KR20170014869A

KR20170014869A - 관로형 자외선 소독기

Info

Publication number: KR20170014869A
Application number: KR1020150108863A
Authority: KR
Inventors: 오창용
Original assignee: 오창용
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR101725933B1

Abstract

본 발명은 물에 자외선을 조사하여 세균을 파괴·사멸시킴으로써 그 물을 소독하는 자외선 소독기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자외선 소독기는, 석영관 세척장치의 이동판과 함께 왕복이동 가능하도록 그 이동판에 결합되어 있으며, 이동판의 왕복이동시에 챔버의 내부 바닥에 가라앉은 이물질을 긁어낼 수 있도록 챔버의 내부 바닥면에 접촉하는 스크래퍼를 구비하고 있으므로, 석영관의 세척을 위한 이동판의 왕복이동시에, 스크래퍼도 함께 왕복이동되면서 챔버의 내부 바닥의 이물질을 긁어낼 수 있어서, 손쉽게 챔버 내부를 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 퇴적물에 의해 석영관이 매립되거나 이동판이 이동될 수 없게 되는 것을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.

Description

관로형 자외선 소독기{Tubular type ultraviolet rays sterilizer}

본 발명은 물에 자외선을 조사하여 세균을 파괴·사멸시킴으로써 그 물을 소독하는 자외선 소독기에 관한 것으로서, 특히, 파이프 형상의 챔버 내부 바닥에 퇴적된 이물질을 긁어낼 수 있는 구조를 가지는 자외선 소독기에 관한 것이다.

음용수 제조 시설이나 하수 처리장, 양식장 등과 같이 물을 처리하는 곳에서는, 물에 존재하는 세균을 사멸시키기 위해, 자외선을 조사하는 자외선 램프를 구비한 소독기 즉, 자외선 소독기를 사용하는 경우가 많다. 이러한 자외선 소독기로서는 아래의 특허문헌 1-3에 개시된 바와 같이 수평방향으로 연장된 파이프 형상을 가지는 소위 관로형 자외선 소독기가 많이 사용된다.

상술한 관로형 자외선 소독기의 일례가 도 1 내지 3에 개략적으로 도시되어 있는데, 이 관로형 자외선 소독기(1; 이하, 단순히 '자외선 소독기'라고 칭하는 경우도 있음)는 일반적으로, 유입구(11)와 유출구(12)를 가지며 수평방향으로 연장된 파이프 형상의 챔버(10)와, 챔버(10)에 고정되는 지지판(15)과, 상기 챔버(10)의 양단을 폐쇄하도록 나사부재(미도시)에 의해 챔버(10)에 결합된 커버(16)를 포함하고 있다. 챔버(10) 내에는 복수의 자외선 램프(20)가 있는데, 각 자외선 램프(20)는 투명한 석영관(30) 내부에 수용되어 그 석영관(30)에 의해 보호되고 있다. 자외선 램프(20)와 석영관(30)은, 챔버의 길이방향(R1)으로 길게 배치되어 있으며, 소켓(미도시) 등의 고정부재에 의해 상기 지지판(15)에 고정되어 지지된다.

소독 처리하고자 하는 물은, 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내로 유입되며, 챔버(10) 내에서 자외선 램프(20)에 의해 살균·소독된 후, 유출구(12)를 통해 챔버(10)의 외부로 배출되게 된다.

한편, 자외선 소독기(1)를 오래 사용하게 되면, 물때, 침전물, 퇴적물과 같은 이물질에 의해 석영관(30)이 오염되어서, 자외선 램프(20)로부터 물로의 자외선 전달효율이 감소되며, 이로 인해 자외선 소독 및 살균의 처리효율이 저하된다. 따라서, 석영관(30)의 오염 방지를 위해, 석영관(30)의 표면(외측면)에 부착된 이물질을 긁어서 제거하는 석영관 세척장치가 마련되는 경우가 많다.

