KR20220007795A

KR20220007795A - 자외선 살균기

Info

Publication number: KR20220007795A
Application number: KR1020200085166A
Authority: KR
Inventors: 오태근
Original assignee: 희성전자 주식회사
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-01-19

Abstract

본 발명은 광 균일도를 향상시켜 살균처리할 대상물인 피살균체에 전체적으로 균일하게 UV광이 조사되도록 구성한 자외선 살균기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광원으로부터 조사된 UV광이 스테이지의 상부에 위치한 반사커버에 반사되어 피살균체에 조사되고, 광원에서 측면으로 조사되는 광을 반사판을 통해 상부에 위치한 반사커버로 유도함으로써, 광 효율 및 광 균일도를 향상시킨 자외선 살균기에 관한 것이다.

Description

자외선 살균기{ULTRAVIOLET RAYS STERILIZER}

본 발명은 자외선 살균기에 관한 것으로서, 특히, 광 균일도를 향상시켜 살균처리할 대상물인 피살균체에 전체적으로 균일하게 UV광이 조사되도록 구성한 자외선 살균기에 관한 것이다.

종래의 자외선 살균기는 복수 개의 UV(Ultraviolet) 광원이 배열된 케이스 내부에 휴대폰 또는 소형 개인 휴대물품(피살균체) 등을 넣고, UV광을 피살균체의 표면에 직접 조사하여 살균처리하는 구조를 갖는다.

이와 같은 종래의 자외선 살균기는 피살균체의 표면을 고르게 조사하기 위해서 광원을 많이 배치시키거나, 광원의 수가 적을 경우에는 광 균일도가 저하되는 문제점이 있었다.

도 1 및 도 2는 종래의 자외선 살균기 구조를 나타낸 도면이다.

도 1은 휴대폰(210)을 케이스(141) 내부에 경사지도록 배치하고 케이스(141)의 상하부에서 UV광을 직접 휴대폰(210)에 조사시키는 구조이다. 그러나, 이와 같은 구조는 광원부(121a, 121b)에 가까운 부분만 조사광이 많이 조사되므로 광 균일도가 떨어지는 문제점이 있다.

도 2는 광원(130)에서 나오는 UV광을 균일하게 조사시키기 위해 광원(130) 하부에 렌즈모듈(140)을 배치한 구조를 갖는다. 그러나, 이와 같은 구조는 피사체에 균일하게 조사하는 것은 가능하지만, 통상적으로 렌즈모듈(140)은 폴리머 또는 글래스 소재로 구성되므로 실제 UV광 통과시 광 손실이 커서 실용성이 떨어진다는 문제점이 있다.

(0001) 국내특허출원 제10-2014-0118851호 (0002) 국내특허출원 제10-2010-0047618호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광 균일도를 향상시켜 종래와 같은 국부적 광조사 문제를 해결하고 피살균체에 전체적으로 균일하게 광을 조사시킬 수 있도록 구성한 자외선 살균기를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명인 자외선 살균기는, 피살균체가 안착되는 스테이지; 상기 스테이지의 양측 상부에 각각 위치되며, 전원부로부터 전원을 인가받아 UV광을 조사시키는 광조사부재; 및 상기 스테이지의 양단부에 회동가능하게 결합되며, 상기 광조사부재로부터 조사된 UV광이 내측면에 반사되어 상기 피살균체로 전달되는 돔 형상의 반사커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사커버의 내측면에는, 미러 코팅면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미러 코팅면에는, 양각과 음각 형태의 다수의 반사패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사패턴은, 상기 광조사부재로부터 멀어질수록 패턴수가 증가하거나 패턴의 크기가 커지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사커버는, 스테이지의 중앙 상부에 위치시 전면부와 후면부가 개방된 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사커버는, 상기 광조사부재와 상기 전원부 사이의 스위치와 연결되며, 상기 스테이지의 중앙 상부에 위치시 상기 스위치를 온(ON)시키고, 상기 스테이지의 전방이나 후방으로 젖혀질 경우 상기 스위치를 오프(OFF)시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광조사부재는, 적어도 하나의 UV 광원; 및 상기 UV 광원에서 측면 방향으로 조사된 빛을 상기 반사커버의 내측면으로 반사시키는 반사판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상술한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 반사판을 통해 광원에서 측면으로 나오는 광을 상면으로 유도하고, 상면에서는 미러 코팅면이 형성된 반사커버를 이용하여 피살균체에 광이 조사되도록 구성함으로써, 광 효율 및 광 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한, 피살균체로 조사되지 못하고 측면으로 유실되는 빛을 반사판을 통해 상면으로 유도하여 반사커버를 통해 피살균체로 고르게 조사되도록 구성함으로써, 종래 대비 적은 수의 광원으로도 광 효율 및 광 균일도를 향상시킬 수 있다.

