KR20150087920A

KR20150087920A - 압전소자를 이용한 계단용 조명기구

Info

Publication number: KR20150087920A
Application number: KR1020140008125A
Authority: KR
Inventors: 이규한
Original assignee: 이규한
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2015-07-31

Abstract

본 발명은 압전소자를 활용하여 계단을 비출 수 있도록 하는 조명기구에 관련되는 것으로, 계단에 부착되며, 압전소자가 내장되는 케이스; 보행자가 상기 케이스를 밟게되면 하중에 의해 전기를 생산하는 하나 이상의 압전소자; 상기 압전소자와 연결되며 상기 케이스에 설치되어 빛을 발생시키는 하나 이상의 LED; 상기 케이스의 상면에 형성되는 미끄럼방지수단; 상기 LED는 비스듬한 각도로 윗계단 또는 아랫계단을 향해 빛이 조사될 수 있도록 하고, 연속적인 계단에서 보행자가 어느 하나의 계단에 설치된 상기 케이스를 누르게 되면 상기 계단의 상부 또는 하부에 장착된 LED에서 빛이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 계단용 조명기구에 관한 기술이다.

Description

압전소자를 이용한 계단용 조명기구{LIGHTINH DEVICE USING PIEZOELECTRIC EFFECT}

본 발명은 압전소자를 활용하여 계단을 비출 수 있도록 하는 조명기구에 관련되는 것이다.

일반적으로 실내 혹은 실외의 계단을 오르 내릴때 조금만 부주의하게 되면 넘어져 심각한 부상을 입기 쉽다.

특히, 야간에 적절한 조명이 없으면 계단에서 많은 사고가 발생한다. 야외의 경우 보통 가로등과 같은 것을 설치하여 계단을 밝게 비추도록 하며, 건축물의 실내 계단에는 천정면이나 벽면에 조명등을 설치하게 된다.

하지만 이러한 조명등은 갑자기 전기 공급이 차단되거나 수명을 다한 경우에는 아무런 기능을 하지 못하게 된다. 아파트와 같은 계단에는 보통 사람의 움직임을 감지하여 조명등이 켜지도록 하는 센서등을 설치하여 불필요한 에너지 낭비를 막고자 하기도 한다.

압전소자 자체는 매우 일반적인 공지의 기술이며, 압력이나 진동에 의해 에너지가 생성되도록 하는 것이다.

압전소자의 이용예는 다양하며, 본 기술과 관련한 것으로 대한민국 등록특허번호 제10-0940932호(등록일자 2010년01월29일)의 "압전 세라믹을 이용한 발광블럭"(이하, 제1종래기술이라 한다)이 있다. 또 다른 것으로 대한미국 공개특허 제10-2013-0010760호의 "압전소자를 이용한 전력발생장치"(이하, 제2종래기술이라 한다)가 있다.

제1종래기술에 의한 압전세라믹을 이용한 발광블럭은 상부가 개방되고 내부에 공간부가 형성되며 바닥면에 결합돌기가 구비되는 하부본체와, 상기 결합돌기 내에 설치되는 압전세라믹유닛과, 상기 공간부 내에 설치되고 상기 압전세라믹유닛과 전기적으로 연결되는 충전지와, 상기 충전지와 전기적으로 연결되어 상기 공

간부 내에 점멸가능하게 설치되는 발광유닛과, 상기 공간부 내에 설치되고 상기 충전지 및 발광유닛과 전기적으로 연결되며 상기 발광유닛의 점멸을 제어하는 제어부와, 상기 하부본체의 상측에 결합되되, 상부면의 일측에는 상기 압전세라믹유닛이 돌출 위치되도록 관통슬릿이 형성되고, 타측에는 상기 발광유닛으로부터 발산되는 빛이 외부로 노출되도록 표시창이 관통 형성되는 상부본체와, 상기 관통슬릿에 기밀적으로 결합되고, 그 하부면이 상기 압전세라믹유닛의 상부면과 면접하게 배치되는 가압돌기판과, 상기 표시창에 기밀적으로 결합되는 강화유리부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

제1종래기술은 발생된 빛을 수직 상방으로 비추어주는 역할을 하는 것이며, 주로 보행자를 위한 도로를 따라 설치되는 것이다.

