KR20240081625A - 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치 - Google Patents

가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 일면에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치는 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성하는 프레임부와, 상기 프레임부의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부; 특정 색온도의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈; 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 제1 살균 모듈; 상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부; 외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 제1 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부; 사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 제1 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부; 및 상기 본체부와 연결되어 외부로부터 내부로 공기를 공급받고, 내부에 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하는 공기정화부;를 포함한다.

Description

가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치{AIR PURIFIER CONTAINING LIGHTING APPARATUS WITH VISIBLE LIGHT STERILIZATION FUNCTION}
본 발명은 실내공간에 기존의 조명 기능과 더불어 인체에 무해한 가시 살균광을 이용한 살균 기능을 함께 제공할 수 있는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명등은 실내외에서 어두운 공간을 밝게 하기 위한 목적으로 사용된다. 가장 많이 사용하는 조명등으로 형광등은 형광물질이 도포된 진공의 유리관에 수은과 아르곤을 넣고 수은의 방전으로 생긴 자외선을 가시광선으로 전환시켜 조명 용도로 사용되는 조명기구이다.
그러나, 형광등은 백열등에 비하면 소비전력은 작지만 수명이 짧아 교체주기가 다소 짧은 문제도 있다. 더욱이 형광등의 초기 방전을 위하여 고전압을 걸어주기 위한 안정기 등이 적용된다. 이러한 형광등의 소비전력 및 수명과 대비하여 오랜 수명과 저전력에서의 발광, 그리고 콤팩트한 사이즈와 제조에 따른 친환경성을 강조한 LED(발광다이오드)가 주요 조명등으로 대두되고 있다.
이러한 LED 조명등은 제조단가가 높다는 단점은 있지만 적용 범위의 확대에 따른 양산의 경우에는 낮은 가격으로 설치가 가능할 것이고, 특히 통상 10만 시간의 수명을 자랑하므로 초기 설치비용은 다소 높지만 전력 절감과 더불어 사용시간에 따른 사용 비용의 절감이 예상된다.
한편, LED는 발광 특성에 따라 적외선을 발광하는 적외선 LED, 가시광을 발광하는 가시광 LED, 및 자외선을 발광하는 자외선 LED 등으로 구분될 수 있다. 이중 자외선(Ultra Violet Rays, UV) LED는 DNA나 RNA를 가진 세균을 제거할 수 있는 효과가 있음이 확인되었고 다양한 분야에서 살균을 위한 수단으로 널리 이용되고 있으며 조명과 연동하여 실내정화의 용도로 사용되는 예도 제시되고 있다.
그러나, 종래에는 실내 정화 등을 위한 살균 용도로 자외선 LED를 사용하는 기술이 이용되어 왔는데, 자외선은 DNA나 RNA를 가진 세균을 제거할 수 있는 효과가 있는 반면에 직접적으로 인체에 조사하는 경우 인체에 유해하게 작용될 수 있는 문제점이 있었다.
KR 10-2025424 B1 KR 10-1704502 B1
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내공간에 기존의 조명 기능과 더불어 인체에 무해한 가시 살균광을 이용한 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치는 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성하는 프레임부와, 상기 프레임부의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부; 특정 색온도의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈; 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 제1 살균 모듈; 상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부; 외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 제1 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부; 사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 제1 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부; 및 상기 본체부와 연결되어 외부로부터 내부로 공기를 공급받고, 내부에 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하는 공기정화부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 조명광과 살균광을 선택적으로 또는 동시에 조사할 수 있어 사용자가 원하는 조명 모드로 다양한 실내공간을 효과적으로 살균 소독할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 외부로부터 내부로 공기를 공급받고 내부에 공급된 공기를 살균광을 이용해 살균하여 살균된 공기를 배출하는 공기정화부를 구비하여 실내공간의 살균 소독이 더욱 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 조명용 LED와 살균용 LED를 본체 내부의 서로 상이한 영역에 배치하는 구조로 구성하여 점등된 LED 위치에 따라 현재 동작 중인 조명 모드를 직관적으로 인식할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 살균 동작 시 인체에 무해한 가시 살균광이 십자형으로 중첩되어 방출됨에 따라 순간 살균력이 극대화되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 별도의 설치 시공 없이 기존 조명의 설치를 위해 천장에 타공된 구멍에 끼우는 방식으로 간단히 설치할 수 있어 사용자의 효율성, 편리성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 하우징의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 제2 살균 모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 모듈 보강판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 커버부의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 전면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 후면과 프레임부의 일부 단면을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치의 본체부를 후방에서 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 부재를 구성하는 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구가 상호 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 13은 도 9에 도시된 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구 각각에 대한 전방 및 후방 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 렌즈를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산부에 의해 광이 조사 및 출사되는 방향을 나타낸 도면이다.
