KR102381503B1 - Uvc led reactor for flowing water sterilization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관 사이에 설치하여 물의 흐름을 유지한 상태에서 UVC 자외선으로 물 속의 세균이나 바이러스를 살균하는 UVC LED 리액터에 관한 것이다. The present invention relates to a UVC LED reactor for sterilizing flowing water, and more particularly, to a UVC LED reactor installed between pipes to sterilize bacteria or viruses in water with UVC ultraviolet rays while maintaining the flow of water.
일반적으로 정수장 등에서는 수돗물을 염소가스로 소독하여 공급하기 시작하면서 콜레라 등 수인성 세균의 확산에 대한 공포는 크게 사라지게 되었으며, 염소를 사용하는 방법은 이후 가장 광범위하게 수돗물을 소독하는 방법으로 이용되고 있다. In general, as water purification plants disinfect tap water with chlorine gas and supply it, the fear of the spread of water-borne bacteria such as cholera has largely disappeared. .
하지만, 하천수 등에 자연적으로 존재하는 유기물(NOM, natural organic matter)과 염소가 반응하여 THM(trihalomethane)등 새로운 발암물질이 생성되는 것이 알려지게 되고, 또 상수원수에 존재하는 미생물 중에서 Cryptosporidium이나 Giardia와 같은 원생동물이 인체에 유입되어 중대한 질병을 일으키는 사례가 증가되고 있다.However, it is known that natural organic matter (NOM) and chlorine that are naturally present in river water react with chlorine to generate new carcinogens such as THM (trihalomethane). The number of cases in which protozoa enters the human body and causes serious diseases is increasing.
이와 같은 염소 소독의 부작용 및 한계를 극복할 만한 다양한 소독 및 살균 방법이 시도되고 있으며, 그 중 하나의 대안으로서 자외선 소독 및 살균은 상당한 장점을 가지고 있다. Various disinfection and sterilization methods have been tried to overcome the side effects and limitations of chlorine disinfection, and UV disinfection and sterilization as an alternative among them have significant advantages.
자외선(Ultraviolet light)은 상수처리에서 Cryptosporidium이나 Giardia 혹은 다른 병원성 미생물을 살균하는데 일반 화학적 살균 방법보다 더 효과적인 것으로 알려져 있다. Ultraviolet light is known to be more effective than general chemical sterilization methods for sterilizing Cryptosporidium, Giardia or other pathogenic microorganisms in water treatment.
예를 들면, 살균수법은 염소 등 약제에 의한 살균이 일반적이지만 내성을 가진 미생물에게는 효과가 없다. For example, as for the sterilization method, although sterilization with a chemical such as chlorine is common, it is ineffective against resistant microorganisms.
그러나, UVC는 생물의 DNA에 직접 작용하여 염소내성균을 포함한 폭넓은 미생물(예컨대, 바이러스, 세균, 악류, 원충 등)에 살균효과가 있으며, 또 약제의 제거 및 세정이 불필요하며 잔여물의 염려가 없는 것이 장점이다. However, UVC has a sterilizing effect on a wide range of microorganisms (eg, viruses, bacteria, worms, protozoa, etc.) including chlorine-resistant bacteria by acting directly on the DNA of living things. is an advantage.
보통 자외선은 10 ~ 400 nm의 파장대를 가진 모든 전자기적 방사에너지를 말하는데, 파장대별로 구분하여 320 ~ 400 nm 장파장대의 UVA, 280 ~ 320 nm의 UVB, 그리고 그 보다 파장이 짧은 200 ~ 280 nm의 UVC로 나뉜다. Usually, UV rays refer to all electromagnetic radiation energy with a wavelength range of 10 ~ 400 nm. Divided by wavelength, UVA of 320 ~ 400 nm, UVB of 280 ~ 320 nm, and UVC of 200 ~ 280 nm with shorter wavelengths. is divided into
UVC 영역의 자외선이 특히 미생물의 살균에 효과적이므로 상수나 수, 기타 살균 목적으로 사용하는 자외선은 UVC 영역이다. Since the UVC area is particularly effective in sterilizing microorganisms, the UVC area is used for water, water, and other sterilization purposes.
하지만, UVC 자외선을 이용하는 UVC 램프로 물 속의 세균이나 바이러스 등을 살균하는 기존 대부분의 장치들은 물 속에 UVC 램프를 직접 집어 넣어서 살균 처리하는 접촉식인 관계로 UVC 램프의 교체, 수리 등과 같은 유지보수 시 흐르는 물을 잠금 상태에서 작업을 해야 하고, 결국 시간적인 측면이나 작업성 측면에서 불리한 점이 있다. However, most existing devices that sterilize bacteria or viruses in water with UVC lamps that use UVC ultraviolet rays are contact-type in which UVC lamps are put directly into water for sterilization. It is necessary to work in a locked state with water, and eventually there is a disadvantage in terms of time or workability.
그리고, 흐르는 물에 UVC 자외선을 조사하는 타입이 일부 있기는 하지만, 구조적으로 복잡하여 작업 시 취급이 불편하고, 기존 배관이나 신규 배관에 연결하여 사용하는데 어려움이 있는 등 활용성이 떨어지는 단점이 있다. In addition, although there are some types of irradiating UVC ultraviolet rays to flowing water, they are structurally complicated, so handling is inconvenient during work, and there are disadvantages in usability such as difficulty in connecting to existing or new pipes and using them.
특히, 대용량의 물을 살균 처리하는 조건에서 기존의 타입들은 UVC 자외선과 물 간의 충분한 접촉이 어려운 관계로 살균 효과가 떨어지는 단점이 있다. In particular, under the condition of sterilizing a large amount of water, the existing types have a disadvantage in that the sterilization effect is poor because it is difficult to sufficiently contact UVC ultraviolet rays and water.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 각종 배관 사이에 직접 연결 설치하여 흐르는 물 속에 UVC 자외선을 조사함으로써 염소내성균을 포함한 폭 넓은 미생물, 예를 들면 바이러스, 세균, 원충 등과 같은 미생물을 살균할 수 있고, UVC 자외선 조사 파트와 물 챔버 파트로 구성되는 일체형의 모듈 형태로 이루어져 교체, 수리 등의 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 구조가 간단하고 제작이 쉬우며 제작비용을 절감할 수 있는 배관 사이에 삽입되어 흐르는 물을 살균 처리할 수 있는 한편, 특히 UV 광원과 모듈 구조의 설계를 통해 살균기 모듈을 통과하는 물이 반드시 40mJ/㎠ 이상의 조사량을 받을 수 있도록 함과 더불어 직렬 구성 및 병렬 구성을 통해 처리 용량을 용이하게 확대할 수 있는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been devised in view of this point, and a wide range of microorganisms including chlorine-resistant bacteria, for example, microorganisms such as viruses, bacteria, protozoa, etc. It is possible to sterilize the product, and it is made in the form of an all-in-one module consisting of a UVC ultraviolet irradiation part and a water chamber part, so maintenance such as replacement and repair is easy, and the structure is simple, easy to manufacture, and it is possible to reduce the manufacturing cost. While it is possible to sterilize flowing water by being inserted between the pipes, it is possible to sterilize the water passing through the UV light source and module structure so that the water passing through the sterilizer module must receive an irradiation dose of 40mJ/cm2 or more, as well as in series and parallel configurations. It is an object of the present invention to provide a UVC LED reactor for sterilizing flowing water that can easily expand its treatment capacity through its construction.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, the UVC LED reactor for sterilizing flowing water provided by the present invention has the following characteristics.
