KR20120035657A - 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등 - Google Patents

선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중에서 그 일부만 점등되도록 구성함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있게 하므로 선박용 엘이디 항해등의 상용화를 더욱 더 촉진시킬 수 있도록 하는 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등에 관한 것이다.

Description

선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등{Method for lengthening life cycle of LED navigation light and LED navigation light using the method}
본 발명은 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중에서 그 일부만 점등되도록 구성함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있게 하므로 선박용 엘이디 항해등의 상용화를 더욱 더 촉진시킬 수 있도록 하는 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등에 관한 것이다.
일반적으로 선박용 항해등(Navigation light)은 선박의 야간 항해시 또는 안개나 연기 등으로 인한 제한된 시정내에서 그 존재 및 진로방향을 표시하기 위해 설치하는 것으로, 선박의 길이에 따라 갑종, 을 1 및 2종이 있으며, 설치위치에 따라 장등, 현등, 선미등으로 구분된다.
기존의 선박용 항해등은 대부분 필라멘트등인 백열등이나 할로겐등이 사용되고 있는데, 선박의 운항시 전구의 수명이 다하거나 전구내부의 필라멘트의 단선 등의 이유로 고장이 발생할 경우 수리 및 교체가 불가능하므로 반드시 예비용을 포함하여 이중으로 구성된다.
그러나, 기존의 선박용 항해등은 국제항해등 기준에 따라 매우 높은 휘도를 발휘하게 될 뿐만 아니라 장시간 점등되기 때문에 높은 열에 의하여 광원을 지지하는 베이스가 손상되거나 광원 자체의 수명이 저감되는 등의 문제점이 있었다.
또한, 기존의 선박용 항해등은 필라멘트에 전류를 흘릴 때 발생하는 에너지 중 95%는 열로 방출되고 나머지 5% 정도만 빛으로 변환됨에 따라 발광효율이 매우 낮은 백열전구나 할로겐전구가 광원으로 사용됨으로 인해 소비전력이 많이 소요될 뿐만 아니라, 선박의 운항시 엔진구동에 의해 발생하는 선체진동에 의해 필라멘트의 수명이 육상에 비해 1/2 ~ 1/5수준으로 단축되어 내구성이 현저히 저하됨에 따라 유지보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 기존의 선박용 항해등에 비해 소비전력을 대폭 저감할 수 있을 뿐 아니라 선박의 엔진구동시 발생하는 선체진동에 강한 특성을 발휘하여 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있는 고출력 고휘도 엘이디를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등이 제안된 바 있었다.
종래의 선박용 엘이디 항해등은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 고출력 고휘도 엘이디칩을 집적시켜 구성한 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)를 광원으로 사용하게 되는데, 이러한 선박용 엘이디 항해등(1)의 광원으로 사용되는 멀티칩 엘이디 패키지(2)는 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 상면양측에 복수개의 리드프레임(4)이 설치되고 중앙부에 히트싱크(5)가 설치된 하부몸체(3)가 구비되며, 상기 하부몸체(3)의 히트싱크(5)의 상면에는 각 리드프레임(4)과 개별적으로 연결되는 복수개의 엘이디칩(6)이 장착되고, 상기 하부몸체(3)의 상부에는 중앙부에 투광공(7a)이 관통형성된 상부몸체(7)가 결합되며, 상기 상부몸체(7)의 투광공(7a)의 상부에는 렌즈(8)가 부착되도록 구성된다.
그리고, 종래의 선박용 엘이디 항해등의 광원으로 사용되는 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 평상시 사용되는 메인 점등회로(20)와 메인 점등회로(20)의 고장시 사용되는 예비 점등회로(21)에 직렬로 연결하여 점등하게 되는데, 이 때 상기 메인 점등회로(20)와 예비 점등회로(21)를 구성하는 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)는 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 전부가 동시에 점등되도록 연결된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 선박용 엘이디 항해등은 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 전부를 동시에 점등하도록 구성되어 있기 때문에 점등시 복수개의 엘이디칩(6)에서 많은 열이 발생하게 되는데, 이와 같이 복수개의 엘이디칩(6) 전부가 동시에 점등될 때 발생하는 열을 충분히 방열시키지 못할 경우 발광효율이 급격히 감소하거나 수명이 현저히 단축되는 문제점이 있었다.
