KR20220132066A

KR20220132066A - Ultraviolet sterilization module

Info

Publication number: KR20220132066A
Application number: KR1020210036331A
Authority: KR
Inventors: 김경관; 하창원
Original assignee: 희성전자 주식회사
Priority date: 2021-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2022-09-30

Abstract

An ultraviolet sterilization module according to an embodiment of the present invention comprises an ultraviolet ray light source generating ultraviolet rays, and a light guide, in which the ultraviolet ray light source is provided on the side thereof, and a pattern part for emitting the ultraviolet ray generated from the ultraviolet ray light source by breaking the total internal reflection is provided, wherein the light guide can be provided with quartz glass.

Description

Ultraviolet sterilization module {ULTRAVIOLET STERILIZATION MODULE}

본 발명은 자외선 살균 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 석영 유리로 마련되는 도광체에 선 형상의 패턴부가 형성됨으로써 자외선 광원에서 발생되는 자외선을 선 또는 면 형태의 광으로 균일하게 출광할 수 있어 넓은 면적의 살균을 실행할 수 있는 자외선 살균 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an ultraviolet sterilization module, and more particularly, a linear pattern portion is formed on a light guide made of quartz glass, so that ultraviolet rays generated from an ultraviolet light source can be uniformly emitted as line or surface light, It relates to an ultraviolet sterilization module capable of sterilizing a large area.

최근 들어, 환경오염이 심해짐에 따라 실내 공간에 정화된 공기를 공급하는 것에 대한 관심이 증대되고 있다. 이를 위해 자외선 살균 장치가 개발되어 상용화되었는데, 자외선 살균 장치는 자외선을 조사하여 공기 정화 장치, 에어컨, 환기시스템 등의 내부에 장착되는 필터 또는 팬에 존재하는 각종 병원성 미생물을 살균할 수 있다.Recently, as environmental pollution becomes severe, interest in supplying purified air to an indoor space is increasing. For this purpose, a UV sterilization device has been developed and commercialized. The UV sterilization device can sterilize various pathogenic microorganisms present in filters or fans installed inside air purification devices, air conditioners, ventilation systems, etc. by irradiating UV rays.

아울러, 자외선 살균의 경우, 햇볕 대비 대략 1600배 정도의 살균력을 제공하기 때문에 공기 중 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 독감 또는 신종 플루 예방에도 도움을 줄 수 있다. In addition, in the case of UV sterilization, since it provides about 1600 times the sterilization power compared to sunlight, it is possible to effectively remove harmful substances in the air, thereby helping to prevent the flu or swine flu.

최근 들어서는 코로나 바이러스로 인하여 마스크의 사용이 증대되고 있는데, 마스크의 살균 및 소독을 위해 자외선 살균 장치가 사용되고 있다. Recently, the use of masks is increasing due to the corona virus, and ultraviolet sterilization devices are used for sterilization and disinfection of masks.

그런데, 종래의 자외선 살균 모듈의 경우, 일반적으로 자외선 램프가 사용되었는데 자외선 램프에 수은 성분이 포함되어 있어 최근에 발효된 미나마타 협약에 따른 제약이 발생될 우려가 있다. 즉, 자외선 램프를 대체할 광원이 요구되는 실정이다. 아울러, 현재 자외선 램프를 대체하고 있는 자외선 LED는 고가이기 때문에, 수량이 많이 들어가게 될 경우 제조 비용이 많이 소요되는 점이 있다. However, in the case of a conventional UV sterilization module, a UV lamp is generally used, but since the UV lamp contains a mercury component, there is a fear that restrictions according to the recently enacted Minamata Convention may occur. That is, there is a need for a light source to replace the ultraviolet lamp. In addition, since the UV LED, which is currently replacing the UV lamp, is expensive, the manufacturing cost is high when the quantity is large.

