KR101475651B1 - 단체 급식용 냉장고의 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급식용 냉장고의 살균장치를 제시하기 위한 것으로, 제어장치를 구비한 저농도 오존발생기(10)와; 오존투입구(21)와 오존무배출구 (22) 사이에 공기통로(23)가 구비되고, 공기통로(23)에는 공기 흐름방향으로 나란히 배열한 가습포키트(24)가 설치되며, 가습포키트의 가습포(241) 하단이 물에 잠기도록 공기통로 하부에 일정한 량의 물을 수용하는 수조(25)가 형성되며, 오존투입구(21)가 오존발생기의 토출구(11)에 접하도록 오존발생기와 일체로 결합 고정되는 오존무방출기(20)와; 수조(25)에 물을 공급하기 위해 수조에 연결되는 급수장치(30);으로 이루어져 냉장고 내부에 설치됨으로서, 오존발생기의 토출 풍압에 의해 가습포키트의 물이 기화되고 기화 물 입자와 오존 및 음이온이 클러스터 단위로 결합되어 냉장고 내부로 확산됨으로서 살균이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

단체 급식용 냉장고의 살균장치{ STERILIZATION ON FOOD UTENSILS IN INSTITUTIONAN FOODSERVICE }

본 발명은 학교, 회사, 군부대 등 단체 급식이 이루어지는 곳에서 사용하는 냉장고, 반찬냉장고, 식품 저온저장고 등에 적용하는 단체 급식용 냉장고의 살균장치에 관한 것이며, 특히 저농도 오존수를 기화 방식으로 확산시켜 공기 및 표면 살균효과를 높일 수 있도록 한 단체 급식용 냉장고의 살균장치에 관한 것이다.

식습관과 식생활 개선 및 단체 생활의 필요와 목적 등의 다양한 요인에 의해 매년 단체 급식이 확대 되고 있으나 식재료의 유지 관리, 조리음식의 안전성 등을 담보할 수 있는 인프라는 여전히 부족하여 단체급식과 관련된 식중독 사고가 빈번하게 발생하고 있다.

단체 급식과정에서 발생하는 식중독은 대장균, 포도상구균, 살모넬라, 라지오넬라, 비브리오, O-157등의 세균에 의한 것이며, 용수, 조리기구, 조리원, 공기오염 등 다양한 요인에 오염되고 전파 확산됨으로서 발생하는 것으로, 각 단계별, 원인별, 식품 특성별로 적합한 위생관리와 살균관리에 의해 충분히 예방할 수 있다.

조리 후 저장음식 또는 발효 식품 등을 반찬류 형태로 먹는 우리 식문화 특성상 냉장고, 반찬냉장고, 배식고, 저온저장고 등 다양한 저장시설을 사용하여 냉장 또는 저온 저장 형태로 식품을 보관하는 것이 필수적이며, 이들 시설 내부는 살균 소독제 등의 직접 살포가 제한되기 때문에 각종 식중독균의 증식 가능성이 높고, 냉장고 내부의 살균 및 위생 관리가 단체 급식의 식중독 사고 예방에 매우 중요하다.

냉장고의 살균은 식품의 저장 및 유지 상태에서 이루어져야 하는 특성상 마이크로웨이브 등을 이용하는 방법과 살균소독제를 이용하는 방법 등은 적합하지 않다.

이러한 이유로 냉장고 내부 공기를 순환 유통시키는 과정에서 필터링 또는 자외선 살균하는 방법을 적용하거나 음이온 및 오존을 고 내에 직접 접촉시키는 방법이 적용된다.

전자의 경우로, 냉장고 내부 공기 순환 경로에 자외선 램프와 광촉매 반응부를 설치하여 살균 탈취하는 방법(대한민국특허 공고 93-5736호)이 알려져 부유세균 살균에 효과를 발휘하고 있으나 냉장고나 반찬 통 등의 표면에 부착된 세균은 자외선이 직접 작용할 수 없기 때문에 살균효과가 제한적인 단점이 있었다.