도 16a 내지 16c는 본 발명에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치에서 복수의 조명 모드를 각각 구동한 상태를 나타낸 사진이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치에 대해 설명하도록 하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치는 사용자의 필요에 따라 실내공간의 일정 영역을 조명하는 조명광과 상기 실내공간을 살균하는 살균광을 선택적으로 또는 동시에 조사하기 위한 것으로서, 크게 본체부(10), 컨버터부(30), 제어부(40) 및 공기정화부(50)를 포함하여 구성된다.
본체부(10)는 바닥면과 이를 둘러싸는 측면에 의해 상부가 개방된 공간을 가지도록 마련되며, 조명 모듈(300), 제1 살균 모듈(400), 광확산부(500), 컨버터부(30) 및 제어부(40)를 수용하는 하우징 역할을 한다.
이와 관련하여, 본체부(10)는 도 12에 도시된 바와 같이 구체적으로 프레임부(100)와 지지 부재(200)를 포함하여 구성된다.
먼저, 프레임부(100)는 본체부(10)의 외곽 골조를 형성하는 역할을 한다.
프레임부(100)는 외곽 골조의 모서리 부분에 대응하는 일자형의 외측 프레임(110)과, 서로 이웃하는 모서리가 결합되는 꼭지점 부분에 대응하는 기역자형의 코너 결합구(120)를 포함한다.
프레임부(100)는 두 쌍의 외측 프레임(110)에 대하여 각 쌍별로 상하 및 좌우 방향으로 평행 이동한 위치에서 인접한 단부가 맞닿도록 배치하고 서로 맞닿은 외측 프레임(110)의 단부끼리 결합시킴으로써, 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성할 수 있다.
외측 프레임(110)은 제1 프레임(110a), 제2 프레임(110b) 및 연결 프레임(110c)이 일체화된 구조로 형성된다.
여기서, 외측 프레임(110)은 일측면이 개방된 내부공간을 구비하는 제1 프레임(110a)과, 상부면에 하향 돌출단(212)이 삽입 시 슬라이드 이동 가능한 슬라이딩홈(111)이 좌우 방향으로 형성되며 일측단이 수직 상방으로 연장 형성되는 제2 프레임(110b)과, 제1 프레임(110a)과 제2 프레임(110b) 사이를 수평 방향으로 연결하는 연결 프레임(110c)이 일체화된 구조로 성형되어 제작될 수 있다.
코너 결합구(120)는 한 쌍의 외측 프레임(110)을 수직으로 결합하여 코너를 형성한다.
여기서, 코너 결합구(120)는 외측 프레임(110)과의 결합면상에 제2 프레임(110b)의 슬라이딩홈(110)에 삽입되도록 돌출된 형상의 삽입편(121)과, 제1 프레임(110a)의 상부면에 안착되도록 돌출된 안착편(122)이 각각 형성되는 것일 수 있다.
이때, 코너 결합구(120)는 한 쌍의 외측 프레임(110)에 각각 상호 끼움 결합되도록 외측 프레임(110)과 동일한 너비 및 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 코너 결합구(120)는 하부에 제1 프레임(110a)의 내부 공간과 연통하는 수용 공간이 형성될 수 있으며, 상기 수용 공간에는 조명 모듈(300)의 기판과 연결되는 배선이 인입되어 일부 배선은 수용되고 나머지 배선은 외부로 노출될 수 있다.
다음으로, 지지 부재(200)는 프레임부(100)의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 역할을 한다.
