KR20130106992A - 자외선 ｌｅｄ를 이용한 휴대용 정수 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 그 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부; 상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 및 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하며, 정수 필터가 장착되는 필터 장착 공간을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템이 제공된다.

Description

자외선 ＬＥＤ를 이용한 휴대용 정수 시스템{PORTABLE WATER PURIFIER SYSTEM USING UVTRAVIOLET LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템에 관한 것이다.
현재 산업화가 진행되고, 공업이 발전함에 따라 환경오염이 심화되어 물의 오염 문제가 대두되고 있다.
이에 따라 국가 또는 지자체 등은 강물이나 지하수 등의 물을 먹거나 쓸 수 있도록 깨끗하게 걸러 내는 시설인 정수장을 건설하고, 이곳에서 물을 정수한 후 상수도를 통해 수돗물을 공급하고 있다.
그러나 근래에 들어 일반인들인 이러한 수도물을 믿지 못하고 가정 내에 정수기를 설치하여 수도물을 정수하여 마시든가 아니면 생수를 사서 마시고 있는 실정이다.
한편, 일반적인 정수기는 수돗물이 공급되는 수도와 연결된 형태로 그 크기가 크고 고정되어 있어 이동이 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 일반적인 정수기는 UV 램프를 구비한 살균 필터를 포함하고 있어 살균 효율이 나쁘다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 살균 특성이 우수하면서 장소의 제약 받지 않고 이동 가능한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 그 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부; 상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 및 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하며, 정수 필터가 장착되는 필터 장착 공간을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템이 제공된다.
상기 휴대용 정수 시스템은 상기 물 저장 공간 또는 임시 저장 공간에 담긴 물을 살균하는 복수의 자외선 LED와 상기 자외선 LED들에서 발광된 자외선과 반응하는 광 촉매층을 포함할 수 있다.
상기 휴대용 정수 시스템은 상기 몸체부의 내부를 덮는 몸체 덮개를 포함하고, 상기 몸체부 내부에는 상기 임시 저장 공간 및 필터 장착 공간과 상기 물 저장 공간 사이를 구분하는 격벽부를 포함할 수 있다.
상기 몸체 덮개는 그 외측 표면 상에 상기 휴대용 정수 시스템의 상태를 알리는 적어도 하나의 알림 LED를 구비할 수 있다.
상기 몸체 덮개는 그 내부 또는 그 외측 표면 상에 상기 자외선 LED들에 전원을 공급하기 위한 전원부 및 상기 전원부와 연결되며, 상기 자외선 LED들과 상기 알림 LED를 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
상기 몸체 덮개는 그 외측 표면 상에 표시 및 조작부를 구비할 수 있다.
상기 자외선 LED들은 상기 몸체 덮개의 내측 표면 상에 배열되며, 상기 광 촉매층은 상기 임시 저장 공간에 대응하는 격벽부의 내측 표면 상에 구비할 수 있다.
상기 몸체 덮개의 내측 표면 상에 구비된 상기 자외선 LED들을 덮는 보호 덮개를 포함할 수 있다.
상기 격벽부는 상기 몸체부의 내벽과 일정 간격으로 이격되어 이격 공간을 형성하며, 상기 이격 공간 내의 상기 몸체부의 내측 표면 상에 상기 자외선 LED들을 구비할 수 있다.
상기 격벽부는 적어도 일부가 투광 부재로 이루어지며, 상기 광 촉매층은 상기 임시 저장 공간에 대응하는 격벽부의 내측 표면 상에 구비할 수 있다.
상기 자외선 LED들은 상기 필터 장착 공간에 대응하는 상기 격벽부의 내측 표면 상에 배열되고, 상기 자외선 LED들을 덮는 보호 덮개가 상기 격벽부의 내측 표면 상에 구비할 수 있다.
상기 보호 덮개는 투광 부재로 이루어지며, 상기 광 촉매층은 상기 보호 덮개의 외측 표면 또는 상기 정수 필터의 표면 상에 구비할 수 있다.
상기 휴대용 정수 시스템은 크래들부를 포함하며, 상기 크래들부는 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부의 상부면 상에 상기 자외선 LED들이 배열될 수 있다.
상기 크래들부는 그 외측 표면 상에 상기 휴대용 정수 시스템의 상태를 알리는 적어도 하나의 알림 LED를 구비할 수 있다.
상기 크래들부는 그 내부 또는 그 외측 표면 상에 상기 자외선 LED들에 전원을 공급하기 위한 전원부 및 상기 전원부와 연결되며, 상기 자외선 LED들과 상기 알림 LED를 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
상기 크래들부는 그 외측 표면 상에 표시 및 조작부를 구비할 수 있다.
상기 본체부는 상기 크래들부의 돌출부에 대응하는 오목부를 구비하며, 상기 오목부의 상단부의 적어도 일부는 투광 부재로 이루어지며, 상기 광 촉매층은 상기 투광 부재의 내측 표면 상에 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 살균 특성이 우수하면서 장소의 제약 받지 않고 이동 가능한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4를 참조하여 설명한 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템의 자외선 LED들의 배열 형태를 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(100)은 본체부(110), 격벽부(120), 본체 내부 공간(130), 정수 필터(140), 복수의 자외선 LED(150), 광 촉매층(160), 보호 덮개(170) 및 주변 장치(180)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(110)는 본체(112), 출수구(114), 손잡이(116) 및 본체 덮개(118)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(120)는 제1 격벽부(122), 제2 격벽부(124) 및 제3 격벽부(126)를 포함할 수 있다.
상기 본체 내부 공간(130)은 임시 저장 공간(132), 필터 장착 공간(134) 및 물 저장 공간(136)을 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(180)는 전원부(182), 제어부(184), 표시 및 조작부(186) 및 알림 LED(188)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(110)는 그 내부에 상기 본체 내부 공간(130)을 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 출수구(114)를 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 손잡이(116)를 구비할 수 있으며, 상기 본체 내부 공간(130)을 외부로부터 보호하기 위한 상기 본체 덮개(118)를 구비할 수 있다.
상기 출수구(114)와 손잡이(116)는 상기 본체(112)의 외측에 구비되되, 사용의 편의를 위해 서로 반대측에 위치할 수 있다.
상기 출수구(114)는 상기 본체 내부 공간(130), 특히 상기 본체 내부 공간(130)의 물 저장 공간(136)과 연결되어 상기 물 저장 공간(136)에 저장된 물을 외부를 출수하는 역할을 한다.
상기 본체 덮개(118)는 도 1에서 자세히 설명하고 있지는 않지만, 상기 본체부(110)로부터 분리될 수도 있고, 상기 손잡이(116)와 힌지 결합되어 있을 수 있다.
