KR200408166Y1 - 교통신호등용 ｌｅｄ 전구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교통신호등에 사용되는 LED가 다양한 직경의 PCB의 일측에 설치되고, 상기 LED가 모두 전방을 향하도록 피라미드 형태로 PCB를 적층하여 빛의 직진성에 의한 시인성을 향상시킨 교통신호등용 LED 전구에 관한 것이다.

본 고안의 교통신호등용 LED 전구는 LED가 설치된 PCB를 피라미드 형태로 적층하고, 상기 PCB에 설치된 LED가 전방의 렌즈를 향하도록 하여 빛의 직진성을 향상시켜 가장자리 까지 밝은 빛을 낼 수 있도록 하고, LED전구에 설치되는 LED의 수량을 줄여 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있도록 하는 교통신호등용 LED 전구를 제공함에 그 특징이 있다.

교통신호등, 신호등, LED, 엘이디, LED 전구, PCB, 인쇄회로기판

Description

교통신호등용 ＬＥＤ 전구{LED LAMP THE TRAFFIC SIGNAL}

도 1은 본 고안에 따른 교통신호등용 LED 전구의 바람직한 실시 예를 보인 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 교통신호등용 LED 전구의 바람직한 실시 예를 보인 단면도.

도 3은 도 1의 분해사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 반사판 11: 소켓

20: 렌즈 30: 전원연결부

40: 구동PCB 41, 51, 61, 61a: 체결공

50: 보호커버 55: 쿠션부재

60, 60a: 적층PCB 70: LED

80: 체결부재 90: 간격유지보스

본 고안은 교통신호등용 LED 전구에 관한 것으로서, 특히 교통신호등에 사용 되는 LED가 다양한 직경의 PCB의 일측에 설치되고, 상기 LED가 모두 전방을 향하도록 피라미드 형태로 PCB를 적층하여 빛의 직진성에 의한 시인성을 향상시킨 교통신호등용 LED 전구에 관한 것이다.

일반적으로 교통신호등이란 도로상에 설치되어 차량 및 보행자의 진행을 제어하여 교통 흐름을 원활하게 하는 것이다.

이러한 교통신호등은 주로 백열램프의 점멸에 의해 표시되도록 구성되어 있었으나, 백열램프의 경우에는 소비전력이 100W(와트) 이상의 전력이 소비되고, 평균수명이 4000시간 정도로 매우 짧아 자주 교체되어야 함으로 유지 보수비용이 과다하게 소요되는 문제가 있다.

그래서 상기 백열램프의 문제를 보완하여 수명이 40,000시간 이상이고, 소비전력이 백열램프에 비해 85%이상 줄일 수 있는 다수의 LED를 원형판에 설치하여서 되는 판형 LED 교통신호등 적용되고 있다.

그런데, 상기 판형 LED 교통신호등은 다수의 LED 중에 어느 하나가 점등되지 않으면 그 상태가 확연이 드러나게 되어 미관상 좋지 못하는 문제가 있다. 그리고 상기 백열램프가 설치되는 교통신호등을 판형 LED 교통신호등으로 교체할 경우에는 막대한 비용이 소요되는 문제가 있다.

따라서 상기한 현재의 백열램프 교통신호등에 바로 적용되고, 고 수명 및 저 소비전력의 LED가 설치된 국내특허공개 10-2004-72129호 "교통신호등용 엘이디 전구"가 제시되었다.

이는 LED가 가장자리를 따라 설치되는 PCB를 적층시켜서 백열램프와 같이 전 방과 후방의 반사판 그리고 상하좌우의 반사판으로 조사되도록 하고, 후방과 상하좌우의 반사판으로 향하는 LED의 빛은 반사판에 의해 반사되도록 되어 있다.

이때 상기의 LED 교통신호등은 저 소비전력 및 고 수명이 보장 되었으나, LED의 빛이 직접 전방에 조사되지 않고, 후방의 반사판에서 반사되어 굴절된 후 조사되므로 교통신호등의 선명도가 떨어져 시인성이 저하되는 문제가 있다.

따라서 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 교통신호등용 LED 전구가 요구되고 있다.

본 고안은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서 LED가 설치된 PCB를 피라미드 형태로 적층하고, 상기 PCB에 설치된 LED가 전방의 렌즈를 향하도록 하여 빛의 직진성에 의한 시인성이 향상될 수 있도록 하는 교통신호등용 LED 전구를 제공함에 있다.

