KR102360591B1 - Rf안테나를 가지는 방폭용 조명등기구 - Google Patents

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KR102360591B1
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이상우
이진곤
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주식회사 누리온
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Abstract

본 발명에 의하면, LED회로기판이 설치되는 공간을 제공하는 하우징; 하우징에 구성되어 LED회로기판의 발열이 외부로 방열되도록 하는 방열판; 하우징의 외면에 구성되고 LED회로기판에 밀폐 상태를 유지하면서 동작전원을 공급하는 전원공급수단; 하우징의 외면에 설치되어 전원공급수단이 방열판에 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 하는 전원공급수단브라켓; 하우징의 내부 공간을 폐쇄하고 LED회로기판의 빛을 투과시키는 투광판; 투광판의 내면 가장자리에 접착 구성되고 전원공급수단에 연결되어 외부로부터 전달되는 RF신호를 수신하거나 외부에 RF신호를 송신하는 RF안테나패턴이 인쇄되어 폭발 위험 장소에 구성된 RF통신장치들이 동작 제어되도록 하는 RF안테나; 투광판의 가장자리를 커버하면서 하우징의 내면 가장자리에 안착되어 투광판과 하우징 내부 공간이 밀폐되도록 하여 방폭 기능을 제공하는 방폭용 실링부재; 및 방폭용 실링부재의 외면을 커버 지지하면서 하우징의 저면에 고정되어 방폭용 실링부재, RF안테나 및 투광판이 하우징에 고정되도록 하는 고정커버체를 포함하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구가 제공된다.

Description

RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구{Explosion proofing light apparatus with RF antenna}
본 발명은 방폭용 조명등기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조명등기구에 있어서 하우징의 공간을 폐쇄하는 투광판의 내면 가장자리에 RF안테나패턴이 인쇄된 링타입의 RF안테나가 실링 가능하게 구성되어 주변의 통신장비들이 RF안테나를 통해 통신 및 제어되도록 함과 동시에 조명등기구가 폭발 위험 장소에 설치시 방폭 기능도 제공하도록 할 수 있는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구에 관한 것이다.
일반적으로, 방폭용 조명등기구는, 화학단지, 가스기지, 지하 매설소, 광산, 주유소, 섬유업체 등의 가연성 가스 또는 증기, 분진에 의한 폭발 위험이 상존하거나 각종 인화성 물질을 취급하는 장소에 사용되는 조명등으로서, 산업안전보건법에 의해 규정된 제품을 의미한다.
한편, 일반적인 방폭제품은 기구 내부에 불활성가스나 절연기름 등을 충전하여 외부의 가스가 기구 내부로 유입되지 않도록 제조를 하고 있으나, 방폭용 조명등기구는 조명기구라는 특성상 불활성가스 또는 기름 등을 충전할 수가 없어 기구의 두께를 두껍게 하고 기구와 기구가 접속되는 부분에 가스켓이나 실링 등을 삽입하며, 전면부의 투광판을 두껍게 제작하도록 하고 있다.
그러나 이러한 형태로 제작되는 방폭용 조명등기구의 경우, 장기간 사용시 기구와 기구 사이에 삽입되는 가스켓이나 실링이 LED램프의 발열에 따른 열화로 인하여 쉽게 산화되거나 경화되어 제기능을 상실하게 되며 기구와 유리가 두꺼워 내부의 발열이 쉽게 방열되지 못하고 기구의 무게가 증가되어 설치 작업이 불편한 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 방폭용 조명등기구가 설치되는 공간, 즉, 폭발 위험 장소에는 조명등기구 이외에도, 외부에서 통신을 통해 동작이 제어되는 RF통신장비들이 설치될 수 있는데, 이때, RF통신장비들과 외부가 통신되도록 하는 RF안테나가 폭발 위험 장소에 설치되어야 하며, 이때, RF안테나도 복잡한 구조로 방폭 기능이 제공되어야 함에 따라 제조비용과 설치비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
공개실용신안 20-2011-0003698 등록실용 20-0450282
따라서 본 발명의 목적은 하우징의 공간을 폐쇄하는 투광판의 내면 가장자리에 RF안테나패턴이 인쇄된 링타입의 RF안테나가 실링 가능하게 구성되어 주변의 통신장비들이 RF안테나를 통해 통신 및 제어되도록 함과 동시에 조명등기구가 폭발 위험 장소에 설치시 방폭 기능도 제공하도록 할 수 있는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 RF안테나패턴이 인쇄된 링타입의 RF안테나와 투광판이 방열접착제에 의해 접착되고 투광판과 실링부재에 방열코팅제가 코팅되어 RF안테나의 발열이 신속하게 외부로 방열되도록 할 수 있는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, LED회로기판이 설치되는 공간을 제공하는 하우징; 하우징에 구성되어 LED회로기판의 발열이 외부로 방열되도록 하는 방열판; 하우징의 외면에 구성되고 LED회로기판에 밀폐 상태를 유지하면서 동작전원을 공급하는 전원공급수단; 하우징의 외면에 설치되어 전원공급수단이 방열판에 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 하는 전원공급수단브라켓; 하우징의 내부 공간을 폐쇄하고 LED회로기판의 빛을 투과시키는 투광판; 투광판의 내면 가장자리에 접착 구성되고 전원공급수단에 연결되어 외부로부터 전달되는 RF신호를 수신하거나 외부에 RF신호를 송신하는 RF안테나패턴이 인쇄되어 폭발 위험 장소에 구성된 RF통신장치들이 동작 제어되도록 하는 RF안테나; 투광판의 가장자리를 커버하면서 하우징의 내면 가장자리에 안착되어 투광판과 하우징 내부 공간이 밀폐되도록 하여 방폭 기능을 제공하는 방폭용 실링부재; 및 방폭용 실링부재의 외면을 커버 지지하면서 하우징의 저면에 고정되어 방폭용 실링부재, RF안테나 및 투광판이 하우징에 고정되도록 하는 고정커버체를 포함하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구가 제공된다.
여기서, RF안테나는, 고리 형상을 가지는 인쇄회로기판에 RF안테나패턴이 인쇄된 것이 바람직하다.
