KR20160097908A - 살균 시스템 - Google Patents

Abstract

원수공급부에서 공급되는 원수를 정화시키기 위한 복수의 필터를 구비하는 필터부, 상기 필터부에 의해 정화된 정수를 저장하는 수조, 상기 정수를 취출시키는 코크부, 및 상기 수조와 코크부를 연결하는 수조연결유로를 구비하는 물공급장치; 및 상기 물공급장치를 살균하는 살균장치를 포함하며, 상기 살균장치는, 전극을 구비하고, 상기 전극에 의해 상기 정수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부; 상기 물공급장치에서 배출되는 정수를 가압하여 상기 살균수 생성부 및 물공급장치로 순환시키는 순환펌프; 상기 정수 또는 살균수가 상기 물공급장치로부터 배출되어 상기 순환펌프 및 살균수 생성부를 경유하며 상기 물공급장치로 순환되도록, 상기 수조연결유로와 연결되어 상기 정수 및 살균수의 순환을 위한 폐루프를 형성하는 순환유로; 상기 물공급장치를 헹구도록 상기 원수를 상기 물공급장치로 공급하는 헹굼수공급유로; 일측이 상기 순환유로와 연결되고, 타측이 상기 살균장치의 외부와 연결되어, 상기 물공급장치를 통과한 정수 및 살균수를 배수시키는 제1배수유로; 및 상기 제1배수유로를 개폐하는 제1배수밸브를 포함하는 살균 시스템이 개시된다.

Description

살균 시스템{SYSTEM FOR CIRCULATION STERILIZATION}

본 발명은 살균 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순환 살균 및 원수를 이용한 헹굼 기능을 동시에 수행할 수 있는 살균 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 정수기는 상수원에서 공급되는 상수를 물리적 및 화학적 방법으로 여과시켜 불순물을 제거한 후 공급하는 장치이다.

정수기는 정수원리나 방식에 따라 자연여과식, 직결여과식, 이온교환수지식, 증류식, 역삼투압식 등으로 분류될 수 있다.

또한, 정수기는 형태에 따라 필터를 통과하여 정화된 정수를 저수조에 저장하였다가 가열 또는 냉각하여 출수하는 저장형 정수기와, 저수조 없이 필터를 통과하여 정화된 정수(淨水)를 가열 또는 냉각하여 출수하는 직수형 정수기가 있다.

정수기와 같은 음용수 공급장치는 사람이 직접 마시는 정수, 냉수 또는 온수 중 적어도 어느 하나를 공급하기 때문에, 위생성이 매우 중요하다.

그러나, 정수기를 장시간 사용하는 경우, 물이 흐르는 정수기 내부 유로, 밸브 그리고 코크 등에 이물질이 끼일 수 있으며, 미생물 등의 세균이 번식하여 위생성이 저하될 수 있다.

이와 같이 정수기의 오염을 제거하기 위해, 살균 장치는 정수기의 내부에 장착되거나, 정수기와 독립적으로 구비되어 필요시에 정수기와 연결됨에 따라, 정수기를 살균할 수 있다.

예를 들어, 상기 살균 장치는 물을 전기분해하여 살균 물질이 포함된 살균수를 생성하고, 원수를 이용하여 살균수를 생성한 다음 수조로 흘려주어 살균함과 동시에 배수시키는 직수식 살균 장치와, 하기 선행기술문헌과 같이 살균모듈과 정수기 사이에 살균수를 순환시켜 정수기를 살균하는 순환식 살균 장치로 분류할 수 있다.

그러나, 종래의 살균 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 직수식 살균장치는 한번 사용된 살균수를 버리고, 순환식 살균 장치는 전해조에 의해 생성된 살균수를 반복적으로 전기분해시켜 고농도의 살균수를 생성하므로, 직수식 살균장치가 순환식에 비해 살균 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

둘째, 순환식 살균 장치는 살균수를 순환시키기 위한 순환 유로만 구성되어 있으므로, 수조 등의 살균 후에 헹굼 작업을 하는데 한계가 있다. 예를 들어, 헹굼 작업을 위해 살균수를 배수시킬 필요가 있으며, 살균수 배수를 위해 기존의 배수 유로를 사용할 경우 헬스케어 매니저가 배수시 코크부에 연결된 연결호스를 분리한 후 배수유로를 연결하여 싱크대 등으로 배수해야 하는 번거로움이 있다.

셋째, 사용자가 정수기로부터 냉수 또는 온수 등을 취출하기 위한 취출구 역할을 하는 코크부가 정수기의 외부에 노출되어 있으므로, 위생 관리에 취약한 문제점이 있다.

넷째, 종래의 순환식 살균 장치는 코크부에 별도의 배수호스를 연결하여 저수조, 냉수조 및 온수조의 물을 배수시키므로, 살균수를 배수시키기 위한 배수유로가 한정되어 있어 수조 등의 살균 후 배수 시 배수시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

다섯째, 원수를 이용하여 정수기의 수조 등을 헹구기 위해 기존의 직수식 살균 장치와 순환식 살균 장치를 단순 조합할 경우에 살균수 순환유로와 별개로 헹굼수 공급유로를 원수공급부에서 수조로 연결하면 유로 연결을 위한 추가 비용이 증가하고, 헹굼수 공급유로를 살균수 순환유로로 연결하면 헹굼수가 순환유로로 유입 시 코크부쪽으로 역류되는 문제가 발생할 수 있다.

여섯째, 전기분해를 이용한 살균수 생성 시 전해조에 물이 없거나 온수가 전해조로 유입되는 경우에 전해조의 전극 및 전해질막 등이 손상되는 문제점이 있다.

일곱째, 직수형 정수기와 살균장치를 연결하는 살균수 순환유로에 기포가 유입될 경우에, 기포가 전해조로 유입될 수 있으므로, 전해조의 전극 및 전해질막에 형성된 금속코팅막이 기포에 의해 벗겨지는 문제가 있다.

여덟째, 살균수가 온수조를 통과하여 전해조로 유입될 경우, 고온의 살균수는 오존 등의 살균물질에 대한 용해도를 저감시키므로, 살균수 생성이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.

한국등록특허공보 10-1308124호(2013.09.06 등록)

따라서, 본 발명의 일 목적은, 순환 살균과 헹굼 기능을 동시에 구현하여 살균성능을 향상시킬 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 일 목적은, 헬스케어 매니저가 코크부에 별도의 연결호스를 연결하지 않고도 헹굼이 가능하므로, 헹굼 작업이 용이한 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 위생관리에 취약한 코크부를 살균수에 의한 순환 살균 뿐만 아니라 온수조 살균 후 배수 시 고온 살균을 실시함으로써, 코크부의 위생을 청결하게 유지할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 저수조, 냉수조 및 온수조의 물을 코크부 외에 온수조에서 직접 외부로 배수시키는 보조배수유로를 더 구비하여, 배수시간을 절감할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 원수를 이용한 헹굼 시 순환유로에서 코크부쪽으로 역류되는 것을 방지할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 전해조(살균수 생성부)를 작동시키기 전에 물을 전해조로 공급(초기 순환)하여, 전해조의 물 부족에 따른 전해조의 손상을 방지할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 전해조를 작동시키기 전에 직수형 정수기와 전해조를 연결하는 연결유로(순환유로)로 원수를 공급한 후 배수(초기 배수)시키므로, 전해조로 기포가 유입되기 전에 연결유로의 기포를 외부로 배출시켜 기포에 의한 전해조의 전극 손상을 방지할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 목적은, 온수가 전해조로 유입되기 전에 외부로 배수시키므로, 전해조로의 온수 유입으로 인해 전해조에서 살균수 생성이 원활하게 이루어지지 않는 문제를 해소할 수 있는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 살균 시스템은, 원수공급부에서 공급되는 원수를 정화시키기 위한 복수의 필터를 구비하는 필터부, 상기 필터부에 의해 정화된 정수를 취출시키는 코크부, 및 상기 필터부와 코크부를 연결하는 연결유로를 구비하는 물공급장치; 및 상기 물공급장치를 살균하는 살균장치를 포함하며, 상기 살균장치는, 전극을 구비하고, 상기 전극에 의해 상기 정수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부; 상기 물공급장치에서 배출되는 정수를 가압하여 상기 살균수 생성부 및 물공급장치로 순환시키는 순환펌프; 상기 정수 또는 살균수가 상기 물공급장치로부터 배출되어 상기 순환펌프 및 살균수 생성부를 경유하며 상기 물공급장치로 순환되도록, 상기 연결유로와 연결되어 상기 정수 및 살균수의 순환을 위한 폐루프를 형성하는 순환유로; 및 상기 물공급장치를 헹구도록 상기 원수를 상기 물공급장치로 공급하는 헹굼수공급유로를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 살균장치는, 일측이 상기 순환유로와 연결되고, 타측이 상기 살균장치의 외부와 연결되어, 상기 물공급장치를 통과한 정수 및 살균수를 물공급장치 외부로 배수시키는 제1배수유로; 및 상기 제1배수유로를 개폐하는 제1배수밸브를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 살균 장치는, 상기 살균수 생성부 및 순환펌프를 내부에 수용하는 하우징; 및 상기 하우징의 외측면에 형성되는 복수개의 포트를 포함하고, 상기 복수개의 포트는, 상기 헹굼수공급유로와 순환유로를 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제1포트; 상기 순환유로를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제2포트; 상기 제1배수유로를 상기 하우징 외부로 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제5포트; 상기 순환유로를 상기 물공급장치로 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제6포트를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 물공급장치는 저장형 정수기이고, 상기 저장형 정수기는, 상기 필터부로부터 유출된 정수를 저장하는 저수조, 상기 저수조로부터 유출된 정수를 냉각 및 저장하는 제1수조, 및 상기 저수조로부터 유출된 정수를 가열 및 저장하는 제2수조를 포함하고, 정수, 냉수 및 온수 중 적어도 하나의 물을 출수할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 물공급장치는 직수형 정수기이고, 상기 직수형 정수기는, 상기 필터부로부터 유출된 정수를 냉각하는 제1수조, 및 상기 필터부로부터 유출된 정수를 가열하는 제2수조를 포함하고, 정수, 냉수 및 온수 중 적어도 하나의 물을 출수할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 순환유로는 상기 제2포트에서 상기 살균수 생성부로 연장되고, 상기 순환펌프는 상기 제2포트 및 살균수 생성부 사이에 위치하도록 상기 순환유로에 설치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 순환유로는 상기 코크부에서 순환펌프를 경유하여 살균수 생성부로 연장되고, 상기 제1배수유로는, 일측이 상기 코크부와 순환펌프 사이에 위치하도록 상기 순환유로에서 분기 형성되어, 온수 또는 살균수를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 흐르기 전에 배수시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 헹굼수공급유로는, 일측이 상기 원수공급부와 연결되고, 타측이 상기 순환펌프와 살균수 생성부 사이에 위치하도록 상기 순환유로로 합류되게 형성되어, 상기 원수를 상기 살균수 생성부로 공급할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 살균장치는, 상기 제1배수유로의 분기부와 순환펌프 사이에 위치하도록 상기 순환유로에 설치되어, 상기 원수가 헹굼수공급유로에서 순환유로로 유입 시 상기 코크부로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 헹굼수공급유로는 일측이 상기 필터와 연결되어, 상기 필터에 의해 정화된 정수를 공급할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 저장형 정수기는, 일측이 상기 저수조와 연결되고, 타측이 상기 제2수조와 연결되어, 상기 저수조로부터 유출되는 정수를 상기 제2수조로 유입시키는 제2수조입수유로를 포함하고, 상기 살균장치는, 일측이 상기 제2수조입수유로와 연결되고, 타측이 상기 물공급장치의 외부와 연결되어, 상기 제2수조입수유로로부터 온수 및 살균수를 배수시키는 제2배수유로; 및 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 제2배수유로를 개폐하는 제2배수밸브를 더 포함하고, 상기 복수개의 포트는, 상기 제2배수유로를 상기 제2배수밸브와 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제3포트; 및 상기 제2배수유로를 상기 하우징 외부와 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제4포트를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 코크부는 상기 저수조 또는 제1수조로부터 유출되어 순환하는 살균수, 상기 제2수조로부터 유출되는 온수 살균수, 및 상기 저수조, 제1 및 제2수조로부터 배수되는 살균수에 의해 적어도 2번 이상 살균될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 살균장치는, 상기 순환펌프 및 상기 살균수 생성부의 작동을 제어하는 제어유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 살균장치는, 상기 살균수 생성부로 유입되는 물의 유량을 감지하는 유량센서를 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 살균수 생성부의 동작 전에 상기 살균수 생성부로 정수를 초기 순환시키도록 상기 유량센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 상기 살균수 생성부의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 물공급장치는 직수형 정수기이고, 상기 제어유닛은, 상기 제1배수밸브를 제어하여, 상기 순환유로를 따라 흐르는 원수 또는 정수를 상기 살균수 생성부의 동작 전에 초기 배수시킴에 따라 직수형 정수기와 상기 살균수 생성부를 연결하는 순환유로에서 기포를 외부로 배출시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 예에 따르면, 원수공급부에서 공급되는 원수를 정화시키기 위한 복수의 필터를 구비하는 필터부, 상기 필터부에 의해 정화된 정수를 가열하는 온수조; 상기 정수를 취출시키는 코크부, 및 상기 필터부 또는 온수조에서 코크부로 연장되는 연결유로를 구비하는 물공급장치; 및 상기 물공급장치를 살균하는 살균장치를 포함하며, 상기 살균장치는, 전극을 구비하고, 상기 전극에 의해 상기 정수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부; 상기 물공급장치에서 배출되는 정수를 가압하여 상기 살균수 생성부 및 물공급장치로 순환시키는 순환펌프; 상기 정수 또는 살균수가 상기 물공급장치로부터 배출되어 상기 순환펌프 및 살균수 생성부를 경유하며 상기 물공급장치로 순환되도록, 상기 연결유로와 연결되어 상기 정수 및 살균수의 순환을 위한 폐루프를 형성하는 순환유로; 일측이 상기 순환유로와 연결되고, 타측이 상기 살균장치의 외부와 연결되어, 상기 물공급장치를 통과한 정수, 온수 또는 살균수를 물공급장치 외부로 배수시키는 제1배수유로; 및 상기 제1배수유로를 개폐하는 제1배수밸브를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 예에 따르면, 상기 순환유로는 상기 코크부에서 순환펌프를 경유하여 살균수 생성부로 연장되고, 상기 제1배수유로는, 일측이 상기 코크부와 순환펌프 사이에 위치하도록 상기 순환유로에서 분기 형성되어, 상기 온수조로부터 유출된 온수 또는 살균수를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 흐르기 전에 배수시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 순환 살균 및 헹굼 기능을 동시에 구현하여 동일한 살균수 농도 및 살균 시간 대비 살균 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 살균 후 별도의 호스 연결이 필요하지 않고 헹굼을 위한 원수 공급이 가능함에 따라 순환 살균 후 헹굼이 간편하다.

