KR200385162Y1 - 고효율 관로형 자외선 소독장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고효율 관로형 자외선 소독장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일측에 하수가 유입되는 입수구와 타측에 하수를 배출하는 출수부를 구비한 원통형 관체 내부에 등간격으로 다수개의 자외선램프가 원통형 관체의 길이방향으로 설치되는 관로형 자외선 소독장치에 있어서, 상기 원통형 관체 중심을 관통하고 일단이 감속모터에 축설되며 양측에 베어링이 구비되어 회전 가능하게 설치된 샤프트의 주연에 다각형 기둥 형태의 반사체가 부착되고, 상기 원통형 관체 하단 일측에 원통형 관체 내부와 연통되는 공간을 형성한 챔버가 구비되며, 상기 챔버 일측이 외부와 연통되는 통공을 형성하여 상기 통공을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하는 커버가 구비된 고효율 관로형 자외선 소독장치가 개시된다.

본 고안은 상기 원통형 관체 내부로부터 챔버를 선택적으로 차단하여 개폐할 수 있게 하여 소독 처리 구동 중에도 챔버의 청소가 가능하게 하고, 또한 원통형 관체의 하단을 챔버측으로 경사지게 하여 부유물이 챔버에 용이하게 수집되게 할 수 있다.

Description

고효율 관로형 자외선 소독장치{ULTRAVIOLET STERILIZER WITH HIGH EFFECTIVE FOR WATER PIPE}

본 고안은 비교적 소규모의 하수종말처리장에 설치되어 관로 내에 구비된 자외선램프에서 방사되는 자외선을 이용하여 하수를 소독시키는 관로형 자외선 소독장치로서, 자외선에 의한 소독 효율을 향상시키기 위해 자외선을 관로 전 면적에 반사되게 하는 반사체가 저속으로 회전되게 하고, 부유물에 의한 퇴적을 방지하기 위해 관로 하부에 선택적으로 개폐가 가능한 챔버를 구비하여 소독 수행 중에도 챔버 내부 청소가 가능하게 하는 관로형 자외선 소독장치에 관한 것이다.

각종 유해물질을 포함하는 생활하수나 폐수 등은 최종적으로 하수종말처리장에 집적되어 화학적, 생물학적, 물리적으로 정화되고 하천으로 방류되기 전에 자외선에 의해 소독 처리되고 있다.

대규모의 하수처리장에서는 주로 하수의 처리 용량이 크기 때문에 개수로를 마련하여 개수로 내에서 자외선 소독 처리를 시행하고 있으며, 비교적 소규모의 하수처리장에서는 관로에서 자외선 소독을 시행하고 있다.

이러한 관로형 자외선 소독장치의 일반적인 형태를 보인 도 6을 참조하면, 화학적, 생물학적, 물리적 정화 처리를 거친 하수는 최종적으로 원통형 관체(40)에 마련된 입수구(41)를 통해 유입되어 출수구(42)로 배출되어 하천으로 방류되는데, 원통형 관체(40)를 지나는 하수는 원통형 관체 내에서 길이방향으로 형성된 수 개의 자외선램프(43)에 의해 소독 처리되는 구조를 갖는다.

그러나 상기와 같은 구조에 의하면, 원통형 관체 내부로 유입되는 하수는 화학적, 생물학적, 물리적으로 정화 처리되었다 할지라도 미세한 부유물을 포함하고 있고, 이러한 부유물은 원통형 관체(40) 바닥에 누적되어 도시된 바와 같이 침전물(44)이 발생하게 된다.

상기 침전물은 비교적 장시간 동안 소량이 누적되므로, 이에 대한 문제점은 크게 부각되지 않았지만 침전물을 그대로 방치하게 되면, 누적된 침전물과 하수의 마찰 저항에 의해 수두손실이 증가하게 되므로 하수를 송기하게 위한 펌프의 동력손실이 발생되고, 따라서 하수를 원활하게 유도하기 위해서는 대용량의 펌프를 적용해야 하므로 비용 부담이 증가되는 문제점이 있다.

