KR101196205B1 - 선형 엘이디 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈 PCB bar에 각기 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바로 이루어진 광원을 포함하는 제1 및 제2 선형 엘이디 램프 2개를 한 쌍으로 하여 각기 경사조절수단을 포함한 브라켓에 의해 터널벽체와 노면을 향하도록 터널 측구 경계석에 연속 설치하여 제1 선형엘이디램프에 의한 터널 벽체 조명과, 제2 선형엘이디 램프에 의한 노면조명으로 터널 기본 조명을 하는 것을 특징으로 하는 선형 엘이디 램프를 이용한 터널 벽체 및 노면 기본 조명 방법과 상기 방법을 실시하기 적합한 선형 엘이디램프를 제시한다.

Description

선형 엘이디 램프{ TUNNEL LIGHTING LAMP AND IT'S METHOD}

본 발명은 엘이디를 적용하여 터널 내 기본 조명이 가능하도록 구성한 선형 엘이디 램프를 이용한 터널벽체 및 노면 기본 조명 방법과, 상기 터널벽체 및 노면 기본 조명 방법의 유용한 수단으로서 선형엘이디 램프에 관한 것이다.

교통사고는 자동차와 운전자, 외부환경요소의 상호갈등에 의해 비롯되며, Shinar,D(Shinar,D.(1978),Psychology on the road: The human factor in traffic safety)는 이와 같은 교통사고 발생에 기여하는 3대 요인 중 인적요인과 관련된 것이 90%이상이라고 분석하고 있다.

진출입시 급격한 조도 변화와 심리적 위축 요인이 많은 터널구간에서 교통사고는 터널 안전 시설물과 조명에 관련하여 생체환경요인의 영향이 상대적으로 큰 것으로 알려져 있다.

김주영,김현진,장명순(2009, 장대터널에서의 운전자 시각 각성 변화 분석연구, 대한교통학회지 제27권 제1호)은 터널과 생체환경요인의 관련성에 대하여

. 터널전방에서는 터널입구가 블랙홀처럼 보여 터널진입시 긴장감이 고조된다.

. 터널 진입부에서는 어두움에 대한 적응이 늦어짐으로 잠깐 동안 주행에 필요한 정보획득이 불 완정한 상태가 된다.

. 길 어깨 폭, 시계(視界), 측방 여유폭이 좁아지며 압박감이 생긴다.

. 장기간 터널 내 주행은 운전자에게 압박감 및 폐쇄감을 주어 심리적으로 불안한 상태가 된다.

는 분석결과를 요약정리하여 발표한 바 있다.

이와 같이, 터널에서 나타나는 조도의 변화, 측방 여유폭의 감소, 암순응(Dark adaptation) 등의 과소부하(Under load)는 심리적 불안감과 압박감을 야기하여 좌.우 주시 영역폭을 좁아지게 하고, 동체속도를 감소하게 하며, 운전수행능력을 저하시켜 터널 내 사고를 유발할 가능성을 증가시키고, 실제로 경계석을 들이받는 등 1차 사고와 그로 인하여 야기되는 연속적인 대형 사고를 일으키는 원인이 됨으로 진출입부의 야외 조도를 고려한 적절한 터널 내부 조명이 교통사고 예방에 매우 중요하다.

통상의 터널조명은 경계부, 이행부, 기본부, 출구부로 나누어 조명수준이 적용된다.

경계부 조명은 야외 휘도를 고려하여 입구 조명량이 정해지고, 처음부터 중간지점까지의 조명수준은 경계구역의 초반에서의 값과 같게 하고, 점차적, 선형적으로 조명수준을 감소하여 경계부 종단에서는 초기휘도의 0.4 까지 감소된다.

이행부는 경계부 끝 조명량이 기본부까지 곡선형으로 감소되고, 기본부는 통과속도에 따른 정지거리에 따라 노면 휘도가 3~11cd /㎡ 되도록 규정하고 있고, 출구부는 기본부 휘도에서 시작하여 출구 접속부 전방 20 m 지점의 휘도가 기본부 휘도의 5배가 되도록 단계적으로 상승켜야 한다.

터널 벽의 휘도는 노면으로부터 최소 2 m 높이까지의 평균치가 해당 지점 평균 노면휘도의 100 % 이상으로 유지되고, 좋은 균제도를 보임으로써 운전 쾌적성이 유지된다.