또한, 위생에 취약한 코크부를 살균수에 의한 순환 살균뿐만 아니라 온수조 살균 후 배수 시 고온 살균에 의해 이중으로 살균함으로써 코크부의 살균력을 강화시킬 수 있다.

또한, 온수조에서 직접 외부로 배출시키는 보조배수유로(제2배수유로)를 더 구비하여 살균수 등의 배수시간을 단축할 수 있다.

또한, 원수를 이용한 헹굼 시 원수가 순환유로에서 코크부쪽으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 살균수 생성 전에 정수를 살균수 생성부(전해조)로 공급(초기 순환)하므로, 전해조의 물 부족에 따른 전해조 손상을 방지할 수 있다.

또한, 살균수 생성 전에 원수를 순환유로로 공급하여 순환유로에 유입된 기포를 외부로 배출(초기 배수)시킴에 따라 기포로부터 살균수 생성부를 보호할 수 있다.

또한, 전해조로 온수가 유입되기 전에 온수를 외부로 배출시키므로, 전해조로의 원수 유입에 따른 전해조의 살균수 생성이 어려운 문제를 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 시스템을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 살균키트가 직수형 정수기에 적용된 모습을 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저수형 정수기의 살균 방법을 보여주는 블록도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 3의 살균 방법이 각 단계별로 상세하게 설명하기 위한 개략도이다. 특히, 도 4a는 초기 순환 및 순환 살균 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4b는 온수조 살균 및 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4c는 전체 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4d는 헹굼수 공급 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 직수형 정수기에 적용되는 살균 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 직수형 정수기의 살균 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7a는 초기 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 7b는 순환 살균 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 방법을 보여주는 블록도이다.
도 9a 내지 도 9e는 도 8의 순호나 살균 방법을 단계별로 상세하게 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 본 발명에 관련된 살균 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 명료한 이해를 돕기 위해 살균 시스템을 먼저 설명한 후 살균 방법에 대하여 설명하기로 한다.

살균 시스템

첨부한 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 시스템을 보여주는 개략도이다.

본 발명에 따른 살균 시스템은 물공급장치를 살균하기 위한 시스템이다.

본 명세서에서 물공급장치는 음용수를 공급하는 장치를 말한다. 이러한 물공급장치는 독자적인 장치이거나 다른 장치의 일부를 이룰 수 있다.

예를 들어, 물공급장치는 정수기일 수 있다. 정수기는 수도전 등과 같은 원수공급부(110)로부터 급수되는 원수를 별도의 필터 어셈블리 내부로 통과시킨 후 이물질을 걸러서 깨끗한 물(이하, '정수'라 함.)을 사용자에게 공급하는 장치이다. 아울러, 정수를 사용자가 필요 시 냉수나 온수로 공급하는 장치 또한 정수기라 할 수 있다. 상기 정수기는 다른 가전제품과 독립적인 장치일 수 있다.

한편, 이러한 물공급장치는 냉장고와 같은 가전제품의 일부를 이룰 수 있다. 즉, 냉장고 내부에서 필터 어셈블리를 통과하여 정수된 물이 물공급장치를 통해 외부로 공급될 수 있다. 물론, 냉장고 내부에서 정수된 물이 냉각되거나 냉동되어 냉수나 얼음이 물공급장치(일명, 디스펜서 라고도 부름.)를 통해 외부로 공급될 수 있다.

상기 살균 시스템은 살균장치를 포함할 수 있다.

상기 살균장치는 살균키트(160)로 모듈화(규격화 또는 표준화)되어, 정수기와 별도로 구비되거나, 정수기 내부에 장착되어 사용될 수 있다. 도 1은 살균키트(160)가 정수기와 별도로 구비된 모습을 보여준다. 도 1과 같이 별도로 구비된 살균키트(160)를 이용하여 헬스 케어 매니저(health care manager)가 사용자로부터 요청을 받은 경우 또는 계약에 따른 주기적인 점검일에 방문하여 정수기 등을 살균할 수 있다.

도 1에 도시된 살균키트(160)는 점선으로 표시된 하우징(161)과, 하우징(161)에 여러 부품들이 내장되어 있다.

하우징(161)은 살균키트(160)의 외형을 이루며, 외부 충격으로부터 내부 부품들을 보호할 수 있다. 또한, 하우징(161)의 외부에 손잡이 등이 달려 살균키트(160)의 운반을 용이하게 할 수 있다. 또한, 하우징(161)은 상부커버 및 하부케이스로 구성되어, 이들이 탈착가능하게 결합될 수 있다. 이에 의해, 내부 부품의 유지보수를 편리하게 할 수 있다.

그리고, 하우징(161)의 일 측면에 다수 개의 포트들(162a~162f)이 마련될 수 있다. 이 포트들(162a~162f)은 호스 및 배관 등 형태로 이루어진 순환유로(170), 헹굼수공급유로(172) 및 배수유로(168a,168b)를 하우징(161)의 내부 부품과 연결하도록 상기 포트(162a~162f)를 통해 끼우거나 인출할 수 있다. 도 1에 도시된 포트 중 왼쪽 3개의 포트는 삽입포트(162a~162c)이고, 오른쪽 3개의 포트(162d~162f)는 인출포트이다.

하우징(161)에 내장된 부품들의 구성을 살펴보면, 살균수 생성부(163), 순환펌프(165), 유로 및 밸브들로 구성될 수 있다.

살균수 생성부(163)는 순환유로(170)를 통해 공급되는 정수를 처리하여 살균수를 생성한다. 본 발명에서 살균수 생성부(163)는 정수를 전기분해할 수 있는 전해조일 수 있다.

일 실시예에 따른 전해조는 염소이온(Cl-)이 녹아 있는 물을 전기분해하여 살균 성분인 차아 염소산 이온으로 변화시킴에 따라 살균수를 생성할 수 있다. 전해조는 케이싱과, 케이싱 내부에 서로 마주보게 이격 배치된 애노드(anode,양극) 및 캐소드(cathode,음극)를 포함한다. 또한 전해조는 케이싱에 물이 애노드와 캐소드 사이로 유동되게 안내하는 입수구와, 애노드와 캐소드 사이를 통과한 물이 출수되는 출수구를 포함할 수 있다. 염소이온이 녹아 있는 물을 전기분해하여 살균수를 생성하는 전해조에 의하면, 비용이 절감될 수 있고, 간편한 세척이 가능하다. 또한 살균수를 지속적으로 공급할 수 있어서 정수기의 신속한 살균이 가능한 효과를 가진다. 전해조 내부 구조는 공지된 것이므로 상세한 설명을 생략한다.

다른 실시예에 따른 전해조는 고체 고분자 전해질을 중심으로 양측면에 전극을 대향 설치하고, 이 대향 전극에 일정 크기(양)의 전원을 인가하여 수중에서 전기분해 반응을 유도하며 수중에서 고농도의 오존을 생성함에 따라 강력한 살균력을 가진 오존이 혼합된 살균수를 생성할 수 있다. 예를 들어, 오존 생성을 위해 프레임 내부에 마련된 전극 어셈블리는 양극 및 음극, 이들 사이에서 전기분해 반응으로 생성되는 수소이온을 전달하는 고체고분자 전해질막을 포함하여 구성될 수 있다.

양극과 전극에서 이루어지는 화학반응을 살펴보면 다음과 같다.

양극에서는 식(1)과 같은 산소와 수소발생반응이 이루어지며, 식(2), 식(3)과 같은 오존생성반응이 이루어진다.

식(1) 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e^-

식(2) H₂O + O₂ → O₃ + 2H⁺ + 2e^-

식(3) 3H₂O → O₃ + 6H⁺ + 6e^-

음극에서는 수소생성 반응이 식(4), 식(5)와 같이 이루어진다.

식(4) nH⁺ + ne^- → (n/2)H₂ (n=4∼6)

식(5) 2H₂O + 2e^- → H₂ + 2OH^-

상기 전해조에서 수도수 수준의 수질을 갖는 원수를 강산성 양이온 교환수지나 역삼투 여과 등과 같은 고가의 전처리 공정 없이 연속해서 오존을 생성할 경우, 음극 표면에 스케일이 발생하여 전기분해 효율을 떨어뜨릴 수 있는데, 음극 표면에 발생된 스케일을 제거하기 위해 보조전극을 음극과 고체 고분자 전해질막 사이에 더 구비할 수 있다.

상기 전극 어셈블리를 이용하여 수중에서 오존을 발생시키기 위해, 정전류 방식의 직류 전원을 사용할 수 있다. 예를 들어 양극에 (+) 전류를 인가하고 음극에 (-) 전류를 인가하여 양극에서 상기 식(1) 내지 식 (3)의 전기화학 반응이 이루어짐에 따라 고농도의 용존 상태의 오존을 생산할 수 있다. 상기 양극 및 음극에 전류를 공급하기 위한 방법은 시스템 특성에 맞게 최초 설정된 값으로 공급하는 일반 정전류방식과, 원료수의 수질 특성에 따라 변하는 전기분해저항을 측정하여 전류값을 일정하게 변화시키는 가변식 정전류방식 중 어느 하나의 방식 또는 두가지 방식이 혼합된 방식을 채용할 수 있다.

상기 살균수 생성부(163)는 물공급장치로부터 정수를 공급받아 살균수를 생성할 수 있다.

살균 장치는 물공급장치로부터 배출되는 정수를 살균수 생성부(163)로 보내고, 살균수 생성부(163)에서 생성된 살균수를 다시 물공급장치(정수기)로 공급하여 정수기를 살균하기 위한 배관 또는 호스 형태의 순환유로(170)를 포함한다.

살균 장치는 원수를 이용하여 물공급장치를 헹구기 위해 상기 원수를 물공급장치로 공급하는 헹굼수공급유로(172)를 포함할 수 있다.

살균 장치는 살균수를 순환시키기 위한 동력을 제공하는 순환펌프(165)를 포함할 수 있다.

살균 장치는 정수기의 살균이 완료된 후 정수기로부터 살균수를 배수시키기 위한 배관 또는 호스 형태의 배수유로(168a,168b)를 포함할 수 있다.

살균 장치는 상기 배수유로(168a,168b)를 개폐하기 위한 배수밸브(167,169)를 포함할 수 있다.

