KR102685909B1 - Far ultraviolet generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 튜브형의 복수개의 자외선 램프; 상기 자외선 램프의 하부에 구비되고 상기 자외선 램프와 중첩되는 복수개의 전극; 상기 복수개의 전극 하부에 구비되되, 상기 전극에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부를 포함하는 전극 가이드 케이스;를 포함하고, 상기 복수개의 자외선 램프 각각은 상기 복수개의 전극 연결부 사이에 구비되는 원자외선 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 램프를 복수개 배열하여 자외선 발생을 유도함으로써 낮은 전압으로 대면적의 자외선 발생을 가능하게 할 수 있다. The present invention includes a plurality of tubular ultraviolet lamps; a plurality of electrodes provided below the ultraviolet lamp and overlapping with the ultraviolet lamp; An electrode guide case provided below the plurality of electrodes and including a plurality of electrode connection parts for applying different power sources to the electrodes, wherein each of the plurality of ultraviolet lamps is provided between the plurality of electrode connection parts. It relates to a far ultraviolet ray generator. The far ultraviolet ray generator according to the present invention can generate ultraviolet rays in a large area at a low voltage by inducing ultraviolet rays by arranging a plurality of lamps.
Description
본 발명은 램프의 길이가 증가되어도 양 전극 사이에서 걸리는 전압이 항상 일정하게 유지되는 원자외선 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a far ultraviolet ray generator in which the voltage applied between both electrodes is always kept constant even as the length of the lamp increases.
일반적으로 자외선 램프는 자외선을 발생시켜, 세균 및 진균 등의 살균을 목적으로 다양한 방면에서 사용된다.In general, ultraviolet lamps generate ultraviolet rays and are used in various fields for the purpose of sterilizing bacteria and fungi.
자외선 램프는 램프 방식을 사용함으로써, 필요한 시기에 간편한 조작으로 적절히 사용 가능하다. 그리고, 자외선 램프를 설치하기 위한 설치비와 유지비가 저렴하다. 또한, 자외선 램프에서 발생되는 자외선은 변화가 거의 없어, 지속적으로 동일한 살균력을 가진다.By using the lamp method, the ultraviolet ray lamp can be used appropriately with simple operation when needed. Additionally, the installation and maintenance costs for installing an ultraviolet lamp are low. In addition, the ultraviolet rays generated from the ultraviolet lamp show little change and continuously have the same sterilizing power.
자외선 램프는 램프의 내부에 제공되는 물질에 의하여 다양한 파장의 자외선(Ultraviolet rays, UV)을 발생시킨다. 예를 들어, UV-A(315 nm ~ 400 nm), UV-B(280 nm ~ 315 nm), UV-C(100 nm ~ 280 nm) 등을 발생시킬 수 있다.Ultraviolet lamps generate ultraviolet rays (UV) of various wavelengths by materials provided inside the lamp. For example, UV-A (315 nm to 400 nm), UV-B (280 nm to 315 nm), UV-C (100 nm to 280 nm), etc. can be generated.
그 중, UV-C에 해당되는 파장에서, 253.7nm 파장의 자외선이 가장 살균력이 우수하다. 세균 및 진균 등에 UV-C가 조사되면, 세균 및 진균 등의 DNA가 손상되어 사멸된다. 즉, 자외선은 생물의 DNA를 손상시킴으로써, 다양한 균들에 대하여 유효한 살균력을 가진다.Among them, among the wavelengths corresponding to UV-C, ultraviolet rays with a wavelength of 253.7 nm have the best sterilizing power. When UV-C is irradiated to bacteria and fungi, their DNA is damaged and killed. In other words, ultraviolet rays have effective sterilizing power against various bacteria by damaging the DNA of living things.
따라서, 자외선 램프를 이용한 살균은 열에 의한 살균, 약품에 의한 살균, 오존 등에 의한 살균, 방사선에 의한 살균 보다 효율적이다. 다만, 자외선은 생물의 DNA를 손상시킴으로써, 사람 등에게 조사되지 않도록 주의가 필요하다.Therefore, sterilization using an ultraviolet lamp is more efficient than sterilization by heat, sterilization by chemicals, sterilization by ozone, etc., and sterilization by radiation. However, since ultraviolet rays damage the DNA of living things, care must be taken not to expose them to humans.
