KR101795508B1 - 수처리 장치 - Google Patents

Abstract

내주면에 제1나선형 유로를 구비하는 외부파이프; 상기 외부파이프의 내부에 압입되고, 외주면에 상기 제1나선형 유로와 함께 하나의 유로를 이루도록 서로 마주보게 형성되는 제2나선형 유로를 구비하는 내부파이프; 상기 제1 및 제2나선형 유로를 따라 흐르는 물 속에 자외선을 조사하여 살균하는 자외선 살균 유닛을 포함하는 수처리 장치를 제공하여, 자외선이 조사되는 시간을 연장하여 원하는 자외선 조사량을 확보할 수 있다.

Description

수처리 장치{WATER TREATING APPARATUS}

본 발명은 자외선 살균장치를 이용하여 물 속의 미생물을 제거하는 수처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수장 및 하수처리장에서 유입수에 포함된 세균이나 바이러스 등의 미생물을 제거하기 위하여 자외선 살균장치가 사용된다. 또한 정수장에서는 상수원에 포함되어 있는 미량 유해물질을 제거하기 위한 고도산화의 방법으로 자외선(UV) 살균이 활용되기도 한다.

상기 자외선 살균장치는 자외선 램프로부터 발생된 자외선을 세균에 흡수되도록 조사하여 미생물의 DNA를 파괴함으로써 미생물의 서식 및 번식을 방지하는 장치이다.

상기 자외선(Ultraviolet)은 가시광선의 파장(400㎚) 보다는 짧고 X선(100㎚) 보다는 긴 파장을 가지는 전자방사선을 말하며, 파장에 따라 UVA, UVB, UVC로 분류될 수 있다.

상기 자외선 중 200~280 nm 파장의 빛(UVC)을 살균선이라고 불리며, 미생물의 DNA와 단백질이 상기한 파장의 자외선을 잘 흡수하므로, 상기한 파장의 자외선을 발생시키는 자외선 램프 또는 자외선 LED가 주로 사용되고 있다.

통상, 자외선 살균력은 자외선 조사량에 비례하고, 자외선 조사량을 동일하게 하면 동일한 살균력이 발생한다.

수질 관련 자외선 살균에 관한 국제 기준이 있으며, 국제 기준에 따르면 일정한 수준의 자외선 조사량(UV Dose)이 요구되고 있다. 예를 들면, 독일 음료수 표준(German drinkin water standard)에 의하면, UV 조사량은 40mJ/㎠ 이다.

자외선 조사량(mJ/㎠)은 자외선 강도(UV Intensity; mW/㎠)와 보유시간(Retention Time)의 곱으로 얻을 수 있다. 즉, UV Dose = UV Intensity×Retention Time 이다. 여기서, 보유시간은 물 속에 자외선이 조사되는 시간을 의미한다.

상기 자외선 LED는 자외선 램프에 비해 소비전력이 낮아서 수명이 긴 장점을 갖고 있으므로, 최근 자외선 LED의 사용이 늘어나고 있는 추세이다.

하지만, 현재 UVC LED의 자외선 강도를 높이기 위하여 다양한 시도가 이루어지고 있으나, 자외서 램프에 비해 자외선강도가 상당히 낮은 수준이다.

따라서, 자외선 LED의 경우 자외선 살균에 관한 국제 기준을 충족시키기 위한 자외선 조사량을 확보하기 위해서는 자외선 LED의 갯수를 늘리거나 보유시간, 즉 자외선이 물 속에 조사되는 시간을 최대한 연장하는 것이 필요하다.

한편, 본 발명과 관련된 하기 특허문헌 1(이하, D1)에서는 UV 램프 또는 UVA LED 램프를 이용하여 살균하는 수처리 장치를 개시한다.

D1에 개시되는 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이 UVA LED만 사용할 경우 UVA LED의 조사거리가 짧아 충분한 자외선 조사량이 나오지 않아 살균 능력이 떨어진다.

이를 보완하기 위해, D1에 개시되는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 UV램프와 UVA LED를 조합하는 경우 살균 능력은 UV 램프로만 구현되기 때문에 전력 손실이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 본 발명과 관련된 하기 특허문헌 2(이하, D2)에서는 UV LED를 이용하여 살균하는 수처리 장치를 개시한다.