음이온 및 오존은 고전압에 의한 코로나 방전을 통하여 용이하게 얻을 수 있고, 음이온은 식품의 신선도를 유지하면서 살균 및 탈취 능력을 발휘하는 장점이 있다.

오존(O₃)은 산소원자 3개로 이루어진 산소의 동위체로 오존 살균은 생물의 세포막 및 DNA를 파괴하고, 미생물의 세포막을 통과하여 흡수계 효소를 손상시켜 세균과 바이러스를 살균 및 불활성화시키며, 반감기가 30분 정도로 매우 짧아 독성이 오래도록 잔류하지 않지만 특유의 비릿한 냄새가 있고, 고농도 사용시 인체에 유해한 것으로 알려져 있다.

0.02~0.03ppm 범위의 저농도 오존은 대장균, 포도상규균, 살모넬라, 라지오넬라, 비브리오, O-157등의 대부분 식중독 유발 인자들에 대하여 99.5~100% 살균이 가능한 장점이 있으며, 급식용 냉장고를 이용하지 않는 밤 시간을 활용하여 일정한 시간에 살균에 이용함으로서 인체 노출없이 안전하게 사용 할 수 있고, 경제적이고 효과적인 장점이 있다.

이러한 장점 때문에 대한민국 등록특허 10-0672548는 고전압 발생기와, 접지됨과 동시에 상기 고전압 발생기와 일측이 연결되며 냉기 유동방향과 평행하게 병렬로 배치되며 그 표면에 산화티타늄(TiO2)과 산화망간(MnO2)이 코팅되는 방전대응극과, 상기 각 방전대응극의 사이에 위치되어 상기 고전압 발생기로부터 직류 -5kV ~ -8kV 고전압을 인가받는 복수개의 방전선으로 이루어져 상기 고전압 발생기의 방전시에 방출되는 전기적 에너지를 활성화 에너지원으로 하여 방전대응극에 코팅되는 산화티타늄(TiO2)을 여기시키는 것을 특징으로 하여 방전선에서 방출되는 전자와 냉기가 반응하여 형성된 음이온과 오존에 의해 냉장고 내의 식품을 신선하게 보존하고, 효과적인 살균이 이루어지도록 하는 방법을 제시하고, 대한민국등록특허 10-1203992는 살균물질 및 소량의 오존을 생성하는 이온발생부와, 상기 살균물질을 공간상에 확산시키기 위해 상기 이온발생부 및 상기 이온발생부의 주위에 송풍하는 송풍팬과, 상기 이온발생부 및 상기 송풍팬에 전원을 공급하는 배터리와, 저장실의 오존농도를 측정하는 오존센서와,상기 저장실의 오존농도가 기준농도를 넘으면 상기 이온발생부의 구동을 멈추고 상기 송풍팬만 구동되도록 하고, 상기 저장실의 오존농도가 기준농도에 미치지 못하면 상기 이온발생부 및 상기 송풍팬이 구동되도록 하는 마이컴을 포함하는 이온발생장치를 구비한 냉장고를 제시하고 있다.

이들 장치는 오존 살균의 장점을 발휘할 수 있고, 전원 제어에 의해 적절한 농도의 오존을 주기적으로 생산 살균에 적용할 수 있는 장점이 있으나 송풍에 의해 공급되는 기체 상의 오존을 사용함으로서 식중독균 표면에 접촉하여 세포막을 파괴하고 침투에 의해 DNA를 파괴하는 살균 메커니즘의 실현을 위하여 농도를 높이거나 공급빈도를 높여 접촉시간을 늘려주어야 함으로 무해한 형태의 저농도 오존 이용을 실현하는데 한계가 있었다.

