KR100635973B1 - Sterilizing apparatus of fluid having temperature regulating device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명자에 의해 출원된 종래의 액체살균장치를 도시한 사시도;1 is a perspective view showing a conventional liquid sterilization apparatus filed by the present inventors;
도 2는 본 발명자에 의해 출원된 종래의 비가열식 액체살균장치를 도시한 사시도:Figure 2 is a perspective view of a conventional non-heating liquid sterilization device filed by the present inventors:
도 3은 본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치의 사시도;3 is a perspective view of a liquid sterilization apparatus equipped with a temperature control device according to the present invention;
도 4는 도 3의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치의 단면도;Figure 4 is a cross-sectional view of the liquid sterilization device with a temperature control device of Figure 3;
도 5는 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 자외선살균기를 도시한 사시도;Figure 5 is a perspective view showing an ultraviolet sterilizer of the liquid sterilization apparatus with a temperature control device of the present invention;
도 6는 도 5의 분해 사시도;6 is an exploded perspective view of FIG. 5;
도 7은 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 석영관 튜브를 도시한 사시도;Figure 7 is a perspective view showing a quartz tube of the liquid sterilization device equipped with a thermostat of the present invention;
도 8은 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 열전소자를 개략적으로 도시한 사시도;Figure 8 is a perspective view schematically showing a thermoelectric element of the liquid sterilization apparatus with a temperature control device of the present invention;
도 9a는 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 정전기 방지장치를 도시한 도면;Figure 9a is a view showing the antistatic device of the liquid sterilization device with a temperature control device of the present invention;
도 9b는 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 정전기 방지장 치의 다른 실시예를 도시한 도면;Figure 9b is a view showing another embodiment of the antistatic device of the liquid sterilization device with a thermostat of the present invention;
도 10은 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치 중 정전기 방지장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면; 및10 is a view showing another embodiment of the antistatic device of the liquid sterilization device with a temperature control device of the present invention; And
도 11은 본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치에 세척장치를 결합한 것을 도시한 도면이다.FIG. 11 is a view illustrating a washing apparatus coupled to a liquid sterilization apparatus equipped with a temperature controller of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 살균 및 온도유지부 11 : 본체10: sterilization and temperature holding unit 11: the body
15 : 잠열축열재 17 : 원통형 벽15: latent heat storage material 17: cylindrical wall
19 : 온도감지센서 20 : 온도조절부19: temperature sensor 20: temperature control unit
25 : 잠열축열재 30 : 제 1온도조절장치25: latent heat storage material 30: the first temperature control device
31, 41 : 열전소자 33, 43 : 방열판31, 41:
35, 45 : 냉각팬 40 : 제 2온도조절장치35, 45: cooling fan 40: second temperature control device
50 : 자외선 살균기 55a, 55b : 튜브50:
60 : 온도감지센서60: temperature sensor
본 발명은 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 혈액이나 각종 유체를 가열이나 접촉하지 않은 상태에서 살균할 수 있도록 함과 동시에, 온도 조절장치를 설치하여 유체의 온도를 적정하게 유지할 수 있 도록 하는 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid sterilization apparatus equipped with a temperature control device, and more specifically, to sterilize blood or various fluids without heating or contacting them, and at the same time, to install a temperature control device to control the temperature of the fluid. The present invention relates to a liquid sterilizer equipped with a temperature control device so as to maintain it properly.
