KR101399372B1 - 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체 - Google Patents

Abstract

벽면 매립형 전기 스위치 내부에 플라즈마 공기정화장치를 함께 매립하여 건축물 내부의 생활 공간을 점유하지 않는 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에 관한 것이다. 본 발명은, 사각판상의 플레이트와; 적어도 일면이 상기 플레이트의 전면에 노출되어 외부에서 가해지는 물리적 변화를 감지하는 스위치조작부와; 상기 스위치조작부가 감지한 물리적 변화에 따라, 외부에서 공급되는 전원을 다른 외부 전자장치로 전달하는 연결라인의 전원공급을 선택적으로 제어하는 스위칭부와; 상기 연결라인에 흐르는 전류로부터 2차전류를 유도하는 변류부; 그리고 상기 변류부에서 유도된 2차전류를 전원으로 하여 동작하고, 플라즈마 방전에 의해 이온을 발생하는 탄소브러시를 구비하는 공기정화부를 포함하여 구성된다.

Description

공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체{FLUSH TYPE ELECTRIC SWITCH ASSEMBLY ADOPTING AIR CLEANING APPARATUS}

본 발명은 전기 스위치 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벽면 매립형 전기 스위치 내부에 플라즈마 공기정화장치를 함께 매립하여 건축물 내부의 생활 공간을 점유하지 않는 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에 관한 것이다.

최근 환경오염이 심화되고, 아토피 피부염이나 천식 등 각종 환경병이 유행하면서 실내공기를 깨끗하게 유지하기 위한 노력이 계속되고 있다. 그에 따라 다양한 공기정화장치가 개발되고 있다.

일반적인 공기정화장치는, 오염된 공기를 흡입한 후 필터로 정화하여 정화된 공기를 다시 배출하는 필터식과, 일정한 거리를 띄워 둔 전극에 고전압을 흘려 공중에 이온을 방전시켜 공기 중의 미립자에 부착시키고, 포집극에 입자를 끌어당겨 제거하는 이온식과, 이온식과 같은 전기적인 방전 원리를 이용하여 강력한 집진력을 가진 집진판으로 오염된 공기를 정화하되, 이온식과 달리 팬을 함께 사용하여 집진력을 향상시킨 전기집진식, 그리고 물의 흡착력을 이용하여 오염물질을 제거하는 워터필터식 등이 있다. 그리고 이들을 복합적으로 사용하는 복합형 제품들도 개발되고 있다.

이와 같은 종래의 공기정화장치들은 대체로 독립된 장치로서 가정이나 사무실 벽면에 설치된 콘센트에 공기정화장치의 플러그를 끼워 전원을 공급받으면서 동작하는 방식이다. 특히 등록특허 제10-0799713호에 개시된 공기청정장치와 같이 플러그인 타입으로 부피를 최소화한 장치도 개발되어 있다.