한편, 대한민국 특허 10-0460156호는 오존을 분사할 때 미세노즐을 통하여 물과 함께 분사하는 형태의 오존무 분사장치를 제시함으로서 오존과 세균의 접촉 시간을 늘림으로서 살균의 효율성을 제공하고 있으나 고압분무를 위한 압축기의 필요성과 제한된 크기의 냉장고에 적용시 공급수에 의한 과습 상태가 초래되는 문제점, 분무 형태의 수분 알갱이는 확산성이 떨어져 냉장고 내부 구석 구석까지 미치지 못하여 살균 사각지대가 발생하는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 오존을 이용한 냉장고 살균장치에서, 오존을 가스 형태로 송풍 제공함으로서 상대적으로 고 농도의 오존을 사용하고, 오존 공급 시간을 늘려야 함으로서 발생하는 부작용을 해소할 목적을 갖는다.

또한 본 발명은 저 농도 온존 발생기를 사용하여 오존의 부작용을 제거하며, 복잡한 냉장고 내부 형상에서 오존과 식중독균의 직접 접촉에 의한 살균효과를 높일 수 있고, 고내 습도 균형을 유지함으로서 오존 생성 과정에서 발생한 음이온과 수분의 결합에 의해 식품의 신선도를 보다 오래 지속시킬 수 있는 구조의 단체 급식용 냉장고의 살균장치를 제시할 목적을 갖는다.

본 발명에 의한 단체 급식용 냉장고의 살균장치는 제어장치를 구비한 저농도 오존발생기와; 오존투입구와 오존무배출구 사이에 공기통로가 구비되고, 공기통로에는 공기 흐름방향으로 나란히 배열한 가습포키트가 설치되며, 가습포키트의 가습포 하단이 물에 잠기도록 공기통로 하부에 일정한 량의 물을 수용하는 수조가 형성되며, 오존투입구가 오존발생기의 토출구에 접하도록 오존발생기와 일체로 결합 고정되는 오존무방출기와; 수조 내 수위를 유지하기 위해 수조에 연결되는 급수장치;으로 이루어져 냉장고 내부에 설치됨으로서, 오존발생기의 토출 풍압에 의해 가습포키트의 물이 기화되고 기화 물 입자와 오존 및 음이온이 클러스터 단위로 결합되어 냉장고 내부로 확산됨으로서 살균이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 기화에 의해 생성된 물입자와 오존이 클러스터 단위로 결합되어 냉장고 내부로 방출됨으로써 기존 물방울 형태의 오존무에 비하여 확산성이 우수하여 복잡한 냉장고 내부 형상에 제한 받지 않고 구석까지 고르게 공급되고, 일정 시간 동안 표면 부착상태를 유지하여 부유세균 뿐만 아니라 표면 부착 세균까지 효과적인 살균이 가능하다.

또한 오존발생기에서 오존과 함께 생성되는 음이온은 기화 가습에 의해 형성된 수분과 결합되어 지속성이 향상되고, 식품의 신선도를 높이는 작용을 하며, 오존과 함께 살균에 기여하여 저농도의 오존에 의해서 효과적인 살균이 가능하다.

또한 기존 분무방식이 고내의 과습 상태를 야기하고 물체 표면에서의 응축 문제가 발생하지만, 본 발명은 수분이 기화방식으로 공급되고, 기화량은 0~10℃로 유지되는 냉장고 내부온도에서 포화수증기량에 제한받음으로서 식품의 저장에 유리한 적정습도를 유지하고, 내부 표면에서의 결로 등을 유발하지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 단체 급식용 냉장고의 살균장치의 구성도
도 2는 본 발명에 의한 단체 급식용 냉장고의 살균장치의 조립구성도
도 3은 본 발명에 의한 단체 급식용 냉장고의 살균장치의 결합 상태도
도 4는 가습포키트의 결합 상태를 보인 측단면 상태도
도 5는 냉장고의 제상수를 급수원으로 한 본 발명의 실시 예도

이하 첨부된 도면에 의한 실시 예에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예로서, 본 발명은 오존발생기(10), 오존무배출기(20),급수장치(30)로 이루어진다.

