KR100900953B1 - 가로등 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 가로등은 일정한 조도로 조명대상면을 조명하는 헤드부 및 헤드부가 일단에 설치되고, 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함한다. 여기서 헤드부는 몸체 및 몸체 내부에 설치되고, 상기 조명대상면과 다양한 각도를 가지는 소켓설치부를 포함하여 형성된다. 또한, 소켓설치부는 조명대상면과 일정한 각도를 가지는 하나 이상의 소켓설치면으로 구성될 수 있다.

가로등, 발광 다이오드, 조도, LED

Description

가로등{STREET LIGHT}

본 발명은 가로등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 조도로 도로를 비출 수 있는 가로등에 관한 것이다.

종래에 조명등은 발광 방법으로 전구를 이용한 경우가 많았다. 그러나 전구의 경우, 수명이 짧아 자주 교체하여야 하고, 전기 소모가 심하여 많은 유지비용이 들어가는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 발광다이오드를 이용한 조명등이 개발되었다. 발광다이오드는 전기에너지의 대부분을 빛 에너지로 변경할 수 있어 전기 효율이 높고, 전구에 비해서 수명이 긴 장점이 있다. 그러나, 발광다이오드의 경우 발생된 빛이 직진하는 성향이 강하다. 따라서, 상대적으로 넓은 영역을 골고루 비추어야 하는 실외 조명에는 부절절한 면이 있었다. 특히, 발광다이오드를 이용한 가로등의 경우 빛의 직진성 때문에 도로의 일부 영역만을 너무 밝게 비추는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해서, 넓은 영역을 조명하면서도, 조명대상면을 일정한 조도로 비출 수 있는 발광다이오드를 이용한 가로등을 제공하고자 한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 가로등은 일정한 조도로 조명대상면을 조명하는 헤드부 및 헤드부가 일단에 설치되고, 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함한다. 여기서 헤드부는 몸체 및 몸체 내부에 설치되고, 상기 조명대상면과 다양한 각도를 가지는 소켓설치부를 포함하여 형성된다. 또한, 소켓설치부는 조명대상면과 일정한 각도를 가지는 하나 이상의 소켓설치면으로 구성될 수 있다.

한편, 헤드부는 소켓부를 더 포함하고, 소켓부는 LED 조명장치, 방열핀 및 조명대상면과 상기 소켓설치면이 이루는 각도에 반비례하는 확산각으로 빛을 확산하는 확산장치를 포함할 수 있다.

또한, LED조명장치의 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등은 소켓설치부가 조명대상면과 45˚내지 75˚의 각을 이루는 제 1소켓설치면, 조명대상면과 20˚내지 50˚의 각을 이루는 제 2소켓설치면 및 조명대상면과 0˚ 내지 15˚의 각을 이루는 제 3소켓설치면을 포함할 수 있다.

여기서 헤드부는 제 1소켓설치면에 설치되고, 빛을 25~50˚로 확산하는 제 1소켓부, 제 2소켓설치면에 설치되고, 빛을 35~75˚로 확산하는 제 2소켓부 및 제 3소켓설치면에 설치되고, 빛을 75~125˚로 확산하는 제 3소켓부를 더 포함 할 수 있 다.

본 발명의 실시예에 따르면, 발광 다이오드에서 발생된 빛이 일정한 조도로 넓은 영역의 조명대상면을 조명할 수 있다. 따라서, 가로등 등의 실외 조명등으로도 전기 효율이 높은 발광 다이오드를 보다 효과적으로 이용할 수 있다. 또한, 발광 다이오드가 소켓 형식으로 설치되어, 일부가 고장나더라도 전체를 교환하거나 수리할 필요가 없어 관리가 용이한 이점이 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 제 1실시예에 따른 가로등을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 가로등의 외형을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가로등의 헤드부(100)의 사시도이며, 도 2의 확대원은 소켓부(130)를 보다 상세하게 나타내는 소켓부(130)의 분리 사시도이다. 또한, 도 3은 소켓부(130)를 포함하는 소켓설치부(150)의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가로등은 헤드부(100) 및 지지부(200)를 포함한다. 헤드부(100)는 지지부의 일단에 고정되어 조광대상이 되는 도로 또는 면을 향하도록 설치된다. 지지부(200)는 헤드부(100)을 지지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

헤드부(100)는 몸체(110), 소켓설치부(150) 및 소켓부(130)를 포함한다.

