KR102571173B1 - Bio LED light for lighting and inducing synthesis of vitamin D in the body - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등에 관한 것으로서 천장 또는 텍스의 관통공에 삽입되는 하우징에 의해 형성되는 공간부에 구성되는 조명 엘이디기판과; 조명 엘이디기판에 실장되는 조명 엘이디와; 조명 엘이디기판의 전방에 안치되는 UV-B 엘이디기판과; UV-B 엘이디기판에 실장되고 295~330nm의 자외선을 발광하고 파장 310nm에서 피크파장인 UV-B 엘이디와; 하우징에 체결되고 중앙에 관통공이 구성된 펀형의 확산커버와; 확산커버의 관통공에 삽입 안치되고 하부 둘레에 절곡 돌출되는 플랜지와 UV-B 엘이디에 대응되는 투과공과 투과공에 연장된 115~125°의 경사면이 구성된 리플렉터로 구성되어; UV-B 엘이디에서 발광하는 빛의 간섭을 최소화하고, 조명 엘이디와 UV-B 엘이디를 전원과 MOSFET 트랜지스터와 컨트롤러(IC)의 SW1 또는 SW2에 연결하여 스위치의 온오프 반복에 의해 조명등과 비타민D 체내합성 유도등이 동시에 조명되거나 어느 하나가 선택적으로 조명되어 비타민D 체내합성 유도용으로 사용할 수 있고, 플랜지에 의해 리플렉터가 확산커버의 내부로 더 이상 삽입되지 않고, 조명 엘이디와 UV-B 엘이디가 고장이 발생하면 해당 엘이디기판만을 교체하면 되는 등의 효과가 있다.The present invention relates to a bio-LED for lighting and inducing synthesis of vitamin D in the body, comprising: a lighting LED substrate constituted by a space formed by a housing inserted into a through-hole of a ceiling or tex; A lighting LED mounted on the lighting LED board; a UV-B LED substrate placed in front of the lighting LED substrate; a UV-B LED mounted on a UV-B LED substrate, emitting ultraviolet rays of 295 to 330 nm, and having a peak wavelength at a wavelength of 310 nm; a funn-shaped diffusion cover fastened to the housing and having a through hole in the center; It is inserted into the penetration hole of the diffusion cover and is composed of a flange bent and protruding around the lower circumference, a penetration hole corresponding to the UV-B LED, and a reflector composed of an inclined surface of 115 to 125 ° extending from the penetration hole; Minimize the interference of light emitted from the UV-B LED, and connect the lighting LED and UV-B LED to the power supply, MOSFET transistor, and SW1 or SW2 of the controller (IC), and repeat on-off of the switch to activate the lighting and vitamin D inside the body. The synthesis guide lights are illuminated simultaneously or one of them is selectively illuminated so that it can be used for inducing vitamin D synthesis in the body, the reflector is no longer inserted into the inside of the diffusion cover by the flange, and the lighting LED and UV-B LED are out of order. If it occurs, there is an effect such as replacing only the corresponding LED substrate.
Description
본 발명은 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천장 또는 텍스의 관통공에 삽입되는 하우징에 의해 형성되는 공간부에 구성되는 조명 엘이디기판에 실장되는 조명 엘이디와, 조명 엘이디기판의 전방에 안치되는 UV-B 엘이디기판에 실장된 UV-B 엘이디와, 하부 둘레에 돌출되는 플랜지가 구성되고 UV-B 엘이디에서 발광하는 UV-B가 투과되는 리플렉터를 구성히여; UV-B 엘이디에서 발광하는 빛의 간섭을 최소화하고, 조명등과 비타민D 체내합성 유도등의 겸용 또는 선택으로 사용할 수 있고, 태양광을 쬐지 않더라도 실내 거주자나 환자 등에게 부족한 비타민D의 체내합성을 유도할 수 있는 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등에 관한 것이다. The present invention relates to a bio-LED for lighting and inducing vitamin D synthesis in the body, and more particularly, to a lighting LED mounted on a lighting LED board constituted by a space formed by a housing inserted into a ceiling or a through-hole of a tex, and Constructing a UV-B LED mounted on a UV-B LED board placed in front of the lighting LED board and a reflector having a flange protruding from the lower circumference and transmitting UV-B emitted from the UV-B LED; Minimizes the interference of light emitted from UV-B LED, can be used as both a lighting lamp and an induction lamp for vitamin D synthesis in the body It relates to lighting and bio-LED for inducing vitamin D synthesis in the body.
일반적으로 자외선은 대체로 그 파장대에 따라서 UV-A(320~400nm), UV-B(280~320nm), 및 UV-C(100~280nm)로 구분되며, 그 중에서 UV-B는 음이온 생성기, 비타민D 생성기 및 의료용 등에 적용되고 있다. 인체는 280~320nm 파장의 자외선(UV-B)을 쪼임으로써 비타민D의 생성이 가능하며 인체를 자외선(UV-B)에 쪼이게 되면 피부에 함유되어 있는 7-데히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)이라는 스테롤(sterol) 물질이 비타민D3로 전환하게 된다.In general, ultraviolet rays are generally classified into UV-A (320 ~ 400nm), UV-B (280 ~ 320nm), and UV-C (100 ~ 280nm) according to their wavelength range, and among them, UV-B is an anion generator, vitamin It is applied to D generators and medical applications. The human body can produce vitamin D by being exposed to ultraviolet rays (UV-B) with a wavelength of 280 to 320 nm, and when the human body is exposed to ultraviolet rays (UV-B), 7-dehydrocholesterol contained in the skin is reduced. This sterol is converted to vitamin D3.
사람이 하루에 음식물을 통하여 섭취할 수 있는 비타민D의 양은 일반적으로 전체 필요량의 20% 정도에 해당하는 약 100IU(International Unit, 비타민D의 경우 1IU = 0.025㎍)에 불과하므로 부족한 80%의 비타민D는 태양광을 통하여 보충하여야 한다. 상기 사람은 비타민D의 결핍이 있으면 골격의 석회화로 인한 구루병, 골연화증, 저칼슘혈증, 갑상선기능부전증 등의 질병이 발생할 수 있다. 사람들은 인체에 부족한 비타민D의 결핍을 보충하기 위해 비타민제를 섭취하거나 UV 램프 또는 UV 엘이디 이용한 비타민D 합성 조명장치에 의해 조사되는 자외선을 쬐이게 된다.The amount of vitamin D that a person can consume through food per day is generally only about 100 IU (International Unit, 1 IU = 0.025 μg in the case of vitamin D), which corresponds to about 20% of the total requirement, so 80% of vitamin D is insufficient. should be supplemented by sunlight. If the person has a deficiency of vitamin D, diseases such as rickets due to calcification of the skeleton, osteomalacia, hypocalcemia, and hypothyroidism may occur. People consume vitamin preparations to compensate for the lack of vitamin D in the human body, or expose themselves to ultraviolet rays irradiated by vitamin D synthesis lighting devices using UV lamps or UV LEDs.
상기 비타민D 합성 조명장치에 대한 종래기술을 살펴보면, Looking at the prior art for the vitamin D synthesis lighting device,
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0154458호 엘이디 조명장치(공개 2021년12월21일)는 상부하우징; 상기 상부하우징에 장착되는 기판; 상기 기판에 실장되는 복수개의 백색 엘이디들; 상기 백색 엘이디들의 주위에 실장되는 하나 이상의 UV-B 엘이디; 및 상기 백색 엘이디들 및 UV-B 엘이디를 덮도록 상부하우징에 결합되는 투광 커버를 포함하며, 상기 투광 커버는 UV-B 엘이디에 대응되게 위치하는 홀을 포함하고, 백색 엘이디들의 빛을 투과하는 백색광 투과부와, 홀에 결합되고 UV-B 엘이디로부터의 UV-B 광을 투과하는 UV-B 투과부를 포함하는 구성이다. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-0154458 LED lighting device (published on December 21, 2021) is an upper housing; a substrate mounted on the upper housing; a plurality of white LEDs mounted on the substrate; one or more UV-B LEDs mounted around the white LEDs; and a light-transmitting cover coupled to the upper housing to cover the white LEDs and the UV-B LEDs, wherein the light-transmitting cover includes a hole positioned to correspond to the UV-B LEDs and transmits white light through the white LEDs. It is configured to include a transmissive portion and a UV-B transmissive portion coupled to the hole and transmitting UV-B light from the UV-B LED.
