KR20230146212A - 살균 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴팩트한 크기의 저용량에서도 UVC살균영역을 최대로 형성하여 유체 살균 효과 및 효율을 높이는 살균 장치를 제공한다.

Description

살균 장치{STERILIZATION APPARATUS}

본 발명은 자외선을 이용한 살균 장치에 관한 것이다.

반도체 발광 다이오드 LED(Light Emitting Diode)는 공해를 유발하지 않는 친환경성 광원으로 전기 전자 분야 뿐만 아니라 살균 처리 분야로도 응용분야가 확대되고 있는 추세이다.

살균 처리 분야에서는, 자외선 발광 다이오드(UV LED)가 사용될 수 있다. 그 중 단파장의 UVC LED는 살균, 정화 등의 목적으로 사용될 수 있다.

UVC LED는 패키징되어 UVC LED 모듈의 형태로 구비될 수 있고, 유체 챔버의 하부측에 결합되어 상부측으로 광을 조사함으로써 유체 챔버 내부를 살균할 수 있다.

유체 챔버는 상부측에 유체를 유입하는 입구를 구비하고, UVC LED 모듈이 구비되는 하부측의 주변에 출구를 구비할 수 있다. 유체는 입구를 통해 유체 챔버 내부로 유입되어 일방향(상부측)에서 타방향(하부측)으로 이동하여 출구를 통해 배출된다. 유체는 일방향(상부측)에서 타방향(하부측)으로 이동하는 사이에 유체 챔버 내부로 조사되는 광에 의해 살균된다.

그런데, 유체 챔버의 구조에 있어서, 입구 및 출구를 서로 반대 방향(상부측 및 하부측)에 구비하는 구조의 경우, 입구측에서 출구측으로 이동하는 사이에 미처 살균되지 못한 유체가 출구를 통해 그대로 배출될 수 있다. 이로 인해 유체의 살균 효율이 저하되는 문제가 야기될 수 있다.

또한, UVC LED 모듈이 설치되는 부위의 주변에 유체를 배출하기 위한 출구를 구비해야 하므로, UVC LED 모듈의 설치 영역이 작게 확보되고 UVC 살균 영역이 작게 형성되어 높은 살균 효과를 기대하기 어렵다는 단점이 있다.

한국공개특허 제10-2020-0115053호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 컴팩트한 크기의 저용량에서도 UVC살균영역을 최대로 형성하여 유체 살균 효과 및 효율을 높이는 살균 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 살균 장치는, 동일한 방향으로 개구되는 제1포트 및 제2포트를 구비하고 내부에 중공을 구비하는 외통; 상기 제1포트와 대응되게 위치하는 제1구멍과 상기 제2포트와 대응되게 위치하는 제1구멍 및 내부 중앙에 구비되되 상기 제1, 2구멍 중 적어도 하나와 연통되고 하부가 개구되는 연장 관로를 포함하고 상기 외통의 내측에 구비되는 내통; 및 UVC칩과 상기 UVC칩을 구비하는 회로 기판을 포함하는 UVC모듈과 상기 UVC칩 상부에 구비되는 광투과부재 및 상기 UVC모듈 하부에 구비되는 방열부재를 포함하고 상기 외통의 하부에 결합되는 UVC모듈부;를 포함한다.

또한, 상기 외통 및 상기 내통 중 적어도 하나는 가이드 홈부를 구비하고, 나머지 하나는 상기 가이드 홈부와 대응되는 가이드 돌기부를 구비한다.

또한, 상기 제1, 2포트 중 적어도 하나는 상기 외통의 중앙측에 구비되고, 나머지 하나는 상기 외통의 테두리측에 구비된다.

또한, 상기 외통은 유색 재질로 형성된다.

또한, 상기 연장 관로는, 연통부 및 상기 연통부보다 작은 폭을 갖고 상기 연통부의 하부에 구비되는 직통부를 포함한다.

또한, 상기 내통은 테프론 재질로 구성된다.

또한, 상기 내통의 내부는 테프론 재질로 코팅된다.

또한, 상기 내통은, 상기 연장 관로의 주변에 상기 연장 관로와 연통되는 주변 공간부를 구비한다.

또한, 상기 제1, 2구멍 중 적어도 하나는 상기 연장 관로와 연통되고, 나머지 하나는 상기 주변 공간부와 연통된다.

본 발명은 컴팩트한 크기의 저용량에서도 UVC살균영역을 최대로 형성하여 유체 살균 효과 및 효율을 높이는 살균 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 제1, 2포트를 동일한 방향으로 개구되게 구비하여 유체가 상방향에서 하방향으로 유동한 다음 다시 하방향에서 상방향으로 유동하여 배출되도록 하는 흐름을 형성함으로써 유체를 2번에 걸쳐 UVC살균영역에 노출시켜 유체 살균 효과를 높이는 살균 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치의 분해 사시도.
도 2는 도 1의 분해 단면 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치의 단면 사시도.
도 4는 도 3을 정면에서 바라본 도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 외통의 저면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내통의 저면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치에서의 유체의 흐름을 도시한 도.

이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 본 명세서에서 사용한 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "구비하다"등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 특징이나 숫자, 단계, 동작 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 구체적으로 설명한다.

이하에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 폭 방향은 도면에 표기된 ±x방향이고, 살균 장치(1)의 길이 방향은 도면에 표기된 ±y방향이고, 살균 장치(1)의 두께 방향은 도면에 표기된 ±z방향이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 분해 단면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 단면 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 제1포트(P1) 및 제2포트(P2)를 구비하는 외통(10)과, 제1구멍(H1) 및 제2구멍(H2)을 구비하는 내통(11)과, UVC모듈(UM)과 광투과부재(15) 및 방열부재(16)를 포함하는 UVC모듈부(12)를 포함한다.

외통(10)은 내부에 중공(10b)을 구비하고, 일측에 중공(10b)과 연통되는 제1포트(P1) 및 제2포트(P2)를 구비한다. 제1포트(P1) 및 제2포트(P2)는 외통(10)의 일측면(상부면)으로부터 돌출되게 형성되어 동일한 방향으로 개구된다. 제1포트(P1) 및 제2포트(P2) 중 적어도 하나는 외통(10)의 상부면 중앙측에 구비되고, 나머지 하나는 외통(10)의 상부면 테두리측에 구비된다.

제1, 2포트(P1, P2)는 외통(10)의 동일한 면(외통(10)의 상부면)으로부터 돌출되게 형성되어 개구되는 방향이 동일하다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 일측면(예를 들어, 외통(10)의 상부면)에 제1, 2포트(P1, P2)를 모두 구비함으로써 제1, 2포트(P1, P2)를 구비하는 외통(10)의 일측면이 위치하는 부분을 유체의 입구 및 출구의 기능을 제공하는 부분으로서 이용한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 외통(10)의 저면도이다.

도 5를 참조하면, 제1포트(P1)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 제2포트(P2)보다 외통(10)의 수직 중심축(C1)에 가깝게 구비된다. 보다 구체적으로, 제1포트(P1)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 일측으로 벗어나되 외통(10)의 수직 중심축(C1)과 가까운 위치이면서 외통(10)의 수직 중심축(C1)과 교차하는 외통(10)의 수평 중심축(HC1)상에 구비된다. 이에 따라 제1포트(P1)는 외통(10)의 상부면 중앙측에 구비된다.

제2포트(P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 제1포트(P1)보다 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 상대적으로 멀리 구비되되, 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 타측으로 벗어나는 위치이면서 외통(10)의 수평 중심축(HC1)상에 구비된다.

