KR101942508B1

KR101942508B1 - 살균소독수 생성기의 염수통 및 이를 이용한 살균소독수 생성장치

Info

Publication number: KR101942508B1
Application number: KR1020170021893A
Authority: KR
Inventors: 서순기
Original assignee: 서순기
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2019-01-25
Also published as: KR20180095411A

Abstract

본 발명에 따른 염수통은, 원수에 소금이 녹아 형성된 염수를 전기분해 하여 살균소독수를 생성하는 생성기의 염수통으로서, 상기 염수통은, 염수공급기구와, 상기 염수통과 상기 염수공급기구를 공간적으로 격리하는 격리기구를 포함하고, 상기 격리기구에는 염수가 통과할 수 있는 슬릿이 형성되고, 상기 염수공급기구는 필터를 포함한다.

Description

살균소독수 생성기의 염수통 및 이를 이용한 살균소독수 생성장치{Salt Water Supplier for Sterilizing Water Generator and Sterilizing Water Generator using the same}

본 발명은 살균소독수 생성 장치에서 원수(수돗물)와 소금을 혼합하여 염수를 생성하는 염수통 및 이를 이용하는 살균소독수 생성장치에 대한 것이다.

일반적으로 야채와 같은 각종 식품재료나 식기구류, 주방기구류 등(이하, "피세정물"이라 통칭함)의 살균소독 및 위생이 요구되는 장소에서는 피세정물의 살균소독을 편리하게 할 수 있어야만 올바른 살균소독 및 위생관리가 이루어질 수 있다. 종래, 살균소독방법으로는, 화학약품에 의해 피세정물을 세정하는 방법이나 오존에 의해 살균소독을 하는 방법 등이 주로 사용되었다. 그러나, 이러한 방법들은 사용상의 여러 조건으로 인하여 사용이 불가능한 경우가 많다. 특히 오존의 사용시에는 저농도에서는 살균소독효과가 저하됨과 아울러 고농도에서는 유해성 문제가 대두된다. 또한 오존을 이용하여 살균소독하는 방법에서는 오존을 수중에 용존시키는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 화학약품에 의해 살균소독하는 방법은 비용이 많이 들고, 사용후 약품잔류문제 및 유해성 문제점을 야기한다. 이러한 문제점들 때문에, 식당이나 대형급식소 같은 곳에서 철저한 살균소독 및 위생관리가 이루어져야 함에도 불구하고 종래 살균소독 방법의 경우 문제점이 많기 때문에 살균소독 및 위생관리를 소홀히 하게 하는 원인을 제공함에 따라 종종 단체 식중독 사고 등을 불러 일으키고 있다.

이에, 본 발명자는 식품재료나 주방기기의 살균소독 또는 위생이 요구되는 식당 등의 장소에서 수돗물과 염수를 공급하여 전해반응시킴으로써 살균소독수를 연속적으로 간단하게 생성해 낼 수 있는 살균소독수 생성을 목적으로 하는 살균소독수 생성장치를 발명한 바 있다(대한민국 특허출원 제10-2001-0017767호 등 참조).

수중의 소금 (염화나트륨)에 의해 살균소독수가 생성되는 위와 같은 전해반응은 다음과 같다.

양극반응: Cl₂+2e

음극반응: 2Na+2H₂O+2e →2NaOH+H₂

전체반응: Cl₂+2NaOH →NaOCl+NaCl+H₂O

상기 차아염소산나트륨이 포함된 살균소독수는 대단히 높은 살균력과 분해능력 및 안전성을 가지고 있기 때문에 식품위생이 요구되는 식당, 학교급식소, 호텔 등에 효과적으로 활용될 수 있으며, 뿐만 아니라 축산업에서 사용되는 착유기의 살균소독 등 인간생활에서 위생이 요구되는 모든 곳에 광범위하게 활용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 종래의 살균소독수 생성장치는 수돗물과 염수를 다수의 음/양극 전극(310)들에 의해 전해반응시켜 차아염소산나트륨이 포함된 살균소독수를 생성하는 전해반응조(30)와, 상기 전해반응조(30)에 염수를 공급하기 위한 염수공급펌프(40)와, 상기 전해반응조(30)에 수돗물을 단속하여 공급하기 위한 솔레노이드 밸브(320)와, 상기 솔레노이드 밸브(320)를 단속적으로 개폐함으로써 전해반응조(30)에는 수돗물이 단속적으로 공급되도록 하는 제어유니트(120)와, 살균소독수 생성장치를 조작하기 위한 컨트롤패널(110) 등으로 구성되며, 이러한 구성요소들은 본체케이스(100) 내에 내장된다. 참고로 도 1에서 도면부호 190은 살균소독수 생성장치의 미끄러짐을 방지하고 본체를 보호하기 위하여 본체케이스(100)의 저면에 설치되는 다수의 고무발을 나타낸다.

물론 상기 살균소독수 생성장치는 도 1에 구체적으로 도시되지는 않았지만, 상기 전해반응조(30)에 수돗물을 일정한 압력 및/또는 유량으로 공급하는 감압 또는 유량 조절밸브와, 상기 전극(310)들에 전해전류를 공급하기 위한 전원공급회로(130)와, 상기 전원공급회로(130)에서 발생하는 열을 방열하기 위한 냉각팬(170) 등을 포함할 수 있다.

한편, 전해반응조(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 수돗물 유입구(302) 및 염수 유입구(304)를 통해 내부로 수돗물과 염수가 유입되어 혼합되도록 되어 있는 한편, 전해반응결과 생성된 살균소독수를 배출하기 위한 살균소독수 배출구(306)도 구비된다. 즉, 수돗물공급경로를 살펴보면, 수돗물공급호스가 연결되는 수돗물공급연결부로부터 전해반응조(30)의 수돗물 유입구(302)까지 연결되는 수돗물 공급라인중에는 솔레노이드 밸브(320)가 설치되며, 이 솔레노이드 밸브(320)는 제어유니트(120)에 의해 단속적으로 개폐됨으로써 전해반응조(30)에는 수돗물이 단속적으로 공급된다.