한편, 자외선 광원에서 발생되는 자외선을 도광하기 위해 적용되는 도광판의 소재로, PMMA, PS 등이 사용될 수 있는데, 이 재질의 경우 자외선의 투과율이 매우 낮을 뿐만 아니라 자외선에 의한 황변 및 물성 변화가 발생될 우려가 있어 적용이 쉽지 않은 한계가 있다. On the other hand, PMMA, PS, etc. may be used as the material of the light guide plate applied to light the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source. There are limitations that make it difficult to apply due to concerns.

따라서, 자외선 살균 효율을 향상시킬 수 있으면서도 제조 비용을 낮출 수 있으면서 환경 문제를 야기시키지 않는 새로운 구성을 자외선 살균 장치의 개발이 요구되는 실정이다. Therefore, there is a need to develop a UV sterilization device having a new configuration that can improve the UV sterilization efficiency and lower the manufacturing cost while not causing environmental problems.

관련 선행기술로는 대한민국특허 공개번호 10-2017-0124843(발명의 명칭: 자외선 공기 살균기) 등이 있다. As related prior art, there is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0124843 (title of the invention: ultraviolet air sterilizer) and the like.

본 발명의 실시예는 석영 유리로 마련되는 도광체에 선 형상의 패턴부가 형성됨으로써 자외선 광원에서 발생되는 자외선을 선 또는 면 형태의 광으로 균일하게 출광할 수 있으며 이를 통해 넓은 면적의 살균을 실행할 수 있는 자외선 살균 모듈을 제공한다. In an embodiment of the present invention, since a linear pattern portion is formed on a light guide made of quartz glass, the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source can be uniformly emitted in the form of lines or planes, and through this, it is possible to sterilize a large area. UV sterilization module is provided.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 실시예에 따른 자외선 살균 모듈은, 자외선을 발생시키는 자외선 광원이 측부에 구비되며, 상기 자외선 광원으로부터 발생되는 상기 자외선이 내부 전반사를 깨고 출광되도록 하는 패턴부가 구비되는 도광체를 포함하며, 상기 도광체는 석영 유리로 마련될 수 있다. The ultraviolet sterilization module according to an embodiment of the present invention includes a light guide body provided with an ultraviolet light source that generates ultraviolet rays on a side thereof, and a pattern part for allowing the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source to break through total internal reflection and emit light, The light guide may be made of quartz glass.

일측에 따르면, 상기 도광체는 길이 방향을 가진 원통 형상으로 마련되며, 상기 도광체의 길이 방향을 따라 상기 도광체의 외측면에 상기 패턴부가 선 형상으로 마련될 수 있다. According to one side, the light guide may be provided in a cylindrical shape having a longitudinal direction, and the pattern portion may be provided in a linear shape on an outer surface of the light guide along the length direction of the light guide.

일측에 따르면, 상기 도광체는 길이 방향을 가진 반원통 형상 또는 정다각형 기둥 형상으로 마련될 수 있다. According to one side, the light guide may be provided in a semi-cylindrical shape or a regular polygonal column shape having a longitudinal direction.

일측에 따르면, 상기 패턴부는 상기 도광체의 외측면의 형상에 맞게 곡선 형상으로 마련된 패턴부재들을 포함하며, 상기 패턴부재들은 상기 도광체의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. According to one side, the pattern part may include pattern members provided in a curved shape to match the shape of the outer surface of the light guide, and the pattern members may be disposed at intervals along the length direction of the light guide.

일측에 따르면, 상기 자외선 광원으로부터 멀어질수록 상기 패턴부재들의 간격이 가까워질 수 있다. According to one side, as the distance from the ultraviolet light source increases, the distance between the pattern members may become closer.

일측에 따르면, 상기 패턴부재가 상기 도광체의 외측면에서 둘레 방향으로 180도 미만의 곡선 길이를 갖는 경우 상기 패턴부재는 집중형 패턴으로 마련될 수 있다. According to one side, when the pattern member has a curved length of less than 180 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member may be provided as a concentrated pattern.

일측에 따르면, 상기 패턴부재가 상기 도광체의 외측면에서 둘레 방향으로 180도의 곡선 길이를 갖는 경우 상기 패턴부재는 반원 패턴으로 마련될 수 있다. According to one side, when the pattern member has a curved length of 180 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member may be provided in a semicircular pattern.

