KR101971131B1 - 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중공형 내부 공간(40)을 갖는 자외선 투명 유리의 관 및 관 내부 (70)과 관 외부 벽(60)을 갖는 관 벽 그리고 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)을 포함하는, 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 자외선 투명 유리 관(10)은 적어도 하나의 위치상에 내부 공간(40) 내로 확장하는 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)을 가지며, 상기 적어도 하나의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...) 내에 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 배치된다. 본 발명에 따른 기하학적인 구조는 자외선 광원들이 살균되려는 매질에 더 가까이 위치하도록 야기하며, 따라서 자외선의 상당 부분이 유리를 통한 직접적인 경오 상에서 내부 공간(40)에 도달하며, 따라서 자외선의 낮은 손실 전달을 허용한다. 그 결과 더 나은 자외선의 이용이 가능하다. 본 발명에 의해 제공되는 구조에 의해 또한 관의 내부 공간 내에 더 균일한 광 분포가 달성되며, 이에 따라 살균 효율을 증가시킨다. 게다가, 본 발명에 따른 배치에 의해 시스템의 더욱 높은 소형화가 이용가능하도록 만들어진다.

Description

가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치 {DEVICE FOR DISINFECTING GASES AND/OR LIQUIDS}
본 발명은 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치에 관한 것이다.
물, 공기 또는 표면을 처리, 특히 살균하거나 혹은 각각 멸균하기 위하여 자외선(UV-radiation)을 사용하는 것은 이미 공지되어 있다. 자외선에 의한 식수 처리는 지금까지 비교적 널리 보급되었으며, 이에 따라 물속에 있는 발아 지수(germination index)는 신뢰할만하게 그리고 투여량에 따라 감소될 수 있다. 자외선은 병원체, 특히 박테리아 또는 바이러스와 같은 미생물을 불활성화시킨다.
자외선 살균은 화학 공정들을 기초로 하는 종래의 소독 방법과 비교하여 일련의 장점들을 갖는다:
자외선 살균은 간단하면서도 신속하게 효과를 주는 과정이며 이에 따라 매질(medium)의 노출 동안에 살균이 즉시 발생한다. 자외선 살균의 또 다른 큰 장점은 살균된 매질의 맛, 냄새뿐만 아니라 pH-값이 영향을 받지 않는다는 것이다. 이는 실질적으로 식수 또는 공정 용수(process water)의 화학적 처리와 다르다는 것을 나타낸다. 화학적인 소독 방법과 달리 소독제를 추가로 필요로 하지 않는다. 투입 장비의 유지 및 모니터링이 생략되며 특별한 안전 규정들도 또한 필요하지 않다. 부가적인 장점은 바람직하지 않은 화합물이 형성되는 부작용이 전혀 나타나지 않기 때문에, 이것이 환경 친화적이라는 것이다. 통상적인 살균제와 달리 예를 들면 병원 특이성 세균(예컨대 항생물질 저항성)에서 흔히 일어나듯이 돌연변이에 기인하는 어떠한 저항성도 자외선 살균에서는 발생하지 않는다.
자외선 살균은 또한 예를 들면 공공 장소의 식수를 처리하는 과정에서 대규모로 이루어질 수도 있다. 또한 연속 운전에서 발아 지수를 연속적으로 낮게 유지하는 것도 가능하다.
자외선 살균에서, 통상적으로 약 254㎚의 파장에서 방사선을 방출하는 수은 증기 램프가 사용된다. 200㎚ 미만의 단파장은 산소 분자에 의해서 흡수될 수 있을 정도의 단파이기 때문에, 산소 분자는 유리 산소 라디칼(free oxygen radical)로 쪼개지게 되고, 나아가 오존을 생성하기 위하여 다른 산소 분자들과 반응할 수 있다. 이러한 형태의 단파 자외선이 또한 초고순도의 물을 생산하기 위하여 사용된다.
선행 기술에는 자외선 살균을 위한 다수의 제안들이 공지되어 있다. 그 중에서 몇 가지 제안들이 아래에서 설명된다:
DE 38 37 905 A1호는 자외선에 의해 액체 및/또는 가스를 처리하기 위한, 특히 살균하기 위한 방법 및 장치를 기술하는데, 상기 장치는 처리하려는 매질을 위한 하나의 관형 반응 챔버(tubular reaction chamber)이며 적어도 두 개의 자외선 광원을 포함하는데, 이에 따라 각각 상이한 파장을 방출하고 선택 가능한 조합으로 함께 공동으로 작동될 수 있거나 또는 대안으로서 개별적으로 작동될 수 있는 서로 다른 광원이 제공된다. 자외선 광원들은 반응 챔버 내부에 배치되고 매질 내에 잠기며 매질에 의해 둘러싸이거나, 혹은 외부에 반응 챔버로부터 떨어져 위치된다.
DE 38 24 647 A1호는 자외선을 이용해서 매질을 조사(irradiation)하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 이를 동하여 매질이 흐르는, 자외선 투명 재료의 하나의 관형체(tubular body), 및 외부에 축상으로 평행하게 장착된, 반사기(reflector)를 갖는 적어도 두 개의 자외선 광원을 포함하며, 상기 광원들은 광측면(broadside) 및 협측면을 갖는 길축하고 평평한 타원형의 단면을 갖는 자외선 평판형 방사체(flat emitter)를 나타내며, 상기 자외선 광원들의 주축은 항상 관 형체 단면의 중심점으로 향한다. 자외선 광원들은 림(rim) 형태로 배치되고 매질이 흐르는 관형체 주위를 축상으로 평행하게 배치된다. 일 실시 예에 따르면, 평판형 방사체는 관형체을 향하는 협측면을 갖는 관형체에 대항하여 맞춰진다.
US 5 133 932호는 혈액 및 생물학적 근원의 다른 액체들을 멸균하기 위한 장치를 개시하는데, 자외선에 대하여 투명한 용기(container)가 멸균되려는 액체와 함께 회전하고 동시에 외부로부터 자외선으로 조사된다. 상기 용기는 파상의(wave-like) 표면을 가질 수 있다. 그러나 자외선 광원들은 회전 가능한 용기 외부에 위치된다.
DE 196 17 467 A1호는 또한 단파장 자외선에 의해 물을 살균하기 위한 장치에 관한 것으로서, 이 경우에 물이 석영 유리관을 관류하고, 하나 또는 몇몇의 자외선 방사체가 석영 유리관 주위에 위치된다.
DE 10 20010 005 893 A1호는 초고순도 물을 제조하기 위한 설비를 개시하고 있으며, 상기 설비는 물을 정화하기 위한 적어도 하나의 유입구(inlet), 정화 유닛, 자외선 방사 유닛(UV-radiation unit)을 통하여 흐르는 물을 조사하도록 디자인된 적어도 하나의 광원을 갖춘 자외선 조사 유닛, 및 배출구(outlet)를 포함한다.
예를 들면 자외선 발광 다이오드(UV-LED)의 실시 예에서의 자외선 조사 유닛은 도관 시스템(conduit system, 14))의 외부에 배치되거나(도 6d) 또는 상기 도관 시스템(14)의 벽 내로 통합된다(도 6a, 도 6b 및 도 6c). 만일 자외선 조사 유닛이 적어도 부분적으로 흐르는 물 내부로 돌출하면 이는 특히 바람직하다.
WO 2009/013507 A1호는 물과 같은 유체를 적어도 부분적으로 살균하기 위한 처리 장치에 관한 것으로서, 이 경우 상기 처리 장치는 처리할 유체 흐름을 이송하기 위한 도관, 상기 유체 내로의 자외선 방출을 위한 다수의 발광 다이오드, 상기 광원을 펄스화하기 위하여 펄스 방식의 신호에 의해 상기 발광 다이오드를 제어하기 위한 제어 회로를 포함한다. 여기에 자외선 발광 다이오드는 유체 흐름이 직접 표면 위에 각각의 광원까지 흐르도록 배치된다. 자외선(들)과 유체의 직접적인 접촉은 광원이 처리할 액체에 더 가까이 배치되기 때문에 더 큰 처리 효율을 제공하도록 의도된다. 또한, 자외선 발광 다이오드에 의해 제공되는 냉각 효과는 최고의자외선 강도에서 발광 다이오드의 작동을 허용하는데, 이로 인해 적용 분야 및 효율을 증가시킨다.
자외선 광원과 처리하려는 매질와의 직접적인 접촉에 있어서의 문제점은, 자외선 광원의 표면이 매질에 대하여 저항력을 가져야만 하고, 상기 매질에 대하여 밀봉되어야만 한다는 것이다. 각각의 자외선 발광 다이오드는 개별적으로 밀봉되어야만 한다. 예를 들면 만일 액체 자체가 차갑지 않고 대신에 따뜻하거나 오히려 뜨거운 경우에, 액체의 냉각 효과는 더 이상 이용될 수 없다. 그러한 경우에 뜨거운 액체는 심지어 자외선 발광 다이오드의 추가적인 가열을 야기하고 이에 따라 분명히 수명을 제한할 수 있다.
설명된 처리 시스템은 여기서 자외선 광원의 간단한 교체가 일어날 수 없다는 단점을 갖는데, 그 이유는 자외선 광원이 처리할 매질과 직접적으로 접촉하기 때문이다. 따라서 전체 시스템의 차단이 필요하며, 이에 따라 방법의 효율을 감소시킨다.
