KR102552161B1 - Sterilizer using LED - Google Patents
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Abstract
본 발명은, LED에서 발하는 인체에 무해한 파장 405㎚의 가시광선을 이용해서 세균과 바이러스 등을 살균하여 물체의 표면은 물론 공간을 효과적으로 제균(除菌)할 수 있고, 볼록렌즈나 스팟(spot)렌즈를 사용하여 살균거리와 살균력을 높임과 동시에 렌즈의 표면에 광확산 필름을 부착하여 빛의 확산성을 높이고 LED에서 발하는 빛의 눈부심을 방지할 수 있는 LED 살균기를 제공하기 위한 것이다.The present invention sterilizes germs and viruses using visible light of a wavelength of 405 nm that is harmless to the human body emitted from LEDs, and can effectively disinfect the space as well as the surface of an object. It is to provide an LED sterilizer capable of increasing the sterilization distance and sterilization power by using a lens and at the same time increasing the diffusivity of light by attaching a light diffusion film to the surface of the lens and preventing the glare of light emitted from the LED.
Description
본 발명은 LED 살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인체에 무해한 파장 405㎚의 가시광선을 이용해서 세균과 바이러스 등을 살균하여 물체의 표면은 물론 공간을 효과적으로 제균(除菌)할 수 있는 LED 살균기에 관한 것이다.The present invention relates to an LED sterilizer, and more particularly, to sterilize germs and viruses using visible light of a wavelength of 405 nm harmless to the human body, thereby effectively sterilizing the space as well as the surface of an object. It's about the sterilizer.
세균, 바이러스, 곰팡이 등과 같이 인간에게 질병을 일으키는 생물학적 원인은 우리 주변에 항상 존재하고 있으며, 이들은 사스(SARS), 메르스(MERS)에 이어 최근 코로나바이러스(Corona Virus) 감염증(COVID-19)에서 볼 수 있듯이 언제든지 인간에게 큰 위협이 될 수 있다. 이에 따라 우리가 살고 있는 생활공간에서 살균 및/또는 소독(이하에서는 총칭하여 '살균'이라고 함)을 해야 할 필요성이 증가하고 있고, 이에 따라 각종 세균 감염을 방지하기 위하여 자외선(Ultraviolet; UV) 살균기를 포함하여 다양한 종류의 살균제품이 출시되었다.Biological causes that cause human diseases, such as bacteria, viruses, and fungi, are always present around us, and they are the most common in the recent coronavirus infection (COVID-19) following SARS and MERS. As you can see, it can pose a great threat to humans at any time. Accordingly, the need for sterilization and/or disinfection (hereinafter collectively referred to as 'sterilization') is increasing in the living space in which we live, and accordingly, an ultraviolet (UV) sterilizer is used to prevent various bacterial infections. Various types of sterilization products have been released, including
자외선 살균기는 자외선의 살균 기능을 활용한 것으로, 자외선 램프가 설치된 일정 공간 내부에 살균 대상물체를 넣고 자외선을 조사하여 살균하는 방식인데, 식당 등에서 컵이나 그릇 등을 살균하기 위해 많이 사용되고 있으며, 살균거리가 짧아서 좁은 공간 내에서 주로 사용되고 있다.The ultraviolet sterilizer utilizes the sterilization function of ultraviolet rays. It is a method of sterilizing objects to be sterilized inside a certain space where an ultraviolet lamp is installed and irradiating ultraviolet rays to sterilize them. Since it is short, it is mainly used in a narrow space.
한국 특허등록 제2189229호 "UV-C LED를 이용한 덕트용 레이저 살균기"는 자외선 중에서 가장 살균효과가 좋은 것으로 알려진 파장 100∼280㎚인 UV-C를 활용하여 덕트 내부를 살균하도록 한 것이다. 하지만, 265㎚ 부근의 파장이 바이러스나 박테리아를 살균하는데 제일 효과적이지만, 인체에 많이 노출되면 화상이나 피부암 또는 백내장을 일으키고, 또 공기중의 산소를 여기시켜 호흡기에 해로운 오존가스를 발생시킨다는 문제가 있다. 따라서 살균기를 덕트가 아닌 사람이 생활하는 생활공간에서 사용하기에는 부적합하다는 문제가 있다.Korean Patent Registration No. 2189229 "Laser sterilizer for duct using UV-C LED" uses UV-C with a wavelength of 100 to 280 nm, which is known to have the best sterilization effect among ultraviolet rays, to sterilize the inside of the duct. However, although wavelengths around 265 nm are most effective in sterilizing viruses and bacteria, there is a problem that excessive exposure to the human body causes burns, skin cancer or cataracts, and also generates ozone gas that is harmful to the respiratory system by exciting oxygen in the air. . Therefore, there is a problem that the sterilizer is unsuitable for use in a living space where people live rather than in a duct.
