KR0137410Y1 - 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 자외선 램프(40)의 빛을 이용하여 유체중의 미생물을 살균하기에 적합한 장치에 있어서, 상기 자외선 램프(40)를 내장하는 석영관(30)과, 상기 석영관(30)을 내장하는 슬리브(20)와, 상기 슬리브(20)의 양단을 고정하고 내장된 석영관(30)을 지지하며 관통공(28)이 형성된 한 쌍의 홀더(22)와, 상기 슬리브(20)를 내장하고 유체의 입구(14)와 출구(16)를 가지며, 상기 내장된 자외선 램프(40)의 점등 또는 멸등상태를 외부에서 확인할 수 있는 투명창(18)과, 하단에 탈거가능하게 고정되는 캡(12)을 포함하며, 상기 하우징(10)의 입구(14)와 여기에 연통된 홀더(22)의 관통공(28)과 상기 석영관(30)의 외측과 상기 슬리브(20)의 내측으로 형성된 공간과 상기 홀더(22)의 반대쪽 홀더(22)에 형성된 관통공(28)과 여기에 연통된 상기 하우징(10)의 출구(16)로 규정된 유체의 이동경로를 따라 유체가 유입되어 이동하면서 상기 자외선 램프의 빛에 의해 유체중의 미생물이 살균된 후 배출되는 것을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 관한 것이다. 본 고안에 따른 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 의하면, 하우징에 형성된 투명창에 의해 내장된 자외선 램프의 점등상태를 육안으로 용이하게 판단할 수 있다. 더욱이, 자석을 설치함으로써 살균과 동시에 육각 자화수를 생산함은 물론 장치의 부식을 방지하여 수명을 연장할 수 있다.
Description
제1도는 본 고안에 따른 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 관한 부분 분해 사시도.
제2도는 본 고안에 따른 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치의 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 하우징 12 : 캡
14 : 입구 16 : 출구
18 : 투명창 20 : 슬리브
22 : 홀더 24 : 자석
26 : 밀봉부재 28 : 관통공
30 : 석영관 40 : 자외선 램프
42 : 필라멘트 44 : 점등램프
본 고안은 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 관한 것으로, 자외선 램프를 내장한 하우징의 일단에 투명창을 제공함으로써 램프의 점등상태를 외부에서 식별할 수 있는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 관한 것이다.
최근에 물의 오염에 대한 우려 때문에 물을 정화시켜 음용하는 추세가 확산되고 있다. 물에는 각종 미생물이 다량 서식하기 때문에, 정수기에는 보통 살균장치가 설치되는 것이 일반적이다. 정수기에 사용되는 살균장치로는 자외선 살균장치가 널리 사용되고 있다.
자외선 살균장치는 자외선 램프를 점등시켜 자외선이 방사될 때 살균 유효범위내로 물을 환류시킴으로써 자외선의 살균력으로 미생물을 살균하는 장치로서, 이 장치는 자외선의 살균력이 우수하고 물에 별도의 화학첨가물을 투입하지 않고도 위생적으로 물을 살균할 수 있기 때문에 정수기용 살균장치로서 채용되고 있다.
자외선 램프를 이용한 정수기용 살균장치로서는 본 발명자에 의해 1994. 9. 30. 자로 출원된 대한민국 실용신안등록출원 제94-25354호의 자외선 조사장치 및 그것을 포함하는 자외선 살균장치가 있다. 이 출원은, 자외선 램프를 석영관에 내장하고 이것을 홀더로 고정하며 몰드물을 고정 패킹까지 공급하여 경화하는 것으로서, 자외선 램프와 석영관을 견고하게 고정할 수 있다는 장점이 있다. 이 기술은 자외선 램프와 석영관을 다시 스테인레스 스틸의 살균관에 내장하여 자외선의 반사를 유도함으로써 살균력을 강화하는 기술을 제시하고 있다.
또한, 본 발명자에 의해 1995. 4. 15. 자로 출원된 한국 실용신안등록출원 제 95-7676호 자외선 살균장치는 살균관으로서 금속관 대신에 유리관으로 구성함으로써 금 속의 부식에 의한 물의 오염을 방지할 수 있도록 되어 있다.
자외선 살균장치에서 자외선 램프가 점등되지 않는 원인으로는 첫째 자외선 램프 고유의 수명으로서 일반적인 램프의 수명은 4,000 내지 6,000 시간 정되이다. 둘째, 자외선 램프의 초기 점 등을 위해 사용되는 점등관(스타터)의 수명은 이보다 더욱 짧아서 자주 교체해 주어야 한다. 또한, 드문 일이기는 하지만 제조상의 하자나 유통과정 또는 부주의한 사용으로 인해 전원 공급과정에서 단선이나 단락이 발생하여 자외선 램프가 작동되지 않을 수도 있다.