상기 살균 장치는 물공급장치를 살균시키기 위해 살균수 생성부(163), 순환유로(170), 헹굼수공급유로(172), 순환펌프(165), 제1배수유로(168a) 및 제1배수밸브(167)를 기본 구성으로 포함하고, 이하에서는 물공급장치 중 하나인 정수기를 예로 들어 살균 시스템의 상세한 구성을 설명하기로 한다.

본 발명의 살균 시스템은 정수기의 형태에 따라 분류될 수 있는 저장형 및 직수형 정수기에 모두 적용가능하다.

도 1에 도시된 정수기는 저장형 정수기(100)이다.

도 1을 참조하면, 저장형 정수기(100)는 큰 사각형의 점선에 의해 지시될 수 있다. 살균키트(160)는 작은 사각형 점선에 의해 지시되며, 저정형 정수기의 하부에 배치될 수 있다.

큰 사각형의 점선에서 왼쪽 상단에 원수공급부(110)가 배치될 수 있다. 원수공급부(110)는 수도꼭지(TAP WATER)와 연결되어, 수돗물을 공급할 수 있다. 저장형 정수기(100)는 내부에 필터부(120)(120)를 구비할 수 있다.

필터부(120)(120)는 필터 어셈블리와, 필터 어셈블리를 원수공급부(110) 및 수조로 연결하고 필터를 서로 연결하는 필터연결유로(123)로 구성될 수 있다.

필터 어셈블리는 필터연결유로(123)에 의해 서로 직렬로 연결되는 3개의 단일 필터(121)들로 구성되어, 원수를 정화하여 수조(130)로 공급할 수 있다.

상기 필터연결유로(123) 중 적어도 하나의 필터연결유로(123)에 원수공급밸브(122)가 설치되어, 필터연결유로(123)를 개폐 또는 원수공급량을 조절할 수 있다.

3개의 단일 필터(121)는 각각 프리 카본 필터, UF 필터, 그리고 포스트 카본 필터로 구성될 수 있으며, 다른 형태의 필터가 추가로 사용될 수 있다.

저장형 정수기(100)는 정수를 저장하는 저수조(131), 냉수를 저장하는 제1수조(132), 온수를 저장하는 제2수조(133)를 포함할 수 있다.

저수조(131)는 필터 어셈블리 중 후단(물의 진행방향을 기준으로 가장 하류측에 위치함)에 위치한 필터(121)와 연결됨에 따라, 필터 어셈블리를 통과하여 정화된 정수를 저장할 수 있다. 상기 필터 어셈블리 후단에 위치한 필터(121)의 필터연결유로(123)는 저수조(131)의 상단과 연통되게 결합되어, 저수조(131)의 상단까지 정수가 채워질 수 있다. 이때 저수조(131)의 상단부는 밀폐될 수 있고, 저수조(131)의 밀폐된 공간의 상단에 기포(대기)가 채워질 수 있다.

제1수조(132)는 저수조(131)의 하부에 배치되어, 저수조(131)로부터 유출되는 정수를 저장할 수 있다. 제1수조(132)는 저수조(131)의 하단과 직접 닿도록 연결되거나 별개로 분리될 수 있다. 제1수조(132)와 저수조(131)가 별개로 분리된 경우에 제1수조(132)와 저수조(131)를 연결하는 연결유로가 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 제1수조(132)는 저수조(131)의 하부에 일체형으로 부착되어 있다. 이 경우 저수조(131)의 하단부와 제1수조(132)의 상단부 사이에 격벽이 구비되어, 저수조(131)의 정수와 제1수조(132)의 냉수가 서로 독립된 공간에 각각 저장될 수 있다. 그리고, 상기 격벽에 출수홀이 형성되어, 출수홀을 통해 정수가 저수조(131)에서 제1수조(132)로 공급될 수 있다.

제1수조(132)는 냉각장치(158)를 구비하여 내부에 저장된 정수를 냉각시킬 수 있다. 냉각장치(158)는 제1수조(132)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.

상기 냉각장치(158)는 냉동사이클의 증발기로 마련될 수 있다. 냉동사이클은 냉매를 압축하는 압축기, 압축기에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기, 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 및 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기를 포함한다. 증발기는 제1수조(132)의 내부에 배치되거나 제1수조(132)의 외벽에 배치될 수 있고, 냉매는 증발기를 통과할 때 제1수조(132)의 정수로부터 열을 흡수함에 따라 정수를 냉각할 수 있다.

제2수조(133)는 저수조(131)보다 낮은 위치에 배치되고, 제1수조(132)와 별개로 분리될 수 있다. 제2수조(133)는 제1수조(132)보다 더 낮은 위치에 배치될 수 있다.

제2수조(133)는 저수조(131)로부터 유출되는 정수를 저장할 수 있다. 제2수조(133)와 저수조(131)는 제2수조입수유로(155)에 의해 연결되어, 저수조(131)로부터 정수가 출수되어 제2수조(133)로 공급될 수 있다. 제2수조입수유로(155)는 일측이 저수조(131)의 하단에서 오른쪽 단부에 연결되고, 타측이 제2수조(133)의 상단부 또는 하단부에 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 제2수조입수유로(155)는 이의 타측이 제2수조(133)의 하단부에 연결되어 있다. 이에 의해 저수조(131)의 정수가 제2수조입수유로(155)를 따라 제2수조(133)의 하단부로 공급될 수 있다.

제2수조(133)는 히터(159)를 구비하여 내부에 저장된 정수를 가열할 수 있다. 히터(159)는 제2수조(133) 내부 또는 외부에 설치될 수 있지만, 제2수조(133)의 외부로 열전달되는 것을 막기 위해 제2수조(133) 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 제2수조(133)에는 온도센서가 구비되어, 온수를 일정한 온도로 유지하는 것이 가능하다.

상기 저장형 정수기(100)는 정수기의 물이 외부로 유출될 수 있도록 코크부(140)를 구비한다. 코크부(140)는 사용자가 음용할 수 있도록 정수기 외부에 노출되도록 설치되고, 저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133) 중 적어도 하나의 수조(130)로부터 유출되는 정수(상온수), 냉수 또는 온수를 코크부(140)를 통해 유출시킬 수 있다. 정수기 외부에 코크부(140)와 함께 레버(141) 또는 선택버튼이 구비되어, 사용자가 레버(141)를 동작시키거나 선택버튼을 눌러서 물을 취수할 수 있다. 상기 코크부(140)는 정수기의 설계사양에 따라 한 개 또는 두 개 등으로 이루어질 수 있다. 코크부(140)는 한 개이거나 복수 개일 수 있다. 도 1에 도시된 코크부(140)는 정수기 외부에 한 개 설치되어 있다.

상기 저장형 정수기(100)는 코크부(140)와 수조(130)를 연결하는 수조연결유로를 포함한다.

수조연결유로는 저수조연결유로(151), 제1수조연결유로(153) 및 제2수조연결유로(157)로 구성될 수 있다. 저수조연결유로(151)는 일측이 저수조(131)의 저면에서 왼쪽 단부에 연결되고 타측이 제2수조연결유로(157)와 연결될 수 있다. 제1수조연결유로(153)는 일측이 제1수조(132)의 저면 일측에 연결되고 타측이 제2수조연결유로(157)와 연결될 수 있다. 제2수조연결유로(157)는 일측이 제2수조(133)의 상단부와 연결되고, 타측이 코크부(140)와 연결될 수 있다. 이때, 저수조(131)의 정수는 저수조연결유로(151)를 따라 하강하다가 제2수조연결유로(157)를 통해 코크부(140)로 이송된다. 또한 제1수조(132)의 냉수는 제1수조연결유로(153)를 따라 하강하다가 제2수조연결유로(157)를 통해 코크부(140)로 이송된다. 상기 수조연결유로의 구성은 코크부(140)가 한 개인 경우를 예로 들어 설명한 것이므로, 코크부(140)의 수에 따라 유로 구성이 설계자에 의해 다르게 설계변경될 수 있다.

상기 수조연결유로에 유로 개폐 및 유량 조절을 위해 밸브가 설치된다.

예를 들어 저수조연결유로(151)에 정수밸브(152)가 설치되고, 제1수조연결유로(153)에 냉수밸브(154)가 설치되고, 제2수조연결유로(157)에 온수밸브(156)가 설치될 수 있다.

살균키트(160)는 하우징(161), 하우징(161) 내부에 설치되는 살균수 생성부(163), 유량센서(164), 순환펌프(165), 밸브 및 배관(순환유로(170) 및 헹궁수공급유로) 등을 포함한다.

살균키트(160)는 정수기와 독립적인 장치로 구비되거나 정수기의 일부를 구성하는 부품일 수 있다.

살균키트(160)는 살균수 생성부(163), 순환펌프(165), 순환유로(170), 제1 및 제2배수유로(168b), 제1 및 제2배수밸브(167,169), 헹굼수공급유로(172), 체크밸브(166) 등을 하우징(161) 내부에 수용하도록 구성되며, 하우징(161) 내부에 각 부품을 탈착가능하게 조립할 수 있도록 규격화될 수 있다.

상기 하우징(161)의 상부면에 다수 개, 예를 들어 6개의 포트가 일직선으로 이격되게 형성되고, 6개 중 왼쪽 3개는 배관 혹은 호스가 삽입되는 삽입포트이고, 오른쪽 3개는 배관 혹은 호스가 인출되는 인출포트이다.

상기 포트에 대하여 왼쪽부터 오른쪽 방향으로 배치된 순서로 설명하면, 삽입포트는 헹굼수공급유로(172)(배관 또는 호스)를 순환유로(170)로 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제1포트(162a), 순환유로(170)(배관 또는 호스)를 순환펌프(165) 및 살균수생성부로 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제2포트(162b), 및 제2배수유로(168b)(배관 또는 호스)를 하우징 내부로 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제3포트(162c)로 구성될 수 있다. 또한, 인출포트는 제2배수유로(168b)(배관 또는 호스)를 하우징 외부로 인출하기 위한 인출홀을 제공하는 제4포트(162d), 제1배수유로(168a)(배관 또는 호스)를 하우징 외부로 인출하기 위한 인출홀을 제공하는 제5포트(162e), 및 순환유로(170)(배관 또는 호스)를 물공급장치로 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제6포트(162f)로 구성될 수 있다.

살균수 생성부(163)는 물을 전기분해하여 살균수를 생성하며, 상세한 설명은 전술한 내용으로 갈음하기로 한다.

순환펌프(165)는 물 등의 유체에 압력을 가하여 유체, 특히 살균수를 순환시키는 장치이다. 순환펌프(165)는 기어펌프 등 유체를 이송할 수 있는 펌프라면 어떤 종류라도 채용될 수 있다. 순환펌프(165)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

순환유로(170)는 살균수가 순환되는 유로이다. 순환유로(170)는 배관이나 호스 형태로 구현될 수 있고, 정수기의 사양에 따라 딱딱한 재질의 배관이나 휘어질 수 있는 호스가 선택적으로 적용될 수 있다.

순환유로(170)의 일측은 수조연결유로와 연결되고, 순환유로(170)의 타측은 수조(130)와 연결되어, 살균수 등의 순환을 위한 폐루프를 형성할 수 있다. 상기 순환유로(170)의 일측은 수조연결유로 중 제2수조연결유로(157), 상세하게는 제2수조연결유로(157)와 연결되는 코크부(140)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 순환유로(170)의 타측은 하우징에 내장된 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)를 경유하여 물공급장치로 연결될 수 있다. 상세하게는, 순환유로(170)의 타측은 저수조(131)의 상단부에 연결되거나, 필터 어셈블리 후단에 배치되는 필터(121)와 저수조(131) 사이의 필터연결유로(123)와 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 순환유로(170)의 타측은 필터연결유로(123)와 연결될 수 있다. 더욱 상세하게는, 순환유로(170)는 정수기의 코크부(140)로부터 살균키트(160)의 일측면에 형성된 제2포트(162b)를 지나 살균키트(160) 내부로 삽입되고, 살균키트(160) 내부에서 U턴(TURN)하여 살균키트(160)의 일측면에 형성된 제6포트(162f)를 통해 인출되고 저수조(131)의 상단부까지 연장될 수 있다.

상기 살균수 생성부(163) 및 순환펌프(165)는 살균키트(160) 내부에 설치되면서 순환유로(170)에서 직렬로 이격 배치될 수 있다. 예를 들면, 살균수 생성부(163)는 살균키트(160)의 내부에 U자 형태로 형성되는 순환유로(170)에 설치될 수 있고, 순환펌프(165)는 제2포트(162b)와 살균수 생성부(163) 사이에 배치될 수 있다.