지지 부재(200)는 복수 개의 연결 유닛(210) 및 방열 유닛(220)과 하나의 중앙 결합구(230)의 상호 결합으로 구성되어 십자형의 지지 구조를 형성할 수 있다.
연결 유닛(210)은 방열 유닛(220) 및 중앙 결합구(230)를 프레임부(100)에 연결하는 역할을 한다.
연결 유닛(210)은 일단이 프레임부(100)의 상하 및 좌우 방향의 내측 모서리의 상부면상에서 조명 모듈(300)과 수직으로 이격되는 위치에 각 모서리의 길이방향에 수직하도록 설치될 수 있다.
여기서, 연결 유닛(210)은 도 10에 도시된 바와 같이 프레임부(100)에 설치하기 위한 하향 돌출단(212)과 방열 유닛(220)과 결합하기 위한 삽입 돌기(211)가 서로 다른 단부에 각각 형성될 수 있다.
이때, 하향 돌출단(212)은 연결 유닛(210)의 외측 프레임(110)에 인접한 일측 저면으로부터 하방으로 돌출되는 형태로 형성된 것일 수 있다.
또한, 삽입 돌기(211)는 연결 유닛(210)의 타단에 프레임부(100)의 내측 중앙을 향해 수평 방향으로 연장되는 형태로 형성될 수 있으며, 바람직하게는, 제1 살균 모듈(400)의 기판과 동일한 가로 폭을 갖고 외측으로 소정 길이만큼 연장되도록 마련되어 방열 유닛(220)의 삽입홈(221c)에 삽입 결합하는 것일 수 있다.
여기서, 연결 유닛(210)의 상면 중앙에는 도 10에 도시된 바와 같이 연결 유닛(210)을 제2 프레임(110b)에 고정 결합하기 위한 나사홀(214)이 형성될 수도 있다.
방열 유닛(220)은 제1 살균 모듈(400)에서 발산되는 열을 방열하는 역할을 한다.
방열 유닛(220)은 상부에서 내측 방향으로 소정 깊이 함몰 형성된 복수의 홈(221)을 통해 확산 렌즈(600)와 제1 살균 모듈(400)이 내부에 상하로 이격되어 삽입 결합된 것일 수 있다.
여기서, 방열 유닛(220)은 상부면에 확산 렌즈(600)의 외주면에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 안착홈(221a)과, 안착홈(221a)에서 수직 하방으로 연장 형성되는 연결홈(221b)과, 연결홈(221b)과 연결되며 제1 살균 모듈(400)의 기판 형상에 대응되도록 형성되는 삽입홈(221c)이 차례로 형성되는 것일 수 있다.
구체적으로, 도 11을 참조하면, 안착홈(221a)은 소정의 기울기에 따라 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 좁아지는 제1 경사면을 가지는 제1 영역과, 상기 제1 경사면과 반대 방향의 기울기에 따른 제2 경사면을 가지며 내측면에서 내부로 소정 깊이 함몰되는 제2 영역을 포함할 수 있고, 삽입홈(224c)은 제1 살균 모듈(400)의 기판과 폭 및 높이가 동일한 단면 형상을 갖도록 마련되되 상단에 내측 중앙으로 돌출된 걸림단이 형성될 수 있다.
이때, 삽입홈(224c)은 제1 살균 모듈(400)의 기판, 연결 유닛(210)의 삽입 돌기(211), 중앙 결합구(230)의 결합단(231)에 대한 횡방향 길이를 모두 합산한 길이를 가지는 것이 바람직하다.
이 경우, 삽입홈(224c)에 제1 살균 모듈(400)을 가장 먼저 삽입하여 중앙에 위치시킨 후 양단에 각각 삽입 돌기(211) 및 결합단(231)을 삽입하여 서로 맞닿게 결합시키면, 도 14에 도시된 바와 같이 연결 유닛(210), 방열 유닛(220) 및 중앙 결합구(230)가 일체화 결합되는 것일 수 있다.
방열 유닛(220)은 연결 유닛(210)에 대응하는 개수로 마련되어 일단이 삽입 돌기(211)에 대응하여 끼움 결합되는 것일 수 있다.
