KR19990001167A

KR19990001167A - 절전형 신호등

Info

Publication number: KR19990001167A
Application number: KR1019970024392A
Authority: KR
Inventors: 전종득
Original assignee: 전종득
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-15

Abstract

본 발명은 절전형 신호등에 관한 것으로, 특히 발광원으로서 고광도/저소비 전력형 클립톤(Clipton) 전구를 채용함과 동시에 반사경의 반사율을 크게 향상시킴에 의해 신호등 규격에서 요구되는 장수명화와 조도요건을 만족할 수 있는 절전형 신호등에 관한 것이다.

본 발명은 고광도, 저소비 전력형 발광원(13)과, 후단부 개구부에 지지된 소켓(17)에 상기 발광원(13)이 결합되고 발광원으로부터 발산된 빛을 고반사율로 전방으로 반사시키기 위한 반사부재가 내주면에 형성된 반사경(14)과, 상기 반사경(14)의 전면에 곡면형상으로 배치되며 상기 발광원(13)으로부터 발산된 빛 중에서 소정의 선택된 파장의 빛을 통과시키는 칼라 필터 렌즈(12)와, 상기 렌즈(12)와 반사경(14)을 지지하는 렌즈 마운트(15)와, 상기 렌즈 마운트(15)가 전면에 결합되고 내부에 소정의 반사경 수용홈이 형성된 하우징(16)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

절전형 신호등

일반적으로 신호등은 교차로 또는 횡단보도에 설치되며 적색, 녹색, 황색, 화살표 등의 조합으로 구성되어, 설정된 시간 또는 교통량으로 흐름에 따라 순차적으로 점등과 소등이 반복되어 차량의 흐름을 통제하고 있다.

종래의 3색 신호등에 대한 구조는 실용신안공고 제95-9241호에 도시된 것을 예로 들 수 있으며, 전체구조가 도 1에 도시되어 있으며, 이에 대한 내부 단면 구조가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 각 신호등은 일반적으로 신호불빛을 대낮에도 잘 보이도록 하기 위한 신호등갓(1), 신호등이 적색, 녹색, 황색 중 어느 하나의 색상을 나타내기 위하여 해당하는 색상의 빛만을 필터링하기 위한 색필터 렌즈(2)와, 발광원으로서 전구(3)를 지지하는 소켓(7)이 일측 개구부에 고정되며 전구(3)로부터 발광된 빛을 집속하여 전면으로 반사시키기 위한 반사경(4)과, 렌즈(2)와 반사경(4)을 지지하는 렌즈 마운트(5)와, 상기 렌즈 마운트(5)가 전면에 결합되며, 내부에 반사경 수용공간을 갖는 하우징(6)으로 구성되어 있다.

이경우 종래의 반사경(4)은 무광택 알루미늄 재질로 성형되어 경량화 구조를 가지고 있다.

또한 상기한 신호등은 야간에 원거리에서도 운전자가 식별 가능한 정도의 조도를 가지며, 5000시간 이상의 장수명을 보장하기 위하여 150W 용량의 아르곤(Ar)과 질소가스(N₂)가 봉입된 특수전구를 사용하고 있으며, 전량 수입에 의존하고 있다.

그런데 이러한 종래의 신호등은 개별 신호등용 전구의 소비전력이 크고 24시간 가동하기 때문에 이로 인한 유지비용은 100억원 이상 소요되고 있다. 또한 종래의 신호등은 반사경의 반사율이 낮기 때문에 소비전력이 낮은 전구를 채택하는데 어려움이 있다.

또한 종래의 신호등 주변부의 밝기가 떨어지기 때문에 신호등의 유효 가시면적이 축소되어 원거리에서 신호등의 인식이 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 발광원으로서 고광도/저소비 전력형 클립톤(Clipton) 전구를 채용함과 동시에 반사경의 반사율을 크게 향상시킴에 의해 신호등 규격에서 요구되는 장수명화와 조도요건을 만족할 수 있는 절전형 신호등을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 신호등 주변부의 밝기를 향상시켜 신호등의 유효 가시면적의 크기를 증가시킬 수 있는 신호등을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 3색 신호등을 보여주는 개략 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 X-X선 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 신호등의 내부구조를 보여주는 단면도,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 평면도,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 도 3의 Y부분 확대 단면도,

도 6A 내지 6C는 본 발명의 제3실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 도 3의 Y부분 확대 단면도,

도 7A 및 도 7B는 본 발명에 따라 렌즈 외주부의 밝기를 보강하기 위한 구조를 보여주는 요부 단면도 및 그의 사시도,

도 8A 및 8B는 본 발명에 따라 렌즈 외주부의 밝기를 보강하기 위한 전구의 구조를 보여주는 측면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11:신호등갓12:렌즈

13:클립톤 전구13A,13B:코팅막

14:반사경14A,14K:반사경 본체

14B-14G:거울조각14H:Al 피막

14I:양극산화 피막14L:내주면

15:렌즈 마운트16:하우징

17:소켓20:차단판

20A:지지암

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고광도, 저소비 전력형 발광원(13)과, 후단부 개구부에 지지된 소켓에 상기 발광원이 결합되고 발광원으로부터 발산된 빛을 고반사율로 전방으로 반사시키기 위한 반사부재가 내주면에 형성된 반사경과, 상기 반사경의 전면에 곡면형상으로 배치되며 상기 발광원으로부터 발산된 빛 중에서 소정의 선택된 파장의 빛을 통과시키는 칼라 필터 렌즈와, 상기 렌즈와 반사경을 지지하는 렌즈 마운트와, 상기 렌즈 마운트가 전면에 결합되고 내부에 소정의 반사경 수용홈이 형성된 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등을 제공한다.

