KR20150097555A - 폭발방지 조명기구 - Google Patents

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젠스 브루마이스터
베른트 슈바르츠
게르하르트 슈바르츠
미카엘 케테럴
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이튼 프로텍션 시스템 아이피 게엠베하 앤드 코. 카게
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Abstract

본 발명의 폭발 방지 조명기구는 다수의 발광 다이오드(2, LEDs)를 포함한다. 상기 다수의 발광 다이오드에는 전력 공급을 위하여 발라스트(3)가 배정되어 있다. 상기 LED(2)와 상기 발라스트(3)의 적어도 하나의 그룹 사이에 무접촉 전력 전송 장치(16)가 형성되어 있다. 본 발명은 구조적인 면이나 광출력의 면에서 간단화되고 개량된 조명기구를 제공하고, 이와 동시에 LED의 배치구조나 수에 있어서 많은 다양한 변화가 가능하게 되어 있다.

Description

폭발방지 조명기구{Explosion proof lamp}
본 발명은 다수의 발광 다이오드(LEDs)를 포함하는 폭발방지 조명기구에 대한 것으로, 거기에는 전력 공급을 위한 발라스트(ballast)가 구비되어 있다.
LED를 구비하는 해당 조명기구가 이미 사용되고 있다. 폭발방지에 관해서는, LED는 폭발방지 형태에 상당하는 개별 램프로 구성된다. 예를 들어, 이러한 개별적인 램프는 이런 개별적인 램프는 폭발방지 타입 Ex-i로 구성되는 것이 이미 알려져 있다. 이것은 각각의 LED가 전류와 전압을 제한하는 안전 차단기를 통하여 전력이 공급된다는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 제한으로 인해, 조명기구의 성능은 제한된다.
또한 상당하는 개별적인 램프가 발화 방지 타입 Ex-m(캡슐)으로 구성되는 것이 알려져 있다. 이것은 해당되는 조명기구의 부품, 특히 LED가 발화원으로서 주조된다는 것을 의미하고, 가능한 전기적인 아아크가 상기 캡슐을 뚫지 못하도록 한다. 그러나, 그러한 캡슐화의 결과로, 각각의 개별적인 램프의 광출력은 감소되고 만다.
본 발명은 조명기구의 구조와 광출력에 있어서 폭발방지 조명기구를 단순화하고 향상시키기 위한 목적을 가지는 것으로, 그와 동시에 상기 조명기구에 가능한 많은 LED의 배치를 가능하게 하고자 한다.
상기한 본 발명의 목적은 청구범위 제1항의 전제부의 특징과 함께 달성되는데, 전력 전달을 위한 무접촉 전력 전달 장치가 적어도 하나의 LED 그룹과 상기 발라스트 사이에 배치된다.
상기 무접촉 전달 장치 덕분에 상기 LED는 직접적인 연결선 없이 개별적으로 또는 그룹으로 전력을 공급받을 수 있어서, 상응하는 실체적인 연결에 대해서도 특정한 보호 타입이 제공될 필요가 없게 된다. 이러한 방식이 아니라면, 예컨대, 연결선을 위한 더 복잡하고 비싼 방염 피드 쓰루(feedthroughs)가 필요할 것이다.
더욱이, 상기 무접촉 전력 전달 장치는 상당히 가변적인 개별적 LED의 배치를 제공하여, 상기 조명장치의 설계에 상당히 많은 가능한 구성을 제공한다.
이와 같은 각각의 LED를 제어하고 전력공급을 가능하도록 된 것은, LED가 인쇄 회로 기판(PCB)에 배치되어 있을 때, 유익한 것으로 생각된다.
