KR20150019510A - 열전달 액체를 구비한 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 LED 전구 내부에는 절연성 및 열전도성 액체를 내장시켜서 액체 방열재(열전달 액체)의 대류에 의한 열방출 효율을 높일 수 있는 가로등을 제시함과 동시에 이러한 전구의 배치를 높이를 달리하여 외부의 바람에 의한 열전달이 효과적으로 되도록 하며, 또한 케이싱 내부의 공기를 외부를 인출시키고 외기를 케이싱 내부로 인입시키기 위한 수단을 구비하며, 또한 케이싱 상부에는 차양판이 설치되되어, 햇빛 및 비가 케이싱을 침투하지 못하게 형성된 가로등 구조물을 제시한다.

Description

열전달 액체를 구비한 조명장치{Light having liquid for heat transferring}

본 발명은 전구 내부에 열전달용 액체 방열재를 구비하여 조명등의 신속한 열비산을 촉진함과 동시에 햇빛을 차단하기 위한 차단막을 별도로 구비한 조명등에 관련된 기술 분야에 속하며, 높이를 달리하여 전구를 설치하여, 효과적으로 외기(外氣)로의 열방출이 되도록 하며, 케이싱 내부의 고온의 공기를 인출함과 동시에 외부의 공기를 케이싱 내부로 인입시키기 위한 수단을 갖추고 있다.

전구형 램프 또는 형광램프는 물론이고 가로등에 사용되는 메탈할라이트 등과 같은 램프에서 광원으로 사용되는 엘이디(LED, light emitting diode)는 효율이 높고 수명이 길며 소형이라는 장점을 갖고 있어서 각광받고 있으나 발생하는 열을 방출하여 적절한 온도 이하로 낮추지 아니하면 수명이 단축되고 조명 특성도 상실하므로 방열에 신중을 기하여 램프를 설계한다.

엘이디의 열을 방출하는 간단한 방식으로는 엘이디의 열을 내부 기체의 대류 및 열전도에 의해 케이스(또는 광투과성 벌브)에 전달하게 하여 외부로 자연스럽게 방출되게 하는 방식을 예로 들 수 있으나, 이러한 방식은 열의 방출효율이 낮아 램프의 용량이 작을 경우에만 제한적으로 사용된다.

따라서, 램프의 용량이 크면 엘이디가 구비된 인쇄회로기판을 케이스에 형성된 방열판에 열전도 되도록 열적으로 연결하는 방식을 채용한다. 하지만, 무거운 방열판을 이용하는 방식은 방열판을 제작 및 설치하기가 힘들고, 방열판에 의해 램프(또는 등기구) 모양이 변형되어 미관상 원하는 형태로 제작하기 어렵다. 더욱이, 인쇄회로기판을 방열판에 직접 접촉시키기 어려운 등기구 구조에서는 공간상 설치하기도 어려운 열전도 매체를 별도로 설치해야 한다.

열방출을 위한 가로등에 관한 종래기술들로서, 공개특허 제10-2006-0087264호, 공개특허 제10-2009-0007741호, 공개특허 제10-2011-0072557호 등에서는 열전도성이 양호하고 전기적으로 절연성을 갖는 액체를 엘이디가 장착된 내부공간에 채워서, 엘이디의 열을 액체에서 흡수하여 벌브 또는 케이스를 통해 방출하였다. 이러한 액체를 이용한 열 방출은 같은 유체라도 기체에 비해 열 방출 효율이 높은 장점을 갖춘다. 이와 같이 액체를 이용한 열 방출은 액체에 의한 열전도 및 액체의 대류에 의한 열전달 중에서 실질적으로 대류에 의한 열전달에 의해 열 방출 효율이 좌우된다.

하지만, 상기한 종래기술들은 엘이디의 열에 의해 발생하는 액체의 상승류에 의존하여 케이스 또는 벌브(광투광성 커버)에 열을 전달하므로 상승류에 직접적으로 닿는 부분에만 열이 집중적으로 전달하여 방출하였다. 이에 따라, 상기한 종래기술들은 비록 액체를 이용하여 열 방출 효율을 높이었지만, 외부 공기와 접촉되는 넓은 케이스 또는 벌브 중에서 일부분에 편중하여 열을 방출하므로, 열 방출 효율을 기대 이상으로 얻지 못하였다.

