KR20120079887A - 공기정화 기능을 갖는 조명 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는, 중앙부와, 상기 중앙부에 연결된 스커트부(skirt portion)를 가지며, 상기 중앙부와 스커트부 내부에 서로 연통된 공기 유로를 구비한 하우징, 상기 중앙부에 결합되어 광(光)을 투사하는 램프(lamp), 상기 중앙부 내부에 구비되고, 상기 하우징의 공기 유로를 통해 유입된 공기를 상기 램프 주변의 개구(開口)를 통해 외부로 토출하는 팬(fan), 및 상기 스커트부의 내부에 외부로부터 유입된 공기를 정화하는 공기정화 유닛을 구비한다.

Description

공기정화 기능을 갖는 조명 기구{Lighting device having air purifying function}
본 발명은 실내 공기 정화 기능을 갖는 조명 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 필터를 구비하여 공기 정화 기능을 갖는 조명 기구에 관한 것이다.
전구의 발명 이후로 어둠을 밝혀주는 많은 종류의 조명 기구들이 개발되어 왔다. 한편, 실내의 공기는 향기롭지 못한 냄새, 세균, 먼지 등에 의해 쉽게 오염될 수 있다. 실내의 공기도 정화하고 어둠을 밝혀주기 위하여 조명 기구와 공기정화 장치를 개별적으로 실내에 설치하기도 하지만, 이 둘을 하나로 합쳐 놓은 제품, 즉 공기정화 기능을 갖는 조명 기구도 사용될 수 있다. 그런데, 현재의 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는 조명 수단과 공기정화 수단을 하나의 하우징에 넣어놓은 것에 불과하고 두 종류의 수단이 유기적으로 결합되어 있지 않다. 따라서, 조명 기능만 있는 조명 기구에 비해 너무 커서 실내 구석구석에 설치하기 어렵고 비용도 많이 소요될 수 있다.
본 발명은 조명 수단과 공기정화 수단이 유기적으로 결합되어 콤팩트하게 구성된, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구를 제공한다.
본 발명은 공기를 광촉매 물질로 통과시켜 공기를 정화하는 공기정화 유닛을 구비한 조명 기구를 제공한다.
본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는, 중앙부와, 상기 중앙부에 연결된 스커트부(skirt portion)를 가지며, 상기 중앙부와 스커트부 내부에 서로 연통된 공기 유로를 구비한 하우징, 상기 중앙부에 결합되어 광(光)을 투사하는 램프(lamp), 상기 중앙부 내부에 구비되고, 상기 하우징의 공기 유로를 통해 유입된 공기를 상기 램프 주변의 개구(開口)를 통해 외부로 토출하는 팬(fan), 및 상기 스커트부의 내부에 외부로부터 유입된 공기를 정화하는 공기정화 유닛을 구비한다.
상기 공기정화 유닛은, 상기 스커트부 내부의 일 측에 마련된 광촉매 물질층과, 상기 광촉매 물질층과 마주보는 상기 스커트부 내부의 타 측에 마련된, 상기 광촉매 물질층에 자외선광을 조사하는 UV 광원을 구비할 수 있다.
상기 광촉매 물질층은 TiO2또는 ZnO 를 포함할 수 있다.
상기 공기정화 유닛은, 상기 스커트부 내부의 공기 흐름의 방향을 따라 지그재그(zigzag)로 연장된 광촉매 필터와, 상기 광촉매 필터에 자외선광을 조사하는 UV 광원을 구비할 수 있다.
상기 광촉매 필터는 다수의 미세 기공이 형성된 금속 박판과, 상기 금속 박판에 적층된 광촉매 물질층을 구비하고, 상기 광촉매 물질층은 TiO2또는 ZnO 를 포함할 수 있다.
상기 UV 광원은 LED(light emitting diode) 또는 LED 칩(light emitting diode chip)을 구비할 수 있다.
상기 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는, 상기 스커트부 내측에, 상기 램프의 광을 반사하여 전방으로 투사하는 미러(mirror)를 더 구비할 수 있다.