아주 쉬운 방식으로, 각각의 LED를 취급하고 배치할 수 있도록 하기 위하여, LED는 하부와 투명한 커버를 구비하는 개별적인 하우징에 배치될 수 있고, 상기 개별적인 하우징은 연소 방지 형태 Ex-d(방압 캡슐화, pressure-proof encapsulation)로 구성될 수 있다. 이러한 개별적인 하우징은 잠재적인 폭발 압력을 견디도록 구성될 수 있고, 상기 개별적인 하우징의 가능한 개구부는 폭발이 외부로 전달되는 것이 방지되도록 구성될 수 있다. 그러나 본 발명에 따르면, 상기 개별적인 하우징에 있는 상기 개구부는 생략될 수도 있다. 예컨대 상기 개별적인 하우징이 분리된 유니트로 구성되어 있고 개별적인 하우징 캐리어 위에 분리가능하게 장착될 수 있다는 점에서 상기 개별적인 LED의 배치구조의 다양성이 향상될 수 있다. 각각의 개별적인 하우징의 이러한 구조로 인해, 교환이 간편하게 가능해지는데, 이러한 교환은 상기 개별적인 하우징 캐리어 위에 분리가능하게 장착되는 것에 의하여 촉진된다.
더욱이, 상기 개별적인 하우징이 상기 개별적인 하우징 캐리어 위에 다양한 수와 배치구조로 배치될 수 있을 때 더욱 유리할 수 있다. 이것은 각각의 필요조건에 따라, 예컨대 다소간의 겨별적인 하우징이 LED와 함께 각각 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 상기 개별적인 하우징 캐리어는, 예컨대 종방향으로 따라 상응하는 수의 개별적인 하우징을 배치하기 위하여, 선형으로 구성될 수 있다. 상기 개별적인 하우징 캐리어는 평면으로 구성되거나, 곡면부나 만곡부와 다른 배향을 구비할 수도 있다. 그러한 개별적인 하우징 캐리어의 경우에, 상응하는 개별적인 하우징은 다른 갯수와 다른 구조로 사용될 수도 있다. 하나 이상의 LED가 개별적인 하우징에 배치되는 것도 상정할 수 있다.
각각의 개별적인 하우징을 간단한 방법으로 보호 타입 Ex-d 형식으로 구성하기 위하여, 상기 개별적인 하우징의 하부와 커버는 서로에 대해 또는 단품으로 접착되거나, 용접 특히 마찰 용접으로 생산될 수 있다. 단품 생산은 예컨대 인쇄 회로 기판을 구비하여 LED 둘레에 사출 성형에 의하여 수행될 수 있다.
하부와 커버의 개별적인 구성인 경우에 그리고 렌즈 시스템이나 그와 같은 것이 투명한 커버 부품으로 형성될 때 개별적인 구성의 경우에도 효과적일 수 있다. 더욱이, 반사 수단이 각각의 개별적인 하우징에 수용될 수도 있다.
간단한 방법으로 각각의 개별적인 LED를 제어하기 위하여 그리고 각각의 광출력을 변화시키기 위하여 각각의 개별적인 하우징은 개별적으로 전력을 공급받을 수 있다.
용량성 또는 전자기적 전력 전송(capacitive or electromagnetic power transmission)과 같은 무접촉 전력 전송을 위한 다양한 선택을 고려할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이러한 전력 전송은 유도 전력 전송(inductive power transmission)이 유리하게 사용될 수 있다. 그러한 유도 전력 전송을 위하여, 개별적인 하우징 캐리어에는 전송자가 그리고 각각의 개별적인 해우징에는 수신자가 특히 사용될 수 있다. 상기 전송자는 교류 자기장을 생성하게 되고, 상기 수신자는 상기 교류 자기장에 의하여 관통된다. 그리하여 상기 수신자에 전압이 유도된다. 상기 수신자는 상응하는 인쇄 회로 기판(PCB)을 통하여 상기 LED에 연결되기 때문에, PCB와 LED는 상응하는 부하로 고려될 수 있고, 유도된 전압에 기인하여 상기 부하에 의하여 교류가 생성되고, 그에 따라 전력이 전송된다.
가장 간단한 경우에, 상기 수신자는 특히 페라이트 코어(ferrite core)를 구비하는 적어도 하나의 보조 코일을 포함할 수 있고, 코어를 갖는 상기 보조 코일은 특히 상기 PCB 위에 배치될 수 있다.
상기 전송자에 대해서는, 상기 전송자가 각각 페라이트 코어를 갖는 다수의 기본 코일을 포함한다.
