KR20100011882A - 자외선 투과율이 낮은 유체를 살균하는데 적합한 자외선 유체 살균기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 자외선 유체 살균기는 석영관(20)과 소정간격 이격되어 석영관(20)의 외측을 둘러싸도록 설치되고 내벽에는 나선형 난류 형성턱(135)이 석영관(20)과는 닿지 않도록 돌출되게 형성되는 나선형 주름관(130); 및 나선형 주름관(130)과 소정간격 이격되어 나선형 주름관(130)의 외측을 둘러싸도록 설치되는 유체관(40); 을 구비하며, 유체관(40)에는 나선형 주름관(130)과 석영관(20) 사이에 흐르는 살균대상 유체의 온도를 제어할 수 있도록 유체관(40)과 나선형 주름관(130) 사이에 냉각수를 흘려보내기 위한 냉각수 유입구(165a) 및 냉각수 유출구(165b)가 마련되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 석영관(20)과 나선형 주름관(130) 사이의 간극을 통과하는 유체의 흐름이 박막화될 뿐만 아니라 나선형 난류 형성턱(135)에 의해 살균대상 유체가 난류화되기 때문에 자외선램프(10)의 조사효율이 증가하여 자외선 투과율이 적은 유체에 대해서도 살균효율이 뛰어나게 된다. 특히 유체관(40)과 나선형 주름관(130) 사이의 틈에 냉각수를 흘릴 수 있어 초기온도가 높은 살균대상 유체에 의해 자외선램프가 과열되는 것을 방지하여 유체의 온도에 따라 살균효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
자외선 유체 살균, 나선형 주름관, 냉각수, 나선형 난류 형성턱, 박막화
Description
본 발명은 자외선 유체 살균기에 관한 것으로서, 특히 자외선 투과율이 낮은 유체를 살균하는데 적합한 자외선 유체 살균기에 관한 것이다.
자외선 살균은 빛을 이용한 물리적인 살균방법으로 자외선 파장 중 254nm 파장의 작용에 의해 미생물 염색체 정보를 손상시켜 미생물이 생육 및 분열을 못하도록 하여 미생물을 사멸케 하는 기술이다.
자외선 살균은 유체속의 미생물 (또는 수인성 미생물)의 살균에 이용되어 왔다. 이 때 살균하고자 하는 유체는 자외선이 투과율이 일정 수준 이상이어야 하는데 그 이유는 살균 자외선 파장이 254nm로서 매우 짧기 때문에 탁도나 색도에 의해 흡수되어 투과력이 현저히 떨어지기 때문이다.
따라서 유체에 대한 자외선 살균은 유체의 자외선 투과율이 통상 60% (또는 일부 외국계 회사에서는 40~45%) 이상이 될 때 경제성이 있다고 판단되어 적용되어 왔으며 유체의 자외선 투과율이 40% 이하에서는 유체 살균에 자외선을 적용하지 않는 것이 상식적인 일이었다.
이러한 이유로 자외선 투과율이 낮은 유체의 살균은 대부분 열에 의존 할 수밖에 없었고 이로 인한 과도한 에너지 비용의 지출과 고열에 의한 유체 내의 특정성분 파괴에 따른 부작용을 감수 할 수밖에 없었다.
자외선 투과율은 254nm 파장의 자외선을 1cm 석영셀에 담긴 유체에 투과시킨 후에 측정된 자외선의 강도를 %로 표시한 것을 말한다. 통상 먹는 샘물은 98% 이상, 상수도 원수는 80%, 하수 방류수는 60-70%의 자외선 투과율을 나타낸다.
유체 중에 자외선을 흡수하는 성분, 예컨대 철, 망간 등과 같은 무기물이나 당액 (Sugar Syrup)과 같은 5탄당, 6탄당 등과 같은 벤젠 구조로 이루어진 물질 등이 있으면 자외선 투과율이 낮아진다.
자외선 투과율이 낮은 유체로는 녹즙 (케일, 미나리, 석류, 당근 등), 과즙음료 (오렌지, 사과, 석류 등), 수액(고로쇠 수액 등), 주류(민속주, 막걸리, 사과술 등), 각종 건강음료, 소스 및 양념류(간장, 감식초, 과당 등), 윤활유, 의약품, 기타 살균이 필요한 고점도 자외선 불투과성 액체 등을 들 수 있다.
