KR102291874B1 - 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명 - Google Patents

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Abstract

"가시광을 이용한 스탠딩 위생조명"이 개시된다. 본 발명에 의한 "가시광을 이용한 스탠딩 위생조명"은 케이싱(110)과; 상기 케이싱(110)의 내부에 결합되며 외부를 향해 배치된 복수개의 조명LED(125,135)와, 내부를 향해 배치된 복수개의 가시광LED(127,137)가 결합된 기판(120,130)과; 상기 케이싱(110)의 하부에 결합되는 커버(150)와;상기 복수개의 조명LED(125,135)와 상기 복수개의 가시광LED(127,137)로 각각 전원을 공급하는 전원공급부(160)를 포함한다.
또한, 상기 커버(150)의 일측에 구비되어 실내의 인체를 감지하는 인체감지센서(170)와; 상기 복수개의 조명LED(125,135)가 발광되는 조명모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137) 중 일부만 발광되는 약살균모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137)가 모두 발광되는 강살균모드 사이의 전환을 위한 제1임계시간과 제2임계시간을 입력받는 입력부(180)와; 상기 제1임계시간과 상기 제2임계시간을 각각 카운팅하는 타이머(185)와; 상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하면 조명모드로 구동되고, 상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하지 않고 상기 제1임계시간이 경과되면 상기 약살균모드로 구동되고, 상기 약살균모드에서 제2임계시간이 경과되면 상기 강살균모드로 구동되도록 상기 전원공급부(160)를 제어하는 제어부(190)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가시광LED(127,137)는 가시광 대역 중 405nm 영역의 가시살균광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다.

Description

가시광을 이용한 스탠딩 위생조명{Standing Sanitary Lighting Using Visible Light}
본 발명은 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명에 관한 것으로서, 보다 자세히는 사용자의 실내 활동여부에 따라 가시광과 백색광을 선택적으로 이용해 조명모드, 약살균모드, 강살균모드로 자동 전환하며 실내를 살균하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명에 관한 것이다.
일반적으로 LED는 발광 특성에 따라 적외선을 발광하는 적외선 LED, 가시광을 발광하는 가시광 LED 및 자외선을발광하는 자외선 LED 등으로 구분될 수 있다. 이중 자외선(Utra Violet Ray,UV-C) LED는 DNA나 RNA를 가진 세균을 제거할 수 있는 효과가 있어 다양한 분야에서 살균을 위한 수단으로 널리 이용되고 있으며 조명과 연동하여 실내정화의 용도로 사용되는 예도 제시되고 있다.
그러나, 자외선은 DNA나 RNA를 가진 세균을 제거할 수 있는 효과가 있으나, 직접적으로 인체에 조사하는 경우 인체에 유해하게 작용될 수 있는 문제점이 있다. 즉, 320nm 내지 390nm 영역을 갖는 UV-A의 LED를 이용하는 경우 장기간 인체에 노출시 긴파장이 진피층까지 투과해 콜라겐, 엘라스텐, 글리코스아미노글리칸을 파괴해 광노화를 발생시킬 수 있고, 290nm 내지 320nm 영역을 갖는 UV-B의 LED를 이용하는 경우 강도가 강하여 홍반 및 수포 등과 같이 피부에 직접적인 손상을 줄 수 있으며, 200nm 내지 290nm 영역을 갖는 UV-C의 LED를 이용하는 경우 DNA 변화와 피부암을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
이에 인체에 영향을 주지 않으면서 조명과 살균을 겸할 수 있는 새로운 형태의 조명이 요구되고 있다.
공개특허공보 제10-2014-0071143호, "다기능 발광다이오드 조명 장치" 공개특허공보 제10-2014-0104196호, "LED조명기구 전원공급회로"
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인체에 무해한 가시광을 이용해 실내를 살균할 수 있는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 실내 활동여부에 따라 조명모드, 약살균모드 및 강살균모드로 자동으로 전환되어 사용자의 인체에 최대한 영향을 끼치지 않는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가시광 LED에 의해 활성화되는 광촉매층을 구비하여 실내 공기정화를 겸할 수 있는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가시광 LED의 조사범위를 넓혀 살균 및 공기정화 범위를 최대화할 수 있는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적은 실내에 기립되게 배치되며 가시광을 조사하여 실내를 살균하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 스탠딩 위생조명은, 케이싱(110)과; 상기 케이싱(110)의 내부에 결합되며 외부를 향해 배치된 복수개의 조명LED(125,135)와, 내부를 향해 배치된 복수개의 가시광LED(127,137)가 결합된 기판(120,130)과; 상기 케이싱(110)의 하부에 결합되는 커버(150)와;상기 복수개의 조명LED(125,135)와 상기 복수개의 가시광LED(127,137)로 각각 전원을 공급하는 전원공급부(160)를 포함한다.
