KR102594455B1 - Led 안전로프 - Google Patents

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KR102594455B1
KR102594455B1 KR1020230077856A KR20230077856A KR102594455B1 KR 102594455 B1 KR102594455 B1 KR 102594455B1 KR 1020230077856 A KR1020230077856 A KR 1020230077856A KR 20230077856 A KR20230077856 A KR 20230077856A KR 102594455 B1 KR102594455 B1 KR 102594455B1
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Abstract

본 발명은 도로가나 건설현장 등지에 배치되어 경계부위의 육안 식별이 가능하도록 함으로써 차량이나 사람이 경계부위를 이탈하는 안전사고를 예방하는 것으로, 특히 LED 소자의 점등을 통해 향상된 야간 시인성을 갖도록 한 LED 안전로프에 관한 것으로,
본 발명에서는 심선을 중심으로 여러가닥의 소선들을 연선한 복수의 스트랜더들을 연선한 스트랜더 연선체와; 상기 스트랜더 연선체의 표면에 덧씌워져, 상기 스트랜더 연선체의 방수를 도모하는 보호튜브를 포함하고,
상기 스트랜더 연선체를 구성하는 스트랜더 중 적어도 하나의 스트랜더는 연선된 소선들 사이에 전원선을 통해 통전되는 LED 소자들이 설정간격으로 배치된 발광 스트랜더로 구성되며,
상기 보호튜브의 내경면에는 광확산 조성물로 이루어진 광확산층이 형성되어, LED 소자에서 발산된 빛은 광확산층을 투과하면서 보호튜브를 따라 분산되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

LED 안전로프{LED Safety rope}
본 발명은 LED 안전로프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로가나 건설현장 등지에 배치되어 경계부위의 육안 식별이 가능하도록 함으로써 차량이나 사람이 경계부위를 이탈하는 안전사고를 예방하는 것으로, 특히 LED 소자의 점등을 통해 향상된 야간 시인성을 갖고, 난연사로 이루어져 화재 등에도 안전한 LED 안전로프에 관한 것이다.
일반적으로 로프(rope)는, 소선(素線) 여러 가닥을 연선(撚線)한 스트랜드(strand)를 심선(芯線)으로 하여 그 주위에 다시 복수 개의 스트랜드를 연선한 것 등이 있으며, 그 종류가 매우 다양하고, 큰 인장강도를 요하는 제반 산업 분야에서 널리 사용되고 있다.
특히, 축광로프는 로프를 구성하는 일부 요소에 형광 또는 축광 물질을 도포하거나 피복하여 야간이나 어두운 장소에서도 와이어 로프를 식별할 수 있도록 한 것으로서, 도로의 가이드 라인이나 건설 현장 등에 적용되는 경우 야간 작업이나 어두운 장소에서의 작업 중에 안전 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과를 발휘함에 따라 점차 그 수요의 증대가 기대되고 있다.
이러한 축광 와이어 로프와 관련한 선출원 기술을 살펴보면, 등록실용신안공보 제20-0134959호의 형광 플라스틱 와이어 로프(이하 '특허문헌1'이라 함)와, 등록특허공보 제10-0937494호의 축광 와이어 로프 및 그 제조방법(이하 '특허문헌2'이라 함)을 들 수 있다.
상기 특허문헌 1은 와이어 로프를 구성하는 스트랜드의 외층에 형광 플라스틱을 피복한 것으로서, 형광 플라스틱을 와이어 로프의 표면에 일괄하여 피복하거나 개별 스트랜드마다 피복한 것을 특징으로 하고 있다.
그런데, 이렇게 형광 플라스틱을 피복한 와이어 로프는 형광 플라스틱의 피복 두께에 한계가 있기 때문에, 축광(형광) 성능을 장시간 발휘하지 못하여 실효성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2은 와이어 로프를 구성하는 스트랜드를 대신하여 축광 안료가 혼합된 수지를 사용하여 축광되게 한 것으로, 이 또한 축광 안료의 특성상 축광 성능이 장시간 유지되는 것은 기대하기 어려워 사용의 실효성이 없었다.
