WO2024049171A1 - 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치 - Google Patents

가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치 Download PDF

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WO2024049171A1
WO2024049171A1 PCT/KR2023/012808 KR2023012808W WO2024049171A1 WO 2024049171 A1 WO2024049171 A1 WO 2024049171A1 KR 2023012808 W KR2023012808 W KR 2023012808W WO 2024049171 A1 WO2024049171 A1 WO 2024049171A1
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light
module
lighting
unit
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PCT/KR2023/012808
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조상수
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(주)엘이디소프트
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device having a visible light sterilizing function that can provide a sterilizing function using visible sterilizing light that is harmless to the human body in addition to the existing lighting function in an indoor space.
  • Fluorescent lamps which are the most commonly used lighting fixtures, are lighting devices used for lighting purposes by placing mercury and argon in a vacuum glass tube coated with fluorescent materials and converting ultraviolet rays generated by the discharge of mercury into visible light.
  • LEDs light-emitting diodes
  • LEDs which emphasize long lifespan, light emission at low power, and eco-friendliness due to compact size and manufacturing, are emerging as major lighting.
  • LED lights have the disadvantage of being high in manufacturing cost, but in the case of mass production as the scope of application expands, they can be installed at a low price. In particular, since they typically boast a lifespan of 100,000 hours, the initial installation cost is somewhat high, but they are used in addition to power savings. A reduction in usage costs over time is expected.
  • LEDs can be divided into infrared LEDs that emit infrared rays, visible light LEDs that emit visible light, and ultraviolet rays that emit ultraviolet rays, depending on their emission characteristics.
  • UV LED Ultra Violet Rays
  • UV LED has been confirmed to be effective in removing bacteria containing DNA or RNA, and is widely used as a means of sterilization in various fields. It is also used for indoor purification in conjunction with lighting. Examples are also provided.
  • ultraviolet LEDs have been used for sterilization purposes such as indoor purification. While ultraviolet rays are effective in removing bacteria with DNA or RNA, they can harm the human body when irradiated directly on the human body. There was a problem that could be harmful.
  • the purpose of the present invention is to solve the above problems, and to provide a lighting device with a visible light sterilizing function that can provide a sterilizing function using visible sterilizing light that is harmless to the human body in addition to the existing lighting function in an indoor space. Do it as
  • a lighting device having a visible light sterilization function for achieving the above object is coupled to a frame part forming an outer frame in the form of a square frame and the inside of the frame of the frame part to support the corner portion of each frame.
  • a lighting module is provided with a main body consisting of a support member, a substrate on which a plurality of lighting LEDs that emit light of a specific color temperature are mounted, and is installed at the inner corner of the frame, and emits light having a wavelength between ultraviolet rays and visible rays.
  • a sterilizing module is provided with a substrate on which a plurality of sterilizing LEDs are mounted and inserted and coupled to the inside of the support member, and is installed between the frame portion and the support member to reflect, diffuse and refract the light irradiated from the side to provide a uniform
  • a light diffusion unit that emits light of the illuminance forward, and a cover provided to surround the outer surfaces of the sides and rear of the main body to accommodate the lighting module and the sterilizing module in a sealed internal space formed when combined with the main body.
  • a converter unit that receives external AC power and converts it into a preset direct current voltage for driving the LEDs of each of the lighting module and the sterilizing module and outputs the lighting module or the sterilizing module according to a user's driving command. It is characterized by including a control unit that controls the converter unit so that the LEDs are driven selectively or simultaneously.
  • lighting light and sterilizing light can be irradiated selectively or simultaneously, which has the effect of effectively sterilizing and disinfecting various indoor spaces using the lighting mode desired by the user.
  • the present invention can be simply installed by inserting it into a hole drilled in the ceiling to install existing lighting without separate installation construction, which can improve user efficiency, convenience, and economics. It works.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of a lighting device with a visible light sterilization function according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a partial cross-section of the rear of the main body and the frame according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a perspective view showing a lighting device with a visible light sterilization function according to an embodiment of the present invention from the rear;
  • Figure 4 is a diagram showing a state in which the connection unit, heat dissipation unit, and central coupler constituting the support member according to an embodiment of the present invention are coupled to each other;
  • Figures 5 to 7 are front and rear perspective views of the connection unit, heat dissipation unit, and central coupler shown in Figure 4, respectively;
  • Figure 8 is a perspective view showing a diffusion lens according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram showing the direction in which light is irradiated and emitted by the light diffusion unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a photograph showing a state in which a plurality of lighting modes are respectively driven in a lighting device having a visible light sterilization function according to the present invention
  • Figure 11 is a perspective view showing an installation member according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is an exploded perspective view of the bracket and spring clip constituting the installation member of Figure 11;
  • Figure 13 is a rear perspective view showing the bracket of Figure 12 mounted on the rear of the main body.
