JP2012504305A

JP2012504305A - Ｌｅｄ防爆灯

Info

Publication number: JP2012504305A
Application number: JP2011528924A
Authority: JP
Inventors: ホユー、ヤン
Original assignee: ファウーテクノロジーカンパニーリミテッド
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2012-02-16
Also published as: WO2010035996A2; KR100910539B1; WO2010035996A3

Abstract

本発明は、ＬＥＤランプを採用することにより、ケーシングが小型軽量化され、製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れると共に、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが分離形成され連結柱を媒介にして離隔配置され、かつ自然対流を促進すると共に熱気停滞を防止する空気通路が形成され、ＬＥＤランプの高熱発生に対する充分な放熱性能が保障されることによって、寿命及び照度の極大化が図れるＬＥＤ防爆灯に関する。これを実現するための本発明は、ＰＣＢにＬＥＤが配列実装されるＬＥＤランプと、ＬＥＤランプが設置されるランプ設置部が形成され、ＬＥＤの放熱を行う本体部を含む第１ケーシングと、ＬＥＤランプに電源を制御供給する電源駆動部を内設し、電源駆動部の放熱を行う第２ケーシングと、第１ケーシングの本体部と第２ケーシングとの間を離隔して連結し、電線通路を兼ねる中空管状の連結柱を含み、連結柱によって第１ケーシングの本体部と第２ケーシングとが分離配置され、第１ケーシングの本体部と第２ケーシングとの間に通気放熱を行う凹入空間が形成されることを特徴とする。

Description

本発明は、ＬＥＤランプを採用することにより、ケーシングが小型軽量化され、製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れると共に、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが分離形成され連結柱を媒介にして離隔配置され、かつ自然対流を促進すると共に熱気停滞を防止する空気通路が形成され、ＬＥＤランプの高熱発生に対する充分な放熱性能が保障されることによって、寿命及び照度の極大化が図れるＬＥＤ防爆灯に関する。

一般に、可燃性ガスが存在する危険雰囲気の下で電気機器を使用する場合、電気スパークによる爆発危険性が存在することから、点火源を隔離させたり孤立させたりすることが必要であるが、現実的に点火源の孤立が不可能なため、爆発防止のための一般的な方法として耐圧防爆電気機器を使用している。

防爆電気機器の一つである防爆灯の一般的な技術においては、ランプが高圧水銀灯、高圧ナトリウム灯、メタルハライドランプなどのようにガラス球を備えていて、その爆発防止のために、ケーシングが大きくて重みのある耐圧容器の形態になされることから、製造費用が高くかつ取扱管理が難しいという問題点があった。

このような問題点に対する代案として、爆発危険が殆どないＬＥＤランプを防爆灯に利用することによって安全性を確保するとともにケーシングの小型化及び軽量化を図っている。

周知のように、ＬＥＤランプは、点灯時に高熱が発生することから、放熱が円滑でない場合はＬＥＤの寿命短縮及び照度の急激な低下の原因となるため、ＬＥＤランプを採用する照明機器の成敗は放熱性能と直結していると言える。

ところが、ＬＥＤランプを利用する従来技術の防爆灯１００は、図６に示されたように、ＬＥＤ１１及びＰＣＢ１３からなるＬＥＤランプと電源駆動部１２０とが一つのケーシング１３０内に設置されることによって、両方から発生する熱が相互放熱に支障をもたらして放熱性能を低下させ、照度低下及び寿命短縮を招く問題点があった。

本発明はこのような問題点を解消するために案出されたものであり、その目的は、ＬＥＤランプの採用によるケーシングの小型軽量化により、製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れるとともに、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが分離形成され連結柱を媒介にして離隔配置される一方、自然対流の促進及び熱気停滞の防止のための空気通路が形成され、ＬＥＤランプの高熱発生に対する充分な放熱性能が保障されることによって、寿命及び照度の極大化が図れるＬＥＤ防爆灯を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明によるＬＥＤ防爆灯は、ＰＣＢにＬＥＤが配列実装されるＬＥＤランプと、前記ＬＥＤランプが設置されるランプ設置部が形成され、前記ＬＥＤの放熱を行う本体部を含む第１ケーシングと、前記ＬＥＤランプに電源を制御供給する電源駆動部を内設し、前記電源駆動部の放熱を行うために外表面に放熱フィンが形成される第２ケーシングと、前記第１ケーシングの前記本体部と前記第２ケーシングとの間を離隔して連結し、電線通路を兼ねる中空管状の連結柱と、を含み、前記連結柱によって前記第１ケーシングの前記本体部と前記第２ケーシングとが分離離隔配置され、前記第１ケーシングの前記本体部と前記第２ケーシングとの間に通気放熱を行う凹入空間が形成される、ことを特徴とする。