종래기술의 엘이디 조명장치는 백색 엘이디와 UV-B 엘이디가 하나의 기판에 실장되고 일반 조명장치와 비타민D 합성을 위한 UV-B 조명장치가 일체형으로 구성되어 일반 조명장치 및 UV-B 조명장치 중에서 어느 하나가 고장이 발생하면 전체를 교체하여야 하는 문제점이 있다.In the prior art LED lighting device, a white LED and a UV-B LED are mounted on one substrate, and a general lighting device and a UV-B lighting device for vitamin D synthesis are integrally configured, and among general lighting devices and UV-B lighting devices, There is a problem in that if one of them fails, the whole has to be replaced.
대한민국 등록특허공보 제10-1155024호 비타민D의 체내합성 유도용 조명장치(공개 2012년06월11일)는 외부전원과 연결되는 조명램프용 소켓과 자외선램프용 소켓이 각각 나란히 배열되는 등기구상부하우징; 상기 등기구상부하우징의 조명램프용 소켓에 결합되고 엘이디램프로 형성되는 조명램프; 상기 등기구상부하우징의 자외선램프용 소켓에 결합되며 점등시에 비타민D의 체내합성 유도를 위하여 280 nm 내지 320 nm의 파장의 자외선을 방출하는 자외선램프; 및 상기 등기구상부하우징에 구비되고 자외선램프의 작동을 설정 및 제어하는 자외선램프컨트롤러와 자외선램프의 점등을 위한 자외선램프용 안정기와 조명램프의 직류전원 공급을 위한 UV-B 엘이디컨버터를 포함하여 이루어지고, 상기 자외선램프컨트롤러는 설정된 1회연속점등시간 동안 점등된 후 설정된 1회연속점멸시간 동안 점멸되는 것이 교호적으로 반복되도록 자외선램프의 작동을 제어하는 구성이다. Republic of Korea Patent Publication No. 10-1155024 A lighting device for inducing vitamin D synthesis in the body (published on June 11, 2012) is a lamp upper housing in which a socket for a lighting lamp connected to an external power source and a socket for a UV lamp are arranged side by side, respectively. ; A lighting lamp coupled to a socket for a lighting lamp of the upper housing of the luminaire and formed as an LED lamp; an ultraviolet lamp coupled to the socket for an ultraviolet lamp of the upper housing of the luminaire and emitting ultraviolet rays having a wavelength of 280 nm to 320 nm to induce synthesis of vitamin D in the body when turned on; And a UV-B LED converter provided in the upper housing of the luminaire and configured to set and control the operation of the UV lamp, a ballast for the UV lamp for lighting the UV lamp, and a UV-B LED converter for supplying DC power to the lighting lamp. , The ultraviolet lamp controller is configured to control the operation of the ultraviolet lamp so that it is turned on for a set one-time continuous lighting time and then turned off for a set one-time continuous flashing time and then alternately repeated.
종래기술의 비타민D의 체내합성 유도용 조명장치는 조명과 자외선을 방출위한 구성이 모두 낡은 기술의 램프를 사용하여 전체 수명이 짧은 문제점이 있다. The lighting device for inducing vitamin D synthesis in the body of the prior art has a problem in that the overall lifetime is short because both the lighting and the configuration for emitting ultraviolet rays use old lamps.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 천장 또는 텍스의 관통공에 삽입되는 하우징에 의해 형성되는 공간부에 구성되는 조명 엘이디기판에 실장되는 조명 엘이디와, 조명 엘이디기판의 전방에 안치되는 UV-B 엘이디기판에 실장돠고 비타민D 합성을 위한 295~330nm 파장의 자외선을 발광하는 UV-B 엘이디와, 하부 둘레에 절곡 돌출되는 플랜지와 UV-B 엘이디에 대응되는 투과공과 UV-B가 확산될 수 있게 하고 저면에 돌출된 115~125°경사면이 구성된 리플렉터로 구성히여; 리플렉터가 UV-B의 간섭을 최소화하고, 가정의 주방, 욕실, 거실 등이나 음식창고, 식당 조리실, 사무실 등의 천정 등에 설치되어 스위치의 온(On)/오프(Off)의 반복으로 조명등과 비타민D 체내합성 유도등으로 동시에 점등되거나 선택적으로 점등되게 하고 리플렉터가 확산커버의 관통공에 삽입 안치될 때 플랜지에 의해 리플렉터가 확산커버의 내부로 더 이상 삽입되지 않게 되고 태양광을 쬐지 않더라도 실내 거주자나 환자 등에게 부족한 비타민D의 체내합성을 유도할 수 있게 하고 조명 엘이디 및 UV-B 엘이디 중에서 고장이 발생하면 해당 엘이디 기판만 교체하면 되는 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, a lighting LED mounted on a lighting LED board constituted by a space formed by a housing inserted into a through hole of a ceiling or tex, and a front side of the lighting LED board A UV-B LED mounted on a UV-B LED board and emitting ultraviolet rays with a wavelength of 295 to 330 nm for vitamin D synthesis, a flange bent and protruding on the lower circumference, a penetration hole corresponding to the UV-B LED, and a UV-B LED It consists of a reflector that allows B to diffuse and has a protruding 115-125 ° inclined surface on the bottom surface; The reflector minimizes UV-B interference and is installed on the ceiling of a kitchen, bathroom, living room, food storage, restaurant kitchen, office, etc. D Lights up simultaneously or selectively with a synthetic induction light inside the body, and when the reflector is inserted into the penetration hole of the diffusion cover, the reflector is no longer inserted into the inside of the diffusion cover by the flange, and even if sunlight is not exposed, indoor residents or patients It is to provide a bio-LED for lighting and inducing vitamin D synthesis in the body that can induce the synthesis of vitamin D in the body, which is insufficient for the back, and when a malfunction occurs among the lighting LED and the UV-B LED, only the corresponding LED substrate needs to be replaced.
본 발명은 천장 또는 텍스의 관통공에 삽입되는 하우징에 의해 형성되는 공간부에 구성되는 조명 엘이디기판에 실장되는 조명 엘이디와; 조명 엘이디기판의 전빙에 삽입 안치되는 UV-B 엘이디기판에 실장되고 자외선을 발광하는 UV-B 엘이디와; 프레임 또는 하우징에 체결되고 중앙에 관통공이 구성된 판형의 확산커버와; 확산커버의 관통공에 삽입 안치되고, 하부 둘레에 돌출되는 플랜지와 UV-B 엘이디에 대응되는 투과공과 투과공에 연장되고 저면에 돌출된 115~125°의 경사면이 구성된 리플렉터로 구성된다. The present invention includes a lighting LED mounted on a lighting LED board constituted in a space formed by a housing inserted into a through hole of a ceiling or tex; a UV-B LED mounted on a UV-B LED board inserted into the front ice of the lighting LED board and emitting ultraviolet rays; A plate-shaped diffusion cover fastened to the frame or housing and having a through hole in the center; It is inserted into the through-hole of the diffusion cover and consists of a flange protruding from the lower circumference, a through-hole corresponding to the UV-B LED, and a reflector extending from the through-hole and protruding on the bottom surface with an inclined surface of 115 to 125°.
또한, 본 발명의 UV-B 엘이디는 광각 120°, 파장 295~330nm의 자외선을 발광하고, 파장 310nm에서 피크파장(peak wavelength)으로 구성된다.In addition, the UV-B LED of the present invention emits ultraviolet rays with a wide angle of 120° and a wavelength of 295 to 330 nm, and is composed of a peak wavelength at a wavelength of 310 nm.
또한, 본 발명은 투과공에 연장된 경사면과 인접한 투과공에 연장된 경사면의 상부 경계는 띠형의 평면으로 되고 이 띠형은 플랜지와 동일한 평면으로 연결 구성된다.In addition, in the present invention, the upper boundary of the inclined surface extending to the penetration hole and the inclined surface extending to the adjacent transmission hole is a flat plane of a band, and the band is configured to be connected to the same plane as the flange.
또한, 본 발명은 조명 엘이디와 UV-B 엘이디를 전원과 MOSFET 트랜지스터와 컨트롤러(IC)의 SW1 또는 SW2에 연결하여 조명등과 비타민D 체내합성 유도등이 동시에 조명되거나 어느 하나가 선택적으로 조명된다.In addition, in the present invention, the lighting LED and the UV-B LED are connected to the power source, the MOSFET transistor, and SW1 or SW2 of the controller (IC), so that the lighting lamp and the vitamin D synthesis induction lamp are simultaneously illuminated or any one is selectively illuminated.
