KR101132360B1 - 함정용 홍등 - Google Patents

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KR101132360B1
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길경석
김일권
조향은
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한국해양대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 광원이 적에게 노출되지 않게 사용하는 함정용 홍등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽면에 고정설치되는 하우징의 개구부내측에는 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈이 삽입설치되며 상기 하우징의 개구부외측에는 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈가 장착되도록 구성함으로써 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등에 비해 소비전력을 대폭 저감시키고 함정의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 강한 특성을 발휘하여 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 기존의 함정용 홍등보다 하방으로 돌출되는 부분의 부피를 최소화시켜 외부충격에 대한 취약성을 해소하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 또 교류구동형 엘이디모듈의 구동회로를 구성하되 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 엘이디 패키지를 정류회로에 직접 적용하여 구동회로를 구성함으로써 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있도록 하는 동시에 전자파 발생요소를 배제하여 전자파 발생을 근원적으로 예방할 수 있도록 하는 함정용 홍등에 관한 것이다.

Description

함정용 홍등{Red light lamp for naval vessels}
본 발명은 광원이 적에게 노출되지 않게 사용하는 함정용 홍등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽면에 고정설치되는 하우징의 개구부내측에는 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈이 삽입설치되며 상기 하우징의 개구부외측에는 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈가 장착되도록 구성함으로써 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등에 비해 소비전력을 대폭 저감시키고 함정의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 강한 특성을 발휘하여 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 기존의 함정용 홍등보다 하방으로 돌출되는 부분의 부피를 최소화시켜 외부충격에 대한 취약성을 해소하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 또 교류구동형 엘이디모듈의 구동회로를 구성하되 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 엘이디 패키지를 정류회로에 직접 적용하여 구동회로를 구성함으로써 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있도록 하는 동시에 전자파 발생요소를 배제하여 전자파 발생을 근원적으로 예방할 수 있도록 하는 함정용 홍등에 관한 것이다.
일반적으로 함정용 홍등은 야간 운항시 함정의 진행방향을 표시하거나 야간 전술기동시 광원이 적에게 노출되지 않게 사용하는 등기구로서, 대부분 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 외주면일측에 케이블삽입부(22)와 설치용 브라켓(23)이 형성되고 내측중앙부에 백열전구(24)가 체결되는 전구소켓이 장착된 몸체(21)가 구비되며, 상기 몸체(21)의 하단부내주면에는 전구소켓에 결합된 백열전구(24)를 보호하기 위한 홍색 유리캡(25)이 결합되고, 상기 몸체(21)의 하단부외주면에는 보호커버(26)가 결합되도록 구성된다.
그러나, 이와 같이 구성되는 종래의 함정용 홍등(20)은 필라멘트에 전류를 흘릴 때 발생하는 에너지 중 95%는 열로 방출되고 나머지 5% 정도만 빛으로 변환됨에 따라 발광효율(10 ~ 12 lm/W)이 매우 낮은 백열전구(24)가 광원으로 사용됨으로 인해 소비전력(20W 또는 40W)이 많이 소요될 뿐만 아니라, 함정의 운항시 엔진구동에 의해 발생하는 선체진동에 의해 백열전구(24)를 구성하는 필라멘트의 수명이 육상에 비해 1/3 ~ 1/10수준으로 단축되어 내구성이 현저히 저하됨에 따라 유지보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 함정용 홍등(20)은 전구속에 주입되는 아르곤 등과 같은 환경 유해물질의 사용과 현저히 단축된 전구 수명으로 인해 환경오염을 유발하게 되는 문제점이 있었다.
