KR20200011814A

KR20200011814A - 살균 모듈 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스

Info

Publication number: KR20200011814A
Application number: KR1020180086758A
Authority: KR
Inventors: 손수왕; 박철우; 성봉조; 장재수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-02-04
Also published as: KR102250587B1

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈은, 고리 형상의 프레임, 상기 프레임과 연결되고, 자외선 발광 다이오드가 각각 구비된 복수의 발광 다이오드 유닛, 및 상기 프레임의 내둘레면과 연결되는 복수의 블레이드와, 상기 프레임의 중심부에 배치되어 상기 복수의 블레이드와 연결되는 허브가 구비된 팬 유닛을 포함한다.

Description

살균 모듈 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스{STERILIZING MODULE AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 살균 모듈에 관한 것으로, 특히 자외선을 이용하여 오염된 공기를 살균하는 살균 모듈 및 홈 어플라이언스에 관한 것이다.

공기청정기는 흡입된 공기를 정화하여, 정화된 공기를 배출하는 장치로서, 오염된 공기를 팬으로 흡입하여 필터에 의해 미세 먼지나 세균 등을 집진하고, 체취 등 각종 악취를 탈취할 수 있다.

최근 미세 먼지의 증가 등으로 인해 공기 질에 대한 관심이 증가하면서, 다양한 홈 어플라이언스가 공기 청정 기능을 수행하는 방안에 대한 연구가 증가하고 있다.

한편, 미세 먼지의 제거뿐만 아니라, 공기 중에 포함된 박테리아나 각종 세균의 살균에 대한 요구 또한 증가하고 있다.

이를 위해, 자외선(Ultra Violet (UV))을 이용하여 상기 박테리아나 각종 세균을 살균하는 방안들이 제안되고 있다.

종래의 경우 자외선 램프를 이용하여 살균 기능을 제공하는 홈 어플라이언스가 존재하였으나, 자외선 램프는 사이즈 및 형상의 한계로 인해 홈 어플라이언스 내에 효과적으로 배치되기 어려운 문제가 있었다.

따라서, 최근에는 자외선 광을 방출하는 UV LED를 이용하여 살균 기능을 제공하는 방안이 연구되고 있다. 예를 들어, 종래기술 1(한국 공개특허공보 제10-2012-0077724호, 2012년 07월 10일 공개)은, UV LED와 광촉매를 이용한 공기살균장치로서, 각각의 모듈에 UV LED가 구비되어 광촉매에 의한 살균이 이루어지도록 구성되어 모듈의 연결로 확장이 용이한 공기살균장치를 개시하고 있다.

다만, 종래기술 1에 따르면 모듈의 특정 위치에 UV LED가 고정 설치되어, 자외선 광의 조사 면적에 한계가 존재하는 문제, UV LED에서 발생하는 열의 발산을 위한 수단이 존재하지 않아, 발열에 의해 UV LED의 성능이 급격히 감소하는 문제를 야기할 수 있다.

또한, 홈 어플라이언스 내에 고가의 UV LED를 다수 개 배치하는 경우 제품 단가가 지나치게 상승하므로, 홈 어플라이언스 내에 최소한의 UV LED를 배치하면서도 효과적인 살균 기능을 제공할 수 있는 살균 모듈의 구현이 필요하다.

한국 공개특허공보 제10-2012-0077724호 (2012.07.10. 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 최소한의 UV LED를 이용하여 공기의 살균 효과를 극대화시킬 수 있는 살균 모듈 및 그를 포함하는 홈 어플라이언스를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 공기가 통과하는 유로나 덕트의 크기가 서로 다른 다양한 홈 어플라이언스들에 대해 범용 가능한 살균 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, UV LED로부터 발생하는 열을 보다 효과적으로 발산할 수 있는 살균 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈은 홈 어플라이언스의 덕트 내에 배치되고, 고리 형상의 프레임에 연결되고 자외선 발광 다이오드를 각각 구비하는 복수의 발광 다이오드 유닛과, 상기 프레임의 내곽에 연결된 팬 유닛을 포함한다. 상기 팬 유닛은 상기 덕트 내의 공기 유동 시 상기 살균 모듈을 회전시켜, 상기 자외선 발광 다이오드의 광 조사 면적을 증가시킬 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 발광 다이오드 유닛은 상기 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되고, 일 면에 상기 자외선 발광 다이오드가 장착되는 회전 바디를 포함하여, 살균 모듈을 상기 덕트 내에 설치 시 자외선 발광 다이오드의 광 조사 방향을 최적의 방향으로 조절할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은, 상기 회전 바디를 기준으로 상기 자외선 발광 다이오드와 대향하여 장착되는 방열판을 더 포함하고, 상기 회전 바디의 적어도 일부는 금속 재질을 포함하여, 자외선 발광 다이오드로부터 발생하는 열을 보다 효과적으로 발산할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은, 상기 자외선 발광 다이오드를 감싸도록 상기 회전 바디에 장착되는 오목 렌즈를 더 포함하여, 자외선 발광 다이오드로부터 방출되는 자외선 광을 넓은 영역으로 분산시킬 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 살균 모듈은 회전축, 및 상기 회전축의 양 단에 연결되는 복수의 지지대를 포함하여, 상기 살균 모듈을 덕트 내부에 고정하는 지지 장치를 더 포함하고, 상기 허브의 중심부에는 상기 회전축이 관통하는 관통공이 형성된다. 이에 따라, 덕트 내부의 공기 유동 시, 상기 살균 모듈이 상기 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 프레임과 상기 팬 유닛 중 적어도 하나는 투명 재질로 구현되거나 광 반사 물질을 포함하여, 자외선 발광 다이오드로부터 방출되는 광을 다양한 영역으로 조사시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 홈 어플라이언스는, 상기 살균 모듈, 상기 살균 모듈이 내부에 배치되고, 공기가 유동하는 덕트, 및 상기 공기의 유동을 발생시키는 팬 모듈을 포함한다.

