KR200435974Y1 - 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 관로형 자외선 살균장치에 관한 것으로서, 동력이나 약품을 사용하지 않고 자외선램프를 보호하는 석영관을 세척하여 자외선의 투과율을 향상시켜 소독 효율을 보존하는데 있다. 즉, 이 고안은 챔버의 내부로 유입되는 유입수의 유속으로 임펠러와, 챔버의 내부 중앙을 따라 설치되는 스크루형 블레이드를 회전시켜 와류를 형성함으로써, 석영관에 부유물질이 흡착되는 것을 방지하여 자외선램프의 투과율을 향상시켜 소독처리 중에도 연속적으로 살균과 세척을 병행할 수 있다.

Description

무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치{Close Channel Type UV Disinfection Apparatus with Auto Cleaning Device by Non Electric Power}

도 1은 본 고안의 한 실시예에 따른 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치의 내부 구성도이고,

도 2는 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 A-A를 따라 절취하여 나타낸 임펠러의 평면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 B-B를 따라 절취하여 석영관, 구동축 및 지지대를 나타낸 단면도이며,

도 4는 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 C-C를 따라 절취하여 석영관, 구동축 및 스크루형 블레이드를 나타낸 단면도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

100 : 관로형 자외선 살균장치 110 : 챔버

111 : 유입구 112 : 배출구

113, 114 : 밀봉판 120 : 지지대

121 : 베어링 122 : 지지부

130 : 구동축 140 : 임펠러

150 : 스크루형 블레이드 160 : 석영관

161 : 너트 170 : 자외선램프

171 : 케이블 커버

이 고안은 소규모 마을 하수처리장이나 현장여건상 개수로가 불가능한 지역에 설치되는 관로형 자외선 살균장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 무동력 세척방식으로 챔버의 내부 및/또는 자외선램프를 보호하는 석영관의 외부에 부유물질이 흡착되는 것을 방지하여 소독효율을 초기 설치상태로 유지 보존할 수 있는 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치에 관한 것이다.

자외선 살균장치의 설치목적은 각종 하수종말처리장, 오폐수처리장, 지하수 생수용 생산라인, 음료 생산라인 등에서 수중 또는 액중의 대장균 및 기타 미생물을 살균하는데 있다. 이러한 살균 효율, 즉 자외선 투과율을 상승시키기 위해서는 고출력의 자외선램프와 투과율이 높은 석영관을 사용해야 하는데, 가동 중에 석영관의 오염으로 인해 자외선의 투과율이 떨어지고 살균효율이 저하되는 결과를 가져온다. 따라서, 종래에는 석영관의 자외선 투과율을 상승시켜 초기 설치상태로 석영관을 보존하기 위해 일반화된 모터 구동방식 또는 약품 투입방식의 장치 등을 별도의 장치 또는 동력을 이용하여 석영관을 세척했었다.

종래의 모터 구동방식은 통상적으로 3상 모터, 구동축, 와이프링 및 세척판 등으로 구성된 것으로서, 수동 또는 자동으로 3상 모터를 구동하여 와이프링을 전후로 이동시켜 석영관을 세척하도록 구성된다. 따라서, 세척시간 조정이 용이하고, 수동/자동 전환이 가능하며, 살균 및 세척을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다. 그런데, 설치비용이 고가이고, 고장시 세척판으로 인해 석영관에 부유물질 흡착이 용이하여 투과율이 저하되고, 고장시 수리비용이 많이 소요되며, 동력의 사용으로 유지비용이 필요하다는 단점 등이 있다. 이러한 모터 구동방식의 자외선 살균장치로는 대한민국 실용신안등록 제346466호에 공지된 "수로형 고효율 자외선 살균장치"에 대한 기술 등이 있다.

종래의 약품 투입방식은 통상적으로 순환펌프, 약품탱크 순환용 배관 및 밸브로 구성되는 것으로서, 자외선 설비의 유입과 유출을 차단하고 순환펌프로 관로 내부에 약품을 투입하여 석영관의 외부 및/또는 관로의 내부를 세척하도록 구성된다. 따라서, 설치비용이 저렴하다는 장점은 있으나, 세척과 살균을 동시에 수행할 수 없기 때문에 세척시 살균을 약 1시간 정도 중지해야 할 뿐만 아니라 약품구입 비용과 순환펌프의 구동을 위한 동력 유지비용이 소요되는 단점 등이 있다.

