KR20160127917A - Ultra-violet outputting device for sterilizing a ballast water - Google Patents

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KR20160127917A
KR20160127917A KR1020150059399A KR20150059399A KR20160127917A KR 20160127917 A KR20160127917 A KR 20160127917A KR 1020150059399 A KR1020150059399 A KR 1020150059399A KR 20150059399 A KR20150059399 A KR 20150059399A KR 20160127917 A KR20160127917 A KR 20160127917A
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이정우
이지형
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현대중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an ultraviolet ray outputting apparatus for sterilizing ballast water. According to the present invention, shapes of a protection tube and a lamp, which are media for passage of external output radiation, are improved as a conical profile type whose thickness becomes narrow from the center to both ends toward an anode and a cathode. Through the same, an external output ultraviolet ray emitted in a direction disadvantageous to passage through a main body of the lamp and a main body of the protection tube, of the external output ultraviolet ray generated by electric energy supply of the anode and the cathode are made to form an advantageous incident angle to allow the same to pass therethrough, due to the shape variations such as the arrangement angle variations of the main body of the lamp and the main body of the protection tube regardless of specificity of an emission direction thereof. As a result, a ship operation body reduces the generation amount of the ultraviolet ray showing a specific pattern such as a specific pattern, reflected to the inside of the lamp and the protection tube without being outputted to the outside, without difficulties. Thus, the apparatus of the present invention can serve as a guide to avoid a problem where the marine microbe sterilizing effect of the apparatus is reduced, but also a severe problem where the inside of the lamp is overheated due to abnormal ultraviolet ray reflected to the inside of the lamp and the protection tube.

Description

선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치{Ultra-violet outputting device for sterilizing a ballast water}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an ultra violet outputting device for sterilizing a ballast water,

본 발명은 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 출력 방사선의 통과 매개체인 램프 및 보호튜브의 형상을 <가운데로부터 양 끝단 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하고, 이를 통해, 양전극 및 음전극의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선 중, 램프본체 및 보호튜브 본체를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선이 그 방출 방향의 특이성에도 불구하고, 램프본체, 보호튜브 본체 등의 형상 변화(예컨대, 배치각도 변화)로 인해, 이들을 통과하기에 유리한 입사각도조건을 효과적으로 형성 받을 수 있도록 함으로써, 결국, 선박 운영주체 측에서, 별다른 어려움 없이, 특이 패턴(예컨대, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴)을 보이는 자외선의 발생 량을 대폭 감소시키면서, <자외선의 출력 량이 감소되어 장치의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점>뿐만 아니라, <보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 이상 자외선의 영향으로 인해, 램프의 내부가 과열되는 심각한 문제점>까지도 손쉽게 회피할 수 있도록 가이드 할 수 있는 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization, and more particularly, to an ultraviolet ray output apparatus for sterilizing ship ballast water, An outer output ultraviolet ray emitted in a direction unfavorable to pass through the lamp body and the protective tube body among the external output ultraviolet rays generated by the electric energy supply of the positive electrode and the negative electrode through the electrode It is possible to effectively form the incident angle condition favorable for passing through the lamp body and the protective tube body due to the shape change (for example, the arrangement angle change) of the lamp body and the protective tube body, (For example, without output to the outside, rather protection A specific pattern reflected on the inner side of the tube, the inside of the lamp, and the like) of the ultraviolet rays is significantly reduced, the amount of ultraviolet ray output is reduced and the microbicidal effect of the device is reduced, The present invention relates to an ultraviolet ray output apparatus for sterilizing a ballast water for sterilizing a ship so that even a serious problem that the inside of the lamp is overheated due to the influence of abnormal ultraviolet rays reflected on the inner side of the tube, .

통상, 선박으로부터 배출되는 선박 평형 수(Ballast water) 내에는 해양을 오염시키거나, 해양생태계를 교란시킬 수 있는 다양한 유형의 해양미생물이 존재하기 때문에, 선박 운영주체 측에서는 해당 선박 평형 수를 선박 주변의 해양으로 배출하기 이전에 해양미생물의 배출량 축소를 위한 일련의 살균처리절차를 진행하게 된다. Since there are various types of marine microorganisms that can pollute the marine environment or disturb the marine ecosystem in the ballast water discharged from the ship, the operator of the ship is required to keep the marine equilibrium in the vicinity of the ship A series of sterilization procedures will be carried out to reduce emissions of marine microorganisms before they are released to the ocean.