제1, 2포트(P1, P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터의 거리를 달리하여 형성된다. 이 때, 제1, 2포트(P1, P2)는 외통(10)의 동일 수평 중심축(HC1)상에서 이격 거리를 두고 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 제1포트(P1)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)에 상대적으로 가깝게 형성되어 외통(10)의 중앙측에 형성되고, 제2포트(P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 상대적으로 멀리 형성되어 외통(10)의 테두리측에 형성된다.

외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 제1, 2포트(P1, P2)가 구비되는 위치는 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 도 5에 도시된 형태와 달리, 제1포트(P1)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 타측으로 벗어나는 위치이되, 외통(10)의 수직 중심축(C1)에 상대적으로 가깝게 구비될 수 있고, 제2포트(P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 일측으로 벗어나는 위치에 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 상대적으로 멀리 구비될 수도 있다.

이와는 달리, 제1포트(P1) 및 제2포트(P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 일측 또는 타측으로 벗어나는 위치(외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 동일한 방향)에 모두 구비되되, 제1포트(P1)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)에 상대적으로 가깝게 구비되고, 제2포트(P2)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 상대적으로 멀리 구비될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 일측면에 제1, 2포트(P1, P2)를 모두 구비하여 동일한 방향으로 개구되도록 구비한다. 이 때, 제1, 2포트(P1, P2)의 위치는, 제1, 2포트(P1, P2) 중 적어도 하나는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 외통(10)의 수직 중심축(C1)에 가까운 중앙측에 구비되고, 나머지 하나는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 외통(10)의 수직 중심축(C1)으로부터 먼 테두리측에 구비된다.

제1, 2포트(P1, P2) 중 적어도 하나는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 내부로 유체를 유입시키는 입구로서 기능하고, 나머지 하나는 내부의 유체를 배출시키는 출구로서 기능한다.

바람직하게는, 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 중앙측에 위치하는 제1포트(P1)가 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 내부로 유체를 유입시키는 입구로서 기능하고, 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 테두리측에 위치하는 제2포트(P2)가 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 내부로부터 유체를 배출시키는 출구로서 기능한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 일측면에 동일한 방향으로 개구되는 제1, 2포트(P1, P2)를 구비하되, 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 제1, 2포트(P1, P2)의 위치를 다르게 구비하여 살균 장치(1)의 내부로 유체를 유입시키는 입구 및 살균 장치(1)의 내부로부터 유체를 배출시키는 출구의 기능을 구분할 수 있다.

외통(10)은 내측에 가이드 돌기부(10a)를 구비한다. 도 5를 참조하면, 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 내측면으로 돌출되게 형성된다. 도 2를 참조하면, 가이드 돌기부(10a)는 제1, 2포트(P1, P2)를 구비하는 외통(10)의 일측면(상부면)으로부터 타측면이 위치하는 방향으로 형성된다. 다시 말해, 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 내측에 돌출되게 형성되되, 길이 방향(±y방향)으로 일정 길이를 갖고 형성된다. 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 내측면에 형성되되, 길이 방향(±y방향)을 기준으로 외통(10)의 하부를 제외한 상부 및 중간부에 형성된다. 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2)와 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2)을 각각 대응되게 위치시켜 외통(10)의 내측에 내통(11)을 용이하게 구비하기 위해 형성된다. 다시 말해, 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 중심축과 내통(11)의 중심축을 일치시키면서 외통(10)과 내통(11)을 쉽게 결합하기 위해 형성된다.

가이드 돌기부(10a)는 적어도 한 개 이상 구비된다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 3개의 가이드 돌기부(10a)를 구비한다. 가이드 돌기부(10a)를 3개 구비할 경우, 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 전방(+Z방향), 후방(-Z방향), 좌측방향(-x방향), 우측 방향(+x방향) 중 적어도 3개의 방향으로 위치하도록 구비된다. 이 때, 외통(10)의 테두리측에 구비되는 제2포트(P1)가 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 좌측 방향(-x방향)에 구비될 경우, 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 좌측 방향(-x방향)을 제외한 나머지 방향에 구비될 수 있다. 다시 말해, 가이드 돌기부(10a)는 외통(10)의 수직 중심축(C1)을 기준으로 제2포트(P2)가 구비되는 방향을 제외한 나머지 방향에 구비되어 외통(10)의 테두리측에 구비되는 제2포트(P2)와 간섭되지 않게 형성된다.

외통(10)은 하부 내측면에 나사산(ST)을 구비한다. 나사산(ST)은 가이드 돌기부(10a)의 하부에 형성된다. 나사산(ST)은 외통(10)의 하부에 구비되는 UVC모듈부(12)와의 결합을 위해 형성된다. 도 2를 참조하면, 나사산(ST)은, 바람직하게는, 가이드 돌기부(10a)와 일정 길이 이격 거리를 두고 형성된다. 이는 외통(10)의 내측에 내통(11)을 구비한 상태에서 내통(11)과의 간섭없이 외통(10)의 하부에 UVC모듈부(12)를 결합하기 위함이다.

외통(10)은 유색 재질로 형성된다. 외통(10)은, 바람직하게는, 폴리에틸렌(PE) 계열의 유색 재질로 형성된다. 이로 인해 외통(10)은 하부에 결합된 UVC모듈부(12)에서 발생한 광이 외부로 노출되지 않도록 UV 광 투과를 방지하는 기능을 한다. 또한, 외통(10)은 폴리에틸렌(PE) 계열의 재질로 형성되어 우수한 내광성을 구비할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 내통(11)은 외통(10)의 내측에 구비된다. 내통(11)은 외측에 가이드 홈부(11k)를 구비한다. 가이드 홈부(11k)는 내통(11)의 외측면에 형성된다. 가이드 홈부(11k)는 내측 방향으로 움푹 파인 형태로 형성된다. 가이드 홈부(11k)는 외통(10)의 가이드 돌기부(10a)와 대응되는 위치에 동일한 개수로 형성된다. 가이드 홈부(11k)는 가이드 돌기부(10a)와 길이 방향(±y방향)으로 동일한 길이를 갖거나 가이드 돌기부(10a)보다 길게 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 살균 장치(1)는 가이드 홈부(11k)의 길이를 가이드 돌기부(10a)보다 길게 형성한다. 도 4를 참조하면, 가이드 홈부(11k)에 가이드 돌기부(10a)가 수용된 상태에서 가이드 홈부(11k)의 길이와 가이드 돌기부(10a)의 길이 차이로 인한 여유 공간이 소정 존재한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 내통(11)의 가이드 홈부(11k)와 외통(10)의 가이드 돌기부(10a)를 대응시켜 외통(10)의 내측에 내통(11)을 조립한다. 살균 장치(1)는 가이드 돌기부(10a) 및 가이드 홈부(11k)를 대응시켜 외통(10) 및 내통(11)을 조립함으로써 외통(10) 및 내통(11)의 중심축이 서로 일치된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)에 형성된 3개의 가이드 돌기부(10a) 각각에 대응되도록 내통(11)에 형성된 3개의 가이드 돌기부(10a)를 위치시켜 외통(10)의 내부에 내통(11)을 조립한다.

도 1 내지 도 4를 참조하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)에서는 외통(10)의 내측에 가이드 돌기부(10a)를 구비하고, 내통(11)의 외측에 가이드 홈부(11k)를 구비하는 것으로 도시하여 설명하였으나, 가이드 돌기부(10a) 및 가이드 홈부(11k)는 외통(10) 및 내통(11)에 상대 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 1 내지 도 4에 도시된 형태와 달리, 외통(10)의 내측면에 가이드 홈부(11k)가 구비될 경우, 내통(11)의 외측면에 가이드 돌기부(10a)가 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10) 및 내통(11) 중 적어도 하나에 가이드 홈부(11k)를 구비하고, 나머지 하나에 가이드 홈부(11k)와 대응되는 가이드 돌기부(10a)를 구비함으로써 외통(10)의 내측에 내통(11)을 쉽게 조립할 수 있다. 보다 구체적으로, 살균 장치(1)는 외통(10) 및 내통(11) 각각에 상대 구비되는 가이드 홈부(11k) 및 가이드 돌기부(10a)를 통해 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2) 각각에 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2)이 대응되게 위치하도록 하고 외통(10) 및 내통(11)의 중심축을 일치시켜 쉽게 조립할 수 있다.

