KR102187409B1 - 배광각이 개선된 led 방폭등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비스듬한 구조의 경사벽에 LED 모듈을 부착하여 각각의 LED 소자가 위치한 경사벽의 반대편 바디부로 광을 조사하여 배광 각도를 개선한 LED 방폭등에 관한 것이다.
본 발명의 LED 방폭등은 비스듬한 구조의 경사벽에 LED 모듈을 부착하여 각각의 LED 소자가 위치한 경사벽의 반대편 바디부로 광을 조사함으로서 측면 배광각을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 LED 방폭등은 저면 중앙으로부터 멀어지도록 기울어진(바디부 테두리 방향으로 기울어지는 구조임) 경사벽에 LED 소자를 위치시킴에 따라 LED 소자의 설치 높이가 바디부 테두리보다 낮아도 측면 배광 및 전면 배광 효율도 개선시킬 수 있다.
본 발명의 LED 방폭등은 LED 소자의 설치 높이가 바디부 테두리보 다 낮으므로 평판의 투시창을 사용할 수 있어 컴팩트하면서도 제조 단가를 낮출 수 있다.

Description

배광각이 개선된 LED 방폭등{LED explosion proof lamp with improved light distribution angle}

본 발명은 배광각이 개선된 LED 방폭등에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 비스듬한 구조의 경사벽에 LED 모듈을 부착하여 각각의 LED 소자가 위치한 경사벽의 반대편 투시창쪽으로 광을 조사하여 배광 각도를 개선한 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 KS(Korean Standard) 또는 IEC(International Electrotechnical Commission)에서 위험 정도에 따라 위험 장소를 0종, 1종, 2종 장소로 구분하여 분류한다. 이러한 위험 지역은 항상 화재, 폭발 및 열 발생으로 인한 위험성이 높아, 사용되는 전기기구는 방폭 구조를 가지도록 규정되어 있다.

폭발성 가스는 조명기구를 점멸할 때 일어나는 내부 기체의 팽창과 수축에 의해 조명기구의 작은 틈새로 침투할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 방폭등은 통상 고압 수은등, 고압 나트륨등, 메탈 할라이드 램프, LED와 같은 광원을 구비하고, 과열 등에 의한 스파크 발생시 등기구 내부에 침투된 가스나 증기의 폭발이 2차 폭발로 이어지는 것을 방지하는 내압 케이싱(외함)을 포함한다.

상기 내압 케이싱은 용기 내부에서 전기 스파크 등으로 폭발성 가스 또는 증기가 폭발했을 때 용기가 그 압력에 견디고, 접합면, 개구부 등을 통해 외부의 폭발성 가스에 인화될 우려가 없는 특성이 요구된다.

또한, 방폭등의 케이싱은 금속재로 만들어진 케이싱 본체에 유리 글로브 또는 평면 형태의 유리가 긴밀하게 결착되는 구조로 내압방폭 성능을 확보한다.

도 1은 종래 일반적인 구조의 LED 방폭등 기구 저면 사진이다. 도 1을 참고하면, LED 모듈이 평판의 저면에 부착되고, 이러한 구조의 방폭등을 천장에 설치하면, 대부분의 빛이 수직 방향으로 조사되어 배광 각도가 좁아지는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 등록특허 10-1195759호에는 55~75°의 측면 방향으로 경사진 경사면에 설치된 LED 발광체를 구비하여 측면 배광효율을 높인 방폭등을 개시하고 있다. 하지만, 상기 등록 특허는 LED 발광체가 받침판(1)의 테두리와 매우 인접하므로 LED 발광체가 테두리보다 수 ㎝ 이상 높은 위치에 위치하여야 광이 테두리에 의해 손실되는 문제를 방지할 수 있다. 따라서, 상기 등록특허는 경사받침대의 높이를 테두리보다 높여야 하고, 결과적으로 투시창도 원형 전구(bulb) 타입으로 한정되므로 빛공해(광원이 측면에서 보이는 구조)를 유발하고, 또한, 성능 대비 방폭등의 크기가 커지고, 단가가 높아지는 문제점이 제기되었다. 또한, 상기 등록특허는 모든 방향(상하좌우)으로(특히, 직하 방향의 조도가 현저히 떨어짐) 고르게 빛을 확산하는 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 측면 배광 각도를 개선시킨 LED 방폭등을 제공하는 것이다.

