KR101597345B1 - 휴대용 자가발전 정수물병 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대용 자가발전 정수물병에 관한 것으로, 휴대가 간편하고 외부 전원의 필요 없이 자가발전에 의해 필요한 전원을 확보하고 어떤 원수라도 단시간에 안전한 음용수로 정수하여 음용할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 상부 케이스와; 상단부가 상기 상부 케이스의 하단부에 대응하여 결합 가능하고, 상부가 개방된 수용부를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한 용기 형태의 하부 케이스와; 상기 상부 케이스의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스와 하부 케이스의 결합시 상기 하부 케이스의 수용부에 수용되고 하단부가 상기 하부 케이스 수용부의 하부까지 도달하여 위치하는 지지봉과; 상기 지지봉의 하단부에 판상으로 설치되고, 상기 하부 케이스의 수용부에서 하강함으로써 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수로부터 이물질을 필터링하는 정수필터와; 상기 상부 케이스 내부에 설치된 코일과, 상기 상부 케이스 내부에 승강 가능하도록 설치되어 외력에 의해 상기 상부 케이스가 움직일 때 기전력을 발생시켜주는 마그넷으로 이루어진 자가발전 부재와; 상기 상부 케이스의 하면에 설치되고 상기 자가발전 부재에서 생산된 전기를 공급받아 상기 상부 케이스와 하부 케이스 간 결합된 상태에서 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하는 자외선램프를 포함한다.
이러한 본 발명은, 상부 케이스와; 상단부가 상기 상부 케이스의 하단부에 대응하여 결합 가능하고, 상부가 개방된 수용부를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한 용기 형태의 하부 케이스와; 상기 상부 케이스의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스와 하부 케이스의 결합시 상기 하부 케이스의 수용부에 수용되고 하단부가 상기 하부 케이스 수용부의 하부까지 도달하여 위치하는 지지봉과; 상기 지지봉의 하단부에 판상으로 설치되고, 상기 하부 케이스의 수용부에서 하강함으로써 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수로부터 이물질을 필터링하는 정수필터와; 상기 상부 케이스 내부에 설치된 코일과, 상기 상부 케이스 내부에 승강 가능하도록 설치되어 외력에 의해 상기 상부 케이스가 움직일 때 기전력을 발생시켜주는 마그넷으로 이루어진 자가발전 부재와; 상기 상부 케이스의 하면에 설치되고 상기 자가발전 부재에서 생산된 전기를 공급받아 상기 상부 케이스와 하부 케이스 간 결합된 상태에서 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하는 자외선램프를 포함한다.
Description
본 발명은 정수물병에 관한 것으로, 특히 휴대가 간편하고 외부 전원의 필요 없이 자가발전에 의해 필요한 전원을 확보하고 어떤 원수라도 단시간에 안전한 음용수로 정수하여 음용할 수 있도록 한 휴대용 자가발전 정수물병에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 물병은 일정량의 물을 담아 휴대할 수 있는 있도록 한 용기로서, 여행, 운동 등과 같이 야외활동을 하는 경우 깨끗한 물을 쉽고 편하게 마시기 위해 휴대하게 된다.
최근 산업화가 급속도로 진전되어 환경오염이 심해짐에 따라 야외에서 활동할 때에는 미리 가정에서 정수하거나 안전하게 끓인 물을 휴대용 물병에 담아 이용하거나 생수를 구입하여 마시는 것이 일반적이다.
하지만 이와 같이 휴대용 물병에 물을 담아 이용하는 경우 외지에서 공급받는 수돗물이나 지하수보다는 안심할 수 있겠지만 물의 무게로 인해 휴대하는데 어려움이 있고, 더운 여름날과 같이 기온이 높을 때에는 시간이 지남에 따라 휴대용 물병에 보관된 물에 세균이 번식할 우려가 있었다.
한편, 위와 같이 휴대용 물병에 물을 담아 운반하지 않고 야외에서 직접 수돗물이나 지하수를 마실 수도 있겠지만 이 경우 안전함을 보장받을 수 없다는 곤란함이 존재한다.