또한, 상기 커버(150)의 일측에 구비되어 실내의 인체를 감지하는 인체감지센서(170)와; 상기 복수개의 조명LED(125,135)가 발광되는 조명모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137) 중 일부만 발광되는 약살균모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137)가 모두 발광되는 강살균모드 사이의 전환을 위한 제1임계시간과 제2임계시간을 입력받는 입력부(180)와; 상기 제1임계시간과 상기 제2임계시간을 각각 카운팅하는 타이머(185)와; 상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하면 조명모드로 구동되고, 상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하지 않고 상기 제1임계시간이 경과되면 상기 약살균모드로 구동되고, 상기 약살균모드에서 제2임계시간이 경과되면 상기 강살균모드로 구동되도록 상기 전원공급부(160)를 제어하는 제어부(190)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가시광LED(127,137)는 가시광 대역 중 405nm 영역의 가시살균광을 발광하는 LED인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스탠딩 위생조명은 인체에 해를 주지 않는 405nm 파장의 가시광LED과, 백색광의 일반 조명LED를 함께 채용하여 단순 조명기능 뿐만 아니라 실내 살균기능을 겸하여 사용할 수 있다.
또한, 사용자의 실내 활동여부에 따라 조명모드, 약살균모드 및 강살균모드로 자동으로 전환되어 사용자의 인체에 최대한 영향을 끼치지 않고 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 스탠딩 위생조명은 가시광 LED에 의해 활성화되는 광촉매층을 구비하여 실내 공기정화를 겸할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 스탠딩 위생조명은 직진성이 약한 가시광LED의 특성을 고려하여 길이방향을 따라 가시광의 입사각도가 다양해지게 가시광LED의 결합각도를 다양화하고, 반사판을 곡면으로 형성하고, 난반사돌기를 형성하여 실내로 조사되는 가시광의 조사 범위를 최대화하여 살균효율을 증대시켰다.
도 1은 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명이 실내에 설치된 상태를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명의 구성을 도시한 사시도,
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명의 구성을 서로 다른 각도에서 분해하여 도시한 분해사시도,
도 5는 도 2의 스탠딩 위생조명의 A-A선에 따른 단면구성을 도시한 단면도,
도 6은 도 2의 스탠딩 위생조명의 B-B선에 따른 단면구성을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명의 제어구성을 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명의 살균모드 전환과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명(100)이 실내(10)에 설치된 상태를 도시한 예시도이고, 도 2는 스탠딩 위생조명(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3과 도 4는 스탠딩 위생조명(100)의 구성을 서로 다른 각도에서 분해하여 도시한 분해사시도이다.
본 발명에 따른 스탠딩 위생조명(100)은 실내(10)에 기립되게 위치되는 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에 결합되는 센터기판(120) 및 측면기판(130)과, 케이싱(110)의 일측에 결합되는 커버(150)를 포함한다.
센터기판(120)과 측면기판(130)에는 조명을 위한 백색광(L1)을 실내로 조사하는 복수개의 조명LED(125,135)와, 실내 살균을 위해 405nm 파장의 가시광(L2)을 조사하는 복수개의 가시광LED(127,137)가 구비된다.
커버(150)에는 실내(10)에서 사용자가 활동하는 것을 감지하는 인체감지센서(170)가 구비되고, 도어(11)에는 도어의 개폐를 감지하는 도어개폐감지센서(175)가 구비된다.
본 발명에 사용되는 가시광LED(127,137)는 405nm 파장의 가시살균광(이하 가시광)을 사용하여 살균효과를 나타낸다. 405nm 파장의 가시광은 박테리아에 조사될 경우 박테리아 내의 포피린(porphyrin)과 반응하여 활성산소(Reactive Oxygen Species)를 생성하여 세포를 파괴하게 되며 이 작용은 인체에는 무해하다고 알려져 있다.
