KR102141515B1 - 자외선을 이용한 수처리용 소독장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선을 이용한 수처리용 소독장치에 있에 관한 것으로, 처리수가 흐르는 길이방향의 통로와 수직하는 방향으로 각각 연통되게 돌출되고, 외부와 연결되어 처리수가 공급 및 배출되는 하나 이상의 유입구(11)와 배출구(12)를 갖는 소독배관(10); 상기 소독배관(10)의 내부를 가로지르게 장착되고, 상기 유입구(11)에서 배출구(12)로 흐르는 처리수로 200 내지 400㎚ 파장의 자외선을 조사하여 유해물질을 제거하는 소독모듈(20); 상기 소독배관(10)의 외면에 통로와 연통되게 하나 이상 장착되고, 신호에 따라 처리수로 초음파를 부가하여 소독모듈(20)에 고착된 이물질을 탈리시키는 초음파진동자(30); 상기 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)와 전기적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)의 작동을 제어하는 제어모듈(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 자외선 저압 엘이디를 석영관의 중심을 기점으로 방사형으로 배열시킴으로써, 수은가스를 충전하지 않고도 자외선을 360°로 조사시킬 수 있어 안전성을 보장함은 물론 엘이디가 내장된 석영관을 소독배관의 내부에 방사형으로 복수 배열함으로써, 전반적인 자외선 조사범위의 증가로 처리수의 소독효율을 대폭 향상할 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명은 자외선 저압 엘이디를 석영관의 중심을 기점으로 방사형으로 배열시킴으로써, 수은가스를 충전하지 않고도 자외선을 360°로 조사시킬 수 있어 안전성을 보장함은 물론 엘이디가 내장된 석영관을 소독배관의 내부에 방사형으로 복수 배열함으로써, 전반적인 자외선 조사범위의 증가로 처리수의 소독효율을 대폭 향상할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 자외선을 이용한 수처리 설비에 장착되는 소독장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선 저압 엘이디를 석영관의 중심을 기점으로 방사형으로 배열시킴으로써, 수은가스를 충전하지 않고도 자외선을 360°로 조사시킬 수 있어 안전성을 보장함은 물론 엘이디가 내장된 석영관을 소독배관의 내부에 방사형으로 복수 배열함으로써, 전반적인 자외선 조사범위의 증가로 처리수의 소독효율을 대폭 향상할 수 있고, 설정된 주기에 따라 초음파진동자가 초음파를 부가해 석영관에 고착된 물때와 같은 이물질을 자동으로 탈리시켜줌에 따라 세척과정 없이도 자외선 조사세기를 일정하게 유지할 수 있음은 물론 별도의 필터를 생략할 수 있어 처리수의 압력손실을 방지할 수 있으며, 처리수가 공급/배출되는 유로를 서로 엇갈리게 구성함으로써, 소독배관으로 흐르는 처리수가 자동으로 와류가 발생됨에 따라 자외선 소독시간이 연장되어 우수한 소독성능을 기대할 수 있고, 보조부재가 복수의 엘이디 석영관들을 단일체로 묶어 모듈화(modularity)시켜줌으로써, 소독배관으로부터 간편하면서도 안정된 탈/장착이 가능하여 제작은 물론 유지보수가 용이한 자외선을 이용한 수처리용 소독장치에 관한 것이다.
오늘날 산업사회의 급속한 발전과 생활수준의 향상으로 인해 물 사용이 급속하게 증가하고 있는 실정이다.
따라서 많은 양의 오폐수가 발생하고 있어 오폐수 소독과 정화시설에 대한 요구가 증대되고 있다.
더불어 마시는 물을 공급하기 위한 정수처리시설의 확충에 대한 요구도 커지고 있다.
대표적인 수처리 기술에는 미생물을 이용한 생물학적 처리기술과 여과, 응집, 침전 또는 흡착 등의 물리, 화학적 처리기술이 있다.
여기서 생물학적 처리기술은 건설비가 비싸고 난분해성 오염물질을 제거하기 어렵다는 단점이 있다.
그리고 물리, 화학적 처리기술은 운영비가 비싸고 다량의 슬러지를 유발시키게 되는 문제점이 있었다.