  • a lighting device having a visible light sterilization function for achieving the above object is coupled to a frame part forming an outer frame in the form of a square frame and the inside of the frame of the frame part to support the corner portion of each frame.
  • a lighting module is provided with a main body consisting of a support member, a substrate on which a plurality of lighting LEDs that emit light of a specific color temperature are mounted, and is installed at the inner corner of the frame, and emits light having a wavelength between ultraviolet rays and visible rays.
  • a sterilizing module is provided with a substrate on which a plurality of sterilizing LEDs are mounted and inserted and coupled to the inside of the support member, and is installed between the frame portion and the support member to reflect, diffuse and refract the light irradiated from the side to provide a uniform
  • a light diffusion unit that emits light of the illuminance forward, and a cover provided to surround the outer surfaces of the sides and rear of the main body to accommodate the lighting module and the sterilizing module in a sealed internal space formed when combined with the main body.
  • a converter unit that receives external AC power and converts it into a preset direct current voltage for driving the LEDs of each of the lighting module and the sterilizing module and outputs the lighting module or the sterilizing module according to a user's driving command. It is characterized by including a control unit that controls the converter unit so that the LEDs are driven selectively or simultaneously.
  • the light diffuser has one side disposed adjacent to the light emitting surface of the lighting module and reflects, diffuses, and refracts the light emitted when the lighting LED emits light to emit light of uniform illuminance forward, It may further include a diffusion lens installed on the front surface of the support member at a position corresponding to the light emitting surface of the sterilizing module in a vertical direction to diffuse the light emitted when the sterilizing LED emits light to the outside.
  • a diffusion lens installed on the front surface of the support member at a position corresponding to the light emitting surface of the sterilizing module in a vertical direction to diffuse the light emitted when the sterilizing LED emits light to the outside.
  • the support member is installed at one end perpendicular to the longitudinal direction of each edge at a position vertically spaced apart from the lighting module on the upper surface of the inner edge of the frame part in the up-down and left-right directions, and at the other end on the inner edge of the frame part.
  • a connection unit having an insertion protrusion extending horizontally toward the center, a number corresponding to the connection units, one end of which is fitted to correspond to the insertion protrusion, and a plurality of grooves recessed to a predetermined depth from the top to the inside.
  • a heat dissipation unit in which the diffusion lens and the sterilization module are spaced upward and downward and inserted and coupled thereto, and a center disposed between two pairs of heat dissipation units adjacent in the up and down or left and right directions so that each pair faces each other in parallel and combines It is characterized by including a coupling phrase.
  • the heat dissipation unit includes a seating groove recessed in an upper surface in a shape corresponding to the outer peripheral surface of the diffusion lens, a connection groove extending vertically downward from the seating groove, and a connection groove connected to the connection groove and the sterilizing module.
  • Insertion grooves formed to correspond to the shape of the substrate are formed in sequence, and the lower surface is characterized in that it is formed in a housing shape in which a plurality of heat dissipation fins are spaced apart at regular intervals in the longitudinal direction.
  • connection unit is formed with a downwardly protruding end that protrudes downward from a bottom surface of one side adjacent to the frame portion, and the frame portion includes a first frame having an internal space open on one side, and the downwardly protruding end on an upper surface.
  • a sliding groove capable of sliding when the end is inserted is formed in the left and right directions, a second frame with one end extending vertically upward, and a connection frame connecting the first frame and the second frame in the horizontal direction are integrated. It is characterized in that it includes an outer frame molded into the structure, and a corner coupler for vertically connecting a pair of the outer frames.
  • a bracket is formed on the upper surface so that a plurality of pairs of coupling grooves face each other along the longitudinal direction and is detachably installed on the outer surface of the cover part, and is engaged when inserted into the coupling groove, so that the installer of the ceiling panel can use the bracket. It is characterized in that it further includes an installation member composed of spring clips mounted on both ends.
  • FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of a lighting device with a visible light sterilization function according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a partial cross-section of the rear of the main body portion and the frame portion according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a perspective view showing a lighting device with a visible light sterilization function according to an embodiment of the present invention from the rear
  • Figure 4 is a connection unit, a heat dissipation unit, and a connection unit constituting a support member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 to 7 are front and rear perspective views of each of the connection unit, heat dissipation unit, and central coupler shown in Figure 4, and Figure 8 is an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a diagram showing the direction in which light is irradiated and emitted by the light diffusion unit according to an embodiment of the present invention.
  • a lighting device with a visible light sterilization function is for selectively or simultaneously irradiating illumination light for illuminating a certain area of an indoor space and sterilizing light for sterilizing the indoor space according to the user's needs. As shown in Figures 1 and 3, it is largely composed of a main body unit 10, a cover unit 20, a converter unit 30, and a control unit 40.
  • the main body 10 is provided to have an open space at the top due to the bottom surface and the sides surrounding it, and includes a lighting module 300, a sterilization module 400, which performs the main functions of the lighting device according to the present invention. It serves as a housing to accommodate the light diffusion unit 500, converter unit 30, and control unit 40.
