KR20110008117A - 축광 조명장치 - Google Patents

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KR20110008117A
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서정수
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Abstract

본 발명은 축광 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 축광이란 빛을 잠시 축적하였다가 축적된 빛 에너지가 어두운 암전상태에서 발광하는 것을 말하며, 상기 축광은 형광(fluorescence), 인광(phosphorescence), 화학발광(chemiluminescence)으로 나뉜다.
본 발명의 축광 조명장치는 축광물질이 포함한 외피와 외피 내부에는 배터리, 충전지 등의 전원 또는 외부의 전원을 공급받아 가시광선LED, 전구 또는 인간의 눈에 보이지 않는 자외선LED 나 자외선램프 등을 구비하여 축광물질을 포함 또는 축광물질이 코팅된 가로등의 글로브나 실내램프의 보호외피에 가시광선 및/또는 자외선 빛을 계속 공급하여 지속적으로 축광의 빛을 잃지 않게 가시광선 빛을 낼 수 있게 한 본 발명의 축광 조명장치이다.
축광, 자외선LED, 가로등

Description

축광 조명장치{Phosphorescence Lighting System}
본 발명은 축광 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 축광이란 빛을 잠시 축적하였다가 축적된 빛 에너지가 어두운 암전상태에서 발광하는 것을 말하며, 상기 축광은 형광(fluorescence), 인광(phosphorescence), 화학발광(chemiluminescence)으로 나뉜다.
축광과 형광의 공통점은 모두 빛(짧은 파장의 가시광선) 또는 여러 형태의 에너지(전기장, 고속전자, 화학에너지 등)를 받아서 빛을 내는 발광 현상을 나타내는 데 있으며, 축광과 형광의 다른 점은 에너지를 받아 발광하는 사이의 시간의 길고 짧음에 있다.
즉, 에너지를 받는 중에 발광하면 형광, 에너지를 받고도 어느 시간 지나서 발광하는 현상을 축광이라 한다.
한편, 축광 물질은 평상시에 빛을 축적하고 있다가 일몰 및 정전 등에 의해 어두워지면 빛을 내는 특징이 있는데, 축광 물질의 특성을 이용한 제품으로서는 축광안료, 축광 시트, 혹은 축광 필름, 축광 테이프 등이 있으며,
이들 제품은 안전표지, 유도표지, 도로표지, 위치표지 등의 각종 표지판으로 사용되거나, 헬멧이나 작업복 등의 안전용품에 응용되거나, 지하철이나 지하실(지하차 고, 창고, 기관실) 혹은 빌딩 등 안전관리 대상지역에 적용되며, 기타 광고용품이나 인테리어용품, 팬시용품 등에 응용된다.
특히, 축광 시트나 축광 필름은 최근 지하철이나 터널 내부에서 발생하는 정전이나 화재 등으로 인해 출구유도 표시의 중요성이 한층 강화도고 있어 그 중요성도 높아지고 있는 실정이다.
축광재료는 태양광이나 형광등, 특히 자외선에서 여기(勵起)해서 그 에너지를 흡수하고, 흡수한 에너지를 가시 광으로 변환하여, 여기 상태가 정지된 후에도 광을 서서히 방출하면서, 장시간 발광이 계속되는 특수 소재로 ZnsCu, Alkaline Aluminate, SrAL2O4 등의 물질이 사용되고 상품화 되고 있다.
자외선은 가시광선에 비해 고에너지이므로 축광재료가 자외선에 의해 전자가 들뜬상태에서
원래의 상태로 돌아가는 시간동안 에너지를 방출하게 되는데 이때 가시광선 빛을 발산하게 된다.
그러나 축광재료는 외부에서 공급되는 빛 에너지가 없을 경우, 축적된 에너지를
소모하게 되는 만큼 시간이 지날수록 밝기가 현저히 저하되는 현상이 있어,
일정시간 경과하게 되면 방출되는 빛이 미약하여
다시 햇빛이나, 형광등, 전등 등의 외부의 광원에너지(특히, 자외선)가 공급되어야만 다시 축적된 광원을 발산 하는 즉, 연속적으로 사용하기 위해서는 광원(빛)을 재 충전(빛을 쬐어주는)해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 햇빛이나 형광등 또는 기타 광원으로부터 일정시간 빛에너지를 공급받고 주위 공간이 축광물질이 내는 빛보다 상당히 어두울 때, 인간의 눈에 보이게 되므로 상대적으로 주위가 어두워야 하는 문제가 있었다.
