KR101818204B1

KR101818204B1 - 터널용 led 안내등

Info

Publication number: KR101818204B1
Application number: KR1020170073866A
Authority: KR
Inventors: 이헌구; 윤종탁
Original assignee: 주식회사 대림시스템
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2018-01-12

Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 터널 내부에 고정설치되고 전면에는 안내표지판(114)이 장착된 케이스(110); 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 인가되는 구동전원에 따라 발광구동하면서 상기 안내표지판(114)을 조명하는 LED모듈(120); 및 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 입력되는 상용전원을 상기 구동전원의 형태로 변환하여 LED모듈(120)에 인가하는 전원공급부(140);를 포함하고, 상기 전원공급부(140)는, 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하는 제1컨버터(150)와, 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하는 제2컨버터(160) 및, 상기 LED모듈(120), 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160) 사이에 회로연결되고, 상기 제1컨버터(150)로부터 출력되는 구동전원을 감시하여 구동전원이 출력되면 LED모듈(120)에 인가되도록 하고 동시에 상기 제2컨버터(160)의 구동전원은 출력을 차단하며, 상기 제1컨버터(150)로부터 구동전원이 출력되지 않으면 상기 제2컨버터(160)의 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체동작하는 릴레이(170)를 포함하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

Description

터널용 LED 안내등{LED GUIDING LIGHT FOR TUNNEL}

본 발명은 터널용 LED 안내등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이나 기차 등의 이동수단이 통과하는 터널 내부에 설치되어 출구까지의 거리, 소화기 위치, 비상전화 위치 및 출구 위치 등과 같은 터널시설물의 위치나 방향을 유도하거나 표시하기 위한 터널용 LED 안내등에 관한 것이다.

통상 터널에는 내부를 조명하기 위한 터널용 조명장치와 함께 다양한 터널시설물의 위치나 방향을 유도하거나 표시하는 터널용 LED 안내등이 설치되고, 터널용 LED 안내등의 전면에는 각 터널시설물의 위치나 방향을 안내하는 내용의 안내표지판이 장착된다.

또한, 터널용 LED 안내등은 터널용 조명장치와 달리 높은 휘도를 요구로 하지 않고 단순히 안내표지 내용만을 표시하기 때문에 중앙에 도광판을 배치하고 도광판의 측부에 LED바를 장착하여 측면에서 발광된 조명이 전방으로 굴절되면서 안내표지판을 조명하도록 구비되었다.

더불어, 종래의 터널용 LED 안내등은 터널의 크기가 큰 경우 가로 길이가 120cm를 초과하며 일반적으로 시중에서 판매되는 LED바는 60cm의 규격을 갖기 때문에 터널용 LED 안내등의 제조업체에서는 두 개 이상의 LED바를 가로로 연장배치하고 단부를 솔더링 등의 접속수단으로 연결하여 하나의 LED바에 인가되는 구동전원이 다른 LED바로 전달되어 동시에 점등시킬 수 있었다.

그러나, 터널의 경우 고속으로 내부를 주행하는 이동수단에 의해 발생하는 주행진동, 소음진동 및 풍압에 의해 터널용 LED 안내등이 진동되어 핵심부품인 컨버터가 손상을 입어 기능고장이 발생하거나 LED바와 전원공급부간의 접속부위와 각 LED바 간의 접속부위가 쉽게 단선될 뿐만 아니라, 큰 온도차에 따른 결로나 주행간 발생하는 분진 등의 이물질로 인해 결합부위가 쉽게 부식되어 손상 및 단선되는 정도가 더욱 심화되는 문제점이 있었다.

더욱이, 터널 내부의 고장난 터널용 LED 안내등을 정비하기 위해서는 경찰서에 허가신고를 해야 하고 정비시 교통을 통제해야 하는 번거로움이 따를 뿐만 아니라 안내등이 설치된 위치로 작업자를 승강시키기 위한 고가의 리트프 등의 특수장비를 이용해야 하기 때문에 정비비용이 과도해지는 문제점이 있었다.

또한, 도광판의 길이가 긴 경우 도 1에 도시된 바와 같이 도광판의 일측을 조명하는 제1LED패널(21)과 도광판의 타측을 조명하는 제2LED패널(24)은 두 개 이상의 LED바(22,23 및 25,26)가 나란하게 연결되고 각 LED바(22,23 및 25,26)의 접속부위(28)는 솔더링에 의해 회로연결되면서 고정된다. 더불어, 상기 제1LED패널(21)과 제2LED패널(24) 사이, 제2LED패널(24)과 전원공급부(27) 사이의 접속부위(29)에는 각각 전기선으로 회로연결되고 각 전기선은 PCB에 솔더링되어 고정된다.

