KR102038961B1 - Shower apparatus using UV-LED - Google Patents
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Abstract
본 발명은, UV-LED를 이용한 샤워장치에 있어서, 급수관과 샤워노즐 사이에 마련되며, 상기 급수관으로부터 공급되는 물을 전달받아 상기 샤워노즐로 안내하는 체류부; 및 상기 체류부를 경유하는 물에 서로 다른 파장의 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 특징으로 한다.The present invention provides a shower device using UV-LED, which is provided between a water supply pipe and a shower nozzle and receives water supplied from the water supply pipe and guides the water to the shower nozzle; And an ultraviolet irradiator for irradiating ultraviolet rays of different wavelengths to the water passing through the retention portion.
Description
본 발명은 샤워장치에 관한 것으로서, 상세하게는, UV-LED(자외선 발광 다이오드, Light-Emitting Diode)를 이용하여 호흡기 질병의 원인이 되는 레지오넬라 균을 살균할 수 있도록 구성된 샤워장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shower device, and more particularly, to a shower device configured to sterilize Legionella bacteria causing a respiratory disease by using a UV-LED (Light-Emitting Diode).
일반적으로, 샤워장치는 급수관으로부터 연결된 호스 또는 수도관의 단부에 마련되어 사용자에게 물을 분사하도록 구성되어 있다.In general, the shower is provided at the end of the hose or water pipe connected from the water supply pipe is configured to spray water to the user.
위와 같은 샤워장치는, 사용자에게 물을 분사하는 본래의 기능과 더불어, 사용자의 신체부위를 강한 수압의 물로 타격하여 마사지 또는 지압의 효과를 제공하는 안마기능, 그리고, 향균기능 등 다양한 기능이 발휘되도록 개발되고 있는 실정이다.The shower device as described above, in addition to the original function of spraying water to the user, the massage function to provide the effect of massage or acupressure by hitting the user's body part with strong water pressure, and to provide various functions such as antibacterial function. It is being developed.
특히, 최근에는 샤워시 물을 통하여 사용자에게 노출되는 유해성분을 자외선을 이용하여 살균 또는 소독할 수 있도록 구성된 샤워장치가 활발히 개발되고 있는 실정이다.In particular, recently, a shower device configured to sterilize or disinfect harmful components exposed to water through water when using a shower has been actively developed.
대한민국 공개특허 제10-2015-0032044호에는 자외선을 발광하는 발광 다이오드 칩(LED)를 이용하여 수돗물에 첨가된 염소 성분이나 독성 유기물질을 분해하도록 구성된 샤워기가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0032044 discloses a shower configured to decompose chlorine or toxic organic substances added to tap water using a light emitting diode chip (LED) emitting ultraviolet rays.
아울러, 대한민국 공개특허 제10-2008-0093535호에는 자외선을 방출하는 UV 램프를 이용하여 인체에 유해한 균들을 살균할 수 있도록 구성된 주방수전용 샤워헤드가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0093535 discloses a shower head for kitchen water, which is configured to sterilize germs harmful to a human body using a UV lamp that emits ultraviolet rays.
하지만, 위와 같은 선행기술문헌은 샤워노즐에서 분사되는 물에 자외선을 단순 조사(照射)하는 구조로만 되어 있거나, 또는, 샤워노즐의 내부를 따라 유동되는 공급수에 자외선을 조사하는 단순한 구조로만 되어 있기 때문에 미생물의 살균에 필요한 충분한 소독능을 확보하기 어렵다. 특히 공급수가 장치의 내부를 통과하는 동안 미생물의 살균에 충분한 자외선 조사시간을 확보할 수 없다.However, the above prior art document has only a structure of simply irradiating ultraviolet rays to the water sprayed from the shower nozzle, or has a simple structure of irradiating ultraviolet rays to the supply water flowing along the inside of the shower nozzle. Because of this, it is difficult to secure sufficient disinfecting ability for sterilization of microorganisms. In particular, it is not possible to ensure sufficient ultraviolet irradiation time for the sterilization of microorganisms while the feed water passes through the inside of the apparatus.
