KR20190139045A - 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 공간이 형성되는 본체; 상기 본체의 전면부에 확산판이 구현되는 표면부; 상기 본체 내부에서 상기 확산판이 형성되는 위치에 도광판과 상기 도광판의 측면에 LED모듈로 구성되는 면발광부; 상기 본체 배면부에 구성되며 상기 본체 배면부에 형성되는 방열공과, 상기 방열공에 대향하면서 본체 배면부 내부에 구성되는 방열팬과, 상기 본체 배면부의 외측에서 상기 방열공을 감싸면서 하면이 개구된 수용하우징을 포함하는 방열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치에 관한 것이다.

Description

조명장치{Lighting device}

본 발명은 면발광에 의해 광조사율을 높이면서 상황에 따른 조명의 가동으로 전력소비를 줄일 수 있어 이격지 등에서는 태양광발전만으로도 충분한 운용이 가능하고, 방열효율을 높이면서 외기로부터 이물질, 수분 등의 내부로 유입을 차단하여 부하 등에 의한 기기고장을 줄일 수 있는 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 가로등 등 조명장치는 도로 교통의 안전과 보안을 위해 도로를 따라 설치되는 조명시설이다. 가로등에 가장 많이 사용하는 형광램프는 형광물질이 도포된 진공의 유리관에 수은과 아르곤을 넣고 수은의 방전으로 생긴 자외선을 가시광선으로 전환시켜 조명용도로 사용되는 조명기구이다.

종래에 다양한 가로등에 관한 기술이 제시되고 있는 바, 일 예로 대한민국 특허등록 제0944711호에서는 상부에는 내부 열이 발산되도록 형성된 냉각핀과 일부는 가로등프레임의 외주가 형합되도록 길이방향으로 수평하게 형성되고 타부는 배수를 유도하는 가이드에 연결되도록 경사지게 형성된 형합홈이 구비되며, 상기 형합홈의 연장선상에는 상기 가로등프레임의 외주가 지지되면서 빗물의 내부 유입이 차단되도록 상기 형합홈의 내부를 따라 일정두께로 상향 돌출된 빗물유입방지턱과 상기 가로등프레임의 단부가 수용되도록 상측이 체결홈커버에 의해 커버된 수용부가 구비되되, 상기 수용부에는 냉각홀이 관통하여 형성된 본체프레임; 상기 본체프레임의 하부에 배치되는 결합프레임; 상기 본체프레임 및 상기 결합프레임의 내측에 장착되는 광원구동회로부; 및 상기 광원구동회로부와 전원연결되어 광을 발산하도록, 상기 결합프레임에 형성된 광발산홀에 배치되는 엘이디램프를 포함하여 이루어지는 냉각홀이 구비된 엘이디 가로등장치가 제시된다.

그러나 이러한 조명장치(가도등)의 경우더라도 광효율이 충분히 확보되지 못하는 문제가 있으며, 광효율을 충분히 확보하기 위해 LED 수를 늘리는 것은 비경제적인 문제가 있고, LED모듈 등에 의한 조사의 경우 기기 내부의 방열이 원활하지 못해 기기고장을 유발할 수 있는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제0944711호

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 면발광에 의해 광효율이 확보되도록 하면서 경제적인 운용이 가능하도록 하고 방열성능을 향상시켜 내부장치의 내구성을 확보할 수 있는 조명장치를 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 조명장치는, 내부에 공간이 형성되는 본체; 상기 본체의 전면부에 확산판이 구현되는 표면부; 상기 본체 내부에서 상기 확산판이 형성되는 위치에 도광판과 상기 도광판의 측면에 LED모듈로 구성되는 면발광부; 상기 본체 배면부에 구성되며 상기 본체 배면부에 형성되는 방열공과, 상기 방열공에 대향하면서 본체 배면부 내부에 구성되는 방열팬과, 상기 본체 배면부의 외측에서 상기 방열공을 감싸면서 하면이 개구된 수용하우징을 포함하는 방열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 조도 또는 적외선을 센싱하는 센서부와, 상기 센서부의 센싱값을 전달받아 상기 면발광부의 LED모듈의 가동여부를 결정하는 제어부가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 방열공에는 여과망과 상기 여과망에 도포되는 소수성코팅층을 포함하는 여과부가 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 소수성코팅층이 도포된 여과망은 알루미늄 재질의 프레임에 구성되어 상기 프레임이 상기 방열공에 장착되는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 조명장치는 면발광에 의해 조사율을 높이면서 상황에 따른 조명의 가동으로 전력소비를 줄일 수 있어 이격지 등에서는 태양광발전만으로도 충분한 운용이 가능한 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 조명장치는 방열효율을 높이면서 외기로부터 이물질, 수분 등의 내부로 유입을 차단하여 부하 등에 의한 기기고장을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 조명장치를 나타내는 측단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개략도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 블록도이고,
도 4는 본 발명의 일 구성인 여과부의 작동상태를 나타내는 개략도이다.

