KR101207365B1 - 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상단 중앙으로는 단부에 접속단자가 구비된 나사 결합방식의 베이스가 돌출 형성되고, 또 상면과 측면 둘레로 방열 홈이 형성된 절연소재의 램프 본체(10)와; 상기 램프 본체의 하측으로 연장되게 형성된 U자형 튜브관(20)과; 상기 U자형 튜브관의 내부에 각각 배치되고 동시에 램프 본체 내부에 구비된 LED기판과 연결되도록 상기 U자형 튜브관 내부에 각각 배치된 LED 배열 기판에 대해 각각 일정 간격으로 배열 접속된 LED(30)와; 상기 램프 본체의 내부에 내장된 이온 발생부로부터 발생되는 고전압에 의해 대기중으로 음이온과 양이온을 방사시켜 수산래디칼이온이 생성되도록 극세 상의 심체가 브러쉬 타입으로 이루어지고, 또 U자형 튜브관의 단부 외 측으로 말단부만이 노출되도록 보호관에 의해 커버 지지되는 이온 출력부(40)와; 상기 보호관의 단부에 탈착 가능하게 꽂아지는 지지관이 구비되고 동시에 U자형 튜브관의 단부를 커버하여 이온 발생으로 인한 이온 출력부의 말단부 주변이 오염되는 것을 방지하기 위한 커버로 이루어지며, 커버로는 이온 출력부의 말단부가 외부로 노출되도록 끼워 지지하기 위한 관통공이 지지관과 연통되게 형성된 보호 캡(50); 및 상기 LED 조명을 수동 또는 자동으로 선택 조절하기 위한 스위치 모드(60); 를 포함하여 구성하고, 이에 더하여 음성인식센서(70)를 구비함으로써 기존의 삼파장(三波長) 램프에 이용되던 U자형 튜브관의 내부에 여러 개의 LED를 배열 구성하여 조명이 이루어지도록 함으로써 발광 면적의 극대화 및 열 방출의 최소화를 통한 전기 에너지를 절감하고, 동시에 이온 출력부를 통해 출력되는 음이온과 양이온에 의해 인체에 무해한 수산래디칼이온(OH-)을 대기중에 발생시킴으로써 실내 공기 중에 포함된 각종 세균이나 오염물질 등의 살균 정화는 물론 탈취가 신속하게 이루어지도록 하여 실내 공기를 항상 청정하게 유지할 수 있도록 하고, 또한 스위치 모드 전환에 따라 조명을 선택 조절할 수 있도록 한 이점을 갖는 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기를 제공함에 있다.

Description

엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기{Air ventilation cleaning that combine LED lamp function}
본 발명은 엘이디 램프(LED LAMP) 기능을 겸하는 공기 청정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 삼파장(三波長) 램프를 이용하여 조명 및 이온발생을 통한 공기 청정 기능이 가능하도록 U자형 튜브관의 내부에 여러 개의 LED를 배열하여 발광 면적의 극대화 및 열 방출의 최소화를 통한 에너지를 절감하고, 동시에 인체에 무해한 수산래디칼이온(OH-)을 대기중에 발생시켜 실내 공기 중에 포함된 각종 세균이나 오염물질 등의 살균 정화는 물론 악취를 제거하여 실내 공기를 항상 청정하게 유지할 수 있도록 한 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기에 관한 것이다.
주거문화의 변화나 산업 및 정보통신 등의 발달로 인하여, 실내는 물론 대기중의 공기는 과다 배출되는 각종 오염물질들로 인해 심각하게 오염되고 있는 실정이다. 그리고, 이러한 공간에서 활동하게 되는 인간은 자기도 모르게 오염된 공기를 호흡하게 됨에 따라 신체의 안전은 심각하게 위협을 받을 수밖에 없고, 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 방법들이 다양하게 제시되고 있다.
예를 들어 실내의 공기를 정화하기 위한 각종 형태의 공기 청정기나 음이온 발생기, 산소 발생기 등의 개발이나, 국가별로 자동차 배기 등의 각종 오염물질 등의 총량 규제 등을 통해 대기의 오염을 억제하고 있는 실정이다.