D2에 개시되는 도 1, 도 3A, 도 3B, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 UV LED는 1개의 워터라인튜브의 외부에 설치되어, 워터라인튜브를 따라 흐르는 물에 자외선을 조사함으로 물을 살균한다.

그러나, D2의 UVC LED의 경우 현재 UV LED 기술력의 한계로 충분한 자외선 조사거리를 확보하기 어려우므로, 워터라인튜브 내에서 자외선이 미치는 영역이 발생하여 살균 능력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 하기 특허문헌 3(이하, D3)에서는 UV LED를 이용하여 튜브 내부에 흐르는 가스 또는 액체를 소독하는 장치를 개시한다.

D3에 개시되는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 투명한 튜브의 외부에 UV LED가 설치되어, UV LED로부터 생성되는 자외선이 튜브를 통과하여 튜브 내부의 물에 조사됨으로 물을 살균한다.

그러나, D3의 UV LED로부터 조사되는 자외선은 튜브를 통과하면서 강도가 현저하게 떨어져 살균 효율이 떨어지는 문제가 있다.

D1: US 8,324,595 B2(Date of Patent: Dec. 4, 2012) D2: USP 2013/0146783 A1(Publication Date: Jun. 13, 2013) D3: US 2013/0236353 A1(Publication Date: Sep. 12, 2013)

따라서, 본 발명의 일 목적은, 기존의 자외선 LED의 강도를 추가로 높이지 않고도 보유시간, 즉 자외선이 조사되는 시간을 연장하여 자외선 살균에 관한 국제 규격에 맞는 자외선 조사량을 확보할 수 있는 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 UV 램프를 사용하지 않고 UV LED만을 사용하여도 충분한 자외선 조사량을 확보할 수 있는 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 UV LED만을 사용하여도 자외선이 유로 전체 영역에 균일하게 조사됨으로 살균 능력을 향상시킬 수 있는 수처리 장치를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 파이프 내부에 물이 흐를 수 있는 유로를 나선형으로 형성함으로써 유로 길이를 확장하고, 유로 길이 확장에 의해 자외선이 물 속에 조사되는 시간을 연장할 수 있는 수처리 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 확장 유로의 일 예를 적용하는 수처리 장치는 내주면에 제1나선형 유로를 구비하는 외부파이프; 상기 외부파이프의 내부에 압입되고, 외주면에 상기 제1나선형 유로와 함께 하나의 유로를 이루도록 서로 마주보게 형성되는 제2나선형 유로를 구비하는 내부파이프; 상기 제1 및 제2나선형 유로를 따라 흐르는 물 속에 자외선을 조사하여 살균하는 자외선 살균 유닛을 포함한다.

상기 제1 및 제2나선형 유로는 직경이 일정한 외부파이프의 내주면과 내부파이프의 외주면에 각각 나선형의 홈 형태로 형성되어, 동일한 길이의 파이프를 기준으로 유로길이를 연장할 수 있고, 이에 의해 물이 자외선 조사영역 내에 머무를 수 있는 시간을 늘릴 수 있다. 또한, 물이 자외선 조사영역 내에 머무르는 체류시간이 증가함에 따라 동일한 자외선 강도를 기준으로 자외선 조사량을 증가시킬 수 있어서 상대적으로 자외선 램프보다 자외선 강도가 더 낮은 자외선 엘이디를 자외선 램프 대신에 적용하더라도 원하는 수질 관련 국제기준을 충족할 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 자외선 살균 유닛은 복수개의 살균용 자외선 엘이디로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디는 제1나선형 유로를 따라 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디는 외부파이프의 길이방향으로 일직선 형태로 배치되어 적어도 하나이상의 모듈로 구성되고, 상기 외부파이프에 탈착가능하게 결합될 수 있다.

이에 의해, 복수개의 자외선 엘이디가 하나의 모듈 형태로 이루어지고, 외부파이프의 외주면에 탈착가능하게 결합됨에 따라 유지보수가 용이하다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디와 서로 마주보도록 상기 제2나선형 유로를 따라 설치되는 복수개의 자외선 센서를 더 포함한다.