또한, LED전구에 설치되는 LED의 수량을 줄여 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있도록 하는 교통신호등용 LED 전구를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 교통신호등용 LED 전구는 전원을 공급받도록 나선이 형성된 전원 연결부;

상기 전원연결부의 전방에 설치되며, 상기 전원연결부를 통해 공급받은 전원으로 LED를 구동할 수 있도록 소자들이 설치된 구동PCB;

상기 구동PCB를 덮을 수 있도록 마련되며, 상기 구동PCB에 설치된 소자들을 보호하는 보호커버;

상기 구동PCB의 전방에 적층되며, 큰 직경에서 작은 직경까지 소정간격으로 이격되게 피라미드 형태로 적층되는 원판형의 적층PCB;

상기 적층PCB의 가장자리에 설치되며, 빛을 발생시키는 다수의 LED;

상기 적층PCB를 적층된 상태로 결합하는 체결부재;

상기 적층PCB의 전방 적층PCB와 후방 적층PCB 사이에 설치되며, 소정간격으로 이격시키는 간격유지보스; 및

상기 LED 전방에 설치되어 LED에서 발산된 빛이 표시되며, 상기 LED를 보호하는 렌즈를 포함하여 되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 LED전구는 외력이 발생될 경우 흔들림에 의한 진동을 흡수하도록 보호커버에 쿠션부재가 마련되며,

상기 쿠션부재는 상기 보호커버를 덮을 수 있도록 캡 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 적층PCB에 설치되는 LED는 전방의 렌즈를 향해 소정각도로 경사지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 적층PCB중에 최전방의 적층PCB는 원판 형태로 형성되어 전방의 렌즈를 향하는 면에 LED가 균일하게 설치되며,

상기 후방의 적층PCB는 링 형태로 마련되어 전방의 렌즈를 향하는 면의 가장자리에 균일하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 후방의 적층PCB에 설치되는 LED는 가장자리를 따라 동심원을 갖 게 2~3열로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 LED전구는 LED에서 후방으로 발산된 빛의 일부를 전방으로 반사하는 반구형의 반사판이 더 마련되는 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.

또한, 상기 반사판은 상기 쿠션부재의 후방에 설치되며, 중앙에 소켓부가 형성되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 고안을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 교통신호등용 LED 전구의 바람직한 실시 예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 교통신호등용 LED 전구의 바람직한 실시 예를 보인 단면도이며, 도 3은 도 1의 분해사시도이다.

도면을 참조하면 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 교통신호등용 LED 전구는 중앙에 나선형의 소켓(11)이 구비된 반구형의 반사판(10)과, 상기 반사판(10)의 가장자리에 설치되어 빛을 표시하는 렌즈(20)와, 상기 소켓(11)에서 전원을 공급받도록 나선이 형성된 전원 연결부(30)가 구성된다.

그리고 상기 전원연결부(30)의 전방에 설치되어 공급받은 전원을 구동할 수 있도록 공급하는 구동PCB(40)와, 상기 구동PCB(40)를 덮을 수 있도록 마련되며, 상기 구동PCB(40)에 설치된 소자들을 보호하는 보호커버(50)와, 상기 구동PCB(40)의 전방에 적층되어 큰 직경에서 작은 직경까지 소정간격으로 이격되게 피라미드 형태 로 되는 원판형의 적층PCB(60)가 더 구성된다.

또한, 상기 적층PCB(60)에 설치되며, 빛을 발생시키는 다수의 LED(70)와, 상기 적층PCB(60)를 적층된 상태로 결합하는 체결부재(80)와, 상기 적층 PCB(60)의 전방 적층PCB(60)와 후방 적층PCB(60) 사이에 설치되며, 소정간격으로 이격시키는 간격유지보스(90)가 더 구성된다.

여기서, 상기 반사판(10)은 반구형태로 반사효율이 좋은 스테인레스 등의 금속재로 형성되며, 그 내측면는 반사 효율을 높일 수 있도록 반사면(12)이 형성되고, 그 중앙에 소켓(13)이 설치된다.

그리고 상기 소켓(13)은 통상의 교통신호등용 소켓(30)이다. 따라서 본 고안의 교통신호등용 LED 전구는 종래의 교통신호 등기구를 그대로 사용할 수 있어 설치에 따른 별도의 소요비용이 방지한다.

상기 렌즈(20)는 임의의 색상을 갖는 착색렌즈이며, 교통신호에 적용될 수 있도록 적색, 황색, 녹색 등으로 구비되거나 좌회전과 우회전 등의 방향을 지시할 수 있도록 화살표 등으로 구비된다.