이와 같은 적정 조명 기준을 충족시키기 위하여 종래 터널 전 길이에 걸쳐 기본 조명을 위한 램프를 천정 또는 상부 벽체에 설치하고, 경계부, 이행부, 출구부 조명을 추가 설치하는 구조로 조명램프의 배치가 이루어지고 있으나 종래 터널 내부 조명에서 기본부 조명과 관련하여 다음과 같은 문제점이 있었다.

① 유지 관리의 문제점

기존 터널 조명은 대부분 6~7m 높이의 천정 상부 또는 천정 측벽에 조명기구가 설치되고, 안정기 또는 램프의 수명이 10000~20000시간 내외로 주기적으로 교체하여야 하며, 램프나 안정기의 교체, 먼지 등의 오염물을 제거하는 등과 같은 일상적인 유지관리 업무를 위해서 교통을 통제하고, 고가 작업차량을 이용하여야 한다.

교통량이 많은 터널구간에서 조명장치의 잦은 보수 관리는 심각한 교통정체를 야기하여 사회적 비용 상승의 원인이 되고, 교통량이 적은 심야 시간대를 이용한 고가 작업은 안전사고 발생우려가 높다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허 10-0620890호는 "터널내부의 차로 양측에 형성된 돌출턱상에 설치되어 터널 내부를 조명하기 위한 것으로, 램프, 안정기 등의 조명장치가 케이싱 내부에 내설되고, 탈부착가능 한 상면의 중앙부에 투명의 조사경이 부착되어 상기 램프로부터 빛을 상향 조사하는 본체부와;

간격유지관을 매개로 소정높이 이격되어 상기 본체부 상면의 일측에 유도판이 부착되고, 그 저면에 소정형상의 반사판이 구비되며 둘레에 상기 소정높이에 상당하는 가로막이 하측으로 돌설되어 형성되며, 상기 가로막의 일측은 조절수단에 의해 소정각도만큼 상하로 조절 가능하도록 된 유도부;로 구성되어,램프로부터 상향 조사되는 빛의 일부를 상기 유도부에 의해 소정방향으로 유도되는 것을 특징으로 하는 바닥형 터널 등기구"를 제시하고 있다.

상기한 바닥형 터널 등기구는 천정에 등기구가 설치됨으로써 야기 되는 유지 관리 문제를 해소할 수 있는 장점을 제공하고, 터널벽체조명과 노면조명을 단일 등기구에 의해 실현할 수 있는 장점을 제공하고 있으나 노면을 향하는 일부 조명이 운전자의 눈높이에서 운전자에게 직접 향하고, 밝은 점 조명이 이루어짐으로 글레어(glare)에 의한 눈부심과 불쾌감이 야기되는 문제점이 있었다.

또한, 터널의 기본부 조명은 터널통과속도에 따른 정지거리를 충족시키는 범위에서 최소 조명만을 제공함으로써 전체적인 소비전력을 감소시킬 수 있고, 통상 터널에서의 점조명에 의한 조명량은 등기구의 설치 간격이나 점등 등기구 간격에 의해 조절되고, 일반적으로 조명거리가 짧으면 조명률은 높아지는 반면 노면에서의 휘도는 감소 된다. 따라서, 적정 조명량을 제공하기 위하여 등기구의 설치 간격 또는 점등 등기구의 간격을 3~4m 이상 넓혀 주어야 하는데 그 경우 심리적 불안감과 시각적 불안감이 증대되는 플리커 주파수 범위(4Hz~11Hz)에 들기 때문에 쾌적한 주행환경을 제공하기 어렵다( 터널통과속도가 100km, 등기구설치간격 3m인 경우 플리커주파수 = 27.7(m/s)/ 3(m)= 9.2Hz, 등기구설치간격 4m 일때 플리커주파수 = 27.7(m/s)/ 4(m)= 6.9Hz)

② 높은 소비전력과 낮은 수명

기존 터널에서 조명은 나트륨램프, 형광등, 무전극 램프 등 비교적 높은 소비전력을 갖는 등기구에 의해 이루어진다. 등 기구의 단위 면적당 소비전력은 고압/저압 나트륨램프(LPS/HPS) 3.28~3.61W/㎡, 형광등(F/L) 3.3W/㎡, 무전극 5.71~5.81W/㎡ 이다(2008,김형권 터널조명시스템에서의 에너지절약을 위한 기법연구). 또한, 램프의 설치 높이 5~6mm 범위에서 설치높이가 높을수록 노면휘도(전방 60m 에서 160m 까지의 마른노면)는 높아 지지만 조명률(광원의 전 광속과 노면에 입사한 광속의 비)은 낮아진다. 따라서, 적정한 노면 휘도를 얻기 위해서 조명량이 증가되며, 그에 따라 조명을 위한 에너지 소비가 과도해진다.

