KR101623053B1 - 살균장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 살균장치는, 하우징과, 상기 하우징에 내장되고, 적어도 일측에 조사 영역을 형성하는 램프와, 상기 하우징 내부에 서로 이격되어 설치되는 복수의 지지봉 및 적어도 일부가 상기 조사 영역에 배열되도록 상기 지지봉들 중 적어도 두개의 지지봉들을 왕복하면서 고정되고, 내부에 액체가 흐르는 튜브를 포함한다.

Description

살균장치{STERILIZATION APPARATUS}
본 발명의 일실시예들은 가열 또는 비가열 방식으로 액체를 살균하는 살균장치에 관한 것이다.
일반적으로 폐수, 하수, 생수, 지하수와 같은 물이나 음료, 과즙, 야채즙, 녹즙, 우유, 주류 등을 포함한 다양한 종류의 액체를 살균하는 방법의 하나로 알려진 염소소독은, 화학적인 살균 처리 방법이므로 환경에 미치는 영향이 크고, 특히 식품이나 혈액과 같은 경우에 2차 오염의 문제점이 존재하기 때문에 환경오염이 없고 안전한 자외선이나 적외선을 이용한 살균 방법이 부각되고 있다.
자외선은 가시광선의 파장(400nm)보다는 짧고 X선(100nm)보다는 긴 파장을 가지며, 최근 자외선의 살균력이 우수하다고 알려지면서 최대 살균력을 보이는 250∼280nm의 파장을 방출하는 자외선 램프가 출시되고 있으며, 자외선은 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 제거하는 것으로 확인되었다.
자외선을 이용하여 각종 균을 99% 이상 살균하기 위한 살균 선량을 살펴보면 다음과 같다. 대장균이나 적리균과 같이 약한 균의 경우에는 분당 70 내지 90 ㎼/㎠의 살균 선량이 요구되며, 포도구균이나 결핵균 또는 고초균의 경우에는 분당 약 150 내지 260 ㎼/㎠의 살균 선량이 요구된다. 맥주효모나 윌리암충효모와 같이 강한 균의 경우에는 분당 300 내지 630 ㎼/㎠의 살균 선량이 요구되며, 올리브 곰팡이나 과일흑곰팡이 또는 살물 곰팡이와 같이 아주 강한 균의 경우에는 분당 약 1400 내지 3700 ㎼/㎠의 살균 선량이 요구된다.
자외선을 이용한 살균기의 예로서, 국내 등록특허공보 제 0663165호에는 미세한 내부관 다발에 액체를 통과시키면서 자외선을 조사하도록 하여 자외선 투과율의 향상을 통해 살균 효율을 높인 자외선 순간 살균기가 제안되었다.
그러나 저압수은 자외선램프는 상온 21±1℃의 환경에서 최대 살균력을 가진 253.7nm 파장의 자외선이 방출되는 것으로 알려져 있으나, 자외선 램프에서 발생하는 발열을 억제하지 못하면 자외선 효율이 저하되는 문제점이 있고, 또한 살균기 내부의 내부관 배열에 따라 자외선 램프와 접하는 길이가 달라서 상대적으로 길이가 긴 내부관을 지나는 액체와 길이가 짧은 내부관을 지나는 액체의 살균력에 차이가 발생하며, 이는 충분히 살균된 액체와 비교적 살균이 덜 된 액체가 혼합되어 결국 살균효율이 저하되는 단점이 있다.
또한 현탁성 액체에 오염된 내열성포자균이나 효모균 등은 자외선 조사강도를 높여도 연속적으로 장시간 조사되어야 사멸되기 때문에, 피살균물의 자외선 노출량을 늘리기 위해서 내부관(튜브)의 길이를 길게 늘리고자 하면, 늘어난 길이만큼 많은 공간이 필요로 하여 장치 규모가 커지기 때문에 설치 장소에 제한이 따르는 단점이 있다.
