WO2022086080A1 - 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템 - Google Patents

실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템 Download PDF

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ultraviolet
indoor
human body
unit
body detection
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박재현
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성균관대학교산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to an indoor ultraviolet sterilization apparatus and an indoor ultraviolet sterilization system, and more particularly, to an indoor ultraviolet sterilization apparatus and indoor ultraviolet sterilization that sterilize an indoor space using ultraviolet rays without harming people in an indoor space with a person It's about the system.
  • coronavirus pandemic has resulted in numerous infections and deaths worldwide, resulting in an unprecedented economic downturn in which both production and consumption are sharply reduced. Even if the coronavirus can be overcome in the future with the development of vaccines and treatments, another virus could re-emerge and threaten humanity. In addition, since almost all production and consumption occur indoors, if it is possible to prevent virus propagation in an indoor space, it is possible to minimize the above problems due to a virus pandemic.
  • microorganisms include bacteria, fungi, viruses, protozoa, algae, and the like.
  • an indoor microbial sterilization system using ultraviolet rays is known. Since ultraviolet rays for sterilization are harmful to the human body, ultraviolet rays can be irradiated to the entire space only when there are no people in the indoor space, and ultraviolet rays can be irradiated for safety reasons during times when people are present. It was not possible to carry out sterilization treatment using That is, in the conventional indoor sterilization system, the sterilization effect was remarkably reduced because it was possible to sterilize only a space without a person or to perform a sterilization treatment only during a time when a person went outside. For this reason, there was a limitation in that it could not prevent direct transmission by droplets, aerosols, and propagation through objects that occur between people in real time.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Registration No. 10-2099202
  • An object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, and according to the detection result of the human body detection sensor unit having an ultraviolet ray irradiator for irradiating ultraviolet rays to a specific area in the indoor space and detecting the presence of a human body in the area
  • An object of the present invention is to provide an indoor ultraviolet sterilization apparatus capable of sterilizing using ultraviolet rays in a manner harmless to the human body even when a person is present indoors by controlling the lighting of the ultraviolet irradiation unit.
  • An object of the present invention is to provide an indoor UV sterilization system capable of performing sterilization in a manner harmless to the human body even in the presence of a person.
  • the ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays for sterilization toward a specific area in the indoor space; a human body detection sensor unit for detecting whether a human body exists in the irradiation area of the ultraviolet irradiation unit; And it can be achieved by the indoor ultraviolet sterilizer including a control unit for controlling the lighting of the ultraviolet irradiation unit according to the human body detection result of the human body detection sensor unit.
  • the ultraviolet irradiation unit may be formed of a UVC light emitting diode.
  • UVC light emitting diode that blocks or does not generate a wavelength of 184.9 nm that forms ozone.
  • the wavelength, irradiation intensity, and irradiation angle of ultraviolet rays irradiated from the UVC light emitting diode are the distance at which UVC reaches the human body, the type and sterilization coefficient of microorganisms, the location and type of microorganisms, the indoor environment, the microorganisms and the human body It can be determined by comprehensively considering the exposure time to UVC and its effect on the human body. At this time, it is preferable to determine the level of sterilization while minimizing the degree of harmfulness to the human body.
  • TLV threshold limit valuse
  • the amount of sterilization radiation that is not adversely affected by the eyes is 6mJ/cm2 (that is, 100 ⁇ Wmin/cm2) and the allowable irradiance is about 0.2 ⁇ W/cm2 (2mW/m2).
  • UVC wavelength, irradiation intensity, irradiation angle, etc. can be adjusted.
  • it may further include a purple cut-off filter for blocking purple from the ultraviolet ray irradiated from the ultraviolet ray irradiator.
  • the ceiling may further include a fixing plate for mounting the ultraviolet irradiation unit to irradiate ultraviolet rays toward the floor.
  • a plurality of the ultraviolet irradiation units may be disposed on the fixing plate in a grid shape.
  • it may further include an anti-diffusion film extending from the fixing plate toward the indoor space to prevent diffusion of the ultraviolet ray irradiated from the ultraviolet ray irradiator.
  • the diffusion barrier film can be made at various angles, and instead of narrowing the angle to narrow the area of ultraviolet irradiation and human body detection, it can be installed densely, or conversely, instead of widening the ultraviolet irradiation and human body detection area by widening the angle, it can be installed intermittently.
  • This method can be determined based on economic feasibility and sterilization efficiency, reflecting the characteristics of the space to be installed (usual population density, population mobility, etc.).
  • it may further include a cam amplifying lens installed between the human body detection sensor unit from the end of the diffusion barrier to improve the sensing sensitivity of the human body detection sensor unit.
  • the sensing region of the human body detection sensor unit may include a region irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet ray irradiator.
  • the human body detection sensor unit is located below the ultraviolet irradiation unit toward the ground.
  • the fixed plate may further include a protrusion protruding toward the indoor space, and the human body detection sensor may be formed at an end of the protrusion.
  • the human body detection sensor unit may be installed in the same device as the ultraviolet irradiation unit as described above, but may be installed separately. That is, a device composed only of an ultraviolet irradiation unit and a device composed only of a human body detection sensor unit are separately configured, and a combination thereof can be used to sterilize harmlessly to the human body. However, even in this case, it is preferable to adjust the installation position and the sensing angle so that the detection area of the human body detection sensor unit includes the area where the ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation unit to protect the human body from ultraviolet irradiation.
  • the human body detection sensor unit may be an infrared motion sensor.
  • control unit may control the lighting time differently according to the number of people in the indoor space.
  • control unit may control the UVC irradiation intensity differently according to a distance from a human body detection sensor that detects a human body among the plurality of human body detection sensor units installed indoors.
  • it may further include a lighting unit mounted on the fixing plate and irradiating light for indoor lighting.
  • the control unit may control the color correction unit and the ultraviolet ray irradiator to be turned on together.
  • control unit may control the lighting of the lighting unit so that the total amount of light is constant according to the lighting of the ultraviolet irradiation unit, the lighting unit, and the color correction unit.
  • it may further include a display unit for displaying a lighting state of the ultraviolet irradiation unit.
  • each indoor ultraviolet sterilizer is arranged spaced apart from each other on the ceiling, and the ultraviolet regions irradiated by each indoor ultraviolet sterilizer are spaced apart so as to cover the entire sterilization region,
  • the ultraviolet irradiation unit of each indoor ultraviolet sterilizer may be achieved by an indoor ultraviolet sterilization system that is selectively turned on according to the human body detection result of the human body detection sensor unit.
  • the device when the device also plays the role of indoor lighting, there is an advantage that there is no difference in the amount of light and color temperature with other indoor lighting according to the UV light through the UV blocking filter or color correction unit during UV irradiation, so that there is no difference.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of an indoor ultraviolet sterilizer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a view illustrating an ultraviolet irradiation area and a human body sensing area in FIG. 1 .
  • FIG. 4 shows an indoor ultraviolet sterilization system using the indoor ultraviolet sterilizer of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a view for explaining the shape and arrangement of the indoor ultraviolet sterilization system according to the density of people in FIG.
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of an indoor ultraviolet sterilizer according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 6 .
  • FIG. 8 shows an indoor ultraviolet sterilization system using the indoor ultraviolet sterilizer of FIG. 6 .
