KR102277848B1

KR102277848B1 - 만능 자외선 살균 장치

Info

Publication number: KR102277848B1
Application number: KR1020130123474A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 김종락
Original assignee: 서울바이오시스 주식회사
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2021-07-16
Also published as: US20150102235A1; KR20150044502A; CN104548164A; US9289523B2; CN104548164B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치는, 상면부 및 측벽부를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 상면부 상에 위치하는 적어도 하나의 제1 자외선 발광 다이오드 칩; 및 상기 본체의 측벽부 상에 위치하는 적어도 하나의 제2 자외선 발광 다이오드 칩을 포함한다. 나아가, 상기 본체는 살균 대상 공간을 변경할 수 있도록 이동이 자유롭다. 이에 따라, 특정 공간에 한정되지 않고 다양한 공간에서 살균을 수행할 수 있는 자외선 살균 장치를 제공할 수 있다.

Description

만능 자외선 살균 장치{OMNIPOTENT STERILIZATION APPARATUS}

본 발명은 자외선 살균 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 발광 다이오드를 이용한 만능 자외선 살균 장치에 관한 것이다.

자외선은 공기 및 투명 액체의 각종 미생물을 살균할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 특히, UV-C 영역의 자외선은 살균 효과가 높아 살균선(germicidal range)으로 불린다. 수은(Hg) 램프는 살균 효과가 우수한 파장(약 254nm)의 자외선을 방출하므로, 종래 살균 장치에서 자외선 광원으로 많이 사용되어 왔다.

한편, 최근에는 UV-C 영역의 자외선을 방출하는 발광 다이오드를 살균 장치에 적용하려는 기술들이 소개되고 있다. 예를 들어, 대한민국 특허공개공보 10-2012-0009928호는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 공기 청정기를 개시하고 있으며, 대한민국 특허공개공보 10-2011-0039985호는 엘이디 발광유닛이 장착된 자외선 살균 세탁기를 개시하고 있다.

그러나 종래의 자외선 살균 장치는 냉장고, 세탁기, 가습기 또는 진공 청소기 등과 같은 특정 전자 장치 내에 내장되어 사용되고 있다. 따라서, 이들 자외선 살균 장치는 그것이 내장된 특정 전자 장치에 한해 살균을 수행할 수 있을 뿐이며, 다른 전자 장치를 살균하기 위해 사용되지 못한다.

대한민국 특허공개공보 10-2012-0009928호 대한민국 특허공개공보 10-2011-0039985호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 특정 공간에 한정되지 않고 다양한 공간에서 사용될 수 있는 자외선 살균 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 넓은 공간 및 좁은 공간에서 모두 사용될 수 있는 자외선 살균 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치는, 본체; 및 상기 본체 상에 위치하는 자외선 발광 다이오드 칩들을 포함한다. 나아가, 상기 본체는 살균 대상 공간을 변경할 수 있도록 이동이 자유롭다.

종래의 자외선 살균 장치는 특정 전자 장치 내에 내장되기 때문에, 살균 대상 공간을 변경하지 못한다. 이에 반해, 본 발명의 실시예들은 본체를 자유롭게 이동할 수 있어 살균 대상 공간을 자유롭게 변경할 수 있다. 상기 본체는 자외선 살균 장치가 주로 사용되는 냉장고, 세탁기, 가습기, 싱크대, 옷장, 신발장 등 다양한 장소로 쉽게 이동될 수 있으며, 따라서, 하나의 자외선 살균 장치를 이용하여 특정 공간에 한정되지 않고 다양한 공간들을 살균할 수 있다.

나아가, 상기 본체는 측벽부 및 상면부를 가질 수 있다. 나아가, 상기 자외선 발광 다이오드 칩들은, 상기 본체의 상면부 상에 위치하는 제1 자외선 발광 다이오드 칩; 및 상기 본체의 측벽부 상에 위치하는 제2 자외선 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있다. 자외선 발광 다이오드 칩들을 본체의 측벽부 및 상면부에 배치함으로써, 넓은 영역에 걸쳐 자외선을 조사하여 살균할 수 있다.

