KR100910834B1 - 연안 구조물용 표시램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연안 구조물용 표시램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일측이 개방되어 있는 하우징, 상기 하우징의 개방된 일측에 착탈가능하게 결합되고 노면으로부터 일정 높이 노출되도록 형성되어 있으며 측면조명창과 상면조명창이 형성되어 있는 커버, 상기 측면조명창을 밀폐시키도록 결합되고 빛을 투과시키는 투명판과 상기 커버의 내측에 배치되고 적어도 하나의 엘이디가 장착된 제1 엘이디 PCB 기판 및 상기 제1 엘이디 PCB 기판의 전방에 설치되어 상기 엘이디로부터 방사된 빛을 제1방향으로 조사시키는 투광렌즈를 포함하여 구성되는 측면조명부, 상기 상면조명창을 밀폐시키도록 결합되고 일측에 삽입홈이 형성되어 있는 도광판과 상기 삽입홈에 장착되어 상기 도광판의 단면을 투사하도록 엘이디가 장착된 제2 엘이디 PCB 기판을 포함하여 구성되는 상면조명부, 상기 도광판의 하부에 배치되며 태양전지판을 구비하여 전기를 생산하는 태양광발전기와 상기 태양광발전기로부터 발생되는 전기를 축전하는 축전지를 포함하는 태양광 발전부, 그리고 상기 하우징에 내장되고 상기 측면조명부와 상기 상면조명부 및 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 엘이디의 점등 및 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제어부를 포함한다.

연안 구조물, 표시램프, 엘이디, 투광렌즈, 도광판, 태양광, 풍력

Description

연안 구조물용 표시램프{COASTAL CONSTRUCTION INDICATION LAMP}

본 발명은 연안 구조물의 위치를 표시할 수 있도록 하는 표시램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연안 구조물에 접근하는 선박과 연안 구조물에서 보행하는 보행자 또는 차량 등에게 위치를 알려 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 연안 구조물용 표시램프에 관한 것이다.

해상에서 선박의 안전한 항해를 위해서는 주기적으로 선박의 위치를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 선박의 교통량이 많은 곳에서는 선박의 운항을 돕기 위한 인공적인 시설을 필요로 하게 되며, 이러한 목적을 달성하기 위하여 설치된 시설이 항로표지이다. 항로표지에 있어서, 특히 해상의 등부표에 장착된 등명기는 그 현지의 운영 환경이 무인으로 운영되고 지리학적 요인으로 관리가 용이하지 않기 때문에 전원의 안정적인 공급 및 정기적인 유지보수가 가장 큰 문제점으로 대두되어 있다. 또한 등명기의 광원으로 사용되고 있는 필라멘트식의 광원은 전원의 비효율적 사용으로 인해 잦은 전원부의 정기 점검과 보수를 요하고 있으며, 또한 축전지의 내구년한 단축으로 관리자 측에서는 잦은 점검을 요하고 있다.

한편, 부두나 방파제 등의 연안 구조물들은 조명 장치가 설치되어 있지 않은 곳이 많고, 야간과 같이 어두운 상태에서는 불빛의 반사 없이는 입항하는 선박이나 보행자 또는 주행차량의 운전자의 눈에 잘 띄지 못하므므로 선박이 연안 구조물과 충돌하거나 보행자나 차량이 바다에 추락하는 등의 사고를 내는 우려가 많다.

특히, 야간 운항 때 주위 불빛이 거의 없기 때문에 먼바다에서 연안으로 들어오는 배는 연안 구조물에 대한 식별이 필요하다. 일반적으로 방파제 등대는 입항할 때 기준으로 왼쪽은 흰색(녹색등), 오른쪽은 빨간색(적색등)이다. 좁은 공간을 운항할 때 위험을 방지하기 위한 것으로 해상의 신호등이라고 보면 된다. 그러나, 최근에는 방파제 등대가 설치되어 있어도 등대 불빛과 연안 불빛이 혼돈되어 항해자가 방파제 등대 위치를 오인하여 방파제에 선박이 충돌하는 일이 잦아지고 있다. 이러한 충돌에 의한 선박의 기름유출사고 등은 한 번만 일어나고 그 피해가 막대한 문제가 있다.