본 발명은 LED의 설치 위치를 커버 테두리 아래에 위치하여 평판의 투시창을 사용할 수 있는 LED 방폭등을 제공하는 것이다.

하나의 양상에서 본 발명은

저면(11)에 LED 모듈이 장착되는 바디부(10), 투시창을 구비하여 상기 바디부 저면에 체결되는 커버부(20) 및 상기 바디부를 거치하는 마운팅 박스(30)를 포함하는 방폭 LED등에 있어서, 상기 방폭 LED등은

상기 바디부(10)의 저면 외곽 측을 따라 형성되고, 저면 중앙으로부터 멀어지도록 경사지는 소정 범위의 경사각(θ)을 가지는 세 개 이상의 경사벽(40) ; 및

상기 경사벽 상에 각각 위치되어, 상기 바디부(10) 저면(21) 중앙 영역을 가로질러 반대편 투시창 방향으로 광을 조사하는 제 1 LED 모듈(50)을 구비하는 LED 방폭등에 관련된다.

본 발명의 LED 방폭등은 비스듬한 구조의 경사벽에 LED 모듈을 부착하여 각각의 LED 소자가 위치한 경사벽의 반대편 바디부로 광을 조사함으로서 측면 배광각을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 LED 방폭등은 저면 중앙으로부터 멀어지도록 기울어진(바디부 테두리 방향으로 기울어지는 구조임) 경사벽에 LED 소자를 위치시킴에 따라 LED 소자의 설치 높이가 바디부 테두리보다 낮아도 측면 배광 및 전면 배광 효율도 개선시킬 수 있다.

본 발명의 LED 방폭등은 LED 소자의 설치 높이가 바디부 테두리보 다 낮으므로 평판의 투시창을 사용할 수 있어 컴팩트하면서도 제조 단가를 낮출 수 있다.

도 1은 종래 일반적인 구조의 LED 방폭등 기구 저면 사진이다.
도 2는 본 발명의 일구현예인 LED 방폭등의 저면 개략도이다.
도 3은 도 2의 저면을 확대한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 5는 경사벽에 LED모듈을 부착하는 조립도이다.
도 6은 실시예 1의 조도세기 하위 10%의 배광각, 도 7은 본 발명에서 제조된 LED 방폭등(실시예 1)이고, 도 8은 실시예 1의 조도세기 분포, 도 9는 최대 조도의 50%일 때의 배광각(115°)을 보여준다.
도 10은 본 발명에서 제조된 LED 방폭등(팔각 다각 구조체, 실시예 2)이고, 도 11은 실시예 2의 조도세기 하위 10%의 배광각이고, 도 12는 실시예 2의 조도세기 분포, 도 13은 최대 조도의 50%일 때의 배광각(117°)을 보여준다.
도 14는 비교예 1의 조도세기 하위 10%의 배광각이고, 도 15은 비교예 1의 조도세기 분포, 도 16은 최대 조도의 50%일 때의 배광각(110°)을 보여준다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다. 즉, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일구현예인 LED 방폭등의 저면 개략도이고, 도 3은 도 2의 저면을 확대한 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A' 단면도이고, 도 5는 경사벽에 LED모듈을 부착하는 조립도이다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 LED 방폭등은 바디부(10), 커버부(20) 및 마운팅 박스(30)를 포함한다.

본 발명의 LED 방폭등은 경사벽(40), 제 1 LED 모듈(50) 및 제 2 LED 모듈(60)을 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 LED 방폭등은 방폭등에 일반적으로 구비되는 외함(70)과 SMPS(도면 미표시)를 구비할 수 있다.

상기 바디부(10)는 저면(11)에 LED 모듈이 장착되고, 상면에는 상기 LED 모듈의 열을 흡수하는 방열부(12)를 포함한다.