특히, 녹즙은 천연 유기농 야채를 선별하여 프레스로 눌러 나온 식물의 즙액으로서, 착즙한 후에는 통상 mL당 100,000~1,000,000마리 (105~106 cfu/mL)의 일반세균이 검출되며 유통기간 동안의 변질을 방지하기 위해 대부분의 회사에서는 냉장 상태에서 하루 이내에 소비자에게 배달되도록 하며 개봉 후에는 반드시 다 먹으라고 권장한다. 녹즙을 상온에서 방치하면 미생물 발육에 의해 발생된 가스에 의해 하루만에 용기가 볼록해지도록 팽창한다. 따라서 미생물 살균이 절실히 필요함에도 불구하고 자외선을 통한 살균이 제대로 이루어지지 않아 문제이다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자외선 살균의 한계성을 극복하고 열 살균에 의한 부작용을 최소화하고자, 자외선의 투과살균과 표면살균 개념이 동시에 구현되도록 자외선 램프의 주변을 흘러가는 유체의 두께를 박막(Thin Film)형태로 만들고 이 유체의 흐름을 난류화(Turbulent Flow)시켜 일정시간 자외선을 조사함으로서 자외선 투과율이 작은 유체에 대해서도 자외선 살균이 제대로 이루어지도록 하는 자외선 유체 살균기를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 자외선 유체 살균기는, 자외선 살균 유닛을 포함하여 이루어지며, 상기 자외선 살균 유닛은,
석영관; 상기 석영관 내에 설치되는 자외선 램프; 상기 석영관과 소정간격 이격되어 상기 석영관의 외측을 둘러싸도록 설치되고 내벽에는 나선형 난류 형성턱이 상기 석영관과는 닿지 않도록 돌출되게 형성되는 나선형 주름관; 및 상기 나선 형 주름관과 소정간격 이격되어 상기 나선형 주름관의 외측을 둘러싸도록 설치되는 유체관; 을 구비하며,
상기 유체관에는 상기 나선형 주름관과 상기 석영관 사이에 흐르는 살균대상 유체의 온도를 제어할 수 있도록 상기 유체관과 상기 나선형 주름관 사이에 냉각수를 흘려보내기 위한 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 나선형 난류 형성턱은 상기 나선형 주름관의 내벽과 둔각으로 접하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 나선형 난류 형성턱은 곡면형태로 돌출되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 유체관으로는 스테인레스 스틸, 불소 성분이 함유된 고분자 물질, 또는 고밀도폴리에틸렌(HDPE)로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 램프로는 상기 석영관과 나란하게 설치되는 막대형 램프를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 유체관과 석영관의 사잇 간극은 1~10mm 이고, 상기 나선형 난류 형성턱은 상기 유체관과 석경관의 사잇간극의 10~90% 만큼 돌출되고, 상기 난류 형성턱의 피치간격은 5mm~50mm인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 석영관과 나선형 주름관 사이의 간극을 통과하는 유체의 흐름이 박막화될 뿐만 아니라 나선형 난류 형성턱에 의해 살균대상 유체가 난류화 되기 때문에 자외선램프의 조사효율이 증가하여 자외선 투과율이 적은 유체에 대해서도 살균효율이 뛰어나게 된다. 특히 유체관과 나선형 주름관 사이의 틈에 냉각수를 흘릴 수 있어 초기온도가 높은 살균대상 유체에 의해 자외선램프가 과열되는 것을 방지하여 유체의 온도에 따라 살균효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고 나선형 난류 형성턱이 나선형 주름관에 둔각으로 접하기 때문에 그 사이에 유체내의 이물질이 끼는 것을 방지할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
[실시예1]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자외선 유체 살균기의 전체 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 자외선 유체 살균기는 복수개의 자외선 살균 유닛(50)이 직렬적 또는 병렬적으로 연결되어 이루어진다. 자외선 살균 유닛(50)을 직렬적으로 연결하는 이유는 살균효율을 증가시키기 위함이고, 병렬적으로 연결하는 이유는 살균처리량을 증가시키기 위함이다. 도 1에서는 자외선 살균 유닛(50)이 직렬적으로 연결되는 경우만 도시되었다. 자외선 살균 유닛(50)을 직렬 적으로 연결할 때에는 유닛의 차압을 고려하여 2~5개 단위로 연결하는 것이 좋다.
