KR20120045478A

KR20120045478A - 다목적 휴대용 조명장치

Info

Publication number: KR20120045478A
Application number: KR1020100107048A
Authority: KR
Inventors: 이병호
Original assignee: 주식회사로드솔라
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-05-09

Abstract

다목적 휴대용 조명장치는 상호 분리 가능하게 결합되는 상부 및 하부 케이스들로 구성되고, 상부케이스는 상단부에 피봇 되어 일단부가 상하 회전되게 한 하나이상의 솔라모듈, 상부케이스의 내부에 적절히 설치된 보조배터리, 솔라모듈로부터 발전된 전원을 보조배터리에 직접 충전하는 보조충전회로부들을 구비하며, 하부 케이스는 그 내부에 설치되는 주 배터리; 솔라모듈의 발전된 전원을 인가하는 충전회로부, 충전회로부에 전원을 충전하도록 하는 충전제어부, 충전제어부의 제어에 따라 부하에 전원을 인가하는 드라이브 작동을 제어하고 충전회로부로터의 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 동시거나 선택적으로 충전되게 하는 하나 이상의 제1및 제2 전원스위칭수단, 충전제어부의 제어에 따라 하나 이상의 제1 및 제2 전원스위칭수단들로부터 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 각각이거나 동시에 인가하거나 드라이브에 주 및 보조 배터리 전원을 공급하도록 충전제어부의 제어에 따라 작동하는 하나 이상의 제1 및 제2 충전스위칭수단들과 보조배터리의 전원을 주 배터리에 충전하도록 하는 드라이브들로 구성되는 제어회로부와 드라이브에 연결되어 시스템의 작동, 위치표시, 근거리조명, 경고표시 등을 하는 다수의 LED들로 구성된다.

Description

다목적 휴대용 조명장치{Portable Multi-Purpose Lighting Apparatus}

본 발명은 분리 가능하게 설치한 태양광 모듈이 충전장소에 구애됨이 없이 충전하도록 하여 하나 이상의 배터리에 선택적으로 충전하고 충전된 전원을 이용하여 조명을 할 수 있는 다목적 휴대용 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 랜턴은 사용자가 어두운 곳에서 광을 조사하여 사물이나 주변을 확인함에 따라 길이나 물건 등을 찾고, 안전사고를 방지하도록 사용되고 필요에 따라 비상 조명으로 활용하고 있다. 이러한 랜턴은 광원을 갖고, 전원을 공급하여 광을 조사하는 장치로, 보통 건전지를 교체하여 램프들을 작동시켜 광을 조사하거나 그 내부에 충전지 등을 구비하여 별도의 외부전원과 연결하여 충전시킴에 따라 램프를 구비한 시스템을 구동시켜 광을 조사할 수 있는 것이다.

그러나 건전지를 교체하여 사용하는 랜턴은 건전지의 수명이 짧아 그 교체기간이 짧기 때문에 번거로움과 교체비용이 발생되는 문제점이 있다. 또한 충전지가 내장된 랜턴은 충전지의 충전 가능 회수가 한정되어 있어 장기사용은 할 수 없는 문제점이 있다. 또한 이러한 랜턴은 전기를 사용 할 수 없는 오지에서도 조명장치로써 활용 하지 못하였다.

이에 따라, 조명장치가 태양광 등의 그린에너지를 이용하여 자체적으로 자가발전이 가능한 랜턴타입의 조명 장치로 활용가능하고 LED를 이용하여 밝은 빛을 조사하고, 광 조사 시간도 증가시킴은 물론 수명과 효율성을 증가시킬 수 있는 기술을 개발 한다면 매우 바람직하다.

더하여, 이 조명장치가 그린에너지를 이용하도록 태양광 발전이 가능하고 태양광 발전 환경에 유연성을 갖게 하여 발전량이거나 전원사용을 효율적으로 한다면 바람직하다.

따라서 본 발명의 목적은 분리 가능하게 설치한 태양광 모듈이 충전장소에 구애됨이 없이 충전하도록 하여 하나이상의 배터리에 선택적으로 충전하고 충전된 전원을 이용하여 조명을 할 수 있는 다목적 휴대용 조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 오지 등 전력이 공급이 되지 않는 지역에서도 태양 광 발전이 가능한 장소에서 충전하도록 태양광 모듈을 분리가능 하게 하여 충전된 전원의 사용을 효율적으로 하게 한 다목적 휴대용 조명장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 다목적 휴대용 조명장치는 태양발전을 하는 솔라모듈과 보조배터리를 구비한 상부케이스와; 다수의 LED램프를 구비하여 조명을 하는 조명부, 메인 배터리 및 보조 배터리의 충 방전을 제어하여 상기 LED램프들이 점등되게 작동을 제어하는 제어회로를 실장 한 하부케이스로 구성되고 상하부의 케이스가 상호 분리가능하게 결합된다.

