KR20190015963A - 살균 장치 - Google Patents

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KR20190015963A
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정상욱
배희호
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서울바이오시스 주식회사
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Abstract

본 발명은 살균 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 장치는 살균 자외선을 방출하는 복수의 살균 광원으로 구성된다. 또한, 살균 장치는 복수의 살균 광원 중 일부와 다른 일부가 서로 교차 점등되도록 동작한다.

Description

살균 장치{sterilization device}
본 발명은 살균 장치에 관한 것이다.
자외선(Ultraviolet, UV)은 파장의 종류에 따라 다른 성질을 가지며, 파장의 종류에 따른 성질을 이용하여 살균 장치에 적용되고 있다. 자외선을 이용한 살균 장치에는 일반적으로 수은(Hg) 램프가 사용되고 있다. 수은 램프에서 나오는 파장은 세균의 유전물질인 DNA 구조에 영향을 주어 살균작용이 이루어진다. 또한, 수은 램프에서 나오는 파장에 의하여 오존(O3)이 추가적으로 생성되며, 오존에 의해서 살균 작용이 이루어진다. 그러나 수은(Hg) 램프는 내부에 수은을 함유하고 있으므로 사용 시간이 증가할수록 환경을 오염시킬 수 있는 문제가 있다.
근래에는 다양한 자외선을 이용한 살균 장치가 개발되어 제공되고 있다. 또한, 살균 대상물도 다양하게 적용되고 있다. 그러나 대부분의 살균 장치에 포함된 광원들은 모두 지속적으로 살균 자외선을 방출하기 때문에, 전력 소모가 크다는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 과제는 전력 낭비를 감소할 수 있는 살균 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 살균 광원의 점등 시간을 감소하여, 사용 기간을 증가할 수 있는 살균 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 살균 광원의 과부하로 인한 불량 및 수명 단축을 방지할 수 있는 살균 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 살균 자외선을 방출하는 복수의 살균 광원으로 구성된 살균 장치가 제공된다. 살균 장치는 복수의 살균 광원 중 일부와 다른 일부가 서로 교차 점등되도록 동작한다.
본 발명의 실시 예에 따른 살균 장치는 살균 광원의 교차 점등으로 전력 낭비를 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 장치는 살균 광원의 교차 점등으로, 살균 광원이 점등 시간을 감소시켜, 사용 기간이 증가된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 장치는 살균 광원의 과부하에 의한 살균 광원의 불량 및 수명 단축을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 5 및 도 6은 제1 살균 광원과 제2 살균 광원의 교차 점등을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 블록도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참고번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 살균 장치는 살균 자외선을 방출하는 복수의 살균 광원으로 구성된다. 이때, 복수의 살균 광원 중 일부와 다른 일부는 서로 교차 점등된다.
복수의 살균 광원은 살균 대상이 배치되는 보관부에 설치된다.
살균 장치는 복수의 살균 광원의 점등 및 소등 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
살균 장치는 복수의 살균 광원의 점등 시간 및 소등 시간에 대한 신호를 생성하는 타이머를 더 포함할 수 있다.
제어부는 점등 시간 및 소등 시간에 대한 신호에 따라 상기 살균 광원을 제어할 수 있다.
살균 장치는 광원의 점등 및 소등 시간에 대한 데이터가 입력되는 입력부를 더 포함할 수 있다.
살균 장치는 보관부에 설치되어 보관부의 개폐 상태를 감지 상태를 감지하여, 개방 신호 또는 폐쇄 신호를 생성하는 제1 센서부를 더 포함할 수 있다.
제어부는 개방 신호를 수신하면, 복수의 살균 광원이 모두 소등되도록 살균 광원을 제어할 수 있다.
또한, 제어부는 개방 신호를 수신한 이후 또는 살균 광원이 모두 소등 상태일 때, 폐쇄 신호를 생성하면, 복수의 살균 광원이 서로 교차 점등되도록 살균 광원을 제어할 수 있다.
살균 장치는 살균 광원의 동작 상태를 표시하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
살균 장치는 살균 광원의 교체 시기를 검출하는 제2 센서부를 더 포함할 수 있다. 이때, 출력부는 살균 광원의 교체 시기를 출력할 수 있다.
살균 장치는 보관부에 설치되어 미리 설정된 소정의 범위 이내의 물체 또는 물체의 움직임을 감지하여 물체 감지 신호를 생성하는 제3 센서부를 더 포함할 수 있다.
제어부는 물체 감지 신호에 따라 살균 광원이 모두 소등되거나 미리 설정된 수준의 광량이 되도록 살균 광원을 제어할 수 있다.
살균 장치는 복수의 살균 광원이 배치되는 기판을 더 포함할 수 있다. 이때, 복수의 살균 광원과 기판은 패키지를 이룬다. 또한, 패키지는 복수개일 수 있다. 또한, 기판에 실장된 복수의 살균 광원은 서로 전기적으로 연결된 어레이를 이룰 수 있다.