또한, 하우징, 방열판, 투광판, 실링부재 및 고정커버체 중 적어도 어느 하나의 표면에 방열코팅제에 의해 형성되는 방열코팅층이 구성되고, 방열코팅제는, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하기 위한 제1코팅제와; 무기바인더에 알칼리 금속 실리케이트, 인산, 강염기 및 물이 혼합되어 이물질의 흡착을 억제하여 부식과 열화를 방지하는 기능을 제공하기 위한 제2코팅제 포함하며, 제1코팅제와 제2코팅제가 2:1 내지 4:1의 부피비로 혼합된 것이 바람직하다.
또한, 투광판의 내면 가장자리와 RF안테나의 부착면 사이에 방열접착제에 의해 형성되는 방열접착층이 구성되고, 방열접착제는, 인쇄회로기판의 부착면에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제1방열접착층과; 제1방열접착층의 하면에 구성되고 투광판의 내면 가장자리에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제2방열접착층을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 하우징의 공간을 폐쇄하는 투광판의 내면 가장자리에 RF안테나패턴이 인쇄된 링타입의 RF안테나가 실링 가능하게 구성되어 주변의 통신장비들이 RF안테나를 통해 통신 및 제어되도록 함과 동시에 조명등기구가 폭발 위험 장소에 설치시 방폭 기능도 제공하도록 할 수 있다.
또한, RF안테나패턴이 인쇄된 링타입의 RF안테나와 투광판이 방열접착제에 의해 접착되고 투광판과 실링부재에 방열코팅제가 코팅되어 RF안테나의 발열이 신속하게 외부로 방열되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방폭용 조명등기구를 나타낸 평면 및 저면 사시도;
도 3과 도 4는 각각 도 1과 도 2의 조명등기구를 나타낸 단면도;
도 5는 도 1의 조명등기구를 나타낸 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구는, 내부에 LED가 실장된 LED회로기판(110)이 설치되는 공간을 제공하는 하우징(120), 하우징(120)의 외면에 구성되어 LED회로기판(110)의 발열이 외부로 방열되도록 하는 방열판(130), 하우징(120)의 외면에 구성되고 LED회로기판(110)에 밀폐 상태를 유지하면서 동작전원을 공급하는 전원공급수단(140), 하우징(120)의 외면에 설치되어 전원공급수단(140)이 방열판(130)에 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 하는 전원공급수단브라켓(150), 하우징(120)의 외면에 회동 가능한 상태로 구성되어 하우징(120)이 해당 장소에 고정 설치되도록 하는 고정용브라켓(160), 하우징(120)의 내부 공간을 폐쇄하고 LED회로기판(110)의 빛을 투과시키는 투광판(170), 투광판(170)의 내면 가장자리에 접착 구성되고 전원공급수단(140)에 연결되어 외부로부터 전달되는 RF신호를 수신하거나 외부에 RF신호를 송신하는 RF안테나패턴(210)이 인쇄되어 폭발 위험 장소에 구성된 RF통신장치들이 동작 제어되도록 하는 RF안테나(200), 투광판(170)의 가장자리를 커버하면서 하우징(120)의 내면 가장자리에 안착되어 투광판(170)과 하우징(120) 내부 공간이 밀폐되도록 하여 방폭 기능을 제공하는 방폭용 실링부재(180) 및 방폭용 실링부재(180)의 외면을 커버 지지하면서 하우징(120)의 저면에 고정되어 방폭용 실링부재(180), RF안테나(200) 및 투광판(170)이 하우징(120)에 안착 고정되도록 하는 고정커버체(190) 등을 포함한다.
하우징(120)은, 내부에 LED가 실장된 LED회로기판(110)이 설치되는 공간을 제공하는 수단으로서, 하면이 개구된 통체 구조를 가지는 하우징본체(121)와, 하우징본체(121)의 상면에 형성되어 LED회로기판(110)과 RF안테나(200)에 동작전원 등을 공급하거나 RF신호를 송수신하기 위한 전선 등이 공지의 방법을 통하여 밀봉된 상태로 구성되는 설치공(122) 등을 포함한다.
방열판(130)은, 하우징(120)의 외면에 구성되어 LED회로기판(110)의 발열이 외부로 방열되도록 하는 수단으로서, 하우징본체(121)의 제조시 일체로 사출 성형되는 것이 바람직하다.
LED회로기판(110)은, 하우징본체(121)의 내부 공간에 안착 구성되고 발광 동작되어 조명 기능을 제공하는 수단으로서, 복수개의 LED들이 장착된 공지의 인쇄회로기판을 포함하며, 접착부재 또는 고정부재를 통하여 하우징본체(121)의 내부에 안착 구성될 수 있다.
전원공급수단(140)은, 하우징(120)의 외면에 구성되고 LED회로기판(110)에 밀폐 상태를 유지하면서 동작전원을 공급하는 수단으로서, 공지의 SMPS 등으로 구성될 수 있다.
여기서, 전원공급수단(140)은, 내부에 RF안테나(200)로부터 RF신호를 수신하거나 RF신호를 송신하는 RF통신모듈이 설치 구성되어, 조명등기구가 설치되는 장소에 구성된 RF통신장치들과 유선 또는 무선 방식으로 통신 가능한 상태를 가지는 것이 바람직하다.
한편, RF통신장치는, 방폭용 조명등기구가 설치되는 폭발 위험 장소에 구성되어, 시설물이나 설비 등의 고장이나 손상에 대해 신속한 대응을 가능하게 하기 위한 장비들로서, 일예로, 가스의 화학물질의 유출 등을 감지하는 계측장비나 모니터링장비 등을 포함할 수 있다.
전원공급수단브라켓(150)은, 하우징(120)의 외면에 설치되어 전원공급수단(140)이 방열판(130)에 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 하는 수단으로서, 하우징본체(121)의 상면에 돌출 구성된 거치편(125)에 볼팅 고정되는 한 쌍의 고정편(151)과, 'ㄷ'자 형상을 가지고 한 쌍의 고정편(151) 사이에 절곡 및 연장 형성되고 전원공급수단(140)이 볼팅 결합되는 결합편(152) 등을 포함한다.
따라서 전원공급수단브라켓(150)에 의하면, 방열판(130)에 대하여 전원공급수단(140)이 소정 거리 이격된 곳에 설치되어 방열판(130)의 방열에 의해 전원공급수단(140)의 구성부들이 열화되거나 고온에 의해 오동작되는 것을 방지하고, 방열 기능에 방해가 되지 않도록 할 수 있다.
