WO2019066329A1 - 휴대용 물통 - Google Patents

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WO2019066329A1
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sterilizing
module
sterilization
water bottle
light source
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정웅기
주병철
최재영
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Seoul Viosys Co Ltd
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Seoul Viosys Co Ltd
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C02F2307/00—Location of water treatment or water treatment device
    • C02F2307/02—Location of water treatment or water treatment device as part of a bottle

Definitions

  • the present invention relates to a portable water bottle.
  • UV Ultraviolet
  • a mercury (Hg) lamp is generally used for sterilizing apparatus using ultraviolet rays.
  • the sterilizing action is achieved by using ozone (O3) generated by the wavelength emitted from the mercury lamp.
  • O3 ozone
  • the mercury (Hg) lamp contains mercury therein, there is a problem that the environment may be contaminated as the use time increases.
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a portable water bottle which is easy to carry and can be sterilized by water.
  • Another object of the present invention is to provide a portable water bottle which can prevent the sterilizing ultraviolet rays from being exposed to the user.
  • a portable water bottle including a water bottle body for storing water and a sterilizing module for irradiating sterilized ultraviolet rays into the inside of the water bottle body.
  • the sterilizing module includes a housing formed with an ultraviolet ray outlet through which sterilizing ultraviolet rays pass, a light source module emitting sterilizing ultraviolet rays, and a power storage member supplying power to the light source module.
  • the portable water bottle has a wireless sterilizing module and a water bottle body joined together, which makes it easy to carry.
  • the portable water bottle can control the operation of the sterilizing light source that emits the sterilizing ultraviolet rays by the sensor, thereby preventing the sterilizing ultraviolet rays from being exposed to the user.
  • FIG. 1 to 6 are views showing an example of a portable water bottle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment of the inner sealing member of the sterilizing module of the present invention.
  • FIG 8 is an exemplary view showing a portable water bottle according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 9 is an exemplary view showing a portable water bottle according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the portable water bottle includes a water bottle body for storing water and a sterilizing module for irradiating the inside of the water bottle body with sterilized ultraviolet rays.
  • the sterilizing module includes a housing formed with an ultraviolet ray outlet through which sterilizing ultraviolet rays pass, a light source module emitting sterilizing ultraviolet rays, and a power storage member supplying power to the light source module.
  • the light source module includes a substrate and a sterilizing light source disposed on an upper surface of the substrate and emitting sterilizing ultraviolet light.
  • the sterilizing module is disposed at the top or bottom of the water bottle body.
  • the portable water bottle may further include a transparent window disposed between the ultraviolet ray outlet and the light source module and separating the exterior and the interior of the housing.
  • a transparent window seating part formed on the upper surface of the inside of the housing along the circumference of the ultraviolet ray outlet and on which a transparent window is seated can be further formed.
  • the portable water bottle may further include an internal sealing member disposed in the transparent window seat portion and sealing between the ultraviolet ray outlet and the transparent window.
  • the transparent window is fixed to the inner sealing member by inserting the side surface into the inner surface of the inner sealing member.
  • the inner sealing member may include a first inner sealing member disposed between the upper surface of the housing and the transparent window, and a second inner sealing member disposed between the transparent window and the light source module.
  • the inner sealing member may be formed of a silicon material.
  • the body of the water bottle may further include a body coupling portion for coupling with at least a part of the sterilizing module.
  • the body coupling portion is formed on the inner surface of the water container body.
  • the water bottle body may further include a departure prevention portion formed at an upper portion of the body coupling portion to prevent the sterilization module from being inserted into the water bottle body to a predetermined depth or more.
  • the departure-preventing portion may be formed of a material through which sterilizing ultraviolet rays are transmitted.
  • the separation preventing portion may have a through hole formed therein.
  • the body coupling portion may be a thread formed on the inner surface of the water container body.
  • the sterilizing module may further include a module coupling portion formed on an outer surface of a portion of the housing to be inserted into the body coupling portion and being a thread coupled with the body coupling portion.
  • the portable water bottle may further include an external sealing member disposed between the departure prevention portion and the sterilizing module and sealing between the separation preventing portion and the sterilizing module.
  • the outer sealing member may be formed of a silicon material.
  • the portable water bottle may further include a connection terminal formed in the housing for connecting the power storage member to the external power supply device.
  • the sterilization module may further include a timer to control the sterilization time.
  • the sterilization module may further include an input unit for setting the sterilization time.
  • the sterilization module may further comprise an output section for outputting at least one of a sterilization start time, a sterilization termination time and a remaining sterilization time.
  • the portable water bottle may further include a sensor for sensing at least one of the water stored in the water bottle body, the user operation, the operation of the water bottle body or the sterilizing module.
  • the sterilizing light source may emit sterilizing ultraviolet rays or stop sterilizing ultraviolet rays emission depending on the result of sensing by the sensor.
  • the inner wall of the water bottle body may be formed of a material that sterilizing ultraviolet rays can not pass through.
  • the inner wall of the bucket body may include a material that reflects germicidal ultraviolet radiation.
  • the power storage member may include at least one of a first power storage member that can charge the power source and is fixed within the sterilization module, and a second power storage member that is detachable from the sterilization module.
  • the present invention relates to a portable water bottle which is easy to carry and can sterilize stored water.
  • FIG. 1 to 6 are views showing an example of a portable water bottle according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows an assembled view of a portable water bottle according to the first embodiment.
  • 2 shows an exploded view of a portable water bottle according to the first embodiment.
  • 3 shows a cross-sectional view of a sterilization module for a portable water bottle according to the first embodiment.
  • 4 is a sectional view of the portable water container according to the first embodiment. 5 and 6 show an example of a sterilizing light source.
  • the portable water bottle 100 includes a water bottle body 110 and a sterilizing module 120.
  • Water is stored in the water bottle body 110.
  • the bottom of the water bottle body 110 is opened.
  • a sterilizing module 120 is coupled to an open portion of the water bottle body 110 to form a space in which water can be stored in the water bottle body 110.
  • a detachment prevention portion 111 is formed in the body 110 of the water bottle.
  • the release preventing portion 111 is formed to protrude inward from the inner surface of the water container body 110.
  • the separation preventing portion 111 is formed along the inner surface of the water container body 110 so as to have a hollow space having a penetration structure therein.
  • the release preventing portion 111 prevents the sterilizing module 120 from deviating from a predetermined position when the sterilizing module 120 is inserted into the body case 110 and is coupled with the body coupling portion 112.
  • the sterilizing module 120 is engaged with the body engaging portion 112
  • the upper surface of the sterilizing module 120 and the lower surface of the escape preventing portion 111 are in contact with each other. That is, the separation prevention part 111 restricts the extent to which the disinfection module 120 is inserted into the water bottle body 110, and prevents the disinfection module 120 from being separated from the water bottle body 110 to the disinfection module 120.
  • a body coupling portion 112 is formed at a lower portion of the separation preventing portion 111.
  • the body coupling portion 112 is engaged with the sterilizing module 120.
  • the sterilizing module 120 is fixed to the water container body 110.
  • the body coupling portion 112 may be a thread formed on the inner wall of the water container body 110.
  • the inner wall of the water bottle body 110 is formed of a material that does not corrode the water.
  • a substance that sterilizing ultraviolet rays can not pass through may be coated on the inner wall of the water bottle body 110. Sterilizing ultraviolet rays can not pass through the water bottle body 110, so that sterilizing ultraviolet rays can be prevented from affecting the user's body even if the user carries the portable water bottle 100.
  • the inner wall of the water bottle body 110 may be coated with a reflective material reflecting sterilized ultraviolet rays. When the sterilized ultraviolet rays are reflected to the stored water at the inner wall of the water container body 110, the sterilization efficiency of the water can be improved.
  • the water bottle body 110 itself may be formed of a material which does not pass sterilized ultraviolet rays or reflects sterilized ultraviolet rays.
  • the sterilizing module 120 includes a housing 130, a transparent window 141, a light source module 150, and a power source storage member 142.
  • the housing 130 includes a first housing 131 and a second housing 132.
  • the first housing 131 constitutes the upper surface and the side surface of the housing 130
  • the second housing 132 constitutes the lower surface of the housing 130.
  • a transparent window 141, a light source module 150, and a power source storage member 142 are disposed in an inner space formed by the first housing 131 and the second housing 132.
  • the first housing 131 is formed with a first engaging portion 133 protruding downward from the upper surface thereof and the second engaging portion 134 protruding upward from the lower surface of the second housing 132 is formed.
  • the first housing 131 and the second housing 132 are coupled to each other by inserting one end of the first coupling portion 133 into the second coupling portion 134.
  • a portion of the second housing 132 where the second engaging portion 134 is formed and a second engaging portion 134 may be formed in a penetrating structure.
  • the screw may be inserted into the penetrating portion of the second housing 132 and fastened to the first engaging portion 133 through the second engaging portion 134.
  • the coupling force between the first housing 131 and the second housing 132 can be improved.
  • An ultraviolet ray outlet 135 having a penetrating structure is formed in the first housing 131.
  • the ultraviolet ray outlet 135 is a passage through which the sterilizing ultraviolet rays of the light source module 150 are discharged to the outside of the sterilizing module 120.
  • the sterilized ultraviolet rays are irradiated to the water stored in the water bottle body 110 through the ultraviolet ray outlet 135.
  • the diameter of the ultraviolet ray outlet 135 may be determined in consideration of the directivity angle of the germicidal ultraviolet ray emitted from the light source module 150.
  • the inner side surface of the first housing 131 constituting the ultraviolet ray outlet 135 may be formed as a whole or in part of a taper structure. Therefore, the tapered structure can reduce the phenomenon that the sterilizing ultraviolet ray is hitting the inner side surface of the first housing 131 and lost when the ultraviolet ray passes through the ultraviolet ray outlet 135.
  • the inner side surface of the first housing 131 constituting the ultraviolet ray outlet 121 may be formed of a reflective material reflecting sterilizing ultraviolet rays or a reflective material coated on an inner side surface thereof. Sterilizing ultraviolet rays striking the inner side surface of the first housing 120 can be reflected and passed through the ultraviolet ray outlet 121. [ Accordingly, sterilizing ultraviolet rays are prevented from disappearing from the inner side surface of the first housing 131 and reflected toward the inside of the water bottle body 110, thereby improving the sterilizing efficiency of the portable water bottle 100.
  • a module coupling portion 136 is formed on the outer surface of the housing 130.
  • the module coupling portion 136 is formed on the outer surface of the upper portion of the first housing 131 inserted into the water container body 110.
  • the module coupling portion 136 may be a thread corresponding to the body coupling portion 112 of the water container body 110.
  • the module coupling portion 136 of the sterilizing module 120 is inserted into the body coupling portion 112 of the water container body 110, and the water is screwed. In this way, the water container body 110 and the sterilizing module 120 are combined with each other, so that water can be stored in the water container body 110.
  • the outer sealing member 160 may be disposed between the separation preventing portion 111 of the water container body 110 and the sterilizing module 120.
