KR20100111537A - 근접살균방식의 자외선살균기 및 이를 이용한 정수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자외선의 살균력을 이용한 음용수 살균기와 이를 이용한 정수기에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 정수기 등의 음용수를 생성하는 기기에 내장하여 물속의 대장균 등의 미생물을 살균하는 장치와 이를 장착한 정수기에 관한 것이다.

본 발명인 근접살균방식의 자외선살균기는 일단이 밀폐된 튜브 형태로서, 상단의 측면에 입수관이 연결되고, 바닥 또는 하단 측면에는 출수관이 연결되고, 상단에는 자외선램프가 결합된 마개로 막히는 형태로 구성된다. 자외선램프와 튜브의 내벽 사이에는 좁은 틈새가 형성되고, 물이 이 틈새를 지나면서 자외선 램프에서 방출되는 자외선에 의하여 살균이 일어난다. 본 발명의 자외선살균기를 이용한 정수기는 통상의 정수기의 냉수 취출구에 상기 자외선살균기를 부착하여 구성된다.

본 발명인 근접살균방식의 자외선살균기는 물이 자외선램프의 표면과 아주 가까운 근접부위에서 자외선이 조사되어 살균이 일어나므로 완벽한 살균이 이루어지고, 물을 취출할 때만 자외선램프가 켜지므로 자외선램프를 장기간 사용할 수 있으므로, 정비 유지 비용이 적게 소요된다.

지외선, 정수기, 살균, 근접살균, 자외선램프, 튜브, 틈새.

Description

근접살균방식의 자외선살균기 및 이를 이용한 정수기{Ultra- Violet Disinfection Unit of Near Field Disinfection and Water Purifier Using the Disinfection Unit}

본 발명은 자외선의 살균력을 이용한 음용수 살균기와 이를 이용한 정수기에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 정수기 등의 음용수를 생성하는 기기에 내장하여 물속의 대장균 등의 미생물을 살균하는 장치와 이를 장착한 정수기에 관한 것이다.

최근 수질 오염이 심각하여 상수도 물에 대한 불신이 아주 높은 반면, 국민들의 생활 수준과 위생에 대한 의식수준은 크게 향상되어, 안전한 음용수에 대한 욕구는 크게 증대하고 있다. 이러한 요구에 부응하여 정수기가 많이 사용되고 있다.

종래의 정수기 중 가장 간단한 형태의 것으로는, 필터, 숫, 맥반석 등 여과 기능을 하는 각종 여과장치를 이용하여 물속에 존재하는 고형 오염물질을 걸러 주고 또한 유해 화학성분을 흡착하여 제거하여, 이를 일정량만큼 저수조에 모아두고, 필요시에 취수구를 통하여 취출하여 사용할 수 있는 형태로 구성된다.

최근의 정수기는 다양한 살균수단을 이용하여 저수조의 물속에 존재하는 바이러스, 박테리아 등과 같은 미생물은 살균하는 기능을 구비하고 있다. 그리고 상기한 기본적인 여과 및 살균 기능에 더하여 물을 가열하고 냉각시키는 기능을 구비하고, 얼음까지 제공하는 정수기가 등장하고 있다.

상기한 종래의 정수기의 기본적인 구성은 도 1에 도시한 바와 같은데, 외형을 이루는 몸체(1)와, 몸체의 내부에 여과된 물을 저장하는 저수조(2), 저수조(2)의 물을 취수하여 가열하여 온수를 생산하는 가열조(3), 수도관 등 외부의 급수장치에 연결되어 저수조에 물을 공급하는 급수관(4), 상기 급수관의 중간에 설치되어 물속의 고형물을 여과하고 유해화학성분을 흡착하는 여과기(5), 상기 저수조의 내부에 설치되어 물속의 미생물을 살균하는 살균장치(6), 정수기의 각 부에 전기를 공급하는 전원공급기(7), 그리고 저수소의 물을 냉각시키는데 소요되는 냉매를 생산하는 냉각장치(8) 등으로 구성되어 있다.

