KR200311452Y1 - 쏠라 옥외등 - Google Patents

Abstract

본 고안은 쏠라와 CCFL를 이용한 자동충전식 옥외등에 관한 것으로, 쏠라를 이용한 자체충전형 옥외등을 구성함에 있어서, 쏠라와 축전지를 사용하여 외부 전원없이 자체적인 충전과 발광이 가능케하여 설치가 용이한 옥외등을 제공하고자 한것이다.

이와같은 목적을 달성하기 위하여, 축전지의 저전력에서 고휘도의 발광빛을 내는 발광원을 필요로 하는데, LED가 가진 직진발광성 때문에 적절하지 않은 휘도의 분포와 범위 또는 극단적인 대비에 의해 시각의 불쾌감 또는 중요한 대상물을 지각하는 능력의 저하 현상이 발생하여, 옥외등 자체는 물론 주변 전체를 고르게 밝히기 힘든 단점이 있다. 이에 LED의 단점을 보완하여 옥외등 자체와 주변을 고르게 밝힐수 있고, 저전력에서도 충분한 휘도를 낼 수 있으며, 자연광과 같은 색조를 발하는 높은 연색성의 냉음극형광램프(이하 CCFL)을 이용하여 본 고안을 완성하고자 한다.

따라서, 낮시간 동안 쏠라를 이용하여 축전지에 전기에너지를 충전하였다가, 빛이 없는 야간에 CCFL 옥외등을 점등시켜, 공원, 정원, 계단, 옥외 공간, 도로변 및 조경공간이 넓은 곳을 조명함에 있어서, 그동안 사용하던 저전력 고휘도의 발광체인 LED가 가진 불안요소를 보완한 CCFL로 대체하여 실외에 사용하는 조명장치를 구성하는 것을 특징으로 하는 쏠라 CCFL 옥외등에 관한 것이다.

Description

쏠라 옥외등{Solar outdoor lamp}

본 고안은 쏠라와 CCFL를 이용한 자동충전식 옥외등에 관한 것으로, 쏠라를 이용한 자체충전형 옥외등을 구성함에 있어서, 쏠라와 축전지를 사용하여 외부 전원없이 자체적인 충전과 발광이 가능케하여 설치가 용이하면서, 실외등자체의 밝기 및 주변의 고른 밝기를 내기 위함에 주안점을 둔 것이다.

일반적으로 옥외등이라 함은, 공원, 정원, 계단, 옥외 공간, 도로변 및 조경공간에 설치하여 주위를 밝히거나, 아름답게 하기 위한 것으로, 기존의 AC전원을 이용한 백열전구, 할로겐 램프, 고압나트륨 램프 또는 메탈할라이드 램프등을 사용한 옥외등이 주류였다.

이러한 AC, DC전원을 이용한 옥외등은 전원선을 필요로 하기 때문에 설치하기가 어렵고, 전기에 능숙하지 않은 사람들은 설치하기가 힘들었다.

또한 전구의 짧은 수명으로 인한 전구의 잦은 교체로 유지 관리의 번거로움도 있었다.

이에 외부전원을 사용하지 않는 쏠라 충전식 LED옥외등이 개발되었다. 하지만 이러한 LED옥외등은 설치가 용이하고 자체충방전 등 편리한 기능은 있으나, 일정부분만 밝은 LED의 직진성으로 인해 옥외등 및 주변 전체를 고르게 밝히기는 힘들었다. 또한 LED는 연색성이 낮아 사물의 색상 및 형태를 구분하는데 어려움이 있었다.

본 고안은 앞서 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, AC, DC전원 또는 외부로 부터의 전원 공급을 받지 않고, 쏠라와 축전지를 이용하기 때문에 외부의 전원을 따로 필요로하지 않게 하였다. 허나 이렇게 쏠라와 축전지를 이용하려면, 쏠라의 면적대비 전력생산량의 한계가 있기 때문에, 저전력에 고휘도를 내는 광원을 필요로 하였다.

그래서 본 고안에서는 CCFL을 사용하여 이러한 과제를 해결하고자 한다.

CCFL은 표면 휘도가 20,000Lux이상으로 밝고, 모든 방향으로 빛이 확산되어, 소형화하기가 쉬우며, 여러 모양으로 제조가 가능하고, 수명 또한 50,000시간으로 잦은 교체의 번거로움 또한 없게 되었다.

본 고안에서는 이러한 CCFL을 이용하여 옥외등을 구성함에 있어서 내부에 반사체를 이용하여, 발광창 전체를 균일하게 밝혀 등기구 자체의 미관을 아름답게 할 수 있을 뿐 아니라, 다양한 색상의 표현도 가능하고도, 외부로의 밝기를 증대시키는 역할을 하게 한다.

