KR100807319B1 - Water Sterilizer by using Microwave Energy - Google Patents

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Abstract

마이크로파 에너지의 이용에 있어서 레이더 및 무선 통신용만이 아닌 음식의 조리, 탈수, 표백 등의 가전 및 산업적 이용을 전제로 한 개발이 많이 이뤄지고 있다. 마이크로웨이브 오븐은 식품의 가열 및 조리에 마이크로파를 이용한 대표적인 경우라 할 수 있다. 최근에는 마이크로웨이브 에너지를 생물학적인 용도로 사용하는, 특히 살균 작용에 대한 연구가 많이 이뤄지고 있다. 통상의 물은 대표적으로 세균이 많이 존재하는 상태의 물질로서 살균을 필요로 하는 경우가 많고, 마이크로웨이브의 특정 주파수는 물 분자를 진동 시킴으로써 가열 또는 세균의 세포를 직접적으로 파괴할 수 있다. 그러나 마이크로웨이브 에너지를 살균 작용에 이용하려고 할 때, 마이크로파를 발생시키고 목표물에 전달하는 상황에 대한 충분한 고려 없이는 많은 손실이 존재함을 전제로 할 때, 효율성 측면의 제고는 필수적이다. 따라서 마이크로파 에너지의 전송 특성과 물의 흐르는 속성을 감안하여, 마이크로파 에너지의 전송 손실이 작은 도파관에 마이크로파와 물이 동시에 흐르게 함으로써, 마이크로파 에너지와 물이 같이 흘러 가면서 살균 작용이 일어나게 하는 장치를 고안한다 즉 살균의 목표를 물이라는 전제 하에 마이크로웨이브 에너지를 효율적으로 전송하고, 또 그 에너지의 대부분을 목표물인 물에서 효율적으로 소모하는 것을 본 특허의 목적으로 한다. 효율성이 높다는 것은 소모 전력이 적고, 살균 장치의 크기를 줄이며, 제작 비용을 최소로 하는 살균 방식을 의미한다
In the use of microwave energy, many developments are being made on the premise of home appliances and industrial use such as cooking, dehydration, and bleaching of food as well as for radar and wireless communication. Microwave ovens are a typical case of using microwave for heating and cooking food. Recently, much research has been done on the use of microwave energy for biological purposes, in particular on sterilization. Conventional water is typically a material in a state where a large number of bacteria are required to sterilize, and the specific frequency of the microwave can directly destroy heating or bacterial cells by vibrating water molecules. However, when attempting to use microwave energy for sterilization, it is necessary to improve the efficiency, given that there are many losses without fully considering the situation of generating and delivering microwaves to the target. Therefore, in consideration of the transmission characteristics of the microwave energy and the flowing property of the water, the device is designed to cause the sterilization action as the microwave energy and the water flow together by allowing the microwave and water to flow simultaneously in the waveguide with the small transmission loss of the microwave energy. The purpose of this patent is to efficiently transmit microwave energy under the premise of water and to consume most of the energy in the target water. High efficiency means a sterilization method that consumes less power, reduces the size of the sterilizer and minimizes manufacturing costs.

마이크로파, 살균, 물, 도파관Microwave, sterilization, water, waveguide

Description

마이크로파 에너지를 이용한 물 살균 장치 {Water Sterilizer by using Microwave Energy} Water Sterilizer by Microwave Energy {Water Sterilizer by using Microwave Energy}             

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치,1 is an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2는 도 1에 도시된 물 살균 장치의 마이크로파 전송 선로 및 급수부 구조,Figure 2 is a structure of the microwave transmission line and the water supply of the water sterilization apparatus shown in Figure 1,

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치,3 is an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to a second embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치,4 is an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to a third embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치,5 is an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to a fourth embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 바람직한 제5 실시 예에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치.
6 is an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 물 살균 장치에 관한 것으로서, 특히 마이크로파 에너지와 살균의 대상이 되는 물이 전송선로안에서 함께 흐르도록 함으로써 마이크로파 에너지의 효율을 높일 수 있도록 한 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water sterilization apparatus, and more particularly, to an efficient water sterilization apparatus using microwave energy to increase the efficiency of microwave energy by allowing both microwave energy and water to be sterilized to flow together in a transmission line.

