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KR102513481B1 - 조명등용 소켓 - Google Patents

조명등용 소켓 Download PDF

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KR102513481B1
KR102513481B1 KR1020220090371A KR20220090371A KR102513481B1 KR 102513481 B1 KR102513481 B1 KR 102513481B1 KR 1020220090371 A KR1020220090371 A KR 1020220090371A KR 20220090371 A KR20220090371 A KR 20220090371A KR 102513481 B1 KR102513481 B1 KR 102513481B1
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KR
South Korea
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flow path
lamp
socket
thermoelectric element
socket body
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전옥자
서승원
윤학빈
국윤주
Original Assignee
전옥자
서승원
윤학빈
국윤주
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Abstract

본 발명은 조명등용 소켓에 관한 것으로서, 특히 내측에 결합된 조명등으로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자를 통해 전기에너지를 효과적으로 생산할 수 있도록, 조명등의 베이스가 내측에 결합되어 조명등에 전기적 연결이 이루어지도록 하는 소켓본체를 포함하되, 상기 소켓본체는, 내부에서 형성된 빛을 외부로 투과할 수 있는 부분을 포함하는 조명등의 커버부재 일부를 둘러싸게끔 형성되며, 상기 조명등의 측면을 둘러싸게끔 측벽 내부에 열전소자가 구비되고, 열전소자의 내측과 외측에 각각 제1 유로 및 제2 유로가 형성되어, 상기 제1 유로 및 제2 유로를 통해 외부공기의 순환이 이루어지면서 열전소자에 의해 전기에너지가 생산되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓에 관한 것이다.

