KR20190029393A

KR20190029393A - 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치

Info

Publication number: KR20190029393A
Application number: KR1020170117331A
Authority: KR
Inventors: 김도경; 김정임
Original assignee: 김도경; 김정임
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-20

Abstract

본 발명은 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 폐열을 이용하여 공기를 정화할 수 있고, 구조가 간결, 단순하면서 방열 특성이 우수하며, 천연적 미감이 표출되도록 함으로써 상품성을 향상시킬 수 있는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급장치에 있어서, 외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈; 가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재; 및 상기 기능성물질방출부재에 설치되어 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치{POWER SUPPLYING DEVICE WITH AIR CLEANING FUNCTION}

본 발명은 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 폐열을 이용하여 공기를 정화할 수 있고, 구조가 간결, 단순하면서 방열 특성이 우수하며, 천연적 미감이 표출되도록 함으로써 상품성을 향상시킬 수 있는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전원공급장치는 교류 또는 직류 전압을 입력받아 사용자가 원하는 크기의 직류 전압을 출력하는 장치로서, 다양한 전기제품에 기본적인 전원관련 모듈로서 사용되고 있다.

이러한 전원공급장치는 다양한 용도 및 구조로 제작되고 있으나, 대개 교류전압을 입력받아 직류 전압을 출력하기 위해 입력부와 교류-직류 정류부, 직류-직류 변환부, 및 출력부로 구성된다.

입력부는 교류전압을 입력받으며 교류 입력라인의 잡음이 파워 내부로 흘러들어가는 것을 막거나, 파워 내부의 스위칭 잡음이 교류 입력 라인으로 유입되는 것을 방지한다.

교류-직류 정류부는 입력받은 교류 전원을 정해진 규격의 전압으로 직류 전원으로 변환하며, 직류-직류변환부는 변환이 이루어진 직류 전원을 사용자가 원하는 출력의 직류 전압으로 변환한다. 출력부는 변환이 이루어진 사용자가 원하는 출력의 직류 전압으로 필터링 한 후 출력한다.

전원공급장치는 동작 특성상 동작시에 다량의 열이 발생되며 정격 용량에 비례하여 발열량도 증가되는데, 주로 열이 발생되는 발열소자로는 변압기와 전력소자인 파워트랜지스터 등이 있다. 이러한 발열소자에서 발생된 열은 주변에 위치하거나 관련된 소자의 오작동, 열화로 인한 수명 단축 등을 유발하게 되고, 심할 경우 심각한 내구성 저하, 화재와 같은 안전사고를 유발하는 단점이 있다.

이러한 방열문제를 해결하기 위한 방안으로는 외부케이스를 크게 하거나 방열공의 수량을 증가시키는 등의 케이스 개선방법, 방열판을 크게 하고 방열면적을 늘리는 등의 방열판 개선방법, 냉각팬을 장착하는 강제냉각 구조의 채용 등의 방법이 널리 알려져 있다.

하지만, 전술한 종래 전원공급장치는 상기한 냉각 구조 등을 이용할 경우 어느 정도 향상시킬 수 있지만, 플라스틱 케이스에 천공된 방열공 등이 그대로 외부노출되므로 외관이 불량하여 상품성이 저하되는 단점이 있다.

그리고, 전술한 종래 전원공급장치는 발열소자로부터 발생된 열기에 의해 휘발성 유기화합물이 발생되거나 합성수지 고유의 악취가 발생되므로 주변 공기를 오염시키게 되어 불쾌감을 유발하고 건강에 악영향을 초래하는 단점이 있다.

아울러, 전술한 종래 전원공급장치는 발열소자로부터 발생된 열기가 폐열로서 아무런 쓸모없이 외부로 방출되면서 주변 온도를 상승을 초래하거나 오염을 유발하는 한계점이 있다.

