KR102365350B1 - 하나 이상의 반사기를 갖는 자외선 방전램프 장치 및 살균기기의 동작 파라미터와 소독 스케줄을 결정하는 시스템 - Google Patents

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제임스 블레인 월포드
알렉산더 네이선 가필드
마틴 라스거버
에릭 마틴 프라이덴달
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Abstract

자외선광을 방출하도록 구성되는 방전 램프, 방전램프를 동작하도록 구성된 전력 회로, 그리고 방전램프로부터 방출되는 자외선광의 방향을 전환하도록 구성된 반사기 시스템을 포함하는 장치가 개시되어 있다. 또한, 하나 이상의 소독원이 배치되어 있는 공간의 특성에 관한 데이터를 수신하고, 데이터에 기초하여, 다수의 소독원에 대한 개별 동작 파라미터를 결정하는, 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 포함하는 시스템이 개시되어 있다. 또한, 다수의 소독원에 대해서, 소독원이 배치되어 있는 공간 내의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 인지하고, 표적 위치들/구역들/대상물들/표면들을 비교하고, 둘 이상의 위치/대상물/표면이 서로 사전에 정해진 거리 내에 있는 것으로 검출시 그리고/또는 둘 이상의 구역이 중첩된 것을 검출시에 수정 작업(들)을 실행하는, 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 포함하는 시스템이 개시되어 있다.

Description

하나 이상의 반사기를 갖는 자외선 방전램프 장치 및 살균기기의 동작 파라미터와 소독 스케줄을 결정하는 시스템 {ULTRAVIOLET DISCHARGE LAMP APPARATUSES WITH ONE OR MORE REFLECTORS AND SYSTEMS WHICH DETERMINE OPERATING PARAMETERS AND DISINFECTION SCHEDULES FOR GERMICIDAL DEVICES}
본 발명은 개략적으로 살균기기의 동작을 제어하기 위한 자외선 방전램프 장치 및 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 하나 이상의 반사기를 갖는 자외선 방전램프 장치, 이 장치를 동작시키는 방법, 그리고 살균기기의 동작 파라미터 및 소독 스케줄을 결정하는 시스템에 관한 것이다.
아래의 설명과 예시가 본 항목에 기재되어 있다는 이유로 본 발명에 대한 선행기술로 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 살균 시스템은 표면(들) 및/또는 대상물(들)에 살고 있는 미생물을 무력화 내지는 죽이기 위해 하나 이상의 표면 및/또는 대상물에 살균매체를 투여하도록 설계된다. 살균 시스템의 응용분야로는 살균(sterilization), 물건의 소독(disinfection), 공간/영역의 오염정화(decontamination)를 들 수 있지만, 이들에만 국한되는 것은 아니다. 살균 시스템은 예컨대, 수술 도구, 식품, 또는 의약품 포장 등을 살균하는 데 사용된다. 영역/공간의 오염정화 시스템의 예를 들면, 병실 내부의 각종 표면들과 대상물을 소독하기 위해 사용되고 농업용으로, 예컨대, 동물의 번식 및/또는 사육 등에 사용되는 것이 있다. 병원성 미생물이 환경 내에 만연하여 감염을 일으키고 있는 것이 알려졌는바, 영역/공간의 소독은 점점 더 중요해지고 있다. 이는, 항생제에 내성을 갖는 균들이 환경 내에서 아주 많이 발견되고 있으며 그 처치가 점점 어려워지고 있기 때문에 특히 중요한 문제가 된다.
기존의 공간/영역 오염정화 시스템에서의 과제는 소독하고자 하는 모든 표면에 효율적으로 살포되는 살균매체를 입수하는 것이다. 특히, 종래의 여러 공간/영역 오염정화 시스템은, 비용 및 크기의 제한으로 인해서 시스템에 포함되는 소독원(disinfection source)의 수에 한계가 있다. 또한, 기존의 공간/영역 오염정화 시스템에서의 살균매체의 지향성은 주로 고정되어 있다. 결과적으로, 종래의 시스템은 흔히, 공간 또는 영역 내의 아주 많은 표면을 동시에 소독할 수 있도록 대량의 살균매체를 방출하도록 구성된다. 대량 살균매체의 융단살포시의 문제점은 방 또는 주변의 일부가 살균매체에 과잉 노출될 수 있다는 것이며, 이로써, 실제적으로 살균매체가 낭비되며 잠재적으로는 소독 처리에 소요되는 시간 및/또는 에너지가 낭비된다. 또한 일부의 경우에, 살균매체를 공간 전체에 융단살포하면 공간/영역 내의 일부분, 특히, 소독원에서 상대적으로 멀리 떨어져 있는 표면 및/또는 소독원과 일직선에 있지 않은 표면에는 충분한 양의 살균매체가 닿지 않는다. 살균매체의 노출량이 모자라면 표면 또는 대상물에 바람직하지 않은 수의 병원성 미생물이 남게 되며, 이 표면에 접촉하게 되는 사람이 감염될 가능성이 매우 커지게 된다.
기존의 공간/영역 오염정화 시스템의 또다른 문제는, 소독 처리를 수행하는 공간 내의 대상물 및 표면의 고려 및 우선순위의 결여이다. 결과적으로, 공간/영역에 대한 소독 처리가 그에 할당된 시간 이전에 종료되면, 오염량이 클 가능성이 있는 공간 내의 대상물 및/또는 표면이 충분히 소독되지 않았을 가능성이 있다. 특히, 공간/영역 오염정화 시스템의 소독원은, 흔히, 소독원으로부터 공간/영역 주변부로의 살균매체 노출이 공간/영역 내에 걸쳐서 거의 균일하게 되도록, (하나 이상의 특정 대상물 근처가 아닌) 공간 내의 중앙 지점 근처에 배치되거나 설치된다. 마찬가지로, 시스템에 다수의 소독기가 포함되는 경우에는, 이 소독기는 흔히, 주어진 소독 처리시에 공간 전체를 소독하기 위한 노력의 일환으로서, 하나 이상의 특정 대상물 근처가 아닌 공간 전체에 걸쳐 균일하게 분산 배치된다.
일부 실시예에서, 공간/영역 오염정화 시스템의 소독원은, 병실 내의 침상과 같은 대상물 또는 표면 근처에 위치시킬 수 있지만, 특정 대상물 근처에 소독원을 위치시키는 것으로는, 오염량이 클 가능성이 있는 것으로 간주되는 문손잡이나 전등 스위치 등, 공간/영역 내의 다른 대상물 또는 표면에 대한 소독의 필요성에 부응하지는 못한다. 게다가, 소독원이 공간 내의 특정 위치에 설치되는 경우에, 특정 대상물에 대한 그 위치의 효과는, 만일 대상물이 이동하는 경우에는 논의의 여지를 준다. 공간 내에서 자유롭게 위치할 수 있는 소독원(들)을 포함하는 오염정화 시스템의 경우, 소독원(들)의 위치선정 작업이 일반적으로 수동으로 이루어지므로 이는 노동 집약적이며 배치상의 오차가 발생하게 되는 경향이 있다. 또한, 이러한 구성에서는 공간 내에 소독원의 배치를 위하여 공간 특성(예를 들면, 크기, 영역 구성, 및/또는 공간내 대상물의 상대 위치)을 분석하고 있지 않다.
표면 및 대상물을 소독하기 위하여 화학적 방법(예컨대, 표백)에서부터 고급 방법(예컨대, 자외선(UV) 소독)에까지 많은 수의 다양한 방법들이 존재한다. 특히, 약 200 ㎚ 내지 약 320 ㎚의 스펙트럼 범위에서의 UV 조사는, 미생물을 무력화하고 경우에 따라서는 죽이는 효과를 갖고 있어서, 대상물의 소독 및/또는 살균을 위하여 자외선 기술을 이용하는 이유가 된다. 몇몇 UV 소독기기는 자외선광을 발생시키는 방전램프(discharge lamp)를 사용한다. 방전램프는, 소독 및 살균 용도로 사용되는 이외에, 예컨대 중합체 경화에서와같이 자외선(UV) 광을 발생하는 다양한 응용분야에서 사용된다. 일반적으로, 방전램프는 가스 내 전극들 사이에서의 내부 전기 방전을 이용하여 빛을 생성하는 램프를 지칭한다. 전기 방전에 의해서, 복사성 광을 발생하는 플라즈마가 생성된다. 수은증기 램프(mercury-vapor lamp)와 같은 몇몇 경우에, 발생된 빛은, 일단 램프 작용이 촉발되기만 하면 연속적으로 발생된다. 방전램프의 다른 형태에서는 빛을 아주 짧은 시간 동안 발생한다. 이러한 램프를 흔히, 섬광관(flashtube) 또는 섬광램프(flashlamp)라 부른다. 이러한 방전램프는 때때로 반복된 펄스의 빛을 발생하기 때문에 이들을 때로는 펄스 광원(pulsed light source)이라고 부른다. 일반적으로 사용되는 섬광램프는 크세논 섬광관이다.
여러 다양한 응용분야에서 UV 광을 사용하기 위해 다양한 유형의 방전램프가 연구되어 왔지만, 방전램프가 설치된 장치에서 발생되는 자외선광의 효율, 특히, 자외선광의 전파(propagation)(즉, 대상 대상물로의 입사거리 및 입사각) 측면에서의 효율을 개선하기 위한 연구는 거의 없었다. 이렇게 발전이 없었던 이유는 식품 살균기 및 단품(single object) 소독기 등, 방전램프가 설치된 많은 장치들은, 방전램프와 가까운 거리에 있고 일직선상에 있는 대상을 처리하도록 구성되어 있기 때문이며, 따라서, UV광의 전파를 변경시킬 경우에 UV광의 효율은 거의 또는 전혀 개선될 수 없다.
또한, 공간/영역 오염정화 시스템은 특히, 광대한 영역에 걸쳐 빛을 분산시키도록 설계되어 있기 때문에, 시스템으로부터의 UV 전파를 변경하는 것은 이러한 목적에 위배될 수 있다. 또한, 방전램프가 설치된 많은 장치는 응용 및 기능상 한계가 있다. 예를 들어, 많은 식품 살균기 및 단품 소독기는 독립형 장치로서 특정의 물품을 취급하도록 구성되기 때문에, 일반적으로는 다른 물품 또는 다른 응용의 취급을 위한 용도로 시스템의 성능을 개선한 기능(특징)을 포함하고 있지는 않다. 또한, 일부 장치에서는 시간이 많이 소요되며 그리고/또는 상해로부터 사용자를 보호하기 위하여 번거로운 대비책이 필요하다. 예를 들어, 펄스 자외선광 기술은 일반적으로, 매우 밝고 강한 가시광을 포함하여 원자외선으로부터 적외선까지의 넓은 광 스펙트럼의 펄스를 생성하는 크세논 섬광램프를 이용한다. 가시광 및 자외선광에 노출되면 상해를 입을 수 있기 때문에, 펄스광을 장치의 차폐공간 내에 담거나 공간 오염정화 장치를 사용할 공간의 창문을 차폐하는 등의 대비책이 필요할 수 있다.
따라서, 생성되는 자외선광의 효율을 향상시키고, 장치의 기능성을 증대시키고, 기존 시스템에서 요구되었던 시간 소모 및 번거로운 대비책을 줄이거나 제거한 특징을 갖는 자외선 방전램프 장치를 개발하는 것이 유익할 것이다. 또한, 종래의 공간/영역 오염정화 시스템보다 더 효과적이고 더 효율적인 공간/영역 오염정화 시스템을 개발하는 것이 유익할 것이다.
시스템의 다양한 실시예들에 대한 이하의 설명은 어떠한 방식으로든, 첨부된 청구범위의 요지를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 개시된 장치의 실시예는, 자외선광을 방출하도록 구성되는 방전 램프, 방전램프를 동작하도록 구성된 전력 회로, 그리고 방전램프로부터 방출되는 자외선광의 방향을 전환하도록 구성된 위치 재조정 가능한 반사기 시스템을 포함하며, 방전램프로부터 방출된 광으로부터 레이저를 발생하는 광학계는 포함하지 않는다. 일부 실시예에서, 장치는 전력 회로를 내장하고 방전램프를 지지하는 지지 구조물을 포함한다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 반사기 시스템은, 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광을 장치의 외부에 장치가 배치된 공간의 바닥에서 약 2피트 내지 약 4피트 사이의 구역으로 방향전환시키도록 구성된다. 이에 추가하여 또는 이에 대체하여, 다른 실시예에서는, 반사기 시스템은 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광을 장치의 외부면을 포위하고 있는 구역으로 방향전환시키되, 이 포위 구역으로 장치의 동작 중에 방향전환된 자외선광이 이 포위 구역의 전체를 포괄적으로 점유하도록 구성된다. 어느 경우든, 본 명세서에 개시된 장치의 반사기 시스템은, 일부 실시예에서, 위치 재조정이 가능한 반사기를 포함한다.
본 명세서에 개시된 시스템의 실시예는, 소독원과, 그리고 프로세서 및 이 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 처리부를 포함한다. 이때 프로그램 명령어는, 소독원이 배치된 공간의 물리적 속성에 관련된 데이터를 수신하도록 동작한다. 아울러, 처리부는, 수신된 데이터에 기초하여, 소독원을 공간 내에 위치시킬 장소 및/또는 소독원을 포함하는 구성품의 방위를 결정하는 프로그램 명령어를 포함한다.
본 명세서에 개시된 시스템의 다른 실시예는, 다수의 소독원과, 하나 이상의 프로세서 및 이 하나 이상의 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 처리부를 포함한다. 일부 경우에, 이 프로그램 명령어는, 다수의 소독원이 배치되어 있는 공간의 특성에 관한 데이터를 수신하고, 데이터에 기초하여, 다수의 소독원에 대한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 결정하도록 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행된다. 다른 경우에, 이 프로그램 명령어는, 다수의 소독원이 배치되어 있는 공간 내의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 인지하고, 표적 위치들, 구역들, 대상물들, 또는 표면들 중 둘 이상을 비교하도록 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행된다. 이러한 시스템에서, 프로그램 명령어는, 둘 이상의 표적 위치, 대상물, 또는 표면이 서로 사전에 정해진 거리 내에 있는 것으로 검출시 또는 둘 이상의 표적 구역이 중첩된 것을 검출시에, 다수 소독원들 중 적어도 하나의 계획된 소독 처리를 변경하는 하나 이상의 수정 작업을 실행하도록 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행된다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 이하의 상세한 설명을 읽고 첨부도면을 참조함에 의해 명확해질 것이다.
도 1은 수평으로 위치한 방전램프를 갖는 자외선 방전램프 장치의 단면 개략도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 자외선 방전램프 장치에 광학필터를 설치하기 위한 다른 구성을 도시한다.
도 2b는 도 1에 도시된 자외선 방전램프 장치에 광학필터를 설치하기 위한 또 다른 구성을 도시한다.
도 2c는 도 1에 도시된 자외선 방전램프 장치에 광학필터를 설치하기 위한 또 다른 구성을 도시한다.
도 3은 지지 구조물의 외부에 배치된 방전램프를 갖는 도 1에 도시된 자외선 방전램프 장치의 다른 구성을 도시한다.
도 4는 수직으로 위치한 방전램프를 갖는 자외선 방전램프 장치의 사시도도이다.
도 5는 도 4에 도시된 자외선 방전램프 장치를 위한 방전램프 조립체의 다른 구성을 도시한다.
도 6은 도 4에 도시된 자외선 방전램프 장치용 광학필터의 다른 구성을 도시한다.
도 7은 도 4에 도시된 자외선 방전램프 장치용 광학필터의 또다른 구성을 도시한다.
도 8은 다수의 자외선 방전램프 장치를 포함하는 시스템을 도시한다.
도 9는 하나 이상의 소독원과, 하나 이상의 소독원을 위한 동작 파라미터 및 소독 스케줄을 결정하기 위한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 갖는 처리부를 포함하는 시스템을 도시한다.
도 10은 도 9에 도시된 시스템의 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 수행하도록 구성될 수 있는 방법의 개략 흐름도를 도시한다.
도 11은 도 9에 도시된 시스템의 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 수행하도록 구성될 수 있는 다른 방법의 개략 흐름도를 도시한다.
본 발명에 대해서 다양한 변형 및 여러가지 형태의 도출이 가능하지만, 이하에서는 도면을 활용한 예로서 특정 실시예들을 상세하게 설명할 것이다. 그러나 도면 및 발명의 상세한 설명은 본 발명을 특정 개시된 형태로 제한하려고 의도된 것이 아니라, 그 반대로, 모든 변형물, 등가물(균등물), 및 대체물은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 사상 및 범위 내에 드는 것으로 의도된 것임을 이해해야 한다.
도면을 참조하여 방전램프 장치의 예시적 실시예들을 설명한다. 보다 구체적으로, 장치의 예시적인 구성이 도 1-3에 도시되어 있는데, 방전램프가 지지되는 장치 표면에 길이 방향으로 평행하게 배치되는 방전램프(이하, "수평 위치 방전램프"라 함)가 포함된다. 또한, 장치의 예시적인 구성이 도 4-7에 도시되어 있는데, 방전램프가 지지되는 장치 면에 길이 방향으로 수직하게 배치되는 방전램프(이하, "수직 위치 방전램프"라 함)가 포함된다. 또한, 두 개의 방전램프 장치를 갖는 시스템이 도 8에 도시되어 있다. 이하에서 보다 상세히 설명할 것이지만, 본 명세서에 기재된 장치 및 그 기능은 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 방전램프가 "수평" 및 "수직"으로 위치하고 있는 것에만 국한되지 않는다. 또한, 도면이 반드시 축척에 맞게 작성된 것이 아니라, 특정 기능의 특징을 강조하기 위하여 다른 기능보다 더 크게 도시할 수도 있음에 유의해야 한다.
도 1-8을 참조하여 설명한 각 장치는 자외선광을 발생시키도록 구성된 방전램프를 포함한다. 따라서 도 1-8을 참조하여 설명한 장치들을 때때로 "자외선 방전램프 장치"라 부르기로 한다. 일부 실시예에서, 장치의 방전램프는 다른 파장 범위의 광을 생성하도록 추가 구성할 수도 있지만, 이러한 구성이라 하더라도 본 명세서에서 사용한 "자외선 방전램프 장치"라는 지칭을 방해하지는 않을 것이다. 어느 경우든, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 장치는 방전램프에서 방출되는 광으로부터 레이저를 만들기 위한 광학부가 없으며, 따라서 본 명세서에서는 이를 일부 실시예에서 비레이저 장치라고 지칭할 수도 있다. 달리 말하자면, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는 방전램프에서 방출되는 광을 비레이저 방식으로 전파하도록 구성된다. 이하에서 보다 상세히 기재하는 것과 같이, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는, 영역(area) 및 공간(room) 그리고 대상물(object)에 전체적으로 자외선광을 조사하도록 구성되며, 따라서, 레이저에 의한 광분산이 제한되는 좁은 빔을 만드는 것이 아니라, 넓게 광을 분산시키도록 특히 구성된다.
본 명세서에서 사용한 용어 '방전램프(discharge lamp)'는 가스 내에 있는 전극 사이의 내부 전기 방전에 의해 빛을 발생하는 램프를 말한다. 이 용어는 이온화된 가스(즉, 플라즈마)를 통해 전기 방전을 전달하여서 빛을 생성하는 가스 방전램프를 포함한다. 이 용어는 또한, 기판의 표면을 따라 플라즈마를 생성하는 가스의 존재 하에서, 유전체 기재의 표면을 따라 전기 방전을 전달하여 빛을 발생하는 표면 방전램프를 포함한다. 이와 같이, 본 명세서에 기술된 장치를 위해 고려될 수 있는 방전램프에는 가스 방전램프 뿐만 아니라 표면 방전램프도 포함된다. 방전램프는 사용 가스(들)의 종류 및 이들에 작용하는 압력에 의해 추가적으로 특징지을 수 있다. 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려될 수 있는 방전램프는 저압, 중압, 및 고휘도의 방전램프를 모두 포함할 수 있다. 또한, 사용 가스(들)는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 질소, 산소, 수소, 수증기, 이산화탄소, 수은 증기, 소듐 증기, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려되는 방전램프는 장치의 설계 사양에 따른 임의의 크기 및 형상일 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려되는 방전램프는 연속 광을 발생하는 것일 수도 있고 짧은 시간동안의 광을 발생하는 것일 수도 있다. 이 후자는 섬광관 또는 섬광램프라고 부른다. 반복 펄스의 빛을 출력하는 데 사용되는 섬광관 또는 섬광램프를 펄스 광원이라고 부른다.
연속 광을 생성하는 데 일반적으로 사용되는 가스 방전램프는 수은증기 램프인데, 이는 본 명세서에 설명한 장치들 중 일부를 위해 고려될 것이다. 이것은 253.7nm에서 강한 피크를 갖는 광을 방출하는데, 이는 살균 소독에 특히 적용가능한 것으로 간주되는 바, 일반적으로 자외선 살균 조사(UVGI: UV germicidal irradiation)라고 언급된다. 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려할 수 있는 일반적으로 사용되는 섬광램프는 크세논 섬광관이다. 수은증기 램프과 대조적으로, 크세논 섬광관은 자외선에서 적외선까지의 넓은 스펙트럼의 광을 발생하고, 따라서, 살균력이 있는 것으로 알려진 스펙트럼(즉, 약 200nm 내지 약 320nm)의 전 대역에서 자외선광을 출력한다. 또한, 크세논 섬광관은 최적의 살균력이 있는 것으로 알려진 스펙트럼(즉, 약 260nm 내지 약 265nm) 내에서, 상대적으로 충분한 강도를 출력할 수 있다. 또한, 크세논 섬광관은, 미생물을 무력화하고 죽이는 데 추가적인 역할을 할 수 있는 매우 많은 양의 열을 발생한다.
