KR20200049434A - 유체 처리 모듈 - Google Patents
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Abstract
유체 처리 모듈은 유체가 이동하는 유로를 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관, 기판과, 상기 기판의 전면 상에 제공되어 상기 유체를 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈, 상기 배관 내에 제공되고. 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 가지며, 상기 광원 모듈로부터 출사된 상기 광을 반사시키는 리플렉터, 및 상기 광원 모듈의 열을 방출하도록 상기 기판의 배면에 접촉하는 방열판을 포함한다. 상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 유체의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 방열판은 상기 기판의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는다.
Description
본 발명은 유체 처리 모듈에 관한 것이다.
최근 산업화로 인한 오염이 심해지고 있는 가운데, 환경에 대한 관심이 증가됨과 동시에 웰빙 트렌드가 확산되고 있다. 이에 따라, 깨끗한 물이나 깨끗한 공기에 대한 수요가 점점 늘어나고 있는 바, 깨끗한 물 및 깨끗한 공기를 제공할 수 있는 물 처리 장치, 공기 정화기 등의 다양한 관련 제품이 개발되고 있다.
본 발명은 공기나 물과 같은 유체를 효율적으로 처리하는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈은 유체가 이동하는 유로를 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관, 기판과, 상기 기판의 전면 상에 제공되어 상기 유체를 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈, 상기 배관 내에 제공되고. 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 가지며, 상기 광원 모듈로부터 출사된 상기 광을 반사시키는 리플렉터, 및 상기 광원 모듈의 열을 방출하도록 상기 기판의 배면에 접촉하는 방열판을 포함한다. 상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 유체의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 방열판은 상기 기판의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열판은 상기 기판의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열판은 금속으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구와 상기 배출구는 서로 다른 개수로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배관은 길이 방향으로 연장된 본체와, 상기 본체의 길이 방향으로 각각 배치된 제1 단부와 제2 단부를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열판은 상기 본체의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구와 상기 배출구는 서로 다른 단부 측에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구와 상기 배출구는, 상기 배관의 길이 방향으로 보았을 때 상기 배관의 중심을 사이에 두고 서로 동일한 방향으로 상기 배관에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구와 상기 배출구는, 상기 배관의 길이 방향으로 보았을 때 서로 다른 방향으로 상기 배관에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배관 내에 제공되며 상기 광원 모듈로부터 출사된 광을 반사시키는 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리플렉터는 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리플렉터는 상기 배관의 내벽에 제공된 제1 리플렉터와 상기 광원 모듈의 상기 기판 상에 제공된 제2 리플렉터를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 리플렉터는 상기 발광 소자를 노출하는 개구를 가지며, 상기 개구를 이루는 내측면은 경사질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리플렉터는 다공성 재료로 이루어질 수 있으며, 상기 리플렉터의 반사율은 80% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구는 2개로 제공되며 상기 배출구는 1개로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유입구와 상기 배출구의 직경은 서로 동일하거나, 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유체 처리 모듈은 물 공급 장치에 채용될 수 있으며, 물 공급 장치는 물을 수용하는 저수조와, 상기 저수조에 연결되며 상기 물을 처리하는 물 처리 장치를 포함할 수 있다.
본 발명은 처리 효율이 높고 신뢰성이 높은 유체 처리 모듈을 제공한다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 길이 방향에 따른 사시 종단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 일부 구성 요소, 특히, 배관, 유입구, 및 배출구를 위주로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈의 측면도로서, 배관, 유입구, 및 배출구를 위주로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 사시종단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 리플렉터의 유무에 따른 유체 처리 효과를 도시한 그래프이며, 도 8c는 도 8a 및 도 8b의 실험에 사용된 유체 처리 모듈을 도시한 측면도이다.
도 9a 내지 도 9f는 유입구와 배출구를 다양한 형태로 변형시킨 유체 처리 모듈을 도시한 것들이다.
도 10a 내지 도 10f는 각각 도 9a 내지 도 9f에 도시된 유체 처리 모듈을 이용하였을 때 유체 처리 효과를 도시한 그래프들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량에 따른 유체의 살균 효율을 도시한 그래프이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량에 따른 유체의 살균 효율을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈이 채용된 장치를 도시한 것으로서, 일 예로 물 처리 장치를 도시한 모식도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 길이 방향에 따른 사시 종단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 일부 구성 요소, 특히, 배관, 유입구, 및 배출구를 위주로 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈의 측면도로서, 배관, 유입구, 및 배출구를 위주로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 사시종단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 리플렉터의 유무에 따른 유체 처리 효과를 도시한 그래프이며, 도 8c는 도 8a 및 도 8b의 실험에 사용된 유체 처리 모듈을 도시한 측면도이다.
도 9a 내지 도 9f는 유입구와 배출구를 다양한 형태로 변형시킨 유체 처리 모듈을 도시한 것들이다.
도 10a 내지 도 10f는 각각 도 9a 내지 도 9f에 도시된 유체 처리 모듈을 이용하였을 때 유체 처리 효과를 도시한 그래프들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량에 따른 유체의 살균 효율을 도시한 그래프이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량에 따른 유체의 살균 효율을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈이 채용된 장치를 도시한 것으로서, 일 예로 물 처리 장치를 도시한 모식도이다.
이하에서는, 본 출원의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 출원의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예들이 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 출원의 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 나타낸 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 길이 방향에 따른 사시 종단면도이다.
본 발명의 일 실시예는 유체 처리 모듈에 관한 것이다. 일 실시예에 있어서, 유체는 유체 처리 모듈을 이용하여 처리하고자 하는 목적 물질로서, 상기 유체는 물(특히, 유수)이나 공기일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유체를 처리한다는 것은 유체 처리 모듈을 통해 유체에 예를 들어, 살균을 비롯하여, 정화, 탈취 등의 조치를 하는 것까지 포함한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유체의 처리는 이에 한정되는 것은 아니며, 이후 설명할 유체 처리 모듈을 이용하여 가능한 다른 조치를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈(100)은 그 내부로 유체가 이동하는 배관(110)과, 상기 배관(110)의 유체에 광을 제공하는 광원 모듈(130)을 포함한다. 배관(110)은 일 방향으로 연장되며 양 단부가 개구된 형상을 갖는다. 배관(110)은 길이 방향으로 연장된 본체(110c)와, 상기 본체(110c)의 길이 방향으로 각각 배치된 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b)를 포함할 수 있다. 본체(110)은 소정의 직경을 가지며 내부가 비어있는 파이프 형상을 가진다. 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b)는 본체(110c)의 양측에 연결되며 본체(110c)와 동일한 직경 또는 본체(110c)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 배관(110)은 그 내부에 유체가 이동되면서 처리기 위한 내부 공간, 즉 유로(流路)을 제공한다. 이하에서는, 배관(110)이 연장된 방향을 배관(110)의 연장 방향, 또는 배관(110)의 길이 방향으로 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)은 대략적으로 원기둥 형상일 수 있다. 이 경우, 원기둥의 길이 방향과 교차하는 단면은 원 형상이다. 그러나, 배관(110)의 단면의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상, 예를 들어 타원, 사각형과 같은 다각형, 반원 등으로 제공될 수 있다.
배관(110)은 반사율이 높은 재질 및/또는 열전도성이 높은 금속을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 배관(110)은 스테인리스, 알루미늄, 산화마그네슘, 등과 같은 반사율이 높은 재질로 형성되거나, 스테인레스, 알루미늄, 은, 금, 구리, 이들의 합금과 같은 열전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 열전도성이 높은 금속의 경우, 배관(110)에서 발생할 수 있는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.
그러나, 배관(110)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 광원 모듈(130)이 배관(110)의 외부에 제공되는 경우, 광원 모듈(130)로부터 출사된 광이 배관(110) 내부의 유체에 도달하도록 적어도 일부가 광을 투과하는 재료로 이루어질 수 있다. 상기 광을 투과하는 재료로는 다양한 종류의 고분자 수지, 석영, 유리 등을 들 수 있다. 예를 들어, 배관(110)은 전체가 투명한 재질로 이루어지거나, 광원 모듈(130)에 인접한 부분이 투명한 재질로 이루어짐으로써 광원 모듈(130)로부터의 광이 유체로 도달하도록 한다.
