KR200389161Y1 - 조경용 태양광 지중매입등 - Google Patents

조경용 태양광 지중매입등 Download PDF

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KR200389161Y1
KR200389161Y1 KR20-2005-0011897U KR20050011897U KR200389161Y1 KR 200389161 Y1 KR200389161 Y1 KR 200389161Y1 KR 20050011897 U KR20050011897 U KR 20050011897U KR 200389161 Y1 KR200389161 Y1 KR 200389161Y1
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Abstract

본 고안은 지중매입등에 관한 것으로, 주간에 자연에너지인 태양광을 이용하여 태양전지모듈에서 전기를 생산하여 축전지에 저장하고, 야간이나 흐린날에는 조도센서에 의해서 자동적으로 점등하는 조경용 태양광 지중매입등에 관한 것이다. 수용공간을 갖는 금속케이스(111) 상부에 유리판(113)이 설치된 스테인레스링(112)이 결합되는 하우징(11)과, 상기 유리판(113)의 하방향에 설치되고, 다수의 태양전지모듈(121)과 투과창(122)이 상부에 결합되는 고정판넬(12)과, 상기 고정판넬(12)의 하방향에 발광램프(131)가 삽착된 반사구(132)를 이용하여 설치되는 제어판(13)과, 상기 제어판(13) 하부공간에 구비되어 태양전지모듈(121)에서 생산된 전기를 충전하는 축전지(14)로 구성된다. 따라서, 본 고안은 태양전지를 이용하여 주간에는 태양광으로부터 전기를 생산하여 축전지에 저장하고 야간에는 조도센서에 의해 자동적으로 점등되므로 한전의 상시전원 공급이 필요없으며, 그에 따른 전기료의 부담도 전혀 없다. 또한, 전기배선 등의 공사비가 필요없어 시공이 간편하고, 자연에너지인 태양광에 의하여 발전되므로 에너지를 절감할 수 있으며, 축전지를 울트라커패시터(Ultracapacitor)로 사용시 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

