KR102521148B1 - 천정형 바이러스 제거장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치는, 대상물의 살균 및 빛의 발산을 위한 제어신호를 생성하는 PCB; 전단 및 후단이 개방되며, 복수의 통풍구가 외연에 구비되는 케이스; 케이스의 후단을 밀폐시키며, 천정형 바이러스 제거장치가 천정에 설치되도록 후단이 천정으로부터 착탈 가능한 브래킷; 케이스의 내부에 배치되며, 제어신호에 따라 자외선을 발산하는 자외선 발광 다이오드와 빛을 발산하는 엘이디가 하이브리드 발광 다이오드로 구성되며, 하이브리드 발광 다이오드가 기판의 일측에 구비되는 광원 모듈; 케이스의 내부에 배치되되, 광원 모듈보다 전단에 배치되어 광원 모듈에서 발산된 자외선 또는 빛을 투과시키는 석영 렌즈; 케이스의 전단을 밀폐시키며, 전단 및 후단을 관통하는 형태로 복수의 통풍구와 석영 렌즈로부터 투과된 자외선 또는 빛이 대상물을 향해 발산되도록 하기 위한 관통구가 구비되는 커버; 피측정인의 생체신호를 감지하는 경우, 피측정인의 생체신호를 PCB에 송신하는 인체감지센서; 제어신호에 따라 동작되어 자외선 발광 다이오드의 전원공급 상태를 표시하기 위한 빛을 출력하는 LED 표시등; 제어신호에 따라 광원 모듈 및 LED 표시등에 전원을 공급하는 배터리; 및 PCB, 광원 모듈 및 배터리에서 발생되는 열을 분산시켜 PCB, 광원 모듈 및 배터리를 냉각하는 방열판;을 포함한다.
Description
본 발명은 천정형 바이러스 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동수단의 천정으로부터 착탈되며, 제어신호에 따라 자동으로 자외선을 발산하여 대상물의 순간 살균으로 바이러스를 제거하고, 대상물의 순간 살균이 이루어지지 않을 때 제어신호에 따라 자동으로 빛을 발산하는 하이브리드 광원 다이오드가 구비되는 천정형 바이러스 제거장치에 관한 것이다.
태양빛은 가시광선, 자외선, 적외선 등으로 구성된다. 이중 자외선은 체내에서 비타민 D를 합성하고, 살균작용을 하는 등 이로운 역할을 하는 동시에 자외선에 노출되는 사용자로 하여금 피부 노화, 피부암, 건조, 피부염, 잔주름, 기미, 주근깨 등을 생기게도 한다.
태양으로부터 지구로 직접 전달되는 자외선은 파장의 길이에 따라 장파장인 UVA(315~380 nm), UVB(280~315 nm) 및 UVC(100~280 nm)의 세 종류로 구분될 수 있다. UVA 형태의 자외선은 식물에 작은 해를 입히고, UVB 형태의 자외선은 식물 조직의 손상과 인간의 피부암을 유발시킬 수 있으며, UVC 형태의 자외선은 박테리아와 바이러스를 태워 죽일 수 있다.
일반적으로, UV 방전램프는 자외선을 이용하여 자외선 살균을 수행하였으며, 종래의 UV 방전램프에는 주로 수은(Hg)이 사용되었다.
이러한 종래의 UV 방전램프의 경우, 강한 살균 특성이 있는 반면 대량의 수은(5 mg 이상) 사용으로 인한 환경오염의 문제가 있었다.
이에 따라, 종래의 UV 방전램프의 문제를 해결하기 위해 전력 소모가 작으면서 환경오염 문제를 해소할 수 있는 UV LED 살균장치의 연구가 활발히 이루어지고 있다.
UV LED 살균장치의 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0998473호(이하 '선행기술 1') 및 대한민국 등록특허공보 제10-1145715호(이하 '선행기술 2')가 개시된 바 있다.
상기 선행기술 1은 장파장, 중파장 및 단파장 중 적어도 하나의 파장을 발산하는 자외선 발광 다이오드가 발산하는 자외선을 통해 대상물을 살균하는 살균 모듈 및 상기 살균 모듈에 전원을 공급하는 전원 모듈을 포함하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균장치에 관한 것이다.
