KR102304922B1 - 살균 기능을 가지는 조명등 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따르면, 제1 가시 대역의 조명광 발생시키는 제1 발광부; 상기 제1 발광부의 가장자리를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 가시 대역보다 좁은 제2 가시 대역의 살균광을 발생시키는 제2 발광부로써, 상기 제2 발광부는, 제1 밝기의 광을 발생시키는 제1 약살균 모드, 및 상기 제1 밝기보다 강한 제2 밝기의 광을 발생시키는 제1 강살균 모드를 포함하는 제2 발광부; 상기 제2 발광부가 상기 제1 약살균 모드 및 상기 제1 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제1 발광부, 제2 발광부, 및 상기 제어부를 수용하는 케이스;를 포함하고, 상기 제2 가시 대역은 400nm 내지 410nm로써, 상기 제2 광은 상기 제2 파장 대역에 있는 적어도 하나의 파장을 가지고, 상기 제1 광은 복수의 파장들을 가지며, 상기 제1 광의 적어도 하나의 파장은 상기 제1 파장 대역 중 상기 제2 파장 대역이 아닌, 조명등 장치가 개시된다.

Description

살균 기능을 가지는 조명등 장치{Lighting apparatus with sterilization function}
본 개시(disclosure)의 기술적 사상은 조명등 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 살균 기능을 갖춘 조명등 장치에 관한 것이다.
최근 에너지 절약에 대한 요구에 따라 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 이용한 조명등이 널리 사용되고 있다. 발광 다이오드는 소자를 구성하는 물질에 따라 파장 대역이 달라지므로, 서로 다른 파장 대역을 갖는 다양한 발광 다이오드들이 개발되어 있다.
한편, 자외선광의 강력한 살균 특성을 이용하여 자외선광을 방출하는 발광 다이오드가 살균용 제품들로 개발되고 있다. 그러나, 자외선광이 인체에 직접 노출될 경우 유해한 작용을 하므로 자외선광을 이용한 살균 장치의 보급에 한계가 있는 실정이다. 이에 따라, 현재는 인체에 무해한 가시광을 방출하는 발광 다이오드를 이용한 살균용 제품들이 주로 사용되고 있으며, 실내 공간을 밝히기 위한 조명등 장치에도 도입되어 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-1938355호는 가시광 살균 기능 겸용 LED 조명등 기구를 개시한다. 상기 기술은 모션센서에서 감지된 사용자의 움직임 신호에 따라 일반 백색광 조명모드와 인체에 무해한 살균모드 중 어느 하나의 모드로 구분 동작하거나 설정된 시간에만 살균 모드로 자동 동작하도록 되어 있다. 상기 기술은 살균 시간이 제한적이어서 넓은 실내 공간에 부유해 다니는 유해균을 살균등으로만 살균하기에는 살균력이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
보다 구체적으로, 위 공개특허의 살균 LED는 자외선광보다 살균력이 부족한 가시광을 방출하기 때문에 장시간의 조사가 필요하거나 빛의 세기를 강하게 해야 충분한 살균력을 얻을 수 있다. 즉 광원에서 멀어질수록 살균력은 현저하게 떨어진다. LG이노텍사의 실험 데이터(성적서 번호: CT17-058409, CT17-058410)를 참조하면, 고정된 세균 배양지의 대장균 사멸정도 테스트에서 24시간 405nm 광원에 노출될 경우, 50cm 거리조건에서 99.9%의 세균이 감소되었지만, 150cm 거리조건에서는 40.6%의 세균만이 감소된 것이 나타나 있다. 일반적인 실내 공간이 더 넓고 유해균들이 공기 중에 부유한다는 점을 고려하면 가시광 LED의 광 출력은 세균을 효과적으로 사멸시키기에 부족하다. 또한, 센서 조명등의 경우, 살균을 위해 가시광 LED를 강한 밝기로 장시간 구동시 과도한 에너지가 소모되므로, 전기 에너지를 절약하고자 고안된 당초 사용 목적에 맞지 않는 문제점이 있다.