등록특허 제10-1131426호는 자기성 입자를 포함한 액체를 사용하고, 전자기 교반기를 내부에 구비함으로써, 전자기 교반기를 이용해 액체를 인위적으로 순환시켜 열 방출 효율을 높였다. 하지만, 이러한 기술은 전자기 교반기에 의한 전력소모를 감수해야 하고, 인위적 대류가 일방향으로 편중되어서 램프(또는 등기구)의 몸체 일부분에 열이 집중되는 문제는 해결하지 못하였다. 부연하면, 상기한 종래기술은 엘이디에서 발생한 열을 몸체 전체에 고르게 전달하여 방출하는 것이 아니라 편중된 일부분에서 많은 열을 방출하는 문제점을 갖는다.

엘이디를 사용한 조명등은 상기한 공개특허 제10-2009-0007741호, 공개특허 제10-2011-0072557 및 등록특허 제10-1131426호에서처럼 전구형 램프에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 램프 또는 등기구로 이루어지므로, 램프 형태이든 아니면 등기구 형태이든 조명등의 형태에 제한을 덜 받으며 채용할 수 있으면서 열을 효과적으로 방출할 수 있는 구성을 필요로 한다.

한편, 가로등 케이싱은 통상 햇빛에 노출이 직접 되는 부위로서, 여름철이나 혹은 무더운 지역에서는 가로등 내부가 매우 과열되어 고장의 원인이 되곤 한다. 본 발명에서는 케이싱 내외부 공기를 순환시키기 위한 공기흐름수단을 채용하여 해결하고자 하며 또한 발광이 집중되는 전구를 높이를 달리하여 설치함으로써 외기로의 열방출이 효과적으로 수행되도록 함에 특징이 있다.

한국공개번호 10-2006-0087264 한국공개번호 10-2009-0007741 한국공개번호 10-2011-0072557

본 발명에서는 LED 전구 내부에는 절연성 및 열전도성 액체를 내장시켜서 액체 방열재(열전달 액체)의 대류에 의한 열방출 효율을 높일 수 있는 가로등을 제시함과 동시에 이러한 전구의 배치를 높이를 달리하여 외부의 바람에 의한 열전달이 효과적으로 되도록 하며, 또한 케이싱 내부의 공기를 외부를 인출시키고 외기를 케이싱 내부로 인입시키기 위한 수단을 구비하며, 또한 케이싱 상부에는 차양판이 설치되되어, 햇빛 및 비가 케이싱을 침투하지 못하게 형성된 가로등 구조물을 제시함을 목적으로 한다.

조명장치의 케이싱(1000);

상기 케이싱 하부에 장착되고, 내부에 열전달 액체를 포함한 다수의 조명등;

상기 다수의 조명등이 장착되는 베이스플레이트(1400);

상기 케이싱의 하부를 밀폐하는 마스킹플레이트(1500);

상기 케이싱 상부면과 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 차단막(1802);

상기 케이싱의 일측에 형성된 구멍 내부측 형성되는 필터(2000);

상기 필터 하방으로 형성되고 케이싱 내부의 공기를 인출하거나 혹은 외기를 케이싱 내부로 인입하는 팬(2100); 을 포함하는 열전달 액체를 구비한 조명장치에 있어서, 케이싱 하면 중심부에는 돌출부(D2)가 형성되고, 광투과체(1111)가 돌출부에서 하방으로 설치되고, 상기 돌출부에 인접한 위치( D1, D3 부분)에도 광투과체(1110)과 형성되되, 돌출부(D2)에 설치된 광투과체가, 돌출부 인접부위(D1,D3)에 형성된 광투과체(1110)보다 더 낮은 곳에 위치함으로써, 열방출을 상승시킴을 특징으로 하는 열전달 액체를 구비한 조명장치가 제시된다.

기타 실시예들은 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 상세히 설명키로 한다.

본 발명에 의하면, LED 전구 내부에는 절연성 및 열전도성 액체를 내장시켜서 액체 방열재(열전달 액체)의 대류에 의한 열방출 효율을 높일 수 있다.

가로등의 설치되는 다수의 전구의 배치를 높이를 달리하여 외부의 바람에 의한 열전달이 효과적으로 되도록 하는 장점이 있다.

또한 케이싱 내부의 공기를 외부를 인출시키고 외기를 케이싱 내부로 인입시키기 위한 수단을 구비함으로써, 케이싱 내부의 공기기 과열되는 것을 막을 수 있다.

