KR102565780B1 - Lighting apparatus combined with UV optical system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살균 소독 조명 장치에 관한 것으로서, 조명등에 UV 모듈을 설치해 바이러스, 균 등을 소독하는 살균 소독 조명 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은
다수의 가시광선 LED로 구성된 조명부;
UV를 투사시키는 UV 모듈부;
UV를 흡수하는 흡수부;
로 구성된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a sterilization and disinfection lighting device, and relates to a sterilization and disinfection lighting device for disinfecting viruses, bacteria, etc. by installing a UV module in a lighting lamp.
To this end, the present invention
a lighting unit composed of a plurality of visible light LEDs;
UV module unit for projecting UV;
an absorbing portion that absorbs UV;
It is characterized by consisting of.
Description
본 발명은 살균 소독 조명 장치에 관한 것으로서, 조명등에 UV 모듈을 설치해 바이러스, 균 등을 소독하는 살균 소독 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilization and disinfection lighting device, and relates to a sterilization and disinfection lighting device that disinfects viruses, bacteria, etc. by installing a UV module in a lighting lamp.
최근 살균 소독효과가 탁월한 UV를 사용한 살균 소독 장치가 각광받고 있다. UV는 크게 파장에 따라 UV-A, UV-B, UV-C로 나누는데, 특히 UV-C는 100~280nm의 짧은 파장을 가지기 때문에 높은 에너지를 가지고 있어, 바이러스, 균의 DNA를 파괴하여 강한 살균 소독 작용을 하는데 효과적이다. 하지만, 높은 강도의 UV는 오랜 시간 노출이 되면 피부가 노화되고 암, 백내장 등을 유발할 수 있는 문제점이 있다.Recently, sterilization and disinfection devices using UV, which have excellent sterilization and disinfection effects, are in the spotlight. UV is largely divided into UV-A, UV-B, and UV-C depending on the wavelength. In particular, UV-C has a short wavelength of 100 to 280 nm, so it has high energy and destroys the DNA of viruses and bacteria, resulting in strong sterilization. effective in disinfection. However, there is a problem in that high-intensity UV can cause skin aging and cancer and cataracts when exposed for a long time.
한편, 실내 조명을 위한 LED 등에 UV LED를 함께 적용하여, 조명과 살균 효과를 동시에 가지는 살균 조명등이 등장하고 있다. 이러한 살균 조명등은 UV가 인체에 노출되지 않게 하기 위해, 센서를 사용해 사람이 없을 때만 UV LED가 켜지도록 하는 등의 제약을 가지고 있다.On the other hand, a sterilization light having both lighting and sterilization effects by applying a UV LED together to an LED for indoor lighting is appearing. These sterilization lights have restrictions such as turning on the UV LED only when there is no person using a sensor in order to prevent UV exposure to the human body.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 UV 막을 형성하는 UV 모듈을 가시광선 LED와 함께 구성하여 조명과 UV 살균을 동시에 하면서도 UV가 외부로 노출되지 않는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a device in which UV is not exposed to the outside while simultaneously lighting and UV sterilization by configuring a UV module forming a UV film together with a visible ray LED to solve the above problems.
다수의 가시광선 LED로 구성된 조명부;a lighting unit composed of a plurality of visible light LEDs;
UV를 투사시키는 UV 모듈부;UV module unit for projecting UV;
UV를 흡수하는 흡수부;an absorbing portion that absorbs UV;
로 구성되는 것을 특징으로 한다. It is characterized by consisting of.
상기 UV 모듈부는 The UV module part
UV LED가 있고,There are UV LEDs,
UV LED로부터 전달받은 UV를 굴절시켜 외부로 투사시키는 제1 렌즈군, 제2 렌즈군으로 구성된 렌즈부; A lens unit composed of a first lens group and a second lens group that refracts UV light received from the UV LED and projects it to the outside;
가 UV 모듈의 광축을 따라 순차적으로 위치하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that are located sequentially along the optical axis of the UV module.
상기 흡수부는 렌즈부로부터 전달받은 UV를 흡수하는 소재로 되어있는 것을 특징으로 한다. The absorbing part is characterized in that it is made of a material that absorbs UV transmitted from the lens part.
상기 제1 렌즈군은 1개 이상의, 회전대칭 렌즈로 구성되고, 상기 UV LED로부터 전달받은 UV를 제2 렌즈군으로 전달하고, 제2 렌즈군은 1개 이상의 실린더 렌즈로 구성되며, 제1 렌즈군으로부터 전달받은 UV를 흡수부로 투사시키는 것을 특징으로 한다. The first lens group is composed of one or more rotationally symmetric lenses, transmits the UV received from the UV LED to the second lens group, the second lens group is composed of one or more cylinder lenses, and the first lens It is characterized in that the UV transmitted from the group is projected to the absorbing part.