따라서, 이같은 문제들을 해소하기 위한 방안으로 한국공개특허공보 제2011-0003103호(2011.01.11)에는 자외선램프를 이용하여 원수(原水)를 정수하는 기술이 개시되기도 하였다.
하지만, 이같은 종래기술은 자외선램프를 이용하여 살균하는 정도의 처리를 하므로 원수로부터 이물질을 제거하는데 상당한 어려움이 있었고 시간도 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 전원을 확보하기 위하여 소모성 배터리를 사용해야 하는 관계로 배터리를 주기적으로 교환해야 하는 문제점도 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 휴대가 간편하고 외부 전원의 필요 없이 자가발전에 의해 필요한 전원을 확보하고 어떤 원수라도 단시간에 안전한 음용수로 정수하여 음용할 수 있도록 한 휴대용 자가발전 정수물병을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 휴대용 자가발전 정수물병은, 정수된 음용수를 배출할 수 있도록 상하방향으로 관통하는 배수구를 구비하는 상부 케이스와; 상단부가 상기 상부 케이스의 하단부에 대응하여 결합 가능하고, 상부가 개방된 수용부를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한 용기 형태의 하부 케이스와; 상기 상부 케이스의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스와 하부 케이스의 결합시 상기 하부 케이스의 수용부에 수용되고 하단부가 상기 하부 케이스 수용부의 하부까지 도달하여 위치하는 지지봉과; 상기 지지봉의 하단부에 판상으로 설치되고, 상기 하부 케이스의 수용부에서 하강함으로써 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수로부터 이물질을 필터링하는 정수필터와; 상기 상부 케이스 내부에 설치된 코일과, 상기 상부 케이스 내부에 승강 가능하도록 설치되어 외력에 의해 상기 상부 케이스가 움직일 때 기전력을 발생시켜주는 마그넷으로 이루어진 자가발전 부재와; 상기 상부 케이스의 하면에 설치되고 상기 자가발전 부재에서 생산된 전기를 공급받아 상기 상부 케이스와 하부 케이스 간 결합된 상태에서 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하는 자외선램프를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 자가발전 부재의 상부와 하부에는 각각 승강하는 마그넷과 접촉하여 완충시켜주는 범퍼가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 자가발전 부재의 상부와 하부에 각각 설치된 범퍼와 인접하여 설치되어 상기 마그넷과 범퍼 간 충돌시 그 충격으로 인해 발생하는 압력을 범퍼로부터 전달받아 발전하는 압전소자가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 지지봉에는 상기 지지봉의 하단이 수용부의 저면에 접촉할 때 눌리면서 상기 자외선램프의 작동을 허용하는 제1안전스위치가 설치되어, 상기 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 결합되지 않은 상태에서는 상기 자외선램프가 작동되지 않도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스의 외주면에 링 형태로 설치되고 상기 상부 케이스의 둘레방향으로 회전시켜 상기 자외선램프를 온·오프시키는 작동스위치가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스에 구비된 배수구의 출구 주변에는 사용자의 피부와 접촉하면 상기 자외선램프의 작동을 중단시키는 제2안전스위치가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 상부 케이스는 상기 하부 케이스와의 결합시 고정되는 내측 부위와 상기 내측 부위를 덮으면서 변위 가능한 외측 부위로 이루어지고, 상기 사용자가 배수구의 출구에 입을 대어 상기 상부 케이스의 외측 부위가 변위되면 상기 하부 케이스와의 사이에서 눌리면서 상기 자외선램프의 작동을 중단시키는 제2안전스위치가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 정수필터는 상대적으로 굵은 입자의 물질을 필터링하는 프리필터 레이어와, 은나노 활성탄에 의해 상기 프리필터 레이어에 비해 상대적으로 미세한 입자의 물질을 필터링할 수 있도록 한 흡착필터 레이어와, 카본나노섬유에 의해 상기 흡착필터에 비해 더욱 미세한 입자의 물질을 필터링할 수 있도록 한 카본미세필터와, 은나노 활성탄하는 카본섬유필터 레이어가 적층되어 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 휴대용 자가발전 정수물병은, 휴대가 간편하고 외부 전원의 필요 없이 자가발전에 의해 필요한 전원을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 휴대가 간편하게 콤팩트한 제품이면서도 필터링과 광화학적 살균을 복합적으로 적용하여 어떤 원수라도 단시간에 안전한 음용수로 정수하여 음용할 수 있다.