예를 들어, 국내등록특허 제10-1204879호(명칭: 선박평형수 살균장치 및 이을 이용한 선박평형수 살균방법)(2012.11.26.자 공고), 국내등록특허 제10-1342285호(명칭: 광 촉매를 이용한 선박 평형수 살균장치)(2013.12.16.자 공고) 등에는 선박 운영주체 측의 해양미생물 살균처리를 효과적으로 지원하기 위한 다양한 유형의 종래 기술들이 좀더 상세하게 개시되어 있다.For example, Korean Patent No. 10-1204879 entitled &quot; Ballast water sterilization apparatus and ballast water sterilization method using the ballast water ballast &quot; (published on November 26, 2012), Korean Patent No. 10-1342285 Catalyst-based ballast water sterilization device (Dec. 16, 2013) discloses various types of prior art technologies to more effectively support marine microbial disinfection by the ship operator.

한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 선박 평형 수 측으로 자외선을 조사시켜, 해당 선박 평형 수 내에 존재하는 해양미생물을 살균 처리하는 종래의 기술에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치(10)는 유리 재질을 가지면서, 자신의 내부에 플라즈마 상태의 수은(L)을 수용하고 있는 램프(12)와, 상기 램프(12)의 테두리를 감싸면서, 선박 평형 수로부터 램프(12)를 보호하는 유리 재질의 보호튜브(11)와, 상기 램프(12)의 양 끝단에 배치된 상태에서, 램프(12) 내에 수용된 플라즈마 상태의 수은(L) 측으로 전기적인 에너지를 가함으로써, 램프(12)의 외부로 선박 평형 수 살균용 자외선(K)이 출력될 수 있도록 유도하는 양전극(13) 및 음전극(14)이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.On the other hand, under such a conventional system, as shown in Fig. 1, ultraviolet rays are emitted toward the equilibrium water of the ship and the ultraviolet ray output for sterilizing the ballast water according to the prior art for sterilizing the marine microorganisms existing in the equilibrium water of the ship The apparatus 10 includes a lamp 12 having a glass material and accommodating mercury L in a plasma state therein and a lamp 12 enclosing the rim of the lamp 12 from the ballast water (L) side of the lamp 12 housed in both ends of the lamp 12 by applying electrical energy to the mercury (L) side of the lamp 12, A positive electrode 13 and a negative electrode 14 are arranged in a systematic combination to guide the ultraviolet ray K for sterilizing the ballast water to the outside of the vessel 12.

이러한 종래의 기술에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치(10) 체제 하에서, 램프(12)로부터 출력되는 자외선(K)(또는, 자외선을 이루는 광선입자)의 출력 량이 많아지게 되면 그에 비례하여, 장치(10)의 해양미생물 살균효과 역시 대폭 증대되기 때문에, 선박 운영주체 측에서는 자외선(K)의 출력 량을 증가시키기 위한 다양한 노력을 여러 방면으로 기울이게 된다.When the amount of output of the ultraviolet ray K (or ultraviolet rays) output from the lamp 12 increases in proportion to the output of the ultraviolet ray output apparatus 10 for ballast water sterilization according to the related art, Since the bactericidal effect of the marine microorganism of the device 10 is also greatly increased, various efforts to increase the output of the ultraviolet ray K are made in various aspects on the ship operating subject side.

그러나, 이러한 노력에도 불구하고, 램프(12)로부터 출력되는 자외선(K)의 출력 량을 증대시키는 데에는 많은 어려움이 따르고 있는데, 그 이유를 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다.However, in spite of this effort, there are many difficulties in increasing the output amount of the ultraviolet ray K outputted from the lamp 12. The reason will be described in more detail as follows.

우선, 양전극(13) 및 음전극(14)의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선(K)은 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 필연적으로 통과할 수밖에 없게 되는데, 이때, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)에 도달한 외부 출력 자외선(K)이 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 통과하게 될지, 아니면, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)와 충돌하여, 오리려 램프(12)의 내 측으로 반사되는 특이한 패턴을 보이게 될지는 전적으로 <외부 출력 자외선(K)과 램프본체(12a) 사이에 형성되는 입사각도조건>, <외부 출력 자외선(K)과 보호튜브 본체(11a) 사이에 형성되는 입사각도조건> 등에 의해 결정되게 된다.The external output ultraviolet rays K generated by the supply of the electric energy of the positive electrode 13 and the negative electrode 14 must inevitably pass through the lamp body 12a and the protective tube main body 11a. It is determined whether the external output ultraviolet ray K reaching the main body 12a and the protective tube main body 11a will pass through the lamp main body 12a and the protective tube main body 11a or the lamp main body 12a and the protective tube main body 11a (The incident angle condition formed between the external output ultraviolet ray K and the lamp body 12a), the external output ultraviolet ray ( K and the angle of incidence formed between the protective tube body 11a and the like.