미국 특허등록 제10894104호 "LED를 사용한 표면 또는 공간 살균기"는 중공(中空) 형상의 내부투명관과 외부투명관으로 이중관 형태로 구성하고, 이중관 사이에 기판을 설치하고 기판에서 외측을 향한 면에 LED를 실장하여 외부투명관의 외측으로 광선을 투사하여 공간을 살균하며, 내부투명관의 중공부(中空部)에 형성된 수직통기공(vertical ventilation hole)이 공기통로(air-blow passage) 역할을 하도록 구성되어, 내부투명관과 외부투명관의 하부에서 외부로부터 유입한 공기를 서큘레이터(circulator)를 작동시켜 수직통기공을 통해 상부로 배출시키고, 내부투명관과 외부투명관 사이에 설치된 기판의 내측을 향한 면에는 자외선 램프를 설치하고 내부투명관에 형성된 다수의 구멍을 통해 자외선 램프에서 발생된 자외선이 투사되어 수직통기공을 통과하는 공기를 살균하도록 구성되어 있다. 하지만, 상기 특허는 다음과 같은 문제가 있다.U.S. Patent Registration No. 10894104 "Surface or space sterilizer using LED" is composed of a hollow inner transparent tube and an outer transparent tube in the form of a double tube, a substrate is installed between the double tubes, and a surface facing outward from the substrate LED is mounted to project light to the outside of the outer transparent tube to sterilize the space, and the vertical ventilation hole formed in the hollow of the inner transparent tube acts as an air-blow passage. It is configured to do so, and the air introduced from the outside at the lower part of the inner transparent tube and the outer transparent tube is discharged to the upper part through the vertical ventilation hole by operating the circulator, and the substrate installed between the inner transparent tube and the outer transparent tube An ultraviolet lamp is installed on the side facing the inside, and ultraviolet rays generated from the ultraviolet lamp are projected through a plurality of holes formed in the inner transparent tube to sterilize air passing through the vertical ventilation hole. However, the above patent has the following problems.
첫째, 살균기의 몸체를 내부투명관과 외부투명관의 이중관으로 구성하고 이중관 사이에 기판을 설치하여 기판에 LED와 자외선 램프를 설치하고, 공기를 순환시키기 위해 필터와 서큘레이터(circulator)를 설치하여 구성한 구조가 너무 복잡하며, 어느 한 개의 LED나 자외선 램프 또는 서큘레이터에 문제가 있으면 전체를 분해하여 수리해야 하므로 유지 보수에 문제가 있다.First, the body of the sterilizer is composed of a double tube of an inner transparent tube and an outer transparent tube, and a substrate is installed between the double tubes, an LED and an ultraviolet lamp are installed on the substrate, and a filter and a circulator are installed to circulate air. The configured structure is too complex, and if there is a problem with any one LED, UV lamp, or circulator, the entire structure must be disassembled and repaired, so there is a problem in maintenance.
둘째, LED는 조명시 많은 열이 발생되기 때문에 LED에서 가장 중요한 것은 발생한 열을 냉각시키기 위한 방열수단인데, 상기 특허는 투명수지로 제작된 내부투명관과 외부투명관으로 형성된 이중관 내부에 LED가 실장되기 때문에 LED에서 빛을 발생시키면서 발생한 열을 방출시켜 줄 수 있는 방열수단이 없기 때문에 장시간 사용할 수 없을 뿐만 아니라 열에 의해 LED나 자외선 램프에 쉽게 고장이 발생하게 되는 등 많은 문제가 있다.Second, since LED generates a lot of heat during lighting, the most important thing in LED is a heat dissipation means for cooling the generated heat. Since there is no heat dissipation means that can release the heat generated while generating light from the LED, it cannot be used for a long time, and there are many problems such as easy failure of the LED or UV lamp due to heat.
셋째, LED에서 발한 빛을 발산시키기 위하여 볼록렌즈만을 사용하기 때문에 볼록레즈가 빛을 모아주는 역할을 하고 LED에서 발생한 빛이 확산되지 않기 때문에 사람이 살균기를 보면 눈부심 현상이 발생하므로 사람이 거주하거나 일하면서 생활하는 생활공간 또는 사무실 등에 사용하는 데는 문제가 있다.Third, since only the convex lens is used to diverge the light emitted from the LED, the convex lens serves to collect the light, and since the light generated from the LED does not diffuse, glare occurs when a person looks at the sterilizer, so people live or work There is a problem in using it in a living space or office.