상기 살균 모듈은, 상기 프레임의 직경과 상기 덕트의 직경 간의 비율에 기초하여, 상기 자외선 발광 다이오드가 상기 프레임의 중심부를 향하거나 상기 덕트의 내벽을 향하도록 상기 회전 바디가 회전되어 설치되어, 덕트 내부를 유동하는 공기의 효과적인 살균을 가능하게 한다.

실시 예에 따라, 상기 살균 모듈은 상기 팬 모듈과 필터 모듈 사이에 배치되고, 공기의 유동 방향을 기준으로 상기 필터 모듈 후방에 배치되어, 먼지나 이물로 인한 자외선 발광 다이오드의 효율 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 살균 모듈은 팬 유닛을 구비하여, 공기의 유동 시 발생하는 차압에 의해 회전하면서 자외선 광을 조사하므로, 최소한의 UV LED로 살균 성능을 극대화시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 살균 모듈은 UV LED로부터 방출되는 자외선 광의 조사 면적을 증가시키는 오목 렌즈를 포함하고, 프레임과 팬 유닛이 투명 재질로 구현되거나 광 반사 물질을 포함하도록 구현되어, 자외선 광이 다양한 영역에 효과적으로 조사될 수 있다.

또한, 살균 모듈은 홈 어플라이언스의 덕트의 사이즈에 기초하여 UV LED의 광 조사 방향이 조절되어 설치될 수 있으므로, 다양한 홈 어플라이언스에 범용적으로 제공될 수 있다.

또한, 살균 모듈은 UV LED의 방열을 위한 방열판이 회전 바디를 기준으로 UV LED와 서로 대향하여 배치됨으로써, 방열판을 통해 외부로 발산된 열이 UV LED로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈의 유입구 측 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈에 포함된 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈이 홈 어플라이언스 내에 배치되는 예들을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈을 포함하는 공기청정기를 나타내는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈의 유입구 측 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈에 포함된 발광 다이오드 유닛을 나타내는 도면이다.

살균 모듈은 공기청정기, 공기 제균기, 공기조화기, 기타 송풍 장치 등과 같이, 유입된 공기를 처리(냉방, 난방, 제균, 정화 등)하여 배출하는 다양한 홈 어플라이언스에 포함될 수 있다. 상기 홈 어플라이언스에 포함된 살균 모듈은, 유입된 공기에 존재하는 박테리아나 세균을 살균함으로써, 사용자에게 정화된 공기를 제공할 수 있다.

이하, 본 명세서에서는 살균 모듈(10)이 전체적인 외형이 원형(원반형)인 것으로 도시하였으나, 실시 예에 따라 살균 모듈(10)은 홈 어플라이언스의 덕트 구조나 형상 등에 따라 사각형 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)은 프레임(11), 적어도 하나의 발광 다이오드 유닛(12), 및 팬 유닛(13)을 포함할 수 있다.

프레임(11)은 살균 모듈(10)의 각 구성이 연결되는 살균 모듈(10)의 전체적인 외형을 형성할 수 있다. 예컨대, 프레임(11)은 고리(또는 링) 형상 또는 관(튜브) 형상을 가질 수 있다. 프레임(11)이 고리 형상을 갖는 경우, 살균 모듈(10)은 전체적으로 원형 또는 원반형의 외형을 가질 수 있다. 프레임(11)이 고리 형상을 가짐에 따라 프레임(11)의 내곽에 개구부가 형성되므로, 홈 어플라이언스의 유입구를 통해 유입된 공기의 이동 시 프레임(11)에 의한 방해가 최소화될 수 있다. 본 명세서에서는 프레임(11)이 원형 고리 형상을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 실시 예에 따라 프레임(11)은 다각형 고리 형상을 가질 수도 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(11)의 내둘레면, 외둘레면, 및 내둘레면과 외둘레면 사이의 적어도 하나의 면은 평면으로 형성될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. 예컨대, 프레임(11)이 네 개의 면을 갖는 경우, 프레임(11)을 외곽에서 내곽 방향으로 자른 단면은 사각형 형태를 가질 수 있을 것이다.