한편, 적외선(Infrared Ray)은, 가시광선보다 파장이 긴 전자기파로, 태양이 방출하는 빛을 프리즘으로 분산시켜 보았을 때 적색선의 끝보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파를 적외선이라 한다. 파장의 길이에 따라 분류하면 파장 0.75∼3㎛의 적외선을 근적외선, 3∼25㎛의 것을 적외선, 25㎛ 이상의 것을 원적외선이라 분류하고, 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이며, 이 때문에 열선(熱線)이라고도 한다. 태양이나 발열체로부터 공간으로 전달되는 복사열은 주로 적외선에 의한 것이며, 대장균이나 포도상구균 등의 소독이나 멸균 처리용으로는 주로 파장이 0.75∼3㎛ 내의 근적외선이 사용된다.
적외선을 이용한 살균기의 예로서, 국내 공개실용신안 공개 제 20-2008-0001996호는 원, 근적외선 발생램프의 원, 근적외선 파장으로 방사되는 복사에너지와 자외선 발생램프의 자외선 파장에너지에 의해 원통형 드럼 내에 투입된 피건 조물을 연속적 회전 교반 상태에서 살균, 건조 되게 한 자외선 및 원, 근적외선 살균, 건조 설비를 제안하였다.
그러나 내열성 균의 경우 120℃의 온도에서 20~30초동안 연속 가열해야만 사멸하기 때문에 순수한 적외선만으로는 충분한 살균 효과를 나타낼 수 없고, 따라서 그만큼 피살균물을 고온에서 장시간 적외선에 노출시킬 필요가 있으나, 이 경우에도 장치의 대형화로 인해 설치 장소에 제한이 따르는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 기존과는 다른 방식으로 튜브 내부를 따라 흐르는 액체를 살균하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 보다 향상된 구조를 갖으며, 보다 효율적으로 액체를 살균할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 살균장치는, 하우징과, 상기 하우징에 내장되고, 적어도 일측에 조사 영역을 형성하는 램프와, 상기 하우징 내부에 서로 이격되어 설치되는 복수의 지지봉 및 적어도 일부가 상기 조사 영역에 배열되도록 상기 지지봉들 중 적어도 두개의 지지봉들을 왕복하면서 고정되고, 내부에 액체가 흐르는 튜브를 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 액체가 유입 또는 배출되도록 상기 하우징에 형성되는 제1 관 및 제2 관을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 관은 각각 상기 튜브들이 결합되도록 형성되는 결속구들을 구비할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 튜브는 복수로 구비되고, 각각의 튜브가 상기 제1 관의 결속구로부터 상기 지지봉들 및 상기 조사 영역을 경유하여 상기 제2 관의 결속구들까지 연장될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 지지봉들을 왕복하면서 상기 튜브가 감겨짐으로써, 상기 튜브에 의해 둘러쌓인 제1 영역과 상기 제1 영역의 외부에 형성되는 제2 영역이 형성되고, 상기 제1 영역에 상기 램프가 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 지지봉들을 왕복하면서 상기 튜브가 감겨짐으로써, 상기 튜브에 의해 둘러쌓인 제1 영역과 상기 제1 영역의 외부에 형성되는 제2 영역이 형성되고, 상기 제2 영역에 상기 램프가 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징 내부의 온도를 조절하도록 형성되는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부는 상기 제2 영역으로 송풍하도록 형성될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징은 상기 하우징의 외부를 감싸는 케이스에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 램프에 공급되는 전원을 관리하도록 형성되는 안정기가 상기 케이스에 형성될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 지지봉들 중 적어도 어느 하나의 내부에 상기 램프가 삽입될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 지지봉들 중 적어도 어느 하나의 내부에 가열관 또는 냉각관이 삽입될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 하우징에 상기 램프가 복수로 장착되고, 상기 램프들 중 어느 하나는 자외선 또는 적외선을 방사하도록 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 살균장치는 액체가 튜브 내부에 머무는 시간이 보다 길어지기 때문에 액체에 대한 자외선 살균처리 효율이 보다 크게 향상될 수 있다.
