KR20220019329A - Method and apparatus for sterilization of fluid - Google Patents

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서용곤
윤형도
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한국전자기술연구원
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Abstract

Proposed are a high efficiency and high capacity fluid sterilization device and a fluid sterilization method. The fluid sterilization device according to the present invention comprises a substrate which is positioned on a progress path of a fluid; a light irradiation part which is positioned on the substrate; and a penetration part which is formed on the substrate and makes the fluid pass therethrough.

Description

유체살균장치 및 유체살균방법{Method and apparatus for sterilization of fluid}Fluid sterilization apparatus and fluid sterilization method {Method and apparatus for sterilization of fluid}

본 발명은 유체살균장치 및 유체살균방법에 관한 것으로, 상세하게는 고효율 고용량 유체살균장치 및 유체살균방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid sterilization apparatus and a fluid sterilization method, and more particularly, to a high-efficiency high-capacity fluid sterilization apparatus and a fluid sterilization method.

유체 중에 있는 세균이나 바이러스를 살균할 수 있는 방법에는 자외선, 열, 약품, 오존 또는 방사선 등이 사용될 수 있는데 이중에서 자외선을 이용한 살균방법은 가장 간단하면서도 내성을 일으키지 않아 많이 선호되는 방법이다. 종래에 사용되어 온 자외선 광원으로는 UV(Ultraviolet, 자외선)램프가 있으나, UV램프는 환경오염, 수명, 효율, 디자인자유도 측면에서 단점을 가지고 있어 최근에는 저전력이면서 친환경인 UV LED가 UV램프를 대체하고 있는 상황이다. UV는 그 파장에 따라 UVA (315~400 nm), UVB (280~315 nm) 및 UVC (100 ~280 nm)로 나누어지며 살균에는 주로 UVC가 사용되거나 혹은 광촉매와 함께 UVA가 사용된다.Ultraviolet rays, heat, chemicals, ozone, or radiation can be used as a method to sterilize bacteria or viruses in a fluid. As a UV light source that has been used in the past, there is a UV (Ultraviolet, UV) lamp, but UV lamps have disadvantages in terms of environmental pollution, lifespan, efficiency, and design freedom. being replaced. UV is divided into UVA (315-400 nm), UVB (280-315 nm) and UVC (100-280 nm) according to its wavelength.

UV LED를 이용한 살균모듈은 주로 유체흐름관의 외벽에 설치하여 살균을 수행한다. 이 때, 유체흐름관에 흐르는 유체는 LED칩과의 거리가 서로 상이하여, LED칩과 거리가 가깝게 흐르는 유체의 경우 살균효율이 높지만, LED칩과의 거리가 멀어지는 경우, 광량의 세기는 거리의 제곱에 반비례하면서 줄어들 수 있다. 즉, UV LED광원이 위치하지 않은 맞은편 벽을 타고 흐르는 병원체를 살균하는 성능은 떨어진다. The sterilization module using UV LED is mainly installed on the outer wall of the fluid flow pipe to perform sterilization. At this time, the fluid flowing in the fluid flow tube has a different distance from the LED chip, so the sterilization efficiency is high in the case of the fluid flowing close to the LED chip, but when the distance from the LED chip increases, the intensity of the light is the same as the distance. It can be reduced in inverse proportion to the square. In other words, the ability to sterilize pathogens flowing through the opposite wall where the UV LED light source is not located is poor.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 고효율 고용량 유체살균장치 및 유체살균방법을 제공함에 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-efficiency, high-capacity fluid sterilization device and a fluid sterilization method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유체살균장치는 유체의 진행경로 상에 위치하는 기판; 기판 상에 위치한 광조사부; 및 기판 상에 형성된, 유체를 통과시키기 위한 관통부;를 포함한다. A fluid sterilizing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a substrate positioned on a flow path of a fluid; a light irradiator positioned on the substrate; and a penetrating portion formed on the substrate to pass the fluid therethrough.

본 발명에 따른 유체살균장치는 유체가 광조사부를 향하도록 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함할 수 있다. The fluid sterilization apparatus according to the present invention may further include a fluid flow guide unit for guiding a path so that the fluid is directed toward the light irradiation unit.

본 발명에 따른 유체살균장치는 광조사부가 UVA LED를 포함할 때, UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함하며, 광촉매부는 유체흐름가이드부의 표면에 형성될 수 있다. The fluid sterilization device according to the present invention further includes a photocatalyst unit that sterilizes the fluid by receiving UV light from the UVA LED when the light irradiation unit includes the UVA LED, and the photocatalyst may be formed on the surface of the fluid flow guide unit there is.

