KR101071407B1 - 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 ｌｅｄ 가로등 - Google Patents

유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 ｌｅｄ 가로등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등에 관한 것으로, 태양광 에너지와 풍력 에너지를 이용하여 LED 모듈을 점등시켜 도로와 차도를 조명하며, 고소작업대를 사용할 수 없는 지역에서 LED 모듈을 지상으로 이동시켜 유지 관리함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등은, 내부에 공간이 형성된 박스 형태이며, 둘레부에 다수의 다공성 전도방지날개(11)가 형성되어 이루어지고 지중에 매립되는 매립 박스(10)와; 상기 매립 박스 위에 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되면서 하나 이상의 연결봉을 통해 연결되어 이루어지며, 각각 체결수단을 통해 상기 매립 박스에 체결되어 세워지는 제1,2포스트(21,22)와; 상기 제1,2포스트의 사이에 힌지를 통해 연결되어 회동하는 가변축(40)과; 상기 가변축의 일측 단부에 설치되며 전원을 인가받아 점등하는 LED 모듈(30)과; 상기 가변축을 통해 상기 LED 모듈을 조명 위치 또는 유지보수 위치로 이동시키는 위치가변수단과; 상기 LED 모듈에 전원을 인가하는 전원인가수단을 포함하며, 상기 위치가변수단은, 사각 틀 형태로 형성되어 상기 제1,2포스트의 둘레부에 승강 가능하게 결합되는 캐리어(50), 상기 캐리어의 둘레부에 회전 가능하게 연결되며 상기 제1,2포스트의 외벽을 따라 구르면서 상기 캐리어의 비틀림을 방지하는 정렬롤러(51), 상기 캐리어의 저부에 형성되는 래크형 승강레일(52), 상기 제1,2포스트의 사이에 장착되며 전원을 인가받아 구동하는 승강모터(53), 상기 승강모터에 의해 회전하면서 상기 승강레일을 통해 상기 캐리어를 승강시키는 구동 피니언(54), 상기 제1,2포스트를 감싸면서 양측에 대칭으로 종방향의 안내레일이 형성된 승강안내덮개(55), 상기 승강레일의 저부에 형성되며 상기 승강안내덮개의 안내레일을 따라 승강하는 제1롤러(56), 상기 가변축의 타측 단부에 형성된 제2롤러와 상기 제1롤러에 감기며 상기 제1롤러의 승강에 의해 상기 가변축을 회동시키는 회동안내 와이어(57)를 포함하고, 상기 전원인가수단은, 상기 LED 모듈의 상부에 탑재되며 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈(60), 상기 제1,2포스트의 상부에 설치되며 풍력을 전기에너지로 변환하는 풍력발전 모듈(70), 상기 태양전지 모듈에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제1축전지(61), 상기 풍력발전 모듈에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제2축전지(71), 상기 제1,2축전지에 축전된 전기를 비교하는 비교기(63), 상기 비교기에 의해 상기 제1축전지 또는 제2축전지 중에서 상대적으로 높은 전압이 상기 LED 모듈과 승강모터에 인가되도록 하는 스위칭수단(64)을 포함한다.

Description

유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 ＬＥＤ 가로등{LED STEETLIGHT USING SUNLIGHT AND WIND FORCE EASY MAINTENANCE}
본 발명은 LED 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 에너지와 풍력 에너지를 이용하여 LED 모듈을 점등시켜 도로와 차도를 조명하며, 고소작업대를 사용할 수 없는 지역에서 LED 모듈을 지상으로 이동시켜 유지관리할 수 있는 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 야간에 차량의 주행, 보행자의 시야 확보 또는 거리 미관 등을 위해 도로나 인도에 설치되는 조명 구조물이다.
이러한 가로등에는 다양한 광원들을 사용하고 있으나, 최근에는 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED) 램프를 광원으로 사용하는 LED 가로등이 개발되고 있다.
LED는 반도체에 전압을 인가할 때 생기는 발광현상을 루미네선스(전기장발광)라고 하는데 이러한 전기장발광을 이용해 빛이 발광된다. 이러한 LED는 수명이 길고, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력 소모가 적어 효율성이 우수하고, 일반 전구(램프) 보다 수명이 길어 반영구적으로 사용이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
LED 모듈이 전력 소모 면에서 이점이 있긴 하지만, 최근에는 친환경 에너지로서 자가발전에 의한 전기에너지를 사용하는 기술이 대두되고 있다. 자가발전으로는 태양광 에너지, 풍력에너지 등이 있으며, 일 예로 LED 모듈의 전원으로 태양광 에너지와 풍력 에너지를 공급하는 기술이 있다.
