KR200295112Y1 - 개수로용 자외선 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 개수로용 자외선 살균장치가 자외선 램프 사이의 간격이 넓으면 데드존이 발생되어 유해 세균이 포함된 유체가 유출될 수 있고, 자외선 램프 사이의 간격이 너무 좁을 경우 운전비용이 증가되는 문제점이 있기 때문에,

하수 유입측과 유출측 사이의 개수로용 자외선 살균조의 내부에 설치되고 자외선을 이용하여 세균을 살균하는 자외선 모듈부와, 상기 자외선 살균조의 출구부에 설치되어 상기 자외선 살균조의 수위를 소정 범위 내에서 조정하는 수위 자동 조절부를 포함하는 개수로용 자외선 살균장치에 있어서, 상기 자외선 모듈부는 상기 자외선 살균조의 바닥면에 설치된 하부 베이스와, 복수의 자외선 램프 및 프레임으로 구성된 램프 모듈과, 상기 램프 모듈 사이에 설치되어 상기 자외선 램프의 설치 간격으로 인해 형성된 데드존을 제거하는 분할면체와, 상기 하부 베이스에 고정되어 상기 분할면체를 지지하는 중간격자를 포함함으로써,

자외선 램프에서 방사된 자외선을 중간격자와 분할면체가 반사시켜 자외선 램프와 자외선 램프 사이의 공간 부분에서 광선 조사량이 감소되는 데드존을 감쇄시켜 하수 내의 살균 효율을 강화시키는 개수로용 자외선 살균장치에 관한 것이다.

Description

개수로용 자외선 살균장치{ The sterilization apparatus by ultra violet for open type water channel }

본 고안은 하수 및 폐수를 처리하는 하수처리장에서 살균 소독용으로 사용되는 개수로용 자외선 살균장치에 관한 것으로서, 특히 자외선의 강도가 약하게 미치는 데드존을 없애 살균효과를 높임과 동시에 수로를 개폐시키는 게이트의 중량을 조절하여 하수의 체류시간을 보장할 수 있도록 한 개수로용 자외선 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로 생활하수나 산업폐수 및 농ㆍ축산 폐수는 수질 오염을 유발하기 때문에 강이나 하천으로 방출하기 전에 하수처리를 통해 부유물이나 오니 및 침전물을 제거한 후 방류하게 된다. 그런데, 하수 처리된 방류수에는 대장균이나 각종 세균 및 바이러스와 같은 유해 세균이 다량 존재하므로, 최종 방류를 하기 전에 자외선 등을 이용하여 살균을 하고 있다.

자외선을 이용하여 하수를 살균, 소독하는 자외선 살균장치는 설치 형식에 따라 관로형과 개수로형으로 구분된다. 그 중에서 개수로형은 개수로에 자외선 조사장치를 설치하여 자외선 조사장치에서 나오는 자외선에 의하여 하수 속의 유해 세균이 제거되도록 한 것으로, 본 고안의 대상이 된다.

종래의 개수로용 자외선 살균장치는 도 1에 도시된 바와 같이 6-8개의 자외선 램프(11a)가 스틸제 프레임(11b)에 고정된 자외선 모듈(11)이 3-4개 모여 뱅크를 형성하도록 한 구조로 되어 있다. 물론, 상기 자외선 모듈(11)의 자외선램프(11a)에 전원을 안정적으로 공급하기 위한 안정기(12)가 상기 자외선 모듈(11)의 상측에 설치되고, 상기 안정기(12)는 수로의 상측을 가로질러 설치된 설치판(13)의 상측에 위치되고, 상기 자외선 모듈(11)은 상기 설치판(13)의 하측에 고정된다.

상기와 같이 구성된 종래의 자외선 살균장치는 수로 벽체(10) 사이에 형성된 수로를 지나는 하수가 자외선 모듈(11)의 자외선 램프(11a)에서 조사되는 자외선에 노출되어, 하수 내부의 유해 세균이 자외선에 의해 제거되도록 하고 있다. 그런데, 자외선 모듈(11)에 설치된 자외선 램프(11a)의 특성상 반경 방향으로 영향권(15')이 형성되므로, 도 2에 도시된 바와 같이 자외선 램프(11a)와 자외선 램프(11a) 사이에 자외선의 강도가 약해지는 데드존(dead zone;15)이 형성될 수 있다. 데드존(15)이 발생되는 경우 데드존(15) 부분을 흐르는 하수 속의 유해 세균이 제거되지 않고 그대로 유출될 수 있으며, 이는 자외선 살균장치의 살균 효율을 떨어뜨림과 동시에 신뢰도를 저하시키는 원인이 된다.

