KR102398579B1 - 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현관 등에 설치되어 조명을 제공함은 물론 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 각종 세균 및 바이러스를 살균할 수 있는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템은 흡입구(110)를 통해 흡입되는 외부 공기를 배출구(120)로 배출하는 유로(130)가 형성되고, 하부에 개구부(140)가 형성되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 개구부(140)에 설치되어 광원을 조사하는 LED모듈(200); 상기 케이스(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 상기 LED모듈(200)에서 조사되는 광원을 확산시키는 커버(300); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 플라즈마 발생부(400); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)에서 발생된 플라즈마를 이동시키는 팬(500); 상기 케이스(100)의 일측에 설치되어 사람의 유무를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(700)로 전송하는 감지부(600); 및 상기 감지부(600)로부터 수신된 감지 신호에 따라 상기 LED모듈(200)의 작동을 제어하고, 상기 팬(500) 및 플라즈마 발생부(400)의 작동을 제어하는 제어부(700);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템은 흡입구(110)를 통해 흡입되는 외부 공기를 배출구(120)로 배출하는 유로(130)가 형성되고, 하부에 개구부(140)가 형성되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 개구부(140)에 설치되어 광원을 조사하는 LED모듈(200); 상기 케이스(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 상기 LED모듈(200)에서 조사되는 광원을 확산시키는 커버(300); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 플라즈마 발생부(400); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)에서 발생된 플라즈마를 이동시키는 팬(500); 상기 케이스(100)의 일측에 설치되어 사람의 유무를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(700)로 전송하는 감지부(600); 및 상기 감지부(600)로부터 수신된 감지 신호에 따라 상기 LED모듈(200)의 작동을 제어하고, 상기 팬(500) 및 플라즈마 발생부(400)의 작동을 제어하는 제어부(700);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현관 등에 설치되어 조명을 제공함은 물론 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 각종 세균 및 바이러스를 살균할 수 있는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템에 관한 것이다.
일반적으로 아파트 등의 현관에 설치되는 센서등은 비상시나 어두운 곳에서 불편함을 없애주기 위하여 점등된다.
즉, 센서등은 사람의 이동 등이 감지되면 자동으로 점등되어 일정 시간동안 점등상태를 유지한 후 소등된다.
이러한, 센서등은 광센서 및 적외선센서를 구비하며, 적외선센서에 의하여 인체가 감지되었을 때, 미리 설정된 시간 동안 점등되도록 함으로써, 현관을 밝혀주어 어두운 곳에서도 사람이 불편함이 없이 활동하도록 해준다.
하지만, 종래의 센서등은 조명기능만을 제공하는 것으로, 특히 야외활동 후 실내로 들어오는 사람에 의해 유입되는 각종 세균 및 바이러스를 살균하는 기능이 없어 다소 장치의 기능성이 낮다는 단점이 있다.
특히, 메르스, 신종플루, 코로나 19 등과 같은 유행병 발병에 대한 심각성이 높아짐에 따라, 현관 공간 내 공간을 주기적으로 살균하여 바이러스의 확대를 방지하는 기술이 필요한 실정이다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 내부에 수용 공간을 가지되, 하부가 개방되는 케이스; 상기 케이스 내부에 수용되어 하방으로 광원을 조사하는 것으로, 상기 케이스 내부에 수용되는 메인 PCB 기판과, 상기 메인 PCB 기판에 집적되어 광원을 출력하는 다수의 메인 LED 소자로 구성되는 메인 광원부; 상기 케이스 하부에 설치되어 상기 메인 광원부에서 출력되는 광원을 분산시키는 제1 분산패널; 상기 케이스 내부 중심에 형성되어 세균을 살균하는 과산화수소, 수산기 이온, 초과산화 이온을 발생시켜 주변으로 확산시키는 살균수단; 상기 케이스의 외측면에 설치되며, 상기 메인 PCB 기판과 전기적으로 연결되어 상기 메인 PCB 기판으로부터 전원을 공급받아 사람이 위치하는 방향으로 광원을 출력하는 보조 광원부; 사람의 존재 유무 및 위치를 감지하고, 그 감지정보를 마이크로프로세서로 전송하는 감지부; 및 상기 메인 광원부의 메인 PCB 기판 상에 집적되어 상기 감지부의 감지정보를 기준으로 상기 메인 및 보조 광원부의 작동을 제어하고, 상기 살균수단의 작동을 제어하는 마이크로프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균기능을 갖는 인체감지 감응 센서등에 대해 개시되어 있다.
