KR200367428Y1 - 살균 탈취 맨홀 덮개 - Google Patents

살균 탈취 맨홀 덮개 Download PDF

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KR200367428Y1
KR200367428Y1 KR20-2004-0024718U KR20040024718U KR200367428Y1 KR 200367428 Y1 KR200367428 Y1 KR 200367428Y1 KR 20040024718 U KR20040024718 U KR 20040024718U KR 200367428 Y1 KR200367428 Y1 KR 200367428Y1
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KR20-2004-0024718U
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이경주
한재혁
김희철
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주식회사 어드밴스드바이오테크놀로지
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Abstract

본 고안은 하수관구에 설치되는 맨홀 덮개에 있어서, 맨홀 덮개(M)의 노면측에 착탈식으로 설치되는 태양전지(36)와, 맨홀 덮개(M)의 저면측에 착탈식으로 설치되고, 태양전지(36)와 전기 접속되며, 광촉매 산화반응, 오존 탈취 또는 다파장 자외선 조사에 의해 하수관내 공기를 살균 탈취하는 살균 탈취기(10)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개는 오존 및 광촉매 반응에 의한 탈취와 동시에 살균선 파장의 자외선에 의한 살균작용을 겸하면서 잔류 오존의 누출 가능성은 차단되므로 살균 탈취 효과 및 안정성이 탁월하고, 태양전지에 의한 자체 전원부를 구비함으로써 유지 보수비용이 저감되고 설치 장소의 제약이 없는 효과를 가지고 있다.

Description

살균 탈취 맨홀 덮개{MANHOLE OF AVAILABLE FOR STERILIZING AND DEODORIZING}
본 고안은 하수 또는 폐수의 살균 탈취 맨홀 덮개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오존 및 광촉매에 의한 탈취와 살균선에 의한 살균을 통해 효과적인 살균 탈취가 이뤄지면서도 인체의 유해한 오존의 유출이 방지되고, 전원을 독립적인 태양광을 이용함으로써 설치 위치에 제약이 없고 유지 관리 효율이 높은 살균 탈취 맨홀 덮개에 관한 것이다.
물은 인간이 살아가는데 가장 중요한 것 중의 하나로서 무한한 천연자원으로 여겨졌으나 폭발적인 인구증가와 산업화, 도시화로 인해 물 소비량이 급격히 늘어남으로써 무한한 천연자원이 아닌 희소한 자원으로 인식되고 있다.
특히 도시화로 인한 물의 오염정도는 심각하여서 생활하수, 산업폐수 등으로 인해 오염된 하수 또는 폐수는 대장균, 바이러스, 박테리아, 적리균, 티브스균, 콜레라균, 결핵균, 녹농균, 파상붕균 등의 병원균을 포함하고 있다.
하수 또는 폐수는 하수관을 통해 맨홀이 설치되는 이동하는 도중에 노면으로 맨홀이 형성되는 부분을 만나면 양력을 받아 상승되어 외부로 누출되기 때문에 상당한 악취와 함께 전술한 병원균을 누출시켜 인근 거주자들이 병원균에 노출됨은 물론 악취로 인한 거주 환경의 악화가 초래된다.
살균과 탈취를 위한 대부분의 수처리 기술들은 침전조, 미생물, 초음파, 중공사, 오존, 자외선에서부터 플라즈마에 이르기까지 다양한 수단들을 단독 또는 병합하여 활용하고 있으나 효율을 높이려고 하면 비용이 과다하게 소요되고 비용을절감시키고자 할 경우에는 효율이 우수하지 못하다는 단점을 가지고 있었다.
공기의 경우에도 하수관을 통한 악취의 유발은 공기의 오염을 의미하며 오염 공기를 통한 병원균의 2차 감염이 발생할 수 있으므로 인근 거주자의 건강을 해칠 수 있으며 마찬가지로 공기 살균 및 정화 처리 기술들이 다양하게 제안 또는 공개된 바 있다.
일 예로, 광촉매 산화반응(photocatalytic oxidation)은 잘 알려져 있는 바와 같이, 이산화티타늄(TiO2)과 같이 빛을 흡수하여 다양한 화학반응이 일어나도록 해주는 물질인 광촉매에 자외선이 조사되면 VB(valence band)와 DB(conduction band)에 각각 정공(H+)과 여기 전자(e-)가 형성되고 이들과 대기중의 물과 산소가 반응하여 수산화라티칼(OH)과 활성산소(O2 -)를 형성하여 이들의 높은 반응성에 의해 수산화라티칼은 강력한 산화반응을 일으키고 활성산소는 환원반응을 일으켜 유기물을 분해하는 반응을 말한다.
