KR20050113737A - 램프 냉각장치 - Google Patents

Abstract

램프의 사용수명에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어하는 램프 냉각장치가 개시된다.

본 발명의 램프 냉각장치는, 램프 주변에 설치된 NTC 온도센서를 이용하여 램프의 발열온도를 감지하여 그에 따른 저항값을 산출하고, 이러한 저항값에 따라 출력전압을 가변시키고, 가변된 출력전압에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어하여 램프를 냉각시킨다.

따라서, 본 발명에 의하면, 불필요한 전력 소모를 방지하고 소음을 줄일 수 있다.

Description

램프 냉각장치{Lamp cooling device}

본 발명은 프로젝션 텔레비전에 사용되는 램프를 냉각시키는 장치에 관한 것으로, 특히 램프의 사용기간에 따른 발열온도를 반영하여 냉각팬의 회전속도를 제어하는 램프 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정프로젝터나 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터를 이용하는 텔레비전은 액정 등은 자체발광을 하지 못하므로 고휘도의 램프로 이루어진 광원을 사용하고 있다. 따라서 발열량이 많은 고휘도램프의 점등시에 발열온도가 상승되므로 냉각팬을 구동시켜 온도상승을 억제하고 있다.

통상적으로, 종래의 냉각팬은 고정된 회전속도로 구동되어 램프를 냉각시키도록 설정되었다. 따라서, 종래의 냉각팬은 램프의 사용수명 초기부터 수명이 다할 때까지에 관계없이 일정한 회전속도로 구동되었다.

한편, 램프는 영구적이지 않고 대략 10,000시간 정도 사용하게 되면 수명이 다하게 된다. 이와 같이 오랜 시간 사용된 램프는 일정한 파워가 공급된다 하더라도 램프내의 방전전류가 점차 감소하다가 10,000시간 정도 사용한 경우 초기 램프에 비해 50%정도로 감소하게 된다. 따라서, 램프는 초기로부터 사용 시간이 증가하면 할수록 램프내의 방전전류가 감소하게 된다.

이와 같은 방전전류는 발열량과 비례관계에 있다. 즉, 램프내의 방전전류가 감소하게 되면 그에 비례하여 발열량도 감소하게 되고, 이는 곧 램프의 발열온도의 감소로 이어진다.

결국, 램프는 초기로부터 사용시간이 증가하면 할수록 발열온도가 떨어지게 된다.

하지만, 종래의 냉각팬은 이와 같이 램프가 사용시간이 지남에 따라 발열온도가 떨어지는 것에 관계없이 일정한 회전속도로 구동되어 램프를 냉각시킨다. 따라서, 처음의 냉각팬 회전속도에 따른 소음이 램프의 수명이 다할 때까지 지속적으로 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 램프의 사용시간에 따라 발열온도가 떨어지므로 그에 맞춰 냉각팬의 회전속도를 줄여주어도 되지만, 종래의 냉각팬은 이러한 사실을 간과하고 처음 설정된 회전속도로 지속적으로 구동되게 됨으로써, 사용되지 않아도 될 소비전력이 사용되게 되어 결국 에너지 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 램프의 수명을 고려하여 냉각팬의 회전속도를 제어할 수 있는 램프 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 램프 냉각장치는, 램프; 상기 램프로부터 광이 발산될 때 발생된 발열온도를 부 온도계수 특성을 이용하여 감지하는 NTC 온도센서; 상기 NTC 온도센서에서 감지된 발열온도에 상응하는 저항값에 따라 출력전압을 가변시키는 냉각팬 제어부; 및 상기 냉각팬 제어부에서 가변된 출력 전압에 따른 회전속도로 상기 램프를 냉각시키는 냉각팬을 포함한다.

이때, 상기 NTC 온도센서는 상기 램프 주변의 소정 위치에 고정될 수 있다.

상기 NTC 온도센서는 상기 램프의 사용 시간에 따른 발열온도를 감지하는 것으로서, 감지된 온도에 반비례하는 저항값을 산출할 수 있다.

상기 냉각팬 제어부는 상기 산출된 저항값에 반비례하는 출력전압으로 가변시켜 출력할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 램프 냉각장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1은 액정프로젝터에 구비된 램프와 냉각팬을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 램프 냉각장치는 광을 발산시키는 램프(1)와, 광이 발산될 때 발생된 발열온도를 부 온도계수(NTC : Negative Temperature Coefficient) 특성을 이용하여 감지하는 NTC 온도센서(3)와, 상기 NTC 온도센서(3)에서 감지된 발열온도에 상응하는 저항값에 따라 출력전압을 가변시키는 냉각팬 제어부(5)와, 상기 냉각팬 제어부(5)에서 가변된 출력 전압에 따른 회전속도로 상기 램프(1)를 냉각시키는 냉각팬(7)을 포함하여 구성된다.

