KR870000460B1 - 광 라디 에이터 및 그 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

광 라디 에이터 및 그 제조방법

제1도는 본 발명에 의한 광 라디 에이터의 제1실시예를 설명하기 위한 확대 측단면도.

제2도는 본 발명에 의한 광 라디 에이터의 제2실시예를 설명하기 위한 제1도에 유사한 확대 측단면도.

제3도는 제2도의 A부 확대 단면도.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 설명하기 위한 부분 확대 측면도.

제5도는 제4도의 광 라디 에이터와 광 라디 에이터를 제조하기 위한 기구의 평면도.

제6도(a-c)도는 여러가지 적용할 수 있는 채널표면을 나키내는 제4도의 광 라디 에이터의 A부 확대도.

제7도는 본 발명의 제4실시예를 선별하기 위한 확대 측면도.

제8도는 광 라디 에이터에 대한 기구의 위치를 나타내는 제7도에 의한 다이아 그램.

제9도는 제8도의 광 라디 에이터와 기구의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,20,40,70 : 광 라디 에이터 12,22,42,72 : 광도체

12',22',42',72' : 끝단 14 : 광산란체부

24,44,74 : 나선홈 18,28 : 용기

46,76 : 절삭공구 P : 피치

L : 광

본 발명은 광도체 케이블 등을 통하여 전송되어 오는 광을 효과적으로 방사하는 광 라디 에이터와 그러한 광 라디 에이터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

태양광 에너지를 효과적으로 이용하는 것이 오늘날 에너지 절약의 열쇠이며 각 분야에서 그 이용에 대하여 활발하게 연구되어 오고 있다.

태양광 에너지를 가장 효과적으로 이용하기 위하여는 태양광 에너지를 열 에너지, 전기 에너지 등의 다른 형태의 에너지로 변환하는 일이 없이 그대로 광 에너지로 이용한다는 것이다.

이러한 관점에 서서, 본 출원인은 태양광 에너지를 실용화하는 조명장치에 대하여 이미 여러가지 제안을 하여 왔다.

그러한 조명장치는 태양광을 렌즈 등을 사용하여 집속하여서 광도체 케이블 내로 도입하고, 이 광도체 케이블을 통하여 임의 소망의 개소에 전달하여 이 개소에서 광도체 케이블로부터 광을 방출시켜서 조명에 제공하는 것이다.

이러한 형태의 조명장치에서는 광도체 케이블 내를 전송되어 오는 광은 지향

그러므로, 광도체 케이블의 끝단부를 단순히 절단하여 이 절단 장소에서 광을 방출하는 경우, 이 방사각도 θ는 통상 약 46

로 제법 좁은 것이다.

그리하여, 태양광을 실내 조명에 사용하여 실내를 균일하게 조명하려는 경우 등에 있어서는 이와같이 단지 광도체 케이블의 끝단부를 절단하여 이 절단 장소에서 광을 방출시키게 하여는 만족할 만한 조명을 얻을 수가 없다.

이 때문에 본 출원인은 광도체 케이블 내로 전송되어 오는 광을 효과적으로 확산하여서 넓은 범위를 균일하게 조명할 수 있게 한 광 라디 에이터에 관하여 여러가지 제안을 하여 왔다.

본 발명도 그 일환으로 행하여진 것이다.

본 발명의 목적은 광도체 케이블 내로 도입된 광을 효과적으로 방사시키게 하는 광 라디 에이터를 제공하고자 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광 라디 에이터를 정확한 위치에 안정성 있게 유지하면서 그러한 상키한 광 라디에이터를 정확하고 효과적으로 생산할 수 있는 광 라디 에이터의 생산방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 일반적으로 더욱 개선된 광 라디 에이터와 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 1실시예에 의하면, 광 라디 에이터는 일단에서 다른 일단으로 뻗은 광도체를 통하여 광을 전송하는 긴 광 전송 소자와 광도체로부터 광 라디 에이터를 둘러싼 공간까지 빛을 외곽 방사시키는 광 방사 소자로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 전송된 빛을 방사시키는 광 라디 에이터를 제조하는 방법으로서, 광 전송 소자의 적어도 1방사 방향에서 긴 광도체 소자를 유지하고, 광도체 소자의 의주면에 적어도 1개의 홈이나 오목부를 형성하여 광 전송 소자를 통한 빛이 홈의 벽에서 반사함으로서 방사하게 하는 단계로 구성된다.

