KR100929902B1

KR100929902B1 - 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비

Info

Publication number: KR100929902B1
Application number: KR1020090087094A
Authority: KR
Inventors: 남영렬
Original assignee: 주식회사 에코셋
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2009-12-04

Abstract

본 발명은 관로 밀폐형 중압 자외선 소독설비에 관한 것으로 더욱 상세하게는 관로 밀폐형 자외선 방사챔버와; 다파장 중압 자외선램프와; 유지관리용 해치와; 사영역 방지배플과; 자외선램프 에너티컨트롤 시스템과; 자동세척장치와; 핸들타입 커플링과; 다중 유동형 와이퍼모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 자외선 소독설비는 관로 밀폐형으로 외부 이물질의 차단 및 펌프에 의한 유체의 압송시에도 유체의 소독이 가능하며, 수두손실이 감소되어 펌프의 양정저하와 토목 구조물의 층고 감소 및 사영역이 발생되지 않는 유체흐름을 유도하고 높은 강도의 다양한 파장대의 자외선을 조사하여 다양한 미생물에 효과적인 소독능력을 발휘할 수 있는 효과가 기대된다.

관로, 밀폐형, 자외선, 다파장, 중압, 자외선램프, 에너지컨트롤, 해치, 와이퍼

Description

관로 밀폐형 중압 자외선소독설비{Closed type inline medium pressure uv sterilizer}

본 발명은 관로상에 설치되어 관로를 통과하는 유체에 존재하는 박테리아, 원생동물 등 유해한 미생물을 살균력이 높은 다파장의 자외선을 조사하여 소독시키는 관로 밀폐형 자외선 소독설비에 관한 것이다.

자외선 소독설비는 설치위치에 따라서 관로상에 설치되는 관로형 소독설비와 수로에 설치되는 수로형 소독설비로 구분될 수 있다. 일반적으로 소용량에는 관로형 자외선 소독설비, 대용량에는 수로형 자외선 소독설비가 적용되는데, 이는 기존의 관로형 자외선 소독설비의 경우 배관에 연결되어 유체가 흐르게 되므로 90°곡직부, 기존 자외선 방사챔버 내부 등의 흐름에 있어서 수두손실이 크게 유발되기 때문이다. 따라서 대용량 처리를 위하여 큰 용량의 유체 흐름에 지장이 없으며 많은 수의 자외선램프의 설치가 용이한 수로형 소독설비가 중대형 처리장에 적용되어 왔다.

소독의 대상인 다양한 원생동물, 박테리아, 포자 등의 미생물은 종류가 매우 다양하며 미생물이 자외선에 의해서 최적의 소독효과가 발생되는 자외선 파장의 범 위 또한 미생물의 종류에 따라서 다양하다. 하지만, 자외선 소독설비에 사용되는 기존의 자외선램프는 자외선영역중에서 소독 효과가 가장 좋은 UVC 영역중에서도 253.7nm의 단일 파장만 방출하였다.

기존의 관로형 자외선 소독설비는 배관에 플랜지로 연결되어 자외선이 외부에 노출되는 경우가 없으며, 자외선 램프를 교체하는 작업은 수로형에 비해서 훨씬 수월하였으나 자외선 방사챔버가 밀폐되어 있으므로 자외선 방사챔버의 유지보수 또는 청소시에도 자외선 방사챔버의 측면에 설치되어 있는 자동세척장치용 구동모터, 구동축, 커플링, 석영관, 자외선램프, 램프소켓, 전원선, 측면 플랜지 등을 완전히 분해하여야만 일상적인 유지관리가 가능하여 간단한 유지보수 및 챔버내부 청소시에도 많은 시간이 소요되었을 뿐만 아니라 내부를 통과하는 유체는 90°곡직부 및 자외선 방사챔버, 와이퍼모듈 및 석영관 등에 의해서 난류가 발생되고 이에 따라서 유체의 일부분은 자외선이 충분히 조사되지 못하여 미생물이 소독되지 않고 통과하는 경우가 발생한다.