종래의 마이크로파를 이용한 물 살균장치로는 일본 특개평8-132031호(1996. 5. 28)가 있다. 이는 물이 있는 캐비티(Cavity) 구조 내에 마이크로파 에너지를 전달하여, 살균 작용을 가능케 하는 구조이다. 상기 방식의 종래 기술에는 두 가지의 단점이 존재하는데, 첫째는 마이크로파 에너지를 캐비티 내부에 전송하고, 캐비티 내부에 있는 소량의 물에 작용시키므로 마이크로파 에너지와 물의 상호 작용이 일어나는 범위가 좁아 효율이 낮고, 둘째는 상호 작용이 급속히 발생하지 않으므로, 물이 계속적으로 흐르는 것이 아니라 살균이 되는 일정 시간 동안 캐비티 내부에 고여 있어야 한다는 것이다. 이 두 가지의 단점으로 인하여 마이크로파 살균 방식은 타 방식에 비하여 비효율적이라 상용화에 걸림돌이 되어 왔다.
As a conventional water sterilizer using microwaves, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-132031 (1996. 5. 28). It is a structure that transmits microwave energy in a cavity structure with water, enabling sterilization. There are two drawbacks in the prior art of this method, firstly, microwave energy is transmitted inside the cavity and acts on a small amount of water inside the cavity, so the range of interaction between microwave energy and water is narrow, resulting in low efficiency. The second is that the interaction does not occur rapidly, so that water does not flow continuously but must remain inside the cavity for a period of time to sterilize. Due to these two drawbacks, the microwave sterilization method is inefficient compared to other methods and has been an obstacle to commercialization.

본 발명의 목적은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 서로 상호작용에 의해 마이크로파 에너지의 효율을 극대화 하면서 살균작용을 할 수 있는 마이크로파 에 너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치를 제공하는데 있다. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, by allowing microwave energy and water to flow together in a transmission line, the microwave energy can be sterilized while maximizing the efficiency of microwave energy by interaction with each other. To provide an efficient water sterilization apparatus using.

본 발명의 다른 목적은 전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 캐비티가 필요없어 제품의 사이즈를 줄일 수 있는 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an efficient water sterilization apparatus using microwave energy that can reduce the size of the product by not having a cavity by allowing the microwave energy and water to flow together in the transmission line.

본 발명의 또 다른 목적은 전송 도파관을 분리/결합이 가능하도록 구성하고 이를 기존 오염수가 흐르는 파이프에 설치하여 살균 작용을 할 수 있게 함으로써 물이 전송 도파관에 직접 접촉되지 않은 상태에서도 살균작용을 할 수 있는 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to configure the transmission waveguide to be separated / combined and to install it in the existing contaminant flowing pipe to perform a sterilization action can be sterilized even in the state that the water is not in direct contact with the transmission waveguide. The present invention provides an efficient water sterilization apparatus using microwave energy.

본 발명의 또 다른 목적은 전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 다수의 주파수를 동시에 발생시킬 수 있어, 특정 주파수에만 반응하는 다수의 세균을 동시에 살균할 수 있는 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to efficiently generate water by using microwave energy capable of simultaneously generating a plurality of frequencies by allowing microwave energy and water to flow together in a transmission line, thereby simultaneously killing a plurality of bacteria that respond only to a specific frequency. To provide a device.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In order to achieve the above objects, the present invention provides a water sterilization apparatus using microwaves,

마이크로 파 발진기;Microwave oscillator;

상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파가 진행되는 전송 도파관;A transmission waveguide through which microwaves oscillated from the microwave oscillator;

살균 대상인 물과 상기 전송 도파관을 통해 전달되는 마이크로 파가 동시에 흐르는 살균 도파관을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치를 개시한다.Disclosed is a water sterilizing apparatus using microwaves, characterized in that the apparatus further comprises a sterilizing waveguide which simultaneously flows water to be sterilized and microwaves transmitted through the transmission waveguide.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도1은 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치의 제1 실시예로서, 도시된 바와 같은 웨이브 가이드 전송선로를 이용한 것이다.Figure 1 is a first embodiment of an efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to the present invention, using a wave guide transmission line as shown.