본 발명은 조명 엘이디와 UV-B 엘이디가 구성되어 스위치의 온(On)/오프(Off)의 반복으로 조명등 및 비타민D 체내합성 유도등으로 사용하거나 조명등으로 사용하거나 또는 비타민D 체내합성 유도등으로 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention consists of a lighting LED and a UV-B LED, and can be used as a lighting lamp and a vitamin D synthesis induction lamp by repeating the on/off of the switch, or as a lighting lamp, or as a vitamin D synthesis induction lamp. There is an effect.
본 발명은 경사면과 투과공이 형성하는 전체형상의 끝단이 UV-B 엘이디에 접근돠게 구성되어 경사면과 투과공이 UV-B 엘이디에서 발광하는 빛의 간섭을 최소화하는 효과가 있다.The present invention has an effect of minimizing interference of light emitted from the UV-B LED by the inclined surface and the penetration hole, since the ends of the entire shape formed by the inclined surface and the penetration hole are configured to approach the UV-B LED.
또한, 본 발명은 조명 엘이디와 UV-B 엘이디가 각각 상이한 엘이디기판에 구성되어 조명 엘이디와 UV-B 엘이디가 고장이 발생하면 해당 엘이디기판만을 교체를 하면 되는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that the lighting LED and the UV-B LED are configured on different LED substrates, so that only the corresponding LED substrate needs to be replaced when a failure occurs in the lighting LED and the UV-B LED.
또한, 본 발명의 리플렉터가 확산커버의 관통공에 삽입 안치될 때 플랜지는 리플렉터가 확산커버의 내부로 더 이상 삽입되지 않게 하는 효과가 있다.In addition, when the reflector of the present invention is inserted into the through hole of the diffusion cover, the flange has an effect of preventing the reflector from being inserted into the interior of the diffusion cover any longer.
또한, 본 발명의 리플렉터는 사용 부주의에 의한 감전을 방지하여 안전성이 제고되는 효과가 있다. In addition, the reflector of the present invention has an effect of improving safety by preventing electric shock caused by careless use.
또한, 본 발명의 UV-B 엘이디의 295~330nm 파장은 비타민D룰 생성할 수 있으면서 인체에 악영향이 없는 효과가 있다.In addition, the 295 ~ 330nm wavelength of the UV-B LED of the present invention can produce vitamin D and has no adverse effect on the human body.
또한, 본 발명의 UV-B 엘이디의 피크파장은 순방향 전류 4.0~30mA에서 전류의 크기와 상관없이 312~313nm 파장으로 안정적으로 유지되는 효과가 있다. In addition, the peak wavelength of the UV-B LED of the present invention has an effect of being stably maintained at a wavelength of 312 to 313 nm regardless of the size of the current at a forward current of 4.0 to 30 mA.
또한, 본 발명은 경사면이 리플렉터의 저면에서 조명 엘이디기판 방향으로 돌출되어 리플렉터의 외관이 미려한 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that the appearance of the reflector is beautiful because the inclined surface protrudes from the bottom surface of the reflector toward the lighting LED substrate.
또한, 본 발명은 조명 엘이디와 UV-B 엘이디를 전원과 MOSFET 트랜지스터와 컨트롤러(IC)의 SW1 또는 SW2에 연결하여 조명등과 비타민D 체내합성 유도등이 동시에 조명되거나 어느 하나가 선택적으로 조명되는 구성이 간단한 효과가 있다.In addition, the present invention has a simple configuration in which a lighting LED and a UV-B LED are connected to a power source, a MOSFET transistor, and SW1 or SW2 of a controller (IC) so that a lighting lamp and a vitamin D synthesis induction lamp are simultaneously illuminated or any one is selectively illuminated. It works.
도 1: 본 발명의 사시도.
도 2: 본 발명의 분해사시도.
도 3: 본 발명의 리플렉터 사시도.
도 4: 본 발명의 경사면과 투과공이 형성하는 형상도.
도 5: 본 발명의 UV-B 엘이디의 개략도.
도 6: 본 발명 컨트롤러의 블럭도,
도 7: 본 발명의 개략 회로 장치도.
도 8: 본 발명 UV-B 엘이디의 UV-B 스펙트럼 특성그래프.
도 9: 본 발명 UV-B 엘이디의 순방향 전압 및 순방향 전류의 특성그래프.
도 10: 본 발명 UV-B 엘이디의 순방향 전류 및 피크파장의 특성그래프.Figure 1: A perspective view of the present invention.
Figure 2: An exploded perspective view of the present invention.
Figure 3: A perspective view of the reflector of the present invention.
Figure 4: Shape diagram formed by the inclined surface and the penetration hole of the present invention.
Figure 5: Schematic diagram of the UV-B LED of the present invention.
Figure 6: block diagram of the controller of the present invention;
Fig. 7: Schematic circuit device diagram of the present invention.
8: UV-B spectrum characteristic graph of the UV-B LED of the present invention.
9: Characteristic graph of forward voltage and forward current of the UV-B LED of the present invention.
10: Characteristic graph of forward current and peak wavelength of the UV-B LED of the present invention.
본 발명의 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않으며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. The terms or words used in the specification and claims of the present invention are not limited to the usual or dictionary meanings, and the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his/her invention in the best way. Based on the point, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
그러므로 본 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되고 본 발명의 출원 시점에 있어서 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이고 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, since the embodiments described in the detailed description of the present invention and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be determined at the time of filing of the present invention. It should be understood that variations are possible or exist in the scope of the invention and should be defined by the claims and equivalents.
현대에 비타민D는 단순한 비타민의 수준을 넘어 신체의 다양한 기능에 관여하는 것으로 받아들여지고 있고, 비타민D는 심혈관계 질환, 당뇨, 대사 관련 질환, 피부과학적 질환 및 구루병, 골연화증같은 근골격계 질환들에 영향을 한다. 세계보건기구에 따르면 혈중 비타민D 농도가 10ng/ml 미만인 경우 결핍, 10~20ng/ml인 경우 부족으로 평가하고 있으며, 체내 비타민D가 20ng/ml 미만인 경우 심혈관계 질환, 암, 자가면역 길환 및 감염의 위험도가 올라 간다고 하며 전세계적으로 비타민D 결핍증의 비율은 점점 늘어나고 있다고 한다. 수면 조절을 관장하는 뇌간 부위에 비타민D 수용체가 발견됨에 따라 비타민D가 수면의 개시와 지속 등 수면 조절 시스템과도 연관이 있다고 알려져 있으며 최근 여러 연구를 통해 낮은 비타민D 농도가 수면시간, 수면의 질을 감소시키는 데 영향을 주는 것으로 밝혀진 바 있다.In modern times, vitamin D is accepted as being involved in various functions of the body beyond the level of a simple vitamin, and vitamin D affects cardiovascular diseases, diabetes, metabolic diseases, dermatological diseases, and musculoskeletal diseases such as rickets and osteomalacia. do. According to the World Health Organization, if the blood vitamin D concentration is less than 10ng/ml, it is evaluated as deficiency, and if it is 10~20ng/ml, it is evaluated as insufficient. If the vitamin D level in the body is less than 20ng/ml, cardiovascular disease, cancer, autoimmune disease and infection It is said that the risk of vitamin D deficiency is increasing worldwide. With the discovery of vitamin D receptors in the brainstem responsible for sleep regulation, it is known that vitamin D is also related to the sleep control system, such as the initiation and duration of sleep. has been shown to have an effect on reducing
상기 비타민D는 인체 필요한 성분이나 사람이 음식물을 통하여 섭취되는 비타민D는 많지 않고 대부분 태양광선의 UV-B에 의해 체내합성하여 보충하여야 하나 환자, 지하 공간이나 실내에서 근무하는 사람들은 신체 또는 근무 환경의 특성상 햇빛을 받지 못하여 비타민D의 결핍현상이 발생하기도 하며, 특히 적은 야외 활동량, 실내 생활, 자외선 차단제의 사용, 폐경, 상대적으로 적은 체지방률 등의 이유로 남성보다 여성에서 비타민D 부족 환자 비율이 상대적으로 높게 나타나며, 새끼 돼지(자돈)는 비타민 D의 부족으로 폐사하는 경우가 발생한다는 보고서가 있다. The vitamin D is a component necessary for the human body, but vitamin D consumed by humans through food is not much, and most of the vitamin D must be synthesized and supplemented in the body by UV-B of sunlight, but patients, people working in underground spaces or indoors Due to the nature of the disease, vitamin D deficiency may occur due to lack of sunlight. In particular, the proportion of vitamin D deficiency patients is relatively higher in women than in men due to reasons such as low outdoor activity, indoor life, use of sunscreen, menopause, and relatively low body fat percentage. It appears high, and there is a report that piglets (piglets) die due to lack of vitamin D.