상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 살균 전의 물 공급을 위한 물 공급관과, 상기 물 공급관에서 분기되는 다수 개의 공급측 분기관과, 살균 후의 물 배출을 위한 물 배출관과, 상기 물 배출관에서 분기되는 다수 개의 배출측 분기관과, 자외선 조사를 위한 UVC 조사부와 물의 흐름 공간을 제공하기 위한 워터 챔버의 조합으로 구성되는 다수 개의 리액터 모듈을 포함한다. The UVC LED reactor for sterilizing the flowing water includes a water supply pipe for supplying water before sterilization, a plurality of supply-side branch pipes branching from the water supply pipe, a water discharge pipe for discharging water after sterilization, and a plurality of branches branching from the water discharge pipe It includes a plurality of reactor modules composed of a discharge-side branch pipe, a combination of a UVC irradiator for UV irradiation, and a water chamber for providing a space for water to flow.
특히, 상기 리액터 모듈은 연결관에 의해 서로 연결됨과 더불어 직렬로 배치되면서 공급측 분기관과 배출측 분기관 사이에 연결되어 하나의 열(列)을 이룸으로써 물이 하나의 열을 이루는 각 리액터 모듈을 순차적으로 경유하게 되는 동시에 이러한 리액터 모듈의 열이 병렬로 다수 배치됨으로써 물 공급관의 각 공급측 분기관을 통해 공급되는 물이 병렬을 이루는 각 열을 동시에 경유하게 되는 것이 특징이다. In particular, the reactor modules are connected to each other by a connection pipe and arranged in series, and are connected between the supply side branch pipe and the discharge side branch pipe to form one row, so that each reactor module in which water forms one row. It is characterized in that the water supplied through each supply-side branch pipe of the water supply pipe passes through each row in parallel at the same time as passing through sequentially and a plurality of rows of these reactor modules are arranged in parallel.
여기서, 상기 물 공급관과 물 배출관 사이에는 입구측 밸브과 출구측 밸브를 가지는 바이패스관이 설치될 수 있다. Here, a bypass pipe having an inlet valve and an outlet valve may be installed between the water supply pipe and the water outlet pipe.
그리고, 상기 리액터 모듈의 UVC 조사부는 SMPS 케이스와, 상기 SMPS 케이스의 내부에 설치되는 SMPS와, 상기 SMPS 케이스의 하단부에 설치되는 PCB 몸체와, 상기 PCB 몸체의 내부 저면에 설치되는 PCB 및 LED와, 상기 PCB 몸체의 저면부에 설치되어 PCB 및 LED를 마감하면서 LED의 빛을 투과시키는 렌즈와, 상기 렌즈를 지지하면서 PCB 몸체의 저면부에 설치되는 렌즈 덮개를 포함할 수 있다. In addition, the UVC irradiation unit of the reactor module includes an SMPS case, an SMPS installed inside the SMPS case, a PCB body installed at the lower end of the SMPS case, and a PCB and LED installed on the inner bottom surface of the PCB body, It may include a lens that is installed on the bottom of the PCB body to pass the light of the LED while closing the PCB and the LED, and a lens cover that is installed on the bottom of the PCB body while supporting the lens.
바람직한 실시예로서, 상기 리액터 모듈의 워터 챔버는 서로 일정 간격을 유지하면서 좌우로 떨어져 있는 입구측 수직 유로 및 출구측 수직 유로와, 상기 입구측 수직 유로와 출구측 수직 유로 사이를 이어주면서 UVC 조사부의 저부에 나란하게 위치되는 수평 유로를 포함하며, 물이 한쪽의 입구측 수직 유로에서 반대쪽의 출구측 수직 유로로 수평 유로를 통해 동일선상에서 흐르도록 할 수 있다. In a preferred embodiment, the water chamber of the reactor module includes an inlet vertical flow path and an outlet vertical flow path spaced apart from each other while maintaining a certain distance from each other, and a UVC irradiation unit while connecting the inlet vertical flow path and the outlet vertical flow path. It includes a horizontal flow path positioned side by side at the bottom, and water can be made to flow from one inlet side vertical flow path to the opposite outlet side vertical flow path through the horizontal flow path on the same line.
바람직한 실시예로서, 상기 리액터 모듈의 워터 챔버는 챔버 바닥체 중심에 형성되면서 UVC 조사부의 축선상에 위치되는 입구측 수직 유로와, 챔버 벽체상에 형성되면서 입구측 수직 유로와 90°의 각도를 이루는 출구측 수평 유로와, 상기 입구측 수직 유로 및 출구측 수평 유로와 통하면서 챔버 내부 공간에 조성되는 챔버형 유로를 포함할 수 있다. As a preferred embodiment, the water chamber of the reactor module is formed at the center of the chamber bottom and forms an inlet vertical flow path positioned on the axis of the UVC irradiation unit, and an inlet vertical flow path formed on the chamber wall at an angle of 90°. It may include an exit-side horizontal flow path, and a chamber-type flow path formed in the chamber interior space while communicating with the inlet-side vertical flow path and the exit-side horizontal flow path.
이때, 상기 워터 챔버의 챔버형 유로는 입구측 수직 유로와 동축을 이루며 챔버 바닥에서 일정 높이로 수직 형성되어 입구측 수직 유로를 통해 들어온 물을 UVC 조사부의 저면까지 유도하는 역할의 유도관을 포함할 수 있다. At this time, the chamber-type flow path of the water chamber is coaxial with the inlet side vertical flow path and is vertically formed at a certain height from the bottom of the chamber, and includes an induction pipe serving to guide water entering through the inlet side vertical flow path to the bottom surface of the UVC irradiation unit. can
바람직한 실시예로서, 상기 공급측 분기관과 배출측 분기관에는 개폐 밸브가 설치됨으로써 처리 용량에 따라 병렬을 이루는 각 열의 리액터 모듈을 선택적으로 사용할 수 있다. As a preferred embodiment, the supply-side branch pipe and the discharge-side branch pipe are provided with on-off valves, so that reactor modules in each row in parallel can be selectively used according to the processing capacity.
본 발명에서 제공하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 다음과 같은 효과가 있다. UVC LED reactor for sterilizing flowing water provided by the present invention has the following effects.
