KR102473488B1 - Uv led 어셈블리 및 이를 장착한 정수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 물탱크(51) 일측 벽에 물탱크 내부와 외부가 관통되도록 뚫리는 통공(52);
상기 통공(52)에 삽입되어 물탱크(51) 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 바디관(1);
상기 물탱크 내부측의 바디관(1) 단부는 밀폐될 수 있고,
상기 물탱크 외부측에서 상기 바디관(1)의 중공부(100)에 UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)을 삽입하여 감합시킨 후,
상기 물탱크 외부측에 배치되는 바디관(1) 단부 일측과 나사 결합하여, UV LED서브어셈블리(41)를 상기 중공부(100)에 안착시키는 스탑너트(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기 물탱크내 멸균을 위한 UV LED 어셈블리 및 이를 장착한 정수기에 관한 것이다.

Description

UV LED 어셈블리 및 이를 장착한 정수기 {UV LED assembly and water purifier equipped with it}
본 발명은 정수기에 관한 것이다. 구체적으로는 정수기내에 보관되는 물에 존재할지도 모르는 유해한 세균들을 살균할 수 있도록, 정수기의 물에 자외선을 투사할 수 있는 UV LED램프를 정수기에 설치하는 기술에 관한 것이다.
종래에도 UV LED에 의해 정수기에 저장된 물을 정화시키는 정수기가 있었다.
구체적으로, 종래발명의 도 10에 개시된 바와 같이, 정수기의 임시저수조(120)과 주저수조(130)에 각각 UV LED 살균유닛(124, 134)이 구비되어 있다.
그러나, 임시 저수조(120)과 주 저수조(130)의 물속에 내장된 UV LED 살균유닛(124, 134)은, 수분의 침투나 비정상적인 서지 전류 등으로 빈번한 고장이 발생된다.
이에 따라 상기 UV LED 살균유닛(124, 134)을 교체하기 위해서는, 상기 UV LED 살균유닛(124, 134)을 내장하고 있는 저수조(120, 130)를 절단하고, 또한 UV LED 살균유닛(124, 134)과 저수조(120, 130)를 연결하고 있는 부속 조립장치도 분해 또는 절단해야 하는 등 그 정비 과정이 매우 복잡하였다.
그래서, 종래에는 UV LED 살균유닛(124, 134)의 고장이 발생하면, UV LED 살균유닛(124, 134)을 내장하고 있는 저수조 전체를 교체하는 경우가 많았다. 이에 따라 정수기 유지 관리 비용이 증대하는 문제점이 있다.
특허공개번호 10-2009-0069548(2009년07월01일, 공개)
상기 종래발명의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 자주 고장이 발생하는 UV LED 램프가 장착된 ‘UV LED 서브어셈블리’의 교체를 물탱크를 분해하거나 열지 않고도, 물탱크 외부에서 아주 간단하게 교체가 가능하도록 하였다.
이에 따라 정수기 사용 중 UV LED 램프가 장착된 ‘UV LED 서브어셈블리’의 고장을 알리는 램프 등을 확인한 정수기 사용자 또는 관리자는, 정수기 물탱크 외부에 있는 스탑너트를 돌려서 열고, 고장난 UV LED 서브어셈블리를 제거한 후에, 새로운 UV LED 서브어셈블리를 넣고, 스탑너트를 돌려서 다시 잠그면 교체가 완료된다.
이러한 아주 간단한 방법에 의해 UV LED 서브어셈블리 교환이 가능하므로, 본 발명이 적용된 정수기는 정비 시간을 단축할 수 있고, 정비의 곤란성으로 인한, 멸균 장치가 고장 난 정수기 자체의 폐기 등이 발생하지 아니하므로, 결과적으로 정수기의 수명이 연장된다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 정수기 물탱크내 멸균을 위한 UV LED 어셈블리 및 이를 장착한 정수기는 다음과 같다.