일반적으로, 바이러스나 각종 세균에 오염된 혈액이나 탁도가 높은 유체를 자외선을 통해 살균할 경우에, 혈액 등은 자외선의 투과율이 거의 없기 때문에 외부만 살균처리되고, 그 내부는 전혀 살균효과가 없는 문제점이 있었다.In general, when sterilizing blood or high turbidity fluid contaminated with viruses or various bacteria through ultraviolet rays, the blood and the like are sterilized only outside because there is little transmittance of ultraviolet rays, and the inside has no sterilizing effect at all. There was this.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 대한민국 특허출원 제10-2003-0059940호(2003.08.28)에 "테프론튜브를 이용한 살균정화장치"를 개시한 바 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 특허는 테프론 튜브를 이용한 살균정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생활하수나 공장, 축산, 온천폐수 및 난분해성 염색폐수 등 각종 폐수처리 시스템에 필요한 고도의 살균/정화처리를 위한 것으로서 유/무기질이나 탁도가 심한 경우에도 살균이 가능하고, 난분해성 폐수와 각종 유/무기 화합물이 함유된 폐수를 정화할 수 있도록 한 테프론튜브를 이용한 살균정화장치(1)로, 각종 생활하수, 공장폐수 및 난분해성 염색폐수 등이 유출입되는 폐수입/출수구(101)(102)를 가지며, 폐단부(103)에 의해 일정한 수납공간부(104)가 각각 형성되고, 상기 폐수입수구(101)의 수납공간부(104)와 관통되게 설치되는 제1연결관(110)과; 상기 제1연결관(110)의 하부에 설치되며 살균/악취 및 중금속을 분해하기 위한 각종 처리제(10)(20)(30)(40)가 투입되기 위한 다수개의 투입연결관(120)과; 상기 제1연결관(110)과 대향되는 위치의 폐수출수구(102) 쪽에 동일 형상으로 형성되는 제2연결관(130)으로 구성되는 지지대(100)와; 상기 지지대(100)의 외주연에 자외선살균처리수단(200)이 나선형상으로 적층되게 설치되 도록 구성된다.In order to solve this problem, the present inventor has disclosed a "sterilization purification apparatus using Teflon tube" in Republic of Korea Patent Application No. 10-2003-0059940 (2003.08.28). As shown in FIG. 1, the patent relates to a sterilization and purification apparatus using a Teflon tube, and more specifically, a high sterilization required for various wastewater treatment systems such as domestic sewage, factory, livestock, hot spring wastewater, and hardly degradable dye wastewater. As a sterilization and purification device (1) using Teflon tube, which is capable of sterilization even in the case of severe organic / inorganic substances or turbidity, and to purify difficult-decomposable wastewater and wastewater containing various organic / inorganic compounds. , Wastewater import /
그러나, 상기 특허의 기술내용은 혈액 등과 같이 살균과 동시에 적정한 온도를 유지해야만 하는 유체의 살균장치로는 적합하지 않은 문제점이 있다.However, the technical content of the patent has a problem that it is not suitable as a sterilizer for fluids that must maintain a proper temperature at the same time as sterilization such as blood.
또한, 본 발명자는 대한민국 특허출원 제10-2005-0036667호(2005.05.02)에 "비가열 유체 살균장치"를 출원한 바 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 특허는 비가열식 유체살균장치(100)로서, 유체가 유입되는 유입관(111)이 형성된 유입프레임(110); 살균처리된 유체가 배출되는 유출관(121)이 형성된 유출프레임(120); 상기 유입프레임(110)과 유출프레임(120) 사이에서, 나선축을 중심으로 나선형으로 형성되어, 유체의 유로를 형성하는 나선튜브(130); 상기 나선튜브를 향해 살균파를 조사하는 복수의 살균파발생수단(150); 상기 유입관(111)에 결합되어 유체를 일시 저장하는 탱크(112); 및 상기 탱크(112)에 저장된 상기 유체를 상기 유입프레임(110)을 향해 강제적으로 인입시키는 펌프(115)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 비가열식 유체살균장치에 따르면, 식품의 재료가 되는 분체 또는 유체를 가열하지 않고도 비가열식으로 효과적으로 살균할 수 있다.In addition, the present inventor has filed a "non-heated fluid sterilization apparatus" in Korean Patent Application No. 10-2005-0036667 (2005.05.02). As shown in Figure 2, the patent is a non-heated
그러나, 상기 특허의 기술내용인 비가열식 유체 살균장치도 혈액 등과 같이 살균과 동시에 적정한 온도를 유지해야만 하는 유체의 살균장치로는 적합하지 않은 문제점이 있다.However, there is a problem that the non-heated fluid sterilizing device, which is the technical content of the patent, is not suitable as a sterilizing device for fluids that must maintain a proper temperature at the same time as sterilization such as blood.
또한, 혈액 등과 같은 유체는 상황에 따라 적정한 온도를 유지하여야만 하는 데, 만약에 혈액을 살균하여 바로 인체에 투입하는 경우에는 신체의 최적온도인 36.5℃ 이하로 온도를 유지시키면서 살균하여야 하며, 또는 만약에 혈액을 살균한 후에 냉동보관할 경우에는 냉동보관을 위한 최적온도인 대략 5℃ 정도의 온도를 유지시키면서 살균하여야만 한다.In addition, a fluid such as blood should be maintained at an appropriate temperature according to the situation. If the blood is sterilized and immediately put into the human body, it should be sterilized while maintaining the temperature below 36.5 ° C, which is the optimal temperature of the body. In case of cryopreservation after sterilizing blood, sterilization should be maintained while maintaining the temperature of about 5 ℃ which is the optimal temperature for cryopreservation.
