이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
<제1실시 예>
도 1은 발명의 실시 예에 따른 살균 유닛 또는 광원 유닛의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 제2커버에 광원모듈이 결합된 평면도의 예이며, 도 3은 도 2에서 제2커버 및 회로기판 상에 제2가스켓이 정렬된 예를 나타낸 도면이고, 도 4은 도 1의 제2가스켓의 측 단면도이며, 도 5는 도 1에서 제2커버 상에 광원모듈 및 방수부재가 배치된 예를 나타낸 측 단면도이고, 도 6은 도 1의 광원 유닛의 결합 측면도이며, 도 7은 도 6의 제1커버 상에서 리세스를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 6의 광원 유닛의 측 단면도이며, 도 9는 도 7의 광원 유닛의 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 살균 유닛 또는 광원 유닛(300)은 제2커버(410), 광원모듈(200), 방수부재(250) 및 제1커버(310)를 포함한다.
상기 제2커버(410)과 상기 제1커버(310)는 상기 광원모듈(200)이 노출되는 것을 차단하고 외부의 습기나 물이 내부로 침투하는 것을 차단하게 된다. 상기 제1커버(310)는 내부에서 방출된 광의 출사 경로를 제공하며, 상기 제2커버(410)는 상기 광원모듈(200)로부터 발생된 열을 방열하며 외부로 연결되는 경로를 제공해 줄 수 있다. 상기 광원모듈(200)은 적어도 하나의 발광소자(100)를 포함한다.
상기 광원모듈(200)은 상기 제1 및 제2커버(310,410) 사이에 배치된다. 상기 광원모듈(200)은 상기 제1커버(310) 내에 배치되고, 상기 제2커버(410)는 상기 광원모듈(200)의 아래에 배치되고 상기 제1커버(310)의 외측에 결합될 수 있다. 상기 발광소자(100)는 자외선 광을 발광하며, 상기 살균 유닛 또는 광원유닛(300)을 통해 광이 조사되는 영역에 대해 살균 또는 정화시켜 줄 수 있다.
상기 방수부재(250)는 상기 제1 및 제2커버(310,410) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방수부재(250)는 상기 제2커버(410), 상기 광원모듈(200) 및 상기 제1커버(310) 사이에 경계 부분에 대해 방수를 수행하게 된다. 상기 제2커버(410)는 다른 기구물에 체결되어, 살균 유닛 또는 광원유닛(300)을 정수 또는 살균용 제품과 같은 부재에 적용할 수 있다.
상기 살균 유닛 또는 광원 유닛(300)은 냉장고의 실내기, 증발기, 응축수의 살균 장치로 사용되거나, 에어 워셔(air washer)와 같은 기기 내에서의 살균 장치, 정수기의 저수기의 저수조 및 토출수의 살균 장치, 각종 수통, 변기 내에서의 살균 장치 내에서 살균 또는 정화 기능으로 사용될 수 있다.
<제2커버(410)>
상기 제2커버(410)는 제2측벽(411), 몸체부(413) 및 외부 측벽(415)을 포함한다.
상기 제2커버(410)는 상기 광원모듈(200)의 하부를 보호하고 상기 제1커버(310)와의 결합 구조를 제공할 수 있다.
상기 제2측벽(411)은 상기 몸체부(413)로부터 제1커버(310) 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2측벽(411)은 탑뷰 형상이 원 형상 또는 다각 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제2측벽(411)의 외주면은 제2체결 구조(27)를 포함한다. 상기 제2체결 구조(27)는 나사선 또는 나선 홈을 포함할 수 있다.
상기 제2측벽(411)의 탑뷰 형상은 상기 제1커버(310)의 제1측벽(311)의 바텀 뷰 형상과 동일할 수 있다. 상기 제2체결 구조(27)는 상기 제2측벽(411)의 외주면 전체에 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 제2측벽(411)의 상단을 통해 제1커버(310)와 체결될 수 있다.
상기 제2측벽(411)은 내부에 제2수용부(401)를 포함하며, 상기 제2수용부(401)는 상면이 개방된 영역일 수 있다. 상기 제2수용부(401)에는 상기 광원모듈(200)의 하부가 삽입될 수 있다. 상기 제2수용부(401)에는 상기 광원모듈(200)의 회로기판(201)이 배치될 수 있다.
상기 몸체부(413)는 방열부(420)를 포함할 수 있다. 상기 방열부(420)는 상기 제2측벽(411)과 외부 측벽(415) 사이의 내측에 배치될 수 있다. 상기 방열부(420)는 상기 제2커버(410)의 중심부에 배치될 수 있다.
상기 방열부(420)는 상기 제2수용부(401)의 바닥에 소정 두께로 제공될 수 있다. 상기 방열부(420) 상에는 상기 회로기판(201)이 배치될 수 있다. 상기 방열부(420)는 상기 광원모듈(200)의 회로기판(201)로부터 발생된 열을 전도하거나 방열할 수 있다. 상기 방열부(420)는 상기 제2측벽(411) 및 외부 측벽(415)과 연결되며 상기 회로기판(201)의 두께(예, 도 5의 D8)보다 두꺼운 두께로 제공될 수 있다. 상기 회로기판(201)은 제1개구부(305) 및 리세스(390)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 방열부(420)의 상부는 상기 제1수용부(321) 내에 배치될 수 있다. 상기 방열부(420)의 상면은 상기 제1커버(310)의 제2측벽 하단보다 위에 배치될 수 있다.
상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)는 상기 제2커버(410)의 상면 또는 상기 제2측벽(411)의 상면으로부터 상기 방열부(420)의 바닥까지의 깊이일 수 있다. 상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)는 상기 회로기판(201)의 두께와 동일할 수 있다. 즉, 상기 제2측벽(411)의 상면과 상기 회로기판(201)의 상면은 같은 수평 면에 배치될 수 있다. 여기서, 공정 오차를 고려할 경우, 상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)과 상기 회로 기판(201)의 두께 간의 차이는 0.05mm 이하일 수 있다.
여기서, 상기 제2측벽(411)의 외주면의 높이는 상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 제2측벽(411)의 제2체결 구조(27)는 상기 제2수용부(401)보다 더 낮은 영역까지 배치되므로, 상기 제2체결 구조(27)의 하단과 제2수용부(401)와의 거리(즉, 습기 침투 거리)는 증가될 수 있고, 상기 제2체결 구조(27)의 결합력은 강화시켜 줄 수 있다. 상기 제2측벽(411)의 높이는 상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)의 1.5배 이상으로 제공하여, 습기 침투 거리를 증가시켜 주고 제1커버(310)과의 결합력을 강화시켜 줄 수 있다.
상기 방열부(420)에는 수직하게 관통되는 관통구멍(405)을 포함할 수 있다. 상기 관통구멍(405)은 각 종 신호케이블(미도시)이 인출될 수 있다. 상기 관통구멍(405)은 상기 방열부(420) 내에 하나 또는 2개 이상이 배치될 수 있다. 상기 관통구멍(405)에는 몰딩 부재의 일부가 주입될 수 있다.
상기 몸체부(413)는 상기 제2측벽(411) 및 외부 측벽(415) 사이에 배치되며, 상기 제2측벽(411) 및 외부 측벽(415)의 외주면보다 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 몸체부(413)는 원 형상 또는 다각 볼트 형상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 몸체부(413)는 상기 방열부(420)로부터 수평 방향으로 연장될 수 있다. 상기 몸체부(413)의 두께는 상기 방열부(420)의 두께보다 작게 배치되어, 상기 제2측벽(411) 및 외부 측벽(415)의 체결 공간이 감소되지 않도록 할 수 있다. 상기 다른 부분은 저수조나 뚜껑부재와 같은 부재일 수 있다. 상기 제2커버(410)는 금속 또는 비 금속 재질일 수 있고, 상기 방열부(420)는 상기 제2커버(410)와 다른 금속 재질로 형성되고 상기 제2커버(410)과 결합될 수 있다.
