KR20110099838A - 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집열판이 태양을 따라 이동되면서 전기 에너지를 축전하고 이 축전된 전기 에너지를 이용하여 램프에 전력을 공급함으로써, 에너지를 소비를 줄일 수 있는 가로등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가로등은 조명이 구비되는 지주와, 상기 지주에 설치되며, 태양광에 의해 전기 에너지가 생산되는 집열판과, 상기 집열판에서 생산되는 전기 에너지가 저장되는 축전기와, 상기 지주에 설치되어 상기 집열판을 회전시키는 회전 구동부와, 상기 집열판이 회동가능하게 설치되도록 상기 회전 구동부에 고정되어 상기 회전 구동부에 의해 회전되며, 상기 집열판의 경사각이 조절되도록 상기 집열판을 회동시키는 각도 조절부가 포함된다.

Description

가로등{STREET LIGHTING LAMP}

본 발명은 가로등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집열판이 태양을 따라 이동되면서 전기 에너지를 축전하고 이 축전된 전기 에너지를 이용하여 램프에 전력을 공급함으로써, 에너지를 소비를 줄일 수 있는 가로등에 관한 것이다.

일반적으로, 도로에는 야간에 차량이 안전하게 주행함은 물론 보행자가 안전하게 보행할 수 있도록 차도와 인도를 밝혀주기 위한 가로등이 차도와 인도 사이에 설치된다. 이러한 통상의 가로등은 지면에 고정되는 지주와 이 지주에 설치되며 그 내부에 광원이 설치되는 헤드부로 구성되며, 광원으로 고압수은등이나 나트륨등과 같은 램프를 주로 사용하고 있다.

이와 같은 가로등의 조명을 위해 사용되는 대부분의 램프는 사용기간이 짧고, 내구성이 약할 뿐만 아니라, 전력소모량이 많아 최근에는 가로등의 램프로 고휘도 엘이디(LED)의 사용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 고휘도 엘이디를 사용하는 가로등에서는 엘이디에서 발생되는 열을 방열판을 이용하거나 또는 공기의 대류를 이용한 대류방식을 통해 방열시키는 방법이 널리 사용되고 있다.

최근에는 가로등의 사용전력을 줄일 수 있도록 태양열을 이용하여 전기를 생산한 후 전력으로 사용하는 가로등이 개발되어 등장하고 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

상기와 같은 종래의 가로등은 태양열에 의해 전기를 생산하는 집열판이 일 방향으로만 고정되어 있어 전기 생산량이 저하되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 집열판이 태양을 따라 이동되면서 전기 에너지를 축전하고 이 축전된 전기 에너지를 이용하여 램프에 전력을 공급함으로써, 에너지를 소비를 줄일 수 있는 가로등을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가로등은, 조명이 구비되는 지주와, 상기 지주에 설치되며, 태양광에 의해 전기 에너지가 생산되는 집열판과, 상기 집열판에서 생산되는 전기 에너지가 저장되는 축전기와, 상기 지주에 설치되어 상기 집열판을 회전시키는 회전 구동부와, 상기 집열판이 회동가능하게 설치되도록 상기 회전 구동부에 고정되어 상기 회전 구동부에 의해 회전되며, 상기 집열판의 경사각이 조절되도록 상기 집열판을 회동시키는 각도 조절부가 포함된다.