살균 장치는 내부에 복수의 살균 광원이 배치되는 보관부를 더 포함할 수 있다. 보관부는 살균 자외선을 반사하는 반사 영역을 더 포함할 수 있다. 반사 영역은 보관부의 내벽의 일부 또는 내벽 전체일 수 있다.
반사 영역에는 보관부의 내벽에 반사 부재가 형성될 수 있다.
또는 반사 영역에는 보관부의 내벽이 반사 부재로 이루어지거나 반사 물질을 포함하도록 형성될 수 있다.
살균 장치는 복수의 살균 광원 중에서, 서로 교차 점등되며 서로 이웃하는 일 살균 광원과 타 살균 광원은 일 살균 광원의 살균 자외선이 조사되는 영역과 타 살균 광원의 살균 자외선이 조사되는 영역의 적어도 일부가 서로 겹치도록 배치될 수 있다.
살균 자외선이 조사되는 영역은 살균 광원의 직하 방향에 해당하는 중심 영역과, 중심 영역을 둘러싸는 테두리 영역으로 구분할 수 있다. 살균 장치는 일 살균 광원의 테두리 영역과 타 살균 광원의 테두리 영역이 서로 겹치도록 일 살균 광원과 타 살균 광원이 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 1은 보관부(10)에 장착된 제1 실시 예에 따른 살균 장치(100)를 나타낸 예시도이다. 또한, 도 2 내지 도 4는 살균 장치(100)의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참고하면, 살균 장치(100)는 보관부(10)의 내부에 설치된다. 여기서, 보관부(10)는 살균 대상이 배치되는 밀폐된 내부 공간을 갖는 구성이다. 예를 들어, 보관부(10)는 서랍장, 신발장, 수납장 등일 수 있다.
제1 실시 예에 따른 살균 장치(100)는 복수의 살균 광원(110)으로 이루어진다. 예를 들어, 복수의 살균 광원(110)은 보관부(10)의 상면에 설치된다.
살균 광원(110)은 살균 자외선을 방출한다. 예를 들어, 살균 자외선은 UVC 파장대의 자외선일 수 있다. 그러나 살균 자외선이 UVC로 한정되는 것은 아니며, 살균력을 갖는 어떠한 파장대의 자외선도 가능하다.
복수의 살균 광원(110) 중 일부는 다른 일부의 살균 광원(110)과 교차로 점등될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 보관부(10)의 내부의 상면에 배치된 복수의 살균 광원(110)과 복수의 살균 광원(110)들의 교차 점등 동작의 예시를 나타낸다.
도 2를 참고하면, 보관부(10)의 상면을 제1 영역(121)과 제2 영역(122)으로 구분한다. 제1 영역(121)에 배치된 복수의 살균 광원(110)과 제2 영역(122)에 배치된 복수의 살균 광원(110)이 서로 교차 점등될 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(121)에 배치된 살균 광원(110)이 점등되면, 제2 영역(122)에 배치된 살균 광원(110)은 소등된다. 또한, 제1 영역(121)에 배치된 살균 광원(110)이 소등되면, 제2 영역(122)에 배치된 살균 광원(110)은 점등된다.
제1 영역(121)에 배치된 살균 광원(110)과 제2 영역(122)에 배치된 살균 광원(110)의 점등은 일정 시간마다 교차로 이루어질 수 있다.
도 3을 참고하면, 복수의 살균 광원(110)은 보관부(10)의 상면에 복수의 행렬 형태로 배치된다. 실시 예에 따르면, 홀수번째 열에 배치된 살균 광원(110)과 짝수번째 열에 배치된 살균 광원(110)은 서로 교차 점등될 수 있다. 다른 실시 예로는 홀수번째 행에 배치된 살균 광원(110)과 짝수번째 행에 배치된 살균 광원(110)이 교차 점등하는 것도 가능하다.
예를 들어, 제1 열(131) 및 제3 열(133)에 배치된 살균 광원(110)이 점등되면, 제2 열(132) 및 제 4열(134)에 배치된 살균 광원(110)은 소등된다. 또한, 제1 열(131) 및 제3 열(133)에 배치된 살균 광원(110)이 소등되면, 제2 열(132) 및 제 4열(134)에 배치된 살균 광원(110)은 점등된다.
제1 열(131) 및 제3 열(133)에 배치된 살균 광원(110)과 제2 열(132) 및 제4 열(134)에 배치된 살균 광원(110)의 점등은 일정 시간마다 교차로 이루어질 수 있다.
일반적으로 살균 장치는 복수의 살균 광원이 동시에 점등 및 소등됩니다. 따라서, 보관부가 서랍장 같이 살균 대상을 오랫동안 보관하는 경우에, 복수의 살균 광원 전체가 오랜 시간동안 점등 상태를 유지하게 됩니다. 즉, 살균 대상이 충분히 살균된 이후에도 계속해 복수의 살균 광원 전체가 점등 상태를 유지하게 되므로, 불필요한 살균이 수행되고, 전력이 낭비된다.