다수의 기본 코일을 갖는 상기 전송자의 배치에 대해서는, 공통의 전송자 캐리어 위에 배치될 수 있고, 특히 전송자 보드에 배치될 수 있다. 상기 기본 코일의 각각은 상기 개별적인 하우징 안에 상응하는 보조 코일이 배정될 수 있어서, 상기 기본 코일의 수에 따라, 상응하는 수의 LED에 전력이 공급될 수 있다. 물론, 존재하는 기본 코일보다 더 적은 수의 LED가 사용될 수도 있다.
상기 전송자는 발라스트(ballast)로부터 정상적으로 전력을 공급받고, 바람직한 실시예에서는, 상기 개별적인 하우징 캐리어는 상기 발라스트로의 전기 연결을 위한 적어도 하나의 연결 수단을 포함할 수 있고, 폭발 방지 타입 Ex-i 또는 Ex-e로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하우징 캐리어에 배치된 다수의 개별적인 하우징을 구비한 상응하는 개별적인 하우징 캐리어는 조명기구 하우징에 삽입된다. 상응하는 발라스트(ballast)도 또한 이러한 조명기구 하우징에 배치된다. 더욱이, 상기 개별적인 하우징 캐리어는 이미 조명기구 하우징의 일부를 형성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 조명기구 하우징의 하부 홈부가 상기 개별적인 하우징 캐리어에 의하여 형성될 수 있고, 상응하는 투명 커버만이 상기 홈부에 배치되어야 한다. 2개나 3개 도는 그 이상의 개별적인 하우징 캐리어가 발라스트뿐만 아니라 다른 배치구조로도 조명기구에 배치되는 것도 가능하다.
개별적인 하우징이 상기 개별적인 하우징 캐리어에 클리핑 고정될 때 상기 개별적인 하우징을 분리가능하게 장착하는 것이 보다 유리할 수 있다. 그러한 클리핑 고정은 개별적인 하우징의 간단한 장착 및 탈착을 가능하게 하고, 상기 개별적인 하우징 캐리어를 따라 개별적인 하우징을 변위시킬 수 있는 가능성을 제공할 수도 있다.
본 발명에 따라 조명기구의 구조와 광출력에 있어서 폭발방지 조명기구를 단순화하고 향상시킬 수 있고, 그와 동시에 상기 조명기구에 가능한 많은 LED의 배치를 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구의 실시예의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 조명기구의 측면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 선 III-III을 따른 확대 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 선 IV-IV을 따른 확대 단면도를 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 더욱 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명기구(1)의 실시예에 대한 평면도이다. 상기 조명기구는 발라스트(3)와, 연결선(21)을 통하여 상기 발라스트에 연결된 2 개의 개별적인 하우징 캐리어(8)를 포함한다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 다수의 LED(2)가 각각의 개별적인 하우징 캐리어(8) 위에서 연관된 개별적인 하우징(5) 내에 배치되어있다. 상기 개별적인 하우징(5)은 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)의 종방향으로 연속적인 순서로 배치되어 있고, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)에 분리가능하게 배치되어 있다. 도시된 실시예에서 볼 수 있듯이, 상기 분리가능한 배치 구조는 도 4에 보인 바와 같이 클리핑으로 제공될 수 있다.
도 1에 보인 상기 조명기구(1)는 도 2에 보인 상응하는 조명기구 하우징(15)이 없이 예시되어 있다. 본 발명에 따르면, 발라스트와 모든 관련 개별적인 하우징 캐리어가 상응하는 조명기구 하우징(15) 내에 배치되는 것이 가능하다. 또한, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)는 상기 조명기구 하우징의 부분으로 하는 것도 가능하다. 그러한 경우는 예컨대 상기 개별적인 하우징 캐리어 위에 투명한 커버를 배치하는 것만 필요하다.
상기 개별적인 하우징 캐리어(8)의 각각은 연결선(21)을 연결하기 위한 연결 수단(14)를 포함하고, 상기 연결선(21)을 통하여 상기 발라스트(3)로부터 전력이 LED로 공급된다. 그러나 여기서, 단지 하나의 개별적인 하우징 캐리어 또는 3개나 4개 또는 그 이상의 하우징 캐리어를 사용하는 것도 가능하고, 본 발명에 따른 조명기구를 위하여, 도 1에 보인 것과 다른 배치구조로 하는 것도 가능하다는 점을 지적해둔다. 더욱이, 예를 들어, 상응하는 반사기, 냉각수단 등 본 발명에 따른 조명기구에 추가로 배치될 수 있는 기구들이 도시되어 있지 않다.