나아가, 상기 측벽부는 상기 상면부에 가까울수록 좁은 폭을 갖도록 경사질 수 있다. 상기 본체는 사각뿔대 또는 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드 칩들에서 방출되는 자외선이 대체로 본체의 상방을 향하도록 할 수 있으며, 따라서, 상기 본체를 살균 대상 공간의 바닥에 배치하고, 본체 위쪽의 공간을 넓게 살균할 수 있다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 자외선 살균 장치는 상기 제1 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩들에 75V 이하의 직류 전력을 공급하기 위한 전선을 더 포함할 수 있다. 저전압 직류 전력을 공급하기 때문에, 상기 전선은 가정용 케이블에 비해 상대적으로 얇을 수 있다. 따라서, 상기 본체를 예를 들어 냉장고와 같이 밀폐된 공간에 배치하고 문을 닫더라도, 상기 본체에 연결된 전선에 의해 냉장고 문에 틈이 형성되지 않는다. 상기 전선은 상기 본체로부터 커넥터를 통해 결합 및 분리될 수 있다.

상기 자외선 살균 장치는 고전압 교류 전력을 저전압 직류 전력으로 변환하는 컨버터를 더 포함할 수 있다. 상기 컨버터는 상기 본체 외부에 위치하고, 상기 전선은 상기 컨버터에 연결된다. 상기 컨버터에 의해 저전압 직류 전원으로 변환되기 때문에, 가정용 교류 전원을 사용하더라도, 상기 전선은 75V 이하의 직류 전력을 공급할 수 있다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 자외선 살균 장치는 상기 제1 및 제2 발광 다이오드 칩들에 직류 전력을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있다. 배터리를 이용할 경우, 상기 본체의 이동성이 더욱 향상된다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 자외선 살균 장치는, 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩들의 광 지향 분포를 변경하는 렌즈를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩들에서 방출되는 광의 지향 분포를 변경함으로써 상기 자외선 살균 장치에서 방출되는 자외선의 광 지향 패턴을 조절한다.

상기 렌즈는 다리부를 포함할 수 있다. 상기 다리부를 통해 렌즈를 특정 위치에 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 렌즈는 본체로부터 자유롭게 탈착될 수 있다. 따라서, 렌즈를 쉽게 교체할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩들은 UV-C 영역의 자외선을 방출할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 자외선 발광 다이오드 칩들은 250 내지 280nm 범위 내의 자외선을 방출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치는, 메인 본체와 상기 메인 본체에 탈착 가능하게 결합된 서브 본체를 포함하는 본체; 및 상기 본체 상에 위치하는 적어도 하나의 자외선 발광 다이오드 칩을 포함하고, 상기 본체는 살균 대상 공간을 변경할 수 있도록 이동이 자유롭다.

메인 본체와 서브 본체를 채택함으로서, 자외선 살균 장치의 외형 크기에 의해 특정 영역에 자외선을 살균하는 것이 곤란한 문제를 해결할 수 있다. 더욱이, 살균 대상 공간의 크기에 대응하여, 서브 본체와 메인 본체를 결합하거나 분리하여 자외선 살균 장치로 사용할 수 있다.

덧붙여, 상기 메인 본체는 상기 서브 본체를 수용하기 위한 리세스를 가질 수 있으며, 상기 서브 본체는 상기 메인 본체의 리세스 내에서 상기 메인 본체와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 자외선 발광 다이오드 칩은 제1 자외선 발광 다이오드 칩 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있으며, 상기 제1 자외선 발광 다이오드 칩이 상기 서브 본체 상에 위치하고, 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩이 상기 메인 본체 상에 위치할 수 있다.

나아가, 상기 서브 본체는 상기 메인 본체에 비해 상대적으로 좁은 폭을 가질 수 있다. 따라서, 좁은 입구를 갖는 공간의 경우, 상기 서브 본체를 입구에 배치하여 살균을 수행할 수 있다.

상기 서브 본체는 사각통형 또는 원통형일 수 있다. 특히, 상기 서브 본체가 원통형인 경우, 다양한 입구 형상에 적용할 수 있어 유리하다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 자외선 살균 장치는, 상기 제1 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩들에 직류 전력을 공급하기 위한 전선을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 전선은 상기 서브 본체에 접속될 수 있다. 또한, 상기 전선은 가정용 케이블에 비해 상대적으로 얇을 수 있다.