한편, 정수처리장에서 많이 사용되고 있는 염소소독은 처리수중에 인체에 해로운 물질(Trihalomethanes)을 생성하며 각종 산업현장에서 배출되는 염소계 유기화합물을 제거하지 못하는 단점을 가지고 있다.
따라서 2차 오염을 유발하지 않으면서 세균 및 유해 미생물을 살균할 수 있는 자외선 소독이 주목받고 있다.
자외선 소독방식은 253nm 파장의 자외선을 미생물에 조사하여 미생물의 DNA를 파괴하거나 증식작용을 막아서 살균하는 기능을 갖는다.
기존의 자외선램프는 석영관 안에 수은을 충전되어 있어 석영관의 작은 충격으로 인해 파손 시 수은의 유출을 초래하게 되는 문제가 있다.
그리고 자외선램프는 수명이 짧아 1년 주기로 교체를 하여야 하며 교체 시 세밀한 교체작업을 요구되므로 교체도중 파손에 대한 높은 위험성이 존재하는 문제가 있다.
더불어 처리수가 공급/배출 측으로 일방향의 단순 흐름 형태를 가지고 있어 자외선의 조사량(조사시간)이 적고 불안정하여 소독효율이 낮은 문제가 있다.
또한, 물때와 같은 고착물질의 세척이나 생성을 방지하기 위해 와이퍼나 필터를 사용하였으나, 이러한 와이퍼나 필터에 의해 유속의 저항을 가중시킴에 따라 동 시간대비 처리량이 감소할 수밖에 없는 문제가 있다.
이와 함께 기존의 자외선램프는 자외선이 조사되지 않거나 약하게 조사되는 사각영역이 존재하여 충분한 소독성능을 발휘하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 자외선 저압 엘이디를 석영관의 중심을 기점으로 방사형으로 배열시킴으로써, 수은가스를 충전하지 않고도 자외선을 360°로 조사시킬 수 있어 안전성을 보장함은 물론 엘이디가 내장된 석영관을 소독배관의 내부에 방사형으로 복수 배열함으로써, 전반적인 자외선 조사범위의 증가로 처리수의 소독효율을 대폭 향상할 수 있는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 설정된 주기에 따라 초음파진동자가 초음파를 부가해 석영관에 고착된 물때와 같은 이물질을 자동으로 탈리시켜줌에 따라 세척과정 없이도 자외선 조사세기를 일정하게 유지할 수 있음은 물론 별도의 필터를 생략할 수 있어 처리수의 압력손실을 방지할 수 있는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 처리수가 공급/배출되는 유로를 서로 엇갈리게 구성함으로써, 소독배관으로 흐르는 처리수가 자동으로 와류가 발생됨에 따라 자외선 소독시간이 연장되어 우수한 소독성능을 기대할 수 있고, 보조부재가 복수의 엘이디 석영관들을 단일체로 묶어 모듈화(modularity)시켜줌으로써, 소독배관으로부터 간편하면서도 안정된 탈/장착이 가능하여 제작은 물론 유지보수가 용이한 자외선을 이용한 수처리용 소독장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 엘이디로부터 조사되는 자외선에 의해 화학작용을 일으켜 처리수의 유해물질을 산화시켜 제거하는 광촉매물질과 더불어 정전기에 의해 녹을 마그네타이트로 변환하고, 갈바닉 효과를 이용해 물때나 스케일의 생성을 억제하는 부식방지모듈이 구성됨에 따라 처리수의 소독성능 향상은 물론 처리수가 흐르는 여러 배관의 수명을 연장시켜주는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명은 처리수가 흐르는 길이방향의 통로와 수직하는 방향으로 각각 연통되게 돌출되고, 외부와 연결되어 처리수가 공급 및 배출되는 하나 이상의 유입구와 배출구를 갖는 소독배관; 상기 소독배관의 내부를 가로지르게 장착되고, 상기 유입구에서 배출구로 흐르는 처리수로 200 내지 400㎚ 파장의 자외선을 조사하여 유해물질을 제거하는 소독모듈; 상기 소독배관의 외면에 통로와 연통되게 하나 이상 장착되고, 신호에 따라 처리수로 초음파를 부가하여 소독모듈에 고착된 이물질을 탈리시키는 초음파진동자; 상기 소독모듈과 초음파진동자와 전기적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 소독모듈과 초음파진동자의 작동을 제어하는 제어모듈;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 소독배관은, 상기 유입구와 배출구가 서로 엇갈리는 위치에 일체로 돌출 형성되어 상기 유입구에서 배출구로 흐르는 처리수가 소용돌이치는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 소독모듈은, 상기 소독배관의 양단에 각각 장착되어 양측으로 개구된 통로를 밀봉하는 한 쌍의 덮개플랜지; 상기 덮개플랜지를 가로지르며 양단이 외부로 노출된 상태로 방사형으로 관통 개재되는 복수의 석영관; 상기 석영관의 중심을 기점으로 내부에 120°로 방사 배열되는 3개의 구리기판; 상기 구리기판의 외측 면에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 연속 배열되고, 전원공급에 따라 256㎚ 파장의 자외선을 조사하는 복수의 엘이디; 상기 구리기판의 내측 면에 밀착 장착되어 엘이디로부터 발생하는 열을 방출하는 알루미늄 방열판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 소독모듈은, 상기 소독배관의 내부에 슬라이드 삽입 장착되고, 상기 석영관들을 방사형으로 관통 개재시켜 단일체로 묶어주는 보조부재;가 더 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 보조부재는, 상기 소독배관의 내부에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 