KR101526348B1 - Ｕｖ 발생원을 포함하는 물정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 물 정화 장치는 기다란 UV 발생원 및 정화될 물을 위한 도관을 포함하는 이 도관은 UV 투과성 재료로 형성되며, 이 도관은 입구부 및 출구를 가지며, 또한 그의 일 부분이 UV 발생원의 적어도 일 부분 주위에 감겨 도관내의 물을 살균하도록 배치되며, 상기 정화 장치는 UV 발생원 주위에 감겨 있는 부분을 넘어 있는 도관의 하나 이상의 부분 상으로 UV 선이 반사되도록 해주는 반사 수단을 더 포함한다.

Description

ＵＶ 발생원을 포함하는 물정화 장치{WATER PURIFICATION APPARATUS COMPRISING AN UV SOURCE}

본 발명은 정화에 관한 것이다. 특히 본 발명은 물 정화 장치에 관한 것이다.

냉수 기계 및 다른 분배 장치는 일반적으로 정화되어 마실수 있는 물을 분배해야 한다. 자외선(UV) 시스템이 종종 사용되어 물을 정화하게 된다. 이들 시스템은 박테리아나 다른 미생물을 죽이는 역할을 하는 UV 선을 물에 조사하여 기능한다.

예컨대 가정, 사무실 또는 공장 환경에서 사용되는 냉수기 및 유사한 분배 기계는 물을 마실 수 있기에 충분한 수준으로 정화하고 또한 공급원에서 받은 물에 존재하는 미생물을 죽이는데 있어 매우 효율적이지만, 실제 분배 지점 또는 꼭지에 미생물이 있다는 문제가 가끔 일어날 수 있다. 그래서, 처리되어 정화된 물은 분배 지점에서 오염될 수 있다. 그러므로, 기존 UV 시스템의 단점은 UV 살균 후에 있는데, 물은 다시 오염될 수 있다. 비교적 짧은 기간내의 물 정체(저장 매체에서 유기체의 성장을 용이하게 한다) 처럼, 자연적인 박테리아 증식 또는 인간 오염에 의해 기계 노즐을 통한 후방 오염 역시 알려져 있는 문제이다.

본 발명은 개선된 정화 장치, 특히 개선된 물 분배 장치를 제공하기 위한 노력으로 이루어진 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 기다란 UV 발생원 및 정화될 물이나 다른 유체를 위한 도관을 포함하는 정화 장치가 제공되는 바, 상기 도관은 UV 투과성 재료로 형성되며, 이 도관은 입구부 및 출구부를 가지며, 또한 그의 일 부분이 UV 발생원의 적어도 일 부분 주위에 감겨 도관내의 물이나 유체를 살균하도록 배치되며, 상기 정화 장치는 UV 발생원 주위에 감겨 있는 부분을 넘어 있는 도관의 하나 이상의 부분 상으로 UV 선이 반사되도록 해주는 반사 수단을 더 포함한다.

이러한 구성으로, 반사에 의해 도관의 모든 부분에 대한 UV 방사가 향상된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 유동성 물질을 위한 장치가 제공되는 바, 이 장치는 UV 투과성 재료로 형성된 유동성 물질용 용기, 상기 용기내에 들어 있는 물질에 UV 발생원에서 나오는 UV 선이 작용하도록 배치되어 UV 발생원을 수용하는 수단, 상기 용기에 대한 입구부 및 출구부를 포함하고, 상기 장치는 램프에서 나온 UV 선이 입구부 및/또는 출구부의 적어도 일 부분상으로 반사되게 하는 반사 수단을 더 포함한다.
바람직하게는, 다른 유체의 제 2 공급원이 UV 발생원에서 나오는 UV 선을 직접 받지 않고 직접 분배될 수 있도록 다른 유체의 제 2 공급원을 위한 용기를 포함하며, 다른 유체의 제 2 공급원을 위한 도관은 적어도 일부의 반사된 UV 선을 받도록 배치되어 있다.

다른 양태에서 본 발명은 액체 유지 장치를 포함하며, 이 장치는 상기 유지 장치내에 들어 있는 액체에 UV 발생원에서 나오는 UV 선이 작용하도록 배치되어 UV 발생원을 수용하는 수단, 상기 액체 유지 장치에 대한 입구부 및 출구부를 포함하고, 상기 장치는 램프에서 나온 UV 선이 입구부 및/또는 출구부의 적어도 일 부분상으로 반사되게 하는 반사 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 반사 수단은 적어도 출구부가 통과하는 캡을 포함하며, 이 캡은 UV 선을 반사시켜 발생원에서 나오는 일부 UV 선을 용기/도관의 하나 이상의 부분 상으로 반사시키는 표면을 갖는다. 슬리브에 있어서 UV 발생원 주위에 감겨 있는 부분에는 UV 반사 챔버가 바람직하게 장착되며 그리 하여 도관을 통해 전달된 UV를 그 도관을 통해 또한 챔버의 모든 부분으로 되반사시키게 된다.

바람직한 실시 형태에서, UV 반사성 재료로 만들어지는 꼭지가 제공되며, 이 꼭지는 UV 선의 일부가 그 꼭지에 의해 도관의 출구부 및/또는 입구부 상으로 반사되어 그 출구부 및/또는 입구부에 있는 물을 살균하도록 배치된다.