아울러, 종래의 함정용 홍등(20)은 함정의 특성상 가능한 작은 형태로 제작될 필요가 있음에도 불구하고, 광원으로 사용되는 유리전구형태로 된 백열전구(24)의 부피로 인해 그 부피가 크게 제작될 뿐만 아니라 백열전구(24)와 홍색 유리캡(25)이 몸체(21)의 하방으로 길게 돌출되어 있어 외부로부터 가해지는 충격에 취약함에 따라 외부충격에 의해 쉽게 파손될 우려가 있으며, 또 외부충격에 의해 파손될 경우 전기배선이 외부로 노출됨에 따라 누전사고 또는 폭발사고를 유발하게 되거나 날카로운 유리조각들이 천정아래로 쏟아져 내리게 되어 치명적인 안전사고를 유발하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 이러한 종래의 함정용 홍등의 문제점을 해소하기 위하여 엘이디를 이용한 함정용 홍등이 제안되고 있으나, 기존의 엘이디 구동회로는 교류전원으로 사용시 정류회로를 포함한 스위칭모드 전원장치가 사용됨에 따라 전원장치속에 포함된 콘덴서나 스위칭소자의 수명으로 인해 고장이 발생하여 수명이 현저히 단축될 뿐만 아니라 스위칭소자에서 방출되는 전도 및 방사 전자파(EMI)로 인해 함정에서 사용되는 레이더 등과 같은 정밀기기가 오작동을 일으킬 우려가 있으므로, 이러한 문제점을 해소할 수 있는 대책이 필요한 실정이었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 벽면에 고정설치되는 하우징의 개구부내측에는 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈이 삽입설치되며 상기 하우징의 개구부외측에는 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈가 장착되도록 구성함으로써 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등에 비해 소비전력을 대폭 저감시키고 함정의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 강한 특성을 발휘하여 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 기존의 함정용 홍등보다 하방으로 돌출되는 부분의 부피를 최소화시켜 외부충격에 대한 취약성을 해소하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 또 교류구동형 엘이디모듈의 구동회로를 구성하되 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 엘이디 패키지를 정류회로에 직접 적용하여 구동회로를 구성함으로써 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있도록 하는 동시에 전자파 발생요소를 배제하여 전자파 발생을 근원적으로 예방할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 벽면에 고정설치되는 것으로 상부는 폐쇄되고 하부는 개방되며 폐쇄된 상부일측에는 케이블삽입부와 설치용 브라켓이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 개구부내측에 삽입설치되는 것으로 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈과, 상기 하우징의 개구부외측에 장착되는 것으로 상기 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 교류 구동형 엘이디모듈의 구동회로는 4개의 노드를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드와 제 3노드사이에 접속되는 교류전원부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드와 제 4노드사이에 접속되는 전류제한용 저항을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 교류 구동형 엘이디모듈의 구동회로는 4개의 노드를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드와 제 3노드사이에 전류제한용 저항을 개재한 상태로 접속되는 교류전원부와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드와 제 4노드사이에 접속되는 제 5엘이디부와, 상기 제 5엘이디부의 양단에 접속되는 제 5클램핑소자부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 홍색 반구형 렌즈의 표면에 교류 구동형 엘이디모듈의 광출력을 평활시키기 위한 형광물질 또는 인광물질이 도포 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 함정용 홍등은 벽면에 고정설치되는 하우징의 개구부내측에 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈이 삽입설치되며 상기 하우징의 개구부외측에 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈가 장착되도록 구성됨으로써, 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등에 비해 소비전력을 대폭 저감시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 함정의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 강한 특성을 발휘하여 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있게 되며, 또 기존의 함정용 홍등보다 하방으로 돌출되는 부분의 부피를 최소화시켜 외부충격에 대한 취약성을 해소하여 내구성을 대폭 향상시킴으로써 이로 인해 유발되는 각종 전기사고 및 안전사고를 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 엘이디 패키지를 정류회로에 직접 적용하도록 구성됨으로써, 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있게 될 뿐만 아니라 전자파 발생요소를 배제하여 전자파 발생을 근원적으로 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 교류 구동형 엘이디모듈로부터 방사되는 백색광이 홍색 반구형 렌즈에 의해 홍색광으로 변환되도록 구성됨으로써, 홍색 엘이디와 투명 반구형 렌즈를 조합하는 구성에 비해 전체적으로 동일한 전력에 많은 광속을 얻을 수 있어 유리할 뿐만 아니라 반사율이 낮아 외부 빛에 대해 반사를 하지 않는 홍색 반구형 렌즈에 의해 함정의 광원이 적에게 노출되지 않게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 엘이디 패키지로 이루어진 정류회로에 클램핑소자가 적용되도록 구성됨으로써 일반 정류회로에서 발생하는 플리커를 개선할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 홍색 반구형 렌즈의 표면에 형광물질 또는 인광물질이 도포 형성되도록 구성됨으로써 교류 구동형 엘이디모듈의 광출력을 평활시켜 플리커를 더욱더 개선할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 함정용 홍등을 나타내는 설명도.