하지만, 상술한 특허문헌 1의 경우 과산화수소를 이용하여 멸균 효과를 향상시킬 수는 있지만, 과산화수소 자체가 인체에 치명적인 유독물질로 취급되고 있기 때문에 이와 같은 과산화수소에 사람이 노출되는 경우 치명적인 호흡기 질환을 유발시키는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 2에는 도넛형 기판의 일부가 절단된 원호형 기판으로 형성되며, UVC 275nm 엘이디가 등간격으로 돌설 형성된 엘이디 피시비; 상기 엘이디 피시비를 하우징시키며, 하측 방향에 등간격으로 상기 UVC 275nm 엘이디를 관통시키는 통공이 형성된 도넛형 케이스; 상기 도넛형 케이스의 내원부에 형성되어 하측에서 조명등을 체결시킬 수 있는 조명등 체결통; 상기 조명등 체결통 또는 도넛형 케이스 하측에 형성되는 PIR 센서; 및 상기 도넛형 케이스에서 상기 엘이디 피시비의 삽입 잔여공간에 삽입 배치되며, 엘이디 피시비의 전원단자와 조명등 전원단자, PIR 센서, 외부 전원이 연결되면, PIR 센서의 감지 정보에 따라 UVC 275nm 엘이디와 조명등의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 구성되어, 상기 조명등 체결통에 조명등을 삽입 체결시키면, PIR 센서의 모션 감지에 따라 살균용 UVC 275nm 엘이디와 조명등을 자동 작동시켜 살균등 및 센서등으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 안티 바이러스 센서등 모듈에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 특허문헌 2의 경우 비교적 파장대가 짧은 UVC 275nm 엘이디를 사용하기 때문에 살균효과를 위해선 장시간 동안 광원에 노출되어야 하는 단점이 있다. 또한, 자외선(UV) 살균은 피부 손상이나 노화의 원인이 되는 등 인체에 유해할 수 있어 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유전체를 둘러싼 전극을 통해 비교적 넓은 면적에서 저전력, 저온의 플라즈마를 생성하여 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 효과적으로 살균할 수 있는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 시스템 내부로 유입된 공기를 내부 저항을 받지 않고 선회하면서 이동할 수 있도록 하는 동시에 공기의 흐름을 증폭시킬 수 있는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 시스템 내부에 광촉매 물질이 코팅되어 가시광선에서 광촉매 반응이 가능한 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 실내의 사람 유무에 따라 실내의 공기에 대한 살균을 제어하여 실내로 출입하는 사람의 안전을 확보할 수 있는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템은 흡입구(110)를 통해 흡입되는 외부 공기를 배출구(120)로 배출하는 유로(130)가 형성되고, 하부에 개구부(140)가 형성되는 케이스(100); 상기 케이스(100)의 개구부(140)에 설치되어 광원을 조사하는 LED모듈(200); 상기 케이스(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 상기 LED모듈(200)에서 조사되는 광원을 확산시키는 커버(300); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 플라즈마 발생부(400); 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)에서 발생된 플라즈마를 이동시키는 팬(500); 상기 케이스(100)의 일측에 설치되어 사람의 유무를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(700)로 전송하는 감지부(600); 및 상기 감지부(600)로부터 수신된 감지 신호에 따라 상기 LED모듈(200)의 작동을 제어하고, 상기 팬(500) 및 플라즈마 발생부(400)의 작동을 제어하는 제어부(700);를 포함하며, 상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하여 살균된 공기의 흐름을 증폭시켜 배출하는 선회유도부(900)가 설치되고, 상기 선회유도부(900)는 일측에 유입구(911)가 형성되고, 타측에 배출구(912)가 형성되는 본체(910); 상기 본체(910)의 내부에 배치되며, 상기 본체(910)의 내부공간보다 직경이 작은 제1 유도관(920); 및 상기 제1 유도관(920)의 내측에 배치되며, 상기 제1 유도관(920)보다 직경이 작은 제2 유도관(930);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 내부에는 하나 이상으로 설치된 구획판(150)에 의해 복수개의 유로(130)로 분할 구획되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하는 공기에 포함된 살균 및 이물질을 여과하는 필터(800)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 유도관(920) 및 제2 유도관(930)은 상기 본체(910)보다 길이가 짧고, 상기 본체(910)의 길이 방향과 동일한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
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삭제