이에 의해, 상기 복수개의 자외선 센서는 복수개의 살균용 자외선 엘이디와 서로 마주하게 배치되어 살균용 자외선 엘이디로부터 조사되는 자외선을 감지하여 자외선 엘이디의 강도를 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 복수개의 자외선 센서는 내부파이프의 길이방향으로 일직선 형태로 배치되어 적어도 하나이상의 모듈로 구성되고, 상기 내부파이프에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 이에 의해, 자외선 센서의 유지보수가 용이하다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 복수개의 자외선 엘이디에 전원을 공급하는 배터리를 내부파이프 내부에 일체형으로 더 포함할 수 있다. 이에 의해, 외부전원이 필요없으므로 설치가 편리하다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2나선형 유로의 일단부와 연통되게 형성되는 입수관; 상기 제1 및 제2나선형 유로의 타단부와 연통되게 형성되는 출수관; 상기 입수관 또는 출수관에 설치되어, 유량을 측정하는 유량계; 및 상기 유량계 및 자외선 센서로부터 감지되는 정보에 근거하여 자외선 조사량을 계산하고, 상기 유량상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디의 강도를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

이에 의해, 컨트롤러는 전술한 식 자외선 조사량=자외선 강도*보유시간에 근거하여 자외선 조사량을 계산하고, 동일한 자외선 조사량을 확보하거나 국제기준에 따른 자외선 조사량을 얻을 수 있도록 자외선 강도를 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 입수관과 출수관을 연결하여, 상기 출수관에서 출수되는 물을 상기 입수관을 통해 재순환시키는 재순환파이프; 및 상기 재순환파이프에 설치되어, 재순환 유로를 선택적으로 개폐하는 재순환밸브를 더 포함할 수 있다.

이에 의해, 자외선 살균 유닛로부터 조사되는 자외선 조사량이 원하는 수준에 못 미치는 경우에 출수관을 통해 출수되는 물을 재순환시켜 원하는 수준의 자외선 조사량을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 일 예에 따르면, 상기 컨트롤러는 유량계 및 자외선 센서에 근거하여 계산된 자외선 조사량과 기설정된 자외선 조사량을 비교하여 상기 계산된 자외선 조사량이 기설정된 자외선 조사량보다 작은 경우 상기 재순환파이프를 통해 재순환시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 물이 흐르는 나선형 유로를 따라 자외선 엘이디가 설치되고, 나선형 유로를 통해 유로길이를 확장함으로써 자외선 보유시간을 증가시키는 것이 가능하고, 이에 따라 상대적으로 강도가 낮은 자외선 엘이디를 사용하더라도 원하는 수준의 자외선 조사량을 얻을 수 있다.

둘째, 나선형 유로가 외부파이프와 내부파이프에 각각 분리가능하게 형성되어, UV 강도에 따라 유로의 크기를 조절하여 설계가 용이하다.

셋째, 외부파이프와 내부파이프 사이에 형성되는 나선형 유로는 UV LED로부터 조사되는 자외선 조사영역 내에 존재하므로, 유로 전체 영역에 자외선이 균일하게 조사될 수 있다.

넷째, 나선형 유로에 따라 여러 개의 자외선 살균용 엘이디를 분산 배열하여 살균 효율을 높일 수 있다.

다섯째, 배터리가 장치의 바디(외부파이프 및 내부파이프) 내부에 일체형으로 장착되어 외부 전원 없이 설치가 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 내부모습을 보여주는 단면도이다.
도 3은 외부파이프의 내주면에 형성되는 제1나선형 유로의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 4는 내부파이프의 외주면에 형성되는 제2나선형 유로의 모습을 보여주는 측면도이다.
도 5는 도 1의 엘이디 패키지가 보드에 일렬로 배치되는 모습을 보여준다.
도 6은 도 2의 자외선 센서를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 2의 배터리와 자외선 센서가 전선으로 연결되는 모습을 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 2의 배터리와 자외선 엘이디가 전선으로 연결되는 모습을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 수처리 장치에 구비되는 재순환 장치를 보여주는 개략도이다.