물탱크(51) 일측 벽에 물탱크 내부와 외부가 관통되도록 뚫리는 통공(52);
상기 통공(52)에 삽입되어 물탱크(51) 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 바디관(1);
상기 물탱크 내부측의 바디관(1) 단부는 밀폐될 수 있고,
상기 물탱크 외부측에서 상기 바디관(1)의 중공부(100)에 UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)을 삽입하여 감합시킨 후,
상기 물탱크 외부측에 배치되는 바디관(1) 단부 일측과 나사 결합하여, UV LED서브어셈블리(41)를 상기 중공부(100)에 안착시키는 스탑너트(10)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 바디관(1)의 형상은, 바디관(1)의 일측 단부로부터 일정거리 이격된 곳에, 상기 바디관(1)의 외부 원주를 따라 일정한 두께의 바디관분할판(32)이 바디관(1)과 수직으로 바디관(1)과 일체로 구비되고,
상기 바디관(1)에 고정된 바디관분할판(32)을 기준으로 하여, 상기 바디관(1)의 축방향으로 일측과 타측에는 제1측나선관(33)과 제2측나선관(34)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 바디관(1)의 제1측나선관(33)에 바디관패킹(8)을 끼운 후에, 물탱크(51) 내부쪽에서 물탱크의 일측 벽에 형성된 통공(52)에 제1측나선관(33)의 단부를 삽입하여, 물탱크(51) 외부쪽의 바디관스탑너트(9)가 상기 제1측나선관(33)과 견밀하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 바디관(1)의 제2측나선관(34)에는 O링(12)를 끼우고, 석영그라스(2) 외주를 글라스패킹(3)의 내주 내부홈(3-1)에 감합시키며,
상기 글라스패킹(3)이 외주에 감합된 석영그라스(2)를 글라스스탑너트(4)의 중공부에 밀착시켜 상기 중공부를 밀봉한 후, 글라스스탑너트(4)가 상기 제2측나선관(34)과 견밀하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
한편, UV LED서브어셈블리(41)는, 스탑너트패킹(11)과 PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)와 PCB홀더(6)로 조합 구성되는 것으로,
PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)는 함께 PCB홀더(6)의 중공으로 삽입·결합되어 일체형으로 되고, 상기 PCB스탑너트(7) 하부는 스탑너트패킹(11)이 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 UV LED서브어셈블리(41)를 바디관(1) 중공부(100)에 견밀히 안착시키기 위해, 상기 UV LED서브어셈블리(41) 전방에 O링(13)를 더 배치하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 PCB어셈블리(5) 전방 단부에 UV LED램프(5-1)를 장착하고, 상기 UV LED램프(5-1)에서 투사된 자외선은, 투명의 상기 석영그라스(2)를 통과하여, 물탱크 내부의 물에 존재할 수 있는 세균을 멸균시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 자주 고장이 발생하는 UV LED 램프가 장착된 ‘UV LED 서브어셈블리’의 교체를 물탱크를 분해하거나 열지 않고도, 물탱크 외부에서 아주 간단하게 교체가 가능하도록 하였다.
따라서, 정비시간을 획기적으로 단축할 수 있고, 정비의 곤란성으로 인한 멸균 장치가 고장난 정수기 자체의 폐기 등이 발생하지 아니하므로, 결과적으로 정수기의 수명이 연장된다.
또한, 본 발명의 UV LED 어셈블리에는 다수의 O링과 패킹을 적용하여, 수분이나 습기의 침투를 방지하고 UV LED 램프의 고장을 최소화한다.
도 1a는 물탱크에서 분리된 본 발명의 UV LED 어셈블리를 분해하여 도시한 정면도이다.
도 1b는 물탱크에서 분리된 본 발명의 UV LED 어셈블리를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 UV LED 어셈블리가 물탱크에 조립된 구조를 도시한 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 UV LED 어셈블리가 물탱크에 분리되어, UV LED 어셈블리 단독만이 조립된 형상을 도시한 사시도이다.
도 3은 바디관의 사시도이다.
도 4는 바디관을 축방향으로 절단한 형상을 도시한 단면도이다.
도 5는 글라스패킹의 정면도, 단면도, 사시도이다.
도 6a는 UV LED램프가 PCB어셈블리 전방 단부에 탑재된 형상을 그린 정면도이다.
도 6b는 UV LED램프가 PCB어셈블리 전방 단부에 탑재된 형상을 그린 단면도이다.