또한, 상기 본체(910)의 내측에는 상기 유입구(911)를 통해 유입되는 공기 흐름의 방향을 전환시키는 방향전환판(940)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 내부에는 광촉매 반응을 유도하도록 광촉매 물질이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광촉매 물질은 텅스텐 옥사이드 분말 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플라즈마 발생부(400)는 외부로부터 직류 전원을 공급받는 배터리(410); 상기 배터리(410)로부터 공급되는 직류 전원을 고전압의 교류 전원으로 출력하는 고전압 공급모듈(420); 및 패널 형상의 전극과 상기 전극을 둘러싸는 유전체로 이루어져 상기 고전압 공급모듈(420)의 출력을 전달받아 유전체 장벽 방전(Dielectric barrier discharge)이 발생되도록 하는 플라즈마 생성모듈(430);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스(100)의 배출구(120) 측에는 플라즈마 생성 시 발생된 오존의 농도를 측정하기 위한 농도측정센서(160)가 설치되고, 상기 제어부(700)는 상기 농도측정센서(160)에 의해 측정된 오존 농도값이 기준 설정값을 초과하는 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(700)는 감지부(600)에 의해 사람의 이동을 감지하여 움직임이 있는 경우 LED모듈(200)을 점등시키고, 움직임이 없는 경우 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)이 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(700)는 스마트폰(1100)에 설치되는 애플리케이션(application)과 연동되고, 상기 스마트폰(1100)에서 애플리케이션을 통해 로그인이 확인되면, 상기 스마트폰(1100)에서 선택된 실내공간의 공기질 정보를 스마트폰(1100)에 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부(700)는 관리서버(1200)와 연동되고, 상기 관리서버(1200)는 상기 제어부(700)로부터 실내공간의 공기질 정보를 수신받는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템은 평상시에는 조명을 제공하고, 사람 출입이 없는 경우에는 플라즈마를 발생시켜 실내 공기에 포함된 각종 세균 및 바이러스를 살균할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시스템 내부로 유입된 공기를 내부 저항을 받지 않고 선회하면서 이동할 수 있도록 하는 동시에 공기의 흐름을 증폭시켜 현관 등의 실내에 공기의 공급 효율을 극대화하며, 공기의 공급라인의 부하를 줄이는 효과가 있다.
또한, 시스템 내부에 광촉매 물질이 코팅되어 가시광선에서 광촉매 반응을 일으켜 살균효과를 극대화하는 효과가 있다.
또한, 실내의 사람 유무에 따라 실내의 공기에 대한 살균을 제어하여 실내로 출입하는 사람의 안전을 확보하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 사용상태도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 케이스를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 선회유도부를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 플라즈마 발생부의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 제어부 흐름을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 사용상태도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 케이스를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 선회유도부를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 플라즈마 발생부의 구성을 도시한 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템의 제어부 흐름을 도시한 블록도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템은 현관 등의 실내 천장에 설치되어 조명을 제공함은 물론 플라즈마를 발생시켜 실내 공기에 포함된 각종 세균 및 바이러스를 살균하는 것으로, 케이스(100), LED모듈(200), 커버(300), 플라즈마 발생부(400), 팬(500), 감지부(600) 및 제어부(700)를 포함한다.
상기 케이스(100)는 흡입구(110)를 통해 흡입되는 외부 공기를 배출구(120)로 배출하는 유로(130)가 형성되고, 하부에 개구부(140)가 형성된다.
상기 케이스(100)는 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 케이스(100)는 볼트 등을 이용하여 실내 천장에 고정하게 된다.
상기 개구부(140)에는 커버(300)의 상부 외주면에 형성된 수나사에 결합되도록 암나사가 형성된다.
상기 케이스(100)에는 LED모듈(200)에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있도록 다수의 배출공(미도시)이 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 내부에는 하나 이상으로 설치된 구획판(150)에 의해 복수개의 유로(130)로 분할 구획될 수 있다.
상기 구획판(150)은 판 형상으로 이루어지며, 케이스(100)의 유로(130)에 복수개로 형성될 수 있다. 따라서 상기 케이스(100)의 유로(130)는 복수개로 형성된다.
