KR20160032068A - 자외선 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기 - Google Patents

자외선 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난반사 구조를 가진 자외선 살균기에 관한 것으로 자외선 램프에서 발생된 자외선이 난반사 구조에 의해 살균기 내부에 거치되는 모든 대상물들에게 도달하여 효과적인 살균 작용이 이루어질 수 있게 한 것이다. 자외선 살균기는 본체외장부와 본체내장부로 구성되며 본체내장부 상면과 측면, 후면에는 다각형으로 형성된 요철 패널인 난반사 수단이 구비되고, 하면에는 다각뿔로 형성된 요철 패널인 난반사 수단이 구비되어 자외선 램프에서 방출되는 자외선을 본체내장부 내부에 고르게 난반사키시고 있다. 또한 선반들을 그물망 구조 또는 자외선투과유리의 재질로 형성하여 선반에 거치되는 대상물들의 내외부에 자외선 파장이 고르게 도달하여 살균될 수 있도록 하였다.

Description

자외선 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기{Ultraviolet ray sterilizer having scattered reflection structure}
자외선 살균기에 관한 것으로, 특히 자외선 살균기 내부에 위치한 살균 대상물에 자외선이 효율적으로 도달 가능하도록 한 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기에 관한 것이다.
식기들은 매 식사 때마다 세척의 과정을 거쳐 보관된다. 세척된 식기들은 보관장소에 따라 위생상태가 천차만별로 나뉘게 되는데 습기의 건조가 원활하게 이루어지지 않거나 기온이 높은 경우 세균이나 곰팡이, 바이러스가 번식하기에 좋은 조건이 된다. 식당이나 급식소 등 대량의 식기들이 제공되는 곳에서는 세균이나 곰팡이, 바이러스의 번식을 억제하고, 살균시켜 제공하기 위해 자외선 살균기를 배치해 사용하고 있다. 이는 위생법상 의무사항의 하나로 식기들을 살균해 안전한 먹거리를 제공하기 위함이다.
살균기에 사용되는 자외선은 250~260nm의 파장으로 세균, 곰팡이, 바이러스를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이에 자외선 살균기는 널리 사용되고 있고, 다양한 구조로 제작되어 상용화되어 있다. 그러나, 기존의 자외선 살균기는, 자외선을 방출하는 광원에서 가까운 곳에 위치한 식기와 멀리 떨어진 곳에 위치한 식기의 살균 효과에 차이를 보인다. 이유는 자외선을 방출하는 광원이 주로 천정부 또는 측면에 고정되어 있고 여기서 방출되는 자외선은 자외선 살균기 내에 위치한 식기들에 부딪힌다. 겹쳐서 거치되거나 식기들의 개수가 늘어나면 파장이 가리워진 곳에 위치한 식기의 살균효과는 당연히 떨어지는 것이다. 또한 살균기 내부에 거치되는 식기들의 개수가 많아질수록 식기 살균의 효과가 떨어진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국특허출원 10-2013-0022053에서는 난반사 구조를 이용한 자외선 살균기를 개시하고 있으나 이것의 난반사 수단은 자외선 램프가 부착된 면, 즉 자외선 살균기의 내부 천정면에만 구비되어 있고 그 외의 다른면에는 난반사 수단이 구비되어 있지 않아 자외선 파장이 난반사되는 범위가 제한적이며 효율적이지 못하다.
자외선 살균기 내부에 위치한 모든 대상물들의 거의 전 부위에 자외선이 효과적으로 전달될 수 있도록 하는 난반사 구조를 가진 자외선 살균기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일측에 따른 자외선 살균기는 자외선을 이용하여 복수 개의 대상물들을 살균하는 본체내장부, 상기 본체내장부의 외면에 일정간격으로 이격되어 위치하는 내면을 갖는 본체외장부, 상기 본체내장부와 상기 본체외장부 사이에 위치하여 상기 본체외장부로 유입된 공기를 정화시키는 공기정화모듈, 상기 공기정화모듈을 통해 유입된 공기를 가열하여 상기 본체내장부로 공급하는 히터모듈, 및 상기 본체내장부와 상기 본체외장부를 개폐하기 위한 도어를 포함한다.
상기 본체내장부는 상기 본체내장부의 상면에 설치된 자외선 램프, 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선을 난반사시키기 위한 난반사 수단, 상기 대상물들이 실리는 복수 개의 선반들, 상기 본체내장부의 후면에 형성되어 상기 본체외장부로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부, 및 상기 본체외장부로 공기를 배출하기 위한 공기배출부를 포함하고, 상기 본체외장부는 상기 본체외장부의 후면에 형성되어 상기 본체내장부의 공기배출부로 공기를 배출하기 위한 공기배출부와 상기 자외선 살균기의 외부로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부를 포함한다.