대한민국 실용신안등록 제273844호 및 제299827호에는 무동력 방식의 자외선 살균장치에 대해 공지되어 있다. 그 중에서 실용신안등록 제273844호는 석영관의 둘레를 따라 나선형상의 가이드수단을 설치함으로써, 자외선램프에서 방사되는 자외선의 접촉시간을 길게 유지하도록 구성된다. 그리고, 실용신안등록 제299827호는 일측은 하우징의 내벽면에 고정되고 타측은 석영관에 결합되는 와류유도원판을 하우징의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 다수개 갖도록 구성된다.

그러나, 이러한 형태의 무동력 방식의 자외선 살균장치는 석영관에 나선형 장치(나선형상의 가이드수단 또는 와류유도원판)를 설치하기 때문에 석영관이 파손되면 다시 새로운 석영관에 장착해야 하는 문제점과, 나선형 장치가 장착된 부위는 자외선의 조사량이 차단되기 때문에 석영관에서 유체가 멀어질수록 그 각도만큼 자외선이 차단되어 살균효율이 저하되는 단점이 있다. 또한, 이러한 나선형 장치를 챔버(하우징) 내에 설치함에 있어, 자외선램프를 1개로 구성할 경우에는 이용이 가능하지만, 다수개로 구성할 경우에는 이용이 불가능하다.

따라서, 이 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유입구를 통해 유입되는 유입수의 유속에 따라 회전할 수 있는 임펠러를 설치하고, 이러한 임펠러를 챔버의 중앙을 따라 설치되는 스크루형 블레이드에 연결하여 석영관의 주위에 와류를 형성함으로써 항시 세척과 살균을 동력 없이 수행할 수 있는 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 이 고안은, 파이프 형태로 구성되어 제1, 제2 밀봉판에 의해 양측이 각각 밀봉되며 양측 단부근처에 유입구와 배출구를 각각 갖는 챔버와, 챔버의 내측면에 고정되며 유입수의 유동이 가능한 형태를 갖는 지지대와, 챔버의 중심에 길이방향으로 배열되며 제1 밀봉판 및 지지대에 회전 가능하게 설치되는 구동축과, 유입구의 하부에 위치하도록 구동축의 일측 단부부위에 결합되는 임펠러와, 구동축의 둘레에 길이방향으로 결합되는 스크루형 블레이드와, 일측은 개방되고 타측은 막힌 형태로 구성되어 구동축을 중심축으로 등간격으로 배열되며 제1 밀봉판 및 지지대에 의해 양측이 각각 지지되는 다수개의 석영관, 및 개방된 일측을 통해 석영관의 내부에 각각 내장되며 전원 공급이 가능하게 마감 처리된 다수개의 자외선램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 고안은 챔버의 일측에는 플랜지가 형성되고, 제2 밀봉판은 챔버 내에 배치되는 임펠러의 탈부착이 용이하도록 플랜지에 볼트 결합될 수 있다.

아래에서, 이 고안에 따른 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 한 실시예에 따른 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치의 내부 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 A-A를 따라 절취하여 나타낸 임펠러의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 B-B를 따라 절취하여 석영관, 구동축 및 지지대를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 관로형 자외선 살균장치를 선 C-C를 따라 절취하여 석영관, 구동축 및 스크루형 블레이드를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치(100)는 일정 길이를 갖는 파이프 형태로 구성되 어 별도의 제1, 제2 밀봉판(113, 114)에 의해 양측이 각각 밀봉되며 양측 단부근처에 유입구(111)와 배출구(112)를 각각 갖는 챔버(110)와, 챔버(110)의 유입구(111) 근처의 내측둘레를 따라 고정되며 유입수의 유동이 가능한 형태를 갖는 지지대(120)와, 챔버(110)의 중심에 길이방향으로 배열되며 제1 밀봉판(113) 및 지지대(120)에 회전 가능하게 설치되는 구동축(130)과, 유입구(111)의 바로 하부에 위치하도록 구동축(130)의 일측 단부부위에 결합되는 임펠러(140)와, 구동축(130)의 둘레를 따라 결합되는 스크루형 블레이드(150)와, 일측은 개방되고 타측은 막힌 형태로 구성되어 구동축(130)을 중심축으로 등간격으로 배열되며 제1 밀봉판(113) 및 지지대(120)에 의해 양측이 각각 지지되는 다수개의 석영관(160), 및 개방된 일측을 통해 석영관(160)의 내부에 각각 내장되며 전원 공급이 가능하게 마감 처리된 다수개의 자외선램프(170)로 구성된다.