이러한 석영관 세척장치로서, 도 1 내지 3의 자외선 소독기(1)에는, 석영관(30)의 길이방향(R1)을 따라 왕복이동 가능한 이동판(40)과, 각 석영관(30)에 끼워져서 그 석영관(30)의 표면에 접촉하는 복수의 와이퍼부재(410)와, 와이퍼부재(410)를 덮은 상태로 나사부재(409)들에 의해 이동판(40)에 고정되어서 와이퍼부재(410)를 이동판(40)에 결합시키는 고정부재(420)와, 이동판(40)을 왕복이동시키기 위한 구동원으로서의 공압실린더(50)가 구비되어 있다. 공압실린더(50)의 로드(51)는 이동판(40)에 고정되어서, 그 로드(51)의 출몰에 의해 이동판(40)이 석영관의 길이방향(R1)을 따라 왕복이동될 수 있다.

한편, 자외선 소독기(1)는 물을 소독하기 위한 것이므로, 구체적으로 설명 및 도시하지는 않았지만, 물의 누설 방지가 필요한 부위에는, 시일(seal)부재의 설치 등에 의해, 적절하게 누수 방지 처리가 행해져 있다.

자외선 소독기(1)가 작동하는 동안에, 계속적으로 혹은 간헐적으로, 공압실린더(50)에 의해 이동판(40)을 석영관의 길이방향(R1)을 따라 왕복이동시키게 되면, 그 이동판(40)에 결합된 와이퍼부재(410)들이, 각 석영관(30)의 표면에 접촉하는 상태로 이동판(40)과 함께 왕복이동되며, 그 결과, 석영관(30)의 표면에 부착된 이물질이 와이퍼부재(410)들에 의해 긁어내어져서 석영관(30)이 세척되게 된다.

그런데, 유입구(11)를 통해 물과 함께 챔버(10) 내로 유입된 이물질은 석영관(30)의 표면에 부착되기도 하지만, 챔버(10)의 내부 바닥에 가라앉기도 한다. 또한, 석영관(30)의 표면으로부터 긁어내어진 이물질의 대부분은 유출구(12)를 통해 챔버(10)의 외부로 배출되지만 일부는 챔버(10)의 내부 바닥에 가라앉는다. 이러한 이물질은 시간이 경과함에 따라 챔버(10)의 내부 바닥에 점차 두껍게 퇴적되며, 그 결과, 챔버(10)의 내부 바닥에 두껍게 퇴적된 이물질이 이동판(40)에 접촉되어 이동판(40)의 원활한 이동을 방해하기도 하고, 심한 경우에는, 퇴적되는 이물질에 의해, 석영관(30)들 중 최하측 석영관이 매립되어 버리는 경우가 발생하기도 한다.

1. 공개특허공보 10-2008-0025719호 2. 등록특허공보 10-1253322호 3. 등록특허공보 10-1199761호

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 챔버의 내부 바닥에 가라앉은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 구조가 개선된 관로형 자외선 소독기를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 관로형 자외선 소독기는, 소독하고자 하는 물이 유입되는 유입구 및 소독된 물이 배출되는 유출구를 구비하며 수평방향으로 연장된 파이프 형상의 챔버와, 상기 챔버 내로 유입된 물을 소독하기 위해 상기 챔버 내에 배치되는 복수의 자외선 램프와, 상기 각 자외선 램프를 내측에 수용하여 보호하며 상기 챔버의 길이방향을 따라 길게 배치되는 복수의 석영관과, 상기 석영관의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 이동판과, 상기 각 석영관에 끼워져서 그 석영관의 표면과 접촉하며 상기 이동판에 결합된 복수의 와이퍼부재와, 상기 이동판을 왕복이동시키기 위한 구동원을 포함하는 것에 있어서, 상기 이동판과 함께 왕복이동 가능하도록 그 이동판에 결합되어 있으며, 상기 이동판의 왕복이동시에 상기 챔버의 내부 바닥에 가라앉은 이물질을 긁어낼 수 있도록 상기 챔버의 내부 바닥면에 접촉하는 스크래퍼를 구비하는 점에 특징이 있다.

본 발명에 따른 관로형 자외선 소독기는, 이동판과 함께 왕복이동 가능하도록 그 이동판에 결합되어 있으며, 이동판의 왕복이동시에 챔버의 내부 바닥에 가라앉은 이물질을 긁어낼 수 있도록 챔버의 내부 바닥면에 접촉하는 스크래퍼를 구비하고 있으므로, 석영관의 세척을 위한 이동판의 왕복이동시에, 스크래퍼도 함께 왕복이동되면서 챔버의 내부 바닥의 이물질을 긁어낼 수 있어서, 손쉽게 챔버 내부를 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 퇴적물에 의해 석영관이 매립되거나 이동판이 이동될 수 없게 되는 것을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.