기본 램프의 또다른 문제점은 램프 및 안정기의 수명이 10000~20000시간 내외로 24시간 연속 점등 상태를 유지하는 터널 내 기본 조명 구간에서 내구 수명이 짧아 유지 관리 비용이 높은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 발광 효율이 높은 엘이디를 등기구로 이용하는 방법이 시도되고 있고, 다양한 구조의 엘이디 등기구가 제시되고 있다.

대한민국 특허등록 10-0931773호는 "양단부가 소정의 각도로 경사지게 구성되는 등기구 프레임; 복수의 LED로부터 발광된 광을 소정의 각도로 확산시키기 위해 상기 등기구 프레임에 대응하도록 경사져서 상기 등기구 프레임 상부에 배치되고, 그 저면부에 복수의 LED 램프가 삽입될 수 있도록 복수의 LED 삽입공이 일정한 간격으로 형성된 반사판; 상기 LED 삽입공에 삽입되는 LED 램프; 상기 LED 램프를 제어하기 위해 상기 반사판의 하부에 배치되어 상기 LED 램프에 연결되는 금속 PCB; 상기 등기구 프레임 상부에 배치되고 평탄면으로 이루어진 상부커버; 상기 등기구 프레임 양측면부에 탈착가능하게 나사로 부착되는 측면커버; 및 상기 등기구 프레임 하부에 밀착된 방열판을 포함하고, 상기 반사판은 사각형의 편평한 중앙부 및 상기 중앙부에 경사지게 구성되는 역사다리형태의 네 개의 측면부로 구성되고, 상기 네 개의 측면부중 마주보는 좌우측면부는 상기 중앙부에 일체로 구성되고, 상기 네 개의 측면부 중 나머지 마주보는 전후측면부는 각각 상기 죄우측면부에 탈착가능하게 조립되고, 상기 반사판의 중앙부와 네 개의 측면부 사이의 경사는 138°내지 142°인 것을 특징으로 하는 LED 광원을 이용한 조명용 모듈"을 제시하고 있다.

삭제

상기 구조는 엘이디의 높은 발광효율과 반 영구적인 수명을 특성을 이용하여 적절한 조명기구로 구성한 특징이 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 배면부에 방열판을 설치하여 방열하는 구조로 되어 있으나 짧은 공간에 많은 수의 엘이디를 밀집 배치시켜 기존 나트륨 램프등과 같은 점 광원을 구성함으로써 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 없는 한계가 있다. 즉, LED의 반영구적인 수명을 유지할 수 있는 적정 온도는 대략 25~30℃ 수준으로 알려져 있고, 이보다 높은 엘이디 주변 온도의 상승은 광 출력 감소, 수명 감소, 출력 빛의 파장 증가, 열응력 발생에 의한 Bond Wire 파손, 열응력 발생에 의한 접합부 박리, 에폭시 렌지 황변, Solder부 파괴 등의 원인( 2010, 인하대 오창균, LED 조명의 효율적인 방열 방법에 대한 분석)이 되는데, 상기 구조는 엘이디가 공간상 지나치게 밀집되고 반사판 등에 의해 복사 대류에 의한 열 발생요인이 높으며, 30℃내외의 혹서기에도 24시간 연속 점등되는 터널 기본부 조명 특성을 고려할 때 터널 조명을 위한 등기구로써 적합하지 않다.

③ 운전자에 대한 자극

나트륨 램프등 고출력의 램프는 교통 진행방향과 같은 방향으로 조명하는 PRO-BEAM LIGHTING 방식으로 조명을 배치한 경우에도 높은 곳에서 조사됨으로써 운전자의 시야에 들어가 반짝거림과 플리커 원인이 되며, 터널 운행의 쾌적성을 해치게 된다.

④ 터널 측구 경계부에서의 조명량 부족

터널 기본부에서 조명량을 낮춤으로써 측구 경계부의 시인성이 떨어지며, 터널의 선형을 미리 예측하기 어려움으로써 시각적, 심리적 불안감이 증대하고, 심리적 요인에 의한 경계석 충돌 사고가 발생할 우려가 있다.

