JP7048777B2 - 紫外線殺菌装置 - Google Patents

Description

本発明は、紫外線殺菌装置（ＵＶ ＳＴＥＲＩＬＩＺＥＲ）に関し、特に、流体が流れる流路内に紫外線を発光する光源モジュール部を設けることにより流体を殺菌する紫外線殺菌装置に関する。

殺菌とはウイルス、バクテリア、細菌類、微生物またはダニ類を死滅させることである。一般的な殺菌方法には、殺菌対象物に対し熱または蒸気で加熱して殺菌する加熱方法を含む物理的方法と、殺菌剤、殺菌性ガス灯を利用して殺菌する化学的方法がある。

最近一般人の細菌などに対する認識度が高くなり、健康に対する関心が高まっていくことにより、殺菌が容易に行える装置または方法に対する関心も高まってきた。

ウイルス、バクテリア、細菌類、微生物またはダニ類を除去するために一般的な方法として使われている物理的方法には、殺菌対象物に対し高温の熱または蒸気を印加して微生物などを除去する方法があるが、高温の温度を確保するための時間及び燃料などが必要であるため、殺菌時間が長くかかるという問題がある。

また、殺菌剤、殺菌性ガスなどを利用する化学的方法は、殺菌剤が一般的に化学物質で形成されているため、殺菌剤または殺菌性ガスを利用する過程で使用者が有毒物質に露出される問題がある。

このような問題を解決するための方案の一つとして、物理的殺菌方法である、紫外線照射を利用した殺菌方法がある。

紫外線を利用して流体を殺菌することの特許として、特許文献１が開示されている。

特許文献１によれば、配管の外部にその配管に向かって紫外線が照射できるＵＶ ＬＥＤを設置することで、配管内部を流動する流体に対し紫外線で殺菌することができる。ここで、配管は、紫外線がよく透過できる材質で形成されている。

しかし特許文献１では、配管の外部で紫外線を照射するので、配管の材質が紫外線をよく透過させるとしても、ＵＶ ＬＥＤによる殺菌効果が多少落ちるという問題点が存在する。

韓国公開特許１０－２０１７－００２８７７２号

本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたもので、流路内に光源モジュール部を設けることにより、流路内を流動する流体に紫外線を照射して、流体を殺菌することができる紫外線殺菌装置を提供することを目的とする。

本発明による紫外線殺菌装置は、上部流路を有する上部本体、下部流路を有する下部本体、及び前記上部本体と前記下部本体との間に設けられた光源モジュール部を備えており、前記光源モジュール部は、紫外線光源部、及び前記紫外線光源部を支持し且つ前記上部流路と前記下部流路とを連通させる貫通流路を有する支持部を含んでいる。

また、前記光源モジュール部の上部及び下部のうち少なくとも一方に設けられた流体ガイド部を備え、前記流体ガイド部は、側壁、及び前記側壁から内部に延伸され且つ開口が形成された内部フランジを含んでいる。

また、前記上部流路に設けられた流れ抵抗部を備え、前記流れ抵抗部は、底板、前記底板から上部に延伸され且つ側面に複数のホールが形成された延長流路を含んでいる。

また、前記上部本体の下部には、前記光源モジュール部の上部と締結される上部締結部が設けられ、前記下部本体の上部には、前記光源モジュール部の下部と締結される下部締結部が設けられている。

また、前記貫通流路は、離隔した弧形に設けられている。

また、前記光源モジュール部は複数設けられ、前記光源モジュール部同士の間に前記流体ガイド部が設けられている。

以上のような本発明の紫外線殺菌装置は、次のような効果がある。
流体が流動する流動経路に、紫外線光源部が形成されている光源モジュール部を設けることによって、紫外線を利用して流動する流体を殺菌することができる。

また、流路上に複数の光源モジュール部を設けることができるので、流路を流動する流体に対し、複数の光源モジュール部により複数回殺菌することができる。

また、流体ガイド部と流れ抵抗部を設置して、流体を光源モジュール部の上部に誘導することによって、紫外線による殺菌効率を増加することができる。

また、光源モジュール部の上部及び下部に流体ガイド部を設けることによって、光源モジュール部の底面の中心部で流体を誘導して、流体が光源モジュール部の底面の中心から外側まで流れるように誘導し、ことによって光源モジュール部を効果的に冷却させることができる。

