KR100523009B1 - 유체의 자외선 광처리용 장치 - Google Patents

Abstract

액체를 방사선으로 처리하기 위한 방법이 제공된다. 이러한 방법은 액체에 잠긴 밸러스트 조립체와 자외선 램프 위로 액체를 통과시키는 단계를 포함한다. 이러한 방법을 위한 장치는 액체에 잠기는 신장된 프레임부재를 포함한다. 다수의 자외선 램프와 그 관련의 밸러스트는 프레임부재에 부착되어 액체에 잠긴다.

Description

유체의 자외선 광처리용 장치{APPARATUS FOR ULTRAVIOLET LIGHT TREATMENT OF FLUIDS}

본 발명은 물과 같은 유체의 자외선 광처리를 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 자외선 램프와 밸러스트의 특수한 설비를 구비한 장치에 관한 것이다.

박테리아와 기타 미생물들을 제거하기 위해 물을 자외선광으로 처리하는 것은 공지되어 있다. 예를 들어 1997년 8월 26일자로 쿠르츠 등에 허여된 미국특허 5,660,719호에는 유체 처리를 위해 수직으로 배치된 자외선 램프의 어레이를 포함한 자외선 램프 랙 조립체가 개시되어 있다. 이러한 조립체는 적어도 하나의 밸러스트와, 상기 램프를 작동시키기 위한 전자부품을 수용하는 분리된 포위부를 구비하고 있다. 상기 미국특허 5,660,719호에 따르면, 밸러스트의 작동중 실질적인 열량이 발생되고 있으며 냉각 또한 필요하다고 주장하고 있다. 냉각은 상기 포위부를 통해 공기를 취입시키므로써 제공되거나 또는 공조수단이나 열교환기를 사용하여 제공된다.

1991년 5월 28일자로 아이필 등에 허여된 미국특허 5,019,256호에는 또 다른 장치가 개시되어 있다. 이러한 특허명세서에는 폐수를 처리하기 위해 수평으로 배치된 자외선 램프의 수직어레이를 구비한 자외선 램프 랙 조립체가 개시되어 있다. 동력제어판(power control plate)은 밸러스트와 여러 전자부품을 수용하기 위해 상기 랙 조립체로부터 이격된 위치에 제공된다. 선택적으로, 램프를 위한 밸러스트는 랙의 일부를 형성하는 잠수된 수직도관에 위치될 수도 있다. 이러한 장치에 관련된 문제점중 한가지로는 상기 밸러스트는 랙으로부터 제거하기가 어렵고, 만일 밸러스트 하나를 교체할 필요가 발생된 경우에도 모든 밸러스트를 제거해야만 한다는 점이다. 이것은 자외선 처리유니트를 장기간 작동정지시키게 되므로 불합리하다. 아이필 등에 허여된 미국특허 5,019,256호에 개시된 여러장치는 1984년 11월 13일자 및 1991년 4월 9일자로 제이.앰.마스쉐커위어드 등에 허여된 미국특허 4,482,809호 및 4,872,980호와 5,006,244호에 개시되어 있다. 밸러스트와 상기 램프 전력공급부는 램프와 램프 랙에 의해 분리되어 있다.

자외선으로 처리되어야 하는 대부분의 물 처리시스템은 그 내부에 전극을 가지며 밸러스트와 연결된 자외선 램프를 사용한다. 본 발명은 전극이 없으며 고주파 여자커플러(excitation coupler)에 연결된 램프에도 유용하다. 전형적인 무전극 램프와 커플러에 대한 설명은 1991년 12월 3일자로 더블유.피.라파토피치에 허여된 미국특허 5,070,277호에 개시되어 있다.

본 발명은 종래 시스템에서의 단점을 극복하고 유지보수가 용이한 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 "와이어" 라는 용어는 예를 들어 케이블과 같은 다수의 와이어를 포함한다.

본 발명에서 "포함하는"으로 사용된 용어는 서술한 특징부, 정수(integer), 단계 또는 부품을 지칭하지만, 하나이상의 특징부, 정수, 단계, 부품 또는 이들의 조합체의 제공이나 부가를 배제하지는 않는다.

도1은 본 발명에 따른 단일의 자외선 램프 랙 조립체의 부분측면도.

도2는 본 발명에 따른 밸러스트 및 그 관련의 연결부의 단면도.

도3은 도2에 사용된 밸러스트의 단면도.

도4는 본 발명에 유용한, 자외선 램프 랙 조립체에서 수직도관의 일부를 도시한 사시도.

도5는 잠수가능한 도관에 부착된 외측 슬리브를 구비한 램프와 밸러스트의 단면도.

도6은 잠수가능한 도관에 분리가능하게 부착된 램프와 그 관련의 램프에 대한 단면도.

도7은 본 발명에 따라 전기도관으로 유용하게 사용되는 라미네이트의 확대도.

도8은 연결개구가 구비된, 도7의 라미네이트의 정면도.

본 발명의 특징은 유체에 사용하기 위한 방사원 조립체를 제공하는 것이다.