특히, 미러 코팅면에 양각과 음각 형태의 반사패턴을 형성하고 반사패턴의 패턴수와 패턴 크기를 조절하여 피살균체에 조사되는 광 균일도를 더욱 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 돔 형태의 반사커버를 회동가능한 구조로 결합함으로써, 부피가 있는 다양한 휴대물품 등의 살균처리가 가능하다.

또한, 반사커버의 회동시 반사커버가 스테이지의 중앙 상부에 위치시에만 UV 광원이 점등되고 젖혀질 경우 소등되도록 구성함으로써, UV 광원이 사용자에게 직접 조사되는 것을 방지하여 사용자의 안전성을 확보할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 자외선 살균기 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 자외선 살균기의 일 실시례에 의한 구성 도면,
도 4는 본 발명에 따른 반사패턴의 형태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 미러 코팅면, 반사패턴 및 반사판의 구성 상태에 따른 광 균일도를 테스트한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 자외선 살균기의 반사커버 회동 상태를 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 자외선 살균기의 일 실시례에 의한 구성 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 반사패턴(31)의 형태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 미러 코팅면, 반사패턴(31) 및 반사판(22)의 구성 상태에 따른 광 균일도를 테스트한 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 자외선 살균기의 반사커버(30) 회동 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명인 자외선 살균기의 구조를 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 자외선 살균기는 스테이지(10), 광조사부재(20) 및 반사커버(30)를 포함하여 구성된다.

스테이지(10)는 살균처리할 대상물인 피살균체(1)가 놓이는 곳으로, 피살균체(1)는 일례로, 휴대폰이나 개인용 소형 물품 등이 될 수 있다. 따라서, 스테이지(10)는 피살균체(1)의 면적보다 넓게 구성하는 것이 바람직하다. 스테이지(10)는 금속 또는 플라스틱 재질로 형성할 수 있으며, 상부면에 피살균체(1)의 안착지지를 위해 미끄럼방지면이 형성될 수 있다.

광조사부재(20)는 스테이지(10)의 양측 상부에 각각 위치된다. 광조사부재(20)는 전원부(미도시)로부터 전원을 인가받아 동작하며, UV(Ultraviolet)광원(21)과 반사판(22)을 포함하여 구성된다.

전원부는 220V 가정용 상용전원을 사용하거나 별도의 배터리를 장착하여 사용하도록 구성할 수 있으며, 이는 공지된 형태의 다양한 방법을 적용할 수 있다.

UV 광원(21, 이하 '광원'이라 칭함)는 자외선이 조사되는 광원으로써, 스테이지(10)의 양측 상부에 각각 하나 이상으로 구성할 수 있다. 도면상에는 각각 2개로 구성된 상태를 도시하였다. 광원(21)은 UV 엘이디(LED)를 사용할 수 있다.

반사판(22)은 광원(21)으로부터 내측방향으로 일정 간격 이격되어 형성된다. 광원(21)과 마주하는 반사판(22)은 경사면(도면부호 미기재)을 형성하며, 경사면은 광원(21)에서 측면방향으로 조사된 빛을 반사커버(30)의 내측면으로 반사시킨다. 이를 위해 경사면에는 알루미늄(AL) 재질의 미러 코팅면(도면부호 미기재)이 형성될 수 있다.

한편, 구성의 간소화와 제작 공정의 편의성 향상을 위해 광원(21)과 반사판(22)은 하나의 모듈로 구성될 수 있다.

반사커버(30)는 스테이지(10)의 양측 단부에 회동가능하게 결합된다. 반사커버(30)는 돔 형상의 구조물로써, 반사커버(30)의 내측면에 광조사부재(20)로부터 조사된 UV광이 반사되어 피살균체(1)로 전달된다. 반사를 위해 반사커버(30)의 내측면 전체에는 미러 코팅면(도면부호 미기재)이 형성되며, 미러 코팅면은 알루미늄 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 알루미늄은 UV 광 흡수율이 낮아 반사면을 형성하는 데 유리하다.