US 7 270 748 B1호는 자외선의 사용에 의한 수도 꼭지용 물 정화 시스템을 기술하고 있다. 물 흐름의 일부분은 투명한 도관 주위에 배치될 수 있는 다수의 자외선 발광 다이오드로 구비되어 있으며 내장될 수 있다.
US 2003/0170151 A1호는 유체가 자외선에 노출되는 시스템을 개시하는데, 상기 시스템은 유체를 이송하기 위한 도관을 포함하며, 상기 도관은 유체의 흐름이 더욱 균일하게 제공되도록 차단된다. 자외선 광원들은 이에 따라 도관 내에 배치되거나 또는 배플 유닛(baffle unit) 상에 제공될 수 있다.
자외선 광원들은 여기서 다시 처리하려는 유체와 직접적으로 접촉하며, 이는 이미 전술된 단점들을 야기한다.
US 2010/0253207 A1호는 자외선을 생산하기 위한 매우 특이한 형상의 평평한 방전 램프를 기술하는데, 상기 방전 램프는 다른 무엇보다도 공기, 물 또는 표면을 살균/멸균할 목적으로도 사용될 수 있다.
따라서, 상기 선행 기술에는 실제로 자외선 살균 유닛을 위한 두 가지의 본질적으로 서로 다른 디자인 개념이 공지되어 있다:
(a) 자외선 광원들이 살균되려는 매질에 의해 둘러싸인 유닛, 및
(b) 자외선 광원들이 살균되려는 매질 외부에 배치되는 유닛.
본 발명은 (b) 형태의 시스템에 관한 것이며 그러한 (b) 형태의 시스템의 개량을 나타낸다.
공지된 (b) 형태 시스템의 단점은 효율이 낮고 설치 공간이 크다는 것이다. 상기 시스템에서 자외선 광원들은 살균되려는 매질이 관류하는 자외선 투명 관(tube) 외부에 배치된다. 흐르는 매질으로 완전히 차 있는 내부 공간 내의 조사에 필요한 최소 조사를 보장하기 위하여, 다수의 자외선 광원이 관 둘레에 배치되어야만 하거나 또는 상대적으로 큰 공간을 필요로 하는 값비싼 반사기 시스템 위로 소수 광원의 자외선이 충분히 분배되어야만 한다. 충분한 살균 성능을 달성하기 위해서는, 특히 두 가지 기준이 충족되어야만 한다: 광선 세기는 살균할 전체 영역에 걸쳐서 충분히 높아야만 하는데, 다시 말하자면 살균을 위한 광선의 세기는 특정의 광선 최소 아래로 떨어져서는 안 된다. 게다가, 가능한 한 균일한 광선의 분포가 살균되려는 매질 내에 존재하여야만 한다. 그러나 선행 기술에 공지된 시스템은 통상적으로 자외선의 활용이 불량하다는 문제점이 있으며, 이와 같은 문제점은 특히 반사기 시스템의 반사 표면상의, 차폐 현상, 다중 반사 현상 및 손실 메커니즘에 의해서 야기된다. 일반적으로 자외선 광원의 무지향성(nondirectional) 방출에 기인하여 단지 적은 부분의 광선만이 직접 자외선 투명 관을 통하여 살균되려는 매질 내부로의 직접적인 경로를 취한다. 나머지 부분의 광선은 반드시 반사기를 통해 관 내부로 향해져야만 한다. 그러나 알루미늄과 같은 반사기 재료들은 자외선 주요 부분을 흡수한다. 알루미늄의 경우에는 254㎚의 파장에서 약 15%이다. 이러한 자외선의 양은 손실되어 더 이상 살균의 목적으로 이용될 수 없다.
게다가, 공지된 자외선 광원 및 반사기의 배치는 많은 공간을 필요로 하며 따라서 다소는 작은 공간을 필요로 하는 적용을 위해서만 적합하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 선행 기술의 단점들을 회피하고 자외선 살균의 공지된 장점들을 유지하면서 자외선에 의한 액체 또는 가스의 효율적인 살균을 제공하는 장치를 제공하는 것이며, 이에 따라 광원에 의해 생산되는 자외선의 더 나은 활용이 달성된다. 게다가, 본 발명의 장치는 구조와 관련해서 초소형화를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따라, 형 내부 공간(hollow inner space) 및 관 내벽(inner wall)과 관 외벽을 갖는 관 벽을 갖는 자외선 투명 유리의 관, 및 적어도 하나의 자외선 광원을 포함하는, 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치에 의해 본 발명의 목적이 충족되는데, 상기 자외선 투명 유리 관은 적어도 하나의 위치 상에서 내부 공간 내로 확장하는 인덴테이션(indentation)을 가지며, 상기 적어도 하나의 인덴테이션 내에 적어도 하나의 자외선 광원이 배치된다.
따라서 본 발명의 기하학적인 구조는, 관의 유리 벽에 의해서 적어도 부분적으로 둘러싸여 있고 상기 유리 벽 내부에 위치되는 적어도 하나의 자외선 광원의 배치를 기본으로 한다. 그렇게 함으로써 유리 벽은 상기 유리 벽이 자외선 광원을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 수용하는 것과 같은 형태이다. 따라서 하나 또는 다수의 자외선 광원을 제공하기 위하여 유리 관 벽에 인덴테이션이 제공된다. 따라서, 자외선 광원 및 처리되려는 매질과의 분명한 공간적인 분리가 존재하며 살균되려는 가스 및/또는 살균되려는 액체는 자외선 광원과 직접적으로 접촉하지 않는다.
본 발명의 범위 내에서 "인덴테이션"은 적어도 하나의 자외선 광원이 배치되는 유리 관의 유리 벽 내의 미리 결정된 크기의 반전(inversion)을 나타낸다. 이로써 내부 관 벽 및 외부 관 벽은 동시에 동일한 장소에서 내부를 향하여 반전되며(inverted) 관의 외부를 향하여 개방되고 적어도 하나의 자외선 광원이 수용되는 중공형 공간을 함께 형성한다. 인덴테이션에 의해서 형성되는 중공형 공간은 자외선 광원에 대한 접근을 용이하게 하기 위하여 관의 외부를 향하여 개방된다. 이로 인해 자외선 광원들이 간단한 방식으로 전기 접속장치(electric connection)에 쉽게 연결되고 분리될 수 있으며, 따라서 자외선 광원들이 쉽게 교체될 수 있다. 따라서 본 발명의 인덴테이션들은 적어도 부분적으로 유리 관의 내부 공간 내로 확장할 수 있다.
본 발명에 따르면 유리 관 내에 또한 리세스(recess)가 존재할 수 있다. 본 발명에 따라 "리세스"는 유리 관의 외부 관 벽 또는 내부 관 벽에 제공되는 미리 결정된 크기의 함몰(depression)이다. 리세스가 제공되는 경우에는 재료가 제거된다: 만일 예를 들어 관 내벽에 하나 또는 몇몇의 리세스가 제공되면, 리세스를 형성하기 위하여 재료가 제거된다. 그러나 외부 관 벽은 리세스에 의해 영향을 받지 않은 상태로 유지된다. 만일 예를 들어 외부 관 벽에 하나 또는 몇몇의 리세스가 제공되면, 상기 리세스를 형성하기 위하여 재료가 제거된다. 그러나 내부 관 벽은 리세스에 의해 영향을 받지 않은 상태로 유지된다. 본 발명에 따라 제공된 인덴테이션과 달리, 이러한 리세스들은 리세스의 제공의 의해 영향을 받지 않은 상태로 유지되는 유리 관의 내부 공간 내로 확장되지 않는다.
본 발명의 인덴테이션에 부가적으로 가능하게 제공될 수 있는 리세스들은 하나 또는 다수의 자외선 광원을 수용할 수 있다. 그러나, 선택적인 리세스들은 바람직하게 다른 기능에 도움을 주며 어떠한 자외선 광원도 포함하지 않는다. 리세스들은 예를 들면 본 발명에 따른 장치를 위해서 사용될 수 있는 센서 또는 다른 기술 장치를 포함할 수 있다. 부가적으로 바람직한 디자인 형태에 따라, 유리 관에 단지 인덴테이션만이 제공될 수도 있다. 이때 리세스는 존재하지 않는다.
본 발명에 따라 사용되는 자외선 광원의 수는 상대적으로 임의로 선택될 수 있다. 적어도 하나의 자외선 광원이 제공된다. 또한 적어도 두 개의 자외선 광원이 존재할 수도 있다. 바람직한 디자인 형태들은 한 개 내지 여덟 개의 자외선 광원, 바람직하게는 한 개 내지 여섯 개의 자외선 광원, 특히 한 개 내지 다섯 개의 자외선 광원을 포함한다. 매우 특히 바람직하게는 유리관 내에 한 개 내지 네 개 또는 한 개 내지 세 개의 자외선 광원을 포함한다. 만일 종래의 자외선 바(bar) 라이트와 같은, 상대적으로 강력하게 방출하는 자외선 광원이 사용되면, 가능한 한 적은 수의 자외선 광원, 바람직하게는 한 개 내지 최대 세 개의 자외선 램프를 사용하기 위한 비용적인 이유 때문에 이는 바람직하다. 만일 자외선 발광 다이오드와 같은, 상대적으로 약하게 방출하는 자외선 램프가 사용되면, 본 발명에 따라 훨씬 더 많은 수의 자외선 광원, 예를 들면 백 개 또는 그 이상의 자외선 발광 다이오드들이 사용될 수 있다. 충분한 살균을 보장하기 위해서는, 가능한 한 자외선의 분포가 균일하여야만 한다.
