KR20150028154A - Uv led를 이용한 휴대용 살균 장치 - Google Patents

Uv led를 이용한 휴대용 살균 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시의 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 UV LED 칩이 장착되는 LED 장착부 및 상기 LED 장착부를 회전시킬 수 있도록 구성된 동력부를 포함한다.

Description

UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치{Apparatus for sterilizing using UV LED}
본 개시(disclosure)는 휴대용 살균 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치에 관한 것이다.
자외선(Ultraviolet, UV)은 파장의 종류에 따라 다른 성질을 가진다. 자외선의 파장의 종류에 따른 성질을 이용하여 살균 장치에 적용되고 있다. 자외선을 이용한 살균 장치는 일반적으로 수은(Hg) 램프가 사용되고 있다. 수은 램프에서 나오는 파장에 의하여 생성되는 오존(O3)을 이용하여 살균 작용이 이루어진다.
자외선을 이용한 살균 장치는 일반적으로, 냉장고등과 같은 장소에 수은(Hg) 램프를 고정시켜 사용하는 고정식 자외선 살균 장치가 적용되고 있다. 이러한 고정식 자외선 살균장치는 자외선 램프가 특정 위치에 고정된 상태에서 사용되는데, 자외선 살균장치가 고정된 상태에서 적용함에 따라, 한정된 공간 내에서만 살균할 수 있고, 그 장치를 제외한 다른 곳을 살균하기 어려운 문제가 있다. 또한, 수은(Hg) 램프는 내부에 수은을 함유하고 있으므로 사용 시간이 증가할수록 환경을 오염시킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 고정된 공간에서만 적용하지 않고 이동이 가능하고, 살균이 어려운 공간에서도 살균이 가능한 UV LED를 이용한 살균 장치를 제공 하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 관점에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 UV LED 칩이 장착되는 LED 장착부 및 상기 LED 장착부를 회전시킬 수 있도록 구성된 동력부를 포함한다.
본 개시에 있어서, 상기 UV LED 칩은 100nm 내지 300nm의 파장 범위의 자외선을 방출할 수 있다.
상기 동력부는 모터 및 상기 모터에 의한 구동력을 상기 LED 장착부로 전달하는 구동축을 포함할 수 있다. 상기 LED 장착부에서 UV LED 칩이 장착되는 면은 상기 구동축과 수직하지 않고 기울어진 각도를 형성할 수 있다.
상기 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 상기 UV LED 칩을 습기나 액체로부터 보호하기 위하여 상기 LED 장착부를 둘러싸는 투명한 방수부재를 더 포함할 수 있다.
상기 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 상기 LED 장착부의 하단에 배치되며 상기 동력부를 내부에 수용할 수 있는 본체부를 더 포함할 수 있다.
상기 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 상기 LED 장착부와 연결된 상기 본체부의 일단부와 반대방향인 상기 본체부의 타단부에 배치된 가시광선 LED 칩을 더 포함할 수 있다. 상기 본체부는 상기 UV LED 칩과 상기 모터에 전원을 제공할 수 있는 전지를 수용할 수 있는 전원부를 구비할 수 있다. 상기 본체부는 상기 전지의 수명을 연장시키기 위하여 소정의 시간 동안만 상기 UV LED 칩에서 UV광이 조사될 수 있도록 구성된 타이머를 구비할 수 있다.
상기 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 피살균 대상체 또는 상기 피살균 대상체를 수용하는 용기에 걸칠 수 있도록 구성된 거치대를 더 포함할 수 있다.
상기 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치는 액체 형태의 피살균 대상체를 교반할 수 있도록 구성된 프로펠러를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, UV LED 칩이 장착되며, 회전이 가능한 LED 장착부를 도입하여 UV LED의 지향각에 의한 광손실을 최소화시키고 광범위한 면적에 대하여 살균을 가능하게 할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 외관을 도해하는 도면들이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 구성을 도해하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치가 적용되는 상태를 도해하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 구성을 도해하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치가 적용되는 상태를 도해하는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다.
복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 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.
도 1 및 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 외관을 도해하는 도면들이고, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 구성을 도해하는 도면이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치가 적용되는 상태를 도해하는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 UV LED 칩(150)이 장착되는 LED 장착부(140) 및 LED 장착부(140) 를 회전시킬 수 있도록 구성된 동력부(180, 185)를 포함한다. 본 개시에 따른 UV LED 칩(150)은 순수한 칩 다이(chip die) 형태의 발광소자 구조체 뿐만 아니라 인쇄회로기판 등과 같은 기판 상에 실장된 칩 형태 또는 패키지 형태의 발광소자 구조체로 이해될 수도 있다.
UV LED 칩(150)은 100nm 내지 300nm의 파장 범위의 자외선을 방출할 수 있으며, 엄격하게는, UV-C 영역, 예컨대 250nm~280nm의 파장 범위의 자외선을 방출할 수 있다. 예를 들어, UV LED 칩(150)은 275nm의 파장을 가지는 자외선을 방출할 수 있다.
동력부(180, 185)는 모터(180) 및 모터(180)에 의한 구동력을 LED 장착부(140)로 전달하는 구동축(185)을 포함한다. LED 장착부(140)에서 UV LED 칩(150)이 장착되는 면은 구동축(185)과 수직하지 않고 기울어진 각도를 형성하므로(예를 들어, 도 3에서 구동축(185)은 Z축과 나란하고, X축과 UV LED 칩(150)이 장착되는 면 사이에 45도의 각도를 형성하므로), LED 장착부(140)가, 예를 들어, 도 3의 Z축을 중심축으로, 회전하면서 UV LED 칩(150)에 의하여 광범위한 면적을 살균할 수 있다는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