上記の構成を有する本発明のＬＥＤ防爆灯によれば、ＬＥＤランプを採用することにより、ケーシングが小型軽量化され、製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れると共に、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが分離形成され連結柱を媒介にして離隔配置され、かつ自然対流を促進すると共に熱気停滞を防止する空気通路が形成され、ＬＥＤランプの高熱発生に対する充分な放熱性能が保障されることによって、寿命及び照度の極大化が図れるＬＥＤ防爆灯を具現することができる。

本発明の一実施例の構成を示す分解斜視図である。図１の結合斜視図である。図２の上方からみた斜視図である。図１の縦断面図である。本発明による放熱説明図である。従来技術の構成を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明のＬＥＤ防爆灯に対する実施例をより詳しく説明する。

図１は本発明の一実施例の構成を示す分解斜視図、図２は図１の結合斜視図、図３は図２の上方からみた斜視図、図４は図１の縦断面図、そして、図５は本発明による放熱説明図である。

図１〜図５に示されたように、本発明の一実施例によるＬＥＤ防爆灯１は、ＰＣＢ１３にＬＥＤ（Light Emitting Diode）１１が配列実装されたＬＥＤランプ１０と、ＬＥＤランプの設置のためのランプ設置部３１１が形成され、ＬＥＤの放熱を行う本体部３１を含んでなる第１ケーシング３０と、ＬＥＤランプ１０に電源を制御供給する電源駆動部２０が内設され、電源駆動部の放熱を行うために外表面に放熱フィンＦが形成された第２ケーシング５０と、第１ケーシングの本体部３１と第２ケーシング５０との間を離隔して連結し、電線通路Ｃを兼ねる中空管状の連結柱Ｐとを含んで構成され、連結柱Ｐによって第１ケーシングの本体部３１と第２ケーシング５０とが分離離隔配置され、第１ケーシングの本体部３１と第２ケーシング５０との間に通気放熱のための凹入空間Ｓ１が形成されている。

ここで、連結柱Ｐの直径Ｄ１は、第１ケーシングのランプ設置部３１１の直径Ｄ２に比べて１／２乃至１／３のサイズで形成されるのが望ましく、第２ケーシングの直径Ｄ３は、第１ケーシングのランプ設置部３１１の直径Ｄ２に比べて大きな差がないようにし、凹入空間Ｓ１が第１ケーシングの本体部３１の外郭及び第２ケーシング５０の外郭から内側に深く凹入形成されることが望ましい（図４及び図５参照）。

本発明の一実施例として、連結柱Ｐは、第１ケーシングの本体部３１に一体として軸径が突出形成され、外周縁に放熱フィンＦが放射状に形成される連結柱１部３１３と、第２ケーシング５０の下方に一体として軸径が突出形成され、連結柱１部３１３と緊密に結合される連結柱２部５４とから形成されることが望ましい。

連結柱１部３１３と連結柱２部５４とは、互いに螺合され、熱伝導特性を有するサーマルエポキシによって結合部がシールされることが望ましい。

本発明の一実施例として、第１ケーシングの本体部３１は、ランプ設置部３１１を取り囲む周壁３１７と、周壁３１７の外側に放射状に垂直形成されるベース放熱フィン３１２と、放射状に形成されるベース放熱フィン３１２の外郭を連結する垂直管状の放熱リム３１８とが一体として形成され、本体部の周壁３１７と放熱リム３１８との間に複数の空気通路３１６が垂直に貫通形成されることが望ましい。

放熱リム３１８には、放熱面積の拡張及び対流促進のための垂直溝状の凹凸３１８１が内周面と外周面のうちの一方以上に形成されることが望ましい（図３参照）。

そして、第１ケーシングの本体部３１は、上面に放熱フィンＦが追加形成されることが望ましい（図３及び図４参照）。

また、本体部３１の上面に形成される放熱フィンＦは、放射状に形成されることが望ましい。

これにより、第１ケーシング３０は、本体部３１の内周に自然対流を促進させる垂直型の空気通路３１６が放射状に形成されると同時に、ベース放熱フィン３１２及び放熱リム３１８が形成され上面にも放熱フィンＦが形成されることから、ランプ設置部３１１を除いた外部全体が放熱フィンとなり、該放熱フィンが自然対流によって熱気停滞を防止する有効放熱面積として構成される。

