KR20160144865A - 방열량 자동조절 천장등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열량 자동조절 천장등에 관한 것으로서, 케이스가 천장에 수직방향으로 설치되며, 케이스 내부에 방열부 및 조명부가 순차적으로 배치되고, 상기 케이스 상부에서 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하되, 방열부에서의 발열량에 연동하여 개폐량이 조절되도록 하는 방열제어수단이 형성되며, 상기 케이스 하부에는 케이스 벽면을 따라 승하강하면서 조명부의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단이 형성되는 것을 특징으로 하며, 천장등의 내외부 조건에 따라 스스로 대류량을 조절하여 최적의 활동 온도를 유지하는 효과가 있고, 적정한 대류및 방열량을 조절하므로 내외부의 온도차로 인해 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있는 효과가 있고, 등을 사용하지 않는 동안에는 열기배출통로가 방열제어수단에 의해 차단되도록 함으로써, 외부 오염물로부터 내부의 방열부를 보호, 지속적인 방열 효율을 보장하는 효과를 갖는다.

Description

방열량 자동조절 천장등{A ceiling light having automatic control of radiation}

본 발명은 천장 등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스 상부에 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하는 방열제어수단이 구비되어, 천장등의 내외부 조건에 따라 스스로 대류량을 조절하여 최적의 활동 온도를 유지하는 방열량 자동조절 천장등에 관한 것이다.

일반적으로 중소기업이나 대기업의 산업 환경에서 필히 요구되는 장소는 제조 생산을 위한 공장을 비롯하여 물품 및 재고 관리를 위한 창고라 할 것이다.

이러한 사업장에서는 공간이 넓기 때문에 일반적인 사무실이나 가정용 조명으로는 만족할 만한 광량을 확보하기 힘들다.

이를 위해 공장이나 창고 등의 고 천장등과 같은 산업 전용으로 사용되는 램프는 광량이 큰 광원이 필요하고 이런 광량을 확보하기 위해 하이파워(High Power)용 램프를 사용하고 있다.

이와 같이, 고 천장등으로 적용되는 하이파워 타입의 산업용 램프로는 초기에 수은등(MV)이 주로 사용되었고, 이후 광효율과 색좌표가 개선된 메탈등(MH)이 사용되고 있다.

하지만, 현재까지 대부분의 공장이나 창고 등의 고 천장등으로 활용되고 있는 수은등(MV)이나 메탈등(MH)의 조명은 수명이 짧다.

또한, 초기 밝기의 70~80% 이하로 떨어져 수명이 다한 조명들을 계속 사용하고 있으므로 작업환경이 열악해질 수밖에 없을 뿐만 아니라 불필요한 전력소모가 증대되고 있으며, 이로 인해 작업자의 피로를 누적시키고 관리부담까지 증대시키는 문제점이 유발되고 있다.

나아가, 종래 일반적 전통조명용 고 천장등으로 주로 사용되고 있는 수은등(MV)과 메탈등(MH)은 전원공급장치(이하, "SMPS"라 한다.)가 구비되는데, 외장형으로 램프의 외부에 따로 설치되는 것으로서 크기 및 중량이 큰 문제점이 있으며, 부품 교체시 작업이 번거로운 문제점이 있다.

더불어, 종래 수은등(MV)과 메탈등(MH)을 비롯한 산업용 조명은 100W급에서 SMPS를 포함한 중량이 보통 5~8Kg을 유지하므로 공장이나 창고 등의 천장에 설치시 건물의 지붕 하중에 부담을 주고 있으며, 특히 다수 설치시 하중이 누적되어 더욱 큰 부하로 작용되므로 작업장 안전을 위협할 수 있는 문제점을 지니고 있다.

한편, 산업용 LED 조명 램프의 선행기술 관련해서는, 국내공개특허 제10-2012-0043330호에서 LED 칩의 방열 특성 저하로 인한 LED 램프의 수명 단축 및 방열 효율성 저하 문제를 효과적으로 해소할 수가 있는 방열 특성을 지니며, 특히 상대적으로 경량이므로 양호한 운반성 및 설치 작업성을 보유할 수 있는 중대형 LED 조명 램프를 제안하고 있으며, 기타 LED 조명 램프 관련하여 제안된 기술들은 대부분이 가정이나 사무실 등지에서 사용 가능한 실내 천장등에 관한 것이다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 또 다른 종래기술인 대한민국 공개특허 제10-2014-0142475호의 산업용 엘이디(LED) 조명 램프가 제안되었다.