또한, 염수는 예컨대, 식염을 녹인 20%염수가 유입되는 것이 바람직하다. 염수통 내에 소금물은 완전 포화상태가 되려면 이론적으로 26.36%이나 염수통으로 계속해서 공급되는 수도물에 의해서 대략 20%를 유지하게 된다. 염수공급경로를 도 3을 참조하여 설명하면 염수통(41)으로부터 염수공급관(42)을 통하여 염수가 펌핑되어 염수 유입구(304)를 통하여 전해반응조(30)로 공급될 수 있다. 염수를 공급할 때, 염수통(41) 내부에 포함된 찌꺼기나 불순물, 오물 그리고 소금 등이 바로 전해조로 들어가 과도한 전해전류를 만들게 됨으로 정상적인 전해작용을 할 수 없게 된다. 그러므로 이러한 문제를 해결하기 위하여 염수공급관(42)의 끝에 마이크로노즐 또는 필터(43)가 설치되는 것이 바람직하다. 또한 이와 같이 마이크로 노즐 또는 필터(43)를 채용하는 경우, 이물질혹은 소금알갱이의 유입에 따른 펌프 등의 오작동과 그리고 원활한 전해반응을 방해하는 문제를 방지할 수 있으므로 제품의 A/S 빈도를 줄일 수 있음과 아울러 유지비용을 줄일 수 있다.

그런데 염수통(41) 내부의 위와 같은 필터(43)는 염수통(41)의 바닥면에 쌓여 있는 소금의 입자크기가 큰 경우는 물론이거니와 미세 입자의 소금을 사용한다고 하여도 장시간 사용에 따라서 필터(43)의 간극에 소금 입자가 달라 붙어 염수공급관(42)을 통하여 전해반응조(30)에 원활하게 염수를 공급하지 못하게 되는 문제가 있다.

종래의 염수통은 염수통내에 소금과 물을 공급하고 통 저변에 소금에 묻혀서 필터를 설치하였으나 가루형태의 소금이 필터를 포위하여 고형화 됨으로써 소금물의 진입이 사실상 방해되어 본체에 설치된 소금물 펌프에 부하로 작용하여 소금물이 펌핑이 잘 되지 않는 많은 문제가 있었다.

따라서 본 발명에서는 종래의 살균소독수 생성장치의 염수통 내의 필터에 이를 테면 적은 소금입자가 엉겨붙어 필터의 간극(슬릿)이 소금에 의하여 막히는 것을 방지하여 염수의 공급을 원활하게 할 수 있는 새로운 구조의 염수통을 제공하고자 한다.

또한, 염수통에 공급되는 원수의 온/오프를 제어하는 염수의 최저량과 최대량을 조절하도록 함으로써 염수통의 제어시스템의 전 자동화를 이룰 수 있도록 하고자 한다.

이를 통하여 궁극에는 원활한 전해 소독수를 문제없이 자동으로 생성하는 시스템을 제공하고자 한다.

상기 염수통에서 상기 격리기구는 통의 형상으로 구성된 격리통일 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 슬릿은 상기 격리통의 하부에 다수개 설치되고, 상기 격리통이 상기 염수통에 설치 시 상기 슬릿 중 제일 높은 위치에 있는 슬릿이 상기 필터의 높이보다 낮도록 형성될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 염수공급기구는, 서로 동축으로 상하로 상기 필터 위에 설치되는 염수의 저수위 조절부와 염수의 고수위 조절부를 포함할 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 염수의 저수위 조절부와 상기 염수의 고수위 조절부는 각각 하부 밸브와 상부 밸브로 구성되고, 상기 하부 밸브는 하부 스토퍼와 중간 스토퍼 사이에 설치되어 상기 하부 스토퍼와 상기 중간 스토퍼 사이에서만 상기 축을 따라서 이동이 가능하고, 상기 상부 밸브는, 상기 중간 스토퍼와 상부 스토퍼 사이에 설치되어 상기 중간 스토퍼와 상기 상부 스토퍼 사이에서만 상기 축을 따라서 이동이 가능할 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 격리통은 상기 염수통과 상기 염수공급기구의 필터를 서로 격리할 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 하부 밸브가 상기 하부 스토퍼에 접촉할 때 원수 공급이 재개되도록 제어될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 상부 밸브가 상기 상부 스토퍼에 접촉할 때 원수 공급이 차단되도록 제어될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 하부 밸브와 상기 상부 밸브의 위치를 감지하는 위치센서가 설치될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 하부 밸브가 상기 하부 스토퍼에 접촉하고 상기 상부 밸브가 상기 중간 스토퍼에 접촉할 때, 상기 하부 밸브와 상기 상부 밸브는 소정의 거리만큼 이격되어 있도록 상기 하부 및 상부 밸브를 설치할 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 하부 밸브가 상기 하부 스토퍼에 접촉할 때 상기 필터의 상면과 상기 하부 밸브의 저면 사이가 일정 거리 이격될 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 염수통으로 원수를 단속하여 공급하기 위한 솔레노이드 밸브를 추가로 포함할 수 있다.

상기 염수통에서는, 상기 염수통을 상부와 하부로 분리하는 격리판이 설치될 수있다.