광조사부는 UVC LED 및 IR LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The light irradiation unit may include at least one of a UVC LED and an IR LED.

본 발명에 따른 유체살균장치는 광조사부가 UVA LED를 포함하고, UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함할 수 있다. 이 때, 광조사부 및 광촉매부 사이에 유체의 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함할 수 있다. The fluid sterilizing device according to the present invention may further include a; a light irradiation unit including a UVA LED, and a photocatalyst unit receiving UV light from the UVA LED to sterilize the fluid. At this time, a fluid flow guide unit for guiding the path of the fluid between the light irradiation unit and the photocatalyst unit; may further include.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부;를 포함하되, 제1광조사부 및 제2광조사부는 대향하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 광조사를 이용하여 흐르는 유체를 살균하는 유체살균장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first fluid sterilizing unit including a first substrate positioned on the flow path of the fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid; and a second fluid sterilization unit including a second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second through part for passing the fluid; including, but a first light irradiator and There is provided a fluid sterilizing device for sterilizing a flowing fluid using light irradiation, characterized in that the second light irradiation units are positioned to face each other.

본 발명에 따른 유체살균장치는 유체가 제1광조사부 및 제2광조사부 사이를 진행하도록 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함할 수 있다. The fluid sterilization apparatus according to the present invention may further include a fluid flow guide unit for guiding the fluid to proceed between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit.

본 발명에 따른 유체살균장치는 제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나가 UVA LED를 포함할 때, UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함하고, 광촉매부는 제1광조사부 및 제2광조사부 사이에 위치할 수 있다. The fluid sterilization device according to the present invention further comprises a; when any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED, a photocatalyst unit for sterilizing the fluid by receiving UV light from the UVA LED; The part may be positioned between the first light irradiator and the second light irradiator.

본 발명에 따른 유체살균장치는 제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나가 UVA LED를 포함할 때, UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부; 및 유체가 제1광조사부 및 제2광조사부를 향하도록 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함하고, 광촉매부는 유체흐름가이드부의 표면에 형성될 수 있다. A fluid sterilizing device according to the present invention comprises: a photocatalyst unit for sterilizing the fluid by receiving UV light from the UVA LED when any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED; and a fluid flow guide part for guiding a path so that the fluid is directed toward the first light irradiating part and the second light irradiating part, and the photocatalyst may be formed on the surface of the fluid flow guide part.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부;를 포함하되, 제1광조사부 및 제2광조사부는 대향하도록 위치하는 제1유체살균모듈; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제3기판, 제3기판 상에 위치한 제3광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제3관통부를 포함하는 제3유체살균부; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제4기판, 제4기판 상에 위치한 제4광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제4관통부를 포함하는 제4유체살균부;를 포함하되, 제3광조사부 및 제4광조사부는 대향하도록 위치하는 제2유체살균모듈;을 포함하는 유체살균장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a first fluid sterilization unit including a first substrate positioned on the flow path of the fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid; and a second fluid sterilization unit including a second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second through part for passing the fluid; including, but a first light irradiator and a first fluid sterilization module positioned to face the second light irradiation unit; and a third fluid sterilization unit including a third substrate positioned on the flow path of the fluid, a third light irradiator positioned on the third substrate, and a third penetrating part for passing the fluid; and a fourth fluid sterilization unit including a fourth substrate positioned on the flow path of the fluid, a fourth light irradiator positioned on the fourth substrate, and a fourth penetrating part for passing the fluid; including, a third light irradiator and There is provided a fluid sterilization device comprising a; a second fluid sterilization module positioned to face the fourth light irradiator.

본 발명의 또다른 측면에 따르면, 유체흐름관 내에, 유체의 진행경로 상에 광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 관통부를 포함하는 기판으로 구성된 유체살균장치를 위치시키는 단계; 유체흐름관 내에 유체를 흘려보내는 단계; 및 흐르는 유체에 광조사를 이용하여 살균을 수행하는 단계;를 포함하는 광조사를 이용하여 흐르는 유체를 살균하는 유체살균방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method comprising: locating a fluid sterilizing device composed of a substrate including a light irradiator and a penetrating portion for passing the fluid on a flow path of a fluid in a fluid flow pipe; flowing a fluid into the fluid flow tube; and performing sterilization using light irradiation on the flowing fluid.