본 발명을 설명함에 있어서, 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.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명에 따른 조명장치(1)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 내부에 공간이 형성되는 본체(100); 상기 본체(100)의 전면부에 확산판(210)이 구현되는 표면부(200); 상기 본체(100) 내부에서 상기 확산판(210)이 형성되는 위치에 도광판(310)과 상기 도광판(310)의 측면에 LED모듈(320)로 구성되는 면발광부(300); 상기 본체(100) 배면부(110)에 구성되며 상기 본체 배면부(110)에 형성되는 방열공(410)과, 상기 방열공(410)에 대향하면서 본체 배면부(110) 내부에 구성되는 방열팬(420)과, 상기 본체 배면부(110)의 외측에서 상기 방열공(410)을 감싸면서 하면이 개구된 수용하우징(430)을 포함하는 방열부(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본체(100)는 전면부가 개구된 케이스 형태로 그 내부에 면발광부(300)등이 내재되어 상기 확삭판(210)에서 면발광에 의한 빛이 조사될 수 있게 구성된다.

상기 표면부(200)는 상기 본체(100)의 전면부 개구를 덮는 구성에 해당되는 것으로 상기 표면부(200)에는 확산판(210)이 구성되는 바, 상기 확산판(210)은 상기 면발광부(300)로부터 발현된 빛이 외부로 넓은 범위로 조사되도록 하는 구성으로 다양한 공지의 재질이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.

상기 면발광부(300)는 상기 본체(100) 내부에서 상기 확산판(210)이 형성되는 위치에 구성되어 상기 확산판(210)을 통해 외부로 빛이 조사되도록 하는 것이다. 상기 면발광부(300)는 상기 확산판(210)에 대향하는 위치의 도광판(310)과 상기 도광판(310)의 측면에 LED모듈(320)로 구성되는바, 상기 도광판(310)과 상기 LED모듈(320)의 상호 작동기작에 의해 면발광이 이루어지는 메커니즘은 공지의 기술로서 그 설명은 생략한다.

또한 상기 면발광부(300)에는 상기 도광판(310) 후면에 반사판(330)이 부착되어 면발광이 상기 확산판(210)으로만 조사되도록 하여야 한다.

상기 방열부(400)는 상기 LED모듈(320)의 가동에 따라 발생되는 열이 상기 본체(100) 내부에서 대류하면서 도면에 도시된 바는 없으나 각종 전기장치에 부하를 일으킬 수 있는 바, 이렇게 발생된 열을 외부로 유출시켜 열부하를 방지하기 위한 것이다.

상기 방열부(400)는 상기 본체(100) 배면부(110)에 구성되며 상기 본체 배면부(110)에 형성되는 방열공(410)과, 상기 방열공(410)에 대향하면서 본체 배면부(110) 내부에 구성되는 방열팬(420)과, 상기 본체 배면부(110)의 외측에서 상기 방열공(410)을 감싸면서 하면이 개구된 수용하우징(430)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2에서 보는 바와 같이 전원부(600)의 전원인가에 의해 가동되는 방열팬(420)에 의해 본체(100) 내부의 열이 상기 방열공(410)을 통해 외부로 유출이 되는 것이다. 상기 방열팬(420)은 도면에 도시된 바는 없으나 모터의 구동에 의해 회전연동을 하는 것이다.

상기 수용하우징(430)은 상기 방열공(410)을 감싸면서 하면이 개구된 구조로 상기 수용하우징(430)은 외부로부터 이물질, 빗물 등이 상기 방열공(410)을 통해 본체(100) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로 개구된 하면을 통해 본체(100) 내부의 열이 외부로 유출되도록 하는 것이며 외기가 본체(100) 내부로 유입되도록 하는 것이다.

또한 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같이 센서부(700)가 구성되는데 상기 센서부(700)에는 조도센서, 적외선센서, 온도센서 등이 포함될 수 있다. 이러한 센서부(700)는 본체(100) 또는 표면부(200)에 구성될 수 있으나 그 위치를 한정하지 않는다.