상기 선행기술 2는 휴대 단말기를 이용하여 필요한 부분을 살균하거나 피부를 관리하기 위해 본체의 외측면에 설치되는 입력부가 사용자의 선택 신호를 입력받아 제어부로 전달하고, LED 모듈은 본체 밖으로 자외선을 포함한 광을 발산하는 자외선 발광 다이오드를 구비하고, 플래쉬용 LED, 가시광선 LED(Visible LED, VLED), 적외선 LED(Infra Red LED, IRLED) 등의 이종의 LED가 더 포함되는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 및 피부 관리 기능을 가지는 휴대 단말기에 관한 것이다.
그러나 상기 선행기술 2는 자외선 발광 다이오드의 자외선을 이용하여 살균하거나 피부를 관리하고 있으나, 자외선이 피부에 노출될 경우에는 피부 노화, 피부암, 건조, 피부염, 잔주름, 기미, 주근깨 등을 발생됨에 따라 실질적으로는 살균 및 피부 관리를 동시에 수행하기 어려우며, 살균 및 피부 관리를 동시에 수행하기 위해서는 장치의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
또한, 상기 선행기술들은 사용자가 직접 장치에 신호를 입력하여 장치에 전원이 인가되도록 해야만 자외선 발광 다이오드로부터 자외선이 발산됨에 따라, 살균 과정이 번거로운 문제점이 있다.
그리고 상기 선행기술들은 발광 다이오드로부터 자외선만 발산됨에 따라, 대상물의 살균만을 수행할 수 있어 장치의 범용성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동수단의 천정으로부터 착탈되며, 제어신호에 따라 자동으로 자외선을 발산하여 대상물의 순간 살균으로 바이러스를 제거하고, 대상물의 순간 살균이 이루어지지 않을 때 제어신호에 따라 자동으로 빛을 발산하는 하이브리드 광원 다이오드가 구비되는 천정형 바이러스 제거장치를 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치는, 대상물의 살균 및 빛의 발산을 위한 제어신호를 생성하는 PCB; 전단 및 후단이 개방되며, 복수의 통풍구가 외연에 구비되는 케이스; 케이스의 후단을 밀폐시키며, 천정형 바이러스 제거장치가 천정에 설치되도록 후단이 천정으로부터 착탈 가능한 브래킷; 케이스의 내부에 배치되며, 제어신호에 따라 자외선을 발산하는 자외선 발광 다이오드와 빛을 발산하는 엘이디가 하이브리드 발광 다이오드로 구성되며, 하이브리드 발광 다이오드가 기판의 일측에 구비되는 광원 모듈; 케이스의 내부에 배치되되, 광원 모듈보다 전단에 배치되어 광원 모듈에서 발산된 자외선 또는 빛을 투과시키는 석영 렌즈; 케이스의 전단을 밀폐시키며, 전단 및 후단을 관통하는 형태로 복수의 통풍구와 석영 렌즈로부터 투과된 자외선 또는 빛이 대상물을 향해 발산되도록 하기 위한 관통구가 구비되는 커버; 피측정인의 생체신호를 감지하는 경우, 피측정인의 생체신호를 PCB에 송신하는 인체감지센서; 제어신호에 따라 동작되어 자외선 발광 다이오드의 전원공급 상태를 표시하기 위한 빛을 출력하는 LED 표시등; 제어신호에 따라 광원 모듈 및 LED 표시등에 전원을 공급하는 배터리; 및 PCB, 광원 모듈 및 배터리에서 발생되는 열을 분산시켜 PCB, 광원 모듈 및 배터리를 냉각하는 방열판;을 포함한다.
또한, 인체감지센서는, 기설정된 시간에 피측정인이 감지영역에 위치하는 경우, 피측정인의 신체로부터 방사되는 적외선의 변화량을 통해 피측정인의 생체신호를 측정하여 PCB에 송신한다.
그리고 기설정된 시간은, 천정형 바이러스 제거장치가 설치된 이동수단의 주행이 종료된 시간으로부터 이동수단의 주행이 시작되기 전까지 시간 중 일부 시간이다.
또한, PCB는, 인체감지센서로부터 피측정인의 생체신호를 수신하지 않으면서 시간이 기설정된 시간인 경우, 제1 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈 및 LED 표시등에 송신하며, 시간이 기설정된 시간이되, 인체감지센서로부터 피측정인의 생체신호를 수신하는 경우, 제2 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈 및 LED 표시등에 송신하고, 시간이 기설정된 시간 이외의 시간인 경우, 제3 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈에 송신한다.
그리고 기설정된 시간 이외의 시간은, 천정형 바이러스 제거장치가 설치된 이동수단의 주행이 시작되는 시간으로부터 이동수단의 주행이 종료되기 전까지 시간 중 일부 시간이다.