이러한 효과 및 다른 효과는, 본 발명의 실시예에 대한 설명으로부터 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 관로형 자외선 소독기의 일례의 개략적 종단면도.
도 2는 도 1에 도시된 자외선 소독기의 Ⅱ-Ⅱ선 개략적 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 자외선 소독기의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 관로형 자외선 소독기의 개략적 종단면도.
도 5는 도 4에 도시된 자외선 소독기의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 자외선 소독기의 Ⅵ-Ⅵ선 개략적 단면도.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 주요 부위의 개략적 분리 사시도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 소독기에 대해, 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 소독기의 일례의 개략적 종단면도이며, 도 5 및 도 6은 각각, 도 4에 도시된 자외선 소독기의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도와, 도 5에 도시된 자외선 소독기의 Ⅵ-Ⅵ선 개략적 단면도이다. 그리고, 도 7은 도 4 내지 6에 도시된 주요 부위의 개략적 분리 사시도이다.

참고로, 도면에 도시된 부분의 적어도 일부는 이해의 편의 등을 위해, 척도나 치수 등이 적절히 과장 또는 축소된 상태로 도시되어 있을 수도 있다. 또한, 도 4 내지 7에 도시된 실시예의 자외선 소독기에 있어서, 도 1 내지 3에 예시된 자외선 소독기와 동일하거나 유사한 구성 및 기능을 가지는 부재들에 대하여는, 도 1 내지 3에 도시된 부재들과 동일한 참조번호를 부여하고 그 각 부재의 구체적인 구성 및 기능에 대하여는, 불필요한 설명의 중복을 방지하고 본원발명의 본질이 흐려지는 것을 회피하기 위하여, 상세한 설명을 생략하기로 하고, 본원발명의 주요 부분에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4 내지 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관로형 자외선 소독기(100; 이하 단순히 '자외선 소독기'라고 칭하는 경우도 있음)는, 도 1 내지 3을 참조하면서 설명한 관로형 자외선 소독기(1)와 마찬가지로, 소독하고자 하는 물이 유입되는 유입구(11) 및 소독된 물이 배출되는 유출구(12)를 구비하며 수평방향으로 연장된 파이프 형상의 챔버(10)와, 챔버(10) 내로 유입된 물을 소독하기 위해 챔버(10) 내에 배치되는 복수의 자외선 램프(20)와, 각 자외선 램프(20)를 내측에 수용하여 보호하며 챔버(10)의 길이방향을 따라 길게 배치되는 복수의 석영관(30)과, 석영관(30)의 길이방향(R1)을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 이동판(40)과, 각 석영관(30)에 끼워져서 그 석영관(30)의 표면과 접촉하며 이동판(40)에 결합된 복수의 와이퍼부재(410)와, 이동판(40)을 왕복이동시키기 위한 구동원으로서의 공압실린더(50)를 포함하고 있으며, 또한, 자외선 램프(20)들과 석영관(30)들을 지지하기 위한 지지판(15)과, 챔버(10)의 양단을 폐쇄하기 위해 챔버(10)에 결합되는 커버(16)도 구비되어 있다.

한편, 본 실시예의 자외선 소독기(100)는, 도 1 내지 3에 도시된 자외선 소독기(1)와는 달리, 스크래퍼(70)와, 한 쌍의 스프링(80)과, 한 쌍의 배수구(18)와, 한 쌍의 밸브(181)를 구비하고 있다.

본 실시예에 있어서의 스크래퍼(70)는, 몸체(71)와, 한 쌍의 축부(72)로 이루어져 있다. 상기 몸체(71)는, 예컨대 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 등과 같이, 유연하고 마찰계수가 적은 합성수지에 의해 형성되어 있으며, 몸체(71)의 하단은, 챔버(10)의 내부 바닥면에 밀착되도록, 챔버(10)의 내부 바닥면의 곡률반경과 동일한 곡률반경으로 형성되어 있다. 스크래퍼(70)의 몸체(71)에는, 석영관(30)의 길이방향(R1; 스크래퍼(70)의 왕복이동 방향)을 따라 그 스크래퍼(70)의 몸체(71)를 관통하는 복수의 구멍(79)이 형성되어 있다.