그러나, 상기의 이미 출원된 본 발명자의 특허나 그 이외의 어떠한 종래기술에도 온도유지장치가 장착되지 않아서, 혈액 등을 살균하기에는 부족한 부분이 있었고, 어렵게 살균처리 해 놓은 혈액 등의 유체를 변질시킬 수도 있는 문제점이 있었다.However, the patent of the inventor of the present application or any other prior art described above is not equipped with a temperature holding device, so that there is a part that is insufficient to sterilize blood, etc., and it is possible to alter the fluid such as blood which has been sterilized hardly. There was a problem.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자외선이 투과하지 못하는 액상물질이나 탁도가 높은 유체를 가열 또는 접촉하지 않으면서도 효과적으로 살균할 수 있도록 한 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, liquid sterilization is provided with a temperature control device to effectively sterilize liquid material or high turbidity fluid that ultraviolet rays do not penetrate without heating or contact To provide a device.
본 발명의 다른 목적은 열전모듈 및 축열잠열재를 이용하여 유체의 온도를 적정하게 유지할 수 있도록 한 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a liquid sterilization apparatus having a temperature control device capable of appropriately maintaining a temperature of a fluid using a thermoelectric module and a latent heat storage material.
본 발명의 또 다른 목적은 유체가 유동하는 튜브의 내벽에 이물질이 붙지 않도록 정전기 발생을 억제시킬 수 있도록 한 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a liquid sterilization device having a temperature control device capable of suppressing the generation of static electricity so that foreign matter does not adhere to the inner wall of the tube through which the fluid flows.
본 발명의 또 다른 목적은 유체가 나선형 튜브를 통과함으로써 유체의 내외 부 전체를 효과적으로 살균할 수 있도록 한 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a liquid sterilizer equipped with a temperature control device capable of effectively sterilizing the whole inside and outside of the fluid by passing the fluid through the spiral tube.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치는 살균 및 온도유지부 및 그와 연결되어 위치하는 온도조절부를 포함하며, In order to achieve the above objects, the liquid sterilization apparatus equipped with a temperature control device according to an embodiment of the present invention includes a sterilization and temperature maintenance unit and a temperature control unit located in connection therewith,
상기 살균 및 온도유지부는, 중앙에 원형홀에 의해 원통형 벽이 형성된 본체; 상기 본체의 원통형 벽 내부에 내장되는 자외선 살균기; 상기 본체의 외주면 일측에 설치되는 제 1온도조절장치; 및 상기 원통형 벽과 본체의 사이에 충진되는 잠열축열재;를 포함하고,The sterilization and temperature maintenance unit, the main body is formed with a cylindrical wall by a circular hole in the center; An ultraviolet sterilizer embedded inside the cylindrical wall of the body; A first temperature control device installed on one side of the outer circumferential surface of the main body; And a latent heat storage material filled between the cylindrical wall and the main body.
상기 온도조절부는, 그 내부에 충진된 잠열축열재; 상기 잠열축열재 내부에 설치되고, 상기 자외선살균기와 일체로 연결되는 나선형 튜브; 상기 온도조절부의 일측에 설치되는 제 2온도조절장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature control unit, a latent heat storage material filled therein; A spiral tube installed inside the latent heat storage material and integrally connected to the ultraviolet sterilizer; And a second temperature control device installed at one side of the temperature control part.
상기 자외선 살균기는, 하부고정판; 상기 하부고정판의 상부쪽에 고정용 지지대에 의해 나사식으로 지지되는 상부고정판; 상기 고정용지지대를 중심으로 하여 상기 하부고정판과 상부고정판 사이에 설치되는 석영관; 상기 석영관의 외주면에 나선형으로 감겨지는 튜브; 상기 석영관의 내부에 원주방향을 따라 설치되는 다수의 내측 자외선램프; 및 상기 석영관의 외부에 원주방향을 따라 설치되는 다수의 외측 자외선램프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The ultraviolet sterilizer, the lower fixing plate; An upper fixing plate screwed to the upper side of the lower fixing plate by a fixing support; A quartz tube installed between the lower fixing plate and the upper fixing plate around the fixing support; A tube wound spirally on an outer circumferential surface of the quartz tube; A plurality of inner ultraviolet lamps installed along the circumferential direction of the quartz tube; And a plurality of outer ultraviolet lamps installed along the circumferential direction on the outside of the quartz tube.
상기 튜브는 불소수지계열의 투명한 튜브, 테프론 튜브, 플렉시블 튜브 및 미세한 석영관으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The tube is characterized in that any one selected from fluorine resin-based transparent tube, Teflon tube, flexible tube and fine quartz tube.
상기 본체의 원통형 벽의 내벽에는 폴리싱 처리를 하여 반사경을 형성하는 것을 특징으로 한다.The inner wall of the cylindrical wall of the main body is characterized in that the mirror is formed by polishing.