조경용 태양광 지중매입등{Solar Underground Light}
본 고안은 지중매입등에 관한 것으로 더욱 세부적으로는, 주간에 자연에너지인 태양광을 이용하여 태양전지모듈에서 전기를 생산하여 축전지에 저장하고, 야간이나 흐린날에는 조도센서에 의해서 자동적으로 점등하는 조경용 태양광 지중매입등에 관한 것이다.
종래 공지된 기술로 공개된 대한민국 실용신안공보 등록번호 제20-0236574호(명칭:매입등)에 있어서, 매입등의 부착구 일측에는 소켓공이 형성되며 상부로 커버가 설치되고, 상기 소켓공에는 백열전구가 나선형소켓에 결합되고 일측에 단자를 구비하는 고정브라켓이 결합되는 구성이다.
또한, 종래 공지된 기술로 공개된 대한민국 실용신안공보 등록번호 제20-0268502호(명칭:지중등이 장착된 수목 보호판)에 있어서, 발광 다이오드와 반사판 및 다이오드 수용홈으로 형성되는 투과체와, 투사 및 굴절하는 조명부를 수용하는 본체와, 본체 일측에 콘센트와 조임나사로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 구성은 먼저 전자의 경우, 열로 손실되는 전력이 많기 때문에 전력 효율이 그다지 좋지 않으며, 상기와 같은 백열전구 등은 수명을 다하게 되면 교체해야 되는 번거러운 문제점도 있다. 후자의 경우, 발광 다이오드는 전원을 공급받아서 작동하므로 변압기와 정류기, 정전압 및 콘덴서등으로 구성된 별도의 전원공급부가 구비되어야 하는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안에서는 주간에 자연에너지인 태양광을 이용하여 태양전지모듈에서 전기를 생산하여 축전지에 저장하고, 야간이나 흐린날에는 조도센서에 의해서 자동적으로 점등하는 조경용 태양광 지중매입등을 제공하는데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는,
수용공간을 갖는 금속케이스 상부에 유리판이 설치된 스테인레스링이 결합되는 하우징과,
상기 유리판의 하방향에 설치되고, 다수의 태양전지모듈과 투과창이 상부에 결합되는 고정판넬과,
상기 고정판넬의 하방향에 발광램프가 삽착된 반사구를 이용하여 설치되는 제어판과,
상기 제어판 하부공간에 구비되어 태양전지모듈에서 생산된 전기를 충전하는 축전지로 구성된다.
본 고안의 다른 특징으로서, 상기 유리판의 고정을 위해 외주면으로 고무패킹이 구비되며, 상기 고무패킹과 고정판넬이 안착되도록 결합턱이 금속케이스 상부에 구비된다.
본 고안의 또 다른 특징으로서, 상기 제어판 내부는 마이크로프로세서와 메모리 및 조도센서로 구성된다.
본 고안의 또 다른 특징으로서, 상기 축전지는 울트라커패시터(Ultracapacitor)로 구성된다.
본 고안의 또 다른 특징으로서, 상기 축전지는 니켈수소(Ni-Mh)로 구성된다.
도 1은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 측단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 평면도이고, 도 4a 내지 4c는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 실시예이고, 도 5는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 6은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 제어흐름도이다.
이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
도 1과 2는 본 고안의 조경용 태양광 지중매입등의 사시도와 측단면도를 도시하고 있는데, 매입등(10)은 하우징(11) 내부에 고정판넬(12)과 제어판(13) 및 축전지(14)로 구성되어 있다.
상기 하우징(11)은 매입등(10)의 외형부를 형성하는 것으로 금속케이스(111) 상부에 덮개형식의 스테인레스링(112)이 결합되며, 상기 금속케이스(111)의 상측은 제1결합턱(117)과 제2결합턱(118) 및 다수의 홈(119)으로 형성된다. 상기 결합턱(117,118)은 고무패킹(114)과 고정판넬(12)의 안착을 쉽게하며, 홈(119)은 고무패킹(114)을 흡착하여 미끌림을 방지하게 되며, 스테인레스링(112) 내부에는 원형의 유리판(113)이 설치되는데, 유리판(113)의 외주면으로는 상기 고무패킹(114)이 부착된다. 또한, 금속케이스(111)와 스테인레스링(112)은 볼트(115)와 너트(116)로 결합되며, 스테인레스링(112) 외측면은 경사지도록 구성된다.
고정판넬(12)은 상기 금속케이스(111)의 제1결합턱(117)에 안착되는데, 상부에는 사각형상의 태양전지모듈(121)이 다수개 구비되고, 태양전지모듈(121)의 내부로는 원형의 투과창(122)이 결합된다. 상기 태양전지모듈(121)의 끝단부는 고정판넬(12)의 외주면보다 돌출되어져 고무패킹(114) 하부로 삽입되어 고정된다.
제어판(13)은 상기 금속케이스(111)의 내부에 결합나사 등의 통상적인 결합장치로 설치되고, 상기 투과판넬(12)을 지지하도록 발광램프(131)가 삽착된 ∪자 형상의 반사구(132)가 설치되며, 상기 제어판(13)의 내부는 마이크로프로세서(135)와 메모리(136) 및 조도센서(137)로 구성된다.
축전지(14)는 상기 제어판(13)의 하부공간에 구비되는 것으로, 주간에는 상기 태양전지모듈(121)에서 생산된 전기를 충전하고, 야간에는 점등에 필요한 전기를 공급하게 되며, 도 2에서는 축전지(14)를 고정하는 소켓(미도시)을 생략하여 도시하였다.
상기 태양전지모듈(121)은 다결정체의 실리콘 태양전지로 구성되며, 축전지(14)는 울트라커패시터(Ultracapacitor)와 니켈수소(Ni-Mh)를 선택적으로 사용할 수 있으며, 야간에 빛을 발산하기 위해서 충전되는 축전지(14)의 충전시간은 태양광을 직접적으로 흡수할 경우 5시간, 간접적으로 흡수할 경우 8시간이 걸리게 된다. 점등시간은 지속적으로 약 30시간동안 점등되며, 동작온도는 -25℃ ~ 65℃에서 작동되며, 점등방식은 일몰과 일출을 감지하는 조도센서(137)에 의해서 자동으로 제어된다.
도 3에서는 스테인레스링(112)에 삽입된 유리판(113)이 생략된 매입등(10)의 평면도를 도시하는데, 스테인레스링(112)의 일측에는 하부의 금속케이스(111)와의 결합을 위한 볼트(115)가 구비되고, 상기 스테인레스링(112) 내부로는 태양전지모듈(121)과 투과창(122)이 결합된 고정판넬(12)이 도시되고 있다.
상기 매입등(10)의 발광형태는 3가지로 구분되는데, 첫번째로 컬러체인지(Color Change)제품은 야간 발광시 적색(Red)/녹색(Green)/청색(Blue)의 3가지 색상이 일정시간을 간격으로 번갈아가며 자동으로 점등하게 된다. 두번째로 연속발광(Continuous)제품은 야간 발광시 연속적으로 발광하며, 마지막으로 점멸발광(Blinking)제품은 야간 발광시 깜박거리며 발광하는 기능을 가지고 있으며, 상기 3가지 발광형태의 제품중에서 선택적으로 사용할 수 있다.
