KR101285313B1 - 자외선 수처리 장치 - Google Patents

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KR101285313B1
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Abstract

본 발명은, 서로 평행하게 배열된 복수 개의 광촉매판들, 광촉매판들을 관통하도록 제1 방향을 따라 연장된 복수의 자외선 조사부들, 및 내부에 자외선 조사부들 및 광촉매판들을 수용하는 본체부와 본체부 내부로 물이 유입 및 배출되도록 형성된 유입부 및 배출부를 포함하는 하우징을 구비하는 자외선 수처리 장치에 관한것이다.

Description

자외선 수처리 장치{Water treatment apparatus using ultra-violet}
본 발명은 자외선 수처리 장치에 관한 것이다.
오염된 물을 처리하는 정수장 또는 하수 처리장, 선박 등에서는 물 속에 포함된 박테리아, 세균과 같은 유해 미생물을 살균소독하기 위해 자외선을 이용한다. 자외선은 약 100nm 내지 400nm의 파장 대역을 갖는 빛으로, 수처리에는 약 200nm 내지 350 nm대역의 파장이 주로 사용된다. 자외선은 주로 세균이 가지고 있는 세포핵을 파괴시켜 세균을 사멸시키거나, DNA를 변형시켜 세포 증식을 억제하는 것으로, 유해 미생물을 단시간에 제거하여 오염된 물을 살균할 수 있다. 이와 같은 자외선은 인체에 무해하며 부산물이 거의 발생하지 않아 다양하게 사용되고 있다.
본 발명의 일 실시예는, 효과적인 살균소독이 가능한 자외선 수처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 평행하게 배열된 복수 개의 광촉매판들;상기 광촉매판들을 관통하도록 제1 방향을 따라 연장된 복수의 자외선 조사부들; 및 내부에 상기 자외선 조사부들 및 상기 광촉매판들을 수용하는 본체부와, 상기 본체부 내부로 물이 유입 및 배출되도록 형성된 유입부 및 배출부를 포함하는 하우징;을 포함하는 자외선 수처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 유입부는 상기 본체부의 일측에 형성되고, 상기 배출부는 상기 본체부의 타측에 형성되며, 상기 유입부 및 상기 배출부는 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따르는 동일축선 상에 위치할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광촉매판 각각은, 상기 하우징의 내부에서 상기 제2 방향을 따라 이동하는 물의 이동방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 자외선 조사부들은 상기 제1,2 방향과 수직인 제3 방향을 따라 상호 이격된채 나란하게 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광촉매판들 및 상기 광촉매판들을 관통하는 상기 자외선 조사부들을 중심으로 적어도 일측에 배치되는 보조 광촉매부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 보조 광촉매부는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되는 제1 보조 광촉매판들을 포함하며, 상기 제1 보조 광촉매판들의 배열은 상기 광촉매판들의 배열과 격자 형상을 이룰 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 보조 광촉매부는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되는 제2 보조 광촉매판들을 더 포함하며, 상기 제2 보조 광촉매판들의 배열은 상기 제1 보조 광촉매판들의 배열과 격자를 이루며 상기 광촉매판들의 배열과는 나란할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광촉매판들은 상기 자외선 조사부로부터 나온 자외선을 흡수하여 상기 물 속에 포함된 오염물을 산화 분해시키는 TiO2 판을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하우징의 내부에 배치되는 초음파 세척기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 본체부는, 상기 유입부를 통해 유입된 물이 통과하는 제1 영역; 상기 제1 영역의 일측에 구비되며 제1 영역과 공간적으로 분리된 제2 영역; 및 상기 제1 영역의 타측에 구비되며 제1 영역과 공간적으로 분리된 제3 영역;을 포함하며, 상기 자외선 조사부의 일단은 상기 제2 영역에 수용되고, 상기 자외선 조사부의 타단은 상기 제3 영역에 수용되며, 상기 광촉매판들은 상기 제1 영역에 수용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 서로 평행하게 배열된 복수의 자외선 조사부들; 상기 자외선 조사부들의 양 측 중 적어도 일 측에 배치되며, 격자 형상으로 서로 수직하게 연결된 복수개의 광촉매판들을 포함하는 광촉매부; 및 내부에 상기 자외선 조사부 및 상기 광촉매부를 수용하는 본체부와, 상기 본체부 내부로 물이 유입 및 배출되도록 형성된 유입부 및 배출부를 포함하는 하우징;을 포함하는 자외선 수처리 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자외선 조사부 주위에 TiO2 등으로 구성된 광촉매판들을 구비함으로써 자외선 수처리 장치의 수처리 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 내부를 나타낸 상면도이다.
