KR102180081B1 - Led lighting device using plasma ionizer and photocatalyst and lighting system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 이오나이저와 광촉매를 이용한 LED 조명기기 및 이를 포함하는 조명시스템으로서, 플라즈마 이오나이저를 통해 대상공간의 공기정화를 수행함과 동시에, 광원유닛에서 발광된 빛을 이용하여 이를 광촉매와 접촉시킴으로써, 플라즈마 이오나이저와 함께 공기정화를 수행하는 기술에 관한 것이다. The present invention is an LED lighting device using a plasma ionizer and a photocatalyst, and a lighting system including the same, while performing air purification of a target space through the plasma ionizer, and by contacting it with the photocatalyst using light emitted from the light source unit. , It relates to a technology for performing air purification with a plasma ionizer.
오늘날 우리는 많은 자동차와 공장 등에서 배출되는 유기화합물을 포함한 미세먼지, 원인모를 바이러스의 출현 등으로 건강을 위협받는 환경에서 생활하고 있다. 최근 미국환경보호청(EPA)에 따르면, 실내의 공기오염도는 실외보다 보통 보통 2~5배 더 높다는 연구결과가 발표되었다. Today, we are living in an environment where our health is threatened by the appearance of viruses of unknown cause, fine dust including organic compounds emitted from many automobiles and factories. According to the US Environmental Protection Agency (EPA), a study found that indoor air pollution is usually 2 to 5 times higher than outdoors.
실내 공기는 박테리아, 곰팡이, 집 먼지뿐만 아니라 실외에서 유입되는 초미세먼지, 인테리어에 사용된 휘발성 유기화합물질 등이 혼재되어 있는 상태이다. Indoor air is a state in which bacteria, mold and house dust, as well as ultrafine dust introduced from the outdoors, and volatile organic compounds used in the interior are mixed.
최근까지 사용된 기술에 따르면, 조명에 있어서 형광램프 등에서는 광원에서 자외선이 방사되기에 광촉매 코팅을 하여 공기정화 효과를 얻을 수 있었다. 대표적인 종래기술로 한국공개특허 제10-2015-0014822호가 개시된다. 상기 종래기술은 "자외선 발광다이오드 및 필터를 구비하는 공기 정화 장치"로서, 특정 파장의 자외선 발광 및 광촉매를 이용하여 공기를 정화시키는 장치이다. According to the technology used until recently, in a fluorescent lamp or the like in lighting, since ultraviolet rays are emitted from a light source, it is possible to obtain an air purification effect by applying a photocatalytic coating. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0014822 is disclosed as a representative prior art. The prior art is a "air purification apparatus having an ultraviolet light emitting diode and a filter", which purifies air using ultraviolet light emission of a specific wavelength and a photocatalyst.
그러나, 현재 다수의 가정에서 사용하고 있는 조명용 LED 램프에서는 자외선이 발광되지 않고, 가시광선만 존재하기에 자외선에 반응하는 광촉매인 티타늄산화물(TiO2)을 촉매물질로 사용하더라도 공기정화에 큰 효과를 발휘할 수 없다. 만약 사용자가 보다 큰 공기정화효과를 얻기 위해서는, 조명용 LED 램프에 별도의 자외선 발광부를 부착하여야 하는 번거로움이 존재한다. However, in the LED lamps for lighting currently used in many homes, ultraviolet rays do not emit light and only visible rays exist, so even if titanium oxide (TiO2), a photocatalyst that reacts to ultraviolet rays, is used as a catalyst material, it will have a great effect on air purification Can't. If the user wants to obtain a greater air purification effect, there is a hassle of attaching a separate ultraviolet light emitting unit to the LED lamp for lighting.
이에 더하여, 조명기기에 도포된 광촉매는 반영구적으로 사용되는 것이 아니라, 유동하는 공기와의 마찰 또는 마찰로 인한 화학반응에 의해 소진될 수 있음에도 불구하고, 현재 대부분의 조명들은 이를 영구적으로 사용하고 있는 바, 이를 주기적으로 재코팅해야할 필요성이 있다. In addition, although the photocatalyst applied to the lighting equipment is not used semi-permanently, but may be exhausted by a chemical reaction due to friction or friction with flowing air, most of the current lighting is permanently used. However, there is a need to periodically recoat it.
(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2015-0014822호(Patent Document 1) Korean Laid-Open Patent No. 10-2015-0014822
본 발명은 자외선이 아닌 가시광응답형의 광촉매가 도포되어 일반 가정이나 사무용 공간에서 널리 사용될 수 있고, 액상의 광촉매를 지속적으로 재공급 또는 재도포할 수 있는 조명기기를 제안하고자 한다. The present invention is to propose a lighting device capable of continuously resupplying or re-applying a liquid photocatalyst, which can be widely used in a general home or office space by applying a visible light-responsive photocatalyst instead of ultraviolet rays.
