KR20110086403A - 공기정화 장치를 구비한 조명기구 - Google Patents

공기정화 장치를 구비한 조명기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하우징의 상단에 복수개의 자외선 발광다이오드를 소정 간격으로 배치하여 하우징 내부로 자외선을 조사하는 공기정화 장치를 구비한 조명기구에 관한 것이다. 본 발명에 의한 조명기구는 유입 공기가 긴 유로를 따라 흘러 장시간 체류할 수 있으므로 자외선의 살균 효율을 높일 수 있고, 등기구 케이스의 내측면에 배치되어 조명기구를 슬림화할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 발광다이오드 사이에 필터부를 설치하거나 필터부의 중심 개구에 사이에 자외선 발광다이오드를 배치하여 필터에 서식하는 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다.

Description

공기정화 장치를 구비한 조명기구 {LIGHTING DEVICE HAVING AIR PURIFIER}
본 발명은 공기정화 장치를 구비한 조명기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하우징의 상단에 복수개의 자외선 발광다이오드를 소정 간격으로 배치하여 하우징 내부로 자외선을 조사하는 공기정화 장치를 구비한 조명기구에 관한 것이다.
일반적으로, 램프는 그 사용목적에 따라, 조명을 목적으로 등 내부에 들어있는 형광물질이 발광하여 빛을 내는 조명등과 살균을 목적으로 등 내부에서 자외선을 방출하는 살균등으로 구분되며, 각각 조명등 기구 본체와 살균등 기구본체에 수용되어 사용된다. 따라서, 그 사용목적을 고려하여 조명등 또는 살균등을 설치하며, 조명과 살균이 동시에 요구될 때에는 조명과 살균등을 각각 설치해야 한다.
한편, 환경오염이 심각한 상태에서, 실내공기를 환기시키기 위해 창문을 열면 외부의 오염된 공기가 실내로 유입되어, 실내는 더욱 더 오염된다. 또한, 그 동안 대부분의 주거공간에서는 조명등만을 사용해왔기 때문에, 오염된 공기 속의 수많은 세균 때문에 각종 질병에 감염될 가능성이 높아가고 있다. 이에 따라, 실내 오염물질의 살균에 대한 관심이 높아져서 주거공간에서도 점차 살균장치, 공기청정장치가 사용되고 있으며 최근에는 조명등 내부에 살균장치를 가지는 조명기기의 개발이 활발해지고 있다.
한국등록특허 10-698800에는 등기구 내부에 격벽에 의해 구획된 공기정화수단을 구비한 조명등기구에 관한 기술이 개시되어 있는데, 상기 기구는 유입된 공기가 격벽에 충진된 여과제에 의해 오랫동안 체류하여 살균 및 탈취효과를 증대시킬 수 있음을 제시하고 있다.
하지만, 현재 조명기기는 공기청정장치를 구비하였음에도 슬림화되고, 공기청정 장치의 살균과 항균 기능이 보다 향상되었으면서도 관리하기가 편리한 특성들을 요구하고 있다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 하나의 목적은 공기청정장치를 구비하여도 부피를 최소화할 수 있는 조명기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 살균 및 항균 기능이 보다 향상된 공기청정장치를 구비한 조명기구를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 등기구 케이스 내부에 조명램프 및 공기정화장치가 설치된 조명기구에 있어서, 상기 공기정화 장치가 흡입부, 필터부, 하우징, 배출부, 및 상기 하우징의 내부에 소정 간격으로 배치되어 상기 하우징 내부로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드를 포함하고, 유입 공기가 상기 등기구 케이스의 측면 둘레를 따라 흐를 수 있도록 상기 하우징이 상기 등기구 케이스의 내측면을 따라 배치된 조명기구에 관계한다.
본 발명에 의한 조명기구는 유입 공기가 긴 유로를 따라 흘러 장시간 체류할 수 있으므로 자외선의 살균 효율을 높일 수 있고, 등기구 케이스의 내측면에 배치되어 조명기구를 슬림화할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 발광다이오드 사이에 필터부를 설치하거나 필터부의 중심 개구에 자외선 발광다이오드를 배치하여 필터에 서식하는 미생물을 효율적으로 살균할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 조명기구의 저면사시도이다.