하지만 이러한 각종 기기의 개발이나 법 제도를 통해 오염 물질의 배출량을 억제하고 통제하는 데에는 자연적으로 그 한계가 있을 수밖에 없고, 이러한 오염 물질로부터 피해를 최소화하고 건강한 삶을 영위하기 위한 자구책을 스스로 강구하지 않으면 자신도 모르게 피해를 입을 수밖에 없는 현실에 직면해 있다.
특히, 인간이 주로 생활하는 실내 공간은 각종 장식재나 흡연, 또는 컴퓨터, 휴대용 단말기 등의 각종 전자 기기들로부터 발생되는 전자파나 각종 유해 물질들로 인해 실내 공기는 심각하게 오염되고 있는 실정이다. 이러한 실내 공기의 오염을 정화하는 수단으로서 주로 공기 청정기가 이용되고 있는 실정이나, 지금까지 알려지고 있는 공기 청정기는 청정 구조상 자연적으로 부피가 크고, 소형 제작이 어렵고 제품 가격도 고가이어서 필요한 장소마다 비치하여 실내 공기를 정화하는 데는 사용상의 한계가 있을 수밖에 없다.
그리고, 종래 알려지고 있는 공기 정화기나 공기 청정기에는 공기를 정화하기 위한 음이온 발생장치들이 채용되고 있는 실정이지만, 이들 기술들은 대부분 플라즈마 방식이 아니면, 음이온 발생 효율이 높은 방전극 핀 방식이 주로 이용되고 있다. 그러나 이들 방식은 다수의 금속 방전극 핀(pin)에 부(-) 고전압을 인가하면 핀 끝으로 방출되는 고 에너지로 인해 절연체인 공기는 절연파괴를 일으키며 코로나 방전(일명 불꽃방전)이 일어난다. 이때 기체는 전류를 대단히 흘리기 쉬운 상태로 되고 기체의 입자들은 하전되며, 원자는 원자핵과 그 외측을 감싸는 핵외 전자로 구성되는데 원자가 다른 입자와 충돌하면 핵 외 전자는 기저 상태보다도 높은 에너지 준위로 전이한다. 그리고 자유전자가 되면 양이온이 된다. 이때 음이온전자가 계속적으로 고속 방출되면 음이온 전자가 가속되어 기체 분자나 양이온은 음극을 향해 흘러들어 음극에 계속 충돌하여 음이온을 만들어 낸다.
그러나, 상기와 같은 종래 기체 방전 방식에 의한 음이온 발생의 경우에는 오존(O3)과 질소산화물도 함께 발생되어 지는 기술적인 단점이 있다. 오존은 강한 산화력으로 인해 살균이나 탈취에 탁월한 효과를 지니는 반면, 인체 피부 접촉이나 흡기로 들어가면 폐나 기관지 세포의 파괴를 일으키는 무서운 독성 물질로 변하는 물질이다. 따라서, 이러한 살균 탈취의 장점을 이용하기 위해 세계 각국은 오존허용 기준치를 미리 정해 놓고 있는 실정이기는 하지만, 상기한 종래 음이온 발생 방식의 경우에는 오존의 발생에 따른 안전상의 문제를 원천적으로 방지할 수는 없다.
특히, 코로나 방전 방식의 경우, 음극의 전극을 띠는 집진 전극에는 많은 먼지들이 쌓이게 되고, 양극을 띠는 방전 전극에도 집진 전극 보다는 적은 양이지만 상당한 먼지들이 달라붙게 되므로 공기청정기의 성능저하를 방지하기 위해서는 방전전극과 집진 전극의 주기적인 청소가 요구된다. 하지만, 상기 집진 전극 및 방전 전극은 공기 청정기의 케이스 내부에 고정 설치되기 때문에 이들 전극의 청소가 매우 까다롭고 불편하다는 구조적인 문제가 있고, 또한, 장시간 사용시 방전에 따른 흑화 현상이나 백화 현상에 의해 발생되는 유해물질에 의해 비릿한 냄새가 나고 심한 경우 머리가 아프고 속이 매스꺼워지는 등의 인체 건강을 오히려 훼손하게 되는 문제를 야기할 수도 있다.