이와 관련된 특허로는 대한민국 공개특허 10-2021-0044296호(공개일: 2021.04.22)에 자외선 조사 장치가 개시되어 있다. As a related patent, an ultraviolet irradiation device is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2021-0044296 (publication date: 2021.04.22).
그러나, 전술한 특허는 튜브형 램프의 축방향으로 한쌍의 전극 배치되어 있고 양전극 사이는 일정한 거리가 유지되어야 자외선이 발생 가능하다. However, in the above-mentioned patent, a pair of electrodes are arranged in the axial direction of a tubular lamp, and ultraviolet rays can be generated only when a certain distance is maintained between the two electrodes.
이는 전극 간의 간격이 고정되어 있으므로 대면적 구동을 위해 램프 길이가 증가되면 추가적인 전극 세트를 연결하거나 새로운 모듈 세트를 부착하여 자외선 발생을 유도하여야 하고, 자외선 발생이 불균일하거나 공간적인 제약이 있는 문제가 있다.This is because the gap between electrodes is fixed, so when the lamp length is increased for large-area operation, an additional set of electrodes must be connected or a new module set must be attached to induce ultraviolet rays, and there is a problem of uneven ultraviolet rays generation or spatial constraints. .
따라서, 본 발명은 전극을 효과적으로 설계하여 램프의 방전을 용이하게 하는 원자외선 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide a far ultraviolet ray generator that facilitates the discharge of a lamp by effectively designing electrodes.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 램프의 길이 방향으로 상기 램프의 사이에 양 전극을 구비하여 상기 램프의 길이가 증가하더라도 양 전극 사이에 전압을 일정하게 유지하게 하는 발생 장치를 제공한다. In order to solve the above-mentioned technical problem, the present invention provides a generating device that has two electrodes between the lamps in the longitudinal direction of the lamp and maintains the voltage between the two electrodes constant even if the length of the lamp increases. .
구체적으로, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 튜브형의 복수개의 자외선 램프; 상기 자외선 램프의 하부에 구비되고 상기 자외선 램프와 중첩되는 복수개의 전극; 및 상기 복수개의 전극 하부에 구비되되, 상기 전극에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부를 포함하는 전극 가이드 케이스;를 포함하고, 상기 복수개의 자외선 램프 각각은 상기 복수개의 전극 연결부 각각의 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다. Specifically, the far ultraviolet ray generator according to the present invention includes a plurality of tubular ultraviolet ray lamps; a plurality of electrodes provided below the ultraviolet lamp and overlapping with the ultraviolet lamp; And an electrode guide case provided below the plurality of electrodes and including a plurality of electrode connection parts for applying different power sources to the electrodes, wherein each of the plurality of ultraviolet lamps is located between each of the plurality of electrode connection parts. It is characterized by being provided in .
이때, 상기 자외선 램프에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방전 가스가 구비되고, 상기 방전 가스는 ArBr, ArCl, ArF, NeF, XeI, XeBr, XeF, KrBr, KrCl 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.At this time, the ultraviolet lamp is equipped with a discharge gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr), and the discharge gas is ArBr, ArCl, ArF, NeF, and , XeBr, XeF, KrBr, KrCl and KrF.
본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 자외선 램프의 지름이 3 ~ 20 mm인 것을 특징으로 한다. The far ultraviolet ray generator according to the present invention is characterized in that the ultraviolet lamp has a diameter of 3 to 20 mm.
또한, 상기 전극의 전기 저항은 10 Ω 이하인 것을 특징으로 한다. In addition, the electrical resistance of the electrode is characterized in that it is 10 Ω or less.
이때, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치에서 상기 복수개의 전극의 이격 거리는 2 ~ 10 mm인 것을 특징으로 한다.At this time, in the far ultraviolet ray generator according to the present invention, the separation distance between the plurality of electrodes is 2 to 10 mm.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치에서 상기 전극 케이스는 복수개의 전극이 도전되는 것을 방지하기 위해 일정한 간격으로 구비되는 전극 분리 가이드를 더 포함할 수 있고, 상기 전극 분리 가이드는 플라스틱 또는 세라믹인 것을 특징으로 한다.In addition, in the far ultraviolet ray generator according to the present invention, the electrode case may further include electrode separation guides provided at regular intervals to prevent the plurality of electrodes from being conducted, and the electrode separation guides are made of plastic or ceramic. It is characterized by
또한, 상기 전극 연결부에는 전원을 연결하기 위한 홀을 더 포함할 수 있고, 상기 홀은 상기 전극 가이드 케이스에 지그재그 형상으로 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode connection part may further include a hole for connecting a power source, and the hole is provided in a zigzag shape in the electrode guide case.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 상기 복수개의 램프를 고정하기 위한 램프 체결 커버를 더 포함할 수 있다.Additionally, the far ultraviolet ray generator according to the present invention may further include a lamp fastening cover for fixing the plurality of lamps.