이를 위해 부두나 방파제 등에 별도의 가로등을 설치하고 있는 실정이다. 그러나, 가로등과 같은 조명이 설치되어 있는 연안 구조물이라 할 지라도 종래의 야간 조명은 외부 전원 공급 및 점등, 소등용의 스위치가 필요로 하고, 그에 따른 배선공사가 필요해지고, 또한 관리자가 현장에서 직접 확인 및 스위치를 조작해야 하는 불편함이 있었다.

또한, 육지에서 떨어져 있는 연안 구조물에서는 조명용 전력을 확보하기가 어렵다. 이 때문에 태양에너지를 이용하는 것이 태양광 발전이 대안으로 설치되고 있다. 그러나 오직 태양의 광량에 따라 전력을 공급하는 태양광 발전만을 이용하기 때문에, 계절 및 날씨의 변화에 의해 심하게 변동하는 광량에 따라 전력생산량 또 한 편차가 크며, 따라서 전력시스템의 안정성이 크게 떨어지고 부조일수가 길어질 경우 조명 장치를 점등하지 못하는 경우가 발생할 수 있으며 배터리의 수명에도 악영향을 미쳐 유지보수 비용이 증가하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구입시 비용이 저렴하면서도 설치가 용이하고, 태양광으로 공급되는 작은 전원에도 연안 구조물에 접근하는 선박이나 보행자 및 운행중인 차량의 운전자에게 쉽게 눈에 띌 수 있도록 조명으로서 알릴 수 있는 연안 구조물용 표시램프를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 태양전지를 이용하여 외부 전원이 불필요하고 점등 및 소등에 관한 스위치 조작이 불필요한 연안 구조물용 표시램프를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 기존의 태양전지로만 구성된 표시램프에서 전력부족 문제를 해결하기 위하여 태양광을 기본으로 풍력을 더하여 지속적인 전력을 공급할 수 있는 연안 구조물용 표시램프를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 연안 구조물용 표시램프는 일측이 개방되어 있는 하우징, 상기 하우징의 개방된 일측에 착탈가능하게 결합되고 노면으로부터 일정 높이 노출되도록 형성되어 있으며 측면조명창과 상면조명창이 형성되어 있는 커버, 상기 측면조명창을 밀폐시키도록 결합되고 빛을 투 과시키는 투명판과 상기 커버의 내측에 배치되고 적어도 하나의 엘이디가 장착된 제1 엘이디 PCB 기판 및 상기 제1 엘이디 PCB 기판의 전방에 설치되어 상기 엘이디로부터 방사된 빛을 제1방향으로 조사시키는 투광렌즈를 포함하여 구성되는 측면조명부, 상기 상면조명창을 밀폐시키도록 결합되고 일측에 삽입홈이 형성되어 있는 도광판과 상기 삽입홈에 장착되어 상기 도광판의 단면을 투사하도록 엘이디가 장착된 제2 엘이디 PCB 기판을 포함하여 구성되는 상면조명부, 상기 도광판의 하부에 배치되며 태양전지판을 구비하여 전기를 생산하는 태양광발전기와 상기 태양광발전기로부터 발생되는 전기를 축전하는 축전지를 포함하는 태양광 발전부, 그리고 상기 하우징에 내장되고 상기 측면조명부와 상기 상면조명부 및 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 엘이디의 점등 및 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 측면조명창은 노면으로부터 30도 내지 60도의 경사각을 갖도록 형성되어 있을 수 있다.

상기 투광렌즈는 중앙 영역으로 구면형상의 볼록렌즈가 형성되고, 상기 볼록렌즈의 상부 및 하부 영역에 복수 개의 비구면 렌즈조각이 형성되어 있는 프레넬 렌즈일 수 있다.