그리고 상기한 기술 이외에도 대한민국 등록실용신안 제0178327호의 '음이온 발생식 공기청정기'가 알려져 있고, 또한, 대한민국 공개특허공보 제2001-0017510호의 '탈착식 집진판이 구비된 음이온 발생 공기청정기'가 제작되어 시판되고 있다. 하지만 이들 공기 청정기 역시 구조상 전극을 분리해야 하는 번거로움과 청소에 따른 불편이 초래됨은 물론 전극의 청소 불량으로 인해 방전효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있고, 또한, 단순한 음이온 발생장치는 양이온이 아닌 유해물질은 여과시키지 못하는 구조적인 한계가 있다. 물론 음이온이 양이온을 중화시켜주는 효과는 있지만 음이온이 발생하면서 오염물질 때문에 생기는 흑화나 백화 현상이 생기는 문제를 비롯하여 상기한 현상의 발생으로 인해 이온 발생이 현저하게 저하되는 문제 역시 피할 수 없다.
이러한 점을 감안하여, 근자에는 음이온을 발생시키는 플러그인 타입의 공기 청정기가 개발 이용되고 있는 실정이기는 하지만, 이 역시 음이온만을 발생시키는 구조적인 한계가 있고, 또 공기 청정 기능 이외에는 다른 기능의 제공이 어렵게 되는 구조상의 한계를 피하기 어렵다.
또한, 실용신안등록 제433568호에 개재된 “분사식 이온발생장치”에는 2개의 전극에 교류 전압을 인가하여 양이온과 음이온을 동시에 실내에 공급하였다. 이때 발생된 양이온은 수소이온(H+)이고, 음이온은 슈퍼옥사이드 아니온(O2-)이다. 수소이온과 슈퍼옥사이드 아니온이 실내에 공급되면 수산라디칼(OH-)이온이 만들어지고, 이 물질들이 세균에 부착되어 산화반응을 일으킴으로써 세균을 제거하여 왔다. 하지만, 위 선등록 기술은 음이온과 양이온을 각각 다른 분사부를 통해 분사시켜 대기중에서 수산라디칼(OH-)이온을 만들기 때문에 양이온과 음이온이 수산라디칼이온을 형성하기 전, 즉 살균작용을 하기 전에 서로 결합하여 소멸되므로 살균력이 저하되는 문제점이 있고, 경우에 따라서는 양이온이 많이 발생될 경우에는 인체에 유해한 수소이온을 방출시키는 경우가 있어 사용자가 흡입할 경우 건강을 해칠 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 삼파장(三波長) 램프에 이용되던 U자형 튜브관의 내부에 여러 개의 LED를 배열하여 발광 면적의 극대화 및 열 방출의 최소화를 통한 에너지를 절감하고, 동시에 발생주기를 달리하여 출력 가능한 음이온과 양이온에 의해 인체에 무해한 수산래디칼이온(OH-)을 대기중에 발생시킴으로써 실내 공기 중에 포함된 각종 세균이나 오염물질 등의 살균 정화는 물론 탈취가 신속하게 이루어도록 하여 실내 공기를 항상 청정하게 유지할 수 있도록 한 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적으로는, 스위치모드의 수동 또는 자동전환을 통해 조명의 선택이 가능하게 되고, 특히 스위치를 자동모드로 전환시 야간 취침시 내실자의 음성이나 소리를 음성인식센서로 감지하여 소등 상태의 조명이 일정 시간 동안만 자동적으로 이루어지도록 함으로써 어두운 공간에서의 능동적이고도 효율적인 조명이 가능하도록 하여 제품의 이용 효율 및 사용 편리성을 가일 층 증대시킬 수 있도록 한 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기를 제공함에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상단 중앙으로는 단부에 접속단자가 구비된 나사 결합방식의 베이스가 돌출 형성되고, 또 상면과 측면 둘레로 방열 홈이 형성된 절연소재의 램프 본체와; 상기 램프 본체의 하측으로 연장되게 형성된 U자형 튜브관과; 상기 U자형 튜브관의 내부에 각각 배치되고 동시에 램프 본체 내부에 구비된 LED기판과 연결되도록 상기 U자형 튜브관 내부에 각각 배치된 LED 배열 기판에 대해 각각 일정 간격으로 배열 접속된 LED와; 상기 램프 본체의 내부에 내장된 이온 발생부로 부터 발생되는 고전압에 의해 대기중으로 음이온과 양이온을 방사시켜 수산래디칼이온이 