고정용브라켓(160)은, 하우징(120)의 외면에 회동 가능한 상태로 구성되어 하우징(120)이 해당 장소에 고정 설치되도록 하는 수단으로서, 하우징본체(121)의 상면 양측에 하우징본체(121)의 각도 조절이 가능하도록 절곡 부분이 회동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
투광판(170)은, 하우징(120)의 내부 공간을 폐쇄하고 LED회로기판(110)의 빛을 투과시키는 수단으로서, 투명 또는 반투명한 유리나 합성수지 재질을 가질 수 있다.
여기서, 투광판(170)은, 강화유리인 것이 좋고, 보다 바람직하게는, LED에 대응되는 위치를 가지면서 투광판(170) 표면으로부터 외부를 향해 소정의 형상으로 돌출 형성되어 LED로부터 발광된 빛이 균일하게 외부로 집광 및 확산되도록 하는 확산블록 등을 포함할 수 있고, 이때, 상기 확산블록은, 나이테 형상과 같이 다수개의 볼록한 띠들이 점차 큰 지름을 가지면서 연속적으로 배열되는 구조를 가질 수 있으며, 이를 통하여, 인쇄회로기판의 중심으로부터 배열되는 LED들의 빛이 원형 고리 형상을 가지면서 집광 및 투광되도록 할 수 있다.
한편, 투광판(170)은, PC, PMMA, 아크릴, 에폭시, PET 또는 멜라민 수지와 같은 약 5mm 정도의 두께의 투명 또는 반투명한 광투과성 재질로 이루어질 수 있으며, 내부에는 빛의 산란을 위한 소정 크기의 기포들이 형성되고, 상기 기포는 투광패널(130)의 제조시 발포 압출이나 발포 사출 등과 같은 발포 성형에 의해 형성될 수 있다.
RF안테나(200)는, 투광판(170)의 내면 가장자리에 접착 구성되고 전원공급수단(140)에 연결되어 외부로부터 전달되는 RF신호를 수신하거나 외부에 RF신호를 송신하는 RF안테나패턴(210)이 설계 또는 인쇄되어 RF통신장치가 동작 제어되도록 하는 수단으로서, 고리 형상을 가지는 인쇄회로기판(220)에 RF안테나패턴(210)이 공지의 방식을 통해 인쇄 및 설계된다.
여기서, RF안테나(200)는, 인쇄회로기판(220)이 하우징본체(121)의 설치공(122)을 관통하는 전선을 통해 RF통신모듈에 연결되어, 조명등기구가 설치되는 장소에 구성된 RF통신장치들과 유선 또는 무선 방식으로 통신 가능한 상태를 가지는 것이 바람직하다.
따라서 RF안테나(200)에 의하면, 폭발 위험 장소에 다양한 RF통신장치들의 설치시, 조명 기능을 제공하기 위하여 반드시 설치되어야 하는 조명등기구에 내장 또는 실장됨으로써, 별도로 RF통신장치들이 외부의 제어시스템 등과 통신하기 위해 설치되어야 하는 방폭 안테나의 구성을 대체하여 방폭 안테나의 제조 및 설치 비용을 절감하고 설치 공간의 제약 사항도 해소할 수 있다.
방폭용 실링부재(180)는, 투광판(170)의 가장자리를 커버하면서 하우징(120)의 내면 가장자리에 안착되어 투광판(170)과 하우징(120) 내부 공간이 밀폐되도록 하여 방폭 기능을 제공하는 수다으로서, 합성수지 재질을 가지고, 링 형상과 'ㄷ'자 형상의 단면을 통하여 투광판(170)의 가장자리 부분이 끼워지도록 한 상태에서 하우징본체(121)의 하면 가장자리 부분에 구성된 안착단(123)에 끼워져 밀폐 및 방수 기능을 제공한다.
고정커버체(190)는, 방폭용 실링부재(180)의 외면을 커버 지지하면서 하우징(120)의 저면에 고정되어 방폭용 실링부재(180), RF안테나(200) 및 투광판(170)이 하우징(120)에 안착 고정되도록 하는 수단으로서, 링 형상의 커버바디(191)와, 커버바디(191)의 가장자리에 형성되고 하우징본체(121)의 측면에 구성된 결합블록(124)에 볼팅 결합되는 결합구(192) 등을 포함한다.
한편, 본 발명은, 방열 성능을 향상시키기 위하여 하우징(120), 방열판(130), 투광판(170), 실링부재(180) 및 고정커버체(190)의 표면에 방열코팅제에 의해 형성되는 방열코팅층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 방열코팅층을 형성하는 방열코팅제는, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하기 위한 제1코팅제와, 무기바인더에 알칼리 금속 실리케이트, 인산, 강염기 및 물이 혼합되어 이물질의 흡착을 억제하여 부식과 열화를 방지하는 기능을 제공하기 위한 제2코팅제 포함하며, 제1코팅제와 제2코팅제가 소정의 부피비 일예로, 2:1 내지 4:1의 부피비로 혼합된다.
제1코팅제는, 중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 60 내지 80 중량부 및 난연제 20 내지 40 중량부를 포함한다.
중합체는, 실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
중합체는, 보다 바람직하게는, 아크릴레이트 모노머 50 내지 90 중량부, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 50 중량부로 이루어진 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물 1 내지 10 중량부, 광개시제 0.1 내지 3 중량부, 분자량 조절제 0.01 내지 1 중량부를 포함한다.
아크릴레이트 모노머는 중합체의 기본적인 물성을 나타내는 역할을 하기 위한 것으로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트 등의 알킬 아크릴레이트 모노머, 하이드록시(메타)아크릴레이트, 하이드록시(메타)메틸아크릴레이트 등의 하이드록시기를 함유한 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 함유한 단량체, 아크릴 아미드 또는 아크릴로니트릴 등의 질소성분을 함유한 단량체 등의 아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 모노머는 중합체 혼합물 전체 중량에 대하여 50 내지 90 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 50중량부 미만일 경우에는 대상체의 표면에 도포 또는 코팅되기 위한 접착력이 낮아지고 90 중량부를 초과할 경우에는 점도가 낮아서 코팅 두께를 높일 수 없는 문제점이 발생된다.
