KR101392261B1 - 조명기구용 휘산 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명 기구에 인접 설치되는 휘산 장치에 관한 것으로서 휘산물질이 내재되는 용기부; 상기 용기부 내측 상부에 설치되고, 휘발성 물질을 밀봉 내재하여, 상기 휘발성 물질의 팽창에 따라 기계적으로 팽창하거나 상기 휘발성 물질의 수축에 따라 기계적으로 수축하는 실린더 장치; 상기 용기부 외측 표면에 위치되고, 상기 실린더의 말단에 연결 설치되며, 상기 실린더의 기계적 팽창에 따라 열리거나 상기 실린더의 기계적 수축에 따라 닫히는 용기부 커버; 및 상기 용기부 상부 표면 또는 측면에 위치되고, 조명 기구에 연결되는 고정 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면 이용자가 있어 조명이 점등될 경우에만 내재된 휘산물질을 확산시키고, 이는 추가적인 동력을 필요로 하지 않아 경제적이고 유용하게 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

Description

조명기구용 휘산 장치 {Volatilizer on lighting apparatus}

본 발명은 조명기구용 휘산 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 조명기구에 부착되고, 조명기구로부터 발생되는 열에 의해 기계적으로 작동되는 것으로서 조명 점등 여부에 따라 자동적으로 개폐가 조절되어 내재된 휘산물질을 실내에 확산시키는 조명기구용 휘산 장치에 관한 것이다.

실내에 설치되는 종래의 방향제 장치는 수동으로 마개를 열고 닫게끔 구성되어 있다. 이는 그 사용이 번거로울 뿐만 아니라 이용자가 많은 공동의 공간에 설치될 경우 장치의 개폐를 관리하는데 어려움이 있어 방향제의 과도한 소모가 발생하게 된다는 문제점이 있다.

이를 극복하기 위한 장치로서, 전지를 이용하여 일정한 시간 간격을 두고 내재된 방향제를 공기 중에 분무하는 장치가 사용되고 있는데, 이는 에너지 소모가 크고 전지가 방전되었을 경우 이를 교체해야 하는 불편함이 있으며, 이용자가 없는 경우에도 방향제는 자동적으로 분무됨으로써 불필요한 과소비가 발생한다.

따라서, 실내에 이용자가 있을 경우에만 작동되고, 전력 등의 추가적인 에너지를 필요로 하지 않는 좀 더 개선된 방향제 확산 장치의 개발이 요구된다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 조명에 연동되어 이용자가 있을 경우에만 내재된 휘산물질을 확산시키고, 전력이나 인력 등의 추가적인 에너지를 필요로 하지 않는 좀 더 개선된 구성의 조명기구용 휘산 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여,

조명 기구에 인접 설치되는 휘산 장치에 있어서,

휘산물질이 내재되는 용기부;

상기 용기부 내측 상부에 설치되고, 휘발성 물질을 밀봉 내재하여, 상기 휘발성 물질의 팽창에 따라 기계적으로 팽창하거나 상기 휘발성 물질의 수축에 따라 기계적으로 수축하는 실린더 장치;

상기 용기부 외측 표면에 위치되고, 상기 실린더의 말단에 연결 설치되며, 상기 실린더의 기계적 팽창에 따라 열리거나 상기 실린더의 기계적 수축에 따라 닫히는 용기부 커버; 및

상기 용기부 상부 표면 또는 측면에 위치되고, 조명 기구에 연결되는 고정 장치;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘산 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면,

상기 용기부는 플라스틱, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 유리를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면,

상기 휘발성 물질의 기화점은 30 내지 48 ℃일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,

상기 휘발성 물질은 디에틸에테르 및 n-펜테인을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,

상기 휘발성 물질은 n-펜테인일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,

상기 고정 장치는 고리형일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,

상기 고정 장치는 벽면 또는 천정에 부착되는 접착식 보조부를 포함하고,

상기 휘산 장치는 굽은형의 연결부를 통하여 상기 접착식 보조부에 장착될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,