그러나 이와 같은 공기정화장치들은 생활 공간을 차지하여 설치할 때 공간 상의 제약을 받을 뿐 아니라 미적으로도 다른 전자기기나 가구와 조화를 이루기가 어렵다는 단점이 있었다. 플러그인 타입의 공기정화장치를 사용하더라도, 벽면의 콘센트에 공기정화장치가 끼워지는 경우, 벽면으로부터 일정 폭 이상의 공간에 가구나 다른 물건을 설치할 수 없어 불편하고, 콘센트로부터 익스텐션(EXTENTION) 장치를 사용하여 플러그인 타입의 공기정화장치를 설치한다고 하더라도 일반적으로 익스텐션 장치는 공간의 구석이나 바닥에 설치되어 먼지에 노출되기 쉽기 때문에, 공기정화장치가 과도하게 오염되어 장치 관리가 불편하다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 공기정화장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가정이나 사무실 등의 생활 공간을 전혀 침범하지 않는 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 건축물의 구조를 변경하거나 손상시키지 않고도 벽면에 매립 가능한 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가정이나 사무실의 인테리어의 미감을 해하지 않는 공기정화장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 갖는 본 발명은, 사각판상의 플레이트와; 적어도 일면이 상기 플레이트의 전면에 노출되어 외부에서 가해지는 물리적 변화를 감지하는 스위치조작부와; 상기 스위치조작부가 감지한 물리적 변화에 따라, 외부에서 공급되는 전원을 다른 외부 전자장치로 전달하는 연결라인의 전원공급을 선택적으로 제어하는 스위칭부와; 상기 연결라인에 흐르는 전류로부터 2차전류를 유도하는 변류부; 그리고 상기 변류부에서 유도된 2차전류를 전원으로 하여 동작하고, 플라즈마 방전에 의해 이온을 발생하는 탄소브러시를 구비하는 공기정화부를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 전기 스위치 조립체는, 상기 변류부에서 유도된 2차전류를 직류전원으로 변환한 후 고전압으로 승압하여 상기 공기정화부로 공급하는 고전압발생부를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 플레이트의 하단에는, 상기 플레이트의 후면으로부터 전면으로 향할수록 하방으로 경사지는 관통공이 형성되고, 상기 플레이트의 후면에 형성되는 상기 관통공 입구에는 상기 공기정화부의 탄소브러시가 배치될 수도 있다.

또한 상기 관통공의 일단면에는, 상기 플레이트에 착탈가능한 메쉬필터가 구비될 수도 있다.

나아가 상기 조립체는, 외부 공기를 흡입하여 상기 탄소브러시를 향해 배출하는 송풍부를 더 포함할 수도 있다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에 의하면 공기정화장치가 가정이나 사무실 등의 생활 공간을 전혀 침범하지 않으므로, 공기정화장치의 설치에 공간적 제약이 따르지 않고, 가구나 다른 물건의 배치에도 방해가 되지 않는다는 이점이 있다.

또한 본 발명에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에 의하면 벽면 매립형 전기 스위치를 위하여 건축물 설계시부터 확보된 벽 내 공간에 공기정화장치가 마감되므로 추후 매립 방식으로 공기정화장치를 설치하기 위하여 별도의 벽면 내 공간을 형성할 필요가 없어 설치가 매우 편리하다는 장점이 있다.

나아가 본 발명에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에 의하면 공기정화장치가 생활 공간에 노출되지 않으므로, 전체적인 인테리어의 분위기를 손상시키지 않는다는 장점이 있다.

나아가 본 발명에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체에서, 전기 스위치는 일반적으로 가구나 다른 물건에 의해 가려지지 않도록 위치되므로 공기 정화 효과가 탁월하고, 건축물 내부 공간마다 독립적으로 구비되므로 구획된 각 공간마다 공기정화장치를 설치하기 용이하다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 외형을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 전기적 구성을 간략하게 도시한 회로구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 외형을 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 전기적 구성을 간략하게 도시한 회로구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체의 개략적인 구성을 도시한 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 공기정화장치를 채용한 벽면 매립형 전기 스위치 조립체(100)는 그 정면, 즉 벽체 외부로 노출되어 벽면과 평행하게 배열되는 정면에 일반적으로 사각 형상을 갖는 플레이트(110)가 형성된다. 플레이트(110)는 벽면으로부터 벽면 내부로 형성되는 공간의 개구부를 전체적으로 커버하여 그 안에 매립된 전기 스위치의 구성품들을 시각적으로 가려주는 역할을 한다.

상기 플레이트(110)에는 하나 이상의 스위치조작부재(111, 111')가 설치된다. 상기 스위치조작부재(111, 111')는 적어도 일면이 상기 플레이트(110)의 전면에 노출되어 외부에서 가해지는 물리적 변화를 감지한다. 물리적 변화를 감지하는 방식으로는, 예를 들어 레버타입으로 상기 플레이트(110)에 고정되어 좌우방향 중 특정방향으로 기울어지면 온(ON) 또는 오프(OFF)되는 방식이 될 수도 있고, 푸쉬타입으로 상기 플레이트(110)에 설치될 수도 있으며, 터치방식으로 동작할 수도 있다.

