KR101744955B1 - 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈 - Google Patents
이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 감지하기 위한 센서 모듈에서, 이산화염소수가 투입되는 투입구, 상기 투입구를 통해 투입된 이산화염소수가 흐르는 배관부, 상기 배관부의 일측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제1 유리막, 상기 배관부의 타측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제2 유리막, 상기 이산화염소수의 농도를 검출하기 위하여, 상기 제1 유리막을 통해 자외선을 조사하기 위한 발광부, 상기 제2 유리막을 통해 나오는 자외선을 측정하기 위한 수광부, 상기 배관부 내부가 진공 상태가 되도록, 상기 배관부 내부의 공기를 배출시키기 위한 에어 벤트(Air vent) 및 상기 이산화염소수가 배출되는 배출구를 포함한다. 본 발명에 의하면, 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 자외선을 이용하여 이산화염소수의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 살균수 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 감지하기 위한 센서 모듈에 관한 것이다.
소독제는 살균 목적에 사용되는 물질로서, 이러한 소독제의 종류에는 염소(Cl2), 클로라민(NH2Cl), 이산화염소(ClO2), 오존(O3) 및 자외선(UV) 등이 있다.
일반적으로 수용액에서 1 ppm 이하인 소독제종의 농도는 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 세균 및 포자를 포함하는 매우 다양한 미생물을 소멸할 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 수백 ppm까지 농도를 증가시킨 소독제의 경우에는 폐수나 산업용수(예를 들면 냉각수 등)의 처리, 과일 및 채소 등의 살균, 석유산업의 아황산염 처리, 섬유 또는 의료분야 폐기물 처리 등의 다양한 애플리케이션에 대해 적용되고 있으며, 더욱 높은 살균성능 및 산화효과를 제공하는 것으로 알려져 있다.
한편, 소독제는 페놀 화합물과 반응하여 이를 분해함으로써 물에서 페놀계 맛과 냄새를 제거하게 되는 기능이 있고, 아울러 식수나 폐수에서 청산염(cyanide), 아황산염(sulfied), 알데히드(aldehyde) 및 메르캅탄(mercaptan)을 제거하기 위한 처리 등에 이용되기도 하는데, 이러한 소독제 중에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 염소(Cl2)는 화학적으로 안정된 물질로서, 잔류성을 가지고 제조비용이 저렴하여 주로 수도수의 소독처리나 가정 및 업소 등에서의 소독용으로 사용되고 있다.
또한, 소독제 용도로 사용되는 염소(Cl2)는 대부분 염소가스 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)의 용액상태로 이용되며, 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액의 경우 통상 고농축 상태로 유통되는 바, 취급시 안전상의 상당한 주의가 요구된다.
또한, 차아염소산나트륨(NaOCl) 용액은 휘발성이 높아 장기간 보관하기가 용이하지 않고, 일반적으로 고농도로 제공되므로 실제 사용시에는 매번 이를 희석하여 사용하여야 하는 번거로움이 있으며, 아울러 희석하여 사용하는 경우 그 농도를 항상 일정하게 유지하는 것은 사실상 어려움이 있으므로 그 적용범위 및 용도가 매우 한정적이라는 문제점이 있다.
일반적으로, 이산화염소(ClO2)는 강한 산화력, 살균소독력, 탈취력이 크고 다른 염소 소독 살균제와는 달리 트리할로메탄(THMs), 할로 아세틱 에스드(HAAs), 할로 아세토 나이트릴(HANs) 등 발암성 유기물을 생성하지 않으며, 다른 유기물과 반응하여 유기염소화합물을 생성하지 않고, 햇볕이나 온도에 의하여 신속히 분해되어 잔류성이 없는 친환경성 살균소독제로 알려져 있다.
이러한, 이산화염소의 높은 선택적 특성은 인체에 무해한 살균 작용에 있다.
즉, 이산화염소는 트리할로메탄(trihalomethanes,THMs), 폴리클로로바이페닐(polychlorobiphenyls, PCBs)과 같은 원하지 않는 살균 부산물이 생성되지 않는다.
또한, 이산화염소는 넓은 pH범위에 걸쳐 그 효과를 나타내며, 용액에서 해리되지 않고(이온을 형성하지 않고), 빠른 살균 작용을 지니며, 처리 용액에서 축적되지도 않는다. 이러한 이산화염소는 운반과 저장이 위험하기 때문에, 운반과 저장이 금지되어 있고, 대부분 현지에서 발생장치에 의해 생산된다.
