KR200291102Y1 - 냉온수기의 오존 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉온수기의 오존살균장치에 관한 것으로, 특히 생수통을 상부에 거꾸로 재치하는 방식의 냉온수기에서 오존램프로 상온수와 냉수를 직접 살균할 수 있는 냉온수 동시 살균장치에 관한 것이다.

이같은 본 고안은, 외벽에 증발기(2)가 설치되어 있는 냉수조(1) 중간에 생수통(11)에서 유입되는 상온수(NTW)와 증발기(2)에 의하여 냉각되는 냉각수(CTW)를 분리하는 분리판(5)이 설치되고, 상기 냉수조(1)의 하부에는 상기 상온수(NTW)가 유입되도록 온수조(10)를 연결하여서 되는 냉온수기에 있어서; 냉수조(1)의 상기 분리판(5) 일측에 상기 상온수(NTW)와 냉각수(CTW)의 양쪽 수중에 동시에 잠기도록 오존램프(13)를 상하로 통과시켜 설치한 것이다.

즉, 오존램프(13)로부터 발생되는 오존광이 상기 냉수조(1)의 상온수(NTW)와 냉각수(CTW)를 동시에 살균하고, 온수조(10)에 이르게 되면서 가열에 의하여 2차 살균이 이루어져 더욱 안전한 식수를 제공할 수 있게 된다.

Description

냉온수기의 오존 살균장치 {Ozone Sterilizing device of the cooling and heating cabinet of water}

본 고안은 냉온수기의 오존살균장치에 관한 것으로, 특히 생수통을 상부에 거꾸로 재치하는 방식의 냉온수기에서 오존램프로 상온수와 냉수를 직접 살균할 수 있는 냉온수 동시 살균장치에 관한 것이다.

기존에 가정이나 사무실 등에서 사용하는 냉온수기는 일반적인 냉각회로와 시즈 히터(또는 열선)를 내장시켜 냉수조와 온수조를 각각 냉각시키거나 가열시키도록 하고 있다. 이 냉온수기는 냉수조의 외벽에 증발기를 근접 설치하여 내부의 물을 냉각시키고 있으며, 온수탱크에는 그 외벽 또는 밑바닥에 히터를 설치하여 내부의 물을 가열시키는 방식이었다.

이러한 냉온수기는 급수원을 정수기로 얻는 방식과 생수통을 사용하는 방식이 있으나 생수통을 사용하는 방식이 일반적이다. 또 생수통을 사용하는 방식에서는 생수통을 위에서 거꾸로 엎어 놓아 물이 위에서 밑으로 공급되는 방식과 생수통을 밑에 설치하여 물을 밑에서 위로 강제 순환시키는 방식이 사용되고 있으나, 전자의 것이 일반적이다.

이러한 냉온수기에서는 생수통 내의 물을 원활하게 배출하기 위해 물의 배출량 만큼의 공기가 유입되도록 하기 위한 설계가 이루어져 있다. 이때, 유입되는 공기중에는 미세한 박테리아를 포함하여 인체에 유해한 다양한 형태의 균들이 침투하게 되는 것으로서, 따라서 일정시간이 경과되고 나면 정기적으로 살균소독을 실시하여 유해균의 성장 및 증착을 방지하는 노력이 기울여지고 있다.

하지만, 이같은 노력에도 불구하고 완전한 멸균처리는 이루어지지 못하고 있으며, 다만 일시적이고도 국부적인 소독으로 그치고 있는 실정인데, 이는 수조로 유입되는 공기중으로 부터 유입되는 세균을 차단하려고 하는데에서 그 원인을 찾을 수 있는 것이었다. 이같이 공기 중에서 유입되는 세균을 처리하기 위한 수단으로 여과 필터, 자외선 살균기, 오존발생장치 등을 사용하고 있다.