일측에 따르면, 상기 패턴부재가 상기 도광체의 외측면에서 둘레 방향으로 360도의 곡선 길이를 갖는 경우 상기 패턴부재는 원 패턴으로 마련될 수 있다. According to one side, when the pattern member has a curved length of 360 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member may be provided in a circular pattern.

일측에 따르면, 상기 패턴부재가 상기 도광체의 외측면에서 둘레 방향으로 형성되되 이격되어 각각의 길이를 갖도록 형성되는 경우 상기 패턴부재는 다방향 패턴으로 마련될 수 있다. According to one side, when the pattern members are formed in a circumferential direction on the outer surface of the light guide and are spaced apart to have respective lengths, the pattern members may be provided in a multidirectional pattern.

일측에 따르면, 상기 패턴부재의 각각의 폭은 50 내지 500마이크로미터(μm)의 범위를 가지며, 깊이는 10 내지 100마이크로미터(μm)의 범위를 가질 수 있다. According to one side, each of the width of the pattern member has a range of 50 to 500 micrometers (μm), the depth may have a range of 10 to 100 micrometers (μm).

일측에 따르면, 상기 도광체의 자외선 영역 투과율이 90퍼센트 이상이 되도록 상기 도광체는 석영 유리로 마련될 수 있다.According to one side, the light guide may be formed of quartz glass so that the transmittance of the light guide in the ultraviolet region is 90% or more.

일측에 따르면, 상기 자외선 광원은 출광되는 광을 증가시키기 위해 양 측단에 구비될 수 있다. According to one side, the ultraviolet light source may be provided at both side ends to increase the emitted light.

본 발명의 실시예에 따르면, 석영 유리로 마련되는 도광체에 선 형상의 패턴부가 형성됨으로써 자외선 광원에서 발생되는 자외선을 선 또는 면 형태의 광으로 균일하게 출광할 수 있으며 이를 통해 넓은 면적의 살균을 실행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since a linear pattern portion is formed on a light guide made of quartz glass, the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source can be uniformly emitted in the form of lines or planes, thereby sterilizing a large area. can run

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 모듈의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 아래에서 바라본 도면이다.
도 3은 1의 개략적인 사시도 및 부분 확대도이다.
도 4는 도 3에 도시된 패턴부의 패턴부재들의 여러 변경예이다.
도 5는 도 1의 자외선 살균 모듈을 이용하여 실험하는 것을 표현한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 모듈의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a schematic configuration of an ultraviolet sterilization module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view viewed from the bottom of FIG. 1 .
3 is a schematic perspective view and a partially enlarged view of 1 ;
4 is a view showing various modifications of the pattern members shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a diagram illustrating an experiment using the ultraviolet sterilization module of FIG. 1 .
6 is a view showing a schematic configuration of an ultraviolet sterilization module according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and/or features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 모듈의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 아래에서 바라본 도면이며, 도 3은 1의 개략적인 사시도 및 부분 확대도이다.1 is a view showing a schematic configuration of an ultraviolet sterilization module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view viewed from the bottom of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic perspective view and a partially enlarged view of 1.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 살균 모듈(100)은, 외관을 형성하는 하우징(미도시)과, 하우징 내에서 측부에 구비되어 자외선을 발생시키는 자외선 광원(110)과, 자외선 광원(110)이 측부에 구비되며 자외선 광원(110)으로부터 발생되는 자외선이 내부 전반사를 깨고 도 1의 화살표 방향과 같이 출광되도록 하는 패턴부(130)가 구비되는 도광체(120)를 포함할 수 있다. As shown in these drawings, the ultraviolet sterilization module 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing (not shown) forming an exterior, and an ultraviolet light source 110 provided on the side within the housing to generate ultraviolet rays. ) and the ultraviolet light source 110 is provided on the side, and the ultraviolet light generated from the ultraviolet light source 110 breaks the total internal reflection and the light guide body 120 is provided with a pattern portion 130 so that light is emitted as indicated by the arrow in FIG. 1 . may include

이러한 구성에 의해서, 자외선 광원(110)으로부터 자외선이 도광체(120)를 거쳐 균일하게 선 또는 면 형태의 관으로 출광될 수 있으며, 이를 통해 넓은 면적에 대하여 자외선 살균을 실행할 수 있다. With this configuration, ultraviolet rays from the ultraviolet light source 110 pass through the light guide body 120 to uniformly emit light in a line or planar tube shape, and through this, ultraviolet sterilization can be performed over a large area.

