KR101401137B1 - 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉온수기 살균장치에 관한 것으로, 특히 음용수 저장탱크(10)에 저장된 음용수를 적시에 출수시키면서 자외선 살균램프(20)로 살균처리하는 출수 살균부(32)와, 상기 자외선 살균램프(20)의 주위를 나선형으로 선회하는 공기통로(38)를 구비하고, 상기 음용수 저장탱크(10)에 저장된 음용수를 출수할 때마다 음용수 저장탱크(10)의 내부공간으로 유입되는 외부 공기를 음용수 저장탱크(10)로 유입시키기전에, 상기 공기통로(38)를 통과시키면서 상기 자외선 살균램프(20)의 자외선으로 살균처리한 후 상기 음용수 저장탱크(10)안으로 유입시키는 공기 살균부(33)를 포함한 냉온수기 살균장치이다.

Description

공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치{ A STERILIZER DEVICE HAVING AN AIR STERILIZER IN A COOL AND HOT WATER DISPENSOR HAVING }
본 발명은 살균처리된 음용수를 제공하는 냉온수기의 살균장치에 관한 것으로, 특히 저장탱크에 저장된 음용수를 출수할 때 출수되는 음용수를 살균처리하는 냉온수기 살균장치로서 음용수 저장탱크로 유입되는 외부공기를 살균처리하는 공기살균부를 더 구비한 냉온수기의 살균장치에 관한 것이다.
현재 널리 사용되고 있는 음용 냉온수기(이하, 간단히 "냉온수기"라 한다.)는 저장탱크에 저장된 음용수를 자외선 살균램프로 살균처리하는 살균장치를 구비하고 있다.
그리고 상기 일반적인 냉온수기는 저장탱크에 저장된 음용수를 출수할 때, 저장탱크에 저장된 음용수의 배출이 원활하도록 저장탱크에서 음용수가 배출된 양만큼 외부의 공기가 저장탱크 내부로 유입되게 되어 있다.
이러한 종래의 일반적인 냉온수기로서 아래 특허문헌1에 기재되어 알려진 것이 있다. 특허문헌1에 기재된 바와 같이 종래의 냉온수기는, 저장탱크에 저장된 음용수나 저장탱크에서 출수되는 음용수를 살균처리하는 살균장치가 구비되어 있지만, 출수시 저장탱크 내부로 유입되는 외부 공기를 살균처리하는 공기살균장치는 구비하고 있지 않다.
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KR 10-2011-0119053 A 따라서, 종래의 일반적인 냉온수기는 출수시 음용수 저장탱크 내부로 살균처리되지 않은 외부 공기가 그대로 유입되게 됨으로써, 음용수 저장탱크 내부에 저류된 음용수는 저장탱크 내부로 유입되는 외부 공기에 함유된 각종 세균 또는 미생물에 의해 2차 오염되므로 완전한 음용수의 살균을 기대하기 어렵다.
본 발명은 상기 종래의 냉온수기 살균장치가 가진 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 냉온수기 저장탱크에 저장된 음용수의 살균은 물론 냉온수기 저장탱크에 유입되는 공기를 살균처리함으로써 음용수의 살균효율을 극대화한 공기살균부를 구비한 냉온수기 살균장치를 제공함에 목적이 있다.
또, 본 발명은 음용수의 살균에 사용되는 하나의 자외선 살균램프로 음용수 저장탱크에 유입되는 외부공기를 살균할 수 있도록 간단한 구조를 가진 공기살균부를 가진 냉온수기 살균장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 자외선 살균램프를 출수시에만 점등시켜 살균을 수행함으로써 자외선 살균램프의 장시간 작동에 의한 오존 악취 발생을 억제한 냉온수기 살균장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 음용수 저장탱크에 저장된 음용수를 적시에 출수시키면서 자외선 살균램프로 살균처리하는 출수 살균부를 포함하는 냉온수기의 살균장치에 있어서,
상기 자외선 살균램프의 주위를 나선형으로 선회하는 공기통로를 구비하고, 상기 음용수 저장탱크에 저장된 음용수를 출수할 때마다 음용수 저장탱크의 내부공간으로 유입되는 외부 공기를 음용수 저장탱크로 유입시키기전에, 상기 공기통로를 통과시키면서 상기 자외선 살균램프의 자외선으로 살균처리한 후 상기 음용수 저장탱크안으로 유입시키는 공기 살균부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 공기 살균부는, 중심축방향으로 형성된 관통구멍에 상기 자외선 살균램프를 관통시켜 고정하고, 상단은 상기 음용수 저장탱크의 저면에 탈착가능하게 결합되어 상기 자외선 살균램프를 음용수 저장탱크내부로 연장되게 지지하는 램프하우징과, 상기 램프하우징의 관통구멍 내벽에, 상기 자외선 살균램프의 주위를 나선형으로 선회하도록 형성된 공기통로와, 외부 공기를 상기 공기통로안으로 유입시키는 공기유입구와, 상기 공기통로를 거치면서 상기 자외선 살균램프로써 살균된 외부 공기를 배출하는 공기통로 외부로 배출하는 공기출구와, 상기 공기출구에서 배출된 살균된 공기를 상기 음용수 저장탱크안으로 유도하는 공기안내관으로 이루어진다.