선택된 수에 따라서, 자외선 광원의 배열은 바람직하게는 가능한 한 광원의 분포가 전체 관 주변에 걸쳐서 균일하게 분포되도록 이루어진다. 따라서 예를 들면, 축 대칭 혹은 미러 대칭, 회전 대칭 또는 중심 대칭(centrical symmetry) 배열의, 대칭적인 배열들이 특히 바람직하다. 자외선 광원의 비대칭 배열로 영역은 매질이 분명히 더 적은 자외선에 의해 도달되도록 야기한다. 이는 반드시 피해야만 한다. 세 개의 자외선 광원이 제공되는 경우에 자외선 광원들은 바람직하게는 그것들이 하나의 정삼각형을 형성하도록 배치된다(꼭짓점으로서 각각의 자외선 광원들 사이의 가상의 연결 선들이 정삼각형을 나타냄). 네 개의 자외선 광원이 제공되는 경우에는 상기 자외선 광원들이 바람직하게는 가상의 정사각형의 꼭짓점들 상에 배치된다. 다섯 개의 자외선 광원이 제공되는 경우에는 상기 자외선 광원들이 바람직하게는 정오각형의 꼭짓점들 상에 위치된다.
자외선 광원의 개수, 크기 및 형태에 더하여 자외선 광원의 적절한 배열이 또한 유리 관의 선택된 디자인, 크기 및 단면에도 의존한다. 선행 기술에 따른 당업자는 각각의 형태의 관을 위해서 자외선 광원의 적합한 배열 상태, 바람직하게는 가급적 대칭의 배열 상태를 쉽게 선택할 수 있다.
인덴테이션의 수는 바람직하게는 사용되는 자외선 광원의 수와 일치한다. 그러나 개별 상황에서는, 자외선 광원보다 많은 수의 인덴테이션이 제공될 수도 있거나 또는 하나의 인덴테이션 내에 다수의 자외선 광원이 또한 존재할 수도 있다.
만일 하나의 인덴테이션 내에 단지 하나의 자외선 광원이 제공되면 이는 또한 바람직하다. 이는 자외선의 더욱 바람직한 활용에 이르게 하며 반면에 자외선 광원들의 상호 차폐를 방지한다. 대조적으로, 자외선 발광 다이오드를 사용할 때 몇몇의, 가능하다면 매우 많은 수의 자외선 광원이 하나의 인덴테이션 안에 배치될 수 있다.
그 이유는, 발광 다이오드가 지향성으로 방출하며, 그렇게 함으로써 상호 차폐를 방지할 수 있기 때문이다.
본 발명의 배열은 특히 완전히 자외선에 투명하지 않은 재료를 사용할 때 특히 장점들을 갖는다. 자외선 투명 유리의 유리 관들은 254㎚의 파장에서 1㎜ 재료 두께 상에서 10%를 초과하는 흡수율을 가질 수 있기 때문에, 본 발명의 장치에서의 경우에 광은 유리를 통하여 단지 짧은 거리를 통과하고, 이미 관 재료 내에 고도로 광이 흡수되지 않는 것이 특히 바람직하다.
"자외선 투명"이라는 용어는, 본 발명에 따라 사용된 관 유리가 높은 자외선 투과(transmission)를 갖는다는 것을 의미하며, 이는 254㎚의 파장과 1㎚의 유리의 층 두께에서 적어도 75%의 자외선 투과율을 갖는다는 것을 의미한다. 특히 바람직한 디자인 형태에 따라 관 유리는 200㎚에서의 자외선 범위에서 1㎜의 층 두께에서 0.5% 미만의 투과율을 가지며 254㎚의 자외선 범위에서 75%를 초과하는 투과율을 갖는다. 200㎚에서의 자외선 범위에서 1㎜의 층 두께에서의 투과율은 0.3% 미만이며 254㎚의 자외선 범위에서 투과율이 80%를 초과하는 것이 훨씬 더 바람직하다.
인덴테이션 내에 자외선 광원들을 제공하는 본 발명의 해결책은 상기 자외선 광원들이 관의 내부 공간을 향하여 오프셋(offset)되는 것을 특징으로 한다. 그 결과 사전에 반사에 의한 손실 없이 다량의 자외선 광원은 유리 관을 통하여 매질 내로 직접 인도된다. 본 발명에 의해 제공되는 기하학적 구조에 의해 관 내부 공간 내의 더욱 균일한 광 분포가 또한 달성되며, 이로 인해 살균 효율을 증가시킨다. 게다가, 본 발명에 따른 배열에 의해 매우 간결한 시스템이 이용가능하도록 만들어진다.
따라서 본 발명에 따른 장치에서는, 자외선 광원이 살균되려는 매질을 포함하는 관의 외부에 위치되는 종래의 장치에서보다 더 많은 자외선이 매질에 도달한다. 대체로 매우 복잡한 시스템 디자인을 기초로 하는 (a) 형태에 따른 전술된 시스템들과 비교하여, 본 발명의 장치는 상대적으로 단순하게 디자인된다. 특히 (a) 형태의 시스템에서 자외선 광원은 반드시 추가의 공학 효율을 나타내고 차례로 다시 고비용과 연결되는 외부로부터 자외선 광원에 접근해야만 한다. 그에 비해, 본 발명의 장치는 자외선 광원으로의 쉬운 접근을 허용하며 따라서 자외선 광원들의 교체가 간단하다. 본 발명에 따른 간단한 시스템 디자인을 기초로 하여 거의 방해를 받지 않고 유리 관을 통한 매질의 흐름이 발생할 수 있다.
본 발명의 한 가지 바람직한 디자인 형태에 따르면, 인덴테이션의 형태는 사용되는 자외선 광원의 형태에 맞게 적용될 수 있다. 인덴테이션들은 그것들이 이러한 자외선 광원을 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 수용할 수 있도록 적절하게 형태를 갖는다. 광원에 맞게 적용된 인덴테이션의 이러한 특수한 형태는 광 분배를 최적화하는데 도움을 주며, 따라서 도관 내부의 모든 영약들은 충분한 조사 강도를 받는다. 이는 특히 도관 모서리, 개별 광원 사이의 중심에서 중요한 역할을 하는데, 그렇지 않으면 단지 낮은 광선 세기만이 존재하게 될 것이다.
본 발명의 한 가지 바람직한 디자인 형태에 따르면, 만일 내부 관 벽에 인덴테이션이 제공되지 않았으면, 적어도 하나의 자외선 광원은 적어도 하나의 자외선 광원이 적어도 부분적으로, 특히 바람직하게는 완전히 자외선 투명 유리 관의 내부 관 벽 내에 위치되는 것과 같이 적어도 하나의 인덴테이션 내에 배치된다. 이 경우에 "내부 관 벽"은 인덴테이션 없이 나타나는 것과 같이, 다시 말해 만일 유리 관 내에 인덴테이션이 존재하지 않았으면 관의 내부에 존재하는 것으로 이해되어야 한다.
유리 관이 둥근 단면을 갖는 경우를 위한 또 다른 바람직한 디자인 변형에 따라, 인덴테이션들은 바람직하게는 그 안에 포함된 자외선 광원들이 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 관의 내부 반경 내부에 위치되는 정도까지 유리 관의 내부 공간 내로 도달한다. "관 내부 반경"이란 인덴테이션 없이 존재할 수 있는 것과 같이, 다시 말해 만일 유리 관 내에 인덴테이션이 존재하지 않았다면, 관의 내부에 존재하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 이러한 기하학적 구조와 함께 대부분의 광선은(적어도 180°반사각으로) 유리 벽을 통하여 내부 공간 내로 직접적인 경로 상으로 도달할 수 있으며 광원 내부로의 역반사를 통하여 광원 내로 및/또는 예를 들면 반사기에서 다른 흡수를 통하여 전혀 상실되지 않는다. 그러한 배치들이 특히 바람직한데 자외선 광원들은 전술된 바와 같이, 관 내부 벽 내에 위치되도록 배치되며, 따라서 대부분의 자외선이 유리를 통하여 내부 공간 내로 향하는 특히 바람직한 분포가 야기된다. 따라서 종래의 장치와 비교하여, 본 발명은 단지 적은 양의 광선만이 반사기를 통해 역반사되는 것에 성공하였다. 그 결과 더 높은 시스템의 전체 효율에 도달하게 된다.
본 발명에 따라 인덴테이션들은 바람직하게는 국부적으로 유리 관 내에 한정하는데, 바꾸어 말하면, 인덴테이션들은 미리 규정된 형태 및 크기를 갖는다; 그것들은 바람직하게는 단지 자외선 광원 또는 한 그룹의 자외선 광원의 영역 내에만 존재하고 관 축을 따라 더 확장되지 않는다. 그러나 예를 들어 제조 기술적인 이유에 기인하여 그 안에 포함된 자외선 광원보다 큰 큰 인덴테이션을 제공하는 것도 또한 바람직할 수 있다. 또한 인덴테이션들은 예를 들면 관 주위를 둘러싸는 방식으로 제공될 수도 있다.