상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 적어도 양측면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 포함하고, 상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 구조 내지 재질을 갖는다.
상기 난반사 수단은 상기 자외선 램프의 설치 부위를 제외한 상기 본체내장부의 상면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함할 수 있다.
상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 후면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함할 수 있다.
상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 하면 전체에 걸쳐 다각뿔 형상으로 돌출되어 있는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 선형으로 함몰되어 있는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함할 수 있다.
상기 본체내장부의 서로 대향하는 양 측면들은 상기 양 측면들간의 간격이 반복해서 좁아졌다가 넓어지도록 경사가 져 있고, 상기 경사진 측면들 상에는 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태의 요철들로 형성된 난반사 수단이 구비되어 있고, 상기 경사진 측면들간의 간격이 가장 좁은 측면 부위들의 사이에는 상기 선반들이 거치될 수 있다.
상기 난반사 수단은 상기 본체내장부 내면에 직접 요철을 형성하는 내면 일체형인 난반사 수단을 구비할 수 있다.
상기 난반사 수단은 본체내장부 내면에 부착되는 별도의 요철 패널인 난반사 수단을 구비할 수 있다.
상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 그물망 구조를 가질 수 있다.
상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 자외선 투과 유리의 재질로 이루어질 수 있다.
난반사 구조를 가진 자외선 살균기에 있어서, 자외선 살균기 내면 모두에 난반사 수단을 구비하여 자외선 램프에서 발산된 자외선이 살균기 내부에 거치되는 대상물들의 거의 전 부위에 고르게 도달하여 효과적인 살균작용이 이루어질 수 있다. 이러한 난반사 수단에 의해 자외선 램프에서 방출되는 자외선이 난반사되어 자외선 살균기 내부 곳곳에 빠짐없이 도달되기 때문에 자외선 살균기의 내부에 위치한 대상물들의 살균에 보다 적은 개수의 자외선 램프가 요구된다. 이에 따라 자외선 램프로 인한 전력 소비를 감소시킬 수 있으며 자외선 살균기의 제조 비용 및 유지보수 비용이 감소된다. 또한 대상물이 거치되는 선반을 자외선이 투과될 수 있는 구조 내지 재질로 설계하여 자외선이 살균기 내부에 거치되는 대상물들에 더 효과적으로 도달하여 살균시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 측단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 본체내장부(12)의 정단면의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 본체내장부(12)의 정단면의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1-4에 도시된 본체내장부(12)의 상면과 측면들의 난반사 수단의 패턴을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 난반사 수단의 부분 확대도이다.
도 7은 도 5에 도시된 난반사 수단의 단면도이다.
도 8은 도 1-4에 도시된 본체내장부(12)의 하면의 난반사 수단의 패턴을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 난반사 수단의 부분 확대도이다.
도 10은 도 8에 도시된 난반사 수단의 단면도이다.
도 11은 도 5-7에 도시된 난반사 수단이 구비된 도 3의 자외선 살균기(100)에서의 난반사작용도이다.
도 12는 도 5-7에 도시된 난반사 수단이 구비된 도4의 자외선 살균기(100)에서의 난반사작용도이다.
도13은 도 8-10에 도시된 난반사 수단을 구비하는 본 발명의 일 실시예에 따른 난반사 구조에 의한 난반사작용도이다.