본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 전극 연결부의 간격을 최소화하면서 방전을 효율적으로 가능하게 하는 전극 구조를 제공하여, 램프의 길이가 증가하여도 전압의 큰 증가 없이 대면적의 자외선 발생을 가능하게 할 수 있다.The far ultraviolet ray generator according to the present invention provides an electrode structure that efficiently enables discharge while minimizing the gap between electrode connections, enabling large-area ultraviolet rays to be generated without a significant increase in voltage even when the length of the lamp increases. You can.
또한, 램프의 배열을 통해 램프의 장축 방향 및 단축 방향 모두에 전압의 큰 증가 없이 자외선 조사 범위를 설정할 수 있고, 램프를 복수개 배치함으로써 자외선의 강도는 동일 용량의 하나의 램프에 비해 증가될 수 있다. In addition, through the arrangement of the lamps, the ultraviolet irradiation range can be set without a large increase in voltage in both the major and minor axis directions of the lamp, and by arranging multiple lamps, the intensity of ultraviolet rays can be increased compared to a single lamp of the same capacity. .
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 공기 청정기, 공기 제균기, 공기 조화기, 기타 송풍 장치뿐만 아니라, 살균기, 세척기 등과 같이, 다양한 홈 어플라이언스에 포함되어, 공기와 사용자가 사용할 물질에 존재하는 세균을 살균할 수 있다.In addition, the far ultraviolet ray generating device according to the present invention is included in various home appliances such as air purifiers, air sterilizers, air conditioners, and other blowing devices, as well as sterilizers and washing machines, to remove the substances present in the air and materials used by the user. It can sterilize bacteria.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발생 장치에서 램프의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치에서 자외선 램프의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치에 램프 체결 커버가 구비된 원자외선 발생 장치를 나타낸 사시도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치의 원자외선 강도를 분석한 결과이고, 도 5의 (b)는 램프가 1개 구비된 원자외선 발생 장치의 자외선 강도를 분석한 결과이다.Figure 1 is a perspective view of a far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of a lamp in an ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of an ultraviolet lamp in a far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a far ultraviolet ray generator equipped with a lamp fastening cover according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 (a) shows the results of analyzing the far ultraviolet ray intensity of the far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 (b) shows the ultraviolet ray intensity of the far ultraviolet ray generator equipped with one lamp. This is the result of analysis.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.
이하에서는, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치를 설명하도록 한다.Below, the far ultraviolet ray generator according to the present invention will be described.
본 발명은 튜브형의 복수개의 자외선 램프;The present invention includes a plurality of tubular ultraviolet lamps;
상기 자외선 램프의 하부에 구비되고 상기 자외선 램프와 중첩되는 복수개의 전극;a plurality of electrodes provided below the ultraviolet lamp and overlapping with the ultraviolet lamp;
상기 복수개의 전극 하부에 구비되되, 상기 전극에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부를 포함하는 전극 가이드 케이스;를 포함하고,An electrode guide case provided below the plurality of electrodes and including a plurality of electrode connection parts for applying different power sources to the electrodes,
상기 복수개의 자외선 램프 각각은 상기 복수개의 전극 연결부 각각의 사이에 구비되는 원자외선 발생 장치를 제공한다. Each of the plurality of ultraviolet ray lamps provides a far ultraviolet ray generating device provided between each of the plurality of electrode connection parts.
종래의 원자외선 발생 장치는 하나의 램프 표면에 전극과 전극을 대칭으로 배열하여 방전을 유도하여 램프의 사이즈가 증가되면 전극의 간격도 멀어져 파센법칙에 의해 인가되는 전압이 수 kV에서 수십 kV로 상당히 증가되게 되는 문제가 있다. Conventional far-ultraviolet ray generators induce discharge by arranging electrodes symmetrically on the surface of a single lamp. As the size of the lamp increases, the spacing between electrodes increases, and according to Paschen's law, the applied voltage significantly increases from a few kV to several tens of kV. There is a problem that is increasing.