그러나, 정수기에 설치된 자외선 살균장치에서 자외선 램프는 금속이나 합성수지와 같은 불투명 재질의 보호관에 내장되기 때문에 램프의 수명이 다 끝나 램프가 점등되지 않더라도 살균장치를 분해하지 않는 한 이를 육안으로 확인할 수가 없다. 통상적으로 정수기 사용자는 특별한 전기측정기구가 없어서 램프의 점등상태를 인식하지 못하며, 자외선 램프가 작동되지 않는 상황에서 정수기를 계속 사용하면 물의 미생물이 그대로 번식하여 자칫 치명적인 결과를 초래할 수도 있다.
본 고안은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 자외선 램프를 내장하는 하우징의 일부에 투명창을 설치하여 살균장치를 분해하거나 특별한 전기측정기기를 사용하지 않더라도 육안으로 용이하게 자외선 램프의 점등 또는 멸등 상태를 확인할 수 있는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 살균장치를 통과하는 물에 자장을 가함으로써 물을 육각수로 전환시킬 수 있는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 상기 목적은, 자외선 램프의 빛을 이용하여 유체중의 미생물을 살균하기에 적합한 장치에 있어서, 상기 자외선 램프를 내장하는 석영관과, 상기 석영관을 내장하는 슬리브와, 상기 슬리브의 양단을 고정하고 내장된 석영관을 지지하며 관통공이 형성된 한 쌍의 홀더와, 상기 슬리브를 내장하고 유체의 입구와 출구를 가지며, 상기 내장된 자외선 램프의 점등 또는 멸등 상태를 외부에서 확인할 수 있는 투명창과, 하단에 상기 슬리브를 넣고 빼기 자유롭게 고정하는 캡을 포함하며, 상기 하우징의 입구와 여기에 연통된 홀더의 관통공과 상기 석영관의 외측과 상기 슬리브의 내측으로 형성된 공간과 상기 홀더의 반대쪽 홀더에 형성된 관통공과 여기에 연통된 상기 하우징의 출구로 규정된 유체의 이동경로를 따라 유체가 유입되어 이동하면서 상기 자외선 램프의 빛에 의해 유체중의 미생물이 살균된 후 배출되는 것을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 의해 달성될 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 따른 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치의 분해 사시도로서, 하우징에 차례로 내장되는 각 부재들이 도시되어 있다.
자외선 램프(40)는 통상적으로 물과 같은 유체의 살균에 충분한 살균능을 갖는 것을 채용한다. 일반적으로 정수기에 사용되는 것은 4,000 내지 8,000 시간의 수명을 갖는다. 이러한 자외선 램프는 보통 양단에 필라멘트(42)가 설치되어 있으며, 점 등에 필요한 점등장치(44)가 구비된다. 점등장치로는 점등관(스타트 램프)이나 전자식 콘덴서를 사용할 수 있다.
상기 자외선 램프(40)는 석영관(30)에 내장된다. 자외선 램프(40)를 자외선 투과율이 높은 석영관(30)에 내장함으로써, 살균능을 크게 손상하지 않으면서 석영관(30)이 자외선 램프(40)를 보호할 수 있다.
석영관(30)은 다시 슬리브(20)에 내장된다. 슬리브는 스테인레스 스틸이나 합성수지로 만들 수도 있고 위생에 지장이 없는 금속으로 제작할 수도 있으며, 필요에 따라 도금할 수도 있다.
슬리브(20)는 그 양단에서 홀더(22)에 의해 지지되며, 홀더(22)는 동시에 슬리브(20) 내부에 내장된 석영관(30)을 지지한다. 즉, 홀더(22)의 내부에 오링이 설치되어 오링에 의해 석영관의 외측을 단단하게 고정하게 된다. 이와 같이 한 쌍의 홀더(22)가 슬리브(20)와 석영관(30)을 함께 지지하는 역할을 한다. 홀더(22)는 유체(水)의 위생에 지장이 없는 금속이나 합성수지로 만들 수 있으나, 특히 슬리브의 재질과 같은 것으로 제작하는 것이 내구성 등의 측면에서 바람직하다. 슬리브(20)에는 관통공(28)이 형성되어 후술하는 하우징의 입구(14) 및 출구(16)에 연통된다.
홀더(22)가 슬리브(20) 및 석영관(30)을 지지하는 형태는 제2도를 보면 더 쉽게 이해할 수 있다. 즉, 홀더의 외경과 슬리브의 외경은 동일하며, 홀더의 하단부의 직경이 작아져 슬리브의 내측으로 삽입된다. 또한, 홀더의 상단부의 내측에 제공된 밀봉부재(오링,26)에 의해 석영관이 지지된다. 반대쪽 홀더에서도 동일하게 홀더가 슬리브 및 석영관을 지지하기 때문에, 홀더는 석영관과 슬리브의 양단을 견고하게 지지할 수 있다.