상기 격벽부(120)는 상기 본체부(110) 내에 구비되며, 상기 본체 내부 공간(130)을 상기 임시 저장 공간(132), 필터 장착 공간(134) 및 물 저장 공간(136)으로 구분, 특히, 상기 임시 저장 공간(132) 및 필터 장착 공간(134)과 상기 물 저장 공간(136)을 분리하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 격벽부(120)의 상기 제1 격벽부(122)와 제2 격벽부(124)는 상기 임시 저장 공간(132)을 정의하고, 상기 격벽부(120)의 상기 제3 격벽부(126)는 상기 필터 장착 공간(134)을 정의하며, 상기 제1 격벽부(122), 제2 격벽부(124) 및 제3 격벽부(126)를 포함하는 상기 격벽부(120)는 상기 물 저장 공간(136)을 상기 임시 저장 공간(132) 및 필터 장착 공간(134)으로부터 분리하여 상기 본체 내부 공간(130)의 하부 영역을 상기 물 저장 공간(136)으로 정의한다.
바꾸어 말하면, 사용자가 외부로부터 물을 주입하여 물이 저장되는 공간인 상기 임시 저장 공간(132)에 대응하는 상기 격벽부(120)의 일부가 상기 제1 격벽부(122)로 정의될 수 있고, 상기 임시 저장 공간(132) 중에서 상기 물이 중력에 의해 상기 정수 필터(140)로 용이하게 주입될 수 있도록 경사지게 형성된 상기 격벽부(120)의 일부가 상기 제2 격벽부(124)로 정의될 수 있고, 상기 정수 필터(140)가 장착되는 상기 필터 장착 공간(134)에 대응하는 상기 격벽부(120)의 일부가 상기 제3 격벽부(126)로 정의될 수 있다.
이때, 상기 제2 격벽부(124)는 경사지지 않고 평평하게 구비될 수도 있다.
한편, 상기 제3 격벽부(126)의 일부는 상기 정수 필터(140)에서 정수된 물이 상기 물 저장 공간(136)으로 유입될 수 있도록 개구부(128)를 구비할 수 있으며, 개구부(128)는 복수 개 구비될 수 있고, 상기 제3 격벽부(126) 중 가장 낮은 위치, 즉, 제3 격벽부(126)의 바닥면에 구비될 수도 있으나, 어디에 위치하여도 무방하다.
상기 정수 필터(140)는 상기 필터 장착 공간(134)에 장착될 수 있으며, 상기 임시 저장 공간(132)에 담긴 물을 공급받아 정수한 후, 상기 물 저장 공간(136)에 공급하는 역할을 할 수 있다.
상기 정수 필터(140)는 상기 임시 저장 공간(132)에 담긴 물의 이물질을 제거하기 위한 필터일 수 있다.
상기 정수 필터(140)는 멤브레인 필터, 세라믹 필터, 카본 필터, 이온 교환 수지, 이온 필터 또는 복합 필터 등 일반적으로 정수기에 이용되는 필터를 포함할 수 있다.
상기 복수의 자외선 LED(150)는 상기 본체 덮개(118)의 내측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 자외선 LED(150)들은 상기 본체 덮개(118)의 내측 표면 상에 구비되되, 2차원으로 배열될 수 있다. 즉, 도 1에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 본체 덮개(118)의 내측 표면은 원형으로 구비되고, 상기 자외선 LED(150)들은 상기 본체 덮개(118)의 내측 표면 상에 2차원, 바람직하게는 전체 배열이 원형을 이루도록 구비될 수 있다.
이때, 도 1에서 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(150)들은 PCB 기판(미도시) 상에 실장된 상태로 구비될 수 있으며, 상기 PCB 기판(미도시)은 상기 자외선 LED(150)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결하는 회로를 구비할 수 있고, 또한, 상기 전원부(182), 제어부(184), 표시 및 조작부(186) 및 알림 LED(188)를 연결하는 회로 또는 배선을 구비할 수도 있다.
상기 자외선 LED(150)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(150)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(150)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 광 촉매층(160)은 상기 격벽부(120)의 내측 표면, 바람직하게는 상기 임시 저장 공간(132)에 대응하는 상기 격벽부(120)의 내측 표면 상에 구비될 수 있다. 또한, 상기 광 촉매층(160)은 상기 격벽부(120)의 내측 표면, 바람직하게는 상기 자외선 LED(150)들에서 발광된 자외선이 조사되는 영역, 즉, 상기 제1 격벽부(122)와 제2 격벽부(124)의 내측 표면 상에 구비될 수 있다. 바꾸어 말하면 상기 광 촉매층(160)은 상기 격벽부(120) 중 상기 임시 저장 공간(132)에 대응되는 상기 격벽부(120)의 적어도 일부의 내측 표면 상에 구비될 수 있다.
한편, 상기 광 촉매층(160)은 상기 임시 저장 공간(132) 중 물이 접촉하는 영역에 한정되어 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(160)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 보호 덮개(170)는 상기 자외선 LED(150)들을 보호, 즉, 물로부터 밀폐하기 위해 구비될 수 있다.
상기 보호 덮개(170)는 상기 자외선 LED(150)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 투광 부재, 예컨대, 석영으로 이루어질 수 있다.
상기 보호 덮개(170)는 상기에서 상술한 기능, 즉, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체될 수도 있다.
이때, 도 1에서 도시하고 있지 않지만, 상기 보호 덮개(170)는 상기 본체 덮개(118)의 일측 표면에 홈부(미도시)를 구비하고, 상기 홈부(미도시)의 표면 상에 상기 자외선 LED(150)를 구비한 후, 상기 홈부(미도시)를 덮는 형태, 즉, 상기 홈부(미도시)가 구비되지 않은 상기 본체 덮개(118)의 내측 표면과 같은 평면을 이루는 평판 형태로 구비할 수도 있다.
상기 보호 덮개(170)는 생략될 수 있다. 상기 자외선 LED(150)들 자체가 밀폐되는 구조, 즉, 상기 자외선 LED(150)들을 제작하는 단계에서 패키징 재료를 상기에서 상술한 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 재료, 예컨대, 석영을 포함하는 재료를 사용함으로써 생략될 수 있다. 또한, 상기 자외선 LED(150)들 각각 또는 전체를 코팅하는 형태로 밀폐함으로써 상기 보호 덮개(170)를 생략할 수 있다.
상기 주변 장치(180)는 전원부(182), 제어부(184), 표시 및 조작부(186) 및 알림 LED(188)를 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(180)는 상기 본체 덮개(118)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(182)는 상기 본체 덮개(118)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(182)는 이차 전지 등과 같은 전지로 구비될 수 있고, 외부 전원과 연결하기 위한 회로 구성일 수도 있다.
상기 제어부(184)는 상기 자외선 LED(150)들, 전원부(182), 표시 및 조작부(186) 및 알림 LED(188)과 연결되며, 상기 전원부(182)로부터 전원을 공급받아 상기 자외선 LED(150)의 동작을 제어하고, 상기 표시 및 조작부(186)를 통해 입력되는 신호를 처리하거나, 표시하도록 상기 표기 및 조작부(186)를 제어하고, 상기 알림 LED(188)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(184)는 마이컴을 포함할 수 있고, 제어를 위해 회로를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(184)는 도 1에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(150)를 제어하기 위한 정보가 저장된 메모리를 구비할 수 있다. 상기 제어부(184)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)을 전반적으로 제어하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 정보를 기억하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 표시 및 조작부(186)는 상기 제어부(184)와 연결되며, 도 1에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 사용자가 신호를 입력하기 위한 복수의 조작 버튼을 포함하는 조작부를 구비할 수 있고, 또한 정보를 표시하는 표시부를 구비할 수 있다.
