KR20180075123A - 정수기의 살균 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 정수기의 제어 방법은, 내부에 냉수 및/또는 온수를 생성하기 위한 구성들이 수용되는 하우징과; 상기 하우징의 전면에서 돌출되어 하측으로 연장되는 출수부를 포함하는 워터 슈트와; 상기 출수부의 상단에 해당하는 상기 워터 슈트의 내부에 장착되고, 살균을 위한 자외선을 방출하는 발광 소자를 포함하는 정수기의 살균 제어 방법에 있어서, 살균 모드가 시작되면, 발광 소자가 제 1 설정 시간 동안 온 되어 상기 출수부를 통하여 자외선이 방출되는 단계; 및 상기 제 1 설정 시간이 경과 후, 상기 발광 소자가 제 2 설정 시간 동안 오프되어 자외선 방출이 중단되는 단계를 포함하고, 살균 주기는 상기 제 1 설정 시간과 제 2 설정 시간의 합으로 정의되며, 상기 살균 모드는 상기 정수기의 전원이 온 됨과 동시에 시작되고, 하루 동안 상기 살균 모드가 수행되어, 상기 발광 소자의 누적된 온 시간 동안 상기 출수부의 외부로 방출되는 자외선의 양이 3mJ/cm2 미만이 되도록, 상기 제 1 설정 시간이 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

정수기의 살균 제어 방법{Control method for sterilization of water purifying apparatus}
본 발명은 정수기의 살균 제어 방법에 관한 것이다.
정수기는 수돗물 속에 함유된 이물질이나 중금속과 같은 유해 요소를 여과하는 장치로 정의될 수 있다.
정수기로 유입되는 수돗물을 정수하기 위해서 정수 필터가 사용되며, 물이 취출되는 워터 코크의 내부를 살균하기 위하여 자외선 살균 방식이 사용되고 있다.
아래의 선행 기술에는 워터 코크 상측에 자외선을 방출하는 엘이디를 장착하여, 워터 코크 내부의 물을 살균하는 구조가 개시되어 있다.
한국등록실용신안 제20-0393066(2005년08월09일)
상기 선행 기술의 경우 다음과 같은 문제점이 있다.
살균을 위한 자외선이 정수기의 출수부 외부로 노출되므로, 사용자가 장시간 자외선에 노출될 경우 상해의 위험이 있다.
일반적으로 하루 동안 허용되는 누적 자외선 노출량은 3mJ/cm2으로 알려져 있다(출처 : American Conference of Governmental Industrial Hygienists). 즉, 하루 동안 사람의 피부에 조사되는 자외선의 양이 3mJ/cm2를 넘지 않으면 피부 손상의 유려가 없으나, 상기 허용 노출량을 초과하는 경우 신체에 문제가 발생할 수 있다는 것을 의미한다.
특히, 정수기의 경우, 사용자가 자주 접하고 사용하는 가전 기기이기 때문에, 사용자가 물꼭지의 살균 과정에서 방출되는 자외선에 쉽게 노출될 수 있다. 따라서, 살균 과정에서 방출되는 자외선의 양이 일일 허용치를 초과하는 경우, 사용자가 살균 모드의 시작 시점 부터 종료 시점까지 물꼭지에 손가락을 갖다 대고 있으면, 손각락이 자외선에 의하여 상해를 입을 수 있다.
특히, 어린이의 경우 피부가 성인에 비하여 약하기 때문에 쉽게 상해를 입을 수 있다.
