KR102481237B1 - A beverage sterilization lid device with ultraviolet sterilization function - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 UV(Ultra Violet) 살균 기능이 구비된 뚜껑 장치에 있어서, 음료가 담긴 용기의 입구와 나사 결합 가능하도록 내측에 제1 결합 돌기가 형성되어 있는, 뚜껑부; 및 상기 뚜껑부와 착탈 가능하며, 상기 음료에 UV를 조사하여 살균 기능을 수행하는, UV 조사부; 을 포함하되, 상기 UV 조사부는, 상기 UV를 조사하는, UV 램프; 및 상기 UV 조사부에 전원을 공급하는, 압전 소자 모듈; 을 포함하되, 상기 압전 소자 모듈은, 압전 원리에 따라 외부 충격에 의해 상기 전원을 발생시키는, 적어도 하나의 압전 소자; 상기 적어도 하나의 압전 소자가 구비된 가압판; 및 상기 뚜껑 장치에 대해 가해지는 외부 힘에 의해 운동함에 따라 상기 가압판에 충격을 가하는 충격 부재; 를 포함할 수 있다.In the lid device having a UV (Ultra Violet) sterilization function according to an embodiment of the present invention, a lid portion having a first coupling protrusion formed on the inside so as to be screwable with the inlet of a container containing a beverage; And a UV irradiation unit that is detachable from the lid and performs a sterilization function by irradiating UV to the beverage; Including, wherein the UV irradiation unit, a UV lamp irradiating the UV; and a piezoelectric element module supplying power to the UV irradiation unit. Including, wherein the piezoelectric element module, at least one piezoelectric element that generates the power by an external impact according to the piezoelectric principle; a pressure plate provided with the at least one piezoelectric element; and an impact member that applies an impact to the pressing plate as it moves by an external force applied to the lid device. can include
Description
본 명세서는 압전 소자를 이용하여 UV(Ultra Violet) LED(Light Emitting Diode)를 활성화시켜 내부 음료를 살균하는 음료 뚜껑 구조를 제안한다. The present specification proposes a beverage lid structure that sterilizes beverages inside by activating UV (Ultra Violet) LEDs (Light Emitting Diodes) using a piezoelectric element.
식수, 음료수 또는 다른 액체 상태의 내용물(즉, 액체 내용물)이 병 용기에 포장된 액체 음료 제품이 생산 및 판매되고 있다. 이러한 액체 음료 제품은 소비자에 의해 뚜껑이 개봉된다. 뚜껑 개봉 후, 병 용기에 담긴 액체 내용물 모두가 소비자에 의해 소진되는 경우도 있지만, 병 용기의 주둥이를 뚜껑으로 막아 보관하는 경우도 많다. 일단 병 용기가 개봉되면, 병 용기의 주둥이를 뚜껑으로 막는다 하더라도, 각종 세균을 포함하는 미생물이 병 용기 내 액체 내용물에서 번식할 우려가 높다. 특히, 병 용기의 주둥이 부근은 많은 세균이 번식될 우려가 높다.BACKGROUND OF THE INVENTION Liquid beverage products in which drinking water, beverages or other liquid contents (i.e., liquid contents) are packaged in bottled containers are produced and sold. These liquid beverage products are uncapped by consumers. After opening the lid, there are cases where all the liquid contents contained in the bottle container are consumed by the consumer, but in many cases, the spout of the bottle container is covered with a lid and stored. Once the bottle container is opened, even if the spout of the bottle container is covered with a lid, there is a high possibility that microorganisms including various bacteria will propagate in the liquid contents in the bottle container. In particular, the vicinity of the spout of the bottle container is highly likely to breed many bacteria.
이를 해결하고자 병 용기 외부에 배치된 UV 램프를 이용하여 UV 살균하는 종래 기술이 존재하나, 이 기술은 병 용기 내 액체와 UV 램프 사이의 거리가 멀고 UV를 투과할 수 있는 재료로 제작된 병 용기에만 제한적으로 사용될 수 있다. 또한, 병 용기가 UV 투과 재료로 제작된 것이라 하더라도, 현재 사용되는 병 용기 대부분이 UV에 대한 투과성이 높지 않아 현실적으로 이 기술의 효용성은 높지 않다.In order to solve this problem, there is a prior art of UV sterilization using a UV lamp placed outside the bottle container, but this technology has a long distance between the liquid in the bottle container and the UV lamp and the bottle container is made of a material that can transmit UV. can only be used on a limited basis. In addition, even if the bottle container is made of a UV-transmitting material, the practicality of this technology is not high because most of the currently used bottle containers do not have high UV transmittance.
또한, 병/용기 뚜껑에 UV 램프를 달아 내부 액체에 대한 UV 살균을 수행하는 공개 특허 문헌 10-2017-0072720이 존재한다. 그러나, UV 램프를 구동하기 위한 별도의 전원부가 구비되기 때문에, 이러한 병/용기 뚜껑의 제작 및 유지 비용이 비교적 높다는 문제점이 존재한다.In addition, there is published patent document 10-2017-0072720 in which a UV lamp is attached to a bottle/container lid to perform UV sterilization of the liquid inside. However, since a separate power supply unit for driving the UV lamp is provided, there is a problem that the cost of manufacturing and maintaining such a bottle/container lid is relatively high.