本発明の第１実施形態による紫外線殺菌装置を示す図である。 紫外線光源部の平面図である。 紫外線光源部の断面図である。 本発明の第２実施形態による紫外線殺菌装置を示す図である。 本発明の第３実施形態による紫外線殺菌装置を示す図である。 本発明の第３実施形態による紫外線殺菌装置に複数の光源モジュール部を設けた場合の構成を示す図である。

以下、本発明の原理を例示する。当業者であれば、本明細書に明確に説明されまたは図示されていなくても、発明の原理を実現して発明の概念と範囲に含まれる多様な装置を発明することができる。また、本明細書に列挙されたすべての条件付き用語及び実施形態は原則的に発明の概念が理解されることだけを目的として明確に意図され、本発明が以下のように特別に列挙された実施形態及び状態に制限されないことは理解すべきである。

上述した目的、特徴及び長所は、添付の図面及び後述の詳細な説明を通じて明らかになり、したがって、本発明の属する技術分野で通常の知識を持った者が発明の技術的思想を容易に実施することができるはずである。

以下、図１乃至図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。

図１乃至図３のように、紫外線殺菌装置１は、上部流路３００を有する上部本体３０、下部流路４００を有する下部本体４０及び上部本体３０と下部本体４０との間に設けられた光源モジュール部１０を備えており、光源モジュール部１０は、紫外線光源部１００及び紫外線光源部１００を支持する支持部２００を備え、支持部２００は、上部流路３００と下部流路４００とを連通する貫通流路２１２を有している。

上部本体３０、下部本体４０及び光源モジュール部１０は、円形または四角形などの多角の形態で形成され、以下の説明では、上部本体３０、下部本体４０及び光源モジュール部１０の形状が円形である場合の例を説明する。

図１に図示された通り、上部本体３０は光源モジュール部１０の上部に設けられ、上部本体３０には上部流路３００が設けられている。上部流路３００は、第１上部流路３１０と第２上部流路３２０により構成されている。

第１上部流路３１０は、片側が開口され、他側が第２上部流路３２０に連通されている。第１上部流路３１０は、その外径及び内径が第２上部流路３２０の外径及び内径より小さく形成されている。

第２上部流路３２０は、片側が第１上部流路３１０に連通され、他側が開口されている。第２上部流路３２０は、その外径及び内径が第１上部流路３１０の外径及び内径より大きく形成されている。

第２上部流路３２０はその内部形状が、第２上部流路３２０の下部から上部に行くほど内径が徐々に小さくなるように形成されている。第２上部流路３００の内径の幅は、最上部が一番小さくて、最下部が最も大きく形成されている。第２上部流路３００のこのような形状によって、流体が光源モジュール部１０を通じて上部本体３０に流入され、流入された流体の流れが光源モジュール部１０の上部に誘導されることによって、流れる流体に対する紫外線露出時間を向上させることができる。

下部本体４０は、光源モジュール部１０の下部に設けられ、下部本体４０には下部流路４００が設けられている。下部流路４００は、第１下部流路４１０と第２下部流路４２０により構成されている。

第１下部流路４１０は、片側が第２下部流路４２０に連通され、他側が開口されている。第１下部流路４１０は、その外径及び内径が第２下部流路４２０の外径及び内径より小さく形成されている。

第２下部流路４２０は、片側が開口され、他側が第１下部流路４１０に連通されている。第２下部流路４２０は、その外径及び内径が第１上部流路３１０の外径及び内径より大きく形成されている。

光源モジュール部１０は、上部本体３０と下部本体４０との間に設けられている。光源モジュール部１０は、紫外線光源部１００、及び、紫外線光源部１００を支持して上部流路３００と下部流路４００とを連通させる貫通流路２１２を有する支持部２００を備えている。

図２乃至図３に図示された通り、紫外線光源部１００は、メイン基板１１０と、メイン基板１１０に設けられたサブ基板１２０と、サブ基板１２０に実装される光学素子１３０と、メイン基板１１０とサブ基板１２０及び光学素子１３０の上部に設けられる光透過部材１４０とを含んでいる。

メイン基板１１０は、複数個の金属本体１１１及び、金属本体１１１の間に設けられた垂直絶縁部１１２を含んでいる。金属本体１１１は、電気伝導度及び熱伝導が優れた金属板で形成することができる。一例として、金属本体１１１は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、鉄合金及び等価物の中から選択されたいずれか一つで形成すればよく、もちろんこのような材質に限定されない。

