KR20220097458A

KR20220097458A - 유체 소독용 장치

Info

Publication number: KR20220097458A
Application number: KR1020227018737A
Authority: KR
Inventors: 막시밀리안 크링크
Original assignee: 하이테콘 아게
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-07-07
Also published as: DE102020108265A1; EP3885322A1; AU2021240845B2; US20230055000A1; JP7489129B2; JP2023518926A; EP3885322B1; AU2021240845A1; CN114761362A; WO2021190886A1

Abstract

본 발명은 특히 물과 같은 유체 소독용 장치(20)에 관한 것으로서, 상기 장치는 소독될 유체의 유입용 유입구(19)와 소독될 유체의 유출용 유출구(9)를 갖는 반응기 하우징(15)을 포함하고, 반응기 챔버(16)는 반응기 하우징(15)에 형성된다. 소독될 유체가 반응기 챔버(16)를 통해 유입구(19)로부터 유출구(9)까지 유로(18)를 따라서 유동한다. 복수의 UV LED(11)를 구비한 UV 조사 장치(21)가 제공되며, 상기 UV LED(11)가 세장형 지지 몸체(7) 상에 배치되고 상기 지지 몸체(7)가 반응기 하우징(15) 내로 적어도 부분적으로 뻗어있도록 설계되어, 유로에 따라 유체를 소독하기 위한 UV 광이 UV LED(11)에 의해 반응기 챔버로 조사될 수 있다. 지지 몸체(7)는 반응기 하우징(15)에 풀려질 수 있게 그리고 교환가능하게 장착될 수 있고 냉각제 통로(5, 17)를 포함하고, 상기 냉각제 통로는 지지 몸체(7)를 통해 뻗어있고 이 냉각제 통로를 통해 냉각제가 유동할 수 있어 UV LED(11)를 냉각시킨다.

Description

유체 소독용 장치

본 발명은, 특히 물과 같은 유체 소독 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 청정한 음료수를 제공하기 위하여, 물 처리 장치, 특히, 물 소독 장치가 알려졌다. 예를 들면, 소독될 물이 미생물에 의해 오염되어 있고, 이 물이 반응기 챔버에 유입되어, 상기 반응기 챔버에서 소독된 이후에 또 다른 사용을 위해 상기 반응기 챔버로부터 배출된다. 화학적 처리 외에도, 미생물을 제거하는데 효과적인 수단은 물을 자외선(UV(ultraviolet) 광)으로 조사하는 것이다. 일례로서, UV 광이 수은등에 의해 만들어져 반응기 챔버 내로 방사되고, 이로서 상기 반응기 챔버를 통해 유동하는 물이 UV 광에 노출된다.

자외선으로써 물을 처리하기 위한 장치는, 예를 들면, 수마개(water tap)용 부착부 또는 용기용 삽입부와 같은 예를 개시한 US 2015/0158741 A1에 알려져 있다. 물은 UV LED로써 만들어진 UV 광에 의해 소독될 수 있다. UV LED는 카트리지에 장착되는 지지 부재에 배치될 수 있어, 일 측으로부터 반응기 챔버로 뻗어있다. UV 물 처리 외에도 다른 필터가 제공될 수 있다.

본 발명의 목적은 유체를 소독하기 위한 향상된 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 독립청구항 1의 특징부를 구비한 장치에 의해 해결된다. 또 다른 실시예와 유리한 예시적인 실시예가 종속청구항의 구성을 형성한다.

일 특징에 따라, 특히, 물과 같은 유체 소독용 장치가 제공되고, 소독될 유체의 유입을 위한 유입구 및 배출을 위한 유출구를 갖는 반응기 하우징; 상기 반응기 하우징에 형성되고, 상기 유체가 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 유로를 따라서 통과해 유동하기 위하여, 상기 소독될 유체를 수용하도록 구성된 반응기 챔버; 복수의 UV LED를 갖는 UV 조사 장치; 및 세장형 지지 부재;를 구비하며, 상기 UV LED가 상기 세장형 지지 부재에 배치되고, 상기 세장형 지지 부재가 상기 반응기 하우징으로 적어도 부분적으로 뻗어있도록 구성되어, 상기 UV LED에 의하여, UV 광이 유체를 소독하도록 상기 유로를 따라서 상기 반응기 챔버로 방사될 수 있다. 지지 부재는 반응기 하우징에 풀려질 수 있게(releasably) 그리고 교체가능하게 장착되고, 상기 지지 부재를 통해 뻗어있는 냉각제 통로를 구비하며, 상기 냉각제 통로를 통과해 냉각제가 유동할 수 있어 상기 UV LED를 냉각한다.