본 발명의 일 실시예에 따른 UV(Ultra Violet) 살균 기능이 구비된 뚜껑 장치에 있어서, 음료가 담긴 용기의 입구와 나사 결합 가능하도록 내측에 제1 결합 돌기가 형성되어 있는, 뚜껑부; 및 상기 뚜껑부와 착탈 가능하며, 상기 음료에 UV를 조사하여 살균 기능을 수행하는, UV 조사부; 을 포함하되, 상기 UV 조사부는, 상기 UV를 조사하는, UV 램프; 및 상기 UV 조사부에 전원을 공급하는, 압전 소자 모듈; 을 포함하되, 상기 압전 소자 모듈은, 압전 원리에 따라 외부 충격에 의해 상기 전원을 발생시키는, 적어도 하나의 압전 소자; 상기 적어도 하나의 압전 소자가 구비된 가압판; 및 상기 뚜껑 장치에 대해 가해지는 외부 힘에 의해 운동함에 따라 상기 가압판에 충격을 가하는 충격 부재; 를 포함할 수 있다.In the lid device having a UV (Ultra Violet) sterilization function according to an embodiment of the present invention, a lid portion having a first coupling protrusion formed on the inside so as to be screwable with the inlet of a container containing a beverage; And a UV irradiation unit that is detachable from the lid and performs a sterilization function by irradiating UV to the beverage; Including, wherein the UV irradiation unit, a UV lamp irradiating the UV; and a piezoelectric element module supplying power to the UV irradiation unit. Including, wherein the piezoelectric element module, at least one piezoelectric element that generates the power by an external impact according to the piezoelectric principle; a pressure plate provided with the at least one piezoelectric element; and an impact member that applies an impact to the pressing plate as it moves by an external force applied to the lid device. can include
본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 전원부의 구비 없이도 UV 램프의 구동이 가능하므로, 친환경적이며 제작 및 유지 비용이 적다는 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, since the driving of the UV lamp is possible without having a separate power supply unit, there is an effect of being eco-friendly and reducing manufacturing and maintenance costs.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 힘에도 압전 소자에 더 많은 압력이 가해지도록, 복수의 세라믹 볼들을 수납하기 위한 내부 공간을 복수의 층/칸으로 분리함으로써 전원 발생 효율이 매우 높다는 효과가 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the power generation efficiency is very high by dividing the inner space for accommodating a plurality of ceramic balls into a plurality of layers / compartments so that more pressure is applied to the piezoelectric element even with the same force there is
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, UV 램프가 병/용기 내부에 깊숙이 침투하는 구조를 개시하고 있어 음료 살균 효과가 뛰어나다는 효과가 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, since the UV lamp discloses a structure that penetrates deeply into the bottle/container, there is an effect that the beverage sterilization effect is excellent.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 뚜껑 장치를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑 장치의 사용예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.
도 5는 제1 및 제2 실시예를 조합한 제3 실시예의 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 뚜껑부의 단면도들을 예시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a sterilization cap device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing a use example of the lid device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a structure of a piezoelectric element module according to a first embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a structure of a piezoelectric element module according to a second embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a piezoelectric element module structure of a third embodiment combining the first and second embodiments.
6 is a view illustrating cross-sectional views of a lid unit according to various embodiments of the present disclosure.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the technology to be described below can have various changes and various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 예를 들어, 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나'의 의미로 해석될 수 있다. 또한, '/'는 '및' 또는 '또는'으로 해석될 수 있다.Terms such as first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the above terms, and are merely used to distinguish one element from another. used only as For example, without departing from the scope of the technology described below, a first element may be referred to as a second element, and similarly, the second element may be referred to as a first element. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items. For example, 'A and/or B' may be interpreted as meaning 'at least one of A or B'. Also, '/' can be interpreted as 'and' or 'or'.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the terms used in this specification, singular expressions should be understood to include plural expressions unless clearly interpreted differently in context, and terms such as “comprising” refer to the described features, numbers, steps, operations, and components. , parts or combinations thereof, but it should be understood that it does not exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, step-action components, parts or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Prior to a detailed description of the drawings, it is to be clarified that the classification of components in the present specification is merely a classification for each main function in charge of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each more subdivided function. In addition, each component to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to its main function, and some of the main functions of each component may be performed by other components. Of course, it may be dedicated and performed by .