도 2는 상기 자외선 LED가 막대형상을 가진 PCB기판(360)에 실장된 것을 도시한다.
도 3은 도 1의 조명기구를 A-A'로 절단하여 본 측단면도이다.
도 4는 도 1의 조명기구에서 하부커버(332)가 체결되지 않은 공기정화 장치의 저면부이다.
도 5는 본 발명에 사용가능한 또 다른 필터부(320')의 조립도이다.
도 6은 본 발명의 다른 구현예인 조명기구의 저면도이다.
도 7은 도 6에서 사용되는 공기정화 장치에 자외선 LED가 설치되는 조립개략도이다.
본 발명의 일구현예에 의한 조명기구는 유입공기의 유로인 하우징에 소정간격으로 자외선 발광다이오드를 부착하여 형성된 공기청정 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 조명기구의 저면사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 조명기구(1000)는 등기구 케이스(100) 내부에 조명부(200) 및 공기정화장치(300)가 설치된다. 조명기구는 상기 등기구 케이스(100)를 덮어주는 등기구 커버(미도시)를 포함하고, 상기 조명램프는 형광램프, LED램프일 수 있으며, 도 1에 도시된 형광램프의 경우는 다수 개의 소켓(210)과 이 소켓(210)에 결합된 조명램프(220)가 병렬 또는 평행하게 배치될 수 있고, 상기 소켓(210)에 결합되는 안정기(230)가 구비될 수 있다.
상기 조명램프가 LED 램프인 경우에는 복수 개의 발광다이오드가 PCB 기판상에 실장되어 상기 케이스 내부에 설치되고, LED용 안정기가 케이스 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.
상기 공기정화 장치(300)가 흡입부(310), 필터부(320), 하우징(330), 배출부(340), 및 상기 하우징의 내부에 소정 간격으로 배치되어 상기 하우징 내부로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드(350)를 포함한다.
상기 공기정화 장치(300)는 유입 공기가 상기 등기구 케이스의 측면 둘레를 따라 흐를 수 있도록 상기 하우징이 상기 등기구 케이스의 내측면을 따라 형성된다.
상기 흡입부(310)는 흡입팬(311)과 케이스의 일부를 타공한 흡입구(312)를 포함하여 공기정화 장치의 입구 측에 설치된다.
상기 배출부(340)는 공기 정화장치의 말단 출구 측에 설치되고 배출팬(341)과 배출구(342)를 포함할 있다. 상기 공기정화 장치는 흡입팬(211)과 배출팬(241) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 공기정화 장치는 유입된 공기가 상기 조명부(200)와 분리되어 흐를 수 있도록 하우징(330)을 구비한다.
도 1을 참조하면, 상기 하우징(330)은 내부에 흡입부(310), 필터부(320), 배출부(340) 및 자외선 발광다이오드(350)를 포함할 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 하우징(330)은 상기 케이스(100)의 내측면을 따라 형성되고, 독립된 공간을 위해 측면벽(331)을 상기 케이스와 일체로 형성하고, 하부커버(332)는 착탈이 가능하도록 형성할 수 있다. 상기 하부커버(332)를 케이스에 체결하는 방법이나 구조는 특별한 제한이 없다. 도 1과 같이, 상기 하우징의 양 측면벽(331)을 모두 형성시킬 수 있고, 상기 케이스(100)의 내측면을 측면벽으로 활용하는 경우에는 측면벽을 하나만 설치할 수 있다.
상기 하우징(330)은 측면벽(331)과 하부커버(332)를 사용하여 조명부와 공간을 효율적으로 분리할 수 있다.
도 2는 상기 자외선 LED가 막대형상을 가진 PCB기판(360)에 실장된 것을 도시한다.
상기 하우징(330)은 내부에 소정 간격으로 배치되어 상기 하우징 내부로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드(이하, 자외선 LED)(350)를 포함한다.