도 3은 도 2에서 제1, 2 영역을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 제1 영역에 구비되는 자외선 조사부들과 광촉매판들의 배치상태를 개략적으로 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 제1 영역에 구비되는 자외선 조사부들과 광촉매판들 및 보조 광촉매부의 배치상태를 개략적으로 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 제1 영역에 구비되는 자외선 조사부들과 광촉매부의 배치상태를 개략적으로 발췌하여 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 제1 방향은 D1 방향으로, 제2 방향은 D2 방향으로, 제3 방향은 D3 방향이라 하며, 이들은 서로에 대하여 수직이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 수처리 장치(100)를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 내부를 나타낸 상면도이다. 또 도 3은 본체부(131)의 제1, 2 영역(S1, S2)을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 관한 자외선 수처리 장치(100)는 자외선 조사부(110), 광촉매판들(120), 하우징(130)을 포함하고 있으며, 추가적으로 초음파 세척기(140), 밸브(150), 중공관(160), 격벽(170), 누수 센서(180), 경보부(190)를 더 포함할 수 있다.
우선 본 발명의 하우징(130)부터 살펴본다.
하우징(130)은 내부가 중공인 관의 형상인 본체부(131)와, 본체부(131)의 양측에 구비된 유입부(132) 및 배출부(133)를 포함한다. 이 때 유입부(132) 및 배출부(133)도 모두 내부가 중공인 관의 형상이 될 수 있다.
유입부(132)는 본체부(131)의 일측에 형성될 수 있고, 배출부(133)는 본체부(131)의 타측에 형성될 수 있다. 이 때, 유입부(132)와 배출부(133)는 D2 방향을 따라 중심 축이 동일선상에 놓이도록 연장될 수 있다. 또한 유입부(132)와 배출부(133)의 배치는 본체부(131)에 대해서 대략적으로 수직이 되도록 형성될 수 있다.
또한 본체부(131)의 내부는 격벽(171,172)에 의하여 구획될 수 있다. 예컨대, 본체부(131)의 내부는 제1 격벽(171)과 제2 격벽(172)에 의하여 제1 영역(S1) 및, 제1 영역(S1)의 양측에 배치되는 제2 영역(S2)과 제3 영역(S3)으로 구획될 수 있다. 제1 영역(S1), 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)은 모두 격벽(171,172)에 의해 공간적으로 분리된 상태로서, 제1 영역(S1)은 유입부(132)를 통해 유입된 물이 지나가는 영역이며 제2,3 영역(S2, S3)은 물이 지나가지 않는 영역이다. 따라서, 물이 지나가는 제1 영역(S1)에 자외선 조사부(110) 및 광촉매판들(120)이 수용되어 물을 살균 처리한다.
