JP6211201B2 - 循環殺菌システムを備えた浄水器 - Google Patents

Description

本発明は、貯水槽から排出される水が加熱装置を通過しながら温度が上昇して、循環管路、取水管路、及び貯水槽を順次殺菌する循環殺菌システムを備えた浄水器に関する。

近年、家庭や事務室で冷水または温水を提供する浄水器の使用が増加している。このような共用浄水器は、一定期間ごとに飲用に適するか否かを確認するために定期点検が行われる。特に浄水器から供給される飲用水の安全に関するユーザの関心が高まりつつある中、市中では殺菌機能付き浄水器の提供が重要な課題になっている。
浄水器の内部に組み込まれた貯水部に貯留される原水は、既に複数のフィルタ部を通ることでろ過処理済みの水であるが、該ろ過処理済の水に極少量でも細菌などの異物が残存していれば、細菌の急速繁殖によって貯水部内部の水が汚染することがある。

このような問題を解決するために、従来は、浄水器の貯水部を自動殺菌するために酸化塩素などの殺菌液を貯水部に注入し、殺菌が終わった水を排水するシステムを更に備えた殺菌浄水器が開発された。しかし、この種の殺菌浄水器では、貯水部内部の水を排水するために別途の排水ポンプを更に設置しなければならないため、製造コストが大幅に上昇するという問題があった。また、貯水部の殺菌が行われるとしても、水を外部に排出する排出コークの近くにも別途の殺菌装置が更に必要となるという問題があった。
排出コークへ流れていく水を殺菌するための装置として、韓国公開特許公報第１０-２０１０-０１３６７９７号では、排出コークの内部に銀糸を利用した銀糸フィルタユニットを装着し、前記排出コークを通ってユーザに供給される水の殺菌効果を高めることができる冷温水器に関する内容が開示されている。但し、前記先行文献によれば、冷温水器の内部に配置される原水の移動配管には殺菌のためのシステムが備えられていないことから原水の殺菌問題を根本的な解決することができず、且つ前記銀糸フィルタの製造過程が追加されなければならないことから製造工程が複雑となり、コストの上昇につながるという問題があった。

本発明は、前記したような従来技術の限界や問題点を解決するためになされたものであって、具体的には、貯水槽に貯留された水が加熱装置が介設された循環管路に沿って移動する際に水の温度が上昇し、それにより高温となった水によって浄水器の内部構成及び内部配管の殺菌がなされるようにすることを目的とする。

前記した課題を達成するために、本発明では、水を貯留する貯水槽；前記貯水槽に貯留された水が流入される流入循環管と、前記流入循環管の延長方向と平行な方向に延在する排出循環管と、前記流入循環管の一方側と前記排出循環管の一方側とを接続し所定の曲率を持つように折り曲げられる折り曲げ循環管とを含む循環管路；及び一方側が前記貯水槽に接続され他方側が排出コークに接続される取水管路；を含み、前記排出循環管の一方側には、前記取水管路の内部空間に設けられて前記取水管路の外面から内側に突出する突出部が形成され、前記突出部には、前記排出循環管から前記取水管路の内部下面に沿って前記排出コークの方向に向けて水が移動するように、前記排出循環管と前記取水管路との間の境界であって水の移動通路を提供するガイドホールが形成され、前記ガイドホールの中央地点は、前記取水管路内で水の移動が滑らかに行われるように前記取水管路の内側端面中央地点よりも相対的に低い位置に設けられ、前記排出循環管の断面直径は１１ｍｍ〜１４ｍｍで、前記折り曲げ循環管の断面直径と前記流入循環管の断面直径は８ｍｍ〜１０ｍｍである循環殺菌システムを備えた浄水器が提供される。
また、本発明によれば、前記取水管路の幅は、前記突出部の長さよりも相対的に大きい値を有する。
さらに、本発明によれば、前記排出循環管には、前記貯水槽、循環管路、取水管路、及び排出コークを循環殺菌させるように前記循環管路に沿って移動する水に熱エネルギーを提供する加熱装置が介設される。

提案される本発明によれば、貯水槽に貯留された水が加熱装置が介設された排出循環管路を通過ながら高温に加熱されるため、高温水の循環によって浄水器の内部構成及び内部配管を効率良く殺菌させることができるという長所がある。
また、前記排出循環管路の一方側には、排出コークの方向への水の移動をガイドするガイドホールが形成されるため、排出コークの末端まで円滑に殺菌させることができるという長所がある。
さらに、前記加熱装置によって加熱された水は、循環管路、取水管路、及び貯水槽を順次通過しながら各構成を殺菌させるため、ユーザに対して完全に殺菌された水を供給することができるという長所がある。