상기 상면조명부는 상기 도광판의 배면에 문자나 그림을 면 가공한 무늬 영역에 잉크층을 도포하여, 상기 광원으로부터 상기 도광판 내에 투사한 빛이 상기 무늬 영역의 잉크층에서 흩어지도록 하는 것에 의해 표면에 무늬를 나타내는 엘이디 기판이 설치되어 있을 수 있다.

상기 태양광 발전부는 상기 태양광 발전기에서 전기적 신호를 검출하여 상기 축전지의 과충전 및 과방전을 보호하는 충방전제어기를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 하우징의 일측에 설치되어 외부의 밝기를 검출하는 조도감지센서와, 상기 조도감지센서의 검출 신호에 의하여 상기 측면조명부 및 상기 상면조명부의 점멸을 행하는 스위치를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연안 구조물용 표시램프는 풍력에 의해 회전되는 프로펠러를 갖는 풍차와, 상기 풍차와 연결되어 전력을 생산하는 풍력발전기를 갖는 풍력 발전부를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프에 의하면 측면조명부에서 생긴 빛을 수평으로 조사시켜 멀리서 접안하는 선박의 항로표지로서 선박의 안전운항에 기여하고, 상면조명부에서 생긴 빛은 연안 구조물을 통행하는 보행자나 차량으로 하여금 야간의 안전성이 충분히 유지시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프에 의하면 엘이디를 광원으로 사용하여 저전력 소모로 태양전지 및 축전지의 소용량화로 제작 비용의 절감은 물론 장수명으로 인해 유지보수비용의 절감의 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프에 의하면 엘이디와 태양전지판을 이용하여 연안 구조물의 노면에 매설되는 하우징내의 조명이 저녁 때가 되면 조도감지센서의 검출 신호에 따라 자동적으로 행해지게 되기 때문에 별도의 관리가 없어도 조명이 자동적으로 행해질 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프에 의하면 전력공급에 이용된 태양광, 풍력에너지는 친환경적이며, 기상에 따라 서로 상반된 발전특성을 나타내므로 일별, 계절별로 생산되는 발전량의 편차없이 전력을 균일하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하에 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 가격표시기의 전원공급장치에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프를 방파제에 설치한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연안 구조물용 표시램프의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분리사시도이고, 도 4는 도 2의 종단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연안 구조물용 표시램프는 하우징(10)과, 커버(20)와, 측면조명부(30)와, 상면조명부(40)와, 태양광 발전부(50) 및 제어부(60)를 포함하여 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 하우징(10)을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)은 연안 구조물로서의 방파제의 노면을 따라 다수 매설되고, 각각의 하우징(10) 상부에는 커버(20)가 결합되고, 패킹이나 실리콘마감재에 의해 수밀 봉쇄되어 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 하우징(10)은 일정 공간을 형성하도록 바닥면과 사면벽을 갖는 용기로서, 재질로는 스텐인레스와 같은 금속재, 플라스틱 등이 사용될 수 있다. 여기서, 상기 하우징(10)은 사각단면형상 이외에 다각형, 원형, 타원형 등 다양한 패턴의 단면형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 하우징(10)의 바닥에는 볼트관통공(10a)이 형성되어 있어 앙카스크류(12)에 의해 노면(3)에 장착된다. 상기 앙카스크류(12)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 설치하고자 하는 노면 위치에 햄머드릴을 이용하여 초벌구멍을 형성한 후 초벌구멍에 압착슬리브(미도시)를 삽입시키고, 상기 앙카스크류(12)를 햄머드릴을 이용하여 하우징(10)을 노면(3)에 장착시키게 된다.

또한, 상기 하우징(10)은 둘레를 따라 소정의 폭만큼 결합부(14)를 형성되어 있어 후술할 커버(20)와 체결볼트(16)로 결합되는 볼트체결공(14a)이 형성되어 있다.

또한, 상기 하우징(10)의 측면에는 외부의 수전시설로부터 전원을 공급받을 수 있는 외부전원연결구(10b)가 관통되어 형성되어 있다.