상기 축부(72)는, 예컨대 스테인리스 등의 금속 소재로 형성된 것으로서, 인서팅 사출 성형에 의해 상기 몸체(71)와 일체화된 것이다. 각각의 축부(72)는, 이동판(40)에 상하방향으로 연장되게 형성된 가이드구멍(45)에, 상하방향(R2)으로 이동 가능하게 삽입되어 있다.

본 실시예에서의 상기 각 스프링(80)은, 스크래퍼(70)의 각 축부(72)에 끼워져 있으며, 압축되어서 복원력을 지니는 상태로, 일단부가 이동판(40)에 접촉되고 타단부가 스크래퍼(70)의 몸체(71)의 상단에 접촉된 압축코일스프링이다. 스크래퍼(70)는 상기 스프링(80)의 복원력에 의해서 하방으로(즉, 챔버(10)의 내부 바닥면에 밀착되는 방향으로) 탄력적으로 가압되어 있다.

상기 한 쌍의 배수구(18)는 챔버(10)의 양 단부 바닥에 형성된 것이며, 상기 한 쌍의 밸브(181)는, 각 배수구(18)를 개폐하기 위해 마련된 것이다. 밸브(181)로서는 공지의 밸브들 중 하나(예컨대, 볼밸브)가 채용될 수 있다.

이러한 구성의 관로형 자외선 소독기(100)에 있어서, 유입구(11)를 통해 챔버(10) 내로 유입되는 물이 자외선 램프(20)에 의해 살균·소독된 후 유출구(12)를 통해 챔버(10)로부터 배출되는 점과, 공압실린더(50)의 작동에 의해 이동판(40)이 석영관(30)을 따라 왕복이동될 때 와이퍼부재(410)가 이동판(40)과 함께 왕복이동하면서 석영관(30) 표면의 이물질을 긁어내어 석영관(30)은 세척하도록 된 점은, 도 1 내지 3을 참조하면서 설명한 종래의 자외선 소독기(1)와 다를 바 없다.

한편, 본 실시예의 자외선 소독기(100)는, 도 1 내지 3에 도시된 종래의 자외선 소독기(1)와는 달리, 이동판(40)이 석영관(30)을 따라 왕복이동할 때, 스크래퍼(70)가 그 이동판(40)과 함께 왕복이동하면서, 챔버(10)의 내부 바닥면에 가라앉아 있는 이물질을 긁어내어, 그 챔버(10) 내부 바닥면을 세척하게 된다. 따라서, 챔버의 내부 바닥면에 이물질이 퇴적되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 자외선 소독기(1)에 있어서는, 챔버(10) 내에서 소독된 물이 유출되는 유출구(12)와는 별도의 배수구(18)가 챔버(10)의 내부 바닥부에 마련되어 있으므로, 유출구(12) 개폐용 밸브(미도시)를 이용하여, 유출구(12)를 일시적으로 폐쇄하고 상기 밸브(181)들을 열어서 배수구(18)들을 개방한 상태에서, 석영관(30)의 표면 세척작업과 챔버(10)의 내부 바닥 세척작업을 행하게 되면, 이물질을 포함한 물이 유출구(12)를 통해 배출되어 버리거나 이물질에 의해 유출구(12) 등이 오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기와 같이 유출구(12)를 폐쇄하고 배수구(18)들을 개방한 상태에서 이동판(40)을 왕복이동시켜서 석영관(30) 표면의 이물질을 와이퍼부재(410)에 의해 긁어내고 챔버(10)의 내부 바닥의 이물질을 스크래퍼(70)에 의해 긁어내게 되면, 석영관(30)으로부터 긁어내어진 이물질 및 챔버(10)의 내부 바닥으로부터 긁어내어진 이물질은, 유출구(12)로는 배출되지 않고, 배수구(18)를 통해 배출되게 된다. 그러므로, 소독된 물이 유출되어야 할 유출구(12)나 그 유출구(12)에 접속된 관부재(미도시)가, 상기 석영관(30) 및 챔버(10)의 내부 바닥으로부터 긁어내어진 이물질에 의해, 오염되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예처럼, 스크래퍼(70)를 이동판(40)에 대해 상하방향(R2)으로 이동 가능하게 설치하고, 스프링(80)에 의해 스크래퍼(70)를 하방으로 탄성적으로 가압하도록 된 구성을 가지게 되면, 스크래퍼(70)가 챔버(10)의 내부 바닥면과의 마찰에 의해 조금씩 마모되더라도, 상기 스프링(80)이 스크래퍼(70)를 계속적으로 하방으로 가압하게 되므로, 스크래퍼(70)는 항상 챔버(10)의 내부 바닥면에 탄성적으로 밀착되어 있게 된다. 따라서, 스크래퍼(70)의 하단부가 마모되더라도, 챔버(10) 내부의 바닥면의 이물질을 긁어내는 작업이 원활하게 행해질 수 있게 된다.