챔버(110)는 파이프 형태로 구성되어 별도의 제1, 제2 밀봉판(113, 114)에 의해 양측이 각각 밀봉되는 형태를 갖는데, 이 때 제2 밀봉판(114)은 챔버(110) 내에 배치되는 임펠러(140)의 탈부착이 용이하도록 플랜지에 결합되는 형태를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 챔버의 일측에는 플랜지가 형성되고, 제2 밀봉판(114)은 플랜지에 볼트 결합된다. 또한, 챔버(110)는 양측 단부근처에 유입구(111)와 배출구(112)를 각각 갖는데, 이렇게 유입구(111)를 중앙부위에 형성하지 않고 일측 단부근처에 형성함으로써 임펠러(140)를 통한 와류의 형성 길이를 길게 형성할 수 있다.

지지대(120)는 챔버(110)의 유입구(111) 근처의 내측둘레를 따라 고정되며, 구동축(130)이 회전가능 하도록 지지하고, 다수개의 석영관(160)을 견고하게 지지하면서도 유입수의 원활한 유동이 가능하도록 구성된다. 즉, 지지대(120)의 중앙에는 구동축(130)의 원활한 회전이 가능하도록 베어링(121)이 배치되고, 베어링(121)의 둘레에는 구동축(130)을 각각 지지하는 구멍 형태의 다수개의 지지부(122)가 배열된다. 이러한 지지대(120)는 베어링(121)을 중심으로 다수개의 지지부(122)가 방사상으로 배열되고, 나머지 부분은 빈공간으로 유입수가 유동하는 통로로 이용된다. 즉, 지지대(120)는 유입수의 유속저하 등의 수두손실을 줄이도록 구성되어 챔버(110) 내에 설치된다.

구동축(130)은 챔버(110)의 중심에 길이방향으로 배열되는 것으로서, 일측은 챔버(110)의 외측, 즉 제1 밀봉판(113)으로 돌출되고, 타측은 제2 밀봉판(114)의 근처에 위치하도록 배열된다. 이러한 구동축(130)의 일측은 제1 밀봉판(113)의 외측에서 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 타측은 지지대(120)의 베어링(121)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

임펠러(140)는 유입구(111)의 바로 하부에 위치하도록 구동축(130)의 일측 단부부위에 결합되어, 유입수의 유속에 의해 회전하여 와류를 형성하면서 유입수를 배출구 쪽으로 유동시킨다. 이 때, 임펠러(140)는 그 주위에 다른 구성요소들이 배치되지 않은 관계로 회전에 전혀 영향을 받지 않으면서 그 규격을 극대화할 수 있어 회전능력을 향상시키도록 용이하게 변경 구성할 수 있다.

스크루형 블레이드(150)는 구동축(130)의 둘레를 따라 결합되어, 유입수의 유속에 의해 임펠러(140)와 일체로 회전하여 와류를 형성하면서 유입수를 배출구 쪽으로 유동시키면서 챔버(110)의 내측면과 석영관(160)의 외측면에 부유물질이 흡착되는 것을 방지하여 초기 설치상태를 유지 보존하도록 한다.

석영관(160)은 일측은 개방되고 타측은 막힌 형태로 구성되어 구동축(130)을 중심축으로 등간격으로 배열되는 것으로서, 일측은 제1 밀봉판(113)의 외측으로 돌출되어 너트(161)에 의해 지지되고, 타측은 지지대(120)의 지지부(122)에 의해 지지된다. 이 때, 석영관(160)은 너트(161)의 풀고 조임에 따라 챔버(110) 내에 설치 및 분리가 가능하다. 따라서, 석영관(160)은 손쉬운 교환이 가능하다.

