KR100386303B1 - Ozone and Ultraviolet Generating Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살균, 탈취 및 유기물의 분해를 위하여, 오존(O3) 및 자외선을 방출할 수 있는 오존 및 자외선 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오존 및 자외선 발생 장치는 오존 방출량 및 자외선의 방사량을 높이기 위하여 튜브 내에 아르곤 및 수은 가스를 다량 봉입할 수 있도록 개량된 구조의 필라멘트를 구비한다. 본원 발명의 자외선 및 오존 발생 장치는 또한, 투과력이 높은 보다 긴 파장의 자외선의 방사량을 현저히 높일 수 있도록 방전 튜브 내에 미량의 리튬 가스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 따라, 본원 발명의 오존 및 자외선 발생 장치는 종래의 자외선 발생 램프에 비하여 자외선 A, 자외선 B, 자외선 C 및 오존 발생 파장과 같은 다양한 파장의 자외선을 훨씬 많이 발생시킬 수 있고, 튜브의 수명 또한 연장될 수 있다. 본 발명은 또한, 발생된 자외선이 보다 잘 투과될 수 있도록, 자외선 및 오존 발생 장치의 튜브를 깨끗하게 유지하기 위한 청소기구를 구비한 자외선 및 오존 발생 장치를 제공한다.The present invention relates to an ozone and ultraviolet generating device capable of emitting ozone (O 3 ) and ultraviolet rays for sterilization, deodorization and decomposition of organic matter. The ozone and ultraviolet generating device according to the present invention includes a filament of an improved structure to encapsulate a large amount of argon and mercury gas in a tube in order to increase the amount of ozone emission and radiation of ultraviolet rays. The ultraviolet and ozone generators of the present invention are also characterized by comprising a small amount of lithium gas in the discharge tube so as to significantly increase the radiation amount of the longer wavelength ultraviolet light having a high permeability. According to the configuration as described above, the ozone and ultraviolet generating device of the present invention can generate much more ultraviolet light of various wavelengths such as ultraviolet A, ultraviolet B, ultraviolet C and ozone generating wavelength, compared to the conventional ultraviolet generating lamp, tube Can also be extended. The present invention also provides an ultraviolet and ozone generating apparatus having a vacuum cleaner mechanism for keeping the tubes of the ultraviolet and ozone generating apparatus clean so that the generated ultraviolet rays can be better transmitted.
Description
본 발명은 살균, 탈취 및 유기물의 분해를 위하여 자외선 및 오존을 발생할 수 있는 장치, 특히 특정 파장 뿐만 아니라, 전 영역의 자외선을 고르게, 보다 많이 방사할 수 있어서 자외선에 의한 살균 및 탈취 효과를 높일 수 있고, 또한 튜브의 수명 또한 연장할 수 있는, 개선된 자외선 및 오존 발생 장치에 관한 것이다.The present invention can emit ultraviolet rays and ozone for sterilization, deodorization and decomposition of organic matters, in particular not only a specific wavelength, but also can radiate more and more ultraviolet rays in all areas, thereby enhancing the sterilization and deodorization effect by ultraviolet rays. And an improved ultraviolet and ozone generating device, which can also extend the life of the tube.
최근, 공기 중이나 물 속의 미생물의 살균 및 탈취, 그리고 악취를 발생시키는 유기물의 분해 등을 위하여, 자외선 발생 램프가 널리 사용되고 있다. 자외선은 대략 0.1 nm 로부터 400 nm 에 이르는 영역의 파장을 가지는 빛으로서, 이들은 비교적 높은 에너지를 가지며 미생물의 세포막에 직접 조사하는 경우 미생물의 세포벽 또는 세포막을 파괴하여 그것의 DNA를 파괴하거나 그것의 증식을 방해하므로써 미생물을 살균하는 효과를 가진다. 반면, 인간에게 있어서는 자외선은 눈이나 피부를 자극하는 것 외에는 큰 해를 끼치지 않는 것으로 알려져, 위생을 요하는 시설, 즉, 음식점이나 가축의 축사, 저장 창고, 식품 공장, 수족관, 또는 병원 등에서 자외선 발생 램프를 설치하여 사용하고 있다.Background Art In recent years, ultraviolet ray generating lamps have been widely used for the sterilization and deodorization of microorganisms in the air or in water, and the decomposition of organic substances that cause odors. Ultraviolet rays are light with a wavelength in the range of approximately 0.1 nm to 400 nm, which have relatively high energy and, when irradiated directly to the cell membrane of a microorganism, destroy the cell wall or cell membrane of the microorganism and destroy its DNA or prevent its proliferation. Interfere with sterilizing microorganisms. On the other hand, ultraviolet rays are known to cause no harm to humans except to irritate the eyes or skin. Ultraviolet rays are not known to cause damage to the eyes or skin, and are required for hygiene facilities such as restaurants, livestock barns, storage warehouses, food factories, aquariums, and hospitals. The generation lamp is installed and used.