자외선 램프(40)와 석영관(30)과 슬리브(20)로 이루어진 조립체는 최종적으로 하우징(10)에 내장된다. 하우징의 하단에는 캡(12)이 제공되어 하우징의 하단부와 나사식으로 결합된다. 따라서, 상기 조립체를 하우징에 삽입 및 탈거할 수 있다. 그러나, 상기 조립체를 넣고 하우징을 사출하는 소위 인서트 몰딩을 하면 하우징과 슬리브가 완전 밀착되어 수밀이 유지되기 때문에, 더욱 바람직하다. 이와 같이 슬리브 및 홀더가 조립상태로 인서트 몰딩되는 경우에 슬리브는 고정되어 탈거될 수 없지만, 하우징 하단의 캡을 열어 석영관 내부의 자외선 램프나 점등관 등을 꺼내서 교체할 수 있다.
하우징(10)에는 유체(특히, 정수기에서는 물)가 유입되는 입구(14)와 유체가 배출되는 출구(16)가 배치된다. 이 입구와 출구는 그 위치가 반대로 되어도 무방하다.
본 고안에서 유체의 이동경로는 다음과 같이 규정된다. 즉, 하우징(10)의 입구(14)로 들어온 유체는 연결되어 통해 있는 홀더(22)의 관통공(28)을 따라 이동한다. 이렇게 유입된 유체는 슬리브의 내부와 석영관의 외부 사이에 형성된 공간을 따라 이동하면서 이 때 자외선 램프에서 조사되는 자외선에 의해 미생물이 살균된다. 계속해서 유체는 반대쪽 홀더(22)에 형성된 관통공(28)을 통해 하우징(10)의 출구(16)로 배출된다. 이 때, 석영관(30)의 외측과 슬리브(20)의 내측으로 형성된 공간을 수밀 상태로 유지하기 위하여, 홀더(22)의 외측으로 밀봉부재(오링,26)를 설치하는 것이 바람직하다.
본 고안에 있어서, 하우징(10)의 일부 영역에는 투명창이 형성된다. 이 투명창(18)을 통해서 내장된 자외선 램프(40)가 점등되어 물을 살균하고 있는지 아니면 고장이 나서 램프가 점등되지 않는지를 확인할 수 있다. 그러므로, 사용자는 램프에 불이 들어오지 않는지를 장치를 분해하지 않고도 식별하여, 수명이 다한 램프를 교체하거나 그밖에 다른 고장에 대응할 수 있게 된다.
투명창(18)은 투명한 유리나 합성수지(폴리카보네이트 수지 등)와 같은 재질로 제작하며, 내부의 자외선 램프가 점등되었는지 멸등 되었는지를 확인할 수 있도록 하우징의 일부 영역에 설치된다. 제1도에서 보는 바와 같이, 투명창(18)은 하우징(10)의 상면, 즉 캡(12)의 반대쪽에 설치하는 것이 바람직하다.
본 고안의 다른 양상으로, 물을 자화시키는 구성을 갖는 장치를 제공한다. 육각수는 한국과학기술원의 전무식 교수가 제안한 것으로 알려지고 있다. 즉, 물은 육각형 고리구조, 오각형 고리구조 및 5개의 사슬구조 중 어느 한 형태를 취하고 있는데, 인체의 정상세포 주위에는 육각형 고리구조의 물이 집중되어 있으며 사람이 섭취하는 물도 육각형 고리구조의 것을 마실 때 건강에 좋다고 한다.
이와 같은 육각수를 만드는 방법으로는 물의 온도를 낮게 하거나 강한 자장을 가하는 방법이 알려져 있다. 육각수의 임상적 효과에 대해서도 많은 사실이 공표되어 있으며, 대전대학교 부속 한방병원 또는 원광대학교 부속 한방병원의 임상적 결과에 의하면 육각수는 변비, 복통, 소화불량이나 만성피로에 효과가 있는 것으로 발표되었다. 또한, 자석에 의해 자화된 육각수와 관련하여, 자화수는 비자화수에 비하여 전기전도도가 증가되고 용존산소량이 많아지며 현탁물질의 침강속도가 커지고 우유의 산패를 방지하는 능력이 보고되었다(윤치정, 자화수의 수질, 경북산업대학, 1989). 한편, 한국 실용신안 출원공고 제93-1188호는 정수기의 자화장치에 관한 것으로, 자석을 이용하여 육각수를 얻을 수 있는 장치를 개시하고 있다.
이와 같은 육각수의 인체에 대한 유익한 작용 이외에, 용수관에 영구자석을 설치함으로써 파이프나 용기의 부식을 방지하고 녹찌꺼기가 형성되는 것을 방지할 수 있다는 보고도 발표되었다(윤동환, 자석을 이용한 수처리 장치에 관한 연구, 대한전자공학회, 1990).