한국공개특허 공개번호 제10-2012-0055345호 "전원공급장치" 한국등록특허 제10-1046751호 "전원공급장치용 방열 장치" 한국등록특허 제10-1730541호 "방열기능을 구비한 전원공급장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 전원공급장치로부터 발생되는 폐열을 이용하여 공기를 정화할 수 있도록 한 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 구조가 간결, 단순하면서 방열 특성을 향상시킬 수 있도록 한 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 친환경적이고 외관이 우수하여 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급장치에 있어서, 외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈; 가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재; 및 상기 기능성물질방출부재에 설치되어 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급장치에 있어서, 외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈; 가온시에 기능성물질 및 적외선파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재; 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전도받도록 접속되는 열전달부재; 및 상기 기능성물질방출부재에 설치되고 상기 열전달부재를 매개로 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급장치에 있어서, 외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈; 가온시에 기능성물질 및 적외선파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재; 상기 기능성물질방출부재에 설치되어 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재; 상기 가온부재를 가온하기 위해 설치되는 가온부가열수단; 상기 가온부가열수단의 조작신호를 입력하는 가열수단입력부; 및 상기 가열수단입력부로부터 온 조작신호가 입력되고 상기 피전원공급부로의 변환전원의 공급이 차단된 상태가 검출될 경우 상기 가온부가열수단에 구동신호를 인가하는 가열수단제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 기능성물질방출부재는 상기 전원공급모듈이 내장되는 모듈내장공간부를 형성하는 케이스의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 천연물질결합체는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 적어도 하나 이상이 포함된 성형체로 구성될 수 있다.

상기 천연물질가공체는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성될 수 있다.

상기 가온부재는 면상구조로 형성된 가온판, 및 상기 가온판에 돌출되고 내부에 열기방출공이 형성된 다수의 방열돌부로 구성되고, 상기 기능성물질방출부재는 상기 가온판이 접촉되는 판상몸체에 상기 방열돌부가 삽입되는 끼움공이 천공될 수 있다.

그리고 상기 가온부재는 면상구조로 형성된 가온판으로 구성되고, 상기 기능성물질방출부재는 상기 가온판이 삽입되는 끼움공이 형성된 몸체에 상기 끼움공과 연통되는 열기방출공이 천공된 구조로도 형성될 수 있다.

한편, 상기 기능성물질방출부재는 막대 형상의 몸체에 상기 가온부재가 삽입되는 끼움공과, 상기 끼움공과 연통되는 열기방출공이 천공된 구조로 이루어지고, 복수의 상기 기능성물질방출부재는 서로 교차되게 적층되면서 상자 형태로 조립될 수 있다.

상기 기능성물질방출부재는 열기방출공이 형성된 면상체로 구성되고, 상기 가온부재는 열전도성물질이 적층, 형성되되 상기 가능성물질방출부재의 내면에 적층되는 벽면적층부와, 상기 벽면적층부와 연결되게 상기 열기방출공의 내면에 형성되는 방출공적층부를 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 가온부재는 상기 전원공급모듈이 내장되는 모듈내장공간부를 형성하는 케이스로 구성되고, 상기 기능성물질방출부재는 상기 가온부재의 내면 또는 외면에 결합되는 형태로도 구성될 수 있다.

이때, 상기 기능성물질방출부재가 상기 가온부재의 내면에 결합된 경우, 상기 가온부재는 상기 전원공급모듈로부터 발생된 열기를 전달받을 수 있도록 상기 기능성물질방출부재가 결합되지 않고 표면이 노출되는 열기전달부를 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 상기 모듈내장공간부에 설치되고 이온을 발생시키는 이온발생부; 및 상기 이온발생부로부터 발생된 이온을 외부로 송풍시키는 송풍부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 상기 모듈내장공간부에 설치되고 휘산성 기능성물질이 휘산 되도록 설치된 기능성물질발생부가 더 구성될 수도 있다.

이때, 상기 기능성물질발생부는 상기 가온부재로부터 열기를 전달받도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 상기 모듈내장공간부에 설치되는 광조사부; 상기 광조사부로부터 조사되는 광에 의한 광촉매반응을 수행하도록 상기 모듈내장공간부의 내부에 형성된 광촉매부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 광촉매부는 상기 가온부재의 내면에 광촉매물질이 적층된 광촉매층, 다수의 기공이 형성되고 광촉매물질이 포함된 광촉매블록으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 가온부재는 외부로부터 광이 유입되도록 투광창이 형성되고, 상기 투광창으로부터 유입되는 광에 의한 광촉매반응을 수행하도록 상기 모듈내장공간부의 내부에 형성된 광촉매부가 구성될 수 있다.

상기 모듈내장공간부에는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성된 알갱이 내장될 수 있다.