표면 방전램프는 현재 상업적 시장에서 쉽게 입수할 수는 없지만, 전술한 것과 같이 본 명세서에 기재된 장치 중 일부에 대해서 고려해볼 수 있다. 크세논 섬광관과 마찬가지로, 표면 방전램프는 살균력있는 것으로 알려진 전체 스펙트럼(즉, 약 200nm 내지 약 320nm)에서 자외선광을 생성한다. 그러나 반면에, 표면 방전램프는, 크세논 섬광관에 비해, 램프 수명이 더 길 뿐만 아니라 펄스당 높은 에너지 레벨에서 작동하고 따라서 UV 효율이 더 높다. 이상에서 수은증기 램프, 크세논 섬광램프, 및 표면 방전램프에 대해서 설명하고 비교하였다 하여, 본 명세서에 기재된 장치를 이들 램프로 한정시키고자 하는 것은 절대 아님을 유의해야 한다. 오히려, 상술한 설명 및 비교는, 특히 장치의 목적 및 응용에 따라서, 자외선 방전램프 장치에 사용할 방전램프를 선택할 때에, 당업자가 숙고하게 될 요소를 제시하는 것에 불과하다.
전술한 것과 같이, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는, 대상물 전체 및/또는 영역/공간을 처리할 수 있도록 넓은 범위로 자외선광을 분산하도록 구성된다. 즉, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는 레이저 응용 등에서와 같이 특히 작은 대상물을 위해 좁은 빔의 광을 발생하도록 구성되지 않는다. 넓은 범위로 자외선광을 분산하기 위한 구성을 감안할 때, 도 1-8에 기재된 장치는 대상물 전체, 및 영역/공간을 소독, 오염정화, 및/또는 살균하는 데 특히 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는 병실 소독에 사용될 수 있고, 동물의 번식 및/또는 사육 등을 포함하여 농업용으로 사용될 수 있다. 이에 덧붙여, 또는 이와 달리, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 장치는 식물에서의 미생물의 성장을 감소시키거나, 수술 도구, 식품, 또는 의약품 포장 등의 대상물을 살균하는 데 사용될 수 있다. 도 1-8을 참조하여 설명한 장치에 대한 다른 응용은, 폴리머 경화 및 의료 처치에 넓은 범위의 자외선광을 노출시키는 것이 포함된다.
일부 경우에, 본 명세서에 기재된 장치들은 특히 공간 소독용으로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 아래에서 보다 상세히 설명하지만, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치에 제공된 일부 기능(구체적으로, 광학필터의 포함, 장치의 지지 구조로부터 전파되는 자외선광의 방향을 바꾸는 반사기 시스템의 포함, 동작 중에 공간에서의 이동성 적용, 및/또는 다수의 방전램프 장치를 포함하는 시스템)은 특히 공간 소독 장치에 적합할 수 있다. 이러한 이유로, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 장치의 대부분은 공간 소독 장치에 관한 것이다. 또한, 아래에 그 이유를 명시하였지만, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치의 대부분은 특히, 바닥에 놓여지는 자립형의 이동형 공간 소독 장치에 관한 것이다. 그러나, 도 1-8을 참조하여 개시한 장치에 대해 설명한 기능들이 반드시 공간 소독 장치에 한정되는 것도 아니고, 바닥에 놓여지거나 이동형이거나 자립형이거나의 구성에 한정되는 것도 아니다. 오히려, 도 1-8을 참조하여 설명한 기능들은 모든 자외선 방전램프 장치의 유형에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 사용한 용어 '공간 살균'이란, 사람이 점유하기에 적합한 경계에 의해 한정된 영역 내에 있는 병원성 미생물을 무력화하거나 그 성장을 방해하기 위하여 이 공간을 세척하는 것을 의미한다.
여기에 설명된 공간 소독 장치는, 바닥 설치형, 벽 설치형, 천장 설치형 등, 다양하게 구성할 수 있다. 단, 공간 살균 장치를 공간의 천장 속에 또는 벽 속에 또는 벽 위에 설치할 수 있지만, 많은 경우에는, 자외선 공간 살균 장치는 상기 구조물에서 멀리 위치시키는 것이 유리하다. 특히, 대상물에 조사되는 UV 광의 강도(그리고 이에 따른 UV의 소독 효과)에 영향을 미치는 주요 요인 중의 하나는 대상물까지의 거리이며, 따라서, 많은 경우에, 자외선 공간 살균 장치를 공간의 중앙에 또는 오염이 의심되는 대상물의 근처에 위치시키는 것이 대상물과의 거리를 최소화하기 위해서 유리하다. 또한, 공간 소독 장치를 건물(예컨대, 병원) 내의 여러 공간에서 사용할 수 있는 환경에서는, 이 장치는 이동형일 것이 일반적으로 유리하다. 이러한 이유로, 여기에 설명하고 도면에 도시한 장치의 많은 수는, 자립형, 이동형, 및 바닥 설치형 공간 소독 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1-8을 참조하여 설명한 장치는 실질적으로 단방향으로 또는 다중 방향으로 광을 분산하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "광을 실질적으로 단방향으로 분산하도록 구성하다"라는 표현은, 방전램프로부터 방출되는 빛의 대부분은 한 방향으로 전파되고 일부 보조 광은 상기 방향에 대해 30도 미만의 각도로 전파되도록 장치를 구성하는 것을 의미한다. 다른 모든 광 성분의 분산에 대해서는 "광을 다중 방향으로 분산하도록 구성하다"라는 표현을 사용하였다. 실질적으로 단방향으로 광을 분산시키도록 구성된 공간 소독 장치는, 벽이나 천장 속에 설치되며 그리고/또는 장치의 내부에 내장되는 방전램프를 가지며 장치로부터 전파되는 광의 방향을 전환시키기 위한 보조 광 성분 시스템이 없는 장치일 수 있다. 반면에, 광을 다중 방향으로 분산하도록 구성되는 공간 소독 장치는, 방전램프가 지지되는 구조물로부터 바깥쪽으로 연장되는 방전램프를 갖고 그리고/또는, 장치로부터 전파되는 광의 방향을 전환시키기 위한 보조 광 성분 시스템을 갖는 장치일 수 있다.
일반적으로 공간에는 특정 지점에서부터 떨어진 다양한 높이 및 거리에 위치하는 다양한 크기와 형상의 대상물이 포함(소독해야 할 표면의 수가 증가하고 위치가 가변적임)되어 있는 것을 감안할 때, 공간 소독에 사용되는 자외선 장치는 자외선광을 다수의 방향으로 분산시키도록(즉, 다중 지향성) 구성하는 것이 때로는 유리하다. 또한, 전술한 것과 같이, 공간 내 각종 대상물에 대한 거리를 줄이고 장치에서 방출되는 UV 광의 소독 효과를 효과적으로 높이기 위해 자외선 공간 소독 장치를 공간 벽에서 멀리 위치시키는 것이 때로는 유리하다. 이러한 개념에 덧붙여, 자외선 공간 소독 장치를, 방전램프에 의해 생성되는 자외선광의 적어도 일부가 장치의 외부면을 둥그렇게 포위하는 영역으로 전파되도록, 그리고 아울러, 장치의 동작시에 이 둥그렇게 포위하는 영역으로 전파되는 자외선광이 이 포위한 영역의 전체를 포괄적으로 점유하도록 구성하는 것이 때로는 효과적이다. 이러한 구성은 천장이나 벽에 설치되는 자외선 공간 소독 장치와 구별되며, 이에 대해서는 도면에 도시된 장치의 일부를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 수평 위치 램프를 갖는 자외선 방전램프 장치의 예시적인 구성이 제공된다. 특히, 이 장치(20)에서는 방전램프(22)가 지지 구조물(24) 내에 설치된다. 구체적으로, 방전램프(22)는 방전램프(22)가 지지되는 장치(20)의 평면에 평행하게 길이 방향으로 배치된다(즉, 지지 구조물(24)의 상면에 평행하게 배치된다). 앞에서 언급하였고 이하에서 보다 상세히 설명할 것과 같이, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 방전램프가 "수평 위치"로 배치된 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 방전램프가 지지되는 지지 구조물의 평면에 대해 임의의 각도로 배치되는 방전램프를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 방전램프가 장치의 상면에 근접 배치되어 있는 실시예에 국한되지 않는다. 특히, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는에서, 방전램프는 장치의 외부면(측벽 및 바닥면 포함)에 근접하여 배치될 수 있다.
본 명세서에 개시된 자외선 방전램프 장치의 신규 특징을 구체화하는 구성인, 지지 구조의 상부 표면에 근접하여 배치된 수직 위치 램프와 수평 위치 램프를 본 명세서에서 특히 논의하기로 한다. 그러나, 이러한 개시 내용이 반드시 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치에 있어서의 방전램프의 배치를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는 도 1에 도시한 것과 같이 방전램프가 지지 구조물에 내장되는 구현예에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다. 오히려, 자외선 방전램프 장치는 이와 달리, 도 3-7에 도시된 예시적 실시예에 대해 설명한 것과 같이, 지지 구조물의 외부에 적어도 부분적으로 배치되는 방전램프를 포함할 수 있다.
방전램프(22) 이외에도, 장치(20)는 지지 구조물(24) 내에 배치된 전력 회로(26) 및 트리거 회로(30), 그리고 도 1에 도시된 것과 같이 전력 회로와 트리거 회로를 연결하는 회로를 포함한다. 일반적으로, 전력 회로(26), 트리거 회로(30), 및 연결 회로는 방전램프(22)을 동작시키도록 구성된다(즉, 램프 내부에 플라즈마를 방사하도록 전기 방전을 램프로 전달함). 특히, 트리거 회로(30)는 방전램프(22)의 점화 전극(램프 주위를 감싸고 있거나, 램프의 애노드 또는 캐소드일 수 있음)에 트리거 전압을 인가하며, 전력 회로(26)(예를 들어, 커패시터)는 램프의 캐소드와 애노드 사이에 전위를 인가한다. 본 명세서에서 트리거 회로(30)는, 일부의 경우에, 특히 방전램프 장치가 섬광관을 포함하는 경우에는 '펄스 발생 회로'로 지칭한다. 트리거 전압은 램프 내부의 가스를 이온화시켜서, 캐소드와 애노드 사이에 아크가 형성될 수 있도록 가스의 전도도를 증가시킨다.
전술한 것과 같이, 일부 경우에, 방전램프(22)는 수은증기 램프와 같은 연속 광 램프일 수 있다. 이러한 실시예에서, 트리거 회로(30)는 일반적으로 1000 볼트 미만의 신호를 생성하는데, 이 전압은 고압으로 간주되지 않을 수도 있다(본 명세서에 사용한 용어 "고전압"은 1000 볼트보다 높은 전압을 의미한다). 다른 실시예에서, 방전램프(22)는 섬광관일 수 있다. 섬광관은 일반적으로 2000 볼트 내지 150,000 볼트의 고전압에서 점화시켜야 한다. 크세논 전구를 위한 트리거 회로의 전압 범위의 일례는 약 20 kV 내지 30 kV일 수 있다. 비교하자면, 크세논 전구를 위한 축전 회로의 전압 범위는 약 1 kV 내지 약 10 kV일 수 있다. 어떠한 경우에든, 장치(20)는 장치 내의 다른 기능에 전력을 공급하기 위한 추가 회로(예컨대, 도 1에 도시된 중앙 처리 장치(CPU)(32), 사용자 인터페이스(34), 및 공간 점거 센서(36) 등)를 포함할 수 있지만, 이들에만 국한되는 것은 아니다.
반드시는 아니지만, 장치(20)의 한 가지 이상의 동작은 컴퓨터에 의해 수행되며, 따라서, 일부 실시예에서 장치(20)는 프로그램 명령어를 실행시키기기 위한 CPU(32)를 포함할 수 있다. 또한, 장치(20)는 사용자에게 동작(및 특정 동작 모드)을 개시시키는 수단을 제공하고 장치로부터 취합된 데이터를 액세스하는 수단을 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스(34)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 어떤 경우에는, 사용자 인터페이스(34)는 장치(20)와 별개로서, 장치(20)와 유선 또는 무선 통신을 하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 장치(20)는 원격으로 제어될 수 있다. 공간 점거 센서(36)는 안전을 위한 옵션 구성으로서, 대략, 움직임 검출이나 사진 인식 등을 이용하여 공간 안에 사람이 있는지를 판단하도록 구성된다. 장치(20) 내에 나타낸 다른 옵션 기능들에는, 장치의 이동을 위한 바퀴(38)와 핸들(39)이 포함되지만, 이들은 장치의 설계 사양에 따라 생략할 수도 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 장치(20)는 광학필터(40), 냉각 시스템(44), 및 반사기 시스템(60)을 포함할 수 있다. 아래에서 보다 상세히 설명할 것과 같이, 광학필터, 냉각 시스템, 및 반사기 시스템의 구성, 그리고 방전램프의 배치는 본 명세서에 기재된 자외선 장치마다 다를 수 있다. 실제로, 이러한 기능들 중 하나 이상에 대한 다른 실시예들을 도 1을 참조하여 설명한 구성에 대비하여 도 2-7을 참조하여 설명하였다. 이러한 각 실시예에는, 지지구조물과 이에 수반되는 구성품들이 포함되는데, 도 1에서 구체적으로 참조한 것에는, 지지 구조물(22), 전력 회로(26), 트리거 회로(30), CPU(32), 사용자 인터페이스(34), 공간 점거 센서(36), 바퀴(38), 및 핸들(39)이 포함된다. 그러나 이러한 기능들은, 단순화를 위해서, 그리고 도시된 광학필터 및 반사기 시스템의 구성 및 방전램프의 배치의 차이점을 강조하기 위해서, 도 2-7에는 도시하지 않았다.
도 1-8을 참조하여 설명한 각 장치는, 전술한 것과 같이, 자외선광을 생성하는 방전램프를 포함한다. 일부 실시예에서, 장치의 방전램프는 다른 범위의 광(가령, 가시광. 단 이에 한정되는 것은 아님)을 생성하도록 추가로 구성할 수 있다. 이러한 경우의 일부에서, 상기 생성된 가시광이 매우 밝고 그리고/또는 거슬린다면(반드시 이러한 경우에만 한정되는 것은 아님) 이 가시광을 감쇠시키는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 크세논 섬광램프는 태양광 스펙트럼과 유사한 넓은 스펙트럼의 광 펄스를 생성하지만, 이 가시광의 강도는 태양광보다도 최대 20,000배까지 높다. 따라서, 본 명세서에 기재된 장치는, 일부 실시예에서, 가시광을 감쇠시키도록 구성되는 광학필터를 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 본 명세서에 기재된 장치는 가시광 스펙트럼의 과반 부분, 또는 가시광 스펙트럼의 75% 초과 부분, 또는 가시광 스펙트럼의 전체에서 광량을 감쇠시키도록 구성되는 광학필터를 포함할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 이 광학필터는 가시광 스펙트럼의 과반수보다 작은 부분에서 광량을 감쇠시키도록 구성할 수 있다. 어느 경우든 광학필터는 가시광 스펙트럼의 특정 부분에서 과반수의 광량을 감쇠시키도록 구성할 수 있고, 일부 경우에는 가시광 스펙트럼의 특정 부분에서 75% 이상 또는 전체 광량을 감쇠시키도록 구성할 수 있다.
도 1-8을 참조하여 설명한 장치는 자외선광 노출을 위해 구성되기 때문에, 광학필터는 가시광을 감쇠시키면서도 자외선광은 통과시켜야 한다. 따라서, 일부의 경우, 광학필터는 가시광 대역 저지 필터일 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 상기 광학필터는 자외선 대역 통과 필터일 수 있다. 어느 경우에든, 광학필터는 자외선 스펙트럼의 특정 부분에서 과반수의 광량을 통과시키도록 구성될 수 있고, 일부 실시예에서는, 자외선광 스펙트럼의 특정 부분에서 75%보다 큰 광량 또는 전체 광량을 통과시키도록 구성될 수 있다. 일부의 경우에, 자외선광 스펙트럼의 특정 부분은 자외선광 스펙트럼의 과반 부분일 수도 있고, 자외선광 스펙트럼의 75%를 초과한 부분일 수도 있고, 또는 자외선광 스펙트럼 전체일 수도 있다. 그러나 다른 실시예에서, 자외선광 스펙트럼의 특정 부분은 자외선광 스펙트럼의 과반 부분보다 작을 수 있다. 일부 실시예에서, 광학필터는 특히, 자외선광 스펙트럼의 특정 부분에서 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치가 소독, 오염정화, 또는 살균의 목적으로 사용되는 경우에, 광학필터는 살균력 있는 UV 스펙트럼(즉, 약 200~320nm)의 과반 부분, 또는 75% 초과 부분, 또는 전체 부분에서 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 상기 광학필터는 최적의 살균력이 있다고 알려진 UV 스펙트럼(즉, 약 260~265nm)의 과반 부분, 또는 75% 초과 부분, 또는 전체 부분에서 광을 통과시키도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위한 광학필터로서 사용될 수 있는 예시적인 광학필터용 유리 재료는 Schott UG5 유리 필터이다. 이 필터는 뉴욕주 Elmsford의 SCHOTT North America Inc.에서 입수가능하다. Schott UG5 유리 필터는 약 260㎚ 내지 약 265㎚ 범위에 있는 자외선광의 약 85%를 통과시키면서 가시광 스펙트럼의 과반수를 감쇠시킨다. 이와 유사하거나 다른 특성을 갖는 다른 광학필터 유리 재료도 또한, 장치의 설계 사양에 따라서 사용할 수 있다. 다른 경우에, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위한 광학필터로서 상기한 광학적 특성 중 하나를 갖는 필름을 고려할 수 있다. 이러한 실시예에서, 필름은, 석영과 같은 광학적으로 투명한 재료 위에 설치할 수 있다. 다른 실시예에서는, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위한 광학필터로서 광학필터 유리 재료 및 이 위에 설치한 필름(각각은 가시광을 감쇠하도록 구성됨)의 조합을 고려할 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어 "광학필터 재료"는, 특정 파장 스펙트럼을 차단하거나 또는 감쇠시켜서 빛의 스펙트럼 투과에 영향을 주도록 설계된 재료를 지칭한다. 반면에, 본 명세서에서 사용한 용어 "광학적으로 투명하다"는, 특정 파장 스펙트럼을 실질적으로 차단하거나 감쇠시키지 않고 광을 통과시키는 재료를 말한다. 석영은 잘 알려져 있는 광학적으로 투명한 소재이다. 본 명세서에서 사용한 용어 "필름"은 물질의 얇은 층을 의미하고, 표면 위에 펼쳐진 물질의 층을 지칭하는 용어 "코팅"을 포괄한다. 본 명세서에 기재된 광학필터를 위해 고려되는 필름은 고체 또는 반고체 상태일 수 있고, 따라서, 고체 물질 및 젤을 포괄한다. 또한, 본 명세서에 기재된 광학필터를 위해 고려되는 필름은 재료에 적용시에는 액체, 반고체, 또는 고체 상태일 수 있고, 재료에 적용한 후에 후속적으로, 액체 및 반고체 상태가 고체 또는 반고체 상태로 변환될 수 있다.
어느 경우든, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치에 배치되는 광학필터의 효율은, 태양광에 의한 투광도 변형예(solarization)로 인해 시간이 지남에 따라 감소될 것이며, 따라서, 광학필터를 주기적으로 교체할 필요가 있다. 이 솔라리제이션, 즉, 태양광에 의한 투광도 변화는, 자외선 복사파에 노출된 시간에 대비한 자외선 복사파를 전달하는, 광학 소자 성능의 감소에 관련된 현상이다. 일부 실시예에서, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위해 고려되는 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화 속도는, 장치를 구성하는 방전램프의 열화(degradation) 속도의 대략 정수배일 수 있다. 다르게 말하면, 방전램프는 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화 속도의 대략 '배수(factor)'의 속도로 열화될 수 있다. 광학필터의 이러한 특성에 있어서 상기 용어 "factor"는 다른 수를 균등하게 나누는(나머지 없이) 수를 지칭하는 수학 용어이다. 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화의 속도는 방전램프의 열화 속도의 대략 정수배(1배인 경우도 포함)일 수 있으며, 따라서, 일부 실시예에서는, 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화 속도는 방전램프의 열화 속도와 유사하거나 같을 수 있다.
일반적으로, 방전램프는 사용 횟수(즉, 플라즈마를 생성하기 위한 소정의 트리거링 횟수)를 보증한다. 여기서 보증되는 사용 횟수는 하나 이상의 구성품들의 예상 열화에 따라 결정된다. 예를 들어, 펄스 광원은 흔히, 펄스의 특정 개수를 보증한다. 본 명세서에 기재된 장치에 있어서, 사용 횟수는, 각 동작시에 방출되는 자외선광의 양에 방전램프가 사용 보증하는 트리거링 횟수와을 곱하여서, 방전램프의 열화 속도를 특징짓는 데 사용할 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 열화 속도를 계산하여서 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화 속도에 상호연계시킬 수 있다. 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화 속도가 장치내 방전램프의 열화 속도의 대략 정수배가 된다면, 구성품들을 동시에 교체할 수 있는 이익을 얻게 될 수 있고, 따라서, 구성품들의 개별 성능에 따라 구성품을 교체하는 경우에 비해서 장치의 고장시간이 감소될 수 있다. 또한, 구성품들의 교체 시기를 결정하기 위해서 광을 모니터링하는 경우에, 단 하나의 구성품에서 방출되는 광만을 측정하면 되기 때문에 모니터링 프로세스가 단순화될 수 있다. 본 명세서에 기재된 장치에 설치된 광학필터의 태양광에 의한 투광도 변화를 해결하기 위한 그 밖의 기능에 대해서는 아래에서 도 1 및 도 3을 참조하여 상세히 논의할 것이다. 도 1 및 도 3은 구체적으로, 방전램프의 동작 및 광학필터의 투과율에 관련된 파라미터들을 모니터하도록 구성된 센서 시스템을 나타내기 위한 것이며, 또한, 장치 내에 열 복원 시스템이 포함되어 있음을 나타내고 있다.
광학필터의 여러 가지 예시적인 구성 및 배치와 함께, 옵션품인 부속 구성품에 대해서 아래에서, 특히 도 1-7을 참조하여 상세히 설명한다. 보다 구체적으로, 방전램프와 정렬시켜서 광학필터를 수용하기 위한 여러 가지 장치 구성을 아래에서 설명된다. 도 1-7을 참조하여 설명한 실시예에서 각 광학필터는 위에서 설명한 광학필터 특성을 가질 수 있다. 간결성을 위해서 각 실시예마다 이들 특성을 반복설명하지는 않는다. 위에서 언급한 것과 같이, 반드시 이러한 것은 아니지만, 광학필터는 공간 소독 장치에 특히 적합할 수 있다. 왜냐하면 공간 소독 장치는 일반적으로 장치가 위치한 환경 내에 광을 분산 조사하도록 구성되고, 이에 따라, 광을 덮는 하우징이 포함되지 않도록 구성되기 때문이다. 본 명세서에 기재된 장치의 일부에는 광학필터를 포함시키는 것이 유리할 수 있지만, 반드시 이를 필요로 하는 것은 아니며, 따라서 일부 실시예에서는 광학필터를 생략할 수 있음을 유의해야 한다.