또한, 본 실시예의 경우, 석영관(30)의 길이방향(스크래퍼(70)의 이동방향)을 따라 스크래퍼(70)의 몸체를 관통하는 복수의 구멍(79)이 형성되어 있으므로, 스크래퍼(70)가 이동판(40)과 함께 석영관의 길이방향(R1)을 따라 왕복이동될 때, 스크래퍼(70)의 이동방향상 하류측에 있는 물이 상기 구멍(79)들을 통과하여 반대쪽으로 상대 유동할 수 있게 된다. 따라서, 스크래퍼(70)의 왕복이동시에 그 스크래퍼(70)에 가해지는 물의 저항이 감소되게 되어, 스크래퍼(70) 및 이동판(40)이 보다 원활하게 왕복이동할 수 있게 된다.

본 실시예의 자외선 소독기(100)는 이동판(40)의 왕복이동용 구동원으로서 공압실린더(50)를 구비한 것으로 설명 및 도시하였으나, 공압실린더(50) 대신에, 물체를 왕복이동시키기 위해 사용되는 공지의 구동원(예컨대, 리니어모터, 볼스크류 기구, 랙과 피니언기구, 자석 유닛 등)이 적절히 사용될 수도 있음은 물론이다.

이상, 본 발명에 대하여 바람직한 실시예 및 변형예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예나 변형예로 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 자외선 소독기가 구현될 수 있을 것이다.

100...자외선 소독기 10...챔버
11...유입구 12...유출구
18...배수구 181...밸브
20...자외선 램프 30...석영관
40...이동판 410...와이퍼부재
50...공압실린더 70...스크래퍼
79...구멍 80...스프링

Claims

소독하고자 하는 물이 유입되는 유입구 및 소독된 물이 배출되는 유출구를 구비하며 수평방향으로 연장된 파이프 형상의 챔버와, 상기 챔버 내로 유입된 물을 소독하기 위해 상기 챔버 내에 배치되는 복수의 자외선 램프와, 상기 각 자외선 램프를 내측에 수용하여 보호하며 상기 챔버의 길이방향을 따라 길게 배치되는 복수의 석영관과, 상기 석영관의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 이동판과, 상기 각 석영관에 끼워져서 그 석영관의 표면과 접촉하며 상기 이동판에 결합된 복수의 와이퍼부재와, 상기 이동판을 왕복이동시키기 위한 구동원을 포함하는 자외선 소독기에 있어서,
상기 이동판과 함께 왕복이동 가능하도록 그 이동판에 결합되어 있으며, 상기 이동판의 왕복이동시에 상기 챔버의 내부 바닥에 가라앉은 이물질을 긁어낼 수 있도록 상기 챔버의 내부 바닥면에 접촉하는 스크래퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 소독기.
청구항 1에 있어서,
상기 챔버의 양 단부 바닥에는 챔버 내의 물을 외부로 배출하기 위한 한 쌍의 배수구가 마련되어 있으며,
상기 각 배수구에는 그 배수구의 개폐를 위한 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선 소독기.
청구항 2에 있어서,
상기 스크래퍼는 상기 이동체에 대해 상하방향으로 이동 가능하게 설치되어 있으며,
상기 스크래퍼를 하방으로 탄성적으로 가압하는 스프링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자외선 소독기.
청구항 3에 있어서,
상기 스크래퍼에는, 상기 석영관의 길이방향을 따라 그 스크래퍼의 몸체를 관통하는 복수의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자외선 소독기.