다목적 휴대용 조명장치는 상호 분리 가능하게 결합되는 상부 및 하부 케이스; 상부케이스에 상단부에 피봇 되어 일단부가 상하 회전되게 한 하나이상의 솔라모듈; 상부케이스의 내부에 적절히 설치된 보조배터리; 상부케이스에 솔라모듈로부터 발전된 전원을 보조배터리에 직접 충전하는 보조충전회로부; 하부 케이스에 설치되는 주 배터리; 솔라모듈의 발전된 전원을 인가하는 충전회로부, 충전회로부에 전원을 충전하도록 하는 충전제어부; 충전제어부의 제어에 따라 부하에 전원을 인가하는 드라이브 작동을 제어하고 충전회로부로터의 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 동시거나 선택적으로 충전되게 하는 하나 이상의 제1및 제2 전원스위칭수단; 충전제어부의 제어에 따라 하나 이상의 제1 및 제2 전원스위칭수단들로부터 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 각각 이거나 동시에 인가하거나 드라이브에 주 및 보조 배터리 전원을 공급하도록 충전제어부의 제어에 따라 작동하는 하나 이상의 제1 및 제2 충전스위칭수단들; 보조배터리의 전원을 주 배터리에 충전하도록 하는 드라이브와; 드라이브에 연결되어 시스템의 작동, 위치표시, 근거리조명, 경고표시 등을 하는 다수의 LED램프들로 구성된다.

본 발명에 따른 다목적 휴대용 조명장치는 분리 가능한 태양광 발전 모듈을 가진 상부케이스가 독자적으로 충전되고, 상부케이스를 하부케이스와 결합시 주 배터리에 보조배터리의 전원이 충전 가능하도록 하여 충전장소에 대한 불편함을 해소하고 시스템을 주변 환경에 따라 선택적으로 작동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 다목적 휴대용 조명장치의 작동상태를 전면에서 보인 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 다목적 휴대용 조명장치의 상부 및 하부 케이스들을 분리하여 보인 사시도이며,
도 3a 및 도 3b들은 상부 돌출부 및 하부 케이스의 결합홈의 상호 결합되는 결합구조 및 전기적 연결방법을 동시에 개략적으로 보인 개략도이고,
도 4a 및 도 4b들은 상부 및 하부 케이스들을 상호 결합하는 일 실시예의 결합방법을 보인 상세히 보인 개략도이고,
도 5a 및 도 5b들은 상부 및 하부 케이스들을 상호 결합하는 다른 실시예의 결합방법을 상세히 보인 개략도이고,
도 6a 및 도 6b들은 상부 및 하부 케이스에 설치된 제어기판의 전기적 연결방법의 일 실예를 보인 개략도이며,
도 7a 및 도 7b들은 상부 및 하부 케이스에 설치된 제어기판의 전기적 연결방법의 다른 실예를 보인 개략도이고,
도 8은 본 발명에 따른 다목적 휴대용 조명장치의 작동을 제어하는 상부 및 하부 케이스에 설치된 제어기판상에 형성한 제어회로이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1 및 도 2a 및 2b들은 본 발명에 따른 다목적 휴대용 조명장치의 전면사시도 및 서로 분리된 상하 케이스를 보인 분리 사시도이다.

도면에 도시와 같이 휴대용 조명장치(10)는 전면의 중심이 조명부(11)로 구성되고, 이 조명부(11)의 외각둘레에 실예를 들면 4개의 LED램프(12~15) 들이 위치되고, 이들은 동시거나 각기 시스템작동표시, 근거리조명, 위치표시, 경고표시 등을 하도록 작동 제어된다.

상부케이스(20)는 상단에 힌지 결합된 두 개의 솔라모듈(21)과 (22)들이 고정된다. 상부케이스(20) 내에는 보조충전회로부(23)(도3참조)를 형성한 보조회로기판(도시 안됨)이 적절히 설치된다.

따라서 상부케이스(20)는 솔라모듈(21)과 (22)들을 하부케이스(30)와 분리된 상태에서도 태양광 발전을 시켜 보조배터리에 독립적으로 충전이 가능하다.