또한, 본 발명은 다중의 안전장치를 통해 광화학적 살균에 사용되는 자외선이 외부로 방사되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 외관을 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병이 음용을 위해 기울여진 상태를 보여주는 사용상태도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에서 상부 케이스와 하부 케이스가 분리된 상태의 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 구성을 설명하기 위한 부분 절개도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병으로 정수하는 과정을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병이 음용을 위해 기울여진 상태를 보여주는 사용상태도
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에서 상부 케이스와 하부 케이스가 분리된 상태의 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 구성을 설명하기 위한 부분 절개도
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병으로 정수하는 과정을 설명하기 위한 일련의 참조도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병이 음용을 위해 기울여진 상태를 보여주는 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병은 휴대하기 편리하도록 콤팩트한 물병 형태로 이루어지며 야외에서 지하수, 하천, 빗물 등의 원수를 단시간에 정수하여 음용할 수 있도록 구성된다. 더욱이 본 발명은 자가발전에 의해 외부의 배터리나 전원을 필요로 하지 않고 자체적으로 필요한 전원을 확보할 수 있도록 구성된다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에 대해 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에서 상부 케이스와 하부 케이스가 분리된 상태의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 구성을 설명하기 위한 부분 절개도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병은, 서로 대응하여 결합 및 분리되는 상부 케이스(110a) 및 하부 케이스(110b)와, 지지봉(120)과, 정수필터(130)와, 작동스위치(141)와, 제1안전스위치(142) 및 제2안전스위치(143)와, 자외선램프(150)와, 자가발전 부재(160)를 포함하여 이루어지며, 전체적으로 보면 상부 케이스(110a)와, 지지봉(120)과, 정수필터(130)와, 작동스위치(141)와, 제1안전스위치(142) 및 제2안전스위치(143)와, 자외선램프(150)와, 자가발전 부재(160)가 하나로 결합된 상부 본체(100a)를 이루고, 하부 케이스(110b)가 단독으로 하부 본체(100b)를 이룬다.
아래에서는 상기 각 구성요소들을 중심으로 더욱 상세히 설명하기로 한다.
상기 상부 케이스(110a)는 상기 하부 케이스(110b)에 마련된 수용부(112)를 덮어주는 커버 역할을 하면서 원수를 정수하기 위한 각종 부품들을 실장하고 지지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 상부 케이스(110a)는 짧은 원통형의 몸체를 가지며 상기 하부 케이스(110b) 내에서 원수가 정수되어 만들어진 음용수를 사용자가 음용할 수 있도록 배수구(111)가 상하방향으로 관통하는 형태로 형성된다. 이같은 배수구(111)에서 상부 케이스(110a)의 상면에 위치하는 상단은 사용자가 입을 댈 수 있는 출구(111a)가 되고 상부 케이스(110a)의 하면에 위치하는 하단은 상기 하부 케이스(110b)의 수용부(112)로부터 정수된 음용수를 받아들이는 입구(111b)가 된다. 또한, 상기 상부 케이스(110a)의 상면에는 상기 자가발전 부재(160)에 의한 충전 상태를 표시하거나 상기 자외선램프(150)의 작동시점을 기준으로 시간을 산정하여 원수에 대한 정수가 완료되었음을 알려주는 등의 다양한 역할을 수행하는 지시용 LED(165a)와, 상기 자외선램프(150)가 작동중임을 깜박이는 형태로 알려주는 작동표시용 LED(165b)가 설치된다. 한편 도면에는 도시되지 않았으나 상기 배수구(111)의 출구(111a)를 차단할 수 있는 작은 크기의 커버가 구비되거나 상기 상부 케이스(110a) 전체를 덮어줄 수 있는 원통형의 넓은 커버가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 하부 케이스(110b)는 상부 케이스(110a)에 비해 긴 원통형의 몸체를 가지며 상부가 개방된 수용부(112)를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한다. 또한, 상기 하부 케이스(110b)는 상단부가 상기 상부 본체의 하단부에 대응하여 결합 및 분리 가능하게 구성되는데 예를 들면 상기 분리 및 결합을 위해 나사결합이나 억지끼움 방식의 구조를 구비하는 것이 가능하다.