상기 염수통에서는, 상기 격리통의 슬릿은 상기 격리판의 아래에 위치되도록 하고, 상기 격리판에는 윗면이 개방되어 있으면서 소금 무게를 떠받이고 소금과 염수를 분리할 수 있는 하나 이상의 지지체가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 살균소독수 생성장치는 이와 같은 염수통과, 상기 염수통에서 공급받은 염수를 전해반응시켜 차아염소산나트륨이 포함된 살균소독수를 생성하여 배출시키는 전해반응조를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 염수통을 이용하면 염수공급관과 이에 연결된 필터로 구성된 염수공급기구가 별도의 격리통에 의하여 염수통의 소금과 격리될 수 있어서 염수가 유입되는 상기 필터가 소금에 의하여 막히는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 격리통에는 상기 염수통의 내부와 연결되는 부분이 다수의 슬릿(slit)으로 형성되어 있어서 상기 염수통의 내부의 소금이 상기 염수공급기구의 필터로 접근하는 것을 보다 효과적으로 차단하면서도 염수통 내부의 염수가 상기 염수공급기구를 통하여 염수공급관으로 원활히 유입되도록 할 수 있다.

또한 상기 염수공급기구의 상부 밸브와 하부 밸브가 염수의 수위에 따라서 상하로 이동하면서 원수의 공급을 온/오프시킬 수 있어서, 염수통 내의 적정한 수위를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 상부 밸브와 하부 밸브는 상하로 일정한 간격으로 이격되어 설치되고 상기 상부 밸브와 하부 밸브 사이에는 다수의 스토퍼가 설치되어, 일정한 수위 변화에 대해서는 온/오프가 되지 않는 완충 효과가 있어서 수위의 작은 변화에도 염수의 공급이 빈번하게 온/오프를 반복하는 것을 방지하여 수위 제어 회로를 안정적으로 운영할 수 있게 된다.

또한, 상기 하부 밸브의 저면과 상기 필터의 상면 사이에는 항상 염수가 존재하도록 제어할 수 있어서, 상기 필터를 통하여 상기 염수공급관으로 안정적으로 염수가 유입될 수 있게 된다.

물론, 본 발명의 유리한 효과가 이상으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 개시된 구성으로부터 통상의 기술자가 예기할 수 있는 여타의 유리한 효과 역시 본 발명의 효과로서 인정되어야 한다.

도 1은 종래의 살균소독수 생성장치의 내부도면.
도 2는 본 발명에서와 같은 살균소독수 생성장치에 의하여 수돗물 및 염수가 전해반응되어 살균소독수가 생성되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 살균소독수 생성장치의 종래의 염수통의 내부를 투시하여 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 염수통의 각 구성부품을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 염수통의 내부를 투시하여 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 염수통의 염수공급기구를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 염수통의 하부 밸브와 상부 밸브의 작동을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 염수통의 다른 실시예(슬릿의 다른 배열)를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 염수통과 격리통(격리기구)과 염수공급기구 간의 배관 관계를 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 격리판이 형성된 격리통을 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 격리판이 형성된 격리통을 보여주는 다른 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 격리기구가 채용된 모습을 보여주는 도면.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면에서는 서로 다른 실시예를 설명하면서 동일하거나 대응되는 구성요소에서는 동일하거나 대응되는 도면부호를 사용하였으나, 대응되는 형식의 도면부호가 부가되었다고 하여 반드시 해당 구성요소의 구성이나 작동원리나 작용효과나 반드시 동일 내지 유사하다고 단정되어서는 안된다.

본 발명에서 좌우와 상하와 같은 방향의 구별은 각 도면에서 도면을 바라보는 방향을 기준으로 하며, 수평과 수직의 구별은 도면에서 보이는 것을 기준으로 나란한 방향을 수평, 이에 직교하는 방향을 수직으로 정의한다.

본 명세서의 도면은 설명의 목적을 위하여 스케일에 따라 도시하지 않고 일부 구성은 확대 내지 축소하였으며, 또한 당연히 포함되는 구성이라도 하여도 본 발명을 설명하는 데 생략이 가능한 부분은 생략하여 도면을 도시하였다.

본 발명의 염수통(400)의 구조를 설명한다.

본 발명의 염수통(400)은 후술하는 염수공급기구(300)와 염수통(400)을 격리하는 격리기구(200)를 포함한다. 상기 격리기구(200)에는 염수통(400)의 염수가 염수공급기구(300)로 흘러 들어갈 수 있게 하는 후술하는 것과 같은 슬릿(201)이 형성된다.

즉, 염수통(400)이 상기 격리기구(200)에 의하여 격리되어, 염수공급기구(300)가 존재하는 부분과 나머지 부분으로 이분된다. 또한, 염수통(400)의 염수는 상기 슬릿(201)을 통해서만 염수공급기구(300)가 있는 부분으로 들어갈 수 있다. 상기 슬릿(201)은 상기 격리기구(200)의 하부에 형성되는 것이 일반적이며 상기 슬릿(201)으로는 염수만이 통과할 수 있고 소금은 통과할 수 없도록 상기 슬릿을 형성한다.

이와 같은 격리기구(200)를 포함하는 이유는 염수통(400) 내의 소금과 염수공급기구(300), 보다 구체적으로는 염수공급기구(300)의 필터(301)를 공간적으로 격리시켜, 최대한 상기 소금이 상기 염수공급기구(300) 또는 상기 필터(301)를 막는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 격리기구(200)는 위와 같은 기능, 즉 염수공급기구(300)와 염수통(400)을 공간적으로 분리할 수 있는 임의의 형태가 될 수 있으며, 예를 들어서 도 12에서와 같이 칸막이벽과 같은 평면적 형태일 수 있다. 즉, 상기의 격리기구(200)는 사각 혹은 원형의 통 한쪽 일부분에 소금과 염수공급기구(300)를 격리하는 칸막이벽일 수 있다.

또는, 상기 염수공급기구(300)는 도 5에서와 같은 통의 형상으로 형성될 수도 있는데 이하에서는 그러한 통 형상의 격리기구를 중심으로 설명을 하나, 통상의 기술자라면 이하의 설명이 칸막이벽과 같은 다른 격리기구에도 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이며, 염수통(400)과 염수공급기구(300)를 격리하는 임의의 구조 역시 본 발명의 권리범위에 속한다.

