KR102453334B1 - 살균 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 일 실시예는, 살균 및 소독 대상인 물품이 위치하는 바닥과 함께 내부 공간을 정의하는 벽부; 및 상기 벽부 상에 위치하고 상기 내부 공간을 덮는 커버;를 포함하고, 상기 커버와 벽부 각각은, 상기 내부 공간으로 물을 정전 분무하는 복수의 마이크로 노즐들을 구비한 제1 필름; 및 상기 물품으로 자외선을 조사하는 발광소자들;을 포함하는 살균 장치를 개시한다.
Description
본 발명의 실시예는, 살균 장치에 관한 것이다.
최근 환경 문제 등의 이유로 커피숍에서 일회용 컵의 사용 대신 머그컵과 같은 매장용 컵을 사용하는 추세이고, 다수의 사람들이 물품을 공유하여 사용하는 공유경제가 활성화되고 있다. 이처럼 복수의 사람들이 하나의 물건을 사용하는 환경에서는, 전염력이 강한 세균 또는 바이러스가 물품을 통해 사람들에게 확산될 위험이 있다. 따라서, 물품의 소독 및 살균은 매우 중요하다. 또한, 성인보다 면역력이 약한 유아의 경우는 성인보다 세균의 감염에 취약할 수 밖에 없으므로, 유아가 사용하는 유아용품의 경우는 더욱 철저한 위생관리가 필요하다.
일반적으로, 세균 등은 자외선에 노출되면 제거되기에, 물품의 소독 및 살균은 자외선을 조사하는 방식에 의해 실시될 수 있다. 그러나, 광은 직진성을 가지므로, 물품이 굴곡된 형상을 가지는 경우 그늘진 부분에는 자외선이 도달하지 못하여 충분한 소독 및 살균이 되지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은, 살균 효과가 향상된 살균 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 살균 및 소독 대상인 물품이 위치하는 바닥과 함께 내부 공간을 정의하는 벽부; 및 상기 벽부 상에 위치하고 상기 내부 공간을 덮는 커버;를 포함하고, 상기 커버와 벽부 각각은, 상기 내부 공간으로 물을 정전 분무하는 복수의 마이크로 노즐들을 구비한 제1 필름; 및 상기 물품으로 자외선을 조사하는 발광소자들;을 포함하는 살균 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 필름은 투명한 필름인 제1 베이스층을 포함하고, 상기 복수의 마이크로 노즐들 각각은, 상기 제1 베이스층의 표면에서 외부로 돌출된 뿔대 형태를 가질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 커버와 벽부 각각은, 상기 제1 필름 상에 위치하고, 상기 복수의 마이크로 노즐들과 각각 대응하는 복수의 포위전극들을 구비한 제2 필름;을 더 포함하고, 평면상에서 상기 복수의 포위전극들은 상기 복수의 마이크로 노즐들을 각각 에워싸도록 배치되고, 상기 복수의 포위전극들에는 전압이 인가될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 커버와 벽부 각각은, 상기 제2 필름 상에 배치되고, 상기 복수의 마이크로 노즐들로 상기 물을 공급하는 유로를 포함하는 제3 필름을 더 포함하고, 상기 제2 필름은 상기 복수의 마이크로 노즐들과 중첩하는 위치에 상기 복수의 마이크로 노즐들과 상기 유로를 연결하는 복수의 개구들을 포함하며, 상기 복수의 포위전극들은 상기 개구들을 각각 에워싸도록 배치되어 상기 개구들을 통과하는 상기 물을 가열할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 전원과 함께 상기 물을 상기 살균부로 공급하는 연료전지를 구비한 전원부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지이며, 상기 살균부 내의 가습된 공기는 상기 연료전지로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 자외선의 조사와 함께 물을 정전 분무 함으로써 살균 장치의 살균 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 살균 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 커버의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 커버의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 4의 I-I' 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 살균 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 커버의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 커버의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 도 4의 I-I' 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1의 살균 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치(1)는 살균 및 소독 대상인 물품(C)이 위치하는 내부 공간을 제공하는 살균부(10) 및 상기 살균부(10)로 전원과 물을 공급하는 전원부(20)를 포함할 수 있다.