둘 이상 삽입 배치되는 원반형 또는 상기 소독배관의 내부 길이방향으로 소정 피치의 나선으로 감겨져 소용돌이 흐름을 발생시키는 나선형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 보조부재는, 상기 소독배관에 삽입 가능한 직경을 가지는 몸체; 상기 몸체에 방사형으로 천공되고, 상기 석영관들을 통과시켜 묶어주는 복수의 지지구멍; 상기 몸체의 중심과 함께 지지구멍의 주위에 복수로 천공되어 처리수를 통과시키는 유로구멍; 상기 몸체의 외측에 방사형으로 돌출되어 상기 소독배관의 내면으로부터 이격되게 지지하는 받침돌기;가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 원반형 보조부재는, 상기 둘 이상의 몸체들을 단일체로 연결되도록 상기 받침돌기에 삽입 관통되는 연결핀;이 더 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 소독모듈은, 상기 보조부재의 외면에 엘이디로부터 조사되는 자외선에 의해 화학작용을 일으켜 처리수의 유해물질을 산화시켜 제거하는 광촉매물질;이 소정 두께로 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 광촉매물질은, 1mol의 질산철구수화물(Fe(NO3)3·9H2O) 30~40 중량%와 5mol의 수산화칼륨(KOH) 60~70 중량%를 혼합하여 고르게 교반한 다음 65~75℃의 오븐에서 50~70시간동안 반응시킨 이후 상등액은 분리하고 남은 고형물을 수회 반복 세척한 뒤에 건조시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 소독장치는, 상기 유입구와 배출구에 장착되어 정전기에 의해 녹을 마그네타이트로 변환하고, 갈바닉 효과를 이용해 물때나 스케일의 생성을 억제하는 부식방지모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 자외선 저압 엘이디를 석영관의 중심을 기점으로 방사형으로 배열시킴으로써, 수은가스를 충전하지 않고도 자외선을 360°로 조사시킬 수 있어 안전성을 보장함은 물론 엘이디가 내장된 석영관을 소독배관의 내부에 방사형으로 복수 배열함으로써, 전반적인 자외선 조사범위의 증가로 처리수의 소독효율을 대폭 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 설정된 주기에 따라 초음파진동자가 초음파를 부가해 석영관에 고착된 물때와 같은 이물질을 자동으로 탈리시켜줌에 따라 세척과정 없이도 자외선 조사세기를 일정하게 유지할 수 있음은 물론 별도의 필터를 생략할 수 있어 처리수의 압력손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 처리수가 공급/배출되는 유로를 서로 엇갈리게 구성함으로써, 소독배관으로 흐르는 처리수가 자동으로 와류가 발생됨에 따라 자외선 소독시간이 연장되어 우수한 소독성능을 기대할 수 있고, 보조부재가 복수의 엘이디 석영관들을 단일체로 묶어 모듈화(modularity)시켜줌으로써, 소독배관으로부터 간편하면서도 안정된 탈/장착이 가능하여 제작은 물론 유지보수가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 엘이디로부터 조사되는 자외선에 의해 화학작용을 일으켜 처리수의 유해물질을 산화시켜 제거하는 광촉매물질과 더불어 정전기에 의해 녹을 마그네타이트로 변환하고, 갈바닉 효과를 이용해 물때나 스케일의 생성을 억제하는 부식방지모듈이 구성됨에 따라 처리수의 소독성능 향상은 물론 처리수가 흐르는 여러 배관의 수명을 연장시켜주는 효과가 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 소독장치를 전체적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소독장치의 주요부가 표시되게 일부를 절개하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소독장치의 소독배관을 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 소독장치의 소독모듈을 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 소독모듈의 요부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 소독장치의 부식방지모듈을 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소독장치의 주요부가 표시되게 일부를 절개하여 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소독장치의 소독배관을 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 소독장치의 소독모듈을 독립적으로 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 소독모듈의 요부를 확대하여 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 소독장치의 부식방지모듈을 확대하여 나타내는 구성도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명은 자외선을 이용한 수처리용 소독장치와 관련되며, 도 1처럼 소독배관(10)과 소독모듈(20) 및 초음파진동자(30)와 제어모듈(40)을 주요 구성으로 하는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치이다.