넷째, LED를 실장시킬 기판이 내부투명관과 외부투명관 사이에 형성된 공간에 설치되어야 하기 때문에 공중에 떠있는 기판을 고정시킬 별도의 고정수단이 있어야 한다는 문제가 있다.Fourth, there is a problem that a separate fixing means is required to fix the board floating in the air because the board to mount the LED must be installed in the space formed between the inner transparent tube and the outer transparent tube.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, LED에서 발하는 인체에 무해한 파장 405㎚의 가시광선을 이용해서 세균과 바이러스 등을 살균하여 물체의 표면은 물론 공간을 효과적으로 제균(除菌)할 수 있고, 볼록렌즈나 스팟(spot)렌즈를 사용하여 살균거리와 살균력을 높임과 동시에 렌즈의 표면에 광확산 필름을 부착하여 빛의 확산성을 높이고 LED에서 발하는 빛의 눈부심을 방지할 수 있는 LED 살균기를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to sterilize bacteria and viruses using visible light of a wavelength of 405 nm harmless to the human body emitted from LEDs to clean the surface of objects as well as space. It can effectively sterilize bacteria, increase the sterilization distance and sterilization power by using a convex lens or spot lens, and at the same time, attach a light diffusion film to the surface of the lens to increase the diffusivity of light and reduce the amount of light emitted from the LED. It is to provide an LED sterilizer capable of preventing glare.
본 발명에 따른 LED 살균기는, 알루미늄 재질로 제작되어, 일정 길이를 갖고 중공부(中空部)가 형성된 기둥 형상인 바디(body); 상기 바디의 외측 표면에 부착되며, 일면에는 등간격으로 LED 칩이 실장된 PCB 기판; 상기 PCB 기판의 각 LED 칩이 실장된 부분마다 부착되어, LED 칩에서 나온 빛을 집속(集束)시키는 렌즈; 상기 바디에 결합되어, PCB 기판에 부착된 렌즈의 전방에 위치하게 되는 투명 커버를 포함하여 구성되며, 상기 LED 칩은 서로 다른 VF(Forward Voltage)값을 갖는 두 종류가 사용되고, PCB 기판에 실장되는 두 종류의 LED 칩은 교호로 배치되는 것을 특징으로 한다.The LED sterilizer according to the present invention is made of aluminum, has a certain length, and has a columnar body in which a hollow part is formed; a PCB substrate attached to an outer surface of the body and having LED chips mounted on one surface at regular intervals; a lens that is attached to each part of the PCB substrate where each LED chip is mounted and focuses light emitted from the LED chip; It is coupled to the body and includes a transparent cover positioned in front of the lens attached to the PCB board, and the LED chip is of two types having different VF (Forward Voltage) values, and is mounted on the PCB board. The two types of LED chips are characterized in that they are alternately arranged.
바람직하게는, 렌즈는 스팟(spot)렌즈 또는 볼록렌즈이며, 렌즈의 전면(前面)에는 집속(集束)된 빛을 확산시키기 위한 광확산 필름을 더 부착시킨다.Preferably, the lens is a spot lens or a convex lens, and a light diffusion film for diffusing the focused light is further attached to the front surface of the lens.
바람직하게는, LED 칩은, 한 종류는 405㎚ 파장을 갖는 LED이고, 다른 한 종류는 405㎚ 파장을 가지면서 4,000∼6,000K의 색온도를 갖는 LED이다.Preferably, one type of the LED chip is an LED having a wavelength of 405 nm, and the other type is an LED having a wavelength of 405 nm and having a color temperature of 4,000 to 6,000K.
바람직하게는, 405㎚ 파장을 갖는 LED 칩이 실장된 부분에 부착되는 제1렌즈의 시야각도는, 405㎚ 파장을 가지면서 4,000∼6,000K의 색온도를 갖는 LED 칩이 실장된 부분에 부착되는 제2렌즈의 시야각도보다 작은 것을 사용한다.Preferably, the viewing angle of the first lens attached to the portion where the LED chip having a wavelength of 405 nm is mounted is the first lens attached to the portion where the LED chip having a wavelength of 405 nm and a color temperature of 4,000 to 6,000K is mounted. 2 Use a lens that is smaller than the viewing angle of the lens.
바람직하게는, 바디는, 중공부(中空部)가 형성된 사각 형상의 본체; 상기 본체의 외주면에 길이 전체에 걸쳐 일정 폭과 일정 깊이의 요부(凹部)가 구비되어 형성된 기판부착부; 인접하여 배치된 상기 기판부착부와 기판부착부 사이에 형성된 모서리부를 구비하여 구성되어, 상기 기판부착부에 PCB 기판이 부착되고, 상기 투명 커버가 기판부착부의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 상기 본체와 투명 커버 및 모서리부의 외측을 향한 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 되고, 상기 바디의 상단(上端)에는 캡(cap)이 결합되고, 바디의 하단에는 받침대가 더 구비되어, 살균기가 받침대 상부에 수직으로 설치되게 된다.Preferably, the body, a body of a rectangular shape in which a hollow part (中空部) is formed; a substrate attachment portion provided with a concave portion having a certain width and a certain depth over the entire length of the outer circumferential surface of the main body; It is composed of a corner portion formed between the substrate attachment portion and the substrate attachment portion disposed adjacent to each other, the PCB substrate is attached to the substrate attachment portion, and the transparent cover is inserted and coupled from the front of the substrate attachment portion, and the main body And the surface facing the outside of the transparent cover and the corner portion form a single square shape, a cap is coupled to the upper end of the body, and a pedestal is further provided at the lower end of the body, so that the sterilizer is placed on the pedestal will be installed vertically.