상기 사람들이 하루에 음식물을 통하여 섭취할 수 있는 비타민D의 양은 일반적으로 전체 필요량의 20% 정도에 해당하는 약 100IU(International Unit, 비타민D의 경우 1IU = 0.025㎍)에 불과하므로, 나머지 80%에 해당하는 비타민D의 부족을 채워야 한다. 이와 같이 부족한 부분을 태양광을 통하여 보충하지 않으면, 비타민D의 결핍에 따른 부작용이나 질병이 언제나 나타날 수 있다.The amount of vitamin D that the above people can consume through food per day is generally only about 100 IU (International Unit, 1 IU = 0.025 μg in the case of vitamin D), which corresponds to about 20% of the total requirement, so the remaining 80% The corresponding vitamin D deficiency must be filled. If this insufficient part is not supplemented through sunlight, side effects or diseases due to vitamin D deficiency can always appear.
본 발명은 조명등에 UV-B 엘이디(80) 및 리플렉터(90)를 추가 구성히여 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)를 동시에 선택되거나 어느 하나의 선택에 의해 조명등 및 비타민D 체내합성 유도등으로 사용하거나 조명등으로 사용하거나 비타민D 체내합성 유도등으로 사용이 가능하여 필요에 띠라 지하 또는 반지하, 흐린 날씨가 많은 지방의 실내외, 흐린날이 많아 우울증이나 불면증 환자가 많이 발생하는 북유럽 국가 등의 실내외 등에 설치되어 환자, 지하 작업장에 근무하거나 반지하 주택에 거주하는 사람, 외출을 삼가하는 노인들이 태양광을 받지 아니하더라도 UV-B의 조사에 의하여 평상시 비타민D를 체내합성할 수 있도록 하면서 치료 효과도 겸할 수 있다.In the present invention, the UV-
본 발명의 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등(1)은 프레임(10), 하우징(20), 컨버터(도시 생략), 조명 엘이디기판(30), 조명 엘이디(40), UV-B 엘이디기판(70), UV-B 엘이디(80), 관통공(51)이 구성된 확산커버(50), 확산커버(50)의 관통공(51)에 안치되고 투과공(92)과 경사면(93)이 구성된 리플렉터(90)로 구성된다. The
상기 프레임(10)은 사출성형에 의한 합성수지의 방형으로 되고, 프레임(10)이 형성하는 공간의 상부에 하우징(20), 하부에 확산커버(50)가 체결된다. 상기 프레임(10)이 구성되지 아니할 수 있으며 이 경우에는 하우징(20)과 확산커버(50)가 체결수단에 의해 상호 체결되거나 직접 체결되며 이 때의 하우징(20)은 원판형, 평판형, 원통형, 단이 있는 원통형, 사각통형, 단이 있는 사각통형 등으로 구성될 수 있으며 하우징(20)의 형상에 대응되게 확산커버(50)의 형상이 구성된다. 상기 프레임(10)은 길이방향으로 단면적 및 형상이 동일하게 제작된 금속으로된 프레임바를 적정 길이로 절곡한 개별프레임(11)을 결합하여 구성되거나 하나의 금속 프레임바를 1번 절곡한 한쌍을 결합하여 구성되거나 하나의 금속 프레임바를 3번 절곡한 양 끝단을 결합하여 구성될 수 있다.The
상기 프레임(10)은 마주보는 어느 한 쌍의 개별프레임(11)과 어느 한 쌍의 개별프레임(11)에 직각으로 구성되는 다른 한 쌍의 개별프레임(11)으로 구성되어 정방형 프레임 또는 장방형 프래임으로 구성된다. 상기 정방형 프레임으로 구성되는 경우에는 어느 한 쌍의 개별프레임(11)과 다른 한 쌍의 개별프레임(11)의 길이가 모두 동일한 경우이며 장방형 프레임으로 구성되는 경우에는 어느 한 쌍의 개별프레임(11)과 다른 한 쌍의 개별프레임(11)의 길이가 상이한 경우이다. 상기 프레임(10)은 사출성형한 합성수지의 링형상 또는 방형으로 구성될 수 있으며 이 경우에는 하우징(20) 및 확산커버(50)는 프레임(10)이 형성하는 전체 평면형상에 적합하게 구성된다. The
상기 하우징(20)은 천장 또는 텍스의 관통공에 삽입되고, 플라스틱으로 된 원형 패널(panel)로서 프레임(10)을 전체적으로 지지시키고 프레임(10)의 형틀을 유지하는 구조물 역할을 한다. 상기 프레임(10)이 구성되지 아니하는 경우의 하우징(20)은 확산커버(50)보다 강도가 강하게 구성되어 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등(1)의 전체의 형틀을 유지한다. The
상기 컨버터(도시 생략)는 조명등이 천장에 체결된 상태에서 천장에 마주보는 하우징(20)의 저면에 구성된다. 상기 컨버터(도시 생략)는 수지계열의 기판상에 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)를 구동하기 위한 구동회로 및 반도체 소자가 실장되며 외부 전극과 전선에 의하여 전기적으로 연결되고 전극선을 통해 입력되는 교류전류를 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)에 적합한 직류전류로 변환하고 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)와 전기적으로 연결, 즉 조명 엘이디기판(30) 및 UV-B 엘이디기판(70)의 전극회로에 연결된다. The converter (not shown) is configured on the lower surface of the
상기 컨버터(도시 생략)는 조명 엘이디(40)를 구동하기 위한 구동회로 및 반도체 소자가 실장된 조명 엘이디컨버터(도시 생략)와 UV-B 엘이디(80)를 구동하기 위한 구동회로 및 반도체가 실장된 UV-B 엘이디컨버터(도시 생략)로 구성될 수 있으며 이 경우의 조명 엘이디컨버터(도시 생략)와 UV-B 엘이디컨버터(도시 생략)의 전기적 연결, 작용은 상기 컨버터(도시 생략)의 설명으로 유추할 수 있으므로 이 설명으로 갈음한다. 상기 컨버터(도시 생략), 조명 엘이디기판(30), 조명 엘이디(40), UV-B 엘이디기판(70), UV-B 엘이디(80)는 프레임(10), 하우징(20) 및 확산커버(50)가 체결되어 형성하는 내부 공간에 구성되고, 프레임(10)이 구성되지 아니하는 경우에는 하우징(20) 및 확산커버(50)가 체결되어 형성하는 내부 공간에 구성된다.The converter (not shown) has a driving circuit for driving the
상기 컨버터(도시 생략)는 조명 엘이디(40)를 구동하기 위한 구동회로 및 반도체 소자가 실장된 조명 엘이디컨버터(도시 생략)와 UV-B 엘이디(80)를 구동하기 위한 구동회로 및 반도체가 실장된 UV-B 엘이디컨버터(도시 생략)로 구성될 수 있으며 이 경우의 조명 엘이디컨버터(도시 생략)와 UV-B 엘이디컨버터(도시 생략)의 전기적 연결, 작용은 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)를 구동하기 위한 설명은 상기 컨버터(도시 생략)의 설명으로 유추할 수 있으므로 이 설명으로 갈음한다.The converter (not shown) has a driving circuit for driving the
상기 조명 엘이디기판(30)은 프레임(10)에 의해 형성되는 공간부에 구성되거나 프레임(10)이 구성되지 아니하는 경우에는 하우징(20)에 의해 형성되는 공간부에 구성된다. 상기 조명 엘이디기판(30)은 컨버터(도시 생략)의 하부에 구성되고 통상적으로 사용되고 있는 수지계열의 판형으로 구성되고 조명 엘이디(40)를 전기적으로 연결할 수 있도록 전극회로가 실장된다. 상기 조명 엘이디(40)는 가시광선을 발광하는 조명용 엘이디로서 조명 엘이디기판(30)의 일측에 확산커버(50) 방향으로 향하여 다수개로 실장된다. 상기 조명 엘이디(40)에서 발광되는 빛은 직진성이 강하므로 확산커버(50)에 의해 확산되어 실내를 조명한다.The
상기 UV-B 엘이디기판(70)은 조명 엘이디기판(30)의 전방에 안치되는 사각판형으로 구성되고, UV-B 엘이디(80)가 안치된다. 상기 UV-B 엘이디기판(70)은 통상적으로 사용되고 있는 수지계열의 재질로 된 판형으로 구성되고, UV-B 엘이디(80)를 전기적으로 연결할 수 있는 전극회로가 실장된다. 상기 UV-B 엘이디기판(70)은 프레임(10)이 형성하는 공간의 형상과 유사한 형상의 팡형으로 구성되고 프레임(10)이 형성되지 아니하는 경우에는 하우징(20)의 저면 형상과 유사한 형상의 판형으로 구성된다.The UV-
상기 UV-B 엘이디(80)는 UV-B 엘이디기판(70) 상에 다수개가 실장되되 일자형으로 배열되거나 등분포되는 1자형, 11자형, 사각형 등으로 배열되거나 중앙의 하나가 구성되고 중앙을 중심으로 방사형으로 배열되며, 배열 어레이는 이에 한정하지 아니하고 변형이 가능하다. 상기 UV-B 엘이디(80)는 295~330nm의 UV-B 파장 대역의 자외선 광을 발광하고 UV-B 엘이디기판(70)의 일면, 즉 리플렉터(90)의 투과공(92) 방향의 UV-B 엘이디기판(70)의 면에 실장된다. 상기 UV-B 엘이디기판(70)에 실장되는 UV-B 엘이디(80)의 배열 형상, 간격 또는 개수는 필요에 따라 적절히 조절될 수 있다.A plurality of the UV-
280nm 이하의 파장을 가지는 자외선은 살균력은 강하나 피부암을 유발하는 문제점이 있고, 340~380nm의 파장을 가지는 자외선은 색소 침착성도 있으므로 UV-B 엘이디의 295~330nm 파장은 비타민D룰 생성할 수 있으면서 인체에 악영향이 없다. 상기 UV-B 엘이디는 상대적으로 세기가 약한, 즉 상대적으로 저출력인 경우에는 병렬 또는 적절한 직병렬로 구성하여 저전류에 의해 구동과 수명의 연장을 도모할 수 있다. UV light with a wavelength of 280 nm or less has strong sterilizing power, but has a problem of causing skin cancer, and UV light with a wavelength of 340 to 380 nm also has pigmentation. no adverse effects on When the UV-B LEDs have relatively low intensity, that is, relatively low output, they can be configured in parallel or appropriate series-parallel to achieve driving and lifespan extension by low current.