광촉매 산화반응에서 사용되는 광원은 통상 자외선램프가 사용되고, 이 자외선 램프는 BLB(black light blue) 램프를 사용하는 것이 일반적이지만 400nm의 파장대역인 가시광선보다 짧고 100nm의 파장대역인 X선보다는 긴 파장인 200nm 내지 360nm의 파장 대역의 자외선을 방사하는 것이 바람직하며 예컨대, 253.7nm의 살균선을 구비할 수 있으며, 253.7nm의 파장대역을 가지는 자외선의 경우 거의 모든 균종에 유효하고 사용법이 간단하며 조사에 의해 세포내의 핵산(DNA)이 변화되면서신진대사의 장애를 일으켜 증식능력을 차단함으로써 사멸시키는 효능을 가진다.
종래의 광촉매 산화반응을 이용하여 하수 및 폐수에 대해 살균 탈취하는 장치는 도면을 참조하여 다음에 설명한다.
도 1a는 종래의 공기 정화기를 도시하는 분해 사시도이고, 도 1b는 종래의 공기 정화기의 전단면도이다.
도시된 바와 같이 종래의 살균 탈취 장치는 스탠드형 공기정화기로서, 내부가 빈 케이스(80)가 구비되고, 케이스(80)의 상면에는 자외선 램프(90)가 고정되며, 자외선 램프(90)를 둘러싸면서 케이스(80)의 일부 개방된 면을 밀폐하는 하우징(96)으로 이루어진다.
케이스(80)는 그 상하폭의 일부가 분할되어 서로 분리 가능하게 구성되며, 상면 중앙 일부는 개공되어 연통공(84)을 형성하고, 그 외주면을 따라 다수의 흡입공(82)이 천공되며, 이들 흡입공(82)을 밀폐하는 형태로 필터(F)가 케이스(80)의 내주면에 착탈가능하게 부착된다.
필터(F)는 세척이 용이하고 필터링 효율이 높은 프리필터나 카본필터가 바람직하다.
자외선램프(90)는 살균선을 방사하는 살균 램프로서 그 하단이 고정브라켓(92)에 의해 지지되며, 고정브라켓(92)은 모터(미도시)에 의해 구동되는 송풍팬(88)을 가지는 고정부재(86)의 상면에 송풍팬(88)과 간섭되지 않는 구조로 고정된다.
하우징(96)은 자외선 램프(90)를 밀폐하면서 케이스(80)의 연통공(84)을 밀폐하는 부재로서 그 상단을 폐쇄되고 하단은 개구되며 상단 외주면에는 다수의 배출공(98)이 형성된다.
특히, 하우징(96)의 내주면에는 광촉매(18)가 일정 두께 범위로 도포되어 광촉매 코팅층을 형성한다.
이러한 구조를 가지는 공기 정화기의 작동은, 송풍팬(88)의 흡입압에 의해 흡입공(82)을 통해 케이스(80)의 내부로 흡입된 공기는 필터(F)를 통과하면서 여과되고, 여과된 공기는 하우징(96)의 내부를 거쳐 배출공(98)을 통해 외부로 다시 배출되며, 이때 자외선 램프(90)의 점등과 그에 따른 살균선의 방사 및 그 자외선에 의한 광촉매(18)의 산화, 환원 반응 등이 연속적으로 일어나면서 하우징(96) 내부의 오염공기 및 유기물을 완전 분해하면서 살균 및 탈취 처리가 이루어진다.
그러나 이와 같은 종래의 공기 정화기는 램프의 살균선이 미치지 않는 영역에 대해서는 살균 성능을 보장하지 못하고, 살균력에 비해 탈취 기능은 미약할 뿐만 아니라, 전원 공급 방식에 있어서 외부 전원에 의존되어 장착 위치가 한정되는 문제점을 가지고 있었다.
