KR20110085164A - 조명등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원에서 발생되는 열이 냉매의 순환을 통해 방열되도록 하여 방열효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열에 의한 전자부품의 파손을 줄일 수 있는 조명등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조명등은 내부가 두개 이상의 설치공간부를 가지도록 구획되는 본체와, 상기 설치공간부의 내부에 설치되어 빛이 발광되는 광원부와, 응축, 팽창, 증발 및 압축의 냉동 사이클에 의해 상기 광원부의 열을 냉각시킬 수 있도록 팽창기, 증발기 및 압축기가 상기 광원부와 동일한 상기 설치공간부에 설치되며, 응축기가 상기 광원부와 격리되도록 상기 본체에 설치되는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조명등{LIGHTING LAMP}

본 발명은 조명등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원에서 발생되는 열이 냉매의 순환을 통해 방열되도록 하여 방열효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열에 의한 전자부품의 파손을 줄일 수 있는 조명등에 관한 것이다.

일반적으로, 도로에는 야간에 차량이 안전하게 주행함은 물론 보행자가 안전하게 보행할 수 있도록 차도와 인도를 밝혀주기 위한 가로등이 차도와 인도 사이에 설치된다.

이러한 통상의 가로등은 지면에 고정되는 지주와 이 지주에 설치되며 그 내부에 광원이 설치되는 헤드부로 구성되며, 광원으로 고압수은등이나 나트륨등과 같은 램프를 주로 사용하고 있다.

이와 같은 가로등의 조명을 위해 사용되는 대부분의 램프는 사용기간이 짧고, 내구성이 약할 뿐만 아니라, 전력소모량이 많아 최근에는 가로등의 램프로 고휘도 엘이디(LED)의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

고휘도 엘이디를 사용하는 가로등에서는 엘이디에서 발생되는 열을 방열판을 이용하거나 또는 공기의 대류를 이용한 대류방식을 통해 방열시키는 방법이 널리 사용되고 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

상기와 같이 가로등의 광원으로 엘이디를 사용할 경우 가로등의 밝기를 충분히 확보하기 위하여 많은 수의 엘이디를 사용하게 되고 이로 인하여, 엘이디가 설치되는 가로등의 광원부에서 많은 열이 발생되므로, 광원부의 내부 온도가 상승하여 사용되는 전자부품의 수명이 단축되고, 파손되는 등의 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 광원에서 발생되는 열이 냉매의 순환을 통해 방열되도록 하여 방열효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열에 의한 전자부품의 파손을 줄일 수 있는 조명등을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명등은, 내부가 두개 이상의 설치공간부를 가지도록 구획되는 본체와, 상기 설치공간부의 내부에 설치되어 빛이 발광되는 광원부와, 응축, 팽창, 증발 및 압축의 냉동 사이클에 의해 상기 광원부의 열을 냉각시킬 수 있도록 팽창기, 증발기 및 압축기가 상기 광원부와 동일한 상기 설치공간부에 설치되며, 응축기가 상기 광원부와 격리되도록 상기 본체에 설치되는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 증발기는 상기 광원부에 접촉되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는, 상기 광원부, 상기 팽창기, 상기 증발기, 및 상기 압축기가 설치되는 제1 설치공간부와, 상기 제1 설치공간부와 구획되어 상기 응축기가 설치되며, 외부와 연통되도록 연통구멍이 형성되는 제2 설치공간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기는, 상기 제2 설치공간부의 내부에 설치되며 내부로 냉매가 순환되는 라디에이터와, 상기 라디에이터로 공기를 유도하는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증발기는, 상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 광원부가 고정되는 방열판과, 냉매가 순환될 수 있도록 상기 방열판의 내부에 형성되며, 일측이 상기 압축기에 연결되고 타측이 상기 팽창기에 연결되는 냉매순환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증발기는 일측이 상기 압축기에 연결되고 타측이 상기 팽창기에 연결되며, 상기 광원부의 피씨비(PCB)에 접촉되는 냉매순환관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 팽창기는 코일 형태를 가지는 모세관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기는, 상기 본체의 외부에 설치되는 브래킷과, 상기 브래킷에 결합되는 열방출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기는, 상기 본체의 외부에 설치되며, 관 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 조명등에 의하면, 광원에서 발생되는 열이 냉매의 순환을 통해 방열되도록 하여 방열효율을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열에 의한 전자부품의 파손을 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명등이 적용된 가로등의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조명등의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 조명등의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광원부와 증발기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광원부와 증발기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환부의 응축기가 본체의 외부에 설치된 상태의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환부의 응축기의 변형된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 열교환부의 증발기의 변형된 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 조명등을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명등이 적용된 가로등의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조명등의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 조명등의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 조명등(100)은 도로변에 설치되는 지주(10)에 결합되어 가로등으로 사용된다. 이를 위하여 본 실시 예에 따른 조명등(100)은 지주(10)에 결합되는 본체(110)와, 이 본체(110)의 내부에 설치되어 빛이 발광되는 광원부(120)와, 응축, 팽창, 증발 및 압축의 냉동 사이클을 통해 광원부(120)의 열을 냉각시키기 위한 열교환부(130)를 포함한다.