상기 UV-B 엘이디(80)의 전기광학적 특징(electo-optical characteristic)은 Ta=25℃일 때 310nm의 피크파장(peak wavelength)을 형성하고, 순방향 전압(forward voltage)이 6.2V, 반폭 스펙트럼 (spectrum half width)이 11nm, 광각(radiant angle)이 120°이다. The electro-optical characteristics of the UV-
상기 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B의 스펙트럼은 Ta=25℃일 때 파장 287nm에서 서서히 증가하여 파장 295~300nm에서 곡선으로 증가하며 이후 310nm까지 급격히 직선적으로 증가하여 최고 파장을 형성한 후 파장 325nm까지 직선적으로 감소한 후 파장 345nm까지 서서히 곡선적으로 감소하나 피크 파장 이후의 스펙트럼이 피크 파장 이전의 스펙트럼보다 약간 완만하게 형성된다.The UV-B spectrum emitted from the UV-
상기 UV-B 엘이디(80)의 순방향 전류는 Ta=25℃일 때 순방향 전압 5.6V에서 6.1V까지 0.0047A에서 0.01A로 직선적으로 증가하다가 6.1V에서 변곡점을 형성하여 순방향 전압 7.3V까지 0.03A로 급격한 직선적으로 증가된다. 상기 UV-B 엘이디(80)의 피크파장은 순방향 전류 4.0~30mA에서는 전류의 크기와 상관없이 312~313nm 파장으로 일정하게 안정적으로 유지한다.The forward current of the UV-
상기 UV-B 엘이디(80)는 UV-B의 자외선을 방출하고 Ⅲ족 질화물 반도체, 예컨대 AlGaInN계열의 반도체를 이용하여 형성된 무기 발광 다이오드인 자외선 발광다이오드(80-2)를 포함하여 구성될 수 있으며, 자외선 발광다이오드(80-2)는 플립칩형, 수직형 또는 수평형 등 그 구조도 특별히 한정되지 않는다. 상기 UV-B 엘이디(80)는 엘이디본체(80-3)와 엘이디본체(80-3)에 장착되는 다수의 자외선 발광다이오드(80-2)와 엘이디본체(80-3) 및 자외선 발광다이오드(80-2)의 상부에 형성되어 자외선 발광다이오드(50-2)를 덮는 파장변환기(50-1)를 포함할 수 있으며, 파장변환기(80-1)는 자외선 발광다이오드(80-2)에서 방출된 광의 파장을 변환시키며 형광체(phosphor) 또는 양자점(quantum dot, QD)을 함유하는 수지층일 수 있다. 상기 양자점은 초미세 반도체 나노 입자로서 전기를 걸어주게 되면 UV-B 파장의 빛을 방출하며, 전력 소모량도 줄일 수 있다.The UV-
일반적으로, 태양광에 포함되어 있는 280~320nm 파장의 자외선B(UV-B)를 쪼임으로써 인체에서 비타민D의 생성이 가능하며, 인체의 피부에는 7-데히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)이라는 스테롤(sterol) 물질이 함유되어 있는데, 태양광의 자외선 B(UV-B)을 쪼이게 되면 이러한 스테롤 물질이 비타민 D3로 전환하게 된다. 상기 UV-B 엘이디(80)는 서울바이오시스(SEOUL VIOSYS)사의 CA3535 series, 엘지이노텍(LGInnotek)사의 6060모델을 사용할 수 있으며, 서울바이오시스(SEOUL VIOSYS)사의 CA3535 series의 CUD1GF1A모델은 305~315nm의 피크파장(Peak wavelength)을 갖고 엘지이노텍(LGInnotek)사의 6060모델은 300~310nm의 피크파장을 갖는다. In general, vitamin D can be produced in the human body by exposure to ultraviolet B (UV-B) with a wavelength of 280 to 320 nm, which is included in sunlight, and a sterol called 7-dehydrocholesterol is formed in the human skin It contains sterol substances, and when irradiated with ultraviolet B (UV-B) of sunlight, these sterol substances are converted into vitamin D3. The UV-
상기 확산커버(50)는 프레임(10) 또는 하우징(20)에 체결되고 조명 엘이디(40)의 전방에 구성되어 조명 엘이디(40)에서 발광되는 빛을 압산시켜 외부로 확산시키는 판형으로 구성되고 중앙에 리플렉터(90)가 관통 삽입되는 관통된 관통공(51)이 구성된다. 상기 조명 엘이디(40)는 방전램프와 다르게 빛이 확산되는 각도가 작기 때문에 확산커버(50)가 조명 엘이디(40)의 빛의 조명 각도를 확장시킴으로써 조명되는 면적을 증가시켜 더욱 효율적인 조명 효과를 얻게한다. 또한, 상기 확산커버(50)의 재질은 빛의 투과율을 향상시키기 위하여 투명유리, 아크릴(acrylic) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate)가 사용될 수도 있고 내부에 확산제가 구성된다. 상기 확산커버(50)는 프레임(10)이 형성하는 공간의 형상에 대응되는 판형으로 구성되고, 프레임(10)이 형성되지 아니하는 경우에는 하우징(20)의 저면 형상에 대응되는 판형으로 구성된다.The
상기 리플렉터(90)는 UV-B 엘이디(80)의 전방에 구성되고, 확산커버(50)의 관통공(51)에 삽입 안치되고 하부 둘레에 돌출되는 플랜지(94)와 평면 가장자리 둘레에서 수직의 폐쇄형 띠형으로 구성되는 수직부(91)와 UV-B 엘이디(80)에 대응되고 상하 관통된 투과공(92)과 투과공(92)에 연장, 즉 상부에서 하부 방향으로 갈수록 넓게 구성된 경사면(93)으로 구성된다. 상기 리플렉터(90)는 저면이 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B가 투과할 수 있도록 사각형, 원형 등으로 된 투과공(92)이 구성된다.The
상기 리플렉터(90)은 저면이 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B가 투과할 수 있도록 투과공(92)이 구성된다. 상기 UV-B는 투과력이 매우 약하여 중간에 석영을 제외한 매개 물질이나 커버가 있으면 투과를 하지 못하므로 UV-B의 투과를 위하여 확산커버(50)의 관통공(51)을 완전히 노출시키게 되면 사람의 손이 UV-B 엘이디(80)의 단자부와 접촉할 수 있게 되어 사용 또는 설치 부주의에 의해 사람이 감전이 될 수 있으므로 리플렉터(90)에 의해 감전에 대한 안전성이 제고된다. The
상기 리플렉터(90)는 투과공(92)에 연장된 경사면(93)과 인접한 투과공(92)에 연장된 경사면(93)의 하부 경계는 띠형의 평면, 즉 띠면(95)으로 되고 이 띠면(95)은 플랜지(94)와 동일한 평면으로 연결 구성된다. 예를 들면, 상기 투과공(92)이 제1투과공, 제2투과공, 제3투과공, 제4투과공의 4개로 구성되면서 제1투과공, 제2투과공, 제3투과공, 제4투과공을 연결한 선이 정사각형을 이루어지면, 즉 가상의 정사각형의 각각의 모서리에 제1투과공, 제2투과공, 제3투과공, 제4투과공이 구성되면 제1투과공, 제2투과공, 제3투과공, 제4투과공의 4개의 경사면이 만나는 하부 경계의 띠면(95)은 +형상의 면으로 구성되고 플랜지(94)와 동일한 평면으로 연결 구성된다. 상기 투과공(92)이 2열 3행으로 6개로 구성되면 경사면(93)이 만나는 하부 경계의 띠면(95)은 ╊╊형상의 면으로 구성되고 ╊╊면은 플랜지(94)와 동일한 평면으로 연결 구성된다. In the
상기 투과공(92)은 UV-B 엘이디(80)에 대응되는 위치에 구성되어 UV-B 엘이디(80)의 수량과 동일하게 구성되고, 각각의 투과공(92)의 중심은 대응되는 각각의 UV-B 엘이디(80)의 중심과 대체로 일치되게 구성된다. 상기 투과공(92)의 단면은 UV-B 엘이디(80)의 평면과 동일하게 구성되는 것이 효율적이다. 상기 투과공(92)의 단면은 UV-B 엘이디(80)의 평면이 사각형이므로 투과공(92)의 단면도 사각형으로 하는 것이 바람직하나 원형으로도 가능하다. The