  • the cover portion 20 is provided in a shape that surrounds the lateral and rear outer surfaces of the main body portion 10 and serves as a cover that closes the open upper portion of the main body portion 10.
  • the open upper surface of the main body 10 is closed by the inner surface of the cover part 20 to form a sealed internal space.
  • the main body 10 specifically includes a frame 100 and a support member 200 as shown in FIG. 2 .
  • the frame portion 100 serves to form the outer frame of the main body portion 10.
  • the frame unit 100 includes a straight outer frame 110 corresponding to a corner of the outer frame, and a corner coupler 120 of a square shape corresponding to a vertex where adjacent edges are joined.
  • the frame portion 100 is arranged so that adjacent ends come into contact with each pair of the two pairs of outer frames 110 at positions moved in parallel in the up and down and left and right directions, and the ends of the outer frames 110 that come into contact with each other are coupled to each other, forming a square frame. It is possible to form an outer framework of the form.
  • the outer frame 110 is formed in a structure in which the first frame 110a, the second frame 110b, and the connection frame 110c are integrated.
  • the outer frame 110 includes a first frame 110a having an internal space open on one side, and a sliding groove 111 capable of sliding when the downward protruding end 212 is inserted into the upper surface in the left and right directions.
  • the second frame 110b which is formed at one end extending vertically upward, and the connection frame 110c connecting the first frame 110a and the second frame 110b in the horizontal direction are formed into an integrated structure. It can be manufactured.
  • the corner coupler 120 vertically couples the pair of outer frames 110 to form a corner.
  • the corner coupler 120 includes an insertion piece 121 protruding to be inserted into the sliding groove 110 of the second frame 110b on the coupling surface with the outer frame 110, and the first frame 110a. ) may be formed with protruding seating pieces 122 to be seated on the upper surface of each.
  • the corner coupler 120 is preferably formed to have the same width and height as the outer frame 110 so that the corner coupler 120 is mutually inserted into the pair of outer frames 110.
  • the corner coupler 120 may have an accommodating space in communication with the internal space of the first frame 110a formed at the bottom, and a wiring connected to the substrate of the lighting module 300 is inserted into the accommodating space to form a part of the corner coupler 120.
  • the wiring can be accommodated and the remaining wiring can be exposed to the outside.
  • the support member 200 is coupled to the inside of the frame of the frame portion 100 and serves to support the corner portion of each frame.
  • the support member 200 may form a cross-shaped support structure by combining a plurality of connection units 210 and a heat dissipation unit 220 with one central coupler 230.
  • connection unit 210 serves to connect the heat dissipation unit 220 and the central coupler 230 to the frame portion 100.
  • connection unit 210 may be installed so that one end of the connection unit 210 is vertically spaced apart from the lighting module 300 on the upper surface of the upper, lower, and left-right inner corners of the frame unit 100 so as to be perpendicular to the longitudinal direction of each corner.
  • connection unit 210 has a downward protruding end 212 for installation on the frame unit 100 and an insertion protrusion 211 for coupling with the heat dissipation unit 220 at different ends. Each can be formed.
  • the downward protruding end 212 may be formed to protrude downward from the bottom surface of one side adjacent to the outer frame 110 of the connection unit 210.
  • the insertion protrusion 211 may be formed at the other end of the connection unit 210 in a shape extending horizontally toward the inner center of the frame portion 100, and is preferably formed at the other end of the connection unit 210 and the substrate of the sterilization module 400. It may have the same horizontal width and extend outward by a predetermined length to be inserted and coupled into the insertion groove 221c of the heat dissipation unit 220.
  • a screw hole 214 may be formed in the center of the upper surface of the connection unit 210 to securely couple the connection unit 210 to the second frame 110b, as shown in FIG. 5.
  • the heat dissipation unit 220 serves to dissipate heat emitted from the sterilization module 400.
  • the heat dissipation unit 220 may have a diffusion lens 600 and a sterilizing module 400 inserted into the heat dissipation unit 220 and spaced apart from each other upward and downward through a plurality of grooves 221 recessed to a predetermined depth from the top to the inside.
  • the heat dissipation unit 220 includes a seating groove 221a recessed on the upper surface in a shape corresponding to the outer peripheral surface of the diffusion lens 600, and a connection groove 221b extending vertically downward from the seating groove 221a. And, an insertion groove 221c connected to the connection groove 221b and formed to correspond to the shape of the substrate of the sterilization module 400 may be formed sequentially.
  • the seating groove 221a has a first area having a first inclined surface whose cross-sectional area narrows from the top to the bottom according to a predetermined slope, and a first area having a first inclined surface along a slope in the opposite direction to the first inclined surface. It may have a second inclined surface and include a second area that is recessed to a predetermined depth from the inner surface, and the insertion groove 224c is provided to have a cross-sectional shape with the same width and height as the substrate of the sterilization module 400, but is located at the top. A stopping end protruding toward the inner center may be formed.