이러한 경우 인버터의 허용 전압을 높이게 되어 트랜스 및 기타 부품들의 부피가 커지게 되어 제품의 사이즈가 커지고 또한 유해 전파의 발생량을 증가시키는 문제가 있다.In this case, the allowable voltage of the inverter is increased, which increases the volume of the transformer and other parts, which increases the size of the product and increases the amount of harmful radio waves.
본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 전극 연결부의 간격을 최소화하면서 방전을 효율적으로 가능하게 하는 전극 구조를 제공하여, 램프의 길이가 증가하여도 전압의 큰 증가 없이 대면적의 자외선 발생을 가능하게 할 수 있다.The far ultraviolet ray generator according to the present invention provides an electrode structure that efficiently enables discharge while minimizing the gap between electrode connections, enabling large-area ultraviolet rays to be generated without a significant increase in voltage even when the length of the lamp increases. You can.
또한, 램프의 배열을 통해 램프의 장축 방향 및 단축 방향 모두에 전압의 큰 증가 없이 자외선 조사 범위를 설정할 수 있고, 램프를 복수개 배치함으로써 자외선의 강도는 동일 용량의 하나의 램프에 비해 증가될 수 있다. In addition, through the arrangement of the lamps, the ultraviolet irradiation range can be set without a large increase in voltage in both the major and minor axis directions of the lamp, and by arranging multiple lamps, the intensity of ultraviolet rays can be increased compared to a single lamp of the same capacity. .
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 공기 청정기, 공기 제균기, 공기 조화기, 기타 송풍 장치뿐만 아니라, 살균기, 세척기 등과 같이, 다양한 홈 어플라이언스에 포함되어, 공기와 사용자가 사용할 물질에 존재하는 세균을 살균할 수 있다. In addition, the far ultraviolet ray generating device according to the present invention is included in various home appliances such as air purifiers, air sterilizers, air conditioners, and other blowing devices, as well as sterilizers and washing machines, to remove the substances present in the air and materials used by the user. It can sterilize bacteria.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치의 사시도이다. Figure 1 is a perspective view of a far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치(100)는 복수개의 자외선 램프(110), 복수개의 전극(120) 및 전극 케이스(130)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the far
본 발명에 따른 원자외선 발생 장치(100)에서 자외선 램프(110)는 튜브형이고, 복수개가 구비된다.In the far
상기 전극(120)은 상기 자외선 램프(110)의 하부에 구비되고 상기 자외선 램프와 중첩된다.The
상기 전극 가이드 케이스(130)는 상기 전극(120) 하부에 구비되고 상기 전극(120)에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부(132, 134)를 포함한다. The
상기 전극 연결부는 제1 전극 연결부(132) 및 제2 전극 연결부(134)로 구성되고, 상기 제1 전극 연결부(132) 및 상기 제2 전극 연결부(134) 각각에는 전원이 연결될 수 있는 홀(132', 134')이 각각 구비될 수 있다.The electrode connection part is composed of a first
상기 제1 전극 연결부(132) 및 상기 제2 전극 연결부(134) 각각에 구비되는 홀(132', 134')은 일렬로 형성될 수도 있으나, 각각의 홀에 인가되는 전압이 상이하므로, 이를 구별하기 위해 지그재그 형상으로 구비될 수 있다.The holes 132' and 134' provided in each of the first
또한, 상기 전극 가이드 케이스에는 상기 복수개의 전극(120)이 도전되는 것을 방지하기 위해 일정한 간격으로 구비되는 전극 분리 가이드(136)를 더 포함할 수 있다. In addition, the electrode guide case may further include electrode separation guides 136 provided at regular intervals to prevent the plurality of
하기에서 더욱 상세하게 설명하겠지만, 상기 자외선 램프에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방전 가스가 구비될 수 있고, 상기 방전 가스는 ArBr, ArCl, ArF, NeF, XeI, XeBr, XeF, KrBr, KrCl 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.As will be described in more detail below, the ultraviolet lamp may be equipped with a discharge gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr), and the discharge gas is ArBr , ArCl, ArF, NeF, XeI, XeBr, XeF, KrBr, KrCl and KrF.