정수기는 살균을 위하여 살균장치(6)로 자외선살균기를 많이 사용하는데, 통상적으로 도 1에 도시한 바와 같이 저수조(2)의 내부에 자외선램프를 설치하는 형태로 설치된다. 자외선 램프는 저수조의 상단 또는 측면에 설치하는 경우도 있다. 그러나 자외선램프의 살균력은 램프와 아주 근접한 곳에서만 살균력이 있고, 자외선이 물속으로 멀리 투과하지 못하므로 램프에서 먼곳에서는 살균력이 급격히 저하된다. 따라서 큰 저수조(통상 지름 150mm 내지 250mm, 높이 150mm 내지 300mm) 내의 물을 모두 충분한 정도로 살균하기 위해서는 수조내의 물이 대류에 의하여 모두 자외선 램프 주위를 지나갈 수 있도록 장시간 자외선램프를 켜 두어야 하므로, 전 기의 소비가 많고, 자외선 램프의 수명이 짧고, 그러더라도 충분한 정도로 살균이 되지 않는 문제점이 있다.

그리고 저수조(2)의 내부의 물이 일시적으로 살균이 되었더라도, 살균장치와 멀리 떨어진 곳에 정체하고 있는 물속에는 외부에서 침투한 세균이 다시 증식하여 문제가 될 수 있다.

특히 업소용 정수기 등은 비교적 단시간(점심시간 등)에 많은 사람이 사용하므로 저수조의 물이 미처 충분히 살균되기도 전에 취출하여 음용하는 경우가 많아 위생적으로 문제가 되고, 가정용 정수기의 경우 사용빈도가 아주 낮아 세균이 다시 증식하거나 사용하지 않는 시간도 계속 자외선램프를 켜두어 에너지 효율이 낮은 점이 문제가 된다.

상기와 같이 통상의 자외선살균기를 구비한 정수기는 장시간 자외선램프를 켜 두어야 하므로 전기의 소비가 많고, 자외선 램프의 수명이 짧고, 충분한 정도로 살균이 되지 않는 문제점이 있다.

따라서 물을 음용하기 위하여 취수하는 순간에 순간적으로 살균이 이루어지게 하여, 전기의 소비를 줄이고, 고가인 자외선램프의 사용시간을 늘리고, 또한 완벽하게 살균이 된 물을 취수할 수 있는 정수기용 자외선살균기와 이를 이용한 정수기가 필요하다.

본 발명인 근접살균방식의 자외선살균기는 일단이 밀폐된 튜브 형태로서, 상단의 측면에 입수관이 연결되고, 바닥 또는 하단 측면에는 출수관이 연결되고, 상단에는 자외선램프가 결합된 마개로 막히는 형태로 구성된다. 자외선램프와 튜브의 내벽 사이에는 좁은 틈새가 형성되고, 물이 이 틈새를 지나면서 자외선 램프에서 방출되는 자외선에 의하여 살균이 일어난다.

본 발명의 자외선살균기를 이용한 정수기는 통상의 정수기의 냉수 취출구에 상기 자외선살균기를 부착한 것으로서, 냉수를 음용하기 위하여 물을 취출할 때 취출되는 물이 자외선살균기를 통과하면서 순간적으로 살균이 이루어지게 한다.

본 발명인 근접살균방식의 자외선살균기는 물이 자외선램프와 튜브의 내벽 사이에는 좁은 틈새로 흐르는 동안에 자외선 램프의 표면과 아주 가까운 근접부위에서 자외선이 조사되어 살균이 일어나므로 완벽한 살균이 이루어진다. 그리고 본 발명의 자외선 살균기는 물을 취출할 때만 자외선램프가 켜지므로 자외선램프의 사용기간이 길어, 정비 유지 비용이 적게 소요된다.

본 발명의 자외선살균기를 이용한 정수기는 냉수를 음용하기 위하여 취출되는 물이 자외선살균기를 통과하면서 순간적으로 살균이 이루어지므로, 저수조의 물을 살균하기 위하여 자외선램프를 장시간 켜 둘 필요가 없으므로 전기가 절약된다. 그리고 취출하는 물을 직접 살균하므로 세균의 재증식의 염려가 없다.

본 발명의 자외선살균기는 아주 간단한 구조로서, 기존의 정수기에도 용이하게 부착할 수 있다.

본 발명인 근접살균방식의 자외선살균기(6)는 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 일단이 밀폐된 튜브 형태의 몸체(61), 몸체(61)의 상단 측면에 구비된 입수관(62), 몸체(61)의 바닥 또는 하단 측면에 구비된 출수관(63), 몸체(61)의 상단 개구부를 막고 있는 마개(64), 상기 마개(64)에 결합되어 있는 자외선램프(65), 그리고 상기 마개(64)에 결합되어 외부로 노출되는 전기소켓(66)으로 구성된다.

몸체(61)는 부식이 장 일어나지 않는 스테인레스틸 등으로 제작하되, 일단은 밀페되고 타단은 내벽에 암나사가 형성되도록 제작하는 것이 좋다.