배관(110)은 유체가 유입되는 유입구(113) 및 처리된 유체가 배출되는 배출구(115)를 가진다. 유입구(113) 및/또는 배출구(115)는 배관(110)의 본체(110c), 제1 단부(110a), 및 제2 단부(110b) 중 적어도 어느 한 영역에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유입구(113)는 배관(110)에 연결된다. 유입구(113)가 연결된 방향은 배관(110)의 연장 방향과 다를 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)의 연결 방향은 배관(110)의 연장 방향에 경사지거나 수직할 수 있으며, 이에 따라 유체는 배관(110)에 경사지거나 수직한 방향으로 유입된 후 배관(110)의 연장 방향을 따라 이동할 수 있다. 유입구(113)를 통해 배관(110)로 유입되는 유체는 배관(110)에서 처리되어야 할 유체, 예를 들어, 살균, 정화, 탈취 처리 필요한 대상물이다.
배출구(115)는 유입구(113)와 이격된 위치에 제공되며 배관(110)와 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배출구(115)의 연결 방향은 배관(110)의 연장 방향에 경사지거나 수직할 수 있으며, 이에 따라 유체는 배관(110)에 연장 방향을 따라 이동하다가 배관(110)에 경사지거나 수직한 방향으로 배출될 수 있다. 배출구(115)를 통해 배관(110)로부터 배출되는 유체는 배관(110)에서 이미 처리된 유체, 예를 들어, 살균, 정화, 탈취 처리가 된 대상물이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)의 길이 방향에 수직한 방향에서 바라볼 때, 유입구(113)는 배관(110)의 양 단부 중 어느 적어도 어느 한 쪽에 배치될 수 있으며, 배출구(115) 또한 배관(110)의 양 단부 중 적어도 어느 한 쪽에 배치될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)의 길이 방향을 따른 양 단부를 제1 단부(110a) 및 제2 단부(110b)라고 하면, 유입구(113)와 배출구(115) 각각은 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b) 중 어느 한 단부 측에 제공되거나, 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b) 양측에 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제1 단부(110a) 측에 유입구(113)가 제공되고, 제2 단부(110b) 측에 배출구(115)가 제공될 수도 있다. 또는 제2 단부(110b) 측에 유입구(113)가 제공되고 제1 단부(110a) 측에 배출구(115)가 제공될 수도 있다. 그러나, 유입구(113)와 배출구(115)의 제공 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 유입구(113) 및/또는 배출구(115)가 양 단부 이외의 배관(110)의 중앙부에 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)와 배출구(115)는 배관(110)의 길이 방향을 따라 바라 보았을 때에도 다양한 형태로 배치될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 일부 구성 요소, 특히, 배관(110), 유입구(113), 및 배출구(115)를 위주로 도시한 것으로서, 유입구(113)와 배출구(115)가 각각 1개씩인 경우를 일 예로 도시하였다. 도 4a 내지 도 4c에서 설명되지 않은 부호 121은 제1 리플렉터이다.
먼저 도 4a를 참조하면, 유입구(113)와 배출구(115)는 배관(110)의 연장 방향에 수직한 단면에서 볼 때 배관(110)의 중심을 사이에 두고 서로 마주보는 방향으로 배관(110)과 연결될 수 있다. 즉 유입구(113)와 배출구(115)는 서로 배관(110)의 중심을 사이에 두고 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 그러나 유입구(113)와 배출구(115)가 배관(110)을 중심을 기준으로 완전히 대칭될 필요는 없다. 도 4b를 참조하면, 유입구(113)와 배출구(115)는 배관(110)의 중심을 기준으로 볼 때 서로 동일한 측에 배관(110)과 연결 수 있다. 이 경우, 유입구(113)와 배출구(115)는 도시된 바와 같이 배관(110)의 일부 이격된 형태로 제공될 수 있다. 즉, 유입구(113)과 배출구(115)는 배관(110)의 연장 방향을 선을 그었을 때 동일한 선상에 배치될 수도 있으나 그렇지 않을 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 중첩된 형태로 제공될 수도 있다. 도 4c를 참조하면, 유입구(113)와 배출구(115)는 서로 수직한 각도를 이루도록 배관(110)과 연결될 수 있다.
이러한 유입구(113)와 배출구(115)의 위치는 유체 처리 모듈이 채용되는 장치에 따라 달라질 수 있으며, 특히, 각 장치가 요구하는 유체의 처리량이나 살균 정도에 따라 다양한 형태로 설정될 수 있다.
본 도면들에 있어서, 유입구(113)와 배출구(115)는 각각 1개씩 도시되었는 바, 이는 유입구(113)와 배출구(115)의 위치 관계를 설명하기 위한 것이다. 따라서, 유입구(113) 및 배출구(115) 중 적어도 하나가 복수 개로 제공되는 경우, 복수 개의 유입구(113)나 배출구(115)는 개별적으로 다른 위치에 제공될 수 있다. 예를 들어, 배관(110)의 연장 방향으로 바라볼 때, 도시된 바와 같이, 유입구(113)가 두 개, 즉, 제1 유입구(113a)와 제2 유입구(113b)로 제공되는 경우, 제1 유입구(113a)는 배출구(115)와 대향되는 측에 제공되고, 제2 유입구(113b)는 배출구(115)와 동일측에 제공될 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)와 배출구(115)의 단면은 원 형상이나 타원 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상, 예를 들어, 다각형으로 제공될 수 있다. 여기서, 유입구(113)와 배출구(115)의 단면은 유입구(113)가 연장된 방향, 또는 유로가 형성된 방향에 교차하는 방향에 따른 단면일 수 있다.
도시하지는 않았으나, 유입구(113) 및/또는 배출구(115)에는 별도의 배관이 더 제공될 수 있다. 별도의 배관은 유입구(113)와 배출구(115)와 노즐을 통해 연결될 수 있다. 노즐은 유입구(113) 및/또는 배출구(115)와 다양한 방식으로 결합될 수 있는 바, 예를 들어 나사 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)를 통해 제공되는 유체의 양이나 속도 및 배출구(115)를 통해 배출되는 유체의 양이나 속도는 유입구(113)와 배출구(115)의 개수 및 직경에 의해 제어가 가능하다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)와 배출구(115)의 직경은 서로 동일하게 제공될 수도 있으며, 서로 다르게 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구(113)의 직경이 배출구(115)의 직경과 동일할 때도 유체 처리 효율이 좋으나, 특히, 유입구(113)의 직경이 배출구(115)의 직경이 더 클 때 유체 처리 효율이 높아질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)와 배출구(115) 중 적어도 하나는 복수 개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 유입구(113)가 복수 개로 제공되고 배출구(115)가 단수개로 제공되거나, 유입구(113)가 단수 개로 제공되고 배출구(115)가 복수 개로 제공되거나, 또는 유입구(113)와 배출구(115)가 모두 복수 개로 제공될 수 있다. 유입구(113)와 배출구(115)가 복수 개로 제공될 때, 유입구(113)와 배출구(115)는 일대일로 대응되는 개수로 제공될 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구(113)가 두 개로, 배출구(115)가 한 개로 형성된 경우 유체 처리 효율이 높아질 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈의 측면도로서, 배관, 유입구, 및 배출구를 위주로 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 유입구와 배출구가 다양한 개수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수 개의 유입구(즉, 제1 유입구(113a)와 제2 유입구(113b))와 단수 개의 배출구(115)를 가질 수 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 단수 개의 유입구(113)와 복수 개의 배출구(즉, 제1 배출구(115a)와 제2 배출구(115b))를 가질 수 있으며, 또는 도 5c에 도시된 바와 같이, 복수 개의 유입구(즉, 제1 유입구(113a)와 제2 유입구(113b))와 복수 개의 배출구(즉, 제1 배출구(115a)와 제2 배출구(115b))를 가질 수도 있다.