구성을 살펴보면, 마이크로 파 에너지를 발생시키는 마이크로 발진기(101), 마이크로 파 전송 도파관(111)과 물이 가득 찬 살균 도파관(102) 사이의 임피던스 정합부(113), 급수 파이프(103), 수조(131), 동작 스위치(135) 등으로 구성된다.Looking at the configuration, the impedance matching unit 113, the water supply pipe 103, the water tank between the microwave oscillator 101 for generating microwave energy, the microwave transmission waveguide 111 and the sterilized waveguide 102 filled with water ( 131, the operation switch 135, and the like.

우선 마이크로 파 발진기(101)는 여러 가지 방식으로 제작될 수 있으나, 일반적인 가정용 교류 전원을 입력으로 하여 물 분자 진동 주파수인 2.45GHz의 마이크로 파를 발생시키는, 통상의 마이크로웨이브 오븐에 사용되는 마그네트론을 사용할 수 있다. 마이크로 파 발진기(101)로부터 발생된 마이크로파 에너지는 전송 도파관(111)을 통하여 전송된다. 전송 도파관(111)은 공기 또는 유전체로 채워지고, 2.45GHz의 주파수에 맞는 표준의 직사각형 또는 원형의 단면을 갖으며, 전송 손실이 극히 낮다. 선택된 전송 도파관에 따라 전송 임피던스는 정해지며, 이는 마이크로 파 발진기(101)의 출력 임피던스에 맞춰져야 한다. 또한 물로 가득 찬 살균 도파관(102)은 물의 높은 비유전율(약 80 정도)로 인하여 공기로 차 있는 일반적인 도파관에 비하여 그 크기가 물의 비유전율의 제곱근의 크기로 축소된다. 물로 가득 찬 살균 도파관(102)은 마이크로 파 발진기(101)에서 이어진 전송 도파관(111)과 크기의 차이가 발생하므로 급격한 불연속에서 발생하는 마이크로 파의 반사를 줄이기 위하여 임피던스 정합부(113)를 필요로 한다. 또한 물은 높은 유전 손실을 가지므로 마이크로 파의 에너지는 물로 가득 찬 살균 도파관(102) 내에서 급격히 감쇄하면서 물에 거의 모든 에너지를 뺏기게 된다. 이 감쇄된 에너지가 곧 살균 작용에 전적으로 사용되므로 상당히 효율적인 장치가 된다. 물이 가득 찬 살균 도파관(102)의 길이는 입력되는 마이크로 파 에너지가 충분히 감쇄되는 만큼의 길이가 필요하므로, 마이크로 파 에너지의 양과 투입되는 물의 양에 따라 적절히 조정되어야 한다. 또한 물로 가득찬 살균 도파관(102)은 방열 효과를 가질 수 있으므로, 적당한 조정에 의하여 마이크로 파 발진기(101)에서 발생하는 열을 제거하는 용도로도 쓸 수 있다. 물론 물이 흐르는 살균 도파관(102)은 부식에 강한 금속 재질을 사용하거나, 부식 방지 도금 처리가 필요하다First, the microwave oscillator 101 may be manufactured in various ways, but the magnetron used in a conventional microwave oven may be used to generate microwaves of 2.45 GHz, which is a water molecular vibration frequency, by using general household AC power as an input. Can be. The microwave energy generated from the microwave oscillator 101 is transmitted through the transmission waveguide 111. The transmission waveguide 111 is filled with air or dielectric, has a standard rectangular or circular cross section for a frequency of 2.45 GHz, and has a very low transmission loss. Depending on the transmission waveguide selected, the transmission impedance is determined, which must be matched to the output impedance of the microwave oscillator 101. In addition, the sterilized waveguide 102 filled with water reduces its size to the size of the square root of the relative dielectric constant of water due to the high relative dielectric constant (about 80) of the water. Since the sterilized waveguide 102 filled with water has a difference in size from the transmission waveguide 111 which is continued from the microwave oscillator 101, the impedance matching unit 113 is required to reduce the reflection of the microwave generated in the sudden discontinuity. do. In addition, since water has a high dielectric loss, the energy of the microwaves is rapidly attenuated in the sterilized waveguide 102 filled with water, and almost all energy is lost to the water. This attenuated energy is then used entirely for sterilization, making it a very efficient device. Since the length of the sterilized waveguide 102 filled with water needs to be as long as the input microwave energy is sufficiently attenuated, the length of the sterilized waveguide 102 should be appropriately adjusted according to the amount of the microwave energy and the amount of water introduced. In addition, since the sterilized waveguide 102 filled with water may have a heat dissipation effect, it may also be used to remove heat generated from the microwave oscillator 101 by appropriate adjustment. Of course, the sterilized waveguide 102, through which water flows, uses a metal material resistant to corrosion, or requires anti-corrosion plating.

