KR100915907B1 - 조명기능이 구비된 자외선 살균램프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방전현상에 의하여 자외선이 발생되는 방전관(100); 상기 방전관(100)의 개방 단부에 구비되는 전기접속단자(200); 및, 상기 방전관(100)의 내주면 일부에만 도포되어 자외선의 자극에 의하여 가시광선을 방사하는 형광도료층(300); 을 포함하여 구성되어, 상기 방전관(100)은 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역과 도포되지 않은 영역으로 구분되고, 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역을 통해서는 가시광선이 외부로 방사됨과 동시에 상기 형광도료층(300)이 도포되지 않은 영역을 통해서는 자외선이 외부로 방사되는 것을 특징으로 하는 조명기능이 구비된 자외선 살균램프에 관한 것이다.
방전관, 전기접속단자, 형광도료층, 자외선차단제층, 반사판, 홀더
Description
본 발명은 조명 및 살균 작용을 동시에 할 수 있는 자외선 살균램프에 관한 것으로서, 방전현상에 의하여 자외선을 방사하는 방전관의 내주면 일부에만 형광도료층이 도포되고, 형광도료층이 도포된 방향으로는 가시광선이 방사되어 조명으로 활용하고 그 반대편으로는 살균 효능이 뛰어난 자외선이 방사되어 살균작용을 하는 것을 특징으로 한다.
자외선(UV Light)은 가시광선의 파장(400nm)보다는 짧고 X선(100nm)의 파장 보다는 긴 파장을 가진 전자 방사선을 말하며, 이러한 자외선은 파장에 따라 UVA (320~400nm), UVB (280~320nm), 및 UVC (100~280nm)의 3개 대역으로 구분할 수 있다.
이 가운데 UVA 는 섬유산업, 고고학, 지질학적 암반탐사, 범죄수사, 위폐감별(식), 특수조명 등에 활용되고, UVB 는 미용썬텐, 광화학적 처리, 피부병치료, 기상학적 검사장비, 의료용으로 활용되고, UVC 의 경우 각종 살균(물, 공기, 수영 장, 공조실) 및 탈취용으로 활용되고 있다.
자외선 살균램프의 경우 자외선(253.7㎚)를 효율적으로 투과시키는 특수유리를 사용하고, 특수유리관의 양측 단부에는 텅스텐 필라멘트 코일이 구비되며, 코일에는 에미터(산화발륨, 산화스트론티움, 산화칼슘 등의 열전자를 방사하기 쉬운 물질)이 도포된다.
특수유리관 내부는 진공 상태를 만든 후 적당량의 수은과 적당한 압력의 알곤가스 또는 알곤가스와 다른 불활성가스와의 혼합가스가 봉입된다.
자외선 살균램프의 2개의 전극에 전류를 흘려 전극을 예열시키면 에미터에서 열전자가 방출되고 알곤가스를 매개로 하여 방전(점등)이 일어난다. 방전에 의해 관내에 흐르는 전자는 포화상태의 수은과 급격히 충돌하여 수은공명선인 253.7㎚의 자외선을 발생시킨다. 자외선 살균램프는 이 253.7㎚의 자외선이 갖는 살균작용을 이용하는 것으로 관내에서 발생한 자외선을 자외선투과율이 높은 특수유리관 또는 투명한 석영 유리관을 통하여 주변부로 방사하게 된다.
형광램프의 경우에도 이와 동일한 원리에 의하여 방전이 일어나는데, 형광램프의 경우에는 램프관의 내벽에 형광물질이 도포되어 있으며 자외선이 이러한 형광물질을 자극하여 파장이 긴 가시광선을 주변부로 방사한다는 차이점이 있다.