이하, 본 발명에 관련된 수처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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 발명에 따른 수처리 장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 수처리 장치(100)는 내부에 물이 흐르는 유로를 형성하는 나선형 유로(130)를 제공한다.

외형(바디)를 형성하는 외부파이프(110)는 직경이 일정한 원통형으로 이루지며 수평하게 배치되어 있다. 외부파이프(110)는 일단부에 측면 입수관(111)을 구비하고, 측면 다른 일단부에 출수관(112)을 구비한다. 입수관(111)은 외부파이프(110)의 외주면에 수직방향으로 형성되어, 원수공급부로부터 공급되는 원수(살균대상물인 물)가 내부로 유입된다. 출수관(112)은 외부파이프(110)의 외주면에 수직방향으로 형성되어, 살균된 물이 외부로 출수된다.

입수관(111)의 관로를 개폐하는 입수밸브(111a) 및 출수관(112)의 관로를 개폐하는 출수밸브(112a)가 구비된다(도 9 참조).

또한, 입수관(111) 또는 출수관(112)에 유량계(113) 또는 유속센서(114)가 설치되거나 유량계(113) 및 유속센서(114)가 입수관(111) 및 출수관(112)에 각각 설치되어, 입수관(111) 또는 출수관(112)의 유량 및 유속을 감지할 수 있다.

외부파이프(110)는 외주면에 복수개의 살균용 자외선 유닛(140)을 장착할 수 있는 복수의 장착부를 구비한다. 장착부는 홀 형태로 이루어질 수 있다.

복수개의 살균용 자외선 유닛(140)은 외부파이프(110)의 외주면에 원주방향으로 간격을 두고 길이방향으로 일렬(또는 일직선)로 배치되어, 외부파이프(110) 내부에 형성되는 유로에 자외선을 조사하여 물 속의 미생물을 살균할 수 있다.

도 2는 도 1의 내부모습을 보여주는 단면도이고, 도 3은 외부파이프의 내주면에 형성되는 제1나선형 유로의 모습을 보여주는 단면도이고, 도 4는 내부파이프의 외주면에 형성되는 제2나선형 유로의 모습을 보여주는 측면도이다.

외부파이프(110)의 내부에 일정한 직경의 원통형으로 이루어진 내부파이프(120)가 압입된 상태이다. 내부파이프(120)는 외주면이 외부파이프(110)의 내주면에 접하도록 외부파이프(110)보다 직경이 약간 작다.

외부파이프(110) 및 내부파이프(120) 모두 중공형 이다. 외부파이프(110)는 내부파이프(120)가 삽입될 만한 크기의 중공부를 가지고, 내부파이프(120)는 자외선 센서(150) 모듈 등을 삽입하거나 인출하기에 충분할 정도의 크기를 갖는 중공부를 구비한다.

내부파이프(120)의 양쪽 단부에 각각 엔드캡(115)이 설치되어, 외부파이프(110) 및 내부파이프(120)의 각 중공부를 덮어 닫는다. 엔드캡(115)의 테두리는 플랜지 형태로 돌출되고, 플랜지부에 형성된 체결홀을 통해 외부파이프(110)의 양쪽 단부에 각각 체결된다.

내부파이프(120)와 엔드캡(115) 사이에 배터리(160)가 구비되어, 외부전원 없이 살균용 자외선 유닛(140)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(160)는 내부파이프(120)의 양측 단부 중 적어도 어느 일단부와 엔드캡(115) 사이에 설치될 수 있다.

외부파이프(110)와 내부파이프(120) 사이에 나선형 유로(130)가 형성되어 있다. 나선형 유로(130)는 외부파이프(110)의 내주면에 형성되는 제1나선형 유로(131)와, 내부파이프(120)의 외주면에 형성되는 제2나선형 유로(132)로 구성될 수 있다. 제1나선형 유로(131)와 제2나선형 유로(132)는 서로 마주보는 위치에 배치된다. 또한, 제1나선형 유로(131)와 제2나선형 유로(132)는 서로 연통되며 하나의 유로를 형성한다. 제1나선형 유로(131)는 하방향으로 개구되는 반원형의 단면 형상으로 이루어지고, 제2나선형 유로(132)는 상방향으로 개구되는 반원형의 단면 형상으로 이루어진다. 아울러, 제1나선형 유로(131)와 제2나선형 유로(132)는 서로 동일한 길이와 직경을 가질 수 있다.