바람직하게는 하나의 인덴테이션 내에 단지 하나의 자외선 광원 또는 각각 한 그룹의 자외선 광원이 제공된다. 만일, 본 발명에 따라 유리 관 내에 인덴테이션만이 제공되면, 이는 특히 제조 공정을 위하여 편리할 수 있다; 이는 뒤에서 더 상세하게 기술될 것이다.
본 발명의 장치에서 한 가지 추가의 바람직한 부품은 외부로 방출되었던 자외선을 다시 관 내부로 반사하기 위하여 관 외부에 배치되는 반사기이다. 의도한 반사기 구조를 통하여 반사기들은 또한 최소한으로, 또는 특히 반대면 상에서, 다시 매질 내로, 각각 매질으로부터 나오는 자외선을 반사하기 위하여 광원 내로 다시 반사되는 자외선 광원의 일부를 감소시키는데 도움을 준다.
반사기의 종류, 형태, 크기 및 구조는 본 발명에 따라 한정되지 않는다. 반사기는 광을 반사시키기 위한 표면을 포함하는, 모든 종류의 부품일 수 있다. 반사기는 다양한 변형 예로 구현될 수 있다. 반사기는 예를 들면 유연하거나 또는 강성이거나 혹은 각각 단단한 재료로 구성될 수 있다. 반사기는 바람직하게는 본 발명의 장치, 특히 적어도 하나의 자외선 광원을 갖는 자외선 투명 유리 관의 형태 및 크기에 적응된 형태 및 크기이다.
반사기는 예를 들면 유리 관 주위에 바람직하게 배치될 수 있고, 상기 유리 관을 완전히 둘러쌀 수 있는데, 이는 반사기가 본 발명의 장치 전체 주위에 배치되는 것을 의미한다. 이러한 경우에 있어서 반사기는 바람직하게는 예를 들면, 알루미늄, 스테인레스 강 또는 다른 재료의 관의 실시 예를 추정할 수 있다. 그것에 적절하게 반사되는 코팅이 가능하게 제공될 수 있으며 주변이 반사기에 의해서 완전히 둘러싸인 유리 관보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 이로써 반사기 관의 형태 및 특히 단면은 유리 관의 형태 혹은 단면과 유사할 수 있다. 반사기 관은 동시에 유리 관을 위한 보호물로서의 역할을 한다.
본 발명의 추가의 특히 바람직한 디자인 변형에 따르면 반사기는 유리 관 바로 위에 위치되며, 이에 따라 인덴테이션 영역에 어떠한 반사기도 제공되지 않는다. 예를 들면 반사기는 인덴테이션 및 만일 적용가능하면 리세스가 위치되는 영역을 제외하고 관의 외부 벽 상 부착될 수 있는데, 바람직하게는 관의 외부 벽 상에 자외선 반사 코팅의 형태로 부착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 디자인 변형에 따르면 반사기는 또한 유리 관의 내부 상에 위치될 수 있는데, 예를 들면 자외선 반사 코팅이 관의 내부 벽 상에 제공된다. 여기서, 자외선 광원을 위한 인덴테이션이 다시 리세스된다. 이 경우에 있어서 반사된 광은 유리의 잔류 흡수에 의해 약화되지 않는다.
반사기는 다수의 다양한 부품들로 구성될 수도 있는데, 예를 들면 바람직하게 자외선 광원 뒤에 위치되는 개별 반사기로 구성될 수도 있다. 그때 바람직하게는 관 내에 흐르는 매질의 방사(radiation)를 위하여 가능한 한 높은 방사 에너지를 제공하기 위하여, 각각의 자외선 광원 또는 한 그룹의 자외선 광원에 하나의 반사기가 할당된다. 디자인 및 형태에 있어서, 각각의 자외선 광원에 할당된 개별 반사기들은 원뿔 단면의 형태, 예를 들면 포물선 모양 또는 타원형 형태와 거의 유사하다.
서로 다른 반사기들의 조합 또한 존재할 수 있다. 바람직하게는 유리 관의 외부 또는 내부 상에 하나의 반사기가 제공되고 또한 부가적으로 각각의 자외선 광원 상에 하나의 반사기가 제공된다. 예를 들면, 인덴테이션 영역을 제외하고는, 하나의 반사기가 유리 관 상에, 외부 또는 내부에 또는 유리 관 바로 위에 분리되어 제공될 수 있으며, 부가적인 반사기가 각각의 자외선 광원에 제공될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 예에 따르면, 자외선 반사 코팅이 예를 들면 본 발명의 장치의 관의 외부 벽 또는 관의 내부 벽 상에 제공된다. 인덴테이션이 존재하였고 상황에 따라 리세스가 위치되며 내부 공간 내로 도달하기 위한 광선이 존재한 영역에는 코팅이 존재하지 않는데, 그 이유는 이곳에서는 표면이 중단되어 결과적으로 각각 별도의 반사기들이 제공될 수 있기 때문이다.
따라서 본 발명에 따른 장치에서는 단순한 반사기 구조가 가능해지며, 이때 반사기는 유리 관으로부터 분리되어 - 외부에 또는 내부에 - 배치될 수 있거나 또는 유리 관 상에 배치될 수 있으며 반면에 자외선 광원을 생략할 수도 있다.
유리 관의 형태, 크기 또는 단면은 본 발명에 따라 특별히 제한되지 않는다. 의도된 사용을 위한 구조적인 상황들이 허용되는 한, 관의 단면은 임의로 선택될 수 있다. 관의 단면은 예를 들면 원형, 타원형, 각진 형태 중에서, 특히 3각형, 4각형, 5각형, 6각형, 7각형 또는 8각형 중에서 선택되며, 원형 또는 타원형이 바람직하다. 관의 단면은 예를 들면 다섯 개의 꼭짓점에 램프용 인덴테이션을 갖는 5각형의 기본 윤곽일 수 있거나 또는 관의 단면이 더 뾰족한 곡면 상의 인덴테이션을 갖는 타원형의 기본 윤곽을 가질 수 있거나 또는 관의 단면이 바람직하게는 전체 관 주변 주위에 자외선 광원의 균일한 분포를 갖는 원형일 수 있다.
본 발명에 따르면 원형 관 또는 기본적으로 원형의 기본 윤곽을 갖는 관이 특히 바람직하다. 만일 원형의 기본 윤곽을 갖는 관에서 유리 벽 내에 인덴테이션이 존재하면, 그때 관의 내부 벽은 원형의 내부 윤곽을 가질 수 있고, 관의 외부 벽 또한 단지 상기 인덴테이션에 의해서만 중단되는 원형의 외부 윤곽을 가질 수 있다.
본 발명에 따라 기본적으로 원형의 기본 윤곽은 광범위하게 이해되어야 하며 이에 따라 관의 단면은 또한 예를 들면 만일 추가의 구조물이 무시될 때에도 여전히 존재하는 원형의 기본 형상으로부터 파생되는 별 모양 또는 웨이브 모양의 형상을 가질 수도 있다. 관 단면은 또한 분명히 정확한 원형의 외부 및 내부 윤곽,바꾸어 말하면 사전에 규정된 내부 반경 및 외부 반경을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면 인덴테이션들은 임의의 형태 및 크기를 가질 수 있다. 그것들은 예를 들면 뾰족하거나 및/또는 원형일 수 있다. 그러나, 자외선 광원의 형태에 맞게 적응된 원형 또는 원형으로 처리된 형태가 바람직하다. 또한, 자외선이 의도한 바대로 유리 관의 내부 공간 내로 향하는 것을 용이하게 하는 것과 같은 형태들도 바람직하다. 만일 유리 관 내의 모든 인덴테이션이 동일한 형태 및 크기이면 이는 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용된 자외선 광원들은 또한 본 발명의 범위 내에 특별히 한정되지 않는다. 공지된 모든 종류의 자외선 광원이 사용될 수 있으며, 이 경우 통상적으로 253.7㎚의 파장에서의 자외선이 사용된다. 이는 저압 자외선 램프의 주요 방출 파장을 나타내며, 다른 자외선 램프의 기본적인 방사 최대를 나타낸다. 다라서 예를 들면 중간압 자외선 램프, 고압 자외선 램프 또는 저압 자외선 램프가 사용되며, 바람직하게는 약 254㎚의 파장에서 광선을 방출하는 수은 증기 중간압 램프, 수은 증기 고압 램프 또는 수은 증기 저압 램프가 사용된다. 저압 자외선 램프, 특히 저압-수은 증기 램프가 특히 바람직하다. 본 발명의 또 다른 디자인 변형에 따라 냉음극 램프(CCL, Cold Cathode Lamp)의 형태의 자외선 광원이 특히 바람직하다. 이것들은 신용할만하다고 입증된 냉음극 형광 램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 기초로 하는데, 이와 같은 기술에서는 형광 코팅이 생략되며, 현재 이미 시장에서 자유롭게 구입 가능하다. 본 발명에 따라 자외선 발광 다이오드도 또한 사용될 수 있다. 만일 자외선 발광다이오드가 사용되면 270㎚의 범위 내의 더 높은 파장이 선택될 수 있는데, 이와 같은 파장에서는 다른 한 편으로는 살균 효과가 더 크다.