다음, 본 발명에 따른 커버(20)를 설명한다.

상기 커버(20)는 상기 하우징(10)의 개방된 상부에 착탈 결합되는 것으로, 보행자의 보행에 불편을 방지하고 파도에 의한 침식현상을 줄이기 위해 노면으로부터 일정 높이만 노출되도록 형성된다. 또한, 상기 커버(20)의 일측면에는 선박의 항해자 시야에 대응되는 측면조명창(22)이 형성되어 있으며, 커버(20)의 상면에는 연안 구조물의 보행자 시야에 대응되는 상면조명창(24)이 형성되어 있다.

여기서, 본 실시예에서의 측면조명창(22)은 항구쪽으로 입출항하는 선박을 향하도록 복수 개로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 측면조명창(22)은 노면으로부터 약 30°내지 60°의 경사각을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 엘이디로부터 발생되는 빛을 수평 방향으로 향하도록 하여 항구쪽으로 입출항하는 선박에 비추도록 하기 위하여 보다 바람직하게는 측면조명창(22)의 경사각은 노면으로부터 45°의 경사각을 이루는 것이 좋다. 또한, 상기 커버(20)는 하우징(10)과 체결볼트(16)로 결합되며, 체결볼트(16)의 머리부가 커버(20)의 판면으로부터 돌출되지 않도록 체결볼트(16)의 머리부를 수용하는 볼트머리수용홈(26)이 테두리를 따라 함몰 형성되어 있다. 또한, 상기 커버(20)와 하우징(10)의 결합부분에는 패킹이나 실리콘마감재에 의하여 충분히 방수성을 지닐 수 있도록 결합되기 때문에 하우징(10) 내의 각 부재의 습기에 의한 부식 등의 손상이 방지되게 된다.

다음, 본 발명에 따른 측면조명부(30)를 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 측면조명부(30)는 상기 측면조명창(22)을 밀폐시키도록 결합되는 투명판(32)의 내측에 제1 엘이디 PCB 기판(34)과 투광렌즈(36)를 배치하여 구성한 것이다.

상기 투명판(32)은 투명도 높은 강화 유리나 투명 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 제1 엘이디 PCB 기판(34)은 상기 투명판(32)의 안쪽에 배치되어 엘이디가 빛이 투명판(32)을 향하도록 한다.

여기서, 엘이디에서 발산되는 빛이 집광되어 가능한한 멀리 전달될 수 있도록 해야 되므로, 엘이디에서 일정한 각으로 발산되는 빛을 집광하기 위하여 투광렌즈(36)가 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 투광렌즈(36)로 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 사용한다.

도 5는 본 발명에 따른 투광렌즈의 레이아웃이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 투광렌즈(36)로 사용되는 프레넬 렌즈는 변형된 볼록렌즈로 중앙 영역을 중심으로 전면은 볼록 포물선(36a)을 이루고 그 상부 및 하부는 복수 개의 비구면 렌즈조각(36b)이 축대칭 형태로 형성된 구조를 갖는다. 따라서 비구면 렌즈조각(36b)에서 측방으로 방사된 광선은 볼록 포물면(36a)에서 전반사되어 전방으로 굴절되어 나아가고, 볼록렌즈의 광학적 특성에 따라서 축방향으로 집중되어 직진하게 된다. 상기 투광렌즈(36)의 재질로서 사용되는 광학 플라스틱은 PMMA(Polymethylmethacrylate)이다. 따라서, 제1 엘이디 PCB 기판(34)의 엘이디로부터 방사된 빛이 프레넬 렌즈를 통과하면서 모두 직진방향의 광빔으로 집속되어 엘이디의 평행광 출사 성능을 향상시키게 되므로, 특히 안개 및 우천시 선박 항해자의 가독성을 향상시킬 수 있게 된다. 따라서, 측면조명부(30)에서 생긴 빛을 수평으로 조사시켜 멀리서 접안하는 선박의 항로표지로서 안내수단을 겸하는 것이 가능한 효과가 있다.