한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2167475호는 실내 크리닝용 조명 장치를 개시한다. 상기 기술은 조명등 기구 양쪽에 백색 조명이 점등되고, 중간에 일자 형태로 가시광 살균 LED이 배치되는 구조로써, LED에서 출력되는 광이 서로 중첩되는 구간이 적어 빛의 세기가 약하므로, 살균력이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허공부 제10-1939355호 “가시광 살균기능 겸용 LED 조명등기구”(2019. 1. 16. 공고)
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공부 제10-2167475호 “실내 클리닝용 조명 장치”(2020. 10. 19. 공고)
본 개시의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가시 대역의 살균광을 이용하여 에너지 소모를 저감하면서 실내 공간을 효과적으로 살균하고 세균의 재번식을 방지할 수 있는 조명등 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 자외선광을 이용하되 인체에 영향을 끼치지 않도록 조명등을 구성하여, 실내 공간에 강력한 살균 효과를 갖는 조명등 장치를 제공하는 데 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 살균 기능을 가지는 조명등 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태(aspect)에 따른 조명등 장치는, 제1 가시 대역의 조명광 발생시키는 제1 발광부; 상기 제1 발광부의 가장자리를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 가시 대역보다 좁은 제2 가시 대역의 살균광을 발생시키는 제2 발광부로써, 상기 제2 발광부는, 제1 밝기로 광을 발생시키는 제1 약살균 모드, 및 상기 제1 밝기보다 강한 제2 밝기로 광을 발생시키는 제1 강살균 모드를 포함하는 제2 발광부; 상기 제2 발광부가 상기 제1 약살균 모드 및 상기 제1 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제1 발광부, 제2 발광부, 및 상기 제어부를 수용하는 케이스;를 포함하고, 상기 제2 가시 대역은 400nm 내지 410nm로써, 상기 제2 광은 상기 제2 파장 대역에 있는 적어도 하나의 파장을 가지고, 상기 제1 광은 복수의 파장들을 가지며, 상기 제1 광의 적어도 하나의 파장은 상기 제1 파장 대역 중 상기 제2 파장 대역이 아닌 구조를 가진다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지하는 대상 감지 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 대상 감지 센서에 의해 대상의 움직임이 감지되면, 미리 설정된 시간동안 상기 제2 발광부가 상기 제1 강살균 모드로 구동하도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 조명등 장치는, 불투명 기판; 및 자외선광을 발생시키는 제3 발광부;를 더 포함하고, 상기 제1 발광부는 상기 불투명 기판의 양면 중 하면에 배치되고, 상기 제3 발광부는 상기 양면 중 상면에 배치되며, 상기 케이스는 불투명 소재로 형성되어, 상기 제3 발광부로부터 발생한 자외선광이 외부로 노출되지 않도록 상기 제3 발광부를 수용하면서 상기 불투명 기판의 측부와 밀봉 연결될 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 조명등 장치는, 상기 케이스 내에서 상기 제3 발광부의 상기 자외선광에 의해 살균 처리된 공기를 외부로 배출하고 상기 케이스 외부의 새로운 공기를 상기 케이스 내로 흡입하는 공기 순환부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 공기 순환부가 주기적으로 구동되도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 제3 발광부는, 제3 밝기의 광을 발생시키는 제2 약살균 모드, 및 상기 제3 밝기보다 강한 제4 밝기의 광을 발생시키는 제2 강살균 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제3 발광부가 상기 제2 약살균 모드 및 상기 제2 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동되도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 조명등 장치는, 기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지하는 대상 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 대상 감지 센서에 의해 대상이 감지되면, 미리 설정된 시간동안 상기 제2 발광부가 상기 제1 강살균 모드로 구동하고, 상기 제3 발광부가 상기 제2 강살균 모드로 구동하도록 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 제2 발광부는, 상기 제1 발광부의 가장자리를 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 복수의 발광 소자들; 및 상기 복수의 발광 소자들의 전방에 배치되어 상기 발광 소자로부터 발생되는 광을 확산시키는 확산 렌즈;를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 조명등 장치는, 상기 제어부에 상기 제2 광원부를 즉시 구동시키는 신호를 인가하는 스위치 입력부를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 조명등 장치는, 불투명 기판; 상기 불투명 기판의 하면 상에 배치되어 제1 가시 대역의 조명광을 하방으로 노출시키는 조명용 발광부; 상기 조명용 발광부의 가장자리를 감싸도록 배치되고 상기 제1 가시 대역보다 좁은 제2 가시 대역의 살균광을 발생시키는 살균용 가시광 발광부와, 상기 불투명 기판의 상면 상에 배치되고, 자외선광을 발생시키는 살균용 자외선광 발광부;를 포함하는 살균용 발광부로써, 상기 살균용 발광부는, 제1 밝기의 광을 발생시키는 약살균 모드, 및 상기 제1 밝기보다 강한 제2 밝기의 광을 발생시키는 강살균 모드로 구동되는 살균용 발광부; 상기 살균용 발광부가 상기 약살균 모드 및 상기 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동하도록 제어하는 제어부; 및 상기 조명용 발광부, 상기 살균용 발광부, 및 상기 제어부를 수용하는 케이스로써, 상기 케이스는 불투명 소재로 형성되며, 상기 살균용 자외선광 발광부로부터 발생한 자외선광이 외부로 노출되지 않도록 상기 살균용 자외선광 발광부를 감싸면서 상기 불투명 기판과 밀봉 연결되는 케이스;를 포함한다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 조명등 장치는, 기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지하는 대상 감지 센서; 및 상기 케이스 내에서 상기 자외선광에 의해 살균 처리된 공기를 외부로 배출하고 상기 케이스 외부의 새로운 공기를 상기 케이스 내로 흡입하는 공기 순환부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 대상 감지 센서에 의해 대상이 감지되면 미리 설정된 시간동안 상기 살균용 발광부가 상기 강살균 모드로 구동하도록 제어하고, 상기 공기 순환부가 주기적으로 구동되도록 제어할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 조명등 장치는, 에너지 소모를 저감하면서 실내 공간을 효과적으로 살균하고 세균 재번식을 방지할 수 있다.