생성되도록 극세 상의 심체가 브러쉬 타입으로 이루어지고, 또 U자형 튜브관의 단부 외 측으로 말단부만이 노출되도록 보호관에 의해 커버 지지되는 이온 출력부와; 상기 보호관의 단부에 탈착 가능하게 꽂아지는 지지관이 구비되고, 동시에 U자형 튜브관의 단부를 커버하여 이온 발생으로 인한 이온 출력부의 말단부 주변이 오염되는 것을 방지하기 위한 커버로 이루어지며, 커버로는 이온 출력부의 말단부가 외부로 노출되도록 끼워 지지하기 위한 관통공이 지지관과 연결 형성된 보호 캡; 및 LED조명을 수동 또는 자동으로 선택 조절하기 위한 스위치 모드; 를 포함하여 구성된 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기에 있어서, 상기 이온 출력부를 통해 방출되는 음이온과 양이온은 발생주기를 달리(N:1)함과 동시에 그 주기를 주변 환경에 따라 가변 조정 가능하게 구성하고, 상기 스위치 모드를 자동으로 전환시 음성이나 소리를 감지하여 조명이 소정 시간 동안만 자동적으로 이루어지도록 하기 위한 음성인식센서 및 이와 연결된 음성인식 LED콘트롤 기판을 포함하여 구성된 점에 있다.
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본 발명에 따르면, 상기 베이스의 단부로 구비되는 접속단자는, 베이스의 사출물에 조립공을 형성하고, 이 조립공에 전기선을 끼워 고정한 다음 접속단자를 억지 끼워 맞춤하는 방식으로 가압 고정하여 납땜하지 않고도 고정되도록 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 기존의 삼파장(三波長) 램프에 이용되던 U자형 튜브관의 내부에 여러 개의 LED를 배열 구성하여 조명이 이루어지도록 함으로써 발광 면적의 극대화 및 열 방출의 최소화를 통한 전기 에너지를 절감하고, 동시에 이온 출력부를 통해 출력되는 음이온과 양이온에 의해 인체에 무해한 수산래디칼이온(OH-)을 대기중에 발생시킴으로써 실내 공기 중에 포함된 각종 세균이나 오염물질 등의 살균 정화는 물론 탈취가 신속하게 이루어지도록 하여 실내 공기를 항상 청정하게 유지할 수 있도록 한 이점이 있다.
또한 음이온과 양이온을 필요에 따라 발생주기를 달리하여 줌으로써 실내 환경에 따른 공기 청정 작업을 보다 효과적으로 할 수 있게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 스위치 모드의 수동 또는 자동전환을 통해 조명의 선택이 가능하게 되고, 특히 스위치를 자동모드로 전환시 어두운 장소나 야간 취침시 내실자의 음성이나 소리를 음성인식센서로 감지하여 소등 상태의 조명이 일정 시간 동안만 자동적으로 이루어지기 때문에 어두운 공간에서의 능동적이고도 효율적인 조명이 가능하게 되어 제품의 이용 효율 및 사용 편리성을 가일 층 증대시킬 수 있는 이점을 제공하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 램프 본체의 베이스로 구비되는 접속단자를 납땜방식이 아니라 사출물에 형성된 조립공을 이용하여 전기선이 함께 고정되도록 강제 압입 방식으로 고정함으로써 조립이 매우 신속 용이하고, 또 납 사용에 따른 작업자의 신체 안전을 도모할 수 있는 친환경적인 조립 방식의 제공이 가능하게 되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기의 내부 구조를 보인 일부 절개 조립 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 동작 흐름을 보인 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 관계 동작 구성을 보인 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기(1)는, 절연소재의 램프 본체(10)를 포함한다. 이 램프 본체의 상단 중앙으로는 단부에 접속단자(11)가 구비된 나사 결합방식의 베이스(12)가 돌출 형성되어 있고, 또 상면과 측면 둘레로는 다수개의 방열 홈(13)이 형성되어 있다.
