KR20130106994A - 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, 일측에 출수구를 구비하고, 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부; 상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하는 살균 필터; 및 상기 몸체부 하부에 위치하며, 상기 물 저장 공간 내의 물을 상기 임시 저장 공간을 이동하는 펌프를 구비한 크래들부를 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 이용한 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 살균을 위해 UV 램프를 구비하거나, 음첨활성탄을 포함하는 필터를 사용하기는 하지만, UV 램프의 경우는 UV 램프의 표면, 예컨대, 석영관의 표면에 스케일이 생기거나, 조사범위가 넓은 관계로 살균 효율이 떨어지고, 관리상 UV 램프의 표면 파손의 우려가 있으며, UV 램프가 파손될 경우, 미량이지만 수은이 폭로될 우려가 있으며, 은첨활성탄을 포함하는 필터의 경우는 용출량이 한정되어 있어, 지속적인 살균 효과를 기대할 수 없다는 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, 일측에 출수구를 구비하고, 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부; 상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하는 살균 필터; 및 상기 몸체부 하부에 위치하며, 상기 물 저장 공간 내의 물을 상기 임시 저장 공간을 이동하는 펌프를 구비한 크래들부를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템이 제공된다.
상기 몸체부는 그 바닥에 유출 밸브 및 유입 밸브를 구비할 수 있다.
상기 유출 밸브는 상기 크래들부 내의 상기 펌프와 연결되며, 상기 펌프는 상기 유입 밸브와 연결될 수 있다.
상기 유입 밸브는 상기 몸체부 내에 구비된 송수로에 연결되며, 상기 송수로는 상기 임시 저장 공간에 연결될 수 있다.
상기 임시 저장 공간에 저장된 물은 상기 살균 필터를 거쳐 상기 몸체부의 물 저장 공간 내로 유입되고, 상기 물 저장 공간 내의 물은 상기 유출 밸브를 통해 상기 펌프로 유입되고, 상기 펌프로 유입된 물은 상기 유입 밸브를 통해 상기 송수로를 경유하여 상기 임시 저장 공간으로 이동될 수 있다.
상기 살균 필터:는 고형 필터 유닛; 상기 고형 필터 유닛이 삽입되며, 바닥에 적어도 하나의 유출구를 구비한 필터 케이스; 및 상기 케이스와 결합되며, 적어도 하나의 유입구를 구비한 필터 덮개;를 포함할 수 있다.
상기 고형 필터 유닛:은 지지 부재; 상기 지지 부재 표면 상에 실장된 복수의 자외선 LED; 상기 자외선 LED들이 실장된 지지 부재를 밀폐하는 보호관; 상기 보호관이 삽입되는 관통로를 구비한 고형 필터; 및 상기 고형 필터의 일측 끝단에 결합되어 상기 고형 필터의 관통로를 밀폐하는 고형 덮개;를 포함할 수 있다.
상기 고형 필터는 세균 또는 원생 동물이 투과하지 못하는 기공을 구비할 수 있다.
상기 고형 필터 유닛은 상기 관통로와 상기 보호관 사이에는 이격 공간을 구비하고, 상기 이격 공간에 주입된 물은 상기 고형 필터를 통해 유출될 수 있다.
상기 고형 필터 유닛과 상기 필터 케이스 내벽 사이에는 이격 공간이 구비될 수 있다.
상기 지지 부재는 원기둥 또는 다각 기둥으로 형성된 히트 싱크를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재는 삼각 기둥인 히트 싱크를 포함하며, 상기 히트 싱크의 세 측면에는 각각 PCB 기판이 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일측에 출수구를 구비하고, 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부; 상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간; 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하는 정수 필터; 및 상기 몸체부를 지지하는 본체를 구비하고, 상기 본체로부터 연장되되 상기 몸체부 상부 상에 그 끝단이 위치하는 스탠드를 구비한 크래들부를 포함하며, 상기 크래들부의 본체는 그 내부에 상기 물 저장 공간 내의 물을 상기 임시 저장 공간을 이동하는 펌프를 구비하고, 상기 크래들부의 스탠드는 그 내부에 상기 물 저장 공간에서 상기 임시 저장 공간으로 이동 중인 물을 살균하는 살균 필터를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템가 제공된다.
상기 몸체부는 그 바닥에 유출 밸브를 구비할 수 있다.
상기 유출 밸브는 상기 크래들부 내의 상기 펌프와 연결되며, 상기 펌프는 상기 살균 필터와 연결될 수 있다.
상기 임시 저장 공간에 저장된 물은 상기 정수 필터를 거쳐 상기 몸체부의 물 저장 공간 내로 유입되고, 상기 물 저장 공간 내의 물은 상기 유출 밸브를 통해 상기 펌프로 유입되고, 상기 펌프로 유입된 물은 상기 살균 필터로 유입되어 살균된 후, 상기 스탠드의 끝단을 통해 상기 임시 저장 공간으로 이동될 수 있다.
상기 살균 필터:는 물이 유입되는 유입구와 상기 물이 유출되는 유출구를 구비한 하우징; 및 상기 하부징 내부에 구비된 복수의 자외선 LED를 포함할 수 있다.
상기 살균 필터는 상기 자외선 LED에 발광된 자외선과 반응하여 상기 물 내에 존재하는 세균 또는 원생 동물을 살균하는 광 촉매층을 포함할 수 있다.
상기 살균 필터:는 상기 하우징 내부에 구비된 지지 부재; 상기 지지 부재의 표면 상에 실장된 상기 자외선 LED들; 상기 지지 부재 상에 실장된 상기 자외선 LED들을 밀폐하는 보호관; 및 상기 보호관에 체결된 복수의 디스크를 포함하며, 상기 디스크들 각각은 다수의 유통홀을 구비하며, 그 표면에 상기 광 촉매층을 구비할 수 있다.
상기 살균 필터:는 상기 자외선 LED들을 밀폐하며, 상기 자외선 LED들로부터 발광하는 자외선을 투과하는 내부 실린더; 및 상기 하우징과 내부 실린더 사이에 구비되며, 그 표면에는 상기 광 촉매층을 구비한 볼을 포함할 수 있다.
상기 살균 필터:는 상기 하우징 내부에 구비된 지지 부재; 상기 지지 부재에 연결되되, 상기 지지 부재를 중심으로 하며, 그 일측 표면에 상기 자외선 LED들이 실장된 나선 날개; 및 상기 자외선 LED들이 실장된 나선 날개의 일측 표면을 덮는 보호 덮개를 포함하며, 상기 광 촉매층은 상기 나선 날개의 타측 표면 또는 상기 보호 덮개의 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 이용한 휴대용 정수 시스템을 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터를 도시한 개념도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 고형 필터 유닛을 도시한 개념도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 고형 필터 유닛의 구성 요소들을 개별적으로 도시한 개념도들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템을 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 크래들부의 동작을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 일 실시 예들을 도시한 단면도들이다.
도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 디스크의 다른 실시 예를 도시한 개념도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)은 살균 필터(1100), 몸체부(1200) 및 크래들부(1300)를 포함할 수 있다.
상기 살균 필터(1100)는 이후 도 2 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명하는 바와 같이 자외선 LED(1120)과 고형 필터(1140)를 이용하여 물 속의 세균 또는 원생 동물을 살균하는 필터일 수 있다. 상기 살균 필터(1100)는 도 2 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명하고 있음으로 자세한 설명은 생략한다.
상기 몸체부(1200)는 그 내부에 임시 저장 공간(1212) 및 필터 장착부(1214)를 포함하는 상단부(1210)와 상기 상단부(1210) 하부의 물 저장 공간(1220)을 구분하는 격벽부(1230)를 구비할 수 있다.
상기 격벽부(1230)는 상기 임시 저장 공간(1212) 및 필터 장착부(1214)를 포함하는 상단부(1210)와 상기 물 저장 공간(1220)을 구분하기 위해 구비되며, 상기 임시 저장 공간(1212)에는 물이 저장되고, 상기 필터 장착부(1214)에는 상기 살균 필터(1100)가 장착된다.
상기 임시 저장 공간(1212)은 물이 임시로 저장되는 공간으로, 하부의 필터 장착(1214)에 장착된 살균 필터(1100)에 주입되기 전의 물을 저장하는 역할을 한다.
이때, 상기 임시 저장 공간(1212)의 내경은 상기 필터 장착부(1214)의 내경 보다 넓은 형태로 구비되고, 상기 임시 저장 공간(1212)과 상기 필터 장착부(1214)의 연결은 그 내경이 좁아지는 형태로 연결되는 것이 바람직한데, 이는 임시 저장 공간(1212)에 저장된 물의 전부가 중력에 의해 자연스럽게 상기 살균 필터(1100) 내부로 유입될 수 있도록 하기 위해서이다.
