KR200209112Y1 - 티타니아로 코팅된 박층디스크를 이용한 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자외선과 TiO₂를 이용한 정수장치에 관한 것으로, 제한된 정수장치 내에서 비표면적을 극대화하여 자외선과 TiO₂의 접촉효율을 증가시킴으로써 원수의 살균 및 유기물 제거효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 정수장치의 내벽과 자외선 램프(2) 사이에 TiO₂를 코팅한 박층 디스크(3)들을 삽입하고, TiO₂를 코팅된 박층디스크(3)들은 원수 관통공(5)을 뚫어서 제작하여 정수장치를 구성한다.

상기한 구성에 의해 정수장치에 유입되는 원수는 관통공(5)이 뚫린 TiO₂를 코팅된 박층디스크(3)를 통과하면서 자동으로 혼합될 뿐만 아니라, 정수장치의 비표면적이 삽입되는 TiO₂를 코팅된 박층디스크(3)들의 비표면적에 비례하여 증가함으로써 자외선 및 TiO₂의 접촉효율을 증가시키는 효과를 갖는다.

Description

티타니아로 코팅된 박층디스크를 이용한 정수장치{UV reactor using TiO2 thin disc}

본 고안은 자외선과 TiO₂를 이용한 정수장치에 관한 것으로 보다 상세히는 정수장치 내벽과 자외선 램프의 사이에 TiO₂를 코팅한 박층 디스크들을 삽입하여 구성한 정수장치에 관한 것이다.

통상 시중에 판매되는 자외선을 이용한 정수장치는 TiO₂의 사용 없이 자외선 만을 사용하여 살균하는 방식을 채택하고 있다. 그러나 이 방법은 살균에는 효가 있지만 유기물 제거효과는 매우 떨어지는 단점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 시도된 정수처리 방법은 자외선 램프나 정수장치 본체의 내벽에 TiO₂를 코팅하여 정수하는 방식이다. 그러나 자외선 램프에 TiO₂를 코팅하는 방식은 램프의 수명이 다 하면 폐기해야하는 단점이 있으며, 정수장치 본체의 내벽에 TiO₂를 코팅하는 방법은 정수장치가 클 경우에는 코팅이 매우 난해해 지며, 일반적으로 코팅 후 500도 이상 고온에서의 열처리 과정을 거치기 때문에 정수장치의 재질에도 매우 제한성을 가진다는 문제점이 있다.

또 다른 자외선과 TiO₂를 이용한 정수처리 방법은 유리구슬과 같은 담체에 TiO₂를 코팅하여 정수하는 방법이다. 그러나 이 방법은 광원에서 조사되는 자외선이 담체에 의해 흡수되어 소모되기 때문에 램프에서 멀어질수록 정수효과가 떨어지는문제점을 가지고 있다.

본 고안의 과제는 자외선과 TiO₂를 이용한 정수장치에 있어서, 정수장치의 내벽과 자외선 램프(2)의 사이에 TiO₂를 코팅한 박층디스크(3)들을 삽입하여 정수장치의 비표면적을 증가시키고, TiO₂를 코팅된 박층디스크(3)는 원수 관통공(5)을 뚫어 제작하여 정수장치를 구성하여 유입되는 원수를 관통공(5)을 통과하면서 자연스럽게 혼합되도록 정수장치를 구성함으로써 TiO₂를 램프나 정수장치 내벽 및 담체에 코팅하여 자외선 처리할 때에 나타나는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

제1도는 본 고안의 TiO₂코팅된 박층 디스크가 내장된 정수장치의 사시도.

제2도는 TiO₂코팅된 박층디스크의 상단면 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 정수장치 본체 2 : 자외선 램프 3 : 박층디스크

4 : 박층디스크 지지대 5 : 관통공 6 : 너트(nut)

7 : 원수 유입구 8 : 처리수 유출구

본 고안은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 TiO₂를 코팅한 박층디스크를 삽입하여 정수장치를 구성하는바, 이하 첨부도면에 의하여 본 고안의 구성 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 본 고안의 TiO₂코팅된 박층디스크가 내장된 정수장치의 사시도이며, 제 2도는 TiO₂코팅된 박층디스크의 상단면 상태도인 바, 정수장치 본체(1)의 중심부로 자외선 램프(2)를 내장하여 정수하는 정수장치에 있어서, TiO₂코팅된 박층디스크(3)들을 삽입하여 정수장치의 비표면적을 증가시키도록 구성한 것이다.

상기에서 TiO₂코팅된 박층디스크(3)는 지지대(4)를 이용하여 각각 고정하고, TiO₂코팅된 박층디스크(3)들의 사이사이에는 자외선이 조사될 수 있도록 너트(6)를 이용하여 이격시켜 구성하며, TiO₂코팅된 박층디스크(3)에는 관통공(5)들을 뚫어 원수가 유입구(7)로 유입하여 처리수 유출구(8)로 흐르는 동안 자연스럽게 혼합이 가능하도록 한 구성을 갖는다.

상기에서 TiO₂코팅된 박층디스크(3)의 TiO₂코팅 방법은 먼저 약 0.05mm 두께의 스테인레스 판을 TiO₂코팅된 박층디스크(3)와 같은 모양으로 제작한 후, 28% 물유리를 10배 희석하여 양이온교환수지를 통과시켜 제조한 실리식산 용액에 TiO₂분말을 10%로 분산시켜 졸을 제조한 다음 딥코팅(dip-coating) 등의 방법으로 코팅할 수 있다. 박층디스크(3)는 TiO₂코팅 직 후 상온에서 1시간 건조하고 100도에서 2시간 건조한 후 550도에서 2시간 열처리함으로써 TiO₂코팅된 박층디스크(3)를 제작할 수 있다.

상기한 본 고안의 구성에 의해 자외선 정수장치의 비표면적은 삽입되는 TiO₂코팅된 박층디스크의 비표면적에 비례하여 증가하게 되어 램프에 코팅하거나 정수장치 내벽에 코팅한 정수장치와 비교할 때 삽입하는 TiO₂를 코팅된 박층대스크들의 갯수에 따라 수배에서 수십배까지 정수장치의 비표면적을 증가시켜 자외선과 TiO₂의 접촉효율을 극대화시킴으로써 원수의 살균 및 유기물 제거효율을 향상시키는 효과를 갖는다.

아울러 본 고안의 구성에 의해 TiO₂코팅된 박층디스크의 사이사이에는 자외선이 조사될수 있는 이격거리를 둠으로써 담체에 코팅한 정수장치가 자외선 조사거리가 담체에 방해를 받아 짧은 것에 비교하여 상대적으로 긴 자외선 조사거리를 가질 수 있게 구성할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 상기 고안에 의한 TiO₂코팅된 박층디스크의 원수 관통공은 정수장치에 유입되는 원수를 특별한 교반장치 없이도 정수장치를 지나면서 자연스럽게 혼합되게 하는 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 자외선과 TiO₂를 이용한 정수장치에 있어서, 정수장치의 비표면적을 증가시켜 자외선과 TiO₂의 접촉효율을 증가시킬 수 있도록 정수장치 내에 TiO₂코팅된 박층디스크(3)를 삽입하여 구성된 것을 특징으로 하는 정수장치.