KR20170072720A

KR20170072720A - Uv 살균용 병 뚜껑

Info

Publication number: KR20170072720A
Application number: KR1020150181228A
Authority: KR
Inventors: 정태홍; 윤상호; 이창민; 문명지
Original assignee: 주식회사 루멘스
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-27
Also published as: KR101775242B1

Abstract

병 용기의 주둥이에 결합되어 병 용기 내의 액체를 살균하는 UV 살균용 병 뚜껑이 개시된다. 상기 UV 살균용 병 뚜껑은, 액체가 담긴 병 용기의 주둥이에 분리 가능하게 결합되고, 리세스가 형성된 뚜껑 몸체; 상기 리세스 내에 배치되는 UV LED; 상기 UV LED가 위치한 UV 발생 챔버와 상기 병 용기와 통해 있는 UV 방출 챔버로 상기 리세스를 분리 구획하는 UV 투과부재를 포함하며, 상기 뚜껑 몸체에 의해 상기 주둥이가 막힌 상태로 상기 병 용기가 뒤집어질 때, 상기 UV 투과부재는 상기 병 용기 내의 액체와 직접 접한다.

Description

UV 살균용 병 뚜껑{BOTTLE CAP FOR STERILIZATION}

본 발명은 병 뚜껑에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 병 용기의 주둥이에 분리 가능하게 결합되어 병 용기에 담긴 액체를 UV로 살균하는 UV 살균용 병 뚜껑에 관한 것이다.

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.

한편, 병 용기 외부에 배치된 UV 램프를 이용하여 병 용기 내 액체 내용물을 UV 살균하는 기술이 이전에 제안된 바 있다. 하지만, 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 투과를 허용하는 재료로 제작된 것이라 하더라도, 현재 사용되는 병 용기 대부분이 UV에 대한 투과성이 높지 않아 현실적으로 이 기술의 효용성은 높지 않다.

WO 2002/38447(2002.05.16.)

한편, 병 용기와 결합되는 병 뚜껑에 UV 광원을 설치하면 병 용기가 UV를 차단하는 벽으로 작용하는 문제점을 해결할 수 있다. 하지만, 병 뚜껑에 설치된 UV 광원과 병 용기에 담긴 액체의 표면 사이의 UV 전파 거리가 길므로, 병 용기에 담긴 액체에 대한 살균 효율을 높이는데 한계가 있다. 또한, 이 기술은 병 용기에 담긴 액체 높이가 낮아질수록 UV 광원의 액체에 대한 UV 살균 효과가 떨어지는 한계가 있다. 또한, 통상, 병 용기는 주둥이 부분이 오염에 취약하여 더욱 더 강력한 살균이 요구되지만, 기존 기술로는 병 용기의 주둥이 부분에 대한 신뢰성 있는 살균이 어려웠다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, UV LED와, 상기 UV LED에서 나온 UV를 투과하는 UV 투과부재를 포함하되, 병 용기의 주둥이가 아래로 향하도록 병 용기가 배치될 때, UV 투과부재가 병 용기 내 액체와 직접 접하여, 살균 대상인 액체에 대한 UV 전달 거리를 최소화할 수 있는 UV 살균용 병 뚜껑을 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따라, 병 용기의 주둥이에 결합되어 병 용기 내의 액체를 살균하는 UV 살균용 병 뚜껑이 제공되며, 상기 UV 살균용 병 뚜껑은 액체가 담긴 병 용기의 주둥이에 분리 가능하게 결합되고, 리세스가 형성된 뚜껑 몸체; 상기 리세스 내에 배치되는 UV LED; 상기 UV LED가 위치한 UV 발생 챔버와 상기 병 용기와 통해 있는 UV 방출 챔버로 상기 리세스를 분리 구획하는 UV 투과부재를 포함하며, 상기 뚜껑 몸체에 의해 상기 주둥이가 막힌 상태로 상기 병 용기가 뒤집어질 때, 상기 UV 투과부재는 상기 병 용기 내의 액체와 직접 접한다.

일 실시예에 따라, 상기 뚜껑 몸체는 상기 리세스를 안쪽에 한정하는 리플렉터와, 상기 리플렉터의 바깥쪽에 형성된 뚜껑 결합용 환형 홈을 더 포함하며, 상기 뚜껑 몸체가 상기 주둥이에 결합될 때, 상기 환형 홈에 상기 주둥이 끼워지는 한편 상기 주둥이 내에는 상기 리플렉터가 삽입된다.