본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 의하면, 가온부재를 이용하여 전원공급모듈로부터 생성된 폐열을 기능성물질방출부재에 전달하여 원적외선 및 피톤치드와 같은 기능성물질이 방출되도록 함으로써 휘발성 유기화합물이나 잡냄새를 효과적으로 제거할 수 있고, 원적외선이나 피톤치드를 전원공급장치 외부로 분출시켜 공기를 정화할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 의하면, 폐열을 이용하여 기능성물질을 발산시키면서도 가온부재 및 기능성물질방출부재의 열기방출공를 통해 내부 열기를 효과적으로 방출하므로 방열작용을 효과적으로 수행할 수 있고, 목재와 같은 천연소재를 이용하여 케이스를 형성함으로써 천연적 미감이 표출되므로 상품성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 도1의 요부 분리사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 도1의 요부 분리사시도
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도,
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 개략적인 단면도,
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도7에 의거하여 상세히 설명하고, 도1 내지 도7에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 도1의 요부 분리사시도로서, 도1의 A부를 확대하여 나타낸 것이다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 외부 전원을 공급받아 전열기기와 같은 피전원공급부(미도시)에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈(1)과, 이 전원공급모듈(1)이 내장되는 케이스로 구성되되, 전원공급모듈(1)에서 폐열을 이용하여 공기를 정화할 수 있도록 공기를 정화하는 성분이나 광선이 방출되는 기능성물질방출부재(2)와, 이 기능성물질방출부재(2)에 폐열을 인가하는 가온부재(3)로 구성되어 있다.

전원공급모듈(1)은 외부 전원을 공급받아 피전원공급부(온열매트와 같은 전열기기 등 각종 전기제품을 의미함)의 작동에 맞는 전원으로 변환하여 제공하는 모듈이라면 특별한 제한이 없지만, 본 실시예에서는 교류 상용전원을 정해진 전압 및 전류의 직류전원으로 변환하여 제공하는 직류전원공급모듈이나 교류 상용전원을 정해진 전압 및 전류로 다운 변환하여 제공하는 교류전원공급모듈로 구성될 수 있다.

그리고, 전원공급모듈(1)은 인쇄회로기판(11)에 트랜스포머, 캐패시터, 저항 등과 같은 발열소자(12)나 부품이 실장되고 회로가 설계된 것으로, 전원의 공급시에 통상 열기가 발생되는 것이 일반적이다.

기능성물질방출부재(2)는 가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체나, 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성될 수 있다. 여기서, 천연물질은 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 등과 같이 천연에서 얻어지는 각종 소재를 의미하는 것이고, 기능성물질은 각종 천연물질에서 방출되는 유익한 물질을 통칭하는 것으로, 본 실시예에서는 대표적으로 원적외선이나 피톤치드와 같은 텔펜류 화합물과 같은 천연항균물질을 의미한다.

상기 천연물질결합체는 목재, 숯과 같은 목재탄화물, 황토 등의 세라믹, 은 등과 같은 금속 중에서 적어도 하나 이상이 포함된 성형체로 구성될 수 있다. 여기서 천연물질결합체의 대표적인 형태는 가열시에 인체에 유익하고 살균효과 등이 발휘되는 원적외선이 방출되는 세라믹, 숯, 은 등이 입자 형태로 포함된 플라스틱이나 숯, 은 등이 입자 형태로 포함된 직물지로 구성된 것을 적용할 수 있다.

상기 천연물질가공체는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성된 것으로, 여기서 천연물질가공체의 대표적인 형태는 피톤치드와 같은 항균물질이 방출되도록 목재를 박판으로 가공한 목재판이나, 황토 등과 같은 세라믹을 이용하여 소성 가공한 세라믹소성체가 적용될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 상기 기능성물질방출부재(2)는 편백나무와 같은 목재로 구성되어 전원공급모듈(1)이 내장되는 모듈내장공간부(s)를 형성하는 케이스로 구성된 특징이 있다.

그리고, 상기 기능성물질방출부재(2)는 목재로 형성된 판상몸체가 육면체 형상으로 조립된 하부케이스(21)와, 이 하부케이스(21)의 상부에 커버플레이트(22)가 구성된 것으로, 하부케이스(21)를 구성하는 판상몸체 내면에 후술되는 가온판(31)이 접촉된 상태에서 방열돌부(32)가 삽입되는 끼움공(211)이 천공되어 있다.

