KR200454751Y1 - Ｌｅｄ 방폭등 - Google Patents

Abstract

본 고안은 LED 방폭등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도는 높으면서 전력소모는 적은 LED를 광원으로 사용하고, 발산되는 열을 효율적으로 방출시켜 LED의 수명이 단축되는 것을 방지하는 방열수단을 구비한 LED 방폭등에 관한 것이다.

본 고안의 LED 방폭등은 LED와, 상기 LED 다수가 실장되어 있는 PCB를 포함하는 LED모듈; 하부 내측에 형성되어 있으며 상기 LED모듈이 안치되는 안치부와, 상기 안치부와 연통되고 상기 LED모듈에 전원을 공급하는 케이블이 관통 삽입되는 케이블공을 포함하는 하우징; 상기 LED모듈 하부면을 덮어 보호하는 강화 유리판; 상기 하우징 하부에 결합되어 상기 LED모듈 및 강호유리판을 고정시키는 고정부재; 상기 하우징에 구비되어 있으며, 상기 LED모듈에서 발산되는 열을 방출시키는 방열수단;을 포함하여 이루어진다.

방폭등, LED, 방열수단, 통기공

Description

ＬＥＤ 방폭등{Explosion-proof ＬＥＤ Lamp}

본 고안은 LED 방폭등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도는 높으면서 전력소모는 적은 LED를 광원으로 사용하고, 발산되는 열을 효율적으로 방출시켜 LED의 수명이 단축되는 것을 방지하는 방열수단을 구비한 LED 방폭등에 관한 것이다.

일반적으로 가연성 가스 및 증기 또는 분진에 의한 폭발 위험 분위기가 형성되는 곳이나 각종 인화성 물질을 취급하는 공장 등은 상시 위험성이 상존하는 지역이다. 이러한 위험 지역은 NEC(National Electric Code) 또는 IEC(International Electro-technical Committe)에서 위험 상태에 따라 위험 장소를 대략 0종, 1종, 2종 장소로 구분하여 분류한다. 이러한 위험 지역 중 0종과 1종 장소는 항상 화재, 폭발 및 열 발생으로 인한 위험성이 높아, 사용되는 전기기구는 대개 방폭 구조를 가지도록 규정되어 있다.

폭발성 가스는 조명기구를 점멸할 때 일어나는 팽창과 수축에 의해 생긴 작 은 틈새로 침투할 수 있어 기구를 밀폐하더라도 방폭의 효과를 얻기가 쉽지 않아, 일반적인 방폭등은 기구 내부에 폭발성 가스가 침투해서 폭발을 일으키더라도 인화되지 않도록 주위에 공기나 불활성 가스를 유입시킨 것이다.

이러한 방폭등은 일반적으로 백열등, 형광등, 삼파장등 등을 광원으로 사용하는데, 전력소비가 많고, 수명이 짧다는 문제점이 있다.

그리하여 최근에는 공개특허 제10-2008-1138885호 "방폭등"에서 개시된 바와 같이 반영구적인 수명과, 적은 전력소모와, 높은 휘도 등의 많은 장점을 갖는 LED를 광원으로 사용하는 방폭등이 제안되고 있다.

LED는 반영구적인 수명을 갖는다고 알려져 있으나, 이는 주변 환경이 뒷받침되는 조건에서 하는 얘기이다. 주변 환경 중에서 특히 온도(열)가 중요하다. 즉, 점등시 LED에서 발산되는 열을 신속하고 효율적으로 방출시켜 LED와 LED가 실장되는 PCB가 고온에 노출되지 않도록 하는 것이 중요하다.

LED는 통상 여러 개가 PCB에 실장되어 조명으로 사용되기에 어느 하나의 LED라도 손상되어 점등이 되지 않으면 그 조명은 미관이 조악해질 뿐만 아니라 품질도 급격히 저하된다.

그래서 LED를 사용하는 방폭등은 기대수명을 보장하기 위해서 방열이 중요한데, 상기 공개특허의 방폭등은 방열을 위해 하우징 외연에 상하 방향으로 다수의 방열판을 구비하고 있을 뿐이다. 이러한 방열판은 내측의 열을 외측으로 전도시키는 일반적인 방열수단의 하나에 불과하고, 외측으로 전달된 열을 외부로 방출시킬 수 있는 수단이 결여되어 있다. 즉, 방열판의 외면에 보다 많은 공기가 보다 빨리 부딪혀 방열판의 열을 외부로 방출시킬 수 있는 수단이 결여되어 있다.