그럼에도 불구하고, 현재 시중에 판매되는 자외선 살균 장치가 구비된 정수기는, 살균 효과의 극대화를 위하여, 하루 자외선 노출 허용치를 고려하지 않고 살균 모드가 수행되도록 제어되고 있다. 즉, 살균 모드 수행 시간 동안 자외선이 계속하여 온 상태를 유지하도록 제어되고 있기 때문에, 사용자의 피부 손상이 우려되는 실정이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 제어 방법은, 내부에 냉수 및/또는 온수를 생성하기 위한 구성들이 수용되는 하우징과; 상기 하우징의 전면에서 돌출되어 하측으로 연장되는 출수부를 포함하는 워터 슈트와; 상기 출수부의 상단에 해당하는 상기 워터 슈트의 내부에 장착되고, 살균을 위한 자외선을 방출하는 발광 소자를 포함하는 정수기의 살균 제어 방법에 있어서, 살균 모드가 시작되면, 발광 소자가 제 1 설정 시간 동안 온 되어 상기 출수부를 통하여 자외선이 방출되는 단계; 및 상기 제 1 설정 시간이 경과 후, 상기 발광 소자가 제 2 설정 시간 동안 오프되어 자외선 방출이 중단되는 단계를 포함하고, 살균 주기는 상기 제 1 설정 시간과 제 2 설정 시간의 합으로 정의되며, 상기 살균 모드는 상기 정수기의 전원이 온 됨과 동시에 시작되고, 하루 동안 상기 살균 모드가 수행되어, 상기 발광 소자의 누적된 온 시간 동안 상기 출수부의 외부로 방출되는 자외선의 양이 3mJ/cm2 미만이 되도록, 상기 제 1 설정 시간이 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 살균 제어 방법에 의하면, 살균 모드에서 발광 소자의 온 시간을 짧게 하고, 오프 시간을 길게 함으로써, 사용자가 정수기의 출수구에 손가락을 노출하더라도 상해를 입지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 살균 제어 방법이 적용되는 정수기의 사시도.
도 2는 상기 정수기를 구성하는 워터 슈트의 사시도.
도 3은 도 2의 3-3을 따라 절개되는 워터 슈트의 종단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 살균 제어 방법을 보여주는 플로차트.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 살균 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 살균 제어 방법이 적용되는 정수기의 사시도이고, 도 2는 상기 정수기를 구성하는 워터 슈트의 사시도이며, 도 3은 도 2의 3-3을 따라 절개되는 워터 슈트의 종단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정수기(10)는, 외부 급수원으로부터 직접 공급되는 물을 냉각 또는 가열시켜 취출하는 직수형 냉온 정수기를 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 저수통이 구비되는 형태의 정수기에도 본 발명의 살균 메카니즘이 적용될 수 있다.
상세히, 상기 정수기(10)는, 바닥부를 이루는 베이스(11)와, 상기 베이스(11)의 상면 가장자리에 놓이는 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 개구된 상면을 덮는 커버(13)와, 상기 커버(13)의 상면에 형성되는 컨트롤 패널(14) 및 상기 하우징(12)의 외주면으로부터 돌출되는 워터 슈트(water chute)(40)를 포함할 수 있다.
더욱 상세히, 상기 워터 슈트(40)가 형성되는 부분이 상기 정수기(10)의 전면으로 정의되고, 그 반대면이 배면으로 정의될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤 패널(14)은 상기 정수기(10)의 전단부 쪽에 가까운 위치에 형성될 수 있으며, 설계 조건에 따라 상기 정수기(10)의 상면 중앙부 또는 후단부 쪽에 가까운 위치에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 컨트롤 패널(14)은 상기 워터 슈트(40)의 전방에 위치한 사용자의 눈에 쉽게 인지되도록 후방으로 갈수록 높아지는 형태로 경사지게 형성될 수 있다.
상세히, 상기 컨트롤 패널(14)은 상기 정수기(10)의 상면으로부터 후단부가 전단부보다 높게 돌출되는 패널 본체(141)와, 상기 패널 본체(141)의 상면을 덮는 패널 커버(142)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 컨트롤 패널(14)에는 파워 버튼을 포함한 다수의 조작 버튼들이 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 컨트롤 패널(14)에 구비되는 조작 버튼은, 파워 버튼과, 물 취출 버튼과, 취출되는 물의 종류를 선택하기 위한 버튼과, 물의 온도를 설정하기 위한 버튼, 및 물의 취출량을 설정하기 위한 버튼 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 워터 슈트(40)는 상기 정수기(10)의 전단부에서 전방으로 소정 길이 연장될 수 있고, 상기 정수기(10)의 전단부 중심에서 좌우측으로 각각 90도 범위 내에서 회전 가능하게 장착될 수 있다. 즉, 상기 워터 슈트(40)는 총 180도 회전 가능하다. 물론, 상기 워터 슈트(40)는 상기 하우징(12)의 전면에 고정되는 것도 가능하다.