한편, 가온부재(3)는 전원공급모듈(1)에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 구성요소로서, 기능성물질방출부재(2)에 도포 등의 방식으로 적층할 수 있지만 본 실시예에서는 미리 제작한 후 결합하는 방식으로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 가온부재(3)는 면상구조로 형성된 가온판(31)과 이 가온판(31)에 돌출되고 내부에 열기방출공(321)이 형성된 다수의 방열돌부(32)로 구성되어 있다.

아울러, 기능성물질방출부재(2)로 둘러싸인 모듈내장공간부(s)에는 공기정화 특성이 더욱 향상되도록 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성된 알갱이(미도시)가 내장될 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 작용을 간략하게 설명한다.

도1에 도시된 바와 같이 구성된 전원공급장치에 외부로부터 교류 상용전원을 공급하게 되면 전원공급모듈(1)이 작동되면서 피전원공급부(미도시)에 맞게 변환전원을 형성하는 과정에서 인쇄회로기판(11)에 설치된 트랜스포머, 캐패시터, 저항 등과 같은 발열소자(12)나 부품으로부터 열기가 방출된다. 이와 같이 생성된 열기는 인접하는 가온부재(3)로 전달되거나 모듈내장공간부(s)로부터 발산된 후 가온부재(3)로 전달되는 형태로 열전도 된다.

이때, 가온부재(3)의 가온판(31) 부분은 기능성물질방출부재(2)의 내면을 향해 열기를 다시 전달하고, 발열돌부(32)는 기능성물질방출부재(2)의 심부 조직으로 열기를 전달하게 된다. 이와 동시에 열기방출공(321)을 통해서는 모듈내장공간부(s)의 내부 열기가 직접 방출되거나 방열돌부(32)가 머금고 있는 열기가 방출된다.

전술한 바와 같이 가온부재(3)로 전달된 열기인 폐열은 기능성물질방출부재(2)를 가온하게 되는데, 목재로 형성된 기능성물질방출부재(2)의 가열온도가 상승할 경우 원적외선의 방출 특성(절대온도 이상에서 온도가 상승할수록 원적외선의 방출량이 증가함)을 고려할 때 열기방출공 등을 통해 방출되는 원적외선의 방출 강도가 증가 된다. 이와 동시에 목재에 포함된 피톤치드 성분이 온도 상승과 함께 효과적으로 방출된다. 그리고 원적외선은 인체를 가온하여 혈액순환을 원활하게 하는 작용, 살균작용 및 탈취작용을 수행하는 것으로 알려져 있고, 피톤치드는 텔펜류 화합물의 일종으로서 널리 알려진 항균물질이므로 공기를 살균함으로써 공기를 정화하는 기능을 수행하는 동시에 전원공급모듈(1)의 가열시에 발생하는 유기화합물이나 악취를 제거하는 기능을 수행한다.

특히 전술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 별도의 전기에너지를 사용하지 않고 전원공급모듈(1)에서 발생된 폐열을 재활용하여 원적외선. 피톤치드 등과 같은 기능성물질을 발생시켜 공기를 정화하는 것이므로 친환경적이고 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 도1의 요부 분리사시도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 가온부재(3)를 가온하기 위해 설치되는 가온부가열수단(4)이 더 구성되어 있다.

가온부가열수단(4)은 전원공급모듈(1)의 미작동시에 가온부재(3)를 가온하도록 하기 위해 구성요소이다. 이 가온부가열수단(4)은 전원공급모듈(1)에서 변환된 변환전원이 온열매트와 같은 피전원공급부(미도시)에 공급되는 경우 전원공급모듈의 작동에 따라 가온부재(3)를 가열하는 열기가 생성되지만 피전원공급부의 미사용 등으로 인해 전원공급이 차단된 경우에 가온부재(3)에 열기를 제공할 수 없으므로 이와 같이 전원공급모듈이 작동되지 않는 경우에도 가온부재를 가열할 수 있도록 전원공급모듈의 전원입력단으로부터 전원을 제공받아 작동되도록 되어 있다.

그리고, 가온부가열수단(4)은 도3에 도시된 바와 같이 가온부재(3)와 기능성물질방출부재(2) 사이에 개재되는 열선으로 구성되어 있지만, 열전모듈(미도시)과 같은 열기방출수단으로도 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예의 제1 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에는 가온부가열수단(4)의 온/오프 조작신호를 입력하는 버튼과 같은 가열수단입력부(미도시)가 설치되어 있고, 가온부가열수단(4)의 구동(전원공급)을 제어하도록 가열수단제어부(미도시)가 인쇄회로기판(11)에 실장된 주제어부(미도시)와 함께 실장되어 있다.