그리고 상기 렌즈(20)는 상기 반사판(10)의 동일한 외경을 갖도록 형성되며, 반구형태로 형성된다. 여기서 상기 렌즈(20)를 반구형태로 하는 것은 LED(70) 빛의 직진성을 향상시켜 운전자 및 보행자의 시인성이 향상되도록 하기 위한 것이다.

상기 전원연결부(30)는 상기 소켓(11)에 회전에 의해 결합될 수 있게 나선형으로 구비된다.

상기 구동PCB(40)는 상기 전원연결부(30)를 통해 공급된 전원을 소정의 전압 으로 변환하고, 변환된 전압에 의해 LED(70)가 점등되도록 구성된다. 그리고 표면에는 다수의 소자가 설치된다. 또한 상기 구동PCB(40)의 중앙에는 적층된 상태로 후술하는 체결부재(80)로 체결할 수 있도록 체결공(41)이 형성된다.

상기 보호커버(50)는 상기 구동PCB(40)에 설치된 다수의 소자를 보호하도록 캡 형태로 마련되며, 상기 소자가 설치된 구동PCB(40)를 덮을 수 있도록 마련된다. 그리고 그 중앙에는 적층된 상태로 후술하는 체결부재(80)로 체결할 수 있도록 체결공(51)이 형성된다.

상기 보호커버(50)에는 LED전구(100)가 흔들림에 의한 진동을 흡수하도록 쿠션부재(55)가 마련되며, 상기 보호커버(50)를 덮을 수 있도록 캡 형태로 형성된다. 여기서 상기 쿠션부재(55)는 고무 또는 스펀지 등의 합성수지재 이다.

상기 적층PCB(60)는 상기 구동PCB(40)의 전방에 적층되도록 설치된다. 그리고 상기 적층PCB(60)중에 최후방의 적층PCB(60)는 직경이 크고, 전방으로 적층되는 적층PCB(60)는 점차 작은 직경을 갖도록 피라미드 형태로 적층한다.

여기서, 최전방 적층PCB(60a)는 직경이 가장 작게 마련되며 원판 형태의 전체 면적에 걸쳐 렌즈(20)를 향하게 LED(70)가 설치되고, 중앙에 체결공(61a)이 형성된다.

그리고 상기 최전방 적층PCB(60a)을 제외한 후방의 적층PCB(60)는 링 형태로 마련되며 외경 가장자리를 따라 다수의 LED(70)가 설치되며, 링 형태의 내경 가장자리에는 체결공(61)이 형성된다.

그리고 상기 링 형태의 적층PCB(60)에는 적어도 2열 이상의 LED(70)가 가장 자리를 따라 설치되며, 빛이 상기 렌즈(20)를 조사토록 설치된다. 따라서 상기 링형태의 적층PCB(60)에는 LED(70) 설치시 예각의 범위의 경사각(A)을 갖도록 설치되며, 상기 렌즈(20)의 내접면에 직각으로 조사되도록 설치되는 것이 좋다.

상기 적층PCB(60)를 피라미드 형태로 적층하고, 상기 적층PCB(60)에 LED(70)를 렌즈(20)를 향하도록 설치함으로서 LED(70)의 빛이 후방으로 조사되지 않고, 전방으로만 조사됨으로 빛의 직진성에 의한 선명도가 높아져 보행자 및 운전자의 시인성을 향상시킬 수 있고, 소정의 경사를 갖도록 LED(70)를 설치함으로서 렌즈(20)의 가장자리까지 선명한 상태를 유지할 수 있다.

상기 LED(70)는 백색광이며, 제반 여건에 따라 적색, 황색, 녹색으로 표시되는 LED(70)가 사용될 수 있다. 상기 LED(70)는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 체결부재(80)는 길이가 긴 볼트로 마련되며, 일단은 상기 최전방 적층PCB(60a)에 고정되고, 타단은 상기 구동PCB(40), 보호커버(50) 그리고 적층PCB(60)를 함께 적층한 후 고정할 수 있도록 나선이 형성되어 있다. 그리고 상기 체결부재(80)는 구동PCB(40), 보호커버(50), 적층PCB(60) 그리고 최전방 적층PCB(60a)의 체결공(41,51,61,61a)에 결합한 후 너트로 고정하거나 보호커버(50)에 나사 결합한다. 여기서 상기 체결부재(80)는 전도체로 마련하여 구동PCB(40)에서 각각의 적층PCB(60)로 전원이 공급될 수 있도록 한다.