  • the outer sealing member 160 seals between the separation preventing portion 111 and the sterilizing module 120 to prevent water stored in the water storage body 110 from leaking to the outside of the portable water storage 100.
  • the outer sealing member 160 is formed so as to surround the periphery of the inner side surface of the escape prevention portion 111 and the periphery of the ultraviolet ray outlet 135 between the escape prevention portion 111 and the sterilizing module 120.
  • the outer sealing member 160 is formed of a material having an elastic force.
  • the outer sealing member 160 may be formed of silicon.
  • the sterilizing module 120 includes an outer sealing member seating portion 137 on which the outer sealing member 160 is seated.
  • the outer sealing member seating portion 137 is formed on the upper surface of the sterilizing module 120 and is formed so as to surround the periphery of the ultraviolet ray outlet 135.
  • the outer sealing member seating portion 137 is formed to have a lower height than the upper surface of the sterilizing module 120 in which the ultraviolet ray outlet 135 is formed. That is, the upper surface of the sterilizing module 120 may be formed in a stepped structure in which the ultraviolet ray outlet 135 and the external sealing member seating portion 137 have different heights. Since the top surface of the sterilizing module 120 is formed in a stepped structure, the outer sealing member 160 can be prevented from being separated from the predetermined position.
  • the top surface of the sterilizing module 120 having the ultraviolet ray outlet 135 formed therein may be positioned inside the departure prevention portion 111 or above the departure prevention portion 111. Accordingly, the sterilizing efficiency of the portable water bottle 100 can be improved by shortening the distance between the sterilizing module 120 and the space in which the water is stored.
  • the separation preventing portion 111 and the outer sealing member seating portion 137 and the outer sealing member 160 are formed to have a sufficient contact area with each other, the waterproof function of the portable water bottle 100 can be improved.
  • a transparent window receiving portion 138 is formed in the housing 130.
  • the transparent window seating portion 138 forms a space in which the transparent window 141 is seated.
  • the transparent window seating portion 138 is formed to protrude downward from the upper surface of the first housing 131 and surround the rim of the ultraviolet ray outlet 135.
  • a transparent window 141 and an inner sealing member 170 are disposed on the transparent window seating portion 138.
  • the transparent window 141 is formed of a material that transmits sterilizing ultraviolet rays.
  • the transparent window 112 may be made of at least one of quartz, poly methyl methacrylate (PMMA) resin, and fluoropolymer resin.
  • the transparent window 141 can be seated in the transparent window seating portion 138 with the side surface inserted into the inner side surface of the inner sealing member 170.
  • the inner sealing member 170 is formed so as to surround the side surface of the transparent window 141.
  • the inner sealing member 170 is for water-proofing the sterilizing module 120 and seals between the transparent window 141 and the transparent window seating portion 138.
  • the inner sealing member 170 is formed of an elastic material.
  • the inner sealing member 170 is formed of a silicon material.
  • the inner sealing member 170 may have a thickness from the upper surface to the lower surface equal to or slightly greater than the height of the transparent window receiving portion 138 protruding from the upper surface of the first housing 131.
  • a light source module coupling part 139 is formed inside the housing 130.
  • the light source module coupling part 139 is configured to fix the sterilizing module 120 inside the housing 130.
  • the light source module coupling part 139 is formed to protrude downward from the upper surface of the first housing 131.
  • the light source module 150 emits germicidal ultraviolet rays capable of sterilizing water.
  • the light source module 150 includes a substrate 151 and a sterilizing light source 152.
  • the substrate 141 is electrically connected to the sterilizing light source 142 to supply power to the sterilizing light source 142.
  • the substrate 141 may be a printed circuit board (PCB), a metal substrate, a ceramic substrate, or the like. That is, the substrate 141 can be any type of substrate that can be electrically connected to the sterilizing light source 142.
  • the sterilizing light source 142 is mounted on the upper surface of the substrate 141.
  • the sterilizing light source 142 emits sterilizing ultraviolet light.
  • the sterilizing light source 142 is a light emitting diode chip emitting sterilizing ultraviolet rays.
  • the germicidal ultraviolet light emitted by the germicidal light source 152 may be ultraviolet light of any wavelength range capable of sterilizing water.
  • the sterilizing light source 142 may be a light emitting diode having the structure shown in FIG.
  • compound semiconductor layers including a first conductive type semiconductor layer 14, an active layer 15, and a second conductive type semiconductor layer 16 are disposed on a conductive substrate 11.
  • the first conductivity type semiconductor layer 14 is an N-type semiconductor layer
  • the second conductivity type semiconductor layer 16 is a P-type semiconductor layer.
  • the conductive substrate 11 may be a substrate of Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN or InGaN or a substrate of Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cr or Fe, or an alloy thereof.
  • the compound semiconductor layers are III-N compound semiconductor layers.
  • the first conductivity type semiconductor layer 14 is subjected to a roughing process. Accordingly, the light generated from the active layer can be reflected at the interface subjected to the lubrication treatment.
  • a metal reflection layer 13 is interposed between the compound semiconductor layers and the conductive substrate 11.
  • the metal reflection layer 13 is formed of a metal material having a high reflectivity, for example, silver (Ag) or aluminum (Al).
  • the adhesive layer 12 may be interposed between the metal reflective layer 13 and the conductive substrate 11 and the adhesive layer 12 may improve adhesion between the conductive substrate 11 and the metal reflective layer 13, Is prevented from being separated from the metal reflection layer 13.
  • a diffusion preventing layer may be interposed between the adhesive layer 12 and the metal reflective layer 13.
  • the diffusion preventing layer can prevent the metal elements from diffusing from the adhesive layer 12 or the conductive substrate 11 into the metal reflection layer 13 to maintain the reflectivity of the metal reflection layer 13.
  • the electrode pad 17 is disposed on the upper surface of the compound semiconductor layers in opposition to the conductive substrate 11. As a result, light can be emitted by supplying current through the conductive substrate 11 and the electrode pad 17.
  • the conventional light emitting diode has a problem in that a thin P-type semiconductor layer is formed on a conductive substrate, so that a leakage current is formed at a junction interface between the conductive substrate and the P-type semiconductor layer, thereby decreasing the luminous efficiency.
  • the first conductivity type semiconductor layer 14 which is an N-type semiconductor layer, on the conductive substrate 11, the light emitting diode of FIG. 6 can solve the problem of conventional leakage current formation and lowering of luminous efficiency.
  • the sterilizing light source 142 may be a light emitting diode having the structure shown in Fig.
  • the light emitting diode includes a first conductive semiconductor layer 22, a mesa M including the active layer 23 and the second conductive semiconductor layer 24, a first insulating layer 28, One electrode 29 and a second insulating layer 30 and may further include a growth substrate 21 and a second electrode 27.
  • the growth substrate 21 is not limited as long as it can grow the first conductivity type semiconductor layer 22, the active layer 23, and the second conductivity type semiconductor layer 24.
  • the side surface of the growth substrate 21 may include an inclined surface, whereby the extraction of the light generated in the active layer 23 can be improved.
  • the second conductivity type semiconductor layer 24 may be disposed on the first conductivity type semiconductor layer 22 and the active layer 23 may include the first conductivity type semiconductor layer 22 and the second conductivity type semiconductor layer 24, As shown in FIG.
  • the first conductivity type semiconductor layer 22 may include an n-type impurity, and the second conductivity type semiconductor layer 24 may include a p-type impurity. It may also be the opposite.
  • the active layer 23 may comprise a multiple quantum well structure (MQM).
  • the light emitting diode 200 may include at least one mesa M including an active layer 23 and a second conductive semiconductor layer 24.
  • the side surface of the mesa M may be formed obliquely and the side surface of the inclined mesa M may improve the luminous efficiency generated in the active layer 23.
  • the first conductivity type semiconductor layer 22 may include a first contact region R 1 and a second contact region R 2 exposed through the mesa M.
  • the first electrode 29 may be electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 22 in the first contact region Rl and the second contact region R2.
  • the first contact region Rl may be disposed around the mesa M along the outer periphery of the first conductivity type semiconductor layer 22.
  • the second contact region R2 may be at least partially surrounded by the mesa M.
  • the second electrode 27 is disposed on the second conductivity type semiconductor layer 24 and can be electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer 24.
  • the second electrode 27 may include a reflective metal layer 25 formed on the second conductive semiconductor layer 24 and a barrier metal layer 26 formed to cover the upper and side surfaces of the reflective metal layer 26.
  • the first insulating layer 28 may be disposed between the first electrode 29 and the mesa M. [ The first electrode 29 and the mesa M may be insulated through the first insulating layer 28 and the first electrode 29 and the second electrode 27 may be insulated. The first insulating layer 28 may partially expose the first contact region Rl and the second contact region R2. The first insulating layer 28 may have an opening for exposing the second electrode 27. The second electrode 27 can be electrically connected to a pad or a bump (not shown) through the opening.
  • the second insulating layer 30 can be in contact with a part of the first contact region Rl. Specifically, the first contact region R1 exposed by the first electrode 29 can be covered. In addition, the second insulating layer 30 may cover at least a part of the first electrode 29.
  • the structure of the sterilizing light source 142 is not limited to Fig. 5 and Fig.
  • the sterilizing light source 142 may be any type and structure of light emitting diodes as long as it emits germicidal ultraviolet light.
  • a fastening hole 153 is formed in the substrate 151.
  • the coupling hole 153 is formed at a position corresponding to the light source module coupling portion 139 of the housing 130 when the light source module 150 is disposed inside the housing 130.
  • the sterilization module 120 may be secured within the housing 130 in a screwed manner. That is, one end of the screw passes through the fastening hole 153 of the board 151 and is fastened to the light source module fastening part 139.
  • the upper surface of the substrate 151 can press the inner sealing member 170.
  • the inner sealing member 170 can be more firmly sealed between the upper surface of the first housing 131 and the transparent window 141 while being pressed toward the upper surface of the first housing 131 by the substrate 151.
  • the ultraviolet ray outlet 135 can be protected by pressing the inner sealing member 170 on which the transparent window 141 is mounted.
  • the power storage member 142 supplies electrical energy to internal components of the sterilization module 120 for operation of the sterilization module 120. That is, the power storage member 142 supplies electric energy to the light source module 150.
  • the power storage member 142 can accumulate electric energy supplied from the external power supply unit into the chemical energy. Further, the power storage member 142 can convert the accumulated chemical energy into electrical energy and supply it to other parts.
  • the power storage member 142 may be a secondary battery capable of repeating such charging and discharging. As described above, since the power storage member 142 can be repeatedly charged and discharged, the portable water bottle 100 can sterilize water even when it is not connected to the external power supply device. That is, the portable water container 100 is easily carried by the power storage member 142.
  • the power storage member 142 may be any secondary battery such as a nickel-cadmium battery, a lithium-ion battery, a polymer battery, or a nickel-metal hydride battery.
  • the power source storage member 142 may be a pre-charged, non-rechargeable primary battery after being discharged.
  • the power storage member 142 is a primary battery
  • the power storage member 142 is replaced with a new power storage member 142 after being discharged.
