KR20080066112A

KR20080066112A - 가로등

Info

Publication number: KR20080066112A
Application number: KR1020070003121A
Authority: KR
Inventors: 박수조
Original assignee: 박수조
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-07-16
Also published as: WO2008084901A1

Abstract

본 발명은 가로등에 관한 것으로서, 복수개의 냉음극 형광램프로 구성된 조명부와; 상용전원의 전압크기를 상기 조명부에 사용되는 전압크기로 변환하도록, 스위칭전원장치(SMPS)를 포함하여 구성된 변환부와; 상기 스위칭전원장치와 인접하여 설치된 히팅부와; 상기 조명부의 점등 및 상기 히팅부의 on-off를 제어하는 제어부; 및 상기 조명부, 변환부, 히팅부를 수용하는 케이스를 포함하여 구성되며,

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 스위칭전원장치의 작동환경을 제어함으로써 동절기, 하절기 및 실외에서도 작동이 가능하여 램프를 방전시킬 수 있는 효과가 있다.

가로등, 냉음극 형광램프, 히팅부

Description

가로등{street lamp}

도 1은 일반적인 가로등의 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 가로등의 조명부 구성을 나타내는 저면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 가로등의 구성을 나타내는 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:지주 20:지지대

30:가로등 100:조명부

110:냉음극 형광램프(CCFL) 200:변환부

210:스위칭전원장치(SMPS) 220:인버터

300:히팅부 302:열선

304:발열판 310:온도감지센서

400:제어부 410:조도제어수단

420:타이머제어수단 430:인체감지제어수단

500:케이스

본 발명은 가로등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭전원장치의 작동환경을 제어함으로써 동절기, 하절기 및 실외에서도 사용할 수 있는 가로등에 관한 것이다.

일반적으로 가로변에 설치되는 가로등 구조물(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 램프(3a)가 장착된 가로등(3)과, 가로등(3)을 지지하는 지지대(4)와, 바닥면에 입설되어 가로등(3)을 지지하는 지지대(4)와 연결되어 결합된 지주(3)를 포함하여 구성되며, 상용 교류전원을 동력원으로 이용하여 램프(3a)를 점등하게 된다.

상세하게는, 상용 교류전원을 동력원으로 이용하여 일정시간동안 램프(3a)가 점등되도록 전력을 공급하는 타이머(미도시)와, 일괄적으로 정해진 시간에 점등 또는 소등되도록 전력을 공급하는 중앙제어장치(미도시) 등에 의해 수은등이나 나트륨등과 같은 램프(3a)를 점등시킴으로써 가로변을 밝혀주게 된다.

그러나, 종래의 가로등(3)은 램프(3a)의 수명이 짧아 관리비용 및 유지비용이 많이 소요되고, 외부에서 공급되는 상용 교류전원을 동력원으로 이용하고 있어 전력소모가 크며, 또한, 각종 기후조건 및 점등시간 등의 주변환경에 따라서 조명상태의 변화가 어려워 최적의 조명상태를 유지할 수 없어서 가로등(3)의 소비전력의 저감이 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 최근에는 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 외부전극 형광램프(EEFL, External Electrode Florescent Lamp)가 장착된 가로등이 사용된다.

이러한 CCFL과 EEFL은 유리관 내면에 형광물질을 도포하고 유리관의 양쪽 끝에 전극을 부착한 후 희가스와 정미량의 수은을 램프에 봉입하여 형성된 방전필라멘트가 없는 구조의 램프로서, 램프의 양단에 고전압을 인가되면 유리관 안에 존재하는 전자가 고속으로 전극으로 유인되고 전극과 전자의 충돌로 발생된 2차 전자에 의해 방전이 개시된다.