내통(11)은 일측(상측)에 제1, 2구멍(H1, H2)을 구비한다. 제1, 2구멍(H1, H2)은 내통(11)의 일측면(상부면)에 구비되되, 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2) 각각에 대응되는 위치에 구비된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내통(11)의 저면도이다.

도 6을 참조하면, 내통(11)은 내통(11)의 수직 중심축(C2)으로부터 일측으로 벗어난 위치이되, 내통(11)의 수직 중심축(C2)과 가까운 중앙측에 제1구멍(H1)을 구비한다. 이에 따라 제1구멍(H1)은 외통(10)의 제1포트(P1)와 대응되는 위치에 구비된다.

제2구멍(H2)은 내통(11)의 수직 중심축(C2)으로부터 타측으로 벗어난 위치이되, 내통(11)의 수직 중심축(C2)과 먼 테두리측에 제2구멍(H2)을 구비한다. 이에 따라 제2구멍(H2)은 외통(10)의 제2포트(P2)와 대응되는 위치에 구비된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 내통(11)의 수직 중심축(C2)과 가까운 중앙측에 제1구멍(H1)을 구비하고, 내통(11)의 수직 중심축(C2)으로부터 먼 테두리측에 제2구멍(H2)을 구비하되, 내통(11)의 수평 중심축(HC2)상에 제1, 2구멍(H1, H2)을 구비한다. 이에 따라 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2)은 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2)와 대응되는 위치에 형성된다.

외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2)의 위치가 도 5에 도시된 위치와 다르게 구비될 경우, 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2)은 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2)의 위치와 대응되는 위치에 구비되어 도 6에 도시된 위치와 다르게 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 가이드 돌기부(10a)와 대응되는 위치에 내통(11)의 가이드 홈부(11k)를 위치시켜 외통(10)의 내측에 내통(11)을 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는, 외통(10) 및 내통(11) 각각에 상대 구비되는 가이드 돌기부(10a) 및 가이드 홈부(11k)를 통해 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2) 및 외통(10)의 제1, 2포트(P1, P2)를 별도로 대응되게 위치시키지 않고도 외통(10) 및 내통(11)의 조립 위치가 가이드된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 제1, 2포트(P1, P2) 및 제1, 2구멍(H1, H2) 각각이 대응되게 위치하는 구조로 외통(10) 및 내통(11)을 쉽게 조립할 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10) 및 내통(11)에 상대 구비되는 가이드 돌기부(10a) 및 가이드 홈부(11k)를 통해 외통(10) 및 내통(11)의 조립 시 제1, 2포트(P1, P2) 및 제1, 2구멍(H1, H2)의 위치 정렬을 용이하게 할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 내통(11)은 제1구멍(H1)의 주변에 오목하게 파인 홈 형태의 제1실링부(SH1)를 구비한다. 또한, 내통(11)은 제1구멍(H1)의 주변에 오목하게 파인 홈 형태의 제2실링부(SH2)를 구비한다. 제1, 2실링부(SH1, SH2)은 일 예로서 원형 링의 단면 형상을 갖는다.

내통(11)은 제1, 2실링부(SH1, SH2) 각각에 제1실링 부재(SL1) 및 제2실링 부재(SL2)를 구비한다. 제1, 2실링 부재(SL1, SL2)는 일 예로서 O링으로 구비될 수 있다. 제1, 2실링 부재(SL1, SL2)는 제1실링부(SH1)의 단면 형상에 따라 적합한 형태로 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 내통(11)의 제1, 2구멍(H1, H2) 각각의 주변에 제1, 2실링부(SH1, SH2)을 형성하여 제1, 2실링 부재(SL1, SL2)를 구비한다. 이에 따라 외통(10)과 내통(11)이 결합된 상태에서 제1포트(P1)를 통해 유입되어 제2구멍(H2)을 통과하는 유체 및 제2구멍(H2)을 통과하여 제2포트(P2)를 통해 배출되는 유체가 외통(10) 및 내통(11) 사이의 계면으로 유입되는 문제를 방지할 수 있다.

제1, 2실링 부재(SL1, SL2)는 외통(10)의 하부에 결합되는 UVC모듈부(12)에 의해 외통(10)과 내통(11) 사이에서 밀착된다. 이로 인해 외통(10)과 내통(11) 사이의 결합이 보다 견고해질 수 있다.

내통(11)은 내부 중앙에 연장 관로(11a)를 구비한다. 연장 관로(11a)는 노출되지 않는 형태로 내통(11)의 내부 중앙에 형성된다. 이에 따라 연장 관로(11a)는 내통(11)의 중심축상에 위치한다. 연장 관로(11a)는 제1구멍(H1)과 연통되어 제1포트(P1)를 통해 유입되어 제1구멍(H1)을 통과한 유체를 전달받는다.

연장 관로(11a)는 폭 방향(±x방향) 및 길이 방향(±y방향)으로 일정 치수를 갖고 중공 기둥의 형태로 형성된다. 연장 관로(11a)는 길이를 갖고 형성되어 UVC모듈부(12)측과 가까이 위치하는 하부 개구(11b)를 구비한다. 다시 말해, 연장 관로(11a)는 하부가 개구된다. 연장 관로(11a)는 연장 관로(11a) 내부로 유입된 유체를 UVC모듈부(12)측과 가까워지는 방향으로 흐르도록 흐름을 가이드할 수 있다.

연장 관로(11a)는 제1, 2구멍(H1, H2) 중 적어도 하나와 연통된다. 바람직하게는, 연장 관로(11a)는 내통(11)의 내부 중앙에 형성되어 내통(11)의 중앙측에 형성되는 제1구멍(H1)과 연통된다.

상세히 설명하면, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 연장 관로(11a)는 연통부(SW) 및 연통부(SW)의 폭보다 작은 폭을 갖고 연통부(SW)의 하부에 구비되는 직통부(DR)를 포함한다. 연통부(SW)는 폭 방향(±x방향)을 기준으로 상대적으로 큰 치수로 형성되고, 직통부(DR)는 연통부(SW)의 폭 방향(±x방향) 치수보다 작은 치수를 갖고 연통부(SW)의 하부에 형성된다. 직통부(DR)는 하부 개구(11b)를 포함한다.

연장 관로(11a)는 연통부(SW)를 통해 제1구멍(H1)과 연통된다. 도 4를 참조하면, 연장 관로(11a)의 상부는 연장 관로(11a)의 중심축을 기준으로 폭 방향(+x방향)으로 확장된다. 이에 따라 연장 관로(11a)의 상부의 측벽부가 연장 관로(11a)의 중심축으로부터 폭 방향(+x방향)으로 멀어지면서 연장 관로(11a)의 상부의 개구가 연장 관로(11a)의 하부의 개구보다 크게 형성된다. 연장 관로(11a)는 상부의 폭 방향(+x방향) 확장 형태로 인해 상부의 측벽부에 단턱이 형성된다. 연장 관로(11a)는 연장 관로(11a)의 중심축을 기준으로 상부를 폭 방향(+x방향)으로 확장하는 형태를 통해 연장 관로(11a)의 상부에 연통부(SW)를 구비한다. 다시 말해, 연통부(SW)는 연장 관로(11a)의 상부에 연장 관로(11a)의 중심축을 기준으로 폭 방향(+x방향)으로 확장된 부분이다.

