KR200470082Y1 - 문자형 자가발전간판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 문자형 자가발전간판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 구조물에 장착이 편리한 구조를 갖으면서, 친환경 태양에너지를 이용할 수 있는 태양전지로 간판문자를 표현하여 태양전지와 일체로 광고문구, 도형, 그림 등을 강력한 이미지로 전달할 수 있는 문자형 자가발전간판에 관한 것이다.
본 고안에 의한 문자형 자가발전간판은, 간판의 문자를 구성하는 자음 내지 모음의 형상으로 형성된 지지프레임(32)과, 상기 지지프레임(32)의 상단면에 장착되는 다수개의 태양전지(10)와, 상기 지지프레임(32)의 가장자리를 따라 기립되도록 장착되는 방열프레임(30)과, 상기 방열프레임(30)을 통해 방열을 하며 상기 태양전지(10) 방향으로 빛을 발산하도록 상기 고휘도 엘이디(42)가 다수개 실장되어 상기 방열프레임(30)에 장착되는 기판(40)과, 상기 태양전지(10)를 통해 생성된 전기에너지를 축전하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 축전지와, 외부의 조도를 감지하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 센서부와, 상기 센서부의 신호를 받아 상기 고휘도 엘이디(42)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 제어부 및 상기 고휘도 엘이디(42)의 빛을 확산시켜 조사하기 위해 상기 고휘도 엘이디(42)의 상부에 장착되는 확산부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

문자형 자가발전간판{LETTER TYPE SIGN BOARD WITH MICROPOWER}

본 고안은 문자형 자가발전간판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 구조물에 장착이 편리한 구조를 갖으면서, 친환경 태양에너지를 이용할 수 있는 태양전지로 간판문자를 표현하여 태양전지와 일체로 광고문구, 도형, 그림 등을 강력한 이미지로 전달할 수 있는 문자형 자가발전간판에 관한 것이다.

일반적으로 옥외 광고판 등의 광고 장치는 아크릴 판재 등의 광고부 일면에 광고용 도안을 형성하고 야간에 도안을 쉽게 식별할 수 있도록 하기 위해 그 내부에 형광등을 설치하거나, 광고판 주변에 다수의 조명장치를 설치하고 있다.

따라서, 이러한 광고 장치를 야간에 식별할 수 있도록 하기 위해서는 많은 양의 전력이 요구되어 전기 공급이 어려운 장소에 상기 광고 장치를 설치하기 위해서는 전력선을 새롭게 설치하여야 하는 문제가 있었다. 다시 말해 야간에 시인성을 향상시키기 위해 내측에 여러 개의 형광등을 연결하여 형성하는 것이 일반적인 방법이며 이러한 방법들은 밤새도록 불을 밝혀야 하는 이유로 인하여 이에 소요되는 전기의 소모량이 많아 전력비용에 큰 부분을 차지하고 있으며, 대형화 되어가는 광고판의 추세에 따라 전력사용의 문제는 점차 사회문제화 되어가고 있는 실정이다.

한편, 상기 형광등은 유리관의 재질로 형성되여 파손의 위험이 많으며 수명이 짧아서 자주 교체하여야 함으로 A/S비용까지 발생하는 문제점이 있었다. 또한 고전압의 사용으로 전류에 의한 누전, 화재 및 감전의 위험이 있으며, 우리나라에서와 같이 겨울 등 저온에서는 조명의 효율이 저하되는 문제점이 있었고, 전선은 다양한 원인에 의해 피복이 벗겨질 우려가 있고, 피복이 벗겨지면 우천시 안전사고가 발생할 우려가 있었다.

따라서, 가격이 저렴하면서도 내구성이 뛰어나고 전력소비량이 월등히 적은 발광다이오드가 기존의 전구를 대체하여 각종 광고판, 안내판, 전광판 등에 사용되고 있다.

상기와 같은 발광다이오드를 이용한 문자형 간판은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 광고문안을 형성하기 위한 측면프레임(52)과, 상기 측면프레임(52)의 전면에 배치되어 외부로 빛을 조사하기 위한 광고부(51)와, 상기 측면프레임(52)의 내측에 장착되어 상기 광고부(51)를 통해 빛을 조사하기 위한 발광다이오드(55)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 측면프레임(52)의 저면에 장착되는 지지프레임(54)과, 상기 측면프레임(52)과 지지프레임(54)을 보강하기 위한 외부몰딩(53)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 종래의 형광등을 대체하여 상기 발광다이오드를 사용하여 발광을 하기 때문에 저전력 및 간판의 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 이점이 있었다.