본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 상에 광조사부 및 유체가 관통할 수 있는 관통부를 형성하여 유체살균부를 제조하기 때문에 유체로 인한 방열특성 향상으로 인하여 LED수명을 안정화시키고 광출력을 높이며 파장안정성을 가지는 살균성능 및 신뢰성이 우수한 유체살균장치 제조가 가능하다. According to the embodiments of the present invention, since the fluid sterilization part is manufactured by forming the light irradiation part and the penetrating part through which the fluid can pass on the substrate, the LED lifespan is stabilized, the light output is increased, and the wavelength stability is improved due to the improvement of the heat dissipation characteristic due to the fluid. It is possible to manufacture a fluid sterilizer with excellent sterilization performance and reliability.

또한, 유체살균부를 유체의 진행경로에 위치시키므로, 유체흐름관 내에 균일한 광조사가 가능하므로 유체 전체에 대한 균일한 살균작업수행이 가능하다. In addition, since the fluid sterilization unit is located in the flow path of the fluid, uniform light irradiation is possible in the fluid flow pipe, so that it is possible to perform uniform sterilization of the entire fluid.

아울러, 유체살균장치를 모듈화하여, 유체살균모듈을 적층방식으로 쉽게 구성할 수 있으므로, 대용량 유체흐름관에도 적용가능한 유체살균장치의 구현이 가능한 효과가 있다. In addition, by modularizing the fluid sterilizing device, the fluid sterilizing module can be easily configured in a stacked manner, so that it is possible to implement a fluid sterilizing device applicable to a large-capacity fluid flow pipe.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이고, 도 2는 유체살균장치의 평면도이고, 도 3a는 A-A'의 단면도이고, 도 3b는 B-B'의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 유체살균장치의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 1 is a view of a fluid sterilizing device according to an embodiment of the present invention located inside a fluid flow pipe, FIG. 2 is a plan view of the fluid sterilizing device, FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line A-A′, and FIG. It is a cross-sectional view of B'.
4 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a fluid sterilizing apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a fluid sterilization device located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
8 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
10 is a view illustrating a fluid sterilization device located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 특정 패턴을 갖도록 도시되거나 소정두께를 갖는 구성요소가 있을 수 있으나, 이는 설명 또는 구별의 편의를 위한 것이므로 특정패턴 및 소정두께를 갖는다고 하여도 본 발명이 도시된 구성요소에 대한 특징만으로 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Although there may be components shown to have a specific pattern or a predetermined thickness in the accompanying drawings, this is for convenience of explanation or distinction, so even if the present invention has a specific pattern and a predetermined thickness, the characteristics of the components shown It is not limited to only.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이고, 도 2는 유체살균장치의 평면도이고, 도 3a는 A-A'의 단면도이고, 도 3b는 B-B'의 단면도이다. 본 실시예에 따른 유체살균장치(100)는 유체의 진행경로 상에 위치하는 기판(110); 기판(110) 상에 위치한 광조사부(120); 및 기판(110) 상에 형성된, 유체를 통과시키기 위한 관통부(130);를 포함한다. 본 명세서에서 유체의 흐름은 적색 화살표로 표시하기로 한다.1 is a view of a fluid sterilizing device according to an embodiment of the present invention located inside a fluid flow pipe, FIG. 2 is a plan view of the fluid sterilizing device, FIG. 3a is a cross-sectional view taken along line A-A', and FIG. It is a cross-sectional view of B'. The fluid sterilization apparatus 100 according to this embodiment includes: a substrate 110 positioned on a flow path of a fluid; a light irradiator 120 positioned on the substrate 110; and a through portion 130 formed on the substrate 110 to pass a fluid therethrough. In this specification, the flow of the fluid is indicated by a red arrow.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유체살균장치(100)는 유체흐름관(200)에 흐르는 유체에 대하여 수직으로 위치한다. 따라서, 유체살균장치(100)가 유체흐름관(200)의 내벽에 위치하는 경우에는 흐르는 유체 전체를 균일하게 살균할 수 없으나, 본 발명에 따른 유체살균장치(100)와 같이 유체 전체에 걸쳐 살균이 가능하므로, 유체살균용량이 극대화될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the fluid sterilizing device 100 according to the present invention is positioned vertically with respect to the fluid flowing in the fluid flow pipe 200 . Therefore, when the fluid sterilizing device 100 is located on the inner wall of the fluid flow pipe 200, it is not possible to uniformly sterilize the entire flowing fluid, but sterilize the entire fluid like the fluid sterilizing device 100 according to the present invention. Since this is possible, the fluid sterilization capacity can be maximized.

