KR102466331B1 - 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템 및 이를 이용한 소독 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수처리 프로세스에서 화합물 반도체가 대장균 DNA를 파괴하는 관로형 소독 장치로서 냉각제어 시스템을 갖춘 LED PCB 모듈(Module)이 조사하는 UV 자외선으로 대장균을 소독해서 성능 및 비용, 유지관리의 극대화 이룬 침지식 하수 소독장치인 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수처리 프로세스에서 화합물 반도체가 대장균 DNA를 파괴하는 관로형 소독 장치로서 냉각제어 시스템을 갖춘 LED PCB 모듈(Module)이 조사하는 UV 자외선으로 대장균을 소독해서 성능 및 비용, 유지관리의 극대화 이룬 침지식 하수 소독장치인 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 전압을 인가하면 자체 발광하는 소자로서, 방출하는 빛의 색깔은 반도체칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며, 이러한 빛의 파장이 빛의 색깔을 결정한다.
상기한 LED는, 수명이 길고 친환경적이고 응답속도가 빠르다는 등의 장점이 있어서 조명용 또는 LCD 백라이트(Back Light)에 장착되어 사용되고 있다.
상기한 LED는, 일반 백열 전구에 비하여 소비전력은 1/5밖에 안 되며, 반응 시간은 백만배나 빠르며 수명은 반영구적으로서, 정밀 반도체 장비검사 기구, 자동차 계기판 등의 전자 표시판, 전광판, 산업 기계 표시 및 각종 교통 안전 신호 및 조명 기구에 이르기까지 각종분야에서 사용되고 있다.
일 예로 특허출원번호 10-2010-0004731호에는 상기한 LED를 이용한 소켓형 LED 조명등기구가 개시되어 있다.
살펴보면 종래의 일반적인 LED 조명등기구는, 프레임 조립체와, 상기 프레임 조립체의 하단에 부착되는 디스크형 방열판과, 상기 디스크형 방열판에 부착되는 LED 기판과, 상기 프레임 조립체의 상단에 부착되는 연결캡 및 상기 연결캡과 일측에서 결착되면서 타측에 소켓용 나선부가 형성된 소켓을 포함하되, 상기 프레임 조립체는, 전체적으로는 다각통형상으로서 내부에 통공을 갖으며 내외부에 방열핀들이 형성되어 있는 프레임 및 상기 프레임의 외측에 착탈가능하게 결합되는 LED 기판을 포함하며, 상기 디스크형 방열판과 상기 LED 기판은 대응되는 위치에 통기공과 중공을 각각 가지며, 상기 연결캡은 통기공과 중공을 가지며, 상기 소켓은 내부가 비어있는 캡 형상으로서 상단에 통기공을 갖는 것으로 구성되어 있다.
또한 종래의 한국공개특허 제2018-0083780호는 지면에 대해 수평으로 배치되는 관로형 형상의 반응조몸체와, 상기 반응조몸체 길이방향 일측에 배치되며 상부에서 하부로 소독대상물질이 유입되는 유입부와, 상기 반응조몸체 길이방향 타측에 배치되며 하부에서 상부로 소독대상물질이 배출되는 배출부를 포함하는 반응조; 상기 반응조몸체 내부에 길이방향으로 다수 배열되는 유리관과, 상기 유리관 내부에 구비되는 자외선램프를 포함하는 소독부; 상기 반응조몸체 양단에 고정되어 길이방향으로 이동 가능하게 형성되는 중심축과, 상기 중심축과 연결되고 상기 유리관의 외주면에 접촉 가능하게 형성되는 와어퍼링을 포함하는 세정부; 및 상기 반응조몸체 반경방향 내주면에 결합되어 상기 소독부와 세정부를 감싸는 형상으로 형성되는 배플;을 포함하되, 상기 와어퍼링은 상기 반응조몸체의 길이방향으로 복수개 배치되고, 상기 배플은 복수의 와이퍼링 사이에 1개씩 배치되며, 상기 복수의 와이퍼링 중 유입부 측 최외곽에 배치된 와이퍼링은 상기 유입부의 하방에 배치되되, 상기 유입부의 중심에서 일정 간격 상기 반응조몸체의 중심으로 이격된 위치에 배치되어, 상기 유입부를 통해 유입된 소독대상물질 중 일부는 상기 복수의 와이퍼링 중 유입부 측 최외곽에 배치된 와이퍼링 바깥쪽으로 유입된 후 반응조몸체의 외벽과 충돌한 후 유입되고, 다른 일부는 상기 복수의 와이퍼링 중 유입부 측 최외곽에 배치된 와이퍼링 안쪽으로 유입되는 것을 특징으로 하는, 와류발생을 이용한 관로형 자외선 소독장치를 제공한다.