한편, 도 12에서는 편의상 다른 도면에서와 같이 원수주입구(401)가 도면 우측에 위치하여 도면상으로는 염수공급기구(300)와 같은 측에 있으나, 이것은 원수가 원수주입구(401)에 연결된 원수공급관(404)을 통하여 칸막이벽(200)의 우측으로 공급된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 원수는 소금이 위치하는 곳으로 공급이 되어야 하고 그렇기 때문에 원수공급관(404)은 도 12에서 좌측, 즉 칸막이벽(200)의 좌측으로 공급되어 그곳에서 소금과 혼합된 염수가 되어 다시 우측의 염수공급기구(300)로 흐르게 되어야 한다. 이것이 후술하는 격리통(200) 방식에서는 격리통(200)이 염수공급기구(300)의 사방을 둘러싸고 있어서 원수공급관(404)이 좌우의 어느 방향으로 위치되던지 격리통(200)을 기준으로 염수공급기구(300)의 바깥에만 위치하면 충분한 것과 차이라고 할 수 있다. 즉, 격리통(200)과 같은 방식에서는 소금은 격리통(200)을 기준으로 염수공급기구(300) 바깥쪽에 공급되고 도 12에서와 같은 칸막이벽(200) 방식에서는 칸막이벽(200)을 기준으로 염수공급기구(300) 반대편에 소금이 공급되고, 어느 방식이나 원수는 소금이 있는쪽으로 공급되게 되는 것이다.

도 5에서와 같이 그 내부에 격리통(200)이 설치되고 다시 그 격리통 안에 염수공급기구(300)가 삽입된다.

도 4를 보면 상기 염수통(400)에는 원수(수돗물)를 염수통(400)에 공급하기 위한 원수공급관(404, 도 9 참조)이 연결되는 원수주입구(401)와 염수통(400)에서 생성된 염수를 격리통(200)과 염수공급기구(300)를 통해서 전해반응조(30)에 공급하는 염수공급관(304)이 염수통 내외로 관통하는 염수공급구(402)가 형성될 수 있다.

상기 원수공급관(404)은 염수통(400)의 내부로 연결되어 염수통(400)에 원수를 제공하며, 상기 염수통(400)의 상부의 개구부를 통하여 염수통(400)의 내에 소금을 제공하며, 상기 원수와 상기 소금에 의하여 염수가 형성되어 상기 염수공급관(304)을 통하여 전해반응조(30)로 염수가 공급되어 살균소독수를 생성하기 위한 전기분해 반응이 일어나게 된다.

또한, 상기 격리통(200)의 하부에는 격리통의 둘레 방향(예를 들어서 원주 방향)과 평행하게 형성된 슬릿(slit)(201)이 마련되어 있다. 상기 슬릿(201)은 상하로 다수개 형성될 수 있다. 슬릿(201)은 둘레 방향으로도 일정한 간격으로 다수개 형성되어 슬릿(201)과 슬릿(201) 사이에는 슬릿이 형성되지 않은 막힘부(204)가 존재할 수 있다.

선택적으로는, 상기 슬릿(201)은 도 8에 도시된 것과 같이 둘레 방향으로 지그재그로 배열하여, 상하 방향에서 봤을 때 격리통(200)의 하나의 절단면에서 슬릿(201)이 단속적으로 형성될 수 있게 된다.

위와 같이 하면, 도 4에서와 같이 소정 간격으로 수평방향으로 배열된 일련의 슬릿(201)과 일련의 슬릿(201)들이 상하로 서로 대응되게 배열될 때에는 격리통(200)의 막힘부(204)가 상하로 연속적으로 나란하게 형성되어 해당 면에서는 격리통(200)이 전혀 염수와 접할 수 없게 되는데, 도 8에서와 같이 단속적으로 슬릿(201)이 형성되게 되면 염수와 접하게 되는 격리통(200)의 면적이 보다 많아지고, 염수와 접하는 격리통(200)의 면적 분포가 보다 균일해져서 염수공급기구(300)로 염수를 공급하는 것이 보다 균일해질 수 있다.

한편, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 염수통(200)에 설치되는 슬릿(201) 중에서 가장 높은 슬릿(201) 보다 염수공급기구(300)의 필터(301)의 가장 높은 위치가 d1 만큼 더 높도록 슬릿(201)과 필터(301)를 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 염수통(400) 내의 소금의 과적재 내지는 과적층으로 슬릿(201)은 완전하게 막히게 되는 경우라고 하더라도 슬릿(201)의 최상점과 필터(301)의 최상점 사이에는 높이 d1 만큼의 차이가 존재하므로 필터(301)까지 완전히 소금에 잠기게 되어 필터(301)를 통한 염수의 공급이 차단되거나 비 균일해지는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 염수공급기구(300)를 도 6 등을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 염수공급기구(300)는 염수통(400)의 염수를 전해반응조(30)에 전달하는 기구로서, 염수 내의 녹지 않은 소금이나 여러 이물질을 걸러내는 필터(301)를 포함한다. 상기 필터(301)는 여과를 위한 여과재 로서 부직포를 둘러싸고 있 되 염수를 통과시킬 수 있는 슬릿(간극)이 형성된 구조로 구성될 수 있는데 그렇다고 하여 반드시 이것으로 제한되는 것은 아니다.

상기 염수공급기구(300)에서는 상기 필터(301)의 위로 염수의 저수위를 조절하는 염수 저수위 조절부와, 염수의 고수위를 조절하는 염수 고수위 조절부가 설치된다. 위 염수 저수위 조절부는 염수통(400)으로 원수의 공급을 재개해야 되는 염수 수위의 하한을 결정하여 염수가 저수위에 도달하면 원수가 다시 공급되도록 하는 것이고, 염수 고수위 조절부는 반대로 염수가 특정 수위(상한 수위)이상 도달되면 더 이상 원수를 공급하지 않도록 하는 것이다. 도면에서는 예시적으로 상기 염수 저수위 조절부와 염수 고수위 조절부를 밸브(302, 303) 형태로 도시하였으며, 이하에서는 예시적으로 염수 저수위 조절부와 염수 고수위 조절부가 밸브로 구성되는 실시예를 설명한다.