垂直絶縁部１１２は金属本体１１１の間に垂直に配置されて、第１金属本体１１１ａと第２金属本体１１１ｂを電気的に絶縁させ、及び第１金属本体１１１ａと第２金属本体１１１ｂを接合させる機能をする。したがって、第１金属本体１１１ａと第２金属本体１１１ｂは、垂直絶縁部１１２によって電気的に絶縁され、これにより、第１金属本体１１１ａと第２金属本体１１１ｂにはそれぞれ異なる電圧が印加されることができる。

垂直絶縁部１１２は、金属本体１１１の中心からＸ軸方向に延びた形態で形成され、または、金属本体１１１の中心から離れた位置でＸ軸方向に延びた形態で形成されることができる。

金属本体１１１の片側にキャビティ１１３を形成することができる。キャビティ１１３は、その下部に行くほど広さが小さくなる形態で形成され、キャビティ１１３の内部にはサブ基板１２０が設けられている。具体的に、キャビティ１１３はサブ基板１２０より大きい大きさで形成されて、内部の片側にサブ基板１２０が設けられている。

金属本体１１１の上部には金属層１１６が形成される。金属層１１６は、金属本体１１１とサブ基板１２０を電気的に接続するためのものとして、複数の金属本体１１１にそれぞれ形成される。この場合、金属層１１６は、垂直絶縁部１１２と重ならない状態で金属本体１１１の表面に位置することができる。

金属層１１６は、サブ基板１２０の大きさに対応して形成され、サブ基板１２０の大きさより大きく形成されることができる。金属層１１６は、片側に金属層１１６の一部である突出部１１６ａが形成され、キャビティ１１３にサブ基板１２０が設けられた場合、金属層１１６の突出部１１６ａはサブ基板１２０の外部に露出することができる。金属層１１６は２個の実装領域を含むことができる。具体的に、サブ基板１２０が実装される第１実装領域と、突出部１１６ａである第２実装領域に区分することができる。この場合、第１実装領域と第２実装領域は、それぞれ垂直絶縁部１１２を間に置いて２個の領域に設けられることができる。

金属層１１６は、四角形の平面を有するように形成され、サブ基板１２０の大きさより面積が大きく形成されるので、サブ基板１２０の実装後にも金属層１１６の枠の部分が外部に露出される。また、片側が突出した形態に形成される。金属層１１６の突出部１１６ａは、サブ基板１２０外部に露出されることができる。もちろん、金属層１１６の平面形状は、このような形状に限定されず、円弧状を有する形態に形成することもできる。

金属層１１６は、電気伝導度の高い金、銀または銅の材質で形成できるが、金属層１１６の材質はこれらに限定されない。また、金属層１１６は、メッキ、スパッタリングなどの方式で形成することができる。

メイン基板１１０のキャビティ１１３にはサブ基板１２０が設けられる。サブ基板１２０は、金属本体１１１と電気的に接続できるものとして、絶縁本体１２１と、絶縁本体１２１を上下に貫通するビアホール１２２と、光学素子１３０と連結する金属パッド１２３とを含んでいる。

絶縁本体１２１は、シリコン材質で形成することが好ましく、所定の高さを有するように形成し、複数のビアホール１２２を形成してもいい。

絶縁本体１２１は、メッキ層１１６の上設けられ、接着手段を通じて接着して接合されることができる。もちろん、絶縁本体１２１とメッキ層１１６の接合方法はこれに限定されない。

絶縁本体１２１には複数のビアホール１２２を形成することができる。また、ビアホール１２２には金属物質を充填することができ、一例として、ビアホール１２２に導電性材料である金、銀、銅またはタングステンを充填することができる。

ビアホール１２２は金属本体１１１と同じ個数に提供され、ビアホール１２２はそれぞれ異なる金属本体１１１と電気的に接続することができる。ビアホール１２２と金属本体１１１とがそれぞれ接続されることにより、絶縁本体１２１は複数の金属本体１１１と全部電気的に接続することができる。

ビアホール１２２は絶縁本体１２１を貫通する形態で形成される。この場合、ビアホール１２２の上側は金属パッド１２３に連結され、ビアホール１２２の下側は金属層１１６に電気的に接続される。これに伴い、金属層１１６の電圧がビアホール１２２を通じて金属パッド１２３まで伝えられることができる。ビアホール１２２の構成は、サブ基板１２０をメイン基板１１０にフリップチップ形態で接合するための構成であり、ビアホール１２２を別途追加せず、ワイヤーボンディングを通じて、サブ基板１２０をメイン基板１１０に電気的に接続することができる。ただし、ワイヤーボンディングによる連結構成は別途のワイヤーボンディング領域を金属層１１６または金属本体１１１に形成する必要があるため、サブ基板１２０を大きく形成するという制約が伴う。