여기서, 방열 유닛(220)은 하부면에 복수 개의 방열핀(225)이 종 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 하우징 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 방열 유닛(220)은 방열핀(225)이 지그재그로 절곡된 형상을 가지도록 알루미늄을 주조 또는 다이캐스트 방식으로 제작되는 것일 수 있다.
또한, 방열 유닛(220)의 상부 양측단에는 외측 방향으로 돌출된 가이드레일(223)이 구비될 수 있다.
중앙 결합구(230)는 중앙 결합구(230)는 상하 또는 좌우 방향으로 인접한 두 쌍의 방열 유닛(220)의 사이에 배치되어 각 쌍이 서로 평행하게 대향하여 결합하는 역할을 한다.
여기서, 중앙 결합구(230)는 도 12에 도시된 바와 같이 저면이 개방된 내부공간을 갖는 케이스(233)와, 제1 살균 모듈(400)의 기판과 연결된 배선을 상기 내부공간에 인입하도록 케이스(233)의 각 측면에 형성되는 통공(232)과, 케이스(233)의 상면으로부터 상하 및 좌우 방향으로 소정 길이만큼 돌출되어 방열 유닛(220)의 삽입홈(221c)에 삽입 결합하는 돌출단(231)을 포함할 수 있다.
조명 모듈(300)은 실내공간의 일정 영역을 조명하는 조명광을 발광시키기 위한 것으로서, 사용자의 조명 모드 선택에 따라 조명광의 발광 여부가 결정된다.
여기서, 조명 모듈(300)은 특정 색온도(예컨대, 주광색은 5700K)의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED(301)가 장착된 기판으로 마련되어 프레임부(100)의 내측 모서리에 설치된다.
제1 살균 모듈(400)은 실내공간을 살균하는 살균광을 발광시키기 위한 것으로서, 사용자의 조명 모드 선택에 따라 살균광의 발광 여부가 결정된다.
여기서, 제1 살균 모듈(400)은 자외선과 가시광선 경계의 파장(예컨대, 405nm)을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED(401)가 장착된 기판으로 마련되어 지지 부재(200)의 내부에 삽입 결합된다.
이러한 살균용 LED(401)를 발광하여 일정 시간 이상 조사하는 경우, 대장균, 황색포도상구균, MRSA균, 폐렴균, 포도상구균 등의 유해 세균과 코로나19, 메르스, 사스 등의 RNA 계열의 바이러스가 살균되는 효과를 얻을 수 있다.
이때, 제1 살균 모듈(400)은 중앙 결합구(230)를 중심으로 하여 십자 형태로 배치되는 방열 유닛(220)의 삽입홈(221c)에 결합될 수 있으며, 살균 동작 모드(Ms)로 동작 시 복수의 살균용 LED(401)가 동시에 발광하여 살균되는 빛이 십자형으로 중첩되어 방출됨에 따라 순간 살균력이 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 조명 모듈(300)과 제1 살균 모듈(400)은 모두 소정 크기의 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)의 상면에 복수 개의 LED 소자가 실장된 형태로 마련될 수 있다.
이때, 조명 모듈(300)의 기판 길이는 제1 프레임(110a)의 가로 길이보다 상대적으로 짧도록 마련되고, 제1 살균 모듈(400)의 기판 길이는 방열 유닛(220)의 삽입홈(221c)의 수평 길이보다 상대적으로 짧도록 마련되는 것이 바람직하다.
광확산부(500)는 프레임부(100)와 지지 부재(200) 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 전방으로 균일하게 출사한다.
광확산부(500)는 일측면이 조명 모듈(300)의 발광면과 인접하게 배치되어 조명용 LED(301)의 발광 시 조사되는 빛을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사할 수 있다.
여기서, 광확산부(500)는 서로 평행하게 위치한 제1 프레임(110a)의 내부공간과 가이드레일(223) 내부에 양측이 각각 삽입 결합된다.
또한, 광확산부(500)는 도 14에 도시된 바와 같이 반사판(510), 도광판(520), 반사시트(530), 확산판(540) 순으로 적층된 구조로 형성되어 확산판(540)의 출사면이 전방을 향하도록 배치될 수 있다.