아크릴레이트 올리고머로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 등 다양한 종류의 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 올리고머의 사용량은 아크릴레이트 혼합물 전체 중량에 대하여 10 내지 50 중량부가 바람직하며, 10 중량부 미만을 사용했을 때는 점도가 낮아서 코팅 두께 조절이 어려우며 50 중량부를 초과하여 사용하면 점도가 너무 높아지고 접착력이 낮아지는 단점이 있다.
자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물은 나노 실리카와 아크릴기를 포함하는 화합물일 수 있다.
여기서, 자외선 경화형 유무기(실리카-아크릴) 하이브리드 화합물은 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 1 내지 10 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만을 사용하면 내열특성이 제대로 발현되지 못하고 10 중량부를 초과할 때는 내열성 및 재박리특성은 우수하지만 접착력의 저하를 초래하게 된다.
광개시제는 아크릴레이트 화합물 100 중량부에 대해서 0.1 내지 3 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 중합 속도가 느리고 전환률이 낮으며, 3 중량부를 초과해서 사용할 경우에는 반응속도는 빠르지만 저분자량의 올리고머가 많이 존재하여 접착제의 물성이 저하된다.
여기서, 광개시제의 종류에는 벤조페논, 벤지온, 벤지온메틸 에테르, 벤지온-n-부틸 에테르, 벤지온-이소-부틸 에테르, 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 아세토페논, 메틸페닐 글리옥실레이트, 에틸페닐필옥실레이트 등이 있으며 단독 또는 2종류 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
분자량 조절제로는 티올(-SH)기를 포함하는 화합물을 사용하며, 에틸머캅탄, 부틸머캅탄, 헥실머캅탄, 도데실머캅탄, 페닐머캅탄, 벤질머캅탄 등을 아크릴레이트화합물 100 중량부 대해서 0.01 내지 1 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 분자량 제어가 힘들고, 1 중량부를 초과할 경우에는 분자량이 너무 낮아져서 최종물성이 저하된다.
열전도용 충전제는, 중합체와 혼합되어 대상체에 도포 또는 코팅시 LED회로기판(110)으로부터 대상체에 전달된 열이 신속하게 공기 중으로 확산되도록 하기 위한 것으로서, 제1평균입경을 갖는 제1충전, 제2평균입경을 갖는 제2충전제 및 제3평균입경을 갖는 제3충전제를 포함하고, 제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 특성을 가진다.
제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
여기서, 제1충전제는, 충전제 중 가장 큰 충전제로서, 평균입경이 10 내지 30㎛의 범위를 가지는데, 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 중합체와의 혼합시 적절한 점도 범위를 유지할 수 없어 대상체의 표면이 매끈하게 유지될 수 없으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제2충전제는, 중합체와 제1충전제 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.17 내지 0.26에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제3충전제는, 제1충전제와 제2충전제들 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.09 내지 0.11에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피 저항은 104Ωcm 이상 인 것이 바람직하며, 부피 저항이 104Ωcm 미만이면 대상체 표면에 전류가 인가되었을 때 누전이 발생되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8인 것이 바람직하며, 상기와 같은 단경/장경의 평균값을 가지지 않는 경우 큰 충전제 입자 사이의 공간이 완전히 채워지지 않아 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 것이 바람직하며, 상기와 같은 질량비를 가지지 않는 경우 작은 충전제가 큰 충전제가 형성하는 공간을 채울 정도만 첨가되지 않고 많이 첨가되거나 적게 첨가되어 큰 충전제가 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
여기서, 열전도용 충전제는, 중합체 100 중량부에 대하여 60 내지 80 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 60 중량부에 미만하는 경우에는 대상체에 전달된 열을 흡수하는 속도가 느려지게 되고, 80 중량부를 초과하는 경우에는 중합체와의 교반성이 크게 저하되어 작업성이 저하되고 표면 마감도가 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
난연제는, 대상체에 도포 및 코팅시 고온의 열과 열전도율에 의해 방열코팅제가 연소되는 것을 억제하는 것으로서, 메틸아이오다이드 등을 포함할 수 있다.
여기서, 난연제는, 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 20 중량부에 미만하는 경우에는 보습성, 투습성 및 열전도율이 낮아져 난연 기능이 저하되고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 들뜸 형상이 발생되어 오히려 투습성이 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제1코팅제는, 보다 바람직하게는, 중합체 100 중량부에, 열전도용 충전제 70 중량부 및 난연제 30 중량부를 포함하며, 이를 통하여, 대상체의 방열 성능이 극대화되도록 할 수 있다.
제2코팅제는, 무기바인더, 알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상, 인산, KOH, NaOH 및 LiOH 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기 및 물을 포함하여, 바람직하게는, 무기바인더 100 중량부에알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상 25 내지 50 중량부, 인산 2 내지 5 중량부, 강염기 6 내지 7 중량부 및 물 40 내지 60 중량부를 포함한다.
여기서, 무기바인더는, 대상체에 상기 방열코팅제의 혼합물이 도포 및 코팅되도록 하는 접착 기능을 제공하는 것으로서, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
알칼리 금속 실리케이트는, 대상체에 도포 및 코팅시 외부의 충격 등에 대한 내구성을 제공하고 부식을 억제하는 것으로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 25 내지 50 중량부가 첨가되는데, 25 중량부에 미만하는 경우에는 탈착 작업 중 충돌 등에 대한 내구성과 부식방지성이 저하되고, 50 중량부를 초과하는 경우에는 유지 보수에 의한 방열코팅제의 박리가 어려워지는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
여기서, 알칼리 금속 실리케이트는, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
인산은, 공기 중의 먼지 등이 대상체에 흡착되는 것을 방지하는 흡착 방지 부재로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 2 내지 5 중량부가 첨가되는데, 2 중량부에 미만하는 경우에는 먼지 등의 흡착 방지 기능이 저하되고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 교반성 및 결합성이 저하되어 대상체에 소정 두께의 코팅층을 확보할 수 없는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
강염기는, 대상체의 도포 및 코팅시 대상체에 흡착된 얼룩이나 먼지 등이 유지보수 과정에서 세척액 등과 접촉시 쉽게 제거되도록 하여 부식 발생을 억제하는 부재로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 2 내지 5 중량부가 첨가되는데, 2 중량부에 미만하는 경우에는 가스나 화학물질 입자 또는 먼지 등의 흡착 방지 기능이 저하되고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 오히려 흡착된 이물질의 단백질 등을 변형시켜 흡착에 의한 부식 가능성이 높아지는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
물은, 상기 조성물들의 혼합 교반성을 향상시키고 점도를 조절하는 부재로서, 무기바인더 100 중량부에 대하여 40 내지 60 중량부가 첨가되는데, 40 중량부에 미만하는 경우에는 교반성이 저하되고, 60 중량부를 초과하는 경우에는 도포 및 코팅시 건조 시간이 증가하여 소정 두께의 코팅층을 확보할 수 없는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 수치한정에 따른 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제2코팅제는, 보다 바람직하게는, 무기바인더 100 중량부에 알칼리 금속 실리케이트 중 어느 하나 이상 50 중량부, 인산 5 중량부, 강염기 7 중량부 및 물 60 중량부를 포함하며, 이를 통하여, 대상체의 오염 방지를 극대화하고 이물질에 의한 부식이나 열화를 억제하여 대상체의 수명이 향상되도록 할 수 있다.
