KR20220087135A

KR20220087135A - 자외선 살균장치

Info

Publication number: KR20220087135A
Application number: KR1020200177538A
Authority: KR
Inventors: 홍순교; 홍현필
Original assignee: 주식회사 엘티전자
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-06-24

Abstract

자외선 살균장치에 관한 것으로, 외형을 형성하는 본체, 상기 본체의 상부와 하부에 배치되고 서로 반대 상향을 향해 자외선 광을 조사하는 복수의 LED 모듈, 각 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원공급부, 각 LED 모듈의 구동을 제어하는 제어부, 사용자의 조작에 의해 전원을 온, 오프하도록 스위칭 동작하는 전원 스위치 및 상기 자외선 살균장치의 작동 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 구성을 마련하여, 내면에 자외선 광을 서로 다른 방향을 향해 전반사하는 반사층이 형성된 살균백 내부에 투입되어 살균 대상물을 살균해서 항균 상태로 유지할 수 있다.

Description

자외선 살균장치{ULTRAVIOLET STERILIZING APPARATUS}

본 발명은 자외선 살균장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 LED를 이용해서 자외선 광을 조사해서 살균하고자 하는 대상물을 살균하는 자외선 살균장치에 관한 것이다.

사용자들의 위생에 대한 관심이 높아지면서 칫솔, 스마트폰, 젖병, 신발 등과 같이 자주 사용하면서 오염되기 쉬운 각종 물품이나, 과일, 식품류에 번식되어 있는 세균, 박테리아, 바이러스 등을 제거하기 위한 자외선 살균기가 개발되고 있다.

자외선 살균기는 10㎚ 내지 400㎚의 파장대를 갖는 자외선의 강력한 살균 기능을 이용하여 살균을 원하는 물체를 살균하는 장치로서, 자외선 광을 조사하는 자외선램프와 이를 덮는 투명 커버로 이루어진다.

이러한 자외선 살균기는 현재 다양한 살균 대상을 살균하기 위하여 여러 크기와 용도로 제작되고 있으며, 칫솔, 행주 도마 등의 주방기구, 의류, 젖병 등을 본체 내에 수납하여 살균 처리 가능하게 구성되기도 한다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 종래기술에 따른 자외선 살균기 기술이 개시되어 있다.

대한민국 특허 공개번호 10-2020-0002082호(2020년 1월 8일 공개) 대한민국 특허 등록번호 10-1053154호(2011년 8월 2일 공고)

한편, 최근 코로나 바이러스 감염증-19(COVID-19)로 인해 마스크 사용이 증가함에 따라, 마스크를 살균할 수 있는 살균기에 대한 관심이 증가하고 있다.

그러나 종래기술에 따른 자외선 살균기는 자외선 램프를 포함하는 모듈 형상으로 제조되거나, 특정 형상의 케이스 내부에 자외선 램프를 설치하는 형태로 제조되고 있다.

상기한 모듈 형상의 자외선 살균기는 자외선이 특정 위치에만 조사됨에 따라 마스크와 같이 면적을 갖는 살균 대상물을 효과적으로 살균하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고 상기한 케이스 내부에 자외선 램프를 설치하는 형태의 자외선 살균기는 케이스의 형상으로 인해 살균 가능한 대상물이 제한되는 문제점이 있었다.

특히, 플라스틱과 같은 합성수지 재질을 이용해서 제조된 케이스의 경우, 파장이 짧은 자외선이 케이스에 흡수되어 살균 대상물을 효과적으로 살균하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자외선 광을 조사해서 살균 대상물을 효과적으로 살균할 수 있는 자외선 살균장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자외선 광의 흡수를 방지하고 자외선 광을 다양한 방향으로 전반사시켜 살균 효율을 증대할 수 있는 자외선 살균장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자외선 살균장치는 외형을 형성하는 본체, 상기 본체의 상부와 하부에 배치되고 서로 반대 상향을 향해 자외선 광을 조사하는 복수의 LED 모듈, 각 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원공급부, 각 LED 모듈의 구동을 제어하는 제어부, 사용자의 조작에 의해 전원을 온, 오프하도록 스위칭 동작하는 전원 스위치 및 상기 자외선 살균장치의 작동 상태를 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 본체는 상부 커버 기능을 하는 제1 커버와 하부 커버 기능을 하는 제2 및 제3 커버를 서로 결합해서 원통 형상이나 태블릿 형상으로 형성되며, 내면에 자외선 광을 서로 다른 방향을 향해 전반사하는 반사층이 형성된 살균백 내부에 투입되어 살균 대상물을 살균해서 항균 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 살균장치에 의하면, LED 모듈에서 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균함으로써, 살균 대상물을 항균 상태로 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 내부에 알루미늄 등의 반사재가 코팅된 반사층이 마련된 살균백 내부에 자외선 살균장치와 살균 대상물을 함께 투입하고, LED 모듈에서 조사된 자외선 광을 다양한 방향으로 반사시켜 살균 대상물을 살균할 수 있으며, 살균 효율을 더욱 증대할 수 있다는 효과가 얻어진다.

