KR20180000415A - 이동식 조명 타워 - Google Patents

Abstract

바람, 지진 등의 외란에 의한 전복을 방지할 수 있는 이동식 조명 타워가 제공된다. 이동식 조명 타워는, 본체와, 본체 상부로 연장되며 다단 실린더로 구성되어 높이가 조절되는 지주와, 지주의 단부에 결합되는 조명부와, 조명부의 진동 또는 위치를 감지하는 센서부와, 조명부의 진동이 기준진폭 이상이 되거나 조명부의 수평방향 변위가 기준변위 이상이 되면 지주의 높이를 조절하는 제어부를 포함한다

Description

이동식 조명 타워{Mobile light tower}

본 발명은 이동식 조명 타워에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 바람, 지진 등의 외란에 의한 전복을 방지할 수 있는 이동식 조명 타워에 관한 것이다.

야간에 옥외활동이 증가함에 따라 각종 옥외 조명 타워가 사용되고 있다. 옥외 조명 타워는 상설 경기장이나 상설 공연장과 같이 상시 사용이 되는 곳에 설치되는 고정식 조명 타워와 임시 사용을 위한 이동식 조명 타워가 있다. 과거에는 안정성이 높은 고정식 조명 타워를 선호하였으나, 최근에는 신속하게 설치하고 사용 후 쉽게 철거할 수 있는 이동식 조명 타워에 대한 관심이 높아지고 있다.

특히, 이동식 조명 타워는 이동이 편리하여 긴급한 상황에서도 사용이 가능하고, 잠시 사용하고 장소를 옮겨야 하는 경우에 적합하여 다양한 제품이 출시되고 있다. 그러나, 이동식 조명 타워는 이동과 설치에 편리함이 있는 반면 고정식에 비해 안정성이 떨어지는 문제가 있다.

높은 조명탑이 설치된 이동식 조명 타워는 바람이나 진동 등의 외란에 의하여 전복되는 사고가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 조명탑 아래의 하부 구조물을 무겁고 크게 만들어야 하나, 하부 구조물이 크고 무거워지면 이동이 불편하다는 문제가 있어, 이에 대한 개선점이 필요하게 되었다.

대한민국 등록특허 제10-1012096호, (2011.01.25)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 바람, 지진 등의 외란에 의한 전복을 방지할 수 있는 이동식 조명 타워를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 기술적 과제에 의한 이동식 조명 타워는, 본체와, 상기 본체 상부로 연장되며 다단 실린더로 구성되어 높이가 조절되는 지주와, 상기 지주의 단부에 결합되는 조명부와, 상기 조명부의 진동 또는 위치를 감지하는 센서부와, 상기 조명부의 진동이 기준진폭 이상이 되거나 상기 조명부의 수평방향 변위가 기준변위 이상이 되면 상기 지주의 높이를 조절하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 조명부의 진동이 고유진동수에 근접하게 되면 상기 지주의 높이를 조절하여 진동을 감소시킬 수 있다.

상기 센서부는 상기 조명부에 설치된 자이로센서를 포함하고, 상기 제어부는 모바일기기로 상기 조명부의 상태정보를 송신하는 통신부를 더 포함하여, 상기 제어부는 상기 자이로센서를 통하여 풍향과 풍속을 산출하여 상기 모바일기기로 전송할 수 있다.

상기 제어부는 상기 지주를 상승시키면서 실시간으로 상기 조명부의 진동과 수평방향 변위를 입력받아 상기 기준진폭과 상기 기준변위 이상이 되면 상승을 멈출 수 있다.

본 발명에 의한 이동식 조명 타워는, 바람이나 지진, 진동, 충격 등의 외란이 발생하더라도 신속하게 조명을 하강시켜 사고를 방지할 수 있는 효과가 있으며, 바람이나 진동이 발생하더라도 조명부의 높이를 조절하여 외란에 의한 영향을 감소시켜 안정성을 유지할 수 있다. 즉, 본 발명의 이동식 조명 타워는 외란에 의한 영향을 최소화하면서 조명을 동작시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 조명 타워의 사시도이다.
도 2는 도 1의 이동식 조명 타워의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3과 도 4는 도 1의 이동식 조명 타워의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 5는 외란에 의한 이동식 조명 타워의 진동을 도시한 그래프이다.
도 6은 지주의 길이에 대한 이동식 조명 타워의 진동을 도시한 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 과 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 조명 타워에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 조명 타워의 사시도이고, 도 2는 도 1의 이동식 조명 타워의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 조명 타워(1)는 다단 실린더 구조의 지주(20)가 신축하여 조명부(30)가 승강하는 구조의 조명 타워다. 즉, 이동식 조명 타워(1)는 고소에서 빛을 조사할 수 있는 조명탑의 일종으로 본체(10)에 바퀴(11)가 설치되어 이동이 가능하고, 조명부(30)가 설치된 지주(20)가 하강하면 높이가 낮아지게 되어 운반이 용이한 구조를 갖는다.