絶縁本体１２１の上側には複数の金属パッド１２３が設けられる。金属パッド１２３は、一部がビアホール１２２と連結するように設けられ、これにより、金属本体１１１と電気的に接続することができる。金属パッド１２３は、垂直絶縁部１１２と平行するように絶縁本体１２１の上側に複数個設けられており、光学素子１３０と連結することができる。一例として、金属パッド１２３は、所定の間隔に離隔して４個が配置され、端側に配置された２個の金属パッド１２３がそれぞれビアホール１２２に連結されている。これによって、ビアホール１２２に沿って流れる電流が金属パッド１２３にそれぞれ印加されることができる。

金属パッド１２３において、最も外周辺に配置された２個の金属パッド１２３が、それぞれ異なる金属本体１１１と連結されたビアホール１２２と連結することができる。最外周に配置された２個の金属パッド１２３に伝えられた電圧は、光学素子１３０を通じて中央側の金属パッド１２３まで伝えられる。

サブ基板１２０に光学素子１３０を実装することができる。光学素子１３０は、サブ基板１２０を介してメイン基板１１０の電圧の印加を受けて発光する素子であって、ＬＥＤでありうる。光学素子１３０として、殺菌効果が期待できる波長を発光するＵＶ ＬＥＤを提供することができる。

光学素子１３０は２個の電極１３１を含んでおり、サブ基板１２０上にフリップチップ形態で実装されることができる。この場合、電極１３１は、それぞれ相異の金属パッド１２３と電気的に接続することができる。

図２乃至図３に図示された通り、４個の金属パッド１２３がサブ基板１２０上に配置された場合、所定の間隔をあけて９個の光学素子１３０を設けることができる。金属パッド１２３には複数個の光学素子１３０が連結されており、一例として、一つの金属パッド１２３に３個の光学素子１３０を連結することができる。

金属パッド１２３には６個の光学素子１３０を連結することができる。一例として、端側に配置された金属パッド１２３に３個の光学素子１３０を連結し、中心側に配置された金属パッド１２３に６個の光学素子１３０を連結することができる。この場合、光学素子１３０の電極１３１は、それぞれ隣接した金属パッド１２３と連結することができるので、光学素子１３０は２個の電極パッド１２３０と同時に連結することができる。金属パッド１２３と光学素子１３０を、直列連結、並列連結または直並列連結することができる。

光学素子１３０は、下部に行くほど広さが狭くなる形状のキャビティ１１３の内部に実装されることができる。この場合、キャビティ１１３の下部に行くほど広さが狭くなる形状により、キャビティ１１３は傾斜面（符号表記無し）を含むことができる。このような傾斜面は、光学素子１３０から照射されるＵＶを反射する機能をする。

光学素子１３０の上側には光透過部材１４０を設けることができる。光透過部材１４０は、キャビティ１１３を被覆可能な構成を有し、光学素子１３０から照射されるＵＶが透過できるように透過性材質で形成されている。一例として、光透過部材１４０は、紫外線透過率の高いクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）材質により形成されているが、光透過部材１４０の材質はこれに限定されない。

一方、金属層１１６にはツェナーダイオード１５０が実装される。ツェナーダイオード１５０は、逆電圧及び静電気から光学素子１３０を保護するためのものとして、一側及び他側がそれぞれの金属層１１６に連結される。

ツェナーダイオード１５０は金属本体１１１の中いずれか一つに設けられ、ワイヤーを通じて他の金属本体１１１に電気的に接続することができる。すなわち、ツェナーダイオード１５０は、図２のようにバーチカル形態でメッキ層１１６に連結することができる。この場合、ツェナーダイオード１５０は、金属層１１６の突出部１１６ａに実装することができる。ツェナーダイオード１５０をサブ基板１２０と重ならない位置に設けることができる。

このような紫外線光源部１００は、支持部２００により支持できる。

支持部２００は円筒の形状に形成されており、支持部２００は、紫外線光源部１００の上面縁部と側面で紫外線光源部１００を支持する側面支持部２１０と、紫外線光源部１００の下部で紫外線光源部１００を支持する下部支持部２２０により構成されている。