  • FIG 9 shows an ultraviolet sterilization system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows an example of an ultraviolet irradiator implemented by wrapping a UVC light emitting diode with a purple blocking filter.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of adjusting the intensity of ultraviolet irradiation according to a distance from a human body detecting sensor that senses a human body.
  • FIG. 12 shows an example in which an ultraviolet irradiation unit is implemented using a plurality of UVC light emitting diodes having different irradiation intensities.
  • FIG. 1 is a cross-sectional side view of an indoor ultraviolet sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing an ultraviolet irradiation area and a human body sensing area in FIG. 4 shows an indoor UV sterilization system using the indoor UV sterilizer of FIG. 1
  • FIG. 5 is a view for explaining the shape and arrangement of the indoor UV sterilization system according to the density of people in FIG. 4 .
  • the indoor ultraviolet sterilization apparatus 100 includes an ultraviolet irradiation unit 110, a human body detection sensor unit 120, and a control unit (not shown). can be configured.
  • the ultraviolet irradiation unit 110 may irradiate ultraviolet rays for sterilization toward a specific area in the indoor space to kill not only the microorganisms in the air on the irradiation path but also the microorganisms attached to the material. In this case, the ultraviolet irradiation unit 110 may irradiate ultraviolet rays to a predetermined area within the floor surface from the ceiling toward the floor surface.
  • the ultraviolet irradiation unit 110 is preferably irradiated with UVC ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 280 nm, which has the strongest sterilization power.
  • a UVC diode may be used as an example of the ultraviolet irradiation unit 110 .
  • UVC light emitting diode that blocks or does not generate a wavelength of 184.9 nm that forms ozone.
  • the wavelength, irradiation intensity, and irradiation angle of ultraviolet rays irradiated from the UVC light emitting diode are the distance at which UVC reaches the human body, the type and sterilization coefficient of microorganisms, the location and type of microorganisms, the indoor environment, the microorganisms and the human body It can be determined by comprehensively considering the exposure time to UVC and its effect on the human body. At this time, it is preferable to determine the level of sterilization while minimizing the degree of harmfulness to the human body.
  • TLV threshold limit valuse
  • the amount of sterilization radiation that is not adversely affected by the eyes is 6mJ/cm2 (that is, 100 ⁇ Wmin/cm2) and the allowable irradiance is about 0.2 ⁇ W/cm2 (2mW/m2).
  • UVC wavelength, irradiation intensity, irradiation angle, etc. can be adjusted.
  • a purple cut-off filter that blocks purple from ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit 110 may be applied.
  • 10 shows an example of an ultraviolet irradiation unit implemented by wrapping a UVC light emitting diode with a purple blocking filter, for example, by wrapping a UVC light emitting diode with a purple blocking filter to remove the unique purple light emitted by UVC, the ultraviolet irradiation unit It is possible to maintain indoor lighting comfortably by preventing a sense of heterogeneity according to the lighting of 110 .
  • a plurality of UV irradiation units 110 may be disposed on the fixing plate 150 .
  • the UVC light emitting diode may be arranged in a lattice form while being symmetrical in the circumferential direction to the circular fixing plate 150 , but is not limited thereto.
  • the fixing plate 150 is a substrate on which the ultraviolet irradiation unit 110 is mounted, and may be fixed to the ceiling.
  • the meaning that the fixing plate 150 is fixed to the ceiling means that the fixing plate 150 is not only directly fixed to the ceiling, but also indirectly fixed to the ceiling using a wire or the like as shown in FIG. can mean together.
  • a diffusion barrier layer 130 that extends along the edge of the fixing plate 150 in one direction and is formed to surround the fixing plate to prevent the diffusion of UV rays irradiated from the UV irradiation unit 110 may be formed.
  • the diffusion barrier 130 prevents the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet ray irradiator 110 from diffusing to the entire indoor space and allows the ultraviolet rays to be irradiated only within one area. In this case, the size of the ultraviolet irradiation area may be changed according to the extension angle or position of the diffusion barrier layer 130 .
  • the human body detection sensor unit 120 detects whether a human body exists in the ultraviolet irradiation area by the ultraviolet irradiation unit 110 .
  • An infrared motion sensor may be used as an example of the human body detection sensor unit 120 , but is not limited thereto.
  • a cam amplifying lens 125 for a human body detection sensor may be disposed between the end of the diffusion barrier 130 and the human body detection sensor part 120 to improve the sensing sensitivity of the human body detection sensor part 120 . Accordingly, it is possible to detect even a minute movement of a person.
  • the size of the cam amplifying lens may be adjusted according to a location installed between the end of the diffusion barrier 130 and the human body detection sensor unit 120 .
  • the control unit controls the lighting of the ultraviolet irradiation unit 110 according to the detection result of the human body detection sensor unit 120 .
  • UVC When UVC is irradiated to the human body, it can cause skin damage or corneal damage. Accordingly, the controller irradiates UVC when the human body is not detected by the human body detection sensor unit 120 and controls to stop UVC irradiation when the human body is detected.
  • the ultraviolet irradiation unit 110 irradiates ultraviolet rays to only one region in the indoor space by the diffusion barrier 130, it is possible to control the irradiation of ultraviolet rays according to the presence or absence of a human body in the region, so that the indoor space Even if there is a person in the room, it is possible to perform sterilization by UV irradiation in real time without damaging the human body.
  • the controller may turn on the UV irradiation unit 110 for a certain period of time before detecting the human body. For example, when microorganisms are in the air, attached to substances, or in water, depending on the place of existence, even with the same amount of UV radiation, the extinction time is different. You can decide the time of the investigation. Of course, when a human body is detected during UV irradiation, the irradiation is stopped.
  • the present invention is equipped with an artificial intelligence function to irradiate ultraviolet rays more frequently (or for a long time) when there are many people in the indoor space, and to irradiate them with relatively less frequency (or for a short time) when the number of people in the indoor space is small.
  • the UVC irradiation intensity increases as the ultraviolet irradiator 110 located closer to the human body detection sensor unit among the plurality of human body detection sensor units 120 is detected. It is controlled to be lowered, but it is possible to control the UVC irradiation intensity to be higher as the distance from the ultraviolet irradiator 110 is increased. This can also be achieved by selectively using UVC light emitting diodes with different irradiation intensities (see FIG. 12 - an example of implementing an ultraviolet irradiation unit using a plurality of UVC light emitting diodes with different irradiation intensities), It can also be achieved by adjusting the irradiation intensity by adjusting the voltage and current.
  • the region where the human body detection sensor unit 120 detects the human body is formed to include the region to which the ultraviolet ray is irradiated from the ultraviolet ray irradiator 110 .
  • the region where the human body detection sensor unit 120 detects the human body is formed to include the region to which the ultraviolet ray is irradiated from the ultraviolet ray irradiator 110 .
  • FIG. 3 when a plurality of UVC light emitting diodes are mounted on the fixing plate 150, diffusion is blocked by the diffusion barrier layer 130 according to each UVC light emitting diode, so that the area to which ultraviolet rays are irradiated may be different.
  • the area including the area irradiated by each UVC light emitting diode is smaller than the area in which the human body can be detected by the human body detection sensor unit 120 .
  • the human body when the area for detecting the human body is smaller than the area to which the ultraviolet rays are irradiated, the human body may not be detected within the ultraviolet irradiation area and the human body may be irradiated with ultraviolet rays.