상기 UV-B는 높은 에너지 수준을 갖는 280~315 nm의 파장을 갖는 UV 방사선이나 석영(quartz)을 제외한 물질은 투과하지 못하는 특성을 갖고 있다. 상기 리플렉터(90)에서 UV-B 엘이디(80)에 대응되는 위치에는 석영(quartz)을 구성하여 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B가 투과되도록 하여야 하나 이를 위해서는 리플렉터(90)를 전체를 석영으로 구성하거나 투과공(92)과 경사면(93)을 석영으로 하고 그외는 플라스틱으로 구성, 즉 석영이 인서트된 리플렉터(90)로 구성하게 되면 석영의 가격이 비싸고 제작비가 고가되어 경제적, 실용적으로 바람직하지 않게 된다. The UV-B has a characteristic of not transmitting UV radiation having a wavelength of 280 to 315 nm having a high energy level or materials other than quartz. At a position corresponding to the UV-
상기 경사면(93)은 리플렉터(90)의 내부 저면에서 상부방향으로 돌츨되어 리플렉터(90)의 수직부(91)에 포용되어 리플렉터(90)의 저면이 미려하게 된다. 상기 경사면(93)은 투과공(92)에서 상부에서 하부 방향으로 갈수록 넓게, 즉 확장되게 구성되고 투과공(92)의 가장자리에서 전방을 향하여, 즉 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B가 투사되는 방향을 따라 점진적으로 확장하게 구성된다. 상기 경사면(93)은 UV-B가 투사되는 방향으로 갈수록 투과공(92)의 중심에서 외부방향으로 확장되는 경사면(93)으로 구성된다. The
상기 경사면(93)과 투과공(92)이 형성하는 전체형상은 투과공(92)이 사각형으로 구성되는 경우에는 각뿔통(pyramid)이 절단된 형상으로 되고 투과공(92)이 원형으로 구성되는 경우에는 원뿔통이 절단된 형상으로 되고, 투과공(92)의 형상에 따라 이에 대응되는 절단된 통형으로 구성될 수 있따. 상기 절단된 각뿔통 또는 원뿔통이 리플렉터(90)의 저면에서 UV-B 엘이디(80)의 방향으로 돌출되게 구성되고 각뿔통 또는 원뿔통의 끝단과 UV-B 엘이디(80)가 접근되어 절단된 각뿔통 또는 원뿔통, 즉 경사면(93)과 투과공(92)이 UV-B 엘이디(80)에서 발광하는 빛의 간섭을 최소화한다. The overall shape formed by the
상기 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B의 광각이 120°이므로 경사면(93)의 경사각은 115~125°로 구성되고 바람직하게는 120°로 구성된다. 상기 경사면(93)의 경사각이 115°이하인 경우에는 UV-B 엘이디(80)에서 발광되는 UV-B의 일부가 경사면(93)에 충돌 반사되어 UV-B의 광각이 축소되어 UV-B의 조사면적이 감소하게 되고, 경사면(93)의 경사각이 125° 이상인 경우에는 UV-B의 광각이 축소되지 아니하나 리플렉터(90)에서의 두께가 감소되는 부분이 증가하여 경사면(93)이 있는 리플렉터(90)의 강도가 저하된다. 상기 UV-B 투과공(92)의 크기 및 경사면(93)의 경사각은 UV-B 엘이디(80)에서 방출된 UV-B를 최대한으로 받아들일 수 있으면서 리플렉터(90)의 강도를 최대한 유지할 수 있게 구성된 것이다. Since the wide angle of UV-B light emitted from the UV-
상기 플랜지(94)는 수직부(91)의 하부 가장자리 둘레 전체에 외부방형으로 수평의 일체형으로 연장 돌출된 평면으로 구성된다. 즉 상기 플랜지(84)는 리플렉터(90)의 저면의 가장자리에 구성된 수직부(91)가 있는 부분에서 방사상 방향으로 연장되는 띠형으로 구성되어 리플렉터(90)가 확산커버(50)의 관통공(51)에 삽입 안치될 때 리플렉터(90)가 확산커버(50)의 내부로 더 이상 삽입되지 않게 한다.The
상기 수직부(91)의 외면 크기가 확산커버(50)의 관통공(51)에 밀착되면서 삽입되는 크기이므로 플랜지(84)는 확산커버(50)의 관통공(51)의 크기보다 크게 구성되어 플랜지(84)가 확산커버(50)의 관통공(51)에 삽입되지 않게 구성되면서 경사면(93)의 상측부와 UV-B 엘이디(80)의 저면이 접촉되지 아니하게 한다. Since the outer surface size of the
상기 플랜지(94)는 UV-B 엘이디기판(70)의 사각 판형인 경우에는 짧은 사각통 수직부(91)의 하부 4변의 가장자리에 구성되고 원판형인 경우에는 짧은 원통형의 바깥 원주에 구성된다. 상기 플랜지(94)는 리플렉터(90)가 확산커버(50)에 삽입 결합이 완료되면 확산판(50)의 저면, 즉 확산판(50)의 외면에 플랜지(94)의 상면이 밀착된다. 상기 수직부(91)는 리플렉터(90)의 저면의 가장자리에 인접한 둘레에서 상부방향으로 돌출되어 확산커버(50)에 체결되고 경사면(93)을 내부에 포용하고 폐쇄형 띠형으로 구성된다. The
상기 확산커버(50)와 리플렉터(90)는 이미 공지된 결합돌기(도시 생략) 및 결합홈(도시 생략) 등으로 된 원터치 체결수단(도시 생략)에 의하여 상호 체결된다. 상기 원터치 체결수단은 확산커버(50)의 내면 및 리플렉터(90)의 외면에 구성되되 결합돌기는 확산커버(50)의 내면 또는 리플렉터(90)의 외면에 반구형 또는 삼각형으로 돌출되고 결합홈은 리플렉터(90)의 외면 또는 확산커버(50)의 내면에 반구형 또는 삼각형의 요홈으로 대응되는 위치에 구성된다. 상기 결합돌기가 확산커버(50)의 내면에 구성되면 결합홈은 리플렉터(90)의 외면에 구성되고 결합홈이 확산커버(50)의 내면에 구성되면 결합돌기는 리플렉터(90)의 외면에 구성된다. The
상기 리플렉터(90)의 외면에는 이미 공지된 결합돌기(도시 생략) 등으로 된 원터치 체결수단(도시 생략)이 구성되어 이 체결수단(도시 생략)에 의해 확산커버(50)가 조명등의 확산커버(50)에 체결된다. 상기 확산커버(50)와 리플렉터(90)의 체결된 상호의 접촉면, 즉 확산커버(50)와 수직부(91)가 접촉하는 면에 따라 확산커버(50)와 수직부(91)에서의 결합돌기와 결합홈의 설치 위치가 변경된다. 상기 수직부(91)는 리플렉터(90)의 저면의 가장자리 둘레에서 상부방향으로 절곡 구성되고 리플렉터(90)를 확산커버(50)의 안치할 때 관통공(51)에 삽입된다.On the outer surface of the
본 발명은 조명 엘이디(40)와 UV-B 엘이디(80)의 점소등을 제어하기 위해 컨트롤러(IC, 220)가 구성된다. 상기 컨트롤러(IC, 220)는 Vref 및 내부 바이어스, 저전압 차단, 내부 OTP(Over-Temperature Protection), 저전압차단, 블랭킹 시간, 스위치(SW1, SW2) 컨트롤러, VDD 단자 과전압보호(VDD pin Over-Voltage Protection), 주파수 폴드 백, VDD 클램프, 삼각파 발진기, 클럭 생성기, 필터 및 비교기 등의 장치로 구성되어 최대 게이트 구동 출력 클램프기능, VDD 단자 과전압 보호기능, 사이클 별 전류 제한기능, 엘이디(LED) 과전류 보호기능, 엘이디(LED) 개방 루프 보호기능, 엘이디(LED) 단락 보호기능, 내부 온도 초과 보호기능 등의 기능을 수행하면서 스위치(SW1), 스위치(SW2), DRV 단자, GND 단자, COMP 단자, FB 단자, CS 단자, VDD 단자, CLK 단자 등으로 구성된다.In the present invention, a controller (IC, 220) is configured to control
