KR200379053Y1 - 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 하수 처리장의 생물화학적 처리 및 소정의 여과공정을 거쳐 정화된 처리수를 하천으로 방류하기 전, 수로 내에서 상/하/좌/우 방향의 소정 간격으로 복수개가 배열된 자외선램프를 설치하고, 상기 램프에서 방사되는 자외선을 처리수에 조사시킴으로서 유해 세균을 제거하기 위한 수로의 자외선 살균 장치에 있어서, 자외선램프의 사이사이에 원통형의 반사체를 설치함으로서 자외선이 조사되지 아니하는 비살균 영역을 제거함과 동시에 상기 반사체의 외주를 따라 링 형태로 설치된 와이퍼에 의해 간헐적으로 반사체 외면에 누적된 유기물 피막을 세척하며, 또한, 상기 반사체는 초음파 발생기와 연결되어 초음파를 발생하게 함으로써 기계적인 교반현상을 일으켜 반사체에 유기물이 퇴적되어 피막이 되는 현상을 방지토록 한 것이다.

Description

반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치{ULTRAVIOLET STERILIZER WITH IMPROVED REFLECTANCE IN WATER CHANNEL}

본 고안은 하수 처리장의 생물화학적 공정 및 소정의 여과공정을 거쳐 정화된 처리수를 하천으로 방류하기 전에 수로 내에서 상/하/좌/우 방향의 소정 간격으로 복수개가 배열된 자외선램프에서 방사되는 자외선을 하수에 조사시킴으로서 유해 세균을 제거하기 위한 수로의 자외선 살균 장치에 있어서, 자외선램프의 사이사이에 원통형의 반사체를 설치함으로서 비살균 영역을 제거함과 동시에 상기 반사체의 외주를 따라 링 형태로 설치된 와이퍼에 의해 간헐적으로 반사체 외면에 누적된 유기물 피막을 세척하며, 또한, 상기 반사체는 초음파 발생기와 연결되어 그 표면에서 초음파가 발생되어 공동화현상과 계면교란현상 등의 기계적인 교반작용을 일으켜 반사체 표면에 유기물 피막이 형성되는 것을 방지하게 한 것이다.

종래, 하수 처리장의 개수로에 설치된 자외선 살균기는 상/하/좌/우 방향의 소정 간격으로 복수개가 수로의 유수(流水) 방향에 대해 수평 또는 수직하게 설치되어, 자외선램프 주변을 지나가는 처리수에 자외선을 조사시킴으로서, 처리수에 잔재하고 있는 유해 미생물을 살균, 제거하는 것으로 사용되고 있다.

그러나, 자외선 조사 영역을 흐르는 처리수에는 유해 미생물 외에 미세한 유기물질이나 부유물이 포함되어 있고, 이것들은 자외선으로도 처리가 불가능하므로, 자외선램프 표면에 부착하여 유기물 피막을 형성하거나 또는 자외선램프 주변에서 부유하여 자외선 방사 영역의 범위를 좁게 하는 문제점이 있다.

즉, 처리수에 포함된 부유물질 등으로 인해 탁도가 높아지면 램프로부터 방사되는 자외선이 멀리까지 조사되지 않게 됨은 물론, 자외선램프의 표면에 유기물이 퇴적되어 피막을 형성시켜서 자외선램프의 자외선 방사를 현저히 저감시켜 미생물의 살균 처리가 충분하지 않게 되는 문제점이 발생하였던 것이다.

이를 해결하기 위한 종래 방안으로서, 자외선램프의 외주를 감싸는 링 형태의 와이퍼를 설치하고, 상기 와이퍼가 자외선램프 외주를 따라 길이 방향으로 이송되면서 램프 표면을 세척하는 것이 안출된 바 있고, 그 예로써 대한민국 특허등록 제 0453740호를 들 수 있다.

그러나, 램프 외주를 따라 이송되는 와이퍼 구조는, 램프의 표면을 간헐적으로 세척함으로서 램프 표면에 유기물 피막이 형성되는 것을 방지하는 효과에 한정될 뿐이고, 처리수의 탁도가 높아짐에 따라서 처리수에 대한 자외선 투과율이 감소되는 것은 해결할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 자외선 방사 영역을 표시한 개념도를 보인 도 5에서와 같이, 상/하/좌/우 방향의 소정 간격으로 복수개가 설치된 각 자외선램프의 자외선 조사 영역을 참조하면, 원통형의 자외선램프의 방사 가능 영역에서 벗어난 부분(빗금으로 표시된 부분)과 같이 자외선이 조사되지 아니하는 비살균 영역이 발생하게 되고, 이것은 처리수의 탁도가 높으면 높을수록 그 영역이 커지게 된다.