일 실시예에 따라, 상기 리플렉터의 하단에는 상기 UV 투과부재가 유지되는 유지홈이 형성된다.

일 실시예에 따라, 상기 UV 투과부재는 쿼츠(quartz) 재료로 이루어진다.

일 실시예에 따라, 상기 UV 살균용 병 뚜껑은 상기 병 용기가 거꾸로 뒤집어진 상태로 상기 병 용기를 안정되게 세우기 위한 최대폭 Wmax을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 뚜껑 몸체는 힌지에 의해 상기 몸체 하부에 접이 가능하게 설치된 복수개의 폭 확장용 접이식 날개들을 포함하며, 상기 최대폭은 상기 폭 확장용 접이식 날개들이 바깥쪽으로 최대로 펼쳐질 때의 폭으로 정해진다.

일 실시예에 따라, 상기 뚜껑 몸체는 상기 리세스를 한정하는 몸체 상부와, 상기 몸체 상부와 결합되며 상기 UV LED가 실장되는 면을 제공하는 몸체 하부를 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 뚜껑 몸체는 상기 몸체 하부 측에 배터리 수납부를 구비한다.

일 실시예에 따라, 상기 UV LED는 오목한 칩 실장홈이 형성된 패키지 본체와, 상기 칩 실장홈 내에 실장된 UV 발광다이오드 칩과, 상기 칩 실장홈의 상단을 덮도록 설치된 UV 투과부를 포함하며, 상기 UV 투과부는 쿼츠 재질로 이루어진다.

일 실시예에 따라, 상기 UV LED는 오목한 칩 실장홈이 형성된 패키지 본체와, 상기 칩 실장홈 내에 실장된 UV 발광다이오드 칩과, 상기 칩 실장홈의 상단을 덮도록 설치된 UV 투과부를 포함하며, 상기 UV 투과부는 상기 UV 투과부재에 인접하게 배치된다.

일 실시예에 따라, 상기 UV 살균용 병 뚜껑은 상기 병 용기가 뒤집어질 때에만 상기 UV LED에 전원이 인가되도록 해주는 스위칭수단을 더 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 UV 살균용 병 뚜껑은 상기 주둥이의 형태 또는 크기가 다른 병 용기에 대응하도록, 상기 환형 홈에 교체식으로 장착되는 주둥이 결합부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, UV 살균용 병 뚜껑이 병 용기의 주둥이에 직접 결합되어, 자체 구비된 UV LED에서 나온 UV LED로 병 용기 내 액체 내용물을 보다 효과적으로 살균할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 UV 살균용 뚜껑은 UV를 투과하는 UV 투과부재를 포함하되, 병 용기의 주둥이가 아래로 향하도록 병 용기가 배치될 때, UV 투과부재가 병 용기 내 액체와 직접 접하여, 살균 대상인 액체에 대한 UV 전달 거리를 최소화할 수 있고, 병 용기 내 액체 내용물에 대한 살균을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 UV 살균용 병 뚜껑은 세균 번식에 특히 취약한 병 용기의 주둥이 부근 살균에 특히 유리한 장점을 갖는다. 참고로, UV 살균의 특성을 살펴보면, UV 광원과 근접한 거리에서는 각각의 온도에 따른 UV 강도가 많은 차이를 보이지만 거리가 멀어질수록 그 차이는 감소한다. 또한 온도 변화에 따른 UV 조사 강도 특성과 마찬가지로, 근접한 거리에서는 각각의 경우간의 UV 조사 강도 차가 큰 값을 가지지만, 거리가 멀어질수록 그 차이는 감소한다.

도 1 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑이 결합된 병 용기가 거꾸로 뒤집어져 배치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑이 결합된 병 용기가 거꾸로 뒤집어져 배치된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 "A" 방향으로 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 I-I를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 II-II를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑을 도시한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 UV 살균용 병 뚜껑의 UV LED 자동 온/오프 작용을 위한 스위칭수단의 여러 다른 예들을 개념적으로 설명하기 위한 도면들이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 병 용기(2000)의 주둥이(2100)에 분리 가능하게 결합된다. 또한, 상기 병 용기(2000)는, 내부에 담긴 액체(L)의 살균시, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 의해 주둥이(2100)가 막힌 상태로, 주둥이(2100)가 아래로 향하도록 뒤집어져 배치된다.