또한, 자외선광을 인체에 영향을 끼치지 않는 구조로 조명등 장치에 도입하여, 실내 공간에 강력한 살균 효과를 제공할 수 있다.
이에 따라, 효율적인 전력 이용을 하면서 감염병 등을 유발시키는 각종 유해균들을 효과적으로 제거할 수 있으므로, 공중의 보건에 기여할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 조명등 장치가 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10)의 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 조명등 장치(10)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10A)를, 도 1의 A1-A1 선, B1-B1 선, 및 C1-C1 선에 대응하여 도시한 단면도들이다.
도 5는 도 2 내지 도 4의 조명등 장치(10A)의 저면도이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10, 10A)의 구동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7 내지 도 9는 도 1의 조명등 장치(10)의 단면을 가지는 다른 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10B)를, 도 1의 A1-A1 선, B1-B1 선, 및 C1-C1선에 대응하여 도시한 단면도들이다.
도 10은 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20)의 단면도이다.
도 11 내지 도 13은 도 10의 조명등 장치(20)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20A)를, 도 10의 A2-A2 선, B2-B2 선, 및 C2-C2 선에 대응하여 도시한 단면도들이다.
도 14 내지 도 16은 도 10의 조명등 장치(20)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20B)를, 도 10의 A2-A2 선, B2-B2 선, 및 C2-C2 선에 대응하여 도시한 단면도들이다.
이하 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시에 불과하며, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있고, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이고, 후술되는 용어들은 본 발명의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10)의 단면도이다. 도 2 내지 도 4는 도 1의 조명등 장치(10)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10A)를 도 1의 A1-A1 선, B1-B1 선, 및 C1-C1 선에 대응하여 도시한 단면도들이다. 도 5는 도 2 내지 도 4의 조명등 장치(10A)의 저면도이다. 도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10, 10A)의 구동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 조명등 장치(10)는, 불투명 기판(101), 조명용 발광부(103), 살균용 발광부(105, 107), 제어부(109), 및 케이스(111)를 포함할 수 있다. 나아가, 조명등 장치(10)는 확산판(113), 확산 렌즈(115), 공기 순환부(117), 광원부 컨버터(119a, 119b), 및 스위치 입력부(121)를 더 포함할 수 있다.
상기 불투명 기판(101)의 양면은 조명용 발광부(103) 및 살균용 발광부(105, 107)와 각각 연결된다. 구체적으로, 불투명 기판(101)의 하면(101B)에는 조명용 발광부(103)가 배치되고, 상면(101T)에는 살균용 자외선광 발광부(107)가 각각 배치될 수 있다. 불투명 기판(101)과 이에 부착된 조명용 발광부(103)및 살균용 자외선광 발광부(107)는 케이스(111)의 중앙 공간(111S1, 111S3)에 수용된다. 불투명 기판(101)은 상기 살균용 자외선광 발광부(107)에서 방출되는 자외선광이 하방으로 노출되지 않도록 불투명한 소재로 이루어지며, 불투명 기판(101)의 측부는 케이스(111)의 내측벽(111in)에 밀봉 연결될 수 있다. 한편, 불투명 기판(101)은 조명용 발광부(103) 및 살균용 자외선광 발광부(107)로부터 발생하는 열을 발산하기 위해 열전도율이 큰 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 불투명 기판(101)은 금속 재질로 이루어진 방열판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
조명용 발광부(103)는 복수의 제1 가시광 발광 소자들(103a)과 이들이 접합된 제1 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB, 103b)을 포함할 수 있다 도 2와 같이, 복수의 제1 가시광 발광 소자들(103a)은 제1 인쇄회로기판(103b) 상에서 일정한 간격을 두고 배치될 수 있으며, 예를 들어 그리드(grid) 형상으로 배열될 수 있다.
조명용 발광부(103)는 불투명 기판(101)의 하면(101B)에서 제1 가시광을 하방으로 방출하여 공간을 밝히는데 이용된다. 제1 가시광은 일반적으로 공간을 밝히기 위해 사용되는 가시 대역의 복수의 파장들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가시광은 백색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 조명용 발광부(103)는 공간을 적합한 색으로 밝히는 것이 필요하므로, 제1 가시광 발광 소자(103a)는 서로 다른 복수의 파장들을 가지는 광들을 발생시키도록 형성된다. 즉, 제1 가시광 발광 소자들(103a)에서 발생하는 제1 가시광에 포함되는 적어도 하나의 파장은 후술하는 약 400nm 내지 약 410nm 파장 대역이 아닌 파장 대역에서 선택된다.
도 6을 함께 참조하면, 조명용 발광부(103)는 조명용 광원부 컨버터(119A)에서 출력되는 DC+ 와 DC- 신호선에 의해 점등 및 소등될 수 있다. 구동 방식에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
일부 실시예들에서, 조명용 발광부(103)의 제1 가시광이 방출되는 전방에 확산판(113)이 더 배치될 수 있다. 확산판(113)은 조명용 발광부(103)에서 출력되는 제1 가시광을 굴절시켜 실내 공간에 광이 균일하게 조사되도록 할 수 있다. 이 때, 확산판(113)은 케이스(111)의 하면과 접하도록 부착될 수 있다.