본 실시예들에 있어서, 복수 개로 제공된 유입구와 배출구는 2개를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 더 많은 개수로 형성될 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 유입구(113)가 두 개로 제공된 경우, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)의 연장 방향에 수직한 방향에서 볼 때 제1 및 제2 유입구(113a, 113b)는 제2 단부(110b) 측에, 배출구(115)는 제1 단부(110a)측에 제공될 수 있으며, 배관(110)의 연장 방향을 따라 볼 때, 제1 유입구(113a)는 배관(110)의 중심을 사이에 두고 배출구(115)와 서로 대향하는 측에 제공될 수 있으며, 제2 유입구(113b)는 배출구(115)와 배관(110)의 중심을 기준으로 서로 동일 측에 제공될 수 있다.
유입구(113)와 배출구(115)의 개수 및 직경에 따른 유체 처리 효과에 대해서는 후술한다.
광원 모듈(130)은 유체를 처리하기 위한 적합한 광을 유체에 제공한다. 광원 모듈(130)은 유체에 인접한 다양한 위치에 제공되어 유체를 처리(예를 들어, 살균, 정화, 탈취 처리)하는 광을 출사한다.
광원 모듈(130)은 광을 출사하는 것으로서, 배관(110)의 제1 단부(110a) 및 제2 단부(110b) 중 적어도 하나 측에 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 광원 모듈(130)은 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b)에 모두 제공되는 것이 일 예로 도시되었다. 그러나, 광원 모듈(130)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 배관(110)의 길이 방향 양 단부 중 하나 측에만 제공될 수도 있다. 본 실시예에서의 광원 모듈(130)에 대한 이러한 도면은, 예시로서, 배관(110) 내로 광을 제공한다는 것에 중점을 두고 해석되어야 하며, 광원 모듈(130)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 광원 모듈(130)은 도시된 바와 달리, 배관(110) 외에 장착될 수도 있으며, 광원 모듈(130)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.
광원 모듈(130)은 기판(131)과 기판(131) 상에 실장된 발광 소자(133)를 포함할 수 있다. 기판(131)은 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 예를 들어, 배관(110)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 원반의 형태로 제공될 수 있다. 기판(131) 상에는 복수 개의 발광 소자(133)가 소정 방향을 따라 배열될 수 있다. 기판(131)에는 발광 소자(133)에 전원을 공급하는 배선을 인출하기 위한 인출구가 제공될 수 있다.
광원 모듈(130)이 복수 개의 발광 소자들(133)을 포함하는 경우, 각 발광 소자(133)는 동일한 파장 대역의 광을 출사하거나, 서로 다른 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 각 발광 소자(133)는 모두 동일하거나 유사한 자외선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, 일부 발광 소자들(133)은 자외선 파장 대역 중 일부를 출사하고, 나머지 발광 소자들(133)은 자외선 파장 대역 중 다른 파장 대역의 일부를 출사할 수 있다.
발광 소자들(133)이 서로 다른 파장 대역을 갖는 경우, 발광 소자들(133)은 다양한 순서로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 대역의 광을 출사하는 발광 소자(133)와, 제1 파장 대역과 다른 제2 파장 대역의 광을 출사하는 발광 소자(133)는 서로 교번하여 배열될 수 있다.
광원 모듈(130)이 출사하는 광은 다양한 파장 대역을 가질 수 있다. 광원 모듈(130)로부터의 광은 가시광선 파장 대역, 적외선 파장 대역, 또는 그 이외의 파장 대역의 광일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 모듈(130)로부터 출사되는 광은 유체의 종류, 처리하고자 하는 대상(예를 들어, 세균이나 박테리아 등) 등에 따라 다양한 파장 대역을 가질 수 있으며, 특히, 유체를 살균하는 경우, 살균 파장 대역을 가질 수 있다. 예를 들어, 광원 모듈(130)은 자외선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 모듈(130)은 미생물 등을 살균할 수 있는 파장 대역인 약 100 nm 내지 약 420 nm 파장 대역의 광을 출사 할 수 있다. 광원 모듈(130)은 본 발명의 일 실시예에서는 약 100nm 내지 약 280nm 파장 대역의 광을 출사할 수 있으며, 다른 실시예에서는 180nm 내지 약 280nm 파장 대역의 광을 출사할 수 있으며, 또 다른 실시예에서는 약 250nm 내지 약 260nm 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 상기 파장 대역의 자외선은 큰 살균력을 가지고 있는 바, 예를 들어, 1㎠당 100㎼의 강도로 자외선을 조사하면, 대장균, 디프테리아균, 이질균과 같은 세균을 약 99%까지 사멸할 수 있다. 또한, 상기 파장 대역의 자외선은 식중독을 유발하는 세균을 사멸할 수 있는 바, 식중독을 유발하는 병원성 대장균, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라 웰테브레덴(Salmonella Weltevreden), 살모넬라 티푸무리움(S. Typhumurium), 엔테로코쿠스 파에칼리스(Enterococcus faecalis), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa), 장염 비브리오(Vibrio parahaemolyticus), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes), 여시니아 엔테로코리티카(Yersinia enterocolitica), 클로스트리디움 퍼프린젠스(Clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리늄(Clostridium botulinum), 캠필로박터 제주니(Campylobacter jejuni) 또는 엔테로박터 사카자키(Enterobacter sakazakii) 등의 세균을 사멸할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 모듈(130)이 출사하는 광은 다양한 파장 대역을 가질 수 있는 바, 광원 모듈(130)의 적어도 일부는 광원 모듈(130)로부터 출사된 광에 촉매 반응을 일으키는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 배관(110)의 내주면 및/또는 외주면의 전부 또는 일부 상에 광촉매 재료로 이루어진 광촉매층이 제공될 수 있다. 광촉매층이 제공되는 영역은 광원 모듈(130)으로부터 광이 도달할 수 있는 영역이라면 특별히 한정되지 않는다.
광촉매는 조사되는 광에 의해 촉매 반응을 일으키는 재료이다. 광촉매는 광촉매를 구성하는 재료에 따라 다양한 파장 대역의 광에 반응할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 다양한 파장 대역의 광 중 자외선 파장 대역의 광에 광촉매 반응을 일으키는 재료가 사용될 수 있으며, 이에 대해 설명한다. 그러나, 광촉매의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며, 광원으로부터 출사되는 광에 따라 동일하거나 유사한 메커니즘을 갖는 다른 광촉매가 사용될 수 있다.
광촉매는 자외선에 의해 활성화되어 화학 반응을 일으킴으로써, 광촉매와 접촉하는 유체 내의 각종 오염 물질, 세균 등을 산화환원 반응을 통해 분해시킨다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈(100)은 광원 모듈(130)에 연결된 구동 회로 및 구동 회로와 광원 모듈(130)을 연결하는 배선부를 더 포함할 수 있다. 구동 회로는 적어도 하나의 광원 모듈(130)에 전원을 공급한다. 예를 들어, 구동 회로는 두 개의 광원 모듈(130)이 제공된 유체 처리 모듈(100)에 제공되어, 두 개의 광원 모듈(130) 각각에 전원을 독립적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 두 개의 광원 모듈(130) 모두를 턴온 또는 턴 오프 하거나, 하나는 턴온, 나머지 하나는 턴 오프 하는 등 선택적인 구동이 가능하다.
광원 모듈(130)과 배관(110) 내의 유체 처리 공간 사이에는 광원 모듈(130)로부터의 광을 배관(110) 내로 투과시키는 투과 윈도우(137)가 더 제공될 수 있다.
투과 윈도우(137)는 기판(131)과 광원을 보호하기 위한 것으로서, 투명한 절연 재료로 이루어질 수 있다. 투과 윈도우(137)는 다양한 재료로 제공될 수 있으며, 그 재료가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 투과 윈도우(137)는 석영이나 고분자 유기 재료로 이루어질 수 있다. 여기서 고분자 유리 재료의 경우, 모노머의 종류, 성형 방법, 조건에 따라 흡수/투과시키는 파장이 다르기 때문에 광원들으로부터 출사되는 파장을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 폴리(메틸메타크릴레이트)(poly(methylmethacrylate); PMMA), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol; PVA), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene; PE)과 같은 유기 고분자는 자외선은 거의 흡수하지 않으나, 폴리에스테르(polyester)와 같은 유기 고분자는 자외선을 흡수할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 기판(131)과 투과 윈도우(137)는 배관(110)에 대응하는 형상과 크기로 제공될 수 있다.