이때, 상기 표시 및 조작부(186)의 표시부는 터치 스크린으로 구비되어 정보의 표시와 함께 정보를 입력할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 표시 및 조작부(186)의 조작부를 통해 상기 자외선 LED(150)의 동작을 지시하거나 동작시간을 입력하거나 동작을 제어할 수 있다.
상기 알람 LED(188)는 상기 제어부(184)와 연결되며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)의 동작 상태, 예컨대, 상기 자외선 LED(150)들의 동작 상태를 표시하기 위해 구비될 수 있다.
상기 알람 LED(188)는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 색상을 통해 상기 동작 상태를 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(100)은 본체부(110), 격벽부(120), 본체 내부 공간(130), 정수 필터(140), 복수의 자외선 LED(150), 광 촉매층(160), 보호 덮개(170) 및 주변 장치(180)를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 본체 내부 공간(130)의 임시 저장 공간(132)에 물을 주입한 후, 상기 주변 장치(180)의 표시 및 조작부(186)를 통해 신호를 입력하거나, 상기 제어부(184)에 저장된 설정에 의해 상기 자외선 LED(150)들이 자외선을 발광한다. 상기 임시 저장 공간(132)에 대응하는 격벽부(120)의 일정 영역에 구비된 상기 광 촉매층(160)은 상기 자외선과 반응하여 상기 임시 저장 공간(132)에 담긴 상기 물을 살균한다. 그리고, 상기 살균된 물은 중력에 의해 상기 정수 필터(140)로 주입되어 정수된 후 상기 본체 내부 공간(130)의 물 저장 공간(136)에 저장되고 사용자 등은 상기 물 저장 공간(136)에 담긴 물을 마시거나 사용한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(2000)은 본체부(210), 격벽부(220), 본체 내부 공간(230), 정수 필터(240), 복수의 자외선 LED(250), 밀폐 덮개(260), 광 촉매층(270) 및 주변 장치(280)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(210)는 본체(212), 출수구(214), 손잡이(216) 및 본체 덮개(218)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(220)는 제1 격벽부(222), 제2 격벽부(224) 및 제3 격벽부(226)를 포함할 수 있다.
상기 본체 내부 공간(230)은 임시 저장 공간(232), 필터 장착 공간(234) 및 물 저장 공간(236)을 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(280)는 전원부(282), 제어부(284), 표시 및 조작부(286) 및 알림 LED(288)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(210)는 그 내부에 상기 본체 내부 공간(230)을 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 출수구(214)를 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 손잡이(216)를 구비할 수 있으며, 상기 본체 내부 공간(230)을 외부로부터 보호하기 위한 상기 본체 덮개(218)를 구비할 수 있다.
상기 출수구(214)와 손잡이(216)는 상기 본체(212)의 외측에 구비되되, 사용의 편의를 위해 서로 반대측에 위치할 수 있다.
상기 출수구(214)는 상기 본체 내부 공간(230), 특히 상기 본체 내부 공간(230)의 물 저장 공간(236)과 연결되어 상기 물 저장 공간(236)에 저장된 물을 외부를 출수하는 역할을 한다.
상기 본체 덮개(218)는 도 2에서 자세히 설명하고 있지는 않지만, 상기 본체부(210)로부터 분리될 수도 있고, 상기 손잡이(216)와 힌지 결합되어 있을 수 있다.
상기 격벽부(220)는 상기 본체부(210) 내에 구비되며, 상기 본체 내부 공간(230)을 상기 임시 저장 공간(232), 필터 장착 공간(234) 및 물 저장 공간(236)으로 구분, 특히, 상기 임시 저장 공간(232) 및 필터 장착 공간(234)과 상기 물 저장 공간(236)을 분리하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 격벽부(220)의 상기 제1 격벽부(222)와 제2 격벽부(224)는 상기 임시 저장 공간(232)을 정의하고, 상기 격벽부(220)의 상기 제3 격벽부(226)는 상기 필터 장착 공간(234)을 정의하며, 상기 제1 격벽부(222), 제2 격벽부(224) 및 제3 격벽부(226)를 포함하는 상기 격벽부(220)는 상기 물 저장 공간(236)을 상기 임시 저장 공간(232) 및 필터 장착 공간(234)으로부터 분리하여 상기 본체 내부 공간(230)의 하부 영역을 상기 물 저장 공간(236)으로 정의한다.
바꾸어 말하면, 사용자가 외부로부터 물을 주입하여 물이 저장되는 공간인 상기 임시 저장 공간(232)에 대응하는 상기 격벽부(220)의 일부가 상기 제1 격벽부(222)로 정의될 수 있고, 상기 임시 저장 공간(232) 중에서 상기 물이 중력에 의해 상기 정수 필터(240)로 용이하게 주입될 수 있도록 경사지게 형성된 상기 격벽부(220)의 일부가 상기 제2 격벽부(224)로 정의될 수 있고, 상기 정수 필터(240)가 장착되는 상기 필터 장착 공간(234)에 대응하는 상기 격벽부(220)의 일부가 상기 제3 격벽부(226)로 정의될 수 있다.
이때, 상기 제2 격벽부(224)는 경사지지 않고 평평하게 구비될 수도 있다.
한편, 상기 제3 격벽부(226)의 일부는 상기 정수 필터(240)에서 정수된 물이 상기 물 저장 공간(236)으로 유입될 수 있도록 개구부(228)를 구비할 수 있으며, 개구부(228)는 복수 개 구비될 수 있고, 상기 제3 격벽부(226) 중 가장 낮은 위치, 즉, 제3 격벽부(226)의 바닥면에 구비될 수도 있으나, 어디에 위치하여도 무방하다.
상기 격벽부(220), 특히, 상기 임시 저장 공간(232)에 대응하는 상기 제1 격벽부(222)는 상기 본체부(210)의 본체(212)의 내측 표면과 일정 간격으로 이격되어 상기 본체(212)의 내측 표면과 상기 제1 격벽부(222) 사이에 이격 공간(238)을 구비할 수 있다.
상기 격벽부(220) 중 적어도 일부는 상기 자외선 LED(250)들이 발광하는 자외선이 투광할 수 있는 투광 부재로 이루어질 수 있다. 상기 격벽부(220) 중, 특히, 상기 임시 저장 공간(232)에 대응하는 상기 제1 격벽부(222)가 투광 부재로 이루어질 수 있다.