한국공개특허 제2005-0088762호는 오수가 방출되는 수로에 적어도 하나 이상의 자외선 램프가 설치되어 그 자외선 램프로부터 조사되는 자외선에 의해 오수를 소독하는 자외선 소독기의 제어장치에 있어서, 상기 수로에 유입되는 물의 양을 검출하는 유량계; 상기 수로의 인입부에 설치되어 수로로 유입되는 오수의 탁도에 따른 투과율을 검출하기 위한 투과계; 입력되는 구동제어신호에 따라 상기 자외선 램프를 구동하는 구동부; 상기 유량계 및 투과계로부터의 오수의 유량값과 투과율 값에 따라 상기 구동부로 상기 자외선 램프의 출력강도를 조절하기 위한 구동제어신호를 출력하는 제어부;를 구비함을 특징으로 하는 자외선 소독기의 제어장치를 제공한다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 LED기판을 사용하여 조립된 LED 램프는 상기한 바와 같이 프레임의 방열통부 외주면에 방사방향으로 형성된 평편부에 LED 기판을 각각 고정시켜야 하고, 또한 상기 LED 기판의 LED에 전원을 공급하기 위한 별도의 컨버터용 PCB를 갖추어야 하므로, 조립에 따른 생산성이 떨어질 수 밖에 없을 뿐만 아니라 제조비용 또한 상승될 수 밖에 없는 단점이 있었다.
기존의 LED UV는 발열 냉각장치가 요구돼 소독에는 복잡한 기기 필요하고, 입체으로 형성되지 않아 냉각 효과를 극대화할 수 없었다.
또한 종래의 화학방식 소독 시스템은 소독성능이 낮아 수인성 집단질병 등이 쉽게 발생할 수 있고, UV수은램프의 경우 세균 소독(253nm) 외에 광범위한 파장 방출에 의한 저효율성이 문제였다.
따라서 기존의 소독방식(화학 및 UV 수은램프)에 비해 환경성과 경제성이 높은 새로운 방식이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, LED 반도체에 발생하는 UVC LED 자외선으로 대장균을 소독할 수 있고, 냉각 제어를 이용한 침지식 LED 하수 소독장치로 반도체의 기술적인 한계점(발열 문제)을 극복한 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템을 제공하는 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 배선패턴이 갖추어진 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판가 서로 맞붙어 다각 기둥 형상으로 구성된 LED살균부; 상기 LED 소자 실장 PCB 기판를 둘러싸면서 고정되는, 원기둥 형상의 모듈 커버부; 상기 모듈 커버부의 일단과 타단이 관통된 터널에 내부 순환식으로 냉각시키는 쿨링부;를 포함한다.
상기 쿨링부는 일정 간격으로 접속된 다수의 LED소자가 점등시에 발생된 열을 방열시킬 수 있도록 알루미늄재질로 이루어진다.
상기 LED살균부는 육각형 형상으로 형성되어 구비된다.
상기 LED살균부를 쿨링하기 위하여 일단과 타단이 육각형 형상으로 관통된 터널에 팬을 회전시켜 발생되는 공기를 1방향으로 진행시켜 3차원 냉각을 하는 쿨링 시스템;을 더 포함한다.
본 발명은 PCB 최적 온도를 유지하기 위해 상기 LED살균부의 온도에 따라 상기 쿨링 시스템을 가동하도록 제어하는 콘트롤 시스템;을 더 포함한다.
본 발명은 배선패턴이 갖추어진 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판가 서로 맞붙어 다각 기둥 형상으로 구성된 LED살균부와 상기 LED 소자 실장 PCB 기판를 둘러싸면서 고정되되, 일단과 타단이 관통된 쿨링부를 제어하는 콘트롤 시스템으로 이루어진 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템을 이용한 하수 소독 방법에 있어서, LED살균부를 작동하여 하수를 소독하는 단계; 쿨링 시스템을 통해 상기 LED살균부를 쿨링하는 단계; 콘트롤 시스템을 통하여 PCB 최적 온도를 유지하는 단계;를 포함한다.
