KR102083833B1 - 에너지 절약형 델리네이터 - Google Patents

Abstract

저전력으로 큰 휘도의 빛을 방출할 수 있어 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 델리네이터가 개시된다. 상기 델리네이터는, 상기 회로기판에 설치되는 렌즈 지지대의 내부에서 상기 회로기판에 실장되는 다수의 LED, 상기 렌즈 지지대 전면에 상기 다수의 LED에 대향하여 일단이 배치되는 광섬유 다발, 상기 LED와 상기 광섬유 다발 사이에서 상기 렌즈 지지대에 장착되어 상기 다수의 LED로부터의 빛을 상기 광섬유 다발의 일단에 집속하는 집속 렌즈를 구비한다.

Description

에너지 절약형 델리네이터{Energy conservation typed delineator}

본 발명은 델리네이터에 관한 것으로, 특히 저전력으로 큰 휘도의 빛을 방출할 수 있어 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 델리네이터에 관련한다.

일반적으로 운전자가 야간에 주행 중일 경우 주행중인 차량의 주변 상태를 식별하기 어렵다. 특히, 주행 중인 차량의 도로 주변에 가로등이 없는 경우, 도로 상태뿐만 아니라 도로 표지판을 식별할 수 없어 이를 무시하고 주행하는 경우 사고가 발생할 확률이 높아지게 된다.

상기와 같은 이유에 의해 발광소자를 이용한 표지판, 델리네이터(delineator)가 개발되어 사용되고 있다 이러한 도로 표지판은 운전자에 알리고 싶은 도로 표지부분에 대해서만 발광되므로 야간 주행시 운전자가 도로 표지를 쉽게 알 수 있어 도로 상태나 도로 표지판을 운전자가 미리 확인할 수 없어 발생하던 사고를 미연에 방지할 수 있다.

그러나 발광소자를 이용한 표지판의 경우, 많은 발광소자가 구비되어 있으므로 소비전력이 높아 충전용량이 큰 배터리를 사용하여야 하므로 생산원가가 상승할 뿐만 아니라 그 제작 공정이 복잡하다는 문제점이 있다.

따라서, 광섬유를 이용한 도로표지판이 최근에 선보이고 있다. 주지하는 바와 같이 광섬유는 소비전력이 적으면서도 고휘도의 발광력을 가지고 있고 자유변형이 좋은 장점이 있어 각종의 광고표시판이나 도로안내표시판 등 여러 가지 용도로 폭 넓게 사용될 수 있다.

가령, 국내 등록특허 제977876호는, 전면에 다수의 고정홀들이 설정된 패턴으로 형성된 베이스판과; 상기 베이스판의 후면에 설치된 광원과; 상기 광원으로부터 발생된 광을 전달하기 위한 것으로 결속부재에 의해 일측이 다발로 결속된 결속부를 형성하며 상기 고정홀들의 수보다 더 많은 수의 가닥으로 이루어진 광섬유들과; 상기 광섬유들의 일단면으로 광을 입사시키기 위해 상기 결속부와 상기 광원을 마주하도록 정렬시키는 정렬수단과; 상기 광원과 연결되며 상기 광원에 구동전원을 공급하기 위한 배터리와; 상기 배터리와 연결되며 풍력 및 태양에너지 중에서 선택된 하나 이상의 자연에너지를 이용하여 발전이 가능한 발전수단;을 구비하고, 상기 광섬유들은 광이 출사되는 타단면의 휘도에 따라 적어도 2개의 그룹들로 분류되며, 상기 그룹들은 상기 고정홀을 통과하여 상기 베이스판의 전면으로 타단면이 노출되도록 상기 베이스판에 장착되는 제 1그룹과, 상기 제 1그룹에 속한 광섬유보다 휘도가 낮아 상기 베이스판에 미장착되는 제 2그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 발광형 표시장치를 개시한다.