본 발명의 축광 조명장치는 상기와 같은 문제점을 해결하고 광원을 오랫동안 안정적인 빛 발산을 위한 목적의 축광 조명장치에 관한 것이다.
특히, 야외의 기존 가로등이나 보안등, 공원등에 대신 사용할 수 있으면서 소비전력이 낮고
심야에 고유의 축광의 은은한 빛을 장시간 연속해서 제공할 수 있게 하는 발명이다.
또한, 실내에서는 은은한 축광의 고유한 빛을 내는 스탠드, 무드조명용으로 장시간
안정적으로 빛을 낼 수 있도록 하는 발명이다.
본 발명의 축광 조명장치는 축광물질이 포함한 외피와 외피 내부에는 배터리, 충전지 등의 전원 또는 외부의 전원을 공급받아 가시광선LED, 전구 또는 인간의 눈에 보이지 않는 자외선LED 나 자외선램프 등을 구비하여
축광물질을 포함 또는 축광물질이 코팅된 가로등의 글로브나 실내램프의 보호외피에 가시광선 및/또는 자외선 빛을 계속 공급하여
지속적으로 축광의 빛을 잃지 않게 가시광선 빛을 낼 수 있게 한 본 발명의 축광 조명장치이다.
본 발명의 축광 조명장치의 효과는
공원이나 산책로, 등산로, 자전거 도로, 관공서, 학교 등에서 가로등 대용으로 사용될 수 있다.
그리고 실내에 사용될 경우에는 무드등으로 사용될 수 있다.
또한, 자동차실내등이나 낚시, 등산로, 공사장 등 야외에서도 조명등, 안내등, 보안등 여러 가지 유익하게 사용될 수 있다.
다양한 형태, 크기별로 제작 가능하며, 주간에 단순 광원 축광효과에서
내부에 태양전지와 제어부 그리고 LED(가시광선, 자외선)나 자외선램프로 구동될 경우엔 주간에 태양전지로 자체 전원을 발생시켜 충전지(또는 배터리)에 충전후, 광센서에 의해 제어부로 판단된 야간시간동안에 동작되는 특징을 갖는 조명등이나 가로등 실내외에서 다양하게 빛을 밝혀줄 수 있는 유익한 발명의 축광 조명장치이다.
또한, 자외선발광수단에 공급되는 전력이 저 소비전력이므로 외부의 태양전지, 풍력발전기, 소수력발전기, 외부 배터리 등으로 연결하여 활용되는 장점이 있다.
이와 별도로 외부 전원 공급 없이 무전원으로 주간에 축적된 가시광선 또는 자외선을 축광물질에 축적시켜 야간에 축광의 빛을 발산(또는 발광)하게 하는 특징의 축광 조명장치이다.
본 발명은 축광 조명장치에 관한 것이다.
인간의 눈이 인지 가능한 빛을 가시광선이라 하고, 자외선은 인간의 눈에는 보이지 않는 빛이다. 본 발명은 가시광선보다 에너지 밀도가 높은 자외선 에너지를 축광 물질이나 축광 안료를 플라스틱 재료와 혼합하거나 코팅처리하여 자외선빛을 받으면 가시광선으로 변화시켜 어두운곳에서 가시광 빛으로 환하게 밝혀줄 수 있는 축광사출물을 제공한다.
또한, 여기에 사용되는 자외선 램프로는 자외선LED나 자외선 램프등이 사용될수 있으나,
가시광선LED 사용도 사용 가능하다.