그리고 종래의 방폭등은 공개특허 제10-2008-1138885호 "방폭등"이나 등록실용신안 제408788호 "방폭등용 반사갓"등에서 개시된 바와 같이 그 구성이 복잡하다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 휘도가 높으면서 전력소모가 적은 LED를 광원으로 사용하고, 발열로 인해 LED의 수명이 단축되지 않도록 방열효율을 높이고, 구성을 단순화하여 생산성과 경제성이 높은 LED 방폭등을 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 LED 방폭등은

LED와, 상기 LED 다수가 실장되어 있는 PCB를 포함하는 LED모듈;

하부 내측에 형성되어 있으며 상기 LED모듈이 안치되는 안치부와, 상기 안치부와 연통되고 상기 LED모듈에 전원을 공급하는 케이블이 관통 삽입되는 케이블공을 포함하는 하우징;

상기 LED모듈 하부면을 덮어 보호하는 강화 유리판;

상기 하우징 하부에 결합되어 상기 LED모듈 및 강호유리판을 고정시키는 고정부재;

상기 하우징에 구비되어 있으며, 상기 LED모듈에서 발산되는 열을 방출시키는 방열수단;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 방열수단은

상기 하우징의 테두리 상부에 돌출 형성되어 있고, 내면에는 상하를 관통하며 상부로 가면서 내경이 점차 작아지는 통기공이 형성되어 있는 다수의 방열돌기를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 방열수단은

상기 하우징 상부면에 방사상으로 형성되어 있는 다수의 방열날개를 포함하되,

상기 방열날개들은 외측에서 내측으로 가면서 돌출 높이가 점차 커지며,

상기 하우징 상부 중앙에 돌출되어 있으며 중앙에 상기 케이블공이 형성되어 있는 돌출부에 내측 단부가 접촉되는 다수의 제1방열날개와,

내측 단부가 상기 돌출부에 비접촉되는 제2방열날개가 교호적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하고,

상기 LED모듈은 상기 하우징의 안치부에 안치된 후에 그 테두리에 실리콘이 사출되어 고정되고,

상기 하우징의 안치부 하부에는 수용부가 형성되어 있고, 상기 강화 유리판은 상기 수용부에 수용되고,

상기 고정부재는 내경이 상기 안치부의 직경에 상응하고 외경은 상기 수용부의 직경에 상응하는 고정링으로서, 외벽에 형성되어 있는 나사산이 상기 수용부 내벽에 형성되어 있는 나사탭에 스크류결합되어 상기 강화 유리판을 가압하여 고정시키고, 가압되는 강화 유리판은 상기 실리콘에 밀착되어 상기 안치부를 밀폐시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안은 LED를 광원으로 사용하여 휘도는 높으면서 전력소모는 적고, 방열수단을 통해 LED모듈에서 발산되는 열을 보다 효율적으로 방출시켜 LED의 수명이 단축되는 것을 방지하고, 구성요소가 적고 단순하여 경제성이 높다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 본 고안에 따른 LED 방폭등을 위와 아래에서 본 사시도이고, 도2는 본 고안에 따른 LED 방폭등의 분해사시도이고, 도3은 방열수단에서의 공기흐름 일례를 도시한 도면이다.

도면에서 보는 바와 같이 본 고안에 따른 LED(11) 방폭등은 대별하여 LED모듈(10), 하우징(20), 강화유리판(30), 고정부재(40), 방열수단(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 LED모듈(10)은 LED(11)와, 상기 LED(11)가 실장되는 PCB(13)를 포함하여 이루어진다. LED모듈(10)은 하우징(20)의 하부 내측에 형성되어 있는 안치부(21)에 안치되고, 하우징(20)의 케이블공(27)에 관통 삽입된 케이블(미도시)로부터 전원을 공급받아 점등된다. 그리고 안치부(21)에 안치된 후에는 그 테두리에 액상의 실리콘이 사출된다. 이 실리콘은 굳어서 LED모듈(10)이 안치부(21)에서 움직이지 않도록 고정시키고, 또한 강화 유리판(30)이 가압 밀착되어 안치부(21)를 밀폐시킨다. 그리하여 가연성 가스나 분진 등이 안치부(21) 내로 유입되지 않도록 한다.

상기 하우징(20)은 LED모듈(10)을 수용하고, 폭발이 발생했을 때 파손되지 않고 견딜 수 있도록 금속재질로 이루어진다.