통상적인 분배기에서는, 미생물이 출구부로부터 분배 지점에서 들어갈 수 있으며, 또는 꼭지 자체에 존재할 수 있는데, 이들 미생물은 UV 발생원을 지나면서 이미 살균된 물을 오염시킬 수 있다. 램프에서 나오는 UV 선의 적어도 일부를 물 도관의 단부 또는 그 단부 바로 근처의 부분으로 반사시키도록 배치되어 있는 꼭지 및/또는 엔드 캡을 제공하여 이들 미생물을 처리할 수 있다. 이는 살균의 효율과 유효성을 크게 개선시키며 또한 마시는 물의 질을 더욱 좋게 한다. 이리 하여, 미생물과 오염이 분배 노즐/꼭지를 통해 들어 올 수 있는 후방 오염이 방지된다.

바람직하게는, 상기 캡은 도관에 있어서 UV 발생원 주위에 감겨 있지 않는 부분으로 UV 선으로 반사시키는 표면을 갖는다.

캡은 도관의 입구부 및/또는 출구부 중의 적어도 일 부분 상으로 UV 선을 반사시키도록 배치되어 있는 적어도 하나의 내부 표면을 가질 수 있다. 캡의 반사성 내부 표면은 도관의 출구부쪽으로 테이퍼져 있을 수 있다. 상기 캡의 반사성 내부 표면은 바닥 표면, 정상 표면 및 이들 정상 표면과 바닥 표면 사이에 있는 옆 표면을 포함하며, 적어도 옆 표면 및/또는 정상 표면은 출구부쪽으로 테이퍼져 있다.

바람직하게, 상기 반사성 내부 표면은 UV 발생원으로부터 멀어짐에 따라 수렴한다.

상기 캡에서 한 방향으로의 범위가 다른 방향으로의 그의 범위 보다 더 클 수 있다. 캡은 일반적으로 단면에서 부채꼴형일 수 있다. 상기 캡은 단면에서 제 1 곡률 반경의 제 1 만곡 단부 및 더 큰 제 2 곡률 반경의 제 2 만곡 단부를 갖는다. 이들 만곡 단부는 곧은 변에 의해 결합될 수 있다. UV 발생원은 제 2 만곡 단부내에서 축방향으로 또는 부분적으로 연장되어 있을 수 있으며, 도관의 출구부는 제 1 만곡 단부내에서 축방향으로 있을 수 있다.

이러한 테이퍼진/수렴하는/부채꼴형의 구성에 의해, UV 발생원으로부터의 거리가 멀어짐에 따라, 반사된 UV 선은 바람직하게는 도관의 출구부가 제공되어 있는 지점쪽으로 집중될 수 있으며, 그래서 도관의 출구부에 상기 반사된 UV 선을 효과적으로 조사할 수 있다.

상기 반사성 캡은 바람직하게는 도관의 반경 방향 외측 범위를 넘어 연장되어 있는 반사성 경로를 제공한다.

꼭지는 UV 선을 출구부 상으로 반사시키도록 배치될 수 있다. 이 꼭지는 캡의 일부를 포함할 수 있다. 어느 경우든, 꼭지가 캡에 연결되어 비단절 반사성 경로를 형성하는 것이 바람직하다.

바람직하게, 상기 도관은 꼭지 안으로 들어가 있으나 그 꼭지의 단부에 못 미쳐 끝나 있으며, 따라서 도관의 출구부는 꼭지의 출구부에 대해 물러나 있다. 상기 도관에 있어서 꼭지 안으로 들어가 있는 부분은 그 꼭지에 의해 UV 발생원에서 나오는 직접적인 UV 선으로부터 차폐될 수 있다.

본 장치는 상기 도관의 감긴 부분 위에 장착되어 UV 선을 그 도관으로 되반사시키는 내부 UV 반사성 표면을 갖는 챔버를 포함할 수 있다. 이 챔버는 캡에서 끝날 수 있다.

감기는 UV 발생원 주위에 배치되는 코일 또는 나선형의 용기/도관을 제공하여 이루어질 수 있다.

UV 발생원은 하나 이상의 UV 램프일 수 있다. 이는 가장 바람직하게는 UVC 발생원이다.

도관의 입구부 및 출구부는 장치의 동일 단부 또는 장치의 양 반대쪽 단부에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 인라인 물 정화 장치가 제공되는 바, 이 장치는 정화될 물을 위한 도관(이 도관은 기다란 UV 발생원 주위에 감기고 출구부를 갖는다) 및 반사 수단을 포함하며, 이 반사 수단은 UV 선이 그 반사 수단에 의해 출구부 상으로 반사되도록 배치된다.

반사성 표면을 가지며 UV 를 출구부 상으로 반사시키는 꼭지가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 후방 오염을 완화시키면서 모든 종류의 물 정화기가 분배 지점에서 정화될 수 있다. 본 발명은 주변의, 발포성의 차가운 물또는 다른 유체도 사용할 수 있다.

본 실시 형태는 다른 종류의 액체, 유체 또는 기타 유동성 물질도 사용할 수 있다.

이제 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 참조하여 예시적으로만 설명할 것이다.