상기 병 용기(2000)가 뒤집어져 배치됨으로써, 상기 병 용기(2000) 내 액체(L)과 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000) 사이에는 공기가 존재하는 공간이 없어지며, 상기 병 용기(2000) 내에서, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 일부가 상기 액체(L)와 직접 접촉한다.

병 용기(2000)는 몸체에 비해 훨씬 작은 크기를 갖는 주둥이(2100) 및 목의 존재로 인해 병 용기(2000)가 거꾸로 세워질 때 불안정해질 수 있는데, 이를 막기 위해, UV 살균용 병 뚜껑(1000)은, 상기 병 용기(2000)의 폭 w보다 큰 최대폭 Wmax를 갖는다. 이 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 최대폭 Wmax은 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 구비된 폭 확장용 접이식 날개(1002)들이 최대로 펼쳐지도록 펼쳐졌을 되었을 때의 뚜껑 폭으로 정해진다. 또한, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 안정되게 거꾸로 세워질 수 있도록 평평한 바닥면(1001)을 포함하는 것이 바람직하다.

폭 확장용 접이식 날개(1002)들이 최대로 펼쳐졌을 때로 결정되는 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 최대폭 Wmax이 접이식 날개(1002)들이 접혀 있을 때의 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 폭 Wmin, 즉, 원래의 뚜껑 폭보다 큼은 물론이다.

도 1 내지 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 일정 깊이의 리세스(1110)가 중앙에 형성된 뚜껑 몸체(1100)와, 상기 리세스(1110)의 바닥 중앙에 배치된 UV LED(1200)와, 리세스(1110)의 내부를 상기 UV LED(1200)가 위치하는 UV 발생 챔버(Cg)와 병 용기(2000)와 통해 있는 UV 방출 챔버(Ce)로 격리하는 UV 투과부재(1300)를 포함한다. 또한, 상기 리세스(1110)는 상기 리플렉터(1120)의 안쪽에 형성된 채 전술한 UV 투과부재(1300)에 의해 UV 발생 챔버(Cg) 및 UV 방출 챔버(Ce)로 분리된다. 또한, 상기 뚜껑 몸체(1110)는 상기 리플렉터(1120)의 바깥쪽에 형성된 뚜껑 결합용 환형 홈(1111)을 더 포함한다.

상기 뚜껑 몸체(1100)는 전술한 리세스(1110) 및 리플렉터(1120) 등이 형성되는 몸체 상부(1102)와, 패스너(1103) 의해 상기 몸체 상부(1102)와 체결되며 상기 UV LED(1200)가 실장되는 인쇄회로기판(1700)을 지지하는 면을 제공하는 몸체 하부(1104)를 포함한다. 여기에서, 몸체 상부(1102)는 병 용기(2000)가 일반적인 사용(또는, 보관) 상태로부터 위아래가 뒤집힌 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 상태에서 상기 뚜껑 몸체(1100)의 상부를 의미하는 것이며, 상기 몸체 하부(1104)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 상태에서 상기 뚜껑 몸체(1100)의 하부를 의미한다.

상기 뚜껑 몸체(1100)는 상기 몸체 하부(1104) 측에 배터리 수납부를 구비하며, 이 배터리 수납부에는 상기 UV LED(1200)에 전력을 공급하는 배터리(1500)가 수납된다. 본 실시예에서, 배터리(1500)로 가격이 저렴한 리튬전지, 더 구체적으로는, CR2032 단추 전지가 이용되었지만 이는 본 발명을 한정하지 않는다.

또한, 상기 뚜껑 몸체(1100)는 힌지에 의해 몸체 하부(1104)에 접이식 가능하게 설치된 복수개의 폭 확장용 접이식 날개(1002)들을 포함한다. 상기 폭 확장용 접이식 날개(1002)들은, 바깥쪽으로 그리고 대략 수평이 되도록 최대로 펼쳐질 때, UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 폭을 최대폭 Wmax으로 확장시킨다. 반대로, 상기 폭 확장용 접이식 날개(1002)들은 안쪽으로 접힐 때, UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 폭을 최소 폭 Wmin으로 축소시킨다. UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 최대 폭 Wmax는 병 용기(2000)의 폭 w보다 큰 것이 바람직하고 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 최소 폭 Wmin는 병 용기(2000)의 폭 w보다 작은 것이 바람직하다.