상기 램프(1)는 고압 수은 방전 램프로 이루어지어, 액정 프로젝터나 DLP 프로젝터에 구비되어 소정의 광을 발산시킨다. 예를 들어, 액정 프로젝터에서는 상기 램프(1)에서 발산된 광을 필터링하여 적색, 녹색 및 청색 광으로 분리하여 적색, 녹색 및 청색 액정패널로 보내 소정의 화상을 스크린 등에 표시하게 된다. 이러한 램프(1)가 고압 수은 방전에 의해 광을 발산하기 때문에 발열량이 상당히 크게 되어 고온의 열이 발생된다. 이러한 고온의 열을 냉각시켜 주지 않으면 주변의 회로나 부품 등을 파손시킬 우려가 있기 때문에 냉각팬(7)이 램프(1)의 후면의 소정 위치에 구비되어 일정한 회전속도로 구동되어 고온의 열을 저온으로 냉각시켜 준다.

앞서 설명한 바와 같이 램프는 대략 10,000시간 정도의 수명을 가지게 되고, 이와 같은 수명을 갖는 램프도 초기부터 10,000시간동안 사용하는 중에 램프 내의 방전전류는 지속적으로 감소하게 되고 이에 따라 램프의 발열온도도 저감되게 된다. 하지만, 종래에는 램프의 수명에 따른 발열온도 저하에 관계없이 일정한 회전속도로 냉각팬을 구동시켜 램프를 냉각시키므로, 불필요한 전력을 소모하고 또한 지속적인 소음을 유발시켰다.

본 발명에서는 램프(1)의 수명에 따른 온도 특성을 반영하여 그에 맞게 냉각팬(7)의 회전속도를 제어하여 불필요한 전력 소모를 방지하고 소음을 줄일 수 있다.

즉, 본 발명에서는 램프(1)의 사용시간이 오래될수록 발열온도가 감소한다는 것을 감안하여 이러한 램프(1)의 발열온도를 감지하여 감지된 발열온도의 감소에 따라 냉각팬(7)의 회전속도를 비례하여 줄여주게 된다.

이를 위해, 본 발명에서는 램프(1)의 발열온도를 감지할 수 있는 NTC 온도센서(3)가 램프(1) 주변의 소정 위치에 고정시킨다. 바람직하게는 램프(1) 후면에는 냉각팬(7)이 존재하므로 냉각팬(7)에 의해 제대로 램프의 발열온도를 감지하기 어려우므로 램프(1)의 상측 또는 하측 중 설치하기 편한 부분에 상기 NTC 온도센서(3)를 설치한다.

상기 NTC 온도센서(3)는 도 2와 같은 온도계수 특성을 갖는다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, NTC 온도센서(3)는 발열온도가 증가할수록 저항이 감소하고 반대로 발열온도가 감소할수록 저항이 증가하는 특성을 갖는다. 다시 말해, 상기 NTC 온도센서(3)는 발열온도와 저항이 서로 역비례관계의 특성을 갖는다.

이에 따라, 상기 NTC 온도센서(3)를 램프(1) 주변에 설치하면, 램프의 발열온도에 따라 서로 상이한 저항값이 산출되게 된다.

상기 냉각팬 제어부(5)는 상기 NTC 온도센서(3)에서 산출된 저항값에 따라 상기 냉각팬(7)을 구동시킬 출력전압을 가변시킨다.

예를 들어, 램프(1) 사용 초기에 램프의 발열온도가 350??인 경우에 이 발열온도에 상응하는 저항값이 R1이고, 램프(1)를 5,000시간 사용할 때 램프의 발열온도가 320??인 경우에 이 발열온도에 상응하는 저항값이 R2(>R1)가 된다. 이러한 경우, 상기 냉각팬 제어부(5)는 R1에 따라 10V의 출력전압을 출력시킨 경우 R2에 따라 7V의 출력전압으로 가변되어 출력되게 된다. 즉, 상기 냉각팬 제어부(5)는 상기 NTC 온도센서(3)에서 감지된 발열온도에 상응하는 저항값에 따라 서로 상이한 출력전압으로 가변시켜 출력시킨다.

이때, 상기 냉각팬 제어부(5)는 저항값에 그에 따른 출력전압값을 테이블화한 테이블을 이용할 수도 있고, 또는 저항값에 따라 출력전압이 가변되도록 하는 가변 저항기를 이용할 수도 있다.