  • the insertion groove 224c has a length that is the sum of the lateral lengths of the substrate of the sterilization module 400, the insertion protrusion 211 of the connection unit 210, and the coupling end 231 of the central coupler 230. It is desirable to have.
  • the sterilization module 400 is first inserted into the insertion groove 224c and positioned in the center, and then insertion protrusions 211 and coupling ends 231 are inserted at both ends and coupled to each other, as shown in Figure 4.
  • the connection unit 210, the heat dissipation unit 220, and the central coupler 230 may be integrated and coupled.
  • the heat dissipation unit 220 may be provided in a number corresponding to the connection unit 210, and one end may be fitted into the insertion protrusion 211.
  • the heat dissipation unit 220 may be formed in a housing shape with a plurality of heat dissipation fins 225 spaced apart from each other at regular intervals in the longitudinal direction on the lower surface.
  • the heat dissipation unit 220 may be manufactured by casting or die casting aluminum so that the heat dissipation fins 225 have a zigzag bent shape.
  • guide rails 223 protruding outward may be provided at both upper ends of the heat dissipation unit 220.
  • the central coupler 230 is disposed between two pairs of heat dissipation units 220 adjacent to each other in the up-down or left-right direction, and serves to couple each pair by facing each other in parallel.
  • the central coupler 230 is a case 233 having an internal space with an open bottom as shown in FIG. 7, and the case 233 allows the wiring connected to the substrate of the sterilization module 400 to be introduced into the internal space.
  • a through hole 232 formed on each side of the case 233, and a protruding end 231 that protrudes by a predetermined length in the up-down and left-right directions from the upper surface of the case 233 and is inserted and coupled to the insertion groove 221c of the heat dissipation unit 220. may include.
  • the lighting module 300 is intended to emit illumination light that illuminates a certain area of the indoor space, and whether or not the illumination light is emitted is determined depending on the user's selection of the lighting mode.
  • the lighting module 300 is prepared as a substrate equipped with a plurality of lighting LEDs 301 that emit light of a specific color temperature (for example, daylight color is 5700K) and is installed at the inner corner of the frame unit 100.
  • a specific color temperature for example, daylight color is 5700K
  • the sterilizing module 400 is intended to emit sterilizing light to sterilize the indoor space, and whether or not to emit sterilizing light is determined depending on the user's selection of lighting mode.
  • the sterilizing module 400 is provided as a substrate equipped with a plurality of sterilizing LEDs 401 that emit light having a wavelength (e.g., 405 nm) at the boundary between ultraviolet rays and visible rays and is inserted and coupled into the inside of the support member 200. do.
  • a wavelength e.g. 405 nm
  • the sterilization module 400 may be coupled to the insertion groove 221c of the heat dissipation unit 220 arranged in a cross shape with the central coupler 230 as the center, and when operating in the sterilization operation mode (M s ) A plurality of sterilizing LEDs 401 emit simultaneously, and the sterilizing light is emitted in a cross-shaped overlap, thereby maximizing instantaneous sterilizing power.
  • Both the lighting module 300 and the sterilization module 400 described above may be provided with a plurality of LED elements mounted on the upper surface of a printed circuit board (PCB) of a predetermined size.
  • PCB printed circuit board
  • the substrate length of the lighting module 300 is provided to be relatively shorter than the horizontal length of the first frame 110a, and the substrate length of the sterilizing module 400 is horizontal to the insertion groove 221c of the heat dissipation unit 220. It is preferable that it is provided to be relatively shorter than the length.
  • the light diffusion unit 500 is installed between the frame unit 100 and the support member 200 to uniformly emit light irradiated from the side forward.
  • the light diffusion unit 500 has one side disposed adjacent to the light-emitting surface of the lighting module 300 and reflects, diffuses, and refracts the light emitted when the lighting LED 301 emits light with uniform illuminance forward. can do.
  • the light diffusion unit 500 is inserted and coupled on both sides to the inner space of the first frame 110a located parallel to each other and the guide rail 223, respectively.
  • the light diffusion unit 500 is formed in a structure in which a reflector 510, a light guide plate 520, a reflection sheet 530, and a diffusion plate 540 are stacked in that order, so that the diffusion plate 540
  • the emission surface may be arranged to face forward.
  • the reflector 510 and the reflective sheet 530 corresponding to the light reflection layer are respectively made of aluminum 6061 series material and RS/PET material with high light reflectance characteristics
  • the light guide plate 520 corresponding to the light refraction layer is It is made of polymethyl methacrylate (PMMA) or poly carbonate (PC), which has high light transmittance
  • the diffusion plate 540 which corresponds to the light diffusion layer, is made of polystyrene (PS), which has high light diffusion properties. It is desirable to have it in place.
  • the diffusion lens 600 serves to diffuse the light emitted when the sterilizing LED 401 emits light to the outside.
