KR20170084473A - 양방향 살균시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 물이 통과하는 기구물 배수관의 양측면에서 상기 기구물 배수관의 내부로 자외선을 조사할 수 있는, 양방향 살균시스템을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 내부가 관통되어 있는 기구물 배수관(200); 상기 기구물 배수관(200)의 일측에 장착되어 있으며, 상기 기구물 배수관(200) 내부로 자외선을 조사하는 제1광원부(300); 상기 기구물 배수관(200)을 사이에 두고 상기 제1광원부(300)와 마주보도록 상기 기구물 배수관(200)의 타측에 장착되어 있으며, 자외선을 조사하는 제2광원부(400); 및 상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
Description
본 발명은 양방향 살균시스템에 관한 것이다.
종래의 살균시스템은, UV Lamp를 이용하여 살균대상에 직접 접촉하는 방식과 대상의 외부에서 자외선을 조사하는 간접조사 방식으로 구분될 수 있다.
직접 또는 간접 조사 방식을 이용한 종래의 살균시스템은, 사용되는 Lamp형 자외선 발광원의 특성상, 환경적으로 위험요소를 내재하고 있기 때문에, 규제되어야 하는 대상으로 분류되어지고 있다.
또한, 발광원을 대상에 집중시키는 방식을 취하기 위해서는, 복잡한 구조가 요구되기 때문에, 직접 또는 간접 조사 방식을 이용한 종래의 살균시스템은 구조가 복잡해지는 단점이 있다.
UV 램프는 보통 1,000시간 이하의 수명을 가지고 있어서, 그 교체 주기가 매우 짧다. 또한, UV 램프는 워밍업 시간이 많이 걸리기 때문에, 항상 켜놓아야 하는 단점을 가지고 있으며, 이에 따라, 전력소비효율이 매우 낮고, 유지보수 비용이 높다는 단점이 있다.
특히, 살균, 정수 등의 효율을 높이기 위해서는, 직접방식이 취해져야 한다. 그러나, UV Lamp는 넓은 대역의 광스펙트럼 분포를 가지고 있기 때문에, 파장 선택성이 제한된다는 단점을 가지고 있으며, 또한, 제품특성상 빛이 방사형으로 진행하기 때문에 지향성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.
또한, 현재 사용되고 있는 자외선 광원으로는, 주로 수은(Hg) UV Lamp, 메탈할라이드 UV Lamp 등이 이용되고 있다. 이를 이용한 자외선 살균 시스템에 적용되는 환경기준에 적합하지 않은 수은(Hg) UV Lamp 등를 대체하고, 병원성 세균 및 유해물질을 살균하기 위한, 효율성이 높은 친환경 수질 정화용 살균 모듈 및 시스템이 필요하다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 물이 통과하는 기구물 배수관의 양측면에서 상기 기구물 배수관의 내부로 자외선을 조사할 수 있는, 양방향 살균시스템을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 내부가 관통되어 있는 기구물 배수관(200); 상기 기구물 배수관(200)의 일측에 장착되어 있으며, 상기 기구물 배수관(200) 내부로 자외선을 조사하는 제1광원부(300); 상기 기구물 배수관(200)을 사이에 두고 상기 제1광원부(300)와 마주보도록 상기 기구물 배수관(200)의 타측에 장착되어 있으며, 자외선을 조사하는 제2광원부(400); 및 상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
본 발명은, 종래의 자외선 램프의 침수 살균방식이 아닌, 물의 외부에서 집광하여 조사하는 방식을 취하고 있기 때문에, 램프의 교체가 용이하고, 특히, UV LED(330, 430)가 적용됨으로써, 수명이 연장될 수 있다.
또한, 본 발명은 수은을 사용하지 않기 때문에, 자연친화적이며, 환경에 무해한 제품이다.
본 발명은 워밍업을 필요로 하지 않기 때문에, 순간점등 및 낮은 DC전압구동과 고주파를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 전자파의 발생이 적으며, 감전사고와 같은 위험이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 또 다른 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템에 적용되는 적외선의 특성을 설명하기 위한 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 또 다른 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템에 적용되는 적외선의 특성을 설명하기 위한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 또 다른 사시도이며, 특히, 제어부가 생략되어 있는 양방향 살균시스템의 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 양방향 살균시스템의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 양방향 살균시스템에 적용되는 적외선의 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
일반적으로 저압 수은(Hg) 기반의 자외선(UV) 램프를 이용하여 하수를 살균하는 시스템 및 주거지역에 들어가는 물을 정수하는 중앙 정수 시스템에는, 자외선(UV)을 이용한 살균기술이 도입되어 있다. 출력이 낮고, 소형인 UV lamp의 경우는, 가정이나 업소용 정수기에 도입되어 사용되고 있지만, 살균기능과 살균실효성이 낮은 단점이 있다. 종래의 UV Lamp를 이용한 수질정수 시스템 및 살균시스템에서는, 자외선을 조사하는 램프가 석영관 내부에 삽입되어 있으며, 물에 침수되어, 물을 흘려주는 방식이 이용되고 있다.