도 2 및 도 3과 같이, 복수의 살균 광원(110)이 보관부(10)의 영역별로 교차 점등이 되면, 각각의 살균 광원(110)의 점등 시간이 짧아진다. 따라서, 살균 광원(110)의 사용 기간이 늘어나며, 이에 따라 살균 장치(100)의 사용 기간도 증가하게 된다. 또한, 모든 살균 광원(110)이 동시에 점등되는 것이 아니라 일부 살균 광원(110)만 점등되므로, 전력 낭비를 감소할 수 있다.
도 4를 참고하면, 보관부(10)의 상면에 배치된 복수의 살균 광원(110)은 개별적으로 교차 점등된다. 즉, 일 살균 광원(110)과 일 살균 광원(110)의 주변에 배치된 타 살균 광원(110)은 교차 점등된다.
예를 들어, 일 살균 광원(110)이 점등되면, 일 살균 광원(110)의 가로 및 세로로 이웃한 타 살균 광원(110)들은 소등된다. 또한, 일 살균 광원(110)이 소등되면, 일 살균 광원(110)의 가로 및 세로로 이웃한 타 살균 광원(110)들은 점등된다.
각각의 살균 광원(110)의 지향각이 충분히 넓으면, 도 4와 같은 교차 점등으로도 보관부(10)의 전 영역에 살균 자외선이 조사될 수 있다.
이와 같이 살균 광원(110)들이 개별적으로 교차 점등되면, 각각의 살균 광원(110)의 점등 시간이 짧아진다. 따라서, 살균 광원(110)의 사용 기간이 증가하며, 이에 따라 살균 장치(100)의 사용 기간이 증가한다. 또한, 모든 살균 광원(110)이 동시에 점등되는 것이 아니라 일부 살균 광원(110)만 점등되므로, 전력 낭비를 감소할 수 있다.
보관부(10)는 살균 대상을 보관하는 구성이다. 따라서, 살균 장치(100)의 살균 광원(110)이 교차 점등하여도 살균 대상이 보관되는 동안에 충분한 살균이 이루어질 수 있다.
또한, 보관부(10)의 내벽은 큰 광량의 살균 자외선에 장시간 노출되면, 재질이 변성되거나 크랙(Crack)이 발생될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 살균 장치(100)는 살균 광원(110)이 교차 점등하므로, 보관부(10)의 내벽이 큰 광량의 살균 자외선에 장시간 노출되는 것을 방지할 수있다. 따라서, 살균 장치(100)는 큰 광량의 살균 자외선에 의해서 보관부(10)의 내벽의 재질이 변성되거나 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.또한, 살균 광원이 지속적으로 점등 상태를 유지하게 되면, 과부하로 살균 광원이 불량 상태가 되거나 수명이 단축될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 살균 장치(100)는 살균 광원(110)이 교차 점등되므로, 과부하를 방지하고, 과부하에 의한 살균 광원(110)의 불량 및 수명 단축을 방지할 수 있다.
이하, 다른 실시 예에 대한 설명 중 이전 실시 예와 동일한 구성에 대해서 중복된 설명을 생략하도록 한다.
도 5 및 도 6은 제1 살균 광원과 제2 살균 광원의 교차 점등을 나타낸 예시도이다.
표 1은 출력이 20㎽인 살균 광원이 20cm 높이에서 살균 자외선을 방출하였을 때, 중심과의 거리에 따른 살균력을 실험한 결과를 나타낸 표이다.
표 1을 참고하면, 살균 광원(110)은 중심에서 멀어질수록 살균 대상을 살균하는데 걸리는 시간이 증가한다. 즉, 살균 광원(110)의 중심과 거리가 멀어질수록 살균 자외선의 강도가 감소한다는 것을 알 수 있다.
살균 광원 중심과의 거리
(반지름)		 99.9% 살균 시간
0cm 9분
10cm 10분
20cm 30분
30cm 60분
표 1은 살균 광원 중심과의 거리에 따른 99.9%의 살균 시간의 상관관계를 알아보기 위한 실험 결과이다. 즉, 표 1은 살균 광원 중심과의 거리가 멀어질 수록 99.9% 살균 시간이 늘어난다는 것은 확인하기 위한 실험의 결과 값으로, 절대적인 값은 아니다. 만약, 20㎽보다 큰 광 출력을 갖는 살균 광원을 이용할 경우, 99.9% 살균 시간이 더 짧아진다는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 도 5를 참고하면, 제1 살균 광원(111)이 점등 상태이고, 제2 살균 광원(112)은 소등 상태이다. 또한, 도 6을 참고하면, 제1 살균 광원(111)이 소등 상태이고, 제2 살균 광원(112)은 점등 상태이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, a 영역 제1 살균 광원(111)의 바로 하부에 위치한 영역으로 제1 살균 광원(111)의 중심 영역에 해당한다. c 영역은 제2 살균 광원(112)의 바로 하부에 위치한 영역으로 제2 살균 광원(112)의 중심 영역에 해당한다. b 영역은 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112) 각각의 중심 영역을 둘러싸는 테두리 영역에 해당한다. 즉, b 영역은 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)의 살균 자외선이 모두 조사되는 영역으로, 제1 살균 광원(111) 및 제2 살균 광원(112) 각각의 중심 영역에서 10cm까지의 영역이다.
