KR20200092022A - 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 빛을 조사하고자 하는 지역의 상공에서 빛을 조사함으로써 그림자에 의한 미조사 영역을 최소화할 수 있고, 드론을 회전시키거나 기울이지 않아도 빛의 조사 영역을 용이하게 가변할 수 있으며, 드론이 이동하며 발생하는 바람과, 프로펠러로부터 유발된 기류를 이용하여 짐벌부와, 조명부의 방열판 및 히트파이프를 방열하므로, 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 발열에 의한 조명 모듈의 성능 하락을 방지할 수 있음과 동시에 드론부의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 빛을 조사하고자 하는 지역의 상공에서 빛을 조사함으로써 그림자에 의한 미조사 영역을 최소화할 수 있고, 드론을 회전시키거나 기울이지 않아도 빛의 조사 영역을 용이하게 가변할 수 있으며, 드론이 이동하며 발생하는 바람과, 프로펠러로부터 유발된 기류를 이용하여 짐벌부와, 조명부의 방열판 및 히트파이프를 방열하므로, 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 발열에 의한 조명 모듈의 성능 하락을 방지할 수 있음과 동시에 드론부의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것이다.
드론은 여러 개의 프로펠러를 이용하여 비행체를 구성한 것으로서, 레져, 항공 촬영 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 이러한 드론을 쉽고 편하게 조종하기 위하여 호버링 기능, 원점 회귀 기능 등 다양한 기술이 속속 개발되고 있다.
특히 최근에는 드론을 이용한 택배 배달 서비스, 드론을 이용한 무인 감시 등 다양한 분야에 드론을 활용하기 위해 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 중, 드론에 조명 장치를 달아 수색 작업시 활용하거나 또는 야간 촬영시 부족한 광량을 확보하려는 시도가 계속되어 왔다.
그러나, 상공으로부터 빛을 조사하여 충분한 광량을 확보하기 위해서는 높은 와트(W)의 조명 장치가 필요하고, 이러한 고출력의 조명 장치는 필연적으로 많은 열을 발생하는 문제가 있다.
이렇듯 조명 장치에 열이 발생되면 조명 효율이 하락하고 조명 장치의 수명도 단축되는 문제가 있다.
따라서, 고출력 조명 장치에는 방열을 위한 방열판 등의 구성이 필수로 구비되어야 한다.
그러나, 작은 프로펠러 몇 개로 부양되는 드론에 조명 장치와 함께 방열판을 모두 장착하게 되면 그 무게에 의해 프로펠러를 고속으로 회전시켜야 하고, 이에 따라 드론이 배터리가 빨리 방전되는 문제가 있다.
따라서, 조명 모듈의 방열 효율을 하락시키지 않으면서도 무게가 가벼워 드론의 비행 전력을 절감할 수 있는 짐벌에 방열부가 구비된 비행형 조명 장치의 개발이 필요하게 되었다.
이에 본 출원인은 대한민국 공개특허 제10-2018-0092198호 '짐벌에 방열부가 구비된 비행형 조명 장치'를 개발하였으나, 상기 특허는 방열판이 조명부 양측으로 돌출되게 설치되어 드론의 날개 밑에 위치하므로 드론의 양력에 영향을 미쳐 드론의 제어가 어려워 이동시에 방해가 된다. 또한, 고정 및 설치가 어려울 뿐만 아니라 조명장치 상부를 뚫고 방열판을 고정하여야 하므로 우천시에 조명장치 반사갓 내부로 빗물이 들어가 부식이 될 뿐 아니라 드론의 무게 중심에 변화를 주어 위험하며, 실질적으로 활용이 불가능한 문제가 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
빛을 조사하고자 하는 지역의 상공에서 빛을 조사함으로써 그림자에 의한 미조사 영역을 최소화할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조명부의 조사각을 조절할 수 있으므로 드론부를 회전시키거나 기울이지 않아도 빛의 조사 영역을 용이하게 가변할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조명부에서 발생된 열을 히트 파이프를 통해 짐벌부의 내측에 구비되는 제2방열판 및 조명부의 외측에 구비되는 제1방열판으로 전도하여 방열하므로 방열 효율이 상승되고, 발열에 의한 조명 효율 하락을 방지할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 짐벌부에서는 드론이 이동하면서 발생하는 바람과, 조명부에서는 프로펠러로부터 유발된 기류를 이용하여 방열판의 방열을 하므로, 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 드론부의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조명장치 외측으로 방열판을 돌출되게 구비하지 않으면서도 충분한 방열효과를 나타낼 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조명부에 구비되는 방열판의 일부를 절삭하여 구비함으로써, 방열판의 무게가 감소하여 드론부의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 짐벌부의 내측과, 조명부의 외측에 설치되는 방열판이 이동시 바람의 영향을 많이 받을 수 있는 구조로 이루어지고, 안정적으로 고정 설치되는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치에 관한 것이다.
본 발명은 메인 모듈(110)과, 상기 메인 모듈(110)로부터 방사상으로 연장 형성되는 복수의 지지대(120)와, 상기 지지대(120)의 타단에 각각 구비되는 프로펠러 모듈(130)을 포함하며, 상기 프로펠러 모듈(130)에 프로펠러가 회전 가능하게 구비되는 드론부(100); 상기 드론부(100)의 상기 메인 모듈(110) 하방에 장착되어 좌우 회전 구동되는 짐벌부(300); 상기 짐벌부(300)에 장착되어 상기 짐벌부(300)의 회전 구동에 따라 조사 방향이 가변되는 조명부(200);를 포함하되, 상기 조명부(200)의 외주면을 형성하는 반사갓(230)을 따라 복수의 제1방열판(260)이 일정간격 이격되어 구비되고, 상기 짐벌부(300)의 내측에는 복수의 제2방열판(330)이 일정간격 이격되어 구비된다.
본 발명의 상기 조명부(200)는, 내측 또는 외측 중 어느 하나 이상의 부위에 열전도체가 형성된 기둥 형상의 방열봉(210); 복수의 조명 소자가 배열되어 형성되며, 상기 방열봉(210)의 외측면에 부착되는 조명 모듈(220); 상기 조명 모듈에서 발생된 열을 흡수하여 외부에 전달하도록 상기 방열봉의 단부에 접하는 히트 싱크(240); 일단이 상기 히트 싱크(240)의 어느 한 면으로부터 삽입되고, 타단이 제1방열판(260) 및 제2방열판(330) 내측으로 연장되는 복수의 히트 파이프(250); 를 포함한다.