한편, 상기 살균용 발광부(105, 107)는, 살균용 가시광 발광부(105)와 살균용 자외선광 발광부(107)를 포함할 수 있다.
상기 살균용 가시광 발광부(105)는, 약 400nm 내지 약 410nm의 파장 대역 중 적어도 하나의 파장을 갖는 제2 가시광을 발생시키는 제2 가시광 발광 소자(105a)와 제2 가시광 발광 소자(105a)가 접합되는 제2 인쇄회로기판(105b)을 포함할 수 있다. 약 400nm 내지 약 410nm의 파장 대역에 있는 제2 가시광은 인체에 무해하면서 살균력을 지니므로, 광이 미치는 공간에 존재하는 유해균에 대해 직접적으로 살균 작용을 할 수 있다. 살균용 가시광 발광부(105)는 도 3과 같이 조명용 발광부(103)의 가장자리를 감싸도록 배치되고, 하방으로 제2 가시광을 방출하여 공간에 직접 광을 조사한다. 이 경우, 살균용 가시광 발광부(105)는케이스(111)의 중앙 공간(111S1, 111S3)을 감싸는 가장자리 공간(111S2)에 배치된 기판(102)의 하면에 부착될 수 있다. 한편, 기판(102)은 조명용 가시광 발광부(105)로부터 발생하는 열을 발산하기 위해 열전도율이 큰 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 불투명 기판(102)은 금속 재질로 이루어진 방열판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 기판(102)은 불투명 기판(101)과 동일한 물질로 이루어진 불투명 소재일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예에 있어서, 제2 가시광 발광 소자(105a)의 제2 가시광은 405nm 파장을 가질 수 있다. 405nm 파장의 제2 가시광은 실내 공간에 존재하는 박테리아의 포피린 물질과 반응하여 활성 산소를 생성해 연쇄 반응을 일으킴으로써 세포를 사멸시킬 수 있다.
한편, 살균용 가시광 발광부(105)에 포함되는 복수의 제2 가시광 발광 소자들(105a)은 조명용 발광부(103)의 가장자리에서 일정한 간격을 두고 배치되어, 전체적으로 고리 배열을 형성할 수 있다. 이와 같은 배열은 복수의 제2 가시광 발광 소자들(105a) 각각으로부터 방출되는 제2 가시광들 간에 서로 중첩되는 비율을 높이고, 이에 따라 공간에 조사되는 제2 가시광의 세기가 강해져서 살균력이 더욱 향상될 수 있다.
일부 실시예들에서, 살균용 가시광 발광부(105)의 전방에 투명한 재질의 확산 렌즈(115)가 더 배치될 수 있다. 확산 렌즈(115)는 살균용 가시광 발광부(105)에서 출력되는 제2 가시광을 굴절시켜 실내 공간에 광이 균일하게 조사되도록 할 수 있다. 확산 렌즈(115)는 살균용 가시광 발광부(105)의 배열 형태에대응하여 고리 형상으로 형성될 수 있다.
상기 살균용 자외선광 발광부(107)는 자외선광을 발생시키는 자외선광 발광 소자(107a)와 자외선 발광 소자(107a)가 접합되는 제3 인쇄회로기판(107b)을 포함할 수 있다. 살균용 자외선광 발광부(107)는 불투명 기판(101)의 상면(101T) 상에 배치되어, 살균용 자외선광 발광부(107)에서 방출되는 자외선광이 하방으로 노출되지 않도록 구성된다.
상기 케이스(111)는 불투명 소재로 형성되어, 살균용 자외선광 발광부(107)로부터 발생한 자외선광이 외부로 노출되지 않도록 살균용 자외선광 발광부(107)를 감싸면서 불투명 기판(101)의 측부와 밀봉 연결될 수 있다. 이에 따라, 살균용 자외선광 발광부(107)로부터 방출되는 자외선광은 불투명 기판(101)과 케이스(111)로 한정되는 내부 공간(111S3)에만 미치고, 외부로 노출되지 않아 인체에 작용하지 않도록 구성된다. 자외선광은 DNA와 RNA를 가진 세균을 직접적으로 파괴하는 강력한 살균 효과를 지니므로, 내부 공간(111S3)의 공기에 부유하는 유해 세균들을 제거하여 공기를 정화할 수 있다.
케이스(111)는 불투명 기판(101), 조명용 광원부(103), 및 살균용 자외선광 광원부(107)를 수용하는 중앙 공간(111S1, 111S3)과, 중앙 공간(111S1, 111S3)의 가장자리에서 살균용 가시광 광원부(105)를 수용하는 가장자리 공간(111S2)을 가질 수 있다. 불투명 기판(101)은 중앙 공간(111S1, 111S3)과 가장자리 공간(111S2) 사이의 케이스(111) 측벽의 내측면(111in)과 접하여 밀봉 연결될 수 있다. 가장자리 공간(111S2)에는 제어부(109), 조명용 광원부 컨버터(119a), 및 살균용 광원부 컨버터(119b)가 배치될 수 있다.