일반적으로 수돗물은 잔류염소(Chlorine residual)가 미생물의 소독을 담당하고 있다. 하지만, 온수배관의 경우 물속의 잔류염소가 휘발되어서 미생물의 번식성장에 매우 좋은 환경이 된다. 현재까지, 온수배관을 통해 이송되는 병원성 세균인 레지오넬라(Legionella) 균을 효과적으로 살균시키는 수단 및 장치개발은 매우 제한적인 실정이다.In general, tap water has chlorine residual that is responsible for disinfecting microorganisms. However, in the case of hot water pipes, residual chlorine in the water is volatilized, which is a very good environment for the growth of microorganisms. To date, the development of means and apparatus for effectively sterilizing Legionella bacteria, which are pathogenic bacteria transferred through hot water pipes, is very limited.
참고로, 레지오넬라 균은 호흡기로 감염되는 중증 폐렴의 주원인균이기 때문에, 면역력이 저하된 사람들이 집단적으로 생활하는 장소, 예컨대, 병원, 요양원 등과 같은 장소에서 샤워수로 인해 다수의 사람들에게 노출된다면 추각적인 감염성 질환을 확산시키는 문제점이 있다. 더욱이, 레지오네라 균은 온수배관의 생물막내에서 쉽게 자랄 수 있으므로 그 위험성이 더욱 커지게 된다.For reference, Legionella is the main cause of severe pneumonia infected with the respiratory tract. Therefore, if the immune system is exposed to a large number of people due to shower water in places where people with low immunity live, such as hospitals and nursing homes, There is a problem of spreading infectious diseases. Moreover, the Legionella bacteria grow easily in the biofilm of the hot water pipe, which increases the risk.
사용자에게 물을 순간적으로 분사하는 샤워장치와 같은 구조에서는 실질적으로 자외선을 이용하더라도 레지오넬라 균을 완전히 제거하는데 필요한 자외선 조사시간을 확보하는데 어려운 문제점이 있다.In a structure such as a shower device that instantaneously sprays water to a user, even when using ultraviolet light, it is difficult to secure ultraviolet irradiation time required to completely remove Legionella bacteria.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자에게 공급되는 물이 샤워노즐에서 분사되기 이전에 UV-LED를 이용하여 물 속에 있는 미생물이 여러 영역대의 자외선 파장에 충분히 노출이 될 수 있도록 샤워장치의 내부구조를 구성하여, 호흡기 질병을 유발하는 레지오넬라를 샬균 또는 멸균할 수 있도록 구성된 UV-LED를 이용한 샤워장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, before the water supplied to the user is sprayed in the shower nozzle so that the microorganisms in the water can be sufficiently exposed to the ultraviolet wavelength of various areas using the UV-LED An object of the present invention is to provide a shower device using UV-LED, which is configured to structure or sterilize Legionella causing a respiratory disease.
본 발명은, UV-LED를 이용한 샤워장치에 있어서, 급수관과 샤워노즐 사이에 마련되며, 상기 급수관으로부터 공급되는 물을 전달받아 상기 샤워노즐로 안내하는 체류부; 및 상기 체류부를 경유하는 물에 서로 다른 파장의 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 포함할 수 있다.The present invention provides a shower device using UV-LED, which is provided between a water supply pipe and a shower nozzle and receives water supplied from the water supply pipe and guides the water to the shower nozzle; And an ultraviolet irradiator for irradiating ultraviolet rays having different wavelengths to the water passing through the retention portion.
또한, 상기 체류부는, 상기 급수관과 연결되는 유입구과, 상기 유입구로부터 유입된 물을 상기 상기 샤워노즐로 안내하는 유출구이 마련된 하우징; 및 상기 하우징의 내측에 다수개로 마련되며, 상기 유입구로 유입된 물의 유로를 형성하는 분리벽;을 포함할 수 있다.In addition, the retention portion, the housing is provided with an inlet connected to the water supply pipe, and the outlet for guiding the water introduced from the inlet to the shower nozzle; And a plurality of partition walls provided inside the housing and forming a flow path of water introduced into the inlet.