도 7은 UV LED램프가 PCB어셈블리 전방 단부에 탑재되어, 물탱크에 장착된 형상을 그린 것으로, 물탱크 내부에서 PCB어셈블리의 전방 단부를 정면으로 바라본 정면도이다.
도 8은 본 발명의 UV LED 어셈블리가 물탱크에 장착된 구조를 옆면에서 바라본 측면도이다.
도 9는 UV LED 서브어셈블리의 교체하는 것을 도시한 개략도이다.
도 10은 본 발명의 종래발명을 도시한 개략도이다.
도 1a, 1b, 도 2a, 도2b에 도시된 바와 같이 본 발명은,
물탱크(51) 일측 벽에 물탱크 내부와 외부가 관통되도록 뚫리는 통공(52);
상기 통공(52)에 삽입되어 물탱크(51) 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 바디관(1);
상기 물탱크 내부측의 바디관(1) 단부는 밀폐될 수 있고,
상기 물탱크 외부측에서 상기 바디관(1)의 중공부(100)에 UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)을 삽입하여 감합시킨 후,
상기 물탱크 외부측에 배치되는 바디관(1) 단부 일측과 나사 결합하여, UV LED서브어셈블리(41)를 상기 중공부(100)에 안착시키는 스탑너트(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수기 물탱크내 멸균을 위한 UV LED 어셈블리이다.
구체적으로, 물탱크 내부측의 바디관(1) 단부는 패킹, O링, 너트, 석영글라스 등에 의해 밀폐시켜서, 바디관 내부에는 수분 침입이 최소화되어 방수된다.
다음으로, 도 1b, 도 9를 참조하여 “LED서브어셈블리(41)”의 정의, 그 유기적 구성에 대해서 설명한다.
상기 “UV LED서브어셈블리(41)”는, 스탑너트패킹(11)과 PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)와 PCB홀더(6)로 조합 구성된다.
PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)는 함께 PCB홀더(6)의 중공으로 삽입·결합되어 일체형으로 되고, 상기 PCB스탑너트(7) 하부는 스탑너트패킹(11)이 결합된다.
도 2a에 나타난 바와 같은 형상으로 PCB홀더(6) 내부는 중공으로 형성되어 있다.
상기 PCB스탑너트(7), PCB어셈블리(5), PCB홀더(6)가 우레탄으로 분해가 되지 않게 일체화되어 있는데, 이것을 “UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)”도 9 참조)이라고 정의한다.
즉, UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)에, 스탑너트패킹(11)을 부가한 구성을 “UV LED서브어셈블리(41)”이라고 정의한다.(도 1b 참조)
도 9에는 바디 중공부(100)에 삽입시킬 수 있는 UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)을 도시하고 있다.
한편, 정수기의 PCB어셈블리(5) 전방 단부에 안착된 UV LED램프(5-1)가 고장일 경우에, 정수기 관리자나 이용자는 상기 스탑너트(10)를 손으로 돌려서 열고, 상기 스탑너트(10) 뒤에 있는 고장난 UV LED서브어셈블리(41)를 제거한 후, 그 자리에 신품의 UV LED서브어셈블리(41)를 장착한 후, 상기 스탑너트(10)를 손으로 돌려서 제1측나선관(33)과 결합하면, 물탱크내 멸균을 위한 UV LED 어셈블리의 교환 및 정비는 완료된다.
다음으로, 도1, 도 3, 도 4에 도시된 바디관(1)의 형상에 대해 설명한다.
바디관은 물탱크의 일측 벽면을 관통하면서, 물탱크 내부와 외부를 연통하면서 설치된다.
상기 바디관(1)의 형상은, 바디관(1)의 일측 단부로부터 일정거리 이격된 곳에, 상기 바디관(1)의 외부 원주를 따라 일정한 두께의 바디관분할판(32)이 바디관(1)과 수직으로 바디관(1)과 일체로 구비된다.
상기 바디관분할판(32)은 바디관(1)을 물탱크의 벽면에 삽입하여 고정할 때에, 상기 바디관분할판(32)이 물탱크 벽면에 형성된 통공(52)을 통과하지 못하도록 설계되어야 하므로, 바디관분할판(32)의 직경은 상기 통공(52)보다는 일정크기 이상 크게 하여야 한다.