도 2를 참고하면, 상기 자외선 LED(350)가 막대형상을 가진 PCB기판(360)에 일정간격으로 배열되도록 실장하여 상기 하우징의 내부에 설치한다. 상기 자외선 LED(350)의 설치 간격에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 그 일례로는 2~10㎝ 간격으로 설치할 수 있다.
상기 자외선 LED(350)가 실장된 PCB기판은 하우징을 구성하는 케이스(100)의 측면부나 상층부에 설치하는 것이 바람직하다. PCB 기판은 휘어질 수 있는 연성재질로 이루어지는 것도 가능하다.
상기 자외선 LED(350)는 살균 또는 탈취를 위한 특정 파장을 조사한다. 2개 이상의 자외선 LED를 사용할 수 있고, 각기 다른 파장영역을 가진 자외선 LED를 사용할 수 있다. 일반적으로 자외선 파장은 1nm-400nm이라고 알려져 있으며, 파장의 성격에 따라 장파장 자외선(400nm-320nm), 중파장 자외선(320nm-280nm)과, 단파장 자외선(280nm 이하)로 나누어진다.
자외선은 피부를 검게 타게 하고, 세포증식억제, 생물의 유전자 파괴 등과 같이 생물에 유해하며, 이러한 성질에 의해 살균 기능 또는 탈취 기능시에 이용된다. 자외선은 그 파장마다 조금씩 다른 특성을 가지는데, 254nm의 파장대와 185nm의 파장대가 가장 강력한 살균력을 가지는 파장으로 알려져 있다. 254nm 파장대의 자외선은 생물의 단백질을 공격하여 생물을 사멸시킨다. 185nm 파장대의 자외선은 산소를 오존으로 만들며 이렇게 만들어진 오존은 세균을 죽이는 역할을 한다. 상기 자외선 LED(350)는 254nm 파장대 또는 185nm 파장대를 사용할 수 있다.
상기 필터부(320)는 상기 흡입부(310)의 앞 또는 뒤에 설치될 수 있고, 또한, 추가로 상기 자외선 LED(350)사이에 복수 개 설치될 수 있다.
도 3은 도 1의 조명기구를 A-A'로 절단하여 본 측단면도이다. 도 4는 도 1의 조명기구에서 하부커버(332)가 체결되지 않은 공기정화 장치의 저면부이다. 도 1 내지 4를 참조하면, 케이스(100) 아래에 자외선 LED가 실장된 PCB기판이 접합되고, 필터부(320)가 흡입부(310) 뒤에 그리고, 자외선 LED 사이에 필터부(320)가 배치되어 있다.
상기 필터부는 필터가 필터 프레임(미도시) 내에 장착되어 형성되고, 상기 필터 프레임이 필터홈(321)에 삽입 고정될 수 있다. 상기 필터홈은 PCB기판이 부착되는 하우징의 일면을 제외한 3면에 필터홈(321)이 형성될 수 있다. 필터가 장착된 필터프레임을 먼저 하부커버(332)의 필터홈(321)에 고정한다. 이어서 하부커버(332)에 고정된 필터프레임을 하우징의 양 측면벽에 형성된 필터홈(321)에 삽입하면서 하부커버를 하우징에 체결한다.
상기 필터부(320)는 공기청정 장치나 기구에 사용되는 공지된 것들을 사용할 수 있으며 이에 대한 어떠한 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 필터부(320)로서 큰 먼지를 걸러주는 프리필터와 미세 먼지를 걸러주는 헤파 필터 등을 함께 사용할 수 있으며, 또한, 미세한 유해물질과 오염된 먼지까지 걸러주는 활성탄섬유(ACF)를 카본섬유나 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌(PS) 등을 지지층으로 이들과 혼섬하여 광촉매를 코팅한 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 필터부(320)로서 글래스(Glass), 부직포, 팰트(Felt), 활성탄소섬유필터(Activated Carbon Fiber Filter), 폼(Foam) 부직포 등의 필터 모재에 은이나 구리 등과 같은 항균 물질을 나노 크기로 코팅시킨 것을 사용할 수 있다.
