KR102127701B1 - UV sterilizer device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디켄터 UV 소독 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 하는 부력부; 상기 부력부의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구; 상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구; 상기 유출구에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상측면에 밀착하도록 수평 배치되는 UV-C LED PCB 기판; 및 상기 UV-C LED PCB 기판에 실장되어 상기 유입구를 넘어 유출구로 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV-C LED;를 포함하는 디켄터 UV 소독 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a decanter UV disinfection device, and more specifically, a buoyancy unit that allows a certain height to float above the water surface of the supernatant; An inlet of a vertical pipe structure that is formed below the gravity by the buoyancy of the buoyancy part and is locked below the water surface to block inflow of turbidity and adhesion of sludge during aeration and agitation; It is installed spaced a predetermined distance to the inlet, the outlet through which the effluent naturally falling through the inner housing flows; An outer housing in close cylindrical shape to the outlet and including an outlet passage; A UV-C LED PCB substrate that is horizontally arranged to be in close contact with an upper side of the outer housing; And a plurality of UV-C LEDs mounted on the UV-C LED PCB substrate to sterilize the fluid discharged to the outlet beyond the inlet.
Description
본 발명은 디켄터 UV 소독 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 하는 부력부; 상기 부력부의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구; 상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구; 상기 유출구에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상측면에 밀착하도록 수평 배치되는 UV-C LED PCB 기판; 및 상기 UV-C LED PCB 기판에 실장되어 상기 유입구를 넘어 유출구로 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV-C LED;를 포함하는 디켄터 UV 소독 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a decanter UV disinfection device, and more specifically, a buoyancy unit that allows a certain height to float above the water surface of the supernatant; An inlet of a vertical pipe structure that is formed below the gravity by the buoyancy of the buoyancy part and is locked below the water surface to block inflow of turbidity and adhesion of sludge during aeration and agitation; It is installed spaced a predetermined distance to the inlet, the outlet through which the effluent naturally falling through the inner housing flows; An outer housing in close cylindrical shape to the outlet and including an outlet passage; A UV-C LED PCB substrate that is horizontally arranged to be in close contact with an upper side of the outer housing; And a plurality of UV-C LEDs mounted on the UV-C LED PCB substrate to sterilize the fluid discharged to the outlet beyond the inlet.
일반적으로 자외선(Ultraviolet light, UV)은 상수처리에서 Cryptosporidium이나 Giardia 혹은 다른 병원성 미생물을 살균하는데 일반 화학적 살균 방법보다 더 효과적인 것으로 알려져 있으며, 유럽이나 북미를 중심으로 급속히 확대 설치되고 있는 기술이다. 자외선은 10 ~ 400 nm의 파장대를 가진 모든 전자기적 방사에너지를 말한다. 파장대별로 구분하여 320 ~ 400 nm 장파장대의 UVA, 280 ~ 320 nm의 UVB, 그리고 그 보다 파장이 짧은 200 ~ 280 nm의 UVC로 나뉘는데, UVC 영역의 자외선이 특히 미생물의 살균에 효과적이므로 상수나 하수, 기타 살균 목적으로 사용하는 자외선은 UVC 영역이다. 이 보다 파장이 짧은 10 ~ 200 nm의 자외선을 "진공자외선"이라고 부르는데 대부분 공기에 의해 흡수 되어 버리기 때문이다.In general, ultraviolet light (UV) is known to be more effective than general chemical sterilization methods to sterilize Cryptosporidium, Giardia, or other pathogenic microorganisms in water treatment, and is a technology that is rapidly expanding and installing mainly in Europe and North America. Ultraviolet rays refer to all electromagnetic radiation energy having a wavelength range of 10 to 400 nm. It is divided into UVA of 320 ~ 400 nm long wavelength, UVB of 280 ~ 320 nm, and UVC of 200 ~ 280 nm, which has a shorter wavelength, classified by wavelength band. Ultraviolet rays used for other sterilization purposes are in the UVC region. Ultraviolet rays of 10 to 200 nm with shorter wavelength are called "vacuum ultraviolet rays" because they are mostly absorbed by air.
자외선 램프는 종류에 따라 저압램프(Low pressure), 저압고출력램프(Low pressure high output)와 중압램프(medium pressure)로 나눈다. 저압램프는 출력이 보통 40 ~ 100W 정도이고, 253 nm 내외의 한 파장이 발생하는 것이며, 중압램프는 출력이 1 ~ 5 kW 정도로서, 전 자외선 영역에 걸쳐 다양한 파장의 자외선이 모두 발생하는 것이다. 저압램프는 매우 소규모 시스템에 적합하며, 대부분의 도시 수처리 시스템에서는 저압고출력램프나 중압램프를 사용하고 있다.UV lamps are divided into low pressure, low pressure high output and medium pressure depending on the type. Low voltage lamps usually have an output of about 40 to 100 W, and one wavelength within and around 253 nm is generated. Medium voltage lamps have an output of about 1 to 5 kW, which generates all of the ultraviolet rays of various wavelengths across the entire ultraviolet region. Low pressure lamps are suitable for very small systems, and most urban water treatment systems use low or high pressure lamps or medium pressure lamps.