그리고, 상기 바디관(1)에 고정된 바디관분할판(32)을 기준으로 하여, 상기 바디관(1)의 축방향으로 일측과 타측에는 제1측나선관(33)과 제2측나선관(34)이 각각 형성되어 있다.
다음으로 도면 1 내지 도 4를 참조하여, 바디관(1)이 물탱크 일측 벽에 고정되는 구조를 설명한다.
바디관(1)의 제1측나선관(33)에 바디관패킹(8)을 끼운 후에, 물탱크(51) 내부쪽에서 물탱크의 일측 벽에 형성된 통공에 제1측나선관(33)의 단부를 삽입하여, 물탱크(51) 외부쪽의 바디관스탑너트(9)를 회전시켜, 상기 제1측나선관(33)과 견밀하게 결합시키면 된다.
상기와 같이, 실리콘으로 된 바디관패킹(8)이 물탱크의 벽면에 밀착된 상태에 서, 상기 바디관패킹(8)은 바디관분할판(32)과 바디관스탑너트(9) 사이에서 압착되므로, 바디관(1)은 물탱크의 통공(52)과 밀봉성 높게 견고하게 결합된다.
다음으로, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 제2측나선관(34)과 결합되는 본 발명의 다른 구성과의 결합관계를 설명한다.
바디관(1)의 제2측나선관(34)에는 O링(12)를 끼우고, 석영그라스(2) 외주를 글라스패킹(3)의 내주 내부홈(3-1)에 감합시키며,
상기 글라스패킹(3)이 외주에 감합된 투명의 석영그라스(2)를 글라스스탑너트(4)의 중공부에 밀착시켜 상기 중공부를 밀봉한 후, 글라스스탑너트(4)가 상기 제2측나선관(34)과 견밀하게 결합된다.
도 7에 도시된 바와 같이, UV LED램프(5-1)에서 투사된 자외선은 상기 투명의 석영그라스(2)를 통과하여 물탱크에 저장된 물을 살균시킨다.
따라서, 상기 석영그라스(2)의 제품에는 이물질이 없이 투명해야 하고, 흠집도 없어야 한다. 또한, 석영그라스(2)의 자외선 투과율은 90% 이상이어야 한다.
다음으로, 도 1, 도 2, 도 6, 도 7를 참조하여 “LED서브어셈블리(41)”의 정의, 그 유기적 구성에 대해서 설명한다.
상기 “UV LED서브어셈블리(41)”는, 스탑너트패킹(11)과 PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)와 PCB홀더(6)로 구성된다.
상기 PCB스탑너트(7), PCB어셈블리(5), PCB홀더(6)가 우레탄으로 분해가 되지 않게 일체화되어 있는데, 이것을 “UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)”도 9 참조)이라고 정의한다.
한편, 상기 UV LED서브어셈블리(41)를 바디관(1) 중공부(100)에 견밀히 안착시키기 위해, 상기 UV LED서브어셈블리(41) 전방에 O링(13)를 더 배치하여 UV LED 어셈블리의 밀봉성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명에서 ‘전방’이라는 용어는 도1b를 기준으로, UV LED서브어셈블리(41)에서 물탱크(51) 방향을 ‘전방’이라고 정의하고, 그 반대방향을 후방이라고 정의한다.
도 7에 도시된 바와 같이, PCB어셈블리(5) 전방 단부에 UV LED램프(5-1)를 장착하고, 상기 UV LED램프(5-1)에서 투사된 자외선은, 투명의 상기 석영그라스(2)를 통과하여, 물탱크 내부의 물에 존재할 수 있는 세균을 멸균시킨다.
다음으로 본 발명의 주요 구성요소들은 아래와 같은 물질에 의해 제조된다.
바디관(1), 글라스스탑너트(4), 바디관스탑너트(9), 스탑너트(10)는 폴리페닐렌 설파이드(PPS)로 제조된다.
상기 PPS는 강도, 내열성, 전기절연성, 치수안정성 등 기계적 성질이 우수한 열가소성 수지이다.
그리고, 글라스패킹(3), O링(12, 13), 바디관패킹(8) , 스탑너트패킹(11)은 실리콘으로 제작된다.