도 2는 본 발명에 의한 함정용 홍등을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 함정용 홍등을 나타내는 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 함정용 홍등의 조립상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈의 구동회로의 일실시예를 나타내는 설명도.
도 6은 본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈의 구동회로의 이실시예를 나타내는 설명도.
도 7의 (가)(나)(다)는 본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈의 광출력 파형을 나타내는 설명도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 함정용 홍등은 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 폐쇄된 상부일측에는 케이블삽입부(3)와 설치용 브라켓(4)이 형성되고, 개방된 하부에는 외주면에 숫나사부(5a)가 구비된 고정링체결부(5)가 형성되는 하우징(2)이 구비된다.
이 때, 상기 하우징(2)의 케이블삽입부(3)에는 하우징(2)의 내부로 물이나 습기가 유입되는 것을 방지하기 위해 공지의 케이블 글랜드(cable gland)와 수밀용 패킹을 삽입설치하는 것이 바람직하다.
상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 내측에는 금속기판(7)에 다수의 엘이디 패키지(8)가 정류회로를 이루도록 장착된 교류 구동형 엘이디모듈(6)이 삽입되어 스냅링(9)에 의해 고정설치된다.
이 때, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)은 금속기판(7)의 외주면이 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 내주면에 견고하게 밀착됨에 따라 다수의 엘이디 패키지(8)에서 발생하는 열이 금속기판(7)을 거쳐 하우징(2)으로 원활하게 전달되어 외부로 효과적으로 방출될 수 있게 된다.
그리고, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)을 구성하는 금속기판(7)은 다수의 엘이디 패키지(8)에서 발생하는 열이 하우징(2)으로 신속하게 전달될 수 있도록 열전도율이 높은 알루미늄 합금재질로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 내측에 삽입설치되는 교류 구동형 엘이디모듈(6)은 스냅링(9)에 의해 고정되도록 구성됨으로써 분해조립이 간편하여 유지보수시 부품교체가 용이하게 된다.
아울러, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)은 금속기판(7)상에 다수의 엘이디 패키지(8)가 정류회로를 이루도록 장착됨으로써 정류회로를 포함한 스위칭모드 전원장치(SMPS, Switching Mode Power Supply)를 사용하지 않고도 교류전압으로 간편하게 구동할 수 있게 된다.
일반적으로 엘이디는 직류구동소자이기 때문에 교류전원으로 사용시 정류회로를 포함한 스위칭모드 전원장치를 사용하게 되는데, 이러한 전원장치를 사용하여 엘이디를 구동할 경우 전원장치속에 포함된 콘덴서나 스위칭소자의 수명으로 인해 고장이 발생하여 수명이 현저히 단축될 뿐만 아니라 스위칭소자에서 방출되는 전도 및 방사 전자파(EMI)로 인해 함정에서 사용되는 레이더 등과 같은 정밀기기가 오작동을 일으킬 우려가 있으므로, 본 발명에 의한 함정용 홍등에서는 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 다수의 엘이디 패키지(8)를 정류회로에 직접 적용하여 구동회로를 구성함으로써 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있게 하는 동시에 전자파 발생요소를 배제하여 엘이디 광원부의 전자파 발생문제를 근원적으로 해소할 수 있게 하였다.