상기 쿨링 시스템을 통하여 상기 쿨링부의 일단과 타단이 관통된 터널에 팬을 회전시켜 1방향 냉각으로 3차원 냉각을 한다.
상기 콘트롤 시스템을 통하여 PCB 최적 온도를 유지하기 위해 상기 LED살균부의 온도에 따라 상기 쿨링 시스템을 가동하도록 제어한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 화학물질을 이용하지 않아 부작용의 문제 없고 취급 등 안정성이 높고, UV 수은 방전 램프 방식과 비교할 때 친환경방식이며 수명 5배 이상으로 늘어난다.
또한 본 발명은 LED 반도체에 발생하는 UVC LED 자외선(278nm)으로 대장균을 소독할 수 있고, 냉각 제어를 이용한 침지식 LED 하수 소독장치로 반도체의 기술적인 한계점(발열 문제)을 해결하였다.
또한 본 발명은 발광 반도체(LED)를 이용해 소독설비의 고성능ㅇ고효율화를 이루고, 수냉식 또는 공냉식 냉각으로 LED의 기술적인 한계점을 극복하였다.
즉 LED의 경우 발열문제로 인해 효율이 저하되는 문제가 있었으나(40℃이상), 수냉식 및 공랭식 방식으로 LED 발열 문제를 해결하였다.
또한 본 발명은 반도체를 제어하는 소독 방식으로 유지관리가 편리하고 안정성이 높다.
또한 본 발명은 LED UV를 입체적으로 방사(放射)하고, 3차원 쿨링 방식으로 소독 성능 극대화, 비용절감을 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소독 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 에어 쿨링 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 냉각 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완성된 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침지식 UV 하수처리에 적용된 실시예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 에어 쿨링 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 냉각 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 완성된 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 침지식 UV 하수처리에 적용된 실시예를 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원기둥(실린더) 구조의 모듈 커버(10)가 실험 결과 상 유체역학적으로 가장 효율적이었다.
또한 본 발명에 따른 원통에 가장 효율적인 PCB 조립 구조는 LED(예 :UV-C LED)가 실장된 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 6개를 서로 접합한 육각기둥형 구조이다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 LED소자는 파장이 UV C자외선 278nm 임이 바람직하다.
그리고 LED 소자 실장 PCB 기판(20)를 6각 기둥으로 조립한다. 그러나 6각에 한정되지 않고 복수개의 각을 갖는 기둥(최대한 원통형에 가까운)으로 조립할 수도 있다. 즉 커버에 반도체 모듈을 끼워서 조립한다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에 실장되는 LED 반도체는 30% 빛, 70% 열로 방출된다. 예를 들어 40℃ 이상 되면 자외선 성능이 감소된다. 즉 상기 6각 기둥 모듈에서 발생하는 열을 측정해야 한다.
예를 들어 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 발생된 온도를 감지하여 제어장치에 온도정보를 전달하고, 상기 온도에 따라 냉각시스템을 가동하여 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 최적 온도를 유지할 수 있다.
또는 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 내부 순환식으로 냉각하거나 1방향 냉각으로 3차원 냉각 방식으로 할 수도 있다.
즉 본 발명은 LED 모듈(Module)을 실장한 LED 소자 실장 PCB 기판(20)를 실린더형으로 제작하여 LED UV가 입체적으로 소독할 수 있도록 한다.
본 발명은 쿨링에 의한 공냉식 냉각을 위해 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판(20)가 형성한 내부 공간을 따라 공기가 순환하면서 냉각시킨다.
즉 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판(20)가 형성한 내부 공간과 쿨링시스템을 통해 내부 공기를 순환하는 구조이다.
따라서 냉각제어시스템에 의해 적정 온도 유지가 가능하며, 예를 들어 반도체 효율이 가장 높은 40℃ 이하로 맞출 수 있고, 1방향 냉각으로 3차원 냉각이 되는 구조로서, 소독 성능을 극대화할 수 있다.
또한 3차원 입체적으로 UV가 방사되기 때문에 소독효율 높고 비용이 절감되며, 기존 소독방식(화학 및 UV수은램프)의 한계를 극복한 수처리 소독기술을 제공한다.