상기 유로(130)가 복수개로 형성됨에 따라 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)도 각각 복수개로 설치되는 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 케이스(100)의 내부에 복수개의 유로(130)가 형성되고, 상기 유로(130)에 복수개의 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)이 각각 설치됨으로써 케이스(100) 내부로 유입된 공기와 플라즈마의 접촉 면적을 넓혀 세균 및 바이러스의 살균 처리 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 케이스(100)의 배출구(120) 측에는 플라즈마 생성 시 발생된 오존의 농도를 측정하기 위한 농도측정센서(160)가 설치될 수 있다.
상기 농도측정센서(160)에 의해 측정된 오존 농도값 정보는 후술하는 제어부(700)에 전송되고, 이를 수신받은 제어부(700)는 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동을 조절한다.
상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하는 공기에 포함된 살균 및 이물질을 여과하는 필터(800)가 설치될 수 있다.
이러한 필터(800)는 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500) 사이에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)를 경유하는 외부 공기에 포함된 먼지나 이물질 혹은 살균된 세균을 포집한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하여 살균된 공기의 흐름을 증폭시켜 배출하는 선회유도부(900)가 설치될 수 있다. 이러한 선회유도부(900)는 본체(910), 제1 유도관(920) 및 제2 유도관(930)을 포함한다.
먼저, 상기 본체(910)는 케이스(100)의 유로(130)에 대응하여 원호 형상으로 이루어진다.
상기 본체(910)는 일측에 유입구(911)가 형성되고, 타측에 배출구(912)가 형성된다.
한편, 상기 본체(910)의 내측에는 상기 유입구(911)를 통해 유입되는 공기 흐름의 방향을 전환시키는 방향전환판(940)이 더 구비될 수 있다.
상기 방향전환판(940)은 상기 유입구(911)에 이웃하는 위치에 구비되어 상기 유입구(911)를 통해 유입되는 공기 흐름의 방향을 전환시켜 회오리 바람을 발생시킨다. 상기 방향전환판(940)은 스크류 형상, 경사판 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 방향전환판(940)을 통해 공기의 소용돌이가 일어나게 되며, 이러한 상태로 제1 유도관(920)과 제2 유도관(930)으로 이동하게 된다.
상기 제1 유도관(920)은 상기 본체(910)의 내부에 배치되며, 상기 본체(910)의 내부공간보다 직경이 작다.
상기 제2 유도관(930)은 상기 제1 유도관(920)의 내측에 배치되며, 상기 제1 유도관(920)보다 직경이 작다.
특히, 상기 제1 유도관(920) 및 제2 유도관(930)은 상기 본체(910)보다 길이가 짧고, 상기 본체(910)의 길이 방향과 동일한 방향으로 배치된다. 특히, 상기 제2 유도관(930)은 배출구(912) 측에 연통되는 부분인 일단부에서 타단부로 갈수록 직경이 점점 크게 형성될 수 있다. 이와 함께, 상기 본체(910)의 배출구(912) 또한 제2 유도관(930)의 일단부와 동일한 직경으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따라 상기 유입구(911)를 통해 유입된 공기가 선회운동을 하게 되며, 상기 본체(910)의 내측과 제1 유도관(920) 사이의 공간, 상기 제1 유도관(920)과 제2 유도관(930) 사이의 공간을 순차적으로 이동하여 배출구(912)를 통해 배출된다.
따라서, 선회유도부(900)의 내부로 유입된 공기를 내부 저항을 받지 않고 선회하면서 이동할 수 있도록 하는 동시에 공기의 흐름을 증폭시켜 실내 공기의 공급 효율을 극대화하며, 공기 공급라인의 부하를 줄일 수 있다.
한편, 상기 케이스(100)의 내부에는 광촉매 반응을 유도하도록 광촉매 물질이 코팅될 수 있다. 상기 광촉매 물질은 텅스텐 옥사이드 분말 수용액으로 이루어지는 것이 바람직하다.
종래의 광촉매 관련 기술들은 자외선(UV)에서 반응하여 광촉매를 발생시키기 때문에, 가시광선이 다량 포함된 일반적인 광원에서의 광촉매 반응이 미약한 실정이다. 이에 따라, 본 발명에서는 가시광선에서 광촉매 반응이 가능한 텅스텐 옥사이드 분말 수용액을 이용하여 광촉매 반응을 유도하는 것이다.
이처럼, 본 발명은 가시광선 광촉매 반응을 위해 케이스(100)의 내부에 텅스텐 옥사이드 분말 수용액을 코팅하게 되며, 케이스(100) 내에서 광촉매 작용이 일어나 케이스(100) 내부로 이동하는 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 효과를 극대화할 수 있다.