ベース放熱フィン３１２は、上広下狭の形状であって外郭辺が斜めに形成され、放熱リム３１８は、ベース放熱フィンの外郭上部の周りに形成されることが望ましい。

本発明の一実施例として、第１ケーシング３０には、ランプ設置部３１１の下方に気密に結合されるガラスカバー３２と、該ガラスカバー３２の保護のために本体３１に固定される保護網３３とが追加されることが望ましい。

保護網３３はリング形のフレーム３３１を備え、フレーム３３１は、内側にガラスカバー３２の固定のための係止段３３３が形成され、外周面に第１ケーシング３０と相互対応するネジ部ｓが形成されている（図１及び図４参照）。

また、第１ケーシングのランプ設置部３１１にガラスカバー３２が結合される部分には、密閉のためにＯリング３５が設置されることが望ましい。

本発明の一実施例において、第２ケーシング５０は、分離自在に第１部材５０ａと第２部材５０ｂとに分割形成されて結合され、外表面に放熱フィンＦが形成され、マウントボックス７０への連結のために上部に中空管状の連結部５５が突出形成されることが望ましい。

連結部５５は、連結柱２部５４と対称に形成されることが望ましい。

また、ＬＥＤランプ１０は、ＰＣＢ１３にＬＥＤ１１が同心円状に多数配列されることが望ましい。

かかる構成を有する本発明のＬＥＤ防爆灯１の作用状態を、図５を参照しながら詳しく説明する。

本発明は、ＬＥＤ防爆灯において、放熱性能を画期的に向上させることによって、スパーク発生の危険性が殆ど無く、強力な耐圧構造のケーシングが不要となり、これによって、機器の小型軽量化が可能となって製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れるなどの長所を有するＬＥＤ防爆灯を具現可能にするものである。

ＬＥＤランプの放熱のための本発明の最も大きな特徴は、ＬＥＤランプ１０のケーシングと電源駆動部２０のケーシングとが第１ケーシング３０と第２ケーシング５０とに分離形成され、第１ケーシング３０と第２ケーシング５０とが連結柱Ｐを媒介にして離隔配置される構成にある。

このように、ＬＥＤランプの放熱のための第１ケーシング３０と電源駆動部用の第２ケーシング５０とが分離離隔配置され、その間に連結柱Ｐ及び凹入空間Ｓ１が形成されることによって、電源駆動部２０の熱気がＬＥＤランプ１０の放熱に支障を与えることが無く、さらに相対的に放熱負荷の少ない第２ケーシング５０が放熱フィン５１を備え第１ケーシング３０と熱交換可能に緊密に結合されることによって、連結柱Ｐに形成された放熱フィンＦ及び第２ケーシング５０に第１ケーシング３０の熱が伝達されて、ＬＥＤランプのための放熱性能が顕著に向上する。

また、電源駆動部用の第２ケーシング５０がＬＥＤランプ用の第１ケーシング３０から分離離隔されることで、第１ケーシング３０の上面と連結柱Ｐ及び第２ケーシング５０の下側に放熱フィンＦを形成することができ、放熱性能がより一層向上する。

さらに本発明は、第１ケーシング３０のランプ設置部３１１を取り囲む周壁３１７に放射状にベース放熱フィン３１２が形成され、垂直管状の放熱リム３１８が備えられることによって、放熱リム３１８と周壁３１７との間に自然対流を促進させる管状の空気通路３１６が形成される構成が、放熱性能を画期的に向上させる。

即ち、第１ケーシング３０に放射状に垂直の空気通路３１６が形成されることによって、図５に示されたように自然対流がなされ、第１ケーシング３０内の熱気停滞を防止するとともに、空気通路を通して上昇する空気が凹入空間Ｓ１内の空気移動に影響を与え、第１ケーシング３０の上面と連結柱Ｐの放熱フィンＦ及び第２ケーシング５０の下方の熱気停滞を防止して、この部分を含む全体外表面が有効放熱面として作動することで、迅速な放熱がなされる熱放出システムを構築することができる。

言い換えれば、垂直の空気通路３１６が熱い空気を上昇させ常温の空気を継続的に流入させる自然対流を誘導することによって、第１ケーシングと第２ケーシングとの間の凹入空間及びその経路に形成されている放熱フィンの間に熱気が停滞することを防止し、迅速な放熱がなされる。