본 발명의 방열코팅제는, 상기와 같은 구성의 제1코팅제와 제2코팅제가 2:1 내지 4:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 제1코팅제와 제2코팅제의 혼합 부피비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 대상체에 도포된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하고 이에 난연 성능이 저하되며, 또한, 이물질 제거 기능도 저하되어 방열 성능 저하 및 수명 단축 등의 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명은, 투광판(170)에 부착 구성되는 RF안테나(200)의 방열 성능을 향상시키기 위하여 투광판(170)의 내면 가장자리와 RF안테나(200)의 부착면 사이에 방열접착제에 의해 형성되는 방열접착층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 방열접착제는, 인쇄회로기판(220)의 부착면에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제1방열접착층과, 제1방열접착층의 하면에 구성되고 투광판(170)의 내면 가장자리에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제2방열접착층을 포함한다.
제1방열접착층과 제2방열접착층은, 기재시트의 일면과 타면에 각각 구성되는 것이 좋으며, 기재시트는 신축성을 가지는 합성수지나 합성섬유인 것이 바람직하다.
제1방열접착층은, 인쇄회로기판(220)의 부착면에 부착되어 RF안테나패턴(210)의 발열(또는 LED회로기판(110)에 의해 하우징본체(121) 내부 공간으로 방출되어 인쇄회로기판(220)에 전달된 열)을 신속하게 흡수하여 제2방열접착층으로 전도되도록 하는 수단으로서, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와, 러버형 점착제에 가열경화제와 상온경화제가 혼합되어 접착 기능을 제공하는 제1방열접착제가 소정의 부피비 일예로, 2:1 내지 3:1의 부피비로 혼합된다.
제2방열접착층은, 투광판(170)의 내면 가장자리에 부착되어 제1방열접착층에 전달된 열을 신속하게 흡수하여 실링부재(180)나 하우징본체(121) 등으로 전도되도록 하는 수단으로서, 중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와, PVC 수지와 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트를 혼합한 복합물에 N-2,4-디나이트로페닐세린, 벤질클로로포메이트, 수성 폴리우레탄 증점제, 디싸이클로헥실우레아, 1,1,2,2-테트라브로모에탄, 디옥틸프탈레이트 및 디뷰틸프탈레이트를 혼합한 제2방열접착제가 소정의 부피비 일예로, 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합된다.
제1방열접착층과 제2방열접착층에 있어서, 방열제는, 인쇄회로기판(220)의 열이 투광판(170)을 통해 신속하게 방열되도록 하는 열전도 수단으로서, 중합체 100 중량부에 열전도용 충전제 60 내지 80 중량부 및 난연제 20 내지 40 중량부를 포함한다.
중합체는, 실리콘수지(Si resin), 에폭시수지(epoxy resin), 아크릴계수지(acrylic resin), 그 혼합물 및 그 공중합체로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
중합체는, 보다 바람직하게는, 아크릴레이트 모노머 50 내지 90 중량부, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 50 중량부로 이루어진 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물 1 내지 10 중량부, 광개시제 0.1 내지 3 중량부, 분자량 조절제 0.01 내지 1 중량부를 포함한다.
아크릴레이트 모노머는 중합체의 기본적인 물성을 나타내는 역할을 하기 위한 것으로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트 등의 알킬 아크릴레이트 모노머, 하이드록시(메타)아크릴레이트, 하이드록시(메타)메틸아크릴레이트 등의 하이드록시기를 함유한 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등의 글리시딜기를 함유한 단량체, 아크릴 아미드 또는 아크릴로니트릴 등의 질소성분을 함유한 단량체 등의 아크릴레이트 모노머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 모노머는 중합체 혼합물 전체 중량에 대하여 50 내지 90 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 50중량부 미만일 경우에는 해당 부위에 도포 또는 코팅되기 위한 접착력이 낮아지고 90 중량부를 초과할 경우에는 점도가 낮아서 코팅 두께를 높일 수 없는 문제점이 발생된다.
아크릴레이트 올리고머로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 등 다양한 종류의 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.
여기서, 아크릴레이트 올리고머의 사용량은 아크릴레이트 혼합물 전체 중량에 대하여 10 내지 50 중량부가 바람직하며, 10 중량부 미만을 사용했을 때는 점도가 낮아서 코팅 두께 조절이 어려우며 50 중량부를 초과하여 사용하면 점도가 너무 높아지고 접착력이 낮아지는 단점이 있다.
자외선 경화형 유무기 하이브리드 화합물은 나노 실리카와 아크릴기를 포함하는 화합물일 수 있다.
여기서, 자외선 경화형 유무기(실리카-아크릴) 하이브리드 화합물은 아크릴레이트 혼합물 100 중량부에 대해서 1 내지 10 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 1 중량부 미만을 사용하면 내열특성이 제대로 발현되지 못하고 10 중량부를 초과할 때는 내열성 및 재박리특성은 우수하지만 접착력의 저하를 초래하게 된다.