하지만, 상술한 바와 같이 원수의 공급의 온/오프를 제어하는 염수 저수위와 염수 고수위를 제어하는 구성이 반드시 밸브로 한정되는 것은 당연히 아니다.

두 개의 밸브(302, 303)가 일정거리 상하로 이격 되어 하나의 축(305)에 삽입되어 설치된다. 상기 상부 밸브(303)와 하부 밸브(302)가 설치되는 상기 하나의 축(305)에는 위치센서(도면에 도시되지는 않음)가 설치되어 있어서, 상기 염수통(400)의 내부로부터 상기 격리통(200)으로 유입되는 염수의 수위에 따라서 상기 축(305)을 따라서 상하로 이동하게 되는 상기 상부 밸브(303)와 하부 밸브(302)의 위치를 감지할 수 있도록 한다.

본 발명에서는 상기 상부 밸브(303)와 하부 밸브(302)의 위치에 따라서 상기 염수통(400)으로 유입되는 원수의 공급을 온/오프 제어한다.한편, 도 7에서와 같이 상기 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)는 각각 하부 스토퍼(310)와 중간 스토퍼(311)의 사이, 및 중간 스토퍼(311)와 상부 스토퍼(312)의 사이에 형성된다. 각각의 스토퍼는 상부 및 하부 밸브(302, 303)의 이동거리를 제한한다.

예시적인 작동 방법을 설명하면, 도 7에서 (a)는 염수가 아직 하부 밸브(302)에 이르지 못한 때로 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303) 모두 자유낙하 상태로 하부 밸브(302)는 하부 스토퍼(310)에 맞닿아 있고, 상부 밸브(303)는 중간 스토퍼(311)의 상부에 맞닿은 상태이다. (b)는 물이 차오르면 천천히 하부 밸브(302)가 올라가면서 하부 스토퍼(310)와 중간 스토퍼(311) 사이에 위치하게 되며, 상부 밸브(303)는 여전히 중간 스토퍼(311)의 상부에 맞닿아 있게 된다. (c)는 물이 더 차오르게 됨에 따라서, 하부 밸브(302)가 중간 스토퍼(311)의 하부에 맞닿게 되고 이 때 상부 밸브(303)는 여전히 중간 스토퍼(311)의 상부에 맞닿아 있는다. (d)는 물이 더 차오르게 됨에 따라서 상부 밸브(303)가 중간 스토퍼(311)의 상부에서 드디어 떨어져서는 중간 스토퍼(311)와 상부 스토퍼(312) 사이에 위치하게 된다. 이 때 하부 밸브(302)는 더 이상 움직일 수 없으므로 여전히 중간 스토퍼(311)의 하부에 맞닿아 있게 된다. (e)는 물이 더 차오르게 됨에 따라서 상부 밸브(303)가 상부 스토퍼(312)에 맞닿게 된다.

염수의 수위가 낮아지는 과정에서의 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)의 이동은 위 도 7의 (e) 부터 (a)의 순서가 된다.

이제는 위와 같은 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)의 위치에 따른 원수 공급의 온/오프 방식에 대하여 설명한다.

예를 들어서, 본 발명의 살균소독수 생성기를 최초에 사용할 때는 원수(염수)의 수위를 도 7의 (e)의 위치에 상부 밸브(303)가 위치할 때까지로 할 수 있으며 상부 밸브(303)가 도 7의 (e)에서와 같이 상부 스토퍼(312)에 이르면 원수의 공급을 차단할 수 있다. 이후 염수공급기구(300)로 염수가 계속 공급되면 염수의 수위가 계속 낮아지게 되므로 상부 밸브의 위치가 (d), (c)의 위치로, 그리고 점진적으로 (b)의 위치에서 (a)의 위치로 떨어지게 된다. 만일 염수의 수위가 (a)의 위치 이하로 떨어져서 하부 스토퍼(310) 밑으로 떨어지게 되면, 곧 필터(301)가 염수 밖으로 노출되어 염수공급기구(300)로 염수의 공급이 원활하지 않게 되고 또한 필터(301)가 공기에 노출되어 공기가 염수공급기구(300)로 공급되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예 에서는 하부 밸브(302)가 중간 스토퍼(311)의 아래로 내려가서 하부 스토퍼(310)에 접하는 경우에는 원수를 다시 공급하는 것으로 설정할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에서는 이후 원수의 공급이 증가되어 염수의 수위가 도 7의 (a)의 위치로부터 점차적으로 증가하여 상부 밸브(303)가 다시 (e)의 위치에 도달하게 되면 원수의 공급을 차단할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)의 위치가 (b) 내지 (d)의 위치에 있을 때, 즉 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)가 모두 자유 낙하 상태로 각각 하부 스토퍼(310)와 중간 스토퍼(311)에 접할 때와, 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)가 각각 중간 스토퍼(311)와 상부 스토퍼(312)에 접해있을 때를 제외하고는 원수 공급의 온/오프의 변동이 없게 되며, 오로지 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)가 모두 자유 낙하 상태로 각각 하부 스토퍼(310)와 중간 스토퍼(311)에 접할 때((a)의 위치)에만 원수 공급이 오프에서 온으로 변경되고, 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)가 각각 중간 스토퍼(311)와 상부 스토퍼(312)에 접해있을 때((e)의 위치)만 원수의 공급이 온에서 오프로 변경된다. 즉, (b) 내지 (d)의 위치, 즉 두 개의 밸브(302, 303)가 모두 하부 스토퍼(310)와 상부 스토퍼(312)의 사이의 위치에 있는 경우에는 원수 공급의 온/오프의 전환이 없는 완충 상태에 있게 됨으로써, 빈번한 온/오프 전환으로 인한 회로의 손상을 방지할 수 있다.