연장 관로(11a)는 연통부(SW)에 의해 상부의 개구의 폭 방향(±x방향) 치수가 하부 개구(11b)의 치수보다 크다. 이에 따라 제1구멍(H1)의 개구(OP1)의 맞은편에는 연장 관로(11a)의 연통부(SW)의 적어도 일부가 위치한다. 다시 말해, 제1구멍(H1)의 개구(OP1)의 하부에는 연통부(SW)의 적어도 일부가 위치한다. 제1구멍(H1)의 개구(OP1)는 폭 방향(±x방향)을 기준으로 연장 관로(11a)의 연통부(SW)의 적어도 일부와 중첩되며 연통부(SW)의 내측에 위치한다. 연장 관로(11a)는 연장 관로(11a)의 상부에 구비된 연통부(SW)를 통해 제1구멍(H1)과 연통된다. 유체는 제1구멍(H1)을 통과하여 연장 관로(11a)의 상부에서 연장 관로(11a)의 상부의 개구를 확장시키는 연통부(SW)로 유입된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 상부에 연장 관로(11a)의 하부에 구비되는 직통부(DR)보다 확장된 연통부(SW)를 구비함으로써 보다 많은 양의 유체를 연장 관로(11a)로 유입시킬 수 있다. 이로 인해 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 내부에서 살균되는 유체의 용량을 증가시켜 살균 효율이 향상될 수 있다.

연장 관로(11a)는 내통(11)의 내부 중앙에 구비되어 제1포트(P1)를 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 내부로 유입된 유체를 살균시키는 영역이다. 연장 관로(11a)로 유입된 모든 유체에 대한 살균 효율을 극대화하기 위한 측면에서 연장 관로(11a)의 폭 방향(±x방향) 치수를 작게 형성하는 것이 유리하나, 살균하는 유체의 용량이 적어 살균 속도가 느릴 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 상부의 폭 방향(±x방향)치수를 하부의 폭 방향(±x방향)치수 보다 크게 하여 연장 관로(11a)로 유입되는 유체의 용량을 증가시킬 수 있다. 이 때, 연장 관로(11a)는 상부보다 폭 방향(±x방향) 치수가 작은 하부를 통해 높은 밀도의 UVC살균영역을 형성하므로 많은 양의 유체를 효과적으로 살균할 수 있다. 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 연통부(SW)를 통해 살균하는 유체의 용량을 늘려 살균 속도를 증가시키고, 직통부(DR)를 통해 높은 밀도의 UVC살균영역에서 유체를 살균하여 전체적인 유체 살균 효율을 향상시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 상부에 연통부(SW)를 구비하고, 연통부(SW)의 하부에 직통부(DR)를 구비하되, 연통부(SW)의 폭 방항(±x방향) 치수를 직통부(DR)의 폭 방향(±x방향) 치수보다 크게 형성한다. 연장 관로(11a)는 연통부(SW)에 의해 제1구멍(H1)을 통과한 유체가 최초 유입되는 부분에서의 폭 방향(±x방향) 치수가 크게 형성된다. 연장 관로(11a)는 연통부(SW)를 통해 상부의 개구의 폭이 확장됨으로써 많은 양의 유체를 유입시킬 수 있다. 이로 인해 연장 관로(11a) 내부에 많은 양의 유체가 존재할 수 있다.

연통부(SW)를 통해 유입된 많은 양의 유체는 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 흘러 직통부(DR)로 유동한다. 직통부(DR)는 연통부(SW)보다 폭 방향(±x방향) 치수가 작다. 이에 따라 직통부(DR)의 내부에는 높은 밀도의 UVC살균영역이 형성되고, 유체는 직통부(DR)에서 높은 밀도의 UVC살균영역에 노출되어 효과적으로 살균된다. 직통부(DR)는 연통부(SW)보다 작은 폭으로 형성되어 높은 밀도의 UVC살균영역을 형성함으로써 연통부(SW) 대비 살균도가 높다. 유체는 연통부(SW)에서 직통부(DR)측으로 유동하여 직통부(DR)에서 효과적으로 살균되고, 직통부(DR)에 포함된 하부 개구(11b)측으로 흘러 UVC모듈부(12)측과 가까워진다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 광 반사율이 우수한 재질(구체적으로, 테프론(Teflon))로 내통(11)을 구성한다. 이에 따라 연장 관로(11a)는 테프론 재질로 구성된다. UVC모듈부(12)를 통해 연장 관로(11a) 내부로 조사된 광은 우수한 광 반사율을 갖는 연장 관로(11a)의 내측면(반사면)을 통해 반사되어 연통부(SW)에도 UVC살균영역을 형성한다. 이로 인해 연통부(SW)에 존재하는 많은 양의 유체가 살균된다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 광 반사율이 우수한 재질로 내통(11)을 구성하여 연장 관로(11a)의 내부에 전체적으로 UVC살균영역이 형성되도록 한다. 이에 따라 연통부(SW)에 의해 많은 양의 유체가 연장 관로(11a)로 유입되되, 연장 관로(11a)로 유입된 시점부터 UVC살균영역에 노출되어 살균된다. 유체는 연통부(SW)를 지나 직통부(DR)를 유동하여 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)측으로 유동하며 UVC모듈부(12)와 가까워지면서 더 높은 세기의 UVC 광에 노출된다. 이에 따라 유체는 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)측에 가까워질수록 살균 효과가 향상된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연통부(SW)를 통해 연장 관로(11a) 내부에서 살균되는 유체 용량을 늘림으로써 살균 속도를 증가시키고, 직통부(DR)를 통해 연장 관로(11a)에 높은 밀도의 UVC살균영역을 형성하여 연장 관로(11a) 내부로 유입된 많은 양의 유체가 효과적으로 살균될 수 있도록 한다. 이에 따라 살균 장치(1)는 높은 살균 효율을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)를 통해 제1구멍(H1)을 통과한 유체가 제2구멍(H2)측으로 바로 유동하지 않고 UVC살균영역을 유동하며 UVC모듈부(12)측으로 흘러 제대로 살균되도록 유체의 흐름을 가이드 할 수 있다.

내통(11)은 연장 관로(11a)의 주변에 주변 공간부(11c)를 구비한다. 주변 공간부(11c)는 내통(11)의 내부 중앙에 형성된 연장 관로(11a)를 둘러싸는 공간에 의해 형성된다. 이에 따라 주변 공간부(11c)는 내통(11)의 내부 외곽부에 형성된다.

내통(11)은 길이 방향(±y방향)을 기준으로 연장 관로(11a)의 길이보다 주변 공간부(11c)의 길이를 길게 형성한다. 내통(11)은 연장 관로(11a)와 주변 공간부(11c)의 길이 차이로 인해 형성된 여유 공간(11d)을 통해 연장 관로(11a)의 개구된 하부(하부 개구(11b))를 통과한 유체가 주변 공간부(11c)로 유입되도록 할 수 있다. 여유 공간(11d)은 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)와 대응되어 하부 개구(11b)의 하부에 형성된 공간이다. 연장 관로(11a) 및 주변 공간부(11c)는 연장 관로(11a)와 주변 공간부(11c)의 길이 차이로 형성된 여유 공간(11d)을 통해 서로 연통된다.