Description

조명등용 소켓{Socket for lighting}
본 발명은 조명등용 소켓에 관한 것으로서, 특히 내측에 결합된 조명등으로부터 발생되는 열을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있는 조명등용 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은, 실외 및 실내에 설치된 소켓 내측에 결합됨에 따라 전기적 연결이 이루어져 작동됨에 따라 발광되어 주위를 밝히게 된다. 이때, 조명등은 발광됨과 더불어, 상당히 높은 온도의 열이 발생되나, 이를 활용하는 기술 개발이 미비한 상태이다.
한편, 열전소자(Thermoelectric element)는 2종류의 금속 또는 반도체의 양 끝을 접합하여 거기에 온도차를 주면 회로에 열기전력을 일으키는 제벡효과(Seebeck effect)를 통해 발전이 가능한 소자이며, 이를 적용하여 전기에너지가 생산되도록 하거나 냉각기능이 수행되도록 하는 조명등에 대한 개발이 이루어지고 있다. 다만, 내부에 열전소자가 구비된 조명등은, 구조적으로 복잡하여 상용화가 이루어지기 어려운 실정이다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0025439호 'LED 조명기구'
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 내측에 결합된 조명등으로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자를 통해 전기에너지를 효과적으로 생산할 수 있는 조명등용 소켓을 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 조명등용 소켓은, 조명등의 베이스가 내측에 결합되어 조명등에 전기적 연결이 이루어지도록 하는 소켓본체를 포함하되, 상기 소켓본체는, 내부에서 형성된 빛을 외부로 투과할 수 있는 부분을 포함하는 조명등의 커버부재 일부를 둘러싸게끔 형성되며, 상기 조명등의 측면을 둘러싸게끔 측벽 내부에 열전소자가 구비되고, 열전소자의 내측과 외측에 각각 제1 유로 및 제2 유로가 형성되어, 상기 제1 유로 및 제2 유로를 통해 외부공기의 순환이 이루어지면서 열전소자에 의해 전기에너지가 생산된다.
또한, 상기 제1 유로 및 제2 유로는, 베이스가 결합된 부근에서 연통되어, 외부공기가 소켓본체의 하단에 형성된 유입구를 통해 제1 유로로 유입된 후 제2 유로를 거쳐 소켓본체의 하단에 형성된 배출구를 통해 배출되며, 상기 열전소자는, 제1 유로와 인접한 일면에 고온부가 형성되고, 제2 유로와 인접한 타면에 저온부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 소켓본체는, 조명등으로부터 발생된 열을 집열하여 제1 유로를 지나는 외부공기로 전달하는 흡열부재가 내측면에 구비되고, 제2 유로를 지나는 외부공기를 냉각하는 냉각부재가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 유로 및 제2 유로는, 측방에서 바라보았을 때 사선 형태를 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 유로 및 제2 유로는, 베이스를 둘러싸는 측벽과 커버부재 일부를 둘러싸는 측벽의 하단부에 각각 상하방향으로 형성된 협소유로와, 상하로 배치된 협소유로 간을 연결하면서 협소유로보다 넓은 폭을 이루는 광폭유로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 유로로 유입된 외부공기가 조명등으로부터 발생된 열에 의해 가온되어 상방으로 이동한 후, 제2 유로를 따라 이동하면서 냉각되면서 배출되어 대류에 의한 공기의 순환이 이루어지며, 이러한 과정에서 소켓본체 내의 열전소자는 일면과 타면 간의 온도차가 발생되므로 전기에너지를 효과적으로 생산할 수 있다.
또한, 흡열부재 및 냉각부재를 통해 열전소자의 고온부 및 저온부 간의 온도차가 최대한 형성될 수 있는바, 발전 효율을 높일 수 있어 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명인 조명등용 소켓으로부터 일 예에 따른 조명등이 분리된 상태를 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명인 조명등용 소켓에 일 예에 따른 조명등이 결합된 상태를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명인 조명등용 소켓에 일 예에 따른 조명등이 결합된 상태를 보여주는 종단면도,
도 4는 본 발명인 조명등용 소켓에 일 예에 따른 조명등이 결합된 상태를 보여주는 횡단면도,
도 5는 본 발명인 조명등용 소켓에 적용된 제1 유로 및 제2 유로를 통해 외부공기가 순환되는 것을 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명인 조명등용 소켓에 적용되는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 제1 유로 및 제2 유로의 구조를 보여주는 예시도,
도 7 및 도 8은 본 발명인 조명등용 소켓에 적용되는 제3 실시예에 따른 제1 유로 및 제2 유로의 구조를 보여주는 예시도,
도 9는 본 발명인 조명등용 소켓에 적용되는 제1 유로 및 제2 유로 상에 풍력발전부재가 설치된 상태를 보여주는 예시도,
도 10은 본 발명인 조명등용 소켓에 적용되는 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 흡열부재 및 냉각부재의 구조를 보여주는 예시도,
도 11은 본 발명인 조명등용 소켓에 다른 일 예에 따른 조명등이 결합된 상태를 보여주는 측면도.
본 발명에서는 내측에 결합된 조명등으로부터 발생되는 열을 이용하여 열전소자를 통해 전기에너지를 효과적으로 생산할 수 있도록, 조명등의 베이스가 내측에 결합되어 조명등에 전기적 연결이 이루어지도록 하는 소켓본체를 포함하되, 상기 소켓본체는, 내부에서 형성된 빛을 외부로 투과할 수 있는 부분을 포함하는 조명등의 커버부재 일부를 둘러싸게끔 형성되며, 상기 조명등의 측면을 둘러싸게끔 측벽 내부에 열전소자가 구비되고, 열전소자의 내측과 외측에 각각 제1 유로 및 제2 유로가 형성되어, 상기 제1 유로 및 제2 유로를 통해 외부공기의 순환이 이루어지면서 열전소자에 의해 전기에너지가 생산되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓을 제안한다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 조명등용 소켓은 첨부된 도 1 내지 도 11를 참고로 상세하게 설명한다.
본 발명인 조명등용 소켓은, 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이 내측에 조명등(10)이 결합되어 조명등(10)에 전기적 연결이 이루어지도록 하는 소켓본체(A)를 포함한다.
본 발명에서의 조명등(10)은, 도 1 및 도 11에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 이루어진 조명등(10)일 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 소켓본체(A)와 나사결합되는 베이스(11)와, 베이스(11)와 일체를 이루도록 결합되고 내부에서 형성된 빛을 외부로 투과할 수 있는 부분을 포함하는 커버부재(12)를 포함한다. 커버부재(12)는 전체가 빛을 외부로 투과할 수 있게끔 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 일부가 빛을 외부로 투과할 수 있는 투과부로 구성되고 나머지 부분이 열을 외부로 방출하기 위한 방열부로 구성될 수 있다.
소켓본체(A)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(11)가 내측에 결합되므로 베이스(11)를 둘러싸게끔 형성됨과 더불어, 커버부재(12) 일부를 둘러싸게끔 형성된다. 일 예로, 커버부재(12) 전체가 투과부로 구성되는 경우, 소켓본체(A)는 베이스(11)와 이에 인접한 투과부 부분을 둘러싸게끔 형성될 수 있으며, 커버부재(12)가 투과부 및 방열부로 구성되는 경우, 소켓본체(A)는 베이스(11)와 이에 인접한 방열부를 둘러싸게끔 형성될 수 있다. 그리고 소켓본체(A)는 내측에 결합되는 조명등(10)의 커버부재(12) 형태에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