본 발명에 따른 유체살균장치(100)는 유체의 진행경로 상에 위치하는 기판(110)과 기판(110)의 광조사부(120)를 포함한다. 광조사부(120)는 광을 조사하여 유체 내의 세균이나 바이러스를 처리할 수 있다. 광조사부(120)는 예를 들어, UV LED와 같은 자외선 방사체를 포함할 수 있다. 광조사부(120)는 광조사시 열이 발생하는데, 유체가 광조사부(120)를 직접 접촉하며 흐르게 되므로 발생된 열을 별도의 장치없이 제거 가능하다. 또는, 방열을 위해, 기판(110)의 배면에 히트싱크(111)를 포함할 수 있다. The fluid sterilizing apparatus 100 according to the present invention includes a substrate 110 positioned on a flow path of a fluid and a light irradiation unit 120 of the substrate 110 . The light irradiation unit 120 may treat bacteria or viruses in the fluid by irradiating light. The light irradiator 120 may include, for example, an ultraviolet emitter such as a UV LED. The light irradiator 120 generates heat when irradiating light, and since the fluid flows in direct contact with the light irradiator 120 , the generated heat can be removed without a separate device. Alternatively, for heat dissipation, a heat sink 111 may be included on the rear surface of the substrate 110 .

유체살균장치(100)가 유체흐름관(200) 내부에 위치하므로, 유체의 흐름방향에 위치하여 흐름을 막을 수 있다. 따라서, 기판(110)에는 관통부(130)가 형성되어, 유체의 진행경로를 확보할 수 있도록 한다. Since the fluid sterilizer 100 is located inside the fluid flow pipe 200, it can be positioned in the flow direction of the fluid to block the flow. Accordingly, the through portion 130 is formed in the substrate 110 to secure the flow path of the fluid.

본 발명에 따른 유체살균장치(100)를 이용하면, 유체흐름관(200) 내에, 유체의 진행경로 상에 광조사부(120) 및 유체를 통과시키기 위한 관통부(130)를 포함하는 기판(110)으로 구성된 유체살균유체살균장치(100)를 위치시키는 단계; 유체흐름관(200) 내에 유체를 흘려보내는 단계; 및 흐르는 유체에 광조사를 이용하여 살균을 수행하는 단계;를 수행하여 광조사를 이용하여 유체를 살균하는 유체살균방법이 수행될 수 있다. When the fluid sterilization device 100 according to the present invention is used, the substrate 110 including the light irradiation part 120 and the penetrating part 130 for passing the fluid through the light irradiation part 120 on the flow path of the fluid in the fluid flow pipe 200 . ) positioning the fluid sterilization fluid sterilization device 100 consisting of; flowing the fluid into the fluid flow pipe 200; and performing sterilization using light irradiation on the flowing fluid; a fluid sterilization method for sterilizing the fluid using light irradiation may be performed.

본 발명에 따른 유체살균장치(100)는 유체흐름관(200) 내에 유체가 인가될 때, UV LED들이 유체흐름관 전체에 균일하게 배치되어 있기 때문에 유체흐름관(200) 내에서 전체적으로 균일하게 살균이 이루어질 수 있다. 특히, 유체가 UV LED칩과 직접 접촉하면서 흐르기 때문에, UV LED와의 거리가 최소화되므로 UV LED에서 출력되는 광이 그대로 병원체에 조사될 수 있어 살균효율이 최대화된다. 또한 유체살균장치(100)가 냉각팬 설치없이 흐르는 유체에 의해 자연적으로 냉각이 이루어지기 때문에 방열효과를 높일수 있어 광출력 저하 및 파장 변화를 막을 수 있고 수명을 연장시킬 수 있으므로 신뢰성이 우수하다. The fluid sterilization device 100 according to the present invention sterilizes the entire fluid flow pipe 200 uniformly within the fluid flow pipe 200 because UV LEDs are uniformly disposed throughout the fluid flow pipe when a fluid is applied in the fluid flow pipe 200 . This can be done. In particular, since the fluid flows while in direct contact with the UV LED chip, the distance from the UV LED is minimized, so the light output from the UV LED can be directly irradiated to the pathogen, thereby maximizing the sterilization efficiency. In addition, since the fluid sterilizer 100 is naturally cooled by the flowing fluid without installing a cooling fan, the heat dissipation effect can be increased, thereby preventing the decrease in light output and wavelength change and extending the lifespan, so the reliability is excellent.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 발명에 따른 유체살균장치는 유체가 광조사부(120)를 향하도록 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부(140);를 더 포함할 수 있다. 유체흐름관(200) 내에 유체흐름가이드를 위치시킬 때, 유체가 광조사부(120)부로 흐를 수 있도록 위치시키면 광이 유체에 존재하는 병원균에 최대한 가까이 조사되어 살균효과를 높일 수 있다. 4 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. The fluid sterilizing apparatus according to the present invention may further include a fluid flow guide unit 140 for guiding a path so that the fluid is directed toward the light irradiation unit 120 . When the fluid flow guide is positioned in the fluid flow pipe 200, if the fluid is positioned so that the fluid can flow to the light irradiation part 120, the light is irradiated as close as possible to the pathogens present in the fluid, thereby enhancing the sterilization effect.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 유체살균장치의 평면도이다. 본 실시예에서 유체살균장치는 기판(110) 상에 2이상의 광조사부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광조사부는 UVC LED 및 IR(Infrared, 적외선) LED 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 5 is a plan view of a fluid sterilizing apparatus according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the fluid sterilizer may include two or more light irradiation units on the substrate 110 . For example, the light irradiation unit may include at least one of a UVC LED and an IR (Infrared, Infrared) LED.