첫째, 각종 배관 사이에 직접 연결 설치하여 흐르는 물 속에 UVC 자외선을 조사하는 구조이므로, 염소내성균을 포함한 폭 넓은 미생물을 살균할 수 있으며, 바이러스, 세균, 원충 등의 불활성화 효과가 높은 265nm UV LED를 적용한 자외선 이용 효율을 높이는 구조를 채택하여 높은 제균 효율을 물론 전원입력 순간 신속한 제균이 가능한 효과가 있다. First, since it is a structure that directly connects and installs between various pipes and irradiates UVC ultraviolet rays in flowing water, it can sterilize a wide range of microorganisms including chlorine-resistant bacteria. By adopting a structure that increases the applied ultraviolet light utilization efficiency, it has the effect of not only high sterilization efficiency but also rapid sterilization at the moment of power input.
둘째, 여러 개의 리액터 모듈을 직렬 조합 및/또는 병렬 조합하여 구조적으로 UVC가 가려지거나 물의 흐름 방향에 따라 노출시간이 줄어드는 문제를 최소화함으로써, 모든 구간의 흐르는 물이 조사받는 UVC의 농도를 충분하게 또 균일하게 컨트롤할 수 있는 등 대용량의 유량에 대한 살균 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다. Second, by combining several reactor modules in series and/or in parallel to minimize the problem of structurally shielding UVC or reducing exposure time according to the direction of water flow, It has the effect of maximizing the sterilization effect for a large amount of flow, such as uniform control.
셋째, 직렬 조합을 이루는 리액터 모듈의 수를 늘릴 수 있으므로 흐르는 물에 대한 UVC의 농도를 높일 수 있으며(예컨대, 흐르는 물이 반드시 40mJ/㎠ 이상의 조사량을 받을 수 있도록 할 수 있다), 병렬 조합을 이루는 리액터 모듈의 수를 늘릴 수 있으므로 다양한 사용처에 맞게 처리 용량을 용이하게 늘릴 수 있는 효과가 있다. Third, since the number of reactor modules forming a series combination can be increased, the concentration of UVC with respect to flowing water can be increased (for example, flowing water must receive an irradiation dose of 40 mJ/cm 2 or more), and a parallel combination can be achieved Since the number of reactor modules can be increased, there is an effect that the processing capacity can be easily increased for various uses.
넷째, UVC 조사부와 워터 챔버를 일체식으로 조합한 형태의 리액터 모듈을 채택함으로써, 교체, 수리 등의 유지보수가 용이할 뿐만 아니라, 구조가 간단하고 제작이 쉬우며 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. Fourth, by adopting a reactor module in the form of an integral combination of the UVC irradiation part and the water chamber, maintenance such as replacement and repair is easy, and the structure is simple, easy to manufacture, and the effect of reducing the manufacturing cost there is
다섯째, 사이즈가 작고 컴팩트하면서 무게를 줄일 수 있는 등 슬림한 디자인으로 가로 방향 및 세로 방향 등 어느 방향으로도 설치가 가능할 뿐만 아니라, 내압설계가 용이하고, 모듈별 석영 글래스창을 얇게 구성하는 것이 가능한 효과가 있다. Fifth, it has a slim design that is small in size and compact and can reduce weight, so it can be installed in any direction, such as horizontal and vertical, as well as easy pressure-resistant design and thin quartz glass windows for each module. It works.
여섯째, 모듈의 리플렉터 기술에 의해 배광의 적절한 제어가 가능하여 수량이나 수질 등에 따라 최적의 살균환경을 조성할 수 있는 동시에 설비 운용의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다. Sixth, proper control of light distribution is possible by the reflector technology of the module, so that it is possible to create an optimal sterilization environment according to quantity or water quality, and at the same time increase the efficiency of facility operation.
일곱째, 적용 대상이나 장소에 따라 리액터 모듈의 직렬 조합 및 병렬 조합을 적절히 선택하여 소규모 정수장은 물론 대규모 정수장에 모두 적용할 수 있는 등 처리장 규모에 맞는 최적의 살균처리시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다. Seventh, it has the effect of constructing an optimal sterilization treatment system suitable for the size of the treatment plant, such as applicable to both small-scale water purification plants as well as large-scale water purification plants by appropriately selecting serial and parallel combinations of reactor modules according to the application target or location. .
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 UVC 조사부를 나타내는 사시도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 일 예를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 일 예에 대한 사용상태를 나타내는 단면도
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 다른 예를 나타내는 사시도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 다른 예에 대한 사용상태를 나타내는 단면도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 발광 파장별 불활성화 능력을 보여주는 그래프1 and 2 are perspective views showing a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing a UVC irradiation unit of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
4 to 6 are perspective views illustrating an example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view illustrating a state of use of an example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
8 to 10 are perspective views illustrating another example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
11 is a cross-sectional view showing a use state of another example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