상기 자외선 램프(110)의 지름은 3 ~ 20 mm인 것이 바람직하다. 상기 자외선 램프(110)의 지름이 3 mm 미만인 경우에는 자외선 램프의 쉽게 파손되거나 제조가 용이하지 않은 문제가 있고, 20 mm를 초과하는 경우에는 자외선 램프(110)의 내부에 구비된 방전 가스를 여기시키기 위해 요구되는 전압이 상승하여, 소비전력이 증가되는 문제가 있다.The diameter of the
상기 전극(120)의 전기 저항은 10 Ω 이하인 것이 바람직하다. 상기 전극(120)의 전기 저항이 10 Ω을 초과하는 경우에는 전압이 상승하여 소비전력이 증가되는 문제가 있다.The electrical resistance of the
상기 복수개의 전극(120)의 이격 거리는 2 ~ 10 mm인 것이 바람직하다. 상기 복수개의 전극(120)의 이격 거리가 2 mm 미만인 경우에는 인접한 전극끼리 도전되는 문제가 있고, 10 mm를 초과하는 경우에는 자외선 발생을 위한 전압이 높아지는 문제가 있다.The spacing between the plurality of
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발생 장치에서 램프의 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of a lamp in an ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 자외선 램프(110)의 하부에 구비되되, 좌우측에 전극(120)이 구비되는 것을 알 수 있다. 상기 전극(120)의 하부에는 전극 연결부(132, 134)가 구비되고, 상기 전극 연결부(132, 134)에는 상기 전극 연결부에 서로 다른 전원이 연결되어, 상기 전극 연결부(134, 134)의 상부에 구비된 전극(120)에 양전압 및 음전압을 각각 인가할 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be seen that
상기 전극(120)의 사이, 구체적으로 전극 연결부(132, 134)의 사이에는 전극 분리 가이드(136)가 구비될 수 있다. 이는 인접하는 전극(120)이 도전되는 것을 방지하기 위해서며, 이러한 전극 분리 가이드(136)의 재질로는 플라스틱 또는 세라믹을 사용할 수 있다.An
전술한 바와 같이, 자외선 램프(110)가 전극(120) 사이에 50% 이하로 대칭적으로 배치되어, 자외선 램프(110)의 길이가 증가되어도 양 전극(120) 사이에서 걸리는 전압이 항상 일정하게 유지될 수 있다. As described above, the
또한, 추가적인 전압의 증가 없이 자외선 램프(110)를 복수개 배치하여 자외선 발생을 유도함으로써, 낮은 전압으로 대면적의 자외선 발생을 가능하게 할 수 있다. In addition, by inducing ultraviolet rays by disposing a plurality of
추가로, 자외선 램프(110)을 복수개 배치함으로써 자외선의 강도는 동일 용량의 하나의 램프에 비해 자외선 강도가 면적에서 고르게 증가될 수 있다.Additionally, by disposing a plurality of
도 3은 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치에서 자외선 램프(110)의 단면도이다. Figure 3 is a cross-sectional view of the
본 발명에 따른 원자외선 발생 장치에서 자외선 램프(110)는 유전체(112), 상기 유전체(112)의 외면에 전극(120)이 제공되고, 상기 전극(120)와 상기 유전체(112)를 감싸는 비산방지 절연막(114)을 포함할 수 있다.In the far-ultraviolet ray generator according to the present invention, the
상기 유전체(112)는 내부공간을 가지는 바, 튜브, 파이프 등의 형상으로 제공될 수 있다. 상기 유전체(112)는 단면이 원형, 다각형, 타원형 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 유전체(112)는 길이 방향으로 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 유전체(112)는 설정된 직경(d)을 가지고, 길이 방향으로 길게 연장되어 형성됨으로써, 일정한 면적에 균일한 자외선을 조사할 수 있다. The dielectric 112 may be provided in the shape of a bar, tube, pipe, etc. having an internal space. The dielectric 112 may have a circular, polygonal, or oval cross-section. Additionally, the dielectric 112 may be formed to extend long in the longitudinal direction. That is, the dielectric 112 has a set diameter (d) and is formed to extend long in the longitudinal direction, so that ultraviolet rays can be uniformly irradiated to a certain area.
상기 유전체(112)는 상기 내부공간에서 발생된 자외선이 손실을 최소화한 상태에서 외부공간으로 조사될 수 있도록 자외선의 투과율이 높은 물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 유전체(112)는 석영(Quartz), 붕규산염(Borosilicate), 석영 또는 붕규산염이 함유된 유리 등으로 제공될 수 있다. The dielectric 112 may be made of a material with high transmittance of ultraviolet rays so that ultraviolet rays generated in the internal space can be irradiated to the external space with minimal loss. For example, the dielectric 112 may be provided as quartz, borosilicate, glass containing quartz, or borosilicate.
