KR20020085516A - 원추형스프링 고정장치를 갖는 자외선 살균장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자외선 유수살균장치에 있어서 자외선램프를 수용하는 자외선 살균장치에 내재되는 격벽에 특수한 구조의 원추형 스프링을 적용함으로써 자외선램프의 형상에 관계없이 안정적으로 자외선램프를 고정시킬 수 있으며, 별도의 통수 구멍을 만들어 주지 않고 통수량 전체가 원추형 스프링과 자외선램프 사이의 공간을 통해 통과하므로 유체에 대한 살균 효율을 극대화 시킬 수 있으며, 원추형 스프링으로 인해 자외선살균장치내에 와류를 발생시켜 자외선램프의 표면에 스케일등 이물질의 부착으로 인한 살균효율 저하를 최소화하도록 한 살균장치에 관한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자외선살균장치 본체와 자외선램프, 자외선램프를 고정시켜주는 격벽, 그리고 대상유체의 유입구와 유출구로 구성되어 있다. 특히, 격벽은 원추형 스프링이 부착되어 있으며, 원추형스프링의 넓은 면이 격벽에 부착되고 좁은 면은 돌출되어 있어 삽입되는 자외선램프를 고정시켜준다. 그리고, 격벽은 자외선살균장치 본체의 내벽에 별도의 고정 장치를 두거나, 별도의 고정장치를 갖는다.

Description

원추형스프링 고정장치를 갖는 자외선 살균장치 및 방법{Ultraviolet rays sterilization device and method that have cone type spring fixing device}

본 발명은 자외선램프를 이용한 유체의 살균장치에 관한 것으로, 자외선 램프가 살균장치 내부의 난류에 의해 내벽 또는 격벽, 기타 구조물과의 충돌로 인해 파손되는 것을 방지하고 살균장치 내부에 난류발생을 유도하여 자외선과 유체와의 접촉 기회를 최대화하여 살균효율을 향상 시키는 것을 목적으로 하는 것을 특징으로 하는 자외선살균장치에 관한 것이다. 이 문제점은 특수하게 제작된 원추형의 스프링을 기존의 자외선램프 고정을 위해 설치한 격벽에 부착함으로써 해결 할 수 있다.

최근에 물의 오염에 대한 우려 때문에 물을 정화시켜 음용하는 추세가 확산되고 있다. 물에는 각종 미생물이 다량 서식하기 때문에 정수기에는 보통 살균장치가 설치되는 것이 일반적이다. 정수기에 사용되는 살균장치로는 자외선 살균장치가 널리 사용되고 있다.

자외선램프를 이용한 정수기용 살균장치로서는 현재 국내에 여러 건의 특허 및 실용신안이 출원, 등록되어 있는 상태이다.