이와 같이 형광램프와 자외선 살균램프의 경우 그 작동원리가 극히 유사하나 그 동안은 각각의 목적에 따라 별개의 램프가 선택적으로 사용되고 있는 바, 살균 및 조명이 모두 필요한 경우에는 반드시 살균램프와 별도로 조명용 형광램프가 구비되어야만 하는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 하나의 램프를 이용하여 살균 및 조명을 동시에 해결할 수 있는 새로운 개념의 자외선 살균램프를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 방전현상에 의하여 자외선이 발생되는 방전관(100); 상기 방전관(100)의 개방 단부에 구비되는 전기접속단자(200); 및, 상기 방전관(100)의 내주면 일부에만 도포되어 자외선의 자극에 의하여 가시광선을 방사하는 형광도료층(300);을 포함하여 구성되어, 상기 방전관(100)은 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역과 도포되지 않은 영역으로 구분되고, 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역을 통해서는 가시광선이 외부로 방사됨과 동시에 상기 형광도료층(300)이 도포되지 않은 영역을 통해서는 자외선이 외부로 방사되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성은 본 발명에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 하나의 자외선 살균램프를 이용하여 살균 및 조명을 동시에 해결할 수 있다.
다시 말하면, 자외선 살균램프의 방전관(100)의 내벽 일측면에만 형광물질이 도포되는 바, 형광물질이 도포되지 않은 면을 통하여는 자외선이 방사됨과 동시에 형광물질이 도포된 면을 통해서는 가시광선이 방사되어 살균 및 조명을 동시에 만족할 수 있다.
둘째, 램프의 설치 수량 및 각각의 램프를 설치하기 위한 트랜스, 램프홀더, 전기배선 등의 추가적 비용을 절감하고, 설치 공간이 협소하더라도 효과적으로 살균 및 조명 시설을 설치할 수 있다.
다시 말하면, 하나의 램프로 두 가지 기능을 수행할 수 있어 비용 절감을 효과가 있으며 설치 공간의 제약을 적게 받을 수 있다.
셋째, 살균 및 조명 범위를 효과적으로 조절할 수 있다.
다시 말하면, 반사판(500)의 설치 위치 및 회동 각도를 조절하여 살균 및 조명 범위를 효과적으로 조절할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 자외선 살균램프의 구체적 실시예를 도시하는 사시도이고, 도2는 본 발명에 따른 자외선 살균램프의 방전관(100) 단면을 도시하는 단면도인데, 도2(a)의 경우에는 자외선차단제층(600)이 별도로 구비되지 않은 경우이 고, 도2(b)의 경우에는 자외선차단제층(600)이 별도로 구비된 경우이다. 또한 도3은 홀더(400) 및 반사판(500)의 결합관계를 도시하고 있다.
방전관(100)은 자외선이 투과될 수 있는 특수유리관이나 석영관으로 제작되며 자외선 살균램프의 주된 몸체를 구성하고, 그 내부에는 적당량의 수은과 적당한 압력의 알곤가스 또는 알곤가스와 다른 불활성가스와의 혼합가스가 봉입된다.
방전관(100)은 일반적으로 원형의 튜브 형상으로 제작됨이 일반적이나 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며 현재 일반적으로 유통되고 있는 다양한 형태의 램프 형태로 제작될 수 있다.
전기접속단자(200)는 방전관(100)의 개방 단부에 구비되어 외부전원으로부터 공급되는 전류를 방전관(100) 내부로 전달하는 역할을 한다.
이러한 전기접속단자(200)는 통상적으로 공업규격에 따라 일정한 형태로 만들어져 상호 호환이 가능한데, 이에 대한 내용은 일반적인 것에 불과한 바 자세한 설명은 생략한다. 전기접속단자(200)의 내측 구성물 또한 일반적인 자외선 살균램프의 경우와 동일한 바 별도의 부연설명이나 도시를 생략하도록 한다.
형광도료층(300)은 방전관(100)의 내주면 전체에 도포되는 것이 아니라 도2에 도시된 바와 같이 일측면에만 도포되는 것을 특징으로 한다.
형광도료층(300)은 자외선의 자극에 의하여 가시광선을 방전관의 일측 외부로 방사하는 역할을 하게 된다.
따라서 방전관(100)의 형광도료층(300)이 도포되지 않은 면을 통해서는 자외선이 외부로 방사되고, 형광도료층(300)이 도포된 면을 통해서는 가시광선이 외부 로 방사된다.