상기한 유로 구조에 의해, 상기 수조(130), 즉 저수조(131) 또는 제1수조(132)에 저장된 정수는 순환펌프(165)로부터 동력을 전달받아 순환유로(170)를 따라 이송되며 살균수 생성부(163)로 공급되고, 살균수 생성부(163)에서 생성된 살균수가 저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133) 순서로 공급될 수 있다.

예를 들어, 저수조(131)에 저장된 살균수는 저수조연결유로(151) 및 제2수조연결유로를 거쳐 코크부(140)로 공급되거나, 제1수조(132)를 거쳐 제1 및 제2수조연결유로를 거쳐 코크부(140)로 공급되거나, 제2수조입수유로(155)를 거쳐 제2수조(133)로 공급될 수 있다.

이에 의해, 상기 살균수 생성부(163)로부터 생성된 살균수가, 저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133), 수조연결유로(151,153,157), 제2수조입수유로(155) 및 코크부(140)를 순환하며 살균할 수 있다.

제1배수유로(168a)는 정수기를 살균한 후 살균수를 상기 저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133) 등으로부터 배수시키기 위한 유로이다.

이를 위해, 제1배수유로(168a)는 살균키트(160) 내부에서 순환유로(170)의 일측에서 분기 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1배수유로(168a)의 일측은 순환유로(170)의 일측, 예를 들어 살균키트(160)의 제2포트(162b)와 순환펌프(165) 사이에 위치하도록 순환유로(170)에 연결되고, 제1배수유로(168a)의 타측은 살균키트(160)의 외부와 연결되어, 살균수를 정수기 및 살균키트(160) 외부로 배출시킬 수 있다.

상기 순환유로(170)가 제2포트(162b)에서 순환펌프(165)로 연장되고, 제1배수유로(168a)를 제2포트(162b) 및 순환펌프(165) 사이에 위치하도록 순환유로(170)에 연결한 이유는 코크부(140)에서 배출되는 온수가 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)로 유입되기 전에 외부로 배출시킴으로써, 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)로의 온수 유입에 따른 문제, 즉 펌프의 내부부품이 온수에 취약할 경우 펌프가 온수로 인해 손상되는 문제, 또는 온수는 증기압이 높고 기체용해도가 낮으므로 살균수 생성이 어려운 문제 등을 해결하기 위함이다. 또한, 직수형 정수기에서 순환유로(170)로 유입되는 기포가 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)로 유입되기 전에 외부로 배출시킴으로써, 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)로의 기포 유입에 따른 문제, 예를 들어 기포에 의해 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163)의 전극이 손상되는 문제 등을 해결하기 위함이다. 또한, 순환유로(170)는 코크부(140)에서 순환펌프(165)로 연장되고, 제1배수유로(168a)의 상류측이 코크부(140)와 순환펌프(165) 사이에 위치하도록 순환유로(170)에 연결됨으로써, 순환 살균 및 온수 살균수 배수 시 살균수가 위생에 취약한 코크부(140)를 적어도 2번 이상 통과하여 위생 관리를 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

제2배수유로(168b)는 제2수조에서 온수 등이 직접 외부로 배출되도록 제1배수유로(168a)와 별개로 구비되어, 살균수의 배수시간을 단축시킬 수 있다.

이를 위해, 제2배수유로(168b)는 일측이 정수기의 제2수조입수유로(155)와 연결되고, 타측이 정수기 외부로 연장되거나 살균키트(160)의 내부를 경유하여 정수기 외부로 연장되도록 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 제2배수유로(168b)는 타측이 살균키트(160) 내부를 경유하여 정수기 외부로 연결되어, 살균수를 정수기 및 살균키트(160) 외부로 배출시킬 수 있다.

헹굼수공급유로(172)는 원수를 이용하여 살균된 정수기를 헹구기 위한 유로이다.

이를 위해, 헹굼수공급유로(172)는, 일측이 원수공급부(110)와 연결되고, 타측이 순환유로(170)의 일측과 연결될 수 있다. 예를 들어, 헹굼수공급유로(172)는 필터어셈블리의 필터(121) 중 두번째 UF 필터(121)로부터 살균키트(160)의 제1포트(162a)를 지나 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(163) 사이에 위치하도록 순환유로(170)로 연장되어 연결될 수 있다.

이에 의해, 상기 원수가 상수원으로부터 공급되는 수압에 의해 헹굼수공급유로(172)를 따라 순환유로(170)로 유입되고, 순환유로(170)를 따라 살균수 생성부(163)를 경유하여 저수조(131), 제1수조(132), 제2수조(133) 및 코크부(140)로 공급되어 배수되므로, 살균수 생성부(163), 살균된 수조(130), 수조연결유로(151,153,157) 및 코크부(140) 등을 헹굴(세척할) 수 있다. 또한, 헹굼수공급유로(172)는 정수기 살균을 위한 살균 장치의 셋팅 시 정수기의 필터부(120)와 연결되므로, 살균 후 정수기를 헹구기 위해 기존의 배수유로 사용 시 헬스케어 매니저가 코크부 연결호스를 분리하여 싱크대로 배수해야하는 번거로움을 해결할 수 있다.

또한, 헹굼수공급유로(172)의 타측이 제1배수유로(168a)의 분기점과 순환펌프(165) 사이에 위치하도록 순환유로(170)에 연결될 수 있다. 이 경우 순환펌프(165)를 추가로 세척할 수 있다.

헹굼수공급유로(172)에 레귤레이터(171)가 설치되어, 헹굼수공급유로(172)를 따라 흐르는 원수의 유량을 조절할 수 있다.

체크밸브(166)는 유체의 압력에 의해 작동되며, 유체의 유동방향을 한쪽 방향으로 제한하는 역할을 한다. 본 발명에서는 순환유로(170)의 일측에 설치될 수 있다. 상세하게는 순환유로(170)가 제2포트(162b)에서 순환펌프(165)로 연장되고, 체크밸브(166)는 제2포트(162b) 및 순환펌프(165) 사이에 위치하도록 순환유로(170)에 설치될 수 있다. 상기 체크밸브(166)는 정수 또는 살균수를 코크부(140)로부터 순환펌프(165)로 이송되는 것을 허용하지만, 반대 방향, 예를 들어 순환펌프(165)의 하류측에서 코크부(140)쪽으로 역류하는 것을 방지한다. 이에 의해, 헹굼수공급유로(172)를 통해 원수 공급 시 순환유로(170)에서 코크부(140) 쪽으로 원수가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

만약 체크밸브(166)가 없다면, 원수가 헹굼수공급유로(172)를 통해 순환유로(170)로 유입될 순환펌프(165)의 하류측에서 순환펌프(165)를 통과하여 코크부(140) 쪽으로 역류할 수 있다. 더 나아가 상기 코크부(140)를 지나 역류된 원수의 압력에 의해 냉수밸브(154) 및 온수밸브(156)가 개방됨에 따라 원수가 제1수조(132) 및 제2수조(133)로 역류될 수 있다. 왜냐하면, 정수기에서 사용되는 정수밸브, 냉수밸브 및 온수밸브 등은 솔레노이드 밸브이며, 솔레노이드 밸브는 그 특성 상 정방향(예를 들어, 정수가 저수조에서 제1 및 제2수조로 이동하는 방향이 정방향임)의 유체 흐름을 제어하도록 관로를 개폐할 뿐이며, 그 역방향(예를 들어, 원수가 코크부(140)에서 제1 및 제2수조로 이동하는 방향이 역방향임)으로 유체의 압력이 걸리면 관로를 개방하기 때문이다. 따라서, 헹굼수가 순환유로(170)를 따라 제1 및 제2수조 등으로 역류하는 경우 순환유로(170) 등에 부착된 살균 찌꺼기가 정수기의 코크부(140) 및 수조 내부로 유입되는 결과를 초래하므로, 이를 막기 위해 체크밸브(166)를 순환펌프(165)의 상류측에 설치하고, 헹굼수공급유로(172)의 타측을 순환펌프(165)의 하류측으로 연결하는 것이 바람직하다.

본 발명의 살균 시스템은 전원공급부 및 제어유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 정수밸브(152), 냉수밸브(154), 온수밸브(156), 배수밸브(168a,168b) 등의 밸브는 솔레노이드밸브이고, 제어유닛으로부터 제어신호를 받아 온/오프(개방 또는 차단)될 수 있다.

전원공급부는 순환펌프(165), 밸브류 및 살균수 생성부(163)에 전원을 공급하는 장치이다. 살균수 생성부(163)가 정수를 전기분해하기 위해서는 직류전압이 필요하므로, 살균수 생성부(163)에 직류전압을 인가하기 위해 제어유닛은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 컨버터 등을 포함할 수 있다.

또한, 제어유닛은 순환펌프(165), 밸브 및 살균수 생성부(163)를 제어하는 장치이다. 특히, 제어유닛은 살균수 생성부(163)의 전극에 인가되는 전류(크기 등)를 제어하기 위해 전류조절기를 포함할 수 있다. 전류조절방법은 공지기술이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

전원공급부 및 제어유닛은 살균키트(160)에 장착될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 살균키트(160)가 직수형 정수기에 적용된 모습을 보여주는 개략도이다.

도 2에 도시된 살균키트(260)는 도 1의 실시예와 동일하거나 유사한 구성으로 이루어지므로, 명료한 설명을 위해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 직수형 정수기(200)는 저수조를 포함하지 않고, 필터부(220)에 의해 정화된 정수를 냉각시키는 제1수조(231), 필터부(220)에 의해 정화된 정수를 가열하는 제2수조(232), 코크부(240), 및 수조연결유로를 포함한다. 도 2에 도시된 제1수조(231)는 필터부(220)에 의해 정화된 정수를 저장하는 것이 아니라, 정수를 냉각하기 위한 냉각유체(예, 냉각수 등)를 저장한다. 따라서, 정수가 제1수조(231)의 내부에 머무르지 않고 제1수조(231)의 내부에 수용된 냉수유로(253)를 따라 흐르면서 냉각된 후 제1수조(231)를 통과하여 코크부(240)로 전달되는 것이다.

도 2에 도시된 직수형 정수기는, 필터부(220)에 의해 정화된 정수를 코크부(240)로 전달하는 정수유로(251), 정수유로(251)에서 분기되어 제1수조(231)의 내부를 통과하며 코크부(240)로 연장되는 냉수유로(253), 일측이 정수유로(251)에서 분기되고 타측이 제2수조(232)의 입수구와 연결되어 제2수조(232)로 정수를 공급하는 제2수조입수유로(255), 일측이 제2수조(232)의 출수구와 연결되고 타측이 코크부(240)와 연결되어 제2수조(232)에서 가열된 온수를 코크부(240)로 전달하는 제2수조출수유로(257)를 포함한다.

상기 냉수유로(253)는 제1수조(231)의 냉각유체에 침지되도록 코일 형태로 형성된 냉각부(253a)를 구비한다. 냉각부(253a)는 직경이 가는 관 형태이며, 관 내부에 흐르는 정수와 제1수조(231) 내부에 저장된 냉각유체를 열교환시키므로 정수를 냉각시킬 수 있다. 상기 냉수유로(253)의 일측은 정수유로(251)에서 분기되어 코일형 냉각부(253a)의 입수구로 연장됨에 따라 정수를 코일형 냉각부(253a)로 전달하고, 냉수유로(253)의 타측은 코일형 냉각부(253a)의 출수구에서 코크부(240)로 연장되어, 냉각부(253a)에서 냉각된 정수를 코크부(240)로 전달한다. 본 발명에 따른 직수형 정수기의 제2수조(232)는 저장형 정수기의 온수조와 유사한 형태로 내부에 히터(259)를 구비하여, 필터부(220)에 의해 정화된 정수를 저장하며 정수를 히터(259)에 의해 가열할 수 있다. 본 발명에서는 설계사양에 따라 저장형 온수조가 포함된 직수형 정수기도 직수형 정수기의 범주에 포함된다고 볼 수 있다. 순환유로(170)는 정수유로(251), 냉수유로(253), 제2수조연결유로(제2수조입수유로(255) 및 제2수조출수유로(257) 포함) 중 어느 하나의 유로와 연결되어, 살균수의 순환 또는 이동을 위한 폐루프를 형성한다.

기타 구성요소는 저장형 정수기와 동일하거나 유사하므로, 명료한 설명을 위해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

이하에서, 상기와 같이 구성된 살균 시스템을 이용한 살균 방법을 설명하기로 한다.

