KR20100010800A - 철도차량용 엘이디 조명장치 - Google Patents

철도차량용 엘이디 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엘이디(LED)를 사용하여 에너지를 절약할 수 있고, 기존의 형광등 케이스를 활용할 수 있도록 함으로써 철도차량의 타 구조물의 구조변경 없이 설치가 가능하도록 하는 철도차량용 엘이디 조명장치에 관한 것으로서,
형광등 케이스의 바닥면에 3개 라인으로 중앙 엘이디 모듈, 좌측 엘이디 모듈, 우측 엘이디 모듈이 소정의 간격으로 조립되는 철도차량용 엘이디 조명장치에 있어서, 상기 중앙 엘이디 모듈은 평면 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 서로 배향되도록 경사지게 설치되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 빛을 발광면으로 반사시키기 위한 반사블록이 각각 구비된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 형광등 케이스의 바닥면의 폭을 L이라 했을 때, 중앙 엘이디 모듈은 L/2 의 위치에 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 바닥면 측면끝에서 엘이디(LED) 패키지 중심가지 거리(D)가 L/10 내지 L/3 의 위치에 설치되며, 상기 조립블록은 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 조립 경사면 각도(A)가 바닥면에 대하여 25도 내지 75도가 되도록 형성되고, 상기 반사블록은 엘이디(LED) 출광반사면 각도(B)가 바닥면에 대하여 15도 내지 35도가 되도록 형성된다.