또한, 상기 자외선 살균 장치는, 고전압 교류 전력을 저전압 직류 전력으로 변환하는 컨버터를 더 포함할 수 있으며, 상기 컨버터는 상기 서브 본체 외부에 위치할 수 있다. 상기 전선은 상기 컨버터에 연결된다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 메인 본체는 상기 리세스에서 상기 측면부로 이어지는 제1 홈을 가질 수 있다. 상기 서브 본체가 상기 메인 본체에 결합될 때, 상기 제1 홈은 상기 전선을 수용할 수 있다. 상기 제1 홈에 의해 상기 전선이 연결된 상기 서브 본체를 상기 메인 본체에 쉽게 결합할 수 있다.

나아가, 상기 메인 본체는 상기 측면부의 바깥면에 형성된 제2 홈을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 홈은 상기 제1 홈으로부터 연장될 수 있다. 상기 전선은 상기 제2 홈 내에 배치될 수 있으며, 따라서, 상기 전선에 의해 제2 발광 다이오드 칩에서 방출된 자외선이 차단되는 것을 방지할 수 있다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드 칩들에 직류 전력을 공급하기 위한 배터리를 더 포함할 수 있으며, 상기 배터리는 상기 서브 본체 내에 제공될 수 있다.

한편, 상기 서브 본체는 자석을 포함할 수 있다. 상기 서브 본체는 상대적으로 작은 크기를 갖기 때문에, 상기 메인 본체로부터 분리될 경우, 서브 본체를 다루는 것이 곤란할 수 있다. 상기 자석은 상대적으로 작은 크기의 서브 본체를 금속 막대 등의 다른 지지 수단에 결합하기 위해 사용될 수 있으며, 이에 따라, 서브 본체의 취급이 쉬워진다.

몇몇 실시예들에 있어서, 상기 자외선 살균 장치는, 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩의 광 지향 분포를 변경하는 렌즈를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광의 지향 분포를 변경함으로써 상기 자외선 살균 장치에서 방출되는 자외선의 광 지향 패턴을 조절한다.

한편, 상기 자외선 발광 다이오드 칩들은 180~400nm 범위 내의 자외선을 방출할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 자외선 발광 다이오드 칩들은 UV-C 영역의 자외선을 방출할 수 있다. 이하에서, UV-C 영역은 180~280nm 영역을 의미한다. 일 실시예에 있어서, 상기 자외선 발광 다이오드 칩들은 250 내지 280nm 범위 내의 자외선을 방출할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 본체를 자유롭게 이동할 수 있어 살균 대상 공간을 자유롭게 변경할 수 있는 자외선 살균 장치를 제공할 수 있다. 또한, 광 지향 분포를 조절할 수 있는 렌즈를 채택함으로써, 살균 대상 공간의 형태에 따라 광 지향 패턴을 조절할 수 있다. 나아가, 메인 본체와 서브 본체를 채택함으로써, 이들을 결합하거나 또는 분리하여 다양한 공간을 살균할 수 있다. 특히, 입구 크기가 큰 제품의 내부 공간뿐만 아니라 입구 크기가 작은 제품의 내부 공간도 쉽게 살균할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 광 지향 패턴을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈를 포함하는 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4의 자외선 살균 장치의 광 지향 패턴을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 도 4의 렌즈의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 7의 자외선 살균 장치의 개략적인 단면도이다.
도 9는 도 7의 서브 본체의 사용예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치(100)를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.

도 1을 참조하면, 자외선 살균 장치(100)는, 본체(110), 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120), 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130), 컨버터(140) 및 전선(150)을 포함할 수 있다.

본체(110)는 자외선 살균 장치(100)의 외형을 이루며, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)을 지지한다. 본체(110)는 측벽부(112)와 상면부(113)를 포함할 수 있으며, 또한 바닥부(111)를 포함할 수 있다. 상면부(113)에 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)들이 위치하고, 측벽부(112)에 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)들이 위치한다.