축광물질이나 축광안료인 ZnsCu, Alkaline Aluminate, SrAL2O4 등 축광재료(또는 축광안료)나 축광페인트 등의 축광물질(이하 축광물질 이라 한다.) 을 플라스틱(PC, PP, PET, PE, ABS, PVC)등 이하 사출물이라 한다.) 사출물과 혼합하여 금형 틀을 이용하여 축광 사출물을 완성하는 일반적인 금형 및 사출공정을 거쳐 축광 물질이 포함된 사출물을 생산 및 조립 완성할 수 있게 하는 본 발명의 축광 조명장치이다.(금형사출로 여러 가지 형상이나 형태 제작이 가능하다.)
즉, 기존의 유리 또는 플라스틱으로 사출 성형된 가로등 글로브에 있어서 축광기능 즉, 축광 사출물을 갖도록 발명된 가로등용 축광 글로브이다.
이때, 축광물질(20)과 사출안료에 포함되는 축광물질의 함량은 0.01~50% 범위 내에서 다양하게 금형 틀을 이용하여 가로등용 축광 글로브(15)나 보호외피(40) 등 다양한 형상이나 형태로 축광사출물을 생산할 수 있다.
본 발명에서는 설명되는 축광 글로브(15)나 보호외피(40)에는 축광안료가 포함되어
기존의 가로등에 적용할 경우엔, (가로등 구성 또는 구조물의 상세한 설명은 생략 함.) 가로등 램프를 보호하는 글로브에 상기와 같은 축광물질(20)을 함유시켜 사출하여 완성할 수 있다.
또는 상기 글로브 내부표면에 축광물질(20)을 도포 또는 코팅하여 완성한 특징이 있다.
이때, 기존의 가로등램프(13)를 제거하여 가로등 대신 사용될 수 있거나 기존 가로등에 부가적으로 부착 또는 고정시켜 심야시간 기존 가로등을 OFF 시키고 본 발명의 축광 조명장치가 사용 또는 활용될 수 있게 되어 에너지 절약을 할 수 있는 특징이 있다.
또한, 실내등 또는 휴대용이나 무드등으로 본 발명의 축광 조명장치가 활용될 경우엔 기존 내부 전구(17,36) 대신 자외선LED 또는 자외선램프(30) 등 자외선을 빛을 발산할 수 있는 자외선램프(30)로 적용하여 자외선 빛을 축광물질(20)이 함유된 사출물의 글로브(15)에 지속적으로 쬐여주고 축광물질(20)에 의하여 가시광선으로 발광하게 하는 특징이 있다.
또는 상기 자외선 빛을 축광물질(20)이 페인트칠(또는 코팅) 형태로 도포된 글로브(15)나 보호구등에 쬐여주어 축광물질(20)에 의하여 가시광선으로 변환 발광하게 하는 특징이 있다.
더욱 상세하게 첨부된 도면에 의해 설명하면,
먼저, 도1은 기존의 가로등을 보인 도면이고,
도2도 또 다른 형태의 기존 가로등을 보인 도면이다.
도3은 기존 가로등인 도1 및 도2의 ‘A’부분은 가로등 발광부 구성 원리를 설명하 기위한 측절단면도이다.
공원, 인도 등 설치되어 있는 기존의 가로등은 지면으로부터 고정된 가로등 지주(3) 상부측에 야간에 외부의 전원을 전선(11)으로 연장하여 가로등램프(13) 또는 가로등 전구(13)에 공급하여 빛을 낼 수 있는 구성을 갖는다.
그리고 상기 가로등램프(13)를 보호하는 투명 또는 불투명 재질(유리, 플라스틱 등) 글로브(10)가 있거나 글로브(10)와 등케이스(6)로 구성된다.
도4는 본 발명의 축광 조명장치의 일실시예를 보인 절단면도이다.
가로등 발광부분(A)에 기존의 전선(11)과 가로등램프(13)를 제거하고 축광물질(20)을 포함하고 있는 축광 사출물 즉, 축광 글로브(15)가 대신 설치되는 특징을 갖는다.
이것은 주간에 태양광을 축광물질(20)에서 축적(특히 자외선)하고 있다가, 주위가 어두워질 경우, 서서히 가시광선을 발광하게 하여 전체적으로 가로등을 대신하여 야간에 빛을 발산하게 하는 특징을 갖는다.
