상기 순환배관(110) 내부를 연속으로 순환하는 냉각액(120)을 통해서 상기 발광램프(2)의 과열을 효과적으로 방지할 수 있다.
이때, 땅(4)속의 냉기만으로 상기 순환배관(110)을 유통하는 냉각액(120)이 원활하게 냉각되지 않는 경우에는, 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 제2냉각수단(300)의 송풍기(360)를 작동시켜 내부파이프(320) 내부로 강제로 외부의 공기를 유통시켜 상기 순환배관(110)의 외부파이프(112a) 내부로 유통되는 냉각액(120)이 공기가 유통되는 상기 내부파이프(320)와 접촉되어 열교환이 수행되도록 함으로, 상기 냉각액(120)이 땅(4)속의 냉기와 열교환되는 동시에 상기 내부파이프(320) 내부로 유통되는 공기의 냉기와 열교환되어 매우 효과적으로 냉각되도록 하여 상기 발광램프(2)의 가열을 안정적으로 방지할 수 있다.
여기서, 상기 발광램프(2)의 방열판(3) 온도를 측정하고, 그 측정된 온도정보를 송신하는 온도센서(510)와, 상기 온도센서(510)의 정보를 수신하여 상기 순환펌프(130) 및 송풍기(360)의 작동을 제어하는 제어부(520)를 더 설치하여 자동으로 작동할 수 있도록 설치할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에는 상기 발광램프(2)를 하나를 설치하여 설명하였으나, 도 7에 도시된 바와 같이 사용의 필요에 따라 상기 발광램프(2)가 상기 순환배관(110)에 복수 개가 설치될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1. 발광다이오드 2. 발광램프
3. 방열판 4. 땅
5. 지지기둥
100. 제1냉각수단 110. 순환배관
111. 중공부 112. 땅속구간
112a. 외부파이프 112b. 프레임
112ba. 유입구 112bb. 배출구
112bc. 연결관로 113. 접촉구간
120. 냉각액 130. 순환펌프
200. 결합수단 210. 접촉홈
220. 덮개 230. 볼트
300. 제2냉각수단 310. 삽입구멍
320. 내부파이프 330. 연통파이프
340. 유입파이프 350. 배출파이프
360. 송풍기 400. 와류 홈
510. 온도센서 520. 제어부
A. 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치

Claims (8)

  1. 발광다이오드(1:LED:Luminescent Diode)가 집적되어 발광하는 발광램프(2)의 과열을 방지하기 위해 상기 발광램프(2)의 방열판(3)과 접촉되어 상기 방열판(3)을 냉각시키되, 땅(4)속의 냉기를 이용하여 상기 방열판(3)을 냉각하는 것으로,
    땅(4)속을 경유한 후에 상기 발광램프(2)의 방열판(3)을 경유하여 다시 땅(4)속으로 유입되어 연속으로 순환되는 구조를 가지되, 내부에는 중공부(111)가 형성되는 순환배관(110)과, 상기 순환배관(110)의 중공부(111)에 충진되는 냉각액(120)과, 상기 순환배관(110) 상에 설치되어 상기 순환배관(110) 내부에 충진된 냉각액(120)을 강제로 순환시키는 순환펌프(130)를 포함하는 제1냉각수단(100);
    상기 제1냉각수단(100)의 순환배관(110)과 상기 발광램프(2)를 견고하게 결합하여 상기 순환배관(110)과 상기 발광램프(2)와 접촉되는 방열판(3)이 안정적으로 접촉되도록 하는 결합수단(200); 및
    상기 순환배관(110) 중에서 땅(4)속으로 유입되는 땅속구간(112)은 지그재그 형상으로 형성하여 상기 순환배관(110) 내부에서 순환되는 상기 냉각액(120)이 땅(4)속에 체류하는 시간을 연장하여 땅(4)속의 냉기와 효과적인 열교환을 유도하며,
    상기 순환배관(110) 중에서 땅(4)속으로 유입되는 땅속구간(112)의 내부를 관통하여 형성되는 것으로, 외부의 공기를 이용하여 상기 순환배관(110) 내부로 유통되는 냉각액(120)를 냉각하도록 하는 제2냉각수단(300)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환배관(110)의 땅속구간(112)은,
    내부는 관통되는 것으로, 일정한 간격으로 이격되는 다수의 외부파이프(112a)와,
    다수의 상기 외부파이프(112a) 각각의 양끝단과 용접 결합되는 것으로, 일단에는 상기 냉각액(120)이 유입되는 유입구(112ba)가 형성되며, 타단에는 유입된 냉각액(120)이 배출되는 배출구(112bb)가 형성되며, 내부에는 일단이 상기 유입구(112ba)와 연통되게 형성되고 타단이 상기 배출구(112bb)와 연통되게 연결되되, 상기 유입구(112ba)로 유입된 냉각액(120)이 다수의 상기 외부파이프(112a) 내부를 지그재그로 유통되도록 다수의 상기 외부파이프(112a) 내부와 연통되는 연결관로(112bc)가 형성되는 프레임(112b)을 포함하여 구성되며,
    상기 제2냉각수단(300)은,
    상기 프레임(112b)의 상부와 하부에 다수의 상기 외부파이프(112a)와 각각 연통되게 관통되는 삽입구멍(310)과,
    각각의 상기 삽입구멍(310)을 통해서 삽입되어 다수의 상기 외부파이프(112a)의 내부에 각각 위치되되, 내부는 관통되며, 상부 및 하부는 외부로 노출되도록 위치하는 다수의 내부파이프(320)와,
    내부가 관통된 반원형상을 가지는 것으로, 상기 내부파이프(320)들의 끝단을 상호 연통되게 연결하여 다수의 상기 내부파이프(320)가 지그재그 형상으로 서로 연통되게 연결되도록 하는 다수의 연통파이프(330)와,
    내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임(112b)의 일단에 위치하는 상기 내부파이프(320)의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 유입파이프(340)와,
    내부는 관통되며, 하부는 상기 프레임(112b)의 타단에 위치하는 상기 내부파이프(320)의 끝단과 연통되게 연결되고, 상부는 지상으로 노출되는 배출파이프(350)와,
    상기 유입파이프(340) 상에 형성되어 상기 유입파이프(340) 내부로 강제로 외부 공기를 유통시키는 송풍기(360)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내부파이프(320)의 외주면에는 나선형의 와류 홈(400)을 형성하여 상기 외부파이프(112a)의 내부로 유통하는 상기 냉각액(120)이 상기 와류 홈(400)을 타고 회오리치듯이 유통되어 땅(4)속의 냉기와 상기 내부파이프(320) 내부로 유통되는 공기의 냉기와 용이하게 열교환 되도록 하는 것을 특징으로 하는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 발광램프(2)의 방열판(3) 온도를 측정하고, 그 측정된 온도정보를 송신하는 온도센서(510)와,
    상기 온도센서(510)의 정보를 수신하여 상기 순환펌프(130) 및 송풍기(360)의 작동을 제어하는 제어부(520)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 땅속의 냉기를 이용한 발광램프용 수랭식 방열장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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