하지만 이러한 종래의 자외선 램프는 살균에 가장 효과적인 파장대의 자외선만을 발광하지 않기 때문에 살균 효율이 그다지 높지 않았다. 하지만 이러한 종래의 램프들은 모두 전력소모와 발열이 심하고, 수명이 짧으며, 내부에 충진되는 유독가스로 인해 환경이 오염된다는 문제가 있었다.However, such a conventional ultraviolet lamp does not emit only ultraviolet rays in the wavelength range most effective for sterilization, so the sterilization efficiency is not so high. However, all of these conventional lamps have a problem that the power consumption and heat generation are severe, the life is short, and the environment is polluted by the toxic gas charged inside.
종래의 본 발명자가 제안한 한국등록특허 제1783327호는 상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 부력실과 중력수 탱크를 구비하며, 상기 중력수 탱크의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구; 상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구; 상기 유출구에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 내면을 이루며 PCB 튜브가 장착되도록 장착부재가 형성된 내부 하우징; 상기 내부 하우징 벽면에 밀착하도록 상기 장착부재에 장착되어 수직배치되는 PCB 튜브형 기판; 및 상기 PCB 튜브형 기판에 실장되어 오버 플로우 웨어판을 넘어 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV LED;를 포함하는 발명이다.Korean Registered Patent No. 1783327, proposed by the present inventor, has a buoyancy chamber and a gravity water tank so as to be able to float a certain height above the water surface of the supernatant water, and is formed under the gravity of the gravity water tank and locked up below the water surface to give up And an inlet of a vertical piping structure capable of blocking the inflow of turbidity and the adhesion of sludge when stirring; It is installed spaced a predetermined distance to the inlet, the outlet through which the effluent naturally falling through the inner housing flows; An outer housing in close cylindrical shape to the outlet and including an outlet passage; An inner housing forming an inner surface of the outer housing and having a mounting member to mount a PCB tube; A PCB tube-shaped substrate mounted on the mounting member and vertically disposed to be in close contact with the inner housing wall surface; And a plurality of UV LEDs mounted on the PCB tubular substrate and sterilizing the fluid discharged beyond the overflow wear plate.
즉 내부 하우징에 UV LED를 실장한 기판을 유체가 흐르는 벽면에 설치하여 배출과 함께 살균하도록 하였다.That is, the substrate with the UV LED mounted on the inner housing was installed on the wall surface through which the fluid flowed to sterilize it with discharge.
그러나 상기 종래 발명은 수직배치되는 PCB 튜브형 기판과 여기에 실장되는 다수개의 UV LED로 구성되어 구조가 복잡하고 설치가 어려우며 UV LED의 교환이 어려워 유지비가 많이 들었다.However, the conventional invention consists of a PCB tube-shaped substrate vertically arranged and a plurality of UV LEDs mounted thereon, which has a complicated structure, is difficult to install, and has difficulty in exchanging UV LEDs.
따라서 UV-C LED 성능의 향상으로 인한 종래의 UV-lamp 대체에 따라 새로운 디켄터 UV 소독 장치의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, it is necessary to develop a new decanter UV disinfection device according to the replacement of the conventional UV-lamp due to the improvement of the UV-C LED performance.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오폐수 처리시설의 디켄터의 상측부에 UV-C LED PCB 기판을 삽입하여 유해 세균을 살균하고, 살균 성능 및 발열을 실시간 모니터링할 수 있는 디켄터 UV 소독 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and inserts a UV-C LED PCB substrate on the upper side of the decanter of the wastewater treatment facility to sterilize harmful bacteria and monitor the sterilization performance and heat generation in real time. The aim is to provide a UV disinfection device.
또한 본 발명은 예열이 불필요하고 살균 소독되는 조사거리를 일정하게 할 수 있으며, 광원의 세기를 조절가능하게 하여 유해 세균을 살균 소독할 수 있게 한 디켄터 UV 소독 장치를 제공하는 데 목적이 있다.In addition, the present invention is an object to provide a decanter UV disinfection device that can be sterilized and disinfecting harmful bacteria by adjusting the intensity of the light source, which requires no preheating and can make the irradiation distance to be sterilized and sterilized.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 SBR 반응조와 처리수조를 포함하는 연속회분식 반응조에서 침전물을 침전시킨 후, 그 위에 고인 상등수를 배출하기 위한 중력수를 이용한 디켄터 UV 소독 장치에 있어서, 상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 하는 부력부; 상기 부력부의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구; 상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구; 상기 유출구에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징; 상기 외부 하우징의 상측면에 밀착하도록 수평 배치되는 UV-C LED PCB 기판; 및 상기 UV-C LED PCB 기판에 실장되어 상기 유입구를 넘어 유출구로 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV-C LED;를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention is a decanter UV disinfection apparatus using gravity water for discharging supernatant that is accumulated thereon after precipitating a precipitate in a continuous batch reactor including an SBR reaction tank and a treated water tank, above the surface of the supernatant water A buoyancy unit that allows a certain height to float; An inlet of a vertical pipe structure that is formed below the gravity by the buoyancy of the buoyancy part and is locked below the water surface to block inflow of turbidity and adhesion of sludge during aeration and agitation; It is installed spaced a predetermined distance to the inlet, the outlet through which the effluent naturally falling through the inner housing flows; An outer housing in close cylindrical shape to the outlet and including an outlet passage; A UV-C LED PCB substrate that is horizontally arranged to be in close contact with an upper side of the outer housing; And a plurality of UV-C LEDs mounted on the UV-C LED PCB substrate to sterilize the fluid discharged from the inlet to the outlet.
상기 UV-C LED PCB 기판은 다각형 형상으로 밀폐 공간에서 2차원으로 UV-C LED가 행렬 배열된 착탈식 구조이다.The UV-C LED PCB substrate has a polygonal shape and is a detachable structure in which UV-C LEDs are arranged in two dimensions in an enclosed space.