상기 간격유지보스(90)는 상기 구동PCB(40), 보호커버(50), 적층PCB(60), 최전방 적층PCB(60a) 사이에 설치되어 LED(70)에서 발생된 열을 발산하도록 소정의 간격이 유지되게 한다. 그리고 상기 간격유지보스(90)는 체결부재(80)가 삽입되는 체결공(41, 51, 61, 61a)에 설치되어 상기 체결부재(80)에 의해 고정된다. 그리고 상기 간격유지보스(90)는 전도체로 마련하여 구동PCB(40)에서 각각의 적층PCB(60)와, 최전방 적층PCB(60a)로 전원이 공급될 수 있도록 할 수 있다.

이하 본 고안의 교통신호등용 LED 전구의 작용을 설명한다.

교통신호 등기구에 공급되어 소켓(11)을 통해 공급된다. 그리고 공급된 전원은 상기 구동PCB(40)로 인가되고, 상기 구동PCB(40)는 각각의 적층된 적층 PCB(60)와 최전방 적층 PCB(60a)에 공급한다.

이후 적층 PCB(60)와 최전방 적층 PCB(60a)에서는 각각의 LED(70)를 점등하여 빛을 발생시킨다.

이후 최전방 적층 PCB(60a)에 설치된 LED(70)는 전방의 렌즈(20)중앙 부분을 조사하게 되고, 후방의 적층 PCB(60)는 중앙을 제외한 가장자리부분을 균일하게 조사한다. 이때 최후방의 적층 PCB(60)에 설치된 LED는 렌즈(20)의 가장자리를 조사한다.

이후 운전자와 보행자는 교통신호등기구에 설치된 LED 전구의 빛이 조사되어 표시되는 렌즈(20)를 보고 신호를 인지하게 된다.

이상에서 본 고안의 교통신호등용 LED 전구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사 상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 교통신호등용 LED 전구는 직경이 다른 PCB에 LED를 설치하여 피라미드 형태로 적층하고, 상기 PCB에 설치된 LED가 전방의 렌즈를 향하도록 하여 빛의 직진성에 의한 교통신호등 선명도가 높아져 시인성이 향상되는 효과가 있다.

또한, LED전구에 설치되는 LED가 모두 전방을 향하도록 설치됨으로서 빛의 밝기가 향상되어 적은 수량으로도 동일한 밝기로 조사가능하고, LED의 수량이 적어 백열램프보다 소비전력을 90%이상 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 전원을 공급받도록 나선이 형성된 전원 연결부;

   상기 전원연결부의 전방에 설치되며, 상기 전원연결부를 통해 공급받은 전원으로 LED를 구동할 수 있도록 소자들이 설치된 구동PCB;

   상기 구동PCB를 덮을 수 있도록 마련되며, 상기 구동PCB에 설치된 소자들을 보호하는 보호커버;

   상기 구동PCB의 전방에 적층되며, 큰 직경에서 작은 직경까지 소정간격으로 이격되게 피라미드 형태로 적층되는 원판형의 적층PCB;

   상기 적층PCB의 가장자리에 설치되며, 빛을 발생시키는 다수의 LED;

   상기 적층PCB를 적층된 상태로 결합하는 체결부재;

   상기 적층PCB의 전방 적층PCB와 후방 적층PCB 사이에 설치되며, 소정간격으로 이격시키는 간격유지보스; 및

   상기 LED 전방에 설치되어 LED에서 발산된 빛이 표시되며, 상기 LED를 보호하는 렌즈를 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 LED전구는 외력이 발생될 경우 흔들림에 의한 진동을 흡수하도록 보호커버에 쿠션부재가 마련되며,

   상기 쿠션부재는 상기 보호커버를 덮을 수 있도록 캡 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
3. 제2항에 있어서,

   상기 적층PCB에 설치되는 LED는 전방의 렌즈를 향해 소정각도로 경사지는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 적층PCB중에 최전방의 적층PCB는 원판 형태로 형성되어 전방의 렌즈를 향하는 면에 LED가 균일하게 설치되며,

   상기 후방의 적층PCB는 링 형태로 마련되어 전방의 렌즈를 향하는 면의 가장자리에 균일하게 설치되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 후방의 적층PCB에 설치되는 LED는 가장자리를 따라 동심원을 갖게 2~3열로 설치되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 적층PCB의 후방에는 LED에서 후방으로 발산된 빛의 일부를 전방으로 반사하는 반구형의 반사판이 더 마련되는 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 반사판은 상기 쿠션부재의 후방에 설치되며, 중앙에 소켓부가 형성되는 것을 특징으로 하는 교통신호등용 LED 전구.

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