또한, 보다 굵은 직경을 갖는 튜브를 사용할 수 있기 때문에 동일 시간에 보다 많은 양의 액체를 살균할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 살균장치의 전면사시도.
도 2는 도 1의 배면 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련된 살균기 모듈의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 살균기 모듈의 정면도.
도 5는 도 4에 도시된 살균기 모듈의 측면도로써, 튜브가 감기는 일 실시예를 도시한 개념도.
도 6은 도 4에 도시된 살균기 모듈의 측면도로써, 튜브가 감기는 다른 실시예를 도시한 개념도.
도 7은 도 4에 도시된 살균기 모듈의 측면도로써, 튜브가 감기는 또 다른 실시예를 도시한 개념도.
도 8은 지지봉의 변형예를 도시한 개념도.
도 9는 지지봉에 가열관이 삽입되는 일 예를 도시한 개념도.
도 10은 지지봉에 냉각관이 삽입되는 일 예를 도시한 개념도.
도 11은 제1 및 제2 관에 세척장치가 연결되는 일 예를 도시한 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 살균장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 살균장치의 전면사시도이고, 도 2는 도 1의 배면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련된 살균기 모듈의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 살균기 모듈의 정면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 살균장치(100)는 케이스(110)과 살균기 모듈(200, 도 3 참조)을 포함한다. 케이스(110)는 내부에 빈 공간(S)을 형성하고, 살균기 모듈(200)이 케이스(110)의 빈 공간(S)에 삽입되어 케이스(110)에 착탈가능하게 결합된다. 이로 인해, 살균기 모듈(200)을 용이하게 교체할 수 있으며, 케이스(110) 내부를 용이하게 청소할 수 있다. 도 2는 케이스(110)로부터 살균기 모듈(200)이 분리된 상태를 도시하고 있다.
케이스(110)는 금속 재질로 형성되거나 적어도 일부가 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 케이스(110)는 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
케이스(110)의 상부에는 저장소(120)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 살균기 모듈(200)을 통해 살균된 액체가 저장소(120)에 저장될 수 있다. 저장소(120)는 살균기 모듈(200)과 적어도 일부가 맞닿도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 케이스(110) 내부의 온도를 조절함으로써, 저장소(120)의 온도도 동시에 제어할 수 있다.
저장소(120)의 하부에 판 형상의 지지대(140)가 형성될 수 있다. 지지대(140)는 케이스(110)의 일면에 고정된다. 이로 인해, 사용자가 지지대(140) 위에 용기를 위치시킨 후 살균된 액체를 용기에 담을 수 있다.
케이스(110)의 어느 일측에 램프(220)에 공급되는 전원을 제어하도록 형성되는 안정기(180)가 배치될 수 있다. 이러한, 안정기(180)는 전원회로, 인버터, 게이트 구동부, 마이컴 제어부, 제어신호 검출부 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 인버터는 스위칭 소자, 인덕터 및 커패시터를 포함할 수 있다.
또한 케이스(110)의 어느 일측에 유량 조절 장치(130)가 배치될 수 있다. 이를 통해 살균기 모듈(200)로 유입되거나 살균기 모듈(200)로부터 배출되는 액체의 유량을 조절할 수 있다. 유량 조절 장치(130)는 밸브와 같이 유로를 개폐하는 수단, DC 모터와 같이 다른 장치들을 구동하는 수단, 유로를 변경하는 수단 및 유로를 조절하는 수단 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
그리고, 케이스(110)의 어느 일측에 냉각부(160)가 형성될 수 있다. 냉각부(160)는 송풍수단을 구비하여 이루어지는데, 송풍수단은 케이스(110)에 형성된 관통홀(161)을 통해 살균기 모듈(200)의 하우징(210) 내부로 송풍할 수 있다. 일 예로, 후술하는 바와 같이 냉각부(160)는 하우징(210) 내부의 제2 영역(R2, 도 5 참조)으로 송풍할 수 있다.