상기 센서부(700)에 조도센서가 구성되는 경우 외부의 조도를 센싱하여 제어부(800)로 센싱값을 전달하고 제어부(800)는 전달된 센싱값에 의해 전원부(600)를 제어함으로써 LED모듈(320)의 가동여부를 제어하게 되는 것이다. 즉 조도에 의해 야간이라고 판단되는 경우에만 LED모듈(320)을 가동하여 면발광이 조사되도록 함으로써 에너지를 효율적으로 사용하게 되는 것이다.

또한 상기 센서부(700)에는 적외선센서가 구성될 수 있는데 이러한 적외선센서는 야간 또는 안개 등에 의해 시인성이 확보되지 않는 조건에서 무조건 LED모듈(320)을 가동하는 것이 아니라 사람, 차량 등이 적외선센서에 의해 센싱되는 경우에만 상기 제어부(800)가 전원부(600)를 제어하여 LED모듈(320)을 가동케 함으로써 더욱 에너지절감형으로 본 발명이 운용되도록 할 수 있는 것이다.

이와 같이 센서부(700)의 센싱에 의해 효율적인 운용이 가능함에 따라 도면에 도시된 바는 없으나 본 발명은 태양광발전에 의해서 만으로도 운용이 가능하여 전기가 들어오기 힘든 이격지 등에서도 충분한 운용을 기대할 수 있는 것이다.

또한 상기 센서부(700)에는 온도센서가 구성될 수 있는데 본체(100) 내부의 온도를 온도센서가 센싱하여 이러한 센싱값에 기초하여 상기 제어부(800)가 전원부(600)를 제어하여 방열팬(420)의 가동여부를 결정하게 되는 것이다.

한편 상기 방열공(410)에서는 상기 방열팬(420)을 가동하여 본체(100) 내부의 열을 외부로 배출시는 문제가 없으나 상기 방열팬(420)이 가동되지 않는 경우 상기 수용하우징(430)에 의해 외부로부터의 이물질이 유입되는 것을 차단할 수는 있으나 미세먼지 등 이물질, 수분 등이 본체(100) 내부로 유입되는 것을 완전히 차단할 수 없으며, 이렇게 유입되는 이물질, 수분은 본체(100) 내부의 각종 전기장치의 고장을 유발할 수 있는 문제가 있다.

이에 본 발명에서는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 방열공(410)에 여과망(511)과 상기 여과망(511)에 도포되는 소수성코팅층(512)을 포함하는 여과부(510)가 구성되도록 하는 예를 제시하고 있다.

이렇게 상기 방열공(410)에 여과부(510)가 장착되도록 함으로써 본체(100) 내, 외부로 공기가 유입(a, b)되는 것을 자유로이 수행되어지도록 하여 방열팬(420)의 작동되지 않더라도 본체(100) 내부온도의 방열이 어느 정도 수행되어지는 것이며 본체(100) 내,외부의 온도차를 줄여 결로발생도 방지되도록 하는 것이다.

또한 여과망(511)의 구성에 의해 외부로부터 이물질(S)이 본체(100) 내부로 유입되는 것을 차단토록 하는 것이며, 특히 상기 소수성코팅층(512)에 의해 외부로부터 수분(W)이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 하는 것이다.

한편 상기에서 언급한 바와 같이 방열팬(420)의 가동에 의해 가열된 공기를 외부로 방열시키는 과정에서 상기 여과부(510)는 계속적으로 가열된 공기에 노출되어 열화가 발생될 수 있는 문제가 있다. 이러한 열화에 의해 소수성코팅층(512)이 탈리되거나 마모 등이 되어 외부로부터의 수분의 유입을 차단하는 기능이 상실될 수 있는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 소수성코팅층(512)의 조성으로 소수성계면활성제 100중량부에 대해 이산화티탄 분말 10 내지 40중량부, 소포제 1 내지 5중량부가 포함되는 예를 제시하고 있다.

상기 소수성 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르 유도체(POLYOXYETHYLENE STEARYL ETHER DERIVATIVES), 솔비탄 지방산 에스테르 유도체(SORBITAN FATTY ACID ESTER DERIVATIVES) 및 폴리옥시에틸렌 올레일 아민 유도체(POLYOXYETHYLENE OLEYLAMINE DERIVATIVES) 중 선택된 1 또는 혼합물인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 소수성 계면활성제는 HLB 값이 3 내지 9로 한정되는 것이 바람직하다.