도 1 은 UV 살균 장치의 일부를 나타낸다.
도 2 는 주위에 물 도관이 감겨 있는 살균 장치를 나타낸다.
도 3a 및 3b 는 살균 장치의 부분 단면도를 나타낸다.
도 4 는 꼭지를 포함하는 대안적인 장치를 나타낸다.
도 5 는 도 4 의 장치를 나타내는 것으로, 엔드 캡은 제거되어 있다.
도 6 은 도 4 및 5 의 실시 형태의 일부 구성 요소들의 분해도이다.
도 7 은 제 2 실시 형태의 단부를 나타낸 것이다.
도 8a 및 8b 는 캡이 제거되어 있는 상태에서 제 2 실시 형태의 단부를 위에서 본 도면이다.
도 9 는 제 3 실시 형태를 나타낸다.
도 10 은 제 3 실시 형태의 다른 도면이다.
도 11 은 캡의 일 부분이 제거되어 있는 제 3 실시 형태를 나타낸다.
도 12 는 제 3 실시 형태의 일부의 분해도이다.
도 12a 는 캡의 일부의 사시도이다.
도 12b 는 캡의 부분 단면도로, UV 선의 집중을 도시한다.
도 12c 는 모따기된 전방부를 갖는 제 3 실시 형태의 측면도이다.
도 13 은 물 분배기에 장착되어 있는 제 3 실시 형태의 살균 유닛을 나타낸다.
도 14 는 엔드 캡을 나타낸다.
도 15 는 물 입구부와 출구부가 양 반대쪽 단부에 있는 제 4 실시 형태를 나타낸다.
도 16 은 장치가 꼭지를 포함하는 제 5 실시 형태를 나타낸다.
도 17 은 쐐기형 반사성 엔드 캡을 갖는 제 6 실시 형태를 나타낸다.
도 18 은 더 작은 수의 권회를 갖는 실시 형태를 나타낸다.
도 19 는 거울을 사용하는 실시 형태를 나타낸다.
도 20 은 대안적인 도관/슬리브를 갖는 실시 형태를 나타낸다.
도 21 은 대안적인 도관 디자인을 나타낸다.
도 22 및 23 은 대안적인 UV 램프 디자인을 나타낸다.
도 24 는 다른 실시 형태를 나타낸다.

도 1 은 물 분배기용 살균 장치의 일 부분을 나타낸다(물 분배기는 일반적으로 보통 사무실이나 다른 곳에서 통상 사용되는 냉수기로 알려져 있는 종류일 수 있음). 이러한 물 분배기에서 물은 분배되기 전에 적절히 살균되어야 한다. 이를 위해 자외선(UV) 살균이 종종 사용된다. UV는 정확한 주파수와 세기로 사용되면 박테리아 및 다른 미생물을 효과적으로 죽일 수 있다. 이 자체는 잘 알려져 있는 것으로 본 명세서의 주제는 아니다. 유체는 일반적으로 물이지만, 다른 유체 또는 음료도 될 수 있다.

도 1 은 기다란 UV 램프(1)의 형태로 된 전형적인 UV 발생원을 나타낸다. 이 발생원은 일단부에서 전력 공급부에 연결되는 전기 접속부(2)를 갖고 있으며 타단부에서는 엔드 캡/덮개(3)에 수용되어 있다. 이 엔드 캡/덮개는 UV 램프(1)의 일 단부를 에워싸는 원통형 쉬라우드부(4)를 갖는다. UV 램프(1)는 충분한 양의 미생물을 죽이는데 충분한 주파수와 세기를 갖는 UV 선을 발생시키도록 되어 있으며, 따라서 이 UV 선이 작용하는 물은 당업게에 알려져 있는 바와 같이 소정의 표준으로 살균된다.

도 2 는 물이 UV 램프 주위를 지날 때 통과하게 되는 도관 또는 튜브를 나타낸다. 이 도는 일단부에서 물 입구부(5)에 연결되는 코일형(헬리컬) 도관(7)을 나타내는데, 이 도관은 사용시 입구 단부(5)로부터 바닥 단부까지 램프(1) 주위에 감겨(그 램프와 접촉할 수 있음) 다시 타 단부까지 감겨 올라가도록 배치되며, 타 단부에서 도관은 물 출구부(6)에 연결된다. 따라서, 살균될 물은 UV 램프로 살균되기 위해 그 램프 주위에 단단히 감겨 있는 코일을 통과하게 된다. 입구부와 출구부는 가장 바람직하게는 도 2 에 나타나 있는 바와 같이 상기 발생원의 동일 단부에 제공된다.

대안적으로, 입구부(5)와 출구부(6)는 도 15 에서 보는 바와 같이 양 반대쪽 단부에 제공될 수도 있다.