이때, 광 반사층에 해당하는 반사판(510)과 반사시트(530)는 광 반사율이 높은 특성을 가지는 알루미늄 6061 계열 재질과 RS/PET 재질로 각각 마련되고, 광 굴절층에 해당하는 도광판(520)은 광 투과율이 높은 특성을 가지는 PMMA(Poly methyl methacrylate) 또는 PC(Poly Carbonate)의 재질로 마련되고, 광 확산층에 해당하는 확산판(540)은 광 확산성이 높은 특성을 가지는 PS(Polystyrene) 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
확산 렌즈(600)는 살균용 LED(401)의 발광 시 조사되는 빛을 외부로 확산시키는 역할을 한다.
확산 렌즈(600)는 지지 부재(200)의 전방면에서 제1 살균 모듈(400)의 발광면과 수직 방향으로 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
구체적으로, 확산 렌즈(600)는 도 13에 도시된 바와 같이 소정의 기울기에 따라 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 좁아지는 외측 경사면(601)과, 저면으로부터 내측 방향으로 소정 깊이 함몰 형성된 하단홈(602)과, 외측 경사면(601)과 반대 방향의 기울기로 경사지게 외측으로 돌출 형성되는 측방 돌기(603)를 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 확산 렌즈(600)는 방열 유닛(220)의 안착홈(221a)에 삽입 결합하기 위하여 외측 경사면(601) 및 측방 돌기(603)를 전술한 방열 유닛(220)의 안착홈(221a)에서의 제1 영역 및 제2 영역의 경사면과 각각 동일한 기울기를 가지도록 형성할 수 있다.
이때, 확산 렌즈(600)는 광 확산성 및 광 투과율이 높은 특성을 가지는 PMA(Poly methyl acrylate) 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
컨버터부(30)는 외부 교류 전원을 입력받아 조명 모듈(300)과 제1 살균 모듈(400) 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력한다.
제어부(40)는 사용자의 구동 명령에 따라 조명 모듈(300) 또는 제1 살균 모듈(400)의 LED가 구동되도록 컨버터부(30)를 제어한다.
제어부(40)는 사용자로부터 조명 모듈(300)과 제1 살균 모듈(400)의 구동 조합에 따라 기설정된 복수의 조명 모드들 중 어느 하나에 대한 선택 명령을 입력받는 경우, 상기 선택 명령에 따른 조명 모드에 대응되는 조명 모듈(300) 또는 제1 살균 모듈(400)의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 컨버터부(30)를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 조명 모드들은 조명 모듈(300)만을 구동하는 경우에 해당하는 조명 동작 모드(Ml)와, 제1 살균 모듈(400)만을 구동하는 경우에 해당하는 살균 동작 모드(Ms)와, 조명 모듈(300)과 제1 살균 모듈(400)을 함께 구동하는 경우에 해당하는 동시 동작 모드(Mb)를 포함할 수 있다.
예컨대, 만약 2개의 조명 모듈(300)이 좌우에 위치한 외측 프레임(110) 각각의 제1 프레임(110a)의 내부 공간에 설치되고, 4개의 제1 살균 모듈(400)이 상하좌우로 위치한 방열 유닛(220)에 각각 설치된 상태일 때, 조명 동작 모드(Ml)로 동작하면 도 15a에 도시된 바와 같이 광확산부(500)에 대응되는 영역이 주광색으로 발광하고, 살균 동작 모드(Ms)로 동작하면 도 15b에 도시된 바와 같이 지지부재(200)에 대응되는 십자 형상의 영역은 보라색으로 발광하되 그 주변 영역은 남색으로 발광하고, 동시 동작 모드(Mb)로 동작하면 도 15c에 도시된 바와 같이 광확산부(500) 및 지지부재(200)에 대응되는 영역이 각각 백색 및 보라색으로 발광하게 된다.
이러한 본 발명에 의하면, 조명용 LED와 살균용 LED를 본체 내부의 서로 상이한 영역에 배치하는 구조로 구성하여 점등된 LED 위치에 따라 현재 동작 중인 조명 모드를 직관적으로 인식할 수 있게 된다.