상기 외부 측벽(415)은 하부 방향으로 연장되며 외주면에 제3체결 구조(37)를 포함한다. 상기 제3체결 구조(37)는 나사선 또는 나선 홈 구조를 포함할 수 있다. 상기 외부 측벽(415)은 상기 몸체부(413)로부터 상기 제2측벽(411)의 반대측 방향으로 돌출되며, 원 형상 또는 다각 형상으로 제공될 수 있다.
상기 외부 측벽(415)은 상기 몸체부(413)를 기준으로 다른 기구물을 관통하여 돌출되거나 체결될 수 있는 높이로 제공될 수 있다. 상기 제3체결 구조(37)는 상기 외부 측벽(415)의 외주면 전체에 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 외부 측벽(415)의 하단을 통해 다른 기구물에 체결될 수 있다.
상기 제2측벽(411)과 상기 외부 측벽(415)은 상기 몸체부(413)의 수평한 평면에 대해 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제2측벽(411)과 상기 외부 측벽(415)은 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 9와 같이, 상기 제2측벽(411)의 외주면 하단과 상기 몸체부(413) 사이의 영역에는 제1링 홈(42)이 배치되며, 상기 제1링 홈(42)에는 링 형상의 제1방수 링(431)이 결합될 수 있다. 상기 제1방수 링(431)는 고무 재질을 포함하며, 상기 제2측벽(411)의 하단과 상기 제1커버(310)의 하단 사이를 밀폐시켜 줄 수 있다. 여기서, 상기 제1커버(310)의 내주면 하단에는 제2링 홈(41)이 배치되어, 상기 제1방수 링(431)를 압착시켜 줄 수 있다. 상기 제2링 홈(41)과 상기 제1링 홈(42)은 서로 마주보게 배치될 수 있다.
상기 외부 측벽(415)의 외주면 상단과 상기 몸체부(413) 사이의 영역에는 제3링 홈(43)이 배치되며, 상기 제3링 홈(43)에는 링 형상의 제2방수 링(433)과 결합될 수 있다. 상기 제2방수 링(433)은 고무 재질을 포함하며, 상기 외부 측벽(415)의 상단과 체결되는 외부 기구물 사이를 밀폐시켜 줄 수 있다.
상기 외부 측벽(415)의 바닥 뷰 형상은 원 형상을 포함하며, 다른 예로서 다각형 형상을 포함할 수 있다.
상기 외부 측벽(415)은 하면이 개방된 서브 수용부(450)를 포함할 수 있다. 상기 서브 수용부(450)는 상기 방열부(420)의 관통구멍(405)을 통해 제2수용부(401)와 연통되거나 연결될 수 있다. 다른 예로서, 상기 서브 수용부(450)는 내부에 체결 구조 또는 단차 구조를 포함할 수 있다.
상기 서브 수용부(450)는 상기 제2커버(410)의 하면으로부터 소정 깊이로 형성될 수 있다. 상기 서브 수용부(450)는 상기 방열부(420)의 하면으로부터 소정 높이를 갖는 외부 측벽(415)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 제2수용부(401) 및 상기 서브 수용부(450)는 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제2수용부(401) 및 상기 서브 수용부(450)는 제1개구부(305)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제2수용부(401)는 제2커버(410)의 상면으로부터 하면 방향으로 오목하며, 상기 서브 수용부(450)는 상기 제2커버(410)의 하면으로부터 상면 방향으로 오목하게 배치될 수 있다.
상기 서브 수용부(450)의 깊이는 상기 제2수용부(401)의 깊이보다 클 수 있다. 상기 서브 수용부(450)의 깊이는 상기 제2수용부(401)의 깊이의 1.5배 이상으로 배치되어, 상기 외부 측벽(415)의 외측 체결 공간 및 내측 수용 공간을 제공할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2수용부(401)에는 내주면에 체결 구조 또는 단차 구조를 제공하여, 다른 부재와의 체결이나 삽입이 용이할 수 있다. 상기 서브 수용부(450)의 체적은 상기 제2수용부(401)의 체적보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 서브 수용부(450)를 통해 각종 부품이나 모듈을 탑재할 수 있다.
상기 제2측벽(411)이 원 형상인 경우, 상기 제2측벽(411)의 내부 직경(도 3의 B0)과 상기 외부 측벽(415)의 내부 직경은 서로 동일할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2측벽(411)의 내부 직경은 제2수용부(401)에 삽입된 회로기판(201)의 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 상기 외부 측벽(415)의 내부 직경은 상기 서브 수용부(450)에 삽입된 서브 기판(220)의 사이즈에 따라 달라질 수 있다. 상기 외부 측벽(415)의 외경은 상기 제2측벽(411)의 외경과 동일하거나 더 작게 배치하여, 다른 기구물과의 결합에 따른 방수 면적을 줄여줄 수 있다.
상기 제2커버(410)는 금속 재질 또는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속 재질은 크롬(Cr), 몰디브덴(Mo), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 스테인레스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), PBT(Polybutylene Terephthalate), POM (Poly Oxy Methylene, Polyacetal), PPO (Polyphenylene Oxide) 수지, 또는 변성 PPO (Modified PPO) 수지 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 변성 PPO (Modified PPO) 수지는 PPO에 PS(Polystyrene) 또는 폴리아미드(PA) 계열과 같은 수지를 혼합한 수지를 포함하며, 내열성이 있으며 저온에서도 물성을 안정적으로 유지하는 특징이 있다.
<제1커버(310)>
도 5를 참조하면, 상기 제1커버(310)는 상면(11)에 제1개구부(305) 및 외주면(13)을 갖는 제1측벽(311)를 포함할 수 있다. 상기 제1커버(310)는 하면이 개방된 제1수용부(321)를 포함한다. 상기 제1수용부(321)는 상기 제1개구부(305)와 연결될 수 있다.
상기 제1커버(310)의 상면(11)은 플랫한 평면으로 제공되며, 상기 제1개구부(305)를 통해 상기 제1수용부(321)와 연결될 수 있다. 상기 제1개구부(305)의 주변에는 상기 플랫한 평면으로부터 상기 제1개구부(305) 방향으로 경사진 경사면을 갖는 상부 리세스(302)를 제공할 수 있다. 상기 제1개구부(305)는 상기 제1커버(310)의 중심부에 배치되며 수직 방향으로 관통된 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제1측벽(311)의 내주면에는 제1체결 구조(17)를 포함하며, 상기 제1체결 구조(17)는 나사선 또는 나선 홈을 포함할 수 있다. 상기 제1수용부(321)의 둘레에는 상기 제1체결 구조(17)가 제공되므로, 상기 제1커버(310) 내부에서 광원모듈(200)과 방수부재(250)를 압착시켜 줄 수 있다.
도 5와 같이, 상기 제1수용부(321)의 깊이는 상기 제2측벽(411)의 외주면 깊이보다 클 수 있다. 상기 제1수용부(321)의 깊이는 내부에 상기 광원모듈(200) 및 상기 방수부재(250)의 두께의 합보다 클 수 있어, 제2측벽(411)과 제1커버(410) 간의 체결 공간으로 제공될 수 있다. 상기 제1수용부(321)의 너비(D3)는 상기 방수부재(250)의 직경이나 너비와 같거나 더 클 수 있다. 상기 제1수용부(321)는 상기 방수부재(250)의 삽입을 가이드하고 기밀성을 유지하기 위해 최소 너비의 차이를 갖도록 제공될 수 있다.