상기 스위치조작부재(111, 111')는 도 2에 도시된 바와 같은 스위칭부(101)를 선택적으로 온/오프한다. 상기 스위칭부(101)는 건물 외부에서 건물 내로 전달된 교류전원(200)을 전등(300) 등의 전기장치에 선택적으로 공급하는 역할을 한다. 일반적으로 실내 전등과 같은 전기장치에는 단상 2선식의 교류전원을 공급하는데, 이는 2개의 전선으로 배전하는 방식으로서, 제1전선(L1)과 제2전선(L2)이 도 2에 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이 상기 제2전선(L2)은 전등(300) 등의 부하로 전달되고 상기 전기 스위치 조립체(100)에는 상기 제1전선(L1)과 상기 전등(300)과 연결된 전선(L1')이 배선된다. 따라서 상기 전기 스위치 조립체(100)는 상기 제1전선(L1)에 제1터미널(T1)이 연결되고, 전선(L1')에 제2터미널(T2)이 연결된 상태에서(상기 전기 스위치 조립체(100)가 설치된 상태에서) 상기 전기 스위치 조립체(100) 내부에서 전체적인 폐회로를 완성해야만 상기 전등(300)으로 전원이 공급되어 상기 전등(300)이 동작하게 된다. 그러므로 상기 스위칭부(101)는 이와 같은 폐회로 일단을 단절하여 결합되며, 선택적으로 온/오프되어 상기 전등(300)으로 전류가 흐르도록 한다. 즉, 상기 스위칭부(101)는 상기 제1전선(L1)의 일측을 단절하여 결합되며, 단절된 제1전선(L1)을 연결하는 연결라인(L)과 함께 구비될 수 있다. 이때 상기 스위칭부(101)는 접점스위치나 릴레이 등으로 형성될 수 있으나, 반도체 스위칭소자로 구성될 수도 있다.

한편 상기 스위칭부(101)와 직렬로 변류부(103)가 구비된다. 상기 변류부(103)는 변류기(CURRENT TRANSFORMER)를 포함하는 구성으로서, 상기 교류전압(200)의 양단 전압이 배선되지 않는 상기 전기 스위치 조립체(100)의 특성에 따라, 상기 제1전선(L1)만으로부터 후술할 공기정화부(105) 등에 공급할 전류를 얻기 위한 구성이다. 이는 상기 제1전선(L1)에 1차 전류가 흐름으로서 코어(철심 등)에 자속이 이동하고, 자속이 쇄교하면서 기전력이 유기됨으로서, 자속의 변화를 상쇄하는 방향으로 자속 및 기전력이 발생하고 그에 따라 2차 전류가 발생하는 원리를 이용한 것이다. 2차 전류는 1차 전류보다 상대적으로 작지만, 후술할 공기정화부(105), 송풍부(107), 표시부(109) 등을 동작시키기에 충분한 전류의 획득이 가능하다.

그리고 상기 변류부(103)에서 발생한 전류와 그에 따른 전압은 고전압발생부(104)로 공급된다. 상기 고전압발생부(104)는 후술할 공기정화부(105)에 공급될 대략 3000V 내지 7000V의 고전압을 발생시키기 위한 구성으로서, 교류전원을 직류전원으로 변환한 후 이를 승압하기 위한 AC/DC 컨버터, 스위칭 회로, 발진회로, 승압회로 등을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 고전압발생부(104)에 의해 승압된 전압은 공기정화부(105)의 양단에 걸어진다. 상기 공기정화부(105)는 플라즈마 방전방법으로 공기 중의 산소나 질소를 이온화하는 구성이다. 상기 공기정화부(105)는, 그 일측에 고전압이 인가되는 방전극이 설치되고, 그 방전극과 대응되는 부분에 역시 고전압이 인가됨과 아울러 접지가 되는 포집극을 포함한다. 그리고 상기 방전극에는 방전을 일으키는 탄소섬유가 설치된다. 상기 방전극과 포집극에 고전압이 인가되면, 상기 방전극의 탄소섬유에서 음이온이 발생하고, 그에 따라 공기 속의 유해가스나 먼지 등이 강한 방전에 의해 대전되어 쿨롱력에 이끌려 접지된 포집극으로 포집되는 방식으로 동작한다. 이와 같은 공기정화부(105)는 예를 들어, 공급되는 전원 종류에 따라 TRUMP Electronic Group International Co.,LTD사의 모델명 TFB-28A1, TFB-28A2, TFB-YD1238 등의 모듈로 구현가능하며, 이 장치들은 그 가로, 세로, 높이가 각각 30mm(모델에 따라 20mm)를 넘지않는 소형 모듈로서, 일반적인 전기 스위치 설치를 위한 벽 내 매립공간 내에 설치 가능할 만큼 충분히 작은 크기를 갖는다.