이는 이후 설명하는 바와 같이 상기 이격 공간(238)에 상기 자외선 LED(250)들이 배열하고, 상기 자외선 LED(250)들에서 발광된 자외선이 상기 제1 격벽부(222)를 투광하기 때문이다.
상기 투광 부재는 자외선의 투과률이 높은 석영으로 이루어질 수 있으나. 이에 한정되지 않는다.
이때, 도 1에서는 상기 격벽부(220)가 일체형으로 구비되어 있는 것으로 도시하고 있어 상기 격벽부(220) 전체가 상기 투광 부재로 이루어지는 것으로 도시하고 있으나, 상기 격벽부(220)의 제1 격벽부(222)가 다른 영역으로부터 분리될 수 있는 형태 또는 상기 격벽부(220)의 제1 격벽부(222) 및 제2 격벽부(224)가 다른 영역으로부터 분리될 수 있는 형태로 구비되며, 분리되는 상기 제1 격벽부(222) 또는 제2 격벽부(224)는 투광 부재로 이루어지나 다른 부분은 다른 재료로 이루어질 수도 있다.
상기 정수 필터(240)는 상기 필터 장착 공간(234)에 장착될 수 있으며, 상기 임시 저장 공간(232)에 담긴 물을 공급받아 정수한 후, 상기 물 저장 공간(236)에 공급하는 역할을 할 수 있다.
상기 정수 필터(240)는 상기 임시 저장 공간(232)에 담긴 물의 이물질을 제거하기 위한 필터일 수 있다.
상기 정수 필터(240)는 멤브레인 필터, 세라믹 필터, 카본 필터, 이온 교환 수지, 이온 필터 또는 복합 필터 등 일반적으로 정수기에 이용되는 필터를 포함할 수 있다.
상기 복수의 자외선 LED(250)는 상기 본체(212)의 내측 표면과 상기 제1 격벽부(222) 사이에 구비된 이격 공간(238), 바람직하게는 상기 이격 공간(238) 내의 상기 본체(212)의 내측 표면 상에 배열되어 구비될 수 있다.
상기 자외선 LED(250)들은 상기 본체(212)의 내측 표면 상에 구비되되, 2차원으로 배열될 수 있다.
이때, 도 2에서 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(250)들은 PCB 기판(미도시) 상에 실장된 상태로 구비될 수 있으며, 상기 PCB 기판(미도시)은 상기 자외선 LED(250)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결하는 회로를 구비할 수 있고, 또한, 상기 전원부(282), 제어부(284), 표시 및 조작부(286) 및 알림 LED(288)를 연결하는 회로 또는 배선을 구비할 수도 있다.
상기 자외선 LED(250)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(250)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(250)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 밀폐 덮개(260)는 상기 자외선 LED(250)들을 보호, 즉, 물로부터 밀폐하기 위해 구비될 수 있다.
상기 밀폐 덮개(260)는 상기 격벽부(220)와 상기 본체부(210)의 본체(212) 사이에 구비되어 상기 이격 공간(238)을 밀폐하는 역할을 할 수 있다. 이와 동시에 상기 본체(212)와 이격된 상기 제1 격벽부(222)를 포함하는 전체 격벽부(220)를 지지하는 역할을 할 수 있다.
상기 광 촉매층(270)은 상기 격벽부(220)의 내측 표면, 바람직하게는 상기 임시 저장 공간(232)에 대응하는 상기 격벽부(220)의 내측 표면 상에 구비될 수 있다. 또한, 상기 광 촉매층(270)은 상기 자외선 LED(250)들에서 발광된 자외선이 조사되는 영역, 특히, 상기 제1 격벽부(222)의 내측 표면 상에 구비될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2 격벽부(224)의 내측 표면 상에도 구비될 수 있다.
한편, 상기 광 촉매층(270)은 상기 임시 저장 공간(232) 중 물이 접촉하는 영역에 한정되어 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(270)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 주변 장치(280)는 전원부(282), 제어부(284), 표시 및 조작부(286) 및 알림 LED(288)를 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(280)는 상기 밀폐 덮개(270)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(282)는 상기 본체 덮개(218)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(282)는 이차 전지 등과 같은 전지로 구비될 수 있고, 외부 전원과 연결하기 위한 회로 구성일 수도 있다.
상기 제어부(284)는 상기 자외선 LED(250), 전원부(282), 표시 및 조작부(286) 및 알림 LED(288)과 연결되며, 상기 전원부(282)로부터 전원을 공급받아 상기 자외선 LED(250)의 동작을 제어하고, 상기 표시 및 조작부(286)를 통해 입력되는 신호를 처리하거나, 표시하도록 상기 표기 및 조작부(286)를 제어하고, 상기 알림 LED(288)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(284)는 마이컴을 포함할 수 있고, 제어를 위해 회로를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(284)는 도 2에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(250)를 제어하기 위한 정보가 저장된 메모리를 구비할 수 있다. 상기 제어부(284)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(2000)을 전반적으로 제어하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 정보를 기억하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 표시 및 조작부(286)는 상기 제어부(284)와 연결되며, 도 2에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 사용자가 신호를 입력하기 위한 복수의 조작 버튼을 포함하는 조작부를 구비할 수 있고, 또한 정보를 표시하는 표시부를 구비할 수 있다.
이때, 상기 표시 및 조작부(286)의 표시부는 터치 스크린으로 구비되어 정보의 표시와 함께 정보를 입력할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 표시 및 조작부(286)의 조작부를 통해 상기 자외선 LED(250)의 동작을 지시하거나 동작시간을 입력하거나 동작을 제어할 수 있다.
상기 알람 LED(288)는 상기 제어부(284)와 연결되며, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(2000)의 동작 상태, 예컨대, 상기 자외선 LED(250)들의 동작 상태를 표시하기 위해 구비될 수 있다.
상기 알람 LED(288)는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 색상을 통해 상기 동작 상태를 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(200)은 본체부(210), 격벽부(220), 본체 내부 공간(230), 정수 필터(240), 복수의 자외선 LED(250), 밀폐 덮개(260), 광 촉매층(270) 및 주변 장치(280)를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 본체 내부 공간(230)의 임시 저장 공간(232)에 물을 주입한 후, 상기 주변 장치(280)의 표시 및 조작부(286)를 통해 신호를 입력하거나, 상기 제어부(284)에 저장된 설정에 의해 상기 자외선 LED(250)들이 자외선을 발광한다. 상기 임시 저장 공간(232)에 대응하는 격벽부(220)의 일정 영역에 구비된 상기 광 촉매층(270)은 상기 자외선과 반응하여 상기 임시 저장 공간(232)에 담긴 상기 물을 살균한다. 그리고, 상기 살균된 물은 중력에 의해 상기 정수 필터(240)로 주입되어 정수된 후 상기 본체 내부 공간(230)의 물 저장 공간(236)에 저장되고 사용자 등은 상기 물 저장 공간(236)에 담긴 물을 마시거나 사용한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(3000)은 본체부(310), 격벽부(320), 본체 내부 공간(330), 정수 필터(340), 복수의 자외선 LED(350), 보호 덮개(360), 광 촉매층(370) 및 주변 장치(380)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(310)는 본체(312), 출수구(314), 손잡이(316) 및 본체 덮개(318)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(320)는 제1 격벽부(322), 제2 격벽부(324) 및 제3 격벽부(326)를 포함할 수 있다.