자외선을 살균에 이용하는 것은 자외선만의 유용한 특징이 있기 때문이다. 조사되는 에너지량은 다르지만 거의 모든 균종에 유효하고, 자외선 살균기 내부에 거치되는 대상물들에 변화를 주지 않으며 가열이나 화학 약품을 처리하여 살균하는 방법에 비해 간편하고 경제적이다. 자외선 파장의 범위는 100nm~400nm로, 100nm~240nm를 UV-C(단파), 240nm~125nm를 UV-B(중파), 125nm~400nm를 UV-A(장파)로 분류되는데 자외선의 살균 효과는 자외선의 파장에 따라 전혀 달라지며, 250~260nm 파장의 자외선이 살균에 가장 효과적이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예에서는 250~260nm 범위 내에서도 253.7nm의 파장을 인공적으로 방출하는 광원을 제공하여 조사한다. 253.7nm의 파장 외에도 표적이 되는 세균이나 곰팡이, 바이러스의 종류에 따라 파장의 범위는 조정 가능하다. 조사되는 자외선량은 [방사강도 X 조사시간]에 정비례하여 강한 자외선에 오랜 시간 노출될수록 살균 효과는 높아지지만 살균 보유 능력이 없어 살균된 식기가 세균, 곰팡이, 박테리아가 번식하기 쉬운 환경에 노출되지 않게 외부와 차단하여 보관하고, 사용할 때만 꺼내서 사용하는 것이 바람직하다. 또한 자외선은 눈 및 피부에 대해 유해하므로 자외선 살균기 도어에는 썬팅지나 자외선 차단이 가능한 소재를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 난반사 구조를 갖는 자외선 살균기(100)의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 살균기(100)의 하우징은 자외선을 이용하여 복수 개의 대상물들을 살균하는 사각박스 외관의 본체내장부(12), 본체내장부(12)의 외면으로부터 일정간격 이격되어 위치하는 내면을 구비함으로써 본체내장부(12)를 감싸는 사각박스 외관의 본체외장부(11), 및 본체내장부(12)와 본체외장부(11)를 개폐하기 위한 도어(15)로 구성된다. 본체내장부(12)의 내면은 자외선 램프(16)가 부착되는 상면, 자외선램프(16)가 부착된 상면과 마주보며 수평으로 위치하는 하면, 이러한 상면과 하면으로부터 직각으로 꺾여지며 닫혀진 상태에서의 도어(15)와 맞닿는 2개의 측면들, 닫혀진 상태에서의 도어(15)와 마주보며 상면, 하면, 및 측면들로부터 직각으로 꺾여지는 후면으로 구성된다.
본체내장부(12)의 상면에 설치된 자외선 램프(16)는 살균 대상물들이 위치하는 본체내장부(12)의 내부에 자외선을 방출한다. 본 실시예에서는 자외선 램프(16)에서 방출되는 자외선이 본체내장부(12) 내부 곳곳에 빠짐없이 효과적으로 도달되도록 하기 위해 본체내장부(12)의 내면, 즉 상면, 하면, 측면들, 및 후면을 난반사 구조로 설계하였다. 본체내장부(12)의 내면에 구비되는 난반사 수단은 본체내장부(12)의 내면에 직접 요철을 형성하는 내면 일체형으로 구성될 수도 있고, 본체내장부(12)의 내면에 부착되는 별도의 요철패널 형태로 구성될 수 있다. 본체내장부(12)의 내면에 구비되는 난반사 수단에 대해서는 이하 도 5 내지 도 13을 참조하면서 자세히 설명하도록 하겠다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본체내장부(12)의 개방면 측에 본체외장부(11)의 개방면이 위치하여 본체외장부(12)의 개방면을 통하여 본체내장부(12)의 내부에 살균 대상물을 넣거나 그 내부로부터 살균 대상물을 빼낼 수 있다. 본체외장부(11)의 개방면의 일 모서리를 축으로 회전 가능하게 본체외장부(11)에 결합되는 사각판 형태의 도어(15)에는 도어(15)의 크기보다 작은 사각판 형태의 유리가 도어에 구비되어 본체내장부(12)를 들여다볼 수 있게 설계되었고, 이러한 유리에는 염화 비닐리덴 소재의 자외선 차단 필름이 코팅 처리되어 있어 본체내장부(12)에서 난반사되어 도어(15)쪽으로 나오는 자외선 파장들을 차단할 수 있게 하였다. 도어(15)의 유리에 구비되는 자외선 차단 필름은 자외선을 차단할 수 있는 다른 소재로 대체될 수 있다. 이러한 소재는 본 실시예가 속하는 기술분야에서 공지된 것이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본체내장부(12)에는 자외선 램프(16)가 설치된 상면에서 하면까지 일정 간격으로 배치되어 살균 대상물들이 실리는 선반(13)이 구비되어 있다. 선반(13)은 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선과 본체내장부(12) 내면에 구비된 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 구조 내지 재질을 가진다. 예를 들어, 선반(13)은 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선과 본체내장부(12) 내면에 구비된 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 그물망 구조를 가질 수 있다. 그물망 구조를 갖는 사각판 형태의 선반(13)은 대상물들의 하중을 견딜 수 있게 스테인리스강 소재로 제작될 수 있다. 이러한 그물망 구조는 뛰어난 통풍성을 제공하며 난반사된 자외선이 선반(13)에 실리는 대상물들의 내외부에 고르게 도달할 수 있도록 해준다.