12 is a graph showing the inactivation ability for each emission wavelength in the UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터를 나타내는 사시도이다. 1 and 2 are perspective views showing a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 여러 개의 리액터 모듈(16)을 직렬 및/또는 병렬로 조합하여 모든 구간의 흐르는 물에 조사되는 UVC 농도를 균일하게 함과 더불어 물의 흐름 방향에 따라 물이 자외선에 노출되는 시간을 충분히 확보함으로써(예컨대, 약 10mm 이내에서 약 2초 정도 물에 자외선에 조사되도록 하고 1∼2ℓ/min의 속도로 채수가 가능하도록 함으로써), 대용량의 물을 효과적으로 살균 처리할 수 있는 구조로 이루어진다. 1 and 2, the UVC LED reactor for sterilizing the flowing water combines
이를 위하여, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 운반, 설치 및 관리를 용이하게 하는 수단으로 리액터 본체(35)를 포함한다. To this end, the UVC LED reactor for sterilizing the flowing water includes a
상기 리액터 본체(35)는 개폐 가능한 도어를 포함하는 사각의 캐비넷 형태로서, 이러한 리액터 본체(35)의 내부에 배관은 물론 직력 및 병렬 조합되는 다수의 리액터 모듈(16) 등이 수용된다. The
여기서, 상기 리액터 본체(35)의 양쪽 측면부에는 물 공급관(10)과 물 배출관(12)의 각 한쪽 끝 부분이 나와있게 되며, 이렇게 리액터 본체(35)의 밖으로 나와있는 부분을 이용하여 사용처측 배관이 연결될 수 있게 된다. Here, one end of each of the
이렇게 다수의 리액터 모듈(16), 물 공급관(10), 물 배출관(12) 등의 리액터 부품들이 리액터 본체(35) 내에 모두 수용되면서 하나의 유니트 구조를 취하게 되므로서, 운반이 쉽고 현장에서 물 공급관(10)과 물 배출관(12)에 사용처측 배관만 연결하면 설치 작업을 용이하게 할 수 있게 된다. In this way, the reactor parts such as a plurality of
그리고, 상기 리액터 본체(35)의 내부에는 컨트롤러 등의 전자부품(36)이 설치되며, 이때의 전자부품(36)은 리액터 모듈(16)의 UVC 조사부(14)측과 전기적으로 연결될 수 있게 된다. In addition, an
또한, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 살균 전의 물 공급을 위한 물 공급관(10)과 살균 후의 물 배출을 위한 물 배출관(12)을 포함한다. In addition, the UVC LED reactor for sterilizing the flowing water includes a
상기 물 공급관(10)과 물 배출관(12)은 원형의 파이프 형태로서, 리액터 본체(35)의 내부 한쪽 측벽부와 반대쪽 측벽부에 나란한 자세로 수직 설치된다. The
여기서, 상기 물 공급관(10)과 물 배출관(12)은 "ㄷ"자 형상을 취하면서 하나로 통하는 2열의 파이프 형태로 이루어질 수 있게 된다. Here, the
그리고, 상기 물 공급관(10)의 초입 구간과 물 배출관(12)의 말기 구간에는 각각 공급관 밸브(37)와 배출관 밸브(38)가 설치되며, 이렇게 설치되는 공급관 밸브(37)와 배출관 밸브(38)는 수동식 또는 전자식 밸브로 이루어져 필요 시에 물 공급관(10)과 물 배출관(12)으로 흐르는 물을 단속할 수 있게 된다. In addition, a
또한, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 물 공급관(10)측에서 공급되는 물을 각각의 리액터 모듈(16)로 분배하고 각각의 리액터 모듈(16)에서 나오는 살균 처리된 물을 물 배출관(12)측으로 보내는 수단으로 다수 개의 공급측 분기관(11)과 다수 개의 배출측 분기관(13)을 포함한다. In addition, the UVC LED reactor that sterilizes the flowing water distributes the water supplied from the
상기 공급측 분기관(11)은 물 공급관(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 분기되면서 병렬 조합을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)측으로 물을 보내는 역할을 하게 된다. The supply-
이때, 상기 공급측 분기관(11)은 직렬로 배치되는 리액터 모듈(16)의 열 중에서 가장 앞쪽에 있는 리액터 모듈(16)에 연결될 수 있게 된다. At this time, the supply-
이에 따라, 상기 공급측 분기관(11)을 따라 흐르는 물은 각각의 공급측 분기관(11)을 통해 병렬 조합을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)에 보내질 수 있게 된다. Accordingly, water flowing along the supply-
그리고, 상기 각각의 공급측 분기관(11)에는 수동 또는 자동으로 개폐 작동이 가능한 개폐 밸브(34)가 각각 설치되며, 이에 따라 각 개폐 밸브(34)를 선택적으로 ON(열림) 작동시키거나 OFF(닫힘) 작동시키게 되면, 사용처측 배관에서 공급되는 물의 처리 용량에 따라 병렬을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)을 선택적으로 사용할 수 있게 된다. In addition, each of the supply-
즉, 물의 처리 용량에 맞춰서 리액터 모듈(16)의 사용 갯수를 적절히 조절할 수 있게 된다. That is, the number of
상기 배출측 분기관(13)은 물 배출관(12)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 분기되면서 병렬 조합을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)측에서 배출되는 물을 받는 역할을 하게 된다. The discharge-
이때, 상기 배출측 분기관(13)은 직렬로 배치되는 리액터 모듈(16)의 열 중에서 가장 뒷쪽에 있는 리액터 모듈(16)에 연결될 수 있게 된다. At this time, the discharge
이에 따라, 병렬 조합을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)에서 배출되는 물은 각각의 배출측 분기관(13)을 통해서 물 배출관(12)으로 보내질 수 있게 된다. Accordingly, the water discharged from the
그리고, 상기 각각의 배출측 분기관(13)에는 수동 또는 자동으로 개폐 작동이 가능한 개폐 밸브(34)가 각각 설치되며, 이에 따라 각 개폐 밸브(34)를 선택적으로 ON(열림) 작동시키거나 OFF(닫힘) 작동시키게 되면, 사용처측 배관에서 공급되는 물의 처리 용량에 따라 병렬을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)을 선택적으로 사용할 수 있게 된다. In addition, an on/off
즉, 상기 개폐 밸브(34)를 열거나 닫아서 각 열의 리액터 모듈(16)측에서의 물의 흐름을 개통 또는 차단함으로써, 물의 처리 용량에 맞춰서 리액터 모듈(16)의 사용 갯수를 적절히 조절할 수 있게 된다. That is, by opening or closing the opening/closing
또한, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 물에 자외선을 조사하여 물을 실질적으로 살균하는 수단으로 다수 개의 리액터 모듈(16)을 포함한다. In addition, the UVC LED reactor for sterilizing flowing water includes a plurality of
상기 리액터 모듈(16)에는 세균, 바이러스, 원충 등 불활성화 효과가 높은 265nm UV-LED가 탑재되고, 자외선 이용 효율을 높이는 구조를 채용하여 높은 제균 효과를 실현할 수 있으며, 전원 입력수간 제균효과를 실현할 수 있는 동시에 규격 배수선의 적용으로 배관 설치가 용이한 이점이 있다. The
이를 위하여, 상기 리액터 모듈(16)은 자외선 조사를 위한 UVC 조사부(14)와 물의 흐름 공간을 제공하기 위한 워터 챔버(15)의 조합으로 이루어지게 된다.To this end, the
예를 들면, 상기 리액터 모듈(16)은 UVC 조사부(14)와 워터 챔버(15)가 일체식으로 상하 결합되는 구조로 이루어지게 된다.For example, the
특히, 상기 리액터 모듈(16)들은 연결관(17)에 의해 직렬 형태로 나란하게 연결되는 동시에 공급측 분기관(11)과 배출측 분기관(13) 사이에 연결되어 수평선을 따라 나란하게 배치되는 하나의 열(列)을 이루게 된다. In particular, the
이에 따라, 상기 공급측 분기관(11)을 통해 들어온 물은 하나의 열을 이루는 각각의 리액터 모듈(16)을 하나하나 차례대로 거친 후에 배출측 분기관(13)을 통해 빠져나갈 수 있게 된다. Accordingly, the water entering through the supply-
이렇게 상기 리액터 모듈(16)의 직렬 연결을 통해 물이 충분한 자외선 조사량을 받게 되고, 결국 흐르는 물에 효과적인 농도의 자외선이 조사되도록 하여 살균 농도를 확대함으로써, 물 속의 대장균이나 살모넬라균 등은 물론 그보다 더 강안 원충들을 효과적으로 사멸시킬 수 있게 된다. In this way, through the series connection of the