본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위해 제시된 또다른 특유의 특징은, 장치의 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광의 방향전환(redirect)을 하도록 구성되는 반사기 시스템이다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치를 위해 고려되는 반사기 시스템은, 장치에서 방출되는 자외선광에 노출되는 영역의 크기를 증가시키고, 표적 대상물 또는 영역으로 전파되는 자외선광의 거리를 감소시키고, 그리고/또는 표적 대상물 또는 영역에의 자외선광의 입사각도를 개선하기 위해 사용할 수 있다. 이러한 목적들 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는 반사기 시스템의 여러 가지 예시적인 구성 및 배치에 대해서는 아래에 더 상세히 설명되어 있으며 도 1-7에 도시되어 있다. 특히, 위치 재조정이 가능한 반사기를 갖는 장치에 대해서 설명되어 있다. 또한, 장치의 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광을, 장치의 외부면을 포위하는 구역으로 방향전환하도록 구성되는 반사기 시스템에 대해서 설명되어 있다. 전술한 것과 같이, 이러한 구성은 공간 소독 장치에 특히 적용가능하다.
또한, 장치의 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광의 방향을, 장치의 외부에 장치가 배치된 공간의 바닥에서부터 약 2피트 내지 약 4피트 사이의 구역으로 변경하도록 구성되는 반사기 시스템을 갖는 장치에 대해서 설명되어 있다. 일반적으로, 공간의 바닥에서 대략 2피트 내지 4피트 사이의 구역을 공간내 "다접촉(high touch)" 구역으로 간주하는데, 일반적으로 많이 사용되는 사물들이 이 구역 내에 위치하기 때문이다. 방의 다접촉 구역에 일반적으로 위치하는 대상물의 예를 들면, 데스크톱, 키보드, 전화기, 의자, 문손잡이, 캐비넷 손잡이, 전등 스위치, 싱크대 등이다(이들에만 한정되지 않음). 이에 덧붙여 또는 이와 대체하여, 병실의 다접촉 구역에 위치하는 대상물의 예를 들면, 침상, 침상옆 탁자, 트레이 탁자, 주사액 스탠드가 포함된다. 이러한 구역을 다접촉 구역이라고 간주함에 의해서, 이 구역은 일반적으로 세균에 접촉할 가능성이 가장 높은 영역으로 간주되며 일부 연구에서는 이 다접촉 구역에 가장 높은 밀도로 세균이 모여있다고 발표되어 있다. 이러한 이유 때문에, 공간 바닥에서 약 2피트 내지 약 4피트 사이의 구역으로, 적어도 일부의 자외선광을 조사하는 것이 유리할 수 있다. 본 명세서에 설명된 반사기 시스템을 장치에 포함시키는 것도 이러한 목적을 달성하기 위해서이다.
반드시 이러한 것은 아니지만, 본 명세서에 기재된 반사기 시스템은 공간 소독 장치에 특히 적합할 수 있다. 왜냐하면 공간 소독 장치는 일반적으로 장치가 위치한 환경 내에 광을 분산 조사하도록 구성되고, 이에 따라, 광을 덮고 반사시키는 하우징이 포함되지 않도록 구성되기 때문이다. 위에 명시한 이유로, 본 명세서에 설명하고 도면에 도시한 자외선 방전램프 장치들 중 많은 수는, 방전램프가 장치의 지지 구조물의 상부 표면 위에서 광을 전파하도록 구성되는, 바닥 설치형 공간 소독 장치에 대해서 설명하고 있다. 그러나 전술한 것과 같이, 이러한 강조된 개시내용이 반드시 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치의 구성을 제한하는 것으로 해석해서는 안된다. 예를 들어, 방전램프가 장치의 지지 구조물의 측벽 면에 인접하여 광을 전파하도록 배치되는 실시예에서는, 장치의 반사기 시스템은, 자외선광을 집중된 영역을 향해 하향 또는 상향 반사시키도록 측벽 면의 최상부에 결합된 반사기 및/또는 측벽 면의 최하부에 결합된 반사기를 포함할 수 있다. 방전램프가 장치의 지지 구조물의 하부면 아래에 광을 전파하도록 구성되는 다른 경우에는, 장치의 반사기 시스템에서는 반사기가 방전램프 아래에 설치될 수 있다. 다른 여러 가지 배치, 특히, 장치에서 방출되는 자외선광에 노출되는 영역의 크기를 증가시키고, 표적 대상물 또는 영역으로 전파되는 자외선광의 거리를 감소시키고, 그리고/또는 표적 대상물 또는 영역에의 자외선광의 입사각을 개선하기 위한 배치도 또한 적합하다.
이하에 보다 상세히 설명된 것과 같이 어떠한 경우에도, 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려되는 반사기 시스템은, 임의의 크기 또는 형상이 될 수 있으며 원하는 방향전환을 이루기 위해 장치 내의 임의의 위치에 배치될 수 있는 하나 이상의 반사기를 포함할 수 있다. 또한, 반사기(들)의 재료는 빛의 원하는 방향전환에 적합한 임의의 것을 사용할 수 있다. 본 명세서에 기재된 장치의 많은 구성예에 적합한 반사기 재료의 예로서, ALANOD Aluminum-Veredlung GmbH & CO.KG에서 제조된 4300UP Miro-UV 가 있다. 본 명세서에 기재된 장치의 많은 구성예에 적합한 반사기 재료의 예로서, W.L.Gore & Associates Inc.에서 제조된 Gore® DRP® Diffuse Reflector Material 이 있다. 기타 반사기 재료를, 반사 시스템의 설계 사양에 따라, 부가적으로 또는 선택적으로 사용할 수 있다. 어느 경우든, 도 1-7을 참조하여 설명한 반사기 시스템의 실시예들 각각은 상기에서 설명한 반사 시스템 의 특성을 가질 수 있다. 간결성을 위해서 이들 특성을 각 실시예마다 반복하지 않는다. 본 명세서에 기재된 장치에 광학필터를 포함시키는 것과 마찬가지로, 반사기 시스템을 포함시키는 것은 일부 장치들에서는 유용할 수 있지만, 반드시 이것이 필요한 것은 아니며, 따라서 일부 실시예에서는 이를 생략할 수 있다. 또한, 광학필터와 반사기 시스템의 기능은 장치에 대해서 상호 배타적이거나 상호 포함관계에 있는 것이 아니므로, 장치에는 이들 중 한 기능 또는 두 기능 모두를 포함시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 장치(20)는 방전램프(22)로부터 방출되는 가시광을 감쇠시키도록 구성된 광학필터(40)를 포함한다. 도 1에서 방전램프(22)로부터 방출되는 가시광을 감쇠시키는 광학필터(40)의 구성은 특히, 가시광을 감쇠시키는 필터의 광학적 특성 뿐만 아니라 상기 방전램프(22) 위에 그리고 이와 정렬하여 광학필터를 위치시키는 것에 관련된다. 도 1에 도시된 것과 같이, 광학필터(40)는 오목부(42)의 측벽들 사이에 있는 지지 구조물(24)의 상면과 동일한 높이로 설치됨으로써, 광학필터(40)는 방전램프(22)가 담기는 용기의 벽을 구성할 수 있다. 아래에 보다 상세히 설명하는 것과 같이, 본 명세서에 기재된 장치는 방전램프의 온도를 조절하기 위한 냉각 시스템을 포함하고 인클로저 내에 램프를 넣음으로써 원하는 온도를 달성하기 위한 효율적인 방식을 제공한다. 광학필터(40)를 방전램프(22)의 용기 벽으로 사용함에 의해, 장치(20) 내의 광학필터의 결합이 간소화되며, 따라서 약간의 설계 측면에서 유리할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서는, 광학필터(40)를 방전램프(22)의 용기와 별도로 설치하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에는, 장치의 필요한 동작에 따라, 광학필터가 방전램프와 정렬되게 배치될 수도 있고 어긋나게 배치될 수도 있도록 하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 구성은 아래에서 보다 상세하게 설명되어 있으며, 이러한 구성을 수용하는 장치(20)의 예시적인 변형예는 도 2a-2c에 도시되어 있다.
본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려할 수 있는 냉각 시스템은 다양할 것이며 일반적으로 장치의 설계 사양에 의존할 것이다. 사용가능한 예시적 냉각 시스템은, 강제 통풍 시스템 및 액체 냉각 시스템을 포함하지만 이들에만 한정되지는 않는다. 도 1에 도시된 냉각 시스템(44)은, 공기 유입구(46), 흡기 덕트(48), 팬(50), 온도 센서(52), 에어 덕트(54), 공기 배출구(56)를 포함하는 강제 통풍 시스템이다. 어떤 경우에는, 공기 유입구(46), 흡기 덕트(48), 에어 덕트(54), 공기 배출구(56) 중 하나 이상에 공기 필터가 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 에어 덕트(54) 및/또는 공기 배출구(56)는 추가적으로 또는 선택적으로, 오존필터를 포함할 수 있다. 그러나 다른 경우에는, 오존필터를 장치에서 생략할 수 있다. 오존은 일반적으로 방전램프(22) 사용시에 부산물로 생성될 수 있는데, 구체적으로는, 램프가 대략 240nm보다 짧은 파장의 자외선광을 발생하는 경우에, 이 UV광 스펙트럼이 산소 분자에서 산소 원자를 해리시키기 때문에 오존 생성 기작이 시작된다. 오존은 건강 및 대기에 위해가 되는 것으로 알려져 있기 때문에 장치에서의 방출량을 환경보호국(EPA: Environment Protection Agency)에서 규제하고 있다. 또한 오존은 효과적인 살균매체인 것으로 알려져 있다. 따라서, 방전램프에 의해 생성되는 오존의 양이 EPA의 오존 노출 한계치보다 낮은 경우에는, 자외선 방전램프가 포함된 장치에서 오존필터를 제거하는 것이 유익할 것이다.
어느 경우든, 냉각 시스템(44)의 배출구 덕트는 본 장치(20)를 위해서 뿐만 아니라 본 명세서에 기재된 다른 장치를 위해 고려할 수 있다. 예를 들어, 일부 구성에서, 냉각 시스템은 지지 구조물(24)의 측벽의 하부에 또는 지지 구조물(24)의 바닥면에 공기 배출구를 갖도록 구성할 수 있다. 이러한 대안적 구성의 장점에는, 특히 공기 배출구가 지지 구조물(24)의 바닥면에 위치하는 경우에, 오존필터의 용량 증가 뿐만 아니라 환경 오염의 감소가 포함된다. 어느 경우든, 본 명세서에 기재된 장치는 지지 구조물(24) 내의 나머지 구성품들을 위한 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 일부의 경우에는, 지지 구조물 냉각 장치가, 방전램프(22)용 냉각 시스템(44)과 함께 통합될 수 있다. 그러나 다른 실시예에서는 이들 두 냉각 시스템은 개별적으로 있을 수 있다. 본 명세서에 기재된 몇몇 장치에서는 하나 이상의 냉각 시스템을 포함시키는 것이 유리할 수 있지만, 반드시 냉각 시스템이 필요한 것은 아니며, 따라서 일부 실시예에서는 이를 생략할 수 있음을 유의해야 한다.
전술한 것과 같이, 장치(20)는 반사기 시스템(60)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 반사기 시스템(60)은 지지 구조물(24)로부터 전파되는 자외선광의 방향을 전환하도록 구성된다. 이러한 목적을 달성하기 위한 반사기 시스템(60)의 구성에는 반사기(62)의 위치, 모양, 크기, 및 각도가 포함된다. 구체적으로, 방전램프(22)는 지지 구조물(24)의 상부면 위로 빛을 전파하도록 장치(20)에 설치되어 있어서, 반사기(62)는 자외선광의 방향전환(redirection)을 위하여 방전램프(22)의 위쪽에 배치되어 있다. 일반적으로, 자외선광의 방향전환은 장치에 인접한 대상물까지(대상물의 하부측 표면, 그리고 상부 및 측벽 표면을 포함) 자외선광이 도달하는 거리를 감소시킨다. 특히, 반사기(62)를 통한 자외선광의 방향전환은, 장치에 인접한 대상물로 재반사되도록 하기 위하여, 장치 위에 있는 표면(예를 들어, 장치가 설치되어 있는 있는 공간의 천장)으로의 복사는 피한다. 장치 위에 있는 표면으로의 복사를 피함으로써, (가령, 장치가 배치된 공간의 바닥에서의 반사에 의해서) 대상물의 하부측에 자외선광이 입사되기 위해 지나야 할 거리가 단축된다. 이와 같이, 반사기 시스템(60)은, 도 1에 도시한 반사기(62)와 같이, 지지 구조물(24)의 위쪽에 배치되지만 상기 장치가 설치되어 있는 공간의 천장으로부터는 이격되는 반사기를 포함한다. 그러나, 일부 경우에, 반사기 시스템(60)은 장치가 배치된 공간의 천장 속 또는 천장 위에 배치되는 반사기를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 반사 시스템(60)은 자외선광이 대상물 표면으로 조사되는 입사각을 최적화하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 반사기(62)는 특정 크기 및/또는 형상으로 설계할 수 있고 그리고/또는, 대상물에의 최적의 입사각을 얻을 수 있도록 위치 재조정이 가능하게 설계할 수 있다. 반사기(62)의 위치 재조정이 가능한 예시적 구성에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다. 어느 경우든, 반사기 시스템(60)은, 일부 실시예에서, 하나 이상의 추가 반사기(즉, 반사기 62에 덧붙여)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우, 반사기 시스템(60)은 반사기(62)로부터 수광된 자외선광을 방향전환하도록 구성된, 지지 구조물(24) 측벽에 결합되는 반사기를 포함할 수 있다. 이러한 추가 반사기를 포함시킴으로써 공간 내 대상물의 하부측에 자외선광을 조사할 수 있는 이익을 얻을 수 있다. 추가 반사기는 추가적으로 또는 대체적으로 사용될 수 있으며, 일반적으로, 반사기(62)와 함께 반사기 시스템(60)에 대해 위에서 언급한 목적 중 어느 하나를 달성하도록 설계될 수 있다(즉, 크기, 형상, 및 배치의 설계).
일부 실시예에서, 반사기 시스템(60)은 장치의 지지 구조물로부터 전파되는 자외선광의 방향을, 장치(20)가 배치되어 있는 공간의 바닥에서부터 약 2피트 내지 약 4피트 사이의 구역 쪽으로 변경하도록 특히 구성할 수 있다. 특히, 상기에 개시된 것과 같이, 상기 구역은 다접촉 구역이기 때문에 이 영역에 자외선광의 방향을 전환하여 조사하는 것이 유리할 수 있다. 일부의 경우에는, 이에 추가하여 또는 이에 대체하여, 반사기 시스템(60)은 장치의 지지 구조물(24)로부터 전파되는 자외선광을, 장치의 외부면을 포위하는 영역으로 방향전환하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 반사기(62)는 지지 구조물(24)을 포위하고 있는 구역으로 자외선광을 방향전환하도록 하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이와 달리, 반사기(62)는, 반사 시스템(60)을 포위하는 구역으로 자외선광의 방향을 전환하도록 하는 형상 및 크기를 가질 수도 있다. 이들 중 어느 경우든, 반사기(62)를 원추 형상으로 만드는 것이 이러한 방향전환을 위해서 특히 적합할 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어 "포위하다(encircle)"는 대상물의 주위에 연속된 원을 형성한다는 것을 의미한다. 이 용어는 대상물의 전부를 둘러싸는 실시예 또는 심지어는 대상물의 주요 부분을 둘러싸는 실시예로만 한정하는 것은 아니다. 따라서, "본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 자외선광이 이 장치의 외부면을 포위하도록 구성할 수 있다"라고 표현한 것은, 장치의 적어도 일부 외관부 주위에 자외선광의 연속된 원을 형성한다는 것을 의미한다. 또한, "본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 장치 동작시에 장치를 포위하는 구역으로 전파되는 자외선광이 이 포위한 구역의 전체를 포괄적으로 점하도록 구성할 수 있다"라고 표현한 것은, 장치 동작중의 일부 시점에 장치 주위의 연속 원 구역의 일부가 자외선광에 노출된다는 것을 의미한다.
반사 시스템(60)의 구성에 관계없이, 또는 심지어는 장치(20)가 반사 시스템(60)을 포함하는지 여부에 관계없이, 일부 실시예에서, 장치(20)는, 방전램프(22)로부터 방출되는 광의 방향을 지지 구조물(24)로부터 광이 전파되는 방향으로 변경하도록 구성되는, 지지 구조물(24) 내에 배치되는 또다른 반사 시스템을 포함할 수 있다. 구체적으로, 장치(20)는 방전램프(22)의 측면 및 저면에서 방출되는 광의 방향을, 방전램프(22)의 상면에서 방출되는 광과 동일한 방향으로 변경하도록 구성되는 반사 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 반사 시스템의 예로는 오목부(42)의 바닥 및/또는 측벽을 반사성 재료로 형성하는 것이 포함될 수 있다. 그러나 반사 시스템의 다른 구성도 본 명세서에 기재된 장치를 위해 고려할 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 반사기 시스템(60)은 반사기(62)가 현수설치(suspend)되는 지지보(64, 66)를 포함할 수 있다. 이러한 캔틸레버 지지 구조는 단지 예에 불과하며 다양한 다른 지지 구조를 반사기(62)를 위해 고려할 수 있다. 방전램프(22) 위에 반사기(62)를 매다는(현수설치) 구성에 관계없이, 반사기 시스템(60)에는, 일부 경우에, 관통공이 포함되어서, 반사기 시스템(60) 측으로 전파된 일부 광이 통과하여 반사기 시스템(60) 위의 영역으로 가도록 할 수 있다. 관통공(68)을 포함하는 지지보(66)를 갖는 실시예의 한 예를 도 1에 나타내었다. 이에 추가적으로 또는 대체적으로, 반사기(62)에 상기 목적을 위한 관통공이 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 반사기 시스템(60)에는 관통공이 없을 수 있다. 어쨌든, 반사기 시스템(60)의 크기, 보다 구체적으로는 반사기(62)의 크기는 장치마다 다를 수 있다. 어떤 경우에는, 반사기(62)의 영역이, 방전램프(22)가 담기는 용기의 영역과 같거나 이보다 클 수 있다. 이러한 경우, 지지 구조물(24)로부터 전파되는 거의 모든 광이 반사기(62)로 전달된다. 그러나 다른 실시예에서는, 반사기(62)의 영역은 방전램프(22)가 담기는 용기의 영역보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 지지 구조물(24)로부터 전파되는 일부 광은 반사기(62)를 넘어서 지나갈 수 있다.
그 크기 및 구성에 관계없이, 반사기 시스템(60)은 일부의 경우에, 도 1에서 겹선 화살표로 나타낸 것과 같이 수평 및/또는 수직 방향으로 반사기(62)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 반사기(62)는 위치 재조정이 가능한 반사기일 수 있다. 일부 실시예에서, 반사기(62)는 장치(20)의 동작 간에 이동될 수 있고, 따라서 반사기 시스템(60)은, 일부 경우에, 위치 재조정가능한 반사기를 장치(20) 내의 다른 위치에 고정하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 반사기 시스템(60)은 장치(20)가 동작 상태에 있는 중에 반사기(62)를 이동시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 장치(20)가 동작 상태에 있는 중에 반사기(62) 연속해서 또는 주기적으로 이동될 수 있기 때문에 반사기(62)는 일부의 경우에, 방전램프(22)가 광을 방출하는 동안에 이동될 수 있다. 장치(20)가 동작 상태에 있는 것은 장치의 구성품들이 방전램프(22)를 작동시키도록, 구체적으로는, 방전램프 내에 복사 플라즈마를 발생시키기 위하도록 활성화되는 시간을 의미한다. 전술한 것과 같이, 일부 실시예에서, 방전램프(22)가 트리거될 때에 연속 광을 생성하도록 방전램프(22)를 구성할 수 있으며, 따라서, 이 경우에 장치(20)가 동작 상태에 있다는 것은 램프를 트리거한 시간 및 연속 광이 방출되는 시간을 의미한다. 다른 실시예에서, 섬광램프 또는 펄스 광원을 방전램프(22)로서 사용할 수 있으며, 이러한 경우에, 장치(20)가 동작 상태에 있다는 것은 광이 램프에서 방출되는 시간 및 광 플래시(섬광) 간의 시간을 의미한다.
어느 경우든, 반사기(62)를 이동시키는 수단, 때로는 장치(20) 내의 다른 위치에 반사기(62)를 고정하는 수단은, 일부 실시예에서, 보 64 및/또는 66을 위한 선형 액추에이터(들)와, 이 선형 액추에이터(들)를 동작시키고 그 타이밍을 제어하는 CPU(32)에 의해 실행되는 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(20)는 반사기(62)를 수동으로 이동시킬 수 있도록 구성된다. 이러한 경우에, 장치(20) 내의 다른 위치에 반사기(62)를 고정하는 수단의 예로서, 보 64 및/또는 66을 따라 형성된 홈과 반사기(62)에 형성된 수용 돌기(또는 서로 반대)를 들 수 있다. 그 밖에, 반사기(62)를 이동시키고 그리고/또는 장치(20) 내의 다른 위치에 반사기(62)를 고정하기 위한 다양한 수단도 또한 고려할 수 있는바, 본 장치는 상술한 예에만 한정되지 않는다. 어느 경우든, 반사기(62)는 일부의 경우, 방전램프(22)에 대한 상대적 이동을 위해 그리고/또는 장치(20)의 보관 및 이동을 용이하게 하기 위해 장치(20)로부터 분리할 수 있다.