한편, 선반(13)은 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선과 본체내장부(12) 내면에 구비된 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 자외선 투과 유리의 재질로 이루어질 수 있다. 자외선 투과 유리는 석영이나 붕규산 등을 함유하고 있어 자외선을 통과시킨다. 자외선 투과 유리는 그물망 구조에 비해 통풍성은 뛰어나지는 않으나 그물망을 구성하는 살들에 의한 자외선 차단이 없다. 나아가, 선반(13)은 자외선 투과 유리의 재질의 그물망 구조로 제작될 수도 있다. 고체나 불투명 물질을 투과하지 못하는 자외선이 본체내장부(12) 내면에 구비된 난반사 수단을 통해 무수한 횟수로 반사되어 대상물들에 도달할 때 그물망 구조의 선반(13)에 의해 가로막힘이 없게 되어 보다 짧은 시간에 보다 많은 횟수의 난반사가 발생하게 된다. 이것에 의해 보다 짧은 시간에 대상물의 보다 넓은 부위에 대한 살균이 이루어지게 된다.
선반(13)은 본체내장부(12)의 벽면에 구비되는 받침수단(14)에 의해 본체내장부(12)의 내부에 설치될 수 있다. 받침수단(14)은 후술할 도 3과 도 4에 도시된 실시예처럼 본체내장부(12) 양 측면에 부착된 사각막대 형상의 부재로 구성될 수도 있고 본체내장부(12)의 양 측면에 형성된 비스듬한 경사면으로 구성될 수도 있다. 이것에 관한 상세한 내용은 도 3과 도 4에서 후술하도록 하겠다. 이러한 받침수단(14)에 의해 본체내장부(12) 내부공간의 상면과 하면 사이에 선반(13)들이 일정 간격 이격되어 수평으로 설치될 수 있다. 선반(13)은 전술한 것처럼 그물망 구조의 사각판 형태이기 때문에 받침수단(14)에 대해 탈착 가능하다. 가령, 본체내장부(12)의 청소를 위해 선반(13)들을 모두 제거할 수도 있고, 다소 큰 사이즈의 대상물의 살균을 위해 선반(13)들 중 일부를 제거해 공간을 넓게 사용할 수도 있으며, 선반(13)이 망가졌을 때 교체도 수월하다.
도 2는 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 측단면도로 도 1에서 도시되지 않은 자외선 살균기(100)의 본체외장부(11)와 본체내장부(12) 사이의 구성이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 살균기(100)는 대상물들의 통풍과 건조를 위해 본체내장부(12)와 본체외장부(11) 사이에 위치하여 본체외장부로 유입된 공기를 정화시킴과 동시에 순환시키는 공기정화모듈(21)과 공기정화모듈(21)을 통해 유입된 공기를 가열하여 본체내장부(12)로 공급하는 히터모듈(22)을 구비하고, 본체내장부(12)와 본체외장부(11)의 공기유입부(23a, 23b)와 공기배출부(24a, 24b)를 구비한다.
본체내장부(12)는 본체내장부(12)의 후면에 형성되어 본체외장부(11)로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부(23a)와 본체외장부(11)로 공기를 배출하기 위한 공기배출부(24a)를 구비하고, 본체외장부(11)는 본체외장부(11)의 후면에 형성되어 본체내장부(12)의 공기배출부(24a)로 공기를 배출하기 위한 공기배출부(24b)와 자외선 살균기(100)의 외부로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부(23b)를 구비한다.
본 실시예에서는 본체내장부(12) 상면과 상면으로부터 일정간격 이격되어 설치된 첫 번째 선반(13) 사이의 본체내장부(12)의 후면 부위에 공기배출부(24a)를 형성하고, 본체내장부(12)의 공기배출부(24a)에 근접해 있는 본체외장부(11) 후면 부위에 공기배출부(24b)를 형성하였다. 즉, 본체내장부(12)와 본체외장부(11)의 공기배출부(24a, 24b)를 서로 근접하게 위치시켜 공기가 빠져나가는 거리를 짧게 설계하여 배출되는 공기가 자외선 살균기(100)내부에 오래 머물지 않도록 하였다.
공기유입부(23a, 24b) 또한 본체내장부(12)와 본체외장부(11) 하단에 서로 인접하게 설계하였다. 본체내장부(12)의 하면과 하면으로부터 일정간격 이격되어 설치된 첫 번째 선반(13) 사이의 본체내장부(12)의 후면 부위에 공기유입부(23a)를 형성하고, 본체내장부(12)의 공기유입부(23a)에 근접해 있는 본체외장부(11) 후면 부위에 본체외장부(11)의 공기유입부(23b)를 형성하였다. 본체내장부(12)와 본체외장부(11)의 공기유입부들(23a, 23b) 사이에는 히터모듈(22)과 공기정화모듈(21)을 연결하여 본체내장부(12)로 깨끗한 공기를 제공해 자외선 살균기(100) 내부를 통풍시키고 대상물들을 건조시킨다.