가시광LED(127,137)에 의해 살균될 수 있는 박테리아는 포도구균, CONS, 연쇄구균, 장구균 및 클로스트리듐 등이 해당되 수 있다. 405nm 파장의 가시광LED(127,137)에서 조사되는 청색광에 박테리아가 노출되면 박테리아의 복제가 감소되거나 방지되도록 불활성화 과정을 자극하게 되며, 인체나 동물의 건강에는 유해한 영향을 미치지 않는다.
한편, 본 발명에 사용되는 조명LED(125,135)는 종래 조명용으로 사용되는 백색조명광 LED이다. 조명LED(125,135)는 2700K 대역(웜화이트 계열) 내지 6500K(쿨화이트 계열)의 색온도로 발광하는 백색광LED일 수 있다.
본 발명에 따른 스탠딩 위생조명(100)은 실내(10)에 사용자가 들어와 활동할 경우, 복수개의 조명LED(125,135)만 발광되는 조명모드로 동작되고, 실내(10)에 인체가 감지되지 않는 경우 설정된 임계시간에 따라 약살균모드와 강살균모드가 순차적으로 동작된다. 약살균모드는 복수개의 가시광LED(127,137)의 일부만 발광되고, 강살균모드는 복수개의 가시광LED(127,137) 전체가 발광된다.
이렇게 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명(100)은 실내에 인체가 활동하는지 여부에 따라 조명모드, 약살균모드 및 강살균모드로 자동으로 전환되며 동작되어 인체에는 영향을 주지 않으며 실내를 효율적으로 살균할 수 있는 장점이 있다.
케이싱(110)은 커버(150)와 결합되어 실내의 바닥에 기립되게 배치되며 센터기판(120) 및 한 쌍의 측면기판(130)에 결합된 조명LED(125,135)와 가시광LED(127,137)가 실내로 광을 조사할 수 있도록 이들을 지지한다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 케이싱(110)은 상하가 개방된 함체 형태로 형성된다. 케이싱(110)의 하부에는 도면에 도시되지 않았으나 바닥에 기립되게 지지하는 스탠딩레그(미도시)가 구비될 수 있다. 스탠딩레그(미도시)는 케이싱(110)과 커버(150)를 회전가능하게 지지하여 희망하는 방향으로 각도를 조절할 수 있게 구비된다.
케이싱(110)의 하부는 가시광LED(127,137)를 반사시켜 실내로 조사하는 반사면(111)이 형성된다.
일반적으로 조명LED(125,135)로부터 조사되는 백색광(L1)은 직진성이 강하나, 가시광LED(127,137)로부터 조사되는 가시광(L2)는 직진성이 약하다. 이에 반사면(111)은 가시광LED(127,137)를 다양한 각도로 반사시켜 실내(10)의 구석구석으로 조사시킬 수 있도록 상부로 함몰형성된 곡면형태로 형성된다.
또한, 반사면(111)의 표면에는 반구형태로 돌출형성된 복수개의 난반사돌기(113)가 구비된다. 난반사돌기(113)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 가시광LED(127,137)로부터 조사된 가시광(L2)을 다양한 각도로 난반사시켜 보다 넓은 면적으로 가시광(L2)을 조사하여 살균면적이 넓어지게 한다.
복수개의 가시광LED(127,137)에서 조사된 가시광(L2)은 반사면(111)의 곡면에 의해 다양한 각도로 반사되고, 난반사돌기(113)에 의해 다양한 각도로 반사되어 실내의 넓은 영역으로 조사될 수 있게 된다.
케이싱(110)의 상하에는 공기이동개구(119)가 개방형성되어 외부의 공기(A1)가 내부로 유출입될 수 있게 한다. 외부공기의 자연스러운 유출입에 의해 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출시킬 수 있다.
센터기판(120)과 한 쌍의 측면기판(130)은 케이싱(110)의 하부 중심과 측면영역에 각각 결합되어 백색광(L1)과 가시광(L2)이 실내의 전영역으로 조사될 수 있게 한다. 센터기판(120)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 케이싱(110)의 하부에 폭의 중심영역에 길이방향을 따라 구비된다. 센터기판(120)은 수평하게 형성된 센터수평기판(121)과, 센터수평기판(121)의 양측에 반사면(111)을 향해 일정각도 경사지게 결합된 한 쌍의 센터경사기판(123)을 포함한다.