또한, 미러 코팅면에는 양각과 음각 형태의 다수의 반사패턴(31)이 형성될 수 있다. 양각와 음각 형태의 반사패턴(31)은 도 4를 참조할 수 있다. 즉, 도 4의 (a)과 같이 반구 형상의 반사패턴(31)을 형성하거나, 도 4의 (b)와 같이 라운드 타입의 반사패턴(31)을 형성하거나, 도 4의 (c)와 같이 프리즘타입, 즉, 각진 형태의 반사패턴(31)을 형성할 수 있다. 도 4는 양각와 음각 형태의 반사패턴(31)에 대한 몇 가지 실시례들을 도시한 것으로써, 도시된 형태로만 반사패턴(31)의 형태를 한정하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명에서는 도 4의 (b)와 같은 반사패턴(31)의 형태를 제안한다. 즉, 반사커버(30)의 내측면에는 라운드 형태의 양각과 음각 패턴이 산과 골을 이루면서 돔이 형성되는 방향(도 3을 기준으로 좌측에서 우측방향)으로 다수 개의 반사패턴(31)을 형성한다. 이때, 반사패턴(31)은 광 균일도 향상을 위해 광조사부재(20)로부터 멀어질수록(반사커버의 상부 중심부) 패턴수가 증가하거나 패턴의 크기가 커지도록 구성할 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 반사커버(30)는 스테이지(10)의 중앙 상부에 위치시 전면부와 후면부가 개방된 형태를 갖는다. 반사커버(30)의 형태가 돔 형상이고 전면부와 후면부가 개방된 형태이므로, 부피가 있는 다양한 물건을 살균처리할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 미러 코팅면(도면부호 미기재), 반사패턴(31) 및 반사판(22)의 구성 상태에 따른 광 균일도를 테스트한 도면이다.

도 5를 참조하면, 'A'는 반사커버(30)의 내측에 알루미늄 재질로 미러 코팅면만을 형성한 상태이고, 'B'는 'A'와 같은 미러 코팅면에 반사패턴(31)을 추가로 형성한 상태이며, 'C'는 'B'와 같은 상태에서 반사판(22)까지 형성한 상태에서 광 균일도를 테스트한 것이다. 광 균일도의 기준은 영역(Area) 내 복사조도(W/㎡)의 Min./Max. 비율로 나타냈다.

테스트 결과, 'A'는 광이 돔 형상의 반사커버(30)의 내측면에 트랩되어 진행되면서 대부분의 반사광이 광원의 반대편으로 유도되어 중심부에 광이 거의 없는 상태로 측정됐다.

'B'는 반사패턴(31)의 형상에 의해 'A'에 비해 중심부로 광이 도달은 하지만 광원에서 측면으로 출광된 광들이 반대편으로 많이 트랩되었다.

'C'는 반사판(22)에 의해 광원에서 측면으로 출광된 광이 상면으로 유도되면서 광원으로부터 출광된 광이 모두 반사패턴(31)에 의해 반사되어 광 균일도가 가장 좋은 결과를 나타내었다.

결과적으로, 미러 코팅면, 반사패턴(31) 및 반사판(22)을 모두 구성할 경우 광 균일도가 가장 우수하다는 것을 알 수 있다.

한편, 반사커버(30)는 평상시 도 6에 도시된 바와 같이, 반사커버(30)를 한 쪽 방향으로 젖혀놓을 수 있다. 이 상태에서 살균처리할 제품을 스테이지(10)의 상부에 올릴 수 있다. 물론, 반사커버(30)를 도 7과 같이 중심부에 위치하도록 조정하여 사용할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

다만, 반사커버(30)를 광조사부재(20)와 전원부 사이의 스위치와 연결시켜 구성할 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 반사커버(30)의 개폐동작 상태와 전원 온오프 동작이 연동된 형태로 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 반사커버(30)가 도 6과 같이 스테이지(10)의 전방(또는 후방)으로 젖혀질 경우 스위치가 오프(OFF)되고, 반사커버(30)가 도 7과 같이 스테이지(10)의 중앙 상부에 위치시 스위치가 온(ON)되도록 구성한다. 반사커버(30)의 위치에 따른 스위치 온오프(ON/OFF) 동작은 공지의 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하며, 공지된 다양한 기술을 접목시켜 사용할 수 있을 것이다. 반사커버(30)의 위치에 따른 전원부 스위치의 온오프 동작으로 사용자의 부주의로 인한 광원(21)의 빛이 사용자의 눈에 직접 조사되는 것을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있다. 물론, 별도의 전원 온오프 스위치를 구성하여 사용하거나, 별도의 전원 온오프 스위치와 반사커버(30)의 위치에 따른 전원 온오프 구조를 함께 적용하여 사용할 수도 있음은 당연하다 할 것이다.

또한, 1회 살균처리 시간을 미리 세팅하여, 일례로 '30초'로 설정하여 사용할 수 있으며, 살균처리시간을 사용자가 설정하여 사용하도록 구성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시례에 따른 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 자외선 살균기로 전원을 인가시킨다. 평상시 반사커버(30)는 도 6과 같이 후방으로 젖혀놓는다. 반사커버(30)가 후방으로 젖혀진 상태에서는 UV 광원(21)으로 인가되는 전원이 차단된다.