상기 미생물 등을 소독하기 위한 자외선램프는 일정한 전력이 인입되어야 자외선이 방출되는데 자외선강도는 수명이 완료되는 시점에서도 소독이 가능하도록 초기 UVC 출력을 높게 설계하며, 유체의 유량 또한 일최대 유량기준 및 최저의 자외선 투과도를 기준으로 하므로 자외선램프의 사용초기에 유량이 적고 자외선투과도가 높은 경우 필요 이상의 과다한 자외선을 방출하여 전력손실이 유발되며, 자외선램프의 수명이 다하거나 유량이 급증하고 자외선 투과도가 감소하는 경우에는 필요한 자외선이 조사되지 않는 등 자외선램프의 수명에 의한 자외선강도의 변화와 유량과 자외선 투과도의 변화에 의해서 실제적으로 필요한 자외선 조사강도가 변동된다. 자외선램프는 유체로부터 자외선램프를 보호하도록 수밀된 구조의 석영관내에 설치하며, 자외선램프에서 발생되는 자외선은 석영관을 투과하여 유체에 조사되는데 유체와 접촉하는 석영관의 외측 표면은 각종 이물질, 물때 등에 의해서 오염되므로 효과적인 자외선소독을 위해서는 석영관 외측에서 발생되는 오염물질을 주기적으로 제거하기 위한 석영관 자동세척장치가 필요하다.

자동세척장치의 구동은 자외선방사챔버 일측에 고정된 구동모터와 연결된 구동축의 구동력에 의해서 챔버 내측에서 구동축의 나사산에 결속되어 있는 와이퍼모듈의 전후진 운동에 의해서 석영관 표면을 세척하는 방식이 일반적이다. 구동모터 회전축과 구동축의 연결은 커플링에 의한 연결되어 있다.

그러나 상기와 같은 연결방식은 와이퍼모듈의 최초구동시 또는 장기간 운전되지 않은 상태에서 운전할 경우 이물질 등이 구동축과 와이퍼링 부분에서 큰 저항을 일으켜 초기 구동시에 많은 부하가 발생되어 구동이 원활하지 못하는 문제점이 있으며, 자동세척장치에서 전후진 왕복운동을 하는 와이퍼모듈은 석영관의 직진도, 진원도를 보정하고 석영관 표면의 이물질을 스크레핑하여 석영관 외주면에 쌓이는 스케일을 효과적으로 제거하여야 자외선이 유체에 조사되는데, 이러한 스크레핑 과정에서 발생되는 충격, 유체의 흐름 등에 의해서 와이퍼모듈의 쏠림현상이 발생하여 석영관의 외주면을 고르게 스크레핑 하지 못하게 된다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점 즉 기존의 자외선 소독설비에서 발생되는 과도한 수두손실, 사영역의 발생, 자외선 램프의 비효율적인 사용, 유지 보수의 곤란함 등을 해결하고자 하는 근본적인 과제로 삼는다.

본 발명에서는

유체가 흐르는 관로에 밀폐되어 삽입되는 관로 밀폐형 자외선 방사챔버와;

상기 관로 밀폐형 자외선 방사챔버 내부에 유체의 흐름방향과 직각(90°)으로 배치되는 다파장 중압 자외선램프와;

상기 관로 밀폐형 자외선 방사챔버의 상부에 설치되어 방사챔버 내부를 유지관리하고 관로 내부의 잔류공기를 배출시킬 수 있는 공기토출밸브가 구비된 유지관리용 해치와;

방사챔버 내부 유입부의 상단과 하단에 유체의 흐름방향과 각각 수직으로 설치되어 사영역이 발생되지 않도록 유체의 흐름을 인도하는 사영역 방지배플과;

자외선 강도센서와 캐페시터와 컨트롤 프로그램 등으로 구성되어 자외선 조사량을 조절하는 자외선램프 에너티컨트롤 시스템과;

자동세척장치와;

상기 자동세척장치의 구동모터와 구동축을 연결하는 핸들타입 커플링과;

상기 자외선 방사챔버 내부의 석영관 외주면에 설치되어 석영관을 세척하는 다중 유동형 와이퍼모듈;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비를 제공하여 상기한 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 의한 자외선 소독설비는 관로 밀폐형으로 외부 이물질의 차단 및 펌프에 의한 유체의 압송시에도 유체의 소독이 가능하며, 수두손실이 감소되어 펌프의 양정저하와 토목 구조물의 층고 감소 등의 장점이 있고, 사영역이 발생되지 않는 유체 흐름을 유도하고 높은 강도의 다양한 파장대의 자외선을 조사하여 다양한 미생물에 효과적인 소독능력을 발휘할 수 있는 효과가 기대된다.