게다가 케이싱 상부에는 차양판이 설치되어, 햇빛 및 비가 케이싱 내부로 침투하지 못하게 형성

도 1은 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 열전달 액체 주입형 조명등의 내부에 장착되는 발광부(130) 및 플로우 가이드(20)의 사시도.
도 2는 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 전구의 제1 실시예로서, 열전달 액체 주입형 조명등(백열전구 타입의 램프)의 사시도.
도 3은 도 2의 수직 단면도.
도 4는 도 2의 전구 내부에서, 평단면 상의 열전달 액체 흐름을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 전구의 제2 실시예에 따른 수직 단면도.
도 6 내지 도 9는 상기 실시예에 따른 전구를 장착한 가로등의 다양한 실시예를 보이는 측단면도.

이하 도면을 참조하여 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.

다만, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위로부터 파악되어야 한다.

본 출원인의 미공개 출원(10-2012-0059634, 열전달 액체 주입형 조명등)을 특허결정 받은 바 있으며, 본 출원에서는 상기 조명등을 채용한 가로등 조명장치에 관한 기술을 제시하고자 한다.

도 1은 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 열전달 액체 주입형 조명등의 내부에 장착되는 발광부(130) 및 플로우 가이드(20)의 사시도이고 도 2는 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 전구의 제1 실시예로서, 열전달 액체 주입형 조명등(백열전구 타입의 램프)의 사시도이며 도 3은 도 2의 수직 단면도이고 도 4는 도 2의 전구 내부에서, 평단면 상의 열전달 액체 흐름을 보여주는 도면이며 도 5는 본 발명의 가로등 케이싱에 설치되는 전구의 제2 실시예에 따른 수직 단면도이고 도 6 내지 도 8은 상기 실시예에 따른 전구를 장착한 가로등의 다양한 실시예를 보이는 측단면도이다.

본 발명의 가로등은 케이싱 외부의 구조적 특징 및 발광을 하는 전구 자체의 구조적 특징이 있다.

본 발명의 전구내부에는 열전달 액체가 포함되고, 이러한 액체가 매우 효과적으로 대류 운동을 할 수 있도록 하는 구조물이 장착된 것이 특징이다.

본 발명의 가로등 케이싱 위에는 햇빛 차단 구조물이 1층 혹은 2층 구조로 형성되어 햇빛에 케이싱이 직접 노출되는 것을 방지할 수 있도록 한다.(도 10,도 11)

먼저 본 발명의 가로등에 장착될 수 있는 전구 내부의 구조를 설명한 다음, 가로등 케이싱 주변의 구조에 대하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 발광부(130)가 설치되는 내부공간을 절연성 열전달 액체(10)로 채우되, 발광부(130)의 상부에 플로우 가이드(20)를 구비하여서, 발광부(130)의 열로 가열된 액체의 상승류가 상기 플로우 가이드(20)에 의해 소용돌이치며 몸체의 내측면를 따라 상승하게 한다.

이에 따라, 본 발명은 발광체(131)를 수용하고 열전달 액체(10)를 채운 몸체의 측면 전체를 통해 공기중으로 열을 방출한다.

도 1에 따르면, 상기 플로우 가이드(20)는 일정한 폭을 갖는 기다란 띠를 나선형으로 감되 상부로 갈수록 점차 띠의 반경을 크게 하여서 원뿔형 코일스프링 형태로 이루어진다.

여기서, 띠를 나선형으로 감아 상기 플로우 가이드(20)를 형성할 때에, 띠의 폭방향이 나선형의 안쪽(원뿔형의 중심축)을 향하게 하여서, 하부에서의 상승류가 나선형으로 감긴 띠의 저면에 부딪치게 한다. 부연하면, 상기 플로우 가이드(20)는 일정한 폭을 갖는 띠를 수평면상에 펼친 상태에서 나선형으로 감되 띠의 폭방향을 수평에 가깝게 유지하며 감고 상부로 갈수록 감는 반경을 크게 감아 형성된 것이며, 실제 제작에서는 원판에 나선형을 그리되 원판의 테두리까지 그리고 나선형을 따라 절개한 후에 중심점을 고정한 상태에서 테두리쪽의 끝단을 상부로 당겨 제작할 수 있다.