여기서, 가열수단제어부는 가열수단입력부로부터 온 조작신호가 입력되고, 피전원공급부로의 변환전원 공급이 차단된 상태가 검출될 경우 가온부가열수단(4)에 구동을 위한 구동신호를 인가하는 제어동작을 수행함으로써 피전원공급부의 미사용 시(온열매트와 같이 하절기에 사용하지 않는 전열기기의 경우)에도 기능성물질방출부재(2)를 가온할 수 있는 장점이 있다.

첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도로서, 확대부는 지시된 부분의 부분확대 분리사시도이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 기능성물질방출부재(2)의 구조를 기능성물질의 방출특성이 더욱 향상되도록 형성되는 한편 전원공급모듈(1)로부터 생성된 열기 방출특성이 더욱 향상되도록 기능성물질방출부재(2)의 배치구조를 개선한 점에 특징이 있다.

이를 위해 상기 기능성물질방출부재(2)는 막대 형상의 몸체(23)에 가온부재(3)가 삽입되는 끼움공(231)과, 이 끼움공(231)과 연통되는 열기방출공(232)이 천공된 구조로 이루어지는 한편, 기능성물질방출부재(2)의 조립 구조는 서로 교차되게 적층되어 상자 형태가 되도록 조립되어 있다.

그 외에도, 상기 기능성물질방출부재(2)는 도면으로 도시하지는 않았으나 막대 형상 외에도 판상구조로 형성된 몸체에 상기한 끼움공 및 열기방출공이 형성된 구조로도 형성될 수 있다..

본 발명의 제1 실시예의 제2 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 작용을 간략하게 설명하면, 위 작용 설명 부분에 기재된 바와 마찬가지로 전원공급모듈(1)의 작동으로 가온부재(3)를 매개로 기능성물질방출부재(2)가 가온되면서 기능성물질이 방출되고, 열기방출공(232)을 통해 열기가 방출되면서 가온부재(3)의 냉각작용을 수행할 수 있다.

이때, 기능성물질방출부재(2)는 막대 형상의 목재가 서로 교차되게 적층 됨에 따라 각 층마다 방열을 위한 장공 형태의 틈새가 형성되어 모듈내장공간부(s)와 연통되므로 전후좌우 측벽 및 커버플레이트에 형성된 틈새를 통해 전원공급모듈(1)로부터 발생된 열기가 효과적으로 방출되는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예들을 설명하되, 전술한 제1 실시예와 그 변형예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예와 그 변형예 등에 나타난 구성요소 또는 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 서로 간에 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급모듈(1), 천연물질결합체 또는 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재(2), 전원공급모듈(1)에서 발생된 열기를 열전도하도록 접속되는 열전달부재(5), 및 열전달부재(5)를 매개로 열기를 전달받아 기능성물질방출부재(2)의 가온작용을 수행하도록 접속되는 가온부재(3)로 구성되어 있다.

열전달부재(5)는 열전도성 실리콘, 열전도성 폴리머 등으로 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 알루미늄판과 같이 열전도성이 우수한 금속판재로 형성되어 인쇄회로기판(11)의 저부에 결합되어 있다.

여기서, 열전달부재(5)는 양측에 가온부재(3)와 열전도 가능하게 접속되는 열전달편(52)이 굴곡, 형성되어 있다.

상기 가온부재(3)는 열전도성물질에 의해 기능성물질방출부재(2)의 내면에 적층되는 벽면적층부(35)와, 벽면적층부(35)와 연결되게 열기방출공(362)의 내면에 형성되는 방출공적층부(36)로 구성되어 있다. 여기서, 열전도성물질은 열전도성 실리콘이나 열전도성 폴리머가 도포방식으로 적층, 형성된다.

도5에 도시된 바와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 작용은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 전원공급모듈(1)로부터 생성된 열기를 가온부재(3)를 매개로 기능성물질방출부재(2)에 전달함으로써 원적외선 및 피톤치드가 방출되도록 하는 것은 유사하지만 가온부재(3)로의 열전달은 추가로 구성된 열전달부재(5)를 매개로 수행된다는 점에 차이점이 있다.