특히, 본 발명에 의하면, 복수의 LED 모듈을 서로 반대 방향을 향해 자외선 광을 조사하도록 배치하고, 기판과 서브 기판을 상하 2층으로 배치해서 서로 반대 방향을 향해 배치된 복수의 LED 모듈을 각각 구동하여 자외선 광을 이용한 살균 영역을 증대할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 파우치 형태의 살균백에 지퍼부를 적용해서 LED 모듈에서 조사되는 빛이 외부로 누출되지 않도록 차폐하고, 살균 대상물의 살균 동작이 완료되면 지퍼부의 수지퍼와 암지퍼를 분리해서 살균 대상물과 자외선 살균장치를 쉽게 꺼낼 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 살균 대상물을 살균백 내부에 투입하여 효과적으로 살균함과 동시에, 살균백 내부에 항균 상태로 보관할 수 있고, 사용시 살균 대상물을 꺼내는 과정에서 오염을 방지할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 자외선 살균장치의 블록 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 자외선 살균장치에 마련된 본체의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 본체를 다른 각도에서 보인 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 B-B' 선에 대한 단면도,
도 6은 도 3에 도시된 본체의 분해 사시도,
도 7은 광 스펙트럼을 예시한 도면,
도 8은 도 1에 도시된 살균백의 A-A' 선에 대한 단면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치의 동작 방법을 단계별로 설명하는 흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자외선 살균장치의 블록 구성도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시된 자외선 살균장치에 마련된 본체의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본체를 다른 각도에서 보인 사시도이다. 또, 도 5는 도 3에 도시된 B-B' 선에 대한 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 본체의 분해 사시도이다.

이와 함께, 도 7은 광 스펙트럼을 예시한 도면이고, 도 8은 도 1에 도시된 살균백의 A-A' 선에 대한 단면도이다.

본 실시 예에서는 살균하고자 하는 대상물(이하 '살균 대상물'이라 함)(11)로 마련되는 마스크에 자외선 광을 조사해서 살균하는 구성을 설명하기로 한다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 마스크뿐만 아니라, 칫솔, 스마트폰, 젖병, 신발 등 다양한 형상 및 크기의 대상물을 살균하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.

그리고 이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 본체(20), 본체(20)의 상부와 하부에 배치되고 자외선 광을 조사하는 복수의 LED 모듈(30), 각 LED 모듈(30)에 전원을 공급하는 전원공급부(40) 및 각 LED 모듈(30)의 구동을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치(10)는 사용자의 조작에 의해 전원을 온, 오프하도록 스위칭 동작하는 전원 스위치(60)와 자외선 살균장치(10)의 작동 상태를 표시하는 표시부(70)를 더 포함할 수 있다.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치(10)는 내부에 본체(20)와 살균 대상물(11)을 함께 수납한 상태에서 LED 모듈(30)에서 조사되는 빛을 전반사해서 살균 대상물(11)을 살균하는 살균백(100)을 더 포함할 수 있다.

본체(20)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 대략 원통 형상이나 태블릿 형상으로 형성될 수 있다.

상세하게 설명하면, 본체(20)는 서로 결합되어 대략 원통 또는 태블릿 형상을 이루도록, 대략 반원통 형상으로 형성되는 제1 내지 제3 커버(21 내지 23)를 포함할 수 있다.

제1 커버(21)는 본체(20)의 상부를 차폐하는 상부 커버로 마련되고, 제2 커버(22)와 제3 커버(23)는 본체(20)의 하부를 차폐하는 하부 커버로 마련될 수 있다. 즉, 제2 및 제3 커버(22,23)는 각각 제1 커버(21)의 양측 하부에 배치되고, 서로 결합되어 하부 커버 기능을 한다.

