KR20080054020A - 지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 지능형 가로등용 함체에 관한 것으로서, 내부에 랙 장치부 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체와; 상기 함체 본체 내부의 온도를 감지하는 센서부와; 상기 함체 본체의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈과; 상기 펠티에 모듈의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크 및 제2 히트 씽크와; 상기 함체 본체의 외부에 마련되며, 상기 센서부에서 송출된 신호를 기초로 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 외부 환경(온도, 습도 등)에 따라 함체 내부 환경을 제어함으로써, 함체 본체 내부의 부품 등이 고장나는 것을 방지하고, 제품의 수명을 연장시킬 수 있다.

Description

지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등{CASE FOR INTELLIGENT STREET LIGHT AND INTELLIGENT STREET LIGHT}
도 1은 본 발명에 따른 지능형 가로등용 함체가 적용된 지능형 가로등을 도시한 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 지능형 가로등용 함체를 확대 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 지능형 가로등 2 : 등주
3 : 램프 10 : 함체
5 : 랙 장치부 20 : 함체 본체
30 : 센서부 40 : 펠티에 모듈
50 : 제1 히트 씽크 55 : 제1 팬
60 : 제2 히트 씽크 65 : 제2 팬
70 : 제어기 80 : 표시부
본 발명은, 지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 함체 본체 내부의 환경(온도, 습도 등)을 감지하여 환경 변화에 의해 내부 부품의 고장을 방지하고 수명을 연장시킬 수 있는 지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 도로변 등에 차량 또는 보행자의 안전을 위한 조명 장치로서, 최근에는 가로등에 여러 기능이 부가되어 가로등을 통해 교통 정보, 소음 측정 등의 다양한 정보를 수집할 수 있는 지능형 가로등이 설치되고 있는 추세이다.
지능형 가로등은 빛을 발산하는 램프와, 램프를 설치면에 지지하기 위한 등주로 구성되는데, 등주의 내부에는 램프를 전원에 연결하기 위한 단자함이나 여러 부품을 수용하는 함체가 설치되어 있다.
이러한 지능형 가로등은 옥외에 설치되어 있어 외부 환경(온도, 습도 등)에 직접적으로 노출되고, 이에 따라 함체 역시 외부 환경에 직접적 영향을 받으므로 그 내부에 마련된 여러 부품이 온도 또는 습도 변화에 따라 잦은 고장이 발생하고, 제품의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 외부 환경(온도, 습도 등)에 따라 함체 내부 환경을 제어함으로써, 함체 내부의 부품 등이 고장나는 것을 방지하고, 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 지능형 가로등용 함체에 있어서, 내부에 랙 장치부 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체와; 상기 함체 본체 내부의 온도를 감지하는 센서부와; 상기 함체 본체의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈과; 상기 펠티에 모듈의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크 및 제2 히트 씽크와; 상기 함체 본체의 외부에 마련되며, 상기 센서부에서 송출된 신호를 기초로 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 함체 본체의 내측에 마련되어 상기 펠티에 모듈 및 상기 제1 히트 씽크에서 열교환된 공기를 상기 함체 본체의 내부로 안내하는 에어 덕트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 40도 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 5도 이하일 경우 상기 펠티에 모듈이 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 센서부는 상기 함체 본체 내부의 습도를 감지하는 기능을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 습도가 대략 60% 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제1 히트 씽크 및 상기 제21 히트 씽크 근처에는 공기를 순환하는 제1 팬(fan) 및 제2 팬(fan)이 각각 설치되며, 상기 제어기는 상기 제1 팬 및 상기 제2 팬의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 센서부와 상기 펠티에 모듈 중 적어도 어느 하나가 고장난 경우 상기 제어기의 제어에 의해 에러 메시지가 표시되는 표시부를 더 포함할 수도 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 지능형 가로등에 있어서, 등주와; 상기 등주에 마련되어 빛을 발산하는 램프와; 상기 등주의 내부에 