이처럼, 이산화염소는 강한 산화력과 살균성을 지니고 있으며, 융점 -59℃, 비점 11℃이고, 상온에서는 가스상의 물질이고, 상온 상압 하에서 물에 대하여 약 3000ppm(mg/l)의 용해도를 가지며, 공기 중에서는 가스농도 10% 이상에서 폭발성을 가지며, 살균이나 소독용, 탈취용, 표백용 등의 용도에 사용되고 있다.
종래 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 일정하게 유지하는 기술이 중요하며, 이를 위하여 이산화염소수의 농도를 감지하는 기능이 필수적이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 정확하게 감지할 수 있도록, 자외선을 이용하여 이산화염소수의 농도를 감지하는 센서 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 감지하기 위한 센서 모듈에서, 이산화염소수가 투입되는 투입구, 상기 투입구를 통해 투입된 이산화염소수가 흐르는 배관부, 상기 배관부의 일측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제1 유리막, 상기 배관부의 타측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제2 유리막, 상기 이산화염소수의 농도를 검출하기 위하여, 상기 제1 유리막을 통해 자외선을 조사하기 위한 발광부, 상기 제2 유리막을 통해 나오는 자외선을 측정하기 위한 수광부, 상기 배관부 내부가 진공 상태가 되도록, 상기 배관부 내부의 공기를 배출시키기 위한 에어 벤트(Air vent) 및 상기 이산화염소수가 배출되는 배출구를 포함한다.
상기 센서 모듈은, 상기 발광부에서 발광하는 자외선의 조도를 감지하기 위한 조도 센서 및 상기 조도 센서에서 감지된 조도를 수신하여 일정한 조도가 유지되도록 상기 발광부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 배관부는 일정한 길이로 형성된 착탈 가능한 구조의 단위 배관이 하나 이상 결합되는 형태로 구현될 수 있다. 이때, 상기 배관부는 상기 단위 배관을 서로 결합하거나 제거하는 착탈 방식으로 전체 배관의 길이가 조절되는 구조이다.
상기 센서 모듈은, 상기 제1 유리막의 전면에 위치하며, 빛이 통과되지 않는 재질로 구성되되, 상기 발광부에서 발광된 자외선 중 일부가 통과되도록 미리 정해진 크기로 천공되어 있는 불투명 부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 조도 센서는 상기 불투명 부재의 천공된 부분에 인접하여 위치할 수 있다.
상기 발광부는 UV(ultraviolet) LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다. 이때, 상기 UV LED는 360 nm의 파장을 갖는 자외선을 발광할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 자외선을 이용하여 이산화염소수의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 조도 센서를 적용하여 비교적 고농도의 이산화염소수에 대한 농도 측정이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 에어 벤트를 통하여 이산화염소수가 흐르는 배관에 공기를 제거함으로써, 자외선의 굴절률을 일정하게 유지할 수 있기 때문에 정확하고 안정적으로 이산화염소수의 농도를 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 배관의 길이를 조절할 수 있으므로, 이산화염소수의 농도에 따라 적합하도록 배관의 길이를 조절함으로써, 이산화염소수의 농도를 측정하고자하는 영역에서 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에 대한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 센서 모듈에서 A 선을 기준으로 한 단면도이다.
도 4는 유체의 흐름에 따라 빛의 굴절 현상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명에서의 발광부와 수광부 사이에서의 빛의 전달 과정을 보여주는 개념도이다.
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도 8은 본 발명에서의 발광부와 수광부 사이에서의 빛의 전달 과정을 보여주는 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 감지하기 위한 센서 모듈에 대한 것이다.
도 1은 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에 대한 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 이산화염소 생성부(30)에서는 NaClO2의 원료가 담긴 원료탱크(10)로부터 원료를 전달받고, 유기산 촉매가 담긴 촉매 탱크(20)로부터 촉매를 전달받아서, 전기분해 등을 이용하여 이산화염소를 생성한다.
이산화염소 생성부(30)에서 생성된 이산화염소는 저장부(40)에 저장되며, 저장부(40)에는 비교적 고농도의 이산화염소가 저장되어 있다.