도 5를 참조하면, 기판(110) 상에 제1광조사부(121) 및 제2광조사부(122)가 위치한다. 예를 들어, 제1광조사부(121)는 UVC LED이고, 제2광조사부(122)는 IR LED이면, 자외선 살균 및 적외선(열) 살균을 동시에 수행할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the first light irradiator 121 and the second light irradiator 122 are positioned on the substrate 110 . For example, if the first light irradiation unit 121 is a UVC LED and the second light irradiation unit 122 is an IR LED, ultraviolet sterilization and infrared (thermal) sterilization may be performed simultaneously.

UVC LED는 파장대역 280 내지 100nm의 LED로서, 자외선을 직접 조사하여 살균하고, IR LED는 적외선을 직접 조사하여 살균이 가능하다. UVC LEDs are LEDs having a wavelength band of 280 to 100 nm, and are sterilized by direct irradiation with ultraviolet rays, and IR LEDs can be sterilized by direct irradiation with infrared rays.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예에 따른 유체살균장치(100)는 기판(110) 상의 광조사부(120)에 의해 광활성화되는 광촉매를 포함하는 광촉매부(150)를 포함한다. 광촉매부(150)는 광조사부(120)로부터 발생한 광에 의해 활성화되므로 광조사부(120)와 마주보며 위치할 수 있다. TiO2와 같은 광촉매는 UVA LED로부터 발생하는 400내지 315nm 파장대역의 광에 의해 라디칼을 발생시키고, 라디칼은 대상체에서 산화분해반응을 유도하여 살균효과를 발생시킬 수 있다. 6 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. The fluid sterilization apparatus 100 according to the present embodiment includes a photocatalyst unit 150 including a photocatalyst that is photoactivated by the light irradiation unit 120 on the substrate 110 . Since the photocatalyst unit 150 is activated by the light generated from the light irradiation unit 120 , it may be positioned to face the light irradiation unit 120 . A photocatalyst such as TiO 2 generates radicals by light in a wavelength band of 400 to 315 nm generated from the UVA LED, and the radicals induce an oxidative decomposition reaction in an object to generate a sterilization effect.

따라서, 본 실시예에 따르면, 기판(110) 상의 광조사부(120)에 의해 발생된 광이 광촉매부(150)의 광촉매를 활성화시키고, 광촉매부(150) 표면에 접촉하는 유체를 살균한다. Accordingly, according to the present embodiment, the light generated by the light irradiation unit 120 on the substrate 110 activates the photocatalyst of the photocatalyst unit 150 and sterilizes the fluid in contact with the surface of the photocatalyst unit 150 .