본 발명의 상기 짐벌부(300)는 상기 메인 모듈(110)의 하방에 장착되는 고정 모듈(310)과, 상기 고정 모듈(310)의 하부 양측에서 결합되는 고정 수단(311)과, 상기 고정 수단(311)에 의해 고정 모듈(310)과 결합되어 좌우 회전 구동가능하게 설치되는 스윙 모듈(320)과, 상기 고정 모듈(310) 일측의 고정 수단(311)에 결합되어 스윙 모듈(320)을 좌우로 회전시키는 회전 모듈(340)을 포함하며, 상기 조명부(200)는 상기 스윙 모듈(320)에 결합되어 상기 스윙 모듈(320)의 회전에 따라 회전된다.
본 발명의 상기 제1방열판(260)은 원형으로 형성되며, 동일 형상으로 이루어지되, 상부에서 하부로 내려갈수록 점차 돌출되고; 상기 제2방열판(330)은 사각형상으로 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 히트파이프(250)는 상부와 하부로 각각 연장되어 제1방열판(260)과 제2방열판(330)을 관통하며, 상기 제1방열판(260)과 제2방열판(330)을 관통하는 히트파이프(250)의 개수가 서로 동일하다.
상기 제1방열판(260)은 상부에서 하부로 복수개의 절단면을 가져 상기 절단면을 따라 상기 드론의 프로펠러의 회전에 따른 기류가 관통한다.
또한, 본 발명의 상기 제1방열판(260)의 절단면은 상부에서 하부로 갈수록 점차 작아진다.
아울러, 상기 제1방열판(260)은 상기 반사갓(230)과 일정 간격 이격되게 형성된다.
따라서, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 빛을 조사하고자 하는 지역의 상공에서 빛을 조사함으로써 그림자에 의한 미조사 영역을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 조명부의 조사각을 조절할 수 있으므로 드론부를 회전시키거나 기울이지 않아도 빛의 조사 영역을 용이하게 가변할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 조명부에서 발생된 열을 히트 파이프를 통해 짐벌부의 내측에 구비되는 제2방열판 및 조명부의 외측에 구비되는 제1방열판으로 전도하여 방열하므로 방열 효율이 상승되고, 발열에 의한 조명 효율 하락을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 짐벌부에서는 드론이 이동하면서 발생하는 바람과, 조명부에서는 프로펠러로부터 유발된 기류를 이용하여 방열판의 방열을 하므로, 방열판의 크기를 작게 형성하여도 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 방열판의 무게가 감소하여 드론부의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 짐벌부는, 조명장치 외측으로 방열판을 돌출되게 구비하지 않으면서도 충분한 방열효과를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는, 짐벌부의 내측과, 조명부의 외측에 설치되는 방열판이 바람의 영향을 많이 받을 수 있는 구조로 이루어져 방열 효과를 높이고, 상기 방열판이 관통설치되는 히트 파이프와 반사갓과 결합하여 간단하게 고정 설치되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 조명부의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 조명부의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 정면도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 저면 사시도.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 조사각 조절 예시도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 사시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 측면도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 사시도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 정면도.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 빔벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 측면도.
도 15은 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 저면 사시도.
도 16는 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 조사각 조절 예시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 조명부의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 조명부의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 정면도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 저면 사시도.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 조사각 조절 예시도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 사시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 측면도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 사시도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 정면도.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 빔벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 측면도.
도 15은 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 저면 사시도.
도 16는 본 발명의 제2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치의 짐벌부와 조명부의 조사각 조절 예시도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 제1, 2실시예에 따른 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는, 도 1 내지 도 16 에 도시된 바와 같이, 드론부(100)와, 드론부(100)의 하방에 장착되는 짐벌부(300)와, 짐벌부에 장착되는 조명부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 드론부(100)는, 메인 모듈(110)과, 메인 모듈(110)로부터 방사상으로 연장 형성되는 복수의 지지대(120)와, 지지대(120)의 타단에 각각 구비되는 프로펠러 모듈(130)을 포함하여 구성된다.
상기 메인 모듈(110)은, 드론부(100)의 중심부에 구비되며, 프로펠러 모듈(130)의 모터(131)를 제어하는 제어부와, 외부로부터 제어 신호를 전송받거나 또는 외부로 현재 고도, 비행 속도, 위치 정보, 영상 이미지 등의 데이터를 전송하는 무선 송수신부, 프로펠러 모듈(130), 제어부 및 무선 송수신부에 구동 전원을 공급하는 배터리 및 제어부, 무선 송수신부, 배터리 등이 내장되는 메인 하우징을 포함하여 구성된다.
이러한 메인 모듈(110)은 메인 하우징의 외측면에 복수의 지지대(120)가 방사상으로 배열되어 결합되며, 하단에는 짐벌부(300)가 결합된다. 한편, 메인 모듈(110)의 하단에는 메인 모듈(110)을 지면으로부터 이격하여 지지하기 위하여 별도의 랜딩 기어(140)가 더 결합될 수 있고, 랜딩 기어(140)와 메인 모듈(110)의 사이에 별도의 모터(미도시) 및 스프링이 더 구비되어 랜딩 기어(140)의 결합 각도를 조정할 수도 있다. 즉, 착륙시에 랜딩 기어(140)는 메인 모듈(110)과의 결합 각도가 커져 지면 방향으로 펴지고, 이륙시에는 짐벌부(300)의 원활한 회전을 위하여 메인 모듈(110)과의 결합 각도가 작아져 메인 모듈(110) 또는 지지대(120)와 평행한 형태가 되도록 접히는 구조가 된다.
상기 제어부는 외부로부터 제어 신호를 전송받거나 또는 자체적으로 제어 신호를 생성하여 프로펠러 모듈(130), 조명부(200), 짐벌부(300) 등을 제어한다. 이를 위하여 제어부는 무선 송수신부, 프로펠러 모듈(130), 조명부(200), 짐벌부(300)와 전기적으로 연결되어 있으며, 경우에 따라 카메라, GPS, 각종 센서들과 연결될 수 있다. 이러한 제어부는 스마트폰 또는 별도의 컨트롤러로부터 제어 신호를 전송받아 위치의 이동, 조명의 온오프, 조명의 조사 방향 가변 등의 제어가 가능하며, 자체적으로 자이로 센서 등 다축 센서를 통해 호버링 제어를 할 수도 있다. 조명부(200) 및 짐벌부(300)의 제어를 제외한 드론부(100)의 비행 제어 기술은 공지의 드론 관련 기술이 다수 존재하고 있으므로 비행의 제어에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 무선 송수신부는 외부로부터 제어 신호를 전송받아 제어부에 전달하며, 제어부 또는 드론부(100)에 장착된 각종 구성들로부터 전달된 데이터를 외부에 전송하는 역할을 한다. 이를 위하여 무선 송수신부는 안테나를 더 포함할 수 있으며, 안테나는 통상 메인 하우징 외측으로 돌출되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 배터리는 제어부, 무선 송수신부, 프로펠러 모듈(130), 조명부(200), 짐벌부(300) 등에 전원을 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 메인 하우징 내부에 구비되어 제어부, 무선 송수신부, 프로펠러 모듈(130), 조명부(200), 짐벌부(300) 등 주요 구성들과 전기적으로 연결된다.