또한, 상기 유입구는 상기 하우징에 마련되고 상기 유출구은 상기 하우징의 하면에 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다.In addition, the inlet may be provided in the housing and the outlet may be provided in at least one of the lower surface of the housing.
또한, 상기 분리벽은, 상기 유입구을 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 물을 서로 다른 방향으로 안내하되, 상기 물이 지그재그 방향으로 유동되도록 안내하는 유로를 상기 하우징의 내부에서 구획형성할 수 있다.In addition, the separating wall may guide the water introduced into the housing through the inlet in different directions, and may define a flow passage for guiding the water to flow in the zigzag direction in the interior of the housing.
또한, 상기 다수개의 분리벽은 서로 일정간격 이격 배치된 상태에서 그 일단이 상기 하우징의 일측 내벽 또는 타측 내벽과 연결될 수 있다.In addition, one end of the plurality of separation walls may be connected to one inner wall or the other inner wall of the housing in a state in which the plurality of separation walls are spaced apart from each other.
또한, 상기 자외선 조사부는, 상기 다수개의 분리벽 사이에 배치된 상기 하우징의 일측 내벽 또는 타측 내벽 부위에 각각 마련되어 파형방향으로 유동되는 물에 자외선을 조사하는 다수개의 LED를 포함하며, 상기 다수개의 LED는 물의 유동방향과 마주하는 방향에서 자외선을 조사할 수 있다.The ultraviolet irradiation part may include a plurality of LEDs respectively disposed on one inner wall or the other inner wall of the housing disposed between the plurality of separation walls to irradiate ultraviolet light to water flowing in a wave direction, and the plurality of LEDs. May irradiate ultraviolet rays in a direction facing the flow direction of water.
또한, 상기 자외선 조사부는, 상기 유입구로 유입되어 파형방향으로 유동되는 물에 UV-A 자외선과 UV-B 자외선 및 UV-C 자외선을 순차적으로 조사할 수 있다.The ultraviolet irradiation unit may sequentially irradiate UV-A ultraviolet rays, UV-B ultraviolet rays, and UV-C ultraviolet rays to water flowing into the inlet and flowing in the wave direction.
또한, 상기 하우징의 내면과 및 분리벽에는 광촉매 물질이 코팅될 수 있다.In addition, a photocatalytic material may be coated on the inner surface and the separation wall of the housing.
또한, 상기 하우징 또는 상기 분리벽은 알루미늄 또는 테플론을 포함한 자외선 반사재질로 제작될 수 있다.In addition, the housing or the partition wall may be made of an ultraviolet reflector including aluminum or Teflon.
본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치는, 급수관에서 공급되는 물이 서로 다른 파장을 가지는 자외선에 충분히 조사된 후에 사용자에게 전달될 수 있는 구조를 가지므로, 사용자가 수인성 병원균에 노출되는 위험성을 방지하는 효과가 있다.The shower device using the UV-LED according to an embodiment of the present invention has a structure that can be delivered to the user after the water supplied from the water supply pipe is sufficiently irradiated with ultraviolet rays having different wavelengths, the user is a water-borne pathogen It is effective in preventing the risk of exposure to the body.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치는, 간단한 구조만으로도 물에 포함된 병원성 미생물을 살균 또는 멸균시킬 수 있으므로, 기존의 살균 시스템보다 저렴한 제조단가로 제작될 수 있다.In addition, the shower device using the UV-LED according to an embodiment of the present invention, because it can sterilize or sterilize pathogenic microorganisms contained in the water with a simple structure, it can be manufactured at a lower manufacturing cost than the conventional sterilization system.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치는, 샤워기뿐만 아니라 다양한 급수장치에 호환되어 사용될 수 있다.In addition, the shower device using the UV-LED according to an embodiment of the present invention, can be used compatible with a variety of water supply device as well as shower.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체류부를 위에서 바라본 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 하우징의 내부에서 물이 유동되는 방향과 자외선이 조사되는 방향을 위에서 바라본 단면도.