도 1에 따른 조명기구(1)는 도 2에서 측면도로 나타내어져 있다. 동일한 부분에는 동일한 참조부호가 표시되고 다시 부분에 대하여 언급된다.
도 2에서는 여러가지 개별적인 하우징(5)이 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)의 종방향으로 어떻게 연속된 순서로 배치되어 있는지 보여주고 있고, 서로에 대하여 직접 인접하게 배치되어 있다. 도시된 실시예에서, 13 개의 개별적인 하우징(5)이 설치되어 있다. 측면도에서, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)는 옆으로 누운 'L'자처럼 보이는데, 짧은 'L'자 다리부에는 연결 수단이 구비되어 있고, 상기 개별적인 하우징(5)은 긴 'L'자 다리부를 따라 배치된다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따라 확대한 단면도이다. 이 단면도에서, 특히 상기 발라스트(3)의 일부 부분을볼 수 있다. 상기 발라스트(3)는 한쪽 단부에 입력 연결부(17)를 포함하는 반대쪽 단부에는 출력 연결부(20)를 포함한다. 상기 연결선(21)은 상기 출력 연결부(20)를 통하여 연결되는데, 도 1과 도 2에도 나타나 있다.
입력 터미널(18)이 상기 발라스트(3) 내에 배치되어 있고, 발라스트 드라이버(19)가 거기에 연결되어 있다. 상기 발라스트는 전기적 또는 전자적 발라스트일 수 있다.
도 4는, 개별적인 하우징(5)이 위에 배치되어 있는 개별적인 하우징 캐리어(8)을 통과하여, 도 1의 IV-IV선을 따라 취한 단면도이다.
각각의 개별적인 하우징(5)은 예시된 실시예에서는 2 개의 부분으로 만들어져 있고, 하부(6)와 투명한 커버(7)를 포함한다. 이들은 서로에 대하여 서로 마주보는 부분에서 접착되거나 용접된다. 상기 용접은 예컨대 마찰 용접에 의하여 생성될 수 있다. 상기 개별적인 하우징(5)은, 관련된 보드나 PCB(4)과 함께 상기 LED 둘레에 사출 성형에 의하여 하나의 부품으로 만들어질 수도 있다.
LED(2)가 그 위에 배치된 PCB(4)는 상기 개별적인 하우징(5)의 내부에 보여질 수 있다. 상기 개별적인 하우징(5)의 하부(6)는 양측 단부에 클립과 같은 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)의 부분 둘레에 접착되고, 클리핑할 목적으로, 양측을 향해 연장하는 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)의 뒤쪽 부분을 클리핑한다.
무접촉 전력 전송 장치(16)의 부분으로서, 보조 코일(12)은 상기 LED(2)와 마주보는 보드나 PCB(4)의 바닥면 위에 수신기(10)로 배치된다. 상기 보조 코일(12)은 추가로 자석 코어(11), 특히 페라이트 코어를 포함한다.
무접촉 전력 전송 장치(16)의 추가의 부분은 상기 개별적인 하우징 캐리어(8) 내에 배치된다. 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)는 하부와, 이 하부와 서로 연결된 상부를 구비하는 캐리어 하우징(22)을 포함한다. 무접촉 전력 전송 장치(16)의 추가의 부분으로서 전송기(9)는 상기 캐리어 하우징(22)의 내부에 배치된다. 상기 수신기와 유사하게, 상기 전송기는 관련된 자석 코어, 특히 페라이트 코어와 함께 기본 코일을 포함한다. 페라이트 코어를 구비하는 다수의 기본 코일이 상기 전송기(9)의 케이스에 배치되고, 보조 코일은 기본 코일에 부합되게 LED에 배정될 수 있다. 도 1, 도 2 및 도 4에 보인 바와 같이, 상기 개별적인 하우징(5)을 상기 개별적인 하우징 캐리어(8) 위에 상응하게 클리핑함으로써 상기 보조코일의 LED에 대한 배정이 실행된다.