이와 같은 염수공급기구(300)의 상부 밸브(303)와 하부 밸브(302)는 원수 공급의 온/오프를 전환하는 리미트 스위치로서 역할한다. 또한 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)의 축(305) 상의 위치를 검지하기 위하여, 또는 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)가 위 (a) 내지 (e)의 어느 위치에 있는지 여부를 검지하기 위하여, 특히 위 (a) 또는 (e)의 위치를 검지하기 위하여 축(305)에는 위치 센서가 설치될 수 있다. 위 위치센서는 예시적으로 광 센서 혹은 마그네트에의한 리드 스위치 가 사용될 수 있으며, 밸브(302, 303)들에 의하여 상기 광 센서에서 나오는 광 이 차단되는지 여부를 검지하는 방식으로 작동될 수 있다. 위치센서나 광센서의 작동 원리는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

위치 센서는 상기 축(305)의 내부에 설치되어 센서에 감지된 신호를 전해수 생성기 본체의 조절 회로로 보내어 염수의 수위가 자동으로 조절될 수 있도록 할 수 있다.

특히, 본 발명의 밸브(302, 303)들이 원수 공급의 온/오프 전환을 빈번하게 반복하지 않고 완충 영역을 두도록 하기 위하여 3개의 스토퍼(310, 311, 312)를 사용하는 것을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 반드시 3개의 스토퍼를 사용하는 것으로 제한되는 것은 아니다. 오히려 원수 공급의 온/오프의 완충 영역을 두어 잦은 전환으로부터 회로를 보호하기 위한 구조라면 모두 본 발명의 권리 범위에 속할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 원수 공급의 온/오프 전환의 완충 영역을 두기 위하여 앞서 말한 바와 같이 상부 밸브(303)와 하부 밸브(302)가 일정 거리(d2) 이격되어 설치된다(자유낙하 시, 도 7의 (a)).

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 필터(301)와 하부 밸브(302)의 저면 역시 높이(h)의 차이를 두어 필터(301) 위에 항상 염수가 존재하도록 하여 필터(301)를 통한 염수의 원활한 공급과 필터(301) 내로 공기가 들어가는 것을 방지하는 데 바람직하다.

즉, 하부 밸브(302)를 필터(301)보다 높은 곳에 설치되게 함으로써 염수가 부족됨이 없이 전기분해조로 원활히 공급되게 할 수 있다.

또한, 도 6에서와 같이 상기 필터(301)와 밸브(302, 303)와 축(305)은 지지구조체(320)에 연결되어 있을 수 있다. 상기 지지구조체(320)는 상기 필터(301)에 연결되는 방식으로 필터(301)를 지지하는 받침부(322)와, 상기 받침부(322)와 일단에 연결되고 타단은 염수공급관(304)이 연결되는 기둥부(321)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 밸브(302, 303)들이 연결된 축(305)을 둘러싸는 몸통(306)을 통해서 상기 축(305)은 상기 기둥부(321)에 연결된다. 상기 기둥부(321)와 상기 몸통(306) 사이의 연결은 도 6에 도시된 바와 같이 예시적으로는 몸통(306)을 둘러싸는 고리와 기둥부(321)를 둘러싸는 다른 고리와 이 두 개의 고리의 연결기구를 포함하는 고리구조에 의할 수도 있으나 이는 단순한 예시에 불과하다.

한편, 상기 몸통(306)은 상기 기둥부(321)에 대하여 상하로 높이를 조절할 수 있도록 구성되며, 이를 위하여 상기 고리구조 또는 상기 기둥부(321)를 둘러싸는 고리와 상기 기둥부(321) 사이의 조임을 조절하여 상기 몸통(306)이 연결된 상기 고리를 상기 기둥부(321)에 대하여 상하로 이동할 수 있도록 하고, 상기 조임의 힘을 조절하기 위하여 상기 고리구조의 상기 기둥부(321)측에는 나사산이 외측에 형성되고 그 나사산을 둘러싸는 볼트구조를 회전시켜 조임의 힘을 조정할 수 있으나 이것은 단순히 예시적인 것이며 본 발명이 이러한 구성으로 제한되는 것은 아니다.

상기 몸통(306)의 높이를 조절하는 것은 결국 하부 밸브(302)와 상부 밸브(303)의 높이를 조절하는 것이고, 특히 하부 밸브(302)의 높이를 조절하는 것인데, 이는 필터(301)의 윗면과 하부 밸브(302)의 저면 사이의 높이(h)를 결정하게 된다. 그리고 상기 높이(h)는 하부 밸브(302)가 하부 스토퍼(310)에 맞닿아 있을 때, 즉 염수의 수위가 최저 수위일 때(이 위치에서 원수가 다시 공급된다) 필터(301) 위를 덮는 염수의 높이를 의미하게 되므로, 위 높이(h)를 충분히 확보하는 것은 앞서 설명한 바와 같이 염수공급기구(300)로의 원활한 염수 공급과 필터(301)로 공기가 유입되는 것을 방지하는데 매우 중요하다.

다시 한번 설명하면, 격리통(200)의 슬릿(201)들 중에서 가장 높은 것은 염수공급기구(300)의 필터(301)의 상면보다 낮은 위치에 있도록 구성되는데, 이는 녹지 않은 소금이 격리통(200)의 슬릿(201)을 넘어서 필터(301)를 막게 되더라도 필터(301)의 높이 전체를 차단하지는 못하게 하기 위한 것이다. 추가적으로 설사 필터(301)의 일부 높이가 소금에 의하여 막히거나, 만에 하나 필터(301)의 높이 전체가 일시적으로 소금에 의하여 둘러싸여 막히더라도 필터(301)와 하부 밸브(302) 사이에 염수가 존재하는 경우 여전히 염수공급기구(300)로 염수가 공급될 수 있게 되며 필터(301)의 위의 염수에 의하여 차츰 필터(301)의 높이까지 적층된 소금이 녹게되어 염수공급기구(300)로 염수의 공급이 완전히 중단되는 것을 방지하게 된다.