조립체가 사용중일 때는 적어도 하나의 방사원이 상기 유체에 잠기며, 상기 소스는 가스의 여자(excitation)에 의해 방사선을 생성한다.

적어도 하나의 여자제어수단은 방사원내에서 가스여자를 제어하며, 상기 여자제어수단은 조립체가 사용중일 때 상기 유체에 잠기게 된다.

신장된 제1프레임부재는 조립체가 사용중일 때 유체에 잠기는 부분을 가지며, 상기 프레임부재는 적어도 하나의 방사원과 여자제어수단에 연결된다.

전기적 전기적 도전수단을 상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공한다.

일실시예에서, 방사원은 자외선방사선을 방출하기 위한 램프를 포함한다.

다른 실시예에서, 상기 램프는 전극을 가지며, 상기 여자제어수단은 램프에 전기적 연결된 밸러스트이다.

또 다른 실시예에서, 상기 램프는 무전극 램프이며, 상기 여자제어수단은 고주파커플러이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 액체 또는 유동유체에 사용하기 위한 방사원 조립체는 액체가 사용될 경우, 조립체 사용시 액체에 잠기는 적어도 하나의 방사원과, 조립체 사용시 상기 액체에 잠기며 상기 방사원내에서 가스의 여자를 제어하는 적어도 하나의 여자제어수단과, 상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공하기 위한 전기적 도전수단을 포함하며; 상기 재료가 유동유체일 때, 조립체 사용시 상기 유동유체에 잠기는 적어도 하나의 방사원과, 조립체 사용시 상기 유동유체에 잠기며 상기 방사원내에서 가스의 여자를 제어하는 적어도 하나의 여자제어수단과, 상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공하는 전기적 도전수단을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 방사원 조립체는 조립체 사용시 액체 또는 유동유체에 잠기는 부분을 구비한 신장된 제1프레임부재를 포함하며; 상기 프레임부재는 적어도 하나의 방사원과, 상기 방사원을 위한 방사선투과 슬리브와, 상기 여자제어수단에 연결된다.

또 다른 실시예에서, 상기 방사원은 여자제어수단에 인접하여 위치된다.

다른 실시예에서, 상기 방사원은 자외선 방사선을 방출하기 위한 램프이다.

또 다른 실시예에서, 상기 램프는 전극을 가지며, 여자제어수단은 상기 램프에 전기적으로 연결된 밸러스트이다.

일실시예에서, 상기 램프는 무전극 램프이며, 여자제어수단은 고주파 커플러이다.

다른 실시예에서, 상기 밸러스트는 신장된 제1프레임부재에 의해 지지된다.

또 다른 실시예에서, 상기 밸러스트는 신장되었으며, 대향의 제1단부 및 제2단부를 포함하며, 상기 밸러스트의 제1단부는 상기 부분상에 장착되고; 상기 램프는 신장되었으며 대향의 제1단부 및 제2단부를 포함하고, 상기 램프의 제1단부는 밸러스트의 제2단부에 연결된다.

일실시예에서, 상기 램프는 신장되고 제1단부 및 제2단부를 가지며, 상기 제1단부는 밸러스트에 연결되고, 상기 제2단부는 신장된 제1프레임부재에 의해 지지된다.

다른 실시예에서, 상기 조립체는 다수의 여자제어수단을 포함하며, 각각의 여자제어수단에는 방사원이 연결된다.

또 다른 실시예에서, 상기 조립체는 각각의 여자제어수단에 연결된 다수의 방사원을 포함한다.

다른 실시예에서, 전기적 도전수단은 각각의 여자제어수단을 위해 여자제어수단으로부터 액체 또는 유동유체에 잠기지 않는 위치까지 연장되는 전기선(electrical wire)을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 모든 전기선은 액체 또는 유동유체와 접촉되는 코팅을 갖는다.

일실시예에서, 상기 조립체는 신장된 제2프레임부재를 포함하며, 각각의 밸러스트가 상기 제1프레임부재에 의해 지지될 때 각각의 관련 램프의 제2단부는 상기 제2신장프레이부재에 의해 지지된다.

다른 실시예에서, 상기 밸러스트와 램프는 유밀성의 투명한 슬리브로 둘러싸인다.

또 다른 실시예에서, 상기 투명한 슬리브는 신장된 제1프레임부재의 부분에 유밀연결된 제1단부에 장착된다.

다른 실시예에서, 상기 투명한 슬리브는 신장된 제1프레임부재의 부분에 유밀연결된 제1단부에 장착되며, 신장된 제2프레임부재의 부분의 제2단부에 장착된다.