상기 지지봉(120)은 상부 케이스(110a)의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b) 간 결합시 상기 하부 케이스(110b)의 수용부(112) 중앙에 길게 수용되고 그 하단부가 수용부(112)의 하부까지 도달하여 위치한다. 상기 지지봉(120)의 하단부에는 정수필터(130)와 제1안전스위치(142)가 설치된다.
상기 정수필터(130)는 하부 케이스(110b)의 수용부(112)에 수용된 원수를 필터링하여 이물질을 제거하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 정수필터(130)는 지지봉(120) 하단부에 판상의 형태로 설치되며, 프리필터 레이어와, 흡착필터 레이어와, 카본섬유필터 레이어의 3중 레이어가 적층된 구조로 이루어진다. 여기서 상기 프리필터 레이어는 상대적으로 굵은 입자의 이물질 및 부유물질 등을 담당하여 필터링하고, 상기 흡착필터 레이어는 프리필터 레이어에 비해 상대적으로 미세한 입자의 이물질 및 세균, 미생물 등을 담당하여 흡착하며, 상기 카본섬유필터 레이어는 카본나노섬유에 의해 상기 흡착필터에 비해 더욱 미세한 입자의 극미세 이물질 및 세균, 미생물 등을 담당하여 필터링한다. 이처럼 구성되는 정수필터(130)는 상기 지지봉(120)을 따라 상기 수용부(112)의 상부에서 하부로 하강함으로써 수용부(112)에 수용된 원수로부터 위해요소인 기생충알, 미생물, 화학적 요소 등의 이물질을 필터링할 수 있게 된다.
상기 작동스위치(141)는 자외선램프(150)를 온·오프시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 작동스위치(141)는 상기 상부 케이스(110a)의 외주면 하단부에 그 둘레방향을 따라 링 형태로 설치된다. 또한 도 5의 확대부에 도시된 것처럼 상기 작동스위치(141)와 상부 케이스(110a) 간에는 서로 대응하는 돌기와 홈을 갖는 한 쌍의 스틸 플레이트(141a,141b)가 설치된다. 이로써 상기 작동스위치(141)는 클릭감을 갖는 것은 물론, 외력이 가해지지 않는 한 온 위치와 오프 위치를 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 또한, 상기 작동스위치(141)의 온·오프 상태를 표시하기 위하여 작동스위치(141)와 상부 케이스(110a)의 경계에는 온·오프 표식(141c)이 인쇄되는 것이 바람직하다.
상기 제1안전스위치(142)는 상기 지지봉(120)에 설치되며 상기 지지봉(120)의 하단이 상기 수용부(112)의 저면에 접촉할 때 눌리면서 상기 작동스위치(141)에 의한 상기 자외선램프(150)의 작동을 허용하게 된다. 다만, 도면에서는 상기 제1안전스위치(142)가 지지봉(120)의 하단에 설치된 것으로 예시되었으나 지지봉(120)의 상단이나 중간부위에 설치되어도 동일하게 작동될 수 있다. 이같은 제1안전스위치(142)가 구비되면 상기 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b)가 서로 결합되지 않은 상태에서는 자외선램프(150)가 작동하지 않도록 구속된다.