또한, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 상기 병 용기(2000)가 뒤집혀 병 용기(2000) 내 액체(L)가 UV 살균용 병 뚜껑(1000)과 직접 접촉할 때에만, UV LED(1200)가 동작되도록 해주는 스위칭수단(1400)을 상기 뚜껑 몸체(1100) 내에 포함한다. 본 실시예에서, 상기 스위칭수단(1400)은 뚜껑 몸체(1000)의 일측에서 설치된 채 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)이 뒤집어질 때 중력에 의해 아래로 낙하 이동하는 무게추(1410)와, 상기 무게추(1410)에 의해 눌리거나 접할 때 전력이 인가되는 회로를 이어 상기 UV LED(1200)를 온(ON)시키는 스위치(1420)를 포함한다.

상기 리플렉터(1120)는 상기 UV LED(1200)의 둘레를 감싸는 하부로부터 상부를 향해 점진적으로 점진적으로 확장하는 경사면(1122)을 내측에 포함한다. 상기 리플렉터(1120)의 하단에는 UV 투과부재(1300)가 끼워져 유지되는 유지홈(1124)이 형성될 수 있다. 그리고, 도시하지 않았지만, 상기 UV 투과부재(1300)와 상기 리플렉터(1120)사이에는 수밀을 위한 수밀 재료 또는 수밀 구조가 제공되는 것이 바람직하다. 상기 UV 투과부재(1300)는 UV, 더 구체적으로는 UV-C(100~280nm)을 투과하는 부재로서, 본 실시예세서는, 쿼츠(quartz)로 이루어진 플랫한(flat) 판상 부재가 이용된다.

앞에서 언급한 바와 같이, 상기 뚜껑 몸체(1100)는 상기 리플렉터(1120) 바깥쪽에 뚜껑 결합용 환형 홈(1111)을 포함하며, 이 환형 홈(1111)에는 병 용기(2000)의 주둥이(2100)가 나사식으로 끼워진다. 이를 위해, 상기 환형 홈(1111)에는 상기 병 용기(2000)의 주둥이(2100)에 형성된 수나사부에 대응하는 암나사부가 형성된다. 예컨대, 상기 수나사부에 대응되는 암나사부를 교체식으로 구성하여, 병 용기(2000)가 바뀌면 바뀐 병 용기(2000)의 수나사부에 대응되는 암나사부를 환형 홈(1111)에 교체 설치하여 UV 살균용 병 뚜껑(1000)을 호환적으로 사용하는 것 또한 가능하다. 즉, 주둥이(2100)의 형태 및 크기가 다른 여러 종류의 병 용기(2000)에 대응하도록, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 상기 환형 홈(1111)에 교체식으로 장착되는 주둥이 결합부(1111a)를 포함할 수 있으며, 이 주둥이 결합부(1111a)는 전술한 암나사부를 포함할 수 있다.

상기 환형 홈(1111) 내로 상기 주동이(2100)이 끼워질 때, 상기 환형 홈(1111) 안쪽에 위치한 리플렉터(1120)는 상기 주동이(2100) 내로 들어간다. 병 용기(2000)가 거꾸로 뒤집어져 있으므로, 상기 병 용기(2000) 내 액체(L) 상기 리플렉터(1120) 내로 들어가 UV 투과부재(1300)의 상면과 직접 접해 있게 된다. 상기 UV LED(200)는 상기 UV 투과부재(1300)에 대해 최대한으로 인접하게 배치된다.

앞에서 언급한 바와 같이, 쿼츠로 제작된 UV 투과부재(1300)을 기준으로 상기 리세스(1110)가 상기 UV LED(1200)가 위치하는 하측의 UV 발생 챔버(Cg)와 병 용기(2000; 도 1 및 도 2 참조)와 통해 있고 리플렉터(1120) 안쪽으로 한정된 상측의 UV 방출 챔버(Ce)로 격리된다. 또한, 상기 UV LED(1200)는 오목한 칩 실장홈(1211) 이 형성된 패키지 본체(1210)과, 상기 칩 실장홈(1211) 내에 실장된 UV 발광다이오드 칩(1220)과, 상기 칩 실장홈 상단을 덮도록 설치된 UV 투과부(1230)을 포함한다. 상기 UV 투과부(1230) 또한 전술한 UV 투과부재(1300)와 마찬가지로 쿼츠 재질로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고, 상기 UV 투과부(1230)가 상기 UV 투과부재(1300)에 최대로 인접하게 위치한다.

