KR20140066747A

KR20140066747A - 물 분배기의 물 흡입 핑거 및 병의 공기 공간을 위한 살균 시스템

Info

Publication number: KR20140066747A
Application number: KR1020147008865A
Authority: KR
Inventors: 안제이 파울로우
Original assignee: 스칸디나비안 이노베이션 그룹 오와이
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-06-02
Also published as: KR101960401B1; CN103827017B; WO2013045508A1; EP2574593B1; EP2574593A1; PL2574593T3; AU2012314490B2; JP5974099B2; SG11201400702UA; RU2605060C2; US9526805B2; CA2849046C; CN103827017A; JP2014527947A; NZ623015A; US20140255257A1; RU2014116665A; AU2012314490A1; CA2849046A1; ES2446373T3

Abstract

본 발명은 물 분배기의 물 흡입 핑거(6) 및 물 병(9)의 공기 공간(10)을 처리하기 위해 오존-공기 혼합물을 사용하는 살균 시스템에 관한 것으로, 병(9)으로부터 물이 중력에 의해 상기 물 분배기의 내부에 위치되어 있는 물 저장부(11) 안으로 배출되도록 병(9)은 그의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 설치되며, 물 저장부는 공기 공간(8)을 가지며, 본 시스템은, 병(9)을 수직 위치로 유지시키기 위한 원추형부(7); 병(9)으로부터 물을 물 저장부(11) 안으로 전달하기 위한 물 흡입 핑거(6); 오존 발생기(2); 및 제어 장치(13)를 포함한다. 병(9)으로부터 물을 물 저장부(11) 안으로 개별적으로 전달하고 또한 오존-공기 혼합물을 병(9) 안으로 전달하기 위한 2개의 길이 방향 채널(20, 21)이 물 흡입 핑거(6) 안에 형성되어 있다. 물 흡입 핑거(6)에는, 물 저장부(11)의 공기 공간(8)으로부터 공기가 병(9) 안으로 침투하는 것을 방지하는 방지 컵부(19)가 제공되어 있고, 이 방지 컵부(19)에는, 물 저장부(11)로부터 물이 인출되는 중에 병(9)에서 베출된 물이 오존 발생기(2)로부터 전달된 오존-공기 혼합물로 대체될 때 오존-공기 혼합물을 방지 컵부(9) 안으로 전달하기 위해 오존 발생기(2)에 연결되는 입구 채널(18)이 제공되어 있다.

Description

물 분배기의 물 흡입 핑거 및 병의 공기 공간을 위한 살균 시스템{STERILIZATION SYSTEM FOR A WATER-INTAKE FINGER AND AN AIR SPACE OF A BOTTLE FOR A WATER DISPENSER}

본 발명은 물 분배기를 위한 살균 시스템, 보다 구체적으로는, 병식 물 분배기를 위한 살균 시스템, 상세하게는, 오존을 사용하는 살균 시스템에 관한 것이다. 본 시스템은 새로운 물 분배기에 적용될 수 있고 또는 기존 물 분배기의 현대화에 사용될 수 있다.

오존의 살균 효과는 널리 알려져 있으며 오존 또는 오존-공기 혼합물이 물 분배기의 기존 살균 시스템에 사용되고 있다. 그러한 시스템에서, 발생기에서 나온 오존-공기 혼합물은 저온 탱크내의 물을 통과하고/통과하거나 그 저온 탱크의 공기 공간에 공급된다.

예컨대, 미국 특허 제 6532760 호에는, 물 저장부 안에 배치되는 확산기를 포함하는 분배기가 기재되어 있는데, 이는 물 저장부내에 들어 있는 물에 오존을 전달하기 위해 오존 발생기에 연결되어 있다. 여기서 오존은 물을 통과한 후에 물 저장부의 공기 공간 안에 쌓이게 되며, 그 공기 공간으로부터 일부 양의 오존이 또한 병 안으로 들어가게 된다. 그러나, 그러한 살균 방법으로는, 병 안으로 들어간 오존의 농도는 병 내의 공기 공간에 대한 살균에는 불충분하며, 물을 통과하여 전달되는 오존의 양이 증가되면 물 맛이 나쁘게 된다.

미국 특허 출원 제 US 2010/0005825 A1 에는, 물 분배기의 저온 탱크 내의 공기를 오존으로 살균하기 위한 장치가 기재되어 있는데, 여기서 오존 또는 오존-공기 혼합물은 저온 탱크에 들어 있는 물 속으로 전달되지 않고 그 저온 탱크의 공기 공간에 전달되며 이 공기 공간으로부터 병 안으로 또한 공급된다. 여기서, 저온 탱크의 공기 공간 및 따라서 병 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물에서의 오존 농도는 위에서 언급한 시스템에서 보다는 높을 수 있다. 그러나, 분배기에서 물이 인출되는 중에만 오존-공기 혼합물이 병 안에 들어가므로, 병 안에 들어가는 오존의 양은 특히 물 분배기의 장기간 비사용 중에는 병의 공기 공간 내에서 미생물의 발생을 방지하지 못한다. 한편, 저온 탱크의 공기 공간에서 오존 농도가 더 증가하면, 물 맛이 악화되고 또한 오존 발생을 위한 전력 소비가 과도하게 된다.