다른 한 편으로는 상기와 같은 파장에서는 통상적인 자외선 투과성 유리가 더 높은 투과율을 가지며, 이는 효율을 더 상승시킨다.
일반적으로 관은 관 벽이 관의 종축 방향으로 소정의 길이만큼 연장되는, 윤곽(contour)의 형태로 특정 형태를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 상기 윤곽(프로파일)은 바람직하게는 관 축에 대하여 각각 본질적으로 평행하게 연장되는 인덴테이션에 의해서 결정된다. 한 가지 윤곽은 관의 외부 상에 소위 외부 윤곽으로서 제공될 수 있고 그리고/또는 관의 내부 상에 소위 내부 윤곽으로서 제공될 수 있다. 상기 내부 및 외부 윤곽은 관 주변 주위의 관의 벽 두께가 일정하거나 또는 변경되도록 조합되어 상호 조정될 수 있다.
만일 본 발명에 따라 관 벽 내에 하나 또는 그 이상의 인덴테이션이 제공되면, 관의 벽 두께는 본 발명에 따라 바람직하게 관 주변을 따라서 일정하다. 본 발명에 따른 인덴테이션에서는 외부 윤곽이 내부 윤곽과 일치하고, 상기 외부 윤곽은 만일 내부 윤곽에 하나의 인덴테이션이 제공되면 항상 하나의 인덴테이션을 갖는다.
내부 윤곽 및 외부 윤곽은 또한 관의 벽 두께가 관 주변을 따라 변경되도록 조합되고 상호 조정될 수 있다.
일반적으로 윤곽은 균일한 형태 또는 불균일한 형태를 가질 수 있다. 자외선 광원의 바람직한 대칭적 배열을 기초로 하여 균일한 형태가 바람직하다. 인덴테이션은 예를 들면 웨이브 형상이거나 또는 둥근, 톱니 형태의 직사각형 형태를 가질 수 있다. 서로 다른 형태의 조합이 가능하다.
본 발명에 따라 제공되는 인덴테이션들 및 상황에 따라 임의의 형태로 형성된 유리 관 안의 리세스들은 유리 기술 분야에서의 당업자의 전문 지식에 따라 쉽게 제조될 수 있다.
이는 소위 윤곽 형성 또는 유리 도관의 외부 및/또는 내부의 프로파일링으로알려져 있다.
인덴테이션의 형태의 윤곽들 및 경우에 따라서는 리세스들은 이미 유리 제조 과정 동안에 생성될 수 있다. 특히 바람직한 한 가지 방법에서 윤곽은 고온 성형 과정에서 직접 유리 관 내로 도입된다. 유리 관 내로의 윤곽 혹은 프로파일의 도입은 DE 10 2004 018 148 A1호(Conturax®-기술)에 기재되어 있으며, 상기 간행물의 공개 내용은 본 출원서에 전체 범위에 걸쳐서 포함된다.
상기 간행물 DE 10 2004 018 148 A1호에 공지된 방법에서는, 미리 결정된 내부 프로파일 및/또는 미리 결정된 외부 프로파일을 갖고 규격에 맞게 교정된 원형의 유리 관 또는 프로파일링 처리된 유리 관을 제조하기 위하여 연속적인 관 드로잉 과정(drawing process)이 사용된다. 드로잉 과정 동안에 용융된 유리는 여기서 특수한 프로파일 성형체를 통해서 드로잉 된다. 상기 방법은 예를 들면 공지된 다운-드로(Down-Draw) 또는 벨로(Vello) 방법 및 대너(Danner) 방법을 위하여 사용될 수 있다.
연속적인 관 드로잉 방법에서 유리의 점도 이외에 내부 압력, 유리 처리량, 드로잉 속도 및 성형 공구의 치수와 같은 파라미터들이 결정적으로 중요하며, 이에 따라 모든 파라미터가 적절하게 서로 조정된다. 관 직경 및 벽 두께는 서로 상호 무관하게 선택될 수 있다. 미리 결정된 관 치수(외부 직경 및 벽 두께)를 위한 드로잉 속도는 여기서 연속 방정식을 기초로 한 유리 처리량과 관련된다.
독일특허 DE 10 2004 018 148 A1호에 따른 유리 관의 제조에 있어서 유리 관의 외부 윤곽 내의 더 큰 리세스의 제공은 적절한 과정에서 내부 윤곽의 변경에 이르게 하는데, 따라서 인덴테이션이 달성된다. Conturax® 방법의 적절한 적용에 있어서, 인덴테이션 및 경우에 따라서는 리세스가 하나의 유리 관 내에 제조될 수 있다.
Conturax® 방법으로 필요한 인덴테이션을 갖는 유리 관이 직접적으로 드로잉 될 수 있고 따라서 용융으로부터 효율적으로 저렴하게 드로잉될 수 있다. 그러나 Conturax® 기술은 석영 유리에 적용될 수 없기 때문에 다른 방법을 이용할 수밖에 없다.
상응하는 추후 처리에 의해서도 하나의 유리 관에 상응하는 윤곽, 특히 인덴테이션이 제공될 수 있다. 예를 들면 고온 엠보싱 및/또는 롤링을 이용해서 유리 표면에 윤곽이 형성될 수 있으며, 열압법(hot pressing)이 바람직하다.
본 발명에 따라, 유리 관의 벽 두께는 처음에는 임의로 설정될 수 있다. 단지 계획된 사용 목적, 원하는 형태 및 크기 그리고 원하는 기계적인 안정성 요구 조건과 관련해서만 제약이 적용된다. 예를 들면, 일반 가정에서는 4 내지 6 바(bar)의 외부 연결 압력이 존재하나 또 다른 진행, 예를 들면 수도 꼭지로부터의 배출 동안에는 1 bar 미만으로 현저하게 떨어질 수 있다.
규모가 큰 물 처리 설비에서는 압력이 훨씬 더 높은데, 따라서 유리 관은 - 사용 목적 및 사용 장소에 따라 - 특정한 압력용으로 디자인되어야만 한다. 그러나 이는 적용 분야를 위해서 유리 관에 적합한 벽두께를 쉽게 선택할 수 있는 당업자의 지식에 속한다. 선행 기술에 따른 당업자에게는 또한 이러한 형태의 유리 관을 제조할 수 있는 방법도 공지되어 있다.
본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있는 자외선 투명 유리는 또한 특별히 제한되지 않는다. 당업자에게 공지된 모든 자외선 투명 유리가 사용될 수 있다. 바람직한 자외선 투명 유리는 예를 들면 석영 유리, 규산염 유리이고, 특히 바람직하게는 붕소 규산염(borosilicate) 유리 또는 나트륨-칼륨-바륨-규산염 유리이며, 매우 특히 바람직하게는 석영 유리 및 붕소 규산염 유리이다.
본 발명에 따라 사용된 유리의 원하는 높은 자외선 투과성에 더하여, 상기 유리가 살균할 매질에 대하여 충분한 안정성을 갖는다는 것이 고려되어야 한다. 만일, 예를 들면 물이 살균되려면, 가수 분해에 충분히 안정적인 유리가 바람직하게 사용된다. 독일공업규격(DIN) ISO 719에 따라 유리는 다섯 개의 물 내성 등급(water resistance category)으로 분류된다. 만일 물이 살균되면 선택된 조성에 따라 ISO 719(물 안정성 등급 또는 WBK로도 표기됨)에 따른 등급 1 내지 3에 해당하는 가수분해 내성을 갖거나 또는 특히 바람직하게는 ISO 719에 따른 등급 1에 해당하는 가수분해 내성을 갖는, 자외선 투명 유리가 사용된다.
특히 바람직하게 사용되는 자외선 투명 유리들은 다음의 유리 조성들 중에 한 가지 유리 조성을 갖는다(산화물을 기본으로 하여 %중량으로 표시):
유리 조성 1:
이산화규소(SiO2) 75 - 85 중량-%
산화붕소(B2O3) 8 - 15 중량-%
산화알루미늄(Al2O3) 0.5 - 4 중량-%
산화나트륨(Na2O) 1 - 6 중량-%
산화칼륨(K2O) 0.1 - 2 중량-%
산화지르코늄(ZrO2) 0.005 미만의 중량-%
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 산화철(Fe2O3)을 함유하고,
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 이산화티탄(TiO2)을 함유하며,
및 청징제(fining agent)를 함유함;
또는
유리 조성 2:
이산화규소 65 - 75 중량-%
산화붕소 15 - 22 중량-%
산화알루미늄 4.5 - 7 중량-%
산화나트륨 1.5 - 4 중량-%
산화칼륨 0.5 - 3 중량-%
산화리튬(Li2O) 0.1 - 1.5 중량-%
산화바륨(BaO) 0.5 - 4 중량-%
산화칼슘(CaO) 0.1 - 2 중량-%
산화미그네슘(MgO) 0.01 미만의 중량-%
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 산화철을 함유하고,
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 이산화티탄을 함유하며,
및 청징제를 함유함;
또는
유리 조성 3:
이산화규소 65 - 78 중량-%
산화붕소 0.5 - 4 중량-%
산화알루미늄 0.5 - 4 중량-%
산화나트륨 5 - 10 중량-%
산화칼륨 8 - 14 중량-%
산화바륨 5 - 8 중량-%
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 산화철을 함유하고,
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 이산화티탄을 함유하며,
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 산화칼슘을 함유하고,
100 ppm 미만, 바람직하게는 10 ppm 미만의 산화미그네슘을 함유하며,
및 청징제를 함유함.
