KR101874287B1 - Apparatus for cleaning Quartztube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 석영관 세척장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세기포혼합 세정액으로 석영관 표면을 세척하여 세정 효율 및 세정 시간을 단축시킬 수 있는 석영관 세척장치에 관한 것이다. The present invention relates to a quartz tube cleaning apparatus, and more particularly, to a quartz tube cleaning apparatus capable of cleaning a surface of a quartz tube with a fine bubble mixed cleaning liquid to shorten a cleaning efficiency and a cleaning time.
수처리 장치를 포함한 일련의 장치나 장치의 운영에 따라 처리 대상 용수 내의 오염물질로 인한 스케일이 발생하게 된다. 이 스케일은 무기물 주체의 점착성이 없는 침전물, 응고물 등을 전부 포함하여 총칭하는 것으로, 처리 대상 용수 내에 존재하는 다양한 이온들(석회질을 포함하여 주로 칼슘, 마그네슘, 실리카, 알루미늄 등)이 과포화 용액 상태에서 침전, 결정화된다. Scale is generated due to contaminants in the water to be treated depending on the operation of a series of devices or devices including a water treatment device. This scale is a generic term including all the non-sticky sediments, coagulates and the like of the main subject of the mineral, and it is supposed that various ions (mainly calcium, magnesium, silica, aluminum etc. including calcium) existing in the water to be treated are in a supersaturated solution state And crystallized.
이러한 스케일은 수처리 장치의 일 구성요소인 자외선 살균기의 석영관 표면에 고착되어 석영관 표면을 오염시킨다. 오염된 석영관 표면을 장시간 세척을 방치할 경우, 미생물 등에 조사되는 자외선 양이 감소하여 살균 처리효율이 급격히 저하되고, 석영관은 오염으로 인해 재수명을 다하지 못하고 교체해야 하는 경우가 발생한다. 따라서, 석영관 표면에 고착되는 스케일은 주기적으로 또는 비주기적으로 제거되어야 한다.This scale is adhered to the surface of the quartz tube of the ultraviolet sterilizer, which is a component of the water treatment apparatus, to contaminate the surface of the quartz tube. When the surface of the contaminated quartz tube is left to be washed for a long time, the amount of ultraviolet ray to be irradiated to microorganisms is reduced, and the efficiency of the sterilization treatment is drastically reduced. In addition, quartz tubes may not be renewed due to contamination. Therefore, the scale adhering to the quartz tube surface must be removed periodically or aperiodically.
도 1은 종래 기술에 따른 석영관 세척장치가 도시된 도면이다. 구체적으로 도 1은 Trojan사에서 제조 판매하는 기계-화학 세척장치(일명: ActicleanTM)로, 이 제품은 자외선 소독모듈을 지상으로 인양한 후 소독모듈 별로 별도로 펌핑 기구를 이용하여 주입하는 방식이다.FIG. 1 is a view showing a quartz pipe cleaning apparatus according to the prior art. Specifically, FIG. 1 shows a machine-chemical cleaning apparatus (aka ActicleanTM) manufactured and sold by Trojan Co., which is a method of pumping a UV sterilizing module to the ground and separately using a pumping mechanism for each disinfection module.
이 제품은 석영관 외주면을 감싸고 있는 일정한 용적의 칼라(1)에 화학세척용액을 담고, 이 칼라(1)를 모터 또는 유압시스템의 구동에 의해 석영관(2)을 따라 앞뒤로 이동시켜 오염물질을 제거하는 방식을 취하고 있다.This product contains a chemical cleaning solution in a constant volume collar (1) surrounding the outer surface of a quartz tube and moves the collar (1) back and forth along the quartz tube (2) by driving a motor or hydraulic system to remove contaminants And the like.
이때, 칼라(1) 내에 채워진 일정량의 화학 세정액은 세척장치의 운용으로 양이 부족해지거나 사용에 따라 점차 화학 세정액 자체가 오염되는 문제가 있다.At this time, there is a problem that the amount of the chemical cleaning fluid filled in the
또한, 칼라(1) 내부에 화학 세정액의 용량이 부족할 경우, 하부에만 세정액이 존재하게 되어 석영관(2)의 상부면 세정 효율은 심각하게 낮아지게 되고, 오염 물질로 인하여 화학 세정액이 오염되는 경우, 화학 세정액 자체가 오염 물질의 용해 능력이 저하되어 전체적인 석영관 세척 성능이 떨어지는 문제가 있다. In addition, when the capacity of the chemical cleaning liquid is insufficient in the interior of the
또한, 화학 세정액 자체의 유동이 거의 없어 모터나 유압에 의해 이동되는 빠른 시간 내에 오염 물질을 용해시키는 데는 한계가 있으며, 석영관 및 와이퍼링 교체시에는 자외선 소독설비의 운영을 중단하고, 소독모듈을 지상으로 인양하고, 화학세척용액을 드레인한 후, 석영관 및 와이퍼링을 교체하여야 하며, 교체 후에는 다시 화학세척용액을 칼라로 충전한 후, 모듈을 재 설치하고 가동을 시키는 하는 번거로움이 있다. In addition, there is a limit to dissolve the pollutants in a short period of time when the chemical cleaning liquid itself flows by the motor or the hydraulic pressure because there is almost no flow of the chemical cleaning liquid. When the quartz tube and the wiper ring are replaced, operation of the ultraviolet disinfection facility is stopped, It is necessary to replace the quartz tube and the wiper ring after draining the chemical cleaning solution to the ground, replace the chemical cleaning solution with the collar after the replacement, and then reinstall the module and operate it .
또한, 주입된 화학 세정액의 사용에 따른 보충이나 세정액 오염에 따른 교체시에도 상기와 동일하게 자외선 소독설비의 운영을 중단하고, 소독모듈을 인양하여야 하는 문제가 있다.Also, when the injected chemical cleaning solution is used or when the cleaning liquid is contaminated, the operation of the ultraviolet disinfection facility is stopped and the disinfection module must be lifted in the same manner as described above.