조명등(10)의 측면을 둘러싸는 소켓본체(A)의 측벽 내부에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 조명등(10)의 측면을 둘러싸게끔 열전소자(300)가 구비되며, 열전소자(300)의 내측과 외측에 각각 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)가 형성된다.
열전소자(300)는, 조명등(10)의 측면을 둘러싸는 통 형태로 도면 상에 도시되어 있으나, 조각편 형태를 이루는 복수 개의 열전소자(300)가 통 형태를 이루도록 배치될 수 있다. 그리고 열전소자(300)는 제2 유로(200)보다 상대적으로 온도가 높은 공기가 지나는 제1 유로(100)와 인접한 일면에 고온부가 형성되고, 제1 유로(100)보다 상대적으로 온도가 낮은 공기가 지나는 제2 유로(200)와 인접한 타면에 저온부가 형성된다.
제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 열전소자(300)에 의해 구획되어 통 형태를 이루며 열전소자(300)의 인접한 내측과 외측에 형성될 수 있으나, 공기의 흐름이 원활히 이루어질 수 있게끔 열전소자(300)의 인접한 내측 부분과 외측 부분을 내부를 지나는 관 형태로 형성됨이 바람직하다. 이러한 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 평면에서 보았을 때 복수 개가 방사상으로 배치되도록 형성될 수 있으며, 제1 유로(100)의 상단부와 제2 유로(200)의 상단부는 상호 연통되어, 하나의 순환 유로를 이룰 수 있다.
즉, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(11)가 결합된 부근에서 연통될 수 있다. 이때, 제1 유로(100)는 제2 유로(200)에 비해 조명등(10)과 근접하므로 상대적으로 온도가 높게 되는바, 도 5에 도시된 바와 같이 소켓본체(A)의 하단에 형성된 유입구를 통해 제1 유로(100)로 유입된 외부공기는, 가온된 상태로 제1 유로(100)의 상단부를 지나 제2 유로(200)로 이동된다. 제2 유로(200)는 제1 유로(100)에 비해 조명등(10)과 떨어져 있으며 외부와 근접하므로 상대적으로 온도가 낮게 되는바, 가온되어 제2 유로(200)로 이동된 외부공기는, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 유로(200)를 지나 냉각되면서 소켓본체(A)의 하단에 형성된 배출구를 통해 배출된다.
상술한 바와 같이 외부와 소켓본체(A) 간의 공기의 순환이 이루어지며, 이러한 과정에서 소켓본체 내의 열전소자(300)는 일면과 타면 간의 온도차가 발생되므로 전기에너지를 효과적으로 생산할 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이, 관 형태로 형성될 수 있는 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 도 6a에 도시된 바와 같이 소켓본체(A) 측면의 길이방향을 따라 수직하게 일직선 형태로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 도 6b에 도시된 바와 같이 소켓본체(A) 측면에 사선 형태로 형성될 수 있다. 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)가 사선 형태로 형성되는 경우, 외부공기가 지나는 길이가 더 길어지게 되므로, 제1 유로(100)를 지나는 외부공기의 가온과, 제2 유로(200)를 지나는 외부공기의 냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
다른 일 예로, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는 폭이 다른 부분을 포함하게끔 하여, 해당 유로를 지나는 외부공기의 속도 및 양을 제어함으로써, 가온 또는 냉각되는 정도가 상이하도록 할 수 있다. 구체적인 일 예로, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(11)를 둘러싸는 측벽과 커버부재(12) 일부를 둘러싸는 측벽의 하단부에 각각 상하방향으로 형성된 협소유로(110,120,210,220)와, 상하로 배치된 협소유로(110,120,210,220) 간을 연결하면서 협소유로(110,120,210,220)보다 넓은 폭을 이루는 광폭유로(130,230)를 포함할 수 있다.
따라서, 외부공기는 협소유로(120)를 통해 빠른 속도로 제1 유로(100)로 유입된 후 광폭유로(130)에서 충분한 가온이 이루어진 다음, 협소유로(110)를 통해 제2 유로(200)의 협소유로(210)로 전달될 수 있으며, 광폭유로(230)에서 충분한 냉각이 이루어진 후 협소유로(220)통해 신속하게 외부로 배출될 수 있다. 광폭유로(130,230)를 지나는 외부공기는, 협소유로(110,120,210,220)에 비해 상대적으로 많은 양임과 더불어 많은 시간을 머무르게 되는바, 열전소자(300)의 고온부와 저온부 간의 온도차를 최대한 형성할 수 있는바, 발전효율을 보다 높일 수 있다.
그리고 도 9에 도시된 바와 같이 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)에는, 이를 지나는 외부공기의 흐름을 통해 발전을 할 수 있는 풍력발전부재(600)가 설치될 수 있다. 풍력발전부재(600)는 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)의 너비를 고려하여 마이크로 단위로 제작될 수 있으며, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)가 협소유로(110,120,210,220) 및 광폭유로(130,230)을 포함하게끔 구성되는 경우, 공기의 흐름이 상대적으로 빠른 협소유로(110,120,210,220)에 설치됨이 바람직하다. 또한, 풍력발전부재(600)는 다양한 구조를 이루도록 형성될 수 있으며, 일 예로 복수 개의 발전날개가 방사상으로 배치되어 외부공기의 흐름에 따라 발전날개가 회전되게끔 구성될 수 있다. 이러한 풍력발전부재(600)를 통해 형성된 전기에너지는, 조명등(10)에 공급될 수 있음은 물론, 별도의 배터리에 충전되어 정전 등과 같은 비상시 조명등(10)으로의 전원을 공급함에 사용될 수도 있다.
한편, 소켓본체(A)는, 도 3, 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이 내측면에 흡열부재(400)가 구비되고, 외측면에 냉각부재(500)가 구비될 수 있다. 흡열부재(400)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일 예로 내측을 향해 복수 개의 집열돌부가 돌출형성된 통 형태로 구성될 수 있다. 이러한 흡열부재(400)는, 조명등(10)으로부터 발생된 열을 집열하여 제1 유로(100)를 지나는 외부공기로 전달할 수 있다. 또한, 냉각부재(500)는 흡열부재(400)와 마찬가지로 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 일 예로 외측을 향해 복수 개의 냉각돌부가 돌출형성된 통 형태로 구성될 수 있다. 이러한 냉각부재(400)는, 제2 유로(200)의 열을 방출하게 되므로 제2 유로(200)를 지나는 외부공기를 냉각할 수 있다. 그리고 집열돌부 및 냉각돌부는, 도 10a에 도시된 바와 같이 상하방향으로 형성될 수 있음은 물론, 도 10b에 도시된 바와 같이 측방향으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 흡열부재(400) 및 냉각부재(500)로 인해, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 지나는 외부공기의 온도차가 커지게 되므로, 열전소자(300)의 고온부 및 저온부 간의 온도차를 크게 형성할 수 있는바, 발전 효율을 높일 수 있어 에너지 절감 효과를 극대화할 수 있다.
A : 소켓본체
10 : 조명등 11 : 베이스
12 : 커버부재
100 : 제1 유로 110,120 : 협소유로
130 : 광폭유로
200 : 제2 유로 210,220 : 협소유로
230 : 광폭유로
300 : 열전소자
400 : 흡열부재
500 : 냉각부재
600 : 풍력발전부재