센터수평기판(121)에는 센터조명LED(125)가 하부를 향해 수직하게 결합되고, 한 쌍의 센터경사기판(123)에는 복수개의 센터가시광LED(127)가 상부를 향해 결합된다. 복수개의 센터조명LED(125)는 도 6에 도시된 바와 같이 센터수평기판(121)의 길이방향을 따라 복수개의 열과 행으로 결합된다. 복수개의 센터조명LED(125)는 센터수평기판(121)에 수직방향으로 결합되어 실내를 향해 백색광(L1)을 조사한다.
복수개의 센터가시광LED(127)는 한 쌍의 센터경사기판(123)의 길이방향을 따라 복수개의 열과 행으로 구비된다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 센터가시광LED(127)는 센터경사기판(123)에 결합되는 위치에 따라 결합각도가 상이하게 구비될 수 있다.
즉, 센터경사기판(123)의 가운데 영역에 배치된 센터가시광LED(127)로부터 외곽에 배치된 센터가시광LED(127')로 갈수록 결합각도(θ)가 점차 커지게 배치될 수 있다. 이렇게 센터가시광LED(127)의 결합각도(θ)를 상이하게 결합시키는 것은 반사면(111)과 난반사돌기(113)로 입사되는 센터가시광LED(127)의 각도를 다변화하여 실내로 조사되는 가시광(L2)의 조사면적을 최대한 증대시키기 위해서이다.
여기서, 도 5에 도시된 바와 같이 센터가시광LED(127)는 길이방향 뿐만 아니라 폭방향으로도 기판과의 결합각도가 상이하게 구비될 수 있다.
센터기판(120)은 케이싱결합프레임(129)에 의해 케이싱(110)에 결합된다. 센터기판(120)은 케이싱(110)의 하부에 매달린 상태로 결합되어 복수개의 센터가시광LED(127)가 케이싱(110)의 반사면(111)을 향해 가시광(L2)을 조사하게 지지한다.
측면기판(130)은 케이싱(110)의 양측 내벽면의 하부에 결합되어 측면조명LED(135)와 측면가시광LED(137)를 지지한다. 측면기판(130)은 센터기판(120) 사이에 광이 이동할 수 있는 경로가 형성되도록 센터기판(120)과 일정간격 이격되게 배치된다.
측면기판(130)은 도면에 도시되지 않았으나 체결부재(미도시)에 의해 케이싱(110)이 내벽면에 고정된다. 측면기판(130)은 길이방향을 따라 지면에 수평하게 구비된 측면수평기판(131)과, 측면수평기판(131)의 외측에 상부를 향해 경사지게 형성된 측면경사기판(133)을 포함한다.
측면수평기판(131)의 하부에는 길이방향을 따라 복수개의 측면조명LED(135)가 결합되고, 측면경사기판(133)의 상부에는 길이방향을 따라 복수개의 측면가시광LED(137)가 결합된다.
도 5에 도시된 바와 같이 측면경사기판(133)은 센터경사기판(123)과 서로 반대되는 방향으로 경사지게 구비되어 반사면(111)을 향해 측면가시광LED(137)가 가시광(L2)을 조사할 수 있게 구비된다. 측면가시광LED(137)는 앞서 설명한 센터가시광LED(127)와 동일하게 길이방향을 따라 기판에 대한 결합각도가 상이하게 구비되어 반사면(111)을 향해 입사되는 가시광(L2)의 각도를 다양하게 조절한다.
여기서, 반사면(111)의 판면과 커버(150)의 하면에는 가시광LED(127,137)로부터 조사되는 가시광(L2)에 의해 활성화되는 광촉매층(140,140a)이 구비되어 실내의 공기를 정화할 수 있다. 광촉매층(140,140a)에 포함된 광촉매는 가시광선 영역에서 우수한 광촉매 활성을 갖고, 다양한 습도 및 온도 영역에서 우수한 광분해 효율을 갖는 무기산화물 기반 광촉매로 구비된다.
가시광(L2)에 의해 무기산화물 기반 광촉매층(140,140a)의 광촉매가 활성화되어 휘발성물질, 악취물질, 오염 물질 등을 광분해하거나 정화할 수 있다.