상기 출수 살균부는 상기 자외선 살균램프의 주위에 설치되어 자외선 살균램프의 둘레에 나선형의 출수통로를 형성하며 상단은 상기 음용수 저장탱크의 내부공간과 연통되며 하단은 램프하우징의 측벽에 형성된 출수구에 연통된 출수 안내판과,
상기 출수 안내판의 외측에 배치되고 내측면은 상기 자외선 살균램프의 자외선을 중심방향으로 반사하도록 반사면으로 이루어진 슬리브를 포함한다.
본 발명의 냉온수기 살균장치는, 상기 음용수 저장탱크의 음용수를 출수구를 통하여 출수시키는 출수 작동신호를 검출하는 출수 작동신호 검출수단과, 상기 출수 작동신호 검출수단으로부터 검출된 출수 작동신호를 수신하고, 상기 출수 작동신호가 있을 때 상기 자외선 살균램프에 전원을 인가하여 자외선 살균램프를 점등시키는 제어부와, 상기 자외선 살균램프로 전원을 소정의 설정된 시간동안만 인가하도록 제어하는 타이머를 더 포함하는 구성을 가진다.
상기 출수 작동신호 검출수단은 출수레버 작동 스위치 또는 출수동작 감지용센서일 수도 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 자외선 살균램프로써 냉온수기 저장탱크에 저장된 음용수의 살균은 물론 냉온수기 저장탱크에 유입되는 공기를 살균처리함으로써 음용수의 살균효율을 극대화할 수 있다.
또, 음용수의 살균에 사용되는 하나의 자외선 살균램프로 음용수 저장탱크에 유입되는 외부공기를 살균할 수 있으므로 살균장치의 전체 구조를 간단하게 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 자외선 살균램프를 출수시에만 점등시켜 음용수를 살균하므로 살균램프의 장시간 작동에 의한 오존 악취 발생을 억제한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기살균부가 구비된 냉온수기의 개략적인 구조를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 냉온수기의 살균장치의 분리사시도,
도 3은 도 1에 도시된 살균장치의 공기살균부를 부분 확대한 단면도이다.
도 4는 자외선 살균램프의 점등을 제어하는 시스템의 개략적인 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 공기살균부가 구비된 냉온수기의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 냉온수기의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 냉온수기는, 음용수 저장용 주 탱크(11)와, 주 탱크(11)의 음용수를 유입시켜 저장하고 측벽에 권취된 냉매관(13)으로써 저류된 음용수를 냉각하는 냉수 탱크(12)로 이루어진 음용수 저장탱크(10)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 주 탱크(11)와 냉수 탱크(12)는 내식성이 우수한 스테인레스강판을 사용하여 일체로 성형된다. 그러나, 별개의 부품으로 제작한 후 내부공간(S1, S2)이 서로 연통되게 용접으로 접합하는 것도 가능하다.
주 탱크(11)와 냉수 탱크(12)는 가로방향으로 배치된 격판(14)에 의해 내부공간(S1,S2)이 구획된다. 상기 격판(14)은 주 탱크(11)의 음용수가 하측의 냉수 탱크(12)로 보충되게 중앙에 통수공(15)을 가지고, 이 통수공(15)에는 후술하는 바와 같이 자외선 살균램프(20)가 관통하여 상단이 주 탱크(11) 내부까지 연장된다.
상기 음용수 저장탱크(10)는 주 탱크(11)의 상단에 결합된 커버(11a)로 밀폐되고, 커버(11a)에는 음용수 공급관(16)이 개폐밸브(도시안됨)를 개입하여 연결되며, 개폐밸브는 주 탱크(11)에 구비된 플로터(17)에 의해 개폐되면서 주 탱크(11)에 저장되는 음용수의 수위를 조절하게 되어 있다.
그리고 상기 커버(11a)에는 살균된 공기를 음용수 저장탱크(10)안으로 통과시키는 통기공(18)이 구비되고 후술하는 바와 같이 공기 살균장치를 거쳐 살균된 후 공기안내관(19)를 통하여 제공되는 외부 공기를 음용수 저장탱크(10)의 내부로 통과시킨다.