이러한 프레임(11)은 자외선 광을 투과하는 투명 재질(예컨대, 플라스틱 등)로 구현되어, 프레임(11)에 의해 자외선 광이 일부 영역에 원활히 조사되지 못하는 문제를 방지할 수 있다. 실시 예에 따라, 프레임(11)의 표면에 광 반사 필름(알루미늄 필름 등)이나 광 반사 도료와 같이 자외선 광을 반사시키는 물질이 구비되어, UV LED(122)로부터 방출된 자외선 광을 다양한 위치로 반사시킬 수도 있다.

실시 예에 따라, 프레임(11)은 복수의 서브 프레임들로 구분될 수 있고, 상기 복수의 서브 프레임들 사이에는 발광 다이오드 유닛(12)이 연결될 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 유닛(12)과 서브 프레임은 교대로 연결될 수 있다.

적어도 하나의 발광 다이오드 유닛(12) 각각은, 프레임(11; 또는 서브 프레임)에 회전 가능하게 연결되는 회전 바디(121), 공기의 살균을 위한 자외선 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드(ultraviolet-light emitting diode (UV LED); 122)를 포함할 수 있다.

한편, 발광 다이오드 유닛(12)의 수와 서브 프레임의 수는 서로 동일할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.

회전 바디(121)는 다각형 기둥 또는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 프레임(11)의 상기 단면이 사각형 형태를 갖는 경우, 회전 바디(121)의 형상은 사각형 기둥 형상을 가질 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.

회전 바디(121)에는 UV LED(122)가 장착될 수 있다. UV LED(122)는 회전 바디(121)의 일 면에 장착되어, 공기의 살균을 위한 자외선 광을 방출할 수 있다.

통상적으로, 자외선 광은 파장의 길이에 따라 세분화될 수 있다. 예를 들어, 자외선 광은 320nm 내지 400nm 파장의 UV-A와, 280nm 내지 320nm 파장의 UV-B와, 200 내지 280nm 파장의 UV-C로 구분될 수 있다.

이 중, 단파장 자외선인 UV-C는, 세균의 DNA를 파괴하고 특수물질에 화학 반응을 일으키는 특성이 있어, 살균, 표면이나 물 오염 제거, 경화 등에 효과적으로 사용될 수 있다.

따라서, 발광 다이오드 유닛(12)에 포함된 UV LED(122)는, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 LED일 수 있고, 더욱 바람직하게는 살균 효과가 뛰어난 UVC 파장의 광을 방출하는 UV-C LED일 수 있다.

한편, 회전 바디(121)는 복수의 서브 프레임들 사이에 회전 가능하게 연결되어, 살균 모듈(10)의 설치 시 회전 바디(121)의 회전 각도에 따라, 회전 바디(121)의 일 면에 장착된 UV LED(122)가 향하는 방향이 결정될 수 있다. 이에 대해서는 추후 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

발광 다이오드 유닛(12)은, UV LED (122)의 광출력이 높을수록 살균 성능이 향상될 수 있다. 다만, 광출력을 증가시킴에 따라 UV LED(122)의 발열이 증가하여, UV LED(122)의 온도가 높아질 수 있다. UV LED(122)의 온도가 높아질수록 UV LED(122)의 광출력 성능이 감소하게 되고, 수명 또한 저하될 수 있다. 이에 따라, UV LED(122)의 온도 증가를 최소화하기 위한 방열 구조가 요구된다.

발광 다이오드 유닛(12)은, UV LED(122)가 자외선 광을 방출할 때 발생하는 열을 외부로 발산하기 위한 방열판(123)을 더 포함할 수 있다.

일반적인 방열 구조의 경우, 방열판은 UV LED(122)에 접촉되도록 배치될 수 있다. 그러나, 본 발명의 경우 방열판(123)은 회전 바디(121)를 기준으로 UV LED(122)와 대향하도록 배치(예컨대, UV LED(122)와 반대면에 배치)됨으로써, UV LED(122)와 이격되어 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, UV LED(122)가 회전 바디(121)의 일 면에 장착된 경우, 방열판(123)은 회전 바디(121)의 상기 일 면과 대향하는 반대면에 장착될 수 있다. 이 경우, UV LED(122)로부터 발생된 열을 방열판(123)으로 전달하기 위해, 회전 바디(121)는 열전도율이 우수한 재질(예컨대, 금속 재질)로 구현될 수 있다.