케이싱(110)의 하부에 구비된 상부광촉매층(140)은 케이싱(110) 내부로 유입된 공기를 정화하는데 사용되고, 하부기판(120,130)의 하부에 구비된 하부광촉매층(140a)은 스탠딩 위생조명(100) 외부의 공기를 정화하는데 사용된다.
본 발명에 사용되는 무기산화물 기반 광촉매는 무기산화물과, 무기산화물 상에 형성된 페로센 유래 철 산화물층을 포함할 수 있다. 이 때, 페로센 유래 철 산화물층에서 철의 함량은 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량% 범위일 수 있다.
그리고, 페로센 유래 철 산화물층은 무기산화물 상에 증착된 페로센이 열처리된 것일 수 있다. 여기서, 무기산화물은, Ti, Zn, Al 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 있고, 무기산화물은, 비드, 분말, 로드, 와이어, 니들 및 섬유 형태로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 무기산화물의 크기는 1 nm 내지 500 ㎛일 수 있다.
무기산화물은 빛 에너지를 흡수하여 촉매활성을 나타내는 무기반도체화합물이며, 예를 들어, Ti, Zn, Al, Fe, , Sn, Bi, Ta, Cu, Si, Ru, Sr, Ba 및 Ce으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 산화물이며, 람직하게는 Ti, Zn, Al 및 Sn일 수 있다. 구체적으로, TiO2, Al2O3, ZnO2, ZnO, SrTiO3, Fe2O3, Ta2O5, WO3, SnO2, Bi2O3, NiO, Cu2O, SiO, SiO2, MoS2, InPb, RuO2, CeO2 등일 수 있다. 또한, 산화물 외에 CdS, GaP, InP, GaAs, InPb 등의 반도체 화합물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 페로센 유래 철 산화물층은 페로센 도핑 공정에 의해서 형성된다. 예를 들어, 무기산화물 상에 형성된 페로센층을 열처리하여 페로센을 열분해하고, 이러한 열분해 공정에 의해 페로센에서 전환된 철 산화물을 포함할 수 있다.
커버(150)는 케이싱(110)의 하단에 착탈가능하게 결합되며 센터기판(120)과 측면기판(130)으로부터 발생된 백색광(L1)과 가시광(L2)을 실내로 조사한다. 커버(150)는 백색광(L1)과 가시광(L2)을 균일하게 확산할 수 확산판으로 구비되는 것이 바람직하다.
커버(150)의 양측에는 케이싱(110)에 결합되는 결합브라켓(151)이 구비된다. 결합브라켓(151)은 케이싱(110)의 커버결합단(115)에 끼움결합된 후 도면에 도시되지 않은 체결부재(미도시)를 이용해 고정된다.
커버(150)의 하면에는 하부광촉매층(140a)이 형성되어 가시광(L2)에 의해 광촉매가 활성화되게 한다.
한편, 케이싱(110)의 외측에는 센터기판(120)과 한 쌍의 측면기판(130)으로 전원을 공급하는 전원공급부(160)가 구비된다. 전원공급부(160)는 제어부(190)의 제어신호에 따라 센터기판(120)과 측면기판(130)에 결합된 복수개의 센터조명LED(125)와 측면조명LED(135), 센터가시광LED(127) 및 측면가시광LED(137)에 선택적으로 전원을 공급하여 조명모드, 약살균모드, 및 강살균모드로 전환되며 센터조명LED(125)와 측면조명LED(135), 센터가시광LED(127) 및 측면가시광LED(137)이 선택적으로 점등되게 한다.
전원공급부(160)는 복수개의 컨버터(161)를 구비하여 센터가시광LED(127)와 측면가시광LED(137)로 공급되는 전원을 분할공급하여 약살균모드 및 강살균모드로 구분되어 동작될 수 있게 한다.
복수개의 컨버터(161)는 전체 측면가시광LED(137)와 센터가시광LED(127)를 두 개의 그룹으로 나누고, 약살균모드로 구동될 때는 하나의 컨버터(161)로만 전원이 공급되게 하고, 강살균모드로 구동될 때는 모든 컨버터(161)로 전원이 공급되게 한다.
인체감지센서(170)는 커버(150)의 하부에 구비되어 실내로 인체의 출입여부를 감지한다. 인체감지센서(170)는 모션센서로 구비되어 인체의 움직임을 감지하거나, 열감지센서로 구비되어 인체의 체온을 감지할 수 있다.