도 3 은 일반적으로 원통형이고 폐쇄 단부(9)를 갖는 외부 쉬라우드 또는 케이싱(외부 챔버)(8)이 사용시 어떻게 도관(7)의 상부에 위에 배치되고 또한 엔드 캡(3)에 고정되는지를 나타낸다. 상기 쉬라우드 또는 케이싱은 알루미늄과 같은 UV 반사성 재료로 형성된다. 슬리브 또는 도관(7)은 UV 투과성 재료로 만들어지고 바람직하게 사용되는 전형적인 예는 석영으로 만들어진다. 알루미늄 챔버는 UV 를 반사한다면 어떤 재료로도 형성될 수 있다. 알루미늄으로 만들어지는 것이 바람직하지만, 상기 쉬라우드 또는 케이싱은 반사성을 갖는 다른 금속, 플라스틱 또는 기타 재료로 만들어질 수 있다. 이는 슬리브를 통과한 UV 선을 그 슬리브를 통해 되반사시키게 되며, 그래서 슬리브에 있어서 램프(1)와 챔버(8) 사이에 있는 부분내의 유체에 대한 살균을 향상 및 개선시켜 준다.

상기 캡(3) 또한 반사성 재료로 되어 있으며, 알루미늄, 강 또는 다른 반사성 재료로 만들어질 수 있다.

특히 도 3a 에서 보는 바와 같이, 슬리브의 말단부(7b, 7c)는 코일형 부분(7a)의 일 부분을 형성하지 않고, 입구부(5)와 출구부(6)에 연결된다. 그러나, 캡은 반사성이 있으므로, 이 캡은 UV 발생원(1)에서 오는 UV 선의 일부를 반사시켜 슬리브의 이들 말단부(7b, 7c)에 보내어, 슬리브의 이들 말단부가 여전히 UV 선의 작용을 받도록 보장할 수 있다. 따라서, 엔드 캡 또는 챔버로부터 UV 선이 반사됨으로써, 슬리브에 있어서 UV 램프에 인접하는 코일형 부분에 직접 있지 않는 부분에 존재할 수 있는 미생물도 여전히 UV 선을 받게 된다.

앤드 캡은 어떤 적절한 다자인으로도 될 수 있다. 엔드 캡은 최대의 효과를 얻기 위해 바람직하게는 보는 바와 같이 원통형인데, 하지만 정사각형이나 다른 내부 형상도 가질 수 있다. 엔드 캡은 슬리브의 말단부에 더 가까이에 닿아 살균 효율을 개선하는 배플이나 다른 부분을 포함할 수 있다. 챔버(9)는 바람직하게는 UV 선이 빠져 나갈 수 있는 틈새나 공간을 남기지 않도록 엔드 캡에 직접 연결된다.

엔드 캡은 도 3b 에서 보는 바와 같이 폐쇄 단부(10)를 포함하여 바람직하게는 단부가 페쇄되며, 이 폐쇄 단부는 입구부(5)와 출구부(6)를 수용하도록 개구, 구멍을 갖거나 다르게 형성될 수 있다. 이 폐쇄 단부(10) 또는 단부 벽은 UV 선을 슬리브(7) 쪽으로 되반사시키는 역할도 한다.

도 4 ∼ 8 은 대안적인 실시 형태를 나타낸다. 이 실시 형태도 UV 램프(11)를 포함한다. 이 램프는 예컨대 11 W 일 수 있으며, 하지만 다른 램프도 사용될 수 있다. 제 1 실시 형태와 유사한 나선형 부분을 갖는 나선형 석영 슬리브(12)가 살균될 물을 위한 도관으로 작용하며, 동일 단부에 제공되어 있는 입구부(13)와 출구부(14)를 포함한다. 따라서, 살균될 물은 입구부(13)를 통해 들어가 나선형으로 슬리브의 하단부(15)쪽으로 내려간 다음에 다시 나선형으로 출구부(14)로 올라간다. 슬리브는 제 1 실시 형태와 유사한 방식으로 상기 기다란 램프(11) 위에 배치되며, 따라서 슬리브는 효과적으로 램프 주위에 감싸이고 이 슬리브를 통과하는 물이 살균된다.

양극산화처리된 알루미늄, 다른 UV 반사성 금속, 플라스틱 또는 다른 재료로 만들어질 수 있는 UV 반사성 챔버나 케이스(16)가 슬리브(12) 위에 장착되며 역시 석영 슬리브를 통해 UV 선을 되반사시키는 작용을 한다. 어떤 실시 형태에서도 슬리브는 UV 투과성인 석영이나 다른 재료로 만들어질 수 있다.

실리콘, 고무 또는 재료로 된 마개(17)가 전력 공급부와 제어 회로에 대한 접속부를 갖는 UV 램프의 단부를 덮는다.

UV 반사성 캡이 입구부 및 출구부를 지지하는 석영 슬리브의 단부에 장착되며, 양극산화처리된 알루미늄 케이스 또는 다른 챔버(16)가 이 마개에 연결된다. 이 마개 역시 일반적으로 요구되는 반사 특성을 갖는 양극산화처리된 알루미늄과 같은 알루미늄이나 다른 재료로 만들어진다. 마개는 석영 슬리브의 입구부 및 출구부를 수용하기 위한 오목부, 오리피스 또는 다른 부분이나 성형부를 포함하며, 또한 이 실시 형태에서도 온수 공급부(18)를 위한 도관을 수용하기 위한 수단도 포함한다.

바람직한 실시 형태에서, 살균 유닛의 작용을 받는 물은 차가울 수 있거나(즉, 냉각된 물일 수 있거나) 주변 온도의 물일 수도 있으며, 비발포성 또는 발포성일 수 있다.