상기 종래기술의 구성에 대해 설명하면, COB LED모듈, COM LED모듈, OLED 중에서 어느 1종이 선택되는 LED발광체; 상기 LED발광체의 전기적 연결에 대한 조립 및 교체의 용이성을 부여하기 위한 것으로서, 전기연결단자를 갖는 체결형 몸체의 LED홀더; 상기 LED발광체에서 발생되는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크; 상기 히트싱크의 상판에 형성된 방수링 결합홈에 끼움 결합되는 방수링; 상기 히트싱크 상판 위에 배치되어 LED발광체의 발산광을 제어하기 위한 것으로서, 상하 개방형 구조이고 상측 방향으로 갈수록 직경이 확장되는 하협상광(下狹上廣)의 내벽을 갖는 몸체이되 내벽에 산과 골의 굴곡을 갖는 사인파형의 파동이 전체면적에 걸쳐 일정 간격을 두고 수평방향과 수직방향으로 교차 배열되는 교차파동 반사패턴부를 형성시킨 반사체; 상기 히트싱크의 상판에 체결되는 것으로서, 반사체를 지지함은 물론 방수와 방진 작용을 통해 LED발광체를 보호하기 위한 투명커버; 상기 히트싱크의 하측에 위치되어 체결되는 것으로서, 소켓베이스가 하단부에 장착되고 상부 개방구조를 갖는 케이스몸체; 상기 케이스몸체의 내부 또는 외부에 장착될 수 있는 SMPS; 를 포함하여 이루어진다.

그러나, 상기한 종래기술은 조명 램프의 과열시 히트싱크 이외의 방열수단이 존재하지 않기 때문에, 열화에 따른 부품수명이 단축되는 문제가 있었다.

또한, 종래기술은 케이스 몸체 내외부 사이의 온도차로 인한 결로가 발생되는 문제가 있었다.

또한, 종래기술은 램프의 투사각이 고정되어 있는 구조이기 때문에 투사각도의 조절이 필요한 경우, 별도의 반사갓을 추가로 설치해 주어야 하는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0142475호(2014.12.12)

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 케이스 상부에 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하는 방열제어수단이 구비되어, 천장등의 내외부 조건에 따라 스스로 대류량을 조절하여 최적의 활동 온도를 유지하도록 된 방열량 자동조절 천장등을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 적정한 대류 및 방열량을 조절을 통해 내외부의 온도차로 인해 발생되는 결로 현상을 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 등을 사용하지 않는 동안에는 열기배출통로가 방열제어수단에 의해 차단되도록 함으로써, 외부 오염물로부터 내부의 방열부를 보호, 지속적인 방열 효율이 이루어지도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 케이스 하부에 케이스 벽면을 따라 승하강하면서 조명부의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단이 구비되어, 하나의 등 기구로서 현장에서 필요한 40~120도 범위 내의 투사각을 자유롭게 조절할 수 있도록 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 케이스가 천장에 수직방향으로 설치되며, 케이스 내부에 방열부 및 조명부가 순차적으로 배치되고, 상기 케이스 상부에서 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하되, 방열부에서의 발열량에 연동하여 개폐량이 조절되도록 하는 방열제어수단이 형성되며, 상기 케이스 하부에는 케이스 벽면을 따라 승하강하면서 조명부의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단이 형성되는 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 방열제어수단은 열기배출통로를 면 접촉에 의해 덮히도록 하고, 특정온도에서 형상변형이 이루어지도록 하고, 일측단부가 힌지점으로 고정되고 힌지점을 제외한 나머지영역이 개방면이 되는 형상기억합금판재인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열기배출통로를 복수개의 영역으로 구획하고, 각각의 구획에 대응하여 개별 형상기억합금판재가 설치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개별 형상기억합금판재 각각의 변형온도가 단계별로 개별 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투사각조절수단은 케이스 외경과 동일한 내경을 갖는 몸통부를 형성하고, 상기 몸통부 하단에 반사갓을 형성하며, 케이스와 몸통부 사이를 슬라이딩 시켜 길이 조절 한 후에는 나사결합에 의해 위치고정이 이루어지도록 하는 조임부재를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명은 케이스 상부에 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하는 방열제어수단이 형성되도록 함으로써, 천장등의 내외부 조건에 따라 스스로 대류량을 조절하여 최적의 활동 온도를 유지하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 적정한 대류및 방열량을 조절하므로 내외부의 온도차로 인해 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 등을 사용하지 않는 동안에는 열기배출통로가 방열제어수단에 의해 차단되도록 함으로써, 외부 오염물로부터 내부의 방열부를 보호, 지속적인 방열 효율을 보장하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 케이스 하부에는 케이스 벽면을 따라 승하강하면서 조명부의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단이 형성되도록 함으로써, 하나의 등 기구로서 현장에서 필요한 40~120도 범위 내의 투사각을 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 방열량 자동조절 천장등을 도시한 사시사진.
도 2는 본 발명에 따른 방열제어수단의 작동전상태를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 방열제어수단의 작동후상태를 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 투사각조절수단의 작동전상태를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 투사각조절수단의 작동후상태를 도시한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 방열량 자동조절 천장 등을 도시한 사시사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 방열제어수단의 작동전상태를 도시한 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방열제어수단의 작동후상태를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 투사각조절수단의 작동전상태를 도시한 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 투사각조절수단의 작동후상태를 도시한 개략도이다.