제1 내지 제3 커버(21 내지 23)의 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 LED 모듈(30)이 서로 반대 방향을 향해 설치되는 제1 및 제2 공간(S1,S2)과 전원공급부(40)가 설치되는 제3 공간(S3)이 마련될 수 있다.

그래서 본체(20) 내부에는 상단에서 하단을 향해 제1 공간(S1), 제3 공간(S3), 제2 공간(S2)이 순차적으로 배치될 수 있다.

이러한 제 1 내지 제3 공간(S1 내지 S3)은 복수의 LED 모듈(30)이 설치되는 기판(32)과 서브기판(33)에 의해 구획될 수 있다.

즉, 기판(32)은 제1 커버(21)의 길이 방향을 따라 수평으로 배치되고, 일정 간격만큼 이격되어 하부에 배치되는 서브 기판(33)과 전기적으로 연결된다.

서브 기판(33)은 기판(32)의 하부에 기판(32)과 상하로 나란하게 배치될 수 있다.

그리고 기판(32)의 일측 하면에는 접속부(34)가 마련되고, 서브 기판(33)의 일측 상면에는 접속부(34)에 접속되는 하나 이상의 접속단자(35)가 마련될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 복수의 LED 모듈을 서로 반대 방향을 향해 자외선 광을 조사하도록 배치하고, 기판과 서브 기판을 상하 2층으로 배치해서 서로 반대 방향을 향해 배치된 복수의 LED 모듈을 각각 구동하여 자외선 광을 이용한 살균 영역을 증대할 수 있다.

한편, 제1 내지 제3 커버(21 내지 23)에는 서로 결합이 가능하도록, 서로 대응되는 위치에 적어도 하나 이상의 결합돌기와 결합홈이 마련될 수 있다.

예를 들어, 제1 커버(21)에는 상대 커버, 예컨대 제2 커버(22)와 마주보는 면에 제2 커버(22)를 향해 복수의 결합돌기가 형성되고, 제2 커버(22)에는 복수의 결합돌기가 각각 결합되는 복수의 결합홈이 형성될 수 있다.

따라서 제1 및 제2 커버(21,22)는 복수의 결합돌기과 결합홈에 의해 견고하게 결합될 수 있다.

여기서, 제2 커버(22)는 본체(20) 내부의 제3 공간(S3)에 설치되는 배터리(41)를 교체할 수 있도록, 서로 결합된 제1 및 제3 커버(21,23)로부터 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

이를 위해, 제2 커버(22)의 하면에는 슬립을 방지해서 제2 커버(22)를 쉽게 탈착할 수 있도록, 오목하게 오목부(24)가 형성되고, 오목부(24)의 표면에는 복수의 리브가 탈착 방향과 직교하는 방향을 따라 돌출 형성될 수 있다.

그리고 제1 커버(21)의 상면에는 전원 스위치(60)가 설치되는 통공이 형성될 수 있다.

다시 도 2 내지 도 4에서, LED 모듈(30)은 서로 반대 방향을 향해 자외선 광을 조사하는 한 쌍으로 마련될 수 있다.

각 LED 모듈(30)은 자외선을 발광하는 하나 이상의 자외선 LED(31)와, 자외선 LED(31)가 설치되는 기판(32)을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본체(20)의 상면에 설치되는 LED 모듈(30)의 기판(32)은 제어부(50)와 표시부(70) 등이 설치되는 메인 기판으로 마련되고, 본체(20)의 하면에 설치되는 LED 모듈(30)의 기판은 서브 기판(33)으로 마련될 수 있다.

백색광이 프리즘을 통과하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 약 10㎚ 내지 1㎜의 파장 영역에 자외 영역, 가시 영역, 적외 영역이 분포된다.

그 중에서 자외 영역인 약 10㎚ 내지 400㎚의 파장 범위에는 자외선이 에너지 범위 약 3eV 내지 124eV인 빛으로 분포된다. 상기 자외선은 파장이 가시광보다 더 짧고, 엑스선보다는 더 긴 전자기파의 총칭이다.

이러한 자외선은 파장 영역에 따라 자외선 A(UV-A), 자외선 B(UV-B), 자외선 C(UV-C)로 구분된다.