따라서, 병의 공기 공간에 대한 요구되는 살균을 보장하기 위해서는, 병에 전달되는 오존의 양을 증가시키고 또한 그 병에 전달되는 오존-공기 혼합물 내의 오존 농도를 증가시키는 것이 필요하다.

마찬가지로, 농축된 오존-공기 혼합물의 흐름을 물 흡입 핑거에 통과시켜 그 핑거의 살균을 보장할 필요가 있는데, 이는 병이 제거되고 물 흡입 핑거의 표면이 주변 공기와 접촉할 때 특히 중요하다. 병을 사용하는 물 분배기의 주된 문제들 중의 하나는, 병원, 사무실 및 기타 공공 장소와 같은 무균 상태가 아닌 곳에서 병이 종종 비제어된 조건 하에서 교체되므로 병이 교체될 때 분배기의 물 용기 안으로 침투하는 미생물로 인해 오염되는 것이다.

제안된 발명의 다른 목적 및 이점들은 다음 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.

상기 목적은 다음과 같은 살균 시스템의 제공으로 공동으로 또는 개별적으로 달성되는데, 본 살균 시스템은 물 분배기의 물 흡입 핑거 및 물 병의 공기 공간을 처리하기 위해 오존-공기 혼합물을 사용하는 살균 시스템으로서, 병으로부터 물이 중력에 의해 상기 물 분배기의 내부에 위치되어 있는 물 저장부 안으로 배출되도록 상기 병은 그의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 설치되며, 상기 물 저장부는 공기 공간을 가지며,

상기 시스템은,

상기 병의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 그 병을 유지시키기 위한 원추형부;

상기 원추형부의 중심부에 위치되며, 병을 개봉하여 그 병으로부터 물을 상기 물 저장부 안으로 전달하기 위한 물 흡입 핑거;

살균을 위한 오존-공기 혼합물을 발생시키기 위한 오존 발생기; 및

상기 오존 발생기를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하며,

상기 병으로부터 물을 물 저장부 안으로 개별적으로 전달하고 또한 오존-공기 혼합물을 병 안으로 전달하기 위한 2개의 길이 방향 채널이 상기 물 흡입 핑거 안에 형성되어 있고,

상기 물 흡입 핑거에는, 상기 물 저장부의 공기 공간으로부터 공기가 병 안으로 침투하는 것을 방지하는 방지 컵부가 제공되어 있고, 이 방지 컵부에는, 상기 물 저장부로부터 물이 인출되는 중에 병에서 베출된 물이 상기 오존 발생기로부터 전달된 오존-공기 혼합물로 대체될 때 오존-공기 혼합물을 상기 방지 컵부 안으로 전달하기 위해 상기 오존 발생기에 연결되는 입구 채널이 제공되어 있다.

위와 같은 시스템으로, 병의 공기 공간에 전달되는 오존-공기 혼합물의 오존 농도는 물 저장부의 공기 공간에서 보다 훨씬 더 높을 수 있다. 물 저장부의 공기 공간에서 더 낮은 오존 농도를 사용함으로써, 물 저장부에 대한 필요한 살균을 유지하면서, 물의 특수 감각 기관에 인상을 주는 특성이 악하될 위험이 줄어든다. 여기서, 병의 공기 공간에 전달되는 오존-공기 혼합물의 증가된 오존 농도는 병과 물 흡입 핑거 모두에서 무균 환경을 유지해 준다.

바람직하게는 본 시스템에는, 상기 물 분배기 앞에서 미리 정해진 영역내에 인간이 검출되면 오존 발생기를 스위칭 온시키기 위한 비접촉식 인간 검출 센서가 제공된다.

인간이 물 분배기에 접근할 때 그리고 물 인출 전에 적절한 시기에 오존 발생기를 스위칭 온시킴으로써, 병에 전달되는 오존-공기 혼합물의 첫번째 부분만 필요한 오존 농도를 갖게 되는 것이 보장된다.

바람직하게는, 상기 물 분배기 앞에 있는 미리 정해진 영역은 적어도 2개의 영역으로 이루어지며, 상기 오존 발생기는 적어도 2개의 출력 모드를 가지며, 상기 제어 장치는 인간이 검출되는 영역에 따라 오존 발생기의 출력 모드를 전환시키도록 되어 있다.

여러 개의 인간 검출 영역을 이용할 수 있고 또한 사람이 검출되는 영역에 따라 오존 발생기 모드를 제어할 수 있으므로, 오존 발생기의 작동을 최적화할 수 있고 사람이 물 분배기에 접근하고 있을 때 오존 발생기의 출력을 증가시킬 수 있다.