도 4는 종래의 자외선 수은램프 및 세가지 최대파장의 UV-LED를 개별적으로 조사하였을 때 레지오넬라 균의 살균효과를 보여주는 실험 그래프.
도 5는 종래의 자외선 수은램프 및 세가지 다른 최대파장의 UV-LED를 개별적으로 조사하였을 경우와 순차적으로 여러 파장의 UV-LED를 조사하였을 경우에 대하여 레지오넬라 균의 살균효과를 보여주는 실험 그래프.
도 6은 종래의 자외선 수은램프, 세 가지 다른 최대파장의 UV-LED를 이용하여 일반적인 페트리접시에 자외선을 조사하였을 경우와 반사물질이 포함된 페트리 접시에 자외선을 조사한 경우에 대하여, 레지오넬라 균의 살균효과를 보여주는 실험 그래프.1 is an exploded perspective view of a shower device using UV-LED according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view from above of the retention portion according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view viewed from above of a direction in which water flows and an ultraviolet ray is irradiated in the housing illustrated in FIG. 2;
Figure 4 is an experimental graph showing the bactericidal effect of Legionella bacteria when individually irradiated UV-LED of the conventional ultraviolet mercury lamp and three maximum wavelengths.
5 is an experimental graph showing the bactericidal effect of Legionella against the conventional UV mercury lamp and three different wavelengths of UV-LEDs individually irradiated and sequentially irradiated with UV-LEDs of various wavelengths.
FIG. 6 shows the sterilization of Legionella bacteria for the case of irradiating ultraviolet rays to a general petri dish using a conventional ultraviolet mercury lamp and three different wavelengths of UV-LEDs and for irradiating ultraviolet rays to a petri dish containing a reflective material. Experimental graph showing the effect.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.Hereinafter, a shower device using UV-LEDs according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. In describing the present invention, specific descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체류부를 위에서 바라본 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 하우징의 내부에서 물이 유동되는 방향과 자외선이 조사되는 방향을 위에서 바라본 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a shower device using a UV-LED according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view from above of the retention portion according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a housing shown in Figure 2 The cross-sectional view of the water flowing in the direction of and the direction of the ultraviolet radiation from above.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치(100)는, 급수관에서 공급되는 물이 자외선에 충분히 조사될 수 있도록 하여 레지오넬라 균을 살균 또는 멸균할 수 있도록 하는 것에 특징이 있다고 할 수 있다.First, the
본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 급수관(1)과 샤워노즐(2) 사이에 마련되며, 상기 급수관(1)으로부터 공급되는 물을 전달받아 상기 샤워노즐(2)로 안내하는 체류부(200) 및 상기 체류부(200)를 경유하는 물에 서로 다른 영역을 가지는 자외선을 조사하는 자외선 조사부(300);를 포함할 수 있다.
