KR20230036881A - 광 조사 장치 - Google Patents

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KR20230036881A
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Abstract

본 발명의 실시예들은 살균을 위한 광과 조명용 광을 선택적으로 조사할 수 있는 광 조사 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개구부를 갖는 본체; 상기 본체의 내측에 구비되어, 상기 개구부를 통해 상기 본체의 외부로 살균용 광을 방출하는 살균 램프; 및 상기 본체의 외측에 구비되어, 조명용 광을 방출하는 조명 램프;를 포함하는, 광 조사 장치가 제공된다.

Description

광 조사 장치 {LIGHT IRRADIATION DEVICE}
본 발명의 실시예는 높은 살균력과 뛰어난 광 효율로 유효한 공간 살균을 수행할 수 있고 외부 조명까지 가능한 광 조사 장치에 관한 것이다.
최근에 병원균의 확산을 억제하기 위하여 UV-C 광을 이용한 다양한 살균 기술이 개발되고 있다. 상기 UV-C 광은 미생물 내부에 존재하는 DNA의 최대 흡수 파장인 250~270nm의 파장 영역과 일치하여 UV-C 광에 의해 DNA 내부의 타이민(Thymine)이 서로 이중결합을 형성하여 DNA 복제가 불가능하여 균의 확산을 억제하게 된다.
그러나, 상기 UV-C 광에 의해 손상된 균이 310~490nm 파장 영역의 광(에너지)를 흡수하게 되면, 내부 효소에 의해 손상된 DNA가 정상적으로 복원하는 광 회복 현상이 발생하게 되어 DNA 복제를 통해 균이 재 확산할 수 있는 문제가 있었다.
이와 같은 균의 광 회복에 의한 재 확산을 방지하기 위하여 제논 플래쉬 램프(Xenon Flash Lamp)를 이용한 광 펄스 살균 기술이 연구되고 있다. 상기 제논 플래쉬 램프는 자외선 영역에서 적외선 영역까지 넓은 파장 영역의 광을 방출하는 광원으로 전체 파장 영역의 약 25%가 UV에 해당하며, 펄스 방식의 순간적인 에너지를 방출하는 것이 특징이다. 상기 광 펄스를 이용한 살균은 DNA, 단백질(Protein) 등에 높은 에너지를 전달하여 DNA가 복원되는 것을 방지함으로써 DNA가 복원하는 광 회복 현상을 일으키지 않는 장점이 있다고 알려져 있다. 또한, 제논 플래쉬 램프는 순간적으로 높은 에너지를 방출하기 때문에 저압 수은 램프 등의 연속적인 UV 광 조사 방식 대비 높은 살균 효과를 가지고 있다.
최근 병원 등의 대중 시설의 병원균 확산을 억제하기 위하여 다양한 살균용 광 조사 장치가 개발되고 있다. 특히, 수술실, 병실, 구급차와 같은 특수 공간에서는 환자의 이차 감염을 예방하기 위하여 증기 또는 자외선을 이용한 공간 및 의료기구 등에 멸균 작업이 이루어지고 있으며, 광을 이용한 방법으로 저압 수은 램프를 이용한 살균용 광 조사 장치가 적용되고 있다.
종래의 수술실, 병실, 구급차 등의 공간 살균을 위한 광 조사 장치는 천장 또는 벽 등의 위치에 설치하여 수술 종료 또는 환자 이송 후 무인 상태에서 공간 살균이 이루어지고 있으나 다음과 같은 문제점이 있었다.
먼저, 종래 광 조사 장치는 살균을 위한 광원을 저압 수은 램프를 사용하고 있으나 수은은 유해 물질로써 환경 문제가 존재한다.
그리고, 저압 수은 램프에서 UV-C 파장은 상기 기술한 바와 같이 병원균의 광 회복 현상이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 종래 광 조사 장치는 천장 또는 벽 등에 설치되는 경우 기존 조명 기구와 별도의 위치에 설치해야 함으로써 좁은 공간 내에서 설치 공간의 제약이 발생하고 외관상 복잡하고 난잡해 보이는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2020-0034135호 (2020.03.31.)