물론, 이 상황 하에서, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)에 대한 특별한 배려(예컨대, 이들의 방출방향을 고려한 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)의 배치 각도 조절 등)가 이루어지지 못하게 될 경우, 해당 외부 출력 자외선(K)은 램프본체(12a), 보호튜브 본체(11a) 등을 통과하지 못한 체, 이들과 충돌한 후, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측으로 반사되는 특이한 패턴을 보일 수밖에 없게 된다.Of course, under this circumstance, special consideration is given to the external output ultraviolet ray K emitted in a direction unfavorable to pass through the lamp body 12a and the protective tube body 11a (for example, the lamp body 12a The external output ultraviolet ray K does not pass through the lamp body 12a, the protective tube body 11a, or the like, After collision, it is forced to show a peculiar pattern that is reflected to the inside of the protective tube 11, the inside of the lamp 12, without output to the outside.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 출원인이 일련의 시뮬레이션 실험을 진행한 결과, 실제로, 외부 출력에 불리한 특정 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)(예컨대, 140°~ 180°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K), 0°~ 40°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K) 등)은 램프본체(12a), 보호튜브 본체(11a) 등을 통과하지 못한 체, 이들과 충돌한 후, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴을 보이는 것이 확인되었다(참고로, 도 2에 채색된 부분은 상기 외부 출력에 불리한 특정 방향과 다른 방향으로 출력되어, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 정상적으로 통과한 외부 출력 자외선(K)을 나타냄) As shown in FIG. 2, the present applicant has conducted a series of simulation experiments and found that the external output ultraviolet ray K emitted in a specific direction unfavorable to the external output (for example, The ultraviolet rays K and the external output ultraviolet rays K emitted in the range of 0 to 40 degrees can not pass through the lamp body 12a and the protective tube body 11a or the like, It has been confirmed that an unusual pattern is reflected without the output, rather, on the inside of the protective tube 11, the inside of the lamp 12, etc. (For reference, the colored portion in FIG. 2 shows a specific direction And indicates an external output ultraviolet ray K normally passing through the lamp body 12a and the protection tube main body 11a)

물론, 이처럼, 외부 출력에 불리한 특정 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)(예컨대, 140°~ 180°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K), 0°~ 40°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K) 등)이 외부로의 출력 없이, 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측으로 오히려 반사되는 특이한 패턴을 보이게 되는 경우, 선박 운영주체 측에서는 자외선의 출력 량이 감소되어 장치(10)의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점뿐만 아니라, 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측으로 반사되는 이상 자외선(K)의 영향으로 인해, 램프(12)의 내부가 과열되는 심각한 문제점까지도 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.Of course, the external output ultraviolet ray K emitted in a specific direction unfavorable to the external output (for example, the external output ultraviolet ray K emitted between 140 ° and 180 °, the external output ultraviolet ray K emitted between 0 ° and 40 ° The output of the ultraviolet ray is reduced on the side of the ship operating subject to cause the device 10 to emit the ultraviolet rays to the inside of the protective tube 11 and the inside of the lamp 12, The inside of the protective tube 11 is affected by the abnormal ultraviolet ray K reflected to the inside of the lamp 12 so that the inside of the lamp 12 is overheated, Even problems can not be avoided.

국내등록특허 제10-1204879호(명칭: 선박평형수 살균장치 및 이을 이용한 선박평형수 살균방법)(2012.11.26.자 공고)Korean Registered Patent No. 10-1204879 (Name: Ballast water sterilization device and ballast water sterilization method using the same) (2011.26. 국내등록특허 제10-1342285호(명칭: 광 촉매를 이용한 선박 평형수 살균장치)(2013.12.16.자 공고)Korean Registered Patent No. 10-1342285 (Name: Ballast water sterilization device using photocatalyst) (Published in Dec.16, 2013)