본 발명은 미세기포혼합 세정액으로 석영관 표면을 세척하여 세정 효율 및 세정 시간을 단축시킬 수 있는 석영관 세척장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a quartz tube cleaning apparatus capable of shortening the cleaning efficiency and cleaning time by cleaning the surface of a quartz tube with a fine bubble mixed cleaning liquid.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치는,In the quartz tube cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention,
세정액을 저장하는 세정액 저장탱크; 상기 세정액 저장탱크에 저장된 세정액이 유동하는 제1 유로; 상기 제1 유로를 유동하는 세정액에 공기를 공급하여 혼합시키는 공기 공급부; 상기 공기 공급부에 의해 공기가 혼합된 공기혼합 세정액을 펌핑하는 공급 펌프; 및, 상기 공급 펌프로부터 공급된 공기혼합 세정액에 포함된 공기를 미세기포로 변환시켜서 미세기포와 세정액이 혼합된 미세기포혼합 세정액을 생성하고, 생성된 미세기포혼합 세정액의 적어도 일부는 상기 세정액 저장탱크로 회수하고, 생성된 미세기포혼합 세정액의 적어도 일부는 석영관이 배치된 세척 모듈로 공급하는 미세기포 생성부를 포함한다.A cleaning liquid storage tank for storing cleaning liquid; A first flow path through which the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage tank flows; An air supply unit for supplying and mixing air to the cleaning liquid flowing through the first flow path; A supply pump for pumping air mixed cleaning liquid mixed with air by the air supply unit; And the air contained in the air-mixed cleaning liquid supplied from the supply pump is converted into a micro-fabric so as to produce a micro-bubble mixed cleaning liquid in which the micro-fabric and the cleaning liquid are mixed, and at least a part of the resultant micro-bubble mixed cleaning liquid is returned to the cleaning liquid storage tank And at least a part of the generated minute bubble mixed cleaning liquid is supplied to the cleaning module in which the quartz tube is disposed.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 제1 유로에는 상기 세정액의 유량을 제어하는 유량 밸브가 설치될 수 있다.In the quartz pipe cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, a flow rate valve for controlling the flow rate of the cleaning liquid may be installed in the first flow path.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 공기 공급부는 외부 공기를 유입할 수 있는 공기 유입구를 구비한 벤츄리관 형태로 형성될 수 있다.In the quartz pipe cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, the air supply unit may be formed in the form of a venturi tube having an air inlet through which external air can be introduced.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 공기 공급부는 상기 제1 유로에 관통 형성된 공기 유입홀일 수 있다.In the quartz tube cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, the air supply unit may be an air inflow hole formed through the first flow path.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부는, 상기 공급 펌프로부터 유입된 공기혼합 세정액이 나선 운동을 할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.In the apparatus for cleaning a quartz tube according to the embodiment of the present invention, the fine bubble generating unit may be formed in a shape capable of spiral movement of the air mixed cleaning liquid introduced from the supply pump.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부는 중앙 부분의 직경이 크고 양측으로 갈수록 직경이 작아지는 쌍원추 형상으로 형성될 수 있다.In the quartz tube cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, the fine bubble generating unit may be formed in a biconical shape having a larger diameter at the center and a smaller diameter toward both sides.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부는 중앙 부분의 단면적이 크고 양측으로 갈수록 단면적이 작아지는 다각뿔 형상으로 형성될 수 있다.In the apparatus for cleaning a quartz tube according to an embodiment of the present invention, the fine bubble generating unit may be formed in a polygonal pyramid shape having a large cross-sectional area at the center and a smaller cross-sectional area toward both sides.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부를 이루는 공간 벽면에는 요철 구조가 형성될 수 있다.In the quartz tube cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, a concave-convex structure may be formed on the space wall surface forming the micro-bubble generator.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부의 일측에는 상기 세정액 저장탱크와 연통하는 미세기포 회수구가 형성되고, 상기 미세기포 생성부의 타측에는 상기 세척 모듈과 연결되는 제2 유로와 연통하는 연결구가 형성될 수 있다.In the apparatus for cleaning a quartz tube according to an embodiment of the present invention, a fine bubble recovery port communicating with the cleaning liquid storage tank is formed at one side of the fine bubble generator, A connection port communicating with the two flow paths may be formed.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 연결구의 내경은 상기 미세기포 회수구의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.In the quartz pipe cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the inner diameter of the connection port is formed larger than the diameter of the minute bubble recovery port.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부의 중앙 부분에는 상기 공기혼합 세정액의 유동 방향을 가이드하는 가이드 돌기가 형성될 수 있다.In the apparatus for cleaning a quartz tube according to an embodiment of the present invention, a guide protrusion for guiding the flow direction of the air-mixed cleaning liquid may be formed at a central portion of the fine bubble generator.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 미세기포 생성부에서 상기 세정액 저장탱크로 회수된 상기 미세기포혼합 세정액은 상기 세정액 저장탱크에 저장된 세정액과 혼합되어 상기 제1 유로를 유동할 수 있다.In the quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, the microbubble mixed washing liquid recovered into the washing liquid storage tank in the microbubble generating unit is mixed with the washing liquid stored in the washing liquid storage tank, .
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 세척 모듈은 석영관을 고정 지지하는 지지대와, 석영관 표면을 세척하는 세정액 칼럼을 포함하며, 상기 세척 모듈은 제2 유로를 통해 상기 미세기포 생성부에서 생성된 미세기포혼합 세정액을 유입받고, 상기 세정액 칼럼은 상기 세정액 저장탱크로 유동하는 제3 유로와 연통할 수 있다.In the quartz tube cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, the cleaning module includes a support for fixing and supporting the quartz tube, and a cleaning liquid column for cleaning the surface of the quartz tube, And the cleaning liquid column can communicate with the third flow path that flows into the cleaning liquid storage tank.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 제3 유로에는 세정액의 유량 변화량을 측정하는 유량 센서 또는 세정액의 유압 변화량을 측정하는 유압 센서가 설치될 수 있다.In the quartz pipe cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention, the third flow path may be provided with a flow rate sensor for measuring the flow rate change of the rinse solution or a hydraulic pressure sensor for measuring the change in the hydraulic pressure of the rinse solution.
본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치에 있어서, 상기 석영관 세척 완료 후에, 상기 세척 모듈 내부에 잔존하는 세정액을 회수하기 위한 공기를 공급하는 에어 펌프를 더 포함할 수 있다.The quartz tube cleaning apparatus may further include an air pump for supplying air for recovering the cleaning liquid remaining in the cleaning module after completion of the quartz tube cleaning.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다. Other specific embodiments of various aspects of the present invention are included in the detailed description below.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 미세기포혼합 세정액으로 석영관 표면을 세척하여 세정 효율 및 세정 시간을 단축시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the surface of the quartz tube can be cleaned with the fine bubble mixed cleaning liquid to shorten the cleaning efficiency and the cleaning time.
도 1은 종래 기술에 따른 석영관 세척장치가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치가 개념적으로 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 일 실시예가 상세하게 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 B-B’ 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 도 2의 A 부분의 다른 실시예가 상세하게 도시된 도면이다.
도 6은 도 5의 C-C’ 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 세척 모듈 내부에 배치되는 세정액 칼럼이 도시된 도면이다.
도 8은 세정액 칼럼의 일 구성요소인 칼라가 도시된 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치에서 세정액 공급시의 세정액 유동 상태가 도시된 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치에서 세정액 회수시의 세정액 유동 상태가 도시된 도면이다.
도 11 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a quartz pipe cleaning apparatus according to the prior art.
2 is a conceptual diagram illustrating a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing in detail one embodiment of the portion A in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG.
Fig. 5 is a diagram showing another embodiment of the portion A in Fig. 2 in detail.
6 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of FIG.
7 is a view showing a cleaning liquid column disposed inside the cleaning module.
8 is a view showing a collar which is one component of a cleaning liquid column.