본 발명의 실시예는 살균 후 DNA의 광 회복 현상을 방지하여 지속적인 살균과 함께 높은 살균력을 제공할 수 있는 광 조사 장치를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예는 광 효율을 높일 수 있어 유효 살균 거리를 증가시킬 수 있고 제품 성능을 향상할 수 있는 광 조사 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 유효한 공간 살균과 함께 조명 기능이 가능하여 설치 공간의 제약이 적고 공간 활용성이 높은 광 조사 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 개구부를 갖는 본체; 상기 본체의 내측에 구비되어, 상기 개구부를 통해 상기 본체의 외부로 살균용 광을 방출하는 살균 램프; 및 상기 본체의 외측에 구비되어, 조명용 광을 방출하는 조명 램프;를 포함하는, 광 조사 장치가 제공된다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체의 내측에 구비되어 상기 살균 램프로부터 방출되는 광을 상기 개구부 측으로 반사시키는 반사 부재를 포함할 수 있다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체에 구비되어 상기 살균 램프를 냉각하는 냉각 수단을 포함할 수 있다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체에 구비되어 외부 물체를 감지하는 감지센서를 포함할 수 있으며, 이때 상기 살균 램프는 상기 감지센서에서 감지된 신호에 따라 작동이 제어될 수 있다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 살균 램프와 상기 살균 램프에 전기를 공급하는 전원장치를 구획하는 분리판을 포함할 수 있으며, 이때 상기 살균 램프는 상기 분리판에 홀더를 매개체로 고정될 수 있다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체에 구비되어 외부 신호를 수신받는 수신부를 포함할 수 있으며, 이때 상기 살균 램프 및/또는 상기 조명 램프는 상기 수신부에서 수신된 외부 신호에 따라 작동이 제어될 수 있다.
본 실시예의 광 조사 장치는, 상기 본체의 외측에 구비되어 상기 살균 램프의 동작 상태를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 개구부에는 상기 살균 램프를 보호하는 윈도우가 구비될 수 있으며, 이때 상기 윈도우는 살균용 광의 투과가 가능한 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 살균 램프는 펄스 광을 방출하는 제논 플래쉬 램프(Xenon Flash Lamp)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 조명 램프는 가시광을 방출하는 LED 또는 전구와 같은 광원으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 살균 후 DNA의 광 회복 현상을 방지하여 지속적인 살균과 함께 높은 살균력을 제공할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 반사 부재를 통해 집중적인 광 조사가 가능하여 광 효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 유효한 살균 거리를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 유효한 공간 살균과 함께 조명 기능이 가능하여 설치 공간의 제약이 적고 공간 활용성을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 정면측에서 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 도 1의 광 조사 장치를 하부측에서 개략적으로 나타낸 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 살균 과정을 개략적으로 나타낸 제어 흐름도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 개시되는 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 개시되는 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 개시되는 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치를 정면측에서 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 광 조사 장치를 하부측에서 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치(10)는, 개구부(111)를 갖는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 내측에 구비되어 상기 개구부(111)를 통해 상기 본체(110)의 외부로 살균용 광을 방출하는 살균 램프(120)와, 상기 본체(110)의 외측에 구비되어 조명용 광을 방출하는 조명 램프(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 본체(110)는 광 조사 장치(10)의 전체적인 외관을 형성하며, 내부에 각종 부품들의 설치 공간을 갖는 대략 사각 함체 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 케이스 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 개구부(111)에는 상기 살균 램프(120) 등 상기 본체(110) 내부에 설치되는 부품들의 보호를 위하여 윈도우가 설치될 수 있으며, 상기 윈도우는 상기 살균 램프(120)로부터 방출되는 살균용 광이 외부로 조사되도록 살균용 광의 투과가 가능한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 살균 램프(120)는 공간 살균을 위하여 펄스 광을 방출하는 제논 플래쉬 램프(Xenon Flash Lamp)로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 살균 램프(120)는 발광관 내부에 제논 가스가 봉입되어 전기 인가시 방전을 통해 자외선 영역에서 적외선 영역까지 넓은 파장 영역의 광을 방출하는 제논 플래쉬 램프가 적용될 수 있으며, 사방으로 광을 방출하는 구조이면 직선형, U형, O형 등 다양한 형태의 램프가 적용될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는 제논 플래쉬 램프를 이용하여 살균 과정을 수행함으로써 살균 후 병원균의 광 회복이 발생하지 않아 환자의 이차 감염 등을 예방할 수 있다.