살균 방법

살균 방법은 저수형 정수기 또는 저장형 정수기(100)에 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저수형 정수기의 살균 방법을 보여주는 블록도이고, 도 4a 내지 도 4d는 도 3의 살균 방법이 각 단계별로 상세하게 설명하기 위한 개략도이다. 특히, 도 4a는 초기 순환 및 순환 살균 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4b는 온수조 살균 및 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4c는 전체 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4d는 헹굼수 공급 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

순환 살균 알고리즘 Ⅰ

일 실시예에 따른 저수형 정수기의 살균 방법(순환 살균 알고리즘 Ⅰ)은 초기 순환 단계, 순환 살균 단계, 온수 살균 및 배수 단계, 전체 배수 단계, 헹굼수 공급 단계 및 전체 배수 단계로 이루어진다.

1) 초기 순환 단계:

초기 순환 단계는 살균수 생성부(163)의 보호 및 안정적인 동작을 위해 살균수 생성부(163)의 동작 전에 정수를 살균수 생성 단계이다.

살균수 생성부(163)는 전술한 바와 같이 전기분해를 이용하여 살균수를 생성할 때 안정적인 살균수 생성부(163)의 동작이 필수적이다. 전기분해 할 때 살균수 생성부(163)에 물이 존재하지 않을 경우 전극의 손상 및 전극 사이의 고체 전해질 물질(나피온)의 손상을 유발하여 수명이 단축될 수 있다. 또한 살균수의 생성이 원활하게 이루어지지 않아 살균 동작의 신뢰성이 낮아지는 문제가 발생한다.

이를 해결하기 위해 살균수 생성부(163)의 동작 전에 저수조(131)의 물을 이용하여 초기 순환을 진행하는 것이 바람직하다.

초기 순환을 위해서는 살균수 생성부(163)를 동작시키기 전에 순환 살균 초기에 저수조(131)에 저장된 정수를 정해진 시간 동안, 예를 들어 약 2초 동안 순환시킨 후 살균수 생성부(163)를 동작시킨다.

초기 순환 시 정수 이동 경로를 살펴보면, 정수가 저수조(131)에서 유출되고, 냉수조(130)인 제2수조(133)에서 냉각된 후, 냉각된 정수가 제1수조(132)에서 유출되어 연결유로 및 제2수조연결유로(157)의 일부, 코크부(140)를 지나 순환펌프(165)를 거쳐 살균수 생성부(163)로 공급된다. 그 다음 살균수 생성부(163)에서 배출된 냉각수가 다시 저수조(131)로 순환된다.

하지만, 정수기 내부의 밸브 고장 등의 이유로 정수의 순환이 이루어지지 않을 경우 초기순환이 불가능하다.

이를 보완하기 위해 살균수 생성부(163) 후단에 유량센서(164)를 설치한다. 유량센서(164)에 의해 살균수 생성부(163)의 내부에 물이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 제어유닛은 유량센서(164)로부터 감지신호를 받아 살균수 생성부(163) 내부에 물이 존재하는 경우 살균수 생성부(163)에 전원을 인가하여 동작시킬 수 있다. 반대로 살균수 생성부(163) 내부에 물이 존재하지 않을 경우 살균수 생성부(163)를 오프시켜 살균수의 생성을 정지시킨다.

이에 의해, 살균수 생성부(163)를 보호할 수 있고, 살균수 생성부(163)의 수명 향상 및 살균의 신뢰성을 확보할 수 있다.

초기 순환을 통해 살균수 생성부(163)에 일정량의 물을 채운 후, 순환 살균을 시작한다. 살균수 생성부(163)의 동작 여부는 유량센서(164)의 감지신호에 따라 제어유닛에 의해 제어되므로, 1차 순환 시 정수가 저수조(131)에서 살균수 생성부(163)로 1회 공급된 후, 일정량의 물이 확보되면 바로 살균수 생성이 시작될 수 있다. 또는 정수가 저수조(131)에서 살균수 생성부(163)를 지나 다시 저수조(131)로 순환된 후, 일정량의 물이 확보되지 않으면 2차 순환 시 정수가 저수조(131)에서 살균수 생성부(163)로 공급되어 물이 확보되면 살균수의 생성을 시작할 수 있다. 이와 같이 초기 순환은 살균수가 적어도 1회 순환됨으로 살균수 생성부(163) 내부에 일정량의 물을 확보할 수 있다.

상기 초기 순환은 저장형 정수기(100) 및 직수형 정수기(200) 등 정수기의 형태에 따라 구분하지 않고 적용됨이 바람직하다.

한편, 직수형 정수기(200)의 경우 정수기와 살균장치(살균키트(260))를 연결하는 순환유로(270)에 기포가 채워질 수 있다. 상기 순환유로(270)에 채워진 기포는 순환 살균 시 배출되지 않고 주기적으로 살균수 생성부(263)에 악영향을 줄 수 있다.

이를 해결하기 위해, 제어유닛의 제어신호에 따라 원수공급밸브(222), 정수밸브(251b), 냉수밸브(254), 온수밸브(255a,256), 제1 및 제2배수밸브(267,269), 살균수 생성부(163) 등의 동작이 제어되어, 살균수 생성부(163)의 동작 전에 원수를 이용하여 순환유로(270)에 포함된 기포를 제거할 수 있다. 이때, 냉수밸브(254)는 개방되고, 나머지 밸브는 폐쇄된다.

구체적으로, 살균수 생성부(263)를 동작시키기 전에 원수가 헹굼수공급유로(272)를 통해 순환유로(270)로 공급되고, 공급된 원수가 순환유로(270)를 따라 이동하여 살균수 생성부(263), 정수유로(251), 냉수유로(253), 및 코크부(240)를 통과하고, 코크부(240)에서 배출된 원수는 순환유로(270)에 채워진 기포를 제1배수유로(268a)를 통해 밀어내어 기포와 함께 외부로 배출된다.

여기서, 체크밸브(266)는 헹굼수공급유로(272)를 통해 순환유로(270)로 공급된 원수가 순환유로(270)에서 코크부(240) 쪽으로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

상기 초기 순환 및 초기 배수는 선택적으로 이루어질 수 있다. 초기 순환은 저장형 정수기(100) 또는 직수형 정수기(200)에 상관없이 적용될 수 있지만, 초기 배수는 직수형 정수기(200)에만 적용되는 것이 바람직하다.

저장형 정수기(100)의 경우 순환유로(170)에 채워진 기포는 초기 순환 시 저수조(131)를 지날 때 제거될 수 있다. 예를 들어 살균수 생성부(163)에 악영향을 미치는 순환유로(170)의 기포는 살균수 생성부(163)가 동작되기 전에 순환유로(170)를 따라 이동하며 저수조(131)의 상단부로 유입되고, 저수조(131) 상단부에 채워져 있는 공기(대기)가 순환유로(170)의 기포를 제거하는 역할을 할 수 있다. 왜냐하면, 순환유로(170)의 수중에 있던 기포가 저수조(131) 상단부의 공기 중으로 노출되어 섞이게 됨에 따라 저수조(131)에 저장된 물로 다시 유입되지 않기 때문이다. 따라서, 저장형 정수기(100)는 직수형 정수기(200)와 같이 순환유로(170)에 채워진 기포가 순환 살균 시 살균수 생성부(163)에 손상을 주는 문제가 발생하지 않는다.

또한, 저장형 정수기(100)는 기존의 저수조(131)에 저장된 물을 버리지 않고 저수조(131)에 저장된 물을 순환시켜 살균수를 생성하므로, 살균시간을 절약할 수 있다.

2) 순환 살균 단계:

본 발명에서와 같이 저수조(131)의 물을 비우지 않고 저수조(131)에 물이 상단까지 채워진 상태에서 살균수가 공급되어 순환 살균이 시작하므로, 저수조(131)의 상단부부터 바로 살균을 진행할 수 있다.

기존의 직수식 살균 시스템은 저장형 정수기를 살균하는 경우 저수조에 저장된 정수를 비운 후 수조 등을 살균한다. 이 경우 살균수가 저수조의 하단부로 공급되어 살균이 시작되고 저수조의 상단부까지 채워지기 전에 배수되기 때문에, 저수조의 상단부는 살균되지 못하는 문제점이 있었다.

하지만, 본 발명에서는 저수조(131)의 상단부로부터 하부 방향으로 살균이 시작되므로, 제1 및 제2수조(132,133)는 물론 저수조(131)의 상단부까지 수조(130) 전체를 살균시키는 것이 가능하다.

순환 살균 단계에서는, 제어유닛에 의해 필터연결유로(123)의 원수공급밸브(122), 저수조연결유로(151)의 정수밸브(152), 제2수조연결유로(157)의 온수밸브(156), 제1배수밸브(167) 및 제2배수밸브(169)가 차단되고, 제1수조연결유로(153)의 냉수밸브(154)는 개방됨에 따라, 살균수가 순환유로(170)를 따라 저수조(131), 제1수조(132), 저수조연결유로(151) 및 제1수조연결유로(153), 제2수조연결유로(157), 코크부(140), 순환펌프(165), 살균수 생성부(163)를 거쳐 다시 저수조(131)로 일정 시간 동안 순환되며, 정수기의 수조(130), 코크부(140) 및 수조연결유로를 깨끗이 살균시킬 수 있다. 살균 시간 및 순환 횟수는 특별히 제한되지 않고, 설계 사양(수조의 용량 등) 및 살균 실험 결과에 따른 권장 시간 및 횟수에 따른다.

여기서, 제1배수밸브(167)는 살균수가 순환유로(170)를 따라 순환될 때 제1배수유로(168a)를 통해 배수되는 것을 방지할 수 있다.

3) 온수조(133) 살균 및 배수 단계:

이 단계에서는 제2수조(133)(온수조) 살균 및 배수가 동시에 이루어진다.

즉, 제2수조(133)는 순환 살균 방식으로 살균되지 않고, 살균 동작 후 저수조(131)에서 생성된 살균수를 제2수조로 흘려줌으로써 살균을 진행한다. 동시에 흘려준 물을 배수시키는 과정도 이루어진다.

이를 위해, 제어유닛에 의해 필터연결유로(123)의 원수공급밸브(122), 저수조연결유로(151)의 정수밸브(152), 제1수조연결유로(153)의 냉수밸브(154)가 차단되고, 제2수조연결유로(157)의 온수밸브(156) 및 제1배수유로(168a)의 제1배수밸브(167)가 개방됨에 따라, 저수조(131)에 저장된 살균수가 유출되어 제2수조입수유로(155)를 따라 이송되고, 제2수조(133)의 저면으로 살균수가 입수됨에 따라 제2수조(133)는 저면에서부터 살균이 시작되며, 시간이 경과됨에 따라 제2수조(133)에 살균수가 혼합되는 양이 많아지며 온수 혼합 살균수가 상승하면서 제2수조(133)의 상단까지 살균된다.

이때, 저수조(131)는 정수기(100)의 상단부에 위치하고, 냉수조인 제1수조(132)는 저수조(131)의 하부에 위치하고, 온수조인 제2수조(133)는 저수조(131) 및 제1수조(132)보다 상대적으로 낮은 위치에 설치되고, 상기 살균수는 저수조(131)의 수두차에 의해 제2수조(133)로 유입되어, 제2수조(133)에 저장된 온수를 제2수조(133) 상부의 출수구를 통해 배출시킬 수 있다.

제2수조(133)가 살균된 후 제2수조(133)의 상단에서 유출되는 온수 살균수가 제2수조연결유로(157)를 따라 이동하여 코크부(140)에 도달하며, 코크부(140)를 살균한다.

코크부(140)를 통과한 온수 살균수는 순환유로(170)를 따라 이동하며, 살균키트(160)의 제5포트를 통해 정수기 및 살균키트(160)의 외부로 배수된다.

여기서, 살균시간의 절감을 위해 온수조 살균 및 배수가 동시에 이루어지는 것에 대하여 설명하였지만, 제2수조의 온수를 배수시킨 후 살균수를 제2수조로 공급하여 제2수조를 살균하는 것도 가능하다.

또한, 코크부(140)는 순환 살균 단계 및 온수조 살균 및 배수 단계에서 적어도 2번 살균되므로, 위생에 취약한 코크부(140)를 더욱 청결하게 유지할 수 있다.

상기 순환 살균에 의해 저수조(131) 및 냉수조(130) 살균 단계와 온수조(133) 살균을 이원화시킨 이유는 살균수 생성부(163)로 공급되는 정수의 온도가 높아질수록 수증기압이 상승하고 기체용해도가 낮아지므로 살균수 생성이 원활하게 이루어지지 않기 때문에, 살균수 생성을 위해 온수를 공급하지 않고 정수 또는 냉수를 살균수 생성부(163)로 공급하기 위함이다. 또한, 온수조(133) 살균과 동시에 온수를 외부로 배수시킴으로써 온수 살균수가 살균수 생성부(163)에 영향을 미치지 않도록 하기 위함이다.