상기 제 1온도조절장치 및 제 2온도조절장치는, 펠티어효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각을 시키는 열전소자; 상기 열전소자의 일측에 설치되어 열을 방열시키기 위한 방열판; 및 상기 방열판으로부터 발생된 열을 냉각시키거나 외부로 배출하기 위한 냉각팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The first temperature control device and the second temperature control device, the thermoelectric element for cooling by using the Peltier Effect (Peltier Effect); A heat sink installed on one side of the thermoelectric element to radiate heat; And a cooling fan for cooling or discharging heat generated from the heat sink to the outside.
상기 잠열축열재는 망초, 초산염, 열매체유 및 파라핀으로부터 선택된 어느 하나의 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.The latent heat storage material is characterized by using any one material selected from forget-me-not, acetate, thermal oil and paraffin.
상기 튜브의 유입구측 외주부에 자석을 더 설치하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that the magnet is further provided on the inlet side outer peripheral portion of the tube.
상기 튜브의 유입구측 외주부에 전선코일을 더 설치하고, 그 전선코일에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the wire coil is further provided on the inlet side outer periphery of the tube, to supply power to the wire coil.
상기 튜브의 외주면에 동선을 간헐적으로 나선형으로 감고, 상기 동선을 살균장치 본체에 접지시키는 것을 특징으로 한다.The copper wire is wound around the outer circumferential surface of the tube in an intermittent spiral form, and the copper wire is grounded to the sterilizer main body.
상기 온도조절부의 일측에 그 내부의 온도를 감지하기 위해 설치되는 온도감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it further comprises a temperature sensor installed on one side of the temperature control unit for sensing the temperature inside.
상기 살균장치의 살균 및 온도유지부의 상부에 연결되어 장착되는 세척장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And further comprising a washing device connected to and mounted on top of the sterilizing device and the temperature maintaining part of the sterilizing device.
상기 세척장치는, 세척수가 저장되는 세척수탱크; 상기 세척수탱크의 일측과 튜브를 연결하는 관에 설치되는 솔레노이드밸브; 및 상기 세척수탱크의 다른 일측 에 연통되어 설치되는 오존수 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The washing apparatus includes a washing water tank in which washing water is stored; A solenoid valve installed on a tube connecting one side of the washing water tank to the tube; And an ozone water generator installed in communication with the other side of the washing water tank.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적 및 구성상의 특징은 첨부된 도면 및 이하에서 기술되는 본 발명의 상세하고 바람직한 실시예들의 설명에 의하여 더욱 명확하게 될 것이다. 또한, 도면들에서 서로 동일 내지 유사한 부분들은 설명 및 이해의 편의상 동일 내지 유사한 참조 부호들로 기재되어 있는 점에 주목할 필요가 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the liquid sterilization device equipped with a temperature control device according to the present invention. The objects and constructional features of the present invention will become more apparent from the accompanying drawings and the description of the detailed and preferred embodiments of the present invention described below. In addition, it is to be noted that the same to similar parts in the drawings are described with the same to similar reference numerals for convenience of description and understanding.
본 발명의 일실시예로서, 특히 가열살균을 할 수 없는 혈액을 예를 들어 설명한다. 혈액은 가열살균을 할 수 없기 때문에 자외선을 이용하여 비가열 및 비접촉식으로 살균을 하는데, 이 또한 혈액의 자외선 투과율이 거의 없기 때문에 혈액 내부를 살균하기가 어렵다는 단점이 있으며, 이를 해결하는 것이 본 발명의 핵심기술인 것이다. 또한, 부수적으로 혈액의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 온도조절장치를 설치하였으며, 혈액 내부의 유기물질에 의한 정전기 발생을 제거하기 위한 방법을 제공하는 것도 기술의 주된 부분이다.As an embodiment of the present invention, the blood that cannot be heat sterilized will be described by way of example. Since the blood is not heat sterilized, it is sterilized by non-heating and non-contact using ultraviolet rays. In addition, there is a disadvantage in that it is difficult to sterilize the blood inside because there is almost no UV transmittance of the blood. It is a core technology. Incidentally, a temperature control device was installed in order to keep the temperature of blood appropriately, and it is also a main part of the technology to provide a method for removing static electricity caused by organic substances in the blood.