도 2에서는 살균 및 소독 대상인 물품(C)이 젖병인 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 물품(C)은 여러 사람이 사용하는 공동으로 사용하는 물품, 유아 물품, 핸드폰, 식기류 등과 같이 위생관리가 필요한 물건일 수 있다.
살균부(10)는 일 예로, 물품(C)이 위치하는 바닥(B)과 함께 내부 공간을 정의하는 벽부(200)와, 벽부(200) 상에 위치하고 내부 공간을 덮는 커버(100)를 포함할 수 있다. 벽부(200)와 커버(100)는 동일한 구조를 가질 수 있다.
벽부(200)와 커버(100)는 일체로 형성되거나, 분리되어 형성된 후 결합될 수 있다. 또한, 벽부(200) 및 커버(100) 중 어느 하나에는 물품(C)을 살균부(10) 내로 넣거나 꺼내기 위해 개폐 가능한 투입구가 형성될 수 있다.
한편, 살균부(10)는 물품(C)에 자외선을 조사함과 동시에 물(H2O)을 정전 분무하여 물품(C)을 살균 및 소독할 수 있다.
물(H2O)이 정전 분무되면, 이온화되어 수산기(Hydroxyl radical), 과산화기(Superoxide radical)와 같은 반응성이 강한 음이온들을 가지는 미세 물 액적이 분무되는데, 이러한 음이온들은 환원성이 매우 강하여 물품(C)의 표면에 존재하는 미생물의 세포막이나 바이러스 내의 수소 양이온을 빼앗아 물로 환원되며, 이러한 과정을 통해 미생물과 바이러스는 비활성화될 수 있다.
특히, 살균부(10)는 커버(100) 및 벽부(200)에서 물을 정전 분무할 수 있으며, 커버(100) 및 벽부(200)에서 정전 분무되는 물은, 자외선이 도달하지 못하는 물품(C)의 그늘진 위치까지 분무될 수 있으므로, 물품(C)에 자외선을 조사함과 동시에 물(H2O)을 정전 분무함으로써, 살균부(10)의 살균 및 소독효과는 향상될 수 있다.
한편, 도 2에서는 살균부(10)가 대략 육면체이고, 전원부(20)가 살균부(10) 아래에 위치하는 것을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되지 않으며, 살균부(10)의 형상 및 전원부(20)의 위치 등은 다양할 수 있다.
전원부(20)는 연료전지를 포함할 수 있다. 연료전지는 고분자 전해질 연료전지, 알칼리 연료전지 등일 수 있다. 연료전지는, 애노드, 캐소스 및 애노드와 캐소드 사이의 전해질을 포함할 수 있다.
애노드에서는 공급되는 수소가 산화되어 수소 이온과 전자가 발생하고, 수소 이온은 전해질을 통해 캐소드로 이동하며, 전자는 외부 도선을 따라 캐소드로 이동하면서 전기 에너지를 발생시킨다. 한편, 캐소드에서는 수소 이온과 산소가 반응하여 물이 발생한다.
전원부(20)와 살균부(10)는 제1 배관(22)에 의해 연결되어, 연료전지에서 발생한 물은 살균부(10)로 공급될 수 있다. 제1 배관(22)에는 펌프(P)가 장착되어 연료전지에서 발생한 물이 용이하게 살균부(10)로 공급될 수 있다. 일 예로, 제1 배관(22)은 커버(100)와 연결되고, 커버(100)와 벽부(200)의 내부 유로는 서로 연결됨으로써, 커버(100)로 공급되는 물은 커버(100) 및 벽부(200)에서 살균부(10)의 내부 공간으로 분무될 수 있다.
한편, 살균 장치(1)의 전력 소모량이 1시간에 약 2 kWh이고, 연료전지의 에너지 효율이 60%라고 가정하면, 연료전지에 필요한 수소는 약 0.084kg이며, 이때 발생되는 물의 양은 약 0.76 kg(0.76 L)이 된다. 즉, 전원부(20)의 연료전지로부터 정전분무에 필요한 충분한 양의 물이 생성될 수 있는바, 본 발명에 따른 살균 장치(1)는 정전 분무를 위한 물을 외부로부터 별도로 공급하지 않을 수 있다.