여기서, 상기 회전 구동부는, 상기 각도 조절부가 설치되도록 상기 지주에 마련되는 케이스와, 상기 각도 조절부에 결합되는 작동축과, 상기 케이스에 설치되어 상기 작동축을 회전시키는 제1 구동모터와, 상기 작동축과 상기 제1 구동모터를 상호 연결시키기는 웜과 웜기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각도 조절부는, 상기 회전 구동부에 의해 회전되도록 상기 회전 구동부에 설치되며, 상기 집열판이 회동가능하게 결합되는 프레임과, 중앙부가 상기 집열판에 축결합되고 양단부가 상기 프레임에 회동되게 결합되는 회동축과, 상기 프레임에 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 집열판의 회동각도를 조절하는 조절부재와, 상기 집열판의 회동된 상태가 유지될 수 있도록 상기 프레임에 설치되어 상기 집열판을 지지하는 지지부재가 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 일단부 및 타단부가 상기 집열판 및 상기 프레임에 각각 고정되는 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절부재는, 상기 집열판의 하면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상하로 이동되는 이동너트와, 회전을 통해 상기 이동너트가 길이방향으로 이동되도록 상기 프레임에 회전되게 설치되는 볼 스크루와, 상기 프레임에 설치되어 상기 볼 스크루를 회전시키는 제2 구동모터와, 상기 볼스크루와 상기 제2 구동모터를 상호 연결시키는 웜과 웜기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가로등에 의하면, 집열판이 태양을 따라 이동되면서 전기 에너지가 축전되고 이 축전된 전기 에너지를 이용하여 램프에 전력이 공급되므로, 에너지 소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가로등의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부와 각도 조절부의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부와 각도 조절부의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부의 작동상태를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절부의 작동상태를 나타낸 측면도이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 가로등을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가로등의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부와 각도 조절부의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부와 각도 조절부의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 회전 구동부의 작동상태를 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절부의 작동상태를 나타낸 측면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가로등(100)은 도로변이나 공원의 산책로 등에 설치되며, 설치된 주변을 조명할 수 있도록 지면에 고정되는 지주(101)와, 이 지주(101)에 설치되는 램프(103)를 포함한다.

또한, 본 실시 예에 따른 가로등(100)은 태양광을 이용하여 램프(103)에 전기 에너지를 공급할 수 있도록 태양광에 의해 전기 에너지가 생산되는 집열판(105)과, 이 집열판(105)에서 생산되는 전기 에너지가 저장되는 축전기(107)를 더 포함한다.

이때, 가로등(100)은 집열판(105)이 태양광을 잘 받을 수 있도록 지주(101)의 상단부에 설치된다. 축전기(107)는 램프(103)와 전기적으로 연결되도록 지주(101)의 내부에 설치되어 램프(103)와 전기적으로 연결되며, 컨트롤러(도시생략)의 제어에 따라 축전된 전기 에너지를 램프(103)에 공급한다.

또한, 본 실시 예에 따른 가로등(100)은 태양의 움직임에 따라 집열판(105)이 움직이면서 집열판(105)에 태양광이 보다 효과적으로 집광될 수 있도록 집열판(105)을 이동시키는 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)를 더 포함한다. 이때, 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)는 컨트롤러의 제어에 따라 작동되면서 집열판(105)을 이동시킨다.

이러한, 가로등(100)은 태양의 출몰을 감지하기 위한 조도센서(도시생략)가 마련되고, 이 조도센서가 일정조도 이상의 태양광을 감지하면 컨트롤러가 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)를 제어한다.

컨트롤러에 의해 제어되는 회전 구동부(110)는 지주(101)의 상단에 설치되어 집열판(105)을 지주(101)를 기준으로 회전시킨다. 이를 위하여, 회전 구동부(110)는 각도 조절부(120)가 설치되도록 지주(101)에 마련되는 케이스(111)와, 각도 조절부(120)에 결합되어 케이스(111)에 회전 가능하게 설치되는 작동축(113)과, 케이스(111)의 내부에 설치되어 작동축(113)을 회전시키는 제1 구동모터(115)를 포함한다.

이때, 회전 구동부(110)는 작동축(113)과 제1 구동모터(115)가 웜(115a)과 웜기어(113a)에 의해 상호 연결된다. 구체적으로, 웜기어(113a)는 작동축(113)에 축결합되고, 웜(115a)은 제1 구동모터(115)의 모터축에 축결합된다.

또한, 회전 구동부(110)는 각도 조절부(120)가 작동축(113)에 의해 보다 원활하게 회전될 수 있도록 상면에 각도 조절부(120)에 접촉되는 베어링(117)이 더 마련된다.