이때, 컨버터부(30)와 제어부(40)는 제1 살균 모듈(400) 및 조명 모듈(300) 각각의 기판에 연결된 배선과 전기적으로 연결된 상태일 수 있으며, 도 6 및 도 12에 도시된 바와 같이 중앙 결합구(230)의 케이스(233) 내부에 수용될 수 있다.
공기정화부(50)는 본체부(10)와 연결되어 외부로부터 내부로 공기를 공급받고, 내부에 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하는 것일 수 있다.
공기정화부(50)는 내부에 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하여 내부에 공급된 공기를 살균할 수 있고, 살균된 공기를 외부로 배출하는 것일 수 있다.
공기정화부(50)는 하우징(700), 배출팬(800), 제2 살균 모듈(900) 및 커버부(1000)를 포함할 수 있다.
하우징(700)은 상부면으로부터 하부 방향으로 외벽(710)이 형성되어 하부가 개방된 구조를 가질 수 있다.
하우징(700)은 일측 외벽(710)에 외부로부터 내부 방향으로 공기가 통과하기 위한 흡기공(711)이 형성될 수 있고, 타측 외벽(710)에 내부로부터 외부 방향으로 공기가 통과위한 배기공(712)이 형성될 수 있다.
하우징(700)의 흡기공(711)이 형성된 일측 외벽(710)에는 흡기공(711)을 통해 흡기되는 공기에 포함된 먼지를 필터링하기 위한 필터부가 구비될 수 있고, 흡기공(711)을 통해 하우징(700) 내부로 투입되는 공기에 포함된 먼지가 필터부에 의해 필터링됨에 따라 하우징(700) 내부에 구비되는 제2 살균 모듈(900)이 먼지에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
하우징(700)의 외벽(710)에 형성된 흡기공(711)과 배기공(712)은 하우징(700)의 외부로부터 내부, 하우징(700)의 내부로부터 외부로 공기의 흐름이 원활하게 이루어질 수 있도록 서로 마주보도록 형성될 수 있다.
하우징(700)은 상부면에 복수 개의 제1통과홀(720)이 형성될 수 있고, 적어도 하나의 제1통과홀(720)과 천장 패널에 조명 설치용으로 천공되는 구멍, 즉, 설치공(미도시)에 나사부재가 결합됨으로써, 천장 패널에 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
배출팬(800)은 하우징(700) 내부의 배기공(712)이 형성된 위치에 구비되어 하우징(700) 내부의 공기를 배기공(712)을 통해 외부로 배출할 수 있다.
배출팬(800)이 하우징(700) 내부의 공기를 배기공(712)을 통해 외부로 배출하면 흡기공(711)을 통해 외부로부터 하우징(700) 내부로 공기가 유입될 수 있다.
제2 살균 모듈(900)은 하우징(700) 내부에 구비되어 하우징(700) 내부 방향으로 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛(예컨대, 405nm)을 방출할 수 있다.
제2 살균 모듈(900)은 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출함으로써 흡기공(711)을 통해 하우징(700) 내부에 유입된 공기를 살균하는 것일 수 있다.
제2 살균 모듈(900)은 복수의 살균용 LED(910)가 실장된 기판(920)으로 마련될 수 있다.
제2 살균 모듈(900)의 기판(920)은 하우징(700)의 상부면에 설치될 수 있고, 적어도 하나의 제2통과홀(930)이 형성될 수 있으며, 제2통과홀(930)은 적어도 하나의 제1통과홀(720)과 연통되도록 형성될 수 있다.
제1통과홀(720)과 제2통과홀(930)에 나사부재가 결합됨으로써, 제2 살균 모듈(900)은 하우징(700) 내부 상부면에 고정될 수 있다.
제2 살균 모듈(900)의 복수의 살균용 LED(910)는 하우징(700)의 내부 방향으로 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하도록 기판(920)에 실장될 수 있다.
제2 살균 모듈(900)은 모듈 보강판(940)과 제2컨버터부(950)을 더 포함할 수 있다.