이러한 띠의 감김은 열전달 액체(10)의 상승류가 띠와 넓은 면으로 부딪치게 하여서 상승류가 소용돌이 형태로 회전되게 하기 위함이다. 바람직하게는, 나선형으로 감기는 띠의 폭방향이 나선형의 안쪽을 향하되 하향 경사진 방향을 향하게 하는 것이다. 한편, 띠를 나선형으로 감아 상기 플로우 가이드(20)를 형성할 때에, 제작상 띠의 폭방향이 안쪽을 향하되 약간 상향으로 경사질 수 있으나, 이 경우에도 상승류가 소용돌이치며 원심력에 의해 외부로 향하게 된다.

그리고, 상기 플로우 가이드(20)는 상하의 띠 사이(즉, 나선형의 피치에 해당되는 간격)를 충분히 이격되게 하여서, 액체가 상하의 띠 사이를 원활하게 통과할 수 있게 한다.

한편, 플로우 가이드(20)의 상단(22)은 나선형으로 감은 후에 상부로 뻗어나가게 형성하였다. 이러한 상기 플로우 가이드(20)의 상단(22)의 형상은 후술하는 바와 같이 하우징(120)에 접촉되게 하기 위한 것이지만, 반드시 도면에 도시한 바와 같이 형성할 필요는 없고 나선형으로 감는 형태 그대로 둬도 된다.

발광부(130)는 빛을 발산하는 발광체(131)가 장착되며, 형상적으로 보면 발광체(131)를 전기적으로 연결(또는 회로구성)하고 램프(또는 등기구) 내에 고정하기에 적절한 형태를 갖춘다. 예를 들어, 상기 발광부(130)는 엘이디로 이루어진 발광체(131)를 실장하기 위한 인쇄회로기판일 수 있으며, 인쇄회로기판의 열을 흡수하기 위한 방열판을 인쇄회로기판의 상면에 고정한다며 이러한 방열판도 포함하게 된다.

발광체(131)는 빛을 발산하는 구성요소로서, 단일의 엘이디(LED : light emitting diode) 소자 또는 모듈 형태의 엘이디모듈일 수 있으며, 하기에서는 상기 발광체(131)를 엘이디 소자 또는 엘이디모듈로 구성한 실시예를 설명하지만, 다른 종류의 광원으로도 구성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 열전달 액체 주입형 조명등을 설명할 때에 백열전구 타입의 램프(100A, 100B)에 적용한 실시예를 설명하고, 광투과체(110), 하우징(120) 및 발광부(130)는 실시예별로 상이한 형태를 갖지만 동일한 도면부호를 사용하여 설명하였다.

도 2 내지 도 4는 열전달 액체 주입형 조명등을 설명하기 위한 도면들로서, 조명등을 백열전구 타입으로 구성하였다.

도 2는 조명등의 사시도이고, 도 3은 조명등의 수직 단면도이다. 도 4는 평단면 형상에서의 열전달 액체 흐름을 보여주는 도면으로서, 플로우 가이드(20)는 도면에 표시하지 아니하였고 대신에 플로우 가이드(20)의 하단(21) 위치만 표시하였다.

먼저, 상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 전원접속이 이루어지는 하우징(120), 광투과성 재질로 구성되고 상기 하우징(120)의 하부에 밀폐구조로 장착되어 하우징(120)과 함께 밀폐된 내부공간을 형성하는 광투과체(110), 및 상기한 플로우 가이드(20)를 상부에 구비하고 빛을 발산하는 발광체(131)를 하부에 장착 또는 실장한 상태로 상기 내부공간에 설치되는 발광부(130), 를 포함하여 구성되며, 상기 발광부(130)가 장착된 내부공간에 절연성 열전달 액체(10)가 채워진다.

열전달 액체가 주입된 조명등은 엘이디를 광원으로 하는 백열전구 타입의 램프(100A)이므로, 상기 하우징(120)은 전구의 베이스에 해당되어 외주면에 나사산(122) 및 접점(123)을 구비하고 엘이디에 전원을 공급하기 위한 전원제어회로부(121)를 나사산(122) 및 접점(123)에 전기적으로 연결되게 내장한다.

나사산 외주를 따라서 오링 혹은 가스켓 (미도시)를 감아서, 나사산이 장착되는 소켓(미도시)에 결합을 할 경우, 장시간의 외부 진동 등에 의한 나사풀림을 방지를 할 수 있다. 오링이나 가스켓은 실리콘, 고무, 테프론 등의 재료를 사용할 수 있다.