또한 유지관리용 해치가 자외선 방사챔버의 상단에 설치되어 간단하게 일상적인 유지관리가 가능해지며 자외선램프 에너지컨트롤 시스템에 의해서 자외선 조사량을 일정하게 유지하므로 일정한 자외선 소독효과 및 불필요한 전력의 낭비를 없애고 자외선램프의 수명을 연장할 수 있으며 핸들타입 커플링, 다중 유동형 와이퍼모듈로 자동세척장치의 구동, 효율 및 유지관리가 용이하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 기존 관로형 자외선 소독설비를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 기존 관로형 자외선 소독설비는 관로와; 관로에 연결되어 관로형 자외선 방사챔버와; 자외선 램프 등으로 구성되어 있다. 상기 관로를 통해 유입되는 유체는 유입부 90°곡직부, 챔버내부, 유출부 90°곡직부에서 수두손실이 발생될 수 밖에 없다. 따라서 자연유하식으로 관로형 소독설비를 설치할 경우 수두손실에 의해서 유입조에서 자외선 방사챔버로 유입이 제대로 이루어지지 않고 유체의 흐름에 지장을 초래하였으며, 펌프에 의한 강제압송방식으로 유체를 이송할 경우에도 높은 수두손실을 고려하여 압송펌프의 양정을 높여야만 했고, 펌프용량에 따라 필요이상의 자외선 소독설비를 설치해야만 한다.

또한, 자외선램프가 설치되어 있는 자외선 방사챔버를 유체가 통과할때 90°곡직부 등에서 유체의 편향과 난류가 발생되어 자외선에 조사되는 영역에서 균일한 자외선 접촉시간을 얻기 어려워서 일부 미생물은 과도하게 자외선에 접촉되고 다른 미생물들은 충분히 자외선에 조사되지 못하고 통과하기 때문에 처리효율이 불완전 할 수 밖에 없었다.

한편, 기존 자외선램프는 단일 파장의 비교적 낮은 자외선 강도를 방출하기 때문에 자외선램프당 처리 유체의 유량이 적어서 대용량의 유체를 소독하기 위해서는 많은 수의 자외선램프와 자외선 방사챔버가 필요하여 협소한 부지에서 관로형 자외선 소독설비를 사용할 수 없었기 때문에 유지관리가 어렵고 외부 이물질이 유입되어 미생물을 완전히 소독할 수 없는 단점이 있다. 상기 자외선 방사챔버는 정기적인 점검과 방사챔버 내부의 이물질 청소 및 내부 와이퍼, 각종 링 등의 교체를 위해서 챔버 양끝단의 측면 플랜지 및 일측면의 자동세척장치용 구동모터, 구동축 연결 커플링, 스냅링 등을 분해한 후 챔버 내부의 이물질이나 와이퍼모듈 교체 등 이 가능하기 때문에 숙력된 기술자와 스냅링 프라이어 등의 특수 공구가 필요하였으므로 일상적인 점검 및 청소시에도 많은 시간과 기술이 요구되는 문제점이 있다.

본 발명은 이상에서 열거한 것처럼 관로형 자외선 소독설비에서 발생되는 수두손실, 소독의 불균일, 전력의 낭비, 유지 관리상의 어려움, 세척 장치의 과부하와 구동불량, 세척효율 저하 등을 해소하기 위하여 제시되었다.

도 2는 본 발명의 관로 밀폐형 중압자외선 소독설비의 평면도 및 정면도를 나타낸다. 도시된 바와 같이 본 발명은 유체가 흐르는 관로에 밀폐되어 삽입되는 관로 밀폐형 자외선 방사챔버와; 상기 방사 챔버 내부에 배치된 다파장 중압 자외선램프와; 상기 방사챔버의 상부에 설치되어 있는 해치와; 사영역 방지배플과; 에너지컨트롤 시스템과; 자동세척장치와; 상기 자동세척장치의 구동모터와 구동축을 연결하는 핸들타입 커플링과; 상기 자외선 방사챔버 내부의 석영관 외주면에 설치되어 석영관을 세척하는 다중 유동형 와이퍼모듈;로 구성되어 있다.

본 발명의 가장 큰 특징은 자외선 방사챔버가 관로의 유입부와 유출부가 관로내에서 일직선으로 삽입되어 있어서 유체의 굴절이 발생되지 않는다는 점이다. 이로 인하여 기존 방식의 관로형 자외선 소독설비보다 수두손실이 크게 감소되어 압송식 펌프의 양정을 낮출수 있으며, 자연유하식 구조의 경우 소독설비 이전의 토목구조물을 낮게 설치하여도 유체의 흐름에 지장을 초래하지 않는다.