또한, 상기 워터 슈트(40)가 회전 가능하도록 상기 워터 슈트(40)의 후단에는 원형의 띠 형상으로 이루어지는 회전 가이드(16)가 장착될 수 있다. 상기 워터 슈트(40)와 상기 회전 가이드(16)는 한 몸으로 사출 성형될 수도 있고, 별도의 부품으로 이루어져 체결부재에 의하여 한 몸으로 결합되는 것도 가능하다.
또한, 상기 하우징(12)의 전면에는 상기 워터 슈트(40)의 회전을 가이드하는 가이드 홀(121)이 형성될 수 있고, 상기 워터 슈트(40)는 상기 가이드 홀(121)을 따라 좌측 및 우측으로 90도씩 회전 가능하다. 상기 워터 슈트(40)는 슈트 케이스(chute case)(401)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징(12)의 전면 하단에는 트레이(122)가 장착되어, 상기 워터 슈트(40)로부터 취출되는 물의 일부 또는 상기 워터 슈트(40)에서 떨어지는 물방울이 포집되도록 할 수 있다. 상기 트레이(122)도 상기 워터 슈트(40)와 동일하게 좌우 방향으로 소정 각도로 회동 가능하게 설계될 수 있다.
또한, 상기 워터 슈트(40)는, 상기 슈트 케이스(401)와, 상기 슈트 케이스(401)의 내부에 수용되는 워터 코크(water cock)(45)와, 상기 워터 코크(45)의 내부를 살균하기 위한 살균 모듈(41)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 워터 코크(45)는, 수평 방향으로 연장되는 입수부(46)와, 상기 입수부(46)의 단부에서 수직 방향으로 연장되는 출수부(48) 및 상기 출수부(48)의 상단에 형성되는 방수 유닛 안착부(47)를 포함할 수 있다. 상기 방수 유닛 안착부(47)는, 상기 출수부(48)와 한 몸으로 이루어져서 상기 살균 모듈(41)의 저면에 고정될 수 있다.
또는, 상기 방수 유닛 안착부(47)가 독립된 부품으로 제공되어, 상면과 저면이 상기 살균 모듈(41)의 저면과 상기 출수부(48)의 상면에 각각 고정되는 구조도 가능하다. 누수를 최소화하기 위해서는 상기 방수 유닛 안착부(47)는 상기 출수부(48)의 일부로 구성되는 것이 좋을 수 있다.
상기 살균 모듈(41)은, 발광 유닛(43)과, 상기 발광 유닛(43)이 장착되는 브라켓(42)과, 상기 브라켓(42)의 하측에 배치되는 방수 유닛(44)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 발광 유닛(43)은, 자외선을 방출하는 발광 소자(432)와, 상기 발광 소자(432)가 실장되는 기판(431)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 발광 소자(432)는 300nm ~ 400nm, 구체적으로는 380nm 파장의 자외선을 방출하는 엘이디 소자일 수 있다.
또한, 상기 방수 유닛(44)은, 상기 워터 코크(45) 내부를 따라 흐르는 물이 상기 발광 소자(432) 쪽으로 튀는 것을 방지하기 위하여 설치된다. 상세히, 상기 방수 유닛(44)은, 투명판(441)과, 상기 투명판(441)의 가장자리에 둘러지는 실러(442)를 포함할 수 있다. 상기 투명판(441)은, 플라스틱 또는 유리 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 발광 유닛(43), 구체적으로는 상기 발광 소자(432)로부터 방출되는 자외선은 상기 출수부(48)를 통과하여 바닥 쪽으로 방출된다. 상기 출수부(48)의 단부에서 측정되는 자외선 양은, 상기 발광 소자(432)로부터 상기 출수부(48)의 단부까지의 거리(L)에 의하여 결정된다.
예를 들어, 출수부(48) 단부까지의 거리(L)가 3cm인 경우 자외선의 세기는 0.05mW/cm2이다. 상세히, 출수부(48) 단부까지의 거리가 3cm인 정수기의 경우, 허용되는 자외선의 누적 누출량을 3mJ/cm2으로 할 때, 자외선에 노출되는 최대 허용 노출 시간은 60초이다. 즉, 사용자가 출수부(48) 끝에 60초 이상 손가락을 대고 있을 경우, 자외선 과다 노출로 인한 상해를 입을 가능성이 있다고 할 수 있다.