상기 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는, 상기 스커트부의 내부로 유입되는 공기에서 불순물을 걸러주는, 다수의 메시(mesh)가 형성된 메시 필터를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 공기정화 기능을 갖는 조명 기구는 조명 수단과 공기정화 수단이 유기적으로 결합되어 조명 수단만을 구비한 조명 기구와 유사하게 크기가 작고 콤팩트하게 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 공기를 광촉매 물질로 통과시킴으로써 향상된 공기정화 능력을 기대할 수 있고, 정화된 공기를 램프(lamp) 주변으로 배출함으로써 램프의 과열을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기구를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 기구를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조명 기구를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 기구의 적용예를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 공기정화 기능을 갖는 조명 기구를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기구를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 조명 기구를 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 기구(10)는 중앙부(15)와, 이에 연결된 스커트부(skirt portion)(13)를 가지며 내부에 공기 유로(21, 22, 23)를 구비한 하우징(11)과, 상기 중앙부(15)에 결합되어 광(光)을 투사하는 램프(lamp)(45)를 구비한다. 상기 램프(45)는 도면에 도시된 형태와 다른 다양한 종류의 램프가 채용될 수 있다. 상기 중앙부(15)의 내부에는 상기 램프(45)와, 후술할 팬(fan)(27) 및 LED(34)에 전력을 공급하고 이들을 안정적으로 구동하기 위한 회로(circuit)가 형성된 회로기판(25)이 구비된다.
상기 스커트부(13)는 상기 중앙부(15)의 말단에서 원추 형태로 확장되어 연장되는 부분으로, 그 내측에, 상기 램프(45)의 광을 반사하여 전방으로 투사하는 미러(mirror)(38)를 더 구비할 수 있다. 상기 중앙부(15)에는 램프(45)가 착탈 가능하게 탑재되는 소켓(29)이 마련된다. 램프(45)와 소켓(29)은 통전(通電) 가능하게 연결된다. 도 1 및 도 2에는 암나사 형상의 소켓(29)과 수나사 형상의 단자를 구비한 램프(45)가 도시되어 있으나, 본원 발명의 조명 기구에 구비되는 램프는 이러한 형상의 램프와 소켓에 한정되지 않으며, 다양한 종류의 램프와 소켓이 채용될 수 있다.
상기 스커트부(13)의 전방 말단은 조명 기구(10) 외부의 공기가 인입될 수 있게 개구(開口)가 형성되어 있고, 이 개구는 미세한 다수의 그물코를 가진 메시 필터(mesh filter)(36)에 의해 씌워져 있다. 메시 필터(36)는 공기 중의 큰 먼지나, 파리, 모기와 같은 작은 곤충이 하우징(11) 내부로 유입되지 못하도록 예방한다. 상기 스커트부(13)의 내부는 상기 메시 필터(36)를 통과하여 유입된 공기가 상기 중앙부(15)를 향하여 흐를 수 있게 유입 유로(21)가 형성되어 있다.
상기 중앙부(15)의 소켓(29) 후방에는 하우징(11) 내부로 유입된 공기를 외부로 토출하는 팬(fan)(27)이 구비된다. 상기 중앙부(15)의 내부 공간은 격벽(17)에 의해 팬(27)이 위치한 공간과 그 외부 공간으로 나뉘어진다. 상기 팬(27) 외부 공간은 상기 유입 유로(21)를 통해 흘러온 공기의 유동 통로가 되는 중앙 유로(22)를 형성한다. 상기 팬(27)이 위치한 공간에는 상기 중앙 유로(22)를 통해 흘러온 공기를 하우징(11) 외부로 인도하는 배출 유로(23)가 형성되어 있고, 램프(45)가 탑재되는 소켓(29) 주변에 개구(開口)가 형성되어 있다. 팬(27)이 작동하면 공기 압력차에 의해, 도 2의 화살표로 나타난 것과 같이 하우징(11) 외부의 공기가 메시 필터(36)를 통해 하우징(11) 내부로 유입되고, 유입 유로(21), 중앙 유로(22), 및 배출 유로(23)를 순차적으로 통과하여 하우징(11) 외부로 배출된다.