이와 같은 회전 구동부(110)는 컨트롤러의 제어에 따라 지구의 자전주기와 동일하게 회전될 수도 있고, 또는 시간의 경과에 따라 일정각도씩 회전될 수도 있다. 본 실시 예에 따른 가로등(100)은 조도센서가 태양광을 감지하게 되면 컨트롤러가 태양광을 감지한 시간과 대응되는 각도로 회전 구동부(110)를 회전시킨 후 시간 경과에 따라 일정각도씩 회전 구동부(110)를 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 컨트롤러를 통해 회전 구동부(110)와 함께 제어되는 각도 조절부(120)는 집열판(105)이 태양을 따라 회동되도록 설치되며, 회전 구동부(110)의 케이스(111)에 회전가능하게 설치되어 회전 구동부(110)의 작동축(113)에 의해 회전된다. 이때, 각도 조절부(120)는 집열판(105)이 태양을 따라 회동되면서 그 경사각이 조절된다.

이를 위하여, 본 실시 예에 따른 각도 조절부(120)는 회전 구동부(110)의 케이스(111)에 회전가능하게 설치되는 프레임(121)과, 이 프레임(121)에 집열판(105)을 설치하기 위한 회동축(123)과, 집열판(105)의 회동각도를 조절하는 조절부재(125)를 포함한다. 이때, 각도 조절부(120)는 조절부재(125)에 의해 집열판(105)이 회동될 때 집열판(105)이 안정되게 회동될 수 있도록 집열판(105)을 지지하는 지지부재(130)를 더 포함한다.

각도 조절부(120)의 프레임(121)은 하부의 회전 구동부(110)의 작동축(113)이 결합되고, 하면이 베어링(117)에 접촉되어 지지된다. 또한, 프레임(121)은 집열판(105)이 회동가능하게 설치되도록 양측에 양립되는 고정부(121a)가 상측으로 연장 형성되고, 이 고정부(121a)에 회동축(123)이 회동 가능하게 결합된다.

회동축(123)은 양단이 프레임(121)의 고정부(121a)에 결합되고 중앙부가 집열판(105)에 축결합되어 집열판(105)과 함께 회동된다.

프레임(121)에 설치되는 조절부재(125)는 집열판(105)의 하면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상하로 이동되는 이동너트(125a)와, 회전을 통해 이동너트(125a)가 길이방향으로 이동되도록 프레임(121)에 회전되게 설치되는 볼 스크루(125b)와, 프레임(121)에 설치되어 볼 스크루(125b)를 회전시키는 제2 구동모터(125c)를 포함한다. 이때, 조절부재(125)는 볼 스크루(125b)와 제2 구동모터(125c)가 상호 연결되도록 볼 스크루(125b)에 축결합되는 웜기어(125e)와 제2 구동모터(125c)의 모터축에 축결합되는 웜(125d)을 더 포함한다.

또한, 조절부재(125)는 이동너트(125a)가 볼 스크루(125b)에 의해 상하로 이동되면서 집열판(105)에서 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 집열판(105)의 하면에 엘엠가이드(127)(LM-Guide)가 마련된다. 그리고 이동너트(125a)가 엘엠가이드(127)에 힌지결합된다.

한편, 지지부재(130)는 조절부재(125)에 의해 회동된 집열판(105)의 회동 상태가 안정되게 유지될 수 있도록 신축 및 압축되면서 집열판(105)을 지지한다.

본 실시 예에 따른 지지부재(130)로는 일단부 및 타단부가 집열판(105) 및 프레임(121)에 각각 고정되는 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같은 각도 조절부(120)는 컨트롤러의 제어에 따라 제2 구동모터(125c)가 회전되면 볼 스크루(125b)가 회전되어 이동너트(125a)가 볼 스크루(125b)의 길이방향을 따라 이동되면서 집열판(105)을 회동시킨다. 이때, 각도 조절부(120)는 집열판(105)이 지지부재(130)에 의해 지지되어 흔들림이 방지되면서 안정되게 회전됨과 동시에 그 회전된 상태가 안정적으로 유지된다.

이러한, 각도 조절부(120)도 회전 구동부(110)와 마찬가지로 집열판(105)이 컨트롤러의 제어에 의해 시간 경과에 따라 일정각도씩 회동된다.

다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 가로등의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 가로등(100)은 램프(103)가 점등되지 않는 주간에는 집열판(105)을 이용하여 태양광을 전기 에너지로 변환하여 축전기(107)를 충전시킨 후, 야간에 이 축전기(107)에 충전된 전기 에너지를 이용하여 램프(103)를 점등시킨다.