그리고, 상기 광투과체(110)는 벌브에 해당되어서 내부의 발광부(130)를 감싸는 형태로 형성되어 발광부(130)의 발광체(131)로부터 발산되는 빛을 투과시킨다.

발광부(130)는 상부에 플로우 가이드(20)를 구비하므로 상기 하우징(120)에 직접 고정할 수 없고, 상기 플로우 가이드(20)의 높이만큼 하부에 배치된다. 이에 따라, 상기 발광부(130)를 상기 하우징(120)의 저면에 지지하기 위한 지지부(140)를 상기 하우징(120)의 저면에 하부로 돌출시키고, 상기 발광부(130)를 지지부(140)의 하단에 고정한다. 이때, 상기 지지부(140)는 상기 전원제어회로부(121)와 발광부(130) 간의 전기통로로도 사용되며, 내부에 채워지는 열전달 액체(10)의 흐름을 방해하지 아니하도록 가능하면 가늘게 형성한다.

상술한 바와 같이 백열전구 타입의 램프(100A)로 구성되는 본 발명의 제1 실시예는, 소켓에 꽂아 전기를 공급받으면 발광부(130)에서 점등하며 열을 발생한다. 이때, 발광부(130)의 열에 의한 열전달 액체(10)의 대류 형태를 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 4를 살펴보면 발광부(130)에서 발생한 열에 의해 발광부(130)의 상부에서 열전달 액체(10)의 상승류가 발생하는 데, 이때의 상승류는 나선형의 플로우 가이드(20)에 부딪치므로 회전력을 받게 되어 소용돌이치는 형태로 상승하는 한편 원심력에 의해서 광투과체(110)의 내부 측면을 향하며 상승한다. 이에 따라, 발광부(130)의 열을 흡수한 상승류는 광투과체(110)의 내부 측면을 따라 상승하며 광투과체(110)에 고르게 열을 전달하므로, 빠르게 식게 되고, 상승한 이후에는 하우징(120)의 저면에 부딪쳐 하강하게 된다. 이때, 하강하는 방향은 플로우 가이드(20)의 내부를 통과하여 플로우 가이드(20)의 하단(21)을 향하게 되므로, 식어서 하강한 열전달 액체(10)는 플로우 가이드(20)의 하단(21)이 고정된 발광부(130)의 열을 흡수하고 상술한 바와 같이 소용돌이치며 다시 상승한다.

한편, 상기 하우징(120)을 통한 열의 방출을 위해서, 플로우 가이드(20)를 전도율이 높은 재질로 구성하고 상단(22)을 상기 하우징(120)의 저면에 접촉되게 한다. 플로우 가이드(20)의 상단(22)을 상기 하우징(120)의 저면에 견고하게 고정하여 열 전달 효율을 높이는 것도 가능하지만, 조립 구조상 번거로우므로 접촉되게 하는 것이 조립하기에 간편하다.

또한, 플로우 가이드(20)는 나선형으로 형성된 상태에서 압축에 대해 다시 신장하려는 탄성 특성을 갖게 하는 것이 조립하기에 용이하다. 부연하면, 상기 플로우 가이드(20)의 하단(21)을 발광부(130)에 고정한 상태에서 지지부(140)를 이용하여 발광부(130)를 하우징(120)에 장착할 때에 상기 플로우 가이드(20)가 약간 눌려지도록 상기 지지부(140)의 길이 또는 상기 플로우 가이드(20)의 높이(눌리기 전의 높이)를 조절하는 것이다. 이에 따라, 상기 플로우 가이드(20)는 탄성 복원력에 의해서 상단(22)이 하우징(120)에 접촉 상태로 되는 것이다.

도 5는 열전달 액체 주입형 조명등의 수직 단면도로서 복수개의 플로우 가이드(20)를 장착될 수 있음을 보이고 있다.

이와 같이 상기 발광부(130)의 상면에 복수 개의 플로우 가이드(20)를 장착하는 것은, 상기 발광부(130)의 수평면상 면적이 클 경우에 유용하다. 이때, 상기 발광부(130)의 상부에 장착하는 복수 개의 플로우 가이드(20)는 띠를 동일한 방향으로 감아 형성하는 것이 바람직하며, 이는 각각의 플로우 가이드(20)에 의해 소용돌이치는 방향이 동일해야만 광투과체(110)의 내부 측면을 따라 상승하는 상승류의 소용돌이 방향이 동일해지기 때문이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 도 1 내지 도 5에서 설명된 전구를 장착한 가로등 기구의 예를 도시하고 있다. 그러나 도 6 내지 도 9의 가로등 구조에는 LED 전구 이외에 다른 형태의 전구를 설치할 수도 있다.