제2종래기술은 계단에 설치되어 보행자가 보행을 할 때 발생되는 전력을 충전하여 사용할 수 있도록 하는 기술이다. 제2종래기술은 보행자가 계단을 오르내릴 때 전기가 발생되도록 하여 충전하도록 하는 점에 목적을 두며, 이에 따라 조명등을 비롯한 기타 전기 소요처로 전기를 보내는 별도의 시설을 하여야 한다.

1. 대한민국 등록특허번호 제10-0940932호 2. 대한민국 공개특허 제10-2013-0010760호

본 발명은 계단에 설치되어 보행자가 발로 가압할 때 압전소자에서 생성되는 전력에 의해 LED에서 빛이 발생되게 하되, LED의 불빛은 비스듬한 각도로 윗계단이나 아랫계단으로 조사되게 하여 안전한 보행이 가능하도록 하는 압전소자를 이용한 계단용 조명기구를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 자체적으로 전기를 생산하여 불을 밝히도록 함으로써 에너지 사용을 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 압전소자를 이용한 계단용 조명기구는, 계단에 부착되며, 압전소자가 내장되는 케이스; 보행자가 상기 케이스를 밟게되면 하중에 의해 전기를 생산하는 하나 이상의 압전소자; 상기 압전소자와 연결되며 상기 케이스에 설치되어 빛을 발생시키는 하나 이상의 LED; 상기 케이스의 상면에 형성되는 미끄럼방지수단; 상기 LED는 비스듬한 각도로 윗계단 또는 아랫계단을 향해 빛이 조사될 수 있도록 하고, 연속적인 계단에서 보행자가 어느 하나의 계단에 설치된 상기 케이스를 누르게 되면 상기 계단의 상부 또는 하부에 장착된 LED에서 빛이 발생되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 압전소자를 이용한 계단용 조명기구는 계단 이용시 보행자가 진행하고자 하는 방향으로 빛을 비춰줌으로써 계단을 오르내릴 때 발을 헛디더거나 하는 위험을 예방할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 전기를 자체적으로 생산하기 때문에 정전시나 화재시 등에도 작동이 된다는 효과가 있고, 별도의 전기를 사용하지 않으므로 에너지 손실을 줄이게 된다는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 압전소자를 이용한 계단용 조명기구의 개략적인 사시도.
도 2는 개략적인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 조명기구에 적용 가능한 회로도.

이하 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 계단용 조명기구에 대해 첨부되는 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.

첨부되는 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 압전소자를 이용한 계단용 조명기구의 개략적인 사시도이며, 도 2는 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 압전소자를 이용한 계단용 조명기구는 크게 케이스(100), 압전소자(200), LED(300)를 포함하며, 케이스(100)는 하부 케이스(110)와 상부 케이스(120)로 이루어져 서로 결합이 될 수 있도록 한다.

하부 케이스(110)의 하면이 계단에 부착되는데, 바람직하게 계단의 끝단 모서리로부터 소정의 폭을 갖도록 함이 바람직하다. 예를 들어 일반적으로 계단의 끝단에 미끄럼방지를 위해 부착되는 미끄럼방지구(흔히, 신주라 함)의 폭 정도의 사이즈나 그보다 다소 크게 형성할 수 있다.

케이스(100)의 내부에 하나 이상의 압전소자(200)가 내장되며, 복수개가 내장되어 PCB 기판(400)과 연결되게 한다.

압전소자(200)는 보행자가 상부 케이스(120)를 밟았을 때 전기를 자체적으로 생산하게 되며, 바람직하게 각각의 압전소자(200) 상면과 마주보는 상부 케이스(120)의 하면에는 압전소자(200)를 효과적으로 가압할 수 있도록 하기 위해 볼록한 가압돌기(121)가 형성되도록 한다.

