KR200314432Y1 - 공기청정기를 갖는 조명기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공기청정기를 갖는 조명기구에 관한 것으로, 실내를 조명함과 아울러, 실내 공기를 살균/악취를 제거할 수 있고, 유지비용을 절감할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구(1)는, 적어도 일측이 개구된 램프 케이스(10)와, 상기 램프 케이스에 설치되며 전원을 인가받아 점등되어 자외선을 포함하는 빛을 조사하는 램프(20)와, 상기 램프 케이스의 개구부에 설치되며 그 표면에 광촉매가 도포된 커버(30)와, 상기 커버를 상기 램프 케이스에 탈착가능하게 설치하는 탈착수단을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 커버는, 그 표면에 자외선에 의해 반응하여 활성종을 생성함으로써 주위 공기를 살균/악취를 제거하도록 하는 광촉매가 도포되며, 커버판(31) 및 이 커버판(31)의 일면에 일정간격을 두고 일렬로 배열되는 리브(32)들로 이루어질 수 있다. 상기 탈착수단은 상기 커버판에 고정되며 램프가 탄력적으로 끼워지는 스냅링(34)일 수 있다.

Description

공기청정기를 갖는 조명기구{LIGHTING APPARATUS HAVING AIR-CLEANER}

본 고안은 공기청정기를 갖는 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내를 조명함과 아울러, 실내 공기를 살균/악취를 제거할 수 있고, 유지비용을 절감할 수 있도록 한 공기청정기를 갖는 조명기구에 관한 것이다.

일반적으로 조명기구는 실내 천장, 벽면 등에 설치되어 실내를 밝히는 것으로, 실내 분위기에 따라 조도를 조절할 수 있도록 구성되기도 한다.

한편, 산업이 고도로 발달함에 따라 심각한 대기오염의 여파로 청결이 요구되는 병원, 실험실, 음식조리실 혹은 사람들의 왕래가 빈번한 사무실, 백화점 그리고, 화장실 등에서는 각종 먼지, 매연, 담배연기와 먼지 속에 서식하는 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등에 의해 공기가 쉽게 오염되고, 이로 인해 각종 호흡기 질환, 악취의 유발은 물론 오염된 공기를 통해 병원균에 의한 2차 감염이 일어나 이용자의 건강을 해칠 수 있고, 악취에 의해 불쾌감을 느끼는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 필터링, 전기집진법을 이용하여 공기를 살균하고, 정화처리하고 있다.

그러나, 상술한 필터링, 전기집진법 등은 공기의 살균, 탈취기능이 미약하기 때문에 근래에는 광에너지에 의하여 활성화되어 공기를 살균 및 탈취기능을 갖는 광촉매물질을 이용한 공기정화기술이 개발, 사용되고 있다.

광촉매의 대표적인 예로, 산화티타늄이 잘 알려져 있다.

산화티타늄과 같은 광촉매는 유기물과의 흡착력이 뛰어나며, 또한 광에너지에 노출되면 여기(勵起)되어 여러형태의 라디칼(radical)을 형성시켜 강한 산화력에 의하여 미생물을 살균하고, 동시에 라디칼이 악취를 유발하는 냄새물질과 반응하면서 이를 분해하기 때문이다.

잘 알려진 바와 같이, 산화티타늄과 같은 산화 금속 반도체에 자외선광이 조사되면, 가전자대(valency band;價電子帶)에 있는 전자들이 전도대(conductionband) 까지 상승되어 홀(hole)을 생성하며, 산화 금속 반도체의 여기된 표면과 접하고 있는 산소 또는 수분으로부터 활성종(라디칼)(active species(radical))이 생성된다. 상기 활성종은 표면에 부착된 유기물, 미세 유기체 등을 산화 분해시킨다.

광촉매반응 메커니즘을 설명하면 다음과 같다.