전술한 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)을 병 용기(2000)의 주둥이(2100)가 뚜껑 결합용 환형 홈(1111) 내에 위치하도록 병 용기(2000)에 결합하면, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 리플렉터(1120)가 병 용기(2000)의 주둥이(2100) 안쪽에 위치한다.

UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 의해 주둥이(2100)가 막힌 병 용기(2000)를 거꾸로 세우면, 병 용기(2000) 내 액체(L)가 뒤집어진 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 리플렉터(1120)의 하단에 위치한 UV 투과부재(1300)와 접하도록 아래로 모인다.

이때, UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 무게추(1410)가 중력에 의해 아래로 이동하여 스위치(1420)를 누르거나 접촉하며, 이에 의해, 상기 UV LED(1200)가 온(ON) 동작된다.

UV LED(1200)가 온 동작하면, UV LED(1200)는 UV 투과부재(1300) 아래의 UV 발생 챔버(Cg)에서 UV를 발생시키며, 그 발생된 UV는 투과부재(1300)를 투과한 후 리플렉터(1120) 내 UV 방출 챔버(Ce)에서 병 용기(2000)의 주둥이(2100)를 살균한 후, 병 용기(2000) 내로 진행하여 병 용기(2000) 내 액체 (L)를 살균한다.

이때, 리플렉터(1120)는 UV가 병 용기(2000) 내로 잘 진행되도록 UV를 가이드한다.

UV LED(1200)에서 발생한 UV가 병 용기(2000) 내 액체(L) 뿐 아니라 병 용기(2000)의 주둥이(2100)로 유도하도록 UV 지향각을 설정할 수 있다. 또한, 병 용기(2000)의 주둥이(2100)로 UV를 조사하는 별도의 UV LED를 추가하는 것도 고려될 수 있다.

도시하지는 않았지만, 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)은 UV LED(1200)의 온 또는 오프 상태를 알려주는 온/오프 표시부를 더 포함할 수 있으며, 이 온/오프 표시부는 적색, 녹색 및/또는 청색 LED를 포함하거나 진동 또는 소리를 발생시켜 UV LED(1200)의 온 또는 오프를 알려주도록 구성될 수 있다. 이는 사용자 UV LED(1200) 동작시 사용자가 좀 더 주의를 기울일 수 있도록 돕는다.

본 발명의 일 실시예의 설명에 따르면, UV 살균용 병 뚜껑의 UV LED 자동 온/오프 작용을 위한 스위칭수단(1400)이 병 뚜껑(1000)이 뒤집어질 때 중력에 의해 아래로 낙하 이동하는 무게추(1410)와, 상기 무게추(1410)에 의해 눌리거나 접할 때 전력이 인가되는 회로를 이어 상기 UV LED(1200)를 온(ON)시키는 스위치(1420)를 포함한다. 그러나, 이러한 예에 한정되지 않고, 도 6a, 도 6b 및 도 6c와 같은 여러 타입의 스위칭수단이 이용될 수 있다.

도 6a에 도시된 예에 따르면, 스위칭수단은 평상시 서로 분리되어 있는 제1 및 제2 전극(E1, E2)을 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 구비하며, 이 제1 및 제2 전극(E1, E2 )은 병 뚜껑(1000)에 의해 주둥이가 막힌 병 용기(2000)가 거꾸로 뒤집어졌을 때 UV 살균용 병 뚜껑(1000)과 직접 접하는 액체(L)에 의해 전기적으로 연결되어 UV LED(1200)를 온(ON)시키거나 또는 온(ON)시키는 신호를 발생시킨다.

도 6b에 도시된 예에 따르면, 스위칭수단은 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 설치된 적외선 센서(S1)를 포함한다. 상기 적외선 센서(S1)는 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 의해 주둥이가 막힌 병 용기(2000)가 거꾸로 뒤집어졌을 때 UV 살균용 병 뚜껑(1000)과 직접 접하는 액체(L)에 대하여 적외선을 조사하고 액체 (L)에서 반사된 적외선을 감지하여 UV LED(1200)를 온(ON)시키는 신호를 발생시킨다.