즉, 메인 모듈(110)은 드론부(100) 및 짐벌부(300)의 주요 구성들을 결합하는 중심축 역할을 함과 동시에, 드론부(100), 조명부(200) 및 짐벌부(300)의 주요 구성들을 제어하는 중앙 처리 장치의 역할을 하게 되는 것이다.
상기 지지대(120)는, 메인 모듈(110)과 프로펠러 모듈(130)을 구조적으로 연결하는 역할을 하며, 이를 위하여 막대형 또는 이와 유사하게 일단과 타단 사이가 긴 형상으로 형성되어 일단이 메인 모듈(110)의 메인 하우징 외측면에, 타단이 프로펠러 모듈(130)에 고정된다.
이러한 지지대(120)는 방사상으로 서로 짝을 이루도록 배열되거나 또는 인접한 지지대(120)와의 사이가 등각을 이루도록 배열된다. 예를 들어, 지지대(120)가 6개인 경우에는 두 지지대(120)가 메인 하우징을 중심으로 서로 마주보도록 180도의 각도를 이루며, 다른 네 개의 지지대(120) 역시 메인 하우징을 중심으로 180도의 각도를 이루도록 짝을 이룬다. 이때, 서로 대향된 방향의 지지대(120)가 아닌 인접한 지지대(120)와의 각도는 등각이 효율상 좋으나 크게 중요치 않다. 그리고, 지지대(120)가 3개인 경우엔 각 지지대(120)간의 각도가 120도를 이루도록 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 프로펠러 모듈(130)의 프로펠러(132)가 회전하여 양력을 발생시킬 때 각 프로펠러(132)가 부담하는 무게가 서로 동일하거나 그에 근접할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 프로펠러 모듈(130)은, 양력을 발생시켜 메인 모듈(110) 및 메인 모듈(110)과 연결되는 지지대(120)를 부양시키는 역할을 하며, 이를 위하여 모터(131)와 모터(131)에 회동 가능하게 결합되는 프로펠러(132)를 포함하여 구성된다.
상기 모터(131)는 지지대(120)의 타단에 결합되며, 모터(131)의 몸체가 지지대(120)에 직접 결합되거나 또는 지지대(120)의 타단으로부터 연장되는 보조대에 결합될 수 있다. 이때, 보조대라 함은 컴퓨터 시스템 팬의 형상과 같이 환형의 테와 테의 내측으로 연장되는 막대형의 지지 부재와 같은 형상을 뜻하며, 모터(131)를 안정적으로 고정할 수 있는 구조이면 어느 것이든 가능하다.
상기 모터(131)의 회전축에는 프로펠러(132)가 장착되며, 모터(131)가 회전함에 따라 하방으로 공기를 밀어내어 양력을 발생시킨다. 이때 발생되는 양력이 드론부(100) 및 조명부(200)의 무게보다 크면 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 상승하게 되고, 양력이 드론부(100) 및 조명부(200)의 무게보다 작으면 하강하게 된다.
이러한 프로펠러 모듈(130)은 지지대(120)마다 구비되며, 통상 지지대(120)와 프로펠러 모듈(130)의 수는 3개 내지 8개로 구성되나 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 프로펠러 모듈(130)의 하부 또는 하부 측면부 방향에는 프로펠러(132)와 이격되게 히트 파이프(250)의 단부 또는 히트 파이프(250)에 관통 결합된 제1방열판(260) 또는 제2방열판(330)이 구비되어서, 프로펠러(132)로부터 하방 또는 측방으로 토출되는 기류 또는 프로펠러(132) 상방으로부터 흡입되는 기류에 의해 방열이 이루어질 수 있다. 이 경우 프로펠러 모듈(130)의 하부 또는 하부 측면부 방향이라 함은, 모터(131)의 회전축 연직 하방 또는 대각선 하방에 한정하지 아니하고, 프로펠러(132)로부터 유발된 기류가 닿는 곳이면 어느 곳이든 가능하다.
상기 짐벌부(300)는, 메인 모듈(110)의 하단에 장착되어 좌우 회전 동작을 수행할 수 있도록 구비되며, 그 끝단에 조명부(200)가 장착되어서 조명부(200)의 조사 방향을 가변하는 역할을 한다.
이러한 짐벌부(300)는, 제어부의 제어에 의해 회전되며, 메인 모듈(110)의 하방에 장착되는 고정 모듈(310)과, 상기 고정 모듈(310)의 하부 양측에서 결합되는 고정 수단(311)과, 상기 고정 수단(311)에 의해 상기 고정 모듈(310)과 결합되어 좌우 회전 구동가능하게 설치되는 스윙 모듈(320)과, 상기 고정 모듈(310) 내측에 구비되고 상기 스윙 모듈(320)의 상부에서 결합되는 복수의 제2방열판(330)과, 상기 스윙 모듈(320)을 회전시키는 회전 모듈(340)을 포함하여 구성된다.
상기 고정 모듈(310)은 메인 모듈(110)의 하단에 장착되어 고정설치된다. 이러한 고정 모듈(310)은 스윙 모듈(320)의 회전축(321)에 결합된 조명부(200)가 안정적으로 좌우 회전시킬 수 있도록 구비되며, 수평 방향으로의 조사각 조절이 필요한 경우 드론부(100)를 회전시키지 않고, 상기 회전 모듈(340)을 이용하여 스윙 모듈(320)을 회전시켜 조사각 조절을 달성할 수 있다.
상기 고정 수단(311)은 스윙 모듈(320)과 결합되어 고정 모듈(310) 내측에서 스윙 모듈(320)이 회전가능하게 설치되도록 한다.
이러한 스윙 모듈(320)의 중심에는 회전축(321)이 결합된다.
상기 스윙 모듈(320)은 회전축(321)을 고정 수단(311)에 결합하기 위한 도구로 이루어진다.
상기 회전축(321)에는 히트 싱크(240)가 관통하여 설치될 수 있도록 구비되며, 상기 조명부(200)가 짐벌부(300)의 하방에서 시계추처럼 회전되도록 하여 용이한 회전각 확보가 가능하게 된다.
상기 회전축(321)을 중심으로 상기 히트 싱크(240)의 상부와 하부 방향으로 복수개의 히트 파이프(250)가 설치되게 된다.
