KR102507868B1 - 안개 위험 경보 기능을 구비한 색온도 가변형 가로등 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가로등에 사용되는 조명기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주변의 환경 습도에 따라 LED모듈의 색온도가 변경되어 전구색이나 주광색으로 점등되고, 시야거리가 확보되지 않는 고습도에서는 전구색으로 점등되고 안전운전을 위한 적색 경광등이 점멸되는 가로등 조명기구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가로등 조명기구는 하우징; 상기 하우징의 전방에 장착되어 조명하는 LED모듈; 상기 LED모듈에 전원을 공급하는 컨버터; 상기 하우징에 장착되어 주변의 습도를 감지하는 습도센서;를 포함하여 이루어지는 가로등 조명기구에 있어서, 상기 LED모듈은 색온도 2500K~3200K 범위에서 조명되는 제1LED와, 색온도 5000K~7000K 범위에서 조명되는 제2LED를 포함하고, 상기 컨버터는 상기 습도센서에서 감지되는 제1기준습도에 따라 상기 제1LED 또는 제2LED를 점등시키는 것을 특징으로 한다.

Description

안개 위험 경보 기능을 구비한 색온도 가변형 가로등 조명기구{LED lamp for streetlight}

본 발명은 가로등에 사용되는 조명기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주변의 환경 습도에 따라 LED모듈의 색온도가 변경되어 전구색이나 주광색으로 점등되고, 시야거리가 확보되지 않는 고습도에서는 전구색으로 점등되고 안전운전을 위한 적색 경광등이 점멸되는 가로등 조명기구에 관한 것이다.

가로등은 도로의 교통, 보행, 안전, 보안 등을 위해 도로의 가장자리를 따라 설치한 조명시설이다.

근래들어 가로등의 광원으로 전력소비가 적고 반영구적인 수명을 갖는 LED가 주로 사용되고 있다.

가로등 LED는 색온도가 7000K 정도의 백색광을 주로 사용하는데, 백색광은 안개나 우천시와 같이 습도가 높은 상황에서 시인성이 떨어진다.

그래서 공개특허 10-2014-0147226 "실시간 기상 상태에 따라 색온도／조도를 구현하는 LED 가로등 장치 및 그 제어 방법", 등록특허 10-0941765 "색온도 조절용 LED 조명 장치 및 그의 조절 방법" 등의 종래기술은 습도에 따라 색온도 변경되는 LED를 사용한다.

종래기술은 색온도 조절을 위해 RGB LED를 사용한다. RGB LED는 빛의 삼원색을 각각 발하는 R소자, G소자, B소자를 구비하여 색온도 조절이 가능하고, 그만큼 고가이다. 그리고 RGB LED의 색온도는 컨버터가 공급하는 전압특성으로 조절되는데, 컨버터는 전압특성을 조절하기 위해 회로도가 복잡하고, 전압특성 조절에 따른 부하로 수명이 단축되고 장애발생이 많다. 그리고 RGB LED는 휘도와 광도가 백색(전구색 또는 주광색) LED 보다 낮아 조명효율이 좋지 않다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 다른 가로등 조명기구가 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 색온도 조절을 위해 백색 LED를 두 종류(전구색 LED, 주광색 LED)를 사용하여 비용부담을 줄이고, 그에 따라 컨버터는 전압특성을 조절할 필요가 없어 회로도가 단순해지고 장애발생이 줄어들고, 휘도와 광도가 높아 조명효율이 뛰어난 가로등 조명기구를 제공함을 목적으로 한다.