한편, 본 실시예에 따른 측면조명부(30)는 주로 연안 구조물의 방파제에 설 치되어 파도나 빗물에 의한 투명판(32)과 상면조명창(24)의 경계부분에 침수가 될 우려가 있다. 따라서, 상기 투명판(32)과 상면조명창(24) 사이의 경계부분에 침수를 막기 위해 방수 필름이나 방수제로 도포하는 것이 바람직하다.

다음, 본 발명에 따른 상면조명부(40)를 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상면조명부(40)는 상기 커버(20)의 상면조명창(24)으로 빛을 투과시켜 보행자로 하여금 야간 통행의 안전성을 한층 더 높여 바다로 추락하는 사고 등을 예방하기 위한 것으로, 투명도가 높은 도광판(42)의 배면에 면 가공을 하여 무늬 영역(44)을 형성하고, 도광판(42)의 측단면에 제2 엘이디 PCB 기판(48)을 배치하여 구성하여 엘이디(46)가 점등되면 도광판(42)의 무늬 영역(44)이 밝혀지도록 한 것이다. 여기서 상기 도광판(42)은 투명도 높은 강화 유리나 투명 아크릴 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 무늬 영역(44)의 내용은 임의이고, 도형, 문자, 기하학 모양 외 연안 구조물의 보행자의 보행에 도움되는 화살표 등으로 표시해도 좋다. 상기 무늬 영역(44)에는 잉크층을 도포하여 도광판(42) 내에 빛이 투사된다면 잉크층에 의해 산란되기 때문에 표면에 무늬를 나타나게 하여 우수한 미관을 나타낼 수 있다. 이때, 상기 도광판(42)의 배면 내측으로 삽입홈(42a)을 형성시키고, 이 삽입홈(42a)에 엘이디(46)가 부착된 엘이디 PCB 기판(48)을 설치하여, 상기 엘이디가 도광판(42)의 단면을 비추도록 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 상면조명부(40)는 엘이디(46)를 발광시키지 않은 주간에는 잉크층에 의해 무늬 영역(44)에 형성한 무늬가 선명하게 나타낼 수 있다. 또한, 야간에는 엘이디(46)를 점등시키고 도광판(42)의 측단면으로부터 단면 내부에 빛을 투사한다면 투사광이 무늬 영역(44)에 형성된 잉크층에 의해 산란되기 때문에 야간에 보행하는 보행자에게 구조물의 끝 지점을 알릴 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상면조명부(40)는 주로 연안 구조물의 방파제에 설치되어 파도나 빗물에 의한 도광판(42)과 엘이디(46)의 경계부분에 침수가 될 우려가 있다. 따라서, 상기 삽입홈(42a)과 엘이디 PCB 기판(48) 사이에는경계부분에 침수를 막기 위해 방수 필름이나 방수제로 도포하는 것이 바람직하다.

다음, 본 발명에 따른 태양광 발전부(50)를 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 태양광 발전부, 제어부 및 풍력 발전부의 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 충방전 제어기의 구성도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 발전부(50)는 태양 빛을 흡수하여 전기로 변환하는 태양전지판(52a)을 구비하여 전기를 생산하는 태양광 발전기(52)와, 상기 태양광 발전기(52)로부터 발생되는 전기를 축전하는 축전지(54)를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 측면조명부(30)와 상면조명부(40)의 엘이디를 밝히기 위한 전력원으로 사용된다.

태양 에너지의 양이 거대하여 고갈될 염려도 없고 또한 환경 오염 물질의 배출이 없다. 또한 무공해, 무한정한 태양에너지를 이용함으로써 연료비가 들지 않는 장점이 있기 때문에 연안 구조물용 표시램프의 전력 공급수단으로 가장 적합한 에너지이다.