  • the diffusion lens 600 may be installed at a position perpendicular to the light emitting surface of the sterilizing module 400 on the front surface of the support member 200.
  • the diffusion lens 600 has an outer inclined surface 601 whose cross-sectional area narrows from the top to the bottom according to a predetermined inclination, and a bottom groove 602 that is recessed to a predetermined depth from the bottom inward. ) and a side protrusion 603 that protrudes outward at an angle opposite to the outer inclined surface 601.
  • the diffusion lens 600 has an outer inclined surface 601 and a side protrusion 603 in the seating groove 221a of the heat dissipating unit 220 in order to be inserted into and coupled to the seating groove 221a of the heat dissipating unit 220. It can be formed to have the same slope as the slopes of the first and second areas, respectively.
  • the diffusion lens 600 is preferably made of PMA (poly methyl acrylate) material, which has characteristics of high light diffusion and light transmittance.
  • the converter unit 30 receives external AC power, converts it into a preset DC voltage for driving the LEDs of each of the lighting module 300 and the sterilization module 400, and outputs it.
  • the control unit 40 controls the converter unit 30 so that the LEDs of the lighting module 300 or the sterilization module 400 are driven according to the user's driving command.
  • the control unit 40 selects the lighting mode according to the selection command.
  • the converter unit 30 can be controlled so that the LEDs of the corresponding lighting module 300 or sterilization module 400 are driven selectively or simultaneously.
  • the plurality of lighting modes include a lighting operation mode (M l ) corresponding to driving only the lighting module 300, a sterilizing operation mode (M s ) corresponding to driving only the sterilizing module 400, It may include a simultaneous operation mode (M b ) corresponding to the case where the lighting module 300 and the sterilization module 400 are driven together.
  • M l lighting operation mode
  • M s sterilizing operation mode
  • M b simultaneous operation mode
  • the cross-shaped area corresponding to the support member 200 of the lighting device 1 emits purple, and the surrounding area emits indigo, and the simultaneous operation mode ( When operating as M b ), the areas corresponding to the light diffusion unit 500 and the support member 200 emit white and purple light, respectively, as shown in FIG. 10C.
  • the lighting LED and the sterilizing LED are arranged in different areas inside the main body, making it possible to intuitively recognize the currently operating lighting mode according to the lit LED position.
  • the converter unit 30 and the control unit 40 may be electrically connected to the wiring connected to each substrate of the sterilization module 400 and the lighting module 300, and as shown in FIGS. 1 and 7, the central It may be accommodated within the case 233 of the coupler 230 or may be accommodated at a predetermined location in an internal space sealed by the combination of the main body 10 and the cover 20.
  • the lighting device with a visible light sterilization function may further include an installation member 700 for installation as a downlight structure on the ceiling in addition to the above-described configurations.
  • the installation member 700 is for embedding and installing the lighting device 1 according to the present invention in a downlight structure using a hole drilled for lighting installation in the ceiling panel of a building, that is, an installation hole (not shown).
  • the installation member 700 is composed of a bracket 720 and a spring clip 740, as shown in FIGS. 11 and 12.
  • the bracket 720 is installed and detachably coupled to the outer surface of the cover portion 20 coupled to the main body portion 10.
  • the bracket 720 is formed with bending ribs 724 that are vertically bent downward at both ends, and at the center of the upper surface, wiring connected to the lighting module 300 and the sterilizing module 400 accommodated inside the main body 10 is connected to the main body 10.
  • a central hole 726 is formed for drawing out the cover part 10 coupled with (10).
  • the bracket 720 has a length corresponding to the distance between the two outermost ends of the coupler corresponding to the pair of heat dissipation units 220 and the connection unit 210 coupled in a straight line by the central coupler 230. It is preferable that it be formed, and as shown in FIG. 13, the bent ribs 724 can be fixedly coupled to positions corresponding to both ends of the combination body.
  • the bracket 720 is formed with a plurality of pairs of coupling grooves 722 facing each other along the longitudinal direction on the upper surface.
  • At least two coupling grooves 722 are formed at positions between each of the pair of bent ribs 724 and the central hole 726, and are formed to extend perpendicularly in the longitudinal direction at regular intervals in straight grooves of a predetermined length. They can be formed in positions facing each other with respect to the central hole 726.
  • the distance between the pair of opposing coupling grooves 722 is preferably formed to correspond to the length of a preset installation standard (eg, 6 inches or 8 inches).
  • the spring clip 740 is engaged when inserted into the coupling groove 722 and is mounted on both ends of the installation hole (not shown) of the ceiling panel.
  • the spring clip 740 is provided as a pair, and includes a locking protrusion 742 that is respectively inserted into a pair of coupling grooves 722 located opposite to each other and engaged, and an installation hole (not shown) of the ceiling panel.
  • Mounting protrusions 744 mounted in contact with the inner surface adjacent to both ends may be formed in a structure in which they are integrally connected by springs.