본 발명에 의하면, 긴 광도체 소자로 형성된 광 라디 에이터는 적어도 한가닥의 광산란 재료로 나선형 또는 고리형 홈으로 되어 광 방사 소자의 역할을 한다.

광도체 케이블의 일단으로 도입된 광은 광방사 소재에 의하여 광도체 소자의 외부로 방사되도록 전송된다.

광도체 케이블의 직경이 작고 유연성이 있다 하더라도 나선형 혹은 고리형 홈은 광도체 케이블 위의 적절한 위치에 정확하고 효과적으로 형성되어 있다.

광방사 효율은 광도체 케이블의 타단에 위치한 납작한 반사구와 광방사 소자의 타단으로 점점 감소하는 광도체 소자의 피치와 또는 홈의 경우에 있어서는 광도체의 타단으로 향하면서 점점 증가하는 광방사 소자의 깊이에 의하여 증가한다.

보호 케이스는 공간을 두고 광도체 케이블의 외주를 감싸서 밀폐시키고 있다(대한민국 실용신안공보 공고번호 86-780호 참조).

이하 본 발명을 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 광 라디 에이터의 1실시예를 설명하기 위한 것으로서 부호(10)으로 표시하고있다.

광 라디 에이터(10)는 광도체의 일단(도시되지 않음)에서 타단(12')까지 신장하는 광 통로를 구성하기 위하여 긴 실린더형 광도체(12)를 포함하고 있다.

광도체(12)의 일단에서 도입되는 광(L)은 광 통로를 통하여 출구 끝단(12')까지 전송되며 도면에서는 화살로 표시되어 있다.

광 산란체부(14)의 나선형 선은 스퍼터링하여 광도체(12)의 표면에 형성되고, 광도체(12)보다 큰 굴절율을 가진 물질로 되어 있다.

이러한 구조에서, 예를들어 광(L)은 광산란체부(14)를 통하여 효과적으로 외부로 방사됨으로서 실내조명에 제공된다.

나선형 광란체부(14)는 광도체(12)의 끝단(12')까지 균일하게 또는 끝단(12')까지 향하면서 즉 광의 전도방향을 따라서 점차 짧게 피치(P)로 형성되어 있다.

또한, 점차 회치를 짧게 하여 두면, 피치를 균일하게한 것보다 잇점이 있는데, 균일한 피치는 광도체(12)의 끝단(12')으로 향하면서 광 밀도가 감소되기 때문이다.

반사판(16)은 광도체(12)의 끝단면에 설치되어 있다.

반사판(16)은 입사되는 광을 반사시켜, 광(L)의 이 부분은 광(L)의 다른 부분과 함께 광산란체부(14)를 통하여 방사하게 된다.

이리하여 산란효과를 증가시킴으로서, 원하는 장소에 효과적인 조명을 할 수 있다.

원한다면, 반사판(16)은 반사판(16)과 같은 효과를 갖게 처리된 광도체(12)의 끝단(12')에 의하여 대체될 수도 있다.

용기(18)는 투명 또는 반투명체로 되고 광도체(12)와 광산란체부(14)를 밀봉

용기(18)는 광도체(12)의 표면이 다른 물건에 접촉하여 손상한다던가 또는 광도체(12) 표면에 먼지나 손때가 묻는 등의 일을 방지하여 준다. 또한 광 라디 에이터(10)를 수중 등에서 사용할 경우 예를들어 클로레라의 배양광원으로 사용하는 경우 등에도 표면에 물때가 끼지 않고 표면을 항상 청결하게 유지할 수 있다.

또한 이로 인한 다른 효과는 용기(18) 내에의 공기층에 의하여 광이 광산체부(14)를 통해 주위의 수중으로 방출하게 할 수 있어 광의 산란을 원하는 범위와 방향으로 할 수 있다.