따라서, 터널에서 발생한 진동이 각 LED패널(21,24)로 전달되는 경우와 각 접속부위(28,29)의 솔더링이 쉽게 탈락되며 각 접속부위(28,29)가 부식되는 경우에는 단선이 빈번하게 발생하였으며, 단선이 발생한 접속부위(28,29)의 후단에 회로연결되는 LED바에는 전원공급이 차단되어 소등되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1467518호(2014.11.25), 터널용 유도등

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 전원공급부에 복수의 컨버터를 설치하고 제1컨버터의 출력전원을 감시하여 기능고장이나 단선에 의해 제1컨버터로부터 구동전원이 출력되지 않으면 자동적으로 제2컨버터의 구동전원이 출력되어 지속적으로 LED모듈을 점등시킬 수 있는 터널용 LED 안내등을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 복수의 LED바를 나란히 접속시켜 길이가 긴 도광판의 측부를 조명하되 멀티입력방식으로 각 LED바에 구동전원을 입력하여 각 LED바 간의 접속부위나 LED바와 전원라인 사이에 단선이 발생하더라도 지속적으로 LED바를 점등시킬 수 있는 터널용 LED 안내등을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 릴레이(170)는, 상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 인가되는 동작단자부(13,14)와, a접점 단자(5), b접점 단자(1) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(9)를 포함하는 제1스위칭부(171) 및, a접점 단자(6), b접점 단자(2) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(10)를 포함하는 제2스위칭부(172)를 포함하며, 상기 제1스위칭부(171)의 a접점 단자(5)와 제2스위칭부(172)의 a접점 단자(6)에는 상기 제1컨버터(150)의 + 구동전원과 - 구동전원이 각각 회로연결되고, 상기 제1스위칭부(171)의 b접점 단자(1)와 제2스위칭부(172)의 b접점 단자(2)에는 상기 제2컨버터(160)의 + 구동전원과 - 구동전원이 각각 회로연결되며, 상기 제1스위칭부(171)의 공통단자(9)와 제2스위칭부(172)의 공통단자(10)에는 상기 LED모듈(120)의 + 입력측과 - 입력측이 각각 회로연결되는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상용전원 공급라인(181)을 통해 외부로부터 상용전원이 공급되는 교류입력단자대(180);를 더 포함하고, 상기 릴레이(170)는, a접점 단자(8), b접점 단자(4) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(12)를 포함하는 제3스위칭부(173)를 더 포함하며, 상기 교류입력단자대(180)의 두 출력라인(182) 중 하나의 출력라인은 상기 제3스위칭부(173)의 b접점 단자(4)에 회로연결되고 다른 하나의 출력라인은 상기 제2컨버터(160)의 두 입력라인(162) 중 하나의 입력라인에 회로연결되며, 상기 제2컨버터(160)는 다른 하나의 입력라인이 상기 제3스위칭부(173)의 공통단자(12)에 회로연결되어 상기 제3스위칭부(173)의 b접점 상태에서만 상기 교류입력단자대(180)을 통해 상용전원이 입력되는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(110) 내에서 안내표지판(114)과 대향배치되는 도광판(130);을 더 포함하고, 상기 LED모듈(120)은, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되며 상기 도광판(130)의 일측으로 조명광을 발산하는 제1LED바(123)를 포함하는 제1LED패널(122) 및, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되며 상기 도광판(130)의 타측으로 조명광을 발산하는 제3LED바(127)를 포함하는 제2LED패널(126)을 포함하며, 상기 전원공급부(140)는, 입력되는 상용전원을 구동전원의 형태로 변환하여 출력하되, 구동전원 출력단과 상기 제1LED패널(122) 및 제2LED패널(126)의 일측에 각각 회로연결되어 출력되는 구동전원을 인가하는 제1전원라인(L1) 및, 상기 구동전원 출력단과 상기 제1LED패널(122) 및 제2LED패널(126)의 타측에 각각 회로연결되어 출력되는 구동전원을 인가하는 제2전원라인(L2)을 포함하며, 상기 제1전원라인(L1)과 제2전원라인(L2)으로 동일한 전위의 구동전원을 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 LED바(123,127)의 양 측에는 최말단에 각각 배치된 LED(121)와 회로연결된 전원단자(125)가 각각 배치되고, 상기 전원공급부(140)는, 상기 제1전원라인(L1)으로부터 분기되어 제1LED패널(122)의 일측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제3전원라인(L3)과, 상기 제1전원라인(L1)으로부터 분기되어 제2LED패널(126)의 일측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제4전원라인(L4)과, 상기 제2전원라인(L2)으로부터 분기되어 제1LED패널(122)의 타측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제5전원라인(L5) 및, 상기 제2전원라인(L2)으로부터 분기되어 상기 제2LED패널(126)의 타측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제6전원라인(L6)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1LED패널(122)은, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되고, 상기 제1LED바(123)의 일측단에 나란하게 연장배치되는 제2LED바(124)를 더 포함하며, 상기 제2LED패널(126)은, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되고, 상기 제3LED바(127)의 일측단에 나란하게 연장배치되는 제4LED바(128)를 더 포함하며, 상기 전원공급부(140)는, 나란하게 배치된 두 LED바(123,124 또는 127,128)의 인접된 두 전원단자(125)를 전기적으로 연결하는 접속부(129)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3전원라인(L3)과 제4전원라인(L4) 사이 및, 상기 제5전원라인(L5)과 제6전원라인(L6) 사이에 각각 배치되고, 암수착탈 구조로 이루어져 각각의 두 전원라인 (L3,L4 또는 L5,L6)을 선택적으로 회로연결시키는 전원커넥터(190);를 더 포함하는 터널용 LED 안내등이 제공된다.