또한 구조의 특이성으로 LED 반도체의 소독 파장 효율성이 극대화되며, 공정이 단순화되고, UV 방식의 LED로 부작용 없는 친환경적이며 비용이 효율적이다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에 실장된 UV-C LED는 파장이 200~280나노미터로 짧은 자외선을 방출하도록 설계되어, 물체 표면이나 흐르는 물의 세균 DNA를 파괴하고 특수 물질에 화학 반응을 일으켜 살균이나 경화 장치 등에 사용된다.
상기 UV-C LED는 파장이 278㎚로, 광출력이 높고, 광출력이 높을수록 강한 살균 장치를 만들 수 있지만 발열 등으로 안정적인 품질 확보가 어려울 수 있지만 본 발명은 다양한 구성 요소를 추가하여 이를 극복하였다.
본 발명의 다른 예로서, UV-C LED는 Wavelength 278nm, Forward Current 350 mA, Optical Power 100mW, Forward Voltage 7.0V, Beam Angle 120 Degree이거나, Wavelength 278nm, Forward Current 200 mA, Optical Power 200mW, Forward Voltage 30V, Beam Angle 120 Degree이거나, Wavelength 278nm, Forward Current 350 mA, Optical Power 300mW, Forward Voltage 32V, Beam Angle 120 Degree 일 수 있다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)과 인접한 다른 LED 소자 실장 PCB 기판(20)이 UV-C LED가 일정 공간을 사이에 두고 UV-C LED가 바깥 방향을 향하도록 합체되어 결합되고, 상기 일정 공간에는 열전달매체의 유통로가 형성된다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)은 다각형 형상으로 밀폐 공간에서 2차원으로 UV-C LED가 행렬 배열된 착탈식 구조이다.
즉 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 바깥면에 UV-C LED가 안착되어 일정 특성을 갖는 액체가 그 사이로 흐르도록 수직으로 배열되는 형태이다.
따라서 일정 특성을 갖는 액체가 흐르는 방향을 최대한 방해하지 않으며 측면 방향으로 흐르는 액체를 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판(20)이 살균하는 방법을 사용한다.
상기 UV-C LED의 설치 개수는 처리할 원수의 흐름 속도, 흐름 방향 등을 고려하여, 자유롭게 결정할 수 있다.
상기 외부 UV-C 지지 모듈에 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 상측 및 하측 모서리를 끼우기 위한 끼움부가 포함된다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)은 한쌍의 UV-C LED 기판(21)이 UV-C LED가 도 2의 일정 공간을 사이에 두고 UV-C LED가 바깥 방향을 향하도록 합체되어 결합되고, 상기 일정 공간에는 열전달매체의 유통로가 형성된다.
예를 들어 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)과 인접한 다른 LED 소자 실장 PCB 기판(20)은 볼트-너트결합방식으로 결합되고 해제되면서 서로 착탈되어 불량품의 교체가 용이하게 된다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)은 밀폐 공간에서 3차원으로 UV-C LED가 행렬 배열된 구조이다.
상기 UV-C LED가 육각 배열된 경우 UV-C LED의 자외선 조사 방향이 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템에 흐르는 액체에 집중되도록 맞춰질 수 있으며, 배열 숫자에 따라 살균 효과를 조절할 수도 있다.
상기 일정 공간은 절단면이 일정 기울기를 가져 상측부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형상으로 상기 열전달매체의 유통로를 진행하는 속도가 서서히 커질 수 있다.
본 발명은 열전달매체로서 공기를 이용한 경우를 예로써 설명한다. 물론, 본 발명이 공기에 의한 냉각방식으로 한정되는 것은 아니며 열전달매체로써 기타 유체가 사용될 수 있다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템의 이상을 감지하는 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템을 더 포함한다.
상기 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템에서 살균 정보 및 발열 정보를 기준값에 따라 판단할 수 있는 데, 기준값은 정상범주라고 볼 수 있는 상한값 또는 하한값을 의미하고, 별도의 설정 절차로 미리 정해지는 값이며 각 상세 판단 정보별 특징에 따라 다르게 설정된다.
또한 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템은 살균 정보 및 발열 정보에 의해 시간당 발열 증가 속도를 수집하여 과발열 시간을 예측하여 통보할 수도 있다.