도 1은 본 고안의 쏠라 CCFL 옥외등의 동작 원리 전체 계통도

도 2는 본 고안의 쏠라 CCFL 옥외등의 원통형 사시도

도 3는 본 고안의 쏠라 CCFL 옥외등의 원통형 단면도

도 4은 본 고안의 쏠라 CCFL 옥외등의 원통형 분해도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 외관하우징-상부 11 : 외관하우징-하부

12 : 발광창상부삽입홈 13 : 발광창하부삽입홈

14 : 등주삽입홈 15 : 반사체고정홈

2 : 냉음극 형광램프(CCFL) 21 : CCFL 보호튜브

3 : 쏠라셀 4 : 축전지

5 : 제어회로기판 6 : 반사체

61 : CCFL 고정대 7 : 등주

8 : 발광창

이하 도면을 참고로 본 고안의 구성을 자세히 설명하면,

도 2는 본 고안의 쏠라 CCFL옥외등의 사시도이고, 도 3은 본 고안의 쏠라 CCFL옥외등의 단면도이고, 도 4는 본 고안의 쏠라 CCFL옥외등의 조립도이다.

강화합성수지나 금속합금재료를 이용하여 외관하우징을 제작하게 되는데, 원통형의 외관하우징-상부(1)는 윗면을 일정각도로 자른 상태로 제작되며, 윗면에는 쏠라셀(3)을 안착시킬 공간을 구비하고, 쏠라셀(3)과 제어회로기판(5)을 연결시킬 도선이 지나갈 전선구멍을 뚫게 된다. 밑면에는 발광창상부삽입홈(12)이 일체형으로 되어있어서 발광창(8)의 윗부분의 일부가 발광창상부삽입홈(12)에 삽입되게 된다.

원통형의 외광하우징-하부(11)의 윗부분은 발광창하부삽입홈(13)이 일체형으로 되어있고, 아랫부분은 등주삽입홈(14)이 형성되어 앙카에 고정되어져 있는 등주(7)에 바로 삽입하면 되도록 제작된다.

반사체(6)는 외면에 거울효과가 나는 재료로 만들어지며, 합성수지재료나 스테인레스합금, 알루미늄합금등으로 제작되며 위, 아래가 뚫려있는 원파이프형태를 가진다. 외면의 중앙부에는 반사체 둘레로 4군데 CCFL고정대(61)를 만들게 된다.

발광창(8)은 외부에 노출되어 CCFL의 빛을 확산, 투영시키는 것으로 충격에 강한 반투명의 합성수지나 유리로 제작되며, 형태는 원파이프형태를 취하게 된다.

이와같이 구성된 본 고안의 조립과정을 살펴보면,

쏠라셀(3)을 일렬로 배열하여 각 셀사이를 리본으로 직렬접속하여, 각 전극에서 나온 전선을 외관하우징-상부(1)의 전선공을 통해서 외관하우징-상부(1)의 밑면으로 빼놓고, 쏠라셀(3)을 윗면에 부착시킨다. 부착시킨 후에는 에폭시수지나 실리콘수지등으로 코팅하여 마감한다.

반사체(6) 상부 내부에 제어회로기판(5)을 삽입하여 접착제 등으로 고정을 하고, CCFL고정대(61)에 CCFL(2)을 끼워넣어 고정시킨 후, CCFL(2)의 전극과 제어회로기판(5)을 반사체(6)의 전선공을 통해서 전선으로 연결한다. 그리고, 쏠라셀(3)에서 나온 전선 또한 제어회로기판(5)에 연결한다. 이렇게 제작한 반사체(6)를 외관하우징-상부(1)의 반사체삽입홈(15)안에 끼워 넣는다.

상기와 같이 조립된 상태에서 발광창(8)을 외관하우징-상부(1)의 발광창상부삽입홈(12)안에 삽입을 하는데, 발광창(8)의 상부와 발광창상부삽입홈(12) 사이에 접착제를 사용하여 고정시키거나, 삽입 후 나사를 이용하여 고정시켜도 된다.

다음으로 외관하우징-하부(11)의 발광창하부삽입홈(13)의 중앙부에 축전지(4)를 접착제로 하여 고정시킨후 축전지(4)와 제어회로기판(5)을 전선으로 연결한다. 연결후에 반사체(6)의 하부와 발광창 하부를 각각 외관하우징-하부(11) 내의 반사체고정홈(15)과 발광창하부삽입홈(13)에 끼워넣으면 모든 조립이 끝이나게 된다.

상기와 같이 제작된 본 고안의 동작 설명을 하면,

낮에는 외관하우징(1)을 통과한 태양 빛이 쏠라셀(3)에 조사되어, 전류를 발생하게 되고 축전지(4)에 충전되게 된다. 이때, 쏠라셀(3)에서 발생한 전기에너지는 축전지(4)에 단시간에 충전할 수 있도록, 충전효율을 높이기 위해, 축전지(4)의 정격사용전압보다 20%이상의 높은 전압을 발생시키도록 한다. 이러한 상태에서 야간이 되어 태양빛이 없어지면 쏠라셀(3)에서의 광전효과가 없어지면서 축전지(4)로하여금 전류를 발생하게되어 제어회로기판(5)을 동작시키게 된다.