상기 조명부와 UV 모듈부는 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축이 서로 수직하게 위치하는 것을 특징으로 한다.The lighting unit and the UV module unit are characterized in that the optical axis of the visible light LED and the optical axis of the UV module are positioned perpendicular to each other.
상기 제2렌즈군은 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면과 제2 렌즈군의 실린더 렌즈의 길이방향이 서로 수직하게 위치하는 것을 특징으로 한다. The second lens group is characterized in that any one plane including the optical axis of the visible ray LED and the optical axis of the UV module are positioned perpendicularly to each other in the longitudinal direction of the cylinder lens of the second lens group.
상기 흡수부는 가시광선 LED의 광축과 만나지 않는 UV 모듈의 광축 상의 어느 한 곳에 위치하여, 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면에 의한 단면상에서의 길이보다, 상기 UV 모듈의 광축을 포함하면서 상기 어느 한 평면에 수직한 단면상에서의 길이가 긴 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.The absorbing part is located at any one place on the optical axis of the UV module that does not meet the optical axis of the visible light LED, and is longer than the length of the UV module on a cross section by any one plane including the optical axis of the visible light LED and the optical axis of the UV module at the same time. It is characterized in that it has a long shape on a cross section perpendicular to any one of the planes while including the optical axis of.
조명과 UV 살균을 동시에 하면서도 UV가 외부로 노출되지 않기 때문에, 시간의 제약 없이 UV를 이용한 살균 소독을 할 수 있어, 안전하고 쾌적한 실내 환경을 만들 수 있다. Since UV is not exposed to the outside while lighting and UV sterilization are performed at the same time, sterilization and disinfection using UV can be performed without time constraints, creating a safe and comfortable indoor environment.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 측면에서의 단면을 보인 것이다.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 바닥에서의 단면을 보인 것이다.
도3은 UV 모듈부의 렌즈부가 없을 경우를 도시화한 것이다.
도4는 흡수부가 없을 경우를 도시화한 것이다.
도5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.
도11은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다.1 shows a cross section from the side according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a cross section from the floor, according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a case where there is no lens unit of the UV module unit.
4 illustrates a case in which there is no absorption portion.
5 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
Figure 6 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
7 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
8 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
9 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
10 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
11 shows a modification, according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 살균 소독 조명 장치(10)의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a sterilization and disinfection lighting device 10 according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
설명의 편의를 위해 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면에 의한 단면을 A단면이라고 하고, A단면에 수직한 단면을 B단면이라고 하면, 도1은 A단면을 보인 것이고, 도2는 B단면을 보인 것이다. For convenience of explanation, if a cross section by any one plane including the optical axis of the visible ray LED and the optical axis of the UV module at the same time is referred to as cross section A, and a cross section perpendicular to the cross section A is referred to as cross section B, FIG. 1 shows cross section A 2 shows a cross-section B.
도1을 보면 본원 발명은 조명부(100)와 UV 모듈부(200)와 흡수부(300)로 구성된다. 조명부(100)는 다수의 가시광선 LED(110)로 구성되어 공간을 조명하고, UV 모듈부(200)는 UV LED(210)와 렌즈부(220)로 구성되어 UV 막을 형성하여 흡수부(300)로 투사하고, 흡수부(300)는 UV 모듈부(200)로부터 받은 UV를 흡수하여 사람이나 가축 등의 동물에 유해한 UV가 외부로 노출되지 않도록 해준다. Referring to Figure 1, the present invention is composed of a lighting unit 100, a UV module unit 200 and an absorption unit 300. The lighting unit 100 is composed of a plurality of visible light LEDs 110 to illuminate a space, and the UV module unit 200 is composed of UV LEDs 210 and a lens unit 220 to form a UV film to form a UV absorption unit 300. ), and the absorption unit 300 absorbs the UV received from the UV module unit 200 to prevent UV harmful to humans or animals from being exposed to the outside.
여기서, 렌즈부(220)는 제1 렌즈군(221)과 제2 렌즈군(222)으로 구성된다. 제1 렌즈군(221)은 양의 굴절능을 가지는 회전대칭 형상으로 UV를 집광 시킨다. Here, the lens unit 220 is composed of a first lens group 221 and a second lens group 222 . The first lens group 221 condenses UV in a rotationally symmetrical shape having positive refractive power.
제2 렌즈군(222)은 실린더 형상을 가지는데, 양의 굴절능을 가지는 프로파일이 A단면상에 있고, B단면상에는 막대 형상을 가지도록 하여, A단면상에서 제1 렌즈군(221)에 의해 집광된 후 제2 렌즈군(222)에 의해 한번 더 집광되어 좁은 빔폭을 가지게 되고, B단면상에서 제1 렌즈군(221)에 의해 집광된 후 제2렌즈군(222)에 의해 집광되지 못하기 때문에, 제1 렌즈군(221)에서 전달된 화각을 유지하며 퍼져 나간다. The second lens group 222 has a cylindrical shape, and has a profile having positive refractive power on cross-section A and a rod shape on cross-section B, so that light is collected by the first lens group 221 on cross-section A. After being condensed by the second lens group 222, the light is condensed once more to have a narrow beam width, and after being condensed by the first lens group 221 on the B-section, it is not condensed by the second lens group 222. , spreads out while maintaining the angle of view transmitted from the first lens group 221 .
