KR200398389Y1 - 유체처리용 자외선살균소독장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유체처리용 자외선살균소독장치의 세척장치에 관한 것이다.

본 고안은 원통형의 자외선조사관, 조사광원을 둘러싸고 보호하는 보호관 또는 유체가 흐르는 관을 효율적으로 세척하기 위한 와이퍼 장치이며, 이 들 와이퍼는 별도의 직선운동장치와 결합되어 관의 축 방향과 평행한 방향으로 이동하며 관을 세척하게 된다.

본 고안에 의하면, 제작이 쉬우며 세척에 따른 와이퍼의 마모, 세척이 되는 관과 직선운동장치의 제작 오차를 극복하기 위해 구성된 세척와이퍼에 관한 것이다.

Description

유체처리용 자외선살균소독장치{Infrared Ray Radiation Apparatus for Fluid Treatment}

본 고안은 유체처리용 자외선살균소독장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 고안은 정수처리장, 폐수처리장 및 오수처리장에서 정수 또는 하수처리 후 수중에 있는 각종 병원균에 자외선을 조사하여 살균소독을 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자외선조사를 통한 소독을 위해서 자외선조사장치(자외선램프 및 램프보호관)는 더러운 수중에 잠기어 있게 되므로 시간이 지남에 따라 유체와 접촉하고 있는 램프보호관 외부에 이물질이 부착되어 자외선램프로부터 발생된 자외선이 이 들 이물질에 다소 흡수되어 효율적으로 수중의 병원균에 조사되지 못하며 시간이 경과할수록 오염에 대한 영향이 더욱 커지게 되어 최악의 경우에는 전혀 소독이 되지 않게 되는 문제점이 있다.

따라서 자외선소독장치는 주기적인 램프보호관의 세척이 필요하며 이를 위하여 많은 장치들이 개발 및 적용되어오고 있으나 이러한 장치들은 보호관의 비진원에 따른 표면공차 및 직선운동장치의 오차와 사용에 따른 마모를 효율적으로 극복하고 있지 못하는 실정이다.

본 고안의 선행기술로 한국 공개특허공보 2003-17647호(공개일 : 2003. 3.3.)에서 "개량된 세정장치를 포함하는 유체처리용 자외선조사장치" 기술이 공개되었다. 또한 미국 특허공보 제6,342,188호(공고일 : 2002. 1.29)"조사전원모듈 및 이를 이용한 세척장치(Radiation Source Module and Cleaning Apparatus Therefor)"가 공개되어 있다.

도 1은 미국 특허공보 제6,342,188호의 자외선소독장치에 관한 구성도이다. 도 1에서 도시한 것처럼, 자외선램프보호관(5) 주변에 램프보호관당 2개의 V형상의 환형 오일실로 보호관을 세척하도록 되어 있으나 실 재질의 탄성에 의해 보호관을 세척하므로 보호관의 비진원(일그러짐)과 직경 오차와 실의 마모에 대한 보상을 효율적으로 극복하지 못하여 보호관의 오차(진원도 및 직경편차)가 있거나 사용시간이 경과할수록 보호관에 붙은 이물질을 제거할 수 있는 능력이 떨어지게 된다. [ 도 1의 7]

직경오차와 마모 보상을 위해 지나치게 탄성을 주기 위해 실의 직경을 더욱 작게 하여 보호관을 죄게 되면 실과 보호관사이의 마찰력이 증대되어 세척와이퍼(실)의 이동을 위한 직선운동장치의 구동기(모터 또는 공압/유압실린더 등)에 무리를 주게 됨은 물론 직선운동기구의 오차가 심할 시에는 보호관을 파손시킬 수도 있게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 고안의 목적은 종래의 세척와이퍼를 보완하기 위하여 본 고안은 효율적으로 세척하는 세척장치를 구비한 자외선 살균소독장치를 제공하는 데에 있다.

본 고안의 목적을 구현하기 위하여 본 고안의 자외선살균소독장치에 있어서, 세척와이퍼는 스테인레스강 또는 자외선에 강한 고분자화합물(테프론, 아세탈등)로 만들어진 하우징에 내장되며, 이 하우징은 클립, 용접 또는 볼트에 의해 별도의 직선운동기구와 결합되어 자외선램프보호관의 축방향과 평행하게 왕복운동을 하게 되는 것을 특징으로 한다.