자외선 발생 램프의 원리는 일반적으로, 램프 내에 수은과 아르곤 기체를 봉입하고 램프의 양 끝단에 음극 방사 물질을 흡착시킨 필라멘트를 설치하므로써, 램프를 방전시키면 필라멘트로부터 발생된 전자가 수은 원자의 최외각 전자와 충돌하여 이를 여기시키고, 여기된 수은 원자의 최외각 전자가 기저 상태로 되돌아오면서 에너지를 방출함에 따라 자외선을 방출하는 것이다.The principle of UV-generated lamps is generally that by installing a filament containing mercury and argon gas in the lamp and adsorbing cathode radiating materials at both ends of the lamp, when the lamp is discharged, the electrons generated from the filament become the outermost electron of the mercury atom. Collide with to excite it and emit ultraviolet light as the outermost electron of the excited mercury atom releases energy as it returns to the ground state.
그러나 종래의 자외선 방출 램프는 전압 및 전류의 변화에 민감하고 필라멘트가 얇아 잘 끊어질 뿐만 아니라, 필라멘트에 음극 방사 물질을 도포하였을 때 흡착력이 약하여 그로부터 분리된 음극 방사 물질이 램프에 흡착되어 나타나는 흑화 현상이 빠르게 진행되어 램프의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다. 또한, 음극 방사 물질이 소량만 흡착되므로 전자의 방출량에는 제한이 있게 되며, 이로 인해 오존 및 자외선의 방출을 위하여 필요한 수은 및 아르곤 가스를 다량 봉입할 수 없어 충분한 양의 자외선의 생성을 기대하기 어려웠다.However, the conventional ultraviolet emitting lamp is sensitive to the change in voltage and current, and the filament is thin and not only broken, but also the blackening phenomenon in which the cathode emitting material separated therefrom is absorbed by the lamp when the cathode emitting material is applied to the filament. This progressed quickly there was a problem of shortening the life of the lamp. In addition, since only a small amount of the cathode radiating material is adsorbed, the amount of electrons is limited, and thus, a large amount of mercury and argon gas required for the emission of ozone and ultraviolet rays cannot be encapsulated, and thus it is difficult to expect a sufficient amount of ultraviolet rays.
또한, 종래의 자외선 발생 램프는 충분히 많은 양의 자외선을 방사할 수 없었을 뿐만 아니라, 방사되는 자외선의 90% 이상이 253.7 nm 의 파장에 집중되어 있었다. 상기 파장의 자외선도 높은 에너지로 인하여 살균 효율이 좋기는 하나, 살균 효율이 가장 좋은 265.0 nm 파장의 자외선과, 파장은 비교적 길지만 침투력이 좋은 자외선 A(315 nm ∼ 420 nm) 및 자외선 B(280 nm ∼ 315 nm), 그리고 공기 중의 산소를 라디칼화 한 후 다른 산소 분자와 반응시키므로써 오존을 발생시키는 오존 발생 파장(184.9 nm)은 종래의 자외선 발생 램프에서는 매우 낮은 농도로 발생되었다. 따라서, 종래의 자외선 발생 램프는 탈취 기능이 다소 약하였다.In addition, the conventional ultraviolet generation lamp was not able to emit a sufficient amount of ultraviolet rays, and more than 90% of the emitted ultraviolet rays were concentrated at a wavelength of 253.7 nm. The ultraviolet light of the wavelength is also good sterilization efficiency due to the high energy, but the ultraviolet light of the wavelength of 265.0 nm, which has the highest sterilization efficiency, and the ultraviolet rays A (315 nm to 420 nm) and ultraviolet B (280 nm), which have relatively long wavelengths but good penetration. 315 nm), and an ozone generating wavelength (184.9 nm) that generates ozone by radicalizing oxygen in air and then reacting with other oxygen molecules was generated at a very low concentration in a conventional ultraviolet generating lamp. Therefore, the conventional ultraviolet generation lamp was somewhat weak in deodorizing function.
한편, 살균 및 소독을 위한 자외선 발생 램프는 공기 중에서 뿐만 아니라 수족관과 같은 물 속에서의 이용도 증가되고 있는데, 물 속에서는 특히, 살균력이 강한 짧은 파장의 자외선, 예컨대 자외선 C 뿐만 아니라, 투과력이 큰, 비교적 긴 파장의 자외선 또한 요구되며, 따라서, 공기와 물 속에서의 살균 및 탈취를 위해서는, 종래 자외선 발생 램프와 같이 어느 하나의 특정 파장 뿐만 아니라, 자외선 A, 자외선 B, 자외선 C 및 오존 발생 파장 또한 고르게 효율적으로 방사할 수 있는 것이 바람직하다.On the other hand, UV-generating lamps for sterilization and disinfection are increasing not only in the air but also in water such as aquariums, and especially in water, as well as short-wave ultraviolet rays having strong sterilizing power, such as ultraviolet C, Ultraviolet rays having a relatively long wavelength are also required, and therefore, for sterilization and deodorization in air and water, not only one specific wavelength as in a conventional UV generating lamp, but also UV A, UV B, UV C and ozone generating wavelengths It is desirable to be able to spin evenly and efficiently.