그리고 흡수부(300)는 UV 모듈부(200)로부터 입사되는 UV를 반사시키지 않고 흡수하여 사람과 가축 등 동물에 유해한 UV가 외부로 노출되지 않도록 하기 위해, UV를 흡수하는 소재를 사용하고 더 효과적인 흡수를 위해 입체구조 패턴으로 구성할 수 있다. In addition, the absorbing unit 300 absorbs UV incident from the UV module unit 200 without reflecting it, so that UV harmful to humans and animals such as livestock is not exposed to the outside, using a material that absorbs UV and is more effective. It can be configured into a three-dimensional structure pattern for absorption.
그리고 조명부(100)와 UV 모듈부(200)는 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축이 서로 수직하도록 위치하게 된다. 또한, A단면과 제2 렌즈군(222)의 실린더 렌즈의 길이방향이 수직하도록 위치할 때, 렌즈부(220)에 의해 UV 막이 형성되고, UV 막은 지표면과 평행한 방향으로 퍼지게 된다. In addition, the lighting unit 100 and the UV module unit 200 are positioned so that the optical axis of the visible light LED and the optical axis of the UV module are perpendicular to each other. In addition, when the cross section A and the longitudinal direction of the cylinder lenses of the second lens group 222 are positioned perpendicularly, a UV film is formed by the lens unit 220, and the UV film spreads in a direction parallel to the ground surface.
이때 흡수부(300)는 가시광선 LED의 광축과 만나지 않는 UV 모듈의 광축 상의 어느 한 곳에 위치하여, 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면에 의한 단면상에서의 길이보다, 상기 UV 모듈의 광축을 포함하면서 상기 어느 한 평면에 수직한 단면상에서의 길이가 긴 형상을 가지는데, 일자, 꺾어진 형상, 원호 등으로 다양할 수 있으며, UV 모듈부(200)로부터 나온 UV를 흡수한다.At this time, the absorbing part 300 is located at one place on the optical axis of the UV module that does not meet the optical axis of the visible light LED, and is shorter than the length on a cross section by any one plane including the optical axis of the visible light LED and the optical axis of the UV module at the same time. , It has a long shape on a cross section perpendicular to any one plane while including the optical axis of the UV module, which can be various in a straight line, a bent shape, an arc, etc., and the UV emitted from the UV module unit 200 absorb
이와 같이 구성하면, 공기가 흐르는 개방된 구조를 가지면서도 UV를 외부로 노출시키지 않을 수 있고, 동시에 가시광선 LED(110)를 통해 공간을 조명할 수 있어, 사람이 있는 곳에서도 안전하게 사용할 수 있다. In this configuration, while having an open structure through which air flows, UV may not be exposed to the outside, and at the same time, the space can be illuminated through the visible light LED 110, so that it can be safely used even in a place where people are present.
만약, 도3과 같이 UV 모듈부(200)의 렌즈부(220)가 없을 경우, UV LED(210)에서 방출된 UV를 집광하지 못하기 때문에 UV가 램버시안하게 퍼져나가 외부로 노출되게 된다. If, as shown in FIG. 3, if the lens unit 220 of the UV module unit 200 is not present, since the UV emitted from the UV LED 210 cannot be condensed, the UV spreads in a Lambertian manner and is exposed to the outside.
또한, 도4와 같이 흡수부(300)가 없을 경우, UV 모듈부(200)에서 투사된 UV는 등기구물에 맞아 빛이 산란되어 외부로 노출되게 된다. In addition, when there is no absorbing part 300 as shown in FIG. 4, the UV projected from the UV module part 200 is hit by a lighting fixture and the light is scattered and exposed to the outside.
따라서 UV 모듈부(200)와 흡수부(300)가 모두 구비되지 않으면 UV가 외부로 노출되는 위험이 발생하게 된다. Therefore, if both the UV module unit 200 and the absorbing unit 300 are not provided, there is a risk of UV exposure to the outside.
도5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다. Mirror를 이용하여 UV LED의 광축을 90도 변경시켜 다수의 가시광선 LED(110)와 UV LED(210)가 같은 평면상에 존재함으로써, 하나의 PCB기판에 배열할 수 있는 용이함을 가지며 공간을 조명하면서 살균 소독하는 효과가 있다. 5 shows a modification, according to one embodiment of the present invention. By changing the optical axis of the UV LED by 90 degrees using a mirror, a plurality of visible light LEDs 110 and UV LEDs 210 exist on the same plane, making it easy to arrange them on one PCB board and illuminate the space. It has a sterilizing and disinfecting effect.