바람직하게는, 바디는, 일면이 개방되어 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상을 이루도록 형성된 본체; 상기 본체의 개방된 면을 폐쇄하도록 삽입되어 결합되는 기판부착부를 구비하여 구성되어, 상기 기판부착부에 PCB 기판이 부착되고, 상기 투명 커버가 기판부착부의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 상기 본체와 투명 커버의 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 되며, 상기 바디의 일단(一端)에는 캡(cap)이 결합되고, 바디의 타단(他端)에는 막음판이 결합되게 되며, 본체의 후면을 벽면에 걸어둘 수 있게 구성된다.Preferably, the body is formed so that one side is open so that the cross section is 'c' shape; It is composed of a board attachment portion inserted and coupled to close the open surface of the main body, a PCB board is attached to the board attachment portion, and the transparent cover is inserted and coupled from the front of the board attachment portion, and the main body and The surface of the transparent cover forms a single square shape, a cap is coupled to one end of the body, and a blocking plate is coupled to the other end of the body, and the rear surface of the body is hung on the wall. It is configured to be able to
본 발명에 따른 LED 살균기는, 히트싱크 역할을 하는 알루미늄으로 제작된 바디의 표면에 LED 칩이 실장된 PCB 기판을 부착하여 구성된 것으로, 구조가 간단하고 LED에서 발생한 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다. 또한, LED 칩마다 볼록렌즈나 스팟(spot)렌즈를 장착했기 때문에 살균거리와 살균력을 높일 수 있어서 한 대의 살균기로 넓은 공간을 제균(除菌)하여 세균이나 바이러스로 인한 피해를 줄일 수 있고, 렌즈의 표면에 광확산 필름을 부착했기 때문에 빛의 확산성을 높여서 LED에서 발하는 빛의 눈부심을 방지할 수 있으며, 인체에 무해한 파장의 가시광선을 이용해서 세균과 바이러스 등을 살균하므로 일반 가정은 물론 사무실, 카페, 병원 등 사람이 생활하는 주거공간이나 업무공간 또는 생활공간 등에 매우 유용하게 사용할 수 있다. 또, PCB 기판에 VF(Forward Voltage)값이 다른 두 종류의 LED 칩을 교호로 배열하여 사용했기 때문에 살균력 및 제균력의 거리, 강도, 범위 등을 조절할 수 있다.The LED sterilizer according to the present invention is configured by attaching a PCB substrate on which an LED chip is mounted to the surface of a body made of aluminum serving as a heat sink, and has a simple structure and can effectively dissipate heat generated from the LED. In addition, since a convex lens or spot lens is attached to each LED chip, the sterilization distance and sterilization power can be increased, so that one sterilizer can sterilize a wide space to reduce damage caused by bacteria or viruses. Since the light diffusion film is attached to the surface, it can prevent the glare of the light emitted by the LED by increasing the diffusivity of light, and it sterilizes germs and viruses using harmless wavelengths of visible light to the human body. It can be used very usefully for living spaces such as cafes, hospitals, etc. In addition, since two types of LED chips with different VF (Forward Voltage) values are alternately arranged on the PCB board, it is possible to adjust the distance, intensity, range, etc. of sterilization and disinfection power.
도 1은 본 발명에 따른 스탠드형 살균기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 살균기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 살균기를 분해하여 도시한 도면이다.
도 4는 벽걸이형 살균기를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4를 분해하여 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing a stand-type sterilizer according to the present invention.
2 is a view for explaining the structure of the sterilizer shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an exploded view of the sterilizer shown in FIG. 1; FIG.
4 is a perspective view illustrating a wall-mounted sterilizer.
FIG. 5 is an exploded view of FIG. 4 .
본 발명에 따른 LED 살균기의 가장 큰 기술적 특징은, VF값이 서로 다른 종류의 LED 칩에서 발생시킨 인체에 무해한 파장의 가시광선을 이용해서 물체의 표면은 물론 공간을 효과적으로 제균(除菌)하고, 볼록렌즈나 스팟렌즈를 사용하여 살균거리와 살균력을 높이고, 렌즈 표면에 광확산 필름을 부착하여 LED에서 발하는 빛의 확산성을 높이고 눈부심을 방지할 수 있게 했다는 점이다.The biggest technical feature of the LED sterilizer according to the present invention is to effectively disinfect the space as well as the surface of the object by using visible light of a wavelength harmless to the human body generated from LED chips of different types with different VF values, The convex lens or spot lens is used to increase the sterilization distance and sterilization power, and the light diffusion film is attached to the surface of the lens to increase the diffusivity of the light emitted from the LED and to prevent glare.