제1 영역(S1)의 너비는 하우징(130) 내부를 통과하는 오염된 물의 유속, 물이 제1 영역(S1)에 체류하는 시간 등을 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 제1 영역(S1)의 너비는 유입부(132) 및 배출부(133)의 너비보다 크게 형성될 수 있으며, 이를 위해 제1 격벽(171)은 유입부(132) 또는 배출부(133)의 일 측벽의 연장선 보다 바깥쪽에 배치될 수 있고, 제2 격벽(172) 또한 유입부(132) 또는 배출부(133)의 타 측벽의 연장선 보다 바깥쪽에 배치될 수 있다. 이와 같이 구성은 유입부(132)를 통해 유입된 물의 속도가 제1 영역(S1)을 지나면서 감소하여, 물이 더 오랜 시간 제1 영역(S1)에서 체류하도록 함으로써 보다 효과적인 살균소독을 가능하게 한다. 하지만 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 제1 영역(S1)의 너비는 유입부 및 배출부의 너비와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 이 때 제1,2 격벽은 유입부 또는 배출부 측벽의 연장선상에 배치될 수 있으며, 이 경우 물의 이동 흐름을 빠르게 유지할 수 있다.
본체부(131)의 내부에는 D1 방향을 따라 길게 배치된 복수의 자외선 조사부들(110)과, D2 방향으로 연장된 광촉매판들(120)이 수용된다. 추가적으로 본체부(131)의 내부에는, 자외선 조사부(110)에 전기를 공급하는 케이블(111,112)을 내부에 수용하는 중공관(160), 유입부(132)의 일 측에는 설치되어 물의 유입을 조절하는 밸브(150) 및 제2, 3영역(S2, S3)으로의 누수를 감지하는 누수 센서(180) 등이 포함될 수 있다.
또 본체부(131)의 양단은 고무 패킹(130a, 130b)이 개재된 상태에서 볼트 체결될 수 있다. 만일의 경우 자외선 조사부(110)가 파손되어 제2 영역(S2) 또는 제3 영역(S3)으로 물이 유입되는 경우라도, 본체부(131)의 양단에 개재된 고무 패킹(130a, 130b)은 물이 본체부(131)의 외부로 누수되지 않도록 기밀을 유지시켜줄 수 있다.
자외선 조사부(110)는 자외선 램프 및 자외선 램프를 수용하는 석영관을 포함할 수 있고, 본체부(131) 내부에 수용되어 있는 광촉매판들(120)을 관통하며 일 방향으로 연장된 형상으로 하우징(130)의 본체부(131) 내부에 포함되어 있다. 좀 더 구체적으로는 자외선 조사부(110)는 D1 방향으로 연장되어 있다.
보다 많은 양의 물을 처리하기 위하여 복수의 자외선 조사부(110)가 서로 평행하게 구비될 수 있는데, 본 실시예에는 세 개의 자외선 조사부(110)가 일렬로 나란히 위치하여 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 더 높은 수처리 효과를 위해 더 많은 수의 자외선 조사부(110)가 다양한 형태로 배치될 수 있다.
본 실시예에서 제1 격벽(171)에는 자외선 조사부(110)의 일단이 관통하도록 자외선 조사부(110)의 직경과 동일한 홀이 구비될 수 있으며, 제2 격벽(172)에는 자외선 조사부(110)의 타단이 관통하도록 자외선 조사부(110)의 직경과 동일한 홀이 구비될 수 있다. 자외선 조사부(110)는 그 일 측이 본체부(131)의 제2 영역(S2)에 수용되고 타 측이 제3 영역에 수용되어서, 전체적으로 제1 영역(S1)을 가로지르며 배치되어 있다. 이 때, 자외선 조사부(110)의 직경과 격벽(171,172)에 형성된 홀들의 미세 공차가 발생할 수 있으며, 이와 같은 공차에 의해 물이 제2 영역(S2) 또는 제3 영역(S3)으로 누출되는 것을 방지하기 위해 각각의 홀에는 고무 패킹(173)이 배치될 수 있다.
자외선 조사부(110)의 양 측 중 제2 영역에 포함된 일 측에는 제1 케이블(111)이, 제3 영역에 포함된 타 측에는 제2 케이블(112)이 연결되어 전기를 공급한다. 이 때 제2 영역(S2)과 제3 영역(S3)은 물이 유입되지 않은 영역으로서, 자외선 조사부(110)로 전원을 인가하기 위한 제1 케이블(111)과 제2 케이블(112)은 각각 제2 영역(S2)과 제3 영역(S3)에 노출될 수 있다.