더욱이, 자외선 소독장치의 경우 입수구 전단에서 유입된 모래 혹은 이물질로 인해 자외선램프 또는 슬리브가 깨지게 되거나, 또는 하/폐수가 유입되지 않아 램프 온도 상승으로 인해 램프의 수명이 짧아져 결국은 소독설비의 잦은 고장의 원인이 되고 있는 실정이며, 이들 원인으로 인한 고장이나 소독설비를 위한 수리시 모래 등 이물질 제거가 매우 어려울 뿐만 아니라, 자외선 소독장치의 구동을 정지시킨 후 모래 등 퇴적물을 제거해야 하므로 시간적 제약을 받게 되고, 하수를 자외선 소독처리 없이 그대로 하천으로 방류하는 등의 문제점을 갖는다.

한편, 하수의 소독시 오직 자외선램프에서 방사되는 자외선에만 의존하면 하수에 포함된 미세 부유물 입자들이 자외선의 투과율을 저하시키므로, 통상 원통형 관체 내부면은 자외선을 반사시킬 수 있도록 하고 있으나, 자외선이 충분히 도달하지 않는 원통형 관체의 중심부에 자외선을 보다 효과적으로 반사시키는 방안이 계속 연구되어 왔으며, 그 예로써 대한민국 등록실용신안 제 295112호인 개수로의 자외선살균장치를 들 수 있다.

그러나 상기 종래 고안은 자외선램프를 효율적으로 반사시키기 위한 반사체를 구비하고는 있으나, 반사체 표면에 부유물이 흡착되어 반사율이 저하되는 것은 간과하고 있으며, 이 경우 자외선 처리효율을 증가시키기 위해서는 자외선램프 표면을 비롯하여 반사체의 표면까지 자주 청소해야 하는 문제점이 있고, 현재까지는 자외선램프의 표면을 자동으로 세척하는 구성의 클리너가 사용되고는 있으나, 반사체가 회전하여 물의 와류로 인하여 반사체 표면에 부유물이 잘 흡착하지 않는 구조는 찾아보기 어려울 뿐만 아니라, 설명 소정의 기구적인 구성으로써 반사체 표면을 세척할 수 있는 장치가 마련된다 하더라도 구조의 복잡성 등의 이유로 고가의 설비비용이 소요될 것이라는 점은 명약관화하다.

이에 따라, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은 소독 처리효율을 향상시키는 방안으로 자외선 반사체를 관로 내부에 구비하되, 반사체의 구조를 간단하게 하면서도 관로 전 면적에 대해 충분한 자외선이 조사되게 함과 동시에 반사체의 표면에 부유물이 잘 흡착되지 않는 구조로 하여 소독 처리효율을 향상시킨 고효율 관로형 자외선 소독장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

다른 측면에서 본 고안은 하수에 포함된 부유물이 침전되는 챔버를 관로와 별도로 구비함과 동시에 선택적으로 챔버와 관로 내부 공간을 차단/개방할 수 있게 하거나 챔버 내부로 부유물의 수집이 용이하게 구성함으로써 관로 내에서의 하수 흐름을 원활하게 하여 손실수두를 줄임은 물론, 소독처리 구동 중에도 침전물을 제거할 수 있게 하여 유지관리를 용이하고 자외선의 투과율이 증가하여 소독 효율이 향상된 고효율 관로형 자외선 소독장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 일측에 하수가 유입되는 입수구와 타측에 하수를 배출하는 출수부를 구비한 원통형 관체 내부에 등간격으로 다수개의 자외선램프가 원통형 관체의 길이방향으로 설치되는 관로형 자외선 소독장치에 있어서, 상기 원통형 관체의 중심을 관통하고 일단이 감속모터에 축설되며 양측에 베어링이 구비되어 회전 가능하게 설치된 샤프트의 주연에 다각형 기둥 형태의 반사체가 부착되고, 상기 원통형 관체 하단 일측에 원통형 관체 내부와 연통되는 공간을 형성한 챔버가 구비되며, 상기 챔버의 일측이 외부와 연통되는 통공을 형성하여 상기 통공을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하는 커버가 구비된 것에 그 특징이 있다.

또한, 본 고안은 상기 원통형 관체 내부로부터 챔버를 선택적으로 차단하여 개폐할 수 있게 하거나 또는 원통형 관체 하단을 챔버측으로 경사지게 한 것에 그 특징이 있다.

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

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A부 단면도이며, 도 3은 본 고안의 요부로서 반사체를 보인 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조한 본 고안의 자외선 소독장치(1)는 원통형 관체(2)의 일측에 생화학적 및/또는 물리적 정화 과정을 거친 하수가 유입되는 입수구(3)가 마련되고, 타측에 출구수(4)가 마련되어 원통형 관체(2)에 유입된 하수가 배출되도록 구성되었다.