또한, 연료전지에서 발생된 전기는, 자외선을 조사하기 위한 발광소자를 구동시키고, 정전 분무를 위해 물에 전압을 가하는 등과 같이 살균부(10)의 전반적인 동작을 위해 사용될 수 있다.
한편, 살균부(10)의 내부공간과 전원부(20)는 제2 배관(23)에 의해 서로 연결될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제2 배관(23)에는 밸브, 펌프 등이 구비될 수 있다. 제2 배관(23)은 살균부(10) 내의 가습된 공기를 연료전지로 공급하여 전원부(20)의 연료전지의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 연료전지가 고분자 전해질 연료전지인 경우, 고분자막이 건조해지면, 수소이온의 전도도가 감소하고, 고분자막이 수축하여 전극과 고분자막 사이의 접촉저항이 증가하는 등에 의해 연료전지의 효율이 급격히 감소할 수 있다. 그러나, 제2 배관(23)에 의해 살균부(10) 내부공간의 가습된 공기를 전원부(20)로 지속적으로 공급함으로써, 상기와 같은 문제에 의해 연료전지의 효율이 급격히 감소하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 의하면 전원부(20)의 연료전지에서 발생된 전력과 물은 살균부(10)로 공급되고, 살균부(10) 내의 가습된 공기를 전원부(20)로 공급하여 전원부(20)의 연료전지의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 도 2의 커버의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도, 도 5는 도 4의 I-I' 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 그리고 도 6은 도 3의 커버의 일부분을 개략적으로 도시한 평면도이다.
한편, 도 3 내지 도 6에서는 설명의 편의상 커버(10)에 대해 설명하나, 벽부(도 2의 200)도 커버(10)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 그리고, 도 3 내지 도 6에서는 커버(10)의 저면을 도시하고 있다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 커버(10)는 순차적으로 적층된 제1 필름(110), 제2 필름(120) 및 제3 필름(130)을 포함할 수 있다.
제1 필름(110)은 살균부(도 2의 10)의 내부 공간으로 물을 분무하는 복수의 마이크로 노즐(112)들을 구비할 수 있다. 구체적으로, 제1 필름(110)은 제1 베이스층(111) 및 제1 베이스층(111)의 표면에서 외부로 돌출된 복수의 마이크로 노즐(112)들을 구비할 수 있다.
제1 베이스층(111)은 투명한 필름일 수 있다. 제1 베이스층(111)은 폴리이미드, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리디메틸실록산 등일 수 있다.
복수의 마이크로 노즐(112)들 각각은 제1 베이스층(111)의 표면으로부터 돌출된 방향으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 형태를 가질 수 있다. 복수의 마이크로 노즐(112)들 각각은 다각 뿔대, 원뿔대 등의 뿔대 형태를 가질 수 있다. 또한, 마이크로 노즐(112)의 가운데에 형성된 제1 개구(OP1)는 일정한 폭을 가지고 제1 베이스층(111)을 관통하도록 연장될 수 있다.
일 예로, 마이크로 노즐(112)은 사각 뿔대 형상을 가질 수 있다. 이때, 제1 베이스층(111)의 표면과 접하는 사각 뿔대의 밑변의 길이는 가로 150㎛ 이하, 세로 150㎛ 이하이고, 높이는 50㎛ 이상이며, 마이크로 노즐(112) 내부의 홀의 지름은 약 50㎛일 수 있다. 이처럼, 마이크로 노즐(112)들 각각이 마이크로 크기를 가지며, 뿔대 형상을 가짐에 따라 정전분무 개시전압이 감소할 수 있고, 미립화된 액적을 용이하게 분사할 수 있으므로, 보다 안정적인 분무가 가능하다.
복수의 마이크로 노즐(112)들은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 서로 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 일 예로, 마이크로 노즐(112)들 간의 간격은 1 mm 내지 3 mm일 수 있다.
제2 필름(120)은 복수의 마이크로 노즐(112)들과 각각 대응하는 복수의 포위전극(122)들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 필름(120)은 제2 베이스층(121)을 포함하고, 복수의 포위전극(122)들은 제2 베이스층(121) 상에 위치할 수 있다.
제2 베이스층(121)은 투명한 필름일 수 있다. 제2 베이스층(121)은 폴리이미드, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리디메틸실록산 등일 수 있다.