물로 가득 찬 살균 도파관(102)은 급수 파이프(103)를 통하여 살균 대상인 물을 공급받는다. 살균 도파관(102)에 물을 공급하기 위한 구조는 도 2에 도시된 바와 같은 방식으로 고안된다. 우선 물이 임피던스 정합부(113)로 새지 않게 하기 위하여 마이크로 파 투명막(115)이 필요하다. 이는 통상적으로 마이크로 파 에너지는 통과하나, 물은 통과하지 못하는 얇은 필름으로 구현할 수 있다. 이러한 필름은 파라볼라 안테나의 급전부의 피드 혼(Feed Horn)에 방수 또는 방충의 목적으로 적용되는 셀로판 필름이 대표적이다. The sterilizing waveguide 102 filled with water is supplied with water to be sterilized through the water supply pipe 103. The structure for supplying water to the sterile waveguide 102 is designed in the manner as shown in FIG. First, a microwave transparent film 115 is required to prevent water from leaking into the impedance matching unit 113. This can be achieved with a thin film that typically passes microwave energy but does not pass water. Such a film is typically a cellophane film which is applied to the feed horn of the parabolic antenna for the purpose of waterproofing or insect repelling.

그리고 마이크로 파가 급수 파이프(103)내로 전달되는 것을 방지하기 위해 마이크로 파는 차단되고, 물은 통과할 수 있는 도체 격자망(Metal Grid)(137)을 사용한다. 마이크로 파는 완전 도체나 십분의 일 파장 이하의 도체 격자 구조나 거의 동일한 도체면으로 인식하고, 마이크로 파의 특성상 투과할 수 없다. 따라서 본 발명이 적용되는 도 2에 도시된 구조 역시 급수 파이프(103)가 연결되는 살균 도파관(102)의 벽을 도체 격자망(137)으로 만들고, 격자 사이의 간격을 십분의 일 이하로 제작하면 마이크로 파는 차단되면서 원활한 물 공급은 가능하다.In order to prevent the microwaves from being transferred into the feed pipe 103, the microwaves are blocked and water is used through a conductor grid (Metal Grid) 137 through which water can pass. The microwave is recognized as a perfect conductor, a conductor lattice structure of less than one tenth of a wavelength, or almost the same conductor surface, and cannot be transmitted due to the characteristics of the microwave. Therefore, the structure shown in FIG. 2 to which the present invention is applied also makes the wall of the sterile waveguide 102 to which the water supply pipe 103 is connected to the conductor grid 137, and if the gap between the grids is made less than one tenth, Microwaves are blocked and water can be supplied smoothly.

물의 공급은 동작 스위치(135)가 작동되면 물 공급 밸브를 통하여 수조(131)로 이동하고, 급수 파이프(103)를 통하여 살균 도파관(102)으로 급수된다. 물이 가득 찬 살균 도파관(102)을 지나면서 마이크로 파 에너지를 흡수한 물은 살균수로 바뀐 후, 도파관 / 파이프 연결부(121)와 배출 파이프(123)를 지나 동작 스위치(135)와 연동하는 살균수 방출 밸브(125)를 통하여 제공된다 수조에는 일정 시간이 지난 후 침전물을 배출하기 위한 밸브를 장착한다.
The supply of water moves to the water tank 131 through the water supply valve when the operation switch 135 is operated, and is supplied to the sterile waveguide 102 through the water supply pipe 103. After absorbing the microwave energy while passing through the sterilized waveguide 102 filled with water, the water is converted into sterilized water and then sterilized through the waveguide / pipe connection 121 and the discharge pipe 123 and interlocked with the operation switch 135. It is provided through the water discharge valve 125. The water tank is equipped with a valve for discharging the sediment after a predetermined time.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치(200)의 제2 실시 예로서, 도시된 바와 같이 마이크로 파 발진기(201), 물이 흐를 수 있도록 구성된 살균 도파관(202), 상기 마이크로 파 발진기(201)로부터의 마이크로파 에너지를 상기 살균 도파관(202)에 공급하기 위한 프로브(Probe)(211)로 구성한다.3 is a second embodiment of an efficient water sterilization apparatus 200 using microwave energy according to the present invention. As shown, a microwave oscillator 201, a sterilizing waveguide 202 configured to flow water, the micro And a probe 211 for supplying microwave energy from the wave oscillator 201 to the sterile waveguide 202.