또한, 상기 몸체부(1200)는 그 외측의 일정 영역에 위치하며, 상기 물 저장 공간(1220)과 연결되어, 상기 물 저장 공간(1220)에 저장된 물을 외부로 추출하는 출수구(1240)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(1200)는 그 외측의 일정 영역, 바람직하게는 상기 출수구(1240)가 위치한 영역의 반대측 외측에 손잡이(1250)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(1200)는 상기 임시 저장 공간(1212) 상부에 상기 몸체부(1200) 내부를 덮어 외부 환경으로부터 그 내부를 보호하는 몸체 덮개부(1260)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(1200)는 그 바닥에 상기 몸체부(1200)의 물 저장 공간(1220)과 상기 크래들부(1300)를 연결하는 유출 밸브(1270) 및 유입 밸브(1280)를 포함할 수 있다.
상기 유출 밸브(1270) 및 유입 밸브(1280)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(1100)가 크래들부(1300)에 장착되는 경우, 오픈되어 상기 물 저장 공간(1220)의 물이 이후 설명되는 펌프(1310)에 유입되도록 하고, 상기 펌프(1310)에 의해 가압된 물은 상기 임시 저장 공간(1212)으로 이송되는 입구의 역할을 한다.
즉, 상기 유출 밸브(1270) 및 유입 밸브(1280)는 각각 밸브 가이드(1272, 1282), 고무 패킹(1274, 1284) 및 복원 수단(1276, 1286)을 구비할 수 있다.
상기 몸체부(1200)가 상기 크래들부(1300)에 장착되는 경우, 상기 크래들부(1300)의 고정 돌기(1320)들이 상기 복원 수단(1276, 1286)을 누르게 되면, 상기 밸브 가이드(1272, 1282)와 고무 패킹(1274, 1284) 사이가 이격되어 상기 유출 밸브(1270)와 유입 밸브(1280)가 오픈되고, 반대로 상기 몸체부(1200)가 상기 크래들부(1300)에서 탈착, 즉, 상기 크래들부(1300)의 고정 돌기(1320)들과 상기 복원 수단(1276, 1286)들이 서로 이격되면, 상기 복원 수단(1276, 1286)의 탄성 부재, 예컨대, 스프링 등의 복원력에 의해 상기 밸브 가이드(1272, 1282)와 고무 패킹(1274, 1284) 사이가 밀착되어 상기 유출 밸브(1270) 및 유입 밸브(1280)는 밀폐된다.
한편, 상기 유출 밸브(1270)는 그 일측이 상기 몸체부(1200)의 물 저장 공간(1220)과 연결되고, 그 타측은 이후 설명되는 상기 펌프(1310)와 연결되고, 상기 유입 밸브(1280)는 그 일측이 송수로(1290)와 연결되고, 그 타측은 상기 펌프(1310)와 연결된다. 이때, 상기 송수로(1290)는 상기 물 저장 공간(1220) 내에 구비될 수 있으며, 상기 유입 밸브(1280)와 임시 저장 공간(1212)을 서로 연결하되, 상기 물 저장 공간(1220)과는 분리되도록 연결하는 물의 이동 통로일 수 있으며, 도 1에서는 상기 몸체부(1290)의 일부를 포함하는 격벽으로 구성되는 것으로 도시하고 있으나, PVC 또는 고무 등으로 이루어진 물 배관(미도시)으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 송수로(1290)는 상기 유입 밸브(1280)와 상기 임시 저장 공간(1212)을 연결하는 어떠한 형태의 통로여도 무방하다.
이때, 도 1에서는 상기 송수로(1290)를 구비하여 상기 물 저장 공간(1220)의 물을 상기 임시 저장 공간(1212)으로 이동하여 상기 물이 상기 물 저장 공간(1220)과 임시 저장 공간(1212) 사이를 순환하는 것을 도시하고 있으나, 상기 송수로(1290)를 구비하지 않고, 상기 펌프(1310)를 이용하여 상기 물 저장 공간(1220)에 유입된 물을 상기 물 저장 공간(1220) 내부에서 순환되도록 하여 물이 정체되어 발생하는 문제점(예컨대, 상기 물 저장 공간(1220) 내부 표면 상에 발생되는 스케일 등)이 발생되지 않도록 할 수도 있다.
상기 크래들부(1300)는 상기 몸체부(1200)의 하부에 위치할 수 있다.
상기 크래들부(1300)는 그 내부에 펌프(1310)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 크래들부(1300)는 상기 몸체부(1200)의 유출 밸브(1270)와 유입 밸브(1280)에 대응하는 위치에 고정 돌기(1320)들이 구비된 수용홈부(1330)들을 구비할 수 있고, 상기 수용홈부(1330)들과 펌프(1310)를 연결하기 위한 물 배관(1340)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 크래들부(1300)는 외부 전원과 연결되며, 그 내부에 상기 살균 필터(1100)에 전원을 공급하기 위한 코일을 포함하는 전력 발신기(미도시)를 포함할 수 있고, 별도의 배선을 구비할 수 있다. 상기 크래들부(1300)는 상기 전력 발신기(미도시)를 이용하여 상기 살균 필터(1100) 내에 구비된 전지(미도시)를 충전하거나, 상기 살균 필터(1100)의 LED들(1120)을 발광시킬 수 있다.
상기 크래들부(1300)는 그 내부에 발열 장치(미도시)를 구비하여 상기 몸체부(1300) 내에 저장된 물을 가열할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)은 살균 필터(1100), 몸체부(1200) 및 크래들부(1300)를 포함하고, 상기 몸체부(1200) 내부의 임시 저장 공간(1212) 내에 물을 주입하면, 중력에 의해 상기 물은 상기 살균 필터(1100) 내부로 유입되고, 상기 살균 필터(1100) 내에서 원생 동물 또는 세균 등이 살균된 후, 상기 몸체부(1200)의 물 저장 공간(1220)으로 유입된다. 이때, 상기 살균 필터(1100)는 이후 설명하는 바와 같이 자외선 LED(1120)들을 구비하며, 상기 자외선 LED(1120)들의 고형 필터(1140)에 의해 걸려진 원생 동물 또는 세균을 살균하는 자외선을 발광한다. 상기 물 저장 공간(1220)에 저장된 물은 상기 유출 밸브(1270)를 통해 상기 크래들부(1300)의 펌프(1310)에 유입되고, 상기 펌프(1310)에 의해 가입된 물은 상기 유입 밸브(1280)와 송수로(1290)를 이용하여 상기 임시 저장 공간(1212)으로 이동된다. 상기 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)은 상기와 같은 과정을 반복하여 물이 상기 임시 저장 공간(1212), 살균 필터(1100) 및 물 저장 공간(1220)을 순환하면서 반복적으로 살균되어 깨끗한 물을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 물을 장시간 보관할 수 있도록 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터를 도시한 개념도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 고형 필터 유닛을 도시한 개념도이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 고형 필터 유닛의 구성 요소들을 개별적으로 도시한 개념도들이다.
도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(1000)의 살균 필터(1100)는 지지 부재(1110), 복수의 자외선 LED(1120), 보호관(1130), 고형 필터(1140) 및 고형 덮개(1150)를 포함하는 고형 필터 유닛(1160)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 살균 필터(1100)는 상기 고형 필터 유닛(1160)을 수용하는 필터 케이스(1170) 및 필터 덮개(1180)를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재(1110)는 상기 복수의 자외선 LED(1120)를 지지하는 역할을 한다.
상기 지지 부재(1110)는 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
상기 지지 부재(1110)는 상기 지지 부재(1110)의 표면, 즉, 상기 지지 부재(1110)의 원기둥 또는 각기둥의 표면 상에 상기 자외선 LED(1120)들을 실장하여 지지할 수 있다.
상기 지지 부재(1110)는 그 내부에 그 형상이 원기둥 또는 다각 기둥으로 이루어진 히트 싱크(1112)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(1110)는 그 형상을 기둥 형태로 한정하지 않는다. 즉, 상기 지지 부재(1110)는 적어도 두 개의 판이 적층된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 히트 싱크(1112)는 다양한 형태의 기둥으로 구비될 수 있으나, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 삼각 기둥으로 구비될 수 있다.
상기 지지 부재(1110)는 상기 히트 싱크(1112)의 표면 상에 복수 개의 PCB 기판(1114)이 부착된 형태로 구비될 수 있다. 이때, 상기 PCB 기판(1114)들은 상기 히트 싱크(1112)의 측면에 부착되어 구비될 수 있으며, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 히트 싱크(1112)가 삼각 기둥 형태인 경우에는 세 개의 PCB 기판(1114)이 상기 히트 싱크(1112)의 세 측면에 각각 부착된 형태로 구비될 수 있다.