한편, 자외선은 짧은 파장을 가져서 에너지는 높지만 투과력이 낮기 때문에, 자외선 발생 램프를 이용하여 물 속에서 살균하는 경우, 그 살균 효과는 물의 색 및 탁도 등에 의해 영향을 받게 된다. 마찬가지로, 자외선을 방사하는 램프가 투명하지 않거나 깨끗하지 못한 경우에도 충분한 자외선 살균 효과를 얻을 수 없으므로, 종래 자외선 발생 램프의 표면을 청결하게 유지하는 것 또한 당 업계에서 해결해야 할 문제였다. 이와 더불어, 물 속에서 자외선 발생 램프를 사용하는 경우, 램프에 대한 방수 장치 또한 요구된다.On the other hand, since ultraviolet rays have a short wavelength and have high energy but low permeability, when sterilizing in water using an ultraviolet ray generating lamp, the sterilization effect is affected by the color and turbidity of the water. Similarly, sufficient ultraviolet sterilization effect cannot be obtained even when the lamp that emits ultraviolet rays is not transparent or clean. Therefore, keeping the surface of the conventional ultraviolet lamp is also a problem to be solved in the art. In addition, when using an ultraviolet generating lamp in water, a waterproofing device for the lamp is also required.
본원 발명은 상기와 같은 종래 기술 상의 문제점을 해결하고 충분한 자외선 및 오존 발생 효과를 가지는, 새로운 자외선 및 오존 발생 튜브를 제공하고자 한다.The present invention seeks to solve the problems of the prior art as described above and to provide a novel ultraviolet and ozone generating tube, which has sufficient ultraviolet and ozone generating effects.
따라서, 본원 발명은 특정 파장에 집중된 것이 아니라 자외선 A, 자외선 B, 자외선 C 및 오존 발생 파장까지를 포함하여, 자외선의 전체 파장 영역에 걸쳐 고르게, 모든 파장의 자외선이 종래의 자외선 발생 램프에 의하여 발생되는 것에 비하여 현저하게 증가된 양으로 방사될 수 있도록 하는, 새로운 자외선 및 오존 발생 장치를 제공하는 것을 첫 번째 목적으로 한다.Thus, the present invention is not focused on specific wavelengths, but evenly across the entire wavelength range of ultraviolet light, including ultraviolet A, ultraviolet B, ultraviolet C, and ozone generating wavelengths, with ultraviolet rays of all wavelengths generated by conventional ultraviolet generating lamps. It is a first object to provide a novel ultraviolet and ozone generating device, which allows it to be radiated in significantly increased amounts as compared to that.
본원 발명은 또한 튜브의 수명이 크게 연장된 새로운 자외선 및 오존 발생 장치를 제공하는 것을 두 번째 목적으로 한다.The present invention also aims to provide a novel ultraviolet and ozone generating device which greatly extends the life of the tube.
본원 발명은 또한, 자외선이 공기 또는 물 속으로 보다 잘 투과되어 살균 및 탈취 효과를 높일 수 있도록, 튜브의 외부를 청결한 상태로 유지할 수 있는 장치가 부착된 자외선 및 오존 발생 장치를 제공하는 것을 세 번째 목적으로 한다.The present invention also provides a UV and ozone generating device equipped with a device capable of keeping the outside of the tube clean so that ultraviolet rays can be better penetrated into air or water to increase sterilization and deodorization effects. The purpose.
본원 발명은 또한, 물 속에서의 사용시 방수 및 안전성을 보장할 수 있도록, 이중 석영관으로 구성한 자외선 및 오존 발생 장치를 제공하는 것을 네 번째 목적으로 한다.It is a fourth object of the present invention to provide an ultraviolet and ozone generating device composed of a double quartz tube so as to ensure waterproofing and safety in use in water.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 오존 및 자외선 발생 장치의 개략적인 사시도이고,1 is a schematic perspective view of an ozone and ultraviolet generating device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 오존 및 자외선 발생 장치의 정면도로서, 원 안은 본 발명에 따라 개량된 필라멘트의 구조를 나타내는 부분 확대도이다.FIG. 2 is a front view of the ozone and ultraviolet generating device of FIG. 1, the original of which is a partially enlarged view showing the structure of the filament improved according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10: 오존 및 자외선 발생 장치 11: 튜브10: ozone and ultraviolet generator 11: tube
12: 필라멘트 15: 청소기구12: filament 15: vacuum cleaner
16: 헤드부 17: 손잡이부16: head 17: handle
상기 본원 발명의 목적들은, 종래 석영관과, 상기 석영관 내에 설치되며 전자를 방출하도록 음극 방사 물질이 그 위에 흡착되는 필라멘트와, 상기 석영관 내에 봉입되는 수은 및 아르곤 가스로 구성되는 자외선 발생 램프에 있어서, 상기 필라멘트가 기존의 필라멘트 보다 굵은 텅스텐 선을 주 필라멘트 선으로 하고, 상기 주 필라멘트 선 보다 가는 다수의 텅스텐 선을 상기 주 필라멘트 선의 주위로 감아 구성한 새로운 구조의 필라멘트로 이루어진 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 새로운 자외선 및 오존 발생 장치에 의하여 달성될 수 있다.The object of the present invention is to provide a conventional quartz tube, a ultraviolet ray generating lamp composed of a filament in which a cathode radiating material is adsorbed thereon to emit electrons, and mercury and argon gas enclosed in the quartz tube. The present invention is characterized in that the filament is made of a filament of a new structure in which a tungsten wire thicker than a conventional filament is used as a main filament line, and a plurality of tungsten wires thinner than the main filament line are wound around the main filament line. It can be achieved by a new ultraviolet and ozone generating device according to.