側面支持部２１０は円筒の形状で形成されており、側面支持部２１０は、安着ホール２１１及び複数の貫通流路２１２を含むことができる。

側面支持部２１０の上面と下面には、一定の深さを有する段差部２５０が形成されている。側面支持部２１０の上、下面に段差部２５０を形成することによって、後述する貫通流路２１２の長さをより短く形成することができる。貫通流路２１２の長さを短く形成することによって、下部流路４００から上部流路３００に流れる流体の流れをより円滑に形成することができる。

段差部２５０には、段差部２５０を貫通して形成された安着ホール２１１と、安着ホール２１１の円周方向に沿って形成された複数の貫通流路２１２が形成されることができる。

安着ホール２１１は、側面支持部２１０の中心部から側面支持部２１０をＺ軸方向に沿って貫通して形成されることができる。

安着ホール２１１は、下部から上部に行くほど段差がつけられて、内径が小さくなる形状に形成されている。言い換えれば、安着ホール２１１の最下部の内径の幅は、安着ホール２１１の最上部の内径の幅より大きく形成されることができる。

安着ホール２１１には、紫外線光源部１００と下部支持部２２０が順に装着されている。安着ホール２１１の上部には、第１突出部２３０を設けることができる。

第１突出部２３０は、側面支持部２１０から安着ホール２１１の内側に向かって突出して形成されて、紫外線光源部１００が支持部２００の上部方向に離脱することを防止する役割をする。

具体的に、紫外線殺菌装置１の中を流れる流体は、下部から上部方向に向って流れることになる。この時、支持部２００に装着された紫外線光源部１００は、流体の流れ方向によって下部から上部方向に押し出す力をもらうことになる。紫外線光源部１００が流体の流れにより力をもらう場合、紫外線光源部１００が支持部２００から上部方向に離脱する危険がある。したがって、第１突出部２３０が安着ホール２１１の内側に向って突出形成されて紫外線光源部１００の表面を支持することによって、紫外線光源部１００が支持部２００の上部方向に離脱することを防止する。

貫通流路２１２は、安着ホール２１１の周りに沿って形成されることができる。貫通流路２１２を複数個形成することができる。貫通流路２１２は、側面支持部２１０をＺ軸方向に貫通して形成されることができる。貫通流路２１２は、離隔した弧形状に形成されることができる。

このような貫通流路２１２は、下部流路４００と上部流路３００とを連通させる役割をする。すなわち、流体は、下部流路４００から貫通流路２１２を経て、上部流路３００を流れるようになっている。

安着ホール２１１に紫外線光源部１００を装着すると、下部支持部２２０は側面支持部２１０と結合することができる。

下部支持部２２０は、紫外線光源部１００を下部から支持する役割をする。

下部支持部２２０の下部には、下部支持部２２０の外側方向に突出する第２突出部２４０が形成されることができる。第２突出部２４０は、安着ホール２１１の端部に結合することができる。

下部支持部２２０は、紫外線光源部１００に流体が流入されることを防止するとともに、下部支持部２２０の下面に加えられる流体の荷重が紫外線光源部１００に伝達されないように緩衝する役割を果たす。

具体的に、図１のように、安着ホール２１１には、紫外線光源部１００と下部支持部２２０が順に装着されている。この場合、下部支持部２２０は、紫外線光源部１００の下部に装着されるが、下部支持部２２０の下部に形成された第２突出部２４０は、安着ホール２１１の端部と相接して装着される。第２突出部２４０は下部支持部２２０の側面より外側に突出して形成されているので、下部支持部２２０が安着ホール２１１に装着されると、安着ホール２１１と下部支持部２２０の界面の形状は、階段式の段差付き形状を有することになる。したがって、流体が安着ホール２１１と下部支持部２２０との隙間に流入されても、段差付き界面があるので、流体が紫外線光源部１００まで流れていくことはない。

また、流体の流れに伴って下部支持部２２０の下面に流体による荷重が加えられても、荷重を安着ホール２１１の端部と第２突出部２４０とが相接する面で流体による荷重を支えることができて、流体による荷重が紫外線光源部１００まで伝えられることが防止できる。