세장형 지지 부재에 의해, 소독될 유체가 충분하게 긴 기간 동안에 UV 광에 노출되도록, UV LED가 유로를 따라서 분포될 수 있다. 지지 부재는 반응기 하우징에 풀려지게 장착될 수 있으며; 이는 즉, 예를 들면, 유지보수나 수리 또는 UV 조사 장치를 다른 한 장치로 교체하기 위한 목적으로, 상기 지지 부재가 상기 반응기 하우징에서 제거되어 다시 삽입될 수 있다는 것이고, 이는 예를 들면, 광원의 노화나 또는, UV LED의 상이한 개수 및/또는 배치, 상이한 파장의 UV LED 등의 조사 장치의 교체를 위한 것이기 때문이다. UV 광에 의한 효과적인 물 처리는 또한 UV 광원의 교환가능성에도 불구하고, 필요한 냉각제, 특히 물과 같은 액체 냉각제에 의해 UV LED가 냉각될 수 있다는 것이 보장된다.

상기 지지 부재의 적어도 한 부분이 열 전도성 재료로써 형성될 수 있어, UV LED의 작동으로 발생된 열이 냉각제 통로를 통해 유동하는 냉각제에 전달될 수 있고 이러한 방식으로 상기 열이 소산된다. 특히, 지지 부재는 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 다른 재료, 특히 보다 큰 열 전도성을 갖는 금속이 또한 사용될 수 있다.

지지 부재는 반응기 하우징 내측에서, 반응기 하우징 벽부로부터 소정 거리 떨어져 뻗어있는 방식으로, 상기 반응기 하우징에 장착되어, UV LED로부터의 UV 광이 반응기 하우징 벽부의 방향으로 방사될 수 있다.

지지 부재는 반응기 챔버의 중앙 길이방향 축선을 따라서 뻗어있을 수 있어, UV 광이 상기 내측에서 상기 외측으로 방사될 수 있다. 이와 관련하여, UV LED는 지지 부재의 원주 방향으로 상기 지지 부재 상에 균일하게 분포될 수 있다. UV 광원의 내부, 특히 중앙 배치 때문에, 이는 소독될 유체의 균일한 조사가 단 하나의 광원으로써 얻어질 수 있다는 것을 의미한다. 복수의 광원이 또한 제공될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이들 복수의 광원은 또한 교체 가능한 방식으로 설치될 수 있거나, 또는 실제로 강건하게 또한 설치되고 상이하게 구성될 수 있다.

지지 부재는 전체 반응기 하우징 또는 반응기 챔버를 통해 길이방향으로 뻗어있도록 구성될 수 있다(즉 적절하게 치수 결정되고 형성될 수 있다). 이는 UV 광원이 반응기 챔버의 총 길이에 걸쳐 뻗어있을 수 있다는 것을 의미한다. 선택적으로, 또한 길이가 짧을 수 있는데, 이는 즉, 반응기 챔버의 길이의 적어도 한 부분에 걸쳐 뻗어있을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

지지 부재는 막대기 형상으로 형성될 수 있다. 상기 지지 부재는 다각형일 수 있거나 단면이 라운드 처리될 수 있다. 일례로서, 상기 지지 부재의 단면은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등일 수 있으며, 이 경우 UV LED는 각각의 면에, 예를 들면 적당한 지지 모듈에 배치될 수 있다.

UV LED를 냉각하기 위하여, 상기 언급한 바와 같이, 냉각제 통로가 지지 부재에 제공된다. 상기 UV LED는 냉각제 유입구에서 냉각제 유출구까지 뻗어있을 수 있고, 이들 유입구와 유출구 모두는 지지 부재의 동일한 단부에 배치될 수 있다. 이러한 구성은 냉각제 회로의 연결을 간략하게 하고 이에 따라 특히 UV 광원의 교체 적응을 또한 간략하게 한다.

냉각제 통로는 냉각제 유입구로부터 뻗어있는 제1 섹션과 냉각제 유출구로 뻗어있는 제2 섹션을 포함할 수 있고, 여기서 제1, 즉 "인피드(infeed)" 섹션은 제2, 즉 "드레인(drain)" 섹션 내측에 뻗어있을 수 있다. 따라서, 냉각제가 효과적인 냉각을 위해, UV LED의 후방 측에서 전체 원주를 따라서 유동할 수 있다. 이러한 배치는 또한 공기가 냉각제 통로로부터 용이하게 빠져 나오게 한다.

냉각제는, 소독의 이전이나 이후에, 지지 부재, 즉 냉각 부재를 냉각하고 회로로 재순환되는, 소독될 유체 자체일 수 있다. 더욱이, 외부 냉각 회로가 냉각을 위해 사용될 수 있고, 상기 외부 냉각 회로는 별개의 냉각기를 포함하거나 열교환기를 통해 소독될 유체와 연결되며, 이러한 방식으로 열을 제거할 수 있다. 특별하게 외부 냉각 회로를 사용하는 경우에, 예를 들면, 레지오넬라균을 불활성화(inactivate)시키기 위하여, 또한 따뜻한 물이 사용될 수 있다.

석영 유리 튜브는 UV LED와 소독될 유체와의 직접적인 접촉을 방지하고자, 지지 부재를 둘러싸도록 구성되어 제공될 수 있다. 이에 따라, 석영 유리 튜브는 UV LED를 보호하기 위해 피복 튜브를 형성한다. 특히, 석영 유리 튜브는, 상기 석영 유리 튜브와 상기 석영 유리 튜브에 배치된 UV 광원을 둘러싸는 반응기 챔버의 내부 경계를 형성하면서, 반응기 하우징 벽부가 상기 반응기 챔버의 외측 경계를 형성한다. UV LED를 구비한 지지 부재처럼, 석영 유리 튜브가 또한 교체될 수 있으며, 특히 지지 부재와 함께 교체될 수 있다. 대안예로서, 또한 반응기 하우징에 체결되게 고정될 수 있다. 가스 배출 램프와 달리, LED가 상기 반응기 챔버와 마주한 면에서 차갑게 유지되고 이에 따라 상기 석영 유리를 가열시키지 않기 때문에, 통상적으로 석영 유리 상에 침전물의 형성이 발생하지 않아, 특히, 석영 유리 튜브의 세정은 통상적으로 필요하지 않다.

상기와 무관하게, 언스크류될 수 있는 플랜지 및 연결 부품 등에 의하여, 상기 유체 소독용 장치의 기계적 뿐만 아니라 화학적 세정 모두가 가능함을 알 수 있을 것이다. 일례로서, 반응기 하우징에는 염소 또는 오존과 같은 세제용 연결부가 제공될 수 있다.

반응기 하우징은 유동 튜브로서 구성될 수 있으며, 여기서 유입구는 유동 튜브의 제1 단부에 배치될 수 있고 유출구 상기 유동 튜브의 반대쪽 제2 단부에 배치될 수 있다. 반응기 하우징은, 유동이 양 방향에서 발생할 수 있는 방식, 즉 유입구 및 유출구가 사용에 따라 교체될 수 있는 방식으로 구성될 수 있다.

유입구 및 유출구의 적어도 하나가, 바람직하게 유입구 및 유출구 모두가 반응기 하우징에서 측방향으로 바람직하게 배치되어, 유로가 지지 부재 주위를 나선 형상으로 통과하는 방식으로, 소독될 유체가 상기 반응기 챔버를 통과해 유동한다. 소독될 유체는 따라서 UV 광원 곁에서 또는 그 주위에서 다수회 유동할 수 있고, 이에 따라 고 선량(high dose)의 UV가 적용될 수 있다. 유입구가 반응기 하우징에 측방향으로 배치되는 특별한 경우에 있어서, 유체가 적어도 부분적으로 접선 방향으로 상기 반응기로 유동하여, 나선 형상의 유동의 형성을 도울 수 있다.

유입구 및 유출구 양자가 동일한 횡단 방향, 특히 길이방향 축선에 수직하여 향할 수 있다. 이와 관련하여, 유입구 및 유출구는 평면도에서 길이방향으로 실질적으로 합동(congruent)일 수 있고, 이는 즉, 반응기 하우징의 원주를 따라 동일한 위치에 위치하거나 또는 오프셋(offset)되어 위치될 수 있다는 것이다. 그러나, 유입구 및 유출구는 또한 반응기 하우징의 길이방향 축선을 가로질러 상이한 방향으로 향할 수 있다. 유리하게, 유입구 및 유출구는 또한, 나선 형상의 유동이 반응기 챔버에서 형성되는 방식으로, 상기 반응기 하우징에 배치된다.

선택적인 예로서, 유입구만이 또는 유출구만이 횡단할 수 있고, 특히 길이방향 축선에 수직할 수 있고, 바람직하게는 접선 방향으로 배치될 수 있고, 그리고 이에 따라 상기 유입구와 유출구 중 다른 하나가 특히, 중앙 길이방향 축선을 따라서, 길이방향으로 뻗어있을 수 있다. 유입구 및/또는 유출구가 유동 방향을 따라서 연속으로 변하는 단면을 갖는 적당한 연결 부품에 형성될 수 있다. 즉, 유동을 향상시키기 위하여, 연결 부품은 특히, 적당한 연결부가 길이방향으로 향하게 되는 경우에 대하여 라운드 처리될 수 있다. 이러한 경우에 또한, 유입구 및 유출구는, 반응기 챔버에서의 유동이 나선형 형상인 방식으로, 배치된다.

반응기 챔버의 경계를 형성하는 반응기 하우징의 표면, 즉, 특히 반응기 하우징의 내측은 UV 광을 확산되게 반사시키는 재료로 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 내측에서 외측으로 물을 통과하는 UV 조사는 이에 따라 반사면으로부터 확산되게 반사될 수 있어, UV 광이 유동하는 유체에 여러 회 작용할 수 있다. 일례로서, 반응기 하우징의 내측은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylene)로써 코팅될 수 있으며, 이 경우 유리하게도, PTFE의 층의 두께는 적어도 1 mm이다. 대조적으로, 반응기 하우징 자체는 내수성 및 UV 내성을 갖고 스테인레스 스틸이나 플라스틱과 같은 구조적으로 안정적인 재료로 구성될 수 있다.

더욱이, 상기 유체 소독용 장치는 UV LED에 의해 방사된 UV 광의 조사 강도를 검출하기 위한 적어도 하나의 UV 센서를 구비할 수 있다. 더욱이, 분석부가 UV 센서로부터의 신호의 함수로서 조사 강도를 제어하도록 구성되어 제공될 수 있다. 특히, 자동 조사 검출기가 제공될 수 있고, 이 경우 작동 시간이 모니터되고 제어되며, 최대 사용 기간을 초과하는 경우에 표시나 알람이 발생할 수 있다. RFID 기술이 제어에 사용될 수 있다.

조사 강도를 모니터하고 강도를 출력하기 위하여, UV 센서는 W/m²으로 구성될 수 있고 분석부에 연결될 수 있다. 조사 강도가 시간이 지남에 따라 적분되어 UV 선량(dose)으로 변환될 수 있고, 또한 예를 들면, UV 투과 저하나 또는 석영 유리 피복 튜브 및/또는 반응기 하우징 벽부 상의 코팅 형성과 같은 수질의 변화를 검출할 수 있다. 조사 파워는 분석부에 의해 그리고 또한 파워 서플라이에 의해 조정될 수 있다. 센서의 위치와 수는 경우에 따라 변경될 수 있다. 센서는 작동 동안에 변경될 수 있다. 일례로서, 상기 센서는 반응기의 구멍을 통해 안내될 수 있거나 LED용 지지 모듈 상에 배치될 수 있다. 따라서, UV 센서는 반응기에 위치될 때 직접 조사를 검출할 수 있거나, 또는 UV 센서가 지지 모듈에 부착될 때 유체를 두 번 통과한 이후에 직접 조사를 검출할 수 있다. UV LED로 인해 조사장(radiation field)이 균일하기 때문에, 분석부는 센서 영역에서 검출된 값부터 시작하여, 상기 값을 전체 균일한 UV 조사장에 대해 외삽(extrapolate)할 수 있다. 이후 UV 강도가 최소값 아래로 떨어질 때, 분석부는 알람을 방사하도록 제공될 수 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 보다 상세하게 기재되어 있다.

도 1은 제1 예시적인 실시예에 따른 유체 소독용 장치의 측면도이고;
도 2는 도 1의 유체 소독용 장치의 다른 측면도이고;
도 3은 도 1의 유체 소독용 장치의 길이방향 축선에 따른 단면도이고;
도 4는 도 1의 유체 소독용 장치의 횡 방향 단면도이고;
도 5는 도 3의 확대도이고;
도 6은 광원이 부분적으로 빼내진 상태의 도 1의 유체 소독용 장치의 측면도이고;
도 7은 막대기 형상의 광원의 도면이고;
도 8은 제2 예시적인 실시예에 따른 유체 소독용 장치의 측면도이고; 그리고
도 9는 도 8의 유체 소독용 장치의 길이방향 축선에 따른 단면도이다.

제1 예시적인 실시예의 특히 물과 같은, 유체 소독용 장치(20)가 도 1 내지 도 7를 참조하여 아래 기재되어 있다.

또한 반응기로서 기재된 유체 소독용 장치(20)가 튜브형 반응기 하우징(15)을 구비한 유동 튜브로서 구성된다. 물과 같은 소독될 유체가, 유입구(19)를 통해, 반응기 하우징(15)으로써 형성된 반응기 챔버(16)에 유입되고, 소독이 성공적으로 행해져 유출구(9)를 통해 유출된다. 유입구 및 유출구의 기능은 또한 상호교환될 수 있다. 상기 유체 소독용 장치(20)는 수평방향 뿐만 아니라 수직방향으로 작동될 수 있다. 일례로서, 유동 튜브의 길이는 30 cm 내지 100 cm일 수 있고, 바람직하게 50 cm 내지 60 cm일 수 있으며, 그리고 그 직경은 5 cm 내지 10 cm일 수 있다. 특히, 상기 유동 튜브는 물 공급 시스템에 설치되도록 제공될 수 있다. 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예에 있어서, 유입구(19) 및 유출구(9)용 연결부가 대응 단부 부품에 배치되고, 상기 대응 단부 부품은 스크류 플랜지(10, 13)를 통해 벽부(14)로써 형성된 반응기 하우징(15)의 튜브형 부분에 연결된다.

유입구(19) 및 유출구(9)의 측방향 배치 때문에, 물이 접선 방향(도 4의 단면 참조)으로 반응기 챔버(16)에 유입되고, 이 결과 나선 형상의 유동, 즉, 유로(18)(도 3의 화살표 참조)가 만들어진다. 나선 형상의(헬리컬 형의) 유동은 유입구(19) 및 유출구(9)의 배치 때문에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 특히 반응기 챔버(16)의 단면이 바람직하게 실질적으로 원형이기 때문에 형성될 수 있다. 더욱이, 유체 가이드 부재(도시 생략)는, 유압 시스템을 최적화하여 소독될 유체가 반응기(20)에서의 체류 시간이 연장되도록 반응기 챔버(16)에 제공되고, 이에 따라 소독용 UV 조명의 사용이 최적화될 수 있다.

UV 광은 반응기 하우징(15)에 풀려질 수 있게 장착된, 즉, 교체될 수 있는 UV 광원(21)(도 7 참조)에 의해 만들어진다. UV LED(11)가 막대기 형상의 냉각 부재(7) 상에 배치된 적당한 지지 모듈(12)에 제공된다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 예시적인 실시예에 있어서, 3개의 지지 모듈(12)이 냉각 부재(7)의 원주 주위에서 균일하게 분포된다. 이들 모듈은 냉각 부재(7)의 길이를 따라서 각각 뻗어있다(도 6 참조). LED(11)를 보호하고 또한 반응기 챔버(16)의 내부 경계로서 작용하도록, 석영 유리 튜브(6)가 UV 광원(21)을 둘러싸도록 제공된다.

LED(11)의 위치 뿐만 아니라 갯수 및 파워가 변경될 수 있고 이에 따라 필요한 세정 및 소독 파워로 조정될 수 있다. LED(11)는 240 내지 대략적으로 400 nm 범위의 상이한 파장의 UV 광을 만들 수 있고 이에 따라 특정 미생물을 소독하도록 만들어질 수 있다(tailor). 더욱이, LED(11)의 조명이 줄여질 수 있다(dim). 상이한 파장에서 조사함으로써, 동시에 물에 존재하는 다양한 미생물의 소독 파워가 증가될 수 있다. 바람직하게, UV 광원(21)의 구성이 가요성이므로, 예를 들면, UV 광원(21)의 구성이 모듈 방식으로 연장될 수 있다. 막대기 형상의 UV 광원(21)은 직접 연결되어 전류가 공급될 수 있거나, 또는 전류가 유도되어 공급될 수 있다.

이러한 예시적인 실시예에 있어서, UV 광원(21), 즉 특히 냉각 부재(7)가 반응기 챔버(16)의 총 길이 내내 그 중앙 길이방향 축선을 따라서 뻗어있다. UV LED(11)는 이처럼 총 길이를 따라서 실질적으로 배치되어, 유로(18)가 완전하게 조사된다. UV 광은 내측 UV 광원(21)으로부터 반경방향 외측으로 하우징 벽부(14)의 방향으로 방사된다. 상기 하우징 벽부는, UV 광을 확산 반사시키고 반사 이후에 상기 UV 광이 물에 다시 작용할 수 있도록, 그 내측 표면에 예를 들면 PTFE와 같은 적당한 재료로 바람직하게 코팅된다.

스크류 플랜지(2)가 냉각 부재(7)의 양 단부에 제공되어, 냉각 부재가 반응기 하우징(15)의 양 측에서 스크류 플랜지(2)의 조임으로써 체결될 수 있다. 고정을 위한 다른 적당한 메카니즘이 고려될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 스크류 플랜지(2)를 풀어서, UV LED(11)가 배치된 냉각 부재(7)가 반응기 하우징(15)으로부터 제거될 수 있다. 이로써, UV 광원(21)은, 반응기(20)가 더욱 분해되지 않으면서, 용이하게 교체될 수 있게 된다. 반응기(20)가, 예를 들면, 물 공급 시스템에 설치될 때, 냉각 부재(7)가 상기 양 측으로부터 보다 자유롭게 접근가능하게 된다. 시일(8)이 반응기 챔버(16)를 대응하는 개구에서 시일하도록 제공되며, 상기 개구를 통해, UV 광원(21)이 반응기 하우징(15)으로 안내되거나 또는 상기 반응기 하우징으로부터 제거된다. 광원 교체가 도 6에 도시되어 있다. 측면도에서, 반응기 하우징(15)은 냉각 부재(7)가 상부로부터 부분적으로 빼내어진 상태로 도시되어 있다.

LED(11), 특히 상기 LED의 후면은 작동 동안에 가열되고, 이에 따라 특히, 충분한 고 조사 파워를 제공하도록, LED(11)의 적당한 냉각이 필요하다. 반응기 하우징(15)에서의 광원(21)의 내부 위치 때문에, 예를 들면, 적당한 냉각 리브를 통한 공기 냉각이 가능하지 않거나 적어도 충분하지 않다. 따라서, 냉각 부재(7)는 냉각제 통로(5, 17)를 구비하고, 이 냉각제 통로를 통해 액체 냉각제가 상기 냉각 부재(7)를 통과해 공급될 수 있다. 물 냉각이 특히 이러한 방식으로 제공될 수 있다. 냉각제는 그 자체가 소독될 물일 수 있으며, 이러한 소독될 물은 반응기 챔버(16) 뿐만 아니라 이 전후에 냉각제 통로(5, 17)를 통해 적당한 회로에 공급된다. 그러나, 이와 같이, 또한 물일 수 있는 다른 한 냉각제를 갖는 외부 냉각 회로가 제공될 수 있다.

