KR101761183B1 - 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법 - Google Patents

광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용하여 형성되며 체결수단부(30)의 제 1 체결수단(31)에 의해 하단부에 형성된 조명 삽입홀의 테두리를 따라 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명 하우징(10); 및 체결수단부(30)의 제 2 체결수단(32)에 의해 조명장치부(20) 받침대의 상부에 형성된 조명의 하단영역을 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명장치부(20); 를 포함하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)에 있어서, 제 1 체결수단(31)은, 평판 링 프레임 내측으로 제 2 체결수단(32)과의 결합을 위한 체결 돌기(31a)를 3개를 구비하여, 각 체결 돌기(31a)는 제 1 체결수단(31)의 내주면으로부터 내측으로 돌출되며, 각각이 내주면을 따라 120°의 간격을 두고 형성되며, 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면 직경은 제 2 체결수단(32)을 구성하는 제 1 적층레이어(32a), 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d) 중 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)의 외주면의 직경 보다 1㎜ 내지 2㎜ 크게 형성되며, 중앙 홀 중심으로부터 외주면 직경의 크기는, 제 1 적층레이어(32a), 제 3 적층레이어(32c)와 제 4 적층레이어(32d), 제 2 적층레이어(32b) 순으로 크게 형성되며, 제 1 체결수단(31)의 각 체결 돌기(31a)는, 제 4 적층레이어(32d), 제 3 적층레이어(32c)에 형성된 절삭면을 통과한 뒤, 제 4 적층레이어(32d)의 상부면에 형성된 제 3 적층레이어(32c)의 외주면을 타고 회전하여 제 3 적층레이어(32c) 사이에 형성된 절삭면을 통해 고정되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 조명 하우징과 조명장치의 탈부착을 쉽게 하면서도 고정시 견고함을 유지할 수 있는 체결구조를 제공한다.
또한, 본 발명은, 실물을 실측 및 축소 재현한 조명 하우징과 조명장치의 연출시 정밀하고 견고하게 제작되어 제공할 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 조명장치에서 투사되는 광원의 광투과성과 함께, 조명 하우징 자체의 강도를 향상시킬 뿐만 아니라, 조명장치의 광원이 발광하지 않더라도 외부에서 야간에서도 식별할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법{Lighting apparatus using composition based on reinforced fiber with light transmissibility, and manufacture method thereof}
본 발명은 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 조명 하우징과 조명장치의 탈부착을 쉽게 하면서도 고정시 견고함을 유지할 수 있는 체결구조를 제공할 뿐만 아니라, 광확산 효율을 극대화하도록 하기 위한 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
FRP는 불포화 폴리에스터수지(Unsaturated Polyester Resin)와 유리섬유(Fiber Glass)를 혼합하여 만들어내는 복합재로서 내식, 내열 및 내부식성이 우수하여 석유화학, 건축, 레저자동차산업, 환경산업 등 전 산업 분야에서 광범위하게 사용되는 신소새 강화플라스틱이다.
일반적으로 FRP는 열경화성 수지를 매트릭스로 하는 가장 많이 쓰이는 복합재료로서, 유리섬유를 주보강재로 하여 불포화폴리에스테르 수지를 함침 가공한 복합구조재로서, 알미늄보다 가볍고 철보다 강한 내식, 내열 및 내부식성이 우수한 반영구적인 소재로 매우 큰 강도를 지니고 있으나, FRP로 제작된 패널은 반 투명이므로 빛의 투과율이 떨어지고 이로 인해 채광율이 저하되어 건축용 외장재로 사용하기에 부적합한 경향이 있다.
본 발명자들은 광투과성이 있도록 조성된 FRP강화섬유를 이용하면 조명에서 투사되는 광원의 광투과성과 강도가 우수할 뿐만아니라, 미려한 조명 하우징 제작이 가능해 자체 발광하는 조형물 또는 외부시설물의 설치가 가능함을 발견하였다.