오존발생기(10)는, 공기를 원료로 하여 0.02~0.03ppm 농도조절이 가능한 구조로서 고전압 발생기와, 오존 발생 전극과, 전자를 방사시키는 이온발생전극을 포함하고, 오존 및 음이온을 토출구(11)를 통하여 방출하기 위한 송풍기(12) 및 제어장치(미도시)로 이루어진다.

오존 발생기의 제어장치에는 정해진 시간에 자동 동작하는 타이머와 오존농도 조절 스위치 및 오존 검출센서가 포함되어 일정한 시간동안 정해진 농도의 오존을 발생하도록 구성된다.

오존무방출기(20)는 오존투입구(21)와 오존무배출구(22) 사이에 공기통로(23)가 구비되고, 공기통로(23)에는 공기 흐름방향으로 나란히 배열한 가습포키트(24)가 설치되며, 가습포키트의 가습포(241) 하단이 물에 잠기도록 공기통로 하부에 일정한 량의 물을 수용하는 수조(25)가 형성된다.

상기 오존무방출기(20)는 사각 박스형상으로서 오존투입구(21)가 오존발생기의 토출구(11)에 접하여 맞춤되도록 오존발생기와 일체로 결합된다.

가습포키트(24)는 도 4에 도시한 바와 같이, 초극세사 부직포를 2~3겹 적층하여 구성한 가습포(241)를 공기흐름과 나란히 배열하여 구성한 것으로, 수조를 포함하는 본체(20a)와 본체 상부에 결합되는 덮개(20b)가 분리 결합구조로 맞춤되도록 구성된 상태에서 덮개를 개방한 후 수조(25)에 삽입함으로서 공기통로 상에 설치된다.

급수장치(30)는 상기 오존무방출기(20)의 수조에 물을 공급하기 위한 것으로, 수압 균형에 의하여 적정 수위를 유지할 수 있도록 압력밸브(311)를 갖는 급수통(31)과, 냉장고의 벽체에 고정된 상태로 급수통을 지지하고 압력밸브의 작용에 의해 급수통으로부터 배출되는 일정량의 물을 수용하는 급수통받이(312)와, 급수통받이와 수조(25)를 연결하는 연결호스(32)로 구성되며, 급수통받이는 냉장고 내부 또는 외부에 설치하여 연결호스에 의해 수조로 공급된다.

상기 급수장치(30)는 냉장고의 증발기(40)에서 생성되는 제상수(41)를 이용할 수 있으며, 도 5에 도시한 바와 같이, 냉장고의 증발기 하부에 설치하여 제상시에 발생하는 제상수를 수용하도록 구성한 물받이(33)와, 수조(25)와 물받이(33)을 연결하는 연결호스(32)로 구성하여 제상수가 수조로 공급되도록 수조 높이를 조절하여 냉장고 내에 설치함으로서 별도의 급수통 없이 구성할 수 있다.

상기한 실시 예는 제상수를 수집하여 냉장고 내부로 환원시킴으로서 수분의 균형을 이루어 저습상태에 의한 저장물의 건조화를 예방할 수 있고, 채소류의 신선도를 오래 유지할 수 있는 장점이 있다.

이상의 구성에 따라, 오존발생기가 가동하고 송풍기(12)가 작동하여 공기가 공급되면서 오존 및 음이온이 발생하고, 발생 오존 및 음이온은 송풍압에 의해 오존투입구(21)를 통하여 가습포(241)와 접촉을 유지하면서 오존무배출구(22)를 통하여 배출됨으로서 냉장고 내부로 방출된다.

이때 가습포는 모세관 현상에 의해 수조 내의 물을 끌어 올려 함습 상태이며, 유동 공기는 가습포의 수분을 기화하며, 물입자와 오존 및 물입자와 음이온이 서로 결합되어 클러스터 단위의 오존수를 형성하면서 냉장고 내로 방출된다.