상기 도 3에 따른 구성은 선행 실시 예의 임피던스 정합부(113) 대신 프로브(211)를 사용하여 임피던스 정합을 하는 구성으로써 임피던스 정합부(113)가 없어지므로 해서 제품의 사이즈를 줄일 수 있는 구조이다.3 is a structure in which impedance matching is performed by using the probe 211 instead of the impedance matching unit 113 of the previous embodiment, and thus the size of the product can be reduced by eliminating the impedance matching unit 113.

이때, 상기 프로브(211)는 물이 흐르는 웨이브 가이드 타입의 살균 도파관(202)에 마이크로 파 에너지를 반사 손실이 없게 전송할 수 있도록 임의의 형상을 갖을 수 있는데, 대표적으로 프로브 또는 루프(loop)의 형상이 있다.In this case, the probe 211 may have an arbitrary shape to transmit microwave energy to the sterilized waveguide 202 of the wave guide type through which water flows without reflection loss, typically, the shape of a probe or a loop. There is this.

상기 물 살균 장치(200)는 급수 파이프(203)를 통해 공급되는 살균 대상인 물을 상기 살균 도파관(202) 내에서 마이크로 파를 이용하여 살균을 실시하고, 배수 파이프(223)를 통해 살균수를 배출하게 된다.The water sterilization apparatus 200 sterilizes water that is a sterilization target supplied through the water supply pipe 203 using microwaves in the sterilization waveguide 202 and discharges the sterilization water through the drain pipe 223. Done.

도 4는 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치(300)의 제3 실시예로서, 이에 도시한 바와 같이, 물이 흐를 수 있도록 구성된 동축선로(302)와 상기 동축선로(302)에 마이크로파를 공급하는 마이크로 파 발진기(301)로 구성한다.4 is a third embodiment of an efficient water sterilization apparatus 300 using microwave energy according to the present invention. As shown in FIG. 4, the coaxial line 302 and the coaxial line 302 configured to allow water to flow therethrough are illustrated in FIG. It consists of the microwave oscillator 301 which supplies a microwave.

이때, 상기 마이크로 파 발진기(301)의 출력단자가 핀 형태로 되어 있다면 동축선로(302)의 코어(323)와 직접연결할 수 있다. 그러나 출력단자가 커넥터 형태로 되어 있다면, 상기 마이크로 파 발진기(301)와 상기 동축선로(302)를 연결하기 위한 입력 커넥터를 추가하여 구성한다. 상기 동축선로(302)의 외부도체는 마이크로 파가 유출되는 것을 방지하고 물이 살균되는 공간을 제공하게 된다. 즉, 급수 파이프(303)를 통해 공급된 물은 상기 외부도체(321) 내에서 살균되어 배수 파이프(325)를 통해 배출되는 것이다.At this time, if the output terminal of the microwave oscillator 301 is in the form of a pin can be directly connected to the core 323 of the coaxial line 302. However, if the output terminal is in the form of a connector, it is configured by adding an input connector for connecting the microwave oscillator 301 and the coaxial line 302. The outer conductor of the coaxial line 302 prevents the outflow of microwaves and provides a space for sterilizing water. That is, the water supplied through the feed pipe 303 is sterilized in the outer conductor 321 and discharged through the drain pipe 325.