광원 모듈(130)의 외측면에는 광원 모듈(130)로부터 발생한 열을 외부로 배출하기 위한 방열판이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광원 모듈(130)이 배관(110)의 양 단부에 제공된 경우, 두 광원 모듈(130)의 외측에는 제1 방열판(140a)과 제2 방열판(140b)이 각각 제공된다.
제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 광원 모듈(130)의 기판(131)보다 열 전도도가 더 높은 재질로 이루어지며, 광원 모듈(130), 특히, 발광 소자(133)로부터 발생한 열을 기판(131)을 통해 전달 받아 외부로 배출하는 역할을 한다. 이를 위해 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 각각 광원 모듈(130)의 기판(131)의 배면에 직접 접촉한다.
광원 모듈(130)의 기판(131)보다 열 전도도가 높은 재질로는 다양한 것이 있을 수 있는 바, 기판(131)이 금속 기판(131)인 경우, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b) 각각은 기판(131)을 이루는 금속보다 더 열 전도도가 높은 것 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 기판(131)이 스테인레스로 이루어진 경우, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 스테인레스보다 열 전도도가 높은 금속, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)의 재료는 기판(131)보다 더 높은 열전도도를 가지는 한도내에서 다양하게 선택될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 기판(131)으로부터의 열을 효과적으로 배출하기 위해, 기판(131)보다 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 기판(131)의 경우, 배관(110) 내에 배치되며 배관(110)의 직경에 대응하는 직경을 가질 수 있는 바, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 기판(131)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 각각 배관(110)의 본체(110c)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)의 경우, 배관(110)의 양 단부측, 제1 및 제2 단부(110a, 110b)에 제공될 수 있기 때문에 배관(110)의 양 단부로부터 돌출된 형태로 제조가 가능하며, 더 넓은 직경을 갖도록 형성하는 것이 용이하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)이 제공됨으로써, 광원으로부터 발행한 열이 외부로 용이하게 배출될 수 있다. 그 결과, 광원에서 발생하는 열에 의한 광원의 열화가 방지되며, 이에 따라 유체 처리 모듈(100)의 신뢰성이 높아짐과 동시에 안정적인 살균 효과를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유체 처리 모듈(100)에는 기판(131)과 발광 소자들(133) 이 외에도 발광 소자(133)로부터의 광이 배관(110) 내로 진행될 수 있도록 광을 반사함으로써 유체 처리 효율을 높이기 위한 리플렉터(120)가 제공될 수 있다.
리플렉터(120)는 배관(110)보다 더 높은 반사율을 갖는다. 예를 들어, 배관(110)이 스테인레스와 같은 재료로 이루어진 경우, 리플렉터(120)는 스테인레스보다 더 높은 반사율을 갖는 재료로 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)의 반사율보다 높은 재료를 이용하여 배관(110) 내에 리플렉터(120)를 제공함으로써 배관(110) 내를 지나는 광의 반사율을 높일 수 있다. 광의 반사율이 높아지는 경우, 배관(110) 내에서 광이 효율적으로 반사를 반복하며 유체 처리 효율을 높인다.
리플렉터(120)는 광원 모듈(130)로부터의 광을 반사하는 재료로 이루어질 수 있다. 리플렉터(120)는 광원 모듈(130)로부터의 광을 일 실시예에서는 80% 이상, 다른 실시예에서는 90% 이상, 또 다른 실시예에서는 99% 이상 반사하는 재료로 이루어질 수 있다.
리플렉터(120)는 발광 소자(133) 칩으로부터 출사된 광의 광 추출 효율이 최대화될 수 있도록 반사성이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 리플렉터(120)는 그 표면에서의 광의 반사 및 산란을 높이기 위한 거칠기를 갖는 재료로 이루어질 수 있으며, 또는, 리플렉터(120)는 다공성 표면 구조를 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 표면 거칠기를 갖는 다공성 재료로는 다양한 것이 있을 주 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 고분자 수지를 들 수 있으며, 일 예로서, PTFE와 같은 것을 들 수 있다. 그러나, 리플렉터(120)를 이루는 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 충분한 반사율을 확보할 수 있다면 다른 재료가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 리플렉터(120)는 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. 그러나, 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금 이외에도 반사성이 높은 재료, 예를 들어, 은, 금, 주석, 구리, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 티타늄 등 다양한 금속 및/또는 이를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다.
리플렉터(120)는 배관(110) 내에 제공된 제1 리플렉터(121)와 광원 모듈(130)에 인접하게 제공된 제2 리플렉터(123)를 포함할 수 있다. 제1 리플렉터(121)와 제2 리플렉터(123)는 동일한 재료로 제공될 수도 있으며 서로 다른 재료로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 제1 리플렉터(121)와 제2 리플렉터(123) 모두 PTFE(Polytetrafluoroethylene)로 형성될 수 있으며, 또는 제1 리플렉터(121)는 PTFE로 형성되고 제2 리플렉터(123)는 알루미늄 합금으로 형성될 수도 있다.
제1 리플렉터(121)는 배관(110)의 내측면을 커버한다. 제1 리플렉터(121)는 배관(110)이 원통형으로 형성된 경우, 배관(110)의 원통형 내벽을 모두 감싸는 형태로 제공될 수 있다. 여기서, 유입구(113)와 배출구(115)에 해당되는 부분의 내벽에는 제1 리플렉터(121)가 제공될 수도 있고 제공되지 않을 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 배관(110) 내벽에 대해 광이 도달하는 영역은 최대한 제1 리플렉터(121)가 제공됨으로써 배관(110) 내벽이 거의 노출되지 않을 수 있다.
제2 리플렉터(123)는 발광 소자(133)가 실장된 영역의 둘레를 따라 기판(131) 상에 제공된다. 제2 리플렉터(123)는 발광 소자(133)로부터 출사된 광이 배관(110) 내 각 영역으로 진행하도록 광을 반사하기 위한 것으로서, 이를 위해, 제2 리플렉터(123)는 발광 소자(133)의 실장 영역을 노출하는 개구를 가지며, 상하부가 관통된 고리 형상으로 기판(131) 상에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 리플렉터(123)는 개구에 면하는 내측면과, 외부에 면하는 외측면 및 기판(131)의 상면에 접하는 저면을 가질 수 있다. 내측면은 기판(131)의 상면에 대해 적어도 일부가 경사지게 제공된다. 이에 따라, 제2 리플렉터(123)의 개구의 폭은 기판(131) 상면으로부터 상부 방향으로 갈수록 커진다. 다시 말해, 제2 리플렉터(123)의 내경은 기판(131) 상면으로부터 상부 방향으로 갈수록 커진다. 제2 리플렉터(123)를 단면 상에서 볼 때, 경사진 변은 직선이거나 곡선일 수도 있으며, 경사도는 발광 소자(133)의 개수, 발광 소자(133)의 지향각, 발광 소자(133)로부터의 광량 등을 고려하여 다양한 각도로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈(100)에는, 배관(110)을 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)에 타이트하게 체결함과 동시에 유체가 다른 영역으로 누수되는 것을 방지하기 위한 실링 부재(151a, 151b)가 1개 이상 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 실링 부재(151a, 151b)는 유체 처리 공간에 인접하게 제공되는 바, 예를 들어, 제1 캡과 배관(110)의 제1 단부(110a) 사이 및 제2 캡과 배관(110)의 제2 단부(110b) 사이에 제공될 수 있다. 각 실링 부재(151a, 151b)는 기판(131)과 투과 윈도우(137) 사이, 및 투과 윈도우(137)과 배관(110) 내의 단턱부 사이에 제공된 제1 및 제2 실링 부재(150a, 150b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 실링 부재(150a, 150b)는 배관(110)과 제1 및 제2 캡 각각을 타이트하게 체결하면서, 제1 내부 공간의 유체가, 배관(110)과 제1 및 제2 캡 사이를 통해 외부로 누수되는 것을 방지한다. 예를 들어, 유체 처리 공간을 광원 모듈(130)로부터 분리함으로써 광원 모듈(130)이 유체에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 실링 부재(151a, 151b)들은 단수 개 또는 복수 개로 제공될 수 있다.