도 1내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 방열량 자동조절 천장 등은 천장에 설치하여 사용하는 것이다.

이때, 상기 케이스(110)는 통형상으로 제작되는데, 특히 원통형상으로 제작할 경우, 구조적으로 안정적이며 생산성이 좋은 이점을 갖게 된다. 본 발명에서는 원통형 케이스(110)의 사용예를 도시하는 것으로서, 도 1을 참조하면, 원통형 케이스(110)의 하부는 개방된 형태이고, 상부는 막힌 형태의 수평면(111)을 형성하고 있다.

이때, 상기 케이스(110)의 상면 중심에는 고리부(113)를 형성한다.

상기 고리부(113)는 등을 천장구조물에 체인이나 로프를 이용해 연결되도록 하는 것으로서, 체인을 연결하기에 적합한 형태인 링형상의 고리부(113)가 바람직하다.

이때, 상기 케이스(110)의 상부 수평면(111)은 공기의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하기 위해 통기공(115)을 형성한다.

상기 통기공(115)은 고리부(113)를 중심으로 방사상으로 형성되도록 하는데, 도 1에서 보는 바와 같이 각각의 통기공(115)들은 부채살 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 통기공이 형성된 케이스(110)의 수평면에 강도보강을 위해 별도의 보강판재(117)를 덧대어 형성할 수 있다.

이때, 상기 보강판재(117)는 방열제어수단(140)이 설치되기 위한 베이스 구조물로도 사용된다.

상기 보강판재(117)는 고리부(113)를 중심으로 방사상으로 복수구간을 구획하고 절개시켜 개방영역(118)을 형성할 수 있다.

상기 개방영역(118)은 케이스(110) 내부의 유로와 연결되어 열기를 방출하는 통로를 형성하게 된다.

이때, 상기 개방영역(118)에는 방열제어수단(140)이 형성되어 케이스(110) 내부의 열기 방출을 제어한다.

상기 방열제어수단(140)은 상기 케이스(110) 상부에서 케이스(110) 내부와 연통하는 열기배출통로, 예컨대 보강판재(117)의 개방영역(118)이 자동 개폐되도록 하는 것이다.

이때, 상기 방열제어수단(140)은 박판의 판재를 이용해 평상시 개방영역(118)을 덮어서 밀폐되도록 하고, 발열에 의해 내부 온도가 상승할 경우, 판재의 형상이 변형되는 특성을 이용해 개방영역(118)이 열리도록 할 수 있다.

이와 같은 방열제어수단(140)은 형상기억합금판재(117)를 이용해 제작될 수 있다.

상기 형상기억합금판재(141)의 형상은 개방영역(118)의 형상과 동일한 부채꼴 형상으로 제작될 수 있다. 이때, 부채꼴 형상의 좁은 부위가 케이스 중심을 향해 배치되고, 단부를 용접 등과 같은 방법을 이용해 케이스(110) 상면에 부착되도록 한다.