  • the present invention relates to a lighting device having a visible light sterilizing function that can provide a sterilizing function using visible sterilizing light that is harmless to the human body in addition to the existing lighting function in an indoor space.

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Abstract

본 발명은 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치에 관한 것으로서, 외곽 골조를 형성하는 프레임부와 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부와, 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈과, 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 살균 모듈과, 상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부와, 상기 본체부의 측방 및 후방의 외측면을 감싸도록 마련되는 커버부와, 외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부와, 사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치
본 발명은 실내공간에 기존의 조명 기능과 더불어 인체에 무해한 가시 살균광을 이용한 살균 기능을 함께 제공할 수 있는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 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.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내공간에 기존의 조명 기능과 더불어 인체에 무해한 가시 살균광을 이용한 살균 기능을 함께 제공할 수 있는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치는, 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성하는 프레임부와 상기 프레임부의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부와, 특정 색온도의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈과, 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 살균 모듈과, 상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부와, 상기 본체부의 측방 및 후방의 외측면을 감싸도록 마련되어 상기 본체부와 결합 시 형성되는 밀폐된 내부 공간에 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈을 수용하는 커버부와, 외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부와, 사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 조명광과 살균광을 선택적으로 또는 동시에 조사할 수 있어 사용자가 원하는 조명 모드로 다양한 실내공간을 효과적으로 살균 소독할 수 있는 효과가 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 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 전면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 후면과 프레임부의 일부 단면을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치를 후방에서 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 부재를 구성하는 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구가 상호 결합된 상태를 나타낸 도면이고,
도 5 내지 도 7은 도 4에 도시된 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구 각각에 대한 전방 및 후방 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 렌즈를 나타낸 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산부에 의해 광이 조사 및 출사되는 방향을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치에서 복수의 조명 모드를 각각 구동한 상태를 나타낸 사진이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 설치 부재를 나타낸 사시도이고,
도 12는 도 11의 설치 부재를 구성하는 브라켓 및 스프링 클립의 분해 사시도이고,
도 13은 도 12의 브라켓을 본체부의 후방에 장착한 상태를 나타낸 후방 사시도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치는, 사각틀 형태의 외곽 골조를 형성하는 프레임부와 상기 프레임부의 골조 내측에 결합되어 각 골조의 모서리 부분을 지지하는 지지 부재로 구성되는 본체부와, 특정 색온도의 빛을 방출하는 복수의 조명용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 프레임부의 내측 모서리에 설치되는 조명 모듈과, 자외선과 가시광선 경계의 파장을 가지는 빛을 방출하는 복수의 살균용 LED가 실장된 기판으로 마련되어 상기 지지 부재의 내부에 삽입 결합되는 살균 모듈과, 상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부와, 상기 본체부의 측방 및 후방의 외측면을 감싸도록 마련되어 상기 본체부와 결합 시 형성되는 밀폐된 내부 공간에 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈을 수용하는 커버부와, 외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부와, 사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 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 살균 모듈의 발광면과 수직 방향으로 대응되는 위치에 설치되어 상기 살균용 LED의 발광 시 조사되는 빛을 외부로 확산시키는 확산 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 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 유닛과, 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 살균 모듈이 내부에 상하로 이격되어 삽입 결합되는 방열 유닛과, 상하 또는 좌우 방향으로 인접한 두 쌍의 상기 방열 유닛 사이에 배치되어 각 쌍이 서로 평행하게 대향하여 결합하도록 하는 중앙 결합구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열 유닛은, 상부면에 상기 확산 렌즈의 외주면에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 안착홈과, 상기 안착홈에서 수직 하방으로 연장 형성되는 연결홈과, 상기 연결홈과 연결되며 상기 살균 모듈의 기판 형상에 대응되도록 형성되는 삽입홈이 차례로 형성되고, 하부면에는 복수 개의 방열핀이 종 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 하우징 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결 유닛은 상기 프레임부에 인접한 일측 저면으로부터 하방으로 돌출된 하향 돌출단이 형성되고, 상기 프레임부는, 일측면이 개방된 내부공간을 구비하는 제1 프레임과, 상부면에 상기 하향 돌출단이 삽입 시 슬라이드 이동 가능한 슬라이딩홈이 좌우 방향으로 형성되며 일측단이 수직 상방으로 연장 형성되는 제2 프레임과, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이를 수평 방향으로 연결하는 연결 프레임이 일체화된 구조로 성형된 외측 프레임과, 한 쌍의 상기 외측 프레임을 수직으로 결합하는 코너 결합구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상부면에 길이 방향을 따라 복수 쌍의 결합홈이 서로 대향되도록 형성되어 상기 커버부의 외면에 착탈 가능하게 설치되는 브라켓과, 상기 결합홈에 삽입 시 걸림 결합되어 천장 패널의 설치공의 양단에 장착되는 스프링 클립으로 구성되는 설치 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 전면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부의 후면과 프레임부의 일부 단면을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치를 후방에서 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 부재를 구성하는 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구가 상호 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4에 도시된 연결 유닛, 방열 유닛 및 중앙 결합구 각각에 대한 전방 및 후방 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 렌즈를 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광확산부에 의해 광이 조사 및 출사되는 방향을 나타낸 도면이다.