연장 관로(11a)가 제1구멍(H1)과 연통될 경우, 주변 공간부(11c)는 제2구멍(H2)과 연통된다. 이와 반대로, 연장 관로(11a)가 제2구멍(H2)과 연통될 경우, 주변 공간부(11c)는 제1구멍(H1)과 연통될 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)와 제1구멍(H1)이 연통되고, 주변 공간부(11c)와 제2구멍(H2)이 연통된다.

도 2 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 내통(11)은 상부 내측면(11g)을 통해 주변 공간부(11c)의 상부를 폐쇄한다. 주변 공간부(11c)의 상부를 폐쇄하는 내통(11)의 상부 내측면(11g) 중 적어도 일부는 내통(11)의 상부면 테두리측에 형성되는 제2구멍(H2)에 의해 개구된다. 구체적으로, 제2구멍(H2)은 내통(11)의 상부면 테두리측에 형성되되, 적어도 일부는 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리 내측에 위치하고 나머지 일부는 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리를 벗어나게 위치하도록 형성된다. 이로 인해, 내통(11)은, 주변 공간부(11c)의 상부를 폐쇄하는 내통(11)의 상부 내측면(11g) 중 제2구멍(H2)과 대응되는 위치에 폭 방향(±x방향)을 기준으로 제2구멍(H2)의 치수보다 작은 치수를 갖는 개구 부위(11e)가 형성된다. 다시 말해, 도 4 및 6을 참조하면, 개구 부위(11e)는 내통(11)의 상부면 테두리측에 제2구멍(H2)을 형성함으로써 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 적어도 일부를 관통하는 부위에 의해 형성된다. 개구 부위(11e)는 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리 중 적어도 일부가 절개된 부위이다.

내통(11)은, 제2구멍(H2)의 개구(OP2)의 하부에 배출 확장부(11j)를 구비한다. 내통(11)은 길이 방향(±y방향)으로 제2구멍(H2)을 일정 길이를 갖고 형성한다. 이 때, 제2구멍(H2)은 적어도 일부는 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리 내측으로 위치하고, 나머지 일부는 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리를 벗어나도록 위치하는 형태로 형성된다. 내통(11)은, 내통(11)의 상부 내측면(11g)의 테두리를 벗어나도록 위치하는 제2구멍(H2)의 나머지 일부에 의해 길이 방향(±y방향)으로 제2구멍(H2)측에 가까운 주변 공간부(11c)의 측벽부(11f)의 적어도 일부에 움푹 파인 부위가 형성된다. 내통(11)은 움푹 파인 부위를 통해 제2구멍(H2)의 개구(OP2)의 하부에 배출 확장부(11j)를 구비한다.

배출 확장부(11j)는 제2구멍(H2)의 기능에 따라 다른 기능을 제공한다. 구체적으로, 제2구멍(H2)이 출구로서 기능하는 제2포트(P2)와 대응되어 출구로서 기능할 경우, 배출 확장부(11j)는, 제2구멍(H2)측에서의 주변 공간부(11c)의 공간을 소정만큼 확장할 수 있다. 이로 인해 주변 공간부(11c)를 유동하는 유체는, 주변 공간부(11c)로부터 제2구멍(H2)을 효율적으로 통과하여 제2포트(P2)를 통해 배출될 수 있다. 배출 확장부(11j)는 주변 공간부(11c)를 유동하는 유체의 제2구멍(H2)을 통한 배출 흐름 효율을 높일 수 있다.

한편, 제2구멍(H2)이 입구로서 기능하는 제2포트(P2)와 대응되어 입구로서 기능할 경우, 배출 확장부(11j)는 연장 관로(11a)의 연통부(SW)의 기능을 제공할 수 있다. 제2구멍(H2)은 제2포트(P2)를 통해 유입된 유체를 통과시킨다. 내통(11)은 제2구멍(H2)측의 주변 공간부(11c)의 측벽부(11f)의 움푹 파인 부위를 통해 배출 확장부(11j)를 형성하여 주변 공간부(11c)로 유입되는 유체의 용량을 증가시켜 살균 속도를 증가시킴으로써 살균 효율을 향상시킬 수 있다.

내통(11)은 하부에 제3실링부(SH3)를 구비한다. 도 2 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 내통(11)은 하부에 폭 방향(±x방향) 내측으로 단턱지는 부위를 통해 제3실링부(SH3)를 구비한다. 제3실링부(SH3)에는 제3실링 부재(SL3)가 구비된다. 제3실링 부재(SL3)는 제3실링부(SH3)에 구비되어 내통(11)의 하부에 구비되는 UVC모듈부(12)의 상부에 구비되는 광투과부재(15)와 내통(11) 사이에 위치한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)과 내통(11)이 결합된 상태에서 외통(10)의 하부에 UVC모듈부(12)를 결합한다. 이에 따라 UVC모듈부(12)는 내통(11)의 하부에 위치한다. 제3실링 부재(SL3)는 외통(10)과 UVC모듈부(12)의 결합에 의해 내통(11)과 광투과부재(15) 사이에서 밀착되어 외통(10), 내통(11) 및 UVC모듈부(12)의 결합을 견고하게 할 수 있다.

또한, 제3실링 부재(SL3)는 주변 공간부(11c)를 유동하는 유체가 내통(11)의 외측으로 새어나가거나 UVC모듈부(12)로 침투되는 것을 방지할 수 있다.

내통(11)은 전체가 테프론(Teflon) 재질로 구성될 수 있다. 테프론 재질은 내화학성이 좋고 광 반사율이 높다. 내통(11)을 테프론 재질로 구성할 경우, 내통(11)의 내부에 구비되는 주변 공간부(11c)의 내측면과 주변 공간부(11c)의 상부를 폐쇄하는 내통(11)의 상부 내측면(11g)과, 연장 관로(11a)의 내측면 및 외측면이 모두 테프론 재질로 구성된다. 주변 공간부(11c)의 내측면과 내통(11)의 상부 내측면(11g)과, 연장 관로(11a)의 내측면 및 외측면은 모두 유체와 접촉되는 면이고, 내통(11)의 하부에 구비된 UVC모듈부(12)에서 발생한 광을 반사시키는 반사면으로서 기능한다. 따라서, 내통(11)의 전체를 테프론 재질로 구성할 경우, 주변 공간부(11c)의 내측면과 내통(11)의 상부 내측면(11g)과, 연장 관로(11a)의 내측면 및 외측면은 높은 반사율을 가질 수 있다. 다시 말해, 내통(11)은 전체적으로 테프론 재질로 구성되어 내통(11)의 내부로 조사되는 UVC모듈부(12)의 광 반사율을 높일 수 있다.

이와는 달리, 내통(11)은 UVC모듈부(12)의 광이 조사되는 공간인 내통(11)의 내부를 테프론 재질로 코팅할 수도 있다. 구체적으로, 광 반사면으로서 기능하는 주변 공간부(11c)의 내측면과 내통(11)의 상부 내측면(11g)과, 연장 관로(11a)의 내측면 및 외측면을 포함하는 내통(11)의 내부가 테프론 재질로 코팅될 수 있다. 이로 인해 내통(11)은 광이 조사되는 공간인 내부의 광 반사율을 높게 형성할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, UVC모듈부(12)는 복수개의 UVC칩(13)과, 상기 UVC칩(13)의 하부에 구비되는 회로 기판(14)을 포함하는 UVC모듈(UM)과, 상기 UVC칩(13)의 상부에 구비되는 광투과부재(15) 및 상기 UVC모듈(UM)의 하부에 구비되는 방열부재(16)를 포함한다.

UVC모듈부(12)는, 길이 방향(±y방향)의 하부(-y방향)에서부터 상부(+y방향)로 방열부재(16), 복수개의 UVC칩(13) 및 회로 기판(14)을 포함하는 UVC모듈(UM) 및 광투과부재(15)가 순차적으로 위치하여 구성된다.