나선형 유로(130)는 유로의 형태가 공간에서 나사모양의 곡선, 즉 나선형으로 이루어짐으로, 일정한 길이를 갖는 파이프 내부에서 유로의 길이를 최대한 늘리기 위한 하나의 실시예이다. 나선형 유로(130)는 반원 단면 형상의 홈으로 외부파이프(110)의 내주면 또는 내부파이프(120)의 외주면을 따라 원주방향과 길이방향으로 빙빙 돌아가는 형상이다. 나선형 유로(130)의 단면 형상은 원형 뿐만 아니라 다각형이나 다른 다양한 형태를 이룰 수 있다. 유로의 크기는 살균용 자외선 엘이디(141)의 강도에 따라 조절될 수 있으며, 이는 설계변경가능하다. 예를 들어, 외부파이프(110)와 내부파이프(120) 사이에 중간파이프를 압입하고, 중간파이프에 홀을 뚫어 유로의 크기를 증대시키는 것도 가능하다.

제1나선형 유로(131)와 제2나선형 유로(132)의 양쪽 단부는 각각 입수관(111)과 출수관(112)에 연통되게 연결됨으로, 입수관(111)을 통해 유입되는 물이 나선형 유로(130)를 따라 흘러 자외선 조사 영역 내로 충분한 체류 시간을 가질 수 있도록 하고, 살균된 물을 출수관(112)을 통해 출수시킬 수 있다.

복수개의 살균용 자외선 유닛(140)은 복수개의 자외선(UVC) 엘이디(LED)로 마련될 수 있다. 자외선 엘이디(141)는 나선형 유로(130), 특히 외부파이프(110)의 제1나선형 유로(131)에 형성될 수 있다. 또한, 복수개의 자외선 엘이디(141)는 제1나선형 유로(131)와 연통되도록 외부파이프(110)에 길이방향으로 간격을 두고 형성되는 관통홀에 삽입되어 장착될 수 있다.

복수개의 자외선 엘이디(141)는 제1나선형 유로(131) 및 제2나선형 유로(132)에 의해 형성되는 유로를 따라 일정한 간격을 두고 일렬로 배열되어, 유로를 따라 흐르는 물 속에 자외선을 조사한다. 도 5는 도 1의 엘이디 패키지(142)가 보드(144)에 일렬로 배치되는 모습을 보여준다. 엘이디 패키지(142)는 기판과, 기판 상에 장착되는 자외선 엘이디 칩으로 구성될 수 있다.

복수개의 자외선 엘이디(141)를 적용하면 소비전력이 절감되고, 수명도 연장될 수 있다.

복수개의 자외선 엘이디(141)는 하나의 모듈 형태로 이루어질 수 있다. 즉 복수개의 엘이디 패키지(142)가 한 개의 보드(144)(BOARD)에 일렬로 장착되어 제1나선형 유로(131)에 자외선 엘이디(141)가 삽입되고, 자외선을 조사할 수 있다. 복수개의 엘이디 패키지(142)가 장착된 보드(144)는 4개 또는 8개 등 여러개로 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

복수개의 자외선 엘이디(141)를 모듈 형태로 적용할 경우 설치, 해체 및 유지보수가 용이한 장점이 있다. 특히, 자외선 엘이디(141)는 외부파이프(110)의 외부에서 설치, 해체 및 유지보수가 가능하게 더욱 유리하다.

또한, 본 발명에서는 자외선을 감지하고 자외선 엘이디(141)의 강도를 감지하기 위한 자외선 센서(150)를 더 포함한다.