또한, 광원 모듈은, PCB로부터 제1 발광 제어신호를 수신하는 동안 자외선 발광 다이오드가 자외선을 전단으로 발산하며, PCB로부터 제2 발광 제어신호를 수신하는 동안 자외선 발광 다이오드의 자외선 발산을 일시정지시켜 자외선 발광 다이오드가 대기 상태가 되도록 하고, PCB로부터 제3 발광 제어신호를 수신하는 동안 엘이디가 빛을 전단으로 발산한다.
그리고 LED 표시등은, 자외선 발광 다이오드에서 자외선이 발산되는 동안 빛을 출력하는 제1 LED; 및 자외선 발광 다이오드가 대기 상태인 동안 빛을 출력하는 제2 LED;를 포함한다.
또한, 천정형 바이러스 제거장치는, 광원 모듈의 외연을 감싸 광원 모듈의 유동을 방지하는 오링;을 더 포함한다.
그리고 방열판은, 전단이 광원 모듈과 접촉되며, 후단이 PCB와 접촉되고, 후단에 구비되는 체결부재를 통해 배터리와 체결되어 PCB, 광원 모듈 및 배터리에서 발생되는 열을 분산시킨다.
또한, 천정형 바이러스 제거장치는, 커버의 관통구에 설치되어 석영 렌즈를 투과하는 자외선에 의한 오존을 제거하는 광학필터;를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자를 포함한 피측정인의 신호 입력없이 PCB의 제어신호에 따라 자외선 및 빛의 발산이 이루어짐으로써, 인건비의 절감 뿐만 아니라 대상물 살균 공정 및 빛의 발산 공정의 시간이 단축될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자외선 발광 다이오드 및 엘이디가 하나의 하이브리드 발광 다이오드로 구현됨으로써, 천정형 바이러스 제거장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 대상물을 살균하는 동안 피측정인의 신체 일부분에 자외선이 입사되는 것을 방지함으로써, 피부 노화, 피부암, 건조, 피부염, 잔주름, 기미, 주근깨 등의 발생을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 사용상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 사용상태도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
장치의 구성
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예의 천정형 바이러스 제거장치(1)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 바이러스 제거장치의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 천정형 바이러스 제거장치(1)는 이동수단(예: 열차, 지하철, 버스, 비행기, 차량 등)의 천정에 설치되며, 사용자를 포함한 피측정인(예: 이동수단의 탑승객)의 위치와 현 시간에 따라 대상물(예: 이동수단의 좌석, 통로 등)의 살균 및 빛의 발산이 이루어진다.
이러한 천정형 바이러스 제거장치(1)는 PCB(10), 케이스(20), 브래킷(30), 광원 모듈(40), 석영 렌즈(50), 오링(60), 커버(70), 인체감지센서(80), LED 표시등(90), 배터리(100) 및 방열판(110)을 포함하도록 구성된다.
PCB(10)는 피측정인의 위치와 현 시간에 따라 대상물의 살균이 이루어지도록 제어신호를 생성하거나 빛의 발산이 이루어지도록 제어신호를 생성하며, 생성한 제어신호를 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 송신하여 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)의 동작을 제어한다.
여기서, 제어신호는 대상물의 살균을 위한 제어신호인 제1 발광 제어신호, 광원 모듈(40)로부터 자외선의 발산을 일시정지하기 위한 제어신호인 제2 발광 제어신호 및 광원 모듈(40)로부터 빛의 발산을 위한 제어신호인 제3 발광 제어신호를 포함한다.
더 나아가, PCB(10)는 인체감지센서(80)로부터 피측정인의 생체신호를 수신하지 않으면서 시간이 기설정된 시간인 경우, 제1 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 송신할 수 있다.
이때, 기설정된 시간은 천정형 바이러스 제거장치(1)가 설치된 이동수단의 주행이 종료된 시간으로부터 이동수단의 주행이 시작되기 전까지의 시간 중 일부 시간을 의미한다. 구체적인 일례로, PCB(10)는 열차의 주행이 종료되는 오전 2시부터 열차의 주행이 시작되는 오전 5시까지의 시간 중 1시간동안 대상물의 살균이 이루어지도록 제1 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 송신할 수 있다.
또한, PCB(10)는 시간이 기설정된 시간이되, 인체감지센서(80)로부터 피측정인의 생체신호를 수신하는 경우, 제2 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 송신할 수 있다.