도시하지는 않았지만, 하우징은 그 내부에 장착되는 자외선 광원(110) 및 도광체(120)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 본 실시예의 자외선 살균 모듈(100)은 벽걸이 타입, 스탠드 타입 또는 휴대용 타입으로 마련될 수 있는데, 이에 맞게 하우징이 제조될 수 있다.Although not shown, the housing may have a shape corresponding to the shape of the ultraviolet light source 110 and the light guide 120 mounted therein. For example, the UV sterilization module 100 of this embodiment may be provided as a wall-mounted type, a stand type, or a portable type, and a housing may be manufactured accordingly.

하우징에는, 예를 들면 디스플레이부 및 각 기능을 가지는 버튼 등이 마련되어 자외선 살균 모듈(100)이 적용되는 공간의 공기 오염 상태와 같은 정보 등이 제공될 수 있으며, 이에 따라 사용자는 버튼을 작동시켜 자외선 살균 모듈(100)의 온/오프 및 작동 조건을 설정할 수 있다. In the housing, for example, a display unit and buttons having respective functions are provided to provide information such as an air pollution state of a space to which the ultraviolet sterilization module 100 is applied, and accordingly, the user operates the button to provide ultraviolet rays. On/off and operating conditions of the sterilization module 100 may be set.

아울러 본 실시예의 자외선 살균 모듈(100)은 리모트 컨트롤러를 구비하여 전술한 작동을 실행할 수 있으며, 또는 스마트폰과 같은 스마트 기기의 어플리케이션을 통해서도 자외선 살균 모듈(100)의 다양한 작동을 실행시킬 수 있음은 당연하다. In addition, the ultraviolet sterilization module 100 of this embodiment is provided with a remote controller to execute the above-described operation, or it is possible to execute various operations of the ultraviolet sterilization module 100 through an application of a smart device such as a smart phone. Of course.

한편, 본 실시예의 자외선 광원(110)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도광체(120)의 일 측부에 배치되며, 도광체(120) 방향으로 자외선을 발생시킬 수 있다. 자외선 광원(110)은 자외선 세기가 조절 가능한 가변형 자외선 LED로 마련될 수 있는데, 사용자는 하우징에 구비된 작동 버튼 중 자외선 세기 조절부재의 조작을 통해서 자외선 광원(110)의 자외선의 세기를 조절할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 1 to 3 , the ultraviolet light source 110 of the present embodiment is disposed on one side of the light guide 120 , and may generate ultraviolet rays in the direction of the light guide 120 . The UV light source 110 may be provided as a variable UV LED with adjustable UV intensity, and the user can adjust the UV intensity of the UV light source 110 by operating the UV intensity adjusting member among the operation buttons provided in the housing. .

본 실시예의 경우 자외선 광원(110)이 종래에 비해 소량이 필요한데, 그러면서도 도광체(120)를 통해서 선 발광 또는 면 발광 효과를 구현할 수 있어 살균 영역을 넓힐 수 있다. In the case of this embodiment, a small amount of the ultraviolet light source 110 is required compared to the conventional one. However, the light guiding body 120 can realize a linear or surface light emission effect, so that the sterilization area can be widened.

한편, 본 실시예의 도광체(120)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 길이 방향을 가진 원통 형상으로 마련되며, 석영 유리로 제조될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 1 to 3 , the light guide 120 of the present embodiment is provided in a cylindrical shape having a longitudinal direction, and may be made of quartz glass.

