KR102554054B1 - Uv-led 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 UV-LED 모듈을 개시한다. 이러한 본 발명은 UV광원에 반응하는 광촉매층을 UV-LED 모듈에 일체로 구성한 것이고, 이에 따라 종래에서와 같이 UV-LED와 광촉매 필터의 분리 구성으로 인해 이루지 못했던 소형화를 구현하고, 집적화되는 제품의 트랜드에 따라 제품 설계의 어려움을 해소하는 것이다.

Description

UV-LED 모듈{UV-LED module}

본 발명은 살균과 탈취 기능을 가지는 UV-LED 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기나 진공청소기 또는 제습기 등에 사용되는 에어필터(Air Filter)는 소정 형상의 필터케이스와 이의 내부 공간에 일정두께 또는 여러 겹으로 겹쳐서 제작된 필터부재인 여과지를 장착하여 구성한 것이고, 상기 여과지는 고효율의 입자 제거를 목적으로 하는 헤파필터(HEPA Filter; High Efficiency Particulate Air Filter)를 이용하게 된다.

상기 헤파필터는 미세한 유해 물질과 오염된 먼지까지도 걸러주는 특수 대전섬유인 석면섬유를 여과지로 적용한 것으로, 이는 강한 흡착력으로 공기에 함유된 인체에 해로운 먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과, 인체에 가장 해로운 미립자 형태의 먼지도 깨끗하게 제거하는 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 헤파필터가 공기 정화를 목적으로 하는 공기청정기, 진공청소기, 제습기 등에 적용하여 공기 중에 함유된 유해한 입자를 효과적으로 제거하도록 한 것이다.

그러나, 상기 헤파필터는 걸러지는 유해한 입자를 살균 처리하는 기능은 가지고 있지 않으며, 이에 따라 종래에는 여과지에서 박테리아, 진드기 또는 세균들이 2차 번식을 하게 되는 문제가 발생하였다.

이에 종래에는 상기와 같은 문제를 개선하도록 등록특허공보 제10-0551215호(이하 '선행기술 1' 라함), 등록특허공보 제10-1459071호(이하 '선행기술 2' 라함)이 개시된 것으로, 이들은 필터부재에 소정 파장의 자외선(UV)을 조사할 수 있는 UV-LED를 설치하여 필터부재에 걸러진 진드기나 박테리아, 세균 등을 제거함은 물론 탈취 효과를 기대할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 상기와 같은 선행기술들에 UV-LED를 적용시 이에 반드시 광촉매필터를 사용하여야 하는 것이다.

즉, 상기 선행기술 1은 필터 케이스 내부에 필터부재와 망사형 광촉매층, 그리고 UV-LED를 분리 구성하는 것이고, 상기 선행기술 2는 프레임 구조물에 UV-LED를 포함하는 살균필터유닛을 장착한 상태에서 상기 프레임 구조물의 내부면에 광촉매 물질을 도포하는 것으로, 상기 선행기술 1,2는 모두 UV-LED와 광촉매부인 망사형 광촉매층이나 프레임 구조물에 광촉매 도포층이 분리된 상태에서, 상기 UV-LED에서 상기 광촉매부인 망사형 광촉매층이나 프레임 구조물에 도포된 광촉매 도포층에 UV 광원을 직접 조사하고, 이를 통해 상기 광촉매부에서 반응된 이온들이 살균 및 탈취가 일어나게 하는 것이다.

그러나, 상기 UV-LED와 상기 광촉매부인 망사형 광촉매층이나 프레임 구조물에 도포되는 광촉매 도포층이 분리된 구조는, 필터유닛에 대한 소형화가 어렵고, 집적화되는 공기청정기, 진공청소기, 제습기 등의 제품 트랜드와 역행하게 되면서, 공기청정기, 진공청소기, 제습기 등의 제품 설계를 어렵게 하는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0551215호(공고일 2006.02.09.) 등록특허공보 제10-1459071호(공고일 2014.11.13.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, UV광원에 반응하는 광촉매층을 가지는 UV-LED 모듈을 제공하려는 것이다.