그리고, 다수의 리액터 모듈(16)이 직렬로 조합되어 이루는 열은 다수의 열로 이루어질 수 있으며, 이때의 각각의 열은 병렬로 배치될 수 있게 된다. In addition, a column formed by combining a plurality of
즉, 상기 리액터 모듈(16)들이 모여서 만든 열이 다수 개 구비되고, 이렇게 구비되는 다수 개의 열은 양편의 물 공급관(10)과 물 배출관(12) 사이에서 리액터 본체(25)의 상하 방향을 따라 일정 간격으로 배치되면서 물 공급관(10)측과 물 배출관(12)측으로 연결될 수 있게 된다.That is, a plurality of rows made by gathering the
이에 따라, 상기 물 공급관(10)의 각 공급측 분기관(11)을 통해 공급되는 물은 병렬을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)을 동시에 경유한 후에 각 배출측 분기관(13)을 통해 빠져나갈 수 있게 된다.Accordingly, the water supplied through each supply-
이렇게 직렬 조합을 이루는 리액터 모듈(16)들의 각 열을 병렬로 연결함으로써, 물의 살균 처리 용량을 확대할 수 있게 된다. By connecting each row of the
그리고, 직렬 조합을 이루는 리액터 모듈(16)들의 각 열을 병렬 조합으로 늘릴 수 있으므로, 다양한 용량을 처리하는 소규모, 대규모 등의 각 사용처에 맞춰서 처리 용량을 용이하게 조절할 수 있게 된다. In addition, since each row of the
여기서, 상기 직렬 조합을 이루는 각각의 리액터 모듈(16)은 리액터 본체(35)의 안쪽 벽면에 설치되어 있는 직사각형 판체 형태의 모듈 지지대(39) 상에 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다. Here, each of the
또한, 상기 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터는 리액터 모듈(16)측으로 향하는 물을 우회시킬 수 있는 수단으로 바이패스관(20)을 포함한다. In addition, the UVC LED reactor for sterilizing the flowing water includes a
상기 바이패스관(20)은 리액터 본체(35)의 내부 아래쪽에서 물 공급관(10)과 물 배출관(12) 사이에 연결 설치된다. The
그리고, 상기 바이패스관(20)의 물 공급관(10)측과의 연결 부위에 인접한 위치에는 수동식 또는 자동식의 입구측 밸브(18)가 설치되고, 바이패스관(20)의 물 배출관(12)측과의 연결 부위에 인접한 위치에도 수동식 또는 자동식의 출구측 밸브(19)가 설치된다. In addition, a manual or
이에 따라, 리액터 가동 전 물이 정상적으로 흐르고 있다는 것을 확인하는 경우, 리액터의 점검, 수리, 교체 등이 필요한 경우 등과 같은 상황에서 물 공급관(10)과 물 배출관(12)에 있는 공급관 밸브(37) 및 배출관 밸브(38)를 닫고, 바이패스관(20)에 있는 입구측 밸브(18)와 출구측 밸브(19)를 열어서 물 배출관(12)을 통해 물이 빠져나오는 것을 보는 방법 등으로 물의 흐름을 확인할 수 있거나, 물을 우회시킨 상태에서 리액터 모듈(16)의 점검 작업 등을 할 수 있다. Accordingly, when it is confirmed that water is flowing normally before starting the reactor, when checking, repairing, or replacing the reactor is required, the
이와 같이, 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터의 확장 방법은 용량 이상의 살균 농도나 용량의 살균 시 리액터를 직렬 및/또는 병렬로 구성하여 연결하는 방법으로서, 기존의 대용량 장치의 경우 유수가 지나가는 공간의 크기를 늘리는 방식과 달리, 단위 리액터의 구성을 확장하는 방법이며, 이러한 방법의 경우 구조적으로 자외선이 가려지거나, 물의 흐름 방향에 따라 노출시간이 줄어드는 등의 문제를 최소화하여 모든 구간의 흐르는 물이 조사받는 UVC의 농도를 균일하게 컨트롤할 수 있게 된다. As described above, the UVC LED reactor extension method for sterilizing flowing water is a method of connecting reactors in series and/or parallel when sterilizing a sterilization concentration or capacity higher than the capacity. Unlike the method of increasing the size, it is a method of expanding the composition of the unit reactor. In this method, the problems such as structurally blocking UV rays or reducing the exposure time according to the direction of the water flow are minimized, so that flowing water in all sections is irradiated. It becomes possible to uniformly control the concentration of UVC received.
보통 대장균이나 살모넬라균 등은 자외선을 조사하면 살균되는데, 그보다 더 강한 원충들은 포낭을 형성하기 때문에 많은 양의 자외선을 조사해야만 살균될 수 있다. Usually Escherichia coli or Salmonella are sterilized when irradiated with ultraviolet rays, but the stronger protozoa form cysts, so they can only be sterilized by irradiating a large amount of ultraviolet ray.
자외선의 파장 중 265nm 파장은 포낭을 뚫고 들어가 단시간 내에 세포의 DNA, m-RNA의 염기서열을 파괴시켜 더 이상 증식하지 못하게 함으로써 궁극적으로 세균을 사멸시키는 능력을 가지고 있다. Among the wavelengths of ultraviolet rays, the 265nm wavelength penetrates the cyst and destroys the nucleotide sequence of DNA and m-RNA of the cell within a short time, preventing further proliferation, and ultimately has the ability to kill bacteria.
이 과정에서 필요한 자외선 농도는 40mJ/㎠이며, 다시 말해 265nm 파장이 40mJ/㎠의 농도로 조사되지 않을 경우 살균되지 않은 균이 잔재할 수 있으며, 이는 균의 재증식으로 이루어질 수 있다. In this process, the required UV concentration is 40 mJ/cm 2 , that is, when the 265 nm wavelength is not irradiated with a concentration of 40 mJ/cm 2 , unsterilized bacteria may remain, and this can be achieved by re-proliferation of the bacteria.
결국, 단순히 흐르는 물에 자외선을 조사하는 것과 흐르는 물에 효과적인 농도의 자외선이 조사되도록 하는 것에는 본질적인 차이가 있다. After all, there is an essential difference between simply irradiating ultraviolet light to flowing water and allowing the flowing water to be irradiated with ultraviolet light at an effective concentration.
이와 관련하여, 자외선 조사 농도의 경우 50mW가 1초 동안 조사되면 그 양은 50mJ/㎠이다. In this regard, in the case of the UV irradiation concentration, when 50 mW is irradiated for 1 second, the amount is 50 mJ/cm 2 .
본 발명의 리액터는 UV 광원과 모듈 구조의 설계를 통해 리액터를 통과하는 물이 반드시 40mJ/㎠ 이상의 조사량을 받도록 하였으며, 이렇게 해야만 실질적으로 흐르는 물을 살균하는 것에 실효성이 있다. In the reactor of the present invention, through the design of the UV light source and the module structure, the water passing through the reactor must receive an irradiation dose of 40 mJ/cm 2 or more, and only in this way is effective in sterilizing the flowing water.