본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 구동회로는 회로구성에 따라 일실시예와 이실시예로 구분된다.
본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 구동회로의 일실시예는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 노드(N1)(N2)(N3)(N4)를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2) (LED3)(LED4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드(N1)와 제 3노드(N3)사이에 접속되는 교류전원부(AC)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드(N2)와 제 4노드(N4)사이에 접속되는 전류제한용 저항(R)을 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)는 각각 하나 이상의 백색 엘이디 패키지를 직렬로 연결한 것으로서, 교류전원이 인가될 경우 백색광을 방사하게 된다.
그리고, 상기 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)는 각각 하나 이상의 클램핑(Voltage Suppression)소자를 직렬로 연결한 것으로서, 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 걸리는 전압을 각각 일정하게 유지되도록 클램핑하는 역할을 하게 되는데, 이러한 클램핑소자로는 볼티지 레귤레이터(Voltage regulator), 배리스터(Varistor), 트랜스좁(Transzorb), 제너 다이오드(Zenner Diode) 등이 사용된다.
상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)에 의하면, 도 7의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 일반 정류회로에 의해 정류된 파형을 도 7의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 변조시킬 수 있게 됨으로써 일반 정류회로에서 발생하는 플리커(flicker), 즉 깜빡임 현상을 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
이와 같이 일실시예에 의한 구동회로가 구비된 교류 구동형 엘이디모듈(6)은 교류전원의 순방향전압이 인가될 경우 브리지 회로의 제 1노드(N1)가 양전위(+)로 되고 제 3노드(N3)가 음전위(-)로 되면서 제 2엘이디부(LED2)와 제 4엘이디부(LED4)가 발광하게 되고, 교류전원의 역방향전압이 인가될 경우 브리지 회로의 제 3노드(N3)가 양전위(+)로 되고 제 1노드(N1)가 음전위(-)로 되면서 제 3엘이디부(LED3)와 제 1엘이디부(LED1)가 발광하게 됨으로써, 전자파를 방출하는 스위칭모드 전원장치를 사용하지 않고도 교류전압으로 안전하게 구동할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등에 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 구동회로의 이실시예는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 노드(N1)(N2)(N3) (N4)를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED 2)(LED3)(LED4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드(N1)와 제 3노드(N3)사이에 전류제한용 저항(R1)(R2)을 개재한 상태로 접속되는 교류전원부(AC)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드(N2)와 제 4노드(N4)사이에 접속되는 제 5엘이디부(LED5)와, 상기 제 5엘이디부(LED5)의 양단에 접속되는 제 5클램핑소자부(VS5)를 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 제 1 내지 제 5엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)(LED5)는 각각 하나 이상의 백색 엘이디 패키지를 직렬로 연결한 것으로서, 교류전원이 인가될 경우 백색광을 방사하게 된다.
그리고, 상기 제 1 내지 제 5클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)(VS5)는 각각 하나 이상의 클램핑(Voltage Suppression)소자를 직렬로 연결한 것으로서, 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)(LED5)의 양단에 걸리는 전압을 각각 일정하게 유지되도록 클램핑하는 역할을 하게 되는데, 이러한 클램핑소자로는 볼티지 레귤레이터(Voltage regulator), 배리스터(Varistor), 트랜스좁(Transzorb), 제너 다이오드(Zenner Diode) 등이 사용된다.