따라서, 본 발명의 목적은 외부 출력 방사선의 통과 매개체인 램프 및 보호튜브의 형상을 <가운데로부터 양 끝단 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하고, 이를 통해, 양전극 및 음전극의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선 중, 램프본체 및 보호튜브 본체를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선이 그 방출 방향의 특이성에도 불구하고, 램프본체, 보호튜브 본체 등의 형상 변화(예컨대, 배치각도 변화)로 인해, 이들을 통과하기에 유리한 입사각도조건을 효과적으로 형성 받을 수 있도록 함으로써, 결국, 선박 운영주체 측에서, 별다른 어려움 없이, 특이 패턴(예컨대, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴)을 보이는 자외선의 발생 량을 대폭 감소시키면서, <자외선의 출력 량이 감소되어 장치의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점>뿐만 아니라, <보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 이상 자외선의 영향으로 인해, 램프의 내부가 과열되는 심각한 문제점>까지도 손쉽게 회피할 수 있도록 가이드 하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to improve the shape of a lamp and a protective tube, which are mediators of external output radiation, to a conical profile type whose thickness becomes thinner from the middle to both ends (i.e., toward the positive electrode and negative electrode) Accordingly, even when the external output ultraviolet rays emitted in the direction unfavorable to pass through the lamp body and the protective tube body out of the external output ultraviolet rays generated by the electric energy supply of the positive electrode and the negative electrode are specific in the discharge direction, (For example, a change in the angle of arrangement) of the protective tube main body and the like, it is possible to effectively form an incident angle condition favorable for passing through them, and eventually, on the side of the ship operator, Rather than outputting to the outside, rather, there is an unusual laceration that is reflected to the inside of the protective tube, , The amount of generated ultraviolet rays is reduced and the bactericidal effect of the microorganisms on the marine microbes is reduced. In addition, there is a problem in that the amount of ultraviolet rays reflected on the inner side of the protective tube, the inner side of the lamp, The lamp can be prevented from being overheated due to the influence of the lamp.

본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 플라즈마 상태의 수은을 수용한 램프와; 상기 램프의 테두리를 감싸는 보호튜브와; 상기 램프의 양 끝단에 배치된 상태에서, 상기 플라즈마 상태의 수은 측으로 전기적인 에너지를 가하여, 자외선을 발생시키는 양전극 및 음전극을 포함하며, 상기 램프 및 보호튜브는 가운데로부터 상기 양전극 및 음전극 방향으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 것을 특징으로 하는 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치를 개시한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: a lamp accommodating mercury in a plasma state; A protective tube surrounding the rim of the lamp; And a positive electrode and a negative electrode for generating ultraviolet rays by applying electrical energy to the mercury side of the plasma state in a state of being disposed at both ends of the lamp, Thereby forming a tapered cone-shaped profile. The present invention relates to an ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization.

본 발명에서는 외부 출력 방사선의 통과 매개체인 램프 및 보호튜브의 형상을 <가운데로부터 양 끝단 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 양전극 및 음전극의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선 중, 램프본체 및 보호튜브 본체를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선은 그 방출 방향의 특이성에도 불구하고, 램프본체, 보호튜브 본체 등의 형상 변화(예컨대, 배치각도 변화)로 인해, 이들을 통과하기에 유리한 입사각도조건을 효과적으로 형성 받을 수 있게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는, 별다른 어려움 없이, 특이 패턴(예컨대, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴)을 보이는 자외선의 발생 량을 대폭 감소시키면서, <자외선의 출력 량이 감소되어 장치의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점>뿐만 아니라, <보호튜브의 내 측, 램프의 내 측 등으로 반사되는 이상 자외선의 영향으로 인해, 램프의 내부가 과열되는 심각한 문제점>까지도 손쉽게 회피할 수 있게 된다.In the present invention, the shape of the lamp and protective tube, which are the pass-through medium of the external output radiation, is improved to a conical profile type whose thickness becomes thinner from the center toward the both end directions (i.e., toward the positive electrode and the negative electrode) The external output ultraviolet rays emitted in the direction unfavorable to pass through the lamp body and the protective tube body out of the external output ultraviolet rays generated by the electric energy supply of the positive electrode and the negative electrode under the environment of implementation, (For example, a change in the arrangement angle) of the protection tube main body and the like, it is possible to effectively form the incident angle condition favorable for passing through them. As a result, on the ship operator side, Rather, without output to the outside, it is reflected to the inside of the protective tube, to the inside of the lamp, The amount of ultraviolet rays generated is reduced and the amount of generated ultraviolet rays is reduced to reduce the bactericidal effect of marine microorganisms in the apparatus. In addition, the amount of ultraviolet rays reflected on the inner side of the protective tube, the inner side of the lamp, It is possible to easily avoid a serious problem that the inside of the lamp is overheated due to the influence of ultraviolet rays.