자외선 살균 유닛(50)의 내부로는 살균되어질 유체가 흐르게 되고, 이렇게 흐르는 유체는 자외선 살균 유닛(50)의 내부에서 조사되는 자외선에 의해 자외선 살균된다. 자외선 살균 유닛(50)에는 자외선 유체 살균기 작동 정지시 석영관(20) 세정상태를 간파하기 위한 자외선 센서(60)가 설치된다.
도 2는 도 1의 자외선 살균 유닛(50)을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자외선 살균 유닛(50)은 막대형 자외선 램프(10), 석영관(20), 스프링형 코일(30), 및 유체관(40)을 포함한다.
자외선 램프(10)는 석영관(20)의 내부 중심에 석영관(20)과 나란하게 설치된다. 자외선 램프(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 복수개를 나란하게 설치하여 자외선 살균 효율을 높일 수 있으며, 이 경우 석영관(20)의 내부 중심을 기준으로 동심원적으로 배치되는 것이 바람직하다.
유체관(40)은 석영관(20)을 둘러싸도록 설치된다. 유체관(40)과 석영관(20)은 동심원적으로 배치되며, 유체관(40)이 석영관(20)보다 더 직경을 가져서 유체관(40)과 석영관(20) 사이에는 간극(d)이 존재한다.
유체 살균은 간극(d)을 통해서 흐르는 유체에 자외선램프(10)를 통하여 자외선을 조사함으로써 이루어진다. 간극(d)이 작을수록 유체 흐름이 박막화되어 자외선 살균성이 좋아지지만 장치의 효율을 감안하여 간극(d)은 유체에 따라 약 1~10mm 정도 되는 것이 바람직하다.
유체관(40)의 재질로는 유체에 대해 화학적으로 안정한 스테인레스 스틸이나 플라스틱을 사용할 수 있다. 그런데 플라스틱의 경우에는 살균 자외선 파장(245nm)에 의해 경화되어 분말화되기 쉽기 때문에 불소(F) 성분이 함유된 고분자 물질(예: 테프론, 바이톤)과 고밀도폴리에틸렌(HDPE)을 제외한 일반적인 플라스틱 재질은 사용할 수 없다.
간극(d)에 흐르는 유체가 자외선 램프(10)에서 나오는 자외선을 골고루 조사받도록 하기 위해서는 유체가 잘 섞어지게 난류화되는 것이 바람직하다. 이러한 난류화는 유체속에 있을지 모르는 작은 고형 이물질들이 석영관(20)의 표면에 달라 붙지 못하도록 하여 고형 이물질에 의해 자외선이 차단되어 자외선 살균 기능이 떨어지는 것을 방지하는 역할도 한다. 즉, 살균기를 장시간 가동시킬 때에 자외선 살균 기능이 떨어지는 것을 방지하는 데 바람직하다.
간극(d)에 흐르는 유체의 난류화를 위한 난류 형성턱으로서의 스프링형 코일(30)이 유체관(40)의 내벽에 부착 설치된다. 스프링형 코일(30)은 석영관(20)과는 접하지 않고 떨어지도록 그 직경이 유체관(40)과 석영관(20) 사이의 간극(d)보다는 작아야 한다. 스프링형 코일(30)이 석영관(20)에 부착되도록 설치되면, 간극(d)을 통한 유체의 흐름이 차단될 뿐만 아니라 자외선 램프(10)에서 나오는 자외선이 스프링 코일(30)에 의해 차단되어 간극(d)에 흐르는 유체에 제대로 조사되지 못하는 문제가 발생하게 된다. 스프링형 코일(30)의 직경은 간극(d)의 10~90% 정도인 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 간극(d) 내에서의 유체 흐름을 설명하기 도면이다. 구체적으로, 유체관(40)과 석영관(20) 사이의 간극(d)을 통해 흐르는 유체는 도 3a와 같 은 직선형 흐름과 도 3b와 같은 나선형 흐름의 성분을 가진다.