제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)은 9분씩 교차 점등할 수 있다.
제1 살균 광원(111)이 점등되면, a 영역과 b 영역에 살균 자외선이 조사된다. 제1 살균 광원(111)이 9분 동안 점등하면, a 영역은 99.9% 살균되지만, b영역은 99.9% 살균되지 않는다.
이후, 제2 살균 광원(112)이 점등되면, b 영역과 c 영역에 살균 자외선이 조사된다. 제2 살균 광원(112)이 9분 동안 점등하면, c 영역은 99.9% 살균된다.
이때, b 영역에는 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)으로부터 살균 자외선으로 조사 받으므로, 살균 자외선을 조사받은 시간이 총 18분이 된다. 즉, b 영역의 99.9% 살균에 필요한 시간인 10분보다 오래 살균 자외선을 조사받게 된다. 따라서, 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)이 9분만 점등하여도 a 영역, b 영역 및 c 영역이 모두 99.9% 살균된다.
만약, 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)이 살균 자외선의 조사 영역이 겹치지 않도록 배치된 경우에는, 9분 점등 시간으로 전체 영역이 99.9% 살균 되지 않는다. 이는 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)의 중심 영역에서 멀어질수록 살균력이 감소하기 때문이다.
그러나 제1 살균 광원(111)과 제2 살균 광원(112)을 각각의 살균 자외선의 조사 영역의 일부가 겹치도록 배치하는 경우, 전체 영역에 대한 99.9% 살균이 완료되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 7을 참고하면, 제2 실시 예에 따른 살균 장치(200)는 살균 자외선을 방출하는 복수의 패키지를 포함한다.
패키지는 기판(220) 및 복수의 살균 광원(210)을 포함한다.
기판(220)은 인쇄회로기판, 금속 기판 등의 공지된 어떠한 종류의 기판도 가능하다. 기판(220)이 금속 기판이면, 살균 광원(210)의 방열에 효과적이다.
복수의 살균 광원(210)은 기판(220) 상에 배치된다. 또한, 복수의 살균 광원(210)은 서로 전기적으로 연결된 어레이(array) 형태로 기판(220)에 배치된다. 복수의 살균 광원(210)은 기판(220)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(220)에 도전성 패드가 형성될 수 있다. 또한, 살균 광원(210)은 도전성 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 패드를 통해서 기판(220)에 실장된 복수의 살균 광원(210)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또는 복수의 살균 광원(210)은 직접 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 일 살균 광원(210)의 전극과 다른 살균 광원(210)의 전극이 와이어 같은 도전성 재질로 이루어진 구성부에 의해서 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7에서는 기판(220) 상에 배치된 복수의 살균 광원(210)이 직렬 연결된 것으로 도시하고 있다. 그러나 복수의 살균 광원(210)의 연결 방식은 다양하게 변경될 수 있다. 기판(220) 상에 배치된 복수의 살균 광원(210)은 직렬, 병렬, 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 서로 연결될 수 있다.
도 7을 참고하면, 살균 장치(200)는 제1 패키지(231) 내지 제4 패키지(234)를 포함한다. 제1 패키지(231) 내지 제4 패키지(234) 교차 점등이 가능하다.
예를 들어, 제1 패키지(231) 및 제3 패키지(233)가 점등하면, 제2 패키지(232) 및 제4 패키지(234)는 소등 상태가 된다. 또한, 제2 패키지(232) 및 제4 패키지(234)가 점등하면, 제1 패키지(231) 및 제3 패키지(233)는 소등 상태가 된다.
또는 제1 패키지(231) 및 제4 패키지(234)가 순차적으로 점등될 수 있다. 이때, 하나의 패키지가 점등 상태일 때, 다른 패키지들은 소등 상태일 수 있다.
또는 제1 패키지(231) 및 제4 패키지(234)가 순차적으로 점등된 후 순차적으로 소등될 수 있다.
이와 같은 방식 이외에도, 살균 장치(200)는 제1 패키지(231) 내지 제4 패키지(234)가 지속적으로 점등 상태가 되지 않도록 다양한 방법으로 교차 점등될 수 있다.
또한, 살균 장치(200)는 당업자의 선택에 따라 패키지의 개수를 변경하는 것도 가능하다.