상기 커버부(20)는 투시창(21)을 구비하여 상기 바디부 저면과 결합된다. 상기 투시창은 강화유리일 수 있다.

상기 마운팅 박스(30)는 일단은 상기 바디부에 결합되고, 타단은 천정에 부착된다.

상기 경사벽(40)은 상기 바디부(10)의 저면 외곽 측을 따라 형성되고, 저면 중앙으로부터 멀어지도록 경사지는 소정 범위의 경사각(θ)을 가진다.

상기 경사벽(40)은 상기 바디부(10)의 저면 중앙(13)을 제외한 외곽 측에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 경사벽(40)은 상기 저면 중앙(13)에서 수cm 이격될 수 있고, 바람직하게는 3cm 이상 이격될 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 경사벽(40)은 저면 중앙(13)으로부터 멀어지도록 경사지는 구조(바디부의 중앙이 아니라 외곽 테두리(22) 방향으로 기울어지는 구조임)를 가진다.

상기 경사벽(40)의 경사각(θ)은 10~70°, 바람직하게는 30~60°일 수 있다.

상기 경사벽(40)의 경사각(θ)은 10~70˚사이에서 테두리의 높이, 경사벽의 높이, 경사벽의 저면에서의 위치(저면 중앙에부터 이격 거리). 설치되는 LED 소자의 높이, LED 소자의 출력 등에 따라 경사각은 조절될 수 있다.

상기 경사벽(40)은 3 개 이상일 수 있으며, 판상의 사각 구조체, 삼각기둥, 경사벽을 가진 입체 구조체 등일 수 있으나 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 상기 경사벽(40)이 판상 사각 구조체인 경우, 기울여 위치하는 판상 사각 구조체를 지지하는 지지부(도면 미표시)가 추가로 포함될 수 있다.

예를 들면, 상기 경사벽(40)은 3 개 내지 12개일 수 있고, 이들이 서로 연결되어 다각형 구조체가 형성될 수 있다.

또한, 상기 경사벽은 바디부 저면 외곽 측에서 서로 연결되지 않고 이격되어 위치될 수도 있다.

또한, 상기 경사벽이 만곡(round)된 사각 구조체일 수 있다.

상기 경사벽(40)의 높이(h)는 상기 커버부 테두리(22)의 높이(m)보다 작다.

또한, 상기 투시창(21)가 평판 형상인 경우, 상기 투시창이 커버부의 테두리 아래측에 위치하므로, 상기 경사벽(40)의 높이(h)는 상기 투시창(21)의 내측 높이(l)보다 작다.

상기 경사벽(40)은 상기 바디부의 저면(11)에 일체로 형성될 수 있고, 별도로 제작 후 부착될 수 있다. 상기 경사벽(40)은 상기 바디부와 일체로 형성되는 것이 방열에 유리하다.

본 발명의 방폭등은 상기 경사벽(40)을 고정하는 지지부(도면 미표시)를 추가로 구비할 수 있다.

상기 경사벽(40)은 상부면(41)(두면 중 투시창(21)를 향하는 면)과 하부면(42)(두면 중 바디부 저면(11)을 향하는 면)을 가지고, 경사로 인해 상부면(41)이 저면 중앙(13, 좀 더 정확하게는 저면 중앙의 상(上)측임)을 향하게 된다. 상기 상부면(41)에 상기 제 1 LED 모듈(50)이 위치한다.

상기 제 1 LED 모듈(50)은 소정 각도로 기울어진 상기 경사벽 상에 위치되어, 저면 중앙 영역을 가로질러 반대편 투시창, 경사벽(40)이나 테두리(22) 방향으로 광을 조사할 수 있다.

상기 제 1 LED 모듈(50)은 저면 중앙 영역을 가로질러 반대편 방향으로 조사하므로, 동일한 방향으로 조사하는 방식(배경기술의 등록특허)에 비해 경사벽의 각도(LED 조사 각도)를 현저히 낮출 수 있다.