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in performing a method or method of operation, each process constituting the method may occur in a different order from the specified order unless a specific order is clearly described in context. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 뚜껑 장치를 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a sterilization cap device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 뚜껑 장치는 크게 뚜껑부(104)와 UV 조사부(100)를 포함하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the lid device may be largely configured to include a
뚜껑부(104)는 음료(107)가 담긴 용기(106)의 뚜껑 역할을 수행함과 동시에, UV 조사부(100)와 용기를 상호 연결하는 기능을 수행할 수 있다. UV 조사부(100)는 적어도 하나의 UV 램프(또는 UVC LED(Light Emitting Diode) 램프)를 포함하여 UV를 조사함으로써 용기(106) 내부에 담긴 음료(107)를 살균할 수 있다.The
뚜껑부(104)는 우선 뚜껑 역할을 기본적으로 수행해야 하기 때문에, 내측에 용기(106) 입구와 나사 결합 가능하도록 제1 결합 돌기(또는 스크류, 나사산/나사골 등)(104-1)가 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 사용자는 뚜껑부(104) 내측으로 용기(106)를 삽입한 후 기설정된 방향으로 돌림으로써 용기(106)와 뚜껑부를 나사 결합할 수 있다.Since the
또한, 뚜껑부(104)는 UV 조사부와 착탈 가능한 형상으로 구성될 수 있다. UV 조사부(100)에 착탈 가능하도록 구성한 이유는, 용기(106)의 종류에 따라 입구 크기 규격이 다양하기 때문이다. 따라서, 뚜껑부(104)를 UV 조사부(100)에 고정시켜 버리는 경우, 사용자는 해당 뚜껑부(104)의 내측 둘레와 부합하는 용기(106)에 대해서만 제한적으로 사용 가능하기 때문에, 사용 범위가 매우 좁다. 따라서, 다양한 규격의 용기에도 폭넓게 사용할 수 있도록 본 발명과 같이 뚜껑부(104)를 착탈 가능한 방식으로 구성하여, 용기(106) 입구 크기와 부합하는 내측 둘레의 뚜껑부(104)로 사용자가 자유롭게 바꿔 낄 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑부(104)는 다양한 내측 둘레를 갖는 복수의 뚜껑부 종류로 구분될 수 있다. In addition, the
뚜껑부(104)는 기본적으로 중심을 관통하는 관통홀이 형성되어 있을 수 있으며, 관통홀의 일측을 통해 UV 조사부(100)가, 타측을 통해 용기(106) 입구가 각각 삽입 및 결합될 수 있다. 그 결과, UV 조사부(100)와 용기(106)가 본 도면에 도시한 바와 같이 물리적으로 연결될 수 있다. UV 조사부(100)는 연결된 용기(106) 내로 UV를 조사함으로써 내부 음료(107)에 대한 살균을 수행한다.The
뚜껑부(104)와 UV 조사부(100), 또는 뚜껑부(104)와 용기(106) 입구는 실시예에 따라 다양한 방식으로 착탈/결합될 수 있는데, 이에 대해서는 도 7을 참조하여 이하에서 상세히 후술한다.The
UV 조사부(100)는 기본적으로 용기(106) 내부에 담겨있는 음료(107)에 UV를 조사하여 해당 음료(107)에 대한 살균 기능을 수행한다. 이를 위해, UV 조사부(100)는, UV를 조사하는 UV 램프(108), UV 조사부(100)에 전원을 공급하는 압전 소자 모듈을 포함할 수 있다. 나아가, UV 조사부(100)는 이러한 UV 램프(108), 압전 소자 모듈을 수납하기 위한 기설정된 강도 이상의 단단한 재질(예를 들어, 플라스틱 등)을 갖는 하우징을 더 포함할 수 있다.The
UV 램프(108)는 자외선을 조사하는 소자를 일컫는 것으로, 다양한 종류의 UV 램프 소자(예를 들어, UV LED 램프 등)가 사용될 수 있다. UV 램프(108)는 용기(106) 내부에 삽입되므로 음료(107)와 직접적으로 접촉될 가능성이 있다. 따라서, 음료의 위생 및 UV 램프(108)의 고장 방지를 위해, UV 램프(108)가 방수 처리되거나, UV 램프(108)를 보호하기 위한 별도의 보호부(예를 들어, UV 램프 외부를 커버하는 형태로 구비된 보호 유리 등)(미도시)가 UV 조사부(100)에 구비될 수 있다. The
살균 효과를 향상시키도록 UV 램프(108)는 UV 조사부(100)로부터 일정한 방향으로 기설정된 길이 이상으로 길게 돌출된 돌출부(105)의 끝단에 장착될 수 있다. 돌출부(105)는 하우징의 일부 구성 요소로서 형성될 수 있다. 이 경우, UV 조사부(100)의 돌출부(105)가 뚜껑부(104)의 관통홀을 관통하여 뚜껑부(104)에 삽입되는 방식으로 뚜껑부(104) 및 UV 조사부(100)가 상호 체결될 수 있다. 만일, 돌출부(105)의 길이가 관통홀의 관통 길이보다 긴 경우에 있어서 UV 조사부(100)와 뚜껑부(104)가 상호 체결된 결과, 돌출부(105)의 끝단에 장착된 UV 램프(108)를 외부로 노출될 수 있다. 나아가, 뚜껑 장치가 상기 용기(106)와 나사 결합함에 따라 돌출부(105)의 끝단에 장착된 UV 램프(108)가 용기(106) 내부로 삽입될 수 있다. 이렇듯 UV 램프(108)가 외부로 노출됨으로써 사용자가 쉽게 UV 램프(108)의 점멸을 확인할 수 있다는 효과가 발생하며, UV 램프(108)가 보다 음료에 가깝게 위치하므로 살균 효과가 향상된다. In order to improve the sterilization effect, the
본 발명에서 뚜껑 장치는 압전 원리를 기반으로 한 자가 발전 방식을 차용한다. 따라서, 별도의 전원 공급을 위한 외부 전원 공급 모듈(예를 들어, USB 포트, 충전 배터리 등) 대신 압전 소자 모듈을 구비하여, 친환경적이며 유지 비용이 매우 적게 소요된다는 효과를 발생시킨다. In the present invention, the lid device borrows a self-generating method based on the piezoelectric principle. Therefore, an external power supply module (for example, a USB port, a rechargeable battery, etc.) for separate power supply is provided with a piezoelectric element module, resulting in an effect that is environmentally friendly and requires very little maintenance cost.