또한, 대상공간의 공기정화효율을 극대화하기 위해, 이오나이저가 구비된 조명기기를 제안하고자 한다. In addition, in order to maximize the air purification efficiency of the target space, it is intended to propose a lighting device equipped with an ionizer.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 천정에 고정된 상태를 기준으로, 하방을 향해 개방된 베이스프레임(110); 상기 베이스프레임(110) 상에 장착되며, 상기 천정 측으로부터 하방을 향해 발광하도록 복수로 배열되는 광원유닛(120)으로서, 동일 평면상에서 M행 및 N열로 배열된 광원유닛(120); 내부에 냉매가 순환되는 냉각유로(132)가 형성된 냉각프레임(130)로서, 상기 광원유닛(120)의 하방을 커버하며, 상기 광원유닛(120)으로부터 발광되는 가시광을 투과하도록 투광성 재질로 형성된, 냉각프레임(130); 상기 냉각프레임(130)의 하면 중 일부에 도포되며, 미리 설정된 온도범위의 가시광응답형 광촉매가 도포되는 광촉매코팅층(140); 광촉매저장부(152)를 포함하며, 상기 광촉매저장부(152)로부터 액상의 광촉매를 공급받아 도포수단(154)을 통해 상기 광촉매코팅층(140)을 형성시키는 광촉매공급모듈(150); 및 상기 광원유닛(120), 냉각프레임(130) 및 광촉매공급모듈(150)의 작동을 제어하는 제어모듈(160); 을 포함하고, 상기 냉각프레임(130)은, 상기 광원유닛(120)의 하측에 구비되되, 열 방향을 기준으로, N2K-1열의 하측에만 형성된 돌출부(134)를 포함하고, 상기 돌출부(134) 내측에는 냉각유로(132)가 구비되며(단, K는 1이상의 자연수), 상기 냉각유로(132)로 냉매가 순환될 때, 상기 냉매에 의해, 상기 광원유닛(120)에서 발광된 가시광의 상기 광촉매코팅층(140)으로 도달이 차단되는, 조명기기를 제공한다. The present invention for solving the above problems, based on the state fixed to the ceiling, the
또한, 상기 베이스프레임(110)의 하방을 전부 커버하도록 상기 베이스프레임(110)와 결합되는 커버프레임(170); 및 상기 커버프레임(170) 외측에 장착되는 플라즈마 이오나이저(180); 를 더 포함하며, 상기 제어모듈(160)에 의해 상기 플라즈마 이오나이저(180)의 작동이 조절될 수 있다. In addition, a
또한, 상기 광원유닛(120)은, 열 방향을 기준으로, N2K-1열에 배열된 제1그룹 광원유닛(122); 및 N2K열에 배열된 제2그룹 광원유닛(124); 으로 구분되며, 상기 제1 및 제2그룹 광원유닛(122, 124)은 상호 독립적으로 작동될 수 있다. In addition, the light source unit 120 includes: a first group
또한, 상기 냉각프레임(130)은, 상기 제1그룹 광원유닛(122)의 하측에 하방을 향해 형성된 돌출부(134) 상에는 상기 광촉매공급모듈(150)에 의해 상기 광촉매코팅층(140)이 형성되고, 상기 제2그룹 광원유닛(124)의 하측에는 상기 돌출부(134)를 기준으로 상방을 향해 만입되어 상기 광촉매가 미도포되며, 상기 냉각프레임(130) 하면에는, 상기 열 방향을 기준으로 상기 광촉매코팅층(140)이 교번하여 형성될 수 있다. In addition, in the
또한, 상기 광촉매공급모듈(150)은 상기 광촉매코팅층(140)이 형성된 위치와 대응되는 높이에 상기 도포수단(154)이 구비되며, 상기 도포수단(154)은, 열 방향으로 연장된 제1가이드레일(155); 및 행 방향으로 연장된 제2가이드레일(156); 과 연결되어, 상기 열 방향 및 행 방향 모두로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. In addition, the
또한, 상기 제어모듈(160)은, 상기 제1그룹 광원유닛(122)의 누적작동시간 또는 온오프횟수에 의존하여 상기 도포수단(154)을 통해 상기 광촉매코팅층(140)을 반복하여 형성시킬 수 있다. In addition, the
또한, 상기 냉각유로(132)를 순환하는 냉매는 불투명한 특정 색상을 갖을 수 있다. In addition, the refrigerant circulating through the
한편, 본 발명은 전술한 조명기기를 이용한 조명시스템으로서, 대상공간의 재실자 숫자를 확인하는 재실센서(211); 상기 대상공간 및 외부의 이산화탄소 농도를 센싱하는 CO2센서(212); 상기 대상공간 및 외부의 미세먼지 농도를 센싱하는 미세먼지센서(213); 상기 조명기기 내부의 온도를 센싱하는 제1온도센서(214); 상기 대상공간의 온도를 센싱하는 제2온도센서(215); 및 상기 대상공간의 공기를 외기와 교환하는 환기장치(216); 를 더 포함하며, 상기 제어모듈(160)은, 상기 재실센서(211), CO2센서(212),미세먼지센서(213), 제1온도센서(214), 제2온도센서(215)를 통해 획득되는 정보를 이용하여 상기 환기장치(216), 상기 광원유닛(120), 냉각프레임(130) 및 광촉매공급모듈(150)의 작동을 제어하는 조명시스템을 제공한다. On the other hand, the present invention is a lighting system using the above-described lighting equipment,
상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다. The present invention as described above has the following effects.