KR 10-0620890/ KR 10-0931773/ KR 10- 0723026/ KR 20-0408831 / KR 10-0879447/ KR 20-0346161 / US 7,213,940 B1/ US 7,264,370 B2/ JP 특개 2007-12553

-도로교통기술원," 터널 시뮬레이터를 이용한 장대터널에서의 특성연구",2006 - Shinar,D. "Psychology on the road: The human factor in traffic safety", 1978 -김주영,김현진,장명순, "장대터널에서의 운전자 시각각성변화 분석연구", 대한교통학회지 제27권 제1호, 2009 -김형권, 터널조명시스템에서의 에너지절약을 위한 기법연구,2008 -오창균, LED 조명의 효율적인 방열 방법에 대한 분석, 2010

본 발명은 기존의 터널 상부 조명 방식이 갖는 단점을 해소하기 위하여 엘이디를 광원으로 한 벽체 및 노면 기본 조명 방법을 제시할 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은, 플리커 및 눈부심을 방지할 수 있고, 터널의 기본 조명에 효과적으로 적용할 수 있는 구조의 선형 엘이디 조명 램프를 제시할 목적을 갖는다.

또한, 본 발명은 엘이디 램프 내부 발열과 온도 상승을 효과적으로 억제하여 터널 내에서 안정적이고 지속적으로 사용할 수 있는 터널 조명 장치를 제시할 목적을 갖는다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 메탈 PCB bar에 각기 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바를 포함하는 제1 및 제2 선형 엘이디 램프 2개를 한 쌍으로 하여 각기 경사조절수단을 포함한 브라켓에 의해 터널벽체와 노면을 향하도록 터널 측구 경계석에 연속 설치하여 제1 선형엘이디램프에 의한 터널 벽체 조명과, 제2 선형엘이디 램프에 의한 노면조명으로 터널 기본 조명을 하는 것을 특징으로 하는 선형 엘이디 램프를 이용한 터널 벽체 및 노면 기본 조명 방법을 제시한다.

또한, 본 발명은, 몸체 상부에 길이 방향으로 연속된 공간이 형성되고, 상기 공간의 내측으로부터 길이 방향으로 요철 형태의 흡열프레임이 형성되며, 상기 흡열프레임 상부 공간부에 단차를 갖는 엘이디바 설치부가 형성되며, 상기 공간부 전면 최 외측에 단차를 갖는 투시창 고정부가 형성되며, 몸체 하부에 길이방향으로 연속된 슬릿구조의 방열프레임이 형성된 선형의 케이싱;과, 상기 케이싱의 엘이디바 설치부에 부착고정되고, 메탈 PCB bar에 각기 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바;와, 상기 투시창 고정부에 고정된 투명 투시창;과, 상기 투명 투시창을 포함하여 케이싱의 양 측면을 밀폐구조로 덮는 측면커버;와, 케이싱부착편과 터널 경계석 부착편이 경사각도조절구조로 결합된 브라켓;이 포함되는 구조로 이루어진 선형 엘이디램프를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 선형 엘이디램프는 길이 방향으로 전후 방향이 표시되고, 선형 엘이디바의 각 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디는 광조사각이 전방으로 향하도록 PCB상에 경사지게 형성한 마운트 상에 설치된 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 선형 엘이디램프를 구성하는 선형의 케이싱은, 단면상 6각 면체로 몸체를 구성하고, 상기 방열프레임은 몸체 하부에 길이 방향으로 관통형성된 통기공 상에 형성되고, 상기 통기공에 접하는 측면커버에 대응하는 통기공을 형성한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프를 제시한다.

또한, 본 발명은 상기 측면커버에 형성된 통기공의 일측에 통기팬을 설치한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프를 제시한다.

본 발명은 광효율이 우수한 엘이디를 사용하고, 엘이디의 광원을 차량의 주행방향과 나란한 선형으로 구성하며, 터널 측구의 경계석에서 제1 선형엘이디램프에 의한 터널 벽체 조명과, 제2 선형엘이디 램프에 의한 노면조명이 이루어지게 터널 기본 조명을 구성함으로써 터널의 안전 주행에 필요한 적정 노면 휘도와 벽체 조명이 실현되고, 선형 엘이디램프에 의한 근접 조명이 이루어진다.

따라서, 엘이디의 특성상 전력 소비량을 감소시킬 수 있고, 차량통행을 제한하지 않고 조명램프의 유지관리가 가능하며, 조명장치의 유지관리가 안전하고 즉시 실현할 수 있는 장점이 제공된다.

또한, 선형의 광원은 차량의 흐름과 나란한 선 형태로 조명을 제공함으로써 점 조명에 비하여 상대적으로 낮은 출력의 빛을 사용할 수 있고, 운전자는 노면상에 있는 대상을 실루엣이나 배광을 통하여 더욱 용이하게 확인할 수 있으며, 노면 바닥으로 향해 낮게 선형으로 조사되는 빛은 난 블레어, 난 플리커 성능을 발휘하여 심리적 시각적 안심감을 제공하며, 터널의 선형을 정확히 예측할 수 있도록 하여 터널 주행의 쾌적성을 향상한다.