본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 살균 및 탈취 성능을 동시에 만족시키면서 안정성을 확보하고, 독립적인 전원 공급 수단을 구비함으로써 장소에 제약 없이 설치될 수 있는 살균 탈취 맨홀 덮개를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 하수관구에 설치되는 맨홀 덮개에 있어서, 맨홀 덮개의 노면측에 착탈식으로 설치되는 태양전지와, 맨홀 덮개의 저면측에 착탈식으로 설치되고, 태양전지와 전기 접속되며, 광촉매 산화반응, 오존 탈취 또는 다파장 자외선 조사에 의해 하수관내 공기를 살균 탈취하는 살균 탈취기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1a는 종래의 공기 정화기를 도시하는 분해 사시도,
도 1b는 종래의 공기 정화기의 전단면도,
도 2는 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개의 전단면도,
도 3은 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개가 하수관구에 장착된 형상을 도시하는 개략도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
G : 노면 M : 맨홀 덮개
10 : 살균 탈취기 11 : 하우징
14 : 격벽 15 : 광촉매 코팅
16 : 강화 커버 20 : 팬
22, 24 : 자외선 램프 26 : 활성탄
30 : 전원 공급부 31 : 타이머
32 : 안정기 34 : 축전지
35 : 외부전원
이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개의 전단면도이고 도 3은 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개가 하수관구에 장착된 형상을 도시하는 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개는 크게 맨홀 덮개(M)과, 맨홀 덮개(M)의 노면(G)측으로 노출되게 설치되는 태양전지(36)와, 맨홀 덮개(M)의 저면측으로 설치되는 살균 탈취기(10)를 포함한다.
태양전지(36)는 맨홀 덮개(M)이 태양광을 조사 받을 수 있도록 노면(G)에 상측이 노출되도록 설치되는 특성이 있으므로 태양광을 조사하여 전원을 공급하도록 맨홀 덮개(M)의 노면측에 착탈식으로 장착된다.
맨홀 덮개(M)의 저면 또는 하구관내벽에 착탈식으로 설치될 수 있는 살균 탈취기(10)는 하우징(11)과, 하우징의 내주면으로부터 돌출 형성되는 격벽(14)과, 격벽 사이에 설치되는 자외선 램프(22, 24)와, 유출 공기를 최종적으로 필터링하는 활성탄(26)을 포함한다.
하우징(11)은 상측 및 하측면에 개구가 형성되어 확산에 의한 자연 배기가 가능하며, 일 실시예에서 하수관내의 공기를 내??서 강제 순환시키기 위해서는 하우징(11)의 하측 개구(12)에 공기 유입을 유도하도록 팬(20)이 설치될 수 있다.
격벽(14)은 하우징(11)의 내주면으로부터 돌출 형성되고, 바람직하게 하우징(11)의 상단 및 하단면과 평행하도록 층을 이루어 돌출 형성되어 하우징(11)의 하측 개구(12)로부터 상측 개구로 유동되는 공기의 흐름이 보다 느리고 길어지도록 유동통로를 굴곡지게 형성하며, 표면에 광촉매가 도포된다.
자외선 램프(22, 24)는 격벽 사이에 설치되고, 격벽(14)에 의해 형성되는 굴곡진 공기 통로를 따라 유동되는 공기에 자외선을 조사하도록 배치되며, 자외선 램프(22, 24)는 이온 발생 파장 자외선 램프(22)와 살균선 파장의 자외선 램프(24)를 별도 설치하거나 이온 발생 및 살균선의 파장을 모두 방출할 수 있는 다파장 자외선 램프(22, 24)가 사용될 수 있다.
자외선 램프(22)에 의해 발생되는 오존은 탈취 반응 후에 잔류될 수 있으므로 이를 완전히 제거하기 위해 활성탄(26)이 하우징(11)의 상측 개구에 설치되고, 공기 유출을 위한 개구가 형성된다.
태양전지(36)로부터의 전력이 공급되는 전원 공급부(30)는 입력된 전원을 적절한 전압으로 지속적인 공급이 이루어지도록 승압기 또는 정압기(미도시)가 포함되고 바람직하게는 태양전지(36)로부터의 전력 공급이 중단되더라도 작동 중단이 방지되어 지속적으로 살균 탈취 작업을 수행할 수 있도록 축전지(24)를 구비한다.
보다 바람직하게 전원 공급부(30)에는 외부 전원(35)이 연결되어 태양전지(36) 또는 축전지(24)로부터의 전원 공급이 중단되는 경우에도 외부 전원을 통해 지속적인 전원 공급이 이루어진다.
즉, 전원 공급부(30)에 축전지(24)와 외부 전원(35)이 포함되는 경우, 전원 공급부(30)는 태양전지(36)로부터 전원이 지속적으로 공급되는 경우 필요 공급 전원을 제외한 여분의 전원을 축전지(24)로 공급하고, 태양전지(36)로부터 전원 공급이 중단되는 경우 필요 전원을 축전지(24)로부터 입수하며, 태양전지(36) 및 축전지(24)로부터 모두 전원 공급이 중단되는 경우 외부 전원(35)으로부터 전원을 공급받는 작동 구조를 가진다.