압전 소자 모듈은 적어도 하나의 압전 소자(미도시), 적어도 하나의 압전 소자가 구비된 가압판(101-1, 101-2) 및 가압판(특히, 가압판의 압존 소자) (101-1, 101-2)에 충격을 가하는 충격 부재(102)를 포함할 수 있다. The piezoelectric element module includes at least one piezoelectric element (not shown), pressure plates 101-1 and 101-2 equipped with at least one piezoelectric element, and pressure plates (particularly, piezoelectric elements of the pressure plate) 101-1 and 101-2. ) It may include an
압전 소자는 압전 원리에 따라 외부 충격에 의해 전원을 발생시킬 수 있다. 여기서 압전 원리는 기계적인 외력이 가해지면 전압이 발생하고, 반대로 전압이 걸리면 기계적인 변형이 발생하는 소자에 해당하며, 피에조 전기 소자로도 지칭된다. The piezoelectric element may generate power by an external impact according to the piezoelectric principle. Here, the piezoelectric principle corresponds to an element that generates voltage when a mechanical external force is applied and, conversely, generates mechanical deformation when a voltage is applied, and is also referred to as a piezoelectric element.
이러한 적어도 하나의 압전 소자는 가압판(101-1, 101-2)에 고정/장착/설치/부착/연결될 수 있다. 가압판(101-1, 101-2)은 충격 부재가 외력에 의해 운동할 수 있는 일정한 공간을 형성함과 동시에, 충격 부재(102)가 외부로 유출되지 않도록 차단벽 역할을 수행할 수 있다. 나아가, 가압판(101-1, 101-2)은 충격 부재의 충격이 가해질 수 있는 가압 영역에 압전 소자를 고정시키는 역할을 수행한다. Such at least one piezoelectric element may be fixed/mounted/installed/attached/connected to the pressure plates 101-1 and 101-2. The pressure plates 101-1 and 101-2 form a certain space in which the impact member can move by an external force, and at the same time, they can serve as a blocking wall to prevent the
충격 부재(102)는 가압판(특히, 가압판(101-1, 101-2)에 설치된 압전 소자)(101-1, 101-2)에 대하여 충격을 가하는 부재에 해당한다. 이를 위해, 충격 부재(102)는 압전 소자 모듈 내에서 상호 이격되어 설치된 적어도 2개의 가압판(101-1, 101-2) 사이에 위치하도록 구비될 수 있다. 특히, 충격 부재(102)는 뚜껑 장치에 대해 가해지는 외부 힘에 의해 운동함에 따라 가압판(101-1, 101-2)에 충격을 가하는 다양한 부재에 해당할 수 있다. 예를 들어, 충격 부재(102)로서 세라믹 볼이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
본 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상술한 구성들은 모두 일정한 연결 소자/부품(예를 들어, 구리선, 전선 등)를 통해 전기적으로 상호 연결되어 있을 수 있다. 이러한 연결을 위해, 뚜껑 장치에는 PCB(Printed Circuit Board)(103)가 추가로 부가될 수 있다. 이러한 PCB(103)에는 상술한 소자들을 상호 연결하기 위한 전선이 설치될 뿐 아니라, 본 발명의 실시예를 수행하기 위해 필요한 다양한 전자 부품(예를 들어, 프로세서, 센서 등)이 설치될 수 있다. Although not specifically shown in this drawing, all of the above-described components may be electrically interconnected through certain connecting elements/components (eg, copper wires, electric wires, etc.). For this connection, a printed circuit board (PCB) 103 may be additionally added to the lid device. Wires for interconnecting the above-described elements may be installed on the
상술한 내용에 따를 때, 사용자는 뚜껑 장치를 용기(106)에 결합한 후 일정한 외력을 가하여 UV 조사부를 동작시켜 음료를 살균할 수 있다. 보다 상세한 뚜껑 장치의 사용예는 이하 도 2를 참조하여 상세히 후술한다. According to the above, the user can sterilize the beverage by operating the UV irradiation unit by applying a certain external force after coupling the lid device to the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑 장치의 사용예를 도시한 도면이다.Figure 2 is a view showing a use example of the lid device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 사용자는 용기(106)의 입구에 뚜껑부(104)를 체결하여 용기(106)의 입구를 폐쇄함과 동시에 UV 조사부(100)와 용기를 상호 연결할 수 있다. 용기(106)와의 체결이 완료되면, 사용자는 용기(106)에 외력/충격을 가함으로써 충격 부재가 가압판 사이에서 운동/이동하도록 할 수 있다. 그 결과 충격 부재는 가압판에 충격을 가할 수 있으며, 이러한 충격에 따라 압전 소자는 전원을 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생된 전원은 압전 소자와 연결된 UV 램프로 공급되어 UV 램프를 동작시킬 수 있다. Referring to FIG. 2 , the user may close the inlet of the
뚜껑 장치 내에서 충격 부재와 가압판의 상대적인 위치는 외력에 의해 충격 부재가 운동하는 방향성을 고려하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 외력이 수직 방향으로 작용하는 것을 전제로 한다면, 충격 부재와 가압판은 수직 방향으로 적층되는 구조로 형성될 수 있다. 반대로, 외력이 수평 방향으로 작용하는 것을 전제로 한다면, 충격 부재와 가압판은 수평 방향으로 배열되는 구조로 형성될 수 있다. 각 실시예에 대해서는 이하 도면을 참조하여 후술한다.The relative positions of the impact member and the pressing plate in the lid device may be designed in consideration of the direction in which the impact member moves by an external force. For example, if it is assumed that an external force acts in a vertical direction, the impact member and the pressure plate may be formed in a vertically stacked structure. Conversely, if it is assumed that the external force acts in the horizontal direction, the impact member and the pressing plate may be formed in a structure arranged in the horizontal direction. Each embodiment will be described later with reference to the drawings below.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a piezoelectric element module according to a first embodiment of the present invention.