이하, 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치에 대해 설명하도록 하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치는 사용자의 필요에 따라 실내공간의 일정 영역을 조명하는 조명광과 상기 실내공간을 살균하는 살균광을 선택적으로 또는 동시에 조사하기 위한 것으로서, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 크게 본체부(10), 커버부(20), 컨버터부(30), 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
본체부(10)는 바닥면과 이를 둘러싸는 측면에 의해 상부가 개방된 공간을 가지도록 마련되며, 본 발명에 따른 조명 장치의 주요 기능을 수행하는 조명 모듈(300), 살균 모듈(400), 광확산부(500), 컨버터부(30) 및 제어부(40)를 수용하는 하우징 역할을 한다.
커버부(20)는 본체부(10)의 측방 및 후방의 외측면을 감싸는 형상으로 구비되며, 본체부(10)의 개방된 상부를 폐쇄하는 커버 역할을 한다.
전술한 본체부(10)와 커버부(20)가 결합하는 경우, 본체부(10)의 개방된 상부면이 커버부(20)의 내측면에 의해 폐쇄되어 밀폐된 내부 공간을 형성하게 된다.
이와 관련하여, 본체부(10)는 도 2에 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 5에 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, 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 5에 도시된 바와 같이 연결 유닛(210)을 제2 프레임(110b)에 고정 결합하기 위한 나사홀(214)이 형성될 수도 있다.
방열 유닛(220)은 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 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 살균 모듈(400)의 기판 형상에 대응되도록 형성되는 삽입홈(221c)이 차례로 형성되는 것일 수 있다.
구체적으로, 도 6을 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 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 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 살균 모듈(400)을 가장 먼저 삽입하여 중앙에 위치시킨 후 양단에 각각 삽입 돌기(211) 및 결합단(231)을 삽입하여 서로 맞닿게 결합시키면, 도 4에 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 7에 도시된 바와 같이 저면이 개방된 내부공간을 갖는 케이스(233)와, 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.
살균 모듈(400)은 실내공간을 살균하는 살균광을 발광시키기 위한 것으로서, 사용자의 조명 모드 선택에 따라 살균광의 발광 여부가 결정된다.
여기서, 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, 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 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, 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 9에 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 살균 모듈(400)의 발광면과 수직 방향으로 대응되는 위치에 설치될 수 있다.
구체적으로, 확산 렌즈(600)는 도 8에 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 살균 모듈(400) 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력한다.
제어부(40)는 사용자의 구동 명령에 따라 조명 모듈(300) 또는 살균 모듈(400)의 LED가 구동되도록 컨버터부(30)를 제어한다.
제어부(40)는 사용자로부터 조명 모듈(300)과 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 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, 살균 모듈(400)만을 구동하는 경우에 해당하는 살균 동작 모드(Ms)와, 조명 모듈(300)과 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 살균 모듈(400)이 상하좌우로 위치한 방열 유닛(220)에 각각 설치된 상태일 때, 조명 동작 모드(Ml)로 동작하면 도 10a에 도시된 바와 같이 조명 장치(1)의 광확산부(500)에 대응되는 영역이 주광색으로 발광하고, 살균 동작 모드(Ms)로 동작하면 도 10b에 도시된 바와 같이 조명 장치(1)의 지지부재(200)에 대응되는 십자 형상의 영역은 보라색으로 발광하되 그 주변 영역은 남색으로 발광하고, 동시 동작 모드(Mb)로 동작하면 도 10c에 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 살균 모듈(400) 및 조명 모듈(300) 각각의 기판에 연결된 배선과 전기적으로 연결된 상태일 수 있으며, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 중앙 결합구(230)의 케이스(233) 내부에 수용되거나 또는 본체부(10)와 커버부(20)의 결합으로 인해 밀폐 형성된 내부 공간의 소정 위치에 수용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치는 전술한 구성들과 더불어 천장에 다운라이트 구조로 설치하기 위한 설치부재(700)를 더 포함할 수 있다.
설치 부재(700)는 건물의 천장 패널에 조명 설치용으로 천공되는 구멍, 즉, 설치공(미도시)을 이용하여 본 발명에 따른 조명 장치(1)를 다운라이트 구조로 매립 설치하기 위한 것이다.
설치 부재(700)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 브라켓(720)과 스프링 클립(740)으로 구성된다.
브라켓(720)은 본체부(10)와 결합된 커버부(20)의 외면에 착탈 가능하게 결합되어 설치된다.