또한, 상기 배수단계가 순환 살균 전에 이루어진다면, 순환 살균을 위해 저수조 등에 물을 더 채워야 하므로, 물을 저수조에 채우는데 시간이 더 필요하여 전체적인 살균시간이 증가하는 결과를 초래한다. 따라서 순환 살균 후 배수 단계를 수행함이 바람직하다.

4) 전체 배수 단계(살균수 배수 단계):

정수기 살균이 완료된 후 헹굼수 공급 전에 정수기의 물이 전체 배수되어야 한다.

제어유닛에 의해 필터연결유로(123)에 설치된 정수밸브(152)를 제외하고(원수 공급 차단), 저수조연결유로(151)의 정수밸브(152), 제1수조연결유로(153)의 냉수밸브(154) 및 제2수조연결유로(157)의 온수밸브(156), 제1배수밸브(167) 및 제2배수밸브(169)가 모두 개방된다.

이에 따라, 저수조(131), 제1 및 제2수조(132,133)에 각각 저장된 살균수가 수조연결유로 및 코크부(140)로 이동하여 살균되고, 제1 및 제2배수유로(168a,168b)를 통해 정수기 및 살균키트(160) 외부로 배수된다.

여기서, 전체 배수 단계에서도 온수 살균 및 배수 단계에서처럼 위생에 취약한 코크부(140)를 다중 살균함에 따라 위생적인 관리에 효과적이다.

또한, 제2배수유로(168b)를 개방하는 이유는 전체 배수 시간을 최대한 절약하기 위함이다.

5) 헹굼 단계:

본 발명에서는 원수를 이용하여 정수기를 헹굴 수 있다.

예를 들어, 일측이 원수공급부(110), 더욱 상세하게는 필터어셈블리의 필터(121) 중 두번째 필터(121)와 연결되고, 타측이 순환유로(170)의 일측, 더욱 상세하게는 순환펌프(165)의 하류측에 연결되는 헹굼수공급유로(172)를 통해 원수가 공급될 수 있다.

제어유닛에 의해 저수조연결유로(151)의 정수밸브(152), 냉수밸브(154), 온수밸브(156), 제1배수밸브(167) 및 제2배수밸브(169) 모두가 차단되고, 필터연결유로(123)의 원수공급밸브(122)는 개방된다.

이에 따라, 필터연결유로(123)를 통해 필터어셈블리의 두번째 필터(121)로 유입된 정수가 헹굼수공급유로(172)를 따라 이동되어, 레귤레이터(171)에 의해 원수공급유량 및 압력이 조절된 후, 원수가 헹굼수공급유로(172)와 순환유로(170)의 연결부위를 통과하여 순환유로(170)를 따라 살균수 생성부(163)를 지나 정수기 내부로 유입된다.

더욱 상세하게는, 원수는 저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133)가 만수위가 될 때까지 각 수조(130)로 공급된다. 예를 들어 원수가 저수조(131)에 가득 차게 될 때까지 정수밸브(152), 냉수밸브(154), 제1 및 제2배수밸브(167,169)가 닫히며, 원수가 저수조(131), 제1수조(132), 제2수조(133) 및 수조연결유로로 공급되어 만수위까지 채워진다. 이때, 헹굼수는 중력방향으로 가장 낮은 위치에 있는 제2수조부터 제1수조(231) 및 저수조 순서로 공급되어 가득 채워진다. 이에 따라 수조(130) 및 유로를 세척하여 수조(130) 및 유로 내부에 부착된 살균수 찌꺼기 및 세균 등을 제거할 수 있다.

여기서, 체크밸브(166)는 헹굼수공급유로(172)를 통해 순환유로(170)로 공급된 원수가 코크부(140) 쪽으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

6) 전체 배수 단계(헹굼수 배수 단계):

저수조(131), 제1수조(132) 및 제2수조(133)가 만수위가 되면, 필터연결유로(123)의 원수공급밸브(122)만 차단되고, 나머지 저수조연결유로(151)의 정수밸브(152), 냉수밸브(154), 온수밸브(156), 제1배수밸브(167) 및 제2배수밸브(169) 모두가 개방됨에 따라, 상기 수조(130)에 각각 저장된 헹굼수가 정수기 및 살균키트(160) 외부로 배수된다. 제어유닛은 저수조에 설치된 수위센서로부터 감지신호를 입력받아 헹굼수의 만수위를 감지할 수 있다. 또한, 각 수조로 공급된 헹굼수가 만수위가 되면 바로 배수될 수 있지만, 필요에 따라 일정 시간 머무른 후 배수될 수도 있다. 헹굼수 배수 단계는 전술한 살균수 전체 배수 단계와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 살균 방법은 직수형 정수기(200)에도 적용가능하다.

도 5는 직수형 정수기(200)에 적용되는 살균 방법을 설명하기 위한 블록도이다.

직수형 정수기(200)의 살균 방법은 초기배수 단계, 냉수/정수 유로(253,251) 순환 살균 단계, 온수 배수 단계, 온수조 순환 살균 단계, 헹굼수 급수/배수 단계 순서로 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 직수형 정수기의 살균 방법을 설명하기 위한 블록도이고, 도 7a는 초기 배수 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 7b는 순환 살균 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

1) 초기 배수 단계:

정수기(200)와 살균키트(260)를 연결하는 순환유로(270)에 유입되는 기포는 직수형 정수기(200)의 살균 시에 문제될 수 있다. 왜냐하면, 저장형 정수기의 경우 순환유로(270)의 기포가 저수조의 상부공간으로 배출되어 다시 순환유로(270)로 순환될 염려가 없지만, 직수형 정수기의 정수유로(251) 및 냉수유로(253)의 경우 물이 저장되지 않고 순환유로(270)를 따라 이동하여 순환유로(270)의 기포가 빠져나갈 구멍이 없기 때문이다. 따라서, 살균수를 생성하기 전에 순환유로(270)의 기포를 외부로 배출시키는 작업이 필요하다. 즉, 초기 배수 단계를 두는 이유는, 순환유로(270)의 기포가 살균수 생성부(263)로 순환될 경우 살균수 생성부(263)의 전극 등이 손상되므로, 기포가 살균수 생성부(263)로 유입되기 전에 배수시킴으로 살균수 생성부(263)를 보호하기 위함이다.

도 7a를 참조하면, 초기 배수 단계에서는, 제어유닛에 의해 필터연결유로(223)의 급수밸브(222), 정수유로(251)의 입수밸브(251a), 냉수유로(253)의 냉수밸브(254), 코크밸브(252) 및 제1배수밸브(267)가 개방되고, 정수유로(251)의 정수밸브(151b), 제2수조입수유로(255)의 온수입수밸브(255a), 제2수조출수유로(257)의 온수출수밸브(256) 및 제2배수유로(268b)의 제2배수밸브(269)가 차단된다. 상기 밸브들의 동작에 따라 원수의 이동경로를 살펴보면, 원수가 헹굼수공급유로(272)를 통해 순환유로(270)의 일측, 상세하게는 순환펌프(165)의 하류측 및 살균수 생성부(263)의 상류측 사이로 유입되고, 순환유로(270)로 유입된 원수가 살균수 생성부(263)를 지나 정수유로(251), 제1수조입수유로(253a), 제1수조(231)출수유로(253b), 코크부(240)를 통과하며, 코크부(140)에서 순환펌프(165)로 연장되는 순환유로(270)의 기포를 밀어내고, 기포가 순환펌프(265) 및 살균수 생성부(263)로 유입되기 전에 제1배수유로(268a)를 통해 기포와 함께 원수가 외부로 배수된다.

따라서, 본 발명에 따른 초기 배수 단계에서는 헹굼수공급유로(272)를 통해 공급되는 원수를 이용하여 순환유로(270)의 기포가 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(263)로 유입되는 것을 방지하고 기포를 외부로 배출시킴으로써, 기포 유입에 따른 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(263)의 손상을 원천적으로 봉쇄할 수 있다.

또한, 체크밸브(266)는 제1배수유로(268a)가 분기 형성되는 순환유로(270)의 분기지점과 헹굼수공급유로(272)가 합류되는 순환유로(270)의 합류지점 사이에 위치하므로, 초기 배수 단계에서 순환유로(270)로 유입되는 원수가 순환유로(270)에서 코크부(240)쪽으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 만약 체크밸브(266)가 제1배수유로(268a) 분기점과 헹굼수공급유로(272) 합류지점 사이에 위치하지 않고, 초기 배수 시 제1배수밸브(267)가 개방된다면, 헹굼수공급유로(272)의 합류지점으로 유입된 원수가 순환펌프(265)를 통과하여 코크부(240)로 유입될 수 있다. 이 경우 초기 배수를 위한 원수의 일부가 제1배수유로(268a)를 통해 정수기 및 살균키트(260) 외부로 배출됨으로 인해 원수의 압력이 떨어져 초기 배수 본래의 목적을 달성하지 못할 수 있다.

2) 순환 살균 단계

도 7b를 참조하면, 순환 살균 단계에서는, 제어유닛에 의해 필터연결유로(223)의 원수공급밸브(222), 정수유로(251)의 정수밸브(251b), 제2수조입수유로(255) 및 제2수조출수유로(257)에 각각 설치된 온수밸브(255a), 제1배수밸브(267) 및 제2배수밸브(269)가 차단되고, 정수유로(251)의 입수밸브, 냉수밸브(254), 코크밸브(252)가 개방된다. 이와 같은 밸브의 동작에 따라, 필터(221)에 의해 정화된 정수가 정수유로(251)를 통해 유입되고, 정수유로(251)에서 분기된 냉수유로(253)로 유입된다. 또한, 정수는 냉수유로(253)에서 냉각되며 냉각된 정수가 코크부(240)로 전달되고, 코크부(240)에서 순환유로(270)를 따라 이동하여 순환펌프(265)에 의해 살균수 생성부(263)로 공급된다.

이어서, 살균수 생성부(263)에서 정수 또는 냉수를 이용하여 살균수를 생성하고, 생성된 살균수는 순환유로(270)를 따라 이동하여 정수유로(251) 또는 냉수유로(253)로 유입되어 정수유로(251) 및 냉수유로(253)를 살균할 수 있다. 또한, 정수유로(251) 또는 냉수유로(253)를 통과한 살균수가 코크부(240)로 공급됨에 따라 코크부(140)를 살균할 수 있다.

계속해서, 코크부(240)에서 출수된 살균수는 순환펌프(265)에 의해 동력을 전달받아 살균수 생성부(263)로 이송되고, 살균수 생성부(263)에서 다시 전기분해되어 생성된 살균수가 정수유로(251) 또는 냉수유로(253)로 반복 순환됨에 따라, 정수유로(251), 냉수유로(253) 및 코크부(140)가 살균되는 것이다. 도 7b는 냉수유로(253)를 살균하기 위한 살균수의 순환경로를 보여준다. 정수유로(251) 및 냉수유로(253)의 살균은 순서에 상관없이 선택적으로 이루어질 수 있다.

3) 온수 배수 단계

직수형 정수기의 온수조 살균은 살균 및 배수가 동시에 이루어지지 않고, 순환유로(270)를 따라 살균수를 순환시키는 방식으로 이루어진다. 즉, 온수조를 순환 살균시킨다. 만약 제2수조(232)에 저장된 온수를 외부로 배출시키지 않고, 온수조를 순환 살균시키면, 온수가 순환유로(270)를 따라 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(263)로 유입되어 악영향을 미치므로, 온수조 살균 전에 온수를 배수시킨다.

상기 온수 배수 단계에서 제2수조(232)의 출수구는 수조 상단에 위치하므로, 원수의 압력에 의해 제2수조(232)로부터 온수를 출수할 수 있다.

예를 들어, 제어유닛의 제어신호에 따라 원수공급밸브(222), 온수입수밸브(255a), 온수출수밸브(256), 코크밸브(252), 및 제1배수밸브(267)가 개방되고, 나머지 밸브는 폐쇄된다. 이와 같은 밸브 동작에 따라 온수의 이동경로를 살펴보면, 원수가 필터부(120)를 통과하여 제2수조입수유로(155)를 통해 제2수조(232)로 유입되고, 원수 유입 시 압력에 의해 온수가 제2수조(232)에서 빠져나와 제2수조출수유로(257)로 이동되며, 코크부(140)로부터 배출된다. 배출된 온수는 순환유로(270)를 따라 이동하다가 순환펌프(165) 및 살균수 생성부(263)로 유입되기 전에 제1배수유로(268a)를 통해 배출된다.