Claims (5)

  1. 조명등(10)의 베이스(11)가 내측에 결합되어 조명등(10)에 전기적 연결이 이루어지도록 하는 소켓본체(A)를 포함하되,
    상기 소켓본체(A)는, 내부에서 형성된 빛을 외부로 투과할 수 있는 부분을 포함하는 조명등(10)의 커버부재(12) 일부를 둘러싸게끔 형성되며, 상기 조명등(10)의 측면을 둘러싸게끔 측벽 내부에 열전소자(300)가 구비되고, 열전소자(300)의 내측과 외측에 각각 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)가 형성되어,
    상기 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 통해 외부공기의 순환이 이루어지면서 열전소자(300)에 의해 전기에너지가 생산되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 베이스(11)가 결합된 부근에서 연통되어, 외부공기가 소켓본체(A)의 하단에 형성된 유입구를 통해 제1 유로(100)로 유입된 후 제2 유로(200)를 거쳐 소켓본체(A)의 하단에 형성된 배출구를 통해 배출되며,
    상기 열전소자(300)는, 제1 유로(100)와 인접한 일면에 고온부가 형성되고, 제2 유로(200)와 인접한 타면에 저온부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소켓본체(A)는, 조명등(10)으로부터 발생된 열을 집열하여 제1 유로(100)를 지나는 외부공기로 전달하는 흡열부재(400)가 내측면에 구비되고, 제2 유로(200)를 지나는 외부공기를 냉각하는 냉각부재(500)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 측방에서 바라보았을 때 사선 형태를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)는, 베이스(11)를 둘러싸는 측벽과 커버부재(12) 일부를 둘러싸는 측벽의 하단부에 각각 상하방향으로 형성된 협소유로(110,120,210,220)와, 상하로 배치된 협소유로(110,120,210,220) 간을 연결하면서 협소유로(110,120,210,220)보다 넓은 폭을 이루는 광폭유로(130,230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등용 소켓.
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