그러나, 램프의 방전을 개시하기 위해서 고전압을 인가해야 하기 때문에, 상용 교류전원은 스위칭전원장치(SMPS)를 개재해서 인버터를 통해 제어부로 전송되여 램프에 고전압을 인가하게 되는데, 이때, 상기 SMPS는 온도가 약 10~50℃이고, 습도가 약 30~85%인 조건을 만족하는 경우에만 작동되기 때문에, 실외에서는 작동성이 현저하게 낮아지며, 특히, 온도가 10℃이하로 내려가는 동절기 및 습도가 높은 하절기(우기, 장마)에는 작동이 불가능하므로, 사실상 가로등의 램프가 방전되지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 스위칭전원장치의 작동환경을 제어함으로써 동절기, 하절기 및 실외에서도 원활한 작동이 가능하고, 조명램프 각각의 점등제어가 가능하여 효율적인 점등상태를 유지함으로써 소비전력을 저감할 수 있는 가로등을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수개의 냉음극 형광램프로 구성된 조명부와; 상용전원의 전압크기를 상기 조명부에 사용되는 전압크기로 변환하도록, 스위칭전원장치(SMPS)를 포함하여 구성된 변환부와; 상기 스위칭전원장치와 인접하여 설치된 히팅부와; 상기 조명부의 점등 및 상기 히팅부의 on-off를 제어하는 제어부; 및 상기 조명부, 변환부, 히팅부를 수용하는 케이스를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 히팅부는, 상기 스위칭전원장치의 온도를 감지하는 온도감지센서가 구비되어, 상기 스위칭전원장치의 작동온도를 초과하여 히팅한 경우에 상기 제어부가 상기 히팅부를 off제어할 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 조도센서에서 감지한 조도에 따라서 조명부의 복수개의 냉음극 형광램프 전체의 on-off를 제어하는 조도 제어수단을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 설정시각을 기준으로 상기 조명부의 복수개의 조명램프를 전체 on상태에서 일부 on상태로 전환하도록 제어하는 타이머 제어수단을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 인체 감지센서가 보행자의 접근을 감지한 경우에 소정의 설정 시간 동안 상기 조명부의 복수개의 조명램프를 일부 on상태에서 전체 on상태로 전환하도록 제어하는 인체 감지 제어수단을 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한 다.

본 실시예의 가로등(30)은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 조명부(100), 변환부(200), 히팅부(300), 제어부(400), 케이스(500)를 포함하여 구성된다.

조명부(100)는, 복수개의 냉음극 형광램프(110; CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 구비되어, 가로변을 밝혀주기 위한 부분으로서, 지주(도 2의 10)의 상부에 마련된 지지대(도 2의 20)에 결합된 케이스(500)의 내측에 장착된다.

변환부(200)는, 스위칭전원장치(210; SMPS)와 인버터(220)를 포함하여 구성되어, 상용 교류전원의 전압크기를 상술한 조명부(100)의 CCFL(110)에 사용되는 전압의 크기로 변환하여 공급하는 부분이다.

히팅부(300)는, 상술한 SMPS(210)와 인접하게 설치되어, SMPS(210)의 작동환경을 제어하기 위해서 열원을 공급하도록 히팅하는 부분이다.

제어부(400)는, 조명부(100)의 CCFL(110)의 점등을 제어하고, 히팅부(300)의 히팅온도를 제어하기 위한 부분이다.

케이스(500)는, 상술한 조명부(100), 변환부(200), 히팅부(300)를 수용하는 부분으로서, 제어부(400)도 케이스(500)에 수용될 수 있다.

먼저, 조명부(100)에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

조명부(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(500)의 내측 중앙 부분에 복수개의 CCFL(110)이 장착되어 이루어진 부분으로서, 수명이 장기적이며 조도가 높은 등 다수의 장점을 제공할 수 있는 CCFL(110)로 구성되어 차도와 인도를 밝혀주게 된다.

CCFL(110)은 사용전력이 12V이며, 소모전력이 대략 3.9W/hr이며, 휘도가 대략 38,000㏅/㎡이며, 평균수명이 약 35,000hr이므로, 일반 가로등의 수은등이나 나트륨등에 비교하면 사용전력, 소모전력, 휘도 및 평균수명 등의 램프성능이 우수하므로 60 ~ 80%의 에너지 절약을 할 수 있다.

한편, 상술한 CCFL(110) 이외에 외부전극 형광램프(EEFL, External Electrode Florescent Lamp)로 사용할 수도 있으며, 이하에서 "CCFL"이라함은 "CCFL 또는 EEFL"이라고 정의한다.

다음으로, 변환부(200)에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

변환부(200)는, 상용 교류전원의 전압크기를 상술한 조명부(100)의 CCFL(110)에 사용되는 전압의 크기로 변환하여 공급하기 위한 부분으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, SMPS(210)와 인버터(220)를 포함하여 구성된다.

상용 교류전원의 전압크기를 CCFL(110)에 사용되는 크기로 변환하기 위해서, 상용 교류전원인 220V가 SMPS(210)를 통해 12~14V의 직류로 변환되고, 이 12~14V의 직류가 인버터(220)를 통해 700~1000V의 고전압으로 형성되는 것이다.

이처럼 형성된 700~1000V의 고전압에 의해서 상술한 조명부(100)의 CCFL(110)을 방전시키게 된다.

