KR20190038854A - 환경 미생물 부하의 감소를 위한 ｌｅｄ 램프 구조물 - Google Patents

환경 미생물 부하의 감소를 위한 ｌｅｄ 램프 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 알루미늄 코어 회로 기판, 및 파장 피크가 일정한 간격 내에 포함되는 파장을 가지는 가시 전자기 광선을 방출하는 청자색 LED의 기본 조합으로 구성되며, 그곳에 살고 있는 인간이나 동물에게 임의의 불리한 또는 위험한 효과를 일으킴이 없이 장치의 기술적이고 구성적인 특성 때문에 임의의 환경에 존재하는 미생물 부하를 분해하게 하는 LED 램프용 기본 구조물을 제공하는 것이다.

Description

환경 미생물 부하의 감소를 위한 ＬＥＤ 램프 구조물
본 발명의 목적은 그곳에 살고 있는 인간이나 동물에게 불리한 또는 위험한 효과를 일으킴이 없이 그의 기술적이고 구성적인 특성을 고려하여 임의의 환경에 존재하는 미생물 부하(microbial load)를 분해할 수 있는, 알루미늄 코어를 갖는 회로 기판을 구비하고 또한, 일정한 간격으로 파장 피크를 갖는 가시 전자기 광선을 방출하는 청자색 LED의 조합을 갖춘 LED 램프의 기본 구조물을 실현하는 것이다.
관계자에게 주지된 바와 같이, 기존의 미생물 부하를 감소시키기 위해서 강렬한 청자색을 사용하는, 보건 환경 또는 병원 환경에서 사용되는 몇몇 전자 장치(레이저 또는 LED)가 있다. 백색이 아닌 청자색인 광은 따라서, 인간에 의해 일반적으로 자주 이용되는 환경에서 기본 조명원으로서 사용하는데 적합하지 않다.
이들 장치 중 몇몇은 특허에 설명되어 있으며, 이들 특허중에는 국제 특허 WO 2016/018545호, WO 2015/148025호, WO 2015/073798호 및 미국 특허 US 20150164067호가 있다. 이들 특허는 LED 이외에도, 미생물이 처리된 표면과 직접 접하게 될 때만 그의 광 촉매 작용을 발휘함으로써, 조명 본체와 접촉하게 되는 미생물에 관한 살균 작용을 제한하는, 첨가제인 이산화티타늄(Ti02)을 사용하는 조명 기구를 설명한다.
국제 특허 WO 2009/056838호 및 국제 특허 WO 2016/019029호를 포함한 다른 특허는 "흑색종(melanoma)"과 같은 피부암, "마조르카 여드름(Majorca acne)으로 지칭되는 것과 같은 증상, 및 자극적인 피부 질환과 같은 인간 건강에 바람직하지 않은 효과를 일으킬 수 있는 특정 파장에서 살균 광을 방출하도록 설계되었다. 게다가, 장치들은 특정 미생물 균주에 대해서만 효과적인 것으로 생각될 수 있고 장치의 사용을 위해 특별히 생성된 설치물을 필요하기 때문에 가정환경에서 결코 사용될 수 없다.
그러한 한계상황은 온도 조절되는 조명실, 무독성 광 촉매 재료, 및 관절 기능의 센서 및 관리 도구를 갖추고 에너지 소모를 줄인, 인간 또는 동물이 존재하는 환경에서 사용될 수 있는 405 내지 420 nm 대역에서만 파장을 방출하는 일군의 LED 존재를 특징으로 하는 살균 조명 장치, 더 정확하게는 램프/전구를 제조하는 이러한 회사의 이탈리아 특허 제 102016000036840호에 의해 극복되었다.
그러나 신중한 분석 연구에 의해서, 알루미늄 코어(IMS)를 갖는 회로 기판을 사용하여 LED의 과열을 피하면서 이탈리아 특허 제 102016000036840호에 설명된 것과 동일한 살균 효과를 얻을 수 있다는 결론에 이르렀으며, 여기서 회로 기판은 기본 버전에서, 색 온도가 적절한 간격으로 포함되는 에너지 연속 스펙트럼을 방출하는 백색 LED가 측면에 위치되며, 달성하길 원하는 광의 색조 및 세기에 따라서 그의 피크가 미리 결정된 간격 내에서 변화하는 가시 전자기 광선을 방출하는 청자색 LED의 세 가지 조합을 포함한다.
이로부터, 달성하길 원하는 광 세기, 결과적으로 출력이 더 커지는 결과를 초래하며, 이는 LED의 수를 비례하여 증가시킴으로써 기본 구성을 유지하면서 동일한 효과를 얻는데 충분할 것이다.