나선형 흐름(도 3b)을 난류화시키면 난류화된 나선형 흐름이 직선흐름(도 3a)과 충돌하여 간극(d)에 흐르는 유체의 난류가 가중된다. 나선형 흐름(도 3b)의 난류화는 스프링형 코일(30)의 피치 간격에 의해 영향을 받는 바 스프링형 코일(30)의 피치 간격과 유체의 양을 조정하여 레이놀즈 수가 4000 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 스프링형 코일(30)의 피치간격이 너무 좁으면 스프링형 코일(30)이 유체저항의 기능을 다하지 못하며 피치간격이 너무 넓으면 오히려 난류의 발생이 방해를 받는다. 스프링형 코일(30)의 피치 간격은 위에서 제시한 간극(d)과 스프링형 코일(30)의 직경을 고려할 때 5mm~50mm인 것이 바람직하다.
레이놀즈 수는 아래의 수학식 1과 같이 정의되며 2000 이하이면 층류(laminar flow), 4000 이상이면 난류(turbulent flow)라 정의된다. 수학식 1에 따르면 유량이 동일하다고 전제하였을 때에 관의 지름이 작을수록, 점도가 떨어질수록, 온도가 떨어질수록(밀도가 커질수록) 레이놀즈 수가 증가한다.
[수학식 1]
레이놀즈 수 = 밀도 X 유속 X 관의 지름 / 점성
도 5는 도 1에서 석영관(20)을 복수개 설치하여 자외선 살균효율을 높이는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그러나 이 경우에는 유체관(40)과 석영관(20) 사이의 간극이 최소화되도록 유체관(40)의 형태를 원이 아닌 다른 형태로 만드는 작업이 더 필요하다는 단점이 있다.
[실험예1: 저압 저출력 75W 램프를 사용하는 살균 유닛 2개를 직렬로 연결]
(1) 시간당 150L의 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 78,000 | ||
| 살균유닛 1 | 38,000 | 51.3 | |
| 살균유닛 2 | 26,000 | 66.7 |
(2) 시간당 100L의 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 46,000 | ||
| 살균유닛 1 | 20,000 | 56.7 | |
| 살균유닛 2 | 15,000 | 67.4 |
(3) 시간당 70L의 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 49,000 | ||
| 살균유닛 1 | 15,000 | 69.4 | |
| 살균유닛 2 | 12,000 | 75.5 |
실험예1에서는 살균 유닛 2개를 직렬로 연결하더라도 자외선 램프의 출력이 약하기 때문에 유체의 유속이 느려질수록 살균효율이 증가되기는 하지만 그 증가가 미비하며, 목표 수준인 99% 살균효율 및 케일 1g 당 미생물 100~1,000 cfu 수준에 도달하지 못하였다.
[실험예2: 저압 고출력 190W 아말감 램프를 사용하는 살균 유닛 4개를 직렬로 연결]
(1) 시간당 560L의 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 187,500 | ||
| 살균유닛 1 | 140,500 | 25.1 | |
| 살균유닛 2 | 56,333 | 70.0 | |
| 살균유닛 3 | 14,100 | 92.5 | |
| 살균유닛 4 | 7.650 | 95.9 |
(2) 시간당 280L의 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 79,500 | ||
| 살균유닛 1 | 33,800 | 57.5 | |
| 살균유닛 2 | 12,500 | 84.3 | |
| 살균유닛 3 | 2,670 | 96.6 | |
| 살균유닛 4 | 580 | 99.3 |
(3) 시간당 140L이 유체 통과
| 샘플링 위치 | 일반세균 (cfu/g 케일) | 살균효율 (%) | 비 고 |
| 케일 원액 | 89,000 | ||
| 살균유닛 1 | 14,500 | 83.7 | |
| 살균유닛 2 | 2,120 | 97.6 | |
| 살균유닛 3 | 335 | 99.6 | |
| 살균유닛 4 | 700 | 99.2 |
실험예2에서는 실험예1에 비해 유체의 유속이 빠르기는 하지만 살균 유닛이 실험예1의 2배인 4개가 직렬 연결되고 또한 자외선램프의 출력의 증가하였기 때문에 목표 수준인 99% 살균효율 및 케일 1g 당 미생물 100~1,000 cfu 수준에 도달하였다.