제1통과홀(720)과 제2통과홀(930)에 나사부재가 결합됨에 따라, 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)이 하우징(700)의 상부면에 고정되면 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)에 과한 압력이 인가되어 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)이 손상을 입을 수 있다.
모듈 보강판(940)은 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)과 하우징(700)의 상부면 사이에 구비될 수 있다.
모듈 보강판(940)은 제1통과홀(720)과 제2통과홀(930)과 연통하는 제3통과홀(941)이 형성될 수 있고, 제1통과홀(720)과 제2통과홀(930) 및 제3통과홀(941)에 나사부재가 결합됨으로써, 모듈 보강판(940)과 제2 살균 모듈(900)은 하우징(700) 내부의 상부면에 고정될 수 있다.
모듈 보강판(940)이 제2 살균 모듈(900)과 하우징(700)의 상부면 사이에 구비되면 제1통과홀(720)과 제2통과홀(930)에 나사부재가 결합될 때 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)에 가해지는 압력이 모듈 보강판(940)으로 분산될 수 있고, 이에 따라, 제2 살균 모듈(900)의 기판(920)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제2컨버터부(950)는 하우징(700) 내부에 구비되어 외부 교류 전원을 입력받아 제2 살균 모듈(900)의 살균용 LED(910)를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력할 수 있다.
커버부(1000)는 본체부(10)와 하우징(700) 사이에 구비되어 본체부(10)의 상부와 하우징(700)의 하부를 폐쇄하는 것일 수 있고, 이에 따라, 본체부(10)와 커버부(1000)의 결합으로 인해 본체부(10) 내부에는 공간이 형성될 수 있으며, 하우징(700)과 커버부(1000)의 결합으로 인해 하우징(700) 내부에는 공간이 형성될 수 있다.
커버부(1000)는 본체부(10)와 하우징(700)에 결합되어 제2 살균 모듈(900)의 복수의 살균용 LED(910)로부터 하우징(700) 내부 방향으로 방출되는 빛이 본체부(10)와 커버부(1000)의 결합으로 인해 형성된 공간으로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
커버부(1000)는 본체부(10) 및 하우징(700)과 나사결합 방식으로 결합될 수 있고, 이를 위해 커버부(1000)와 본체부(10) 및 하우징(700)에는 각각 제4통과홀(1010)과 제5통과홀(121) 및 제6통과홀(730)이 형성될 수 있다.
제4통과홀(1010)과 제5통과홀(121) 및 제6통과홀(730)은 서로 연통할 수 있고, 나사부재를 통해 결합될 수 있도록 내부에 나사산이 형성된 것일 수 있고, 이에 따라, 제4 내지 6통과홀(1010, 121, 730)에 나사부재가 결합되어 본체부(10)와 커버부(1000) 및 하우징(700)은 서로 결합되어 고정될 수 있다.
제4통과홀(1010)과 제5통과홀(121) 및 제6통과홀(730)은 각각 복수 개가 형성될 수 있고, 제5통과홀(121)은 코너 결합구(120)에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 제4통과홀(1010)과 제6통과홀(730)은 각각 커버부(1000)의 코너와 하우징(700)의 코너에 마련될 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
특히, 전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 강점을 다소 폭넓게 상술하였으므로, 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로써 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 상기에서 기술된 실시예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위에 속하는 것으로 전술한 본 발명의 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 본체부, 30: 컨버터부, 40: 제어부, 50: 공기정화부,
100: 프레임부,
110: 외측 프레임, 110a: 제1 프레임,
110b: 제2 프레임, 110c: 연결 프레임,
111: 슬라이딩홈,
120: 코너 결합구, 121: 제5통과홀,
200: 지지부재,
210: 연결 유닛, 211: 삽입 돌기, 212: 하향 돌출단, 214: 나사홀,
220: 방열 유닛,
221a: 안착홈, 221b: 연결홈, 221c: 삽입홈, 223: 가이드레일,
225: 방열핀,
230: 중앙 결합구, 231: 결합단, 232: 통공, 233: 케이스,
300: 조명 모듈,
400: 제1 살균 모듈 ,
500: 광확산부, 510: 반사판, 520: 도광판, 530: 반사시트, 540: 확산판,
600: 확산 렌즈, 601: 외측 경사면, 602: 하단홈, 603: 측방 돌기,
700: 하우징, 710: 외벽, 711: 흡기공, 712: 배기공,
720: 제1통과홀, 730: 제6통과홀,
800: 배출팬,
900: 제2 살균 모듈,
910: 살균용 LED, 920: 기판, 930: 제2통과홀,
940: 모듈 보강판, 941: 제3통과홀,
950: 제2컨버터부,
1000: 커버부, 1010: 제4통과홀.