본 실시 예에 따른 살균 장치(200)는 복수의 살균 광원(210)을 포함하는 패키지 별로 동작한다. 즉, 살균 장치(200)는 패키지 별로 점등 및 소등을 제어하는 것으로, 복수의 살균 광원(210)을 각각 개별적으로 제어할 필요가 없다. 따라서, 살균 장치(200)는 살균 광원(210)의 제어를 위한 회로가 간단해지며, 그 결과 제어 회로 면적 감소 및 비용 감소가 가능하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8을 참고하면, 제3 실시 예에 따른 살균 장치(300)는 살균 자외선을 방출하는 복수의 패키지를 포함한다. 패키지는 기판(320) 및 기판(320) 상에 실장된 복수의 살균 광원(310)을 포함한다.
본 실시 예에서는 살균 장치(300)가 제1 패키지(331) 내지 제4 패키지(334)를 포함하는 것을 예시로 설명한다.
제1 패키지(331) 및 제4 패키지(334)는 보관부(10)의 상면과 측면 사이에 배치된다. 제1 패키지(331) 및 제4 패키지(334)는 기판(320)의 일측면이 보관부(10)의 상면을 향하고, 기판(320)의 타측면이 보관부(10)의 측면을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 살균 광원(310)은 보관부(10)의 내부 공간을 향하는 기판(320)의 일면에 배치된다.
제2 패키지(332) 및 제3 패키지(333)는 보관부(10)의 상면에 배치된다. 제2 패키지(332) 및 제3 패키지(333)는 기판(320)의 일면에 살균 광원(310)이 배치되며, 일면과 대향하는 타면이 보관부(10)의 상면을 향하도록 배치된다.
살균 장치(300)는 제1 패키지(331)와 제3 패키지(333)가 동시에 점등 및 소등되고, 제2 패키지(332)와 제4 패키지(334)가 동시에 점등 및 소등될 수 있다. 이때, 제1 패키지(331) 및 제3 패키지(333)와 제2 패키지(332) 및 제4 패키지(334)는 서로 교차로 점등 및 소등된다.
본 실시 예에 따른 살균 장치(300)는 제1 패키지(331)과 제4 패키지(334)가 보관부(10)의 상면과 측면 사이에서 기울어진 상태로 배치된다. 이와같은 제1 패키지(331)와 제4 패키지(334)의 배치 구조에 의해서, 제1 패키지(331)와 제4 패키지(334)의 살균 자외선이 보관부(10)의 상면 및 측면의 더 넓은 면적에 조사될 수 있다. 따라서, 살균 장치(300)는 보관부(10)의 더 넓은 영역에 자외선 조사가 가능하다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참고하면, 살균 장치(400)는 살균 광원(410), 제어부(420), 타이머(430), 입력부(440), 제1 센서부(450), 제2 센서부(460), 제3 센서부(480), 및 출력부(470)를 포함한다.
제어부(420)는 살균 광원(410)의 점등 및 소등을 제어한다. 예를 들어, 제어부(420)는 살균 광원(410)에 전원을 공급하여 살균 광원(410)이 점등되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(420)는 살균 광원(410)에 전원 공급을 중단하여 살균 광원(410)이 소등되도록 할 수 있다. 제어부(420)는 복수의 살균 광원(410) 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
타이머(430)는 살균 광원(410)의 동작 시간을 제어한다. 타이머(430)에는 살균 광원(410)의 점등 시간 및 소등 시간이 미리 설정되어 있을 수 있다. 또는 타이머(430)는 외부로부터 입력받은 데이터에 따라 살균 광원(410)의 점등 시간 및 소등 시간을 제어할 수 있다.
예를 들어, 타이머(430)는 미리 설정된 데이터 또는 외부로부터 입력받은 데이터에 따라 점등 신호 및 소등 신호를 생성한다. 여기서, 타이머(430)는 입력부(440)를 통해서 점등 신호 및 소등 신호를 생성하기 위한 데이터를 외부로부터 입력받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(440)는 키보드, 터치 스크린 및 모바일 등 유선 또는 무선을 통해서 타이머(430)로 데이터를 전송할 수 있는 어떠한 구성도 가능하다. 입력부(440)가 살균 장치(400)에 형성되거나, 살균 장치(400)의 외부에 위치하는 것도 가능하다. 이때, 입력부(440)가 살균 장치(400)의 외부에 위치하는 경우, 무선 통신을 위한 통신부(미도시)가 살균 장치(400)에 더 형성될 수 있다.
타이머(430)는 미리 설정된 데이터 또는 입력 받은 데이터에 설정된 별도의 시간에 점등 신호를 생성할 수 있다.
또한, 타이머(430)는 미리 설정된 데이터 또는 입력 받은 데이터에 설정된 별도의 시간에 소등 신호를 생성할 수 있다. 또는 타이머(430)는 미리 설정된 데이터 또는 입력 받은 데이터에 설정된 점등 시간이 경과하면 소등 신호를 생성할 수 있다.
타이머(430)는 복수의 살균 광원(410) 각각에 대한 점등 신호 및 소등 신호를 생성할 수 있다.
타이머(430)는 생성한 점등 신호 및 소등 신호를 제어부(420)로 전송한다.