물론, 데드존(15)이 발생되지 않도록 자외선 램프(11a) 사이의 공간을 축소시키거나 자외선 모듈(11a) 사이의 거리를 좁게 할 수 있으나, 하수의 흐름에 지장을 주고 비용이 증가하게 된다. 즉, 자외선 램프(11a) 사이의 공간이 너무 좁아지게 되면 하수가 흐르는 공간이 감소되어 하수의 흐름이 정체되고, 다수의 자외선 램프(11a)를 작동시키기 위해서는 많은 양의 전력이 요구되므로 운전비용이 증가하게 된다.

다시 말해서, 종래의 개수로용 자외선 살균장치는 자외선 램프 사이의 간격이 넓으면 데드존이 발생되어 유해 세균이 포함된 유체가 유출될 수 있고, 자외선 램프 사이의 간격이 너무 좁을 경우 운전비용이 증가되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자외선 램프에서 발산된 자외선을 반사시키는 장치를 설치하여 데드존이 발생되지 않도록 함으로써 살균 효율의 저하를 방지하고, 개수로의 출구를 차단하는 게이트의 중량 조절을 통해 하수가 체류되는 시간을 필요에 따라 조정할 수 있도록 한 개수로용 자외선 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 개수로용 자외선 살균장치가 개략적으로 도시된 구성도,

도 2는 자외선 램프의 살균 영역 및 데드존이 도시된 참고도,

도 3은 본 고안에 의한 개수로용 자외선 살균장치가 도시된 구성도,

도 4는 본 고안의 요부 구성인 자외선 모듈의 내부 구조가 도시된 참고도,

도 5는 도 4의 "A-A"단면이 도시된 단면도,

도 6은 본 고안의 요부 구성인 수위 자동 조절부의 작동 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 자외선 모듈부 51 : 램프 모듈

51a : 자외선 램프 51b : 프레임

52 : 분할면체 53 : 중간격자

54 : 하부 베이스 56 : 안정기

60 : 수위 자동 조절부 61 : 차단 게이트

62 : 중량 챔버 63 : 측부 프레임

65 : 스토퍼 66 : 수량조절밸브

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안은 하수 유입측과 유출측 사이의 개수로용 자외선 살균조의 내부에 설치되고 자외선을 이용하여 세균을 살균하는 자외선 모듈부와, 상기 자외선 살균조의 출구부에 설치되어 상기 자외선 살균조의 수위를 소정 범위 내에서 조정하는 수위 자동 조절부를 포함하는 개수로용 자외선 살균장치에 있어서, 상기 자외선 모듈부는 상기 자외선 살균조의 바닥면에 설치된 하부 베이스와, 복수의 자외선 램프 및 프레임으로 구성된 램프 모듈과, 상기 램프 모듈 사이에 설치되어 상기 자외선 램프의 설치 간격으로 인해 형성된 데드존을 제거하는 분할면체와, 상기 하부 베이스에 고정되어 상기 분할면체를 지지하는 중간격자를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 개수로용 자외선 살균장치는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 하수 유입측과 유출측 사이의 개수로용 자외선 살균조의 내부에 설치되고 자외선을 이용하여 세균을 살균하는 자외선 모듈부(50)와, 자외선 살균조의 출구부에 설치되어 자외선 살균조의 수위를 소정 범위 내에서 조정하는 수위 자동 조절부(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 자외선 모듈부(50)는 상기 자외선 살균조의 바닥면에 설치된 하부 베이스(54)와, 복수의 자외선 램프(51a) 및 프레임(51b)으로 구성된 램프 모듈(51)과, 상기 램프 모듈(51) 사이에 설치되어 상기 자외선 램프(51a)의 설치 간격으로 인해 형성된 데드존을 제거하는 분할면체(52)와, 상기 하부 베이스(54)에 고정되어 상기 분할면체(52)를 지지하는 중간격자(53)와, 상기 중간격자(53)의 상측에 설치되어 최상단 분할면체를 지지하는 상부판체(54')와, 상기 상부판체(54')의 상측에 수로를 가로질러 설치된 설치판(55)과, 상기 설치판(55)의 상측에 설치되어 상기 자외선 램프(51a)에 전원을 안정적으로 공급하는 안정기(56)로 구성된다.

상기 분할면체(52)는 자외선을 반사시킬 수 있도록 상기 자외선 램프(51a)에 대향되는 외측면이 경면 처리되고, 상기 중간격자(53) 역시 표면이 경면 처리되어 상기 자외선 램프(51a)에서 발산된 자외선을 반사시킬 수 있도록 한다. 또, 상기 분할면체(52)는 상기 자외선 램프(51a)에 의해 형성된 데드존에 비해 크게 형성되고, 그 내부로 하수가 유입되지 않도록 양단이 폐쇄된다.