즉, 방열판(123)과 UV LED(122)가 회전 바디(121)를 기준으로 서로 대향하여 배치됨으로써, 방열판(123)을 통해 외부로 발산된 열에 의해 UV LED(122)의 방열 속도가 저하되는 현상이 방지될 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 방열판(123)의 각 모서리 및 꼭지점이 각진 형태로 도시되어 있으나, 실시 예에 따라 방열판(123)의 각 모서리 및 꼭지점은 라운드지게 형성되어, 공기의 유동 시 저항을 감소시킬 수 있다.

실시 예에 따라, 발광 다이오드 유닛(12)은, UV LED (122)로부터 방출되는 자외선 광을 분산시켜, 자외선 광의 방출 면적을 증가시키기 위한 오목 렌즈(124)를 더 포함할 수 있다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 오목 렌즈(124)는 UV LED(122)를 감싸도록 회전 바디(121)에 장착되어, UV LED(122)로부터 방출되는 자외선 광을 분산시킬 수 있다. 또한, 오목 렌즈(124)가 UV LED(122)를 감싸 외부와 차폐시킴으로써, UV LED(122)를 외부로부터 효과적으로 보호할 수도 있다.

한편, 회전 바디(121)는 프레임(11)에 대해 회전 가능하게 연결됨으로써, UV LED(122)가 향하는 방향을 조절할 수 있다. 즉, 살균 모듈(10)을 홈 어플라이언스 내에 설치 시, 설치자는 UV LED(122)가 최적의 위치를 향하도록 회전 바디(121)를 회전하여 고정시킬 수 있다. 회전 바디(121)가 프레임(11)에 대해 회전되기 위해, 프레임(11)과 회전 바디(121) 사이에는 회전 구조가 구현될 수 있다.

회전 바디(121)가 프레임(11)에 대해 회전되기 위해 구현되는 회전 구조에 대한 일례로서 도 3을 참조한다.

도 3에 도시된 간단한 일례를 참조하면, 회전 바디(121) 중 프레임(11)과 접하는 양 면 각각에는 회전 돌기(125)가 형성될 수 있다. 이 경우, 프레임(11)에는 회전 돌기(125)에 대응하는 수용 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 회전 구조는 회전 돌기(125)와 수용 홈을 포함할 수 있다.

즉, 살균 모듈(10)의 제조 시, 회전 돌기(125)가 상기 수용 홈에 수용됨으로써 회전 바디(121)가 프레임(11)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 회전 바디(121)와 프레임(11) 내부에는 전선이 배치되고, 회전 돌기(125)와 수용 홈 각각에는 전력 전달을 위한 단자가 구비될 수 있다. 회전 돌기(125)가 수용 홈에 수용되는 경우 단자들이 서로 접촉될 수 있고, 그 결과 UV LED(122)로 전력이 전달될 수 있다.

실시 예에 따라, 회전 돌기(125)와 수용 홈은 기 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다. 한편, 실시 예에 따라서는 회전 돌기가 프레임(11)에 형성되고, 수용 홈이 회전 바디(121)에 형성될 수도 있다.

뿐만 아니라, 회전 돌기(125)와 수용 홈은 회전 바디(121)의 회전 각도를 제한하도록 형성되거나, 회전 시 특정 위치들에 고정되게 형성될 수도 있다.

팬 유닛(13)은, 홈 어플라이언스의 메인 팬(예컨대, 도 6의 팬 모듈(612))이 회전함에 따라 공기가 유동될 때 발생하는 차압에 의해 회전됨으로써, 살균 모듈(10)을 회전시킬 수 있다.

이러한 팬 유닛(13)은 복수의 블레이드(131), 및 복수의 블레이드(131)가 연결되는 허브(132)를 포함할 수 있다.

복수의 블레이드(131)는 프레임(11)과 연결될 수 있다. 즉, 복수의 블레이드(131) 각각은 프레임(11)과 허브(132) 사이에 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 블레이드(131) 각각은 연결부재(134)에 의해 프레임(11)과 연결될 수 있으나, 실시 예에 따라서는 블레이드의 일부가 프레임(11)과 직접 연결될 수도 있다.

복수의 블레이드(131)는 상기 공기의 유동에 따른 차압에 의해 회전함으로써, 살균 모듈(10)을 회전시킬 수 있다. 살균 모듈(10)이 회전함에 따라, UV LED(122)의 자외선 광 조사 면적이 증가할 수 있다.

한편, 살균 모듈(10)에 구비되는 UV LED(122)의 수는, 살균 모듈(10)의 회전 속도와 관련될 수 있다. 예컨대, 살균 모듈(10)의 회전 속도가 낮을수록 특정 영역에 조사되는 자외선 광의 양이 감소하므로, 살균 모듈(10)에 구비되는 UV LED(122)의 수는 증가할 수 있다.