상기 유전체(112)가 석영 또는 붕규산염으로 제공될 경우 70 ~ 99%의 자외선이 외부공간으로 투과할 수 있다. 상기 유전체(112)는 상기 전극(120)에 전원이 공급되면 상기 내부공간에 구비되는 불활성 가스(116)가 여기(Excitation) 되도록 하는 용량성 결합 회로를 구성할 수 있다. 이때, 상기 유전체(112)는 4 ~ 7범위의 유전상수(ε)를 가질 수 있다.When the dielectric 112 is made of quartz or borosilicate, 70 to 99% of ultraviolet rays can penetrate into the external space. The dielectric 112 may form a capacitive coupling circuit that causes the
상기 유전체(112)의 내부공간에서 발생되는 자외선은 상기 유전체(112)를 통과하여 외부공간으로 조사될 수 있다. 그러므로, 상기 유전체(112)의 형상은 상기 내부공간에서 발생되는 자외선이 외부로 조사되는 면적에 영향을 미칠 수 있다. Ultraviolet rays generated in the internal space of the dielectric 112 may pass through the dielectric 112 and be irradiated to the external space. Therefore, the shape of the dielectric 112 may affect the area to which ultraviolet rays generated in the internal space are irradiated to the outside.
상기 유전체(112)는 길이 방향으로 길게 연장되고, 설정된 직경(d)을 가지는 원형의 단면을 가지므로, 다수의 유전체(112)를 일정한 간격으로 이격되게 배치할 경우, 일정한 면적에서 균일하게 자외선을 발생시킬 수 있다.Since the dielectric 112 extends long in the longitudinal direction and has a circular cross-section with a set diameter d, when a plurality of
상기 전극(120)은 상기 전극(120)의 하부에 제공되는 전극 연결부(132, 134)를 포함할 수 있다. 상기 전극(120)은 높은 전압을 인가하여 상기 유전체(112)의 내부에 구비된 방전 가스(116)을 여기시키는 외부전극으로 이해할 수 있다. The
상기 외부전극 방식으로 상기 전극(120)에 전원이 인가되는 경우, 필라멘트 방식의 종래 자외선 램프에서 자외선 램프의 내부에 배치된 필라멘트의 열 손실로 인하여 자외선 램프의 수명이 저감되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 자외선 램프(110)의 수명이 대폭 증가할 수 있다.When power is applied to the
상기 전극 연결부(132, 134) 중 제1 전극 연결부(132)와 제2 전극 연결부(134)는 상기 유전체(112)의 외면에서 양측에 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1 전극 연결부(132)와 상기 제2 전극 연결부(134)는 상기 유전체(10)의 길이 방향으로 서로 연장되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극 연결부(132)는 상기 유전체(112)의 좌측에 제공되면, 상기 제2 전극 연결부(134)는 상기 유전체(112)의 우측에 제공될 수 있다. 상기 전극 연결부(132, 134)에 전원이 공급되면, 상기 제1 전극 연결부(132)와 상기 제2 전극 연결부(134)에는 서로 다른 전극이 인가될 수 있고, 상기 제1 전극 연결부(132)와 상기 제2 전극 연결부(134)의 사이에서 전기장이 발생될 수 있다. Among the
상기 전기장에 의해서 상기 유전체(112)의 내부공간에 구비된 불활성 가스(116)은 상기 전기장에 의해 여기되어 원자외선을 발생시킬 수 있다. 그리고, 상기 제1 전극 연결부(132)와 상기 제2 전극 연결부(134)가 상기 유전체(112)의 길이 방향으로 양측에 배치되어, 상기 제1 전극 연결부(132)와 상기 제2 전극 연결부(134)의 사이에서 발생되는 전기장은 상기 유전체(112)의 길이 방향으로 균일하게 발생될 수 있다. 균일하게 발생되는 자기장에 의해서 상기 유전체(112)의 내부에 구비된 방전 가스(116)는 균일하고 안정적으로 자외선을 발생시킬 수 있다.The
상기 전극(120)은 도전성 물질을 상기 유전체(112)의 외면에 고정하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(120)은 전기 전도율이 우수한 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 탄소나노튜브(CNT) 등으로 제공될 수 있다. The
그리고, 상기 전극(120)을 상기 유전체(112)의 외면에 고정하기 위하여 결합제를 상기 전극(120)와 상기 유전체(112)의 외면 사이에 개입할 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.Additionally, in order to fix the
상기 비산방지 절연막(114)은 상기 유전체(112)를 감싸도록 제공될 수 있다. 상기 비산방지 절연막(114)은 상기 유전체(112)를 감싸는 막 또는 필름으로 이해할 수 있다. 상기 비산방지 절연막(114)은 상기 유전체(112)을 감싸도록 제공되어, 상기 유전체(112)가 파손되었을 시 상기 유전체(112)가 비산되는 것을 방지할 수 있다. The anti-scattering