상기 PCB 기판(1114)은 메탈 PCB 기판으로 이루어질 수 있으며, 상기 PCB 기판(1114)은 이에 한정되지 않고 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
이때, 도 4 및 도 5에는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 PCB 기판(1114)의 일측 표면 또는 상기 히트 싱크(1112)와 접촉하는 표면인 타측 표면 상에는 상기 LED(1120)들을 전기적으로 연결하기 위한 전기 회로를 구비할 수 있다. 또한, 상기 히트 싱크(1112)에도 상기 LED(1120)들을 전기적으로 연결하기 위한 배선을 그 표면 또는 그 내부에 구비할 수 있다. 또한, 상기 PCB 기판(1114)의 일측 끝단에는 상기 LED(1120)들을 전원과 연결하기 위한 단자(미도시)들을 구비할 수도 있다.
상기 자외선 LED(1120)들은 상기 지지 부재(1110), 바람직하게는 상기 지지 부재(1110)의 PCB 기판(1114)의 일측 표면 상에 실장된 형태로 구비될 수 있다.
상기 자외선 LED(1120)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(1120)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(1120)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 자외선 LED(1120)들을 포함하는 지지 부재(1110)는 상기 고형 필터 유닛(1160)으로부터 착탈이 가능하여, 상기 자외선 LED들이 손상되거나 수명이 다하는 경우 이를 분리하여 새로운 자외선 LED(1120)들을 포함하는 지지 부재(1110)로 교체 가능하다.
상기 보호관(1130)은 상기 자외선 LED(1120)들을 포함하여, 상기 보호관(1130) 내부에 구비되는 구성, 즉, 상기 지지 부재(1110)를 외부로부터 밀폐, 예컨대, 물로부터 밀폐하기 위한 역할을 한다.
상기 보호관(1130)은 상기 자외선 LED(1120)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 석영으로 이루어질 수 있다.
상기 보호관(1130)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 어느 쪽 끝단은 밀봉된 형태인 시험관 형태로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 보호관(1120)은 상기에서 상술한 기능, 즉, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체될 수도 있다.
상기 보호관(1120)은 이후 설명되는 상기 고형 필터(1140)의 관통로(1142)에 삽입되어 구비되되, 상기 관통로(1142)와는 접촉하지 않고, 이격되어 구비될 수 있다. 즉, 상기 보호관(1120)과 관통로(1142) 사이에는 이격 공간을 구비하고 있다. 상기 보호관(1120)과 관통로(1142) 사이의 이격 공간으로 물이 주입되면, 상기 이격 공간 내의 물은 상기 고형 필터(1140)를 관통하여 상기 이격 공간에서 유출될 수 있다.
상기 고형 필터(1140)는 그 중앙부에 관통로(1142)를 포함한 원통형으로 이루어질 수 있다.
상기 고형 필터(1140)는 카본 블록 또는 세라믹 블록 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 카본 블록은 폴리에틸렌 등과 같은 수지를 포함하는 바인더와 분말 활성탄을 적절히 배합하여 제조된 것일 수 있다.
이때, 상기 고형 필터(1140)는 정수장 등에서 살균 등을 위해 주입되는 염소에 강한 내성을 가지고 있는 크립토스포리튬 또는 지아디아 등과 같은 원생 동물이 통과하지 못하도록 원생 동물보다는 그 크기가 작은 기공들을 포함할 수 있다.
상기 고형 필터(1140)의 기공은 5㎛ 미만의 크기로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고형 필터(1140)는 관통로(1142)의 표면 상에 광 촉매가 코팅되어 있을 수 있다. 상기 광 촉매는 상기 자외선 LED(1120)들에서 발광된 자외선과 반응하여 상기 원생 동물 또는 세균 등을 살균할 수 있다.
한편, 상기 고형 필터(1140)는 상기 고형 필터 유닛(1160)으로부터 착탈이 가능하여 수명(예컨대, 기공이 막혀 제 기능을 다하지 못하거나, 사용 기한이 도래한 경우)이 다된 상기 고형 필터(1140)는 상기 고형 필터 유닛(1160)으로부터 분리하고, 새로운 고형 필터(1140)를 장착할 수도 있다.
상기 광 촉매는 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 Wse2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 고형 필터 유닛(1160)은 상기 고형 필터(1140)로 물 속의 이물질을 걸러내되, 상기 크립토스포리튬 또는 지아디아 등과 같은 원생 동물을 걸러낸 후, 상기 자외선 LED(1120)들에서 발광된 자외선으로 상기 크립토스포리튬 또는 지아디아 등과 같은 원생 동물을 살균하는 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 크립토스포리튬 또는 지아디아 등과 같은 원생 동물은 상기 고형 필터(1140)에 의해 장시간 동안 상기 LED(1120)들에서 발광된 자외선에 노출되어 살균된다.
상기 고형 덮개(1150)는 상기 고형 필터(1140)의 일측 끝단에 결합되어 구비될 수 있다.
상기 고형 덮개(1150)는 상기 고형 필터(1140)를 밀폐, 특히, 상기 고형 필터(1140)의 관통로(1142)의 두 입구 중 하나의 입구를 밀폐하는 역할을 한다. 즉, 상기 고형 덮개(1150)는 상기 고형 필터(1140)의 관통로(1142)의 두 입구 중 하부의 입구를 밀폐함으로써 상기 관통로(1142)의 두 입구 중 상부의 입구로 주입되는 물이 상기 고형 필터(1140)를 관통하여 상기 고형 필터(1140)의 외측으로 빠져 나가게 하는 역할을 한다.
또한, 상기 고형 덮개(1150)는 도 8에 도시된 바와 같이 내부 바닥면에 상기 지지 부재(1110)가 장착되는 지지 부재 장착홈(1152) 및 상기 보호관(1130)이 장착되는 보호관 장착홈(1154)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 고형 덮개(1150)는 도 4 또는 도 8에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(1110)와 전기적으로 연결하기 위한 단자(미도시)들을 구비할 수 있고, 상기 단자(미도시)들을 외부 전원을 연결하기 위한 배선을 그 내부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 고형 덮개(1150)는 도 4 또는 도 8에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 그 내부에 상기 복수의 자외선 LED(1120)들에 전원을 공급하기 위한 전지(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 전지(미도시)를 무선으로 충전하기 위한 코일을 포함하는 전력 수신기(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 고형 덮개(1150)는 전지를 포함하지 않고, 전력 수신기(미도시) 만을 포함할 수 있다.
즉, 상기 고형 필터 유닛(1160)은 상기 고형 덮개(1150)(본 실시 예에서는 고형 덮개(1150)로 한정하고 설명하고 있으나 다른 구성 요소, 예컨대, 상기 지지 부재(1110) 내부 등에 구비될 수 있다.)는 상기 자외선 LED(1120)들과 전기적으로 연결되기 위한 전기 연결 부재를 구비하고, 그 표면 또는 내부에 외부 전원과 전기적으로 연결하기 위한 배선을 구비하거나, 그 내부에 전지(미도시) 또는 전력 수신기(미도시)를 구비하고, 상기 전력 수신기(미도시)를 이용하여 외부의 전력 발신기(미도시)에서 공급된 전원으로 상기 전지(미도시)를 충전하거나, 상기 자외선 LED(1120)들에 전원을 공급하는 구조를 구비할 수 있다.
상기 필터 케이스(1170)는 상기 고형 필터 유닛(1160)이 삽입되어 구비될 수 있다.
상기 필터 케이스(1170)는 도 2에 도시된 바와 같이 삽입된 상기 고형 필터 유닛(1160)이 상기 필터 케이스(1170)의 바닥면에서 이격될 수 있도록 상기 필터 케이스(1170)의 내벽 상에 걸림턱(1172)을 적어도 둘 이상 구비할 수 있다. 상기 걸림턱(1172)은 상기 필터 케이스(1170)의 내벽에서 일정 길이로 돌출된 형태로 구비될 수 있다.
한편, 상기 필터 케이스(1170)와 상기 고형 필터 유닛(1160)은 그 사이에 이격 공간을 구비할 수 있다. 즉, 상기 필터 케이스(1170)는 상기 필터 케이스(1170)의 내경 중 일정 영역의 내경이 상기 고형 필터 유닛(1160)의 외경보다 더 크게 구비될 수 있다. 이는 상기 필터 케이스(1170)와 고형 필터 유닛(1160) 사이에 이격 공간을 형성하고, 상기 이격 공간으로 상기 고형 필터 유닛(1160)의 고형 필터(1140)로부터 유출된 물이 이동하기 때문이다.
상기 필터 케이스(1170)는 그 바닥면에 유출구(1174)를 구비할 수 있다. 상기 유출구(1174)는 상기 고형 필터 유닛(1160)에서 원생 동물 또는 세균이 살균된 물이 유출되는 구멍이 될 수 있다.
상기 필터 케이스(1170)는 도 2에 도시된 바와 같이 그 상단부는 상기 고형 필터 유닛(1160)의 외경과 동일한 크기의 내경을 가지는 것이 바람직하다.