상기 냉각팬(7)은 상기 냉각팬 제어부(5)에서 가변된 출력전압에 따라 회전속도가 결정되고 그 회전속도로 구동되어 상기 램프(1)를 냉각시킨다. 즉, 출력전압이 크면 냉각팬(7)의 회전속도는 증가되어 구동되고, 반대로 출력전압이 작으면 냉각팬(7)의 회전속도는 감소되어 구동된다.

본 발명은 램프(1)의 발열온도에 따라 냉각팬(7)의 회전속도가 상이하게 구동시켜, 램프(1)의 사용시간에 따라 발열온도가 저하됨에 따라 냉각팬(7)의 회전속도를 줄여줌으로써, 불필요한 전력 소모를 줄이고 소음을 초기보다 줄여줄 수 있다.

본 발명의 램프 냉각장치는 일시적으로 램프를 냉각시켜 주기 위해 제안된 것이 아니라, 램프(1)의 초기부터 수명이 다할 때까지 램프의 발열온도가 점차 저감되는 것에 따라 냉각팬(7)의 회전속도로 점차로 줄여주도록 한 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 램프 사용시간에 따른 냉각팬 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 자체 발광하지 않는 프로젝터 텔레비전에서 화면을 표시하기 위해 램프(1)가 켜진다(S 11).

이와 동시에, 상기 램프(1)에서 발생된 고온의 발열을 냉각시켜 주기 위해 냉각팬(7)이 구동된다(S 12).

이때, 램프(1) 주변의 소정 위치에 설치된 NTC 온도센서(3)에 의해 램프의 발열온도가 감지된다(S 13). 여기서, NTC 온도센서(3)는 부 온도계수 특성을 가는 소자이다.

이와 같이 NTC 온도센서(3)에 의해 발열온도가 감지되면, 발열온도에 따른 저항값이 산출되게 된다(S 14).

냉각팬 제어부(5)는 상기 산출된 저항값에 따라 출력전압을 가변시킨다(S 15). 즉, 저항값이 크면 출력전압이 작아지도록 가변되고, 반대로 저항값이 작으면 출력전압이 커지도록 가변된다.

상기 냉각팬 제어부(5)에서 가변된 출력전압에 따라 냉각팬(7)의 회전속도가 조정되어 조정된 회전속도로 구동되어 램프(1)를 냉각시키게 된다(S 16).

따라서, 램프를 오랜 시간 동안 사용하여 램프의 발열온도가 저하된 경우, 그에 따라 냉각팬의 회전속도를 감소시켜 줌으로써, 불필요한 전력 소모와 소음을 줄일 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, NTC 온도센서를 이용하여 램프의 사용기간에 따른 발열온도 저하에 따라 냉각팬의 회전속도를 저하시킴으로써, 종래에 램프의 발열온도 저하에 관계없이 일정한 회전속도로 냉각팬이 구동되는 것에 비해 전력 소모를 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 램프의 발열온도 저하에 따라 냉각팬의 회전속도를 줄임으로써, 램프 사용 초기보다 소음을 크게 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명은 간단히 NTC 온도센서를 이용하여 냉각팬의 회전속도를 제어하여 전력소모와 소음을 줄여 품질을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 램프 냉각장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1의 NTC 온도센서의 온도에 따른 저항 특성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 램프 사용시간에 따른 냉각팬 구동방법을 설명하기 위한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 램프 3 : NTC 온도센서

5 : 냉각팬 제어부 7 : 냉각팬

Claims (5)

1. 램프;

   상기 램프로부터 광이 발산될 때 발생된 발열온도를 부 온도계수 특성을 이용하여 감지하는 NTC 온도센서;

   상기 NTC 온도센서에서 감지된 발열온도에 상응하는 저항값에 따라 출력전압을 가변시키는 냉각팬 제어부; 및

   상기 냉각팬 제어부에서 가변된 출력 전압에 따른 회전속도로 상기 램프를 냉각시키는 냉각팬

   을 포함하는 램프 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 NTC 온도센서는 상기 램프 주변의 소정 위치에 고정되는 것을 특징으로 하는 램프 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 NTC 온도센서는 상기 램프의 사용 시간에 따른 발열온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 램프 냉각장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 NTC 온도센서는 감지된 온도에 반비례하는 저항값을 산출하는 것을 특징으로 하는 램프 냉각장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 냉각팬 제어부는 상기 산출된 저항값에 반비례하는 출력전압으로 가변시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 램프 냉각장치.