허브(132)의 중앙에는 지지 장치(도 4의 141, 142)의 회전축(142)이 통과하는 관통공(133)이 형성될 수 있다. 즉, 살균 모듈(10)은 지지 장치(141, 142)에 의해 홈 어플라이언스 내에 설치되고, 상기 공기의 유동에 따른 차압이 발생하면 회전축(142)을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 복수의 블레이드(131) 및 허브(132)는, 프레임(11)과 마찬가지로 자외선 광을 투과하는 투명 재질(예컨대, 플라스틱 등)로 구현되거나, 표면에 광 반사 필름(알루미늄 필름 등)이나 광 반사 도료와 같이 자외선 광을 반사시키는 물질이 구비될 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 팬 유닛(13)의 내부 또는 일면에는 전선(미도시)이 구비되고, 프레임(11)과 연결부재(134)의 접촉면 각각에는 전선과 연결된 단자가 형성될 수 있다. 즉, 프레임(11)과 연결부재(134)가 연결됨에 따라, 팬 유닛(13)의 전선과 UV LED(122)가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 팬 유닛(13)의 전선은 후술할 지지 장치(141, 142) 내에 구비된 전선과 전기적으로 연결됨으로써, 지지 장치(141, 142)를 통해 홈 어플라이언스로부터 전력을 전달받을 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈이 홈 어플라이언스 내에 배치되는 예들을 나타낸 도면이다.

이하 도면들에서, 살균 모듈(10)은 원형(원반형)으로 구현되고, 홈 어플라이언스의 내부 덕트(유로)는 원통형인 것으로 가정하여 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해 살균 모듈(10)에는 두 개의 발광 다이오드 유닛(12)이 포함된 것으로 도시하였으나, 발광 다이오드 유닛(12)의 수가 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 4 내지 도 6에서는 팬 유닛(13)이 생략된 살균 모듈(10)이 도시되어 있으나, 이 또한 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 실시 예에 따른 살균 모듈(10)에는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 팬 유닛(13)이 구비되어 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)은 다양한 홈 어플라이언스 내에 장착되어 제공될 수 있다.

살균 모듈(10)은 홈 어플라이언스의 내부 유로(예컨대, 덕트(20))에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 덕트(20) 내에는 지지 장치(141, 142)가 구비될 수 있다. 상기 지지 장치(141, 142)는 살균 모듈(10)의 일 구성으로서 제공될 수 있으나, 실시 예에 따라서는 살균 모듈(10)과 별도의 구성일 수도 있다.

지지 장치(141, 142)는 지지대(141)와 회전축(142)을 포함할 수 있다. 지지대(141)는 살균 모듈(10)의 전방 및 후방 각각에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 지지대(141)의 양 단은 각각 덕트(20)에 체결 또는 장착되어 고정될 수 있다. 지지대(141)는 공기 유동의 방해를 최소화하기 위해, 폭이 좁은 막대 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

회전축(142)은 살균 모듈(10)의 전방과 후방에 구비된 지지대(141)를 연결하도록 형성될 수 있다. 특히, 회전축(142)은 살균 모듈(10)의 팬 유닛(13)에 포함된 허브(132)의 관통공(133)을 통과하여 지지대(141) 각각에 연결됨으로써, 살균 모듈(10)을 고정할 수 있다. 이러한 회전축(142)은 덕트(20) 내부 공간의 중심부에 위치할 수 있고, 그 결과 살균 모듈(10)은 덕트(20)의 내둘레면과 서로 동일한 거리로 이격되어 배치될 수 있다.

비록 도시되지는 않았으나, 지지대(141)와 회전축(142)의 내부에는 전력의 전달을 위한 전선이 포함될 수 있다. 상기 전선은 단자 등에 의해 팬 유닛(13)에 구비된 전선과 연결되어, 홈 어플라이언스로부터 제공되는 전력을 팬 유닛(13) 및 프레임(11)을 통해 UV LED(122)로 전달할 수 있다.

한편, 상기 홈 어플라이언스는 종류, 설치 면적, 성능 등에 따라 공기가 유동하는 내부 유로(예컨대 덕트(duct))의 크기(직경 등)가 서로 다를 수 있다.

살균 모듈(10)이 상기 홈 어플라이언스의 덕트 내에 설치될 때, UV LED(122)는 덕트의 직경(내경)이 클수록 덕트 중심부에 가깝게 위치할 수 있고, 상기 직경이 작을수록 덕트 내벽에 가깝게 위치할 수 있다.