  • the power storage member 142 may be any primary battery, such as a conventional battery.
  • the first housing 131 and the second housing 132 may be coupled to each other in a manner that is easy to separate and combine instead of a screw coupling method.
  • the second engaging portion 134 of the second housing 132 is inserted and fixed to the first engaging portion 133 of the first housing 131 so that the first and second housings 131, (132) are coupled with each other.
  • an inlet through which the power storage member 142 can be replaced with the first housing 131 or the second housing 132 can be formed.
  • sterilization module 120 includes one power storage member 142. However, it is also possible that the sterilizing module 120 includes a plurality of power storage members 142.
  • the sterilizing module 120 may include a first power storage member 142 and a second power storage member 142.
  • the first power storage member 142 may be a secondary battery
  • the second power storage member 142 may be a primary battery.
  • the sterilizing module 120 may receive power from one of the first power storage member 142 and the second power storage member 142 depending on the situation. For example, when the first power storage member 142 is discharged from the first power storage member 142, the sterilizing module 120 may receive power from the second power storage member 142 have.
  • connection terminal 143 is formed in the housing 130 of the sterilizing module 120.
  • the connection terminal 143 is a charging port for supplying a current supplied from an external power supply device (not shown) to the power storage member 142.
  • the connection terminal 143 and the power storage member 142 may be directly connected to each other or may be connected through the substrate 151 of the light source module 150 or may be connected to another substrate (not shown).
  • the connection terminal 143 can be any known power charging terminal such as a USB (Universal Serial Bus) terminal, a cigar jack terminal, or the like.
  • a power switch 144 is formed in the housing 130 of the sterilizing module 120.
  • the power switch 144 controls power supplied from the power storage member 142 to the light source module 150 so that the sterilizing module 120 emits sterilizing ultraviolet rays or stops emitting sterilizing ultraviolet rays.
  • the power switch 144 may send a signal to the substrate 151 of the light source module 150 to control power supply of the light source module 150.
  • the power switch 144 is capable of any operation as long as it can control the power connection between the power source storage member 142 and the light source module 150.
  • the power switch 144 is a switch to which at least one of a push method, a toggle method, a slide method, and a touch method is applied.
  • the illustration and description of the lid (not shown) covering the upper portion of the portable water bottle 100 in the embodiment of the present invention are omitted.
  • the presence or absence of the lid and the structure of the lid can be variously changed according to the choice of a person skilled in the art.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment of the inner sealing member of the sterilizing module of the present invention.
  • the inner sealing member 170 may include a first inner sealing member 171 and a second inner sealing member 172.
  • the first inner sealing member 171 and the second inner sealing member 172 are disposed in the transparent window seating portion 138.
  • the first inner sealing member 171 and the second inner sealing member 172 are formed of an elastic material.
  • the first inner sealing member 171 is disposed between the upper surface of the housing 130 and the transparent window 141.
  • the second internal sealing member 172 is disposed between the transparent window 141 and the substrate 151 of the light source module 150.
  • the substrate 151 presses the second inner sealing member 172 upward. That is, the second inner sealing member 172, the transparent window 141, and the first inner sealing member 171 are pressed by the substrate 151 to the upper surface of the housing 130 to come into close contact with each other. Since the first and second internal sealing members 171 and 172 are made of an elastic material, the sterilizing module 120 can be sealed by sealing between the ultraviolet ray outlet 135 and the transparent window 141.
  • FIG 8 is an exemplary view showing a portable water bottle according to a second embodiment of the present invention.
  • the portable water bottle 200 according to the second embodiment will be described with reference to a different structure from the portable water bottle 200 according to the first embodiment.
  • the portable water bottle 200 includes a water bottle body 210 and a sterilizing module 220.
  • the water bottle body 210 is formed with a bottomed structure. That is, the release preventing portion 211 is formed not to penetrate the inside but to seal the inside and the outside of the water container body 210. Accordingly, water can be stored in the water container body 210 even when the water container body 210 and the sterilizing module 220 are not engaged.
  • a body coupling portion 212 is formed below the separation preventing portion 211.
  • the upper part of the sterilizing module 220 is inserted into the body coupling part 212. That is, the upper part of the sterilizing module 220 is inserted between the inner surfaces of the water bottle body 210 constituting the body coupling part 212.
  • the separation preventing portion 211 facing the ultraviolet ray outlet 235 of the sterilizing module 220 is formed of a material that transmits sterilizing ultraviolet rays.
  • the separation preventing portion 211 may be formed of quartz.
  • the separation preventing part 211 as well as the bottom surface of the water container body 210 may be formed of a material that transmits sterilizing ultraviolet rays.
  • the sterilizing module 220 has a top surface formed in a stepped structure.
  • FIG. 8 shows an example in which a part of the sterilizing module 220 is inserted into the body coupling part 212.
  • the sterilizing module 220 may be formed to have a smaller size than the body coupling portion 212, so that the entire sterilizing module 220 can be inserted into the body coupling portion 212.
  • the top surface may be formed in a flat structure rather than a step structure.
  • the portable water bottle 200 can store water only by the water bottle body 210, it is possible to carry only the water bottle body 210. It is possible to carry only the water bottle body 210 except for the sterilizing module 220, so that it is possible to carry the portable water bottle 200 with a reduced weight.
  • FIG. 9 is a view illustrating an example of a portable water bottle according to a third embodiment of the present invention.
  • the portable water container 300 according to the third embodiment will be described with reference to different configurations from the portable water container 300 according to the first and second embodiments.
  • the portable water bottle 300 includes a water bottle body 310 and a sterilizing module 320.
  • the bottom of the water container body 310 is clogged and formed in a flat structure. Accordingly, water can be stored in the water bottle body 310 without the sterilizing module 320. [ Further, since the bottom surface of the water bottle body 310 is flat, it can be prevented from collapsing due to weak impact or vibration when the water bottle body 310 is placed on the floor.
  • the water container body 310 may be formed of a material which transmits sterilizing ultraviolet rays through the entire lower surface or a portion of the sterilizing module 320 facing the ultraviolet ray outlet 335.
  • the sterilizing module 320 may be formed in a flat top surface. Accordingly, the sterilizing module 320 can form the ultraviolet ray outlet 335 as wide as necessary. As the size of the ultraviolet ray outlet 335 increases, a larger number of the sterilizing light sources 352 can be disposed on the substrate 351. Even if the sterilizing ultraviolet rays are emitted from the plurality of sterilizing light sources 352 and have a wide irradiation range, since the ultraviolet ray outlet 335 is wide, the loss caused by colliding with the inside of the sterilizing module 320 can be minimized. That is, a wide range of sterilized ultraviolet rays emitted from the plurality of sterilizing light sources 352 can be sufficiently irradiated into the water container body 310. Therefore, since the portable water bottle 300 sterilizes the water stored with sterilized ultraviolet rays of a large light amount, the sterilization time can be shortened and the sterilization efficiency is improved.
  • the portable water bottle 300 can store water only by the water bottle body 310. It is possible to carry only the water container body 310 except for the sterilizing module 320, and therefore it is possible to carry the portable water container 300 with a reduced weight.
  • FIG. 10 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the first embodiment of the present invention.
  • the sterilization module 400 includes a power switch 410, a substrate 420, a sterilizing light source 440, and a power storage member 430.
  • the power switch 410 generates a start signal and an end signal.
  • the start signal and the end signal are generated according to a signal to which the power switch 410 is externally input. For example, when the user touches the power switch 410, the power switch 410 generates a start signal. Thereafter, when the user touches the power switch 410 again, the power switch 410 generates a termination signal.
  • the manner in which the power switch 410 receives signals for initiating sterilization and disinfection from the outside may vary depending on the type of the power switch 410.
  • the substrate 420 When the substrate 420 receives the start signal from the power switch 410, it supplies the power stored in the power storage member 430 to the sterilizing light source 440.
  • the substrate 420 receives the termination signal from the power switch 410, the power supply of the sterilizing light source 440 is stopped.
  • the sterilizing light source 440 emits germicidal ultraviolet rays when power is supplied through the substrate 420. In addition, sterilization light source 440 stops emitting sterilizing ultraviolet light when power supply through substrate 420 is interrupted.
  • the disinfecting module 400 can control the operation of the simple disinfecting module 400 only by operating the power switch 410.
  • FIG. 11 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the second embodiment of the present invention.
  • the sterilizing module 500 includes a power switch 510, a timer 550, a substrate 520, a power storage member 530, and a sterilizing light source 540.
  • the power switch 510 generates a start signal and an end signal according to an externally input signal.
  • the power switch 510 may send a start signal to the timer 550.
  • the timer 550 When the timer 550 receives the start signal, it sends a sterilization start signal to the substrate 520.
  • the substrate 520 When the substrate 520 receives the sterilization start signal, it supplies the power of the power storage member 530 to the sterilizing light source 540.
  • the timer 550 transmits a sterilization termination signal to the substrate 520 after a predetermined sterilization time has elapsed.
  • the power supply of the sterilizing light source 540 is stopped.
  • the power switch 510 may send a termination signal to at least one of the timer 550 and the substrate 520.
  • the timer 550 When the timer 550 receives the termination signal, it may transmit the sterilization termination signal to the substrate 520 even if the sterilization time is not set.
  • the sterilization light source 540 may be powered off without receiving a sterilization termination signal from the timer 550.
  • the sterilization module 500 emits sterilized ultraviolet rays only for a predetermined sterilization time by the timer 550. [ The sterilization module 500 can automatically reduce the waste of power because the sterilization operation is automatically stopped after the predetermined sterilization time has elapsed.
  • FIG. 12 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the third embodiment of the present invention.
  • the sterilizing module 600 includes a power switch 610, an input unit 660, an output unit 670, a timer 650, a substrate 620, a power storage member 630, and a sterilizing light source 640 ).
  • the power switch 610 generates a start signal and an end signal according to an externally input signal.
  • the power switch 610 transmits a start signal to the input unit 660.
  • the input unit 660 is activated when it receives the start signal.
  • the input unit 660 is a unit for the user to input a signal from the outside.
  • the input unit 660 is capable of inputting commands such as a touch pad, a button, a keypad, and the like.
  • sterilization time can be set through the input unit 660.
  • the input unit 660 transmits data on the input sterilization time to the timer 650.
  • the timer 650 transmits a sterilization start signal and a sterilization termination signal to the substrate 620 according to the data on the received sterilization time.
  • the substrate 620 supplies or stops the power supply of the power storage member 630 to the sterilizing light source 640 in accordance with the sterilization start signal and the sterilization termination signal received from the timer 650.
  • the output unit 670 outputs the sterilization time data input to the input unit 660 to the outside so that the user can confirm the data.
  • the output unit 670 can receive data on sterilization such as sterilization start time, sterilization end time, and remaining sterilization time from the timer 650 and output it to the outside.
  • the output unit 670 may be a liquid crystal device.
  • the output unit 670 may be anything that can display text or sound visually or audibly.