  • the human body detection sensor unit 120 is positioned below the ultraviolet irradiation unit 110 toward the ground.
  • a protrusion 160 protruding downward from the center of the fixing plate 150 toward the indoor space is formed, and the human body detection sensor unit 120 is formed at an end of the protrusion 160 . ) so that the human body detection sensor unit 120 is located under the ultraviolet irradiation unit 110 .
  • the human body detection sensor unit 120 is located under the ultraviolet irradiation unit 110 , there is a limitation in the area that can detect a human body by the diffusion barrier 130 like the ultraviolet irradiation unit 110 , but the human body detection area It can be made to include the ultraviolet irradiation area
  • the human body detection sensor unit 120 may be installed in the same device as the ultraviolet irradiation unit 110 as described above, or may be installed separately. That is, the device composed only of the ultraviolet irradiation unit 110 and the device composed only of the human body detection sensor unit 120 are separately configured, and a combination thereof can be used to sterilize harmlessly to the human body.
  • the detection area of the human body detection sensor unit 120 includes the area where the ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation unit 110, so that the installation position and the sensing angle are adjusted so as to protect the human body from ultraviolet irradiation. it is preferable A detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 9 .
  • the display unit 170 displays the lighting state of the ultraviolet irradiation unit 110 so that it can be visually grasped. As shown, a light emitting diode of a predetermined color is turned on together with the lighting of the ultraviolet irradiation unit 110 at a position that can be easily grasped with the naked eye, so that a person in the room can easily grasp the sterilization operation.
  • FIG. 4 shows an indoor ultraviolet sterilization system using the indoor ultraviolet sterilization apparatus 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3 .
  • a plurality of indoor ultraviolet sterilization apparatuses 100 may be spaced apart from each other in a matrix structure on the ceiling.
  • a plurality of indoor ultraviolet sterilizers 100 are installed in the area to sterilize the entire area of the indoor space or an area requiring sterilization in the indoor space (for example, an area except for an area where human access is blocked). It can be divided by the ultraviolet ray to be irradiated.
  • the regions irradiated with ultraviolet rays by each indoor ultraviolet sterilizer 100 may overlap, and it is preferable to install the overlapping regions to be minimized.
  • the ultraviolet irradiation unit 110 of the indoor ultraviolet sterilizer 100 that irradiates an area where no person is present is turned on, and the ultraviolet irradiation unit 110 of the indoor ultraviolet sterilizer 100 in the area where a person is present. ) is turned off, so even if a person is present indoors, it is possible to sterilize an area where no person is present in real time.
  • the indoor ultraviolet sterilization device 100 As shown in Fig. 5 (a), it is preferable to increase the sterilization power by more densely disposing the indoor ultraviolet sterilization device 100 having a narrow ultraviolet sterilization angle for an indoor space with high density of people. Conversely, as shown in FIG. 5 (b), the indoor UV sterilizer 100 with a wide UV sterilization angle is arranged less densely for an indoor space where the density of people is usually low to reduce the installation cost. it is preferable As described above, the ultraviolet sterilization angle (ultraviolet ray irradiation area) can be adjusted according to the extension angle or position of the diffusion barrier 130 .
  • FIG. 6 is a side cross-sectional view of an indoor ultraviolet sterilization apparatus according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 6
  • FIG. 8 is an indoor ultraviolet sterilization using the indoor ultraviolet sterilization apparatus of FIG. shows the system.
  • the indoor ultraviolet sterilization apparatus 200 may include an ultraviolet irradiation unit 210 , a human body detection sensor unit 220 , a control unit, and a lighting unit 280 .
  • the lighting unit 280 for irradiating light for indoor lighting may be formed on the fixing plate 250 .
  • the lighting unit 280 may be formed of a visible light diode of white or daylight color generally used for lighting. Therefore, the indoor ultraviolet sterilizer 200 of this embodiment can be mounted on the ceiling and have the function of indoor lighting.
  • the ultraviolet irradiation unit 210 may be turned on or off depending on whether the human body detection sensor unit 220 detects a human body or not. 280) may cause a sense of heterogeneity with the irradiated light. Accordingly, in the present embodiment, a color correction unit 290 for irradiating light generated from the ultraviolet irradiation unit 210 and light of a complementary color (for example, yellow green, which is a complementary color of purple) is formed on the fixed plate, and the ultraviolet irradiation unit 110 to cancel the generated light.
  • a color correction unit 290 for irradiating light generated from the ultraviolet irradiation unit 210 and light of a complementary color for example, yellow green, which is a complementary color of purple
  • the controller can control the ultraviolet irradiation unit 110 and the color correction unit 290 to be turned on together.
  • the amount of light increases and a sense of heterogeneity may occur.
  • the lighting unit 280 may be formed of a plurality of light emitting diodes, and when the UV irradiation unit 110 and the color correction unit 290 are turned on, the amount of light is added, so that the lighting unit 280 is offset. It is desirable to control so that there is no change in the amount of light by turning off some or all of the light emitting diodes.
  • the configuration of the color correction unit 290 may be omitted.
  • the ultraviolet irradiation unit 210 , the lighting unit 280 , and the color correction unit 290 may be formed of a plurality of diodes, and each of them is preferably dispersedly disposed so as to be symmetrical to the fixing plate 150 .
  • each indoor ultraviolet sterilizer 200 also has a function of lighting, there is no need to separately install lighting in the room.
  • a plurality of indoor ultraviolet sterilizers 200 may be disposed spaced apart from each other in a matrix structure on the ceiling. At this time, a plurality of indoor UV sterilizers 200 are installed in the area to sterilize the entire area of the indoor space or an area requiring sterilization in the indoor space (eg, an area except for an area where human access is blocked). It can be divided by the ultraviolet ray to be irradiated. At this time, the regions irradiated with ultraviolet rays by each indoor ultraviolet sterilizer 200 may overlap, and it is preferable to install the overlapping regions to be minimized.
  • the lighting unit 280, the UV irradiation unit 210, and the color correction unit 290 are all turned on, and the area where a person is present is turned on.
  • the lighting unit 280 may be turned on.
  • the UV irradiator 210 and the color correction unit 290 are lit together for an area where no person is present, the amount of light is added and a sense of difference in lighting may occur.
  • a part or all of the diodes of the lighting unit 280 may be controlled by the controller to turn off to offset the amount of light.
  • FIG 9 shows an ultraviolet sterilization system according to another embodiment of the present invention.
  • the indoor ultraviolet sterilization apparatuses 100 and 200 in which the ultraviolet irradiation units 110 and 210 and the human body detection sensor units 120 and 220 are disposed together and the ultraviolet sterilization system using the same are described.
  • the indoor ultraviolet irradiation device 310 for irradiating ultraviolet rays and the human body detecting sensor device 320 for detecting the human body are respectively separate devices and are fixed to the ceiling.
  • the indoor ultraviolet irradiator 310 shown in FIG. 9 has human body detection sensor units 120 and 210 and protrusions for detecting a human body compared to the indoor ultraviolet sterilizer 100 and 200 described above with reference to FIGS. 1 to 8 .
  • the components 160 and 260 are partially omitted, and the remaining components of the ultraviolet irradiation units 110 and 210 and the diffusion barrier layers 130 and 230 may be the same.