FIG. 9 is a view showing a flow of a cleaning liquid when a cleaning liquid is supplied in a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 10 is a view showing a flow of cleaning liquid during the recovery of a cleaning liquid in a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
11 to 19 are views for explaining the effect of the quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments and is intended to illustrate and describe the specific embodiments in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에서 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 발명에서, '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. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치를 설명한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "comprises" or "having" are used to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. Hereinafter, a quartz pipe cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치가 개념적으로 도시된 도면이다. 2 is a conceptual diagram illustrating a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치는, 세정액 저장탱크(100), 공기 공급부(200), 공급 펌프(300), 미세기포 생성부(400), 세척 모듈(500), 에어 펌프(600)를 포함한다.2, the apparatus for cleaning a quartz tube according to an embodiment of the present invention includes a cleaning
세정액 저장탱크(100)는 소정 크기 및 형상을 가지며, 내부에는 화학 세정액이 수용되는 공간이 형성된다. 화학 세정액(이하 ‘세정액’이라고 함)은 화학 반응에 의해 석영관 표면에 고착된 스케일을 제거하는 용액으로, 예를 들어 인산이 3 ~ 5%로 희석된 용액일 수 있다.The cleaning
세정액 저장탱크(100)의 상면 또는 측면 상부에는 세정액 저장탱크(100) 내부의 공기를 외부로 인출하는 공기 배출구(110)가 형성될 수 있다. 또한, 세정액 저장탱크(100) 내부에 수용된 화학 세정액의 수위를 감지하는 수위 센서(120)가 세정액 저장탱크(100)의 소정 위치 또는 세정액 저장탱크(100)와 이격된 위치에 형성될 수 있다.An
세정액 저장탱크(100)의 하면 또는 측면 하부에는 세정액 저장탱크(100)에 저장된 세정액이 유동하는 제1 유로(L1)가 형성된다. 제1 유로(L1)는 소정의 외경과 내경을 가지는 관 형상일 수 있다. 제1 유로(L1)는 세정액 저장탱크(100)와 공급 펌프(300)를 연결하고, 선택적으로 제1 유로(L1)를 유동하는 세정액의 유량을 제어하는 유량 밸브(V1)가 설치될 수 있다.A first flow path (L1) through which a cleaning fluid stored in the cleaning fluid storage tank (100) flows is formed on a lower surface or a side surface of the cleaning fluid storage tank (100). The first flow path L1 may have a tubular shape having a predetermined outer diameter and an inner diameter. The first flow path L1 may be provided with a flow valve V1 for connecting the cleaning
공기 공급부(200)는 제1 유로(L1)를 유동하는 세정액에 공기를 공급하여 세정액과 공기를 혼합시킨다. 공기가 혼합된 공기혼합 세정액은 공급 펌프(300)로 유입된다. 공기 공급부(200)는 제1 유로(L1)와 연통하여 형성되고 외부의 공기를 제1 유로(L1) 내부로 공급할 수 있는 모든 수단이 가능하다. The
예를 들어, 공기 공급부(200)는 제1 유로(L1)의 소정 위치에 관통 형성된 공기 유입홀일 수 있다. 또한, 공기 공급부(200)는 제1 유로(L1)와 연통하는 에어 펌프일 수 있다. For example, the
또한, 공기 공급부(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 공기를 유입할 수 있는 공기 유입구를 구비한 벤츄리관 형태로 형성될 수 있다. 벤츄리관은 외부의 공기가 유동할 수 있는 공기 유로(L5)와 연결될 수 있다. 제1 유로(L1)를 유동하는 세정액이 벤츄리관의 좁은 영역을 통과할 때, 유속이 빨라지게 되고, 이에 따라 좁은 영역에서의 압력이 감소하게 된다. 압력 감소에 의해 압력 구배가 형성되어, 별도의 에어 펌프가 없어도 외부의 공기는 공기 유로(L5)를 통해 제1 유로(L1)로 유입되어 세정액과 혼합될 수 있다. 공기 유로(L5)에는 벤츄리관으로 유동하는 공기의 유량을 조절하는 유량 밸브(V2)와 공기 또는 세정액이 역류하지 않도록 하는 체크 밸브(V3)가 형성될 수 있다.3, the
공급 펌프(300)는 공기 공급부(200)에 의해 공급된 공기를 공급펌프 내로 흡입하고 공급펌프 내의 임펠러에 의해 1차 파쇄하여 미세기포 생성을 용이하게 한다. 또한 공급 펌프(300)는 공기가 혼합된 공기혼합 세정액을 미세기포 생성부(400)로 펌핑하여 공기혼합 세정액을 가속시킨다. 공급 펌프(300)는 압력 구배를 형성하여 세정액이 제1 내지 제3 유로를 유동할 수 있도록 한다. The
미세기포 생성부(400)는 공급 펌프(300)로부터 공급된 공기혼합 세정액에 포함된 공기를 미세기포로 변환시켜서 미세기포과 세정액이 혼합된 미세기포혼합 세정액을 생성한다. 미세기포 생성부(400)는 생성된 미세기포혼합 세정액의 적어도 일부를 세정액 저장탱크(100)로 공급하고, 생성된 미세기포혼합 세정액의 나머지를 석영관이 배치된 세척 모듈(500)로 공급한다.The
이에 대해, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2의 A 부분의 일 실시예가 상세하게 도시된 도면이고, 도 4는 도 3의 B-B’ 라인을 따라 절개한 단면도이며, 도 5는 도 2의 A 부분의 다른 실시예가 상세하게 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 C-C’ 라인을 따라 절개한 단면도이다.This will be described with reference to Figs. 3 to 6. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. And FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of FIG.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 세정액 저장탱크(100)에 저장된 세정액은 제1 유로(L1)를 따라 유동하고 공기 공급부(200)에 의해 공급된 공기와 혼합되면서 공급 펌프(300)로 유입된다. 유입된 공기혼합 세정액은 공급 펌프(300)에서 펌핑되어 가속되면서 미세기포 생성부(400)로 유입된다. 3 and 4, the cleaning liquid stored in the cleaning