상기 LED모듈(200)은 상기 케이스(100)의 개구부(140)에 설치되어 광원을 조사한다.
상기 LED모듈(200)은 다수의 LED가 실장된 기판을 포함하고, 전극 회로에 의하여 서로 전기적으로 연결되는 다수개의 LED로 구성된다. 도면에는 도시되지 않았지만, 기판의 일면에 방열판이 설치될 수 있다.
상기 커버(300)는 상기 케이스(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 상기 LED모듈(200)에서 조사되는 광원을 확산시킨다.
상기 커버(300)는 케이스(100)의 하부에 결합된 LED모듈(200)을 보호할 수 있도록 함과 동시에 LED모듈(200)로부터 발생하는 광원을 고르게 분산 및 확산시킨다.
상기 커버(300)의 재질은 빛의 투과율을 향상시키기 위하여 투명한 유리로 사용되거나, 아크릴 또는 폴리카보네이트가 사용될 수 있다.
상기 커버(300)의 상부 외주면에는 상기 케이스(100)의 개구부(140)에 형성된 암나사에 결합되도록 수나사가 형성된다. 특히, 상기 케이스(100)에 결합되는 커버(300)는 나사 결합방식으로 한정하지 않고, 결합 및 분리가 용이한 원터치 방식으로 구성될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마 발생부(400)는 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균한다. 이러한 플라즈마 발생부(400)는 배터리(410), 고전압 공급모듈(420) 및 플라즈마 생성모듈(430)을 포함한다.
상기 배터리(410)는 내장형이거나 또는 외부로부터 직류 전원을 공급받게 된다. 상기 배터리(410)는 충전 및 방전이 가능한 리튬 폴리머 또는 건전지로 구성되고, 상기 케이스(100)의 충전부를 통해 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 상기 배터리(410)는 직류전원단자를 통해 충전할 수 있도록 구성될 수도 있다.
상기 고전압 공급모듈(420)은 상기 배터리(410)로부터 공급되는 직류 전원을 고전압의 교류 전원으로 출력한다.
특히, 상기 고전압 공급모듈(420)은 10~100kHz의 저주파와 1~7kV의 고전압을 출력하도록 이루어지며, 특히 0.1Hz~1kHz의 ON/OFF 주기를 갖는 펄스를 출력하도록 기능한다.
여기서, 상기 고전압 공급모듈(420)의 저주파 고전압 범위와 출력전압 OFF 주기를 제한하는 이유는, 플라즈마 생성모듈(430)의 과다 온도 상승을 방지하고, 오존 발생량 억제를 위함이다.
이러한 상기 고전압 공급모듈(420)은 배터리(410)로부터 전원을 공급받는 직류 입력부와, 직류 입력부를 거쳐 전달되는 전압의 ON/OFF를 제어하기 위한 직류 전압 제어부와, 직류 전압 제어부의 출력 전압을 저주파 고전압 교류 전력으로 출력하는 교류 고전압 변환부로 구성된다.
상기 플라즈마 생성모듈(430)은 패널 형상의 전극과 상기 전극을 둘러싸는 유전체로 이루어져 상기 고전압 공급모듈(420)의 출력을 전달받아 유전체 장벽 방전(Dielectric barrier discharge)이 발생되도록 한다.
상기 전극은 전도체인 금, 은, 구리 등의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 생성모듈(430)은 유전체 장벽 방전을 발생시켜 플라즈마를 생성하는 장치로서, 스마트폰의 강화필름으로 이용되는 고강도의 강화유리 재질인 강화유리 유전체 및 상기 강화유리 유전체의 일측면에 밀착 배치되는 전극을 포함하며, 상기 고전압 공급모듈(420)의 고전압 교류 전원을 전달받아 유전체 장벽 방전이 발생하도록 한다. 따라서, 상기 유전체 장벽 방전을 통해 발생된 플라즈마에 의해 케이스(100) 내부로 유입된 공기 중에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하게 된다.
상기 팬(500)은 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)에서 발생된 플라즈마를 이동시킨다.
상기 팬(500)은 상기 배출구(120) 측에 설치되어 플라즈마 발생부(400)를 경유하여 살균된 공기를 배출구(120)를 통해 배출한다. 상기 팬(500)의 작동은 제어부(700)에 의해 제어된다.
상기 감지부(600)는 상기 케이스(100)의 일측에 설치되어 사람의 유무를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(700)로 전송한다.