이와 같이 열전달부재(5)가 추가로 구비될 경우 가온부재(3)와 물리적 결합관계를 통해 접속되는 것이므로 가온부재(3)로의 열전도가 보다 안정적으로 이루어지게 되는데, 이러한 열전달 방식은 전원공급모듈(1)의 용량이 커서 발열량이 클 경우 적용하는 것이 바람직하다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 제1 변형예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 열전도성 특성이 우수한 가온부재(3)가 전원공급모듈(1)이 내장되는 모듈내장공간부(s)를 형성하는 케이스 기능을 수행하도록 구성된 것으로, 기능성물질방출부재(2)는 가온부재(3)의 내면(또는 외면) 일부에 결합되어 있다.

그리고, 가온부재(3)는 열전도성이 우수한 세라믹소성체로 형성되는 것으로, 복수의 열기방출공(371)이 형성된 하부가온부재(37)과 이 하부가온부재(37)에 결합되고 복수의 열기방출공(381)이 형성된 상부가온부재(38)로 구성되어 있다.

기능성물질방출부재(2)는 가온부재(3)에 결합되되, 하부가온부재(37)의 내 표면 전체를 밀폐하지 않고 일부가 노출되어 열기전달부(p)가 형성하도록 막대 형상의 목재로 형성되어 있다. 이와 같이 모듈내장공간부(2)와 서로 통하는 열기전달부(p)가 형성되면 모듈내장공간부(2)에 잔류하는 열기가 그 표면으로 열전도 되면서 가온부재(3)의 온도를 상승시키는 작용을 수행한다.

본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치에 따르면, 가온부재(3)는 전원공급모듈(1)로부터 전도되는 고온의 열기를 열전달부재(5)를 매개로 직접 전달받는 동시에 열기전달부(p)를 통해 모듈내장공간부(s)의 공간에 잔류하는 열기를 전달받아 방출하게 되므로 방열작용을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.

도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 전원공급모듈(1), 천연물질결합체 또는 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재(2), 기능성물질방출부재(2)에 접속되고 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재(3), 인가되는 전원에 의해 이온을 발생시키는 이온발생부(6), 및 이온발생부(6)로부터 발생된 이온을 외부로 송풍시키는 송풍부(7)로 구성되어 있다.

이온발생부(6)는 모듈내장공간부(s)에 설치되는 것으로, 공지된 이온발생기모듈을 선택하여 설치하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 이러한 이온발생부로부터 생성된 음이온은 세포의 신진 대사를 촉진하고 공기 중에 존재하는 오염물질을 제거하여 공기를 정화하는 기능을 수행한다.

송풍부(7)는 기능성물질방출부재(2)의 하부 개구부(26)에 설치되는 송풍팬으로 구성된다. 그리고 송풍팬의 공기 유입측에는 외기에 포함된 미세먼지 등을 제거하는 필터(75)가 설치되어 있다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 모듈내장공간부(s)에 설치되고 휘산성 기능성물질을 발생시키는 기능성물질발생부(8)가 설치되어 있다.

기능성물질발생부(8)는 다양한 휘산성 기능성물질을 방출하는 장치가 설치될 수 있지만, 본 실시예에서는 피톤치드발생장치로 구성되어 있다. 피톤치드발생장치는 편백나무에서 추출한 피톤치드 추출용액이 저장되는 용기로 구성되어 있다.

이때 용기는 구체적으로 도시하지는 않았으나 피톤치드 추출용액의 휘산성을 향상시키기 위해 열전도성이 우수한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 가온부재(3)는 수용된 피톤치드의 휘산이 용이하게 이루어지도록 용기가 올려져 가온 되도록 열전달돌출부(39)가 연장, 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 모듈내장공간부(s)에 설치되는 광조사부(91)와, 이 광조사부(91)로부터 조사되는 광에 의한 광촉매반응을 수행하도록 모듈내장공간부(s)의 내부에 설치되는 광촉매부(92)가 구비되어 있다..

광조사부(91)는 인쇄회로기판(911)에 복수의 UV광선이 조사되는 발광다이오드(912)가 배치된 LED모듈을 설치하는 방식으로 구성한다.