바람직하게는 본 시스템에는 병 제거 센서가 제공되어 있고, 상기 오존 발생기는 향상된 출력 모드를 가지며, 병이 제거될 때 상기 제어 장치는 물 흡입 핑거의 내부 및 외부 표면과 원추형부의 외부 표면의 살균을 위한 향상된 출력 모드에서 오존 발생기를 스위칭 온시키게 된다.

병의 제거 후에 짧은 시간에 오존-공기 혼합물을 전달하므로, 물 흡입 핑거의 내부 및 외부 표면에 대한 살균 그리고 원추형부에 있어서 상기 핑거 주위에 있는 영역에 대한 살균이 보장되며, 그래서 미생물이 핑거를 통해 물 분배기 안으로 들어갈 위험이 상당히 감소된다. 한편, 물 분배기의 물 저장부 내부에 작은 과도 압력이 존재함으로써, 외부 공기 및 그 안에 들어 있는 미생물이 물 분배기 안으로 들어가는 것이 방지된다.

바람직하게는, 병 제거 센서로서, 물 분배기의 바로 근처에서 인간이 있을 때 응답을 위해 조절되는 비접촉식 인간 검출 센서가 사용될 수 있다.

사람이 물 분배기에 접근할 때 그리고 병의 제거 전에 적절한 시기에 오존 발생기를 스위칭 온시킴으로써, 원추형부 안으로 들어가는 그리고 물 흡입 핑거의 외부 표면에 있는 오존-공기 혼합물의 첫번째 부분만 가장 농축될 것이며, 또한 물 분배기의 물 저장부 내부에 작은 과도 압력이 존재함으로써, 병의 교체 중에 외부 공기 및 그 안에 들어 있는 미생물이 물 분배기 안으로 들어가는 것이 방지된다.

본 시스템에는, 병이 제거되고 물 저장부 내의 물 수위가 어떤 수위 아래이면 물 흡입 핑거의 내부 및 외부 표면과 원추형부의 외부 표면의 살균을 위한 향상된 출력 모드에서 오존 발생기를 스위칭 온시키기 위한 물 수위 센서가 제공될 수 있다.

본 출원에서, 살균은 미생물 환경의 발생 레벨의 감소로 이해된다.

제안된 시스템의 다른 이점은 예시적인 실시 형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명확히 알 수 있을 것이다.

도 1 은 제안된 시스템의 일 실시 형태의 전체적인 선도이다.
도 2 는 방지 컵부를 갖는 물 흡입 핑거의 확대도이다.
도 3 은 오존을 방지 컵부 안으로 전달하기 위한 채널 근처에서 나타낸 시스템의 확대 부분도이다.
도 4 는 다른 실시 형태의 선도이다.
도 5 는 또 다른 실시 형태의 선도이다.
도 6 은 또 다른 실시 형태의 선도이다.
도 7 은 추가적인 실시 형태의 선도이다.

병을 사용하는 물 분배기를 위해 제안된 살균 시스템은, 병이 설치될 때 물 흡입 핑거의 외부 표면 및 병의 공기 공간의 살균, 또한 병이 제거될 때는 물 흡입 핑거의 외부 및 내부 표면과 병 홀더 원추형부의 외부 표면의 살균을 보장한다. 상기 시스템은 외부 공기가 분배기 내부로 침투하는 것을 방지한다. 분배기 내부의 오존-공기 혼합물의 증가된 압력은, 외부 공기가 분배기 안으로 들어오는 것을 방지해 주는 "오존-공기 커튼"을 형성한다.

도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 물 분배기를 위한 살균 시스템은 다음과 같은 구성 요소들을 포함한다:

- 음용가능한 물을 저장하도록 설계되어 그 음용가능한 물을 담고 있는 병(9);

- 대기로부터 공기를 살균 시스템 안으로 전달하도록 설계된 공기 펌프(1), 및 펌프(1)에서 전달된 공기로부터 오존을 발생시켜 그 오존을 물 분배기 안으로 전달하도록 설계된 오존 발생기(2)로 이루어진 오존 발생기;

- 시스템 요소들을 연결하도록 설계된 전달 도관(12);

- 물과 수증기로부터 오존 발생기를 보호해주는 체크 밸브(3);

- 오존-공기 혼합물이 대기 중으로 배출될 때 오존을 파괴하도록 설계된 오존 파괴기(4);

- 공기 펌프(1)가 작동 중일 때 시스테 내에 최적의 과도 압력을 발생시켜 유지하기 위한 조절형 스로틀러(14; throttler);

- 상기 혼합물을 물 흡입 핑거(6)와 병의 공기 공간(10) 안으로 전달하고 또한 병(9)이 손상되었을 때 물 누출을 막도록 설계된 보호 분배 밸브(5). 이 실시 형태에서, 상기 분배 밸브는 2가지 기능을 수행한다. 이 분배 밸브는 물 저장부 내의 물 수위가 허용가능한 수위를 넘을 때 물이 시스템 도관 안으로 들어가는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 밸브는 또한 과잉의 오존을 물 저장부 안으로 배출시키는 역할도 한다.