광개시제는 아크릴레이트 화합물 100 중량부에 대해서 0.1 내지 3 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 중합 속도가 느리고 전환률이 낮으며, 3 중량부를 초과해서 사용할 경우에는 반응속도는 빠르지만 저분자량의 올리고머가 많이 존재하여 접착제의 물성이 저하된다.
여기서, 광개시제의 종류에는 벤조페논, 벤지온, 벤지온메틸 에테르, 벤지온-n-부틸 에테르, 벤지온-이소-부틸 에테르, 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 아세토페논, 메틸페닐 글리옥실레이트, 에틸페닐필옥실레이트 등이 있으며 단독 또는 2종류 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
분자량 조절제로는 티올(-SH)기를 포함하는 화합물을 사용하며, 에틸머캅탄, 부틸머캅탄, 헥실머캅탄, 도데실머캅탄, 페닐머캅탄, 벤질머캅탄 등을 아크릴레이트화합물 100 중량부 대해서 0.01 내지 1 중량부로 사용하는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 분자량 제어가 힘들고, 1 중량부를 초과할 경우에는 분자량이 너무 낮아져서 최종물성이 저하된다.
열전도용 충전제는, 중합체와 혼합되어 인쇄회로기판(220)이나 투광판(170)에 접착시 인쇄회로기판(220)으로부터 투광판(170)으로 신속하게 열이 전달되도록 하기 위한 것으로서, 제1평균입경을 갖는 제1충전, 제2평균입경을 갖는 제2충전제 및 제3평균입경을 갖는 제3충전제를 포함하고, 제1평균입경값은 10 내지 30㎛로 나머지 평균입경값들보다 크며, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.17 내지 0.26이고, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값은 0.09 내지 0.11이며, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피저항은 104Ωcm 이상 이고, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 특성을 가진다.
제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는, 알루미나(Al2O3), 질화붕소(BN), 질화알루미늄(AlN), 질화규소(Si3N4), 마그네시아(MgO), 베릴리아(BeO), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2) 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
여기서, 제1충전제는, 충전제 중 가장 큰 충전제로서, 평균입경이 10 내지 30㎛의 범위를 가지는데, 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 중합체와의 혼합시 적절한 점도 범위를 유지할 수 없어 안착면의 표면이 매끈하게 유지될 수 없으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제2충전제는, 중합체와 제1충전제 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제2평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.17 내지 0.26에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 제3충전제는, 제1충전제와 제2충전제들 사이의 공간을 채우는 것으로서, 제3평균입경값을 제1평균입경값으로 나눈 값이 0.09 내지 0.11에 대응되는 평균입경을 가지는데, 상기와 같은 평균입경을 가지지 않는 경우 제1충전제와 접촉하지 못하고 이격되어 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제의 부피 저항은 104Ωcm 이상 인 것이 바람직하며, 부피 저항이 104Ωcm 미만이면 안착면 표면에 전류가 인가되었을 때 누전이 발생되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제1충전제, 제2충전제 및 제3충전제는 단경/장경의 평균값이 0.6 내지 0.8인 것이 바람직하며, 상기와 같은 단경/장경의 평균값을 가지지 않는 경우 큰 충전제 입자 사이의 공간이 완전히 채워지지 않아 방열 특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
또한, 상기 제2충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 11 내지 16이거나 제3충전제 질량의 합/제1충전제 질량의 합의 백분율은 4.2 내지 5.2인 것이 바람직하며, 상기와 같은 질량비를 가지지 않는 경우 작은 충전제가 큰 충전제가 형성하는 공간을 채울 정도만 첨가되지 않고 많이 첨가되거나 적게 첨가되어 큰 충전제가 이격되어 방열특성이 저하될 수 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
여기서, 열전도용 충전제는, 중합체 100 중량부에 대하여 60 내지 80 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 60 중량부에 미만하는 경우에는 열을 흡수하는 속도가 느려지게 되고, 80 중량부를 초과하는 경우에는 중합체와의 교반성이 크게 저하되어 작업성이 저하되고 표면 마감도가 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
난연제는, 인쇄회로기판(220)이나 투광판(170)에 접착시 고온의 열과 열전도율에 의해 제1방열접착제나 제2방열접착제가 연소되는 것을 억제하는 것으로서, 메틸아이오다이드 등을 포함할 수 있다.
여기서, 난연제는, 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부가 첨가 및 혼합되는데, 20 중량부에 미만하는 경우에는 보습성, 투습성 및 열전도율이 낮아져 난연 기능이 저하되고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 들뜸 형상이 발생되어 오히려 투습성이 저하되므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
제1방열접착층에 있어서, 제1방열접착제는, 방열제와 함께 인쇄회로기판(220)에 접착되거나 인쇄회로기판(220)으로부터 쉽게 박리되도록 하는 접착 수단으로서, 러버형 점착제 100 중량부에 가열경화제 1.1 내지 1.3 중량부와 상온경화제 0.2 내지 0.3 중량부를 포함한다.
러버형 점착제는, 소정의 탄성을 가지고 흡착 및 접착 기능을 제공하는 것으로서, 가열경화제 및 상온경화제와 혼합시 피착면에 안정적으로 부착되고 피착면으로부터 박리시 잔여물이 남지 않도록 후술된 제2방열접착층과 보다 강한 접착력으로 부착되도록 한다.