따라서, 사용자가 60초 보다 더 긴 시간 동안 출수부(48)의 단부에 손가락을 대고 있어도 자외선에 의한 상해를 입지 않도록 상기 발광 소자(432)의 온 시간을 짧게 가져감과 동시에, 오프 시간을 상대적으로 길게 가져갈 필요가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수기의 살균 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.
도 4를 참조하면, 정수기의 전원이 온되면(S10), 타이머가 작동하여(S11) 상기 발광 유닛(43)의 온 시간을 계수할 준비를 갖춘다. 그리고, 정수기의 전원이 온된 순간 부터 설정 시간이 경과하면 살균 모드가 시작되어, 상기 살균 모듈(41)이 온된다.
여기서, 상기 살균 모듈(41)이 온된다고 하는 것은, 자외선을 방출하는 상기 발광 소자(432)가 온되어 자외선이 방출되는 것을 의미하고, 상기 살균 모듈(41)이 오프된다고 하는 것은 상기 발광 소자(432)가 오프되어 자외선 방출이 중단되는 것을 의미한다.
또한, 상기 정수기의 전원이 온됨과 동시에 살균 모드가 시작되어, 상기 살균 모듈의 온/오프 동작이 주기적으로 수행된다.
상세히, 상기 살균 모듈이 온됨과 동시에, 상기 발광 소자(432)로부터 자외선이 방출되는 시간이 상기 타이머에 의하여 계수되고, 자외선 방출 시간이 제 1 설정 시간(T1)에 도달하였는지 여부가 판단된다(S13).
그리고, 상기 자외선 방출 시간이 제 1 설정 시간(T1)에 도달하였다고 판단되면, 상기 살균 모듈(41)이 오프된다(S14). 즉, 상기 발광 소자(432)가 꺼진다.
또한, 상기 타이머를 통하여, 상기 살균 모듈의 오프 시간이 제 2 설정 시간(T2)에 도달하였는지 여부가 판단되고(S15), 살균 모듈 오프 시간이 제 2 설정 시간(T2)에 도달하였다고 판단되면, 다시 살균 모듈이 온되는 과정이 반복된다. 따라서, 상기 제 1 설정 시간(T1)과 제 2 설정 시간(T2)의 합은 살균 주기로 정의된다. 다만, 살균 모듈이 오프된 상태에서 상기 정수기의 전원이 오프되면(S16), 본 발명에 따른 살균 제어 방법도 종료된다.
이와 같이, 자외선의 하루 최대 노출 허용 시간을 초과하지 않는 범위의 시간으로 나누어서 발광 소자(432)의 온 시간을 짧게 가져가고, 오프 시간을 상대적으로 길게 가져가면, 자외선에 의한 피부 손상을 방지할 수 있다.
즉, 발광 소자(432)의 오프 시간을 길게 가져감으로써, 사용자가 출수부(48) 단부를 통하여 방출되는 자외선에 노출되는 시간을 길게 가져가더라도, 누적 허용 노출량에 도달하는 가능성의 최소화할 수 있다.
예컨대, 출수부(48)의 단부에서 측정되는 자외선 누출량이 0.05mW/cm2라고 가정하면, 하루동안 허용되는 자외선의 누적 노출량은 3mJ/cm2 이므로, 60초 이상 출수부(48)의 단부에 사용자의 피부가 노출되면 안된다.
따라서, 자외선 살균 모드가 시작되면, 상기 발광 소자(432)의 온 시간이 60초 미만으로 유지되도록 하는 것이 좋다. 사용자가 손가락을 출수부(48) 단부에 갖다 댄 채로 유지할 수 있는 시간을 고려할 때, 60초는 충분히 가능한 시간이라고 볼 수 있다. 따라서, 사용자가 인내심을 가지고 출수부(48)의 단부에 손가락을 대고 있을 수 있는 최대한의 시간을 고려하여, 그 최대한의 시간 동안 자외선에 노출되어도 하루 허용 누적 노출량을 초과하지 않도록 상기 발광 소자(432)의 온 시간과 오프 시간을 제어할 필요가 있다.