미세기포 생성부(400)는 공급 펌프(300)로부터 유입된 공기혼합 세정액이 나선 운동을 할 수 있는 형상으로 형성된다. 미세기포 생성부(400)는 중앙 부분의 직경이 크고 양측으로 갈수록 직경이 작아지는 쌍원추 형상의 공간으로 형성될 수 있다. 여기서, 중앙 부분은 반드시 정중앙을 의미하는 것은 아니다. 쌍원추 형상은 양측의 원추 형상이 대칭인 대칭형일 수 있고, 양측의 원추 형상이 비대칭인 비대칭형일 수 있다. 물론, 여기서 쌍원추 형상은 하나의 예시이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 미세기포 생성부(400)는 중앙 부분의 단면적이 크고 양측으로 갈수록 단면적이 작아지는 다각뿔 형상의 공간으로 형성될 수 있다. The fine
공급 펌프(300)로부터 유입된 공기혼합 세정액은 미세기포 생성부(400)를 이루는 공간의 벽면에 부딪히면서 나선 운동을 하면서 공기혼합 세정액에 포함된 일정 부피의 공기는 쪼개지면서 더 작은 부피의 공기 방울로 된다. 본 명세서에서 일정 부피의 공기가 작은 부피로 되는 것을 분화로 정의하고, 작은 부피로 된 공기 방울을 미세기포로 정의한다. 미세기포는 후술하는 세정액의 반복 순환에 따른 반복 분화에 의해 마이크로미터 크기로 형성될 수 있고, 나노미터 크기로 형성될 수 있다. The air mixed washing liquid introduced from the
미세기포 생성부(400)를 이루는 공간 벽면에는 요철 구조(410)가 형성될 수 있다. 요철 구조(410)는 공기혼합 세정액과의 접촉 면적을 늘리면서 공기혼합 세정액에 포함된 공기의 분화를 촉진시킬 수 있다. 즉, 공기와 벽면이 부딪힐 수 있는 면적을 늘리면서, 공기가 요철 구조(410)의 각진 부분에 부딪히도록 하여 공기의 분화를 촉진시킬 수 있다.The concavo-
미세기포 생성부(400)의 일측(도면에서 우측)에는 미세기포 회수구(420)가 형성되고, 미세기포 생성부(400)는 미세기포 회수구(420)를 통해 세정액 저장탱크(100)와 연통하여 형성될 수 있다. 미세기포 생성부(400)의 타측(도면에서 좌측)에는 제2 유로(L2)와 연결되는 연결구(430)가 형성될 수 있다. 여기서, 연결구(430)의 내경은 미세기포 회수구(420)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 미세기포 회수구(420)의 직경이 연결구(430)의 내경보다 큰 경우, 미세기포 생성부(400)에서 생성된 미세기포들 중에서 제2 유로(L2)로 유동하는 미세기포가 상대적으로 감소하게 되어 미세기포에 의한 석영관 세척 효율이 감소될 수 있다.The
한편, 미세기포 생성부(400)의 중앙 부분에는 유입된 공기혼합 세정액의 유동 방향을 가이드하는 가이드 돌기(440)가 형성될 수 있다. 공기혼합 세정액은 가이드 돌기(440)에 부딪힌 후, 양 측으로 분기되어 나선 운동을 하면서 분화될 수 있다.Meanwhile, a
미세기포 생성부(400)에서 생성된 미세기포혼합 세정액 중 일부는 미세기포 회수구(420)을 통해 세정액 저장탱크(100)로 회수되고, 나머지는 제2 유로(L2)를 유동하여 세척 모듈(500)로 유입되어 세척 모듈(500) 내에 배치된 석영관 표면을 세척한다.A part of the microbubble mixed cleaning liquid generated in the
세정액 저장탱크(100)로 회수된 미세기포혼합 세정액은 기 저장된 세정액과 혼합되어 다시 제1 유로(L1)를 따라 유동하면서 공기 공급부(200)에 의해 공급된 공기와 혼합되면서 공급 펌프(300)로 유입된다. 유입된 공기혼합 세정액은 공급 펌프(300)에서 펌핑되어 가속되면서 미세기포 생성부(400)로 유입된다. 이때, 미세기포 생성부(400)로 유입되는 공기혼합 세정액에는, 공기 공급부(200)에 의해 공급된 공기와 1차 분화된 미세기포가 포함된다. 미세기포 생성부(400)에서 공기는 미세기포 생성부(400)를 이루는 공간 벽면과 부딪히면서 1차 분화되고, 1차 분화된 미세기포는 미세기포 생성부(400)를 이루는 공간 벽면과 부딪히면서 더 작은 부피의 미세기포로 2차 분화된다.The mixed bubble cleaning liquid recovered in the cleaning
1차 분화된 미세기포의 일부와 2차 분화된 미세기포의 일부는 다시 미세기포 회수구(420)을 통해 세정액 저장탱크(100)로 회수되고, 나머지는 제2 유로(L2)를 유동하여 세척 모듈(500)로 유입되어 세척 모듈(500) 내에 배치된 석영관 표면을 세척한다. 여기서, 본 발명의 석영관 세척장치 운영시에는, 공급 펌프(300)에 의해 미세기포 생성부(400)에서 세정액 저장탱크(100)로 압력 구배가 형성되므로, 세정액 저장탱크(100)에 저장된 세정액은 미세기포 회수구(420)을 통해 미세기포 생성부(400)로 유동하지 않게 된다.Part of the primary differentiated microbubbles and part of the secondary differentiated microbubbles are returned to the cleaning
이와 같이, 공기 공급부(200)에서 공급된 공기는 공급 펌프(300), 미세기포 생성부(400), 세정액 저장탱크(100) 다시 공급 펌프(300)로의 반복 순환을 통해서 마이크로미터 크기 또는 나노미터 크기의 미세기포로 변환될 수 있다. 물론, 반복 순환의 회수에 따라 더 작은 크기의 미세기포로도 변환될 수 있다.The air supplied from the
또한, 반복 순환 중인 미세기포혼합 세정액의 일부만을 제2 유로(L2)를 통해 세척 모듈(500)로 공급되므로, 공급 펌프(300)의 펌프 부하가 감소되어 상대적으로 작은 압력을 발생시키는 펌프로도 본 발명의 석영관 세척장치를 가동시킬 수 있다.In addition, since only a part of the fine bubble mixed cleaning liquid which is repeatedly circulated is supplied to the
도 5 및 도 6에는 미세기포 생성부(400)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 다른 실시예에 따른 미세기포 생성부(400)는 공급 펌프(300)로부터 유입된 공기혼합 세정액이 미세기포 생성부(400)에서 나선 운동을 하도록 가이드하는 가이드부재(450)가 형성된다. 미세기포 회수구(420)와 연결구(430)는 전술한 일 실시예와 실질적으로 동일하다. 가이드부재(450)는 공기혼합 세정액의 나선 운동을 촉진 가속시킨다. 이에 따라 공기혼합 세정액의 유동 속도가 빨라져서 공기혼합 세정액에 포함된 공기의 유동 속도도 빨라진다. 가속화된 공기가 미세기포 생성부(400)의 벽면 또는 가이드부재(450)에 충돌하면, 보다 더 작은 부피를 갖는 미세기포를 생성할 수 있게 된다. 가이드부재(450)는 미세기포 생성부(400)에서의 유속 흐름을 촉진시킬 수 있는 형상이면 어떤 형상으로 형성되어도 무방하다.5 and 6 show another embodiment of the
세척 모듈(500)은 제2 유로(L2)를 통해 미세기포혼합 세정액을 공급 받아서 내부에 배치된 석영관 표면을 세척한다. 세척 모듈(500)은 석영관을 고정 지지하는 지지대(미도시)와, 석영관 표면을 세척하는 세정액 칼럼(510)을 포함한다. The
이하, 도 7을 참조하여 세척 모듈 내부에 배치되는 세정액 칼럼에 대해 설명한다. 도 7은 세척 모듈 내부에 배치되는 세정액 칼럼이 도시된 도면이다.Hereinafter, the cleaning liquid column disposed inside the cleaning module will be described with reference to FIG. 7 is a view showing a cleaning liquid column disposed inside the cleaning module.