도 6c에 도시된 예에 따르면, 스위칭수단은 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 설치된 기울기 센서(S2)를 포함한다. 상기 기울기 센서(S2)는 상기 UV 살균용 병 뚜껑(1000)에 의해 주둥이가 막힌 병 용기(2000)가 거꾸로 뒤집어지거나 뒤집어지는 과정에서 UV 살균용 병 뚜껑(1000)의 기울기를 감지하여, 그 감지된 기울기가 일정 각도 이상이 될 때 UV LED(1200)를 온(ON)시키는 신호를 발생시킨다. 그 외에, 병 용기의 뒤집어진 상태를 자기의 세기로 검출하는 홀 센서를 이용하는 것도 고려될 수 있다.

1000………………………………………………….UV 살균용 병 뚜껑
1100………………………………………………….뚜껑 몸체
1110………………………………………………….리세스
1200………………………………………………….UV LED
1300………………………………………………….UV 투과부재
2000…………………………………………………병 용기

Claims

병 용기의 주둥이에 결합되어 병 용기 내의 액체를 살균하는 UV 살균용 병 뚜껑으로서,
액체가 담긴 병 용기의 주둥이에 분리 가능하게 결합되고, 리세스가 형성된 뚜껑 몸체;
상기 리세스 내에 배치되는 UV LED;
상기 UV LED가 위치한 UV 발생 챔버와 상기 병 용기 내부의 UV 방출 챔버 를 분리 구획하는 UV 투과부재를 포함하며,
상기 뚜껑 몸체에 의해 상기 주둥이가 막힌 상태로 상기 병 용기가 뒤집어질 때, 상기 UV 투과부재는 상기 병 용기 내의 액체와 직접 접하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 뚜껑 몸체는 상기 리세스를 안쪽에 형성하는 리플렉터와, 상기 리플렉터의 바깥쪽에 형성된 뚜껑 결합용 환형 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑
청구항 2에 있어서, 상기 뚜껑 몸체가 상기 주둥이에 결합될 때 상기 환형 홈에 상기 주둥이가 끼워지는 한편 상기 주둥이 내에는 상기 리플렉터가 삽입되는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 UV 투과부재는, 상기 리세스 내부에 형성되며 상기 UV 발생챔버와 상기 UV 방출챔버 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 2에 있어서, 상기 리플렉터의 하단에는 상기 UV 투과부재가 유지되는 유지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 UV 투과부재는 쿼츠(quartz) 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑,
청구항 1에 있어서, 상기 UV 살균용 병 뚜껑은 상기 병 용기가 거꾸로 뒤집어진 상태로 상기 병 용기를 안정되게 세우기 위한 최대폭 Wmax을 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 7에 있어서, 상기 뚜껑 몸체는 힌지에 의해 상기 몸체 하부에 접이식 가능하게 설치된 복수개의 폭 확장용 접이식 날개들을 포함하며, 상기 최대폭은 상기 폭 확장용 접이식 날개들이 바깥쪽으로 최대로 펼쳐질 때의 폭으로 정해지는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 뚜껑 몸체는 상기 리세스를 한정하는 몸체 상부와, 상기 몸체 상부와 결합되며 상기 UV LED가 실장되는 기판을 지지하는 면을 제공하는 몸체 하부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 뚜껑 몸체는 상기 몸체 하부 측에 배터리 수납부를 구비하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 UV LED는 오목한 칩 실장홈이 형성된 패키지 본체와, 상기 칩 실장홈 내에 실장된 UV 발광다이오드 칩과, 상기 칩 실장홈의 상단을 덮도록 설치된 UV 투과부를 포함하며, 상기 UV 투과부는 쿼츠 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 UV LED는 오목한 칩 실장홈이 형성된 패키지 본체와, 상기 칩 실장홈 내에 실장된 UV 발광다이오드 칩과, 상기 칩 실장홈의 상단을 덮도록 설치된 UV 투과부를 포함하며, 상기 UV 투과부는 상기 UV 투과부재에 인접하게 배치된 것을 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 1에 있어서, 상기 병 용기가 뒤집어질 때에만 상기 UV LED에 전원이 인가되도록 해주는 스위칭수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.
청구항 2에 있어서, 상기 주둥이의 형태 또는 크기가 다른 병 용기에 대응하도록, 상기 환형 홈에 교체식으로 장착되는 주둥이 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 살균용 병 뚜껑.