선행기술로서 제안된 실용신안등록 제20-222102호는, 생수통의 하부 설치방식으로서 생수통의 뚜껑에 오존발생장치의 출구에 연결되는 파이프를 끼우도록 한것이다. 또 다른 선행기술에 의하면 실용신안등록 제20-261600호가 예시되고 있는데, 이는 수조의 일측에 가습장치를 설치하고, 이 가습장치 및 수조와 연결되는 파이프의 중간에 오존발생장치의 출구에서 나오는 파이프를 연결시킨 것이다.

그러나, 위와 같은 종래의 냉온수기들에서는 수조의 외부에 별도로 설치된 오존발생장치를 생수통의 뚜껑이나 생수통 하부의 수조 밑에서 별도의 파이프를 이용하여 연결시킨 것이기 때문에 살균 능력이 떨어지는 것은 물론 고가의 오존발생장치를 설치하기 때문에 비경제적이었다.

오존발생장치는 오존 기포를 수중에 부유되도록 하여 그 기포와 접촉하는 부위의 균을 살균하는 것인데, 위와 같은 방식에서는 기포가 물의 일부만을 통과하므로 실질적으로 전체적인 살균은 불가능한 방식이다. 또 위와 같이 수조 내의 물의 일부를 살균한다고 하더라도 수시로 물을 배출할 경우에는 거꾸로 엎어 놓은 생수통 내로 물을 배출한 만큼의 공기가 수조 내로 계속해서 유입되기 때문에 오존 기포와 접촉하는 물의 양이 더욱 적어서 살균력은 현저히 떨어지는 것이다. 그리고 오존발생장치는 소음이 뒤따른다.

한편, 냉수조의 하부에 살균등을 조사하도록 설계하였을 때 냉각수만을 살균시키도록 하면 물의 흐름이 계속 이루어지고 있는 순간에는 공기가 상온수(常溫水) 영역으로 계속 유입되고 있기 때문에 이 상온수 영역에는 살균이 이루어지지 않아 온수조에서 살균이 이루어지지 않을 수 있다. 즉 온수의 배출량이 많을 때 급속히 유입되는 상온수는 완전히 가열되지 않는 상태로 배출되기 때문에 미처 살균되지않은 온수가 그대로 배출되는 문제가 야기될 수 있다.

본 고안은, 1개의 오존램프를 이용하여 수조 내의 냉각된 냉각수는 물론 아직 냉각 또는 가열되지 않은 상온수를 포함하는 물 전체를 수중에서 효과적으로 살균할 수 있도록 하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 설치가 가능하고 또한 유지보수가 간편한 냉온수기용 살균장치를 제공하여 더욱 안전한 식수를 제공려는 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시한 단면도.

도 2는 본 고안의 분해 사시도.

도 3은 본 고안의 작용상태를 보이고 있는 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:냉수조, 2:증발기, 4:냉수배출밸브, 5:분리판, 6:상온수 유입관, 8:파이롯트, 10:온수조, 11:생수통, 12:유입파이프, 13:오존램프, 14:시즈 히터, 16:온수배출밸브, BNW:생수, CTW:냉각수, NTW:상온수(常溫水)

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외벽에 증발기가 설치되는 냉수조 내부에 생수통에서 유입되는 상온수와 증발기를 통해 냉각되는 냉각수를 분리하는 분리판이 설치되고, 상기 냉수조의 하부에는 상기 상온수가 유입되도록 온수조를 연결하여서 되는 냉온수기에 있어서; 상기 분리판 일측에 램프삽입공을 천공하고, 상기 냉수조의 바닥면에는 오존램프를 입설하되, 상기 오존램프의 상부가 램프삽입공을 관통한체 상기 상온수와 냉각수의 양쪽 수중에 동시에 잠기도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상부가 분리판에 끼워져 고정되는 상기 오존램프는, 그 하측이 상기 냉수조의 하부에 설치되는 램프설치용 소켓에 일체로 결합되며, 외부의 전원과 연결되도록 설치되는 것이 바람직하다.

이와같이 구성에 따라, 냉수조의 냉각수는 냉각수의 수중에 완전히 수장된 오존램프에 의하여 완전히 살균되고, 분리판 위의 상온수도 오존램프의 일부가 분리판 위로 올라와 있어서 동시에 살균된다. 온수조에서는 이렇게 살균된 상온수를가열하여 비등수가 되므로 2차 살균이 이루어진다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다. 도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 냉온수기의 일부 종단면도이고, 도 2는 그 분해사시도이다.