이전 기술은 조형물 외부에서 조명을 비추어서 빛을 연출하는 형태로의 외부 시설물을 제작하여 시설을 하였다. 즉, 종래의 조명의 한계는 빛을 비추어 조형물을 보이게 하는 것으로, 조형물 자체가 발광하는 조명장치를 제공시, 연출하고자하는 전시효과를 더욱 효과적으로 나타낼 수 있어서 향후 전시 및 조경시설에 많은 수요를 창출할 것으로 기대된다.
또한, 종래의 조명은 조명 하우징과 조명장치의 탈부착이 어렵거나, 고정된 구조로 주로 제공됨으로써, 조명장치를 이용한 전시효과에 있어서 목적이 한정적으로 제공되는 문제점이 있어 왔다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 조명에서 투사되는 광원의 광투과성과 함께, 자체적인 발광성을 극대할 뿐만 아니라, 조명 하우징 자체의 강도를 향상시키고, 조명 하우징과 조명장치의 탈부착을 쉽게 하면서도 고정시 견고함을 유지하도록 하기 위한 기술개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 특허공개번호 공개번호 제10-2013-0034071호 "의료기기에 탈 부착되는 조명장치" 대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-1021045호 "고에너지 방사선에 의해 경화 가능한 아크릴옥시 작용성 실리콘 조성물" 대한민국 특허공개공보 등록번호 제10-1231718호 "광확산판용 수지 조성물, 이를 포함하는 광확산판 및 그 제조방법"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분상성, 은폐력, 내후성 및 열이나 빛에 대한 내변색성들을 향상시키고, 광확산 효율을 극대화할 뿐만 아니라, 조명 하우징과 조명장치의 탈부착을 쉽게 하면서도 고정시 견고함을 유지하도록 하기 위한 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 조명장치의 광원이 발광하지 않더라도 외부에서 야간에서도 식별할 수 있고, 조명 하우징과 조명장치 간의 부착 강도뿐만 아니라, 조성물로 제작된 조명 하우징 자체적인 인장강도 및 내절강도, 그리고 파열강도를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치는, 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용하여 형성되며 체결수단부(30)의 제 1 체결수단(31)에 의해 하단부에 형성된 조명 삽입홀의 테두리를 따라 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명 하우징(10); 및 체결수단부(30)의 제 2 체결수단(32)에 의해 조명장치부(20) 받침대의 상부에 형성된 조명의 하단영역을 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명장치부(20); 를 포함하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)에 있어서, 제 1 체결수단(31)은, 평판 링 프레임 내측으로 제 2 체결수단(32)과의 결합을 위한 체결 돌기(31a)를 3개를 구비하여, 각 체결 돌기(31a)는 제 1 체결수단(31)의 내주면으로부터 내측으로 돌출되며, 각각이 내주면을 따라 120°의 간격을 두고 형성되며, 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면 직경은 제 2 체결수단(32)을 구성하는 제 1 적층레이어(32a), 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d) 중 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)의 외주면의 직경 보다 1㎜ 내지 2㎜ 크게 형성되며, 중앙 홀 중심으로부터 외주면 직경의 크기는, 제 1 적층레이어(32a), 제 3 적층레이어(32c)와 제 4 적층레이어(32d), 제 2 적층레이어(32b) 순으로 크게 형성되며, 제 1 체결수단(31)의 각 체결 돌기(31a)는, 제 4 적층레이어(32d), 제 3 적층레이어(32c)에 형성된 절삭면을 통과한 뒤, 제 4 적층레이어(32d)의 상부면에 형성된 제 3 적층레이어(32c)의 외주면을 타고 회전하여 제 3 적층레이어(32c) 사이에 형성된 절삭면을 통해 고정되는 것을 특징으로 한다.