표 1은 울트라커패시터(Ultracapacitor)를 축전지(14)로 사용할 경우의 스펙으로 다음과 같다.
[ 표 1 ] 울트라커패시터(Ultracapacitor)
제품 색상 LED 갯수 태양전지 전력 커패시터 수명 커패시터 Spec
전압 정전용량
Color Change Type R·G·B 3color 18개 345㎽ 10년 2.3V 360F
Continuous Type R/G/B/W/Y/O each color 6개 345㎽ 10년 2.3V 360F
Blinking Type R/G/B/W/Y/O each color 6개 345㎽ 10년 2.3V 360F
상기 표 1에 있어서 울트라커패시터(Ultracapacitor)를 축전지(14)로 사용할 경우, 컬러체인지(Color Change)제품은 적색(R)/녹색(G)/청색(B) 3가지 색이 일정시간을 주기로 번갈아가며 작동되며, 18개의 LED가 설치된다. 연속발광(Continuous)제품과 점멸발광(Blinking)제품은 적색(R)/녹색(G)/청색(B)/백색(W)/노란색(Y)/오렌지색(O)등을 선택하여 사용할 수 있으며, 각각 6개의 LED가 설치된다. 상기 3가지 제품의 태양전지 전력은 345mW, 수명은 10년, 전압이 2.3V와 정전용량이 360F의 스펙(Spec)으로 동일한 규격을 갖는다.
상기 1개의 LED 빛의 밝기는 적색(R) 3,000mcd/녹색(G) 4,000mcd/청색(B) 1,500mcd/백색(W) 3,000mcd/노란색(Y) 6,000mcd/오렌지색(O) 6,000mcd이며, 울트라커패시터(Ultracapacitor)의 충전, 방전은 100,000 싸이클로써, 온도가 25℃일때 약 54년, 60℃일때 약 27년, 70℃일때 약 7.3년의 수명을 갖게 된다.
표 2는 니켈수소(Ni-Mh) 축전지(14)를 사용할 경우의 스펙으로 다음과 같다.
[ 표 2 ] 니켈수소(Ni-Mh)
제품 색상 LED 갯수 태양전지 전력 배터리 수명 니켈수소 Spec
전압 정전용량
Color Change Type R·G·B 3color 18개 345㎽ 4년 1.2V 1,600mAh
Continuous Type R/G/B/W/Y/O each color 6개 345㎽ 4년 1.2V 1,600mAh
Blinking Type R/G/B/W/Y/O each color 6개 345㎽ 4년 1.2V 1,600mAh
상기 표 2에 있어서 니켈수소(Ni-Mh)를 축전지(14)로 사용할 경우, 컬러체인지(Color Change)제품은 적색(R)/녹색(G)/청색(B) 3가지 색이 일정시간을 주기로 번갈아가며 작동되며, 18개의 LED가 설치된다. 연속발광(Continuous)제품과 점멸발광(Blinking)제품은 적색(R)/녹색(G)/청색(B)/백색(W)/노란색(Y)/오렌지색(O)등을 선택하여 사용할 수 있으며, 각각 6개의 LED가 설치된다. 상기 3가지 제품의 태양전지 전력은 345mW, 수명은 4년, 전압이 1.2V와 정전용량이 1,600mAh의 스펙(Spec)으로 동일한 규격을 갖는다.
상기 1개의 LED 빛의 밝기는 적색(R) 3,000mcd/녹색(G) 4,000mcd/청색(B) 1,500mcd/백색(W) 3,000mcd/노란색(Y) 6,000mcd/오렌지색(O) 6,000mcd이며, 니켈수소(Ni-Mh)의 충방전은 2,000 싸이클로써, 온도가 25℃일때 약 3~5년의 수명을 갖게 된다.
도 4a 내지 4c는 지중매입등의 실시예를 도시하는데, 지면(200)에 설치된 매입등(10)은 도 4a의 조형물(210)과, 도 4b의 건축물(220)과, 도 4c의 수목(230)에 각각 빛(L)을 발산하여 조경용으로 사용되며, 매입등(10) 상부에 별도의 결합장치를 구비하여 별(☆) 또는 하트(♡) 등과 같은 형상의 투과장치를 설치하여 다양한 모양의 조경등으로 사용할 수 있다.
또한, 매입등(10)은 상기와 같이 조형물(210)과 건축물(220) 및 수목(230) 이외에도 광장이나 공원 및 아파트단지 등의 바닥조경 조명등으로도 사용할 수 있다.
도 5는 지중매입등의 구성을 블럭도로 나타내고 있는데, 태양광을 이용하여 태양전지모듈(121)에서 전기를 생산하여 축전지(14)로 저장하여 발광램프(131)로 빛을 발산하게 된다. 상기와 같은 충전과 방전은 제어판(13)에 의해 제어되는데, 상기 제어판(13)은 마이크로프로세서(135)와 메모리(136) 및 조도센서(137)로 구성되어 있다. 상기 마이크로프로세서(135)는 계절에 따른 일출과 일몰시간 정보가 입력된 메모리(136)와, 상기 메모리(136)에서의 일출과 일몰시간 정보 및 날씨변화에 따른 조도값의 설정값에 따라 발광램프(131)를 작동시키는 조도센서(137)를 포함하고 있다.
도 6은 지중매입등의 제어흐름도를 나타내는 것으로 다음과 같다.
메모리(136)에 계절별 일출과 일몰시간 정보를 입력하는 S10단계와,
조도센서(137)에 의해 일출여부를 감지하여, 조도가 설정값 이상이면 다음단계로, 설정값 이하면 이전단계로 돌아가는 S20단계와,
상기 S20단계에서 조도가 설정값 이상일때, 즉 일출이 시작될 경우에 야간에 점등된 발광램프(131)를 오프(OFF)시키는 S30단계와,
상기 S30단계에서의 발광램프(131)가 오프(OFF)되면, 태양전지모듈(121)에서 태양광을 검출하여 전기를 생산하는 S40단계와,
상기 S40단계에서 생산된 전기를 축전지(14)에 충전하는 S50단계와,
상기와 같이 태양광을 이용한 전기 생산과 충전이 반복되다 조도가 설정값 이하가 되면 다음단계로, 설정값 이상이면 이전단계로 돌아가는 S60단계와,
상기 S60단계에서 조도가 설정값 이하일때, 즉 일몰이 시작되거나 날씨가 흐려질 경우에 발광램프(131)를 온(ON)시키는 S70단계를 거치게 된다.
매입등(10)은 상기와 같은 단계(S10~S70)를 계속해서 리턴 동작하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 고안은 태양전지를 이용하여 주간에는 태양광으로부터 전기를 생산하여 축전지에 저장하고 야간에는 조도센서에 의해 자동적으로 점등되므로 한전의 상시전원 공급이 필요없으며, 그에 따른 전기료의 부담도 전혀 없다. 또한, 전기배선 등의 공사비가 필요없어 시공이 간편하고, 자연에너지인 태양광에 의하여 발전되므로 에너지를 절감할 수 있으며, 축전지를 울트라커패시터(Ultracapacitor)로 사용시 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 측단면도.
도 3은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 평면도.
도 4a 내지 4c는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 실시예.
도 5는 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 구성을 나타낸 블럭도.
도 6은 본 고안에 따른 조경용 태양광 지중매입등의 제어흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 매입등 11 : 하우징
12 : 고정판넬 13 : 제어판
14 : 축전지