복수의 자외선 센서(150)는 자외선 엘이디(141)와 일대일 대응되게 제2나선형 유로(132)를 따라 설치될 수 있다. 또한, 복수개의 자외선 센서(150)는 하나의 보드(151)에 일렬로 설치될 수 있다. 도 6은 도 2의 자외선 센서를 보여주는 사시도이다. 자외선 센서(150)는 자외선을 감지하기 위한 수광부를 포함한다. 복수개의 자외선 센서(150)가 장착된 보드(151)는 4개 또는 8개 등 여러 개로 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

보드(151)에 장착된 자외선 센서(150)는 내부파이프(120)의 중공부를 통해 보드(151) 별로 일괄적으로 삽입하거나 인출하는 것이 가능하므로, 설치, 해체 및 유지보수 측면에서 유리하다.

도 7은 도 2의 배터리와 자외선 센서가 전선으로 연결되는 모습을 보여주는 사시도이고, 도 8은 도 2의 배터리와 자외선 엘이디가 전선으로 연결되는 모습을 보여주는 사시도이다.

배터리(160)는 엔드캡(115)과 내부파이프(120) 사이에 설치되고, 배터리(160)의 전원단자와 복수개의 자외선 센서(150)가 장착된 보드(151)의 일단부 사이에 전선(161)이 각각 연결되어, 배터리(160) 전원이 각 보드(151)에 장착된 자외선 센서(150)에 공급될 수 있다.

또한, 배터리(160)의 전원단자와 복수개의 자외선 엘이디(141)가 장착된 보드(144)의 일단부 사이에 전선(161)이 각각 연결되어, 배터리(160) 전원이 각 보드(144)에 장착되는 자외선 엘이디(141)에 공급될 수 있다.

자외선 센서(150)는 자외선 조사량을 계산하여 동일한 자외선 조사량을 확보할 수도 있다.

컨트롤러는 자외선 센서(150)로부터 감지되는 자외선 강도와 유량센서 및 유속센서(114)로부터 감지되는 유량 및 유속 등의 정보에 근거하여 자외선 조사량을 계산하고, 자외선 엘이디(141)의 강도를 제어할 수 있다. 컨트롤러는 MICOM이나 DSP 등을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 자외선 조사량은 자외선 강도 및 보유시간(자외선 조사영역 내에서의 체류시간)의 곱이므로, 자외선 강도와 보유시간을 알면 자외선 조사량을 구할 수 있다.

자외선 강도는 자외선 센서(150)에 의해 측정가능하다. 보유시간은 유량계(113)를 통해 측정가능하다. 유로 길이는 나선형 유로(130)의 길이이므로 이미 알고 있는 값이고, 유속은 유량계(113)를 통해 측정할 수 있으므로, 속도=거리÷시간의 관계식으로부터 보유시간을 구할 수 있다. 이와 같은 방법으로 계산된 자외선 조사량을 근거로 하여 본 수처리 장치(100)에서 살균을 위한 자외선 조사량을 국제기준에 맞게 조절하거나 동일한 자외선 조사량을 확보할 수 있다.

예를 들면, 수처리 장치(100)에서 유로를 따라 흐르는 유량이 변할 경우에 동일한 자외선 조사량을 확보하기 위해 엘이디의 자외선 강도를 조절할 수 있다. 또한, 계산된 자외선 조사량이 국제기준에 못 미치는 경우에 엘이디의 자외선 강도를 높일 수 있다. 아울러, 엘이디의 자외선 강도가 낮은 경우 자외선 조사영역 내에 흐르는 물의 체류시간을 늘릴 수 있고, 엘이디의 자외선 강도가 높은 경우 자외서 조사영역 내에 흐르는 물의 체류시간을 줄이는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명에 따른 수처리 장치에 구비되는 재순환 장치를 보여주는 개략도이다.

외부파이프(110)의 일측에 입수관(111)이 구비되고, 외부파이프(110)의 타측에 출수관(112)이 구비된다. 입수관(111) 및 출수관(112)에 각각 입수밸브(111a)와 출수밸브(112a)가 설치되어, 입수관(111)의 유로 및 출수관(112)의 유로를 각각 개폐할 수 있다.