상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)(LED5)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)(VS5)에 의하면, 도 7의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 일반 정류회로의 출력 파형을 도 7의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 변조시킬 수 있게 됨으로써 일반 정류회로에서 발생하는 플리커(flicker), 즉 깜빡임 현상을 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
이와 같이 이실시예에 의한 구동회로가 구비된 교류 구동형 엘이디모듈(6)은 교류전원의 순방향전압이 인가될 경우 브리지 회로의 제 1노드(N1)가 양전위(+)로 되고 제 3노드(N3)가 음전위(-)로 되면서 제 2엘이디부(LED2)와 제 5엘이디부(LED5)와 제 4엘이디부(LED4)가 발광하게 되고, 교류전원의 역방향전압이 인가될 경우 브리지 회로의 제 3노드(N3)가 양전위(+)로 되고 제 1노드(N1)가 음전위(-)로 되면서 제 3엘이디부(LED3)와 제 5엘이디부(LED5)와 제 1엘이디부(LED1)가 발광하게 됨으로써, 전자파를 방출하는 스위칭모드 전원장치를 사용하지 않고도 교류전압으로 안전하게 구동할 수 있게 된다.
한편, 상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 하단에는 상부외주면에 플랜지부(10a)가 구비된 홍색 반구형 렌즈(10)가 수밀용 패킹(11)을 개재한 상태로 안착되며, 상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)에는 내주면에 고정링체결부(5)의 숫나사부(5a)에 체결되는 암나사부(12a)가 형성되고 하단부내주면에 홍색 반구형 렌즈(10)의 플랜지부(10a)를 가압하는 플랜지가압부(12b)가 내향 돌출되게 형성된 렌즈고정링(12)이 수밀용 패킹(13)을 개재한 상태로 체결된다.
이 때, 상기 홍색 반구형 렌즈(10)는 일측면은 평탄하고 타측면은 볼록하게 형성된 평면 볼록렌즈형상으로 된 것으로서, 교류 구동형 엘이디모듈(6)로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환하는 동시에 교류 구동형 엘이디모듈(6)로부터 발산되는 백색광을 넓게 확산시키지 않고 집광시켜 조도를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.
일반적으로 엘이디를 이용하여 홍색광을 방사하는 방법으로는 백색 엘이디와 홍색 반구형 렌즈를 사용하는 방법과 홍색 엘이디와 투명 반구형 렌즈를 사용하는 방법이 있는데, 본 발명에 의한 함정용 홍등에는 전자의 방법이 적용된다.
이와 같이 본 발명에 의한 함정용 홍등에 백색 엘이디와 홍색 반구형 렌즈를 사용하는 전자의 방법을 적용한 이유는, 백색 엘이디는 발광효율이 홍색 엘이디에 비해 2 ~ 4배 높아 전체적으로 동일한 전력에 많은 광속을 얻을 수 있어 유리하고, 홍색 반구형 렌즈는 반사율이 낮아 외부 빛에 대해 반사를 하지 않는 특징(이는 함정의 광원이 적에게 노출되지 않게 하는 매우 중요한 요건이다)이 있기 때문이다.
그리고, 상기 홍색 반구형 렌즈(10)의 표면에는 형광물질 또는 인광물질을 도포 형성하는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 형광물질 또는 인광물질은 빛의 자극에 의해 발광하게 되는 물질로서, 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 광출력을 평활시키는 역할을 하게 된다.
이와 같이 상기 홍색 반구형 렌즈(10)의 표면에 형광물질 또는 인광물질을 도포 형성하게 되면, 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 광출력을 평활시켜 도 7의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 일반 정류회로에 의해 정류된 출력 파형이나 도 7의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 클램핑소자에 의해 개선된 출력 파형을 도 7의 (다)에 도시되어 있는 바와 같이 변조시킬 수 있게 됨으로써 일반 정류회로에서 발생하는 플리커(flicker), 즉 깜빡임 현상을 더욱더 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 함정용 홍등의 조립 및 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 함정용 홍등은 도 3과 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 내측에 교류 구동형 엘이디모듈(6)을 삽입하여 스냅링(9)으로 고정한 후, 상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)의 하단에 수밀용 패킹(11)을 개재한 상태로 홍색 반구형 렌즈(10)를 안착시킨 다음, 상기 하우징(2)의 고정링체결부(5)에 수밀용 패킹(13)을 개재한 상태로 렌즈고정링(12)을 체결함으로써 간편하게 조립할 수 있게 된다.