이동식 조명 타워(1)는 본체(10)와, 본체(10) 상부로 연장되며 다단 실린더로 구성되어 높이가 조절되는 지주(20)와, 지주(20)의 단부에 결합되는 조명부(30), 조명부(30)의 진동 또는 위치를 감지하는 센서부(140), 센서부(140)의 값에 따라 지주(20)의 높이를 조절하는 제어부(120)를 포함한다.

본체(10)는 지주(20)를 지지하는 부분으로 내부에 콤프레셔(100), 배터리(110), 제어부(120), 통신부(130) 등을 포함한다. 본체(10)는 일종의 케비넷 역할을 하여, 조명부(30)를 제어하고 전원을 공급하는 각종 모듈을 수납하고 있으며, 일측에는 이동이 용이하도록 바퀴(11)가 설치되어 있다. 바퀴(11)는 쌍을 이루어 일측 단부에 설치될 수 있다.

본체(10)의 상부에는 지주(20)가 설치된다. 지주(20)는 본체(10)의 일측 단부에 중심으로부터 치우쳐진 위치에 설치될 수 있다. 즉, 지주(20)는 바퀴(11)를 기준으로 무게가 배분될 수 있도록 바퀴(11)의 위치보다 측부로 치우쳐 결합된다.

지주(20)는 제1 지주(21), 제2 지주(22), 제3 지주(23)로 이루어진 다단 실린더 구조를 갖는다. 제1 지주(21), 제2 지주(22), 제3 지주(23)는 순차적으로 내부에 수용되는 실린더 구조를 이루며, 내부에 유체가 주입되면 신장되어 조명부(30)를 상승시키고, 내부에 주입된 유체를 배출시키면 수축되어 조명부(30)를 하강시킨다.

지주(20)는 필요한 높이에 따라 실린더의 수를 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 각 실린더의 길이를 조절할 수 있다. 지주(20)는 내부에 오일이나 공기와 같은 유체를 주입하여 상승시킬 수도 있으나 이에 한정될 것은 아니며, 와이어 또는 기어 구조를 이용하여 상승시키거나 하강시킬 수도 있다.

지주(20)의 상단에는 조명부(30)가 설치된다. 조명부(30)는 빛을 발산하는 부분으로 하부를 향해 설치될 수 있다. 조명부(30)에는 조명부(30)의 변위 또는 진동을 감지하는 센서부(140)가 설치된다. 센서부(140)는 진동을 감지하는 진동센서를 포함하거나 변위 또는 움직임을 측정할 수 있는 자이로 센서 등을 포함할 수 있다. 이러한 센서부(140)는 반드시 조명부(30)에 설치되는 것에 한정될 것은 아니며, 지주(20) 중 어느 부분에 설치되거나 본체(10)에 설치될 수도 있을 것이다. 즉, 조명부(30), 지주(20), 본체(10)의 움직임을 감지할 수 있는 부분이라면 어느 부분이라도 가능할 것이다.

센서부(140)는 조명부(30)의 흔들림을 감지하여 조명부(30)의 진동수를 측정할 수 있다. 조명부(30)는 본체(10)로부터 길게 연장된 지주(20)의 끝단부에 설치되어 있어, 바람이나 외란에 의하여 끊임없이 가진(加振)되고 있다. 지주(20)는 통상의 외란에 대하여 충분히 저항성을 갖도록 설계될 수 있으나, 일정 기준 이상의 진동이 계속 가해지게 되면 본체(10)에도 영향을 주게되어 전체 조명 타워의 안정성에 문제가 발생할 수 있다.

특히, 조명부(30)의 질량이 클 경우, 일동의 도립진자와 같은 상황이 되어 작은 외란에 의해서도 지주(20)에 진동이 발생할 수 있다. 이때, 외란이 조명부(30)와 지주(20)의 고유진동수에 근접하게 되면 진동은 발산을 하게 되어 이동식 조명 타워(1)가 전복될 위험이 커지게 된다.

센서부(140)는 이와 같은 문제가 발생하기 전에 조명부(30)의 진동수를 검출하고, 제어부(120)는 지주(20)의 길이를 줄여 공진(resonance)을 피할 수 있도록 제어한다. 지주(20)를 신축시키는 유체가 공기와 같은 가벼운 기체라면 전체적인 질량을 변화시킬 수는 없으나, 지주(20)의 길이를 조절함으로써 전체의 고유진동수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 센서부(140)는 자이로 센서나 가속도 센서 등을 포함하여, 조명부(30)의 변위를 검출할 수 있다. 특히, 조명부(30)의 수평방향 변위는 이동식 조명 타워(1)의 안정성에 영향을 많이 주는 요소이다. 조명부(30)의 수평"??? 변위가 기준 변위 이상으로 커지면 이동식 조명 타워(1)가 전복될 위험이 커진다.