한편, 상기 발광다이오드를 구동시키기 위해 광고장치의 전원을 태양에너지로 이용하기 위한 방안이 제시되어, 광고장치의 관리비용을 대폭 절감하고 있다.

그러나, 상기와 같이 태양전지를 이용한 광고장치는 태양전지가 간판과 별도로 설치되어 제작단가가 상승하는 단점이 있다. 또한 간판 설치와 태양전지 설치를 위한 공간이 각각 필요하기 때문에 공간이용효율이 저하되며, 설치공간이 충분치 않거나 태양전지 설치로 인해 장식적 효과를 크게 감소시키는 문제점이 있다.

또한, 종래의 태양에너지를 이용한 친환경 간판은 단지 조명에 전기에너지를 공급하는 단순 기능을 가지고 있으며, 그 효과가 너무 작거나 광고효과를 기대하기가 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 일반적인 구조물에 장착이 편리한 구조를 갖는 친환경 태양에너지를 이용한 문자형 자가발전간판을 제공하는 것이다. 또한, 태양전지와 일체로 광고문구, 도형, 그림 등을 강력한 이미지로 전달할 수 있는 고휘도 엘이디를 이용한 문자형 자가발전간판을 제공하는 목적이 있다.

다시 말해, 본 고안은 문자형 간판이 부착되지 않는 고정틀에 태양전지를 설치하여 전력발생을 위한 태양전지 면적을 극대화하고, 간판문자를 태양전지로 표현하면서 다양한 색상을 발현할 수 있고, 또한 야간에는 고휘도 엘이디를 이용하여 시인성을 향상시킬 수 있는 문자형 자가발전간판을 제공하는 목적이 있다.

본 고안에 의한 문자형 자가발전간판은, 다수개의 태양전지(10)로부터 전원을 공급받아 빛을 조사하는 다수의 고휘도 엘이디(42)를 포함하는 자가발전간판에 있어서, 간판의 문자를 구성하는 자음 내지 모음의 형상으로 형성된 지지프레임(32)과, 상기 지지프레임(32)의 상단면에 장착되는 다수개의 태양전지(10)와, 상기 지지프레임(32)의 가장자리를 따라 기립되도록 장착되는 방열프레임(30)과, 상기 방열프레임(30)을 통해 방열을 하며 상기 태양전지(10) 방향으로 빛을 발산하도록 상기 고휘도 엘이디(42)가 다수개 실장되어 상기 방열프레임(30)에 장착되는 기판(40)과, 상기 태양전지(10)를 통해 생성된 전기에너지를 축전하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 축전지와, 외부의 조도를 감지하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 센서부와, 상기 센서부의 신호를 받아 상기 고휘도 엘이디(42)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 제어부 및 상기 고휘도 엘이디(42)의 빛을 확산시켜 조사하기 위해 상기 고휘도 엘이디(42)의 상부에 장착되는 확산부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 확산부(20)는, 브이(V) 컷팅된 확산판으로 특정 색상을 갖는 형광물질을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 태양전지로 문자 간판을 형성하여 공간을 효율적으로 이용할 수 있게 되고, 또한 제작비용 및 설치작업을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 태양에너지를 충전하는 주간에도 시인성을 향상시키기 위한 확산부를 다양한 색상으로 구현하여 간판의 디자인을 다양하게 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 농촌지역의 펜션이나 전원카페 등 전력공급부와 원격지에 있는 곳에서도 효과적으로 간판을 사용할 수 있고, 전선을 요구하지 않아 전선이 원인이 되는 안전사고가 미연에 방지되며, 특히 간판을 인구 이동이 빈번한 상업지역의 인도에 설치시 전선을 사용하지 않으므로 피복탈피나 손상 등의 전선에 의한 안전사고 등을 해소할 수 있어 유용하다.