복수의 포위전극(122)들은 제2 베이스층(121)의 표면에 인입되어 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 베이스층(121)의 표면과 복수의 포위전극(122)들의 표면은 동일면을 이룰 수 있으며, 복수의 포위전극(122)들은 제2 베이스층(121) 및 제1 베이스층(111) 사이에서 이들과 접할 수 있다.
한편, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 평면상에서, 복수의 포위전극(122)들은 복수의 마이크로 노즐(112)들을 각각 에워싸도록 배치된다. 일 예로, 포위전극(112)은 직경이 약 2mm인 원형 또는 도넛 형태를 가질 수 있다. 복수의 포위전극(112)들은 서로 이격되어 배치되되, 연결배선(124)에 의해 서로 전기적으로 연결되어 동일한 전위를 가질 수 있다.
복수의 포위전극(112)들과 연결배선(124)은 일체로 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 포위전극(112)들과 연결배선(124)은, 복수의 포위전극(112)들과 연결배선(124)이 형성될 위치에 대응하도록 제2 베이스층(121)에 홈을 형성한 후, 홈에 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하여 형성할 수 있다.
다른 예로, 복수의 포위전극(112)들과 연결배선(124)은 제2 베이스층(121)에 형성된 홈에 증착 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 이때, 제2 베이스층(121)에 형성된 홈에는 스크린 인쇄 등에 의해 포위전극(112)들과 연결배선(124)의 증착을 용이하게 하기 위한 시드층이 선행적으로 형성될 수 있다.
한편, 복수의 포위전극(112)들과 연결배선(124)에는 전원부(도 2의 20)에 의해 일정한 전압이 인가될 수 있다. 이처럼, 복수의 포위전극(112)들에 전압이 인가되면, 마이크로 노즐(112)의 끝단을 중심으로 전기장(EF)이 집중되어 보다 안정적으로 액적을 분무할 수 있고, 정전분무 개시전압이 감소하여 정전분무 효율이 향상될 수 있다. 일 예로, 포위전극(112)이 없는 경우는 정전분무를 위해 물에 인가되는 전압이 9kV인 반면, 포위전극(112)에 5V의 전압이 인가되는 경우는 정전분무를 위해 물에 인가되는 전압은 1 내지 2kV로 감소할 수 있다. 한편, 물에 고전압의 인가를 위해, 제1 배관(22)과 펌프(P)는 절연물질로 제작되어야 한다.
또한, 복수의 포위전극(112)에 전압이 인가되면, 포위전극(112)의 저항에 의해 열이 발생하여, 마이크로 노즐(112)을 통과하는 물의 온도가 상승할 수 있다. 물의 온도가 상승하면, 액적의 기화속도가 증가하여 미립화에 유리하고, 물의 표면장력이 감소하여 정전분무 개시전압이 감소함으로써, 마이크로 노즐(112)의 분무 효율이 향상될 수 있다.
제2 필름(120) 상에는 제3 필름(130)이 적층될 수 있다. 제3 필름(130)은 제3 베이스층(132) 및 제3 베이스층(132)에 형성된 유로(FP)를 포함할 수 있다.
제3 베이스층(132)은 투명한 필름일 수 있다. 제3 베이스층(132)은 폴리이미드, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리디메틸실록산 등일 수 있다.
유로(FP)는 전원부(도 2의 20)의 연료전지에서 공급된 물(H2O)이 흐를 수 있는 통로로서, 제2 필름(120)을 향하는 제3 필름(130)의 표면에 형성된 홈일 수 있다. 이러한 유로(FP)는 복수의 마이크로 노즐(112)들을 연결한 형상 즉, 매쉬 패턴을 가질 수 있다.
또한, 커버(100)와 벽부(도 2의 200)는 동일한 구조를 가질 수 있고, 커버(100)에 형성된 유로(FP)와 벽부(도 2의 200)에 형성된 유로(FP)는 서로 연결될 수 있다. 따라서, 제1 배관(도 2의 22)이 커버(100)와 연결되면, 커버(100)로 공급되는 물(H2O)이 커버(100) 및 벽부(도 2의 200)에서 살균부(도 2의 10)의 내부 공간으로 분무될 수 있다.