태양광 또는 풍력 등의 자연에너지를 이용하여 자가발전이 가능하도록 함으로써 설치가 자유롭고, 필요한 광섬유의 가닥 수보다 더 많은 가닥의 광섬유들을 다발로 결속시켜 사용함으로써 다발의 가장자리에 위치한 광섬유들을 배제하고 다발의 중앙에 위치한 광섬유들을 표지판의 발광용으로 이용함으로써 휘도의 불균일을 최소화할 수 있다는 이점을 갖는다.

그러나 하나의 광원에서 다수의 광섬유로 광을 입사하기 때문에 각 광섬유로 방출되는 광의 세기가 약하여 원하는 조도나 휘도의 빛을 방출할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 구조가 복잡하고 태양광을 받기 위한 태양광 패널과 표지판을 구비한 케이싱이 별도로 조작되지 못한다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 다수의 LED를 다수의 광섬유에 일대일로 대응시켜 에너지 소모를 최소화할 수 있는 델리네이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광섬유를 통하여 방출되는 빛의 휘도가 모두 균일하도록 할 수 있는 델리네이터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 케이싱과 태양광 패널의 각도 조절이 별도로 이루어져 태양광을 효율적으로 수신할 수 있는 델리네이터를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 전면이 개구되고 내부에 수용공간이 형성되는 하우징; 상기 수용공간에 장착되는 회로기판; 상기 회로기판에 설치되는 렌즈 지지대의 내부에서 상기 회로기판에 실장되는 다수의 LED; 상기 렌즈 지지대 전면에 상기 다수의 LED에 대향하여 일단이 배치되는 광섬유 다발; 상기 LED와 상기 광섬유 다발 사이에서 상기 렌즈 지지대에 장착되어 상기 다수의 LED로부터의 빛을 상기 광섬유 다발의 일단에 집속하는 집속 렌즈; 상기 하우징의 전면에 설치되는 표지판; 상기 표지판의 가장자리를 따라 설치되고 상기 광섬유 다발의 타단을 고정하는 링 형상의 홀더; 및 상기 홀더와 상기 표지판을 덮도록 상기 하우징의 전면에 설치되는 보호 커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 델리네이터에 의해 달성된다.

바람직하게, 구조물에 고정되는 브래킷; 상기 브래킷에 회동 가능하게 결합하는 패널 지지대와 상기 지지대에 설치되는 태양광 패널; 및 상기 지지대의 반대쪽에서 상기 브래킷에 회동 가능하게 결합하고, 상기 하우징이 분리 가능하게 착탈되는 하우징 지지대를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 집속 렌즈에 의해 집속되는 빛의 직경은 상기 광섬유 다발에 의한 직경과 같거나 약간 클 수 있다.

본 발명에 의하면, 다수의 LED를 합한 세기의 빛이 모든 광섬유에 유입되어 광섬유의 타단에서 방출되는 빛도 다수의 LED를 합한 세기를 갖기 때문에 전체적인 휘도가 증가하게 되며, 단지 몇 개의 LED만을 이용하기 때문에 저전력으로 큰 휘도의 빛을 방출할 수 있어 전력 소모를 크게 줄일 수 있다.

또한, 다수의 LED로 이루어진 단일의 광원으로부터 광섬유 다발을 통하여 빛이 방출되기 때문에 방출되는 빛의 휘도가 균일하다는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 델리네이터를 나타내는 구성도이다.
도 2는 보호 커버가 생략된 상태의 외관도를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 델리네이터를 나타내는 구성도이고, 도 2는 외관도이다.

델리네이터(100)는 표시유닛과 지지유닛으로 구성되는데, 표시유닛은 하우징(110)과 그 내부에 수납되는 부품으로 이루어지고, 지지유닛은 하우징(110)과 결합하여 중앙분리대와 같은 구조물에 고정되는 부품으로 이루어진다.

이하, 각 구성 부분에 대해 상세하게 설명한다.

하우징(110)은 전면이 개구되고 내부에 수용공간이 형성되며, 후면에는 결합 축(111)이 돌출되어, 후술하는 것처럼, 하우징 지지대(140)에 분리 가능하게 결합한다.