또한, 본 발명에 의한 선형 엘이디램프는 금속 PCB bar에 의해 엘이디가 선형으로 분산 배치됨으로써 열의 발생이 억제되고, 케이싱과 케이싱에 형성된 흡열 및 방열 프레임에 의해 발생한 열을 효과적으로 흡수하여 방출함으로써 엘이디 주변의 온도상승을 억제하여 엘이디의 광출력 효율과 성능을 지속적으로 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 선형 엘이디램프는, 광조사각이 전방으로 향하도록 구성됨으로써 교통방향과 조명방향이 일치하는 Pro-beam lighting이 이루어지고, 운전자의 시야 방향으로 빛이 향함으로써 장애물을 명확히 구분할 수 있고, 블레어, 플리커를 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 선형 엘이디램프는 케이싱이 단면상 6각면체로 구성됨으로써 각도조절수단을 구비한 브라켓에 의해 빛의 조사각을 넓은 범위로 조절할 수 있으며, 효과적인 방열 기능을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 측면커버에 형성된 통기공의 일측에 통기팬을 설치함으로써 램프의 출력을 높이거나 혹서기 주변 온도가 높은 경우에도 안정적인 방열을 이루어 엘이디의 성능을 지속적으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 엘이디를 광원으로 한 벽체 및 바닥 조명 방법을 실시하기 위한 선형 엘이디 램프의 터널 내 설치 상태도
도 2는 본 발명에 의한 엘이디를 광원으로 한 벽체 및 바닥 조명 방법을 실시하기 위한 선형 엘이디 램프의 구성도
도 3a 내지 3c는 본 발명의 적용에 의한 터널의 조명 상태도
도 4는 본 발명에 의한 선형 엘이디램프의 구성 사시도
도 5는 본 발명에 의한 선형 엘이디램프의 단면 구성도
도 6은 본 발명에 의한 선형 엘이디 바의 실시 예 및 광 조사각
도 7은 통기팬이 설치된 본 발명의 실시예도

본 발명에 의한 엘이디 램프를 이용한 터널 벽체 및 노면 기본 조명 방법은 메탈 PCB bar에 각기 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바를 포함하는 제1 및 제2 선형 엘이디 램프 2개를 한 쌍으로 하여 각기 경사조절수단을 포함한 브라켓에 의해 터널벽체와 노면을 향하도록 터널 측구 경계석에 연속 설치하여 제1 선형엘이디램프에 의한 터널 벽체 조명과, 제2 선형엘이디 램프에 의한 노면조명으로 터널 기본 조명을 하는 것을 특징으로 한다.

메탈 PCB bar 및 엘이디는 엘이디 패키지를 구성하는 기본 요소로서 , 선형 조명을 위하여 bar 형 메탈 PCB를 적용하고, 엘이디는 조명특성이 우수한 램프형 백색 엘이디가 적용된다.

상기 메탈 PCB bar에 적용된 엘이디는 빛이 조사각 범위 내에서 어느 정도 직진성이 유지되도록 렌즈를 부착하며, 배치 간격은 조사각 내에서 빛이 중첩 조사되도록 렌즈의 외경 또는 그 2배 이내로 이격되게 배치간격을 유지함으로써 연속된 선형 광을 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 상기한 엘이디바로 이루어진 광원을 포함하는 제1 선형 엘이디 램프(1)및 제2 선형 엘이디 램프(2) 2개를 한 쌍으로 하여 각기 경사조절수단을 포함한 브라켓(3)에 의해 터널벽체(4)와 노면(5)을 향하도록 터널 측구 경계석(6)에 연속 설치한 것을 보인 것이며, 도 3a 는 터널에 설치한 상태를 도시하고, 도 3b 및 도 3c는 차로에 따라 Pro-beam lighting 방식으로 상기한 제1 선형 엘이디 램프(1)및 제2 선형 엘이디 램프(2)에 의해 터널 벽체 조명과, 노면조명이 이루어진 상태를 도시한 것이다.

상기한 조명방식은 터널의 기본 조명에 적용되며, 터널의 경계부, 이행부, 출구부 조명은 상기 기본부 조명에 부가하여 추가 선형 엘이디 램프를 설치하거나 천정조명과 병행하여 실시할 수 있다.