도 5는 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치(400)의 제4 실시예로서, 이에 도시한 바와 같이, 마이크로 파 발진기(401)와, 상 기 마이크로 파 발진기(401)에서 출력된 마이크로파를 전송하는 분리 가능한 전송 도파관(402)을 구비하여 상기 전송 도파관(402)을 오염수가 흐르는 파이프(421)에 설치하여 구성한다. 상기 마이크로 파 발진기(401)로부터 발진된 마이크로 파는 프로브(411)를 통해 상기 전송 도파관(402) 내로 진행된다.5 is a fourth embodiment of an efficient water sterilization apparatus 400 using microwave energy according to the present invention. As shown therein, the microwave oscillator 401 and the microwave oscillator 401 are output. A detachable transmission waveguide 402 for transmitting microwaves is provided to install the transmission waveguide 402 in a pipe 421 through which contaminated water flows. Microwaves oscillated from the microwave oscillator 401 travel through the probe 411 into the transmission waveguide 402.

다시 말하면 오염수가 흐르는 파이프(421)가 내측 중앙에 위치되도록 상기 분리 가능하도록 구성된 전송 도파관(402)을 결합한 후, 그 전송 도파관(402)에 마이크로 파를 공급 하는 것이다.In other words, after coupling the transmission waveguide 402 configured to be detachable so that the pipe 421 through which the contaminated water flows is located at the inner center, the microwave is supplied to the transmission waveguide 402.

이와 같이 하면 물이 전송 도파관(402) 내를 직접 접촉하여 흐르지 않은 상태에서도 살균작용을 할 수 있다. In this manner, sterilization can be performed even in a state where water does not flow directly in contact with the transmission waveguide 402.

또한 마이크로 파와 물이 함께 흐르게 하기 위한 도파관이나 전송 선로를 별도로 만들지 않고도 효율적으로 물을 살균할 수 있다.In addition, the water can be sterilized efficiently without creating a waveguide or transmission line for the microwave and water to flow together.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치(500)의 제5 실시예로서, 이에 도시한 바와 같이, 소정 영역의 캐비티(502)내에 물이 가득찬 상태에서 흐르도록 한 후, 마이크로 파 발진기(501)로부터 발생된 마이크로 파를 전송 도파관(511)을 통해 상기 캐비티(502)에 공급하는 구성이다. 급수 파이프(503)을 통해 공급된 살균 대상의 물은 상기 캐비티(502) 내에서 살균된 후 배수 파이프를 통해 배출된다. 6 is a fifth embodiment of an efficient water sterilization apparatus 500 using microwave energy according to the present invention. As shown in FIG. 6, after the water is filled in the cavity 502 in a predetermined region, The microwave generated from the microwave oscillator 501 is configured to supply the cavity 502 through the transmission waveguide 511. The water to be sterilized supplied through the water supply pipe 503 is sterilized in the cavity 502 and then discharged through the drain pipe.

한편, 캐비티가 있는 구조에서는 특정 주파수만을 공급해야 하는 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 캐비티가 없고, 웨이브 가이드 형태의 도파관 또는 전송다른 여러 가지의 주파수를 동시에 공급할 수 있다. On the other hand, in the structure with the cavity, there is a problem that only a specific frequency must be supplied, but in the present invention, there is no cavity, and the waveguide type waveguide or transmission can be simultaneously supplied with various frequencies.                     

따라서, 어떤 세균이 2.45GHz가 아닌 다른 주파수대역에서 살균이 된다면, 그 특정 세균을 살균할 수 있는 여러 가지 다른 주파수를 동시에 공급할 수 있다.Thus, if a bacterium is sterilized in a frequency band other than 2.45 GHz, it can simultaneously supply several different frequencies to sterilize that particular bacterium.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
In the foregoing detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

상기 본 발명에 따른 마이크로파 에너지를 이용한 효율적인 물 살균 장치는 전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 서로 상호작용에 의해 마이크로파 에너지의 효율을 극대화 하면서 살균작용을 할 수 있는 효과가 있다. 전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 캐비티가 필요없어 제품의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.Efficient water sterilization apparatus using microwave energy according to the present invention has the effect that can be sterilized while maximizing the efficiency of microwave energy by interaction with each other by allowing the microwave energy and water to flow in the transmission line. Microwave energy and water flow together in the transmission line, eliminating the need for a cavity and reducing the size of the product.

