KR101030802B1

KR101030802B1 - 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등

Info

Publication number: KR101030802B1
Application number: KR1020090042161A
Authority: KR
Inventors: 정해권
Original assignee: 정병호; 주식회사 해성이엠씨
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2011-05-09
Also published as: KR20100123121A

Abstract

본 발명은 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타원형상의 판부재로 이루어져 지주의 상단에 설치되는 모듈지지판에 태양전지모듈을 안착시킴으로써 태양전지모듈을 안착시킬 수 있는 면적을 크게 형성하면서도 수려한 외관을 유지하도록 하여 심미감을 증대시키고, 주간에는 태양광을 이용하여 전력을 독립적으로 생산하여 커패시터에 충전하였다가 일몰 후에 커패시터로부터 전력을 공급받아 LED램프가 빛을 조사하도록 함으로써 전력공급을 위한 배선이 필요 없고, 발광원으로 LED램프가 이용됨으로써 일반램프에 대비하여 에너지를 절약할 수 있는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등에 관한 것이다.

본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은, 정원 주변에 세워지는 지주와; 타원형상의 판부재로 평평한 상면이 남쪽 상방을 향하도록 상기 지주의 상단에 소정의 경사로 기울어지게 설치되는 모듈지지판과; 상기 모듈지지판의 상면에 안착되고, 태양광을 집광하여 전력을 생산하는 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에서 생산된 전력을 충전할 수 있는 커패시터와; 상기 지주에 설치되고, 상기 커패시터로부터 전력을 공급받아 빛을 조사하는 LED램프와, 빛이 투과되는 재질로 상기 LED램프를 보호하는 커버가 구비된 조명부와; 상기 커패시터의 충전 및 상기 LED램프의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

태양광, 태양전지, 커패시터, LED, 정원등

Description

태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등{DEVICE FOR STAND-ALONE TYPE LED GARDEN-LIGHT USING SOLAR ENERGY}

일반적으로 정원등은 주택의 정원이나 공원, 골프장, 산책로 등에 설치되어 야간에 빛을 밝히고 길을 안내하는 역할을 하는 것으로, 이러한 정원등은 지면에 근접하게 설치되어 야간에 주변을 조명하게 된다.

종래의 정원등은 전력공급소(한전)로부터 케이블 및 전주를 통해 제공되는 전기를 동력원으로 하고 있어 비용이 발생되는 문제점이 있었고, 그 설치장소가 전 력공급소와 멀리 떨어진 경우에는 그 거리에 비례하는 만큼의 전주 및 케이블 등이 소요되어 초기시설비가 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 정원등은 정원에 전기배선작업이 선행되어야 하므로 정원등의 설치가 용이하지 못했으며, 정원등에 소요되는 전기는 케이블을 통해 제공되는 방식이여서 케이블의 단락여부를 수시로 확인하여야 하는 문제점과 함께 전기누전으로 인한 안전사고를 유발시키게 되는 문제점이 있었다.

한편, 정원등은 통상 주변을 환하게 밝히기 역할을 하기 보다는 은은한 불빛을 주변에 조사하여 주변을 밝힘과 동시에 인테리어 효과를 내는 것으로 정원등 자체의 형상 및 정원등을 통해 조사되는 불빛에 심미적인 요소가 가미되는 것이 중요한데, 종래기술의 문제점인 전기적인 배선문제를 해결하고 독립적으로 구동되는 정원등을 구현하기 위해 동력원으로 태양광을 이용하는 경우 비교적 많은 면적을 차지하고 외부로 노출되는 태양전지모듈이 심미감을 중요시하는 정원등에 장애요인이 되고 있는 현실이다.