일부 경우에는, 반사기(62)의 이동은 장치(20)가 배치되어 있는 공간의 특성에 기초할 수 있다. 보다 일반적으로, 공간의 특성을 액세스 및/또는 분석하고 이 정보를 사용하여 장치(20)에 대한 많은 동작 파라미터(반사기(62)의 배치 및/또는 반사기(62)의 이동 특성 등. 그러나 이들에만 국한되는 것은 아님)를 결정하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 공간 안에 동일한 넓은 영역 내에 상대적으로 많은 수의 대상물이 있는 경우, 공간의 다른 영역보다 이 영역에 더 많은 빛이 조사되도록 반사기(62)를 위치시키는 것이 유리할 수 있다. 공간의 특성에 기초하여 소독원의 동작 파라미터를 결정하는 다른 예들은 도 2a-2c(즉, 공간의 특성에 기초하여 광학필터(40)의 위치를 결정) 및 도 7(즉, 공간의 특성에 기초하여 광학필터/반사기의 조립체의 위치를 결정), 그리고 도 9와 10을 참조하여 설명되어 있다.
본 명세서에서 사용된 문구 "공간(room)의 특성"은 일반적으로 공간의 물리적 속성뿐만 아니라 비물리적 속성도 의미한다. 공간의 비물리적 속성에는 공간을 참조하는 데 사용되는 식별자(예를 들어, 방 번호 및/또는 방 이름)와 공간에 관한 사용 정보(예를 들어, 이전에 방을 사용하던 환자 또는 방을 사용할 예정에 있는 환자의 감염 정보)가 포함되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 공간의 물리적 속성에는 공간의 크기 및/또는 규격, 그리고/또는 공간 내의 표면, 대상물, 및/또는 물품의 수, 크기, 거리, 위치, 반사율, 및/또는 정체(identification) 등이 포함되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일부의 경우, 공간의 물리적 속성은 하나 이상의 병원체의 정체일 수 있으며, 때로는 공간 내의, 공간의 특정 구역 내의, 또는 공간의 특정 표면 상에서, 이러한 병원체의 수 또는 밀도를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "소독원의 동작 파라미터"라는 문구는, 소독원의 작용에 영향을 줄 수 있는 모든 파라미터를 지칭한다. 이 파라미터에는 예를 들어 소독원의 동작 시간, 소독원의 위치, 소독원을 포함하는 구성품의 방위(orientation), 및/또는 소독원에 공급되는 전력 등이 포함되지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용한 용어 "소독원(disinfection source)"은 살균매체의 방출 또는 분사를 위해 사용되는 하나 이상의 구성품들의 집합을 의미하며, 살균매체의 방출 및 분사를 실행하는 모든 추가 구성품(적용된 경우)을 일체로 포함한다. 예를 들어, 도 1의 방전램프(22), 전력 회로(26), 트리거 회로(30), 광학필터(40), 및 반사기 시스템(60)을 포괄적으로 소독원이라 부를 수 있다. 이와 달리, 전체 장치(20)를 소독원으로 부를 수도 있다.
일부 실시예에서, 장치(20)는 장치(20)가 배치되어 있는 공간의 특성을 모아놓은 데이터베이스에 액세스하도록 구성할 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 장치(20)는 장치가 배치된 공간의 특성에 관한 데이터를 수집 및/또는 생성하기 위한 시스템(70)을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 생성해야 할 데이터에 따라, 공간 특성의 수집, 생성 및/또는 분석 분야에서 공지된 임의의 시스템을 사용할 수 있다. 예로서, 공간 센서, 사진 인식 시스템, 및/또는 선량계(dosimeter) 등을 들 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 이 시스템(70)은, 일부 실시예에서, CPU(32)에 연결될 수 있다. 이와 달리, CPU(32)가 데이터베이스로부터 공간 특성 데이터를 액세스하도록 구성할 수도 있다. 이들 두 경우에, CPU(32)는 장치(20)가 배치되어 있는 공간의 특성에 관한 데이터를 검색 및 액세스하고 이 데이터에 기초하여, 장치(20)의 동작 파라미터, 가령, 반사기(62)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 결정된 동작 파라미터(가령, 특정 위치로의 반사기(62) 이동)는, 장치(20)에 대한 동작 파라미터를 호출하도록 장치(20)의 사용자에게 사용자 인터페이스(34)를 통해 전달하여 알릴 수 있다. 다른 경우에, CPU(32)는, 결정된 동작 파라미터(가령, 반사기(62)의 자동 이동)에 해당되는 명령을, 동작 파라미터를 자동으로 호출하는 장치(20)내 수단으로 보내도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템(70)은 장치(20)가 배치되어 있는 공간 내의 대상물 또는 지점에서 수광되는 자외선광의 조사량을 측정하는 데 사용될 수 있다. 특히, 공간 내의 대상물 또는 지점에서 수광되는 자외선광의 조사량을 측정함으로써 장치(20)의 동작 파라미터, 가령, 반사기(62)의 최적의 배치를 결정하는 데 도움을 줄 수 있다. 전술한 것과 같이, 대상물에 조사되는 UV 광의 강도에 영향을 미치는 주요 요인 중의 하나는 대상물까지의 거리이다. 또다른 주요 요인은 광의 입사각이다. 이들 요인에 있어서, 대상물 또는 지점에 수광되는 자외선광의 조사량을 측정하는 경우에, 이 측정치를 이용하여 장치(20)의 동작 파라미터(가령, 대상물 또는 지점으로의 입사각을 최적화하기 위한 반사기(62)의 이동)를 결정할 수 있다. CPU(32)에 시스템(70)을 연결함으로써, CPU(32)는, 시스템(70)으로부터 측정치를 검색하고, 이 측정치에 따라 장치(20)의 동작 파라미터(가령, 반사기(62)의 위치)를 결정하고, 그리고 이 결정된 동작 파라미터를 사용자 인터페이스(34)로 전달하고 그리고/또는 결정된 운영 파라미터에 해당되는 명령을, 이 동작 파라미터(가령, 반사기(62)의 이동)를 자동으로 호출하는 장치(20)내 수단으로 보낼 수 있다. 일반적으로, 자외선광의 조사량을 측정하는 기술 분야에 공지된 모든 시스템을 상기 시스템(70)으로 사용할 수 있다. 예를 들면 자외선광 선량계와 복사계(radiometer)가 있다.
전술한 것과 같이, 방전램프와 광학필터의 효율은 태양광에 의한 투광도 변화로 인해 시간이 지남에 따라 감소될 것이다. 또한 일반적으로 방전램프는, 그 부품들이 많은 사용 후에 노후되기 때문에 그 수명이 제한되어 있다. 따라서, 여기서 고려한 자외선 방전램프 장치는, 일부 실시예에서, 방전램프의 동작에 관련된 파라미터, 그리고 광학필터(적용된 경우)의 투과율에 관련된 파라미터를 모니터하도록 구성된 센서 시스템을 포함할 수 있다. 특히, 이 센서 시스템은, 방전램프 및 광학필터(적용된 경우)를 교체할 시기를 결정하는 데, 그리고, 장치로부터 방출되는 UV 광의 효율을 (이는 UV의 강도와 조사량에 관련되어 있기 때문에) 모니터하는 데 유용할 수 있다. 일반적으로, 광학필터의 투과율과 관련된 파라미터(들)는 자외선광 조사량 또는 자외선광 강도일 수 있다. 방전램프의 동작에 대해서는 상기 파라미터들을 모니터할 수 있지만, 방전램프는 일반적으로 특정 수의 펄스를 보증하기 때문에 펄스 수에 대해서도 추가적으로 또는 선택적으로 모니터할 수 있다. 어느 경우든, 방전램프의 동작 및 광학필터의 투과율 모두에 연관된 파라미터(들)를 모니터링하기 위하여 센서 시스템을 사용하는 경우에, 이 센서 시스템은 두 가지 구성품에 관련된 동일한 파라미터 또는 상이한 파라미터를 모니터하도록 구성할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 시스템은 방전램프 및 광학필터와 연관된 파라미터(들)을 측정하도록 구성된 하나의 센서를 포함할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 센서 시스템은 방전램프 및 광학필터 각각의 파라미터를 측정하기 위한 별개의 센서를 포함할 수 있다.
도 1의 장치(20)를 위한 예시적인 센서 시스템은, 반사기 시스템(60)의 하부에 배치된 센서(72)와 방전램프(22)를 담는 용기에 배치된 센서(74)를 포함한다. 일반적으로, 센서(74)는 방전램프(22)의 동작과 관련된 파라미터를 모니터링하기 위해 사용될 수 있는데, 더 구체적으로는, 방전램프(22)로부터 방출되는 광이 광학필터(40)를 통과하기 전에 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 도 1에서는 센서 74가 오목부(42)의 측벽 면에 배치되어 있는 것으로 도시하였지만, 이 센서(74)는 방전램프(22)의 용기 내의 어떤 위치에도 배치할 수 있다. 다른 실시예에서, 센서 74는 장치(20)로부터 생략할 수 있다. 특히, 일부 실시예에서는, 센서 72가 방전램프(22)의 동작에 관련된 파라미터(예를 들어, 펄스 수)를 모니터링하도록 구성할 수 있기 때문에, 이 경우에는 센서 74가 필요하지 않을 수도 있다. 어느 경우든, 센서 72는, 광학필터(40)의 투과율과 관련된 파라미터를 모니터링하는 데 사용될 수 있기 때문에, 이는 광학필터(40)를 통과한 광을 수광하도록 장치(20) 위 또는 장치(20) 주위의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 도 1은 센서 72가 반사기 시스템(60)의 아래쪽에 배치된 것으로 도시하고 있지만, 이러한배치는 하나의 예시에 불과하다.
전술한 것과 같이, 일부 경우에는, 필요로 하는 장치의 동작에 따라, 광학필터를 방전램프와 정렬되게도 배치되고 어긋나게도 배치될 수 있도록 하는 것이 유리할 수 있다. 이 실시예의 예로서, 장치가, 다양한 공간(일부 공간에는 창문이 있고 일부 공간에는 창문이 없는) 내에서 사용되는 경우를 들 수 있다. 전술한 것과 같이, 창문을 갖는 공간에서는 방전램프와 정렬되게 광학필터가 배치되는 것이 유리할 수 있다. 그러나 반면에, 창문이 없는 밀폐된 공간에서는 광학필터의 불필요한 열화를 막기 위하여 광학필터가 방전램프와 어긋나게 배치될 수 있으면 도움이 될 것이다. 보다 구체적으로, 폐쇄 공간에서는 방전램프에 의해 생성된 가시광이 보이지 않을 것이기 때문에, 광을 필터링하는 것이 불필요할 수 있는 것이다. 또한 전술한 것과 같이, 자외선 복사선을 전달하는 광학필터의 능력은 태양광에 의한 투광도 변화로 인해 UV 복사선에 대한 노출 시간에 대비하여 감소하게 된다. 따라서, 방전램프와 어긋나게 광학필터가 배치될 수 있도록 함으로써 해당 장치에 대한 광학필터의 수명을 연장시킬 수 있는 방안을 제시한다.
광학필터가 방전램프(22)와 정렬되게 그리고 어긋나게 배치될 수 있도록 구성된 장치(20)의 변형예를 도 2a-2c에 도시하였다. 구체적으로, 도 2a-2c는, 광학필터(40)가 방전램프(22)의 용기의 일부인 도 1의 배치와 달리 그 위치가 변경되었다. 도 2a-2c는 단순히, 방전램프와 정렬되게 그리고 어긋나게 배치되는 광학필터를 수용하도록 구성된 장치의 일례를 도시한 것이며, 이 예시 설명 및 도시가, 상기 목적을 위한 본 명세서에 기술된 장치의 구성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안됨을 유의해야 한다. 또한 도 2a-도 2c는 도 1의 장치(20)에 대한 변형예로서 설명되어 있지만, 도 2a-2c는 도면을 단순화하기 위해서 장치의 관심 있는 일부분만을 도시한 것임을 유의해야 한다. 특히, 도 2a-2c는 지지 구조물(24) 내의 방전램프(22)의 용기에 대한 광학필터(40)의 상대 위치를 도시한다. 도 2a-2c에 도시된 특징 중, 도 1을 참조하여 설명한 것과 동일한 구성(즉, 방전램프(22), 지지 구조물(24), 광학필터(40), 및 오목부(42))에 대해서는 동일한 참조 번호를 표시하였고 설명의 간결성을 위해 반복설명하지 않는다. 도 2a-2c의 실시예에서 광학필터(40)는 방전램프(22)의 용기의 일부가 아니기 때문에 도 2a-2c 각각에는 도 1에 비해 새로운 기능, 구체적으로, 용기 덮개(82)가 포함된다. 일반적으로, 용기 덮개(82)는 예컨대 석영(이에 한정되는 것은 아님)과 같은 광학적으로 투명한 재료로 만들 수 있다.
도 2a에 도시된, 상기 장치(20)의 변형예(80)는 용기 덮개(82) 위에 배치된 광학필터(40)를 포함할 수 있다. 구성상, 광학필터(40)는, 일부 실시예에서, 지지 구조물(24)의 상부(즉, 용기 덮개(82)를 포함하는 지지 구조물(24)의 부분)에, 이 지지 구조물에 광학필터(40)를 고정하는 수단 없이 단순하게 배치할 수 있다. 또는 이와 달리, 이 변형예(80)는 광학필터(40)를 지지 구조물에 부착하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 두 경우에서, 용기 덮개(82) 위에의 광학필터(40)의 설치는 수동으로 할 수도 있고 자동화하여 실행할 수도 있다. 도 2b는 도 2a의 장치(20)의 변형예(80)에서 약간 수정된 변형예(84)를 나타낸다. 특히, 도 2b는 광학필터(40)의 일측에 장착된 경첩(86)이 포함된 것을 나타낸다. 이러한 방식으로, 광학필터(40)는 용기 덮개(82) 위에 설치되어서 장치로부터 분리시키지 않으면서 해당 위치에서 벗어나게 할 수 있다. 경첩(86)은 도 2b에 도시한 광학필터(40)가, 이 광학필터(40)의 위치를 기준으로 90도 내지 180도 사이에서 임의의 각도로 회동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 광학필터(40)는, 방전램프 위의 위의 위치에서 이동시킬 때 방전램프(22)에 대향하는 지지 구조물(24) 위치와 직립 위치 사이의 임의의 위치에 놓일 수 있다. 이러한 실시예에서 광학필터(40)는 수동으로 움직일 수도 있고 자동화할 수도 있다. 장치(20)의 도 2c에 나타낸 다른 변형예(88)에서 광학필터(40)는, 지지 구조물(24)의 상면을 따라 방전램프(22)와 정렬되도록 그리고 어긋나도록 광학필터를 이동(수평 양측 화살표로 나타내었음) 시키기 위한 슬라이더 위에 설치된다. 슬라이더 위에서의 광학필터(40)의 이동은 수동 또는 자동으로 할 수 있다.
장치(20)의 광학필터(40)가 방전램프(22)와 정렬 및 어긋나도록 설치할 수 있는 구성에 관계없이, 광학필터(40)가 방전램프(22)와 어긋날 때에 광학필터가 자외선광에 노출되는 것을 방지하도록 장치(20)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 장치(20)는, 일부 실시예에서, 광학필터(40)를 장치로부터 제거 및/또는 재위치시킬 때 광학필터(40)가 들어갈 수 있는 격실을 포함할 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 장치(20)는 방전램프(22)와 어긋나도록 광학필터(40)를 취출할 때에 이 광학필터(40)를 덮는 구성품을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 상기에 기재된 것과 같이, 도 2a-2c에 개시된 각 실시예는 자동화할 수 있고, 따라서 본 명세서에 개시된 자외선 방전램프 장치는 방전램프와 정렬되거나 어긋나는 광학필터를 수용하도록 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 일부 실시예에서, 이 장치는 방전램프와 정렬되도록 그리고 어긋나도록 광학필터를 자동으로 움직이는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 대상물을 이동시키기 위한 기술 분야에 공지된 임의의 메카니즘(들)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광학필터를 이동시킬지 여부 및/또는 광학필터의 이동 타이밍은 장치(20)의 사용자에 의해 결정될 수 있다. 그러나 다른 경우에, 장치(20)는 광학필터를 이동시킬지 여부 및/또는 광학필터의 이동 타이밍을 결정하도록 자동화하는, CPU(32)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함할 수 있다.
전술한 것과 같이, 일부 실시예에서, 공간 특성을 액세스 및/또는 분석하고 이 정보를 사용하여 장치(20)에 대한 많은 동작 파라미터를 결정하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 장치(20)가 배치되어 있는 공간에 창이 있는지를 판단하고 이 데이터에 기초하여 광학필터(40)의 위치를 결정하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 방식에서, 장치(20)가 배치되어 있는 공간에 창이 있는 것으로 검출된 실시예에서는, 방전램프(22)를 광을 방출하도록 동작시키기 전에 광학필터(40)를 방전램프(22)와 정렬되도록 배치할 수 있다. 반대로, 장치(20)가 배치되어 있는 공간에서 창이 검출되지 않은 실시예에서는, 방전램프(22)를 광을 방출하도록 동작시키기 전에 광학필터(40)를 방전램프(22)와 어긋나게 배치할 수 있다. 광학필터(40)의 움직임에 영향을 미칠 수 있는 옵션 구성을 반사기(62)를 이동시키는 구성에 추가하거나 또는 이와 대체할 수 있음을 유의해야 한다. 전술한 것과 같이, 장치(20)는 하나 이상의 공간 특성을 모아놓은 데이터베이스를 포함하거나 이에 액세스하도록 구성될 수 있고, 그리고/또는 장치(20)는 공간의 특성에 관련된 데이터를 수집 및/또는 생성하기 위한 시스템(70)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 공간에 창이 있는지를 결정하는 기술 분야에서 공지된 임의의 시스템, 가령, 반사 센서를 상기 시스템(70)에 사용할 수 있다. 그러나 이 반사 센서에만 한정되는 것은 아니다. 앞에서 더 상세히 설명한 것과 같이, 장치(20)의 CPU(32)는 데이터를 검색 및/또는 액세스하고, 데이터에 기초하여 광학필터(40)의 위치를 결정하고, 그리고 이 결정된 위치를 사용자 인터페이스(34)로 전달하고 그리고/또는 결정된 위치에 해당되는 명령을, 광학필터(40)를 자동으로 이동시키는 장치(20)내 수단으로 보낼 수 있다.
도 2c는 광학필터(40)용 슬라이더가 포함된 장치(20)의 옵션 기능을 보여주는 것으로서, 구체적으로는 지지 구조물(24)에 인접하여 열 복원 챔버(90)가 포함되는 것을 나타낸다. 전술한 것과 같이, 자외선 복사선을 전달하는 광학필터의 능력은 태양광에 의한 투광도 변화(solarization)로 인해 UV 복사선에의 노출 시간에 따라 감소하게 된다. 그러나 일부 경우에, 광학필터가 예컨대 500℃ 정도의 높은 온도로 가열되면 상기 태양광에 의한 투광도 변화 효과가 역전될 수 있다. 이러한 역전 프로세스는 장치(20)와 무관할 수 있지만, 일부 실시예에서는, 장치의 고장 시간을 감소시키기 위하여 그리고/또는 광학필터(40)를 복원 사용하여서 교체용 광학필터(40)를 준비할 필요가 없도록 상기 역전 프로세스를 장치(20)에 활용하는 것이 유리할 수 있다. 태양광에 의한 투광도 변화의 효과를 역전시키기 위해 필요한 높은 온도로 인해, 열 복원 챔버(90)는 지지 구조물(24)과 별개의 챔버로 구성하는 것이 유리할 것이다. 또한, 열 복원 챔버(90)는 내열성으로 구성할 뿐만 아니라 지지 구조물(24) 내의 부품들이 열에 의해 열화/손상되는 것을 방지하기 위하여 그 자체에 열 발생원을 사실상 포함시키는 것이 유리할 것이다.
도 2c에 하향 화살표로 도시한 것과 같이, 장치(20)는, 일부 실시예에서, 열 복원 챔버(90) 내부로 광학필터(40)를 이동시키도록 구성할 수 있다. 다른 실시예에서는 이를 수동으로 행할 수 있다. 어느 경우에도, 열 복원 챔버(90) 내로의 광학필터(40)의 이동은, 일부 실시예에서, 광학필터(40)의 투과율 측정치에 의존할 수 있다. 특히, 센서(72)로부터 수집된 광학필터(40)의 투과율에 관한 정보는 열 복원 챔버(90)로 언제 광학필터를 이동시킬지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 열 복원 챔버를 포함시키는 것이 몇몇 장치들에서는 유용할 수 있지만, 이는 필수사항은 아니며 일부 실시예에서는 생략할 수 있다. 또한, 도 2c에 나타낸 열 복원 챔버(90)와, 슬라이더 상의 광학필터(40)는 장치에 대해서 상호 배타적인 것도 아니고 상호 포함관계가 있는 것도 아니며, 따라서, 장치는 이기능들을 하나 또는 둘 포함할 수 있다. 실제로, 도 1, 2a 및 2b를 참조하여 위에서 설명한 것뿐만 아니라 도 3-7을 참조하여 아래에서 설명하고 있는 것을 포함하는 명세서에 기재된 광학필터를 포함하는 모든 장치는는 열 복원 챔버를 포함할 수 있다.
전술한 것과 같이, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는 도 1에 도시된 것과 같이 방전램프가 지지 구조물의 내에 배치(즉, 내장)되는 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 이와 다르게, 자외선 방전램프 장치는 지지 구조물의 외부에 적어도 부분적으로 배치되는 방전램프를 가질 수 있다. 방전램프(22)가 지지 구조물(24) 외부에 배치되는, 상기 장치(20)에 대한 변형 실시예를 도 3에 도시한다. 도 3에 도시된 것과 같이, 이 변형예(92)는 도 1의 장치(20)에 관해 도시된 것과 상이한 광학필터 구조를 갖는다. 구체적으로, 광학필터 40 대신에 광학필터 94를 포함할 수 있다. 이 광학필터(94)는 방전램프(22) 위로 전파되는 가시광을 감쇠시키도록 구성되는 것 외에도, 지지 구조물(24) 위에 배치되는 방전램프(22)를 고려하여, 방전램프에서 측면으로 전파되는 가시광도 감쇠시키도록 구성된다. 도 3에 도시된 것과 같이 방전램프(22)의 이러한 위치에 의해서, 일부 실시예에서는 지지 구조물(24)로부터 오목부(42)를 생략할 수 있다. 이러한 경우, 도 3에 나타낸 변형예(92)는, 일부 실시예에서, 방전램프(22)의 저면에서 방출되는 광을 상향 변경하기 위하여 방전램프(22) 아래에 설치된 반사면(96)을 포함할 수 있다.