마련되며, 상기 램프 등을 작동시키기 위한 단자함 및 누전 차단기 등을 수용하기 위한 함체를 포함하며, 내부에 랙 장치부 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체와; 상기 함체 본체 내부의 온도를 감지하는 센서부와; 상기 함체 본체의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈과; 상기 펠티에 모듈의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크 및 제2 히트 씽크와; 상기 함체 본체의 외부에 마련되며, 상기 센서부에서 송출된 신호를 기초로 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 함체 본체의 내측에 마련되어 상기 펠티에 모듈 및 상기 제1 히트 씽크에서 열교환된 공기를 상기 함체 본체의 내부로 안내하는 에어 덕트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 40도 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 5도 이하일 경우 상기 펠티에 모듈이 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 센서부는 상기 함체 본체 내부의 습도를 감지하는 기능을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 습도가 대략 60% 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제1 히트 씽크 및 상기 제2 히트 씽크 근처에는 공기를 순환하는 제1 팬(fan) 및 제2 팬(fan)이 각각 설치되며, 상기 제어기는 상기 제1 팬 및 상기 제2 팬의 구동을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 센서부와 상기 펠티에 모듈 중 적어도 어느 하나가 고장난 경우 상기 제어기의 제어에 의해 에러 메시지가 표시되는 표시부를 더 포함할 수도 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 가로등용 함체가 적용된 지능형 가로등을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 지능형 가로등용 함체를 확대 도시한 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지능형 가로등용 함체(10)가 설치된 지능형 가로등(1)은 빛을 발산하는 램프(3)와, 램프(3)를 도로변 등의 설치면에 지지하기 위한 등주(2)와, 등주(2) 내부에 마련되며 램프(3) 등을 작동시키기 위해 전원과 연결된 단자함(미도시) 및 누전 차단기(미도시) 등을 수용하기 위한 함체(10)로 크게 구성된다.
램프(3)는 외부 전원에 연결되어 도로변 등을 비추어 차량 및 보행자의 안전을 도모하는 기능을 한다.
함체(10)의 내부에는 램프(3)의 케이블이 인입되는 단자함, 누전 차단기, 안 정기, 랙 장치부(5) 등이 수용된다. 이 때, 함체(10)는 랙 장치부(5) 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체(20)와; 함체 본체(20) 내부의 온도를 감지하는 센서부(30)와; 함체 본체(20)의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈(peltier module, 40)과; 펠티에 모듈(40)의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크(50) 및 제2 히트 씽크(60)와; 함체 본체(20)의 외부에 마련되며, 센서부(30)에서 송출된 신호를 기초로 펠티에 모듈(40)이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기(70)를 포함하여 이루어진다. 이 때, 함체 본체(20) 외부에는 센서부(30), 펠티에 모듈(40), 후술할 제1 팬(55) 및 제2 팬(65)을 제어기(70)에 전기적으로 연결하기 위한 케이블을 안내하는 케이블관(35)이 설치되어 있다.
펠티에 모듈(40)은 반도체와 두 금속의 접합부에 전류가 흐를 때 두 금속의 접합부에서 열이 발생 또는 흡수가 일어나는 펠티에 현상을 이용한 것으로서, 전류의 크기와 방향에 따라 냉각과 가열의 양과 방향 조절이 가능하다. 즉, 펠티에 모듈(40)은 네거티브(-)로 대전된 금속과 반도체의 접점부에서는 주위로부터 열에너지를 흡수한 전자가 반도체 내부로 이동하여 흡열이 일어나고, 포지티브(+)로 대전된 금속과 반도체의 접점부에서는 전자의 열에너지 방출에 의해 발열이 일어남으로써, 냉각 모드 또는 가열 모드로 전환 가능하다. 이러한 펠티에 모듈(40)은 기계적으로 작동하는 부분이 없으며 또한 설치 위치나 방향이 그 동작에 영향을 미치지 않는 장점이 있어 부하를 냉각하거나 가열하는데 이롭다. 이 때, 제어기(70)는 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드나 가열 모드로 전환 가능하도록 전류의 방향을 바꾸어 주는 역할을 한다.
이와 같이, 본 발명의 특징은 펠티에 모듈(40)을 이용하여 함체 본체(20)가 지나치게 과열되거나 과냉되었을 때 함체 본체(20)의 내부 환경을 적정 온도로 유지시킴으로써, 함체 본체(20) 내부에 수용된 각종 부품의 온도 변화를 최대한 줄여 고장을 방지하고, 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 점에 있다.