수평 방향으로 상기 제1수용부(321)의 너비는 상기 제2수용부(401)의 너비보다 클 수 있다. 상기 제1수용부(321)의 하면 면적은 상기 제2수용부(401)의 상면 면적보다 클 수 있다. 상기 제1수용부(321)의 하면 면적은 상기 회로기판(201)의 상면 면적보다 클 수 있다. 이에 따라 상기 회로기판(201)의 둘레에는 제2측벽(411) 및 제1측벽(311)이 이중으로 배치될 수 있다
상기 제1개구부(305)는 상기 제1수용부(321)의 하면 면적보다 작은 면적을 가지며, 상기 광원모듈(200)로부터 방출된 광이 방출되는 영역이다. 상기 제1개구부(305)의 주변의 경사면은 광이 반사될 수 있어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1개구부(305)의 탑뷰 형상은 원 형상을 포함할 수 있으며, 다른 예로서 다각형 형상일 수 있다. 상기 제1개구부(305)는 상기 광원모듈(200)의 발광소자(100)와 동일한 형상일 수 있다. 수평 방향으로 상기 제1개구부(305)의 너비(D1)는 상기 발광소자(100)의 너비보다 크게 제공될 수 있다. 상기 제1개구부(305)의 너비(D1)는 상기 상부 리세스(302)의 너비(D2)보다 작을 수 있다.
상기 제1커버(310)의 제1측벽(311)의 외주면에는 다수의 홈이 수직 방향으로 배열될 수 있다. 상기 다수의 홈은 일정 간격으로 배열되므로, 제1커버(310)를 손잡이로 사용하여 제2커버(410)와 체결되거나 제2커버(410)로부터 풀릴 때 용이할 수 있다.
상기 제1커버(310)는 리세스(390)을 포함할 수 있다. 상기 리세스(390)은 상기 제1수용부(321) 상에 배치될 수 있다. 상기 리세스(390)은 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 리세스(390)은 상기 제1수용부(321)에서 상기 제1커버(310)의 상면(11) 방향으로 오목한 구조로 제공될 수 있다. 상기 리세스(390)은 상기 제1개구부(305)의 바닥 또는 하면에 수평한 직선보다 위에 배치될 수 있다. 상기 리세스(390)은 상기 제1개구부(305)의 바닥 또는 하면으로부터 수평하게 연장된 직선에 대해 수직 방향으로 함몰되거나 리세스될 수 있다. 상기 리세스(390)은 상기 제1개구부(305)보다는 상기 제1측벽(311)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
상기 제1커버(310)는 금속 재질 또는 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속 재질은 크롬(Cr), 몰디브덴(Mo), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 스테인레스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 플라스틱 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), PBT(Polybutylene Terephthalate), POM (Poly Oxy Methylene, Polyacetal), PPO (Polyphenylene Oxide) 수지, 또는 변성 PPO (Modified PPO) 수지 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 여기서, 변성 PPO (Modified PPO) 수지는 PPO에 PS(Polystyrene) 또는 폴리아미드(PA) 계열과 같은 수지를 혼합한 수지를 포함하며, 내열성이 있으며 저온에서도 물성을 안정적으로 유지하는 특징이 있다.
상기 제2커버(410)와 상기 제1커버(310)는 동일한 재질이거나, 서로 다른 재질일 수 있다. 예컨대 상기 제1 및 제2커버(310,410)는 서로 동일한 금속 재질이거나 플라스틱 재질일 수 있다. 상기 제2커버(410)는 금속 재질이고 상기 제1커버(310)는 비 금속 재질일 수 있다. 상기 제2커버(410)는 비 금속 재질이고 상기 제1커버(310)는 금속 재질일 수 있다. 상기 제1커버(310)가 금속 재질인 경우, 상기 발광소자(100)로부터 방출된 자외선 광에 의해 상기 제1커버(310)가 변색이나, 변질 또는 크랙이 발생되는 문제를 방지할 수 있다.
상기 제1커버(310)의 제1개구부(305)를 통해 발광소자(100)로부터 방출된 광은 방출될 수 있다. 상기 제1커버(310)가 플라스틱과 같은 비 금속재질인 경우, 상기 발광소자(100)로부터 방출된 자외선 광이 상기 제1커버(310)에 조사될 수 있다. 상기 자외선 광을 조사받은 상기 제1커버(310)는 시간이 지남에 따라 변색 또는 변질되거나 크랙이 발생될 수 있다. 상기한 제1커버(310)가 변색, 변질 또는 크랙이 발생될 경우, 상기 광원 유닛(300)이 설치되는 장소를 오염시키는 원인이 된다. 이는 광원 유닛(300) 및 이를 채용하는 기기의 신뢰성을 저하시키는 문제가 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1커버(310)의 제1개구부(305)의 표면에는 도금층이나 금속이 배치되어, 자외선 광으로부터 상기 제1커버(310)의 재질을 보호할 수 있다.
<광원모듈(200)>
상기 광원모듈(200)은 회로기판(201) 및 상기 회로기판(201) 상에 배치된 발광소자(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자(100)는 하나 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(201)은 상기 제2커버(410)과 상기 제1커버(310) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있다. 상기 회로기판(201)은 상기 제2커버(410)의 제2수용부(401)에 삽입되며, 상기 회로기판(201)의 측면은 상기 제2측벽(411)의 내면과 대면하게 된다. 상기 회로기판(201)의 탑뷰 형상은 상기 제2수용부(401)의 탑뷰 형상과 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라 상기 회로기판(201)과 상기 제2수용부(401) 사이의 공간을 최소화시켜 줄 수 있고, 방수할 공간이나 면적이 불필요하게 증가되는 문제를 방지할 수 있다.
상기 회로기판(201)은 상기 방열부(420) 상에 배치될 수 있다. 상기 회로기판(201)은 상기 방열부(420)의 상면과 접촉될 수 있다. 이에 따라 상기 회로기판(201)의 하면에는 회로 패턴 없이 제공될 수 있다. 상기 회로기판(201)의 하면은 금속층이 배치되어, 상기 방열부(420)의 상면과 접촉될 수 있다.
도 2 및 도 3과 같이, 상기 회로기판(201)은 상부에 배치된 회로 패턴(23)이 배치된 영역을 포함하며, 제1 및 제2전극 패턴을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(201)은 상부에 커넥터나 부품(25)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(201)의 상면 외곽부에는 회로 패턴이 제거된 에지 영역 또는 비 패턴 영역(26)을 포함할 수 있으며, 상기 비 패턴영역(26)은 상기 회로기판(201) 상에서 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 비 패턴 영역(26)은 상기 회로기판(201)의 상면 둘레에 대한 전기적인 간섭을 차단할 수 있으며, 방수부재(250)의 내측부를 지지할 수 있다. 상기 비 패턴 영역(26)은 상기 회로 패턴이 배치된 영역의 둘레에 배치될 수 있다.
도 5와 같이, 상기 회로기판(201)의 두께는 상기 제2수용부(401)의 깊이(D8)와 동일할 수 있다. 상기 회로기판(201)의 상면은 상기 제2측벽(411)의 상면과 같은 높이일 수 있다. 상기 발광소자(100)는 상기 제1개구부(305)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 회로기판(201)에는 상기 커넥터나 부품(25)에 연결된 신호 케이블을 인출하기 위한 구멍(205)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(201)의 구멍(205)은 상기 방열부(420)의 관통구멍(405)과 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 회로기판(201)의 구멍(205)은 상기 방열부(420)의 관통구멍(405)과 같거나 작을 수 있다.