이 실시형태 및 일부 다른 실시 형태에서, 꼭지(19)가 제공된다. 이 꼭지는 석영 슬리브에서 나가는 출구부를 수용하게 되는데, 그 출구부는 소정의 길이로 상기 꼭지 안으로 진입하게 된다. 꼭지(19) 역시 UV 반사성 재료로 되어 있고 일반적으로 스테인레스강으로 만들어지는데, 물론 반사성을 갖는 다른 금속이나 플라스틱 재료로도 만들어질 수 있다.

슬리브에서 나가는 출구부(14)는 일반적으로 직각의 또는 대략 직각의 글곡부(14a)를 포함하며, 이 굴곡부의 단부는 상기 꼭지 안으로 들어간다.

꼭지(19)는 반사성을 가지므로, 이 꼭지 역시 단부 캡(17)과 함께, 램프에서 나오는 UV 선이 출구부(14) 쪽으로 되반사되도록 하고, 그리 하여 꼭지에 있을 수 있는 박테리아나 미생물이 살균될 수 있다.

UV 광이 챔버(16)의 내부에서 반사될 때 상기 반사성 엔드 캡(17)은 UV 강도를 최대화시킨다.

전술한 바와 같이, 상기 챔버는 UV가 슬리브의 단부로 향하도록 한다. 도 4 에서 보는 바와 같이, 챔버는 측벽(21)의 단부에서 떨어져 있을 수 있는 끝벽(24)을 포함하며, 온수 공급부(18)용 도관을 수용하기 위한 수단이 일반적으로 이 끝벽에 배치된다. 온수관 역시 소정의 길이 만큼 꼭지(19)안으로 들어가 있게 된다. 따라서, 이 실시 형태에서, 온수에 대한 어느 정도의 살균이 여전히 꼭지에서 일어날 수 있지만 온수 시스템은 별개로 유지된다.

도 8a 및 8b 는 상기 꼭지 안으로 진입하는 냉/주변 출구부(14)를 나타낸다. 이들 도는 UV가 어떻게 꼭지에 노출되는지를 보여주는데, 이 꼭지에서 UV가 코일 스트림으로 되반사되며, 따라서 출구에 있는 미생물에 영향을 주는데 사용될 수 있는 UV 살균 특성을 갖는다. 도 8b 에서 보는 바와 같이, 알루미늄 챔버나 케이스(16)는 알루미늄 캡(17)에 있는 상호협력 스크류 나사(도 14 에 도시)에 연결되기 위한 스크류 나사 또는 다른 수단을 갖는 단부를 가질 수 있다. 이는 다른 방식으로 연결될 수도 있지만, 최선의 UV 효율을 위해서는 케이스와 캡 사이의 신뢰적인 단절되지 않은 연결이 바람직하다. 스크류 나사는 도 8b 에서 "20" 으로 나타나 있다.

도 15 는 본 발명의 제 5 실시 형태를 나타낸다. 이 실시 형태는 청구항 4 ∼ 8 에 기재되어 있는 발명과 매우 유사하지만, 입구부(13)와 출구부(14)는 코일(12)의 다른 단부에 위치된다.

도 14 는 전형적인 엔드 캡(17)을 나타낸다. 이 엔드 캡은 석영 슬리브의 입구부(13)를 수용하는 입구, 구멍 또는 중공의 보스(boss; 21) 및 슬리브의 출구부(14)를 수용하는 절개부(22)를 포함할 수 있다. 또한 상기 엔드 캡은 챔버의 스크류 나사 단부(20)와 상호 작용하는 스크류 나사부(23) 및 끝면(24)을 갖는다. 설명하는 바와 같이, 엔드 캡은 다른 구성도 가질 수 있다.

도 7 은 UV 선이 어떻게 엔드 캡(17) 쪽으로 방출되는지를 보여주는데, 이 엔드 캡에서 UV가 반사된다.

도 9 ∼ 12 는 다른 실시 형태를 나타낸다. 이 실시 형태는 전술한 제 2 실시 형태와 유사하게 작용한다. 여기서도 전과 같이 동일 단부에서 입구부(31)와 출구부(32)를 갖는 나선형(헬리컬) 코어 슬리브(20)가 제공된다. 이 슬리브는 UV 램프 위에 장착되며(이 램프의 일단부(33)가 도 1 에 나타나 있음), 양극산화처리된 알루미늄이나 다른 반사성 재료로 된 외부 챔버 또는 덮개(34)가 상기 슬리브 위에 배치된다. 외부 챔버는 가장 바람직하게는 적절한 반사성을 제공하는 등급의 스테인레스 강으로 만들어진다. 반사성을 최대화하기 위해 내부 표면을 연마할 수도 있다.