상기 스윙 모듈(320)은 고정 모듈(310)의 일측면에 설치되는 회전 모듈(340)이 상기 고정 수단(311)을 좌우 이동시키는 힘에 의해 좌우 회전할 수 있도록 구비되며, 상기 회전 모듈(340)은 도 9 및 도 16에 도시된 바와 같이 중심이 고정 수단(311)과 결합되고 양측에서 상하로 이동하는 조종 수단(342)이 결합되는 하부 회전 수단(341b)이 회전 수단 모터(343)와 결합되어 회전하는 상부 회전 수단(341a)에 의해 회전가능하게 구비된다.
상기 회전 모듈(340)은 일정각도로 이동가능하도록 구비되어 상기 스윙 모듈(320)이 상기 고정 모듈(310) 내측에서 안정적으로 이동할 수 있도록 한다.
상기 조명부(200)는, 짐벌부(300)의 스윙 모듈(320)에 장착되어 하부 또는 측면부 방향으로 빛을 조사하는 역할을 하며, 이를 위하여 내측 또는 외측 중 어느 하나 이상의 부위에 열전도체가 형성된 다각기둥 형상의 방열봉(210)과, 복수의 조명 소자(221)가 열을 지어 배열되어 형성되며 방열봉(210)의 외주연에 길이 방향으로 부착되는 복수의 조명 모듈(220)과, 타단이 개구된 용기 형상으로 형성되어 중앙부에 방열봉(210)이 삽입 고정되되 복수의 판형 반사판이 상호 측면을 연속하여 접하도록 형성된 반사갓(230)을 포함하여 구성된다.
상기 방열봉(210)은, 다각기둥 형상으로서 길이 방향에 수직하게 자른 단면이 정다각형, 바람직하게는 정16각형의 형상을 띠며, 열전도율이 높은 재질로 이루어진다. 방열봉(210)은 통상 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 금, 은, 텅스텐, 구리 등의 금속도 무방하며, 금속이 아닌 열전도율이 높은 다양한 재질 중 하나 이상이 선택적으로 적용될 수 있다.
이러한 방열봉(210)의 외주연에는 복수의 조명 모듈(220)이 방열봉(210)의 길이 방향으로 설치된다. 따라서, 조명 모듈(220)로부터 발생된 열을 방열봉(210)이 흡수하여 방열 막대(211)를 통해 히트 파이프(250) 또는 히트 싱크(240)에 전달함으로써 발열로 인한 조명 모듈(220)의 광효율 저하 및 수명 저하를 방지할 수 있게 된다.
방열봉(210)의 내측으로는 다수의 방열공이 관통 형성된다. 본 발명에서는 방열공이 3개 형성된 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 2개, 4개 또는 그 이상의 방열공이 형성될 수 있다. 이러한 방열공에는 방열 막대(211)가 설치된다. 방열 막대(211)는 열전도율이 매우 우수한 소재 또는 내부가 중공된 파이프의 중공부에 열전도 물질이 충진된 형태로 이루어지며, 방열봉(210)에서 흡수한 열을 신속하게 히트 파이프(250) 또는 히트 싱크(240)에 전도시키는 역할을 한다.
한편, 방열 막대(211)는 방열봉(210)의 일단부에서 꺾여 방열봉(210)의 일단부와 동일한 면을 이루도록, 방열봉(210)의 일단부 외측으로 노출되는 것이 바람직하며, 이를 통해 히트 파이프(250) 또는 히트 싱크(240)에 더욱 효과적인 열 전달을 할 수 있게 된다.
이러한 방열봉(210)과 방열 막대(211)는 억지 끼움으로 결합되는 것이 바람직하며, 방열봉(210)과 방열 막대(211)의 사이에 써멀 구리스 등을 도포하여 열전도가 안정적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
아울러 방열봉(210)의 중앙에는 덮개공(212)이 형성되며, 덮개공(212)에는 덮개(213)가 설치되어서 미려한 외관을 형성함과 동시에 반사갓(230)에서 반사된 빛이 난반사되지 않고 특정 방향으로 반사될 수 있도록 한다. 이러한 덮개(213)의 하부에는 결합 돌기(214)가 형성되어서, 결합 돌기(214)가 덮개공(212)에 억지 끼움되어 결합된다.
조명 모듈(220)은, 복수의 조명 소자(221)가 열을 지어 배열되어 구성되며, COB(Chip On Board) 타입으로서, 직선 띠 형상의 기판상에 복수의 LED가 배열되어 형성된다. 이러한 조명 모듈(220)은 복수개가 방열봉(210)의 외주연에 방열봉(210)의 길이 방향으로 부착된다. 이때, 방열봉(210)의 외주연에는 세라믹판이 더 구비되어서 조명 모듈(220)을 방열봉(210)으로부터 절연하고, 조명 모듈(220)의 열을 방열봉(210)에 효과적으로 전달할 수 있도록 할 수 있다. 세라픽판이 구비되는 경우 방열봉(210)의 외주연에는 세라믹판이 조명 모듈(220)의 갯수만큼 부착되고, 이러한 세라믹판에 조명 모듈(220)을 부착하여 설치할 수 있다.
이러한 조명 모듈(220)은 다각기둥인 방열봉(210)의 각 면마다 부착될 수 있도록 구비되며, 방열봉(210)이 16각형으로 형성되는 경우 조명 모듈(220)의 수도 16개가 구비되게 된다. 또한, 조명 모듈(220) 각각의 내부에는 조명 소자(221), 즉 LED가 배열되되, 1열, 2열 3열 등 원하는 광도에 맞게 LED의 열과, 갯수를 조절할 수 있다.
반사갓(230)은, 타단이 개구된 용기 형상으로 형성되며, 중앙부에 방열봉(210)이 삽입 고정된다. 이러한 반사갓(230)은 조명 모듈(220)로부터 방출된 빛을 반사하여 개구부를 통해 조사하는 역할을 하며, 이를 위하여 조명 모듈(220)의 수 만큼 구비된 복수의 판형 반사판이 상호 측면을 연속하여 접하도록 형성된다. 또한, 이러한 반사갓(230)의 외측으로는 반사갓(230)을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있도록 반사갓(230)의 외측면을 감싸는 형태로 반사갓 하우징(233)이 더 구비될 수 있다.