상기 자외선 A는 약 320㎚ 내지 400㎚의 파장 영역을 가지고, 오존층에 흡수되지 않는다. 이러한 자외선 A는 자외선 B에 비하여 에너지량이 적으나, 피부를 벌겋게 그을리고, 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있다.

자외선 B는 약 280㎚ 내지 320㎚의 파장 영역을 가지고, 대부분은 오존층에 흡수되고, 일부만이 지표면에 도달한다. 이러한 자외선 B는 살균력이 최대이며, 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으키기도 한다.

자외선 C는 약 100㎚ 내지 280㎚의 파장 영역을 가지고, 오존층에 완전히 흡수된다. 이러한 자외선 C는 단세포 유기물, 즉 바이러스나 세균 등의 오염원을 죽일 수 있는 살균력을 가진다.

본 실시 예에서 LED 모듈(30)에서 조사되는 자외선 광은 인체에 미치는 악영향을 제거하면서 살균력을 최대화할 수 있도록, 약 100㎚ 내지 280㎚의 파장, 바람직하게는 약 265㎚ 내지 285㎚의 파장을 가질 수 있다.

이와 같은 자외선의 살균 효과는 조사되는 적산 자외선량(방사강도×조사시간)에 정비례하나, 균의 생존율(S)은 조사량(방사강도×조사시간)에 대해 거의 지수함수적으로 감소함에 따라, 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.

[수학식 1]

여기서, S는 살균의 생존율, P는 조사 후의 살균수, P₀는 조사전의 살균수, e는 살균선의 방사강도 [㎼/㎠], Et는 조사시간 (min), Q는 생존율(S)을 1/e(36.8%)로 하는데 필요한 살균선 조사량 [㎼·min]이다.

상기한 바와 같은 자외선 광을 이용한 신종플루, 수족구, 대장균, 살모넬라균, 포도 상구균 등을 상온에서 살균 실험한 결과에 따르면, 약 10분 내에 약 99.9% 이상의 살균 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

이와 같이, 본 발명은 LED 모듈에서 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균함으로써, 살균 대상물을 항균 상태로 유지할 수 있다.

한편, 본체(20)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 LED 모듈(30)을 설치 가능하도록, 상단과 하단에 각각 제1 및 제2 설치공(201,202)이 마련될 수 있다.

즉, 제1 및 제2 커버(21,22)의 좌측 상면과 제3 커버(23)의 상면에는 제1 설치공(201)이 형성되고, 제1 및 제2 커버(21,22)의 우측 하면에는 제2 설치공(202)이 형성될 수 있다. 물론, 제1 및 제2 설치공(201,202)은 각각 LED 모듈(30)의 개수에 대응되도록, 복수로 마련될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 복수의 LED 모듈을 서로 반대 방향을 향해 자외선 광을 조사하도록 배치해서 자외선 광을 이용한 살균영역을 증대할 수 있다.

한 쌍의 LED 모듈(30) 중에서 어느 하나, 예컨대 제1 설치공(201)에 설치되는 LED 모듈(30)에는 전원공급부(40)에서 공급되는 전원을 각 LED 모듈(30)에 공급하고, 각 LED 모듈(30)의 구동을 제어하는 제어부(50)가 마련될 수 있다.

도 2에서, 제어부(50)는 메모리(51)에 저장된 구동 프로그램을 실행시켜 상기 구동 프로그램에 따라 각 LED 모듈(30)의 구동을 제어한다.

예를 들어, 제어부(50)는 전원 스위치(60)가 온 조작되면, 전원공급부(40)에서 전원을 공급받아 각 장치에 공급하도록 제어한다.

제어부(50)는 내부에 마련된 타이머(도면 미도시)를 이용해서 시간을 계수하고, 미리 설정된 시간에 따라 LED 모듈(30)과 표시부(70)의 구동을 제어할 수 있다.

즉, 제어부(50)는 표시부(70)에 마련되어 작동 상태를 표시하기 위한 LED(71)를 미리 설정된 제1 설정시간 동안 점등시킨 후, 자외선 LED(31)를 미리 설정된 제2 설정시간 동안 구동해서 자외선 광을 조사하도록 각 LED 모듈(30)의 구동을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 설정시간은 약 2초 내지 10초로 설정되고, 상기 제2 설정시간은 약 10초 내지 200초로 설정될 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 자외선 광의 조사 광량이나 살균 대상물의 형상, 크기 등 다양한 조건에 따라, 제1 및 제2 설정시간을 다양하게 변경 설정할 수 있다.