또 다른 실시예에서, 신장된 제1프레임부재는 관형의 형태를 취하며; 각각의 여자제어수단을 위한 외벽과, 상기 외벽을 통해 접근개구를 둘러싸는 외부나선형 관형스터브가 구비된 지지체를 포함하며; 상기 여자제어수단은 그 제1단부에 인접하여 고정된 외측 지지링을 포함하며, 상기 조립체는 스터브와 링을 서로를 향해 이동시키기 위해 스터브 및 지지링을 결합시키기 위한 내측 나선형 커플링과, 상기 커플링이 밀착되었을 때 여자제어수단의 외부에 지지링이 가압될 수 있도록 스터브와 커플링 사이의 탄성 밀봉부재를 부가로 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 여자제어수단은 밸러스트이며, 방사원은 전극이 구비된 램프이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 가스의 여자에 의해 방사선을 생성하기 위한 적어도 하나의 방사원과, 방사원내에 가스의 여자를 제어하기 위하여 조립체가 사용중일 때 상기 유체에 잠기는 적어도 하나의 여자제어수단과, 다수의 지지체를 구비하며 조립체가 사용중일 때 상기 유체에 잠기는 부분을 구비한 잠수가능한 프레임부재와, 상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공하기 위한 전기적 도전수단을 포함하며; 상기 각각의 지지체는 적어도 하나의 방사원과, 상기 방사원을 위한 적어도 하나의 방사선투과 슬리브와, 적어도 하나의 여자제어수단을 지지하기 위해 제공되는, 유체의 광화학 처리에 사용하기 위한 조립체가 제공된다.

유체를 처리하기 위한 일실시예에 있어서, 조립체는 다음과 같은 집단으로 부터 선택된다.

A) 여자제어수단은 밸러스트이고, 상기 밸러스트는 제1단부와 대향하는 제2단부를 구비하며, 상기 밸러스트는 밸러스트의 부품들을 감싸는 외측 슬리브를 포함하며, 상기 슬리브는 밸러스트내로 액체의 유입을 방지하기 위해 밀봉되며, 상기 밸러스트와 지지체는 밸러스트의 제1단부를 지지체에 기계적으로 연결하기 위한 연결수단을 구비한 조립체.

상기 방사원은 제1단부와 이에 대향하는 제2단부가 구비된 신장된 자외선 램프이고; 상기 램프와 밸러스트는 램프의 제1단부를 밸러스트의 제2단부에 전기적 및 기계적으로 연결하기 위한 연결수단을 포함하며; 상기 조립체는 액체와의 직접 접촉으로부터 램프를 밀봉하기 위한 수단을 포함한다.

B) 방사원은 램프를 지지체에 기계적으로 연결하는 연결수단이 구비된 신장된 자외선 램프인 조립체.

여자제어수단은 밸러스트이고, 상기 램프와 밸러스트는 이들을 서로 전기적으로 연결시키는 수단을 구비하며; 상기 조립체는 액체와의 직접 접촉으로부터 램프를 밀봉하기 위한 수단을 포함한다.

C) 방사원이 신장된 자외선 램프인 조립체.

여자제어수단은 밸러스트이고, 상기 램프와 밸러스트는 이들을 서로 전기적으로 연결시키기 위한 수단을 구비하며; 상기 조립체는 액체와의 직접 접촉으로부터 램프 및 밸러스트를 덮어 밀봉하기 위한 슬리브를 포함하며, 상기 조립체는 슬리브수단을 지지체에 기계적으로 연결하기 위한 연결수단을 포함한다.

D) 여자제어수단은 밸러스트이고, 상기 밸러스트의 부품들을 둘러싸는 외측 슬리브를 포함하는 조립체.

상기 슬리브는 밸러스트내로 액체의 유입을 방지하도록 밀봉되며; 상기 밸러스트는 지지체에 밸러스트를 기계적으로 연결시키는 연결수단을 포함하며; 방사원은 램프를 밸러스트로부터 이격시켜 지지체에 기계적으로 연결하는 연결수단과, 액체와의 직접 접촉으로부터 램프를 밀봉하기 위한 수단을 포함하며; 상기 램프와 밸러스트는 이들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조립체(A, B, 또는 D)에서 램프를 밀봉하기 위한 수단은 자외선 방사선을 투과하는 슬리브이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 잠수가능한 프레임부재는 관형이며; 지지체는 상기 프레임부재의 측벽에 있는 개구를 둘러싸며; 상기 조립체는 관형 프레임부재내에서 전기적 도전수단과 밸러스트 사이의 제1전기연결부와, 상기 밸러스트와 자외선 램프 사이의 제2전기연결부를 포함하며; 상기 제1전기연결부와 제2전기연결부는 적절한 소켓에 인입되는 핀 형태를 취한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 조립체는 전력을 동력원으로부터 각각의 밸러스트에 전송하기 위한 전력전송수단을 포함하며, 상기 전력전송수단은 잠수가능한 프레임부재의 외측에 설치된다.

모든 연결부는 수밀성을 갖도록 구성된다.