사용자가 자신의 휴대전화를 살균처리하고자 할 경우 반사커버(30)가 젖혀진 상태에서 자신의 휴대전화를 스테이지(10) 중앙 상부에 올려놓는다.

이후 반사커버(30)를 도 7과 같이 스테이지(10)의 중앙 상부로 이동시키면 UV 광원(21)으로 전원이 인가(점등)되면서 휴대전화에 대한 살균처리가 진행된다. 이때, 살균처리시간은 30초로 설정된 상태이며, 30초 이후에 UV 광원(21)으로 인가되는 전원이 차단되면서 살균처리가 완료된다. 살균처리시간을 조정하고자 할 경우 시간설정버튼(미도시)을 이용하여 조정하도록 구성할 수 있다.

한편, 살균처리 진행 중, 일례로 살균처리시간이 30초로 설정되어 있으며, 살균처리시간이 10초가 경과된 상태에서 반사커버(30)를 젖히게 되면, UV 광원(21)으로 인가되는 전원이 차단되면서 UV 광원(21)이 소등된다. 다시 반사커버(30)를 스테이지(10)의 중앙 상부로 위치시키면 UV 광원(21)이 재점등되면서 살균처리가 다시 진행된다.

살균처리가 완료되면 UV 광원(21)이 소등된다. UV 광원(21)이 소등된 상태에서 살균처리된 휴대전화를 꺼낼 수도 있으며, 부피가 큰 제품의 경우에는 UV 광원(21) 소등 후 반사커버(30)를 다시 도 6과 같이 후방으로 젖힌 상태에서 살균처리된 제품을 보다 안정적으로 꺼낼 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 반사판(22)을 통해 광원에서 측면으로 나오는 광을 반사커버(30)의 내측면으로 유도하고, 내측면에서는 반사패턴(31)을 구비된 미러 코팅면을 통해 피살균체(1)에 광이 조사되도록 구성함으로써, 광 효율 및 광 균일도를 향상시킬 수 있다. 또한, 피살균체(1)로 조사되지 못하고 측면으로 유실되는 빛을 반사판(22)을 통해 피살균체(1)로 고르게 조사되도록 구성함으로써, 종래 대비 적은 수의 광원으로도 광 효율 및 광 균일도를 향상시킬 수 있으며, 반사커버(30)의 회동시 반사커버(30)가 스테이지(10)의 중앙 상부에 위치시에만 UV 광원(21)이 점등되고 젖혀질 경우 소등되도록 구성함으로써, UV 광원(21)의 광이 사용자에게 직접 조사되는 것을 방지하여 사용자의 안전성을 확보할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 게시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.

1 : 피살균체
10 : 스테이지 20 : 광조사부재
21 : UV 광원 22 : 반사판
30 : 반사커버 31 : 반사패턴

Claims

피살균체가 안착되는 스테이지;
상기 스테이지의 양측 상부에 각각 위치되며, 전원부로부터 전원을 인가받아 UV광을 조사시키는 광조사부재; 및
상기 스테이지의 양단부에 회동가능하게 결합되며, 상기 광조사부재로부터 조사된 UV광이 내측면에 반사되어 상기 피살균체로 전달되는 돔 형상의 반사커버;를 포함하는 자외선 살균기.
제1항에 있어서,
상기 반사커버의 내측면에는,
미러 코팅면이 형성된 자외선 살균기.
제2항에 있어서,
상기 미러 코팅면에는,
양각과 음각 형태의 다수의 반사패턴이 형성된 자외선 살균기.
제3항에 있어서,
상기 반사패턴은,
상기 광조사부재로부터 멀어질수록 패턴수가 증가하거나 패턴의 크기가 커지는 자외선 살균기.
제1항에 있어서,
상기 반사커버는,
스테이지의 중앙 상부에 위치시 전면부와 후면부가 개방된 형태를 갖는 자외선 살균기.
제1항에 있어서,
상기 반사커버는,
상기 광조사부재와 상기 전원부 사이의 스위치와 연결되며, 상기 스테이지의 중앙 상부에 위치시 상기 스위치를 온(ON)시키고, 상기 스테이지의 전방이나 후방으로 젖혀질 경우 상기 스위치를 오프(OFF)시키는 자외선 살균기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광조사부재는,
적어도 하나의 UV 광원; 및
상기 UV 광원에서 측면 방향으로 조사된 빛을 상기 반사커버의 내측면으로 반사시키는 반사판;을 포함하는 자외선 살균기.