본 발명은 냉각프레임을 특정한 구조로 형성함으로써, 냉매의 순환여부에 따라 발광된 빛과 광촉매와의 접촉 여부를 제어할 수 있으며, 이를 통해 조명기기의 발열을 감소와 함께 대상공간의 공기질 향상을 모두 고려할 수 있는 효과를 발휘한다. 또한, 본 발명은 광촉매를 지속적으로 재공급할 수 있는 구조로 형성됨으로써, 사용자 또는 관리자가 광촉매 저장부에 광촉매를 충진하기만 하면, 조명기기를 통해 반영구적인 공기정화기능을 기대할 수 있는 효과를 발휘한다. In the present invention, by forming the cooling frame in a specific structure, it is possible to control whether the emitted light and the photocatalyst are in contact with each other depending on whether or not the refrigerant is circulated, thereby reducing heat generation of the lighting device and improving the air quality of the target space. It has an effect that can be considered. In addition, the present invention is formed in a structure capable of continuously resupplying the photocatalyst, thereby exerting the effect of expecting a semi-permanent air purification function through a lighting device if a user or an administrator simply fills the photocatalyst in the photocatalyst storage unit. .
이에 더하여, 본 발명은 플라즈마 이오나이저를 구비하는 바, 광원유닛에서 발광되지 않는 상황인 심야시간에서도 대상공간의 공기를 정화시킬 수 있는 바, 재실자에게 쾌적한 공기를 제공할 수 있다. In addition, since the present invention includes a plasma ionizer, it is possible to purify the air in a target space even in a late-night time when the light source unit does not emit light, thereby providing comfortable air to occupants.
도 1은 본 발명인 조명기기의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하는 상태에서, N2K-1열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 3은 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하는 상태에서, N2K열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 4는 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하는 상태에서, 모든 열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 5는 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하지 않는 상태에서, N2K-1열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 6은 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하지 않은 상태에서, N2K열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 7은 도 1의 A-A'의 단면도로서, 냉각유로에 냉매가 유동하지 않은 상태에서, 모든 열의 광원유닛이 발광하는 상태를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명인 조명기기의 평면도로서, 도포수단의 초기위치를 도시하고 있다.
도 9는 도 8의 상태에서, 도포수단이 제1가이드레일을 따라 이동하면서 냉각프레임 하면에 광촉매코팅층을 재도포하는 과정을 도시하고 있다.
도 10은 도포수단이 제2가이드레일을 따라 행 방향으로 이동하는 과정을 도시하고 있다. 1 is an overall perspective view of a lighting device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which a light source unit in row N 2K-1 emits light while a refrigerant flows through the cooling passage.
FIG. 3 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which a light source unit of N 2K rows emit light while a refrigerant flows through a cooling passage.
FIG. 4 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which a refrigerant flows through a cooling passage and light source units of all rows emit light.
FIG. 5 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which a light source unit in row N 2K-1 emits light in a state in which the refrigerant does not flow in the cooling passage.
FIG. 6 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which a light source unit of N 2K row emits light in a state in which the refrigerant does not flow in the cooling passage.
7 is a cross-sectional view of A-A' of FIG. 1, illustrating a state in which light source units of all rows emit light when a refrigerant does not flow in the cooling passage.
8 is a plan view of the lighting apparatus according to the present invention, showing the initial position of the application means.
9 shows a process of re-applying the photocatalytic coating layer on the lower surface of the cooling frame while the application means moves along the first guide rail in the state of FIG. 8.
10 shows a process in which the application means moves in the row direction along the second guide rail.
이하, 도면을 참조하여 본 발명인 조명기기를 설명한다. 여기서 '열 방향'은 평면을 기준으로 횡방향을 의미하고, '행 방향'은 평면을 기준으로 종방향을 의미한다. 이하에서는, 본 발명에 따른 조명기기가 천정에 고정된 상태를 기준으로 방향 및 위치를 설명하도록 한다. Hereinafter, a lighting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here,'column direction' means a horizontal direction based on a plane, and'row direction' means a vertical direction based on a plane. Hereinafter, a direction and a position will be described based on a state in which the lighting device according to the present invention is fixed to the ceiling.