이상에서와같이 본 발명에 의하면,

첫째, LED모듈(120), 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160) 사이에 릴레이(170)를 회로연결한 상태에서, 상기 제1컨버터(150)로부터 출력되는 구동전원을 감시하여 제1컨버터(150)의 구동전원이 출력되면 LED모듈(120)에 인가되도록 하고 동시에 상기 제2컨버터(160)의 구동전원은 출력을 차단하며, 상기 제1컨버터(150)의 기능고장이나 단선에 의해 제1컨버터(150)로부터 구동전원이 출력되지 않으면 제2컨버터(160)의 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체동작하므로 터널용 LED 안내등의 수명을 2배로 대폭 연장시켜 유지관리비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

둘째, 상기 제2컨버터(160)의 구동전원이 불필요한 시기 즉, 제1컨버터(150)의 구동전원이 LED모듈(120)에 공급되는 시기에는 제2컨버터(160)로 입력되는 상용전원을 차단하여 제2컨버터(160)의 수명이 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치된 각 LED패널(122,126)의 양 측에는 하나의 전원공급부(140)로부터 출력된 동일한 전위의 구동전원이 각각 입력되는 멀티입력방식으로 전원공급되므로 LED패널(122,126)과 전원라인 사이나 LED패널에 포함된 각 LED바(121,124,127,128) 간의 접속부위에 단선이 발생하더라도 지속적으로 LED패널(122,126)을 점등시킬 수 있어 터널용 LED 안내등의 유지관리 횟수를 대폭 줄일 수 있으며 이와 더불어 안내등의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.

도 1은 종래의 터널용 LED 안내등의 LED모듈 및 전원공급부의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널용 LED 안내등의 구성을 나타낸 분리사시도 및 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이의 구성을 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이가 제1컨버터의 전원출력을 감시하는 회로결선 상태를 나타낸 개략도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이의 절체동작에 의해 제1컨버터의 전원차단시 제2컨버터의 전원이 LED모듈에 인가되는 회로결선 상태를 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이에 의해 교류입력단자대에서 제2컨버터로 입력되는 상용전원이 차단되는 상태를 나타낸 개략도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED패널의 구성을 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED모듈과 전원공급부간의 회로결선 상태를 나타낸 개략도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원커넥터의 구성을 나탄낸 개략도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널용 LED 안내등(100)은, 복수의 컨버터를 적용하여 안내등의 수명을 2배로 대폭 연장시켜 유지관리비용을 절감할 수 있는 장치로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(110), LED모듈(120) 및 전원공급부(140)를 포함한다.

먼저, 상기 케이스(110)는 터널용 LED 안내등(100)의 외형을 형성하는 커버부재로서 배면이 터널 내부의 벽면, 천장이나 바닥에 고정설치되고 전면에는 출구까지의 거리, 소화기 위치, 비상전화 위치 및 출구 위치와 같이 터널시설물의 위치나 방향을 유도하거나 표시하기 위한 내용이 표시되는 안내표지판(114)이 장착된다.

여기서, 상기 케이스(110)는 전방이 개구된 박스형상으로 이루어져 내부에 상기 LED모듈(120)과 전원공급부(140)가 배치되기 위한 수용공간(112)이 형성된 프레임(111) 및, 상기 프레임(111)의 일측에 힌지결합되어 프레임(111)의 개구된 전방을 커버하는 덮개(113)를 포함한다. 상기 덮개(113)에는 안내표지판(114)이 체결되며 상기 프레임(111)에 힌지(115)로 결합되어 용이하게 개폐동작할 수 있다.

또한, 상기 프레임(111) 상에서 힌지(115)와 대향하는 위치에는 덮개(113)의 커버된 상태를 고정시키기 위한 록킹수단(116)이 배치되며, 도시되지 않았으나 상기 프레임(111)과 덮개(113) 사이에는 유압실린더가 설치되어 덮개(113)의 개방된 상태를 일시적으로 고정시켜 설치나 유지보수시 보다 편리하게 작업을 수행할 수 있도록 한다.