도 3는 본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치의 사시도이고, 도 4은 도 3의 단면도이다.Figure 3 is a perspective view of a liquid sterilization apparatus equipped with a temperature control apparatus according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of FIG.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치는 크게, 혈액 등의 유체를 살균하기 위한 살균 및 온도유지부(10), 살균된 유체의 온도를 짧은 시간내에 조절하기 위해 상기 살균 및 온도유지부(10)와 연결되어 위치하는 온도조절부(20), 및 상기 살균 및 온도유지부(10)의 내부에 내장되는 자외선살균기(50)를 포함한다.As shown in Figure 3 and 4, the liquid sterilization device with a temperature control device according to the present invention is large, sterilization and
보다 구체적으로 설명하면, 상기 온도유지부(10)는 중앙에 큰 원형홀에 의해 원통형 벽(17)이 형성된 본체(11)를 구비하는데, 상기 원통형 벽(17)의 내부에는 상기 자외선 살균기(50)가 내장될 수 있고, 상기 원통형 벽(17)과 본체(11)의 사이에 형성되는 공간에는 잠열축열재(15)가 충진된다. 상기 본체(11)는 열전도율이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.More specifically, the
또한, 상기 원통형 벽(17)의 내벽에는 폴리싱 처리를 하여 반사경을 형성하는데, 이는 자외선램프에 의한 자외선의 반사효율을 좋게 하기 위함이다.In addition, the inner wall of the
상기 잠열축열재(15)는 단위 부피 및 단위 무게당 축열용량이 큰 물질로서, 열에너지의 저장용량이 커서 현열장치보다 부피나 무게를 크게 줄일 수 있는 특징이 있다. 즉, 상변화물질인 잠열축열재를 이용하여 축냉/열을 하면, 물의 현열을 이용한 장치보다 부피가 1/8로 줄어들며, 암석을 이용한 장치보다는 1/17로 줄어든다. 또한, 상변화물질의 용융열을 이용한 축열기는 온도성층(thermocline) 현상이 심하지 않으므로, 사용온도에 알맞는 범위에서 거의 일정한 온도로 축열 및 방열을 할 수 있다. 따라서, 현열을 이용한 축열기에서는 축열 매체와 열수송 유체 간의 온도차이가 22∼23℃ 이상은 되어야 충분히 축열을 할 수 있지만, 용융열을 이용한 축열기에서는 단지 몇 도만 온도가 높아도 가능하게 되는 것이다.The latent
100℃ 이하의 열에너지를 사용하는 주거 및 민생용의 경우에는 무기수화물 계열(단위 부피당 열저장용량이 크다)이 축열매체로 주로 사용되는데, 망초, 초산염, 열매체유 또는 파라핀 등이 사용될 수도 있다.In the case of residential and public use using heat energy of 100 ℃ or less, inorganic hydrate series (large heat storage capacity per unit volume) is mainly used as a heat storage medium. For example, forget-me-not, acetate, heat oil or paraffin may be used.
또한, 상기 본체(11)의 일측에는 내부의 온도를 적정하게 유지하기 위한 제 1온도조절장치(30)가 설치된다. 상기 제 1온도조절장치(30)는 필요에 따라 적어도 하나 이상이 설치된다. 상기 제 1온도조절장치(30)는 펠티어효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각을 시키는 열전소자(31), 열전소자(31)의 일측에 설치되어 열을 방열시키기 위한 방열판(33) 및 상기 방열판(33)으로부터 열을 냉각시키거나 외부로 배출하기 위한 냉각팬(35)를 포함한다. 상기 열전소자(31)에 대한 구체적인 구성 및 작동은 하기에 설명하도록 한다.In addition, one side of the
상기 본체(11)의 다른 일측에는 온도감지센서(19)가 설치되어 상기 잠열축열재(15)의 온도를 감지할 수 있으며, 상기 자외선살균기(50)로부터 연장된 튜브(55a)가 상기 본체(11)를 관통하여 외부로 연장된다. 하기에 설명되겠지만, 상기 튜브(55a) 내부로 혈액 등의 유체가 이동하면서 살균처리가 이루어지게 된다.The other side of the
상기 온도조절부(20)는 그 내부에 잠열축열재(25)를 충진시키고, 상기 잠열축열재(25) 내부에 나선형의 튜브(55b)가 설치된다. 상기 나선형의 튜브(55b)의 일측은 상기 자외선살균기(50)의 튜브(55a)와 일체로 연결되고, 그 타측은 온도조절부(20)의 외부로 연장되어 형성된다.The
또한, 상기 온도조절부(20)의 하부측에는 제 2온도조절장치(40)가 설치되고, 상기 온도조절부(20)의 다른 일측에는 그 내부의 온도를 감지하기 위하여 온도감지센서(60)가 설치되어 있다.In addition, a second
상기 제 2온도조절장치(40)는 필요에 따라 적어도 하나 이상 설치될 수 있고, 상기 제 2온도조절장치(40)는 펠티어효과(Peltier Effect)를 이용하여 냉각을 시키는 열전소자(41), 열전소자(41)의 일측에 설치되어 열을 방열시키기 위한 방열판(43) 및 상기 방열판(43)으로부터 열을 냉각시키거나 외부로 배출하기 위한 냉각팬(45)를 포함한다. 상기 열전소자(41)에 대한 구체적인 구성 및 작동은 하기에 설명하도록 한다.At least one second