상기 태양전지판(52a)은 태양 빛의 흡수가 용이하도록 상기 도광판(42)의 하 부 중간에 마련되어 있다. 태양전지판(52a)은 공지된 바와 같이 반도체의 성질을 이용하여 태양 빛을 전기로 변환시키며 태양전지판(52a)은 축전지(54)와 전선에 의해 연결되어 있다. 상기 축전지(54)는 상기 하우징(10)의 내부에 설치되어 태양광 발전기(52)로부터 발생된 전기를 축전한다. 따라서, 이와 같이 구성되는 태양광 발전부(50)에 의해 연안 구조물용 표시램프에 있어 외부 전원공급이 불필요하게 되고, 이에 따른 장기간의 사용시 전력비를 낮출 수 있다. 다만, 자연조건 등에 따라 출력이 변동하는 결점이 있으나 풍력과 같은 다른 에너지원과 병행하여 사용함으로써 문제를 해결할 수 있다.

한편, 상기 태양광 발전부(50)는 상기 태양광 발전기(52)에서 전기적 신호를 검출하여 축전지(54)의 과충전 및 과방전을 보호하는 충방전제어기(56)를 더 포함할 수 있다.

상기 충방전제어기(56)는, 도 7에 도시된 바와 같이, MPPT 제어기(56a)와, 전압조정부(56b)와, 역전류방지 다이오드(56c) 및 충방전제어회로(56d)로 구성된다. 상기 MPPT 제어기(Maximum Power Point Tracking;최대 전력점 추종기)(56a)는 전력공급의 신뢰도 측면에서 열악한 환경에 놓여있는 연안 구조물용 표시램프와 같은 독립형 전력시스템에서 태양광 발전기의 일사량 및 일사각에 따라 최대 발전 효율로 충전하기 위하여 MPPT 제어 알고리즘을 이용하여 발전 가능한 최대 전력을 출력하도록 태양광 발전기(52)를 제어한다. 또한, 태양전지판(52a)에 의하여 발생되는 전압은 변동률이 심하므로 안정된 전원을 공급하기 위하여 정전압 회로가 필요한데 상기 전압조정부(56b)에서 상기 태양광 발전기(52)에 의하여 발생되는 직류전 압을 충전전압으로 바꾸어준다. 상기 역전류방지 다이오드(56c)는 상기 전압조정부(56b)와 상기 축전지(54) 사이에 구성되어 전류가 축전지에서 전압조정부(56b)를 통하여 태양광 발전기(52)로 흐르는 것을 방지한다. 그리고 상기 충방전제어회로(56d)는 상기 태양광 발전기(52)에서 전기적 신호를 검출하여 축전지의 과충전 및 과방전을 제어한다.

다음, 본 발명에 따른 제어부(60)를 설명한다.

상기 제어부(60)는 상기 태양광 발전부(50)에 의해 생성되고 축전지(54)에 저장된 전기를 상기 측면조명부(30)와 상면조명부(40)의 전원으로 제공하고, 점등 및 소등을 자동적으로 행하는 것이다.

상기 제어부(60)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 일측에 외부의 밝기를 검출하는 조도감지센서(62)가 장착되고, 상기 조도감지센서(62)의 검출 신호에 의하여 발광수단의 점멸을 행하는 스위치(64)가 구비될 수 있다. 따라서, 연안 구조물의 노면에 매설되는 하우징(10) 내의 측면조명부(30)와 상면조명부(40)에 의한 조명이 저녁 때가 되면 조도감지센서(62)의 검출 신호에 따라 자동적으로 점멸된다. 예를 들면 일몰 때 점등하고 일출때 소등하게 되어 있다면, 연안 구조물의 조명이 정확하게 행해질 수 있는 효과가 있다. 따라서 일일이 관리자가 점등 및 소등의 스위치 조작을 해야 할 필요가 없으며, 연안 구조물에 있어서 야간의 통행의 안전성이 충분히 유지될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연안 구조물용 표시램프는 전원공급원으로 풍력 발전부(70)가 더 구비될 수 있다. 즉, 해안이나 섬, 산간 지역에서는 항 상 풍력발전기를 돌릴 수 있을 정도로 강한 바람이 상시적으로 불어 전력발전효율이 높은 장점을 가지고 있다.