한편, 케이스(111)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 조명등 장치(10A)는 전체적으로 원 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 가장자리 공간(111S2)에 배치되는 복수의 제2 가시광 발광 소자들(105a)은 원주를 따라 배치되어 원형 고리 형상으로 배열될 수 있다.
한편, 조명등 장치(10)는, 케이스(111) 내의 내부 공기와 외부 공기를 순환시키는 공기 순환부(117)를 더 포함할 수 있다. 공기 순환부(117)는 불투명 기판(101) 상의 내부 공간(111S3) 내에서 케이스(111)의 내측벽(111in)에 인접하여 형성될 수 있다. 공기 순환부(117)는 살균용 자외선광 광원부(107)에 의해서 살균된 내부 공간(111S3)의 공기를 배출하고 새로운 공기를 흡입 및 살균하여 실내 공간에 부유하는 유해균에 대해 살균 작용을 할 수 있다. 또한, 공기 순환부(117)는 조명등 장치(10) 내부에서 발생되는 열을 방열시키는 기능을 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 공기 순환부(117)는 브러시리스 모터로 구동될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 제어부(109)는 공기 순환부(117)가 주기적으로 구동하도록 제어할 수 있다. 도 6을 함께 참조하면, 공기 순환부(117)는 제어부(109)에서 출력되어 입력되는 DC1+ 와 DC1- 신호선에 의해 구동 및 정지될 수 있다. 구동 방식에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
한편, 살균용 가시광 발광부(105)는, 제1 밝기의 광을 발생시키는 제1 약살균 모드, 제1 밝기보다 강한 제2 밝기의 광을 발생시키는 제1 강살균 모드, 및 사용자의 선택에 의해 작동을 시작하는 강제 살균 모드 등으로 구동될 수 있으며, 이와 같은 모드들은 제어부(109)에 의해 제어될 수 있다. 마찬가지로, 살균용 자외선광 발광부(107)는, 제3 밝기의 광을 발생시키는 제2 약살균 모드, 제3 밝기보다 강한 제4 밝기의 광을 발생시키는 제2 강살균 모드, 및 사용자의 선택에 의해 작동을 시작하는 강제 살균 모드 등으로 구동될 수 있으며, 이와 같은 모드들은 제어부(109)에 의해 제어될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 및 제2 약살균 모드는 약살균 모드로, 제1 및 제2 강살균 모드는 강살균 모드로 지칭하도록 한다.
제어부(109)는 약살균 모드 및 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드가 주기적으로 구동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치(10)는 대기 상태로부터 소정의 시간동안 약살균 모드로 주기적으로 구동될 수 있다. 또한, 조명 장치(10)는 대기 상태 또는 약살균 모드로부터 소정의 시간동안 강살균 모드로 주기적으로 구동될 수 있다.
도 6을 함께 참조하면, 살균용 가시광 광원부(105)는, 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)에서 출력되어 입력되는 DC2+ 와 PWM 신호선에 의해 제2 가시광이 100% 밝기로 점등되는 강살균 모드, 이보다 낮은 밝기로 점등되는 약살균 모드, 및 소등이 되는 대기 상태로 각각 전환될 수 있다.
마찬가지로, 살균용 자외선광 광원부(107)는, 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)에서 출력되어 입력되는 DC2+ 와 PWM1 신호선에 의해 자외선광이 100% 밝기로 점등되는 강살균 모드, 이보다 낮은 밝기로 점등되는 약살균 모드, 및 소등이 되는 대기 상태로 각각 전환될 수 있다.
상기 제어부(109)는, 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)를 포함할 수 있다. 대상 감지 센서(109A)는 기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지할 수 있다. 대상 감지 센서(109A)에 의해 대상의 움직임이 감지되면, 제어기(109B)는 살균성 광원부(105, 107)가 미리 설정된 소정의 시간동안 강살균 모드로 구동하도록 제어한다. 이에 따라, 살균성 가시광 광원부(105)는 미리 설정된 소정의 시간 동안 실내 공간에 제2 가시광을 방출하여 살균 작용을 할 수 있다. 마찬가지로, 살균성 자외선광 광원부(107)는 미리 설정된 소정의 시간 동안 조명등 장치(10)의 내부 공간(111S3)에 자외선광을 방출하여 강력한 살균 작용을 할 수 있다. 한편, 제어기(109B)에 의해 강살균 모드가 구동될 경우, 공기 순환부(117) 또한 구동되어 조명등 장치(10)의 내부 공간(111S3)의 살균된 공기를 배출하고 외부 공기를 흡입하여 지속적으로 공기 살균 작용을 할 수 있다.
구체적으로, 상용 전원 L, N이 입력되면, 조명용 광원부 컨버터(119A)에서 약 310V 맥류 전원이 형성되며 HDC+와 HDC-가 출력된다. HDC+와 HDC-는 제어부(109)에 입력되어 제어부(109) 내부 회로의 작동에 필요한 전원으로 변환되어 사용될 수 있다.