도 2에 도시된 히터모듈(22), 공기정화모듈(21), 공기유입부(23a, 23b), 및 공기배출부(24a, 24b)는 자외선을 이용한 자외선 살균기(100)의 살균효과를 높이기 위한 구성들이다. 대부분의 균은 자외선을 조사하여도 습도가 높으면 잘 죽지 않는 경우가 많은데, 이는 자외선 조사에 상관없이 습기가 제거되지 않으면 세균, 곰팡이, 바이러스 살균이 원활하게 이루어지지 않음을 말해준다. 이에 따라, 본 실시예에서는 자외선을 조사하는 자외선 램프(16) 외에도 습기를 제거하기 위한 히터모듈(22), 공기정화모듈(21), 공기유입부(23a, 23b), 및 공기배출부(24a, 24b)를 구비함으로써 자외선 살균의 효과를 극대화할 수 있도록 하였다.
히터모듈(22)과 공기정화모듈(21)이 구비되는 본체내장부(12)와 본체외장부(11) 사이의 공간에는 격벽(25)을 설치하여 유입되는 공기의 흐름 공간과 배출되는 공기의 흐름 공간을 서로 분리시킬 수 있다. 격벽(25)이 존재하지 않는다면 배출되는 공기가 본체내장부(12)와 본체외장부(11) 사이의 공간에 머물면서 배출되는 공기의 흐름을 저해할 수 있고, 본체내장부(12)에서 빠져나오는 뜨거운 공기에 의해 히터모듈(22)과 공기정화모듈(21)이 과열되어 오작동 현상을 보일 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 본체내장부(12)의 정단면의 일례를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 선반(13)을 본체내장부(12)의 내부 공간에 설치하기 위한 받침수단(14)은 본체내장부(12) 양 측면에 부착된 사각막대 형상의 부재들(31)로 구성될 수 있다. 대상물들을 선반(13)에 올렸을 때에 이것들이 어느 한쪽으로 이동하지 않도록 서로 대향하는 사각막대 형상의 부재들(31)은 본체내장부(12) 양 측면의 동일한 높이에 설치되어야 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본체내장부(12)의 상면, 하면, 측면들, 및 후면은 난반사 구조로 설계될 수 있는데, 볼록하게 튀어나오는 받침수단(14)도 자외선이 난반사될 수 있는 불투명 고체 금속의 재질로 이루어짐으로써 난반사 수단으로써의 역할을 할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 자외선 살균기(100)의 본체내장부(12)의 정단면의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 선반(13)을 본체내장부(12)의 내부 공간에 설치하기 위한 받침수단(14)은 본체내장부(12)의 서로 대향하는 양 측면들이 양 측면들간의 간격이 반복해서 좁아졌다가 넓어지도록 경사가 져 있는 구조로 구성될 수 있다. 이와 같이 경사진 측면들간의 간격이 가장 좁은 측면 부위들의 사이(41)에는 선반(13)들이 거치될 수 있고, 경사진 측면들간의 간격이 가장 좁은 양 측면 부위들은 동일한 높이에 형성되어 선반(13)들이 수평하게 거치될 수 있도록 한다.
본체내장부(12)의 상면에 설치되어 있는 자외선 램프(16)는 상면과 수직으로 연결되는 측면으로 이루어진 도 3에 비해 비스듬한 경사면으로 이루어진 측면으로 연결된 도 4의 경우 자외선 램프(16)에서 발산된 자외선 을 더 많이 받을 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 받침수단(14)은 상기된 바와 같은 경사 구조(41)만으로 선반(13)의 거치 수단을 제공하는 것과 함께 보다 짧은 시간에 보다 많은 광량의 자외선이 난반사될 수 있도록 하고, 이것은 대상물의 살균이 보다 신속하게 이루어질 수 있도록 한다.