제어부(420)는 타이머(430)로부터 점등 신호를 수신하면, 살균 광원(410)을 점등한다. 또한, 제어부(420)는 타이머(430)로부터 소등 신호를 수신하면, 살균 광원(410)을 소등한다.
이와 같은 살균 장치(400)는 타이머(430)에 의해서 복수의 살균 광원(410)이 교차로 점등 및 소등 되도록 할 수 있다. 또한, 살균 장치(400)는 타이머(430)에 설정된 시간 동안 살균 광원(410)이 동작하므로 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
제1 센서부(450)는 보관부(도 1의 10)가 개방 상태인지 폐쇄 상태인지를 검출한다. 또한, 제1 센서부(450)는 보관부(도 1의 10)의 개폐 상태에 대응하는 신호를 제어부(420)로 전송한다. 예를 들어, 제1 센서부(50)는 개방 신호 또는 폐쇄 신호를 제어부(420)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 센서부(450)는 조도 센서 또는 가시광 센서로 구성될 수 있다. 제1 센서부(450)는 보관부(도 1의 10)의 내부 공간의 빛을 감지하여 보관부(도1 의 10)가 개방 상태인지 폐쇄 상태인지를 검출할 수 있다.
제1 센서부(450)는 빛을 검출하여 보관부(도 1의 10)의 개폐 상태를 검출하는 센서뿐만 아니라 다른 다양한 방식으로 보관부(도 1의 10)의 개폐 상태를 검출하는 것도 가능하다. 예를 들어, 보관부(도 1 의 10)의 내부를 개폐하는 문의 위치를 검출하는 방식을 통해서 보관부(도 1의 10)의 개폐 상태를 검출하는 것도 가능하다.
제어부(420)는 제1 센서부(450)로부터 보관부(도 1의 10)의 개폐 상태에 관한 신호를 수신한다. 제어부(420)는 제1 센서부(450)로부터 보관부(도 1의 10)가 개방 상태라는 개방 신호를 수신하면, 모든 살균 광원(410)들을 소등시킨다. 또한, 제어부(420)는 개방 신호를 수신한 이후 또는 살균 광원(410)이 모두 소등 상태일 때, 제1 센서부(450)로부터 보관부(도 1의 10)가 폐쇄 상태라는 신호를 수신하면, 살균 광원(410)이 교차 점등하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 살균 장치(400)는 제1 센서부(450)에 의해서 보관부(도 1의 10)가 개방 상태일 때 살균 광원(410)을 소등하여 살균 자외선이 보관부(도 1의 10)의 외부로 새어나가지 않도록 한다. 따라서, 살균 장치(400)는 사용자가 살균 자외선에 노출되는 것을 방지한다.
제2 센서부(460)는 살균 광원(410)의 교체 시기를 검출한다.
예를 들어, 제2 센서부(460)는 자외선 센서로 구성될 수 있다. 제2 센서부(460)는 살균 광원(410)이 방출하는 살균 자외선의 광도를 측정한다. 살균 광원(410)이 고장 상태이거나 수명이 다해 살균 자외선의 광도가 약해진다. 따라서, 살균 광원(410)의 광도가 미리 설정된 소정 값 이하이면, 살균 광원(410)이 교체될 필요가 있다. 제2 센서부(460)는 측정된 살균 자외선의 광도가 미리 설정된 소정의 값 이하일 때, 살균 광원(410)의 교체 신호를 생성한다.
제2 센서부(460)는 생성한 교체 신호를 출력부(470)로 전송한다.
출력부(470)는 제2 센서부(460)로부터 살균 광원(410)에 대한 교체 신호를 수신한다. 또한, 출력부(470)는 교체 신호를 수신하면, 사용자가 시각적 또는 청각적으로 확인 가능하도록 교체 알림을 출력한다. 출력부(470)는 교체 신호가 아니라도 살균 장치(400)의 온/오프 상태, 살균 광원(410)의 동작 상태 및 동작 시간 등의 다양한 살균 장치(400)의 상태를 사용자가 확인 가능하도록 외부로 출력할 수 있다.
제2 센서부(460)는 각각의 살균 광원(410)에 대응하는 자외선 센서들로 구성될 수 있다. 이때, 출력부(470)는 교체가 필요한 살균 광원(410)의 위치도 표시될 수 있다. 이와 같은 경우, 살균 장치(400)는 교체가 필요한 살균 광원(410)만을 교체할 수 있으므로, 비용 절감이 가능하다.
제3 센서부(480)는 보관부(도 1의 10)의 외부의 물체를 감지한다. 제3 센서부(480)는 보관부(도 1의 10)의 일정 거리 이내에서 물체 또는 물체의 움직임을 감지한다. 제3 센서부(480)는 보관부(도 1의 10) 근처에서 물체가 감지되면, 물체 감지 신호를 생성한다. 제3 센서부(480)는 물체 감지 신호를 제어부(420)로 전송한다. 예를 들어, 제3 센서부(480)는 동작 감지 센서 또는 인체 감지 센서일 수 있다.