즉, 종래의 축광 와이어 로프는 축광 안료(형광 안료)의 특성으로 발광을 유도하는 것으로, 빛이 강한 낮에 빛을 흡수하였다가 외부의 빛이 약해지는 어우둔 밤에 외부로 빛을 발산함으로, 밤이 되어 최초 발광시에는 저장된 빛이 많아 강하게 발광되지만 다소 시간이 지나면 점차 발광하는 빛이 약해질 수밖에 없어 일정한 발광이 유지될 수 없을 뿐만 아니라, 낮에 빛을 흡수하는 양에 따라서 발광이 유지되는 시간이 일정치 않아서 계획적인 발광시간 제어가 곤란하여 사용의 실효성이 없었다.
더욱이, 축광 안료를 사용한 축광 와이어 로프는 날씨가 흐린 날에는 빛을 제대로 흡수하지 못하여 어두운 밤이 되어도 빛을 발산하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 플렉시블 한 재료와 전원공급케이블을 이용하여 구성한 로프 형태의 LED가 출시되었으나 발광시 광원이 그대로 노출되거나 발광소자(光源) 부분만 특히 밝게 보여 부분별 빛의 밝기 차이로 인해 미적인 효과가 상당히 감소하는 문제점이 있었다.
KR 20-0134959 KR 10-0937494
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, LED 소자가 설정된 간격으로 내설되고, 외경면에 LED 소자에서 발산되는 빛을 확산하여 전체적으로 고른 조도를 갖도록 하는 확산층을 형성하여서 향상된 야간 시인성을 갖고, 특히 각 스트랜더를 구성하는 소선과 보호튜브를 난연성 재질로 구성하여 화재 등에 의해 향상된 안전성을 갖는 LED 안전로프를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 LED 안전로프는,
심선을 중심으로 여러가닥의 소선들을 연선한 복수의 스트랜더들을 연선한 스트랜더 연선체와; 상기 스트랜더 연선체의 표면에 덧씌워져, 상기 스트랜더 연선체의 방수를 도모하는 보호튜브를 포함하고,
상기 스트랜더 연선체를 구성하는 스트랜더들 중 적어도 하나의 스트랜더는 연선된 소선들 사이에 전원선을 통해 통전되는 LED 소자들이 설정간격으로 배치된 발광 스트랜더로 구성되며,
상기 보호튜브의 내경면에는 광확산 조성물로 이루어진 광확산층이 형성되어, LED 소자에서 발산된 빛은 광확산층을 투과하면서 보호튜브를 따라 분산되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 광확산층은 비정형(非定型) 산화티타늄 입자와 플라스틱 수지를 포함하는 광확산 조성물로 구성되고, 비정형 산화티타늄 입자는 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부를 포함하되, 상기 비정형 산화티타늄 입자는 0.01 내지 10 ㎛의 입도를 갖는다.
보다 바람직하게는, 상기 발광 스트랜더에는 노출공이 형성되어 LED 소자는 노출공을 통해 발산된 빛을 외부에 발산하도록 구성되고, 상기 스트랜더 연선체에는 노출공을 통해 발산되는 빛을 스트랜더 연선체의 표면을 따라 환형 발산되도록 하는 도광 확산부재가 배치된다.
그리고, 상기 도광 확산부재는 노출공 내에 배치되어, 해당 노출공 내에 배치된 LED 소자에서 발산되는 빛을 일측방향으로 유도하는 도광포트부와; 일단은 빛이 유도되는 도광포트부의 일측에 연결되어 도광포트부를 통해 일측으로 유도되는 빛이 입사되는 광입사면을 형성하고, 타단은 자유단을 형성하여서 스트랜드 연선체의 외경을 탄성 압박하며, 입사된 빛을 스트랜드 연선체의 외경면을 따라 환형 발산하는 "C"형의 도광 밴드몸체로 이루어진 도광밴드부를 포함한다.
또한, 상기 각 스트랜더를 구성하는 소선들과, 스트랜더 연선체의 표면을 감싸는 보호튜브를 난연 조성물이 혼입된 난연사와 난연성 보호튜브로 구성한다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, LED 소자의 발광을 통해 LED 안전로프의 야간 시인성을 확보하고, 특히 독특한 도광 확산구조를 갖는 도광 확산부재와 광확산층의 단계적인 빛의 도광 분산작용을 통해서, LED 안전로프는 전체적으로 균일한 밝기를 유지하면서 향상된 야간 시인성의 확보와 눈부심의 발생이 예방된다.
따라서, 본 발명에 따른 발광로프는 고시인성을 겸비할 뿐 아니라, 동시에 빛의 분산 및 난반사에 의해 빛이 부드럽게 표출되므로 수려한 미관의 연출이 가능한 특이성을 갖는다.