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 발명에 따른 유체살균장치는 광조사부(120) 및 광촉매부(150) 사이에 유체의 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부(140);를 더 포함한다. 유체흐름가이드부(140)는 광촉매부(150) 중 광조사부(120) 위치의 광촉매 영역에 유체를 유도하게 되어 살균효과가 상승한다. 7 is a view showing a fluid sterilization device located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. The fluid sterilizing apparatus according to the present invention further includes a fluid flow guide unit 140 for guiding the path of the fluid between the light irradiation unit 120 and the photocatalyst unit 150 . The fluid flow guide unit 140 induces a fluid in the photocatalyst region at the position of the light irradiation unit 120 among the photocatalyst units 150 to increase the sterilization effect.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예에 따른 유체살균장치는 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부(101); 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부(102);를 포함한다. 이 때, 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102)는 제1광조사부 및 제2광조사부가 대향하도록 위치한다.8 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. The fluid sterilizing apparatus according to the present embodiment includes a first fluid sterilizing unit 101 including a first substrate positioned on a flow path of a fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid. ); and a second fluid sterilization unit 102 including a second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second penetrating part for passing the fluid. At this time, the first fluid sterilization unit 101 and the second fluid sterilization unit 102 are positioned to face the first light irradiation unit and the second light irradiation unit.

본 실시예에 따르면, 유체살균장치는 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102)를 포함하여, 광조사부를 포함하는 살균모듈을 2개 배치하여, 전체 광조사량을 증가시켜 살균효율을 높일 수 있다. 즉, 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102)가 서로 마주보면서 배치하므로, 제1광조사부 및 제2광조사부가 서로 마주보는 영역에서는 광량이 2배로 증가하여, 해당영역의 살균효율은 극대화될 수 있다. 아울러, 제1광조사부 및 제2광조사부가 서로 같은 방향을 바라보며 위치하는 경우보다 모듈 사이의 유체 흐름의 난기류성이 강해져 살균효과가 우수해진다. According to this embodiment, the fluid sterilization device includes the first fluid sterilization unit 101 and the second fluid sterilization unit 102, and arranges two sterilization modules including a light irradiation unit to increase the total light irradiation amount. The sterilization efficiency can be increased. That is, since the first fluid sterilization unit 101 and the second fluid sterilization unit 102 are disposed to face each other, the amount of light is doubled in the area where the first light irradiation unit and the second light irradiation unit face each other, and the corresponding area sterilization efficiency can be maximized. In addition, the turbulence of the fluid flow between the modules becomes stronger than when the first light irradiator and the second light irradiator are positioned facing the same direction, so that the sterilization effect is excellent.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예의 유체살균장치는 유체가 제1광조사부 및 제2광조사부 사이를 진행하도록 가이드하는 유체흐름가이드부(140);를 더 포함할 수 있다. 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102)의 광조사부 사이에 광량이 증가하므로, 광량이 증가된 영역에 유체가 집중적으로 흐를 수 있도록 유체흐름가이드부(140)를 위치시켜 살균효과를 극대화시킨다. 9 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. The fluid sterilization apparatus of this embodiment may further include a fluid flow guide unit 140 for guiding the fluid to proceed between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit. Since the amount of light increases between the light irradiation part of the first fluid sterilization part 101 and the second fluid sterilization part 102, the fluid flow guide part 140 is positioned so that the fluid can flow intensively in the area where the amount of light is increased. Maximize the sterilization effect.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예에 따른 유체살균장치에서는 유체흐름가이드부(140)의 표면에 광촉매부(150)가 형성된다. 본 실시예에서 제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나는 UVA LED를 포함하고, UVA광에 의해 광활성화되는 광촉매는 유체흐름가이드부(140)의 표면에 형성된다. 10 is a view illustrating a fluid sterilization device located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. In the fluid sterilizing device according to the present embodiment, the photocatalyst 150 is formed on the surface of the fluid flow guide part 140 . In this embodiment, any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED, and a photocatalyst photoactivated by UVA light is formed on the surface of the fluid flow guide unit 140 .

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예의 유체살균장치에서 제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나는 UVA LED를 포함하고, 본 발명에 따른 유체살균장치는 UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부(150);를 더 포함한다. 광촉매부(150)는 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102) 사이에 위치하여, 제1광조사부 및 제2광조사부 사이의 광량이 증가되는 영역에서 광활성되어 살균작용을 수행할 수 있다. 11 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. In the fluid sterilization apparatus of this embodiment, any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED, and the fluid sterilizer according to the present invention is a photocatalyst unit ( 150); further includes. The photocatalyst unit 150 is located between the first fluid sterilization unit 101 and the second fluid sterilization unit 102, and is photoactivated in an area where the amount of light between the first light irradiation unit and the second light irradiation unit is increased to perform a sterilization action. can be done