마찬가지로, 상용 전원 L, N이 입력되면, 살균용 광원부 컨버터(119B)에서 약 310V 맥류 전원이 형성되어 HDC1+와 HDC1-가 출력된다. HDC1+와 HDC1-는 제어부(109)에 입력되어 살균용 광원부 컨버터(119B)의 스위칭 신호인 SW2를 생성할 수 있는 전원으로 변환되어 사용될 수 있다. 또한, 제어부(109)는 대기 상태를 유지하기 위해 SW1과 SW2 신호를 비활성 상태로 출력할 수 있다.
이후, 제어부(109)의 대상 감지 센서(109A)를 통해 대상의 움직임이 감지되면, 살균용 발광부(105, 107)가 강살균 모드로 작동한다. 구체적으로, 미리 설정된 소정의 강살균 시간이 진행됨에 따라 SW1 신호선이 활성화되어 살균용 광원부 컨버터(119B)는 DC+와 DC- 신호선으로 조명용 광원부(103)로 DC전압의 정전류를 공급해 실내 공간을 밝게 조명해준다. 또한, 상기 강살균 모드가 진행되는 동안 SW2 신호선도 동시에 활성화되어 살균용 광원부 컨버터(119B)는 DC3+, DC4+, DC3- 신호선으로 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)로DC전압의 정전류를 공급해준다. DC3+, DC4+, DC3- 신호선을 통해 공급된 전력은 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 다시 DC2+, PWM, PWM1 신호선으로 100% 밝기로 구동시킬 전력을 살균용 가시광 광원부(105) 및 살균용 자외선광 광원부(107)로 공급해 가시살균광과 자외선광이 100% 밝기로 점등되게 된다.
동시에 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)는 설정된 소정의 시간 단위로 DC1+와 DC1- 신호선으로 설정된 소정의 DC 전원을 공급해 주기적으로 공기 순환부(117)를 작동시켜 조명등 장치(10) 내부, 특히 불투명 기판(101)과 케이스(111)로 한정되는 내부 공간(111S3)의 공기를 순환시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 살균용 자외선광 광원부(107)에서 출력되는 강력한 자외선광은 내부 공간(111S2)에 존재하는 유해균을 사멸시킬 수 있다. 공기 순환부(117)는 살균된 내부 공기를 외부로 배출시키고, 외부 공기를 흡입하여 지속적으로 공기 살균을 반복 진행할 수 있다. 또한, 공기 순환부(117)는 조명등 장치(10)의 내부에서 발생되는 열을 방출시키는 역할도 할 수 있다.
이후, 미리 설정된 소정의 강살균 시간이 종료되면, SW1 신호선이 비활성화되어 조명용 광원부(103)의 전력이 차단되어 실내 공간을 밝히는 조명등은 소등되고, 설정된 소정의 약살균 시간 동안 약살균 모드가 작동될 수 있다. 즉, 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)는 PWM 제어를 통해 DC2+, PWM, PWM1 신호선으로 설정된 소정의 낮은 밝기의 전력을 살균용 가시광 광원부 (105)와 살균용 자외선광 광원부(107)로 공급해 가시살균광과 자외선광을 낮은 밝기로 점등시킨다. 약살균 모드는 지속적으로 유해균을 살균하는 동시에 재번식을 방지하며 소모 전력을 최소화할 수 있다.
설정된 소정의 약살균 시간이 종료되면, SW2 신호선이 비활성화되어 살균용 가시광 광원부(105)와 살균용 자외선광 광원부(107)의 전력이 차단되어 가시살균광과 자외선광이 소등되고, 동시에 DC1+와 DC1- 전력도 차단되어 공기 순환부(117)도 정지된다.
대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)는 다시 대기 상태를 유지하며 사용자의 움직임 감지가 없을 시에도 설정된 소정의 시간 단위로 상기 약살균 모드를 주기적으로 작동시켜 실내 공간 내의 유해균의 살균과 재번식을 재차 방지한다.
일부 실시예들에서, 조명등 장치(10)는, 제어부(109)에 살균용 광원부(105, 107)를 즉시 구동시키는 신호를 인가하는 스위치 입력부(121)를 더 포함할 수 있다. 스위치 입력부(121)는 실내 공간에 설치된 별도의 상용 전원으로 구동될 수 있으며, 스위치 입력부(121)로부터 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)의 SW 신호선으로 전원이 공급되면, 강제 살균 모드로 작동되어 전술한 약살균 모드가 작동될 수 있다. 이에 따라, 벽 스위치 전원이 오프될 때까지 지속적인 유해균의 살균과 재번식을 방지할 수 있다.
살균용 광원부 컨버터(119B)는 살균용 가시광 광원부 (105)와 살균용 자외선광 광원부(107)에 안정적인 DC전압의 정전류를 공급하고, 작동하지 않는 대기 상태에서는 전력이 극소량으로 소모되는 초절전 제어 방식의 AC-DC 컨버터이고, 한 개 이상으로 분리되어 구성 될 수 있다. 상용전원 L과 N이 살균용 광원부 컨버터(119B)로 입력되면, 내부의 브릿지다이오드에서 출력되는 약 310V 맥류 전원이 형성되어 HDC1+ 와 HDC1- 가 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)로 출력된다. 살균용 광원부 컨버터(119B)는, 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)에서 출력되어 입력되는 SW2 신호가 활성화될 경우에만 작동하며, 이 경우 설정된 소정의 DC전압의 정전류를 생성해 DC3+, DC4+, DC3-를 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)로 출력하게 된다.