상기 감지부(600)는 실내로 출입하거나 또는 실내에서 이동하는 사람의 움직임을 감지할 수 있는 이동감지센서 또는 출입문의 손잡이에 설치되는 터치센서 등으로 구성될 수 있으며, 그 밖에 마이크로웨이브 도플러 센서, IR 센서, 인체감지(PIR) 센서, 초음파 센서, 근접 센서 중 어느 하나의 센서를 이용하여 인체의 열감지 또는 동작을 감지할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(700)는 상기 감지부(600)로부터 수신된 감지 신호에 따라 상기 LED모듈(200)의 작동을 제어하고, 상기 팬(500) 및 플라즈마 발생부(400)의 작동을 제어한다.
또한, 상기 제어부(700)는 상기 농도측정센서(160)에 의해 측정된 오존 농도값이 기준 설정값을 초과하는 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동을 정지시킬 수 있다.
즉, 상기 제어부(700)는 농도측정센서(160)를 통해 측정되는 오존 농도값이 기준 설정값 이하로 내려갈 때까지 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동을 정지시키도록 함으로써, 실내로 출입하는 사람의 안전을 확보할 수 있다.
상기 제어부(700)는 감지부(600)에 의해 사람의 이동을 감지하여 움직임이 있는 경우 LED모듈(200)을 점등시키고, 움직임이 없는 경우 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)이 작동하도록 제어한다.
한편, 상기 제어부(700)는 스마트폰(1100)에 설치되는 애플리케이션(application)과 연동되고, 상기 스마트폰(1100)에서 애플리케이션을 통해 로그인이 확인되면, 상기 스마트폰(1100)에서 선택된 실내공간(현관 등)의 공기질 정보를 스마트폰(1100)에 제공한다.
즉, 스마트폰(1100)과 제어부(700)를 Wi-Fi, ZigBee, Z-Wave 등의 무선통신제어 기술을 이용하여 원격 제어가 가능하도록 함으로써, 플라즈마 발생부(400)의 작동 제어가 가능하고, 사용자가 원하지 않을 시 수동으로 제어가 가능하며, 스마트폰(1100)을 이용한 살균 강도를 제어할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(700)는 상기 농도측정센서(160)로부터 측정된 오존 농도값이 0.01ppm 미만일 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동 세기를 중 모드 또는 강 모드로 제어하고, 오존 농도값이 0.01~0.03ppm일 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동 세기를 약 모드로 제어하고, 오존 농도값이 0.03ppm을 초과할 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)을 정지모드로 제어할 수 있다. 이와 같이, 상기 제어부(700)에 의해 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동 세기를 제어하는 이유는, 오존 농도가 0.03ppm 정도를 유지하는 것이 사람에게 무해하기 때문이다.
한편, 상기 제어부(700)는 관리서버(1200)와 연동되고, 상기 관리서버(1200)는 상기 제어부(700)로부터 실내공간의 공기질 정보를 수신받는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 현관 등의 실내공간에 사람이 없는 경우에만 시스템을 작동시켜 사람에게 영향을 미치지 않고, 오염된 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하게 되는 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 케이스 110 : 흡입구
120 : 배출구 130 : 유로
140 : 개구부 150 : 구획판
160 : 농도측정센서 200 : LED모듈
300 : 커버 400 : 플라즈마 발생부
410 : 배터리 420 : 고전압 공급모듈
430 : 플라즈마 생성모듈 500 : 팬
600 : 감지부 700 : 제어부
800 : 필터 900 : 선회유도부
910 : 본체 911 : 유입구
912 : 배출구 920 : 제1 유도관
930 : 제2 유도관 940 : 방향전환판
1100 : 스마트폰 1200 : 관리서버
120 : 배출구 130 : 유로
140 : 개구부 150 : 구획판
160 : 농도측정센서 200 : LED모듈
300 : 커버 400 : 플라즈마 발생부
410 : 배터리 420 : 고전압 공급모듈
430 : 플라즈마 생성모듈 500 : 팬
600 : 감지부 700 : 제어부
800 : 필터 900 : 선회유도부
910 : 본체 911 : 유입구
912 : 배출구 920 : 제1 유도관
930 : 제2 유도관 940 : 방향전환판
1100 : 스마트폰 1200 : 관리서버
Claims (14)
- 흡입구(110)를 통해 흡입되는 외부 공기를 배출구(120)로 배출하는 유로(130)가 형성되고, 하부에 개구부(140)가 형성되는 케이스(100);
상기 케이스(100)의 개구부(140)에 설치되어 광원을 조사하는 LED모듈(200);
상기 케이스(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합되어 상기 LED모듈(200)에서 조사되는 광원을 확산시키는 커버(300);
상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 플라즈마를 발생시켜 공기에 포함된 세균 및 바이러스를 살균하는 플라즈마 발생부(400);
상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 플라즈마 발생부(400)에서 발생된 플라즈마를 이동시키는 팬(500);
상기 케이스(100)의 일측에 설치되어 사람의 유무를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(700)로 전송하는 감지부(600); 및