특히, 본 실시예는 외력이 수직 방향으로 작용하는 것을 전제로, 충격 부재(302-1~302-m)와 가압판(301-1~301-n)을 수직 방향으로 적층시킨 압전 소자 모듈의 실시예에 해당한다.In particular, the present embodiment is the implementation of a piezoelectric element module in which impact members 302-1 to 302-m and pressure plates 301-1 to 301-n are vertically stacked on the premise that an external force acts in a vertical direction. corresponds to yes
도 3을 참조하면, 압전 소자 모듈은, 가압판(301-1~301-n)이 수직 방향으로 기설정된 거리만큼 이격되어 적층되고, 적층된 2개의 가압판(301-1~301-n) 사이에 하나의 충격 부재(302-1~302-m)가 위치하는 구조로 구성될 수 있다. 실시예에 따라 압전 소자 모듈은, 하나 또는 그 이상의 층이 형성된 적층 구조로 형성될 수 있으며, 이에 따라 하나 또는 그 이상의 충격 부재(302-1~302-m)를 포함할 수 있다. 층이 많이 형성될수록 동일한 외력이 가해지더라도 더 큰 충격이 가해지므로, 전원 발생 효율이 상승한다는 효과가 발생한다. Referring to FIG. 3 , in the piezoelectric element module, the pressurizing plates 301-1 to 301-n are stacked apart from each other by a predetermined distance in the vertical direction, and between the two stacked pressurizing plates 301-1 to 301-n It may be composed of a structure in which one impact member (302-1 to 302-m) is located. According to embodiments, the piezoelectric element module may have a stacked structure in which one or more layers are formed, and thus may include one or more impact members 302-1 to 302-m. As the number of layers is formed, a greater impact is applied even when the same external force is applied, and thus an effect of increasing power generation efficiency occurs.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a piezoelectric element module according to a second embodiment of the present invention.
특히, 본 실시예는 외력이 수평 방향으로 작용하는 것을 전제로, 충격 부재(402-1~402-m)와 가압판(403-1~403-m)을 수평 방향으로 배열시킨 압전 소자 모듈의 실시예에 해당하며, 도 4(a)는 압전 소자 모듈의 단면도, 도 4(b)는 압전 소자 모듈을 특정 방향(404)에서 바라본 평면도이다.In particular, the present embodiment is the implementation of a piezoelectric element module in which impact members 402-1 to 402-m and pressure plates 403-1 to 403-m are arranged in a horizontal direction on the premise that an external force acts in a horizontal direction. Corresponding to an example, FIG. 4(a) is a cross-sectional view of the piezoelectric element module, and FIG. 4(b) is a plan view of the piezoelectric element module viewed from a
도 4를 참조하면, 압전 소자 모듈은, 가압판(403-1~403-m)이 수평 방향으로 기설정된 거리만큼 이격되어 배열되고, 배열된 2개의 가압판(403-1~403-m) 사이에 하나의 충격 부재(402-1~402-m)가 위치하는 구조로 구성될 수 있다. 실시예에 따라 압전 소자 모듈은, 하나 또는 그 이상의 칸이 형성된 분리 구조로 형성될 수 있으며, 이에 따라 하나 또는 그 이상의 충격 부재(402-1~402-m)를 포함할 수 있다. 칸이 많이 형성될수록 동일한 외력이 가해지더라도 더 큰 충격이 가해지므로, 전원 발생 효율이 상승한다는 효과가 발생한다.Referring to FIG. 4 , in the piezoelectric element module, the pressure plates 403-1 to 403-m are arranged apart from each other by a predetermined distance in the horizontal direction, and between the two arranged pressure plates 403-1 to 403-m. It may be composed of a structure in which one impact member (402-1 to 402-m) is located. According to embodiments, the piezoelectric element module may be formed as a separation structure in which one or more compartments are formed, and thus may include one or more impact members 402-1 to 402-m. As more compartments are formed, a greater impact is applied even when the same external force is applied, so that the power generation efficiency increases.
물론 앞서 상술한 도 3 및 도 4의 실시예가 조합된 도 5의 실시예의 도출도 가능하다. Of course, it is also possible to derive the embodiment of FIG. 5 in which the above-described embodiments of FIGS. 3 and 4 are combined.
도 5는 제1 및 제2 실시예를 조합한 제3 실시예의 압전 소자 모듈 구조를 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a piezoelectric element module structure of a third embodiment combining the first and second embodiments.