상기 광촉매부(92)는 가온부재(3)의 내면에 광촉매물질이 적층된 광촉매층(92a)과, 광촉매물질을 포함하여 블록 형태로 형성된 광촉매블록(92b)으로 구성된다. 여기서, 광촉매블록(92b)은 광의 투과가 용이하도록 다수의 기공이 형성된 부직포나 직물지에 광촉매물질을 도포 등의 방식으로 배치한 것을 적용할 수 있다.

그리고, 광촉매물질은 이산화티탄을 대표적으로 사용하지만, 이산화티탄 외에도 산화텅스텐 또는 산화아연과 같은 금속산화물의 단일 또는 복합물을 사용할 수도 있다.

한편, 상기 가온부재(3)는 외부로부터 광이 유입되도록 투광창(93)이 형성되어 있다.

투광창은 투광유리, 투명 폴리카보네이트 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 투광창의 형성위치는 특별한 제한이 없지만, 본 실시예에서는 기능성물질방출부재(2)의 상부에 결합되어 커버플레이트의 기능을 수행하도록 구성되어 있다. 예컨대, 투광창(93)은 착탈방식으로 결합되는 뚜껑 형상의 투명몸체에 복수의 통기공(931)이 형성된 구조로 되어 있다.

도7에 도시된 바와 구성된 본 발명의 제3 실시예에 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치의 작용은 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 전원공급모듈(1)로부터 생성된 열기를 가온부재(3)를 매개로 기능성물질방출부재(2)에 전달하여 원적외선 및 피톤치드가 방출되도록 하는 것은 유사하지만, 추가로 이온발생부(6)로부터 생성된 음이온과, 기능성물질발생부(8)로부터 피톤치드와 같은 휘산성 기능성물질이 송풍부(7)에 의해 분출되면서 사용자의 인체에 유익한 기능을 수행하고 공기 중에 존재하는 오염물질을 제거하여 공기를 정화하는 기능을 수행한다.

특히, 본 발명의 제3 실시예에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치는 광조사부(91) 및 외부광이 유입되는 투광창(93), 광촉매층(92a) 및 광촉매블록(92b)이 내장되어 있어서 광촉매 작용에 의해 전원공급모듈(1)의 가열시 발산되는 휘발성 유기화합물이나 잡냄새를 효과적으로 제거할 수 있다.

상기한, 광촉매 작용의 원리는 공지된 것이지만 간략하게 설명하면, 광촉매는 가전자대 E, 전도대 D, 밴드갭 G를 가지며, 밴드갭 G는 광촉매의 고유 값으로 이산화티탄(TiO₂)의 경우 약 3eV로 파장으로 환산하면 대략 400nm로서 이산화티탄(TiO₂) 광촉매에 광에너지가 조사되면 광촉매 내부에 전자 e -, 정공 h+ 쌍이 생성되어 표면으로 취출되고, 흡착물질과 반응시키면 A는 A- 로 환원되고 알칼리 R은 R+ 로 산화되어 광촉매 반응이 일어난다.

전도대 D로 이동하는 전자의 여기 현상으로 전자 e- 가 빠져나간 곳에 정공 h+ 가 생기게 되는데, 이러한 상태가 광촉매의 여기 상태이다. 이때, 여기 전자 e- 가 갖는 환원력보다 정공 h+ 가 갖는 산화력이 훨씬 크므로, 전자 e- 가 여기 되면 가전자대 E에 남아있는 정공 h+ 에 공기 중에 함유된 휘발성 유기물질 등과 같은 각종 오염물질이 전자의 도너로서 작용하여 각종 오염물질을 산화시켜 분해함으로써 공기가 정화되는 것이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 폐열을 이용한 공기정화기능올 갖는 전원공급장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:전원공급모듈 11:인쇄회로기판
12:발열소자 2:기능성물질방출부재
3:가온부재 31:가온판
32:방열돌부 35:벽면적층부
37:하부가온부재 38:상부가온부재
36:방출공적층부 4:가온부가열수단
5:열전달부재 6:이온발생부
7:송풍부 8:기능성물질발생부
91:광조사부 92:광촉매부