바람직한 일 실시예에서, 태양 전지(36)와 살균 탈취기(10)는 각각 착탈 가능한 구조로 형성되기 때문에 서로 결합된 체형으로 맨홀 덮개(M) 내부에 장착된 구조로 되거나, 효과적인 측면에서 태양광이 조사되기에 유리하도록 태양전지(36)는 노면측에 설치해야하는 반면 살균 탈취기(10)는 하수관내에 공기 유동이 원활한 장소에 설치해야 하는 경우에는 태양 전지(36) 맨홀 덮개(M)의 노면측에 장착하고 살균 탈취기(10)는 태양 전지(36)와의 전기 접속을 유지하면서 하수관내 소정 장소에 설치될 수 있다.
다른 실시예에서, 맨홀은 노면(G)에 설치되어 노면(G)을 지나는 행객이나 차량의 하중이 직접 가해지기 때문에, 태양전지(36)의 파손을 방지하면서 태양열의 조사가 원활하도록 투명체의 강성이 높은 재질로 이루어진 강화 커버(16)가 태양전지(36)의 상측면에 일정한 간격을 두고 이격 배치된다.
또 다른 실시예에서, 전원 공급부(30)는 소정 시간 간격으로 팬(20)과 자외선 램프(22, 24)를 작동시켜 효과적인 살균 탈취 작용이 이루어지도록 일정 시간 별로 전원 공급의 개폐 신호를 발신하는 타이머(31)를 더 포함한다.
또한, 맨홀 덮개(M)는 우수관용인 경우 개구가 형성되므로 맨홀 덮개(M)에 표면에 직접 장착되는 태양전지(36) 또는 강화유리(16) 또한 빗물의 유입 또는 내부 공기의 자연 확산에 따른 유출이 가능하도록 개구가 형성될 수 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 살균 탈취 맨홀 덮개의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
맨홀이 설치되는 하수관구는 일자형 하수관으로부터 노면측으로 돌출되어 형성되므로 하수관을 통해 유동되던 공기 유동은 하수관구가 연결되는 지점에서 보다 넓은 공간을 거쳐 다시 연장되는 하수관으로 유입되어야 하며, 이 때 넓은 공간에서 보다 좁은 공간으로 유입되는 공기의 유동은 양력을 받게되어 상측으로 형성되는 하수관구를 따라 상승됨으로써 맨홀이 장착된 부분을 통해 외부로 누출된다.
이러한 상승 공기의 흐름은 살균 탈취기(10)의 하우징(11)의 상하측면에 형성되는 개구(12, 16)를 통과하는 공기 유동을 형성하게 된다.
따라서, 하우징(11)의 하측 개구(12)를 통해 유입되는 공기는 격벽(14)을 만나기 전에 형성되는 공간에 배치되어 오존 발생 파장의 자외선을 조사하는 자외선 램프(22)로부터 자외선이 조사되면서 오존이 형성됨에 따라 이 오존에 의해 탈취가 이루어진다.
오존 탈취가 진행되는 공기와 일부 잔류 오존은 격벽(14)을 지나면서 좁아지는 통로를 따라 비교적 느리게 유동되면서 충분히 오존 탈취가 이루어진다.
격벽(14)을 지나 형성되는 공간에는 살균선을 발생시키는 자외선 램프(24)가 설치되어 살균 작용과 아울러, 격벽에 도포된 광촉매 코팅(15)과의 작용을 통한 탈취 작용이 이뤄지고 있으므로, 하수관으로부터의 공기는 2차적인 탈취 및 살균처리를 거치게 된다.
상기 오존 또는 광촉매 탈취 작용 및 살균선에 의해 살균 작용은 자외선 램프(22, 24) 및 격벽(14)을 복수개로 형성함으로써 수회에 걸쳐 반복적으로 이뤄질 수 있으며, 램프(22, 24)를 다파장 자외선을 램프로 설치하는 경우 각 램프(22, 24)의 자외선 파장을 주기적으로 변화시킴으로써 선택적으로 오존 탈취 구간과 살균 탈취 구간을 설정할 수 있다.
마지막으로 하우징(11)의 상측 개구를 통해 유출되기 직전 배치되는 활성탄(26)을 거치면서 잔류하던 오존을 완전히 제거함으로써 인체의 유해한 오존의 유출이 차단된다.
맨홀 덮개(M)의 노면측에 형성되는 태양전지(36)는 외부에 노출되므로 태양광이 조사되는 경우 전원을 생산하며 이 전원이 전기 접속되어 있는 전원 공급부(30)로 송전된다.