상기 본체 내부 공간(330)은 임시 저장 공간(332), 필터 장착 공간(334) 및 물 저장 공간(336)을 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(380)는 전원부(382), 제어부(384), 표시 및 조작부(386) 및 알림 LED(388)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(310)는 그 내부에 상기 본체 내부 공간(330)을 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 출수구(314)를 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 손잡이(316)를 구비할 수 있으며, 상기 본체 내부 공간(330)을 외부로부터 보호하기 위한 상기 본체 덮개(318)를 구비할 수 있다.
상기 출수구(314)와 손잡이(316)는 상기 본체(312)의 외측에 구비되되, 사용의 편의를 위해 서로 반대측에 위치할 수 있다.
상기 출수구(314)는 상기 본체 내부 공간(330), 특히 상기 본체 내부 공간(330)의 물 저장 공간(336)과 연결되어 상기 물 저장 공간(336)에 저장된 물을 외부를 출수하는 역할을 한다.
상기 본체 덮개(318)는 도 3에서 자세히 설명하고 있지는 않지만, 상기 본체부(310)로부터 분리될 수도 있고, 상기 손잡이(316)와 힌지 결합되어 있을 수 있다.
상기 격벽부(320)는 상기 본체부(310) 내에 구비되며, 상기 본체 내부 공간(330)을 상기 임시 저장 공간(332), 필터 장착 공간(334) 및 물 저장 공간(336)으로 구분, 특히, 상기 임시 저장 공간(332) 및 필터 장착 공간(334)과 상기 물 저장 공간(336)을 분리하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 격벽부(320)의 상기 제1 격벽부(322)와 제2 격벽부(324)는 상기 임시 저장 공간(332)을 정의하고, 상기 격벽부(320)의 상기 제3 격벽부(326)는 상기 필터 장착 공간(334)을 정의하며, 상기 제1 격벽부(322), 제2 격벽부(324) 및 제3 격벽부(326)를 포함하는 상기 격벽부(320)는 상기 물 저장 공간(336)을 상기 임시 저장 공간(332) 및 필터 장착 공간(334)으로부터 분리하여 상기 본체 내부 공간(330)의 하부 영역을 상기 물 저장 공간(336)으로 정의한다.
바꾸어 말하면, 사용자가 외부로부터 물을 주입하여 물이 저장되는 공간인 상기 임시 저장 공간(332)에 대응하는 상기 격벽부(320)의 일부가 상기 제1 격벽부(322)로 정의될 수 있고, 상기 임시 저장 공간(332) 중에서 상기 물이 중력에 의해 상기 정수 필터(340)로 용이하게 주입될 수 있도록 경사지게 형성된 상기 격벽부(320)의 일부가 상기 제2 격벽부(324)로 정의될 수 있고, 상기 정수 필터(340)가 장착되는 상기 필터 장착 공간(334)에 대응하는 상기 격벽부(320)의 일부가 상기 제3 격벽부(326)로 정의될 수 있다.
이때, 상기 제2 격벽부(324)는 경사지지 않고 평평하게 구비될 수도 있다.
상기 제3 격벽부(326) 중 적어도 일부는 홈부(338)를 구비할 수 있다. 상기 홈부(338)는 상기 제3 격벽부(326) 중 일부를 다른 영역에 비해 두껍게 형성하고, 그 중 적어도 일부에 홈을 형성함으로써 구비될 수 있고, 상기 제3 격벽부(326) 중 적어도 일부가 도출되도록 구비하여 상기 홈부(338)를 구비할 수도 있다.
한편, 상기 제3 격벽부(326)의 일부는 상기 정수 필터(340)에서 정수된 물이 상기 물 저장 공간(336)으로 유입될 수 있도록 개구부(328)를 구비할 수 있으며, 상기 개구부(328)는 복수 개 구비될 수 있고, 상기 제3 격벽부(326) 중 가장 낮은 위치, 즉, 제3 격벽부(326)의 바닥면에 구비될 수도 있으며, 그 개수 및 크기와 장착 위치는 한정되지 않으나, 바람직하게는 상기 정수 필터(340)에서 정수된 물이 상기 필터 장착 영역(334)에 최대한 오래 머물게 하여 이후 설명되는 상기 자외선 LED(350)에서 발광된 자외선과 반응하는 상기 광 촉매층(370)이 최대한 장시간 접촉되도록 상기 개구부(328)의 개수, 크기 및 장착 위치는 적절히 조절될 수 있다.
상기 정수 필터(340)는 상기 필터 장착 공간(334)에 장착될 수 있으며, 상기 임시 저장 공간(332)에 담긴 물을 공급받아 정수한 후, 상기 물 저장 공간(336)에 공급하는 역할을 할 수 있다.
상기 정수 필터(340)는 상기 임시 저장 공간(332)에 담긴 물의 이물질을 제거하기 위한 필터일 수 있다.
상기 정수 필터(340)는 멤브레인 필터, 세라믹 필터, 카본 필터, 이온 교환 수지, 이온 필터 또는 복합 필터 등 일반적으로 정수기에 이용되는 필터를 포함할 수 있다.
상기 복수의 자외선 LED(350)는 상기 제3 격벽부(326)의 홈부(338)의 내측 표면 상에 구비되되, 2차원으로 배열될 수 있다.
상기 자외선 LED(350)들은 상기 홈부(338)의 내측 표면 뿐만 아니라 상기 제3 격벽부(326)의 바닥면 상에도 구비될 수 있다. 상기 제3 격벽부(326)의 바닥면 상에 구비된 자외선 LED(350)들은 생략될 수 있다.
이때, 도 3에서 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(350)들은 PCB 기판(미도시) 상에 실장된 상태로 구비될 수 있으며, 상기 PCB 기판(미도시)은 상기 자외선 LED(350)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결하는 회로를 구비할 수 있고, 또한, 상기 전원부(382), 제어부(384), 표시 및 조작부(386) 및 알림 LED(388)를 연결하는 회로 또는 배선을 구비할 수도 있다.
상기 자외선 LED(350)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(350)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(350)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 보호 덮개(360)는 상기 자외선 LED(350)들을 보호, 즉, 물로부터 밀폐하기 위해 구비될 수 있다.
상기 보호 덮개(360)는 상기 제3 격벽부(326)의 홈부(338)를 밀폐하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 보호 덮개(360)는 상기 제3 격벽부(326)의 바닥면 상에도 상기 자외선 LED(350)들이 구비되어 있는 경우, 상기 제3 격벽부(326)의 바닥면 상에 구비된 상기 자외선 LED(350)들을 덮는 형태로 구비될 수 있다.