상기 필터부(320)가 상기 발광 다이오드(350) 사이에 하나 이상 구비될 수 있다. 즉, 상기 하우징 내에 자외선 LED 사이에 하나 이상 설치될 수 있으며, 바람직하게는 두 개 이상 구비될 수 있다. 상기 필터부(320)가 복수 개의 동일한 필터를 사용할 수 있고, 또는 서로 다른 기능을 가진 필터를 복수 개 설치할 수 있다. 도 1에는 다수의 필터가 하우징 내에 설치되었으나, 하우징의 중간 정도에 1~2개 설치할 수 있다.
상기 필터부(320)가 자외선 LED 사이에 배치되어 필터부에 서식하고 있는 미생물을 효율적으로 살균시킬 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 필터부(320)가 공기 유로인 하우징에 소정 간면으로 설치되어 미세입자 등의 이물질 제거, 항균, 냄새제거 등의 필터고유의 기능뿐만 아니라 공기의 유속을 줄여 공기가 하우징 내에 장시간 체류하여 살균 효율을 높일 수 있다. 따라서, 상기 필터부(320)에 의해 하우징 내에 자외선 LED의 살균력이 증대될 수 있다.
도 5는 본 발명에 사용가능한 또 다른 필터부(320')의 조립도이다. 상기 필터부(320')의 설치위치에 크게 제한이 없으나 바람직하게는 흡입부의 전면이나 배출부의 후면에 설치할 수 있다.
도 5를 참조하면, 필터부(320')는 서로 이격되어 설치되고 중앙이 통공된 개구가 동축상에 형성된 두 개 이상의 필터부재(3201)들, 상기 필터부재들을 지지하고 내면이 반사막으로 코팅되거나 돌기가 형성된 필터 하우징(3202)을 포함한다. 상기 필터부재(3201)는 동일 또는 다른 종류의 필터부재일 수 있다.
상기 필터부(320')는 상기 개구에 삽입되어 상기 필터부재들 사이에 위치하여 중심에서부터 방사상으로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드(3203)를 포함한다.
상기 자외선 LED(3203)는 PCB 기판(3204)에 배치되어 관(3205)에 삽입될 수 있다. 상기 관은 자외선을 투과할 수 있는 광투과성 소재로 형성된다. 광투과성 소재로 투명 아크릴이나 석영관을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 필터부(320')는 자외선 LED가 개구의 동축상에 배치되고, 필터부재들 사이에 각각 위치하여 필터부재에 자외선을 균일하게 조사할 수 있으며, 더 나아가 필터 하우징(3202)의 내면이 난반사막으로 코팅되거나 돌기가 형성되므로 필터부에 서식하고 있는 미생물을 효율적으로 살균시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 구현예로서 조명기구의 저면도이다. 도 7은 도 6에서 사용되는 공기정화 장치에 자외선 LED가 설치되는 조립개략도이다. 도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 조명기구(2000)는 등기구 케이스(400) 내부에 조명부(500) 및 공기정화장치(600)가 설치된다. 조명기구는 상기 등기구 케이스(400)를 덮어주는 등기구 커버(미도시)를 포함한다. 조명부(500)는 앞에서 상술한 조명부(200)를 참조할 수 있다.
도 6의 공기정화장치는 도 1의 공기정화장치와 마찬가지로 흡입부(610), 필터부(620), 하우징(630), 배출부(640), 및 상기 하우징의 내부에 소정 간격으로 배치되어 상기 하우징 내부로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드(650)를 포함한다.
상기 공기정화 장치(300)는 유입 공기가 상기 등기구 케이스의 측면 둘레를 따라 흐를 수 있도록 상기 하우징이 상기 등기구 케이스의 내측면을 따라 배치된다.
상기 흡입부(610), 필터부(620), 배출부(640), 자외선 발광다이오드(650)에 대해서는 앞에서 상술한 내용을 참고할 수 있다.
본 발명의 하우징(630)은 도 1에서의 하우징(330)과 달리, 조명기구와 분리될 수 있는 독립된 일체의 구조를 가질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 도 1 에서처럼, 케이스(400)의 내측면부나 상층부를 활용하지 않고 독립된 구조로서 하우징을 제작하여 케이스 내부에 결합시킬 수 있다. 상기 하우징(630)은 동관일 수 있으며, 또는 합성수지나 금속으로 제조된 관으로서 내부가 동함유 물질로 코팅될 수 있다. 동성분에 의해 인체에 해로운 박테리아, 곰팡이, 네지오넬라균 등을 좀 더 효율적으로 살균할 수 있다.