상기 반사판은, 제1반사판(231)과, 제1반사판(231)의 타단으로부터 절곡되어 연장되는 제2반사판(232)으로 구성되며, 제1반사판(231)의 일단은 방열봉(210)의 외주연에 직접 결합되거나 또는 방열봉(210)이 삽입되는 방열봉(210) 삽입부에 연결된다. 이러한 반사판은 복수의 반사판이 상호 측면을 접하도록 형성될 때 그 형상이 용기 형상을 이룰 수 있도록 일단에서 타단으로 갈수록 그 폭이 넓어지도록 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 반사판은, 제1반사판(231)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도보다, 제2반사판(232)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도가 더 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 조명 모듈(220)에서 방출되는 빛을 반사갓(230)의 개구부로 내보낼 때 방열봉(210)의 길이 방향에 가급적 작은 각을 이루도록 빛을 조사하기 위한 구성으로서, 제1반사판(231)에서 더 큰 각도로 빛이 꺾여 반사되도록 구성된다.
상기 반사판은 2단으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 1단, 2단 또는 4단으로 형성될 수 있다
한편, 조명 모듈(220)에서 방출되는 빛은 일정 각도 확산되며 방출되는데, 조명 모듈(220)에서 길이 방향으로 확산되는 빛을 개구부의 전방으로 반사시키기 위하여 제1반사판(231)의 길이가 조명 모듈(220)의 길이보다 길게 형성된다. 바람직하게는 제1반사판(231)을 방열봉(210)의 길이 방향 선상에 투영했을때의 길이가 조명 모듈(220)보다 길게 형성된다.
이러한 반사판의 구성에 의하여, 조명 모듈(220)로부터 방출된 빛은 우선 제 1반사판(231)에 반사되고, 이때, 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 너무 큰 각으로 반사된 빛은 다시 제1반사판(231)으로부터 절곡되어 형성된 제2반사판(232)에 의하여 방열봉(210)의 길이 방향에 보다 적은 각을 형성한 채 반사갓(230)의 개구부 방향으로 조사될 수 있게 된다. 그리고, 조명 모듈(220)에서 방출되는 빛 중 제1반사판(231)을 벗어나는 각도로 확산된 빛은 제2반사판(232)에 직접 반사되는데, 이때 조명 모듈(220)에서 확산되는 각도가 이미 충분히 크기 때문에 제2반사판(232)에 의해 반사되는 각도가 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 충분히 작은 각을 취할 수 있게 된다.
따라서, 조명 모듈(220)에서 방출된 모든 빛이 반사판에 의해 반사된 후 조사되기 때문에 눈부심이 방지되며, 반사갓(230)의 전방으로 조사되는 빛의 궤적이 서로 크게 다르지 않게 되므로, 조사 영역 외측으로 유실되는 빛을 최소화하여 보다 높은 광량을 확보할 수 있게 된다. 또한, 조명 모듈(220)의 개수에 반사판의 개수가 1:1로 대응되므로 각 조명 모듈(220)에서 방출된 빛이 각 반사판에 반사되는 비율 및 각도가 서로 동일하여 빛이 특정 지점에 편중되지 않고 고른 광도를 얻을 수 있게 된다.
한편, 제1반사판(231)과 제2반사판(232)이 각각 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도 및 제1반사판(231)과 제2반사판(232)의 길이는 원하는 조사 영역의 범위에 따라 선택적으로 적용이 가능하다. 예를 들어, 좁은 조사 영역에 광량을 집중시키고 싶은 경우에는 제1반사판(231)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도를 매우 크게, 반면, 제2반사판(232)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도는 매우 작게 함으로써, 제1반사판(231)에 반사된 빛이 같은 반사판을 이루는 제2반사판(232)의 범위 내에 있을 경우 이를 제2반사판(232)이 내측으로 재반사하여 광량을 중앙부에 집중시키며, 이를 통해 좁고 멀게 비출 수 있는 조명 장치가 될 수 있다. 다른 예로는, 넓은 조사 영역에 광량을 집중시키고 싶은 경우에는 제1반사판(231)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도를 매우 작게, 제2반사판(232)이 방열봉(210)의 길이 방향에 대하여 이루는 각도를 매우 크게 함으로써, 제1반사판(231)에 반사된 빛이 다른 반사판을 이루는 제2반사판(232)에 재반사되되, 그 반사각이 반사갓(230) 외부를 향하도록 하며, 이를 통해 넓고 가깝게 비출 수 있는 조명 장치가 될 수 있다. 그리고 이러한 다양한 반사판의 각도를 갖는 반사갓(230)을 여러 개 겹쳐 소지한 후 필요에 따라 교체하여 사용할 수 있으며, 반사판의 각도는 조명 모듈(220)의 LED의 확산각도, 제1반사판(231) 및 제2반사판(232)의 길이 등에 의해 계산된 결과에 따라 결정할 수 있다.
상기 히트 싱크(240)는 히트 파이프(250)를 고정하고 방열봉(210)의 열을 히트 파이프(250)에 전달하는 역할을 하며, 이를 위하여 금속제로 타측 단부가 평평하게 형성되어 평평한 면이 방열봉(210)의 일측 단부에 접하도록 구성된다.
이러한 히트 싱크(240)는 어느 한 면으로부터 히트 파이프(250)가 삽입되는데, 삽입된 히트 파이프(250)의 외주연 일측이 히트 싱크(240)의 타단 외측으로 노출되도록 구성된다. 이는 방열봉(210) 또는 방열 막대(211)로부터 직접 열을 전달받을 수 있도록 하기 위한 구성으로서, 방열봉(210) 또는 방열 막대(211)와 히트 파이프(250)가 직접 접촉되지 않는 부분을 보완하기 위하여 히트 싱크의 타단이 방열봉(210)에 접촉하게 된다. 이러한 히트 싱크(240)의 타단과 방열봉(210)의 일단 사이에는 서멀구리스 등이 도포되어 이격되는 부위에서의 열 전달을 보조할 수 있다.
상기 히트 파이프(250)는, 히트 싱크(240)의 어느 한 면으로부터 삽입되어 외부로 연장되도록 형성된다. 이러한 히트 파이프(250)는 구리 등의 파이프 내측에 열전달 매개체가 충진된 형태로서, 신속한 열 전달이 가능하며, 열 전달 매개체 없이 구리, 은, 알루미늄 등의 금속 막대로 형성될 수도 있다.
상기 히트 파이프(250)는 히트 싱크(240)에 일측이 삽입되고, 반대측이 외부로 노출된다. 상기 히트 파이프(250)의 외부로 노출되는 부분은 상기 히트 싱크(240)에 삽입된 부분보다 길게 형성되어 정면에서 두 개, 후면에서 두 개가 각각 히트 싱크(240)의 상부와 하부로 연장 형성되도록 구비된다.
상기 히트 파이프(250)는 그 갯수가 짝수로 구비되어 조명부(200)가 대칭을 이루어 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 한다.
한편, 히트 파이프(250)는 복수의 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)을 관통하도록 구성된다. 이때, 히트 파이프(250)의 외주연이 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)에 접촉되어서, 히트 파이프(250)를 통해 전도된 열이 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)으로 전달되어 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)을 통해 공기중으로 방출될 수 있도록 한다.