그리고 짙은 안개가 발생되거나 우천시, 즉, 습도가 매우 높은 상황에서 LED모듈에서 전구색을 조명하여 시인성을 개선한 가로등 조명기구를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

아울러, LED모듈은 물기에 취약한 바 방수성능이 우수한 방수패드를 사용하여 LED모듈에 물기가 침입하는 것을 완벽하게 차단하여 보호하는 가로등 조명기구를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등 조명기구는

하우징;

상기 하우징의 전방에 장착되어 조명하는 LED모듈;

상기 LED모듈에 전원을 공급하는 컨버터;

상기 하우징에 장착되어 주변의 습도를 감지하는 습도센서;를 포함하여 이루어지는 가로등 조명기구에 있어서,

상기 LED모듈은 색온도 2500K~3200K 범위에서 조명되는 제1LED와, 색온도 5000K~7000K 범위에서 조명되는 제2LED를 포함하고,

상기 컨버터는 상기 습도센서에서 감지되는 제1기준습도에 따라 상기 제1LED 또는 제2LED를 점등시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 습도센서에서 감지되는 습도가 제2기준습도 이상인 경우 610nm~760nm 범위에서 점멸동작하는 경광등;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은

PCB와,

상기 PCB의 전면에 실장되는 제1LED 및 제2LED와,

상기 PCB의 전면을 덮는 렌즈체와,

상기 PCB의 후면에 밀착되는 방열판과,

상기 렌즈체와 방열판 사이에 개재되는 방수패드;를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 방수패드의 내면과 외면에는 각각 상기 렌즈체와 방열판에 가압밀착되는 환형돌기가 형성되고,

상기 방수패드에는 상기 환형돌기 아래에 위치하는 내외면과 하부면을 연결는 유로홀이 형성되고,

상기 유로홀에는 침투한 물기를 흡수하여 이동시키는 심지가 내재되는 것을 특징으로 하고,

상기 방수패드의 하부면은 상기 유로홀을 통과하여 유입된 물기는 외부로 통과시키고, 외부의 물기는 내부로 통과시키지 않는 단방향 방수원단이 감싸는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가로등 조명기구는 주변의 습도에 따라 색온도가 조절되어서 통행인이나 운전자의 시인성을 높이고, 색온도 조절에 두 종류의 백색(전구색 또는 주광색) LED를 사용하여 비용을 절감하고, 컨버터의 수명보장과 장애발생을 줄여주고, 백색 LED는 휘도와 광도가 높아 조명효율이 우수하고, LED모듈에 물기가 침투하는 것을 완벽하게 차단하여 LED의 반영구적인 수명을 담보하는 가로등 조명기구에 관한 것으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 가로등 조명기구의 사시도.
도 2 는 도1에서 하우징을 개방한 사시도.
도 3 은 LED모듈의 분해 사시도.
도 4 는 방수패드의 구조를 보여주는 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가로등 조명기구에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 가로등 조명기구에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 가로등 조명기구는 하우징(10), LED모듈(20), 습도센서(30), 컨버터(40) 및 경광등(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(10)은 평판형의 장착판(11)과, 상기 장착판(11)에 일측이 힌지결합되어 개폐 가능하고, 곡선형으로 이루어져서 내부에 장착공간을 형성하는 커버(13)를 포함하여 이루어진다.

상기 장착판(11)의 일단에는 가로등의 지주에 결합되는 원기둥 형상의 브라켓(15)이 구비되고, 타단에는 상기 커버(13)의 외면을 탄성으로 눌러주어 잡아주는 개폐판(17)이 구비된다.

상기 하우징(10)의 개방시에 상기 개폐판(17)을 젖힌 상태에서 상기 커버(13)의 타측을 들어올리면 개방된다.

상기 LED모듈(20)은 상기 하우징(10)의 장착판(11)에 장착되고, 복수개가 구비된다.

도3을 참조하면, 상기 LED모듈(20)은 복수의 LED(21)와, LED(21)(11)들이 실장되는 PCB(23), PCB(23)의 후면이 밀착되는 방열판(25), 방열판(25)에 결합되며 상기 PCB(23)의 전면을 덮는 렌즈체(27), 상기 방열판(25)과 렌즈체(27) 사이에 개재되는 방수패드(P)를 포함하여 이루어진다.