입수관(62)과 출수관(63)은 호스를 결합할 수 있도록 하는 짧은 파이프로서, 상기 몸체에 구멍을 뚫고 용접 등의 방법으로 부착한다. 입수관(62)과 출수관(63)은 그 위치가 서로 바뀌어도 무방하다.

마개(64)는 상기 몸체(61)의 상단 개구부에 결합되는 것으로서, 하단에는 자외선램프(65)가 결합되고, 상단에는 자외선램프에 전기를 공급하는 전기소켓이 결합된다. 이 마개의 측면에는 물이 침투되는 것을 방지하기 위하여 오링(O-Ribg) 등의 밀봉재(641)이 끼워지고, 상기 몸체(61)과 결합하기 위한 수나사를 형성하는 것이 좋다. 그리고 몸체(61)와 마개(64)가 나사결합을 할 경우 미개의 상면에 마개를 돌리기 위한 공구홈(642)을 2개 이상 형성하면 편리하다.

자외선램프(65)는 석영관의 내부에 필라멘트가 내장되어 있는 튜브형상으로서, 다양한 출력의 것이 제작되어 시판되고 있다. 본 발명인 정수기용의 경우, 출력 10W의 것이면 충분하다.

전기소켓(66)은 외부전기를 공급할 수 있는 플러그를 꽂을 수 있는 형태로 제작되는데, 이와 같은 목적의 소켓과 플러그의 쌍이 다양하게 제작되어 시판되고 있으므로 적당한 규격의 것을 선택하여 부착하면 된다. 경우에 따라서는 별도의 전기소켓을 사용하지 않고, 자외선램프(65)에서 연장되는 전선(661)을 길게 연장하여 외부 전선에 직접 결선할 수도 있다.

본 발명인 자외선살균기(6)는 자외선램프(65)의 외벽과 몸체(61)의 내벽 사이에 좁은 틈새가 형성되는데, 이 틈새로 입수관(62)에서 유입된 물이 통과하여 출 수관(63)으로 유출되고, 물이 틈새를 지날 동안 자외선에 의하여 살균이 이루어진다. 이 틈새의 크기는 수 밀리미터 정도이므로, 이와 같이 자외선램프와 근접한 영역에서는 자외선의 살균효과가 아주 강력하여 물이 틈새를 지나는 수초 동안에 충분한 정도로 살균이 이루어진다.

본 발명인 자외선살균기(6)에서 자외선램프(65)의 외벽과 몸체(61)의 내벽 사이의 틈새로 물이 흐를 때, 물이 자외선램프(65) 주변을 선회하면서 흐르게 할 경우 물이 자외선에 노출되는 시간이 길어져서 살균효과가 한층 더 높다. 이를 위하여 도 3에 도시한 바와 같이 입수관(62)을 몸체(61)의 중심과 어긋나게 부착할 수 있다. 이 경우 일정 유속으로 입수관(62)을 통하여 유입된 물은 자외선램프(65)의 외벽을 따라 선회하면서 흐르게 된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이 마개(64)에 선회홈(643)을 형성하여 이 선회홈이 입수관(62) 부위에 오게 하면, 입수관으로 입사한 물이 이 선회홈에서 방향을 바꾸어 자외선램프(65)의 외벽을 따라 선회하면서 흐르게 된다.

상기 자외선살균기(6)를 정수기의 저수조(2) 내부에 설치하면 정수기를 더욱 콤팩트하게 구성할 수 있다. 이와 같이 정수기의 저수조(2) 내부에 설치되는 자외선살균기(6)의 경우, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 입수관(62)을 몸체(61)의 하단을 따라 아래로 신장하는 것이 좋다. 이와 같이 입수관을 구성하면 저수조(2)의 내부에 자외선 살균기(6)가 수직으로 세워져서 결합했을 때, 저수조의 하단에 있는 물이 입수관(62)을 통하여 자외선살균기(6)의 내부로 유입된다.

통상적인 정수기에서 온수는 가열을 하여 취출하므로 가열 과정에서 열에 의 하여 살균이 일어나고, 따라서 별도의 살균장치가 필요하지 않다. 냉수의 경우 본발명의 것과 같은 살균장치가 필요하다. 냉수를 사용할 수 있는 정수기는 저수조(2)의 하단 외부에는 냉각코일(22)이 감겨 있어서 저수조의 물을 냉각시키는데, 냉각된 물은 비중이 커져서 저수조의 바닥 쪽으로 가라앉는다. 따라서 자외선 살균기(6)의 입수관(62)을 저수조의 바닥 쪽으로 신장하면 가장 낮은 온도의 냉수를 취출하여 음용할 수 있다.