본 실시예는 외력이 수직 방향뿐 아니라, 수평 방향으로도 작용하는 것을 전제로, 충격 부재(502-y)와 가압판을 수직 방향으로 적층(503-z), 수평 방향으로 배열(501-x)한 압전 소자 모듈의 단면도이다.In this embodiment, the impact member 502-y and the pressure plate are vertically stacked (503-z) and horizontally arranged (501-x), on the premise that the external force acts not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. It is a cross-sectional view of one piezoelectric element module.
도 5에 도시한 바와 같이, 압전 소자 모듈은, 가압판(503-z, 501-x)이 수직 및 수평 방향으로 적층 및 배열될 수 있으며, 가압판들(503-z, 501-x) 사이의 이격 거리로 인해 형성된 하나의 공간에 하나의 충격 부재(502-y)가 위치하는 구조로 형성될 수 있다. 칸 및 층의 개수는, 뚜껑 장치의 제조 단가, 사용 목적, 전력 효율 등에 따라 다양하게 설계 및 제조될 수 있으며, 칸 및/또는 층의 수가 많을수록 발전 효율이 높음은 앞서 상술한 바와 같다. As shown in FIG. 5 , in the piezoelectric element module, the pressurizing plates 503-z and 501-x may be stacked and arranged in vertical and horizontal directions, and the spacing between the pressurizing plates 503-z and 501-x It may be formed in a structure in which one impact member 502-y is positioned in one space formed due to the distance. The number of compartments and layers may be designed and manufactured in various ways depending on the manufacturing cost of the lid device, purpose of use, power efficiency, etc., and the higher the number of compartments and / or layers, the higher the power generation efficiency. As described above.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 뚜껑부의 단면도들을 예시한 도면이다. 6 is a view illustrating cross-sectional views of a lid unit according to various embodiments of the present disclosure.
앞서 상술한 바와 같이 뚜껑부는, 용기의 입구 및 UV 조사부와 착탈될 수 있으며, 착탈 방식에는 다양한 실시예는 다음과 같이 다양한 실시예가 존재한다.As described above, the lid portion may be detachable from the inlet of the container and the UV irradiation portion, and there are various embodiments of the detachable method as follows.
도 6(a)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 뚜껑부의 단면도를 예시한 도면이다.Figure 6 (a) is a view illustrating a cross-sectional view of the lid according to the first embodiment of the present invention.
도 6(a)를 참조하면, 뚜껑부는 용기의 입구와는 나사 결합 및 분리되는 방식으로 착탈될 수 있고, UV 조사부와는 탄성력을 갖는 뚜껑부에 의해 고정되는 방식으로 착탈될 수 있다. 이를 위해, 뚜껑부는 탄성력 있는 재질, 예를 들어 고무 재질로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6 (a), the lid portion may be detachable from the inlet of the container in a manner that is screwed together and separated, and may be detachable from the UV irradiation unit in a manner that is fixed by the lid portion having elasticity. To this end, the lid portion may be formed of an elastic material, for example, a rubber material.
뚜껑부는 관통홀 중 UV 조사부가 조립되는 내측 영역(601-1)은 UV 조사부의 외형의 형상으로 구성되되, UV 조사부를 탄성력으로 고정할 수 있도록 실제 UV 조사부의 외형보다는 작은 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 사용자는 UV 조사부를 작은 크기의 관통홀에 삽입하려 함에 따라 일정한 저항력이 발생할 수 있으며, 이러한 저항력보다 큰 외력을 부여함으로써 관통홀의 크기가 탄성력을 기반으로 늘어나 UV 조사부가 뚜껑부에 끼워질 수 있다. 이렇게 외력에 의해 뚜껑부에 끼워진 UV 조사부는 뚜껑부의 탄성력에 의해 뚜껑부에 고정된다. 분리하고자 하는 경우에도 마찬가지로, 사용자는 탄성력보다 큰 외력을 부여함으로써 UV 조사부를 뚜껑부로부터 분리할 수 있다.The inner region 601-1 in which the UV irradiation unit is assembled among the through-holes of the lid portion is configured in the shape of the UV irradiation unit's outer shape, but may be formed in a smaller size than the actual UV irradiation unit's external shape so that the UV irradiation unit can be elastically fixed. . Therefore, as the user tries to insert the UV irradiation unit into the small-sized through-hole, a certain resistance may occur, and by applying an external force greater than this resistance, the size of the through-hole increases based on the elastic force, so that the UV irradiation unit can be inserted into the lid. there is. The UV irradiation unit inserted into the lid unit by an external force is fixed to the lid unit by the elastic force of the lid unit. Similarly, in the case of separation, the user can separate the UV irradiation unit from the cover by applying an external force greater than the elastic force.
또한, 뚜껑부는 관통홀 중 용기의 입구가 삽입되는 내측 영역(601-2)에 제1 결합 돌기(601-3)가 형성될 수 있으며, 제1 결합 돌기(601-3)가 용기 입구에 형성되어 있는 결합 돌기와 나사 결합 및 분리됨으로써 용기와 착탈될 수 있다. In addition, a first coupling protrusion 601-3 may be formed in the inner region 601-2 of the through hole into which the inlet of the container is inserted, and the first coupling protrusion 601-3 is formed at the inlet of the container. It can be detachable from the container by being screwed and separated from the coupling protrusion.
도 6(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 뚜껑부의 단면도를 예시한 도면이다.Figure 6 (b) is a view illustrating a cross-sectional view of the lid according to the second embodiment of the present invention.