상기 체류부(200)는, 상기 급수관(1)과 연결되는 유입구(H1)과, 상기 유입구(211)로부터 유입된 물을 상기 상기 샤워노즐(2)로 안내하는 유출구(H2, H2')이 마련된 하우징(210) 및 상기 하우징(210)의 내측에 다수개로 마련되며, 상기 유입구(211)로 유입된 물의 유로(流路)를 형성하는 분리벽(220)을 포함할 수 있다.The
상기 하우징(210)은 전체적으로 함체의 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 유입구(211)이 중앙부에 형성된 상판(211)과, 상기 유출구(H2. H2')이 모서리부에 형성된 하판(212) 및 상기 상판(211)과 상기 하판(213) 사이에 마련되어 상기 상판(211) 및 상기 하판(212)을 서로 연결하되, 상기 유입구(H1)에서 유입된 물이 체류될 수 있는 공간부를 제공하는 몸체(213)를 포함할 수 있다.The
위와 같은 하우징(210)은, 본 발명의 일 실시예에서는 사각형의 평단면을 가지는 함체의 형태를 가지는 것으로 도면상에 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 원통 또는 다각형의 평단면을 가지는 함체의 형태로 마련될 수도 있다.The
상기 분리벽(220)은, 상기 유입구(H1)을 통해 상기 하우징(210)의 내부로 유입된 물을 서로 다른 방향으로 안내하되, 상기 물이 파형(wave, 波形)방향, 즉, 지그재그 방향으로 유동되도록 안내하는 유로를 상기 하우징(210)의 내부에서 구획형성할 수 있다.The dividing
즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분리벽(220)은 상기 하우징(210)의 몸체(213) 내벽에 그 길이방향 일단이 연결될 수 있다. 다시 말해, 상기 다수개의 분리벽(220)은 서로 일정간격 이격 배치된 상태에서 그 길이방향 일단이 상기 몸체(213)의 일측 내벽과 그 일측 내벽과 마주하는 타측 내벽에 연결될 수 있다. 여기서, 상기 분리벽(220)의 길이방향 타단은 상기 몸체(213)의 일측 내벽 또는 타측 내벽과 일정간격 이격된 상태를 이룬다.That is, as shown in FIGS. 2 and 3, one end of the
따라서, 상기 하우징(210)의 상판(211)에 형성된 유입구(H1)로 유입된 물은 도 2에 도시된 화살표 A방향 및 B방향으로 분기되어 유동될 수 있으며, 이때, 상기 다수개의 분리벽(220)에 의해 물이 지그재그 방향으로 유동되면서 상기 유출구(H2, H2)로 안내될 수 있다.Therefore, the water flowing into the inlet (H1) formed in the
상기와 같이 구성된 체류부(200)는, 상기 급수관(1)에서 공급되는 물이 상기 샤워노즐(2)을 통해 사용자에게 분사되기 이전에 살균에 필요한 충분한 양의 자외선이 조사될 수 있도록 체류시간을 확보하는 역할을 한다. 더불어, 상기 분리벽(220)은 하우징(210)으로 유입된 물의 체류시간을 증가시킴과 동시에 단위면적당 자외선 조사량을 늘려서 물에 포함된 균이 상기 자외선 조사부(300)에 의해 효율적으로 살균 또는 멸균될 수 있도록 물의 유동방향을 파형의 형태로 안내하는 역할을 한다.The
상기 자외선 조사부(300)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 분리벽(220) 사이에 배치된 상기 하우징(210)의 일측 내벽 또는 타측 내벽 부위에 마련되는 다수개의 제1LED 내지 제3LED(301, 302, 303)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the ultraviolet irradiation part 300 includes a plurality of first LEDs provided at one inner wall or the other inner wall of the
즉, 상기 다수개의 제1LED 내지 제3LED(301, 302, 303)는 상기 다수개의 분리벽(220) 사이에 배치된 상기 하우징(210)의 몸체(213) 내벽에 각각 마련될 수 있다.That is, the plurality of first to