그리고, 저장부(40)의 이산화염소가 정량 공급 장치를 통해 정량으로 희석부(50)에 공급되고, 희석부(50)에서는 물과 이산화염소를 희석하여 이산화염소수를 생성하고, 이러한 이산화염소수를 살균 수조에 공급한다. 이때, 희석부(50)에서 생성된 이산화염소수의 농도를 측정하기 위해 센서 모듈(100)이 구비되어 있다. 그리고, 센서 모듈(100)에서 측정된 이산화염소수의 농도를 확인하면서, 희석부(50)를 통해 일정한 농도의 이산화염소수가 공급되도록 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 센서 모듈(100)은 발광부(110), 조도 센서(120), 제1 유리막(131), 제2 유리막(132), 투입구(140), 배출구(150), 에어 벤트(Air vent)(160), 수광부(170), 배관부(180)를 포함한다.
발광부(110)는 배관부(180)를 흐르는 이산화염소수의 농도를 검출하기 위하여, 제1 유리막(131)을 통해 자외선을 조사하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 발광부(110)는 UV(ultraviolet) LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다. 예를 들어, UV LED는 360 nm의 파장을 갖는 자외선을 발광할 수 있다.
조도 센서(120)는 발광부(110)에서 발광하는 자외선의 조도를 감지하는 역할을 한다. 본 발명에서 제어부(미도시)는 조도 센서(120)에서 감지된 조도를 수신하여 일정한 조도가 유지되도록 발광부(110)를 제어할 수 있다.
제1 유리막(131)은 배관부(180)의 일측에 설치되어 빛을 통과시킨다.
제2 유리막(132)은 배관부(180)의 타측에 설치되어 빛을 통과시킨다.
투입구(140)는 이산화염소수가 투입되는 관이다.
배출구(150)는 이산화염소수가 배출되는 관이다.
에어 벤트(160)는 배관부(180) 내부가 진공 상태가 되도록, 배관부(180) 내부의 공기를 배출시키는 역할을 한다.
수광부(170)는 제1 유리막(130)을 통해 나오는 자외선을 측정하는 역할을 한다.
배관부(180)는 투입구(140)를 통해 투입된 이산화염소수가 흐르는 배관을 구비하고 있다.
도 3은 도 2의 센서 모듈에서 A 선을 기준으로 한 단면도이다.
발광부(110)가 UV LED로 구현되는 경우, LED는 직진성이 높게 나타나서, 많은 양의 빛이 직진으로 진행하지만, 약간의 확산성도 가지고 있는 특성이 있다. 그래서, 직진성에 비해 빛의 광도는 약하지만, 정조도를 유지할 수 있는 광도는 나타나게 된다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여, 조도 센서(120)를 제1 유리막(1310) 전면의 위치시키되, UV LED가 조사하는 빛이 진행하는 일직선을 가정할 때, 그 일직선의 가장자리에 배치한다. 그리고, 조도 센서(120)는 UV LED에서 확산된 약간의 광도를 이용하여 현재 조도를 측정하고, 제어부에서 현재 조도를 판단하여 항상 일정한 조도가 유지되도록 UV LED를 제어할 수 있다. 이때, UV LED와 조도 센서(120)는 소정 거리 이상 이격되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구조에서 , 본 발명은 제 1 유리막에 반사코팅막을 부착하여 반사된 자외선(원래 자외선의 약 20%)의 조도값을 이용하여 정조도 제어를 수행하는 기존 시스템과 달리, 반사코팅막을 부가할 필요가 없고, 또한 반사되는 자외선(원래 자외선의 약 20%)을 모두 측정에 사용할 수 있기 때문에 더 높은 농도 값을 측정할 수 있다는 장점이 있다.
도 4는 유체의 흐름에 따라 빛의 굴절 현상을 보여주는 도면이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 빛이 공기를 통과할 때 굴절되는 각도와 유체(물)을 통과할때 굴절되는 각도가 다른데, 물과 공기가 층으로 구분되어 나누어져 있으면, 수광부의 초점이 달라져 전체적으로 측정값이 변하게 된다. 그래서, 본 발명에서는 에어 벤트(160)를 설치하고, 도 2에서 보는 바와 같이, 에어 벤트(160)의 설치 방향과 동일한 방향이 되도록 투입구(140)를 배치하여, 발광부(110)와 수광부(170) 사이에 공기가 없도록 설계한다. 그리고, 배출구(150)를 'ㄷ' 자 형태로 설치하여, 투입구(140)와 같은 방향으로 배출되도록 구현한다.