상기 감지부(600)로부터 수신된 감지 신호에 따라 상기 LED모듈(200)의 작동을 제어하고, 상기 팬(500) 및 플라즈마 발생부(400)의 작동을 제어하는 제어부(700);를 포함하며,
상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하여 살균된 공기의 흐름을 증폭시켜 배출하는 선회유도부(900)가 설치되고,
상기 선회유도부(900)는 일측에 유입구(911)가 형성되고, 타측에 배출구(912)가 형성되는 본체(910);
상기 본체(910)의 내부에 배치되며, 상기 본체(910)의 내부공간보다 직경이 작은 제1 유도관(920); 및
상기 제1 유도관(920)의 내측에 배치되며, 상기 제1 유도관(920)보다 직경이 작은 제2 유도관(930);을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 케이스(100)의 내부에는 하나 이상으로 설치된 구획판(150)에 의해 복수개의 유로(130)로 분할 구획되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 케이스(100)의 내부에는 플라즈마 발생부(400)를 경유하는 공기에 포함된 살균 및 이물질을 여과하는 필터(800)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 유도관(920) 및 제2 유도관(930)은 상기 본체(910)보다 길이가 짧고, 상기 본체(910)의 길이 방향과 동일한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 본체(910)의 내측에는 상기 유입구(911)를 통해 유입되는 공기 흐름의 방향을 전환시키는 방향전환판(940)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 케이스(100)의 내부에는 광촉매 반응을 유도하도록 광촉매 물질이 코팅되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 8에 있어서,
상기 광촉매 물질은 텅스텐 옥사이드 분말 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 플라즈마 발생부(400)는 외부로부터 직류 전원을 공급받는 배터리(410);
상기 배터리(410)로부터 공급되는 직류 전원을 고전압의 교류 전원으로 출력하는 고전압 공급모듈(420); 및
패널 형상의 전극과 상기 전극을 둘러싸는 유전체로 이루어져 상기 고전압 공급모듈(420)의 출력을 전달받아 유전체 장벽 방전(Dielectric barrier discharge)이 발생되도록 하는 플라즈마 생성모듈(430);을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 케이스(100)의 배출구(120) 측에는 플라즈마 생성 시 발생된 오존의 농도를 측정하기 위한 농도측정센서(160)가 설치되고,
상기 제어부(700)는 상기 농도측정센서(160)에 의해 측정된 오존 농도값이 기준 설정값을 초과하는 경우 상기 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(700)는 감지부(600)에 의해 사람의 이동을 감지하여 움직임이 있는 경우 LED모듈(200)을 점등시키고, 움직임이 없는 경우 플라즈마 발생부(400)와 팬(500)이 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(700)는 스마트폰(1100)에 설치되는 애플리케이션(application)과 연동되고,
상기 스마트폰(1100)에서 애플리케이션을 통해 로그인이 확인되면, 상기 스마트폰(1100)에서 선택된 실내공간의 공기질 정보를 스마트폰(1100)에 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(700)는 관리서버(1200)와 연동되고,
상기 관리서버(1200)는 상기 제어부(700)로부터 실내공간의 공기질 정보를 수신받는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210170667A KR102398579B1 (ko) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템 |
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| KR1020210170667A KR102398579B1 (ko) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102398579B1 true KR102398579B1 (ko) | 2022-05-17 |
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ID=81803664
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| KR1020210170667A KR102398579B1 (ko) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 플라즈마를 이용한 조명 살균시스템 |
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| KR (1) | KR102398579B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102638763B1 (ko) * | 2023-02-23 | 2024-02-20 | 이만근 | 라지에이터를 이용한 열풍기 |
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-
2021
- 2021-12-02 KR KR1020210170667A patent/KR102398579B1/ko active IP Right Grant
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