그러나, 상술한 제1실시예의 경우 몇가지 단점이 있다. 첫째, 난류 형성턱으로서 스프링형 코일(30)을 유체관(40)의 내벽에 부착시키기 때문에 스프링형 코일(30)과 유체관(40)이 접하는 지점이 마치 원(스프링형 코일)과 평면(유체관의 내벽)이 만나는 형상과 동일하여 스프링형 코일(30)과 유체관(40) 사이에 좁은 틈이 생기게 된다. 따라서 이러한 스프링형 코일(30)과 유체관(40) 사이의 좁은 틈에 유체 내의 고형물이 침적되는 문제가 발생한다. 둘째, 유체의 온도가 높으면 자외선 살균이 제대로 이루어지지 않을 수 있는데 제1실시예의 경우는 이러한 유체의 온도를 통제할 방법을 고려하지 않고 있다.
[실시예 2]
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자외선 유체 살균기의 전체 개략도로서, 상술한 제1실시예의 단점을 보완하기 위한 것이며, 도 7은 도 6의 자외선 살균 유닛(150)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 자외선 유체 살균기는 냉각수 유출입구(165a, 165b)를 가지는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 제1실시예와 같이 스프링형 코일(30)을 유체관(40)의 내벽에 부착시키는 것이 아니라, 내벽에 나선형 주름이 형성되어 있는 나선형 주름관(130)을 유체관(40)의 내부에 내삽시키는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 석영관(20)과 유체관(40) 사이에 나선형 주름관(130)이 개재된다. 유체관(40)은 나선형 주름관(130)보다, 나선형 주름관(130)은 석영관(20)보다 더 큰 직경을 가져서 유체관(40)과 나선형 주름관(130) 사이는 간극 d1이 존재하고, 나선형 주름관(130)과 석영관(20) 사이는 간극 d가 존재한다.
나선형 주름관(130)과 석영관(20) 사이의 간극 d가 작을수록 유체 흐름이 박막화되어 자외선 살균성이 좋아지지만 장치의 효율을 감안하여 간극 d는 유체에 따라 약 1~10mm 정도 되는 것이 바람직하다.
유체관(40)과 나선형 주름관(130) 사이의 간극 d1이 바로 냉각수 유로(160)가 된다. 석영관(20)과 나선형 주름관(130) 사이의 간극 d를 통해서 흐르는 살균대상 유체의 온도가 일정온도 예컨대 30℃이상일 때에는 냉각수 유로(160)에 냉각수를 흘려 살균대상 유체가 원하는 온도가 되도록 조정한다. 냉각수 유로(160)로의 냉각수 공급은 유체관(40)에 형성되는 냉각수 유입구(165a)와 냉각수 유출구(165b)를 통해서 이루어진다.
살균대상 유체의 온도가 높으면 자외선 램프(10) 주위의 온도가 상승하게 된다. 자외선 램프(10)의 조도는 그 주위의 온도에 영향을 받는다. 자외선 램프(10) 주위의 온도가 높으면 자외선 램프(10)의 전자흐름이 방해를 받아, 예컨대 살균대상 유체의 온도가 30℃를 상회할 경우에는 자외선 램프(10)의 조도가 떨어진다. 따라서 자외선 램프(10)의 살균 효율을 극대화시키기 위해서 이러한 냉각수 유로(160)가 필요한 것이다. 상술한 제1실시예의 경우에는 이러한 문제를 해결할 수 없다.
나선형 주름관(130)의 내벽에는 나선형 난류 형성턱(135)이 d2 만큼 돌출되도록 형성된다. 나선형 난류 형성턱(135)은 석영관(20)과는 떨어지도록 설치되어야 한다. 왜냐하면 나선형 난류 형성턱(135)이 석영관(20)에도 닿아 버리면 간극 d를 통한 살균대상 유체의 흐름이 차단될 뿐만 아니라 자외선 램프(10)에서 나오는 자외선이 나선형 난류 형성턱(135)에 의해 차단되어 간극 d에 흐르는 살균대상 유체에 제대로 조사되지 못하기 때문이다.
나선형 난류 형성턱(135)이 너무 석영관(20)에 접근하도록 설치되는 경우에는 살균대상 유체 속의 고형물이 나선형 난류 형성턱(135)에 걸리면서 쌓이게 될 경우 살균대상 유체에 조사되는 자외선 면적이 점점 줄어들게 될 뿐만 아니라 나중에는 유체의 흐름조차 막히게 되므로 나선형 난류 형성턱(135)과 석영관(20) 사이에는 적절한 간극(d-d2)을 유지하는 것이 살균의 지속성을 유지하는데 바람직하다.