상기 하우징(630)은 상부에 소정간격으로 개구된 복수 개의 홀(631)을 구비하고, 상기 복수 개의 자외선 발광다이오드(650)가 단위 기판(632)에 하나씩 고정되어 상기 복수 개의 홀에 삽입될 수 있다. 또는 상기 복수 개의 자외선 발광다이오드가 PCB 기판(633) 상에 실장된 후 자외선 발광다이오드가 상기 복수 개의 홀(631)에 삽입되도록 상기 PCB 기판(633)이 상기 하우징의 상부에 장착될 수 있다.
상기 필터부(620)로서 앞에서 상술한 필터부(320, 320')를 사용할 수 있으며, 흡입부의 전면 또는 후면에 상기 필터부(320')를 설치할 수 있다.
본 발명의 조명기구는 자외선 LED 및 흡입팬 또는 배출팬의 작동시간 또는 세기를 조절할 수 있는 제어부(미도시)를 포함할 수 있고, 제어부가 리모콘에 의해 제어될 수 있다. 상기 제어부는 공지된 방법이나 기기를 사용하여 팬의 속도와 자외선 LED의 작동시간과 조명부의 밝기를 조절할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.
1000 : 조명기구
100 : 케이스 200 : 조명부 300 : 공기정화 장치
310 : 흡입부 320 :필터부 330 :하우징
340 : 배출부 350 :자외선 발광다이오드

Claims (5)

  1. 등기구 케이스 내부에 조명램프 및 공기정화장치가 설치된 조명기구에 있어서, 상기 공기정화 장치가 흡입부, 필터부, 하우징, 배출부, 및 상기 하우징의 내부에 소정 간격으로 배치되어 상기 하우징 내부로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드를 포함하고, 및 유입 공기가 상기 등기구 케이스의 측면 둘레를 따라 흐를 수 있도록 상기 하우징이 상기 등기구 케이스의 내측면을 따라 배치된 것을 특징으로 하는 조명기구.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 자외선 발광다이오드가 PCB 기판 상에 실장되어 상기 하우징의 내부에 장착되고, 필터부가 상기 발광 다이오드 사이에 복수 개 구비된 것을 특징으로 하는 조명기구.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 상부에 소정간격으로 개구된 복수 개의 홀을 구비하고, 상기 복수 개의 자외선 발광다이오드가 PCB 기판 상에 실장되고, 여기서, 상기 복수 개의 자외선 발광다이오드가 상기 복수 개의 홀에 삽입되도록 상기 PCB 기판이 상기 하우징의 상부에 장착된 것을 특징으로 하는 조명기구.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 하우징이 동관 또는 합성수지나 금속으로 제조된 관으로서 내부가 동함유 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 조명기구.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 필터부는 서로 이격되어 설치되고 중앙이 통공된 개구가 동축상에 형성된 두 개 이상의 필터부재들, 상기 필터부재들을 지지하고 내면이 반사막으로 코팅되거나 돌기가 형성된 필터 하우징을 포함하고, 여기서 상기 필터부는 상기 개구에 삽입되어 상기 필터부재들 사이에 위치하여 중심에서부터 방사상으로 자외선을 조사하는 복수 개의 자외선 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명기구.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103353066A (zh) * 2013-06-17 2013-10-16 大连中盛紫光科技有限责任公司 Led自动杀菌照明灯
KR101500461B1 (ko) * 2014-02-11 2015-03-09 주식회사 칸라이팅 통풍 구조를 갖는 천장 직착등
KR20180044536A (ko) * 2016-10-24 2018-05-03 김경선 살균 및 악취 제거 기능을 갖는 조명등
KR102398579B1 (ko) * 2021-12-02 2022-05-17 주식회사 플러스파워 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템
KR102401778B1 (ko) * 2021-10-14 2022-05-25 (주)오르다 Uv-c led를 이용한 공기살균기

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