이때, 제 1 적층레이어(32a)는, 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경 보다 크게 형성되며, 상부로 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)가 차례로 적층하도록 하는 베이스 플레이트 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 1 적층레이어(32a)는, 상부로 돌출된 3개의 회전 방지턱(32a-1)을 구비하여, 각 회전 방지턱(32a-1)에 의해 상부로 적층되는 제 2 적층레이어(32b)를 기준으로 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경에 해당하는 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 형성되어 제 1 체결수단(31)이 제 2 체결수단(32)으로 체결된 뒤, 체결 돌기(31a)가 반시계 방향(역방향)으로 더 이상 회전하지 못하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 적층레이어(32b)는, 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 체결 돌기(31a)의 중앙 홀로 향하는 끝단까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 사이로 작게 형성되어, 제 2 체결수단(32)으로 체결된 제 1 체결수단(32)의 체결 돌기(31a)가 회전하는 회전 루트를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 3 적층레이어(32c)는, 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성되며, 제 4 적층레이어(32d)의 상층 통과단(32n)을 통과한 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위한 하층 통과단(32m-1)과, 하층 통과단(32m-1)으로부터 7 내지 8°사이에서 반시계 방향(역방향)으로 이격되어 형성된 통과 고정단(32m-2)으로 이루어진 통과/고정홀 집합체(32m)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 4 적층레이어(32d)는, 제 3 적층레이어(32c)와 같이 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성되어, 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위해 상층 통과단(32n) 3개를 제 4 적층레이어(32d)의 외주면 상의 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 내측으로 절삭된 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 조명 하우징(10)은, 혼합물 생성시 FRP 수지와 폴리카보실란을 7 : 3으로 배합한 혼합물 100 중량부에 첨가제로 백색 형광물질을 1 중량부, 지당을 0.3 중량부, 광확산제를 0.03 중량부를 추가로 첨부하되, 상기 지당의 입자크기를 0.1 내지 0.15㎛ 사이로 첨가하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법은, 조명 하우징과 조명장치의 탈부착을 쉽게 하면서도 고정시 견고함을 유지할 수 있는 체결구조를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법은, 실물을 실측 및 축소 재현한 조명 하우징과 조명장치의 연출시 정밀하고 견고하게 제작되어 제공할 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치 및 이의 제작 방법은, 조명장치에서 투사되는 광원의 광투과성과 함께, 조명 하우징 자체의 강도를 향상시킬 뿐만 아니라, 조명장치의 광원이 발광하지 않더라도 외부에서 야간에서도 식별할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)가 실제로 제작된 프로토타입(prototype)을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)가 중 체결수단부(30)를 구성하는 구성요소의 평면도이다.
도 4 내지 도 8은 도 3의 체결수단부(30) 중 제 2 체결수단(32)의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 3의 체결수단부(30)를 구성하는 구성요소가 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)의 조명 하우징(10)에 사용되는 금형에 의해 제조된 구조체의 재료로 스티로품을 사용하여 제작한 경우를 나타내며, 도 11은 재료로 유토(油土)를 사용한 경우를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)가 실제로 제작된 프로토타입(prototype)을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)가 중 체결수단부(30)를 구성하는 구성요소의 평면도이다. 도 4 내지 도 8은 도 3의 체결수단부(30) 중 제 2 체결수단(32)의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 도 3의 체결수단부(30)를 구성하는 구성요소가 실제로 제작된 것을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하면, 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)는 조명 하우징(10), 조명장치부(20) 및 체결수단부(30)를 포함하고, 체결수단부(30)는 조명 하우징(10)에 고정되는 제 1 체결수단(31)과, 조명장치부(20)에 고정되는 제 2 체결수단(32)으로 구분된다.
여기서, 조명 하우징(10)는 체결수단부(30)의 제 1 체결수단(31)에 의해 조명 하우징(10) 하단부에 형성된 조명 삽입홀의 테두리를 따라 감싸져서 접합된 형태로 형성된다.