그리고 PCB(10)는 시간이 기설정된 시간 이외의 시간인 경우, 제3 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40)에 송신할 수 있다.
이때, 기설정된 시간 이외의 시간은 천정형 바이러스 제거장치(1)가 설치된 이동수단의 주행이 시작되는 시간으로부터 이동수단의 주행이 종료되기 전까지의 시간 중 일부 시간을 의미한다. 구체적인 일례로, PCB(10)는 열차의 주행이 시작되는 오전 5시부터 열차의 주행이 종료되는 오전 2시까지 중 빛의 발산 필요성이 상대적으로 적은 시간인 오후 12~3시까지의 시간을 제외한 나머지 시간동안 빛의 발산이 이루어지도록 제3 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40)에 송신할 수 있다.
이러한 PCB(10)는 케이스(20)의 내부에 배치된 상태로 고정되기 위해 브래킷(30), 바람직하게는 브래킷의 전단(31)에 체결부재(11)를 통해 체결될 수 있다.
케이스(20)는 전단 및 후단이 개방되며, 내부에는 PCB(10), 광원 모듈(40), 석영 렌즈(50), 오링(60), 배터리(100) 및 방열판(110)이 배치된다.
여기서, 케이스(20)의 내부에는 자외선 또는 빛이 발산되는 전단으로부터 후단까지 석영 렌즈(50), 광원 모듈(40) 및 오링(60), 방열판(110), PCB(10) 및 배터리(100)의 순서로 상기 구성요소들이 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 케이스(20)는 내부에 배치된 PCB(10), 광원 모듈(40), 인체감지센서(80), LED 표시등(90) 및 배터리(100)로부터 발산되는 열 또는 방열판(110)으로부터 분산되는 PCB(10), 광원 모듈(40) 인체감지센서(80), LED 표시등(90) 및 배터리(100)의 열을 외부로 방출하기 위한 통풍구(21)가 외연에 복수로 구비된다.
브래킷(30)은 케이스(20)의 후단을 밀폐시키며, 천정형 바이러스 제거장치(1)가 이동수단의 천정에 설치되도록 후단(32)이 이동수단의 천정으로부터 착탈된다.
여기서, 브래킷의 후단(32)은 이동수단의 천정으로부터 착탈이 가능한 착탈부재(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
광원 모듈(40)은 케이스(20)의 내부에 배치되며, PCB(10)의 제어신호에 따라 자외선을 전단으로 발산하거나 빛을 발산하기 위해 자외선 발광 다이오드(41), 엘이디(42) 및 기판(43)으로 이루어진다.
자외선 발광 다이오드(41)는 기판(43)의 일측에 하나 이상 구비되며, 기판(43)이 PCB(10)로부터 제1 발광 제어신호를 수신하게 되면, 제1 발광 제어신호에 따라 자외선 발산 상태가 되어 자외선을 전단으로 발산한다.
또한, 자외선 발광 다이오드(41)는 기판(43)이 PCB(10)로부터 제2 발광 제어신호를 수신하게 되면, 제2 발광 제어신호에 따라 대기 상태가 된다.
이때, 자외선 발광 다이오드(41)의 대기 상태는 자외선 발광 다이오드(41)가 자외선을 발산하는 중이라면 자외선 발산을 일시정지시키는 것이며, 자외선의 발산이 이루어지지 않는다면, 이 상태를 유지하는 것을 의미한다.
더 나아가, 자외선 발광 다이오드(41)의 대기 상태는 피측정인에게 자외선이 조사되는 것을 방지하기 위한 상태를 의미한다.
이러한 자외선 발광 다이오드(41)는 대상물을 살균하여 바이러스를 제거하기 위해 315 내지 380 nm의 UVA(장파장), 280 내지 315 nm의 UVB(중파장) 및 100 내지 280 nm의 UVC(단파장) 중 적어도 하나를 발산할 수 있다.
다만, 자외선 발광 다이오드(41)에서 발산되는 자외선은 대상물에 존재하는 박테리아와 바이러스를 태워 죽이는 것이 가능하고, 자외선의 흡수율을 고려하여 UVC인 것이 바람직하다.
엘이디(42)는 기판(43)의 일측에 하나 이상 구비되며, 기판(43)이 PCB(10)로부터 제3 발광 제어신호를 수신하게 되면, 제3 발광 제어신호에 따라 빛을 전단으로 발산한다.