조명기기Lighting equipment
본 발명의 일 실시예에 따른 조명기기(100)는 베이스프레임(110), 광원유닛(120), 냉각프레임(130), 광촉매코팅층(140), 광촉매공급모듈(150), 제어모듈(160) 및 커버프레임(170)을 포함한다. The
베이스프레임(110)은 천정에 고정되는 부위로써, 평면을 기준으로 사방에 측벽이 형성되어 둘러싸인 구조이며, 천정에 고정된 상태에서는 하방을 향해 개방된 구조이다. 베이스프레임(110)은 강성의 재질로 형성되며, 사방에 측벽이 형성된 내측에는 다수의 부품들이 구비되는 바, 이들을 물리적 충격과 간섭으로부터의 손상을 보호하도록 구성된다. 베이스프레임(110) 상에는 광원유닛(120)이 장착될 수 있도록 함몰된 형태인 광원유닛수용부(미도시)가 형성될 수 있으며, 광원유닛수용부 내에 광원유닛(120)이 안착되어 고정될 수 있다. 광원유닛수용부는 M행 및 N열로 배열될 수 있으며, 이들의 개수 및 간격은 설계자의 선택에 따라 변경될 수 있다. The
광원유닛(120)은 발광다이오드(Light-Emitting Diode, LED) 소자인 것이 바람직하며, 하방을 향해 발광하도록 배치된다. 광원유닛(120)은 M행 및 N열로 배열되며, 이들은 열 방향을 기준으로 N2K-1열에 배열된 제1그룹 광원유닛(122)과 N2K열에 배열된 제2그룹 광원유닛(124)으로 구분된다. 이 때, 제1그룹 광원유닛(122) 및 제2그룹 광원유닛(124)은 제어모듈(160)에 의해 상호 독립적으로 동작된다. 제1그룹 광원유닛(122) 및 제2그룹 광원유닛(124)의 출력은 상이하게 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1그룹 광원유닛(122)의 출력크기는 제2그룹광원유닛(124)의 출력크기보다 상대적으로 더 큰값으로 형성될 수 있다. 광원유닛(120)은 베이스프레임(110)의 편평한 내면에 위치되며, 동일 평면 상에 배치된다. The light source unit 120 is preferably a Light-Emitting Diode (LED) device, and is disposed to emit light downward. The light source units 120 are arranged in M rows and N columns, and these include a first group
냉각프레임(130)은 내부에 냉매가 순환하는 냉각유로(132)가 형성되며, 광원유닛(120)의 하방을 긴밀하게 커버하도록 구성된다. 도 2 내지 7을 참조하면, 냉각프레임(130)은 베이스프레임(110)의 내면에 밀착하여 끼워지도록 구성된다. 물론, 별도의 고정수단을 통해 베이스프레임(110) 내면에 고정될 수도 있다. 이와 같이, 냉각프레임(130)은 베이스프레임(110)의 내측에 밀착하여 끼워짐으로써, 광원유닛(120)의 하방을 모두 커버하도록 구성된다. 도 1의 A-A' 단면을 기준으로, 냉각프레임(130)은 하방을 향해 소정의 길이만큼 돌출된 돌출부(134)가 열 방향을 기준으로 교번하여 형성된다. 다시 말해, 만입부-돌출부(134)-만입부-돌출부(134) 구조가 반복되는 구조이다. 여기서, 만입부에는 광촉매가 코팅되지 않으며, 돌출부(134)에만 광촉매코팅층(140)이 형성된다. 냉각프레임(130)의 이러한 구조로 인하여, 광원유닛(120)이 제1그룹 및 제2그룹으로 구분되며, 도포수단(154)의 결합 높이 내지 위치가 결정된다. 전술한 만입부에는 냉각유로(132)가 구비되지 않으며, 돌출부(134) 내부에만 냉각유로(132)가 구비된다. 냉각유로(132)는 행 방향으로 연장되며, 행 방향의 전단부 또는 후단부 측이 이웃하는 돌출부(134)의 냉각유로(132)와 연통되는 구조이다. 이에 따라, 냉매공급부(131)에 저장된 냉매가 냉각프레임(130)의 전체를 걸쳐 지그재그로 순환할 수 있다. 이 과정에서 냉매를 강제로 순환시키는 순환펌프(133)가 더 구비될 수 있다. The
광촉매코팅층(140)은 냉각프레임(130)의 돌출부(134) 하면에 형성된다. 여기서 광촉매코팅층(140)에는 미리 설정된 온도범위의 가시광응답형 광촉매가 도포된다. 냉각프레임(130)은 광원유닛(120)을 커버하도록 구성되는 바, 광원유닛(120)으로부터의 발열이 베이스프레임(110) 및 냉각프레임(130) 사이의 공간에 머무를 수 있다. 이 때, 냉각프레임(130)에서의 냉매 순환 유무, 제1그룹 또는 제2그룹 광원유닛(122, 124)의 개별 동작 여부에 따라 조명기기 내부의 온도가 달라질 수 있는 바, 사용되는 광촉매는 조명기기 내부의 온도를 고려하여 결정될 수 있다. 본 발명의 광촉매코팅층에는 천연광물질 금속리튬 및 열복합산화물이 광촉매로 사용될 수 있다. The
광촉매공급모듈(150)은 광촉매저장부(152), 도포수단(154), 제1가이드레일(155) 및 제2가이드레일(156)을 포함한다. 광촉매저장부(152)에는 전술한 광촉매가 액상의 형태로 저장되어 주기적으로 냉각프레임(130)의 돌출부(134) 상에 광촉매를 재도포하도록 구성된다. 광촉매는 제1그룹 광원유닛(122)으로부터 발광된 빛과 접촉하고, 시간이 지남에 따라 소모 내지 마모되거나, 광촉매코팅층(140)으로부터 이탈될 수 있는 바, 광촉매코팅층(140)에 코팅된 광촉매 양이 감소하는 경우, 공기정화 효율이 감소할 수 있다. 이에 따라, 광촉매를 지속적으로 보충함으로써, 공기정화효율을 일정하게 유지시킬 수 있다. 도포수단(154)은 롤러형태이되, 외주면에는 광촉매저장부(152)로부터 공급된 액상의 광촉매를 머금은 상태로 돌출부(134)와의 마찰하는 과정에서 회전을 통해 광촉매코팅층(140)을 형성할 수 있다. 도포수단(154)은 열 방향으로 연장된 제1가이드레일(155) 및 제2가이드레일(156)과 모두 연결됨으로써, 열 방향 및 행 방향 모두로 이동 가능하게 형성된다. 이에 대한 설명을 위해 도 8을 참조하면, 제1가이드레일(155)은 양단부 측에 구비된 한 쌍의 가이드레일고정부(157) 사이에 구비된다. 한 쌍의 가이드레일고정부(157)는 제2가이드레일(156) 상에 위치되는 바, 제1가이드레일(155) 자체가 제2가이드레일(156)을 따라 행 방향으로 이동하도록 구성된다. The
제어모듈(160)은 전술한 광원유닛(120), 냉각프레임(130) 내의 냉매 순환 및 광촉매공급모듈(150)의 작동을 제어하며, 이에 대해서는 후술하기로 한다. The