방열부재(16)는 상부에 오목하게 파인 형태의 안착홈(17)을 구비한다. 안착홈(17)은 UVC모듈(UM)을 설치하는 공간을 제공한다.

방열부재(16)는 상부의 면적내에서 최대 면적을 갖도록 안착홈(17)의 면적을 크게 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 상부면에 입구 및 출구로서 기능하는 제1, 2포트(P1, P2)를 모두 구비한다. 따라서, 살균 장치(1)는 입구로서 기능하는 제1포트(P1)와 길이 방향(±y방향)을 기준으로 반대 방향에 출구로서 기능하는 별도의 부분을 구비하지 않는 구조이다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 살균 장치(1)의 상부에 입구 및 출구 기능을 하는 제1, 2포트(P1, P2)를 모두 구비하고, 살균 장치(1)의 하부에 UVC모듈(UM)을 구비한다. 살균 장치(1)는 제1, 2포트(P1, P2)와 UVC모듈(UM)을 구비하는 위치를 상부 및 하부로 각각 구분하여 구비하는 구조이다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 살균 장치(1)의 하부에 출구로서 기능하는 부분을 고려하지 않아도 되므로, 살균 장치(1)의 하부에 구비되는 방열부재(16)에 UVC모듈(UM)을 설치하기 위한 공간을 제공하는 안착홈(17)을 상대적으로 큰 면적으로 구비하는 것이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)와 달리, UVC모듈(UM)을 설치하기위한 공간을 작게 구비할 경우, UVC모듈(UM)의 설치 공간이 작아짐에 따라 UVC모듈(UM)에 의해 살균 장치 내부에 형성되는 UVC살균영역도 작아진다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)와 달리, 출구로서 기능하는 부분을 UVC모듈(UM)을 구비하는 하부측에 구비하는 구조의 경우, 출구로서 기능하는 부분을 형성하는 면적을 고려하여 UVC모듈(UM)의 설치 면적을 구비해야 한다. 다시 말해, 살균 장치의 전체 면적 중 하부의 면적에서 출구로서 기능하는 부분을 형성하는 면적을 제외한 나머지 면적에 UVC모듈(UM) 설치 공간을 형성해야 한다. 따라서, UVC모듈(UM) 설치 공간이 작아지게 되고, UVC살균영역이 작게 형성되어 UVC살균 효과가 저하되게 된다.

한편, 출구로서 기능하는 부분을 UVC모듈(UM)을 구비하는 하부측의 측면에 구비하는 구조를 고려해볼 수 있다. 그러나 이 경우, 출구로서 기능하는 부분을 하부측의 측면에 구비하면서 살균 장치의 전체적인 크기가 커지게 된다.

하지만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는, 입구 및 출구로서 기능하는 제1, 2포트(P1, P2)를 상부에 구비하고, UVC모듈(UM)을 하부에 구비하여 하부측에 출구로서 기능하는 부분을 형성하는 면적을 고려하지 않고 UVC모듈(UM)의 설치 면적을 크게 할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 컴팩트한 크기의 저용량에서도 UVC살균영역을 크게 형성하여 살균 효과 및 효율을 향상시킬 수 있다.

도 3, 4를 참조하면, 안착홈(17)의 폭 방향(±x방향) 치수는 내통(11)의 내부 공간의 폭 방향(±x방향)보다 크거나 유사하다. 바람직하게는, 안착홈(17)의 폭 방향(±x방향) 치수는 내통(11)의 내부 공간의 폭 방향(±x방향)보다 크다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 내통(11)의 내부 공간의 폭 방향(±x방향) 치수보다 큰 치수의 UVC모듈 설치 공간을 제공한다. 이에 따라 살균 장치(1)는 내통(11)의 내부 공간 전체에 균일한 UVC살균영역을 형성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 살균 장치(1)의 전체 면적 중 하부 면적에 출구로서 기능하는 부분을 형성하는 면적을 고려하지 않고 UVC모듈(UM) 설치 면적을 구비하므로 UVC모듈(UM)의 설치 공간을 크게 확장할 수 있다. 이에 따라 살균 장치(1)는 컴팩트한 크기의 저용량의 구조에서 UVC살균영역을 크게 형성하여 UVC살균 효율을 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 UVC모듈(UM)의 설치 공간을 크게 확장할 수 있으므로 저용량의 컴팩트한 구조에서도 높은 살균 효과를 가질 수 있다.

도 1을 참조하면, 방열부재(16)는 안착홈(17)의 바닥면에 UVC모듈(UM)의 회로 기판(14)과의 제1결합홀(14b) 및 제1전선통과부(17b)를 구비한다. 방열부재(16) 및 UVC모듈(UM)은 제1결합홀(14b)에 구비되는 결합수단을 통해 고정 결합된다. 방열부재(16) 및 UVC모듈(UM)은 제1결합홀(14b)로부터 결합수단을 해제하여 분리 가능하다. 제1전선통과부(17b)는 UVC모듈(UM)을 구동하는 전선이 통과되는 부위이다.

방열부재(16)는 안착홈(17)을 포함하는 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 갈수록 폭이 커지는 형태이다. 구체적으로, 방열부재(16)는 안착홈(17)을 포함하는 상부 영역(UF)의 폭 방향(±x방향) 치수보다 하부 영역(LF)의 폭 방향(±x방향) 치수를 크게 구비한다.

UVC모듈부(12)는 방열부재(16)를 통해 외통(10)과의 결합을 구현한다. 구체적으로, UVC모듈부(12)는 방열부재(16)의 상부 영역(UF)의 외측에 나사산(ST)을 형성하고, 방열부재(16)의 상부를 돌리면서 외통(10)의 내측으로 삽입하여 방열부재(16)의 상부 영역(UF)을 외통(10)의 내부에 위치시킨다. 외통(10)의 하부 내측면에는 나사산(ST)이 형성된다. UVC모듈부(12)는 방열부재(16)의 상부 영역(UF) 외측의 나사산(ST)과 외통(10)의 하부 내측면 나사산(ST)을 서로 대응시켜 방열부재(16)의 상부를 돌려서 외통(10)의 내부로 삽입함으로써 외통(10)과 결합된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 내부로 삽입되는 방열부재(16)의 상부 영역(UF)의 폭 방향(±x방향) 치수를 하부 영역(LF)의 치수보다 작게 구비한다. 상부 영역(UF)의 폭 방향(±x방향) 치수는 외통(10)의 내부로 삽입 가능한 치수를 갖는다.

방열부재(16)는 상부 영역(UF)과 하부 영역(LF)의 폭 방향(±x방향) 치수 차이로 인해 상부 영역(UF)와 하부 영역(LF) 사이에 제4실링부(SH4)를 구비한다. 제4실링부(SH4)에는 제4실링 부재(SL4)가 구비된다. 제4실링 부재(SL4)는 방열부재(16)의 상부를 돌려서 외통(10)의 내측으로 삽입하여 UVC모듈부(12)와 외통(10)이 결합되는 것에 의해 밀착되어 외통(10)과 UVC모듈부(12)간의 결합을 더욱 견고하게 할 수 있다.

UVC모듈(UM)은 복수개의 UVC칩(13) 및 복수개의 UVC칩(13)을 구비하는 회로 기판(14)을 포함한다.