Description

철도차량용 엘이디 조명장치{LED ILLUMINATING SYSTEM FOR RAILROAD CAR}
본 발명은 철도차량용 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량에 적용되어 있는 기존의 형광등 조명케이스를 활용하여 엘이디(LED) 조명 배광구조를 갖도록 하는 철도차량용 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 지하철, 전철, 완행열차 등을 포함한 모든 철도차량의 조명장치에 적용이 가능하다.
일반적으로 지하철, 전철 및 완행열차 등과 같은 철도차량의 내부에는 객실 내의 조도를 높이기 위하여 천장에 조명장치가 취부되어 있다.
현재, 철도차량용 조명장치로는 형광등 조명장치가 설치되는 것이 통상적이며, 한량의 철도차량에 12개의 형광등이 두줄로 일정한 간격으로 설치되어 전체적으로 24개의 형광등 조명장치가 설치된다.
도 1은 종래 기술에 의한 철도차량용 형광등 조명장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
첨부도면 도 1을 참조하면, 참조번호 1은 형광등을 나타내고, 참조번호 2는 상기 형광등(1)의 양측단에서 고정하고 전원을 공급하는 소켓을 나타내고, 참조번호 3은 형광등(1)의 빛을 방향성을 갖도록 반사시키는 형광등 케이스를 나타낸다. 상기 형광등 케이스(3)의 후면에는 전원을 공급하는 몸체(미도시)가 더 구비되는데, 상기 몸체(미도시)에는 안정기 및 외부전원 공급단자 등이 포함된다.
상기와 같이 구성된 종래의 철도차량용 형광등 조명장치는 형광등 케이스(3) 또는 몸체(미도시)가 객실의 천장 프레임에 고정되도록 설치된다.
상기 객실의 천장에 설치되는 경우에 매몰 타입으로 설치되는 것이 일반적이며, 상기 형광등 케이스(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 소켓(2)이 설치되는 바닥면은 60mm의 폭을 가지고, 발광면은 134mm의 폭을 가지며, 이때 바닥면과 발광면 사이의 높이는 40mm로 형성된다.
상기와 같은 철도차량용 형광등 조명장치는 한량의 철도차량에 24개의 형광등이 설치되어, 10량으로 이루어지는 철도차량 전체로 보았을 때 240개가 설치되기 때문에 철도차량 전체로 보았을 때 많은 에너지를 소모하는 원인이 되었다.
상기와 같은 전력소모의 문제점을 해결하기 위하여 형광등을 대신하여 엘이디(LED)를 사용하는 방법이 제시되었다. 그런데, 기존에 제안된 엘이디 조명장치는 객실의 천장 구조물을 변경하여야 하는 등 문제점이 많아 적용하는데 어려움이 있었다.
결국, 본 발명의 출원인은 철도차량의 타 구조물의 구조변경 없이 엘이디(LED) 조명장치를 설치할 수 있는 방법을 제시하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 엘이디(LED)를 사용하여 적은 소비전력을 가지므로 에너지를 절약할 수 있는 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 철도차량의 객실의 실내 조명을 엘이디(LED) 조명으로 교체하는 경우에 기존의 형광등 케이스를 활용할 수 있도록 함으로써 철도차량의 타 구조물의 구조변경 없이 설치가 가능하도록 하는 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존 철도차량의 모든 형광등 조명장치를 동시에 교체하지 않고도 기존 조명장치를 수리 교체할 때 엘이디(LED) 조명으로 대체가 가능하도록 하는 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공한다.
본 발명의 특징에 따르면, 형광등 케이스의 바닥면에 3개 라인으로 중앙 엘이디 모듈, 좌측 엘이디 모듈, 우측 엘이디 모듈이 소정의 간격으로 조립되는 철도 차량용 엘이디 조명장치에 있어서,
상기 중앙 엘이디 모듈은 평면 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 서로 배향되도록 경사지게 설치되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 빛을 발광면으로 반사시키기 위한 반사블록이 각각 구비된 것을 특징으로 하는 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공한다.
본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 형광등 케이스의 바닥면의 폭을 L이라 했을 때, 중앙 엘이디 모듈은 L/2 의 위치에 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 바닥면 측면끝에서 엘이디(LED) 패키지 중심가지 거리(D)가 L/10 내지 L/3 의 위치에 설치되며,
상기 조립블록은 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 조립 경사면 각도(A)가 바닥면에 대하여 25도 내지 75도가 되도록 형성되고, 상기 반사블록은 엘이디(LED) 출광반사면 각도(B)가 바닥면에 대하여 15도 내지 35도가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 형광등 케이스의 바닥면에 2개 라인으로 좌측 엘이디 모듈, 우측 엘이디 모듈이 소정의 간격으로 조립되는 철도차량용 엘이디 조명장치에 있어서,
상기 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 바닥면의 양측면 끝에서 서로 대향되도록 경사지게 설치되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 빛을 발광 면으로 반사시키기 위하여 중앙부에 반사블록이 구비된 것을 특징으로 하는 철도차량용 엘이디 조명장치를 제공한다.
본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치는 엘이디(LED)를 사용하여 적은 소비전력을 가지므로 에너지를 절약할 수 있고, 엘이디(LED) 특성상 친환경 및 장수명의 효과를 기대할 수 있다.
또한, 철도차량의 객실의 실내 조명을 엘이디(LED) 조명으로 교체하는 경우에 기존의 형광등 케이스를 활용할 수 있도록 함으로써 철도차량의 타 구조물의 구조변경 없이 설치가 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 기존 철도차량의 모든 형광등 조명장치를 동시에 교체하지 않고도 기존 조명장치를 수리 교체할 때 엘이디(LED) 조명으로 대체가 가능하게 되는 효과를 기대할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명할 것이다.
먼저, 본 발명의 출원인은 도 3에 도시된 바와 같이 기존의 형광등 케이스(10)를 그대로 활용하여 그 바닥면에 엘이디(LED) 모듈(20)을 3개 라인으로 평면 배치하여 조립해 보았다.
그 결과, 엘이디(LED)의 특성상 조명각도가 120도 정도이기 때문에 광분포 해석 결과는 도 4에 도시된 바와 같이 38%의 균제도를 나타내었고, 도 5에 도시된 바와 같이 발광면의 중앙부와 가장자리 간의 조도 차이가 커서 발광면의 가장자리에 암부가 발생되는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여 배광구조를 개선할 필요가 있었다.
도 6은 본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치의 바람직한 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
첨부도면 도 6을 참조하면, 형광등 케이스(10)의 바닥면에 3개 라인으로 중앙 엘이디 모듈(22), 좌측 엘이디 모듈(24), 우측 엘이디 모듈(26)이 소정의 간격으로 조립된다. 이때, 상기에서 중앙 엘이디 모듈(22)은 평면 설치되고, 좌측 엘이디 모듈(24) 및 우측 엘이디 모듈(26)은 서로 배향되도록 경사지게 설치된다. 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈(24,26)을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록(32,34)이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈(24,26)의 빛을 발광면으로 반사시키기 위한 반사블록(42,44)이 각각 구비된다.
상기 형광등 케이스(10)의 바닥면의 폭을 L이라 했을 때, 중앙 엘이디 모듈(22)은 L/2 의 위치에 설치되고, 좌측 엘이디 모듈(24) 및 우측 엘이디 모듈(26)은 바닥면 측면끝에서 엘이디(LED) 패키지 중심가지 거리(D)가 L/10 내지 L/3 의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조립블록(32,34)은 좌측 및 우측 엘이디 모듈(24,26)의 조립 경사면 각도(A)가 바닥면에 대하여 25도 내지 75도가 되도록 형성되고, 상기 반사블 록(42,44)은 엘이디(LED) 출광반사면 각도(B)가 바닥면에 대하여 15도 내지 35도가 되도록 형성된다. 본 출원인의 실험결과 조립 경사면 각도(A)가 45도이고 출광반사면 각도(B)가 20도 인 경우에 도 7에 도시된 바와 같이 최적의 조도 균제도를 달성할 수 있었다.
도 8은 본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치의 바람직한 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
첨부도면 도 8을 참조하면, 형광등 케이스(10)의 바닥면에 2개 라인으로 좌측 엘이디 모듈(52), 우측 엘이디 모듈(54)이 소정의 간격으로 조립된다. 이때, 상기 좌측 엘이디 모듈(52) 및 우측 엘이디 모듈(54)은 바닥면의 양측면 끝에서 서로 대향되도록 경사지게 설치된다. 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈(52,54)을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록(62,64)이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈(24,26)의 빛을 발광면으로 반사시키기 위하여 중앙부에 반사블록(70)이 구비된다.
이 경우에도 상기 조립블록(62,64)은 좌측 및 우측 엘이디 모듈(52,54)의 조립 경사면 각도(A)가 바닥면에 대하여 25도 내지 75도가 되도록 형성되고, 상기 반사블록(70)은 엘이디(LED) 출광반사면 각도(B)가 바닥면에 대하여 15도 내지 35도가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
결국, 본 발명은 최적의 조도 균제도를 달성하기 위하여 엘이디 모듈을 조립블록을 이용하여 경사지게 설치하고, 반사블록을 이용하여 발광면으로 빛을 반사시키도록 한 것이다.
한편, 본 발명에서 발광면에는 엘이디 모듈을 보호하고 조도를 조절하기 위하여 커버(80)가 장착될 수 있다. 이때, 상기 커버(80)는 가벼운 중량과 가공의 용이성으로 인해 아크릴이나 폴리카보네이트와 같은 수지로 제조될 수 있으며, 강화유리를 이용하여 제조할 수 도 있다.
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치를 적용하면 엘이디(LED)를 사용하여 적은 소비전력을 가지므로 에너지를 절약할 수 있게 된다.
또한, 기존의 형광등 케이스를 활용할 수 있도록 함으로써 철도차량의 타 구조물의 구조변경 없이 엘이디(LED) 조명의 설치가 가능하게 된다.
또한, 기존 철도차량의 모든 형광등 조명장치를 동시에 교체하지 않고도 기존 조명장치를 수리 교체할 때 엘이디(LED) 조명으로 대체가 가능하게 된다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 종래 기술에 의한 철도차량용 형광등 조명장치의 외관을 나타내는 사시도
도 2는 종래 기술에 의한 형광등 케이스의 단면도
도 3은 기존의 형광등 케이스의 바닥면에 엘이디(LED) 모듈을 평면 배치하여 조립한 상태를 나타내는 단면도
도 4는 도 3에 의한 광분포 해석결과를 나타내는 도면
도 5는 발광면의 가장자리에 암부가 발생되는 상태를 나타내는 도면
도 6은 본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치의 바람직한 일 실시예를 나타내는 단면도
도 7은 도 6에 의한 광분포 해석결과를 나타내는 도면
도 8은 본 발명에 의한 철도차량용 엘이디 조명장치의 바람직한 다른 실시예를 나타내는 단면도