본 발명의 리액터는 50mW의 출력을 가지고 분당 40ℓ의 생산력으로 흐르는 물을 살균할 수 있다. The reactor of the present invention has an output of 50 mW and can sterilize flowing water at a production power of 40 liters per minute.
이와 더불어, 그 이상의 용량에도 동일한 원리를 적용하여 물을 살균하도록 하는 방법을 구현하였다. In addition, a method was implemented to sterilize water by applying the same principle to a higher capacity.
즉, 50mW의 리액터를 모듈식으로 구성하고, 직렬 연결을 통해 살균농도를 확대하고 병렬 연결을 통해 용량을 확대하였다. That is, a 50mW reactor was configured in a modular way, and the sterilization concentration was expanded through serial connection and capacity was expanded through parallel connection.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 UVC 조사부를 나타내는 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a UVC irradiation unit of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 리액터 모듈(16)의 UVC 조사부(14)는 SMPS 케이스(21)를 포함하며, 이러한 SMPS 케이스(21)의 내부에는 LED(25)에 전원을 제공하는 SMPS(22)가 설치된다. As shown in FIG. 3, the
그리고, 상기 SMPS 케이스(21)의 하단부에는 저면에 홈부를 가지는 원형 블록 형태의 PCB 몸체(23)가 체결구조로 설치되고, 이러한 PCB 몸체(23)의 홈부 내에는 LED(25)를 가지는 PCB(24)가 설치되며, 이때의 PCB(24)는 SMPS(22)측과 전기적으로 연결된다. And, at the lower end of the
이러한 PCB 몸체(23)의 저면부에는 홈부 가장자리 둘레를 따라 원판 형태의 렌즈(26), 예를 들면 석영 렌즈가 설치되고, 이때의 렌즈(26)와 PCB 몸체(23) 사이에는 기밀을 위한 테프론 소재의 리테이너(40)가 개재되며, 이렇게 PCB 몸체(23)의 저면부에 렌즈(26)가 설치됨에 따라 PCB 몸체(23)에 있는 PCB(24) 및 LED(25)가 마감될 수 있게 된다. A disk-shaped
이와 더불어, 상기 렌즈(26)의 지지를 위한 링 모양의 렌즈 덮개(27)가 PCB 몸체(23)의 저면부에 설치된다.In addition, a ring-shaped lens cover 27 for supporting the
이에 따라, 상기 SMPS(22)에서 공급되는 전원에 의해 LED(25)가 ON 작동되면, LED(25)의 자외선 빛이 렌즈(26)를 투과한 후에 렌즈(26)의 저면과 접하면서 흐르는 물에 다이렉트로 조사됨으로써, 물 속의 세균, 바이러스, 원충 등이 완전히 제균될 수 있게 된다. Accordingly, when the
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 일 예를 나타내는 사시도이다. 4 to 6 are perspective views illustrating an example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 워터 챔버(15)는 원형의 블록 형태로서, UVC 조사부(14)의 저면부, 즉 렌즈 덮개(27)의 저면부에 체결구조로 설치된다. 4 to 6 , the
이러한 워터 챔버(15)에는 서로 일정 간격을 유지하면서 좌우로 떨어져 있는 입구측 수직 유로(28a)와 출구측 수직 유로(29)가 형성되고, 워터 챔버(15)의 내부, 예를 들면 UVC 조사부(14)와의 결합 시 렌즈(26)에 의해 마감되면서 조성되는 공간부에는 입구측 수직 유로(28a)와 출구측 수직 유로(29) 사이를 이어주면서 UVC 조사부(14)에 있는 렌즈(26)의 저면부에 나란하게 위치되는 수평 유로(30)가 형성된다. In this
이때, 상기 입구측 수직 유로(28a)는 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 가장 앞쪽에 위치되는 경우 공급측 분기관(11)에 연결되거나 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 중간에 위치되는 경우 연결관(17)에 연결되고, 상기 출구측 수직 유로(29)는 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 가장 뒷쪽에 위치되는 경우 배출측 분기관(13)에 연결되거나 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 중간에 위치되는 경우 연결관(17)에 연결된다. At this time, the inlet-side
여기서, 상기 입구측 수직 유로(28a)와 출구측 수직 유로(29)에는 배관측과의 손쉬운 연결을 위한 원터치 방식의 피팅이 장착될 수 있게 되고, 상기 수평 유로(30)의 경우 그 상하 폭(예컨대, 챔버 바닥과 렌즈 저면 사이의 간격)은 10mm 이하, 바람직하게는 약 4mm 정도로 이루어질 수 있게 된다. Here, a one-touch fitting for easy connection with the pipe side can be mounted on the inlet-side
따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 워터 챔버(15)측으로 공급되는 물은 한쪽의 입구측 수직 유로(28a)를 통해 들어온 후에 수평 유로(30)를 따라 일직선 방향으로 흐른 후에 반대쪽의 출구측 수직 유로(29)를 통해 빠져나가게 되고, 이러한 과정에서 수평 유로(30)를 따라 흐르는 물은 렌즈(26)의 접한 상태로 흐르면서 LED(25)측과의 근접 거리에서 자외선을 다이렉트로 받게 되므로서, 물에 충분한 UVC의 농도가 가해질 수 있게 되고, 결국 물 속의 세균, 바이러스, 원충 등이 모두 제균될 수 있게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 7 , the water supplied to the
즉, 한쪽에서 반대쪽으로 동일선상에서 흐르면서 모든 물이 고르게 자외선 빛을 받으면서 흘러나갈 수 있게 되므로, 살균 효과를 극대화할 수 있게 된다. In other words, as all water flows in the same line from one side to the other while receiving ultraviolet light evenly, it is possible to maximize the sterilization effect.
이와 더불어, 상기 워터 챔버(15)에서는 물이 체류하는 공간없이 직선상의 수평 유로(30)를 통해 곧바로 흘러나게 되므로 워터 챔버(15)의 사이즈를 콤팩트하게 줄일 수 있는 동시에 무게 또한 경감할 수 있고, 고이게 되는 물의 양이 적어 보다 나은 유속을 확보할 수 있다. In addition, in the
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터에서 리액터 모듈의 워터 챔버의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 8 to 10 are perspective views illustrating another example of a water chamber of a reactor module in a UVC LED reactor for sterilizing flowing water according to an embodiment of the present invention.