本発明に係る浄水器の一部分の内部構成を示す概略的な斜視図である。 図１のＩ-Ｉ'線に沿った概略的な断面図である。 図２のＡ部分を拡大して示す概略的な拡大図である。 図２のＢ部分を拡大して示す概略的な拡大図である。 殺菌モード作動時における貯水槽に貯留された水が移動する過程を示す概略的な水の流れ図である。

以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を参照して説明する。なお、本発明は図面に図示された実施例を参考にして説明されたが、これは一つの実施例として説明されるものであるに過ぎず、これによって本発明の技術的思想及びその核心構成、並びに作用が制限されるものではない。

図１は、本発明に係る浄水器の一部分の内部構成を示す概略的な斜視図であり、図２は、図１のＩ-Ｉ'線に沿う概略的な断面図である。図３は、図２のＡ部分を拡大して示す概略的な拡大図であり、図４は、図２のＢ部分を拡大して示す概略的な拡大図である。
図面に図示されたように、本発明の一実施例に係る浄水器１は、冷水を貯留する冷水槽１０及び前記冷水槽１０に接続され温水を貯留する温水槽１５を含む。前記冷水槽１０と温水槽１５とは水の移動通路を提供する移動配管を介して接続され、前記冷水槽１０に貯留された水が温水槽１５に移動され得る。

前記冷水槽１０は、浄水器１の内部空間を仕切るブラケット５０の上部に配置される。前記ブラケット５０は、前記浄水器１の外面を形成するハウジングにネジ、ボルトなどの締付具を介して固着される。前記冷水槽１０に貯留された水は、前記冷水槽１０の下面に形成される流入ホール１１を介して循環管路２０に移動する。すなわち、前記流入ホール１１は、前記冷水槽１０に貯留される水が前記循環管路２０に流入するための初期地点として規定することができる。また、前記冷水槽１０に貯留された水は、調節アダプダ２１ａによって水の移動量が調節された状態で前記循環管路２０に流入され得る。

図面に図示されたように、本発明に係る浄水器１は、冷水槽１０を通過した水が循環管路２０に沿って移動することで殺菌が行われると説明したが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではなく、一例として、前記温水槽１５を通過した水が循環管路２０に沿って移動することで殺菌作用が行われていてもよい。
なお、本明細書では、説明の便宜上、浄水器１の内部構成または内部配管が冷水槽１０に貯留された水によって殺菌が行われると説明する。

前記循環管路２０は、直線配管からなる流入循環管２１及び排出循環管２３と、前記流入循環管２１の一方側と前記排出循環管２３の一方側とを接続し所定の曲率を持つように折り曲げられる折り曲げ循環管２２とから構成される。すなわち、前記循環管路２０はその全体が‘Ｕ’字状の形状で形成されていてよい。図面では、前記流入循環管２１、折り曲げ循環管２２、及び排出循環管２３がそれぞれ別途の構成で形成され、互いに組み立てられてなると図示されているが、本発明はこれに制限されるものではなく、前記流入循環管２１、折り曲げ循環管２２、及び排出循環管２３が一体で形成されて前記循環管路２０を構成していてよい。

前記排出循環管２３には、前記冷水槽１０から移動される水を加熱するための加熱装置２４が介設される。具体的に、前記冷水槽１０に貯留された水は、流入循環管２１、折り曲げ循環管２２を順次通りながら排出循環管２３に移動する。このとき、前記排出循環管２３に移動された水は、前記加熱装置２４によって温度が上昇しており、このような高温の水が殺菌水の役割をする。前記加熱装置２４は、前記排出循環管２３の外部を囲うように形成される。このような加熱装置２４と排出循環管２３との間にはアルミニウムなどの導電材料からなる熱伝導板２４ａが設置されていてよい。前記熱伝導板２４ａは、前記加熱装置２４で発生した熱エネルギーを前記排出循環管２３に沿って流れる水に伝える。これにより、前記加熱装置２４によって排出循環管２３に沿って移動する水には自然対流現象が生じ、こうした現象によって高温水の円滑な移動が可能となる。

前記排出循環管２３の幅は、前記流入循環管２１と折り曲げ循環管２２の幅よりも大きく形成される。言い換えれば、前記排出循環管２１の断面直径は、前記折り曲げ循環管２２の断面直径よりも相対的に大きい値を有する。前記循環管路２０を構成する複数本の循環管が互いに異なる幅の大きさを有することは騷音の発生を軽減することと関係がある。
具体的に、排出循環管２３の断面直径が小さくなると、前記排出循環管２３と前記排出循環管２３を囲う加熱装置２４との間の熱接触面積が小さくなる。したがって、前記排出循環管２３の断面直径が小さくなると、前記加熱装置２４による前記排出循環管２３の単位面積当たりの発熱量が相対的に大きくなる。こうした現象が、浄水器１の殺菌モード作動時においてより大きな騷音を誘発させる。