또한 상기 주 탱크(11)는 분기관(1)을 통하여 온수탱크(2)와 연결되고, 이 온수탱크(2)의 온수는 온수 출구(3)를 통하여 사용자에게 제공된다. 상기 온수탱크(2)에는 전열히터(도시안됨)가 구비되어 내부의 음용수를 가열하여 온수를 저장한다. 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 자외선 살균램프(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉수 탱크(12)의 바닥을 관통하여 상단이 주 탱크(11)의 내부공간(S1)까지 연장되게 설치되어, 음용수 저장탱크(10)의 저장된 음용수와, 음용수 저장탱크(10)에서 출수통로(P1)를 따라 출수구(36)로 배출되는 출수에 자외선을 조사하여 이들 저장 음용수와 출수를 살균처리한다.
자외선 살균램프(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 램프하우징(30)에 착탈가능하게 결합되어, 램프하우징(30)을 상기 냉수 탱크(12)의 저면 외측에 결합하였을 때, 자외선 살균램프(20)는 램프하우징(30)을 중심축방향으로 관통하여 냉수 탱크(12)와 격판(14)의 통수공(15)을 통과한 후 주 탱크(11) 내부까지 연장되게 배치된다. 도면부호 22는 살균램프(20)에 전원을 연결하기 위한 어댑터를 나타낸다.상기 램프하우징(30)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 격벽(31)에 의해 상측의 출수 살균부(32)와 하측의 공기 살균부(33)로 구획된다. 격벽(31)에는 중심축방향으로 구멍(31a)이 형성되어 자외선 살균램프(20)를 통과시킨다. 그리고 램프하우징(30)은 상단을 냉수 탱크(12)의 저면에 형성된 설치구멍에 끼워서 냉수 탱크(12)의 내부공간(S2)안에서 캡(23)으로 체결하여 고정함으로써 냉수 탱크(12)의 저면에 고정된다. 상기 격벽(31)의 저면에는 상기 구멍(31a)을 통한 누수를 차단하기 위한 누수차단판(44)이 설치된다. 상기 누수차단판(44)에는 상기 구멍(31a)의 가장자리를 차단하는 환형의 차단편(44a)가 형성된다.
상기 램프하우징(30)의 출수 살균부(32)는 중심축방향으로 배치된 자외선 살균램프(20)의 외측에 나선형 출수 통로(P1)를 형성하는 출수 안내판(34)이 삽입설치되고, 이 출수 안내판(34)의 외측에는 슬리브(35)가 끼워져 설치되고 이 슬리브(35)의 상단은 상기 캡(23)을 관통하여 냉수 탱크(12)의 내부로 개방된다. 이로써, 냉수 탱크(12)의 냉수는 상기 슬리브(35)의 상단을 통하여 출수통로(P1)안으로 유입된다.
상기 출수 안내판(34)는 일정한 피치로 굴곡지게 형성된 주름부(34a)를 구비한다. 출수 안내판(34)은 스테인레스재의 박판을 사용하여 코일스프링형상으로 성형한 후 주름부(34a)형상에 대응하는 형상의 펀치로 프레스가공하여 성형하여 만들어진다. 이러한 구조의 출수 안내판(34)은 상단 입구로 유입된 음용수(냉수)를 자외선 살균램프(20)의 주위로 선회시키면서 안내한다.
냉수탱크(12)의 냉수는 상기 출수 안내판(34)의 출수 통로(P1)를 따라 자외선 살균램프(20)의 외측 둘레를 나선형으로 선회하면서 통과한 후 램프하우징(30)의 측벽에 형성된 출수구(36)를 통하여 배출된다. 이 때, 출수 살균부(32)의 중앙에 배치된 자외선 살균램프(20)는 출수 안내판(34)에 안내되어 흐르는 냉수에 자외선을 조사하여 살균한다. 상기 출수 안내판(34)은 냉수를 자외선 살균램프(20) 주위로 선회시키면서 안내하여 냉수가 자외선과 접촉하는 시간이 지연되어 냉수의 살균효과를 높여준다.
그리고, 슬리브(35)는 내측벽이 반사면으로 이루어져 살균램프(20)에서 조사되는 자외선을 중심방향으로 반사시킨다. 이에 따라 중심축방향으로 배치된 자외선 살균램프(20)에서 조사되는 자외선은 출수 안내판(34)이 이루는 출수 통로(P1)를 통과한 후 슬리브(35)의 내측면에서 출수 통로(P1)쪽으로 반사되어 출수 통로(P1)를 통과하는 출수에 자외선 조사량을 증대시킴으로써 살균효율을 높여준다.