도 6(b)를 참조하면, 뚜껑부는 용기 및 UV 조사부 모두와 나사 결합 및 분리되는 방식으로 착탈될 수 있다. Referring to FIG. 6(b) , the lid portion may be detachable in a manner in which both the container and the UV irradiation portion are screwed together and separated.
이를 위해, 뚜껑부는, 관통홀 중 UV 조사부와 상호 체결되는 내측 영역(602-1)에 UV 조사부와의 나사 결합 또는 분리를 위한 제2 결합 돌기(602-3)가, UV 조사부는 뚜껑부와 상호 체결되는 외측 영역에 뚜껑부와의 나사 결합 또는 분리를 위한 제3 결합 돌기가 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 뚜껑부의 관통홀 내로 삽입된 UV 조사부의 제3 결합 돌기가 뚜껑부의 제2 결합 돌기(602-3)와 나사 결합됨으로써 상호 체결되고, 나사 분리됨으로써 상호 분리될 수 있다. 즉, 사용자는 UV 조사부를 관통홀 내로 삽입한 뒤 기설정된 방향으로 돌림으로써 뚜껑부와 나사 결합할 수 있으며, 기설정된 방향의 반대 방향으로 돌림으로써 뚜껑부와 나사 분리할 수 있다.To this end, the lid portion has a second coupling protrusion 602-3 for screwing or separating the UV irradiation portion in the inner region 602-1 interlocked with the UV irradiation portion of the through hole, and the UV irradiation portion is coupled with the lid portion. Third coupling protrusions for screw coupling with or separation from the lid portion may be formed on the outer regions to be fastened to each other. In this case, the third coupling protrusions of the UV irradiation unit inserted into the through-holes of the lid portion are fastened to the second coupling protrusions 602-3 of the lid portion by being screwed together, and can be separated from each other by being screwed off. That is, the user may insert the UV irradiation unit into the through-hole, screw it into the lid portion by turning it in a preset direction, and screw the cover portion and the lid portion by turning it in a direction opposite to the preset direction.
또한, 뚜껑부는 관통홀 중 용기의 입구가 삽입되는 내측 영역(602-2)에 제1 결합 돌기(602-4)가 형성될 수 있으며, 제1 결합 돌기(602-4)가 용기 입구에 형성되어 있는 결합 돌기와 나사 결합 및 분리됨으로써 용기와 착탈될 수 있음은 앞서 상술한 바와 같다.In addition, a first coupling protrusion 602-4 may be formed in the inner region 602-2 of the through hole into which the inlet of the container is inserted, and the first coupling protrusion 602-4 is formed at the inlet of the container. It is as described above that it can be detachable from the container by being screwed and separated from the coupling protrusion.
본 실시예의 경우, 뚜껑부는 상술한 고무 재질뿐 아니라, 기설정된 강도 이상의 단단한 재질(예를 들어, 플라스틱 소재 등)로도 형성될 수 있다.In the case of the present embodiment, the lid portion may be formed of a hard material (eg, plastic material, etc.) having a predetermined strength or higher as well as the rubber material described above.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시예들을 병합하여 새로운 실시예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상술한 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.For convenience of description, each drawing has been divided and described, but it is also possible to design to implement a new embodiment by merging the embodiments described in each drawing. In addition, the present invention is not limited to the configuration and method of the described embodiments as described above, but the above-described embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It could be.
또한, 이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments have been shown and described above, this specification is not limited to the specific embodiments described above, and those skilled in the art in the art to which the specification pertains without departing from the subject matter claimed in the claims Of course, various modifications are possible by the person, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present specification.
100: UV 조사부
101-1, 101-2: 가압판
102: 충격 부재
103: PCB
104: 뚜껑부
105: 돌출부
106: 용기
107: 음료
108: UV 램프100: UV irradiation unit
101-1, 101-2: pressure plate
102: impact member
103: PCB
104: lid part
105: protrusion
106: courage
107: drink
108: UV lamp
Claims (13)
음료가 담긴 용기의 입구와 나사 결합 가능하도록 내측에 제1 결합 돌기가 형성되어 있는, 뚜껑부; 및
상기 뚜껑부와 착탈 가능하며, 상기 음료에 UV를 조사하여 살균 기능을 수행하는, UV 조사부; 을 포함하되,
상기 UV 조사부는,
상기 UV를 조사하는, UV 램프; 및
상기 UV 조사부에 전원을 공급하는, 압전 소자 모듈; 을 포함하되,
상기 압전 소자 모듈은,
압전 원리에 따라 외부 충격에 의해 상기 전원을 발생시키는, 적어도 하나의 압전 소자;
상기 적어도 하나의 압전 소자가 구비된 가압판; 및
상기 뚜껑 장치에 대해 가해지는 외부 힘에 의해 운동함에 따라 상기 가압판에 충격을 가하는 충격 부재; 를 포함하고,
상기 가압판은, 수직 및 수평 방향으로 기설정된 거리만큼 이격되어 적층 및 배열된 복수의 가압판들을 포함하고,
상기 충격 부재는, 상기 수직 및 수평 방향으로 적층 및 배열된 가압판들 사이에 포함하고,
상기 뚜껑부는 탄성력이 있는 재질로 형성되고, 상기 UV 조사부가 조립되는 상기 내측의 영역은 상기 UV 조사부의 외형보다는 작은 크기로서 상기 UV 조사부의 외형의 형상으로 형성됨에 따라, 사용자의 외력에 의해 상기 뚜껑부로부터 상기 UV 조사부가 탈착 가능한 것임을 특징으로 하는, 뚜껑 장치.In the lid device equipped with UV (Ultra Violet) sterilization function,
A lid portion having a first coupling protrusion formed on the inside so as to be screwable with the inlet of the container containing the beverage; and
a UV irradiation unit that is detachable from the lid and performs a sterilization function by irradiating UV to the beverage; Including,
The UV irradiation unit,
A UV lamp irradiating the UV; and
A piezoelectric element module supplying power to the UV irradiation unit; Including,
The piezoelectric element module,
at least one piezoelectric element generating the power by an external impact according to the piezoelectric principle;
a pressure plate provided with the at least one piezoelectric element; and
an impact member that applies an impact to the pressing plate as it moves by an external force applied to the lid device; including,
The pressing plate includes a plurality of pressing plates stacked and arranged apart from each other by a predetermined distance in vertical and horizontal directions,
The impact member is included between the pressing plates stacked and arranged in the vertical and horizontal directions,
The lid portion is formed of an elastic material, and the inner area where the UV irradiation unit is assembled has a smaller size than the outer shape of the UV irradiation unit and is formed in the shape of the UV irradiation unit, so that the lid is applied by a user's external force. Characterized in that the UV irradiation unit is detachable from the unit, the lid device.