이때 상기 공기정화부(105)는 상기 고전압발생부(104)로부터 발생된 고전압을 전달하는 고압선(105b)과 상기 고압선(105b)에 연결되는 탄소브러시(105a)를 포함하여 구성된다.

상기 탄소브러시(105a)는 상기 플레이트(110)를 관통하여 형성되는 제2관통공(115)을 통해 상기 플레이트(110)의 전면으로 노출되나, 제2관통공(115)을 관통하고 상기 플레이트(110)의 전면보다 바깥으로 노출되지는 않는다. 이때 상기 제2관통공(115)은 상기 플레이트(110)가 설치된 벽면에서 상기 플레이트(110)의 전면으로 진행될수록 하방으로 기울어지도록 형성되어, 벽 외부로부터 상기 제2관통공(115)을 통해 매립 공간 내부로 먼지나 수분 등이 유입되는 것을 방지한다.

한편 상기 전기 스위치 조립체(100)의 상기 플레이트(110)에는 상기 제2관통공(115)과 더불어 제1관통공(113)과 제3관통공(117)이 함께 형성될 수 있다. 여기서 상기 제1관통공(113)과 제3관통공(117)은 상기 제2관통공(115)과 마찬가지로 상기 플레이트(110)가 설치된 벽면에서 상기 플레이트(110)의 전면으로 진행될수록 하방으로 기울어지도록 형성될 수 있다.

상기 제3관통공(117)은 후술할 송풍부(107)의 동작에 의하여 매립 공간 내부로 공기를 순환시키기 위한 것으로서, 상기 플레이트(110)의 전면이 아니라도 측면이나 저면 등에 개구되어 매립 공간과 외부 공간을 연통한다.

이를 위하여 송풍부(107)가 구비되는데, 상기 송풍부(107)도 상기 변류부(103)로부터 전원을 공급받으며, 정류기나 AC/DC 컨버터 등을 더 포함할 수 있으며, 전원의 공급에 따라 상기 송풍부(107)에 포함된 팬(FAN)이 회전하여 상기 제3관통공(117)을 통해 외부 공기를 흡입하는 역할을 한다. 그리고 상기 송풍부(107)의 팬은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 탄소브러시(105a)가 설치되는 상기 제2관통공(115)을 향해 공기를 순환시켜 공기 정화 효과를 높일 수 있다. 상기 송풍부(107)는 예를 들어, Copal electronics사의 모델명 F16EA와 같이 가로, 세로, 높이가 각각 20mm를 넘지않는 소형의 팬 모듈로 구비될 수 있다. 따라서 일반적인 전기 스위치 설치를 위한 벽 내 매립공간 내에 설치 가능할 만큼 충분히 작은 크기를 갖는다.

나아가 상기 제1관통공(113)에는 도 2에 도시된 회로 상에 도시된 바와 같이 표시부(109)가 더 구비될 수 있고, 상기 표시부(109)는 LED램프를 포함하여, 상기 공기정화부(105)의 동작상태가 외부로 표시될 수 있도록 할 수도 있다.