상기 추가로 언급한 것과 같이, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 방전램프가 "수평 위치"로 배치된 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는 램프를 지지하는 면의 평면에 대해 소정 각도로 배치된 방전램프를 포함할 수 있다. "수직 위치"로 배치된(즉, 장치의 램프를 지지하는 평면에 수직으로 길이 방향으로 배치) 방전램프를 갖는 자외선 방전램프 장치의 예를 도 4-7에 나타낸다. 이러한 실시예는 각각, 도 1에서 설명한 것과 같은 지지 구조물, 전력 회로, 트리거 회로, 및 부속 옵션 부품(예를 들어, CPU, 사용자 인터페이스, 센서, 공간 특성 시스템, 경첩, 슬라이더, 및/또는 열 복원 챔버)를 포함한다. 그러나 이러한 기능 각각을, 단순화의 목적상 그리고 도시된 광학필터와 반사기 시스템의 차별화된 구성을 강조하기 위해서, 도 4-7에는 도시하지 않았다. 또한, 간결성을 위해 이들 각 기능을 도 4-7를 참조하여 설명하지 않는다.
도 4를 참조하면, 방전램프 조립체(어셈블리)가 지지 구조물(102) 위에 지지되며 지지 구조물(102)의 평면에 수직으로 길이 방향으로 배치되는 장치(100)가 도시된다. 방전램프 조립체는, 광학필터(106)에 의해 둘러싸여 있으며 팬(108) 및 오존필터(119) 사이에 배치되는 방전램프(104)를 포함한다. 또한, 방전램프 조립체는 기저부(110)와, 기단부(114)에 지지되는 공기 필터(112)를 포함한다. 광학필터(106)는, 일부 실시예에서, 방전램프(104)를 담는 용기의 벽이 될 수 있으며, 팬(108)과 더불어 본 장치(100)를 위한 강제 공냉 시스템을 구성한다. 장치(100)는 또한, 광학필터(106)의 상부에서 오존필터(119)와 부착된 반사기(118)를 포함하고 있다. 장치(100)의 반사기(118), 방전램프(104), 및 냉각 시스템의 특성, 그리고 광학필터(106)의 광학적 특성은, 본 명세서에서 고려한 모든 자외선 방전램프 장치에 대한 상기 서술 내용 전부를 포함할 수 있으며, 간결성을 위해서 반복 설명하지 않는다. 상술한 실시예에서, 장치(100)에 포함된 몇 가지 구성품들, 특히 광학필터(106), 반사기(118), 오존필터(119), 및 냉각 시스템은 본 명세서에서 설명한 자외선 방전램프 장치의 다른 구성에 대해서 교체 및/또는 생략할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성품들의 목록 및 구성이 반드시 상호 포함관계에 있는 것은 아니다.
또한, 이 장치(100)는 추가 구성품(즉, 도 4에 도시된 것 이외의 구성품)를 포함할 수 있다는 것을 유의한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 장치(100)는 방전램프(104)와 광학필터(106) 사이에 이들로부터 이격된 광학적으로 투명한 중간 장벽을 포함할 수 있다. 이 중간 장벽 재료의 예로 석영을 들 수 있지만, 그 조성에는 제한이 없다. 중간 장벽은 방전램프(104)가 담기는 용기의 벽을 이루고 있을 수 있고, 따라서 팬(108) 및 오존필터(119)와 장치(100)의 냉각 시스템의 일분 사이에 수직으로 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 광학필터(106)는, 중간 장벽으로부터 이격되는 별도의 유리편으로서 중간 장벽을 둘러싸며, 기저부(110), 팬(108), 및/또는 반사기(118)에 고정된다. 방전램프(104)와 광학필터(106) 사이에 중간 장벽을 설치하는 것은, 방전램프(104)에 정렬되게/어긋나게 광학필터(106)를 배치할 수 있는 기능을 주는 것이 바람직한 경우에 또는 장치 동작중에 방전램프(104)와 무관하게 광학필터(106)를 이동시키는 것이 바람직한 경우에 유리할 수 있다. 특히, 중간 장벽은, 방전램프(104)를 담는 용기의 일부로서의 역할을 할 수 있어서, 방전램프(104) 냉각 시스템을 희생시키지 않고도 광학필터(106)를 이동시킬 수 있다.
아래에서 보다 상세히 기재할 것이지만, 본 명세서에 설명한 장치의 광학필터를, 장치의 작동 중에 (회전 또는 진동하는) 중심축을 중심으로 이동시키는 것이 일부 실시예에서 유리할 수 있다. 그러나 방전램프에 손상의 우려가 있기 때문에 상기와 동일한 방식으로 방전램프를 이동시키는 것은 일반적으로 바람직하지 않다. 따라서, 일부 실시예에서, 광학필터(106)는 기저부(110) 또는 팬(108)에 고정시키되 반사기(118)로부터는 이격시킬 수 있다(또는, 이와 반대로 설치할 수 있음). 이러한 경우, 장치(100)에서는, 광학필터(106)와 기저부(110)ㆍ팬(108)ㆍ또는 반사기(118) 사이의 틈새의 빛, 특히 가시광을 차단하도록 구성되는 추가 요소(들)을 광학필터(106)에 결합시킬 수 있다. 이러한 기능에 특히 적합할 수 있는 구성품의 예로서, 털을 밀집 부착한 것을 들 수 있다.
어느 경우든, 장치로부터 배출되는 냉각 가스의 양 및 속도는 크게 변할 수 있으며 일반적으로는 장치의 설계 사양에 따라 달라질 수 있지만, 일부 실시예에서는, 본 명세서에 기재된 장치의 설치시에 개방된 천장 쪽으로 냉각 시스템의 배출 덕트를 설치한 경우, 공간 내 스프링클러 시스템을 가스의 양 및 속도가 작동시킬 수 있으면 충분하다. 따라서, 일부 경우에, 장치(100)는 방전램프 조립체 위로 이격되어 있는 캡 부재를 포함할 수 있다. 이 캡 부재는 공기를 장치의 측면으로 방출하며 장치의 위로는 방출되지 못하도록 한다. 캡 부재의 예시적인 구성은 도 5에 도시하였고 아래에서 보다 상세히 설명한다. 냉각 시스템의 배기 가스에 의해 스프링클러 시스템이 작동하는 것을 방지하는 다른 해결책은, 방전램프를 통과하는 가스의 유속을 낮추는 것이다. 이렇게 함으로써 방전램프는 그 제시된 최대 동작 온도 위로 올라가지 않게 된다. 반면에, 보다 차가운 온도에서 방전램프를 동작시키는 것이 일반적으로 램프 수명을 연장시키고 이론적으로 더 많은 자외선광을 생성하기 때문에, 가스 유속을 낮추는 것은 (비록 방전램프가 그 최대 동작 온도를 초과하지 않게 하더라도) 일부 경우에는 바람직하지 않을 수 있다.
도 5는 방전램프 조립체 위에 배치된 캡 부재(117)를 포함하는, 상기 장치(100)의 변형예(115)를 도시한다. 보다 구체적으로, 캡 부재(117)는 방전램프 조립체 내의 냉각 시스템의 출구 위에 있어서 냉각 시스템의 배기 가스가 장치의 위쪽이 아닌 옆쪽으로 향하도록 한다. 도 5에 도시된 것과 같이, 캡 부재(117)는 그 위에 물체가 얹혀지는 것을 방지하는 돔형으로 형성할 수 있다. 이러한 돔형 구성은, 방전램프 조립체 위에 캡 부재가 포함되는 본 장치의 실시예에 한정되지 않는다. 특히, 일부 경우에는 방전램프 조립체의 상부를 그 위에 물체가 얹혀지는 것을 방지하기 위해 돔형으로 만들 수도 있다. 또한, 캡 부재(117)를 포함시키는 것은 도 5에 도시된 것과 같이 오존필터(119)가 방전램프 조립체의 상부를 전체를 덮고 있는 실시예와 상호 포함관계에 있지 않다. 특히, 본 명세서에 개시된 모든 장치는, 배기 가스를 유도하기 위하여 냉각 시스템의 출구로부터 이격되어 있는 부재를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 장치(100)는, 일부 실시예에서, 기단부(114)에 결합된 선형 액추에이터(116)를 포함할 수 있다. 일반적으로 선형 액추에이터(116)는 지지 구조물(102)의 안팎으로 방전램프 조립체 및 이에 부착된 반사기(118)를 이동시키는 데 사용할 수 있다. 이러한 구성은, 장치(100)가 사용되지 않는 동안(구체적으로, 운반시)에 방전램프 조립체 및 이에 부착된 반사기가 손상되는 것을 보호하는데 유리할 수 있다. 다른 실시예에서, 선형 액추에이터(116)는, 장치(100)가 동작하는 동안, 그리고 일부 경우에는, 방전램프(104)가 발광하는 동안, 방전램프 조립체 및 이에 부착된 반사기를 이동시킬 수 있다. 특히, 일부 실시예에서, 장치(100)가 동작 중에, 장치가 배치된 공간 내에서의 자외선광의 분산을 돕기 위해 방전램프 조립체 및 이에 부착된 반사기를 이동시키는 것이 유리할 수 있다. 방전램프 조립체 및 이에 장착된 반사기를 이동시키는 다른 방식도 사용할 수 있으며, 따라서, 본 명세서에서 고려하는 장치는 이러한 목적을 달성하기 위해 반드시 선형 액추에이터(116)를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 장치(100)는 방전램프 조립체 및 이에 장착된 반사기가 이동할 수 있는 고정된 레일로 상기를 대체할 수 있다. 어느 경우든, 장치의 동작 중에 방전램프 조립체를 이동시키는 구성은, 장치가 방전램프 조립체에 부착되고 그리고/또는 그 위에 있는 반사기를 포함하는 실시예들에 대해 배타적이지 않다.
장치(100)는 지지 구조물(102)의 외부면을 넘어서 방전램프(104)가 연장되도록 구성되어 있기 때문에, 광학필터(106)는 방전램프(104)를 둘러싸도록 구성되고, 따라서 도 4에 도시된 일부 경우와 같이 이는 원통형일 수 있다. 광학필터(106)의 이러한 구성은 직원기둥 형태의 광학필터 유리를 포함하거나, 또는, 예를 들어 석영과 같은 광학적으로 투명한 직원기둥 기재 상에 배치된 원하는 광학적 특성을 갖는 필름을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하여 다음에 보다 상세히 설명한 것과 같이, 방전램프(104)를 둘러싸는 광학필터의 다른 구성도 가능하다. 또다른 경우에, 광학필터(106)를 장치(100)에서 생략할 수 있다. 구체적으로, 광학필터의 포함이 본 명세서에 기재된 장치들 중 몇몇에는 도움이 될 수 있지만, 이것이 반드시 필요한 것은 아니다.
지지 구조물(102)의 외부면을 넘어 방전램프(104)가 연장되어 나오도록 구성된 장치(100)의 이점은 방전램프(104)로부터 방출되고 광학필터(106)(적용된 경우)를 통과한 자외선광이 반드시 반사기(118)를 포함시키지 않고도 장치의 외부면을 포위한다는 것이다. 특히, 지지 구조물(102)의 외부면을 넘어 방전램프(104)를 연장시키는 것은 본질적으로, 방전램프(104)로부터 방출되고 광학필터(106)(적용된 경우)를 통과한 자외선광이, 장치의 외부면을 포함한 램프 하우징을 둘러싸도록 한다. 지지 구조물(102)의 높이 그리고 방전램프 조립체의 높이에 따라 다르지만, 지지 구조물(102)의 외부면을 넘어 방전램프(104)를 연장시키는 것은 또한, 방전램프(104)로부터 방출되는 자외선광이 지지 구조물(102)을 둘러싸도록 할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 지지 구조물(102)의 외부면을 넘어 방전램프(104)를 연장시키는 것은, 장치(100)가 위치한 바닥에서 대략 2 피트 내지 4피트 사이의 구역에 자외선광을 전파시킬 수 있다. 이 구역은 특히, 앞에서 언급한 것과 같이, 공간 내의 효과적인 소독을 필요로 하는 다접촉 영역으로 간주될 수 있다. 또다른 경우로서, 지지 구조물(102) 위에 방전램프(104)를 현수설치하는 것이 장치(100)의 주위로 광을 분산시키는 데 도움이 될 수 있지만, 방전램프(104)의 배치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 방전램프(104)는 지지 구조물(102) 위에 배치될 수도 있고, 이와 달리, 지지 구조물(102)에 부분적으로 배치될 수도 있다.
지지 구조물의 외부면을 넘어 방전램프를 연장시키는 것은 장치 주위로 광을 전파하는 데 효과적이기 때문에, 장치로부터 전파되는 자외선광의 방향전환을 위한 반사기 시스템은, 본 명세서에 기술된 장치의 일부 실시예, 특히 수직으로 방전램프가 배치된 장치에 있어서는 필요치 않다. 그러나 일부 경우에는, 도 4의 장치(100)에 나타낸 것과 같은 반사기 시스템이 포함될 수 있다. 전술한 것과 같이, 장치(100)의 반사기 시스템은 광학필터(106)의 상부에서 오존필터(119)에 부착된 반사기(118)를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 방전램프 조립체와 함께 반사기(118)를 이동(즉, 지지 구조물(102)의 수직방향 내외로) 시키는 데는 유리할 수 있지만, 장치의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 반사기(118)는 장치(100)의 방전램프 조립체로부터 분리될 수도 있다. 이러한 구성은, 특정 구역으로의 자외선광의 방향전환을 최적화하기 위하여 방전램프 조립체와 무관하게 반사기를 이동시키는 것이 바람직한 실시예에서 유리할 수 있다. 장치(100)의 그 밖의 다른 구성은 도 5에서와 같이 동일 또는 유사한 직경을 가지며 서로에 대해서 수직으로 위치하는 반사기(118)와 오존필터(119)를 포함한다. 특히, 도 5는, 오존필터(119)가 방전램프 조립체의 상부를 구성하며 반사기(118)는 이 조립체의 하부를 구성하는, 장치(100)의 변형예(115)를 도시한다. 이 구성은 램프 하우징을 통해서 매우 많은 공기가 흐를 수 있도록 하며, 이에 따라 보다 효과적인 냉각 시스템을 제공하는 이익을 줄 수 있다. 또다른 실시예에서, 오존필터(119)는 장치(100)로부터 생략할 수 있고, 공기 필터 및/또는 광학필터로 대체할 수 있다.
어느 경우든, 도 4에 도시된 것과 같이 반사기(118)는 원형일 수 있으며, 일부 실시예에서는 특히 원추형일 수 있다. 그러나 다른 형상도 반사기(118)로서 고려해볼 수 있다. 일부 실시예에서, 반사기(118)에는, 일부 자외선광이 장치(100) 위로 전파될 수 있도록 하는 구멍을 포함할 수 있다. 어느 경우든, 장치(100)는, 일부 실시예에서, 방전램프(104) 및/또는 반사기(118) 중 하나에서 전파되는 자외선광의 방향을 전환하는 추가 반사기(들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 장치(100)에는 방전램프 조립체의 기단부 주위에 배치되는 반사기를 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 추가 반사기가 방전램프 조립체에 부착되어 함께 이동되도록 할 수 있다. 다른 실시예에서, 추가 반사기는 지지 구조물(102)의 상면에 부착될 수 있고, 방전램프 조립체는 이를 통해 이동할 수 있다. 반사기(118)의 형상처럼, 추가 반사기는 일부 경우에 원형이거나 심지어 원추형일 수 있다. 하지만 다른 형상도 고려할 수 있다. 반사기 118에 무관하게, 또는 심지어 장치(100)에 반사기가 포함되었는지에 관계없이, 방전램프(104)가 지지되는 기저부(가령, 팬(108)의 상단부)에 반사기가 포함될 수 있다.
전술한 것과 같이, 방전램프(104)를 둘러싸는 광학필터의 다른 구성을, 본 명세서에 개시된 자외선 방전램프 장치를 위해 고려할 수 있으며, 이를 도 6 및 도 7에 나타낸다. 도 6과 도 7에 나타낸 장치의 변형예는, 본 명세서에 기재된 장치에 대해 고려할 수 있는 광학필터의 다른 구성을 강조하기 위하여 사용된 것임을 유의해야 한다. 도시하지 않았지만, 도 6 및 도 7에 도시된 장치의 변형예는 도 1-5에 도시하고 설명한 구성품들 중 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 변형예는, 반사기(118) 뿐만 아니라 도 4를 참조하여 설명한 램프 조립체의 구성품들을 포함할 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7의 오존필터(119)의 크기는 그 도시된 것과 다를 수 있으며, 그리고/또는 오존필터(119)를 장치의 설계 사양에 따라서는 도 6 및 도 7의 구성에서 생략할 수도 있다.
도 6은 방전램프(104)를 둘러싸는 다면체 광학필터(122)를 갖는 장치(100)의 변형예(120)를 보여준다. 도 6은 지지 구조물(102) 위에 배치된 다면체 광학필터(122)를 도시하고 있지만, 이러한 배치 구조는 예시적인 것이다. 이와 달리, 이 다면체 광학필터(122)는 도 4의 광학필터(106)에 대해 묘사한 것처럼, 지지 구조물(102) 위에 현수설치될 수 있다. 또다른 실시예에서, 다면체 광학필터(122) 및 이에 부수된 방전램프(104)는 지지 구조(102) 내에 부분적으로 배치될 수 있다. 어느 경우든, 다면체 광학필터는 일반적으로, 다수의 광학필터 패널들이 서로 융합되어 있다. 다영역 광학필터(122)를 6개 패널로 이루어진 것으로 도시하고 있지만 이에 한정되지는 않는다. 특히, 본 명세서에 기재된 장치에서 고려되는 다면체 광학필터는 임의 개수의 광학필터 패널을 포함할 수 있다. 또한, 광학필터 패널은 광학필터 유리 재료로 구성할 수 있거나 또는, 원하는 광학적 특성을 가진 필름이 위에 배치된 광학적으로 투명한 기재(예를 들어 석영)로 만들 수 있다. 어느 경우든, 광학필터 패널은, 일부 실시예에서는, 구조적 지지를 위하여 상이한 재료(예를 들어, 금속이나 플라스틱)로 된 좁은 폭의 스트립들을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 하나 이상의 좁은 폭의 지지용 스트립은 부분적으로 또는 전체적으로, 방전램프에서 방출되는 광을 주위로 방향전환하는 것을 돕는 반사 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 다면체 광학필터는, 특히 광학필터가 광학필터 유리 재료로 제조되는 실시예에서는, 직원기둥의 원통형 광학필터보다 저렴할 수 있다. 그러나 다면체 광학필터를 이용하는 경우의 단점은, 패널이 서로 융합된 부분 및/또는 지지용 스트립이 배치된 부분에서 자외선광이 차단될 수 있다는 것이며, 따라서 장치가 배치된 공간의 영역을 충분히 소독할 수 없을 수도 있다. 이러한 결함을 극복하는 한 가지 방법은, 장치의 동작중에 다면체 광학필터를 이동시키는 것이다. 특히, 다면체 광학필터는 장치가 동작하는 중에 장치(100)를 포위하는 구역으로 전파되는 자외선광이 이 포위한 구역 전체를 포괄적으로 점유할 수 있도록 중심축을 중심으로 움직일 수 있다. 다면체 광학필터는 장치의 동작중에 완전히 1회전 이상 회전될 수 있거나 또는, 장치의 동작중에 1회전 보다 적게 회전될 수 있다. 일부 실시예에서, 다면체 광학필터는 1회전의 분율(fraction)로 움직일 수 있는데, 여기서 분율은 다면체 광학패널을 구성하는 광학 패널의 개수에 상응한다. 예를 들어, 다면체 광학필터가 6개의 광학 패널을 포함하는 실시예에서 다면체 광학필터는 1회전의 1/6 만큼 이동할 수 있다.
어느 경우든, 본 명세서에 기재된 장치 중 일부는 중심축을 중심으로 광학필터를 움직이는 수단을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 물체를 이동시키는 기술 분야에서 공지된 임의의 메카니즘을 포함할 수 있으며, 또한, 다른 실시예에서는, 중심축을 중심으로 광학필터를 움직이기 위한 타이밍을 자동화할 수 있도록 CPU(32)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 전술한 것과 같이, 장치의 작동중에 중심축을 중심으로, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치의 광학필터를 움직이는 것이 일부 실시예에서는 바람직할 수 있지만, 이와 동일한 방법으로 방전램프를 움직이는 것은 방전램프가 손상될 우려로 인해 일반적으로는 바람직하지 않다. 따라서, 일부 실시예에서, 변형예(120)는 방전램프(104)와 다면체 광학필터(122) 사이에 중간 장벽을 포함할 수 있다. 전술한 것과 같이, 중간 장벽은 방전램프(104) 주위의 용기의 일부일 수 있다. 또한, 다면체 광학필터(122)는 중간 장벽과 독립적으로 움직이도록 구성할 수 있다.
또다른 실시예에서, 다면체 광학필터(122)는 장치의 동작중에 중심축을 중심으로 움직이지 않도록 구성할 수도 있다. 구체적으로, 다면체 광학필터(122)의 인접하는 광학필터 패널에서 전파되는 빛은 특정 점에서 수렴할 수 있고, 이에 따라, 자외선광은, 장치(100)의 작동 중에 중심축을 중심으로 다면체 광학필터(122)를 움직이지 않고도 장치(100)의 외부면을 둘러쌀 수 있다고 가설해 볼 수 있다. 또다른 실시예에서, 방전램프(104)는, 광학필터 패널들이 융합된 영역 및/또는 다면체 광학필터(122) 상에 배치된 지지용 스트립들로부터의 잠재적인 자외선광 차단을 저지하는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방전램프(104)는 U자형 전구를 포함할 수 있는데, 여기서 이 U자의 두 "작대기" 사이의 간격이 상기 연결 영역의 폭 및/또는 지지용 스트립의 폭보다 더 크다. 이러한 경우 중 하나에서, 장치(100)는, 방전램프(104)로부터 방출되고 다면체 광학필터(122)를 통과한 자외선광의 적어도 일부가 상기 장치의 외부면을 포위하도록 구성된다고 말할 수 있다. 또는 이와 달리, 광학필터 패널들이 융합된 영역 및/또는 다면체 광학필터(122) 위에 배치된 지지용 스트립들이 있는 영역으로 인한 작용범위의 틈새는 중요하지 않으며 따라서 다면체 광학필터(122)를 이동시킬 필요성이 없다고 판단할 수도 있다.