도 3 및 도 4에서는 본체내장부(12)에 형성된 난반사 구조를 본체내장부(12)의 상면과 양 측면들에는 사다리꼴 형상들이 연속되는 요철 패턴으로, 하면에는 세모 형상들이 연속되는 요철 패턴으로 표시하였다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균기(100)는 본체내장부(12)의 내면에 난반사 수단을 구비하여 자외선 램프(16)에서 방출되는 자외선을 난반사시키고 있다. 자외선 램프 형상으로 함몰된 본체내장부(12)의 상면 부위에 자외선 램프(16)를 설치하고, 자외선 램프(16)가 설치된 부분을 제외한 본체내장부(16)의 내면 전체를 난반사 구조로 설계하였다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본체내장부(12)의 난반사 수단은 본체내장부(12)의 적어도 양 측면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재(32, 42)로 구현될 수 있다. 또한, 본체내장부(12)의 난반사 수단은 이러한 요철부재(32, 42) 외에 자외선 램프(16)의 설치 부위를 제외한 본체내장부(12)의 상면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재(33, 43)를 포함하여 구현될 수 있다.
자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선은 난반사 수단의 반사율 한계로 인해 반사가 반복될수록 살균력이 떨어지게 된다. 따라서, 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선을 직접 받을 수 있는 면적을 보다 넓게 가져갈 수 있는 구조의 난반사 수단이 대상물들의 보다 완벽한 살균에 효과적이다. 자외선 램프(16)는 본체내장부(12)의 상면에 설치되어 있기 때문에 본체내장부(12)의 양 측면에 대해 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선 대부분이 비스듬히 입사하게 된다. 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선을 직접 받을 수 있는 난반사 수단의 면적을 보다 넓게 함과 동시에 보다 많은 난반사가 일어나도록 하기 위하여 본체내장부(12)의 양 측면의 요철부재(32, 42)의 각 돌출부는 다각형 형상의 돌출면을 갖고, 각 함몰부는 다각형 형상의 함몰면을 가진다.
전술한 양 측면의 요철부재(32, 42)는 후면에도 형성될 수 있고, 요철부재(32, 42)가 구비된 후면에서도 양 측면에서와 동일하게 자외선이 비스듬히 입사해 난반사를 일으키고 있다.
본체내장부(12)의 상면에는 난반사 수단에 의해 반사된 자외선 대부분이 비스듬히 입사하게 된다. 본체내장부(12)의 양 측면의 요철부재(32, 42)와 마찬가지로, 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선을 직접 받을 수 있는 난반사 수단의 면적을 보다 넓게 함과 동시에 보다 많은 난반사가 일어나도록 하기 위하여 본체내장부(12)의 상면의 요철부재(33, 43)의 각 돌출부는 다각형 형상의 돌출면을 갖고, 각 함몰부는 다각형 형상의 함몰면을 가진다. 한편, 난반사 수단의 반사율을 높이기 위하여 난반사 수단은 자외선 반사율이 높은 알루미늄, 산화마그네슘 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 본체내장부(12)의 난반사 수단은 상술한 바와 같은 요철부재(32, 42)와 요철부재(33, 43) 외에 본체내장부(12)의 하면 전체에 걸쳐 다각뿔 형상으로 돌출되어 있는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 선형으로 함몰되어 있는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재(34, 44)를 포함하여 구현될 수 있다. 자외선 램프(16)는 본체내장부(12)의 상면에 설치되어 있기 때문에 상면과 마주보는 본체내장부(12)의 하면에는 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선 대부분이 수직으로 입사하게 된다.
본체내장부(12)의 하면의 요철부재(34, 44)의 각 돌출부가 평평한 돌출면을 갖는다면, 자외선 램프에서 발산되어 본체내장부 하면으로 대상물에 의한 가리움없이 수직 입사하는 자외선의 경우, 전술한 돌출면에 의해 입사 경로와 동일한 경로로 반사되어 대상물들의 살균에 사용되지 못한다. 이에 따라, 본체내장부(12)의 하면의 요철부재(34, 44)의 각 돌출부는 다각뿔 형상을 가짐에 따라 서로 이웃하는 다각뿔들간의 자외선 반사를 통해 반사된 자외선이 대상물들에 도달할 수 있도록 하였다. 특히, 이러한 본체내장부(12)의 하면의 요철부재(34, 44)에 의해 반사된 자외선은 본체내장부(12)의 상면과 측면들의 요철부재(31-33, 41-43)에 의해 반사된 자외선이 조사되기 어려운 대상물들의 하부에 조사된다. 즉, 상술된 바와 같이 서로 다른 본체내장부(12)의 상면과 측면들의 요철 형상과 본체내장부(12)의 하면의 요철 형상의 조합에 의해 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선은 각 대상물의 거의 전 부위에 조사될 수 있게 된다.