상기 하우징(20)은 도면에서 보는 바와 같이 LED모듈(10)이 안치되는 하부 내측의 안치부(21)와, 상기 안치부(21) 하부에 형성되고 강화 유리판(30)이 수용(안치)되는 수용부(23)와, 상기 안치부(21)와 연통되고 상기 LED모듈(10)에 전원을 공급하는 케이블이 관통 삽입되는 케이블공(27)이 형성되어 있으며 상부로 돌출 형성되어 있는 돌출부(26)를 포함한다. 그리고 하우징(20)에는 방열수단(50)이 더 구비된다.

상기 돌출부(26)에는 하우징(20)은 천정 등에 체결하기 위한 체결부재(미도시)가 결합된다. 그리고 이 체결부내는 케이블공(27)을 밀폐하여 케이블공(27)을 통해 가연성 가스나 증기 또는 분진 등이 LED모듈(10)이 안치되어 있는 안치부(21)로 유입되는 것을 방지한다.

상기 강화 유리판(30)은 상기 수용부(23)에 수용되어 LED모듈(10)의 하부면을 덮어 보호한다. 그리고 혹시 있을지 모를 폭발에 견딜 수 있도록 충분한 강도를 갖는다. 또한, LED모듈(10)의 테두리에 사출되어 있는 실리콘에 밀착되어 안치부(21) 내로 가스나 분진 등이 유입되는 것을 방지한다. 참고로, 상기 실리콘은 LED모듈(10) 테두리뿐만 아니라 돌출부(26)에도 일부 사출되어 안치부(21)를 외부에 차단하게 된다.

상기 고정부재(40)는 상기 수용부(23)에 스크류결합되어 강화유리판(30)을 수용부(23) 바닥으로 가압하여 고정시킨다.

그리고 고정부재(40)는 그 내경이 안치부(21)의 직경에 상응하는 길이를 가져 LED모듈(10)에서 조사되는 빛을 차단하지 않고,

수용부(23)에 스크류결합하기 위해 그 외경은 수용부(23)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 외벽에는 나사탭(24)에 형성되어 있다. 이 나사탭(24)은 수용부(23) 내벽에 형성되어 있는 나사산(41)에 스크류 결합된다.

상기 방열수단(50)은 통기공(52)을 갖는 방열돌기(51)와 제1,2 방열날개로 구성된다.

상기 방열돌기(51)는 다수개가 상기 하우징(20)의 테두리에 돌출되어 형성되고, 환형으로 일정간격 이격되어 배열되고, 그 내면에는 상하를 관통하는 통기공(52)이 형성되어 있다.

그리고 상기 통기공(52)은 하부에서 상부로 가면서 그 내경이 점차 작아지는 형상으로 되어 있다.

하우징(20)의 하부측은 LED모듈(10)에서 발산되는 열로 인해 상부측보다 온도가 높고, 이 상부와 하부의 온도차에 의해 공기는 하부에서 상부로 흐르게 된다. 그리하여 하우징(20)의 하부에 있는 공기가 상기 통기공(52)을 통해 상부로 흐르고, 통기공(52)을 통과하는 공기는 통기공(52)을 형성하는 내벽의 열을 빼앗아 간다. 즉, 방열을 시키게 된다. 그리고 이때 통기공(52)의 형상이 하광상협 구조로 되어 있어 통기공(52)을 빠져나가는 공기는 통기공(52)에 유입될 때 보다 속도가 빨라지고, 직선의 형태로 빠져 나가기보다 와류와 비슷하게 곡선의 형태로 빠져 나가게 된다. 즉, 통기고 내벽에 보다 많이 부딪히면서 빠져 가간다. 그리고 통기공(52) 내벽에 보다 자주 부딪히므로(즉, 접촉하므로) 통기공(52) 내벽의 열을 보다 많이 빼앗아 가게 된다.

상기 제1,2 방열날개는 다수개가 상기 하우징(20) 상부면에 방사상으로 돌출 형성되어 외부 공기와의 접촉면적을 늘림으로서 방열 기능을 한다. 이는 일반적인 방열수단(50)과 크게 다를 바 없다고 할 것이다.

그러나 본 고안의 방열날개는 이것 외에 공기의 흐름과 흐르는 공기의 와류현상을 유도하여 방열효율을 높인다.

상기 제1,2 방열날개는 하우징(20) 상부에서 외측에서 내측으로 가면서 그 돌출 길이가 점차 길어진다.

상기 제1 방열날개(56)는 하우징(20)의 상부 중앙에 돌출되어 있는 돌출부(26)에 내측 단부가 접촉된다. 즉, 이웃하는 두 제1 방열날개(56)는 돌출부(26)를 통해 서로 연결된다.

