KR20160080791A - 라이트 커튼형 led 광 조사기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료 환경용 광집중을 위한 광 모듈 시스템, 수질 정화를 위한 자외선 광 살균 장치 및 공기 정화를 위한 자외선 광 모듈 시스템에 설치되는 LED 광 조사기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 유체가 흐르는 유로에 커튼 형태로 LED광이 형성되도록 구성하고, 유로 내에서 조사된 LED광이 리사이클 되도록 구성함으로써 광의 집적화와 효율성을 향상 라이트 커튼형 LED광 조사기에 관한 것이다.
본 발명에 의한 라이트 커튼형 LED 광 조사기는 내부에 유체가 유동하는 유로(2)가 형성된 배관(1)에 설치되어 광을 배관(1) 내부로 조사함으로써 유체에 포함된 세균을 살균하도록 구성된 LED 광 조사기에 있어서, 광을 조사하는 소정 개수의 LED(101)가 링 형태로 성형되어 광 조사기를 구성하고, 상기 링 형태로 성형된 광 조사기는 투명한 배관(1)의 외면에 부착되며, 전원 공급에 의해 상기 LED(101)가 광을 관(1)의 중심축에 수직 방향으로 조사함으로써, 관(1) 내부 유로(2)에 막 형태의 라이트 커튼을 생성시켜 유로(2)를 유동하는 유체에 포함된 세균을 살균 정화하도록 구성된다.

Description

라이트 커튼형 LED 광 조사기 {Light curtain type LED irradiator}

본 발명은 의료 환경용 광집중을 위한 광 모듈 시스템, 수질 정화를 위한 자외선 광 살균 장치 및 공기 정화를 위한 자외선 광 모듈 시스템에 설치되는 LED 광 조사기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 액체 또는 기체와 같은 유체가 흐르는 통로에 커튼 형태로 LED광이 형성되도록 구성하고, 유로 내에서 조사된 LED광이 리사이클 되도록 구성함으로써 광의 집적화와 효율성을 향상시키는 라이트 커튼형 LED광 조사기에 관한 것이다.

일반적으로 자외선은 100~400nm의 파장을 가지는 빛의 영역이고, 그 중에 180~280nm의 파장을 갖는 자외선을 UV-C라 부르는데, 이 영역의 자외선은 각종 미생물을 살균하는 효과를 가진다.

자외선을 이용한 살균 기능이 발견되면서부터 다양한 자외선 살균 소독 방법이 제시되어 왔고, 실제 여러 산업 분야에서 자외선을 이용한 살균방법이 널리 사용되고 있다.

자외선 살균에 사용되는 램프는 고출력이 요구되므로 전력 사용량이 많고, 부피가 큰 문제점을 가지고 있다. 또한, 종래의 UV램프는 수은램프가 대부분으로서 환경 기준에 적합하지가 않다.

최근에는 소형이면서 전력 사용 효율이 우수한 자외선 LED가 개발되어 상용화가 진행되고 있는 상태이다.

이러한 자외선을 이용한 살균방식은 의료 및 환경 분야의 살균과 정화처리에 많이 사용되고 있다.

도 1에서와 같이 종래의 살균 및 정화처리를 위한 LED 광 조사기는 액체나 기체 등의 유체가 흐르는 배관(1)의 외부에 자외선 LED(11)가 다수 실장된 평판 형태의 평판형 광조사기(10)를 설치하고, 상기 평판형 광조사기(10)의 자외선 LED(11)에 전원이 공급되면 자외선이 투명한 배관(1) 내부에 조사되어 배관(1)의 유로(2)를 따라 유동하는 유체에 자외선이 조사되어 유체에 포함된 세균이 살균되도록 구성된다.