자외선램프(170)는 석영관(160)의 개방된 일측을 통해 그 내부에 각각 내장되어 자외선을 조사함으로써 유입수 내의 대장균 및 기타 미생물을 살균하는 것으로서, 제1 밀봉판(113)의 외측에서 전원 공급 및 교환이 가능하게 마감 처리된다. 즉, 자외선램프(170)는 케이블 커버(171)에 의해 마감 처리된다. 따라서, 자외선램프(170)는 손쉬운 교환이 가능하다.

상기와 같이 구성된 이 실시예에 따른 관로형 자외선 살균장치(100)의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 챔버(110)의 유입구(111)를 통해 일정 속도의 유입수가 유입된다. 그러면, 유입수의 유입 속도에 의해 유입구(111)의 바로 하부에 위치하는 임펠러(140)가 회전하고, 그에 따라 임펠러(140)와 일체로 거동하는 구동축(130) 또한 회전한다. 이렇게 임펠러(140)가 회전함에 따라 와류를 형성하면서 유입수를 배출구 쪽으로 유동시키고, 또한 구동축(130)의 둘레를 따라 결합된 스크루형 블레이드(150)가 회전함에 따라 와류를 형성하면서 유입수를 배출구 쪽으로 유동시키면서 챔버(110)의 내측면과 석영관(160)의 외측면에 부유물질이 흡착되는 것을 방지하여 초기 설치상태를 유지 보존하도록 한다. 따라서, 이 실시예의 관로형 자외선 살균장치(100)는 석영관(160)의 외부로 투과되는 자외선램프(170)의 자외선 투과도를 향상시키고 챔버(110) 내에 이물질이 배출구(112) 쪽으로 배출되어 침체되는 것을 방지할 수 있다.

이 고안은 유입구를 통해 유입되는 유입수의 유속에 따라 회전할 수 있는 임펠러를 설치하고, 이러한 임펠러를 챔버의 중앙을 따라 설치되는 스크루형 블레이드에 연결하여 석영관의 주위에 와류를 형성함으로써 항시 세척과 살균을 동력 없이 수행할 수 있다.

또한, 이 고안은 그 구성이 간단하여 설치비가 저렴하고 유지관리비 또한 저렴할 뿐만 아니라, 챔버의 중앙을 따라 설치되는 스크루형 블레이드가 회전하여 와류를 형성함에 따라 챔버의 내측면과 석영관의 외측면에 부유물질이 흡착되는 것을 방지하여 항시 자외선의 살균효율을 보존할 수 있다.

또한, 이 고안은 고장으로 인한 제어반 보수시나 장시간 자외선 살균장치를 가동하지 않아도 세척은 챔버 내부를 따라 유동하는 유입수의 유속에 의해 세척됨으로 자외선램프를 항상 가동할 수 있는 상태로 석영관의 보존이 가능하며, 동절기에 대장균 및 기타 미생물이 방류수 기준치 이하일 경우 시스템을 가동하지 않아도 석영관을 항시 깨끗하게 유지할 수 있다.

이상에서 이 고안의 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 고안을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (2)

1. 파이프 형태로 구성되어 제1, 제2 밀봉판에 의해 양측이 각각 밀봉되며 양측 단부근처에 유입구와 배출구를 각각 갖는 챔버와,

   상기 챔버의 내측면에 고정되며 유입수의 유동이 가능한 형태를 갖는 지지대와,

   상기 챔버의 중심에 길이방향으로 배열되며 상기 제1 밀봉판 및 상기 지지대에 회전 가능하게 설치되는 구동축과,

   상기 유입구의 하부에 위치하도록 상기 구동축의 일측 단부부위에 결합되는 임펠러와,

   상기 구동축의 둘레에 길이방향으로 결합되는 스크루형 블레이드와,

   일측은 개방되고 타측은 막힌 형태로 구성되어 상기 구동축을 중심축으로 등간격으로 배열되며 상기 제1 밀봉판 및 상기 지지대에 의해 양측이 각각 지지되는 다수개의 석영관, 및

   개방된 일측을 통해 석영관의 내부에 각각 내장되며 전원 공급이 가능하게 마감 처리된 다수개의 자외선램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 챔버의 일측에는 플랜지가 형성되고, 상기 제2 밀봉판은 상기 챔버 내 에 배치되는 상기 임펠러의 탈부착이 용이하도록 상기 플랜지에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치.

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