자외선 발광 다이오드(41) 및 엘이디(42)는 서로 다른 목적을 수행하기 위해 자외선과 빛을 발산함에 따라, PCB(10)의 제어신호를 통해 제어되어 동시에 동작되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 자외선 발광 다이오드(41) 및 엘이디(42)는 하나의 하이브리드 발광 다이오드로 구현되어 PCB(10)의 발광 제어신호에 따라 자외선 또는 빛을 발산하는 것이 가능하다.
이러한 자외선 발광 다이오드(41) 및 엘이디(42)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 하이브리드 발광 다이오드로 구현되어 기판(43)의 중심부에 구비될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 다른 형태로 구현되어 기판(43)에 구비될 수 있다.
구체적인 일례로, 자외선 발광 다이오드(41)는 엘이디(42)보다 기판(43)의 중심부에 배치될 수 있고, 엘이디(42)는 자외선 발광 다이오드(41)를 둘러싸기 위해 복수로 구비되면서 원형 배치될 수 있다. 다만, 일례의 자외선 발광 다이오드(41)와 엘이디(42)는 서로의 배치가 변경될 수 있다.
다른 예로, 자외선 발광 다이오드(41)는 기판(43)의 중심부에 일렬 배치될 수 있고, 엘이디(42)는 자외선 발광 다이오드(41)와 인접한 위치를 중심으로 자외선 발광 다이오드(41)와 평행하게 일렬 배치될 수 있다.
이러한 일례와 다른예의 자외선 발광 다이오드(41) 및 엘이디(42)는 기판(43)의 일측으로부터 서로 다른 위치에 구비됨에 따라, 하이브리드 발광 다이오드가 아닌 각각의 구성요소로 구현될 수도 있다. 다만, 자외선 및 빛의 발산율을 극대화하기 위해 하이브리드 발광 다이오드로 구현되는 것이 바람직하다.
기판(43)은 PCB(10)로부터 수신하는 제1, 2, 3 발광 제어신호를 자외선 발광 다이오드(41) 또는 엘이디(42)에 송신하는 PCB 기판일 수 있다.
석영 렌즈(50)는 케이스(20)의 내부에 배치되되, 광원 모듈(40)보다 전단에 배치되어 자외선 발광 다이오드(41)에서 발산된 자외선 또는 엘이디(42)에서 발산된 빛을 투과시키며, 자외선 또는 빛의 투과를 위한 재질인 석영으로 이루어진다.
이러한 석영 렌즈(50)는 통과되는 자외선 또는 빛을 확산(굴절)시켜 천정형 바이러스 제거장치(1)가 대상물의 살균 또는 조명 역할을 수행하도록 한다.
오링(60)은 케이스(20)의 내부에 배치되되, 기판(43)의 외연을 감싸 광원 모듈(40)의 유동을 방지한다.
구체적인 일례로, 오링(60)은 기판(43)이 케이스(20)의 내부에 배치되어 커버(70)의 후단과 접촉되는 경우, 광원 모듈(40)의 유동을 방지하기 위해 기판(43)의 외연을 감싸는 동시에, 기판(43)을 수용하기 위해 커버(70)의 후단으로부터 돌출되는 수용공간(미도시)의 내벽과 기판(43)의 사이공간에 배치되어 기판(43)을 밀폐시킴으로써, 광원 모듈(40)의 유동을 방지할 수 있다.
커버(70)는 케이스(20)의 전단을 밀폐시키며, 전단 및 후단을 관통하는 형태로 복수의 통풍구(71) 및 관통구(72)가 구비된다.
통풍구(71)는 케이스(20)의 내부에 배치된 PCB(10), 광원 모듈(40), 인체감지센서(80), LED 표시등(90) 및 배터리(100)로부터 발산되는 열 또는 방열판(110)으로부터 분산되는 PCB(10), 광원 모듈(40) 인체감지센서(80), LED 표시등(90) 및 배터리(100)의 열을 외부로 방출한다.
관통구(72)는 케이스(20)의 내부에 배치된 자외선 발광 다이오드(41)로부터 발산되는 자외선과 엘이디(42)로부터 발산되는 빛이 대상물을 향하도록 하기 위해 커버(70)의 중심부에 형성되어 자외선 발광 다이오드(41) 및 엘이디(42)와 석영 렌즈(50)의 중심부가 외부에 노출되도록 한다.
인체감지센서(80)는 기설정된 시간에 피측정인이 감지영역에 위치하는 경우, 피측정인의 신체로부터 방사되는 적외선의 변화량을 통해 피측정인의 생체신호를 감지하여 PCB(10)에 송신한다.