예컨대, 살균 모듈의 작동 주기를 1분으로 하고, 각 주기당 발광 소자(432)가 1초 동안 온 되도록 하면, 사용자의 피부에 조사되는 자외선의 양이 하루 허용 누적 노출량(3mJ/cm2)에 도달하기 위해서는 최소 1시간이 걸린다. 즉, 사용자가 적어도 1시간 동안 출수부에 피부를 노출시켜야 한다는 것을 의미한다.
조건을 더욱 엄격히 하여, 살균 모듈의 작동 주기, 즉 살균 주기를 24분으로 설정하고 한 주기 동안 발광 소자(432)의 온 시간을 1초로 하는 경우, 허용 누적 노출량에 도달하기 위해서는 누적 온 시간이 60초 이어야 하므로, 60주기가 수행되어야 한다. 그리고, 살균 주기가 60주기를 수행하기 위해서는 총 24시간이 걸린다. 즉, 사용자가 하루 동안 출수부에 피부를 노출시켜야 피부 손상을 입는다고 할 수 있다. 이러한 조건 하에서는, 사용자가 24시간 동안 출수부에 피부를 노출시키지 않는 한, 자외선에 노출되는 양이 하루 허용 누적 노출량에 미치지 못하는 것을 의미하므로, 자외선에 의한 상해 가능성이 완전히 제거될 수 있다.
만일, 살균 주기를 60분으로 하고, 각 주기당 발광 소자(432)의 온 시간을 5초로 설정하면, 허용 누적 노출량에 도달하기 위해서는 12주기가 수행되어야 한다. 즉, 피부 상해를 야기하는 양의 자외선이 방출되려면 12시간이 경과되어야 하며, 이는 사용자가 최소 12시간 동안 출수부 끝에 손을 대고 있는 경우에 한하여 피부 손상을 받을 수 있다는 것을 의미한다고 하겠다.
이와 같이, 살균 주기 동안 연속적으로 자외선이 방출되는 시간을 짧게 하고, 살균 주기를 길게 가져감으로써, 한번에 장시간 자외선을 방출시키는 경우에 비하여 살균 능력은 다소 떨어지더라도, 사용 안정성 측면에서 더 효과적이라 하겠다.

Claims (3)

  1. 내부에 냉수 및/또는 온수를 생성하기 위한 구성들이 수용되는 하우징과; 상기 하우징의 전면에서 돌출되어 하측으로 연장되는 출수부를 포함하는 워터 슈트와; 상기 출수부의 상단에 해당하는 상기 워터 슈트의 내부에 장착되고, 살균을 위한 자외선을 방출하는 발광 소자를 포함하는 정수기의 살균 제어 방법에 있어서,
    살균 모드가 시작되면, 발광 소자가 제 1 설정 시간 동안 온 되어 상기 출수부를 통하여 자외선이 방출되는 단계; 및
    상기 제 1 설정 시간이 경과 후, 상기 발광 소자가 제 2 설정 시간 동안 오프되어 자외선 방출이 중단되는 단계를 포함하고,
    살균 주기는 상기 제 1 설정 시간과 제 2 설정 시간의 합으로 정의되며,
    상기 살균 모드는 상기 정수기의 전원이 온 됨과 동시에 시작되고,
    하루 동안 상기 살균 모드가 수행되어, 상기 발광 소자의 누적된 온 시간 동안 상기 출수부의 외부로 방출되는 자외선의 양이 3mJ/cm2 미만이 되도록, 상기 제 1 설정 시간이 설정되는 것을 특징으로 하는 정수기의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출수부의 하단에서 감지되는 자외선의 방출량은 0.05mW/cm2이고,
    상기 제 1 설정 시간은 1초이며,
    상기 살균 주기는 24분인 것을 특징으로 하는 정수기의 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출수부의 하단에서 감지되는 자외선의 방출량은 0.05mW/cm2이고,
    상기 제 1 설정 시간은 5초이며,
    상기 살균 주기는 1시간인 것을 특징으로 하는 정수기의 제어 방법.
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