실링 부재(151a, 151b)들은 제1 및 제2 캡이 배관(110)에 체결되었을 때 배관(110) 배관(110)의 내부와 외부를 타이트하게 체결시키고 두 영역을 분리 밀폐할 수 있도록 닫힌 도형(closed figure) 형상을 갖는다. 예를 들어, 제1 및 제2 실링 부재(150a, 150b)는 오링(o-ring) 형상을 가질 수 있다.
상기 실링 부재(151a, 151b)들은 연성을 갖는 탄성 재료로 이루어질 수 있다. 실링 부재(151a, 151b)들이 탄성 재료로 이루어진 경우, 배관(110)이 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)과 서로 체결될 때 배관(110)에 압착 체결됨으로써, 타이트한 체결 구조를 유지한다.
실링 부재(151a, 151b)들을 이루는 탄성 재료로는 실리콘 수지를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 탄성 재료로 천연 또는 합성 고무가 사용될 수 있으며, 이외의 다른 고분자 유기 탄성 재료가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b) 각각은 각각 배관(110)의 제1 및 제2 단부(110a, 110b)를 봉지하는 제1 및 제2 캡으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 배관(110)과 결합하는 체결부를 가질 수 있다.
체결부는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 체결부로서 배관(110)의 내경에 대응하는 직경을 가진 삽입부를 가질 수 있으며, 배관(110)의 단부에 삽입되어 체결됨으로써 배관(110)을 봉지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 방열판(140a)은 배관(110)의 제1 단부(110a)에 제공되어 배관(110)과 체결된다. 제1 방열판(140a)은 서로 다른 외경을 갖는 단차부가 형성됨으로써, 배관(110)에 삽입 체결될 수 있다. 예를 들어, 제1 방열판(140a)은 배관(110)의 제1 단부(110a)와 마주보는 부분이 배관(110)의 내경에 대응하는 외경을 가지도록 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)과 제1 방열판(140a)에는 배관(110)과 제1 방열판(140a)을 결합하기 위한 체결 부재가 제공될 수 있다. 예를 들어, 배관(110)과 제1 방열판(140a)에는 체결 홀(143a)이 제공되며, 체결 볼트(143b)를 배관(110)과 제1 방열판(140a)의 체결 홀(143a)에 체결함으로써 배관(110)과 제1 방열판(140a)을 결합할 수 있다.
제2 방열판(140b)은 배관(110)의 제2 단부(110b)에 제공되어 배관(110)과 체결된다. 제2 방열판(140b)에도 서로 다른 외경을 갖는 단차부가 형성됨으로써, 제1 방열판(140a)와 동일한 방식으로 배관(110)에 삽입 체결될 수 있다.
마찬가지로, 배관(110)과 제2 방열판(140b)에는 배관(110)과 제2 방열판(140b)을 결합하기 위한 체결 부재가 제공될 수 있다. 예를 들어, 배관(110)과 제2 방열판(140b)에는 체결 홀(143a)이 제공되어 체결 볼트(143b)를 배관(110)과 제2 방열판(140b)의 체결 홀(143a)에 체결함으로써 배관(110)과 제2 방열판(140b)을 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)은 광원 모듈(130)로부터 발생된 열을 발산하기 위한 방열 부재로서 사용되었을 뿐만 아니라, 배관(110)을 봉지하는 봉지 도구, 즉 제1 및 제2 캡으로도 사용되었다. 그러나, 이는 일 실시예에 해당하며, 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)과 별도의 구성 요소로서 배관(110)을 봉지하는 봉지 부재가 별도의 구성요소로 더 제공될 수도 있다. 이 경우, 별도의 봉지 부재 또한 제1 및 제2 방열판(140a, 140b)으로부터의 열이 잘 발산될 수 있도록 열 전도도가 높은 물질로 이루어질 수 있다.
상술한 구조를 갖는 유체 처리 모듈에 있어서, 유체가 배관 연장 방향을 따라 이동함으로써, 광원 모듈로부터의 광에 대해 노출되어 유체에 살균 등의 처리가 수행된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈은 유입구와 배출구의 개수 및 직경을 제어하고, 리플렉터를 통해 광 효율을 향상시킴으로써, 함으로써 유체 처리 효율이 현저하게 상승된다. 또한, 방열판을 사용함으로써 광원 모듈의 신뢰성을 담보한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈은 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 한도 내에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 분해 사시도이며, 도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈을 도시한 사시종단면도이다. 이하의 실시예에서는 설명의 중복을 피하기 위해 상술한 실시예들과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈(100)은 그 내부로 유체가 이동하는 배관(110)과, 상기 배관(110)의 유체에 광을 제공하는 광원 모듈(130)을 포함한다. 배관(110)은 일 방향으로 연장되되, 일 단부는 막히고 일 단부는 개구된 형상을 갖는다. 배관(110)이 길이 방향으로 연장된 본체(110c)와, 상기 본체(110c)의 길이 방향으로 각각 배치된 제1 단부(110a)와 제2 단부(110b)를 갖는다고 할 때, 제1 단부(110a)는 입구가 없는 닫힌 형상을 가지고, 제2 단부(110b)은 개구된 형상을 갖는다.
배관(110)에는 유체가 유입되는 유입구(113) 및 처리된 유체가 배출되는 배출구(115)를 가진다. 본 실시예에 있어서, 유입구(113)는 열린 단부, 즉 제2 단부(110b) 측에 제공될 수 있으며, 배출구(115)는 닫힌 단부, 즉, 제1 단부(110a) 측에 제공될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 유입구(113)는 복수 개, 예를 들어, 제1 유입구(113a)와 제2 유입구(113b)로 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 유입구(113a)와 제2 유입구(113b)는 모두 제2 단부(110b) 측에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구(113)를 통해 제공되는 유체의 양이나 속도 및 배출구(115)를 통해 배출되는 유체의 양이나 속도는 상술한 다른 실시예에서와 동일하게 유입구(113)와 배출구(115)의 개수 및 직경에 의해 제어가 가능하다.
광원 모듈(130)은 유체를 처리하기 위한 적합한 광을 유체에 제공하며, 본 실시예에 있어서, 배관(110)의 제1 단부(110a) 및 제2 단부(110b) 중 제2 단부(110b) 측에 제공될 수 있다. 개구가 없는 제1 단부(110a) 측에는 광원 모듈(130)이 제공되지 않는다. 광원 모듈(130)은 기판(131)과 기판(131) 상에 실장된 발광 소자(133)를 포함할 수 있다.
광원 모듈(130)과 배관(110) 내의 유체 처리 공간 사이에는 광원 모듈(130)로부터의 광을 배관(110) 내로 투과시키는 투과 윈도우(137)가 더 제공될 수 있다.
광원 모듈(130)의 단부 중 열린 측에는 광원 모듈(130)로부터 발생한 열을 외부로 배출하기 위한 방열판(140)이 제공된다. 광원 모듈(130)이 배관(110)의 제2 단부(110b)에 제공된 경우, 제2 단부(110b) 측에는 방열판(140)이 제공된다.
방열판(140)은 광원 모듈(130)의 기판(131)보다 열 전도도가 더 높은 재질로 이루어지며, 광원 모듈(130), 특히, 발광 소자(133)로부터 발생한 열을 기판(131)을 통해 전달 받아 외부로 배출하는 역할을 한다. 이를 위해 방열판(140)은 광원 모듈(130)의 기판(131)의 배면에 직접 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)은 기판(131)으로부터의 열을 효과적으로 배출하기 위해, 기판(131)보다 더 넓은 면적을 가질 수 있다. 기판(131)의 경우, 배관(110) 내에 배치되며 배관(110)의 직경에 대응하는 직경을 가질 수 있는 바, 방열판(140)은 기판(131)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 또한, 방열판(140)은 각각 배관(110)의 본체(110c)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 방열판(140)의 경우, 배관(110)의 제2 단부(110b)에 제공될 수 있기 때문에 배관(110)의 제2 단부(110b)의 외경로부터 바깥 방향으로 돌출된 형태로 제조가 가능하며, 더 넓은 직경을 갖도록 형성하는 것이 용이하다.