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체살균장치가 유체흐름관 내부에 위치한 도면이다. 본 실시예에 따르면, 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부(101); 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부(102);를 포함하되, 제1광조사부 및 제2광조사부는 대향하도록 위치하는 제1유체살균모듈; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제3기판, 제3기판 상에 위치한 제3광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제3관통부를 포함하는 제3유체살균부(103); 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제4기판, 제4기판 상에 위치한 제4광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제4관통부를 포함하는 제4유체살균부(104);를 포함하되, 제3광조사부 및 제4광조사부는 대향하도록 위치하는 제2유체살균모듈;을 포함하는 유체살균장치가 제공된다. 12 is a view showing a fluid sterilizing apparatus located inside a fluid flow pipe according to another embodiment of the present invention. According to this embodiment, a first fluid sterilization unit 101 including a first substrate positioned on the flow path of the fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid; and a second fluid sterilization unit 102 including a second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second penetrating part for passing the fluid; a first fluid sterilization module positioned to face the light irradiation unit and the second light irradiation unit; and a third fluid sterilization unit 103 including a third substrate positioned on the flow path of the fluid, a third light irradiator positioned on the third substrate, and a third penetrating part for passing the fluid; and a fourth fluid sterilization unit 104 including a fourth substrate positioned on the flow path of the fluid, a fourth light irradiator positioned on the fourth substrate, and a fourth penetrating part for passing the fluid; There is provided a fluid sterilization device comprising a; a second fluid sterilization module positioned to face the light irradiator and the fourth light irradiator.

유체흐름관(200)의 크기나 유체량에 따라 제1유체살균부(101) 및 제2유체살균부(102)가 대향하는 유체살균모듈을 2개 또는 그 이상 적층하여 구성하여 살균성능을 높일 수 있다. According to the size of the fluid flow pipe 200 or the amount of fluid, the first fluid sterilization unit 101 and the second fluid sterilization unit 102 are configured by stacking two or more fluid sterilization modules facing each other to increase the sterilization performance. can

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.

100 유체살균장치
110 기판
111 히크싱크
120 광조사부
121 제1광조사부
122 제2광조사부
130 관통부
140 유체흐름가이드부
150 광촉매부
101 제1유체살균부
102 제2유체살균부
103 제3유체살균부
104 제4유체살균부
200 유체흐름관100 fluid sterilizer
110 board
111 Hicksink
120 light irradiator
121 first light irradiation unit
122 second light irradiation unit
130 Penetration
140 Fluid flow guide part
150 photocatalyst
101 first fluid sterilization unit
102 2nd fluid sterilization unit
103 3rd fluid sterilization unit
104 4th fluid sterilization unit
200 fluid flow tube

Claims (12)