조명장치부(20)는 체결수단부(30)의 제 2 체결수단(32)에 의해 조명장치부(20) 받침대의 상부에 형성된 조명의 하단영역을 감싸져서 접합된 형태로 형성된다.
한편, 제 1 체결수단(31)은 평판 링 프레임 내측으로 제 2 체결수단(32)과의 결합을 위한 체결 돌기(31a)를 3개를 구비한다. 각 체결 돌기(31a)는 제 1 체결수단(31)의 내주면으로부터 내측으로 돌출되며, 각각이 내주면을 따라 120°의 간격을 두고 형성된다.
보다 구체적으로, 3개의 체결 돌기(31a) 중 도 5(a)와 같이 x축 및 y축으로 이루어지는 평면상에서 -x축 및 y축 상의 면에 형성되는 것은 -x축을 중심으로 35 내지 38°의 영역에 형성된다.
제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면 직경은 제 2 체결수단(32)을 구성하는 제 1 적층레이어(32a), 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d) 중 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)의 외주면의 직경 보다 1㎜ 내지 2㎜ 크게 형성되는 것 바람직하다.
다음으로, 제 2 체결수단(32)의 제 1 적층레이어(32a)는 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경 보다 크게 형성되며, 상부로 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)가 차례로 적층 할 수 있는 베이스 플레이트 역할을 수행한다.
보다 구체적으로, 제 1 적층레이어(32a)는 상부로 돌출된 3개의 회전 방지턱(32a-1)을 구비하여, 상부로 적층되는 제 2 적층레이어(32b)를 기준으로 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경에 해당하는 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 형성됨으로써, 제 1 체결수단(31)이 제 2 체결수단(32)으로 체결된 뒤, 체결 돌기(31a)가 반시계 방향(역방향)으로 더 이상 회전하지 못하도록 하는 기능을 수행한다.
이때, 3개의 회전 방지턱(32a-1) 중 도 5(b)와 같이 x축 및 y축으로 이루어지는 평면상에서 -x축 및 y축 상의 면에 형성되는 것은 -x축을 중심으로 15 내지 18°의 영역에 형성된다.
다음으로, 제 2 체결수단(32)의 제 2 적층레이어(32b)는 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 체결 돌기(31a)의 중앙 홀로 향하는 끝단까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 사이로 작게 형성됨으로써, 제 2 체결수단(32)으로 체결된 제 1 체결수단(32)의 체결 돌기(31a)가 회전하는 회전 루트를 제공하는 역할을 수행한다.
다음으로, 제 2 체결수단(32)의 제 3 적층레이어(32c)는 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성되며, 제 4 적층레이어(32d)의 상층 통과단(32n)을 통과한 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위한 하층 통과단(32m-1)과, 하층 통과단(32m-1)으로부터 7 내지 8°사이에서 반시계 방향(역방향)으로 이격되어 형성된 통과 고정단(32m-2)으로 이루어진 통과/고정홀 집합체(32m)가 형성된다. 여기서 통과/고정홀 집합체(32m)를 이루는 하층 통과단(32m-1) 및 통과 고정단(32m-2)은 제 3 적층레이어(32c)의 외주면으로부터 내부를 향하여 절삭된 형태로 형성되며, 하나의 단위인 통과/고정홀 집합체(32m)가 3개 각각이 제 3 적층레이어(32c)의 외주면 상의 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 형성된다.
이때, 도 5(d)와 같이 3개의 통과/고정홀 집합체(32m)의 통과 고정단(32m-2) 중 x축 및 y축으로 이루어지는 평면상에서 -x축 및 y축 상의 면에 형성되는 것은 -x축을 중심으로 16 내지 22°의 영역에 형성되며, 하층 통과단(32m-1)은 -x축을 중심으로 28 내지 32°의 영역에 형성된다.