전술한 것처럼, 종래의 자외선 램프에는 수은 성분이 포함되어 환경 규제에 따른 제약이 있고, 또한 종래의 도광체는 폴리(poly) 계열로 마련됨으로써 자외선 투과율을 매우 낮고, 황변이 발생될 수 있었고 자외선이 넓은 범위로 발생되지 않는 한계가 있었다. 그런데, 본 실시예의 경우, 자외선 광원(110)에 수은 성분이 포함되지 않아 환경 문제를 발생시키지 않음은 물론 도광체(120)가 석영 유리로 마련됨으로써 높은 자외선 투과율을 가지고 균일하게 발광할 수 있어 넓은 면적의 살균을 실행할 수 있다. As described above, the conventional UV lamp contains a mercury component, which is limited by environmental regulations, and the conventional light guide is made of a poly (poly) series, so that the UV transmittance is very low, yellowing may occur, and the UV light is There was a limit not to occur in a wide range. However, in the present embodiment, since the UV light source 110 does not contain a mercury component, it does not cause environmental problems, and the light guide 120 is made of quartz glass so that it can emit light uniformly with high UV transmittance. Area can be sterilized.

부연하면, 석영 유리로 도광체(120)가 마련되는 경우, 석영 유리의 형상 및 크기 변경에 따라 후술할 패턴부(130)의 설계와 형성이 가능하기 때문에 살균 가능 영역을 확대할 수 있음은 물론 다양화할 수 있다. In other words, when the light guide body 120 is made of quartz glass, the design and formation of the pattern part 130 to be described later is possible according to the change in the shape and size of the quartz glass, so that the sterilizable area can be expanded. can be diversified.

다만, 본 실시예에서는 도광체(120)가 길이 방향을 가진 원통 형상을 가진 것에 대해 상술하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 반원통 형상, 정다각형 기둥 형상 또는 다면체 형상을 가질 수 있음은 당연하다.However, in the present embodiment, the light guide 120 has a cylindrical shape having a longitudinal direction, but is not limited thereto, and it is natural that the light guide 120 may have a semi-cylindrical shape, a regular polygonal column shape, or a polyhedral shape.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 도광체(120)에는 그 길이 방향을 따라 외측면에 패턴부(130)가 선 형상으로 형성될 수 있다. 패턴부(130)는 도광체(120)의 외면의 형상에 맞게 곡선 형상으로 마련된 복수 개의 패턴부재(131)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , in the light guide 120 of the present embodiment, the pattern portion 130 may be formed in a linear shape on the outer surface along the longitudinal direction thereof. The pattern unit 130 may include a plurality of pattern members 131 provided in a curved shape to match the shape of the outer surface of the light guide body 120 .

이러한 패턴부재(131)들은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 자외선 광원(110)으로부터 발생되는 자외선이 내부 전반사를 깨고 출광되기 위해서 도광체(120)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있다. As shown in FIGS. 1 to 3 , the pattern members 131 are disposed at intervals along the longitudinal direction of the light guide body 120 so that the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source 110 break total internal reflection and exit. can be

도 2를 참고하면, 패턴부재(131)들의 간격이 자외선 광원(110)으로부터 멀어질수록 가까운데, 이는 도광체(120)를 통해 자외선이 균일하게 출광될 수 있도록 하기 위함이다. 다시 말해, 자외선 광원(110)이 있는 입광 부분에서 반입광 부분으로 갈수록 패턴부재(131)의 밀도비가 증가되는 것이다. Referring to FIG. 2 , the spacing between the pattern members 131 is closer as the distance from the UV light source 110 increases, so that the UV light can be uniformly emitted through the light guide 120 . In other words, the density ratio of the pattern member 131 increases from the light incident portion where the ultraviolet light source 110 is to the incoming light portion.