도 7에 도시된 바와 같이, 세정액 칼럼(510)은 기어드 모터(511)와, 스크류 샤프트(512)와, 드라이브 너트(513)와, 칼라 프레임(514)과, 칼라(5150)를 포함한다.7, the cleaning
기어드 모터(511)는 정회전 또는 역회전하여 회전력을 생성한다. 스크류 샤프트(512)는 기어드 모터(511)의 회전축으로 기어드 모터(511)의 정회전 또는 역회전에 따라 정회전 또는 역회전한다. 드라이브 너트(513)는 스크류 샤프트(512)에 연결 형성되어 스크류 샤프트(512)의 정회전 또는 역회전에 따라 좌측 또는 우측으로 이동한다. 칼라 프레임(514)은 드라이브 너트(513)의 이동에 따라 좌측 또는 우측으로 함께 이동하도록 구성된다. 칼라(5150)는 제2 유로(L2)와 연결 형성된다. 제2 유로(L2)를 유동하는 미세기포혼합 세정액은 칼라(5150) 내부를 유동하면서 석영관(Q) 표면을 세척한다. The geared
기어드 모터(511)의 회전에 따라 스크류 샤프트(512)가 회전하고, 드라이브 너트(513)는 드라이브 너트(513)에 연결된 칼라 프레임(514)과 함께 좌우로 이동한다. 칼라 프레임(514)의 이동에 따라 칼라 프레임(514)에 각각 체결된 칼라(5150)가 석영관의 표면을 따라 좌우로 이동한다. 칼라(5150)가 좌우로 이동하는 동안, 제2 유로(L2)를 유동하는 미세기포혼합 세정액은 세정액 유입구(5152)로 유입되어, 석영관(Q) 표면을 세척한 후, 세정액 유출구(5153)를 통해 유출된다.The
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 칼라(5150)의 자세한 구성에 대해 설명한다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 칼라(5150)는 외부 케이싱(5151), 세정액 유입구(5152), 세정액 유출구(5153), 회전 로터(5154), 마찰 세정부(5155), 웨어링(5156), 와이퍼링(5157)을 포함한다.Hereinafter, with reference to Figs. 7 and 8, the detailed configuration of the
외부 케이싱(5151)은 석영관(Q) 표면을 감싸는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 외부 케이싱(5151)에는 제2 유로(L2)를 유동하는 미세기포혼합 세정액이 유입되는 세정액 유입구(5152)와, 석영관 표면을 세척한 미세기포혼합 세정액이 유출되는 세정액 유출구(5153)가 형성될 수 있다.The
회전 로터(5154)는 외부 케이싱(5151) 내부에서 석영관(Q) 표면을 감싸도록 형성되며, 세정액 유입구(5152)를 통해 유입된 미세기포혼합 세정액에 의해 석영관 표면 주위를 회전하도록 형성된다.The
회전 로터(5154)와 석영관 표면 사이에는 마찰 세정부(5155)가 개재될 수 있다. 마찰 세정부(5155)는 고분자 수지 계열 부직포나 브러쉬, 다공체 등으로 구성될 수 있다. 마찰 세정부(5155)는 회전 로터(5154)의 하부(석영관 표면 방향)에 고정 형성되어, 회전 로터(5154)의 회전과 함께 회전한다. 또한, 마찰 세정부(5155)는 석영관(Q) 표면을 접촉하면서 감싸도록 형성된다. 한편, 회전 로터(5154)에는 유입된 미세기포혼합 세정액이 마찰 세정부(5155)에 원활하게 스며들도록 하는 로터홀(5154a)이 형성될 수 있다. A
마찰 세정부(5155)는 미세기포혼합 세정액에 의해 회전 로터(5154)가 회전될 때, 회전 로터(5154)와 함께 회전하면서 석영관(Q) 표면을 접촉하여, 석영관 표면에 고착된 스케일 등의 이물질을 제거한다. The
마찰 세정부(5155)는 로터홀(5154a)을 통해 마찰 세정부(5155)로 스며든 미세기포혼합 세정액에 의한 화학 반응으로 석영관 표면을 세척함과 동시에 마찰 세정부(5155)가 석영관 표면을 접촉하면서 회전하여 석영관 표면을 물리적으로 세척할 수 있게 되어 세척 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.The
웨어링(5156)은 석영관(Q)을 감싸서 고정하도록 형성되며, 세척 시에 칼라(5150)의 가동으로 석영관이 편심되는 것을 방지한다. 와이퍼링(5157)은 외부 케이싱(5151)의 양 측에서 석영관을 감싸도록 형성되며, 유입된 미세기포혼합 세정액이 외부로 누출되는 것을 방지한다. The
제2 유로(L2)는 세척 모듈(500)에 수용된 세정액 칼럼(510)의 개수만큼 분기되어 형성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 세척 모듈(500) 내에 3개의 세정액 칼럼(510)이 배치되어 있으므로, 제2 유로(L2)는 3개의 유로로 분기되어 각각의 세정액 칼럼(510)에 형성된 세정액 유입구(5152)로 유입될 수 있다. 이때, 각각의 유로에는 유량을 조절하는 유량 밸브(V4)가 형성될 수 있다. 유량 밸브(V4)는, 예를 들어 솔레노이드 밸브일 수 있다.The second flow path L2 may be branched by the number of the washing
각각의 세정액 칼럼(510)에 형성된 세정액 유출구(5153)는 세정액 저장탱크(100)로 유동하는 제3 유로(L3)와 연통한다. 세정액 칼럼(510)에서 석영관 표면을 세척한 후, 미세기포혼합 세정액은 세정액 유출구(5153)를 통해 유출되어 제3 유로(L3)를 통해 세정액 저장탱크(100)로 회수된다. 회수되는 미세기포혼합 세정액에서 미세기포는 석영관 세척시에 일부 소멸된다. 세척 모듈(500) 이후의 과정에서는 미세기포혼합 세정액이 아니라 통상의 세정액으로 칭한다. 물론, 회수 과정의 세정액에도 미세기포가 포함될 수 있다. The rinse
세정액 유출구(5153)와 제3 유로(L3)가 연결되는 부분에는 체크 밸브(V5)가 형성될 수 있다. 체크 밸브(V5)는 어느 하나의 세정액 칼럼(510)에 형성된 세정액 유출구(5153)를 통해 유출된 세정액이 다른 세정액 칼럼(510)에 형성된 세정액 유출구(5153)로 역류하는 것을 방지할 수 있다.A check valve V5 may be formed at a portion where the cleaning
제3 유로(L3)에는 세정액의 유량 변화를 측정하는 유량 센서(S1) 또는 유압 센서(S2)가 설치될 수 있다. 유량 센서(S1) 또는 유압 센서(S2)는 유량 변화를 측정하여 세정액의 누수 여부를 감지한다. 유량 센서(S1) 또는 유압 센서(S2)는 유량의 변화량 또는 유압의 변화량으로부터 세정액의 누수 여부를 감지하는 것이므로, 정확한 정량 계측이 요구되는 것은 아니다.The third flow path L3 may be provided with a flow rate sensor S1 or a hydraulic pressure sensor S2 for measuring a change in the flow rate of the cleaning liquid. The flow rate sensor (S1) or the hydraulic pressure sensor (S2) measures the change in flow rate to detect whether or not the cleaning liquid has leaked. Since the flow sensor S1 or the hydraulic pressure sensor S2 detects the leakage of the cleaning liquid from the change amount of the flow amount or the change amount of the oil pressure, precise quantitative measurement is not required.