또한, 케이스(110)의 하부에 펌프(150)가 장착될 수 있다. 펌프(150)는 튜브(260)로 피살균물인 액체를 강제펌핑하도록 형성된다.
그리고, 케이스(110)의 하부에는 이송수단(170)이 구비될 수 있다. 이송수단(170)이 결합된 살균장치(100)는 사용자가 용이하게 이동시킬 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 살균기 모듈(200)은 하우징(210), 램프(220), 지지봉(230) 및 튜브(260)를 포함한다.
하우징(210)은 금속 재질로 형성되거나 적어도 일부가 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 하우징(210)은 스테인레스 스틸 재질로 형성될 수 있다. 하우징(210)은 내부에 빈 공간을 구비하고, 이러한 빈 공간에 램프(220), 지지봉(230) 및 튜브(260)가 설치될 수 있다.
하우징(210)의 내부에서 적어도 일측으로 조사 영역(R, 도 5참조)을 형성하도록 램프(220)는 하우징(210) 내부의 빈 공간에 배치된다. 일 예로, 램프(220)는 하우징(210)의 내부에서 종방향 또는 횡방향으로 설치될 수 있다. 그리고, 하우징(210)의 내주면 양측에 램프(220)가 착탈가능하게 결합되도록 램프 결합부가 배치될 수 있다.
램프(220)가 배치되면 램프(220) 주변으로 조사 영역(R)을 형성하는데, 이러한 조사 영역(R)을 조절하도록 램프(220) 주변에 차단부(225, 도 5 참조)가 형성될 수 있다. 차단부(225)는 자외선이나 적외선이 투과하지 못하도록 형성된다.
일 예로 차단부(225)는 판형 부재에 차단 필터가 결합된 상태로 형성될 수 있다.
차단 필터는 인산계 유리에 구리나 철 등의 금속 이온을 함유한 필터, 기판 위에 굴절율이 상이한 층을 적층하여 투과광을 간섭시킴으로써 특정한 파장을 투과시키는 간섭 필터, 공중합체에 구리 이온을 함유하는 아크릴계 수지 필터, 수지에 색소를 분산 또는 용해시킨 층을 기재에 적층한 필터 등이 사용될 수 있다.
이러한 램프(220)는 자외선을 방사하는 자외선 램프이거나 적외선을 방사하는 적외선 램프일 수 있다.
또한, 하우징(210)의 내부에 지지봉(230)이 배치될 수 있다. 지지봉(230)은 서로 이격되어 복수로 배치될 수 있다. 지지봉(230)은 램프(220)에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 이러한, 지지봉(230)은 금속 재질로 형성되거나 적어도 일부가 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
조사 영역(R)에 튜브(260)가 배열될 수 있다. 이러한 튜브(260)는 테프론과 같이 유연성이 있고 빛 투과가 가능하도록 투명한 재질로 제조될 수 있으며, 튜브(260) 내부로 피살균물인 액체가 유도된다.
튜브(260)는 수 m 내지 수십 m 길이의 튜브(260)가 사용될 수 있다. 이렇게 긴 튜브(260)를 사용하는 이유는 램프(220)에 의해 충분히 자외선 또는 적외선이 조사되도록 하여 튜브(260) 내부를 흐르는 액체를 살균하기 위함이다. 즉, 긴 튜브(260)를 사용함으로써, 피살균물인 액체가 램프(220)의 조사 영역(R)에서 장시간 동안 적외선 또는 자외선에 노출되게 된다.
튜브(260)는 제1 관(240)으로부터 피살균물인 액체를 공급받아 살균기 모듈(200)의 조사 영역(R)에 배열된 후 제2 관(250)으로 살균된 액체를 배출한다. 제1 및 제2 관(240, 250)에는 튜브(260)가 착탈 가능하게 연결되도록 결속구들(241, 251)이 형성된다. 이로 인해, 튜브(260)는 결속구(241, 251)를 매개로 제1 및 제2 관(240, 250)에 연결된다. 튜브(260)가 착탈 가능하게 각 배관에 연결되는 이유는 장시간 사용하는 경우에는 튜브(260) 내벽에 이물질이 쌓이는 경우 튜브(260)를 용이하게 교체하기 위함이다.