유리 1은 예를 들면, 물의 살균을 위하여 특히 바람직한데, 그 이유는 상기 유리가 등급 1의 가수 분해 내성을 갖기 때문이다. 유리 2 및 유리 3은 가스의 살균에 있어서 특히 바람직하게 사용된다.
또한, 살균되려는 매질도 특별히 한정되지 않는다. 모든 액체 또는 모든 가스 또는 몇몇 액체 또는 가스 혼합물도 본 발명에 따른 장치에서 처리될 수 있다. 바람직한 매질는 물이다. 만일 특히 공격적인 가스 또는 액체가 살균되면, 적합한 유리 조성들의 적절한 선택이 만들어질 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 정지 또는 흐르는 상태에서, 특히 식수 처리 및 살균에서 액체 및/또는 가스의 살균, 조제학 분야 및 식료품 분야로부터의 초고순도의 물, 폐수, 액체의 살균, 공기 또는 산업용 가스와 같은 가스들의 살균, 및 초고순도 물의 생산에서의 유사한 살균을 위한 본 발명에 다른 장치의 사용이다.
본 발명의 장점들은 매우 다양하다:
이로써 본 발명은 적어도 하나의 자외선 광원과 함께, 적어도 하나의 인덴테이션을 처음으로 제공한다.
본 발명의 특히 바람직한 한 가지 실시 예에 따라 자외선 광원(들)이 하나 또는 다수의 인덴테이션 내에 배치된다. 모든 자외선 광원이 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 외부 관 벽 내부에(원형의 관 단면을 갖지 않는 경우), 바람직하게는 투명 유리 관의 관의 외부 반경 내부에(원형 관 단면의 경우) 위치되는데, 이에 의해 외부 관 벽 또는 외부 관 반경은 인덴테이션이 존재하지 않는 것처럼 이해되어야 한다.
내부 관 벽 내부에(원형이 아닌 관 단면의 경우), 바람직하게는 자외선 투명 유리 관의 관 반경 내부에(원형의 관 단면의 경우) 제공되는 인덴테이션이 훨씬 더 바람직한데, 이에 의해 내부 관 벽 또는 각각의 관 반경 내부는 인덴테이션이 존재하지 않는 것처럼 이해되어야 한다. 자외선 광원들은 전술된 바와 같이, 내부 관 벽 또는 각각 관 내부 반경 내에 위치되는 것이 본 발명에 따라 특히 바람직하며, 따라서 특히 바람직한 방사 분포가 달성되는데 이에 따라 단지 적은 양의 자외선만이 유리 관을 통한 관 내부 공간 내로의 직접적인 경로 상에 도달하지 않는다.
자외선 광원을 수용하기 위하여 통상적으로 벽 두께가 더 두꺼운 관 재료가 제공되어야만 리세스와 비교하여 -선행 기술에서는 흔히 규칙적으로 제공되지만-, 본 발명에 따른 인덴테이션 내에는 상당히 얇은 벽 두께가 사용될 수 있으며, 따라서 광은 유리를 통하여 짧은 경로를 이동하며 관 재료에 의해 상당히 많은 부분이 흡수되지 않는다.
만일 적용가능하다면, 본 발명에 따른 인덴테이션에 더하여 바람직하게는 자외선 광원이 수용되지 않으나, 다른 기능들을 갖는 하나 또는 다수의 리세스가 존재할 수 있다. 예를 들면 하나의 리세스는 하나의 센서를 수용할 수 있다.
한 가지 부가적으로 바람직한 실시 예에 따르면, 유리 관 내에 인덴테이션만 이 제공될 수 있다. 그때 리세스는 존재하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 기하학적인 구조는 자외선 광원들을 살균되려는 매질에 더 가까이 위치되도록 야기하는데, 이는 관의 내부 공간을 향하는 방향으로 이동하는 것을 의미하며, 그 결과 자외선의 많은 부분이 반사되기 이전에 직접 매질에 도달한다. 본 발명에 의해 제공되는 기하학적인 구조에 의해 관의 내부 공간 내에 더욱 균일한 광 분산이 달성되며, 따라서 살균 효율을 증가시킨다. 따라서 시스템의 더 높은 효율에 도달하게 된다.
본 발명에 따른 배열은 또한 시스템의 더욱 높은 소형화를 제공한다.
또한 본 발명에 따른 장치는 외부 영향 없이 작동하는 폐쇄 시스템을 나타내는 것이 큰 장점이다. 매질, 예를 들면 살균되려는 물이 자외선 투명 유리 관을 통하여 흐르는 동안에, 매질에 어떠한 추가적인 첨가제 없이 방사가 발생한다. 자외선 광원들은 또한 경우에 따라서는 심지어 매질과의 직접적인 접촉 없이도 매질에 의해 둘러싸이는 것이 가능하다. 이는 매질에 가장 가까운 근접성을 제공한다; 그러나 자외선 광원은 동시에 유리 전단에 의해 매질로부터 보호된다.
본 발명에 따른 장치의 특별한 요구사항에 때문에, 적어도 부분적으로 유리 벽 내에 배치되며, 가능하게는 하나 또는 몇몇의 반사기를 갖는 자외선 광원과 함께 유리 관은 예를 들면 하나의 소형의 하우징 내에 수용될 수 있다. 상기 장치는 도관 시스템과 같은 대형 유닛 내에서 예를 들면 흐르는 매질과 함께 또는 예를 들면 탱크 또는 유사한 장비 내에서 정지해 있는 매질과 함께, 문제없이 사용될 수 있다. 상기 장치는 정지될 수 있거나 또는 큰 시스템의 일부로서 영구히 설치될 수 있거나 또는 휴대용 장치와 같이 유연하게 괸리될 수 있다. 실제 살균 장치는 여기서는 바람직하게는 평행하게 연장되는 인덴테이션들 내에 배치되는 자외선 광원들을 포함하는 자외선 투명 유리 관 및 바람직하게는 하나 또는 그 이상의 반사기로 구성된다.
게다가, 본 발명의 장치에 사용되는 특수하게 형성된 자외선 투명 유리 관의 제조는 쉽게 이용가능하다.
따라서 본 발명의 특징은 인덴테이션을 갖는 특수한 형태의 유리 관의 사용이다. 본 발명에서 가능한 특별한 방사 구조에 의해 매우 높은 살균 효율이 달성된다. 이에 따라 발명에 따른 장치는 생산 동안에 상대적으로 낮은 제조 비용에서 가능한 한 최고의 효율을 달성한다.
본 발명에 따른 장치는 또한 매우 특별한 요구 조건들에도 적합하다. 예를 들면 특히 조제학, 화장품 및 반도체 산업 분야에서 요구되는 초고순도 물을 생산하기 위한 조건들이다.
장치는 특히 예를 들면 일반 가정에서의 압력을 갖는, 소형의 간편한 시스템에서 특히 장점을 나타낸다. 본 발명에 따른 장치는 분명히 공지된 적용 예들과 비교하여 효율을 증가시킨다.
본 발명은 본 발명을 한정하지 않는 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 독일특허 DE 10 2010 005 893 A1호(상기 특허의 도 6b, 도 6c 및 도 6d)에 따른 선행 기술로부터의 개략적인 단면도이고;
도 2는 각각 하나의 인덴테이션 내에 존재하는 세 개의 자외선 광원을 갖는 원형의 자외선 투명 유리 관, 및 유리관과 자외선 광원 주위에 제공되는 하나의 반사기의 본 발명의 바람직한 디자인 형태의 개략적인 단면도이며;
도 3은 관이 외부 상에 반사기를 가지며 부가적으로 각각의 자외선 광원에 대하여 외부 상에 할당되는, 세 개의 자외선 광원을 갖는 원형의 자외선 투명 유리 관의 본 발명의 추가적인 바람직한 디자인 형태의 개략적인 단면도이며;
도 4는 관이 외부 상에 반사기를 가지며 부가적으로 각각의 자외선 광원에 대하여 외부 상에 할당되는, 세 개의 자외선 광원을 갖는 원형의 자외선 투명 유리 관의 본 발명의 부가적으로 바람직한 디자인 형태의 개략적인 단면도이며;
도 5a는 본 발명에 따른 장치의 디자인 형태의의 3차원적 개략도이며;
도 5b는 몇몇의 자외선 광원을 갖는 자외선 투명 유리 관의 본 발명에 따른 디자인 형태의 3차원적인 개략도이며;
도 6은 세 개의 바람직한 자외선 투명 유리를 위하여 파장에 대한 투과율(투과율 파형)을 도시한 그래프이다.