상기 잠열축열재(25)는 상기 살균 및 온도유지부(10)에서 사용하는 잠열축열재(15)와 동일한 물질을 사용할 수 있다.The latent
상기와 같은 온도조절부(20)는 잠열축열재(25)와 튜브(55b)가 직접 접촉함으로써 온도의 조절을 보다 신속하게 할 수 있다는 장점이 있다.The
상기 살균 및 온도유지부(10)의 나선형 튜브(55a)와 상기 온도조절부(20) 내부의 나선형 튜브(55b)는 일체로 연결되어 있으며, 유체가 튜브(55a)를 통해 살균되고 튜브(55b)를 지나면서 적정온도로 유지되게 되는 것이다.The
도 5는 본 발명에 따른 자외선 살균기를 도시한 사시도이고, 도 6는 도 5의분해사시도이다.5 is a perspective view showing an ultraviolet sterilizer according to the present invention, Figure 6 is an exploded perspective view of FIG.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 자외선 살균기(50)는 하 부고정판(51)과 상부고정판(53)을 구비하고, 상기 하부고정판(51)과 상부고정판(53)은 고정용지지대(55)에 의해 나사식으로 지지된다. 상기 고정용지지대(55)를 중심으로 하여 상기 하부고정판(51)과 상부고정판(53) 사이에는 석영관(525)이 설치되고, 상기 석영관(525)의 외주면에는 튜브(55a)가 나선형으로 감겨진다. 상기 나선형으로 감겨진 튜브(55a)는 불소수지계열의 투명한 튜브, 테프론 튜브, 플렉시블 튜브, 또는 미세 석영관을 사용할 수 있다. 상기 튜브(55a)의 내부로 살균하기 위한 유체(혈액 등)가 이동하게 되는 것이다.5 and 6, the
유체가 상기와 같은 나선형의 튜브(55a)를 거침으로써, 와류현상이 발생하여 튜브를 통과하는 체류시간이 늘어나 폐수가 자외선의 조사면적을 넓게 받아 살균처리 효과가 상승하게 되는 것이다. 따라서, 튜브(55a)의 감긴 횟수에 따라 체류시간을 길게 할 수 있고, 별도의 교반기나 설비 없이도 튜브의 흐름을 따라 와류 및 난류에 의한 자연적 효과가 좋기 때문에, 처리효과가 크게 향상되며, 적은 시스템으로 많은 양을 처리할 수 있는 편리성이 있다.As the fluid passes through the
상기 석영관(525)의 내부에는 다수의 내측 자외선램프(521)가 원주방향을 따라 설치되고, 상기 석영관(525)의 외부에는 다수의 외측 자외선램프(523)가 원주방향을 따라 설치된다. 즉, 상기 튜브(55a)의 내측과 외측에서 동시에 자외선을 방사함으로써, 유체의 살균 처리 능력을 배가시켜 준다는 장점이 있는 것이다.Inside the
또한, 상기 상부고정판(53)에는 단자(57)가 형성되어 있어, 다수의 자외선램프에 전원을 인가할 수 있으며, 그러한 전원공급장치에 대한 기술을 이미 공지되어 있으며 당업자라면 일반적으로 알 수 있는 사항이기 때문에, 그에 대한 구체적인 설명은 하지 않도록 한다.In addition, the
도 7은 본 발명에서 사용할 수 있는 석영관 코일 튜브를 도시한 것으로, 상기 석영관 코일 튜브는 소정의 열을 가하면서 나선형으로 열융착시켜 석영관(525)의 외주면에 설치할 수 있다. 이러한 석영관 코일 튜브는 정전기에 강해서 이물질이 부착되지 않는다는 장점이 있다.Figure 7 shows a quartz tube coil tube that can be used in the present invention, the quartz tube coil tube can be installed on the outer circumferential surface of the
도 8은 본 발명에서 사용하는 열전소자를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 열전소자(31)는 열전재료를 이용하여 직류 전원의 공급만으로 냉각, 가열, 항온 및 발전을 동시에 이룰 수 있는 간편하고 확실한 열과 전기의 교환을 위한 차세대 냉각기판이다. 이는 기존의 컴프레서 냉각방식을 대체하여 언제 어디서든지 간편하게 냉각과 발열이 동시에 가능하여 기술의 적용에 따라 제품의 온도를 -75℃ 에서 +300℃ 까지 온도를 자유롭게 선택할 수 있다.8 is a view schematically showing a thermoelectric element used in the present invention. As shown in FIG. 8, the
즉, 열전소자(31)는 전류에 의해 열을 흡수 또는 발생시키는 펠티에 효과를 이용한 것으로, 2종류의 전기전도판(315)와(316)을 접속시켜 여기에 전류를 흘려보내면 전류방향에 따라 한쪽 단자는 흡열하여 냉각부(320)를 형성하고, 다른 쪽 단자는 발열하여 발열부(330)을 형성한다. 상기 냉각부(320)와 발열부는 세라믹판(Al2O3)으로 제작된다.That is, the
2종류의 전기전도판으로 금속을 사용할 수도 있고, 금속 대신에 전기전도 방 식이 다른 비스무트(Bi), 텔루르(Te) 등 반도체를 사용할 수도 있는데, 이러한 반도체를 사용하면 효율성이 높은 흡열, 발열작용을 하는 펠티에 소자를 얻을 수 있다.Metal can be used as two kinds of electrical conduction plates, and semiconductors such as bismuth (Bi) and tellurium (Te), which have different electric conduction methods, can be used instead of the metal. A Peltier device can be obtained.