램프 본체(10)의 하측으로는 다수개의 U자형 튜브관(20)이 각각 연장되게 분리 형성되어 있다. 여기서 U자형 튜브관은 적어도 복 수개로 나누어 분리 형성되어 있고, 유리관이나 기타 대체 소재로 이루어짐이 바람직하다.
U자형 튜브관(20)의 내부로는 조명을 위한 LED(30)가 배열되어 지는데, 이는 각 U자형 튜브관의 내부에 각각 배치되는 LED배열기판(31)에 대해 일정 간격으로 배열 접속되어 지며, 상기 LED 배열기판(31)은 LED기판(32)과 상호 연결 구성되어 있다.
상기 램프 본체(10)에는 “ + ”고전압 발생장치 및 “ - ”고전압 발생장치(41a)(41b)가 구비된 이온발생부(41)로 부터 발생되는 고전압에 의해 음이온과 양이온을 대기중에 분사하여 수산래디칼이온(OH-)을 생성시키기 위하여 극세 상의 심체가 브러쉬 타입으로 이루어진 이온 출력부(40)가 설치되어 있다. 이때 이온 출력부는 U자형 튜브관(20)의 단부 외 측으로 말단부만이 노출되도록 보호관(42)에 의해 커버 지지 됨이 바람직하다. 여기서 보호관은 합성수지 피복물일 수도 있다.
상기한 브러쉬 타입으로 이루어진 이온 출력부(40)의 심체는, 마이크로 미터(㎛) 단위의 극세상으로 이루어지고, 또 각 가닥은 그 자체가 이온화 과정에서 발생되는 각종 오염물질의 증착을 방지하기 위하여 탄소 섬유(carbon fiber)로 구성됨이 바람직하나, 그 이외에도 금속 와이어나, 섬유소재, ABS 등이 다양하게 이용될 수 있다.
또한, 상기한 이온 출력부(40)의 극세상 심체는 산화 티타늄(TiO2) 과 같은 광촉매 물질이 코팅된 것이 사용되어 질 수 있음은 물론이다. 여기서 광촉매 물질은 반드시 산화 티타늄(TiO2)에 한정되지 않고, 다양한 대체 소재의 코팅도 가능할 것이다.
한편, 상기 이온 출력부(40)를 통해 대기중에 방출되는 수산래디칼이온이 발생되는 과정은 도 3에 잘 도시되어 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 이온 발생부(41)의 “ + ”고전압 및 “ - ”고전압 발생장치로부터 이온분사회로장치(41c)를 통해 대기중에 음전자(e-) 및 양전자(e+)가 방사되고, 이러한 음전자 및 양전자는 공기 중의 산소분자(O2)와 수소분자(H2)에 전자를 공급하여 산소 음이온(O2-)과 수소 양이온(H2+)이 생성되도록 하고, 상기한 산소 음이온과 수소 양이온의 결합을 통해 수산래디칼이온(OH-)이 생성되어 지게 된다.
여기서, 상기 이온 출력부(40)를 통해 방출되는 음이온과 양이온은 이온분사회로장치(41c)의 내부에 내장된 출력감지조정센서를 통해 그 발생주기가 N:1로 가변 조절되도록 구성되어 있다. 즉, 상기 출력감지조정센서의 작동에 의해 이온 출력부(40)를 통해 방출되는 음이온과 양이온은 그 주변 환경에 따라 기본적으로 1,2:1에서 최대 2:1까지 가변 조절되어 질 수 있다. 따라서, 상기한 구성에 의해 이온 발생부(41)의 “ + ”고전압 발생장치(41a) 및 “ - ”고전압 발생장치 (41b)의 2개의 전극에 교류전압레벨을 출력감지조정센서로 가변 조정하여 양이온과 음이온의 량을 교대로 조절하고 이를 이온분사회로장치(41c)를 통해 하나의 출력으로 실내에 공급함으로써 종전의 선행기술(실용신안등록 제433568호)에서와 같이 양이온이 많이 발생하여 수산라디칼(OH-)이온이 생성되기도 전에 중화하여 소멸되는 문제점을 극복하면서도 인체에 무해하고, 살균력을 증대시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 이온 출력부(40)의 말단부로는 이온 출력부 주변의 오염물질로 인해 이온 발생시 생기게 되는 흑화나 백화현상을 방지하고, 또 이온 출력부 주변부의 오염을 방지함과 동시에 관리 청소가 용이하도록 하기 위한 보호 캡(50)이 분리가능하게 조립 구성되어 있다.