상기 비산방지 절연막(114)은 상기 유전체(112)에서 발생된 자외선이 투과량의 손실이 최소화된 상태에서 외부공간으로 투과될 수 있도록 자외선 투과량이 높은 물질로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 비산방지 절연막(114)은 상기 유전체(112)에서 발생되는 자외선이 장시간 동안에 조사되기 때문에 자외선에 강한 내성을 가지는 물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 비산방지 절연막(114)은 불소를 포함하는 합성 수지로 제공될 수 있으며, FEP, ETFE, PFA 등이 사용될 수 있다.The anti-scattering
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치에 램프 체결 커버가 구비된 원자외선 발생 장치를 나타낸 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing a far ultraviolet ray generator equipped with a lamp fastening cover according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치는 복수개의 자외선 램프(110), 복수개의 전극(120) 및 전극 가이드 케이스(130)를 포함하고, 상기 전극 가이드 케이스(130)는 상기 전극(120) 하부에 구비되고 상기 전극(120)에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부(132, 134)를 포함한다.The far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
또한, 상기 전극 연결부는 제1 전극 연결부(132) 및 제2 전극 연결부(134)로 구성되고, 상기 제1 전극 연결부(132) 및 상기 제2 전극 연결부(134) 각각에는 전원이 연결될 수 있는 홀이 각각 구비될 수 있다.In addition, the electrode connection part is composed of a first
또한, 상기 전극 가이드 케이스(130)에는 상기 복수개의 전극(120)이 도전되는 것을 방지하기 위해 일정한 간격으로 구비되는 전극 분리 가이드(136)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 원자외선 발생 장치는 상기 복수개의 자외선 램프(110)를 고정하기 위한 램프 체결 커버(140)를 더 포함할 수 있고, 상기 램프 체결 커버(140)는 램프의 안정한 고정을 위해 자외선 램프(110)의 일단 및 타단에 각각 한쌍으로 구비될 수 있다. At this time, the far ultraviolet ray generator may further include a
전술한 바와 같이 램프 체결 커버(140)가 최종적으로 합체된 형태를 우측에 도시한다. As described above, the final assembled form of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치의 원자외선 강도를 분석한 결과이다.Figure 5 shows the results of analyzing the far ultraviolet ray intensity of the far ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention.
유사 입력 전압으로 자외선의 발생 광량을 측정할 시 복수개의 램프를 이용하여 대면적으로 자외선을 발생시키는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치(도 5의 (a)) 및 램프 1개를 이용하는 원자외선 발생 장치(도 5의 (b))를 비교하였다. When measuring the amount of light generated by ultraviolet rays with a similar input voltage, a far-ultraviolet ray generator according to an embodiment of the present invention that generates ultraviolet rays in a large area using a plurality of lamps (Figure 5 (a)) and one lamp The far ultraviolet ray generator used (Figure 5(b)) was compared.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 복수개의 램프가 구비되어 자외선 강도가 중심에서 4.1 mW/cm2으로 나타났고, 원자외선 발생 장치의 외관에서의 자외선 강도 평균은 2.0 mW/cm2으로 나타나, 외관에서의 자외선 강도 편차는 0.65 mW/cm2로 나타났다.As shown in Figure 5, the far-ultraviolet ray generator according to the present invention is equipped with a plurality of lamps, so that the ultraviolet ray intensity is 4.1 mW/cm 2 at the center, and the average ultraviolet ray intensity on the exterior of the far-ultraviolet ray generator is 2.0 mW. /cm 2 , and the deviation in ultraviolet ray intensity from the exterior was 0.65 mW/cm 2 .