이를 해결하기 위한 방안으로, 램프와 램프 사이에 표면이 경면 처리된 반사체를 형성하여 자외선램프에서 방사된 자외선을 비살균 영역에까지 도달하게 하는 방안이 안출되었고, 그 예로써 대한민국 실용신안등록 제 0295112호를 들 수 있다.

그러나, 상기 고안은 경면 처리된 반사체에 의하여 자외선이 조사되지 아니하는 비살균 영역을 제거하는 것으로는 그 효과가 있지만, 처리수에 포함된 유기물은 자외선램프의 표면에만 누적되는 것이 아니라, 반사체 표면에도 누적되는 사실을 간과하고 있다.

따라서, 상기 고안은 설치하고 얼마 지나지 않아 반사체 표면에 유기물 피막이 형성되어 반사체로써의 역할을 수행할 수 없게 되므로, 반사체의 수명이 현저히 짧은 문제점을 내포하고 있다.

이에 따라 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안은 하수 처리장의 개수로에 설치된 자외선램프에 의해 처리수를 살균하는 자외선 살균 장치에 있어서, 자외선이 조사되지 아니하는 비살균 영역을 제거하기 위한 반사체를 마련하되, 상기 반사체를 원통형으로 구성함과 동시에 그 표면을 자동으로 세척할 수 있게 함으로서 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 처리수에 포함된 유기물이 상기 반사체에 부착, 퇴적되어 유기물 피막층이 형성되지 않도록 초음파발생기와 상기 반사체를 연결하여 상기 반사체에서 초음파가 발생하게 함으로서 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 자외선을 반사할 수 있도록 자외선램프의 사이사이에 설치된 반사체를 원통형으로 제조하고, 상기 반사체의 외주를 따라 길이방향으로 이송 가능한 링 형태의 반사체 와이퍼를 구성함에 그 특징이 있다.

상기 본 고안의 특징은 반사체와이퍼 이송수단으로써 자외선램프 외주에 설치된 램프와이퍼의 이송 장치와 연계시키고, 반사체와이퍼 내주에 형성된 세척모를 더 포함하며, 반사체 자체에서 공동화현상 및 계면교란현상 등의 기계적인 교반작용이 일어나도록 초음파 발생기가 장착한 것을 포함한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 일부를 절개한 전체 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 횡단면도 및 그 일부의 확대도로서, 주로 하수처리장의 개수로에 설치되는 자외선램프 군(群)의 일부를 개시하고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 지면과 수평하게 소정 길이를 갖도록 설치된 프레임(10)은 그 양단 하부로 프레임(10)과 직각이 되도록 입설된 보조프레임(11)이 마련되고, 상기 보조프레임(11)의 양 측면에 소정 간격을 두고 구비된 램프 홀더(12)에 자외선램프(30)의 각 선단이 끼워져 장착되었다.

이와 같이 구성된 자외선램프(30) 군은 도 2에 도시된 바와 같이 모든 자외선램프(30)가 상/하/좌/우 방향에 대해 일정한 간격을 갖도록 프레임(10)과 그와 이웃한 프레임(10) 사이에 스페이서(20)를 마련하여 이루어지며, 이러한 자외선램프의 길이 방향으로 흐르는 처리수가 자외선램프에서 조사되는 자외선에 조사됨으로서, 미생물이 살균되는 것이다.

여기에, 도 2에서와 같이 프레임(10) 내부에 프레임(10)의 길이방향으로 설치된 이송축(13)이 마련되고, 상기 이송축(13)의 하부로는 상기 이송축(13)에 이송 가능하도록 고정된 이송대(32)가 최하단에 있는 자외선램프(30) 위치까지 늘어뜨려져 있으며, 이송대(32)의 좌/우측으로 자외선램프(30)의 외주를 감싸고 있는 램프와이퍼(31)가 각각 구비되어 있다.