또한 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템은 무선통신이 가능한 상기 관리자단말기에 1차적으로 연결하며, 설정된 시간 이내에 상기 관리자단말기와 연결이 되지 않는 경우에 2차적으로 비상연락단말기에 연결할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템은 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템의 이상이나 과열 등이 발생할 경우 관리자에게 즉시 SMS를 발송하여 유지보수에 편의성을 부여한다.
또한 본 발명은 원격지에서 실시간 운영 모니터링 및 이상 시 신속한 대처가 가능하다.
또한 본 발명은 원격으로 네트워크 연결된 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템의 메인 화면에서 수질 현황과 긴급 메시지 현황, 장비 상태를 한 화면에 볼 수 있다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)가 이루는 3차원의 일정 공간은 절단면이 일정 기울기를 가져 상측부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형상으로 상기 열전달매체의 유통로를 진행하는 속도가 서서히 빨라진다.
추가되는 에어 컴프레서에 의한 압력이 상기 연장관을 통해 전달되어 LED에 의해 가열된 공기가 외부로 유출되어 냉각되도록, 상기 UV-C LED가 결합된 한쌍의 판(21) 사이의 공간의 일정 각도로 기울어진다.
즉 마주보는 한쌍의 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 PCB 판(21)이 서로의 방향으로 기울어져 상측부가 짧고 하측부가 넓도록 할 수 있거나, 반대 방향으로 기울어져 상측부가 넓고 하측부가 짧도록 할 수 있다.
따라서 공기의 흐름이 상측부가 넓은 방향으로 상승할 경우 기울기에 의한 온도의 하강 현상이 일어날 수 있다.
상기 에어 컴프레서에 의한 압력이 상기 연장관을 통해 전달되어 UV-C LED에 의해 가열된 공기가 외부로 유출되도록, 상기 에어 컴프레서에서 연장 형성되어 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 하측면부를 따라 길이 방향으로 부착되고 측면에 공기 유출홀이 형성되는 연장관을 더 포함한다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 재질은 반사율이 일정치 이상인 재질로서, 마주보고 있는 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에서 발산하는 자외선이 흐르는 물에 비쳐 소독하거나 동시에 다시 반사되어 다시 소독할 수 있는 것이 반복된다.
상기 에어 컴프레서에 의한 압력이 상기 연장관을 통해 전달되어 UV-C LED에 의해 가열된 공기가 외부로 유출되도록, 상기 에어 컴프레서에서 연장 형성되어 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 하측면부를 따라 길이 방향으로 부착되고 측면에 공기 유출홀이 형성되는 연장관을 더 포함한다.
상기 에어 컴프레서로 부터 압축공기를 공급받아 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 사이의 공간으로 압축공기를 안내한다.
마주보는 한쌍의 UV-C LED 기판이 결합을 위해 겹쳐질 때, 서로의 방향으로 기울어져 상측부가 짧고 하측부가 넓도록 할 수 있거나, 반대 방향으로 기울어져 상측부가 넓고 하측부가 짧도록 할 수 있다.
따라서 공기의 흐름이 상측부가 넓은 방향으로 상승할 경우 기울기에 의한 팽창으로 온도의 하강 현상이 일어날 수 있다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 재질은 반사율이 일정치 이상인 재질로서, 마주보고 있는 상기 UV-C LED에서 발산하는 자외선이 흐르는 물에 비쳐 소독하거나 동시에 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에서 다시 반사되어 재소독한다.
상기 외부 UV-C 지지 모듈의 내부 공간의 일정 위치에 세척부가 더 포함되어 상기 렌즈를 세척한다.
일실시예로서, 원기둥(실린더) 구조의 모듈 커버의 내부 공간의 일정 위치에 세척부가 더 포함되어 상기 렌즈를 세척한다.
상기 세척부는 상기 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템 내부에서 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에 인접하게 위치하여, 틸팅이 가능한 세척 노즐을 포함하여 상기 렌즈에 부착될 수 있는 오염물질을 자동으로 세척할 수 있다.
또한 세척부는 성능 저하를 감지하면 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템 내부를 자동 세척하여 소독 장치의 효율성이 증가하도록 한다.