위와 같은 제1LED 내지 제3LED(301, 302, 303)는 상기 유입구(H1)로 유입된 물의 유동방향과 마주하는 방향에서 자외선을 조사할 수 있으며, 이때, 상기 유입구로 유입되어 파형방향으로 유동되는 물에 315~400nm의 파장범위를 가지는 UV-A 자외선과 285~315nm의 파장범위를 가지는 UV-B 자외선 및 200~280nm의 파장을 가지는 UV-C 자외선을 순차적으로 조사할 수 있다.The first to
즉, 상기 유입구(H1)을 통해 상기 몸체(213)의 내부로 유입되어, 도 2의 화살표 A방향 및 화살표 B방향으로 유동되는 물은, 상기 몸체(213)의 일측 내벽 중앙부와 타측 내벽 중앙부에서 서로 마주하게 배치된 제1LED(301)로부터 UV-A 영역의 자외선을 조사받을 수 있다.That is, the water flowing into the inside of the
상기 제1LED(301)에서 조사되는 UV-A 영역의 자외선은 광촉매를 이용한 고도산화 과정을 촉진시키는 파장영역과 근접한 파장을 가질 수 있다. 즉, UV-A 영역의 자외선은 광촉매 반응으로 고도산화과정을 촉진시켜 산화물질 또는 하이드록실 레디칼(OH·)을 생성하여 미생물을 비활성화시키는 데 사용할 수 있다.Ultraviolet rays of the UV-A region irradiated from the
따라서, 상기 하우징(210)의 내면, 즉, 상기 몸체(213)의 내면과 상기 분리벽(220)의 외면에는 광촉매 물질이 코팅되는 것이 바람직하며, 이때, 상기 광촉매 물질은 이산화티타늄 또는 이산화티타늄이 포함된 물질일 수 있다. 이에 따라, 제1LED(302)에 의해 UV-A 자외선을 조사받는 레지오넬라 균은 광촉매물질에 의한 광화학반응에 의해 살균 또는 멸균될 수 있다. 다시 말해 광촉매 반응에 의해 생성되는 산화물질 또는 하이드록실 레디칼에 의해 레지오넬라 균이 비활성화될 수 있다.Therefore, the photocatalyst material is preferably coated on the inner surface of the
그리고, 상기 제1LED(301)에 의해 UV-A 영역의 자외선에 조사된 물은 상기 몸체(213)의 내벽 중앙부와 내벽 단부 사이에 배치된 제2LED(302)로부터 UV-B 영역의 자외선을 조사받을 수 있다. 즉, 상기 제2LED(302)는, 상기 제1LED(301)가 배치된 상기 몸체(213)의 내벽 중앙부와 후술할 상기 제3LED(303)가 배치된 상기 몸체(213)의 일측 내벽 단부 사이에 배치될 수 있다.The water irradiated with ultraviolet rays in the UV-A region by the
상기 제2LED(302)에서 조사되는 UV-B 영역의 자외선은 병원성 세균의 단백질 영역에서의 상대 최대흡수 파장과 근접한 파장영역을 가지기 때문에 상기 하우징(210)에 유입되는 물에 2차적으로 조사되는 것이 바람직하다.Since the ultraviolet ray of the UV-B region irradiated from the
그리고, 상기 제2LED(302)에 의해 UV-B 영역의 자외선에 조사된 물은 상기 몸체(213)의 내벽 단부에 배치된 제3LED(303)로부터 UV-C 영역의 자외선을 3차적으로 조사받을 수 있다.In addition, the water irradiated with ultraviolet rays of the UV-B region by the
상기 제3LED(303)에서 조사되는 UV-C 영역의 자외선은 병원성 세균의 유전자의 핵산중 DNA에서 흡수하는 상대 최대흡수 파장과 근접한 파장을 가지기 때문에 상기 하우징(210)에 유입되는 물에 3차적으로 조사되는 것이 바람직하다.Since the ultraviolet rays of the UV-C region irradiated by the
여기서, 상기 하우징(210)과 상기 분리벽(220)에는 상기 자외선 조사부(300)에서 발산되는 자외선을 반사할 수 있는 반사재질, 예컨대, 알루미늄 또는 테플론 (Teflon) 재질로 제작되는 것이 바람직하다. Here, the
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치(100)는, 급수관에서 공급되는 물이 서로 다른 파장을 가지는 자외선에 충분히 조사된 후에 사용자에게 전달될 수 있는 구조를 가지므로, 사용자가 레지오넬라 균에 노출되는 위험성을 방지하는 효과가 있다.