제어부(420)는 물체 감지 신호를 수신하면, 살균 광원(410)을 소등하거나, 살균 광원(410) 광량이 미리 설정된 수준으로 감소되도록 살균 광원(410)을 제어한다. 여기서, 미리 설정된 수준은 살균 자외선이 보관부(도 1의 10)의 외부로 새어나가지 않을 정도의 광량 또는 인체에 노출되어도 안전한 정도의 광량일 수 있다.
본 실시 예의 살균 장치(400)는 제3 센서부(480)에 의해서 보관부(도 1의 10)의 일정 범위 이내에 사람이 진입하게 되면, 살균 자외선의 광량을 조절한다. 따라서, 살균 장치(400)는 살균 자외선이 보관부(도 1의 10)의 외부로 새어나오는 경우에 사람이 살균 자외선이 노출되는 것을 방지한다. 또는 살균 장치(400)는 보관부(도 1의 10)의 일부가 내부와 외부가 연결된 개방된 부분을 갖는 구조인 경우에도 사람이 살균 자외선에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 살균 장치(400)는 어느 경우에도 사용자가 살균 자외선에 노출되는 것을 방지함으로써, 사용자가 안전하게 사용할 수 있다.
본 실시 예에서, 살균 장치(400)가 살균 광원(410), 제어부(420), 타이머(430), 입력부(440), 제1 센서부(450), 제2 센서부(460), 제3 센서부(480), 및 출력부(470)를 포함하는 것을 예시로 설명하였다. 그러나 살균 장치(400)는 당업자의 선택에 따라 타이머(430), 입력부(440), 제1 센서부(450), 제2 센서부(460), 제3 센서부(480), 및 출력부(470) 중 적어도 하나를 포함하도록 구성되는 것도 가능하다.
또한, 본 실시 예에서, 살균 장치(400)가 복수의 살균 광원(410)을 포함하며, 살균 광원(410)의 동작을 제어하는 것을 예시로 설명하였다. 그러나 본 실시 예에서 살균 장치(400)는 살균 광원(410) 대신에 기판과 살균 광원으로 구성된 패키지를 적용하는 것도 가능하다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 살균 장치를 나타낸 예시도이다.
도 10 및 도 11을 참고하면, 살균 장치(500)는 살균 자외선을 방출하는 복수의 살균 광원(510) 및 보관부(520)를 포함한다.
복수의 살균 광원(510)은 보관부(520)의 내부에 배치되어, 보관부(520)의 내부 공간 또는 보관부(520)에 배치된 살균 대상을 향해 살균 자외선을 방출한다. 복수의 살균 광원(510)은 이전 실시 예들 중 적어도 하나와 마찬가지로 교체 점등된다.
보관부(520)는 살균 대상이 배치되는 밀폐된 내부 공간을 갖는 구성이다. 보관부(520)에는 보관부(520)의 내부를 개폐하는 도어(530)가 형성된다. 도어(530)를 통해서 보관부(520) 내부에 살균 대상을 배치하거나, 보관부(520) 내부에 배치된 살균 대상을 외부로 꺼낼 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 보관부(520)는 반사 영역을 포함한다. 반사 영역은 보관부(520) 내부에서 살균 자외선을 반사시키는 영역이다. 반사 영역은 보관부(520)의 내벽에 반사 부재(540)가 형성된 영역일 수 있다. 또는 반사 영역은 반사 재질로 형성된 보관부(520)의 내벽이 형성된 영역일 수 있다. 반사 영역은 보관부(520)의 내벽의 일부 또는 내벽 전체일 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참고하면, 보관부(520)의 내벽에는 반사 부재(540)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 보관부(520)의 내벽에 반사 부재(540)가 코팅된 것일 수 있다. 도 11에서는 반사 부재(540)가 보관부의 내부의 측벽에만 형성된 것으로 도시하고 있다. 그러나 반사 부재(540)는 보관부(520)의 모든 내벽에 형성되거나, 일부 내벽에 형성되는 것도 가능하다.
다른 예로, 보관부(520)의 내벽 자체가 반사 부재(540)로 이루어진 것일 수 있다. 또는 보관부(520)의 내벽이 반사 물질을 포함하여 형성된 것일 수 있다.
반사 부재(540)는 살균 자외선을 반사할 수 있는 어떠한 재질로도 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사 부재(540)는 알루미늄일 수 있다.
본 실시 예의 살균 장치(500)는 보관부(520)와 살균 광원(510)을 모두 포함한다. 또한, 살균 장치(500)는 보관부(520)의 내벽에 반사 부재(540)가 형성되어 있다. 살균 장치(500)는 반사 부재(540)에 의해서 살균 자외선이 보관부(520)의 내벽에 흡수되는 것을 방지하고, 보관부(520)의 내벽을 향하는 자외선을 반사한다. 따라서, 본 실시 예에 따른 살균 장치(500)는 살균 자외선의 광 효율 향상으로 살균 효율이 향상된다.