도 3a 및 3b에 도시와 같이, 상부케이스(20)는 하부케이스(30)와 결합되는데 실예를 들면 상부케이스(20)의 원주둘레상의 하단부에 후크결합부재(36)들이 적어도 4개 이상 고정되고 하부케이스(30)의 상단에 인접한 둘레부로 후크결합부재(36)와 대응하는 위치에 후크 고리(26)들이 고정된다.

이러한 결합방법 이외에도 다른 방법으로는 상부케이스(20)의 하부면에는 다소 작은 면적으로 돌출되는 돌출부(27)와 이 돌출부(27)의 하측면의 4 부분에 다수의 ㄴ자형의 고정 돌기(28)가 형성된다. 이 돌출부(27)와 고정 돌기(28)들에 대응하여 하부케이스(30) 상부에는 원주둘레로 다소 하향으로 공간을 형성한 수납부(37)가 형성되고 내측면의 둘레에는 돌기(28)들을 수납하여 고정하는 결합홈(38)들이 형성될 수 있다, 여기서 고정돌기(28)들과 결합홈(38)이 결합은 도 4a 및 도 4B에 도시와 같이 삽입후 굴곡홈에 결합 될수 있다. 또 다른 방법으로는 도 5a 및 도 5b에 도시와 같이 고정 돌기(28)가 직선의 원통형으로 중간에 요홈이 형성되고 결합홈(38)은 고정 돌기(28)의 삽입 시 요홈과 결합되는 돌출부가 형성된다.

또한, 도 3a 및 도 3b에 도시와 같이 상부케이스(20)의 돌출부(27)에는 하부면에 제1 전원단자(23)와 이하에 기술되는 제어신호를 위한 제1 제어단자(24)가 형성된다. 상부케이스(30)의 수납부(37)에도 제1 전원단자(23)에 대응하는 위치에 제2 전원단자(33)가 설치되고 제1 제어단자(24)에 대응하여 제2 제어단자(34)가 설치된다.

이와 같은 제1 전원단자(23)에 대응하는 위치에 제2 전원단자(33)와 제1 제어단자(24)에 대응하여 제2 제어단자(34)들은 도 6a 및 도 6b에 도시와 같이 판 스프링으로 되고 평탄 도전체로 구성된다.

다른 실예로는 제1 전원단자(23), 제2 전원단자(33), 제1 제어단자(24)와 제2 제어단자(34)들은 하향 돌출 되는 푸쉬버튼과 평탄 도전체로 된다.

또한 하부케이스(30)는 그의 하단에 인접하여 동체를 지지하도록 ㄷ자 형상으로 된 다리부(35)의 단부들이 양 측면에 피봇 설치된다. 이 다리부(35)는 평상시에는 하부케이스(30)의 양측 벽부에 형성한 ㄷ자 형상의 수납홈(39)에 위치될 수 있다. 상부 및 하부 케이스(20) 및 (30)들은 서로 결합한 상태 또는 하부 케이스(30)만을 하도록 다리부(35)는 수납홈(39)으로부터 인출되어 펼쳐 놓게 되면 회전하여 지면에 안정하게 위치되도록 지지한다.

이상에서와 같이 구성되는 조명장치(10)는 도 8에 도시와 같이 하부케이스(30)에 설치되는 제어회로기판(도시 안됨)에 제2 전원단자(33) 및 제2 제어단자(34)와 연결되는 제어회로부(50)가 구성된다.

제어회로부(50)는 솔라모듈(21) 및 (22)에 의하여 발전된 전원을 충전하도록 보조충전 회로부(23)외에 충전회로부(51)를 구비한다. 충전회로부(51)는 충전제어부(52)에 연결되고 태양 발전된 전원을 제1 및 제2 전원스위칭 전계효과 트랜지스터(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; 이하 MOSFET라 칭함)(Q1) 및 (Q2)들에 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)를 경유하여 통과시키도록 한다.

제1 및 제2 전원스위칭 MOSFET(Q1) 및 (Q2)들을 충전제어부(52)로부터 고 레벨 제어신호가 그들의 게이트에 인가되는데 따라 부하작동을 제어하는 드라이브(53)(구체적으로는 역부하 인버터로 구성된 드라이브임:이하 드라이브라 칭함)와 주 배터리(54)에 작동전원이거나 충전전원을 인가한다.