원통형 관체(2) 내부에는 관체의 직경에 따라서 하나 이상 수 개의 자외선램프(5)가 배치되는데, 자외선램프(5)는 원통형 관체(2)의 길이방향 전체에 걸쳐 형성되어 있어서 일측으로 탈거 가능한 구조(미도시)로 되어 있으며, 자외선램프(5)에서 방사되는 자외선에 의해 하수 내부에 분포하고 있는 각종 유해성 세균을 제거하도록 구성되고, 원통형 관체(2)의 양단 중심을 관통하여 각각 베어링(11)으로 지지되는 샤프트(1)는 원통형 관체(2) 일단에 마련된 감속모터(10)에 축설되어 원통형 관체(2) 내부에서 회전 가능하게 설치되고, 샤프트(12) 주연에는 다각형 기둥 형태의 반사체(13)가 부설되어 있다.

반사체(13)는 자외선램프(5)로부터 방사되는 자외선을 원통형 관체(2) 내부의 전 면적에 골고루, 그리고 충분히 조사되게 하기 위해 거울이나 고광택 금속제, 바람직하게는 스테인리스 등으로 제조된 것으로서, 도 3의 (a)와 같이 3각형으로 되거나 도 3의 (b), (c)와 같이 4각형 또는 5각형, 도시하지는 않았지만 그 이상의 다각형 기둥 형태로 되고, 자외선 반사율이 좋은 재질이라면 상기 열거된 재료에 한정되는 것은 아니다.

상기 반사체(13)는 감속모터(10)의 회전력에 의해 저속으로 회전되기 때문에 자외선 반사각도 등에 의해 형성될지 모르는 원통형 관체 내부의 자외선 조사 사각지대가 발생하지 않게 되므로 소독 효율을 향상시킬 수 있고, 더욱이 반사체의 회전은 하수에 대해 와류 또는 난류를 형성시켜서 하수에 포함된 미세 부유물을 유동시키므로, 미세 부유물이 반사체 표면에 흡착되어 반사율을 저하시키는 것을 예방하거나 그 속도를 현저히 낮출 수 있게 되므로 청소 주기가 연장된다.

한편, 바람직한 실시로써 도 1 및 도 2와 같이 원통형 관체(2) 바닥면 일측에 바닥으로부터 더 함몰된 챔버(20)를 구비하고, 챔버(20)의 일측에 통공(21')을 형성하며, 상기 통공(21')은 커버부재(21)로써 개방하거나 폐쇄하는 것이 가능하게 구성한다.

상기 커버부재(21)는 볼트와 같은 통상적인 기계적 요소로 된 고정부재(22)로 챔버(20)에 고정되어 필요에 따라 개방시킬 수 있게 한다.

이와 같이 구성하면, 입수구(3)로부터 유입된 하수에 포함된 미세 부유물은 챔버(20)에 수집되어 도시된 바와 같이 침전물(9)이 형성되며, 이때 커버부재(21)를 이용하여 통공(21')을 개방하면 침전물(9)을 제거할 수 있게 된다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도로서, 상기 챔버의 보다 바람직한 실시 형태가 개시된다.

전술한 바와 같이 챔버(20)에 수집된 침전물(9)을 제거하기 위해 통공(21')을 개방하게 되면, 하수가 출수구(4)를 통해 배출되지 않게 되고 통공(21')을 통해 배출되므로, 청소를 위해서는 필연적으로 자외선 소독장치의 가동을 중단해야 한다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이 챔버(20)의 상단부에 슬라이딩 가능한 개폐판(25)을 설치하여 챔버(20)를 원통형 관체(2)의 내부로부터 선택적으로 격리시킬 수 있게 한다.

상기 챔버(20)의 일측에 마련되어 개폐판(25)을 구동시키기 위한 개폐구동부(23)는 사용자의 손으로 개폐하도록 하는 수동식(개폐판의 구동은 챔버 내부 청소시에 사용하여 사용빈도가 적으므로 반드시 자동식으로 구비할 필요는 없다는 측면에서 비용의 감소를 얻고자 할 경우 선택한다)일 수도 있고, 도시된 바와 같이 랙과 피니언(24) 부재와 같이 전기적 모터의 회전력을 직선 왕복운동으로 변환시키는 일반적인 기계적 수단을 이용한 자동식일 수 있으며, 개폐판(25)으로 챔버(20)를 폐쇄했을 때 원통형 관체(2)의 내부와 챔버(20) 사이에 누수가 없도록 완전 밀페가 가능한 구조라면 여러 가지 방안이 검토될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 개폐판(25)을 이용하여 챔버(20)를 원통형 관체(2) 내부로부터 완전히 격리시키면 자외선 소독장치(1)의 가동 중단 없이 침전물(9)의 제거 및 청소가 가능하게 된다.