도6과 도7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것으로, UV 모듈부(200)의 위 아래가 열려 있어, 공기의 대류현상이 더 잘 일어나도록 한 것이다.6 and 7 show deformation according to an embodiment of the present invention, and the top and bottom of the UV module unit 200 are open, so that the convection of air occurs better.
도8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것이다. 다수의 가시광선 LED(110)가 있고, 다수의 UV LED(210)와 다수의 제1 렌즈군(221)과 1개의 제2 렌즈군(222)이 있고, 1개의 흡수부(300)가 B단면상에 배열될 수 있다. 이와 같이 구성하면 가시광선 LED(110)로 공간은 조명하면서 늘어난 UV LED(210)로 인해 살균 소독 효과는 더 증대될 수 있다. 8 shows a modification, according to one embodiment of the present invention. There are a plurality of visible light LEDs 110, a plurality of UV LEDs 210, a plurality of first lens groups 221 and a second lens group 222, and one absorption portion 300 is B It can be arranged on a cross section. In this configuration, the sterilization and disinfection effect can be further increased due to the increased UV LEDs 210 while illuminating the space with the visible light LEDs 110.
도9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형을 보인 것으로, 다수의 UV 모듈부(200)가 서로 다른 방향으로 UV를 투사시켜 UV 막이 교차하도록 구성할 수 있다. 9 shows a modification according to an embodiment of the present invention, and a plurality of UV module units 200 may project UV in different directions so that the UV films cross each other.
도10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형의 예를 보인 것이다. UV 모듈부(200)가 사각형상을 가진 등기구의 어느 한 모서리로부터 마주보는 모서리로 광축의 방향이 형성되도록 위치하고, 흡수부(300)는 등기구를 따라 꺾어진 형상을 할 수 있다. 10 shows an example of a modification according to an embodiment of the present invention. The UV module unit 200 is positioned so that the direction of the optical axis is formed from one corner of the lamp having a square shape to the opposite corner, and the absorption unit 300 may have a bent shape along the lamp.
도11은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 변형의 예를 보인 것이다. UV 모듈부(200)가 원형 배열을 하고, 흡수부(300)는 원호의 형상을 가진다. 11 shows an example of a modification according to an embodiment of the present invention. The UV module unit 200 has a circular arrangement, and the absorption unit 300 has a circular arc shape.
또한, 흡수부(300)의 흡수율의 100%일 수 없는 현실적인 이유로 인해, 흡수부(300)에 도달하였지만 흡수되지 못하고, 반사된 일부UV를 재흡수 하기 위해, 필요에 따라 다른 위치에도 흡수부(300)를 배치할 수도 있다. In addition, due to practical reasons that the absorption rate of the absorbing unit 300 cannot be 100%, in order to re-absorb some UV that has reached the absorbing unit 300 but is not absorbed and reflected, the absorbing unit ( 300) may be placed.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims.
10: 살균 소독 조명 장치
100: 조명부
110: 가시광선 LED
200: UV 모듈부
210: UV LED
220: 렌즈부
221: 제1 렌즈군
222: 제2 렌즈군
300: 흡수부10: sterilization disinfection lighting device
100: lighting unit
110: visible light LED
200: UV module unit
210 UV LEDs
220: lens unit
221: first lens group
222: second lens group
300: absorption unit
Claims (7)
상기 제2 렌즈군은 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면과 제2 렌즈군의 실린더렌즈의 길이방향이 서로 수직하게 위치하는 것을 특징으로 하는 살균 소독 조명 장치.According to claim 1,
The second lens group is a sterilization and disinfection lighting device, characterized in that the longitudinal direction of the cylinder lens of the second lens group and any one plane including the optical axis of the visible ray LED and the optical axis of the UV module are positioned perpendicular to each other.
상기 흡수부는 가시광선 LED의 광축과 만나지 않는 UV 모듈의 광축 상의 어느 한 곳에 위치하여, 가시광선 LED의 광축과 UV 모듈의 광축을 동시에 포함하는 어느 한 평면에 의한 단면상에서의 길이보다, 상기 UV 모듈의 광축을 포함하면서 상기 어느 한 평면에 수직한 단면상에서의 길이가 긴 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 살균 소독 조명 장치.
According to claim 1,
The absorbing part is located at any one place on the optical axis of the UV module that does not meet the optical axis of the visible light LED, and is longer than the length of the UV module on a cross section by any one plane including the optical axis of the visible light LED and the optical axis of the UV module at the same time. Sterilization and disinfection lighting device, characterized in that it has a long shape on the cross section perpendicular to the one plane while including the optical axis of.
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-
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