먼저, 본 발명에 따른 소독배관(10)은 도 1 및 도 2처럼 수처리 시설과 연결되어 처리수가 흐르는 통로를 제공하는 역할을 한다.
이러한 소독배관(10)은 도 3과 같이 양측이 개방된 원통형으로 형성되고, 양단에는 소독모듈(20)의 장착을 유도하는 플랜지가 형성된다.
그리고 소독배관(10)의 양단 외면에는 통로와 수직하는 방향으로 각각 연통되게 돌출되어 처리수가 공급 및 배출되는 유입구(11)와 배출구(12)가 형성된다.
여기서 유입구(11)와 배출구(12)는 서로 엇갈리는 위치에 일체로 돌출 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 돌출 방향인 평면에서 바라볼 때, 유입구(11)는 소독배관(10)의 중심선상으로부터 상측으로 이격된 위치에 형성되고, 배출구(12)는 하측으로 이격된 위치에 형성된다.
따라서 유입구(11)에 공급되는 처리수는 편심된 배출구(12)를 향해 흐르면서 자동으로 소용돌이 흐름을 가지게 된다.
처리수가 소용돌이로 흐르게 되면, 소독모듈(20)로부터 자외선 노출시간이 증가됨과 함께 처리수가 자외선을 고르게 조사받아 소독효율을 높일 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 소독모듈(20)은 도 1처럼 소독배관(10)의 양측으로 개구된 통로를 밀봉하며 내부를 가로지르게 장착된다.
즉, 소독모듈(20)은 도 2처럼 유입구(11)에서 배출구(12)로 흐르는 처리수로 200 내지 400㎚ 파장의 자외선을 조사하여 유해물질을 제거하는 역할을 한다.
이러한 소독모듈(20)은 덮개플랜지(21), 석영관(22), 구리기판(23), 엘이디(24), 방열판(25), 보조부재(26)로 구성된다.
덮개플랜지(21)는 소독배관(10)의 양단에 형성된 플랜지에 패킹과 함께 각각 장착되어 양측으로 개구된 통로를 밀봉한다.
이러한 덮개플랜지(21)에는 석영관(22)을 삽입 장착시키는 복수의 구멍이 방사형으로 천공된다.
석영관(22)은 덮개플랜지(21)를 가로지르며 양단이 외부로 노출된 상태로 방사형으로 관통 개재된다.
이러한 석영관(22)은 90% 이상의 자외선 투과율을 가지도록 99.99% 이상의 이산화규소로 이루어진 것을 이용하는 것이 좋다.
구리기판(23)은 인쇄회로기판(PCB)으로써, 석영관(22)의 중심을 기점으로 내부에 120°로 방사 배열된다.
엘이디(24)는 구리기판(23)의 외측 면 즉, 석영관(22)을 향하는 면에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 연속 배열된다.
이러한 엘이디(24)는 전원공급에 따라 256㎚ 파장의 자외선을 조사하여 처리수의 유해물질을 소독한다.
방열판(25)은 알루미늄으로 이루어지고, 서로 마주하는 구리기판(23)의 내측 면에 밀착 장착된다.
이러한 방열판(25)은 엘이디(24)로부터 발생하는 열을 방출하는 역할을 한다.