- 병(9)으로부터 물을 물 저장부(11) 안으로 유효 물 수위(17)까지 전달하고 또한 오존-공기 혼합물을 병의 공기 공간(10) 안으로 전달하도록 설계된 물 흡입 핑거(6);

- 병(9)의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 그 병을 수직 위치에 유지시키고 또한 시일링 링(52)에 의해 링크 원추형부-물 저장부의 시일링을 보장해 주고 또한 2개의 표면, 즉 외부 표면(40)과 내부 표면(53)을 갖는 병 홀더 원추형부(7);

- 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 제어하도록 설계된 제어 장치(13); 및

- 물 저장부(11)로부터 컵(16) 안으로 물을 인출하도록 설계된 전달 꼭지(15; tap).

도 2 에 나타나 있는 바와 같이, 상기 물 흡입 핑거(6)는 다음과 같은 주 요소들로 이루어진다:

- 약간 과도한 압력 하에서 농축 오존-공기 혼합물을 오존 발생기로부터 방지 컵부(19) 안으로 전달하는 전달 채널(18) - 상기 과도한 압력으로 인해, 병의 공기 공간(10)으로 오는 오존-공기 혼합물에서 일정한 오존 농도가 얻어짐;

- 전달 꼭지(15)로부터 물이 인출되는 중에 물 저장부(11) 내의 물 수위가 변동할 때 저 오존 농도의 오존-공기 혼합물이 물 저장부 공기 공간(8)으로부터 병 공기 공간(10)으로 가는 것을 방지하도록 설계된 방지 컵부(19);

- 차단면(23) - 물 저장부(11) 안에서 유효 물 수위(17)가 도달된 경우, 물이 상기 차단면에 이르면 오존-공기 혼합물이 병(9) 안으로 전달되는 것이 중단되고 또한 병(9)으로부터의 물 전달이 중단된다;

- 오존-공기 혼합물 전달 채널(20) 안으로 들어가는 입구와의 사이에 위치되고, 차단면(23) 보다는 적어도 2 mm 더 높고 또한 오존-공기 혼합물 흐름에 대한 장애물이 없는 기술적 공간(24);

- 병(9)에 있는 코르크를 열도록 설계되어 있는 물 흡입 핑거 케이싱(22);

- 병 밖으로 유출된 물을 보상하기 위해 오존-공기 혼합물을 병 안으로 전달하도록 설계된 공기 전달 채널(20) - 이 채널은 기밀 격벽에 의해 물 전달 채널(21)과 분리되어 있고 또한 그 물 전달 채널(21) 보다 작은 길이와 유동 단면을 가지며, 이로 인해, 물이 물 저장부(11) 안으로 들어가는 동안에 병(9)에서 나가는 균일하고 연속적인 물 흐름이 얻어진다;

- 병(9)으로부터 물을 물 저장부(11) 안으로 전달하기 위한 병 물 전달 채널(21) - 이 채널의 출구는 균일한 물 흐름을 제공하기 위해 차단면(23) 보다 적어도 3 mm 아래에 있고 또한 방지 컵부의 기능이 수행되도록 방지 컵부(19)의 끝 부분 보다 적어도 15 mm 위에 있다.

전형적인 일회 물 인출은 약 120 ∼ 180 ml 이고 대략적으로 동일한 물 부피가 병 안에서 대체되며, 이러한 목적으로 거의 동일한 부피의 공기 또는 오존-공기 혼합물이 병 안으로 전달되어야 한다. 이들 고려 사항에 따라 그리고 분배기 밖으로 유출되는 물의 속도를 고려하여, 방지 컵부의 내부 부피는 약 120 ∼ 180 ml 이어야 하는데, 이러한 부피는 농축 오존-공기 혼합물만 병 안으로만 들어가고 물 저장부의 공기는 들어가지 못하는 것을 보장한다.

이제, 도 1 에 나타나 있는 기본적인 작동 선도를 참조하여 살균 시스템의 작동을 설명한다.