다음으로, 제 2 체결수단(32)의 제 4 적층레이어(32d)는 제 3 적층레이어(32c)와 같이 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성됨으로써, 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위해 상층 통과단(32n) 3개를 제 4 적층레이어(32d)의 외주면 상의 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 내측으로 절삭된 형태로 형성된다.
이때, 도 5(e)와 같이 3개의 상층 통과단(32n) 중 x축 및 y축으로 이루어지는 평면상에서 -x축 및 y축 상의 면에 형성되는 것은 -x축을 중심으로 28 내지 30.5°의 영역에 형성된다.
이러한 구조를 중심으로, 제 1 체결수단(31)의 제 2 체결수단(32)으로의 체결과정을 설명하면, 제 1 체결수단(31)과 제 2 체결수단(32)의 중심 홀이 일되도록 포개듯이 놓은 뒤, 제 1 체결수단(31)의 3개의 체결 돌기(31a) 중 도 5a와 같이 k1 영역에 형성된 것을 반시계 방향으로 회전시켜, 제 2 체결수단(32)을 이루는 제 4 적층레이어(32d)의 3개의 상층 통과단(32n) 중 도 5e와 같이 k2 영역에 형성된 상층 통과단(32n)을 통과하도록 한다.
이후, 제 2 체결수단(32)의 제 3 적층레이어(32c)의 3개의 통과/고정홀 집합체(32m) 중 도 5d와 같이 k3 영역에 형성된 하층 통과단(32m-1)을 통과하도록 하부로 제 1 체결수단(31)에 외력을 가한다. 여기서 하층 통과단(32m-1)의 절삭면이 상층 통과단(32n)의 절삭면 보다 시계 방향(정방향)으로 크게 형성된 것은 제 1 체결수단(31)의 회전과 함께 상부로의 외력을 가하여 제 2 체결수단(32)을 분리시키고자 하는 경우 제 1 체결수단(31)에 형성된 체결 돌기(31a)의 분리를 용이하도록 하며, 체결 돌기(31a)의 마모를 방지하기 위함이다.
다음으로, 하층 통과단(32m-1)을 통과한 제 1 체결수단(31)에 하부로 외력을 더 가하는 경우, 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)의 내부 끝단은 제 2 체결수단(32)의 제 2 적층레이어(32b)의 외주면과 인접하며, 제 2 적층레이어(32b)의 외주면을 따라 반시계 방향(역방향)으로 외력을 받은 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)는 제 2 적층레이어(32)의 외주면을 따라 제 1 적층레이어(32a)에 3개가 형성된 회전 방지턱(32a-1) 중 도 5b의 k5 영역에 형성된 것에 의해 반시계 방향(역방향) 회전의 제한을 받은 뒤, 상부로의 외력에 의해 하층 통과단(32m-1)과 하나의 페어(pair)를 이루는 통과 고정단(32m-2)으로 삽입되어 고정된다.
한편, 상술한 방식은 제 1 체결수단(31)과 제 2 체결수단(32)의 체결과정이며, 분리과정은 반대로 진행하면 된다.
다음으로, 조명 하우징(10)을 형성을 위한 제조과정에 대해서 살펴보도록 한다. 먼저, FRP(Fiber Reinforced Plastics) 수지, 폴리카보실란 배합 후, 첨가제로 백색 형광물질을 첨가하여 혼합물을 생성한다. 보다 구체적으로, 혼합물 생성시 FRP 수지와 폴리카보실란을 7 : 3으로 배합한 뒤, 배합된 혼합물 100 중량부에 첨가제로 백색 형광물질을 1 중량부, 지당을 0.3 중량부, 광확산제를 0.03 중량부 첨가한다. 즉, FRP 수지와 폴리카보실란 배합량이 10㎏인 경우, 백색 형광물질 100g, 지당 30g, 광확산제 3g이 첨가된다.