도면에 도시된 다양한 소자들은 단지 대표적으로만 도시되었기 때문에 척도에 맞게 도시되어 있지 않다. 상기 소자들의 특정 섹션들은 과도하게 도시될 수 있는 한편, 다른 섹션들은 축소될 수 있다. 도면은 선행 기술의 당업자가 이해할 수 있고 적절한 방식으로 실시할 수 있는 실시 예를 공개적으로 보여주고 있다. 각 도면들에서 동일한 부품들 및 소자들에는 동일한 도면 번호들 및 부호들이 제공된다.
도 1a, 1b 및 1c는 각각 독일특허 DE 10 2010 005 893 A1호(상기 특허의 도 6b, 6c 및 6d)에 다른 선행 기술로부터의 바람직한 디자인 형태의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1a는 도관 시스템(14)의 벽 내에 통합된 자외선 방사 유닛(17)을 도시한 자외선 방사 유닛을 나타낸다. 자외선 방사 장치(17)는 각각 끝 영역이 관 내부로 돌출한다. 따라서 광원은 내부 공간 내에 흐르는 매질과 직접 접촉하고 반드시 상기 매질에 대하여 영구히 밀봉되어야만 한다. 단순한 교체도 더 이상 쉽게 가능하지 않다. 이러한 목적을 위하여 시스템은 반드시 정지되어야만 한다.
도 1b는 도관 시스템(14)의 벽 내에 통합된 자외선 발광 다이오드(36)의 실시 예에서 다수의 자외선 방사 장치(17)를 도시한다. 자외선 발광 다이오드(36)는 관 벽의 리세스 내에 위치한다. 선행 기술로부터의 도시된 리세스들은 자외선 광원을 수용하기 위하여 관 재료에 있어서 규칙적으로 더 두껍다는 것을 보여주고 있다. 그 결과 자외선이 관을 통하여 매질로 이동해야만 하는 경로가 연장되며, 이에 따라 손실이 발생한다. 게다가, 자외선 광원으로부터 방출되는 광의 상당 부분은 외부를 향하여 관을 벗어나거나 또는 관 벽 내로 향할 것이며 따라서 살균을 사용할 수 없다. 이러한 기하학적 구조는 따라서 무지향성 광원에는 매우 적합하지 않다.
도 1c에서는 다시 도관 시스템(14) 외부에 배치되는 다수의 자외선 발광 다이오드(36)를 도시하는데, 따라서 자외선 광원 및 살균되려는 매질 사이에 관의 벽 두께가 존재한다. 따라서 잔류 흡수로 인한 자외선의 손실을 피할 수 없다.
도 1b와 유사하게 이러한 배치는 또한 무지향성 광원을 위하여 적합하지 않다. 이러한 배치의 부가적인 단점은 설치 공간이 크다는 점인데 충분한 살균을 보장하기 위하여 관 주위에 다수의 자외선 광원이 배치되어야만 한다. 그러한 시스템들은 간단하지 않으며, 대신에 많은 공간을 필요로 한다.
도 2는 세 개의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c) 및 하나의 반사기(30)를 갖는 관(10)의 본 발명에 따른 바람직한 디자인 변형의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 디자인 변형은 이를 통하여 액체 및/또는 가스가 수직으로 흐르는,관 모양의 내부 공간(40)을 나타낸다. 관(10)은 자외선 투명 유리로 구성되어 있다. 적용의 목적을 위하여 적합하면, 모든 바람직한 유리가 선택될 수 있다. 관 벽(3)에 인덴테이션(25a, 25b 및 25c)이 제공된다.
도 1a, 1b 및 1c에 따른 선행 기술로부터 리세스를 갖는 디자인 변형들과 비교하여, 도 2는 본 발명에 따른 인덴테이션들이 도시된다. 여기서, 대체로 유리 관(10)의 벽 두께와 관련하여 차이를 보이는데 그 이유는 리세스의 제공에 있어서, 인덴테이션을 제공할 때 필요한 경우보다, 자외선 광원을 수용하기 위하여 더 큰 벽 두께들이 적절하게 제공되기 때문이다.
인덴테이션을 얻기 위하여 외부 관 벽(60) 및 내부 관 벽(70)은 동시에 동일한 위치에서 내부를 향하여 반전되는데, 따라서 인덴테이션(25a, 25b 및 25c)은 내부 공간(40) 내로 확장한다. 인덴테이션(25a, 25b 및 25c)들은 각각 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)들이 배치되고 바람직하게는 살균되려는 매질의 흐름의 방향에 평행하게 배치되는 중공형 공간 또는 홈을 형성한다. 본 발명의 실시 예에서 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)은 도시된 인덴테이션(25a, 25b 및 25c) 내에 완전히 수용되며, 만일 관(10)이 인덴테이션이 없도록 구성되면 관 벽(70) 내부 내에 - 도시된 경우에는 관 내부 반경 내부에 - 부분적으로 완전히 위치된다. 도시된 실시 예에서 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)의 개수는 인덴테이션(25a, 25b 및 25c)의 개수와 일치하며 따라서 각각의 인덴테이션(25a, 25b 및 25c) 내에 각각 하나의 광원(20a, 20b 및 20c)이 제공된다. 예를 들면 추가의 인덴테이션들이 또한 제공될 수도 있거나 또는 예를 들면 한 다발의 자외선 광원을 위하여, 하나 이상의 자외선 광원이 제공될 수 있다.
게다가, 도 2에 도시된 인덴테이션들(25a, 25b 및 25c)은 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)의 형태에 맞게 적응되는데, 따라서 이것들은 형성된 중공형 공간 내에 완전히 수용되며 더 이상 외부를 향하여 돌출하지 않는다.
도 2에 도시된 세 개의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)은 원형의 유리 관(10) 안에 대칭으로 배치되는데 이는 상기 자외선 광원들이 정사각형의 꼭짓점에 각각 위치되는 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)과 정삼각형을 형성하는 것을 의미한다. 이러한 기하학적 구조는 높은 방사 밀도로 바람직하게 균일한 방사를 획득하기 위하여 바람직하며 이에 따라 개별 자외선 광원들 사이에서 정상적으로 발생하는 광선 세기 최솟값이 충분히 방지될 수 있다.
물론, 도면에 도시된 것과 다른 개수의 인덴테이션 및 다른 개수의 자외선 광원을 갖는 다른 광 단면 및 기하학적 구조도 또한 가능하다.
인덴테이션(25a, 25b 및 25c)에 더하여 하나 또는 그 이상의 리세스(도시되지 않음)가 또한 도 2의 유리 관(10) 내에 제공될 수 있다. 상기 리세스들은 바람직하게 자외선 광원을 포함하지 않으며, 대신에 하나의 센서를 포함한다.
부가적으로, 외부로 방사된 자외선을 다시 관(10) 내로 반사하기 위하여 도 2에 반사기(30)가 제공된다. 반사기(30)의 종류, 형태, 크기 및 구조는 본 발명에 따라 더 한정되지 않는다. 반사기(30)는 반사 박막, 미러 등과 같은, 광의 반사를 위한 모든 종류의 코팅된 표면일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 반사기(30)는 전체 장치 주위에 위치되도록 배치된다. 반사기(30)는 원형의 형태를 가지며, 외부 관 벽(60)에 접한다. 그 안에 포함된 세 개의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)이 완전히 인덴테이션(25a, 25b 및 25c) 내에 위치되고 따라서 관(10)의 내부 공간(40)의 방향으로 오프셋되어 수용되며 더 이상 외부로 돌출하지 않는 것과 같이 세 개의 인덴테이션(25a, 25b 및 25c)이 디자인되기 때문에, 반사기(30)는 외부 관 벽(60) 상에 직접 적용될 수 있다. 도시된 배치는 특히 간단한 반사기 기하학적 구조를 허용하는데 반사기(30)는 관(10) 상에 직접 위치되고 그것에 의해 고정되고 안정화된다. 반사기는 또한 직접 관(10)에 부착되거나 적용될 수 있다. 본 발명의 디자인 변형에 있어서 본 발명에 따른 장치의 매우 간단한 배치가 달성되는데, 그 이유는 상기 장치가 동시에 반사기로서 도움을 주고 관(10) 상에 직접 위치되는 관에 의해 완전히 둘러싸일 수 있기 때문이다. 특히 바람직한 방식으로 반사기(30)는 또한 예를 들면 진공 증착을 통하여, 관(10) 상에 직접 적용되는 자외선 반사 코팅의 실시 예에서 존재할 수도 있다.
도 3은 세 개의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c) 및 반사기(30a 및 30b)를 갖는 관(10)의 본 발명에 따른 추가의 한 가지 바람직한 디자인 변형의 개략적인 단면도를 도시한다. 본 실시 예는 도 2에 도시된 실시 예와 유사하나 이에 더하여 반사기(30a 30b)가 각각의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)에 각각 할당된다.
각각의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)에 할당된 개별 반사기(30a (30.1, 30.2 및 30.3))의 형태, 크기 및 구조는 자유롭게 선택될 수 있다. 도시된 실시 예에서 반사기(30.1, 30.2 및 30.3)는 구형 섹터(spherical sector)의 형태이다. 도시된 세 개의 반사기(30.1, 30.2 및 30.3)는 모두 동일한 크기 및 형태로 생산된다. 그러나, 이는 각각의 경우에 반드시 필요하지는 않다. 각각의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c)에 따라 서로 다를 수 있는 다른 반사기 크기 및 디자인도 가능하다.