이하 보다 구체적으로 염수공급기구(300)를 통한 염수 공급 방법을 설명한다. 염수통(400)에 공급된 소금과 염수통(400)에 연결된 원수공급관(404)을 통해서 공급된 원수에 의하여 염수통(400)에 소정 농도의 염수가 생성된다. 다음으로 염수통(400)의 염수는 염수통(400) 내에 위치한 격리통(200)의 슬릿(201)으로 진입하게 되고 상기 격리통(200) 내로 진입한 염수는 다시 염수공급기구(300)의 필터(301)로 들어간다. 상기 필터(301)로 들어온 염수는 상기 염수공급기구(300)의 받침부(322), 상기 기둥부(321)를 차례로 거친 후 상기 기둥부(321)의 타단에 연결된 염수공급관(304)에 도달한다. 상기 염수공급관(304)은 격리통(200)의 염수공급관 연결구멍(202)을 통과하고 다시 염수통(400)의 염수공급구(402)를 통하여 염수통(400) 밖으로 연결되어 염수가 전해반응조(30)까지 공급된다.

또한, 상기 염수공급기구(300)의 몸통(306)에는 밸브들과 위치 센서 등을 제어하는 별도의 제어회로(예를 들어 PCB)와 연결되는 배선(307)이 연결되며, 이 배선(307)은 격리통(200)의 배선 구멍(203)을 통과한 후 염수통(400)의 단자(403)까지 연결된다.

상기 밸브(302, 303)들은 염수통(400)의 원수 공급의 온/오프를 제어하는 염수의 수위를 조절하는 데 사용되는데, 위에서 같이 제어회로를 이용하여 전기적 신호에 의해 상기 밸브(302, 303)들을 제어할 수도 있으나 기계적인 방법으로 상기 밸브(302, 303)들을 제어하여 염수나 원수의 수량을 조절하는 것도 당연히 본 발명의 범위에 속한다.

또한, 예를들면 수위조절을 위하여 센서에 의한 전기적 제어나 혹은 전기적 신호 없이 물의 부력을 이용한 플랏(flot)을 이용할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에서는 격리통(200)에 수평방향의 격리판(210)이 연결된다. 상기 격리판(210)은 염수통(400)을 격리판(210)을 기준으로 상하로 분리하는 역할을 한다.

염수통의 높이가 낮아서 염수통 내의 소금이 적은 경우와는 달리, 염수통의 높이가 크고 염수통 내에 소금을 많이 집어넣는 대용량 제품의 경우에는 소금의 쌓인 높이로 인하여 격리통(200)의 바닥에 있는 슬릿(201)으로 염수가 들어가는데 시간이 더 많이 걸리고 소금 자체의 무게가 격리통(200)의 슬릿(201)을 압박하거나 많은 소금 자체로 인하여 슬릿(201)이 막히기가 쉬워 염수의 슬릿(201) 통과가 원활하지 않을 수 있다. 또는 다량의 소금의 무게에 의하여 소금이 고형화되어 염수의 슬릿(201) 통과를 더욱 어렵게 할 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서는 격리통(200) 자체를 격리판(210)을 이용하여 분할함으로써 소금이 격리판(200), 즉 격리통(200)의 슬릿(201)이 있는 부분에는 원천적으로 쌓이지 못하도록 차단하는 것이다.

이를 위하여 상기 격리판(210)은 격리통(200)을 슬릿(201)을 포함하는 하부(220)와 슬릿(201)이 없는 상부(230)로 수평방향으로 격리할 수 있는데, 도 10(b)나 도 11(a)에서 볼 수 있는 바와 같이 격리판(210)의 하부(220)의 일부면에도 슬릿(201)이 없도록 여유를 두어 슬릿(201)이 격리판(210)에 의하여 가려지지 않도록 한다.

한편, 이와 같이 하면, 상기 격리판(210)의 아래로 격리통(200)의 하부(220)가 돌출되게 된다. 이런 경우 격리통(200)의 내부에 설치되는 염수공급기구(300)의 염수공급관(304)이 염수공급구(402)에 보다 근접하게 위치되도록 격리통(200)이 염수통(400)의 일측에 편향되게 위치되는데, 이 때, 격리판(210)의 아래로 돌출된 격리통(200)의 하부(220)가 염수통(400)의 바닥에 대하여 중심을 유지하기 어려울 수 있으므로, 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이 하나 이상의 지지체(240)를 격리판(210)의 아래에 설치할 수 있다. 이러한 하나 이상의 지지체(240)는 예를 들어서 원통형이나 원통형에 가깝게 형성될 수 있다. 또한, 이러한 지지체(240)는 그 윗면을 통해서 염수나 소금이 들어와서 그 지지체(240) 내에 수용될 수 있도록 형성된다. 또한 위 지지체(240)는 윗면이 개방되어 염수나 소금이 들어올 수 있으나 바닥면의 천공을 제외하고는 주변이 모두 막혀 있어서 격리통(200)의 하부(220)로 소금이 빠져나갈 수 없게 하고, 지지체(240)의 바닥면에 있는 천공 역시 후술하는 격리판(210)의 천공과 마찬가지로 소금은 들어갈 수 없고 염수만이 통과할 수 있는 크기로 만들어 소금이 지지체(240) 밖으로 통과하지 못하게 한다.

이렇게 함으로써 격리판(210)의 하부에는 소금이 존재할 수 없게 되고 이로써 격리통(200)의 슬릿(201)이 소금에 의하여 막혀서 염수의 공급이 지연되거나 차단되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다.