UVC칩(13)은 회로 기판(14)상에 이격 거리를 두고 복수개 구비된다. UVC칩(13)에서 생성된 광은 내통(11)의 내부로 조사된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 UVC모듈(UM)의 UVC칩(13)을 통해 조사되는 광을 통해 내부에 UVC살균영역을 형성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 적어도 한 개 이상의 UVC칩(13)이 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)와 대응되게 위치하는 구조를 갖는다. 또한, 살균 장치(1)는 적어도 한 개 이상의 UVC칩(13)이 주변 공간부(11c)와 대응되게 위치하는 구조를 갖는다. 이로 인해 연장 관로(11a)로 유입된 유체가 연장 관로(11a)를 벗어나 주변 공간부(11c)를 유동하여 제2포트(P2)로 배출되는 동안 살균 과정이 계속 수행될 수 있다.

회로 기판(14)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 산화 알루미늄(Al₂O₃) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN) 중 적어도 하나의 재질을 포함하여 구성되어 효율적인 방열 기능을 갖는다. 회로 기판(14)상에는 복수개의 UVC칩(13) 및 각종 구동 소자(미도시)가 구비된다. 회로 기판(14)에는 방열부재(16)와의 결합을 위한 제2결합홀(17a)이 구비된다. 회로 기판(14)의 제2결합홀(17a)은 방열부재(16)의 안착홈(17)의 바닥면에 형성된 제2결합홀(17a)과 대응되는 위치에 구비된다. 회로 기판(14)은 방열부재(16)의 제1전선통과부(17b)와 대응되는 위치에 제2전선통과부(14a)를 구비한다. 살균 장치(1)의 외측에서 제1전선통과부(17b)를 통과한 전선은 제2전선통과부(14a)를 통과하여 회로 기판(14)상의 UVC칩(13) 및 각종 구동 소자에 연결된다.

UVC모듈(UM)은 외통(10)의 하부에 결합되는 방열부재(16)의 안착홈(17)에 설치됨으로써 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)의 하부에 구비된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 방열부재(16)의 안착홈(17)을 통해 살균 장치(1)의 하부에서 상대적으로 크게 제공되는 UVC모듈(UM) 설치 공간에 UVC모듈(UM)을 구비한다. UVC모듈(UM)은 살균 장치(1)의 하부 면적 대비 충분히 확장된 설치 공간에 설치되어 UVC살균영역을 크게 형성할 수 있다. 이로 인해 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 컴팩트한 크기로 구현되어 저용량에서도 높은 살균 효율을 가질 수 있다.

광투과부재(15)는 방열부재(16)의 상면에 안착된다. 광투과부재(15)는 방열부재(16)의 안착홈(17)의 바닥면으로부터 상부(+y방향)으로 연장되는 안착홈(17)의 벽부 상면에 의해 지지되어 방열부재(16)의 상면에 안착된다. 광투과부재(15)는 안착홈(17)의 벽부를 형성하는 방열부재(16)의 테두리 상면에 안착되어 안착홈(17)에 수용된 UVC칩(13)을 커버한다. 광투과부재(15)는 쿼츠 재질 및 글라스 재질 중 적어도 하나의 재질로 구성된다. 광투과부재(15)는, 바람직하게는, 쿼츠 재질로 구성되어 UVC칩(13)의 광을 효과적으로 투과시킬 수 있고, 방열부재(16)의 테두리를 통해 방열되는 열이 제4실링 부재(SL4)로 전달되지 않도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)에서의 유체의 흐름을 도시한 도이다. 도 7에서 외통(10) 및 내통(11)에 표시된 화살표는 유체의 흐름 방향을 의미한다. 도 8에서 광투과부재(15)에 표시된 점선 화살표는 UVC칩(13)의 광조사 방향을 의미한다.

유체는 제1포트(P1)를 통해 유입되어 제1포트(P1)와 대응되게 위치하는 제1구멍(H1)을 통과한다. 유체는 연통부(SW)를 통해 연장 관로(11a)로 유입된다. 이에 따라 연장 관로(11a)에는 많은 양의 유체가 유입되어 살균 장치(1)가 살균하는 유체의 용량이 증가한다.

연통부(SW)는, 연통부(SW)와 직통부(DR) 사이에 형성된 단턱에 의해 구비되는 연통부(SW)의 바닥면을 통해 유체의 흐름을 변환시키는 기능을 제공할 수 있다. 구체적으로, 제1구멍(H1)을 통과하여 연통부(SW)로 유입된 유체는, 연통부(SW)의 바닥면에 충돌하여 길이 방향(±y방향)을 기준으로 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로의 흐름이 폭 방향(±x방향)으로 변환될 수 있다. 유체는 연통부(SW) 내부에서 연통부(SW)의 바닥면을 통해 길이 방향(±y방향)에서 폭 방향(±x방향)으로 흐름이 변환되어 직통부(DR)로 보다 쉽게 유입된다.

유체는 연통부(SW)에서 직통부(DR)측으로 흘러 연통부(SW) 대비 높은 밀도의 UVC살균영역이 형성된 직통부(DR)에서 보다 효과적으로 살균된다. 유체는 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 흐르는 흐름을 갖고 직통부(DR)를 유동하며 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)측으로 유동하여 UVC모듈부(12)와 점차적으로 가까워진다. 유체는 UVC모듈부(12)와 가까워지면서 더욱 높은 세기의 UVC 광에 노출되며 효과적으로 살균된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 상부 및 하부의 폭 방향(±x방향) 치수를 다르게 갖는 연장 관로(11a)를 구비하여 연장 관로(11a) 내부로 유입되는 유체의 양을 증가시키고, 유체가 높은 밀도의 UVC살균영역을 유동하게 하여 살균 효율을 극대화할 수 있다.

유체는 길이 방향(±y방향)으로 길이를 갖는 연장 관로(11a)를 따라 UVC모듈(UM)측으로 유동하며 UVC모듈(UM)에 의해 연장 관로(11a) 내부에 형성된 UVC살균영역에서 살균된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는, 길이 방향(±y방향)으로 길이를 가짐으로써 하부 개구(11b)가 UVC모듈(UM)과 가까운 위치에 위치하는 연장 관로(11a)를 구비한다. 이에 따라 살균 장치(1)는, 유체가 연장 관로(11a)를 따라 점차적으로 UVC모듈(UM)측으로 유동하면서 보다 효율적으로 살균될 수 있도록 한다.

유체는 연장 관로(11a)의 하부 개구(11b)를 통해 연장 관로(11a)로부터 배출되어 여유 공간(11d)을 통해 주변 공간부(11c)를 유동한다. 유체는 주변 공간부(11c)로 유동하며 UVC모듈(UM)에 의해 주변 공간부(11c)에 형성된 UVC살균영역에서 UVC칩(13)의 광에 노출된다. 이로 인해 유체는 주변 공간부(11c)에서 살균된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 내부에 의해 유체의 1차 살균 영역을 구비하고, 연장 관로(11a)의 외부(구체적으로, 주변 공간부())에 의해 유체의 2차 살균 영역을 구비한다. 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 내부에 1차 살균 영역을 형성하기 위해 UVC칩(13)으로부터의 출사광이 연장 관로(11a)의 내부로 향하도록 연장 관로(11a)의 하부에 연장 관로(11a)와 대응되는 위치에 적어도 1개 이상의 UVC칩(13)을 구비한다. 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)의 외부에 2차 살균 영역을 형성하기 위해 UVC칩(13)으로부터 출사광이 연장 관로(11a)의 외부로 향하도록 연장 관로(11a)의 외부(구체적으로, 주변 공간부())의 하부에 연장 관로(11a)의 외부와 대응되는 위치에 적어도 1개 이상의 UVC칩(13)을 구비한다. 연장 관로(11a)는 내통(11)의 내부 중앙에 구비되어 상대적으로 작은 폭을 갖는다. 이에 따라 연장 관로(11a)의 내부는 유체를 보다 집중적으로 살균하여 집중 살균 영역으로 형성된다. 연장 관로(11a)의 외부는 연장 관로(11a)의 폭 방향(±x방향) 치수 대비 큰 치수를 갖고 형성되어 광역 살균 영역으로 형성된다. 1차 살균 영역인 연장 관로(11a)의 내부는 연장 관로(11a)의 상부에서부터 점차적으로 UVC모듈부(12)측으로 향하는 유체 흐름이 발생하는 부분이고, 2차 살균 영역인 연장 관로(11a)의 외부는 UVC모듈부(12)측에서부터 점차적으로 멀어지면서 상부측으로 향하는 유체 흐름이 발생하는 부분이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 주변 공간부(11c)를 유동하는 유체가 제2포트(P2)측으로 유동하도록 살균 장치(1)의 외부에 별도의 수단을 구비할 수 있다. 유체는 주변 공간부(11c)에서 살균되면서 제2포트(P2)측으로 흐름을 유도하는 수단의 힘에 의해 제2포트(P2)측으로 유동한다.