제2 영역(S2)에 노출된 제1 케이블(111)은 중공관(160)을 지나 제3 영역(S3)으로 인출될 수 있다. 이 후, 제1 케이블(111)은 제2 케이블(112)과 함께 하우징(130) 외부로 노출된 케이블 인출부(162)를 지나 외부로 노출될 수 있다.
자외선 조사부(110)는 이로부터 발생되는 자외선을 오염된 물에 조사시킴으로써 유해 미생물을 사멸시키는 기능을 갖는다. 자외선에 의한 살균작용은 자외선의 파장, 조사조도와 조사시간에 비례하며, 미생물의 종류에 따라 영향이 달라질 수 있다. 본 발명에 관한 자외선 수처리 장치의 경우, 200~350nm 파장의 자외선이 수처리에서 일반적으로 이용될 수 있으며, 250~270nm 부근의 파장일 때 상대적으로 살균력이 높다.
광촉매판들(120)은 복수 개로서, 각 광촉매판(120)은 D1 방향을 따라 서로 소정의 간격으로 이격된 채 평행하게 배열된다. 또한 광촉매판들(120)은 D2 방향을 따라 연장되어 배치될 수 있다.
이 때 D2 방향은 D1 방향과 수직인 것이 바람직하며, D2 방향은 유입부(132)및 배출부(133)를 지나는 물의 이동을 막지 않도록 물의 이동 방향과 대략적으로 평행인 것이 바람직하다. 또한 본 실시예에 따란 광촉매판들(120)은 모두 원형 판으로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않으며 다양한 형태의 판이 포함할 수 있다.
광촉매판들(120)에는 자외선 조사부(110)의 수만큼의 개구부가 형성되어 있으며, 자외선 조사부(110)가 상기의 개구부를 관통한다. 또한, 중공관(160)을 통과시키는 개구부도 추가적으로 형성될 수 있다.
광촉매판들(120)은 강판의 외주면을 TiO2로 코팅하여 제작할 수 있다. 또는, 광촉매판들(120)은 티타늄을 산환처리함으로써 외주면에 TiO2 층을 형성시킨 판이 사용될 수 있다. TiO2는 산화력이 매우 큰 안정한 물질로서, 빛을 흡수하여 다른 물질을 산화시키는 능력이 뛰어난 광촉매이다. 더욱이 생물체에 영향을 주지 않는 무독성의 물질로서 본 발명과 같은 자외선 수처리 장치(100)에도 쓰이기에 적합하다. TiO2는 수용액이나 산, 염기 용액에 녹지 않으며, 그 띠간격(band gap)이 3.0~3.2 eV로 상대적으로 큰 편이기 때문에 자외선 영역의 빛을 흡수하여 광촉매 역할을 수행한다. 본 발명에서도 TiO2 판은 자외선 조사부로부터 나오는 자외선을 흡수하여 물에 포함되어 있는 유해 미생물을 사멸 또는 광분해 시킴으로써 물을 정화시키는 기능을 한다. 하지만 본 발명에 따른 광촉매판들(120)은 이에 한정하지 않으며, TiO2를 제외한 다른 재질의 광촉매로 구성될 수 있다.
살균 소독 효과를 증가시키기 위해서는, 본 발명의 자외선 수처리 장치(100)는 많은 수의 광촉매판들(120)을 포함하여 물과 접촉하는 표면적이 늘리는 것이 바람직하며, 광촉매판들(120)에 의해 물의 이동을 막지 않기 위해서 광촉매판들(120)은 물의 진행방향과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 또한 광촉매판들(120)은 되도록 얇게 형성되어 본체부(131) 내부에 많은 수의 광촉매판들(120)이 포함되도록 할 수 있다.