  • the sterilization module 600 can set the sterilization time directly by the user. Accordingly, the sterilizing module 600 can sterilize water by emitting sterilizing ultraviolet rays for a preset time period by a user.
  • FIG. 13 is a block diagram schematically showing the operation of the sterilizing module according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the sterilization module 700 includes a power switch 710, a sensor 750, a substrate 720, a power storage member 730, and a sterilizing light source 740.
  • the power switch 710 generates a start signal and an end signal according to an externally input signal.
  • the power switch 710 may send a start signal to the sensor 750.
  • the sensor 750 Upon receiving the start signal, the sensor 750 generates a sterilization start signal and a sterilization end signal according to the type of the sensor. The sensor 750 transmits the sterilization start signal and the sterilization termination signal to the substrate 720.
  • the sensor 750 may be a humidity sensor.
  • the sensor 750 can sense water stored in the portable water bottle. That is, if the humidity inside the portable water bottle is high, the water is stored therein. If the humidity is low, the water is empty.
  • the sensor 750 senses a humidity higher than a predetermined humidity, it generates a sterilization start signal and transmits it to the substrate 720. Further, when the sensor 750 senses a humidity lower than a predetermined humidity, it generates a sterilization termination signal and transmits it to the substrate 720. Therefore, the portable water bottle can be made to discharge the sterilized ultraviolet rays into the portable water bottle only when stored in the inside by the humidity sensor.
  • the senor 750 may be a gyro sensor. Sensor 750 or portable water bottle to generate a sterilization start signal or a sterilization termination signal.
  • the sensor 750 generates the sterilization start signal only to the sterilization module 700 or the portable water bottle at a predetermined slope and transmits it to the substrate 720.
  • the sensor 750 produces a sterilization termination signal above the predetermined slope of the sterilization module 700 or the portable water bottle. That is, in order for the user to take the water stored in the portable water bottle, the water bottle should be inclined more than a certain angle. Therefore, the portable water bottle can detect the inclination of the portable water bottle by the gyro sensor and prevent the sterilizing ultraviolet ray from being exposed to the user when the user takes water.
  • the sensor 750 may be a proximity sensor.
  • the sensor 750 senses the distance between the portable water bottle and the user's body.
  • the sensor 750 may generate a sterilization start signal only when the distance is greater than a predetermined distance from the user.
  • the sensor 750 can generate a sterilization termination signal when the distance to the user is less than a certain distance. Therefore, the portable water bottle can prevent the sterilized ultraviolet rays from being irradiated to the user by irradiating sterilized ultraviolet rays to the water only when the user is away from the portable water bottle by using the proximity sensor.
  • the sensor 750 may be a gesture sensor or a motion sensor.
  • the sensor 750 senses the movement of the user or the movement of the portable water bottle.
  • the sensor 750 senses a predetermined operation of the user or portable water bottle and generates an operation-set sterilization start signal and a sterilization termination signal.
  • the portable water bottle can sterilize or sterilize water by a simple operation even if the user does not input a command for sterilization through the input unit by the gesture sensor or the motion sensor.
  • the sensor 750 may be an illuminance sensor.
  • the sensor 750 senses the illumination of the interior of the portable water bottle and generates a sterilization start signal and a sterilization termination signal.
  • the sensor 750 generates a sterilization start signal when the lid is closed and a sterilization termination signal when the lid is opened. Therefore, the portable water bottle emits sterilized ultraviolet rays only when the lid is closed by the illuminance sensor, so that the user can be prevented from being exposed to the sterilizing ultraviolet rays.
  • the sterilization module 700 may include only one of the above-described sensors singly, or may include two or more types of sensors.
  • Sterilization module 700 or a portable water bottle can control the sterilization start and sterilization termination of the sterilization module 700 using sensors of the kind described above as well as other various types of sensors.
  • the power supply of the power storage member 730 is supplied to the sterilizing light source 740. Further, when the substrate 720 receives the sterilization termination signal from the sensor 750, the power supply of the sterilization light source 740 is stopped.
  • the sterilization module 700 performs automatic sterilization start and sterilization termination, depending on the situation, even if the user does not input a command for sterilization separately using the sensor 750.
  • the sterilization module 700 may further include components such as an input unit, an output unit, and a timer.
  • the sterilization time is set through the input unit, and the sensor 750 can generate a sterilization start signal and a sterilization operation signal according to the sensed portable water bottle, user, and stored water during the set sterilization time.

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Abstract

본 발명은 휴대용 물통에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 물통은 물이 저장되는 물통 몸체 및 물통 몸체의 내부로 살균 자외선을 조사하는 살균 모듈을 포함한다. 여기서, 살균 모듈은 살균 자외선이 통과하는 자외선 출구가 형성된 하우징, 살균 자외선을 방출하는 광원 모듈 및 광원 모듈에 전원을 공급하는 전원 저장 부재를 포함한다.

Description

휴대용 물통
본 발명은 휴대용 물통에 관한 것이다.
자외선(Ultraviolet, UV)은 파장의 종류에 따라 다른 성질을 가지며, 파장의 종류에 따른 성질을 이용하여 살균 장치에 적용되고 있다. 자외선을 이용한 살균 장치는 일반적으로 수은(Hg) 램프가 사용되고 있다. 수은 램프에서 나오는 파장에 의하여 생성되는 오존(O3)을 이용하여 살균 작용이 이루어진다. 그러나 수은(Hg) 램프는 내부에 수은을 함유하고 있으므로 사용 시간이 증가할수록 환경을 오염시킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 휴대가 용이하며, 물 살균이 가능한 휴대용 물통을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 살균 자외선이 사용자에게 노출되는 것을 방지할 수 있는 휴대용 물통을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 물이 저장되는 물통 몸체 및 물통 몸체의 내부로 살균 자외선을 조사하는 살균 모듈을 포함하는 휴대용 물통이 제공된다. 여기서, 살균 모듈은 살균 자외선이 통과하는 자외선 출구가 형성된 하우징, 살균 자외선을 방출하는 광원 모듈 및 광원 모듈에 전원을 공급하는 전원 저장 부재를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 휴대용 물통은 무선의 살균 모듈과 물통 몸체를 결합시킨 것으로 휴대가 용이하다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 휴대용 물통은 센서에 의해서 살균 자외선을 방출하는 살균 광원의 동작을 제어할 수 있어 사용자에게 살균 자외선이 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 살균 모듈의 내부 밀봉 부재의 다른 실시 예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
도 9은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참조번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 물통은 물이 저장되는 물통 몸체 및 물통 몸체의 내부로 살균 자외선을 조사하는 살균 모듈을 포함한다. 여기서, 살균 모듈은 살균 자외선이 통과하는 자외선 출구가 형성된 하우징, 살균 자외선을 방출하는 광원 모듈 및 광원 모듈에 전원을 공급하는 전원 저장 부재를 포함한다.
광원 모듈은 기판 및 기판의 상면에 배치되어 살균 자외선을 방출하는 살균 광원을 포함한다.
또한, 살균 모듈은 물통 몸체의 상부 또는 하부에 배치된다.
휴대용 물통은 자외선 출구와 광원 모듈 사이에 배치되어, 하우징의 외부와 내부를 분리하는 투명창을 더 포함할 수 있다.
하우징 내부의 상면에는 자외선 출구의 둘레를 따라 형성되고, 내부에 투명창이 안착되는 투명창 안착부가 더 형성될 수 있다.
휴대용 물통은 투명창 안착부에 배치되어, 자외선 출구와 투명창 사이를 밀봉하는 내부 밀봉 부재를 더 포함할 수 있다.
투명창은 측면이 내부 밀봉 부재의 내측면에 삽입되어 내부 밀봉 부재에 고정된다.
내부 밀봉 부재는 하우징의 상면과 투명창 사이에 배치되는 제1 내부 밀봉 부재, 및 투명창과 광원 모듈 사이에 배치되는 제2 내부 밀봉 부재를 포함할 수 있다.
내부 밀봉 부재는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
물통 몸체는 살균 모듈의 적어도 일부와 결합하는 몸체 결합부가 더 형성될 수 있다.
몸체 결합부는 물통 몸체의 내측면에 형성된다.
또한, 물통 몸체는 몸체 결합부의 상부에 형성되어, 살균 모듈이 물통 몸체의 내부에 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지하는 이탈 방지부를 더 포함할 수 있다.
이탈 방지부는 살균 자외선이 투과되는 재질로 형성될 수 있다. 또는, 이탈 방지부는 내부에 관통 구멍이 형성될 수 있다.
몸체 결합부는 물통 몸체의 내측면 형성된 나사산일 수 있다.
살균 모듈은 하우징에서 몸체 결합부에 삽입되는 부분의 외측면에 형성되어, 몸체 결합부와 결합되는 나사산인 모듈 결합부를 더 포함할 수 있다.
휴대용 물통은 이탈 방지부와 살균 모듈 사이에 배치되어, 이탈 방지부와 살균 모듈 사이를 밀봉하는 외부 밀봉 부재를 더 포함할 수 있다. 외부 밀봉 부재는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
휴대용 물통은 하우징에 형성되어, 전원 저장 부재와 외부 전원 장치를 연결하는 연결 단자를 더 포함할 수 있다.
살균 모듈은 살균 시간을 제어하는 타이머를 더 포함할 수 있다.
살균 모듈은 살균 시간을 설정할 수 있는 입력부를 더 포함할 수 있다.
살균 모듈은 살균 시작 시간, 살균 종료 시간 및 남은 살균 시간 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
휴대용 물통은 물통 몸체에 저장된 물, 사용자 동작, 물통 몸체 또는 살균 모듈의 동작 중 적어도 하나를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 이때, 살균 광원은 센서의 감지 결과에 따라 살균 자외선을 방출하거나 살균 자외선 방출이 중단될 수 있다.
물통 몸체의 내벽은 살균 자외선이 통과하지 못하는 재질로 형성될 수 있다. 또는 물통 몸체의 내벽은 살균 자외선을 반사하는 물질을 포함할 수 있다.
전원 저장 부재는 전원을 충전할 수 있으며 살균 모듈 내부에 고정된 제1 전원 저장 부재, 및 살균 모듈로부터 탈부착이 가능한 제2 전원 저장 부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 휴대가 용이하며, 저장된 물을 살균할 수 있는 휴대용 물통에 관한 것이다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통의 조립도를 나타낸다. 도 2는 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통의 분해도를 나타낸다. 도 3은 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통의 살균 모듈의 단면도를 나타낸다. 도 4는 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통의 단면도를 나타낸다. 또한, 도 5 및 도 6은 살균 광원의 예시를 나타낸다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통(100)은 물통 몸체(110) 및 살균 모듈(120)을 포함한다.
물통 몸체(110)에는 물이 저장된다. 본 실시 예에 따르면, 물통 몸체(110)는 하면이 개방되어 있는 구조이다. 물통 몸체(110)의 개방된 부분에 살균 모듈(120)이 결합되면서, 물통 몸체(110)의 내부에 물이 저장될 수 있는 공간이 형성된다.