도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 워터 챔버(15)는 원통형의 하우징 형태로서, UVC 조사부(14)의 저면부, 즉 렌즈 덮개(27)의 저면부에 체결구조로 설치된다. As shown in FIGS. 8 to 10 , the
이러한 워터 챔버(15)에는 챔버 바닥체 중심에 위치되는 동시에 UVC 조사부(14)의 축선상에 위치되는 입구측 수직 유로(28b)가 형성되고, 챔버 벽체상에 입구측 수직 유로(28b)와 90°의 각도를 이루는 출구측 수평 유로(31)가 형성되며, 워터 챔버(15)의 내부, 예를 들면 UVC 조사부(14)와의 결합 시 렌즈(26)에 의해 마감되면서 조성되는 공간부에는 입구측 수직 유로(28b)와 출구측 수평 유로(31) 사이를 이어주면서 UVC 조사부(14)에 있는 렌즈(26)의 저면부에 나란하게 위치되는 챔버형 유로(32)가 형성된다. In the
이때, 상기 입구측 수직 유로(28b)는 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 가장 앞쪽에 위치되는 경우 공급측 분기관(11)에 연결되거나 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 중간에 위치되는 경우 연결관(17)에 연결되고, 상기 출구측 수평 유로(31)는 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 가장 뒷쪽에 위치되는 경우 배출측 분기관(13)에 연결되거나 워터 챔버(15)가 직렬 조합의 중간에 위치되는 경우 연결관(17)에 연결된다. At this time, the inlet-side
여기서, 상기 입구측 수직 유로(28b)와 출구측 수평 유로(31)에는 배관측과의 손쉬운 연결을 위한 원터치 방식의 피팅이 장착될 수 있게 된다. Here, a one-touch type fitting for easy connection with the pipe side can be mounted on the inlet side
따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 워터 챔버(15)측으로 공급되는 물은 한쪽의 입구측 수직 유로(28b)를 통해 들어온 후에 챔버형 유로(32) 내에서 자외선을 받은 다음, 출구측 수평 유로(31)를 통해 빠져나가게 되고, 이러한 과정에서 챔버형 유로(32)를 경유하는 물은 렌즈(26)의 접한 상태로 유동되면서 LED(25)측과의 근접 거리에서 자외선을 다이렉트로 받게 되므로서, 물에 충분한 UVC의 농도가 가해질 수 있게 되고, 결국 물 속의 세균, 바이러스, 원충 등이 모두 제균될 수 있게 된다. Therefore, as shown in FIG. 11 , the water supplied to the
특히, 상기 챔버형 유로(32)에는 입구측 수직 유로(28b)와 동축을 이루면서 챔버 바닥 중심영역에 일정 높이로 돌출되는 원형관 형태의 유도관(33)이 수직 형성되고, 이에 따라 입구측 수직 유로(28b)를 통해 들어온 물은 유도관(33)에 의해유도되어 곧바로 위로 솟구쳐 UVC 조사부(14)의 저면부, 즉 렌즈(26)에 부딪히면서 자외선 빛을 직접 받을 수 있게 된다. In particular, in the chamber-
예를 들면, 상기 UVC 조사부(14)는 렌즈(26)를 통해 챔버형 유로(32)에 다이렉트로 UVC 265nm를 50mW의 강도로 조사하게 되고, 워터 챔버의 구조적 특성에 따라, 흐르는 물은 챔버 입구(입구측 수직 유로)에서 TOP면(렌즈면)까지 UVC 265nm를 조사받으며 차올라 최종적으로 UVC 파장이 조사되고 있는 렌즈(26)에 닿은 후 챔버 출구(출구측 수평 유로)로 흐르게 된다. For example, the
이 과정에서 흐르는 물은 끊기거나 가려지는 부분이 없이 UVC 265nm에 노출되어 40mJ/㎠ 이상의 조사량을 충분히 받을 수 있게 된다. In this process, flowing water is exposed to UVC 265nm without breaking or blocking, so that it can receive an irradiation dose of 40mJ/cm2 or more.
한편, 본 발명에서 제공하는 리액터는 살균에 가장 유효한 광을 내는 265nm 파장대의 LED(25)를 적용한 것이 특징이다. On the other hand, the reactor provided in the present invention is characterized in that the
도 12는 발광 파장별 불활성화 능력을 상대적으로 비교한 그래프로서, 265nm는 다른 어떠한 광보다도 살균능력이 높을 것을 확인할 수 있으며, 본 발명의 리액터는 265nm의 광으로 고효율적인 살균을 실현할 수 있다. 12 is a graph comparing the inactivation ability by light emission wavelength relatively, and it can be confirmed that 265 nm has a higher sterilization ability than any other light, and the reactor of the present invention can realize high-efficiency sterilization with 265 nm light.
이와 같이, 본 발명에서는 사용처의 배관 사이에 직접 연결 설치하여 물의 흐름을 계속 유지한 상태에서 물 속에 UVC 자외선을 조사하는 새로운 타입의 UVC LED 리액터를 제공함으로써, 바이러스, 세균, 원충 등과 같은 염소내성균을 포함한 폭 넓은 미생물을 효과적으로 살균할 수 있고, 특히 UV 광원과 모듈 구조의 설계를 통해 살균기를 통과하는 물이 반드시 40mJ/㎠ 이상의 조사량을 충족하게 받을 수 있도록 함과 더불어 직렬 구성 및 병렬 구성을 통해 처리 용량을 사용처의 요구에 맞춰 적절히 조절(확대 또는 축소)할 수 있다. As such, in the present invention, by providing a new type of UVC LED reactor that irradiates UVC ultraviolet rays in water while maintaining the flow of water by directly connecting and installing between the pipes at the place of use, chlorine-resistant bacteria such as viruses, bacteria, and protozoa It can effectively sterilize a wide range of microorganisms including The capacity can be appropriately adjusted (increased or reduced) according to the needs of the user.
10 : 물 공급관 11 : 공급측 분기관
12 : 물 배출관 13 : 배출측 분기관
14 : UVC 조사부 15 : 워터 챔버
16 : 리액터 모듈 17 : 연결관
18 : 입구측 밸브 19 : 출구측 밸브
20 : 바이패스관 21 : SMPS 케이스
22 : SMPS 23 : PCB 몸체
24 : PCB 25 : LED
26 : 렌즈 27 : 렌즈 덮개
28a,28b : 입구측 수직 유로 29 : 출구측 수직 유로
30 : 수평 유로 31 : 출구측 수평 유로
32 : 챔버형 유로 33 : 유도관
34 : 개폐 밸브 35 : 리액터 본체
36 : 전자부품 37 : 공급관 밸브
38 : 배출관 밸브 39 : 모듈 지지대
40 : 리테이너10: water supply pipe 11: supply side branch pipe
12: water discharge pipe 13: discharge side branch pipe
14: UVC irradiation unit 15: water chamber
16: reactor module 17: connector
18: inlet side valve 19: outlet side valve
20: bypass tube 21: SMPS case
22: SMPS 23: PCB body
24: PCB 25: LED
26: lens 27: lens cover
28a, 28b: entry side vertical flow path 29: exit side vertical flow path
30: horizontal flow path 31: exit side horizontal flow path
32: chamber type flow path 33: guide tube
34: on/off valve 35: reactor body
36: electronic component 37: supply pipe valve
38: discharge pipe valve 39: module support
40: retainer
Claims (7)
상기 리액터 모듈(16)은 연결관(17)에 의해 서로 연결됨과 더불어 직렬로 배치되면서 공급측 분기관(11)과 배출측 분기관(13) 사이에 연결되어 하나의 열(列)을 이룸으로써 물이 하나의 열을 이루는 각 리액터 모듈(16)을 순차적으로 경유하게 되는 동시에 이러한 리액터 모듈(16)의 열이 병렬로 다수 배치됨으로써 물 공급관(10)의 각 공급측 분기관(11)을 통해 공급되는 물이 병렬을 이루는 각 열을 동시에 경유하게 되며,
상기 리액터 모듈(16)의 UVC 조사부(14)는 SMPS 케이스(21)와, 상기 SMPS 케이스(21)의 내부에 설치되는 SMPS(22)와, 상기 SMPS 케이스(21)의 하단부에 설치되는 PCB 몸체(23)와, 상기 PCB 몸체(23)의 내부 저면에 설치되는 PCB(24) 및 LED(25)와, 상기 PCB 몸체(23)의 저면부에 설치되어 PCB(24) 및 LED(25)를 마감하면서 LED(25)의 빛을 투과시키는 렌즈(26)와, 상기 렌즈(26)를 지지하면서 PCB 몸체(23)의 저면부에 설치되는 렌즈 덮개(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.
A water supply pipe 10 for supplying water before sterilization, a plurality of supply-side branch pipes 11 branching from the water supply pipe 10, a water discharge pipe 12 for discharging water after sterilization, and the water discharge pipe 12 ), a plurality of reactor modules 16 consisting of a combination of a plurality of discharge-side branch pipes 13 branching from includes,
The reactor module 16 is connected to each other by a connecting pipe 17 and arranged in series, and is connected between the supply side branch pipe 11 and the discharge side branch pipe 13 to form a single row. While sequentially passing through each reactor module 16 constituting this one row, a plurality of rows of these reactor modules 16 are arranged in parallel, so that the water supply pipe 10 is supplied through each supply side branch pipe 11 Water passes through each row in parallel at the same time,
The UVC irradiation unit 14 of the reactor module 16 includes an SMPS case 21 , an SMPS 22 installed inside the SMPS case 21 , and a PCB body installed at the lower end of the SMPS case 21 . (23), the PCB 24 and the LED 25 installed on the inner bottom surface of the PCB body 23, and the PCB 24 and the LED 25 installed on the bottom surface of the PCB body 23 Flowing water, characterized in that it includes a lens 26 that transmits the light of the LED 25 while closing, and a lens cover 27 installed on the bottom of the PCB body 23 while supporting the lens 26 UVC LED reactor to sterilize.
상기 물 공급관(10)과 물 배출관(12) 사이에는 입구측 밸브(18)과 출구측 밸브(19)를 가지는 바이패스관(20)이 설치되는 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.
The method according to claim 1,
A UVC LED reactor for sterilizing flowing water, characterized in that a bypass pipe 20 having an inlet valve 18 and an outlet valve 19 is installed between the water supply pipe 10 and the water outlet pipe 12 . .
상기 리액터 모듈(16)의 워터 챔버(15)는 서로 일정 간격을 유지하면서 좌우로 떨어져 있는 입구측 수직 유로(28a) 및 출구측 수직 유로(29)와, 상기 입구측 수직 유로(28a)와 출구측 수직 유로(29) 사이를 이어주면서 UVC 조사부(14)의 저부에 나란하게 위치되는 수평 유로(30)를 포함하며, 물이 한쪽의 입구측 수직 유로(28a)에서 반대쪽의 출구측 수직 유로(29)로 수평 유로(30)를 통해 동일선상에서 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.
The method according to claim 1,
The water chamber 15 of the reactor module 16 has an inlet-side vertical flow path 28a and an outlet-side vertical flow path 29 spaced apart from each other while maintaining a predetermined distance from each other, and the inlet-side vertical flow path 28a and the outlet. It includes a horizontal flow path 30 positioned parallel to the bottom of the UVC irradiation unit 14 while connecting between the side vertical flow paths 29, and the water flows from one entry side vertical flow path 28a to the opposite exit side vertical flow path ( 29) UVC LED reactor for sterilizing flowing water, characterized in that it flows on the same line through the horizontal flow path 30.
상기 리액터 모듈(16)의 워터 챔버(15)는 챔버 바닥체 중심에 형성되면서 UVC 조사부(14)의 축선상에 위치되는 입구측 수직 유로(28b)와, 챔버 벽체상에 형성되면서 입구측 수직 유로(28b)와 90°의 각도를 이루는 출구측 수평 유로(31)와, 상기 입구측 수직 유로(28b) 및 출구측 수평 유로(31)와 통하면서 챔버 내부 공간에 조성되는 챔버형 유로(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.
The method according to claim 1,
The water chamber 15 of the reactor module 16 is formed at the center of the chamber bottom and has an inlet-side vertical flow path 28b positioned on the axis of the UVC irradiation unit 14, and an inlet-side vertical flow path formed on the chamber wall. (28b) and the exit-side horizontal flow path 31 forming an angle of 90°, and the inlet-side vertical flow path 28b and the exit-side horizontal flow path 31 communicate with the chamber-type flow path 32 formed in the chamber interior space UVC LED reactor for sterilizing flowing water, comprising a.
상기 워터 챔버(15)의 챔버형 유로(32)는 입구측 수직 유로(28b)와 동축을 이루며 챔버 바닥에서 일정 높이로 수직 형성되어 입구측 수직 유로(28b)를 통해 들어온 물을 UVC 조사부(14)의 저면까지 유도하는 역할의 유도관(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.
6. The method of claim 5,
The chamber-type flow path 32 of the water chamber 15 is coaxial with the inlet side vertical flow path 28b and is vertically formed at a certain height from the bottom of the chamber, and the UVC irradiator 14 ) UVC LED reactor for sterilizing flowing water, characterized in that it includes an induction pipe 33 serving to guide to the bottom of the.
상기 공급측 분기관(11)과 배출측 분기관(13)에는 개폐 밸브(34)가 설치되어 처리 용량에 따라 병렬을 이루는 각 열의 리액터 모듈(16)을 선택적으로 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 흐르는 물을 살균하는 UVC LED 리액터.The method according to claim 1,
The supply-side branch pipe (11) and the discharge-side branch pipe (13) are provided with an on/off valve (34) so that the reactor modules (16) in each row in parallel can be selectively used according to the processing capacity. UVC LED reactor to sterilize water.
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KR20240006315A (en) | 2022-07-06 | 2024-01-15 | 원상희 | A SMART RUNNING WATER DISINFECTION MODULATABLE DEVICE WITH SENSOR AND IoT DEVICE |
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