상기 LED모듈(120)은 안내표지판(114)의 표시내용을 원거리에서 식별할 수 있도록 안내표지판(114)을 내부에서 조명하는 발광수단으로서, 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 전원공급부(140)로부터 인가되는 구동전원에 따라 발광구동하면서 안내표지판(114)을 조명한다. 여기서, LED모듈(120)에 의해 안내표지판(114)이 조명되는 구조 및 동작원리는 후술하기로 한다.

상기 전원공급부(140)는 LED모듈(120)이 발광구동하는데 필요한 구동전원을 공급하는 장치로서 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 외부로부터 입력되는 상용전원을 상기 구동전원의 형태로 변환하여 LED모듈(120)에 인가한다. 보다 구체적으로 설명하면 도 3 및 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 전원공급부(140)는 제1컨버터(150), 제2컨버터(160) 및 릴레이(170)를 포함한다.

상기 제1컨버터(150)는 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하여 릴레이(170)로 출력하는 전원변환회로모듈로서, 도시되지 않았으나 정류회로, 변압회로 및 구동회로 등과 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 입력되는 교류형태의 상용전원을 직류형태의 구동전원으로 변환하고 전압, 전류 및 주파수 등의 전원특성을 조절하기 위한 다양한 회로구성이 포함될 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 입력측의 두 전원입력라인(151)에는 후술되는 교류입력단자대(180) 또는 별도의 상용전원 공급수단과 회로연결되어 상용전원이 입력될 수 있으며, 출력측의 두 제1전원출력라인(152)에는 릴레이(170)의 두 동작단자부(13,14)가 각각 회로연결되어 변환된 구동전원이 동작단자부(13,14)에 인가되면서 릴레이(170)를 동작시키기 위한 릴레이 동작전원을 공급한다.

또한, 상기 제1컨버터(150)는 출력측에 상술한 제1전원출력라인(152) 이외에 제2전원출력라인(153)이 구비되며, 이 제2전원출력라인(153)은 도 6a에 도시된 바와 같이 릴레이(170)에 포함된 제1스위칭부(171)와 제2스위칭부(172)의 각 a접점 단자(5,6)에 회로연결되어 변환된 구동전원을 출력한다.

상기 제2컨버터(160)는 제1컨버터(150)와 마찬가지로 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하여 릴레이(170)로 출력하는 전원변환회로모듈로서, 입력측으로 상용전원을 입력받아 제1컨버터(150)와 동일한 전압, 전류 및 주파수의 전원특성을 갖는 구동전원으로 변환하여 출력측으로 출력한다. 여기서, 도 6a에 도시된 바와 같이 출력측의 두 전원출력라인(161)은 릴레이(170)의 제1스위칭부(171)와 제2스위칭부(172)의 각 b접점 단자(1,2)에 각각 회로연결되어 변환된 구동전원을 출력한다.

상기 릴레이(170)는 LED모듈(120), 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160) 사이에 회로연결되어 인가되는 릴레이 동작전원(제1컨버터(150)의 구동전원)에 따라 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160) 중 어느 하나의 컨버터로부터 출력되는 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체하는 소자로서, 상기 제1컨버터(150)로부터 출력되는 구동전원을 감시하여 구동전원이 출력되면 LED모듈(120)에 인가되도록 하고 동시에 상기 제2컨버터(160)의 구동전원은 출력을 차단하며, 상기 제1컨버터(150)로부터 구동전원이 출력되지 않으면 상기 제2컨버터(160)의 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체동작한다.

이를 위해, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 릴레이(170)는 상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 인가되는 동작단자부(13,14)와, 제1스위칭부(171) 및 제2스위칭부(172)를 포함한다.

상기 동작단자부(13,14)는 릴레이(170)를 절체동작하기 위한 릴레이 동작전원이 인가되는 단자로서 제1컨버터(150)의 + 구동전원과 - 구동전원이 각 단자에 각각 회로연결되어 제1컨버터(150)로부터 인가되는 구동전원을 릴레이 동작전원으로 인식한다.

상기 제1스위칭부(171)는 a접점 단자(5), b접점 단자(1) 및 b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(9)를 포함하며, 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되지 않는 상태에서는 도 4와 같이 공통단자(9)가 b접점 단자(1)에 접속된 b접점 상태를 유지하고, 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 도 5와 같이 공통단자(9)가 a접점 단자(5)에 접속되어 a접점 상태를 유지한다.

상기 제2스위칭부(172)는 제1스위칭부(171)와 마찬가지로 a접점 단자(6), b접점 단자(2) 및 b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(109)를 포함하며, 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되지 않는 상태에서는 도 4와 같이 공통단자(10)가 b접점 단자(2)에 접속된 b접점 상태를 유지하고, 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 도 5와 같이 공통단자(10)가 a접점 단자(6)에 접속되어 a접점 상태를 유지한다.