이 때, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)에 연결되는 전선은 하우징(2)의 외부일측에 형성된 케이블삽입부(3)를 통해 외부로 인출된다.
이와 같이 조립되는 본 발명에 의한 함정용 홍등은 하우징(2)의 외부일측에 형성된 설치용 브라켓(4)을 이용하여 조명을 요하는 선체의 벽면에 용이하게 설치할 수 있게 되는데, 이렇게 선체의 벽면에 설치되는 본 발명에 의한 함정용 홍등에 교류전원을 공급하게 되면, 교류 구동형 엘이디모듈(6)에 교류전원이 인가되면서 금속기판(7)상에 정류회로를 이루도록 장착된 다수의 엘이디 패키지(8)가 백색광을 방사하게 되고, 다수의 엘이디 패키지(8)로부터 방사된 백색광은 홍색 반구형 렌즈(10)를 거쳐 홍색광으로 변환된 상태로 외부로 조사되면서 광원이 적에게 노출되지 않는 홍색 조명이 이루어지게 된다.
본 발명에 의한 함정용 홍등은 백열전구보다 6 ~ 8배이상 발광효율이 높은 교류 구동형 엘이디모듈(6)을 광원으로 사용함에 따라 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등에 비해 소비전력을 대폭 저감시킬 수 있게 될 뿐만 아니라홍색 반구형 렌즈(10)를 투광커버로 사용함에 따라 엘이디모듈(6)로부터 발산되는 빛을 넓게 확산시키지 않고 집광시켜 조도를 더욱 더 향상시킬 수 있게 되므로 소비전력을 더욱 더 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 광원으로 사용되는 교류 구동형 엘이디모듈(6)이 진동 및 충격에 강한 특성을 가지므로, 백열전구를 광원으로 사용하는 기존의 함정용 홍등과는 달리 함정의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 의한 영향을 전혀 받지 않게 됨에 따라 내구성을 더욱 더 향상시킬 수 있게 되므로 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 함정용 홍등을 사용할 경우에는 전구속에 주입되는 아르곤 등과 같은 환경 유해물질의 사용과 현저히 단축된 전구 수명으로 인해 환경오염을 유발하던 백열전구를 광원으로 사용하던 종래의 함정용 홍등이 안고 있던 문제점을 완전히 해소할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 다수의 엘이디 패키지(8)에서 발생하는 열이 금속기판(7)을 거쳐 하우징(2)으로 원활하게 전달되어 외부로 효과적으로 방출될 수 있게 되므로 발열로 인한 효율 저하와 수명 단축문제를 해소할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 기존의 함정용 홍등보다 하방으로 돌출되는 부분의 부피를 최소화시켜 외부충격에 대한 취약성을 해소하여 내구성을 대폭 향상시킴으로써 이로 인해 유발되는 각종 전기사고 및 안전사고를 효과적으로 예방할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 전자회로의 수명을 단축시키는 콘덴서와 스위칭소자를 사용하지 않고 엘이디 패키지를 정류회로에 직접 적용하도록 구성됨으로써, 전자회로의 고장 발생을 억제하여 장수명화를 실현할 수 있게 될 뿐만 아니라 전자파 발생요소를 배제하여 함정용 홍등에 엘이디 광원부의 적용시 유발되는 전자파 발생문제를 근원적으로 예방할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 교류 구동형 엘이디모듈(6)로부터 방사되는 백색광이 홍색 반구형 렌즈(10)에 의해 홍색광으로 변환되도록 구성됨으로써, 홍색 엘이디와 투명 반구형 렌즈를 조합하는 구성에 비해 전체적으로 동일한 전력에 많은 광속을 얻을 수 있어 유리할 뿐만 아니라 반사율이 낮아 외부 빛에 대해 반사를 하지 않는 홍색 반구형 렌즈(10)에 의해 함정의 광원이 적에게 노출되지 않게 된다.