상기 회로기판(201)은 상부에 회로 패턴(25)을 포함할 수 있다. 상기 회로기판(201)은 수지 재질의 PCB(Printed circuit board), 금속 코어를 갖는 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 비연성 기판(nonflexible PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB), 또는 세라믹 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 회로기판(201)은 수지 재질의 층이나 세라믹 계열의 층을 포함할 수 있으며, 상기 수지 재질은 실리콘, 또는 에폭시 수지, 또는 플라스틱 재질을 포함하는 열 경화성 수지, 또는 고내열성, 고 내광성 재질로 형성될 수 있다. 상기 세라믹 재질은, 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 회로기판(201)은 하부에 금속층이 배치된 MCPCB 재질인 경우, 상기 방열부(420)를 통한 방열 효율이 개선될 수 있다.
상기 발광소자(100)는 자외선 내지 가시광선 범위 내에서 선택적인 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광소자(100)는 예컨대, 자외선을 발광할 수 있다. 상기 자외선은 UV-C 파장을 포함할 수 있다. 상기 자외선 파장은 400nm 이하 예컨대, 200nm 내지 280nm의 파장 대역에서 최대 세기를 가지는 광을 포함할 수 있다. 상기 자외선 파장은 살균 기능을 가질 수 있으며 대상 미생물에 따라 변경될 수 있다. 상기 발광소자(100) 내에는 하나 또는 복수의 발광 칩(131)이 배치될 수 있다. 상기 발광소자(100)는 하나 또는 복수의 LED 칩으로 구현될 수 있다. 상기 방수부재(250)는 상기 하나 또는 복수의 LED 칩의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 발광소자(100)는 하나 또는 복수의 LED 칩인 경우, 상기 LED 칩 상에 배치된 몸체나 투광성 부재는 제거될 수 있다.
도 6 및 도 10과 같이, 상기 발광소자(100)는 상기 제2커버(310)의 상부 방향으로 광(L1)을 방출하게 된다. 상기 발광소자(100)의 광(L1)은 소정의 지향각 분포를 갖고 방출될 수 있어, 물의 정화나 살균을 수행할 수 있다.
<방수부재(250)>
상기 방수부재(250)는 상기 회로기판(201)과 상기 제1커버(310) 사이에 배치될 수 있다. 상기 방수부재(250)는 상기 광원모듈(200)의 둘레 및 상부를 밀폐하게 된다. 상기 방수부재(250)은 다수의 가스켓(Gasket) 또는 다수의 패킹 부재를 포함할 수 있다. 상기 방수부재(250)는 수직 방향으로 적층된 이중 가스켓을 포함할 수 있다.
상기 방수부재(250)는 복수의 가스켓(260,275)과 투광성 부재(271)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 방수부재(250)는 상기 발광소자(100)의 상부에 배치된 투광성 부재(271), 상기 회로기판(201)과 상기 투광성 부재(271) 사이에 배치된 제2가스켓(260), 및 상기 투광성 부재(271)와 상기 제1커버(310) 사이에 배치된 제1가스켓(275) 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2가스켓(260)은 상기 회로기판(201) 상에서 상기 발광소자(100)의 둘레를 감싸게 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 상기 발광소자(100)가 관통되는 제2개구부(261)를 갖고 상기 회로기판(201)과 상기 투광성 부재(271) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 링 형상으로 제공될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 수평 방향의 최대 너비 또는 직경은 상기 회로 기판(201)의 너비 또는 직경보다 클 수 있다.
상기 제1가스켓(275)은 상기 발광소자(100)의 상면을 개방하는 제3개구부(276)를 갖고 상기 투광성 부재(271)와 상기 제1커버(310)의 리세스(390) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 상기 투광성 부재(271)의 하면과 상기 회로기판(201)의 상면 사이에 배치되며, 상기 발광소자(100)의 둘레를 밀폐하게 된다.
상기 제1가스켓(275)은 투광성 부재(271)의 상면 외측과 상기 리세스(390)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 상기 투광성 부재(271)의 상면 둘레를 밀폐시켜 줄 수 있다. 상기 제1가스켓(275)의 수직 방향의 두께는 상기 리세스(390)의 수직 방향의 깊이보다 클 수 있다. 이에 따라 제1가스켓(275)의 수직 방향 압착 시, 상기 제1가스켓(275)의 압착에 따른 탄성 반발력은 상기 투광성 부재(271) 방향으로 제공될 수 있다.
상기 리세스(390)는 상기 방수부재(250)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 리세스(390)는 상기 제2가스켓(260), 투광성 부재(271) 및 제1가스켓(275) 중 적어도 하나 또는 모두와 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 제2가스켓(260)의 상기 제2개구부(261)에는 상기 발광소자(100)가 삽입될 수 있다. 상기 제2개구부(261)는 수직 방향으로 상기 제2가스켓(260)의 두께 방향으로 수직하게 오픈되며 상기 회로기판(201)의 상면이 노출될 수 있다. 상기 제2개구부(261)의 탑뷰 형상은 원 형상이거나 다각형 형상이거나, 상기 발광소자(100)의 외 형상과 동일한 형상일 수 있다.
상기 제2가스켓(260)의 두께(D7)는 압착되기 전의 두께이며 상기 발광소자(100)의 두께보다 두껍게 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 두께(D7)는 2mm 이하 예컨대, 1.3mm 내지 2mm의 범위 또는 1.2mm 내지 1.7mm의 범위일 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 두께(D7)가 상기 범위보다 큰 경우 방수 효율의 개선이 미미할 수 있고, 상기 범위보다 작은 경우 탄성 반발력이 저하될 수 있으며 투광성 부재(271) 간의 압착력이 저하될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 탄성력을 갖는 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 재질은 NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene), 실리콘 등과 같은 수지 재질일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제2가스켓(260)은 불소계 고무 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 이러한 불소 재질의 제2가스켓(260)은 내열성, 내화학성, 내마모성이 개선될 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 상기 제2가스켓(260)은 제2개구부(261)의 둘레를 따라, 복수의 상부 돌기(61,62) 및 상기 상부 돌기(61,62)들 사이의 제1오목 영역(63)과, 복수의 하부 돌기(64,65) 및 상기 하부 돌기(64,65) 사이의 제2오목 영역(66)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 상부 돌기(61,62)는 상기 제2가스켓(260)의 중심으로부터 서로 다른 직경을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 복수의 하부 돌기(64,65)는 상기 제2가스켓(260)의 중심으로부터 서로 다른 직경을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 상기 상부 돌기(61,62)와 상기 하부 돌기(64,65)는 수직 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 상부 돌기(61,62)와 상기 하부 돌기(64,65)가 수직 방향으로 중첩된 경우, 상기 제2가스켓(260)의 압착 비율은 더 높아질 수 있다.
상기 제1오목 영역(63)은 제2가스켓(260)의 하면 방향으로 함몰되며, 상기 제2오목 영역(66)은 상기 제2가스켓(260)의 상면 방향으로 함몰될 수 있다. 상기 제1오목 영역(63)과 상기 제2오목 영역(66)은 홈 형상을 포함할 수 있다.
상기 제2가스켓(260)은 압착시 상기 상부 돌기(61,62)와 하부 돌기(64,65)가 수직 방향으로 압착되고 수평 방향으로 퍼지게 될 수 있다. 상기 압착된 제2가스켓(260)의 상면 및 하면은 접착 면적이 증가될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 상부 돌기(61,62)와 하부 돌기(64,65)는 수직 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 상부 돌기(61,62)와 하부 돌기(64,65)는 외부 힘에 의해 수직 방향으로 압축 또는 압착될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 수직 방향으로 압착시 상기 상부 돌기(61,62)들과 하부 돌기(64,65)들이 수평 방향으로 더 넓게 퍼지고 압착될 수 있다.