本出願人は、実際の実験を通じて前記排出循環管２３の断面直径と騷音との相関関係について鋭意研究を重ね、その結果、下表に表すような実験結果を導出した。

一般に、循環管路２０の断面直径は、水の流速と水に作用する摩擦力を考慮して、８ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは９．５２ｍｍの大きさを有する。このとき、前記排出循環管２３を通過する水は、４０ｄＢ程度の騷音の大きさを有し且つ温度が上昇する。なお、本発明では、排出循環管２３の断面直径を既存の９．５２ｍｍから１１ｍｍ〜１４ｍｍ、好ましくは１２．７ｍｍに変更して同一の実験を実施したときに、前記排出循環管２３を通過する水が３６ｄＢ程度の騷音の大きさを有し且つ同様な温度上昇の効果が生じるという結果を導出した。

すなわち、前記排出循環管２３の断面直径を、流入循環管２１及び折り曲げ循環管２２のそれより相対的に大きく構成すれば、前記排出循環管２３の単位面積当たりの発熱量が小さくなり、その結果、水の温度上昇時に騷音の大きさが低減するという効果がある。なお、前記排出循環管２３が１４ｍｍよりも大きい断面直径を有すると、前記折り曲げ循環管２２から前記排出循環管２３への水の移動が滑らかに行われないため、前記排出循環管２３は、１１ｍｍ〜１４ｍｍ、好ましくは１２．７ｍｍの断面直径を有するのが最も効率的である。

前記排出循環管２３の一方側には、前記循環管路２０を通過した水が取水管路３０に移動する経路であるガイドホール２３ａが形成される。前記ガイドホール２３ａは、ユーザの操作が可能な排出コーク４０の方向に向けて形成されるホールからなるものであってよい。前記ガイドホール２３ａから排出された水は取水管路３０に移動していく。具体的に、前記排出循環管２３は、前記ガイドホール２３ａが取水管路３０の内部に形成されるように前記取水管路３０の一方の面を貫通して設けられる。すなわち、前記排出循環管２３の一方側は、前記取水管路３０の内部に設けられ前記取水管路３０の外面から内側に突出する突出部が形成される。

また、前記排出循環管２３と取水管路３０とは互いに直交する方向に延在する。したがって、前記排出循環管２３に沿って上下方向に移動する水は、前記ガイドホール２３ａを通過して、前記取水管路３０に沿って左右方向に移動する。要するに、前記排出循環管２３の一部は前記取水管路３０の内部に収容されるように配置され、前記取水管路３０に収容される排出循環管２３の一部には前記ガイドホール２３ａが形成されて水の移動方向の変更をガイドするわけである。

前記ガイドホール２３ａの中央地点は、前記取水管路３０の幅の中央地点よりも相対的に低い位置に配置されていてよい。具体的に、前記排出循環管２３を通過して前記取水管路３０に移動していく水は、前記取水管路３０の下部に沿って移動することができる。したがって、前記排出循環管２３から排出された水は、前記排出コーク４０への移動の際に前記取水管路３０の下部に沿って移動するようになり、前記排出コーク４０から冷水槽１０へのリターンの際は前記取水管路３０の上部に沿って移動するようになり、その結果、前記取水管路３０の内部での水の移動流れが滑らかになる。

また、前記取水管路３０の幅Ｗは、前記取水管路３０に収容される前記排出循環管２３の長さＬよりも相対的に大きい値を有する。したがって、前記取水管路３０の断面直径を基準にして、前記取水管路３０の内部に収容される排出循環管２３と前記取水管路３０の内側端面との間には排出コーク４０を通過した水が移動する通路である隙間が形成される。したがって、前記排出コーク４０の末端を通過した水は、前記隙間を通って前記冷水槽１０へと滑らかに移動することができる。

前記冷水槽１０の下面には前記取水管路３０を通過した水が前記冷水槽１０に流入される通路である複数のリターンホール１２が形成される。すなわち、前記冷水槽１０の下面には、前記冷水槽１０に貯留された水が流入循環管２１に移動する通路である流入ホール１１と、前記取水管路３０を通過した水が前記冷水槽１０に移動する通路であるリターンホール１２とが形成される(図４参照)。図面では、前記流入ホール１１が冷水槽１０の下面中央に形成され、前記複数のリターンホール１２が前記流入ホール１１を取り囲むように形成されると図示したが、前記流入ホール１１及びリターンホール１２の位置がこれに制限されるものではなく、それ以外の多様な実施例が可能であることを明らかにしておく。