상기 보호 캡은, 이온 출력부의 말단부를 제외한 나머지 부분을 커버하고 있는 보호관(42)의 단부에 탈착 가능하게 꽂아지는 지지관(51)을 비롯하여 U자형 튜브관(20)의 단부를 커버하기 위한 커버(52)로 이루어지며, 이온 출력부(40)의 말단부가 외부로 노출되도록 끼워 지지하기 위해 상기 지지관과 연결 형성된 관통공(53)을 포함하여 이루어져 있다.
그리고, 램프 본체(10)로는 LED 조명을 수동 또는 자동으로 선택 조절하기 위한 스위치 모드(60)가 구비되어 있다. 여기서 스위치 모드(60)는, 교류(AC)전원을 입력으로 이용하여 직류전원(DC)으로 출력하는 스위칭 모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supplicer: SMPS)에 의해 조절 제어된다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기(1)에는, 스위치 모드(60)를 자동으로 전환시 음성이나 소리를 감지하여 조명이 타임 기능에 의해 소정 시간 동안만 자동적으로 이루어지도록 하기 위한 음성인식센서(70) 및 이와 연결된 음성인식 LED콘트롤 기판(71)이 더 구비되어 짐이 바람직하다.
상기한 스위치 모드(60)의 수동 및 자동 전환을 통해 조명이 이루어지는 관계 및 음성인식센서(70) 작용에 의해 조명이 선택적으로 이루어지는 관계는 도 4에 잘 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 스위치 모드(60)가 수동으로 전환되어 있는 경우에는 이온 출력부(40)를 통해 이온발생이 이루어지면서 조명 역시 온(ON) 상태를 유지하게 된다.
그리고, 자동으로 스위치 모드가 전환되어 있는 경우에는 이온 출력부(40)를 통해서 이온발생은 이루어지지만, 조명은 선택적으로 이루어진다. 즉, 스위치 모드가 자동으로 전환되어 있는 경우에는 조명은 오프(OFF)된 상태에서 음성인식센서(70)가 내실자의 음성을 인식하는 경우에만 음성인식 LED콘트롤 기판(71)의 조절 제어를 통해 LED(30)가 선택적으로 조명되어 진다. 그리고 스위치 모드가 자동으로 전환된 상태에서 조명 시간이 타이머를 통해 사전에 설정된 시간이 경과됐는지의 여부를 판단하여, 정해진 시간이 경과한 경우에는 조명이 오프되고, 설정 시간이 경과되기 전이라면 계속해서 사전에 설정된 시간 동안 조명이 온 상태를 유지하게 된다. 한편, 상기한 과정에서 내실자가 사전에 설정된 타이머 작동 시간이 경과하기 전에 스위치 모드(60)를 수동으로 전환하는 경우에는 음성인식센서(70)의 작동은 정지되고, 다시 수동 스위치 모드 상태에서 조명이 이루어지게 된다.
따라서, 상기한 스위치 모드 전환 구성을 통해 조명을 지속적으로 또는 선택적으로 조절 사용하는 것이 가능하게 되고, 특히 자동 스위치 모드 상태로 전환하는 경우에는 야간 취침시 음성 인식을 통해 조명이 자동적으로 이루어지기 때문에 내실자의 초기 활동이 매우 용이하게 된다. 이러한 점은 특히 어린아이를 키우는 가정의 경우 매우 유용하게 사용할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에 따르면, 상기 베이스(12)의 단부로 구비되는 접속단자(11)는, 베이스(12)의 사출물에 조립공(11a)을 형성하고, 이 조립공에 전기선(11b)을 끼워 고정한 다음 접속단자(11)를 억지 끼워 맞춤하는 방식으로 가압 고정되어 짐이 바람직하다. 상기와 같은 구성으로 접속단자(11)를 고정함으로써 종래와 같이 납땜하지 않고도 친환경적으로 간단하게 조립 고정할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.