또한, 종래의 정원등은 통상 조명부에 필라멘트형 전구, 수은 전구 또는 나트륨 전구를 사용하게 되는데 이러한 전구는 LED램프에 비해 수명이 짧고 전력소모가 많아 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 타원형상의 판부재로 이루어져 지주의 상단에 설치되는 모듈지지판에 태양전지모듈을 안착시킴으로써 태양전지모듈을 안착시킬 수 있는 면적을 크게 형성하면서도 수려한 외관을 유지하도록 하여 심미감을 증대시키고, 주간에는 태양광을 이용하여 전력을 독립적으로 생산하여 커패시터에 충전하였다가 일몰 후에 커패시터로부터 전력을 공급받아 LED램프가 빛을 조사하도록 함으로써 전력공급을 위한 배선이 필요 없고, 발광원으로 LED램프가 이용됨으로써 일반램프에 대비하여 에너지를 절약할 수 있는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 지주에 오목하게 요입된 조명공간부를 형성하고, 그 내부에 LED램프 및 반사부를 구비하며, 지주를 감싸는 커버로 LED램프를 보호함으로써 전체적으로 심플하면서도 심미감을 증대시키고, 커버에 부분적으로 스크래치를 형성함으로써 LED램프에서 조사되는 직진성이 강한 빛을 부분적으로 굴절시키고 확산시킬 수 있게 되어 눈부심을 방지함과 동시에 시각적 효과를 확보할 수 있는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은, 정원 주변에 세워지는 지주와; 타원형상의 판부재로 평평한 상면이 남쪽 상방을 향하도록 상기 지주의 상단에 소정의 경사로 기울어지게 설치되는 모듈지지판과; 상기 모듈지지판의 상면에 안착되고, 태양광을 집광하여 전력을 생산하는 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에서 생산된 전력을 충전할 수 있는 커패시터와; 상기 지주에 설치되고, 상기 커패시터로부터 전력을 공급받아 빛을 조사하는 LED램프와, 빛이 투과되는 재질로 상기 LED램프를 보호하는 커버가 구비된 조명부와; 상기 커패시터의 충전 및 상기 LED램프의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은, 상기 지주는, 그 중단부에 외주연에서 내측방향으로 오목하게 요입된 조명공간부가 형성되고, 상기 조명공간부에는, 상광하협 형상으로 설치경사면을 갖는 램프설치부가 구비되며, 상기 LED램프는, 발광되는 선단이 상기 지주의 외측 하부를 향하도록 상기 램프설치부에 상기 지주를 중심으로 횡방향으로 일주하여 소정의 간격으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은, 상기 조명공간부에는, 상기 LED램프에서 상기 지주의 내측방향으로 조사되는 빛을 상기 지주의 외측방향으로 반사시키도록 상기 램프설치부의 하부에 상협하광의 만곡한 형상으로 반사경사면을 갖고 빛을 반사시킬 수 있는 반사부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은, 상기 커버는, 상기 조명공간부의 외측에서 상기 지주를 감싸도록 장착되되, 투과되는 빛을 굴절시켜 확산시킬 수 있는 형태의 스크래치가 부분적으로 밀도를 달리하며 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은 태양광을 이용하여 전력을 생산하므로 배선이 필요없어 설치장소에 제한이 없고, 상용전력의 사용에 따른 비용부담이 없어 경제적이며, LED램프를 사용하여 에너지를 절약할 수 있고, 정원등 자체의 형상 뿐만 아니라 조사되는 불빛에서도 전체적으로 심미감을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등를 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등의 측면도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등의 주요부를 도시한 측면도 및 사시도이다.

도면을 살펴보면 본 발명의 일실시예에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은 지주(10)와, 모듈지지판(20)과, 태양전지모듈(30)과, 커패시터(40)와, 조명부(50)와, 제어부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 지주(10)는 원통형으로 정원 주변에 세워져 본 발명의 다른 구성요소들을 지지하는 역할을 하는 것으로, 상단에는 상기 모듈지지판이 설치되고, 내부에는 상기 태양전지모듈(30), 상기 커패시터(40) 및 상기 제어부(60)가 수용되며, 중단 부에 조명공간부(11)가 형성되어 있다.

상기 조명공간부(11)는 상기 조명부(50)가 설치되도록 공간을 제공하는 역할을 하는 것으로 상기 지주(10)의 중단부에 외주연에서 내측방향으로 오목하게 요입되어 형성되고, 램프설치부(111)와, 반사부(112)가 구비되어 있다.

상기 조명공간부(11)를 상기 지주의 높이에서 소위 황금분할이라고 불리우는 1.618을 나눈 값의 높이에 형성한다면 시각적으로 균형 잡힌 안정된 형태의 위치에 상기 조명부(50)가 위치되어 심미감을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

상기 램프설치부(111)는 후술할 LED램프(51)가 설치되는 곳으로 상기 조명공간부(11)의 상단부에 상광하협 형상으로 설치경사면(111a)를 갖도록 구비되어 상기 설치경사면(111a)에 설치되는 상기 LED램프(51)의 선단이 상기 지주(10)의 외측 하부방향을 향할 수 있도록 한다.