이때, 형상기억합금판재(141)의 고정된 단부가 힌지점(141a)이 되고, 상기 힌지점(141a)을 제외한 나머지영역이 개방면(141b)이 된다.

여기서, 형상기억합금에 대해서 자세히 설명하면, 보통 금속의 경우 탄성한계를 넘어 변형을 가하면 변형된 모양으로 고정되지만 형상기억합금은 한계온도 이하에서 10％ 이내로 변형시킨 후에 가열하면 원래의 형상으로 되돌아가며 이를 형상기억 효과라고 한다. 1960년대 초 티탄-니켈 합금을 발견한 후에 지금까지 20여 가지가 넘는 합금이 형상기억 효과가 있는 것으로 확인되었으며, 이 가운데 잘 알려지고 많이 발전된 형상기억합금은 구리-아연-알루미늄, 구리-알루미늄-니켈, 티탄-니켈 합금 등이다.

형상기억합금은 형상을 회복하면서 동시에 큰 힘을 발생하기 때문에 여러 산업 분야에 다양하게 응용되며, 인공근육 같이 의료용 또는 치과용으로도 이용되고 있다.

이와 같은 방열제어수단(140)은 방열부(120)에서의 발열량에 연동하여 개폐량이 조절되도록 할 수도 있다.

예컨대, 상기 개방영역(118)을 복수개의 영역으로 구획하고, 각각의 구획에 대응하여 순차적으로 작동하는 개별 형상기억합금판재(141)가 설치되도록 하는 것이다.

이때, 각각의 개별 형상기억합금판재(141)는 각각 변형온도를 다르게 설정함으로써, 방열부(120)에서의 발열량에 연동하여 단계별로 개폐량이 조절되도록 할 수 있게 된다.

이와 같이 형상기억합금판재(141)를 복수개로 형성하게 되면, 케이스 내부의 방열온도를 조절하거나 대류의 흐름을 조절하는데 유리한 이점을 갖는다.

예컨대, 복수개의 형상기억합금판재(141)가 동시에세 열리거나 닫히지 않고, 단계별로 하나씩 열리거나 닫히도록 함으로써, 온도 및 대류의 흐름을 미세하게 제어할 수 있게 된다.

그리고, 상기 케이스(110) 내부에는 도 2내지 도 5에서 도시된 바와 같은 방열부(120) 및 조명부(130)가 순차적으로 배치된다.

상기 방열부(120)는 히트싱크라 칭하는 방열 구조물이 형성된다. 이와 같은 히트싱크는 열전도 효율이 뛰어난 금속재질을 이용해 제작되며, 방열면적을 넓히기 위해 무수한 핀형태로 형성된다.

그리고, 상기 조명부(130)는 광원을 생성하는 엘이디, 엘이디 기판 및 엘이디 기판의 빛 파장을 확산시키는 디퓨져로 구성된다.

여기서, 상기 조명부(130)의 구성은 주지 공용된 기술로서, 패키지 형태의 제품으로도 판매되는 것으로서, 이에 대한 구성 및 작용에 대한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 케이스(110) 하부에는 케이스(110) 벽면을 따라 승하강하면서 조명부(130)의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단(150)이 형성된다.

상기 투사각조절수단(150)은 케이스(110) 외경과 동일한 내경을 갖는 몸통부(151)를 형성하고, 상기 몸통부(151) 하단에 반사갓(153)을 형성한다.

상기 반사갓(153) 몸통부(151) 주변으로 산란되는 빛을 최대한 직진성을 반사시켜 효율을 높여주는 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같은 투사각조절수단(150)은 케이스(110) 외벽에 몸통부(151)가 중첩되어 결합됨으로써, 상호 슬라이딩이 가능한 구조를 갖는다.

이때, 상기 투사각조절수단(150)의 슬라이딩 위치에 따라 엘이디 광원의 투사각도가 조절된다.

예컨대, LED 광원의 특성상 전방 직진성을 갖고 최대각도 120도를 유지하는 특성을 갖게 되는데, 조명부(130)로부터 반사갓(153) 까지의 거리가 짧을수록 빛의 확산각도가 넓어져 최대 120도 이내의 넓은 면적을 조사할 수 있게 되고, 조명부(130)로부터 반사갓(153) 까지의 거리가 멀어질수록 빛의 확산각도가 좁아져 최소 40도 이내의 좁은 면적을 조사하게 된다.