또한, 본 발명의 다기능성은 선택한 LED의 조합에 따라서 어떠한 한계상황 없이 공공장소 또는 개인장소보다는 보건 환경에서 사용될 수 있다는 점이다.
마지막으로, 본 발명은 언급한 바와 같이 알루미늄 코어를 갖는 회로 기판으로 대체될 온도 제어의 모든 구성요소를 효과적으로 배제함으로써 이탈리아 특허 제 102016000036840호에 설명된 것보다 간단하고 더욱 편리하게 램프를 제조하게 한다.
이제, 본 발명은 사용된 모든 실시예가 그들 기능을 침해하지도 본 발명을 제한하지도 않으면서 크기, 개수 및 형상이 변할 수 있다는 점을 고려하여, 도면 및 첨부 도면을 특별히 참조하여 램프가 에디슨 캡(Edison cap)으로 도시된 바람직한 실시예에 따라서 예시로서 비제한적인 방식으로 설명될 것이다:
도 1은 램프의 정면도를 도시하며,
도 2는 모든 구성요소가 명확히 보일 수 있는 램프의 정면도를 도시하며,
도 3은 3 개의 청자색 LED를 갖는 회로 기판의 뷰(view)를 도시하며,
도 4는 3 개의 청자색 LED와 추가로 백색 LED를 갖는 회로 기판의 뷰를 도시한다.
살균 램프(A)의 주요 구조물은 일반적인 조명 시스템에 설치될 수 있게 하는 에디슨 유형의 어택(attack)(101)을 갖는 캡으로 구성된다.
램프는 전원(102)을 갖는 하부, 및 디퓨저(diffuser)(103)와 히트싱크(heatsink)(104)를 갖는 상부를 갖추고 있다. 디퓨저(103)의 전체 표면에는 이산화티타늄(TiO2), 또는 삼산화 텅스텐(W03), 또는 살생물제 및/또는 살균제와 유사한 작용 및/또는 알레르겐(allergens) 조절 작용을 발휘하는 다른 재료를 기반으로 하는 광 촉매 재료가 있을 수 있다.
램프의 회로 기판은 알루미늄 코어(105)를 갖는 IMS(Insulated Metallic Substrate) 유형이며, 그 설명서에 따르면 그러한 재료는 유사한 열 관리 메커니즘을 발휘하는 다른 재료로 대체될 수 있다.
회로 기판(105)의 실현을 위해 상기 재료를 사용함으로써, 실제로, LED의 출력에 무관하게 상기 회로 기판상의 LED에 의해 생성된 열은 일정하게 소산됨으로써, 자외선 영역 쪽으로 LED의 주파수 이동을 방지한다.
램프는 그의 의도된 용도에 따라서 또는 요구되는 출력에 따라서 상이하게 특성화되고 실현될 수 있다.
본 발명의 목적이 효과적이고 실질적인 살균 작용을 달성하는 것을 고려하면, 회로 기판(105)에는 그의 기본 버전에서 파장 피크가 양호하게 정의된 간격으로 구성되는 가시 전자기 광선을 방출할 수 있는 회로 기판의 임의의 지점에 배열되는 청자색의 3 개의 LED(106, 107 및 108)가 설치되는 것이 필수적이며, 그렇지 않으면 장치의 비효율성 및 광선과 접촉하게 되는 유생물에 대한 위해 위험을 드러내게 될 것이다.
제 1 청자색 LED(106)는 그의 파장 피크가 405 내지 410 nm 범위에 있는 가시 전자기 광선을 방출할 것이다.
또한, 청자색인 제 2 LED(107)는 그의 파장 피크가 410 내지 415 nm 범위에 있는 가시 전자기 광선을 방출할 것이다.
마지막으로, 또한, 청자색인 제 3 LED(108)는 그의 파장 피크가 415 내지 420 nm 범위에 있는 가시 전자기 광선을 방출할 것이다.
와트 단위의 LED의 출력은 본 발명의 살균 효율과 관련이 없으며, 따라서 임의의 단일 LED의 광 세기가 무엇이든지 간에 기본 구성의 3 개의 LED가 전술한 피크를 고려하는 것이 필수적이다.
게다가, 색 온도에 따라서 그리고 그에 따라 가지길 원하는 백색 색조에 따라서, 전술한 범위 내에 속하는 피크를 갖는 각각의 단일 청자색 LED의 측면에, 요구에 따라서 상이한 색조와 세기의 조명을 결정할 수 있는 하나 이상의 백색 LED(109)를 위치시키는 것이 가능하다.