상기 자외선 방사챔버 내부에는 유체의 흐름방향과 흐름방향과 직각으로 다파장 중압 자외선램프가 배치되어 파장이 200~280nm인 자외선을 방사한다.

종래의 일반적인 관로형 자외선 소독설비는 소독효과가 있는 UVC 영역중에 서도 253.7nm의 단일파장만을 방출하는 저압 자외선램프를 채택하고 있는데, 이것은 자외선 강도가 낮을 뿐만 아니라 단일파장만을 방출한다는 점에서 다양한 미생물에 대한 자외선 흡수 및 소독효과가 미미하고 단위 면적당 방출되는 자외선이 적어서 자외선램프가 많이 소요되어 다수의 자외선 방사챔버가 필요하게 되어 경제적인 문제점이 발생되기 마련이다. 또한, 다수의 저압 자외선램프를 한 챔버에 설치하면 자동세척장치의 구동부하가 증가하여 한 챔버에 다수의 자외선램프를 설치하기 어려운 기술적인 한계가 있다.

본 발명의 다파장 중압 자외선램프는 상기한 문제점들을 해결할 수 있는데, 본원의 다파장 중압 자외선램프는 기존 필라멘트 전구 방식의 저장 자외선램프보다 약 100배 정도의 고진공 상태를 유지하는 석영재질의 관에 수은을 함유하고 있으며 기존 필라멘트 방식을 전극봉 방식으로 개선하여 일반 필라멘트와는 달리 필라멘트의 끊김으로 인한 램프의 점등이 이루어지지 않는 현상이 없이 높은 출력의 자외선 조사가 가능하다. 또한, 자외선램프의 단위 면적당 자외선 조사강도가 매우 높아서 자외선램프의 길이가 일반 저압 자외선램프보다 절반 이하로 짧기 때문에 자외선 방사챔버의 길이도 절반이하로 줄일 수 있으며 짧은 시간내에 대용량의 처리가 가능하고, 통상적인 저압계열의 자외선램프 중에서 가장 큰 처리용량을 나타내는 저압아말감램프의 약 7배까지 처리할 수 있으므로 자외선램프의 수량을 약 1/7로 절감여 대용량의 처리에도 설치공간, 수두손실 등이 문제되지 않는다. 또한, 다파장 중압 자외선램프는 기존 저압램프에서 방출되는 253.7nm의 단일파장 이외에 200～280nm의 UVC영역의 모든파장을 방출하므로 아래의 <그림1>과 같이 UVC 흡수특성이 다른 다양한 미생물을 효과적으로 소독할 수 있다.

<그림1> UV 파장대별 MS2 Coliphage 및 Cryptosporidium의 비활성화

자외선 소독설비는 유량 및 자외선투과도가 수시로 변동되어 일정한 자외선 조사량을 유지하기 어렵다. 자외선 조사량은 미생물이 조사되는 자외선량으로써 다음의 수<식1>과 같은 계산으로 얻을 수 있으며 미생물의 사멸에 필요한 조사량은 <표1>과 같이 미생물 종류별로 다양하다.

<식1>

자외선 조사량(UV Dose) =	자외선강도(UV intensity)	×	접촉시간(Contact time)
(㎼sec/㎠)	(㎼/㎠)		(sec)

<표1>

종별 D10값(mJ/㎠)
E.Coli	5.4
Streptococcus viridians	2.0
Legionella pneumophila	2.0
Staphylococcus aureus	2.6
Listeria Monocytogenes	3.4
Pseudomonas aeruginosa	5.5
Salmonella enteritidis	7.6
Bacillus subtilis (spores)	12.0
Polio virus	6.5
Saccharomyces carlsbergensis	10.0
Pichia anomola	35.0
Mucor mucedo	17.0
Penicillium digitatum	44.0
Aspergillus niger	130.0
Bacteriophage (E coli virus)	3.0
Adenovirus	1.5
Chlorella vulgaris (Algae)	14
Cryptosporidium parvum oocysts	1.5