따라서, 선박용 엘이디 항해등을 상용화하기 위해서는 엘이디칩의 발열로 인한 효율저하 및 수명 단축문제를 완전히 해소할 수 있는 대책마련이 절실히 요구되는 실정이었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중에서 그 일부만 점등되도록 구성함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있게 하므로 선박용 엘이디 항해등의 상용화를 더욱 더 촉진시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법은 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중에서 그 일부만 점등되도록 함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등에 있어서, 상기 선박용 엘이디 항해등에 구비된 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중 일부는 평상시 사용되는 메인 점등회로에 연결되고 나머지는 메인 점등회로의 고장시 사용되는 예비 점등회로에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등은 하나의 히트싱크의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지내의 복수개의 엘이디칩 중에서 그 일부만 점등되도록 구성됨으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 됨에 따라 엘이디칩의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있게 되므로 선박용 엘이디 항해등의 상용화를 더욱 더 촉진시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 선박용 엘이디 항해등을 나타내는 설명도.
도 2는 종래의 선박용 엘이디 항해등에 사용되는 멀티칩 엘이디 패키지를 나타내는 사시도.
도 3은 종래의 선박용 엘이디 항해등에 사용되는 멀티칩 엘이디 패키지의 구성을 나타내는 분해 사시도.
도 4는 종래의 선박용 엘이디 항해등에 사용되는 멀티칩 엘이디 패키지의 조립상태를 나타내는 단면도.
도 5는 종래의 선박용 엘이디 항해등의 엘이디 구동회로를 나타내는 설명도.
도 6은 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 엘이디 구동회로를 나타내는 설명도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등(1)의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되도록 함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩(6)의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법에 있어서, 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되도록 한 이유는, 선박용 엘이디 항해등(1)의 점등시 엘이디칩(6)의 발열량을 대폭 저감시켜 엘이디칩(6)의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지하기 위함이다.
즉, 선박용 엘이디 항해등(1)의 광원으로 사용되는 멀티칩 엘이디 패키지(2)는 도 2 내지 4에 도시되어 있는 바와 같이 상면양측에 복수개의 리드프레임(4)이 설치되고 중앙부에 히트싱크(5)가 설치된 하부몸체(3)가 구비되며, 상기 하부몸체(3)의 히트싱크(5)의 상면에는 각 리드프레임(4)과 개별적으로 연결되는 복수개의 엘이디칩(6)이 장착되고, 상기 하부몸체(3)의 상부에는 중앙부에 투광공(7a)이 관통형성된 상부몸체(7)가 결합되며, 상기 상부몸체(7)의 투광공(7a)의 상부에는 렌즈(8)가 부착되도록 구성된다.
이 때, 상기 하부몸체(3)의 중앙부에 설치되는 히트싱크(5)는 멀티칩 엘이디 패키지(2)의 제작시 복수개의 엘이디칩(6)이 전부 점등될 때 발생하는 열을 외부로 빠르게 배출할 수 있도록 열전도성이 우수한 재질로써 적정한 면적과 두께를 가지도록 설계됨에 따라, 선박용 엘이디 항해등(1)의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등시키게 되면, 복수개의 엘이디칩(6)이 전부 점등될 때 발생하는 열을 외부로 빠르게 배출할 수 있도록 설계된 하나의 히트싱크(5)를 이용하여 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부의 엘이디칩(6)에서 발생하는 열만 배출시키면 되므로 방열효과를 더욱 더 향상시킬 수 있게 된다.
예를 들어, 4개의 엘이디칩이 장착되는 4chip 엘이디 패키지의 경우 4개의 엘이디칩 중에서 2개의 엘이디칩만 점등시키게 되면 4개의 엘이디칩 전부를 점등시킬 때보다 발열량을 1/2 수준으로 저감시킬 수 있게 되며, 또 6개의 엘이디칩이 장착되는 6chip 엘이디 패키지의 경우 6개의 엘이디칩 중에서 2개의 엘이디칩만 점등시키게 되면 6개의 엘이디칩 전부를 점등시킬 때보다 발열량을 1/3 수준으로 저감시킬 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법에 있어서, 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되도록 하더라도 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지할 수 있게 된다.
즉, 항해등은 실내외 조명등처럼 많은 광속(luminous flux)으로 높은 피조면 조도(lux)를 얻기 위한 것이 아니라 원거리(2 ~ 6해상마일)에서 판별이 가능하도록 높은 휘도(cd/㎠)가 요구되는 것이므로, 단위면적당 휘도는 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 1개 내지 n개를 사용해도 차이가 없기 때문이다.