물통 몸체(110)의 내부에는 이탈 방지부(111)가 형성된다. 이탈 방지부(111)는 물통 몸체(110)의 내측면에서 내부 방향으로 돌출되도록 형성된다. 이탈 방지부(111)는 내부에 관통 구조의 빈 공간을 갖도록 물통 몸체(110)의 내측면을 따라 형성된다. 이탈 방지부(111)는 살균 모듈(120)이 물통 몸체(110)에 삽입되어 몸체 결합부(112)와 결합될 때, 살균 모듈(120)이 정해진 위치에서 벗어나지 않도록 한다. 살균 모듈(120)이 몸체 결합부(112)와 결합될 때, 살균 모듈(120)의 상면과 이탈 방지부(111)의 하면이 접촉된다. 즉, 이탈 방지부(111)는 살균 모듈(120)이 물통 몸체(110)에 삽입되는 정도를 제한하여 물통 몸체(110)에서 살균 모듈(120)에 이탈되는 것을 방지한다.
이탈 방지부(111)의 하부에는 몸체 결합부(112)가 형성된다. 몸체 결합부(112)는 살균 모듈(120)과 결합된다. 몸체 결합부(112)와 살균 모듈(120)이 결합되면, 물통 몸체(110)에 살균 모듈(120)이 고정된다. 예를 들어, 몸체 결합부(112)는 물통 몸체(110)의 내벽에 형성된 나사산일 수 있다.
물통 몸체(110)의 내부에는 물이 저장되기 때문에, 물통 몸체(110)의 내벽은 물에 부식되지 않는 재질로 형성된다. 또한, 물통 몸체(110)의 내벽에는 살균 자외선이 통과하지 못하는 물질이 코팅될 수 있다. 살균 자외선이 물통 몸체(110)를 통과하지 못하므로, 사용자가 휴대용 물통(100)을 휴대하고 있어도 살균 자외선이 사용자의 신체에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 물통 몸체(110)의 내벽에는 살균 자외선을 반사하는 반사 물질이 코팅될 수 있다. 살균 자외선이 물통 몸체(110)의 내벽에서 저장된 물로 반사되면, 물의 살균 효율이 향상될 수 있다. 또한, 물통 몸체(110) 자체가 살균 자외선을 통과하지 못하거나, 살균 자외선을 반사하는 재질로 형성되는 것도 가능하다.
살균 모듈(120)은 하우징(130), 투명창(141), 광원 모듈(150) 및 전원 저장 부재(142)를 포함한다.
하우징(130)은 제1 하우징(131) 및 제2 하우징(132)을 포함한다. 본 실시 예에서, 제1 하우징(131)은 하우징(130)의 상면 및 측면을 구성하며, 제2 하우징(132)은 하우징(130)의 하면을 구성한다. 제1 하우징(131) 및 제2 하우징(132)으로 이루어진 내부 공간에는 투명창(141), 광원 모듈(150) 및 전원 저장 부재(142)가 배치된다. 제1 하우징(131)에는 상면에서 하부 방향으로 돌출된 제1 결합부(133)가 형성되며, 제2 하우징(132)에는 하면에서 상부 방향으로 돌출된 제2 결합부(134)가 형성된다. 제1 결합부(133)의 일단을 제2 결합부(134)에 삽입함으로써 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)이 서로 결합된다. 제2 하우징(132)에서 제2 결합부(134)가 형성된 부분과 제2 결합부(134)가 관통 구조로 형성될 수 있다. 이때, 나사를 제2 하우징(132)의 관통 부분에 삽입하여, 제2 결합부(134)를 통해 제1 결합부(133)에 체결할 수 있다. 이와 같은 경우, 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)의 결합력을 향상시킬 수 있다.
제1 하우징(131)에는 관통 구조의 자외선 출구(135)가 형성된다. 자외선 출구(135)는 광원 모듈(150)의 살균 자외선이 살균 모듈(120)의 외부로 방출되는 통로이다. 물통 몸체(110)와 살균 모듈(120)이 결합된 상태에서, 살균 자외선은 자외선 출구(135)를 통해 물통 몸체(110)에 저장된 물에 조사된다. 자외선 출구(135)의 직경은 광원 모듈(150)에서 방출되는 살균 자외선의 지향각을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 자외선 출구(135)를 이루는 제1 하우징(131)의 내부 측면은 전체 또는 일부가 테이퍼(Taper) 구조로도 형성될 수 있다. 따라서, 테이퍼 구조는 살균 자외선이 자외선 출구(135)를 통과할 때, 제1 하우징(131)의 내부 측면에 부딪혀 손실되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 자외선 출구(121)를 이루는 제1 하우징(131)의 내부 측면은 살균 자외선을 반사하는 반사 재질로 형성되거나, 내부 측면에 반사 물질이 코팅될 수 있다. 제1 하우징(120)의 내부 측면에 부딪힌 살균 자외선은 반사되어 자외선 출구(121)를 통과할 수 있다. 따라서, 살균 자외선이 제1 하우징(131)의 내부 측면에서 소실되는 것을 방지하며, 물통 몸체(110)의 내부를 향하도록 반사되므로 휴대용 물통(100)의 살균 효율이 향상된다.
하우징(130)의 외측면에는 모듈 결합부(136)가 형성된다. 모듈 결합부(136)는 물통 몸체(110)에 삽입되는 제1 하우징(131)의 상부 부분의 외측면에 형성된다. 예를 들어, 모듈 결합부(136)는 물통 몸체(110)의 몸체 결합부(112)에 대응되는 나사산일 수 있다.
따라서, 물통 몸체(110)의 몸체 결합부(112)에 살균 모듈(120)의 모듈 결합부(136)가 삽입되면서, 나사 체결된다. 이와 같이, 물통 몸체(110)와 살균 모듈(120)이 결합하여, 물통 몸체(110) 내부에 물이 저장될 수 있다.
물통 몸체(110)의 이탈 방지부(111)와 살균 모듈(120) 사이에는 외부 밀봉 부재(160)가 배치될 수 있다. 외부 밀봉 부재(160)는 이탈 방지부(111)와 살균 모듈(120) 사이를 밀봉하여 물통 몸체(110)에 저장된 물이 휴대용 물통(100)의 외부로 누수되는 것을 방지한다.
외부 밀봉 부재(160)는 이탈 방지부(111)와 살균 모듈(120) 사이에서 이탈 방지부(111)의 내측면의 둘레 및 자외선 출구(135)의 둘레를 둘러싸도록 형성된다. 외부 밀봉 부재(160)는 탄성력을 갖는 재질로 형성된다. 예를 들어, 외부 밀봉 부재(160)는 실리콘으로 형성될 수 있다.
살균 모듈(120)은 외부 밀봉 부재(160)가 안착되는 외부 밀봉 부재 안착부(137)를 포함한다.
외부 밀봉 부재 안착부(137)는 살균 모듈(120)의 상면에 형성되며, 자외선 출구(135)의 둘레를 둘러싸도록 형성된다. 또한, 외부 밀봉 부재 안착부(137)는 자외선 출구(135)가 형성된 살균 모듈(120)의 상면보다 낮은 높이를 갖도록 형성된다. 즉, 살균 모듈(120)의 상면은 자외선 출구(135)와 외부 밀봉 부재 안착부(137)가 서로 다른 높이를 갖는 단차 구조로 형성될 수 있다. 이와 같이 살균 모듈(120)의 상면이 단차 구조로 형성됨에 따라, 외부 밀봉 부재(160)가 정해진 위치에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 살균 모듈(120)의 단차 구조에 의해서, 자외선 출구(135)가 형성된 상면이 이탈 방지부(111) 내부 또는 이탈 방지부(111) 상부에 위치할 수 있다. 따라서, 살균 모듈(120)과 물이 저장된 공간과의 거리가 단축으로 휴대용 물통(100)의 살균 효율이 향상될 수 있다.
또한, 이탈 방지부(111) 및 외부 밀봉 부재 안착부(137)와 외부 밀봉 부재(160)가 서로 충분한 접촉면적을 갖도록 형성됨으로써, 휴대용 물통(100)의 방수 기능을 향상시킬 수 있다.
하우징(130)의 내부에는 투명창 안착부(138)가 형성된다. 투명창 안착부(138)는 투명창(141)이 안착되는 공간을 형성한다. 투명창 안착부(138)는 제1 하우징(131)의 상면에서 하부 방향으로 돌출되도록 형성되며, 자외선 출구(135)의 테두리를 둘러싸도록 형성된다.
투명창 안착부(138)에는 투명창(141) 및 내부 밀봉 부재(170)가 배치된다.
투명창(141)은 살균 자외선을 투과시키는 재질로 형성된다. 예를 들어, 투명창(112)은 석영(Quartz), 폴리 메타크릴산 메틸(Poly methyl methacrylate; PMMA) 수지, 불소계 중합체 수지 재질 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.
투명창(141)은 측면이 내부 밀봉 부재(170)의 내측면에 삽입된 상태로 투명창 안착부(138)에 안착될 수 있다.
내부 밀봉 부재(170)는 투명창(141)의 측면을 감싸도록 형성된다. 내부 밀봉 부재(170)는 살균 모듈(120)의 방수를 위한 것으로, 투명창(141)과 투명창 안착부(138) 사이를 밀봉한다. 내부 밀봉 부재(170)는 탄성 재질로 형성된다. 예를 들어, 내부 밀봉 부재(170)는 실리콘 재질로 형성된다.
또한, 내부 밀봉 부재(170)는 상면에서 하면까지의 두께가 제1 하우징(131)의 상면에서 돌출된 투명창 안착부(138)의 높이와 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다.
하우징(130)의 내부에는 광원 모듈 체결부(139)가 형성된다. 광원 모듈 체결부(139)는 하우징(130) 내부에 살균 모듈(120)을 고정시키기 위한 구성이다. 광원 모듈 체결부(139)는 제1 하우징(131)의 상면에서 하부 방향으로 돌출되도록 형성된다. 광원 모듈(150)은 물을 살균할 수 있는 살균 자외선을 방출한다. 광원 모듈(150)은 기판(151) 및 살균 광원(152)을 포함한다.
기판(141)은 살균 광원(142)과 전기적으로 연결되어, 살균 광원(142)으로 전원을 공급한다. 예를 들어, 기판(141)은 인쇄회로기판(PCB), 금속 기판, 세라믹 기판 등이 될 수 있다. 즉, 기판(141)은 살균 광원(142)과 전기적으로 연결될 수 있는 어떠한 종류의 기판도 가능하다.
살균 광원(142)은 기판(141)의 상면에 실장된다. 살균 광원(142)은 살균 자외선을 방출한다. 예를 들어, 살균 광원(142)은 살균 자외선을 방출하는 발광 다이오드 칩(Light emitting diode chip)이다. 살균 광원(152)이 방출하는 살균 자외선은 물을 살균할 수 있는 어떠한 파장대의 자외선도 될 수 있다.
예를 들어, 살균 광원(142)은 도 5에 도시된 구조의 발광 다이오드 일 수 있다.