상기 복수의 LED(21)는 색온도 2500K~3200K 범위에서 전구색으로 조명되는 제1LED와, 색온도 5000K~7000K 범위에서 주광색으로 조명되는 제2LED로 구성된다.

상기 LED모듈(20)은 제1LED만을 조명하거나, 제2LED만을 조명하거나, 제1LED 및 제2LED 모두를 조명하여 3 종류의 색온도 조명될 수도 있다.

상기 습도센서(30)에서 감지되는 습도가 제1기준습도(예; 60%) 이하인 경우 제1LED들이 점등되고, 제1기준습도도 이상인 경우 제2LED들이 점등된다.

상기 경광등(50)은 광원으로 LED를 사용하고, 장파장인 610nm~760nm 범위에서 적색으로 조명된다.

상기 경광등(50)은 상기 하우징(10)의 커버(13)에 장착되어서 원거리에서도 적색조명이 확인 가능하도록 한다.

상기 경광등(50)은 상기 습도센서(30)에서 감지되는 습도가 제2기준습도(예; 90%) 이상인 경우 점등된다.

상기 경광등(50)은 점멸 동작하여 도로의 위험성을 인식하도록 하고, 안전운전에 대한 경각심과 시인성을 높인다.

상기 습도센서(30)는 주변의 습도를 감지하고, 감지신호를 상기 컨버터(40)로 전송한다.

상기 습도센서(30)는 보호를 위해 상기 하우징(10)의 내부에 장착되고, 상기 하우징(10)은 내외부 습도가 동일하도록 장착판(11)에 통기공(12)이 형성된다.

상기 컨버터(40)는 상기 LED(21)모듈(20)에 전원을 공급하여 점등시킨다.

상기 컨버터(40)는 상기 습도센서(30)가 감지하는 습도를 수신하여, 습도가 제1기준습도 이하와 이상에서 상기 LED모듈(20)의 제1LED들만 점등시키거나 제2LED들만 점등시키고, 제2기준습도 이상에서 상기 경광등(50)을 점멸 점등시키고 제2LED들의 점등상태를 유지시킨다. 그리고 필요에 따라 제1LED들과 제2LED들 모두를 점등시킬 수도 있다.

상기 LED모듈(20)의 LED(21)는 물기에 취약하다. 그래서 LED모듈(20)의 렌즈체(27)와 방열판(25) 사이에는 방수패드(P)를 개재하여 PCB(23)와 LED(21)로 물기가 침투하여 접촉되지 않도록 한다.

본 발명은 방수패드(P)의 방수성을 강화하여 물기의 침투를 완벽하게 차단한다.

도4를 참조하면, 상기 방수패드(P)는 상기 렌즈체(27)와 방열판(25)의 틈새를 완벽하게 차단할 수 있도록 아래와 같은 구조를 갖는다. 참고로, 이하에서 방향은 도4를 기준으로 한다.

상기 방수패드(P)의 내면과 외면에는 각각 길이방향으로 환형돌기(P1)가 형성되어서, 상기 렌즈체(27)와 방열판(25)의 표면에 가압밀착 된다. 물기가 방수패드(P)의 내외면을 타고 침투되더라도 상기 환형돌기(P1)에 1차로 막혀 더 이상 침투되지 않도록 한다.

상기 환형돌기(P1)의 아래에 위치하는 상기 방수패드(P)의 내면과 외면에는 유도홈(P3)이 형성되고, 상기 유도홈(P3)이 위치하는 방수패드(P)의 내면과 외면 그리고 방수패드(P)의 하부면을 연결하는 유로홀(P5)이 형성된다. 상기 방수패드(P)의 내면과 외면을 침투한 물기는 상기 유도홈(P3)에 유도되어 그 위로 더 이상 침투되지 못하고, 유도홈(P3)에 유도된 물기는 상기 유로홀(P5)을 통해 외부로 배출되어서, 물기의 침투를 2차로 막는다.