또한, 기존의 가로등 지주 주변에 별도 설치하여 사용될 경우, 기존의 가로등램프(13)의 빛을 축적하고 있다가, 가로등램프(13)를 OFF시킬 때, 무전원으로 동작하게 할 수 있는 특징이 있다.
이때, 기존가로등에 부착하는 방법이나 구성은 기존의 가로등설치 당업자 또는 현장시공기술자에겐 용이하게 해결할 수 있는 부분이다.
본 발명의 축광 조명장치를 지지(또는 지탱하거나 고정)하는 가로등지주(3)와 축광물질(20)을 포함한 글로브(15)로 구성된 특징의 본 발명인 축광 조명장치이다.
도5는 본 발명의 또 다른 실시예인 축광 조명장치의 측절단면도이다.
기존의 가로등 발광부분(A)에 축광 조명장치를 지지하는 가로등지주(3)와 축광물질(20)이 내부에 코팅 또는 페인트칠 또는 코팅된 특징을 갖는 축광 글로브(15) 내부에 LED(가시광선, 자외선) 또는 자외선램프(30) 등 자외선 발광 수단을 갖는 자외선램프(30)가 구비되고 외부로부터 공급되는 전원을 연결하는 전선(11)으로 동작하게 되는 특징을 갖는 축광 조명장치이다.
또는 본 발명의 축광 조명장치를 지지하는 가로등지주(3)와 축광물질(20)을 포함하는 축광글로브(15) 내부에 LED(가시광선, 자외선) 또는 자외선램프(30) 등 자외선 발광 수단을 갖는 램프(30)가 구비되고 외부로부터 공급되는 전원을 연결하는 전선(11)으로 동작하게 되는 특징을 갖는 축광 조명장치이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 축광 조명장치의 일 실시예의 측절단면도이다.
상기와 같이 기존의 가로등 발광부분(A)에 축광물질(20)을 포함하는 축광 글로브(15)
내부에는 주간에 태양의 광원으로 전원을 발생시킬 수 있도록 고정 및 설치되는 태양전지(50)가 구비되게 하고 태양전지(50)로부터 발생되는 전력을 충전할 수 있는 충전기나 배터리(미도시) 그리고 광 검출 능력을 갖으며 전원을 제어할 수 있는 상기 제어부(50)로 구성되어 LED(가시광선, 자외선) 또는 자외선램프(30) 등 자외선 발광 수단을 갖는 램프(30)를 제어할 수 있는 특징을 갖는 본 발명의 축광 조명장치이다.
도7은 본 발명의 조명장치가 도1의 기존 가로등에 부가적으로 설치된 모습을 보인 도이다.
도시된 도면처럼 상기 도4, 도5, 도6에서 설명된 본 발명의 축광 조명장치가 기존 가로등에
부가적으로 설치된 모습을 보이고 있다.
그리고 도7에서 보이는 것과는 별도로 상기 도4, 도5, 도6에서 설명된 본 발명의 축광 조명장치는 독립적으로 가로등 대용으로 지상에 설치되어 적용될 수 있는 것은 본 발명의 실시에 당연한 특허 청구 및 이용이 가능하다.
여기서, 자외선 LED 또는 자외선램프의 파장은 380~440nm 파장을 사용하는 특징이 있는 본 발명의 축광 조명장치이다.
또한, 본 발명에 사용되는 축광물질 또는 축광페이트 재료는 ZnsCu, Alkaline Aluminate, SrAL2O4 계열의 물질이 특징인 본 발명의 축광 조명장치이다.
도8은 기존의 실내 조명등(스탠드, 무드등)을 도시한 외관사시도이고,
도9는 도8의 측절단면도를 보이고 있다.
받침대(31)와 지지대(33)로 구성되고 외부의 전원을 전선(11)을 통해 기존의 백열전구(36)를 점멸시키며 백열전구(36)를 보호하는 보호막(투명, 또는 반투명)(35)으로 구성되고 있다.
도10은 본 발명의 축광 조명장치의 또 다른 실시예의 측절단면도이며,
도11은 본 발명의 축광 조명장치의 또 다른 실시예의 측절단면도를 보인 도면이다.
