KR20110016196A - 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버 - Google Patents

원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합성수지 분말 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 0.05 ~ 0.2 중량부, 백색 일라이트 0.03 중량부 내지 0.05 중량부를 포함하고, 백색 형광 파우더를 포함하여 소재로 성형 제조되는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버에 대하여 개시한다. 여기서, 상기 백색 형광 파우더는 0.4 중량부 내지 1.0 중량부를 포함하여 제조된다.
조명기구, 커버, 축광, 원적외선

Description

원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버{A COVER FOR LIGHTING APPARATUS WITH THE FUNCTION OF EMITTING FAR INFRARED RAYS AND THE PHORESCENT FUNCTION}
본 발명은 조명기구 커버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버 관한 것이다.
일반적으로 생활공간을 조명시켜 주기 위한 조명기구의 램프로서 현재까지도 백열전구나 형광등을 많이 사용하고 있지만, 근래에는 형광등보다 더 밝고 수명이 긴 것을 물론 눈의 피로도를 줄여줄 수 있는 삼파장 전구도 많이 보급되고 있다.
이러한 조명기구들은 빛을 내는 형광등, 전구 등과 같은 광원와 상기 광원을 둘러싸는 커버를 포함한다. 커버는 광원을 은폐하면서 빛이 투과광 형태로 전파되게 하면서 외관이 미려하게 되도록 부착된다.
근래에는 건강에 대한 사람들의 관심이 높아지면서 주택에도 "웰빙" 개념이 도입되고 있는바, 종래에 단순히 조명 및 디자인 개념에서만 접근하던 조명기구에도 "웰빙" 개념을 도입하여 사람들의 건강 증진에 보탬이 되면서도 효율성을 향상시킨 조명기구를 개발하려는 시도들이 이루어지고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 원적외선 방출 및 축광 기능을 가지는 조명기구용 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 원적외선 방출 및 축광 기능을 가지면서도 광원으로부터 발생하는 빛의 확산을 증대시켜 조명기구로서 적합한 조도를 제공할 수 있는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 합성수지 분말 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 0.05 ~ 0.2 중량부, 백색 일라이트 0.03 중량부 내지 0.05 중량부를 포함하고, 백색 형광 파우더를 포함하여 소재로 성형 제조되는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버를 제공한다.
여기서, 상기 백색 형광 파우더는 0.4 중량부 내지 1.0 중량부를 포함하여 제조되며, 바람직하게는 0.5중량부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 조명기구용 커버가 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖도록 형성할 수 있다. 또한, 원적외선 방출 및 축광 기능을 가지면서도 광원으로부터 발 생하는 빛의 확산을 증대시켜 조명기구로서 적합한 조도를 제공하는 조명기구용 커버를 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명기구용 커버는 천장 등에 부착되는 조명기구에서 광원을 둘러싸는 형태로 설치되어 광원에서 발광된 빛이 커버를 투과하여 비추도록 설치된다.
본 발명에 따른 조명기구용 커버는 합성수지 분말을 주 성분으로 하여 성형하여 제조되며, 희토류계 축광분말, 백색 일라이트 분말을 포함하여 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖도록 제조된다.
또한 본 발명에 따른 조명기구용 커버는 확산제로서 백색 형광 파우더를 포함한다. 희토류계 축광분말, 백색 일라이트 분말이 합성수지 분말에 포함되어 조명기구용 커버가 제조됨으로써 조명기구용 커버는 원적외선 방출 및 축광 기능이 부여된다. 그러나 이러한 첨가물은 조명기구용 커버에 불순물로서 작용하여 빛의 투과율을 저하시켜 빛 손실을 발생시킨다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 백색 형광 파우더를 포함한다. 백색 형광 파우더는 광원으로부터 발생하는 빛을 받아 빛을 발산함으로써 다른 첨가물에 의해 저하된 조도를 향상시킨다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버는 그 소재로서, 합성수지 분말, 희토류계 축광분말, 백색 일라이트 분말, 백색 형광 파우더 분말 포함한다. 합성수지 분말 등의 가소성을 향상시키기 위하여 다른 첨가제가 포함될 수 있다.