전원 공급부(30)는 안정기(32)기가 구비되어 정압기 또는 승압기를 포함하는 안정기(32)를 통해 전압을 조절하고 지속적인 공급을 보장하고, 바람직하게는 축전지(34)를 구비함으로써 태양광이 조사되지 않는 시간 때에도 지속적인 전원 공급이 이루어지도록 하며, 보다 바람직하게는 외부 전원(35)이 연결되어 태양광이 조사되지 않는 시간 때에 축전지(34)의 전원이 고갈되는 때에 외부 전원(35)을 통해 지속적인 전원 공급이 이루어질 수 있다.
다른 실시예에서, 하우징(11)의 하측 개구(12)에는 팬(20)이 설치되어 하수관내의 공기가 유동되지 않는 경우 팬(20)의 작동에 의해 공기가 살균 탈취기(10)를 통과하도록 공기 유동을 강제함으로써 공기의 살균 탈취를 활성화한다.
또 다른 실시예에서, 노면(G)에 노출되는 태양전지(36)가 행객이나 차량의 하중을 받음으로써 파손되지 않는 동시에 태양광의 조사는 차단되지 않도록 투명체의 강성이 높은 재질로 형성된 강화 커버(16)가 태양전지(36)의 상측을 덮도록 바람직하게 이격 설치됨으로써 강화 커버(16)가 받는 하중이나 충격이 직접 태양전지(36)에 전달되지 않는다.
다른 실시예에서, 전원 공급부(30)에는 타이머(31)가 설치되어 소정 시간 간격에 따라 전원의 개폐 신호를 발신함으로써 효과적인 전원 관리 및 살균 탈취 작용의 효율 증대를 도모할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 자외선 램프(22, 24) 및 전원 공급부(30)는 방습재로 도포 또는 커버되어 내습성을 강화함으로써 하수관내의 습기에 의해 침습되어 부식 또는 나아가 손상 및 파손의 가능성을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 오존 및 광촉매에 의한 탈취와 살균선에 의한 살균을 통해 효과적인 살균 탈취가 이뤄지면서도 인체의 유해한 오존의 유출이 방지되고, 전원을 독립적인 태양광을 이용함으로써 설치 위치에 제약이 없고 유지 관리 효율이 높은 살균 탈취 맨홀 덮개를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개를 실시하기 위한하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 살균 탈취 맨홀 덮개는 오존 및 광촉매 반응에 의한 탈취와 동시에 살균선 파장의 자외선에 의한 살균작용을 겸하면서 잔류 오존의 누출 가능성은 차단되므로 살균 탈취 효과 및 안정성이 탁월하고, 태양전지에 의한 자체 전원부를 구비함으로써 유지 보수비용이 저감되고 설치 장소의 제약이 없는 효과를 가지고 있다.

Claims (8)

  1. 하수관구에 설치되는 맨홀 덮개에 있어서,
    상기 맨홀 덮개의 노면측에 착탈식으로 설치되는 태양전지와,
    상기 맨홀 덮개의 저면측에 착탈식으로 설치되고, 상기 태양전지와 전기 접속되며, 광촉매 산화반응, 오존 탈취 또는 다파장 자외선 조사에 의해 상기 하수관내 공기를 살균 탈취하는 살균 탈취기
    를 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 살균 탈취기는,
    상하 양측면에 개구가 형성되는 하우징과,
    상기 하우징의 내부에 굴곡진 공기 통로를 형성하도록 하우징으로부터 일체형으로 돌출 형성되고 광촉매 코팅되는 격벽과,
    상기 격벽 사이에 장착되는 자외선 램프와,
    상기 하우징의 상측 개구에 설치되고 공기 통로가 형성되는 활성탄과,
    상기 태양전지로부터의 전원을 승압 또는 정압 상태로 공급하는 전원 공급부가 구비된 살균 탈취기
    를 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양전지는,
    상기 활성탄 상측면에 인접하여 탈착 가능하게 설치되는 것
    을 특징으로 하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 살균 탈취기는,
    상기 하우징의 하측 개구에 장착되고, 상기 전원 공급부로부터 전원이 공급되는 팬
    을 더 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 태양전지의 상측면에 설치되고 투명체인 강화 커버
    를 더 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    외부 전원과 축전지
    를 더 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    소정 시간 간격으로 전원 개폐 신호를 발신하는 타이머
    를 더 포함하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 램프는
    이온 발생 파장과 살균 파장의 자외선을 모두 방출하는 다파장 램프인 것
    을 특징으로 하는 살균 탈취 맨홀 덮개.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982338B1 (ko) * 2009-04-29 2010-09-15 배석동 하수도 시설 내의 악취 제거 시스템
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