상기 제2안전스위치(143)는 상기 제1안전스위치(142)를 보조하여 사용자가 정수물을 음용할 때 자외선램프(150)의 작동을 중지시켜 안전을 도모하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제2안전스위치(143)는 상기 상부 케이스(110a)에 구비된 배수구(111)의 출구(111a) 주변에 설치되며 사용자의 피부(주로 입술)와 접촉하면 상기 자외선램프(150)의 작동을 중단시키는 역할을 한다. 여기서 상기 제2안전스위치(143)는 사용자의 입술이 접촉하면 작동되어 자외선램프(150)의 동작을 차단하기 위한 정지신호를 인가할 수 있을 정도로 섬세한 스위치여야 한다. 따라서 상기 제2안전스위치(143)는 사용자의 입술이나 피부 접촉을 세심하게 감지할 수 있는 터치식 센싱 스위치로 구비되는 것이 바람직하다. 이로써 사용자가 작동스위치(141)를 오프 위치에 위치시킴으로써 자외선램프(150)의 작동을 해제하지 않은 상태에서는 음용수를 마시고자 할 때 제2안전스위치(143)가 자연스럽게 작동함으로써 자외선램프(150)를 작동하지 않도록 안전하게 오프시켜준다.
한편 상기 제2안전스위치(143)는 사용자가 배수구(111)에 입을 대어 외력을 가할 때 변위되어 상기 하부 케이스(110b)에 의해 눌리면서 상기 자외선램프(150)의 작동을 중단시키는 형태로 설치될 수도 있다. 이를 위해서는 상기 상부 케이스(110a)가 상기 하부 케이스(110b)에 결합되면 고정되는 내측 부위와 그 고정되는 내측 부위의 외측을 커버 형태로 덮으면서 스프링 탄성 등에 의해 변위 가능하도록 설치되는 외측 부위의 이중구조로 구성되고, 상기 제2안전스위치는 상기 상부 케이스(110a)의 변위 가능한 내측 부위와 상기 하부 케이스(110b) 사이에 설치되면 된다. 이같은 상기 상부 케이스(110a)의 이중 구조 및 제2안전스위치에 대해서는 위 설명으로 충분히 구현할 수 있는 것이므로 도면 및 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 자외선램프(150)는 상기 상부 케이스(110a)의 하면에 설치되어 상부 케이스(110a)와 하부 케이스(110b) 간 결합된 상태에서 수용부(112)에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하여 준다. 이로써 상기 정수필터(130)에 의해 이물질이 1차 필터링된 원수를 자외선에 의해 살균함으로써 정수필터(130)로는 제거하기 어려웠던 유해 미생물 및 세균을 제거할 수 있다. 여기서, 상기 자외선램프(150)는 자외선의 방사가 가능한 복수의 LED로 구비된다. 또한, 상기 자외선램프(150)는 자가발전 부재(160)에서 생산된 전기를 공급받아 사용하게 된다.
상기 자가발전 부재(160)는 상부 케이스(110a) 내부에 설치된 코일(162)과, 상기 코일(162)의 설치 영역에서 승강 가능하도록 설치되어 외력에 의해 상기 상부 케이스(110a)가 움직일 때 승강하면서 전자기유도 작용에 의해 코일(162)에 기전력을 발생시켜주는 마그넷(161)을 포함한다. 이로써, 사용자가 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병을 흔들어주면 상기 마그넷(161)이 승강하면서 자연스럽게 전기가 생산된다. 이렇게 생산된 전기는 상기 자외선램프(150)에 공급되어 바로 사용되거나 그렇지 않은 경우에는 미도시된 충전기에 충전된다. 또한, 상기 자가발전 부재(160)의 상부와 하부에는 승강하는 마그넷(161)과 접촉하여 충격을 완화하는 한 쌍의 범퍼(163a,163b)가 더 설치된다. 상기 범퍼(163a,163b)는 완충을 위해 고무 소재로 구비되면 적당하다. 나아가, 상기 자가발전 부재(160)의 상부와 하부에 각각 설치된 범퍼(163a,163b)와 인접한 곳에서 상기 마그넷(161)과 범퍼(163a,163b) 간 충돌시 그 충격으로 인해 발생하는 압력을 받아 발전하는 압전소자(164a,164b)가 더 설치된다. 이같이 압전소자(164a,164b)가 추가적으로 설치되면 마그넷(161)과 코일(162) 단독으로 설치되었을 때보다 효과적으로 전기를 생산할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병의 동작 및 작용을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병으로 정수하는 과정을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병에 의해 원수를 정수하기 위해서는 먼저, 도 6a와 같이 하부 케이스(110b)의 수용부(112)에 적당량의 원수를 담아준다. 이후 상부 케이스(110a)를 잡고 지지봉(120)의 하단부에 설치된 정수필터(130)를 하부 케이스(110b)의 수용부(112)에 대하여 개방된 상측에서부터 점진적으로 하강시켜준다.