특히 출수 안내판(34)의 주름부(34a)는 자외선 살균램프(20)에서 조사되는 자외선을 임의방향으로 난반사시켜 자외선을 출수에 골고루 조사되게 하는 역할을 한다.
본 발명의 냉온수기의 살균장치는 상기 출수 살균부(32)의 하측에 공기살균부(33)를 더 구비한다. 공기 살균부(33)는 출수 살균을 위하여 장착된 자외선 살균램프(20)로써 외부 공기를 살균한 후 공기안내관(19)를 통하여 음용수 저장탱크(10)안으로 유입시킨다.
상기 공기 살균부(33)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 램프하우징(30)의 격벽(31) 아래쪽에 배치된 공간에 실링 링(O)을 개재하여 긴밀하게 삽입설치되는 플러그(37)를 포함한다.
이 플러그(37)는 중심축방향으로 관통구멍을 형성하여 자외선 살균램프(20)을 관통시키고, 이 관통구멍의 내벽에는 나선형 공기통로(38)이 형성된다. 이 공기통로(38)는 플러그(37)의 상하측 선단 외벽에 둘레를 따라 형성된 환형의 연결통로(39a,39b)를 통하여 각각 공기유입구(40)와 공기출구(41)에 연결된다. 상기 공기유입구(40)에는 외부 공기에 함유된 미세한 입자성 이물질을 여과하는 필터(42)를 개재하여 다공성 뚜껑(43)이 결합된다.
상기 연결통로(39a,39b)는 환형으로 형성되므로 플러그(37)가 임의의 방향으로 공기 살균부(33)에 장착되더라도 항상 공기통로(38)를 공기유입구(40)와 공기출구(41)에 연통시킨다.
상기한 공기 살균부(33)에서의 공기 살균 과정을 도 3을 참조하여 설명하면, 외부 공기는 다공성 뚜껑(43)을 거쳐 필터(42)에서 여과된 후 플러그(37)에 형성된 공기통로(38)를 따라 자외선 살균램프(20)의 외벽을 나선형으로 선회하면서 통과하여 공기출구(41)를 통하여 배출된 후 공기안내관(19)을 따라 음용수 저장탱크(10)의 내부로 공급된다. 외부 공기는 상기 플러그(37) 내부의 공기통로(38)를 통과하는 동안에 자외선 살균램프(20)의 자외선에 의해 살균처리된 후 음용수 저장탱크(10)에 공급되므로 음용수 저장탱크(10)의 음용수가 오염된 외부공기에 의해 2차오염되는 것을 방지한다.
한편, 본 발명의 냉온수기 살균장치는 출수동안에만, 예컨대 출수를 위하여 출수콕레버를 누르는 경우에만 자외선 살균램프(20)를 점등하여 출수 및 공기, 탱크에 저장된 음용수 전체를 살균하도록 자외선 살균램프(20)의 점등을 제어하는 시스템을 구비한다.
이 자외선 살균램프의 점등제어 시스템은, 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이, 출수 작동여부를 검출하여 출수작동신호를 발생시키는 출수 작동 검출수단을 포함한다. 이 출수 작동 검출수단은, 전자감지센서의 하나로서, 출수콕 부근에서 사용자의 손이나 출수를 담기 위한 물건의 접근을 감지하여 출수 작동신호를 발생하는 센서(52) 혹은 사용자가 출수레버를 직접 눌러서 작동하였을 때 작동신호를 출력하는 출수레버 작동스위치(53)일 수 있다.
그리고, 센서(52) 또는 출수레버 작동스위치(53)는 살균모드 선택부(51)에서 “자동살균모드” 또는 “수동살균모드”의 모드중 어느 하나의 모드를 선택함에 따라 선택적으로 작동한다. 제어부(50)는 상기 출수작동 검출수단에서 검출된 출수작동신호를 수신하면 온/오프 스위치(54)에 자외선 살균램프 점등신호를 출력하고, 이 온/오프 스위치(54)는 전원을 자외선 살균램프(20)에 공급하여 자외선 살균램프(20)를 점등시킨다. 이 때 온/오프 스위치(54)와 자외선 살균램프(20) 사이에는 타이머(55)가 연결되어 타이머(55)에 설정된 시간동안에만 자외선 살균램프(20)를 점등시킨다.
그리고, 자동살균모드 선택시 센서(52)의 작동을 표시하는 자동살균모드 표시등(56), 수동살균모드 선택시 점등하는 수동살균모드 표시등(57) 및 자외선 살균램프 점등시 작동하는 자외선 살균램프 작동표시등(58)이 구비된다.