이는 상기 필터 케이스(1170)는 이후 설명되는 상기 필터 덮개(1180)와 결합하여 상기 필터 덮개(1180)로 물이 주입되는 경우, 상기 고형 필터(1140)의 관통로(1142)로 유도하기 위해서 구성될 수 있다.
상기 필터 덮개(1180)는 적어도 하나 이상의 유입구(1182)를 구비할 수 있다. 상기 유입구(1182)는 상기 살균 필터(1100) 내부로 물을 유입하는 구멍이 될 수 있다.
상기 필터 덮개(1180)는 상기 필터 덮개(1180)의 중앙에 돌출부(1184)를 구비할 수 있는데, 이는 상기 필터 덮개(1180)에 더 많은 상기 유입구(1182)를 구비하는 동시에 상기 살균 필터(1100)를 다른 장치에 장착하거나 탈착할 때 손잡이 역할을 할 수 있다.
상기 살균 필터(1100)는 상기 필터 케이스(1170)와 필터 덮개(1180)가 체결되어 구비될 수 있는데, 도 2 및 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 필터 케이스(1170)의 상단부의 외측 일정 영역에 나사선(1176)을 구비하고, 상기 필터 덮개(1180)의 하단부의 내측 일정 영역에 나사선(1186)을 구비하여 상기 필터 케이스(1170)의 나사선(1176)과 상기 필터 덮개(1180)의 나사선(1186)을 결합하여 체결될 수 있다.
따라서, 상기 살균 필터(1100)는 고형 필터 유닛(1160), 필터 케이스(1170) 및 필터 덮개(1180)를 포함하며, 상기 필터 케이스(1170)의 유입구(1172)를 통해 상기 고형 필터 유닛(1160)의 관통로(1142)로 물이 주입되며, 상기 물은 상기 고형 필터 유닛(1160)을 투과하여 상기 고형 필터 유닛(1160)과 필터 케이스(1170) 사이를 통해 이동하여 상기 필터 케이스(1170)의 바닥면에 구비된 유출구(1174)를 통해 외부로 유출되는 구조를 포함하며, 상기 물이 상기 고형 필터(1140)를 투과할 때, 원생 동물 또는 세균은 투과하지 못하고 걸리게 되고, 상기 자외선 LED(1120)들에서 발광된 자외선에 의해 살균하여 살균된 물을 얻도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템을 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 크래들부의 동작을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(2000)은 정수 필터(2100), 몸체부(2200), 크래들부(2300) 및 살균 필터(2400)를 포함할 수 있다.
상기 정수 필터(2100)는 멤브레인 필터, 세라믹 필터, 카본 필터, 이온 필터 또는 복합 필터 등 일반적으로 정수기에 이용되는 필터를 포함할 수 있고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실시 예의 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명하는 상기 살균 필터(1100)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 정수 필터(2100)는 수명(예컨대, 정수 능력이 나빠지거나 사용 기한이 도래한 경우) 다하는 경우 교체가 가능하다.
상기 몸체부(2200)는 그 내부에 임시 저장 공간(2212) 및 필터 장착부(2214)를 포함하는 상단부(2210)와 상기 상단부(2210) 하부의 물 저장 공간(2220)을 구분하는 격벽부(2230)를 구비할 수 있다.
상기 격벽부(2230)는 상기 임시 저장 공간(2212) 및 필터 장착부(2214)를 포함하는 상단부(2210)와 상기 물 저장 공간(2220)을 구분하기 위해 구비되며, 상기 임시 저장 공간(2212)에는 물이 저장되고, 상기 필터 장착부(2214)에는 상기 정수 필터(2100)가 장착된다.
상기 임시 저장 공간(2212)은 물이 임시로 저장되는 공간으로, 하부의 필터 장착(2214)에 장착된 정수 필터(2100)에 주입되기 전의 물을 저장하는 역할을 한다.
이때, 상기 임시 저장 공간(2212)의 내경은 상기 필터 장착부(2214)의 내경 보다 넓은 형태로 구비되고, 상기 임시 저장 공간(2212)과 상기 필터 장착부(2214)의 연결은 그 내경이 좁아지는 형태로 연결되는 것이 바람직한데, 이는 임시 저장 공간(2212)에 저장된 물의 전부가 중력에 의해 자연스럽게 상기 정수 필터(2100) 내부로 유입될 수 있도록 하기 위해서이다.
또한, 상기 몸체부(2200)는 그 외측의 일정 영역에 위치하며, 상기 물 저장 공간(2220)과 연결되어, 상기 물 저장 공간(2220)에 저장된 물을 외부로 추출하는 출수구(2240)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(2200)는 그 외측의 일정 영역, 바람직하게는 상기 출수구(2240)가 위치한 영역의 반대측 외측에 손잡이(2250)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(2200)는 상기 임시 저장 공간(2212) 상부에 상기 몸체부(2200) 내부를 덮어 외부 환경으로부터 그 내부를 보호하는 몸체 덮개부(2260)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 몸체 덮개부(2260)는 그 일정 영역에 순환 주입구(2262)를 구비할 수 있다. 상기 순환 주입구(2262)는 덮개(미도시)를 구비하고 이후 설명되는 펌프(2310)에 의해 물이 순환되지 않은 경우에는 닫을 수 있고, 물이 순환하는 경우 열 수 있도록 구비되어 상기 살균 필터(2400)에서 살균된 물이 상기 임시 저장 공간(2212)으로 유입될 수 있도록 한다.
상기 몸체부(2200)는 그 바닥에 상기 몸체부(2200)의 물 저장 공간(2220)과 상기 크래들부(2300)를 연결하는 유출 밸브(2270)를 포함할 수 있다.
상기 유출 밸브(2270)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(2100)가 크래들부(2300)에 장착되는 경우, 오픈되어 상기 물 저장 공간(2220)의 물이 이후 설명되는 펌프(2310)에 유입되도록 하는 입구의 역할을 한다.
즉, 상기 유출 밸브(2270)는 밸브 가이드(2272), 고무 패킹(2274) 및 복원 수단(2276)을 구비할 수 있다.
상기 몸체부(2200)가 상기 크래들부(2300)에 장착되는 경우, 상기 크래들부(2300)의 고정 돌기(2320)가 상기 복원 수단(2276)을 누르게 되면, 상기 밸브 가이드(2272)와 고무 패킹(2274) 사이가 이격되어 상기 유출 밸브(2270)가 오픈되고, 반대로 상기 몸체부(2200)가 상기 크래들부(2300)에서 탈착되는 경우, 즉, 상기 크래들부(2300)의 고정 돌기(2320)와 상기 복원 수단(2276)이 서로 이격되면, 상기 복원 수단(2276)의 탄성 부재, 예컨대, 스프링 등의 복원력에 의해 상기 밸브 가이드(2272)와 고무 패킹(2274) 사이가 밀착되어 상기 유출 밸브(1270)는 밀폐된다.
한편, 상기 유출 밸브(2270)는 그 일측이 상기 몸체부(2200)의 물 저장 공간(2220)과 연결되고, 그 타측은 이후 설명되는 상기 펌프(2310)와 연결된다.
상기 크래들부(2300)는 상기 몸체부(2200)의 하부에 위치하여 상기 몸체부(2200)를 지지하는 본체(2310) 및 상기 본체(2310)로부터 연장되어 상기 몸체부(2200) 상부 상에 그 끝단이 위치하는 스탠드(2320)를 구비할 수 있다.
상기 본체(2310)는 그 내부에 펌프(2330)를 구비할 수 있고, 상기 몸체부(2200)의 유출 밸브(2270)에 대응하는 위치에 고정 돌기(2340)가 구비된 수용홈부(2350)를 구비할 수 있고, 상기 수용홈부(2350)와 펌프(2330)를 연결하기 위한 물 배관(2360)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체(2310)는 외부 전원과 연결되며, 그 내부에 상기 정수 필터(2100) 또는 살균 필터(2400)에 전원을 공급하기 위한 코일을 포함하는 전력 발신기(미도시)를 포함할 수 있고, 별도의 배선을 구비할 수 있다. 상기 본체(2310)는 상기 전력 발신기(미도시)를 이용하여 상기 정수 필터(2100) 또는 살균 필터(2400) 내에 구비된 전지(미도시)를 충전하거나, 상기 정수 필터(2100) 또는 살균 필터(2400)의 LED들을 발광시킬 수 있다.
상기 본체(2310)는 그 내부에 발열 장치(미도시)를 구비하여 상기 몸체부(2300) 내에 저장된 물을 가열할 수 있다.
상기 스탠드(2320)는 그 내부에 살균 필터(2400)를 구비하고, 상기 살균 필터(2400)는 상기 물 배관(2360)으로 상기 펌프(2330)와 연결되고, 상기 스탠드(2320)의 끝단으로 연결된 물 배관(2370)을 통해 상기 임시 저장 공간(2212)으로 상기 살균 필터(2400)에 의해 살균된 물을 이송할 수 있다. 이때, 상기 살균 필터(2400)는 이후, 도 12 내지 도 20을 참조하여 설명한 실시 예들로 자세히 설명함으로 자세한 설명은 생략한다.