도 1은 종래의 기술에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치를 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 종래의 기술에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치의 자외선 출력 특성을 시뮬레이션 한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치를 개념적으로 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치의 자외선 출력 특성을 시뮬레이션 한 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 램프의 제조과정을 개념적으로 도시한 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 보호튜브의 제조과정을 개념적으로 도시한 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view conceptually showing an ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization according to a conventional art; FIG.
FIG. 2 is a view showing an example of simulation of ultraviolet output characteristics of an ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization according to the prior art; FIG.
3 is an exemplary view conceptually showing an ultraviolet ray output apparatus for sterilizing marine equipments according to the present invention.
4 is a view showing an example of simulating ultraviolet output characteristics of an ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization according to the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view conceptually showing a manufacturing process of a lamp according to the present invention; FIG.
FIG. 6 is an exemplary view conceptually showing a manufacturing process of a protective tube according to the present invention; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the ultraviolet ray output apparatus for ballast water sterilization according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3에 도시된 바와 같이, 선박 평형 수 측으로 자외선을 조사시켜, 해당 선박 평형 수 내에 존재하는 해양미생물을 살균 처리하는 본 발명에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치(100)는 유리 재질을 가지면서, 자신의 내부에 플라즈마 상태의 수은(L)을 수용하고 있는 램프(112)와, 상기 램프(112)의 테두리를 감싸면서, 선박 평형 수로부터 램프(112)를 보호하는 유리 재질의 보호튜브(111)와, 상기 램프(112)의 양 끝단에 배치된 상태에서, 램프(112) 내에 수용된 플라즈마 상태의 수은(L) 측으로 전기적인 에너지를 가함으로써, 램프(112)의 외부로 선박 평형 수 살균용 자외선(K)이 출력될 수 있도록 유도하는 양전극(113) 및 음전극(114)이 체계적으로 조합된 구성을 취하게 된다.As shown in FIG. 3, the ultraviolet ray output apparatus 100 for sterilizing marine microorganisms present in the ship ballast water by irradiating ultraviolet rays to the ballast water side according to the present invention has a glass material A lamp 112 that receives mercury L in a plasma state inside the lamp 112 and a glass protection tube 112 that protects the lamp 112 from the ballast water while enclosing the rim of the lamp 112, And an electric energy is applied to the mercury L in a plasma state accommodated in the lamp 112 in a state where the lamp 112 is disposed at both ends of the lamp 112, And a positive electrode 113 and a negative electrode 114 which guide the sterilizing ultraviolet ray K to be outputted are structured in a systematic combination.

물론, 이러한 본 발명에 따른 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치(100) 체제 하에서도, 램프(12)로부터 출력되는 자외선(K)(또는, 자외선을 이루는 광선입자)의 출력 량이 많아지게 되면 그에 비례하여, 장치(100)의 해양미생물 살균효과 역시 대폭 증대되기 때문에, 선박 운영주체 측에서는 자외선(K)의 출력 량을 증가시키기 위한 다양한 노력을 여러 방면으로 기울이게 된다.Of course, even if the output amount of the ultraviolet ray K (or ultraviolet rays) output from the lamp 12 is increased even under the system of the ultraviolet ray output apparatus 100 for sterilizing water for ballast water according to the present invention, Since the microbicidal effect of the device 100 on the marine microorganism is also greatly increased, various efforts to increase the output of the ultraviolet ray K are performed in various directions on the ship operating subject side.

그러나, 상술한 바와 같이, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)에 대한 특별한 배려(예컨대, 이들의 방출방향을 고려한 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)의 배치 각도 조절 등)가 이루어지지 못하게 될 경우, 해당 외부 출력 자외선(K)은 램프본체(112a), 보호튜브 본체(111a) 등을 통과하지 못한 체, 이들과 충돌한 후, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브(111)의 내 측, 램프(112)의 내 측으로 반사되는 특이한 패턴을 보일 수밖에 없게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는 상기 노력에도 불구하고, 자외선(K)의 출력 량이 감소되어 장치(100)의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점뿐만 아니라, 보호튜브(111)의 내 측, 램프(112)의 내 측으로 반사되는 이상 자외선(K)의 영향으로 인해, 램프(112)의 내부가 과열되는 심각한 문제점까지도 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.However, as described above, special consideration is given to the external output ultraviolet ray K emitted in a direction unfavorable to pass through the lamp body 112a and the protective tube body 111a (for example, The external output ultraviolet ray K does not pass through the lamp body 112a or the protective tube body 111a or the like when the external output ultraviolet rays K can not be supplied to the lamp body 112a or the protective tube body 111a, It is necessary to show a specific pattern reflected on the inner side of the protective tube 111 and the inside of the lamp 112 without output to the outside after the collision with the lamp 112. Eventually, The amount of the ultraviolet rays K is reduced to reduce the bactericidal effect of the marine microorganisms on the apparatus 100 as well as the effect of the ultraviolet rays K reflected on the inside of the protective tube 111, Due to the influence, Is forced to be intact even take a serious problem that additional heating.