본 발명에 조명기구용 커버의 소재로서 사용되는 합성수지는 폴리메틸 메타크릴레이트 수지(polymethylmethacrylate, PMMA), 페놀(PF) 수지, ABS 수지, PVC 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에틴렌(PF) 수지, 폴리스틸렌(PS) 수지, 폴리우레탄(polyurethane, PU) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 등을 포함한다. 이러한 수지들은 딱딱하고 광학적으로 투명하기 때문에 조명기구 커버의 소재로서 적합하며 특히, PMMA 수지는 항공기의 풍방유리의 소재로서 사용되며, 조명기구용 커버의 소재로 적합한다.
본 발명은 이러한 합성수지 100 중량부에 희토류 원소가 도핑된 축광분말, 즉, 희토류계 축광분말을 0.05~0.2 중량부, 바람직하게는 0.1 중량부 포함한다.
본 발명에서 사용되는 희토류 원소(rare earth element)는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y) 및 란탄늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메티움(Pm), 사마리움(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴리움(Tm), 이터븀(Yb) 및 레테튬(Lu) 등, 란탄계열의 15 원소를 합친 17 원소를 말한다.
본 발명에 따른 희토류계 축광분말은 희토류 원소가 도핑된 축광분말로서, 상술한 소량의 희토류 원소, 바람직하게는 유로피늄(Eu), 가돌리늄(Gd), 디스프로슘(Dy), 터븀(Tb) 및 이터늄(Yb)으로 이루어진 군에서 선택된 희토류 원소가 도핑 된 알카리토류 금속의 알루미나 성분의 복합물 분말이 사용된다.
상기 알칼리토류 금속 알루미나 성분의 복합물은 산화알루미늄(Al2O3)과 산화칼륨(CaO), 산화스트론튬(SrO) 또는 산화마그네슘(MgO)로 이루어진 염들의 복합체로서, Al2O3CaO, Al2O3MgO, SrAl2O4, SrAl2O4(OH) 또는 Al2O3CaOSrOB2O3 등과 같은 염들의 복합물을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 희토류 원소가 도핑된 알루미나 성분(Al2O3-SrO3-B2O3)의 축광 분말이 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 희토류계 축광 분말은, 잔광 휘도, 잔광 시간 및 내광성 등에 대한 축광 성능이 우수하고 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방출할 수 있다.
일반적으로 조명기구는 전원이 차단되면 빛이 사라지면서 어두워지는데, 야간에 취침 등을 위해 조명기구를 끄는 경우 밝은 곳에 익숙해져 있던 눈이 어두운 곳에 익숙해지기 위해서는 시간이 필요하기 때문에, 조명기구를 끈 후 사람의 움직임이 원활하지 못하여 가구 등에 부딪치는 경우가 발생한다. 그러나 본 발명에 의하면 상술한 희토류계 축광 분말에 의해 잔광 휘도, 잔광 시간 및 내광성 등이 우수한 축광 성능이 발휘되기 때문에 조명기구를 끈 경우에도 잔광에 의해 주변 사물을 쉽게 인식하면서 움직일 수 있게 한다. 또한 위급상황 시 정전에 관계없이 비상등과 같은 기능을 할 수 있다. 또한 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있게 하는 기능을 한다.
본 발명에서는 합성수지 수지 분말 100 중량부 기준으로 축광 분말이 0.05 중량부 미만을 사용하면 축광 효과가 저감되고, 0.2 중량부를 초과하여 사용하면 광학적 투명도를 떨어뜨리기 때문에 상술한 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 실험예는 축광 분말 0.1 중량부 사용된 예를 제시하고 있으며, 적은 량의 축광 분말 사용에도 충분한 잔광 시간이 확보되므로 가장 바람직하다.