바닥부(111)는 평평한 면일 수 있으며, 따라서, 본체(110)를 평평한 면 상에 안정하게 놓을 수 있다. 측벽부(112)는 상면부(113)에 가까울수록 좁은 폭을 갖도록 경사질 수 있다. 즉, 도시한 바와 같이, 본체(110)는 바닥부(111)에서 상면부(113)로 갈수록 폭이 좁아지는 사각뿔대 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 네개의 측벽부들(112)이 형성된다. 그러나, 본 발명은 사각뿔대 형상의 본체(110)에 한정되는 것은 아니며, 도 2에 도시한 자외선 살균 장치(100a)와 같이, 원뿔대 형상의 본체(110a)를 채택할 수도 있다.

측벽부(112)의 경사각은 본체(110)의 상 방향으로 방출되는 자외선 광의 지향 패턴을 고려하여 예를 들어 20 내지 80도 범위 내에서 선택될 수 있다. 한편, 본체(110)의 자세 안정성을 위해, 본체(110)의 높이는 바닥부(111)의 폭보다 작게 설정될 수 있다.

한편, 본체(110)에 전달되는 전원을 온/오프 할 수 있는 전원 버튼(114), 주변의 밝기를 감지하여 전원을 온/오프 할 수 있는 조도 센서(115) 및/또는 시간을 설정하여 정해진 시간 동안 자외선 살균 장치가 작동하도록 하는 타이머(116)가 본체(110)에 제공될 수 있다. 전원버튼(114), 조도 센서(115)나 타이머(116)는 사용자가 자외선에 노출되지 않고 자외선 살균 장치를 조작할 수 있도록 해준다.

한편, 컨버터(140)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 AC/DC 컨버터로, 110V 또는 220V와 같이 100V 이상의 가정용 고전압 교류 전원을 75V 이하, 예컨대 5V 내지 75V의 저전압 직류 전원으로 변환한다. 특히, 컨버터(140)는 100V 이상의 교류 전원을 40V 이상의 직류 전원으로 변환할 수 있는데, 상대적으로 높은 전압의 직류 전원으로 변환함으로써, 컨버터(140)의 크기를 줄일 수 있으며, 또한, 컨버터(140) 비용을 절감할 수 있다.

전선(150)은 컨버터(140)와 본체(110)를 연결한다. 전선(150)은 컨버터(140)로부터 출력된 전력을 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에 전달하기 위한 것으로, 내부 도선이 절연물로 피복된 구조를 갖는다. 전선(150)은 양의 단자와 음의 단자에 연결되기 위해 두 개의 도선이 쌍을 이루어 제공될 수 있다.

일반적으로, 가정용 교류 전원에 연결되는 전선(케이블)은 고전압 교류 전류를 전송하기 때문에 안정성 및 신뢰성을 위해 그 굵기가 상대적으로 굵다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 가정용 교류 전원은 컨버터(140)에 의해 75V 이하의 직류 전원으로 변환되므로, 종래의 전선에 비해 상대적으로 가는 전선(150)이 컨버터(140)와 본체(110)를 연결하기 위해 사용될 수 있다.

냉장고와 같이 문을 여닫는 전자 제품에서 전선(150)을 통해 외부 전원에 연결된 본체(110)를 냉장고 내에 배치하더라도, 가는 전선(150)을 이용하기 때문에, 냉장고 내부 공간의 밀폐에 아무런 영향을 미치지 않고 살균을 수행할 수 있다. 이에 반해, 종래의 가정용 교류 전원을 전달하는 케이블을 사용할 경우, 상대적으로 굵은 케이블에 의해 냉장고 문이 닫히지 않거나 케이블 주위에 공기 통로가 형성될 수 있다.

전선(150)은 본체(110)에 연결된 상태로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(110)와 전선(150)이 커넥터를 통해 결합 및 분리될 수 있다. 또한, 컨버터(140)와 전선(150) 또한 커넥터를 통해 결합 및 분리될 수 있다.