여기서, 러버형 점착제는, 38%의 고형분을 포함하는 것이 바람직하고, 공지의 조성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
가열경화제는, 러버형 점착제나 상온경화제와의 혼합시 이들과 반응하여 향상된 내충격 강도 및 내열성, 내습성 및 기계적 물성 등의 제반 물성이 향상되도록 하는 경화부재로서, 러버형 점착제 100 중량부를 기준으로 1.1 내지 1.3 중량부가 첨가되는데, 1.3 중량부를 초과하는 경우에는 경화 시간이 너무 빨라 제2방열접착층에 도포하는 작업이 불편하고, 1.1 중량부를 미만하는 경우에는 경화 시간이 너무 느려지고 장시간 경과후 점착발이 길어지게 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
여기서, 가열경화제는, 공지의 조성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상온경화제는, 러버형 점착제나 가열경화제와 혼합시 이들과 반응하여 상온에서 상기 혼합물이 경화되도록 하여 러버형 점착제와 가열경화제가 접착면 외부로 번지는 것을 방지하기 위한 전사 방지부재로서, 러버형 점착제 100 중량부를 기준으로 0.2 내지 0.4 중량부가 첨가되는데, 0.4 중량부를 초과하는 경우에는 상온에서 경화 시간이 빠르게 진행되어 제품의 사용 가능한 시간이 크게 단축되고, 0.2 중량부를 미만하는 경우에는 피착면 외부로 러버형 점착제와 가열경화제가 번지게 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제1방열접착층은, 상기와 같은 구성의 방열제와 제1방열접착제가 2:1 내지 3:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 인쇄회로기판(220)에 접착된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하고 이에 난연 성능도 저하되어 열 전도율이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
제2방열접착층에 있어서, 제2방열접착제는, 방열제와 함께 투광판(170)에 접착되거나 인쇄회로기판(220)의 박리시 제1방열접착층이 LED패널로부터 쉽게 박리되도록 강한 접착력을 제공하는 접착 수단으로서, PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트가 혼합되는 복합물 100 중량부에, 상기 복합물 100 중량부를 방열접착제 N-2,4-디나이트로페닐세린 60 내지 80 중량부, 벤질클로로포메이트 50 내지 70 중량부, 수성 폴리우레탄 증점제 40 내지 60 중량부, 디싸이클로헥실우레아 30 내지 50 중량부, 1,1,2,2-테트라브로모에탄 20 내지 40 중량부, 디옥틸프탈레이트 10 내지 30 중량부 및 디뷰틸프탈레이트 5 내지 15 중량부를 포함한다.
PVC 수지, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트 복합물은, 열에 강하고 마찰계수가 극히 낮으며 좋은 내화학성 특징을 통하여 투광판(170)의 열화나 부식을 방지하기 위한 조성물로서, PVC 수지는 적절한 점도 유지와 피막강도, 인장강도 및 내후성을 적절히 유지시키고, 폴리옥시에틸렌알킬에테르는 희석제로서 상기 조성물들의 혼합 후 겔 상태를 유지시켜 주는 기능을 수행하며, 메틸올레이트는 가소제 기능을 수행한다.
N-2,4-디나이트로페닐세린은, 제2방열접착제의 조성물들을 용해하여 상호간 높은 결합력을 가지도록 하여 투광판(170)에 방수성과 내마모성을 제공한다.
여기서, N-2,4-디나이트로페닐세린은, 상기 복합물 100 중량부를 방열접착제 60 내지 80 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 빨라지게 되어 교반성이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 느려지게 되어 교반 시간이 증가하는 되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
벤질클로로포메이트는, 상기 조성물들과 혼합되어 조성물들의 반응성을 조절한다.
여기서, 벤질클로로포메이트는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 50 내지 70 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 급속한 반응성을 가지게 되어 일반적인 상온에서 혼합 사용할 수 없어 도포 작업에 많은 제약이 발생되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 반응성이 급격히 저하되어 교반 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
수성 폴리우레탄 증점제는, 방열제와 혼합시 조성물들의 분산과정이 양호하게 이루어지게 하여 방열제의 입자들이 양호하게 존재하도록 하는 증점 기능을 제공한다.
여기서, 수성 폴리우레탄 증점제는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 40 내지 60 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 방열제 조성물과 교반 효율이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 방열제 조성물 입자들이 양호한 상태를 가지지 못하여 부착성이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
디싸이클로헥실우레아는, 상기 조성물들과 혼합되어 코팅층을 제공한다.
여기서, 디싸이클로헥실우레아는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 30 내지 50 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 점성이 너무 커지게 되어 접착성이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 접착 강도가 저하되어 피착면에 접착 성능이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
1,1,2,2-테트라브로모에탄은, 상기 조성물들과 혼합시 조성물들의 반응 시간을 결정하고 흡착 기능을 제공한다.
여기서, 1,1,2,2-테트라브로모에탄은, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 상기 조성물들의 반응속도가 너무 빨라지게 되어 교반성 및 접착성이 저하됨과 동시에 조성물들의 반응 종결이 급속이 이루어져 제1방열접착층과의 흡착 및 접착 기능이 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 상기 반응물들의 반응속도가 저하되어 겔화에 많은 시간이 소요되고 이에 접착 기능도 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
디옥틸프탈레이트는, 상기 조성물들과 혼합시 가소제 기능을 통하여 향상된 인장강도와 신장률을 제공한다.
여기서, 디옥틸프탈레이트는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 10 내지 30 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 인장강도와 신장률이 오히려 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 가소성능이 저하되고 접착력 저하의 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 좋다.
디뷰틸프탈레이트는, 상기 디옥틸프탈레이트와 함께 가소제 기능을 제공한다.
여기서, 디뷰틸프탈레이트는, 상기 복합물 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부가 혼합되는데, 상기 중량부를 초과하는 경우에는 인장강도와 신장률이 오히려 저하되고, 상기 중량부를 미만하는 경우에는 가소성능이 저하되고 경화시간의 지연 및 접착력 저하의 문제점이 있으므로, 상기와 같은 한정된 중량부를 가지는 것이 좋다.
한편, 본 발명의 제2방열접착층은, 상기와 같은 구성의 방열제와 제2방열접착제가 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합되도록 하고 있는데, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 안착면에 접착된 후 경화시간 조절 및 무게평균분자량의 조절에 어려움이 발생되어 경화불량, 들뜸 및 물성 저하로 인하여 균열이 발생하여 열 전도율이 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 임계적 의의를 가지는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구의 조립 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하우징(120)의 내부 공간에 LED회로기판(110)이 설치된다.
여기서, LED회로기판(110)은, 하우징(120)의 상면에 설치되는 전원공급수단(140)으로부터 하우징(120) 내부로 밀폐 상태를 가지면서 관통 삽입되는 전선을 통하여 동작 전원 및 제어 신호가 수신될 수 있다.
이후, 투광판(170)의 내면 가장자리에 RF안테나(200)가 부착 구성된다.
여기서, RF안테나(200)는, 하우징(120)의 상면에 설치되는 전원공급수단(140) 등의 내부에 구성된 RF통신모듈에 전선을 통하여 연결되어 조명등기구가 설치되는 장소에 구성되는 RF통신장치들에 전기적으로 통신 가능한 상태를 가질 수 있다.