이에 더해, 방열판(140)은 또한, 열을 외부로 최대한 발산시키기 용이하도록 그 표면으로부터 외측 방향으로 돌출된 돌기(141)를 포함할 수 있다. 돌기(141)는 다수 개로 제공될 수 있으며, 다수 개의 돌기들(141)이 제공됨으로써 방열판(140)의 표면적이 돌기들(141)이 제공되지 않을 때보다 현저하게 증가한다. 방열판(140)의 표면적이 증가하는 경우 외부의 공기와의 접촉 면적이 넓어짐으로써 방열판(140)의 열이 효과적으로 공기로 방산될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 돌기들(141)은 일 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 서로 이격될 수 있다. 그러나, 돌기들(141)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 표면적을 넓힐 수 있는 것이라면 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 있어서, 돌기들(141)을 포함한 방열판(140)은 전체가 분리되지 않은 일체로 형성될 수도 있다. 방열판(140)이 분리되지 않은 일체로 형성되는 경우 그렇지 않은 경우보다 열 전달이 좀더 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)이 제공됨으로써, 광원으로부터 발행한 열이 외부로 용이하게 배출될 수 있다. 그 결과, 광원에서 발생하는 열에 의한 광원의 열화가 방지되며, 이에 따라 유체 처리 모듈(100)의 신뢰성이 높아짐과 동시에 안정적인 살균 효과를 나타낸다.
본 실시예에 있어서 본체(110c)는 제1 단부(110a)가 막히는 구조로서, 일측을 통해 유체가 입수되고 타측을 통해 유체가 배출되기 때문에, 본체(110c) 내에서 막힌 부분에 의한 와류가 쉽게 형성된다. 유체는 이러한 와류에 의해 본체(100c)에서 머무는 시간이 증가된다. 이에 따라, 광원 모듈(130)로부터의 광에 대해 노출되는 시간이 충분히 길어지며, 최종적인 유체의 처리 효과 또한 향상된다.
와류의 형성에 의해 본체(110c) 내에서 유체가 머무는 시간이 증가함에 따라, 광 효율이 증가한다. 즉, 유체에 충분한 정도의 광이 조사되므로, 본 실시예의 경우에는 광원 모듈(130)이 일측에만 배치되어도 충분한 정도의 유체 처리 효과를 얻을 수 있다. 또한, 유체에 충분한 정도의 광이 조사되므로 본체(110c)의 길이 또한 상술한 실시예보다 더 짧은 길이로 제공될 수 있다. 여기서, 본체(110c)의 길이가 짧게 제공되는 경우, 본체(110c) 내에서 와류가 더 쉽게 발생할 수도 있다.
이에 더해, 광 효율의 증가로 인해, 상술한 실시예와 달리, 광이 배관(110) 내로 진행될 수 있도록 광을 반사하는 리플렉터의 일부, 예를 들어 배관(110)의 벽을 감싸는 리플렉가 생략될 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 리플렉터(120)는 배관(110) 내에 제공된 제1 리플렉터(121, 도 2 및 3 참조)가 생략되고, 광원 모듈(130)에 인접하게 제공된 제2 리플렉터(123)만 제공될 수 있다. 여기서, 제2 리플렉터(123)는 발광 소자(133)가 실장된 영역의 둘레를 따라 기판(131) 상에 제공된 것이며, 발광 소자(133)의 실장 영역을 노출하는 개구를 갖는, 상하부가 관통된 고리 형상으로 기판(131) 상에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈(100)에는, 배관(110)을 방열판(140)에 타이트하게 체결함과 동시에 유체가 다른 영역으로 누수되는 것을 방지하기 위한 실링 부재가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 도 2 및 도 3에 도시된 상술한 실시예에서는 실링 부재가 2개로 제공되었으나, 본 실시예에 서는 하나로 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 실링 부재(150)는 유체 처리 공간에 인접하게 제공되되, 투과 윈도우(137)의 단부를 ㄷ자 형으로 감싸는 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)은 각각 배관(110)의 제2 단부(110b)를 봉지하는 캡으로 이용될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)은 배관(110)과 결합하는 체결부를 가질 수 있다.
체결부는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 방열판(140)은 체결부로서 배관(110)의 내경에 대응하는 직경을 가진 삽입부를 가질 수 있으며, 배관(110)의 단부에 삽입되어 체결됨으로써 배관(110)을 봉지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)은 배관(110)의 제2 단부(110b)에 제공되어 배관(110)과 체결된다. 방열판(140)은 서로 다른 외경을 갖는 단차부가 형성됨으로써, 배관(110)에 삽입 체결될 수 있다. 예를 들어, 방열판(140)은 배관(110)의 제2 단부(110b)와 마주보는 부분이 배관(110)의 내경에 대응하는 외경을 가지도록 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배관(110)과 방열판(140)에는 각각 배관(110)과 방열판(140)을 결합하기 위한 체결 부재가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 방열판(140)은 광원 모듈(130)로부터 발생된 열을 발산하기 위한 방열 부재로서 사용되었을 뿐만 아니라, 배관(110)을 봉지하는 봉지 도구, 즉 캡으로도 사용되었다. 그러나, 이는 일 실시예에 해당하며, 방열판(140)과 별도의 구성 요소로서 배관(110)을 봉지하는 봉지 부재가 별도의 구성요소로 더 제공될 수도 있다. 이 경우, 별도의 봉지 부재 또한 방열판(140)으로부터의 열이 잘 발산될 수 있도록 열 전도도가 높은 물질로 이루어질 수 있다.
상술한 구조를 갖는 유체 처리 모듈은, 본체의 길이가 짧아짐으로써 전체적인 크기의 감소가 가능하다. 또한, 내부 와류의 증가로 인한 유체의 본체 내 머뭄 시간에 따른 살균 효과가 충분히 확보됨으로써 광원 모듈의 개수를 줄일 수 있음과 동시에 전체적인 발광 소자들의 개수 또한 줄일 수 있다. 이는, 광원 모듈 및 광원 모듈 내의 발광 소자들의 개수의 감소로 이어지며, 본체의 양 단부 모두를 방수 처리하거나 방열판을 조립하는 등의 제조 공정 및 비용이 감소된다.
도 8a 및 도 8b는 리플렉터의 유무에 따른 유체 처리 효과를 도시한 그래프이며, 도 8c는 도 8a 및 도 8b의 실험에 사용된 유체 처리 모듈을 도시한 측면도이다. 도 8a에 있어서, 비교예는 리플렉터가 아예 제공되지 않은 것, 즉, 제1 및 제2 리플렉터가 제공되지 않은 것이고, 실시예 1은 제2 리플렉터만 제공된 것이며, 실시예 2는 제1 및 제2 리플렉터가 제공된 것이다. 도 8b에 있어서, 실시예 3은 제1 리플렉터만 제공된 것이며, 실시예 4는 제1 및 제2 리플렉터가 모두 제공된 것이다.
도 8a 및 도 8b에 있어서, 리플렉터의 유무에 따른 유체 처리 효과를 확인하기 위해, 리플렉터 이외의 모든 조건은 동일하게 설정되었으며, 처리하고자 하는 유체의 유량을 변경해가며 실험이 수행되었다. 유체는 물이며, 세균으로는 대장균(E. coli)가 사용되었다. 유체의 처리에 따른 세균의 비활성화도는 로그 스케일(log CFU/mL)로 표시되었는 바, 값이 클수록 높은 살균 처리능을 나타낸다(예를 들어, 3 log CFU/mL은 99.9%의 세균 비활성화도를 나타냄). 사용된 유체 처리 모듈은 유입구와 배출구가 각각 1개씩 동일 단부 측에 서로 대향하여 제공되었으며, 유입구의 직경이 배출구의 직경보다 2배 큰 것으로 준비되었다.