이때, 조명등(100)의 열교환부(130)는 광원부(120)의 열이 보다 효과적으로 방열될 수 있도록 팽창기(131), 증발기(133), 압축기(135) 및 응축기(137)를 포함한다.

조명등(100)의 본체(110)는 열교환부(130)에 의해 광원부(120)가 방열될 때 광원부(120)로 외부의 공기가 유입되는 것이 최소화될 수 있도록 내부가 두개 이상의 설치공간부(111, 113)를 가지도록 구획된다.

이를 위하여 본체(110)는 내부가 구획판(115)에 의해 제1 설치공간부(111)와, 제2 설치공간부(113)로 구획되며, 제1 설치공간부(111)에 광원부(120) 및 열교환부(130)의 팽창기(131), 증발기(133) 및 압축기(135)가 설치되고, 제2 설치공간부(113)에 열교환부(130)의 응축기(137)가 설치된다. 이때, 본체(110)는 제2 설치공간부(113)가 외부와 연통되어 응축기(137)의 열방출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 제2 설치공간부(113)에 연통구멍(117)이 형성되며, 이 연통구멍(117)이 방충망(119)에 의해 커버된다.

광원부(120)는 빛이 발광되는 복수개의 엘이디(LED)(121)와, 이 엘이디(121)가 접합되는 피씨비(PCB)(123)를 포함한다. 이러한, 광원부(120)는 피씨비(123)가 열교환부(130)의 증발기(133)에 고정되어 본체(110)에 설치될 수도 있고, 또는 피씨비(123)가 본체(110)에 직접 고정될 수도 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 광원부(120)는 피씨비(123)가 메탈계열인 알루미늄 또는 카파(COPPER) 중 선택된 어느 하나에 의해 제작되는 것이 바람직하지만, 사용자의 필요에 따라 다양한 재료로 제작될 수 있다.

이와 같은 본 실시 예에 따른 광원부(120)는 엘이디(121) 및 피씨비(123)에서 발생되는 열이 보다 효과적으로 방열될 수 있도록 피씨비(123)가 열교환부(130)의 증발기(133)에 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하며, 이때, 피씨비(123)는 용접 또는 볼트나 나사와 같은 결합방식을 통해 증발기(133)에 결합된다.

광원부(120)를 냉각시키기 위한 열교환부(130)는 응축, 팽창, 증발 및 압축의 냉동 사이클이 이루어질 수 있도록 팽창기(131), 증발기(133), 압축기(135) 및 응축기(137)를 포함하며, 팽창기(131), 증발기(133) 및 압축기(135)가 광원부(120)와 동일한 공간부에 설치될 수 있도록 본체(110)의 제1 설치공간부(111)에 설치된다.

그리고 열교환부(130)의 응축기(137)는 본체(110)의 제2 설치공간부(113)에 설치되는데, 이는 응축기(137)에서 발생되는 열이 광원부(120)가 설치된 제1 설치공간부(111)로 전달되는 것이 방지되도록 하기 위함이다. 이러한 본 실시 예에 따른 열교환부(130)의 응축기(137)는 본체(110)에 고정되는 브래킷(137a)과, 이 브래킷(137a)에 볼트나 나사와 같은 결합방식을 통해 고정되는 열교환관(137b)을 포함한다.