여기서 백색 형광물질은 유색 형광물질과 프로메튬(147Pm)의 혼합물을 사용할 수 있다. 유색 형광물질은 흰색과 같이 필요에 따라 다양한 색상이 적용될 수 있으며 백색 형광물질은 에너지원에서 발생되는 베타선에 반응하여 발광하게 된다. 프로메튬(147Pm)은 방사성 동위원소의 하나로서 질량수가 147이며 반감기는 2.6년으로 알려져 있으며, 발생되는 베타선의 최대 에너지는 0.224Mev이다. 프로메튬이 백색 형광물질과 혼합되어 상판의 하부면에 인쇄되면 별도의 전기공급 없이도 광원의 베타선으로 인해 백색 형광물질은 빛을 발하게 되어 유도 등의 목적으로 사용할 수 있는 것이다. 바람직하게 프로메튬과 백색 형광물질의 배합 비율은 중량비로 프로메튬 1 중량부에 대해 유색 형광물질은 20 내지 25 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.
또한, 지당은 이산화티타늄(titanium dioxide, TiO2)으로 백색 안료로 사용되며, 일반적으로 페인트, 플라스틱, 제지 산업 등에서 사용되며, 제품의 생산에 있어서 핵심 원료 중의 하나이다. 즉, 지당은 플라스틱 제품이나 화장품, 잉크, 물감, 크레용, 제지, 비누, 아스팔트 타일의 원료로 사용되며, FRP 수지에 섞어 사용하는 경우, 결과물이 흰색으로 나오며 마치 석고와 비슷한 느낌을 제공한다. 지당의 안료로써의 성능은 입자의 크기와 그 표면의 화학적 성분에 의해 결정된다. 조명장치의 광원의 산란효율을 최대한 높이기 위해 본 발명에서 지당의 입자크기는 0.1 내지 0.15㎛ 사이에서 조절되며, 각 안료 입자를 화학적으로 표면 처리를 추가함으로써, 분상성, 은폐력, 내후성 및 열이나 빛에 대한 내변색성들을 향상시킬 수 있다.
광확산제는 투명 수지로 자외선 경화성 수지를 사용하며, 광확산제의 효과를 극대화하기 위해 후술하는 구조체에 수지 레진 조성물 도포시 표면을 요철 표면 구조로 형성하며, 요철 표면 구조는 정현파(sinusoidal wave), 원형파, 삼각형파 및 사다리꼴파와 유사한 단면을 가지도록 성형하며, 요철 표면 구조를 두 개의 차원으로(또는 격자 패턴) 형성함으로써, 광확산 효율을 극대화한다.
본 발명의 다른 실시예로, 폴리카보실란 대신에 탄화규소섬유(SiC fiber)를 사용할 있으며, 탄화규소섬유는 유기 규소 화합물의 중합체로 폴리카보실란을 용융방사해서 얻은 섬유를 1300℃로 열처리하여 β-SiC의 초미립자 소결체로 이루어진 장 섬유를 의미한다. 이 경우, FRP 수지와 탄화규소섬유는 8 : 2로 배합한 뒤, 배합된 혼합물 100 중량부에 첨가제로 백색 형광물질을 1 내지 2 중량부, 지당을 0.2 내지 0.4 중량부, 광확산제를 0.04 내지 0.06 중량부 첨가한다.
다음으로 생성된 혼합물을 상온에서 교반하여 수지 레진(resin) 조성물을 형성한 뒤, 금형에 의해 제조된 구조체를 접합한 접합체의 외부 표면에 수지 레진 조성물을 경화제와 함께 1차 도포하고, 미리 설정된 시간 동안 경화 처리를 수행한다. 보다 구체적인 실시 예로, 석고 금형에, 유토(油土), 스티로폼을 재료로 형성된 수지 레진 조성물을 도포할 구조체를 탈형한 뒤, 경화를 수행한다.