また、ＬＥＤランプ１０が同心円状に連続配列される場合、配列中心部の放熱が遅滞することになるが、放熱フィンＦが形成された連結柱Ｐが第１ケーシング３０の中心部に形成されることによって、ＬＥＤランプ全体の放熱が均一かつ速かに行われる。

また、結合部に対しＯリング３５の設置及びサーマルエポキシシールなどを行うことによって、外部の爆発性ガスに引火する恐れがない。

以上のように、本発明は、ＬＥＤランプを利用して防爆灯を構成することによって、ケーシングが小型軽量化されて製造費用が顕著に節減され、取扱管理の利便性が図れると同時に、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが第１ケーシングと第２ケーシングとに分離形成され連結柱Ｐを媒介にして離隔配置されて、自然対流の促進及び熱気停滞の防止のための空気通路が形成されることから、ＬＥＤランプの課題であった放熱性能を十分に確保し照度を維持しながら寿命を極大化させる。

以上、本発明は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、前述した実施例及び図面に限定されるものではない。

上記のような構成を有する本発明のＬＥＤ防爆灯は、ＬＥＤランプを採用することにより、ケーシングが小型軽量化され、製造費用の節減及び取扱管理の利便さが図れると共に、ＬＥＤランプのケーシングと電源駆動部のケーシングとが分離形成され連結柱を媒介にして離隔配置され、かつ自然対流を促進すると共に熱気停滞を防止する空気通路が形成され、ＬＥＤランプの高熱発生に対する充分な放熱性能が確保できることと期待される。

１本発明のＬＥＤ防爆灯
１０ＬＥＤランプ
１１ＬＥＤ
１３ＰＣＢ
２０電源駆動部
３０第１ケーシング
３１本体部
３１１ランプ設置部
３１２ベース放熱フィン
３１３連結柱１部
３１６空気通路
３１７周壁
３１８放熱リム
３２ガラスカバー
３３保護網
５０第２ケーシング
５４連結柱２部
５５連結部
Ｃ電線通路
Ｆ放熱フィン
Ｐ連結柱
Ｓ１凹入空間
７０マウントボックス

Claims

ＰＣＢ１３にＬＥＤ１１が配列実装されるＬＥＤランプ１０と、
前記ＬＥＤランプが設置されるランプ設置部３１１が形成され、前記ＬＥＤの放熱を行う本体部３１を含む第１ケーシング３０と、
前記ＬＥＤランプ１０に電源を制御供給する電源駆動部２０を内設し、前記電源駆動部の放熱を行うために外表面に放熱フィンＦが形成される第２ケーシング５０と、
前記第１ケーシングの前記本体部３１と前記第２ケーシング５０との間を離隔して連結し、電線通路Ｃを兼ねる中空管状の連結柱Ｐと、
を含み、
前記連結柱Ｐによって前記第１ケーシングの前記本体部３１と前記第２ケーシング５０とが分離離隔配置され、前記第１ケーシングの前記本体部３１と前記第２ケーシング５０との間に通気放熱を行う凹入空間Ｓ１が形成される、ことを特徴とするＬＥＤ防爆灯。
前記連結柱Ｐは、前記第１ケーシングの前記本体部３１に一体として軸径が突出形成され、外周縁に前記放熱フィンＦが放射状に形成される連結柱１部３１３と、前記第２ケーシング５０の下方に一体として軸径が突出形成され、前記連結柱１部３１３と緊密に結合される連結柱２部５４とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ防爆灯。
前記第１ケーシングの本体部３１は、前記ランプ設置部３１１を取り囲む周壁３１７と、前記周壁３１７の外側に放射状に垂直形成されるベース放熱フィン３１２と、前記ベース放熱フィン３１２の外郭を連結する垂直管状の放熱リム３１８とが一体として形成され、前記本体部の前記周壁３１７と前記放熱リム３１８との間に複数の空気通路３１６が垂直に貫通形成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ防爆灯。
前記第１ケーシング３０は、前記ランプ設置部３１１の下方に気密に結合されるガラスカバー３２と、前記ガラスカバー３２の保護のために前記本体部３１に固定される保護網３３とをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ防爆灯。
前記第２ケーシング５０は、分離自在に第１部材５０ａと第２部材５０ｂとに分割形成されて結合され、マウントボックス７０への連結のために上部に中空管状の連結部５５が突出形成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ防爆灯。