커버프레임(170)은 베이스프레임(110)과 긴밀하게 결합됨으로써, 베이스프레임(110) 전부를 커버하는 구조이다. 수직 방향으로 사방에 형성된 측벽과 측벽의 단턱에 고정되는 커버플레이트(172)로 구성된다. 커버플레이트(172)의 투명도 및 색상은 설계자의 선택에 따라 변경될 수 있다. The
플라즈마 이오나이저(180)는 커버프레임(170)의 외측 중 일측에 장착된다. 플라즈마 이오나이저(180)를 이용하여 공기청정을 시키는 원리는 하데스 매커니즘(Hades Mechanism)을 따른다. 전극에서의 방전으로 플라즈마 방전계가 형성되면 전극표면의 물분자들은 '활성수소이온' 및 '산소이온'으로 나누어지고, 이 두가지 이온은 공기중에서 반응하여 OH 라디칼 및 OOH 라디칼을 형성하여 공기 중의 오염물질(예로, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등)을 제거한다. 본 발명인 조명기기(100)에 적용되는 플라즈마 이오나이저(180)는 두 개의 이온발생부를 구비하며, 이온발생부는 제어모듈(160)에 의해 동작이 조절된다. 예를 들어, 광원유닛(120)이 동작하지 않는 취침시간(사용자에 의해 설정가능함)에도 플라즈마 이오나이저(180)는 계속 동작하여 대상공간의 공기정화기능을 지속적으로 수행하도록 구성될 수 있다. The
조명기기를 이용한 공기정화제어Air purification control using lighting equipment
이하에서는, 도 2 내지 7을 참조하여 본 발명에 따른 조명기기를 이용하여 공기정화를 제어하는 과정을 설명한다. Hereinafter, a process of controlling air purification using the lighting device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7.
도 2 내지 4는 냉각유로(132)에 냉매가 순환하는 상태이며, 도 5 내지 7은 냉각유로(132)에 냉매가 순환하지 않는 상태이다. 냉각프레임(130)은 전체적으로 가시광을 투과하도록 투광성 재질로 구성되며, 내부에 냉매가 순환하는 상태에서는 가시광의 투과를 전부차단 또는 일부차단하도록 구성된다. 여기서 차단율은 냉매의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 냉매 종류의 선택은 설계자의 의도에 따라 달라질 수 있다. 2 to 4 show a state in which the refrigerant circulates through the
전술한 바와 같이, 광원유닛(120)은 N2K-1열에 배열된 제1그룹 광원유닛(122) 및 N2K열에 배열된 제2그룹 광원유닛(124)으로 구분된다. 여기서 제1그룹(122) 및 제2그룹(124)이 모두 발광되는 경우, 가장 출력이 크다. As described above, the light source unit 120 is divided into a first group
냉각유로(132)의 냉매 순환 여부 및 제1그룹(122) 및 제2그룹(124)의 발광 여부는 제어모듈(160)에 의해 조절된다. 제어모듈(160)은 대상공간의 공기질 센서와 무선으로 연결되어 정보를 송수신하도록 구성되며, 대상공간의 공기질이 나쁜 경우에는 대상공간의 공기를 정화시키기 위해 냉각유로(132)에 냉매를 순환시키지 않는다. 반대로, 대상공간의 공기질이 좋은 경우에는 광촉매가 광접촉에 의해 감소되는 것을 방지하기 위해 냉각유로(132)에 냉매를 순환시킨다. 냉각유로(132)에 냉매를 순환시킴으로써, 본 발명에 따른 조명기기의 발열량을 감소시킬 수 있고, 조명에 의한 부하를 감소시킴으로써, 특히 여름철에 냉방을 위해 사용되는 에너지를 절감시킬 수 있다. Whether the refrigerant circulates in the
도 2 내지 4의 경우는 냉각유로(132)에 냉매가 순환하는 상태인 바, 대상공간의 실내 공기질이 좋은 경우에 적용되며, 도 5 내지 7의 경우는 냉각유로(132)에 냉매가 순환하지 않는 상태인 바, 현재 대상공간의 실내 공기질이 나쁜 경우에 적용된다. 2 to 4 is a state in which the refrigerant circulates in the
도 5 내지 7에서는, 제1그룹 광원유닛(122) 및 제2그룹 광원유닛(124)이 모두 작동하는 모드에서의 공기정화세기가 가장 높고, 제1그룹 광원유닛(122)만이 작동하는 모드에서의 공기정화세기가 중간이며, 제2그룹 광원유닛(124)만이 작동하는 모드에서의 공기정화세기가 가장 낮다. In FIGS. 5 to 7, in a mode in which both the first group
도 2 내지 4에서는, 가급적이면 광원유닛(120)으로부터의 발광과 광촉매코팅층(140) 사이의 접촉을 차단하는 구조인 바, 여기서는 사용자가 선택하는 조명기기 출력의 세기에 따라 제어될 수 있다. 다시 말해, 도 2 내지 4 및 도 5 내지 7은 상호 제어 우선순위를 달리 구성하였으며, 도 2 내지 4에서는 사용자가 소망하는 조명기기의 출력세기이며, 도 5 내지 7에서는 공기정화세기이다. In FIGS. 2 to 4, it is a structure that blocks contact between light emission from the light source unit 120 and the
이하에서는, 도 8 내지 10을 더 참조하여 본 발명에 따른 조명시스템을 설명한다. 본 발명에 따른 조명시스템은 사물인터넷(Internet of Things, IOT) 기술이 접목된 구성이다. 대상공간에는 조명기기(100)의 제어모듈(160)과 특정정보를 무선으로 송수신 가능하도록 제어부(210)가 별도로 구비된다. 이러한 사물인터넷을 이용하여 재실자에게 편의를 제공하기 위해, 제어모듈(160) 및 제어부(210)는 무선인터넷망에 모두 접속된 상태로 구성될 수 있고, 후술하는 센서들 이외에 조도센서(미도시)를 이용하여 조명기기(100)의 동작이 제어될 수 있다. Hereinafter, a lighting system according to the present invention will be described with further reference to FIGS. 8 to 10. The lighting system according to the present invention is a configuration in which Internet of Things (IOT) technology is grafted. In the target space, a