몸체(110)는 소켓설치부(150)를 지지하기 위한 구조로, 내부에 공간을 가지고 일면이 뚫려 내부에서 발생된 빛이 외부로 조사될 수 있는 구조를 가진다. 또한, 몸체(110)는 지지부(200)와 일단이 연결되어 헤드부(100)가 지지부(200)와 연결될 수 있도록 한다.

소켓설치부(150)는 조명대상이 되는 면이 도로와 일정한 각을 이루는 복수의 소켓설치면(151, 153, 155, 도 3 참조)이 서로 연결되어 형성될 수 있다. 또한, 이러한 소켓설치면은 오목면 또는 볼록면과 같이, 도로와 이루는 각이 연속적으로 변하는 면으로 형성될 수도 있다. 소켓설치부(150)는 도 3 및 도 5 내지 도 7에서 보다 자세히 설명한다.

소켓부(130)는 LED조명장치(133), 방열핀(135) 및 확산장치(131)을 포함하고, 소켓설치부(150)에 적어도 하나 이상 설치된다. 소켓부(130)는 발광다이오드(137)에서 발생된 빛을 확산 장치(131)를 통하여 원하는 정도로 확산시킨다.

확산장치(131)는 빛을 일정한 각도로 퍼트리는 역할을 하는 장치로, 프리즘이나 랜즈 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들을 조합하여, 확산되는 정도를 조절하면서 사용할 수 있다. 또한, 확산장치(131)는 빛이 투과할 수 있는 다양한 재질로 제작할 수 있으나, 투명한 플라스틱을 이용하여 제작하는 것이 가벼운 무게로 만들 수 있으므로 좋다. LED조명장치(133)는 발광다이오드(137)을 구동시킬 수 있는 간단한 회로로 구성된다. 또한, LED조명장치(133)는 회로가 인쇄된 인쇄회로기판을 이용해서 제작되는 것이 좋다. 다양한 재료를 사용할 수 있으나, 내구성을 향상시키고, 발광다이오드 및 그 주변 회로에서 발생되는 열을 용이하게 방출하기 위해서 철 또는 구리를 재료로 하는 것이 좋다. 방열핀(135)은 LED조명장치(133) 및 확산장치(131)를 소켓설치부(150)에 고정하는 역할을 한다. 또한, 열이 전도될 수 있는 재질로 형성되어, LED조명장치(130)에서 발생된 열이 쉽게 외부로 방출되도록 한다.

종래의 발광다이오드를 이용한 조명장치의 경우 복수의 발광다이오드 전체가 하나로 연결되고, 발광다이오드가 설치면에 직접 설치되어, 일부의 다이오드 장치가 오작동 하는 경우 전체를 교환하거나 수리하는 등 유지 보수가 어려운 점이 많았다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 가로등은 전술한 바와 같이, 소켓부(130)를 구비하여 고장난 특정 부분의 발광다이오드 장치만 교환 수리할 수 있어 유지 보수에 유리한 이점이 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소켓설치부(150)을 보다 자세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 소켓설치부(150)는 제 1소켓설치면(153), 제 2소켓설치면(155) 및 제 3소켓설치면(151)을 포함하여 형성된다.

제 1소켓설치면(153)은 조명대상면이 도로면과 45~75˚의 각을 이루고, 제 2소켓설치면(155)은 도로면과 20~50˚의 각을 이루며 그리고 제 3소켓설치면(151)은 도로면과 0~15˚의 각을 이루며 형성된다. 제 3소켓설치면(151)을 중심으로 순차적으로 제 1소켓설치면(153)과 제 2소켓설치면(155)가 대칭이 되도록 쌍으로 연결된다. 그러나, 도로면의 조도를 일정하게 유지하는 효과를 달성할 수 있는 범위에서는 다양한 순서와 방법으로 연결될 수 있다. 또한, 각각의 소켓설치면(151, 153, 155)에는 복수개의 소켓부(130)가 설치된다. 소켓부(150)의 개수는 목표로 하는 조도에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 높은 조도가 필요한 경우 보다 많은 소켓부(150)을 설치할 수 있다.