케이스(100)의 내부에 PCB 기판(400)이 내장되며, PCB 기판(400)과 복수의 압전소자(200)들은 연결되고, LED(300)도 PCB 기판(400)과 연결된다. 압전소자(200)에서 생성되는 전력은 LED(300)로 공급되어 LED(300)에서 불빛이 나와 어둠을 밝히게 된다.

바람직하게 케이스(100)에 설치되는 LED(300)는 하부 케이스(110)의 전방면 또는 후방면에 결합되도록 하며, 투명한 커버(미도시)로 외부와 차단되도록 할 수 있다. 그리고 LED(300)가 설치되는 케이스(100)에는 오목한 홈(101)을 두고 반사판(미도시)을 설치하도록 함이 바람직하다.

그리고 각 LED(300)는 비스듬한 각도로 배치되는데, 케이스(100)의 전방에 배치되는 것은 윗계단을 향하도록 하고, 케이스(100)의 후방에 배치되는 것은 아랫계단을 향하도록 한다.

물론 LED(300)는 상부 케이스(120)의 상면을 통해서 빛을 비출 수 있도록 할 수 있으며, 이 경우에도 LED는 비스듬한 각도로 배치되도록 한다.

케이스(100)의 상면, 즉 상부 케이스(120)의 상면에 미끄럼방지수단(130)이 형성될 수 있으며, 미끄럼방지수단(130)은 공지의 기술을 선택적으로 적용할 수 있다.

그리고 바람직하게 연속적으로 이어지는 계단에서 보행자가 어느 하나의 계단에 설치된 본 발명의 조명기구를 밟게되면 해당 계단보다 윗계단 또는 아랫계단에 설치된 조명기구의 LED에서 빛이 발생되도록 할 수 있다.

이렇게 되면 보행자는 자신이 진행하여 밟게 될 계단을 보다 명확하게 식별할 수 있게 되어 보다 안전하게 계단을 오르내릴 수 있게 된다.

이런 경우에는 각 계단에 설치되는 조명기구들은 유선으로 연결되어야 하며, 바람직하게 전선들은 계단의 벽면을 따라 배설하거나 홈을 내어 매설하는 형태가 되어야 한다.

보행자가 밟은 조명기구에서 생성된 전력은 해당 계단보다 윗계단 또는 아랫계단에 설치된 조명기구의 LED로 전기를 공급하여 LED가 빛을 낼 수 있도록 작용한다.

한편, 첨부되는 도 3은 본 발명에 의한 조명기구에 적용 가능한 회로도를 나타낸 것이며, 에이(A)는 압전소자와 LED가 바로 연결되는 형태를 보여주고, 비(B)는 회로상에 정류소자가 추가되어 보다 안정적으로 전기를 공급할 수 있도록 할 수 있음을 보여주고, 씨(C)는 충전소자가 더 추가되어 최소한의 시간동안 빛이 발생될 수 있도록 할 수 있음을 보여준다.

본 발명은 각종 건축물 시공시에 계단에 설치될 수 있고, 기존의 센서등과 같은 조명등을 대체하여 계단에 설치될 수 있다.

100 : 케이스 110 : 하부 케이스
120 : 상부 케이스 121 : 가압돌기
101 : 홈 130 : 미끄럼방지수단
200 : 압전소자
300 : LED
400 : PCB 기판

Claims

계단에 부착되며, 압전소자가 내장되는 케이스;
보행자가 상기 케이스를 밟게되면 하중에 의해 전기를 생산하는 하나 이상의 압전소자;
상기 압전소자와 연결되며 상기 케이스에 설치되어 빛을 발생시키는 하나 이상의 LED;
상기 케이스의 상면에 형성되는 미끄럼방지수단;
상기 LED는 비스듬한 각도로 윗계단 또는 아랫계단을 향해 빛이 조사될 수 있도록 하고, 연속적인 계단에서 보행자가 어느 하나의 계단에 설치된 상기 케이스를 누르게 되면 상기 계단의 상부 또는 하부에 장착된 LED에서 빛이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 계단용 조명기구.