또한, 본 발명은 잠수가능한 도관이 구비된 랙과, 관련의 잠수가능한 밸러스트를 구비한 잠수가능한 자외선 램프를 포함하는 액체에 잠기기 위한 자외선 램프 조립체를 제공하며; 상기 자외선 램프는 그 관련의 밸러스트에 제거가능하게 물리적 및 전기적으로 연결되며, 상기 밸러스트는 잠수되었을 때 램프와 밸러스트 커프링을 통해 액체가 침투될 수 없도록 도관에 제거가능하게 물리적으로 연결된다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 도관은 전력전송수단을 포함하며, 상기 밸러스트는 전력전송수단에 제거가능하게 전기적으로 연결된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 전력전송수단은 와이어와 도전성 스트립으로 구성된 집단에서 선택된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 자외선 램프는 자외선광을 투과하는 슬리브로 둘러싸인다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 도관은 밸러스트와 전력전송수단 사이에 전기적 연결이 이루어지도록 관형 스터브가 부착된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 램프와 슬리브와 밸러스트 사이에 수밀봉부가 구비된 나사커플링이 제공된다.

또 다른 실시예에서, 밸러스트와 도관 사이에 수밀봉부 및 나사커플링이 제공된다.

다른 실시예에 따르면, 상기 액체는 물이다.

본 발명은 액체를 잠수된 밸러스트 조립체 및 자외선 램프를 통과시키는 단계를 포함하는, 자외선 광으로 액체를 처리하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 전력과 전기신호를 전송하는 라미네이트 형태의 수단이 제공되며; 상기 라미네이트는 신장된 다수의 전기적 도전부재를 포함하며, 이러한 도전부재 각각은 도전부재를 따라 이격된 다수의 커넥터를 구비하며, 상기 도전부재는 그 각각의 사이에 전기적 절연물을 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 전기적 도전부재는 2개의 도전성 스트립 사이에 샌드위치되며, 상기 스트립중 적어도 하나는 스트립을 따라 이격된 노치를 포함하며, 상기 커넥터는 노치에 수용된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 라미네이트는 신장된 제1 및 제2도전부재를 포함하며, 상기 제1도전부재는 제1 및 제2절연부재 사이에 샌드위치되며, 상기 제2도전부재는 제2 및 제3절연부재 사이에 샌드위치된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 커넥터는 도전성 핀과 결합되는 스프링 클립 커넥터이다.

본 발명의 일실시예에서, 각각의 외측 절연부재는 또 다른 절연부재로 피복된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 도전부재는 금속 스트립이다. 본 발명의 특징은 다음과 같다. 유체의 광화학적 처리에 사용하기 위한 방사원 조립체는 조립체 사용시 유체에 잠기는 적어도 하나의 방사원과, 각각의 방사원에 기계적 및 전기적으로 연결되는 여자제어수단과, 조립체 사용시 유체에 잠기는 부분을 갖는 신장된 프레임 부재와, 상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공하기 위한 전기적 도전수단과, 전력과 전기신호를 라이네이트의 형태로 전송하기 위한 수단을 포함하며; 상기 여자제어수단은 방사원에 인접하여 제공되며, 상기 여자제어수단은 조립체 사용시 유체에 잠겨서 유체에 의해 냉각되며, 상기 프레임부재는 적어도 하나의 자외선 램프 및 여자제어수단에 연결되며, 상기 라미네이트는 신장된 다수의 전기적 도전부재를 포함하고, 이들 각각의 도전부재는 도전부재를 따라 이격된 다수의 커넥터를 구비하며, 상기 도전 부재는 도전부재 사이에 절연물을 구비한다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도1에는 수직도관(11)과 수직 지지부재(12)와 바아(13)를 구비한 자외선 램프 랙(10)이 도시되어 있다. 투명한 슬리브(도2에 부분적으로 도시)(15)로 둘러싸인 다수의 자외선 램프(14)와 그 관련의 밸러스트(16) 및 캡(18)은 상기 수직도관(11)과 수직 지지부재(12) 사이에 위치된다. 투명한 슬리브(15)는 자외선광을 통과시킬 수 있는 재료로 제조된다. 양호한 재료로는 석영 유리 이다. 자외선 램프(14) 및 밸러스트(16)는 예를 들어 폐수와 같은 액체(66)에 잠긴다. 액체의 표면은 도면부호 17로 도시되었으며, 도1에서는 바아(13)의 하부에 위치된다.

도2에는 밸러스트가 도시되어 있다. 밸러스트(16)는 슬리브(21)로 둘러싸인 내부 부품(22)을 포함한다. 밸러스트(16)의 한쪽 단부에는 자외선 램프(14)상에서 전기핀(19)과 협력하기 위한 전기적 암형 커넥터(20)가 형성되어 있다. 밸러스트(16)의 다른쪽 단부에는 전기적 라인핀(line pin)(23)과 전기적 중성핀(neutral pin)(24)이 위치된다. 상기 라인핀(23)과 중성핀(24) 사이에는 절연장벽(insulation barrier)이 위치된다. 슬리브(21)에는 하기에 상세히 서술되는 지지링(26)이 부착되어 있어 있다.