  • the indoor ultraviolet irradiator 310 of FIG. 9 irradiates ultraviolet ray toward a specific area in the indoor space by means of the diffusion barriers 130 and 230, and a plurality of the indoor ultraviolet irradiator 310 is provided on the ceiling.
  • the area may be divided by a plurality of indoor ultraviolet irradiation devices 310 to be irradiated with ultraviolet rays.
  • the human body detection sensor device 320 is fixed to the ceiling separately from the indoor UV irradiation device 310 and detects whether a human body exists in an area to which UV rays are irradiated.
  • the human body sensing region of the human body detection sensor device 320 is preferably formed to include the UV irradiation region irradiated from at least one indoor UV irradiation device 310 .
  • a plurality of human body detection sensor devices may also be disposed on the ceiling so as to include all areas irradiated with UV light from a plurality of indoor UV irradiation devices 310 disposed on the ceiling.
  • the human body detection sensor device 320 includes the human body detection sensor units 120 and 210 which are sensors for detecting the human body, the expansion prevention films 130 and 230 for limiting or adjusting the detection area, and the protrusions 160 and 260 for adjusting the detection area. may be configured as, since the features of the configuration are the same as those described above, detailed description thereof will be omitted.
  • the control unit controls the lighting of ultraviolet rays of the indoor ultraviolet irradiation device 310 that irradiates ultraviolet rays into the detection area of the human body detection sensor device 320 according to the human body detection result of the human body detection sensor device 320 . That is, when a human body is detected in the detection area of the human body detection sensor device 320, the UV irradiation units 110 and 210 of the indoor UV irradiation device 310 irradiating the corresponding area are turned off, and the human body detection sensor device 320 is turned off. ), when a human body is not detected in the sensing area, the UV irradiation units 110 and 210 of the indoor UV irradiation device 310 irradiating the corresponding area may be turned on to perform sterilization.

Abstract

본 발명은 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 실내 자외선 살균장치는 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 살균을 위한 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 자외선 조사부의 조사 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지하는 인체 감지 센서부; 및 상기 인체 감지 센서부의 인체 감지 결과에 따라서 상기 자외선 조사부의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템
본 발명은 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사람이 있는 실내 공간에서 사람에게 해를 끼치지 않고 자외선을 이용하여 실내 공간을 살균시키는 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템에 관한 것이다.
최근에 코로나 바이러스의 대유행으로 전세계적으로 수많은 감염자와 사망자가 속출하고 있으며, 이에 따라 생산과 소비가 모두 급격하게 감소되는 사상 유래가 없는 경기 침체가 지속되고 있다. 백신과 치료제의 개발로 추후에 코로나 바이러스가 극복될 수 있다고 하더라도, 또 다른 바이러스가 다시 발생하여 인류를 위협할 수 있다. 또한, 거의 모든 생산과 소비는 실내에서 일어나므로, 실내 공간에서의 바이러스 전파를 막을 수 있으면 바이러스의 대유행에 따른 상기의 문제들을 최소화할 수 있다.
한편, 이러한 신종 바이러스를 포함한 다양한 종류의 병원성 미생물 역시 인류의 건강을 위협하고 있어 이러한 미생물로부터 안전한 실내환경을 만드는 것이 중요하다. 여기서 미생물은 세균(bacteria), 균류(fungi), 바이러스(virus), 원생동물(protozoa), 조류(algae)등을 포함한다.
종래 자외선을 이용한 실내 미생물 살균 시스템이 알려져 있는데, 살균을 위한 자외선은 인체에 유해하기 때문에 실내 공간에 사람이 없는 경우에만 전체 공간에 대해서 자외선을 조사할 수 있고 사람이 있는 시간대에는 안전상의 문제로 자외선을 이용한 살균 처리를 수행할 수가 없었다. 즉, 종래 실내 살균 시스템은 사람이 없는 공간만을 골라서 살균을 하거나 사람이 외부로 나간 시간대에만 살균 처리를 할 수 있어서 살균 효과가 현저하게 떨어질 수밖에 없었다. 이 때문에 실시간으로 사람과 사람 사이에 일어나는 비말, 에어로졸에 의한 직접 전파 및 물건을 매개로 한 전파를 막을 수 없다는 한계가 있었다.
따라서, 실내에 사람이 있는 경우에도 실시간으로 자외선을 이용해 인체에 안전한 방법으로 살균을 수행할 수 있도록 하는 것이 필요하다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-2099202호
본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내 공간 내 특정 영역에 대하여 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 구비하고 상기 영역 내에 인체의 존재 여부를 감지하는 인체 감지 센서부의 감지 결과에 따라서 자외선 조사부의 점등을 제어하여 실내에 사람이 존재하는 경우에도 인체에 무해한 방식으로 자외선을 이용한 살균을 수행할 수 있는 실내 자외선 살균장치를 제공함에 있다.
또한, 상기 실내 자외선 살균장치를 조사되는 자외선의 영역이 실내의 전체 살균 영역을 덮도록 복수 개 이격 배치시켜 실내에 사람이 존재하는 경우에도 각 실내 자외선 살균장치의 자외선 조사부를 선택적으로 점등하여 실내에 사람이 존재하는 경우에도 인체에 무해한 방식으로 살균을 수행할 수 있는 실내 자외선 살균 시스템을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 살균을 위한 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 자외선 조사부의 조사 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지하는 인체 감지 센서부; 및 상기 인체 감지 센서부의 인체 감지 결과에 따라서 상기 자외선 조사부의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 실내 자외선 살균장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 자외선 조사부는 UVC 발광 다이오드로 형성될 수 있다.
여기서, UVC 발광 다이오드에는 오존을 형성하는 184.9nm의 파장을 차단하거나 발생시키지 않는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 UVC 발광 다이오드에서 조사되는 자외선의 파장, 조사강도, 조사 각도는 UVC가 인체에 도달하게 되는 거리, 미생물의 종류와 살균계수, 미생물이 존재하는 위치 및 종류, 실내 환경, 미생물과 인체가 UVC에 노출되는 시간, 인체에 미치는 영향 등을 포괄적으로 고려하여 결정할 수 있다. 이때 인체에 유해한 정도를 최소하면서 살균력을 최대화하는 선에서 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 미국노동 위생전문관회의가 보고한 물리적 동인에 대한 한계치 TLV(threshold limit valuse) (피폭관리의 지침으로서 이용되고 있다)에 따르면 대부분의 노동자가 매일 8시간의 노동시간 중에 반복적으로 조사해도 피부나 눈에 악영향을 받지 않는 살균선 조사량은 6mJ/㎠(즉 100㎼min/㎠)이고 허용조사 조도는 0.2㎼/㎠(2mW/㎡)정도가 되는데 이러한 범위 내에서 자외선이 조사되게 함으로써 인체를 보호할 수 있도록 UVC의 파장, 조사 강도, 조사 각도 등을 조절할 수 있다.
여기서, 상기 자외선 조사부로부터 조사된 자외선으로부터 보라색을 차단하는 보라색 차단 필터를 더 포함할 수 있다.
여기서, 천정에 고정되며 바닥을 향하여 자외선을 조사하도록 상기 자외선 조사부를 장착시키는 고정 플레이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 자외선 조사부는 격자 형태로 상기 고정 플레이트에 복수 개 배치될 수 있다.