도 5를 참고하면, 도전성 기판(11) 상에 제1 도전형 반도체층(14), 활성층(15), 제2 도전형 반도체층(16)을 포함하는 화합물 반도체층들이 위치한다. 여기서, 제1 도전형 반도체층(14)은 N형 반도체층이며, 제2 도전형 반도체층(16)은 P형 반도체층이다. 도전성 기판(11)은 Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN 또는 InGaN 등의 기판이나, Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu, Cr 또는 Fe의 단일 금속 또는 이들의 합금 기판일 수 있다. 한편, 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들이다.
제1 도전형 반도체층(14)에는 러프닝 처리가 되어 있다. 이에 따라 활성층으로부터 발생된 광을 러프닝 처리된 계면에서 반사시킬 수 있다.
화합물 반도체층들과 도전성 기판(11) 사이에 금속 반사층(13)이 개재된다. 금속 반사층(13)은 반사율이 큰 금속 물질, 예컨대 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 형성된다.
한편, 금속 반사층(13)과 도전성 기판(11) 사이에 접착층(12)이 개재될 수 있으며, 접착층(12)은 도전성 기판(11)과 금속 반사층(13)의 접착력을 향상시켜 도전성 기판(11)이 금속 반사층(13)으로부터 분리되는 것을 방지한다.
아울러, 도시되지 않았지만 접착층(12)과 금속 반사층(13) 사이에 확산방지층이 개재될 수 있다. 확산방지층은 접착층(12) 또는 도전성 기판(11)으로부터 금속원소들이 금속 반사층(13)으로 확산되는 것을 방지하여 금속 반사층(13)의 반사도를 유지시킬 수 있다.
한편, 도전성 기판(11)에 대향하여 화합물 반도체층들의 상부면에 전극 패드(17)가 위치한다. 이에 따라, 도전성 기판(11)과 전극 패드(17)를 통해 전류를 공급함으로써 광을 방출할 수 있다.
종래의 발광 다이오드는 도전성 기판에 얇은 두께의 P형 반도체층이 형성됨으로써, 도전성 기판과 P형 반도체층과의 접합 계면에서 누설 전류가 형성되어 발광 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 그러나 도 6의 발광 다이오드는 도전성 기판(11)에 N형 반도체층인 제1 도전형 반도체층(14)을 형성함으로써, 종래의 누설 전류 형성 및 발광 효율 저하의 문제를 해결할 수 있다.
또는 살균 광원(142)은 도 6에 도시된 구조의 발광 다이오드일 수 있다.
도 6을 참고하면, 발광 다이오드는 제1 도전형 반도체층(22), 활성층(23)과 제2 도전형 반도체층(24)을 포함하는 메사(M), 제1 절연층(28), 제1 전극(29), 및 제2 절연층(30)을 포함할 수 있으며, 나아가, 성장 기판(21) 및 제2 전극(27)을 포함할 수 있다. 성장 기판(21)은 제1 도전형 반도체층(22), 활성층(23), 및 제2 도전형 반도체층(24)을 성장시킬 수 있는 기판이면 한정되지 않는다. 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판, 실리콘 기판 등일 수 있다. 성장 기판(21)의 측면은 경사면을 포함할 수 있으며, 이에 따라 활성층(23)에서 생성된 광의 추출이 개선될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(24)은 제1 도전형 반도체층(22) 상에 배치될 수 있으며, 활성층(23)은 제1 도전형 반도체층(22) 및 제2 도전형 반도체층(24) 사이에 배치될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(22)은 n형 불순물을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(24)은 p형 불순물을 포함할 수 있다. 또한, 그 반대일 수도 있다. 활성층(23)은 다중양자우물구조(MQM)를 포함할 수 있다.
발광 다이오드(200)는 활성층(23) 및 제2 도전형 반도체층(24)을 포함하는 적어도 하나의 메사(M)를 포함할 수 있다. 메사(M)의 측면은 경사지게 형성될 수 있으며, 경사진 메사(M)의 측면은 활성층(23)에서 생성된 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
제1 도전형 반도체층(22)은 메사(M)를 통해 노출되는 제1 컨택 영역(R1) 및 제2 컨택 영역(R2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(29)은 제1 컨택 영역(R1) 및 제2 컨택 영역(R2)에서 제1 도전형 반도체층(22)과 전기적으로 접속될 수 있다. 제1 컨택 영역(R1)은 제1 도전형 반도체층(22)의 외곽을 따라 메사(M) 주위에 배치될 수 있다. 또한, 제2 컨택 영역(R2)은 메사(M)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 이를 통해, 발광 다이오드의 외곽 및 중심부에서 전류가 이동할 수 있어서, 전류가 효과적으로 분산될 있어서, 순방향 전압이 감소될 수 있다.
제2 전극(27)은 제2 도전형 반도체층(24) 상에 배치되며, 제2 도전형 반도체층(24)과 전기적으로 접속할 수 있다. 제2 전극(27)은 제2 도전형 반도체층(24) 상에 형성된 반사 금속층(25) 및 반사 금속층(26)의 상면 및 측면을 덮도록 형성된 장벽 금속층(26)를 포함할 수 있다.
제1 절연층(28)은 제1 전극(29)과 메사(M) 사이에 배치될 수 있다. 제1 절연층(28)을 통해, 제1 전극(29)과 메사(M)가 절연될 수 있으며, 제1 전극(29)과 제2 전극(27)이 절연될 수 있다. 제1 절연층(28)은 제1 컨택 영역(R1) 및 제2 컨택 영역(R2)을 부분적으로 노출시킬 수 있다. 제1 절연층(28)은 제2 전극(27)을 노출시키는 개구부를 가질 수 있다. 개구부를 통해 제2 전극(27)은 패드 또는 범프(미도시) 등과 전기적으로 접속할 수 있다.
제2 절연층(30)은 제1 컨택 영역(R1)의 일부와 접할 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(29)에 의해 노출된 제1 컨택 영역(R1)를 덮을 수 있다. 또한, 제2 절연층(30)은 제1 전극(29)의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
도 5 및 도 6에서 살균 광원(142)의 구조에 대한 예를 설명하였다. 그러나 살균 광원(142)의 구조가 도 5 및 도 6에 한정되는 것은 아니다. 살균 광원(142)은 살균 자외선을 방출한다면 어떠한 종류 및 구조의 발광 다이오드도 될 수 있다.
기판(151)에는 체결홀(153)이 형성된다. 체결홀(153)은 광원 모듈(150)이 하우징(130) 내부에 배치되었을 때, 하우징(130)의 광원 모듈 체결부(139)와 대응하는 위치에 형성된다. 예를 들어, 살균 모듈(120)은 나사 체결 방식으로 하우징(130) 내부에 고정될 수 있다. 즉, 나사의 일단이 기판(151)의 체결홀(153)을 통과하여 광원 모듈 체결부(139)에 체결된다.
살균 광원(152)이 하우징(130)에 고정될 때, 기판(151)의 상면은 내부 밀봉 부재(170)를 가압할 수 있다. 내부 밀봉 부재(170)는 기판(151)에 의해서 제1 하우징(131)의 상면 방향으로 가압되면서, 제1 하우징(131)의 상면과 투명창(141) 사이를 더 견고하게 밀봉할 수 있다.
이와 같이, 광원 모듈(150)이 하우징(130)에 고정되면서, 투명창(141)이 장착된 내부 밀봉 부재(170)를 가압함에 따라 자외선 출구(135)의 방수가 가능하다.
전원 저장 부재(142)는 살균 모듈(120)의 동작을 위해, 살균 모듈(120)의 내부 부품에 전기 에너지를 공급한다. 즉, 전원 저장 부재(142)는 광원 모듈(150)로 전기 에너지를 공급한다. 전원 저장 부재(142)는 외부 전원 장치로부터 공급 받은 전기 에너지를 화학 에너지로 변화시켜 축적할 수 있다. 또한, 전원 저장 부재(142)는 축적된 화학 에너지를 전기 에너지로 변화시켜 다른 부품에 공급할 수 있다. 전원 저장 부재(142)는 이와 같은 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차 전지일 수 있다. 이와 같이, 전원 저장 부재(142)가 충전과 방전을 반복할 수 있기 때문에, 휴대용 물통(100)은 외부 전원 장치와 연결되지 않은 상태에서도 물을 살균할 수 있다. 즉, 휴대용 물통(100)은 전원 저장 부재(142)에 의해서 휴대가 용이하다. 예를 들어, 전원 저장 부재(142)는 니카드 전지, 리튬이온 전지, 폴리머 전지, 니켈수소 전지 등의 2차 전지라면 어느 것도 가능하다.
또는, 전원 저장 부재(142)는 미리 충전되어 있으며, 방전된 뒤 재충전이 불가능한 1차 전지일 수 있다. 전원 저장 부재(142)가 1차 전지일 경우, 방전된 뒤에는 새로운 전원 저장 부재(142)로 교체된다. 예를 들어, 전원 저장 부재(142)는 일반적인 건전지와 같이 1차 전지라면 어느 것도 가능하다.
전원 저장 부재(142)가 1차 전지라면, 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)이 나사 결합 방식 대신에 분리 및 결합이 용이한 다른 방식으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(131)의 제1 결합부(133)에 제2 하우징(132)의 제2 결합부(134)가 삽입되어 고정되는 것만으로 제1 하우징(131)과 제2 하우징(132)이 결합된 상태로 고정되도록 할 수 있다. 또는 제1 하우징(131) 또는 제2 하우징(132)에 전원 저장 부재(142)를 교체할 수 있는 입구를 형성할 수 있다.
도면에서 살균 모듈(120)이 하나의 전원 저장 부재(142)를 포함하는 것을 도시하고 있다. 그러나 살균 모듈(120)은 복수의 전원 저장 부재(142)를 포함하는 것도 가능하다. 살균 모듈(120)은 제1 전원 저장 부재(142)와 제2 전원 저장 부재(142)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전원 저장 부재(142)는 2차 전지이며, 제2 전원 저장 부재(142)는 1차 전지일 수 있다. 살균 모듈(120)은 상황에 따라 제1 전원 저장 부재(142)와 제2 전원 저장 부재(142) 중 하나로부터 전원을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 살균 모듈(120)은 제1 전원 저장 부재(142)로부터 전원을 공급받다 제1 전원 저장 부재(142)가 방전되면, 제2 전원 저장 부재(142)로부터 이어서 전원을 공급받을 수 있다.
살균 모듈(120)의 하우징(130)에는 연결 단자(143)가 형성된다. 연결 단자(143)는 외부 전원 장치(미도시)로부터 공급되는 전류를 전원 저장 부재(142)로 공급하기 위한 투입구이다. 연결 단자(143)와 전원 저장 부재(142)는 서로 직접 연결되거나, 광원 모듈(150)의 기판(151)을 통해서 연결되거나, 다른 별도의 기판(미도시)을 통해서 연결될 수 있다. 예를 들어, 연결 단자(143)는 USB(Universal Serial Bus) 단자, 시거잭 단자 등 공지된 전원 충전용 단자라면 어느 것도 가능하다.