상기 램프설치부(111)는 상기 LED램프(51)가 설치되도록 지지함과 동시에 상기 LED램프(51)의 방열을 지원하도록 메탈PCB를 이용하여 제작하는 것이 바람직한데, 일반적으로 메탈PCB는 평면이므로 평면의 메탈PCB를 아트워크과정에서 배선의 굵기를 조정한 후 원형의 메탈PCB상태로 가공한 후 프레스로 압력을 가하여 상광하협형상의 뒤집어진 원뿔형구조가 되도록 제작되도록 한다.

상기 반사부(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 LED램프(51)에서 상기 지주(10)의 내측방향으로 조사되는 빛을 상기 지주(10)외 외측방향으로 반사시키는 역할을 하는 것으로, 상기 램프설치부(111)의 하부에 상협하광의 만곡한 형상으로 반사경사면(112a)을 갖고 빛을 반사시키도록 구비되어 있다.

상기 반사부(112)는 알루미늄 전해연마, 스테인리스 전해연마 등과 같이 빛반사특성이 우수한 금속재료나, 유리나 플라스틱 등의 소재를 부착하는 등 반사율이 높은 재료를 통해 빛반사율을 극대화함으로써 배광효율을 높이는 것이 바람직하다.

상기 모듈지지판(20)은 상면에 상기 태양전지모듈(30)이 안착되도록 받침대의 역할을 하는 것으로, 타원형상의 판부재로 이루어지고, 평평한 상면이 남쪽 상방을 향하도록 상기 지주(10)의 상단에 소정의 경사로 기울어지게 설치된다.

상기 모듈지지판(20)은 타원형상으로 형성됨으로써 상면에 안착되는 통상 사각형상으로 형성되는 상기 태양전지모듈(30)의 딱딱한 이미지를 디자인적요소로 커버할 수 있게 된다.

즉, 상기 모듈지지판(20)의 타원형상으로 인해 면적을 크게 형성하더라도 수려한 외관이 유지됨으로써 태양광을 집광하는 상기 태양전지모듈(30)의 면적 또한 크게 할 수 있게 되어 태양광 발전효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 모듈지지판(20)은 정남향을 향하고 수평면에서 30° 각도로 기울어지게 설치되는 것이 태양광의 집광효율을 높일 수 있어 바람직하다 할 것이다.

상기 태양전지모듈(30)은 태양광을 집광하여 전력을 생산하는 역할을 하는 것으로 상기 모듈지지판(20)의 상면에 안착된다.

즉, 상기 모듈지지판(20)이 정남향을 향하여 수평면에서 30° 각도로 기울어지게 상기 지주(10)의 상단에 설치되므로 상기 모듈지지판(20)의 상면에 안착되는 상기 태양전지모듈(30) 또한 집광을 위한 바람직한 방위 및 각도로 되는 것이다.

상기 커패시터(40)는 상기 태양전지모듈(30)에서 생산된 전력을 충전하고, 상기 LED램프(51)에 전력을 공급하는 역할을 하는 것으로 상기 제어부(60)에 의해 충전이 제어된다.

상기 조명부(50)는 상기 지주(10)의 조명공간부(11)에 설치되는데, LED램프(51)와, 커버(52)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 LED램프(51)는 상기 커패시터(40)로부터 전력을 공급받아 빛을 조사하는 역할을 하는 것으로, 발광되는 선단이 상기 지주(10)의 외측 하부를 향하도록 상기 램프설치부(111)에 상기 지주(10)를 중심으로 횡방향으로 일주하여 소정의 간격으로 설치된다.

즉, 상기 LED램프(51)는 그 특성상 배광 각도가 90° 정도이므로 주변을 밝히기 위해서는 그 선단이 상기 지주(10)의 외측 하부를 향하도록 장착되어야 하고, 이를 위해 상술한 바와 같이 상광하협 형상의 설치경사면(111a)을 갖는 램프설치부(111)를 구비하여 상기 램프설치부(111)에 상기 LED램프(51)를 장착하는 것이다.

한편, 상기 LED램프(51)는 정원등 분야에서는 은은한 불빛을 조사하는 화이트 LED를 사용하는 것이 바람직하다 할 것이다.

상기 커버(52)는 상기 LED램프(51)를 보호하는 역할을 하는 것으로 상기 조명공간부(11)의 외측에서 상기 지주(10)를 감싸도록 장착된다.

한편, 상기 커버(52)에는 투과되는 빛을 굴절시켜 확산시킬 수 있는 형태의 스크래치(521)가 부분적으로 밀도를 달리하며 형성되어 있다.