여기서, 상기 고정 플레이트로부터 실내 공간을 향하여 연장되어 상기 자외선 조사부로부터 조사된 자외선의 확산을 막는 확산방지막을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 확산방지막은 다양한 각도로 만들어질 수 있으며, 각도를 좁혀서 자외선 조사 및 인체감지의 영역을 좁히는 대신 촘촘히 설치하거나 반대로 각도를 넓혀서 자외선 조사 및 인체감지 영역을 넓히는 대신 띄엄띄엄 설치할 수 있다. 이러한 방법은 설치하는 공간의 특성(평소 인구밀집도, 인구 유동성 등)을 반영하고 경제성과 살균 효율 등을 기준으로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 확산방지막의 끝단부로부터 상기 인체 감지 센서부 사이에 설치되어 상기 인체 감지 센서부의 센싱 민감도를 향상시키는 캠 증폭렌즈를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인체 감지 센서부의 감지 영역은 상기 자외선 조사부로부터 자외선이 조사되는 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인체 감지 센서부는 상기 자외선 조사부보다 지면을 향하여 아래에 위치하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 고정 플레이트로부터 실내 공간을 향하여 돌출된 돌출부를 더 포함하고, 상기 인체 감지 센서부는 상기 돌출부의 끝단부에 형성될 수 있다.
여기서, 고정 플레이트로부터 나오는 돌출부의 길이를 조절하여 인체 감지의 영역의 범위를 조절할 수 있도록 해줄 수 있다.
여기서, 인체 감지 센서부는 상기와 같이 자외선 조사부와 같은 장치 안에 설치될 수도 있지만 따로 설치될 수도 있다. 즉, 자외선 조사부로만 이루어진 장치와 인체 감지 센서부로만 이루어진 장치가 따로 구성되어 이들의 조합으로 인체에 무해하게 살균을 할 수 있다. 다만, 이 경우도 상기 인체 감지 센서부의 감지 영역은 상기 자외선 조사부로부터 자외선이 조사되는 영역을 포함하여 인체를 자외선 조사로부터 보호할 수 있도록 설치 위치와 감지 각도 등을 조절하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 인체 감지 센서부는 적외선 모션 센서일 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 실내 공간에 있는 사람 수에 따라 점등 시간을 다르게 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 실내에 다수 설치된 상기 인체 감지 센서부 중에서 인체를 감지한 인체 감지 센서로부터의 거리에 따라 UVC 조사 강도를 다르게 제어할 수 있다.
여기서, 상기 고정 플레이트에 장착되며 실내 조명을 위한 빛을 조사하는 조명부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 고정 플레이트에 장착되며 상기 자외선 조사부에서 발생하는 빛과 보색의 빛을 조사하는 색보정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 색보정부와 상기 자외선 조사부가 같이 점등되도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 자외선 조사부, 상기 조명부, 및 상기 색보정부의 점등에 따라서 광량의 총합이 일정하도록 상기 조명부의 점등을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 자외선 조사부의 점등 상태를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기 실내 자외선 살균장치가 천정에 복수 개 이격 배치되고, 각각의 상기 실내 자외선 살균장치에 의해 조사되는 자외선의 영역이 전체 살균 영역을 덮도록 이격 배치되고, 상기 인체 감지 센서부의 인체 감지 결과에 따라 각각의 상기 실내 자외선 살균장치의 자외선 조사부는 선택적으로 점등되는 실내 자외선 살균 시스템에 의해 달성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템에 따르면 실내에 사람이 있는 경우에도 자외선을 이용하여 인체에 무해한 방식으로 살균을 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 장치가 실내 조명의 역할도 같이 할 경우 자외선 조사시 자외선 차단 필터나 색보정부를 통해 자외선 점등에 따라 다른 실내 조명과의 광량과 색온도에 차이가 없게 함으로써 이질감이 발생하지 않는다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 자외선 조사 영역과 인체 감지 영역을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 실내 자외선 살균장치를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시한다.
도 5는 도 4에서 사람의 밀집도에 따른 실내 자외선 살균 시스템의 형태 및 배치를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치의 측단면도이다.
도 7은 도 6의 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 도 6의 실내 자외선 살균장치를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 시스템을 도시한다.
도 10은 UVC 발광 다이오드를 보라색 차단필터로 감싸서 구현한 자외선 조사부의 일 예를 도시한 것이다.
도 11은 인체를 감지한 인체 감지 센서부로부터의 거리에 따라 자외선 조사 강도를 조절하는 예를 도시한 것이다.
도 12는 조사 강도가 다르게 설정된 복수개의 UVC 발광 다이오드를 이용하여 자외선 조사부를 구현한 예를 도시한 것이다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 실내 자외선 살균장치 및 실내 자외선 살균 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 따라 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1에서 자외선 조사 영역과 인체 감지 영역을 도시하는 도면이고, 도 4는 도 1의 실내 자외선 살균장치를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시하고, 도 5는 도 4에서 사람의 밀집도에 따른 실내 자외선 살균 시스템의 형태 및 배치를 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치(100)는 자외선 조사부(110), 인체 감지 센서부(120) 및 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
자외선 조사부(110)는 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 살균을 위한 자외선을 조사하여, 조사 경로 상에 있는 공기 중의 미생물뿐만 아니라 물질에 묻어 있는 미생물을 사멸시킬 수가 있다. 이때, 자외선 조사부(110)는 천정에서 바닥면을 향하여 바닥면 내 소정 영역에 대하여 자외선을 조사할 수 있다.
특히, 본 발명에서 자외선 조사부(110)는 살균력이 가장 강한 100~280nm 파장의 UVC 자외선을 조사하는 것이 바람직하다. 자외선 조사부(110)의 일 예로 UVC 다이오드를 사용할 수가 있다.
여기서, UVC 발광 다이오드에는 오존을 형성하는 184.9nm의 파장을 차단하거나 발생시키지 않는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 UVC 발광 다이오드에서 조사되는 자외선의 파장, 조사강도, 조사 각도는 UVC가 인체에 도달하게 되는 거리, 미생물의 종류와 살균계수, 미생물이 존재하는 위치 및 종류, 실내 환경, 미생물과 인체가 UVC에 노출되는 시간, 인체에 미치는 영향 등을 포괄적으로 고려하여 결정할 수 있다. 이때 인체에 유해한 정도를 최소하면서 살균력을 최대화하는 선에서 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 미국노동 위생전문관회의가 보고한 물리적 동인에 대한 한계치 TLV(threshold limit valuse) (피폭관리의 지침으로서 이용되고 있다)에 따르면 대부분의 노동자가 매일 8시간의 노동시간 중에 반복적으로 조사해도 피부나 눈에 악영향을 받지 않는 살균선 조사량은 6mJ/㎠(즉 100㎼min/㎠)이고 허용조사 조도는 0.2㎼/㎠(2mW/㎡)정도가 되는데 이러한 범위 내에서 자외선이 조사되게 함으로써 인체를 보호할 수 있도록 UVC의 파장, 조사 강도, 조사 각도 등을 조절할 수 있다.
또한, 자외선 조사부(110)로부터 조사된 자외선으로부터 보라색을 차단하는 보라색 차단 필터가 적용될 수 있다. 도 10은 UVC 발광 다이오드를 보라색 차단필터로 감싸서 구현한 자외선 조사부의 일 예를 도시한 것으로서, 예를 들어 UVC 발광 다이오드를 보라색 차단 필터로 감싸서 UVC가 발산하는 특유의 보라색 빛을 제거함으로써, 자외선 조사부(110)의 점등에 따른 이질감이 발생하지 않도록 하여 쾌적하게 실내 조명을 유지하도록 할 수 있다.