상기 스탠드(2320)는 그 일측 측면에 상기 살균 필터(2400)를 탈부착할 수 있도록 상기 스탠드(2320) 내부를 여는 필터 개폐문(2322)을 구비할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 필터 개폐문(2332)을 열고, 상기 살균 필터(2400)를 탈부착할 수 있다.
또한, 상기 스탠드(2320)는 힌지부(2380)를 구비하여 도 11에 도시된 바와 같이 상기 힌지부(2380)를 이용하여 접어 그 부피를 최소화하여 보관할 수 있다.
상기 스탠드(2320)는 이후 설명하는 바와 같이 상기 살균 필터(2400)가 자외선 LED를 이용하는 필터를 사용함으로써 그 두께를 상당히 얇게 형성할 수 있고, 필요에 따라 적절히 그 두께를 조절할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(2000)은 정수 필터(2100), 몸체부(2200), 크래들부(2300) 및 살균 필터(2400)를 포함하고, 상기 몸체부(2200) 내부에 임시 저장 공간(2212) 내에 물을 주입하면, 중력에 의해 상기 물은 상기 정수 필터(2100) 내부로 유입되고, 상기 정수 필터(2100) 내에서 물이 정수된 후, 상기 몸체부(2200)의 물 저장 공간(2220)으로 유입된다. 이때, 상기 정수 필터(2100)는 일반적인 정수기에서 사용되는 필터들 중 어느 하나 이상을 이용할 수 있고, 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한 상기 살균 필터(2100)를 이용할 수도 있다. 상기 물 저장 공간(2220)에 저장된 물은 상기 유출 밸브(2270)를 통해 상기 크래들부(2300)의 펌프(2310)에 유입되고, 상기 펌프(2310)에 의해 가입된 물은 상기 살균 필터(2400)를 통과하여 살균된 후, 물 배관(2360)을 통해 상기 스탠드(2350)의 끝단에서 상기 임시 저장 공간(2212)으로 주입된다. 상기 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템(2000)은 상기와 같은 과정을 반복하여 물이 상기 임시 저장 공간(2212), 정수 필터(2100), 물 저장 공간(2220) 및 살균 필터(2400)를 순환하면서 반복적으로 살균되어 깨끗한 물을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 물을 장시간 보관할 수 있도록 한다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 일 실시 예를 도시한 단면도들이다. 이때, 도 13은 도 12의 A-A'선을 따라 절취한 단면도를 보여주고 있다.
도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 디스크의 다른 실시 예를 도시한 개념도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 일 실시 예는 하우징(3110), 지지 부재(3120), 복수의 자외선 LED(3130), 보호관(3140), 복수의 디스크(3150) 및 광 촉매층(3160)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(3110)은 그 내부의 구성을 보호하는 역할을 한다. 상기 하우징(3110)은 상기 하우징(3110) 내부로 물을 유입하는 유입구(3112)와 상기 하우징(3110) 외부로 물을 유출하는 유출구(3114)를 구비할 수 있다.
상기 하우징(3110)은 그 내부가 빈 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
상기 유입구(3112)와 유출구(3114)는 상기 하우징(3110)의 하부면과 상부면에 구비될 수 있으며, 상기 유입구(3112)와 유출구(3114)는 서로 이격되어 구비되되, 최대한 멀리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유입구(3112)와 유출구(3114)의 위치는 이에 한정되지 않고, 상기 하부징(3110)의 측면에 구비될 수 있다. 이는 상기 하우징(3110) 내부에서 상기 물이 체류하는 시간을 최대로 하기 위해서이다.
상기 지지 부재(3120)는 상기 하우징(3110) 내부에 구비되며, 상기 복수의 자외선 LED(3130)를 지지하는 역할을 한다.
상기 지지 부재(3120)는 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(3120)는 그 형상을 기둥 형태로 한정하지 않는다. 즉, 상기 지지 부재(3120)는 적어도 두 개의 판이 적층된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 지지 부재(3120)는 상기 지지 부재(3120)의 표면, 즉, 상기 지지 부재(3120)의 원기둥 또는 각기둥의 표면 상에 상기 자외선 LED(3130)들을 실장하여 지지할 수 있다.
상기 지지 부재(3120)는 도 12 및 도 13에서는 그 내부 단면이 삼각형인 삼각 기둥인 것으로 도시하고 있으나 다른 형태로 구비될 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 상기 지지 부재(3120)는 세 개의 PCB 기판을 서로 체결하되, 삼각형 형태로 체결하여 형성할 것일 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(3120)는 도 12 및 도 13에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 세 개의 PCB 기판 사이의 공간을 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)로 채우는 형태로 구비될 수 있고, 또한, 상기 지지 부재(3120)는 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)의 세 표면 상에 세 개의 PCB 기판이 부착된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 도 12 및 도 13에서는 자세히 도시하고 있지 않지만 상기 자외선 LED(3130)들을 전기적으로 연결하는 전기 회로를 상기 지지 부재(3120)의 외측 표면 또는 내측 표면에 구비할 수 있다.
또한, 도 12 및 도 13에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(3120)의 양 끝단 중 적어도 하나는 상기 하우징(3110)을 관통하여 외부로 노출되는 형태로 구비될 수 있고, 상기 지지 부재(3120)에 구비된 전기 회로가 상기 하우징(3110)을 통해 외부로 연결된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 자외선 LED(3130)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(3130)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(3130)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 자외선 LED(3130)들은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 일 실시 예가 정수하는 물의 상태 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 보호관(3140)은 상기 자외선 LED(3130)들을 포함하여, 상기 보호관(3140) 내부에 구비되는 구성을 외부로부터 밀폐, 특히 상기 하우징(3110) 내부로 흐르는 물이 상기 자외선 LED(3130)들에 도달하지 못하도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호관(3140)은 상기 자외선 LED(3130)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 석영으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 보호관(3140)은 상기에서 상술한 기능, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체될 수 있다.
상기 디스크(3150)들은 상기 보호관(3140) 외측 표면 상에 체결된 형태로 구비될 수 있다. 이때, 도 12 및 도 13에서 도시하고 있지 않지만 상기 디스크(3150)들을 서로 이격하여 체결된 연결 부재(미도시)를 더 구비하고, 상기 연결 부재(미도시)가 상기 하우징(3110)에 체결되어 도 12에 도시된 바와 같이 상기 디스크(3150)들이 상기 하우징(3110) 내부에서 일정 간격으로 이격되어 구비될 수도 있다.
상기 디스크(3150)들 각각은 다수의 유통홀(3152)을 구비할 수 있다. 상기 유통홀(3152)은 물이 유통할 수 있는 것으로 상기 하우징(3110) 내에서 물이 유통되는 속, 즉, 상기 하우징(3110)의 물의 유속을 조절하는 역할을 하고, 물의 유로를 복잡하게 하는 부재로써의 역할을 한다.
즉, 상기 하우징(3110)의 내부 직경에 대한 상기 디스크(3150)들의 직경과 상기 디스크(3150)들 각각에 구비된 상기 유통홀(3152)들의 갯수, 크기 및 위치를 조절하여 상기 하우징(3110) 내의 유속을 조절하는 역할을 한다.
이때, 도 14에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 디스크(3150)들 각각은 다수의 유통홀(3152)을 구비하되, 상기 유통홀(3152)들을 구비한 영역들과 구비하지 않은 영역들이 반복하여 배열되는 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 디스크(3150)들은 서로 적층된 형태로 구비되되, 아래의 디스크(3150)와 그 상부의 디스크(3150)는 아래의 디스크(3150)의 유통홀(3152)들을 구비한 영역들과 그 상부의 디스크(3150)의 유통홀(3152)들을 구비한 영역들이 서로 어긋난 형태로 구비될 수 있도록 한다. 이는 상기 디스크(3150)들과 유통홀(3152)들을 지나는 물이 이동 거리를 최대로 하고, 또한, 물의 이동 속도를 조절할 뿐만 아니라 물의 유로를 복잡하게 하는 부재로써의 역할을 한다.