또한, 탁도나 유기물 등이 많은 액체는 튜브(55a)와의 접촉에 의한 정전기 현상이 발생하여 튜브 관 내벽에 스케일이 생김으로써, 자외선 살균시 살균력이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이하에서는 정전기 발생을 방지하기 위한 장치를 설명하도록 한다.In addition, the liquid having a lot of turbidity or organic matter, the electrostatic phenomenon is generated by the contact with the
도 9는 유체가 유입되는 튜브의 유입구측에 자석을 설치하거나 전기적 자장을 설치하여 정전기를 방지하는 장치를 도시한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an apparatus for preventing static electricity by installing a magnet or installing an electric magnetic field on an inlet side of a tube into which a fluid is introduced.
도 9a에 도시된 바와 같이, 튜브(55a)의 유입구측 외주부에 자석(450)을 설치하면, 자석의 자기장이 유체의 분자를 균일하게 배열시켜 줌으로써 정전기를 방지할 수 있고, 결국 튜브 내벽에 형성되는 스케일을 방지할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 9A, when the
또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 튜브(55a)의 유입구측 외주부에 전선코일(470)을 설치하고, 그 전선코일(470)에 전원(475)을 공급하여 주면, 전기적 자장이 유체의 분자를 균일하게 배열시켜 줌으로써 정전기를 방지할 수 있고, 결국 튜브 내벽에 형성되는 스케일을 방지할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 9B, when the
또 다른 실시예로서, 정전기의 발생을 방지하기 위한 장치가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 튜브(55a)의 외주면에 동선(320)을 간헐적으 로 나선형으로 감은 후에, 동선을 살균장치 본체(11)에 접지(330)시킨다. 이러한 구성을 통해서, 튜브 내부에서 유체에 의해 발생할 수 있는 정전기를 접지시킴으로써 정전기를 방지할 수 있는 것이다.As another embodiment, an apparatus for preventing the generation of static electricity is shown in FIG. As shown in FIG. 10, after winding the
도 11은 본 발명에 따른 살균장치에 세척장치를 설치한 것을 도시한 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 세척장치(810)가 상기 살균장치의 살균 및 온도유지부(10)의 상부에 연결된다. 11 is a cross-sectional view showing a washing apparatus installed in the sterilizing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 11, the
상기 세척장치(810)는 세척수가 저장되는 세척수 탱크(815)를 구비한다. 상기 세척수탱크(815)의 일측은 솔레노이드밸브(820)를 통해 튜브(55a)에 관으로 연결되어 있고, 또 다른 일측에는 오존수를 생성하는 오존수 생성기(817)와 연결되어 있다. 상기 오존수 생성기(817)는 세척수 탱크(815)의 증류수를 순환식으로 연속 통과시키면서 오존의 용해도를 높여서 오존수로 변형시키는 역할을 한다. 오존수는 세척 및 살균력이 높아 세척수로 사용하기에 매우 적합하다.The
따라서, 살균장치를 세철할 경우에는, 유체가 유입되는 튜브(55a)의 유입구를 막고, 솔레노이드 밸브(820)를 개방하여 오존세척수를 튜브(55a)로 주입시키면, 오존세척수는 나선형 튜브(55a) 및 나선형 튜브(55b)를 거치면서 튜브 내부를 세척하게 된다.Accordingly, when washing the sterilizer, the inlet port of the
이하, 본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치의 작동에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the liquid sterilization device with a temperature control device according to the present invention will be described in detail.