상기한 선형 엘이디 램프에 의한 노면 측구 경계석에서의 벽체 및 노면 조명은 광효율이 우수한 엘이디를 사용하고, 엘이디의 광원을 차량의 주행방향과 나란한 선형으로 구성하며, 터널 측구의 경계석에서 제1 선형엘이디램프에 의한 터널 벽체 조명과, 제2 선형엘이디 램프에 의한 노면조명이 이루어지게 터널 기본 조명을 구성함으로써 터널의 안전 주행에 필요한 적정 노면 휘도와 벽체 조명이 실현되고, 선형 엘이디램프에 의한 근접 조명이 이루어진다.

따라서, 엘이디의 특성상 전력 소비량을 감소시킬 수 있고, 차량통행을 제한하지 않고 조명램프의 유지관리가 가능하며, 조명장치의 유지관리가 안전하고 즉시 실현할 수 있는 장점이 제공된다.

또한, 선형의 광원은 차량의 흐름과 나란한 선 형태로 조명을 제공함으로써 점 조명에 비하여 상대적으로 낮은 출력의 빛을 사용할 수 있고, 운전자는 노면상에 있는 대상을 실루엣이나 배광을 통하여 더욱 용이하게 확인할 수 있으며, 노면 바닥으로 향해 낮게 선형으로 조사되는 빛은 난 블레어, 난 플리커 성능을 발휘하여 심리적 시각적 안심감을 제공하며, 터널의 선형을 정확히 예측할 수 있도록 하여 터널 주행의 쾌적성을 향상한다.

본 발명은 상기한 엘이디 램프를 이용한 터널 벽체 및 노면 기본 조명 방법을 효과적으로 적용할 수 있는 구조의 선형 엘이디 램프를 제시한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 선형 엘이디 램프의 구성을 도시한 것으로, 몸체(11) 상부에 길이 방향으로 연속된 공간(12)이 형성되고, 상기 공간의 내측으로부터 길이 방향으로 요철 형태의 흡열프레임(13)이 형성되며, 상기 흡열프레임 (13) 상부 공간부에 단차를 갖는 엘이디바 설치부(14)가 형성되며, 상기 공간부 전면 최 외측에 단차를 갖는 투시창 고정부(15)가 형성되며, 몸체 하부에 길이 방향으로 연속된 슬릿구조의 방열프레임(16)이 형성된 선형의 케이싱(10);과, 상기 케이싱의 엘이디바 설치부(14)에 부착고정되고, 메탈 PCB bar(21)에 각기 렌즈(22)가 부착된 고휘도 백색 엘이디(23)가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바(20);와, 상기 투시창 고정부(15)에 고정된 투명 투시창(30);과, 상기 투명 투시창을 포함하여 케이싱의 양 측면을 밀폐구조로 덮는 측면커버(40);와, 케이싱부착편(51)과 터널 경계석 부착편(52)이 경사각도조절구조(53)로 결합된 브라켓(50);이 포함되는 구조로 이루어진다.

본 발명에서 선형 케이싱(10)은 선형 엘이디바(20)를 지지 고정하고, 내부 온도가 상승하는 것을 억제하는 방열구조로 구성된다.

이를 위하여,선형 케이싱(10)은 열전도율이 높고 가공성이 양호한 금속소재, 예를 들면, 알루미늄 재질로 이루어진다. 또한, 몸체(11)는 선형 엘이디바(20)를 지지하여 선형의 연속된 조명이 가능하도록 길게 형성하는 것이 바람직하다.

케이싱 몸체(11)는 상부에 길이 방향으로 연속된 공간(12)이 형성되고, 상기 공간에는 요철 형태의 흡열프레임(13)이 1개소 이상 형성되고, 상기 흡열프레임 전방에 단차를 갖는 엘이디바 설치부(14)가 형성된다.

상기 공간(12)은 엘이디바와 연결된 케이블이 배치되고, 공간에 형성된 흡열프레임(13)은 엘이디바 주변의 상승된 공기를 흡수하여 케이싱 전체로 전달하는 작용을 효과적으로 수행한다.

또한, 상기 케이싱 몸체(11)의 상부 외각부에는 투시창을 고정하기 위한 투시창 고정부(15)가 형성되며, 온도에 의한 신축시에도 투시창(30)에 의해 내부 수밀성이 유지되도록 주위 테두리에 홈(151)을 형성하고, 투시창 결합시 패킹재(31)에 의해 충진되게 구성한다.

케이싱 몸체(11)의 하부는 개방구조로 구성할 수 있고, 길이방향으로 연속 관통된 통기공(17)을 형성할 수 있으며, 내부의 흡열프레임과 대칭을 이루도록 길이 방향으로 연속된 슬릿형태의 방열프레임(16)이 형성된다.