이때, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는, 상기 본체(110)의 내측에 구비되어 상기 살균 램프(120)로부터 방출되는 살균용 광을 상기 개구부(111) 측으로 반사시키는 반사 부재(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 반사 부재(122)는 상기 본체(110)의 내부에서 상기 살균 램프(120)의 후방을 감싸는 오목한 곡면 형태의 반사판으로 이루어질 수 있으며, 상기 살균 램프(120)와 마주보는 오목한 표면에는 반사 물질이 증착되거나 코팅되어 반사면을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 살균 램프(120)로부터 방출되는 살균용 광은 상기 개구부(111) 측으로 직접 조사되는 광과 상기 반사 부재(122)로부터 반사되는 광이 합쳐져 상기 개구부(111)로 집중 조사됨으로써 광 조사 효율이 증가될 수 있고 이에 동일한 광 출력 대비 유효 광 조사 거리 즉, 유효 살균 거리가 증가할 수 있다.
그리고, 상기 조명 램프(150)는 가시광을 방출하는 LED 또는 전구와 같은 광원으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 가시광을 방출하여 조명 역할을 수행할 수 있는 다양한 형태 및 종류의 광원이 적용될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는 상기 본체(110)에 살균 램프(120) 뿐만 아니라 조명 램프(150)까지 일체로 구비함으로써, 유효한 공간 살균과 함께 조명 기능도 가능하여 설치 공간의 제약이 적고 공간 활용성을 높일 수 있다.
한편, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는, 상기 본체(110)에 구비되어 상기 살균 램프(120)를 냉각하는 냉각 수단(140)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 살균 램프(120)을 작동시켜 공간 살균을 수행하는 과정에서 상기 살균 램프(120)로부터 발생하는 열을 상기 냉각 수단(140)을 통해 냉각함으로써 상기 본체(110)에 구비된 살균 램프(120)를 포함한 각종 전자 전기 부품들의 성능 저하를 방지하고 내구성을 높일 수 있다. 이때, 상기 냉각 수단(140)은 냉각팬이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 본체(110)의 내부에는 상기 살균 램프(120)에 전기를 공급하는 전원장치(180)가 구비될 수 있으며, 이때 상기 전원장치(180)는 분리판(115)에 의해 상기 살균 램프(120)와 공간적으로 분리 구획되어 설치될 수 있다. 여기서, 상기 살균 램프(120)의 양단부는 홀더(125)를 매개체로 상기 분리판(115)에 고정될 수 있으며, 상기 홀더(125)는 상기 살균 램프(120)의 고정과 함께 상기 전원 장치(180)로부터 상기 살균 램프(120)로 전원을 연결하는 매개체가 될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는, 상기 본체(110)에 구비되어 외부 물체를 감지하는 감지센서(160)를 포함할 수 있으며, 이때 상기 살균 램프(120)는 상기 감지센서(160)에서 감지된 신호에 따라 작동이 제어될 수 있다. 즉, 상기 감지센서(160)는 외부 물체의 움직임, 외부 물체로부터 발생하는 열 또는 초음파 등을 감지하는 동작, 열, 빛, 인체 감지센서 등이 다양하게 적용될 수 있으며, 이에 따라 상기 감지센서(160)에서 사람 등의 움직임이 감지될 경우 상기 살균 램프(120)의 온(ON) 상태를 오프(OFF)하여 인체에 유해할 수 있는 살균용 광의 인체 노출을 방지할 수 있다.
여기서, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는, 상기 본체에 구비되어 외부 신호를 수신받은 수신부(190)를 포함할 수 있으며, 이때 상기 살균 램프(120) 및/또는 상기 조명 램프(150)는 상기 수신부(190)에서 수신된 외부 신호에 따라 작동이 제어될 수도 있다. 일 예로, 외부에서 리모콘과 같은 제어유닛을 조작하면 상기 수신부(190)는 상기 리모콘의 신호를 수신받아 상기 살균 램프(120) 및/또는 상기 조명 램프(150)로 공급되는 전원을 제어함으로써 필요에 따라 상기 램프들의 동작을 외부에서 제어할 수 있다.
한편, 본 실시예의 광 조사 장치(10)는, 상기 본체(110)의 외측에 구비되어 상기 살균 램프(120)의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부(170)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 표시부(170)는 상기 살균 램프(120)의 다양한 동작 모드에 따라 색상이 변함으로써 외부에서 광 조사 장치의 동작 상태를 인지할 수 있는 표시등으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 살균 램프의 다양한 동작 모드를 직접 외부로 표시하는 디스플레이와 같은 구성이 적용될 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 살균 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사 장치의 살균 과정을 개략적으로 나타낸 제어 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 본 실시예의 광 조사 장치의 살균 과정이 시작하면, 상기 감지센서(160)는 외부 물체의 움직임, 열, 초음파 등을 감지한다.(S1)
그리고, 상기 감지센서(160)에서 외부 이동 물체를 감지하면 발광체 즉, 상기 살균 램프(120)의 작동을 오프(OFF)한다.(S2)
이후, 상기 감지센서(160)는 외부 물체의 움직임, 열, 초음파 등을 감지한다.(S3)
그리고, 상기 감지센서(160)에서 외부 이동 물체를 감지하면 발광체 즉, 상기 살균 램프(120)의 작동을 오프하는 S2 단계로 재진입한다.