상기 UV-C LED PCB 기판의 표면에는 상기 UV-C LED의 빛을 반사하는 반사판이 형성된다.A reflective plate reflecting the light of the UV-C LED is formed on the surface of the UV-C LED PCB substrate.
상기 디켄터 UV 소독 장치의 일정 부분에 위치 감지 센서를 부착하고, 상기 디켄터 UV 소독 장치가 상등수 수면 위의 미리 설정된 위치범위를 이탈한 경우에는 실시간 모니터링 시스템이 사용자에게 알람 정보를 전송한다.When a position detection sensor is attached to a certain portion of the decanter UV disinfection device, and the decanter UV disinfection device deviates from a preset position range on the supernatant water surface, a real-time monitoring system transmits alarm information to the user.
상기 반사판은 일정한 반사각을 가지는 반사면으로 구성되어 있으며, 금속 또는 플라스틱의 표면에 알루미늄 금속막을 증착 또는 판금하여 형성한다.The reflector is composed of a reflective surface having a constant reflection angle, and is formed by depositing or sheeting an aluminum metal film on a surface of metal or plastic.
상기 디켄터 UV 소독 장치의 폭 방향으로 가로지르는 UV-C LED PCB 기판을 지지하는 꺽임부를 더 포함한다.The decanter UV disinfection device further includes a bent portion that supports the UV-C LED PCB substrate transverse to the width direction.
상기 UV-C LED PCB 기판의 후면에는 UV-C LED의 열을 방출하기 위한 방열기가 더 포함된다.The rear surface of the UV-C LED PCB substrate further includes a radiator for dissipating heat of the UV-C LED.
상기 UV-C LED는 밀폐 공간에서 2차원으로 행렬 배열된 착탈식 구조이다.The UV-C LED is a detachable structure arranged in two dimensions in a closed space.
상기 실시간 모니터링 시스템은 UV-C LED PCB 기판의 살균 성능 및 발열 상태를 실시간으로 파악하여 디켄터 UV 소독 장치의 이상을 감지한다.The real-time monitoring system detects the abnormality of the decanter UV disinfection device by real-time grasping the sterilization performance and heat generation state of the UV-C LED PCB substrate.
상기 디켄터 UV 소독 장치의 내부 공간의 일정 위치에 세척부가 더 포함되어 인접해서 렌즈를 세척한다.A washing unit is further included at a certain position in the interior space of the decanter UV disinfection device to wash the lens adjacently.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기존의 UV 램프의 단점인 유지관리 비용과 에너지 소모를 획기적으로 줄일 수 있다.The present invention made as described above can significantly reduce maintenance costs and energy consumption, which are disadvantages of the conventional UV lamp.
또한 본 발명은 UV LED에 반사판과 광촉매를 이용하여 살균처리 효과를 높일 수 있다.In addition, the present invention can enhance the sterilization effect by using a reflector and a photocatalyst in the UV LED.
또한 본 발명은 유해한 화학물질 사용 없이 처리가 가능하고, 화학물질 사용과 동시에 발생되는 몸에 유해한 디부틸프탈레이트(DBP)의 발생이 없으며, 100mW급 UV-C는 다양한 수인성 미생물 제거에 매우 효과적이며 특히 클로린(chlorine)에 내성을 가진 크립토스포리디움(Cryptosporidium) 및 지아르디아(Giardia) 등의 제거도 가능하다.In addition, the present invention can be processed without the use of harmful chemicals, and there is no generation of harmful dibutyl phthalate (DBP) in the body that occurs simultaneously with the use of chemicals, and 100mW class UV-C is very effective in removing various waterborne microorganisms. In particular, chlorine-resistant Cryptosporidium (Cryptosporidium) and Giardia (Giardia) and the like can be removed.
또한 본 발명은 디켄터 내부 하우징에 UV LED를 실장한 기판을 유체가 흐르는 내부 하우징 상측면에 설치하여 배출을 방해하지 않으면서 살균 효율을 높이고 유체의 유동 저항을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention can be installed on the upper surface of the inner housing where the fluid flows by mounting the substrate on which the UV LED is mounted on the inner housing of the decanter to increase sterilization efficiency and minimize fluid flow resistance.
도 1은 디켄터 UV 소독 장치가 설치된 전체 구성도를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 디켄터 UV 소독 장치와 모니터링 시스템의 연결된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 디켄터 UV 소독 장치의 측면도와 평면도를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 디켄터 UV 소독 장치의 절단면을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 방열부를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 UV-C LED와 디켄터 UV 소독 장치의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 A 부분의 구성을 자세히 보여주는 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of the decanter UV disinfection device is installed.
FIG. 2 is a view showing a decanter UV disinfection device of FIG. 1 connected to a monitoring system.
3 is a view showing a side view and a top view of a decanter UV disinfection device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a cut surface of a decanter UV disinfection device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a heat dissipation unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the internal structure of the UV-C LED and decanter UV disinfection device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the configuration of part A of FIG. 6 in detail.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same members may be indicated by the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that are judged to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
도 1은 디켄터 UV 소독 장치가 설치된 전체 구성도를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 디켄터 UV 소독 장치와 모니터링 시스템의 연결된 모습을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 디켄터 UV 소독 장치의 측면도와 평면도를 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 디켄터 UV 소독 장치의 절단면을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 방열부를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of the decanter UV disinfection device is installed, Figure 2 is a view showing the connected state of the decanter UV disinfection device and the monitoring system of Figure 1, Figure 3 is a decanter according to an embodiment of the present invention A diagram showing a side view and a top view of a UV disinfection device, and FIG. 4 is a view showing a cut surface of a decanter UV disinfection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing a heat dissipation unit according to an embodiment of the present invention .