본 발명은 상기 발광원으로부터 발산된 빛이 렌즈의 중앙부로 집속되는 것을 저지시켜 렌즈의 외주부에 대한 광도를 향상시키기 위한 차단수단을 더 포함하는 것에 의해 신호등의 유효 가시면적이 축소되는 것을 막을 수 있게 된다.

상기 차단수단은 상기 발광원과 렌즈 사이에 배치되어 상기 발광원으로부터 렌즈로 직진하는 빛을 차단하여 상기 반사경으로 반사시키기 위한 직진 차단판으로 구성되거나 상기 발광원의 유리구 전면 내측 또는 외측에 빛을 차단하기 위한 소정크기의 코팅막으로 구성될 수 있다.

또한 상기 반사경의 반사부재는 다수의 거울조각, Al 증착막, Al 또는 스텐레스 스틸 재질의 연마 처리면, 및 상기 연마 처리면을 양극산화시킨 양극 산화면 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하며, 이 경우 상기 발광원은 클립톤 전구로 이루어진다.

상기한 바와 같이 본 발명의 신호등에서는 소비전력을 낮춤과 동시에 신호등 규격에서 요구하는 소정의 조도요건을 만족하기 위하여 고광도/저소비 전력형 클립톤 전구를 발광원으로서 채택함과 동시에 반사경의 반사율을 크게 향상시킴에 의해 장수명화와 조도요건을 만족할 수 있는 절전형 신호등을 제공할 수 있게 되었다.

[실시예]

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 신호등의 내부구조를 보여주는 단면도, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 평면도, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 도 3의 Y부분 확대 단면도, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 반사경의 구조를 보여주는 도 3의 Y부분 확대 단면도, 도 7A 및 도 7B는 본 발명에 따라 렌즈 외주부의 밝기를 보강하기 위한 구조를 보여주는 요부 단면도 및 그의 사시도, 도 8은 본 발명에 따라 렌즈 외주부의 밝기를 보강하기 위한 전구의 구조를 보여주는 측면도이다.

먼저 도 3을 참고하면, 본 발명에서는 발광원으로서 종래의 150W 용량의 아르곤(Ar)과 질소가스(N₂)가 봉입된 고전력형 특수전구 대신에 소비전력 40W에 클립톤 가스가 봉입되어 고광도의 밝기를 나타내는 고광도/저소비 전력형 클립톤 전구(13)를 채용하였고, 소비전력의 감소에 따라 떨어지는 광도의 부족을 막기 위하여 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 반사경(14)의 반사율 향상을 도모하였다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 반사경(14)에서는 도 4와 같이 폴리카본과 같은 플라스틱 재료로 이루어진 반사경 본체(14A)의 내주면에 85% 이상의 반사율을 나타내는 다수의 거울조각(14B-14G)을 접착제 또는 스크류 등과 같은 적당한 부착수단에 의해 고정시킨 구조를 갖는다.

또한 도 5에 도시된 제2실시예에 따른 반사경(14) 구조는 PVC 또는 폴리카본과 같은 플라스틱 재료로 이루어진 반사경 본체(14A)의 내주면에 Al 피막(14H)을 박막형태로 증착시킨 구조이다. 상기한 증착방식으로 형성된 Al 피막(14H)은 표면이 매끄러운 면을 이루고 있으므로 높은 반사율을 나타내게 된다.

한편 본 발명의 제3실시예에 따른 반사경(14)은 도 6A에 도시된 바와 같이 1차로 Al 또는 스텐레스 스틸판을 나팔관의 형태로 성형한 후, 이를 연마제 파우더를 사용한 방법으로 내주면을 매끄럽게 연마시켜서 제조한 것이다.

이 경우 Al 반사경(14)에 있어서는 반사율을 더욱 향상시킴과 동시에 공기중에서 표면의 자연산화에 따른 반사율의 저하를 막기 위하여 도 6B와 같이 양극산화를 실시한다. 그 결과 양극산화 피막(14I)이 Al 반사경 본체(14K)의 표면에 형성된 반사경(14)은 내주면의 반사율이 95% 정도의 특성을 가지며, 자연산화를 막을 수 있게 된다.

또한 상기한 반사경(14)은 반사율을 높게 하기 위한 구조로서 도 6C와 같이 내주면(14L)의 형상을 다수의 스텝형상을 갖게 성형하는 것도 가능하다.