제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 동일 종류의 자외선 발광 다이오드 칩일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 180 내지 400nm 범위 내의 자외선을 방출하는 자외선 발광 다이오드 칩일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 180 내지 280nm 범위 내의 UV-C를 방출하는 자외선 발광 다이오드 칩일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 250 내지 280nm 범위 내의 자외선을 방출하는 자외선 발광 다이오드 칩일 수 있다. 특히, 250 내지 280nm 범위 내의 자외선이 박테리아나 바이러스와 같은 미생물의 DNA를 파괴하여 살균하는 것에 효과적인 것으로 알려져 있다.

제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)은 본체(110)의 상면부(113) 상에 위치하고, 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 본체(110)의 측벽부(112) 상에 위치한다. 도시한 바와 같이, 본체(110)가 사각뿔대 형상인 경우, 각 측벽부(112) 상에 제2 자외선 발광 다이오드 칩들(130)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 각 측벽부(112) 상에서 동일한 위치에 제2 자외선 발광 다이오드 칩들(130)이 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 개수 및 서로 다른 위치에 제2 자외선 발광 다이오드 칩들(130)이 배치될 수도 있다.

도 1에 있어서, 상면부에 두 개의 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)들이 배치되고, 사각뿔대의 각 측벽부(112) 상에 두 개의 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)들이 배치된 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)의 개수는 다양하게 선택될 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)이 칩 형태로 본체(110) 상에 배치된 것으로 도시하였으나, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 다양한 형태로 본체(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 인쇄회로보드에 실장되고, 인쇄회로보가 본체(110)에 부착될 수 있다. 전선(150)은 인쇄회로보드의 단자에 전기적으로 연결되고, 인쇄회로보드의 회로를 통해 제1 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩들(120, 130)에 전력이 공급될 수 있다. 또한, 상기 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 칩 형태로 실장되는 것에 한정되지는 않으며, 패키지 형태로 실장될 수도 있다.

한편, 본체(110) 내부에 제어 회로(도시하지 않음)가 내장될 수 있으며, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)의 구동은 제어 회로에 제어될 수 있다. 제어 회로는 또한 앞서 설명한 전원 버튼(114), 조도 센서(115) 및 타이머(116)에 연결되어, 이들에 입력된 신호에 따라 자외선 살균 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 회로는 전선(150)을 통해 전달된 저전압 직류 전력으로 구동될 수 있다.

본 실시예에 따른 자외선 살균 장치(100)는 컨버터(140) 및 전선(150)을 통해 전력을 공급받을 수 있는 한, 특정 전자 제품에 한정되지 않고, 다양한 공간을 살균하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 가습기, 싱크대, 옷장, 신발장, 침대 밑 등 자외선 살균 장치(100)를 놓을 수 있는 곳이면 어느 곳이든 본체(110)를 이동하여 살균할 수 있다. 또한, 전력은 가정용 콘센트를 통해서만 공급되는 것은 아니며, 예를 들어 컴퓨터를 통해서도 공급될 수 있다. 이 경우, 예컨대 USB를 이용하여 전원을 공급받을 수도 있다. 또한, 차량용 시거 잭 등을 이용하여 전원을 공급받아 자동차의 내부 공간을 살균할 수도 있다.

한편, 본 실시예에 따른 자외선 살균 장치(100)는 전선(150)을 이용하지만, 충전식 배터리를 이용함으로써 전선(150)을 생략할 수도 있다. 이 경우, 본체(110)의 이동은 더욱 자유롭게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 광 지향 패턴을 설명하기 위한 개략도이다.