도2에는 전기적 암형 커넥터(34, 35)가 구비된 수직도관(11)이 도시되어 있으며, 상기 커넥터는 예를 들어 와이어나 스트립 등에 의해 전기도관에 전기적으로 연결된다. 개구(36)는 커넥터(34, 35)에 인접하여 위치되며; 이를 통해 핀(23, 24)이 커넥터(34, 35)에 각각 연결된다. 도2 및 도4에 도시된 바와 같이, 외부 나선을 갖는 관형 스터브(29)는 예를 들어 용접에 의해 수직도관(11)에 부착된다. 밸러스트(16)는 내부나선형 커플링(27)에 의해 정위치에 지지된다. 밸러스트(16)와 관형 스터브(29) 사이의 연결은 지지링(26)과 관형 스터브(29) 사이에 걸쳐있는 O링(28)에 의해 수밀(水密)된다.

상술한 바와 같이, 자외선 램프(14)는 전기핀(19)과 암형 커넥터(20)에 의해 밸러스트(16)에 전기적으로 연결된다. 커넥터(20)에 인접한 밸러스트(16)의 단부에는 외부나선(31a)을 구비한 관형 스터브(31)가 위치된다. 상기 관형 스터브(31)는 용접 등에 의해 슬리브(21)에 연결된다. 상기 관형 스터브(31)는 슬리브(21)와 일체로 형성될 수도 있음을 인식해야 한다. 석영으로 이루어진 슬리브(15)는 자외선 램프(14)를 둘러싼다. 석영으로 이루어진 투명한 슬리브(15)와 관형 스터브(31) 사이의 연결과 자외선 램프(14)와 밸러스트(16) 사이의 연결은 관형 스터브(31)와 내부나선형 지지너트(32) 사이에 걸쳐있는 O링(33)에 의해 수밀이 유지된다.

본 발명의 범주로부터 일탈없이 상기 밸러스트와 램프를 정위치에 고정하기 위해 다른 장치도 가능한 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 슬리브(15)와 관형 스터브(29)는 동일한 직경을 가지며; 접촉단부는 내부로 나선히 형성되어 있고; 상기 슬리브와 스터브상에서 나선결합되는 내부나선형 커플링과 함께 지지된다.

도3은 밸러스트(16)의 단부를 도시하고 있으며, 상기 밸러스트는 절연장벽(25)에 의해 분리된 라인핀(23) 및 중성핀(24)을 포함하고 있다. 상기 밸러스트 단부는 경보용 보조핀(38)과 기타 다른 특징부를 포함하고 있다.

도5 및 도6은 밸러스트와 자외선 램프의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도5에서, 밸러스트(70)는 자외선 램프(71)에 기계적 및 전기적으로 연결된다. 상기 밸러스트(70)와 자외선 램프(71)는 슬리브(72)로 둘러싸인다. 슬리브(72)는 폐쇄단부(73)와 개방단부(74)를 포함한다. 상기 개방단부(74)는 수직으로 배치된 관형 도관(76)에 용접되어 있는 관형 스터브(75)에 삽입되어 이에 의해 지지된다. 도관(76)의 내부에는 개구가 형성되어 있으므로, 상기 도관(76)을 통해 슬리브(72)의 내부에서 밸러스트(70)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결은 밸러스트(70)에 적절히 연결되는 와이어(77)를 통해 이루어진다. 슬리브(72)는 슬리브의 외부에서 예를 들어 액체와 같은 유체칩입으로부터의 보호를 위하여 O링(78) 등에 의해 밀봉된다. 도5에는 수직배치된 지지부재(80)에서 공동(79)에 지지된 슬리브(72)의 폐쇄단부(73)가 도시되어 있다.

도6에서, 밸러스트(90)는 밸러스트(90) 및 램프(91)가 와이어(92)에 의해 전기적으로 연결된 경우에도 자외선 램프(91)로부터 물리적으로 분리되어 있다. 상기 램프(91)는 슬리브(93)로 둘러싸인다. 슬리브(93)는 폐쇄단부(94)와 개방단부(95)를 포함한다. 개방단부(95)는 수직배치된 관형 도관(97)에 용접된 관형 스터브(96)에 삽입되어 이에 의해 지지된다. 도관(97)의 내부에는 개구가 형성되어 있으므로, 도관(97)을 통해 밸러스트(90)와의 전기적 연결을 달성할 수 있다. 나선형 단부를 구비한 밸러스트(90)는 외부나선형 스터브(98)와 내부나선형 커플링(99)에 의해 기계적으로 지지된다. 밸러스트와 램프를 위한 전기적 연결로 유체칩입을 방지할 수 있는 밀봉을 제공하기 위해 밸러스트(90)와 스터브(98) 사이에 걸쳐있는 O링(100)이 제공된다. 상기 밸러스트(90)에는 전력공급선(101)이 연결된다. 슬리브(93)는 슬리브의 외부에서 예를 들어 액체와 같은 유체칩입으로부터의 보호를 위하여 O링 등에 의해 밀봉된다. 슬리브(93)의 폐쇄단부(94)는 상기 폐쇄단부(94)를 둘러싸는 부트(boot)(103)를 포함하며, 상기 부트(103)는 수직배치된 지지부재(105)의 공동(104)에 지지된다.