상기 <수식1>에서 일정한 자외선 조사량을 얻기 위해서는 접촉시간의 변동, 즉 유량의 증감에서 따라서 자외선 강도가 변동되어야만 적은 유량에서 자외선강도를 낮추어 전력소비를 방지할 수 있고 많은 유량에서는 자외선 강도를 증가시키어 일정 한 자외선 조사량을 유지시키어 안정적으로 소독효과를 기대할 수 있으므로 본 발명에서는 램프수명 초기에는 과도한 자외선 강도에 의해서 과소독이 되는 현상을 방지하고, 램프수명 종기에는 자외선 강도의 하락에 따른 소독능력의 저하를 방지할 수 있도록 초기 자외선 조사량이 높을 때 전력량을 자동으로 낮추어주어 자외선 강도를 감소시키고 자외선램프의 자외선방출량이 자연적으로 감소되어 램프의 수명이 다해가는 시점에서는 자외선램프의 출력을 인위적으로 높여 줄 수 있으며, 일시적인 유량의 변화 및 자외선 투과도의 급격한 증감시에도 자외선 출력을 조절할 수 있도록 자외선 강도센서(6)를 자외선 방사챔버(1)에 설치하면 자외선 강도신호를 수신하여 이를 필요한 조사량 이상으로 조절하기 위해서 다단계로 출력조절이 가능한 캐페시터에서 램프의 출력을 조절하여 효율적인 설비운영이 될 수 있도록 아래와 <그림 2>의 방식으로 제어하면 소기의 목적을 달성할 수 있다.

<그림2> 자외선램프 에너지컨트롤 시스템

<그림 2>의 자외선램프 에너지컨트롤 시스템을 보다 상세히 설명하면, 자외선 소독설비를 가동하게 되면 안정기에서는 자외선램프가 정상적으로 점등될 수 있도록 일정용량의 캐패시터를 통하여 전원을 공급하게 되는데, 안정기에서 전원을 공급받은 자외선램프는 정격입력이 인가된 후 약 5분이 지나면 최대출력에 이르게 된다. 램프가 정상적으로 가동되고 자외선 방사챔버(1)에 처리수가 흐르면 자외선 강도센서(6)는 실시간으로 자외선 강도신호를 수신하여 <식1>과 같이 자외선 방사챔버(1)내의 자외선 조사량을 계산하게 된다.

자외선 방사챔버(1)에 흐르는 처리수 유량에 증감이 있거나 수질이 변하게 되면 자외선 투과도에 변화가 발생되어 <식1>로 계산된 자외선조사량이 목표했던 자외선 방사챔버(1) 내의 조사량과 차이가 발생되게 된다. 이때 안정기는 목표한 조사량과 실제 측정하여 계산된 자외선조사량 만큼의 차를 보상할 목적으로 자외선램프의 출력을 조절하게 되는데 최초 전원 인가시 통과했던 일정 용량의 캐패시터보다 높은 용량이 되도록 다수의 캐패시터들을 추가하여 통과하게 되면 자외선램프에 가해지는 전력량이 상승하게 되고 램프가 발산하는 자외선의 강도가 증가하여 부족한 만큼의 조사량을 보상하게 된다. 반대로 일부 캐패시터를 통과하지 않고 자외선램프에 전원을 인가하게되면 전력량이 낮아지며 램프가 발산하는 자외선 강도는 감소하게 된다. 출력이 조절된 자외선램프 강도로 인하여 측정된 조사량이 만족하게 되면 처리수의 다른 변화가 발생되기 전까지 출력을 유지한다.

이처럼, 안정기는 자외선램프에 필요한 전원을 공급하는 장치로써 자외선램프의 최대 효율과 최대 수명을 보장할 수 있도록 수시로 조절되어야 하는 출력조절에 맞추어 안정된 전원을 공급할 수 있어야 하며, 다수의 캐패시터는 자외선램프의 성능을 저해하지 않는 범위 내에서 알맞은 용량과 수량을 조절할 수 있어야 한다.

이에 따라서, 과도한 전력의 낭비를 막을 수 있으며 적절한 자외선 조사량을 유지할 수 있고 이러한 효율적인 자외선 소독설비의 운전은 자외선램프의 수명이 증대되는 부가적인 효과도 기대된다.

본 발명에서는 자외선 방사챔버 상부에 유지관리용 해치를 두어 챔버 양측면 및 구동모터, 구동축, 자외선램프, 석영관, 소켓, 전원선 등을 제거하지 않고 유지관리용 해치만 개방하여 챔버내부를 점검할 수 있으며, 간단한 유지보수 및 내부청소가 가능하도록 플랜지 방식으로 탈부착이 가능하도록 하였다. 또한 해치 부분이 챔버 상단부에 돌출되도록 위치하게 하였고 챔버 내부에서 유출되지 않고 있는 공기가 모여 있는 경우를 대비하여 공기토출밸브를 설치해서 자외선 방사챔버가 항상 만관조건이 되도록 하였다.