결속구(241, 251)는, 예를 들면 소형 공기압 배관을 연결할 때 사용되는 원터치 피팅(one- touch fitting) 구조에 의해 튜브(260)가 탈착 가능하게 연결되도록 한 것이 바람직하다. 그 예로 도 4에 도시된 바와 같이 원터치 피팅(미니 피팅) 구조는 튜브(260)를 슬리브 내부로 밀어 넣기만 하면 튜브(260)가 견고하게 고정되고, 튜브(260)를 분리하고자 하는 경우에 슬리브를 눌러서 튜브(260)를 잡아당기는 형태로 분리하는데, 이러한 원터치 피팅 방식은 탈착이 간편하면서도 수밀성이 좋아 소형 튜브(260)의 연결 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
물론, 본 발명은 이러한 원터치 탈착 방식의 결속구 또는 그것과 균등한 공지 구조의 결속구를 선택하여, 튜브(260)가 제1 관(240) 및 제2 관(250)에서 쉽게 탈착 가능하게 하는 것이면, 그 구조에 제한은 없다.
한편, 도 4와 같이 상기 제1 관(240)과 제2 관(250)의 일측 선단에는 커넥터(242, 252)가 장착되고, 커넥터(242, 252)에는 피살균물을 순환시키도록 마련된 피살균물 배관이 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 피살균물 배관을 통해 제1 관(240)으로 유입된 피살균물은 제1 관(240)에 설치된 결속구를 경유하여 튜브(260)를 통과하는 동안 램프(220)에서 방출하는 자외선 또는 적외선에 의해 살균 처리된 뒤 제2 관(250)을 경유하여 제2 피살균물 배관을 통해 배출될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 살균기 모듈(200)의 측면도로써, 튜브(260)가 감기는 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 튜브(260)는 조사 영역(R)으로 피살균물이 액체가 장시간 노출되도록 배열된다. 즉, 제1관에 결속구를 매개로 일단이 연결되는 튜브(260)는 제1 지지봉(231)을 지나 상부에 위치한 제2 지지봉(232)까지 연장된다. 그리고, 제2 지지봉(232)의 외주를 일부 감싸면서 다시 하부의 제1 지지봉(231)까지 연장된다. 제1 지지봉(231)까지 연장된 튜브(260)는 다시 제1 지지봉(231)의 외주를 일부 감싸면서 상부의 제2 지지봉(232)까지 연장된다.
이렇게 피살균물인 액체가 튜브(260)에 의해 적외선 또는 자외선이 충분히 조사될 때까지 튜브(260)는 제1 지지봉(231)과 제2 지지봉(232)들을 왕복하며 고정된다. 이때 왕복하는 튜브(260)들의 각 부분들은 한정된 공간에서 충분한 길이가 배치되기 위해 서로 밀착될 수 있다.
이리하여 일정한 길이로 연장된 튜브(260)의 타단은 제2 관(250)에 결속구를 매개로 연결되게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일정 거리만큼 이격된 지지봉(230)들을 왕복하면서 감겨지는 튜브(260)로 인해, 튜브(260)의 내부를 지나는 액체는 층흐름(Leminar flow)을 따르게 된다.
난류를 형성하게 되면, 액체에 대한 적외선 또는 자외선의 노출시간이 줄어들게 되므로, 실시예와 같이 튜브(260)를 일정 거리만큼 이격된 지지봉(230)들을 왕복하면서 감겨지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 튜브(260)의 내부를 지나는 액체가 층흐름을 형성하게 하면, 유속이 조금 증가하더라도 액체에 대한 적외선 또는 자외선의 노출 효과를 향상시킬 수 있다. 유속이 느리면 시간당 살균되는 액체의 양이 줄어드므로 단위 시간당 살균된 액체의 생산량이 줄어드는 문제가 있다.