도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이 원통형 관체(2)의 바닥면이 챔버(20) 측으로 기울어진 경사부(6)를 형성하여 부유물이 챔버(20)로 수집되기가 용이하게 한 것으로, 그 경사 각은 제한은 없으나, 하수의 유속과 유량 및 손실수도 등을 감안하여 약 2도 내지 10도의 범위로 하는 것이 바람직하다.

이상은, 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 그것에 한정될 수 없고, 상기 설명된 본 고안이 갖는 많은 기능들의 조합 및 선택적 부가 등의 변경은 물론이고, 이하에서 기재되는 본 고안의 청구범위에 의해 마련되는 기술사상을 일탈하지 않는 범위라면 당업자에 의해 다양하게 변경, 수정이 가해질 수 있음을 이해해야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 관로형 자외선 소독장치에 의하면, 하수가 원통형 관체 내부로 유도되는 동안 다각형의 반사체가 저속으로 회전하면서 자외선램프에서 방사되는 자외선을 원통형 관체 내부 전 면적에 골고루 그리고 충분히 조사시키므로 자외선 소독처리효율이 향상됨과 아울러, 반사체의 회전이 하수를 와류 또는 난류로 변경시키므로 별도의 반사체 세척장치를 구비하지 않아도 반사체 표면에 부유물이 쉽게 흡착되지 않게 되어 반사체의 청소주기를 연장시킬 수 있으며, 그러면서도 반사체의 구조가 비교적 간단하여 제작 및 설치비용이 저렴한 이점이 있다.

또한 하수에 포함된 미세 부유물이 챔버에 수집되어 원통형 관체의 하부에 퇴적되는 것을 방지하므로 하수의 손실수두를 낮출 수 있게 되어 하수의 펌프 용량을 작게 설계할 수 있게 되고, 또한 원통형 관체와 챔버를 개폐하는 개폐판이 작동하여 챔버가 폐쇄되었을 경우 자외선 소독 운전 중에도 커버를 개방하여 챔버를 청소할 수 있게 되므로 유지관리가 용이한 이점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도.

도 2는 도 1의 A-A부 단면도.

도 3은 본 고안의 요부로서 반사체를 보인 단면도.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도.

도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도.

도 6은 종래 일반적인 관로형 소독 소독기를 보인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 자외선 소독장치 2 : 원통형 관체

3 : 입수구 4 : 출수구

5 : 자외선램프 10 : 감속모터

12 : 샤프트 13 : 반사체

20 : 챔버 21 : 커버

23 : 개폐구동부 25 : 개폐판

Claims (6)

1. 입수구 및 출수구가 마련된 원통형 관체 내부에 수 개의 자외선램프가 설치된 하수의 관로형 소독처리기에 있어서,

   원통형 관체 하단 일측에 원통형 바닥보다 더 낮은 바닥면을 갖도록 하고 일측에 통공 및 상기 통공을 선택적으로 개폐할 수 있는 커버부재가 구비된 챔버가 형성된 것을 특징으로 고효율 관로형 자외선 소독장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 챔버의 상단에 선택적으로 원통형 관체 내부와 챔버를 완전 격리시킬 수 있도록 하는 개폐판이 형성된 것을 특징으로 고효율 관로형 자외선 소독장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 개폐판은 수평으로 슬라이딩 작동하게 하는 랙과 피니언을 구성한 개폐구동부가 마련되어 자동식으로 개폐되게 한 것을 특징으로 고효율 관로형 자외선 소독장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 원통형 관체 중심축에 감속모터에 의해 회전 가능한 샤프트를 축설하되, 상기 샤프트 주연에는 반사체가 샤프트를 축으로 회전 가능하게 장착된 것을 특징으로 고효율 관로형 자외선 소독장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 반사체는 적어도 3각형 이상의 다각형 기둥체인 것을 특징으로 고효율 관로형 자외선 소독장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통형 관체의 바닥면은 챔버 측으로 소정 각도 기울어진 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 고효율 관로형 자외선 소독장치.