제어회로기판(5)은 DC 2V~5V의 저전압의 DC전압을 받아, CCFL(2)을 동작시키기 위한 컨버터회로를 활성화하기 적절한 DC 12V의 전압으로 승압을 한후, 컨버터회로를 동작시키고, 컨버터 회로는 DC 12V의 전압을 AC 600V이상의 전압으로 컨버팅시킨다.

상기와 같이 충전된 축전지(4)는 태양빛이 존재하는 낮시간에 충전하고, 밤시간에는 충전된 에너지로 제어회로(5)를 동작시켜 CCFL(2)을 발광할 수 있도록 하여, 낮과 밤시간을 자동적으로 구별하도록 한다. 즉, 쏠라셀(3)와 축전지(4)의 전위차로 낮과 밤에 따라 동작을 달리하게 된다.

그러므로, 쏠라셀(3)에서 전압이 발생하지 않으면, 축전지(4)에서 에너지를 방출하여 회로와 CCFL(2)에 전류가 공급되어 CCFL(2)이 점등하게 되고, 쏠라셀(3)에서 전압이 발생하면, CCFL(2)로 공급되는 전압이 차단되어 CCFL(2)의 점등을 중지하게 된다.

이와같이 밤이 되거나 흐린날, 눈, 비가 오는 날에 태양빛이 소멸하게 되면, 태양전지의 전기에너지 발생능력이 떨어져 전압이 발생하지 않으므로, 축전지에 충전된 에너지에 의해 CCFL(2)이 점등하게 되는 것이다.

따라서, 태양빛이 있는 동안에 쏠라셀(3)에서 전기에너지를 발생시켜 축전지에 충전한 후, 태양빛이 소멸되면 축전지(4)에서 발생하는 전기에너지를 CCFL(2)에 공급하여 점등시키는 일련의 과정을 연속적으로 수행하게 되는 것이다.

이러한 회로동작으로 인해 CCFL이 발광을 하게되고, CCFL(2)에서 발한 빛은발광창(8) 전체에 조사되면서 빛을 발하게하여 등기구 자체의 미관도 좋게하고, 주변의 밝기도 증대시키는 역할을 한다.

등기구의 밝기나 수요전류가 추가로 필요시 외관하우징의 상부에 있는 쏠라셀 고정부를 확장하여 학사모의 형상으로 되게하고, 여러가지 모양으로 밝기나 크기를 조정하도록 디자인한다.

이하 본고안의 실시예를 보면,

상기와 같이 제작된 쏠라 옥외등은 햇빛이 잘드는 곳이면 어느 곳에나 설치가 가능하고, 따로 전원선을 요구하지 않으므로 제품 전체를 등주나, 기타 공간에 간단한 부착으로 바로 사용이 가능하다.

위에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 낮 시간동안 충전하여 야간에 저장해 둔 전기에너지를 이용, 공원, 정원, 계단, 옥외 공간, 도로변 및 조경공간이 넓은 곳에 설치하여 발광시키는 쏠라 CCFL 옥외등에 관한 것이다.

본 쏠라 CCFL 옥외등은 쏠라셀을 이용한 자체충방전시스템을 이용하기 때문에 외부로부터 전력선을 설치할 필요가 없어, 전기에 대한 지식이 없는 사람이라도 제품의 설치가 용이하고, 쉽게 이동이 가능하며, AC 전기로 인한 누전이나 감전사고등의 사고 원인을 제공하지 않는다.

또한 LED와는 다르게 전체적으로 균일한 밝기를 내며, 다양한 색상의 CCFL을 사용하여 원하는 색상으로 등기구를 표현할 수 있고, 연색성이 높아 색상구분의 오차가 적고, CCFL 전구의 수명 또한 50,000시간을 상회하여 잦은 전구교체의 불편함이 없고, 저전력 소모제품으로서 쏠라 이용이 가능하고, 유지 보수 및 관리 기간을 늘려 경비를 절감하여 경제적이고, 쏠라 면적과 일조량에 비례하여 무한한 밝기의 등기구에 활용할 수 있는 무전원, 무공해의 등기구이다.

Claims (1)

1. 쏠라에 의한 자체 충전식 옥외등을 구성함에 있어서, 축전지의 저전압, 저전력으로 고휘도를 얻기 위해, 작동시 DC승압회로와 AC컨버터회로를 채택하여 고전압의 공급을 필요로하는 냉음극형광램프(CCFL)를 작동하여 발광케하고, 이러한 CCFL을 등기구 내부에 설치하여, 발광면 전체를 고르게 발광시켜, 옥외등 주변 전체를 밝히는 것을 특징으로 하는 태양광 이외의 에너지 공급을 필요로 하지 않는 무전원의 쏠라 CCFL 옥외등.