세 개의 자외선 광원(20a, 20b 및 20c) 주위에 배치된 세 개의 반사기(30.1, 30.2 및 30.3)에 더하여 관(10) 주위에 하나의 반사기(30b)가 더 배치된다. 도시된 배치는 관(10) 주위에 직접 배치되고 관에 의해 유지되고 안정화되는 반사기(30b)를 나타낸다. 반사기는 또한 관(10)에 직접 고정될 수 있거나 또는 상기 관(10) 상에 자외선 반사 코팅의 형태로 적용될 수 있다.
인덴테이션(25a, 25b 및 25c) 내에 존재하고 그것들이 관 내부 벽(60) 내에 위치되는(인덴테이션 없이) 것과 같이 배치되는 자외선 광원(20a, 20b 및 20c))으로 인해 자외선은 살균되려는 매질이 위치하는 내부 공간(40)으로의 더 짧은 경로를 취한다. 내부 공간에 도달하기 전에 반사기에 의해 초기에 반사되는 자외선의 부분은 확연하게 감소되고, 그 결과로 자외선의 저 손실을 야기하며, 따라서 자외선의 더 나은 이용을 제공한다.
도 3과 유사한 도 4는 세 개의 자외선 광원을 갖는 원형의 자외선 투명 유리 관의 본 발명에 따른 또 다른 디자인 변형의 개략적인 단면도를 도시하는데, 이 경우 상기 관은 내부 상에 반사기를 가지며, 더하여 각각의 자외선 광원에 반사기가 할당된다. 인덴테이션(25a, 25b 및 25c) 영역에 내부 반사기는 당연히 리세스된다. 도 3을 참조하여 위의 설명들이 그에 알맞게 적용된다.
도 5a는 본 발명에 따른 한 가지 디자인 변형을 갖는 본 발명의 바람직한 장치의 3차원적인 개략도를 도시한다. 관(10)은 도관 시스템 내에 설치되는데, 예를 들면 금속 파이프(100.1과 100.2) 사이에 설치된다. 관(10)은 자외선 투명 유리로 구성되고, 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)을 갖는데, 상기 인덴테이션 내에 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 위치된다. 도 5b에는 도 5a로부터 관(10)의 3차원적인 개략도가 몇몇의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)과 함께 도 5b에 도시되는데, 상기 자외선 광원들은 연결부(22)를 통해 동력원(power source)에 연결된다.
자외선 투명 유리는 특별히 한정되지 않는다. 특히 바람직한 자외선 투명 유리를 위한 투과율 파형이 그래프 형태로 도 6에 도시된다. 몇몇 바람직한 자외선 투명 유리를 위하여 여기에 투과율(%)이 파장(㎚)에 대하여 도시된다. 도 6은 유리 1, 유리 2 및 유리 3에 대한 자외선 투과율을 나타낸다.
도 1 내지 도 6은 바람직한 배치들만을 명확하게 보여주고 있다. 본 발명은 이에 한정하지 않으며 그것들은 단지 가능한 디자인 변형의 실시 예들을 나타낸다. 다른 가능성도 또한 실현 가능하다.
10: 유리 관
14: 선행 기술에 따른 도관 시스템
17: 선행 기술에 따른 자외선 방사 장치
20a, 20b, 20c...: 자외선 광원
25a, 25b, 25c...: 인덴테이션
22: 연결부
30, 30a, 30b, 30.1, 30.2, 30.3...: 반사기
36: 선행 기술에 따른 자외선 발광 다이오드
40: 내부 관 공간
60: 외부 관 벽
70: 내부 관 벽
100.1, 100.2: 금속 파이프

Claims (15)

  1. 중공형 내부 공간(40)을 갖는 자외선 투명 유리 관(10) 및 내부 관 벽(70)과 외부 관 벽(60)을 갖는 관 벽, 그리고 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)을 포함하는, 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치에 있어서,
    상기 자외선 투명 유리 관(10)은 관 축을 정의하고 적어도 하나의 위치상에 상기 내부 공간(40) 내로 확장하는 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)을 가지며, 및
    상기 적어도 하나의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)은 상기 관 축에 평행하게 연장되고 상기 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 상기 적어도 하나의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)내에 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 만일 상기 내부 관 벽(70)에 상기 인덴테이션이 구비되지 않았다면 상기 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 적어도 부분적으로 상기 자외선 투명 유리 관(10)의 상기 내부 관 벽(70) 내에 위치되는 것과 같이, 상기 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 상기 적어도 하나의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 수는 상기 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)의 수와 일치하고 항상 하나의 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...) 내에 각각 단지 하나만의 상기 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)이 제공되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 투명 유리 관(10) 안에 제공되는 상기 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)의 수는 1개 내지 8개이며, 상기 하나의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...) 내에 항상 단지 하나의 상기 자외선 광원(20a, 20b, 20c...) 또는 한 그룹의 상기 자외선 광원이 제공되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 투명 유리는 석영 유리, 규산염 유리, 나트륨-칼륨-바륨-규산염 유리로부터 선택되며, 상기 유리는:
    유리 조성 1:
    이산화규소 75 - 85 중량-%
    산화붕소 8 - 15 중량-%
    산화알루미늄 0.5 - 4 중량-%
    산화나트륨 1 - 6 중량-%
    산화칼륨 0.1 - 2 중량-%
    산화지르코늄 0.005 미만의 중량-%
    100 ppm 미만의 산화철(Fe2O3)을 함유하고,
    100 ppm 미만의 이산화티탄(TiO2)을 함유하며,
    및 청징제를 함유; 또는
    유리 조성 2:
    이산화규소 65 - 75 중량-%
    산화붕소 15 - 22 중량-%
    산화알루미늄 4.5 - 7 중량-%
    산화나트륨 1.5 - 4 중량-%
    산화칼륨 0.5 - 3 중량-%
    산화리튬 0.1 - 1.5 중량-%
    산화바륨 0.5 - 4 중량-%
    산화칼슘 0.1 - 2 중량-%
    산화미그네슘 0.01 미만의 중량-%
    100 ppm 미만의 산화철을 함유하고,
    100 ppm 미만의 이산화티탄을 함유하며,
    및 청징제를 함유; 또는
    유리 조성 3:
    이산화규소 65 - 78 중량-%
    산화붕소 0.5 - 4 중량-%
    산화알루미늄 0.5 - 4 중량-%
    산화나트륨 5 - 10 중량-%
    산화칼륨 8 - 14 중량-%
    산화바륨 5 - 8 중량-%
    100 ppm 미만의 산화철을 함유하고,
    100 ppm 미만의 이산화티탄을 함유하며,
    100 ppm 미만의 산화칼슘을 함유하고,
    100 ppm 미만의 산화미그네슘을 함유하며,
    및 청징제를 함유;로부터 선택되는 조성(중량-%)을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    - 반사기(30, 30b)는 상기 유리 관(10) 주위에 배치되고, 상기 유리 관을 완전히 둘러싸거나, 또는
    - 반사기(30, 30b)는 상기 외부 관 벽(60) 상에 장착되거나 또는 상기 외부 관 벽(60)에 적용되고, 이에 따라 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 영역 내에 반사기가 제공되지 않거나 또는
    - 반사기(30, 30c)는 상기 내부 관 벽(70) 상에 장착되거나 또는 상기 내부 관 벽(70)에 적용되고, 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 영역 내에 반사기가 제공되지 않거나 또는
    - 반사기(30, 30b)는 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 영역을 제외하고 상기 유리 관(10) 주위에 배치되거나 혹은 상기 외부 관 벽(60) 상에 장착되거나 또는 상기 외부 관 벽(60)에 적용되며, 이에 따라 상기 각각의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)을 위하여 추가의 반사기(30a, 30.1, 30.2, 30.3...)가 제공되거나, 또는
    - 반사기(30, 30c)는 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 영역을 제외하고 상기 내부 관 벽(70) 상에 장착되거나 또는 상기 내부 관 벽(70)에 적용되며, 이에 따라 상기 각각의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)을 위하여 추가의 반사기(30a, 30.1, 30.2, 30.3...)가 제공되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 반사기(30, 30b)는 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)이 제공되는 영역을 제외하고, 자외선 반사 코팅의 형태로 상기 외부 관 벽(60) 또는 상기 내부 관 벽(70)에 적용되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)은 중간압, 고압 또는 저압 자외선 램프, 냉음극 램프 또는 자외선 발광 다이오드로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인덴테이션들(25a, 25b, 25c...)은 상기 유리 관(10) 내에 국부적으로 한정되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)의 형태는 사용되는 상기 자외선 광원(20a, 20b, 20c...)의 형태에 적응되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 하나 또는 그 이상 상기 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)이 제공될 때 상기 유리 관(10)의 벽 두께는 상기 관 둘레를 따라서 일정한 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유리 관의 단면은 원형, 타원형, 각진 형태로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 인덴테이션(25a, 25b, 25c...)에 더하여 하나 또는 그 이상의 리세스가 상기 유리 관(10) 내에 존재할 수 있으며 상기 리세스는 자외선 광원을 수용하지 않는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자외선 광원들(20a, 20b, 20c...)은 상기 유리 관(10) 내에 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 및/또는 액체를 살균하기 위한 장치.
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