도10 및 도12에서 보이는 것처럼, LED(가시광선, 자외선) 또는 자외선램프(30) 등 자외선 발광 수단을 갖는 램프(30)로 상기 지지대(33) 일측 또는 상부에 구비 또는 고정되고 파장은 300nm~500nm 파장을 사용하여 축광물질(20)이 포함되거나 축광물질(20)이 코팅이 된 축광 사출물의 특징이 있는 본 발명의 축광 조명장치이다.
또한, 본 발명에 사용되는 축광물질(20) 또는 축광페이트(20)가 보호외피(45)에 포함 또는 코팅되며 상기 충광물질(20)이나 축광페인트(20) 재료는 ZnsCu, Alkaline Aluminate, SrAL2O4 계열의 물질이 사용된 특징의 축광 조명장치이다.
상기 LED(가시광선, 자외선) 또는 자외선램프(30) 등 자외선 발광 수단을 갖는 램프(30)에 공급되는 전원은 배터리, 가정전원, 산업전원, 자연력을 이용한 전원으로 외부전원으로 공급가능하며 배터리나 충전기로 사용될 경우 휴대 또는 야외용이 가능하게 한 발명의
축광 조명장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 축광 조명장치는 가로등에 적용될 경우 특히, 자외선LED 또는 자외선방전램프로 빛을 발생시킬 수 있는 수단이 구비되고 축광 글로브(20)나 축광페이 트(20)가 코팅 또는 페인팅된 축광보호외피(45) 곳에 비추어 축광보호외피(45)는 결과적으로 지속적으로 가시광선으로 변환하여 빛을 발산하게 하는 특징이 있다.
또한, 상기 축광 글로브(20) 내부의 수용공간을 두어 여기에 자체 전원을 생산할 수 있는 수단의 방법으로 태양전지(50)가 수용되어 태양광에 의해 발전 가능하게 하면서 이를 배터리나 충전지로 충전시킬 수 있는 수단과 광센서에 의해 자외선LED 또는 자외선방전램프를 전기적 제어 빛을 발생시킬 수 있는 수단이 구비된 특징의 축광 조명장치이다.
또는 상기 축광 글로브(20) 주변에 자체 전원을 생산할 수 있는 수단의 방법으로 태양전지(50)가 설치되어 태양광에 의해 발전 가능하게 하면서 이를 배터리나 충전지로 충전시킬 수 있는 수단과 광센서에 의해 자외선LED 또는 자외선방전램프를 전기적 제어 빛을 발생시킬 수 있는 수단이 구비된 특징의 축광 조명장치이다.
이러한 본 발명의 목적은 외부전원 또는 자체전원수단으로 발광램프 특히 자외선LED 및/또는 자외선램프를 구동시켜 이때 발생되는 자외선빛에너지를 축광 물질(20) 또는 축광페이트(축광도료)(20)가 있는 가로등 글로브(20)로서 야간에 축광의 발광효과를 주기위한 목적의 다양한 플라스틱 사출물에 자외선을 조사(비추고 또는 자외선 광에너지를 공급)하여 이때, 축광물질(20)이 내는 가시광의 광원으로 야외에서는 가로등기구로, 야외조명기구로 그리고 실내에서는 무드등으로 활용되게 하는 특징이 있는 본 발명의 축광 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 축광 조명장치는 가시광선 또는 자외선 빛을 공급하고 난후, 주위를 어둡게 하면 일정시간 이상 축적된 광에너지를 발산하는, 다른 해석으로 하면 가시광 선 또는 자외선 빛을 공급하고 난 후, 주위의 광원이 없는 상태에서도 일정한 시간 이상 빛을 발산하는 재료인 축광재료(또는 축광안료)를 포함 또는 축광 재료가 코팅된 가로등의 글로브(유리로 만든 공 모양의 전등 갓. 불빛을 부드럽게 하는 효과가 있는)와 자외선 발생수단을 갖는 자외선LED 또는 자외선램프와 광센싱 수단과 상기 자외선 발생수단을 전기적 제어할 수 있는 제어부로 구성되어지며, 외부전원(실내외, 직류, 교류) 또는 태양광 전원에 의해 전원 공급으로 자외선 빛을 발생시키고 이때 발생되어진 자외선 빛을 상기 축광 재료를 포함하고 있는 가로등의 글로브나 플라스틱 사출물에 자외선 빛이 공급되며 이때, 자외선 빛이 축광재료에 의해 고유의 가시광선으로 변환되어 빛을 주위의 어두운 공간에서 외부로 발산 가능하게 한 특징의 축광 조명장치이다.