도 7은 본 명세서에서 고려된 장치 내에서 사용될 수 있는 광학필터의 또다른 구성을 보여준다. 구체적으로, 도 7은 방전램프(104)를 싸고 있는 광학필터(126)와 반사기(128)의 조립체를 갖는, 장치(100)의 변형예(124)를 도시한다. 도 7에서, 광학필터(126) 및 반사기(128)는, 일부 실시예에서, 이 조립체의 원통 측벽의 종방향으로 대략 동일한 크기일 수 있다. 그러나, 다른 구성, 가령, 광학필터(126)가 이 조립체의 측벽을 따라 반사기(128)의 부분보다 더 큰 구성 및 광학필터(126)가 이 조립체의 측벽을 따라 반사기(128)의 부분보다 더 작은 구성도 가능하다. 이와 같이, 본 명세서에 기술된 장치를 위해서 고려할 수 있는 광학필터/반사기 조립체를 보다 일반적으로 설명하면, 광학필터와 이 광학필터에 대향하는 반사기(또는 그 반대)를 포함하는 조립체라고 할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 반사기(128)는, 일부 경우에, 이 조립체의 상단 부분을 더 포함할 수 있다. 그러나 조립체 상단에 대해서 다른 구성을 고려해 볼 수 있다. 이 다른 구성은, 조립체의 상단 부분을 포함하는 광학필터(126)를 포함하거나, 또는, 조립체의 상단 부분을 포함하는 광학필터(126)와, 반사기(128)의 조합을 갖는다. 광학필터/반사기의 조립체의 형상은 도 7에 도시된 것과 같은 직원기둥 원통형에 제한되지 않음을 유의해야 한다. 오히려, 하나 이상의 반사기(128) 및 광학필터(126)는 다수의 패널을 포함할 수 있으며, 따라서, 그 조립체는 경우에 따라 다각형 원통형일 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 조립체의상단이 경사질 수 있다(보다 일반화하자면, 높이의 차이가 있다). 자외선광을 공간 내의 바람직한 구역으로 하방으로 방향전환할 수 있도록, 상단의 적어도 일부에 반사기(128)를 포함시키는 경우에, 이러한 구성은 특히 유리할 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 이러한 구성은 장치의 냉각 시스템으로부터의 배출가스가, 장치가 배치된 공간의 천장으로 유도되는 것을 방지하는 데 유리할 수 있다.
어느 경우든, 도 7의 광학필터/반사기 조립체는 장치에 인접한 공간 내의 특정 영역, 가령, 대상물의 밀도가 높은 영역을 지향하는 데 효과적일 수 있다. 일부 실시예에서, 광학필터/반사기 조립체는 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우, 광학필터/반사기 조립체는 진동하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은, 광학필터/반사기 조립체가 정지 상태에서 광학필터/반사기 조립체가 효과적으로 자외선광을 방출할 수 있는 범위보다 특정 대상 영역이 더 클 경우에는 유리할 수 있다. 다른 실시예에서, 광학필터/반사기 조립체는 회전하도록 구성될 수 있다. 어느 경우든, 광학필터/반사기 조립체의 움직임은, 일부 실시예에서, 장치(100)가 배치되어 있는 공간의 특성에 기초할 수 있다. 예를 들어, 공간 안에 동일한 넓은 영역 내에 대상물의 수가 상대적으로 많은 경우에는, 공간의 다른 영역보다 이 영역에 더 많은 광이 조사되도록 광학필터/반사기 조립체를 위치시키는 것이 유리할 수 있다.
도 1 및 도 2a-2c를 참고로 설명한 장치(20)와 유사하게, 장치(100)는 하나 이상의 공간 특성을 모아놓은 데이터베이스를 포함하거나 이에 액세스하도록 구성될 수 있고, 그리고/또는 장치(100)는 공간의 특성에 관련된 데이터를 수집 및/또는 생성하기 위한 시스템(70)을 포함할 수 있다. 공간 특성의 생성, 수집, 및/또는 분석 분야에서 공지된 임의의 시스템을 사용할 수 있다. 예로서, 선량계, 공간 센서, 및/또는 사진 인식 시스템 등을 들 수 있다. 일부 경우에, 장치(100)는 데이터를 검색하고, 데이터에 기초하여 광학필터/반사기 조립체의 위치를 결정하고, 그리고 이 결정된 위치를 사용자 인터페이스(34)로 전달하고 그리고/또는 결정된 위치에 해당되는 명령을, 광학필터/반사기 조립체를 자동으로 움직이는 장치(100)내 수단으로 보낼 수 있는 CPU(32)를 추가로 포함할 수 있다.
전술한 기능에 덧붙여 또는 그와 달리, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 일부 실시예에서, 다수의 방전램프를 포함할 수 있다. 이러한 장치는, 각 방전램프별로, 상기 제공된 기능에 관한 설명에 따른 광학필터 및/또는 반사 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 방출되는 가시광의 많은 양을 감쇠시키도록 구성된 광학필터를 갖는 방전램프를 포함할 수 있고, 또한, 근접 설치된 광학필터가 없는 방전램프를 포함한다. 이러한 구성은, 장치의 동작중에 가시광을 감쇠시킬 것이 요구되는지 여부에 따라서 방전램프의 사용 여부를 변경하는 데에 유리할 수 있다. 일부의 경우, 다수의 방전램프들 중의 일부 또는 전부를 동일한 전력 회로 및/또는 동일한 트리거 회로로 동작시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 장치는 각 방전램프마다 별도의 전력 회로 및/또는 별도의 트리거 회로를 포함할 수 있다. 두 경우에 있어서, 각각 하나 이상의 방전램프를 갖는 다수의 장치를 공간 소독을 위하여 서로 통신하면서 동작하도록 구성(즉, 시스템을 구성) 할 수 있음을 본 명세서에서는 고려한다. 도 8은 다수의 자외선 방전램프 장치(132 및 142)를 포함하는 예시 시스템(130)을 나타내는데, 각 장치는 자외선 방전램프(134 및 144)와 센서(136 및 146)를 포함한다. 장치(132)와 장치(142) 사이에 연결된 점선은 유닛들을 서로 통신하도록 구성할 수 있고 그리고/또는 중앙 처리 장치를 통해 서로 연결할 수 있음을 나타낸다.
어느 경우든, 다수의 방전램프를 갖는 장치 또는 다수의 방전램프 장치를 갖는 시스템은, 이 장치/시스템의 동시 운전, 순차 운전, 또는 개별 운전에 의해서 방전램프를 작동하도록 구성될 수 있다. 다수의 방전램프를 동시에 작동하면 영역을 치료하기 위해 필요한 시간을 줄일 수 있다. 너무 많은 UV 광으로 영역에 "과잉조사"하는 것을 막으면서 영역 처리에 소요되는 시간을 보다 더 최소화하기 위하여, 장치/시스템이 배치되어 있는 공간의 특성에 기초하여, 또는 표적 대상물로부터 반사되는 자외선광에 기초하여 장치/시스템의 동작 파라미터(가령, 각 램프의 강도 또는 펄스 주파수)를 변경하도록 장치/시스템을 구성할 수 있다. 여기에는 공간 특성 또는 표적 대상물에서 반사되는 자외선광의 양 또는 강도를 결정하기 위하여 데이터베이스 또는 하나 이상의 센서(때로는 각 방전램프 단위마다 하나의 센서)가 관여한다. 일부의 경우, 장치/시스템은, 이 장치/시스템이 배치되어 있는 공간의 매핑을 위한 초음파, 적외선, 또는 기타 센서를 포함할 수 있고, 일부 실시예에서는, 각 방전램프 단위를 기준으로 공간을 매핑하도록 구성할 수 있다. 이러한 매핑 적응(mapping adaptation)은, 반드시 다수 장치의 시스템의 일부가 아닌 단일 방전램프를 포함하는 장치에도 포함될 수 있을 것이다.
어느 경우든, 장치/시스템의 CPU는, 모든 표적 표면에 최소한의 조사를 위해, 맵(들)을 분석하고 자외선광의 필요 조사량을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 다수 램프 장치/시스템의 CPU는 공간의 총 처리시간을 최적화하도록 각 방전램프 단위로 전력을 할당하도록 구성될 수 있다. 이상은 반사된 자외선광을 측정하기 위해 사용한 센서로부터 받은 피드백을 이용하여 실시할 수도 있을 것이다. 모든 센서로부터 받은 정보(예를 들어, 방사된 자외선광, 공간의 크기/형태, 모든 전구 단위의 위치를 방출)가, 각 램프 장치별로 총 동작 시간을 결정하는 방정식 또는 알고리즘에 입력될 수 있을 것이다. 이에 의해, 영역의 오염정화 속도를 최적화하도록 각 단위 장치로 전력을 분배할 수 있다. 예를 들어, 시스템 구성시에, 한 영역의 다른 구획을 또는 심지어는 다른 공간을 처리하기 위해 두 개의 단위 장치를 사용하도록 할 수 있다. 이들 구획 중 한 구획이 자외선광의 필요 조사량을 수광했다는 것을 센서가 감지하면, 해당 장치를 정지시킬 수 있다. 나머지 장치는, 일부 실시예에서, 분배된 전력을 받고, 필요한 경우에는 더 높은 주파수로 펄스를 발생시킬 수 있을 것이다. 센서 시스템은, 상이한 구획 간에 공통 영역이 있는지를 감지하고 나아가 제2 장치를 지정하여 이 공통 영역을 처리하도록 하고 이에 따라 제1 장치에 대한 조사량 계산에서 해당 영역을 제외시킬 수 있는 수준의 복잡도로 구성할 수 있을 것이다. 또한, 동작 시간은, 반사기의 높이, 방위, 및/또는 형상 변경을 통해 각 램프 장치마다 방출 자외선광의 지향성을 변화시킴으로써 최적화할 수 있을 것이다.
일부 실시예에서, 장치 또는 시스템은, 자외선광 조사시의 다중 초점을 제공하기 위해 공간 내에서 이동하도록 제작할 수 있을 것이다. 이러한 경우, (초음파 센서, 적외선 센서, 또는 반사된 자외선광을 통한) 공간 감지를 통해 얻어진 정보를, 공간에서의 장치/시스템의 이동을 안내하기 위해 사용할 수 있을 것이다. 장치/시스템은 전동 바퀴를 사용하여 이동시킬 수 있고 장애물을 피해 주행하기 위한 센서를 포함할 수 있을 것이다. 장치/시스템은 이동하면서 실시간 감지를 통해 공간을 "학습"하여서 각 면에 수광되는 조사량을 이동하면서 매핑할 수 있을 것이다. 또한, 장치/시스템이 공간을 매핑하는 동안에 사용자는 장치/시스템을 수동으로 밀 수 있을 것이고, 그 후 장치/시스템의 CPU가 이 매핑을 분석하여 상기 장치/시스템의 동작을 위해 각 위치에서의 정확한 조사량을 결정할 수 있을 것이다. 필요한 매핑 및 조사량을 이용하여, 이동형 장치/시스템이 여러 표면을 지나가는 속도를 변경할 수 있을 것이다.
도 9-11을 참조하면, 살균 기기의 동작을 제어하는 시스템, 보다 구체적으로, 살균 기기에 대한 동작 파라미터 및 소독 스케줄을 결정하는 시스템이 제공된다. 특히, 도 9는 하나 이상의 소독원과, 이 하나 이상의 소독원에 대한 동작 파라미터 및 소독 스케줄을 결정하기 위한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 갖는 처리부를 포함하는 시스템을 도시한다. 또, 도 10은 도 9에 도시된 시스템의 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 수행하도록 구성하는 방법을 요약한 흐름도를 도시한다. 또한, 도 11은 도 9에 도시된 시스템의 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 수행하도록 구성하는 다른 방법을 요약한 흐름도를 도시한다. 일반적으로, 도 9-11을 참조하여 설명된 시스템 및 방법은 소독원을 포함하는 모든 시스템에 적용할 수 있다. 본 명세서에서 사용한 용어 "소독원"은 살균매체의 방출 또는 분사를 위해 사용되는 하나 이상의 구성품들의 집합을 의미하며, 살균매체의 방출 또는 분사를 수행하는 모든 추가 구성품(적용된 경우)는 다 포함한다. 일부 실시예에서, 기기 또는 장치는 살균매체를 방출하는 한 세트의 구성품들을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 살균매체 방출과 관련된 구성품을 소독원이라 부를 수도 있고, 이와 달리, 전체 기기 또는 장치를 소독원이라 부를 수도 있다. 다른 실시예에서 기기 또는 장치는 다수의 소독원(즉, 하나 이상의 살균매체를 방출하는 다수의 소독원을 포함하는 다수 세트의 구성품들)을 포함할 수 있다.
어느 경우든, 본 명세서에서 사용된 용어 "살균매체"는 미생물, 특히, 질병을 전이시키고 및/또는 질병을 일으키는 미생물(다른 말로, 세균)을 무력화시키거나 죽이는 작용매체를 지칭한다. 본 명세서에서 사용한 용어 "죽이다(kill)"는 생체의 사망을 야기하는 것을 의미한다. 반면에, 본 명세서에 사용한 용어 "무력화시키다"는 생체를 죽이지는 않고 재생할 수 없도록 만드는 것을 의미한다. 따라서, 미생물을 무력화시키도록 구성된 살균매체란, 미생물을 재생할 수 없게는 만들지만 살아 있도록 만드는 약제를 의미한다. 일반적으로, 도 9-11에 개시된 시스템 및 방법을 위해 고려되는 소독원(들)은, 액체, 증기, 가스, 플라즈마, 자외선광, 및/또는 고휘도 협대역(HINS: high-intensity narrow-spectrum) 광의 형태로 살균매체를 방출하도록 구성할 수 있다. 따라서, 고려된 소독원(들) 또는 도 9-11에 개시된 시스템 및 방법은, 도 1-8을 참조하여 상술한 방전램프 장치를 포함할 수 있지만 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 액체, 증기, 가스, 또는 플라즈마 살균매체를 분사하도록 구성할 수 있는 소독원의 예로는, 액체 살포기, 분무기, 플라즈마 토처(torche), 미스트(습식 및 건식 포함) 제조 장치를 들 수 있지만, 이들에만 한정되지 않는다. 본 명세서에서 사용한 용어 "미스트" 는 가스 내에 미소 액체 입자가 있는 현탁액을 의미한다. 본 명세서에서, 살균 미스트는 액체 살균매체로 분류한다.
일부 실시예에서, 액체, 증기, 가스, 또는 플라즈마 살균매체는, 이들이 사용되는 방식으로 그 무력화 및 살균 기능을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 끓는 물, 증기, 및 가열된 공기는 흔히, 이들에 가해진 온도에 의해서, 유효한 살균매체가 된다. 또한, 일부 플라즈마 살균매체의 살균 효과는, 대전 입자의 분자적 조성이 아닌 플라즈마를 구성하는 대전 입자의 존재 및 활성에 주로 기인한다. 본 명세서에서 사용한 문구 "분자적으로 구성된"은 이 문구의 뒤에 오는 기능을 발휘하기 위한 물질의 원소적 조성(즉, 물질을 구성하는 원자의 수 및 유형)을 의미한다. 일부의 경우, 미생물을 무력화 및/또는 죽이는 액체, 증기, 가스, 또는 플라즈마 살균매체의 기능은 살균매체를 구성하는 원소들에 기인할 수 있으며, 따라서, 이러한 살균매체를, 미생물을 무력화 및/또는 죽이도록 분자적으로 구성한다고 말할 수 있다.
미생물을 죽이기 위해 분자적으로 구성된 가스 살균매체의 예로 오존을 들 수 있다. 미생물을 무력화시키거나 죽이도록 분자적으로 구성된 플라즈마 살균매체의 예로는, 반응성 산소 종을 사용한 것 또는 이 반응성 산소 종을 생성하는 것을 들 수 있다. 미생물을 무력화시키거나 죽이도록 분자적으로 구성된 액체 및 증기 살균매체의 예로는, 기초 소독제(예컨대, 표백제, 과산화수소, 염소, 알콜, 4차 암모늄 화합물, 또는 오존 등. 이들에만 한정되지 않음)가 함유된 액체 및 증기 소독 용액을 들 수 있다. 이러한 모든 경우에 있어서, 액체 및 증기 살균매체는 수성 또는 비수성일 수 있다. 고려된 소독원(들) 또는 도 9-11에 개시된 시스템 및 방법은, 살균매체의 사용 방식에 의해서 그리고 살균매체의 분자적 구성에 의해서 그 무력화 및 살균 기능을 발휘하도록 구성된 것을 포함할 수 있음을 유의해야 한다.
도 9를 참조하면, 시스템(150)은 소독원(들)(160)과 옵션 소독원(들)(162, 164)을 포함한다. 구체적으로, 소독원(들) 162와 164는, 본 시스템(150)의 옵션 기능임을 나타내기 위하여 그 테두리를 점선으로 표시하였다. 일반적으로, 시스템(150)은 단 하나의 소독원 또는 다수의 소독원을 포함하는, 임의 수의 소독원을 포함할 수 있다. 또한, 시스템(150)은 하나 이상의 소독원을 포함하는 임의 수의 기기 또는 장치를 포함할 수 있다. 특히, 일부 경우에, 시스템(150)은, 하나 이상의 소독원을 갖는 단일 소독 기기 또는 장치를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템(150)은 도 9에서와 같이, 각각 하나 이상의 소독원을 갖는 다수의 살균 기기 또는 장치를 포함할 수 있다.
어느 경우든, 시스템(150) 내의 소독원(들)은 공간 내에 고정 배치할 수도 있고 이동할 수 있다. 시스템(150)이 다수의 소독원을 포함하는 실시예에서는, 전체 소독원 중 일부는 공간 내에 고정 배치하고 나머지는 이동형으로 사용할 수 있다. 시스템(150)이 다수의 소독원을 포함하는 또다른 경우에, 전체 소독원을 공간 내에 고정 배치하거나, 또는, 전체 소독원을 이동형으로 사용할 수 있다. 또한, 전술한 것과 같이, 도 9-11에 개시된 시스템 및 방법에 대해 고려된 소독원(들)은 액체, 증기, 가스, 플라즈마, 자외선광, 및/또는 고휘도 협대역(HINS) 광의 형태로 살균매체를 방출하도록 구성할 수 있다. 시스템(150)이 다수의 소독원을 포함하는 실시예에 있어서, 소독원(들)은 액체, 증기, 가스, 플라즈마, 자외선광, 및/또는 고휘도 협대역(HINS) 광의 형태로 살균매체를 방출하도록 구성된 소독원들의 임의의 조합이거나 또는 동일한 형식의 소독원만을 배타적으로 포함할 수 있음을 유의해야 한다.
이하에서보다 상세히 기재된 것과 같이, 도 10 및 11에 개략 소개한, 소독원(들)(160) 및 소독원(들)(162 및 164)(옵션)에 대한 동작 파라미터 및 살균 스케줄을 결정하기 위한 방법은, 시스템(150)이 배치되어 있는 공간의 특성에 기반한다. 결과적으로, 시스템(150)의 소독원(들), 그리고 소독원(들)을 포함하는 기기(들) 및 장치(들)는 특히 공간 소독을 위해 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 시스템(150)의 소독원(들), 그리고 소독원(들)을 포함하는 기기(들) 및 장치(들)는 공간을 처리할 수 있도록 넓은 범위로 살균매체를 분사하도록 구성된다. 본 명세서에서 사용한 "공간 소독"은 사람이 점유하기에 적합한 경계가 있는 영역에서 질병을 옮기는 미생물을 무력화시키거나 파괴하거나 또는 그 성장을 방해하기 위하여 공간을 정화시키는 것을 의미한다. 본 명세서에 기재된 공간 소독 기기 및 장치, 특히, 도 9-11을 참조하여 설명된 시스템 및 방법을 위해 고려된 기기 및 장치는 바닥 설치형, 벽 설치형, 천장 설치형 등 다양하게 구성할 수 있음을 주목해야 한다.
도 9에 자세하게 도시된 것과 같이, 시스템(150)은 프로세서(156) 및 프로세서(156)에 의해 실행가능한 프로그램 명령어(154)를 갖는 처리부(152)를 포함한다. 도 10 및 11을 참조하여 보다 상세히 기재된 것과 같이, 프로그램 명령어(154)는 시스템(150)을 구성하는 소독원(예를 들어, 소독원(들)(160). 그리고 적용시, 소독원(들)(162, 164))에 대한 동작 파라미터 및/또는 소독 스케줄을 결정하도록 구성할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "프로그램 명령어"는 일반적으로, 특정 기능(예를 들어, 입력의 수신, 수신 신호의 기록, 기기의 시작 시점 및/또는 그 여부의 결정, 기기를 시작 및/또는 종료시키는 신호의 전송 등)을 수행하도록 구성된 프로그램 내의 명령을 의미한다. 프로그램 명령어는, 여러가지 중에서도 특히, 절차 기반 기술, 구성품 기반 기술, 및/또는 객체지향 기술 등 다양한 방법으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 프로그램 명령어는 원하는대로 ActiveX 컨트롤, C++ 객체, 자바빈(JavaBean), 마이크로소프트 파운데이션 클래스("MFC"), 또는 그 밖의 기술 또는 방법을 사용하여 을 사용하여 구현할 수 있다. 본 명세서에 기재된 방법을 구현하는 프로그램 명령어는, 전송선, 케이블, 또는 무선 통신링크 등의 전달매체(carrier medium)를 통해 전송할 수 있다.