유량 센서(S1) 또는 유압 센서(S2)에 의해 유량 변화가 감지되면, 제1 유로(L1), 제2 유로(L2) 또는 세척 모듈(500) 내부에서 세정액의 누수가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 사용자는 수동으로 또는 장치 자체의 제어부가 자동으로 장치의 가동을 중단할 수 있다. 장치 가동을 중단하여 세정액이 누수되는 것을 방지할 수 있다.It is possible to judge that a leak of the cleaning liquid has occurred in the first flow path L1, the second flow path L2 or the
제3 유로(L3)에는 세정액 저장탱크(100)로 회수되는 세정액의 유량을 조절하는 유량 밸브(V6)가 형성될 수 있다. 유량 밸브(V6)는, 예를 들어 솔레노이드 밸브일 수 있다.The third flow path L3 may be formed with a flow rate valve V6 for regulating the flow rate of the cleaning liquid to be returned to the cleaning
에어 펌프(600)는 석영관 세척 완료 후에, 칼라(5150) 내부에 잔존하는 세정액을 회수할 때 사용된다. 에어 펌프(600)는 공기 유로(L4)를 통해 제2 유로(L2)에 고압의 공기를 공급한다. 에어 펌프(600)로 제2 유로(L2)에 공급된 공기는 분기된 유로를 통해 세정액 유입구(5152)로 유입되어 세정액 유출구(5153)로 유출된다. 이 과정에서 유입된 공기에 의해 칼라(5150) 내부에 잔존하는 세정액은 세정액 유출구(5153)로 유출되고 제3 유로(L3)를 유동하여 세정액 저장탱크(100)로 회수된다. 공기 유로(L4)에는 공기의 공급을 온/오프하는 체크 밸브(V7)가 설치되고, 제2 유로(L2)에는 회수시에 미세기포혼합 세정액이 세척 모듈(500)로 유입되는 것을 차단하는 체크 밸브(V8)가 설치된다. 또한, 체크 밸브(V8)는 에어 펌프(600)에서 공급된 공기가 역류하는 것을 방지할 수 있다.The
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 석영관 세척장치를 이용한 세척방법을 설명한다.Next, a cleaning method using a quartz pipe cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치에서 세정액 공급시의 세정액 유동 상태가 도시된 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치에서 세정액 회수시의 세정액 유동 상태가 도시된 도면이다. FIG. 9 is a view showing the flow of a cleaning liquid when a cleaning liquid is supplied in a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a schematic diagram of a cleaning liquid in a quartz tube cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention And the flow state is shown in Fig.
도 9에 도시된 바와 같이, 석영관 세척장치에서 세정액을 공급할 경우, 공급 펌프(300)의 동작을 가동(ON)하고, 에어 펌프(600)의 동작은 중단(OFF)한다. 9, when the cleaning liquid is supplied from the quartz tube cleaning apparatus, the operation of the
세정액 저장탱크(100)에 저장된 세정액은 제1 유로(L1)를 따라 유동하면서 공기 공급부(200)에 의해 공급된 공기와 혼합되면서 공급 펌프(300)로 유입된다. 유입된 공기혼합 세정액은 공급 펌프(300)에서 펌핑되어 가속되면서 미세기포 생성부(400)로 유입된다. The cleaning liquid stored in the cleaning
미세기포 생성부(400)에서 생성된 미세기포혼합 세정액 중 일부는 미세기포 회수구(420)을 통해 세정액 저장탱크(100)로 회수되고, 나머지는 제2 유로(L2)를 유동하여 세척 모듈(500)로 유입되어 세척 모듈(500) 내에 배치된 석영관 표면을 세척한다. 석영관 표면을 세척한 세정액은 제3 유로(L3)를 경유하여 세정액 저장탱크(100)로 회수된다. 이때, 유량 센서(S1) 또는 유압 센서(S2)에 의해 제3 유로(L3)를 유동하는 세정액의 유량 변화가 감지되면, 세정액이 누수되는 것으로 판단하여 수동 또는 자동으로 장치의 가동을 중단한다.A part of the microbubble mixed cleaning liquid generated in the
도 10에 도시된 바와 같이, 석영관 세척장치에서 세정액을 회수할 경우, 공급 펌프(300)의 동작은 중단(OFF)하고, 에어 펌프(600)의 동작을 가동(ON)한다. 10, when the cleaning liquid is recovered from the quartz tube cleaning apparatus, the operation of the
공급 펌프(300)의 동작이 중단되어, 세정액 저장탱크(100)에 저장된 세정액은 제1 유로(L1)를 따라 유동하지 않게 된다. 에어 펌프(600)의 동작이 가동되어, 공기 유로(L4)를 통해 고압의 공기가 유동하여 제2 유로(L2)로 공급된다. 이때, 제2 유로(L2)에 설치된 체크 밸브(V8)에 의해 공기가 역류하는 것을 방지한다.The operation of the
제2 유로(L2)에 공급된 공기는 분기된 유로를 통해 세정액 유입구(5152)로 유입되고, 유입된 공기에 의해 칼라(5150) 내부에 잔존하는 세정액은 세정액 유출구(5153)로 유출된 후, 제3 유로(L3)를 유동하여 세정액 저장탱크(100)로 회수된다.The air supplied to the second flow path L2 flows into the cleaning
다음으로, 도 11 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 석영관 세척장치의 효과에 대해 설명한다.Next, the effect of the quartz tube cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 19. FIG.
시험에는 자외선 소독설비에서 사용하는 석영관으로 하수처리장 내에서 장기간 사용으로 인하여 오염된 석영관을 이용하여 시험을 진행하였다. 오염된 석영관은 UVC 254nm파장에서 초기 투과도가 약 5% 미만으로 측정되는 오염 상태가 매우 심각한 석영관으로, 시험 전 석영관을 화장지 및 기타 클리너에 인산 및 물을 묻혀 물리적인 방법으로 닦아도 오염이 제거가 되지 않는 상태의 석영관을 사용하였다.The test was carried out using a quartz tube for use in an ultraviolet disinfection facility and a contaminated quartz tube for long term use in a sewage treatment plant. A contaminated quartz tube is a quartz tube with a very severe contamination condition measured at an UVC 254 nm wavelength with an initial transmission of less than about 5%. Before quenching the quartz tube with a phosphate or other cleaner, A quartz tube was used that was not removed.