이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 출력 방사선(K)의 통과 매개체인 램프(112) 및 보호튜브(111)의 형상을 <가운데(C)로부터 양 끝단 방향(E1,F2)(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하는 조치를 강구하게 된다.3, the shapes of the lamp 112 and the protective tube 111, which are the pass-through medium of the external output radiation K, are changed from the center C to the both-end direction E1 , F2) (that is, the directions of the positive electrode and the negative electrode).

상술한 바와 같이, 양전극(113) 및 음전극(114)의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선(K)은 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 필연적으로 통과할 수밖에 없게 되는데, 이때, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)에 도달한 외부 출력 자외선(K)이 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하게 될지, 아니면, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)와 충돌하여, 오리려 램프(112)의 내 측으로 반사되는 특이한 패턴을 보이게 될지는 전적으로 <외부 출력 자외선(K)과 램프본체(112a) 사이에 형성되는 입사각도조건>, <외부 출력 자외선(K)과 보호튜브 본체(111a) 사이에 형성되는 입사각도조건> 등에 의해 결정되게 된다.The external output ultraviolet rays K generated by the supply of the electric energy to the positive electrode 113 and the negative electrode 114 necessarily pass through the lamp main body 112a and the protective tube main body 111a, At this time, whether the external output ultraviolet ray K reaching the lamp main body 112a and the protective tube main body 111a will pass through the lamp main body 112a and the protective tube main body 111a, An incidence angle condition formed between the external output ultraviolet ray K and the lamp body 112a, and a condition that an incident angle condition formed between the external output ultraviolet ray K and the lamp body 112a, which is a unique pattern that collides with the tube main body 111a and is reflected to the inside of the lamp 112, An incident angle condition formed between the output ultraviolet ray K and the protective tube body 111a &gt;, and the like.

이때, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, <램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)>에 대한 특별한 배려로써, 외부 출력 방사선(K)의 통과 매개체인 램프(112) 및 보호튜브(111)의 형상을 <가운데(C)로부터 양 끝단 방향(E1,F2)(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하고, 이를 통해, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)의 배치 각도를 조절함으로써, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)이 자신의 방출각도에도 불구하고, 램프본체(112a)와 형성하는 입사각도, 보호튜브 본체(111a)와 형성하는 입사각도 등을 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 적절한 각도로 최종 형성할 수 있도록 유도하게 된다.As described above, in the present invention, since the external output ultraviolet ray K emitted in a direction unfavorable to pass through the lamp body 112a and the protective tube main body 111a, The shape of the lamp 112 and the protective tube 111 which are the pass-through medium of the cone-shaped profile type 111 that is tapered from the center C toward the both end directions E1 and F2 (i.e., toward the positive electrode and the negative electrode) The lamp body 112a and the protective tube body 111a are adjusted to adjust the disposition angle of the lamp body 112a and the protection tube body 111a so that the external output The incident angle formed by the ultraviolet ray K with the lamp body 112a and the incident angle formed with the protective tube body 111a are set to the lamp main body 112a and the protective tube main body 111a Can be formed at an appropriate angle to pass through .

물론, 이처럼, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)이 자신의 방출각도에도 불구하고, 램프본체(112a)와 형성하는 입사각도, 보호튜브 본체(111a)와 형성하는 입사각도 등을 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 적절한 각도로 최종 형성할 수 있게 되는 경우, 해당 외부 출력 자외선(K)은 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴을 보이지 않은 체, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 정상적으로 통과할 수 있게 된다.Of course, the external output ultraviolet ray K emitted in a direction unfavorable to pass through the lamp body 112a and the protective tube body 111a may have an angle of incidence formed with the lamp body 112a, And the incident angle formed with the protective tube body 111a can be finally formed at an appropriate angle to pass through the lamp body 112a and the protective tube body 111a, the corresponding external output ultraviolet ray K is protected The lamp body 12a and the protection tube body 11a can be normally passed through the sieve which is not seen in a specific pattern that is reflected to the inside of the tube 11 and the inside of the lamp 12. [