따라서, 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되도록 하더라도 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 의한 장수명화 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 하나의 히트싱크(5)의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩(6)이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등에 있어서, 상기 선박용 엘이디 항해등에 구비된 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부는 평상시 사용되는 메인 점등회로(9)에 연결되고 나머지는 메인 점등회로(9)의 고장시 사용되는 예비 점등회로(10)에 연결되도록 구성된다.
이 때, 상기 메인 점등회로(9)와 예비 점등회로(10)는 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6)에 직류전원을 인가하여 발광시키기 위한 것으로서, 종래의 선박용 엘이디 항해등에 사용되는 엘이디 점등회로와 동일하게 구성된 것이 사용되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 장수명화 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 평상시 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 선박용 엘이디 항해등에 구비된 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부에 연결되는 메인 점등회로(9)에 전원을 공급하게 되면, 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부가 점등되면서 발광하게 된다.
이 때, 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되더라도 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 발광시 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부만 점등되도록 구성됨으로써, 복수개의 엘이디칩(6)이 전부 점등될 때 발생하는 열을 외부로 빠르게 배출할 수 있도록 설계된 하나의 히트싱크(5)를 이용하여 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부의 엘이디칩(6)에서 발생하는 열을 더욱 더 효율적으로 배출할 수 있게 되므로 방열효과를 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부만 사용하게 됨에 따라 사용되지 않는 나머지 엘이디칩(6)을 별도의 회로로 구성하여 예비용(stand-by)으로 사용할 수 있게 되므로, 종래의 선박용 엘이디 항해등에 비해 구성을 대폭 간소화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 사용수명도 대폭 연장시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 선박용 엘이디 항해등은 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등시키게 됨으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우에 비해 대폭 저감시킬 수 있게 됨에 따라 엘이디칩(6)의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있게 되므로 선박용 엘이디 항해등의 상용화를 더욱 더 촉진시킬 수 있게 된다.
1 : 선박용 엘이디 항해등 2 : 멀티칩 엘이디 패키지
3 : 하부몸체 4 : 리드프레임
5 : 히트싱크 6 : 엘이디칩
7 : 상부몸체 7a : 투광공
8 : 렌즈 9 : 메인 점등회로
10 : 예비 점등회로

Claims (2)

  1. 하나의 히트싱크(5)의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩(6)이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등(1)의 점등시 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중에서 그 일부만 점등되도록 함으로써, 단위면적당 휘도는 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우와 동일하게 유지하되 발열량은 복수개의 엘이디칩(6)을 전부 점등하는 경우에 비해 저감시킬 수 있게 하여 엘이디칩(6)의 발열로 인한 발광효율 및 수명 저하를 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법.
  2. 하나의 히트싱크(5)의 상면에 개별적으로 점등되는 복수개의 엘이디칩(6)이 장착되도록 구성된 다수의 멀티칩 엘이디 패키지(2)를 광원으로 사용하는 선박용 엘이디 항해등에 있어서,
    상기 선박용 엘이디 항해등에 구비된 각 멀티칩 엘이디 패키지(2)내의 복수개의 엘이디칩(6) 중 일부는 평상시 사용되는 메인 점등회로(9)에 연결되고 나머지는 메인 점등회로(9)의 고장시 사용되는 예비 점등회로(10)에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 엘이디 항해등.
KR1020100097320A 2010-10-06 2010-10-06 선박용 엘이디 항해등의 장수명화 방법 및 그 방법을 이용한 선박용 엘이디 항해등 KR20120035657A (ko)

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