상기 히트 파이프(250)는 상부 히트파이프(250a)와 하부 히트파이프(250b)로 나뉘질 수 있으며, 상부 히트파이프(250a)가 제2방열판(330)과 결합되고, 하부 히프파이프(250b)가 제1방열판(260)과 결합되게 된다.
한편, 히트 파이프(250)는 도 13에 도시된 바와 같이 탈락, 휘어짐 등의 파손을 방지하기 위하여 별도의 브라켓(251)이 더 구비될 수 있다. 브라켓(251)은 판형 또는 막대형으로 형성되어 히트 파이프(250)가 관통 삽입될 수 있고, 또는 절곡된 형상으로 히트 파이프(250)를 절곡부에 지지하여 고정할 수 있다. 이러한 브라켓(251)은 반사갓(230)의 외측면에 고정되도록 넓은 판형(미도시)으로 끝단을 형성하며 접착제 또는 테이프 등으로 고정하며, 히트 파이프(250)를 반사갓(230)으로부터 안정적으로 지지할 수 있도록 복수 개가 구비될 수 있다. 이때 상기 브라켓은 우천시 빗물 등이 들어가지 않도록 반사갓(230)을 관통하지 않는다.
상기 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)은, 구리, 알루미늄 등의 열 전도율이 큰 금속제의 판으로 형성되며, 복수개가 이격된 채 서로 면을 마주하도록 그룹으로 구성된다. 이러한 제1방열판(260) 및 제2방열판에는 히트 파이프(250)가 관통되며, 히트 파이프(250) 중 어느 하나 이상의 외주연이 접촉된다. 상기 히트 파이프(250)는 상부로 올라가 제2방열판(330)과 결합되는 개수와 하부로 내려가 제1방열판(600)과 결합되는 개수가 동일하게 하여, 상부의 히트 싱크(240)와 하부의 히트 싱크(240)에서 동일하게 삽입된다. 제1방열판과 제2방열판은 주위 환경에 따라 방열의 효율이 달라질 수 있으나, 방열봉(210)으로의 냉기 전달은 상기 히트 파이프(250)가 담당하므로 양자를 동일하게 하여 어느 한쪽의 영향이 적어도 냉각이 충분히 이루어지도록 한다.
상기 제1방열판(260)은 반사갓(230)의 외주연을 따라 일정간격 이격되어 내부가 뚫린 원형으로 형성되고, 상기 제2방열판(330)은 상기 히트 싱크(240)로부터 일정간격 이격되어 사각형으로 이루어진 사각기둥 형태로 형성된다.
상기 제1방열판(260)은 프로펠러 모듈(130)의 하부 방향에 위치한다. 이는 프로펠러 모듈(130)의 프로펠러(132)가 회전하며 생성하는 하부 방향으로의 토출 기류를 제1방열판(260)에 접촉시킴으로써 제1방열판(260)의 방열 효율을 극대화하기 위함이다. 이러한 토출 기류를 이용한 방열은 제1방열판(260)의 효율을 상승시킬 수 있고, 따라서 제1방열판(260)의 크기와 개수를 비교적 작게 형성하여도 충분한 방열이 가능한 장점을 갖게 된다. 이러한 제1방열판(260)의 크기 변화는 방열판의 무게를 작게하여 드론부(100)의 비행시 보다 적은 배터리 소로로도 비행이 가능하게 하여, 비행 시간의 증대를 도모할 수 있게 된다. 그러나, 제1방열판(260)은 상술한 바와 같이 프로펠러 모듈(130)의 하부 대각선 방향에 위치되어도 관계 없으며, 프로펠러(132)로부터 유발된 기류에 의해 냉각될 수 있는 위치이면 어느 곳이든 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 반사갓(230)은 상부에서 하부로 갈수록 점차 그 직경이 커지는 원형이다. 이러한 반사갓의 형상에 따라, 반사갓(230)의 외부에 고정되는 제1방열판(260)은 동일한 형상으로 하여도 위에서 아래로 내려갈수록 각 방열판이 점차 돌출되고, 이와 같은 돌출면은 기류와 접촉면적을 넓게 할 수 있어 전체적인 제1방열판의 개수를 적게 할 수 있는 장점이 된다.
상기 제1방열판(260)은 반사갓(230)과 접촉되지 않고 일정간격 이격되게 한다. 복수개의 제1방열판(260)은 서로 이격되어 그 사이로 기류가 삽입되고, 반사갓(230)의 외측면으로 삽입되거나 제1방열판 사이로 삽입된 기류가 서로 이동하면서 방열판을 냉각시킨다. 제1방열판(260)은 기본적을 이를 관통하는 히트파이프(250)와 결합되어 반사갓(230)에 고정된다.
상기 제1방열판(260)은 제1실시예에 따라 반사갓(230)의 상부를 덮는 형태로 구비되거나 제2실시예에 따라 도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이 일정 부분이 절단되어 양측으로 두 부분으로 나뉘어져 구비될 수 있다.
반사갓(230)의 상부 전체를 덮지 않는 제2실시예에 따른 제1방열판(260)은 절단된 부분 사이로 드론 프로펠러에 따른 기류가 삽입되므로 방열의 효율이 높아진다. 또한, 도 12 내지 16에서는 제1방열판(260)의 크기를 동일하게 도시하였으나, 상부에서 하부로 갈수록 절단된 부분(방열판의 측면)으로 점차 돌출시켜 기류의 영향을 크게할 수 있다. 즉, 제2실시예에 따른 상기 제1방열판(260)의 절단면은 상부에서 하부로 갈수록 점차 작아진다. 이와 같은 제1방열판(260)의 형상은 히트파이프(250)가 제1방열판(260)을 관통하여 고정하는 구성에서 쉽게 변경가능하다.
상기 제1방열판(260)은 상기 반사갓의 가운데 높이보다 상부에 위치하도록 한다. 이는 제1방열판(260)을 관통하는 히트 파이프(250)의 길이를 너무 길지 않도록 하기 위함이다.
한편, 상기 제2방열판(330)은 상부와 하부에 일정공간이 빈공간으로 이루어지고, 짐벌부(300)의 고정 모듈(310) 내측에 구비되되, 상기 고정 모듈(310)의 개방된 양측면으로 이동하면서 발생하는 바람과 접촉할 수 있게 되어 이와 같은 바람과의 접촉에 의해 방열이 이루어지도록 한다.