일부 실시예에서, 처리부(152)는 시스템(150)의 각 소독원(들)에 연결된 단일 프로세싱 유닛일 수 있다. 따라서, 특히 시스템(150)이 다수의 소독원을 포함하는 경우에는 이 처리부(152)는 중앙처리장치로 간주할 수 있다. 이러한 경우, 처리부(152)는, 일부 실시예에서, 도 9에 나타낸 시스템(150)의 소독원(들)을 구성하는 기기(들) 또는 장치(들)와 구별되는 독립체일 수 있다. 또다른 경우에, 처리부(152)는 시스템(150)의 소독원(들)을 포함하는 기기 또는 장치 내에 배치될 수 있다. 또다른 실시예에서, 처리부(152)는 시스템(150)의 소독원(들)을 포함하는 상이한 기기 또는 장치 내에 배치되는 다수의 프로세서를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 처리부(152)는 다수의 소독원을 포함하는 기기 또는 장치들 간에 적어도 부분적으로 분산될 수 있다. 일부 실시예에서는, 시스템(150)의 소독원(들)을 포함하는 각 기기 또는 장치가 프로세서 및 프로그램 명령어(154)를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 하나 이상의 소독원이 배치되어 있는 공간의 특성에 기초하여 살균 시스템의 하나 이상의 소독원에 대한 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도가 제시된다. 도 10의 블록 170에 도시된 것과 같이, 이 방법은 하나 이상의 소독원이 배치되어 있는 공간의 특성에 관한 데이터를 수신하는 것을 포함한다. 이 방법은, 데이터를 포함하는 데이터베이스에 액세스하고(블록 172) 및/또는 데이터를 출력하는 하나 이상의 공간내 센서로부터 데이터를 수신(블록 174)하는 것을 포함할 수 있다. 후자의 경우, 하나 이상의 센서는, 일부 실시예에서, 살균 시스템의 소독원(들)과 처리부로부터 독립적일 수 있다. 다른 경우에, 하나 이상의 센서가 소독원(들)과 별개인 경우, 하나 이상의 센서는 하나 이상의 소독원(들) 내에 또는 살균 시스템의 처리부 내에 배치될 수 있다.
전반적으로, 본 명세서에서 사용한 문구 "공간의 특성"은 공간의 물리적 속성뿐만 아니라 비물리적 속성도 의미한다. 공간의 비물리적 속성에는, 공간을 참조하는 데 사용되는 식별자(예를 들어, 방 번호 및/또는 방 이름)와 공간에 관한 사용 정보(예를 들어, 이전에 방을 사용하던 환자 또는 방을 사용할 예정에 있는 환자의 감염 정보)가 포함되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 공간의 물리적 속성에는 공간의 크기 및/또는 규격, 그리고/또는 공간 내의 표면 및/또는 대상물의 수, 크기, 거리, 위치, 반사율, 및/또는 정체(identification) 또는 우선권(prioritization) 등이 포함되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일부의 경우, 공간의 물리적 속성은 하나 이상의 병원체의 정체(샘플 분석을 통해 탐지됨)일 수 있으며, 때로는 공간 내의, 공간의 특정 구역 내의, 또는 공간의 특정 표면 상에서의 병원체의 수 또는 밀도를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "소독원의 동작 파라미터"라는 문구는, 소독원의 작용에 영향을 줄 수 있는 모든 파라미터를 지칭한다. 이 파라미터에는 예를 들어 소독원의 동작 시간, 소독원의 위치, 소독원을 포함하는 구성품의 방위, 소독원에 대한 살균매체 투여량, 및/또는 소독원에 공급되는 전력 등이 포함되지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
도 10의 블록 180에 나타낸 것처럼, 본 방법은 공간 특성에 관한 수신 데이터에 기초하여 하나 이상의 소독원에 대한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 결정하는 것을 포함한다. 일반적으로, 이 절차를 수행하는 많은 방식이 있다. 특히, 일부 실시예에서, 이 절차는, 공간 속성의 목록을 포함하고 하나 이상의 소독원에 대한 소정의 동작 파라미터(들)에 해당되는 데이터베이스에 액세스하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공간의 비물리적 속성(방 번호, 방 이름, 또는 방의 사용 정보)은 살균 시스템의 사용자 인터페이스에 입력할 수 있고, 이러한 데이터 입력은, 하나 이상의 소독원에 대한 동작 파라미터(들)를 결정하기 위하여 상기 데이터베이스로의 액세스를 개시할 수 있다.
특히, 사전 지정된 공간(방) 식별자(예를 들어,"103호" 또는 "수술실")를 (예를 들어, 키 입력 또는 바코드 스캐닝에 의하여) 사용자 인터페이스에 입력할 수 있고, 이 공간 내에 배치된 하나 이상의 소독원에 대한 하나 이상의 동작 파라미터가, 상기 상호연계된 정보를 약술하고 있는 데이터베이스로부터 결정될 수 있다. 이러한 실시예는, 하나 이상의 이동형 살균 장치를 포함하여 여러 상이한 공간에서 사용되는 살균 시스템에 특히 적용가능하다. 또다른 예에서는, 공간의 사용 정보(예를 들어, 이전에 방을 사용하던 환자 또는 방을 사용할 예정에 있는 환자의 감염 정보)를 사용자 인터페이스에 입력하는 것이 포함된다. 이들 정보로부터, 하나 이상의 소독원에 대한 하나 이상의 동작 파라미터가 결정될 수 있다. 이 실시예는, 이전에 공간을 사용하던 환자가 특정의 포자 감염으로 진단되었고 및/또는 치료받았는 경우 또는 외래 환자가 면역체계 저하인 경우(예를 들어, 인간 면역 결핍 바이러스(HIV) 등)에 특히 적용가능하다. 이러한 경우, 하나 이상의 소독원에 대해 결정된 동작 파라미터는 환자의 질병에 근거할 수 있다.
일부 경우에, 전술한 절차는 공간 내에 배치된 소독원 또는 기기의 수 및/또는 유형을 인자 참작(factoring in)함으로써 증강시킬 수 있다. 특히, 사용자 인터페이스에 비물리적 속성(방 번호, 방 이름, 방의 사용 정보 등)을 입력하는 것 이외에도, 공간 내에 배치된 소독원 또는 장치의 개수 및/또는 유형을 사용자 인터페이스에 입력하여 하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를 결정할 수 있다. 이러한 경우, 이들 항목에 대해 액세스된 데이터베이스는, 목록구성된 각 공간 속성에 적용가능한 소독원의 수 및/또는 유형에 관한 추가 필드(들)와, 이에 상응하는, 각 소독원에 대한 하나 이상의 동작 파라미터의 상이한 세트를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 사용을 위한 특정 소독원은 공간의 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 전술한 실시예들은 하나 이상의 이동형 소독 기기를 갖는 살균 시스템에만 적용되는 것이 아니라, 공간 내에 고정 배치된 소독원들과 조합된 하나 이상의 이동형 소독 기기를 갖는 살균 시스템에도 적용됨을 주목해야 한다. 이들 실시예 중 후자에 있어서, 데이터베이스 내에 포함된 동작 파라미터는, 일부의 경우에는, 공간 내에 고정적으로 배치된 소독원의 기지의 위치에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하기 위해 데이터베이스를 액세스하는 것은 공간의 비물리적 속성(예컨대, 공간 식별자, 또는 공간의 사용 정보)에만 한정되지 않음을 유의해야 한다. 특히, 데이터베이스는 이에 추가하여 또는 대체하여, 하나 이상의 물리적 속성(공간의 크기 및/또는 규격, 그리고/또는 공간 내의 표면 및/또는 대상물의 수, 크기, 거리, 위치, 반사율, 및/또는 정체 또는 우선권 등)에 대한 값 또는 범위의 목록과, 이에 상응하는, 공간 내에 배치될 수 있는 하나 이상의 소독원에 대해 결정된 동작 파라미터(들)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 또한, 소독원(들)의 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하기 위하여, 공간 내에 배치된 소독원 또는 기기의 수 및/또는 유형을 추가시킴으로써 증강시킬 수 있다.
어느 경우든, 물리적 속성은 사용자 인터페이스를 통해 입력될 수도 있고, 또는, 공간 내에 있는 하나 이상의 센서를 통해 취득할 수도 있다. 전술한 경우에 적용할 수 있는 실시예의 예는 공간 크기가 취득될 때이며, 액세스가능한 데이터베이스는, 다양한 동작시간들, 다양한 살균매체 방출 속도들, 및/또는 다양한 공간 크기(또는 크기의 범위)에 따라 소독원에 공급해야 할 다양한 전력 수준들을 포함한다. 특히, 상대적으로 큰 공간은 작은 공간에 비해 유효 살균매체 노출 시간이 더 길고/또는 노출량이 더 많아야 할 가능성이 클 것이기 때문에, 공간 크기에 기초하여, 동작시간, 살균매체 방출 속도, 및/또는 소독원에 공급해야 할 전력 수준을 설정하는 것이 유리할 것임을 고려해야 한다. 소독원의 동작 파라미터와 공간 특성과의 그 밖의 상관관계는 데이터베이스에 대해서 고려할 수 있으며, 따라서, 전술한 예는 본 명세서에 개시된 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를 공간의 특성에 기초하여 결정하는 다른 방식으로서, 이들 변수를 상호연계시키는 알고리즘을 사용한다. 이 알고리즘은, 일부 실시예에서, 하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하기 위하여 전적으로 공간의 물리적 특성에 기반할 수 있다. 다른 경우에, 이 알고리즘은 하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하기 위해 공간의 물리적 속성 및 비물리적 속성의 조합에 기반할 수 있다. 어느 실시예든, 사용을 위한 특정 소독원은, 하나 이상의 소독원의 동작 파라미터를 결정하기 위하여 공간의 특성에 기초하는 것에 추가하여 또는 대체하여, 특히, 상기 알고리즘을 써서 선택할 수 있다. 위에 언급한 데이터베이스 실시예에서와 같이, 알고리즘은, 일부 실시예에서, 공간의 특성에 더불어, 공간에 배치된 소독 기기의 수 및/또는 유형에 기초할 수 있다. 다수의 공간 특성들이 하나 이상의 소독원의 동작 파라미터(들)의 결정에 영향을 미칠 때에는 알고리즘 기반 절차를 사용하는 것이 유리할 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 다수의 동작 파라미터를 결정해야 할 때 그리고/또는 다수의 소독원에 대해서 개별 동작 파라미터(들)를 결정해야 할 때에 알고리즘 기반 절차를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 상호연계된(상관관계있는) 변수들의 범위는 변수들의 역할이 많아질수록 더 복잡해지기 때문에, 이러한 경우에는 데이터베이스보다도 알고리즘이 더 적합할 수 있다.
일부의 경우에, 도 10의 블록 170에서 수신된 공간 특성 데이터는 공간 내의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별하는 데 사용될 수 있다(블록 176 및 178). 이 경우, 블록 180에서 하나 이상의 소독원별 개별 동작 파라미터를 결정하는 절차는, 블록 176 또는 블록 178에서 식별된 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 근거하여 실행할 수 있다(즉, 데이터베이스 또는 알고리즘을 이용해서). 블록 176에 나타낸 것과 같이, 블록 170에서 수신된 공간 특성 데이터는, 일부 실시예에서, 공간 내의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별하는 데 사용될 수 있고, 식별된 각 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에는, 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 대해 사전에 연관성을 설정해 놓은 우선 순위에 따라, 우선순위 서열을 숫자 또는 문자로 지정할 수 있다(예컨대, 데이터베이스 또는 알고리즘을 이용해서). 일부 경우에는, 표면의 적어도 일부에 대한 우선순위 서열은, 이 표면에 대한 최근 소독 이후의 경과 시간에 기초할 수 있다. 블록 176에서의 우선순위 서열의 지정은 공간 내의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 우선권을 부여하는 하나의 방법임을 주목해야 한다. 이와 달리, 우선순위 서열을 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 사전에 미리 지정할 수도 있다. 어느 경우든, 우선순위 서열은 공간 내의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면 간의 계층적 중요도를 나타내는 임의 형태의 기호, 예컨대, 숫자, 문자, "고"ㆍ"저" 등의 단어(단, 이들에만 한정되지는 않음)를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 블록 176에서 지정된 우선순위 서열 기호는, 일부 실시예에서, 공간 내의 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별하는 데 사용될 수 있다(블록 176과 178 사이의 화살표 참조). 단, 블록 176 및 178의 테두리를 점선으로 나타낸 것은 이들 절차가 옵션절차인 것을 나타낸 것임을 유의해야 한다. 이와 같이, 일부 실시예에서, 블록 176 절차는 생략할 수 있으며 블록 170에서 수신된 공간 특성 데이터를 직접 사용하여 블록 180에서 공간 내에서의 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별할 수 있다(예컨대, 데이터베이스 또는 알고리즘을 사용하여). 다른 경우에는, 블록 178을 생략할 수 있으며, 블록 176에서 식별된 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 사용하여 블록 180에서 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 결정할 수 있다. 또다른 실시예에서는, 두 블록 176 및 178을 생략할 수 있고, 따라서, 도 10에 설명된 방법은, 일부 경우에, 블록 170에서 바로 블록 180으로 진행될 수 있다. 공간 내의 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별하는 경우에 있어서, 블록 180의 절차에서는 표적이 정해진 위치(들), 구역(들), 대상물(들), 및/또는 표면(들)에 특정된 각 소독원에 대한 하나 이상의 동작 파라미터가 결정됨을 주목해야 한다.
블록 178에서 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면을 식별하는 절차는 다양한 방식으로 실시할 수 있으며 일반적으로 상기 표적을 위하여 공간을 분석하기 위해 사용된 센서의 유형에 의존할 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우에, 표적은 각 소독원로부터 가장 먼 거리, 즉, 장치들 사이에 대상물까지 가장 먼 거리 또는 인근에 검출된 다른 장치가 없는 경우에는 소독원으로부터 가장 먼 거리를 검출하여(즉, 거리 센서를 사용하여) 식별될 수 있다. 다른 실시예에서, 표적은 각 소독원로부터 가장 가까운 거리의 검출 또는 각 소독원으로부터 특정된 거리에서의 표면의 검출에 의해 식별될 수 있다. 다른 대체적 경우로서, 센서는 공간 내의 대상물 및/또는 표면의 규모를 평가할 수 있고, 이 데이터를 이용하여 센서 및/또는 살균 시스템의 처리부는 대상물 및/또는 표면이 무엇인지(가령, 병실 내의 침상, 야간스탠드조명, 또는 주사 스탠드 등)를 확인할 수 있다.
이러한 실시예의 일부에 있어서, 표적은 확인된 대상물 또는 표면에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우에, 표적 구역은 구역 내에 상대적으로 수가 많은 대상물 또는 표면을 기반으로 식별될 수 있다. 다른 실시예에서, 표적 구역은 구역 내에 있는 하나 이상의 높은 우선순위 서열을 갖는 대상물 및/또는 표면에 기초하여 식별될 수 있다. 마찬가지로, 표적 위치, 대상물, 또는 표면은 공간 내의 위치, 대상물, 및/또는 표면의 우선순위 서열을 기반으로 식별될 수 있다. 일부 경우에, 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 식별하는 것에는, 각 소독원의 근방에 각각 포진되어 있는 다수의 위치, 구역, 대상물, 또는 표면들의 부분집합을 식별하고 이들 각 부분집합 내의 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 표적으로서 지정하는 것이 포함될 수 있다. 이 지정 절차는 많은 다양한 한정자(qualifier)에 기초할 수 있다. 한정자에는 위치, 구역, 대상물, 또는 표면의 우선순위 서열 및/또는 각 소독원으로부터의 거리가 포함되지만 이들에만 한정되지는 않는다.
하나 이상의 소독원에 대한 동작 파라미터(들)를 결정하기 위한 데이터베이스 및/또는 알고리즘을 기술할 수 있는 많은 방식이 있다. 몇 가지 예시적 방식은 도 10에서 블록 184와 186으로 도시하였다. 구체적으로, 블록 184는 공간 내의 가구 및/또는 설비의 표면을 1차로 소독하기 위한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를, 공간의 바닥, 벽, 및 천장의 표면에 대해 적용하는(tailor) 절차를 나타낸다. 이 경우의 일부 경우에, 이 절차는 또한, 사전에 설정된 소정 시간 동안 가구 및/또는 설비를 소독한 후에, 공간의 바닥, 벽, 및/또는 천장을 소독하기 위한 하나 이상의 2차 동작 파라미터를 결정하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 천장을 소독하는 하나 이상의 보조 동작 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로, 공간 내의 가구 및 설비는 공간의 바닥, 벽, 천장 대비, 세균이 있을 가능성이 더 높으며, 따라서, 이들 표면을 1차적으로 소독하기 위한 소독절차를 적용하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 소독 스케줄에서의 이러한 우선권의 행사는 보다 짧고 및/또는 효율적인 소독 처리를 조장할 수 있거나, 소독 처리가 조기에 종료된 경우에도 적정한 소독량이 확보될 가능성을 높일 수 있다.
앞에서 언급한 것과 같이, 공간의 바닥에서 대략 2 피트 내지 4피트 사이의 구역은, 일반적으로 이 구역에는 자주 사용되는 대상물이 위치하고 있기 때문에, "다접촉" 구역으로 간주된다. 이러한 구역을 다접촉 구역이라고 간주함에 의해서, 이 구역은 일반적으로 세균에 접촉할 가능성이 가장 높은 영역으로 간주되며 일부 연구에서는 이 다접촉 구역에 가장 높은 밀도로 세균이 모여 있다고 발표되어 있다. 이러한 이유 때문에, 공간 바닥에서 약 2피트 내지 약 4피트 사이의 구역에 있는 가구 및/또는 설비의 표면을 1차적으로 소독하는 하나 이상의 개별 동적 파라미터를 적용하는 것이 유리할 수 있다. 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 하나 이상의 개별 동작 파라미터를, 상이한 가구 및/또는 설비들 사이에, 또는 가구 및/또는 설비의 상이한 구성품들 사이에도 적용하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 캐비넷 손잡이에, 캐비닛의 수직면에 비해 더 많게 그리고/또는 더 오랫동안 살균매체를 투여하는 것은 당연하다. 처리할 공간의 소독의 필요에 따라, 가구, 설비, 및 부품 사이의 다른 여러 가지 우선권을, 소독원의 동작 파라미터를 적용하는 데 있어서 고려할 수 있다.
도 10의 블록 186에 도시된 것과 같이, 블록 180의 절차는, 일부 실시예에서, 가장 높은 우선순위 서열(블록 176에서와 같이 지정될 수도 있고, 공간의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 미리 지정해놓았을 수도 있다)을 갖는 표면을 1차로 소독하기 위한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 블록 184의 절차와 유사하게, 소독 스케줄에서 상기 우선권을 행사하는 블록 186의 절차는, 보다 짧고 및/또는 효율적인 소독 처리를 조장할 수 있거나, 소독 처리가 조기에 종료된 경우에도 적정한 소독량이 확보될 가능성을 높일 수 있다. 이들 경우 중 일부에서, 상기 방법은, 사전에 설정된 소정 시간 동안 가장 높은 우선순위 서열을 갖는 표면을 소독한 후에, 이보다 낮은 우선순위 서열을 갖는 표면을 소독하기 위한 하나 이상의 2차 동작 파라미터를 결정하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 도 10에서 블록 184와 186은 이들 절차가 옵션인 것을 나타내기 위해 테두리를 점선으로 표시하였다. 특히, 다른 많은 방식을 사용하여 하나 이상의 소독원의 하나 이상의 동작 파라미터를, 공간 특성 데이터에 기초하여 적용할 수 있을 것인바, 따라서, 본 명세서에 제시된 발명의 범위가 반드시 도 10의 묘사에 한정되는 것이 아니다.
도 10에 상세히 도시된 것과 같이, 본 방법은 하나 이상의 소독원에 대한 개별 동작 파라미터의 스케줄을 결정하는 블록 182를 포함할 수 있다. 이러한 맥락에서, 용어 "스케줄"은 하나 이상의 소독원에 대해서 연속으로 수행되어야 하는 일련의 동작 파라미터의 지정을 의미한다. 블록 180의 절차를 수행하기 위한옵션을 참조하여 설명한 것과 같이, 동작 파라미터의 스케줄을 결정하는 것은, 공간의 가구 및 설비를 1차로 소독하는 것을 기초로 할 수 있고, 그리고/또는 공간 내의 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면의 사전 지정된 우선순위 서열을 기초로 할 수 있다. 스케줄을 적용하는 데에 그 밖의 다른 방식도 물론 사용할 수 있다.
하나 이상의 소독원 동작 파라미터(들)를 결정하는 방식에 무관하게, 도 10의 절차는, 일부 실시예에서, 하나 이상의 개별 동작 파라미터에 따라 하나 이상의 소독원으로 정보를 전송하는 블록 188을 포함한다. 이 정보에는 소독원(들)에 대한 동작 시간(들), 소독원(들)로부터 방출되는 살균매체의 방출 속도를 조절하는 명령, 그리고/또는 소독원의 동작시키기 위한 전력의 크기가 포함될 수 있다. 또다른 실시예에서, 전력의 지정된 크기는 블록 180에서 실행된 결정 절차에 따라 소독원(들)으로 전송될 수 있다. 일부 경우에, 소독원(들)으로 전송되는 정보는, 공간 내에 소독원을 놓을 위치 및/또는 소독원(들)을 포함하는 구성품(들)의 방위(들)일 수 있다. 이러한 경우에, 소독원(들)을 포함하는 살균 기기(들)는 이동하도록 구성될 수 있으며/또는 이 살균기기(들)가, 수신된 정보에 부합할 수 있도록 기기의 하나 이상의 구성품을 움직일 수 있도록 구성될 수 있다. 이와 달리, 블록 180에서 결정된 하나 이상의 동작 파라미터는 사용자 인터페이스 상에 표시될 수 있고, 살균 시스템의 사용자는하나 이상의 동작 파라미터를 호출할 수 있다.