따라서, 본 발명의 한 측면에 따르면,Thus, according to one aspect of the invention,
튜브와,With the tube,
상기 튜브 내부에 설치되며 전자를 방출하도록 그 위에 음극 방사 물질이 흡착되는 필라멘트와,A filament installed inside the tube and having a cathode radiating material adsorbed thereon to emit electrons;
상기 튜브 내에 봉입되는 수은 및 아르곤 가스로 구성되는 자외선 발생 장치로서,An ultraviolet generating device composed of mercury and argon gas enclosed in the tube,
상기 필라멘트가 직경이 0.05 mm 내지 0.4 mm 인 주 텅스텐 선과, 상기 주 텅스텐선의 주위를 감는, 주 텅스텐선 보다 가는 다수의 텅스텐 선들에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 및 오존 발생 장치를 제공한다.Provided is an ultraviolet and ozone generating device, characterized in that the filament is composed of a main tungsten wire having a diameter of 0.05 mm to 0.4 mm and a plurality of tungsten wires thinner than the main tungsten wire wound around the main tungsten wire.
상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명에 따라 개량된 구조의 필라멘트는 종래 기술에 따른 필라멘트 선보다 굵게 형성되므로 잘 끊어질 염려가 없고, 또한 보다 굵은 주 필라멘트 선 주위를 다수의 가는 필라멘트 선들이 감고 있는 구조로 인하여 보다 많은 음극 방사 물질들이 상기 필라멘트에 보다 안정되게 흡착되는데, 이는 상기 음극 방사 물질로부터 방출될 수 있는 전자의 양을 증가시킬 뿐만 아니라 튜브 내에 봉입할 수 있는 수은 및 아르곤 기체의 양 또한 증가시킬 수가 있으며, 이로 인해 전자와 수은 원자의 최외각 전자의 충돌이 더욱 활발하게 이루어짐에 따라, 종래의 자외선 발생 램프에 비하여 본 발명에 따른 자외선 및 오존 발생 장치는 훨씬 많은 양의 자외선을 발생시킬 수가 있다. 또한, 필라멘트에 안정하게 흡착된 음극 방사 물질들은 잘 이탈되지 않으므로, 튜브의 흑화 현상 또한 느리게 진행되어 튜브의 수명이 연장된다.According to the above configuration, since the filament of the improved structure according to the present invention is formed thicker than the filament line according to the prior art, there is no fear of breaking easily, and also a structure in which a plurality of thin filament lines are wound around the thicker main filament line This allows more cathode emitters to be more stably adsorbed to the filaments, which not only increases the amount of electrons that can be released from the cathode emitters but also increases the amount of mercury and argon gas that can be enclosed in the tube. As the collision between the electron and the outermost electron of the mercury atom is made more active, the ultraviolet and ozone generating device according to the present invention can generate a much larger amount of ultraviolet rays than the conventional ultraviolet ray generating lamp. . In addition, since the cathode radiating materials stably adsorbed to the filament do not escape well, the blackening of the tube also progresses slowly, extending the life of the tube.
주 필라멘트 선의 굵기는 상기 범위에 있는 것이 적당한데, 직경이 0.4 mm를 초과하는 경우 필라멘트의 전기저항이 약해져 전자의 방출이 감소될 염려가 있으며, 선의 직경이 0.05 mm 미만인 경우에는 음극 방사 물질을 충분히 흡착시켜 자외선 방사량을 증대키고자 하는 본원 발명의 목적을 달성하기 어렵다. 주 필라멘트선의 주위를 감는 가는 필라멘트선의 굵기는 주 필라멘트선의 굵기 보다 적절히 가는 것이면 좋으나 직경이 약 0.01 mm 내지 0.04 mm 정도인 것이 바람직하며 선의 굵기에 따라 약 1∼5 가닥 정도로 구성하는 것이 적당하나, 본 발명에서 의도하는 바와 같은 목적을 달성할 수 있는 것이라면, 선의 수는 이에 제한되지 않는다.It is appropriate that the thickness of the main filament line is in the above range. If the diameter exceeds 0.4 mm, the electrical resistance of the filament is weakened, which may reduce the emission of electrons. It is difficult to achieve the object of the present invention to increase the amount of ultraviolet radiation by adsorption. The thickness of the thin filament line wound around the main filament line should be appropriately thinner than the thickness of the main filament line, but preferably about 0.01 mm to 0.04 mm in diameter, and about 1 to 5 strands are suitable depending on the thickness of the line. The number of lines is not limited to this as long as the object as intended in the invention can be achieved.