상기 방열프레임(16)은 케이싱에 흡수된 열을 차량 통행 또는 환기팬 등에 의해 유도되는 터널 내부 공기 흐름에 의해 효과적으로 방열이 이루어질 수 있도록 하나 이상의 요철형 슬릿홈 형태로 구성된다.

상기 케이싱은 단면상 6각 면체로 몸체를 구성함으로써 각도조절수단을 구비한 브라켓 상에서 일정한 각도 범위 내에서 자유로운 회전이 가능하고, 그에 의해 빛의 조사각을 넓은 범위로 조절할 수 있으며, 효과적인 방열 기능을 수행할 수 있고, 내구성이 높은 튼튼한 단면구조가 된다.

엘이디바(20)는 바 형태의 메탈PCB(21)에 LAMP TYPE 백색 엘이디를 일정한 간격으로 배치 구성한 것으로 각각의 엘이디(23)는 렌즈(22)가 부착되어 일체화되며,메탈PCB(21) 배면에는 자체 방열핀(24)이 부착된 구조로 이루어지고, 전원공급장치를 포함한 구동제어회로가 일체화된 구조가 적용된다.

상기 엘이디바는 케이싱의 상부 엘이디설치부(13)에 부착고정되며, 구동회로 연결을 위한 라인은 케이싱 외부로 인출되어 터널 조명시스템에 연결됨으로써 터널 내부 조명이 독립 또는 통합 관리된다.

도 6은 엘이디 램프에 의해 조사된 빛이 교통의 흐름 방향으로 향하도록 구성한 엘이디바의 실시례를 도시한 것으로, 선형 엘이디바(20)의 각 렌즈(22)가 부착된 고휘도 백색 엘이디(23)를 광조사각이 전방으로 향하도록 PCB(21)상에 경사지게 형성한 마운트(211) 상에 설치한 구성을 특징으로 한다.

운전자의 눈높이에서 이루어지는 바닥 조명의 특성상 조사된 빛이 운전자를 향하는 경우 블레어 및 플리커가 증대되어 심각한 운전방해를 초래할 수 있는데, 상기 선형 엘이디 바의 실시예는 조사된 빛이 교통 흐름방향으로 향하도록 함으로써 블레어 및 플리커가 방지되고, 장애물 등을 선명하게 식별할 수 있고, 선형 예측이 용이하며, 높은 시인성을 제공한다.

상기 구조는 선형 램프의 설치시 설치 방향을 용이하게 확인할 수 있도록 선형 엘이디램프의 케이싱에 길이 방향으로 전후 방향이 표시되는 것이 바람직하다.

투시창(30)은 내열 내후성이 양호한 투명 PC 또는 강화유리가 적용되며, 내부 수밀성을 유지하기 위해 패킹재(31)를 사용하여 투시창 고정부에 고정 부착한다.

측면커버(40)는 투시창(30)이 결합된 상태에서 개방된 측면을 막아 내부 엘이디바를 보호하고, 라인 인출용 홀더 부착에 이용되며, 엘이디바 설치부의 수밀성을 유지하기 위하여 패킹(41)을 끼운 후 나사 등으로 케이싱에 고정 결합한다.

케이싱 하부에 통기공(17)을 형성한 경우에 상기 측면커버(40)에 대응하는 통기공(42)을 형성하여 상기 통기공으로 공기의 자유로운 통행이 이루어지도록 구성한다.

도 7은 측면커버(40)에 형성된 통기공(42)의 일측에 통기팬(43)을 설치한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프를 제시한다.

상기 통기팬(43)은 10w 내외의 소형팬을 적용하여 통기 공 내부에서 공기 흐름을 강제하여 방열을 촉진시킴으로써 엘이디 밀도를 높여 고출력으로 구성하거나 30℃ 내외의 대기온도를 유지하는 혹서기에 신속한 방열을 통하여 내부 온도를 낮춤으로써 엘이디램프의 발광성능을 지속적으로 유지시키는 기능을 제공한다.

상기 통기팬은 케이싱 내부에 설치한 온도센서와 연계하여 내부 온도가 30℃ 이상 상승하면 자동으로 가동되는 구조가 바람직하다.

브라켓(50)은 케이싱(10)을 터널 내 경계석에 부착하기 위한 것으로, 터널 내부 상황에 맞게 적절히 각도를 조절할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여, 케이싱부착편(51)과 터널 경계석 부착편(52)이 경사각도조절구조(53)로 결합된다.