반사성 엔드 캡(35)이 제공되는데, 하지만 이 실시 형태에서 엔드 캡은, 도 10, 12a 및 12b 에서 가장 뚜렷히 볼 수 있는 바와 같이, 일반적으로 부채꼴형인 단면을 가지며 만곡된 단부를 갖는다. 보는 바와 같이, 이 엔드 캡(35)은 비교적 작은 곡률 반경을 갖는 제 1 만곡 단부(38)로 수렴하는 두개의 곧은 벽(36, 38)을 가지며, 이들 곧은 벽은 타 단부에서는 다른 만곡 단부(39)(더 큰 곡률 반경을 가짐)에 의해 연결되며, 따라서 도 12a 에서 가장 뚜렷히 볼 수 있는 바와 같이, 만곡된 부채꼴 형상 또는 쐐기 형상을 형성하게 된다. 상기 곧은 벽(36, 37)과 만곡 단부(38, 39)는 함께 옆 표면을 형성하고, 이 옆 표면은 끝판 또는 덮개(40)로 형성되는 상부 표면과 돌출부 또는 연장부(42)(후술함)로 형성되는 바닥 표면 사이에 있다. 이들 표면은 함께 캡(35)의 반사성 내부 표면을 포함하는 것으로 생각될 수 있으며, 이 반사성 내부 표면은 도면에 뚜렷히 나타나 있는 바와 같이 도관의 출구부부 쪽으로 테이퍼져 있다. 다시 말해, 내부 표면은 UV 발생원으로부터 멀어짐에 따라 수렴한다. 이렇게 되면, 반사된 UV 선이 꼭지(43) 및 그 안에 위치하는 도관의 출구부에 집중되는 이점이 얻어진다. 반사된 UV 선의 이러한 집중은 도 12b(엔드 캡(35)의 부분 단면도)에 도시되어 있다.

챔버(34)를 엔드 캡(35)에 장착하기 위해 장착 수단 또는 멈춤쇠(60)가 제공되어 있는데, 하지만 대안적인 실시 형태에서는 이들은 생략되거나 외부에 제공될 수 있으며, 따라서 매끄러운 반사성 내부 표면이 제공된다.

상기 끝판 또는 덮개(40)는 챔버/슬리브 단부에서 먼쪽에 있는 엔드 캡의 단부를 덮는 것이다. 이 엔드 캡 또한 일반적으로 상기 캡과 동일한 재료인 UV 반사성 재료로 만들어질 수 있으며, 이러한 재료는 적절한 반사 특성을 갖는 알루미늄이나 다른 금속 또는 플라스틱 재료일 수 있다. 끝판 또는 덮개(40)는 도 12c 에서 "40a"로 나타낸 바와 같이 도관의 출구쪽으로 테이퍼져 있을 수 있으며, 이러한 경우 측벽(36, 37)과 만곡 단부(38)은 모따기되어 있어 테이퍼형 덮개(40)를 수용할 수 있다. 이러한 구성은 또한 IR 방사선을 꼭지쪽으로 반사시키는데도 도움이 된다.

특정의 형상이 나타나 있지만, 기다란 형상을 포함하여 원통형, 비원통형 또는 다른 형상 등의 어떤 적절한 형상도 사용될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 설명할 것이다.

이 경우 챔버(34)는 전과 같이 일반적으로 원통형인 부분(41)을 포함하는데, 하지만 개방 단부에서는 원통형 부분(꼭지)(43)에 이르는 돌출부 또는 연장부(42)와 같은 횡방향 연장부도 포함하는데 이러한 연장부는 도 11 에서 보는 바와 같이 사용시 물 슬리브(30)로부터 출구부(32)를 받으며 또한 출구부(13)를 수용하기에 충분한 직경을 갖는다. 이들 부분은 별개로 될 수 있지만 이는 바람직하게는 모두 하나의 일체적인 챔버 유닛으로 형성될 수 있으며, 하지만 원통형 부분(41)과 슬리브로부터 출구부를 받는 적어도 제 2 원통형 돌출부(43)는 UV 반사성 재료로 되어야 한다. 이 연장된 중공의 원통형 부분(43)은 꼭지로 작용한다. 도관에 있어서 꼭지(43) 내부에 있는 부분은 그 꼭지에 의해 직접적인 UV 선으로부터 차폐된다. 도관의 출구부는 꼭지의 단부로부터 물러나 있어 오염이 방지된다. 대안적인 구성으로, 별도의 꼭지가 도관의 출구부에 부착될 수 있으며, 이 꼭지 또한 반사성을 갖는다.

고무 마개(56)가 캡에 장착되며, 이 마개는 이 실시 형태에서 일반적으로 원형이며, 그의 반경은 엔드 캡의 만곡부(39)에 맞게 되어 있으며, 이는 램프의 단부(33)에 전기적으로 연결되는 오리피스(51)를 포함한다. 이 또한 코어 슬리브의 입구부(31)를 위한 오리피스(52)를 포함한다.

챔버의 폐쇄 단부(55)로부터 슬리브의 바닥 단부(54)를 이격시키기 위해 스페이서(53)가 제공될 수 있다. 이 스페이서는 예컨대 고무로 될 수 있다.

따라서, 이 실시 형태에서, UV 는 엔드 캡에서 다시 반사되어 슬리브의 출구부(및 또한 입구부)에 있는 미생물에 작용하게 되며, 꼭지는 반사성 재료로 만들어지며, 엔드 캡과 함께 비단절 반사성 표면을 형성하여 살균에 도움을 준다.

도 16 은 물 분배 기계(60)의 내부에 장착되는 제 3 실시 형태에서와 같은 살균 장치를 나타낸다. 물은 입구부(31)를 통해 들어가 살균된 다음에 꼭지를 통해 기구의 외부로 분배된다.