사물인터넷을 이용하여 조명시스템이 구현되는 일 실시예로, 오전시간에는 백광(5700k)의 밝은 조도(밝기)로 발광되며, 저녁시간에는 주광(2700k)이되, 상대적으로 오전보다 어두운 조도로 밝기를 조절되고, 조명이 필요하지 않는 취침시간에는 플라즈마 이오나이저(180)만 작동되도록 사물인터넷의 알고리즘이 구성될 수 있다. In an embodiment in which the lighting system is implemented using the Internet of Things, it emits light with a bright illumination (brightness) of white light (5700k) in the morning, and daylight (2700k) in the evening, but the brightness is relatively darker than in the morning. The algorithm of the Internet of Things may be configured so that only the
제어부(210)는 재실센서(211), CO2센서(212), 미세먼지센서(213), 제1온도센서(214), 제2온도센서(215) 및 환기장치(216)를 포함한다. 여기서 환기장치(216)는 환기장치(216) 제어기를 의미한다. The
재실센서(211)를 통해 재실자의 수를 확인하고, 재실자의 수가 미리 설정된 값을 초과하는 경우에는 제어모듈(160)이 광원유닛(120) 및 냉각유로(132)의 냉매 순환을 자동으로 제어한다. CO2센서(212) 역시 대상공간의 CO2농도를 실시간으로 센싱하고, 제어모듈(160)을 통해 조명기기의 구성들이 제어된다. 이 때, 제어부(210)는 환기장치(216)를 포함하는 바, CO2센서(212) 및 미세먼지센서(213)를 통해 센싱되는 외부의 상태를 고려하여 본 발명에 따른 조명기기(100)를 작동하는 대신에, 환기장치(216)를 제어하여 대상공간의 공기질을 향상시킬 수 있다. The number of occupants is checked through the
한편, 제1온도센서(214) 및 제2온도센서(215)는 조명기기 내부 및 외부의 온도를 센싱하는 바, 상기 센서(214, 215)를 통해 센싱된 온도차이가 큰 경우에는 현재 조명기기 내부에 과도한 발열이 발생됨을 의미하는 바, 제어모듈(160)을 통해 광원유닛(120)의 작동을 차단할 수 있다. 이에 따라, 조명기기(100) 내부의 PCB(미도시), 전선 등과 같은 내부 부품들을 과도한 열로부터 보호할 수 있다. Meanwhile, the first temperature sensor 214 and the second temperature sensor 215 sense the temperature inside and outside the lighting device. If the temperature difference sensed through the sensors 214 and 215 is large, the current lighting device This means that excessive heat is generated inside, and the operation of the light source unit 120 may be blocked through the
도 8 내지 10을 참조하면, 본 발명은 광촉매공급모듈(150)을 통해 광촉매를 미리 설정된 조건에 따라 지속적으로 재코팅하는 구성이다. 미리 설정된 조건은 제어모듈(160)에 의해 판단되며, 제1그룹 광원유닛(122)의 누적작동시간 또는 온오프횟수에 의존하여 도포수단(154)을 통해 광촉매코팅층(140)을 반복하여 형성시키는 것이 바람직하다. 열 방향으로 먼저 도포수단(154)이 이동함으로써, 돌출부(134) 상에 광촉매코팅층(140)을 재도포한다. 돌출되지 않은 만입부는 도포수단(154)과 접촉되지 않는 바, 광촉매가 코팅되지 않는다. 제1행 광원유닛(120)의 광촉매 재도포는 설계자의 선택에 따라 열 방향으로 복수회로 왕복하도록 구성될 수 있다. 제1행 광원유닛(120)에 대응되는 광촉매코팅칭(140)의 재도포가 완료되면, 제2행 광원유닛(120)에 대응되는 광촉매코팅층(140)의 재도포가 수행된다. 이를 위해, 제2가이드레일(156)을 따라 행 방향으로 제1가이드레일(155) 자체가 이동되며, 제K행 광원유닛(120)에 대응되는 광촉매코팅층(140)의 재도포가 완료되면, 제K+1행 광원유닛(120)에 대응되는 광촉매코팅층(140)의 재도포가 수행된다. 8 to 10, the present invention is a configuration in which the photocatalyst is continuously recoated according to a preset condition through the
본 명세서에서는 조명기기에 사용되는 안정기, 전원부 등에 대한 설명을 생략하였으나, 이는 본 발명에 따른 조명기기가 안정기 및 전원부를 배제함을 의미하는 것은 아니다. In this specification, descriptions of the ballast and the power supply unit used in the lighting equipment are omitted, but this does not mean that the lighting equipment according to the present invention excludes the ballast and the power supply unit.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. In the above, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but this is only exemplary, and those skilled in the art can use various modifications and equivalents from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined by the claims.