시험은 도 11과 같이 세정액 칼럼(510)에 오염된 석영관을 삽입하여 세정액이 아래에서 위로 흐르도록 하였으며, Z 영역이 집중적으로 세정되도록 하였다. As shown in FIG. 11, a contaminated quartz tube was inserted into the cleaning
시험에 사용된 세정액은 인산염 5%를 증류수에 희석한 세정액으로 진행하였으며, 화학 세정액이 순환될 때와 순환되지 않을 때, 미세기포가 있을 때와 없을 때로 나누어 석영관의 세정 효율을 비교하였다. 시험 조건은 아래 표 1과 같다.The cleaning solution used in the test was a cleaning solution diluted with 5% of phosphate in distilled water. The cleaning efficiency of the quartz tube was compared between when the chemical cleaning solution was circulated and when the chemical cleaning solution was not circulated, when there was micro bubbles and when there was no microbubbles. The test conditions are shown in Table 1 below.
도 12 내지 도 14는 [표 1]에 따라 진행한 시험 결과를 보여준다. Figs. 12 to 14 show test results according to Table 1. Fig.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 시험 결과 화학 세정액의 세정액의 유동이 정지된 상태인 비순환식 세정(도 12)과 세정액의 유동을 형성시킨 순환식 세정(도 13 및 도 14)과 비교하였을 때, 순환 형식의 세정 방법이 매우 효과적이었다. 순환 형식은 약 1.5시간에 세정이 종료되었으며, 비순환식 방법은 5시간이 경과한 후에도 세정이 완료되지 않았다.12 to 14, when the results of the test are compared with the non-cyclic cleaning (FIG. 12) in which the flow of the cleaning liquid of the chemical cleaning liquid is stopped and the circulating cleaning (FIGS. 13 and 14) , A circulation type cleaning method was very effective. The circulation type was completed in about 1.5 hours, and the non-circulation method was not completed in 5 hours.
세정액 순환 시험의 경우, 도 13과 같이 인산 단독으로 순환된 경우보다 도 14와 같이 미세기포(미세기포)혼합 세정액을 사용하면 세정 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다.In the case of the circulation test of the washing liquid, it was confirmed that the cleaning efficiency is increased by using the mixed cleaning liquid of fine bubbles as shown in Fig. 14 as compared with the case of circulating phosphoric acid alone as shown in Fig.
세정 효율 향상의 정량적 검증을 위해 석영관 투과도 측정장치로 석영관의 세정된 부분의 투과도를 측정하였고, 측정 결과는 도 15 내지 도 20에 도시된 바와 같다.To quantitatively verify the cleaning efficiency improvement, the permeability of the cleaned portion of the quartz tube was measured with a quartz tube permeability measuring device, and the measurement results are shown in FIGS. 15 to 20.
도 15 및 도 16을 참조하면, 순환식 세정(도 16)의 경우 미오염 석영관과 비교하여 1.5시간 만에 투과도 편차 7% 수준으로 미사용 석영관의 투과도에 근접해졌지만, 비순환식 세정(도 15)의 경우 5시간 접촉 후에도 미오염석영관과의 차이가 약12% 이상이었다.15 and 16, the circulation type cleaning (FIG. 16) was close to the permeability of the unused quartz tube at a level of 7% in terms of the permeability deviation in 1.5 hours as compared with the non-contaminated quartz tube. However, ), Even after 5 hours of contact, the difference from Mio Salinity was about 12% or more.
도 16 및 도 17을 참조하면, 세정액 단독순환으로 세정된 석영관(도 16)의 경우는 각 파장별 평균 약 7% 차이가 확인되었고, 미세기포혼합 세정액으로 세정된 석영관(도 17)은 사용되지 않은 새 석영관과 비교할 때 평균 약 3%정도의 파장별 투과도 차이가 확인되었다. 16 and 17, in the case of the quartz tube (FIG. 16) washed by the circulation of the washing liquid alone, an average difference of about 7% was observed for each wavelength, and the quartz tube (FIG. 17) washed with the fine bubble mixed washing liquid An average of about 3% difference in transmittance per wavelength was observed compared to the unused new quartz tube.
도 18은 세정 방식 별로 유사 시간대에 대한 각각의 세정 효율을 비교한 것을 보여준다. 순환식 세정방법은 1.5시간 후에 미세기포 유무와 상관없이 10% 이내의 편차를 나타내었지만, 비순환식 세정방법은 2시간 후에도 미오염 석영관과 편차가 33% 이상임을 알 수 있었다.FIG. 18 shows the comparison of cleaning efficiencies for pseudo time zones for each cleaning mode. The circulation type cleaning method showed a deviation within 10% regardless of whether there was microbubble after 1.5 hours. However, the noncircular type cleaning method showed a deviation of 33% or more from the nonfouling quartz tube even after 2 hours.
도 19를 참조하여, 254nm에서의 시간별 투과도 변화를 보면 미세기포의 존재 유무에 따라 세정 효율이 매우 달라졌다. 두 석영관 모두 세정 종료 후 미오염된 새 석영관의 투과도를 비교해 보면 3.5%, 7.8% 비교적 큰 차이는 나지 않았지만, 세정 시간에 따른 효율은 서로 달랐다. Referring to FIG. 19, the cleaning efficiency varied greatly depending on the presence or absence of minute bubbles when the time-dependent transmittance changes at 254 nm. In both quartz tubes, 3.5% and 7.8% of the untreated fresh quartz tube were not significantly different from each other after cleaning, but the efficiency was different according to the cleaning time.
미세기포혼합 세정액을 사용한 경우, 석영관의 투과도는 40분 순환 세정 후 75%였으며, 인산 단독으로 순환 세정된 석영관의 투과도는 90분 후 76.5%로 두 조건의 석영관 투과도가 약 2% 이내였다. The permeability of the quartz tube was 75% after 40 minutes of circulating cleaning, and the permeability of the quartz tube circulated with phosphoric acid alone was 76.5% after 90 minutes. The permeability of quartz tube was about 2% Respectively.