이어서, 제어부(50)는 상기 제2 설정시간이 경과하면, 표시부(70)와 LED 모듈(30)의 구동을 중지시키고, 각 장치에 공급되는 전원을 차단한 후, 다시 전원 스위치(60)가 온 조작될 때까지 대기하도록 제어할 수 있다.

전원 공급부(40)는 전원이 충전된 배터리(41)와 배터리(41)에서 공급되는 구동전원의 전압 레벨을 각 장치의 구동에 필요한 전압 레벨로 변환하는 전압 변환기(42)를 포함할 수 있다.

물론, 본 발명은 전원 공급부(40)에 충전 가능한 축전지를 적용하고, 상용전원을 공급받아 상기 축전지를 충전하는 충전회로(도면 미도시)를 더 적용하도록 변경될 수도 있다.

한편, 본체(20) 내부의 제3 공간(S3) 양단에는 배터리(41)의 전극과 접촉되어 전기적으로 연결되는 배터리 단자가 마련될 수 있다.

예를 들어, 상기 배터리 단자는 2개의 원통형 배터리(41)를 병렬 또는 직렬 연결하도록 구성될 수 있다.

그래서 본 발명은 본체 내부에 배터리를 장착하고, 제1 내지 제3 커버를 조립한 후 전원 스위치가 온 조작되기 이전에는 LED 모듈에 전원을 공급하지 못하게 함으로써, 인체에 유해할 수 있는 자외선 광의 조사를 최소화하고, 전원 효율을 높일 수 있다.

전원 스위치(60)는 사용자로부터 가해지는 조작에 의해 전원 공급부(40)와 연결된 전원공급라인을 온, 오프 하도록 스위칭 동작한다.

이를 위해, 전원 스위치(60)는 본체(20)의 일측에 마련되고, 누름 스위치나 토글 스위치와 같이 기계적 조작에 의해 전기적으로 온, 오프 동작하는 다양한 방식의 스위치로 마련될 수 있다.

또는, 전원 스위치(60)는 회전조작에 의한 회전 각도에 따라 전기적으로 온,오프 동작하는 접점 스위치로 마련될 수도 있다.

표시부(70)는 자외선 살균장치(10)의 작동 상태를 표시하도록 미리 설정된 색상, 즉 가시광선을 조사하는 하나 이상의 LED(71)를 포함할 수 있다.

표시부(70)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 상기 제1 설정시간 동안 점등되고, 제2 설정시간 동안의 살균 동작이 완료되면 LED 모듈(30)과 함께 소등될 수 있다.

도 1 및 도 8에서, 살균백(100)은 대략 단면이 사각 형상이고, 일측, 예컨대 상단이 개구된 파우치 형태의 바디(101)로 마련될 수 있다.

바디(101)는 폴리에스터(Polyester, PE), 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP) 등의 합성수지 재질의 재료를 이용해서 제조된 필름의 가장자리를 융착 또는 접착해서 대략파우치(pouch) 형상으로 제조될 수 있다.

바디(101)의 내면에는 LED 모듈(30)에서 조사되는 자외선 광을 다양한 각도로 반사시켜 살균 효율을 높이도록, 자외선 광을 반사하는 재질, 예컨대 알루미늄 등의 반사재가 코팅된 반사층(102)이 마련될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 내부에 알루미늄 등의 반사재가 코팅된 반사층이 마련된 살균백 내부에 자외선 살균장치와 살균 대상물을 함께 투입하고, LED 모듈에서 조사된 자외선 광을 다양한 방향으로 반사시켜 살균 대상물을 살균할 수 있으며, 살균 효율을 더욱 증대할 수 있다.

바디(101)의 상부에는 개구된 상단부를 개폐하는 지퍼부(103)가 마련될 수 있다.