케이싱부착편(51)은 케이싱의 몸체(11) 하부 또는 양 측면커버(40)에 부착할 수 있는 적절한 구조로 이루어질 수 있으며, 도시된 실시 예는 케이싱 몸체의 하부에 나사에 의해 고정되는 구조를 도시한 것이다.

브라켓의 경계석 부착편(52)은 케이싱을 터널 경계석 상부에 부착 설치하기 위한 것으로 바닥에 앵커볼트(100)를 삽입하기 위한 볼트공(521)을 형성한 구조를 갖는다.

브라켓의 경사각도조절구조(53)는 광출력면이 터널벽체나 노면 또는 운전자에 대하여 적절한 각도를 유지하고, 설치 상태에서 조절할 수 있도록 피봇구조로 구성 하며, 케이싱부착편(51)과 경계석 부착편(52)에 수직판을 형성하고 이를 서로 중첩시킨 후 축볼트(531)로 관통고정함으로써 용이하게 구성할 수 있다.

이상의 구성에 의한 선형 엘이디 램프는 터널의 기본 조명에 매우 효과적으로 적용할 수 있고, 기타 지속적인 점등상태가 유지되는 장소의 조명에 매우 유용하게 적용될 수 있다.

또한, 상기한 선형 엘이디램프는 각기 독립된 형태로서 터널의 노면이나 벽면을 조명할 수 있고, 상기 선형 엘이디램프를 좌우 대칭 배치하여 구성한 제1 및 제2 선형 엘이디 램프 2개를 한 쌍으로 구성하여 터널 측구 경계석에 부착 설치하는 터널 내 기본 조명장치로 효과적으로 활용할 수 있다.

1: 제1 선형 엘이디램프 2: 제2 선형 엘이디램프
3: 브라켓 4: 벽체
5: 노면 6: 측구경계석
10: 케이싱
11: 몸체 12:공간
13: 흡열후레임 14: 엘이디바 설치부
15: 투시창 고정부 151: 홈
16:방열프레임 17: 통기공
20: 엘이디바 21: 메탈PCB
211: 마운트 22: 렌즈
23: 엘이디 24: 방열핀
30: 투시창
31: 패킹재 40: 측면커버
41: 패킹 42: 통기공
43: 통기팬
50: 브라켓
51: 케이싱부착편 52: 경계석부착편
53: 경사각도조절구 54: 볼트공
100: 앵커볼트

Claims (7)

1. 삭제
2. 몸체 상부에 길이 방향으로 연속된 공간이 형성되고, 상기 공간의 내측으로부터 길이 방향으로 요철 형태의 흡열프레임이 형성되며, 상기 흡열프레임 상부 공간부에 단차를 갖는 엘이디바 설치부가 형성되며, 상기 공간부 전면 최 외측에 단차를 갖는 투시창 고정부가 형성되며, 몸체 하부에 길이방향으로 연속된 슬릿구조의 방열프레임이 형성된 선형의 케이싱;과, 상기 케이싱의 엘이디바 설치부에 부착고정되고, 메탈 PCB bar에 각기 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디가 길이 방향으로 일정 간격으로 배열 구성된 선형 엘이디바;와, 상기 투시창 고정부에 고정된 투명 투시창;과, 상기 투명 투시창을 포함하여 케이싱의 양 측면을 밀폐구조로 덮는 측면커버;와, 케이싱부착편과 터널 경계석 부착편이 경사각도조절구조로 결합된 브라켓;이 포함되는 구조로 이루어진 선형 엘이디램프.
   
3. 청구항 2 있어서,
   케이싱에 길이 방향으로 전후 방향이 표시되고, 선형 엘이디바의 각 렌즈가 부착된 고휘도 백색 엘이디는 광조사각이 전방으로 향하도록 PCB상에 경사지게 형성한 마운트 상에 설치된 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   선형 케이싱은, 단면상 6각 면체로 몸체를 구성하고, 상기 방열프레임은 몸체 하부에 길이 방향으로 관통형성된 통기공 상에 형성되고, 상기 통기공에 접하는 측면커버에 대응하는 통기공을 형성한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   측면커버에 형성된 통기공의 일측에 통기팬을 설치한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   통기팬은 케이싱 내부에 설치한 온도 센서에 의해 측정한 내부 온도가 30℃ 이상일 때 자동으로 작동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프.
   
7. 청구항 3항 내지 청구항 6항 중 어느 한 항에 의한 선형 엘이디램프를 좌우 대칭 배치하여 구성한 제1 및 제2 선형 엘이디 램프 2개가 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선형 엘이디램프.
   
   
   
   

Images