또한, 난류를 형성하게 되면, 튜브(260) 내벽에 쌓이는 이물질의 양이 증가하여 튜브(260)를 보다 자주 교체해야하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브(260)가 일정 거리만큼 이격된 지지봉(230)들을 왕복하면서 감겨지는 것이 살균 효과를 높이는 데 바람직하다고 할 것이다. 이 때, 지지봉(230)들의 거리는 튜브(260)의 단면적이 3 ± 1 mm2 내외일 때, 30cm 내지 150cm이 바람직하다. 30cm 이상이면 튜브(260) 내부에서 층흐름이 발생하기 어렵고, 150cm 이상이면 튜브(260) 내부에서 난류가 발생하는 회수가 많아지기 때문이다.
튜브(260)가 감겨질 때, 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 지지봉(231, 232)들을 왕복함으로써, 튜브(260)에 의해 둘러쌓인 제1 영역(R1)과 제1 영역(R1)의 외부에 형성되는 제2 영역(R2)이 형성될 수 있다. 도 5에는 대표적으로 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 일부만을 표시하였다.
그리고, 도 5에서 조사 영역(R)도 일부만을 표시하였다. 차단부(225)가 없는 경우에는 조사 영역(R)은 램프(220)의 외주를 따라 확장된다.
도 6은 도 4에 도시된 살균기 모듈(200)의 측면도로써, 튜브(260)가 감기는 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6에서 제1 및 제2 관(240, 250)이 배치되는 위치가 도 5와 상이하다. 즉, 도 5에서 제1 및 제2 관(240, 250)이 하우징(210)의 하부에 배치되지만, 도 6에서는 제1 관(240)은 하우징(210)의 하부에 배치되고, 제2 관(250)은 하우징(210)의 상부에 배치된다.
도 6에서와 같이, 제1 및 제2 관(240, 250)이 배치되면, 제2 관(250)으로 배출되는 액체의 온도를 조절하기가 보다 용이하다. 저장소(120)에서 저장되는 살균된 액체의 온도를 조절할 때, 제2 관(250)도 저장소(120)에 근접하게 배치함으로써, 저장소(120)로 공급되는 액체의 온도도 같이 조절할 수 있기 때문이다.
도 7은 도 4에 도시된 살균기 모듈(200)의 측면도로써, 튜브(260)가 감기는 또 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 살균기 모듈(200)은 적어도 세개의 지지봉(230)을 구비한다. 그리고, 제1 관(240)에 결속구를 매개로 일단이 연결되는 튜브(260)는 제1 지지봉(231a)을 지나 상부에 위치한 제2 지지봉(232a)까지 연장된다.
그리고, 제2 지지봉(232a)의 외주를 일부 감싸면서 다시 하상부의 제3 지지봉(233a)까지 연장된다. 제3 지지봉(233a)까지 연장된 튜브(260)는 다시 제3 지지봉(233a)의 외주를 일부 감싸면서 하부의 제2 지지봉(232a)이나 제1 지지봉(231a)까지 연장된다.
이후, 제2 지지봉(232a)의 외주를 일부 감싸면서 다시 하상부의 제3 지지봉(233a)까지 연장되거나, 제1 지지봉(231a)을 지나 상부에 위치한 제2 지지봉(232a)까지 연장될 수 있다. 혹은 제1 지지봉(231a)을 지나 최상부에 위치한 제3 지지봉(233a)까지 연장될 수 있다.
상기의 단계들은 튜브(260)가 일정길이를 가질때까지 반복하게 된다. 튜브(260)의 단면적이 2.5 ± 0.5 mm2 내외일 때, 도 7과 같이 튜브(260)를 배열하는 것이 유리하다. 단면적이 좁아질 수록 일정 길이 이상으로 형성되는 튜브(260) 내부에서 난류가 발행하는 회수가 많아지기 때문이다.