자외선 램프에서 발산되는 소정 크기이상의 광에너지가 광촉매에 조사되면 전자들이 전도대에 전이되어 전자와 정공이 생성된다. 이러한 전자와 정공은 매우 강한 산화력과 환원력을 가지고 있으므로 공기중의 수증기(H2O)나 산소(O2)등과 반응하여 OH라디칼, H라디칼, 슈퍼옥사이드엔아이온(O2-) 등의 활성산소를 발생시킨다. 그리고 이러한 라디칼들은 다른 성분과 강한 결합력을 가지고 있기 때문에 냄새물질의 결합을 파괴하게 되어 탈취작용이 이루어지게 된다. 즉, OH라디칼은 냄새를 유발하는 유기물의 결합을 깨고 직접 결합하게 되어 최종적으로 수증기와 이산화탄소를 남게 하므로 냄새성분을 제거할 수 있다.

또한, OH라디칼은 미생물을 살균시키는 강한 산화력을 갖고 있으므로 살균작용을 하게 된다. 즉 알레르겐이나 미생물은 아미노산이 폴리펩티드결합한 단백질이 주성분이고, OH라디칼은 이러한 아미노산의 폴리펩티드결합을 파괴함으로써 단백질을 변성시킨다. 따라서 알레르겐이 분해되고, 미생물이 살균되게 된다.

결국 광촉매를 이용하면 상기와 같은 원리로 살균, 탈취 및 알레르겐 분해작용을 할 수 있게 된다.

이와 같이 광촉매반응에 의하여 공기를 살균, 악취를 제거하는 종래 기술의 하나로, 일반 형광등의 표면에 광촉매를 도포하여 사용하는 기술이 있다.

종래 광촉매가 도포된 형광등에 의하면, 형광등에서 조사되는 빛에 의해 실내를 조명할 수 있고, 한편, 형광등에서 조사되는 빛에 포함된 자외선에 의해 광촉매가 상술한 바와 같이 반응하여 형광등 주위의 공기가 살균되고, 악취가 제거되는 것이다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

형광등은 영구적으로 사용할 수 없기 때문에 형광등의 수명이 경과되면 광촉매가 도포된 새로운 형광등으로 교체해야 하므로 유지비용이 많이 소요되는 단점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 실내를 조명함과 아울러, 실내 공기를 살균/악취를 제거할 수 있도록 하고, 유지비용을 절감할 수 있도록 한 공기청정기를 갖는 조명기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구의 분해사시도.

도 2는 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구의 측단면도.

도 3은 도 3의 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조명기구, 10 : 램프 케이스

11 : 공기토출구, 20 : 램프

30 : 입체형 커버, 31 : 커버판

31a : 공기유입구, 32 : 리브

33 : 체결핀, 34 : 스냅링

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 적어도 일측이 개구된 케이스와; 상기 케이스에 설치되며 전원을 인가받아 점등되어 자외선을 포함한 빛을 조사하는 램프를 포함하여 이루어진 조명기구에 있어서, 그 표면에 상기 램프에서 조사되는 자외선에 의해 반응하여 활성종을 생성함으로써 상기 케이스를 통과하는 공기를 살균/악취를 제거하도록 하는 광촉매가 도포된 커버; 및 상기 커버를 상기 케이스의 개구부에 탈착 가능하게 설치하는 탈착수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 탈착수단은 상기 커버의 적어도 일측에 고정되며 상기 램프가 탄력적으로 끼워지는 스냅링일 수 있다.

상기 커버는, 커버판 및 이 커버판의 일면에 상기 램프의 길이방향을 따라 일렬로 배열되는 복수의 리브들이 구비된 입체형인 것이 바람직하다.

상기 케이스에는 공기토출구가 구비되며, 상기 커버에는 공기유입구가 구비될 수 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구(1)는, 램프 케이스(10)와, 램프 케이스(10)에 설치되며 전원을 인가받아 점등되는 램프(20)와, 램프(20)를 온/오프시키는 스위치(미도시)와, 램프 케이스(20)의 개구부에 결합되며 그 표면에 광촉매가 도포된 커버(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.

램프 케이스(10)는, 적어도 일측 예컨대, 하측이 개구된 박스 형태로 이루어질 수 있으며, 그 내부에는 램프(20)에서 조사되는 빛이 실내로 조사되도록 반사시키는 반사판(미도시)이 구비될 수 있다.

램프(20)는, 입체형 커버(30)에 도포된 광촉매의 반응을 일으킬 수 있는 자외선이 조사되는 모든 램프가 사용될 수 있으며, 예컨대, 자외선 램프, 형광등 등이 있다.