또, 상기 수위 자동 조절부(60)는 상기 자외선 살균조의 출구에 설치되어 하수의 유출을 방지하는 차단 게이트(61)와, 상기 차단 게이트(61)의 외측에 형성되어 상기 차단 게이트(61)의 중량을 조절하는 중량 챔버(62)와, 상기 차단 게이트(61)의 양측단에 설치되어 상기 자외선 살균조의 수로 벽체(40)에 밀착되는 측부 프레임(63)과, 상기 자외선 살균조의 상측에 설치된 브래킷(64')에 고정되고 상기 차단 게이트(61)에 설치된 베어링(61')에 삽입된 힌지핀(64)과, 상기 브래킷(64')의 일측에 설치되고 상기 차단 게이트(61)에 접촉되어 상기 차단 게이트(61)가 일정 각도 이상으로 열리지 않도록 하는 스토퍼(65)로 구성된다.

또, 상기 중량 챔버(62)의 하측에는 챔버 내부의 물을 배출시킬 수 있도록 그 하부에 수량조절밸브(66)가 설치되고, 그 상단에는 물을 주입할 수 있도록 하는 물 주입구(67) 및 상기 물 주입구(67)를 통해 물이 주입될 때 내부의 공기가 배출될 수 있도록 에어 벤트(68)가 각각 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 개수로용 자외선 살균장치는 수위 자동 조절부를 이용하여 하수가 자외선 살균조에 체류되는 시간을 조정함과 동시에 자외선 램프에서 조사되는 자외선을 이용하여 하수 속의 유해 세균을 살균, 소독하게 된다.

자외선 살균조로 유입된 하수는 램프 모듈(51)의 자외선 램프(51a)에서 방사되는 자외선에 의하여 살균, 소독된다. 이때, 상기 자외선 램프(51a)에서 방사된 자외선 중 일부가 중간격자(53) 및 분할면체(52)에 의해 반사되며, 반사되는 자외선으로 인하여 자외선에 의한 살균 효과는 증대된다. 물론, 상기 분할면체(52)가 설치됨으로 인하여 자외선 램프(51a)의 설치 간격으로 인해 발생될 수 있는 데드존은 존재하지 않게 된다. 따라서, 자외선 살균조를 통과하는 모든 하수가 자외선의 영향 하에 있게 되고, 자외선 살균이 되지 않은 하수가 유출되지 않게 된다.

이때, 상기 자외선 설균조로 유입되는 유입하수의 수위를 일정하게 유지시킬 필요가 있는데, 이 필요성에 의해 장치된 것이 수위 자동 조절부(60)다. 일반적인 수위 자동 조절부는 차단 게이트의 중량을 조절하기 위하여 평형추 등을 사용하고 있으나, 본 고안의 수위 자동 조절부(60)는 차단 게이트(61)와 일체로 형성된 중량 챔버(62)를 이용한다.

차단 게이트(61)의 개방 여부는 차단 게이트(61)의 총 중량에 따라 결정되는 차단 게이트(61) 개방에 요구되는 마찰력과 하수의 압력 사이의 함수이다. 즉, 상기 차단 게이트(61)가 열리기 위해서는 하수의 압력이 차단 게이트(61)가 열리는데 필요한 마찰력보다 커야 하는 것이다. 이때, 상기 마찰력은 차단 게이트(61)의 총 중량에 따라 결정되며, 상기 차단 게이트(61)의 총 중량은 차단 게이트(61) 자체의 중량과 상기 차단 게이트(61)와 일체로 형성된 중량 챔버(62) 내부의 물 중량의 합이다. 따라서, 상기 중량 챔버(62) 내부의 수량을 조절함으로써 차단 게이트(61)의 총 중량을 변화시킬 수 있다.

본 고안에서는 차단 게이트(61)과 일체로 형성된 일정 체적의 중량 챔버(62)에 채워진 물의 양을 조절하여 차단 게이트(61)의 총 중량을 변화시키게 된다. 상기 중량 챔버(62) 하측의 수량조절밸브(66)가 닫혀 있는 상태에서 중량 챔버(62)의상측에 형성된 물 주입구(67)를 통해 중량 챔버(62)의 내부로 물을 주입한다. 따라서, 중량 챔버(62) 내부의 물의 양이 증가하게 되고, 상기 중량 챔버(62)의 내부에 물이 채워짐에 따라 상기 중량 챔버(62) 내측의 공기가 에어 벤트(68)를 통해 배출된다. 상기 중량 챔버(62) 내부의 수량이 증가하게 되면, 상기 중량 챔버(62)와 일체로 형성된 차단 게이트(61)의 총 중량이 증가되어, 차단 게이트(61)가 열리는데 필요한 하수의 수위가 높아지게 된다. 따라서, 하수의 수위가 차단 게이트(61)가 개방되는 높이까지 올라가는데 필요한 시간이 길어지게 되며, 이는 하수가 자외선 살균조 내에서 자외선에 노출되는 시간이 길어짐을 의미한다.