도 4는 도 3에 도시된 패턴부(130)의 패턴부재(131)의 여러 변경예들인데, 이를 통해서 패턴부재(131, 131b, 131c, 131d)의 길이는 다양하게 마련될 수 있음을 알 수 있다. 4 is a number of modifications of the pattern member 131 of the pattern unit 130 shown in FIG. 3, through which it can be seen that the lengths of the pattern members 131, 131b, 131c, and 131d can be variously provided. can

도 4의 (a)를 참조하면, 패턴부재(131)가 도광체(120)의 내측면에서 둘레 방향으로 180도 미만의 곡선 길이(L, 도 3 참조)를 갖는 경우, 예를 들면 60도 정도의 곡선 길이를 갖는 경우, 패턴부재(131)는 집중형 패턴으로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 4A , when the pattern member 131 has a curved length (L, see FIG. 3 ) of less than 180 degrees in the circumferential direction from the inner surface of the light guide 120 , for example, 60 degrees When it has a curved length of a certain degree, the pattern member 131 may be provided in a concentrated pattern.

이는 본 발명의 일 실시예에 해당되는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 자외선 광원(110)으로부터 발생된 자외선이 내부 전반사를 깨고 집중력 있게 선 또는 면 형태의 광으로 제공될 수 있도록 한다. This corresponds to an embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 3 , the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source 110 break total internal reflection and can be concentratedly provided as line or surface light.

도 3을 참조하면, 패턴부재(131)의 각각의 폭(W)은 50 내지 500μm의 범위를 가지며, 깊이(H)는 10 내지 100μm의 범위를 가질 수 있다. 다시 말해, 패턴부재(131)의 길이(L), 깊이(H) 또는 폭(W)을 조절함으로써 자외선 광원(110)으로부터 출광 방향 또는 출광 범위를 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the width W of each of the pattern members 131 may be in the range of 50 to 500 μm, and the depth H may be in the range of 10 to 100 μm. In other words, by adjusting the length (L), depth (H), or width (W) of the pattern member 131 , the direction or range of light emitted from the ultraviolet light source 110 can be adjusted.

도 4의 (b)를 참조하면, 패턴부재(131b)가 도광체(120)의 외측면에서 둘레 방향으로 180도의 곡선 길이를 갖는 경우 패턴부재(131b)는 반원 패턴으로 마련될 수 있다. Referring to FIG. 4B , when the pattern member 131b has a curved length of 180 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide body 120 , the pattern member 131b may be provided in a semicircular pattern.

도 4의 (c)에 도시된 것처럼, 패턴부재(131c)가 도광체(120)의 외측면에서 둘레 방향으로 360도의 곡선 길이를 갖는 경우 패턴부재(131c)는 원 패턴으로 마련될 수 있다. 아울러, 도 4의 (d)를 참조하면, 패턴부재(131d)가 도광체(120)의 외측면에서 둘레 방향으로 형성되되 이격되어 각각의 길이를 갖도록 형성되는 경우, 패턴부재(131d)는 양방향 패턴으로 마련될 수 있다.As shown in (c) of FIG. 4 , when the pattern member 131c has a curved length of 360 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide body 120 , the pattern member 131c may be provided in a circular pattern. In addition, referring to FIG. 4D , when the pattern member 131d is formed in the circumferential direction on the outer surface of the light guide 120 and is spaced apart to have respective lengths, the pattern member 131d is bidirectional. It may be provided in a pattern.

다시 말해, 패턴부재(131, 131b, 131c, 131d)의 곡선 길이, 폭 또는 깊이를 조절함으로써 출광되는 자외선의 세기 및 영역을 조절할 수 있는 것이다.In other words, by adjusting the length, width, or depth of the curves of the pattern members 131 , 131b , 131c and 131d , the intensity and area of the emitted ultraviolet rays can be adjusted.

이처럼, 본 실시예의 경우, 도광체(120)가 석영 유리로 마련되고, 이러한 도광체(120)에 선 형상의 패턴부(130)가 소정의 간격으로 형성될 수 있으며, 이를 통해 넓은 범위에 이르기까지 신뢰성 있는 살균 작업을 실행할 수 있다. As such, in the present embodiment, the light guide body 120 is made of quartz glass, and linear pattern portions 130 may be formed at predetermined intervals on the light guide body 120, thereby reaching a wide range. up to a reliable sterilization operation.