본 발명 실시예에 따른 UV-LED를 이용한 샤워장치를 사용하였을 경우, 낮은 빛의 강도로도 레지오넬라 균에 대해 2 log 이상 미생물 불활성화가 이루어진다. 이하에서 도 4 내지 도 6에 대하여 자세히 설명한다. 하기 도 4 내지 도 6에 제시된 데이터는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 측정한 것이다.When the shower device using the UV-LED according to the embodiment of the present invention is used, microorganism inactivation is performed at least 2 log against Legionella even with low light intensity. 4 to 6 will be described in detail below. The data presented in FIGS. 4-6 below are measured by methods commonly used in the art.
도 4는 이 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 따라 종래의 자외선 수은램프 (LP-UV)와 서로 다른 세가지 파장의 UV-LED를 사용하여 레지오넬라 균의 살균효과를 정량적으로 나타낸 그래프이다. x 축에서는 자외선 조사량을 에너지로 표시하였으며, y 축에서는 살균효과를 Log 불활성도로 표시하였다. 전체적으로 기존 자외선 수은램프보다 UV-LED의 살균 효율이 높은 것으로 나타나 있다. Figure 4 is a graph quantitatively showing the bactericidal effect of Legionella bacteria using a conventional UV mercury lamp (LP-UV) and three different wavelength UV-LED according to the method commonly used in this field. On the x-axis, the ultraviolet dose was expressed as energy, and on the y-axis, the sterilization effect was expressed as Log inactivity. Overall, UV-LED's sterilization efficiency is higher than existing UV mercury lamp.
도 5는 자외선 조사량이 동일하도록 조건을 맞추어 종래 자외선 수은램프, 서로 다른 세종류의 UV-LED 와 순차적으로 조사를 하였을 경우에 대하여 살균효과를 비교하였다. 개별 UV-LED를 사용하였을 경우 보다 순차적으로 조사하였을 경우의 효과가 더 좋은 것으로 나타났다.FIG. 5 compares the sterilization effect with respect to the case of sequentially irradiating with three different types of UV-LEDs, which are conventional UV mercury lamps under conditions such that the amount of UV irradiation is the same. In case of using individual UV-LEDs, the effect of sequential irradiation was better.
도 6은 자외선 조사량이 동일하도록 조건을 맞추어 종래 자외선 수은램프, 서로 다른 세종류의 UV-LED를 이용한 살균실험에서 페트리접시에 반사물질을 사용하였을 경우에 대한 살균효과를 나타내었다. 반사물질만으로 2배이상의 살균효과를 얻을수 있는 것으로 나타났다.Figure 6 shows the sterilization effect for the case of using the reflective material in the Petri dish in the sterilization experiment using a conventional UV mercury lamp, three different types of UV-LED under the condition that the UV irradiation amount is the same. It was shown that more than 2 times bactericidal effect could be obtained only by reflecting material.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.Although specific embodiments of the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of those claims.