상기 제2가스켓(260)은 상기 돌기(61,62,64,65)들이 링 형상을 갖고 상기 제2개구부(261)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)에서 링 형상의 돌기(61,62,64,64)는 측 단면이 X 형상으로 돌출되므로, 제2가스켓(260)의 상면 및 하면에서 이중 압착 효과를 줄 수 있고 방수 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
도 3, 도 8 및 도 9와 같이, 상기 제2가스켓(260)의 하면은 상기 회로기판(201)의 상면과 상기 제2커버(410)의 제2측벽(411)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 하부 돌기(64,65)는 상기 회로기판(201)의 상면과 상기 제2측벽(411)의 상면 각각에 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2가스켓(260)의 하부 돌기(64,65) 중에서 내측 돌기(65)는 상기 회로기판(201) 상에 대면하며, 외측 돌기(65)는 상기 제2커버(410)의 제2측벽(411)의 상면과 대면할 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 하부 돌기 중에서 내측 돌기(65)는 상기 회로기판(201)의 비 패턴 영역(26) 상에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 내측 돌기(65)와 비 패턴 영역(26) 간이 밀착되므로, 상기 회로기판(201) 상의 회로 패턴(도 3의 23)을 보호할 수 있다. 상기 내측 돌기(65)는 상기 회로 패턴(23)과 비 패턴 영역(26)에 접촉될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 2 및 도 3과 같이, 상기 비 패턴 영역(26)의 내측 단과 상기 제2측벽(411)의 외주면 사이의 거리는 상기 제2가스켓(260)의 내주면과 외주면 사이의 폭(B1)과 동일하거나 상기 폭(B1)의 90% 이상일 수 있다. 상기 회로기판(201)의 회로 패턴이 배치된 영역의 직경은 상기 제2가스켓(260)의 내주면의 직경(B2)과 동일하거나 상기 직경(B2)의 90% 이상일 수 있다.
상기 제2가스켓(260)의 하면은 상기 회로기판(201)과 제2커버(410)의 상면에 배치되고, 상면은 상기 투광성 부재(271) 하면에 배치되므로, 상기 제2커버(410)가 제1커버(310)에 체결될 때, 상기 제2가스켓(260)은 압착될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 상기 투광성 부재(271)과 상기 회로기판(201)/제2측벽(411) 사이에 압착되고 상기 발광소자(100)의 외측 영역을 밀폐시켜 줄 수 있다. 이에 따라 상기 제2가스켓(260)은 상기 발광소자(100)의 둘레를 통해 침투하는 습기나 물을 차단할 수 있다.
여기서, 방수 효율을 개선하기 위해, 상기 방열부(420)의 관통구멍(405) 및 상기 회로기판(201)의 구멍(205)은 신호 케이블과 함께 몰딩부로 몰딩될 수 있다. 상기 발광소자(100)의 측면은 몰딩부가 배치될 수 있다. 상기 회로 패턴(23)의 표면이나 부품은 몰딩부로 몰딩될 수 있다.
도 5 및 도 8을 참조하면, 상기 투광성 부재(271)는 상기 발광소자(100)의 상면을 보호하게 된다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 발광소자(200)의 상면으로부터 이격되거나 상기 발광소자(200)의 상면과 접촉될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 발광소자(100)를 통해 방출된 광의 투과율은 저하시키지 않고 상기 발광소자(100)의 둘레를 제1 및 제2가스켓(275,260)과 함께 밀폐시켜 줄 수 있다.
상기 투광성 부재(271)는 상기 제1커버(310)와 상기 광원모듈(200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 회로기판(201)의 상면으로부터 이격될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 제1가스켓(275)와 상기 제2가스켓(260) 사이에 배치될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 발광소자(100)의 투명 윈도우(161)와 대면하고 광을 투과시켜 줄 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 외곽부는 상기 발광소자(100)의 영역보다 외측으로 연장되고, 제1 및 제2가스켓(275,260) 사이에 배치될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 상면 면적은 상기 발광소자(100)의 상면 면적 및 상기 제1개구부(305)의 하면 면적보다 클 수 있다. 수평 방향으로 상기 투광성 부재(271)의 너비는 상기 발광소자(100)의 너비보다 클 수 있다. 수평 방향으로 상기 투광성 부재(271)의 너비는 상기 제2수용부(401)의 너비보다 클 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 너비 또는 하면 면적은 상기 제1수용부(323)의 너비 또는 하면 면적의 80% 이상일 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 외곽부는 상기 제2가스켓(260)의 상부 돌기(61,62)와 대면할 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 제2수용부(401)의 바닥 면적보다 큰 면적을 갖고, 상기 발광소자(100)와 상기 회로기판(201) 상에 배치될 수 있다.
상기 투광성 부재(271)는 불소를 포함할 수 있다. 상기 불소는 탄소와 화학 결합력이 강하고 자외선에 의한 분자 간의 결합 파괴는 발생되지 않는다. 이러한 투광성 부재(271)는 불소 수지계 층으로 정의할 수 있으며, 상기 투광성 부재(271)의 분자쇄는 나선형 구조로서, 분자쇄의 구조가 3차원적인 나선형 구조로 되어 있어, 탄소-탄소 결합의 주변을 불소 원자가 틈이 없게 막아주고 있어, 자외선 및 산소 등의 침입에 의한 분자쇄의 파괴를 보호하고 있다. 또한 상기 투광성 부재(271)는 산소나 물 또는 기름과 같은 수분이 소재 표면까지의 침투를 최대한 차단하므로 소재를 보호할 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 발광소자(100)로부터 방출된 광을 투과시켜 주고 방수 및 방습 문제를 개선할 수 있다.
상기 투광성 부재(271)는 방수 필름 또는 광학 필름일 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 두께는 1mm 이하 예컨대, 0.1mm 이하 또는 0.05mm 내지 0.1mm 이하일 수 있으며, 상기 범위보다 두꺼운 경우 광의 투과율이 낮고 상기 범위보다 작은 경우 강성이나 방수 효율이 저하될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)의 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 파장에 대해 70% 이상 예컨대, 70% 내지 95%의 투과율을 가질 수 있다. 상기 투과율이 70% 미만이면 기능 저하로 인한 광학적 신뢰성이 떨어질 수 있다. 이러한 투광성 부재(271)에 의해 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광에 의한 손해 없이 투과시켜 줄 수 있다.
상기 투광성 부재(271)는 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copoly-mer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 자외선 파장에서의 투과율은 PCTFE, ETFE, FEP, PFA의 순으로 투과율이 높게 되며, 자외선 파장에서의 습기 흡수율을 보면, PCTFE, FEP, PFA의 순으로 높게 된다. 발명의 실시 예에 따른 투광성 부재는 PCTFE, FEP, PFA 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
도 5 및 도 8과 같이, 상기 제1가스켓(275)은 상기 투광성 부재(271)의 상면과 상기 리세스(390)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 상기 리세스(390) 내에 배치될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 제3개구부(276)를 포함하며, 상기 제3개구부(276)의 너비는 상기 제1개구부(305)의 너비(D1)보다 클 수 있다. 상기 리세스(390) 간의 최대 거리(D2)는 상기 제1가스켓(275)의 제3개구부(276)의 직경과 같거나 작게 배치되어, 상기 제1가스켓(275)이 상기 리세스(390)에 끼워질 수 있다.
상기 제1가스켓(275)의 두께(D6)는 상기 리세스(390)의 깊이(D5)보다 크게 배치되며, 상기 제1가스켓(275)은 압착 시 탄성 반발력을 갖고 상기 리세스(390)에 압착될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 상기 리세스(390)에 압착되므로, 상기 발광소자(100)의 위치가 상기 제1개구부(305)에 더 인접하게 이동하게 되고, 상기 발광소자(100)로부터 방출된 광은 상기 제1개구부(305)로 방출될 수 있고 상기 제1가스켓(275)과의 광 간섭은 줄어들 수 있다.