UV LED(122)가 덕트 중심부에 가깝게 위치하는 경우, 덕트를 통과하는 공기 중 UV LED(122)와 덕트 중심부 사이의 공간(프레임(11)의 내곽)을 통과하는 공기의 양은, UV LED(122)와 덕트 내벽 사이의 공간(프레임(11)의 외곽)을 통과하는 공기의 양보다 적을 수 있다. 따라서, UV LED(122)가 덕트 내벽을 향하도록 배치되는 것이 살균 성능에 효과적일 수 있다.

반면, UV LED(122)가 덕트 내벽에 가깝게 위치하는 경우, 덕트를 통과하는 공기 중 프레임(11)의 내곽을 통과하는 공기의 양은, 프레임(11)의 외곽을 통과하는 공기의 양보다 많을 수 있다. 따라서, UV LED(122)가 덕트 중심부를 향하도록 배치되는 것이 살균 성능에 효과적일 수 있다.

즉, 살균 모듈(10)의 살균 성능을 극대화하기 위해서는, 덕트의 직경(내경)과 살균 모듈(10)의 직경 간의 관계(비율)에 기초하여 UV LED(122)가 향하는 방향이 결정되어야 한다.

이에 기초하여 도 4를 참조하면, 예컨대 덕트(20)의 직경(내경; D2)에 대한 살균 모듈(10)의 직경(예컨대, 프레임(11)의 외경; D1)의 비율이 기준 비율 이상인 경우, 덕트(20) 내에 설치된 살균 모듈(10)의 회전 바디(121)는, UV LED(122)가 덕트(20)의 중심부를 향하도록 회전된 채로 고정될 수 있다.

UV LED(122)는 전력이 공급됨에 따라 자외선 광을 덕트(20)의 중심부 방향으로 방출할 수 있다. UV LED(122)로부터 방출되는 자외선 광은, 오목렌즈(124)에 의한 분산 및 살균 모듈(10)의 회전에 따라 방출 면적이 확대될 수 있다.

한편, UV LED(122)가 덕트(20)의 중심부를 향하므로, 자외선 광은 프레임(11)의 내곽, 즉 팬 유닛(13) 및 UV LED(122)와 마주보는 프레임(11)으로 조사될 수 있다. 즉, 도 4의 실시 예에서, 살균 모듈(10)을 통과하는 공기 중 프레임(11)의 내곽을 통과하는 공기의 양이 프레임(11)의 외곽을 통과하는 공기의 양보다 많으므로, 공기의 살균이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 팬 유닛(13) 및 프레임(11)이 자외선 광을 투과시키는 투명 재질로 구현된 경우, 자외선 광은 팬 유닛(13) 및 프레임(11)을 통과하여 프레임(11)의 외곽, 즉 덕트(20)의 내벽으로도 조사될 수 있다. 또는, 팬 유닛(13) 및 프레임(11)의 표면에 광 반사 물질(알루미늄 필름 등)이 존재하는 경우, 자외선 광은 광 반사 물질에 의해 다양한 영역으로 반사될 수 있다. 이에 따라, 프레임(11)의 내곽을 통과하는 공기의 살균뿐만 아니라, 프레임(11)의 외곽, 즉 프레임(11)과 덕트(20) 내벽 사이의 공간을 통과하는 공기의 살균 또한 효과적으로 이루어질 수 있다.

반면, 도 5를 참조하면, 덕트(20)의 직경(내경; D4)에 대한 살균 모듈(10)의 직경(D3)의 비율이 기준 비율보다 작은 경우, 덕트(20) 내에 설치된 살균 모듈(10)의 회전 바디(121)는, UV LED(122)가 덕트(20)의 내벽을 향하도록 회전된 채로 고정될 수 있다.

UV LED(122)는 전력이 공급됨에 따라, 자외선 광을 덕트(20)의 내벽 방향으로 방출할 수 있다. UV LED(122)로부터 방출되는 자외선 광은, 오목렌즈(124)에 의한 분산 및 살균 모듈(10)의 회전에 따라 방출 면적이 확대될 수 있다.

한편, UV LED(122)가 덕트(20)의 내벽을 향하므로, 자외선 광은 덕트(20)의 내벽으로 조사될 수 있다. 즉, 도 5의 실시 예에서, 살균 모듈(10)을 통과하는 공기 중 프레임(11)의 외곽을 통과하는 공기의 양이 프레임(11)의 내곽을 통과하는 공기의 양보다 많으므로, 공기의 살균이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

실시 예에 따라, 덕트(20)의 내벽에는 광 반사 물질(예컨대, 광 반사 필름(201))이 존재할 수 있다. 이에 따라, 덕트(20)의 내벽으로 조사된 자외선 광은 광 반사 필름(201)에 의해 반사되어 덕트(20)의 중심부 방향으로도 조사될 수 있다. 이에 따라, 프레임(11)의 외곽을 통과하는 공기의 살균뿐만 아니라, 프레임(11)의 내곽, 즉 덕트(20)의 중심부를 통과하는 공기의 살균 또한 효과적으로 이루어질 수 있다. 비록 도시되어 있지 않으나, 광 반사 필름(201)은 도 4의 덕트(20) 내벽에도 형성되어 있을 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)은 홈 어플라이언스의 내부 유로(덕트)의 사이즈(직경)에 기초하여 UV LED(122)의 광 조사 방향이 조절되어 설치될 수 있어, 다양한 홈 어플라이언스들에 범용화된 살균 모듈의 제공이 가능하다.