또한, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 엘이디 패키지로 이루어진 정류회로에 클램핑소자가 적용되도록 구성됨으로써 일반 정류회로에서 발생하는 플리커를 개선할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 의한 함정용 홍등은 홍색 반구형 렌즈(10)의 표면에 형광물질 또는 인광물질이 도포 형성되도록 구성됨으로써 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 광출력을 평활시켜 플리커를 더욱더 효과적으로 개선할 수 있게 된다.
1 : 함정용 홍등 2 : 하우징
3 : 케이블삽입부 4 : 설치용 브라켓
5 : 고정링체결부 5a : 숫나사부
6 : 엘이디모듈 7 : 금속기판
8 : 엘이디 패키지 9 : 스냅링
10 : 홍색 반구형 렌즈 10a : 플랜지부
11 : 수밀용 패킹 12 : 렌즈고정링
12a : 암나사부 12b : 플랜지가압부
13 : 수밀용 패킹
LED1 ~ LED5 : 제 1 내지 제 5엘이디부
N1, N2, N3, N4 : 브리지 회로의 노드
VS1 ~ VS5 : 제 1 내지 제 5클램핑소자부
R, R1, R2 : 전류제한용 저항
AC : 교류전원부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 벽면에 고정설치되는 것으로, 상부는 폐쇄되고 하부는 개방되며 폐쇄된 상부일측에는 케이블삽입부(3)와 설치용 브라켓(4)이 형성되는 하우징(2)과,
    상기 하우징(2)의 개구부내측에 삽입설치되는 것으로, 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈(6)과,
    상기 하우징(2)의 개구부외측에 장착되는 것으로, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈(10)를 포함하여 구성되며,
    상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 구동회로는, 4개의 노드(N1)(N2)(N3)(N4)를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드(N1)와 제 3노드(N3)사이에 접속되는 교류전원부(AC)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드(N2)와 제 4노드(N4)사이에 접속되는 전류제한용 저항(R)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 함정용 홍등.
  3. 벽면에 고정설치되는 것으로, 상부는 폐쇄되고 하부는 개방되며 폐쇄된 상부일측에는 케이블삽입부(3)와 설치용 브라켓(4)이 형성되는 하우징(2)과,
    상기 하우징(2)의 개구부내측에 삽입설치되는 것으로, 백색광을 방사하는 교류 구동형 엘이디모듈(6)과,
    상기 하우징(2)의 개구부외측에 장착되는 것으로, 상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)로부터 방사되는 백색광을 홍색광으로 변환시키는 홍색 반구형 렌즈(10)를 포함하여 구성되며,
    상기 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 구동회로는, 4개의 노드(N1)(N2)(N3)(N4)를 갖는 브리지 회로를 이루도록 접속되는 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)의 양단에 각각 접속되는 제 1 내지 제 4클램핑소자부(VS1)(VS2)(VA3)(VS4)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 1노드(N1)와 제 3노드(N3)사이에 전류제한용 저항(R1)(R2)을 개재한 상태로 접속되는 교류전원부(AC)와, 상기 제 1 내지 제 4엘이디부(LED1)(LED2)(LED3)(LED4)에 의해 형성되는 브리지 회로의 제 2노드(N2)와 제 4노드(N4)사이에 접속되는 제 5엘이디부(LED5)와, 상기 제 5엘이디부(LED5)의 양단에 접속되는 제 5클램핑소자부(VS5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 함정용 홍등.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 홍색 반구형 렌즈(10)의 표면에는 교류 구동형 엘이디모듈(6)의 광출력을 평활시키기 위한 형광물질 또는 인광물질이 도포 형성되는 것을 특징으로 하는 함정용 홍등.
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