본 발명자는 이와 같은 자화수의 인체에 대한 효과와 파이프나 용기의 부식방지효과에 착안하여, 본 고안의 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 자력이 강한 자석을 제공하여 물의 자화를 유도함과 동시에 장치의 부식 방지를 도모할 수 있는 장치를 제공한다.
본 고안에 따라서, 자외선 램프(40)와, 상기 자외선 램프(40)를 내장하는 석영관(30)과, 상기 석영관(30)을 내장하는 슬리브(20)와, 상기 슬리브(20)의 양단을 고정하고 내장된 석영관(20) 및 자석(24)을 지지 고정하며, 관통공(28)이 형성된 한 쌍의 홀더(22)와, 상기 슬리브(20)를 내장하고 유체의 입구(14)와 출구(16)를 가지며, 하단에 탈거가능하게 고정되는 캡(12)을 포함하며, 상기 하우징(10)의 입구(14)와 여기에 연통된 홀더(22)의 관통공(28)과 상기 석영관(20)의 외측과 상기 슬리브(20)의 내측으로 형성된 공간과 상기 홀더(22)의 반대쪽 홀더(22)에 형성된 관통공(28)과 여기에 연통된 상기 하우징(10)의 출구(16)로 규정된 유체의 이동경로를 따라 유체가 유입되어 이동하면서 상기 자외선 램프의 빛에 의해 유체중으 미생물이 살균된 후 배출되는 것을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치가 제공된다.
본 고안에 있어서, 물의 자화에 충분한 자력을 발생시킬 수 있는 자석을 사용하여야 한다. 자석으로는 전자석과 영구자석을 사용할 수 있으나 전자석을 사용하는 경우 회로가 복잡해지고 고장의 우려가 있기 때문에, 강한 자력을 갖는 영구자석을 사용하는 것이 바람직하다. 영구자속으로는 3,000 가우스 이상의 자력을 갖는 것이 바람직하다.
즉, 본 고안의 장치에서 홀더(22)에 의해 지지되는 영구자석(24)을 추가로 설치한다. 그러므로, 본 고안에 따라 물이 살균되는 과정에서 여기에 부착된 자석에 의해 물이 인체에 유익한 육각수로 변하며, 아울러 장치 자체의 부식을 방지할 수 있다.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 고안에 따른 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치에 의하면, 하우징에 형성된 투명창에 의해 내장된 자외선 램프의 점등 상태를 육안으로 용이하게 판단할 수 있다. 따라서, 자외선 램프의 교체시기를 정확히 알 수 있고, 특히 램프가 작동되지 않는 상태에서 정수기를 계속 사용하는 위험한 상황을 방지할 수 있다. 더욱이, 자석을 설치함으로써 살균과 동시에 육각 자화수를 생산함은 물론 장치의 부식을 방지하여 수명을 연장할 수 있다는 장점이 있다.
Claims (4)
- 자외선 램프(40)의 빛을 이용하여 유체중의 미생물을 살균하기에 적합한 장치에 있어서, 상기 자외선 램프(40)를 내장한 석영관(30)과, 상기 석영관(30)을 내장하는 슬리브(20)와, 상기 슬리브(20)의 양단을 고정하고 내장된 석영관(30)을 지지하며 관통공(28)이 형성된 한쌍의 홀더(22)와, 상기 슬리브(20)를 내장하고 유체의 입구(14)와 출구(16)를 가지며, 상기 내장된 자외선 램프(40)의 점등 또는 멸등상태를 외부에서 확인할 수 있는 투명창(18)과, 하단에 탈거가능하게 고정되는 캡(12)을 갖는 하우징(10)으로 구성되고, 상기 하우징(19)의 입구(14)와 여기에 연통된 홀더(22)의 관통공(28)과 상기 석영관(30)의 외측과 상기 슬리브(20)의 내측으로 형성된 공간과 상기 홀더(22)의 반대쪽 홀더(22)에 형성된 관통공(28)과 여기에 연통된 상기 하우징(10)의 출구(16)로 규정된 유체의 이동경로를 따라 유체가 유입되어 이동하면서 상기 자외선 램프의 빛에 의해 유체중의 미생물이 살균된 후 배출되는 것을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치.
- 제1항에 있어서, 상기 투명창(18)이 상기 하우징(10)의 상단에 형성되는 것을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬리브(20)가 상기 하우징(10)에 인서트 몰딩되고, 상기 캡(12)을 탈거한 후 내장된 자외선 램프(10)를 삽입 또는 탈거할 수 있는 것을 특징을 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홀더(22)에 의해 지지되는 자석(24)을 추가로 포함함을 특징으로 하는 자외선 램프를 이용한 유체의 살균장치.
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