브라켓(720)은 양측단에 하방으로 수직 절곡되는 절곡 리브(724)가 형성되고, 상면 중앙에는 본체부(10) 내부에 수용된 조명 모듈(300) 및 살균 모듈(400)과 연결된 배선을 본체부(10)와 결합한 커버부(10)의 외측으로 인출시키기 위한 중앙홀(726)이 형성된다.
이때, 브라켓(720)은 중앙 결합구(230)에 의해 일직선상에 결합된 한 쌍의 방열 유닛(220) 및 연결 유닛(210)에 대응하는 결합체의 두 최외곽 단부 간의 거리에 대응하는 길이로 형성되는 것이 바람직하며, 도 13에 도시된 바와 같이, 절곡 리브(724)를 상기 결합체의 양단에 대응하는 위치에 고정 결합할 수 있다.
브라켓(720)은 상부면에 길이 방향을 따라 복수 쌍의 결합홈(722)이 서로 대향되도록 형성된다.
여기서, 결합홈(722)은 한 쌍의 절곡 리브(724) 각각과 중앙홀(726) 사이의 위치에 적어도 둘 이상 형성되고, 소정 길이의 일자형 홈에 있어서 일정 간격마다 길이방향에 수직으로 연장 형성되는 형태로 중앙홀(726)을 기준으로 상호 대향하는 위치에 형성될 수 있다.
이때, 서로 대향하는 한 쌍의 결합홈(722) 사이의 거리는 기설정된 설치 규격(예컨대, 6인치 또는 8인치)의 길이에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.
스프링 클립(740)은 결합홈(722)에 삽입 시 걸림 결합되어 천장 패널의 설치공(미도시)의 양단에 장착된다.
스프링 클립(740)은 한 쌍으로 마련되며, 서로 대향하는 위치에 있는 한 쌍의 결합홈(722)에 각각 삽입되어 걸림 결합되는 걸림턱(742)과, 천장 패널의 설치공(미도시)의 양단에 인접한 내측면에 접하여 장착되는 장착돌기(744)가 스프링에 의해 일체로 연결되는 구조로 형성될 수 있다.
이 경우, 별도의 설치 시공 없이 기존 조명의 설치를 위해 천장에 타공된 구멍에 끼우는 방식으로 간단히 설치할 수 있어 사용자의 효율성, 편리성 및 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.
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.
본 발명은 실내공간에 기존의 조명 기능과 더불어 인체에 무해한 가시 살균광을 이용한 살균 기능을 함께 제공할 수 있는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치에 관한 것이다.

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 살균 모듈;
    상기 프레임부와 상기 지지 부재 사이에 설치되어 측방으로부터 조사된 광을 반사, 확산 및 굴절하여 균일한 조도의 빛을 전방으로 출사하는 광확산부;
    상기 본체부의 측방 및 후방의 외측면을 감싸도록 마련되어 상기 본체부와 결합 시 형성되는 밀폐된 내부 공간에 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈을 수용하는 커버부;
    외부 교류 전원을 입력받아 상기 조명 모듈과 상기 살균 모듈 각각의 LED를 구동하기 위한 기설정된 직류 전압으로 변환하여 출력하는 컨버터부; 및
    사용자의 구동 명령에 따라 상기 조명 모듈 또는 상기 살균 모듈의 LED가 선택적으로 또는 동시에 구동되도록 상기 컨버터부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치.
  2. 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 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 장치.
  3. 제2항에 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 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 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방열 유닛은,
    상부면에 상기 확산 렌즈의 외주면에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 안착홈과, 상기 안착홈에서 수직 하방으로 연장 형성되는 연결홈과, 상기 연결홈과 연결되며 상기 살균 모듈의 기판 형상에 대응되도록 형성되는 삽입홈이 차례로 형성되고,
    하부면에는 복수 개의 방열핀이 종 방향으로 일정 간격마다 이격 배치되는 하우징 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 유닛은 상기 프레임부에 인접한 일측 저면으로부터 하방으로 돌출된 하향 돌출단이 형성되고,
    상기 프레임부는,
    일측면이 개방된 내부공간을 구비하는 제1 프레임과, 상부면에 상기 하향 돌출단이 삽입 시 슬라이드 이동 가능한 슬라이딩홈이 좌우 방향으로 형성되며 일측단이 수직 상방으로 연장 형성되는 제2 프레임과, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이를 수평 방향으로 연결하는 연결 프레임이 일체화된 구조로 성형된 외측 프레임; 및
    한 쌍의 상기 외측 프레임을 수직으로 결합하는 코너 결합구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상부면에 길이 방향을 따라 복수 쌍의 결합홈이 서로 대향되도록 형성되어 상기 커버부의 외면에 착탈 가능하게 설치되는 브라켓과, 상기 결합홈에 삽입 시 걸림 결합되어 천장 패널의 설치공의 양단에 장착되는 스프링 클립으로 구성되는 설치 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 살균 기능을 갖는 조명 장치.
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