側面支持部２１０には、側面支持部２１０の外側面から安着ホール２１１までＹ軸方向に沿って貫通して形成された連結ホール２１３を形成することができる。

連結ホール２１３は、紫外線光源部１００が設置された安着ホール２１１と外部を連結して、紫外線光源部１００で発生される熱が外部に排出されるようにすることにより、紫外線光源部１００が熱膨張することを防止して、内部に湿気が形成されることを防止することができる。また、このような連結ホール２１３を利用して紫外線光源部１００に連結される電線を設けることができる。

二個以上の部材が相接する箇所所にはＯリング５０を設けることができる。換言すれば、Ｏリングを、上部本体３０と光源モジュール部１０の間、下部本体４０と光源モジュール部１０の間、紫外線光源部１００と側面支持部２１０の間、及び下部支持部２２０と側面支持部２１０の間に設けることができる。

上部本体３０、下部本体４０及び光源モジュール部１０は、それぞれに脱着可能に締結部（図示せず）を設けることができる。締結部は、ボルト結合、ねじ結合などの多様な方法により締結可能な部分である。一例として、上部本体３０及び下部本体４０の内側面にねじ部を形成し、光源モジュール部１０の外側面にねじ部を形成することによって、上部本体３０及び下部本体４０と光源モジュール部１０は、回転によるねじ結合が形成される。

Ｏリング５０は、部材と部材の間に設けられることによって、流体が部材の間に流入されることを防止する。

以下、図１を参照して本発明の第１実施形態による紫外線殺菌装置１の流体の流れを説明する。

図１に図示された通り、流体は下部本体４０から光源モジュール部１０を通じて上部本体３０に流れる。流体は第１下部流路４１０から第２下部流路４２０に流入され、第２下部流路４２０に流入された流体は、光源モジュール部１０の底面に沿って流動されて、その後貫通流路２１２に流入することができる。

貫通流路２１２に流入した流体は第２上部流路３２０に流入し、第２上部流路３２０の内部形状によって流体が紫外線光源部１００の上部に案内されることができる。紫外線光源部１００の上部に案内された流体は、紫外線光源部１００で発光する紫外線によって殺菌される。

殺菌済の流体は、第１上部流路３１０に流入されて、第１上部流路３１０と連通した流路に流出される。

本発明の好ましい実施形態による紫外線殺菌装置１は、紫外線光源部１００が形成された光源モジュール部１０を、流体が流動される流動経路に設けることによって、紫外線を利用して流動される流体を殺菌することができる。

また、流体の流れが紫外線光源部１００を包んで流れるようにすることで、紫外線光源部１００で発生される熱を自然に冷ます効果を期待することができる。

本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’
以下、図４を参照して本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’に対して説明する。

本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’は、前述した本発明の好ましい第１実施形態による紫外線殺菌装置１に流体ガイド部６０をさらに含んだ構成を有し、光源モジュール部１０が複数設けられている。したがって、本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’の他の構成については、前述した本発明の好ましい第１実施形態による紫外線殺菌装置１の説明を適用することができ、重複する説明は省略する。

図４に図示された通り、紫外線殺菌装置１’には複数の光源モジュール部１０が設けられている。

光源モジュール部１０の設置として、上部本体３０と下部本体４０との間に２個以上の光源モジュール部１０を設けることができる。この場合、複数の光源モジュール部１０の間に流体ガイド部６０を設けることができる。

一例として、図４（ａ）及び図４（ｂ）に図示された通り、上部本体３０と下部本体４０の間には二つまたは三つの光源モジュール部１０が設けられている。

二つの光源モジュール部１０が設けられた場合、光源モジュール部１０を上、下の方向に積層及び結合して設けることができる。この時、二つの光源モジュール部１０の間に流体ガイド部６０を設けることができる。

流体ガイド部６０は、側壁６１０及び内部フランジ６２０により構成されることができる。

側壁６１０は、その上面及び下面がそれぞれ光源モジュール部１０の段差部２５０の底面に相接するように設けられることができる。換言すれば、側壁６１０の上面は、上部に設けられた光源モジュール部１０の下部段差部２５２の底面と相接することができ、側壁６１０の下面は、下部に設けられた光源モジュール部１０の上部段差部（２５１）の底面と相接することができる。側壁６１０は上面及び下面がそれぞれの光源モジュール部１０の段差部の底面に相接することによって、複数の光源モジュール部１０の間に支持されることができる。