또한, 각 스트랜더를 구성하는 소선과 보호튜브를 난연성 재질로 구성하여 향상된 안전성과 내구성을 갖는다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프에 있어, 도광 확산부재의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프의 세부 단면 구조, 및 이를 통한 도광 확산과정을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프에 있어, 도광 확산부재의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프의 세부 단면 구조, 및 이를 통한 도광 확산과정을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 LED 안전로프(1)는, 주로 인도나 차도, 공사현장 등 주로 경계지역에 설치되어 상기 지역을 통행하는 보행자나 운전자가 경계지역을 육안으로 식별이 가능하도록 표식함으로써, 안전사고를 예방하는 목적으로 설치된다.
상기 LED 안전로프(1)에는 설정간격으로 배치된 LED 소자(135)를 통한 발광이 가능하도록 구성되어, 야간이나 어두운 장소에서도 경계지역에 설치된 LED 안전로프(1)의 안정적인 식별이 가능하도록 한다.
상기 LED 안전로프(1)는, 도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이 심선을 중심으로 여러가닥의 소선(111, 121, 131)들을 연선한 복수의 스트랜더(110, 120, 130)들을 연선한 스트랜더 연선체(100)와; 상기 스트랜더 연선체(100)의 표면에 덧씌워져, 상기 스트랜더 연선체(100)의 방수를 도모하는 보호튜브(200)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 각 스트랜더(110, 120, 130)를 구성하는 소선(111, 121, 131)들과, 스트랜더 연선체(100)의 표면을 감싸는 보호튜브(200)를 난연 조성물이 혼입된 난연사와 난연성 보호튜브로 구성하여서, 화재나 발화에 의한 안전성과 내구성이 확보되도록 한다.
그리고, 상기 스트랜더 연선체(100)를 구성하는 스트랜더(110, 120, 130) 중 적어도 하나의 스트랜더는, 연선된 소선(131)들 사이에 전원선을 통해 통전되는 LED 소자(135)들이 설정간격으로 배치된 발광 스트랜더(130)로 구성된다.
바람직하게는, 상기 발광 스트랜더(130)에는 전원선(133)에 의해 직렬로 연결된 통전단부(134)들이 내설하고, 상기 발광 스트랜더(130)에는 통전단부(134)가 형성된 각 부위를 국부적으로 외부 노출하는 노출공(132)들이 형성된다.
따라서, LED 소자(135)들은 노출공(132)을 통해 발광 스트랜더(130) 내에 내설된 통전단부(134)에 통전구조로 조립되어 전원선(133)을 통해 전류를 인가받아 빛을 발산하며, 상기 LED 소자(135)에서 발산된 빛은 노출공(132)을 통해 외부로 발산된다.
특히, 본 발명에서는 상기 발광 스트랜더(130)에 마련된 LED 소자(135)에서 발산되는 빛이 발광 스트랜더(130)를 포함하는 스트랜더 연선체(100)에 고르게 분산 내지 확산되어 스트랜더 연선체(100) 전체가 고르게 빛을 확산하도록 구성함으로써, 눈부심을 방지하면서 안정된 야간 시인성을 갖도록 한다.
이를 위해, 본 실시예에서는 스트랜더 연선체(100)에, 노출공(132)을 통해 발산되는 빛을 스트랜더 연선체(100)의 표면을 따라 환형 발산되도록 하는 도광 확산부재(140)를 각각 배치한다.
본 실시예에서 제안하고 있는 도광 확산부재(140)는, 노출공(132) 내에 배치되어, 해당 노출공(132) 내에 배치된 LED 소자(135)에서 발산되는 빛을 일측방향으로 유도하는 도광포트부(141)와; 일단은 빛이 유도되는 도광포트부(141)의 일측에 연결되어 도광포트부(141)를 통해 일측으로 유도되는 빛이 입사되는 광입사면(142a)을 형성하고, 타단은 자유단을 형성하여서 스트랜드 연선체(100)의 외경을 탄성 압박하며, 입사된 빛을 스트랜드 연선체(100)의 외경면을 따라 환형 발산하는 "C"형의 도광 밴드몸체로 이루어진 도광밴드부(142)를 포함한다.