상기 보호 덮개(360)는 투광 부재로 이루어질 수 있다. 상기 투광 부재는 자외선의 투과률이 높은 석영으로 이루어질 수 있으나. 이에 한정되지 않는다.
상기 보호 덮개(360)는 생략될 수 있다. 상기 자외선 LED(350)들 자체가 밀폐되는 구조, 즉, 상기 자외선 LED(350)들을 제작하는 단계에서 패키징 재료를 상기에서 상술한 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 재료, 예컨대, 석영을 포함하는 재료를 사용함으로써 생략될 수 있다. 또한, 상기 자외선 LED(350)들 각각 또는 전체를 코팅하는 형태로 밀폐함으로써 상기 보호 덮개(360)를 생략할 수 있다.
상기 광 촉매층(370)은 상기 보호 덮개(360)의 외측 표면 상에 구비될 수 있다. 이때, 도 3에서 도시하고 있지 않지만, 상기 정수 필터(340)의 외측 표면 상에 상기 광 촉매층(370)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 광 촉매층(370)은 상기 자외선 LED(350)들에서 발광된 자외선이 조사되는 영역, 특히, 상기 필터 장착 영역(334)에 접하는 영역에 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(370)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 주변 장치(380)는 전원부(382), 제어부(384), 표시 및 조작부(386) 및 알림 LED(388)를 포함할 수 있다.
상기 주변 장치(380)는 상기 보호 덮개(360)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(382)는 상기 본체 덮개(318)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(382)는 이차 전지 등과 같은 전지로 구비될 수 있고, 외부 전원과 연결하기 위한 회로 구성일 수도 있다.
상기 제어부(384)는 상기 자외선 LED(350), 전원부(382), 표시 및 조작부(386) 및 알림 LED(388)과 연결되며, 상기 전원부(382)로부터 전원을 공급받아 상기 자외선 LED(350)의 동작을 제어하고, 상기 표시 및 조작부(386)를 통해 입력되는 신호를 처리하거나, 표시하도록 상기 표기 및 조작부(386)를 제어하고, 상기 알림 LED(388)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(384)는 마이컴을 포함할 수 있고, 제어를 위해 회로를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(384)는 도 3에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(350)를 제어하기 위한 정보가 저장된 메모리를 구비할 수 있다. 상기 제어부(384)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(3000)을 전반적으로 제어하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 정보를 기억하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 표시 및 조작부(386)는 상기 제어부(384)와 연결되며, 도 3에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 사용자가 신호를 입력하기 위한 복수의 조작 버튼을 포함하는 조작부를 구비할 수 있고, 또한 정보를 표시하는 표시부를 구비할 수 있다.
이때, 상기 표시 및 조작부(386)의 표시부는 터치 스크린으로 구비되어 정보의 표시와 함께 정보를 입력할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 표시 및 조작부(386)의 조작부를 통해 상기 자외선 LED(350)의 동작을 지시하거나 동작시간을 입력하거나 동작을 제어할 수 있다.
상기 알람 LED(388)는 상기 제어부(384)와 연결되며, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(3000)의 동작 상태, 예컨대, 상기 자외선 LED(350)들의 동작 상태를 표시하기 위해 구비될 수 있다.
상기 알람 LED(388)는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 색상을 통해 상기 동작 상태를 표시할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(300)은 본체부(310), 격벽부(320), 본체 내부 공간(330), 정수 필터(340), 복수의 자외선 LED(350), 보호 덮개(360), 광 촉매층(370) 및 주변 장치(380)를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 본체 내부 공간(330)의 임시 저장 공간(332)에 물을 주입한 후, 상기 주변 장치(380)의 표시 및 조작부(386)를 통해 신호를 입력하거나, 상기 제어부(384)에 저장된 설정에 의해 상기 자외선 LED(350)들이 자외선을 발광한다. 상기 임시 저장 공간(332)에 주입된 물은 중력에 의해 상기 정수 필터(340)로 주입되어 정수되며, 상기 정수된 물은 상기 자외선 LED(350)들에서 발광된 자외선과 반응하는 상기 광 촉매층(370)과 접촉하여 살균된다. 그리고, 상기 살균된 물은 상기 물 저장 공간(336)에 저장되고 사용자 등은 상기 물 저장 공간(336)에 담긴 물을 마시거나 사용한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템을 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4를 참조하여 설명한 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템의 자외선 LED들의 배열 형태를 도시한 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(400)은 본체부(410), 격벽부(420), 본체 내부 공간(430), 정수 필터(440), 투광 덮개(450), 광 촉매층(460), 크래들부(470) 및 복수의 자외선 LED(480)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(410)는 본체(412), 출수구(414), 손잡이(416) 및 본체 덮개(418)를 포함할 수 있다.
상기 격벽부(420)는 제1 격벽부(422), 제2 격벽부(424) 및 제3 격벽부(426)를 포함할 수 있다.
상기 본체 내부 공간(430)은 임시 저장 공간(432), 필터 장착 공간(434) 및 물 저장 공간(436)을 포함할 수 있다.
상기 크래들부(470)는 그 내부 또는 그 표면 상에 전원부(472), 제어부(474), 표시 및 조작부(476) 및 알림 LED(478)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(410)는 그 내부에 상기 본체 내부 공간(430)을 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 출수구(414)를 구비하고, 그 외측의 일정 위치에 상기 손잡이(416)를 구비할 수 있으며, 상기 본체 내부 공간(430)을 외부로부터 보호하기 위한 상기 본체 덮개(418)를 구비할 수 있다.
상기 출수구(414)와 손잡이(416)는 상기 본체(412)의 외측에 구비되되, 사용의 편의를 위해 서로 반대측에 위치할 수 있다.
상기 출수구(414)는 상기 본체 내부 공간(430), 특히 상기 본체 내부 공간(430)의 물 저장 공간(436)과 연결되어 상기 물 저장 공간(436)에 저장된 물을 외부를 출수하는 역할을 한다.
상기 본체 덮개(418)는 도 4에서 자세히 설명하고 있지는 않지만, 상기 본체부(410)로부터 분리될 수도 있고, 상기 손잡이(416)와 힌지 결합되어 있을 수 있다.
상기 격벽부(420)는 상기 본체부(410) 내에 구비되며, 상기 본체 내부 공간(430)을 상기 임시 저장 공간(432), 필터 장착 공간(434) 및 물 저장 공간(436)으로 구분, 특히, 상기 임시 저장 공간(432) 및 필터 장착 공간(434)과 상기 물 저장 공간(436)을 분리하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 격벽부(420)의 상기 제1 격벽부(422)와 제2 격벽부(424)는 상기 임시 저장 공간(432)을 정의하고, 상기 격벽부(420)의 상기 제3 격벽부(426)는 상기 필터 장착 공간(434)을 정의하며, 상기 제1 격벽부(422), 제2 격벽부(424) 및 제3 격벽부(426)를 포함하는 상기 격벽부(420)는 상기 물 저장 공간(436)을 상기 임시 저장 공간(432) 및 필터 장착 공간(434)으로부터 분리하여 상기 본체 내부 공간(430)의 하부 영역을 상기 물 저장 공간(436)으로 정의한다.