도 8은 지지봉(230)의 변형예를 도시한 개념도이다. 지지봉(230)들은 튜브(260)가 감기면서 단순히 튜브(260)를 지지할 수도 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이 지지봉(230)들 중 어느 하나의 내부에 램프(234)가 삽입될 수도 있다. 이러한 램프(234)는 적외선 램프이거나 자외선 램프일 수 있다. 램프(234)가 삽입되는 경우 지지봉(230)들은 광투과성 부재로 형성될 수 있다.
이러한 지지봉(230)들을 사용하는 경우, 지지봉(230)의 외주까지 조사영역이 확장되므로, 튜브(260) 내부를 따라 흐르는 액체에 대해 보다 많은 적외선 또는 적외선을 조사할 수 있다.
도 9는 지지봉(230)에 가열관(272)이 삽입되는 일 예를 도시한 개념도이다. 지지봉(230)들은 튜브(260)가 감기면서 단순히 튜브(260)를 지지할 수도 있으나, 도 9에 도시된 바와 같이 지지봉(230)들 중 어느 하나의 내부에 가열관(272)이 삽입될 수도 있다.
가열관(272)은 통상적인 가열설비가 장착된 온수공급장치(270)에 연결된다. 온수공급장치(270)가 적정 수온으로 가열된 온수를 공급하면, 온수는 온수배관(271)을 경유하여 지지봉(230) 내부의 가열관(272)에 유입되고 이후 배출되어 다시 온수공급장치(270)로 환원된다. 환원된 온수는 온수 공급장치에 의해 다시 가열된다.
온수의 순환시 지지봉(230) 내부를 지나는 동안 스테인리스 스틸로 이루어진 지지봉(230) 내면과 접하여 지지봉(230)을 뜨겁게 가열하고, 가열된 열은 지지봉(230)의 외면에 접한 튜브(260)에 전도되어 튜브(260) 내부를 따라 흐르는 액체의 온도를 조절할 수 있다.
램프(220)가 열선이라 불리는 적외선 램프인 경우 램프에서 가해지는 열이 온수에서 전도된 열과 더해지면서 튜브(260)로 전도되는 열은 매우 고열로 상승한다. 따라서 피살균물은 적외선 램프의 발열과 가열된 온수와 같이 이중 가열 방식에 의해 고열로 가열되고, 또한 길이가 긴 튜브(260) 내에서 장시간 노출되므로 내열성균까지 살균 처리될 수 있다.
도 10은 지지봉(230)에 냉각관(282)이 삽입되는 일 예를 도시한 개념도이다. 지지봉(230)들은 튜브(260)가 감기면서 단순히 튜브(260)를 지지할 수도 있으나, 도 9에 도시된 바와 같이 지지봉(230)들 중 어느 하나의 내부에 가열관(272)이 삽입될 수도 있다.
냉수공급장치(280)가 적정 수온으로 낮아진 냉수를 공급하면, 냉수는 냉수배관(281)을 경유하여 지지봉(230) 내부의 냉각관(282)에 유입되고 이후 배출되어 다시 냉수공급장치(280)로 환원된다. 환원된 냉수는 냉수공급장치(280)에 의해 다시 냉각된다.
도 8에서 도시한 바와 같이, 지지봉(230)의 내부에 램프(234)가 배치되는 경우, 냉수의 순환시 지지봉(230) 내부를 지나는 동안 램프(234)가 발광할 때 발생하는 열을 식혀서 지지봉(230)의 내부 온도가 21±1℃의 환경을 지속적으로 유지하게 할 수 있게 되고, 따라서 램프는 최대 살균력을 가진 253.7nm 파장의 자외선을 방출할 수 있게 되어 살균효율을 높일 수 있다.