유체의 진행경로 상에 위치하는 기판;
기판 상에 위치한 광조사부; 및
기판 상에 형성된, 유체를 통과시키기 위한 관통부;를 포함하는 광조사를 이용하여 흐르는 유체를 살균하는 유체살균장치.a substrate positioned on the flow path of the fluid;
a light irradiator positioned on the substrate; and
A fluid sterilizing apparatus for sterilizing a flowing fluid using light irradiation comprising a; a penetrating portion for passing the fluid formed on the substrate. 청구항 1에 있어서,
유체가 광조사부를 향하도록 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.The method according to claim 1,
Fluid sterilization device, characterized in that it further comprises; a fluid flow guide portion for guiding a path so that the fluid is directed toward the light irradiation portion. 청구항 2에 있어서,
광조사부는 UVA LED를 포함하고,
UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함하며,
광촉매부는 유체흐름가이드부의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.3. The method according to claim 2,
The light irradiation unit includes a UVA LED,
It further comprises;
Fluid sterilization device, characterized in that the photocatalyst is formed on the surface of the fluid flow guide. 청구항 1에 있어서,
광조사부는 UVC LED 및 IR LED 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.The method according to claim 1,
Fluid sterilization device, characterized in that the light irradiation unit comprises at least one of UVC LED and IR LED. 청구항 1에 있어서,
광조사부는 UVA LED를 포함하고,
UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.The method according to claim 1,
The light irradiation unit includes a UVA LED,
Fluid sterilization device, characterized in that it further comprises; a photocatalyst unit for sterilizing the fluid by receiving UV light from the UVA LED. 청구항 5에 있어서,
광조사부 및 광촉매부 사이에 유체의 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.6. The method of claim 5,
Fluid sterilization apparatus, characterized in that it further comprises a; fluid flow guide part for guiding the path of the fluid between the light irradiation part and the photocatalyst part. 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부; 및
유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부;를 포함하되,
제1광조사부 및 제2광조사부는 대향하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 광조사를 이용하여 흐르는 유체를 살균하는 유체살균장치.a first fluid sterilizing unit including a first substrate positioned on the flow path of the fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid; and
A second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second fluid sterilization part including a second penetrating part for passing the fluid;
A fluid sterilizing apparatus for sterilizing a flowing fluid using light irradiation, characterized in that the first light irradiation unit and the second light irradiation unit are positioned to face each other. 청구항 7에 있어서,
유체가 제1광조사부 및 제2광조사부 사이를 진행하도록 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.8. The method of claim 7,
The fluid sterilization apparatus further comprising a; a fluid flow guide part for guiding the fluid to proceed between the first light irradiating part and the second light irradiating part. 청구항 7에 있어서,
제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나는 UVA LED를 포함하고,
UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부;를 더 포함하고,
광촉매부는 제1광조사부 및 제2광조사부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.8. The method of claim 7,
Any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED,
Further comprising; a photocatalyst for sterilizing the fluid by receiving UV light from the UVA LED
The photocatalyst part is a fluid sterilizing device, characterized in that it is positioned between the first light irradiating part and the second light irradiating part. 청구항 7에 있어서,
제1광조사부 및 제2광조사부 중 어느 하나는 UVA LED를 포함하고,
UVA LED로부터의 UV광을 조사받아 유체를 살균하는 광촉매부; 및 유체가 제1광조사부 및 제2광조사부를 향하도록 경로를 가이드하는 유체흐름가이드부;를 더 포함하고,
광촉매부는 유체흐름가이드부의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체살균장치.8. The method of claim 7,
Any one of the first light irradiation unit and the second light irradiation unit includes a UVA LED,
A photocatalyst unit for sterilizing the fluid by receiving UV light from the UVA LED; and a fluid flow guide unit for guiding a path so that the fluid is directed toward the first light irradiation unit and the second light irradiation unit;
Fluid sterilization device, characterized in that the photocatalyst is formed on the surface of the fluid flow guide. 유체의 진행경로 상에 위치하는 제1기판, 제1기판 상에 위치한 제1광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제1관통부를 포함하는 제1유체살균부; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제2기판, 제2기판 상에 위치한 제2광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제2관통부를 포함하는 제2유체살균부;를 포함하되, 제1광조사부 및 제2광조사부는 대향하도록 위치하는 제1유체살균모듈; 및
유체의 진행경로 상에 위치하는 제3기판, 제3기판 상에 위치한 제3광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제3관통부를 포함하는 제3유체살균부; 및 유체의 진행경로 상에 위치하는 제4기판, 제4기판 상에 위치한 제4광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 제4관통부를 포함하는 제4유체살균부;를 포함하되, 제3광조사부 및 제4광조사부는 대향하도록 위치하는 제2유체살균모듈;을 포함하는 유체살균장치.a first fluid sterilizing unit including a first substrate positioned on the flow path of the fluid, a first light irradiator positioned on the first substrate, and a first penetrating part for passing the fluid; and a second fluid sterilization unit including a second substrate positioned on the flow path of the fluid, a second light irradiator positioned on the second substrate, and a second penetrating part for passing the fluid; a first fluid sterilization module positioned to face the second light irradiation unit; and
a third fluid sterilizing unit including a third substrate positioned on the flow path of the fluid, a third light irradiator positioned on the third substrate, and a third penetrating part for passing the fluid; and a fourth fluid sterilization unit including a fourth substrate positioned on the flow path of the fluid, a fourth light irradiator positioned on the fourth substrate, and a fourth through part for passing the fluid; including, a third light irradiator and A fluid sterilization device comprising a; a second fluid sterilization module positioned to face the fourth light irradiation unit. 유체흐름관 내에, 유체의 진행경로 상에 광조사부 및 유체를 통과시키기 위한 관통부를 포함하는 기판으로 구성된 유체살균장치를 위치시키는 단계;
유체흐름관 내에 유체를 흘려보내는 단계; 및
흐르는 유체에 광조사를 이용하여 살균을 수행하는 단계;를 포함하는 광조사를 이용하여 흐르는 유체를 살균하는 유체살균방법.locating a fluid sterilizing device comprising a substrate including a light irradiating part and a penetrating part for passing the fluid in the fluid flow pipe;
flowing a fluid into the fluid flow tube; and
A fluid sterilization method for sterilizing a flowing fluid using light irradiation comprising; performing sterilization using light irradiation on the flowing fluid.
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