도 5는 도 1-4에 도시된 본체내장부(12)의 상면과 측면들의 난반사 수단의 평면도를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 난반사 수단의 부분 확대도이고, 도 7은 도 5에 도시된 난반사 수단의 단면도이다. 도 5-7을 참조하면, 본체내장부(12)의 상면과 측면들의 난반사 수단은 팔각형 형상의 돌출면(51)을 갖는 복수 개의 돌출부(51)들과 서로 이웃하는 돌출부(51)들 사이에 사각형 형상의 함몰부(52)를 갖는 복수 개의 함몰부(52)들이 돌출부(51)들의 바닥면을 이루는 변이 서로 접하는 패턴으로 연속되는 형태이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각 돌출부(51)는 팔각형 형상의 돌출면(61)과 팔각형의 돌출면(61)으로부터 꺾여지는 사다리꼴 형상의 경사면(62) 8개로 이루어져 있고, 각 함몰부(52)는 경사지게 함몰되어 있는 삼각형 형상의 경사면(63) 4개로 이루어져 있다. 각 돌출부(51)와 각 함몰부(52)가 가진 면의 개수는 9개와 4개로 이들 구조가 반복되는 난반사 수단은 수십 내지 수백 개의 면들을 가질 수 있고, 이는 난반사가 가능한 횟수를 늘려주며 난반사에 의해 본체내장부(35) 내부 곳곳에 자외선이 고르게 도달할 수 있도록 해준다. 도 7은 도 5내지 도 6에 전술한 난반사 수단의 단면도로 돌출부(51)와 함몰부(52)가 연속적으로 이어져 요철을 형성하고 있다.
도 8은 도 1-4에 도시된 본체내장부(12)의 하면의 난반사 수단의 평면도를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 난반사 구조의 부분 확대도이며, 도 10은 도 8에 도시된 난반사 수단의 단면도이다. 도 8-10을 참조하면, 본체내장부(12)의 하면의 난반사 수단은 사각뿔 형상으로 돌출되어 있는 복수 개의 돌출부(81)들과 서로 이웃하는 돌출부(81)들 사이에 선형으로 함몰되어 있는 복수 개의 함몰부(82)들이 돌출부(81)들의 바닥면을 이루는 변이 서로 접하는 패턴으로 연속되는 형태이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각 돌출부(81)는 경사지게 융기되어 있는 삼각형 형상의 경사면(91) 4개로 이루어져 있고, 각 함몰부(92)는 각 돌출부(81)의 경사면(91)들이 이웃하는 다른 돌출부(81)의 경사면(91)들과 맞닿아 함몰된 선형의 홈(92)으로 이루어져 있다. 4개의 경사면(91)을 가진 각 돌출부(81)는 연속적으로 이어져 하면 전체에 요철을 이루고 수십 내지 수백 개의 경사면(91)을 가지고, 자외선 램프(16)로부터 하면에 수직으로 진행하는 파장을 어떤 돌출부(81)의 경사면(91)에서 받아서 난반사를 반복함으로써 대상물의 하부에 도달할 수 있도록 해준다. 도 10은 도 8내지 도 9에 전술한 난반사 수단의 단면도로 돌출부(81)와 함몰부(82)가 연속적으로 이어져 요철을 형성하고 있다.
도 11에서는 도 5-7의 난반사 수단이 자외선 살균기(100) 양 측면에 구비되어 있고, 자외선 살균기(100) 양 측면에 구비된 난반사 수단에 자외선이 입사하여 난반사된다. 요철부재(32-34, 42-44)들로 형성된 난반사 수단은 요철부재(32-34, 42-44)들의 수가 많을수록 난반사되는 면적과 난반사되는 자외선 파장의 수가 증가하여 자외선 살균기(100) 내부의 대상물들에 고르게 도달해 살균한다.
도 12는 도 4에 도시된 자외선 살균기(100)가 도 5-7에 도시된 난반사 수단을 구비한 것으로, 난반사 수단을 구비한 자외선 살균기(100)의 다른 예이다. 도 4에 도시된 자외선 살균기(100)는 받침수단(14)으로 비스듬한 경사면을 구비하고, 그 경사면에 도 11에서와 동일한 난반사 수단을 구비하여 난반사 하고 있으며, 자세한 내용은 도 4와 도 11의 설명을 참조하도록 한다.