하우징(110)의 내부에는 하우징(110)과 일체로 지지 벽(116)이 형성되어 단부에서 보호 커버(112)를 지지한다.

또한, 지지 벽(116)과 일정 간격 이격되어 격벽(117)이 형성되어, 그 단부에서 홀더(132)와 표지판(114)을 지지한다. 따라서, 지지 벽(116)과 격벽(117) 사이의 공간은 광섬유 다발(130)이 지날 수 있는 통로의 역할을 한다.

격벽(117)의 중간에는 원주를 따라 일정 간격으로 관통구멍(117a)이 형성되어 광섬유 다발(130)이 정렬된 상태에서 지지 벽(116)과 격벽(117) 사이의 통로를 통과하도록 한다.

하우징(110)의 바닥에는 회로기판(120)(PCB)이 설치되고, 회로기판(120)에는 배터리(122)를 포함하는 전자부품이 실장되고, 중앙에 다수의 LED(124)가 실장된다.

다수의 LED(124)는 렌즈 지지대(125) 내부에 모이도록 집중되어 설치되는데, 특정되지는 않지만 대략 2~4개 정도의 LED가 모여 설치될 수 있다.

렌즈 지지대(125)는 전면만 뚫린 상태로 내면에는 반사막이 형성되어 LED(124)로부터 방출되는 빛이 모두 전방으로 향하도록 할 수 있고, 방열을 고려하여 측면에 방열구멍을 형성할 수 있다.

렌즈 지지대(125)의 전면에는 집속 렌즈(126)가 설치되어 다수의 LED(124)로부터 전방으로 방출되는 빛을 한꺼번에 집속한다.

또한, 도 1의 원안에 나타낸 것처럼, 집속 렌즈(126)의 전방에는 광섬유 다발(130)의 일단이 대향하도록 배치되는데, 광섬유 다발(130)의 일단은 링 형상의 홀더(127)에 의해 감긴 상태로 되어 집속 렌즈(126)에 대응한다.

이러한 구조에 의하면, 다수의 LED(124)로부터 방출되는 모든 빛은 집속 렌즈(126)를 통하여 광섬유 다발(130)의 일단에 집속된다.

집속 렌즈(126)에 의해 집속되는 빛의 직경이 광섬유 다발(130)에 의한 직경과 같거나 약간 크게 형성함으로써, 광섬유 다발(130)을 구성하는 각 광섬유에는 다수의 LED(124)를 합한 빛이 동일하게 유입된다.

그 결과, 다수의 LED를 합한 세기의 빛이 모든 광섬유에 유입되어 광섬유의 타단에서 방출되는 빛도 다수의 LED를 합한 세기를 갖기 때문에 전체적인 휘도가 증가하게 되며, 단지 몇 개의 LED만을 이용하기 때문에 저전력으로 큰 휘도의 빛을 방출할 수 있어 전력 소모를 크게 줄일 수 있다.

가령, 본 발명에 의하면, 10W의 LED를 4개 사용할 경우 소비전력은 40W인데, 집속 렌즈(126)에 의해 광섬유 다발(130)을 구성하는 각 광섬유에 LED 4개에 해당하는 휘도의 빛이 동일하게 입사되기 때문에 같은 전력을 소비하더라도 방출되는 빛의 휘도를 크게 할 수 있다.

또한, 다수의 LED(124)로 이루어진 단일의 광원으로부터 광섬유 다발(130)을 통하여 빛이 방출되기 때문에 방출되는 빛의 휘도가 균일하다는 이점을 갖는다.

한편, 하우징(110)의 전면에서 격벽(117)의 단부에 접촉하도록 표지판(114)이 설치되고, 표지판(114)의 가장자리를 따라 링 형상의 홀더(132)가 설치된다.

표지판(114)에는 초고휘도 반사지가 부착되어 외부로부터 유입되는 빛에 반응하여 고휘도의 빛을 반사시킨다.