이러한 인체감지센서(80)는 PZT(지르콘산 티탄산연)계 또는 LiTaO3(탄탈산 리튬)계의 초전소자를 이용하여 감지영역 내의 피측정인의 신체 일부분으로부터 방사되는 적외선의 변화량을 감지하는 PIR(Passive Infrared) 센서일 수 있다.
한편, PCB(10)는 상술한 바와 같이, 인체감지센서(80)로부터 피측정인의 생체신호를 수신하는지 여부에 따라 제1 발광 제어신호 또는 제2 발광 제어신호를 생성하여 광원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 송신한다.
LED 표시등(90)은 PCB(10)로부터 수신하는 제어신호에 따라 동작되어 자외선 발광 다이오드(41)의 전원공급 상태를 표시하기 위한 빛을 출력하는 제1 LED(91) 및 제2 LED(92)로 이루어진다.
제1 LED(91)는 자외선 발광 다이오드(41)가 제1 발광 제어신호에 따라 자외선을 전단으로 발산하는 동안 빛을 출력하여 자외선이 발산되는 것을 피측정인에게 안내한다.
제2 LED(92)는 자외선 발광 다이오드(41)가 제2 발광 제어신호에 따라 대기 상태인 동안 빛을 출력하여 자외선 발광 다이오드(41)가 대기 상태인 것을 피측정인에게 안내한다.
배터리(100)는 PCB(10)의 제어신호에 따라 전원 모듈(40) 및 LED 표시등(90)에 전원을 공급한다.
여기서, PCB(10)의 제어신호는 광원 모듈(40)을 제어하기 위한 제1, 2, 3 발광 제어신호와 다른 제어신호로서, 전원 공급에 대한 제어신호를 의미한다.
또한, 배터리(100)는 케이스(20)의 내부에 배치된 상태로 고정되기 위해 방열판(110), 바람직하게는 방열판의 후단(112)에 구비되는 체결부재(113)와 체결될 수 있다.
그리고 배터리(100)는 충전된 전원을 전량 소모하는 경우, 케이스(20)의 후단이 개방된 후 브래킷의 전단(31)으로부터 착탈되면, 전원공급수단(미도시)로부터 재차 전원을 공급받아 충전되거나 다른 배터리(100)로 교체될 수 있다.
방열판(110)은 PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)에서 발생되는 열을 분산시켜 PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)를 냉각한다.
또한, 방열판(110)은 PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)의 냉각을 위해 전단(111)이 기판(43)과 접촉되며, 후단(112)이 PCB(10) 및 배터리(100)의 일측과 접촉되어 PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)에서 발생되는 열을 분산시킬 수 있다.
그리고 방열판(110)은 접촉되는 배터리(110)의 유동방지를 위해 후단(112)에 배터리(100)의 체결이 가능한 체결부재(113)가 구비된다.
즉, 방열판(110)은 전단(111)이 기판(43)과 접촉되며, 후단(112)이 PCB(10)와 접촉되고, 체결부재(113)에 의해 배터리(100)가 체결됨에 따라 PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)와 접촉이 이루어짐으로써, PCB(10), 광원 모듈(40) 및 배터리(100)에서 발생되는 열을 분산시키는 것이 가능하다.
상기 천정형 바이러스 제거장치(1)는 도면에 미도시되었으나, 석영 렌즈(50)를 투과하는 자외선에 의한 오존(O3)을 제거하기 위한 광학필터(미도시)가 관통구(72)에 설치되어 대상물에게 오존에 의한 영향이 전달되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 천정형 바이러스 제거장치(1)는 도면에 미도시되었으나, 자외선 발광 다이오드(41)의 자외선과 엘이디(42)의 빛을 집광시키기 위한 곡률 반경의 거울면으로 이루어지는 반사경(미도시)이 광원 모듈(40)의 전단과 석영 렌즈(50)의 후단 사이에 배치되어 자외선 또는 빛의 세기를 증가시킬 수 있다.
실시예 1에서는 천정형 바이러스 제거장치(1)가 이동수단 중 하나인 열차의 객실 내 통로를 살균하거나, 객실 내 통로를 향해 빛을 발산하는 것이 가능하다.