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 상등수를 배출하기 위해서 상등수의 수면 위에 일정한 높이로 떠 있게 설치된 디켄터 UV 소독 장치는, 부력부(105)를 설치하여 반응조의 밀도 변화 및 현장 여건에 따른 부력과 중력의 균형 값을 잡는데 기여함으로써, 디켄터의 무게 중심을 잃지 않게 할 뿐만 아니라, 상기 디켄터의 위치를 일정하게 유지하여 혼합액이 침강하는 과정에 발생되는 부유 물질(스컴, scum)을 제거하여 수표면 아래에 있는 깨끗한 상등수를 배출할 수 있다.As shown in Figures 1 to 5, the present invention is a decanter UV disinfection device installed floating at a constant height on the water surface of the supernatant to discharge the supernatant, the
본 발명은 SBR 반응조(10)와 처리수조(20)를 포함하는 연속회분식 반응조에서 침전물을 침전시킨 후, 그 위에 고인 상등수를 배출하기 위한 중력수를 이용한 디켄터 UV 소독 장치(100)에 관한 것이다.The present invention relates to a decanter
구체적으로 본 발명은 상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 하는 부력부(105), 상기 부력부(105)의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구(111), 상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구(112), 상기 유출구(112)에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징(150), 상기 외부 하우징의 상측면에 밀착하도록 수평 배치되는 UV-C LED PCB 기판(120) 및 상기 UV-C LED PCB 기판(120)에 실장되어 상기 유입구(111)를 넘어 유출구(112)로 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV-C LED(125)를 포함한다.Specifically, the present invention is a
상기 UV-C LED(125)는 파장이 200 ~ 280나노미터(㎚)로 짧은 자외선을 방출하도록 설계되어, 물체 표면이나 흐르는 물의 세균 DNA를 파괴하고 특수 물질에 화학 반응을 일으켜 살균이나 경화 장치 등에 사용된다. The UV-
본 발명에서 사용되는 UV-C LED(125)는 파장이 278㎚로 광출력이 높고, 광출력이 높을수록 강한 살균 장치를 만들 수 있지만 발열 등으로 안정적인 품질 확보가 어려울 수 있다. 따라서 본 발명은 다양한 구성 요소를 추가하여 이를 극복하였다.The UV-
본 발명의 다른 예로서, UV-C LED(125)는 규격이 Wavelength 278nm, Forward Current 350 mA, Optical Power 100mW, Forward Voltage 7.0V, Beam Angle 120 Degree(100mW 급)이거나, Wavelength 278nm, Forward Current 200 mA, Optical Power 200mW, Forward Voltage 30V, Beam Angle 120 Degree(200mW 급)이거나, Wavelength 278nm, Forward Current 350 mA, Optical Power 300mW, Forward Voltage 32V, Beam Angle 120 Degree(300mW 급) 일 수 있다.As another example of the present invention, the UV-
상기 UV-C LED PCB 기판(120)은 다각형 형상으로 밀폐 공간에서 2차원으로 UV-C LED(125)가 행렬(matrix) 배열된 착탈식 구조이다.The UV-C
상기 UV-C LED(125)의 설치 개수는 처리할 원수(오폐수)의 흐름 속도, 흐름 방향 등을 고려하여 결정할 수 있다.The number of installation of the UV-
즉 UV-C LED PCB 기판(120)의 내부면에 UV-C LED(125)가 안착되어 오폐수가 유입구(I)에서 유출구(O)로 흐르는 사이 일정 특성을 갖는 액체(예 : 오폐수)가 흐르는 방향을 최대한 방해하지 않으며 가운데 방향으로 모아져 흐르는 액체를 복수개의 UV-C LED PCB 기판(120)이 상측면에서 살균하는 방법을 사용한다.That is, a UV-C LED (125) is seated on the inner surface of the UV-C LED PCB substrate (120) so that wastewater flows from the inlet (I) to the outlet (O), and a liquid (for example, wastewater) with certain characteristics flows. A method in which a plurality of UV-C
즉 기존에 일반적인 UV LED를 사용할 경우 살균 효과의 저하로 인해 UV 소독 장치의 내부 하우징에 UV LED를 실장한 기판을 유체가 흐르는 벽면에 설치하여 배출과 함께 살균하도록 하였으나 설치가 까다롭고 비용이 많이 들며 살균 효율이 좋지 않았었던 것(한국등록특허 제1783327호)을 본 발명에서 상측면에서 UV-C LED(125)로 살균하는 방법을 사용함으로써 설치 및 교체 비용과 살균 효율을 높일 수 있었다.In other words, when a conventional UV LED is used, a substrate equipped with a UV LED on the inner housing of the UV disinfection device is installed on the wall surface through which the fluid flows to sterilize with discharge, but installation is difficult and expensive. By using the method of sterilizing the thing with poor sterilization efficiency (Korean Registered Patent No. 178327) with the UV-
상기 UV-C LED PCB 기판(120)의 표면에는 상기 UV-C LED(125)의 빛(L)을 반사하는 반사판이 형성된다.A reflective plate reflecting the light L of the UV-
상기 반사판은 일정한 반사각을 가지는 반사면으로 구성되어 있으며, 금속 또는 플라스틱의 표면에 알루미늄 금속막을 증착 또는 판금하여 형성된다.The reflector is composed of a reflective surface having a constant reflection angle, and is formed by depositing or sheeting an aluminum metal film on the surface of metal or plastic.