제어부(120)는 센서부(140)로부터 진동이 기준진폭 이상이 입력되었다고 판단되거나 조명부(30)의 수평방향 변위가 기준변위 이상이 되면, 즉시 지주(20)를 하강시켜 완전히 아래로 내릴 수도 있으며, 지주(20)를 하강시키면서 진동을 계속 감지하여 위험 범위를 벗어나면 하강을 멈출 수 있다.

반대로, 바람이 많이 부는 지역에 이동식 조명 타워(1)를 설치할 경우, 지주(20)를 상승시키면서 실시간으로 조명부(30)의 진동과 수평방향 변위를 입력 받아, 그 값이 기준진폭과 기준변위 이상이 되면 상승을 멈추고 조명부(30)를 작동시킬 수 있다.

한편, 본체(10)의 일측에는 힌지 결합되어 외부로 펴졌다 접힐 수 있는 고정다리(12)가 결합되어 있고, 본체(10) 내부에는 지주(20)에 유체, 예를 들어, 공기를 주입하는 콤프레셔(100)가 설치되어 있고, 콤프레셔(100)에 전원을 공급하기 위한 배터리(110), 콤프레셔(100)를 제어하여 지주(20)의 높이를 제어하는 제어부(120), 및 제어부(120)의 상황을 외부로 전달하는 통신부(130)가 설치된다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 이동식 조명 타워의 동작에 관하여 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 도 1의 이동식 조명 타워의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

먼저 도 3은 지주(20)가 신장되어 조명부(30)가 완전히 상승한 모습을 도시한 것이다. 조명부(30)는 바람과 같은 외란에 영향을 받아 진동을 하고 있으며, 수평방향 변위가 기준변위 이상으로 변하고 있다.

이때, 조명부(30)는 바람에 의해 가진 되는 진동수가 고유진동수와 유사한 상황이 되거나, 외란의 크기가 커 수평방향의 변위가 커진 경우일 수 있다. 조명부(30)의 진동수가 고유진동수와 가까워지면 실제 바람의 힘이 이동식 조명 타워(1)를 전복시킬 만큼 크지 않다고 하더라도 도 5에 도시된 바와 같이 시간이 지나면서 진폭이 점점 더 커져 이동식 조명 타워(1)를 불안정하게 할 수 있다.

이와 같은 상황에서 제어부(120)는 지주(20)의 높이를 낮추어 조명부(30)의 진동을 감소시킬 수 있다.

도 4는 지주(20)를 신축시켜 조명부(30)를 낮춘 모습을 도시한 것으로, 지주(20)의 길이가 줄어들면 진폭은 점차 감소하게 된다. 지주(20)의 길이변화는 조명부(30)의 고유진동수를 변화시킬 수도 있으며, 바람의 영향을 줄여 조명부(30)의 진동을 줄어들게 하거나 수평방향 변위를 줄이는 역할을 한다. 도 6을 참조하면, 실제 지주(20)의 길이가 줄어들면 조명부(30)의 진폭이 점차 감소함을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 이동식 조명 타워 10: 본체
11: 바퀴 12: 고정다리
20: 지주 21: 제1 지주
22: 제2 지주 23: 제3 지주
30: 조명부 100: 콤프레셔
110: 배터리 120: 제어부
130: 통신부 140: 센서부

Claims (4)

1. 본체;
   상기 본체 상부로 연장되며 다단 실린더로 구성되어 높이가 조절되는 지주;
   상기 지주의 단부에 결합되는 조명부;
   상기 조명부의 진동 또는 위치를 감지하는 센서부;
   상기 조명부의 진동이 기준진폭 이상이 되거나 상기 조명부의 수평방향 변위가 기준변위 이상이 되면 상기 지주의 높이를 조절하는 제어부를 포함하는 이동식 조명 타워.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 조명부의 진동이 고유진동수에 근접하게 되면 상기 지주의 높이를 조절하여 진동을 감소시키는 이동식 조명 타워.
3. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 상기 조명부에 설치된 자이로센서를 포함하고,
   상기 제어부는 모바일기기로 상기 조명부의 상태정보를 송신하는 통신부를 더 포함하여,
   상기 제어부는 상기 자이로센서를 통하여 풍향과 풍속을 산출하여 상기 모바일기기로 전송하는 이동식 조명 타워.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 지주를 상승시키면서 실시간으로 상기 조명부의 진동과 수평방향 변위를 입력받아 상기 기준진폭과 상기 기준변위 이상이 되면 상승을 멈추는 이동식 조명 타워.
   

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