도 6에 도시된 케이싱 후단부인 기둥연결부(1005)는 가로등의 기둥(미도시)과 연결되는 부위이다. 편의상 통상적으로 배치되는 전선, 인쇄회로기판 등의 도시는 생략하였다.

통상의 가로등 기구 외관을 가지는 돔 형태의 케이싱(100)의 상부에는 햇빛이 케이싱 상면에 직접 조사되지 않도록 제1차단막(1800)이 형성되어 있다. 여름철이나 혹은 무더운 지역에서는 가로등 케이싱이 쉽게 가열되어, 가로등 고장의 원인이 되므로, 제1차단막과 같은 수단을 사용하여, 햇빛이 케이싱이 아닌 제1차단막을 조사하도록 형성한다. 케이싱의 재료로서는 햇빛을 용이하게 반사 또는 흡수할 수 있는 여하한의 재료를 적용할 수 있다. 제1차단막 형상은 케이싱에 대응된 곡면 혹은 평면으로 형성될 수 있다.

제1차단막 일측과 케이싱의 상면을 연결하는 지지기둥(1850)의 높이는 특정 수치로 한정되지 않지만 실제품에서는 5 내지 10센티미터 정도로 형성함이 바람직하다. 제1차단막 상부에는 제2차단막(1900)을 더 형성할 수 있다. 제2차단막은 케이싱 형상에 대응된 곡면 혹은 평면으로 될 수 있다.

제1,제2차단막은 지지기둥(1950)에 의하여 연결될 수 있다. 제2차단막(1900)은 윗면이 곡면 혹은 평면 타입으로 형성될 수 있으며, 제1차단막(1800)은 중앙부가 뚫려 있어, 공기인입부(1820)를 형성한다. 즉, 이러한 공기인입부(1820) 직상부에 제2차단막이 덮고 있어서, 바람은 W 방향으로 들어와서 A,B 방향으로 나갈 수 있게 하되, 햇빛은 케이싱(1000) 상면에 직접 조사되지 않도록 한다. A, B 와 같이 들어온 바람은 과열된 케이싱의 열을 방출하는데 도움을 준다.

케이싱 하부측에는 다수의 전구가 장착되어 있어서 가로등의 역할을 수행할 수 있도록 한다. 즉 도 6에서는 도 2의 전구 형태를 다소 변형하여 간략히 도시한 광투과체(1110) 다수가 베이스플레이트(1400) 하면측에 장착되어 있다.

이들 광투과체(1120) 각각은 그에 대응된 하우징(1120)과 결합된다. 마스킹플레이트(1500)에는 다수의 구멍이 형성되어 있어서, 하우징(1120)의 하부를 수용할 수 있도록 형성되며, 케이싱과 마스킹플레이트가 결합된 상태에서는 외기의 먼지, 오염물 등이 인입되지 않도록 밀폐형태로 형성됨이 바람직하다.

하우징(1120)과 광투과체(1120)는 모두 외기에 노출되어 있어서 방열 효과가 탁월하다.

광투과체 내부에는 도 1 내지 도 5에서 설명된 열전달 액체(10) 및 플로우가이드(20)가 장착될 수 있다.

베이스플레이트(1400)는 다양한 방법으로 케이싱 내부에서 고정될 수 있으며, 그 한예로서 도 6과 같이 케이싱 상부로부터 내려온 기둥인 베이스고정대(130)가 베이스플레이트(1400) 일측과 결합될 수 있다.

도 7에서는 도 6의 제2차단막이 생략된 차단막(1802)이 형성된 실시예를 도시하고 있으며, 도 8에서는 차단막 자체가 없는 형태를 도시하고 있다. 도 7에서도 외부공기가 C 방향으로 인입, 인출되어져 케이싱의 방열을 돕는 기능을 한다.