초음파 세척기(140)는 하우징(130) 내부, 특히 제1 영역(S1)에 배치될 수 있다. 초음파 세척기(140)는 진동자(141)를 포함할 수 있으며, 자외선 조사부(110)와 인접하도록 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다.
초음파 세척기(140)는 자외선 조사부(110)의 외주면에 부착된 슬러지와 같은 퇴적물을 제거하는 기능을 하며, 이는 캐비테이션에 의한 세정 또는 초음파에 의한 물 분자 가속에 의한 세정에 의해 이루어진다.
밸브(150)는 유입부(132)의 일 측에 설치되며, 누수 센서(180)를 통해 자외선 수처리 장치(100)의 누수가 감지되는 경우에 동작하여 물의 유입을 차단할 수 있다.
한편 누수의 발생 여부를 감지하는 누수 센서(180)는 제2 영역(S2)과 제3 영역(S3)에 배치되며, 제2 영역(S2)과 제3 영역(S3)으로 물이 유입되는 경우에 누수를 감지하여 해당 신호를 제어부(미도시)로 전송한다.
누수 센서(180)로부터 신호를 전달받은 제어부(미도시)는 경보부(190)를 작동시키며 이는 빛 또는 소리 등을 통해서 누수 발생 사실을 외부에 알려줄 수 있다. 또한 유입부(132)의 일 측에 구비된 밸브(150)를 동작시킬 수 있으며, 제어부(미도시)의 밸브 동작 신호에 따라 밸브(150)가 작동하여 유입부(132)를 차단할 수 있다. 또한 제어부(미도시)는 누수 감지 신호에 기초하여 자외선 수처리 장치(100)의 전원을 차단시킬 수 있다.
다음은 본 실시예에 따른 자외선 수처리 장치(100)의 작동과정을 살펴본다.
유입부(132)의 일 측에 설치된 밸브(150)가 열리면 유입부(132)를 통해 물이 하우징(130) 내부로 유입된다. 하우징(130) 내부에서 물은 도 2에 도시된 D2 방향과 대략적으로 평행하게 이동을 하며, 본체부(131)의 제1 영역(S1)을 지나게 된다. 이 곳에서 자외선 조사부(110)로부터 나온 자외선을 받은 물 속의 유해 미생물은 사멸되며, 이 과정에서 광촉매판들(120)의 광촉매 작용에 의해 상기 과정은 활성화된다.
이 때 제1 영역(S1)의 너비는 유입부(132) 및 배출부(133)의 너비보다 크게 형성되어서, 하우징(130) 내부에서 이동하는 물은 제1 영역(S1)을 지나면서 속도가 감소하게 되며, 이로 인해 제1 영역(S1)에 머무는 시간이 길어지게 된다. 즉, 제1 영역(S1)에서 자외선 조사시간이 길어짐에 따라 보다 효과적인 살균 효과를 얻을 수 있다. 그 후 물은 제1 영역(S1)을 빠져 나와 배출부(133)를 통해 외부로 배출되게 된다.
상기 과정과 동시에, 또는 별도로 하우징(130) 내부에 설치된 초음파 세척기(140)는 진동자(141)의 작동으로 초음파를 발생시키며, 상기 초음파에 의해 자외선 조사부(110)의 외주면에 부착된 이물질을 제거한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 자외선 조사부 및 광촉매판들의 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하여 설명한 자외선 수처리 장치의 경우, 광촉매판들(120)이 원판으로서, 광촉매판들(120)을 관통하는 자외선 조사부들(110)이 사방으로 소정의 간격만큼 이격된 상태를 설명하였으나, 본 실시예에 따른 자외선 수처리 장치에 있어서 광촉매판(120)은 대략 사각의 판상인 점 및 자외선 조사부들(110)의 배치에서 차이가 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 차이점을 위주로 설명한다. 본 실시예에서도 D2 방향을 따라 물이 유입됨은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
자외선 조사부들(110) 각각은 D1 방향을 따라 연장되며, 서로에 대하여 평행하게 배열될 수 있다. 예컨대, 자외선 조사부들(110)은 D1, D2 방향과 수직인 D3 방향을 따라 서로 평행하게 배열될 수 있으며 이 때, 자외선 조사부들(110)은 D1, D3 방향이 이루는 평면상에 놓일 수 있다.