즉, 상기 LED램프(51)는 배광특성상 직진성이 강하고 휘도가 높은데 상기 스 크래치(521)를 통해 소정의 반사렌즈의 역할을 하도록 함으로써 은은한 불빛이 요구되는 정원등에서 시각적 효과를 확보할 수 있도록 하는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서는 상기 커버(52)의 상단부의 소정의 밀도를 갖는 스크래치(521a)로 인하여 투과되는 빛의 휘도를 억제하고 빛의 굴절을 작게하여 빛의 퍼짐을 적게 할 수 있도록 하고, 상기 커버(52)의 중단부 스크래치(521b)는 상기 상단부 스크래치(521a)의 밀도보다 더욱 큰 밀도로 형성함으로써 상기 커버(52)의 상단부보다 빛의 퍼짐을 크게하고 휘도는 상단부보다는 조금 덜 억제할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 스크래치(521)를 통해 상기 LED램프(51)에서 조사되어 직접 상기 커버(52)를 투과되는 빛을 굴절시키고 확산시킴으로써 정원등에 적당한 불빛을 연출할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 커버(52)의 하단부(522)는 스크래치를 형성하지 않아 빛의 굴절을 적게하고 투과율을 높여 광량을 크게 하였다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 LED램프(51)에 의해 조사된 빛이 상기 반사부(112)에 의해 상기 지주(10)의 외측으로 반사되는 경우 대부분 상기 커버(52)의 하단부(522)를 투과하게 되는데 반사되는 빛의 투과율을 높일 수 있도록 하기 위함이다.

상기 제어부(60)는 상기 지주(10)의 내부에 설치되고, 상기 커패시티(40)의 충전 및 상기 LED램프(51)의 점등을 제어하게 된다.

한편, 상기 제어부(60)의 상기 커패시티(40)의 충전 제어 방식은 에너지 효 율을 극대화 할 수 있는 최대전력점 추종방식(MPPT)으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 LED램프(51)의 점등 제어 방식은 통상 사용될 수 있는 스위치를 사용할 수도 있고, 타임스케쥴을 정할 수 있는 타이머로 시간에 따라 점등을 제어할 수도 있으나, 상기 모듈지지판(20)의 상면에 광량을 감지할 수 있는 광량감지센서(C)를 구비하고 일몰 후 주변이 어두워져 상기 광량감지센서(C)에서 감지되는 광량이 소정치 이하인 경우에는 상기 LED램프(51)를 점등하고, 일출 후 주변이 밝아져 상기 광량감지센서(42)에서 감지되는 광량이 소정치 이상인 경우에는 상기 LED램프(51)를 소등시키도록 하는 방식이 바람직하다 할 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등의 측면도

도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등의 주요부를 도시한 측면도 및 사시도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 지주

11 조명공간부

111 램프설치부

112 반사부

20 모듈지지판

30 태양전지모듈

40 커패시터

50 조명부

51 LED램프

52 커버

521 스크래치

60 제어부

Claims

삭제
정원 주변에 세워지는 지주와; 타원형상의 판부재로 평평한 상면이 남쪽 상방을 향하도록 상기 지주의 상단에 소정의 경사로 기울어지게 설치되는 모듈지지판과; 상기 모듈지지판의 상면에 안착되고, 태양광을 집광하여 전력을 생산하는 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에서 생산된 전력을 충전할 수 있는 커패시터와; 상기 지주에 설치되고, 상기 커패시터로부터 전력을 공급받아 빛을 조사하는 LED램프와, 빛이 투과되는 재질로 상기 LED램프를 보호하는 커버가 구비된 조명부와; 상기 커패시터의 충전 및 상기 LED램프의 점등을 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 지주는, 그 중단부에 외주연에서 내측방향으로 오목하게 요입된 조명공간부가 형성되고,

상기 조명공간부에는, 상광하협 형상으로 설치경사면을 갖는 램프설치부가 구비되며,

상기 LED램프는, 발광되는 선단이 상기 지주의 외측 하부를 향하도록 상기 램프설치부에 상기 지주를 중심으로 횡방향으로 일주하여 소정의 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등.
제2항에 있어서,

상기 조명공간부에는, 상기 LED램프에서 상기 지주의 내측방향으로 조사되는 빛을 상기 지주의 외측방향으로 반사시키도록 상기 램프설치부의 하부에 상협하광의 만곡한 형상으로 반사경사면을 갖고 빛을 반사시킬 수 있는 반사부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 커버는, 상기 조명공간부의 외측에서 상기 지주를 감싸도록 장착되되, 투과되는 빛을 굴절시켜 확산시킬 수 있는 형태의 스크래치가 부분적으로 밀도를 달리하며 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 독립형 엘이디 정원등.