또한, 살균 모듈(120)의 하우징(130)에는 전원 스위치(144)가 형성된다. 전원 스위치(144)는 살균 모듈(120)이 살균 자외선을 방출하거나 살균 자외선 방출을 중단하도록 전원 저장 부재(142)에서 광원 모듈(150)로 공급되는 전원을 제어한다. 전원 스위치(144)는 광원 모듈(150)의 기판(151)으로 신호를 보내 광원 모듈(150)의 전원 공급을 제어할 수 있다.
전원 스위치(144)는 전원 저장 부재(142)와 광원 모듈(150) 간의 전원 연결을 제어할 수 있다면 어떠한 작동 방식도 가능하다. 예를 들어, 전원 스위치(144)는 푸쉬(Push) 방식, 토글(Toggle) 방식, 슬라이드(Slide) 방식 및 터치(Touch) 방식 중 적어도 하나의 방식이 적용된 스위치이다.
본 발명의 실시 예에서 휴대용 물통(100)의 상부를 덮는 뚜껑(미도시)에 대한 도시 및 설명은 생략하였다. 뚜껑의 유무 및 뚜껑의 구조는 당업자의 선택에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이후, 다른 실시 예에 대한 설명을 할 때, 이전에 설명한 구성부에 대한 동일한 설명은 생략하도록 한다. 생략된 설명은 해당 구성부에 대한 이전 설명을 참고하도록 한다.
도 7은 본 발명의 살균 모듈의 내부 밀봉 부재의 다른 실시 예를 나타낸 예시도이다.
내부 밀봉 부재(170)는 제1 내부 밀봉 부재(171) 및 제2 내부 밀봉 부재(172)를 포함할 수 있다. 제1 내부 밀봉 부재(171) 및 제2 내부 밀봉 부재(172)는 투명창 안착부(138)에 배치된다. 제1 내부 밀봉 부재(171) 및 제2 내부 밀봉 부재(172)는 탄성 재질로 형성된다.
제1 내부 밀봉 부재(171)는 하우징(130)의 상면과 투명창(141) 사이에 배치된다. 또한, 제2 내부 밀봉 부재(172)는 투명창(141)과 광원 모듈(150)의 기판(151) 사이에 배치된다.
광원 모듈(150)이 하우징(130)에 고정될 때, 기판(151)은 제2 내부 밀봉 부재(172)를 상부 방향으로 가압하게 된다. 즉, 기판(151)에 의해서 제2 내부 밀봉 부재(172), 투명창(141) 및 제1 내부 밀봉 부재(171)가 하우징(130)의 상면으로 가압되어, 서로 밀착하게 된다. 제1 내부 밀봉 부재(171) 및 제2 내부 밀봉 부재(172)가 탄성 재질이기 때문에, 자외선 출구(135)와 투명창(141) 사이를 밀봉하여 살균 모듈(120)의 방수가 가능하다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
제2 실시 예에 따른 휴대용 물통(200)을 설명 시, 제1 실시 예에 따른 휴대용 물통(200)과의 차별화된 구성 위주로 설명하도록 한다.
도 8을 참고하면, 제2 실시 예에 따른 휴대용 물통(200)은 물통 몸체(210) 및 살균 모듈(220)을 포함한다.
물통 몸체(210)는 제1 실시 예와 달리 하면이 막혀 있는 구조로 형성된다. 즉, 이탈 방지부(211)가 내부가 관통된 구조가 아니라 물통 몸체(210)의 내부와 외부를 밀폐하도록 형성된다. 따라서, 물통 몸체(210)와 살균 모듈(220)이 결합되지 않은 상태에서도 물통 몸체(210)에 물을 저장할 수 있다.
이탈 방지부(211)의 하부에는 몸체 결합부(212)가 형성된다. 몸체 결합부(212)에는 살균 모듈(220)의 상부가 삽입된다. 즉, 몸체 결합부(212)를 이루는 물통 몸체(210)의 내측면 사이에 살균 모듈(220)의 상부가 삽입된다.
살균 모듈(220)의 자외선 출구(235)와 마주하는 이탈 방지부(211)는 살균 자외선을 투과시키는 재질로 형성된다. 예를 들어, 이탈 방지부(211)는 석영으로 형성될 수 있다. 또는 이탈 방지부(211)뿐만 아니라 물통 몸체(210)의 하면 전체가 살균 자외선을 투과시키는 재질로 형성되는 것도 가능하다.
살균 모듈(220)은 상면이 단차 구조로 형성된다. 도 8에서는 살균 모듈(220)의 일부가 몸체 결합부(212)에 삽입된 예시를 도시하고 있다. 그러나 살균 모듈(220)은 몸체 결합부(212)보다 작은 크기로 형성되어, 살균 모듈(220) 전체가 몸체 결합부(212)에 삽입되는 것도 가능하다. 살균 모듈(220)이 몸체 결합부(212)보다 작은 크기로 형성되는 경우, 상면이 단차 구조가 아닌 평평한 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 휴대용 물통(200)은 물통 몸체(210)만으로도 물을 저장할 수 있으므로, 물통 몸체(210)만 휴대하는 것이 가능하다. 살균 모듈(220)을 제외하고 물통 몸체(210)만 휴대하는 것이 가능하므로, 휴대용 물통(200)의 무게를 줄여 휴대하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 휴대용 물통을 나타낸 예시도이다.
제3 실시 예에 따른 휴대용 물통(300)을 설명 시, 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 휴대용 물통(300)과의 차별화된 구성 위주로 설명하도록 한다.
도 9를 참고하면, 제3 실시 예에 따른 휴대용 물통(300)은 물통 몸체(310) 및 살균 모듈(320)을 포함한다.
물통 몸체(310)는 하면이 막혀있으며, 평평한 구조로 형성된다. 따라서, 살균 모듈(320) 없이도 물통 몸체(310)에 물을 저장할 수 있다. 또한, 물통 몸체(310)는 하면이 평평하기 때문에, 바닥에 놓아두었을 때, 약한 충격 또는 진동에 쓰러지는 것을 방지할 수 있다. 물통 몸체(310)는 하면 전체 또는 살균 모듈(320)의 자외선 출구(335)와 마주하는 부분이 살균 자외선이 투과되는 재질로 형성될 수 있다.
살균 모듈(320)은 상면이 평평한 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 살균 모듈(320)은 자외선 출구(335)의 크기를 필요만큼 넓게 형성할 수 있다. 자외선 출구(335)의 크기가 넓어짐에 따라 더 많은 개수의 살균 광원(352)을 기판(351)에 배치할 수 있다. 살균 자외선이 여러 개의 살균 광원(352)에서 방출되어 넓은 조사 범위를 갖더라도, 자외선 출구(335)의 크기가 넓기 때문에, 살균 모듈(320)의 내부에 부딪혀 발생하는 손실을 최소화할 수 있다. 즉, 여러 개의 살균 광원(352)에서 방출한 넓은 범위의 살균 자외선이 충분히 물통 몸체(310) 내부로 조사될 수 있다. 따라서, 휴대용 물통(300)은 큰 광량의 살균 자외선으로 저장된 물을 살균하기 때문에, 살균 시간을 단축할 수 있어 살균 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 물통(300)은 물통 몸체(310)만으로 물을 저장할 수 있다. 살균 모듈(320)을 제외하고 물통 몸체(310)만 휴대하는 것이 가능하므로, 휴대용 물통(300)의 무게를 줄여 휴대하는 것도 가능하다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 10을 참고하면, 살균 모듈(400)은 전원 스위치(410), 기판(420), 살균 광원(440) 및 전원 저장 부재(430)를 포함한다.
전원 스위치(410)는 시작 신호 및 종료 신호를 생성한다. 시작 신호 및 종료 신호는 전원 스위치(410)가 외부에 입력된 신호에 따라 생성된다. 예를 들어, 사용자가 전원 스위치(410)를 만지면, 전원 스위치(410)는 시작 신호를 생성한다. 이후, 사용자가 전원 스위치(410)를 다시 만지면, 전원 스위치(410)는 종료 신호를 생성한다. 전원 스위치(410)가 외부로부터 살균 시작과 살균 중단에 대한 신호를 수신하는 방법은 전원 스위치(410)의 종류에 따라 달라질 수 있다.
기판(420)은 전원 스위치(410)로부터 시작 신호를 수신하면, 전원 저장 부재(430)에 저장된 전원을 살균 광원(440)으로 공급한다.
또한, 기판(420)은 전원 스위치(410)로부터 종료 신호를 수신하면, 살균 광원(440)의 전원 공급을 중단한다.
살균 광원(440)은 기판(420)을 통해서 전원이 공급되면, 살균 자외선을 방출한다. 또한, 살균 광원(440)은 기판(420)을 통한 전원 공급이 중단되면, 살균 자외선 방출을 중단한다.
제1 실시 예에 따른 살균 모듈(400)은 전원 스위치(410) 조작만으로 간단한게 살균 모듈(400)의 동작을 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
제2 실시 예에 따른 살균 모듈(500)은 전원 스위치(510), 타이머(550), 기판(520), 전원 저장 부재(530) 및 살균 광원(540)을 포함한다.
전원 스위치(510)는 외부에서 입력된 신호에 따라 시작 신호 및 종료 신호를 생성한다. 전원 스위치(510)는 시작 신호를 타이머(550)로 전송할 수 있다.
타이머(550)는 시작 신호를 수신하면, 기판(520)으로 살균 시작 신호를 전송한다.
기판(520)은 살균 시작 신호를 수신하면, 전원 저장 부재(530)의 전원을 살균 광원(540)으로 공급한다.
또한, 타이머(550)는 미리 설정된 살균 시간이 지나면 살균 종료 신호를 기판(520)으로 전송한다.
기판(520)은 살균 종료 신호를 수신하면, 살균 광원(540)의 전원 공급을 중단한다.
전원 스위치(510)는 종료 신호를 타이머(550) 및 기판(520) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다.
타이머(550)가 종료 신호를 수신하면, 설정된 살균 시간이 아니더라도 살균 종료 신호를 기판(520)으로 전송할 수 있다.
또는 기판(520)이 종료 신호를 수신하면, 타이머(550)로부터 살균 종료 신호를 수신하지 않더라도 살균 광원(540)의 전원 공급을 중단할 수 있다.
제2 실시 예에 따른 살균 모듈(500)은 타이머(550)에 의해서 미리 설정된 살균 시간 동안에만 살균 자외선을 방출한다. 살균 모듈(500)은 미리 설정된 살균 시간이 지나면 자동으로 살균 동작이 멈추기 때문에, 전력 낭비를 감소할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
제3 실시 예에 따른 살균 모듈(600)은 전원 스위치(610), 입력부(660), 출력부(670), 타이머(650), 기판(620), 전원 저장 부재(630) 및 살균 광원(640)을 포함한다.
전원 스위치(610)는 외부에서 입력된 신호에 따라 시작 신호 및 종료 신호를 생성한다. 전원 스위치(610)는 시작 신호를 입력부(660)로 전송한다.