따라서, 상기 도광 포트부(141)에 의해 LED 소자(135)의 정형화된 배치상태가 형성되고, 또 스트랜더 연선체(100)의 외주를 환형 압박하는 "C"형의 도광밴드부(142)에 의해 스트랜더, 및 스트랜더들을 연선한 스트랜더 연선체(100)의 풀림 발생이 예방된다.
그리고, 상기 도광 포트부(141)는 일측벽과 상부벽에 반사판으로 이루어진 광유도편(141a)이 배치되어, 도 4에서 보는 바와 같이 도광 포트부(141) 내에 배치된 LED 소자(135)에서 발산되는 빛은 광유도편(141a)을 통해 광입사면(142a)이 형성된 일측으로 유도하여 입사된다.
또한, 상기 "C"형의 도광밴드부(142)에는 "V"커팅(142b)이 등간격으로 형성되어, 광입사면(142a)을 통해 입사된 빛은 "V"커팅(142b)을 통해 균일하게 분산되어서, 스트랜더 연선체(100)의 표면에 균일하게 환형 발산된다.
또한, 상기 도광 확산부재(140)에 환형 감싸지는 스트랜더 연선체(100)의 표면에는 반사층이 형성되어, "C"형의 도관밴드부(142)를 통해 스트랜더 연선체(100)의 표면으로 발산되는 빛은 반사층(101)에 의해 외측으로 반사하여 발산되도록 한다.
이와 더불어, 본 실시예에서는 상기 스트랜더 연선체(100)의 표면에 덧씌워지는 보호튜브(200)는 투명 내지 반투명의 합성수지 관체로 구성된다.
본 실시예에서는 상기 스트랜더 연선체(100)에 배치된 도광 확산부재(140)에 의해 분산되는 빛을 확산하는 광확산층(210)을 형성하여, 상기 스트랜더 연선체(100)에 설정간격으로 배치된 LED 소자(135)에서 발산되어 도광 확산부재(140)에 의해 1차적으로 스트랜더 연선체(100)에 환형 확산된 빛은 보호튜브(200)에 형성된 광확산층(210)에 의해 분산되어 LED 안전로프(1)는 전체적으로 고른 조도를 확보한다.
상기 보호튜브(200)의 내경면에 광확산층(210)을 형성하는 과정은, 상기 보호튜브(200)의 내경면을 스크래치를 형성하여 내경면의 표면적을 증대하는 스크래칭 공정과; 상기 스크래치가 형성된 보호튜브(200)의 내경면에 광확산 조성물을 도포하여 광확산층(210)을 형성하는 광확산층 형성공정과; 상기 광확산층(210)이 형성된 보호튜브(200) 내에 도광 확산부재(140)가 배치된 스트랜더 연선체(100)를 관통되게 배치하는 스트랜더 연선체 관통공정과; 상기 보호튜브(200)에 열기를 가하여 스트랜더 연선체(100)의 표면에 보호튜브(200)가 열수축하여 고착되도록 하는 고착공정;을 포함한다.
본 실시예에 따르면, 상기 광확산층(210)은 비정형(非定型) 산화티타늄 입자(211)와 플라스틱 수지를 포함하는 광확산 조성물에 의해 이룩되며, 상기 광확산 조성물을 구성하는 비정형 산화티타늄 입자는 입사되는 빛을 다양한 각도 및 방향으로 확산, 굴절 및 산란시켜 세분화하고, 불규칙적인 난반사를 유도하게 하는 효과를 발휘할 수있다.
그리고, 상기 비정형 산화티타늄 입자는 입자의 최대 크기를 기준으로 하였을 때, 그 크기가 0.01 내지 10 ㎛, 0.05 내지 5 ㎛, 0.1 내지 1 ㎛, 0.3 내지 0.5 ㎛일 수 있다.
상기 비정형 산화티타늄 입자의 크기가 0.01 ㎛ 미만인 경우 분산성이 낮아질 수 있기 때문에 바람직하지 못하고, 입자의 크기가 10 ㎛를 초과하는 경우 원하는 굴절 및 산란 효과가 얻어지지 않고, 너무 큰 입자 크기로 인해 균일한 분산성에 문제를 나타낼 수 있어서 바람직하지 못하다.
상기 비정형 산화티타늄 입자는 전체적인 형태가 특정한 형상을 지니지 않는 비정형(非定型)으로 이루어져 있으며, 산화티타늄 자체는 아나타제(anatase) 또는 루타일(rutile)의 결정형으로 이루어질 수 있고, 어느 것도 사용될 수 있지만, 바람직하게는 루타일 형일 수 있다.