소형 라이다(Lidar) 센서는 기본적으로 표면의 반사율 정보를 제공한다. 반사율은 주로 표면의 재질에 따라 달라지게 되는데 LED구동회로기판 표면의 반사율 정보를 이용할 수 있다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 표면에 2차원 극좌표 격자를 만들어 각 격자 안에 최대 반사율 값을 가지는 점들을 여러 프레임에 걸쳐 저장하고 적합한 임계값을 설정하는 방법을 통해 인식한다.
다른 실시예로서 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 표면에 임의로 존재(가정)하는 복수개의 점들의 반사율에 대한 히스토그램을 만들어 데이터가 집중된 부분에 대해 관심 영역을 생성해 관심영역 안의 후보군 점들에 대해서만 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 기판들 끼리의 접합 불량을 판단하는 방법도 있다.
상기 라이다 센서는 레이저를 목표물에 비춤으로써 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지할 수 있는 기술이다.
라이다 센서는 일반적으로 높은 에너지 밀도와 짧은 주기를 가지는 펄스 신호를 생성할 수 있는 레이저의 장점을 활용하여 보다 정밀한 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 물성 관측 및 거리 측정 등에 활용이 된다.
본 발명은 IoT 게이트웨이에서 BLE 모듈 선정의 주요 요구 사항은, 대략 BLE Version 5.0 이상 필요, Long Range, 저전력 동작, 소형 공간 내에 내장 가능한 크기, 시리얼 인터페이스, MCU를 통한 원활한 제어기능, 5 dBm 이상 최대 출력 등이 필요하다.
상기 반도체는 30% 빛, 70% 열로 방출된다. 예를 들어 40℃ 이상 되면 자외선 성능이 감소된다.
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 서로 맞붙어 있는 정도를 측정하는 센서를 부착하여 적시에 수리할 수 있어 내부에서 외부로 발생하는 난류나 와류를 제거한 유체역학 적인 효율을 최대한 끌어 올릴 수 있다.
상기 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템의 LED 소자 실장 PCB 기판 등에 코팅되는 보호층은 폴리올레핀(polyolefin), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리 비닐 부티랄(PVB), 실리콘 수지(silicone resin), 티피티(TPT; Tedlar/PET/Tedlar), 티피이(TPE; Tedlar/PET/EVA), 티에이티(TAT; Tedlar/Al foil/Tedlar), 티피에이티(TPAT; Tedlar/PET/Al foil/Tedalr), 티피오티(TPOT; Tedlar/PET/Oxide/Tedlar), 페이에피(PAP; PEN/Al foil/PET) 또는 피이티(Polyester) 중 하나를 포함하여 외부의 태양열을 흡수하면서 갑작스러운 충격으로 부터 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 등을 보호한다.
이를 위해 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 표면에 코팅되는 보호층 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량비율로 기능성 분말이 함유될 경우, 원적외선물질 방출에 의해 지속적으로 향균력과 소취력을 나타내도록 할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 기능성 분말은 게르마늄 10 내지 20 중량부, 편백나무 분말 1 내지 3 중량부, 민들레 추출물 1 내지 3 중량부, 이산화규소 나노입자 3 내지 5 중량부, 감람석 1 내지 3 중량부, 광촉매 1 내지 3 중량부, 옥 분말 0.1 내지 0.5 중량부, 적점토 1 내지 3 중량부 및 바인더 수지 25 내지 35 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 5 내지 10 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조된 기능성 입자 조성물을 분말화 하여 제조될 수 있다.
일 실시예로서 고정 프레임(10, 20) 내부 또는 외부에는 실외의 미세먼지 농도를 측정하도록 설치되는 미세먼지측정기를 더 포함한다.