상기 휘산 장치는 일부 또는 전부가 검정색으로 도색될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이용자가 있어 조명이 점등될 경우에만 내재된 휘산물질을 확산시키고, 이는 추가적인 동력을 필요로 하지 않아 경제적이고 유용하게 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휘산 장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 휘산 장치의 실린더 장치와 용기부 커버의 연결 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 휘산 장치의 일 실시예에 있어서, 조명 고정용 고정 장치가 접착식 보조부와 연결부로 분할 구성되었을 경우를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휘산 장치의 제작 과정을 촬영한 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 조명기구용 휘산 장치의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 조명기구용 휘산 장치는,

휘산물질이 내재되는 용기부 (100); 상기 용기부 (100) 내측 상부에 설치되고, 휘발성 물질을 밀봉 내재하여, 상기 휘발성 물질의 팽창에 따라 기계적으로 팽창하거나 상기 휘발성 물질의 수축에 따라 기계적으로 수축하는 실린더 장치 (110); 상기 용기부 외측 표면에 위치되고, 상기 실린더 (110)의 말단에 연결 설치되며, 상기 실린더 (110)의 기계적 팽창에 따라 열리거나 상기 실린더 (110)의 기계적 수축에 따라 닫히는 용기부 커버 (120); 및 상기 용기부 (100) 상부 표면 또는 측면에 위치되고, 조명 기구에 연결되는 고정 장치 (200);를 포함한다.

상기 용기부 (100)에는 방향제를 포함하는 휘산물질이 내재된다. 휘산물질로는 여러 종류의 방향제가 포함될 수 있으며, 본 발명을 재현 또는 구현하려는 이용자가 목적한 바에 따라서 자유롭게 이를 선택할 수 있다. 또한, 이용자의 편의를 위해 상기 용기부에는 추가적인 주입구가 구성되어 휘산물질이 소진되었을 경우 이를 보충하는데 이용될 수 있고, 주입구가 구성되지 않을 경우 장치를 분리하여 휘산물질을 보충하는 방식으로 재사용이 이루어질 수도 있다.

상기 용기부 (100) 내측 상부에는 실린더 장치 (110)가 설치되는데, 이는 휘발성 물질을 밀봉 내재하고, 상기 휘발성 물질은 조명 장치 점등시의 복사열 또는 전도열로부터의 온도 상승으로 인해 기화 또는 팽창하며, 조명 장치가 소등되었을 경우에는 온도의 하강으로 인해 액화 또는 수축한다. 상기 실린더 장치는, 이를테면 밀봉형 주사기 또는 피스톤의 형상과도 같이 내재된 상기 휘발성 물질의 팽창에 따라 기계적으로 팽창하거나 상기 휘발성 물질의 수축에 따라 기계적으로 수축하게 된다.

도 2에는 상기 실린더 장치 (110)와 용기부 커버 (120)가 장착된 구조를 나타내는 개략적인 구조도가 도시되어 있다. 실린더 장치의 말단에는 용기부 커버 (120)가 연결 장치되며, 전술한 실린더 장치 (110)의 기계적 작동에 따라서 용기부 커버 (120)가 개폐된다. 즉, 실린더가 기계적으로 팽창하면 용기부 커버가 열려 휘산물질의 확산이 시작되고, 반대로 실린더가 기계적으로 수축하면 용기부 커버가 닫혀 휘산물질의 확산이 중단된다. 이러한 커버는 용기부의 상부에 위치하여 용기부에 내재된 액상 또는 고체상 휘산물질의 불필요한 유출이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하며, 액상 또는 고체상의 휘산물질은 통과되지 않지만 기화된 형태로는 통과가 가능한, 추가적인 격막을 용기부 내에 설치하여 액상의 휘산물질이 밖으로 유출되는 것을 기계적으로 방지하는 것도 가능하다.

상기 용기부 (100) 및 실린더 장치 (110)는 조명기구로부터의 복사열 또는 전도열을 고려하여, 적절한 전도성을 갖는 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어 플라스틱, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 유리를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있는데, 바람직하게는 45 W/mk 이상의 전도도를 갖는 금속성의 물질이 선택될 수 있고, 더욱 바람직하게는 알루미늄 또는 스테인레스 스틸이 선택될 수 있다.