광 라디 에이터(10)를 수중에서 사용할 때 용기(18)가 없다면, 광은 광도체 케이블의 선단부에서 매우 좁은 범위로 밖에 방출되지 않는다.

제2도는 본 발명의 제2실시예로서 광라디 에이터(20)를 나타내고 있다.

광 라디 에이터(20)는 광도체(22)를 구비하고 있는데 이는 광도체(12)와 같으며 일단(도시 안됨)으로부터 끝단(24')까지 신장된 광 통로를 구성하고 있다.

광도체(22)의 도입부로부터 도입된 광(L)은 도면에 도시된 화살표 방향으로 방출끝단(22')까지 광통로를 따라 진행한다. 이는 제1도에 도시된 구조와 유사하다. 광 라디 에이터(20)의 특징은 광도체(22)의 끝단(22')까지 홈이나 요구가 나선형으로 뻗어 있는 것이다.

제3도는 제2도의 원 A부의 확대 단면도로서, 나선홈(24)은 일반적으로 직각 단면으로 되어 있어서 광도체(22)를 통과하는 광(L)은 홈(24)의 벽에서 반사되며 따라서 조명 등의 원하는 용도에 효과적으로 방사하게 된다.

제1도의 광산란체(14)와 같이 나선홈(24)은 광도체(22)의 끝단까지 균일할 수도 있고 혹은 진행 방향을 따라 끝단(22)까지 점점 짧아지게 할 수도 있는데 이는 광산란체부(14)에 대해서 앞서 설명한 바와 같이 후자가 전자보다 유리하다.

반사판(26)은 용기(28)내에 전체 조립하는 동안 광도체(22)의 방출끝단(22')에 설치된다. 또한 광도체(22)의 끝단(22')에 입사광을 반사하는 효과가 처리되면 반사판(26)은 없을 수도 있다. 반사판(26) 혹은 반사 처리된 끝단(22')과 용기(28)는 상술한 바와 같은 관점에서 볼 때 바람직하다.

도면에서는 도시되지 않았으나, 광도체(22)의 나선홈(24)는 광도체(22)의 표면에 연장의 절단부를 접촉유지시켜서 형성할 수 있다.

연장이나 광도체(22) 중 하나는 다른 것이 광도체(22)의 광축방향으로 회전하게 되는 동안 광도체(22)의 광층 방향을 따라 움직이면 된다.

제4도는 본 발명의 제3실시예를 나타내고 있다. 광 라디 에이터(40)는 서로 평행이면서 일반적으로 삼각형 또는 쐐기의 단면을 가진 적어도 나선형 홈이 평행으로 뻗은 광도체(42)를 포함하고 있다. 이와같은 실시예에서는, 광도체(42)의 광방출 끝단(42')을 향하여 뻗은 6개의 나선홈(44a-44f)이 나타나 있다.

제5도에 도시한 바와 같이 6개의 평행 나선홈(44a-44f)을 가진 광 라디 에이터(40)는 절단부가 광도체(42)의 원주를 따라 각기 다른 위치에서 광도체(42)의 주위를 향하여 접촉하게 되는 6개의 절삭공구(46a-46f)에 의하여 절삭된다.

절삭공구(46a-46f)의 광도체(42) 중 하나가 광도체(42)의 축에 대하여 회전하는 동안, 다른 하나는 광도체(42)의 축을 따라 움직여 올라가거나 내려가면서 절

제6a-6c도는 제4도의 원 A로 표시된 광 라디 에이터(40)의 부분 확대도로서, 광도체(42)의 길이 방향을 따라서 불규칙하게 광밀도가 분산되는 데에 대한 수단을 나타내고 있다.

도면에 나타나는 바와 같이, 나선홈(44a-44f)(제6a-6c도에서 44a로 표시됨)의 깊이는 광도체(42)의 방사 방향에서 각 공구의 절삭 깊이를 조절함에 따라 광도체 끝단(42')를 향하여 계속 증가한다.

이러한 구조에서, 광도체(42)의 축에 평행하게 광도체(42)를 따라 전송되는 광(L)은 실내 조명을 위하여 나선홈(44a)의 하나의 벽 또는 다수의 벽에서 부분적으로 반사하게 되고, 나머지는 다음 홈의 벽에서 같은 방식으로 반사되도록 하향 직진하게 된다.