입체형 커버(30)는, 그 표면에 자외선에 의해 반응하여 활성종을 생성함으로써 주위 공기를 살균/악취를 제거하도록 하는 광촉매가 도포된다.

여기서, 자외선과 광촉매의 접촉면적에 비례하여 활성종이 생성되는 바, 자외선과 광촉매의 접촉면적을 크게 하기 위하여 판상의 커버판(31) 및 이 커버판(31)의 일면에 일정간격을 두고 일렬로 배열되는 리브(32)들로 이루어진 입체형일 수 있고, 또한, 커버판(31)은 곡선형으로 벤딩되고, 리브(32)들은 오목하게 형성될 수 있다.

광촉매는 자외선에 의해 반응하는 모든 것들이 사용될 수 있으며, 예컨대, 산화티타늄이 사용될 수 있다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 리브(32)에는 자외선이 조사되는 램프(20)(여기서 램프는 자외선이 조사되는 램프 예컨대, 자외선 램프, 일반 형광등 등을 칭함)와 근접될 수 있도록 램프 수용홈(32a)이 구비될 수 있다.

램프(20)가 조명하기 위한 조명등 예컨대, 형광등일 경우 커버(30)는 조명등에서 조사되는 빛이 투과되도록 투명 또는 반투명으로 이루어질 수 있다.

입체형 커버(30)는 탈착수단을 통해 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 상기 탈착수단은 예컨대, 커버판(31)의 양측에 각각 체결핀(33)을 통해 고정되며 일측이개구되어 램프(20)이 탄력적으로 끼워지는 스냅링(34)일 수 있다. 스냅링(34)은 램프(20)에 탄력적으로 끼워져 강제로 분리하기 전까지는 램프(20)를 파손시키지 않는 상태로 커버(30)의 고정상태를 유지시킬 수 있으며, 커버(30)를 강제로 분리하려는 경우에는 분리될 수 있는 탄력을 갖는 것이 바람직하다.

지금까지 커버(30)를 스냅링(34)을 통해 램프(20)에 고정하는 것으로 설명하였지만, 커버(30)의 고정 위치 및 고정구조는 이에 한정되지 않고 예컨대, 램프 케이스(미도시)에 고정될 수도 있고, 스냅링(34)이 아닌 체결수단을 통해 고정될 수도 있는 것이다.

한편, 조명기구(1)에 의해 살균된 공기는 실내에 공급되고, 실내의 오염 공기는 조명기구(1)의 내부로 유입되는 순환이 이루어져야 한다. 이러한 공기의 순환은 자연대류에 의한 순환방식과 순환팬에 의한 강제순환방식 모두가 가능할 것이며, 여기서는 자연대류에 의한 공기순환방식을 예로 들어 설명한다.

자연대류에 의한 공기순환은 공기의 온도차에 의해 공기가 이동하는 것으로, 즉 저온의 공기가 고온의 공기를 밀어 이동시키는 것이기 때문에 램프 케이스(10) 내부의 열손실을 방지하여 램프 케이스(10) 내부에 존재하는 고온의 공기가 자연대류에 의해 원활하게 실내로 배출되는 동시에, 실내의 저온의 공기가 램프 케이스(10)로 유입되도록 램프 케이스(10) 내부를 외부와 밀폐시키는 것이 바람직하다.

공기가 실내 및 조명기구(1)를 순환할 수 있도록 조명기구(1)에는 공기유입구와 공기토출구가 구비될 수 있다. 예컨대, 램프 케이스(10)의 상면에는 상하로관통하는 공기토출구(11)가 구비되며, 커버(30)의 커버판(31)에는 상하로 관통하는 공기유입구(31a)가 구비될 수 있다. 자연대류에 의해 공기가 순환하는 경우에는 공기의 특성상 고온의 공기가 하측에서 상측으로 이동하기 때문에 공기유입구(31a)가 하측에 배치되고, 공기토출구(11)가 상측에 배치되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구(1)에 적용된 커버(30)는 지금까지 설명하고 도면에 도시한 조명기구에 한정되지 않고, 그 표면에 도포된 광촉매가 활성화 반응하도록 하는 자외선이 조사되는 모든 기구(자외선 램프에 의한 공기청정기, 형광등을 이용한 실내등, 탁상용 스탠드 등)에 적용할 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구의 작용을 설명하기로 하며, 여기서, 램프(20)는 일반 형광등을 예로 들어 설명한다.

온/오프 스위치를 통해 램프(20)를 온 시키면, 램프(20)에서 빛이 조사된다.

램프(20)에서 조사되는 빛은 램프 케이스(10)의 반사판(미도시)을 통해 반사됨과 아울러 커버(30)를 통과하여 실내측으로 조사된다.

램프(20)에서 조사되는 빛에는 자외선이 포함되어 있으며, 이 자외선이 입체형 커버(30)의 표면에 조사됨으로써 커버(30)에 도포된 광촉매가 광촉매반응하여 커버(30)의 주위(즉, 램프 케이스(10)의 내부)에는 활성종이 생성되며, 이 활성종에 의해 램프 케이스(10)의 내부 공기가 살균되고, 악취가 제거될 수 있다.

한편, 램프(20)에서 발생하는 에너지는 빛과 열로 이루어지기 때문에 램프 케이스(10)의 내부에는 고온의 열이 발생되어 내부 공기의 온도가 상승하게 된다. 이처럼, 램프 케이스(10) 내부 공기의 온도가 상승되면, 분자운동이 활발해지면서분자밀도가 줄어들어 밀도가 큰 차가운 공기에 의해서 살균된 고온의 공기가 위쪽으로 밀려난다. 즉, 외부의 차가운 공기가 입체형 커버(30)의 공기유입구(31a)를 통해 램프 케이스(10) 내부로 유입되어 램프 케이스(10) 내부의 살균 공기를 위쪽으로 밀어 공기토출구(11)를 통해 실내로 배출시키게 된다. 램프 케이스(10) 내부에 유입된 오염 공기는 상술한 바와 같은 작용에 의해 살균되고 악취가 제거된 후, 배출되면서 공기가 연속적으로 순환하게 된다. 이때, 램프 케이스(10)의 내부는 입체형 커버(30)에 의해 공기유입구(31a)를 제외한 부분이 막혀 있기 때문에 공기의 유속이 빨라져 공기를 강제 순환시키지 않아도 실내 공기를 충분히 빠른 시간 내에 살균, 악취를 제거할 수 있다.

본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구는 램프 케이스(10), 램프(20) 및 입체형 커버(30)가 조립되어 출시될 수 있고, 입체형 커버(30)만 단품으로 출시되어 기존 조명기구 또는 자외선램프에 조립하여 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 공기청정기를 갖는 조명기구에 의하면, 실내를 조명함과 아울러, 실내 공기를 살균/악취를 제거할 수 있고, 광촉매가 입체형 커버에 도포되어 램프의 수명과 상관없이 기기를 계속해서 사용할 수 있으므로 유지에 따른 비용을 절감할 수 있다.

한편, 커버를 기존 조명기구 또는 자외선 램프에 결합하여 사용할 수 있으므로 공기청정기를 새로 구입해야 하는 경제적 부담을 줄일 수 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 적어도 일측이 개구된 케이스(10)와; 상기 케이스에 설치되며 전원을 인가받아 점등되어 자외선을 포함한 빛을 조사하는 램프(20)를 포함하여 이루어진 조명기구에 있어서,

   그 표면에 상기 램프에서 조사되는 자외선에 의해 반응하여 활성종을 생성함으로써 상기 케이스를 통과하는 공기를 살균/악취를 제거하도록 하는 광촉매가 도포된 커버(20); 및

   상기 커버를 상기 케이스의 개구부에 탈착 가능하게 설치하는 탈착수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정기를 갖는 조명기구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탈착수단은 상기 커버의 적어도 일측에 고정되며 상기 램프가 탄력적으로 끼워지는 스냅링(34)인 것을 특징으로 하는 공기청정기를 갖는 조명기구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 커버는, 커버판(31) 및 이 커버판의 일면에 상기 램프의 길이방향을 따라 일렬로 배열되는 복수의 리브(32)들이 구비된 입체형인 것을 특징으로 하는 공기청정기를 갖는 조명기구.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스에는 공기토출구(11)가 구비되며, 상기 커버에는 공기유입구(31a)가 구비된 것을 특징으로 하는 공기청정기를 갖는 조명기구.