다음으로, 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 동작방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가로등의 정면도로, 동작원리를 설명하기 위해서 불필요한 부분을 생략하여 도시한다.

가로등 헤드부(100)의 높이는 각각 다른 소켓설치면(151, 153, 155)에 설치된 소켓부(130)의 높이 차이보다는 훨씬 큰 3~4m 정도이다. 따라서, 도 4와 같이, 소켓부(130)와 조광대상면인 도로와의 거리는 소켓부(130)가 설치된 소켓설치면(151, 153, 155)과 도로면과의 상대적인 각도에 따라서 결정된다. 즉, 도로면과 소켓설치면(151, 153, 155)이 이루는 각이 크면 클수록 그 소켓설치면에 설치된 소켓부(130)와 도로면과의 거리가 멀어진다.

조도는 단위면적당 입사하는 광선속의 양을 말하는 밝기의 단위로 광원으로부터의 거리의 제곱에 반비례하고,　면의 법선과 입사광선 사이의 각이 θ일 때 cosθ비례한다. 그러므로 어떤 면이 두 광원으로부터 빛을 받고 있을 때 양쪽 조명도가 같아지도록 면의 위치를 조절하면, 두 광원에서 나오는 빛의 세기의 비는 각 광 원에서 그 면까지 거리의 제곱의 비로 주어진다.

따라서, 각각의 소켓부(130)에서 빛을 확산시키는 각을 모두 동일하게 한다면, 각 소켓부(130)에서 비추는 도로면의 면적이 동일하다고 가정하더라도, 도로면과 소켓설치면(151, 153, 155)이 이루는 각에 따라서 소켓부(130)와 도로면의 거리가 달라지고, 각각의 소켓부(130)가 비추는 도로면의 조도가 달라지게 된다. 실재로는 각 도로면과 소켓설치면(151, 153, 155)이 이루는 각이 커질수록 설치된 소켓부(130)에서 조명하는 도로면의 면적도 cos(이루는 각도)에 비례하여 커지게 된다. 따라서 더 많은 조도의 차이가 발생한다.

본 발명의 실시예에 따른 가로등에서는 소켓부(130)가 설치된 소켓설치면(151, 153, 155)의 도로면에 대한 각에 따라서 빛을 확산시키는 정도를 조절하여 넓은 영역을 일정한 조도로 비출 수 있게 한다. 즉, 소켓설치면(151, 153, 155)과 도로면이 이루는 각과 확산시키는 정도를 반비례하도록 하여 전체적은 조도를 조절한다. 더 많이 확산시킬수록 단위 면적을 지나는 광선속의 밀도는 낮아져 보다 낮은 조도로 도로면을 비출 수 있기 때문이다.

도 4를 참조하여 보다 자세하게 설명하면, 제 3소켓설치면(151)은 도로면과 평행하게 배치되므로, 여기에 설치된 소켓부(130, 이하 제 3소켓부)와 도로면의 거리(D1)는 다른 소켓부(130)의 거리에 비해서 상대적으로 짧다. 또한, 제 3소켓부(130)의 경우 양쪽에 위치하는 다른 소켓부(130)에서 발생된 빛이 중첩되는 영역을 비추게 된다. 따라서, 제 3소켓부(130)의 경우 광선속의 밀도를 조절하여 보다 낮은 조도로 도로면을 비추게 하기 위해서, 75~125˚의 각도로 빛을 확산시킨다. 또한, 이와 같은 이유로, 제 2소켓설치면(155)에 설치된 소켓부(130, 이하 제 2소켓부)의 경우 빛을 35~75˚로 빛을 확산시킨다. 또한, 제 1소켓설치면(153)에 설치된 소켓부(130, 이하 제 1소켓부)의 경우에는 빛을 25~50˚로 확산시킨다.