한편, 도 4와 도 5에서는 복수의 UV LED(122)가 일괄적으로 프레임(11)의 내곽을 향하거나 프레임(11)의 외곽을 향하도록 설치되는 실시 예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 UV LED(122) 각각 또는 적어도 일부가 서로 다른 방향을 향하도록 설치될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 모듈을 포함하는 공기청정기를 나타내는 예시도이다.

도 6에 도시된 공기청정기(600)는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)을 포함하는 홈 어플라이언스에 대한 일례에 지나지 아니하는 바, 살균 모듈(10)을 포함하는 홈 어플라이언스가 도 6의 공기청정기(600)에만 한정되는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 공기청정기(600)는 실내 공간의 공기를 정화하기 위한 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시 예에 따른 공기청정기(600)는 공기 유동을 발생시키는 송풍장치(610), 송풍장치(610)의 하측에 제공되며 지면에 놓여지는 베이스(620), 송풍장치(610)에서 발생된 공기 유동의 토출방향을 전환시키는 유동 전환장치(630), 및 공기청정기(600)의 동작을 제어하는 사용자 입력을 수신하거나, 공기청정기(600)의 동작과 관련된 정보를 출력하는 입출력 장치(640)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)은 송풍장치(610) 내에 배치되어, 송풍장치(610) 내의 유로를 통과하는 공기 중의 미생물을 살균할 수 있다.

구체적으로, 송풍장치(610)의 단면에 대한 일례를 참조하면, 송풍장치(610)는 공기의 유동을 발생시키는 팬 모듈(612), 및 송풍장치(610)로 흡입된 공기의 집진이나 탈취 등을 통해 공기를 정화하는 필터 모듈(616)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(10)은 팬 모듈(612)과 필터 모듈(616) 사이에 배치될 수 있다.

팬 모듈(612)은 팬모터(미도시)의 회전축(615)과 결합된 허브, 상기 허브와 이격되어 배치된 쉬라우드(613), 및 허브와 쉬라우드(613) 사이에 배치된 다수의 블레이드(614)를 포함할 수 있다. 즉, 팬모터의 구동에 따라 다수의 블레이드(614)가 회전하고, 블레이드(614)의 회전에 따라 공기의 유동이 발생할 수 있다. 공기는 베이스(620) 또는 필터 모듈(616)의 측벽에 형성되는 흡입구를 통해 송풍장치(610) 내로 흡입되고, 상측으로 유동하여 외부로 토출될 수 있다.

송풍장치(610) 내로 흡입된 공기는 필터 모듈(616)에 포함된 적어도 하나의 필터에 의해 필터링될 수 있다. 상기 적어도 하나의 필터는 원통형으로 구비되어 공기를 필터링하는 필터면을 가질 수 있다. 예컨대, 필터 모듈(616)은 공기 중의 먼지나 이물을 집진하는 집진 필터(전기 집진 필터 등)와, 탈취 기능을 수행하는 탈취 필터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 필터 모듈(616)이 집진 필터와 탈취 필터를 포함하는 경우, 흡입된 공기는 집진 필터를 통과하면서 먼지나 이물이 필터링되고, 탈취 필터를 통과하면서 악취 등이 필터링될 수 있다.

필터 모듈(616)에 의해 필터링된 공기는, 살균 모듈(10)을 통과하면서 살균될 수 있다. 도 4 내지 도 5에서 상술한 바와 같이, 살균 모듈(10)의 UV LED(122)가 향하는 방향은 공기청정기(600)의 내부 덕트(유로)의 직경(내경)과 살균 모듈(10)의 직경(예컨대, 프레임(11)의 외경) 간의 비율에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 도 6에서 공기청정기(600)의 내부 덕트의 직경이 살균 모듈(10)의 직경의 약 1.3배인 경우, 살균 모듈(10)은 UV LED(122)가 살균 모듈(10)의 안쪽을 향하도록 회전 바디(121)가 회전되어 설치될 수 있다.

이러한 비율에 따라 UV LED(122)의 최적 방향이 결정되어 설치되므로, 효과적인 살균 성능을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 살균 모듈(10)은 내부 덕트의 직경이 다양한 홈 어플라이언스에 범용 가능하다.