제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 및 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에 의해 자외선 살균 장치(100)의 상향으로 자외선이 조사된다. 자외선의 광 지향 패턴은 본체(110)의 상면부(113)에 위치한 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)에서 방출되는 자외선 분포와 측벽부(112) 상에 배치된 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에서 방출되는 자외선의 분포의 합으로 나타난다. 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)이 본체(110)의 측벽부 상에 배치되므로, 자외선 살균 장치(100)의 전체적인 광 지향 패턴(160)은 상대적으로 납작한 형태의 타원 형상으로 나타날 것이다. 특히, 이러한 광 지향 패턴(160)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 상대적으로 폭이 넓고 높이가 낮은 공간(190)을 살균하기에 적합할 것이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈를 포함하는 자외선 살균 장치(200)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 5는 자외선 살균 장치(200)의 광 지향 패턴을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4를 참조하면, 자외선 살균 장치(200)는 도 1을 참조하여 설명한 자외선 살균 장치(100)와 대체로 유사하나, 렌즈(170)를 더 포함하는 것에 차이가 있다. 렌즈(170)는 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130) 상에 배치되어 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에서 방출되는 자외선의 지향 분포를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)은 측벽부(112)에 수직한 방향을 중심으로 예컨대 약 120도의 지향각으로 자외선을 방출할 수 있다. 이러한 자외선의 지향분포는 렌즈(170)에 의해 변경된다. 예를 들어, 점선(135)으로 나타낸 것과 같이, 자외선 살균 장치(200)의 상방으로 향하는 지향 분포가 구현될 수 있다. 한편, 지향분포(125)는 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)들에서 방출되는 자외선의 지향 분포를 개략적으로 나타내고 있다.

제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)에서 방출된 자외선의 지향 분포(125)와 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에서 방출되어 렌즈(170)를 통해 방출되는 자외선의 지향 분포(135)의 합에 의해 도 5에 도시한 바와 같은 광 지향 패턴(165)이 구현될 수 있다. 광 지향 패턴(165)은 대체로 자외선 살균 장치(200)의 상방으로 긴 형상을 가진다. 이러한 광 지향 패턴(165)은 폭에 비해 높이가 상대적으로 큰 공간(290)을 살균하기에 적합할 것이다.

도 6은 앞서 설명한 실시예에서 사용될 수 있는 렌즈의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 렌즈(170)는 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에서 방출된 광의 경로를 변경하기 위한 형상을 갖는다. 특히, 렌즈(170)는 오목부(172)를 둘러싸는 하부면(171) 및 상부면(173)을 가질 수 있다. 하부면(171)은 평평한 면일 수 있으나, 도 6에 도시한 바와 같이, 경사진 면일 수 있다. 또한, 오목부(172)의 형상 및 상부면(173)의 형상을 제어함으로써 오목부(172) 내로 입사된 광의 경로를 요구되는 방향으로 다양하게 변경할 수 있다.

상기 렌즈(170)는 또한 다리부(175)를 포함할 수 있으며, 다리부(175)가 본체(110)에 끼워져 결합될 수 있다. 이와 달리, 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)들이 실장되는 인쇄회로보드에 렌즈(170)를 결합하기 위한 결합 기구, 예컨대, 결합 홈들이 제공되고, 상기 다리부(175)는 인쇄회로보드에 결합될 수도 있다.

상기 렌즈(170)는 또한 본체(110)로부터 자유롭게 탈착될 수 있으며, 사용 목적에 따라 다른 형상의 렌즈로 교체될 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 렌즈(170)가 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130) 상에 배치된 것만을 설명하였지만, 필요에 따라, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120) 상에도 적합한 렌즈가 배치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 8은 도 7의 자외선 살균 장치의 개략적인 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 살균 장치(300)는 도 1을 참조하여 설명한 살균 장치와 대체로 유사하나, 본체가 메인 본체(310)와 서브 본체(320)를 포함하는 것에 차이가 있다.

메인 본체(310)는 바닥부(311) 및 측벽부(312)를 가지며, 이들은 도 1을 참조하여 설명한 바닥부(111) 및 측벽부(112)와 대체로 유사하며 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다. 한편, 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)들(130)은 메인 본체(310)의 측벽부(312) 상에 배치된다.

한편, 메인 본체(310)는 리세스(310a), 제1 홈(310b) 및 제2 홈(310c)을 가질 수 있다. 리세스(310a)은 메인 본체(310)의 상단부에 형성될 수 있으며, 리세스(310a) 내부에 포고 핀과 같은 전기 단자들(317)이 배치될 수 있다.

제1 홈(310b)은 메인 본체(310)의 일측 측벽부(312)에 형성될 수 있다. 제1 홈(310b)은 메인 본체(310)의 상단부에서 소정 깊이로 형성될 수 있으며, 리세스(310a)에서 외부로 이어진다. 제2 홈(310c)은 메인 본체(310)의 바깥면에 형성되며, 제1 홈(310b)으로부터 일측 측벽부(312)를 따라 아래로 연장하도록 형성될 수 있다.