또한, 항시 청정한 에너지 자원인 태양광을 이용함으로 친환경 운동에 기여하고, 별도의 전력비용을 요구하지 않으며, 야간 홍보시 발광하는 고휘도 엘이디의 빛 중 일부는 재충전에 활용함으로써 홍보시간을 연장하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일실시 예에 의한 문자형 자가발전간판을 보인 구성도,
도 2는 도 1의 A-A선의 단면구성도,
도 3은 본 고안의 일실시 예에 의한 문자형 자가발전간판의 사용상태도,
도 4a 및 도 4b는 종래의 일반적인 문자형 간판 및 개략적인 단면구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 문자형 자가발전간판을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시 예에 의한 문자형 자가발전간판을 보인 구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선의 단면구성도이며, 도 3은 본 고안의 일실시 예에 의한 문자형 자가발전간판의 사용상태도이다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 고안의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 고안의 일실시 예에 의한 바람직한 문자형 자가발전간판은 상기 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 다수개의 태양전지로 구성되는 태양전지부와, 상기 태양전지부로부터 전원을 공급받아 빛을 조사하기 위한 다수의 고휘도 엘이디를 포함하는 자가발전간판이다.

여기서, 상기 태양전지부(10)는, 다수개의 태양전지를 이용하여 간판의 문자를 구성하는 자음 내지 모음의 형상으로 배열되어 지지프레임(32)에 안착되고, 상기 지지프레임(32)의 가장자리를 따라 기립된 방열프레임(30)에 장착되는 기판(40)에 다수의 고휘도 엘이디(42)가 실장되어 상기 배열된 태양전지부(10)에 빛을 조사하도록 배치되며, 상기 고휘도 엘이디(42)의 상부에는 빛을 확산시켜 조사하기 위한 확산부(20)를 포함하여 구성된다.

상기 태양전지부(10)는, 주지된 바와 같이 태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것으로, 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생하게 되는데, 이러한 전하들은 P, N극으로 이동하고, 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하여 전류가 흐르게 된다. 위 태양전지부는 여러 개가 직렬 내지 병렬로 연결시켜 태양전지 모듈에서 전력을 생산하게 된다.

한편, 태양전지는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물 반도체를 재료로 하는 것으로 크게 나눌 수 있는데, 실리콘 반도체에 의한 것은 결정계와 비결정계로 분류된다. 현재, 태양광 발전 시스템으로 일반적으로 사용하고 있는 것은 실리콘 반도체가 대부분이다. 특히 결정계 실리콘 반도체의 단결정 및 다결정 태양전지는 변환 효율이 좋고 신뢰성이 높아서 널리 사용되고 있다.

본 고안은 상기 다결정 태양전지를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지프레임(32)에 안착되어 고정된다.

상기 고휘도 엘이디(42)는 상기 지지프레임(32)의 가장자리를 따라 기립된 방열프레임(30)에 장착된 기판(40)에 실장되는 것이 바람직하고, 상기 기판(40)은 본 고안의 간판을 제작하기 용이하도록 플렉시블 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 고휘도 엘이디(42)는, 상기 태양전지부(10)를 향해 빛을 조사하여 본 고안에 의한 문자형 자가발전간판의 시인성과 장식성을 크게 향상시키게 된다.

상기 확산부(20)는, 브이(V) 컷팅된 확산판을 사용하는 것이 바람직하지만, 다양한 프린팅방식이나 코팅 등의 반사체로 형성된 것을 포함한다. 또한, 상기 확산부(20)는, 다양한 색상을 갖는 형광물질을 포함하여 상기 태양전지부(10)를 통해 전력을 충전하는 주간에는 간판으로써 인식될 수 있도록 시인성을 제공하게 된다.

본 고안에 의한 확산부(20)는 간판으로써 기능할 수 있도록 충분한 폭을 갖도록 형성되는 것으로, 간판의 크기와 서체 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

상기 방열프레임(30)은, 상기 고휘도 엘이디(42)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열하기 위해 상기 고휘도 엘이디(42)와 근접되도록 위치한다. 또한, 상기 태양전지부(10)를 보호하고 지지하기 위해 상기 태양전지부(10)의 저면으로 연속되게 지지프레임(32)이 형성된다.

한편, 본 고안에 의한 문자형 자가발전간판은, 상기 태양전지부(10)를 통해 생성된 전기에너지를 축전하기 위한 축전지와, 외부의 조도를 감지하기 위한 센서부와, 상기 센서부의 신호를 받아 상기 고휘도 엘이디(42)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다. 상기 축전지와 센서부 및 제어부는 도면에 도시되지 않았지만, 상기 지지프레임의 일측에 장착되어 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 문자형 자가발전간판의 작용효과를 살펴보면, 먼저, 상기 도 3과 같이 '간판'이라는 문구를 형성하도록 태양전지부(10)와 확산부(20) 내지 지지프레임(32), 방열프레임(30)을 제작한다.