도 17 은 다른 실시 형태를 도시한다. 이 제 6 실시 형태는 전술한 제 3 실시 형태와 매우 유사하지만, 입구부(31)와 출구부(32)는 장치의 양 반대쪽 단부에 제공된다.

UV 광 센서 또는 UV 모니터를 사용하여 UV 선을 제어할 수 있다.

어떤 다른 형상/구성의 요소, 램프, 도관 등이 본 발명의 어떤 실시 형태에도 사용될 수 있다.

도 18 은 도관(17)이 입구부 및 출구부를 갖지만 UV 램프(1) 주위로 몇회만 감겨 있는 실시 형태를 나타낸다. 램프 주위에 감겨 있는 도관이 제공되어 있는 실시 형태에서 권회의 수는 일회 이상의 어떤 수라도 될 수 있다. 도 18 에 나타나 있는 실시예에서, 입구부와 출구부는 장치의 각 반대쪽 단부에 있으며, 물론 이들 입구부와 출구부는 장치의 동일 단부에 제공될 수도 있다.

도 19 는 특정의 거울(40, 41)이 제공되어 있는 실시 형태를 나타낸다. 도 19 에 나타나 있는 실시 형태에서, 이들 거울은 엔드 캡에 제공되어 있고 제 1 방향 A 에서 오는 UV 선을 90°반사시키고 로 그런 다음에 방향 B 으로 90°반사시키며 그리고 방향 A 으로 더 90°반사시켜 꼭지 영역(F)으로 보내도록 "잠망경"형태로 배치된다. 물론, 단지 하나 또는 두개 이상의 거울도 제공될 수 있으며, 이 거울은 어떤 특정의 각도로 또는 조합된 각도로 UV 선을 반사시키도록 배치될 수 있다. 이들 거울은 반사성 엔드 캡을 갖지 않는 실시 형태에도 제공될 수 있으며, 어떤 실시 형태에서는, 다른 반사성 부분을 갖는 반사성 장치의 일 부분을 형성하여 유일한 반사성 장치가 될 수 있다. 물론, 거울은 UV 선을 반사시키는 재료로 만들어 질 수 있거나 그러한 표면을 가질 수 있다.

도 20 은 튜브 또는 도관(7)이 나선형으로 감겨 있지 않고 UV 램프의 축선에 대해 일반적으로 길이 방향으로 일련의 라인 형태로 감겨 있는 구성을 나타낸다. 전체적으로, 평행한 라인들(정확하게 서로 평행할 필요는 없음)은 횡방향이 아닌 길이 방향이기는 하지만 사실상은 여전히 램프 주위에 감겨 있다. 이 또한 어느 실시 형태에서도 사용될 수 있다. 일부 다른 실시 형태에서, 도관은 하나 이상의 권회의 조합을 가질 수 있고 또한 길이 방향으로 배열된 하나 이상의 부분을 가질 수 있다.

한 다른 실시 형태는 일단부에 있는 입구부에서부터 많은 수로 나선형으로 먼쪽의 단부까지 돌아 내려가 다시 단일의 복귀 라인(UV 발생원 주위로 감기지 않음)을 따라 일반적으로 입구부와 동일한 단부에 있는 출구부까지 가는 나선형 구성을 포함한다. 전술한 대부분의 실시 형태는 하나의 램프를 포함하지만, 하나 이상의 램프가 있을 수도 있다. 예컨대, 직렬 또는 병렬로 배치되는 두개의 램프가 있을 수 있으며, 램프들은 길이 방향으로 서로 떨어져서(도 22 에 매우 개략적으로 나타나 있는 바와 같음), 병렬로, 또는 서로 90°또는 다른 각도를 이루면서 제공될 수 있다. 도 23 은 병렬로 배치된 두개의 램프를 개략적으로 나타낸다. 병렬 배치에 추가하여, 어떤 실시 형태에서는 그 자체가 함께 코일 형태로 감겨 있는 두개 이상의 램프도 제공될 수 있다.

램프의 다른 많은 형상, 배치 및 수도 명백할 것이다.

전술한 실시 형태는 도관(예컨대, 튜브 또는 파이프) 형태의 용기를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 물은 UV 공급원을 에워싸거나 부분적으로 둘러싸는 탱크에 단순히 제공될 수 있다. 이는 개념적으로 도 24 에 나타나 있다. UV 램프(1)는 물 탱크(42) 내부에 제공되며, 물은 입구부(43)를 통해 들어가서 출구부(44)를 통해 나가며, 여기서도 일부 UV 선을 출구부쪽으로 반사시키기 위해 반사성 엔드 캡 또는 다른 반사성 수단(45)이 제공된다.

따라서, 본 발명은 물(또는 다른 유체나 유동성 물질)이 도관 또는 튜브내에 있는 실시 형태 뿐만 아니라, 이러한 물질을 유지할 수 있는 탱크, 저장부, 튜브, 도관 다른 장치를 포함하여 용기내에 유지되는 실시 형태에도 적용될 수 있다.