한편, 실내(10)의 벽면에 구비된 도어(11)에는 도어개폐감지센서(175)가 구비된다. 도어개폐감지센서(175)는 도어(11)의 열림과 닫힘을 감지하여 제어부(190)로 전송한다.
입력부(180)는 리모컨의 형태로 구비되어 조명모드, 약살균모드, 강살균모드의 사용여부를 입력받는다. 살균모드를 사용하지 않을 경우 스탠딩 위생조명은 조명모드로만 사용된다.
살균모드를 사용할 경우, 사용자는 입력부(180)를 통해 약살균모드와 강살균모드로 전환될때의 제1임계시간과 제2임계시간을 설정받는다. 제1임계시간은 인체감지 후 조명모드에서 약살균모드로 전환되기까지의 시간이고, 제2임계시간은 약살균모드에서 강살균모드로 전환되리까지의 시간이다. 조명모드에서 제1임계시간이 경과되기까지 인체 활동이 감지되지 않으면 약살균모드로 전환되고, 약살균모드에서 제2임계시간이 경과되기까지 인체 활동이 감지되지 않으면 강살균모드로 전화된다.
제어부(190)는 도 7에 도시된 바와 같이 사용자가 입력부(180)를 통해 설정한 제1임계시간과 제2임계시간과, 인체감지센서(170) 및 도어개폐감지센서(175)에서 감지한 인체감지여부 및 도어개폐여부를 기초로 스탠딩 위생조명(100)이 조명모드, 약살균모드, 강살균모드로 자동으로 전환되며 사용될 수 있게 한다.
이에 의해 실내(10)에 인체가 있는 경우 측면조명LED(135)와 센터조명LED(125)만 점등되는 조명모드로 사용되고, 실내(10)에 인체가 없는 경우 약살균모드 또는 강살균모드로 사용되며 실내를 살균하게 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명(100)의 동작과정을 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
실내의 바닥에 스탠딩 위생조명(100)이 기립되게 설치된다. 케이싱(110)의 내부에는 센터기판(120)이 케이싱결합프레임(129)에 의해 중앙영역에 결합되고, 양측 벽면에 한 쌍의 측면기판(130)이 결합된다. 케이싱(110)의 하부에는 커버(150)가 착탈가능하게 결합된다. 케이싱(110)의 상부에는 전원공급부(160)와 제어부(190) 및 타이머(185)가 결합되고, 커버(150)의 하부에는 인체감지센서(170)가 결합된다. 도어(11)에는 도어개폐감지센서(175)가 구비된다.
사용자는 입력부(180)를 통해 제1임계시간과 제2임계시간을 각각 설정한다.
도 1에 도시된 바와 같이 실내(10)에 스탠딩 위생조명(100)이 설치된 상태에서 인체감지센서(170)는 실내(10)로 출입하는 사용자를 감지한다. 또한, 도어개폐감지센서(175)는 도어(11)의 개폐여부를 감지한다.
제어부(190)는 도 8에 도시된 바와 같이 도어개폐감지센서(175)가 도어(11)의 열림신호를 송신하면, 인체감지센서(170)가 인체를 감지하게 한다(S110). 인체감지센서(170)는 실내의 움직임 또는 온도변화를 감지하여 실내에 사용자가 들어왔는지를 감지한다.
제어부(190)는 인체감지센서(170)의 감지결과 인체가 감지되면, 센터기판(120)과 측면기판(130)의 조명LED(125,135)가 모두 발광되도록 전원공급부(160)를 제어한다. 이에 따라 복수개의 조명LED(125,135)가 모두 발광되며 스탠딩 위생조명(100)은 조명모드로 사용된다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 조명LED(125,135)는 센터수평기판(121)과 측면수평기판(131)에 수직방향으로 백색광(L1)을 조사한다.
조명모드로 사용되는 도중에도 인체감지센서(170)는 연속해서 인체의 활동여부를 감지한다. 인체감지센서(170)가 실내의 인체를 감지하지 못하면 제어부(190)는 타이머(185)를 동작시켜 제1임계시간을 카운팅한다(S130).
일례로, 제1임계시간과 제2임계시간이 각각 20초로 설정된 경우, 20초의 제1임계시간이 경과하기 전에 인체의 활동이 다시 감지되면 조명모드로 계속 구동된다.