펠티에 모듈(40)의 내측을 흡열부라고 하고 외측을 발열부라고 하면, 흡열부 및 발열부에는 제1 히트 씽크(50) 및 제2 히트 씽크(60)가 각각 설치된다. 각 제1 히트 씽크(50) 및 제2 히트 씽크(60)는 펠티에 모듈(40)이 주위의 공기와 열교환(냉각 또는 가열)될 때 열교환 효율이 좋도록 열교환 면적을 넓히는 기능을 한다. 이 때, 함체 본체(20)의 둘레에는 펠티에 모듈(40)의 흡열부 측과 발열부 측의 열전달이 방지되도록 단열재(미도시)가 마련되는 것이 좋다.
제1 히트 씽크(50)는 펠티에 모듈(40)의 흡열부 측에 설치되어 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드 또는 가열 모드로 구동될 때 함체 본체(20) 내부의 보다 많은 공기가 펠티에 모듈(40)과 열교환 되도록 한다.
이 때, 제1 히트 씽크(50) 주변에는 함체 본체(20) 내부의 공기를 펠티에 모듈(40) 측으로 보내기 위한 제1 팬(55)이 설치되어 열교환 효율을 높이는 것이 바람직하다.
또한, 제1 히트 씽크(50)의 양측부에는 에어 덕트(90)가 설치되는 것이 좋은데, 그 이유는 펠티에 모듈(40)에서 열교환된 공기의 일부를 함체 본체(20)의 내부로 안내함으로써 함체 본체(20)의 외부로 공기가 많이 토출될 때 함체 본체(20)의 외부에 마련된 정보 수집장치(일 예로, 마이크 등)나 후술할 제2 팬(65)에 불필요한 소음이 야기되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
제2 히트 씽크(60)는 펠티에 모듈(40)의 발열부 측에 설치되어 펠티에 모듈(40)의 흡열부 측에서 열교환된 공기가 함체 본체(20) 외부의 공기와 열교환됨으로써 펠티에 모듈(40)의 열 이송이 원활히 이루어지도록 한다. 이 때, 제2 히트 씽크(60) 주변에는 함체 본체(20) 외부의 공기를 펠티에 모듈(40)의 방열부 측으로 보내기 위한 제2 팬(65)이 설치되어 열교환 효율을 높이는 것이 바람직하다.
센서부(30)는 함체 본체(20) 내부의 온도를 감지하여, 함체 본체(20) 내부의 온도 정보를 제어기(70)에 송출하는 기능을 한다. 이에, 제어기(70)는 센서부(30)에서 송출된 온도 신호를 기초로 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드 또는 가열 모드로 운전되도록 전원을 제어한다. 한편, 센서부(30)는 함체 본체(20) 내부의 습도를 감지하는 기능을 더 포함하여, 랙 장치부(5)의 습도를 감지한다. 이에, 제어기(70)는 센서부(30)에서 송출된 습도 신호를 기초로 펠티에 모듈(40)을 냉각 모드 또는 가열 모드로 운전시켜 랙 장치부(5)의 습도를 조절한다.
제어기(70)는 센서부(30)에서 감지된 온도가 대략 40도 이상일 경우 함체 본체(20) 내부의 온도를 낮추기 위해 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드로 운전되도록 전원을 제어하고, 온도가 대략 5도 이하일 경우 함체 내부의 온도를 높이기 위해 전류 방향을 바꾸어 펠티에 모듈(40)이 가열 모드로 운전되도록 제어한다. 여기서, 온도가 5도 및 40도로 설정되어 있으나, 제어기(70)에서 임의로 설정 온도를 변경할 수도 있다.
한편, 제어기(70)는 센서부(30)에서 감지된 습도가 대략 60% 이상일 경우 습도를 낮추기 위해 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드 또는 가열 모드로 운전되도록 전원을 제어한다. 이와 같이, 함체 본체(20) 내부의 온도 및 습도 변화에 따라 펠티에 모듈(40)이 냉각 모드 또는 가열 모드로 운전되어 함체 내부를 적정 환경으로 유지함으로써, 함체 본체(20) 내부의 부품(PCB 등)이 고장나는 것을 방지하고, 제품 수명이 단축되는 것을 막을 수 있다.