상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 외부면에 위치 감지 센서를 부착하고, 상기 디켄터 UV 소독 장치(100)가 상등수 수면 위의 미리 설정된 위치범위를 이탈하여 UV-C LED PCB 기판(120)에 의한 살균 효과가 저하될 경우에는 실시간 모니터링 시스템(300)이 사용자에게 알람 정보를 전송한다.By attaching a position sensor to the outer surface of the decanter
또한 도 5에 도시된 바와 같이 상기 UV-C LED PCB 기판(120)의 후면에는 UV-C LED(125)의 열을 방출하기 위한 방열기(135)가 더 포함된다.In addition, as illustrated in FIG. 5, a
상기 방열기(135)는 예를 들어 알루미늄 재질로 이루어지고, 직사각형 형상, 주름 형상, 및 판상 형상을 통해 넓은 외부 접촉면을 가져 발명 효과를 탁월하게 높일 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 UV-C LED와 디켄터 UV 소독 장치의 내부 구조를 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 A 부분의 구성을 자세히 보여주는 도면이다.6 is a view showing the internal structure of the UV-C LED and the decanter UV disinfection device according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view showing the configuration of part A of Figure 6 in detail.
도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 폭 방향으로 가로지르는 UV-C LED PCB 기판(120)을 지지하는 꺽임부(127)를 더 포함한다.6 and 7 further includes a
또한 상기 방열기(135)의 상측부에는 공기의 원활한 유입과 유출을 위한 통풍부(126)가 더 포함된다.In addition, the upper portion of the
상기 통풍부(126)는 내부가 비어 있고, 비어 있는 공간이 길이 방향을 따라 일정 방향으로 기울어져 상측부가 짧고 하측부가 넓도록 할 수 있거나, 반대 방향으로 기울어져 상측부가 넓고 하측부가 짧도록 할 수 있다. 따라서 공기 등의 이동을 빠르게 하여 열전달의 효율을 높일 수 있다. 또한 공기의 흐름이 상측부가 넓은 방향으로 상승할 경우 기울기에 의한 팽창으로 온도의 하강 현상이 일어날 수 있다.The
구체적으로 살펴보면 상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 폭 방향으로 가로지르는 UV-C LED PCB 기판(120)의 양측면을 지지하는 한쌍의 꺽임부(127)에 삽입되어 고정되도록 한다.Looking specifically, it is inserted into and fixed to a pair of
상기 한쌍의 꺽임부(127)에 UV-C LED PCB 기판(120)이 삽입되어 고정되는 것 뿐 만 아니라, 상기 꺽임부(127)의 상측부에는 UV-C LED PCB 기판(120)의 고정을 위한 고정부(128), UV-C LED를 보호하기 위한 보호렌즈(129-1), 및 "ㄷ"자형 결합부(129)가 추가 설치된다.UV-C
상기 UV-C LED PCB 기판(120)은 밀폐 공간에서 2차원적으로 UV-C LED(125)가 행렬(matrix) 배열된 착탈식 구조이다.The UV-C
따라서 상기 UV-C LED(125)가 한쌍의 꺽임부(127) 등에 결합 고정된 경우 UV-C LED(125)의 자외선 조사 방향이나 거리가 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부에 흐르는 액체에 최대 집중되도록 꺽임부(127)의 위치가 조절될 수 있으며, UV-C LED(125)의 배열 숫자에 따라 살균 효과를 조절할 수도 있다.Therefore, when the UV-
또한 본 발명은 오폐수 처리시설의 최종 처리수를 마지막으로 살균 소독하는 UV 소독장치(100)에 착탈식으로 UV-C LED PCB 기판(120)을 끼울 수 있어 설치가 편리하고, 장시간 동안 사용하더라도 UV-C LED(125)의 교체 비용이 종래 보다 적다.In addition, the present invention can be fitted with a UV-C
상기 UV-C LED(125)는 밀폐 공간에서 2차원으로 행렬(matrix) 배열된 착탈식 구조이다.The UV-
도 2의 실시간 모니터링 시스템(300)은 UV-C LED PCB 기판(120)의 살균 성능 및 발열 상태를 실시간으로 파악하여 디켄터 UV 소독 장치(100)의 이상을 감지한다.The real-
상기 UV-C LED PCB 기판(120)의 동작 상태를 실시간으로 파악하여 디켄터 UV 소독 장치(100)의 이상을 감지하는 실시간 모니터링 시스템(300)을 더 포함한다.Further comprising a real-
상기 실시간 모니터링 시스템(300)에서 살균 정보 및 발열 정보를 기준값에 따라 판단할 수 있는 데, 기준값은 정상범주라고 볼 수 있는 상한값 또는 하한값을 의미하고, 별도의 설정 절차로 미리 정해지는 값이며 각 상세 판단 정보별 특징에 따라 다르게 설정된다.In the real-
또한 실시간 모니터링 시스템(300)은 디켄터 UV 소독 장치의 실시간 살균 정보 및 발열 정보를 전달받은 후, 시간의 흐름에 따른 발열 증가 속도를 통계화하여 과발열 시간을 예측하여 통보할 수도 있다.In addition, after receiving the real-time sterilization information and heat generation information of the decanter UV disinfection device, the real-
또한 실시간 모니터링 시스템(300)은 무선통신이 가능한 상기 관리자단말기에 1차적으로 연결하며, 설정된 시간 이내에 상기 관리자단말기와 연결이 되지 않는 경우에 2차적으로 비상연락단말기에 연결할 수 있다.In addition, the real-
본 발명의 다른 실시예로서 실시간 모니터링 시스템(300)은 디켄터 UV 소독 장치(100)의 이상이나 과열 등이 발생할 경우 관리자에게 즉시 SMS를 발송하여 유지보수에 편의성을 부여한다.As another embodiment of the present invention, the real-
따라서 본 발명은 원격지에서 실시간 운영 모니터링 및 이상 시 신속한 대처가 가능하다.Therefore, the present invention enables real-time operation monitoring at a remote location and rapid response in case of abnormality.