한편, 차단막의 재질은 햇빛을 차단하거나 복사열을 자체 흡수하는 것이면 특정 재질로 한정되지 않으나, 알루미늄, 스틸, SUS 등에 크롬 도금이나 증착을 하여 표면을 유리처럼 반짝이게 하여 반사기능이 우수한 재질이 바람직하다. 또한 차단막의 아랫면은 열차단 필름이나 테프론 코팅 등으로 마감처리를 하여 열차단을 도울 수 있다. 차단막의 아랫면은 열차단 필름이나 테프론 코팅 등으로 마감처리를 하면 보다 효율적으로 열 차단이 가능하다.

도시되지는 않았지만 이러한 차단막에는 태양전지판을 부착하여 햇빛차단 및 전기생산의 기능을 동시에 수행할 수도 있다.

도 6과 도7에서는 차단막(1800,1802)과 케이싱(1000) 사이에 빈 공간을 둔 형태로 도시하였지만, 이와 달리, 이 공간에 단열재를 충진하여 넣어서, 차단막으로부터 케이싱으로의 열을 보다 효과적으로 차단할 수도 있다.

케이싱 상부면에 방열페인트, 혹은 반사,흡수 코팅을 할 경우 차단막을 통과한 일부 태양열, 적외선 침투까지 완전 차단할 수 있다.

도 9를 살펴보면, 도 9의 실시예와는 달리 케이싱 상부에 구멍이 형성되어 이러한 구멍에는 필터(2000)가 형성되며, 필터 하방으로는 팬(2100) 수단이 구비될 수 있다. 이러한 팬 수단은 케이싱(1000)의 내부 공기가 과열되어 있을 때 이를 외기로 방출하는 기능을 한다. 필터는 외기의 먼지 등 오염물을 차단하는 역할을 한다.

이러한 팬은 도시되어 있지 않지만, 케이싱 내부의 온도센서 및 콘트롤러에 의하여 일정한 온도 이상일 때 자동적으로 작동하도록 형성됨이 바람직하다. 한편, 필터와 팬 수단은 또다른 케이싱 구멍에 더 형성될 수 있다.

즉, 별도의 케이싱 구멍에도 필터(2010)가 형성되고, 그 하방에 팬(2110) 수단이 구비될 수 있는데, 바람직하게는 일측의 팬(2100)은 케이싱 내부 공기를 K1 방향으로 인출하는 역할이고, 타측의 팬(2110)은 외부의 공기를 K2 방향 즉, 케이싱 내부로 인입시키는 역할을 담당할 수 있다.

한편, 이러한 팬 수단들의 회전방향을 반대로 전환하여, 일측의 팬(2100)을 외부공기 인입용으로 함과 동시에, 타측의 팬(2110)을 케이싱 내부공기 인출용으로 할 수도 있다. 이 경우 필터에 부착된 먼지 등 이물질을 외부로 날려보낼 수도 있게 된다.

케이싱 하면부에 설치되는 광투과체(1110,1111)는 LED 전구가 바람직하며, 도 6, 도 7의 전구(광투과체) 설치형태와는 다르게 설치된다.

즉, 가로등의 전면부에서 본 방향 즉, F 방향에서 볼 때, 광투과체들은 높이가 다르게 설치된다. 도 9의 점선 내부는 이러한 형태를 파악할 수 있는데, 케이싱 하면 중심을 따라서는 돌출부(D2)가 형성되어 광투과체(1111)들은 높이가 낮게 설치되고, 돌출부가 없는 부분 즉, D1, D3 부분에 설치되는 광투과체(1110)는 상기 돌출부(D2)에 설치되는 광투과체(1111) 보다는 높은 위치에 설치되어 있다.

이렇게 케이싱 하면부 중심부에 위치하는 광투과체의 높이를 낮추어 설치하는 것은 외기(外氣)로 광투과체 내부의 열이 보다 효과적으로 방출되도록 하기 위함이다. 도 7과 같이, 광투과체들의 높이를 동일하게 설치할 경우에는 여러 광투과체들 중 중심부 근처에 설치된 광투과체는 둘레 부분의 광투과체에 가려져 발생된 열이 효과적으로 외기로 방출되지 못하며 이로 인하여 과열이 원인이 된다. 즉 케이싱 하면 중심부에서의 광투과체 높이가 낮도록 한 구조가 열방출에 효과적인 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 조명등에 있어서, 조명등의 내부공간에 채우는 열전달 액체(10)는, 열전달 효율을 높이기 위해 열전도성 입자인 탄소나노튜브 입자를 함유하되, 탄소나노튜브 입자를 절단 분산처리한 절단 탄소나노튜브 입자를 사용한다.탄소나노튜브는 열전도율이 매우 우수하므로, 본 발명에 채워지는 열전달 액체(10)에 포함시키되 열전달 액체의 절연특성을 유지할 정도의 함유비율로 포함시킴으로써 절연상태를 유지하며 열전달 효율을 크게 높일 수 있다.