도7 및 도8에는 외측 스트립(40, 46)과 제1스트립 내지 제5스트립(41-45)을 포함하는 전력 및 전기신호용 라미네이트(39)가 도시되어 있다. 중앙의 제3스트립(43)은 절연장벽(25)을 수용하기 위한 노치(53)를 포함한다. 만일 다수의 밸러스트가 상기 전력 및 전기신호용 라미네이트에 연결되어 있다면, 모든 밸러스트를 위해 노치가 제공되는 것을 인식해야 한다. 도7에는 3개의 노치가 도시되어 있다. 중앙의 제3스트립(43)은 제2스트립 및 제4스트립(42, 44) 사이에 샌드위치된다. 상기 제2스트립(42)은 제1스트립 및 제3스트립(41, 43) 사이에 샌드위치되며, 제4스트립(44)은 제3스트립 및 제5스트립(43, 45) 사이에 샌드위치된다. 다수의 스프링 클립(49)이 부착되어 있는 도전성 전력스트립(50)(도7)은 제1스트립 및 제2스트립(41, 42) 사이에서 제2스트립(42)에 부착된다. 다수의 스프링 클립(48)이 부착되어 있는 도전성 전력스트립(47)은 제4스트립 및 제5스트립(44, 45) 사이에서 제4스트립(44)에 부착된다. 제1스트립 및 제5스트립(41, 45)은 전기핀(23, 24)을 수용하기 위하여 다수의 노치(51, 52)를 포함한다. 스프링 클립(49)은 노치(52)의 내부에 안착되며, 스프링 클립(48)은 노치(51)에 안착된다. 스프링 클립(48)은 전력스트립(47)과 중성핀(24) 사이에 안전한 전기연결을 제공하기 위한 것이다. 스프링 클립(49)은 전력스트립(50)과 라인핀(23) 사이에 안전한 전기연결을 제공하기 위한 것이다. 라미네이트(39)는 외측 스트립(40, 46)을 갖는다.

도8에 도시된 라미네이트는 외측 스트립(40, 46)에 노치(54, 56)을 갖고 있다. 노치(54, 56)에는 스프링 커넥터(55, 57)가 구비된 전력스트립이 제공된다.

도시되지는 않았지만, 마이크로프로세서 칩은 스트립 사이에 매립되므로, 상기 마이크로프로세서 칩은 예를 들어 물 손상(water damage)으로부터 보호될 수 있다. 상기 팁은 램프와 밸러스트 및 여자커플러 등과 같은 여러 전기전자 부품을 모니터하고 원격의 경보패널에서 경보를 발하기 위해 제공된다.

상기 전기핀(23, 24)은 스프링 클립(48, 49)에 가압되었을 때 전력스트립(47, 50)을 구비한 전기연결부를 형성한다. 커넥터(55, 57)는 보조연결을 위한 것으로서, 예를 들어 램프의 연소나 결함성 밸러스트 및 연결부의 누설 등을 검출한다.

도면에는 전력이 수직도관(11)을 통해 와이어나 라미네이트에 의해 밸러스트(16)에 공급되는 것으로 도시되었지만, 전력은 수직도관(11)의 외부로 향하는 수단을 통해 밸러스트(16)에 공급될 수도 있다. 이경우, 방수 와이어가 사용될 수 있으며, 상기 방수 와이어는 밸러스트로의 방수 커플링에 인입된다. 이러한 환경에서, 수직도관(11)은 단순히 밸러스트(16)를 지지하는 잠수가능한 튜브나 바아로 대체될 수 있다. 이러한 지지체는 잠수가능한 바아에 부착된 가요성 부트 또는 단단한 부트에 의해 제공된다. 선택적으로, 상기 밸러스트는 도6에 도시된 바와 같이 램프로부터 물리적으로 분리되어 있다.

본 발명은 가스와 액체 같은 광범위한 유체를 처리하는데 유용하게 사용된다. 상기 유체는 방사원과 여자제어수단의 주위로 흐른다. 예를 들어, 밸러스트와 자외선 램프가 부착되는 랙은 흐르는 가스에 잠겨지게 되므로, 가스 흐름은 자외선 램프 위로 흐르게 된다.

본 발명은 폐수 살균, 음료수 살균, 진보된 산화처리 및 기타 물 처리 등과 같은 물처리에 특히 유용하다. 밸러스트와 자외선 램프가 부착된 랙은 물에 잠기게 되므로, 물은 자외선 램프 위로 흐르게 된다. 전력은 와이어나 본 발명의 라미네이트에 의해 랙의 관형부재를 통해 밸러스트를 거쳐 램프로 공급된다. 본 발명의 이러한 특징에 따른 장점중 한가지는 처리된 물은 밸러스트를 냉각하는데 사용될 수 있다는 점이다. 이것은 냉각을 위한 강제적인 외부공기와 공조설비에 대한 필요성을 제거한다. 또한, 상기 밸러스트는 본래의 위치에서 작동이 용이하게 되며, 또는 작동정지되거나, 자외선 램프가 작동 및 대체되는 방식과 동일한 방식으로 대체될 수 있다. 따라서, 작동정지 시간이 최소한으로 유지될 수 있다. 상술의 미국특허 5,019,256호에서 수직 도관에 제공된 밸러스트가 결함을 갖고 있다면, 모든 밸러스트와 그 관련의 배선은 도관으로부터 제거되어 수리된 후 재삽입되어야만 한다. 본 발명은 상기 미국특허 5,019,256호 및 기타 다른 공지의 시스템에 대해 상당히 진보된 것이다.