이와 같이 구성하면, 이송대(32)는 통상의 기구적 수단(예를 들면, 유압이나 공압으로 제어되는 실린더와 피스톤 구조, 또는 나선이 형성된 나사봉과 그와 나합된 너트를 구성하여 회전시키는 구조) 등으로 이송축(13)을 따라서 직선 이송이 가능하게 되므로, 램프와이퍼(31)에 의해 자외선램프(30)의 표면이 세척된다.

한편, 도 2에서 일부를 확대하여 도시한 바와 같이, 자외선 비살균 영역을 제거하기 위해 반사체(40)를 자외선램프(30)의 사이사이에 마련하되, 반사체(30)의 양단을 상기 스페이서(20)에서 하향되게 입설된 가이드프레임(21) 및/또는 보조프레임(11)의 소정 위치에서 고정시키면 무방하고, 도시된 예로만 한정되는 것은 아니다.

이때, 보다 바람직한 실시로서, 반사체(40)를 스테인리스와 같이 표면이 경면 처리되거나 광 반사율이 높은 재질을 선택하여 원통형 관으로 제작하는 것이 바람직하다.

즉, 자외선 살균 장치의 반사체 개념도를 보인 도 3에서와 같이, 반사체(40)를 원통형으로 제조하면, 반사체(40) 주변에 위치한 자외선램프(30)로부터 방사되는 여러 방향의 자외선이 반사체(40)에 도달하는 각도에 대응하여 다양한 방향으로 다시 반사되므로, 반사체 주변으로 골고루 자외선이 조사될 수 있다.

다시, 도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 상기 반사체(40)의 표면 역시 유기물 피막의 형성 없이 청결해야 반사율이 향상되므로, 원통형으로 제조된 본 고안의 반사체(40)의 외주와 대응하는 링 형태의 반사체와이퍼(41)를 반사체(40)의 외주에 설치한다. 상기 반사체와이퍼(41)는 상기 이송대(32)에서 연장된 연결대(42)에 설치하는 것이 무방하나, 이에 한정되는 것은 아니고 램프와이퍼와 동시에 연동할 수 있으면 된다.

이와 같이 구성하면, 자외선램프(30)의 표면 세척을 위해 이송대(32)이 이송축을 따라 이송되면, 반사체와이퍼(41) 역시 연결대(42)로 이송대(32)와 연결되어 있으므로, 램프와이퍼(31)와 동시에 연동할 수 있고, 반사체와이퍼(41)를 구동하기 위한 별도의 이송장치가 요구되지 않게 된다.

미설명 부호 43은 세척모이며, 이는 후술하여 상세히 설명될 것이다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 요부를 확대한 사시도로서, 반사체(40)의 표면에 처리수에 포함된 유기물이 누적되어 피막층이 형성되는 것을 방지하기 위한 보다 바람직한 실시예가 개시되고 있다,

즉, 반사체(40)의 양 선단에 초음파 발생기(44)를 장착한 것으로서, 특별히 초음파 발생기(44)의 설치 위치가 도시된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 반사체(40)가 상기 초음파 발생기(44)를 통하여 초음파를 발생할 수 있게 하는 구성이면 족하다.

상기 초음파 발생기(44)가 장착된 반사체(40)는 그 표면에서 초음파가 발생되어 액체 속을 통과할 때 소밀파로서 전해지고, 이로 인하여 액체의 팽창과 압축운동이 되풀이됨으로 공동화현상과 계면교란현상 등의 기계적인 교반현상을 일으켜 반사체 외주에 근접한 유기물질이 반사체(40) 표면에 부착되는 것을 방지한다.

따라서, 반사체 표면에 유기물 피막층이 형성되는 속도를 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 건헐적으로 이송대(32)가 이송축(13)을 따라 이동함으로서 자외선램프(30) 및 반사체(40) 표면이 자동적으로 세척되므로, 반사체(40) 표면에 유기물이 누적되어 피막층을 형성할 수 없게 된다.

이때, 반사체(40)는 미세하기는 하지만, 초음파 발생기(44)에 의해서 어느 정도의 진동을 갖게 되는데, 가령 반사체(40)의 표면 세척을 위해서 반사체와이퍼(41)의 내주와 반사체(30) 외주는 상호 밀착되어 있으므로, 그 상태에서 반사체(40)의 미세 진동이 반사체와이퍼(41)에 전달되고, 이것은 다시 연결대(42)와 이송대(32)를 통해 램프와이퍼(31)로 전달되어 자외선램프(30)의 표면에 영향을 줄 수 있다.