또한, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 제1스위칭부(171)의 a접점 단자(5)와 제2스위칭부(172)의 a접점 단자(6)에는 제1컨버터(150)의 제2전원출력라인(153)이 회로연결되어 제1컨버터(150)의 + 구동전원과 - 구동전원이 입력되고, 제1스위칭부(171)의 b접점 단자(1)와 제2스위칭부(172)의 b접점 단자(2)에는 제2컨버터(160)의 전원출력라인(161)이 회로연결되어 제2컨버터(160)의 + 구동전원과 - 구동전원이 입력되며, 상기 제1스위칭부(171)의 공통단자(9)와 제2스위칭부(172)의 공통단자(10)에는 상기 LED모듈(120)의 전원입력라인(120a)이 회로연결되어 각 공통단자(9,10)에 인가된 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 한다.

따라서, 상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 정상적으로 출력되면 도 5에 도시된 바와 같이 제1컨버터(150)의 제1전원출력라인(152)을 통해 릴레이(170)의 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되어 릴레이가 동작되면 제1스위칭부(171)와 제2스위칭부(172)가 동시에 b접점 상태에서 a접점 상태로 전환되고, 이에 따라 도 6a에 도시된 바와 같이 각 공통단자(9,10)는 각 a접점 단자(5,6)에 접속되며 제2전원출력라인(153)을 통해 a접점 단자(5,6)에 인가되는 제1컨버터(150)의 구동전원이 공통단자(9,10)에 전달되어 LED모듈(120)은 제1컨버터(150)의 구동전원에 의해 점등된다.

반면에 상기 제1컨버터(150)에 기능고장이 발생하거나 제1컨버터(150)와 동작단자부(13,14) 간의 회로라인에 단선이 발생하여 동작단자부(13,14)에 인가되던 제1컨버터(150)의 구동전원이 차단되면, 도 6b에 도시된 바와 같이 릴레이(170)의 제1스위칭부(171)와 제2스위칭부(172)는 a접점 상태에서 b접점 상태로 전환동작하면서 공통단자(9,10)가 각 b접점 단자(1,2)에 접속되고 b접점 단자(1,2)에 인가되는 제2컨버터(160)의 구동전원이 공통단자(9,10)에 전달되어 LED모듈(120)은 제2컨버터(160)의 구동전원에 의해 점등된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 릴레이(170)의 동작단자부(13,14)에는 발광다이오드(175)와 저항(176)이 회로연결되어 제1컨버터(150)의 구동전원이 인가되는 상태를 점등상태로 표시할 수 있다. 상기 저항(176)은 인가되는 구동전원을 발광다이오드(175)를 점등시킬 수 있는 크기로 강압하며, 상기 동작단자부(13,14)에는 릴레이 코일(177)이 발광다이오드(175) 및 저항(176)과 병렬로 회로연결된다.

한편, 상술한 바와 같이 제1컨버터(150)로부터 정상적으로 구동전원이 공급되는 경우 제2컨버터(160)의 구동전원은 LED모듈(120)에 인가되지 않으므로 동작되지 않는다. 그러나, 이 상태에서 제2컨버터(160)의 입력측에 상용전원이 입력되면 제2컨버터(160)에 회로구성된 일부 회로소자들이 동작되어 제2컨버터(160)가 갖는 수명이 소모될 수 있다.

이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널용 LED 안내등(100)은 제2컨버터(160)의 구동전원이 불필요한 시기 즉, 제1컨버터(150)의 구동전원이 LED모듈(120)에 공급되는 시기에는 제2컨버터(160)로 입력되는 상용전원을 차단하여 제2컨버터(160)의 수명이 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있다.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 터널용 LED 안내등(100)는 상용전원 공급라인(181)을 통해 외부로부터 상용전원이 공급되는 교류입력단자대(180)를 더 포함하고, 상기 릴레이(170)는 a접점 단자(8), b접점 단자(4) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(12)를 포함하는 제3스위칭부(173)를 더 포함한다.

또한, 상기 교류입력단자대(180)의 두 출력라인(182) 중 하나의 출력라인은 상기 제3스위칭부(173)의 b접점 단자(4)에 회로연결되고 다른 하나의 출력라인은 상기 제2컨버터(160)의 두 입력라인(162) 중 하나의 입력라인에 회로연결되며, 상기 제2컨버터(160)는 다른 하나의 입력라인이 상기 제3스위칭부(173)의 공통단자(12)에 회로연결되어 상기 제3스위칭부(173)의 b접점 상태에서만 상기 교류입력단자대(180)을 통해 상용전원이 입력되도록 구비된다.