기 등록 및 출원된 자외선 살균장치의 특징은 제1도에 도시된 바와같이 밀폐된 원통형상을 가짐과 동시에 좌·우에 연결된 유입출구를 통해 유체가 지나갈 수 있도록 구성되어 있으며, 몸체 내부에 등간격으로 설치되어 해수가 통과되는 속도를 지연시키는 다수개의 격벽과 상기 격벽에 형성된 다수개의 통수부에 각각 삽입된 자외선램프를 감싸는 석영관으로 구성된 살균장치를 직렬 또는 병렬로 다수개 연결하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 자외선 유수 살균장치의 살균기는 자외선 램프에서 방사되는 자외선이 직접 유수내의 자외선에 의존하므로 해수나 탁도가 높은 유체에 대해서는 그 효과가 저감되는 문제점이 나타났다. 살균기 내부에 등간격으로 설치된 격벽은 유체의 통과를 방해함과 동시에 다수개의 격벽을 설치함에 따른 제조원가의 상승을 초래하는 문제가 있다. 그리고, 통상 사용하는 자외선램프의 길이가 1.5미터 정도로 길기 때문에 격벽에 설치하는 자외선램프고정수를 일정한 위치로 조정하기 위해서는 고도의 정밀가공 기술이 필요하다. 그리고 램프의 길이가 길게 되면서 램프가 곧게 되어 있지 않고 생산공정에 따라 휘어지는 현상을 보이고 있기 때문에 격벽에 설치된 자외선램프 고정구를 일직선으로 맞추어 자외선램프를 고정하는데 어려움이 있는 것이 현실이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자외선램프를 수용하는 자외선 살균장치에 내재되는 격벽의 자외선램프 고정구에 특수한 구조의 원추형 스프링을 부착함으로써 자외선램프의 형상에 관계없이 안정적으로 자외선램프를 고정시킬 수 있으며, 별도의 통수 구멍을 두지 않고 통수량 전체가 원추형 스프링이 부착된 자외선램프 고정구를 통해 통과하므로써 유체에 대한 살균 효율을 극대화할 수 있다. 그리고, 원추형 스프링은 통과하는 유체에 회전력을 부가시켜 살균장치 내부에 난류를 발생시킴으로써 더욱 자외선에 의한 살균효율을 향상 시키며, 자외선램프의 표면에 이물질이 부착함으로써 살균효율이 저하되는 현상을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

도1은 기존의 통수형 자외선 유수살균장치의 절개 사시도

도2는 본 발명에 따른 자외선유수살균장치의 각 부위별 조립 사시도

도3은 본 발명에 따른 원추형 스프링이 부착된 자외선 램프 고정 확대도

도4는 본 발명에 따른 자외선램프 고정장치와 자외선램프의 결합도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 자외선유수살균장치 1-1 : 자외선유수살균장치 유입구

1-2 : 자외선유수살균장치 몸체 1-3 : 격벽

1-4 : 자외선램프 고정구 1-5 : 통수공 1-6 : 자외선램프

1-7 : 자외선유수살균장치 유출구 2-1 : 자외선램프

2-2 : 자외선유수살균장치 몸체 뚜껑 2-3 : 자외선살균장치 후렌지

2-4 : 패킹 2-5 : 격벽 2-6 : 원추형 스프링

2-7 : 자외선유수살균장치 몸체 2-8 : 자외선유수살균장치 유출구

2-9 : 자외선유수살균장치 유입구 2-10 : 격벽 고정장치

2-11 : 원추형스프링이 부착된 자외선램프 고정구

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조비용이 저렴하고 제조 기술의 용이성을 향상 시키고, 동시에 자외선살균장치의 효율을 극대화하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자외선살균장치(2)에 있어서 유수의 입출구(2-8, 2-9)와 자외선램프를 설치한 일측면을 덮을 수 있는 자외선유수살균장치 뚜껑(2-2)과 일측면에서 자외선램프(2-1)를 삽입하거나 빼어낼 수 있는 자외선살균장치 후렌지(2-3)와, 30-50cm 간격으로 설치되어 자외선램프(2-1)를 고정시켜주는 원추형스프링이 부착된 격벽(2-5)과 자외선램프(2-1)와 원추형스프링(2-6) 사이에 삽입되어 원추형스프링(2-6)의 발생 미세 진동에 대해 자외선램프(2-1)의 파손을 방지하기 위한 패킹(2-4)과, 자외선유수살균장치 몸체(2-7)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

자외선발생램프(2-1)은 석영관과 자외선램프로 이루어진다. 석영관은 단면이 원형인 길다란 관이며 중공형이다. 석영관의 일단부는 적절한 방법에 의해 물이 관내로 들어오지 못하도록 폐쇄된다. 자외선램프는 석영관의 폐쇄되지 않은 다른 단부를 통하여 석영관에 삽입된다. 자외선램프는 양단에 연결된 도선을 통하여 전기가 공급된다. 램프의 도선은 커넥터를 통하여 외부 전기 공급 도선과 연결된다.