다음으로, 히팅부(300)에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

히팅부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, SMPS(210)의 작동환경을 제어하기 위해서 SMPS(210)와 인접하여 설치되며, SMPS(210)의 온도가 작동온도 이하로 내려가거나, 습도가 많아지는 경우에 작동하여 온도를 상승시키고, 온도의 상승에 따라 자연적으로 습기를 제거하게 된다.

다시 말하면, SMPS(210)와 히팅부(300)는 후술하게 될 케이스(500)의 내부 공간에 위치되도록 설치되는데, 온도가 10℃ 이하로 내려가는 동절기에는 케이스(500) 내부 공간의 온도도 10℃ 이하로 내려가게 되어 SMPS(210)의 작동온도 범위를 벗어나게 된다. 이때, SMPS(210)와 인접하여 설치된 히팅부(300)가 작동하여 케이스(500) 내부 공간 및 SMPS(210)의 온도를 상승시킴으로써 SMPS(210)의 작동범위인 약 10~50℃를 만족할 수 있게 하는 것이다.

또한, 하절기(우기, 장마)에는 습기가 많아지게 되는 경우가 빈번히 발생되는데, 이 경우에도 히팅부(300)가 작동되어 케이스(500) 내부 공간의 온도가 상승됨에 따라서 케이스(500) 내부의 습기가 자연적으로 제거되어 SMPS(210)의 작동할 수 있 습도인 약 30~85%의 습도를 만족할 수 있게 된다.

한편, 동절기 및 하절기(우기, 장마)에는 CCFL(110)을 점등하기 이전에 미리 히팅부(300)를 작동하여, SMPS(210)의 작동환경을 제어함으로써, 조명부(100)의 CCFL(110)이 방전이 가능하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 히팅부(300)는, 온도에 따라 발열체의 내부저항이 변하는 정온발열체를 사용할 수도 있고, 일반적인 발열체를 사용하되 온도를 제어할 수 있는 온도컨트롤러를 설치하여 사용할 수도 있다.

본 실시예의 가로등(30)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 발열판(304)에 열선(302)을 배열시켜 전류를 흘리는 저항발열방식으로 히팅부(300)를 구성하여 SMPS(210)와 인접되도록 설치하였으며, CCFL(110)을 방전시키기 전에 열선(302)에 일정시간동안 전류를 흘려서 발열판(304)을 발열시킴에 따라서 케이스(500) 내부 공간 및 SMPS(210)의 온도를 상승하여 SMPS(210)의 작동온도 및 작동습도를 조성하게 된다.

한편, 열선(302)에 일정시간동안 전류를 흘려 발열판(304)이 발열되는 동안에, 발열판(304)의 온도가 너무 높아져서 과열이 발생되는 것을 방지하기 위해서, 발열판(304)의 소정부분에 온도감지센서(도 5의 310)를 마련하여, 제어부(400)가 온도감지센서(310)를 통해 온도를 감지하여 미리 설정된 온도보다 감지된 온도가 높아지게 되면, 제어부(400)가 히팅부(300)의 동작을 off제어하여 과열을 방지하게 된다.

상술한 바와 같은 온도감지센서(310)를 이용한 히팅부(300)의 동작제어방법 이외에도, 바이메탈을 이용한 방법 등 온도제어 방법은 선택적으로 이용할 수 있음은 물론이다.

다음으로, 제어부(400)에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

제어부(400)는, 상술한 바와 같이, 히팅부(300)의 동작을 제어하는 것 이외에도, 주야간 및 날씨 등 기상조건 및 각종 주변환경 여건에 따라서 조명부(100)의 CCFL(110)을 각각 점등제어하는 부분으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 조도 제어수단(410), 타이머 제어수단(420) 및 인체 감지 제어수단(430) 등으로 이루어져, 조도, 설정시각 및 보행자의 여부에 따라서 조명부(100)의 CCFL(110)의 점등을 제어하게 된다.

조도 제어수단(410)은 가로등(30)의 일측 또는 지주(10)의 일측에 설치된 조 도센서(도 5의 410a)에서 감지한 조도에 따라서 조명부(100)의 복수개의 형광램프(110) 전체의 on-off를 제어하게 된다. 따라서 조도센서(410a)에서 감지된 조도가 소정의 기준치보다 낮은 경우에는 조명부(100)가 점등(on)되도록 하고, 감지된 조도가 소정의 기준치보다 높은 경우에는 조명부(100)가 소등(off)되도록 제어한다.