다른 예로, 커버(100)와 벽부(도 2의 200)는 동일한 구조를 가지더라도, 커버(100)에 형성된 유로(FP)와 벽부(도 2의 200)에 형성된 유로(FP)는 서로 연결되지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 배관(도 2의 22)은 커버(100) 및 벽부(도 2의 200)에 각각 연결되어 커버(100) 및 벽부(도 2의 200)로 물(H2O)을 따로 공급할 수 있다.
한편, 연료전지에서 배출된 물(H2O)은 초순수로서, 낮은 전기 전도도를 가짐에 따라 정전분무에 유리하며, 이물질 또는 이온이 포함되어 있지 않아 마이크로 노즐(112)의 막힘 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제3 필름(130)의 유로(FP)를 흐르는 물(H2O)은 마이크로 노즐(112)로 공급되고, 정전분무를 위한 전압이 인가됨으로써, 마이크로 노즐(112)에 의해 분무될 수 있다. 이를 위해, 제2 필름(120)은 복수의 마이크로 노즐(112)들과 중첩하는 위치에, 복수의 마이크로 노즐(112)들과 유로(FP)를 연결하는 복수의 제2 개구(OP2)들을 포함할 수 있다. 이때, 제2 개구(OP2)의 폭은 마이크로 노즐(112)의 중앙에 형성된 제1 개구(OP1)의 폭보다 크게 형성되며, 이에 의해 제1 개구(OP1)를 통과하는 물의 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 복수의 포위전극(122)들은 제2 개구(OP2)들을 각각 에워싸도록 위치함으로써, 제2 개구(OP2)를 통과하는 물(H2O)을 가열하여 정전 분무 효과를 향상시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의하면, 전원부(도 2의 20)의 연료전지에서 배출된 초순수를 마이크로 크기의 뿔대 형상을 가지는 복수의 마이크로 노즐(112)에 의해 분무함으로써, 정전 분무 효율을 향상될 수 있다.
한편, 정전 분무 및 자외선을 이용하여 물품(도 2의 C)의 살균 및 소독이 완료된 후에는, 포위전극(112)에 의해 물품(도 2의 C)을 건조시킬 수 있다. 구체적으로, 물품(도 2의 C)의 살균 및 소독이 완료된 후에는 펌프(도 2의 P)에 의해 유로(FP)로의 물(H2O)의 공급을 중단하고, 포위전극(112)에 전압을 인가함으로써 살균부(도 2의 10)의 내부를 가열하여 물품(도 2의 C)을 건조시킬 수 있다.
도 7은 커버(100)의 저면의 일부를 확대하여 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 마이크로 노즐(112)들은 서로 이격되도록 배치되며, 평면상에서, 복수의 포위전극(122)들은 마이크로 노즐(112)들을 각각 에워싸도록 배치될 수 있다. 또한, 복수의 포위전극(122)들은 연결배선(124)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 커버(100)에는 발광소자(140)가 배치된다. 발광소자(140)는 일 예로, 자외선을 발광하는 발광 다이오드로서, 자외선을 물품(도 2의 C)에 조사하여 물품(도 2의 C)을 살균할 수 있다.
이러한 발광소자(140)는 커버(100)의 하면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버(100)의 하면에는 발광소자(140)가 실장될 수 있는 FPCB가 배치되고, FPCB에 발광소자(140)가 실장될 수 있다. 다른 예로, 발광소자(140)는 커버(100)의 상면에 위치할 수도 있다. 본 발명에 따른 커버(100)는 투명한 필름으로 형성될 수 있으므로, 커버(100)의 상면에 발광소자(140)가 위치하더라도 발광소자(140)에서 발생한 광을 물품(도 2의 C)으로 공급할 수 있다.
발광소자(140)는 포위전극(122)들 및 연결배선(124)과 중첩하지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 발광소자(140)는 네 개의 포위전극(122)들 및 네 개의 포위전극(122)들을 연결하는 연결배선(124)에 의해 구획되는 영역 내에 위치할 수 있다. 따라서, 포위전극(122) 및 연결배선(124)에 의해 발생하는 열에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
한편, 발광소자(140)에서 발생한 광은 직진성을 가지므로, 물품(도 2의 C)이 굴곡진 부분 또는 그늘질 부분에는 도달할 수 없고, 자외선이 도달하지 못하는 부분은 자외선에 의한 살균이 안될 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 커버(100) 및 벽부(도 2의 200)에서 물을 정전 분무함으로써, 자외선이 도달하지 못하는 위치까지 분무된 살균 효능을 가지는 액적이 도달할 수 있다.