이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 자외선 유수 살균장치(2)를 조립순서에 의거 표현한 도면이고, 제3도는 제2도에 도시된 살균장치의 원추형스프링(2-6) 자외선램프 고정 격벽(2-3)에 대한 확대도이다. 제4도는 자외선램프(2-1)가 원추형스프링(2-6)이 부착된 격벽(2-3)에 조립된 상태를 나타내는 조립도면이다.

제2도에서, 각각의 자외선램프(2-1)는 일측면의 자외선램프 후렌지(2-3)를 통하여 살균장치의 내부에 삽입이 되고, 자외선유수살균장치 뚜껑(2-2)에 의해 외부의 충격으로부터 보호를 받는다. 그리고, 자외선램프(2-1)는 자외선유수살균장치의 몸체(2-7) 내부에 30-50cm 간격으로 설치된 원추형스프링 부착격벽(2-5)에 의해 고정된다. 통상 2-3개씩 설치가 되는 격벽(2-5)은 또 다른 격벽 고정장치(2-10)에 의해 고정이 된다.

제3도에서, 자외선램프는 램프의 직경보다 1.5-3배인 원추형스프링이 부착된 자외선램프 고정구에 부착된 특수한 구조의 원추형 스프링-회전수 4회 이상, 스프링의 하부 직경 3.5-7.5cm, 스프링의 상부 직경 2-3cm, 스프링 나선 간격 0.5-1.5cm, 스프링 높이 2-8cm - 에 의해 고정이 된다. 이 원추형 스프링(2-6)은 약간의 탄성이 있어 일직선이 아닌 램프가 삽입되더라도 쉽게 삽입되도록 유연성을 갖는 구조가 된다. 그리고, 격벽(2-5)에 별도의 유체가 통과할 수 있는 통수공(1-5)을 설치하지 않고 원추형스프링(2-6)이 부착되는 격벽(2-5)의 구멍(2-11)과 램프 사이의 공간으로 유체가 전량 통과하면서 자외선에 의해 살균처리된다. 또한, 나선형으로 회전하는 구조로 구성된 원추형 스프링(2-6)은 통과하는 유체를 회전 시킴으로써 살균장치의 살균효율을 극대화할 수 있다. 그리고, 원추형스프링(2-6)에 자외선램프(2-1)를 삽입할 때는 원추형스프링(2-6)과 자외선램프(2-1) 사이에는 자외선에 의해 영향을 받지 않는 재질의 완충패킹(2-4)을 설치하여 원추형스프링(2-6)의 미세한 진동으로부터 석영재질의 자외선램프(2-1)를 보호할 수 있다.

본 발명에서 유체의 이동경로는 다음과 같이 규정된다. 즉, 몸체(2-7)의 유입구(2-8)로 들어온 유체는 점차 자외선에 의해 살균처리되며 첫번째 원추형스프링(2-6)이 부착된 격벽(2-5) 위치까지 이동하게 되고, 원추형스프링이 부착된 격벽(2-5)에 부딪친 유체는 격벽(2-5)과 자외선램프(2-1) 사이의 원추형스프링이 부착된 자외선램프고정구(2-11)를 통해 다음 칸으로 이동하게 된다. 이때 원추형스프링이 부착된 자외선램프고정구(2-11)에 부착된 원추형스프링(2-6)을 통과하면서 자외선에 의해 강력한 살균작용을 받고, 원추형스프링(2-6)의 나선구조에 의해 통과되는 유체는 회전력을 얻게 되면서 전체 유체의 교반을 일으킨다. 그리고, 이와 같은 구조를 갖는 격벽(2-5)이 연속적으로 있다면 유체는 이와같은 과정을 연속적으로 거치면서 우수한 살균효과를 얻게 된다. 최종적으로 살균된 유체는 자외선살균장치(2)의 유출구(2-9)를 통해 주배관으로 빠져나간다.