실제로, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 출원인이 상술한 본 발명의 구현내역을 토대로, 일련의 시뮬레이션 실험을 진행한 결과, 외부 출력에 불리한 특정 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K), 예컨대, 140°~ 160°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K), 20°~ 40°사이로 방출되는 외부 출력 자외선(K) 등은 자신의 불합리한 방출각도에도 불구하고, 보호튜브(11)의 내 측, 램프(12)의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴을 보이지 않은 체, 램프본체(12a) 및 보호튜브 본체(11a)를 정상적으로 통과하는 것으로 확인되었다(참고로, 도 4에 채색된 부분은 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 정상적으로 통과한 외부 출력 자외선(K)을 나타냄)(도 2와 비교).As shown in FIG. 4, the applicant has conducted a series of simulation experiments on the basis of the implementation details of the present invention described above. As a result, it has been found that an external output ultraviolet ray K emitted in a specific direction, An external output ultraviolet ray K emitted at a temperature between 140 ° and 160 ° and an external output ultraviolet ray K emitted at an angle between 20 ° and 40 ° are emitted to the inside of the protective tube 11, The lamp body 12a and the protection tube main body 11a normally pass through the body which does not show a specific pattern reflected on the inner side of the lamp body 12 (refer to, for example, 112a) and the external output ultraviolet ray (K) normally passing through the protective tube main body 111a (compare with Fig. 2).

이와 같이, 본 발명에서는 외부 출력 방사선(K)의 통과 매개체인 램프(112) 및 보호튜브(111)의 형상을 <가운데(C)로부터 양 끝단(E1,E2) 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>으로 개선하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 양전극(113) 및 음전극(114)의 전기에너지 공급에 의해 발생된 외부 출력 자외선(K) 중, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)은 그 방출 방향의 특이성에도 불구하고, 램프본체(112a), 보호튜브 본체(111a) 등의 형상 변화(예컨대, 배치각도 변화)로 인해, 이들을 통과하기에 유리한 입사각도조건을 효과적으로 형성 받을 수 있게 되며, 결국, 선박 운영주체 측에서는, 별다른 어려움 없이, 특이 패턴(예컨대, 외부로의 출력 없이, 오히려, 보호튜브(111)의 내 측, 램프(112)의 내 측 등으로 반사되는 특이한 패턴)을 보이는 자외선(K)을 대폭 감소시키면서, <자외선(K)의 출력 량이 감소되어 장치(100)의 해양미생물 살균효과가 저감되는 문제점>뿐만 아니라, <보호튜브(111)의 내 측, 램프(112)의 내 측 등으로 반사되는 이상 자외선(K)의 영향으로 인해, 램프(112)의 내부가 과열되는 심각한 문제점>까지도 손쉽게 회피할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the shape of the lamp 112 and the protective tube 111, which are the pass-through medium of the external output radiation K, is changed from the center C toward the both ends E1 and E2 Of the external output ultraviolet rays K generated by the supply of the electric energy of the positive electrode 113 and the negative electrode 114 under the implementation environment of the present invention, The external output ultraviolet ray K emitted in a direction unfavorable to pass through the main body 112a and the protective tube main body 111a is not affected by the light emitted from the lamp main body 112a and the protective tube main body 111a It is possible to effectively form the incident angle condition favorable for passing through them because of the shape change (for example, the arrangement angle change). As a result, on the ship operator side,The amount of output of the ultraviolet ray K is reduced while greatly reducing the ultraviolet rays K that are visible on the inside of the protective tube 111 and on the inside of the lamp 112, Due to the influence of the abnormal ultraviolet ray K reflected on the inside of the protective tube 111 and the inside of the lamp 112 and the like, The problem of overheating can be avoided easily.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 외부 출력 방사선(K)의 통과 매개체인 램프(112)가 상술한 바와 같이, <가운데(C)로부터 양 끝단(E1,E2) 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>을 정상적으로 형성할 수 있도록 유도하기 위하여, <끝으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 한 쌍의 램프 피스(112b,112c)>를 일체로 결합시켜, 램프(112)를 최종 구현하는 조치를 강구하게 된다.5, in the present invention, the lamp 112, which is a passage medium of the external output radiation K, is arranged in a direction from the center C to both ends E1 and E2 (that is, A pair of lamp pieces 112b and 112c forming a conical profile whose thickness becomes thinner toward the end in order to induce normal formation of a conical profile type in which the thickness of the conical profile type becomes narrower toward the positive electrode and the negative electrode direction) So that the lamp 112 can be finally implemented.