공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키면, 공기 흐름이 오존 발생기 안으로 들어가고, 거기서 공기가 오존으로 부화되어(enriched) 오존-공기 혼합물을 형성하게 되며, 이 혼합물은 전달 도관(12)을 통해 체크 밸브(3)(오존-공기 혼합물의 복귀 흐름의 형성을 방지함)에 이송되고 오존-공기 혼합물 흐름(25)은 2개의 흐름, 즉 파괴기 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름(26) 및 보호 분배 밸브(5) 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름(27)으로 분할된다. 제 1 흐름(26)은 파괴기(4) 안으로 향하고 오존의 파괴 후에 조절형 스로틀러(14)를 지나 대기 중으로 배출되며, 제 2 흐름(27)은 전달 도관(12)을 통해, 물 저장부(11) 내에 위치되어 있는 보호 분배 밸브(5)(그의 출구는 오존-공기 혼합물을 방지 컵부(19) 안으로 전달하는 채널(18)과 연결되어 있음) 안으로 인도된다. 본 시스템의 작동 원리를 더 고려하기 위해 도 3 을 참조하고, 물 저장부 내의 물이 유효 수위(17)에 있고 전달 꼭지(15)를 통한 물 인출이 일어나고 있지 않으며 보호 분배 밸브(5)의 잠금 플로트(34; locking float)가 그의 개방 위치에 있고 또한 오존-공기 혼합물의 흐름을 방해하지 않는 상황을 검토해 본다. 이러한 상황에서, 분배 밸브(5)의 출구(30)를 통과하는 오존-공기 혼합물의 흐름(28)은 물 저장부의 공기 공간(8) 안으로 들어가서 이 공간에서 오존-공기 혼합물의 과도 압력을 발생시키게 되며, 그 과도 압력은 상기 조절형 스로틀(14)에 의해 설정되거나 또는 그러한 설정이 이용가능하지 않으면 파괴기(4)의 흐름에 대한 저항에 의해 설정된다. 오존-공기 혼합물을 방지 컵부(19) 안으로 전달하는 채널(18)은 물로 덮여 있고 오존-공기 혼합물은 병의 공기 공간(10) 안으로 들어가지 못하며 병(9)에서 나온 물은 병 공기 공간(8) 내에서 부압으로 유지되고 물 저장부(11) 안으로 들어가지 못한다. 전달 꼭지(15)로부터 물이 인출되면, 물 저장부(11) 내의 물 수위가 낮아지고, 물 저장부 내의 물 수위(32)에 도달되어 오존-공기 혼합물이 물 병 안으로 전달될 수 있게 되면, 오존-공기 혼합물 흐름(27)은 2개의 흐름, 즉 공간(24)과 전달 채널(20)를 통과하여 병 공기 공간(10) 안으로 들어가는 흐름(28, 29)으로 분할되며, 흐름(29)으로 인해 병 공기 공간(10) 내부에서 압력이 증가되며, 전달 꼭지(15)로부터 인출되는 물을 보상하고 물 저장부(11) 내의 유효 물 수위(17)를 회복하기 위해 병(9)으로부터 물 저장부(11) 안으로 들어가는 물 흐름(36)이 발생된다. 전달 꼭지(15)로부터의 물 인출이 완료되면, 물 저장부 내의 물 수위가 상승하고 수위(31)에 도달하면 공간(24) 내로의 오존-공기 혼합물의 전달이 중단되며, 병(9)으로부터 물 저장부(11) 내로 들어가는 물 흐름(36)은 계속 그 물 저장부(11)를 채우게 되고, 남아 있는 오존-공기 혼합물은 물에 의해 공간(24)으로부터 병 공기 공간(10) 안으로 밀려 들어가게 되며, 물 저장부(11) 내의 유효 물 수위(17)에 도달되면, 다음에 물 수위가 수위(30) 까지 낮아질 때까지 물 흐름(36)이 중단된다. 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 오프시키면, 물 저장부 공기 공간으로부터 오존-공기 혼합물의 역류(36)가 일어나게 되고 오존 파괴기(4)와 조절형 스로틀러(14)를 통과하여 대기 중으로 들어가게 되며, 이렇게 해서, 대기와의 압력 평형이 물 저장부 공기 공간(8)에서 생기게 되며, 그래서 물 저장부 내에서 유효 물 수위(17)의 안정화가 이루어진다. 대기압이 변동하고 또한 물 저장부 내에서 유효 물 수위(17)가 약간 변하는 경우, 물 저장부 공기 공간(8) 내에서의 상기 압력 평형은 조절형 스로틀러(14)와 오존 파괴기(4)를 통해 수행된다. 물 저장부 내의 수위(30)에서 빈 병(9)을 교체하는 중에, 물 흡입 핑거(6)로부터 오존-공기 혼합물이 나가는 개구(38)로부터 오존-공기 혼합물이 자유롭게 나와서 병 홀더 원추형부(7)의 바닥부에 쌓이게 되며, 그래서 물 흡입 핑거 케이싱(22)의 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)의 살균이 보장되고, 이리하여, 새로 채워진 병(9)을 설치하는 중에 물 오염이 방지된다.