입력부(660)는 시작 신호를 수신하면, 활성화된다. 입력부(660)는 사용자가 외부에서 신호를 입력하기 위한 구성부이다. 예를 들어, 입력부(660)는 터치 패드, 버튼, 키패드 등과 같이 명령을 입력할 수 있는 어떠한 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예에서는 입력부(660)를 통해서 살균 시간을 설정할 수 있다. 입력부(660)는 입력된 살균 시간에 대한 데이터를 타이머(650)로 전송한다.
타이머(650)는 수신한 살균 시간에 대한 데이터에 따라 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호를 기판(620)으로 전송한다.
기판(620)은 타이머(650)로부터 수신한 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호에 따라 전원 저장 부재(630)의 전원을 살균 광원(640)으로 공급하거나 공급을 중단한다.
출력부(670)는 입력부(660)에 입력된 살균 시간에 대한 데이터를 사용자가 확인할 수 있도록 외부로 출력한다. 또한, 출력부(670)는 타이머(650)로부터 살균 시작 시간, 살균 종료 시간 및 남은 살균 시간 등과 같은 살균에 대한 데이터를 수신하여 외부로 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(670)는 액정 장치일 수 있다. 출력부(670)는 데이터를 문자 또는 소리를 시각적 또는 청각적으로 표시할 수 있는 어떠한 것도 될 수 있다.
제3 실시 예에 따른 살균 모듈(600)은 사용자가 직접 살균 시간을 설정할 수 있다. 따라서, 살균 모듈(600)은 사용자가 원하는 시간대에 설정된 시간만큼 살균 자외선을 방출하여 물을 살균할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 살균 모듈의 동작을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
제4 실시 예에 따른 살균 모듈(700)은 전원 스위치(710), 센서(750), 기판(720), 전원 저장 부재(730) 및 살균 광원(740)을 포함한다.
전원 스위치(710)는 외부에서 입력된 신호에 따라 시작 신호 및 종료 신호를 생성한다. 전원 스위치(710)는 시작 신호를 센서(750)로 전송할 수 있다.
센서(750)는 시작 신호를 수신하면, 센서의 종류에 따라 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호를 생성한다. 센서(750)는 생성한 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호를 기판(720)으로 전송한다.
예를 들어, 센서(750)는 습도 센서일 수 있다. 센서(750)는 휴대용 물통에 저장된 물을 감지할 수 있다. 즉, 휴대용 물통 내부의 습도가 높으면, 내부에 물이 저장된 것이며, 습도가 낮으면, 내부에 물이 없는 빈 상태인 것이다. 센서(750)는 미리 정해진 습도보다 높은 습도를 감지하게 되면, 살균 시작 신호를 생성해 기판(720)에 전송한다. 또한, 센서(750)는 미리 정해진 습도보다 낮은 습도를 감지하게 되면, 살균 종료 신호를 생성해 기판(720)에 전송한다. 따라서, 휴대용 물통은 습도 센서에 의해서 내부에 물어 저장된 상태에서만 살균 자외선이 휴대용 물통 내부로 방출되도록 할 수 있다.
또는 센서(750)는 자이로 센서일 수 있다. 센서(750) 또는 휴대용 물통의 기울기를 감지하여 살균 시작 신호 또는 살균 종료 신호를 생성한다.
센서(750)는 살균 모듈(700) 또는 휴대용 물통이 미리 정해진 기울기 이하에서만 살균 시작 신호를 생성해 기판(720)으로 전송한다. 또한, 센서(750)는 살균 모듈(700) 또는 휴대용 물통이 미리 정해진 기울기 이상에서는 살균 종료 신호를 생성한다. 즉, 사용자가 휴대용 물통에 저장된 물을 섭취하기 위해서는 물통을 일정 각도 이상을 기울어야 한다. 따라서, 휴대용 물통은 자이로 센서에 의해서 휴대용 물통의 기울기를 감지하여 사용자가 물을 섭취할 때, 살균 자외선이 사용자에게 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또는 센서(750)는 근접 센서일 수 있다. 센서(750)는 휴대용 물통과 사용자의 신체 간의 거릴 감지한다. 센서(750)는 사용자와 일정 거리 이상일 때만 살균 시작 신호를 생성할 수 있다. 또한, 센서(750)는 사용자와의 거리가 일정 거리 이하일 때는 살균 종료 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 휴대용 물통은 근접 센서를 이용하여 사용자가 휴대용 물통 멀리 있을 때만 살균 자외선을 물에 조사함으로써, 살균 자외선이 사용자에게 조사되는 것을 방지할 수 있다.
또는 센서(750)는 제스처 센서 또는 모션 센서일 수 있다. 센서(750)는 사용자의 동작이나 휴대용 물통의 움직임을 감지한다. 센서(750)는 사용자 또는 휴대용 물통의 미리 정해진 동작을 감지하여 동작에 따라 설정된 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호를 생성한다. 따라서, 휴대용 물통은 제스처 센서 또는 모션 센서에 의해서 사용자가 입력부를 통해서 살균에 대한 명령을 입력하지 않아도 간단한 동작만으로 물을 살균하거나 살균을 종료할 수 있다.
또는 센서(750)는 조도 센서일 수 있다. 센서(750)는 휴대용 물통의 내부의 조도를 감지하여, 살균 시작 신호 및 살균 종료 신호를 생성한다. 센서(750)는 휴대용 물통은 뚜껑이 닫히면 살균 시작 신호를 생성하고, 뚜껑이 열리면 살균 종료 신호를 생성한다. 따라서, 휴대용 물통은 조도 센서에 의해서 뚜껑이 닫힌 상태에서만 살균 자외선을 방출하므로, 사용자가 살균 자외선에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
살균 모듈(700)은 상술한 센서들 중 하나만을 단독으로 포함할 수 있으며, 두 종류 이상의 센서를 포함할 수도 있다.
살균 모듈(700) 또는 휴대용 물통은 상술한 종류의 센서뿐만 아니라 다른 다양한 종류의 센서를 이용하여, 살균 모듈(700)의 살균 시작 및 살균 종료를 제어할 수 있다.
기판(720)은 센서(750)로부터 살균 시작 신호를 수신하면, 전원 저장 부재(730)의 전원을 살균 광원(740)으로 공급한다. 또한, 기판(720)은 센서(750)로부터 살균 종료 신호를 수신하면, 살균 광원(740)의 전원 공급을 중단한다.
제4 실시 예에 따르면, 살균 모듈(700)은 센서(750)를 이용하여 사용자가 별도로 살균에 대한 명령을 입력하지 않아도, 상황에 따라 자동으로 살균 시작 및 살균 종료를 수행한다.
제4 실시 예에서 설명하지 않았지만, 살균 모듈(700)은 입력부, 출력부 및 타이머 등의 구성부를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 입력부를 통해서 살균 시간이 설정되고, 센서(750)는 설정된 살균 시간 동안 휴대용 물통, 사용자 및 저장된 물 등을 감지된 것에 따라서 살균 시작 신호 및 살균 동작 신호를 생성하는 것도 가능하다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 내부에 물이 저장되는 공간을 가지며, 내측면에 형성된 몸체 결합부 및 상기 몸체 결합부의 상부에 형성된 이탈 방지부를 포함하는 물통 몸체;
    살균 자외선이 통과하는 자외선 출구가 형성된 하우징, 상기 살균 자외선을 방출하는 광원 모듈 및 상기 광원 모듈에 전원을 공급하는 전원 저장 부재를 포함하는 살균 모듈; 및
    상기 자외선 출구와 상기 광원 모듈 사이에 배치되어, 상기 하우징의 외부와 내부를 분리하는 투명창;을 포함하며,
    상기 살균 모듈은 상기 물통 몸체의 내부로 상기 살균 자외선을 조사하고,
    상기 몸체 결합부는 상기 살균 모듈의 적어도 일부와 결합하며,
    상기 이탈 방지부는 상기 살균 모듈이 상기 물통 몸체의 내부에 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지하고,
    상기 광원 모듈은 기판 및 상기 기판의 상면에 배치되어 상기 살균 자외선을 방출하는 살균 광원을 포함하는 휴대용 물통.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 모듈은 상기 물통 몸체의 상부 또는 하부에 배치되는 휴대용 물통.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징 내부의 상면에는 상기 자외선 출구의 둘레를 따라 형성되고, 내부에 상기 투명창이 안착되는 투명창 안착부가 더 형성된 휴대용 물통.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 투명창 안착부에 배치되어, 상기 자외선 출구와 상기 투명창 사이를 밀봉하는 내부 밀봉 부재를 더 포함하는 휴대용 물통.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 투명창은 측면이 상기 내부 밀봉 부재의 내측면에 삽입되어 상기 내부 밀봉 부재에 고정되는 휴대용 물통.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 내부 밀봉 부재는,
    상기 하우징의 상면과 상기 투명창 사이에 배치되는 제1 내부 밀봉 부재; 및
    상기 투명창과 상기 광원 모듈 사이에 배치되는 제2 내부 밀봉 부재;를 포함하는 휴대용 물통.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이탈 방지부는 살균 자외선이 투과되는 재질로 형성되는 휴대용 물통.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 이탈 방지부는 내부에 관통 구멍이 형성된 휴대용 물통.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 결합부는 물통 몸체의 내측면 형성된 나사산인 휴대용 물통.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 살균 모듈은 하우징에서 상기 몸체 결합부에 삽입되는 부분의 외측면에 형성되어, 상기 몸체 결합부와 결합되는 나사산인 모듈 결합부를 더 포함하는 휴대용 물통.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 이탈 방지부와 상기 살균 모듈 사이에 배치되어, 상기 이탈 방지부와 상기 살균 모듈 사이를 밀봉하는 외부 밀봉 부재를 더 포함하는 휴대용 물통.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징에 형성되어, 상기 전원 저장 부재와 외부 전원 장치를 연결하는 연결 단자를 더 포함하는 휴대용 물통.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 모듈은 살균 시간을 제어하는 타이머를 더 포함하는 휴대용 물통.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 모듈은 살균 시간을 설정할 수 있는 입력부를 더 포함하는 휴대용 물통.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 살균 모듈은 상기 살균 시작 시간, 살균 종료 시간 및 남은 살균 시간 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 더 포함하는 휴대용 물통.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 물통 몸체에 저장된 물, 사용자 동작, 물통 몸체 또는 살균 모듈의 동작 중 적어도 하나를 감지하는 센서를 더 포함하는 휴대용 물통.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 살균 광원은 상기 센서의 감지 결과에 따라 살균 자외선이 방출되거나, 살균 자외선 방출이 중단되는 휴대용 물통.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 물통 몸체의 내벽은 상기 살균 자외선이 통과하지 못하는 재질로 형성되는 휴대용 물통.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 물통 몸체의 내벽은 상기 살균 자외선을 반사하는 물질을 포함하는 휴대용 물통.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원 저장 부재는 전원을 충전할 수 있으며, 상기 살균 모듈 내부에 고정된 제1 전원 저장 부재 및 상기 살균 모듈로부터 탈부착이 가능한 제2 전원 저장 부재 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 물통.
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