먼저, 원통상의 냉수조(1) 중간에서 하부 쪽에 해당하는 외벽에는 냉각장치의 증발기(2)가 코일상으로 감겨 있다. 증발기(2)는 기본적으로 압축기-응축기-팽창밸브-증발기의 순으로 구성된 냉각회로(냉각장치)의 일부분으로 안개 상태의 냉매가 저온 저압의 기체로 변하면서 냉수조(1) 내의 냉각수와 열교환한다.

이러한 냉수조(1)의 하부 일측에는 냉수배출파이프(3)가 연결되어 있으며 그 단부에는 냉수배출밸브(4)가 설치되어 있고, 상기 냉수배출파이프(3) 연결부와 다소 이격된 위치에는 램프설치용 소켓(1a)이 제공된다. 그리고 냉수조(1)의 중간에는 원반상의 분리판(5)이 설치된다.

분리판(5)은 냉수조(1) 내에서 증발기(2)에 의하여 실질적으로 냉각되는 냉각수와 냉각되지 않은 상온수를 분리하기 위한 격판으로, 중간의 양쪽 구멍과 가장자리를 통해 상부의 상온수를 하부로 유입되도록 하고 있다. 이 분리판(5)의 중앙에는 상온수를 온수조로 보내기 위한 상온수 유입관(6)이 형성되어 있고, 일측에는 램프삽입공(5a)이 천공되어 있다.

상온수 유입관(6)의 상부에는 노즐(7)과 파이롯트(8)가 설치되며, 상온수 유입관(6)의 하부에는 니플(9)이 액밀하게 설치되어 있다. 노즐(7)은 온수조(10)로 상온수가 유입될 때 압력을 조절하게 되며, 파이롯트(8)는 생수통(11) 내부로의 공기 유입과 생수의 배출이 원활한 흐름을 갖도록 하면서 온수조(10) 쪽으로 상온수를 유입시키는 역할을 한다.

니플(9)은 냉수조(1)의 바닥에 액밀하게 고정되어 상온수 유입관(6)과 온수조(10)의 유입파이프(12)를 연결시킨다. 상기한 생수통(11)은 생수통(11)과 냉수조(1)의 사이로 공기가 유입되도록 하기 위해 냉수조(1)와 일정 간격 이격되게 재치할 수 있도록 설계되어 있다.

오존램프(13)는 냉수조(1)의 내부에서 일측 하부에 액밀하게 고정되도록 수직으로 설치되어 있다. 이 오존램프(13)의 상단부는 상기한 분리판(5) 일측에 천공되는 램프삽입공(5a)을 통과한 상태로 끼워져 있다. 그래서 오존램프(13)의 상단부는 분리판(5)에 천공된 상기 램프삽입공(5a)에 의해 지지된 상태로 상측 일부가 상온수 수중에 잠기게 되며, 그 하부는 냉각수 내에 잠겨 있게 된다.

오존램프(13)를 설치하기 위하여 냉수조(1)의 바닥면에 제공되는 상기 램프 설치용 소켓(1a)은, 냉수조(1)내에 잠기어진 상태로 설치되는 상기 오존램프(13)의 효과적인 절연을 위하여 오존램프(13)와 일체형으로 구성될 수 있다.

이같은 오존램프(13)는 살균자외선 253.7nm와 동시에 오존생성작용을 가진 184.9∼185nm의 자외선을 투과하는 석영유리를 이용한 단파장 살균램프로서 살균램프의 일종이다. 이같은 오존램프는 수중에서의 살균력이 강한 것을 선택하여 냉수조의 높이와 유량에 적합하도록 설계하여 적용시킬 수 있다.