본 발명에 따른 필라멘트는 상기한 바와 같은 구조에 의하여 종래의 필라멘트에 비하여 4 배 이상 많은 양의 음극 방사 물질을 흡착할 수 있으며, 이에 따라 증가된 음극 방사 물질로부터 방출되는 증가된 양의 전자는 튜브 내에 봉입된 수은 및 아르곤 기체와 더욱 활발하게 충돌할 수 있고, 이는 또한 튜브 내에 더 많은 양의 수은 및 아르곤 기체를 봉입할 수 있도록 하므로, 결과 종래의 자외선 램프에비하여 보다 많은 양의 자외선을 방사하게 된다.The filament according to the present invention can adsorb more than four times the amount of cathodic emissive material compared to conventional filaments by the structure as described above, so that the increased amount of electrons emitted from the increased cathodic emissive material is the tube More active collisions with the mercury and argon gases encapsulated within, which also allows the encapsulation of larger amounts of mercury and argon gas into the tubes, resulting in a greater amount of ultraviolet radiation than conventional ultraviolet lamps. do.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 자외선 발생 튜브 내에 수은과 아르곤 가스 뿐만 아니라 미량의 리튬 아이오디드(LiI) 기체를 더욱 포함시키므로써, 종래 자외선 발생 램프가 효율적으로 방사하지 못하였던 보다 긴 파장의 자외선 또한 효율적으로 방사시킬 수 있는 새로운 자외선 및 오존 발생 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, by including not only mercury and argon gas, but also a small amount of lithium iodide (LiI) gas in the ultraviolet generating tube, ultraviolet rays of longer wavelengths, which the conventional ultraviolet generating lamp did not emit efficiently, It provides a new ultraviolet and ozone generating device that can emit efficiently.
즉, 본 발명은That is, the present invention
튜브와,With the tube,
상기 튜브 내부에 설치되며 전자를 방출하도록 그 위에 음극 방사 물질이 흡착되는 필라멘트와,A filament installed inside the tube and having a cathode radiating material adsorbed thereon to emit electrons;
상기 튜브 내에 봉입되는 수은 및 아르곤 가스로 구성되는 자외선 발생 장치로서,An ultraviolet generating device composed of mercury and argon gas enclosed in the tube,
상기 튜브 내에 미량의 리튬 아이오디드 기체를 더욱 포함시켜 구성되는 자외선 및 오존 발생 장치를 제공한다.It provides an ultraviolet and ozone generating device further comprises a small amount of lithium iodide gas in the tube.
상기 구성에서, 리튬 아이오디드 기체는 튜브 내에 약 2.0 ×10-4∼ 2.0 Pa 정도의 분압으로 포함되는 것이 적절하며, 수은 및 아르곤 기체는 각각 0.1∼4.0 MPa 과 0.2 ×102∼ 2.0 ×102Pa 범위의 분압으로, 종래 보다 많은 양을 봉입할 수 있다.In the above configuration, the lithium iodide gas is suitably contained in the tube at a partial pressure of about 2.0 × 10 −4 to 2.0 Pa, and the mercury and argon gases are 0.1 to 4.0 MPa and 0.2 × 10 2 to 2.0 × 10 2, respectively. With a partial pressure in the Pa range, a larger amount can be encapsulated than in the prior art.
본 발명은 또한, 자외선이 투과력이 약하며 특히 물 속에서는 물의 색과 탁도 등에 의하여 자외선의 살균 효과가 많이 영향받는 점을 고려하여, 본 발명에 따른 자외선 및 오존 발생 장치를 물 속에 설치할 경우, 튜브 표면에 물때가 끼는 것을 방지하여 튜브 표면을 청결하게 유지할 수 있도록 하는, 자외선 및 오존 발생 튜브의 청소기구를 구비한 자외선 및 오존 발생 장치를 제공한다.The present invention also considers that ultraviolet light has a weak permeability and especially the water disinfection effect of the ultraviolet light due to the color and turbidity of the water in the water, when the ultraviolet and ozone generator according to the present invention is installed in water, the tube surface Provided is an ultraviolet and ozone generating device having a vacuum cleaner and a vacuum cleaner of the ozone generating tube, which prevents the pinch from sticking to keep the tube surface clean.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면,Thus, according to another aspect of the invention,
튜브 외주면의 일부에 끼워져 튜브의 길이 방향 또는 원주 방향으로 이동 가능한 헤드부와,A head portion fitted to a part of the outer circumferential surface of the tube and movable in the longitudinal or circumferential direction of the tube;
상기 헤드부에 부착되어 헤드부를 튜브의 원주 방향 또는 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있는 손잡이부로 구성되는 청소기구를 구비한 자외선 및 오존 발생 튜브를 제공한다.It provides an ultraviolet and ozone generating tube having a vacuum cleaner mechanism is attached to the head portion and consisting of a handle portion which can move the head portion in the circumferential direction or the longitudinal direction of the tube.