Claims (5)

  1. 각종 건축물과 조형물, 수목 등을 투사하는 조경용 매입등에 있어서,
    수용공간을 갖는 금속케이스(111) 상부에 유리판(113)이 설치된 스테인레스링(112)이 결합되는 하우징(11)과,
    상기 유리판(113)의 하방향에 설치되고, 다수의 태양전지모듈(121)과 투과창(122)이 상부에 결합되는 고정판넬(12)과,
    상기 고정판넬(12)의 하방향에 발광램프(131)가 삽착된 반사구(132)를 이용하여 설치되는 제어판(13)과,
    상기 제어판(13) 하부공간에 구비되어 태양전지모듈(121)에서 생산된 전기를 충전하는 축전지(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조경용 태양광 지중매입등.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유리판(113)의 고정을 위해 외주면으로 고무패킹(114)이 구비되며, 상기 고무패킹(114)과 고정판넬(12)이 안착되도록 결합턱(117,118)이 금속케이스(111) 상부에 구비되는 것을 특징으로 하는 조경용 태양광 지중매입등.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어판(13) 내부는 마이크로프로세서(135)와 메모리(136) 및 조도센서(137)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조경용 태양광 지중매입등.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 축전지(14)는 울트라커패시터(Ultracapacitor)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조경용 태양광 지중매입등.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 축전지(14)는 니켈수소(Ni-Mh)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조경용 태양광 지중매입등.
KR20-2005-0011897U 2005-04-28 2005-04-28 조경용 태양광 지중매입등 KR200389161Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100923332B1 (ko) 2007-12-07 2009-10-22 백주열 도난 방지 기능을 갖는 지중등용 외부케이스
KR100934926B1 (ko) * 2009-06-30 2010-01-06 주식회사 대성솔리온 분수 조명장치
KR101126161B1 (ko) 2011-06-14 2012-03-21 주식회사 건화 단지, 조경, 공원, 하천, 도로에 사용되는 자전거 도로용 조명장치
KR101178270B1 (ko) 2009-11-13 2012-08-29 건국대학교 산학협력단 태양전지 모듈 및 지열에 의한 친환경 조경 공간 구비 바닥모듈을 구비한 구조물
KR101296166B1 (ko) * 2011-11-30 2013-08-13 주식회사 호영하이텍 친환경 조명 장치

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