한편, 가로등은 도로, 보도 등에 일정 높이로 설치되어 차량 등의 통행을 방해하지 않으면서 도로, 보도를 조명하는 것으로, 고소작업대를 설치할 수 없는 지역의 가로등의 유지관리가 매우 어렵고 불편한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양광 에너지와 풍력 에너지를 이용하여 LED 모듈을 점등시켜 도로와 차도를 조명하며, 고소작업대를 사용할 수 없는 지역에서 LED 모듈을 지상으로 이동시켜 유지관리 할 수 있는 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등은, 내부에 공간이 형성된 박스 형태이며, 둘레부에 다수의 다공성 전도방지날개가 형성되어 이루어지고 지중에 매립되는 매립 박스와; 상기 매립 박스 위에 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되면서 하나 이상의 연결봉을 통해 연결되어 이루어지며, 각각 체결수단을 통해 상기 매립 박스에 체결되어 세워지는 제1,2포스트와; 상기 제1,2포스트의 사이에 힌지를 통해 연결되어 회동하는 가변축과; 상기 가변축의 일측 단부에 설치되며 전원을 인가받아 점등하는 LED 모듈과; 상기 가변축을 통해 상기 LED 모듈을 조명 위치 또는 유지보수 위치로 이동시키는 위치가변수단과; 상기 LED 모듈에 전원을 인가하는 전원인가수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등에 의하면, 태양광 에너지와 풍력 에너지를 이용하여 LED 모듈을 점등시켜 도로, 보도를 조명함으로써 전력비용을 극소화할 수 있고, 고소작업대를 설치할 수 없는 지역에서 LED 모듈을 지상측으로 하강시켜 별도의 작업대없이 작업자가 지상에서 LED 모듈의 유지관리, 교체 작업을 할 수 있으므로 가로등의 설치 지역, 가로등 주변 구조물 등의 고려없이 가로등을 쉽게 설치, 유지 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등의 작동 상태도.
도 3은 본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등의 블록도.
도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등은, 내부에 공간이 형성되며 지중에 매립되는 매립 박스(10)와; 상호 간에 일정 간격(후술하는 가변축의 설치를 위한 간격)을 두고 매립 박스(10) 위에 세워지는 제1,2포스트(21,22)로 구성되는 포스트(20)와; 포스트(20)에 설치되며 전원을 인가받아 점등하는 LED 모듈(30)과; 포스트(20)에 설치되면서 일측에 LED 모듈(30)이 장착된 가변축(40)과; 가변축(40)을 통해 LED 모듈(30)을 조명 위치 또는 유지보수 위치로 이동시키는 위치가변수단과; 태양광에너지 또는 풍력에너지를 전원으로서 LED 모듈(30)에 인가하는 전원인가수단으로 구성된다.
매립 박스(10)는 내부에 상기 전원인가수단의 구성요소(제1,2축전지, 제1,2인버터, 비교기 등)가 수납될 수 있는 공간이 구비된 박스이며, 둘레부에는 다수의 전도방지날개(11)가 형성된다.
전도방지날개(11)는 전도 방지를 위해 자유단부로 가면서 하향 경사지는 것이 바람직하고, 지하수의 순환을 돕기 위하여 다수의 투수공(12)이 형성된다.
매립 박스(11)는 내부에 수납된 구성요소의 유지보수를 위하여 도어가 갖추어진다. 상기 도어는 지반의 터파기 없이 매립 박스(11) 내부를 열 수 있도록 매립 박스(10)의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
포스트(20)는 가변축(40)을 안정적으로 설치하기 위하여 제1,2포스트(21,22)로 구성된다.
제1,2포스트(21,22)는 매립 박스(10) 위에 체결수단을 통해 설치된다. 상기 체결수단은 매립 박스(10) 위에 용접으로 고정되며 제1,2포스트(21,22)가 삽입되는 고정관(13), 고정관(13)과 제1,2포스트(21,22)를 관통하여 이들을 서로 고정하는 체결구(14)(볼트와 너트)로 구성된다.
제1,2포스트(21,22)의 둘레부에는 가변축(40)의 회전을 구속하는 스토퍼(23)가 포함된다.
제1,2포스트(21,22)는 전원인가수단의 전원을 LED 모듈(30)에 인가하기 위한 케이블의 배선을 위하여 내부가 중공인 것이 바람직하다.
포스트(20)의 둘레부에는 각종 스위치 등이 수납된 컨트롤박스가 설치된다.
LED 모듈(30)은 가로등에 사용되는 공지의 제품이 사용되며, 수동 스위치, 조도, 타이머 등에 의해 온/오프 제어된다.
가변축(40)은 포스트(20)에 힌지(41)를 통해 회동 가능하게 연결되며 일측에는 LED 모듈(30)이 체결구로 체결된다. 가변축(40)은 전원인가수단의 전원을 LED 모듈(30)에 인가하기 위한 케이블의 배선을 위하여 내부가 중공인 것이 바람직하다.