일반적으로 파장 100∼280㎚인 UV-C는 세균이나 바이러스에 가장 우수한 살균 및 멸균 효과를 가진 것으로 알려져 있지만, 인간의 눈과 피부 등에 좋지 않은 영향을 미치기 때문에 UV-C를 사용하여 살균 및 멸균을 하기 위해서는 사람이나 동물이 없는 공간에서 살균 및 멸균을 진행해야 한다. 한편, 파장 280∼320㎚인 UV-B 또는 파장 320∼400㎚인 UV-A도 일정 부분 살균력이 있으나 자외선 영역이기 때문에 인체에 유해한 영향을 미친다. 따라서 본 발명에서는 인체에 무해하고 가시광선 파장이면서 살균력과 멸균력을 갖는 파장 400∼480㎚에서도 협대역의 특정 파장 400∼410㎚을 발생시키는 LED를 사용하고 그 중에서 중심파장 405㎚를 이용한다.In general, UV-C with a wavelength of 100 to 280 nm is known to have the best sterilization and sterilization effect on bacteria and viruses, but since it has adverse effects on human eyes and skin, sterilization and sterilization using UV-C In order to do this, sterilization and sterilization must be carried out in a space where there are no people or animals. On the other hand, UV-B with a wavelength of 280 to 320 nm or UV-A with a wavelength of 320 to 400 nm also has some sterilizing power, but has a harmful effect on the human body because it is in the ultraviolet range. Therefore, in the present invention, an LED that generates a specific wavelength of 400 to 410 nm in a narrow band even at a wavelength of 400 to 480 nm that is harmless to the human body and has sterilization and sterilization power as well as a wavelength of visible light is used, and among them, a central wavelength of 405 nm is used.
본 발명에 따른 살균기(10)는 LED에서 발생한 빛을 사용하여 표면 또는 공간을 살균하는데, 인체에 무해한 파장 405㎚의 가시광선을 이용하여 세균과 바이러스 등을 살균하므로 일반 가정은 물론 사무실, 카페, 병원 등 사람이 생활하는 주거공간, 업무공간 또는 생활공간 등 다양한 공간에서 매우 유용하게 사용할 수 있다. 살균기(10)는 기둥 형상인 바디(11)와, LED 칩(131)이 실장되는 PCB 기판(13)과, 빛을 집속(集束)시키는 렌즈(132) 및 투명 커버(15)를 기본적인 구성으로 포함하여 구성되어, 특정 방향 또는 모든 방향으로 LED 빛을 조사할 수 있다.The
먼저, 도 1 내지 3을 참조하여 스탠드형 살균기(10)에 대하여 설명한다. 바디(body)(11)는 알루미늄 재질로 제작되어, 일정 길이를 갖고 중공부(中空部)가 형성된 기둥 형상이며, 기둥의 평면 형상은 삼각형이나 사각형 등 다각형 또는 원으로 제작할 수 있다. 바디(11)는 열전도율이 좋은 알루미늄 재질로 제작되기 때문에 LED에서 빛을 발생시키면서 발생하는 열을 신속하게 방열시킬 수 있게 된다. 본 발명에서는 첨부도면에 도시한 사각형 형상의 바디를 실시예로 설명하지만, 반드시 사각형 형상에 한정되는 것은 아니고, 아무런 기술적 어려움 없이 얼마든지 형상 변경은 가능하며 다양한 형상의 바디에 동일하게 적용된다는 점을 미리 밝혀둔다. 사각형 형상의 바디(11)를 사용한 살균기(10)는 사각형 형상의 각 면에 LED가 배치될 수 있으므로 1면에서 4면까지 빛을 조사(照射)할 수 있다.First, the
PCB 기판(13)은 바디(11)의 외측 표면에 부착되며, 일면에는 살균기 작동을 위한 회로와 구성 등이 실장될 뿐만 아니라 복수의 LED 칩(131)이 등간격으로 실장되어 있고, LED 칩(131)마다 렌즈(132)가 각각 장착되어 있다. 또, LED 칩(131)은 동일한 한 종류의 칩을 사용해도 되지만 서로 다른 종류의 칩을 사용한다는 것이 본 발명의 기술적 특징 중 하나이다. 한 종류는 색온도를 갖지 않고 405㎚ 파장을 갖는 LED(이하 '제1 LED'라 한다)이고, 다른 한 종류는 405㎚ 파장을 가지면서 4,000∼6,000K의 색온도를 갖는 LED(이하 '제2 LED'라 한다)이다.The
VF(Forward Voltage)값이란 LED를 구동시키는 전압을 말하는데, 제1 LED와 제2 LED는 서로 다른 VF값을 갖는 것을 사용한다. 제1 LED는 VF값이 낮고(3.6V 정도) 퍼플(purple) 색상만 나오게 되고 조명효과가 없으며, 제2 LED는 VF값이 높으며(6.2V 정도) 여러 가지 색상이 나오게 되고 조명효과를 가진다. 제2 LED는 405㎚ 협대역 칩을 두 개를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 한쪽 칩에 노란색 형광체(phosphor)를 코팅하여 '405㎚ 기반의 화이트 LED'로 사용하며, 코팅하는 형광체에 따라 다양한 색상을 띄게 된다. PCB 기판(13)에 실장되는 두 종류의 LED 칩은 교호로 배치된다. 제1 LED와 제2 LED는 다양한 분야에서 사용되고 있고, 본 발명만의 특징적 구성이 아니기 때문에 구체적인 설명은 생략한다. LED를 구동시키기 위해서는 LED 구동 컨버터가 구비되어야 하는데, LED 구동 컨버터가 장착된 기판(미도시)은 바디(11)의 중공부(113)에 설치하는 것이 바람직하다. A forward voltage (VF) value refers to a voltage for driving an LED, and the first LED and the second LED use different VF values. The first LED has a low VF value (about 3.6V) and emits only purple color and has no lighting effect, and the second LED has a high VF value (about 6.2V) and emits various colors and has a lighting effect. The second LED connects two 405nm narrowband chips in series or parallel, and then coats one chip with a yellow phosphor to use it as a '405nm-based white LED', and various colors depending on the phosphor coated. will get Two types of LED chips mounted on the