상기 청소기구의 헤드부는 튜브 외주면의 일부를 덮으며 튜브와 접촉하여 튜브의 길이 방향 또는 원주 방향으로 이동 가능하도록 구성되며, 상기 손잡이부는 헤드부를 튜브의 길이 방향 또는 원주 방향으로 이동시킬 수 있도록 튜브의 헤드부와 연결된다. 상기 헤드부는 바람직하게, 최소한 튜브의 외부 직경 보다 큰 내부 직경을 갖는 고리 모양으로 구성되어 튜브에 끼워지고, 상기 손잡이부는 상기 헤드부에 연결되며 튜브와 평행하게 튜브의 길이 방향으로 연장되며 최소한 튜브 길이와 동일하거나 튜브 길이 보다 긴 막대 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 경우에 따라서는 상기 손잡이부는 튜브에 수직으로 상기 헤드부에 부착될 수도 있을 것이다. 상기 헤드부는 폴리에틸렌을 비롯한 합성 수지 제품이나 천연 고무 등과 같이, 튜브를 손상시키지 않으면서 튜브에 묻어있는 오염 물질을 마찰에 의하여 제거할 수 있는 것이라면 어떠한 재질로도 구성될 수 있다.The head portion of the vacuum cleaner mechanism covers a portion of the outer peripheral surface of the tube and is configured to be movable in the longitudinal or circumferential direction of the tube in contact with the tube, and the handle portion of the tube to move the head portion in the longitudinal or circumferential direction of the tube. It is connected to the head. The head portion is preferably configured in an annular shape having an inner diameter at least greater than the outer diameter of the tube and fitted to the tube, wherein the handle portion is connected to the head portion and extends in the longitudinal direction of the tube parallel to the tube and at least the tube length. It is preferred that it is configured in the form of a rod equal to or longer than the tube length. However, in some cases, the handle portion may be attached to the head portion perpendicular to the tube. The head portion may be made of any material as long as it can remove contaminants on the tube by friction without damaging the tube, such as a synthetic resin product including polyethylene or natural rubber.
한편, 본원 발명의 자외선 및 오존 발생 장치는, 특히 물 속에서의 사용을 위하여, 튜브 내로 물이 스며들 염려를 제거하기 위하여 석영관을 이중으로 장착할 수 있다. 이 때, 자외선 및 오존 발생 장치의 다른 부분은 상술한 구성과 같고, 청소기구가 부착되는 경우, 청소기구의 헤드부는 이중 석영관의 바깥쪽 튜브에 끼워지는 형태로 구성할 수 있다.On the other hand, the ultraviolet and ozone generating device of the present invention can be equipped with a double quartz tube to remove the worry of water seeping into the tube, especially for use in water. At this time, the other part of the ultraviolet and ozone generator is the same as the above-described configuration, when the vacuum cleaner is attached, the head of the vacuum cleaner can be configured to be fitted to the outer tube of the double quartz tube.
이하, 본원 명세서에 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조할 수 있는 자외선 및 오존 발생 장치의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings in the present specification, the configuration of the ultraviolet and ozone generating device that can be prepared according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오존 및 자외선 발생 장치의 개략적인 사시도이며, 도 2 는 도 1 의 정면도로서, 특히 원 안에 나타낸 것은 본 발명에 따라 개량된 구조의 필라멘트의 부분 확대도이다.1 is a schematic perspective view of an ozone and ultraviolet generating device according to a preferred embodiment of the invention, and FIG. 2 is a front view of FIG. 1, in particular shown in a circle, a partial enlarged view of a filament of an improved structure according to the invention. .
상기 도면에 나타난 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자외선 및 오존 발생 장치(10)는 이중 석영관으로 구성된 튜브(11)와, 튜브 내부의 양 끝단에 장착된 한쌍의 필라멘트(12)와, 튜브의 외주면에 끼워져 튜브의 길이 방향 또는 원주 방향으로 이동 가능하도록 구성된 헤드부(16)와, 헤드부를 이동시키기 위하여 헤드부에 연결되고 튜브와 평행하게 튜브의 길이 방향으로 연장된 손잡이부(17)로 구성된 튜브 청소기구(15)를 포함하여 구성되며, 상기 장치(10) 외부의 한 끝단에는 도시하지 않은 외부의 전력원과 접속하기 위한 전기 코드(18)가 연결된다. 상기 장치(10)의 튜브(11) 내에는 수은, 아르곤 및 리튬 아이오디드 가스가 봉입되고, 상기 필라멘트(12) 상에는 칼슘, 지르코늄, 바륨 등을 주성분으로 하는 하나 또는 그 이상의 음극 발생 물질이 흡착되어 있다.UV and ozone generating device 10 according to a preferred embodiment of the present invention shown in the drawings is a tube 11 consisting of a double quartz tube, a pair of filaments 12 mounted on both ends of the tube, and A head portion 16 fitted to the outer circumferential surface and configured to be movable in the longitudinal or circumferential direction of the tube, and a handle portion 17 connected to the head portion for moving the head portion and extending in the longitudinal direction of the tube parallel to the tube; It comprises a tube cleaner mechanism 15, one end of the outside of the device 10 is connected to an electrical cord 18 for connecting to an external power source (not shown). Mercury, argon, and lithium iodide gases are encapsulated in the tube 11 of the device 10, and one or more cathode-generating materials mainly composed of calcium, zirconium, barium, etc. are adsorbed onto the filament 12, have.
상기 필라멘트(12)의 부분 확대도를 참조하면, 도면에 나타난 바와 같이, 필라멘트는 굵은 주 필라멘트선(13)과 그 주위를 감는 가는 필라멘트선(14)으로 구성되며, 도면에 상세히 나타나 있지는 않으나, 상기 가는 필라멘트선(14)은 대략 1~5 가닥 정도로 구성될 수 있다.Referring to the enlarged partial view of the filament 12, as shown in the drawing, the filament is composed of a thick main filament line 13 and a thin filament line 14 wound around it, although not shown in detail in the drawing, The thin filament line 14 may be composed of about 1 to 5 strands.