도 5 및 도 7에서 상기 리세스(390)과 상기 제1개구부(305) 사이의 내벽부(319)는 광이 리세스(390) 방향으로 진행하는 것을 차단할 수 있다. 상기 내벽부(319)는 투광성 부재(271)와 수직 방향으로 이격될 수 있다. 상기 내벽부(319)의 하면은 투광성 부재(271)의 상면과 수직 방향으로 이격될 수 있다. 상기 내벽부(319)의 하면 폭(C1)은 상기 경사진 상부 리세스(302)의 폭보다 크게 배치되어, 상기 리세스(390)를 경사진 면으로부터 이격시켜 줄 수 있다. 즉, 내벽부(319)는 상기 리세스(390)가 형성되는 영역의 강성 저하를 방지할 수 있다.
또한 상기 제1가스켓(275)를 상기 리세스(390) 내부에 수납시켜 줌으로써, 상기 방수부재(250)의 두께는 감소될 수 있고, 상기 발광소자(100)와 상기 제1개구부(305) 사이의 간격은 줄어들 수 있다. 상기 제1가스켓(275)이 상기 리세스(390)에 배치되므로, 상기 투광성 부재(271) 및 발광소자(100)는 상기 제1개구부(305)에 더 인접하게 배치될 수 있고 광 손실을 줄이고 광 추출 효율은 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1가스켓(275)은 리세스(390)에 압착되므로, 상기 제1개구부(305)을 통해 침투하는 습기나 물의 경로는 길어질 수 있고 방수 효과는 증가시킬 수 있다. 상기 제2가스켓(260)은 상기 회로기판(201)의 상면과의 계면을 통해 침투하는 습기나 물을 차단할 수 있다. 상기 제2가스켓(260)의 상면은 투광성 부재(271)와 밀착되고, 하면은 회로기판(201)의 상면과 밀착되므로, 상기 제2가스켓(260)의 측 방향의 방수 효과를 줄 수 있다.
상기 제1가스켓(275)의 두께(D6)는 상기 투광성 부재(271)의 두께보다 두꺼운 두께를 가지며, 예컨대 상기 투광성 부재(271)의 두께의 2배 이상일 수 있다. 상기 제1가스켓(275)의 두께(D6)는 0.5mm 이하 예컨대, 0.1mm 내지 0.5mm의 범위일 수 있다. 상기 제1가스켓(275)의 두께(D6)가 상기 범위보다 두꺼운 경우, 상기 제1가스켓(275)과 투광성 부재(271) 사이, 상기 제1가스켓(275)과 제1커버(310) 사이의 밀착력이 저하되거나 방수 효율이 저하될 수 있으며, 상기 범위보다 얇은 경우 강성이 저하될 수 있다. 이러한 제1가스켓(275)의 두께(D6)를 0.5mm 이하로 함으로써, 제1가스켓(275)과 투광성 부재(271) 및 제1수용부(321)의 상면 사이의 기밀성을 극대화할 수 있다.
상기 제1가스켓(275)은 탄성력을 갖는 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 제1가스켓(275)의 재질은 NBR(Nitrile Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene), 실리콘 등과 같은 수지 재질일 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 불소계 고무 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 PCTFE (Polychlorotrifluoroethylene), ETFE (Ethylene + Tetrafluoroethylene), FEP (Fluorinated ethylene propylene copolymer), PFA (Perfluoroalkoxy) 중 적어도 하나로 사용될 수 있다. 이러한 불소 재질의 제1가스켓(275)은 내열성, 내화학성, 내마모성이 개선될 수 있다. 상기 제2가스켓(260)과 제1가스켓(275)은 서로 다른 재질이거나 동일한 재질일 수 있다. 상기 제2가스켓(260), 제1가스켓(275)과 상기 투광성 부재(271) 중 적어도 하나 또는 모두는 불소 재질로 형성됨으로써, 자외선 광에 의한 손해를 줄이고 방수 특성을 극대화할 수 있다.
상기 투광성 부재(271), 상기 제2가스켓(260) 및 상기 제1가스켓(275)은 불소 수지계 재질로 형성되어, 자외선 파장에 의한 영향을 줄이고 광 손실을 줄여줄 수 있다.
한편, 도 1, 도 6 및 도 8과 같이, 상기 제1커버(310)의 서브수용부(450)에는 서브 기판(220)이 배치될 수 있고, 상기 서브 기판(220)은 케이블 구멍(225)을 갖고 신호 케이블과 연결될 수 있다. 상기 서브 기판(220)에는 커넥터가 배치될 수 있다. 이는 회로기판(201)과 서브 기판(220)에 탑재되는 부품 중에서 상대적으로 두께나 높이가 큰 제품은 서브 기판(220) 아래에 배치하여, 회로 기판(201) 상에서의 높이 제한에 의한 문제를 제거할 수 있다. 이에 따라 회로기판(201)과 제1커버(310) 사이의 간격을 줄여줄 수 있다. 예컨대, 상기 서브 기판(220)에는 외부 연결 커넥터(455)가 배치될 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하여, 광원 유닛의 결합 과정을 설명하기로 한다.
상기 제2커버(410)의 제2수용부(401)에는 발광소자(100)가 탑재된 회로기판(201)이 수납된다. 상기 발광소자(100)는 상기 회로기판(201)의 상면에 배치되고 자외선 파장의 광을 발광할 수 있다. 상기 회로기판(201)은 상기 제2커버(410)의 방열부(420) 상에 배치된다. 이때 상기 방열부(420)의 관통구멍(405)과 상기 회로기판(201)의 구멍(205)은 같은 직선 상에 정렬시켜 주고, 신호 케이블을 인출시켜 줄 수 있다.
상기 회로기판(201)의 외곽부와 상기 제2커버(410)의 상면에는 제2가스켓(260)이 배치된다. 상기 제2가스켓(260)의 하면에 배치된 돌기(64,65)들은 상기 제2측벽(411)의 상면과 상기 회로기판(201)의 외곽부 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제2가스켓(260)의 제2개구부(261)에는 상기 발광소자(100)가 배치될 수 있다.
상기 제2가스켓(260) 상에는 투광 부재(271)가 배치된다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 제2가스켓(260)과 상기 발광소자(100)의 상면을 커버할 수 있다.
상기 투광성 부재(271)의 상면 둘레에는 제1가스켓(275)이 배치된다. 상기 제1가스켓(275)은 상기 제2가스켓(260)과 수직 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 제1가스켓(275)은 제3개구부(276)을 포함하며, 상기 제3개구부(276)은 상기 제2개구부(261)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 및 제2가스켓(275,260)는 링 형상을 갖고 상기 투광성 부재(271)의 하면 및 상면 둘레를 감싸게 된다. 상기 제2가스켓(260), 상기 투광성 부재(271) 및 제2가스켓(275)는 방수부재(250)로 정의될 수 있다.
이후, 상기 제1커버(310)의 제1수용부(321) 내부에는 상기 방수부재(250)가 배치된 제2커버(410)가 정렬된다. 이때 상기 제1커버(310)의 내주면에 배치된 체결 구조(17)를 따라 상기 제2커버(410)의 제2측벽(411)의 외주면에 배치된 체결 구조(27)가 체결될 수 있다. 상기 체결 구조(17,27)들에 의해 체결이 완료되면, 상기 제2커버(410)는 수직 상 방향으로 이동되거나, 상기 제1커버(310)이 수직 하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 방수부재(250)는 제2커버(410)의 수직 상 방향으로의 이동에 의해 압착되고, 상기 발광소자(100)는 상기 제1커버(310)의 제1개구부(305)와 대면하게 된다. 또한 상기 제1커버(310)의 리세스(390)에는 상기 제1가스켓(275)이 압착된 상태로 배치될 수 있다. 상기 투광성 부재(271)는 상기 제1개구부(305)에 노출될 수 있다.