본 발명의 과제 해결 수단인 UV-LED 모듈은, 기판; 상기 기판 일면에 실장되는 UV-LED; 및, 상기 기판의 일면에 형성되고, 상기 UV-LED로부터 UV 광원 조사시 UV 반응이 이루어지는 UV 반응 촉매부; 를 포함하는 것이다.

또한, 상기 기판의 타면에는 방열체가 결합되는 것이다.

또한, 상기 UV-LED는, 상기 UV 반응 촉매부로 UVA 광원을 조사하는 UVA-LED인 것이다.

또한, 상기 UV-LED에는, 상기 UV-LED모듈에 인접하는 필터부재로 UVC 광원을 직접 조사하는 UVC-LED를 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 UV 반응 촉매부는, 상기 기판의 일면에 진공 증착 또는 코팅 기법으로 도포되는 광촉매 표면층이고, 상기 광촉매 표면층 위에서 상기 기판에 상기 UV-LED가 실장되는 것이다.

또한, 상기 UV 반응 촉매부는, 상기 기판의 일면에서 상기 UV-LED와 인접하게 실장되는 칩 형상을 이루는 광촉매 단위블럭체인 것이다.

이와 같이, 본 발명은 UV광원에 반응하는 광촉매층을 UV-LED 모듈에 일체로 구성한 것이며, 이를 통해 종래에서와 같이 UV-LED와 광촉매 필터의 분리 구성으로 인해 이루지 못했던 소형화를 구현하고, 집적화되는 제품의 트랜드에 따라 제품 설계의 어려움을 해소하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재에 대한 살균 및 탈취를 위해 광촉매 표면층이 적용되는 UV-LED 모듈의 구조를 보인 단면 개략도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예로 필터부재에 대한 살균 및 탈취를 위해 광촉매 단위블럭체가 적용되는 UV-LED 모듈의 구조를 보인 단면 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예로 필터부재에 대한 살균 및 탈취를 위해 광촉매 표면층이 적용되는 UV-LED 모듈의 구조를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 UV-LED 모듈(M1)은 인접하는 필터부재(F1)에 잔존하는 진드기나 박테리아 또는 세균 등을 제거함은 물론 탈취시키기 위한 것으로, 기판(10)과 이에 형성되는 UV-LED(20), UV 반응 촉매부(30) 및/또는 방열체(40)를 포함할 수 있는 것이다.

상기 UV-LED(20)는 상기 기판(10)의 일면에 실장되는 것으로, 이는 상기 UV 반응 촉매부(30)에 UVA 광원을 조사하는 UVA-LED(21)와, 및/또는 상기 UV-LED모듈(M1)에 인접하는 상기 필터부재(F1)로 UVC 광원을 직접 조사하는 UVC-LED(22)가 포함될 수 있는 것이다.

상기 UV 반응 촉매부(30)는 상기 기판(10)의 일면에 형성되면서, 상기 UVA-LED(21)로부터 UV 광원 조사시 UV 반응이 이루어져 반응된 이온들을 상기 필터부재(F1)로 조사하는 것으로, 이는 기판(10)의 일면에 진공 증착 또는 코팅 기법으로 도포되는 광촉매 표면층(31)인 것이다.

여기서, 상기 기판(10)의 일면에 상기 광촉매 표면층(31)을 형성시, 상기 UVA-LED(21) 및/또는 상기 UVC-LED(22)는 상기 광촉매 표면층(31) 위에서 상기 기판(10)에 실장될 수 있는 것이다.