그러면 도 6b와 같이 지지봉(120) 하단부에 설치된 정수필터(130)가 상기 하부 케이스(110b)의 수용부(112)에서 점진적으로 하강하면서 원수에 포함된 기생충알, 미생물, 화학적요소 등의 이물질을 흡착하여 수용부(112)의 하부로 모아준다. 이에 따라 상기 정수필터(130)를 중심으로 상측에는 이물질이 제거되어 1차 정수된 원수가 위치하고 하측에는 필터링된 이물질이 다량 포함된 원수가 위치하게 된다.
이후, 정수필터(130)가 수용부(112)에서 끝까지 하강하여 원수에 대한 이물질의 필터링 작업이 완료되면 그 상태에서 그대로 상부 케이스(110a)를 하부 케이스(110b)에 결합시켜준다. 이때 상기 지지봉(120)에 설치된 제1안전스위치(142)가 수용부(112)의 저면에 접촉하여 눌리면서 자외선램프(150)를 작동 가능한 상태가 된다.
이후, 상부 케이스(110a) 하단부에 설치된 작동스위치(141)를 온 위치로 돌려주면 도 6c와 같이 상부 케이스(110a) 하면에 설치된 자외선램프(150)가 점등되면서 상기 정수필터(130)에 의해 1차 정수된 수용부(112)의 원수에 대하여 살균하여 유해 원수에 포함된 유해 미생물 및 세균을 제거하게 된다. 이때 상부 케이스(110a) 상면에 설치된 작동표시용 LED(165b)가 깜박거리면서 자외선램프(150)가 작동중임을 알려준다. 이로써 하부 케이스(110b)의 수용부(112)에 담겨진 원수에 대한 정수가 완료되어 마실 수 있는 음용수를 확보하게 된다.
이처럼 자외선램프(150)가 작동된 후 일정 시간이 지나 원수에 대한 정수가 완료되면 지시용 LED(165a)가 상부 케이스(110a) 상면에서 특정 색상으로 점등되어 음용이 가능한 상태임을 알려준다. 그러면 사용자는 작동스위치(141)를 오프 위치로 돌려주어 자외선램프(150)를 소등한다. 그리고 나서 배수구(111)의 출구(111a)를 막고 있는 미도시된 커버를 제거하고 휴대용 자가발전 정수물병을 기울여서 음용수를 따라 마실 수 있게 된다. 이때 만일 사용자가 부주의하여 작동스위치(141)를 오프 위치로 돌려주지 않은 상태라면 사용자가 배수구(111)의 출구(111a) 주변에 입을 대는 순간 제2안전스위치(143)가 사용자와의 접촉으로 작동되어 자외선램프(150)를 소등하게 된다.