지퍼부(103)는 바디(101)의 양측 패널 중에서 일측에 설치되는 수지퍼(104)와 반대측 패널에 설치되고 수지퍼(104)와 결합 또는 분리되는 암지퍼(105)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 파우치 형태의 살균백에 지퍼부를 적용해서 LED 모듈에서 조사되는 빛이 외부로 누출되지 않도록 차폐하고, 살균 대상물의 살균 동작이 완료되면 지퍼부의 수지퍼와 암지퍼를 분리해서 살균 대상물과 자외선 살균장치를 쉽게 꺼낼 수 있다.

다음, 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치의 결합 관계 및 동작 방법을 상세하게 설명한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자외선 살균장치의 동작 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

먼저, 작업자는 제1 커버(21)의 제1 내지 제3 공간(S1 내지 S3)에 각각 LED 모듈(20)과 전원공급부(40), 제어부(50), 전원스위치(60) 및 표시부(70)를 조립한다.

이때, 한 쌍으로 마련된 LED 모듈(30)은 각각 제1 커버(21)와 제3 커버(23)에 각각 형성된 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)에 배치된다. 그래서 한 쌍의 LED 모듈(30)은 각각 제1 커버(21)의 상면과 제3 커버(23)의 하면에 각각 형성된 각 설치공(201,202)을 통해 서로 반대측으로 자외선 광을 조사할 수 있게 설치된다.

이어서, 서로 결합된 제1 및 제3 커버(21,23) 내부에 기판(32,33)과 제어부(50) 등이 설치된 상태에서 전원공급부(41)에 배터리(41)를 장착하고, 제2 커버(22)를 결합해서 자외선 살균장치(10)의 조립을 완료한다.

자외선 살균장치(10)의 조립이 완료되면, 사용자는 자외선 살균장치(10)를 구동시키기 위해, 전원 스위치(60)를 온 조작한다(S10).

그래서 제어부(50)는 전원 스위치(60)가 온 동작하면, 전원공급부(40)에서 전원을 공급받아 각 장치에 공급하도록 제어한다.

이때, 제어부(50)는 내부에 마련된 타이머(도면 미도시)를 이용해서 시간을 계수하고, 표시부(70)에 마련된 LED(71)를 미리 설정된 제1 설정시간 동안 점등해서 자외선 살균장치(10)의 작동 상태를 표시하도록 제어한다(S12).

LED(12)의 점등 동작을 통해 자외선 살균장치(10)의 정상 동작 상태가 확인되면, 사용자는 자외선 살균장치(10)와 살균 대상물(11)을 살균백(100) 내부에 투입하고, 살균백(100) 상단에 마련된 지퍼부(103)를 폐쇄한다(S14).

그러면, 제어부(50)는 자외선 LED(31)를 미리 설정된 제2 설정시간 동안 구동해서 자외선 광을 조사하도록 각 LED 모듈(30)의 구동을 제어한다.

이때, 서로 반대 방향을 향해 설치된 한 쌍의 LED 모듈(30)은 각각 제어부(50)의 제어신호에 따라 자외선 LED(31)를 점등해서 자외선 광을 조사한다(S16).

이와 같이, 한 쌍의 LED 모듈(30)에서 서로 반대 방향으로 조사된 자외선 광은 살균백(100) 내면에 형성된 반사층(102)에 의해 다양한 각도로 전반사되어 살균 대상물(11), 즉 마스크를 살균한다(S18).

S20단계에서 제어부(50)는 LED 모듈(30)을 구동한 후 타이머를 이용해서 계수된 시간이 상기 제2 설정시간을 경과하는지를 검사한다.

S20단계의 검사결과 제2 설정시간의 미경과 상태이면, 제어부(50)는 S16단계로 진행해서 S16단계 내지 S20단계를 반복 수행한다.

반면, S20단계의 검사결과 제2 설정시간이 경과된 상태이면, 제어부(50)는 표시부(70)와 LED 모듈(30)의 구동을 중지시키고, 각 장치에 공급되는 전원을 차단한다.

이어서, 제어부(50)는 다시 S10단계로 복귀해서 전원 스위치(60)가 온 조작될 때까지 대기하고, 전원 스위치(60)가 온 조작되면 이후 단계를 반복 수행할 수 있다.

상가힌 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 LED 모듈에서 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균함으로써, 살균 대상물을 항균 상태로 유지할 수 있다.