10 : 모듈 커버
20 : LED 소자 실장 PCB 기판
21 : PCB 판
22 : LED 반도체
20 : LED 소자 실장 PCB 기판
21 : PCB 판
22 : LED 반도체
Claims (8)
- 배선패턴이 갖추어진 복수개의 LED 소자 실장 PCB 기판(20)이 서로 맞붙어 다각 기둥 형상으로 구성된 LED살균부;
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)을 둘러싸면서 고정되는, 실린더 형상의 모듈 커버부;
상기 모듈 커버부의 일단과 타단이 관통된 터널에 내부 순환식으로 냉각시키는 쿨링부;
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템의 이상을 감지하는 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템;
상기 LED살균부를 쿨링하기 위하여 일단과 타단이 육각형 형상으로 관통된 터널에 팬을 회전시켜 발생되는 공기를 1방향으로 진행시켜 3차원 냉각을 하는 쿨링 시스템;
실린더 구조의 모듈 커버의 내부 공간의 일정 위치에 렌즈를 세척하는 세척부;
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 표면과 일정 간격 이격된 소형 라이다(Lidar) 센서;를 포함하고,
상기 세척부는 상기 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템 내부에서 LED 소자 실장 PCB 기판(20)에 인접하게 위치하여, 틸팅이 가능한 세척 노즐을 포함하여 상기 렌즈에 부착될 수 있는 오염물질을 자동으로 세척할 수 있고, 성능 저하를 감지하면 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템 내부를 자동 세척하고,
상기 소형 라이다(Lidar) 센서는 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 표면의 재질에 따라 달라지는 LED구동회로기판 표면의 반사율 정보를 이용하여, 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 표면에 2차원 극좌표 격자를 만들어 각 격자 안에 최대 반사율 값을 가지는 점들을 저장하고, 상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20)의 표면에 임의로 존재하는 복수개의 점들의 반사율에 대한 히스토그램을 만들어 데이터가 집중된 부분에 대해 관심 영역을 생성해 관심영역 안의 후보군 점들에 대해서만 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 기판들 끼리의 접합 불량을 판단하고,
상기 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템의 LED 소자 실장 PCB 기판에 코팅되는 보호층은 폴리올레핀(polyolefin), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리 비닐 부티랄(PVB), 실리콘 수지(silicone resin), 티피티(TPT; Tedlar/PET/Tedlar), 티피이(TPE; Tedlar/PET/EVA), 티에이티(TAT; Tedlar/Al foil/Tedlar), 티피에이티(TPAT; Tedlar/PET/Al foil/Tedalr), 티피오티(TPOT; Tedlar/PET/Oxide/Tedlar), 페이에피(PAP; PEN/Al foil/PET) 또는 피이티(Polyester) 중 하나를 포함하여 외부의 태양열을 흡수하면서 충격으로 부터 LED 소자 실장 PCB 기판(20)을 보호하고,
상기 LED 소자 실장 PCB 기판(20) 표면에 코팅되는 보호층 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 중량비율로 원적외선 기능성 분말이 함유될 경우, 원적외선물질 방출에 의해 향균력과 소취력을 나타내도록 할 수 있으며,
상기 기능성 분말은 게르마늄 10 내지 20 중량부, 편백나무 분말 1 내지 3 중량부, 민들레 추출물 1 내지 3 중량부, 이산화규소 나노입자 3 내지 5 중량부, 감람석 1 내지 3 중량부, 광촉매 1 내지 3 중량부, 옥 분말 0.1 내지 0.5 중량부, 적점토 1 내지 3 중량부 및 바인더 수지 25 내지 35 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 광촉매는 이산화티탄(TiO2) 5 내지 10 중량부 및 나노은 분말 1 내지 3 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조된 기능성 입자 조성물을 분말화 하여 제조되고,
상기 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템에서 살균 정보 및 발열 정보를 기준값에 따라 판단할 수 있는 데, 기준값은 정상범주라고 볼 수 있는 상한값 또는 하한값을 의미하고,
상기 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템은 살균 정보 및 발열 정보에 의해 시간당 발열 증가 속도를 수집하여 과발열 시간을 예측하여 통보하고,
상기 살균 성능 및 발열 실시간 모니터링 시스템이 관로형 하수 소독시스템의 살균 성능 및 발열에 대한 유지보수의 필요시 무선통신이 가능한 관리자단말기에 1차적으로 연결하며, 설정된 시간 이내에 상기 관리자단말기와 연결이 되지 않는 경우에 2차적으로 비상연락단말기에 연결하여 SMS를 발송하여 유지보수가 가능한 것을 특징으로 하는 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템. - 제1항에 있어서,
상기 쿨링부는 일정 간격으로 접속된 다수의 LED소자가 점등시에 발생된 열을 방열시킬 수 있도록 알루미늄재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
PCB 최적 온도를 유지하기 위해 상기 LED살균부의 온도에 따라 상기 쿨링 시스템을 가동하도록 제어하는 콘트롤 시스템;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체를 이용한 관로형 하수 소독시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |