KR20190119356A - 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치에 대한 것으로, 초음파와 광촉매를 이용한 융합형 해수 및 담수 살균정수 장치에 대한 것이다.
이를 위해, 내측에 수용공간이 형성되는 프레임(10)과 상기 프레임(10)의 내측에 구비되는 관형상의 해수 및 담수 통과부(20)와 상기 해수 및 담수 통과부(20)의 내측에 구비되고 자외선을 발광시켜 해수 및 담수를 살균하는 광촉매부(30)와 초음파를 발생시켜 해수 및 담수를 살균하는 초음파발생부(40)와 상기 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 전원제어부(50)와 외부에서 해수 및 담수를 공급하는 해수 및 담수 공급관(60); 및 살균처리가 완료된 해수 및 담수를 배출하는 해수 및 담수 배출관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치를 제공하게 된다.
이를 위해, 내측에 수용공간이 형성되는 프레임(10)과 상기 프레임(10)의 내측에 구비되는 관형상의 해수 및 담수 통과부(20)와 상기 해수 및 담수 통과부(20)의 내측에 구비되고 자외선을 발광시켜 해수 및 담수를 살균하는 광촉매부(30)와 초음파를 발생시켜 해수 및 담수를 살균하는 초음파발생부(40)와 상기 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 전원제어부(50)와 외부에서 해수 및 담수를 공급하는 해수 및 담수 공급관(60); 및 살균처리가 완료된 해수 및 담수를 배출하는 해수 및 담수 배출관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치를 제공하게 된다.
Description
본 발명은 초음파 융합 광촉매 살균정수 장치에 대한 것으로, 초음파와 광촉매를 이용한 융합형 살균정수 장치에 대한 것이다.
통상의 수족관 및 육상 양식시설 등에서는 해수를 수조 및 양식장 등에 가둬 사용하거나, 시설물이 해변가에 위치한 경우에는 바다로부터 해수를 직접 인입하여 공급하게 된다.
이러한 시설의 경우 사용되는 해수가 연근해안의 오염과 항폐화로 인입수가오염되어 양식되는 어류가 폐사하는 일들이 빈번하게 일어나고 있다.
이에 따라 다양한 형태의 정수시설 들이 적용되는 대표적으로는 여과기를 통하여 해수를 필터링하는 방법이 적용되고 있으나, 각종 세균의 살균은 안되고 여과기의 크기 및 성능에 따라 처리할 수 있는 해수의 양이 제한적으로 적용되어, 많은 양의 해수가 요구되는 시설의 경우 사용이 어려운 문제가 있다.
또한, 여과기에 침전되거나 적채되는 이물질에 의해 해수 처리 용량이 현저하게 줄어드는 문제도 있었다.
이에, 광촉매를 이용한 기술이 제안되었고, 대한민국 공개특허 제10-2008-0066631호(광촉매를 이용한 정화 장치, 이하 '선행기술'이라 함)는 물이나 공기에 포함된 세균, 휘발성 유기 화합물(VOC, Volatile Organic Compounds), 악취 등을 효과적으로 제거하기 위하여 파장별로 독립된 각각의 자외선 램프와, 오존(O3) 램프를 독립된 튜브에 설치하여 직렬 또는 병렬의 형태로 연결되게 구성되고, 각각의 램프가 삽입되는 나선형 광촉매판의 내측 단부에는 주름이 형성되어 공기 또는 물과의 접촉 면적을 더욱더 증대시킴과 동시에, 램프에 접촉되는 끝단부에 주름을 형성시켜 램프와의 접촉면적을 증대시킴으로써 램프의 손상을 방지하는 광촉매를 이용한 정화 장치에 대한 것으로, 유입구와 유출구가 형성된 외부케이스와, 외부케이스에 삽입되는 나선형 광촉매판과, 나선형 광촉매판의 내부에 삽입되는 자외선 램프를 포함하여 구성된 광촉매를 이용한 정화 장치에 있어서, 자외선 램프가 삽입되는 공간을 형성하는 나선형 광촉매판에 이산화티타늄을 코팅하고 내측부에 주름부가 형성됨을 특징으로 하는 광촉매를 이용한 정화 장치를 제공하게 된다.
그러나, 상기 선행기술의 경우 반복된 사용으로 인하여 광촉매판의 코팅이 벚겨져 수명이 길지 않아 유지 보수를 위한 비용이 증가되는 문제가 있었으며, 광촉매만을 단일 살균장치로 적용하게 되어, 해수 처리용량 또한 부족한 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 광촉매판을 티타늄판을 산화시켜 이산화티타늄판으로 만들어 사용함으로서 수명이 증가되어 유지 및 보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있는 초음파 융합 광촉매 살균정수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광촉매를 이용하여 해수 및 담수를 살균함과 동시에 초음파를 이용하여 살균효과를 높일 수 있는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수살균 정수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치는 내측에 수용공간이 형성되는 프레임(10)과 상기 프레임(10)의 내측에 구비되는 관형상의 해수통과부(20)와 상기 해수통과부(20)의 내측에 구비되고 자외선을 발광시켜 해수 및 담수를 살균하고 유기화합물을 분해하는 광촉매부(30)와 초음파를 발생시켜 해수를 살균하는 초음파발생부(40)와 상기 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 전원제어부(50)와 외부에서 해수를 공급하는 해수공급관(60); 및 살균처리가 완료된 해수를 배출하는 해수배출관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 광촉매 해수 살균정수 장치를 제공하게 된다.
상기 해수통과부(20)는 '┌┐'형태로 형성되고, 하단부 일측에 해수가 입수되는 입수구(21)가 형성되고, 타측에는 해수가 출수되는 출수구(22)가 형성되며, 수직관의 상측 연장면에는 개방이 가능한 마감캡(23)이 구비되고, 상기 해수통과부(20)는 수직관의 일측에 형성되는 분기관 형태의 수평관의 단부에 구비되는 조인트(24)를 이용하여 한쌍의 'T'형태의 배관을 결합하여 완성하게 된다.
또한, 상기 광촉매부(30)는 봉형상의 광램프(31)와 상기 광램프(31)의 외주면에 나선형태로 배치되는 광촉매판(32)으로 구성되고, 상기 광램프(31)는 UV램프로서 250nm~260nm의 파장을 발광하는 램프를 적용하게 된다.
또한, 상기 광촉매판(32)은 Ti을 양극산화처리한 TiO2 광촉매층(32)을 형성하며, 상기 광촉매층(32a)의 표면에는 홀형태의 나노튜브(32b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 광촉매 해수 살균 정수 장치를 제공함으로써, 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있는 것이다.
본 발명의 초음파 광촉매 해수 살균 정수장치를 제공함으로써, 광촉매판의 수명이 증가되어 유지 및 보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 광촉매를 이용하여 해수를 살균함과 동시에 유기화합물을 분해하고 초음파를 이용하여 살균효과를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 배면사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 전개사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 부분절개도이다.
도 6은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 표면구조를 도시하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 배면사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 전개사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 부분절개도이다.
도 6은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 표면구조를 도시하기 위한 예시도이다.
이하에서 당업자가 본 발명의 초음파 광촉매 해수 살균정수 장치를 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
먼저, 설명에 앞서 본 명세서에서는 살균정수시키는 용수를 해수라고 기재하였으나 이에 한정된 것은 아니며, 해수, 담수 등의 용수를 살균정수할 수 있음을 미리 밝힌다.
도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 배면사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 전개사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 해수통과부(20)의 부분절개도이고, 도 6은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 부분 확대도이며, 도 7은 본 발명에 따른 광촉매부(30)의 표면구조를 도시하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 7을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 초음파 광촉매 해수 살균장치는 내측에 수용공간이 형성되는 프레임(10)과 상기 프레임(10)의 내측에 구비되는 관형상의 해수통과부(20)와 상기 해수통과부(20)의 내측에 구비되고 자외선을 발광시켜 해수를 살균하는 광촉매부(30)와 초음파를 발생시켜 해수를 살균하는 초음파발생부(40)와 상기 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 전원제어부(50)와, 외부에서 해수를 공급하는 해수공급관(60) 및 살균처리가 완료된 해수를 배출하는 해수배출관(70)으로 구성된다.
상기 프레임(10)은 내측에 수용공간을 구비하는 사각형상으로 형성되고, 전면상측에 전원제어부(50)가 구비된다.
상기와 같은 프레임(10)의 내측 하단부에는 외부에서 해수가 공급되는 해수공급관(60)이 구비되고, 상기 해수공급관(60)에 대응하는 해수배출관(70)이 더 구비된다.
여기서, 상기 해수공급관(60)과 해수배출관(70)은 상호 이격거리를 유지하며 평행하게 배치된다.
상기 해수공급관(60)과 해수배출관(70)의 일측에 각각 해수통과부(20)의 입수구(21) 및 출수구(22)가 각각 결합된다.
이때, 상기 해수통과부(20)는 일개 또는 그 이상이 적용되어, 해수처리용량에 따라 개수를 가감하여 적용될 수 있다.
상기 해수통과부(20)는 관형상으로 형성되고, 하단부 일측에 해수가 입수되는 입수구(21)가 구비되고, 타측에는 해수가 출수되는 출수구(22)가 형성된다.
상기와 같은 입수구(21) 및 출수구(22)에는 각각 초음파발생부(40)가 결합된다.
보다 상세하게 설명하면, 해수공급관(60)과 해수배출관(70)에 결합되는 해수통과부(20)의 사이에 각각 초음파발생부(40)가 결합되어, 광촉매를 이용한 광살균과 함께 초음파발생부(40)를 통한 초음파에 의한 2중살균이 가능하도록 한다.
이와 같은 해수통과부(20)는 '┌┐'형태로 형성되고, 수직관의 상측 연장면에는 개방이 가능한 마감캡(23)이 더 구비된다.
여기서, 상기 마감캡(23)은 나사결합의 형태로 해수통과부(20)의 수직관에 결합되며, 상기와 같은 마감캡(23)은 수직관의 내측에 내삽되는 광촉매부(30)를 설치 및 유지·보수시 사용된다.
보다 상세하게 설명하면, 해수통과부(20)의 수직관의 내부에 구비되는 광촉매부(30)를 수직관에 설치 또는 보수를 위해 탈거 시킬 때, 사용하게 된다.
또한, 상기 해수통과부(20)는 수직관의 일측에 형성되는 분기관 형태의 수평관의 단부에 구비되는 조인트(24)를 이용하여 한쌍의 'T'형태의 배관을 결합하여 해수통과부(20)를 완성하게 된다.
이는, 설치, 청소 및 유지보수를 위하여 한쌍의 배관을 결합하는 형태를 적용하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 해수공급관(60)과 해수배출관(70)의 이격거리가 넓어질 경우 별도의 배관용 파이프가 더 결합되어 확장할 수 있도록 하기 위한 것이며, 또한, 장시간 사용으로 인하여 내부에 적채되는 이끼 및 이물질 등을 제거하기 용이하도록 하는 것이다.
또한, 설치시 각각의 배관을 해수공급관(60)과 해수배출관(70)에 결합한 후 조인트(24)를 결합하여 현장 체결이 용이할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 해수통과부(20)의 내측에 구비되는 광촉매부(30)는 봉형상의 광램프(31)와 상기 광램프(31)의 외주면에 나선형태로 배치되는 광촉매판(32)으로 구성된다.
이때, 상기 광램프(31)는 UV광을 발광하는 UV램프로서 250nm ~ 260nm의 파장을 발광하는 램프를 적용하게 된다.
여기서, 상기 광램프(31)는 253nm 파장의 UV광을 발광하는 것이 바람직하나, 이를 한정하지는 않는다.
또한, 상기 광램프(31)에 광촉매판(32)의 표면에는 다수개의 주름이 형성된다. 이는 접촉면적을 넓히기 위한 주름을 형성하는 것이다.
또한, 상기 광촉매판(32)의 표면에는 광촉매 활성화도 향상을 위해 광촉매판(32)은 Ti을 기반으로 하여 TiO2 광촉매층(32a)을 형성되도록 한다.
이때, 상기 광촉매판(32)은 티타늄(Ti)을 양극산화처리 하여 TiO2 광촉매층(32a)을 형성하는 광촉매판을 제작하고 이를 적용하게 된다.
이는 종래의 광촉매판을 졸겔법을 이용하여 표면만 처리된 광촉매판의 단점인 사용수명을 늘리기 위한 것이다.
상기와 같은 광촉매판(32)의 광촉매층(32a)은 표면에 다수의 나노튜브(32b)가 형성되어 광촉매역할이 보다 잘 진행되도록 하는 것이다.
여기서, 상기 나노튜브(32b)는 광촉매층(32a)의 표면에서 내측으로 홀형태로 형성된다.
상기 해수통과부(20)의 입수구(21)와 출수구(22)에 각각 결합되는 초음파발생부(40)는 해수에 초음파를 발생시킨 후 해수통과부(20)에 인입되어 이동되는 해수에 초음파 공급시키기 위한 것으로, 초음파를 공급하여 해수를 살균하도록 한다.
이때, 상기 초음파발생부(40)는 탈부착이 용이하도록 하여 입수구(21) 또는 출수구(22)에 각각 결합하거나, 입수구(21)와 출수구(22) 양측에 모두 결합하여 적용할 수 있도록 한다.
상기 전원제어부(50)는 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하는 것으로, 광촉매부(30)에 구비되는 광램프(31) 및 초음파발생부(40)의 초음파발생장치의 동작을 제어하게 되는 것이다.
또한, 상기 해수통과부(20)가 결합되는 해수공급관(60)의 일측에는 외부에서 해수가 공급될 수 있도록 하고, 일정거리가 이격되어 배치되는 해수배출관(70)의 일측에는 수조 또는 양식시설로 연결되도록 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 해수공급관(60)을 통하여 외부에서 해수를 공급받은 후, 상기 해수공급관(60)의 일측에 결합되는 초음파발생부(40)에서 초음파를 공급하여 해수를 살균한 후, 해수통과부(20)에 해수가 이송되고, 해수통과부(20)의 내측에 구비되는 광촉매부(30)의 나선형 광촉매판(32)을 통과하며, 광램프(31)에서 발광되는 UV광을 통하여 해수를 2차 광살균하게 된다.
이때, 나선형의 광촉매판(32)을 통하여 회전하며 해수가 이송되어 UV광에 접촉되는 시간을 높이도록 하여 살균효과를 높이게 된다.
상기와 같이 광램프(31)에 의해 살균된 해수는 해수통과부(20)의 출수구(22)에 결합되는 초음파발생부(40)에서 또다시 초음파살균을 거친 후 해수배출관(70)을 통하여 수조 또는 양식장과 같은 시설에 해수를 배출하여 공급하게 되는 것이다.
상기와 같은 구성의 초음파 융합 광촉매 해수 살균정수 장치를 제공함으로써 본 발명을 완성할 수 있는 것이다.
10 : 프레임
20 : 해수통과부
21 : 입수구 22 : 출수구
23 : 마감캡 24 :조인트
30 : 광촉매부 31 : 광램프
32 : 광촉매판 32a : 광촉매층
32b : 나노튜브 40 : 초음파발생부
50 : 전원제어부 60 : 해수 및 담수 공급관
70 : 해수 및 담수 배출관
21 : 입수구 22 : 출수구
23 : 마감캡 24 :조인트
30 : 광촉매부 31 : 광램프
32 : 광촉매판 32a : 광촉매층
32b : 나노튜브 40 : 초음파발생부
50 : 전원제어부 60 : 해수 및 담수 공급관
70 : 해수 및 담수 배출관
Claims (7)
- 내측에 수용공간이 형성되는 프레임(10);과
상기 프레임(10)의 내측에 구비되는 관형상의 해수 및 담수 통과부(20);와
상기 해수 및 담수 통과부(20)의 내측에 구비되고 자외선을 발광시켜 해수를 살균하는 광촉매부(30);와
초음파를 발생시켜 해수를 살균하는 초음파발생부(40);와
상기 광촉매부(30)와 초음파발생부(40)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 전원제어부(50);와,
외부에서 해수를 공급하는 해수공급관(60); 및 살균처리가 완료된 해수 및 담수를 배출하는 해수 및 담수 배출관(70)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 해수통과부(20)는 '┌┐'형태로 형성되고, 하단부 일측에 해수가 입수되는 입수구(21)가 형성되고, 타측에는 해수가 출수되는 출수구(22)가 형성되며, 수직관의 상측 연장면에는 개방이 가능한 마감캡(23)이 구비되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 해수 및 담수 통과부(20)는 수직관의 일측에 형성되는 분기관 형태의 수평관의 단부에 구비되는 조인트(24)를 이용하여 한쌍의 'T'형태의 배관을 결합하여 완성하는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 광촉매부(30)는 봉형상의 광램프(31)와 상기 광램프(31)의 외주면에 나선형태로 배치되는 광촉매판(32)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 광램프(31)는 UV램프로서 250nm~260nm의 파장을 발광하는 램프인 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 광촉매판(32)은 Ti을 양극산화처리한 TiO2 광촉매층(32)을 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 광촉매층(32a)의 표면에는 홀형태의 나노튜브(32b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균 정수 장치.
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| KR1020180042700A KR102035528B1 (ko) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | 초음파 융합 광촉매 해수 및 담수 살균정수 장치 |
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| KR20190119356A true KR20190119356A (ko) | 2019-10-22 |
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| KR (1) | KR102035528B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080066631A (ko) | 2008-01-30 | 2008-07-16 | 김경숙 | 광촉매를 이용한 정화 장치 |
| JP2009056364A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Toshiba Corp | 配管型の水処理装置 |
| KR101220870B1 (ko) * | 2010-05-28 | 2013-01-11 | 서유화 | 복수의 램프가 설치되는 나선형 광촉매판 |
| KR101430926B1 (ko) * | 2012-10-11 | 2014-08-19 | 한국에너지기술연구원 | 티타늄 지지체에 고정화된 나노튜브형 광촉매가 자체 회전하는 수처리장치 |
-
2018
- 2018-04-12 KR KR1020180042700A patent/KR102035528B1/ko active IP Right Grant
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