또한, 본 발명에서는 외부 출력 방사선(K)의 통과 매개체인 보호튜브(111)가 상술한 바와 같이, <가운데(C)로부터 양 끝단(E1,E2) 방향(즉, 양전극 및 음전극 방향)으로 갈수록 그 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일 타입>을 정상적으로 형성할 수 있도록 유도하기 위하여, <끝으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 한 쌍의 보호튜브 피스(111b,111c)>를 일체로 결합시켜, 보호튜브(111)를 최종 구현하는 조치를 강구하게 된다.In addition, in the present invention, as the protective tube 111, which is the passage medium of the external output radiation K, is moved from the center C toward both ends E1 and E2 (that is, the direction of the positive electrode and the negative electrode) A pair of protective tube pieces 111b and 111c forming a conical profile whose thickness becomes thinner toward the end are integrally joined to each other to induce normal formation of a conical profile type whose thickness is tapered, A measure to finally implement the protective tube 111 is taken.

물론, 이러한 독특한 형상을 가지는 본 발명 고유의 램프(112) 및 보호튜브(111)의 배치 환경 하에서, 상술한 바와 같이, 램프본체(112a) 및 보호튜브 본체(111a)를 통과하기에 불리한 방향으로 방출되는 외부 출력 자외선(K)은 그 방출 방향의 특이성에도 불구하고, 램프본체(112a), 보호튜브 본체(111a) 등의 형상 변화(예컨대, 배치각도 변화)로 인해, 이들을 통과하기에 유리한 입사각도조건을 효과적으로 형성 받을 수 있게 된다.Of course, under the environment in which the lamp 112 and the protective tube 111 inherent in the present invention having such a unique shape are arranged, as described above, the lamp body 112a and the protective tube body 111a The external output ultraviolet rays K emitted are not affected by the shape of the lamp body 112a and the protective tube body 111a due to the shape change (for example, the arrangement angle change) It is possible to effectively form the condition.

이러한 본 발명은 광원으로부터 방출되는 광선 출력 량의 증폭이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.The present invention has an overall advantageous effect in various fields in which the amount of light output from a light source needs to be amplified.

그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be understood individually from the technical idea and viewpoint of the present invention, and such modified embodiments should be included in the appended claims of the present invention.

K: 자외선
L: 플라즈마 상태의 수은
10,100: 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치
11,111: 보호튜브
12,112: 램프
13,113: 양전극
14,114: 음전극
111b,111c: 보호튜브 피스
112b,112c: 램프 피스K: ultraviolet ray
L: mercury in the plasma state
10,100: UV output device for ballast water sterilization
11,111: Protection tube
12,112: Lamp
13,113: Positive polarity
14,114: Negative electrode
111b, 111c: protective tube piece
112b, 112c: lamp piece

Claims (3)

플라즈마 상태의 수은을 수용한 램프와;
상기 램프의 테두리를 감싸는 보호튜브와;
상기 램프의 양 끝단에 배치된 상태에서, 상기 플라즈마 상태의 수은 측으로 전기적인 에너지를 가하여, 자외선을 발생시키는 양전극 및 음전극을 포함하며,
상기 램프 및 보호튜브는 가운데로부터 상기 양전극 및 음전극 방향으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 것을 특징으로 하는 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치.A lamp receiving mercury in a plasma state;
A protective tube surrounding the rim of the lamp;
A positive electrode and a negative electrode for generating ultraviolet rays by applying electrical energy to the mercury side of the plasma state in a state of being disposed at both ends of the lamp,
Wherein the lamp and the protection tube form a conical profile whose thickness decreases from the center toward the positive electrode and the negative electrode direction. 제 1 항에 있어서, 상기 램프는 끝으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 한 쌍의 램프 피스가 일체로 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치.The ultraviolet ray output apparatus for sterilizing ship ballast water according to claim 1, wherein the lamp is formed by integrally joining a pair of lamp pieces that form a cone-shaped profile with a reduced thickness toward the end. 제 1 항에 있어서, 상기 보호튜브는 끝으로 갈수록 두께가 가늘어지는 원추형 프로파일을 형성하는 한 쌍의 보호튜브 피스가 일체로 결합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형 수 살균용 자외선 출력장치.The ultraviolet ray output apparatus for sterilizing ship ballast water according to claim 1, wherein the protective tube is formed by integrally joining a pair of protective tube pieces forming a cone-shaped profile having a tapered shape toward the end.
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