상기 비정형 산화티타늄 입자는 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부, 바람직하게는 10 내지 23 중량부, 더욱 바람직하게는 15 내지 20 중량부 포함될 수 있다.
상기 플라스틱 수지는 열경화형 수지, UV 경화형 수지, 수분경화성 수지 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 상기 열경화성 수지, UV 경화성 수지 또는 수분경화성 수지는, 예컨대 에폭시계, 페놀계, 우레탄계, 폴리에스테르계, 아미노계 등의 열경화형 수지, 아크릴계, 비닐계 등의 UV 경화형 수지, 일액형 실리콘 등의 실리콘기를 함유한 수분경화수지일 수 있다.
따라서, 상기 LED 소자에서 발산되어 도광 확산부재(140)에 1차적으로 확산하여 보호튜브(200)에 입사되는 빛은 광확산층(210)의 비정형 산화티타늄 입자에 부딪혀 다양한 방향으로 굴절 및 산란되며, 특히 비정형 산화티타늄은 표면의 형상이 제각기 다르므로 더욱 효과적으로 빛을 확산 및 분산시킬 수 있다.
즉, 상기 광확산층의 비정형 산화티타늄 입자는 빛을 다양한 각도 및 방향으로 확산, 굴절 및 산란시켜 세분화하고, 불규칙적인 난반사를 유도하므로, LED 안전로프(1)는 도광 확산부재(140)와 광확산층(210)의 단계적인 빛의 도광 분산작용을 통해서 전체적으로 균일한 밝기를 유지하여서 향상된 야간 시인성의 확보와 눈부심의 발생을 해소할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1. LED 안전로프
100. 스트랜더 연선체 101. 반사층
110. 스트랜더 111. 소선
120. 스트랜더 121. 소선
130. 발광 스트랜더 131. 소선
132. 노출공 133. 전원선
134. 통전단부 135. LED 소자
140. 도광 확산부재 141. 도광포트부
141a. 광유도편 142. 도광밴드부
142a. 광입사면 142b. V커팅
200. 보호튜브 210. 광확산층

Claims (4)

  1. 심선을 중심으로 여러가닥의 소선들을 연선한 복수의 스트랜더들을 연선한 스트랜더 연선체와; 상기 스트랜더 연선체의 표면에 덧씌워져, 상기 스트랜더 연선체의 방수를 도모하는 보호튜브를 포함하고,
    상기 스트랜더 연선체를 구성하는 스트랜더들 중 적어도 하나의 스트랜더는 연선된 소선들 사이에 전원선을 통해 통전되는 LED 소자들이 설정간격으로 배치된 발광 스트랜더로 구성되고,
    상기 보호튜브의 내경면에는 광확산 조성물로 이루어진 광확산층이 형성되어, LED 소자에서 발산된 빛은 광확산층을 투과하면서 보호튜브를 따라 분산되도록 구성되고,
    상기 광확산층은 비정형(非定型) 산화티타늄 입자와 플라스틱 수지를 포함하는 광확산 조성물로 구성되고, 상기 비정형 산화티타늄 입자는 플라스틱 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 25 중량부를 포함하되, 0.01 내지 10 ㎛의 입도를 갖고,
    상기 발광 스트랜더에는 노출공이 형성되어 LED 소자는 노출공을 통해 발산된 빛을 외부에 발산하도록 구성되고,
    상기 스트랜더 연선체에는 노출공을 통해 발산되는 빛을 스트랜더 연선체의 표면을 따라 환형 발산되도록 하는 도광 확산부재가 배치된 것을 특징으로 하는 LED 안전로프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 도광 확산부재는 노출공 내에 배치되어, 해당 노출공 내에 배치된 LED 소자에서 발산되는 빛을 일측방향으로 유도하는 도광포트부와;
    일단은 빛이 유도되는 도광포트부의 일측에 연결되어 도광포트부를 통해 일측으로 유도되는 빛이 입사되는 광입사면을 형성하고, 타단은 자유단을 형성하여서 스트랜드 연선체의 외경을 탄성 압박하며, 입사된 빛을 스트랜드 연선체의 외경면을 따라 환형 발산하는 "C"형의 도광 밴드몸체로 이루어진 도광밴드부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 안전로프.
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