본 발명의 장점은 밸러스트나 여자커플러의 냉각이 더욱 양호하게 유지되기 때문에 그 수명이 상당이 증가하게 된다.

본 발명은 저압의 표준출력 램프, 저압의 고출력 램프, 저압의 3출력 (아말감)램프, 중압 램프, 전극램프 및 익사이머 램프 등에도 유용하게 사용될 수 있다.

도면에는 밸러스트와 자외선 램프를 구비한 시스템의 설치에 대해 서술되었지만, 본 발명은 다른 방사원과 다른 여자제어수단에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 무전극 자외선 램프 또는 비디오 프로젝션 램프, 또는 가로등은 무선주파수와 같은 고주파 여자커플러에도 사용될 수 있다.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

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26. 유체의 광화학적 처리에 사용하기 위한 방사원 조립체에 있어서,

    조립체 사용시 유체에 잠기는 적어도 하나의 방사원과,

    각각의 방사원에 기계적 및 전기적으로 연결되고, 상기 방사원에 인접하여 있으며, 조립체 사용시 유체에 잠겨서 유체에 의해 냉각되는 여자제어수단과,

    조립체 사용시 유체에 잠기는 부분을 가지며, 상기 방사원 및 여자제어수단중 적어도 하나에 연결되는 신장된 프레임부재인 수직도관 및 지지부재(11, 12)와,