이를 통해, 실시예 1의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 PCB(10)의 제1 발광 제어신호에 따라 객실 내 통로를 향해 자외선을 발산하여 객실 내 통로를 살균하는 것이 가능하며, PCB(10)의 제3 발광 제어신호에 따라 객실 내 통로를 향해 빛을 발산하여 야간 또는 열차가 터널의 내부로 진입하게 될 때, 이동통로를 밝혀 탑승객의 이동을 용이하게 할 수 있다.
이러한 실시예 1의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 도면에 미도시되었으나, 객실 내 통로의 천정에 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 실시예 1의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 도면에 미도시되었으나, 자외선의 살균 및 빛의 발산 범위를 확장하기 위해 브래킷의 후단(32)과 체결되되, 브래킷의 후단(320)과 객실 내 통로의 천정 사이에 배치되는 회전부(미도시)를 통해 자외선 및 빛의 발산 각도를 변경할 수 있다.
실시예 2에서는 천정형 바이러스 제거장치(1)가 열차의 좌석마다 설치되는 종래의 전등(200, 300)을 대체할 수 있다.
이를 통해, 실시예 2의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 PCB(10)의 제1 발광 제어신호에 따라 열차의 좌석을 향해 자외선을 발산하여 열차의 좌석을 살균하는 것이 가능하며, PCB(10)의 제3 발광 제어신호에 따라 열차의 좌석을 향해 빛을 발산하여 열차의 좌석에 착석한 탑승객의 편의성을 향상시킬 수 있다.
이러한 실시예 2의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 열차의 좌석마다 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 실시예 2의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 종래의 전등(200, 300)과 마찬가지로 각도의 변경이 가능함으로써, 자외선 및 빛의 발산 각도를 변경할 수 있다.
실시예 3에서는 상기 실시예 1 및 실시예 2의 천정형 바이러스 제거장치(1)가 동시에 적용됨으로써, 객실 내 통로와 열차의 좌석을 살균하거나 객실 내 통로와 열차의 좌석을 향해 빛을 발산하는 것이 가능하다.
이러한 실시예 3의 천정형 바이러스 제거장치(1)는 상기 실시예 1 및 실시예 2의 천정형 바이러스 제거장치(1)보다 상대적으로 설치 갯수가 열차의 살균 효율 향상 및 빛의 발산 범위가 증가될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 천정형 바이러스 제거장치, 10: PCB,
11: 체결부재, 20: 케이스,
21: 통풍구, 30: 브래킷,
31: 브래킷의 전단, 32: 브래킷의 후단,
40: 광원 모듈, 41: 자외선 발광 다이오드,
42: 엘이디, 43: 기판,
50: 석영 렌즈, 60: 오링,
70: 커버, 71: 통풍구,
72: 관통구, 80: 인체감지센서,
90: LED 표시등, 91: 제1 LED,
92: 제2 LED, 100: 배터리,
110: 방열판, 111: 방열판의 전단,
112: 방열판의 후단, 113: 체결부재.
11: 체결부재, 20: 케이스,
21: 통풍구, 30: 브래킷,
31: 브래킷의 전단, 32: 브래킷의 후단,
40: 광원 모듈, 41: 자외선 발광 다이오드,
42: 엘이디, 43: 기판,
50: 석영 렌즈, 60: 오링,
70: 커버, 71: 통풍구,
72: 관통구, 80: 인체감지센서,
90: LED 표시등, 91: 제1 LED,
92: 제2 LED, 100: 배터리,
110: 방열판, 111: 방열판의 전단,
112: 방열판의 후단, 113: 체결부재.