상기 컨트롤러(IC, 220)는 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 반복할 때마다 조명 엘이디(40)와 UV-B 엘이디(80)를 점등 제어하거나 조명 엘이디(40)만을 점등 제어하거나 UV-B 엘이디(80) 만을 점등 제어를 한다. 상기 컨트롤러(IC, 220)의 SW1은 조명 엘이디(40)의 제어 신호를 출력하여 MOSFET 트랜지스터(Q1)가 작동되게 하고 SW2는 UV-B 엘이디(80)의 제어 신호를 출력하여 MOSFET 트랜지스터(Q2)가 작동되게 한다. 상기 컨트롤러(IC, 220)는 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)가 외부의 CLK 단자와 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)에 연결되어 있다. 상기 CLK 단자는 외부 스위치의 CLK 신호를 감지하여 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)에 신호를 인가하게 스위치조절부(SW1/SW2 Control)가 MOSFET 트랜지스터[(전계효과(電界效果) 트랜지스터(FET: field effect transistor, Q1)] 및 트랜지스터(Q2)의 온(On)/오프(Off)를 결정하여 스위치의 온(On)/오프(Off)의 반복 회수에 의하여 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)를 선택적으로 점등하게 한다.The controller (IC, 220) controls lighting of the
상기 조명 엘이디(40)와 UV-B 엘이디(80)가 점등되면 실내 조명이 되면서 실내 거주자나 환자 등이 야외에서 태양광을 쬐지 않더라도 비타민D의 체내합성을 유도할 수 있고, 조명 엘이디(40)만 점등되면 실내 조명이 되고, 야간 수명 시간에는UV-B 엘이디(80) 만을 점등하게 되면 실내 거주자나 환자 등이 수면 중에도 비타민D의 체내합성을 유도할 수 있개 된다.When the
상기 MOSFET 트랜지스터(Q1)만 온(On)되면 조명 엘이디(40)가 발광되고 MOSFET 트랜지스터(Q2)만 온(On)되면 UV-B 엘이디(80)가 발광되고 MOSFET 트랜지스터(Q1)와 MOSFET 트랜지스터(Q2)가 동시에 온(On)되면 조명 엘이디(40)와 UV-B 엘이디(80)가 동시에 발광된다. 교류 전원이 브릿지 정류기(BR: Bridge Rectifer, 210)를 통해 직류 전원(DC)으로 되어 컨트롤러(IC, 220)의 VDD에 공급되면 컨트롤러(IC, 220)가 작동을 시작하며, DRV 단자는 구동회로(200) 내의 MOSFET 트랜지스터를 작동시켜 구동회로(200) 전체가 가동되어 조명 엘이디(40)와UV-B 엘이디(80)가 발광한다.When only the MOSFET transistor Q1 is turned on, the
상기 CLK 단자는 컨트롤러(IC, 220)의 외부에서 스위치의 온(On)/오프(Off)를 CLK 신호로 받아 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)를 작동시키며 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)는 스위치(SW1, SW2)를 결정하여 구동(Driver)을 제어한다. 상기 교류(AC) 전원은 브릿지 정류기(BR, 210)를 통해 직류(DC)로 전환하여 회로의 입력 단자로 공급된다. 상기 직류(DC) 전원의 공급으로 컨트롤러(IC, 220)의 VDD 단자에 전원이 공급되어 컨트롤러(IC, 220)가 작동하여 DRV 단자는 외부 MOSFET 트랜지스터(Q1)를 작동시켜 구동회로(200) 전체가 가동되어 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)의 동작을 유도한다. The CLK terminal receives the on/off of the switch from the outside of the controller (IC, 220) as a CLK signal, operates the switch control unit (SW1/SW2 Control), and operates the switch control unit (SW1/SW2 Control) determines the switches SW1 and SW2 to control the driver. The alternating current (AC) power is converted to direct current (DC) through a bridge rectifier (BR, 210) and supplied to the input terminal of the circuit. With the supply of the direct current (DC) power, power is supplied to the VDD terminal of the controller (IC, 220) and the controller (IC, 220) operates, and the DRV terminal operates the external MOSFET transistor (Q1) to operate the
상기 구동회로(200)의 출력 전류는 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)를 발광시킬 수 있으나 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80) 결선의 음극부가 스위칭 MOSFET 트랜지스터(Q1, Q2)에 결선되어 MOSFET 트랜지스터(Q1, Q2) 스위칭의 온(On) 상태에서 만 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)의 폐회로가 구성되므로 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)의 발광 상태는 MOSFET 트랜지스터(Q1, Q2)가 온(On)일 때 발광(점등)하고 MOSFET 트랜지스터(Q1, Q2)가 오프(Off)일때는 비발광(소등)하는 조절이 된다.The output current of the driving
상기 CLK 단자는 스위치의 온(On)/오프(Off)에 의해 브릿지 정류기(BR, 210)를 통해 직류 입력에 의한 CLK 신호가 인가되며 CLK 단자는 직류 입력의 유무에 따라 CLK 신호를 감지하여 컨트롤러(IC, 220)의 스위치조절부(SW1/SW2 Control)에 신호를 인가하게 된다. 상기 COMP 단자의 전압 레벨은 전원 스위치의 온(On) 시간을 결정하고 변압기(T1)의 에너지를 조절하며 COMP 단자의 전압이 높을 수록 구동의 듀티 사이클이 커져서 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)의 조도가 높아진다. 상기 컨트롤러(IC, 220)는 COMP 단자의 전압 신호에 따라 보상된 블랭 오프 시간을 적산하며 입력 전압이 높아지거나 부하가 더 가벼울 때 COMP 단자의 신호가 감소하고 컨트롤러(IC, 220)의 ZCD 회로에서 더 긴 블랭크 오프(Blank-Off) 시간이 발생하여 동작 주파수가 감소하고 효율이 향상된다.The CLK terminal is applied with the CLK signal by DC input through the bridge rectifier (BR, 210) by the on/off of the switch, and the CLK terminal detects the CLK signal according to the presence or absence of the DC input to control the controller. A signal is applied to the switch control unit (SW1/SW2 Control) of (IC, 220). The voltage level of the COMP terminal determines the on time of the power switch and adjusts the energy of the transformer (T1). The roughness of (80) increases. The controller (IC, 220) integrates the compensated blanking-off time according to the voltage signal of the COMP terminal, and when the input voltage becomes higher or the load is lighter, the signal of the COMP terminal decreases and in the ZCD circuit of the controller (IC, 220) A longer blank-off time occurs, reducing the operating frequency and improving efficiency.