즉 제 3소켓부는 도로면과의 거리(D1)가 가장 짧으므로, 빛을 가장 큰 각으로 확산시키고, 제 1소켓부는 도로면과의 거리가(D3) 가장 길기 때문에, 가장 작은 각으로 빛을 확산시킨다. 또한, 제 2 소켓부는 도로면과의 거리가(D2)가 제 1소켓부와 제 3소켓부의 중간이므로, 중간 정도의 각으로 빛을 확산시킨다.

이와 같은 소켓부의 구조와 앞서 설명한 소켓설치면(151, 153, 155)의 각도 차이가 조합되어, 발광다이오드에서 발생된 빛의 직진성에도 불구하고, 넓은 영역을 조명하면서도 일정한 조도로 조명할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 소켓설치면(151, 153, 155)의 배치 각도 및 소켓부의 빛 확산 각도는 일정한 조도로 도로면을 비추기 위해서 정해진 것이다. 따라서 각각의 하한값 미만 또는 상한값을 초과하는 각도로 배치되는 경우 가로등이 조광할 수 있는 영역이 지나치게 작아지거나, 넓어지게 되고, 일정한 조도로 도로를 조광하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.

다음으로, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등에 대해서 설명한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등은 소켓설치면(350, 450, 550)을 제외하면 본 발명의 제 1실시예에 따른 가로등과 동일하므로 소켓설치면을 강조하였고, 설명에 불필요한 부분은 생략하여 도시하였다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 가로등은 지그재그 형의 소켓설치부(350)를 구비할 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 3실시예에 따른 가로등은 오목거울 형의 소켓설치부(450)을 구비할 수 있다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 제 4실시예에 따른 가로등은 볼록거울 형의 소켓설치부(550)을 구비할 수 있다.

이 경우, 각각의 소켓설치부(350, 450, 550)에 설치된 소켓부(130)는 본 발명의 제 1실시예와 동일하게, 소켓부(130)가 설치된 소켓설치면의 도로면에 대한 각도에 반비례하도록 빛을 확산하여 조사한다. 따라서, 보다 넓은 영역을 조명하면서도 동일한 조도를 가지도록 조명할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가로등이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤드부의 사시도이고, 도 2의 확대원은 소켓부의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소켓설치부의 정면도이다.

도 4는 가로등의 동작원리를 설명하기 위한 가로등의 개략적인 정면도이다. 도 5는 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가로등의 개략적인 정면도이다.

<도면 부호의 설명>

100: 헤드부 200: 지지부

110: 몸체 130: 소켓부

150, 350, 450, 550: 소켓설치부

151: 제 3소켓설치면 153: 제 1소켓설치면

155: 제 2소켓설치면

Claims (6)

1. 일정한 조도로 조명대상면을 조명하며 몸체 및 상기 몸체 내부에 설치되고, 상기 조명대상면과 다양한 각도를 가지는 소켓설치면으로 구성된 소켓설치부를 포함하는 헤드부,

   상기 헤드부가 일단에 설치되고, 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하되,

   상기 헤드부는

   LED 조명장치, 상기 조명대상면과 상기 소켓설치면이 이루는 각도에 반비례하는 확산각으로 빛을 확산하는 확산장치, 상기 LED 조명장치 및 상기 확산장치를 상기 소켓설치부에 고정하는 방열핀으로 구성된 소켓부를 더 포함하고,

   상기 소켓설치부는

   상기 조명대상면과 45˚내지 75˚의 각을 이루는 제 1소켓설치면,

   상기 조명대상면과 20˚내지 50˚의 각을 이루는 제 2소켓설치면 및

   상기 조명대상면과 0˚ 내지 15˚의 각을 이루는 제 3소켓설치면

   을 포함하고,

   상기 소켓부는

   상기 제 1소켓설치면에 설치되고, 빛을 25~50˚로 확산하는 제 1소켓부,

   상기 제 2소켓설치면에 설치되고, 빛을 35~75˚로 확산하는 제 2소켓부 및

   상기 제 3소켓설치면에 설치되고, 빛을 75~125˚로 확산하는 제 3소켓부

   를 포함하는 가로등.
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