도 8은 도 1의 연안 구조물용 표시램프에 있어서 풍력 발전부를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 풍력 발전부(70)는 연안 구조물의 일측에 설치되는 수직형 프로펠러식으로 풍차(72)와, 상기 풍차(72)와 연결되어 전력을 생산하는 풍력발전기(74)를 포함하여 구성된다.

상기 풍차(72)는 자연현상에 그대로 노출되므로 태풍이나 돌풍과 같은 천재지변에 대응할 수 있는 보호장치가 중요한데, 대형 풍차의 경우 안전보호 장치의 구성은 최신 메카트로닉스 기술의 적용으로 극복하지만, 소형의 경우는 시스템의 단순화로 최소의 기구장치(Mechanism)로 이를 대신하며, 본 발명의 풍력 발전부(70)도 역시 일정 풍속 이상에서는 풍차(72)가 회전하지 않도록 기계적으로 제동을 하는 것으로, 이는 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 풍력 발전부(70)는 구름이 많이 끼는 흐린 날씨나 장마 기간 등 태양광 발전기(52)를 충분히 돌릴 수 없을 경우를 대비하여 태양광 발전부(50)의 보조 수단으로 병행하여 사용되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 연안 구조물의 노면을 따라서 하우징(10)을 매설하고, 노면에 매설된 하우징(10)의 내부에 측면조명부(30), 상면조명부(40), 태양광 발전부(50) 및 제어부(60)를 수납한 후 커버(20)로 밀폐시켜 태양 광 발전부(50)의 출력에 의하여 측면조명부(30)와 상면조명부(40)에 의해 필요한 패턴으로 빛을 표시할 수 있도록 마련되어 있다.

따라서, 방파제를 따라 설치된 연안 구조물용 표시램프는 측면조명부(30)에 의해 방파제 끝으로 제1 엘이디 PCB 기판(34)에 장착되어 있는 엘이디가 순차적으로 켜지게 함으로써 양 방파제의 불빛이 안쪽으로 향하는 화살표 모양 등을 표시하게 되고, 이러한 패턴은 항구로 들어오는 선박 항해자의 시야를 향하게 되므로 항로표지로서 안내 수단을 겸하는 것이 가능해진다.

또한, 상면조명부(40)에 의해 제2 엘이디 PCB 기판(48)에 장착된 엘이디(46)가 점등되면 도광판(42)의 무늬영역(44)에서 산란됨으로써 보행자 및 차량 운전자가 이를 확인할 수 있어 보행자 및 차량의 야간 통행의 안전성이 한층 더 높아지게 되어 바다로 추락하는 사고를 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 태양광 발전부(50) 뿐만 아니라 풍력 발전부(70)에 의해 전원을 공급하도록 함으로써 무인 등대나 섬지역 등에서도 동력원으로 이용할 수 있는 등의 효과가 기대되는 그 실사용 가치가 일층 고양된 신규의 유용한 발명인 것이다.

이상에서 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 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.

도 1은 본 발명에 따른 연안 구조물용 표시램프를 방파제에 설치한 상태를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 연안 구조물용 표시램프의 사시도,

도 3은 도 2의 분리사시도,

도 4는 도 2의 종단면도,

도 5는 본 발명에 따른 투광렌즈의 레이아웃,

도 6은 본 발명에 따른 태양광 발전부, 제어부 및 풍력 발전부의 개략적인 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 충방전 제어기의 구성도, 그리고

도 8은 도 1의 연안 구조물용 표시램프에 있어서 풍력 발전부를 더 설치한 상태를 나타내는 사시도를 각각 나타낸 것이다.