바꾸어 말하면, 사용자가 외부로부터 물을 주입하여 물이 저장되는 공간인 상기 임시 저장 공간(432)에 대응하는 상기 격벽부(420)의 일부가 상기 제1 격벽부(422)로 정의될 수 있고, 상기 임시 저장 공간(432) 중에서 상기 물이 중력에 의해 상기 정수 필터(440)로 용이하게 주입될 수 있도록 경사지게 형성된 상기 격벽부(420)의 일부가 상기 제2 격벽부(424)로 정의될 수 있고, 상기 정수 필터(440)가 장착되는 상기 필터 장착 공간(434)에 대응하는 상기 격벽부(420)의 일부가 상기 제3 격벽부(426)로 정의될 수 있다.
이때, 상기 제2 격벽부(424)는 경사지지 않고 평평하게 구비될 수도 있다.
한편, 상기 제3 격벽부(426)의 일부는 상기 정수 필터(440)에서 정수된 물이 상기 물 저장 공간(436)으로 유입될 수 있도록 개구부(428)를 구비할 수 있으며, 개구부(428)는 복수 개 구비될 수 있고, 상기 제3 격벽부(426) 중 가장 낮은 위치, 즉, 제3 격벽부(426)의 바닥면에 구비될 수도 있으나, 어디에 위치하여도 무방하다.
상기 정수 필터(440)는 상기 필터 장착 공간(434)에 장착될 수 있으며, 상기 임시 저장 공간(432)에 담긴 물을 공급받아 정수한 후, 상기 물 저장 공간(436)에 공급하는 역할을 할 수 있다.
상기 정수 필터(440)는 상기 임시 저장 공간(432)에 담긴 물의 이물질을 제거하기 위한 필터일 수 있다.
상기 정수 필터(440)는 멤브레인 필터, 세라믹 필터, 카본 필터, 이온 교환 수지, 이온 필터 또는 복합 필터 등 일반적으로 정수기에 이용되는 필터를 포함할 수 있다.
상기 투광 덮개(450)는 상기 본체부(410)의 본체(412)의 바닥면의 일부가 오목부(492)를 형성하고, 상기 오목부(492)의 상단부에 해당하는 영역에 구비될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 오목부(492)는 원통형으로 구비되되, 상기 오목부(492)의 상단부가 오픈된 형태로 구비되고, 상기 오픈된 상당부를 상기 투광 덮개(450)가 체결하여 상기 물 저장 공간(436)을 밀폐하는 형태로 구비될 수 있다.
이때, 상기 투광 덮개(450)는 상기 오목부(492)의 상단부보다 낮은 위치에 체결된 형태로 구비되어 상기 투광 덮개(450)와 상기 오목부(492)의 상단 영역에 정수 체류 영역(438)을 구비할 수 있으며, 상기 정수 체류 영역(438)은 상기 정수 필터(440)에서 정수된 물이 잠시 머물게 하는 역할을 하며, 상기 정수 체류 영역(438)에 머무는 정수된 물은 상기 광 촉매층(460)과 상기 자외선 LED(480)들에서 발광된 자외선의 반응에 의해 살균될 수 있다. 상기 정수 체류 영역(438)의 크기를 조절하거나 상기 정수 필터(440)에서 정수되는 물의 정수 속도를 조절하여 상기 정수 체류 영역(438)에서 상기 정수되는 물의 체류 시간을 조절하여 상기 정수된 물의 살균 시간을 조절할 수 있다.
상기 투광 덮개(450)는 상기 자외선 LED(480)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 투광 부재, 예컨대, 석영으로 이루어질 수 있다.
상기 투광 덮개(450)는 상기에서 상술한 기능, 즉, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체될 수도 있다.
상기 투광 덮개(450)와 상기 정수 필터(440), 바람직하게는 상기 제3 격벽부(426)의 바닥면 사이의 간격은 1 내지 5mm으로 형성될 수 있다. 이는 상기 투광 덮개(450)와 상기 정수 필터(440), 바람직하게는 상기 제3 격벽부(426)의 바닥면 사이로 상기 정수 필터(440)에서 정수된 물이 체류하게 되는데, 이러한 간격은 상기 자외선 LED(480)들의 투과도 등을 감안하여 결정된 간격일 수 있다.
상기 광 촉매층(460)은 상기 투광 덮개(450)의 내측 표면, 바람직하게는 상기 물 저장 공간(436)에 노출되는 내측 표면 상에 구비될 수 있다. 또한, 상기 광 촉매층(460)은 상기 투광 덮개(450)의 내측 표면 중, 상기 자외선 LED(480)들에서 발광된 자외선이 조사되는 영역에 대응하는 영역에 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(460)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 크래들부(470)는 상기 본체부(410)의 하부에 위치할 수 있다.
또한, 상기 크래들부(470)는 상기 본체부(410)의 오목부(492)와 대응하는 돌출부(494)를 구비할 수 있다.
상기 본체부(410)와 크래들부(470)는 상기 오목부(492)와 돌출부(494)가 서로 대응되도록 구비되며, 상기 오목부(492)와 돌출부(494)가 체결되도록 구비될 수 있다.
상기 크래들부(470)는 전원부(472), 제어부(474), 표시 및 조작부(476) 및 알림 LED(478)를 포함할 수 있다.
상기 전원부(472)는 상기 크래들부(470)의 내부 또는 그 외측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 전원부(472)는 이차 전지 등과 같은 전지로 구비될 수 있고, 외부 전원과 연결하기 위한 회로 구성일 수도 있다.
상기 제어부(474)는 상기 자외선 LED(480)들, 전원부(472), 표시 및 조작부(476) 및 알림 LED(478)과 연결되며, 상기 전원부(472)로부터 전원을 공급받아 상기 자외선 LED(480)의 동작을 제어하고, 상기 표시 및 조작부(476)를 통해 입력되는 신호를 처리하거나, 표시하도록 상기 표기 및 조작부(476)를 제어하고, 상기 알림 LED(478)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(474)는 마이컴을 포함할 수 있고, 제어를 위해 회로를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(474)는 도 4에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(480)를 제어하기 위한 정보가 저장된 메모리를 구비할 수 있다. 상기 제어부(474)는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(4000)을 전반적으로 제어하는 기능을 수행할 뿐만 아니라 정보를 기억하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 표시 및 조작부(476)는 상기 제어부(474)와 연결되며, 도 4에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 사용자가 신호를 입력하기 위한 복수의 조작 버튼을 포함하는 조작부를 구비할 수 있고, 또한 정보를 표시하는 표시부를 구비할 수 있다.
이때, 상기 표시 및 조작부(476)의 표시부는 터치 스크린으로 구비되어 정보의 표시와 함께 정보를 입력할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 표시 및 조작부(476)의 조작부를 통해 상기 자외선 LED(480)의 동작을 지시하거나 동작시간을 입력하거나 동작을 제어할 수 있다.