상기 근접살균방식의 자외선살균기(6)는 도 5에 도시한 바와 같이 통상적인 정수기의 저수조의 내부에 장착하여 사용하거나, 도 6에 도시한 바와 같이 저수조의 하단 등 저수조(2)의 외부에 설치하여 사용할 수 있다.

상기 근접살균방식의 자외선살균기(6)를 이용한 정수기도 통상의 정수기와 유사하게 구성되는데, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 외형을 이루는 정수기몸체(1), 몸체의 내부에 여과된 물을 저장하는 저수조(2), 저수조(2)의 물을 취수하여 가열하여 온수를 생산하는 가열조(3), 수도관 등 외부의 급수장치에 호스로 연결되어 저수조에 물을 공급하는 급수관(4), 상기 급수관의 중간에 설치되어 물속의 고형물을 여과하고 유해화학성분을 흡착하는 여과기(5), 상기 저수조의 내부 또는 외부에 설치되어 저수조 물속의 미생물을 살균하는 살균장치인 자외선살균기(6), 정수기의 각 부에 전기를 공급하는 전원공급기(7), 그리고 저수소의 물을 냉각시키는데 소요되는 냉매를 생산하는 냉각장치(8) 등으로 구성되어 있다.

몸체(1)에는 외부로 노출되어 정수기의 작동상태를 표시하고 사용에 필요한 조작을 할 수 있게 하는 하게 하는 표시조작부(11), 저수조(2) 또는 가열조(3)과 호스로 연결되어 온수 또는 냉수를 취출할 수 있게 하는 취수장치(12) 등을 구비하는 것이 좋다. 그리고 급수관(4)에는 솔레노이드밸브 등의 제어밸브(41)가 구비되고 저수조(2)에는 수위감지기(21)가 구비되어, 저수조의 수위가 일정 이하로 낮아지면 자동으로 외부에서 물이 공급될 수 있게 구성된다. 그리고 저수조(2)의 하단 외부에는 냉각코일(22)이 감겨 있어서 그 내부로 냉각장치(8)에서 생성된 저온의 냉매가 흐르면서 저수조 하단의 물을 냉각시켜 냉수를 공급할 수 있게 하고, 저수조의 청소를 위하여 물을 외부로 배출할 수 있는 드레인 밸브(23)가 구비된 드레인파이프(24)가 구비되어 있고, 가열조(3)의 주위에는 히팅코일(31)이 감겨 있어 온수를 사용할 수 있게 하는 것이 좋다.

온수를 사용할 때는 상대적으로 비중이 낮아 저수조의 상단에 존재하는 높은 온도의 물을 취출하는 것이 유리한데, 이를 위하여 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 가열조(3)의 입수관을 저수조의 상단까지 신장하는 것이 좋다. 그리고 저수조 내에서 온수와 냉수가 대류에 의하여 혼합되는 것을 방지하기 위하여 통수공(26)이 있는 저수조(2)의 중간에 분리판(25)을 설치하는 것이 좋다.

자외선살균기(6)를 도 5에 도시한 바와 같이 정수기의 저수조(2)의 내부에 장착할 때는 자외선살균기(6)의 출수관(63)이 저주조(2)의 외부로 돌출되게 하고, 이 출수관을 취수장치와 호스로 연결한다. 그리고 자외선살균기(6)를 도 6에 도시한 바와 같이 정수기의 저수조(2)의 외부에 장착할 때는 자외선살균기(6)의 입수관(62)이 저주조(2)의 내부로 삽입되게 하고 출수관(63)을 취수장치와 호스로 연결한다.

또한 취수장치(12) 부근에 센서를 설치하여 냉수를 취출하기 위하여 정수기에 컵 등이 놓여지는 것을 감지하거나, 냉수 취수장치(12)에 연결된 호스의 유량을 감지하거나, 또는 정수기를 사용하기 위하여 사람이 정수기에 접근하는 것을 감지하는 등의 방법으로, 정수기를 사용하기 직전에만 자외선살균기(6)의 자외선램프(65)에 전기를 공급하여 물을 살균하는 방법으로 정수기를 구성하는 것이 좋다.

이렇게 정수기를 운용할 경우 사용중에만 자외선 램프를 점등함으로써, 전기가 절약되고 고가인 자외선램프(65)를 오래 사용할 수 있다.