램프 본체(10)의 베이스(12)를 이용하여 전기가 공급되고 있는 소켓(도면상 도시되지 않음)에 나사 결합 방식으로 결합해준다. 그러면, 스위치모드(60)가 수동으로 전환되어 있는 경우에는 U자형 튜브관(20)의 내부에 직병렬 배치된 LED(30)를 통해 조명이 이루어짐과 동시에 이온 출력부(40)를 통해 대기중에 음전자(e-) 및 양전자(e+)가 방사되어 지고, 이러한 음전자 및 양전자의 방사를 통해 공기 중의 산소분자(O2)와 수소분자(H2)에 전자가 공급되면서 산소 음이온(O2-)과 수소 양이온(H2+)이 생성되도록 하고, 상기 산소 음이온과 수소 양이온의 결합을 통해 최종적으로 수산래디칼이온((OH-)이 생성되어 진다.
따라서, 본 발명에 따르면, U자형 튜브관(20)의 내부에 직병렬 배치된 LED(30)를 통해 조명이 이루어지고, 이때 LED(30)는 U자형 튜브관(20)의 내부에 직렬 배치되어 있기 때문에 발광면적의 극대화가 가능하게 조명 효율이 현저하게 증대되고 동시에 열 방출이 최소화되어 LED(30) 사용에 따른 발열을 극복하여 소비 전류를 줄임으로 인해 에너지를 현저하게 절감할 수 있음과 동시에 수산래디칼이온((OH-)의 생성으로 인해 실내 공기 중에 포함된 각종 세균이나 오염물질들의 살균 정화 및 탈취가 가능하게 되어 실내 공기를 항상 청정하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 특히 수산래디칼이온은 독성이 있거나 유해한 물질이 아니기 때문에 장시간 사용하더라도 인체에 전혀 해가 없어 안전하게 사용할 수 있다.
한편, 수산래디칼이온이 대기중에 유해 물질을 제거하는 화학식에 대하여 몇 가지 예를 들어 보면 다음과 같다.
(1) 니코틴을 제거하는 경우의 화학 방정식은,
C10H14N2 + 3OH2 + CH2 -＞ Keto Alcohol+Keto acid+Hydroxy Acid +Diol 이다.
(2) 암모니아를 제거하는 화학 방정식은,
2NH3 + 6OH -＞ N2 + 6H2O 이다.
(3) 아세트알데히드를 제거하는 화학 방정식은,
CH3CHO + 6OH + O2 -＞ 2CO2 + 5H2O 이다.
(4) 매탄가스를 제거하는 화학 방정식은,
CH4 + 4OH +O2 -＞ CO2 + 4H2O 이다.
(5) 초산을 제거하는 화학 방정식은,
CH3COOH + 4OH + O2 -＞ 2CO2 + 4H2O 이다.
(6) 일산화탄소를 제거하는 화학 방정식은,
CO + 2OH -＞ 2CO2 + 4H2O 이다.
(7) 일산화질소를 제거하는 화학 방정식은,
2NO + 4OH -＞ N2 + 2O2 + 2H2O 이다.
(8) 포름알데히드를 제거하는 화학 방정식은,
HCHO + 4OH -＞ 2CO2 + 3H2O 이다.
따라서, 실내 공기중에 존재하는 각종 유해물질들은 상기한 화학 방정식을 통해 수산래디칼이온에 의해 화학적으로 분해 제거되어 지는 것이어서, 이를 통해 실내 공기를 더욱 청정하게 유지하는 것이 가능하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에 따르면, U자형 튜브관(20)의 외부로 일부가 노출된 상태에서 수산래디칼이온을 생성시키는 이온 출력부(40)가 보호 캡(50)에 의해 안전하게 커버되어 있기 때문에 이온 출력 과정에서 이온 출력부의 주변부가 더러워지거나 오염 물질로 인한 흑화 또는 백화 현상이 방지되어 이온 발생의 원할한 생성이 가능하게되고, 보호 캡(50)이 더러워지는 경우 보호관(42)으로부터 간단하게 분리하여 세척한 다음 다시 결합 사용하면 되는 것이어서 유지관리가 매우 간편 용이하게 된다.