외부파이프(110)의 내주면에 반원형 단면 형상을 갖는 제1나선형 유로(131)가 형성된다. 외부파이프(110)의 내부에 내부파이프(120)가 압입되고, 내부파이프(120)의 외주면에 반원형 단면형상을 갖는 제2나선형 유로(132)가 형성된다. 이때, 제1 및 제2나선형 유로(132)는 하나의 원형 단면 형상을 갖는 나선형 유로(130)를 형성하고, 나선형 유로(130)의 양측 단부가 각각 입수관(111) 및 출수관(112)에 연결되어, 입수관(111)을 통해 유입되는 물이 나선형 유로(130)를 따라 흐르고, 출수관(112)을 통해 출수된다.

나선형 유로(130)를 따라 자외선 엘이디(141)가 설치되고, 자외선 엘이디(141)에서 생성되는 자외선은 나선형 유로(130)를 따라 흐르는 물 속으로 조사되어, 물 속의 미생물을 살균한다.

도 9에 도시되는 수처리 장치(200)는 입수관(111)과 출수관(112)을 연결하는 재순환파이프(170)와 재순환파이프(170)의 관로를 개폐하는 재순환밸브(171)를 더 포함하여, 자외선 엘이디(141)의 자외선 강도가 약하거나 엘이디의 고장 등에 의해 자외선 조사량이 기설정된 자외선 조사량에 못 미치는 경우에 출수된 물을 재순환시킴으로써 원하는 자외선 조사량을 얻을 수 있다.

이때, 컨트롤러는 자외선 조사량이 부족한 경우 재순환을 시키기 위해 입수밸브(111a) 및 출수밸브(112a)는 OFF시키고 재순환밸브(171)는 ON시킨다.

이상에서 설명된 수처리 장치(100,200)는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

1. 내주면에 제1나선형 유로를 구비하는 외부파이프;
   상기 외부파이프의 내부에 압입되고, 외주면에 상기 제1나선형 유로와 함께 하나의 나선형 유로를 이루도록 서로 마주보게 형성되는 제2나선형 유로를 구비하는 내부파이프;
   상기 나선형 유로를 따라 일정한 간격을 두고 서로 이격 배치되어, 상기 나선형 유로를 따라 흐르는 물 속에 자외선을 조사하여 살균하는 복수 개의 살균용 자외선 엘이디를 포함하고,
   상기 복수의 살균용 자외선 엘이디의 장착을 위한 복수의 관통홀이 상기 나선형 유로와 연통되게 형성되고,
   상기 복수의 살균용 자외선 엘이디 각각은 상기 관통홀을 통해 상기 나선형 유로를 따라 흐르는 물과 접촉 가능하게 설치되는 포함하는 수처리 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디는 제1나선형 유로를 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디는 외부파이프의 길이방향으로 일직선 형태로 배치되어 적어도 하나이상의 모듈로 구성되고, 상기 외부파이프에 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디와 서로 마주보도록 상기 제2나선형 유로를 따라 설치되는 복수개의 자외선 센서를 더 포함하는 수처리 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수개의 자외선 센서는 내부파이프의 길이방향으로 일직선 형태로 배치되어 적어도 하나이상의 모듈로 구성되고, 상기 내부파이프에 탈착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 자외선 엘이디에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하는 수처리 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 및 제2나선형 유로의 일단부와 연통되게 형성되는 입수관;
   상기 제1 및 제2나선형 유로의 타단부와 연통되게 형성되는 출수관;
   상기 입수관 또는 출수관에 설치되어, 유량을 측정하는 유량계; 및
   상기 유량계 및 자외선 센서로부터 감지되는 정보에 근거하여 자외선 조사량을 계산하고, 상기 복수개의 살균용 자외선 엘이디의 강도를 제어하는 컨트롤러;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 입수관과 출수관을 연결하여, 상기 출수관에서 출수되는 물을 상기 입수관을 통해 재순환시키는 재순환파이프; 및
   상기 재순환파이프에 설치되어, 재순환 유로를 선택적으로 개폐하는 재순환밸브;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 유량계 및 자외선 센서에 근거하여 계산된 자외선 조사량과 기설정된 자외선 조사량을 비교하여 상기 계산된 자외선 조사량이 기설정된 자외선 조사량보다 작은 경우 상기 재순환파이프를 통해 재순환시키는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.

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