한편, 이하에서는 도면을 참고하여 본 실시예의 자외선 살균 모듈을 이용한 실제 실험 결과에 대해서 설명하기로 한다. On the other hand, the actual experimental results using the ultraviolet sterilization module of this embodiment will be described below with reference to the drawings.

도 5는 도 1의 자외선 살균 모듈을 이용하여 실험하는 것을 표현한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating an experiment using the ultraviolet sterilization module of FIG. 1 .

실험 과정에 대해 설명하면, 먼저 길이 614mm, 직경 6mm의 원통형 석영 유리로 된 도광체(120)의 외측 둘레면 상에 레이저 마킹 장비를 이용하여 선 형상의 패턴부(130)를 형성한다. Description of the experimental procedure, first, a linear pattern portion 130 is formed on the outer peripheral surface of the light guide 120 made of cylindrical quartz glass having a length of 614 mm and a diameter of 6 mm using a laser marking device.

패턴부(130)의 각각의 패턴부재(131)의 곡선 길이는 둘레면을 따라 2mm이며, 폭은 170μm, 깊이는 25μm이다. The curved length of each pattern member 131 of the pattern unit 130 is 2 mm along the circumferential surface, the width is 170 μm, and the depth is 25 μm.

이러한 형상의 도광체(120)에 자외선 광원(110)으로부터 자외선을 발생시켜 조사하면, 자외선은 도광체(120)의 패턴부(130)에 의하여 내부 전반사를 깨고 패턴부(130)의 반대 방향 면으로 출광된다. When the UV light source 110 generates and irradiates the light guide body 120 having this shape, the UV light breaks total internal reflection by the pattern part 130 of the light guide body 120 and the surface opposite to the pattern part 130 is irradiated. is emitted as

출광된 자외선은, 도 5에 도시된 것처럼, 피살균 거리 27mm에서 최소 복사 조도 10.85㎼/㎠ 및 최대 복사 조도 13.06㎼/㎠로 확인된다. 다시 말해, 도광체(120)의 전체 길이 614mm에서 복사 조도 균일도가 80.5%로 확인된 것이다. As shown in FIG. 5 , the emitted ultraviolet light is confirmed to have a minimum irradiance of 10.85 ㎼/cm 2 and a maximum irradiance of 13.06 ㎼/cm 2 at a distance to be sterilized of 27 mm. In other words, it is confirmed that the irradiance uniformity is 80.5% in the total length of the light guide body 120 of 614 mm.

아울러, 전술한 도광체(120)를 이용하여 황색포도상구균(1)에 대하여 실제 살균 평가를 진행하였다. 도 5를 참조하면, 황색포도상구균 2.57 x 10⁵ CFU/ml 를 배양 후, 도광체(120) 길이 방향으로 4 곳에 위치하도록 하였다.In addition, an actual sterilization evaluation was performed on Staphylococcus aureus (1) using the above-described light guide body 120 . Referring to FIG. 5 , after culturing Staphylococcus aureus 2.57 x 10 ⁵ CFU/ml, the light guide body 120 was positioned in four lengthwise directions.

이후, 본 실시예의 자외선 살균 모듈(100)을 작동시켜 황색포도상구균(1)에 자외선을 조사하였고, 이를 통해서 15분의 시간 동안 피살균 거리 27mm에서 4 곳 모두 해당 황색포도상구균(1)이 99.99% 살균됨을 확인할 수 있었다. Thereafter, the UV sterilization module 100 of this embodiment was operated to irradiate UV rays to Staphylococcus aureus (1), and through this, the Staphylococcus aureus (1) was 99.99 in all 4 places at a distance to be sterilized at 27mm for 15 minutes. % sterilization was confirmed.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 석영 유리로 마련되는 도광체(120)에 선 형상의 패턴부(130)가 형성됨으로써 자외선 광원(110)에서 발생되는 자외선을 선 또는 면 형태의 광으로 균일하게 출광할 수 있으며 이를 통해 넓은 면적의 살균을 실행할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, the linear pattern portion 130 is formed on the light guide body 120 made of quartz glass, so that the ultraviolet rays generated from the ultraviolet light source 110 are converted to light in the form of lines or planes. It has the advantage of being able to emit light uniformly and sterilizing a large area through this.