즉, 도 2의 센서 모듈을 반시계 방향으로 90도 회전시켜서 설치하여도, 에어 벤트(160)에 의해 공기가 배출되므로, 배관부(180) 내부는 공기가 제거된 상태로 되며, 180도 회전시켜서 설치하여도 배출구가 위에 있으므로, 배관부(180)가 액체로 채워지게 된다. 따라서, 본 발명에서는 수광부(170)의 초점이 언제나 일정하게 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 살균수 제조 장치에서의 센서 모듈의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 배관부(180)는 배관부는 일정한 길이로 형성된 착탈 가능한 구조의 단위 배관이 하나 이상 결합되는 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 단위 배관 없이 투입구(140)와 배출구(150)가 직접 연결된 형태의 실시예이고, 도 6은 네 개의 단위 배관(181, 182, 183, 184)이 결합되어 배관부(180)를 형성하는 실시예이다.
도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 단위 배관의 수를 조절하여 결합하는 방식으로 배관부(180)의 길이를 조절할 수 있다.
본 발명에서 배관부(180)는 단위 배관을 서로 결합하거나 제거하는 착탈 방식으로 전체 배관의 길이가 조절된다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과하며, 실시예에 따라 다양한 방식으로 배관부(180)의 길이를 조절할 수 있음은 당연하다.
발광부(110)에서 자외선을 조사하면, 배관부(180) 내부의 이산화염소가 자외선을 흡수한다. 즉, 배관부(180)의 길이가 길수록, 많은 이산화염소를 지나가게 되고, 수광부(170)에서 측정되는 빛의 양이 작아진다.
따라서, 본 발명에서는 비교적 높은 농도의 이산화염소수의 경우, 배관부(180)의 길이를 짧게 설정하고, 비교적 낮은 농도의 이산화염소수의 경우, 배관부(180)의 길이를 길게 설정하여, 농도 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 내부를 보여주는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에서 센서 모듈(100)은, 제1 유리막(131)의 전면에 위치하며, 빛이 통과되지 않는 재질로 구성되되, 발광부(110)에서 발광된 자외선 중 일부가 통과되도록 미리 정해진 크기로 천공(710)되어 있는 불투명 부재를 포함한다. 이때, 조도 센서(120)는 불투명 부재의 천공된 부분에 인접하여 위치할 수 있다. 본 발명에서 발광부(110)의 UV LED의 경우, 수광부(170)에서 빛의 직진성만 측정하기 위하여 불투명 부재에 원 형태로 천공(710)한다.
도 8은 본 발명에서의 발광부와 수광부 사이에서의 빛의 전달 과정을 보여주는 개념도이다.
도 8 (a)를 참조하면, LED는 직진성도 있지만 확산성도 있어서, 중앙이 천공되어 있는 불투명 부재가 없는 경우, LED의 전체의 빛이 통과 되게 된다. 이 빛은 배관부(180) 내에서 반사 및 흡수가 이루어지므로, 일정한 양의 빛을 수광부에서 측정할 수 없다.