Claims (10)
- 천정형 바이러스 제거장치에 있어서,
대상물의 살균 및 빛의 발산을 위한 제어신호를 생성하는 PCB;
전단 및 후단이 개방되며, 복수의 통풍구가 외연에 구비되는 케이스;
상기 케이스의 후단을 밀폐시키며, 상기 천정형 바이러스 제거장치가 천정에 설치되도록 후단이 상기 천정으로부터 착탈 가능한 브래킷;
상기 케이스의 내부에 배치되며, 상기 제어신호에 따라 자외선을 발산하는 자외선 발광 다이오드와 빛을 발산하는 엘이디가 하이브리드 발광 다이오드로 구성되며, 상기 하이브리드 발광 다이오드가 기판의 일측에 구비되는 광원 모듈;
상기 케이스의 내부에 배치되되, 상기 광원 모듈보다 전단에 배치되어 상기 광원 모듈에서 발산된 자외선 또는 빛을 투과시키는 석영 렌즈;
상기 케이스의 전단을 밀폐시키며, 전단 및 후단을 관통하는 형태로 복수의 통풍구와 상기 석영 렌즈로부터 투과된 자외선 또는 빛이 상기 대상물을 향해 발산되도록 하기 위한 관통구가 구비되는 커버;
피측정인의 생체신호를 감지하는 경우, 상기 피측정인의 생체신호를 상기 PCB에 송신하는 인체감지센서;
상기 제어신호에 따라 동작되어 상기 자외선 발광 다이오드의 전원공급 상태를 표시하기 위한 빛을 출력하는 LED 표시등;
상기 제어신호에 따라 상기 광원 모듈 및 상기 LED 표시등에 전원을 공급하는 배터리;
상기 PCB, 상기 광원 모듈 및 상기 배터리에서 발생되는 열을 분산시켜 상기 PCB, 상기 광원 모듈 및 상기 배터리를 냉각하는 방열판;
상기 광원 모듈의 외연을 감싸 상기 광원 모듈의 유동을 방지하는 오링; 및
상기 커버의 관통구에 설치되어 상기 석영 렌즈를 투과하는 자외선에 의한 오존을 제거하는 광학필터;를 포함하며,
상기 인체감지센서는,
기설정된 시간에 상기 피측정인이 감지영역에 위치하는 경우, 상기 피측정인의 신체로부터 방사되는 적외선의 변화량을 통해 상기 피측정인의 생체신호를 측정하여 상기 PCB에 송신하고,
상기 PCB는,
상기 인체감지센서로부터 상기 피측정인의 생체신호를 수신하지 않으면서 시간이 상기 기설정된 시간인 경우, 제1 발광 제어신호를 생성하여 상기 광원 모듈 및 상기 LED 표시등에 송신하며,
시간이 상기 기설정된 시간이되, 상기 인체감지센서로부터 상기 피측정인의 생체신호를 수신하는 경우, 제2 발광 제어신호를 생성하여 상기 광원 모듈 및 상기 LED 표시등에 송신하고,
시간이 상기 기설정된 시간 이외의 시간인 경우, 제3 발광 제어신호를 생성하여 상기 광원 모듈에 송신하며,
상기 천정형 바이러스 제거장치는,
상기 자외선 발광다이오드의 자외선과 엘이디의 빛을 집광시키기 위한 곡률 반경의 거울면으로 이루어지는 반사경이 상기 광원 모듈의 전단과 상기 석영 렌즈의 후단 사이에 배치되어 자외선 또는 빛의 세기를 증가시키고,
이동수단 중 하나인 열차의 객실 내 통로의 천정에 하나 이상 설치되며, 상기 열차의 좌석마다 설치되어 상기 객실 내 통로와 열차의 좌석을 살균하거나 상기 객실 내 통로와 열차의 좌석을 향해 빛을 발산하는 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기설정된 시간은,
상기 천정형 바이러스 제거장치가 설치된 상기 이동수단의 주행이 종료된 시간으로부터 상기 이동수단의 주행이 시작되기 전까지 시간 중 일부 시간인 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기설정된 시간 이외의 시간은,
상기 천정형 바이러스 제거장치가 설치된 이동수단의 주행이 시작되는 시간으로부터 상기 이동수단의 주행이 종료되기 전까지 시간 중 일부 시간인 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광원 모듈은,
상기 PCB로부터 상기 제1 발광 제어신호를 수신하는 동안 상기 자외선 발광 다이오드가 자외선을 전단으로 발산하며,
상기 PCB로부터 상기 제2 발광 제어신호를 수신하는 동안 상기 자외선 발광 다이오드의 자외선 발산을 일시정지시켜 상기 자외선 발광 다이오드가 대기 상태가 되도록 하고,
상기 PCB로부터 상기 제3 발광 제어신호를 수신하는 동안 상기 엘이디가 빛을 전단으로 발산하는 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 LED 표시등은,
상기 자외선 발광 다이오드에서 자외선이 발산되는 동안 빛을 출력하는 제1 LED; 및
상기 자외선 발광 다이오드가 대기 상태인 동안 빛을 출력하는 제2 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 방열판은,
전단이 상기 광원 모듈과 접촉되며, 후단이 상기 PCB와 접촉되고, 상기 후단에 구비되는 체결부재를 통해 상기 배터리와 체결되어 상기 PCB, 상기 광원 모듈 및 상기 배터리에서 발생되는 열을 분산시키는 것을 특징으로 하는 천정형 바이러스 제거장치. - 삭제
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