공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 작동을 제어하기 위해, 제어 장치(13) 및 이와 연결된 물 인출 센서(37)가 제공된다. 제어 장치(13)는 물 인출 중에 물 인출 센서(37)로부터 "물 인출" 신호(43)를 받으면 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시켜, 병(9)에서 나간 물을 보상하기 위한 오존-공기 혼합물 흐름을 생성시키게 되는데, 이는 살균 시스템의 작동에 필요한 조건이다. 인출 간의 시간은 오존-공기 혼합물의 분해 시간 보다 짧거나 또는 그에 상당해야 하며, 오존-공기 혼합물의 분해 시간은 그 혼합물의 온도에 크게 달려 있는데 통상적인 조건 하에서는 약 30 분이다. 전달 꼭지(15)로부터의 물 인출 사이에 지속적인 휴지(break)가 있는 경우에 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위해서는, 물 저장부(11)의 공기 공간내에서 요구되는 오존 농도를 유지하기 위해 30 분 이상의 주기로 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 주기적으로 스위칭 온시키는 것이 필요하다.

도 4 는 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 제어하기 위해 비접촉식 인간 검출 센서(44)가 추가로 제공되어 있다는 점에서 전술한 시스템과는 다른 살균 시스템의 일 실시 형태를 나타낸다. 상기 비접촉식 인간 검출 센서(44)는 사람과 물 분배기의 하우징의 직접적인 접촉 없이 인간의 존재를 검출할 수 있는 장치이다. 비접촉식 인간 검출 센서(44)는 0 ∼ 700 mm 의 거리 내에서 장치 앞에 있는 인간의 존재를 나타내는 신호(45)를 형성하며, 상기 거리는 사람이 보통 물 분배기를 사용하기 위해 들어가는 영역이며(이는 물 분배기의 실제 사용으로 확인된 것이다) 그러므로 작동을 위해 물 분배기를 준비하기 위해 사용될 수 있다. 분배기 앞에 있는 인간 존재를 나타내는 상기 신호(45)에 의해 제어 장치(13)는 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키고 또한 검출 영역 내에 인간이 없으면 그들 장치를 스위칭 오프시키게 된다. 이러한 비접촉식 인간 검출 센서(44)를 사용함으로써, 살균 시스템 자원을 가장 효율적으로 사용할 수 있고 또한 특히 물 흡입 핑거 케이싱(22)의 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)에 대한 더 완전한 처리를 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시 형태의 기본적인 작동 선도가 도 5 에 나타나 있다. 이 시스템은 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 제어하기 위해 물 분배기 앞에서 적어도 2개의 다른 영역에 있는 사람을 검출할 수 있는 비접촉식 인간 검출 센서(44)가 추가로 포함되어 있다는 점에서 전술한 시스템과 다르다. 상기 비접촉식 인간 검출 센서(44)는 250 ∼ 700 mm 의 거리(L3) 내에서 장치 앞에 있는 인간의 존재를 나타내는 신호(45)를 형성하며, 그 거리는 사람이 보통 물 분배기를 사용하기 위해 들어가는 영역이며(이는 물 분배기의 실제 사용으로 확인된 것이다) 그러므로 작동을 위해 물 분배기를 준비하기 위해 사용될 수 있다. 물 분배기 앞에 있는 인간 존재를 나타내는 상기 신호(45)에 의해 제어 장치(13)는 정상적인 작동 출력 모드에서 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키고 또한 검출 영역 내에 인간이 없으면 그들 장치를 스위칭 오프시키게 된다. 0 ∼ 250 mm 의 거리(L2) 내에서 장치 앞에 인간이 존재하면 비접촉식 인간 검출 센서(44)는 "병 교체" 신호(47)를 형성하게 되며, 상기 거리는 한 사람이 보통 빈 병(9)을 가득 채워진 병으로 교체하기 위해 들어가는 영역이다. 그러한 거리에서 물을 인출하기 위해 물 분배기를 사용하는 것은 불편한데(이는 물 분배기의 실제 사용으로 확인된 것이다), 그러므로 이 거리는 물 흡입 핑거 케이싱(22)의 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)에 대한 더 깊은 처리를 위한 향상된 출력 모드에서 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키기 위해 사용될 수 있다.

상기 시스템의 또 다른 실시 형태의 기본적인 작동 선도가 도 6 에 나타나 있다. 물 분배기의 살균을 위한 이 시스템은, 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 추가로 제어하기 위해 물 분배기 상에 설치되어 있는 병을 검출하기 위한 센서(48)가 추가로 포함되어 있다는 점에서 전술한 시스템과 다르다. 물 분배기 상에 있는 병을 검출하기 위한 상기 센서(48)는, 물 분배기 상에 병이 설치되어 있는지의 여부를 검출할 수 있는 장치이며 접촉식 또는 비접촉식일 수 있다. 물 분배기 상에 있는 병을 검출하기 위한 상기 센서(48)는 물 분배기 상에 병이 없을 때 "병 없음" 신호(49)를 형성하게 되며, 이 신호에 의해 제어 장치(13)는 물 흡입 핑거 케이싱(22)의 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)에 대한 더 깊은 처리를 위한 향상된 출력 모드에서 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키게 된다. 병이 게거될 때 방지 컵부(19)와 물 흡입 핑거(6) 내부에 어떤 과도 압력이 발생되어 "오존-공기 커튼"이 항상 형성되는데, 이 커튼은 외부 공기 및 그 속에 들어 있는 미생물이 물 흡입 핑거(6)내의 채널을 통해 물 분배기 안으로 들어가는 것을 방지하게 된다.