전송 도파관을 분리/결합이 가능하도록 구성하고 이를 기존 오염수가 흐르는 파이프에 설치하여 살균 작용을 할 수 있게 함으로써 물이 전송 도파관에 직접 접촉되지 않은 상태에서도 살균작용을 할 수 있는 효과가 있다.It is possible to disintegrate / combine the transmission waveguide and install it in a pipe through which the existing polluted water flows to perform sterilization, so that the water can be sterilized even when the water is not in direct contact with the transmission waveguide.

전송선로내에 마이크로파 에너지와 물이 함께 흐르도록 함으로써 다수의 주파수를 동시에 발생시킬 수 있어, 특정 주파수에만 반응하는 다수의 세균을 동시에 살균할 수 있는 효과가 있다.By allowing microwave energy and water to flow together in the transmission line, multiple frequencies can be generated at the same time, thereby effectively killing a large number of bacteria that respond only to a specific frequency.

Claims (8)

마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In the water sterilization apparatus using a microwave, 마이크로 파 발진기;Microwave oscillator; 상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파가 진행되는 전송 도파관;A transmission waveguide through which microwaves oscillated from the microwave oscillator; 살균 대상인 물과 상기 전송 도파관을 통해 전달되는 마이크로 파가 동시에 흐르는 살균 도파관을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.Water sterilization apparatus using a microwave, characterized in that it further comprises a sterilizing waveguide flowing at the same time the water to be sterilized and the microwaves transmitted through the transmission waveguide. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 전송 도파관과 살균 도파관을 연결시키는 임피던스 정합부를 더 구비함을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.Water sterilization apparatus using a microwave further comprises an impedance matching unit for connecting the transmission waveguide and the sterilizing waveguide. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 살균 도파관과 임피던스 정합부 사이에 제공되어 상기 살균 도파관으로 흐르는 물이 상기 임피던스 정합부로 역류하는 것을 차단하는 마이크로 파 투명막을 더 포함함을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.And a microwave transparent film provided between the sterilizing waveguide and the impedance matching unit to block the water flowing into the sterilizing waveguide from flowing back to the impedance matching unit. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 살균 도파관과 급수 파이프 사이에 제공되어 상기 살균 파이프로 진행하는 마이크로 파가 상기 급수 파이프로 진행하는 것을 차단하는 마이크로 파 차단 격자망(metal grid)을 더 포함함을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.Microwave water is provided between the sterilizing waveguide and the water supply pipe further comprises a microwave grid (metal grid) to block the microwaves going to the sterilization pipe to the water supply pipe (metal grid) Sterilization device. 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In the water sterilization apparatus using a microwave, 마이크로 파 발진기;Microwave oscillator; 살균 대상인 물과 상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파가 동시에 흐르는 살균 도파관; 및 상기 마이크로 파 발진기와 상기 살균 도파관의 임피던스 정합을 위한 프로브를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.A sterilizing waveguide through which water to be sterilized and microwaves oscillated from the microwave oscillator simultaneously flow; And a probe for impedance matching between the microwave oscillator and the sterile waveguide. 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In the water sterilization apparatus using a microwave, 마이크로 파 발진기;Microwave oscillator; 살균 대상인 물과 상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파가 동시에 흐르는 동축선로를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이 용한 물 살균 장치.Water sterilization apparatus using a microwave, characterized in that it further comprises a coaxial line through which water to be sterilized and microwaves oscillated from the microwave oscillator flow at the same time. 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In the water sterilization apparatus using a microwave, 마이크로 파 발진기;Microwave oscillator; 상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파가 진행되는 분리/결합 가능한 전송 도파관을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.Microwave oscillator water sterilization apparatus using a microwave, characterized in that it further comprises a separation / coupling of the transmission waveguide propagated from the microwave oscillator. 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치에 있어서,In the water sterilization apparatus using a microwave, 마이크로 파 발진기;Microwave oscillator; 살균 대상인 물이 가득찬 상태에서 상기 마이크로 파 발진기로부터 발진된 마이크로 파를 공급받는 캐비티를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크로 파를 이용한 물 살균 장치.Water sterilization apparatus using a microwave, characterized in that configured to further include a cavity for receiving the microwave generated from the microwave oscillator in a state filled with water to be sterilized.
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JP2002136864A (en) 2000-11-07 2002-05-14 Tsutomu Tokifuji High-efficiency microwave radical reactor
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