즉, 미세기포와 함께 세정된 석영관의 경우 약 40분 순환 세정만 하면, 인산단독 순환 세정을 90분 진행한 것과 동일 수준으로 미세기포가 포함된 순환식 세정이 2배 이상 빠른 속도로 처리가 가능함을 확인하였다.That is, in the case of a quartz tube which is washed together with the micro-bubbles, circulation washing containing micro-bubbles can be treated at a speed twice as high as that of the case where the circulation washing of phosphoric acid alone is carried out for 90 minutes, Respectively.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
100 : 세정액 저장탱크 200 : 공기 공급부
300 : 공급 펌프 400 : 미세기포 생성부
500 : 세척 모듈 600 : 에어 펌프
L1 : 제1 유로 L2 : 제2 유로
L3 : 제3 유로100: cleaning liquid storage tank 200: air supply unit
300: Feed pump 400: Micro bubble generator
500: Cleaning module 600: Air pump
L1: first flow path L2: second flow path
L3: Third Euro
Claims (15)
상기 세정액 저장탱크에 저장된 세정액이 유동하는 제1 유로;
상기 제1 유로를 유동하는 세정액에 공기를 공급하여 혼합시키는 공기 공급부;
상기 공기 공급부에 의해 공기가 혼합된 공기혼합 세정액을 펌핑하는 공급 펌프; 및,
상기 공급 펌프로부터 공급된 공기혼합 세정액에 포함된 공기를 미세기포로 변환시켜서 미세기포와 세정액이 혼합된 미세기포혼합 세정액을 생성하고, 생성된 미세기포혼합 세정액의 일부는 상기 세정액 저장탱크로 회수하고, 생성된 미세기포혼합 세정액의 일부는 석영관이 배치된 세척 모듈로 공급하는 미세기포 생성부를 포함하며,
상기 미세기포 생성부의 일측에는 상기 세정액 저장탱크와 연통하는 미세기포 회수구가 형성되어, 상기 미세기포혼합 세정액 중 일부는 상기 세정액 저장탱크로 회수되고,
상기 미세기포 생성부의 타측에는 상기 세척 모듈과 연결된 제2 유로와 연통하는 연결구가 형성되어, 상기 미세기포혼합 세정액의 나머지는 상기 제2 유로를 유동하여 상기 세척 모듈로 유입되며,
상기 제1 유로를 유동하는 세정액 및 상기 제2 유로를 유동하는 미세기포혼합 세정액은 상기 공급 펌프에 의해 형성된 압력 구배에 의해 유동하는 석영관 세척 장치.
A cleaning liquid storage tank for storing cleaning liquid;
A first flow path through which the cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage tank flows;
An air supply unit for supplying and mixing air to the cleaning liquid flowing through the first flow path;
A supply pump for pumping air mixed cleaning liquid mixed with air by the air supply unit; And
Air mixed washing liquid supplied from the supply pump is converted into a micro-fabric so as to produce a micro-bubble mixed cleaning liquid in which a micro-fabric and a cleaning liquid are mixed, and a part of the resulting micro-bubble mixed cleaning liquid is recovered into the cleaning liquid storage tank, A portion of the mixed fine bubble cleaning liquid includes a fine bubble generating portion for supplying the cleaning module with a quartz tube,
And a fine bubble recovery port communicating with the cleaning liquid storage tank is formed on one side of the fine bubble generator, and a part of the fine bubble mixed cleaning liquid is recovered to the cleaning liquid storage tank,
And a connection port communicating with the second flow path connected to the cleaning module is formed on the other side of the microbubble generator. The rest of the microbubble mixed cleaning fluid flows into the cleaning module through the second flow path,
Wherein the cleaning fluid flowing through the first flow path and the fine bubble mixed cleaning fluid flowing through the second flow path flow by a pressure gradient formed by the supply pump.
상기 제1 유로에는 상기 세정액의 유량을 제어하는 유량 밸브가 설치되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first flow path is provided with a flow rate valve for controlling the flow rate of the cleaning liquid.
상기 공기 공급부는 외부 공기를 유입할 수 있는 공기 유입구를 구비한 벤츄리관 형태로 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the air supply unit is formed in the form of a venturi tube having an air inlet through which external air can be introduced.
상기 공기 공급부는 상기 제1 유로에 관통 형성된 공기 유입홀인 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the air supply part is an air inflow hole formed through the first flow path.
상기 공급 펌프로부터 유입된 공기혼합 세정액이 나선 운동을 할 수 있는 형상으로 형성되는 석영관 세척 장치.
The micro-bubble generator according to claim 1,
Wherein the air mixed washing liquid introduced from the supply pump is formed into a shape capable of spiral movement.
상기 미세기포 생성부는 중앙 부분의 직경이 크고 양측으로 갈수록 직경이 작아지는 쌍원추 형상으로 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fine bubble generator is formed in a biconical shape in which the diameter of the central portion is large and the diameter is reduced toward both sides.
상기 미세기포 생성부는 중앙 부분의 단면적이 크고 양측으로 갈수록 단면적이 작아지는 다각뿔 형상으로 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fine bubble generating unit is formed in a polygonal pyramid shape having a cross-sectional area of a central portion thereof being large and a cross-sectional area being reduced toward both sides thereof.
상기 미세기포 생성부를 이루는 공간 벽면에는 요철 구조가 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
And a concavo-convex structure is formed on a space wall surface of the fine bubble generator.
상기 연결구의 내경은 상기 미세기포 회수구의 직경보다 크게 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein an inner diameter of the connecting port is formed to be larger than a diameter of the fine bubble collecting opening.
상기 미세기포 생성부의 중앙 부분에는 상기 공기혼합 세정액의 유동 방향을 가이드하는 가이드 돌기가 형성되는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
And a guide protrusion for guiding a flow direction of the air-mixed cleaning liquid is formed at a central portion of the micro-bubble generating unit.
상기 미세기포 생성부에서 상기 세정액 저장탱크로 회수된 상기 미세기포혼합 세정액은 상기 세정액 저장탱크에 저장된 세정액과 혼합되어 상기 제1 유로를 유동하는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the microbubble mixed washing liquid recovered into the washing liquid storage tank in the microbubble generator is mixed with the washing liquid stored in the washing liquid storage tank and flows through the first flow path.
상기 세척 모듈은 석영관을 고정 지지하는 지지대와, 석영관 표면을 세척하는 세정액 칼럼을 포함하며,
상기 세척 모듈은 제2 유로를 통해 상기 미세기포 생성부에서 생성된 미세기포혼합 세정액을 유입받고,
상기 세정액 칼럼은 상기 세정액 저장탱크로 유동하는 제3 유로와 연통하는 석영관 세척 장치.
The method according to claim 1,
The cleaning module includes a support for fixing and supporting the quartz tube, and a cleaning liquid column for cleaning the surface of the quartz tube,
The washing module receives the mixed microbubble cleaning solution generated in the microbubble generator through the second flow path,
Wherein the cleaning liquid column communicates with a third flow path that flows into the cleaning liquid storage tank.
상기 제3 유로에는 세정액의 유량 변화량을 측정하는 유량 센서 또는 세정액의 유압 변화량을 측정하는 유압 센서가 설치되는 석영관 세척 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the third flow path is provided with a flow rate sensor for measuring a flow rate change of the rinse solution or a hydraulic pressure sensor for measuring a change in the hydraulic pressure of the rinse solution.
상기 석영관 세척 완료 후에, 상기 세척 모듈 내부에 잔존하는 세정액을 회수하기 위한 공기를 공급하는 에어 펌프를 더 포함하는 석영관 세척 장치.The method according to claim 1,
Further comprising an air pump for supplying air for recovering the cleaning liquid remaining in the cleaning module after completion of the quartz tube cleaning.
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