도 8a를 참조하면, 비교예 대비 실시예 1 및 실시예 2가 현저히 높은 유체 처리 효율, 즉 살균 효율을 보였다. 예를 들어, 1 LPM(liter per minute)의 유체를 처리할 경우, 살균 효율은 비교예 1.551(log CFU/mL) 이었으나, 실시예 1 및 2는 각각, 2.767(log CFU/mL) 및 3.216(log CFU/mL)에 해당하였다. 더욱이, 2LPM의 경우, 비교예의 경우, 1.080 (log CFU/mL)에 불과하였으나, 실시예 1 및 2는 2.078 (log CFU/mL) 및 3.732(log CFU/mL)에 해당하였다. 여기서, 특히, 제1 및 제2 리플렉터가 장착된 실시예 2의 경우, 제2 리플렉터만 채용한 실시예 1보다 현저하게 높은 살균 효율을 나타내었다는 것을 확인할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 실시예 3 및 실시예 4가 현저히 높은 유체 처리 효율, 즉 살균 효율을 보였다. 예를 들어, 1 LPM(liter per minute)의 유체를 처리할 경우, 실시예 3 및 4는 각각, 4.666 (log CFU/mL) 및 5.413(log CFU/mL)에 해당하였다. 여기서, 특히, 제1 및 제2 리플렉터가 장착된 실시예 4의 경우 제1 리플렉터만 장착한 경우보다 현저하게 높은 살균 효율을 나타내었다는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈의 경우 리플렉터가 제공됨으로써 현저히 높은 유체 처리 능력을 보여준다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 유입구와 배출구는 배관 내를 이동하는 유체의 제어를 위해 다양한 형태로 제공될 수 있는 바, 도 9a 내지 도 9f는 유입구와 배출구를 다양한 형태로 변형시킨 유체 처리 모듈을 도시한 것들이며, 도 10a 내지 도 10f는 각각 도 9a 내지 도 9f에 도시된 유체 처리 모듈을 이용하였을 때 유체 처리 효과(즉, 살균 효과)를 도시한 그래프들이다.
도 9a 내지 도 9f 및 도 10a 내지 도 10f에 있어서, 유입구와 배출구의 배치와 직경 변화 이외의 모든 조건은 동일하게 설정되었으며, 처리하고자 하는 유체의 유량은 1 LPM으로 실험이 수행되었다. 특히, 본 실시예들에서는 모두 리플렉터가 채용되었다. 유체는 물이며, 세균으로는 대장균(E. coli)가 사용되었다. 유체의 처리에 따른 세균의 비활성화도는 로그 스케일(log CFU/mL)로 표시되었는 바, 값이 클수록 높은 살균 처리능을 나타낸다(예를 들어, 3 log CFU/mL은 99.9%의 세균 비활성화도를 나타냄).
먼저 도 10a 및 도 10b를 비교함으로써 유입구 및 배출구의 직경에 따른 살균 효율을 확인할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 유입구와 배출구가 각각 1개씩 제공된 경우이되, 도 10a는 유입구와 배출구의 직경이 동일한 경우의 살균 효과를 도시한 것이며, 도 10b는 배출구의 직경이 유입구 직경의 1/2로 작게 설정된 경우의 살균 효과를 도시한 것이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 유입구와 배출구가 1개씩 배치된 경우, 유입구와 배출구의 직경이 동일할 경우 1LPM에서 2.623(log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내었으며, 유입구와 배출구의 직경이 서로 다를 경우 1LPM에서 2.350(log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내었다. 이와 같이, 유입구와 배출구가 각각 1개씩 제공된 경우, 유입구와 배출구의 직경과 상관없이 3.000(log CFU/mL) 미만의 세균 비활성화도를 나타내었으며, 직경의 크기에 따른 비활성화도의 차이는 크지 않았다.
도 10c는 유입구가 2개(즉 제1 유입구 및 제2 유입구)로 제공되고 배출구가 1개로 제공된 경우이되, 유입구와 배출구의 직경이 동일한 경우의 살균 효과를 도시한 것이다.
도 10c를 참조하면, 유입구가 2개 배치되고 유입구와 배출구의 직경이 동일할 경우, 1LPM에서 4.147(log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내었다. 즉, 유입구의 개수가 증가한 경우, 유입구와 배출구가 1개씩 제공된 경우보다, 유체 처리 효과, 즉, 살균 효과가 현저하게 증가됨을 확인할 수 있다.
이는, 배관 내로 유체가 유입되는 유입구가 추가됨에 따라, 그렇지 않은 경우에 비해 배관 내에 와류가 발생함으로써, 동일 유속을 유지하면서도 살균 광에 노출되는 빈도가 늘어나는 것으로 보인다. 유속이 감소하는 경우 살균 광에 노출되는 빈도가 늘어나는 것이 일반적이나, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 유입구 개수를 제어함으로써 유속을 1LPM으로 유지하면서도 살균 효과를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유입구 및 배출구의 개수는 동일하나 직경이 달리 형성되었을 때의 살균 효율을 확인할 수 있는 바, 도 10d는 유입구와 배출구의 수는 도 10c와 동일하되 배출구의 직경이 유입구 직경의 1/2로 작게 설정된 경우의 살균 효과를 도시한 것이며, 도 10e는 유입구와 배출구의 수는 도 10c와 동일하되 유입구의 직경이 배출구 직경의 1/2로 작게 설정된 경우의 살균 효과를 도시한 것이다. 그 결과, 배출구의 직경이 유입구의 직경의 1/2로 작게 설정된 도 10c의 경우 1LPM에서 3.888(log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내었으며, 유입구의 직경이 배출구 직경의 1/2로 작게 설정된 도 10e의 경우, 1LPM에서 3.897(log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내었다.
도 10c 내지 도 10e에 따르면, 유입구와 배출구의 직경의 차이와 상관없이, 모두 3(log CFU/mL)의 높은 살균력(즉, 99.9% 세균 비활성화도)을 나타내었는 바, 유입구의 개수가 증가함에 따라 유체 처리 효율이 현저하게 증가함을 다시 확인할 수 있다. 이에 더해, 유입구와 배출구의 직경을 다양하게 조절하는 경우에 더더욱 유체 처리 효율을 상승시킬 수 있다는 점을 확인할 수 있는 바, 특히, 도 10c에서와 같이 유입구와 배출구의 직경이 동일한 경우 더욱 유체 처리 효율이 상승된다는 점을 확인할 수 있다.
도 10f는 상술한 실험예와 달리, 유입구와 배출구의 배치를 달리한 것으로서, 유입구와 배출구를 동일측 단부에 형성한 경우에 해당한다. 도 10f를 참조하면, 유입구와 배출구를 동일측 단부에 형성한 경우 1LPM에서 1.268 (log CFU/mL)의 세균 비활성화도를 나타내어 살균 효율이 매우 감소함을 확인할 수 있다. 이는 유입구와 배출구가 동일측에 형성됨으로써 배관 내에 충분히 머무르지 못하고 밖으로 배출되는 유체가 증가했기 때문으로 보인다.
도 11, 도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량에 따른 유체의 살균 효율을 도시한 그래프이다. 도 11은 도 9d에 도시된 유체 처리 모듈을 이용하였을 때 유체 처리 효과(즉, 살균 효과)를 도시한 그래프이고, 도 12a 및 도 12b는 도 9c에 도시된 유체 처리 모듈을 이용하였을 때 유체 처리 효과를 2회에 걸쳐 측정하여 도시한 그래프이다.
도 11, 도 12a, 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈에 있어서, 배관 내를 이동하는 유체의 유량이 증가하더라도 전체적인 살균력의 감소가 매우 완만하다. 다시 말해 도 11, 도 12a, 및 도 12b 모두 유체 처리 속도가 1 LPM으로부터 5 LPM으로 증가하는 경우, 유량이 증가함에 따라 살균 효율이 순차적으로 감소하는 효과가 나타나기는 하였으나, 유량이 처음 대비 5배나 증가함에도 불구하고 그 감소량이 크지 않아 모두 3 (log CFU/mL) 이상의 살균 효율을 나타내었다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈의 경우 유체 처리 속도를 높이는 경우에도 살균력이 높은 상태로 유지되며, 결과적으로 살균할 수 있는 유체의 부피가 증가함을 알 수 있다. 이에 더해, 본 발명의 실시예에 따른 유체 처리 모듈은 다양한 속도에 대해 살균력이 충분히 보장되기 때문에 채용될 수 있는 장치의 폭이 넓다. 유체 처리 모듈이 장착되는 장치는 정수기, 세척기, 비데 등 다양하게 있을 수 있는 바, 각 장치마다 필요한 유량이 다를 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유체 처리 모듈은 유량이 달리 요구되는 장치에도 적용이 가능하다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 모듈이 채용된 장치를 도시한 것으로서, 일 예로 물 처리 장치를 도시한 모식도이다.