한편, 변형된 실시예에서는, LED 장착부(140)에서 UV LED 칩(150)이 장착되는 면은 구동축(185)과 수직하지 않고 나란하게 배치될 수도 있다. 이 경우에서도, LED 장착부(140)가 회전하면서 UV LED 칩(150)에 의하여 광범위한 면적을 살균할 수 있다는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
통상적으로 하나의 UV LED 칩(150)의 지향각은 110도 내지 120도의 각도를 가지는바, 상기 지향각 범위 내에서만 UV 광이 조사되어 살균 가능한 면적이 제한된다. 이를 극복하기 위하여 조사방향이 서로 다른 복수개의 UV LED 칩들을 배치할 수 있으나 이 경우 UV LED 칩들이 다수개가 필요하며 조사방향을 서로 다르게 배치하기 위하여 LED 장착부의 구성을 정밀하게 설계해야 하는 어려움이 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)에서는 최소한의 개수의, 예를 들어, 단수의, UV LED 칩(150)을 LED 장착부(140)에 실장하고, LED 장착부(140)가 회전되는 구성을 도입함으로써 살균 가능한 면적을 용이하게 증가시킬 수 있는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 LED 장착부(140)의 하단에 배치되며 동력부(180, 185)를 내부에 수용할 수 있는 본체부(110)를 포함할 수 있다.
본체부(110)는 UV LED 칩(150)과 모터(180)에 전원을 제공할 수 있는 충전지나 건전지와 같은 전지를 수용할 수 있는 전원부(미도시)를 구비할 수 있다. 나아가, 본체부(110)는 UV LED 칩(150)과 모터(180)의 온/오프 동작을 선택할 수 있도록 구성된 스위치부(120, 120a)를 구비할 수 있다. 또한, 본체부(110)는 상기 전지의 수명을 연장시키기 위하여 소정의 시간 동안만 UV LED 칩(150)에서 UV광이 조사될 수 있도록 구성된 타이머(미도시)를 구비할 수 있다.
UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 LED 장착부(140)와 연결된 본체부(110)의 일단부와 반대방향인 본체부(110)의 타단부에 배치된 가시광선 LED 칩(170)을 더 포함할 수 있다. 가시광선 LED 칩(170)을 적용하여 일반 조명 또는 손전등으로 사용하거나 레이저 포인터로 겸용하여 활용할 수 있다. 가시광선 LED 칩(170)의 온/오프 동작을 선택할 수 있도록 구성된 스위치부(120, 120b)를 구비할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 투명한 방수부재(160)를 더 포함할 수 있다. 방수부재(160)는 UV LED 칩(150)을 습기나 액체로부터 보호하기 위하여 LED 장착부(140)의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성될 수 있다. 투명한 방수부재(160)는, 예를 들어, 석영 보호부를 포함할 수 있다. 투명한 방수부재(160) 외에도 UV LED 칩(150), LED 장착부(140) 및/또는 본체부(110)의 적어도 일부를 방수 소재로 형성할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 물과 같은 용액을 살균할 수 있는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 피살균 대상체(220) 또는 피살균 대상체를 수용하는 용기(210)에 걸칠 수 있도록 구성된 거치대(190)를 더 포함할 수 있다. 거치대(190)를 사용하지 않는 경우에는 거치대(190)는 본체부(110)의 표면 상에 배치되거나 본체부(110) 내에 적어도 일부가 수용되도록 배치될 수 있으나, 필요에 따라 거치대(190)를 사용하고자 하는 경우에는 피살균 대상체(220) 또는 피살균 대상체를 수용하는 용기(210)에 거치대(190)를 걸치도록 본체부(110)에서 돌출되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 피살균 대상체(220)인 물을 살균하고자 하는 경우 피살균 대상체를 수용하는 용기(210)에 걸치도록 거치대(190)를 구성함으로써 효과적인 살균 작업을 수행할 수 있다. 다른 예로서, 피살균 대상체인 싱크대 및 욕실의 하수구를 살균하거나 컵 등을 살균하고자 하는 경우, 싱크대 및 욕실의 하수구의 입구나 컵의 입구에 거치대(190)를 걸치도록 구성하여 효과적으로 살균 작업을 진행할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치의 구성을 도해하는 도면이고, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치가 적용되는 상태를 도해하는 도면이다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 액체 형태의 피살균 대상체(200)를 교반할 수 있도록 구성된 프로펠러(195)를 더 포함할 수 있다. 프로펠러(195)를 사용하지 않는 경우에는 프로펠러(195)는 본체부(110)의 표면 상에 배치되거나 본체부(110) 내에 적어도 일부가 수용되도록 배치될 수 있으나, 필요에 따라 프로펠러(195)를 사용하고자 하는 경우에는 피살균 대상체(200)를 교반할 수 있도록 본체부(110)에서 돌출되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 피살균 대상체(220)인 물을 살균하고자 하는 경우 UV LED 칩(150)이 점등된 상태에서 LED 장착부(140)가 회전하는 동안 프로펠러(195)가 본체부(110)에서 돌출되어 회전하여 피살균 대상체(220)인 물을 교반함으로써 효과적인 살균 작업을 수행할 수 있다.
지금까지 설명한 본 개시의 실시예들에 따른 UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치(100)는 LED 장착부(140)에 모터(180)를 적용함으로써 UV LED 칩(150)이 점등된 상태에서 장치(100)의 중심축을 기준으로 회전할 수 있도록 구성하여 지향각에 의한 광손실을 최소화시킬 수 있으며 회전으로 인해 광범위한 면적을 살균할 수 있다. 또한, 좁고 협소한 장소에서도 살균이 가능한 소형 살균기를 제공하며, 충전지 또는 건전지를 사용함으로써 유선으로 연결된 전원 구동부가 필요없어 휴대가 용이한 살균기를 제공할 수있다. 이러한 구성에 의하여 지향각 범위 내에서만 광이 조사되어 살균 가능한 면적이 제한적이었던 문제점을 극복할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치
110 : 본체부 120 : 전원 스위치
140 : LED 장착부 150 : UV LED 칩
160 : 방수부재 180 : 모터
185 : 구동축