도 1은 통상의 정수기의 구성도이다.

도 2는 본 발명인 자외선살균기의 구성도이다.

도 3은 입수관의 부착부위의 실시예이다.

도 4는 마개의 실시예이다.

도 5는 본 발명인 자외선살균기를 이용한 정수기의 구성도이다.

도 6은 자외선살균기의 실시예이다.

※중요 구성품 번호

1 : 정수기몸체, 2 : 저수조, 3 : 가열조, 4 : 급수관, 5 :여과기,

6 : 자외선살균기, 7 : 전원공급기, 8 : 냉각장치,

11 : 표시조작부, 12 : 취수장치,

21 : 수위감지기, 22 : 냉각코일, 23 : 드레인밸브, 24 : 드레인파이프,

25 : 분리판, 26 : 통수공, 31 : 히팅코일,

61 : 몸체, 62 : 입수관, 63 : 출수관, 64 : 마개, 65 : 자외선램프,

66 : 전기소켓

Claims (5)

1. 일단이 밀폐된 튜브 형태의 몸체(61);

   상기 몸체(61)의 상단에 구비된 입수관(62);

   상기 몸체(61)의 바닥 또는 하단에 구비된 출수관(63);

   상기 몸체(61)의 상단 개구부를 막고 있는 마개(64);

   그리고, 상기 마개(64)에 결합되어 상기 몸체(61)의 내부에 삽입되는 자외선램프(65);

   를 포함하여 구성되어, 상기 몸체(61)의 내벽과 상기 자외선램프(65)의 외벽 사이에 좁은 틈이 형성되고, 상기 입수관을 통하여 유입된 물이 출수관으로 유출되는 동안에 자외선의 근접조사에 의하여 살균이 일어나는 것을 특징으로 하는, 자외선살균기(6).
2. 제1항에 있어서,

   상기 입수관(62)은 상기 몸체(61)의 하단으로 구부러져서 길게 신장되는 것을 특징으로 하는, 자외선살균기(6).
3. 제1항에 있어서,

   상기 입수관(62)이 몸체(61)의 중심과 어긋나게 부착되거나,;

   또는 상기 마개(64)는 선회홈(643)을 구비하여, 이 선회홈이 입수관(62) 부 위에 오게 마개(64)를 몸체(61)에 결합하여;

   입수관(62)으로 입사한 물이 이 선회홈에서 방향을 바꾸어 자외선램프(65)의 외벽을 따라 선회하면서 흐르게 하는 것을 특징으로 하는, 자외선살균기(6).
4. 정수기의 외형을 이루는 것으로서 취수장치(12)를 구비한 정수기몸체(1), 수도관 등 외부의 급수장치에 연결되어 정수기에 물을 공급하는 급수관(4), 상기 급수관(4)의 중간에 설치되어 물속의 고형물을 여과하고 유해화학성분을 흡착하는 여과기(5), 그리고 상기 정수기몸체(1)의 내부에 장착되는 것으로서 상기 여과기(5)에서 여과된 물을 저장하는 저수조(2)를 포함하여 구성되는 통상의 정수기에 있어서,

   상기 저수조(2)의 내부에 장착되고, 출수관(63)이 상기 저수조(2)의 외부로 돌출되어 상기 취수장치(12)와 호스로 연결되는, 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 자외선살균기(6);

   를 추가로 구비하여, 저수조(2)에서 출수되는 물이 자외선살균기(6)를 통과하면서 살균이 일어나는 것을 특징으로 하는, 정수기.
5. 정수기의 외형을 이루는 것으로서 취수장치(12)를 구비한 정수기몸체(1), 수도관 등 외부의 급수장치에 연결되어 정수기에 물을 공급하는 급수관(4), 상기 급수관(4)의 중간에 설치되어 물속의 고형물을 여과하고 유해화학성분을 흡착하는 여과기(5), 그리고 상기 정수기몸체(1)의 내부에 장착되는 것으로서 상기 여과기(5) 에서 여과된 물을 저장하는 저수조(2)를 포함하여 구성되는 통상의 정수기에 있어서,

   상기 저수조(2)의 외부에 장착되고, 입수관(62)이 저주조(2)의 내부로 삽입되고, 출수관(63)이 취수장치(12)와 호스로 연결되는, 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 자외선살균기(6);

   를 추가로 구비하여, 저수조(2)에서 출수되는 물이 자외선살균기(6)를 통과하면서 살균이 일어나는 것을 특징으로 하는, 정수기.

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