본 발명은 UV LED(330, 430)와 광학렌즈(340, 440)를 이용하여, 광을 집중시키고, 양방향에서 빛을 조사함으로써, 종래의 UV LED의 낮은 출력을 극대화할 수 있으며, 강한 빛으로 기구물 배수관(200)을 지나가는 물을 살균할 수 있다. 본 발명은 순환식 살균시스템이다.
본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 관통되어 있는 기구물 배수관(200), 상기 기구물 배수관의 일측에 장착되어 있으며, 상기 기구물 배수관 내부로 자외선을 조사하는 제1광원부(300), 상기 기구물 배수관(200)을 사이에 두고 상기 제1광원부(300)와 마주보도록 상기 기구물 배수관(200)의 타측에 장착되어 있으며, 자외선을 조사하는 제2광원부(400) 및 상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
첫째, 상기 기구물 배수관(200)은, 내부가 관통되어 있는 본체(210), 상기 본체에 연결되어 있으며 상기 기구물 배수관(200)과 관통되어 있는 제1연결부(220), 상기 본체(210)를 사이에 두고 상기 제1연결부(220)의 반대측에서 상기 본체(210)에 연결되어 있으며, 상기 본체(210) 및 상기 제1연결부(220)와 관통되어 있는 제2연결부(240), 외부 배수관과 상기 제1연결부(220)를 연결시키는 제1연결코크(230) 및 외부 배수관과 상기 제2연결부(240)를 연결시키는 제2연결코크(250)를 포함한다.
둘째, 상기 제1광원부(300)는, 제1기판(320), 상기 제1기판(320)에 장착되는 복수의 제1 UV LED(330)들, 상기 제1 UV LED(330)들과 상기 기구물 배수관(200) 사이에 배치되는 제1 광학 쿼츠렌즈(340), 상기 제1 UV LED(330)들로부터 발생된 열을 외부로 방출하는 제1 히트싱크(310), 상기 제1 광학 쿼츠렌즈(340)와 상기 기구물 배수관(200) 사이에 장착되는 제1방수용 실리콘 오링(350) 및 전원 케이블이 연결되는 제1케이블 글랜드(360)를 포함한다.
상기 제1 광학 쿼츠렌즈(340) 중 상기 제1기판(320)과 마주하는 일측은 평면으로 형성되고, 상기 기구물 배수관(200)과 마주하는 타측은 볼록하게 형성된다.
즉, 상기 제1 광학 쿼츠렌즈(340)는 볼록렌즈의 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 UV LED(330)들은 275~280 파장대를 이용할 수 있다.
셋째, 상기 제2광원부(400)는, 제2기판(420), 상기 제2기판(420)에 장착되는 복수의 제2 UV LED(430)들, 상기 제2 UV LED(430)들과 상기 기구물 배수관(200) 사이에 배치되는 제2 광학 쿼츠렌즈(440), 상기 제2 UV LED(430)들로부터 발생된 열을 외부로 방출하는 제2 히트싱크(410), 상기 제2 광학 쿼츠렌즈(440)와 상기 기구물 배수관(200) 사이에 장착되는 제2방수용 실리콘 오링(450) 및 전원 케이블이 연결되는 제2케이블 글랜드(460)를 포함한다.
상기 제2 광학 쿼츠렌즈(440) 중 상기 제2기판(420)과 마주하는 일측은 평면으로 형성되고, 상기 기구물 배수관(200)과 마주하는 타측은 볼록하게 형성된다.
즉, 상기 제2 광학 쿼츠렌즈(440)는 볼록렌즈의 기능을 수행할 수 있다.
상기 제2 UV LED(430)들은 275~280 파장대를 이용할 수 있다.
상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)는 상기 기구물 배수관(200)의 외부에서 상기 기구물 배수관(200) 내부로 자외선을 조사한다.
넷째, 상기 제어부(100)는 상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 제어하기 위한 전기소자들이 장착되어 있는 컨트롤 박스(110), 상기 컨트롤 박스(110)에 전원 케이블이 연결되도록 하는 제3케이블 글랜드(120) 및 상기 컨트롤 박스(110)가 장착되어 있으며, 상기 제1광원부(300) 및 상기 제2광원부(400)에 장착되는 브라켓(130)을 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, UV LED들(330, 430)과 광학렌즈되어, 쿼츠렌즈)들(340, 440)이 장착되어 있는, 양방향 고출력 살균시스템이다.
본 발명의 특징을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 수질정수, 살균 및 공기정화기능을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 상기 기구물 배수관(200)을 흐르는 물을 살균하는 기능을 수행할 수 있으며, 물 이외에도 공기를 정화시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 양방향 살균시스템은 UV LED(330, 430)와 광학렌즈(340, 440)를 이용함으로써, 종래의 낮은 출력의 UV LED의 단점을 극복할 수 있으며, 관로의 좁은 공간에서 광을 집중시켜 살균할 수 있다.
본 발명에 따른 양방향 살균시스템은, 종래의 램프에 비해 컴팩트한 크기를 유지할 수 있으며, 양방향에서 광을 집광하여 조사하는 방식을 이용할 수 있다.