한편, 제어부(50)는 냉온수기를 장시간 사용하지 않는 경우(장시간 출수하지 않는 경우)에도 살균램프(20)에 주기적으로 전원을 공급하여, 살균램프(20)를 주기적으로 정해진 시간동안 점등되게 제어할 수 있다. 이로 인해, 냉온수기를 장시간 사용하지 않는 경우에도 살균램프(20)는 주기적으로 점등하여 음용수 저장탱크(10)에 저장된 음용수를 살균한다.
10; 음용수 저장탱크
11: 주 탱크 11a: 커버
12: 냉수 탱크 13: 냉매관
14: 격판 15: 통수공
16: 음용수 공급관 17: 플로터
18: 통기공 19: 공기안내관
20: 자외선 살균램프 22: 어댑터
23: 캡 P1: 출수통로
30: 램프하우징 31: 격벽
32: 출수 살균부 33: 공기 살균부
34: 출수 안내판 35: 슬리브
36: 출수구 37: 플러그
O: 실링 링 38: 공기 통로
39a,39b: 연결통로 40: 공기유입구
41: 공기출구 42: 필터
43: 뚜껑 44: 누수차단판
44a: 차단편 50: 제어부
51: 자동/수동 살균모드 선택부 52: 센서
53: 출수레버 작동스위치 54: 온/오프 스위치
55: 타이머 56 : 자동살균모드 표시등
57: 수동살균모드 표시등 58: 자외선 살균램프 작동표시등

Claims (6)

  1. 음용수 저장탱크(10)에 저장된 음용수를 출수할 때 자외선 살균램프(20)로 살균처리하는 출수 살균부(32)를 포함하는 냉온수기의 살균장치에 있어서,
    상기 자외선 살균램프(20)의 주위를 나선형으로 선회하는 공기통로(38)를 구비하고, 상기 음용수 저장탱크(10)에 저장된 음용수를 출수할 때마다 음용수 저장탱크(10)의 내부공간으로 유입되는 외부 공기를 음용수 저장탱크(10)로 유입시키기전에, 상기 공기통로(38)를 통과시키면서 상기 자외선 살균램프(20)의 자외선으로 살균처리한 후 상기 음용수 저장탱크(10)안으로 유입시키는 공기 살균부(33)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 살균부(33)는,
    중심축방향으로 형성된 관통구멍에 상기 자외선 살균램프(20)를 관통시켜 고정하고, 상단은 상기 음용수 저장탱크(10)의 저면에 탈착가능하게 결합되어 상기 자외선 살균램프(20)를 음용수 저장탱크(10)내부로 연장되게 지지하는 램프하우징(30)과,
    상기 램프하우징(30)의 관통구멍 내벽에, 상기 자외선 살균램프(20)의 주위를 나선형으로 선회하도록 형성된 공기통로(38)와,
    외부 공기를 상기 공기통로(38)안으로 유입시키는 공기유입구(40)와,
    상기 공기통로(38)를 거치면서 상기 자외선 살균램프(20)로써 살균된 외부 공기를 배출하는 공기통로(38) 외부로 배출하는 공기출구(41)와, 상기 공기출구(41)에서 배출된 살균된 공기를 상기 음용수 저장탱크(10)안으로 유도하는 공기안내관(19)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출수 살균부(32)는 상기 자외선 살균램프(20)의 주위에 설치되어 자외선 살균램프(20)의 둘레에 나선형의 출수통로(P1)를 형성하며 상단은 상기 음용수 저장탱크(10)의 내부공간(S2)과 연통되며 하단은 램프하우징(30)의 측벽에 형성된 출수구(36)에 연통된 출수 안내판(34)과,
    상기 출수 안내판(34)의 외측에 배치되고 내측면은 상기 자외선 살균램프(20)의 자외선을 중심방향으로 반사하도록 반사면으로 이루어진 슬리브(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음용수 저장탱크(10)의 음용수를 출수구(36)를 통하여 출수시키는 출수 작동신호를 검출하는 출수 작동신호 검출수단과,
    상기 출수 작동신호 검출수단으로부터 검출된 출수 작동신호를 수신하고, 상기 출수 작동신호가 있을 때 상기 자외선 살균램프(20)에 전원을 인가하여 자외선 살균램프(20)를 점등시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출수 작동신호 검출수단은 출수레버작동 스위치 또는 출수동작을 감지하는 센서(52)인 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 자외선 살균램프(20)를 소정의 설정된 시간동안만 점등하도록 제어하는 타이머(55)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 공기살균부를 구비한 냉온수기의 살균장치.
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