상기 스위치의 온(On)에 의하여 교류 전압이 브릿지 정류기(BR, 210)를 통해 직류 전원(DC)으로 전환하여 회로에 처음 공급되면 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80) 구동에 작류 전압이 인가되어 컨트롤러(IC, 220)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW1 신호)에 의해 조명 엘이디(40)가 점등된다. 상기 컨트롤러(IC, 220)는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 조명 엘이디(40)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q1)(SW1 신호)가 처음에 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW2)는 턴오프(Turn Off)된다.When the switch is turned on, the AC voltage is converted into DC power through the bridge rectifier (BR, 210) and supplied to the circuit for the first time to drive the
상기 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 단자 및 CLK 단자 전압이 모두 감소하여 컨트롤러(IC, 220)의 내부 타이머가 활성화되고 MOSFET 트랜지스터(Q1)가 오프(Off)된다. 상기 스위치의 온(On)에 의하여 구동회로(200)에 직류 전원이 다시 공급되어 VDD 전압이 상승하면 컨트롤러(IC, 220)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW2 신호)에 의해 UV-B 엘이디(80)가 점등된다. 상기 UV-B 엘이디(80)의 전류의 전압이 내부 기준 전압과 비교되고, 컨트롤러(IC, 220)는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 UV-B 엘이디(80)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW2 신호)가 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q1)(SW1)는 턴 오프(Turn Off)된다.When the switch is turned off and the AC input voltage is removed, both the VDD and CLK terminal voltages are reduced to activate the internal timer of the controller (IC, 220) and turn off the MOSFET transistor (Q1). When the switch is turned on, DC power is supplied to the
상기 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 단자 및 CLK 단자 전압이 모두 감소하고, 컨트롤러(IC, 220)의 내부 타이머가 활성화되고, MOSFET 트랜지스터(Q2)가 오프(Off)된다. 상기 스위치의 온(On)에 의하여 구동회로(200)에 직류 전원이 재차 공급되면 컨트롤러(IC, 220)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 MOSFET 트랜지스터(Q1)(Q2)(SW1/SW2 신호)에 의해 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)가 점등된다. 상기 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)의 전류의 검출된 전압은 내부 기준 전압과 비교되고, 컨트롤러(IC, 220)는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 조명 엘이디(40) 및 UV-B 엘이디(80)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q1)(SW1 신호)가 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW2)도 턴 온(Turn On)된다. 상기 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 단자 및 CLK 단자 전압이 모두 감소하여 컨트롤러(IC, 220)의 내부 타이머가 활성화되고, MOSFET 트랜지스터(Q1)(Q2)가 모두 오프(Off)된다.When the switch is turned off and the AC input voltage is removed, both the VDD and CLK terminal voltages are reduced, the internal timer of the controller (IC, 220) is activated, and the MOSFET transistor (Q2) is turned off. When the DC power is supplied again to the
상기 컨트롤러(IC, 220)는 사용시간과 관련된 데이터베이스화되어 데이터베이스에 의하여 비타민D 체내합성 유도등이 기 설정된 일정시간 동안 점등되게 하거나 일정시간 동안 점등된 후 일정시간 동안 점멸되는 것을 반복되게 하여 사용자에 필요한 IU량에 해당하는 비타민D가 체내에서 합성되도록 하여 사용자가 편리하고 안심하여 사용할 수 있게 한다. The controller (IC, 220) is a database related to the use time, and according to the database, the vitamin D body synthesis induction lamp is turned on for a predetermined period of time or turned on for a period of time and then turned off for a period of time repeatedly, so that the user needs Vitamin D corresponding to the amount of IU is synthesized in the body so that the user can use it conveniently and safely.
1; 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등
10: 프레임 11: 개별프레임
20: 하우징 30: 조명 엘이디기판
40: 조명 엘이디 50: 확산커버
51: 관통공 70: UV-B 엘이디기판
80: UV-B 엘이디 80-1: 파장변환기
80-2: 자외선 발광다이오드 80-3: 엘이디본체
90: 리플렉터 91: 수직부
92: 투과공 93: 경사면
94: 플랜지 95: 띠면
200: 구동회로 210: 브릿지 정류기
220: 컨트롤러One; Lighting and bio-LED for inducing vitamin D synthesis in the body
10: frame 11: individual frame
20: housing 30: lighting LED board
40: lighting LED 50: diffusion cover
51: through hole 70: UV-B LED substrate
80: UV-B LED 80-1: Wavelength converter
80-2: UV light emitting diode 80-3: LED body
90: reflector 91: vertical part
92: penetration hole 93: slope
94: flange 95: belt surface
200: driving circuit 210: bridge rectifier
220: controller
Claims (11)
상기 하우징에 의해 형성되는 공간부에 구성되는 조명 엘이디기판과;
상기 조명 엘이디기판에 실장되는 조명 엘이디와;
상기 조명 엘이디기판의 전방에 안치되는 UV-B 엘이디기판과;
상기 UV-B 엘이디기판에 실장되고 자외선을 발광하는 UV-B 엘이디와;
상기 하우징에 체결되고 중앙에 관통공이 구성된 판형의 확산커버와;
상기 확산커버의 관통공에 삽입 안치되고, 하부 둘레에 돌출되는 플랜지와 UV-B 엘이디에 대응되는 투과공과, 투과공에 연장되고 리플렉터의 내부 저면에서 상부방향으로 UV-B 엘이디 접근되게 돌출되고 UV-B 엘이디가 투사하는 방향을 따라 점진적으로 확장 구성되는경사면과, 투과공에 연장된 경사면과 인접한 투과공에 연장된 경사면의 상부 경계는 플랜지와 동일한 평면으로 연결 구성되는 띠면이 구성된 리플렉터로 구성되어;
상기 리플렉터가 확산커버의 관통공에 삽입 안치될 때 플랜지에 의해 리플렉터가 확산커버의 내부로 더 이상 삽입되지 않는 것을 특징으로 하는 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등.
A housing inserted into the through hole of the ceiling or tex;
a lighting LED board formed in the space formed by the housing;
a lighting LED mounted on the lighting LED board;
a UV-B LED substrate placed in front of the lighting LED substrate;
a UV-B LED mounted on the UV-B LED substrate and emitting ultraviolet rays;
a plate-shaped diffusion cover fastened to the housing and having a through hole in the center;
It is inserted into the penetration hole of the diffusion cover, the flange protrudes from the lower circumference, the penetration hole corresponding to the UV-B LED, and the penetration hole extends to the penetration hole and protrudes from the inner bottom surface of the reflector upward to approach the UV-B LED, and the UV -B Consists of a reflector composed of a sloped surface that gradually expands along the direction in which the LED is projected, and a band surface connected to the flange and the upper boundary of the inclined surface extended to the penetration hole and the sloped surface extended to the adjacent transmission hole. ;
When the reflector is inserted into the through hole of the diffusion cover, the reflector is no longer inserted into the interior of the diffusion cover by the flange.
상기 경사면의 경사각은 115~125°로 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등.
According to claim 1,
The inclination angle of the inclined surface is composed of 115 ~ 125 °, bio-LED light for lighting and inducing vitamin D synthesis in the body.
상기 UV-B 엘이디는 295~330nm 파장의 자외선을 발광하는 것을 특징으로 하는 조명 및 비타민D 체내합성 유도용 바이오 엘이디등.
According to claim 2,
The UV-B LED is a bio-LED for lighting and inducing vitamin D synthesis in the body, characterized in that it emits ultraviolet rays of 295 ~ 330nm wavelength.
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KR1020220172537A KR102571173B1 (en) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | Bio LED light for lighting and inducing synthesis of vitamin D in the body |
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Citations (5)
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JP2005327577A (en) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Momo Alliance Co Ltd | Light emitting device, street lamp using it, signal lamp and indicating lamp |
KR101887869B1 (en) * | 2018-01-02 | 2018-08-13 | 주식회사 디에스이 | multiple stages light color conversion device of LED light using the wall-switch |
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KR20220102717A (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 주식회사 디에이치라이팅 | Lighting device |
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2022
- 2022-12-12 KR KR1020220172537A patent/KR102571173B1/en active IP Right Grant
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