이후, 투광판(170)과 RF안테나(200)의 가장자리 부분이 방폭용 실링부재(180)에 끼워진 후, 하우징(120)의 안착부위에 안착된 다음, 고정커버체(190)를 통하여 하우징(120)에 밀폐 가능한 상태로 장착된다.
여기서, 투광판(170)과 RF안테나(200) 사이의 부착은 방열접착제에 의해 실시될 수 있다.
이후, 고정용브라켓(160)을 통하여 조명등기구가 설치되는 장소의 해당 부위에 설치 고정된다.
따라서 상기와 같은 본 발명에 의하면, 하우징(120)의 공간을 폐쇄하는 투광판(170)의 내면 가장자리에 RF안테나패턴(210)이 인쇄된 링타입의 RF안테나(200)가 실링 가능하게 구성되어 주변의 통신장비들이 RF안테나(200)를 통해 통신 및 제어되도록 함과 동시에 조명등기구가 폭발 위험 장소에 설치시 방폭 기능도 제공하도록 할 수 있다.
또한, RF안테나패턴(210)이 인쇄된 링타입의 RF안테나(200)와 투광판(170)이 방열접착제에 의해 접착되고 투광판(170)과 실링부재(180)에 방열코팅제가 코팅되어 RF안테나(200)의 발열이 신속하게 외부로 방열되도록 할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. LED회로기판(110)이 설치되는 공간을 제공하는 하우징(120); 하우징(120)에 구성되어 LED회로기판(110)의 발열이 외부로 방열되도록 하는 방열판(130); 하우징(120)의 외면에 구성되고 LED회로기판(110)에 밀폐 상태를 유지하면서 동작전원을 공급하는 전원공급수단(140); 하우징(120)의 외면에 설치되어 전원공급수단(140)이 방열판(130)에 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 하는 전원공급수단브라켓(150); 하우징(120)의 내부 공간을 폐쇄하고 LED회로기판(110)의 빛을 투과시키는 투광판(170); 투광판(170)의 내면 가장자리에 접착 구성되고 전원공급수단(140)에 연결되어 외부로부터 전달되는 RF신호를 수신하거나 외부에 RF신호를 송신하는 RF안테나패턴(210)이 인쇄되어 폭발 위험 장소에 구성된 RF통신장치들이 동작 제어되도록 하는 RF안테나(200); 투광판(170)의 가장자리를 커버하면서 하우징(120)의 내면 가장자리에 안착되어 투광판(170)과 하우징(120) 내부 공간이 밀폐되도록 하여 방폭 기능을 제공하는 방폭용 실링부재(180); 및 방폭용 실링부재(180)의 외면을 커버 지지하면서 하우징(120)의 저면에 고정되어 방폭용 실링부재(180), RF안테나(200) 및 투광판(170)이 하우징(120)에 고정되도록 하는 고정커버체(190)를 포함하고,
    하우징(120), 방열판(130), 투광판(170), 실링부재(180) 및 고정커버체(190) 중 적어도 어느 하나의 표면에 방열코팅제에 의해 형성되는 방열코팅층이 구성되고,
    방열코팅제는,
    중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하기 위한 제1코팅제와; 무기바인더에 알칼리 금속 실리케이트, 인산, 강염기 및 물이 혼합되어 이물질의 흡착을 억제하여 부식과 열화를 방지하는 기능을 제공하기 위한 제2코팅제 포함하며,
    제1코팅제와 제2코팅제가 2:1 내지 4:1의 부피비로 혼합되며,
    투광판(170)의 내면 가장자리와 RF안테나(200)의 부착면 사이에 방열접착제에 의해 형성되는 방열접착층이 구성되고,
    방열접착제는,
    인쇄회로기판(220)의 부착면에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제1방열접착층과; 제1방열접착층의 하면에 구성되고 투광판(170)의 내면 가장자리에 부착되어 방열 확산 기능을 제공하는 제2방열접착층을 포함하며,
    제1방열접착층과 제2방열접착층은,
    기재시트의 일면과 타면에 각각 구성되고,
    제1방열접착층은,
    중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와; 러버형 점착제에 가열경화제와 상온경화제가 혼합되어 접착 기능을 제공하는 제1방열접착제가 2:1 내지 3:1의 부피비로 혼합되며,
    제2방열접착층은,
    중합체에 열전도용 충전제와 난연제가 혼합되어 방열 확산 기능을 제공하는 방열제와; PVC 수지와 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 메틸올레이트를 혼합한 복합물에 N-2,4-디나이트로페닐세린, 벤질클로로포메이트, 수성 폴리우레탄 증점제, 디싸이클로헥실우레아, 1,1,2,2-테트라브로모에탄, 디옥틸프탈레이트 및 디뷰틸프탈레이트를 혼합한 제2방열접착제가 1:1 내지 2:1의 부피비로 혼합된 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
  2. 제1항에 있어서, 하우징(120)은,
    하면이 개구된 통체 구조를 가지는 하우징본체(121)와;
    하우징본체(121)의 상면에 형성되어 LED회로기판(110)과 RF안테나(200)에 동작전원을 공급하거나 RF신호를 송수신하기 위한 전선이 밀봉된 상태로 구성되는 설치공(122)을 포함하는 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
  3. 제2항에 있어서, 전원공급수단(140)은,
    내부에 RF안테나(200)로부터 RF신호를 수신하거나 RF신호를 송신하는 RF통신모듈이 설치 구성되는 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
  4. 제2항에 있어서, 전원공급수단브라켓(150)은,
    하우징본체(121)의 상면에 돌출 구성된 거치편(125)에 볼팅 고정되는 한 쌍의 고정편(151)과;
    'ㄷ'자 형상을 가지고 한 쌍의 고정편(151) 사이에 절곡 및 연장 형성되고 전원공급수단(140)이 볼팅 결합되는 결합편(152)을 포함하는 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
  5. 제2항에 있어서, RF안테나(200)는,
    고리 형상을 가지는 인쇄회로기판(220)에 RF안테나패턴(210)이 인쇄된 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
  6. 제5항에 있어서, 고정커버체(190)는,
    링 형상의 커버바디(191)와;
    커버바디(191)의 가장자리에 형성되고 하우징본체(121)의 측면에 구성된 결합블록(124)에 볼팅 결합되는 결합구(192)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF안테나를 가지는 방폭용 조명등기구.
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