냉각제 유입구(3) 및 냉각제 유출구(4)가 냉각 부재(7)의 일 단부에서 공통의 연결 부품(1)에 제공되고, 이러한 공통의 연결 부품은 냉각 회로의 연결과 이에 따른 UV 광원(21)의 교환가능성을 용이하게 한다. 냉각제는 유입구(3)를 통해, 개방 자유 단부를 갖는 내부 튜브로써 형성된 제1 냉각제 통로 섹션(5)으로 공급될 수 있고, LED(11)의 후면에 가까운 냉각 부재(7)에서 뻗어있는 제2 냉각제 통로 섹션(17)으로 배출된다. 냉각제가 냉각 부재(7)의 실질적으로 총 길이를 따라서 냉각제 통로 섹션(17)을 통과하여 유동한 이후에, 유출구(4)를 통과해 배출될 수 있다. 이러한 배치는 또한 공기가 냉각제 통로를 용이하게 빠져나갈 수 있게 한다.

물 냉각이 제공된다는 것은, 예를 들면, 추가 필터가 반응기(20)에 반드시 배치될 필요가 없도록, 필요한 조사 파워가 얻어질 수 있다는 것을 의미한다. 그러나, 동시에, 이는 UV 광원(21)이 용이하게 변경될 수 있게 한다. 막대기 형상의 지지 부재 또는 냉각 부재(7)에 의해, UV LED(11)가 반응기 챔버(16)에서 균일한 조사장을 만들도록 분포될 수 있게 된다.

도 8 및 도 9는 제1 예시적인 실시예와 실질적으로 동일한 제2 예시적인 실시예의 유체 소독용 장치의 도면이다. 이와 관련하여, 상기 기재된 사항이 참조될 수 있다. 제2 예시적인 실시예가 유입구 및 유출구의 배치와 이에 따른 반응기 챔버(16)에서의 유동만이 제1 예시적인 실시예와 상이하다. 제1 예시적인 실시예에서의 유입구(19)가 바닥부에 배치되고 유출구(9)가 상부에 배치되며, 그리고 소독될 유체가 접선 방향으로 유입 및 또한 유출되도록 유동하였으나, 제2 예시적인 실시예에서는 유입구(19)가 상부에 배치되고 유출구(9)가 바닥부에 배치된다. 두 예시적인 실시예에 있어서, 유입구(19) 및 유출구(9)가 또한 상호교체 가능함을 알 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 반응기(20)가 어떻게 연결되어 있는지에 따라, 물이 상부에서 바닥부로 유동할 수 있거나 또는 바닥부에서 상부로 유동할 수 있다. 동시에, 전체 반응기(20)가 수평방향 배치되어 물이 좌측에서 우측으로 유동할 수 있거나 또는 우측에서 좌측으로 유동할 수 있다.

소독될 유체가 유입구(19)를 통해 반응기 챔버(16)로 접선 방향으로 유동한다. 그러나, 유출구(9)는 중앙 길이방향 축선을 따라서 배치되어, 유체가 반응기 챔버(16) 외측으로 하향 직진으로 유동한다. 특히 헬리컬 유동(18)과 관련하여 유동을 향상시키기 위하여, 유출구(9)용 연결 부품이 라운드 처리되고 매끈한 변환부(transition)를 형성한다. 연결 부품의 단면은 반응기 하우징(15)으로부터 멀어지는 방향으로 연속으로 폭이 좁아지고, 예를 들면 상기 반응기 하우징(15)과의 연결 지점에서, 상기 반응기 하우징(15)의 단면에 대응하고 자유 단부에서 연결 라인의 단면에 대응한다.