본 발명의 일 실시예로, 통상적으로 열경화성 수지인 스티로폼(발포 스틸렌수지)은 상온에서는 변형되지 않으나 열을 가하게 되면 경화되는 성질을 가진 것으로 열을 가하게 되면 부피가 축소되면서 단단한 성질로 변화된다. 위의 성질을 이용하여 스티로폼에 경화제 대신에 단시간의 열을 가하게 되면 외표면만 경화되면서 경화 표면이 형성된 스티로폼을 얻을 수 있게 된다. 그리고 스티로폼 구조체를 형성시, 두 개로 별개로 형성된 금형을 이용해 두 개의 구조체를 형성한 뒤, 24시간을 경화한 뒤 접착제를 이용해 접합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예로, 접합체에 수지 레진 조성물 및 경화제를 도포하고 수지 레진 조성물 및 경화제가 골고루 도포/함침될 수 있도록 로울러 작업을 행하는데, 이와 같이 로울러 작업에 의해 수지 레진 조성물 및 경화제가 골고루 도포/함침된 본 발명의 접합체는 컨베이어 등의 이송수단에 의해 건조실로 이동되고, 건조실에서 자외선 램프에 의해 조사되어 경화될 수 있다. 그리고 경화제는 혼합물 생성시 FRP 수지와 폴리카보실란을 7 : 3으로 배합하여, 배합된 혼합물 100 중량부에 1 중량부를 참가한다.
다음으로, 1차로 수지 레진 조성물이 도포되어 경화된 표면에 2차로 수지 레진 조성물을 경화제와 함께 도포하고 경화를 시킨다. 즉, 여기서 첨가되는 경화제는 1차 수진 레진 조성물 도포시 첨가되는 경화제의 양과 같거나, 작게 첨가할 수 있다.
다음으로, 2차 수지 레진 조성물이 도포되어 경화된 표면에 유리 섬유 및 탄소 섬유 중 적어도 하나 이상을 도포하여 강화층을 형성한다. 본 발명의 보다 구체적인 예로, 2차 수지 레진 조성물까지 도포된 구조체를 보강하기 위해 부착하는 탄소 섬유망을 형성한 뒤, 그 배면에 유리 섬유망을 부착시킨 상태에서, 유리 섬유망이 부착된 탄소 섬유망을 2차 레진까지 도포된 구조체에 부착함으로써, 탄소 섬유망의 부착력을 유리 섬유망에 의해 증진시키고 시공 후 정기적으로 부착상태를 확인할 필요가 없어 시공성이 향상되도록 할 수 있다. 즉, 종래에는 탄소 섬유를 구조체에 부착하기 위해 사용되는 전용 에폭시계 접착제의 일부가 구조체 표면이나 탄소 섬유의 배면에 도포된 상태로 남아있게 되는데, 본 실시예에서는 이와 같이 잔존하는 접착제를 유리 섬유에 의해 구속함으로써, 탄소 섬유의 부착 강도를 증진시킨 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)의 조명 하우징(10)에 사용되는 금형에 의해 제조된 구조체의 재료로 스티로품을 사용한 경우를 나타내며, 도 11은 재료로 유토(油土)를 사용한 경우를 나타낸다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1 : 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치
10 : 조명 하우징
20 : 조명장치부
30 : 체결수단부
31 : 제 1 체결수단
31a : 체결 돌기
32 : 제 2 체결수단
32a : 제 1 적층레이어
32a-1 : 회전 방지턱
32b : 제 2 적층레이어
32c : 제 3 적층레이어
32d : 제 4 적층레이어
32m : 통과/고정홀 집합체
32m-1 : 하층 통과단
32m-2 : 통과 고정단
32n : 상층 통과단

Claims (7)

  1. 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용하여 형성되며 체결수단부(30)의 제 1 체결수단(31)에 의해 하단부에 형성된 조명 삽입홀의 테두리를 따라 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명 하우징(10); 및 체결수단부(30)의 제 2 체결수단(32)에 의해 조명장치부(20) 받침대의 상부에 형성된 조명의 하단영역을 감싸져서 접합된 형태로 형성되는 조명장치부(20); 를 포함하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치(1)에 있어서,
    제 1 체결수단(31)은, 평판 링 프레임 내측으로 제 2 체결수단(32)과의 결합을 위한 체결 돌기(31p)를 3개를 구비하여, 각 체결 돌기(31p)는 제 1 체결수단(31)의 내주면으로부터 내측으로 돌출되며, 각각이 내주면을 따라 120°의 간격을 두고 형성되며,