렌즈(132)는 PCB 기판(13)에 실장된 각 LED 칩(131)마다 부착되어 LED 칩에서 나온 빛을 집속(集束)시키는 역할을 하게 되고, 사용하는 렌즈에 따라 LED 칩(131)에서 나온 빛의 살균력과 제균력의 거리, 범위, 강도 등을 조절할 수 있게 된다. 렌즈마다 시야각(Viewing Angle)이 다르게 제작되어 있는데, 예를 들면, 빛을 집속시키는 능력이 좋은 스팟(spot)렌즈는 시야각이 25도, 40도, 60도, 120도 등으로 제작되고, 볼록렌즈는 시야각이 45도, 60도, 90도 등으로 제작되며, 물론 시야각을 다른 각도로 제작할 수도 있다.The
살균기의 효과적인 살균력과 살균거리 및 살균면적을 확보하기 위해서는 제1 LED의 시야각은 제2 LED의 시야각보다 작아야 한다. 왜냐면, 원거리 살균은 좁은 렌즈 시야각을 가진 제1 LED가 하며, 근거리 살균은 넓은 렌즈 시야각을 가진 제2 LED가 하게 된다. 예를 들어, 제1 LED의 시야각이 25도∼40도로 하고 제2 LED의 시야각은 60도∼120도로 하는 것이 바람직하다. 렌즈 시야각의 각도가 좁아지면 조사(照射) 반경과 면적은 줄어들지만, 줄어든 각도 대신 방사속(Radiant Flux; 단위시간에 공간을 전파해 가는 방사에너지)이 증가하며 방사속 도달거리가 길어진다.In order to ensure effective sterilization power, sterilization distance, and sterilization area of the sterilizer, the viewing angle of the first LED should be smaller than that of the second LED. Because, long-distance sterilization is performed by the first LED having a narrow lens viewing angle, and short-distance sterilization is performed by the second LED having a wide lens viewing angle. For example, it is preferable that the viewing angle of the first LED is 25 degrees to 40 degrees and the viewing angle of the second LED is 60 degrees to 120 degrees. When the angle of view of the lens narrows, the irradiation radius and area decrease, but instead of the reduced angle, radiant flux (radiant energy propagating through space in unit time) increases and the reach of the radiant flux becomes longer.
렌즈를 사용하는 이유는 살균거리와 살균력을 높이기 위한 것인데, 렌즈(132)는 스팟(spot)렌즈 또는 볼록렌즈를 사용하며, 스팟렌즈가 살균거리와 살균력을 더 높일 수 있다. 하지만 스팟렌즈는 빛을 집속시키는 성능이 좋기 때문에 LED에서 발하는 빛이 너무 강해서 눈부심이 심하게 나타나게 되므로, 이와 같은 눈부심을 줄이기 위해 렌즈의 전면(前面)에 집속(集束)된 빛을 확산시키기 위한 광확산 필름을 부착하여 빛의 확산성을 높여 주는 것이 바람직하며, 이와 같이 빛의 확산성을 높이고 눈부심을 줄이기 위해 사용하는 렌즈의 표면에 광확산 필름을 부착했다는 것이 본 발명의 중요한 기술적 특징 중 하나이다.The reason for using the lens is to increase the sterilization distance and sterilization power. The
투명 커버(15)는 바디(11)에 결합되어 PCB 기판(13)에 부착된 렌즈(132)의 전방에 위치하면서 PCB 기판(13)과 렌즈(132)가 외부로 노출되지 않도록 커버해 주기 위한 구성으로, 투명 커버(15)의 재질은 빛을 확산시키는 성능이 양호해야 하는데 투명 PC(polycarbonate) 또는 투명 아크릴을 사용하는 것이 바람직하다.The
도면에는 빛을 3면에 조사(照射)하는 바디를 도시했는데, 바디는 1면 또는 4면 전체에서 조사하게 제작할 수도 있다. 도 3을 참조하여 설명한다. 바디(11)는, 내부에 중공부(中空部)(113)가 형성된 사각 형상의 본체(111)와, 본체(111)의 측면 3면에 길이 전체에 걸쳐 일정 폭과 일정 깊이의 요부(凹部)가 구비되어 형성된 기판부착부(112)와, 인접하여 배치된 기판부착부(112)와 기판부착부(112) 사이에 형성된 모서리부(114)를 구비하여 구성된다.In the drawings, a body for irradiating light to three surfaces is shown, but the body may be manufactured to emit light on one surface or all four surfaces. This will be described with reference to FIG. 3 . The
기판부착부(112)에는 LED가 실장된 PCB 기판(13)이 부착되고, 중공부(113)의 내부에는 LED 구동 컨버터가 장착된 기판이 장착된다. 모서리부(114)는 사각형상의 모서리 부분에 위치하므로 표면이 외측으로 노출되어 LED에서 발생하는 열을 방열시키는 역할도 하게 된다. 1면에서만 빛을 조사하기 위해서는 기판부착부(112)를 1면에만 형성하고, 4면에서 빛을 조사하기 위해서는 기판부착부(112)를 4면에 형성하면 되고, 이와 같은 단순한 설계변경은 기술적 어려움 없이 쉽게 할 수 있을 것이다.A