4) 온수조 살균 단계

상기 온수가 배수된 후 정수가 살균수 생성부(263)로 공급되고, 살균수 생성부(263)에서 생성된 살균수가 순환유로(270)를 따라 이동하여 정수유로(251) 및 제2수조입수유로(155)를 통해 제2수조(232)의 저면으로로 유입된다. 제2수조(232)는 살균수에 의해 저면부터 채워지며 살균된다. 제2수조(232)의 살균수가 만수위가 되면 바로 제2수조출수유로(257)를 통해 코크부(140)로 전달되고, 코크부(140)에서 배출된 살균수는 순환유로(270)를 따라 일정 시간 동안 순환하며, 제2수조(232), 제2수조입수유로(155) 및 제2수조출수유로(257), 코크부(140) 등을 살균시킨다.

온수조 살균은 살균수가 제2수조(232)를 적어도 1회 순환 살균될 수 있다. 예를 들어, 생성된 살균수가 제2수조(232)를 살균 후 바로 배수되거나, 일정 시간 동안 반복적으로 순환 살균될 수 있다. 다만 온수조 순환 살균 시 제2수조(232)의 히터(259)가 꺼진 상태여서, 정수를 이용하여 생성된 살균수가 순환되므로, 온수에 의한 살균수 생성부(263)의 전극 손상은 발생하지 않는다.

여기서, 살균수 생성을 위해 정수가 살균수 생성부(263)로 공급되는 경로는 2가지 있을 수 있다. 2가지 경로 중 하나는 필터에 의해 정화된 정수를 헹굼수공급유로(272)를 통해 순환유로(270)로 유입되어 살균수 생성부(263)로 공급하는 방법이고, 다른 하나는 필터에 의해 정화된 정수를 제2수조입수유로(155), 제2수조(232) 및 제2수조출수유로(257) 등을 경유하여 살균수 생성부(263)로 공급하는 방법이다. 본 실시예에서는 살균시간을 단축하기 위해 첫번째 방법인 헹굼수공급유로(272)를 통해 살균수 생성부(263)로 정수를 공급할 수 있다.

5) 헹굼 및 배수 단계

온수조 살균이 완료된 후, 정수유로(251), 냉수유로(253) 및 온수조 순서로 헹굼 행정이 진행될 수 있다. 헹굼수유로를 통해 공급되는 원수 또는 정수가 순환유로(270)로 유입되고, 순환유로(270)로 유입된 헹굼수는 살균수 생성부(263)를 경유하여 정수유로(251)로 공급되고, 정수유로(251)를 따라 이동하면서 정수유로(251)를 세척한다. 정수유로(251)에서 코크부(140)를 통해 배출되는 헹굼수는 순환유로(270)를 따라 이동하다가 제1배수유로(268a)를 통해 외부로 배수된다. 냉수유로(253) 및 온수조 등의 헹굼 행정도 상기 정수유로(251)와 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명을 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 살균 시스템의 특징을 설명하면 다음과 같다.

순환 살균 및 헹굼 기능을 동시에 구현하여 동일한 살균수 농도 및 살균 시간 대비 살균 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 살균 후 별도의 호스 연결이 필요하지 않고 헹굼을 위한 원수 공급이 가능함에 따라 순환 살균 후 헹굼이 간편하다.

또한, 위생에 취약한 코크부(140)를 살균수에 의한 순환 살균뿐만 아니라 온수조 살균 후 배수 시 고온 살균에 의해 이중으로 살균함으로써 코크부(140)의 살균력을 강화시킬 수 있다.

또한, 온수조에서 직접 외부로 배출시키는 보조배수유로(제2배수유로(168b))를 더 구비하여 살균수 등의 배수시간을 단축할 수 있다.

또한, 원수를 이용한 헹굼 시 원수가 순환유로(170)에서 코크부(140)쪽으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 살균수 생성 전에 정수를 살균수 생성부(163)(전해조)로 공급(초기 순환)하므로, 전해조의 물 부족에 따른 전해조 손상을 방지할 수 있다.

또한, 살균수 생성 전에 원수를 순환유로(270)로 공급하여 순환유로(270)에 유입된 기포를 외부로 배출(초기 배수)시킴에 따라 기포로부터 살균수 생성부(263)를 보호할 수 있다.

또한, 살균수 생성부(163)로 온수가 유입되기 전에 온수를 외부로 배출시키므로, 살균수 생성부(163)로의 원수 유입에 따른 살균수 생성부(163)의 살균수 생성이 어려운 문제를 해소할 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 방법을 보여주는 블록도이고, 도 9a 내지 도 9e는 도 8의 살균 방법을 단계별로 상세하게 설명하기 위한 개략도이다.

저장형 정수기(100)에서 만수 시 일정 시간, 예를 들어 5분~15분 정도 순환 살균을 진행할 수 있다. 고농도의 살균수는 살균 성능을 향상시키는데 유리하다.

순환 살균 시 살균수 농도를 조절하는 방법은 다음 식에 따라 두 가지 인자를 제어함에 따라 이루어질 수 있다. 하기 식 1 및 식 2와 같이 하나의 인자는 전해조의 전극에 인가되는 입력전류이고, 다른 하나의 인자는 물의 유량, 또는 물의 부피이다.

(식 1)

(식 2)

식 1에서 P는 전해조 농도(살균수 농도)이고, Input Current는 전해조에 입력되는 전류이고, Flow rate는 살균수의 유동 비율이고, 식 2에서 S는 살균력이고, V는 살균물질이 함유되는 물의 부피이고, t는 전해조의 동작시간이다.

식 1에 따르면 살균수 농도는 전해조의 입력전류의 크기에 비례하고, 유동 비율의 크기에 반비례한다. 즉, 살균수 농도를 증가시키려면 입력전류를 높이거나 유동비율을 감소시키면 된다.

식 2에 따르면 살균력은 전해조 동작시간에 비례하고, 물의 부피에 반비례한다. 즉, 살균력을 증가시키려면, 전해조 동작시간을 늘리거나, 물의 부피를 감소시키면 된다.

고농도의 살균수를 만들기 위해서는 전해조 등 살균수 생성부(163)에 높은 전류를 인가하거나 전해조의 동작시간을 늘려야 한다.

하지만, 상기 높은 전류를 인가하거나 동작시간을 늘리는 경우 전해조(살균수 생성부(163))의 수명을 단축시키는 문제가 있다. 또한, 전해조의 과전류 동작으로 인해 발생하는 배오존(수중에 용해되지 않고 물 밖으로 배출되는 인체에 유해한 오존 가스)으로 인해 문제가 생길 수 있다.

여기서, 본 발명은 순환 살균 알고리즘 Ⅱ에 따라 전술한 살균 시스템을 작동시킴으로, 살균수 생성부(163)에 인가되는 전류를 높이거나 살균수 생성부(163)의 동작시간을 늘리지 않고도 살균수 농도를 높일 수 있고, 더 나아가 살균수 생성부(163)의 인가전류를 저감하고 이의 동작시간을 단축하여 살균수 생성부(163)의 전극 등의 수명을 연장시킬 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ의 동작원리를 살펴보면, 순환 살균을 1차 살균과 2차 살균으로 구분한다. 즉, 저농도의 살균수 농도에서 살균가능한 부유균을 1차 살균한 후, 고농도의 살균수 농도에서 살균가능한 부착균을 2차 살균한다.

부유균은 말 그대로 물에 떠다니는 미생물(세균)을 말하고, 부착균은 특정 대상물에 부착되는 미생물을 말한다. 결국 부유균이나 부착균은 물에 떠다니느냐 혹은 특정대상물에 부착되는냐의 차이일 뿐 둘 다 미생물이라는 점에서 동일하다. 다만, 부유균 및 부착균을 살균하기 위한 살균수의 농도가 서로 다르다. 살균수가 부유균이 함유된 물에 입수될 때 살균수가 물에 확산됨에 따라 부유균을 살균할 수 있지만, 부착균은 특정대상물에 부착되어, 살균수가 부착균으로 침투하기가 상대적으로 어려우므로, 부착균은 부유균 대비 더 높은 농도의 살균수로 살균가능하다.

본 발명의 살균시스템에서 부유균은 주로 수조(130) 내부에 존재하고, 부착균은 주로 유로나 코크부(140)에 존재한다. 왜냐하면, 수조(130)는 미생물이 달라붙기 어렵고, 유로 및 코크부(140)는 미생물이 달라붙기 쉽기 때문이다. 또한, 유로나 코크부(140)는 수조(130) 등에 비해 표면적이 상대적으로 좁기 때문에 미생물이 달라붙기가 더 쉽다. 따라서, 본 발명에서 1차 살균 시에는 주로 수조(130)를 살균하고, 2차 살균 시에는 주로 유로 및 코크부(140)를 살균한다고 봐도 무방하다. 물론, 1차 살균 시 주로 수조(130)를 살균한다고 해서 다른 부분을 전혀 살균하지 않는 것은 아니다. 예를 들어, 1차 살균 시에도 유로나 코크부(140)를 살균할 수 있고, 유로 및 코크부(140)의 부유균을 살균하는 것도 가능하다. 그리고, 2차 살균 시 유로 및 코크부(140) 외에 수조(130)를 살균할 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ에 따르면, 저수조(131)에 저장된 물의 양을 줄임으로써, 전해조의 전극에 인가되는 입력전류를 상승시키지 않고도 순환유로를 따라 순환되는 살균수의 농도를 높여 원하는 살균력을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 살균수 생성부(163)에서 생성된 살균수는 저수조(130)의 상단으로 입수되어 살균이 시작되므로, 저수조(130)의 물 부피(수위)에 따라 살균수 농도가 결정될 수 있다. 저수조(130)의 수위가 높으면 낮을수록 살균수 농도가 상승한다. 따라서, 1차 살균 시 저농도의 살균농도에서 살균가능한 부유균 또는 주로 수조(130)를 살균하고, 2차 살균 시 고농도의 살균농도에서 살균가능한 부착균 또는 주로 유로 및 코크부(140)를 살균한다. 또한, 1차 살균 시에는 저수조(130)의 수량이 만수위 상태에서 진행되고, 2차 살균 시에는 저수조(130)에서 일정량의 물을 물공급장치 외부로 배출시켜 저수조(130)의 수위가 줄어든 상태에서 진행될 수 있다.

상기 순환 살균 알고리즘 Ⅱ는 저장형 정수기에만 적용될 수 있다. 왜냐하면, 살균수 농도 조절을 위해 저수조(131)에 저장된 물의 양을 조절하므로, 저수조(131) 등에 물을 저장하는 저장형 정수기에만 적용될 수 있다.

본 발명의 순환 살균 알고리즘 Ⅱ에 따른 살균 방법은 1차 살균 및 2차 살균 시 살균수 생성부(163)의 전극에 동일한 입력전류를 인가하되, 1차 순환 살균 단계에서는 저수조(131)에 물을 가득 채운 상태에서 순환 살균을 시작하고, 2차 순환 살균 단계에서는 저수조(131)에서 일정량의 물을 외부로 배출시킨 상태에서 순환 살균을 시작한다.

예를 들어, 1차 살균 시 저수조(131)가 만수위된 상태, 즉 물이 가득 채워진 상태의 저수조(131)(만수위 상태의 물의 부피 V₀)로 살균수를 공급하여 순환시킴에 따라 저농도의 살균수 농도에서 살균가능한 저수조(131), 제1수조(130) 및 제2수조(130) 등을 살균한다. 그 다음, 상기 저수조(131)에 저장된 정수의 일부, 예를 들어 전체부피의 2V₀/3 정도의 양을 외부로 배수시킨 후, 나머지 물의 양(V₀/3)을 순환시킴에 따라 고농도의 살균수 농도에서 살균가능한 유로 및 코크부(140) 등을 살균할 수 있다.

본 발명에 따른 순환 살균 알고리즘 Ⅱ는 순환 살균과 원수를 이용한 헹굼 기능을 동시에 구현한다는 점에서 순환 살균 알고리즘 Ⅰ과 유사한 측면이 있지만, 동일한 살균력 대비 저수조(131)의 물 부피를 줄임에 따라 살균수 농도를 증가시켜 전해조의 입력 전류를 저감시킬 수 있다는 점에서 진일보한 발명이라 할 수 있다.

도 8 및 도 9a 내지 도 9e에 도시된 순환 살균 알고리즘 Ⅱ는 초기 순환 단계, 1차 순환 살균 단계, 온수조(132) 살균 및 배수 단계, 2차 순환 살균 단계, 전체 배수 단계, 헹굼수 공급 단계 및 전체 배수 단계 순서로 진행될 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ의 1차 순환 살균 단계는 저수조(130)의 수위가 만수위 상태에서 저수조(130)에 저장된 정수를 이용하여 살균수를 생성하고, 생성된 살균수를 순환유로를 따라 순환시킨다.