본 발명은 다른 유체나 유동성 물질을 위해 다른 많은 분야에 적용될 수 있는데, 이 다른 분야는 많은 다른 음료, 제약(물질을 살균하기 위해 또는 약품 제조시), 유동성 물질의 살균이 필요한 다른 산업, 수족관 또는 풀장 정화 또는 다른 용도, 샤워(깨끗한 물이 분배될 수 있는), 간병소, 병원, 음식물 조달, 실험실 및 다른 환경, 예컨대 땜납 또는 다른 재료 등을 처리하기 위한 전자 산업을 포함한다.

본 발명을 구현한 장치는 물이 아마도 다른 UV 시스템으로 이미 초기 여과 또는 살균처리를 받은 상태인 냉수기와 같은 장치에 결합될 수 있다. 이러한 시스템에서 상기 장치는 예컨대 출구부/분배 단부에 결합될 수 있다.

전술한 도관(튜브), 탱크 또는 다른 종류의 용기와 같은 많은 다른 종류의 용기도 사용될 수 있다.

Claims (27)

1. 기다란 UV 발생원 및 정화될 물이나 다른 유체를 위한 도관을 포함하는 정화 장치로서, 상기 도관은 UV 투과성 재료로 형성되며, 이 도관은 입구부 및 출구부를 가지며, 또한 그의 일 부분이 UV 발생원의 적어도 일 부분 주위에 감겨 도관 내의 물이나 유체를 살균하도록 배치되며, 상기 정화 장치는 UV 발생원 주위에 감겨 있는 부분을 넘어 있는 도관의 하나 이상의 부분 상으로 UV 선이 반사되도록 해주는 반사 수단을 더 포함하고, 상기 반사 수단은 UV 발생원 주위에 감겨 있지 않는 도관의 일 부분으로 UV 선을 반사시키도록 되어 있는 표면을 갖는 캡을 포함하고, 상기 캡은 도관의 출구부 중의 적어도 일 부분 상으로 UV 선을 반사시키도록 배치되어 있는 적어도 하나의 내부 표면을 갖고, 상기 캡의 반사성 내부 표면은 도관의 출구부쪽으로 테이퍼져 있는 정화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 내부 표면이 상기 도관의 입구부 중의 적어도 일 부분 상으로도 UV 선을 반사시키도록 배치되는 정화 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡의 반사성 내부 표면은 UV 발생원으로부터 멀어짐에 따라 수렴하는 정화 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡의 반사성 내부 표면은 UV 발생원으로부터 멀어짐에 따라 UV 선을 집중시키도록 배치되어 있는 정화 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡은 일반적으로 단면이 부채꼴형인 정화 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡의 반사성 내부 표면은 바닥 표면, 정상 표면 및 상기 정상 표면과 바닥 표면 사이에 있는 옆 표면을 포함하며, 적어도 정상 표면 및/또는 옆 표면은 출구부쪽으로 테이퍼져 있는 정화 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 반사성 캡은 도관의 반경 방향 외측 범위를 넘어 연장되어 있는 반사성 경로를 제공하는 정화 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   반사성 표면을 갖는 꼭지가 제공되며, 이 꼭지는 UV 선을 출구부 상으로 반사시키도록 배치되어 있는 정화 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 꼭지는 캡에 연결되어 비단절 반사성 경로를 형성하는 정화 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 도관은 꼭지 안으로 들어가 있으나 그 꼭지의 단부에 못 미쳐 끝나 있으며, 따라서 도관의 출구부는 꼭지의 출구부에 대해 물러나 있는 정화 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 도관에 있어서 꼭지 안으로 들어가 있는 부분은 그 꼭지에 의해 UV 발생원에서 나오는 직접적인 UV 선으로부터 차폐되는 정화 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관의 감긴 부분 위에 장착되어 UV 선을 그 도관으로 되반사시키는 내부 UV 반사성 표면을 갖는 챔버를 포함하는 정화 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 챔버는 캡에서 끝나는 정화 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV 투과성 재료가 석영인 정화 장치.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡의 반사성 내부 표면의 적어도 일 부분을 형성하는 하나 이상의 거울을 포함하는 정화 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관의 입구부 및 출구부는 일반적으로 정화 장치의 동일 단부에 제공되어 있는 정화 장치.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관의 입구부 및 출구부는 일반적으로 정화 장치의 양 반대쪽 단부에 제공되어 있는 정화 장치.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관은 일반적으로 UV 발생원에 대해 길이 방향으로 배치되는 하나 이상의 접힌 부분을 포함하는 정화 장치.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 도관은 UV 발생원의 적어도 일 부분을 둘러싸는 탱크인 정화 장치.
20. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV 발생원은 두개 이상의 UV 발생원을 포함하는 정화 장치.
21. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 유체의 제 2 공급원이 UV 발생원에서 나오는 UV 선을 직접 받지 않고 직접 분배될 수 있도록 상기 다른 유체의 제 2 공급원을 위한 용기를 포함하는 정화 장치.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 다른 유체의 제 2 공급원을 위한 도관은 적어도 일부의 반사된 UV 선을 받도록 배치되어 있는 정화 장치.
23. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡은 단면에서 제 1 곡률 반경의 제 1 만곡 단부 및 제 2 곡률 반경의 제 2 만곡 단부를 갖고, 상기 제 2 곡률 반경은 상기 제 1 곡률 반경보다 큰 정화 장치.
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