물론, 하수의 정체시간이 너무 길어지게 되면 수량조절밸브(66)를 조작하여 중량 챔버(62) 내부의 물을 방출함으로써, 차단 게이트(61)의 총 중량을 감소시켜 보다 낮은 수위에서 차단 게이트(61)가 열리도록 하게 된다. 따라서, 상기 차단 게이트(61)는 별도의 동력을 공급하지 않아도 작동중량이 결정되면 열림과 차단을 반복하게 되며, 동시에 일정 시간의 자외선 살균조 내 유체 체류시간을 보장하여 살균된 유체만이 외부로 유출되도록 한다.

즉, 자동 수위 조절부(60)는 차단 게이트(61)가 별도의 동력 공급 없이도 자외선 살균조의 출구를 자동으로 개폐시키도록 하고, 중량 챔버(62) 내의 수위 조절을 통해 상기 차단 게이트(61)의 작동 중량을 결정하는 것이다. 여기서, 상기 중량 챔버(62) 내부의 수위 조절은 중량 챔버(62) 하측의 수량조절밸브(66)를 통해 물을 배출하거나 물 주입구(57)를 통해 공급하는 물을 이용하므로 정밀하게 조정이 가능하다.

이와 같이, 본 고안의 개수로용 자외선 살균장치는 자외선 램프에서 방사된 자외선을 중간격자와 분할면체가 반사시켜 자외선 램프와 자외선 램프 사이의 공간 부분에서 광선 조사량이 감소되는 데드존을 감쇄시켜 하수 내의 살균 효율을 강화시키는 이점이 있다.

또한, 본 고안의 개수로용 자외선 살균장치는 중량 챔버의 수위 조절을 통해 차단 게이트의 총 중량을 정밀하게 조정하게 되므로 하수가 자외선 살균조 내에 체류되는 시간을 필요에 따라 정밀하게 조정하여 완전히 살균되 유체만이 유출되도록 함과 동시에 에너지의 낭비를 방지하는 다른 이점이 있다.

Claims (5)

1. 하수 유입측과 유출측 사이의 개수로용 자외선 살균조의 내부에 설치되고 자외선을 이용하여 세균을 살균하는 자외선 모듈부와, 상기 자외선 살균조의 출구부에 설치되어 상기 자외선 살균조의 수위를 소정 범위 내에서 조정하는 수위 자동 조절부를 포함하는 개수로용 자외선 살균장치에 있어서,

   상기 자외선 모듈부는 상기 자외선 살균조의 바닥면에 설치된 하부 베이스와, 복수의 자외선 램프 및 프레임으로 구성된 램프 모듈과, 상기 램프 모듈 사이에 설치되어 상기 자외선 램프의 설치 간격으로 인해 형성된 데드존을 제거하는 분할면체와, 상기 하부 베이스에 고정되어 상기 분할면체를 지지하는 중간격자를 포함한 것을 특징으로 하는 개수로용 자외선 살균장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분할면체 및 중간격자는 상기 자외선 램프에 대향되는 외측면이 경면 처리된 것을 특징으로 하는 개수로용 자외선 살균장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 분할면체는 상기 자외선 램프에 의해 형성된 데드존에 비해 크게 형성된 것을 특징으로 하는 개수로용 자외선 살균장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 수위 자동 조절부는 상기 자외선 살균조의 출구에 설치되어 하수의 유출을 방지하는 차단 게이트와, 상기 차단 게이트의 외측에 형성되고 수위 조절을 통해 상기 차단 게이트의 중량을 조절하는 중량 챔버와, 상기 차단 게이트의 양측단에 설치되어 상기 자외선 살균조의 수로 벽체에 밀착되는 측부 프레임과, 상기 자외선 살균조의 상측에 설치된 브래킷에 고정되고 상기 차단 게이트에 설치된 베어링에 삽입된 힌지핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 개수로용 자외선 살균장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 중량 챔버는 내부의 물을 배출시킬 수 있도록 그 하부에 수량조절밸브가 설치되고, 그 상단에 물을 주입할 수 있도록 하는 물 주입구 및 상기 물 주입구를 통해 물이 주입될 때 내부의 공기가 배출될 수 있도록 에어 벤트가 구비되어, 중량 조절을 위한 수위조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 개수로용 자외선 살균장치.