광촉매판(120)은 대략 사각의 판상형으로서 자외선 조사부들(110)이 관통하며, 광촉매판(120)의 배열은 자외선 조사부들(110)의 배열과 대략 수직이므로 물이 유입되는 측에서 보면 광촉매판(120)과 자외선 조사부들(110)이 격자 형상을 이룬다. 광촉매판(120)과 자외선 조사부들(110)이 이루는 각각의 단위 격자는 국소적으로 물이 지나가는 유로를 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도시되지는 않았지만 자외선 조사부(110)와 광촉매판(120)을 수용하는 하우징이 원통형이 아닌 육면체와 같은 다면체의 형상일 수 있다.
제1 영역(S1)에서 D2 방향을 따라 유입되는 물은 광촉매판(120)과 자외선 조사부들(110)이 이루는 격자형의 통로를 통과함으로써 비교적 균등한 살균 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 자외선 조사부, 광촉매판들 및 보조 광촉매부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자외선 수처리 장치는 도 4를 참조하여 설명한 자외선 수처리 장치에서 보조 광촉매부(500)가 더 포함되는 점에서 차이가 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 차이점을 위주로 설명한다. 본 실시예에서도 D2 방향을 따라 물이 유입됨은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
보조 광촉매부(500)는 광촉매판(120) 및 광촉매판(120)을 관통하는 자외선 조사부들(110)의 결합체를 중심으로 적어도 일측에 배치되어 수처리 효율을 증진시킬 수 있다. 보조 광촉매부(500)도 광촉매판(120)과 마찬가지로 TiO2를 포함할 수 있음은 물론이다.
보조 광촉매부(500)는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되며 TiO2를 포함하는 제1 보조 광촉매판(510)을 구비한다. 제1 보조 광촉매판(510)은 D1, D2 방향이 이루는 평면과 동일 평면상에 놓일 수 있다. 제1 보조 광촉매판(510)의 배열은 상기 광촉매판(120)의 배열과 격자 형상을 이루며, 제1 영역(S1)에서 D2 방향을 따라 유입되는 물은 제1 보조 광촉매판(510)과 자외선 조사부들(110) 및 광촉매판(120)이 이루는 격자형의 통로를 통과함으로써 비교적 균등한 살균 효과를 증진시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 자외선 조사부, 광촉매판(120) 및 보조 광촉매부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자외선 수처리 장치는 도 5를 참조하여 설명한 자외선 수처리 장치에서 보조 광촉매부(600)가 제1 보조 광촉매판(610) 뿐만 아니라 제2 보조 광촉매판(620)을 더 포함되는 점에서 차이가 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 차이점을 위주로 설명한다. 본 실시예에서도 D2 방향을 따라 물이 유입됨은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
보조 광촉매부(600)는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되며 TiO2를 포함하는 제1 보조 광촉매판(610) 및 제2 보조 광촉매판(620)을 구비한다. 제1 보조 광촉매판(610)은 D1, D2 방향이 이루는 평면과 동일한 평면상에 놓일 수 있고 제2 보조 광촉매판(620)은 D2, D3 방향이 이루는 평면과 동일한 평면상에 놓일 수 있다. 이 때, 제1,2 보조 광촉매판(610, 620)은 서로 수직이 되도록 결합되어 격자 형상을 이룰 수 있다.
제1 영역(S1)에서 D2 방향을 따라 유입되는 물은 제1,2 보조 광촉매판(610, 620)과 자외선 조사부들(110) 및 광촉매판(120)이 이루는 격자형의 통로를 통과함으로써 비교적 균등한 살균 효과를 증진시킬 수 있다.