다시 도 4 를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다. 이 실시 형태에서, 상기 시스템은 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 추가로 제어하기 위해 물 분배기 상의 병을 검출하기 위한 센서(48) 대신에 비접촉식 인간 검출 센서(44)가 포함되어 있다는 점에서 전술한 시스템과 다르다. 그 비접촉식 인간 검출 센서(44)는 0 ∼ 250 mm 의 거리(L1) 내에서 분배기 앞에 인간이 존재하면 "병 교체" 신호(47)를 형성하게 되며, 그 거리는 한 사람이 보통 빈 병(9)을 가득 채워진 병으로 교체하기 위해 들어가는 영역을 나타내며, 그러한 거리에서 물을 인출하기 위해 물 분배기를 사용하는 것은 불편한데(이는 물 분배기의 실제 사용으로 확인된 것이다), 그러므로 이 거리는 물 흡입 핑거 케이싱(22)의 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)에 대한 더 깊은 처리를 위한 향상된 출력 모드에서 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키기 위해 사용될 수 있다. 병의 교체 전에 방지 컵부(19) 내부에 어떤 과도 압력이 발생되어 "오존-공기 커튼"이 항상 형성되는데, 이 커튼은 외부 공기 및 그 속에 들어 있는 미생물이 물 흡입 핑거(6)내의 채널을 통해 물 분배기 안으로 들어가는 것을 방지해 준다. 이리하여 또한 오존-공기 혼합물의 첫번째 부분이 이미 요구되는 농도를 갖게 되는 것이 보장된다.

본 발명의 마지막 실시 형태의 기본적인 작동 선도가 도 7 에 나타나 있다. 이 시스템은 향상된 출력 모드에서 공기 펌프(1)와 오존 발생기(2)의 스위칭 온을 추가로 제어하기 위해 물 저장부내의 물 수위를 나타내는 센서(50)가 포함되어 있다는 점에서 전술한 시스템과 다르며, 0 ∼ 250 mm 의 거리(L1) 내에서 장치 앞에 인간이 존재하면 병(9) 안에 물이 없기 전에도 병 교체를 할 수 있으므로 상기 "병 교체" 신호(47)를 위한 추가 인자로서 상기 센서는 물 저장부 내의 물 수위가 물 저장부내의 물 수위(32) 밑으로 떨어져 오존-공기 혼합물이 물 병 안으로 전달될 수 있게 되자 마자 "병 교체" 신호(51)를 형성하게 된다.

따라서, 제안된 살균 시스템은 다음과 같은 이점을 갖는다:

- 상기 시스템은 물 맛을 유지하면서 오존-공기 혼합물로 물 병내의 공기 공간을 신뢰적으로 살균할 수 있다;

- 상기 시스템은 물 흡입 핑거 및 원추형부에 있어서 그 핑거 주위에 있는 영역을 살균할 수 있다;

- 제안된 사스템은 또한 병의 제거/교체시 물 흡입 핑거내에 과도 압력의 오존-공기 혼합물을 제공하여, 외부 공기가 분배기 안으로 들어오는 것을 항상 방지해 주는 효과적인 오존-공기 혼합물 커튼을 형성하게 된다.

1 공기 펌프
2 오존 발생기
3 체크 밸브
4 오존 파괴기
5 보호 분배 밸브
6 물 흡입 핑거
7 병을 수직 위치로 유지시키기 위한 원추형부
8 물 저장부의 공기 공간
9 병
10 병의 공기 공간
11 물 저장부
12 전달 도관
13 제어 장치
14 조절형 스로틀
15 전달 꼭지(tap)
16 컵
17 물 저장부 내의 유효 물 수위
18 오존-공기 혼합물을 방지 컵 안으로 전달하기 위한 채널
19 방지 컵부
20 공기 전달 채널
21 물 전달 채널
22 물 흡입 핑거 케이싱
23 차단 면
24 기술적 공간
25 오존 발생기 뒤에서의 오존-공기 혼합물 흐름
26 오존 발생기 뒤에서 오존 파괴기 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름
27 오존 발생기 뒤에서 분배 밸브 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름
28 분배 밸브 뒤에서 물 저장부의 공기 공간 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름
29 분배 밸브 뒤에서 물 병의 공기 공간 안으로 들어가는 오존-공기 혼합물 흐름
30 분배 밸브의 출구
31 오존-공기 혼합물이 물 병의 공기 공간 안으로 들어가지 못하게 하는 물 저장부 내의 물 수위
32 오존-공기 혼합물이 물 병의 공기 공간 안으로 들어갈 수 있게 해주는 물 저장부 내의 물 수위
33 분배 밸브를 잠그기 위한 물 저장부 내의 물 수위
34 분배 밸브의 잠금 플로트
35 물 저장부의 공기 공간에서 나오는 오존-공기 혼합물 흐름
36 병에서 물 저장부 안으로 들어가는 물 흐름
37 물 인출 센서
38 오존-공기 혼합물이 물 흡입 핑거로부터 나가 병 안으로 들어가는 개구
39 물이 병으로부터 나와 물 흡입 핑거 안으로 들어가는 개구
40 병을 수직 위치로 유지시키기 위한 원추형부의 외부 표면
41 공기 펌프를 전환시키기 위한 위한 제어 신호
42 오존 발생기를 전환시키기 위한 제어 신호
43 물 인출 센서를 위한 제어 신호
44 비접촉식 인간 검출 신호
45 인간 검출 센서의 신호- 인간 없음
46 인간
47 인간 검출 센서의 신호 - 병 교체
48 물 분배기 상의 병의 존재를 검출하는 센서
49 병 존재 센서의 신호 - 병 없음
50 물 수위 센서
51 물 수위 센서의 신호 - 병 교체
52 시일링 링
53 원추형부의 내부 표면