상기 방열체(40)는 상기 기판(10)의 타면에 결합되는 히트싱크로서 이에 대한 설명은 이미 널리 공지되어 있는 것이므로 이하에서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 필터부재(F1)는 공기 정화를 목적으로 하는 공기청정기, 진공청소기, 제습기 등의 제품에 적용되는 헤파필터일 수 있지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 UV-LED 모듈(M1)을 필터부재(F1)를 가지는 상기 제품 내부에서, 상기 필터부재(F1)에 인접하게 설치하면, 상기 UV-LED 모듈(M1)에서는 상기 필터부재(F1)를 살균 및 탈취하기 위한 UV 광원을 간접 및/또는 직접 조사하여, 상기 필터부재(F1)에 잔존하는 진드기나 박테리아 또는 세균 등을 제거함은 물론 탈취시킬 수 있는 것이다.

즉, 미도시된 구동전원이 상기 기판(10)에 인가되면, 상기 기판(10)의 일면에 실장되는 UVA-LED(21)는 광촉매 표면층(31)을 거쳐 상기 필터부재(F1)에 UVA 광원을 간접 조사하고, 및/또는 UVC-LED(22)는 상기 필터부재(F1)에 UVC 광원을 직접 조사하게 되면서, 상기 필터부재(F1)에 대한 살균 및 탈취가 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 첨부된 도 2는 UV-LED 모듈(M1')에 대한 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 것이다.

즉, 본 발명의 제 2 실시예에서는 UV-LED 모듈(M1')을 구성함에 있어서, 상기 기판(10)의 일면에 UV 반응 촉매부(30)를 실장하는 것으로, 상기 UV 반응 촉매부(30)는 상기 기판(10)의 일면에서 상기 UV-LED(20)에 포함되는 UVA-LED(21) 및/또는 UVC-LED(22)와 인접하게 실장되는 칩 형상의 광촉매 단위블럭체(32)로 구성하여둔 것이다.

따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 UV-LED 모듈(M1')은 첨부된 도 3에서와 같이, 미도시된 구동전원이 상기 기판(10)에 인가되면, 상기 기판(10)의 일면에 실장되는 UVA-LED(21)는 칩 형상의 광촉매 단위블럭체(32)를 거쳐 상기 필터부재(F1)에 UVA 광원을 간접 조사하고, 및/또는 UVC-LED(22)는 상기 필터부재(F1)에 UVC 광원을 직접 조사하게 되면서, 상기 필터부재(F1)에 대한 살균 및 탈취가 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 UV-LED 모듈(M1, M1')에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 기판 20; UV-LED
21; UVA-LED 22; UVC-LED
30; UV 반응 촉매부 31; 광촉매 표면층
32; 광촉매 단위블럭체 40; 방열체
M1, M1'; UV-LED 모듈 F1; 필터부재

Claims (6)

1. 공기청정기나 진공청소기 또는 제습기에 사용되는 필터부재에 잔존하는 진드기나 박테리아 또는 세균을 제거하고 탈취시키도록 상기 필터부재에 인접 설치되는 UV-LED 모듈로서, 기판; 상기 기판 일면에 실장되는 UV-LED; 및, 상기 기판의 일면에 형성되고 상기 UV-LED로부터 UV 광원 조사시 UV 반응이 이루어지는 UV 반응 촉매부; 를 포함하고,
   상기 UV-LED는 상기 UV 반응 촉매부로 UVA 광원을 조사하는 UVA-LED와, 인접하는 상기 필터부재로 UVC 광원을 직접 조사하는 UVC-LED를 포함하며,
   상기 UV 반응 촉매부는 상기 UVA-LED로부터 UV 광원 조사시 UV 반응이 이루어져 반응된 이온들을 상기 필터부재로 조사하도록 상기 기판의 일면에서 상기 UVA-LED 및 상기 UVC-LED와 인접하게 실장되는 칩 형상의 광촉매 단위블럭체인 것을 특징으로 하는 UV-LED 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기판의 타면에는 방열체가 결합되는 것을 특징으로 하는 UV-LED 모듈.
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