본 실시예에서는 제2 보조 광촉매판(620)과 광촉매판(120)이 동일면상에 놓치된 경우를 도시하였으나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 광촉매판(120)과 제2 보조 광촉매판(620)이 동일하지 않은 면상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 제2 보조 광촉매판들(620) 사이에 광촉매판(120)이 위치하도록 함으로써 유입된 물이 지나가는 통로를 국소적 세분화할 수 있다. 유입된 물은 제1,2 보조 광촉매판(610, 620) 및 광촉매판(120)과의 접촉 면적이 증가하므로 TiO2에 의한 수처리 효율이 증가될 수 있다.
본 실시예에서도 보조 광촉매부(600)가 광촉매판들(120) 및 광촉매판들(120)을 관통하는 자외선 조사부들(110)의 결합체의 양측에 배치된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 광촉매판들(120) 및 광촉매판들(120)을 관통하는 자외선 조사부들(110)의 결합체의 일측에 배치될 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자외선 수처리 장치 중 자외선 조사부, 광촉매판들 및 보조 광촉매부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하여 설명한 자외선 수처리 장치의 경우, 자외선 조사부들(110)이 광촉매판(120)을 관통하는 상태를 설명하였으나, 본 실시예에 따른 자외선 수처리 장치에 있어서는 자외선 조사부(110)의 양측 중 적어도 어느 일측에 광촉매부(700)가 배치되는 점에서 차이가 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 차이점을 위주로 설명한다. 본 실시예에서도 D2 방향을 따라 물이 유입됨은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같다.
도 7을 참조하면, 자외선 조사부들(110) 각각은 D1 방향을 따라 연장되며, 서로에 대하여 평행하게 배열될 수 있다. 예컨대, 자외선 조사부들(110)은 D1, D2 방향과 수직인 D3 방향을 따라 서로 평행하게 배열될 수 있으며 이 때, 자외선 조사부들(110)은 D1, D3 방향이 이루는 평면와 동일한 평면상에 놓일 수 있다.
자외선 조사부(110)의 양측 중 적어도 어느 일측에는 광촉매부(700)가 구비될 수 있다. 광촉매부(700)는 TiO2를 포함하는 제1 광촉매판(710) 및 제2 광촉매판(720)을 구비한다. 제1 광촉매판(710)은 D3 방향을 따라 서로 평행하게 배치되며 D1, D2 방향이 이루는 평면과 동일한 평면상에 놓일 수 있다. 제2 광촉매판(720)은 D1 방향을 따라 서로 평행하게 배치되며 D2, D3 방향이 이루는 평면과 동일한 평면상에 놓일 수 있다. 이 때, 제1,2 광촉매판(710, 720)은 서로 수직이 되도록 결합되어 격자 형상을 이룰 수 있다.
제1 영역(S1)에서 D2 방향을 따라 유입되는 물은 제1,2 광촉매판(710, 720)과 자외선 조사부를 통과함으로써 비교적 균등한 살균 효과를 증진시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도시되지는 않았지만 자외선 조사부(110)와 광촉매부(700)를 수용하는 하우징이 원통형이 아닌 육면체와 같은 다면체의 형상일 수 있다.