Claims

물 분배기의 물 흡입 핑거(6) 및 물 병(9)의 공기 공간(10)을 처리하기 위해 오존-공기 혼합물을 사용하는 살균 시스템으로서, 병(9)으로부터 물이 중력에 의해 상기 물 분배기의 내부에 위치되어 있는 물 저장부(11) 안으로 배출되도록 상기 병(9)은 그의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 설치되며, 상기 물 저장부는 공기 공간(8)을 가지며,
상기 시스템은,
상기 병(9)의 목부가 아래쪽으로 향한 상태에서 그 병을 유지시키기 위한 원추형부(7);
상기 원추형부(7)의 중심부에 위치되며, 병(9)을 개봉하여 그 병(9)으로부터 물을 상기 물 저장부(11) 안으로 전달하기 위한 물 흡입 핑거(6);
살균을 위한 오존-공기 혼합물을 발생시키기 위한 오존 발생기(2); 및
상기 오존 발생기(1)를 제어하기 위한 제어 장치(13)를 포함하며,
상기 병(9)으로부터 물을 물 저장부(11) 안으로 개별적으로 전달하고 또한 오존-공기 혼합물을 병(9) 안으로 전달하기 위한 2개의 길이 방향 채널(20, 21)이 상기 물 흡입 핑거(6) 안에 형성되어 있고,
상기 물 흡입 핑거(6)에는, 상기 물 저장부(11)의 공기 공간(8)으로부터 공기가 병(9) 안으로 침투하는 것을 방지하는 방지 컵부(19)가 제공되어 있고, 이 방지 컵부(19)에는, 상기 물 저장부(11)로부터 물이 인출되는 중에 병(9)에서 베출된 물이 상기 오존 발생기(2)로부터 전달된 오존-공기 혼합물로 대체될 때 오존-공기 혼합물을 상기 방지 컵부(19) 안으로 전달하기 위해 상기 오존 발생기(2)에 연결되는 입구 채널(18)이 제공되어 있는 살균 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 물 분배기 앞에서 미리 정해진 영역내에 인간(46)이 검출되면 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키기 위한 비접촉식 인간 검출 센서(44)가 제공되어 있는 살균 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 물 분배기 앞에 있는 미리 정해진 영역은 적어도 2개의 영역으로 이루어지며, 상기 오존 발생기(2)는 적어도 2개의 출력 모드를 가지며, 상기 제어 장치(13)는 인간(46)이 검출되는 영역에 따라 오존 발생기(2)의 출력 모드를 전환시키도록 되어 있는 살균 시스템.
제 1 항에 있어서,
병 제거 센서(48)가 제공되어 있고, 상기 오존 발생기(2)는 향상된 출력 모드를 가지며, 병(9)이 제거될 때 상기 제어 장치(13)는 물 흡입 핑거(6)의 내부 및 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)의 살균을 위한 향상된 출력 모드에서 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키는 살균 시스템
제 4 항에 있어서,
상기 병 제거 센서(48)는, 물 분배기의 바로 근처에서 인간(46)이 있을 때 응답을 위해 조절되는 비접촉식 인간 검출 센서(44)인 살균 시스템.
제 5 항에 있어서,
병(9)이 제거되고 물 저장부(11) 내의 물 수위가 어떤 수위 아래이면 물 흡입 핑거(6)의 내부 및 외부 표면과 원추형부(7)의 외부 표면(40)의 살균을 위한 향상된 출력 모드에서 오존 발생기(2)를 스위칭 온시키기 위한 물 수위 센서(50)가 제공되어 있는 살균 시스템.