以下、冷水槽１０に貯留された水が複数の管路を通過しながら浄水器１の内部配管及び内部構成を殺菌する過程について詳細に説明する。
図５は、殺菌モード作動時の冷水槽に貯留された水が移動する過程を示す概略的な水の流れ図である。
本発明に係る浄水器１の作動モードは、冷水槽１０に貯留された水がユーザに供給される取水モード及び前記冷水槽１０に貯留された水が浄水器１の内部構成を殺菌して再び冷水槽１０にリターンする殺菌モードを含む。

先ず、浄水器１が殺菌モードで作動すると、冷水槽１０に貯留された水は流入ホール１１を通って循環管路２０に流入される。前記循環管路２０の一構成である排出循環管２３には、水に熱を加える加熱装置２４が設置され、該加熱装置２４は殺菌モード時にオン状態になるように作動する。前記加熱装置２４によって高温に加熱された水は、ガイドホール２３ａを通過して取水管路３０の下方に移動していく。前記取水管路３０の下方に沿って排出コーク４０末端を通った水は、リターンして取水管路３０の上方に沿って移動していき、取水管路３０の内側端面と排出循環管２３の突出部との間に形成される隙間を通って再び冷水槽１０に流入される。

このように、浄水器１が殺菌モードで作動の際、前記冷水槽１０に貯留された水は、循環管路２０、取水管路３０の下方、排出コーク４０、取水管路３０の上方、及び冷水槽１０を順次通過しながら浄水器１の内部構成及び内部配管を殺菌させることができる。
次いで、浄水器１が取水モードで作動の際は、前記加熱装置２４はオフ状態になるように作動し、前記冷水槽１０に貯留された水は、循環管路２０、取水管路３０、及び排出コーク４０を順次通過しながらユーザに供給される。

本発明に係る浄水器１は、運転モードに関する情報を判断して冷水槽１０に貯留された水の移動経路を決める制御部(図示せず)をさらに含んでいてよい。また、本実施例では、浄水器１の運転モードを取水モードと殺菌モードとに分けて説明したが、必要に応じては複数の運転モードを設定することもできる。一例として、浄水器１の運転モードは、前記取水モードと殺菌モードとがユーザの操作によって切り替えられる手動モードをさらに含んでいてよい。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形が可能であろう。よって、本発明に開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、これらの実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈され、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (3)

1. 水を貯留する貯水槽；
   前記貯水槽に貯留された水が流入される流入循環管と、前記流入循環管の延長方向と平行な方向に延在する排出循環管と、前記流入循環管の一方側と前記排出循環管の一方側とを接続し所定の曲率を持つように折り曲げられる折り曲げ循環管とを含む循環管路；
   一方側が前記貯水槽に接続され他方側が排出コークに接続される取水管路；及び
   前記排出循環管の外面の一部を取り囲むように形成され、前記循環管路に沿って移動する水に熱エネルギーを提供する加熱装置;を含み、
   前記排出循環管の一方側には、前記取水管路の内部空間に設けられて前記取水管路の外面から内側に突出する突出部が形成され、
   前記突出部には、前記排出循環管から前記取水管路の内部下面に沿って前記排出コークの方向に向けて水が移動するように、前記排出循環管と前記取水管路との間の境界であって水の移動通路を提供するガイドホールが形成され、
   前記ガイドホールの中央地点は、前記取水管路内で水の移動が滑らかに行われるように前記取水管路の内側端面中央地点よりも相対的に低い位置に設けられ、
   前記排出循環管の断面直径は１１ｍｍ〜１４ｍｍで、前記折り曲げ循環管の断面直径と前記流入循環管の断面直径は８ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする循環殺菌システムを備えた浄水器。
2. 前記取水管路の幅は、前記突出部の長さよりも相対的に大きい値を有することを特徴とする請求項１に記載の循環殺菌システムを備えた浄水器。
3. 前記加熱装置のオンオフを制御する制御部をさらに含み、
   前記制御部は、前記貯水槽に貯留された水が前記排出コークを介して外部に取出される取水モード時に、前記加熱装置をオフさせるように制御し、前記貯水槽に貯留された水が前記循環管路、取水管路及び排出コークを循環殺菌させる殺菌モード時に、前記加熱装置をオンさせるように制御することを特徴とする請求項１に記載の循環殺菌システムを備えた浄水器。

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