자외선 조사부(110)는 고정 플레이트(150) 상에 복수 개 배치될 수 있다. 예를 들어, UVC 발광 다이오드는 원형의 고정 플레이트(150)에 원주 방향으로 대칭이 되며 격자 형태로 배치될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
고정 플레이트(150)는 상기 자외선 조사부(110)를 장착시키는 기판으로 천정에 고정될 수 있다. 본 발명에서 고정 플레이트(150)가 천정에 고정된다는 의미는 고정 플레이트(150)가 천정에 직접 고정되는 것뿐만 아니라, 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 와이어 등을 이용하여 천정에 간접적으로 고정되는 것을 함께 의미할 수 있다.
고정 플레이트(150)의 가장자리를 따라 일 방향으로 연장되어 고정 플레이트를 둘러싸도록 형성되어 자외선 조사부(110)로부터 조사된 자외선의 확산을 막는 가림막인 확산방지막(130)이 형성될 수 있다. 확산방지막(130) 자외선 조사부(110)에서 조사된 자외선이 실내 공간 전체로 확산하는 것을 방지하며 일 영역 내에만 조사될 수 있도록 한다. 이때, 확산방지막(130)의 연장 각도 또는 위치에 따라서 자외선 조사 영역의 크기가 바뀔 수가 있다.
인체 감지 센서부(120)는 자외선 조사부(110)에 의한 자외선 조사 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지한다. 인체 감지 센서부(120)의 일 예로 적외선 모션 센서를 사용할 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
확산방지막(130)의 끝단부로부터 인체 감지 센서부 사이(120)에 인체 감지 센서부(120)의 센싱 민감도를 향상시키도록 인체 감지 센서용 캠 증폭렌즈(125)가 배치될 수 있다. 따라서, 사람의 미세한 움직임도 감지할 수가 있다. 이 때, 캠 증폭렌즈는 확산방지막(130)의 끝단부로부터 인체 감지 센서부(120) 사이에 설치되는 위치에 따라 그 크기가 조정될 수 있다.
제어부는 인체 감지 센서부(120)의 감지 결과에 따라서 자외선 조사부(110)의 점등을 제어한다. UVC가 인체에 조사되면 피부 손상 또는 각막 손상을 초래할 수가 있다. 이에, 제어부는 인체 감지 센서부(120)에 의해 인체가 감지되지 않으면 UVC를 조사하고 인체가 감지되면 UVC 조사를 중단시키도록 제어한다. 따라서, 본 발명에서 자외선 조사부(110)는 확산방지막(130)에 의해 실내 공간 내에 일 영역에 대해서만 자외선을 조사하기 때문에, 상기 영역 내에 인체의 유무에 따라서 자외선의 조사를 제어할 수가 있어서, 실내 공간에 사람이 있는 경우에도 인체에 손상을 주지 않으면서 실시간으로 자외선 조사에 의한 살균을 수행할 수가 있다.
인체 감지 센서부(120)로부터 자외선 조사 영역 내에 인체가 존재하지 않는다고 신호를 받으면, 제어부는 인체를 감지하기 전까지 일정 시간 동안 자외선 조사부(110)를 점등시킬 수 있다. 예를 들어, 미생물은 공기중에 있을 때, 물질에 붙어 있을 때, 수중에 있을 때 등 존재 장소에 따라 같은 자외선 조사량이라도 사멸되는 시간이 각기 다르며, 이 모든 것을 고려하여 미생물이 최대한 사멸될 수 있도록 적절한 조사 시간을 결정할 수 있다. 물론, 자외선 조사 중에 인체가 감지되면 조사를 중단한다.
또한, 본 발명에서는 인공 지능 기능을 탑재하여 실내 공간 내에 사람 수가 많을 때에는 자외선을 보다 자주(또는 긴 시간) 조사하도록 하고 실내 공간 내에 사람 수가 적을 때에는 상대적으로 빈도수가 적게(또는 짧은 시간) 조사하도록 할 수 있다.
도 11은 인체를 감지한 인체 감지 센서부로부터의 거리에 따라 자외선 조사 강도를 조절하는 예를 도시한 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 각 자외선 조사부(110)의 제어부(미도시)는 실내 공간 내에 설치된 다수의 인체 감지 센서부(120)로부터 획득되는 인체 감지 정보를 종합하여, 다수의 인체 감지 센서부(120) 중에서 인체가 감지된 인체 감지 센서부로부터 가까이 위치한 자외선 조사부(110)일수록 UVC 조사강도가 낮아지도록 제어하되 멀리 떨어진 자외선 조사부(110)일수록 UVC 조사강도가 높아지도록 제어할 수 있다. 이것은 조사강도가 다르게 설정된 UVC 발광 다이오드를 선택적으로 사용함으로써 달성할 수도 있고(도 12 참조-조사 강도가 다르게 설정된 복수개의 UVC 발광 다이오드를 이용하여 자외선 조사부를 구현한 예), UVC 발광 다이오드에 인가되는 전압과 전류를 조절함으로써 조사강도를 조정하여 달성할 수도 있다.
이때, 인체 감지 센서부(120)가 인체를 감지하는 영역은 자외선 조사부(110)로부터 자외선이 조사되는 영역을 포함하도록 형성되는 것이 바람직하다. 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 고정 플레이트(150)에 복수의 UVC 발광 다이오드가 장착되는 경우, 각각의 UVC 발광 다이오드에 따라서 확산방지막(130)에 의해 확산이 차단되어 자외선이 조사되는 영역이 다를 수가 있는데, 각 UVC 발광 다이오드에 의해 조사되는 영역을 합한 영역이 인체 감지 센서부(120)에 의해 인체를 감지할 수 있는 영역보다 작게 하는 것이 바람직하다. 인체를 감지하는 영역이 자외선이 조사되는 영역보다 더 작을 경우, 자외선 조사 영역 내에 인체를 감지하지 못하여 인체에 자외선이 조사될 수 있기 때문이다.
이를 위해, 본 발명에서는 인체 감지 센서부(120)가 자외선 조사부(110)가 지면을 향하여 아래에 위치하도록 한다. 보다 자세히는, 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 고정 플레이트(150)의 중앙에서 실내 공간을 향하여 아래로 돌출된 돌출부(160)가 형성되고, 돌출부(160)의 끝단부에 인체 감지 센서부(120)가 배치되도록 하여, 인체 감지 센서부(120)가 자외선 조사부(110) 아래에 위치하도록 한다. 따라서, 인체 감지 센서부(120)가 자외선 조사부(110) 아래에 위치함에 따라서 자외선 조사부(110)와 마찬가지로 확산방지막(130)에 의해 인체를 감지할 수 있는 영역에 제한이 발생하나, 인체 감지 영역이 복수의 UVC 발광 다이오드의 자외선 조사 영역을 포함하도록 할 수가 있다. 또한, 고정 플레이트(150)로부터 나오는 돌출부(160)의 길이를 조절하여 인체 감지의 영역의 범위를 조절할 수 있도록 해줄 수 있다.