도1은 기존(또는 종래) 가로등을 보인 도.
도2도 또 다른 형태의 기존 가로등을 보인 도.
도3은 도1 및 도2의 가로등 발광부 구성 원리를 설명하기위한 측절단면도.
도4는 본 발명의 축광 조명장치의 일실시예를 보인 절단면도
도5는 본 발명의 또 다른 실시예인 축광 조명장치의 측 절단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 축광 조명장치의 일 실시예의 측 절단면도.
도7은 본 발명의 축광 조명장치가 기존 가로등에 부가적으로 설치된 모습을 보인 도.
도8은 기존의 실내 조명등(스탠드, 무드등)의 외관사시도.
도9는 도8의 측 절단면도.
도10은 본 발명의 축광 조명장치의 또 다른 실시예의 측절단면도.
도11은 본 발명의 축광 조명장치의 또 다른 실시예의 측절단면도를 보인 도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
A : 가로등 발광부분
3 : 가로등 지주 10 : 글로브
13 : 기존 가로등 램프(전구) 15 : 축광 글로브
20 : 축광물질(또는 축광 페인트) 30 : 자외선LED 또는 자외선램프
40 : 태양전지 45 : 축광 보호 외피
50 : 제어부

Claims (6)

  1. 축광 조명장치 있어서,
    축광 물질을 포함하는 사출물 또는 축광도료로 코팅된 사출물인 축광 사출물과, 자외선LED 또는 자외선램프에 전원이 공급되면 자외선 빛을 낼 수 있는 자외선 발생수단으로 구성되며, 전원의 공급으로 상기 자외선 발생수단에 의해 자외선을 발생시켜 상기 축광 사출물에 자외선을 공급하여 축광 물질이나 축광 도료에 의해 가시광선으로 변환하여 발광 할 수 있는 특징의 본 발명인 축광 조명장치.
  2. 축광 조명장치에 있어서,
    내부에 수용공간이 형성되며 축광 물질을 포함하거나 축광도료가 코팅된 가로등 축광 글로브와, 상기 축광 글로브 내부에 수용되어 지는 태양전지와 충전수단 그리고 광센싱 신호를 검지할 수 있는 제어부와, 상기 제어부에 의해 동작되는 가시광선 LED나 자외선LED 또는 자외선방전램프가 구비되어 태양전지와 제어부에 의해 주간에 전원을 배터리에 충전 동작 그리고 야간에는 자외선을 발광하여 축광 글로브에 자외선을 공급하게 되며 축광 물질이나 축광 도료에 의해 가시광선으로 발광하게 할 수 있는 특징의 본 발명인 축광 조명장치.
  3. 청구항1 및 청구항2에 있어서,
    축광 물질을 포함하거나 축광 물질이 일부분 코팅된 가로등용 축광 글로브가
    기존의 가로등의 가로등 지주에 부가적으로 설치되어 사용되는 특징의
    본 발명인 축광 조명장치.
  4. 청구항1에 있어서,
    실내 조명등으로 사용되는 특징의 본 발명인 축광 조명장치.
  5. 청구항1 또는 청구항2에 있어서, 사용되는 자외선 파장이 300nm~500nm 파장이 특징인
    본 발명의 축광 조명장치.
  6. 축광 조명장치에 있어서,
    플라스틱과 축광 재료(또는 축광 물질)중, 사출물에 포함되는 축광재료 함량이 0.01~50% 로 사출 성형된 축광 사출물이 특징인 본 발명의 축광 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190042274A (ko) * 2017-10-16 2019-04-24 이청용 태양광 전지모듈 기판 및 램프의 조명기기가 다층구조로 구비된 독립형 led정원등
KR102186626B1 (ko) * 2020-02-07 2020-12-08 (주)지리산황토예술촌 발광 조명등

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