반면, 20초의 제1임계시간이 모두 경과될 때까지 인체의 활동이 감지되지 않으면 제어부(190)는 약살균모드로 동작되도록 전원공급부(160)를 제어한다. 전원공급부(160)는 복수개의 가시광LED(127,137) 중 일부로만 전원을 공급하여 약살균모드로 동작되게 한다(S140).
제어부(190)는 약살균모드로 동작이 시작되면 타이머(185)를 동작시켜 제2임계시간을 카운팅한다. 일례로, 20초의 제2임계시간이 경과되기 전에 인체감지센서(170)가 인체를 감지하면 약살균모드는 종료되고 조명모드로 전환된다(S120).
반면, 20초의 제2임계시간이 경과될 때까지 인체감지센서(170)가 인체를 감지하지 않으면 약살균모드에서 강살균모드로 전환된다(S160). 제어부(190)는 전체 가시광LED(127,137)로 전원이 공급되게 한다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 약살균모드와 강살균모드가 동작되면 센터경사기판(123)과 측면경사기판(133)에 구비된 센터가시광LED(127)와 측면가시광LED(137)가 일부 또는 전부가 발광된다. 센터가시광LED(127)와 측면가시광LED(137)는 반사면(111)을 향해 가시광(L2)을 조사하고, 가시광(L2)은 반사면(111)에서 반사되어 커버(150)를 통해 실내로 조사된다.
여기서, 본 발명의 센터가시광LED(127)와 측면가시광LED(137)은 측면기판(130)과 센터기판(120)의 길이방향을 따라 다양한 각도로 구비되고, 곡면형태의 반사면(111)과 난반사돌기(113)에서 다양하게 난반사되어 실내로 입사되는 입사범위를 넓힐 수 있다.
실내로 입사된 가시광(L2)은 실내의 바이러스를 살균하게 된다.
한편, 가시광(L2)은 상부광촉매층(140)과 접촉되며 광촉매를 활성화시켜 케이싱(110)의 공기이동개구(119)를 통해 케이싱(110) 내부로 유입된 공기(A)를 정화한다. 광촉매에 의해 정화된 정화공기(A1)은 케이싱(110)의 반대방향으로 이동하며 실내를 정화하게 된다.
한편, 강살균모드에서 인체감지센서(170)가 인체를 감지하게 되면 제어부(190)는 즉시 조명모드로 전환한다.
이러한 방식으로 본 발명의 스탠딩 위생조명은 조명모드, 약살균모드 및 강살균모드로 스위칭되며 인체에 해를 가하지 않고 조명기능과 살균기능 및 공기정화기능을 겸하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 측면기판(130)과 센터기판(120)에 조명LED는 하부방향으로 수직하게 구비되고, 가시광LED(127,137)는 상부를 향하게 서로 구분되어 배치된다. 그러나, 이는 일례일 뿐이며 조명LED(125,135)와 가시광LED(127,137)가 서로 혼용되게 배치될 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스탠딩 위생조명은 인체에 해를 주지 않는 405nm 파장의 가시광LED과, 백색광의 일반 조명LED를 함께 채용하여 단순 조명기능 뿐만 아니라 실내 살균기능을 겸하여 사용할 수 있다.