방출된 클러스터 단위의 오존수 및 음이온은 냉장고 내부 기류에 의해 확산되어 구석까지 고루 영향을 미치며, 특히 냉장고 내부 표면이나 용기 등의 표 면에서 밀도가 증가된다.

확산 방출된 클러스터 단위의 오존수 및 음이온은 부유 식중독 균 뿐 아니라 구석구석 분포되어 있는 부착 식중독균과 높은 밀도로 직접 접촉하고, 오존 및 음이온의 살균 메커니즘에 의해 식중독균 표면에 접촉하여 세포막을 파괴하고 침투에 의해 DNA를 파괴함으로서 균을 사멸시킨다.

본 발명은 기화에 의해 생성된 클러스터 형태의 물입자와 오존이 결합되어 오존클러스터를 형성함으로써 기존 물방울 형태의 오존무에 비하여 확산성이 우수하여 복잡한 냉장고 내부 형상에 제한 받지 않고 구석까지 고르게 공급되고, 일정 시간 동안 표면 부착상태를 유지하여 부유세균 뿐만 아니라 표면 부착 세균까지 효과적인 살균이 가능하다.

또한, 음이온은 기화 가습에 의해 형성된 수분에 의해 보다 오래 지속되어 식품의 신선도를 높이는 작용을 하며, 오존과 함께 살균에 기여한다.

이와 같은 메커니즘에 의해 인체에 대하여 안전한 농도인 0.05ppm 이하인 0.02~0.03ppm의 저농도 오존에 의하여 냉장고 내의 식중독 균 발생을 방지할 수 있으며, 2차적 오염 물질 발생 없이 안전한 사용이 가능한 장점을 갖는다.

또한, 기화 방식은 가습량이 포화수증기량에 제한받음으로서 냉장고 내의 상대습도는 균형을 유지하고, 식품의 저장에 유리한 적정습도를 유지하며, 내부 표면에서의 결로 등을 유발하지 않는 장점이 있다.

10: 오존발생기
11: 토출구 12: 송풍기
20: 오존무방출기 20a: 본체 20b: 덮개
21: 오존투입구 22: 오존무배출구 23: 공기통로
24: 가습포키트 241: 가습포 25: 수조
30: 급수장치 31: 급수통 311: 압력밸브
312: 급수통받이 32: 연결호스 33: 물받이
40: 증발기 41: 제상수
50: 냉각장치

Claims (2)

1. 제어장치를 구비한 저농도 오존발생기(10)와; 오존투입구(21)와 오존무배출구 (22) 사이에 공기통로(23)가 구비되고, 초극세사 부직포를 2~3겹 적층한 가습포(241)를 포함하여 구성된 가습포키트(24)가 공기 흐름방향과 나란하게 공기통로(23)에 설치되며, 가습포키트의 가습포(241) 하단이 물에 잠기도록 공기통로 하부에 일정한 량의 물을 수용하는 수조(25)가 형성되며, 오존투입구(21)가 오존발생기의 토출구(11)에 접하도록 오존발생기와 일체로 결합 고정되는 오존무방출기(20)와; 수압 균형에 의하여 적정 배출 수위를 유지할 수 있도록 압력밸브(311)를 갖는 급수통(31)과, 냉장고의 벽체에 고정된 상태로 급수통을 지지하고 압력밸브의 작용에 의해 급수통으로부터 배출되는 일정량의 물을 수용하는 급수통받이(312)와, 급수통받이와 수조(25)를 연결하는 연결호스(32)로 구성되어 수조에 물을 공급하는 급수장치(30);으로 이루어져 냉장고 내부에 설치됨으로서, 오존발생기의 토출 풍압에 의해 가습포키트의 물이 기화되고 기화 물 입자와 오존 및 음이온이 클러스터 단위로 결합되어 냉장고 내부로 확산됨으로서 살균이 이루어지는 것을 특징으로 하는 단체 급식용 냉장고의 살균장치.
   
2. 삭제

Images