한편, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 모듈에 대해서 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. Meanwhile, a description will be given below of an ultraviolet sterilization module according to another embodiment of the present invention with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 모듈의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 6 is a view showing a schematic configuration of an ultraviolet sterilization module according to another embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 모듈(200)은, 패턴부(230)가 구비되는 도광체(220)와, 이의 양 측단에 구비되는 자외선 광원(210)들을 포함할 수 있다. As shown, the ultraviolet sterilization module 200 according to another embodiment of the present invention includes a light guide 220 provided with a pattern portion 230 and ultraviolet light sources 210 provided at both side ends thereof. can do.

패턴부(230)의 패턴부재(231)는 도광체(220)의 중앙으로 갈수록 간격이 가까워진다. 자외선 광원(210)이 도광체(220)의 양 측단에 구비되기 때문에, 출광되는 광을 증가시킬 수 있다. The spacing between the pattern members 231 of the pattern part 230 increases toward the center of the light guide 220 . Since the ultraviolet light source 210 is provided at both side ends of the light guide 220 , it is possible to increase the emitted light.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, which are various modifications and Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims described below, and all equivalents or equivalent modifications thereof will fall within the scope of the spirit of the present invention.

100 : 자외선 살균 모듈
110: 자외선 광원
120: 도광체
130: 패턴부
131: 패턴부재100: UV sterilization module
110: ultraviolet light source
120: light guide
130: pattern unit
131: pattern member

Claims

an ultraviolet light source that generates ultraviolet rays; and
a light guide having the ultraviolet light source provided on the side, and a pattern portion for allowing the ultraviolet light generated from the ultraviolet light source to be emitted by breaking total internal reflection;
includes,
The light guide body is an ultraviolet sterilization module, characterized in that provided with quartz glass.

According to claim 1,
The light guide is provided in a cylindrical shape having a longitudinal direction, and the pattern portion is provided in a linear shape on an outer surface of the light guide along the longitudinal direction of the light guide.

According to claim 1,
The light guide body is an ultraviolet sterilization module, characterized in that provided in a semi-cylindrical shape or a regular polygonal column shape having a longitudinal direction.

3. The method of claim 2,
The pattern portion includes pattern members provided in a curved shape to match the shape of the inner surface of the light guide, wherein the pattern members are disposed at intervals along the length direction of the light guide.

5. The method of claim 4,
Ultraviolet sterilization module, characterized in that the distance between the pattern members gets closer as the distance from the ultraviolet light source increases.

5. The method of claim 4,
The ultraviolet sterilization module, characterized in that when the pattern member has a curved length of less than 180 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member is provided in a concentrated pattern.

5. The method of claim 4,
When the pattern member has a curved length of 180 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member is provided in a semicircular pattern.

5. The method of claim 4,
When the pattern member has a curved length of 360 degrees in the circumferential direction from the outer surface of the light guide, the pattern member is provided in a circular pattern.

5. The method of claim 4,
The ultraviolet sterilization module, characterized in that when the pattern members are formed in a circumferential direction on the outer surface of the light guide and are spaced apart to have respective lengths, the pattern members are provided in a multidirectional pattern.

5. The method of claim 4,
Each of the width of the pattern member has a range of 50 to 500 micrometers (μm), the UV sterilization module, characterized in that the depth has a range of 10 to 100 micrometers (μm).

According to claim 1,
The ultraviolet sterilization module, characterized in that the light guide is made of quartz glass so that the transmittance of the light guide in the ultraviolet region is 90% or more.

According to claim 1,
The ultraviolet light source is an ultraviolet sterilization module, characterized in that provided at both ends to increase the emitted light.