    상기 여자제어수단에 전기에너지를 제공하기 위한 전기적 도전수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
27. 제26항에 있어서, 상기 방사원은 신장된 자외선 램프(14)인 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
28. 제27항에 있어서, 상기 여자제어수단은 자외선 램프(14)에 전기적으로 연결된 밸러스트(16)인 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
29. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 자외선 램프(14)가 잠기는 유체는 물이며, 상기 자외선 램프(14)와 밸러스트(16)는 조립체 사용시 물에 잠겨서 물에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
30. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 자외선 램프(14)는 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
31. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 여자제어수단은 밸러스트(16)이며 상기 신장된 프레임 부재인 수직도관 및 지지부재(11, 12)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
32. 제31항에 있어서, 상기 밸러스트(16)는 신장되며, 대향의 제1단부 및 제2단부를 구비하며, 상기 밸러스트의 제1단부는 액체에 잠기는 상기 신장된 프레임부재인 수직도관 및 지지부재(11, 12)의 일부에 장착되고; 상기 자외선 램프(14) 대향의 제1단부 및 제2단부를 구비하며, 각각의 자외선 램프(14)의 제1단부는 대응하는 밸러스트(16)의 제2단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
33. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 전기적 도전수단은 각각의 여자제어수단을 위하여 상기 여자제어수단으로부터 유체에 잠기지 않는 위치까지 연장되는 전기선을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
34. 제32항에 있어서, 상기 조립체는 신장된 또 다른 프레임부재인 수직도관 및 지지부재(11, 12)를 포함하며, 그 관련된 각각의 자외선 램프(14)의 제2단부는 상기 신장된 또 다른 프레임부재인 수직도관 및 지지부재(11, 12)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
35. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 신장된 프레임부재는 외벽을 구비한 관형의 형태를 취하며; 각각의 여자제어수단을 위하여 상기 외벽을 통해 접근개구를 둘러싸는 외부나선형 관형 스터브(29)가 구비된 지지체를 포함하며; 상기 여자제어수단은 그 제1단부에 인접하여 고정된 외측 지지링(26)을 포함하며; 상기 조립체는 관형 스터브(29)와 지지링(26)을 서로를 향해 이동시키기 위해 상기 관형 스터브(29) 및 지지링(26)을 결합시키기 위한 내측 나선형 커플링(27)과, 상기 나선형 커플링(27)이 밀착되었을 때 여자제어수단의 외부에 지지링(26)이 가압될 수 있도록 관형 스터브(29)와 나선형 커플링(27) 사이의 탄성 밀봉부재인 O링(28)을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
36. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립체는 각각의 자외선 램프(14)를 둘러싸며 하나의 개방 단부와 하나의 폐쇄 단부를 포함하는 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)와, 상기 여자제어수단의 제2단부로부터 상기 자외선을 투과할 수 있는 슬리브의 개방단부를 밀봉가능하게 지지하는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
37. 제36항에 있어서, 상기 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)는 석영인 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
38. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립체는 다수의 지지체를 구비하며 조립체 사용시 유체에 잠기는 부분을 구비한 잠수가능한 프레임부재를 가지고; 상기 각각의 지지체는 적어도 하나의 자외선 램프(14)와, 상기 자외선 램프(14)를 위해 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)와, 여자제어수단중 적어도 하나를 지지하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
39. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 여자제어수단은 밸러스트(16)이고, 상기 밸러스트(16)는 제1단부에 대향하는 제2단부를 가지며, 상기 밸러스트(16)는 밸러스트(16)의 부품을 둘러싸는 외측 슬리브(21)를 가지며, 상기 외측 슬리브는 액체가 밸러스트(16)내로 침투되는 것을 방지하도록 밀봉되고, 상기 밸러스트(16) 및 지지체는 밸러스트(16)의 제1단부를 지지체에 기계적으로 연결하는 연결수단을 가지고; 자외선 램프는 제1 및 제2 대향 단부를 가지며; 상기 자외선 램프(14) 및 밸러스트(16)는 자외선 램프(14)의 제1단부를 밸러스트(16)의 제2단부에 기계적 및 전기적으로 연결시키기 위한 연결 수단을 가지며; 상기 조립체는 액체와 직접 접촉하지 않도록 자외선 램프(14)를 밀봉하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
40. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 자외선 램프(14)는 자외선 램프(14)를 지지체에 기계적으로 연결시키는 연결 수단을 가지며, 상기 여자제어수단은 밸러스트(16)이고, 상기 자외선 램프(14) 및 밸러스트(16)는 이들을 서로 전기적으로 연결시키는 수단을 가지며, 상기 조립체는 액체와 직접 접촉하지 않도록 자외선 램프(14)와 밸러스트(16)를 밀봉하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
41. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 여자제어수단은 밸러스트(16)이고, 상기 자외선 램프(14) 및 밸러스트(16)는 이들을 서로 전기적으로 연결시키는 수단을 가지며, 상기 조립체는 액체와의 직접적인 접촉으로부터 자외선 램프(14)와 밸러스트(16)를 커버하여 밀봉하는 외측 슬리브(21)를 가지며, 상기 조립체는 외측 슬리브(21)를 지지체에 기계적으로 연결시키는 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
42. 제27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 여자제어수단은 밸러스트(16)의 부품을 둘러싸는 외측 슬리브(21)를 구비하는 밸러스트(16)이고, 상기 외측 슬리브(21)는 액체가 밸러스트(16)로 침투하는 것을 방지하도록 밀봉되며, 상기 밸러스트(16)는 밸러스트(16)를 지지체에 기계적으로 연결시키는 연결 수단을 가지며; 상기 자외선 램프(14)는 밸러스트(16)와는 별도로 자외선 램프(14)를 지지체에 기계적으로 연결하는 연결 수단과, 액체와 직접 접촉하지 않도록 자외선 램프(14)를 밀봉하는 수단을 포함하며; 상기 자외선 램프(14) 및 밸러스트(16)는 이들을 서로 전기적으로 연결시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
43. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 신장된 프레임 부재는 전기적 도전수단을 포함하며, 상기 밸러스트(16)는 전력전송수단에 제거가능하게 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
44. 제27항 또는 제28항에 있어서, 각각의 여자제어수단은 밸러스트(16)이며, 각각의 자외선 램프(14)는 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)를 가지며, 자외선 램프(14)와 자외선을 투과할 수 있는 슬리브(15)와 밸러스트(16) 사이에는 액체밀봉식 나선형 커플링이 제공되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
45. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 전기적 도전부재는 신장된 다수의 전기적 도전부재인 제2스트립 및 제4스트립(42, 44)를 구비하는 전력 및 신호 라미네이트(39)를 포함하며, 상기 각각의 도전부재는 도전부재를 따라 이격된 다수의 클립(48, 49)을 포함하며, 상기 전력 및 신호 라미네이트(39)는 도전부재 사이에 전기절연물인 제1스트립(41)과 제3스트립(43) 및 제5스트립(45)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
46. 제45항에 있어서, 상기 각각의 도전부재인 제2스트립 및 제4스트립(42, 44)은 절연성의 제1스트립(41)과 제3스트립(43) 및 제5스트립(45) 사이에 샌드위치되며, 상기 스트립중 적어도 하나는 클립(48, 49)을 수용하는 스트립을 따라 이격된 노치(52, 53, 51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
47. 제46항에 있어서, 상기 커넥터는 전기적 도전핀(23, 24)과 연결되는 스프링 클립(48, 49)인 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
48. 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 자외선 램프(14)가 제공되는 것을 특징으로 하는 방사원 조립체.
49. 일부 또는 전체가 액체에 잠긴 제26항 내지 제28항중 어느 한 항에 따른 밸러스트 조립체와 방사원 조립체 위로 액체를 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선광을 이용한 액체 처리 방법.
50. 제49항에 있어서, 상기 조립체는 액체에 잠기는 것을 특징으로 하는 방법.
51. 제49항에 있어서, 액체는 물인 것을 특징으로 하는 방법.
52. 제50항에 있어서, 액체는 물인 것을 특징으로 하는 방법.
53. 제51항에 있어서, 액체는 폐수인 것을 특징으로 하는 방법.
54. 제51항에 있어서, 상기 물은 폐수인 것을 특징으로 하는 방법.
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