공간 소독을 위한 특정 응용을 갖도록 고려된 도 10에 설명된 방법의 실시예들을 아래에서 자세히 설명한다. 이 실시예들을 상세히 설명하고 그 추가 개선사항에 대해서도 고려하고 있지만, 이러한 실시예의 구체적인 개시 내용은 도 10을 참조하여 위에서 설명한 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
공간 소독을 위한 특정 응용을 갖도록 고려된 시스템은 소독원과, 프로세서 및 프로세서에 의해서, 소독원이 배치된 공간의 물리적 속성에 관련된 데이터를 수신도록 실행되는 프로그램 명령어를 갖는 처리부를 포함한다. 이 프로그램 명령어는, 데이터가 포함된 데이터베이스에 액세스하고 그리고/또는 데이터를 출력하는 하나 이상의 시스템의 센서로부터 데이터를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 두 경우에, 처리부는, 수신된 데이터에 기초하여, 공간 내에서 소독원을 배치할 위치를 결정하고 그리고/또는 소독원을 포함하는 구성품의 방위를 결정하도록 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어를 포함한다. 일부의 경우, 프로그램 명령어는 추가적으로, 데이터에 기초하여, 공간 내에서 소독원을 배치할 위치의 스케줄 및/또는 소독원을 포함하는 하나 이상의 구성품의 방위의 스케줄을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 소독원은 시스템을 구성하는 다수의 소독원들 중 하나일 수 있다. 이러한 경우에, 시스템의 프로그램 명령어는, 공간 내에서 다수의 소독원 각각을 위치시킬 장소 및/또는 다수의 소독원 각각에 대한 하나 이상의 구성품의 방위를 결정하도록 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
상술한 시스템의 소독원(들)은 액체, 가스, 증기, 플라즈마, 자외선광, 및/또는 고휘도 협대역(HINS) 광의 소독원(들)을 포함할 수 있다. 또한, 조정할 수 있는 소독원(들)의 하나 이상의 구성품(들)은 소독원(들)의 이동가능한 구성품을 포함할 수 있다. 광 소독원의 이동 가능한 구성품의 예로서, 소독원을 포함하는 광학필터 또는, 예컨대, 도 1-8에 도시된 자외선 방전램프 장치에 대해 기재된 것과 같은 소독원을 포함하는 반사기 시스템의 임의의 구성품을 들 수 있지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서, 소독원은, 소독원(들)을 포함하는 기기 또는 장치에 대해서 상대적으로 이동하도록 구성될 수 있다. 이동 가능한 소독원을 위하여 가능한 구성의 일례는, 180도 이동이 가능하거나 심지어는 거의 360도까지 이동 가능한 스포트라이트와 유사할 수 있다. 이동가능한 소독원의 다른 구성도 고려할 수 있다. 예를 들어, 소독원은, 일부 경우에, 궤도를 따라 이동하도록 구성할 수 있다. 다른 실시예에서는, 소독원을 포함하는 기기 또는 장치 전체가, 특히 공간 내의 다른 위치로 이동하도록 구성할 수 있다.
어느 경우든, 소독원이 자신을 이동시키고/또는 그 구성품들 중 하나 이상을 이동시키도록 구성되는 실시예에서, 처리부는, 소독원을 자체적으로 정해진 장소로 위치시키는 정보를 소독원으로 전송하고 그리고/또는 소독원의 구성품을 정해진 방위로 배치하도록 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 또다른 실시예에서, 결정된 장소 및/또는 결정된 구성품의 방위는 사용자 인터페이스 상에 표시될 수 있고, 살균 시스템의 사용자는 하나 이상의 동작 파라미터를 호출할 수 있다. 어느 경우든, 상기 방법에 특히 적합한 것으로 간주되는 소독원은 위치 재조정이 가능한 반사기를 갖는 자외선광 소독원이다. 그러나 이러한 개시내용은, 본 명세서에 기술된 방법의 범위를 어떤 식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 어느 경우든, 상술한 시스템은 도 9 및 도 10을 참조하여 상술된 구성들 중 하나를 가질 수 있다. 따라서, 시스템은 공간의 물리적 속성에 관한 데이터를 수신하는 것에만 한정되지 않는다. 특히, 시스템은 공간의 비물리적 속성을 수신하도록 구성될 수도 있다. 또한, 시스템은 공간의 특성에 기초하여 소독원의 임의의 동작 파라미터를 결정하는 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 특히, 상술한 시스템이 반드시 공간 내에 소독원을 위치시킬 장소 및/또는 소독원을 포함하는 구성품의 방위를 결정하는 것에만 제한되는 것은 아니다.
공간 소독을 위한 특정 응용을 갖도록 고려된 다른 시스템은 다수의 소독원과, 하나 이상의 프로세서 및 이 하나 이상의 프로세서에 의해서, 다수의 소독원이 배치된 공간의 물리적 속성에 관련된 데이터를 수신도록 실행되는 프로그램 명령어를 갖는 처리부를 포함한다. 또한, 이 프로그램 명령어는, 데이터에 기초하여, 다수의 소독원에 대한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 결정한다. 특히, 하나 이상의 개별 동작 파라미터는 소독원 각각에 대해 특유하다. 하나 이상의 개별 동작 파라미터는 소독원의 동작 시간, 공간 내의 소독원의 위치 또는 속도, 소독원을 포함하는 구성품들의 방위, 소독원으로부터의 살균매체의 방출 속도, 및/또는 소독원에 공급되는 전력을 포함할 수 있다. 일부의 경우, 프로그램 명령어는 추가적으로, 데이터에 기초하여, 다수의 소독원 각각에 대한 개별 동작 파라미터의 스케줄을 공간의 특성에 기초하여 결정할 수 있다. 일반적으로, 다수의 소독원은 액체, 가스, 증기, 플라즈마, 자외선광, 및/또는 고휘도 협대역(HINS) 광의 소독원들을 포함할 수 있다. 다수의 소독원은 동일한 유형의 소독원을 포함할 수도 있고, 또는 적어도 일부의 상이한 소독원들의 조합을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 시스템은 도 9와 10을 참조하여 위에서 언급한 구성들 중 하나일 수 있다.
전술한 시스템에 특히 적합한 것으로 고려된 살균 시스템은, 다수의 광 소독원을 구비하고 처리부에 의해 결정되는 대로 각 광 소독원에 개별 전력 요구량을 분배하기 위한 전력분배 수단을 구비하는 광 소독 시스템이다. 전력분배 수단에 대체하여, 각 소독원은 전력제어 회로를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 처리부는 각 소독원마다 광을 방출하는 데 사용되는 전력량을 설정하기 위해 전력제어 회로에 독립적인 신호를 보내는 프로세서 실행가능한 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 두 가지 경우에, 상이한 광 소독원들이 상이한 장치들 간에 분산될 수도 있고, 동일한 장치에 배치될 수도 있고, 이들의 조합일 수도 있다. 상기 광 소독 시스템은 다수의 소독원이 사용되는 공간 소독에 특히 적합한 것으로 간주되지만, 이러한 개시내용이 본 명세서에 기재된 시스템 및/또는 방법의 범위를 여하한 식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 특히, 다른 유형의 살균 소독원을 유사한 시스템에 사용할 수 있으며 그리고/또는 전력 이외에 다양한 동작 파라미터로 시스템을 구성할 수 있는 것을 단언할 수 있다.
도 11을 참조하여 이하에서 보다 상세히 기재한 것과 같이, 시스템은, 일부 실시예에서, 소독의 표적으로 소독원이 정해진 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 대하여 서로 협동하여 동작하는 소독원들을 갖도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 이러한 협동 동작에는 서로 통신하는 별개의 장치가 관여할 수 있다. 특히, 별개의 장치에 배치된 소독원을 포함하는 시스템은, 장치의 적어도 일부가 서로, 특히, 상호에 대한 각자의 존재/위치 그리고/또는 소독원이 소독 표적으로서 정해진 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 대해서 통신하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 일부 경우에, 장치는 센싱 시스템(예컨대, 초음파 센싱 또는 적외선 센싱 등. 단, 이들에만 한정되는 것은 아님)을 통해 서로를 감지하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 장치는 프로세서와, 장치의 위치 또는 그 소독원의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 관한 정보를 전송하도록 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에 기술된 시스템의 살균 장치는 공간 내에 있는 다른 살균 장치의 존재 또는 위치를 인지하거나 확증할 수 있도록 구성될 수 있다.
한 장치가 그 소독원의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 관한 정보를 전송하도록 구성되어 있는 경우, 다른 장치는 프로세서와, 정보를 수신하고 이 수신한 정보를 그 소독원의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면과 비교하도록 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 그러나 이에 덧붙여 또는 이와 달리, 협동 동작에는 중앙처리장치에서 다수 소독원의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 관한 데이터를 비교하는 것이 관여될 수 있다. 이들 상황에서, 시스템은, 둘 이상의 위치, 대상물, 또는 표면이 서로 소정의 거리 내에 있는 것으로 검출시 또는 두 이상의 구역이 중첩된 것을 검출시에 하나 이상의 수정 작업(correction action)을 실행하도록 구성될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 도 11을 참조하여 자세히 설명한다. 또한, 시스템은 장치에 의해서 소독이 이루어진 영역을 소독 처리가 진행되는 동안에 기록하도록 구성될 수 있다. 이로써 이 영역에 대한 우선순위 서열이 해제되도록 하고 또는 후속 소독 처리 시에 소독 대상으로 취급되지 않도록 할 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 9에 도시된 시스템의 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 수행하도록 구성할 수 있는 방법을 개략적으로 도시한 흐름도가 있다. 특히, 도 11은, 다수의 소독원의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면에 관한 정보에 대해서 협동하고, 둘 이상의 위치, 대상물, 또는 표면이 서로 소정 거리 내에 있음을 검출시 또는 둘 이상의 구역이 중첩된 것을 검출시에, 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면의 변경 및/또는 하나 이상의 소독원의 동작 파라미터의 변경을 실행하는 방법을 나타낸다. 도 11의 블록 190 및 192에 도시된 것과 같이, 이 방법은 다수의 소독원 각각에 대해서, 다수의 소독원이 배치되어 있는 공간 내의 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 인지(discern)하는 것을 포함한다. 본 명세서에서 사용한 용어 "인지하다(discern)"는 도 10의 블록 178에서 설명한 것과 같이 공간 특성 데이터에 기초하여 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 결정/식별하는 것을 포괄하는 개념이지만, 예컨대 사용자 입력, 바코드 스캔, 또는 데이터베이스 액세스에 의해서 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 수신하는 것도 포괄한다는 것을 주목해야 한다. 어느 경우든, 블록 194 및 196에서는 둘 이상의 표적 위치, 대상물, 또는 표면이 서로 소정 거리 내에 있는지 여부 또는 둘 이상의 표적 구역의 중첩 여부를 판단한다. 여기서 소정의 거리는 사전에 결정된 임의의 값일 수 있고, 일부의 경우에는, 표적 위치, 대상물, 및 표면이 동일한지 여부를 나타내는 임계값일 수도 있다.
블록 194 또는 196에서의 판단이 "아니오"인 경우, 상기 방법은 블록 198로 진행하여 소독원에 대해 식별된 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 기초로 하여 소독 처리를 수행하는 시스템의 준비를 계속한다. 일부의 경우, 블록 198의 절차는 도 10을 참조하여 기술한 것과 같이 각 소독원에 대한 하나 이상의 개별 동작 파라미터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서, 이러한 절차는 블록 194 및 196을 실행하기 전에 실행되었을 수 있다. 일부의 경우, 블록 198의 절차는 도 10에서 블록 188을 참조하여 기술한 것과 같이 각 소독원에 대해 결정된 개별 동작 파라미터에 따라 소독원으로 정보를 전송하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 블록 198의 절차에서는 하나 이상의 동작 파라미터가 사용자 인터페이스 상에 표시될 수 있고 살균 시스템의 사용자는 하나 이상의 동작 파라미터를 호출할 수 있다.
블록 194 또는 196에서의 판단이 "예"인 경우에, 본 방법은 블록 200으로 진행하여, 특히, 다수의 소독원 중 적어도 하나의 계획된 소독 처리를 변경하는 하나 이상의 수정 작업을 실행한다. 블록 202와 204에서는 수행할 수 있는 수정 작업의 예를 제시하고 있지만, 다른 수정 작업도 고려할 수 있다. 블록 202, 204 모두를 블록 200을 위해서 수행할 수도 있고, 블록 202, 204 중 단 하나를 블록 200을 위해서 수행할 수도 있다는 것을 유의해야 한다. 블록 202에 도시된 것은, 둘 이상의 검출된 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 해당되는 소독원들 중 적어도 하나에 대한 상이한 표적 위치, 구역, 대상물, 또는 표면을 식별하는 수정 작업이다. 블록 204에서는, 둘 이상의 검출된 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 해당되는 소독원들 중 적어도 하나의 동작 파라미터를 변경하는 수정 작업이다. 이 경우, 변경된 동작 파라미터는, 소독원의 동작시간, 공간 내의 소독원의위치, 소독원을 포함하는 구성품의 방위, 소독원로부터의 살균매체 방출 속도, 및/또는 소독원에 공급되는 전력일 수 있다. 일부의 경우에는, 블록 200에서 하나 이상의 수정 작업을 실행하기 전에, 둘 이상의 검출된 표적 위치, 구역, 대상물, 및/또는 표면에 해당되는 소독원에 대해 사전에 정해진 동작 파라미터들을 비교할 수 있다. 구체적으로, 블록 194 또는 196에서의 판정이 "예"인 경우, 소독원에 대해 사전에 정해진 동작 파라미터들을 비교할 수 있고 이 비교 결과를 블록 200에서 하나 이상의 수정 작업 수행시에 인자 참작(factor in)할 수 있다.
도 10과 11에 도시한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어는 하나 이상의 소독원을 포함하는 시스템의 일부인 것으로 설명하고 있지만, 상기 프로세서실행가능 프로그램 명령어가 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 특히, 도 10 및 11에 설명된 프로세서 실행가능 프로그램 명령어는, 반드시 특정 살균 시스템에 연계되지는 않는 별도의 저장 매체에 저장될 수 있다. 보다 구체적으로, 도 10 및 도 11에서 설명한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어는, 하나 이상의 살균 시스템에 결합되는 상업적으로 실행가능한 저장 매체에 담긴 소프트웨어로서 배포될 수 있다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용한 용어 "저장 매체"는, 하나 이상의 프로그램 명령어 집합을 보관하도록 구성된 모든 전자적 매체(예컨대, 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 디스크, 광 디스크, 또는 자기 테이프. 단 이들에만 한정되는 것은 아님)를 의미한다.
본 발명이 하나 이상의 반사기를 갖는 자외선 방전램프 장치 및 이 장치의 동작 방법을 제시하는 것임을, 본 발명의 이점을 갖는 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 발명은 살균 장치에 대한 동작 파라미터 및/또는 소독 스케줄을 결정하는 시스템을 제시한다. 특히, 본 시스템은 "영리하게" 작동하도록 구성된다(즉, 살균 기기에 대한 동작 파라미터 및/또는 소독 스케줄을 결정하기 위해 하나 이상의 공간의 특성을 고려함). 일부의 경우, 본 시스템은 공간의 소독 처리를 최적화(예컨대, 시간, 효율, 및 완전성 측면에서)하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 다양한 측면에 대한 추가적인 변형 및 대체적인 실시예는 이상의 설명 내용에 비추어 당업자에게 분명할 것이다.
예를 들어, 이상의 논의는 소독을 위해 자외선 방전램프 장치의 구성을 강조하고 있지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않는다. 특히, 본 명세서에 기재된 자외선 방전램프 장치는, 자외선광을 이용하는 모든 응용에 사용될 수 있다. 또한, 동작 파라미터 및 소독 스케줄을 결정하기 위한 본 명세서에 기재된시스템 및 방법은 모든 살균 시스템에 적합할 수 있다. 따라서, 상기 설명은 단지 예시적인 것으로 해석되어야 당해 발명을 실시하기 위한 일반적인 방식을 당업자에게 알려주기 위한 목적을 갖는다. 본 명세서에서 보여주고 설명한 발명의 형태는현 시점에서의 바람직한 실시예들인 것으로 봐야 함을 이해해야 한다. 본 명세서에서 예시하고 설명한 구성요소 및 재료를 대체 사용할 수 있고, 부분 및 절차를 바꿔넣을 수 있으며, 본 발명의 특정의 특징은 독립적으로 활용할 수 있는바, 이는 모두 본 발명의 상기 설명 내용의 이점을 갖는 당업자에게는 명백할 것이다. 본 명세서에 기재된 구성요소들에 대한 변경을 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 선에서 행할 수 있다.

Claims (19)

  1. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 램프;
    상기 램프를 지지하는 지지 구조물로서, 상기 램프는 상기 지지 구조물의 상부면 위로 그리고 상기 장치의 외부로 빛을 전파하도록 상기 장치에 배치되는, 상기 지지 구조물;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    상기 장치가 장애물을 피해 주행하기 위한 센서들;
    프로세서; 및
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 공간 또는 영역 내에서 상기 장치가 이동하도록 상기 전동기를 작동시키기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 저장 매체;를 포함하는 장치.
  2. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성되고 상기 장치의 수평면에 길이 방향으로 수직하게 배치되는 수은 증기 방전 램프로서, 상기 장치는 상기 램프에서 방출되는 살균 광이 상기 장치의 외부로 투사되도록 구성되는, 상기 수은 증기 방전 램프;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    프로세서; 및
    상기 수은 증기 방전 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 공간 또는 영역 내에서 상기 장치가 이동하도록 상기 전동기를 작동시키기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 저장 매체;를 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수은 증기 방전 램프는 저압 수은 증기 방전 램프, 중압 수은 증기 방전 램프, 또는 고휘도 수은 증기 방전 램프인, 장치.
  4. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 고휘도 방전 램프로서, 상기 장치는 상기 램프에서 방출되는 살균 광이 상기 장치의 외부로 투사되도록 구성되는, 상기 고휘도 방전 램프;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    프로세서; 및
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 공간 또는 영역 내에서 상기 장치가 이동하도록 상기 전동기를 작동시키기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 저장 매체;를 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고휘도 방전 램프는 수은 증기 램프 또는 크세논 섬광램프인, 장치.
  6. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 램프로서, 상기 장치는 상기 램프에서 방출된 살균 광이 상기 장치의 외부로 투사되도록 구성되는, 상기 램프;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    프로세서; 및
    저장 매체로서,
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 장치가 상기 공간 또는 영역 내에서 이동하도록 상기 전동기를 작동시키고,
    상기 공간 또는 영역에 대한 지도 및 필요 투여량에 기초하여 상기 장치의 속도를 변경하기위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 상기 저장 매체;를 포함하는 장치.
  7. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 램프로서, 상기 장치는 상기 램프에서 방출된 살균 광이 상기 장치 외부로 투사되도록 구성되는, 상기 램프;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역에 관한 정보를 얻기 위한 하나 이상의 센서;
    프로세서; 및
    저장 매체로서,
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 장치가 상기 공간 또는 영역 내에서 이동하도록 상기 전동기를 작동시키고,
    상기 장치가 상기 공간 또는 영역을 지나가면서 상기 하나 이상의 센서로부터 얻은 정보에 기초하여 상기 공간 또는 영역을 매핑하기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 상기 저장 매체;를 포함하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공간 또는 영역을 매핑하는 단계는, 상기 공간 또는 영역에 배치된 대상물을 매핑하는 것 및 상기 공간 또는 영역에서 방출되는 살균 조사량을 매핑하는 것 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
  9. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 램프;
    상기 램프를 지지하는 지지 구조물로서, 상기 램프는 상기 지지 구조물의 상부면 위로 그리고 상기 장치의 외부로 빛을 전파하도록 상기 장치에 배치되고, 상기 램프는 상기 지지 구조물의 외측 둘레 가장자리에 가장 가까운 곳으로부터 안쪽으로, 상기 램프의 폭의 3배보다 더 먼 거리만큼 이격되어 있는, 상기 지지 구조물;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    프로세서; 및
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 공간 또는 영역 내에서 상기 장치가 이동하도록 상기 전동기를 작동시키기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 저장 매체;를 포함하는 장치.
  10. 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 장치의 수평면에 길이 방향으로 실질적으로 수직하게 배치되는, 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 장치를 상기 공간 또는 영역의 바닥에 배치하였을 때 상기 램프의 최상부면이 상기 공간 또는 영역의 바닥으로부터 적어도 36 인치(inch) 위에 있도록 상기 장치에 배치되는, 장치.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프에서 방출된 살균 광의 방향을 상기 장치의 주위로 전환하도록 구성된 반사기 시스템을 더 포함하는 장치.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 램프는 상기 장치에 다수의 살균 램프들 중 하나이고, 상기 장치는 상기 다수의 램프들에서 방출된 살균 광이 상기 장치의 외부에 상기 장치를 포위하는 구역으로 투사되도록 구성되고, 상기 장치의 동작 중에 포위 구역으로 투사된 상기 살균 광은 상기 포위 구역의 전체를 포괄적으로 점유하는, 장치.
  14. 장치에 있어서,
    살균 광을 방출하도록 구성된 다수의 램프들로서, 상기 장치는 상기 램프들 각각이 방출한 살균 광이 상기 장치의 외부로 투사되도록 구성되는, 상기 다수의 램프들;
    상기 다수의 램프들 각각을 위한 반사기로서, 각각의 반사기는 각자의 램프에서 방출된 살균 광의 방향을 전환하도록 구성되는, 상기 반사기;
    상기 장치의 바닥을 따라 배치된 바퀴들;
    상기 장치가 배치된 공간 또는 영역의 적어도 일부분을 가로질러 상기 장치를 자동으로 이동시키기 위한 전동기;
    프로세서; 및
    상기 램프가 살균 광을 방출하는 동안 상기 공간 또는 영역 내에서 상기 장치가 이동하도록 상기 전동기를 작동시키기 위한 상기 프로세서에 의해 실행가능한 프로그램 명령어를 포함하는 저장 매체;를 포함하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 램프들은 상기 장치의 수평면에 길이 방향으로 실질적으로 수직하게 배치되는, 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 램프들은 상기 장치를 상기 공간 또는 영역의 바닥에 배치하였을 때 상기 다수의 램프들의 최상부면이 상기 공간 또는 영역의 바닥으로부터 적어도 36 인치(inch) 위에 있도록 상기 장치에 배치되는, 장치.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 다수의 램프들에서 방출된 살균 광이 상기 장치의 외부에 상기 장치를 포위하는 구역으로 투사되도록 구성되고, 상기 장치의 동작 중에 포위 구역으로 투사된 상기 살균 광은 상기 포위 구역의 전체를 포괄적으로 점유하는, 장치.
  18. 제1항 내지 제9항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    공간의 특성에 관한 데이터를 수집하기 위한 시스템; 및
    데이터를 검색하고, 상기 데이터에 기초하여 상기 장치의 동작 파라미터를 결정하고, 상기 동작 파라미터를 호출하는 상기 장치 내 수단으로 명령을 보내기 위한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 갖는 처리부;를 더 포함하는 장치.
  19. 제1항 내지 제9항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용자 인터페이스 및 상기 사용자 인터페이스로 입력한 방 번호, 방 이름, 또는 방의 사용 정보에 기초하여 상기 장치에 대한 하나 이상의 동작 파라미터를 결정하기 위한 프로세서 실행가능 프로그램 명령어를 갖는 처리부를 더 포함하는 장치.
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