상기 스커트부(13) 내부 유입 유로(21)에는 하우징(11) 외부로부터 유입된 공기를 정화하는 공기정화 유닛이 마련된다. 상기 공기정화 유닛은 스커트부(13) 내부의 일 측면에 마련된 광촉매 물질층(30)과, 상기 광촉매 물질층(30)과 마주보는 스커트부(13) 내부의 타 측면에 마련된 UV 광원을 구비한다. 상기 UV 광원은 상기 광촉매 물질층(30)에 자외선광(UV)을 조사하여 하우징(11) 내부로 유입된 공기의 광촉매 반응을 촉진한다. 광촉매 반응을 통해 이온과 오존이 형성되어 공기 내의 악취, 매연, VOC(volatile organic compound) 등을 분해하고, 바이러스, 박테리아, 유해 세균 등을 죽일 수 있다.
상기 광촉매 물질층(30)은 광촉매 물질인 TiO2또는 ZnO 를 포함할 수 있다. 이러한 광촉매 물질을 스커트부(13) 내부 일 측면에 도포하거나 벨크로 테잎 등을 이용하여 상기 일 측면에 착탈 가능하게 부착할 수 있다.
상기 UV 광원은 자외선광(UV)을 투사하는 LED(light emitting diode)(34), 소위 UV LED와 이를 탑재하는 LED 탑재 보드(32)를 구비할 수 있다. 한편 도 2에 도시된 예와 달리, UV 광원은 적어도 하나의 UV LED를 탑재한 LED 칩(light emitting diode chip)과 이를 탑재한 LED 칩 탑재 보드를 구비할 수도 있다. 또 한편, UV 광원은 LED(34) 또는 LED 칩을 구비한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 UV 형광 램프를 구비한 구성을 구비할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조명 기구를 도시한 단면도이다. 도 3에 개시되는 조명 기구(50)는 도 1 및 도 2에 개시된 조명 기구(10)와 유사하나, 공기정화 유닛의 구성이 차별된다. 도 1 내지 도 3에서 동일한 참조번호는 동일한 구성을 나타내므로, 중복적인 설명을 피하기 위하여 이하의 도 3을 참조한 설명에서는 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고 공기정화 유닛에 대한 설명에 집중하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 조명 기구(50)의 공기정화 유닛은 하우징(11) 외부로부터 유입된 공기를 정화하는 것으로, 스커트부(13) 내부 유입 유로(21)에 마련된다. 상기 공기정화 유닛은 상기 스커트부(13) 내부의 공기 흐름의 방향을 따라 지그재그(zigzag)로 연장된 광촉매 필터(52)와, 상기 광촉매 필터(52)에 자외선광(UV)을 조사하는 UV 광원을 구비한다.
광촉매 필터(52)는 폭이 얇은 유입 유로(21)에 삽입 가능하게 물결모양 구조(corrugated structure)로 가공된 것일 수 있다. 광촉매 필터(52)의 지그재그 구조, 즉 물결모양 구조는 유입 유로(21)에서 공기와 광촉매 필터(52)의 접촉 면적을 증대시켜 공기정화 성능을 향상시킬 수 있다.
광촉매 필터(52)는 다수의 미세 기공(氣孔)이 형성된 금속 박판과, 상기 금속 박판에 적층된 광촉매 물질층을 구비할 수 있다. 상기 금속 박판은 예컨대, 미세 에칭에 의해 다수의 기공이 형성된 티타늄(Ti) 박판일 수 있다. 상기 광촉매 물질층은 광촉매 물질인 TiO2또는 ZnO 를 포함할 수 있다. 광촉매 물질층은 예컨대, 증착(vapor deposition)과 같은 방법으로 적층될 수 있다. 상기 광촉매 필터(52)로서 U-VIX Corporation 의 TMIP™ Series 필터가 채용될 수도 있다.