内部フランジ６２０は、側壁６１０から内部に延長され、開口して形成されることができる。具体的に、内部フランジ６２０は、側壁６１０から側壁６１０の内部方向に延びて形成されることができる。この場合、内部フランジ６２０は中心部が開口されることで、下部に設けられた光源モジュール部１０と上部に設けられた光源モジュール部１０を連通させることができる。すなわち、下部に設けられた光源モジュール部１０に流入した流体は、内部フランジ６２０の開口部を通じて上部に設けられた光源モジュール部１０に流入することができる。

本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’は、複数の光源モジュール部１０を備え、複数の光源モジュール部１０の間に流体ガイド部６０を具備することによって高い殺菌効果を期待することができる。

具体的に、下部本体４０に流入した流体は、光源モジュール部１０の中、下部の光源モジュール部１０に流入されて、貫通流路２１２を通じて上部の光源モジュール部１０と下部の光源モジュール部１０との間に流入されることができる。この時、流体の流れは、流体ガイド部６０の内部フランジ６２０により内部フランジ６２０の開口部に案内されることができる。すなわち、下部の光源モジュール部１０を通じて流入した流体は、下部の光源モジュール部１０の紫外線光源部１００の上部に案内される。したがって、流体は、下部光源モジュール部１０で発光する紫外線によって一次的に殺菌される。

一次的に殺菌された流体は、流体ガイド部６０の開口部を通じて、上部の光源モジュール部１０の下部に流入することができる。この時、流体ガイド部６０の中心部が開口されているため、流体が上部の光源モジュール部１０の下面の中心部に流入することができる。上部の光源モジュール部１０の下部に流入した流体は、上部の光源モジュール部１０の外側に形成された貫通流路２１２に流入することができる。流体は上部の光源モジュール部１０を通じて上部の光源モジュール部１０の上部に流動され、その後、上部の光源モジュール部１０で発光する紫外線によって２次的に殺菌される。

このように、本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’は、流路上に複数の光源モジュール部１０を具備して、流路を流動する流体に対し、複数の光源モジュール部１０により複数回殺菌することができる。

また、複数の光源モジュール部１０の間に流体ガイド部６０を設置することで、流体の流れを光源モジュール部１０側に案内して、紫外線による殺菌効果及び紫外線光源部１００の冷却効果を高めることができる。

本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”
以下、図５～図６を参照して、本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”を説明する。

本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”は、前述した本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’に対し、光源モジュール部１０に流れ抵抗部７０をさらに備えた構成を有する。

したがって、本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”の他の構成については、前述した本発明の好ましい第２実施形態による紫外線殺菌装置１’の説明を適用することができ、重複する説明は省略する。

図５に図示された通り、本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”は、光源モジュール部１０の上部及び下部のうち、少なくとも一方に流体ガイド部６０が設けられ、上部流路３００に流れ抵抗部７０を設けることができる。

流体ガイド部６０は、第１流体ガイド部６１と第２流体ガイド部６２により構成されることができる。

第１流体ガイド部６１は、複数の光源モジュール部１０の最上部に設けられることができる。第１流体ガイド部６１は、開口部が第２流体ガイド部６２の開口部より大きく形成されることができる。換言すれば、第１流体ガイド部６１の内部フランジ６２０’の開口面積が、第２流体ガイド部６２の内部フランジ６２０の開口面積より大きく形成されることができる。

第２流体ガイド部６２は、複数の光源モジュール部１０の最下部及び複数の光源モジュール部１０の間に設けられることができる。第２流体ガイド部６２は、開口部が第１流体ガイド部６１の開口部より小さく形成されることができる。第２流体ガイド部６２は、光源モジュール部１０の下部で流入する流体が光源モジュール部１０の下面の中心部に流入されるように誘導する役割をする。

流れ抵抗部７０は、底板７１０と延長流路７２０により構成されることができる。

底板７１０は四角形、円形など多角形態の板形態に形成されることができる。底板７１０の材質は、アルミニウム、アルミニウム合金などの反射率の高い材質により形成されることができ、樹脂系の材質により形成されることができる。ただし、底板７１０が樹脂系など反射率の低い材質で形成される場合、底板７１０の底面をアルミニウム、アルミニウム合金などの材質でコーティングすることができる。

底板７１０を有する第２上部流路３２０の内面は、アルミニウム、アルミニウム合金などの材質でコーティングされて、反射率を高めることができる。

底板７１０は光源モジュール部１０の上部に設けられることができ、底板７１０の底面と光源モジュール部１０の上面は互いに向かい合うように形成されることができる。底板７１０は、光源モジュール部１０で発光される紫外線を反射させる役割をする。