즉, 램프와이퍼(31)는 자외선램프(30)에 미세 진동에 의한 충격을 지속적으로 가하는 결과를 초래하여 상대적으로 강도에 취약한 자외선램프(30)의 표면인 석영관이 깨지거나 크랙이 발생하여 자외선램프(30)를 자주 교체해야 하는 등의 내구성을 현저히 저하시키게 된다.

따라서, 도시된 바와 같이 반사체와이퍼(41)의 내주에 세척모(43)를 설치함으로서, 반사체(40) 자체의 미세 진동이 반사체와이퍼(41)로 전달되는 것을 방지함과 동시에 유연성 있는 세척모(43)가 반사체(40)의 표면을 세척하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 수로의 자외선 살균 장치에 의하면, 자외선 비살균 영역(부유물질 등에 의해 살균효과가 미비한 영역)을 제거하기 위한 반사체를 원통형으로 제조하여 폭넓은 각도로의 자외선 반사가 가능함은 물론, 자외선램프와이퍼와 함께 반사체 표면을 세척하는 반사체와이퍼가 장착되어 있으므로 자외선램프에서 방사된 자외선을 보다 넓은 영역에 대해 충분한 자외선을 조사할 수 있게 되어 살균 효율이 증가하게 된다.

또한, 반사체 자체에서 초음파가 발생하므로, 처리수에 포함된 유기물의 피막층 형성을 예방하거나 형성 속도를 현저히 늦출 수 있게 되고, 이때 반사체와이퍼 내주에 설치된 세척모는 반사체의 진동을 흡수함과 동시에 세척이 가능하므로, 초음파 진동에 의한 자외선램프의 수명 단축을 초래하지 않게 된다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 그것으로 한정되는 것은 아니며, 상기 설명된 본 고안이 갖는 많은 기능들의 조합 및 선택적 부가 등의 변경은 물론이고, 이하에서 기재되는 본 고안의 청구범위에 의해 마련되는 기술사상을 이탈하지 않는 범위에서 당업자라면 다양하게 변경하여 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 일부를 절개한 전체 사시도이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 횡단면도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 반사체 개념도이다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 자외선 살균 장치의 요부를 확대한 사시도이다.

도 5는 자외선램프의 자외선 방사 영역의 개념도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 프레임 11 : 보조프레임

12 : 램프 홀더 13 : 이송축

20 : 스페이서(SPACER) 21 : 가이드프레임

30 : 자외선램프 31 : 램프 와이퍼

32 : 이송대 40 : 반사체

41 : 반사체 와이퍼 42 : 연결대

43 : 세척모 44 : 초음파 발생기

Claims (4)

1. 수로 내에서 상/하/좌/우 방향으로 소정 간격을 둔 복수개의 자외선램프; 상기 각 자외선램프의 외주에 형성된 링 형태의 램프와이퍼; 상기 램프와이퍼가 직선 이송 가능한 기구적 수단에 의해 간헐적으로 이송하여 각 자외선램프 표면이 세척 가능하게 된 수로의 자외선 살균 장치에 있어서,

   상기 자외선램프의 사이사이에 자외선을 반사시키기 위한 반사체를 마련하되, 상기 반사체의 표면을 세척하기 위한 반사체와이퍼가 더 구비되어 상기 램프와이퍼의 간헐적 이송과 연동되게 하는 것을 특징으로 하는 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 반사체는 원통형으로 되고, 상기 반사체와이퍼는 원통형 반사체의 외주를 감싸도록 링 형태로 되어 반사체 외주와 반사체와이퍼 내주가 상호 접촉되게 함과 동시에 램프와이퍼와 일체적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 반사체 외주와 반사체와이퍼 내주는 소정 간격을 두게 하고, 반사체에 방사형의 세척모를 더 구비하여 세척모가 상기 반사체 외주면과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치.
4. 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,

   상기 반사체의 양단에 초음파 발생장치가 연결되어 반사체 자체에서 초음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 반사율이 향상된 수로의 자외선 살균 장치.