상기 광 촉매층(3160)은 상기 디스크(3150)의 일측 표면 또는 타측 표면 상에 구비될 수 있다. 또한, 상기 광 촉매층(3160)은 상기 유통홀(3152) 표면 상에 구비될 수 있고, 상기 하우징(3110)의 내측 표면 상에도 구비될 수 있다. 상기 광 촉매층(3160)은 자외선 LED(3130)들의 자외선이 도달하는 영역하고, 물이 접촉하는 영역이라면 어느 영역에도 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(3160)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 일 실시 예는 하우징(3110), 지지 부재(3120), 복수의 자외선 LED(3130), 보호관(3140), 복수의 디스크(3150) 및 광 촉매층(3160)을 포함하며, 상기 하우징(3110)의 유입구(3112)로 물이 유입되어 상기 하우징(3110) 내부로 흐르되, 상기 디스크(3150)들에 의해 유속이 조절되면서, 상기 디스크(3150)의 표면 상에 구비된 상기 광 촉매층(3160)과 반응하여 상기 물 속의 세균 또는 원생 동물 등이 살균되어 상기 하우징(3110)의 유출구(3114)를 통해 외부로 유출되는 구조를 개시하고 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다. 이때, 도 16은 도 15의 B-B'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 다른 실시 예는 하우징(3210), 지지 부재(3220), 복수의 자외선 LED(3230), 보호관(3240), 복수의 볼(3250) 및 광 촉매층(3260)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(3210)은 그 내부의 구성을 보호하는 역할을 한다. 상기 하우징(3210)은 상기 하우징(3210) 내부로 물을 유입하는 유입구(3212)와 상기 하우징(3210) 외부로 물을 유출하는 유출구(3214)를 구비할 수 있다.
상기 하우징(3210)은 그 내부가 빈 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
상기 유입구(3212)와 유출구(3214)는 상기 하우징(3210)의 하부면과 상부면에 구비될 수 있으며, 상기 유입구(3212)와 유출구(3214)는 서로 이격되어 구비되되, 최대한 멀리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유입구(3212)와 유출구(3214)의 위치는 이에 한정되지 않고, 상기 하부징(3210)의 측면에 구비될 수 있다. 이는 상기 하우징(3210) 내부에서 상기 물이 체류하는 시간을 최대로 하기 위해서이다.
상기 지지 부재(3220)는 상기 하우징(3210) 내부에 구비되며, 상기 복수의 자외선 LED(3230)를 지지하는 역할을 한다.
상기 지지 부재(3220)는 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(3220)는 그 형상을 기둥 형태로 한정하지 않는다. 즉, 상기 지지 부재(3220)는 적어도 두 개의 판이 적층된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 지지 부재(3220)는 상기 지지 부재(3220)의 표면, 즉, 상기 지지 부재(3220)의 원기둥 또는 각기둥의 표면 상에 상기 자외선 LED(3230)들을 실장하여 지지할 수 있다.
상기 지지 부재(3220)는 도 15 및 도 16에서는 그 내부 단면이 삼각형인 삼각 기둥인 것으로 도시하고 있으나 다른 형태로 구비될 수 있다. 도 15 및 도 16에 도시된 상기 지지 부재(3220)는 세 개의 PCB 기판을 서로 체결하되, 삼각형 형태로 체결하여 형성할 것일 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(3220)는 도 15 및 도 16에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 세 개의 PCB 기판 사이의 공간을 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)로 채우는 형태로 구비될 수 있고, 또한, 상기 지지 부재(3220)는 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)의 세 표면 상에 세 개의 PCB 기판이 부착된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 도 15 및 도 16에서는 자세히 도시하고 있지 않지만 상기 자외선 LED(3230)들을 전기적으로 연결하는 전기 회로를 상기 지지 부재(3220)의 외측 표면 또는 내측 표면에 구비할 수 있다.
또한, 도 15 및 도 16에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(3220)의 양 끝단 중 적어도 하나는 상기 하우징(3210)을 관통하여 외부로 노출되는 형태로 구비될 수 있고, 상기 지지 부재(3220)에 구비된 전기 회로가 상기 하우징(3210)을 통해 외부로 연결된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 자외선 LED(3230)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(3230)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(3230)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 자외선 LED(3230)들은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 다른 실시 예가 정수하는 물의 상태 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 보호관(3240)은 상기 자외선 LED(3230)들을 포함하여, 상기 보호관(3240) 내부에 구비되는 구성을 외부로부터 밀폐, 특히 상기 하우징(3210) 내부로 흐르는 물이 상기 자외선 LED(3230)들에 도달하지 못하도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호관(3240)은 상기 자외선 LED(3230)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 석영으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 보호관(3240)은 상기에서 상술한 기능, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체할 수 있다.
상기 볼(3250)들은 상기 하우징(3210) 내부에 구비되되, 상기 하우징(3210)과 상기 보호관(3240) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 도 15 및 도 16에서 도시하고 있지 않지만 기 하우징(3210)과 상기 보호관(3240) 사이에 삽입되고, 상기 볼(3250)들을 일정 영역 내에서 위치하도록 한정하는 원통형 케이스(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 원통형 케이스(미도시)는 상기 물이 그 내부로 침투할 수 있도록 다수의 구멍을 포함할 수 있다.
상기 볼(3250)들은 상기 하우징(3210) 내부를 완전히 채우는 형태로 구비되지 않을 수 있다. 즉, 상기 불(3250)들은 상기 하우징(3210) 내부에 물이 유입되면, 상기 물과 함께 상기 하우징(3210) 내부를 유동하는 형태로 구비될 수 있다.
상기 볼(3250)들의 크기, 형상 및 갯수를 조절하여 상기 하우징(3210)의 유속을 조절할 수 있다. 또한, 상기 볼(3250)들은 물의 유로를 복잡하게 하는 부재로써의 역할을 한다.
상기 볼(3250)들은 세라믹으로 이루어진 세라믹 볼들 또는 수지로 이루어진 수지 볼들일 수 있으며, 이들의 혼합일 수도 있다. 또한 상기 볼(3250)들은 상기 광 촉매층(3260)을 이루는 물질 자체로 이루어질 수 있다.
상기 광 촉매층(3260)은 상기 볼(3250)들의 표면 상에 코팅된 형태로 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(3260)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 다른 실시 예는 하우징(3210), 지지 부재(3220), 복수의 자외선 LED(3230), 보호관(3240), 복수의 볼(3250) 및 광 촉매층(3260)을 포함하며, 상기 하우징(3210)의 유입구(3212)로 물이 유입되어 상기 하우징(3210) 내부로 흐르되, 상기 볼(3250)들과 함께 상기 하우징(3210) 내부를 유동하명서 상기 볼(3250)의 표면 상에 구비된 상기 광 촉매층(3260)과 반응하여 상기 물 속의 세균 또는 원생 동물 등이 살균되어 상기 하우징의 유출구(3214)를 통해 외부로 유출되는 구조를 개시하고 있다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도들이다. 이때, 도 18은 도 17의 C-C'선을 따라 절취한 단면도를 보여주고 있다.
도 17 및 도 18을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예는 하우징(3310), 지지 부재(3320), 복수의 자외선 LED(3330), 보호관(3340), 내부 실린더(3350) 및 광 촉매층(3360)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(3310)은 그 내부의 구성을 보호하는 역할을 한다. 상기 하우징(3310)은 상기 하우징(3310) 내부로 물을 유입하는 유입구(3312)와 상기 하우징(3310) 외부로 물을 유출하는 유출구(3314)를 구비할 수 있다.
상기 하우징(3310)은 그 내부가 빈 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
상기 유입구(3312)와 유출구(3314)는 상기 하우징(3310)의 하부면과 상부면에 구비될 수 있으며, 상기 유입구(3312)와 유출구(3314)는 서로 이격되어 구비되되, 최대한 멀리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유입구(3312)와 유출구(3314)의 위치는 이에 한정되지 않고, 상기 하부징(3310)의 측면에 구비될 수 있다. 이는 상기 하우징(3310) 내부에서 상기 물이 체류하는 시간을 최대로 하기 위해서이다.
상기 지지 부재(3320)는 상기 하우징(3310) 내부에 구비되며, 상기 복수의 자외선 LED(3330)를 지지하는 역할을 한다.
상기 지지 부재(3320)는 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(3320)는 그 형상을 기둥 형태로 한정하지 않는다. 즉, 상기 지지 부재(3320)는 적어도 두 개의 판이 적층된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 지지 부재(3320)는 상기 지지 부재(3320)의 표면, 즉, 상기 지지 부재(3320)의 원기둥 또는 각기둥의 표면 상에 상기 자외선 LED(3330)들을 실장하여 지지할 수 있다.
상기 지지 부재(3320)는 도 17 및 도 18에서는 그 내부 단면이 삼각형인 삼각 기둥인 것으로 도시하고 있으나 다른 형태로 구비될 수 있다. 도 17 및 도 18에 도시된 상기 지지 부재(3320)는 세 개의 PCB 기판을 서로 체결하되, 삼각형 형태로 체결하여 형성할 것일 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(3320)는 도 17 및 도 18에서 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 세 개의 PCB 기판 사이의 공간을 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)로 채우는 형태로 구비될 수 있고, 또한, 상기 지지 부재(3320)는 삼각 기둥 형태의 히트 싱크(미도시)의 세 표면 상에 세 개의 PCB 기판이 부착된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 도 17 및 도 18에서는 자세히 도시하고 있지 않지만 상기 자외선 LED(3330)들을 전기적으로 연결하는 전기 회로를 상기 지지 부재(3320)의 외측 표면 또는 내측 표면에 구비할 수 있다.