유체의 흐름과 관련해서는 방사챔버 내부 유입부의 상단과 하단에 사영역 방지배플이 유체의 흐름방향과 각각 수직으로 설치되어 사영역의 발생을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 사영역 방지배플로 인해 관로내 유체의 흐름은 자외선램프가 배열된 자외선 조사영역으로 고르게 흐를 수 있게 된다. 특히, 하수나 폐수처럼 자외선의 투과도가 낮은 유체의 경우에는 유체가 자외선램프로부터 멀어지면 그만큼 자외선을 덜 받게 되므로 자외선 방사챔버내부에 설치된 자외선램프 사이로 균등하게 유체가 흐를 수 있도록 하는 것이 중요하다.

자동세척장치는 구동모터에 의한 회전력으로 구동축에 결합되어 나선형의 홈을 따라서 전후진하는 와이퍼모듈에 의해서 석영관 외부의 스케일을 제거하여 자외선이 유체에 효율적으로 조사될 수 있도록 하는 장치로써, 자외선 소독설비의 성능 에 중요한 역할을 한다.

도 4의 B는 기존의 자외선 소독설비는 구동모터와 구동축이 커플링으로 직결되어 구동되는 방식이다. 자동세척장치는 일정한 주기 및 자외선 강도의 저하 등의 경우에 간헐적으로 구동되므로 구동축이 자외선 방사챔버의 일측면에 위치하고 있다가 다른 일측으로 전진한 후 최초 위치로 후퇴하는 작동을 반복하는데 석영관 표면의 이물질, 구동축의 나선형 홈 등의 이물질 등으로 인해서 정지상태의 와이퍼모듈이 구동을 할 때 초기 구동부하가 커지게 되어 와이퍼모듈이 구동되지 않거나 구동모터에 고장을 유발하였다.

본원 발명은 이러한 문제점을 핸들타입 커플링을 채택하여 해소하고 있다. 도 4의 A에 도시된 바와 같이 이는 구동모터의 회전시에 고정되지 않고 좌우로 회전 유격이 있는 핸들타입 커플링을 적용하여 구동모터의 구동시 최초 회전시작점에서는 부하가 걸리지 않고 일정 간격을 무부하로 기동한 후에 커플링이 구동력을 전달하므로 구동모터의 구동초기에는 부하를 주지 않으며 무부하 기동시의 회전력으로 의 다중 유동형 와이퍼모듈(도 5에 도시됨)을 구동시키므로 와이퍼모듈의 동작을 용이하게 할 수 있다. 이것은 보조적인 초기 구동장치 없이 핸들타입 커플링으로 초기 구동부하를 감소시키는 방식이므로 문제점을 간단히 해결 할 수 있으며, 좌우회전유격은 25°～40°가 적절하다.

도 5는 본원 발명과 기존의 와이퍼 모듈의 구조를 나타내는 도면이다. 기존 와이퍼 모듈은 석영관 표면의 이물질과 와이퍼 구동축에서의 마찰 등을 고려하여 와이퍼링 자체가 석영관의 외주면에 대해서 유동적으로 움직일 수 있도록 고정 와 이퍼플레이트에 와이퍼링을 설치하였으나 유체의 흐름 및 이물질의 마찰에 의해서 와이퍼링이 편심되어 석영관의 외주면을 고르게 세척하지 못하는 문제가 발생되었다. 그러나 본원 발명의 다중 유동형 와이퍼 모듈은 유동 와이퍼플레이트, 와이퍼링하우징, 와이퍼링, 유동핀으로 구성되어 유동 와이퍼플레이트와 와이퍼링하우징이 분리되어 있으며 와이퍼링하우징이 유동 와이퍼플레이트의 외주면 홈에 삽입되며 유동핀에 의해 지지되고 유동핀은 탄성을 보유하며 부식에 강한 스테인레스강판 재질로 와이퍼링하우징을 전후좌우로 유동시키고 와이퍼링하우징 내부의 와이퍼링 또한 와이퍼하우징과 분리되어 있으면서 와이퍼하우징 내부에서 유동되도록하여 2중으로 유동되므로 기존 방식보다 완벽하게 석영관을 세척할 수 있다.