광촉매 필터(52)에 다수의 미세 기공이 형성되어 있고 팬(27)에 의해 공기가 흡입되고 있기 때문에 하우징(11) 외부의 공기가 지그재그 구조의 광촉매 필터(52)를 통과하여 중앙 유로(22) 측으로 유동할 수 있다.
상기 UV 광원은 상기 광촉매 필터(52)에 자외선광(UV)을 조사하여 하우징(11) 내부로 유입된 공기의 광촉매 반응을 촉진한다. 광촉매 반응을 통해 이온과 오존이 형성되어 공기 내의 악취, 매연, VOC(volatile organic compound) 등을 분해하고, 바이러스, 박테리아, 유해 세균 등을 죽일 수 있다.
상기 UV 광원은 물결모양 구조의 광촉매 필터(52)에 자외선광(UV)을 효율적으로 조사할 수 있도록 물결(wave)의 인접한 한 쌍의 마루 사이에 배치된다. 상기 UV 광원은 자외선광(UV)을 투사하는 LED(light emitting diode)(56), 소위 UV LED와 이를 탑재하는 LED 탑재 보드(56)를 구비할 수 있다. 한편 도 3에 도시된 예와 달리, UV 광원은 적어도 하나의 UV LED를 탑재한 LED 칩(light emitting diode chip)과 이를 탑재한 LED 칩 탑재 보드를 구비할 수도 있다. 또 한편, UV 광원은 LED(56) 또는 LED 칩을 구비한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 UV 형광 램프를 구비한 구성을 구비할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 기구의 적용예를 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 조명 기구(10, 50)는 천정이나 벽에 고정 부착하여 사용할 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 스탠드(60)와 결합하여 책상용 보조 조명으로 활용될 수도 있다. 또한, 하우징(11)(도 3 참조)의 중앙부(15)(도 3 참조)에 플러그를 탑재하여 상기 플러그에 대응되는 전기 소켓에 바로 끼워 점등하는 조명으로 사용할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10, 50: 조명 기구 11: 하우징
13: 스커트부 21: 유입 유로
22: 중앙 유로 23: 배출 유로
27: 팬 30: 광촉매 물질층
38: 미러 40: 산란 유도 유닛
34, 56: LED 52: 광촉매 필터

Claims (8)

  1. 중앙부와, 상기 중앙부에 연결된 스커트부(skirt portion)를 가지며, 상기 중앙부와 스커트부 내부에 서로 연통된 공기 유로를 구비한 하우징;
    상기 중앙부에 결합되어 광(光)을 투사하는 램프(lamp);
    상기 중앙부 내부에 구비되고, 상기 하우징의 공기 유로를 통해 유입된 공기를 상기 램프 주변의 개구(開口)를 통해 외부로 토출하는 팬(fan); 및,
    상기 스커트부의 내부에 외부로부터 유입된 공기를 정화하는 공기정화 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 공기정화 유닛은,
    상기 스커트부 내부의 일 측에 마련된 광촉매 물질층과, 상기 광촉매 물질층과 마주보는 상기 스커트부 내부의 타 측에 마련된, 상기 광촉매 물질층에 자외선광을 조사하는 UV 광원을 구비한 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 광촉매 물질층은 TiO2또는 ZnO 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 공기정화 유닛은,
    상기 스커트부 내부의 공기 흐름의 방향을 따라 지그재그(zigzag)로 연장된 광촉매 필터와, 상기 광촉매 필터에 자외선광을 조사하는 UV 광원을 구비한 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 광촉매 필터는 다수의 미세 기공이 형성된 금속 박판과, 상기 금속 박판에 적층된 광촉매 물질층을 구비하고,
    상기 광촉매 물질층은 TiO2또는 ZnO 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  6. 제2 또는 제4항에 있어서,
    상기 UV 광원은 LED(light emitting diode) 또는 LED 칩(light emitting diode chip)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 스커트부 내측에, 상기 램프의 광을 반사하여 전방으로 투사하는 미러(mirror)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 스커트부의 내부로 유입되는 공기에서 불순물을 걸러주는, 다수의 메시(mesh)가 형성된 메시 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 공기정화 기능을 갖는 조명 기구.
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