다음에, 제 2 실시예(도 4)의 회로 기판(105)은 회로 기판(105)에 나란히, 선택된 색조에 따라서 1000 내지 20000 K 범위에 있는 색 온도에서 연속 에너지 스펙트럼을 갖는 광을 방출할 수 있는 적어도 하나의 백색 LED(109)가 측면에 위치된, 405 내지 410 nm(106), 410 내지 415 nm(107) 및 415 내지 420 nm(108) 범위 내에 각각 포함된 피크를 갖는 방출 가시 전자기 광선을 특징으로 하는 3 개의 청자색 LED(106, 107 및 108)의 존재에 의해 특징지울 수 있다.
언급한 바와 같이, 회로 기판(105)상의 백색 LED(109)의 수는 그 존재가 장치의 살균 효과에 영향을 미치지 않기 때문에, 광의 색조 및 세기를 정의하기 위해서 변할 수 있다.
하나 이상의 백색 LED의 존재는 청자색 LED 색을 희미하게 하고 임의의 환경에서 램프를 사용하게 한다.
백색 광은 청자색 LED의 표면에 황색 형광체 층을 분배하거나, 다른 색상의 LED 측면에 청자색 LED를 위치시키거나, 항상 청자색 LED의 주파수 피크가 지정된 개별 범위 내에 속하는 다른 적절한 수단을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다른 방식으로 얻을 수 있다.
램프는 또한, 너무 높은 수준의 살균력에 도달하는 것을 방지하도록 출력을 감소시키거나 살균 주파수(청자색)를 차단하기 위해서 미리 설정된 간격으로 활성화되는 타이머(110)를 가질 수 있다.
다양한 버전의 램프로 나타낸 바와 같은 LED의 레이아웃(layout)은 단지 예로서 구현된 것이며, 임의의 램프 내의 그들의 위치는 본 발명의 살균 목적에 본질적인 것이 아님을 잘 이해할 수 있다.
어떠한 경우에도, 본 발명은 단지 예시적인 목적을 위해 그 특징과 관련하여 설명되었으며, 이는 결코 제한적인 것이 아니며, 장치의 혁신이 회로 기판의 재료 및 LED의 조합에 있기 때문에 설명된 동일한 기술을 구조적으로 사용하는 임의의 살균 전자 장치는 본 발명에 완전히 포함된다는 것을 이해해야 한다.
따라서, 본 발명의 핵심적인 구조물은 다른 유형의 램프에서 예외 없이 그리고 모든 유형의 고려와 함께 복제될 수 있으며, 또한 보호 범위를 벗어남이 없이 작은 변형 및/또는 수정을 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 환경 미생물 부하의 감소를 위한 LED 램프 구조물에 있어서,
    회로 기판(105) 상에 3 개의 청자색 LED(106, 107 및 108)가 존재하며,
    제 1 청자색 LED(106)가 405 내지 410 nm 범위의 파장 피크를 갖는 가시 전자기 광선을 방출하며;
    또한 청자색인 제 2 LED(107)가 410 내지 415 nm 범위의 파장 피크를 갖는 가시 전자기 광선을 방출하며;
    제 3 청자색 LED(108)가 415 내지 420 nm 범위의 파장 피크를 갖는 가시 전자기 광선을 방출하는 것을 특징으로 하는
    환경 미생물 부하의 감소를 위한 LED 램프 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    백색 광을 방출하기 위해서, 3 개의 청자색 LED의 측면에는 선택된 색조에 따라서 1000 내지 20000 K 범위에 있는 색 온도에서 연속적인 에너지 스펙트럼을 갖는 광을 방출할 수 있는 적어도 하나의 백색 LED(109)가 위치되는 것을 특징으로 하는
    환경 미생물 부하의 감소를 위한 LED 램프 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    백색 광의 방출은 청자색 LED(106, 107 및 108)의 표면에 황색 형광체 층을 분배하거나, 다른 색상의 LED 측면에 청자색 LED를 위치시키거나, 청자색 LED에 지정된 피크가 지정된 개별 범위 내에 속하게 하는 다른 절차에 의해 얻어질 수 있는 것을 특징으로 하는
    환경 미생물 부하의 감소를 위한 LED 램프 구조물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    디퓨저(103)에는 광 촉매 재료 또는 살생물제 및/또는 살균제와 유사한 작용 및/또는 알레르겐(allergens) 조절 작용을 발휘하는 임의의 다른 재료가 존재할 수 있는 것을 특징으로 하는
    환경 미생물 부하의 감소를 위한 LED 램프 구조물.
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