Claims (11)

  1. UV LED 칩이 장착되는 LED 장착부; 및
    상기 LED 장착부를 회전시킬 수 있도록 구성된 동력부;
    를 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV LED 칩은 100nm 내지 300nm의 파장 범위의 자외선을 방출하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력부는 모터 및 상기 모터에 의한 구동력을 상기 LED 장착부로 전달하는 구동축을 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 LED 장착부에서 UV LED 칩이 장착되는 면은 상기 구동축과 수직하지 않고 기울어진 각도를 형성하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV LED 칩을 습기나 액체로부터 보호하기 위하여 상기 LED 장착부를 둘러싸는 투명한 방수부재를 더 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 장착부의 하단에 배치되며 상기 동력부를 내부에 수용할 수 있는 본체부를 더 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED 장착부와 연결된 상기 본체부의 일단부와 반대방향인 상기 본체부의 타단부에 배치된 가시광선 LED 칩을 더 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 UV LED 칩과 상기 모터에 전원을 제공할 수 있는 전지를 수용할 수 있는 전원부를 구비하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 전지의 수명을 연장시키기 위하여 소정의 시간 동안만 상기 UV LED 칩에서 UV광이 조사될 수 있도록 구성된 타이머를 구비하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    피살균 대상체 또는 상기 피살균 대상체를 수용하는 용기에 걸칠 수 있도록 구성된 거치대를 더 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    액체 형태의 피살균 대상체를 교반할 수 있도록 구성된 프로펠러를 더 포함하는, UV LED를 이용한 휴대용 살균 장치.





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