본 발명은, 종래의 자외선 램프의 침수 살균방식이 아닌, 물의 외부에서 집광하여 조사하는 방식을 취하고 있기 때문에, 램프의 교체가 용이하고, 특히, UV LED(330, 430)가 적용됨으로써, 수명이 연장될 수 있다.
또한, 본 발명은 수은을 사용하지 않기 때문에, 자연친화적이며, 환경에 무해한 제품이다.
본 발명은 워밍업을 필요로 하지 않기 때문에, 순간점등 및 낮은 DC전압구동과 고주파를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 의하면, 전자파의 발생이 적으며, 감전사고와 같은 위험이 방지될 수 있다.
특히, 본 발명은 지속적인 순환방식의 살균시스템에서, 효과가 극대화될 수 있다.
종래의 자외선 램프는 여러 파장대의 자외선을 발산시키는 단점을 가지고 있으며, 외부 압력 및 충격에 약한 단점을 가지고 있다. 또한, 종래의 자외선 램프에서, 살균파장대의 발산량은 소비전력에 비해 미비하며, 종래의 자외선 램프는 많은 열을 발산하기 때문에 효율성이 떨어진다.
본 발명은 살균 파장대의 단파장을 발산하는 시스템이다.
본 발명에서는, 광학렌즈(340, 440)를 통해 자외선이 집광되며, 두 개의 광원부들(300, 400)이 서로 마주보도록 배치되어 있기 때문에, 종래의 자외선 램프에 비해 살균효과가 극대화될 수 있다. 또한, 본 발명은 낮은 소비전력을 이용하면서도 살균효과를 극대화시킬 수 있다.
자외선의 투과 깊이는, 도 4에 도시된 그래프에 도시된 바와 같이, 거리에 따라 급격하게 감소한다. 광의 투과깊이는 살균시스템에 있어서 매우 중요하게 고려되어야 하는 요소이다. 따라서, 본 발명에서는, LED의 지향성이 높은 특징을 이용하기 위해 다수의 LED들(330, 430)이 기판들(320, 410)에 배치되어 있다. 본 발명에서는 높은 살균력을 얻기 위하여, 서로 마주보는 양방향에 동일한 구조의 LED들(330, 430)과 광학렌즈들(340, 440)이 배치되어 있다. 특히, 상기 광학렌즈로는 높은 광 투과율을 보이는 쿼츠 재질의 집광렌즈, 즉, 광학 쿼츠렌즈가 이용되고 있다.
즉, 본 발명에서는, 상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 이용하여, 상기 기구물 배수관(200)의 양방향에서 빛을 집중시키고 있다. 이에 따라, 높은 광 투과율을 갖는 강한 빛이 집중적으로 조사됨으로써, 효율성이 높은 살균이 수행될 수 있다.
본 발명은 침수 살균방식이 아닌 외부에서 광원을 집중하여 수로 내부로 빛을 집광하여 조사하는 방식을 이용한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 제어부
200: 기구물 배수관
300: 제1광원부 400: 제2광원부
300: 제1광원부 400: 제2광원부
Claims (4)
- 내부가 관통되어 있는 기구물 배수관(200);
상기 기구물 배수관(200)의 일측에 장착되어 있으며, 상기 기구물 배수관(200) 내부로 자외선을 조사하는 제1광원부(300);
상기 기구물 배수관(200)을 사이에 두고 상기 제1광원부(300)와 마주보도록 상기 기구물 배수관(200)의 타측에 장착되어 있으며, 자외선을 조사하는 제2광원부(400); 및
상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)를 제어하는 제어부(100)를 포함하는 양방향 살균시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1광원부(300)는,
제1기판(320);
상기 제1기판(320)에 장착되는 복수의 제1 UV LED(330)들;
상기 제1 UV LED(330)들과 상기 기구물 배수관(200) 사이에 배치되는 제1 광학 쿼츠렌즈(340); 및
상기 제1 UV LED(330)들로부터 발생된 열을 외부로 방출하는 제1 히트싱크(310)를 포함하며,
상기 제2광원부(400)는,
제2기판(420);
상기 제2기판(420)에 장착되는 복수의 제2 UV LED(430)들;
상기 제2 UV LED(430)들과 상기 기구물 배수관(200) 사이에 배치되는 제2 광학 쿼츠렌즈(440); 및
상기 제2 UV LED(430)들로부터 발생된 열을 외부로 방출하는 제2 히트싱크(410)를 포함하는 양방향 살균시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1광원부(300)와 상기 제2광원부(400)는 상기 기구물 배수관의 외부에서 상기 기구물 배수관(200) 내부로 자외선을 조사하는 양방향 살균 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1 광학 쿼츠렌즈(340) 중 상기 제1기판(320)과 마주하는 일측은 평면으로 형성되고, 상기 기구물 배수관(200)과 마주하는 타측은 볼록하게 형성되며,
상기 제2 광학 쿼츠렌즈(440) 중 상기 제2기판(420)과 마주하는 일측은 평면으로 형성되고, 상기 기구물 배수관(200)과 마주하는 타측은 볼록하게 형성되어 있는 양방향 살균시스템.
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