여기서, 인체 감지 센서부(120)는 상기와 같이 자외선 조사부(110)와 같은 장치 안에 설치될 수도 있지만 따로 설치될 수도 있다. 즉, 자외선 조사부(110)로만 이루어진 장치와 인체 감지 센서부(120)로만 이루어진 장치가 따로 구성되어 이들의 조합으로 인체에 무해하게 살균을 할 수 있다. 다만, 이 경우도 상기 인체 감지 센서부(120)의 감지 영역은 상기 자외선 조사부(110)로부터 자외선이 조사되는 영역을 포함하여 인체를 자외선 조사로부터 보호할 수 있도록 설치 위치와 감지 각도 등을 조절하는 것이 바람직하다. 이에 관한 상세 설명은 도 9를 참조로 후술하기로 한다.
표시부(170)는 자외선 조사부(110)의 점등 상태를 시각적으로 파악할 수 있도록 표시한다. 도시되어 있는 것과 같이 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 위치에 자외선 조사부(110)의 점등과 함께 소정색의 발광 다이오드가 점등 되도록 하여 실내에 있는 사람이 살균 동작을 쉽게 파악할 수가 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3을 참조로 전술한 실내 자외선 살균장치(100)를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시한다. 도시되어 있는 것과 같이 복수의 실내 자외선 살균장치(100)가 천정에 매트릭스 구조로 복수 개 이격 배치될 수 있다. 이때, 실내 공간 전체 영역 또는 실내 공간 내 살균이 필요한 영역(예를 들어, 사람의 접근이 차단되는 영역을 제외한 영역)을 모두 살균할 수 있도록 상기 영역 내에는 복수의 실내 자외선 살균장치(100)에 의해 분할되어 자외선이 조사될 수 있다. 이때, 각 실내 자외선 살균장치(100)에 의해 자외선이 조사되는 영역이 중첩될 수가 있는데, 중첩되는 영역이 최소화되도록 설치하는 것이 바람직하다.
이때, 도시되어 있는 것과 같이 사람이 존재하지 않는 영역을 조사하는 실내 자외선 살균장치(100)의 자외선 조사부(110)가 점등되고 사람이 존재하는 영역의 실내 자외선 살균장치(100)의 자외선 조사부(110)는 꺼지게 되므로, 실내에 사람이 존재하더라도 실시간으로 사람이 존재하지 않는 영역에 대하여 살균처리 할 수가 있다.
도 5의 (a)에 도시되어 있는 것과 같이, 평소에 사람의 밀집도가 높은 실내 공간에 대해서는 자외선 살균 각도가 좁은 실내 자외선 살균장치(100)를 더 조밀하게 배치시킴으로써 살균력을 높이는 것이 바람직하다. 반대로, 도 5의 (b)에 도시되어 있는 것과 같이, 평소 사람의 밀집도가 낮은 실내 공간에 대해서는 자외선 살균 각도가 넓은 실내 자외선 살균장치(100)를 보다 덜 조밀하게 배치시켜 설치 비용을 줄이도록 하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이, 확산방지막(130)의 연장 각도 또는 위치에 따라서 자외선이 살균 각도(자외선 조사 영역)를 조절할 수가 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치(200)에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치의 측단면도이고, 도 7은 도 6의 A-A를 따라 절단한 단면도이고, 도 8은 도 6의 실내 자외선 살균장치를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시한다.
이하의 설명에서는 도 1 내지 도 5를 참조로 전술한 실내 자외선 살균장치(100)와 비교하여 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 실내 자외선 살균장치(200)는 자외선 조사부(210), 인체 감지 센서부(220), 제어부 및 조명부(280)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 고정 플레이트(250)에 실내 조명을 위한 빛을 조사하는 조명부(280)가 형성될 수 있다. 조명부(280)는 조명을 위해 일반적으로 사용되는 백색 또는 주광색의 가시광선 다이오드로 형성될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 실내 자외선 살균장치(200)는 천장에 장착되어 실내 조명의 기능을 함께 가질 수가 있다.
본 실시예에서도 전술한 실시예와 마찬가지로 인체 감지 센서부(220)의 인체 감지 유무에 따라 자외선 조사부(210)가 점등되거나 꺼질 수가 있는데, 자외선 조사부(210)가 점등될 경우 보라색을 띄게 되므로 조명부(280)에서 조사되는 빛과 이질감을 발생시킬 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 자외선 조사부(210)에서 발생하는 빛과 보색의 빛(예를 들어, 보라색의 보색인 연두색)을 조사하는 색보정부(290)를 고정 플레이트에 형성하여 자외선 조사부(110)에서 발생하는 빛을 상쇄시키도록 한다.
따라서, 제어부는 자외선 조사부(110)와 색보정부(290)는 같이 점등되도록 제어할 수가 있다. 이때, 자외선 조사부(110)와 색보정부(290)가 함께 점등될 경우 광량이 증가하여 이질감이 발생할 수가 있는데, 제어부는 광량의 총합이 일정하게 유지되도록 조명부(280)의 점등을 제어하는 것이 바람직하다. 도시되어 있는 것과 같이, 조명부(280)는 복수의 발광 다이오드로 형성될 수가 있는데, 자외선 조사부(110)와 색보정부(290)가 점등될 경우에는 광량이 추가되므로 이를 상쇄시키도록 조명부(280)의 일부 또는 전체 발광 다이오드를 꺼서 광량의 변화가 없도록 제어하는 것이 바람직하다.
전술한 실시예와 같이 자외선 조사부(110)에 보라색 차단 필터가 형성되는 경우 색보정부(290)의 구성은 생략될 수 있다.
도시되어 있는 것과 같이 자외선 조사부(210), 조명부(280), 색보정부(290)는 복수의 다이오드로 형성될 수 있으며, 각각은 고정 플레이트(150)에 대칭이 되도록 분산 배치되는 것이 바람직하다.
도 8에서는 도 6 내지 도 7을 참조로 전술한 실시예를 이용한 실내 자외선 살균 시스템을 도시한다. 본 실시예에서는 각각의 실내 자외선 살균장치(200)가 조명의 기능도 가지고 있으므로, 실내에 별도로 조명을 설치할 필요가 없다.
전술한 실시예와 마찬가지로 복수의 실내 자외선 살균장치(200)가 천정에 매트릭스 구조로 복수 개 이격 배치될 수 있다. 이때, 실내 공간 전체 영역 또는 실내 공간 내 살균이 필요한 영역(예를 들어, 사람의 접근이 차단되는 영역을 제외한 영역)을 모두 살균할 수 있도록 상기 영역 내에는 복수의 실내 자외선 살균장치(200)에 의해 분할되어 자외선이 조사될 수 있다. 이때, 각 실내 자외선 살균장치(200)에 의해 자외선이 조사되는 영역이 중첩될 수가 있는데, 중첩되는 영역이 최소화되도록 설치하는 것이 바람직하다.
이때, 도시되어 있는 것과 같이 사람이 존재하지 않는 영역에 대응하는 실내 자외선 살균장치(200)에서는 조명부(280), 자외선 조사부(210), 색보정부(290)가 모두 점등되고 사람이 존재하는 영역에 대응하는 실내 자외선 살균장치(200)에서는 조명부(280)만 점등될 수 있다. 사람이 존재하지 않는 영역에 대하여 자외선 조사부(210) 및 색보정부(290)가 함께 점등될 경우 광량이 추가되어 조명의 이질감이 발생할 수가 있는데, 자외선 조사부(210) 및 색보정부(290)에 의한 추가 광량을 상쇄시키도록 조명부(280)의 일부 또는 전체 다이오드가 꺼지도록 제어부에 의해 제어될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 시스템을 도시한다.