그리고 본 발명은 내부에 알루미늄 등의 반사재가 코팅된 반사층이 마련된 살균백 내부에 자외선 살균장치와 살균 대상물을 함께 투입하고, LED 모듈에서 조사된 자외선 광을 다양한 방향으로 반사시켜 살균 대상물을 살균할 수 있으며, 살균 효율을 더욱 증대할 수 있다.

또한, 본 발명은 파우치 형태의 살균백에 지퍼부를 적용해서 LED 모듈에서 조사되는 빛이 외부로 누출되지 않도록 차폐하고, 살균 대상물의 살균 동작이 완료되면 지퍼부의 수지퍼와 암지퍼를 분리해서 살균 대상물과 자외선 살균장치를 쉽게 꺼낼 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예에서는 전원 스위치를 온 조작한 후 살균백에 투입하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 충격이나 진동을 감지하는 센서를 포함하는 감지부를 적용하도록 변경될 수 있다.

따라서 본 발명은 사용자가 살균백에 자외선 살균장치를 투입한 후, 살균백 외부에서 본체를 두드리거나 터치해서 자외선 살균장치를 구동시켜 살균 대상을 살균하도록 변경될 수도 있다.

본 발명은 살균하고자 하는 대상물에 자외선 광을 조사해서 살균 대상물에 존재하는 바이러스나 세균 등의 오염원을 살균하여 항균 상태로 유지하는 자외선 살균장치 기술에 적용된다.

10: 자외선 살균장치
11: 살균 대상물
20: 본체 201.202: 제1, 제2 설치공
21 내지 23: 제1 내지 제3 커버
24: 오목부 S1 내지 S3: 제1 내지 제3 공간
30: LED 모듈 31: 자외선 LED
32: 기판 33: 서브 기판
40: 전원공급부 41: 배터리
42: 전압변환기
50: 제어부 51: 메모리
60: 전원스위치
70: 표시부 71: LED
100: 살균백 101: 바디
102: 반사층 103: 지퍼부
104: 수지퍼 105: 암지퍼

Claims

외형을 형성하는 본체,
상기 본체의 상부와 하부에 배치되고 서로 반대 상향을 향해 자외선 광을 조사하는 복수의 LED 모듈,
각 LED 모듈에 전원을 공급하는 전원공급부,
각 LED 모듈의 구동을 제어하는 제어부,
사용자의 조작에 의해 전원을 온, 오프하도록 스위칭 동작하는 전원 스위치 및
상기 자외선 살균장치의 작동 상태를 표시하는 표시부를 포함하고,
상기 본체는 상부 커버 기능을 하는 제1 커버와
하부 커버 기능을 하는 제2 및 제3 커버를 서로 결합해서 원통 형상이나 태블릿 형상으로 형성되고,
내면에 자외선 광을 서로 다른 방향을 향해 전반사하는 반사층이 형성된 살균백 내부에 투입되어 살균 대상물을 살균해서 항균 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 본체의 내부 공간은 상기 복수의 LED 모듈이 설치되는 기판에 의해 상기 복수의 LED 모듈이 서로 반대 방향을 향해 설치되는 제1 및 제2 공간과 상기 전원공급부가 설치되는 제3 공간으로 구획되고,
상기 복수의 LED 모듈은 자외선 광이 인체에 미치는 악영향을 제거하면서 살균력을 최대화하도록, 265㎚ 내지 285㎚의 파장 영역을 갖는 UVC를 발광하는 하나 이상의 자외선 LED와,
상기 자외선 LED가 설치되는 기판을 포함하고,
각 기판은 서로 미리 설정된 간격만큼 이격되어 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치.
제2항에 있어서,
상기 본체의 상부에 배치된 LED 모듈이 설치되는 기판은 상기 제어부와 표시부가 설치되는 메인 기판으로 마련되고,
상기 본체의 하부에 배치된 LED 모듈이 설치되는 기판은 상기 메인 기판과 전기적으로 접속되는 서브 기판으로 마련되는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는 내부에 마련된 타이머를 이용해서 시간을 계수하고, 상기 전원스위치가 온 동작하면, 상기 표시부에 마련되어 상기 자외선 살균장치의 작동 상태를 표시하기 위한 LED를 미리 설정된 제1 설정시간 동안 점등시키며,
상기 복수의 LED 모듈에 마련된 각 자외선 LED를 미리 설정된 제2 설정시간 동안 구동해서 자외선 광을 조사하도록 각 LED 모듈의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자외선 살균장치.