가변축(40)은 포스트(20)에 대한 위치 변경이 가능하도록 2개 이상의 조명 위치조정공(42)이 형성된다. 즉, 힌지(41)는 다수의 조명 위치조정공(42)에 선택적으로 체결됨으로써 포스트(20)에서부터 LED 모듈(30)간의 거리를 조정할 수 있다. 즉, 포스트(20)를 기준으로 하여 근거리, 원거리를 선택적으로 조명할 수 있는 것이다.
가변축(40)은 LED 모듈(30)의 위치 조정도 가능하도록 다단의 LED 위치조정공(44)이 형성되고, LED 모듈(30)은 가변축(40)의 다단의 LED 위치조정공(44)에 선택적으로 체결되어 위치 조정된다.
상기 위치가변수단은, 사각 틀 형태로 형성되어 제1,2포스트(21,22)의 둘레부에 승강 가능하게 결합되는 캐리어(50), 캐리어(50)의 둘레부에 회전 가능하게 연결되며 상기 제1,2포스트(21,22)의 외벽을 따라 구르면서 캐리어(50)의 비틀림을 방지하는 정렬롤러(51), 캐리어(50)의 저부에 형성되는 래크형 승강레일(52), 제1,2포스트(21,22)의 사이에 장착되며 전원을 인가받아 구동하는 승강모터(53), 승강모터(53)에 의해 회전하면서 승강레일(52)을 통해 캐리어(50)를 승강시키는 구동 피니언(54), 제1,2포스트(21,22)를 감싸면서 양측에 대칭으로 종방향의 안내레일(54a)이 형성된 승강안내덮개(55), 승강레일(52)의 저부에 형성되며 승강안내덮개(55)의 안내레일(55a)을 따라 승강하는 한 쌍의 제1롤러(56), 가변축(40)의 타측 단부에 형성된 제2롤러(43)와 제1롤러(56)에 감기며 제1롤러(56)의 승강에 의해 가변축(40)을 회동시키는 회동안내 와이어(57)(회동안내 와이어(57)는 캐리어(50)의 승강시 가변축(40)을 회동시키는 모든 구성을 대표한다)로 구성된다.
상기 전원인가수단은, LED 모듈(30)의 상부에 탑재되며 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈(60), 제1,2포스트(21,22)의 상부에 설치되며 풍력을 전기에너지로 변환하는 풍력발전 모듈(70), 태양전지 모듈(60)에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제1축전지(61), 풍력발전 모듈(70)에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제2축전지(71), 제1,2축전지(61,71)에 축전된 직류를 교류로 변환하는 제1,2인버터(62,72)(LED 모듈(30)의 종류에 따라 선택적으로 사용되는 것으로, 직류 LED 모듈의 사용시에 제1,2인버터(62,72)는 사용되지 않는다), 제1,2인버터(62,72)에 의해 변환된 교류를 비교하는 비교기(63), 비교기(63)에 의해 제1축전지(61) 또는 제2축전지(71) 중에서 상대적으로 높은 전압이 LED 모듈(30)과 승강모터(53)에 인가되도록 하는 스위칭수단(64)으로 구성된다.
지금까지는 태양전지 모듈(60)과 풍력발전 모듈(70) 중 어느 하나를 선택하여 LED 모듈(30)의 전원으로 인가하는 것으로 설명하였으나, 수동 스위치 등의 조작에 의해 어느 하나가 선택적으로 LED 모듈(30)과 전기적으로 접속될 수 있다.
풍력발전 모듈(70)은 통상적으로 사용되는 것으로 풍력에 의해 회전하는 베인을 포함한다. 상기 베인은 곡선형으로 벤딩된 형태이며 다수개가 종방향으로 배열되어 설치된다.
본 발명에 의한 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등의 작용은 다음과 같다.
LED 모듈(30)에 의한 조명시 LED 모듈(30)은 도 1과 같은 위치에 셋팅된다. 물론, 가변축(40)의 조명 위치조정공(42)과 LED 위치조정공(44)의 위치를 통해 조명 위치를 셋팅한다.
태양전지 모듈(60)과 풍력발전 모듈(70)은 각각 전기에너지를 발전하여 제1,2축전지(61,71)에 축전한다. 제1,2축전지(61,71)에 축전된 전기는 비교기(63)를 통해 상대적으로 높은 것이 LED 모듈(30)과 승강모터(53)에 접속되도록 한다.
LED 모듈(30)은 태양전지 모듈(60) 또는 풍력발전 모듈(70)로부터 전기를 공급받아 점등한다.