보조부재(26)는 소독배관(10)의 내부에 슬라이드 삽입 장착되고, 석영관(22)들을 방사형으로 관통 개재시켜 단일체로 묶어준다.
즉, 보조부재(26)에 의해 복수의 석영관(22)들을 단일체로 묶어짐에 따라 작업자의 숙련도에 구애받지 않고 간편하고 안전한 탈/장착이 가능하다.
이어서 본 발명에 따른 초음파진동자(30)는 도 1처럼 소독배관(10)의 외면에 통로와 연통되게 하나 이상 장착된다.
이러한 초음파진동자(30)는 신호에 따라 처리수로 초음파를 부가하여 소독모듈(20)에 고착된 이물질을 탈리시키는 역할을 한다.
즉, 처리수가 석영관(22)에 장시간 접촉되면, 석영관(22)의 외면에 물때가 생성되어 자외선 투과율이 낮아진다.
따라서 이러한 물때 생성의 주기에 맞춰 초음파를 부가하면, 석영관(22)에 생성된 물때가 자동으로 탈리됨에 따라 소독성능을 유지하면서도 세척작업을 생략할 수가 있다.
마지막으로 본 발명에 따른 제어모듈(40)은 도 1처럼 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)와 전기적으로 연결된다.
즉, 설정된 시퀀스에 따라 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)의 작동을 제어하는 역할을 한다.
이러한 제어모듈(40)은 소독상황을 육안으로 파악할 수 있도록 디스플레이하는 게이지를 포함한다.
여기서 제어모듈(40)은 기 설정된 관리자의 모바일 단말기로 정보를 실시간 주고받는 통신모듈을 더 구성할 수 있다.
따라서 관리자는 원거리에서도 소독상황에 대해 평가 및 판단할 수가 있으며 필요에 따라 긴급정지 명령을 실행시킬 수 있다.
이때, 본 발명에 의한 보조부재(26)는 도 5a처럼 원반형으로 형성될 수 있고, 도 5b처럼 나선형으로 형성될 수 있다.
원반형 보조부재(26)는 소독배관(10)의 내부에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 둘 이상 삽입 배치된다.
나선형 보조부재(26)는 소독배관(10)의 내부 길이방향으로 소정 피치의 나선으로 감겨져 처리수를 소용돌이 흐름으로 전환시킨다.
즉, 원반형 보조부재(26)는 처리수의 흐름저항을 줄여 신속한 소독성능을 발휘할 수 있다.
반면에 나선형 보조부재(26)는 처리수의 흐름저항은 높지만, 자외선 노출시간이 증가됨과 함께 자외선을 고르게 조사받아 소독성능을 높일 수 있다.
어느 경우에나 당업자는 소독대상의 유해물질에 따라 선택적으로 이용할 수 있음을 자명한다.
이러한 보조부재(26)는 소독배관(10)에 삽입 가능한 직경을 가지는 원반형 또는 나선형의 몸체(26a)에 지지구멍(26b), 유로구멍(26c), 받침돌기(26d)가 형성된다.
지지구멍(26b)은 몸체(26a)의 중심으로부터 소정 간격 이격된 위치에 방사형으로 천공되어 석영관(22)들을 통과시켜 묶어주는 역할을 한다.
유로구멍(26c)은 몸체(26a)의 중심과 함께 지지구멍(26b)의 주위에 복수로 천공되어 처리수를 통과시키는 역할을 한다.
받침돌기(26d)는 몸체(26a)의 외측에 방사형으로 돌출되어 소독배관(10)의 내면으로부터 이격되게 지지하는 역할을 한다.
즉, 받침돌기(26b)는 소독배관(10)의 내면과 점접촉을 유발시켜 유지보수에 따른 탈/장착 시 마찰저항을 최소화해준다.
여기서 보조부재(26)가 원반형으로 형성할 경우, 도 6처럼 둘 이상의 몸체(26a)들을 단일체로 연결되도록 받침돌기(26d)에 삽입 관통되는 연결핀(26e)을 더 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 소독모듈(20)은 도 6처럼 보조부재(26)의 외면에 소정 두께로 코팅된 광촉매물질(27)을 더 포함할 수 있다.