상기 뚜껑부는 관통홀이 형성되어 있으며,
상기 뚜껑부의 관통홀의 일측에 상기 UV 조사부가 삽입됨으로써 상호 체결되며, 상기 뚜껑부의 관통홀의 타측은 상기 용기의 입구가 삽입됨으로써 상호 나사 결합되는, 뚜껑 장치.According to claim 1,
The lid portion is formed with a through hole,
The lid device is mutually fastened by inserting the UV irradiation part into one side of the through hole of the lid part, and the other side of the through hole of the lid part is screwed to each other by inserting the inlet of the container.
상기 뚜껑부는, 상기 용기의 입구 둘레 규격에 따라 서로 다른 내측 둘레를 갖는 복수개의 뚜껑부 종류로 구분되는, 뚜껑 장치.According to claim 2,
The lid unit is divided into a plurality of lid unit types having different inner circumferences according to the inlet circumference standard of the container.
상기 뚜껑부와 상기 UV 조사부가 상호 체결되는 상기 뚜껑부의 내측에는 상기 UV 조사부와의 나사 결합을 위한 제2 결합 돌기가 형성되어 있으며,
상기 UV 조사부가 상기 뚜껑부와 상호 체결되는 상기 UV 조사부의 외측에는 상기 뚜껑부와의 나사 결합을 위한 제3 결합 돌기가 형성되어 있으며,
상기 뚜껑부와 상기 UV 조사부는 상기 제2 및 제3 결합 돌기가 나사 결합됨으로써 상호 체결되는, 뚜껑 장치.According to claim 3,
A second coupling protrusion for screwing with the UV irradiation unit is formed on the inside of the lid portion where the lid portion and the UV irradiation portion are fastened to each other,
A third coupling protrusion for screwing with the lid portion is formed on the outside of the UV irradiation portion where the UV irradiation portion is fastened to each other with the lid portion,
The lid device and the UV irradiation unit are fastened to each other by screwing the second and third coupling protrusions.
상기 충격 부재는, 세라믹 볼에 해당하는, 뚜껑 장치.According to claim 1,
The impact member corresponds to a ceramic ball, the lid device.
상기 UV 조사부의 밑면 중앙에 기설정된 길이 이상으로 길게 돌출된 돌출부가 형성되어 있는 경우, 상기 UV 램프는 상기 돌출부의 끝단에 장착되며,
상기 UV 조사부의 돌출부가 상기 뚜껑부의 관통홀을 관통하여 상기 뚜껑부에 삽입되는 방식으로 상기 뚜껑부 및 상기 UV 조사부가 상호 체결되는, 뚜껑 장치.According to claim 2,
When a protrusion protruding longer than a predetermined length is formed in the center of the bottom surface of the UV irradiation unit, the UV lamp is mounted on an end of the protrusion,
The lid device, wherein the lid portion and the UV irradiation portion are fastened to each other in such a manner that the protruding portion of the UV irradiation portion passes through the through hole of the lid portion and is inserted into the lid portion.
상기 뚜껑부와 상기 UV 조사부가 상호 체결되는 경우, 상기 UV 조사부의 돌출부가 상기 뚜껑부의 관통홀을 통과한 결과 상기 돌출부의 끝단에 장착된 UV 램프가 외부로 노출되는, 뚜껑 장치.According to claim 11,
When the lid portion and the UV irradiation portion are coupled to each other, as a result of the protrusion of the UV irradiation portion passing through the through hole of the lid portion, a UV lamp mounted at an end of the protrusion portion is exposed to the outside.
상기 뚜껑 장치가 상기 용기와 나사 결합한 결과 상기 돌출부의 끝단에 장착된 UV 램프가 상기 용기 내부로 삽입되는, 뚜껑 장치.According to claim 12,
As a result of the lid device screwing with the container, a UV lamp mounted on an end of the protrusion is inserted into the container.
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