도 1과 같이 LED 모듈(30)에 의해 도로와 보도를 조명하는 중에 LED 모듈(30)의 보수나 교체가 필요한 경우 도 2와 같이 LED 모듈(30)을 지상측으로 하강시킨다.
구체적으로 설명하면, 승강모터(53)를 조작하면 승강모터(53)는 태양전지 모듈(60) 또는 풍력발전 모듈(70)로부터 전기를 인가받아 구동하며, 승강모터(53)에 의해 구동 피니언(54)이 구동한다. 구동 피니언(54)의 구동에 의해 승강레일(52)이 캐리어(50)와 함께 상승하고, 승강레일(52)의 상승은 회동안내 와이어(57)에 의해 가변축(40)의 회동운동으로 전환되어 LED 모듈(30)은 지상으로 하강한다.
LED 모듈(30)을 하강시킨 상태에서 LED 모듈(30)을 보수 내지 교체하고, 작업이 완료되면 승강모터(53)를 통해 승강레일(54)을 하강시켜 가변축(40)의 회전을 유도함으로써 LED 모듈(30)을 조명 위치로 이동시킨다.
10 : 매립 박스, 20 : 포스트
30 : LED 모듈, 40 : 가변축
50 : 캐리어, 51 : 정렬롤러
52 : 승강레일, 53 : 승강모터
54 : 구동 피니언, 60 : 태양전지 모듈
61,71 : 제1,2축전지, 62,72 : 제1,2인버터
63 : 비교기, 64 : 스위칭수단
70 : 풍력발전 모듈,

Claims (2)

  1. 내부에 공간이 형성된 박스 형태이며, 둘레부에 다수의 다공성 전도방지날개(11)가 형성되어 이루어지고 지중에 매립되는 매립 박스(10)와;
    상기 매립 박스 위에 상호 간에 일정 간격을 두고 배열되면서 하나 이상의 연결봉을 통해 연결되어 이루어지며, 각각 체결수단을 통해 상기 매립 박스에 체결되어 세워지는 제1,2포스트(21,22)와;
    상기 제1,2포스트의 사이에 힌지를 통해 연결되어 회동하는 가변축(40)과;
    상기 가변축의 일측 단부에 설치되며 전원을 인가받아 점등하는 LED 모듈(30)과;
    상기 가변축을 통해 상기 LED 모듈을 조명 위치 또는 유지보수 위치로 이동시키는 위치가변수단과;
    상기 LED 모듈에 전원을 인가하는 전원인가수단을 포함하며,
    상기 위치가변수단은, 사각 틀 형태로 형성되어 상기 제1,2포스트의 둘레부에 승강 가능하게 결합되는 캐리어(50), 상기 캐리어의 둘레부에 회전 가능하게 연결되며 상기 제1,2포스트의 외벽을 따라 구르면서 상기 캐리어의 비틀림을 방지하는 정렬롤러(51), 상기 캐리어의 저부에 형성되는 래크형 승강레일(52), 상기 제1,2포스트의 사이에 장착되며 전원을 인가받아 구동하는 승강모터(53), 상기 승강모터에 의해 회전하면서 상기 승강레일을 통해 상기 캐리어를 승강시키는 구동 피니언(54), 상기 제1,2포스트를 감싸면서 양측에 대칭으로 종방향의 안내레일이 형성된 승강안내덮개(55), 상기 승강레일의 저부에 형성되며 상기 승강안내덮개의 안내레일을 따라 승강하는 제1롤러(56), 상기 가변축의 타측 단부에 형성된 제2롤러와 상기 제1롤러에 감기며 상기 제1롤러의 승강에 의해 상기 가변축을 회동시키는 회동안내 와이어(57)를 포함하고,
    상기 전원인가수단은, 상기 LED 모듈의 상부에 탑재되며 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈(60), 상기 제1,2포스트의 상부에 설치되며 풍력을 전기에너지로 변환하는 풍력발전 모듈(70), 상기 태양전지 모듈에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제1축전지(61), 상기 풍력발전 모듈에 의해 발전된 전기에너지를 축전하는 제2축전지(71), 상기 제1,2축전지에 축전된 전기를 비교하는 비교기(63), 상기 비교기에 의해 상기 제1축전지 또는 제2축전지 중에서 상대적으로 높은 전압이 상기 LED 모듈과 승강모터에 인가되도록 하는 스위칭수단(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가변축은 다단의 조명 위치조정공(42) 및 LED 위치조정공(44)을 포함하여 상기 제1,2포스트에 대해 위치 조정 가능하도록 설치됨으로써 상기 LED 모듈의 위치조정이 가능하도록 하고, 상기 제1,2포스트의 둘레부에는 상기 가변축의 회전을 구속하는 스토퍼가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 유지관리가 용이한 태양광 및 풍력을 이용한 LED 가로등.
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