상기와 같이 제작된 본 고안은 상기 센서부에서 일정 조도 이상의 태양광에 노출되는 경우에는 상기 태양전지부(10)를 통해 전기에너지를 생산한다. 그리고, 이러한 일정 조도 이상의 태양광에 노출되는 경우에는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 고휘도 엘이디(42)는 발광되지 않게 된다. 따라서, 상기 태양전지부(10)에 의해서는 전기에너지를 생산하여 축전하게 된다.

한편, 이러한 주간에는 상기 확산부(20)를 통해 간판으로써의 기능을 하게 된다. 다시 말해, 다양한 형광체나 색상물질이 함유된 확산부(20)는 일반적인 간판의 가장자리를 명확하게 표시하여 간판의 시인성을 제공하여 간판으로써의 기능을 수행하게 된다.

그 후 상기 센서부에서 일정 조도 미만임을 검출하게 되면, 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 고휘도 엘이디(42)가 점등되고, 점등된 고휘도 엘이디(42)의 빛은 상기 확산부(20)를 통해 태양전지부(10)를 조사되어 야간에 간판으로써의 장식과 시인성을 제공하게 된다. 한편, 상기 확산부(20)는 상기 태양전지부(10) 및 간판의 전면부로 빛이 조사되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 밞명에 의한 문자형 자가발전간판은 주간에는 전기에너지를 충전하고, 야간에는 주간에 충전된 전원을 사용하여 발광하기 때문에 외부의 전원을 공급받지 않은 상태에서도 간판의 기능을 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

한편, 문자형 간판은 일반적으로 지상에서 높은 곳에 설치되어 글자형태로 정보를 전달하는 전기사용간판으로 대부분 광 이용효율과 시인성이 낮고, 수명이 짧으며, 환경오염이 큰 네온램프와 형광등을 사용하고 있다.

그러나 본 고안에 의한 문자형 간판은 고휘도 엘이디를 사용하기 때문에 시인성 및 수명을 크게 향상시키게 된다. 또한, 이러한 고휘도 엘이디를 사용하는 경우에는 국내외적으로 80% 이상 에너지절약이 가능한 것으로 보고되고 있다. 즉, 우리나라 네온/형광등 문자형 간판은 총 보급용량이 417㎿, 연간 소비전력은 1,371GWH이지만, 이를 고휘도 엘이디 문자형 간판으로 교체하게 되면, 초기 설치비용은 약 1,500억원 증가(23%)하는 반면, 연간 소비전력은 246GWH로 감소하여 1,125GWH의 절전(82%)이 가능한 것으로 보고되어 있고, 이를 전기요금으로 환산하면 연간 1,125억 원에 해당하는 것으로 알려져 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 고안의 실시 예들은 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 고안의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 고안의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10: 태양전지 20: 확산부
30: 방열프레임 40: 기판
42: 고휘도 엘이디 51: 광고부
52: 측면프레임 53: 외부몰딩
54, 32: 지지프레임 55: 발광다이오드

Claims (2)

1. 다수개의 태양전지(10)로부터 전원을 공급받아 빛을 조사하는 다수의 고휘도 엘이디(42)를 포함하는 자가발전간판에 있어서,
   간판의 문자를 구성하는 자음 내지 모음의 형상으로 형성된 지지프레임(32)과,
   상기 지지프레임(32)의 상단면에 장착되는 다수개의 태양전지(10)와,
   상기 지지프레임(32)의 가장자리를 따라 기립되도록 장착되는 방열프레임(30)과,
   상기 방열프레임(30)을 통해 방열을 하며, 상기 태양전지(10) 방향으로 빛을 발산하도록 상기 고휘도 엘이디(42)가 다수개 실장되어 상기 방열프레임(30)에 장착되는 기판(40)과,
   상기 태양전지(10)를 통해 생성된 전기에너지를 축전하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 축전지와,
   외부의 조도를 감지하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 센서부와,
   상기 센서부의 신호를 받아 상기 고휘도 엘이디(42)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하기 위해 상기 지지프레임(32)의 일측에 장착되는 제어부 및
   상기 고휘도 엘이디(42)의 빛을 확산시켜 조사하기 위해 상기 고휘도 엘이디(42)의 상부에 장착되는 확산부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 문자형 자가발전간판.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 확산부(20)는, 브이(V) 컷팅된 확산판으로 특정 색상을 갖는 형광물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 문자형 자가발전간판.

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