즉, 도2에 도시된 바와 같이 방전관(100)의 내주면 절반은 형광도료층(300)을 도포하고 나머지 절반은 형광도료층을 도포하지 않는 경우 자외선 살균램프의 일측면으로는 가시광선이 방사되고 그 반대면으로는 살균기능을 하는 자외선이 방사된다.
다시 말하면 자외선 살균램프가 설치되는 지점을 중심으로 일정 영역은 조명이 필요하고 조명이 필요없는 다른 쪽 영역은 살균이 필요한 경우 본 발명에 따라 자외선 살균램프 하나만 설치하여도 살균 및 조명을 동시에 만족할 수 있다.
형광도료층(300)이 도포되는 범위나 형태는 반드시 도2에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 자외선 살균램프가 설치되는 공간의 구조 및 형태 등을 고려하여 살균이 필요한 공간 및 조명이 필요한 공간에 맞추어 적절히 다양한 형태 및 면적을 도포할 수 있다.
즉 도2와 같이 방전관(100)의 내주면 일부 영역(소정의 각도 범위로 한정된 원호)에만 길이 방향으로 형광도료층(300)의 도포될 수도 있고, 도4에 도시된 바와 같이 방전관(100)의 일단은 내주면 전체(원호 전체)에 형광도료층(300)이 도포되고, 타단에는 형광도료층(300)이 전혀 도포되지 않도록 할 수도 있다.
이럴 경우에는 방전관(100)의 일단은 360도 방향으로 가시광선을 방사하게 되고 타단은 360도 방향으로 자외선을 방사하게 된다.
본 발명의 구체적 실시예에 적용된 형광도료층(300)은 일본의 日亞화학( www.nichia.co.jp)에서 생산한 NP-10(Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn )라는 형광도료를 사용 하였으나 반드시 이러한 재료에 한정될 필요는 없으며 일반적으로 알려진 자외선에 의한 자극으로 가시광선을 방사하는 물질이면 충분하다.
가시광선이 방사되는 영역에서 자외선을 보다 확실하게 차단하기 위해서 형광도료층(300) 이외에 도2(b)에 도시된 바와 같이 별도의 자외선차단제층(600)이 구비될 수도 있다.
자외선차단제층(600)은 형광도료층(300)과 방전관(100)의 내주면 사이에 도포되는데, 본 발명의 구체적 실시예에서는 이산화티탄이나 산화아연을 도포하였으나 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 이와 대등한 성능을 발휘하는 일반적으로 알려진 여러가지 차외선차단 물질이 선택되어 사용될 수 있다.
홀더(400)는 도1 및 도3에 도시된 바와 같이 링(ring) 형태를 구비하고 있으며 방전관(100)의 양측 단부 외주면에 각각 삽입되는데, 서로 마주보는 홀더(400)의 내측면 각각에는 핀수용홈(410)이 구비된다.
반사판(500)은 전체적으로 평판 형태를 가지며 방전관(100)의 좌측 및/또는 우측에 구비되는데, 반사판(500)의 양측 단부 일측에는 각각 돌출핀(510)이 구비되고, 이러한 돌출핀(510)이 홀더(400)의 핀수용홈(410)에 삽입되는 방식으로 반사판(500)이 홀더(400)에 회동가능하게 결합된다.
홀더(400) 각각에 구비되는 핀수용홈(410)은 도1 및 도4에 도시된 바와 같이 다수 개가 이격되도록 구비되는데, 형광도료층(300)의 면적(영역)을 고려하여 적정한 위치의 핀수용홈(410)을 사용하면 된다.
따라서 반사판(500)의 회동각도를 조절하면 가시광선이 조사되는 범위 및 광 량을 적절히 조절할 수 있을 뿐만 아니라 자외선이 의도하지 않은 영역으로 조사되는 것을 차단할 수도 있다.
즉, 방전관(100)의 상기 형광도료층(300)이 도포된 측면을 향하는 반사판(500)의 일측면에는 가시광선을 반사하는 가시광선반사면(520)이 구비되고, 방전관(100)의 형광도료층(300)이 도포되지 않은 측면을 향하는 반사판(500)의 타측면에는 자외선을 차단하는 자외선차단면(530)이 구비되는 것이다.