또한, 사용자의 실내 활동여부에 따라 조명모드, 약살균모드 및 강살균모드로 자동으로 전환되어 사용자의 인체에 최대한 영향을 끼치지 않고 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 스탠딩 위생조명은 가시광 LED에 의해 활성화되는 광촉매층을 구비하여 실내 공기정화를 겸할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 스탠딩 위생조명은 직진성이 약한 가시광LED의 특성을 고려하여 길이방향을 따라 가시광의 입사각도가 다양해지게 가시광LED의 결합각도를 다양화하고, 반사판을 곡면으로 형성하고, 난반사돌기를 형성하여 실내로 조사되는 가시광의 조사 범위를 최대화하여 살균효율을 증대시켰다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100 : 스탠딩 위생조명 110 : 케이싱
111 : 반사판 113 : 난반사돌기
115 : 커버결합단 119 : 공기이동개구
120 : 센터기판 121 : 센터수평기판
123 : 센터경사기판 125 : 센터조명LED
127 : 센터가시광LED 129 : 케이싱결합프레임
130 : 측면기판 131 : 측면수평기판
133 : 측면경사기판 135 : 측면조명LED
137 : 측면가시광LED 140 : 상부광촉매층
140a : 하부광촉매층 150 : 커버
151 : 결합브라켓 160 : 전원공급부
161 : 컨버터 170 : 인체감지센서
175 : 도어개폐감지센서 180 : 입력부
185 : 타이머 190 : 제어부
A : 외부공기
A1 : 정화공기
B : 사용자
L1 : 백색광
L2 : 가시광

Claims (4)

  1. 실내에 기립되게 배치되며 가시광을 조사하여 실내를 살균하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명에 있어서,
    케이싱(110)과;
    상기 케이싱(110)의 내부에 결합되며 외부를 향해 배치된 복수개의 조명LED(125,135)와, 내부를 향해 배치된 복수개의 가시광LED(127,137)가 결합된 기판(120,130)과;
    상기 케이싱(110)의 하부에 결합되는 커버(150)와;
    상기 복수개의 조명LED(125,135)와 상기 복수개의 가시광LED(127,137)로 각각 전원을 공급하는 전원공급부(160)와;
    상기 커버(150)의 일측에 구비되어 실내의 인체를 감지하는 인체감지센서(170)와;
    상기 복수개의 조명LED(125,135)가 발광되는 조명모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137) 중 일부만 발광되는 약살균모드와, 상기 복수개의 가시광LED(127,137)가 모두 발광되는 강살균모드 사이의 전환을 위한 제1임계시간과 제2임계시간을 입력받는 입력부(180)와;
    상기 제1임계시간과 상기 제2임계시간을 각각 카운팅하는 타이머(185)와;
    상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하면 조명모드로 구동되고, 상기 인체감지센서(170)가 인체를 감지하지 않고 상기 제1임계시간이 경과되면 상기 약살균모드로 구동되고, 상기 약살균모드에서 제2임계시간이 경과되면 상기 강살균모드로 구동되도록 상기 전원공급부(160)를 제어하는 제어부(190)를 포함하며,
    상기 가시광LED(127,137)는 가시광 대역 중 405nm 영역의 가시살균광을 발광하는 LED인 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱(110)의 내측 판면은 내부를 향해 함몰된 반사면(111)이 구비되고,
    상기 반사면(111)의 표면에는 광확산을 위한 난반사돌기(113)가 복수개 돌출되게 구비되며,
    상기 반사면(111)의 판면과 상기 커버(150)의 외부판면에는 상기 가시광LED(127,137)로부터 조사되는 가시광에 의해 활성화되는 광촉매층(140,140a)이 구비되며,
    상기 광촉매층(140,140a)은 무기산화물과, 무기산화물 상에 형성된 페로센 유래 철 산화물층을 포함하는 무기산화물 기반 광촉매인 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판(120,130)은 상기 케이싱(110)의 길이방향을 따라 중심영역에 배치된 센터기판(120)과, 상기 케이싱(110)의 양측 내벽면에 배치된 한 쌍의 측면기판(130)을 포함하며,
    상기 센터기판(120)과 상기 측면기판(130)은 각각 수평하게 형성된 센터수평기판(121) 및 측면수평기판(131)과, 상기 센터수평기판(121)과 상기 측면수평기판(131)에 대해 경사지게 배치된 센터경사기판(123) 및 측면경사기판(133)을 포함하며,
    상기 복수개의 조명LED(125,135)는 상기 센터수평기판(121)과 상기 측면수평기판(131)에 수직하게 결합되고,
    상기 복수개의 가시광LED(127,137)는 상기 센터경사기판(123)과 상기 측면경사기판(133)의 판면에 서로 다른 경사각도로 결합되는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명.
  4. 제3항에 있어서,
    실내의 도어(11)에 결합되어 상기 도어(11)의 개폐여부를 감지하는 도어개폐감지센서(175)를 더 포함하며,
    상기 제어부(190)는 상기 도어개폐감지센서(175)에 의한 도어 개폐여부와 상기 인체감지센서(170)의 인체감지여부를 종합하여 상기 조명모드와 상기 약살균모드 및 상기 강살균모드로 전환되도록 상기 전원공급부(160)를 제어하는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명.
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1020210065238_0001

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