이때, 주 배터리(54)에 전원을 충전하기 위하여서는 제1 및 제2의 충전스위칭 MOSFET(Q3) 및 (Q4)에 충전제어부(52)로부터 제어신호가 인가된다. 그러므로 제1 및 제2 충전스위칭 MOSFET(Q3) 및 (Q4)는 게이트에 제어신호, 실예를 들면 고 레벨신호가 인가되어 온 되면 주 배터리(54)와 보조배터리(55) 순으로 충전한다.

그 후 충전제어부(52)가 주 배터리(54)와 보조배터리(55)의 충전완료를 감지하는데 따라 제1 및 제2 충전스위칭 MOSFET(Q3) 및 (Q4)를 오프로 하여 충전전원이 드라이브(53)에 인가되도록 한다.

한편 보조배터리(55)는 상부케이스(20)가 분리되어 솔라모듈(21) 와 (22)들이 충전가능 한 장소에 위치하게 되고 이에 따라 보조충전회로부(25)에 의하여 충전이 이루어지고 다시 하부케이스(30)에 조립된 때 드라이브(53)에 의하여 주 배터리(54)에 전원충전을 하게 된다. 드라이브(53)는 충전회로부(51)거나 주 배터리(54) 또는 보조배터리(55)로 충전전원이 인가되며 충전제어부(52)의 제어탭 스위치(SW2)의 작동에 따라 조명을 위하여 부하(57)를 작동시킬 수 있고, 경우에 따라 LED(12~15)들을 모두 점등시켜 보조 조명으로 근거리에서 이용할 수 있다. 또한, 어느 한 LED(13)를 점등하여 경고표시를 하며 또 다른 LED(15)를 점등하여 시스템작동을 표시할 수 있다.

10: 조명장치 20: 상부 케이스 30: 하부 케이스
21, 22: 솔라모듈 35: 다리부 50: 제어회로부
51: 충전회로부 52: 충전제어부 53:드라이부
54: 주 배터리 55: 보조 배터리

Claims

다목적 휴대용 조명장치에 있어서,
태양발전을 하는 솔라모듈과 보조배터리를 구비한 상부케이스와;
조명을 위한 조명부, 메인 배터리, 작동을 제어하는 제어회로를 실장 한 하부케이스로 구성되고,
상하부의 케이스가 상호 분리가능하게 결합되게 한 것을 특징으로 하는 다목적 휴대용 조명장치.
다목적 휴대용 조명장치에 있어서,
상호 분리 가능하게 결합되는 상부 및 하부 케이스들;
상부케이스에 상단부에 피봇 되어 일단부가 상하 회전되게 한 하나 이상의 솔라모듈;
상부케이스의 내부에 적절히 설치된 보조배터리;
상부케이스에 솔라모듈로부터 발전된 전원을 보조배터리에 직접 충전하는 보조충전회로부;
하부 케이스에 설치되는 주 배터리;
솔라모듈의 발전된 전원을 인가하는 충전회로부;
충전회로부에 전원을 충전하도록 하는 충전제어부;
충전제어부의 제어에 따라 부하에 전원을 인가하는 드라이브 작동을 제어하고 충전회로부로터의 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 동시거나 선택적으로 충전되게 하는 하나 이상의 제1및 제2 전원스위칭수단;
충전제어부의 제어에 따라 하나 이상의 제1 및 제2 전원스위칭수단들로부터 전원을 주 배터리 및 보조배터리에 각각 이거나 동시에 인가하거나 드라이브에 주 및 보조 배터리 전원을 공급하도록 충전제어부의 제어에 따라 작동하는 하나 이상의 제1 및 제2 충전스위칭수단들;
보조배터리의 전원을 주 배터리에 충전하도록 하는 드라이브와;
드라이브에 연결되어 시스템의 작동, 위치표시, 근거리조명, 경고표시 등을 하는 다수의 LED들로 구성한 것을 특징으로 하는 다목적 휴대용 조명장치.
제 2 항에 있어서,
상부 및 하부 케이스들이 분리 가능하게 결합되도록 후크결합부재를 구비한 것을 특징으로 하는 다목적 휴대용 조명장치.
제 2 항에 있어서,
상부 및 하부 케이스들이 서로 결합되는 경우 그들의 하부면과 상부면에 서로 대응하는 위치에 제1 및 제2 전원단자들과 제1 및 제2 충전단자들이 형성 되게 한 것을 특징으로 하는 다목적 휴대용 조명장치.