또한, 본 실시 예에 따른 열교환부(130)의 응축기(137)는 도 6에 도시된 바와 같이, 본체(110)의 외부 예를 들어 본체(110)를 지지하는 지주(10)에 설치될 수도 있다. 이를 위하여 열교환부(130)의 응축기(137)는 용접이나 볼트와 같은 결합방식을 통해 지주(10)에 설치되는 브래킷(137a)과, 이 브래킷(137a)에 결합되는 열방출관(137b)을 포함한다. 이때, 응축기(137)의 열방출관(137b)은 지주(10)의 길이방향을 따라 2번 이상 절곡되도록 왕복 설치된다.

이와 같이 열교환부(130)의 응축기(137)를 본체(110)의 외부인 지주(10)에 설치하게 되면 열방출관(137b)을 지주(10)의 길이방향을 따라 보다 길게 설치할 수 있음은 물론 열방출관(137b)에 공기의 접촉이 보다 원활하게 이루어지게 되어 응축기(137)의 열 방출효과가 더욱 향상된다.

또한, 본 실시 예에 따른 열교환부(130)의 응축기(137)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 설치공간부(113)의 내부에 설치되며 내부로 냉매가 순환되는 라디에이터(137c)와 이 라디에이터(137c)로 외부공기를 유도하기 위한 송풍팬(137d)으로 구성될 수도 있다. 이때, 라디에이터(137c)는 볼트나 나사와 같은 결합방식을 통해 본체(110)에 고정된다.

한편, 본 실시 예에 따른 열교환부(130)는 그 설치되는 공간이 최소화될 수 있도록 팽창기(131)가 코일 형태의 모세관 형태로 제공된다. 이때, 코일 형태의 모세관은 그 직경이 응축기(137)의 열방출관(137b) 및 증발기(133)의 직경보다 작게 형성되는데, 이는 고압 상태의 냉매를 저압 상태로 증발기(133)에 공급하기 위함이다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 열교환부의 증발기를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광원부와 증발기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광원부와 증발기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 열교환부(130)의 증발기(133)는 볼트나 나사와 같은 결합방식에 의해 본체(110)의 제1 설치공간부(111)에 설치되며 광원부(120)의 열이 방열될 수 있도록 광원부(120)가 접촉되는 방열판(133a)과, 이 방열판(133a)의 내부로 냉매가 순환될 수 있도록 방열판(133a)에 형성되는 냉매순환부(133b)를 포함한다.

증발기(133)의 냉매순환부(133b)는 냉매가 방열판(133a)의 내부로 원활하게 순환될 수 있도록 일정간격으로 냉매순환구멍(133b')이 복수로 형성되고, 이 냉매순환구멍(133b')이 파이프(133b")를 통해 상호 연결된다. 또한, 냉매순환부(133b)의 냉매순환구멍(133b')은 냉매가 순환될 수 있도록 일측이 압축기(135)에 연결되고 타측이 팽창기(131)에 연결된다.

또한, 본 발명에 따른 열교환부(130)의 증발기(133)는 도 8에 도시된 바와 같이, 방열판(133a)을 사용하지 않고 일측이 압축기(135)에 연결되고 타측이 팽창기(131)에 연결되는 냉매순환관(133')이 광원부(120)의 피씨비(123)에 직접 접촉되도록 설치할 수도 있다. 이와 같이 열교환부(130)의 증발기(133)를 냉매순환관(133') 형태로 피씨비(123)에 직접 접촉하여 설치하는 것은 그 제작 및 설치가 용이하게 하기 위함이다.

한편, 본 실시 예에 따른 열교환부(130)는 본체(110)의 제1 설치공간부(111)의 내부 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 제1 설치공간부(111)에 설치되는 온도감지센서(138)와, 이 온도감지센서(138)의 온도 감지에 따라 열교환부(130)의 구동을 제어하기 위한 제어부(139)를 더 포함한다. 이때, 온도감지센서(138)는 증발기(133)의 방열판(133a)에 부착되는 것이 바람직하다.

이와 같은 열교환부(130)의 제어부(139)는 온도감지센서(138)에서 감지한 제1 설치공간부(111)의 내부 온도가 설정온도 미만일 때 광원부(120)로 전원을 공급하고, 제1 설치공간부(111)의 내부 온도가 설정온도 이상이면 열교환부(130)를 작동시켜 광원부(120)를 방열시키며, 제1 설치공간부(111)의 내부 온도가 설정온도 미만이면 열교환부(130)의 구동을 정지시킨다.