Claims

전원공급장치에 있어서,
외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈;
가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재; 및
상기 기능성물질방출부재에 설치되어 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
전원공급장치에 있어서,
외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈;
가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재;
상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전도받도록 접속되는 열전달부재; 및
상기 기능성물질방출부재에 설치되고 상기 열전달부재를 매개로 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
전원공급장치에 있어서,
외부 전원을 공급받아 피전원공급부에 맞게 변환한 후 변환전원을 제공하는 전원공급모듈;
가온시에 기능성물질 및 적외선 파장범위의 광선 중에서 적어도 하나 이상이 방출되는 천연물질을 포함하는 천연물질결합체, 또는 상기 천연물질로 형성된 천연물질가공체로 구성된 기능성물질방출부재;
상기 기능성물질방출부재에 설치되어 상기 전원공급모듈에서 발생된 열기를 전달받아 가온작용을 수행하는 가온부재;
상기 가온부재를 가온하기 위해 설치되는 가온부가열수단; 및
상기 가온부가열수단의 조작신호를 입력하는 가열수단입력부; 및
상기 가열수단입력부로부터 온 조작신호가 입력되고 상기 피전원공급부로의 변환전원의 공급이 차단된 상태가 검출될 경우 상기 가온부가열수단에 구동신호를 인가하는 가열수단제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기능성물질방출부재는 상기 전원공급모듈이 내장되는 모듈내장공간부를 형성하는 케이스의 기능을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 천연물질결합체는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 적어도 하나 이상이 포함된 성형체로 구성된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 천연물질가공체는 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 가온부재는 면상구조로 형성된 가온판, 및 상기 가온판에 돌출되고 내부에 열기방출공이 형성된 다수의 방열돌부로 구성되고,
상기 기능성물질방출부재는 상기 가온판이 접촉되는 판상몸체에 상기 방열돌부가 삽입되는 끼움공이 천공된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 가온부재는 면상구조로 형성된 가온판으로 구성되고,
상기 기능성물질방출부재는 상기 가온판이 삽입되는 끼움공이 형성된 몸체에 상기 끼움공과 연통되는 열기방출공이 천공된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 기능성물질방출부재는 막대 형상의 몸체에 상기 가온부재가 삽입되는 끼움공과, 상기 끼움공과 연통되는 열기방출공이 천공된 구조로 이루어지고,
복수의 상기 기능성물질방출부재는 서로 교차되게 적층되면서 상자 형태로 조립되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 기능성물질방출부재는 열기방출공이 형성된 면상체로 구성되고,
상기 가온부재는 열전도성물질이 적층, 형성되되 상기 기능성물질방출부재의 내면에 적층되는 벽면적층부와, 상기 벽면적층부와 연결되게 상기 열기방출공의 내면에 형성되는 방출공적층부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가온부재는 상기 전원공급모듈이 내장되는 모듈내장공간부를 형성하는 케이스로 구성되고, 상기 기능성물질방출부재는 상기 가온부재의 내면 또는 외면에 결합되는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제11항에 있어서,
상기 기능성물질방출부재가 상기 가온부재의 내면에 결합된 경우, 상기 가온부재는 상기 전원공급모듈로부터 발생된 열기를 전달받을 수 있도록 상기 기능성물질방출부재가 결합되지 않고 표면이 노출되는 열기전달부가 형성된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 모듈내장공간부에 설치되고 이온을 발생시키는 이온발생부; 및
상기 이온발생부로부터 발생된 이온을 외부로 송풍시키는 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 모듈내장공간부에 설치되고 휘산성 기능성물질이 휘산 되도록 설치된 기능성물질발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제14항에 있어서,
상기 기능성물질발생부는 상기 가온부재로부터 열기를 전달받도록 구성된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 모듈내장공간부에 설치되는 광조사부;
상기 광조사부로부터 조사되는 광에 의한 광촉매반응을 수행하도록 상기 모듈내장공간부의 내부에 형성된 광촉매부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제16항에 있어서,
상기 광촉매부는 상기 가온부재의 내면에 광촉매물질이 적층된 광촉매층, 다수의 기공이 형성되고 광촉매물질이 포함된 광촉매블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 가온부재는 외부로부터 광이 유입되도록 투광창이 형성되고,
상기 투광창으로부터 유입되는 광에 의한 광촉매반응을 수행하도록 상기 모듈내장공간부의 내부에 형성된 광촉매부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.
제4항에 있어서,
상기 모듈내장공간부에 목재, 목재탄화물, 세라믹, 금속 중에서 어느 하나로 형성된 알갱이 내장된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 공기정화기능을 갖는 전원공급장치.