살균 모듈(10)은 팬 모듈(612)의 구동 시 발생하는 공기의 유동에 따라 회전될 수 있다. 살균 모듈(10)의 회전에 따라, UV LED(122)의 자외선 광 조사 면적이 확대되어, 살균 모듈(10)을 통과하는 공기의 살균이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

한편, 살균 모듈(10)은 공기의 유동 방향을 기준으로 필터 모듈(616)의 후방에 배치되므로, 살균 모듈(10)의 UV LED(122)에 먼지나 이물이 부착되어 살균 성능이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 방열판(123)에 먼지나 이물이 부착되는 것이 방지되어, 방열 성능의 감소를 효과적으로 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

고리 형상의 프레임;
상기 프레임과 연결되고, 자외선 발광 다이오드가 각각 구비된 복수의 발광 다이오드 유닛; 및
상기 프레임의 내둘레면과 연결되는 복수의 블레이드와, 상기 프레임의 중심부에 배치되어 상기 복수의 블레이드와 연결되는 허브가 구비된 팬 유닛을 포함하는 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛은 상기 프레임에 대해 회전 가능하게 연결되는 살균 모듈.
제2항에 있어서,
상기 프레임은 복수의 서브 프레임들을 포함하고,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛과 상기 복수의 서브 프레임들은 교대로 연결되는 살균 모듈.
제2항에 있어서,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은,
상기 프레임에 회전가능하게 연결되는 회전 바디; 및
상기 회전 바디의 일 면에 장착되어, 상기 회전 바디의 회전에 대응하여 자외선 광의 방출 방향이 변경되는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 살균 모듈.
제4항에 있어서,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은,
상기 회전 바디의 상기 일 면의 반대면에 장착되는 방열판을 더 포함하고,
상기 회전 바디의 적어도 일부는 금속 재질을 포함하는 살균 모듈.
제4항에 있어서,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은,
상기 자외선 발광 다이오드를 감싸도록 상기 회전 바디에 장착되는 오목 렌즈를 더 포함하는 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 허브는,
상기 살균 모듈의 회전을 위한 회전축이 관통하는 관통공이 중심부에 형성되는 살균 모듈.
제7항에 있어서,
상기 회전축과, 상기 회전축의 양 단에 연결되는 복수의 지지대를 포함하는 지지 장치를 더 포함하고,
상기 복수의 지지대 각각은, 양 단이 홈 어플라이언스의 덕트 내벽에 연결되는 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 프레임과 상기 팬 유닛 중 적어도 하나는 투명 재질로 구현되는 살균 모듈.
제1항에 있어서,
상기 프레임과 상기 팬 유닛 중 적어도 하나는 광 반사 물질을 포함하는 살균 모듈.
고리 형상의 프레임;
상기 프레임과 연결되고, 자외선 발광 다이오드가 각각 구비된 복수의 발광 다이오드 유닛; 및
상기 프레임의 내둘레면과 연결되는 복수의 블레이드와, 상기 프레임의 중심부에 배치되어 상기 복수의 블레이드와 연결되는 허브가 구비된 팬 유닛을 포함하는 살균 모듈;
상기 살균 모듈이 내부에 배치되고, 공기가 유동하는 덕트; 및
상기 공기의 유동을 발생시키는 팬 모듈을 포함하는 홈 어플라이언스.
제11항에 있어서,
상기 복수의 발광 다이오드 유닛 각각은,
상기 프레임에 회전가능하게 연결되는 회전 바디; 및
상기 회전 바디의 일 면에 장착되어, 상기 회전 바디의 회전에 대응하여 자외선 광의 방출 방향이 변경되는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 홈 어플라이언스.
제12항에 있어서,
상기 살균 모듈은,
상기 프레임의 직경과 상기 덕트의 직경 간의 비율에 기초하여, 상기 자외선 발광 다이오드가 상기 프레임의 중심부를 향하거나 상기 덕트의 내벽을 향하도록 상기 회전 바디가 회전되어 설치되는 홈 어플라이언스.
제11항에 있어서,
회전축, 및 상기 회전축의 양 단에 연결되는 복수의 지지대를 포함하는 지지 장치를 더 포함하고,
상기 허브의 중심부에는, 상기 회전축이 관통하는 관통공이 형성되고,
상기 복수의 지지대 각각은, 양 단이 상기 덕트 내벽에 연결되는 홈 어플라이언스.
제14항에 있어서,
상기 살균 모듈은, 상기 공기의 유동에 기초하여 상기 회전축을 중심으로 회전하는 홈 어플라이언스.
제11항에 있어서,
내부로 유입되는 공기를 정화하는 필터 모듈을 더 포함하고,
상기 살균 모듈은 상기 팬 모듈과 상기 필터 모듈 사이에 배치되는 홈 어플라이언스.