온도감지센서(138)의 설정온도는 사용자의 필요에 따라 다양하게 조절할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 조명등의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 야간에 광원부(120)의 엘이디(121)가 점등되기 전에 온도감지센서(138)에서 감지한 제1 설치공간부(111)의 내부 온도가 설정온도 이상이면 제어부(139)가 열교환부(130)를 작동시켜 광원부(120)를 방열시킨다.

구체적으로, 제어부(139)가 압축기(135)를 작동시키면 증발기(133)의 방열판(133a)을 통과한 저압 상태의 냉매가 압축기(135)에 의해 압축되면서 응축기(137)에 고온고압의 상태로 공급되고, 이 고온고압의 냉매가 응축기(137)의 열교방출관(137b)을 통과하면서 열이 방출되어 기체상태의 냉매가 액체 상태로 변화된다.

그리고 이 액체상태의 냉매가 팽창기(131)의 모세관을 통과하면서 저온저압으로 기체 상태로 변화되어 증발기(133)의 냉매순환구멍(133b')으로 공급된다. 그러면, 이 저온 저압 상태의 냉매가 냉매순환구멍(133b')을 따라 순환되면 방열판(133a)의 온도를 저하시키고, 온도가 저하된 방열판(133a)에 의해 광원부(120)의 피씨비(123)가 방열되는 것이다.

또한, 열교환부(130)의 응축기(137)의 열방출관(137b)이 본체(110)의 외부인 지주(10)에 설치되어 있기 때문에 그 길이를 보다 길게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 공기의 접촉이 보다 원활하게 이루어져 응축기(137)의 열 방출효과가 더욱 향상된다. 이로 인하여 열교환부(130)의 방열효과가 더욱 향상된다.

더하여, 열교환부(130)의 제어부(139)가 온도감지센서(138)에서 감지한 제1 설치공간부(111)의 내부 온도에 따라 열교환부(130)를 작동하게 되므로, 조명등(100)의 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있어 광원부(120)의 열화현상이 방지될 뿐만 아니라, 열에 의한 전자부품의 파손이 방지된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 지주 100 : 조명등
110 : 본체 120 : 광원부
130 : 열교환부 131 : 팽창기
133 : 증발기 135 : 압축기
137 : 응축기

Claims (9)

1. 내부가 두개 이상의 설치공간부를 가지도록 구획되는 본체;
   상기 설치공간부의 내부에 설치되어 빛이 발광되는 광원부; 및
   응축, 팽창, 증발 및 압축의 냉동 사이클에 의해 상기 광원부의 열을 냉각시킬 수 있도록 팽창기, 증발기 및 압축기가 상기 광원부와 동일한 상기 설치공간부에 설치되며, 응축기가 상기 광원부와 격리되도록 상기 본체에 설치되는 열교환부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 증발기는 상기 광원부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 조명등.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는,
   상기 광원부, 상기 팽창기, 상기 증발기, 및 상기 압축기가 설치되는 제1 설치공간부; 및
   상기 제1 설치공간부와 구획되어 상기 응축기가 설치되며, 외부와 연통되도록 연통구멍이 형성되는 제2 설치공간부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기는,
   상기 제2 설치공간부의 내부에 설치되며 내부로 냉매가 순환되는 라디에이터; 및
   상기 라디에이터로 공기를 유도하는 송풍팬;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기는,
   상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 광원부가 고정되는 방열판; 및
   냉매가 순환될 수 있도록 상기 방열판의 내부에 형성되며, 일측이 상기 압축기에 연결되고 타측이 상기 팽창기에 연결되는 냉매순환부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 증발기는 일측이 상기 압축기에 연결되고 타측이 상기 팽창기에 연결되며, 상기 광원부의 피씨비(PCB)에 접촉되는 냉매순환관인 것을 특징으로 하는 조명등.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 팽창기는 코일 형태를 가지는 모세관인 것을 특징으로 하는 조명등.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기는,
   상기 본체의 외부에 설치되는 브래킷; 및
   상기 브래킷에 결합되는 열방출관;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기는,
   상기 본체의 외부에 설치되며, 관 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 조명등.

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