이처럼 본 발명의 실시예에 의한 휴대용 자가발전 정수물병은 야외에서 구할 수 있는 하천, 우수, 지하수 등의 원수를 간편하게 정수하여 안전하게 음용할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110a : 상부 케이스 110b : 하부 케이스
111 : 배수구 120 : 지지봉
130 : 정수필터 141 : 작동스위치
142 : 제1안전스위치 143 : 제2안전스위치
150 : 자외선램프 160 : 자가발전 부재
161 : 마그넷 162 : 코일
163a, 163b : 범퍼 164a, 164b : 압전소자
111 : 배수구 120 : 지지봉
130 : 정수필터 141 : 작동스위치
142 : 제1안전스위치 143 : 제2안전스위치
150 : 자외선램프 160 : 자가발전 부재
161 : 마그넷 162 : 코일
163a, 163b : 범퍼 164a, 164b : 압전소자
Claims (8)
- 정수된 음용수를 배출할 수 있도록 상하방향으로 관통하는 배수구를 구비하는 상부 케이스와;
상단부가 상기 상부 케이스의 하단부에 대응하여 결합 가능하고, 상부가 개방된 수용부를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한 용기 형태의 하부 케이스와;
상기 상부 케이스의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스와 하부 케이스의 결합시 상기 하부 케이스의 수용부에 수용되고 하단부가 상기 하부 케이스 수용부의 하부까지 도달하여 위치하는 지지봉과;
상기 상부 케이스의 하면에 설치되고 전기를 공급받아 상기 상부 케이스와 하부 케이스 간 결합된 상태에서 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하는 자외선램프를 포함하며,
상기 지지봉에는 상기 지지봉의 하단이 수용부의 저면에 접촉할 때 눌리면서 상기 자외선램프의 작동을 허용하는 제1안전스위치가 설치되어, 상기 상부 케이스와 하부 케이스가 서로 결합되지 않은 상태에서는 상기 자외선램프가 작동되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 제1항에 있어서,
상기 상부 케이스 내부에 설치된 코일과, 상기 상부 케이스 내부에 승강 가능하도록 설치되어 외력에 의해 상기 상부 케이스가 움직일 때 기전력을 발생시켜주는 마그넷으로 이루어진 자가발전 부재가 더 구비되어 상기 자가발전 부재에서 생상된 전기를 상기 자외선램프에 공급하는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 제2항에 있어서,
상기 자가발전 부재의 상부와 하부에는 각각 승강하는 마그넷과 접촉하여 완충시켜주는 범퍼가 더 설치되고, 상기 자가발전 부재의 상부와 하부에 각각 설치된 범퍼와 인접하여 설치되어 상기 마그넷과 범퍼 간 충돌시 그 충격으로 인해 발생하는 압력을 범퍼로부터 전달받아 발전하는 압전소자가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 삭제
- 정수된 음용수를 배출할 수 있도록 상하방향으로 관통하는 배수구를 구비하는 상부 케이스와;
상단부가 상기 상부 케이스의 하단부에 대응하여 결합 가능하고, 상부가 개방된 수용부를 구비하여 내부에 정수를 필요로 하는 원수(原水)를 담을 수 있도록 한 용기 형태의 하부 케이스와;
상기 상부 케이스의 하부에 수직하게 설치되어 상부 케이스와 하부 케이스의 결합시 상기 하부 케이스의 수용부에 수용되고 하단부가 상기 하부 케이스 수용부의 하부까지 도달하여 위치하는 지지봉과;
상기 상부 케이스의 하면에 설치되고 전기를 공급받아 상기 상부 케이스와 하부 케이스 간 결합된 상태에서 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수에 대해 자외선을 방사하는 자외선램프를 포함하며,
상기 상부 케이스의 외주면에 링 형태로 설치되고 상기 상부 케이스의 둘레방향으로 회전시켜 상기 자외선램프를 온·오프시키는 작동스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 상부 케이스에 구비된 배수구의 출구 주변에는 사용자의 피부와 접촉하면 상기 자외선램프의 작동을 중단시키는 제2안전스위치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 상부 케이스는 상기 하부 케이스와의 결합시 고정되는 내측 부위와 상기 내측 부위를 덮으면서 변위 가능한 외측 부위로 이루어지고, 상기 사용자가 배수구의 출구에 입을 대어 상기 상부 케이스의 외측 부위가 변위되면 상기 하부 케이스와의 사이에서 눌리면서 상기 자외선램프의 작동을 중단시키는 제2안전스위치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병. - 제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 지지봉의 하단부에 판상으로 설치되고, 상기 하부 케이스의 수용부에서 하강함으로써 상기 하부 케이스의 수용부에 수용된 원수로부터 이물질을 필터링하는 정수필터를 더 구비하며, 상기 정수필터는 상대적으로 굵은 입자의 물질을 필터링하는 프리필터 레이어와, 은나노 활성탄에 의해 상기 프리필터 레이어에 비해 상대적으로 미세한 입자의 물질을 필터링할 수 있도록 한 흡착필터 레이어와, 카본나노섬유에 의해 상기 흡착필터에 비해 더욱 미세한 입자의 물질을 필터링할 수 있도록 한 카본미세필터와, 은나노 활성탄하는 카본섬유필터 레이어가 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 자가발전 정수물병.
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