상기 유도홈(P3)과 유로홀(P5)은 상기 방수패드(P)가 상기 렌즈체(27)와 방열판(25)의 표면에 가압되는 상태에서도 물기가 통과할 수 있는 통로가 유지되는 것이 바람직하다. 특히, 유로홀(P5)의 통로가 유지되도록 유로홀이 형성된 튜브를 방수패드(P)의 사출성형 시에 인서트 방식으로 내장시킬 수 있다.

상기 유로홀(P5)에는 상기 유도홈(P3)에 있는 물기를 흡수하여 유로홀(P5)로 이동시키는 심지(P7)가 내재될 수 있다.

상기 유로홀(P5)을 통해 물기가 역류할 수 있다. 즉, 방수패드(P)의 하부에 형성된 유로홀(P5)로 유입되어서 유도홈(P3)까이 이동될 수 있다.

이러한 물기의 역류를 방지하기 위해서 상기 방수패드(P)의 하부면에는 상기 유로홀(P5)을 덮는 단방향 방수원단(P9)이 구비된다. 상기 단방향 방수원단(P9)은 물기를 일방향으로만 통과시키는 원단이다. 즉, 유로홀(P5)을 통과하여 단방향 방수원단(P9)의 내부로 유입된 물기는 외부로 통과시켜 배출되도록 하고, 외부의 물기는 단방향 방수원단(P9)에 막혀 내부의 유로홀(P5)로 유입되지 않도록 한다. 이러한 단방향 방수원단(P9)은 운동복에 주로 활용되어서, 몸에서 발생되는 땀은 운동복을 통해 외부로 방출되도록 하고, 외부의 빗물 등은 운동복 내부로 침투되지 않도록 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 가로등 조명기구에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 하우징 11 : 장착판
12 : 통기공 13 : 커버
15 : 브라켓 17 : 개폐판
20 : LED모듈 21 : LED
23 : PCB 25 : 방열판
27 : 렌즈체 30 : 습도센서
40 : 컨버터 P : 방수패드

Claims (4)

1. 하우징;
   상기 하우징의 전방에 장착되어 조명하는 LED모듈;
   상기 LED모듈에 전원을 공급하는 컨버터;
   상기 하우징에 장착되어 주변의 습도를 감지하는 습도센서;를 포함하여 이루어지는 가로등 조명기구에 있어서,
   
   상기 LED모듈은 색온도 2500K~3200K 범위에서 조명되는 제1LED와, 색온도 5000K~7000K 범위에서 조명되는 제2LED를 포함하고,
   상기 컨버터는 상기 습도센서에서 감지되는 제1기준습도에 따라 상기 제1LED 또는 제2LED를 점등시키는 것을 특징으로 하고,
   
   상기 LED모듈은 PCB와, 상기 PCB의 전면에 실장되는 제1LED 및 제2LED와, 상기 PCB의 전면을 덮는 렌즈체와, 상기 PCB의 후면에 밀착되는 방열판과, 상기 렌즈체와 방열판 사이에 개재되는 방수패드를 포함하되,
   
   상기 방수패드의 내면과 외면에는 각각 상기 렌즈체와 방열판에 가압밀착되는 환형돌기가 형성되고,
   상기 환형돌기의 아래에 위치하는 상기 방수패드의 내면과 외면에는 유도홈이 형성되고,
   상기 유도홈이 위치하는 방수패드의 내면과 외면 그리고 방수패드의 하부면을 연결하는 유로홀이 형성되고,
   상기 유로홀에는 침투한 물기를 흡수하여 이동시키는 심지가 내재되고,
   상기 방수패드의 하부면에는 상기 유로홀을 덮는 단방향 방수원단이 구비되는 것을 특징으로 하는 안개 위험 경보 기능을 구비한 색온도 가변형 가로등 조명기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 습도센서에서 감지되는 습도가 제2기준습도 이상인 경우 610nm~760nm 범위에서 점멸 조명되는 경광등;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안개 위험 경보 기능을 구비한 색온도 가변형 가로등 조명기구.
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4. 삭제

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