Claims (3)

  1. 형광등 케이스의 바닥면에 3개 라인으로 중앙 엘이디 모듈, 좌측 엘이디 모듈, 우측 엘이디 모듈이 소정의 간격으로 조립되는 철도차량용 엘이디 조명장치에 있어서,
    상기 중앙 엘이디 모듈은 평면 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 서로 배향되도록 경사지게 설치되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 빛을 발광면으로 반사시키기 위한 반사블록이 각각 구비된 것을 특징으로 하는 철도차량용 엘이디 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광등 케이스의 바닥면의 폭을 L이라 했을 때, 중앙 엘이디 모듈은 L/2 의 위치에 설치되고, 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 바닥면 측면끝에서 엘이디(LED) 패키지 중심가지 거리(D)가 L/10 내지 L/3 의 위치에 설치되며,
    상기 조립블록은 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 조립 경사면 각도(A)가 바닥면에 대하여 25도 내지 75도가 되도록 형성되고, 상기 반사블록은 엘이디(LED) 출광반사면 각도(B)가 바닥면에 대하여 15도 내지 35도가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 엘이디 조명장치.
  3. 형광등 케이스의 바닥면에 2개 라인으로 좌측 엘이디 모듈, 우측 엘이디 모듈이 소정의 간격으로 조립되는 철도차량용 엘이디 조명장치에 있어서,
    상기 좌측 엘이디 모듈 및 우측 엘이디 모듈은 바닥면의 양측면 끝에서 서로 대향되도록 경사지게 설치되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈을 경사지게 설치하기 위하여 조립블록이 각각 구비되고, 상기 좌측 및 우측 엘이디 모듈의 빛을 발광면으로 반사시키기 위하여 중앙부에 반사블록이 구비된 것을 특징으로 하는 철도차량용 엘이디 조명장치.
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