이러한 조도 제어수단(410)에 의한 조명부(100)의 점등제어는 인력에 의한 점등제어에 대한 수고를 절감하여 인건비를 저감할 수 있게 되며, 기후에 따라서 주간에도 어두운 경우에는 조명부(100)를 점등시켜 최적의 가로조명 상태를 유지하게 된다.

타이머 제어수단(420)은 타이머(미도시)에 소정의 점등시간을 설정하여 설정시각을 기준으로 해서 상기 조명부(100)의 복수개의 형광램프(110)를 전체 on상태에서 일부 on상태로 전환하도록 제어하게 된다.

예를 들면, 심야시간대에는 차량이나 보행자의 통행량이 많지 않으므로, 이때에는 타이머에 의해 조명부(100)의 일부만 점등하도록 하여 가로등의 소비전력을 절감할 수 있게 된다.

인체 감지 제어수단(430)은 지주의 일측에 설치된 인체 감지센서(도 5의 430a)가 보행자의 접근을 감지한 경우에 소정의 설정시간 동안 상기 조명부(100)의 복수개의 형광램프(110)를 일부 on상태에서 전체 on상태로 전환하도록 제어하게 된다.

즉, 심야시간에 보행자의 통행이 없는 경우에는 조명부(100)의 일부 형광램 프(110)만 점등한 상태에서 보행자 통행을 인체 감지센서(430a)에서 감지하여 소정시간 동안 조명부(100)의 전체 형광램프(110)를 점등하므로 보행자의 통행여부에 따라서 최적의 가로조명 상태를 유지할 수 있게 된다.

인체 감지센서(430a)로서는 예를 들어, 초음파를 사용하거나 마이크로 스위치를 이용하는 감지수단이 사용될 수도 있으며, 적외선 검출 방식의 감지수단이 사용될 수도 있다. 적외선 검출 방식의 경우, 인체에서 나온 적외선 에너지를 모아 전기 신호로 변환하고 이를 처리 가능한 신호로 증폭하여 제어부(400)로 인가하게 된다.

본 실시예의 조도 제어수단(410), 타이머 제어수단(420) 및 인체 감지 제어수단(430)은 별도의 수단으로 구비되어 제어부(400) 내에 포함된 것으로 설명되었지만, 이것은 역할에 따른 기능적인 구분을 나타낸 것이며 제어부(400)의 구체적인 구성 방식에 따라 실제 적용 형태는 다양하게 구현될 수 있음은 물론이다.

마지막으로, 케이스(500)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지주(10)의 상부에 마련된 지지대(20)에 결합되어, 상술한 조명부(100), 변환부(200), 히팅부(300)를 수용하는 부분으로서, 조명부(100)의 CCFL(110)이 점등된 상태에서 차도와 인도를 밝혀주도록 일측이 투명한 형태로 형성된 공지의 가로등용 케이스를 사용할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스위칭전원장치의 작동환경을 제어함으로써 동절기, 하절기 및 실외에서도 작동이 가능하여 램프를 방전시킬 수 있으므로 가로등의 사용이 가능하다.

또한, 조명램프의 각각 점등제어가 가능하여 효율적인 점등상태를 유지할 수 있으므로, 가로등의 소비전력을 저감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

가로등에 있어서,

복수개의 냉음극 형광램프로 구성된 조명부와;

상용전원의 전압크기를 상기 조명부에 사용되는 전압크기로 변환하도록, 스위칭전원장치(SMPS)를 포함하여 구성된 변환부와;

상기 스위칭전원장치와 인접하여 설치된 히팅부와;

상기 조명부의 점등 및 상기 히팅부의 on-off를 제어하는 제어부; 및

상기 조명부, 변환부, 히팅부를 수용하는 케이스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등.
제1항에 있어서,

상기 히팅부는,

상기 스위칭전원장치의 온도를 감지하는 온도감지센서가 구비되어, 상기 스위칭전원장치의 작동온도를 초과하여 히팅한 경우에 상기 제어부가 상기 히팅부를 off제어하는 것을 특징으로 하는 가로등.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

조도센서에서 감지한 조도에 따라서 상기 조명부의 복수개의 냉음극 형광램 프 전체의 on-off를 제어하는 조도 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

설정시각을 기준으로 상기 조명부의 복수개의 냉음극 형광램프를 전체 on상태에서 일부 on상태로 전환하도록 제어하는 타이머 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등.
제1항에 있어서,

상기 제어부는,

보행자의 접근을 감지한 경우에 소정의 설정 시간 동안 상기 조명부의 복수개의 조명램프를 일부 on상태에서 전체 on상태로 전환하도록 제어하는 인체 감지 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가로등.