나선형 난류 형성턱(135)은 나선형 주름관(130)의 내벽에 둔각(>90°)을 이루도록 접하는 것이 바람직하며, 형상적으로는 곡면형태로 돌출되는 것이 바람직하다. 예각(<90°)을 이룰 경우에는 나선형 난류 형성턱(135)과 나선형 주름관(130)이 접하는 지점에 유체 내의 고형물이 침적될 우려가 많기 때문이다. 제1실시예에서와 같이 스프링형 코일(30)을 유체관(40)의 내벽에 부착시키는 경우에는 스프링형 코일(30)과 유체관(40)이 예각으로 접하기 때문에 이러한 문제를 해결할 수가 없다.
나선형 난류 형성턱(135)의 피치간격이 너무 좁으면 나선형 난류 형성턱(135)이 유체저항의 기능을 다하지 못하며 피치간격이 너무 넓으면 오히려 난류의 발생이 방해를 받는 바 나선형 난류 형성턱(135)의 피치 간격도 상술한 스프링형 코일(30)의 경우와 같이 5mm~50mm인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의하면, 제1실시예로는 해결하지 못하는 냉각문제 및 고형물의 걸림 문제를 해결할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자외선 유체 살균기의 전체 개략도;
도 2는 도 1의 자외선 살균 유닛(50)을 설명하기 위한 도면;
도 3a 및 도 3b는 도 2의 간극(d) 내에서의 유체 흐름을 설명하기 도면;
도 4는 도 1의 자외선 램프(10)가 복수개 설치되는 경우를 설명하기 위한 도면;
도 5는 도 1의 석영관(20)이 복수개 설치되는 경우를 설명하기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자외선 유체 살균기의 전체 개략도;
도 7은 도 6의 자외선 살균 유닛(150)을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>
10: 자외선 램프 20: 석영관
30: 스프링형 코일 40: 유체관
50, 150: 자외선 살균 유닛 60: 자외선 센서
165a, 165b: 냉각수 유출입구 160: 냉각수 유로
130: 나선형 주름관 135: 나선형 난류 형성턱
Claims (6)
- 자외선 살균 유닛을 포함하여 이루어지되,상기 자외선 살균 유닛은,석영관;상기 석영관 내에 설치되는 자외선 램프;상기 석영관과 소정간격 이격되어 상기 석영관의 외측을 둘러싸도록 설치되고 내벽에는 나선형 난류 형성턱이 상기 석영관과는 닿지 않도록 돌출되게 형성되는 나선형 주름관; 및상기 나선형 주름관과 소정간격 이격되어 상기 나선형 주름관의 외측을 둘러싸도록 설치되는 유체관; 을 구비하며,상기 유체관에는 상기 나선형 주름관과 상기 석영관 사이에 흐르는 살균대상 유체의 온도를 제어할 수 있도록 상기 유체관과 상기 나선형 주름관 사이에 냉각수를 흘려보내기 위한 냉각수 유입구 및 냉각수 유출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 자외선 유체 살균기.
- 제1항에 있어서, 상기 나선형 난류 형성턱은 상기 나선형 주름관의 내벽과 둔각으로 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 살균기.
- 제2항에 있어서, 상기 나선형 난류 형성턱은 곡면형태로 돌출되는 것을 특징 으로 하는 유체 살균기.
- 제1항에 있어서, 상기 유체관이 스테인레스 스틸, 불소 성분이 함유된 고분자 물질, 또는 고밀도폴리에틸렌(HDPE)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자외선 유체 살균기.
- 제1항에 있어서, 상기 자외선 램프가 상기 석영관과 나란하게 설치되는 막대형 램프인 것을 특징으로 하는 자외선 유체 살균기.
- 제1항에 있어서, 상기 유체관과 석영관의 사잇 간극이 1~10mm 이고, 상기 나선형 난류 형성턱은 상기 유체관과 석경관의 사잇간극의 10~90% 만큼 돌출되고, 상기 난류 형성턱의 피치간격은 5mm~50mm인 것을 특징으로 하는 자외선 유체 살균기.
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