또한 상기 제1관통공 내지 제3관통공(113, 115, 117) 등과 같이 외부와 연통되는 구성에는 공기의 순환에 따라 매입 공간 내로 유입될 수 있는 먼지를 미리 포집하여 장치 내의 청결을 도모함과 동시에, 매입 공간에서 외부로 방사되는 먼지를 포집하여 공기 정화 효과를 높일 수 있도록 메쉬(mesh)구조의 필터(119)가 더 구비될 수 있다. 상기 필터(119)는 상기 플레이트(110)의 전면에 설치되거나 도 3에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(110)의 측면으로부터 끼워지도록 착탈 가능하게 설치되도록 하여, 주기적으로 청소가 가능하도록 할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 의한 상기 전기 스위치 조립체(100)의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면, 사용자가 상기 스위치조작부(111)를 조작하여 상기 스위칭부(101)가 온되면, 상기 전기 스위치 조립체(100) 내부의 연결라인(L)으로 전류가 흐르면서, 전체적인 폐회로가 완성되어 상기 전등(300)에 불이 들어온다.

그리고 상기 변류부(103) 내부에도 전류가 흐르면서, 상기 변류부(103) 내의 변류계에 2차 전류가 유도되며, 그에 따라 상기 고전압발생부(104)에 전원이 공급된다. 상기 고전압발생부(104)는 공급된 전원을 이용하여 상기 공기정화부(105)를 구동할 고전압을 발생시키고, 상기 공기정화부(105)의 상기 탄소브러시(105a)에서 방전현상이 일어나 공기가 정화된다.

나아가 상기 변류부(103)로부터 전원을 공급받은 송풍부(107)가 함께 구동하면서 상기 제3관통공(117)을 통해 공기를 유입시켜 상기 제2관통공(115)을 향해 순환시킨다.

한편, 사용자가 상기 스위치조작부(111)를 조작하여 상기 스위칭부(101)를 오프한 경우에도, 상기 스위칭부(101)는 상기 전등(300)의 오프 상태에 영향을 최소화할만큼의 미세전류만을 흐르게 하여 상기 변류부(103)에서 상기 공기정화부(105)를 동작시킬 전류를 얻을 수 있으며, 이 경우 상기 공기정화부(105) 외의 다른 구성으로는 전원이 공급되지 않도록 할 수도 있다.

다만 상술한 실시예는 본원발명을 구체적으로 설명하기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다.

100: 전기 스위치 조립체 200: 교류전원
300: 전등

Claims (5)

1. 사각판상의 플레이트와;
   적어도 일면이 상기 플레이트의 전면에 노출되어 외부에서 가해지는 물리적 변화를 감지하는 스위치조작부와;
   상기 스위치조작부가 감지한 물리적 변화에 따라, 외부에서 공급되는 전원을 다른 외부 전자장치로 전달하는 연결라인의 전원공급을 선택적으로 제어하는 스위칭부와;
   상기 연결라인에 흐르는 전류로부터 2차전류를 유도하는 변류부와;
   상기 변류부에서 유도된 2차전류를 전원으로 하여 동작하고, 플라즈마 방전에 의해 이온을 발생하는 탄소브러시를 구비하는 공기정화부; 그리고
   상기 변류부에서 유도된 2차전류를 직류전원으로 변환한 후 고전압으로 승압하여 상기 공기정화부로 공급하는 고전압발생부를 포함하는, 벽면 매립형 전기 스위치 조립체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트의 하단에는,
   상기 플레이트의 후면으로부터 전면으로 향할수록 하방으로 경사지는 관통공이 형성되고, 상기 플레이트의 후면에 형성되는 상기 관통공 입구에는 상기 공기정화부의 탄소브러시가 배치되는, 벽면 매립형 전기 스위치 조립체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 관통공의 일단면에는,
   상기 플레이트에 착탈가능한 메쉬필터가 구비됨을 특징으로 하는, 벽면 매립형 전기 스위치 조립체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 조립체는,
   외부 공기를 흡입하여 상기 탄소브러시를 향해 배출하는 송풍부를 더 포함하는, 벽면 매립형 전기 스위치 조립체.

Images