Claims (6)

  1. 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성하는 프레임부와, 상기 프레임부의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부;
    특정 색온도의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈;
    자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 제1 살균 모듈;
    상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부;
    외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 제1 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부;
    사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 제1 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부; 및
    상기 본체부와 연결되어 외부로부터 내부로 공기를 공급받고, 내부에 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하는 공기정화부;를 포함하는 것
    인 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공기정화부는
    상부면으로부터 하부 방향으로 외벽이 형성되어 하부가 개방된 구조를 가지며, 일측 외벽과 타측 외벽에 각각 흡기공과 배기공이 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부의 상기 배기공이 형성된 위치에 구비되어 상기 하우징 내부의 공기를 외부로 배출하여 상기 흡기공을 통해 상기 하우징 내부로 공기가 유입되도록 하는 배출팬;
    자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되고, 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 하우징 내부 방향으로 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 제2 살균 모듈; 및
    상기 본체부와 상기 하우징 사이에 구비되어 상기 본체부의 상부와 상기 하우징의 하부를 폐쇄하는 커버부;를 포함하는 것
    인 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하우징은 상부면에 적어도 하나의 제1통과홀이 형성되고,
    상기 제2 살균 모듈의 상기 기판은 상기 하우징의 상부면에 설치되고, 상기 제1통과홀과 연통하는 제2통과홀이 형성되는 것
    인 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 커버부는
    상기 본체부와 상기 하우징 사이에 구비되어 상기 본체부의 상부와 상기 하우징의 하부를 폐쇄하고, 상기 제2 살균 모듈의 살균용 LED로부터 방출되는 빛이 상기 하우징의 내부로 조사되는 것을 방지하는 것이고,
    상기 본체부와 상기 하우징 및 상기 커버부는
    서로 연통하는 제3통과홀과 제4통과홀 및 제5통과홀이 각각 형성되어 상기 제3 내지 5통과홀에 나사부재가 결합됨으로써 서로 결합되어 고정되는 것
    인 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광확산부는 일측면이 상기 조명 모듈의 발광면과 인접하게 배치되어 상기 조명용 LED의 발광 시 조사되는 빛을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 것이며,
    상기 지지 부재의 전방면에서 상기 제1 살균 모듈의 발광면과 수직 방향으로 대응되는 위치에 설치되어 상기 살균용 LED의 발광 시 조사되는 빛을 외부로 확산시키는 확산 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    일단이 상기 프레임부의 상하 및 좌우 방향의 내측 모서리의 상부면상에서 상기 조명 모듈과 수직으로 이격되는 위치에 각 모서리의 길이방향에 수직하도록 설치되고, 타단에 상기 프레임부의 내측 중앙을 향해 수평 방향으로 연장된 삽입 돌기가 형성되는 연결 유닛;
    상기 연결 유닛에 대응하는 개수로 마련되어 일단이 상기 삽입 돌기에 대응하여 끼움 결합되며, 상부에서 내측 방향으로 소정 깊이 함몰 형성된 복수의 홈을 통해 상기 확산 렌즈와 상기 제1 살균 모듈이 내부에 상하로 이격되어 삽입 결합되는 방열 유닛; 및
    상하 또는 좌우 방향으로 인접한 두 쌍의 상기 방열 유닛 사이에 배치되어 각 쌍이 서로 평행하게 대향하여 결합하도록 하는 중앙 결합구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치.
KR1020220164407A 2022-11-30 가시광 살균 기능을 갖는 조명 기구를 포함하는 공기 정화 장치 KR20240081625A (ko)

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