도 13은 도 8-10에 도시된 난반사 수단을 구비한 자외선 살균기(100)에서 일어나는 난반사 작용도를 나타낸 것으로, 전술한 난반사 수단은 자외선 살균기의 하면에 위치하여 자외선 램프(16)에서 발산된 자외선을 반사시킨다. 자외선 살균기(100)의 하면에 구비된 난반사 수단은 전술한 것과 같이 사각뿔 형상으로 돌출되어 있는 복수 개의 돌출부(81)들과 서로 이웃하는 돌출부(81)들 사이에 선형으로 함몰되어 있는 복수 개의 함몰부(82)들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 하면에 구비되어, 자외선 램프(16)로부터 발산된 자외선 파장을 반사시킨다. 전술한 난반사 수단은 도 3 및 도 4에서 설명한 것처럼 자외선 램프에서 발산된 자외선 파장이 하면에 수직으로 입사하고 다시 입사 경로와 동일한 경로로 반사되는 것을 방지하기 위한 것으로 자세한 설명은 도3 및 도4를 참조하도록 한다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 자외선 살균소독기
11 : 본체외장부 12 : 본체내장부
13 : 선반 14 : 받침 수단
15 : 도어 16 : 자외선 램프
23a, 23b : 공기유입부 24a, 24b : 공기배출부
22 : 히터모듈 21 : 공기정화모듈
25 : 격벽
31 : 받침 수단 32-34 : 난반사 수단
41 : 받침 수단 42-44 : 난반사 수단
51 : 돌출부 52 : 함몰부
61 : 돌출면 62 : 경사면
63 : 경사면
81 : 돌출부 82 : 함몰부
91 : 경사면 92 : 함몰부

Claims (9)

  1. 자외선을 이용하여 복수 개의 대상물들을 살균하는 본체내장부, 상기 본체내장부의 외면에 일정간격으로 이격되어 위치하는 내면을 갖는 본체외장부, 상기 본체내장부와 상기 본체외장부 사이에 위치하여 상기 본체외장부로 유입된 공기를 정화시키는 공기정화모듈, 상기 공기정화모듈을 통해 유입된 공기를 가열하여 상기 본체내장부로 공급하는 히터모듈, 및 상기 본체내장부와 상기 본체외장부를 개폐하기 위한 도어를 포함하는 자외선 살균기에 있어서,
    상기 본체내장부는 상기 본체내장부의 상면에 설치된 자외선 램프, 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선을 난반사시키기 위한 난반사 수단, 상기 대상물들이 실리는 복수 개의 선반들, 상기 본체내장부의 후면에 형성되어 상기 본체외장부로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부, 및 상기 본체외장부로 공기를 배출하기 위한 공기배출부를 포함하고,
    상기 본체외장부는 상기 본체외장부의 후면에 형성되어 상기 본체내장부의 공기배출부로 공기를 배출하기 위한 공기배출부와 상기 자외선 살균기의 외부로부터 공기를 유입하기 위한 공기유입부를 포함하고,
    상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 적어도 양측면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 포함하고,
    상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 구조 내지 재질을 갖는 자외선 살균기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 난반사 수단은 상기 자외선 램프의 설치 부위를 제외한 상기 본체내장부의 상면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함하는 자외선 살균기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 후면 전체에 걸쳐 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함하는 자외선 살균기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 난반사 수단은 상기 본체내장부의 하면 전체에 걸쳐 다각뿔 형상으로 돌출되어 있는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 선형으로 함몰되어 있는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태로 형성된 요철부재를 더 포함하는 자외선 살균기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체내장부의 서로 대향하는 양 측면들은 상기 양 측면들간의 간격이 반복해서 좁아졌다가 넓어지도록 경사가 져 있고,
    상기 경사진 측면들 상에는 다각형 형상의 돌출면을 갖는 복수 개의 돌출부들과 서로 이웃하는 돌출부들 사이에 다각형 형상의 함몰면을 갖는 복수 개의 함몰부들이 일정한 패턴으로 연속되는 형태의 요철들로 형성된 난반사 수단이 구비되어 있고,
    상기 경사진 측면들간의 간격이 가장 좁은 측면 부위들의 사이에는 상기 선반들이 거치되는 자외선 살균기.
  6. 제 1 항 내지 제 6항에 있어서,
    상기 난반사 수단은 상기 본체내장부 내면에 직접 요철을 형성하는 내면 일체형인 난반사 수단을 구비하는 자외선 살균기.
  7. 제 1 항 내지 제 6항에 있어서,
    상기 난반사 수단은 본체내장부 내면에 부착되는 별도의 요철 패널인 난반사 수단을 구비하는 자외선 살균기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 그물망 구조를 갖는 자외선 살균기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 선반은 상기 자외선 램프로부터 발산된 자외선과 상기 난반사 수단에 의해 난반사된 자외선이 투과될 수 있는 자외선 투과 유리의 재질로 이루어진 자외선 살균기.








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