조명용 광원부 컨버터(119A)는 설정된 소정의 안정적인 DC전압의 정전류를 조명용 광원부(103)에 공급하고, 작동하지 않는 대기 상태에서는 전력이 극소량으로 소모되는 초절전 제어방식의 AC-DC 컨버터일 수 있다. 상용전원 L과 N이 조명용 광원부 컨버터(119A)로 입력되면, 내부의 브릿지다이오드에서 출력되는 약 310V 맥류 전원이 형성되어 HDC+ 와 HDC- 가 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)로 출력된다. 조명용 광원부 컨버터(119A)는 대상 감지 센서(109A) 및 제어기(109B)에서 출력되어 입력되는 SW1 신호가 활성화될 경우에만 작동하며, 설정된 소정의 DC전압의 정전류를 생성해 DC+ 와 DC-를 조명용 광원부(103)로 출력하게 된다.
도 7 내지 도 9는 도 1의 조명등 장치(10)의 단면을 가지는 다른 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(10B)를, 도 1의 A1-A1 선, B1-B1 선, 및 C1-C1선에 대응하여 도시한 단면도들이다. 도 7 내지 도 9의 조명등 장치(10B)는 도 1 내지 도 5의 조명등 장치(10, 10A)와 유사하나, 케이스(111B)가 사각 형상을 가지는 차이가 있다. 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 의미하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 1, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 케이스(111B)는 불투명 기판(101), 조명용 광원부(103), 및 살균용 자외선광 광원부(105)를 수용하는 중앙 공간(111BS1, 111BS3)과, 중앙 공간(111BS1, 111BS3)의 가장자리에서 살균용 가시광 광원부(105)를 수용하는 가장자리 공간(111BS2)을 가질 수 있다.
복수의 제2 가시광 발광 소자들(105a)은 가장자리 공간(111BS2)의 네 변을 따라 일정한 간격으로 배치되며, 전체적으로 사각 고리 형상으로 배열될 수 있다.
도 10은 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20)의 단면도이다. 도 10의 조명등 장치(10B)는 도 1의 조명등 장치(10)와 유사하나, 제어부(209)가 중앙 공간(111S1)에 배치되는 차이가 있다. 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 의미하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 도 11 내지 도 13은 도 10의 조명등 장치(20)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20A)를, 도 10의 A2-A2 선, B2-B2 선, 및 C2-C2 선에 대응하여 도시한 단면도들이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 케이스(111)는 불투명 기판(101), 조명용 광원부(103), 및 살균용 자외선광 광원부(107)를 수용하는 중앙 공간(111S1, 111S3)과, 중앙 공간(111S1, 111S3)의 가장자리에서 살균용 가시광 광원부(105)를 수용하는 가장자리 공간(111S2)을 가질 수 있다.
제어부(209)는 불투명 부재(101) 하측의 중앙 공간(111S1)에 배치될 수 있다. 이 때, 제어부(209)는 확산판(113)의 상면 상에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 확산판(113)의 하면에 부착될 수도 있다.
가장자리 공간(111S2)에는 조명용 광원부 컨버터(219a) 및 살균용 광원부 컨버터(219b)가 다양한 방식으로 배치될 수 있다.
도 14 내지 도 16은 도 10의 조명등 장치(20)의 단면을 가지는 예시적 실시예에 따른 조명등 장치(20B)를, 도 10의 A2-A2 선, B2-B2 선, 및 C2-C2 선에 대응하여 도시한 단면도들이다. 도 14 내지 도 16의 조명등 장치(20B)는 도 11 내지 도 13의 조명등 장치(20A)와 유사하나, 케이스(111B)가 사각 형상을 가지는 차이가 있다. 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 의미하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 복수의 제2 가시광 발광 소자들(105a)은 케이스(111B)의 가장자리 공간(111BS2)의 네 변을 따라 일정한 간격으로 배치되며, 전체적으로 사각 고리 형상으로 배열될 수 있다.
가장자리 공간(111BS2)에는 조명용 광원부 컨버터(219a) 및 살균용 광원부 컨버터(219b)가 다양한 방식으로 배치될 수 있다.
상기한 실시예들의 설명은 본 개시의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것들에 불과하므로, 본 개시의 기술적 사상을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 될 것이다.