온수조(10)는 외벽의 중간 아래에는 온수조(10) 내로 유입되는 상온수를 비등시킬 수 있는 시즈 히터(14)가 감겨 있다. 이러한 온수조(10)의 상부에는 유입파이프(12)와 온수배출파이프(15)가 설치되어 있다. 유입파이프(12)는 상온수가 유입되도록 냉수조(1) 하부 중앙에 연결되며, 온수배출파이프(15)는 그 단부에 온수배출밸브(16)가 설치되어 있다.

도 3은 본 고안의 작용상태를 나타낸 것이다. 먼저 생수통(11) 내의 생수(BNW)가 생수통(11)의 주등이와 파이롯트(8) 사이를 통해 배출되면 외부의 공기(점선 화살표 표시)가 생수(BNW)의 배출량 만큼 냉수통(11) 내로 유입된다.

냉수조(1) 내로 배출된 생수(BNW)는 생수통(11)의 주둥이 끝에서 수위를 이루는데 분리판(5)의 상부는 상온수(NTW) 영역이고, 분리판(5)의 하부는 냉각수(CTW) 영역이다. 상온수(NTW)는 분리판(5)을 통과하여 분리판(5) 하부로 급수된 후 증발기(2)에 의하여 열교환된다.

상온수(NTW)와 냉각수(BTW)는 오존램프(13)의 빛이 조사되면서 253.7nm의 자외선으로 살균과 동시에 오존생성작용을 한다. 냉각수(CTW) 영역에는 오존램프(13)가 완전히 수장되어 있어서 완전히 살균된다.

이렇게 살균된 냉각수(CTW)는 냉수배출밸브(4)를 열면 냉수배출파이프(3)를 통해 외부로 배출된다. 한편, 상온수(NTW) 영역에는 오존램프(13)의 일부만이 수장되어 있어서 냉각수(CTW)에 비해 비교적 약하게 살균된다.

상온수(NTW)는 파이롯트(8), 노즐(7), 상온수 유입관(6), 니플(9), 유입파이프(12) 순으로 통과하여 온수조(10) 내로 유입된 후 시즈 히터(14)에 의하여 비둥수가 될 때까지 가열되면서 살균이 이루어진다.

이러한 가열은 냉수조(1)의 상부에서 오존램프(13)에 의하여 이미 1차로 살균된 상태이기 때문에 실질적으로 2차적인 살균이 이루어지는 단계로서 이러한 2차가열에 의하여 온수조(10) 내의 세균은 완전히 살균된다. 온수조(10) 내의 온수는 온도조절기(미도시)에 의하여 일정 온도를 유지하고 있다가 온수배출밸브(16)를 열면 온수배출파이프(15)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 구성된 본 고안은 수중에 설치된 1개의 오존램프에 의하여 살균하도록 한 것으로, 냉각수 뿐만 아니라 온수가 되기 이전의 상온수까지 오존램프의 오존광이 골고루 조사되기 때문에 냉각수 뿐만 아니라 미처 가열되지 않은 온수조의 온수까지 확실한 살균이 이루어진다.

이렇게 오존램프를 냉수조에 직접 설치하여 살균하게 되면 기존에 수조 외부또는 냉수조의 하부에 설치되는 자외선 살균기나 오존발생장치 보다 경제적이며 살균 효율이 높고 소음도 발생하지 않는다.

Claims (2)

1. 외벽에 증발기가 설치되는 냉수조 내부에 생수통에서 유입되는 상온수와 증발기를 통해 냉각되는 냉각수를 분리하는 분리판이 설치되고, 상기 냉수조의 하부에는 상기 상온수가 유입되도록 온수조를 연결하여서 되는 냉온수기에 있어서;

   상기 분리판 일측에 램프삽입공을 천공하고, 상기 냉수조의 바닥면에는 오존램프를 입설하되, 상기 오존램프의 상부가 램프삽입공을 관통한체 상기 상온수와 냉각수의 양쪽 수중에 동시에 잠기도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉온수기의 오존살균장치.
2. 제1항에 있어서, 상부가 분리판에 끼워져 고정되는 상기 오존램프는, 그 하측이 상기 냉수조의 하부에 설치되는 램프설치용 소켓에 일체로 결합되며, 외부의 전원과 연결되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 냉온수기의 오존살균장치.