한편, 상기 S1 단계에서 상기 감지센서(160)에서 외부 이동 물체가 감지되지 않으면, 발광체 즉, 상기 살균 램프(120)의 작동을 온(ON)한다.(S4)
이후, 상기 살균 램프(120)의 작동이 온 상태에서 상기 감지센서(160)는 계속적으로 외부 물체의 움직임, 열, 초음파 등을 감지한다.(S5)
이 상태에서, 상기 감지센서(160)에서 외부 이동 물체를 감지하면 발광체 즉, 상기 살균 램프(120)의 작동을 오프하는 S2 단계로 다시 진입한다.
이때, 상기 감지센서(160)에서 외부 이동 물체가 감지되지 않으면, 발광체 즉 상기 살균 램프(120) 온 상태를 계속 유지한다.(S6)
이후, 상기 S6 단계에서 계속적으로 외부 이동 물체가 감지되지 않으면, 상기 살균 램프(120)의 온 상태를 설정 시간동안 유지하여 살균 과정을 진행한 다음 살균을 종료할 수 있다.
한편, 상기 살균 램프(120)는 상기 감지센서(160)에 의해 자동으로 작동되도록 할 수도 있고, 전술한 바와 같이 리모콘과 같은 외부 제어유닛의 조작 신호를 수신부(190)에서 수신하고 수신된 신호에 따라 작동이 제어되도록 할 수도 있다. 또한, 상기 조명 램프(150)는 상기 감지센서(160)에 의해 상기 살균 램프(120)와 연동하여 작동할 수도 있고 상기 리모콘과 같은 외부 제어유닛에 의해 상기 살균 램프(120)와 별도로 작동되도록 할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 광 조사 장치
110 : 본체
111 : 개구부
115 : 분리판
120 : 살균 램프
122 : 반사 부재
125 : 홀더
140 : 냉각 수단
150 : 조명 램프
160 : 감지센서
170 : 표시부
180 : 전원장치
190 : 수신부

Claims (10)

  1. 개구부를 갖는 본체;
    상기 본체의 내측에 구비되어, 상기 개구부를 통해 상기 본체의 외부로 살균용 광을 방출하는 살균 램프; 및
    상기 본체의 외측에 구비되어, 조명용 광을 방출하는 조명 램프;를 포함하는, 광 조사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체의 내측에 구비되어, 상기 살균 램프로부터 방출되는 광을 상기 개구부 측으로 반사시키는 반사 부재;를 포함하는, 광 조사 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 본체에 구비되어 상기 살균 램프를 냉각하는 냉각 수단을 포함하는, 광 조사 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 본체에 구비되어 외부 물체를 감지하는 감지센서를 포함하며, 상기 살균 램프는 상기 감지센서에서 감지된 신호에 따라 작동이 제어되는, 광 조사 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 본체의 내부에 구비되어 상기 살균 램프와 상기 살균 램프에 전기를 공급하는 전원장치를 구획하는 분리판을 포함하며, 상기 살균 램프는 상기 분리판에 홀더를 매개체로 고정되는, 광 조사 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 본체에 구비되어 외부 신호를 수신받는 수신부를 포함하며, 상기 살균 램프 및/또는 상기 조명 램프는 상기 수신부에서 수신된 외부 신호에 따라 작동이 제어되는, 광 조사 장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 본체의 외측에 구비되어 상기 살균 램프의 동작 상태를 표시하는 표시부를 포함하는, 광 조사 장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 개구부에는 상기 살균 램프를 보호하는 윈도우가 구비되는, 광 조사 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 램프는 펄스 광을 방출하는 제논 플래쉬 램프(Xenon Flash Lamp)로 이루어지는, 광 조사 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 조명 램프는 가시광을 방출하는 LED 또는 전구와 같은 광원으로 이루어지는, 광 조사 장치.
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