Claims

특히, 물과 같은 유체 소독용 장치(20)로서,
- 소독될 유체의 유입용 유입구(19)와 배출용 유출구(9)를 구비한 반응기 하우징(15);
- 상기 반응기 하우징(15)에 형성되고, 유체가 통과해 상기 유입구(19)로부터 상기 유출구(9)까지 유로(18)를 따라서 유동하도록 상기 소독될 유체를 수용하도록 구성된 반응기 챔버(16);
- 복수의 UV LED(11)를 구비한 UV 조사 장치(21); 및
- 상기 UV LED(11)로써, UV 광이 상기 유로를 따라 상기 반응기 챔버에 방사되어 유체를 소독하기 위하여, 상기 UV LED(11)가 배치되고 상기 반응기 하우징(15)으로 적어도 부분적으로 뻗어있도록 구성된 세장형 지지 부재(7);를 구비하고,
상기 지지 부재(7)는 상기 반응기 하우징(15)에 풀려질 수 있게 및 교체가능하게 장착되고, 상기 지지 부재(7)를 통해 뻗어있는 냉각제 통로(5, 17)를 구비하고, 그리고 냉각제가 상기 냉각제 통로를 통과해 유동하여 상기 UV LED(11)를 냉각할 수 있는, 유체 소독용 장치(20).
제1항에 있어서, 상기 UV LED(11)의 작동으로부터 발생된 열이 상기 냉각제 통로(5, 17)를 통과해 유동하는 냉각제에 전달될 수 있도록, 상기 지지 부재(7)의 적어도 한 부분이 열 전도성 재료로 형성되는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지 부재(7)는, 상기 UV LED(11)로부터의 UV 광이 반응기 하우징 벽부(14)의 방향으로 방사될 수 있도록, 상기 반응기 하우징 벽부(14)로부터 소정 거리로, 상기 반응기 하우징(15)의 내측에 적어도 부분적으로 뻗어있는 방식으로, 상기 반응기 하우징(15)에 장착되는, 유체 소독용 장치(20).
제3항에 있어서, 상기 지지 부재(7)는 상기 반응기 챔버(16)의 중앙 길이방향 축선을 따라서 뻗어있는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재(7)는 전체 반응기 하우징(15)을 통해 길이방향으로 뻗어있는, 유체 소독용 장치(20).
제5항에 있어서, 상기 지지 부재(7)는 막대기 형상으로 형성되는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각제 통로(5, 17)는 냉각제 유입구(3)로부터 냉각제 유출구(4)까지 뻗어있고 이들 유입구와 유출구는 상기 지지 부재(7)의 동일 단부에 배치되는, 유체 소독용 장치(20).
제7항에 있어서, 상기 냉각제 통로는 상기 냉각제 유입구(3)로부터 뻗어있는 제1 섹션(5)과 상기 냉각제 유출구(4)로 뻗어있는 제2 섹션(17)을 포함하고, 상기 제1 섹션(5)의 적어도 한 부분이 상기 제2 섹션(17) 내측에 뻗어있는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응기 챔버(16)에서 소독될 유체와 상기 UV LED(11)의 직접적인 접촉을 방지하기 위하여, 상기 지지 부재(7)를 둘러싸도록 구성된 석영 유리 튜브(6)를 구비하는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 반응기 하우징(15)은 유동 튜브로서 구성되고, 그리고
- 상기 유입구(19)는 상기 유동 튜브의 제1 단부에 배치되고 상기 유출구(9)는 상기 유동 튜브의 반대쪽 제2 단부에 배치되는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유로(18)의 적어도 한 부분이 나선 형상으로 상기 지지 부재(7) 주위를 통과하는 방식으로, 소독될 유체가 상기 반응기 챔버(16)를 통과해 유동하도록, 상기 유입구(19) 및 상기 유출구(9) 중 적어도 하나가 상기 반응기 하우징(15)에서 측방향으로 배치되는, 유체 소독용 장치(20).
제11항에 있어서, 상기 유입구(19) 뿐만 아니라 상기 유출구(9)는, 소독될 유체가 적어도 부분적으로 접선인 방향으로 상기 반응기 챔버(16)로 유동하는 방식으로, 상기 반응기 하우징(15)에 측방향으로 배치되거나, 또는 상기 유입구(19) 및 상기 유출구(9) 중 다른 하나는 상기 반응기 챔버(16)의 중앙 길이방향 축선을 따라서 뻗어있는, 유체 소독용 장치(20).
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 유입구(19) 및/또는 상기 유출구(9)는 대응 연결 부품에 형성되고, 상기 대응 연결 부품은 상기 유동 방향을 따라 연속으로 변하는 단면을 갖는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응기 챔버(16) 경계를 형성하는 상기 반응기 하우징(15)의 표면의 적어도 한 부분이 UV 광을 확산하게 반사시키는 재료로 형성되는, 유체 소독용 장치(20).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV LED로써 방사된 UV 광에 대한 조사 강도를 검출하기 위한 적어도 하나의 UV 센서 뿐만 아니라, 상기 적어도 하나의 UV 센서로부터의 신호의 함수로서 상기 조사 강도를 제어하도록 구성된 분석부를 구비하는, 유체 소독용 장치(20).