여기서 냉수가 흐르는 지지봉(230)의 내부에 온도센서(미도시)를 부착하는 한편 냉수공급장치(280)에는 상기 온도센서의 신호에 의해 냉수의 온도를 조절할 수 있도록 함으로서 온도의 자동 제어가 가능하다.
도 11은 제1 및 제2 관(240, 250)에 세척장치(290)가 연결되는 일 예를 도시한 개념도이다. 이를 통해 튜브(260) 내부를 세척할 수 있다.
도 11을 참조하면, 살균기 모듈(200)의 제1 및 제2 관(240, 250)에 세척장치(290)와 연결된 세척배관(291)이 연결될 수 있다. 또한 제1 및 제2 관(240, 250)과 세척배관(291) 사이에 커넥터(242, 252)를 설치하여 세척배관(291)을 제1 및 제2 관(240, 250)에 탈착 가능하게 결합시킬 수 있다.
제1 및 제2 관(240, 250)에 세척장치(290)를 연결시키는 방법은 다음과 같다.
즉, 피살균물 배관이 커넥터(242, 252)에 연결된 상태에서, 각 커넥터(242, 252)에 피살균물 배관이 연결된 것을 분리하고, 세척장치(290)와 연결된 세척배관(291)을 연결한 다음, 세척장치(290)를 가동시키면 펌프(82)의 압력에 의해서 세척수가 세척배관(291)을 경유하여 제2 관(250)으로 유입된 후 튜브(260) 내부로 흘러서 튜브(260) 내에 잔존하고 있는 이물질을 제거한다. 이후, 이물질이나 오염원을 세척한 세척수는 제1 관(240)으로 유도되어 커넥터(242, 252)와 세척배관(291)을 통해서 다시 세척장치(290)로 환원되며, 세척장치(290)에 장착된 필터에 의해 이물질 등이 필터링 된 후, 처리된 세척수가 다시 튜브(260) 내로 순환됨으로써 튜브(260) 및 각 배관 내부의 세척이 가능하다.
이와 같이 각 배관에 형성된 커넥터(242, 252)를 이용하여 필요에 따라 피살균물 배관 혹은 세척배관(291)을 선택 연결할 수 있으므로, 살균기 모듈(200)에 장착된 튜브(260) 내부를 용이하게 세척할 수 있다.
상기와 같이 설명된 살균장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (11)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 상하로 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 지지봉;
    상기 제1 지지봉의 하부와 상기 제2 지지봉의 상부를 덮으며, 상기 제1 지지봉과 상기 제2 지지봉을 왕복하고, 왕복되는 부분이 병렬로 피조사 영역에 배치되고, 내부에 액체가 흐르는 튜브;
    상기 튜브에 의해 둘러쌓인 제1 영역과 상기 제1 영역의 외부에 형성되는 제2 영역;
    상기 피조사 영역에 배치된 튜브를 향해 조사하도록 상기 제2 영역에 형성되는 램프; 및
    상기 램프에 결합되어 상기 램프의 조사 영역을 조절하도록 판형 부재에 차단필터가 결합되어 형성되는 차단부를 포함하는 살균장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체가 유입 또는 배출되도록 상기 하우징에 형성되는 제1 관 및 제2 관을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 관은 각각 상기 튜브들이 결합되도록 형성되는 결속구들을 구비하는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 튜브는 복수로 구비되고, 각각의 튜브가 상기 제1 관의 결속구로부터 상기 지지봉들 및 상기 조사 영역을 경유하여 상기 제2 관의 결속구들까지 연장되는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하우징 내부의 온도를 조절하도록 형성되는 냉각부를 더 포함하고,
    상기 냉각부는 상기 제2 영역으로 송풍하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 하우징의 외부를 감싸는 케이스에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 램프에 공급되는 전원을 관리하도록 형성되는 안정기가 상기 케이스에 형성되는 것을 특징으로 하는 살균장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지봉들 중 적어도 어느 하나의 내부에 상기 램프가 삽입되는 것을 특징으로 하는 살균장치.



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