상기 전송기(9)의 코어를 구비하는 다양한 기본 코일이 전송기 캐리어나 전송기 보드(13) 위에서 상기 개별적인 하우징 캐리어(8) 내부에 배치된다. 이러한 전송기 보드는 상기 기본 코일에 전력을 공급하는 역할을 하고 그에 따라 무접촉 전력 공급 장치(16)를 제어하는 역할을 한다.
다수의 상기 기본 코일(11)에 부하되게, 보조 코일(12)이 배치되어, 상기 다수의 기본 코일에 따라 다수의 LED에 전력이 공급될 수 있게 된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상응하는 코일은 도 1과 도 2에 보인 것과 다른 방식으로 배치될 수도 있다. 상기 기본 코일의 원형 배치나 다른 폐쇄형 배치도 가능하고, 다수의 링의 기본 코일의 동심원식 배치도 가능하다. 추가의 배치구조나 기본 코일의 수와 그에 따른 보조 코일의 수에 있어서 다양한 변화도 자명하게 가능하다.
본 발명은 개별적인 램프로서 LED를 구비하는 조명기구를 제공하고, 그러한 경우에 전력 공급을 위한 실체적인 유선 연결이 필요가 없게 되고, LED의 배치구조나 수에 있어서 많은 다양한 변화가 가능하다.
1: 조명기구 2: LED
3: 발라스트 4: PCB
5: 개별적인 하우징 8: 하우징 캐리어
9: 전송기 10: 수신기
11: 기본 코일 12: 보조 코일
17: 입력 연결부 20: 출력 연결부
21: 연결선

Claims (15)

  1. 다수의 발광 다이오드(2, LEDs)를 포함하는 폭발 방지 조명기구(1)로서 상기 발광 다이오드에는 전력 공급을 위하여 발라스트(3)가 구비되어 있고, 상기 LED(2)와 상기 발라스트(3)의 적어도 하나의 그룹 사이에 무접촉 전력 전송 장치(16)가 형성되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 LED(2)가 인쇄 회로 기판(4, PCB) 위에 배치되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 LED(2)가 하부(6)와 투명한 커버(7)로 이루어진 개별적인 하우징(5)에 배치되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징(5)이 별도의 유니트로 구성되어 있고, 개별적인 하우징 캐리어(8) 위에 분리되게 장착될 수 있게 되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징(5)이 개별적인 하우징 캐리어(8) 위에서 그 수와 배치구조에 변화될 수 있도록 배치되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징(5)의 하부(6)와 커버는, 접착이나, 용접 특히 마찰 용접으로 서로 부착되어 있거나 일체로 형성되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징(5)은 별도로 전력을 공급받을 수 있도록 되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 무접촉 전력 전송은, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8) 내에 또는 위에 배치된 전송기(9)와 각각의 개별적인 하우징(5)에 배치된 수신기(10)를 구비한 유도 전력 전송으로 되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수신기(10)는 페라이트 코어를 구비한 보조 코일을 포함하는 폭발 방지 조명기구.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전송기(9)는 각각 페라이트 코어를 구비한 다수의 기본 코일을 포함하는 폭발 방지 조명기구.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전송기(9)의 페라이트 코어를 구비한 상기 기본 코일은 공통의 전송기 캐리어나 전송기 보드(13) 위에 배치되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)은 상기 발라스트(3)로 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 연결 수단(14)을 포함하고, 폭발방지 타입 Ex-i 또는 Ex-e로 구성되는 폭발 방지 조명기구.
  13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징 캐리어(8)은 조명기구 하우징(15)의 적어도 일부분으로 구성되는 폭발 방지 조명기구.
  14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 2개, 3개 또는 그 이상의 개별적인 하우징 캐리어(8)이 발라스트(3)에 연결되어 있는 폭발 방지 조명기구.
  15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 개별적인 하우징(5)은 상기 개별적인 하우징 캐리어(8) 위에 클리핑될 수 있는 폭발 방지 조명기구.
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