그래서 도 8 (b)에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 중앙이 원 형태로 천공된 불투명 부재를 사용하여, 수광부(170)에서 LED의 직진성만을 특정할 수 있도록 구현한다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
110 발광부 120 조도 센서
131 제1 유리막 132 제2 유리막
140 투입구 150 배출구
160 에어 벤트 170 수광부
180 배관부
131 제1 유리막 132 제2 유리막
140 투입구 150 배출구
160 에어 벤트 170 수광부
180 배관부
Claims (8)
- 이산화염소를 이용한 살균수 제조 장치에서 이산화염소수의 농도를 감지하기 위한 센서 모듈에서,
이산화염소수가 투입되는 투입구;
상기 투입구를 통해 투입된 이산화염소수가 흐르는 배관부;
상기 배관부의 일측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제1 유리막;
상기 배관부의 타측에 설치되어 빛을 통과시키기 위한 제2 유리막;
상기 이산화염소수의 농도를 검출하기 위하여, 상기 제1 유리막을 통해 자외선을 조사하기 위한 발광부;
상기 제2 유리막을 통해 나오는 자외선을 측정하기 위한 수광부;
상기 배관부 내부가 공기가 없는 상태가 되도록, 상기 배관부 내부의 공기를 배출시키기 위한 에어 벤트(Air vent);
상기 이산화염소수가 배출되는 배출구;
상기 발광부에서 발광하는 자외선의 조도를 감지하기 위한 조도 센서;
상기 조도 센서에서 감지된 조도를 수신하여 일정한 조도가 유지되도록 상기 발광부를 제어하는 제어부; 및
상기 제1 유리막의 전면에 위치하며, 빛이 통과되지 않는 재질로 구성되되, 상기 발광부에서 발광된 자외선 중 일부가 통과되고, 상기 수광부에서 빛의 직진성만 측정되도록, 미리 정해진 크기의 원 형태로 천공되어 있는 불투명 부재를 포함하며,
상기 발광부에서 조사되어 상기 수광부에 수광되는 자외선은 상기 배관부의 길이 방향에 평행하게 조사되고,
상기 조도 센서는 상기 불투명 부재의 천공된 부분에 인접하여 위치하고,
상기 배관부는 일정한 길이로 형성된 착탈 가능한 구조의 단위 배관이 하나 이상 결합되는 형태로 구현되며, 상기 단위 배관을 서로 결합하거나 제거하는 착탈 방식으로 전체 배관의 길이가 조절되는 구조이고,
상기 발광부와 상기 수광부 사이에 공기가 없는 상태가 되도록, 상기 투입구가 상기 에어 벤트의 설치 방향과 동일한 방향이 되도록 설치되고, 상기 배출구가 상기 투입구와 같은 방향이 되도록 'ㄷ'자 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 센서 모듈.
- 삭제
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- 청구항 1에 있어서,
상기 발광부는 UV(ultraviolet) LED(Light Emitting Diode)인 것임을 특징으로 하는 센서 모듈.
- 청구항 7에 있어서,
상기 UV LED는 360 nm의 파장을 갖는 자외선을 발광하는 것을 특징으로 하는 센서 모듈.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200020182A (ko) | 2018-08-16 | 2020-02-26 | 이준식 | 이산화염소수 희석 장치 |
KR20230039246A (ko) * | 2021-09-14 | 2023-03-21 | 한국광기술원 | 자외선을 이용한 수질내 염소 농도 측정 시스템 및 그 방법 |
KR102642088B1 (ko) * | 2022-12-29 | 2024-03-04 | 주식회사 제이텍워터 | Uv-a 파장대역의 광학밀도를 이용한 실시간 차아염소산나트륨 농도측정장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210565A (ja) | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Noritsu Koki Co Ltd | 二酸化窒素濃度測定装置および滅菌装置 |
JP4677251B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-04-27 | 倉敷紡績株式会社 | フローセル、フローセルの製造方法、及び流体濃度測定装置 |
JP2012058105A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Dkk Toa Corp | 光学式分析計 |
JP5709408B2 (ja) | 2010-06-10 | 2015-04-30 | 三菱重工業株式会社 | 水素濃度計測装置及び水素濃度計測方法 |
-
2016
- 2016-11-28 KR KR1020160159237A patent/KR101744955B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4677251B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-04-27 | 倉敷紡績株式会社 | フローセル、フローセルの製造方法、及び流体濃度測定装置 |
JP2010210565A (ja) | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Noritsu Koki Co Ltd | 二酸化窒素濃度測定装置および滅菌装置 |
JP5709408B2 (ja) | 2010-06-10 | 2015-04-30 | 三菱重工業株式会社 | 水素濃度計測装置及び水素濃度計測方法 |
JP2012058105A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Dkk Toa Corp | 光学式分析計 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200020182A (ko) | 2018-08-16 | 2020-02-26 | 이준식 | 이산화염소수 희석 장치 |
KR20230039246A (ko) * | 2021-09-14 | 2023-03-21 | 한국광기술원 | 자외선을 이용한 수질내 염소 농도 측정 시스템 및 그 방법 |
KR102529867B1 (ko) * | 2021-09-14 | 2023-05-09 | 한국광기술원 | 자외선을 이용한 수질내 염소 농도 측정 시스템 및 그 방법 |
KR102642088B1 (ko) * | 2022-12-29 | 2024-03-04 | 주식회사 제이텍워터 | Uv-a 파장대역의 광학밀도를 이용한 실시간 차아염소산나트륨 농도측정장치 |
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