가시광선반사면(520)의 표면에는 가시광선을 효과적으로 반사할 수 있도록 산화알루미늄과 같은 금속피막 처리가 될 수도 있고, 단순히 백색이나 밝은 금속색 계통의 도료를 도색할 수도 있다.
자외선차단면(530)의 경우 반사판(500) 자체가 자외선 투과가 되지 않는 재료로 만들어질 경우 별도의 피막처리가 필요 없으나, 그렇지 않는 경우에는 이산화티탄이나 산화아연과 같은 물질을 도포할 수도 있다.
도1은 본 발명에 따른 자외선 살균램프의 구체적 실시예를 도시하는 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 자외선 살균램프의 방전관(100) 단면을 도시하는 단면도인데, 도2(a)의 경우에는 자외선차단제층(600)이 별도로 구비되지 않은 경우이고, 도2(b)의 경우에는 자외선차단제층(600)이 별도로 구비된 경우이다.
도3은 홀더(400) 및 반사판(500)의 결합관계를 도시하고 있다.
도4는 형광도료층(300)의 형태가 다른 실시예를 도시하고 있다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:방전관
200:전기접속단자
300:형광도료층
400:홀더
410:핀수용홈
500:반사판
510:돌출핀
520:가시광선반사면
530:자외선차단면
600:자외선차단제층
Claims (5)
- 방전현상에 의하여 자외선이 발생되는 방전관(100);상기 방전관(100)의 개방 단부에 구비되는 전기접속단자(200);상기 방전관(100)의 내주면 일부에만 도포되어 자외선의 자극에 의하여 가시광선을 방사하는 형광도료층(300);상기 방전관(100)의 양측 단부 외주면에 각각 삽입되는 링(ring) 형태의 홀더(400); 및,전체적으로 평판 형태를 가지고 양측 단부 일측에 각각 돌출핀(510)이 구비되어 서로 마주보는 상기 홀더(400)의 내측면 각각에 구비된 핀수용홈(410)에 회동가능하게 삽입되는 반사판(500);을 포함하여 구성되어,상기 방전관(100)은 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역과 도포되지 않은 영역으로 구분되고, 상기 형광도료층(300)이 도포된 영역을 통해서는 가시광선이 외부로 방사됨과 동시에 상기 형광도료층(300)이 도포되지 않은 영역을 통해서는 자외선이 외부로 방사되는 것을 특징으로 하는 조명기능이 구비된 자외선 살균램프.
- 제1항에서,상기 반사판(500)은,상기 방전관(100)의 상기 형광도료층(300)이 도포된 측면을 향하는 상기 반사판(500)의 일측면에는 가시광선을 반사하는 가시광선반사면(520)이 구비되고,상기 방전관(100)의 상기 형광도료층(300)이 도포되지 않은 측면을 향하는 상기 반사판(500)의 타측면에는 자외선을 차단하는 자외선차단면(530)이 구비되는 것을 특징으로 하는 조명기능이 구비된 자외선 살균램프.
- 제1항 또는 제2항에서,상기 형광도료층(300)과 상기 방전관(100)의 내주면 사이에 도포되는 자외선차단제층(600);이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조명기능이 구비된 자외선 살균램프.
- 제3항에서,상기 홀더(400) 각각에는 상기 핀수용홈(410)이 다수 개가 이격되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 조명기능이 구비된 자외선 살균램프.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101928956B1 (ko) * | 2015-05-11 | 2018-12-13 | 주식회사 에코셋 | 자외선 램프 및 이를 포함하는 유체 살균 정화 장치 |
| KR20220046868A (ko) * | 2020-10-08 | 2022-04-15 | 이년호 | 살균 기능을 구비한 의류 수납장 |
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| KR20000003915U (ko) * | 1998-07-30 | 2000-02-25 | 천성록 | 형광램프 |
| JP2002231188A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-16 | Kiyoto Yamaguchi | 蛍光灯照明器具の照明と殺菌の二つの機能を備えた「照明・殺菌併用管」 |
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- 2008-03-04 KR KR1020080020012A patent/KR100915907B1/ko active IP Right Grant
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