그런데, 이러한 종래의 평판형 광조사기(10)는 자외선 LED에서 발광된 빛이 분산되어 광이 접적되지 않으므로 효율적인 광 사용에 문제가 있고, 배관(1)의 축 방향을 따라 길게 설치되므로 설치공간에 제약을 받는 문제점이 있다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2013-0014729호, "형상 변형이 가능한 자외선 살균기"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 액체 또는 기체와 같은 유체가 유동하는 배관에 설치되어 LED에서 조사된 광이 배관 내에 라이트 커튼을 형성함으로써 광 집적화를 통해 효율적으로 광 사용이 가능한 라이트 커튼형 LED 광 조사기를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

또한, 배관 내부로 유입된 광이 배관 내부에서 반사막을 통하여 리사이클링 되어 광을 재생시킴으로써 더욱 효율적으로 광을 사용할 수 있는 라이트 커튼형 LED 광 조사기를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 라이트 커튼형 LED 광 조사기는 내부에 유체가 유동하는 유로(2)가 형성된 배관(1)에 설치되어 자외선, 적외선 또는 가시광선을 배관(1) 내부로 조사하도록 구성된 LED 광 조사기에 있어서, 광을 조사하는 소정 개수의 LED(101)가 링 형태로 성형되어 광 조사기를 구성하고, 상기 링 형태로 성형된 광 조사기는 투명한 배관(1)의 외면에 부착되며, 전원 공급에 의해 상기 LED(101)가 광을 관(1)의 중심축에 수직 방향으로 조사함으로써, 관(1) 내부 유로(2)에 막 형태의 라이트 커튼을 생성시켜 유로(2)를 유동하는 유체에 포함된 세균을 살균 정화하도록 구성된다.

그리고 본 발명에 의한 라이트 커튼형 LED 광 조사기는 내부에 유체가 유동하는 유로(2)가 형성된 배관(1)에 설치되어 광을 배관(1) 내부로 조사하도록 구성된 LED 광 조사기에 있어서, 광을 조사하는 소정 개수의 LED(101)가 링 형태로 성형되어 광 조사기를 구성하고, 상기 링 형태로 성형된 광 조사기를 투명한 배관(1)의 내벽 또는 외벽에 설치하며, 전원 공급에 의해 상기 LED(101)가 배관(1) 중심축을 수직으로 향하는 방향에서 소정 각도 틸트된 각도로 조사되도록 하고, 상기 LED(101)에서 조사된 틸팅광이 도달하는 배관(1)의 내벽 또는 외벽에 틸팅광을 배관(101) 내부로 반사시키는 반사띠(104)를 구성할 수도 있다.

이때, 상기 LED(101)에는 렌즈(102)가 설치되어 LED(101)에서 조사되는 광이 집적되도록 하여 단위 면적당 광량의 크기를 높이도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배관(1)의 내면 또는 외면에는 LED(101)에서 조사된 광을 다시 배관(1) 내부로 반사시켜 광을 리사이클링 시키는 반사판(103)이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사판(103)의 반사면은 소정의 각도로 기울어져 LED(101)에서 조사된 광을 반사시켜 다른 반사판(103)으로 반사시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사판(103)은 광 반사물질을 배관(1) 내면 또는 외면에 코팅하여 형성된 반사막인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광 조사기는 배관(1)과 배관(1)을 연결하는 연결관에 설치된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 라이트 커튼형 LED 광 조사기는 유체가 유동하는 배관에 설치되어 LED에서 조사된 광이 배관 내에서 라이트 커튼을 형성함으로써 광 집적화를 통해 효율적으로 광 사용이 가능하다.

또한, 배관 내부에 반사판을 형성함으로써 배관 내부로 유입된 광이 배관 내부에서 리사이클링 되어 광을 재생시킴으로써 더욱 효율적으로 광을 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 배관에 설치된 종래의 LED 광 조사기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 측 단면도.
도 3은 배관에 설치된 본 발명에 의한 LED 광 조사기를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 측 단면도.
도 5는 LED 광 조사기에 렌즈가 설치된 상태를 도시한 단면도.
도 6는 배관내부에 반사판을 설치하여 광 리사이클링 하는 상태를 도시한 단면도.
도 7은 배관 연결관에 광 조사기를 설치한 상태를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 LED 광 조사기를 도시한 사시도.
도 9는 도 7의 단면을 도시한 단면도.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명에 의한 라이트 커튼형 광 라사이클링 LED 광 조사기에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 배관에 설치된 본 발명에 의한 LED 광 조사기를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 측 단면도이며, 도 5는 LED 광 조사기에 렌즈가 설치된 상태를 도시한 단면도이고, 도 6는 배관내부에 반사판을 설치하여 광 리사이클링 하는 상태를 도시한 단면도이며, 도 7은 배관 연결관에 광 조사기를 설치한 상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 LED 광 조사기를 도시한 사시도이며, 도 9는 도 7의 단면을 도시한 단면도이다.