또한, 도 17 및 도 18에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(3320)의 양 끝단 중 적어도 하나는 상기 하우징(3310)을 관통하여 외부로 노출되는 형태로 구비될 수 있고, 상기 지지 부재(3320)에 구비된 전기 회로가 상기 하우징(3310)을 통해 외부로 연결된 형태로 구비될 수도 있다.
상기 자외선 LED(3330)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(3330)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(3330)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 자외선 LED(3330)들은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예가 정수하는 물의 상태 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 보호관(3340)은 상기 자외선 LED(3330)들을 포함하여, 상기 보호관(3340) 내부에 구비되는 구성을 외부로부터 밀폐, 특히 상기 하우징(3310) 내부로 흐르는 물이 상기 자외선 LED(3330)들에 도달하지 못하도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 보호관(3340)은 상기 자외선 LED(3330)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 석영으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 보호관(3340)은 상기에서 상술한 기능, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체할 수 있다.
상기 내부 실린더(3350)는 상기 보호관(3340)과 상기 하우징(3310) 사이에 구비될 수 있다. 상기 내부 실린더(3350)는 그 양 끝단이 상기 하우징(3310)에 체결되어 구비될 수 있다.
이때, 도 17 및 도 18에서 도시하고 있지 않지만 상기 내부 실린더(3350)는 그 표면에 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한 상기 유통홀(3352)과 유사한 복수 개의 투과홀(미도시)할 수 있다. 즉, 상기 내부 실린더(3350)는 그 표면에 상기 투과홀(미도시)들을 구비하는 경우, 상기 내부 실린더(3350)와 상기 보호관(3340) 사이에 물이 유통되나, 상기 투과홀(미도시)들을 구비하고 있지 않은 경우에는 상기 내부 실린더(3350)와 하우징(3310) 사이로 물이 유통될 수 있다. 또한, 상기 내부 실린더(3350)는 그 표면에 투과홀(미도시)들을 구비하여 물의 유로를 복잡하게 하는 부재로써의 역할을 한다.
상기 광 촉매층(3360)은 상기 내부 실린더(3350)의 외부 표면 상에 구비될 수 있다. 한편, 상기 내부 실린더(3350)의 표면에 상기 투과홀(미도시)들을 구비하는 등의 이유로 상기 내부 실린더(3350)와 상기 보호관(3340) 사이로 물이 유통되는 경우, 상기 광 촉매층(3360)은 상기 내부 실린더(3350)의 내측 표면 또는 상기 보호관(3340)의 표면 상에도 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(3360)은 TiO2, ZnO, Nb2O53, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnSCdSe, GaP, CdTe, MoSe2 또는 WSe2을 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예는 하우징(3310), 지지 부재(3320), 복수의 자외선 LED(3330), 보호관(3340), 내부 실린더(3350) 및 광 촉매층(3360)을 포함하며, 상기 하우징(3310)의 유입구(3312)로 물이 유입되어 상기 하우징(3310) 내부로 흐르면, 상기 내부 실린더(3350)의 표면 등에 구비된 상기 광 촉매층(3360)과 반응하여 상기 물 속의 세균 또는 원생 동물 등이 살균되어 상기 하우징(3310)의 유출구(3314)를 통해 외부로 유출되는 구조를 개시하고 있다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 살균 필터를 도시한 단면도들이다. 이때, 도 20은 도 19의 D-D'선을 따라 절취한 단면도를 보여주고 있다.
도 19 및 도 20을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예는 하우징(3410), 지지 부재(3420), 나선 날개(3430), 복수의 자외선 LED(3440), 보호 덮개(3450), 광 촉매층(3460) 및 구동 수단(3470)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(3410)은 그 내부의 구성을 보호하는 역할을 한다. 상기 하우징(3410)은 상기 하우징(3410) 내부로 물을 유입하는 유입구(3412)와 상기 하우징(3410) 외부로 물을 유출하는 유출구(3414)를 구비할 수 있다.
상기 하우징(3410)은 그 내부가 빈 원기둥 또는 각기둥으로 이루어질 수 있다.
상기 유입구(3412)와 유출구(3414)는 상기 하우징(3410)의 하부면과 상부면에 구비될 수 있으며, 상기 유입구(3412)와 유출구(3414)는 서로 이격되어 구비되되, 최대한 멀리 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 유입구(3412)와 유출구(3414)의 위치는 이에 한정되지 않고, 상기 하부징(3410)의 측면에 구비될 수 있다. 이는 상기 하우징(3410) 내부에서 상기 물이 체류하는 시간을 최대로 하기 위해서이다.
상기 지지 부재(3420)는 상기 하우징(3410) 내부에 구비되며, 상기 나선 날개(3430)를 지지하는 역할을 한다.
즉, 상기 지지 부재(3420)는 도 19 또는 도 20에 도시된 바와 같이 상기 나선 날개(3430)의 적어도 하나의 끝단(3432 또는 3434)이 체결되어 상기 나선 날개(3430)가 상기 하우징(3410) 내부에 위치하는 역할을 할 수 있고, 또한, 도 19 또는 도 20에서 도시하고 있지 않지만, 상기 나선 날개(3430)의 내측 날 부분이 상기 지지 부재(3420)와 체결된 형태로 구비될 수 있다.
또한, 도 19 및 도 20에서는 자세히 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(3420)의 표면 또는 그 내부에 상기 LED(3440)들과 전기적으로 연결된 전기 회로를 구성하고 있고, 상기 지지 부재(3420)의 양 끝단(3432, 3434) 중 적어도 하나는 상기 하우징(3410)을 관통하여 외부로 노출되는 형태로 구비되어, 상기 지지 부재(3420)에 구비된 전기 회로가 상기 하우징(3410)을 통해 외부로 연결된 형태로 구비될 수도 있다.
한편, 상기 지지 부재(3420)는 이후 설명되는 바와 같이 상기 나선 날개(3430)가 상기 하우징(3410)에 직접 체결되어 구비되는 경우, 생략될 수도 있다.
상기 나선 날개(3430)는 상기 하우징(3410)의 상단에서 하단 방향으로 나선 형태로 꼬인 날개 형태, 즉, 스크루(screw)와 같은 형태로 구비될 수 있다.
상기 나선 날개(3430)는 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이 내측 날이 상기 지지 부재(3420)에 체결되지 않고, 상기 지지 부재(3420)에 이격된 형태로 구비될 수 있고, 또한, 도 19 및 도 20에서는 도시하고 있지 않지만, 상기 내측 날이 상기 지지 부재(3420)와 체결된 형태로 구비할 수 있다.
상기 나선 날개(3430)는 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이 상기 양 끝단(3432, 3434)의 적어도 하나가 상기 지지 부재(3420)에 체결되어 상기 지지 부재(3420)에 의해 지지되는 형태로 구비될 수 있으며, 또한 도 19 또는 도 20에서 도시하고 있지 않지만, 상기 지지 부재(3420)가 생략되고, 상기 나선 날개(3430)의 양 끝단(3432, 3434) 중 적어도 하나가 상기 하우징(3410)의 내측 표면에 체결되어 지지될 수도 있다.
상기 나선 날개(3430)는 도 19 또는 도 20에서 도시하고 있지 않지만, 그 일측 표면 또는 타측 표면 상에 상기 LED(3440)들을 전기적으로 연결하는 전기 회로를 구비할 수 있으며, 상기 나선 날개(3430)의 전기 회로는 상기 하우징(3410) 외부로 연결될 수 있다.
상기 나선 날개(3430)는 그 일측 표면 상에 상기 자외선 LED(3430)들을 실장하고, 상기 자외선 LED(3430)들이 실장된 일측 표면 상을 상기 보호 덮개(3450)가 덮고 있고, 그 타측 표면 상에는 상기 광 촉매층(3460)을 구비할 수 있다.
상기 나선 날개(3430)는 상기 하우징(3410)의 물의 유속을 조절하는 역할을 조절하고, 물의 유로를 복잡하게 하는 부재로써의 역할을 한다.
상기 자외선 LED(3440)들은 자외선을 발광하는 LED들일 수 있다. 상기 자외선 LED(3440)들은 동일한 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수도 있고, 다양한 파장대의 자외선을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다. 상기 자외선 LED(3440)들은 200 내지 400nm의 파장을 발광하는 LED들로 이루어질 수 있다.