내측 자외선램프(521)와 외측 자외선램프(523)를 작동시킨 상태에서 살균하고자 하는 유체(혈액)를 튜브(55a)로 유입시키면, 유체는 나선형 튜브(55a)를 통과하면서 살균되기 시작한다. 이때, 유체는 코일형상의 튜브(55a)를 지나면서 와류현상을 통해 튜브를 통과하는 체류시간이 늘어나고 유체의 내부와 외부가 교번됨으로써 전체적으로 효과적인 살균을 이룰 수 있다.When the fluid (blood) to be sterilized is introduced into the
이때, 살균 및 온도유지부(10)의 내부는 자외선램프들의 발광 및 발열로 인해 온도가 높아지는데, 제 1온도조절장치(30)가 작동하여 잠열축열재(15)를 냉각시키게 되고, 잠열축열재(15)가 냉각온도를 오랫동안 유지하면서 살균 및 온도유지부(10)의 내부를 냉각시켜서 적정한 온도를 유지할 수 있도록 한다. 즉, 열전소자(31)의 냉각부(320)가 본체(11) 내부의 잠열축열재(15)를 냉각시키고, 그 반대편의 발열부(330)는 방열판(33)과 냉각팬(35)에 의해 열을 냉각시키거나 외부로 방출시키게 된다.At this time, the temperature of the sterilization and
이러한 제 1온도조절장치(30)와 잠열축열재(15)에 의해 튜브(55a) 내부의 혈액이 어느 정도 일정한 온도를 유지할 수 있게 된다.By the first
그 후에, 상기 살균 및 온도유지부(10)를 통과한 유체는 온도조절부(20)로 이송되며, 최종적으로 나선형 튜브(55b)를 거치면서 미리 설정된 적정온도를 유지할 수 있게 된다.Thereafter, the fluid passed through the sterilization and
이때에 사용되는 제 2온도조절장치(40)는 상기 제 1온도조절장치(30)와 동일한 작동을 한다.The second
만약에 온도감지센서(60)가 감지한 온도가 미리 설정된 온도보다 높을 경우 에는 제 2온도조절장치(40)를 작동시켜 잠열축열재(25)를 냉각시키게 되고, 온도감지센서(60)가 감지한 온도가 미리 설정된 온도보다 낮을 경우에는 제 2온도조절장치(40)의 작동을 중지시켜 잠열축열재(25)의 냉각을 멈추게 한다.If the temperature detected by the
본 발명에 따른 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치의 사용에 있어서, 혈액을 살균하여 바로 인체에 투입할 경우에는 인체의 온도인 36.5℃에 근접한 온도로 설정하여 적정온도를 유지하는 것이 바람직하고, 혈액을 살균하여 냉장보관할 경우에는 혈액 보관온도인 5℃에 근접하게 온도를 설정하여 적정온도를 유지하는 것이 바람직하다.In the use of a liquid sterilization apparatus equipped with a temperature control device according to the present invention, when sterilizing blood and directly put into the human body, it is preferable to maintain a proper temperature by setting to a temperature close to 36.5 ℃ the temperature of the human body, When sterilizing blood and refrigerated storage, it is desirable to maintain the proper temperature by setting the temperature close to the blood storage temperature of 5 ℃.
본 발명의 온도조절장치가 구비된 액체 살균장치에 의하면, 첫째 열전소자와 잠열축열재를 이용하여 낮은 온도유지와 온도변화를 최소화 할 수 있으며, 항상 일정한 온도를 유지할 수 있는 장점이 있다.According to the liquid sterilization apparatus provided with the temperature control device of the present invention, first, by using a thermoelectric element and a latent heat storage material, it is possible to minimize low temperature maintenance and temperature change, and to maintain a constant temperature at all times.
둘째, 자외선의 투과가 어려운 유체를 용이하게 살균할 수 있으며, 살균능력도 크게 증대시킬 수 있는 장점이 있다.Second, it is possible to easily sterilize the fluid difficult to transmit ultraviolet rays, there is an advantage that can greatly increase the sterilization ability.
세째, 자외선이 투과하지 못하는 액상물질이나 탁도가 높은 유체를 가열 또는 접촉하지 않으면서도 효과적으로 살균할 수 있다.Third, it is possible to sterilize effectively without heating or contacting the liquid material or high turbidity fluid that ultraviolet light does not penetrate.
네째, 유체가 유동하는 튜브의 내벽에 이물질이 붙지 않도록 정전기 발생을 억제시킬 수 있다.Fourth, it is possible to suppress the generation of static electricity so that foreign matter does not adhere to the inner wall of the tube through which the fluid flows.
다섯째, 유체가 나선형 튜브를 통과함으로써 유체의 내외부 전체를 효과적으 로 살균할 수 있다.Fifth, the fluid can effectively sterilize the inside and outside of the fluid by passing through the spiral tube.
여섯째, 튜브의 내부를 용이하게 세척함으로써, 튜브 내부에 발생할 수 있는 오염원을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.Sixth, by easily washing the inside of the tube, there is an advantage that can effectively remove the contamination source that may occur inside the tube.
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