10 : 열전달 액체 20 : 플로우 가이드
100A, 100B: 조명등
110,1110 : 광투과체 120 : 하우징 130 : 발광부
131 : 발광체 140 : 지지부
1000: 케이싱 1005:기둥연결부
1110:광투과체 1120:하우징
1300:베이스고정대
1400:베이스플레이트 1500:마스킹플레이트
1800:제1차단막 1802: 차단막 1820:공기인입부
1850:지지기둥
1900:제2차단막 1950:지지기둥
2000,2010:필터
2100,2110:팬

Claims (5)

1. 조명장치의 케이싱(1000);
   상기 케이싱 하부에 장착되고, 내부에 열전달 액체를 포함한 다수의 조명등;
   상기 다수의 조명등이 장착되는 베이스플레이트(1400);
   상기 케이싱의 하부를 밀폐하는 마스킹플레이트(1500);
   상기 케이싱 상부면과 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 차단막(1802);
   을 포함하고,
   상기 조명등 각각은,
   전원접속이 이루어지는 하우징(120,1120);과, 상기 하우징(120)의 하부에 밀폐구조로 장착되는 광투과체(110);과 빛을 발산하는 발광체(131)가 장착되어 상기 내부공간에 수용되는 발광부(130);과, 상기 내부공간에 채워지는 절연성 열전달 액체(10); 발광부 상면에 결합되는 플로우가이드(20)을 포함하여 구성되고,
   상기 플로우가이드(20)는,
   띠를 상부로 갈수록 점차 벌어지게 나선형으로 감아 원뿔형 코일스프링 형태로 하되 나선형으로 감기는 띠의 폭방향이 나선형의 안쪽을 향하게 감은 구조인 것을 구비함을 특징으로 하는
   열전달 액체를 구비한 조명장치
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이싱의 일측에는 구멍이 형성되고 상기 구멍에 대응하여 필터(2000)가 형성되며, 상기 필터 하방으로 팬(2100) 수단이 구비되고,
   상기 케이싱 내부 공기의 온도를 측정하는 온도센서 및 상기 팬을 온오프 동작을 제어하는 콘트롤러가 더 포함되며, 케이싱 내부 공기가 특정 온도에 도달시 콘트롤러에 의하여 온 됨을 특징으로 하는
   열전달 액체를 구비한 조명장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 케이스에 형성되는 구멍은 각각 별도의 2개소에 설치되고, 각각의 구멍 내부에는 필터(2000,2010)이 설치되고, 각 필터에 대응하여 팬(2100,2110)이 형성되며, 두개의 팬들 중 하나는 케이싱 외부로 공기를 인출하고 나머지 하나는 케이싱 내부로 공기를 인입하도록 형성된
   열전달 액체를 구비한 조명장치.
4. 조명장치의 케이싱(1000);
   상기 케이싱 하부에 장착되고, 내부에 열전달 액체를 포함한 다수의 조명등;
   상기 다수의 조명등이 장착되는 베이스플레이트(1400);
   상기 케이싱의 하부를 밀폐하는 마스킹플레이트(1500);
   상기 케이싱 상부면과 소정의 거리만큼 이격되어 형성되는 차단막(1802);
   상기 케이싱의 일측에 형성된 구멍 내부측 형성되는 필터(2000);
   상기 필터 하방으로 형성되고 케이싱 내부의 공기를 인출하거나 혹은 외기를 케이싱 내부로 인입하는 팬(2100);을 포함하는 열전달 액체를 구비한 조명장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   케이싱 하면 중심부에는 돌출부(D2)가 형성되고, 광투과체(1111)가 돌출부에서 하방으로 설치되고,
   상기 돌출부에 인접한 위치( D1, D3 부분)에도 광투과체(1110)과 형성되되,
   돌출부(D2)에 설치된 광투과체가, 돌출부 인접부위(D1,D3)에 형성된 광투과체(1110)보다 더 낮은 곳에 위치함으로써, 열방출을 상승시킴을 특징으로 하는
   열전달 액체를 구비한 조명장치.

Images