그리고, 상기 제2커버(410)의 제2측벽(411)의 하단 둘레에 배치된 제1방수 링(321)은 상기 제1커버(310)의 제1측벽(311)의 하단과 밀착될 수 있다. 상기 제1방수 링(321)은 상기 제2커버(410)와 상기 제1커버(310) 사이를 방수하게 된다. 다른 예로서, 상기 제1방수 링(321)은 상기 제1 및 제2커버(310,410)가 플라스틱 재질이며 서로 융착될 경우, 제거될 수 있다.
상기 제1 및 제2커버(310,410)가 결합되면, 상기 제2커버(410)의 몸체부(413)는 손잡이로 제공될 수 있다. 즉, 다른 기구물에 살균 유닛 또는 광원 유닛(300)이 결합 또는 분해될 때, 손잡이로 사용될 수 있다.
여기서, 서브 수용부(450)에 다른 서브 기판(220)이 배치된 경우, 상기 서브 기판(220)과 신호 케이블을 연결시켜 줄 수 있다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 상기 제2커버(410)의 외부 측벽(415)의 상단 둘레에는 제2방수 링(433)을 포함하며, 상기 제2방수 링(433)은 도 10의 예와 같이, 저수조(720)의 바닥에 결합될 때, 상기 저수조(720)의 결합홀(727)을 통해 외부 측벽(415)가 돌출될 수 있다. 상기 저수조(720)와 상기 광원 유닛(300)의 몸체부(413) 사이를 방수하게 된다. 상기 저수조(720)는 내부(725)에 물과 같은 액체가 채워지거나, 액체가 유동하는 공간일 수 있다.
상기 제2커버(410)의 외부 측벽(415)는 외주면의 체결 구조를 통해 너트(470)를 체결하여, 상기 저수조(750)와 상기 광원유닛(300) 사이를 밀착시키고 고정시켜 줄 수 있다.
도 11은 도 1의 광원 유닛의 다른 예이다. 도 11을 설명함에 있어서, 상기의 구성과 동일한 구성은 상기의 설명을 참조하기로 하며, 도 1의 구성과 다른 구성에 대해 설명하기로 한다.
도 11을 참조하면, 살균 유닛 또는 광원 유닛(300A)은 제2커버(410), 제1커버(310), 광원모듈(200), 및 방수부재(250)를 포함할 수 있다. 상기 제1커버(310), 광원 모듈(200) 및 방수부재(250)는 상기에 개시된 설명을 참조하면 적용하기로 한다.
상기 제2커버(410)는 하면이 개방된 서브 수용부(450)를 포함하며, 상기 서브 수용부(450)는 상기 회로기판(201)의 하면을 노출하게 된다. 여기서, 상기 서브 수용부(450)는 상기 서브 수용부(401)와 연결될 수 있다. 상기 서브 수용부(401)의 내주면은 단차진 구조(402)를 갖고 상기 서브 수용부(450)의 내주면과 연결될 수 있다. 상기 단차진 구조(402) 상에는 상기 회로기판(201)의 하면 둘레가 배치될 수 있다.
상기 제2커버(410)의 서브 수용부(450)에는 전원 공급부(480)를 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부(480)는 상기 서브 수용부(450)에 배치되고 상기 회로기판(201)과 접촉될 수 있다. 상기 전우너 공급부(480)는 예를 들면, 배터리 팩이거나, 상기 배터리 팩 및 이에 전원을 공급하는 회로 모듈을 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부(480)는 상기 회로기판(201)과 전기적으로 연결되고 전원을 공급할 수 있다.
상기 서브 수용부(450)에는 상기 전원 공급부(480) 하부에 버튼 모듈(490)이 배치될 수 있다. 상기 버튼 모듈(490)은 상기 전원 공급부(480)과 전기적으로 연결될 수 있고 상기 전원 공급부(480)의 동작 온/오프를 제어할 수 있다. 상기 버튼 모듈(490)은 터치형, 압력형 또는 정전기형 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 서브 수용부(450)의 내주면 하부에는 체결 구조(47)가 배치될 수 있으며, 상기 체결 구조(47)에는 상기 버튼 모듈(490)의 외주면에 배치된 체결 구조(57)와 체결될 수 있다. 상기 버튼 모듈(490)은 지시부(493)를 포함하며, 상기 광원모듈(200)의 동작 상태를 표시할 수 있다.
상기 버튼 모듈(490)의 하단 둘레에는 걸림 턱(492)이 돌출되며, 상기 걸림 턱(492)은 다른 대상물에 결합될 때 삽입이 제한될 수 있고 걸림 구조로 결합될 수 있다. 상기 서브 수용부(450)는 상기 제2수용부일 수 있다.
도 12와 같이, 상기 살균 유닛 또는 광원 유닛(300A)은 버튼 모듈(490)과 전원 공급부(480)을 포함할 수 있다. 상기 광원 유닛(300A)은 하 방향 또는 제2커버(410) 방향으로 자외선 광을 방출하게 된다. 상기 광원 유닛(300A)의 외부 측벽(415)는 뚜껑부재(750)에 결합될 수 있다. 상기 뚜껑부재(750)는 각종 용기의 뚜껑을 포함하며, 내부에 결합 홀(755)이 배치되고, 상기 결합 홀(755)의 내주면에 체결 구조(67)가 배치될 수 있다. 상기 결합 홀(755)의 체결 구조(67)에는 상기 살균 유닛 또는 광원유닛(300,300A)의 제2커버(410)의 외부 측벽(415)가 체결될 수 있다. 여기서, 상기 용기는 물을 담는 수조, 물통 또는 탱크이거나, 물이 흐르는 유로를 포함할 수 있다. 상기 용기는 공기나 각 종 음식물이 채워진 공간을 포함할 수 있다.
상기 살균 유닛 또는 광원유닛(300,300A)이 상기 뚜껑부재(750)에 체결되면, 상기 뚜껑부재(750)의 상면에 노출될 수 있다.
도 13과 같이, 용기(790) 상에 뚜껑 부재(750)가 결합되면, 상기 뚜껑 부재(750)에 결합된 광원유닛(300,300A)은 상기 용기(750) 내부에 광을 조사하여, 살균할 수 있다. 상기 뚜껑부재(750)과 상기 용기(750)는 수통(700)의 일부 구성일 수 있다.
도 14와 같이, 상기 버튼부재(490)의 누름을 반복하여, 상기 배터리 모듈(480)의 온/오프를 제어할 수 있다. 상기 배터리모듈(480)은 상기 버튼 부재(490)의 누름에 의해 전원 공급 또는 차단할 수 있다. 추가적으로, 상기 자외선 광의 위험으로부터 사용자를 보호하기 위해, 상기 뚜껑 부재(750)가 상기 수통(700)의 입구 상에 체결될 때 상기 배터리 모듈(480)이 동작 가능한 대기 모드로 전환될 수 있는 안전 스위치(759)를 더 포함할 수 있다. 상기 안전 스위치(759)는 상기 뚜껑 부재(750)가 용기의 체결 구조에 완전하게 체결될 때 동작될 수 있도록 상기 뚜껑부재(750)의 내주면 상부에 배치될 수 있다. 상기 뚜껑부재(750)는 상기 버튼 모듈(490) 및 상기 배터리 모듈(480), 내부의 광원 모듈(200)과 회로적으로 연결될 수 있다.
도 15는 도 1에서 제1커버의 다른 예이다. 상기 제1커버(310)가 플라스틱 재질인 경우, 상기 제1커버(310)는 자외선 광에 의한 변색, 변질 또는 크랙이 발생될 수 있다. 이를 위해, 상기 제1개구부(305)의 내주면 및 외측 하면에 반사 부재(280)를 배치할 수 있다.