상기 실린더 장치 (110)가 밀봉 내재하는 휘발성 물질은, 조명 장치로부터의 열에 의해 부피 팽창을 일으키는 것이라면 제한없이 선택되어 이용될 수 있으나, 바람직하게는 30 내지 48 ℃의 기화점을 갖는 물질이 선택되어 이용될 수 있고, 더욱 바람직하게는 이와 같은 기화점을 갖는 동시에 인체에 무해한 디에틸에테르, n-펜테인을 포함하는 군으로부터 선택되어 이용될 수 있다.

하기에는 조명으로부터의 전도에 의해 상기 실린더 장치 (110)에 전달되어 평형을 이루는 온도를 계산한 과정이 서술되어 있고, 30 내지 48 ℃의 적정 기화점은 이로부터 산출되었다:

실린더 내부의 온도 변화 공식

형광등-용기 사이의 열전도 계산

K₁ : 유리 열전도도 = 1.1 W/mk

K₂ : 알루미늄 열전도도 = 237 W/mk

T₁ : 형광등 내부 온도 = 50 ℃

T₂ : 형광등 표면 온도 = 48 ℃

알루미늄-실린더 사이의 열전도 계산

K₂ : 알루미늄 열전도도 = 237 W/mk

K₃ : 스테인레스 열전도도 = 45 W/mk

T₂ : 형광등 표면 온도 = 48 ℃

T₃ : 알루미늄 표면 온도 = 47.995 ℃

즉, 점등 시에 휘발성 액체에 전달되어 평형을 이루는 온도 (T₄) = 47.2℃

상기와 같이 산출된 바에 따르면, 다이에틸에테르 (기화점 36.05 ℃), n-펜테인 (기화점 36.1 ℃), 카본 다이설파이드 (기화점 46.25 ℃) 또는 설퍼 트라이옥사이드 (기화점 44.75 ℃)가 선택되어 상기 실린더 장치에 내재될 수 있는데, 기화의 민감도와 독성, 안전성을 고려하여 바람직하게 n-펜테인이 선택되어 이용될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 휘산 장치는 조명 기구에 부착되어 작동되는 것으로서, 조명 기구로의 용이한 장착을 위해 고정 장치 (200)를 구성하여 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 고리형 고정 장치 (200)를 포함하여 중력에 의해 천정의 형광등에 걸리는 방식으로 구성된 장치가 포함될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 벽면의 조명을 염두하여 벽면 또는 조명장치 일부에 부착되는 접착식 보조부 (210); 및 이에 장착되는 굽은형의 연결부 (220);를 포함할 수도 있다. 상기 접착식 보조부 (210)가 천정에 부착될 경우에는, 상기 굽은형의 연결부 (220)는 합성 수지 또는 섬유를 포함하는 재질로 대체되어 상기 접착식 보조부 (210)에 매달리는 형식으로 구성될 수도 있다.

또한 본 발명에 따른 휘산 장치는 조명으로부터의 열을 동력으로 이용하여 작동되는 기계적 장치로서, 열로부터 유발되는 기계적 작동을 용이하게 하기 위해 상기의 열을 더욱 잘 흡수하도록 설계될 수 있으며, 용기 표면의 일부 또는 전체를 검정색으로 도색하여 이를 달성할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 조명열로부터의 에너지를 상기 실린더 장치에 효과적으로 전도하기 위한 추가적인 구성으로서, 예를 들어 구리 도선, 알루미늄 금속막을 포함하는 금속 재질을 용기부 내부 또는 외부에 추가적으로 포함시켜 이를 달성할 수도 있다.

이하, 도면, 제조예, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 도면, 제조예, 실시예 및 시험예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

제조예 : 실린더 장치의 제조

10 mL 플라스틱 실린더에 n-펜테인을 채운다. 상기 플라스틱 실린더를 밀봉하고, 약 47 ℃의 물에 이를 잠기게 하여 n-펜테인의 밀봉상태를 점검하였고, 기화 및 팽창으로 인한 실린더 장치의 정상적인 작동을 확인하였다.