본 발명에 의한 라이트 커튼형 LED 광 조사기는 도 3에 도시한 바와 같이, 액체나 기체가 유동하는 배관(1)에 설치되어 배관(1) 내부로 가시광선, 자외선 또는 적외선 등의 광을 조사하도록 구성된다.

광 조사기는 도 1과 같이 링 형태로 LED(101)를 배열하고, LED(101)가 링 형태로 배열된 광 조사기를 배관(1)의 외면에 접하도록 설치함으로써 전원 공급에 의해 LED(101)가 발광하면서 도 4와 같이 가시광선, 자외선 또는 적외선 등의 광을 투명한 배관(1) 내부로 조사하도록 구성된다.

이때, 상기 LED(101)는 배관(1)의 외부에서 링 형태로 배열되어 배관(1) 내부로 광을 조사하므로 배관(1) 내부에서는 LED(101)에서 조사된 광이 유로(2)의 수직 단면 형태로 라이트 커튼 면이 형성되어 광이 집중된다.

즉, 배관(1)의 유로(2) 단면에 자외선, 적외선 또는 가시광선이 집적되어 커튼 형태로 형성됨으로써 단위 면적당 광량의 크기를 극대화함으로써 배관(1)의 유로(2)를 유동하는 유체에 광 작용 효과를 높인다.

도 3 및 도 4에서는 LED 광 조사기를 배관(1)의 외면에 설치하였으나, 도 5와 같이 LED 광 조사기를 배관(1)의 내면에 설치할 수도 있다.

그리고 LED 광 조사기로부터 조사된 광이 배관(1) 유로(2)에 라이트 커튼을 형성할 LED(101)의 광 집적도를 높여 단위 면적당 광량의 크기를 더욱 높이기 위하여 도 5와 같이 렌즈(102)를 LED(101)에 패키지화시킨 LED 광 조사기를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 렌즈(102)를 LED(101)에 패키지화시킨 LED 광 조사기를 사용하면 도 5와 같이 LED(101)에서 조사되는 광이 퍼지지 않고 더욱 얇은 막 형태로 라이트 커튼을 형성함으로써 광효율이 향상된다.

LED(101)에서 조사된 광은 유로(2)에 라이트 커튼을 형성한 후 소멸되는데, 도 6과 같이 배관(1)의 내벽에 반사판(103)을 설치함으로써 LED(101)에서 조사된 광을 리사이클링 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 도 6과 같이 LED(101)에서 조사된 광이 유로(2)에 라이트 커튼을 형성한 후, 반대편 반사판(103)에 의해 반사되어 다시 유로(2)에 라이트 커튼을 형성하도록 한다.

이때, 도 6과 같이 반사판(103)의 반사면 각도를 조절함으로써 LED(101)에서 조사된 광이 반사판(103)에 의해 반사되어 다른 반사판(103)에 의해 재 반사되도록 함으로써 반사판에 의해 반사된 광에 의해 단위 면적당 광량의 크기를 극대화시켜 광효율을 높이도록 구성한다.

상기와 같이 LED(101)에서 발광된 빛이 반사판(103)에 의해 다시 LED(101)로 반사되지 않고, 다른 반사판(103)을 향하도록 반사판(103)의 반사면 각도를 조절함으로써, LED(101)에서 조사된 광이 유로(3)에서 수차례 라이트 커튼을 형성하도록 구성한다.