100 : UV-LED를 이용한 샤워장치
200 : 체류부 210 : 하우징
211 : 상판 212 : 하판
213 : 몸체 220 : 분리벽
300 : 자외선 조사부 301 : 제1LED
302 : 제2LED 303 : 제3LED100: Shower device using UV-LED
200: retention portion 210: housing
211: upper plate 212: lower plate
213
300: ultraviolet irradiation unit 301: first LED
302: second LED 303: third LED
Claims (9)
급수관과 샤워노즐 사이에 마련되며, 상기 급수관으로부터 공급되는 물을 전달받아 상기 샤워노즐로 안내하는 체류부;
상기 체류부를 경유하는 물에 서로 다른 파장의 자외선을 조사하는 자외선 조사부;를 포함하며,
상기 체류부는,
상기 급수관과 연결되는 유입구와, 상기 유입구로부터 유입된 물을 상기 샤워노즐로 안내하는 유출구가 마련된 하우징; 및
상기 하우징의 내측에 다수개로 마련되며, 상기 유입구로 유입된 물의 유로를 형성하는 분리벽;을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 유입구가 중앙부에 형성되는 상판;
상기 유출구가 모서리부에 형성되는 하판; 및
상기 상판과 상기 하판 사이에 마련되어 상기 상판 및 상기 하판을 서로 연결하되, 상기 유입구에서 유입된 물이 체류될 수 있는 공간부를 제공하는 몸체를 포함하며,
상기 유입구는 상기 하우징에 마련되고 상기 유출구는 상기 하판에 적어도 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
In the shower device using UV-LED,
A retention part provided between a water supply pipe and a shower nozzle and receiving water supplied from the water supply pipe to guide the shower nozzle;
It includes; ultraviolet irradiation unit for irradiating the ultraviolet light of different wavelengths to the water passing through the retention portion,
The retention portion,
A housing having an inlet connected to the water supply pipe and an outlet for guiding water introduced from the inlet to the shower nozzle; And
A plurality of partition walls provided inside the housing and forming a flow path of water introduced into the inlet;
The housing,
A top plate having the inlet formed in a central portion thereof;
A lower plate on which the outlet is formed at a corner; And
A body provided between the upper plate and the lower plate to connect the upper plate and the lower plate to each other, and to provide a space in which the water introduced from the inlet can stay;
The inlet is provided in the housing and the outlet is a shower device using a UV-LED, characterized in that provided at least one on the lower plate.
상기 분리벽은, 상기 유입구을 통해 상기 하우징의 내부로 유입된 물을 서로 다른 방향으로 안내하되, 상기 물이 지그재그 방향으로 유동되도록 안내하는 유로를 상기 하우징의 내부에서 구획형성하는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
The method of claim 1,
The dividing wall guides the water introduced into the interior of the housing through the inlet in different directions, and partitions a flow path in the interior of the housing to guide the water to flow in the zigzag direction. Shower device using LED.
상기 다수개의 분리벽은 서로 일정간격 이격 배치된 상태에서 그 일단이 상기 하우징의 일측 내벽 또는 타측 내벽과 연결되는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
The method of claim 4, wherein
The plurality of separation walls are shower devices using UV-LED, characterized in that one end is connected to one inner wall or the other inner wall of the housing in a state spaced apart from each other at a predetermined interval.
상기 자외선 조사부는,
상기 다수개의 분리벽 사이에 배치된 상기 하우징의 일측 내벽 또는 타측 내벽 부위에 각각 마련되어 파형방향으로 유동되는 물에 자외선을 조사하는 다수개의 LED를 포함하며,
상기 다수개의 LED는 물의 유동방향과 마주하는 방향에서 자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
The method of claim 5,
The ultraviolet irradiation unit,
It includes a plurality of LEDs provided on each of the inner side wall or the other inner wall portion of the housing disposed between the plurality of separation walls to irradiate the ultraviolet light to the water flowing in the wave direction,
The plurality of LED is a shower device using a UV-LED, characterized in that for irradiating ultraviolet rays in a direction facing the water flow direction.
상기 자외선 조사부는,
상기 유입구로 유입되어 파형방향으로 유동되는 물에 UV-A 자외선과 UV-B 자외선 및 UV-C 자외선을 순차적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
The method of claim 6,
The ultraviolet irradiation unit,
Shower device using a UV-LED, characterized in that to sequentially irradiate UV-A ultraviolet rays, UV-B ultraviolet rays and UV-C ultraviolet rays to the water flowing into the inlet flows in the wave direction.
상기 하우징의 내면과 및 분리벽에는 광촉매 물질이 코팅되는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.
The method of claim 6,
Shower device using UV-LED, characterized in that the photocatalyst material is coated on the inner surface and the separation wall of the housing.
상기 하우징 또는 상기 분리벽은 알루미늄 또는 테플론을 포함한 자외선 반사재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 UV-LED를 이용한 샤워장치.The method of claim 6,
The housing or the partition wall is a shower device using UV-LED, characterized in that made of an ultraviolet reflector containing aluminum or Teflon.
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