특히, 세척와이퍼는 스테인레스강 또는 내자외선재질의 외륜의 내측에 자외선에 강한 재질(스테인레스강선, 테프론선 또는 나이론선등)의 브러시(솔)가 심어진 환상의 고리 모양으로서 브러시의 내경(D)은 세척하고자 하는 자외선램프보호관의 외경(d)보다 충분히 작게(통상 1mm~5mm)하여 브러시가 충분히 세척면(램프보호관의 외통면)을 가압하게 하여 보호관의 직경오차와 진원도 공차를 극복할 수 있도록 하고 마모가 발생시에도 자동으로 브러시의 탄력에 의해 보상될 수 있도록 한다.

이러한 보상 또는 유연성은 현재까지 자외선살균소독장치에 적용되고 있는 어느 세척장치보다 우월하다. 특히 우둘투둘한 치아를 구석까지 세척하는 칫솔을 생각하면 더욱 자명한 이치이다.

세척와이퍼의 스테인레스강제 외륜 높이(e)는 솔(15, 30)을 파지하고 적당한 강성을 갖는 크기로 제작되어야 하며 3mm~5mm가 적당하다.

세척와이퍼의 폭은 용도에 따라 2mm~5mm 정도가 적당하나 용도와 자외선소독장치의 형식에 따라 이 수치는 한정적이지는 않다.

세척와이퍼는 하우징당 1개 또는 복수 개가 조립되거나 1개의 나선형(권수는 2개~5개 이상)이 조립될 수 있다. 나선형의 경우 권당 간격 또는 피치(p)는 하우징간격, 브러시의 강도, 자외선램프수에 따라 결정된다. 보호관당 하우징 수는 1개 또는 2개가 적당하며 2개씩 구성하는 경우에는 자외선램프수가 많거나 자외선램프가 긴 경우 기타 여러 요인에 의할 수 있다.

이하 본 고안의 최선의 실시예를 도면을 토대로 설명한다.

도 2는 본 고안의 세척와이퍼를 2개 조립한 세척하우징을 반경방향으로 본 단면도이고, 도 3은 세척와이퍼의 하우징을 반경방향으로 본 단면도이다.

도 4는 도 2에 적용된 단일환형와이퍼의 평면도이고, 도 5는 도 2에 적용된 단일환형와이퍼의 단면도이다.

도 6은 세척와이퍼가 세척 동작을 할 때 솔의 구부러진 상태를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 2의 단일환형와이퍼 대신 연속나선형와이퍼를 적용한 하우징을 반경방향으로 본 단면도이고, 도 8은 도 7에 적용된 연속나선형와이퍼의 평면도 및 단면도이다.

도 2에서 도면 부호 10은 본 고안의 자외선소독장치용 세척와이퍼(12)를 2개 내장한 링형 와이퍼 하우징을 나타내며 재질은 소성과 내식성이 있는 내자외선 재료(스테인레스강, 아세탈, 테프론, 나이론 등)로서 제작된다.

부호 11은 그 하우징의 내부 오목부로서 세척와이퍼(12)가 위치하는 구역이며 이 오목부(11)보다도 적은 직경을 가진 양단에 의해 세척장치가 운동 중에 와이퍼가 하우징(10)에서 이탈하는 것을 방지한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 상기 세척와이퍼(12)의 고정링(14)은 와이퍼솔(15)을 파지하고 솔(15)의 형상을 유지시켜주는 역할을 해주는 와이퍼외륜으로서 U단면 형상으로 제작되며 재질은 소성과 내식성이 있는 내자외선재료(스테인레스강, 아세탈, 테프론, 나일론 등)으로 제작된다.

와이퍼 솔(15)은 적절한 강도 및 경도와 내식성 및 내자외선성을 가진 재질(스테인리스강선, 테프론선, 나이론선, Viton선 등)로 제작되며 선의 직경은 자외선소독장치 및 재료에 따라 달라지나 대략 0.03mm~0.5m의 선경을 가진 재료가 사용된다. 이들 솔(15)은 U형 끝단부를 압축시켜 솔(15)이 빠지지 않도록 고정시킨다. 압착부(20)의 너비는 와이퍼의 크기에 따라 달라지나 대략 1mm ~ 2mm정도로 한다.

부호 13은 본 고안으로 세척하고자 하는 자외선램프 보호관이며 대략 그 직경은 Φ28mm ~ Φ100mm의 것이 사용되고 있다.