110: 베이스프레임
120: 광원유닛
130: 냉각프레임
140: 광촉매코팅층
150: 광촉매공급모듈
160: 제어모듈
170: 커버프레임
180: 플라즈마 이오나이저110: base frame
120: light source unit
130: cooling frame
140: photocatalytic coating layer
150: photocatalyst supply module
160: control module
170: cover frame
180: plasma ionizer
Claims (8)
상기 베이스프레임(110) 상에 장착되며, 상기 천정 측으로부터 하방을 향해 발광하도록 복수로 배열되는 광원유닛(120)으로서, 동일 평면상에서 M행 및 N열로 배열된 광원유닛(120);
내부에 냉매가 순환되는 냉각유로(132)가 형성된 냉각프레임(130)로서, 상기 광원유닛(120)의 하방을 커버하며, 상기 광원유닛(120)으로부터 발광되는 가시광을 투과하도록 투광성 재질로 형성된, 냉각프레임(130);
상기 냉각프레임(130)의 하면 중 일부에 도포되며, 미리 설정된 온도범위의 가시광응답형 광촉매가 도포되는 광촉매코팅층(140);
광촉매저장부(152)를 포함하며, 상기 광촉매저장부(152)로부터 액상의 광촉매를 공급받아 도포수단(154)을 통해 상기 광촉매코팅층(140)을 형성시키는 광촉매공급모듈(150); 및
상기 광원유닛(120), 냉각프레임(130) 및 광촉매공급모듈(150)의 작동을 제어하는 제어모듈(160); 을 포함하고,
상기 냉각프레임(130)은,
상기 광원유닛(120)의 하측에 구비되되, 열 방향을 기준으로, N2K-1열의 하측에만 형성된 돌출부(134)를 포함하고, 상기 돌출부(134) 내측에는 냉각유로(132)가 구비되며(단, K는 1이상의 자연수),
상기 냉각유로(132)로 냉매가 순환될 때,
상기 냉매에 의해, 상기 광원유닛(120)에서 발광된 가시광의 상기 광촉매코팅층(140)으로 도달이 차단되는,
조명기기.
Based on the state fixed to the ceiling, the base frame 110 opened toward the lower side;
A light source unit 120 mounted on the base frame 110 and arranged to emit light downward from the ceiling side, comprising: a light source unit 120 arranged in M rows and N columns on the same plane;
A cooling frame 130 in which a cooling passage 132 through which a refrigerant is circulated is formed, which covers the lower side of the light source unit 120 and is formed of a translucent material to transmit visible light emitted from the light source unit 120, Cooling frame 130;
A photocatalytic coating layer 140 applied to a part of the lower surface of the cooling frame 130 and coated with a visible light-responsive photocatalyst in a preset temperature range;
A photocatalyst supply module 150 including a photocatalyst storage unit 152, receiving a liquid photocatalyst from the photocatalyst storage unit 152 and forming the photocatalyst coating layer 140 through an application unit 154; And
A control module 160 for controlling the operation of the light source unit 120, the cooling frame 130, and the photocatalyst supply module 150; Including,
The cooling frame 130,
It is provided below the light source unit 120, and includes a protrusion 134 formed only on the lower side of the N 2K-1 column based on the column direction, and a cooling passage 132 is provided inside the protrusion 134 ( However, K is a natural number greater than 1),
When the refrigerant is circulated through the cooling passage 132,
By the coolant, the visible light emitted from the light source unit 120 is blocked from reaching the photocatalytic coating layer 140,
Lighting equipment.
상기 베이스프레임(110)의 하방을 전부 커버하도록 상기 베이스프레임(110)와 결합되는 커버프레임(170); 및
상기 커버프레임(170) 외측에 장착되는 플라즈마 이오나이저(180); 를 더 포함하며,
상기 제어모듈(160)에 의해 상기 플라즈마 이오나이저(180)의 작동이 조절되는,
조명기기.