이때, 상기 투사각조절수단(150)의 몸통부(151)를 케이스(110) 외면에 중첩 결합 할 수도 있지만, 케이스(110) 내면에 중첩되도록 결합할 수도 있다.

본 발명의 참고도면에서는 케이스 내면에 중첩 결합된 예를 도시하고 있다.

이와 같은 본 발명은 슬라이딩에 의해 거리 조절된 몸통부(151)의 위치를 고정하기 위한 조임부재(155)를 형성할 수 있다.

상기 조임부재(155)는 케이스(110)와 몸통부(151) 사이를 슬라이딩 시켜 길이 조절 한 후에는 나사결합에 의해 위치고정이 이루어지도록 할 수 있다.

따라서, 조임부재(155)는 나비볼트와 같은 구조가 바람직하다.

예컨대, 상기 조임부재(155)는 케이스(110) 하부에 공회전 가능한 상태로 축결합되며, 투사각조절수단(150)의 몸통부(151)에는 상기 조임부재(155)의 나사축이 관통될 수 있는 슬릿홈이 수직방향으로 형성되는 구조가 가능하다.

이상에서와 같은 본 발명은 케이스 상부에 케이스 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하는 방열제어수단이 형성되도록 함으로써, 천장등의 내외부 조건에 따라 스스로 대류량을 조절하여 최적의 활동 온도를 유지할 수 있고, 적정한 대류및 방열량을 조절하므로 내외부의 온도차로 인해 발생되는 결로 현상을 방지할 수 있고, 등을 사용하지 않는 동안에는 열기배출통로가 방열제어수단에 의해 차단되도록 함으로써, 외부 오염물로부터 내부의 방열부를 보호, 지속적인 방열 효율을 갖는다.

또한, 본 발명은 케이스 하부에는 케이스 벽면을 따라 승하강하면서 조명부의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단이 형성되도록 함으로써, 하나의 등 기구로서 현장에서 필요한 40~120도 범위 내의 투사각을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

이는 현장의 특성에 맞는 조명을 사용자가 직접 조절할 수 있는 편의를 제공하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

110: 케이스 120: 방열부
130: 조명부 140: 방열제어수단
141: 형상기억합금판재 141a: 힌지점
141b: 개방면 150: 투사각조절수단
151: 몸통부 153: 반사갓
155: 조임부재

Claims (5)

1. 케이스(110)가 천장에 수직방향으로 설치되며, 케이스(110) 내부에 방열부(120) 및 조명부(130)가 순차적으로 배치되고,
   상기 케이스(110) 상부에서 케이스(110) 내부와 연통하는 열기배출통로가 자동 개폐되도록 하되, 방열부(120)에서의 발열량에 연동하여 개폐량이 조절되도록 하는 방열제어수단(140)이 형성되며,
   상기 케이스(110) 하부에는 케이스(110) 벽면을 따라 승하강하면서 조명부(130)의 투사각도를 조절하는 투사각조절수단(150)이 형성되는 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 방열제어수단(140)은 열기배출통로를 면 접촉에 의해 덮히도록 하고, 특정온도에서 형상변형이 이루어지도록 하고, 일측단부가 힌지점(141a)으로 고정되고 힌지점(141a)을 제외한 나머지영역이 개방면(141b)이 되는 형상기억합금판재(141)인 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 열기배출통로를 복수개의 영역으로 구획하고, 각각의 구획에 대응하여 개별 형상기억합금판재(141)가 설치되도록 하는 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 개별 형상기억합금판재(141) 각각의 변형온도가 단계별로 개별 설정되는 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 투사각조절수단(150)은 케이스(110) 외경과 동일한 내경을 갖는 몸통부(151)를 형성하고, 상기 몸통부(151) 하단에 반사갓(153)을 형성하며, 케이스(110)와 몸통부(151) 사이를 슬라이딩 시켜 길이 조절 한 후에는 나사결합에 의해 위치고정이 이루어지도록 하는 조임부재(155)를 형성하는 것을 특징으로 방열량 자동조절 천장등.

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