반면, 1개의 램프를 이용한 원자외선 발생 장치는 중심에서 5.0 mW/cm2으로 나타났고, 원자외선 발생 장치의 외관에서의 자외선 강도 평균은 1.23 mW/cm2으로 나타나, 외관에서의 자외선 강도 편차는 0.85 mW/cm2으로 나타났다. On the other hand, the far ultraviolet ray generator using one lamp showed 5.0 mW/cm 2 at the center, and the average ultraviolet ray intensity on the exterior of the far ultraviolet ray generator was 1.23 mW/cm 2 , and the deviation in ultraviolet ray intensity on the exterior was It was found to be 0.85 mW/cm 2 .
따라서, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 복수개의 램프가 구비되어 자외선 강도가 165%로 높은 것을 알 수 있고, 대면적 확정을 위해 전극의 길이 및 배열 수를 자유롭게 할 수 있어, 사용자 니즈(needs)에 따라 다양하게 구성할 수 있다. Therefore, it can be seen that the far ultraviolet ray generator according to the present invention is equipped with a plurality of lamps and has a high ultraviolet ray intensity of 165%, and the length and number of electrodes can be freely adjusted to determine a large area, meeting user needs. ) can be configured in various ways.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
100: 원자외선 발생 장치
110: 복수개의 자외선 램프 120: 복수개의 전극
130: 전극 케이스 132: 제1 전극 연결부
134: 제2 전극 연결부 136: 전극 분리 가이드
140: 램프 체결 커버100: Far ultraviolet ray generator
110: a plurality of ultraviolet lamps 120: a plurality of electrodes
130: electrode case 132: first electrode connection part
134: second electrode connection 136: electrode separation guide
140: Lamp fastening cover
Claims (10)
상기 자외선 램프의 하부에 구비되고 상기 자외선 램프와 중첩되는 복수개의 전극; 및
상기 복수개의 전극 하부에 구비되되, 상기 전극에 서로 다른 전원을 인가하기 위한 복수개의 전극 연결부를 포함하는 전극 가이드 케이스;를 포함하고,
상기 복수개의 자외선 램프 각각은 상기 복수개의 전극 연결부 각각의 사이에 구비되고,
상기 전극 가이드 케이스는 복수개의 전극이 도전되는 것을 방지하기 위해 일정한 간격으로 구비되는 전극 분리 가이드를 더 포함하는,
원자외선 발생 장치.
a plurality of ultraviolet lamps;
a plurality of electrodes provided below the ultraviolet lamp and overlapping with the ultraviolet lamp; and
An electrode guide case provided below the plurality of electrodes and including a plurality of electrode connection parts for applying different power sources to the electrodes,
Each of the plurality of ultraviolet lamps is provided between each of the plurality of electrode connection parts,
The electrode guide case further includes electrode separation guides provided at regular intervals to prevent the plurality of electrodes from being conducted.
Far ultraviolet ray generator.
상기 자외선 램프에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방전 가스가 구비되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the ultraviolet lamp is provided with a discharge gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr).
상기 방전 가스는 ArBr, ArCl, ArF, NeF, XeI, XeBr, XeF, KrBr, KrCl 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 2,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the discharge gas is selected from the group consisting of ArBr, ArCl, ArF, NeF, XeI, XeBr, XeF, KrBr, KrCl and KrF.
상기 자외선 램프의 지름은 3 ~ 20 mm인 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the diameter of the ultraviolet lamp is 3 to 20 mm.
상기 전극의 전기 저항은 10 Ω 이하인 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the electrical resistance of the electrode is 10 Ω or less.
상기 복수개의 전극의 이격 거리는 2 ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the separation distance between the plurality of electrodes is 2 to 10 mm.
상기 전극 분리 가이드는 플라스틱 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet ray generator, characterized in that the electrode separation guide is plastic or ceramic.
상기 전극 연결부에는 전원을 연결하기 위한 홀을 더 포함하고, 상기 홀은 상기 전극 가이드 케이스에 지그재그 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
The electrode connection part further includes a hole for connecting a power source, and the hole is provided in a zigzag shape in the electrode guide case.
상기 원자외선 발생 장치는 상기 복수개의 램프를 고정하기 위한 램프 체결 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자외선 발생 장치.
According to paragraph 1,
The far ultraviolet ray generating device further includes a lamp fastening cover for fixing the plurality of lamps.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220043206A KR102685909B1 (en) | 2022-04-07 | Far ultraviolet generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220043206A KR102685909B1 (en) | 2022-04-07 | Far ultraviolet generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230144213A KR20230144213A (en) | 2023-10-16 |
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Family
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