그리고, 본 발명은 센서부(30)와 펠티에 모듈(40) 중 적어도 어느 하나가 고장난 경우 즉각 대처할 수 있도록 제어기(70)에 의해 제어되는 표시부(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 표시부(80)는 사용자가 시각적으로 인식할 수 있도록 디스플레이일 수도 있으나, 청각적으로 인식할 수 있도록 부저로 마련될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 방법으로 구현될 수도 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 펠티에 모듈을 이용하여 함체 본체가 지나치게 과열되거나 과냉되었을 때 함체 본체의 내부 환경을 적정 온도로 유지시킴으로써, 함체 본체 내부에 수용된 각종 부품의 온도 변화를 최대한 줄여 고장을 방지하고, 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 지능형 가로등용 함체 및 지능형 가로등을 제공한다.
또한, 펠티에 모듈의 흡열부에서 열교환된 공기를 함체 본체 내부로 안내하는 에어 덕트가 마련됨으로써, 함체 본체 외부에 장착된 부품(특히, 마이크 또는 팬)이 공기 저항으로 인해 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (16)

  1. 내부에 랙 장치부 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체와;
    상기 함체 본체 내부의 온도를 감지하는 센서부와;
    상기 함체 본체의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈과;
    상기 펠티에 모듈의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크 및 제2 히트 씽크와;
    상기 함체 본체의 외부에 마련되며, 상기 센서부에서 송출된 신호를 기초로 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 함체 본체의 내측에 마련되어 상기 펠티에 모듈 및 상기 제1 히트 씽크에서 열교환된 공기를 상기 함체 본체의 내부로 안내하는 에어 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 40도 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능 형 가로등용 함체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 5도 이하일 경우 상기 펠티에 모듈이 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 함체 본체 내부의 습도를 감지하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 습도가 대략 60% 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히트 씽크 및 상기 제2 히트 싱크 근처에는 공기를 순환하는 제1 팬(fan) 및 제2 팬(fan)이 각각 설치되며,
    상기 제어기는 상기 제1 팬 및 상기 제2 팬의 구동을 제어하는 것을 특징으 로 하는 지능형 가로등용 함체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센서부와 상기 펠티에 모듈 중 적어도 어느 하나가 고장난 경우 상기 제어기의 제어에 의해 에러 메시지가 표시되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등용 함체.
  9. 등주와;
    상기 등주에 마련되어 빛을 발산하는 램프와;
    상기 등주의 내부에 마련되며, 상기 램프 등을 작동시키기 위한 단자함 및 누전 차단기 등을 수용하기 위한 함체를 포함하며,
    상기 함체는 내부에 랙 장치부 등을 포함한 부품이 마련된 함체 본체와; 상기 함체 본체 내부의 온도를 감지하는 센서부와; 상기 함체 본체의 내측과 외측을 걸쳐 마련되며, 직류 전원의 투입 방향에 따라 주위 공기를 냉각 또는 가열하는 펠티에 모듈과; 상기 펠티에 모듈의 양측면에 각각 마련된 제1 히트 씽크 및 제2 히트 씽크와; 상기 함체 본체의 외부에 마련되며, 상기 센서부에서 송출된 신호를 기초로 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 함체 본체의 내측에 마련되어 상기 펠티에 모듈 및 상기 제1 히트 씽크에서 열교환된 공기를 상기 함체 본체의 내부로 안내하는 에어 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 40도 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 온도가 대략 5도 이하일 경우 상기 펠티에 모듈이 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 함체 본체 내부의 습도를 감지하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 센서부에서 감지된 습도가 대략 60% 이상일 경우 상기 펠티에 모듈이 냉각 또는 가열 기능을 수행하도록 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1 히트 씽크 및 상기 제2 히트 씽크 근처에는 공기를 순환하는 제1 팬(fan) 및 제2 팬(fan)이 각각 설치되며,
    상기 제어기는 상기 제1 팬 및 상기 제2 팬의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 센서부와 상기 펠티에 모듈 중 적어도 어느 하나가 고장난 경우 상기 제어기의 제어에 의해 에러 메시지가 표시되는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 가로등.
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