본 발명의 방폭 LED등은 상기 바디부(10)의 저면 중앙 영역의 비경사면에 위치하여 광을 조사하는 제 2 LED 모듈(60)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 LED 모듈(50) 및 제 2 LED 모듈(60)은 각각 복수의 LED 소자(51, 61)와 상기 LED 소자가 실장되는 PCB 기판(52, 62)로 형성된다.

상기 경사벽(40)의 경사각(θ)이 10~70°, 바람직하게는 30~60°이므로, 상기 제 1 LED 모듈도 상기 경사각을 가질 수 있다.

도 6은 실시예 1의 조도세기 하위 10%의 배광각을 나타낸다. 도 6을 참고하면, 하위 10% 조도로 조사할 수 있는 측면 배광각이 80°로 측면 배광각을 더 높였다. 상기 경사각이 10° 미만이면 측면 배광각 확대 효과를 얻기 어려울 수 있다.

또한, 상기 LED 모듈의 경사각을 70°까지 올리면 커버부나 바디부에 의해 광이 차단되는 비율이 높아져 광 효율이 현저히 떨어질 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

도 7은 본 발명에서 제조된 LED 방폭등(실시예 1, 경사각(θ)은 45°임)이고, 도 6은 실시예 1의 조도세기 하위 10%의 배광각이고, 도 8은 실시예 1의 조도세기 분포, 도 9는 최대 조도의 50%일 때의 배광각(115°)을 보여준다.

도 10은 본 발명에서 제조된 LED 방폭등(팔각 다각 구조체, 실시예 2, 경사각(θ)은 45°임)이고, 도 11은 실시예 2의 조도세기 하위 10%의 배광각이고, 도 12는 실시예 2의 조도세기 분포, 도 13은 최대 조도의 50%일 때의 배광각(117°)을 보여준다.

비교예 1로서, 기존 LED 방폭등(도 1)을 사용하였다. 도 14는 비교예 1의 조도세기 하위 10%의 배광각이고, 도 15은 비교예 1의 조도세기 분포, 도 16은 최대 조도의 50%일 때의 배광각(110°)을 보여준다.

도 6 내지 도 16을 참고하면, 실시예 1과 2에서의 조도세기 하위 10%에서의 배광각이 80°, 82°이지만, 비교예 1은 75°로 큰 차이가 있으며, 실시예 1과 2에서의 조도 50%에서의 배광각이 115°, 117°이지만, 비교예 1에서는 110°로 큰 차이가 있음을 확인할 수 있다.

특히, 실시예 1과 2의 효율(Efficient)(lm/W)이 157.30, 153.61로서, 비교예 1의 효율 152.29에 비해 높음에도 불구하고, 실시예 1과 2는 비교예 1에 비해 측면 배광 효과도 우수하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현 예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 발명의 범위 및 요지로부터 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (5)

1. 저면(11)에 LED 모듈이 장착되는 바디부(10), 투시창을 구비하여 상기 바디부 저면(11)에 체결되는 커버부(20) 및 상기 바디부를 거치하는 마운팅 박스(30)를 포함하는 방폭 LED등에 있어서, 상기 방폭 LED등은
   상기 바디부(10)의 저면(11) 외곽 측을 따라 형성되고, 저면 중앙으로부터 멀어지도록 경사지는 10°~ 55°의 경사각(θ)을 가지는 경사벽(40) ; 및
   상기 경사벽 상에 각각 위치되어, 저면 중앙 영역을 가로질러 반대편 투시창 방향으로 광을 조사하는 제 1 LED 모듈(50)을 구비하고,
   상기 경사벽(40)은 상기 커버부(20)의 테두리(22) 내측에 위치하고, 상기 경사벽(40)의 높이는 상기 커버부(20)의 테두리(22) 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 측면 배광각이 개선된 LED 방폭등.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방폭 LED등은 상기 바디부(10)의 저면(11) 중앙 영역의 비경사면에 위치하여 광을 조사하는 제 2 LED 모듈(60)을 구비하는 것을 특징으로 하는 측면 배광각이 개선된 LED 방폭등.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 경사벽은 3 개 내지 12개이고, 서로 연결되어 상기 바디부 저면에 다각형 단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 측면 배광각이 개선된 LED 방폭등.

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