이와 같은 구성과 작용에 의해 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다. 우선, 원추형 스프링에 의한 고정장치는 램프를 고정할 때 격벽의 통수공을 정밀하게 가공할 필요가 없이 일반 가공(단순 펀칭작업)만으로도 가능해진다. 그리고, 나선형태의 스프링 구조로 인해 발생하는 유체의 와류는 석영관에 산화철 등 산화된 물질 또는 불순물이 달라붙는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 석영관에서 산화물질을 제거하는 청소를 자주할 필요가 없어진다. 또한, 전체 유체의 흐름이 자외선램프와 가장 근접한 지점으로 이루어지므로 유체안에 포함된 미생물을 완전히 살균할 수 있고 2차오염도 방지할 수 있다.

원추형 스프링 자체의 탄성은 일직선이 되기 어려운 석영관의 특성에 무관하게 1미터 이상의 긴 석영관을 설치하는데 매우 용이하게 됨으로써 전체적인 제작원가의 절감이 30%이상이 될 것으로 추정된다.

이상과 같이 본 발명에 대해 설명하였다. 그러나, 이상의 설명에 기재된 사항이 본 발명을 적용하는 것에 있어서 그 범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명에서 설명된 원추형 스프링을 사용하여 석영관 또는 자외선램프를 고정시키는 방법은 본 발명의 범주에 속함을 명시한다. 이하 구체적인 본 발명의 범위는 청구범위에서 정한다.

Claims (8)

1. 저장조에 저장되거나 살균장치를 통과하는 유체를 살균하기 위한 자외선살균장치에 있어서;

   수직 또는 수평으로 배향되는 자외선램프와, 상기 자외선 램프를 수용하고 램프를 유체로부터 보호하기 위한 램프 보호관과, 상기 램프 보호관을 지지하기 위하여 이격 배치되는 원추형 스프링이 부착된 다수의 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선유수살균장치
2. 청구항 1에 있어서;

   자외선살균장치의 내부에 설치되는 격벽에 원추형 스프링이 부착되는 것을 특징으로 하는 격벽을 갖는 자외선살균장치
3. 청구항 1에 있어서;

   원추형 스프링이 부착된 통수공의 자외선램프와 격벽의 사이 공간을 통하여 통과 유체의 전량이 통과함으로써 자외선에 의한 살균효율이 극대화되는 것을 특징으로하는 자외선살균장치
4. 청구항 1에 있어서;

   통수공을 통하여 살균처리된 유체가 원추형 스프링에 의해 난류를 일으켜 살균효율이 향상되고, 램프의 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선살균장치
5. 청구항 2에 있어서;

   격벽에 부착된 원추형 스프링은 램프의 직경보다 1.5-3배인 램프 삽입 구멍에 부착되어 스프링 회전수 4회 이상, 스프링의 하부 직경 3.5-7.5cm, 스프링의 상부 직경 2-3cm, 스프링 나선 간격 0.5-1.5cm, 스프링 높이 2-8cm 의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 자외선램프 또는 석영관 고정 장치
6. 청구항 2에 있어서;

   격벽에 부착되는 원추형 스프링과 자외선램프의 접촉지점에 자외선으로 부터 영향을 받지 않는 재질의 패킹을 삽입하여 원추형 스프링의 미세한 진동에 의해 자외선램프를 보호하는 자외선램프 고정장치
7. 자외선을 이용하여 유체를 살균하는 방법에 있어서, 내측에 설치되는 격벽에 별도의 자외선램프 고정구를 두지 않고 기존의 통수공에 원추형 스프링을 부착하여 자외선램프를 고정 시키는 것을 특징으로 하는 자외선램프 고정 방법
8. 청구항 7에 있어서;

   자외선 살균장치의 격벽에 위치한 통수공에 부착된 원추형 스프링과 격벽의사이 공간을 통해 살균 대상 유체 전량을 통과 시켜 살균을 시키는 것을 특징으로 하는 자외선 살균 방법