상기 알람 LED(478)는 상기 제어부(474)와 연결되며, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(4000)의 동작 상태, 예컨대, 상기 자외선 LED(480)들의 동작 상태를 표시하기 위해 구비될 수 있다.
상기 알람 LED(478)는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 색상을 통해 상기 동작 상태를 표시할 수 있다.
상기 복수의 자외선 LED(480)는 상기 크래들부(470)의 돌출부(494)의 상단부 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 자외선 LED(480)들은 상기 돌출부(494)의 상단부 표면 상에 구비되되, 2차원으로 배열될 수 있으며, 상기 정수 필터(440)에서 정수된 물이 최대한 오랜 시간 동안 상기 자외선 LED(480)들에서 발광된 자외선에 조사되도록 상기 제3 격벽부(426)의 개구부(428)들에 대응되는 위치에 배열될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(494)의 상단부 표면이 원형으로 구비되고, 상기 자외선 LED(480)들은 상기 돌출부(494)의 상단부 표면 상에 배열되되되, 상기 개구부(428)들에 대응되도록 상기 개구부(428)들의 직하방 상에 구비될 수 있다. 이때, 도 5에서는 상기 자외선 LED(480)들이 다섯 개 구비된 것으로 도시하고 있지만, 더 적은 수 또는 더 많은 수의 자외선 LED(480)들을 구비할 수 있다.
이때, 도 4에서 도시하고 있지 않지만, 상기 자외선 LED(480)들은 PCB 기판(미도시) 상에 실장된 상태로 구비될 수 있으며, 상기 PCB 기판(미도시)은 상기 자외선 LED(480)들을 직렬 또는 병렬로 전기적으로 연결하는 회로를 구비할 수 있고, 또한, 상기 전원부(472), 제어부(474), 표시 및 조작부(476) 및 알림 LED(478)를 연결하는 회로 또는 배선을 구비할 수도 있다.
상기 자외선 LED(480)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(480)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(480)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용하는 휴대용 정수 시스템(400)은 본체부(410), 격벽부(420), 본체 내부 공간(430), 정수 필터(440), 투광 덮개(450), 광 촉매층(460), 크래들부(470) 및 복수의 자외선 LED(480)를 포함할 수 있다. 사용자가 상기 본체 내부 공간(430)의 임시 저장 공간(432)에 물을 주입한 후, 상기 크래들부(470)의 표시 및 조작부(476)를 통해 신호를 입력하거나, 상기 제어부(474)에 저장된 설정에 의해 상기 자외선 LED(480)들이 자외선을 발광한다. 상기 임시 저장 공간(432)에 저장된 물은 중력에 의해 자연스럽게 상기 정수 필터(440)에서 정수된 후, 상기 물 저장 공간(436)으로 주입되는데, 이때, 상기 정수된 물은 상기 정수 체류 영역(438)에 먼저 체류하게 되고, 상기 정수 체류 영역(438)에 체류하는 정수된 물은 상기 자외선 LED(480)들에서 발광된 자외선과 반응한 상기 광 촉매층(460)에 의해 상기 정수된 물이 살균한다. 그리고, 상기 살균된 물은 상기 물 저장 공간(436)에 저장되고 사용자 등은 상기 물 저장 공간(436)에 담긴 물을 마시거나 사용한다.
이상 본 발명을 상기 실시 예들을 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
110 : 본체부 120 : 격벽부
130 : 본체 내부 공간 140 : 정수 필터
150 : 복수의 자외선 LED 160 : 광 촉매층
170 : 보호 덮개 180 : 주변 장치

Claims (17)

  1. 그 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부;
    상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 및
    상기 임시 저장 공간 하부에 위치하며, 정수 필터가 장착되는 필터 장착 공간을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 물 저장 공간 또는 임시 저장 공간에 담긴 물을 살균하는 복수의 자외선 LED와 상기 자외선 LED들에서 발광된 자외선과 반응하는 광 촉매층을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 휴대용 정수 시스템은
    상기 몸체부의 내부를 덮는 몸체 덮개를 포함하고,
    상기 몸체부 내부에는 상기 임시 저장 공간 및 필터 장착 공간과 상기 물 저장 공간 사이를 구분하는 격벽부를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 몸체 덮개는 그 외측 표면 상에 상기 휴대용 정수 시스템의 상태를 알리는 적어도 하나의 알림 LED를 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 몸체 덮개는 그 내부 또는 그 외측 표면 상에 상기 자외선 LED들에 전원을 공급하기 위한 전원부 및 상기 전원부와 연결되며, 상기 자외선 LED들과 상기 알림 LED를 제어하는 제어부를 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 몸체 덮개는 그 외측 표면 상에 표시 및 조작부를 구비한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 자외선 LED들은 상기 몸체 덮개의 내측 표면 상에 배열되며,
    상기 광 촉매층은 상기 임시 저장 공간에 대응하는 격벽부의 내측 표면 상에 구비되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 몸체 덮개의 내측 표면 상에 구비된 상기 자외선 LED들을 덮는 보호 덮개를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  9. 청구항 3에 있어서, 상기 격벽부는 상기 몸체부의 내벽과 일정 간격으로 이격되어 이격 공간을 형성하며, 상기 이격 공간 내의 상기 몸체부의 내측 표면 상에 상기 자외선 LED들을 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 격벽부는 적어도 일부가 투광 부재로 이루어지며, 상기 광 촉매층은 상기 임시 저장 공간에 대응하는 격벽부의 내측 표면 상에 구비되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  11. 청구항 3에 있어서, 상기 자외선 LED들은 상기 필터 장착 공간에 대응하는 상기 격벽부의 내측 표면 상에 배열되고, 상기 자외선 LED들을 덮는 보호 덮개가 상기 격벽부의 내측 표면 상에 구비된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 보호 덮개는 투광 부재로 이루어지며, 상기 광 촉매층은 상기 보호 덮개의 외측 표면 또는 상기 정수 필터의 표면 상에 구비되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 휴대용 정수 시스템은 크래들부를 포함하며,
    상기 크래들부는 돌출부를 구비하며, 상기 돌출부의 상부면 상에 상기 자외선 LED들이 배열된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 크래들부는 그 외측 표면 상에 상기 휴대용 정수 시스템의 상태를 알리는 적어도 하나의 알림 LED를 구비한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 크래들부는 그 내부 또는 그 외측 표면 상에 상기 자외선 LED들에 전원을 공급하기 위한 전원부 및 상기 전원부와 연결되며, 상기 자외선 LED들과 상기 알림 LED를 제어하는 제어부를 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 크래들부는 그 외측 표면 상에 표시 및 조작부를 구비한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 본체부는 상기 크래들부의 돌출부에 대응하는 오목부를 구비하며,
    상기 오목부의 상단부의 적어도 일부는 투광 부재로 이루어지며,
    상기 광 촉매층은 상기 투광 부재의 내측 표면 상에 구비되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
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