또한 본 발명은 실시간 모니터링 시스템(300)의 메인 화면에서 수질 현황과 디켄터 UV 소독 장치(100)의 UV-C LED(125)에 관한 발열을 포함한 긴급 메시지 현황, 디켄터 UV 소독 장치(100)의 UV-C LED(125) 상태 정보를 한 화면에 볼 수 있다.In addition, the present invention is the state of the emergency message including the water quality status on the main screen of the real-
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 UV-C LED(125)로부터 소정 거리 이격된 위치에 렌즈(125-1)가 설치되고 방수 기능이 있다. 6(a), the lens 125-1 is installed at a position spaced apart from the UV-
이때 상기 UV-C LED(125)와 렌즈(125-1)는 하나의 몸체로 케이스화 되어 UV-C LED PCB 기판(120)의 측벽에 설치된다.At this time, the UV-
상기 렌즈(125-1)는 방수부재로서, 자외선 투과가 용이한 석영 또는 용융 실리카 유리(Fused Silica Glass)로 이루어질 수 있다.The lens 125-1 is a waterproof member, and may be made of quartz or fused silica glass, which is easy to transmit ultraviolet rays.
상기 UV-C LED(125)가 행렬 배열된 경우 UV-C LED(125)의 자외선 조사 방향이 부채꼴 모양이고, 인접한 UV-C LED(125) 끼리 자외선 영역이 중복되는 부분이 생길 수 있다. When the UV-
예를 들어 프레넬 렌즈와 같이 반사면의 각도를 조절하여 오폐수에 조사되는 자외선을 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부 전체에 고르게 분포시켜 고르게 자외선을 받을 수 있도록 할 수 있다. For example, by adjusting the angle of the reflective surface, such as a Fresnel lens, UV light irradiated onto the waste water can be evenly distributed throughout the decanter
또한 UV-C LED PCB 기판(120) 전면의 면적에 대응되는 면적을 갖고 일정 두께의 확산 부재를 사용하여 고르게 자외선 살균을 할 수 있다.In addition, it has an area corresponding to the area of the front surface of the UV-C
또한 상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 내부 공간의 임의의 위치에 세척부(127-1)가 포함되어 상기 보호렌즈(129-1) 등을 세척한다.In addition, a cleaning unit 127-1 is included at an arbitrary position in the interior space of the decanter
일실시예로서 상기 세척부(127-1)는 상기 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부에서 UV-C LED PCB 기판(120)에 인접하게 위치하여, 틸팅이 가능한 세척 노즐을 포함하여 고열로 상기 렌즈(125-1)에 부착될 수 있는 오염물질을 자동으로 세척할 수 있다.As one embodiment, the washing unit 127-1 is located adjacent to the UV-C
또한 세척부(127-1)는 실시간 모니터링 시스템(300)이 UV-C LED(125)의 살균 성능 저하를 감지하면 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부를 자동 세척하여 소독 장치의 효율성이 증가하도록 한다.In addition, when the real-
상기 세척부(127-1) 주변에는 센서(예 : 수중의 오염도를 측정하는 오염도 측정 센서)가 부착될 수 있다.A sensor (eg, a pollution measurement sensor that measures the degree of contamination in water) may be attached to the washing unit 127-1.