광촉매물질(27)은 엘이디(24)로부터 조사되는 자외선에 의해 화학작용을 일으켜 처리수의 유해물질을 산화시켜 제거하는 역할을 한다.
이러한 광촉매물질(27)은 이산화티탄(TiO2)을 이용할 수 있지만, 상대적으로 저렴한 침철석을 이용하는 것이 바람직하다.
그러나 지중에서는 고순도 침철석을 얻기가 어려우므로 합성 침철석을 사용하는 것이 좋다.
이러한 고순도 합성 침철석을 얻기 위해서는 먼저, 1mol의 질산철구수화물(Fe(NO3)3·9H2O) 30~40 중량%와 5mol의 수산화칼륨(KOH) 60~70 중량%를 혼합하여 고르게 교반한다.
그리고 혼합물을 65~75℃의 오븐에서 50~70시간동안 반응시킨 이후 상등액은 분리하고 남은 고형물을 수회 반복 세척한 뒤에 오븐에서 건조한다.
건조된 침철석을 물리적 또는 화학적인 방법으로 보조부재(26)의 외면에 코팅한다.
이러한 보조부재(26)에 코팅된 침철석 광촉매물질(27)에 자외선을 조사받으면 수처리에 포화된 비산염과 아비산염 형태의 비소를 제거해준다.
한편, 본 발명에 따른 소독장치는 도 7처럼 유입구(11)와 배출구(12)에 각각 장착되는 부식방지모듈(50)을 더 구성할 수 있다.
즉, 부식방지모듈(50)은 처리수에 포화된 칼슘과 마그네슘을 구상 구조로 변환하면서도 소독배관(10), 초음파진동자(30)에 형성된 녹을 마그네타이트로 변환시켜 부식을 억제한다.
이러한 부식방지모듈(50)은 유입구(11)와 배출구(12)에 연결되는 황동케이스(51)와, 황동 케이스(51)의 내부에 각각 개재되는 아연링(52)과 불소수지판(53)으로 구성된다.
즉, 처리수가 불소수지판(53)을 통과하면서 마찰에 의해 정전기가 발생하게 되고, 정전기에 의해 녹을 마그네타이트로 변환한다.
그리고 황동케이스(51)와 아연링(52)간의 1.0~1.5V의 전위차로 아연이온을 발생시키는 갈바닉 효과를 이용해 물때나 스케일의 생성을 억제한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10: 소독배관
11: 유입구
12: 배출구
20: 소독모듈
21: 덮개플랜지
22: 석영관
23: 구리기판
24: 엘이디
25: 방열판
26: 보조부재
26a: 몸체
26b: 지지구멍
26c: 유로구멍
26d: 받침돌기
26e: 연결핀
27: 광촉매물질
30: 초음파진동자
40: 제어모듈
50: 부식방지모듈
51: 황동케이스
52: 아연링
53: 불소수지판
11: 유입구
12: 배출구
20: 소독모듈
21: 덮개플랜지
22: 석영관
23: 구리기판
24: 엘이디
25: 방열판
26: 보조부재
26a: 몸체
26b: 지지구멍
26c: 유로구멍
26d: 받침돌기
26e: 연결핀
27: 광촉매물질
30: 초음파진동자
40: 제어모듈
50: 부식방지모듈
51: 황동케이스
52: 아연링
53: 불소수지판
Claims (8)
- 자외선을 이용한 수처리용 소독장치에 있어서,
처리수가 흐르는 길이방향의 통로와 수직하는 방향으로 각각 연통되게 돌출되고, 외부와 연결되어 처리수가 공급 및 배출되는 하나 이상의 유입구(11)와 배출구(12)를 갖는 소독배관(10);
상기 소독배관(10)의 내부를 가로지르게 장착되고, 상기 유입구(11)에서 배출구(12)로 흐르는 처리수로 200 내지 400㎚ 파장의 자외선을 조사하여 유해물질을 제거하는 소독모듈(20);
상기 소독배관(10)의 외면에 통로와 연통되게 하나 이상 장착되고, 신호에 따라 처리수로 초음파를 부가하여 소독모듈(20)에 고착된 이물질을 탈리시키는 초음파진동자(30);
상기 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)와 전기적으로 연결되고, 설정된 시퀀스에 따라 소독모듈(20)과 초음파진동자(30)의 작동을 제어하는 제어모듈(40);을 포함하되,
상기 소독모듈(20)은,
상기 소독배관(10)의 양단에 각각 장착되어 양측으로 개구된 통로를 밀봉하는 한 쌍의 덮개플랜지(21);
상기 덮개플랜지(21)를 가로지르며 양단이 외부로 노출된 상태로 방사형으로 관통 개재되는 복수의 석영관(22);
상기 석영관(22)의 중심을 기점으로 내부에 120°로 방사 배열되는 3개의 구리기판(23);