전술한 바와 같은 기술구성으로 본 발명의 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비는 소용량의 관로에 용이하게 탈부착이 가능하고 외부 이물질의 차단 및 펌프에 의한 유체의 압송시에도 유체의 소독이 가능하고, 사영역이 발생되지 않는 유체 흐름을 유도하고 높은 강도의 다양한 파장대의 자외선을 조사하여 다양한 미생물에 효과적인 소독능력을 발휘할 수 있는 매우 효과적인 발명인 것이다.

도 1은 기존 관로형 자외선 소독설비 단면도를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 관로 밀페형 중압 자외선 소독설비의 평면도, 정면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 관로 밀폐형 중압 자외선 소독설비의 단면도를 나타낸다.

도 4는 본 발명과 기존방식의 구동축 연결 커플링 구조 비교도

도 5는 본 발명과 기존방식의 와이퍼모듈의 구조 비교도

도 6은 기존 관로형 자외선 소독설비가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명의 관로 밀폐형 중압 자외선 소독설비가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

[도면의 주요부에 대한 설명]

(1) 관로 밀폐형 자외선 방사챔버 (2) 다파장 중압자외선램프

(3) 유지관리용 해치 (4) 사영역 방지 배플

(5) 핸들타입 커플링 (6) 자외선 강도센서

(7) 석영관 (8) 유체

(9) 유동핀 (10) 관로

(11) 90°곡직부 (12) 기존 자외선램프

(13) 플랜지 (14) 기존 자외선 방사챔버

(15) 자동세척장치용 구동모터 (16) 구동축

(17) 전원선 (18) 측면 플랜지

(19) 기존 와이퍼모듈 (20) 모터축

(21) 고정 와이퍼 플레이트 (22) 유입부

(23) 유출부 (24) 챔버커버

(25) 공기토출밸브 (26) 기존 커플링

(27) 와이퍼링 (28) 유동 와이퍼 플레이트

(29) 와이퍼링 하우징 (30) 좌우회전유격

Claims

유체가 흐르는 관로에 밀폐되어 삽입되는 관로 밀폐형 자외선 방사챔버와;

상기 관로 밀폐형 자외선 방사챔버 내부에 유체의 흐름방향과 직각(90°)으로 배치되는 다파장 중압 자외선램프와;

상기 관로 밀폐형 자외선 방사챔버의 상부에 설치되어 방사챔버 내부를 유지관리하고 관로 내부의 잔류공기를 배출시킬 수 있는 공기토출밸브가 구비된 유지관리용 해치와;

방사챔버 내부 유입부의 상단과 하단에 유체의 흐름방향과 각각 수직으로 설치되어 사영역이 발생되지 않도록 유체의 흐름을 인도하는 사영역 방지배플과;

자외선 강도센서와 캐페시터와 컨트롤 프로그램 등으로 구성되어 자외선 조사량을 조절하는 자외선램프 에너지컨트롤 시스템과;

자동세척장치와;

상기 자동세척장치의 구동모터와 구동축을 연결하는 핸들타입 커플링과;

상기 자외선 방사챔버 내부의 석영관 외주면에 설치되어 석영관을 세척하는 다중 유동형 와이퍼모듈;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비
제1항에 있어서,

상기 다파장 중압 자외선램프에서 방사되는 자외선은 파장이 200~280nm인 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비.
제1항 또는 제2항에 있어서

상기 자외선램프 에너지컨트롤 시스템은 유량과 투과도의 변화와 관계없이 자외선 조사량을 일정하게 유지할 수 있도록 자외선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선소독설비.
제3항에 있어서,

상기 핸들타입 커플링은 자동세척장치의 초기 구동부하를 줄이고 안정적으로 세척장치에 구동력을 전달할 수 있도록 커플링이 좌우 25°~40°의 좌우회전유격이 있는 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선 소독설비.
제4항에 있어서,

상기 다중 유동형 와이퍼모듈은 유동 와이퍼플레이트, 와이퍼링하우징, 와이퍼링, 유동핀으로 구성되며 와이퍼링하우징과 와이퍼링이 유동되면서 석영관 표면에서 발생되는 유체와 이물질에 의한 자동세척장치의 편심을 보정하여 작동되는 것을 특징으로 하는 관로 밀폐형 중압 자외선 소독설비.