상기 센서로부터 전달받은 센서 정보는 세척 성능 및 발광의 세기를 측정한 정보로서 발광 정보가 실시간 모니터링 시스템(300)에 전송되어 관리자에게 보고될 수 있다.The sensor information received from the sensor is information for measuring washing performance and intensity of luminescence, and the luminescence information is transmitted to the real-
본 발명의 일실시예로서 디켄터 UV 소독 장치(100)의 외측면에 태양 전지 패널(미도시)을 더 포함한다. 태양 전지 패널은 태양광을 이용하여 얻은 전력을 상기 다수의 UV-C LED(125)를 동작시키는데 이용하도록 할 수 있다.As an embodiment of the present invention further includes a solar panel (not shown) on the outer surface of the decanter
상기 태양 전지 패널은 상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 상측에서 외부로 노출되어 있으며, 바람직하게는, 태양의 위치를 추적하여 발전 효율을 높일 수 있도록, 힌지들과 각도 조절용 구동부에 의해 각도가 조절되는 것이 바람직하다.The solar panel is exposed to the outside from the upper side of the decanter
또한, 본 발명의 일실시예로서 오염도 측정 센서의 오염 정보가 일정치 이상일 경우와 디켄터 UV 소독 장치(100)가 상등수 수면 위의 미리 설정된 위치범위를 이탈한 경우에 본 발명에 따른 알림 모듈은 고장 발생시 자동 알림 모듈을 통해 자동 메시지를 송출할 수 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, the notification module according to the present invention fails when the contamination information of the pollution measurement sensor is higher than a certain value and when the decanter
예를 들어 알람 내용에 다수개의 디켄터 UV 소독 장치(100) 중 어느 장소의 어느 것이 고장 났는지에 대한 상세한 정보를 표시한다.For example, detailed information on which of the plurality of decanter
여기에서 알람 내용에 다수개의 디켄터 UV 소독 장치(100) 중 어느 장소의 어느 것이 고장 났는지에 대한 상세한 정보에 따른 알람은 예를 들어 첫 번째 알람 대상자인 관리자가 부재 중이거나 일정 시간 내에 연락을 안 받을 경우 제 2, 제 3의 관리자에게 차례 대로 연락이 갈 수 있거나, 알람 내용을 각 상황에 맞게 바꿔 알람을 단순히 차례대로 받는 것이 아니라 그 방법과 과정까지 제어할 수 있도록 한다.Here, the alarm according to the detailed information on which of the plurality of decanter
즉 Wavelength 278nm인 100mW 급인 경우, Wavelength 278nm인 200mW 급인 경우, Wavelength 278nm 300mW 급인 경우에 나누어 각 상황에 맞게 대응할 수 있는 방법을 표시할 수 있다. 예를 들어 100mW 급인 경우, 200mW 급인 경우, 300mW인 경우를 색으로 나눠 특정 지도에 표시할 수 있으며, 위험 상황이거나 고장일 경우 색을 깜박이도록 표시할 수 있다.That is, in the case of 100 mW class of Wavelength 278 nm, in the case of 200 mW class of Wavelength 278 nm, and in the case of 300 mW class of Wavelength 278 nm, a method capable of responding to each situation can be displayed. For example, in the case of 100 mW class, in the case of 200 mW class, in the case of 300 mW, the color can be displayed on a specific map, and in case of danger or malfunction, the color can be displayed to blink.
또한 표시 방법에는 제 2, 제 3의 관리자의 스케쥴 일정과 같은 개인의 정보를 반영하여 알람 최대 횟수를 일정하게 조정할 수 있다. 즉 제 2, 제 3의 관리자의 휴가와 같은 경우 알람 횟수가 없게 하고, 근무 시간이 지난 경우 알람 횟수를 일정치 이상으로 조정할 수 있다. 특히 알람이 울린 횟수가 일정치 이상인 경우 알람을 중지하도록 제어할 수 있다.In addition, the maximum number of alarms can be constantly adjusted by reflecting personal information such as schedules of the second and third managers in the display method. That is, in the case of vacations of the second and third managers, there are no alarm counts, and if the working hours have passed, the number of alarms can be adjusted to a predetermined value or more. In particular, it can be controlled to stop the alarm when the number of times the alarm has rang is greater than or equal to a certain value.
100 : 디켄터 UV 소독 장치
105 : 부력부
111 : 수직 배관 구조의 유입구
112 : 유출구
120 : UV-C LED PCB 기판
125 : UV-C LED
125-1 : 렌즈
127 : 꺽임부
127-1 : 세척부
128 : 고정부
129 : 결합부
129-1 : 보호렌즈
135 : 방열기
150 : 외부 하우징
155 : 끼움부
300 : 실시간 모니터링 시스템100: decanter UV disinfection device
105: buoyancy
111: vertical piping structure inlet
112: outlet
120: UV-C LED PCB board
125: UV-C LED
125-1: Lens
127: bend
127-1: Washing part
128: fixing part
129: coupling portion
129-1: Protective lens
135: radiator
150: outer housing
155: fitting part
300: real-time monitoring system
Claims (10)
상등수의 수면 위로 일정 높이만큼 떠 있을 수 있게 하는 부력부(105);
상기 부력부(105)의 중력에 의해 하부에 형성되어 수면 아래로 잠겨서 포기 및 교반시 혼탁액의 유입 및 슬러지의 부착을 차단할 수 있는 수직 배관 구조의 유입구(111);
상기 유입구에 일정 간격 이격되어 설치되며, 내부 하우징을 통해 자연 낙하하는 유출수가 흐르는 유출구(112);
상기 유출구(112)에 밀접하여 원통형으로 유출통로를 포함하는 외부 하우징(150);
상기 외부 하우징의 상측면에 밀착하도록 수평 배치되는 UV-C LED PCB 기판(120); 및
상기 UV-C LED PCB 기판(120)에 실장되어 상기 유입구(111)를 넘어 유출구(112)로 배출되는 유체를 살균하는 다수개의 UV-C LED(125);
상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 폭 방향으로 가로지르는 UV-C LED PCB 기판(120)을 지지하는 꺽임부(127);
상기 디켄터 UV 소독 장치(100)의 내부 공간의 임의의 위치에 보호렌즈(129-1)를 세척하는 세척부(127-1);를 포함하며,
상기 UV-C LED PCB 기판(120)의 표면에는 상기 UV-C LED(125)의 빛(L)을 반사하는 반사판이 형성되고,
상기 반사판은 일정한 반사각을 가지는 반사면으로 구성되어 있으며, 금속 또는 플라스틱의 표면에 알루미늄 금속막을 증착 또는 판금하여 형성하며,
상기 UV-C LED PCB 기판(120)은 다각형 형상으로 밀폐 공간에서 2차원으로 UV-C LED(125)가 행렬(matrix) 배열된 착탈식 구조이고,
상기 반사면의 각도를 조절하여 오폐수에 조사되는 자외선을 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부 전체에 고르게 분포시켜 고르게 자외선을 받을 수 있으며,
상기 세척부(127-1)는 상기 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부에서 UV-C LED PCB 기판(120)에 인접하게 위치하여, 틸팅이 가능한 세척 노즐을 포함하여 렌즈(125-1) 또는 꺽임부(127)에 부착될 수 있는 오염물질을 자동으로 세척하고,
상기 세척부(127-1)는 실시간 모니터링 시스템(300)이 UV-C LED(125)의 살균 성능 저하를 감지하면 디켄터 UV 소독 장치(100) 내부의 꺽임부(127)를 자동 세척하며,