The method of claim 1,
A cover frame 170 coupled to the base frame 110 so as to cover the entire lower side of the base frame 110; And
A plasma ionizer 180 mounted outside the cover frame 170; It further includes,
The operation of the plasma ionizer 180 is controlled by the control module 160,
Lighting equipment.
상기 광원유닛(120)은, 열 방향을 기준으로,
N2K-1열에 배열된 제1그룹 광원유닛(122); 및
N2K열에 배열된 제2그룹 광원유닛(124); 으로 구분되며,
상기 제1 및 제2그룹 광원유닛(122, 124)은 상호 독립적으로 작동되는,
조명기기.
The method of claim 1,
The light source unit 120, based on the column direction,
A first group light source units 122 arranged in N 2K-1 rows; And
A second group light source units 124 arranged in N 2K rows; It is divided into
The first and second group light source units 122 and 124 operate independently of each other,
Lighting equipment.
상기 냉각프레임(130)은,
상기 제1그룹 광원유닛(122)의 하측에 하방을 향해 형성된 돌출부(134) 상에는 상기 광촉매공급모듈(150)에 의해 상기 광촉매코팅층(140)이 형성되고,
상기 제2그룹 광원유닛(124)의 하측에는 상기 돌출부(134)를 기준으로 상방을 향해 만입되어 상기 광촉매가 미도포되며,
상기 냉각프레임(130) 하면에는, 상기 열 방향을 기준으로 상기 광촉매코팅층(140)이 교번하여 형성된,
조명기기.
The method of claim 3,
The cooling frame 130,
The photocatalytic coating layer 140 is formed by the photocatalyst supply module 150 on the protrusion 134 formed downwardly under the first group light source unit 122,
The photocatalyst is not applied to the lower side of the second group light source unit 124 by being indented upward based on the protrusion 134,
On the lower surface of the cooling frame 130, the photocatalytic coating layers 140 are alternately formed based on the column direction,
Lighting equipment.
상기 광촉매공급모듈(150)은 상기 광촉매코팅층(140)이 형성된 위치와 대응되는 높이에 상기 도포수단(154)이 구비되며,
상기 도포수단(154)은,
열 방향으로 연장된 제1가이드레일(155); 및 행 방향으로 연장된 제2가이드레일(156); 과 연결되어, 상기 열 방향 및 행 방향 모두로 이동 가능하도록 형성된,
조명기기.
The method of claim 4,
The photocatalyst supply module 150 is provided with the coating means 154 at a height corresponding to the position where the photocatalyst coating layer 140 is formed,
The application means 154,
A first guide rail 155 extending in the column direction; And a second guide rail 156 extending in the row direction. It is connected to and formed to be movable in both the column direction and the row direction,
Lighting equipment.
상기 제어모듈(160)은,
상기 제1그룹 광원유닛(122)의 누적작동시간 또는 온오프횟수에 의존하여 상기 도포수단(154)을 통해 상기 광촉매코팅층(140)을 반복하여 형성시키는,
조명기기.
The method of claim 4,
The control module 160,
Depending on the cumulative operation time or the number of on-off times of the first group light source unit 122, the photocatalytic coating layer 140 is repeatedly formed through the application means 154,
Lighting equipment.
상기 냉각유로(132)를 순환하는 냉매는 불투명한 특정 색상을 갖는,
조명기기.
The method of claim 1,
The refrigerant circulating through the cooling passage 132 has a specific opaque color,
Lighting equipment.
대상공간의 재실자 숫자를 확인하는 재실센서(211);
상기 대상공간 및 외부의 이산화탄소 농도를 센싱하는 CO2센서(212);
상기 대상공간 및 외부의 미세먼지 농도를 센싱하는 미세먼지센서(213);
상기 조명기기 내부의 온도를 센싱하는 제1온도센서(214);
상기 대상공간의 온도를 센싱하는 제2온도센서(215); 및
상기 대상공간의 공기를 외기와 교환하는 환기장치(216); 를 더 포함하며,
상기 제어모듈(160)은,
상기 재실센서(211), CO2센서(212),미세먼지센서(213), 제1온도센서(214), 제2온도센서(215)를 통해 획득되는 정보를 이용하여 상기 환기장치(216), 상기 광원유닛(120), 냉각프레임(130) 및 광촉매공급모듈(150)의 작동을 제어하는,
조명시스템. As a lighting system using the lighting device according to any one of claims 1 to 7,
Occupancy sensor 211 for checking the number of occupants in the target space;
A CO2 sensor 212 sensing the concentration of carbon dioxide in the target space and outside;
A fine dust sensor 213 for sensing the concentration of fine dust in the target space and outside;
A first temperature sensor 214 for sensing a temperature inside the lighting device;
A second temperature sensor 215 for sensing the temperature of the target space; And
A ventilation device 216 for exchanging air in the target space with outside air; It further includes,
The control module 160,
The ventilation device 216 using information obtained through the occupancy sensor 211, the CO2 sensor 212, the fine dust sensor 213, the first temperature sensor 214, and the second temperature sensor 215, Controlling the operation of the light source unit 120, the cooling frame 130 and the photocatalyst supply module 150,
Lighting system.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190085125A KR102180081B1 (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Led lighting device using plasma ionizer and photocatalyst and lighting system including the same |
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