즉, 제1방열판(260)은 반사갓에 위치하므로 드론의 프로펠러와 거리가 충분히 이격되어 프로펠러의 회전에 따른 기류 이동을 강하게 받아 방열되도록 충분히 아래쪽에 위치하며, 제2방열판(330)은 프로펠러와 거리가 가까와 프로펠러에 의한 기류 변동에 영향을 거의 받지 못하고, 드론의 이동에 따른 공기의 접촉(바람)으로 방열을 하는 것으로 차이가 있다.
본 발명은 이와 같이 드론의 이동에 따른 공기의 접촉(바람)과 드론 프로펠러의 회전에 따른 기류와의 접촉에 의해 방열판을 냉각시키므로 이동없이 고정된 위치에서의 조명시에도, 따른 이동에 따라 프로펠러의 회전에 따른 기류의 영향이 적을 경우에도 서로 다른 방열원에 의하여 방열판을 냉각시킬 수 있다.
안정기는, 조명 모듈(220)이 동작하는데 필요한 전기 에너지를 공급하는 역할을 한다. 이를 위하여 안정기는 조명 모듈(220)의 일측에 구비될 수 있다. 이때 안정기가 구비되는 방향은 조명 모듈(220)의 광 조사에 영향을 주지 않도록 히트 싱크(240)의 일단 방향에 구비될 수 있으며, 또는 히트 싱크(240)로부터 발생된 열에 의해 영향을 받거나 안정기로부터 발생된 열에 의해 역으로 조명 모듈(220)의 효율이 저하되지 않도록 드론부(100) 메인 하우징의 하단에 장착될 수 있다. 한편, 드론부(100)의 내부에 안정기를 구비하는 것 역시 가능하며, 조명 모듈(220)에 전기 에너지를 공급할 수 있는 구조이면 어느 곳에 위치해도 관계없다.
한편, 조명부(200)의 반사갓(230) 외측면에는 별도의 장착 슬롯(미도시)이 더 형성될 수 있다. 장착 슬롯은 인체 감지 센서, 적외선 센서, 적외선 카메라, 고화질 카메라 등의 확장 장치를 장착할 수 있도록 하는 역할을 한다. 이러한 장착 슬롯은 슬라이딩 결합이 가능하도록 슬릿 형태로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
장착 슬롯에는 제어부로부터 연장된 전기 연결선과 결합된 별도의 접촉 단자가 구비될 수 있으며, 확장 장치의 삽입시 확장 장치에 구비된 접촉 단자와 장착 슬롯의 접촉 단자가 접촉되어 제어부와 확장 장치가 전기적으로 결합될 수 있도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정하지 아니하고 제어부로부터 연장된 전기 연결선이 외부로 노출된 형태로서 확장 장치와 직접 결합될 수도 있으며, 제어부와 확장 장치의 전기적 연결 방법을 한정하는 것은 아니다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 조명부(200)가 드론부(100)에 장착되어 비행이 가능하므로, 경계, 감시 등의 임무 수행시 안전하게 원하는 위치에 조명을 조사할 수 있는 장점이 있으며, 조명의 조사와 동시에 카메라를 통해 영상을 획득하여 전송할 수 있는 효과가 있다.
이러한 효과에 의한 본 발명의 조사각 조절이 가능한 비행형 조명 장치의 사용 예는 크게 두가지로 구분될 수 있는데, 첫째는 사용자에 의한 수동 조작, 둘째는 제어실에 의한 자동 조작이다.
수동 조작의 경우 사용자가 직접 스마트폰 또는 별도의 컨트롤러를 이용하여 드론부(100)를 비행시킨다. 조명은 비행전 미리 턴온 할 수 있고, 비행중 적정 위치에서 제어 신호를 전송하여 턴온 할 수 있다. 이러한 수동 조작은 야간에 특정 위치에 빛을 조사하여 육안으로 확인하거나 또는 빛이 조사되는 범위를 촬영하여 확인할 때 활용할 수 있다. 이러한 활용은 공연장에서의 비행 촬영, 수색 임무시의 탐색 작업 등에 유용하다.
한편, 자동 조작의 경우 사용자가 직접 조작을 하지 않아도 제어실에서 비행 제어 신호를 생성하여 드론부(100)를 비행시킬 수 있다. 이는 특히 경계, 감시 임무시 유용하며, 이를 위하여 경계 또는 감시 범위에 복수의 센서가 구비될 수 있다. 센서는 적외선에 의한 인체 감지 또는 CCTV 카메라 촬영에 의한 이미지 변화 등을 통칭하며, 공지의 감지 기술이 활용될 수 있다. 제어실은 경계 또는 감시 구역 내에 인체가 감지되거나 또는 물체의 이동이 감지된 경우 드론부(100)에 비행 제어 신호를 전송한다. 드론부(100)는 제어 신호에 따라 비행하며, 짐벌부(300) 및 조명부(200)를 구동하여 해당 지점에 빛을 조사하거나 또는 빛의 조사와 함께 카메라를 구동하여 영상 신호를 제어실로 전송한다. 이를 위하여, 조명부(200)에는 인체 감지 센서, 적외선 센서, 카메라 등의 확장 장치(미도시)가 장착될 수 있도록 반사갓(230)의 외측면에 장착 슬롯(미도시)이 형성되며, 장착 슬롯에 확장 장치를 결합하고 전원 및 제어선을 연결하는 것으로 이동하는 사람을 지속적으로 추적하며 빛을 조사할 수 있다. 비행을 마친 본 발명의 조사각 조절이 가능한 비행형 조명 장치는 별도로 마련된 충전 장치에 착륙할 수 있는데, 충전 장치와 전기적으로 연결되기 위하여 별도의 접촉 단자가 조명부(200)의 하부 방향으로 더 연장되거나 또는 조명부(200)의 반사갓 하우징(233) 하단면에 구비될 수 있다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 빛을 조사하고자 하는 지역의 상공에서 빛을 조사함으로써 그림자에 의한 미조사 영역을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 조명부(200)의 조사각을 조절할 수 있으므로 드론부(100)를 회전시키거나 기울이지 않아도 빛의 조사 영역을 용이하게 가변할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 조명부(200)에서 발생된 열을 히트 파이프(250)를 통해 짐벌부(300)의 내측에 구비되는 제2방열판(330) 및 조명부(200)의 외측에 구비되는 제1방열판(260)으로 전도하여 방열하므로 방열 효율이 상승되고, 발열에 의한 조명 효율 하락을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는 짐벌부(300)에서는 드론이 이동하면서 발생하는 바람과, 조명부(200)에서는 프로펠러(132)로부터 유발된 기류를 이용하여 제2방열판(330) 및 제1방열판(260)의 방열을 하므로, 방열판의 크기를 작게 형성하여도 충분한 냉각 효과를 얻을 수 있으며, 이에 따라 방열판의 무게가 감소하여 드론부(100)의 비행에 필요한 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는, 조명 모듈에서 방출된 빛이 제1반사판(231)과, 제1반사판(231)으로부터 연장되되, 제1반사판(231)보다 더 작은 각도로 형성된 제2반사판(232)에 의해 반사되므로, 반사갓(230) 전방으로 조사되는 빛의 궤적이 상호 비슷한 궤적을 갖으며, 이에 따라 조사 영역 내 빛이 편중되지 않고 고르게 조사되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는, 반사판을 구성하고 있는 제1반사판(231)이 방열봉(210)의 길이 방향선상에 투영된 길이가 조명 모듈(220)보다 더 길게 형성됨으로써, 조명 소자(221)로부터 작은 각도로 확산되는 빛은 제1반사판(231)에 의해 반사되도록 하여 조사 영역 내에 두고, 조명 소자(221)로부터 큰 각도로 확산되는 빛은 제2반사판(232)에 의해 반사되도록 하여 조사 영역 외로 유실되는 빛을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치는, 짐벌부(300)의 내측과, 조명부(200)의 외측에 설치되는 제2방열판(330), 제1방열판(260)이 바람의 영향을 많이 받을 수 있는 구조로 이루어져 방열 효과를 높이고, 상기 제1방열판(260) 및 제2방열판(330)이 관통설치되는 히트 파이프(250)에 반사갓(230)과 결합하기 위한 브라켓(251)을 설치하여 안정적으로 고정 설치되는 장점이 있다.