실제로 광은 렌즈와 같이 적절한 수단에 의하여 변환되어 홈으로부터 여러 방향으로 효과적으로 산란되게 된다. 그러한 광(L)의 효과적인 방사는 광절단 방향이 반대일지라도 일어나는 것은 확실하다. 불규칙한 광산란에 대한 또 다른 가능한 수단은 피치를 점차 감소시키는 것 즉, 광도체 끝단(42')를 향하여 나선형 홈의 밀도를 증가시키는 것이다. 이것은 광도체(42)의 회전 속도를 조절하거나 광도체(42)의 축방향을 따라 그 속도를 조절함으로서 가능하다.

광도체(42) 주위에 절삭공구(46a-46f)로 다수의 위치를 지지함으로서 충분히 고정된 위치에서 광도체(42)의 축을 지지하면서 홈(44a-44f)가 안정되고 효과적으

그러므로 홈은 광도체(42)가 직경이 작고 휘기 쉬워도 광도체(42)에 정확히 절삭될 수 있다. 광도체(42)의 안정성은 수직으로 유지되거나 신장을 적절히 함으로서 더욱 증가될 수 있다.

제7도는 본 발명의 제4실시예를 나타내고 있다. 광 라디 에이터(70)는 광도체(72)의 축방향을 따라 간격을 둔 다수개의 고리형 홈(74l-74n)이 형성된 광도체(72)를 구비하고 있다. 각 홈(74)는 일반적으로 삼각형 또는 쐐기형 단면을 갖고 있다.

광도체(72)에 홈(74l-74n)을 형성하는 방법은 제8도, 제9도에 나타나 있다. 다수개의 홈(74l-74n)에 대응하는 절삭공구(76l-76n)은 광도체(72)의 축방향을 따라 간격을 두고 광도체(72)의 외주면에 대하여 접촉하고 있되, 그 기구의 목적은 적어도 3방향에서 광도체(72)를 지하도록 되어 있으나, 제9도에 나타난 바와 같이 광도체(62)의 축에 서로 다르게 교차하는 3개의 면에 분산되어 있다.

이렇게 다수 위치에서 지지함으로서, 광도체(72) 또는 공구(76l-76n)이 서로 상대적으로 동시에 회전하여 광도체(72)에 고리홈(74l-74n)을 절삭하게 된다.

이와같이 구성된 광 라디 에이터(70)를 통하여 전송되어 오는 광은 제6a-6c도에서 설명한 바대로 광 라디 에이터(40)을 통하여 전송되어 오는 광처럼 효과적으로 방사된다.

또한 절삭공구(76l-76n)에 의하여 되는 다수점 지지 방식으로 광도체(72)를 정확하고 효과적으로 절삭할 수 있다.

요약하면, 본 발명은 간단하고 경제적인 구조이나 조명 등 그와 같은 목적에 사용 가능하게 광을 효과적으로 방사하는 광 라디 에이터를 제공한다. 광 라디 에이터는 그것이 잘 휘거나 직경이 작더라도 그 위에 정확하고 효과적으로 광을 방사하는 수단을 갖도록 기계 처리될 수 있다.

이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명 사상의 범위를 벗어나지 않고 본 발명 설명에 의하여 여러가지 변경이 가능하다.

예를들어, 반사판(16 또는 12)과 용기(18 또는 28)모두 생략할 수도 있고 또는 제3,4실시예에 적용할 수 있다.

나선(14), 나선홈(24) 또는 나선홈(44)은 다른 동일한 선이나 홈을 교차하는 것과 같은 방법으로 광도체에 절삭될 수 있다.

나선홈의 경우에 있어서는, 광도체나 공구를 광도체의 방향을 따라 1회 왕복시킴으로서 그러한 구조를 얻을 수 있다.