홀더(132)에는 각각의 광섬유에 대응하는 구멍이 형성되고, 이 구멍에 광섬유의 타단이 끼워져 고정된다.

도 2는 보호 커버가 생략된 상태의 외관도를 나타내는데, 링 형상의 홀더(132)의 전방으로 각 광섬유(130)의 타단이 노출된다.

이 상태에서, 홀더(132)와 표지판(114)을 덮도록 하우징(110)의 전면에 보호 커버(112)가 설치된다.

브래킷(160)은, 가령 'ㄱ'자 형상으로 만들어져 중앙 분리대와 같은 구조물에 고정되는데, 일단이 구조물에 나사나 볼트에 의해 고정되고 타단에는 힌지 축(162)이 설치된다.

힌지 축(162)에는 서로 반대방향으로 패널 지지대(152)와 하우징 지지대(140)가 회동 가능하게 결합하며, 패널 지지대(152)에는 태양광 패널(150)이 결합되고, 상기한 것처럼, 하우징 지지대(140)의 결합구멍(141)에는 하우징(110)의 결합 축(111)이 끼워져 결합된다.

패널 지지대(152)가 힌지 축(162)을 중심으로 회동하기 때문에 태양광 패널(150)이 태양광을 가장 많이 받을 수 있는 각도로 회동시켜 놓을 수 있고, 하우징 지지대(140)가 힌지 축(162)을 중심으로 회동하기 때문에 표지판(114)이 도로 주행 중인 차량에서 가장 눈에 잘 띌 수 있는 각도로 하우징(110)을 조정해 놓을 수 있다.

태양광 패널(150)에서 받은 열에너지는 전기에너지로 변환되어 회로기판(120)에 전달되고 인버터(미도시) 등을 거쳐 직류로 변환되어 배터리(122)에 저장된다.

여기서, 회로기판(120)과 태양광 패널(150)을 어댑터를 이용하여 전기적으로 연결하면, 필요시 하우징(110)을 하우징 지지대(140)로부터 쉽게 분리해낼 수 있어 표시유닛을 교체하거나 수선할 경우 사용자 편의성이 향상된다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

100: 델리네이터
110: 하우징
111: 결합 축
112: 보호 커버
114: 표지판
120: 회로기판
124: LED
125: 렌즈 지지대
126: 집속 렌즈
130: 광섬유 다발
132: 홀더
140: 하우징 지지대
150: 태양광 패널
160: 브래킷

Claims (3)

1. 전면이 개구되고 내부에 수용공간이 형성되고, 상기 전면에 표지판이 설치되는 하우징;
   상기 수용공간에 장착되고, 다수의 LED가 실장되는 회로기판;
   상기 다수의 LED를 내부에 수용하도록 상기 회로기판에 설치되는 렌즈 지지대;
   상기 렌즈 지지대 전면에 상기 다수의 LED에 대향하여 일단이 배치되는 광섬유 다발;
   상기 LED와 상기 광섬유 다발 사이에서 상기 렌즈 지지대에 장착되어 상기 다수의 LED로부터의 빛을 상기 광섬유 다발의 일단에 집속하는 집속 렌즈;
   상기 표지판의 가장자리를 따라 설치되고 상기 광섬유 다발의 타단을 고정하는 링 형상의 홀더; 및
   상기 홀더와 상기 표지판을 덮도록 상기 하우징의 전면에 설치되는 보호 커버로 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 델리네이터.
2. 청구항 1에서,
   구조물에 고정되는 브래킷;
   상기 브래킷에 회동 가능하게 결합하는 패널 지지대와 상기 지지대에 설치되는 태양광 패널; 및
   상기 지지대의 반대쪽에서 상기 브래킷에 회동 가능하게 결합하고, 상기 하우징이 분리 가능하게 착탈되는 하우징 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 델리네이터.
3. 청구항 1에서,
   상기 집속 렌즈에 의해 집속되는 빛의 직경은 상기 광섬유 다발에 의한 직경과 같거나 약간 큰 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 델리네이터.
   

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