기판부착부(112)에 PCB 기판(13)이 부착되고, 투명 커버(15)가 기판부착부(112)의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 본체(111)와 투명 커버(15) 및 모서리부(114)의 외측을 향한 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 된다. 바디(11)의 상단(上端)에는 캡(cap)(17)이 결합되고, 바디(11)의 하단에는 받침대(20)가 구비되어, 살균기(10)가 받침대(20) 상부에 수직으로 설치되어 스탠드형 살균기로 사용된다. 스탠드형은 살균기(10)를 놓는 위치를 옮기면서 사용할 수 있어서 편리하다. The
도 4와 도 5는 벽걸이형 살균기(30)를 도시한 것인데, 벽걸이형은 벽과 같이 일정한 위치에 걸어두고 고정된 위치에서 사용하는 실시예이고, 주로 일방향으로 빛을 조사하는데 유용하게 사용된다. 벽걸이형 살균기의 바디(31)는, 일면이 개방되어 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상을 이루도록 형성된 본체(311)와, 본체(311)의 개방된 면을 폐쇄하도록 삽입되어 결합되는 기판부착부(312)를 구비하고, 기판부착부(312)에 LED 칩과 렌즈가 부착된 PCB 기판(33)이 부착되고, 투명 커버(35)가 기판부착부(312)의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 본체(311)와 투명 커버(35)의 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 되며, 바디(31)의 일단(一端)에는 캡(cap)(37)이 결합되고, 바디(31)의 타단(他端)에는 막음판(39)이 결합되게 된다. 바디(31)의 후면에는 벽에 걸거나 부착할 수 있도록 훅과 같은 수단이 구비되어 있어야 한다. LED 칩과 렌즈가 부착된 PCB 기판(33)은 스탠드형과 동일하기 때문에 중복되는 설명을 생략한다.4 and 5 show a wall-mounted
본발명의 살균기는 제어부(미도시)에서 사용자가 버튼을 조작하여 작동시킬 수도 있지만, 리모콘으로 작동을 제어할 수도 있으며, 이와 같은 작동 조작은 다양한 전기전자제품에서 범용적으로 사용되고 있기 때문에 구체적인 설명을 생략한다.The sterilizer of the present invention may be operated by a user operating a button in a control unit (not shown), but the operation may be controlled with a remote control, and since such operation operation is universally used in various electrical and electronic products, a detailed description is not given. omit
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is illustrative of the present invention, and the embodiments disclosed in the specification are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for explanation. Various modifications and variations will be possible without departing from the technical idea of Therefore, the protection scope of the present invention should be construed by the matters described in the claims, and technical matters within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 살균기 11 : 바디(body)
111 : 본체 112 : 기판부착부
113 : 중공부(中空部) 114 : 모서리부
13 : PCB 기판 131 : LED 칩
132 : 렌즈 15 : 투명 커버
17 : 캡(cap)
20 : 받침대
30 : 살균기 31 : 바디
311 : 본체 312 : 기판부착부
33 : PCB 기판 35 : 투명 커버
37 : 캡 39 : 막음판10: sterilizer 11: body
111: main body 112: board attachment part
113: hollow part 114: corner part
13: PCB substrate 131: LED chip
132: lens 15: transparent cover
17: cap
20: pedestal
30: sterilizer 31: body
311: main body 312: board attachment part
33: PCB substrate 35: transparent cover
37: cap 39: blocking plate
Claims (6)
상기 살균기는,
알루미늄 재질로 제작되어, 일정 길이를 갖고 중공부(中空部)가 형성된 기둥 형상인 바디(body);
상기 바디의 외측 표면에 부착되며, 일면에는 등간격으로 LED 칩이 실장된 PCB 기판;
상기 PCB 기판의 각 LED 칩이 실장된 부분마다 부착되어, LED 칩에서 나온 빛을 집속(集束)시키는 렌즈;
상기 바디에 결합되어, PCB 기판에 부착된 렌즈의 전방에 위치하게 되는 투명 커버;
를 포함하여 구성되고,
상기 LED 칩은 서로 다른 VF(Forward Voltage)값을 갖는 두 종류가 사용되고, PCB 기판에 실장되는 두 종류의 LED 칩은 교호로 배치되며,
상기 LED 칩은, 한 종류는 색온도를 갖지 않는 405㎚ 파장을 갖는 제1 LED이고, 다른 한 종류는 405㎚ 파장을 가지면서 4,000∼6,000K의 색온도를 갖는 제2 LED이며,
제1 LED 칩이 실장된 부분에 부착되는 렌즈의 시야각도는, 제2 LED 칩이 실장된 부분에 부착되는 렌즈의 시야각도보다 작은 것을 특징으로 하는 LED 살균기.