또한 희토류계 축광분말은 원적외선 방사 성능을 갖기 때문에, 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 기능을 한다.
본 발명은 이러한 희토류계 축광분말의 원적외선 방사율을 향상시키기 위해 백색 일라이트 분말을 추가로 포함한다. 본 발명에서 사용되는 일라이트(illite)는 화학구조가 (K,H3O)Al2(Si,Al)4O10(H2O,OH)2로서, 굳기가 1 ~ 2, 비중이 2.6 ~ 2.9인 단사정계(單斜晶系)에 속하는 미세한 운모족(雲母族) 광물을 말한다. 화학성분으로 보면 백운모에 가까운 것도 있으나, 비교적 이산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO) 및 수분(H2O)이 풍부하고, 산화칼륨(K2O)는 적은 특징을 갖는데, 본 발명에서는 백색 일라이트를 사용한다. 백색 일라이트는 중금속, 독성 물질 및 유독 가스 등을 흡착하여 중화하고, 축광 안료와 함께 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 신체에 신진대사를 원활하게 하고 독성 물질을 분해하여 실내 공간을 쾌적하게 하는 시너지 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면 백색 일라이트는 합성수지 분말 100 중량부에 대하여 0.03 중량부 내지 0.05 중량부로 포함된다. 백색 일라이트는 희토류계 축광분말의 원적외선 방사율을 증가시키지만 백색 일라이트 분말은 조명기구용 커버의 탁도를 증가 시켜 광학적 투명도를 저하시킴으로써 광원의 빛이 투과하는 것을 차단하여 조도를 떨어뜨린다. 백색 일라이트는 0.03 중량부 미만으로 포함되는 경우 원적외선 방사율을 증가시키는 데 미흡하며, 0.05 중량부를 초과하는 경우 조명기구용 커버를 통해 전달되는 광원의 조도를 과도하게 떨어뜨린다.
본 발명은 백색 형광 파우더를 포함한다. 백색 형광 파우더는 합성수지 분말 100 중량부에 대하여 0.3 중량부 내지 1.0 중량부로 포함되며, 백색 일라이트에 첨가로 인해 저감되는 조도를 향상시키는 기능을 한다. 백색 형광 파우더는 비가시광선이 자외선 등을 받아 가시광선 형태로 배출함으로써 조도를 개선한다. 백색 형광 파우더가 0.3 중량부 미만으로 첨가되는 경우 조도 개선 효율이 낮으며, 1.0 중량부 초과로 포함되는 경우 조도개선효과의 증대가 없기 때문에 바람직하지 않다. 백색 형광 파우더는 바람직하게는 0.5 중량부로 포함되며, 조도 개선에 가장 효율적이다. 따라서 백색 형광 파우더는 0.5 중량부로 포함되는 것이 비용 대비 조도 개선 효과가 가장 효율적이다.
본 발명은 백색 형광 파우더는 그 자체로서는 발광 기능과 축광 기능이 없지만, 빛을 받는 경우 빛을 발산하는 기능을 가진 것을 이용한다. 따라서 백색 형광 파우더는 백색 일라이트 첨가에 의해 나타나는 조도 저감이라는 부작용을 해소하면서 본 발명에 따른 조명기구용 커버가 원적외선 방출 및 축광 기능을 겸비하면서도 조도 저감 없이 조명기구용 커버로서의 사용될 수 있게 한다.
따라서 본 발명에서와 같이 백색 형광 파우더를 포함하는 경우 조명기구용 커버가 균일한 백색 커버로 제조되면서 조도가 백색 일라이트 분말을 포함하지 않 았을 때와 비교하여 차이가 없을 정도로 개선된다.
[실험예]
본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버의 성능을 시험하기 위하여, 합성수지 분말로서 PMMA 수지 10kg, 희토류 원소가 도핑된 알루미나 성분(Al2O3-SrO3-B2O3)의 축광 분말 10g 에 백색 일라이트 분말 및 확산제인 백색 형광파우더의 첨가량을 변경시켜가면서 조도 및 빛투과율을 측정하였다. 조도는 암실에서 광원의 1m 하부에서 조도계로 측정되었다.