물(H2O)이 정전 분무되면, 이온화되어 수산기(Hydroxyl radical), 과산화기(Superoxide radical)와 같은 반응성이 강한 음이온들을 가지는 미세 물 액적이 분무되는데, 이러한 음이온들은 환원성이 매우 강하여 물품(C)의 표면에 존재하는 미생물의 세포막이나 바이러스 내의 수소 양이온을 빼앗아 물로 환원되며, 이러한 과정을 통해 미생물과 바이러스는 비활성화될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 물품(도 2의 C)에 자외선을 조사함과 동시에 물(H2O)을 정전 분무함으로써, 살균부(도 2의 10)의 살균 및 소독효율이 향상될 수 있다.
도 7은 도 4의 I-I' 단면의 다른 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 설명의 편의상 제1 필름(110)만을 도시하고 있다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 베이스층(111)의 표면에는 복수의 돌기(114)들이 더 형성될 수 있다. 복수의 돌기(114)은 마이크로 노즐(112)의 주변에 배치된다.
복수의 돌기(114)들은 마이크로 노즐(112)보다 짧게 형성된다. 예를 들어, 복수의 돌기(114)들은 20㎛ 이하의 높이를 가질 수 있다. 또한, 복수의 돌기(114)들은 소수성을 가질 수 있다. 이러한 돌기(114)들은 액적이 마이크로 노즐(112)에 맺혀 방울지는 현상을 방지하여 정전분무의 효율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 발광소자(도 6의 140)가 제1 필름(110)의 하면에 배치되는 경우는, 돌기(114)는 FPCB 또는 발광소자(도 6의 140)가 배치가 배치된 위치에는 형성되지 않을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (7)
- 살균 및 소독 대상인 물품이 위치하는 바닥과 함께 내부 공간을 정의하는 벽부; 및 상기 벽부 상에 위치하고 상기 내부 공간을 덮는 커버;를 구비한 살균부를 포함하고,
상기 커버와 벽부 각각은,
상기 내부 공간으로 물을 정전 분무하는 복수의 마이크로 노즐들을 구비한 제1 필름;
상기 제1 필름 상에 위치하고, 상기 복수의 마이크로 노즐들과 각각 대응하는 복수의 포위전극들을 구비한 제2 필름; 및
상기 물품으로 자외선을 조사하는 발광소자들;을 포함하고,
평면상에서 상기 복수의 포위전극들은 상기 복수의 마이크로 노즐들을 각각 에워싸도록 배치되고, 상기 복수의 포위전극들에는 전압이 인가되는 살균 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 필름은 투명한 필름인 제1 베이스층을 포함하고,
상기 복수의 마이크로 노즐들 각각은, 상기 제1 베이스층의 표면에서 외부로 돌출된 뿔대 형태를 가지는 살균 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 베이스층의 표면에는 상기 복수의 마이크로 노즐들 주변에 배치된 복수의 돌기들이 형성된 살균 장치. - 제1항에 있어서,
상기 커버와 벽부 각각은,
상기 제2 필름 상에 배치되고, 상기 복수의 마이크로 노즐들로 상기 물을 공급하는 유로를 포함하는 제3 필름을 더 포함하고,
상기 제2 필름은 상기 복수의 마이크로 노즐들과 중첩하는 위치에 상기 복수의 마이크로 노즐들과 상기 유로를 연결하는 복수의 개구들을 포함하며,
상기 복수의 포위전극들은 상기 개구들을 각각 에워싸도록 배치되어 상기 개구들을 통과하는 상기 물을 가열하는 살균 장치. - 제1항에 있어서,
전원과 함께 상기 물을 상기 살균부로 공급하는 연료전지를 구비한 전원부를 더 포함하는 살균 장치. - 제5항에 있어서,
상기 연료전지는 고분자 전해질 연료전지이며,
상기 살균부 내의 가습된 공기는 상기 연료전지로 공급되는 살균 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 포위전극들은 연결배선들에 의해 서로 전기적으로 연결되어 동일한 전위를 가지는 살균 장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |