KR20010038517A - 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자외선과 오존에 의해 물을 연속적이고 균일하게 살균 정수하기 위한 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치에 관한 것으로서, 공기에 자외선을 조사함으로서 발생되는 오존을 물에 연속하여 균일하게 혼합함으로서 물을 1차로 살균하고, 이어서 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 하부에서 상측으로 순환되게 함으로서 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하며, 이러한 과정에 의해 물을 연속적으로 완벽하게 살균할 수 있는 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에서 제공하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법은, 자외선램프 외측의 공기통로를 통과하는 공기에 자외선을 조사하여 오존를 발생시키면서 이 오존을 흐르는 물에 균일하게 혼합함으로서 물을 1차로 연속적이고 균일하게 살균하고, 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 외측 하부에서 상측으로 순환되어 배출되게 함으로서 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치는, 공기유도관(1)이 직립된 자외선램프(2)의 외측에 끼워져 공기유도관(1)과 자외선램프(2) 사이에 공기통로(3)가 형성됨과 함께 상기 공기통로(3)의 하측부에는 공기공급수단(23)이 연결되어 상기 공기통로(3)를 통과하는 공기에 자외선을 조사함으로서 오존를 발생시키도록 된 것에 있어서, 공기유도관(1)의 외측에 끼워져 공기유도관(1)과의 사이에 통수공간(6)을 형성하고 양 길이방향의 선단부가 밀폐된 통수관(5)과, 상기 통수관(5)의 하측에 연결된 유입관(10)과, 상기 통수관(5)의 상측에 연결된 유출관(12)과, 상기 유입관(10)에 설치된 이젝터(13)와, 상기 공기통로(3)의 상측부와 이젝터(13)를 연결하고 있는 오존공급관(18)으로 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에서 제공하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치는,

공기통로(3)를 통과하는 공기에 자외선이 조사되는 것에 의해 오존이 발생되고 이 오존은 이젝터(13)에 의해 유입관(10)을 흐르는 물에 균일하게 혼합되므로서 물이 연속적이고 균일하게 1차 살균되며 1차 살균된 물은 통수공간(6)의 하측에서 상측으로 이동하면서 자외선램프(2)에서 조사되는 자외선에 의해 2차로 연속하여 균일하게 살균되는 것이다.

Description

오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치{Sterilization-clean water method by ozone-ultraviolet rays and apparatus thereof}

본 발명은 자외선과 오존에 의해 물을 연속적이고 균일하게 살균 정수하기 위한 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치에 관한 것이다.

공장에서 식품, 약제를 제조하기 위한 산업용물이나 일반 가정, 식당 등에서 식수나 세척수로 사용하기 위한 상수 또는 식물재배용물 등은 특히 인체나 동식물에 대한 안전성이 요구된다.

상기와 같은 용도로 이용되는 물은 공급하기 전에 그 안전성을 확보하기 위하여 살균공정이 필수적으로 행하여지며 살균하는 방법으로는 물에 염소나 그밖의 항생제를 투여하는 방법이 널리 이용되었다. 그런데 염소나 항생제와 같은 약품에 의해 물을 살균할 경우에는 미생물의 세포내 효소의 활동을 약화시키고 강한 살균작용을 하지만 수중에 소독제가 잔류하게 되어 그 안전성이 우려된다. 또 수중에 잔류하는 소독제에 대하여 저항력을 갖는 내성균이 생성되어 물의 안전성을 해칠 우려가 많은 것이다.

염소나 그밖의 항생제에 의한 살균의 문제점을 고려한 살균방법으로는 오존이나 자외선에 의한 살균이 널리 행하여지고 있다.

특히 오존은 살균력이 염소의 7배가량 강력할 뿐만 아니라 염소보다 15∼20배 정도의 살균효과를 얻을 수 있고, 세균이나 곰팡이류를 구성하는 분자를 직접 분해하므로 식중독균이나 병원성 대장균을 효과적으로 살균할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 산화력을 가지고 있어 중금속, 악취를 분해할 수 있으며, 공기보다 가볍고 매우 불안정한 기체여서 살균, 산화, 분해작용 (이하 "살균" 이라 한다.)을 한 후에는 산소 또는 안정된 물질로 변환되므로 물의 살균효과와 살균 후의 안전성에 있어 우수한 물질로 알려져 있다.

오존의 우수한 살균작용을 이용한 장치로는 물이 수용된 용기에 오존을 공급하여 물을 살균하는 방법과 단순장치가 제공되어 있으나 이러한 종래의 기술에 있어서는 오존이 용기의 한정된 범위에만 공급됨으로 물을 연속적이고 균일하게 살균할 수 없어 완벽한 물의 살균작용을 기대할 수 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점을 고려하여, 공기에 자외선을 조사함으로서 발생되는 오존을 물에 연속하여 균일하게 혼합함으로서 물을 1차로 살균하고, 이어서 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 하부에서 상측으로 순환되게 함으로서 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하며, 이러한 과정에 의해 물을 연속적으로 완벽하게 살균할 수 있는 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법 및 살균 정수장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 살균 정수장치의 단면도

도 2는 도 1에 있어 A부의 확대도

※도면중 주요 부분에 대한 부호설명

1. 공기유도관 2. 자외선램프

3. 공기통로 4. 스페이서

5. 통수관 5a. 방향판

6. 통수공간 7. 통수관밀폐캡

10. 유입관 12. 유출관

13. 이젝터 18. 오존공급관

23. 공기공급수단

본 발명에서 제공하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법은, 자외선램트 외측의 공기통로를 통과하는 공기에 자외선을 조사하여 오존를 발생시키면서 이 오존을 흐르는 물에 균일하게 혼합함으로서 물을 1차로 연속적이고 균일하게 살균하고, 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 외측 하부에서 상측으로 순환되어 배출되게 함으로서 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치는, 공기유도관이 직립된 자외선램프의 외측에 끼워져 공기유도관과 자외선램프 사이에 공기통로가 형성됨과 함께 상기 공기통로의 하측부에는 공기공급수단이 연결되어 상기 공기통로를 통과하는 공기에 자외선을 조사함으로서 오존를 발생시키도록 된 것에 있어서, 공기유도관의 외측에 끼워져 공기유도관과의 사이에 통수공간을 형성하고 양 길이방향의 선단부가 밀폐된 통수관관, 상기 통수관의 하측에 연결된 유입관과, 상기 통수관의 상측에 연결된 유출관과, 상기 유입관에 설치된 이젝터와, 상기 공기통로의 상측부와 이젝터를 연결하고 있는 오존공급관으로 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치는, 상기 공기통로를 통과하는 공기에 자외선이 조사되는 것에 의해 오존이 발생되고 이 오존은 이젝터에 의해 유입관을 흐르는 물에 균일하게 혼합되므로서 물이 연속적이고 균일하게 1차 살균되며, 1차 살균된 물은 통수공간의 하측에서 상측으로 이동하면서 자외선램프에서 조사되는 자외선에 의해 2차로 연속하여 균일하게 살균되는 것이다.

이하 본 발명의 구체적인 일 실시예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 살균 정수장치의 단면도, 도 2는 도 1에 있어서 A부의 확대도를 각각 도시하고 있다.

자외선의 투과가 가능한 석영재로 된 공기유도관(1)은 직립된 자외선램프(2)의 외측에 끼워져 공기유도관(1)과 자외선램프(2) 사이에 공기통로(3)을 형성하고 있고 이들 공기유도관(1)과 자외선램프(2)는 스페이서(4,4)에 의해 그 길이방향 양 선단부가 각각 고정되어 있다.

스페이서(4)는 중공의 링 형상으로 되어 내측에 형성된 대경부(4a)에는 상기 공기유도관(1)의 선단이 결합되어 있고 소경부(4b)에는 상기 자외선램프(2)의 선단부가 결합되어 있으며 상기 대경부(4a)를 관통하도록 축방향으로는 관통구멍(4c)이 형성되어 이 관통구멍(4c)이 상기 공기통로(3)와 통하도록 되어 있다.

상기 공기유도관(1)의 외측에는 통수관(5)이 끼워져 공기유도관(1)과의 사이에 통수공간(6)을 형성하고 있고 상기 통수관(5)의 길이방향 양 선단부는 통수관밀폐캡(7,7)에 의해 각각 밀폐되어 있다.

통수관밀폐캡(7)은 중공의 통 형상으로 되어 그 내경부의 일측이 상기 스페이서(4)의 외면에 나사 결합되어 있음과 함께 그 축방향 일측 선단부는 상기 통수관(5)의 선단부에 체결밴드(8)에 의해 긴밀하게 결합되어 있다.

상기 각 통수관밀폐캡(7)의 축방향 타측 선단에는 체결볼트(9a)에 의해 밀폐캡(9)이 각각 결합되어 이 밀폐캡(9)과 스페이서(4) 사이의 통수관밀폐캡(7) 내에 공간부(7a)를 형성시키고 있다.

상기 통수관(5)의 내부에는 상하로 소정의 간격을 두고 물을 지그제그로 상승하도록 유도하기 위한 방향판(5a)이 설치되어 있다. 또 통수관(5)의 하측에는 통수공간(6)의 하부와 통하도록 유입관(10)이 연결되어 있음과 함께 통수관(5)의 상측에는 통수공간(6)의 상부와 통하도록 유출관(12)이 연결되어 있다.

상기 유입관(10)에는 통수관(5)쪽으로 부터 이젝터(Ejector,13)와 압력스위치(14)와 여과기(15)와 펌프(16)가 차례로 설치되어 있고 상기 유출관(12)은 분기되어 일측 분기관에 활성탄이 수용된 오존제거통체(17)가 설치되어 있다.

그리고 상기 상측 통수관밀폐캡(7) 내에 형성된 공간부(7a)는 오존공급관(18)에 의해 상기 이젝터(13)와 연결되어 있음과 함께 오존공급관(18)에는 체크밸브(19)가 설치되어 있고 상기 하측 통수관밀폐캡(7) 내에 형성된 공간부(7a)에는 공기유도관(20)의 일측 선단이 연결되어 있다. 또 공기유도관(20)에는 공간부(7a)쪽으로부터 전자변(21)과 에어프로우미터(22)가 설치되어 있으며 공기유도관(20)의 타측 선단은 에어드라이어(23a)와 에어공급기로(23b)로 되는 공기공급수단(23)이 설치되어 있다.

지시부호 24는, 자외선램프(2)의 각 전극단자에 연결된 자외선안정기이다.

상기와 같은 본 발명에 의해 물을 살균하는 작용은 다음과 같다.

먼저 펌프(16)를 가동시켜 유입관(10)을 통하여 물을 통수관(5)쪽으로 펌핑하고 공기공급수단(23)에 의해 공기를 공기유도관(20)를 통하여 공급하며 자외선안정기(24)를 작동시켜 자외선램프(2)를 발광시킨다.

상기와 같이 장치를 가동하면 공기유도관(20)를 통하여 공급되는 공기는 하측 통수관밀폐캡(7) 내에 형성된 공간부(7a)와 스페이서(4)에 형성된 관통구멍(4c)를 통하여 공기유도관(1)과 자외선램프(2) 사이의 공기통로(3)를 따라 상승하게 된다.

공기통로(3)를 따라 공기가 이동하면 이동 과정에서 공기에 자외선램프(2)의 자외선이 조사되는 것에 의해 공기중의 산소가 오존으로 변환되어 오존이 발생되고 이 발생된 오존은 상측 스페이서(4)의 관통구멍(4c)과 상측 통수관밀폐캡(7) 내에 형성된 공간부(7a)와 오존공급관(18)과 체크밸브(19)를 거쳐 이젝터(13)에 의해 유입관(10)을 흐르는 물에 분사된다.

이젝터(13)에 의해 물에 오존이 분사되면 유입관(10)을 흐르는 물에 오존이 균일하게 혼합됨으로 물이 연속적이고 균일하게 1차 살균되며 1차 살균된 물은 통수관(5) 내로 유입되어 통수공간(6)의 하측에서 상측으로 이동하게 된다.