합성수지 희토류계
축광분말		 백색 일라
이트 분말		 확산제 조도(lux) 빛 투과율
(비교예 대비)
비교예 10kg 1470 100 %
실험예 1 10kg 10g 1g 1410 95.9 %
실험예 2 10kg 10g 3g 1240 84.4 %
실험예 3 10kg 10g 5g 1120 76.2 %
실험예 4 10kg 10g 3g 50g 1328 90.3 %
실험예 5 10kg 10g 5g 50g 1301 88.5 %
상기 표의 실험예 1 내지 3에서 보이는 바와 같이, 원적외선 방사 성능을 향상시키기 위하여 백색 일라이트의 양을 1g, 3g, 5g 으로 늘려감에 따라 조도가 1410 lux, 1240 lux, 1120 lux 로 작아지며, 빛 투과율 역시 비교예에 비하여 95.9%, 84.4%, 76.2% 로 점차로 감소함을 알 수 있다.
즉, 희토류계 축광분말에 백색 일라이트 분말을 첨가함으로써 원적외선 방사율을 향상시킬 수 있는지만, 백색 일라이트 분말 첨가에 의해 조도가 현저하게 낮아지는 것을 알 수 있다.
그러나 실험예 4 및 5에서 보이는 바와 같이, 확산제로서 백색 형광 파우더를 50g 첨가함에 따라 조도는 1328 lux, 1301 lux 로서, 확산제가 첨가되지 않은 실험예 1 및 3과 대비하여 현저하게 향상된 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버는, 본 발명에서 백색 일라이트(illite)는 중금속, 독성 물질 및 유독 가스 등을 흡착하여 중화하고, 축광 안료와 함께 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 신체에 신진대사를 원활하게 하고 독성 물질을 분해하여 실내 공간을 쾌적하게 하는 시너지 효과를 제공한다.
본 발명에 의하면 합성수지에 희토류계 축광 분말, 백색 일라이트 및 확산제를 포함하여 조명기구용 커버를 제조함으로써, 평상 시에는 빛을 저장하고 있다가 빛이 차단되면 장시간 빛을 발하여 위급상황 시 정전에 관계없이 실내의 안전 유도 표시 수단으로 사용하고, 야간 취침을 위해 조명기구의 전원 차단시에도 눈이 어둠에 익숙해지는 것을 기다릴 필요없이 주변 사물과 부딪치지 않으면서 침대 등으로 이동할 수 있으며, 원적외선, 음이온을 방출하고 탈취 및 항균 효과를 제공하여 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 기능을 한다. 도 1 은 이와 같은 본 발명의 작용을 보여주는 것으로서, 야간에 조명기구의 전전이 꺼진 상태에서 조명기구용 커버가 비상 조명 또는 보조 조명와 같은 기능을 하는 것을 알 수 있다.
한편, 백색 일라이트는 중금속, 독성 물질 및 유독 가스 등을 흡착하여 중화하고, 축광 안료와 함께 다량의 음이온과 원적외선을 방출하여 신체에 신진대사를 원활하게 하고 독성 물질을 분해하여 실내 공간을 쾌적하게 하는 시너지 효과를 제 공할 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버의 야간 작용 상태를 도시한 도면이다.

Claims (3)

  1. 합성수지 분말 100 중량부에, 희토류 원소로 도핑된 알루미나 금속의 알루미나 성분으로 이루어진 희토류계 축광분말 0.05 ~ 0.2 중량부, 백색 일라이트 0.03 중량부 내지 0.05 중량부를 포함하고, 백색 형광 파우더를 포함하여 소재로 성형 제조되는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색 형광 파우더는 0.4 중량부 내지 1.0 중량부를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 백색 형광 파우더는 0.5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방출 및 축광 기능을 갖는 조명기구용 커버.
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