도 15를 도 8를 참조하여 설명하면, 상기 반사부재(280)는 상기 발광소자(100)로부터 방출된 광이 상기 제1커버(310)에 조사되지 않도록 차단하는 부재이며, 상기 제1개구부(305)과 상기 제1커버(310) 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(280)는 금속 재질이거나, 반사 재질을 포함할 수 있다. 상기 반사 부재(280)는 금속 재질을 포함하며, 예컨대 스테인리스 재질이거나 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사 부재(280)는 관통홀(285), 지지부(281) 및 반사부(283)를 포함할 수 있다. 상기 지지부(281)는 상기 제1커버(310)의 제1개구부(305)의 외곽에 배치되며 상기 반사 부재(280)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 지지부(281)의 하면은 상기 광원모듈(200)의 회로기판(201)의 상면과 대향되게 배치될 수 있다. 상기 지지부(281)는 상기 회로기판(201)과 상기 제1커버(310)의 상부 사이에 배치될 수 있다. 상기 반사부(283)는 상기 지지부(281)로부터 절곡되며 상기 제1개구부(305)의 둘레에 배치될 수 있다. 상기 반사부(283)는 상기 지지부(281)에 대해 수직하거나 경사지게 배치될 수 있다. 상기 반사부(283)는 내부에 관통홀(285)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(285)은 상기 제1개구부(305)에 배치되며 상기 발광소자와 대면하게 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(280)는 금속 프레임인 경우, 1mm 이하 예컨대, 0.3mm 내지 1mm의 범위에 배치될 수 있다. 상기 반사 부재(280)가 상기 범위보다 작은 경우, 자외선 광이 투과될 수 있고 상기 범위보다 큰 경우, 자외선 차단 효과의 개선이 미미하며 관통홀(285)의 크기가 작아지거나 광원 유닛의 두께가 증가해 질 수 있다.
상기 반사 부재(280)의 상단은 상기 제1커버(310)의 상면과 같거나 다를 수 있다. 상기 반사 부재(280)의 상단과 상기 제1커버(310)의 상면 사이의 차이는 0.05mm 이하일 수 있다. 상기 반사부재(280)의 상단이 상기 제1커버(310)의 상면보다 상기 차이보다 크게 돌출된 경우, 상기 제1커버(310)가 설치되는 구조물과의 갭 차이가 커지게 되어, 광 손실이 발생될 수 있다.
도 16은 발명의 실시 예에 따른 광원 유닛의 발광소자의 예이다.
도 16을 참조하면, 발광소자(100)는 리세스(111)를 갖는 몸체(110); 상기 리세스(111)에 배치된 복수의 전극(121,123,125); 상기 복수의 전극(121,123,125) 중 적어도 하나의 위에 배치된 발광 칩(131); 및 상기 리세스(111) 상에 배치된 투명 윈도우(161)를 포함한다.
상기 발광 칩(131)은 자외선 파장부터 가시광선 파장의 범위 내에서 선택적인 피크 파장을 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 예컨대, UV-C 파장 즉, 100nm-280nm 범위의 자외선 파장을 발광할 수 있다. 상기 발광 칩(131)은 자외선 발광 다이오드로서, 100nm 내지 280nm 범위의 파장을 가지는 자외선 발광 다이오드일 수 있다. 즉, 280nm 이하의 단파장 자외선을 발광할 수 있다. 상기 자외선 파장은 세균, 박테리아, 바이러스 등 다양한 생물학적 오염물질을 감소시키는 효과가 있다.
상기 몸체(110)는 절연 재질 예컨대, 세라믹 소재를 포함한다. 상기 세라믹 소재는 동시 소성되는 저온 소성 세라믹(LTCC: low temperature co-fired ceramic) 또는 고온 소성 세라믹(HTCC: high temperature co-fired ceramic)을 포함한다. 상기 몸체(110)의 재질은 예를 들면, AlN일 수 있으며, 열 전도도가 140 W/mK 이상인 금속 질화물로 형성할 수 있다.
상기 몸체(110) 내에는 연결 패턴(117)이 배치될 수 있으며, 상기 연결 패턴(117)은 상기 리세스(111)와 상기 몸체(110)의 하면 사이의 전기적인 연결 경로를 제공할 수 있다.
상기 몸체(110)의 상부 둘레는 단차 구조(115)를 포함한다. 상기 단차 구조(115)는 상기 몸체(110)의 상면보다 낮은 영역으로서, 상기 리세스(111)의 상부 둘레에 배치된다. 상기 단차 구조(115)의 깊이는 상기 몸체(110)의 상면으로부터의 깊이로서, 투명 윈도우(161)의 두께보다 깊게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 리세스(111)의 측벽(116)은 상기 리세스(111)의 바닥(Bottom) 면의 연장 선에 대해 수직하거나 경사지게 형성될 수 있다.
상기 발광 칩(131)은 제1내지 제3전극(121,123,125) 중 복수의 전극 위에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 여기서, 상기 제1전극(121)은 상기 발광 칩(131)과 전기적으로 연결되지 않는 경우, 무극성의 금속 층 또는 방열 플레이트로 사용될 수 있다. 또한 상기의 각 전극(121,123,125,127,129)은 금속 층으로 정의될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
예컨대, 상기 연결 패턴(117)은 제1전극(121)과 제1패드(141)를 서로 연결시켜 주고, 제2 및 제3전극(123,125)과 제2패드(145)를 서로 연결시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 몸체(110)의 하면에는 복수의 패드(141,145)가 배치된다. 상기 복수의 패드(141,145)는 예컨대, 제1패드(141), 및 제2패드(145)를 포함하며, 상기 제1 및 제2패드(141,145)는 상기 몸체(110)의 하면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2패드(141,145) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어, 전류 경로를 분산시켜 줄 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 칩(131)은 II족과 VI족 원소의 화합물 반도체, 또는 III족과 V족 원소의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 예컨대 AlInGaN, InGaN, AlGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs와 같은 계열의 화합물 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광소자를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 발광 칩(131)의 n형 반도체층, p형 반도체층, 및 활성층을 포함할 수 있으며, 상기 활성층은 InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs와 같은 페어로 구현될 수 있다.
상기 투명 윈도우(161)는 리세스(111) 상에 배치된다. 상기 투명 윈도우(161)는 글래스(glass) 재질 예컨대, 석영 글래스를 포함한다. 이에 따라 상기 투명 윈도우(161)는 상기 발광 칩(131)으로부터 방출된 광 예컨대, 자외선 파장에 의해 분자 간의 결합 파괴와 같은 손해 없이 투과시켜 줄 수 있는 재질로 정의할 수 있다.
상기 투명 윈도우(161)는 외측 둘레가 상기 몸체(110)의 단차 구조(115) 상에 결합된다. 상기 투명 윈도우(161)와 상기 몸체(110)의 단차 구조(115) 사이에는 접착층(163)이 배치되며, 상기 접착층(163)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함한다.
상기 투명 윈도우(161)는 상기 발광 칩(131)으로부터 이격될 수 있다. 상기 투명 윈도우(161)가 상기 발광 칩(131)로부터 이격됨으로써, 상기 발광 칩(131)에 의해 발생된 열에 의해 팽창되는 것을 방지할 수 있다. 상기 투명 윈도우(161) 아래의 공간은 빈 공간이거나 비금속 또는 금속 화학 원소가 채워질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 투명 윈도우(161) 상에는 렌즈가 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 몸체(110)의 측면에는 몰딩 부재가 더 배치되어, 방습 및 소자 보호를 수행할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 발광소자 및 이를 구비한 광원 유닛은 냉장고의 실내기, 증발기, 응축수의 살균 장치로 사용될 수 있으며, 또한 에어 워셔(air washer)와 같은 기기 내에서의 살균 장치, 정수기의 저수기의 저수조 및 토출수의 살균 장치, 변기 내에서의 살균 장치로 사용될 수 있다. 이러한 살균 장치는 상기에 개시된 투광성 부재와 방수부재들을 선택적으로 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.