그리고 상기 제2 방열날개(57)는 제1 방열날개(56)들 사이사이에 구비되고, 그 내측 단부가 돌출부(26)에 비접촉된다. 즉, 두 제1 방열날개(56) 사이에 제2 방열날개(57)가 구비되어 공기가 흐를 수 있는 경로를 형성한다.

제1 방열날개(56)와 제2 방열날개(57)의 이러한 구조와 배치를 통해 하우징(20) 상부에 공기의 이동이 발생되면, 이웃하는 두 제1 방열날개(56)와 그 사이에 구비되는 제2 방열날개(57)가 형성하는 경로에서 제2 방열날개(57)(57) 좌측과 우측에서 공기가 같이 유입 이동되고, 좌우측에서 같이 유입된 공기는 내측으로 진행하다가 서로 부딪혀 공기의 흐름을 와류와 같이 변형시킨다. 그리고 와류와 같이 공기 흐름 현상이 변형된 공기는 제1 방열날개(56)와 제2 방열날개(57)에 보다 빈번히 부딪히게(접촉하게)되고, 그리하여 제1,2 방열날개(56, 57)의 열을 보다 많이 그리고 보다 빨리 빼앗아 가게 된다.

이때 하우징(20) 상부에서의 공기 이동을 발생시키는 것은 자연적인 바람이나 선풍기 등에 의한 인공적인 바람일 수 있고, 상기 통기공(52)을 통해 배출되는 공기가 통기공(52)을 빠져나오면서 와류현상으로 인해 하우징(20) 상부면을 타고 내측으로 이동하는 바람일 수 있다.

이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 LED 방폭등에 대해 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도1은 본 고안에 따른 LED 방폭등을 위와 아래에서 본 사시도이고,

도2는 본 고안에 따른 LED 방폭등의 분해사시도이고,

도3은 방열수단에서의 공기흐름 일례를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : LED모듈 11 : LED

13 : PCB 20 : 하우징

21 : 안치부 23 : 수용부

26 : 돌출부 27 : 케이블공

30 : 강화 유리판 40 : 고정부재

50 : 방열수단 52 : 통기공

56 : 제1 방열날개 57 : 제2 방열날개

Claims (4)

1. LED와, 상기 LED 다수가 실장되어 있는 PCB를 포함하는 LED모듈;

   하부 내측에 형성되어 있으며 상기 LED모듈이 안치되는 안치부와, 상기 안치부와 연통되고 상기 LED모듈에 전원을 공급하는 케이블이 관통 삽입되는 케이블공을 포함하는 하우징;

   상기 LED모듈 하부면을 덮어 보호하는 강화 유리판;

   상기 하우징 하부에 결합되어 상기 LED모듈 및 강호유리판을 고정시키는 고정부재;

   상기 하우징에 구비되어 있으며, 상기 LED모듈에서 발산되는 열을 방출시키는 방열수단;을 포함하여 이루어지되,

   상기 방열수단은

   상기 하우징의 테두리 상부에 돌출 형성되어 있고, 내면에는 상하를 관통하며 상부로 가면서 내경이 점차 작아지는 통기공이 형성되어 있는 다수의 방열돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 방폭등.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 방열수단은

   상기 하우징 상부면에 방사상으로 형성되어 있는 다수의 방열날개를 포함하되,

   상기 방열날개들은 외측에서 내측으로 가면서 돌출 높이가 점차 커지며,

   상기 하우징 상부 중앙에 돌출되어 있으며 중앙에 상기 케이블공이 형성되어 있는 돌출부에 내측 단부가 접촉되는 다수의 제1방열날개와,

   내측 단부가 상기 돌출부에 비접촉되는 제2방열날개가 교호적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 방폭등.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 LED모듈은 상기 하우징의 안치부에 안치된 후에 그 테두리에 실리콘이 사출되어 고정되고,

   상기 하우징의 안치부 하부에는 수용부가 형성되어 있고, 상기 강화 유리판은 상기 수용부에 수용되고,

   상기 고정부재는 내경이 상기 안치부의 직경에 상응하고 외경은 상기 수용부의 직경에 상응하는 고정링으로서, 외벽에 형성되어 있는 나사산이 상기 수용부 내벽에 형성되어 있는 나사탭에 스크류결합되어 상기 강화 유리판을 가압하여 고정시키고, 가압되는 강화 유리판은 상기 실리콘에 밀착되어 상기 안치부를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 LED 방폭등.

Images