그리고, LED(30)를 통한 조명을 선택적으로 하고자 하는 경우에는 스위치 모드(60)를 자동 모드로 전환함으로써 가능하게 된다. 즉, 야간 취침시 조명을 끈 상태에서 자동적으로 켜고자 할 때, 스위치 모드(60)를 자동으로 전환해 놓으면, 이때 음성인식센서(70)가 작용되어 지고, 이러한 음성인식센서의 음성 인식을 통해 타이머로 설정된 시간 동안만 LED(30)가 LED콘트롤기판(71)의 제어를 통해 조명이 선택적으로 이루어지게 될 수 있는 것이어서, 어두운 장소에서의 초기 활동이 용이하게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 종래 삼파장 램프의 U자형 튜브관 내부에 LED를 직병렬로 배열 조립하고, 이를 스위치 모드(60)의 수 자동 전환에 따라 선택적인 조명이 가능함과 동시에 수산래디컬이온의 생성을 통한 실내 공기의 살균 정화가 이루어지기 때문에 발광 면적의 확대를 통한 조명 효율을 높이고 에너지 낭비를 최소로 줄이면서도 탁월한 공기 청정 효과의 제공이 가능하게 되는 것이어서, 종래 삼파장 램프에서 얻지 못하는 여러 가지 구조적인 이점을 제공하는 것이 가능하게 된다.
비록, 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 하기의 특허청구범위를 벗어나지 않은 범위 내에서 많은 수정 및 변경이 있을 수 있음은 물론이다.
10: 램프 몸체 11: 접속단자
11a: 조립공 11b: 전기선
12: 베이스 20: U자형 튜브관
30: LED 31: LED배열기판
32: LED기판 40: 이온 출력부
41: 이온 발생부 42: 보호관
50: 보호 캡 51: 지지관
52: 커버 53: 관통공
60: 스위치 모드 70: 음성인식센서
71: 음성인식 LED콘트롤 기판

Claims (4)

  1. 상단 중앙으로는 단부에 접속단자가 구비된 나사 결합방식의 베이스가 돌출 형성되고, 또 상면과 측면 둘레로 방열 홈이 형성된 절연소재의 램프 본체와; 상기 램프 본체의 하측으로 연장되게 형성된 U자형 튜브관과; 상기 U자형 튜브관의 내부에 각각 배치되고 동시에 램프 본체 내부에 구비된 LED기판과 연결되도록 상기 U자형 튜브관 내부에 각각 배치된 LED 배열 기판에 대해 각각 일정 간격으로 배열 접속된 LED와; 상기 램프 본체의 내부에 내장된 이온 발생부로부터 발생되는 고전압에 의해 대기중으로 음이온과 양이온을 방사시켜 수산래디칼이온이 생성되도록 극세 상의 심체가 브러쉬 타입으로 이루어지고, 또 U자형 튜브관의 단부 외 측으로 말단부만이 노출되도록 보호관에 의해 커버 지지되는 이온 출력부와; 상기 보호관의 단부에 탈착 가능하게 꽂아지는 지지관이 구비되고 동시에 U자형 튜브관의 단부를 커버하여 이온 발생으로 인한 이온 출력부의 말단부 주변이 오염되는 것을 방지하기 위한 커버로 이루어지며, 커버로는 이온 출력부의 말단부가 외부로 노출되도록 끼워 지지하기 위한 관통공이 지지관과 연통되게 형성된 보호 캡; 및 상기 LED 조명을 수동 또는 자동으로 선택 조절하기 위한 스위치 모드를 포함하여 구성되는 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기에 있어서,
    상기 이온 출력부를 통해 방출되는 음이온과 양이온은 발생주기를 달리(N:1)함과 동시에 그 주기를 주변 환경에 따라 가변으로 조정 가능하게 구성하고,
    상기 스위치 모드를 자동으로 전환시 음성이나 소리를 감지하여 조명이 소정 시간 동안만 자동적으로 이루어지도록 하기 위한 음성인식센서 및 이와 연결된 음성인식 LED콘트롤 기판을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 단부로 구비되는 접속단자는, 베이스의 사출물에 조립공을 형성하고, 이 조립공에 전기선을 끼워 고정한 다음 접속단자를 억지 끼워 맞춤하는 방식으로 가압 고정하여 납땜하지 않고도 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 엘이디 램프 기능을 겸하는 공기 청정기.
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