도 6에서는 배관(1)의 내면에 반사판(103)을 설치하는 것으로 설명하였으나, 배관(1)의 내면 또는 외면에 광 반사물질을 코팅하여 반사막을 형성함으로써 LED(101)에서 조사되는 광이 배관(1) 내면에 코팅된 반사막에 의해 반사되어 리사이클링 되도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 반사판(103)은 배관(1)의 내면은 물론 외면에도 설치할 수 있는 것으로서 LED(101)에서 조사된 광을 배관(1) 내부로 반사시킬 수만 있다면 배관(1)의 내부와 외부는 중요하지 않다.

본 발명의 실시예에서는 LED 광 조사기가 배관(1)에 설치된 것으로 설명하였으나, 도 7에 도시한 바와 같이 배관(1)과 배관(1)을 연결하는 연결관(3)에 본 발명의 LED 광 조사기를 설치함으로써 설치가 쉽고, 유지와 보수가 용이하도록 구성할 수도 있다.

그리고 도 8 및 도 9에서와 같이 LED(101)에서 조사되는 광을 일 측방향으로 소정 각도 틸트하여 조사하도록 LED(101) 조사각도를 조정하고, LED(101)에서 소정 각도로 틸트되어 조사되는 광이 도달하는 배관(1)의 내면 또는 외면에 광을 반사시키도록 반사띠(104)를 형성하며, 상기 반사띠(104)에서 반사된 광이 도달하는 배관(1)의 내면 또는 외면에 광을 재반사시키도록 반사띠(104)를 구성할 수 있다.

상기와 같이 LED(101)에서 조사되는 광의 각도를 소정 각도 틸트하여 조사하고, 광의 경로에 반사띠(104)를 위치시켜 재반사시킴으로써 광 커튼 면적이 더 넓어지는 효과가 있다.

이상, 본 발명에 의한 라이트 커튼형 광 리사이클링 LED 광 조사기에 대해 설명하였다.

상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 배관
2 : 유로
10 : 평판형 광조사기
11 : LED
101 : LED
102 : 렌즈
103 : 반사판
104 : 반사띠

Claims (7)

1. 내부에 유체가 유동하는 유로(2)가 형성된 배관(1)에 설치되어 광을 배관(1) 내부로 조사하도록 구성된 LED 광 조사기에 있어서,
   광을 조사하는 소정 개수의 LED(101)가 링 형태로 성형되어 광 조사기를 구성하고,
   상기 링 형태로 성형된 광 조사기는 투명한 배관(1)의 내벽 또는 외벽에 설치되며,
   전원 공급에 의해 상기 LED(101)가 광을 관(1)의 중심축에 수직 방향으로 조사함으로써,
   관(1) 내부 유로(2)에 막 형태의 라이트 커튼을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
2. 내부에 유체가 유동하는 유로(2)가 형성된 배관(1)에 설치되어 광을 배관(1) 내부로 조사하도록 구성된 LED 광 조사기에 있어서,
   광을 조사하는 소정 개수의 LED(101)가 링 형태로 성형되어 광 조사기를 구성하고,
   상기 링 형태로 성형된 광 조사기를 투명한 배관(1)의 내벽 또는 외벽에 설치하며,
   전원 공급에 의해 상기 LED(101)가 배관(1) 중심축을 수직으로 향하는 방향에서 소정 각도 틸트된 각도로 조사되도록 하고,
   상기 LED(101)에서 조사된 틸팅광이 도달하는 배관(1)의 내벽 또는 외벽에 틸팅광을 배관(101) 내부로 반사시키는 반사띠(104)를 구성한 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 LED(101)에는 렌즈(102)가 설치되어 LED(101)에서 조사되는 광이 집적되도록 하여 단위 면적당 광량의 크기를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 배관(1)의 내면 또는 외면에는 LED(101)에서 조사된 광을 다시 배관(1) 내부로 반사시켜 광을 리사이클링 시키는 반사판(103)이 설치된 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 반사판(103)의 반사면은 소정의 각도로 기울어져 LED(101)에서 조사된 광을 반사시켜 다른 반사판(103)으로 반사시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 반사판(103)은 광 반사물질을 배관(1) 내면 또는 외면에 코팅하여 형성된 반사막인 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 광 조사기는 배관(1)과 배관(1)을 연결하는 연결관(3)에 설치된 것을 특징으로 하는 라이트 커튼형 LED 광 조사기.
   

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