본 실시 예에서, 살균 장치(500)가 복수의 살균 광원(510)을 포함하는 것을 예시로 설명하였지만, 복수의 살균 광원(510) 대신 패키지를 포함할 수도 있다. 또한, 본 실시 예의 살균 장치(500)는 당업자의 선택에 따라 타이머(도 9의 430), 입력부(도 9의 440), 제1 센서부(도 9의 450), 제2 센서부(도 9의 460), 및 출력부(도 9의 470) 중 적어도 하나를 더 포함하도록 구성되는 것도 가능하다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참고한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
10, 520: 보관부
100, 200, 300, 400, 500: 살균 장치
110, 210, 310, 410, 510: 살균 광원
111: 제1 살균 광원
112: 제2 살균 광원
121: 제1 영역
122: 제2 영역
131: 제1 열
132: 제2 열
133: 제3 열
134: 제4 열
220, 320: 기판
231, 331: 제1 패키지
232, 332: 제2 패키지
233, 333: 제3 패키지
234, 334: 제4 패키지
420: 제어부
430: 타이머
440: 입력부
450: 제1 센서부
460: 제2 센서부
470: 출력부
530: 도어
540: 반사 부재

Claims (24)

  1. 살균 자외선을 방출하는 복수의 살균 광원으로 구성되며,
    상기 복수의 살균 광원 중 일부와 다른 일부는 서로 교차 점등되는 살균 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 살균 광원은 살균 대상이 배치되는 보관부에 설치되는 살균 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 살균 광원의 점등 및 소등 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 살균 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 살균 광원의 점등 시간 및 소등 시간에 대한 신호를 생성하는 타이머를 더 포함하는 살균 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 상기 점등 시간 및 소등 시간에 대한 신호에 따라 상기 살균 광원을 제어하는 살균 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 광원의 점등 및 소등 시간에 대한 데이터가 입력되는 입력부를 더 포함하는 살균 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 보관부에 설치되어 상기 보관부의 개폐 상태를 감지하여, 개방 신호 또는 폐쇄 신호를 생성하는 제1 센서부를 더 포함하는 살균 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는 상기 개방 신호를 수신하면, 상기 복수의 살균 광원이 모두 소등되도록 상기 살균 광원을 제어하는 살균 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는 상기 개방 신호를 수신한 이후 또는 상기 살균 광원이 모두 소등 상태일 때, 폐쇄 신호를 생성하면, 상기 복수의 살균 광원이 서로 교차 점등되도록 상기 살균 광원을 제어하는 살균 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 광원의 동작 상태를 표시하는 출력부를 더 포함하는 살균 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 광원의 교체 시기를 검출하는 제2 센서부를 더 포함하는 살균 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 살균 광원의 교체 시기를 출력하는 출력부를 더 포함하는 살균 장치.
  13. 청구항 3에 있어서,
    상기 보관부에 설치되어 미리 설정된 소정의 범위 이내의 물체 또는 물체의 움직임을 감지하여 물체 감지 신호를 생성하는 제3 센서부를 더 포함하는 살균 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는 상기 물체 감지 신호에 따라 상기 살균 광원이 모두 소등되거나 미리 설정된 수준의 광량이 되도록 상기 살균 광원을 제어하는 살균 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 살균 광원이 배치되는 기판을 더 포함하여, 상기 복수의 살균 광원과 상기 기판은 패키지를 이루는 살균 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 패키지는 복수개인 살균 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 기판에 실장된 복수의 살균 광원은 서로 전기적으로 연결된 어레이를 이루는 살균 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    내부에 상기 복수의 살균 광원이 배치되는 보관부를 더 포함하는 살균 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 보관부는 상기 살균 자외선을 반사하는 반사 영역을 더 포함하는 살균 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 반사 영역은 상기 보관부의 내벽의 일부 또는 내벽 전체인 살균 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 반사 영역에는 상기 보관부의 내벽에 반사 부재가 형성된 살균 장치.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 반사 영역에는 상기 보관부의 내벽이 반사 부재로 이루어지거나 반사 물질을 포함하도록 형성된 살균 장치.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 살균 광원 중에서, 서로 교차 점등되며 서로 이웃하는 일 살균 광원과 타 살균 광원은 상기 일 살균 광원의 살균 자외선이 조사되는 영역과 상기 타 살균 광원의 살균 자외선이 조사되는 영역의 적어도 일부가 서로 겹치도록 배치되는 살균 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    살균 자외선이 조사되는 영역은 살균 광원의 직하 방향에 해당하는 중심 영역과, 상기 중심 영역을 둘러싸는 테두리 영역으로 구분되며,
    상기 일 살균 광원의 테두리 영역과 상기 타 살균 광원의 테두리 영역이 서로 겹치도록 상기 일 살균 광원과 상기 타 살균 광원이 배치되는 살균 장치.

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KR102291874B1 (ko) * 2021-05-21 2021-08-20 주식회사 비츠로 가시광을 이용한 스탠딩 위생조명
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