In a sterilizer for sterilizing a surface or space using light generated from an LED,
The sterilizer,
a columnar body made of aluminum material, having a certain length and having a hollow part formed therein;
a PCB substrate attached to an outer surface of the body and having LED chips mounted on one surface at regular intervals;
a lens that is attached to each part of the PCB substrate where each LED chip is mounted and focuses light emitted from the LED chip;
a transparent cover coupled to the body and located in front of the lens attached to the PCB substrate;
It is composed of,
Two types of LED chips having different VF (Forward Voltage) values are used, and two types of LED chips mounted on a PCB board are alternately arranged,
In the LED chip, one type is a first LED having a wavelength of 405 nm without a color temperature, and the other type is a second LED having a wavelength of 405 nm and a color temperature of 4,000 to 6,000K,
An LED sterilizer, characterized in that the viewing angle of the lens attached to the part where the first LED chip is mounted is smaller than the viewing angle of the lens attached to the part where the second LED chip is mounted.
상기 렌즈는 스팟(spot)렌즈 또는 볼록렌즈이며, 렌즈의 전면(前面)에는 집속(集束)된 빛을 확산시키기 위한 광확산 필름을 더 부착시킨 것을 특징으로 하는 LED 살균기.
According to claim 1,
The lens is a spot lens or a convex lens, and an LED sterilizer, characterized in that a light diffusion film for diffusing the focused light is further attached to the front surface of the lens.
중공부(中空部)가 형성된 사각 형상의 본체;
상기 본체의 외주면에 길이 전체에 걸쳐 일정 폭과 일정 깊이의 요부(凹部)가 구비되어 형성된 기판부착부;
인접하여 배치된 상기 기판부착부와 기판부착부 사이에 형성된 모서리부;
를 구비하여 구성되어, 상기 기판부착부에 PCB 기판이 부착되고, 상기 투명 커버가 기판부착부의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 상기 본체와 투명 커버 및 모서리부의 외측을 향한 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 되고,
상기 바디의 상단(上端)에는 캡(cap)이 결합되고, 바디의 하단에는 받침대가 더 구비되어, 살균기가 받침대 상부에 수직으로 설치되게 되는 것을 특징으로 하는 LED 살균기.
The method of claim 1, wherein the body,
A body having a rectangular shape with a hollow part formed therein;
a substrate attachment portion provided with a concave portion having a certain width and a certain depth over the entire length of the outer circumferential surface of the main body;
a corner portion formed between the substrate attachment portion and the substrate attachment portion disposed adjacent to each other;
It is configured to include, the PCB board is attached to the board attachment portion, the transparent cover is inserted and coupled from the front of the board attachment portion, and the surface facing the outside of the main body, the transparent cover, and the corner portion has a single rectangular shape. will be achieved,
An LED sterilizer, characterized in that a cap is coupled to the upper end of the body, and a pedestal is further provided at the lower end of the body, so that the sterilizer is installed vertically on the upper part of the pedestal.
일면이 개방되어 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상을 이루도록 형성된 본체;
상기 본체의 개방된 면을 폐쇄하도록 삽입되어 결합되는 기판부착부;
를 구비하여 구성되어, 상기 기판부착부에 PCB 기판이 부착되고, 상기 투명 커버가 기판부착부의 전방에서 삽입되면서 결합되게 되며, 상기 본체와 투명 커버의 표면이 하나의 사각 형상을 이루게 되며,
상기 바디의 일단(一端)에는 캡(cap)이 결합되고, 바디의 타단(他端)에는 막음판이 결합되게 되며, 본체의 후면을 벽면에 걸어둘 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 LED 살균기.The method of claim 1, wherein the body,
A main body formed so that one side is open and the cross section is 'c'shape;
a substrate attachment portion inserted into and coupled to close the open surface of the main body;
It is configured to include, the PCB substrate is attached to the board attachment part, the transparent cover is inserted and coupled from the front of the board attachment part, and the surface of the main body and the transparent cover form one square shape,
An LED sterilizer, characterized in that a cap is coupled to one end of the body, a blocking plate is coupled to the other end of the body, and the rear surface of the body can be hung on the wall.
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