Claims (22)

1. 일단에서 다른 일단까지 뻗은 광통로를 통하여 집속된 광을 전송하는 긴 광도체와 광통로로부터 광 라디 에이터 외부의 공간으로 광을 외부로 방사시키기 위하여 광도체에 스퍼터링하여 적어도 한개의 나선으로 형성된 광산탄체부로 되고, 상기 광산란체부는 광도체보다 굴절률이 큰 물질로 된 광 방사 소자로 구성되어 있는 광 라디 에이터에 있어서, 상기 나선의 피치 및 나선홈이 광도체의 축방향을 따라 균일하게 형성되고, 또한 광도체의 끝단을 향하여 축을 따라 점차 감소하는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
2. 제1항에 있어서, 광 방사 소자가 그 벽에서 광을 방사하기 위하여 광도체의 표면에 적어도 하나의 홈이나 요구가 형성된 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
3. 제1항에 있어서, 나선홈의 깊이가 나선홈의 길이에 걸쳐 균일한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
4. 제1항에 있어서, 나선홈의 깊이가 광도체의 끝단을 향하여 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
5. 제5항에 있어서, 홈이 광도체의 주위를 따라 고리환 모양으로 형성되어 있는
6. 제11항에 있어서, 복수개의 고리홈이 광도체의 축을 따라 균일한 피치로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
7. 제11항에 있어서, 복수개의 고리홈이 광도체의 축을 따라 끝단을 향하여 피치가 감소하도록 형성된것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
8. 제11항에 있어서, 복수개의 고리홈이 광도체의 축에 걸쳐 같은 깊이로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
9. 제11항에 있어서, 복수개의 고리홈의 깊이가 광도체의 축을 따라 끝단을 향하여 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
10. 제1항에 있어서, 광도체의 끝단에 도달하는 광을 반사시키는 반사판을 구비한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
11. 제16항에 있어서, 끝단 반사 기구는 광도체의 끝단에 설치된 반사판으로된 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
12. 제16항에 있어서, 끝단 반사 기구는 반사처리된 광도체의 끝단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터.
13. (a) 긴 광도체를 광도체의 적어도 하나의 방사방향에서 지지하고,

    (b) 광도체의 표면에 적어도 하나의 홈이나 요구가 형성되도록 기계처리하는 단계로 구성되어, 광도체를 통하여 진행하는 광이 홈의 벽에서 반사됨으로서 방사하여, 광도체를 통하여 집속된 광을 외부로 방사하는 광 라디 에이터의 제조방법.
14. 제22항에 있어서, (a) 단계에 (C) 광도체 주변의 서로 다른 방향에 광도체의 의주와 접촉하는 3개의 절삭공구의 절삭면을 접촉시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
15. 제23항에 있어서, (b) 단계에 (d) 광도체와 절삭공주 중의 하나를 회전시키고 다른 하나를 광도체의 축방향을 따라 이동하게 하여 나선홈을 절삭하는 단계를 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
16. 제24항에 있어서, (e) 광도체의 끝단을 향하여 나선홈의 각 피치가 점차 감소하도록 회전 속도를 조절하는 단계를 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
17. 제24항에 있어서, (f) 광도체의 축을 따라 이동을 조절하여 광도체의 끝단을 향한 각 나선홈의 피치를 감소시키는 단계로 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
18. 제24항에 있어서, (g) 광도체의 방사 방향으로 각 절삭공구의 위치를 조절함으로서 광도체의 끝단을 향하여 각 나선홈이 깊어지도록 하는 단계로 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
19. 제22항에 있어서, (a) 단계에 (h) 광도체의 축을 따라 그 축에서 서로 교차하는 적어도 3개의 평면에서 복수개의 절삭공구의 절삭면을 광도체의 의주와 접촉하게 하는 단계로 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
20. 제28항에 있어서, (b) 단계에 (i) 광도체와 절삭공구 중의 하나를 위치시켜 지지하여 다른 하나를 광도체의 축에 대하여 회전시켜 광도체의 표면에 평행한 고리홈을 형성시키는 단계를 구성한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
21. 제29항에 있어서, 절삭공구를 광도체의 축방향을 따라 홈의 밀도가 점차 증가하도록 배치한 것을 특징으로 하는 광 라디 에이터의 제조방법.
22. 제29항에 있어서, 절삭공구를 광도체의 축을 따라 그 끝단을 향하여 홈의 깊이가 점차 증가하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 광 라디 에이티의 제조방법.

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