따라서, 상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 정상적으로 출력되면 제3스위칭부(173)는 b접점 상태에서 공통단자(12)가 b접점 단자(4)에 접속되는 b접점 상태로 전환동작하여 제3스위칭부(173)의 a접점 단자(8), 교류입력단자대(180)의 상용전원입력라인(182), 제3스위칭부(173)의 공통단자(12), 제2컨버터(160)의 상용전원입력라인(162)을 연하는 회로라인이 개방되어 교류입력단자대(180)에 입력되는 상용전원이 제2컨버터(160)에 인가되지 않으며 이에 따라 제2컨버터(160)는 무전원(No Power) 상태가 된다.

이 상태에서, 제1컨버터(150)로부터 구동전원이 출력되지 않으면 제3스위칭부(173)의 공통단자(12)가 a접점 단자(8)에 접속되는 a접점 상태로 전환동작하게 되고, 제3스위칭부(173)의 a접점 단자(8), 교류입력단자대(180)의 상용전원입력라인(182), 제3스위칭부(173)의 공통단자(12), 제2컨버터(160)의 상용전원입력라인(162)을 연하여 개방되었던 회로라인이 접속되어 교류입력단자대(180)에 입력되는 상용전원은 상용전원출력라인(182) 및 제3스위칭부(173)를 통해 제2컨버터(160)에 입력되어 제2컨버터(160)에 의한 구동전원으로 LED모듈(120)이 점등된다.

이와 같이, 상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 LED모듈(120)에 공급되는 시기에는 제2컨버터(160)로 입력되는 상용전원을 차단하여 제2컨버터(160)의 수명이 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있으므로 제1컨버터(150)의 수명이 다 된 상태에서 제2컨버터(160)의 수명을 이어서 사용할 수 있어 터널용 LED 안내등(100)의 전체적인 수명을 대폭 연장할 수 있다.

상기 릴레이(170)로는 GPL DC 방식과 같이 동작전원이 동작단자에 인가되지 않은 상태에서는 공통단자가 b접점 단자에 접속되고 상기 동작전원이 인가되면 공통단자가 a접점 단자에 접속되도록 전환동작하는 릴레이가 이용될 수 있으며, 도면에는 4개의 스위칭부가 구비된 GPL 4L DC 방식의 릴레이 구조가 도시되었으나 이에 국한되는 것은 아니며 두 개 또는 세 개의 스위칭부가 구비된 릴레이를 이용할 수도 있다.

또한, 4개의 스위칭부가 구비된 경우 도 4에 도시된 바와 같이 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160)이 연결되지 않은 제4스위칭부(174)는 제1스위칭부(171) 내지 제2스위칭부(172) 중 기능고장이 발생한 스위칭부를 대신하는 예비용으로 이용하거나 터널용 LED 안내등(100)의 다른 부가기능을 구현하기 위한 스위칭부로 이용할 수도 있다. 예를 들어, 제1컨버터(150)의 불량상태(고장 및 단선)를 점등으로 외부 표시하거나, 12V 부저를 사용하여 제1컨버터(150)의 불량상태를 음향으로 외부 표시하거나 휴대용 비상조명등을 터널용 LED 안내등(100)의 근처에 설치할 경우 휴대용 비상조명등의 충전전원을 공급하는 용도로 이용할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널용 LED 안내등(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 기능고장이나 단선에 의해 상기 제1컨버터(150)의 구동전원의 출력이 차단되면 제2컨버터(160)의 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체동작하므로, 터널용 LED 안내등의 수명을 대폭 연장시켜 유지관리비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널용 LED 안내등(100)은 각 LED바(123,124) 간의 접속부위, 각 LED패널(122,126) 간의 접속부위나 LED패널(122,126)과 전원공급부(140) 사이의 접속부위에 단선이 발생하거나 접속부위가 부식되더라도 단선이 발생된 위치의 반대방향으로 구동전원이 공급되도록 하여 지속적으로 LED바(123,124 ,127,128)을 점등시킬 수 있다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 케이스(110) 내에는 LED모듈(120)에서 발광된 빛이 안내표지판(114)의 전체 면에 균일하게 투과될 수 있도록 분산시키며 안내표지판(114)과 대응하는 면적으로 이루어져 전후방으로 대향배치되는 도광판(130)이 구비된다.

또한, 도 2, 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 LED모듈(120)은, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되며 상기 도광판(130)의 일측으로 조명광을 발산하는 제1LED바(123)를 포함하는 제1LED패널(122) 및, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되며 상기 도광판(130)의 타측으로 조명광을 발산하는 제3LED바(127)를 포함하는 제2LED패널(126)을 포함한다.

상기 제1LED패널(122)은 도광판(130)의 일측과 대응하는 길이로 연장형성되는데 상기 제1LED바(123)의 길이가 도광판(130)의 일측길이보다 상대적으로 짧은 경우, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되고 상기 제1LED바(123)의 일측단에 나란하게 연장배치되는 제2LED바(124)를 더 포함할 수 있고 필요시 세 개 이상의 LED바가 조립되어 이루어질 수 있다.