서브 본체(320)는 리세스(310a) 내에 삽입되어 전기 단자들(317)에 전기적으로 접속된다. 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)들은 서브 본체(320)의 상면부(323) 상에 배치된다.

서브 본체(320)는 전기 단자들(317)에 결합하기 위한 결합 홈들(도 9의 325 참조)을 가질 수 있다. 따라서, 메인 본체(310)에 형성된 포고 핀과 같은 전기 단자들(317)은 서브 본체(320)의 결합 홈들(325)과 결합하여 서브 본체(320)를 메인 본체(310)에 정렬시킬 수 있다. 그러나 메인 본체(320)와 서브 본체(320)의 전기적인 연결은 포고 핀에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 텐션을 이용하는 전기 단자들을 포함하여 다양한 전기 연결 단자들이 사용될 수 있다.

서브 본체(320)는 또한 내부 또는 외부에 위치하는 자석(321)을 더 포함할 수 있다. 자석의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 영구 자석 또는 전자석일 수 있다.

서브 본체(320)는 메인 본체(310)로부터 착탈이 가능하다. 따라서, 메인 본체(310)와 서브 본체(320)를 결합하여 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)과 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)을 동시에 구동할 수도 있으며, 서브 본체(320)를 메인 본체(310)로부터 분리하여 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)만 또는 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)만을 구동할 수도 있다. 서브 본체(320)는 사각통형 또는 원통형일 수 있다.

한편, 전선(150)이 연결되는 경우, 전선(150)은 도시한 바와 같이 서브 본체(320)에 연결될 수 있다. 서브 본체(320)가 메인 본체(310)에 결합될 때, 전선(150)은 제1 홈(310b)을 통해 리세스(310a)내로 진입할 수 있다. 또한, 전선(150)의 일부는 제2 홈(310b) 내에 배치되어 제2 자외선 발광 다이오드 칩(130)에서 방출되는 자외선을 차단하지 않도록 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 전선(150)이 서브 본체(320)에 연결된 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 전선(150)은 메인 본체(310)에 연결될 수도 있다. 또한, 메인 본체(310) 및 서브 본체(320)에 각각 전선(150)을 연결할 수 있는 단자들이 마련되고, 필요에 따라, 커넥터를 이용하여 전선(150)을 메인 본체(310) 또는 서브 본체(320)에 연결할 수도 있다.

도 9는 도 7의 서브 본체(320)의 사용예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 9를 참조하면, 입구(391)를 가지는 용기(390)의 내부 공간이 서브 본체(320)에 의해 살균되는 것을 보여준다. 용기(390)는 예컨대 가습기 등에 사용되는 물 저장 탱크일 수 있으며, 또한, 다른 종류의 다양한 용기들일 수 있다. 용기(390)는 용기 내부 공간에 비해 상대적으로 작은 크기의 입구(391)를 갖기 때문에, 도 1의 본체(100)를 용기(390) 내부 공간에 배치할 수 없다.

본 실시예에 있어서는, 메인 본체(310)로부터 분리된 서브 본체(320)를 이용하여 용기(390)의 내부 공간을 살균한다. 즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 메인 본체(310)로부터 서브 본체(320)를 분리한 후, 서브 본체(320)를 용기(390)의 입구(391) 내에 삽입한다. 입구(391)의 형상은 용기(390)의 종류에 따라 다양할 수 있으며, 다양한 형상의 입구에 적용하기 위해, 서브 본체(320)는 원통형일 수 있다. 이에 따라, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)이 용기(390) 내부 공간으로 들어가고, 제1 자외선 발광 다이오드 칩(120)으로부터 방출된 자외선을 이용하여 살균을 수행할 수 있다.