이에 의해, 저농도의 살균수 농도에서 살균가능한 부유균, 예를 들어 주로 저수조(130) 및 제1수조(130)를 살균할 수 있다.

온수조(132) 살균 및 배수 단계는 1차 순환 살균 후 2차 순환 살균 단계 이전에 진행된다. 온수조(132) 살균 및 배수 단계는 온수조(132)의 온수를 배수시킨 후 온수조(132)를 살균하거나, 저수조(131)에서 유출되는 살균수로 온수조(132)를 살균함과 동시에 온수를 배수시킬 수 있다. 다만, 살균 시간을 절약하기 위해 온수조(130) 살균과 동시에 배수시키는 것이 바람직하다.

예를 들어, 저수조(131)의 수두차에 의해 저수조(131)에 저장된 물의 일부(2V₀/3)를 제2수조입수유로(155)를 따라 제2수조(132)로 이송하고, 제2수조(132)에 저장된 온수는 제2수조(132)로 입수되는 살균수에 의해 제2수조(132)에서 유출되어 제1배수유로(168a)를 통해 배출시킬 수 있다.

온수조(132)가 포함된 정수기에 순환 살균 알고리즘 Ⅱ를 적용할 경우, 2차 살균 시 저수조(131)에서 일정량의 물을 배수시키는 단계는 온수조(132) 살균 및 배수 단계에 포함될 수 있다.

상기 2차 순환 살균 단계는 저수조(130)의 수위가 미리 정해진 수위로 낮아진 상태에서 감소된 저수조(130)의 살균수를 순환유로를 따라 순환시킨다.

이에 의해, 저수조(131)의 수위가 1/3로 내려감에 따라 살균수 농도가 1차 순환 살균 대비 3배로 상승하므로, 상대적으로 고농도에서 살균가능한 부착균을 살균할 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ는 순환 살균 알고리즘 Ⅰ의 구성과 동일하거나 유사하므로, 기타 중복되는 설명은, 즉 초기순환, 헹굼, 및 배수 단계 등의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서 전해조의 전극에 인가되는 전류 크기 및 동작 시간에 따른 순환 살균 알고리즘 Ⅰ및 Ⅱ를 비교하여 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 순환 살균 알고리즘 Ⅰ에서 순환 살균 시 전해조의 전극에 인가되는 전류가 1.85A이고, 정수기 살균을 위한 전해조의 동작 시간은 5분 걸릴 수 있다.

순환 살균 알고리즘 Ⅱ에서는 1차 순환 살균 시 전해조의 인가전류를 1.85A에서 0.7A로 낮출 수 있다. 그리고 1차 순환 살균하는 데 전해조의 동작 시간은 1분 걸린다.

2차 순환 살균 시 1차 전해조의 인가전류를 1차 때와 마찬가지로 0.7A로 유지하고, 전해조의 동작시간은 4분 걸린다.

따라서, 순환 살균 알고리즘 Ⅱ에 의하면, 순환 살균 알고리즘 Ⅰ에 비해 1차 순환 살균 및 2차 순환 살균 시 인가전류를 0.7A로 낮출 수 있고, 1차 및 2차 순환 살균 시 전해조 동작시간을 합하여 5분 걸리므로, 순환 살균 알고리즘 Ⅰ의 순환 살균 시간과 동일하다.

또한, 순환 살균 알고리즘 Ⅱ는 순환 살균 알고리즘 Ⅰ에 비해 동일한 살균력을 가지면서 인가 전류를 저감함에 따라 전해조의 수명이 향상될 뿐만 아니라, 배오존 발생 문제도 해소될 수 있다.

이상에서 설명된 살균 시스템 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 저장형 정수기
200 : 직수형 정수기
110,210 : 원수공급부
120,220 : 필터 어셈블리
121,221 : 필터
122,222 : 급수밸브
123,223 : 필터연결유로
130,230 : 수조
131 : 저수조
132,231 : 제1수조
133,232 : 제2수조
140,240 : 코크부
141,241 : 레버
151,251 : 정수유로
152,252 : 정수밸브
153 : 냉수유로
253 : 냉수유로
154,254 : 냉수밸브
155,255 : 제2수조입수유로
156,255a,256 : 온수밸브
157,257 : 제2수조연결유로
158: 냉각장치
159,259 : 히터
160,260 : 살균키트
161 : 하우징
162a : 제1포트
162b : 제2포트
162c : 제3포트
162d : 제4포트
162e : 제5포트
162f : 제6포트
163,263 : 살균수 생성부
164,264 : 유량센서
165,265 : 순환펌프
166,266 : 체크밸브
167,267 : 제1배수밸브
168a,268a : 제1배수유로
168b,268b : 제2배수유로
169,269 : 제2배수밸브
170,270 : 순환유로
171,271 : 레귤레이터
172,272 : 헹굼수공급유로

Claims (17)

1. 원수공급부에서 공급되는 원수를 정화시키기 위한 복수의 필터를 구비하는 필터부, 상기 필터부에 의해 정화된 정수를 취출시키는 코크부, 및 상기 필터부와 코크부를 연결하는 연결유로를 구비하는 물공급장치; 및
   상기 물공급장치를 살균하는 살균장치를 포함하며,
   상기 살균장치는,
   전극을 구비하고, 상기 전극에 의해 상기 정수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부;
   상기 물공급장치에서 배출되는 정수를 가압하여 상기 살균수 생성부 및 물공급장치로 순환시키는 순환펌프;
   상기 정수 또는 살균수가 상기 물공급장치로부터 배출되어 상기 순환펌프 및 살균수 생성부를 경유하며 상기 물공급장치로 순환되도록, 상기 연결유로와 연결되어 상기 정수 및 살균수의 순환을 위한 폐루프를 형성하는 순환유로; 및
   상기 물공급장치를 헹구도록 상기 원수를 상기 물공급장치로 공급하는 헹굼수공급유로;
   를 포함하는 살균 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 살균장치는,
   일측이 상기 순환유로와 연결되고, 타측이 상기 살균장치의 외부와 연결되어, 상기 물공급장치를 통과한 정수 및 살균수를 물공급장치 외부로 배수시키는 제1배수유로; 및
   상기 제1배수유로를 개폐하는 제1배수밸브를 포함하는 살균 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 살균 장치는,
   상기 살균수 생성부 및 순환펌프를 내부에 수용하는 하우징; 및
   상기 하우징의 외측면에 형성되는 복수개의 포트를 포함하고,
   상기 복수개의 포트는,
   상기 헹굼수공급유로와 순환유로를 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제1포트;
   상기 순환유로를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제2포트;
   상기 제1배수유로를 상기 하우징 외부로 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제5포트;
   상기 순환유로를 상기 물공급장치로 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제6포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 물공급장치는 저장형 정수기이고,
   상기 저장형 정수기는,
   상기 필터부로부터 유출된 정수를 저장하는 저수조, 상기 저수조로부터 유출된 정수를 냉각 및 저장하는 제1수조, 및 상기 저수조로부터 유출된 정수를 가열 및 저장하는 제2수조를 포함하고, 정수, 냉수 및 온수 중 적어도 하나의 물을 출수하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 물공급장치는 직수형 정수기이고,
   상기 직수형 정수기는,
   상기 필터부로부터 유출된 정수를 냉각하는 제1수조, 및 상기 필터부로부터 유출된 정수를 가열하는 제2수조를 포함하고, 정수, 냉수 및 온수 중 적어도 하나의 물을 출수하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
6. 제2항에 있어서,
   상기 순환유로는 상기 제2포트에서 상기 살균수 생성부로 연장되고,
   상기 순환펌프는 상기 제2포트 및 살균수 생성부 사이에 위치하도록 상기 순환유로에 설치되는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
7. 제2항에 있어서,
   상기 순환유로는 상기 코크부에서 순환펌프를 경유하여 살균수 생성부로 연장되고,
   상기 제1배수유로는, 일측이 상기 코크부와 순환펌프 사이에 위치하도록 상기 순환유로에서 분기 형성되어, 온수 또는 살균수를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 흐르기 전에 배수시키는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 헹굼수공급유로는, 일측이 상기 원수공급부와 연결되고, 타측이 상기 코크부와 살균수 생성부 사이에 위치하도록 상기 순환유로로 합류되게 형성되어, 상기 원수를 상기 살균수 생성부로 공급하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 살균장치는,
   상기 코크부와 헹굼수공급유로 사이에 위치하도록 상기 순환유로에 설치되어, 상기 원수가 헹굼수공급유로에서 순환유로로 유입 시 상기 코크부로 역류하는 것을 방지하는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
10. 제8항에 있어서,
    상기 헹굼수공급유로는 일측이 상기 필터와 연결되어, 상기 필터에 의해 정화된 정수를 공급하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
11. 제4항에 있어서,
    상기 저장형 정수기는,
    일측이 상기 저수조와 연결되고, 타측이 상기 제2수조와 연결되어, 상기 저수조로부터 유출되는 정수를 상기 제2수조로 유입시키는 제2수조입수유로를 포함하고,
    상기 살균장치는,
    일측이 상기 제2수조입수유로와 연결되고, 타측이 상기 물공급장치의 외부와 연결되어, 상기 제2수조입수유로로부터 온수 및 살균수를 배수시키는 제2배수유로; 및
    상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 제2배수유로를 개폐하는 제2배수밸브를 더 포함하고,
    상기 복수개의 포트는,
    상기 제2배수유로를 상기 제2배수밸브와 연결하기 위한 삽입홀을 제공하는 제3포트; 및
    상기 제2배수유로를 상기 하우징 외부와 연결하기 위한 인출홀을 제공하는 제4포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
12. 제7항에 있어서,
    상기 코크부는 상기 저수조 또는 제1수조로부터 유출되어 순환하는 살균수, 상기 제2수조로부터 유출되는 온수 살균수, 및 상기 저수조, 제1 및 제2수조로부터 배수되는 살균수에 의해 적어도 2번 이상 살균되는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
13. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 살균장치는, 상기 순환펌프 및 상기 살균수 생성부의 작동을 제어하는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 살균장치는, 상기 살균수 생성부로 유입되는 물의 유량을 감지하는 유량센서를 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 살균수 생성부의 동작 전에 상기 살균수 생성부로 정수를 초기 순환시키도록 상기 유량센서로부터 입력되는 감지신호에 따라 상기 살균수 생성부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
15. 제13항에 있어서,
    상기 물공급장치는 직수형 정수기이고,
    상기 제어유닛은,
    상기 제1배수밸브를 제어하여, 상기 순환유로를 따라 흐르는 원수 또는 정수를 상기 살균수 생성부의 동작 전에 초기 배수시킴에 따라 직수형 정수기와 상기 살균수 생성부를 연결하는 순환유로에서 기포를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
16. 원수공급부에서 공급되는 원수를 정화시키기 위한 복수의 필터를 구비하는 필터부, 상기 필터부에 의해 정화된 정수를 가열하는 온수조; 상기 정수를 취출시키는 코크부, 및 상기 필터부 또는 온수조에서 코크부로 연장되는 연결유로를 구비하는 물공급장치; 및
    상기 물공급장치를 살균하는 살균장치를 포함하며,
    상기 살균장치는,
    전극을 구비하고, 상기 전극에 의해 상기 정수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 살균수 생성부;
    상기 물공급장치에서 배출되는 정수를 가압하여 상기 살균수 생성부 및 물공급장치로 순환시키는 순환펌프;
    상기 정수 또는 살균수가 상기 물공급장치로부터 배출되어 상기 순환펌프 및 살균수 생성부를 경유하며 상기 물공급장치로 순환되도록, 상기 연결유로와 연결되어 상기 정수 및 살균수의 순환을 위한 폐루프를 형성하는 순환유로;
    일측이 상기 순환유로와 연결되고, 타측이 상기 살균장치의 외부와 연결되어, 상기 물공급장치를 통과한 정수, 온수 또는 살균수를 물공급장치 외부로 배수시키는 제1배수유로; 및
    상기 제1배수유로를 개폐하는 제1배수밸브를 포함하는 살균 시스템.
17. 제16항에 있어서,
    상기 순환유로는 상기 코크부에서 순환펌프를 경유하여 살균수 생성부로 연장되고,
    상기 제1배수유로는, 일측이 상기 코크부와 순환펌프 사이에 위치하도록 상기 순환유로에서 분기 형성되어, 상기 온수조로부터 유출된 온수 또는 살균수를 상기 순환펌프 및 살균수 생성부로 흐르기 전에 배수시키는 것을 특징으로 하는 살균 시스템.
    

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