실시예 : 휘산 장치의 제조

도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예 따른 휘산 장치의 제조 과정 사진을 제시하였다. 이와 같이, 알루미늄 판을 도 1과 같은 형태로 구부리고 연마하여 용기부를 제작하고; 상기 용기부 일측 상단을 천공하여 용기부 커버 및 실린더 장치가 장착될 구멍을 제작하였으며; 상기 구멍에 상기 제조예에 따른 실린더 장치를 삽입 장착하고; 이어서 실린더 장치 말단에 용기부 커버를 장착하되, 실린더 수축 상태에서는 용기부가 밀폐되도록 구성하며; 용기부 상단에는 고정 장치를 구성하여 휘산 장치가 천정에 설치된 형광등에 용이하게 고정되도록 하였다. 형광등 장착 전에는, 용기부 내에 시판되는 방향제를 주입하였다.

시험예 : 휘산 장치의 작동 시험

본 발명에 따른 휘산 장치는 하기와 같은 계산식에 따라 점등 후 약 11.5 분이 지나면 커버가 완전히 열릴 것으로 예상되었다:

n-펜테인을 17.2 ℃ 에서 36.1 ℃로 가열하는데 드는 열량 Q = m·c·ΔT

n-펜테인을 담을 실린더 부피 V= 10 mL

n-펜테인의 밀도 = 0.6264 g/mL

n-펜테인의 질량 = 밀도 x 부피 = 6.264 g

n-펜테인의 비열 = 0.527 cal/g℃

∴ Q = (6.264 g)(0.527 cal/g℃)(36.1 ℃-17.2 ℃)

= 62.4cal

K₂ : 알루미늄 열전도도 = 237 W/mk

K₃ : 스테인레스 열전도도 = 17 W/mk

T₂ : 형광등 표면 온도 = 48 ℃

T₃ : 알루미늄 표면 온도 = 47.995 ℃

T₄ : 액체에 전달되는 온도 = 47.72 ℃

커버가 완전히 열리는 데 걸리는 시간 : 약 11.5 분

상기 실시예에서 제조된 장치를 천정의 형광등에 장착하고 형광등을 점등시킨 결과, 약 11.3 분이 지난 이후 커버가 완전히 열렸으며, 이는 계산된 예상치와 유사하다.

아울러, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휘산 장치의 커버는 형광등 소등 후 약 12.1 분이 지나면 완전히 닫힘으로써, 전술한 바와 같은 방법으로 계산된 예상치와 유사한 결과를 보였다. 또한 본 발명자는 소등 이후 커버가 닫히면 실내에서 방향제의 향기를 맡을 수 없다는 것을 확인하였다.

따라서, 본 발명에 따르면 추가적인 동력 또는 에너지 없이도 조명 점등 시에만 내재된 휘산물질을 실내 공기 중에 확산시킬 수 있다.

100 : 용기부 110 : 실린더 장치
120 : 용기부 커버 200 : 고정 장치
210 : 접착식 보조부 220 : 연결부

Claims (8)

1. 조명 기구에 인접 설치되는 휘산 장치에 있어서,
   휘산물질이 내재되는 용기부;
   상기 용기부 내측 상부에 설치되고, 휘발성 물질을 밀봉 내재하여, 상기 휘발성 물질의 팽창에 따라 기계적으로 팽창하거나 상기 휘발성 물질의 수축에 따라 기계적으로 수축하는 실린더 장치;
   상기 용기부 외측 표면에 위치되고, 상기 실린더의 말단에 연결 설치되며, 상기 실린더의 기계적 팽창에 따라 열리거나 상기 실린더의 기계적 수축에 따라 닫히는 용기부 커버; 및
   상기 용기부 상부 표면 또는 측면에 위치되고, 조명 기구에 연결되는 고정 장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용기부는 플라스틱, 스테인리스 스틸, 알루미늄 및 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 휘발성 물질의 기화점은 30 내지 48 ℃인 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 휘발성 물질은 디에틸에테르 또는 n-펜테인인 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정 장치는 고리형인 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 고정 장치는 벽면 또는 천정에 부착되는 접착식 보조부를 포함하고,
   상기 휘산 장치는 굽은형의 연결부를 통하여 상기 접착식 보조부에 장착되는 것을 특징으로 하는 휘산 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 휘산 장치는 일부 또는 전부가 검정색으로 도색된 것을 특징으로 하는 휘산 장치.

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