    제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면 직경은 제 2 체결수단(32)을 구성하는 제 1 적층레이어(32a), 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d) 중 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)의 외주면의 직경 보다 1㎜ 내지 2㎜ 크게 형성되며,
    중앙 홀 중심으로부터 외주면 직경의 크기는, 제 1 적층레이어(32a), 제 3 적층레이어(32c)와 제 4 적층레이어(32d), 제 2 적층레이어(32b) 순으로 크게 형성되며,
    제 1 체결수단(31)의 각 체결 돌기(31p)는, 제 4 적층레이어(32d), 제 3 적층레이어(32c)에 형성된 절삭면을 통과한 뒤, 제 4 적층레이어(32d)의 상부면에 형성된 제 3 적층레이어(32c)의 외주면을 타고 회전하여 제 3 적층레이어(32c) 사이에 형성된 절삭면을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 제 1 적층레이어(32a)는,
    중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경 보다 크게 형성되며, 상부로 제 2 적층레이어(32b), 제 3 적층레이어(32c) 및 제 4 적층레이어(32d)가 차례로 적층하도록 하는 베이스 플레이트 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 제 1 적층레이어(32a)는,
    상부로 돌출된 3개의 회전 방지턱(32a-1)을 구비하여, 각 회전 방지턱(32a-1)에 의해 상부로 적층되는 제 2 적층레이어(32b)를 기준으로 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경에 해당하는 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 형성되어 제 1 체결수단(31)이 제 2 체결수단(32)으로 체결된 뒤, 체결 돌기(31a)가 반시계 방향(역방향)으로 더 이상 회전하지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 제 2 적층레이어(32b)는,
    중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 체결 돌기(31a)의 중앙 홀로 향하는 끝단까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 사이로 작게 형성되어, 제 2 체결수단(32)으로 체결된 제 1 체결수단(32)의 체결 돌기(31a)가 회전하는 회전 루트를 제공하는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 제 3 적층레이어(32c)는,
    중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성되며, 제 4 적층레이어(32d)의 상층 통과단(32n)을 통과한 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위한 하층 통과단(32m-1)과, 하층 통과단(32m-1)으로부터 7 내지 8°사이에서 반시계 방향(역방향)으로 이격되어 형성된 통과 고정단(32m-2)으로 이루어진 통과/고정홀 집합체(32m)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 제 4 적층레이어(32d)는,
    제 3 적층레이어(32c)와 같이 중앙 홀 중심으로부터 외주면까지의 직경이 제 1 체결수단(31)의 중앙 홀 중심으로부터 내주면까지의 직경과 같거나 1mm 내지 2mm 작게 형성되어, 제 1 체결수단(31)의 체결 돌기(31a)를 통과시키기 위해 상층 통과단(32n) 3개를 제 4 적층레이어(32d)의 외주면 상의 영역에 각각이 120°의 간격을 두고 내측으로 절삭된 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 조명 하우징(10)은,
    혼합물 생성시 FRP 수지와 폴리카보실란을 7 : 3으로 배합한 혼합물 100 중량부에 첨가제로 백색 형광물질을 1 중량부, 지당을 0.3 중량부, 광확산제를 0.03 중량부를 추가로 첨부하되, 상기 지당의 입자크기를 0.1 내지 0.15㎛ 사이로 첨가하여 생성되는 것을 특징으로 하는 광투과성 강화섬유 기반 조성물을 이용한 조명장치.
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