구체적으로, 유체는 연장 관로(11a)를 통해 1차적으로 살균된 후, 여유 공간(11d)을 통해 주변 공간부(11c)로 유입된다. 유체는 주변 공간부(11c)에 형성된 UVC살균영역에서 살균되며 제2포트(P2)측으로 유동한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 외통(10)의 상부면에 제1, 2포트(P1, P2)를 모두 구비하는 구조이다. 따라서, 유체는 연장 관로(11a)를 따라 길이 방향(±y방향)을 기준으로 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 유동한 다음, 주변 공간부(11c)로 유입되고 제2포트(P2)측으로 흐름을 유도하는 힘에 의해 제2포트(P2)측으로 유동하여 하부(-y방향)에서 상부(+y방향)로 유동한다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 제1, 2포트(P1, P2) 모두를 외통(10)의 상부면인 동일한 방향으로 구비하여 동일한 방향으로 개구되는 제1, 2포트(P1, P2)를 구비한다. 이에 따라 유체는 제1포트(P1)를 통해 유입되어 연장 관로(11a)를 통해 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 유동한 다음, 주변 공간부(11c)로 유입되어 주변 공간부(11c)에서 다시 하부(-y방향)에서 상부(+y방향)로 유동하여 제2구멍(H2)을 지나 제2포트(P2)를 통해 배출되는 흐름을 형성한다. 유체는 연장 관로(11a)에서 UVC살균영역에 노출되고, 연장 관로(11a)의 상부에 구비된 제2포트(P2)를 통해 배출되기 위해 주변 공간부(11c)를 통해 하부(-y방향)에서 상부(+y방향)로 유동하며 UVC살균영역에 재노출된다. 유체는 연장 관로(11a)를 상방향에서 하방향으로 유동하고 주변 공간부(11c)를 하방향에서 상방향으로 유동하여 제2포트(P2)를 통해 배출되는 흐름을 통해 2번의 살균 과정을 거친다. 이로 인해 살균 효과가 높아진다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 제2구멍(H2)측에 배출 확장부(11j)를 형성하여 주변 공간부(11c)에서 제2구멍(H2)을 통과하여 제2포트(P2)를 통해 배출되는 유체의 배출 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 연장 관로(11a)를 통해 상부(+y방향)에서 하부(-y방향)로 유체를 유동시킴으로써 일차적인 살균을 수행하고, 다시 하부(-y방향)에서 상부(+y방향)로 유체를 유동시켜 배출시킴으로써 이차적인 살균을 수행한다. 이로 인해 연장 관로(11a)에서 미처 살균되지 못한 유체가 주변 공간부(11c)에서 하부(-y방향)에서 상부(+y방향)로 유동하면서 살균되어 살균 효과가 향상된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는, 외통(10)의 상부면에 제1, 2포트(P1, P2)를 구비함으로써 살균 장치(1)의 상부 영역을 제1, 2포트(P1, P2)를 구비하는 영역으로 활용한다. 이에 따라 살균 장치(1)의 하부 영역을 UVC모듈부(12)를 구비하는 영역으로 모두 활용 가능하다.

다시 말해, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는, 상부 영역 및 하부 영역을 구분하여 상, 하부 영역에 서로 다른 기능을 하는 구성을 구비한다. 구체적으로, 살균 장치(1)의 상부 영역에는 입구 및 출구의 기능을 하는 제1, 2포트(P1, P2)를 구비하고, 살균 장치(1)의 하부 영역에는 UVC살균영역을 형성하는 UVC모듈부(12)를 구비한다. 살균 장치(1)는 제1, 2포트(P1, P2)의 구비 영역과 UVC모듈부(12)의 구비 영역을 상, 하부 영역으로 구분하여 제1, 2포트(P1, P2)와 UVC모듈부(12)가 서로 다른 영역에 위치하도록 함으로써, UVC모듈부(12)의 구비 시, 제1포트(P1) 또는 제2포트(P2)를 형성하는 부분을 고려하지 않고, 최대한 공간을 활용하여 구비할 수 있다.

본 발명의 바람지한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 하부 영역(LF)을 UVC모듈부(12)로 구성함에 따라, 하부 영역(LF)에서 UVC모듈(UM)을 설치하는 공간을 구비하는 영역을 충분히 확장할 수 있다. 이로 인해 살균 장치(1)는 내부에 UVC살균영역을 크게 형성하는 것이 가능할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살균 장치(1)는 제1, 2포트(P1, P2)와 UVC모듈부(12)가 구비되는 영역이 상, 하부 영역으로 구비됨으로써 컴팩트한 크기로 구현 가능하고, 하부 영역에서 UVC모듈(UM)을 설치하는 공간을 충분히 확장하여 구비할 수 있으므로 컴팩트한 크기의 저용량에서도 높은 살균 효과를 발휘할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

*도면의 주요 부호
1: 살균 장치
10: 외통 11: 내통
12: UVC모듈부

Claims (9)

1. 동일한 방향으로 개구되는 제1포트 및 제2포트를 구비하고 내부에 중공을 구비하는 외통;
   상기 제1포트와 대응되게 위치하는 제1구멍과 상기 제2포트와 대응되게 위치하는 제2구멍 및 내부 중앙에 구비되되 상기 제1, 2구멍 중 적어도 하나와 연통되고 하부가 개구되는 연장 관로를 포함하고 상기 외통의 내측에 구비되는 내통; 및
   UVC칩과 상기 UVC칩을 구비하는 회로 기판을 포함하는 UVC모듈과 상기 UVC칩 상부에 구비되는 광투과부재 및 상기 UVC모듈 하부에 구비되는 방열부재를 포함하고 상기 외통의 하부에 결합되는 UVC모듈부;를 포함하는, 살균 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 외통 및 상기 내통 중 적어도 하나는 가이드 홈부를 구비하고,
   나머지 하나는 상기 가이드 홈부와 대응되는 가이드 돌기부를 구비하는, 살균 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 2포트 중 적어도 하나는 상기 외통의 중앙측에 구비되고,
   나머지 하나는 상기 외통의 테두리측에 구비되는, 살균 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 외통은 유색 재질로 형성되는, 살균 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 연장 관로는, 연통부 및 상기 연통부보다 작은 폭을 갖고 상기 연통부의 하부에 구비되는 직통부를 포함하는, 살균 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 내통은 테프론 재질로 구성되는, 살균 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 내통의 내부는 테프론 재질로 코팅되는, 살균 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 내통은,
   상기 연장 관로의 주변에 상기 연장 관로와 연통되는 주변 공간부를 구비하는, 살균 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1, 2구멍 중 적어도 하나는 상기 연장 관로와 연통되고,
   나머지 하나는 상기 주변 공간부와 연통되는, 살균 장치.

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