한편, PCB홀더(6), PCB스탑너트(7)는 폴리옥시메틸렌(POM)에 의해 제조된다.
1 : 바디관, 2 : 석영 글라스, 3: 글라스패킹, 3-1: 글라스패킹의 내주 내부홈, 4: 글라스스탑너트, 5: PCB어셈블리, 5-1: UV LED램프, 6: PCB홀더, 6-1: 몸통,
7: PCB스탑너트, 8: 바디관패킹, 9: 바디관스탑너트, 10: 스탑너트, 11: 스탑너트패킹 12, 13: O링
32: 바디분할판, 33: 제1측나선관, 34: 제2측나선관
41: UV LED서브어셈블리
51: 물탱크, 52: 물탱크 통공,
100: 바디관의 중공부,
700: 물탱크 조립후 UV LED 어셈블리

Claims (8)

  1. 물탱크(51) 일측 벽에 물탱크 내부와 외부가 관통되도록 뚫리는 통공(52);
    상기 통공(52)에 삽입되어 물탱크(51) 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 바디관(1);
    상기 물탱크 내부측의 바디관(1) 단부는 밀폐될 수 있고,
    상기 물탱크 외부측에서 상기 바디관(1)의 중공부(100)에 우레탄으로 일체화된 UV LED서브어셈블리(41)의 몸통(6-1)을 삽입하여 감합시킨 후,
    상기 물탱크 외부측에 배치되는 바디관(1) 단부 일측과 나사 결합하여, UV LED서브어셈블리(41)를 상기 중공부(100)에 안착시키는 스탑너트(10)가 포함되고;
    상기 UV LED서브어셈블리(41)는, 스탑너트패킹(11)과 PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)와 PCB홀더(6)로 조합 구성되는 것으로,
    상기 PCB스탑너트(7)와 PCB어셈블리(5)는 함께, 우레탄으로 분해가 되지 않게 일체화된 PCB홀더(6)의 중공으로 삽입·결합되어 일체형으로 되고, 상기 PCB스탑너트(7) 하부는 스탑너트패킹(11)이 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바디관(1)의 형상은, 바디관(1)의 일측 단부로부터 일정거리 이격된 곳에, 상기 바디관(1)의 외부 원주를 따라 일정한 두께의 바디관분할판(32)이 바디관(1)과 수직으로 바디관(1)과 일체로 구비되고,
    상기 바디관(1)에 고정된 바디관분할판(32)을 기준으로 하여, 상기 바디관(1)의 축방향으로 일측과 타측에는 제1측나선관(33)과 제2측나선관(34)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정수기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 바디관(1)의 제1측나선관(33)에 바디관패킹(8)을 끼운 후에, 물탱크(51) 내부쪽에서 물탱크의 일측 벽에 형성된 통공(52)에 제1측나선관(33)의 단부를 삽입하여, 물탱크(51) 외부쪽의 바디관스탑너트(9)가 상기 제1측나선관(33)과 견밀하게 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 바디관(1)의 제2측나선관(34)에는 O링(12)를 끼우고, 석영그라스(2) 외주를 글라스패킹(3)의 내주 내부홈(3-1)에 감합시키며,
    상기 글라스패킹(3)이 외주에 감합된 석영그라스(2)를 글라스스탑너트(4)의 중공부에 밀착시켜 상기 중공부를 밀봉한 후, 글라스스탑너트(4)가 상기 제2측나선관(34)과 견밀하게 결합되는 것을 특징으로 하는 정수기.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 UV LED서브어셈블리(41)를 바디관(1) 중공부(100)에 견밀히 안착시키기 위해, 상기 UV LED서브어셈블리(41) 전방에 O링(13)를 더 배치하는 것을 특징으로 하는 정수기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 PCB어셈블리(5) 전방 단부에 UV LED램프(5-1)를 장착하고, 상기 UV LED램프(5-1)에서 투사된 자외선은, 투명의 상기 석영그라스(2)를 통과하여, 물탱크 내부의 물에 존재할 수 있는 세균을 멸균시키는 것을 특징으로 하는 정수기.
  8. 삭제
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