상술한 바와 같이, 보조 광촉매부(500, 600) 또는 광촉매부(700)를 구비함으로써 물이 제1,2 보조 광촉매판(510, 520, 610, 620)/제1,2 광촉매판(710, 720)과 접촉하는 면적을 증가시킴으로써 수처리 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 효과는 보조 광촉매부(500, 600) 또는 광촉매부(700)에 구비된 제1,2 보조 광촉매판(510, 520, 610, 620) 내지 제1,2 광촉매판(710, 720)이 이루는 단위 격자의 수를 늘림으로써 증가시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 자외선 수처리 장치 110: 자외선 조사부
120: 광촉매판 130: 하우징
131: 본체부 132: 유입부
133: 배출부 140: 초음파 세척기
150: 밸브 160: 중공관
171: 제1 격벽 172: 제2 격벽
180: 누수 센서 190: 경보부
500, 600: 보조 광촉매부 510, 610: 제1 보조 광촉매판
620: 제2 보조 광촉매판 700: 광촉매부
710: 제1 광촉매판 720: 제2 광촉매판
S1: 제1 영역 S2: 제2 영역
S3: 제3 영역

Claims (11)

  1. 서로 평행하게 배열된 복수 개의 광촉매판들;
    상기 광촉매판들을 관통하도록 제1 방향을 따라 연장된 복수의 자외선 조사부들;
    내부에 상기 자외선 조사부들 및 상기 광촉매판들을 수용하는 본체부와, 상기 본체부 내부로 물이 유입 및 배출되도록 각각 상기 본체부의 일측 및 상기 본체부의 타측에 형성된 유입부 및 배출부를 포함하는 하우징; 및
    상기 광촉매판들 및 상기 광촉매판들을 관통하는 상기 자외선 조사부들을 중심으로 적어도 일측에 배치되는 보조 광촉매부;를 구비하며,
    상기 유입부 및 상기 배출부는 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따르는 동일축선 상에 위치하고,
    상기 광촉매판 각각은, 상기 하우징의 내부에서 상기 제2 방향을 따라 이동하는 물의 이동방향과 나란한 방향으로 배치되며,
    상기 복수의 자외선 조사부들은 상기 제1,2 방향과 수직인 제3 방향을 따라 상호 이격된 채 나란하게 배치되고, 자외선 수처리 장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보조 광촉매부는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되는 제1 보조 광촉매판들을 포함하며,
    상기 제1 보조 광촉매판들의 배열은 상기 광촉매판들의 배열과 격자 형상을 이루는 자외선 수처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보조 광촉매부는 일 방향을 따라 서로 평행하게 배열되는 제2 보조 광촉매판들을 더 포함하며,
    상기 제2 보조 광촉매판들의 배열은 상기 제1 보조 광촉매판들의 배열과 격자를 이루며 상기 광촉매판들의 배열과 는 나란한 자외선 수처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매판들은 상기 자외선 조사부로부터 나온 자외선을 흡수하여 상기 물 속에 포함된 오염물을 산화 분해시키는 TiO2 판을 포함하는 자외선 수처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 초음파 세척기를 더 포함하는 자외선 수처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 유입부를 통해 유입된 물이 통과하는 제1 영역;
    상기 제1 영역의 일측에 구비되며 제1 영역과 공간적으로 분리된 제2 영역; 및
    상기 제1 영역의 타측에 구비되며 제1 영역과 공간적으로 분리된 제3 영역;을 포함하며,
    상기 자외선 조사부의 일단은 상기 제2 영역에 수용되고, 상기 자외선 조사부의 타단은 상기 제3 영역에 수용되며, 상기 광촉매판들은 상기 제1 영역에 수용되는 자외선 수처리 장치.
  11. 각각 제1 방향을 따라 연장되되, 서로 평행하게 배열된 복수의 자외선 조사부들;
    상기 자외선 조사부들의 양 측 중 적어도 일 측에 배치되며, 격자 형상으로 서로 수직하게 연결된 복수개의 광촉매판들을 포함하는 광촉매부; 및
    내부에 상기 자외선 조사부 및 상기 광촉매부를 수용하는 본체부와, 상기 본체부 내부로 물이 유입 및 배출되도록 각각 상기 본체부의 일측 및 상기 본체부의 타측에 형성된 유입부 및 배출부를 포함하는 하우징;을 포함하고,
    상기 유입부 및 상기 배출부는 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따르는 축선 상에 위치하고,
    상기 광촉매판 각각의 면은, 상기 하우징의 내부에서 상기 제2 방향을 따라 이동하는 물의 이동방향을 따라 연장되며,
    상기 복수의 자외선 조사부들은 상기 제1,2 방향과 수직인 제3 방향을 따라 상호 이격된 채 나란하게 배치되는, 자외선 수처리 장치.
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