더불어, 상기 제2LED패널(126)은 제1LED패널(122)과 마찬가지로 도광판(130)의 타측과 대응하는 길이로 연장형성되는데 제1LED바(123)의 길이가 도광판(130)의 타측길이보다 상대적으로 짧은 경우, 일정길이로 연장형성되어 직렬연결된 복수의 LED(121)가 연장된 길이를 따라 이격배치되고 상기 제3LED바(127)의 일측단에 나란하게 연장배치되는 제4LED바(128)를 더 포함할 수 있고 필요시 세 개 이상의 LED바가 조립되어 이루어질 수 있다. 그리고 각 LED바(123,127)의 양 측에는 최말단에 각각 배치된 LED(121)와 회로연결된 전원단자(125)가 각각 배치된다.

또한, 상기 전원공급부(140)는, 입력되는 상용전원을 구동전원의 형태로 변환하여 출력하되, 구동전원 출력단의 일측에 각각 회로연결되어 출력되는 구동전원을 인가하는 제1전원라인(L1) 및, 상기 구동전원 출력단과 상기 제1LED패널(122) 및 제2LED패널(126)의 타측에 각각 회로연결되어 출력되는 구동전원을 인가하는 제2전원라인(L2)을 더 포함한다.

상기 전원공급부(140)는 양 측으로 동시 공급되는 전원간의 충돌이 방지될 수 있도록 상기 제1전원라인(L1)과 제2전원라인(L2)으로 동일한 전위의 구동전원을 각각 출력한다. 상기 전원공급부(140)에는 상용전원을 구동전원으로 변환하기 위한 컨버터가 구비되는데 두 개의 컨버터가 구비되어 동일한 전압 및 주파수 등의 전원특성을 설정된 구동전원을 컨버터별로 각 전원라인(L1,L2)에 인가할 수도 있으나, 동일한 전원특성을 갖도록 설정되었더라도 컨버터의 제조간에 발생할 수 있는 미세한 오차로 인해 두 컨버터의 구동전원에는 작은 전위차가 발생할 수 있다. 이 경우 전위차에 의해 전원충돌현상이 발생하여 각 전자부품이 손상을 입거나 기능고장을 일으킬 수 있다. 이에 상기 전원공급부(140)는 하나의 컨버터에 각 전원라인(L1,L2)이 동시에 회로연결되어 전위차가 없는 동일한 구동전원을 인가하도록 구비되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 전원공급부(140)의 구동전원 출력단은 상술한 릴레이(170)에 구비된 제1스위칭부(171)와 제2스위칭부(172)의 각 공통단자(9,10)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 전원공급부(140)는, 상기 제1전원라인(L1)으로부터 분기되어 제1LED패널(122)의 일측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제3전원라인(L3)과, 상기 제1전원라인(L1)으로부터 분기되어 제2LED패널(126)의 일측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제4전원라인(L4)과, 상기 제2전원라인(L2)으로부터 분기되어 제1LED패널(122)의 타측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제5전원라인(L5) 및, 상기 제2전원라인(L2)으로부터 분기되어 상기 제2LED패널(126)의 타측단에 배치된 전원단자(125)에 회로연결되는 제6전원라인(L6)을 더 포함할 수 있다.

따라서, 전원공급부(140)로부터 구동전원이 출력되면 제1전원라인(L1)과 제2전원라인(L2)을 통해 제1LED패널(122)과 제2LED패널(126)에 동시에 전원공급이 이루어지고, 제1LED바(123)는 제3전원라인(L3)을 통해, 제2LED바(124)는 제5전원라인(L5)을 통해, 제3LED바(127)는 제4전원라인(L4)을 통해, 제4LED바(128)는 제6전원라인(L6)을 통해 각각 구동전원이 인가되어 각 LED바(121,124,127,128)가 점등될 수 있다.

이 상태에서 제1LED패널(122)과 제2LED패널(126)의 각 접속부(129)에 단선이 발생하더라도 각 LED바(121,124,127,128)은 서로 다른 전원라인으로 구동전원이 인가되므로 각 LED바(121,124,127,128)는 점등된다.

또한, 상기 제3전원라인(L3)이 연결된 제1LED바(123)의 일측 전원단자(125)에 단선이 발생하여 제3전원라인(L3)을 통한 구동전원이 차단되면 제1LED바(123)의 타측 전원단자(125)과 접속부(129)를 통해 회로연결된 제2LED바(124)의 일측단 전원단자(125)를 통해 구동전원이 공급되어 제1LED바(123)가 점등될 수 있다.

더불어, 제5전원라인(L5)이 연결된 제2LED바(124)의 타측 전원단자(125)에 단선이 발생하여 제5전원라인(L5)을 통한 구동전원이 차단되면 제2LED바(124)의 일측 전원단자(125)과 접속부(129)를 통해 회로연결된 제1LED바(123)의 일측단 전원단자(125)를 통해 구동전원이 공급되어 제2LED바(124)가 점등될 수 있다.