상기 구리기판(23)의 외측 면에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 연속 배열되고, 전원공급에 따라 256㎚ 파장의 자외선을 조사하는 복수의 엘이디(24);
상기 구리기판(23)의 내측 면에 밀착 장착되어 엘이디(24)로부터 발생하는 열을 방출하는 알루미늄 방열판(25);으로 구성되며,
상기 소독모듈(20)은 상기 소독배관(10)의 내부에 슬라이드 삽입 장착되고, 상기 석영관(22)들을 방사형으로 관통 개재시켜 단일체로 묶어주는 보조부재(26)를 형성하고,
상기 보조부재(26)는, 상기 소독배관(10)에 삽입 가능한 직경을 가지는 몸체(26a);
상기 몸체(26a)에 방사형으로 천공되고, 상기 석영관(22)들을 통과시켜 묶어주는 복수의 지지구멍(26b);
상기 몸체(26a)의 중심과 함께 지지구멍(26b)의 주위에 복수로 천공되어 처리수를 통과시키는 유로구멍(26c);
상기 몸체(26a)의 외측에 방사형으로 돌출되어 상기 소독배관(10)의 내면으로부터 이격되게 지지하는 받침돌기(26d);가 일체로 형성되며,
상기 소독장치는 유입구(11)와 배출구(12)에 장착되어 정전기에 의해 처리수에 포화된 칼슘과 마그네슘을 구상 구조로 변환하면서 소독배관(10), 초음파진동자(30)에 형성된 녹을 마그네타이트로 변환시켜 부식을 억제하는 부식방지모듈(50);
상기 부식방지모듈(50)은 유입구(11)와 배출구(12)에 연결되는 황동케이스(51)와, 황동 케이스(51)의 내부에 각각 개재되는 아연링(52)과 불소수지판(53)으로 구성되고,
상기 소독모듈(20)은 상기 보조부재(26)의 외면에 엘이디(24)로부터 조사되는 자외선에 의해 화학작용을 일으켜 처리수의 유해물질을 산화시켜 제거하는 광촉매물질(27);
상기 광촉매물질(27)은 1mol의 질산철구수화물(Fe(NO3)3·9H2O) 30~40 중량%와 5mol의 수산화칼륨(KOH) 60~70 중량%를 혼합하여 고르게 교반한 다음 65~75℃의 오븐에서 50~70시간동안 반응시킨 이후 상등액은 분리하고 남은 고형물을 반복 세척한 뒤에 건조시킨 것을 특징으로 하는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 소독배관(10)은,
상기 유입구(11)와 배출구(12)가 서로 엇갈리는 위치에 일체로 돌출 형성되어 상기 유입구(11)에서 배출구(12)로 흐르는 처리수가 소용돌이치도록 하며,
양측이 개방된 원통형으로 형성되고, 양단에는 소독모듈(20)의 장착을 유도하는 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 보조부재(26)는,
상기 소독배관(10)의 내부에 소정 간격으로 두고 길이방향으로 둘 이상 삽입 배치되는 원반형 또는 상기 소독배관(10)의 내부 길이방향으로 소정 피치의 나선으로 감겨져 소용돌이 흐름을 발생시키는 나선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 자외선을 이용한 수처리용 소독장치.
- 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200033924A KR102141515B1 (ko) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 자외선을 이용한 수처리용 소독장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200033924A KR102141515B1 (ko) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 자외선을 이용한 수처리용 소독장치 |
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| KR20020085516A (ko) * | 2001-05-09 | 2002-11-16 | 주식회사두합크린텍 | 원추형스프링 고정장치를 갖는 자외선 살균장치 및 방법 |
| KR100924392B1 (ko) | 2008-05-23 | 2009-10-30 | 심종섭 | 자외선 조사 사각영역을 제거한 자외선을 이용한 살균정화장치 |
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2020
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