또한, 가로등(100)은 축전기(107)를 충전하는 주간에는 컨트롤러에 의해 작동되는 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)에 의해 집열판(105)이 태양의 궤도를 따라 일정시간마다 회전 및 회동되면서 보다 많고 강한 태양광을 받게 되어 집열판(105)의 전기 에너지 생산량이 보다 증가하게 된다.

구체적으로, 가로등(100)의 회전 구동부(110)는 컨트롤러의 제어에 따라 제1 구동모터(115)가 회전되면 작동축(113)의 회전에 의해 각도 조절부(120)가 일정각도씩 회전되면서 집열판(105)이 회전하게 된다.

이와 동시에 가로등(100)의 각도 조절부(120)는 컨트롤러의 제어에 따라 제2 구동모터(125c)가 회전되면 볼 스크루(125b)가 회전되어 이동너트(125a)가 볼 스크루(125b)의 길이방향을 따라 이동되면서 집열판(105)이 일정각도씩 회동된다. 이때, 집열판(105)이 지지부재(130)에 의해 지지되어 흔들림 없이 안정되게 회동됨과 동시에 그 회전된 상태가 안정적으로 유지된다.

또한, 본 실시 예에 따른 가로등(100)은 컨트롤러에 의해 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)가 함께 작동될 수도 있고, 또는 회전 구동부(110) 또는 각도 조절부(120) 중 선택된 어느 하나만이 작동될 수도 있다. 이러한 회전 구동부(110) 및 각도 조절부(120)의 제어는 사용자의 필요에 따라 컨트롤러를 다양하게 조작하여 여러 가지 방법으로 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100 : 가로등 101 : 지주
103 : 램프 105 : 집열판
107 : 축전기 110 : 회전 구동부
111 : 케이스 113 : 작동축
115 : 제1 구동모터 120 : 각도 조절부
121 : 프레임 123 : 회동축
125 : 조절부재 130 : 지지부재

Claims (5)

1. 조명이 구비되는 지주;
   상기 지주에 설치되며, 태양광에 의해 전기 에너지가 생산되는 집열판;
   상기 집열판에서 생산되는 전기 에너지가 저장되는 축전기;
   상기 지주에 설치되어 상기 집열판을 회전시키는 회전 구동부; 및
   상기 집열판이 회동가능하게 설치되도록 상기 회전 구동부에 고정되어 상기 회전 구동부에 의해 회전되며, 상기 집열판의 경사각이 조절되도록 상기 집열판을 회동시키는 각도 조절부;
   가 포함되는 것을 특징으로 하는 가로등.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 구동부는,
   상기 각도 조절부가 설치되도록 상기 지주에 마련되는 케이스;
   상기 각도 조절부에 결합되는 작동축;
   상기 케이스에 설치되어 상기 작동축을 회전시키는 제1 구동모터; 및
   상기 작동축과 상기 제1 구동모터를 상호 연결시키기는 웜과 웜기어;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각도 조절부는,
   상기 회전 구동부에 의해 회전되도록 상기 회전 구동부에 설치되며, 상기 집열판이 회동가능하게 결합되는 프레임;
   중앙부가 상기 집열판에 축결합되고 양단부가 상기 프레임에 회동되게 결합되는 회동축;
   상기 프레임에 상하로 이동가능하게 설치되어 상기 집열판의 회동각도를 조절하는 조절부재; 및
   상기 집열판의 회동된 상태가 유지될 수 있도록 상기 프레임에 설치되어 상기 집열판을 지지하는 지지부재;
   가 포함되는 것을 특징으로 하는 가로등.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 지지부재는 일단부 및 타단부가 상기 집열판 및 상기 프레임에 각각 고정되는 스프링인 것을 특징으로 하는 가로등.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조절부재는,
   상기 집열판의 하면에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상하로 이동되는 이동너트;
   회전을 통해 상기 이동너트가 길이방향으로 이동되도록 상기 프레임에 회전되게 설치되는 볼 스크루;
   상기 프레임에 설치되어 상기 볼 스크루를 회전시키는 제2 구동모터; 및
   상기 볼스크루와 상기 제2 구동모터를 상호 연결시키는 웜과 웜기어;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 가로등.

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