또한 격리판(210)에는 다수의 천공이 형성되는데 이 천공은 염수는 통과하되 소금은 통과할 수 없는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 염수통(400)의 내부의 격리판(210) 위로 원수와 소금이 공급되고 원수에 소금이 녹아서 형성되는 염수가 격리판(210)의 천공을 통해서 격리판(210)의 아래로 들어가서 다시 격리통(200)의 슬릿(201)으로 들어간 후 이어 염수공급기구(300)에 들어가게 된다.

즉, 이와 같은 격리판(210)을 설치함으로써 슬릿(201)이 위치하는 격리판(210)의 하부에 소금이 적재되는 것을 보다 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

또한 여기서 말하는 염수통은 반드시 소금을 주재료로하여 만들어진 염수를 담는 통 내지 염수를 생성하는 통만을 말하는 것은 아니다. 전기화학을 이용하여 첨가되는 매질 즉 염산 또는 중조 등등 여러 종류의 물질을 목적에 따라 전해 생성하는 것이 가능하며 동일한 시스템이거나 일부 약간의 변경만으로 가능한 것이기에 여기서의 염수통은 구조적 의미로 해석되어야 하며 예를 들면 염수통에 소금 대신에 적당량의 염산을 넣고 분해하면 차아염소산 (미산성 HOCl)이 만들어 지고 또한 소금을 넣고 분해하면 차염소산 나트륨이 (중성 NaOCl) 만들어 진다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

또한, 첨부한 도면은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위하여, 스케일에 따라 도시하지 않고, 부분적으로 확대 및 축소하여 도시되었다.

특히, 본 발명의 앞선 실시예들 각각 뿐만 아니라, 이들을 임의로 조합한 형태 역시 본 발명의 보호 범위에 포함된다.

200: 격리기구, 격리통
201: 슬릿
202: 염수공급관 연결구멍
203: 격리통의 배선 구멍
204: 슬릿이 없는 막힌 부분
210: 격리판
220: 격리통의 하부
230: 격리통의 상부
240: 지지체
300: 염수공급기구
301: 필터
302: 하부 밸브
303: 상부 밸브
304: 염수공급관
305: 축
306: 몸통
307: 염수공급기구의 제어 배선
310: 하부 스토퍼
311: 중간 스토퍼
312: 상부 스토퍼
320: 지지구조체
321: 기둥부
322: 받침부
400: 염수통
401: 원수주입구
402: 염수공급구
403: 염수통의 단자
404: 원수공급관

Claims

원수에 소금이 녹아 형성된 염수를 외부로 배출하는 염수통으로서,
소금이 저장되는 제1 공간과,
상기 제1 공간과 공간적으로 격리되는 제2 공간을 형성하게 하는 격리기구를 포함하고,
상기 원수는 상기 제1 공간에 설치된 원수 공급관을 통해 상기 염수통의 외부로부터 상기 제1 공간으로 유입되어, 상기 제1 공간에서 상기 염수가 생성되고,
상기 격리기구에는 상기 염수를 상기 제2 공간으로 통과시키는 슬릿이 형성되고,
상기 제2 공간에는, 상기 원수 공급관과는 별개인 염수 공급관을 통해 상기 염수를 상기 염수통의 외부로 배출하기 위한 염수공급기구가 형성되고,
상기 염수공급기구는,
외부로 배출되기 위한 상기 염수가 통과되는 필터와,
상기 제2 공간의 상기 염수의 수위를 검출하여 상기 원수 공급관을 통한 상기 원수의 상기 제1 공간으로의 유입을 온오프하도록 제어하기 위한 수위 조절부를 포함하고,
상기 수위 조절부는,
상기 필터보다 상측에 형성되고, 상기 필터보다 더 높은 수위의 상기 염수의 수위를 검출하여 상기 원수의 상기 제1 공간으로의 유입을 온오프 하도록 제어하고,
상기 수위 조절부는,
상기 염수의 수위가 상기 필터보다 일정 높이만큼 높은 제1 수위일 때, 상기 원수의 유입을 온하도록 제어하고,
상기 염수의 수위가 상기 제1 수위보다 일정 높이만큼 높은 제2 수위일 때, 상기 원수의 유입을 오프하도록 제어하는 염수통.
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제 1 항에 있어서,
상기 수위 조절부는,
상기 염수의 수위에 따라 서로 동일한 축으로 상하로 이동 가능한 하부 밸브와 상부 밸브로 구성되고,
상기 하부 밸브와 상기 상부 밸브의 위치를 검출하여 상기 원수의 유입을 온오프 하도록 제어하는 염수통.
제 4 항에 있어서,
상기 하부 밸브는, 하부 스토퍼와 중간 스토퍼 사이에 설치되어 상기 하부 스토퍼와 상기 중간 스토퍼 사이에서만 상기 축을 따라서 이동이 가능하고,
상기 상부 밸브는, 상기 중간 스토퍼와 상부 스토퍼 사이에 설치되어 상기 중간 스토퍼와 상기 상부 스토퍼 사이에서만 상기 축을 따라서 이동이 가능한 염수통.
제 5 항에 있어서,
상기 하부 밸브가 상기 하부 스토퍼에 접촉할 때 상기 원수의 유입이 온되도록 제어되는 염수통.
제 5 항에 있어서,
상기 상부 밸브가 상기 상부 스토퍼에 접촉할 때 상기 원수의 유입이 오프되도록 제어되는 염수통.
제 1 항에 있어서,
상기 격리기구는 통 형상이거나 판 형상인 염수통.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 공간을 상부와 하부로 분리하는 격리판이 더 설치되고,
상기 격리판의 상부에 상기 소금이 저장되는 염수통.
제 9 항에 있어서,
상기 슬릿은 상기 격리판의 아래 쪽에 위치되고,
상기 격리판에는 상기 소금 무게를 떠받이는 하나 이상의 지지체가 형성되어 있는 염수통.
제 1 항, 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 따른 염수통; 및
상기 염수통에서 공급받은 염수를 전해반응시켜 차아염소산나트륨이 함유된 살균소독수를 생성하여 배출시키는 전해반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균소독수 생성장치.
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