도 1 내지 도 8을 참조로 전술한 내용에서는 자외선 조사부(110, 210)와 인체 감지 센서부(120, 220)가 함께 배치되는 실내 자외선 살균장치(100, 200) 및 이를 이용한 자외선 살균 시스템을 설명하였으나, 본 실시예에서는 자외선을 조사하는 실내 자외선 조사장치(310)와 인체를 감지하는 인체 감지 센서장치(320)가 각각 분리된 장치로 천정에 고정되는 점에서 차이점이 있다.
도 9에 도시된 실내 자외선 조사장치(310)는 도 1 내지 도 8을 참조로 전술한 실내 자외선 살균장치(100, 200)와 비교하여 인체 감지를 위한 인체 감지 센서부(120, 210) 및 돌출부(160, 260)의 구성이 일부 생략되며, 자외선 조사부(110, 210), 확산 방지막(130, 230) 등의 나머지 구성은 동일할 수 있다.
전술한 실시예와 마찬가지로 도 9의 실내 자외선 조사장치(310)는 확산 방지막(130, 230)에 의해 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 자외선을 조사하는데, 천정에 상기 실내 자외선 조사장치(310)를 복수 개 이격 배치되어 실내 공간 전체 영역 또는 실내 공간 내 살균이 필요한 영역을 모두 살균할 수 있도록 상기 영역 내에는 복수의 실내 자외선 조사장치(310)에 의해 분할되어 자외선이 조사될 수 있다.
인체 감지 센서장치(320)는 상기 실내 자외선 조사장치(310)와 별도로 천정에 고정되어 자외선이 조사되는 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지한다. 이때, 도시되어 있는 것과 같이 인체 감지 센서장치(320)의 인체 감지 영역은 적어도 하나 이상의 실내 자외선 조사장치(310)에서 조사되는 자외선 조사 영역을 포함하도록 형성되는 것이 바람직하다. 천정에 배치되는 복수의 실내 자외선 조사장치(310)로부터 자외선이 조사되는 영역을 모두 포함하도록 인체 감지 센서장치도 천정에 복수 개 배치될 수 있다.
인체 감지 센서장치(320)는 인체를 감지하는 센서인 인체 감지 센서부(120, 210), 감지 영역을 제한하거나 조절하는 확장방지막(130, 230) 및 감지 영역을 조절하는 돌출부(160, 260)로 구성될 수 있는데, 상기 구성의 특징은 전술한 내용과 동일하기 때문에 이에 관한 상세 설명은 생략하기로 한다.
제어부는 인체 감지 센서장치(320)의 인체 감지 결과에 따라서 인체 감지 센서장치(320)의 감지 영역 내에 자외선을 조사하는 실내 자외선 조사장치(310)의 자외선 점등을 제어한다. 즉, 인체 감지 센서장치(320)의 감지 영역 내에 인체가 감지되면 해당 영역을 조사하는 실내 자외선 조사장치(310)의 자외선 조사부(110, 210)를 오프(off)시키고, 인체 감지 센서장치(320)의 감지 영역 내에 인체가 감지되지 않으면 해당 영역을 조사하는 실내 자외선 조사장치(310)의 자외선 조사부(110, 210)를 온(on)시켜 살균을 수행할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (20)

  1. 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 살균을 위한 자외선을 조사하는 자외선 조사부;
    상기 자외선 조사부의 조사 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지하는 인체 감지 센서부; 및
    상기 인체 감지 센서부의 인체 감지 결과에 따라서 상기 자외선 조사부의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 조사부는 UVC 발광 다이오드로 형성되는 실내 자외선 살균장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 조사부로부터 조사된 자외선으로부터 보라색을 차단하는 보라색 차단 필터를 더 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    천정에 고정되며 바닥을 향하여 자외선을 조사하도록 상기 자외선 조사부를 장착시키는 고정 플레이트를 더 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자외선 조사부는 격자 형태로 상기 고정 플레이트에 복수 개 배치되는 실내 자외선 살균장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트로부터 실내 공간을 향하여 연장되어 상기 자외선 조사부로부터 조사된 자외선의 확산을 막는 확산방지막을 더 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 확산방지막의 끝단부와 상기 인체 감지 센서부 사이에 배치되어 상기 인체 감지 센서부의 센싱 민감도를 향상시키는 캠 증폭렌즈를 더 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인체 감지 센서부의 감지 영역은 상기 자외선 조사부로부터 자외선이 조사되는 영역을 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인체 감지 센서부는 상기 자외선 조사부보다 지면을 향하여 아래에 위치하는 실내 자외선 살균장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트로부터 실내 공간을 향하여 돌출된 돌출부를 더 포함하고,
    상기 인체 감지 센서부는 상기 돌출부의 끝단부에 형성되는 실내 자외선 살균장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 돌출부는 돌출 길이의 조절이 가능한 실내 자외선 살균장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 인체 감지 센서부는 적외선 모션 센서인 실내 자외선 살균장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 실내 공간에 있는 사람 수에 따라 점등 시간을 다르게 제어하는 실내 자외선 살균장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 실내에 다수 설치된 인체 감지 센서부 중에서 인체를 감지한 인체 감지 센서부로부터의 거리에 따라 UVC 조사 강도를 다르게 제어하는 실내 자외선 살균장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고정 플레이트에 장착되며 상기 자외선 조사부에서 발생하는 빛과 보색의 빛을 조사하는 색보정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 색보정부와 상기 자외선 조사부가 같이 점등되도록 제어하는 실내 자외선 살균장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 자외선 조사부, 상기 조명부, 및 상기 색보정부의 점등에 따라서 광량의 총합이 일정하도록 상기 조명부의 점등을 제어하는 실내 자외선 살균장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 조사부의 점등 상태를 표시하는 표시부를 더 포함하는 실내 자외선 살균장치.
  18. 제 1 항의 상기 실내 자외선 살균장치가 천정에 복수 개 이격 배치되고,
    각각의 상기 실내 자외선 살균장치에 의해 조사되는 자외선의 영역이 전체 살균 영역을 덮도록 이격 배치되고,
    상기 인체 감지 센서부의 인체 감지 결과에 따라 각각의 상기 실내 자외선 살균장치의 자외선 조사부는 선택적으로 점등되는 실내 자외선 살균 시스템.
  19. 실내 공간 내 특정 영역을 향하여 살균을 위한 자외선을 조사하는 자외선 조사부를 포함하고 천정에 복수 개 이격 배치되는 실내 자외선 조사장치;
    천정에 적어도 하나 이상 배치되어 상기 자외선 조사부의 조사 영역 내에 인체가 존재하는지 여부를 감지하는 인체 감지 센서장치; 및
    상기 인체 감지 센서장치의 인체 감지 결과에 따라서 상기 실내 자외선 조사장치의 자외선 조사부의 점등을 제어하는 제어부를 포함하는 실내 자외선 살균 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 인제 감지 센서장치의 인체 감지 영역은 적어도 하나 이상의 실내 자외선 조사장치에서 조사되는 자외선 조사 영역을 포함하도록 형성되는 실내 자외선 살균 시스템.
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