또한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 개시의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
10, 10A, 10B, 20, 20A, 20B: 조명등 장치
101: 불투명 기판 103: 조명용 광원부
105: 살균용 가시광 광원부 107: 살균용 자외선광 광원부
109: 제어부
109A: 대상 감지 센서 109B: 제어기
111: 케이스 113: 확산판
115: 확산 렌즈 117: 공기 순환부
119A, 119B: 광원 컨버터
121: 스위치 입력부

Claims (10)

  1. 불투명 기판;
    상기 불투명 기판의 양면 중 하면에 배치되고, 제1 가시 대역의 조명광을 발생시키는 제1 발광부;
    상기 제1 발광부의 가장자리를 감싸도록 배치되고, 상기 제1 가시 대역보다 좁은 제2 가시 대역의 살균광을 발생시키는 제2 발광부로써, 상기 제2 발광부는,
    제1 밝기로 광을 발생시키는 제1 약살균 모드, 및
    상기 제1 밝기보다 강한 제2 밝기로 광을 발생시키는 제1 강살균 모드를 포함하는 제2 발광부;
    상기 양면 중 상면에 배치되고, 자외선광을 발생시키는 제3 발광부로써, 상기 제3 발광부는,
    제3 밝기의 광을 발생시키는 제2 약살균 모드, 및
    상기 제3 밝기보다 강한 제4 밝기의 광을 발생시키는 제2 강살균 모드를 포함하는 제3 발광부;
    상기 제2 발광부가 상기 제1 약살균 모드 및 상기 제1 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동하고, 상기 제3 발광부가 상기 제2 약살균 모드 및 상기 제2 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동되도록 제어하는 제어부;
    상기 제1 발광부, 상기 제2 발광부, 상기 제3 발광부 및 상기 제어부를 수용하는 케이스;
    기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지하는 대상 감지 센서; 및
    상기 케이스 내에서 상기 제3 발광부의 상기 자외선광에 의해 살균 처리된 공기를 외부로 배출하고 상기 케이스 외부의 새로운 공기를 상기 케이스 내로 흡입하는 공기 순환부;를 포함하고,
    상기 제2 가시 대역은 400nm 내지 410nm로써, 상기 살균광은 상기 제2 가시 대역에 있는 적어도 하나의 파장을 가지고,
    상기 조명광은 복수의 파장들을 가지며, 상기 조명광의 적어도 하나의 파장은 상기 제1 가시 대역 중 상기 제2 가시 대역이 아니며,
    상기 제어부는,
    상기 대상 감지 센서에 의해 대상이 감지되면, 미리 설정된 시간동안 상기 제2 발광부가 상기 제1 강살균 모드로 구동하고, 상기 제3 발광부가 상기 제2 강살균 모드로 구동하도록 제어하고,
    상기 공기 순환부가 주기적으로 구동되도록 제어하는, 조명등 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스는 불투명 소재로 형성되어, 상기 제3 발광부로부터 발생한 자외선광이 외부로 노출되지 않도록 상기 제3 발광부를 수용하면서 상기 불투명 기판의 측부와 밀봉 연결되는 것을 특징으로 하는, 조명등 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 발광부는, 상기 제1 발광부의 가장자리를 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 복수의 발광 소자들; 및
    상기 복수의 발광 소자들의 전방에 배치되어 상기 발광 소자로부터 발생되는 광을 확산시키는 확산 렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명등 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 조명등 장치는, 상기 제어부에 상기 제2 발광부를 즉시 구동시키는 신호를 인가하는 스위치 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조명등 장치.
  9. 불투명 기판;
    상기 불투명 기판의 하면 상에 배치되어 제1 가시 대역의 조명광을 하방으로 노출시키는 조명용 발광부;
    상기 조명용 발광부의 가장자리를 감싸도록 배치되고 상기 제1 가시 대역보다 좁은 제2 가시 대역의 살균광을 발생시키는 살균용 가시광 발광부와, 상기 불투명 기판의 상면 상에 배치되고, 자외선광을 발생시키는 살균용 자외선광 발광부;를 포함하는 살균용 발광부로써, 상기 살균용 발광부는,
    제1 밝기의 광을 발생시키는 약살균 모드, 및
    상기 제1 밝기보다 강한 제2 밝기의 광을 발생시키는 강살균 모드로 구동되는 살균용 발광부;
    상기 살균용 발광부가 상기 약살균 모드 및 상기 강살균 모드 중 적어도 하나의 모드로 주기적으로 구동하도록 제어하는 제어부;
    상기 조명용 발광부, 상기 살균용 발광부, 및 상기 제어부를 수용하는 케이스로써, 상기 케이스는 불투명 소재로 형성되며, 상기 살균용 자외선광 발광부로부터 발생한 자외선광이 외부로 노출되지 않도록 상기 살균용 자외선광 발광부를 감싸면서 상기 불투명 기판과 밀봉 연결되는 케이스;
    기체, 액체, 고체 중 적어도 하나로 이루어지는 대상의 움직임을 탐지하는 대상 감지 센서; 및
    상기 케이스 내에서 상기 자외선광에 의해 살균 처리된 공기를 외부로 배출하고 상기 케이스 외부의 새로운 공기를 상기 케이스 내로 흡입하는 공기 순환부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 대상 감지 센서에 의해 대상이 감지되면 미리 설정된 시간동안 상기 살균용 발광부가 상기 강살균 모드로 구동하도록 제어하고,
    상기 공기 순환부가 주기적으로 구동되도록 제어하는, 조명등 장치.
  10. 삭제
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