여기서, HLB 값이란, 계면활성제의 특징을 나타내는 값으로서, 계면활성제의 분자들에서 친수(hydrophilic)기와 친유(lipophilic)기의 평형(balance)에 따라 주어지는 값이다. 이 값은 0.1∼40의 임의범위에서 분자들의 극성을 나타낸다. 친수성이 커질수록 HLB 값이 커지며 반대로 친유성이 커질수록 HLB 값이 작아지게 되는 것이다.

상기 소포제는 소수성계면활성제에 의해 연행된 공기를 제거하기 위한 것이다. 이렇게 연행된 공기는 소수성코팅층(512)으로 전달된 열을 축적하여 소수성코팅층(512)을 열화시킬 수 있는 문제가 있으므로 상기 소포제를 첨가하여 연행된 공기를 제거하도록 하는 것이다.

특히 상기 소수성코팅층(512)에는 이산화티탄 분말이 첨가되는 바, 상기 이산화티탄은 매우 단단하고 깨끗하며, 결정성 화합물로 2000℃ 이상에서 분해된다. 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성, 크랙 저항성 등의 특성이 우수한데 이러한 이산화티탄 분말이 상기 소수성코팅층(512)에 첨가되어 방열팬(420)에 의해 외부로 유출되는 뜨거운 공기에 계속적인 접촉에 의하더라도 상기 소수성코팅층(512)의 열에 대한 내구성을 향상시켜 상기에서 언급한 바와 같이 본체 내부로 수분의 유입을 제어하는 기능이 안정적으로 유지될 수 있는 것이다.

또한, 이산화티탄 분말은 열전도성이 우수하여 상기 소수성코팅층(512)이 수분차단기능에 더하여 방열기능도 수행되도록 하여 도 4에서 보는 바와 같이 전달된 열(H)을 이하에서 설명하는 프레임(520)으로 전달시켜 방열기능이 수행되도록 하는 것이다.

즉 이산화티탄 분말의 첨가에 의해 소수성코팅층(512) 자체가 열에 대한 저항성이 향상되도록 함과 동시에 전달된 열을 외부로 전달시킴으로써 방열기능도 수행되도록 하는 것이다.

이를 위해 도 4에서 보는 바와 같이 상기 여과부(500)는 상기 소수성코팅층(512)이 도포된 여과망(511)이 알루미늄 재질의 프레임(520)에 구성되도록 하여 상기 프레임(520)이 상기 방열공(410)에 장착되도록 하는데, 이는 상기에서 언급한 바와 같이 상기 소수성코팅층(512)에 전달된 열(H)이 상기 소수성코팅층(512)을 통해 빠르게 전달되어 알루미늄 재질의 프레임(520)을 통해 외부로 배출되도록 함으로써 전달된 열(H)에 의해 소수성코팅층(512)이 열화되는 것을 방지하는 것은 물론 전달된 열(H)이 여과망(511)으로 전달되는 것을 제어하여 여과망(511)의 열에 의한 열화도 방지하도록 하는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 본체 200 : 표면부
300 : 면발광부 400 : 방열부
500 : 여과부 600 : 전원부
700: 센서부 800 : 제어부

Claims (4)

1. 내부에 공간이 형성되는 본체;
   상기 본체의 전면부에 확산판이 구현되는 표면부;
   상기 본체 내부에서 상기 확산판이 형성되는 위치에 도광판과 상기 도광판의 측면에 LED모듈로 구성되는 면발광부;
   상기 본체 배면부에 구성되며 상기 본체 배면부에 형성되는 방열공과, 상기 방열공에 대향하면서 본체 배면부 내부에 구성되는 방열팬과, 상기 본체 배면부의 외측에서 상기 방열공을 감싸면서 하면이 개구된 수용하우징을 포함하는 방열부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   조도 또는 적외선을 센싱하는 센서부와, 상기 센서부의 센싱값을 전달받아 상기 면발광부의 LED모듈의 가동여부를 결정하는 제어부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 방열공에는 여과망과 상기 여과망에 도포되는 소수성코팅층을 포함하는 여과부가 구성됨을 특징으로 하는 조명장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 여과부는 소수성코팅층이 도포된 여과망이 알루미늄 재질의 프레임에 구성되어 상기 프레임이 상기 방열공에 장착되는 것을 특징으로 하는 조명장치.
   
   
   

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