오존에 의해 1차 살균된 물이 통수공간(6)의 하측에서 상측으로 이동하면 이 과정에서 자외선램프(2)에서 조사되는 자외선에 의해 물이 2차로 연속하여 균일하게 살균되며 2차 살균된 물은 통수관(5)의 상측에 연결된 유출관(12)를 통하여 유출된다. 그리고 이러한 과정에서 통수공간(6)을 통하여 상승하는 물은 통수관(5)에 상하로 소정의 간격을 두고 설치된 방향판(5a)에 의해 지그제그로 상승함으로 살균효과가 극대화 되는 것이며, 자외선램프(2)의 외측에 끼워진 공기유도관(1)은 자외선의 투과가 가능한 석영재로 되어 있으므로 자외선램프(2)에서 발광되는 자외선에 의해 물을 살균하는데에는 어떠한 문제도 발생되지 않는 것이다.

상기와 같이 오존에 의해 1차 살균되고 자외선에 의해 2차 살균되어 유출관(12)을 통하여 유출되는 살균수는 오존제거통체(17)를 거치지 않은 상태에서는 세척수로 이용하기에 적당하며 오존제거통체(17)를 거친 경우에는 즉시 마실수 있는 음용수로서 이용하기에 적당하다. 여기서 오존제거통체(17)를 거치지 않은 경우라 하더라도 물속의 오존은 약 30초 후에는 산소나 안정된 물질로 변환됨으로 즉시 마시지 않는 경우라면 음용수로서도 이용할 수 있는 것임은 물론이다.

본 발명은, 공기에 자외선을 조사함으로서 발생되는 오존을 물에 연속하여 균일하게 혼합하여 물을 1차로 살균하고, 이어서 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 외측 하부에서 상측으로 순환시켜 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 흐르는 물에 연속하여 오존을 혼합하여 물을 살균하는 것이므로 물을 균일하게 살균할 수 있는 것이고, 또 1차 살균된 물은 제차 자외선을 연속하여 조사하여 2차로 균일하게 살균하는 것이므로 물을 완벽하고 효과적으로 살균할 수 있는 것이다.

더욱이 본 발명의 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치는, 자외선에 의해 물을 살균하기 위하여 별도의 자외선램프를 설치하지 않이하고 오존을 발생시킬 때 이용되는 자외선램프에 의해 물을 2차로 살균하는 것이므로 그 구성을 극히 간단하게 할 수 있음은 물론 저가에 공급할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 직립된 자외선램프 외측의 공기통로를 통과하는 공기에 자외선을 조사하여 오존를 발생시키면서 이 오존을 흐르는 물에 균일하게 혼합함으로서 물을 1차로 연속적이고 균일하게 살균하고, 1차 살균된 물을 오존을 발생시킬 때 이용된 자외선램프의 외측 하부에서 상측으로 순환되어 배출되게 함으로서 자외선에 의해 물을 2차로 연속하여 균일하게 살균하는 것을 특징으로 하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수방법.
2. 공기유도관(1)이 직립된 자외선램프(2)의 외측에 끼워져 공기유도관(1)과 자외선램프(2) 사이에 공기통로(3)가 형성됨과 함께 상기 공기통로(3)의 하측부에는 공기공급수단(23)이 연결되어 상기 공기통로(3)를 통과하는 공기에 자외선을 조사함으로서 오존를 발생시키도록 된 것에 있어서, 공기유도관(1)의 외측에 끼워져 공기유도관(1)과의 사이에 통수공간(6)을 형성하고 양 길이방향의 선단부가 밀폐된 통수관(5)과, 상기 통수관(5)의 하측에 연결된 유입관(10)과, 상기 통수관(5)의 상측에 연결된 유출관(12)과, 상기 유입관(10)에 설치된 이젝터(13)와, 상기 공기통로(3)의 상측부와 이젝터(13)를 연결하고 있는 오존공급관(18)으로 되어, 상기 공기통로를 통과하는 공기에 자외선이 조사되는 것에 의해 오존이 발생되고 이 오존은 이젝터에 의해 유입관을 흐르는 물에 균일하게 혼합되므로서 물이 연속적이고 균일하게 1차 살균되며 1차 살균된 물은 통수공간의 하측에서 상측으로 이동하면서 자외선램프에서 조사되는 자외선에 의해 2차로 연속하여 균일하게 살균되는 것을 특징으로 하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치.
3. 제 2항에 있어서, 통수공간(6)에는 상하로 소정의 간격을 두고 물을 지그제그로 상승하도록 유도하기 위한 방향판(5a)이 설치된 것을 특징으로 하는 오존과 자외선에 의한 살균 정수장치.