상기 바람직한 실시예에서는 자외선 및 오존 발생 장치가 이중 석영관으로 구성되고 청소기구를 구비한 것으로 나타내었으나, 그와 같은 청소기구를 반드시 구비할 필요는 없고, 또한 물 속에서 사용할 것이 아니라면 튜브를 이중 석영관으로 구성할 필요는 없다.In the above preferred embodiment, the ultraviolet and ozone generators are shown as being composed of a double quartz tube and provided with a vacuum cleaner, but it is not necessary to include such a vacuum cleaner, and the tube is not double quartz unless used in water. There is no need to construct a pipe.
상기와 같이 필라멘트 구조를 개량하고 튜브 내에 미량의 리튬 아이오디드 가스를 봉입하는 구성에 의하여, 본 발명의 자외선 및 오존 발생 장치는 다양한 파장의 자외선을 종래의 자외선 발생 램프에 비하여 약 10 배 내지 16 배 정도 증가된 양으로 방사하고, 오존 또한 9 배 이상 증가된 양으로 방출한다. 또한, 튜브는 상기와 같은 필라멘트의 구조로 인하여 그 수명이 3 배 이상 연장된다.By improving the filament structure and encapsulating a small amount of lithium iodide gas in the tube as described above, the ultraviolet and ozone generators of the present invention can absorb ultraviolet rays of various wavelengths from about 10 to 16 times as compared to conventional UV generating lamps. It emits in an approximately increased amount, and ozone is also released in an amount of at least nine times increased. In addition, the tube has a life span of more than three times due to the structure of the filament as described above.
자외선의 방사량은 표준 전구 및 분광 광도계를 사용하여 자외선의 전체 파장에 걸쳐 상대 복사 조도를 측정하므로써 결정할 수 있고, 오존의 발생량은 자외선 발생 램프 또는 자외선 및 오존 발생 장치를 감싸는 형태의 하우징을 형성한 후, 하우징의 양 끝단에 각각 공기의 주입 및 발생된 오존의 유출을 위한 개구부를 형성하고, 상기 공기 주입을 위한 개구부를 통하여 일정한 유량으로 공기를 주입하면서 오존 발생 장치로부터 발생되어 맞은편의 개구부로부터 유출되는 오존을 오존 측정기로 측정하므로써 결정할 수 있다. 또한, 튜브의 수명은 동일한 와트(Watt)의 종래의 자외선 발생 램프 및 본 발명에 따른 자외선 및 오존 발생 장치를 동일한 전압 하에 지속적으로 켜놓을 수 있는 시간 및 상기 램프 및 장치를 동일한 조건 하에서 3 분 이내에 껐다 켰다 할 수 있는 회수를 측정하므로써 비교할 수 있었다.The radiation dose of ultraviolet light can be determined by measuring the relative radiance over the entire wavelength of ultraviolet light using a standard bulb and spectrophotometer, and the amount of ozone generated is formed after forming a housing that surrounds the ultraviolet light lamp or the ultraviolet and ozone generating devices. And openings for injecting air and outflowing of ozone generated at both ends of the housing, respectively, and injecting air at a constant flow rate through the openings for air injection, which are generated from the ozone generating device and discharged from the opposite openings. This can be determined by measuring ozone with an ozone meter. In addition, the service life of the tube is within 3 minutes of the same wattage of the conventional ultraviolet generating lamp of the same watt and the ultraviolet and ozone generating device according to the present invention under the same voltage and the lamp and the device under the same conditions. Comparisons were made by measuring the number of cycles that could be cycled.
상술한 방법으로 측정한 본 발명의 자외선 및 오존 발생 장치로부터 발생되는 자외선의 상대 복사 조도를 하기 표 1에 나타내었다. 시험 환경은, 온도가 23±1℃ 이고 상대 습도가 50% 였다.Relative irradiance of ultraviolet rays generated from the ultraviolet ray and ozone generator of the present invention measured by the above-described method is shown in Table 1 below. The test environment had a temperature of 23 ± 1 ° C. and a relative humidity of 50%.
<표 1>TABLE 1
또한, 상술한 방법에 따라 본 발명 및 종래의 자외선 발생 램프에 의해 발생되는 오존 발생량을 하기 표 2에 나타내었다. 이 때 램프는 모두 39 와트(W)인 것을 사용하고 공기의 주입량은 8 l/min 으로 하였으며, 외기 온도는 20℃, 상대 습도는 62% 였다.In addition, according to the method described above, the amount of ozone generated by the present invention and the conventional ultraviolet ray lamp is shown in Table 2 below. At this time, the lamps used were all 39 watts (W), the air injection amount was 8 l / min, the outside air temperature was 20 ℃, 62% relative humidity.
<표 2>TABLE 2
또한, 상술한 방법에 따라 종래 기술 및 본 발명에 따른 자외선 발생 램프의 수명을 비교 시험한 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 시동 시험 전압은 94V 였고, 상기에서와 같이 램프는 모두 39 와트이며, 점등 회수는 3 분 간격으로 재점등했을 때의 결과이다.In addition, the results of comparative tests of the lifespan of the ultraviolet light generating lamp according to the prior art and the present invention according to the above-described method are shown in Table 3 below. The start-up test voltage was 94 V, the lamps were all 39 watts as described above, and the number of lighting was the result of re-lighting every three minutes.