底板７１０は、底板７１０から上部に延びて側面に複数のホールが形成された延長流路７２０を備えることができる。

延長流路７２０は、一端が底板と連結され、他端が開口されることができる。延長流路７２０の他端は第１上部流路に挿入され、及び／または締結して固定されることができる。延長流路７２０は、第１上部流路３１０とボルト締結、ねじ締結など多様な形態で締結されて、第１上部流路３１０に固定されることができる。

延長流路７２０の側面には複数のホール７２１が形成されることができる。複数のホール７２１は、底板７１０と第１上部流路３１０との間に形成され、第２上部流路３２０と延長流路７２０を連通させることができる。

本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”は、流体ガイド部６０と流れ抵抗部７０を設置して流体を光源モジュール部１０上部に誘導することによって、紫外線による殺菌効率を増加させることができる。

具体的に、流体が下部本体４０に流入して光源モジュール部１０の下部に流入することができる。この時、光源モジュール部１０の下部に流入する流体は、第２流体ガイド部６２の開口部を通じて光源モジュール部１０の下面の中心部に流入することができる。流体は光源モジュール部１０の下面を沿って、光源モジュール部１０の外側に設けられた貫通流路２１２を通じて光源モジュール部１０の上部に流れることができる。

光源モジュール部１０の上部に流れた流体は、第２上部流路３２０に流動されることができる。この時、第２上部流路３２０に流動された流体は、流れ抵抗部７０の底板によって流れ抵抗部７０の両側に誘導される。すなわち、流体は、流れ抵抗部７０により流れ抵抗部７０と光源モジュール部１０の上部との間に停滞し、これにより光源モジュール部１０で発光される紫外線により殺菌されることができる。

また、流れ抵抗部７０は、紫外線を反射する材質で形成されることによって、光源モジュール部１０から発光された紫外線が流れ抵抗部７０の底板で反射されて、より広い領域に紫外線を照射して流体を殺菌することができる。

また、光源モジュール部１０の下部に流体ガイド部６０を設けることによって、光源モジュール部１０の底面の中心部に流体を誘導して、流体が光源モジュール部１０の底面の中心から外側まで流れるように誘導する。これによって、紫外線光源部１００を効果的に冷却させることができる。

一方、本発明の好ましい第３実施形態による紫外線殺菌装置１”は、図６に図示された通り、光源モジュール部１０を積層して複数形成することができる。この時、第１流体ガイド部６１は光源モジュール部１０の最上部に設けられ、第２流体ガイド部６２は光源モジュール部１０の最下部と複数の光源モジュール部１０の間に複数設けられることができる。このように、上部本体３０と下部本体４０の間に複数個の光源モジュール部１０を具備することによって、流体に対する殺菌効果を増加させることができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、本発明の技術分野の当業者であれば、本発明の特許請求範囲に記載された技術思想及び保護範囲を逸脱しない限り、本発明を多様に修正または変形して実施することができる。

１、１’、１”：紫外線殺菌装置
１０：光源モジュール部
３０：上部本体
４０：下部本体
５０：Ｏリング
６０：流体ガイド部
７０：流れ抵抗部

Claims (5)

1. 上部流路を有する上部本体、
   下部流路を有する下部本体、
   前記上部本体と前記下部本体との間に設けられた光源モジュール部、及び
   前記上部流路に設けられた流れ抵抗部を備えており、
   前記光源モジュール部は、
   紫外線光源部、及び
   前記紫外線光源部を支持し、且つ前記上部流路と前記下部流路とを連通させる貫通流路を有する支持部を含み、
   前記流れ抵抗部は、
   底板、
   前記底板から上部に延伸され且つ側面に複数のホールが形成された延長流路を含む
   ことを特徴とする紫外線殺菌装置。
2. 前記光源モジュール部の上部及び下部のうち少なくとも一方に設けられた流体ガイド部を備えており、
   前記流体ガイド部は、
   側壁、及び
   前記側壁から内部に延伸され且つ開口が形成された内部フランジを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
3. 前記上部本体の下部には、前記光源モジュール部の上部と締結される上部締結部が設けられ、
   前記下部本体の上部には、前記光源モジュール部の下部と締結される下部締結部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
4. 前記貫通流路は、離隔した弧形に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の紫外線殺菌装置。
5. 前記光源モジュール部は複数設けられ、
   前記光源モジュール部の間に前記流体ガイド部が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の紫外線殺菌装置。

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