상기 자외선 LED(3440)들은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예가 정수하는 물의 상태 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
상기 보호 덮개(3450)는 상기 나선 날개(3430)의 일측 표면을 덮어, 상기 나선 날개(3430)의 일측 표면 상에 구비된 상기 자외선 LED(3440)들을 외부로부터 밀폐, 특히 상기 하우징(3410) 내부로 흐르는 물이 상기 자외선 LED(3440)들에 도달하지 못하도록 하는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 보호 덮개(3450)는 상기 자외선 LED(3440)들에서 발광된 자외선이 통과할 수 있는 석영으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 보호 덮개(3450)는 상기에서 상술한 기능, 밀폐 기능 및 자외선 투과 기능을 가진 다른 재질의 구성으로 대체될 수 있다.
상기 광 촉매층(3460)은 상기 나선 날개(3430)의 타측 표면 상에 구비될 수 있다. 즉, 상기 광 촉매층(3460)은 상기 나선 날개(3430)가 나선 형태로 구비되어 있어 상기 나선 날개(3430)의 일측 표면 상에 구비된 상기 자외선 LED(3440)으로부터 발광된 자외선이 도달하는 상기 나선 날개(3430)의 타측 표면 상에 구비될 수 있다.
상기 광 촉매층(3460)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 구동 수단(3470)은 도 19에 도시된 바와 같이 상기 하우징(3410)의 외부에 구비될 수 있고, 또한 도에서 도시하고 있지 않지만, 상기 하우징(3410)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 구동 수단(3470)은 상기 지지 부재(3420) 또는 나선 날개(3430)와 연결되어 상기 지지 부재(3420) 또는 나선 날개(3430)를 회전시키거나 또는 진동하는 수단, 예컨대, 회전 수단 또는 진동 수단일 수 있다.
상기 구동 수단(3470)은 상기 지지 부재(3420) 또는 나선 날개(3430)를 회전 또는 진동하여 상기 물의 이동 속도를 조절하거나, 상기 물의 접촉시간을 증가시켜, 살균 효율을 높이는 역할을 할 수 있다.
상기 구동 수단(3470)은 상기 지지 부재(3420) 또는 나선 날개(3430)를 시간에 따라 회전시키는 방향 또는 회전수를 조절할 수 있고, 또한 시간에 따라 진동수를 조절할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템의 살균 필터(2400)의 또 다른 실시 예는 하우징(3410), 지지 부재(3420), 나선 날개(3430), 복수의 자외선 LED(3440), 보호 덮개(3450) 및 광 촉매층(3460)을 포함하며, 상기 하우징(3410)의 유입구(3412)로 물이 유입되어 상기 하우징(3410) 내부로 흐르되, 상기 나선 날개(3430)의 일측 표면 상에 구비된 상기 자외선 LED(3440)들로부터 발광된 자외선과 상기 나선 날개(3430)의 타측 표면 상에 구비된 상기 광 촉매층(3460)과 반응하여 상기 물 속의 세균 또는 원생 동물 등이 살균되어 상기 하우징(3410)의 유출구(3414)을 통해 외부로 유출되는 구조를 개시하고 있다.
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.
1100 : 살균 필터 1110 : 지지 부재
1120 : 자외선 LED 1130 : 보호관
1140 : 고형 필터 1150 : 고형 덮개
1200 : 본체부 1210 : 상단부
1220 : 물 저장 공간 1230 : 격벽부
1240 : 출수구 1250 : 손잡이
1260 : 몸체 덮개부 1300 : 크래들부
1310 : 펌프

Claims (21)

  1. 일측에 출수구를 구비하고, 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부;
    상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간;
    적어도 하나의 자외선 LED를 포함하며, 상기 임시 저장 공간 하부에 위치하는 살균 필터; 및
    상기 몸체부 하부에 위치하며, 상기 물 저장 공간 내의 물을 상기 임시 저장 공간을 이동하는 펌프를 구비한 크래들부를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 몸체부는 그 바닥에 유출 밸브 및 유입 밸브를 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 유출 밸브는 상기 크래들부 내의 상기 펌프와 연결되며, 상기 펌프는 상기 유입 밸브와 연결되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 유입 밸브는 상기 몸체부 내에 구비된 송수로에 연결되며, 상기 송수로는 상기 임시 저장 공간에 연결된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 임시 저장 공간에 저장된 물은 상기 살균 필터를 거쳐 상기 몸체부의 물 저장 공간 내로 유입되고, 상기 물 저장 공간 내의 물은 상기 유출 밸브를 통해 상기 펌프로 유입되고, 상기 펌프로 유입된 물은 상기 유입 밸브를 통해 상기 송수로를 경유하여 상기 임시 저장 공간으로 이동되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 살균 필터:는
    고형 필터 유닛;
    상기 고형 필터 유닛이 삽입되며, 바닥에 적어도 하나의 유출구를 구비한 필터 케이스; 및
    상기 케이스와 결합되며, 적어도 하나의 유입구를 구비한 필터 덮개;를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 고형 필터 유닛:은
    지지 부재; 상기 지지 부재 표면 상에 실장된 복수의 자외선 LED;
    상기 자외선 LED들이 실장된 지지 부재를 밀폐하는 보호관;
    상기 보호관이 삽입되는 관통로를 구비한 고형 필터; 및
    상기 고형 필터의 일측 끝단에 결합되어 상기 고형 필터의 관통로를 밀폐하는 고형 덮개;를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 고형 필터는 세균 또는 원생 동물이 투과하지 못하는 기공을 구비한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 고형 필터 유닛은 상기 관통로와 상기 보호관 사이에는 이격 공간을 구비하고, 상기 이격 공간에 주입된 물은 상기 고형 필터를 통해 유출되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 고형 필터 유닛과 상기 필터 케이스 내벽 사이에는 이격 공간이 구비된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 지지 부재는 원기둥 또는 다각 기둥으로 형성된 히트 싱크를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 지지 부재는 삼각 기둥인 히트 싱크를 포함하며, 상기 히트 싱크의 세 측면에는 각각 PCB 기판이 결합된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  13. 일측에 출수구를 구비하고, 내부에 물 저장 공간을 구비한 몸체부;
    상기 몸체부 내부의 상단에 구비되는 임시 저장 공간;
    상기 임시 저장 공간 하부에 위치하는 정수 필터; 및
    상기 몸체부를 지지하는 본체를 구비하고, 상기 본체로부터 연장되되 상기 몸체부 상부 상에 그 끝단이 위치하는 스탠드를 구비한 크래들부를 포함하며,
    상기 크래들부의 본체는 그 내부에 상기 물 저장 공간 내의 물을 상기 임시 저장 공간을 이동하는 펌프를 구비하고, 상기 크래들부의 스탠드는 그 내부에 상기 물 저장 공간에서 상기 임시 저장 공간으로 이동 중인 물을 살균하는 살균 필터를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 몸체부는 그 바닥에 유출 밸브를 구비하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 유출 밸브는 상기 크래들부 내의 상기 펌프와 연결되며, 상기 펌프는 상기 살균 필터와 연결되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 임시 저장 공간에 저장된 물은 상기 정수 필터를 거쳐 상기 몸체부의 물 저장 공간 내로 유입되고, 상기 물 저장 공간 내의 물은 상기 유출 밸브를 통해 상기 펌프로 유입되고, 상기 펌프로 유입된 물은 상기 살균 필터로 유입되어 살균된 후, 상기 스탠드의 끝단을 통해 상기 임시 저장 공간으로 이동되는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 살균 필터:는
    물이 유입되는 유입구와 상기 물이 유출되는 유출구를 구비한 하우징; 및
    상기 하부징 내부에 구비된 복수의 자외선 LED를 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 살균 필터는 상기 자외선 LED에 발광된 자외선과 반응하여 상기 물 내에 존재하는 세균 또는 원생 동물을 살균하는 광 촉매층을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 살균 필터:는
    상기 하우징 내부에 구비된 지지 부재;
    상기 지지 부재의 표면 상에 실장된 상기 자외선 LED들;
    상기 지지 부재 상에 실장된 상기 자외선 LED들을 밀폐하는 보호관; 및
    상기 보호관에 체결된 복수의 디스크를 포함하며,
    상기 디스크들 각각은 다수의 유통홀을 구비하며, 그 표면에 상기 광 촉매층을 구비한 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 살균 필터:는
    상기 자외선 LED들을 밀폐하며, 상기 자외선 LED들로부터 발광하는 자외선을 투과하는 내부 실린더; 및
    상기 하우징과 내부 실린더 사이에 구비되며, 그 표면에는 상기 광 촉매층을 구비한 볼을 포함하는 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 살균 필터:는
    상기 하우징 내부에 구비된 지지 부재;
    상기 지지 부재에 연결되되, 상기 지지 부재를 중심으로 하며, 그 일측 표면에 상기 자외선 LED들이 실장된 나선 날개; 및
    상기 자외선 LED들이 실장된 나선 날개의 일측 표면을 덮는 보호 덮개를 포함하며,
    상기 광 촉매층은 상기 나선 날개의 타측 표면 또는 상기 보호 덮개의 표면 상에 구비된 자외선 LED를 이용한 휴대용 정수 시스템.
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