<표 3>TABLE 3
이와 같이, 본 발명에 따른 자외선 및 오존 발생 장치는 종래의 자외선 발생 램프에 비하여 다양한 자외선 파장 영역에 걸쳐 증가된 자외선을 방출하며, 특히 오존 발생 파장의 증가로 인하여 종래 램프에 비하여 9 배 이상의 오존 발생량을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 필라멘트 구조의 개량으로 인하여 수명 또한 3 배 이상 연장되었다. 한편, 상기 표 1 에는 오존 발생 파장과 같은 180 nm 정도의 영역에 대하여 상대 복사 조도를 측정한 결과가 기재되어 있지 않으나, 이러한 파장은, 상기 표 2에서, 본 발명에 따른 자외선 발생 램프가 종래 기술에 비하여 9 배나 증가된 양으로 오존을 발생하였다는 결과로서, 그러한 영역의 파장 또한 현저히 증가되어 발생됨을 알 수 있다.As described above, the ultraviolet and ozone generators according to the present invention emit increased ultraviolet rays over various ultraviolet wavelength ranges compared with conventional ultraviolet ray generating lamps. It can be seen that. In addition, due to the improvement of the filament structure, the service life was also extended more than three times. On the other hand, Table 1 does not describe the results of measuring the relative irradiance for a region of about 180 nm, such as the ozone generation wavelength, the wavelength of the ultraviolet ray lamp according to the present invention in Table 2, As a result of generating ozone in an amount nine times higher than that, it can be seen that the wavelength of such an area is also significantly increased.
상기와 같이, 리튬 아이오디드 기체를 주입하고 필라멘트 구조를 개량하는 구성에 의하여 본 발명의 자외선 및 오존 발생 장치는 우수한 효과를 얻을 수 있으나, 리튬 아이오디드 기체의 주입 없이 필라멘트의 구조를 개량하는 것만으로도 거의 모든 자외선 파장 영역에 있어서 종래 보다 많은 양의 자외선을 발생시킬 수 있고, 미량의 리튬 아이오디드 기체를 주입하는 경우에는, 종래의 자외선 발생 램프에 비하여, 파장이 긴 자외선 A 및 자외선 B를 더욱 다량 발생시킬 수 있는 부가적인 효과를 갖는다.As described above, the ultraviolet and ozone generators of the present invention can obtain excellent effects by injecting lithium iodide gas and improving the filament structure, but only by improving the structure of the filament without injection of lithium iodide gas. In the almost all ultraviolet wavelength ranges, a larger amount of ultraviolet rays can be generated, and when a small amount of lithium iodide gas is injected, ultraviolet rays A and ultraviolet rays B, which have a longer wavelength than those of the conventional ultraviolet generation lamps, are further added. It has an additional effect that can be generated in large quantities.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 자외선 및 오존 발생 튜브에 의하면, 종래의 자외선 발생 램프가 단순히 90% 이상을 253.7nm 파장의 자외선만을 방사하고 램프의 수명 또한 매우 짧았던 것에 비하여, 살균 효율이 가장 높은 265.0 nm 와 같은 보다 긴 파장의 자외선과, 오존을 발생시킬 수 있는 184.9 nm 의 더욱 짧은 파장의 자외선을 훨씬 높은 양으로 방사할 수 있음으로 인하여, 종래의 자외선 발생 램프에 비하여 보다 높은 살균 및 탈취 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명은 개량된 필라멘트의 구조에 의하여, 튜브의 수명을 3 배 이상 연장시킬 수 있다.According to the ultraviolet and ozone generating tube of the present invention configured as described above, the conventional UV generating lamp simply emits more than 90% of the ultraviolet light having a wavelength of 253.7 nm and the life of the lamp is also very short. Longer wavelengths of ultraviolet light, such as nm, and shorter wavelengths of 184.9 nm, which can generate ozone, can be emitted in much higher amounts, resulting in higher sterilization and deodorization effects than conventional UV lamps. Can be represented. In addition, the present invention can extend the life of the tube three times or more by the improved filament structure.
본 발명에 따른 자외선 및 오존 발생 튜브는 또한 이중 석영관에 의해 구성되므로써 물 속에서 보다 안정적인 구조로 구성될 수 있고, 또한 청소기구를 구비하여 물 속에서 자외선이 보다 잘 투과되도록 하여 높은 살균 효과를 기대할 수 있다.Ultraviolet and ozone generating tube according to the present invention can also be composed of a more stable structure in water by being composed of a double quartz tube, and also equipped with a vacuum cleaner to better transmit ultraviolet rays in the water to have a high sterilization effect You can expect
상기 바람직한 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 당업자는 본 발명을 용이하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 그와 같은 변경 및 수정은 이하 첨부된 본원 발명의 청구범위에 기재된 발명의 구성 및 기본 정신을 벗어나지 않는한, 본 발명의 범위에 속한다.The above preferred embodiments do not limit the present invention, and those skilled in the art will be able to easily change and modify the present invention. Such changes and modifications fall within the scope of the present invention without departing from the spirit and construction of the invention as set forth in the appended claims.
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