상기 세척부(127-1) 주변에는 수중의 오염도를 측정하는 오염도 측정 센서가 부착되고,
상기 센서로부터 전달받은 센서 정보는 세척 성능 및 UV-C LED(125)의 발광의 세기를 측정한 정보로서 발광 정보가 실시간 모니터링 시스템(300)에 전송되어 관리자에게 보고되는 것을 특징으로 하는 디켄터 UV 소독 장치.In the decanter UV disinfection apparatus using gravity water for discharging the supernatant that is deposited thereon after precipitating the precipitate in the continuous batch reactor including the SBR reaction tank 10 and the treatment water tank 20,
A buoyancy unit 105 that allows a predetermined height to float above the water surface of the supernatant;
A vertical pipe structure inlet 111 formed at the bottom by gravity of the buoyancy unit 105 to be locked below the water surface to block inflow of turbidity and adhesion of sludge during aeration and agitation;
An outlet 112 spaced apart from the inlet, and flowing through naturally flowing effluent through the inner housing;
An outer housing 150 in close cylindrical shape to the outlet 112 and including an outlet passage;
A UV-C LED PCB substrate 120 horizontally disposed to be in close contact with an upper side of the outer housing; And
A plurality of UV-C LEDs 125 mounted on the UV-C LED PCB substrate 120 and sterilizing the fluid discharged to the outlet 112 beyond the inlet 111;
A bent portion 127 supporting the UV-C LED PCB substrate 120 transverse to the width direction of the decanter UV disinfection device 100;
It includes; a washing unit (127-1) for washing the protective lens (129-1) at any position in the interior space of the decanter UV disinfection device (100),
A reflective plate reflecting the light L of the UV-C LED 125 is formed on the surface of the UV-C LED PCB substrate 120,
The reflector is composed of a reflective surface having a constant reflection angle, and is formed by depositing or sheeting an aluminum metal film on the surface of metal or plastic,
The UV-C LED PCB substrate 120 has a polygonal shape and is a detachable structure in which UV-C LEDs 125 are arranged in a two-dimensional matrix in an enclosed space,
By adjusting the angle of the reflection surface, UV light irradiated to the waste water is evenly distributed throughout the decanter UV disinfection device 100 to receive UV light evenly,
The washing unit 127-1 is located adjacent to the UV-C LED PCB substrate 120 inside the decanter UV disinfection device 100, and includes a tiltable washing nozzle to break the lens 125-1 or bend. Automatically washes contaminants that may be attached to the unit 127,
The washing unit 127-1 automatically cleans the bent portion 127 inside the decanter UV disinfection device 100 when the real-time monitoring system 300 detects deterioration of the sterilization performance of the UV-C LED 125,
A pollution level measurement sensor for measuring the degree of contamination in water is attached to the washing unit 127-1.
The sensor information received from the sensor is information for measuring the washing performance and the intensity of luminescence of the UV-C LED 125, and the luminescence information is transmitted to the real-time monitoring system 300 and reported to the administrator. Device.
상기 디켄터 UV 소독 장치의 일정 부분에 위치 감지 센서를 부착하고, 상기 디켄터 UV 소독 장치가 상등수 수면 위의 미리 설정된 위치범위를 이탈한 경우에는 실시간 모니터링 시스템(300)이 사용자에게 알람 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 디켄터 UV 소독 장치.According to claim 1,
When a position detection sensor is attached to a portion of the decanter UV disinfection device, and the decanter UV disinfection device deviates from a preset position range above the water surface of the decanter, the real-time monitoring system 300 transmits alarm information to the user. Features a decanter UV disinfection device.
상기 UV-C LED PCB 기판(120)의 후면에는 UV-C LED(125)의 열을 방출하기 위한 방열기(135)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 디켄터 UV 소독 장치.According to claim 1,
Decanter UV disinfection device, characterized in that the UV-C LED PCB substrate 120 further includes a radiator 135 for dissipating the heat of the UV-C LED (125).
상기 UV-C LED(125)는 밀폐 공간에서 2차원으로 행렬(matrix) 배열된 착탈식 구조인 것을 특징으로 하는 디켄터 UV 소독 장치.According to claim 1,
The UV-C LED 125 is a decanter UV disinfection device, characterized in that the detachable structure arranged in a two-dimensional matrix (matrix) in a closed space.
상기 실시간 모니터링 시스템(300)은 UV-C LED PCB 기판(120)의 살균 성능 및 발열 상태를 실시간으로 파악하여 디켄터 UV 소독 장치의 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 디켄터 UV 소독 장치.According to claim 4,
The real-time monitoring system 300 is a decanter UV disinfection device characterized in that it detects the abnormality of the decanter UV disinfection device by grasping the sterilization performance and the heating state of the UV-C LED PCB substrate 120 in real time.
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