이와 마찬가지로 제1LED패널(122)의 각 LED바(127,128)의 접속부(129)나 전원단자(125)에 단선이 발생하더라도 단선이 발생한 부분의 반대방향으로 구동전원이 인가되므로 제3LED바(127)와 제4LED바(128)의 지속적인 점등상태를 유지할 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 제3전원라인(L3)과 제4전원라인(L4) 사이 및, 상기 제5전원라인(L5)과 제6전원라인(L6) 사이에 각각 배치되고, 암수착탈 구조로 이루어져 각각의 두 전원라인 (L3,L4 또는 L5,L6)을 선택적으로 회로연결시키는 전원커넥터(190)가 구비될 수 있다. 따라서, 제1LED패널(122)과 제2LED패널(126) 중 어느 하나의 LED패널에 단선이외의 기능고장으로 LED패널을 교체해야 하는 경우, 전원커넥터(190)를 이용하여 교체대상 LED패널을 장치로부터 분리하고 새로운 LED패널을 장치에 체결하는 공정이 매우 간소해질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 서술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100...터널용 LED 안내등 110...케이스
114...안내표지판 120...LED모듈
121...LED 122...제1LED패널
123...제1LED바 124...제2LED바
125...전원단자 126...제2LED패널
127...제3LED바 128...제4LED바
129...전원커넥터 130...도광판
140...전원공급부 150...제1컨버터
160...제2컨버터 170...릴레이
171...제1스위칭부 172...제2스위칭부
173...제3스위칭부

Claims

터널 내부에 고정설치되고 전면에는 안내표지판(114)이 장착된 케이스(110); 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 인가되는 구동전원에 따라 발광구동하면서 상기 안내표지판(114)을 조명하는 LED모듈(120); 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 입력되는 상용전원을 상기 구동전원의 형태로 변환하여 LED모듈(120)에 인가하는 전원공급부(140); 및 상용전원 공급라인(181)을 통해 외부로부터 상용전원이 공급되는 교류입력단자대(180);를 포함하고,
상기 전원공급부(140)는, 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하는 제1컨버터(150)와, 상용전원이 인가되면 상기 구동전원으로 변환하는 제2컨버터(160) 및, 상기 LED모듈(120), 제1컨버터(150) 및 제2컨버터(160) 사이에 회로연결되고 상기 제1컨버터(150)로부터 출력되는 구동전원을 감시하여 구동전원이 출력되면 LED모듈(120)에 인가되도록 하고 동시에 상기 제2컨버터(160)의 구동전원은 출력을 차단하며 상기 제1컨버터(150)로부터 구동전원이 출력되지 않으면 상기 제2컨버터(160)의 구동전원이 LED모듈(120)에 인가되도록 절체동작하는 릴레이(170)를 포함하고,
상기 릴레이(170)는,
상기 제1컨버터(150)의 구동전원이 인가되는 동작단자부(13,14)와,
a접점 단자(5), b접점 단자(1) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(9)를 포함하는 제1스위칭부(171)와,
a접점 단자(6), b접점 단자(2) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(10)를 포함하는 제2스위칭부(172) 및,
a접점 단자(8), b접점 단자(4) 및, b접점 상태에서 상기 동작단자부(13,14)에 구동전원이 인가되면 a접점 상태로 전환동작하는 공통단자(12)를 포함하는 제3스위칭부(173)를 포함하며,
상기 제1스위칭부(171)의 a접점 단자(5)와 제2스위칭부(172)의 a접점 단자(6)에는 상기 제1컨버터(150)의 + 구동전원과 - 구동전원이 각각 회로연결되고,
상기 제1스위칭부(171)의 b접점 단자(1)와 제2스위칭부(172)의 b접점 단자(2)에는 상기 제2컨버터(160)의 + 구동전원과 - 구동전원이 각각 회로연결되며,
상기 제1스위칭부(171)의 공통단자(9)와 제2스위칭부(172)의 공통단자(10)에는 상기 LED모듈(120)의 + 입력측과 - 입력측이 각각 회로연결되고,
상기 교류입력단자대(180)의 두 출력라인(182) 중 하나의 출력라인은 상기 제3스위칭부(173)의 b접점 단자(4)에 회로연결되고 다른 하나의 출력라인은 상기 제2컨버터(160)의 두 입력라인(162) 중 하나의 입력라인에 회로연결되며,
상기 제2컨버터(160)는 다른 하나의 입력라인이 상기 제3스위칭부(173)의 공통단자(12)에 회로연결되어 제3스위칭부(173)의 b접점 상태에서만 상기 교류입력단자대(180)을 통해 상용전원이 입력되는 것을 특징으로 하는 터널용 LED 안내등.
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