100 : 드론부 110 : 메인 모듈
120 : 지지대 130 : 프로펠러 모듈
131 : 모터 132 : 프로펠러
140 : 랜딩 기어
200 : 조명부 210 : 방열봉
211 : 방열 막대 212 : 덮개공
213 : 덮개 214 : 결합 돌기
220 : 조명 모듈 221 : 조명 소자
230 : 반사갓 231 : 제1반사판
232 : 제2반사판 233 : 반사갓 하우징
240 : 히트 싱크 250 : 히트 파이프
250a : 상부 히트파이프 250b : 하부 히트파이프
251 : 브라켓 260 : 제1방열판
300 : 짐벌부 310 : 고정 모듈
311 : 고정 수단 320 : 스윙 모듈
321 : 회전축 330 : 제2방열판
340 : 회전 모듈 341a : 상부 회전 수단
341b : 하부 회전 수단 342 : 조종 수단
343 : 회전 수단 모터
120 : 지지대 130 : 프로펠러 모듈
131 : 모터 132 : 프로펠러
140 : 랜딩 기어
200 : 조명부 210 : 방열봉
211 : 방열 막대 212 : 덮개공
213 : 덮개 214 : 결합 돌기
220 : 조명 모듈 221 : 조명 소자
230 : 반사갓 231 : 제1반사판
232 : 제2반사판 233 : 반사갓 하우징
240 : 히트 싱크 250 : 히트 파이프
250a : 상부 히트파이프 250b : 하부 히트파이프
251 : 브라켓 260 : 제1방열판
300 : 짐벌부 310 : 고정 모듈
311 : 고정 수단 320 : 스윙 모듈
321 : 회전축 330 : 제2방열판
340 : 회전 모듈 341a : 상부 회전 수단
341b : 하부 회전 수단 342 : 조종 수단
343 : 회전 수단 모터
Claims (8)
- 메인 모듈(110)과, 상기 메인 모듈(110)로부터 방사상으로 연장 형성되는 복수의 지지대(120)와, 상기 지지대(120)의 타단에 각각 구비되는 프로펠러 모듈(130)을 포함하며, 상기 프로펠러 모듈(130)에 프로펠러가 회전 가능하게 구비되는 드론부(100);
상기 드론부(100)의 상기 메인 모듈(110) 하방에 장착되어 좌우 회전 구동되는 짐벌부(300);
상기 짐벌부(300)에 장착되어 상기 짐벌부(300)의 회전 구동에 따라 조사 방향이 가변되는 조명부(200);
를 포함하되,
상기 조명부(200)의 외주면을 형성하는 반사갓(230)을 따라 복수의 제1방열판(260)이 일정간격 이격되어 구비되고, 상기 짐벌부(300)의 내측에는 복수의 제2방열판(330)이 일정간격 이격되어 구비되는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치
- 제1항에 있어서,
상기 조명부(200)는,
내측 또는 외측 중 어느 하나 이상의 부위에 열전도체가 형성된 기둥 형상의 방열봉(210);
복수의 조명 소자가 배열되어 형성되며, 상기 방열봉(210)의 외측면에 부착되는 조명 모듈(220);
상기 조명 모듈에서 발생된 열을 흡수하여 외부에 전달하도록 상기 방열봉의 단부에 접하는 히트 싱크(240);
일단이 상기 히트 싱크(240)의 어느 한 면으로부터 삽입되고, 타단이 제1방열판(260) 및 제2방열판(330) 내측으로 연장되는 복수의 히트 파이프(250);
를 포함하는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제1항에 있어서,
상기 짐벌부(300)는 상기 메인 모듈(110)의 하방에 장착되는 고정 모듈(310)과, 상기 고정 모듈(310)의 하부 양측에서 결합되는 고정 수단(311)과, 상기 고정 수단(311)에 의해 고정 모듈(310)과 결합되어 좌우 회전 구동가능하게 설치되는 스윙 모듈(320)과, 상기 고정 모듈(310) 일측의 고정 수단(311)에 결합되어 스윙 모듈(320)을 좌우로 회전시키는 회전 모듈(340)을 포함하며,
상기 조명부(200)는 상기 스윙 모듈(320)에 결합되어 상기 스윙 모듈(320)의 회전에 따라 회전되는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1방열판(260)은 원형으로 형성되며, 동일 형상으로 이루어지되, 상부에서 하부로 내려갈수록 점차 돌출되고;
상기 제2방열판(330)은 사각형으로 형성되는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제2항에 있어서,
상기 히트파이프(250)는
상부와 하부로 각각 연장되어 제1방열판(260)과 제2방열판(330)을 관통하며,
상기 제1방열판(260)과 제2방열판(330)을 관통하는 히트파이프(250)의 개수가 서로 동일한 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제1방열판(260)은 상부에서 하부로 복수개의 절단면을 가져 상기 절단면을 따라 상기 드론의 프로펠러의 회전에 따른 기류가 관통하는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제6항에 있어서,
상기 제1방열판(260)의 절단면은 상부에서 하부로 갈수록 점차 작아지는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1방열판(260)은 상기 반사갓(230)과 일정 간격 이격되게 형성되는 짐벌부와 조명부에 방열판이 구비된 드론 장착형 조명장치.
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