도 13은 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 물 처리 장치는 물을 일차적으로 거르는 필터들(61), 필터(61)를 통과한 물이 저장되는 저수조(67), 저수조(67)에 연결된 유체 처리 모듈(100)을 포함한다.
필터들(61)은 공급된 물의 이물질을 제거하기 위한 것이다. 물 처리 장치는, 필터들(61)에 연결된 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 펌프에 의해 물이 필터들(61)에 공급될 수 있다. 필터들(61)은 큰 불순물을 제거하는 필터, 중금속 및 박테리아 등을 제거하는 필터 등이 다양한 개수로 제공될 수 있으며, 외부에서 충분히 정수된 물을 유체 처리 모듈(100)에 의해 살균하려고만 하는 경우에는 필터들(61)이 생략될 수 있다.
필터들(61)에 의해 이물질 등이 제거된 물은 연결부(65)를 통해 저수조(67)로 이동된다. 저수조(67)는 적어도 1개로 제공될 수 있으며 복수 개의 저수조(67)가 제공될 수 있다. 여기서, 유체 처리 모듈(100)로 곧바로 정수하고자 하는 물이 공급될 수 있는 경우, 저수조(67)가 생략될 수 있다.
유체 처리 모듈(100)은 저수조(67)로부터의 물을 처리한다. 여기서 유체 처리 모듈(100)에서의 처리라 함은 상술한 바와 같이, 살균, 정화, 탈취 등 다양한 조치를 취하는 것일 수 있다. 유체 처리 모듈(100)에는 도시한 바와 같이 사용자가 곧바로 취수할 수 있도록 추출 밸브 등이 추가로 구비될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 유체 처리 모듈을 이용하면 매우 간단한 구조이면서도 공기나 물의 처리 효과가 높은 장치를 구현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 예를 들어, 상술한 실시예들은 본 발명의 개념에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 조합될 수 있다.
아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100 : 유체 처리 모듈
110 : 배관
110a : 제1 단부 110b : 제2 단부
110c : 본체 113 : 유입구
115 : 배출구 120 : 리플렉터
121 : 제1 리플렉터 123 : 제2 리플렉터
130 : 광원 모듈 131 : 기판
133 : 발광 소자 137 : 투과 윈도우
140a, 140b : 제1 및 제2 방열판 143a : 체결 홀
143b : 체결 볼트
151a, 151b : 제1 및 제2 실링 부재
110a : 제1 단부 110b : 제2 단부
110c : 본체 113 : 유입구
115 : 배출구 120 : 리플렉터
121 : 제1 리플렉터 123 : 제2 리플렉터
130 : 광원 모듈 131 : 기판
133 : 발광 소자 137 : 투과 윈도우
140a, 140b : 제1 및 제2 방열판 143a : 체결 홀
143b : 체결 볼트
151a, 151b : 제1 및 제2 실링 부재
Claims (20)
- 유체가 이동하는 유로를 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관;
기판과, 상기 기판의 전면 상에 제공되어 상기 유체를 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈;
상기 배관 내에 제공되고, 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 가지며, 상기 광원 모듈로부터 출사된 상기 광을 반사시키는 리플렉터; 및
상기 광원 모듈의 열을 방출하도록 상기 기판의 배면에 접촉하는 방열판을 포함하며,
상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 유체의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 방열판은 상기 기판의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 유체 처리 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 방열판은 상기 기판의 면적보다 큰 면적을 갖는 유체 처리 모듈. - 제2 항에 있어서,
상기 방열판은 금속으로 이루어진 유체 처리 모듈. - 제3 항에 있어서,
상기 배관은 길이 방향으로 연장된 본체와, 상기 본체의 길이 방향으로 각각 배치된 제1 단부와 제2 단부를 가지는 유체 처리 모듈. - 제4 항에 있어서,
상기 방열판은 상기 본체의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 유체 처리 모듈. - 제4 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구는 서로 다른 단부 측에 제공된 유체 처리 모듈. - 제6 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구는, 상기 배관의 길이 방향으로 보았을 때 상기 배관의 중심을 사이에 두고 서로 동일한 방향으로 상기 배관에 연결된 유체 처리 모듈. - 제6 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구는, 상기 배관의 길이 방향으로 보았을 때 서로 다른 방향으로 상기 배관에 연결된 유체 처리 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 리플렉터는 상기 배관의 내벽에 제공된 제1 리플렉터와 상기 광원 모듈의 상기 기판 상에 제공된 제2 리플렉터를 더 포함하는 유체 처리 모듈. - 제9 항에 있어서,
상기 제2 리플렉터는 상기 발광 소자를 노출하는 개구를 가지며, 상기 개구를 이루는 내측면은 경사진 유체 처리 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 리플렉터는 다공성 재료로 이루어진 유체 처리 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 리플렉터의 반사율은 80% 이상인 유체 처리 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구는 서로 다른 개수로 제공되는 유체 처리 모듈. - 제13 항에 있어서,
상기 유입구는 2개로 제공되며 상기 배출구는 1개로 제공된 유체 처리 모듈. - 제14 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구의 직경은 서로 동일한 유체 처리 모듈. - 제15 항에 있어서,
상기 유입구와 상기 배출구의 직경은 서로 다른 유체 처리 모듈. - 유체가 이동하며 상기 유체가 처리되는 유체 처리 공간을 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관;
상기 유체를 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 광원 모듈;
상기 유체 처리 공간과 상기 광원 모듈 사이에 제공되며 상기 광원 모듈로부터의 상기 광을 투과시키는 투과 윈도우;
상기 유체 처리 공간에 인접하게 제공되어 상기 유체 처리 공간을 상기 광원 모듈로부터 분리하는 실링 부재; 및
상기 배관의 내벽을 커버하는 리플렉터를 포함하며,
상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 유체의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 리플렉터는 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 갖는 유체 처리 모듈. - 물을 수용하는 저수조; 및
상기 저수조에 연결되며 상기 물을 처리하는 물 처리 장치를 포함하며,
상기 물 처리 장치는
상기 물이 이동하는 유로를 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관;
기판과, 상기 기판의 전면 상에 제공되어 상기 물을 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈; 상기 배관 내에 제공되고. 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 가지며, 상기 광원 모듈로부터 출사된 상기 광을 반사시키는 리플렉터; 및
상기 광원 모듈의 열을 방출하도록 상기 기판의 배면에 접촉하는 방열판을 포함하며,
상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 물의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 방열판은 상기 기판의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 물 처리 장치. - 물을 수용하는 저수조; 및
상기 저수조에 연결되며 상기 물을 처리하는 물 처리 장치를 포함하며,
상기 물이 이동하며 상기 물이 처리 되는 물 처리 공간을 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관;
상기 물을 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 광원 모듈;
상기 물 처리 공간과 상기 광원 모듈 사이에 제공되며 상기 광원 모듈로부터의 상기 광을 투과시키는 투과 윈도우;
상기 물 처리 공간에 인접하게 제공되어 상기 물 처리 공간을 상기 광원 모듈로부터 분리하는 실링 부재; 및
상기 배관의 내벽을 커버하는 리플렉터를 포함하며,
상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 물의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되며, 상기 리플렉터는 상기 광에 대해 상기 배관보다 높은 반사율을 갖는 물 처리 장치. - 유체가 이동하는 유로를 제공하며, 유입구와 배출구를 가지는 배관;
기판과, 상기 기판의 전면 상에 제공되어 상기 유체를 처리하는 광을 상기 배관 내로 조사하는 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 광원 모듈; 및
상기 광원 모듈의 열을 방출하도록 상기 기판의 배면에 접촉하며 외측으로 돌출된 다수의 돌기들을 갖는 방열판을 포함하며,
상기 유입구와 상기 배출구 중 적어도 하나는 상기 배관 내로 이동하는 상기 유체의 이동 속도 및 이동 방향이 제어되도록 복수 개로 마련되고, 상기 방열판은 상기 기판의 열전도도보다 큰 열전도도를 갖는 유체 처리 모듈.
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