도 7에서, 솔(15)의 내경(D)은 보호관의 외경(d)보다 충분히 작으므로(통상 1mm ~ 10mm)세척장치가 보호관과 평행하게도 6의 화살표 방향으로 이동하게 되면 솔(15)의 방향(22)과 같이 구부러지면서 구부러진 힘에 의해 보호관을 눌러 긁으면서 보호관에 붙어 있는 각종 이물질을 제거하게 된다.

이러한 솔의 굽힘은 솔이 사용에 따라 마모 시에도 계속적으로 보상하게 되어 있어 세척면(보호관외면)이 우둘투둘하여 고르지 않거나 직경이 고르지 않더라도 솔은 항상 세척면 전체에 밀착하게 되므로 우수한 세척효과를 가져올 수 있게 된다.

도 7과 도 8은 세척와이퍼를 단일 고리형에서 연속나선형으로 제작된 것을 적용한 구성이며 이웃 솔과의 간섭 배제성과 램프보호관과 세척와이퍼간의 평행도를 유지시키는 데 더욱 유리하다.

세척와이퍼의 단면은 단일고리형과 동일하다.

당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안은 상기 설명한 실시예에만 한정되지 않고 본 고안은 고안의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 다른 형태로 실시될 수 있다. 특허청구범위와 균등한 기술 범위내에서 이루어지는 도든 설계 변경은 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.

본 고안에 의하면, 보호관의 일그러짐과 직경오차 및 마모보상이 어려운 종래의 자외선살균소독장치의 세척장치와는 달리 자외선에 강한 재질의 브러시를 사용하여 마모발생시에도 브러시의 탄성에 의해 보상될 수 있도록 하여 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 브러시가 충분히 세척면을 가압하게 하여 보호관의 직경오차와 진원도 공차를 극복할 수 있어 장치를 오래 사용할 수 있게 된다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 자외선소독장치에 관한 구성도.

도 2는 본 고안의 세척와이퍼를 2개 조립한 세척하우징을 반경방향으로 본 단면도.

도 3은 세척와이퍼의 하우징을 반경방향으로 본 단면도.

도 4는 도 2에 적용된 단일환형와이퍼의 평면도.

도 5는 도 2에 적용된 단일환형와이퍼의 단면도.

도 6은 세척와이퍼가 세척 동작을 할 때 솔의 구부러진 상태를 보여주는 단면도.

도 7은 도 2의 단일환형와이퍼 대신 연속나선형와이퍼를 적용한 하우징을 반경방향으로 본 단면도.

도 8은 도 7에 적용된 연속나선형와이퍼의 평면도 및 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 하우징 11 : 오목부

12 : 세척와이퍼 13 : 자외선램프보호관

14 : 고정링 15, 30 : 솔

Claims (6)

1. 각종 물(하수, 폐수, 정수, 오수, 산업용수 등)을 자외선을 조사시켜 살균소독하기 위하여 한 개 이상의 조사광원(자외선램프 등) 또는 이들 조사광원을 내장하는 원통보호관을 구성하고 그 조사광원 또는 원통보호관을 적어도 하나의 직선운동기구에 의해 조사광원 또는 그 원통보호관의 축방향으로 세척와이퍼를 이동시켜 조사광원 또는 그 원통보호관을 세척하는 자외선살균소독장치에 있어서,

   상기 세척와이퍼하우징 내에 내식성, 내자외선성이 우수한 세척솔을 고정링에 세척물의 직경보다 적은 치수로 밀집 배열하는 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.
2. 제 1항 에 있어서, 상기 세척와이퍼하우징에 세척와이퍼를 1개 이상을 구성하는 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 세척솔과 고정링의 재료는 스테인레스강, 테프론, 아세탈 또는 나일론 중 어느 하나이고, 상기 세척솔의 탄성복원력으로 인하여 직경의 차이(d-D)는 탄성 휘어짐으로 소화되어 세척대상인 원통면이 우둘투둘하거나 찌그러진 원통에 대해서도 전체 표면에 대해 효과적인 세척을 할 수 있으며, 마모가 발생하더라도 자동 보완될 수 있는 세척솔이 연속나선환형고리에 밀집하여 고정되는 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 세척솔의 내경(D)을 원통조사광원 또는 조사광원보호관의 외경(d)보다 1mm~10mm 적게 하는 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.
5. 제 3항에 있어서, 재료의 선경이 0.03mm~0.5mm인 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.
6. 제 3항에 있어서, 연속나선형환형고리의 권간 간격(P)이 3mm~20mm인 것을 특징으로 하는 유체처리용 자외선살균소독장치.