한편, 서브 본체(320)가 용기(390) 내부 공간으로 떨어지는 것을 방지하기 위해, 서브 본체(320)는 금속 막대와 같은 지지부(400)에 부착될 수 있다. 서브 본체(320)는 자석(321)을 이용하여 지지부(400)에 부착될 수 있다. 자석(321)을 이용함으로써, 서브 본체(320)를 지지부(400)에 쉽게 부착 및 탈착할 수 있다. 그러나, 본 발명은, 자석에 한정되는 것은 아니며, 다른 임시 결합 수단, 예를 들면, 고리나 집게 등의 결합수단이 지지부(400)와 서브 본체(320)를 임시로 결합하기 위해 사용될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 메인 본체(310)와 서브 본체(320)를 분리할 수 있으며, 따라서, 상대적으로 넓은 공간에 대해서는 메인 본체(310)와 서브 본체(320)를 결합하여 살균을 수행하고, 상대적으로 좁은 공간에 대해서는 메인 본체(310)와 서브 본체(320)를 분리하여 살균을 수행할 수 있다. 나아가, 입구가 작은 용기 등을 서브 본체(320)를 이용하여 쉽게 살균할 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 금속 막대와 같은 도전성 지지부(400)가 사용되는 경우, 서브 본체(320)의 접속 단자들이 지지부(400)에 의해 단락되는 것을 방지할 필요가 있다. 이를 위해, 서브 본체(320)의 접속부는 결합홈들(325) 내부에 배치되는 것이 유리하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치(300a)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 살균 장치(300a)는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 자외선 살균 장치(300)와 대체로 유사하나, 전선(150)과 컨버터(140)를 사용하는 대신, 배터리(327)가 서브 본체(320)에 장착된 것에 차이가 있다.

배터리(327)는 일회용 1차전지 또는 재충전이 가능한 2차 전지일 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 도 7의 전선(150) 및 컨버터(140)는 요구되지 않으며, 다만, 상기 배터리(327)를 충전하기 위해 충전기를 연결하기 위한 연결부(도시하지 않음)가 서브 본체(320)에 제공될 수 있다. 나아가, 배터리(327)를 서브 본체(320)로부터 분리하여 충전할 경우, 연결부 또한 생략될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 배터리(327)가 서브 본체(320)에 내장된 것으로 설명하였으나, 배터리(327)는 메인 본체(310) 내부에 내장될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 이들 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 것으로 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 각 실시예에서 설명된 사항은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에도 적용될 수 있다.

100, 100a, 200, 300, 300a: 자외선 살균 장치
110, 110a: 본체
111, 311: 바닥부, 112, 312: 측벽부, 113, 323: 상면부
114: 전원 버튼, 115: 조도 센서, 116: 타이머
120: 제1 자외선 발광 다이오드 칩, 130: 제2 자외선 발광 다이오드 칩
140: 컨버터, 150: 전선
160, 165: 광 지향 패턴, 170: 렌즈
190, 290: 살균 대상 공간,
310: 메인 본체, 310a: 리세스, 310b: 제1 홈, 310c: 제2 홈
320: 서브 본체, 321: 자석, 325: 결합홈
327: 배터리, 390: 용기, 391: 입구

Claims

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메인 본체 및 상기 메인 본체에 탈착 가능하게 결합되며, 상기 메인 본체에 비해 상대적으로 좁은 폭을 갖는 서브 본체를 포함하는 본체;
상기 서브 본체 상에 위치하는 제1 자외선 발광 다이오드 칩; 및
상기 메인 본체 상에 위치하는 제2 자외선 발광 다이오드 칩;을 포함하고,
상기 메인 본체는 상기 서브 본체를 수용하기 위한 리세스를 갖고,
상기 서브 본체는 상기 메인 본체의 리세스 내에서 상기 메인 본체와 전기적으로 연결되며,
상기 본체는 살균 대상 공간을 변경할 수 있도록 이동이 자유로운 자외선 살균 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩의 광 지향 분포를 변경하는 렌즈를 더 포함하는 자외선 살균 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 렌즈는 다리부를 더 포함하는 자외선 살균 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 렌즈는 본체로부터 자유롭게 탈착되는 자외선 살균 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 자외선 발광 다이오드 칩 및 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩은 UV-C 영역의 자외선을 방출하는 자외선 살균 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제1 자외선 발광 다이오드 칩 및 상기 제2 자외선 발광 다이오드 칩은 250 nm 내지 280nm 범위 내의 자외선을 방출하는 자외선 살균 장치.
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