*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*

10. 하우징 10a. 볼트관통공

10b. 외부전원연결구 12. 앙카스크류

14. 결합부 14a. 볼트체결공

16. 체결볼트 20. 커버

22. 측면관통공 24. 상면관통공

26. 볼트머리수용홈 30. 측면조명부

32. 투명판 34. 제1 엘이디 PCB 기판

36. 투광렌즈 40. 상면조명부

42. 도광판 42a. 삽입홈

44. 무늬 영역 46. 엘이디

48. 제2 엘이디 PCB 기판 50. 태양광 발전부

52. 태양광 발전기 52a. 태양전지판

54. 축전지 56. 충방전제어기

56a. MPPT 제어기 56b. 전압조정부

56c. 역전류 방지 다이오드 56d. 충방전 제어회로

60. 제어부 62. 조도감지센서

64. 스위치 70. 풍력발전부

72. 풍차 74. 풍력발전기

Claims (7)

1. 일측이 개방되어 있는 하우징,

   상기 하우징의 개방된 일측에 착탈가능하게 결합되고, 노면으로부터 일정 높이 노출되도록 형성되어 있으며, 측면조명창과 상면조명창이 형성되어 있는 커버,

   상기 측면조명창을 밀폐시키도록 결합되고 빛을 투과시키는 투명판, 상기 커버의 내측에 배치되고 적어도 하나의 엘이디가 장착된 제1 엘이디 PCB 기판, 및 상기 제1 엘이디 PCB 기판의 전방에 설치되어 상기 엘이디로부터 방사된 빛을 제1방향으로 조사시키는 투광렌즈를 포함하여 구성되는 측면조명부,

   상기 상면조명창을 밀폐시키도록 결합되고, 일측에 삽입홈이 형성되어 있는 도광판, 상기 삽입홈에 장착되어 상기 도광판의 단면을 투사하도록 엘이디가 장착된 제2 엘이디 PCB 기판을 포함하여 구성되는 상면조명부,

   상기 도광판의 하부에 배치되며, 태양전지판을 구비하여 전기를 생산하는 태양광발전기와, 상기 태양광발전기로부터 발생되는 전기를 축전하는 축전지를 포함하는 태양광 발전부, 그리고

   상기 하우징에 내장되고 상기 측면조명부와 상기 상면조명부 및 상기 태양광 발전부와 연결되어 상기 엘이디의 점등 및 상기 축전지의 충방전을 제어하는 제어부를

   포함하는 연안 구조물용 표시램프.
2. 제1항에서,

   상기 측면조명창은,

   노면으로부터 30도 내지 60도의 경사각을 갖도록 형성되어 있는 연안 구조물용 표시램프.
3. 제2항에서,

   상기 투광렌즈는,

   중앙 영역으로 구면형상의 볼록렌즈가 형성되고, 상기 볼록렌즈의 상부 및 하부 영역에 복수 개의 비구면 렌즈조각이 형성되어 있는 프레넬 렌즈인 연안 구조물용 표시램프.
4. 제1항에서,

   상기 상면조명부는,

   상기 도광판의 배면에 문자나 그림을 면 가공한 무늬 영역에 잉크층을 도포하여, 상기 광원으로부터 상기 도광판 내에 투사한 빛이 상기 무늬 영역의 잉크층에서 흩어지도록 하는 것에 의해 표면에 무늬를 나타내는 엘이디 기판이 설치되어 있는 연안 구조물용 표시램프.
5. 제1항에서,

   상기 태양광 발전부는,

   상기 태양광 발전기에서 전기적 신호를 검출하여 상기 축전지의 과충전 및 과방전을 보호하는 충방전제어기를

   더 포함하는 연안 구조물용 표시램프.
6. 제5항에서,

   상기 제어부는,

   상기 하우징의 일측에 설치되어 외부의 밝기를 검출하는 조도감지센서와,

   상기 조도감지센서의 검출 신호에 의하여 상기 측면조명부 및 상기 상면조명부의 점멸을 행하는 스위치를

   더 포함하는 연안 구조물용 표시램프.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,

   풍력에 의해 회전되는 프로펠러를 갖는 풍차와,

   상기 풍차와 연결되어 전력을 생산하는 풍력발전기를 갖는 풍력 발전부를

   더 포함하는 연안 구조물용 표시램프.

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