한편 본 발명에 있어서는 신호등의 유효 가시면적을 높이기 위하여 전구(13)로부터 조사된 빛이 렌즈(12)의 중앙부로 집속되는 것을 막고 렌즈(12)의 주변부로 분산되도록 도 7 및 도 8과 같은 구조를 채택하였다.

도 7A 및 도 7B는 본 발명에 따라 렌즈 외주부의 밝기를 보강하기 위한 구조를 보여주는 요부 단면도 및 그의 사시도로서, 도시된 바와 같이 전구(13)의 전방에 일정한 면적을 갖고 전구(13)로부터 발산된 빛이 직진하는 것을 막기 위한 차단판(20)이 지지암(20A)을 통하여 설치되어 있다.

또한 상기 차단판(20)의 배면에는 입사광을 반사경(14)으로 반사시키기 위해 상기한 반사경(14)에 도입된 것과 유사한 방법으로 반사율이 높은 거울을 부착시키거나 또는 표면연마에 의해 표면을 매끄럽게 처리하는 것이 바람직하다.

상기와 다른 방법으로는 도 8A와 같이 클립톤 전구(13)의 제조공정에서 전구의 유리구(13C) 내측 전방에 직진 차단용 Al 코팅막(13A)을 형성하거나, 전구(13)의 제작후에 전구의 외측 전방에 직진 차단용 코팅막(13B)을 흑색 도료를 사용하여 형성시킨 전구를 사용하는 것이다.

이 경우 도 7에 도시된 구조와 유사하게 전구(13)의 필라멘트로부터 방사된 빛이 전방으로 직진하는 것을 차단하여 전구의 외각 또는 배면으로 방사시켜 반사경(14)으로부터 반사된 빛이 렌즈(12)의 중앙부로 몰리는 것을 막고 있다.

이와 같이 전구(13)로부터 발산되는 빛을 렌즈(12)의 주변부를 통과하여 전방으로 조사되도록 하면 신호등의 유효 가시면적이 축소되지 않고 원래의 면적을 유지하게 된다.

상기한 도 3에서 미설명 부호 11은 신호등갓, 15는 렌즈 마운트, 16은 하우징, 17은 소켓을 나타내며, 이들의 구조는 종래와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 신호등 시스템은 소비전력이 종전의 신호등에 채용되고 있는 전구에 비하여 1/4 정도의 용량으로 신호등에서 요구하는 조도요건을 만족시킬 수 있게 되어 년간 신호등을 가동하는데 소요되는 약 100억원의 비용을 약 1/4로 줄일 수 있고, 또한 6개월 마다 교체되어야 하는 수입전구를 수입대체할 수 있는 획기적인 작용효과를 나타낸다.

이를 위해 본 발명에서는 소비전력을 낮춤과 동시에 신호등 규격에서 요구하는 소정의 조도요건을 만족하도록 고광도/저소비 전력형 클립톤 전구를 발광원으로서 채택함과 동시에 반사경의 반사율을 크게 향상시킴에 의해 장수명화와 조도요건을 동시에 만족할 수 있는 절전형 신호등을 제공할 수 있게 되었다.

또한 신호등의 유효 가시면적을 최대로 유지할 수 있게 되어 원거리에서도 쉽게 신호등을 인식할 수 있어 운전자의 방어운전과 안전운전에 도움이 될 수 있게 되었다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

고광도, 저소비 전력형 발광원(13)과,

후단부 개구부에 지지된 소켓(17)에 상기 발광원(13)이 결합되고 발광원으로부터 발산된 빛을 고반사율로 전방으로 반사시키기 위한 반사부재가 내주면에 형성된 반사경(14)과,

상기 반사경(14)의 전면에 곡면형상으로 배치되며 상기 발광원(13)으로부터 발산된 빛 중에서 소정의 선택된 파장의 빛을 통과시키는 칼라 필터 렌즈(12)와,

상기 렌즈(12)와 반사경(14)을 지지하는 렌즈 마운트(15)와,

상기 렌즈 마운트(15)가 전면에 결합되고 내부에 소정의 반사경 수용홈이 형성된 하우징(16)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.
제1항에 있어서, 상기 발광원(13)으로부터 발산된 빛이 렌즈(12)의 중앙부로 집속되는 것을 저지시켜 렌즈(12)의 외주부에 대한 광도를 향상시키기 위한 차단수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.
제2항에 있어서, 상기 차단수단은 상기 발광원(13)과 렌즈(12) 사이에 배치되어 상기 발광원으로부터 렌즈로 직진하는 빛을 차단하여 상기 반사경(14)으로 반사시키기 위한 직진 차단판(20)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.
제2항에 있어서, 상기 차단수단은 상기 발광원(13)의 유리구(13C) 전면 내측 또는 외측에 빛을 차단하기 위한 소정 크기의 코팅막(13A;13B)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.
제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사경의 반사부재는 다수의 거울조각(14B-14G), Al 증착막(14H), Al 또는 스텐레스 스틸 재질의 연마 처리면(14), 및 상기 연마 처리면을 양극산화시킨 양극 산화면(14I) 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.
제5항에 있어서, 상기 발광원(13)은 클립톤 전구인 것을 특징으로 하는 절전형 신호등.