KR101120870B1

KR101120870B1 - 유량 대응형 자외선 살균기

Info

Publication number: KR101120870B1
Application number: KR1020110079407A
Authority: KR
Inventors: 고영남
Original assignee: 고영남
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2012-02-27

Abstract

본 발명은 유량 대응형 자외선 살균기에 관한 것으로서, 살균 대상의 물을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프가 내부에 각각 마련되는 다수의 챔버; 상기 챔버들의 일측에 연결되어 상기 챔버들 내로 물이 유입되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 유입 개폐밸브가 마련되는 물 유입라인; 상기 챔버들의 타측에 연결되어 상기 챔버들로부터의 물이 배출되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 배출 개폐밸브가 마련되는 물 배출라인; 상기 물 유입라인에 결합되어 상기 물 유입라인을 따라 흐르는 물의 유량을 체크하는 유량계; 상기 챔버들에 결합되어 상기 챔버들 내의 자외선 투과율을 감지하는 자외선 센서; 및 상기 유량계에서 체크된 유량값, 상기 자외선 램프의 누적 사용시간값, 그리고 상기 자외선 센서로부터의 자외선 투과율 중 적어도 어느 하나의 값에 기초하여 상기 다수의 유입 개폐밸브와 상기 다수의 배출 개폐밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 유입되는 살균 대상의 물 유량이 적거나 혹은 많더라도 물의 유량에 적응적으로 대응할 수 있어 살균 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

유량 대응형 자외선 살균기{Chamber type ultra violet sterilizer}

본 발명은, 유량 대응형 자외선 살균기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 최적화 설계된 다수의 챔버를 이용함으로써 유입되는 살균 대상의 물 유량에 적응적으로 대응할 수 있어 살균 효율을 향상시킬 수 있는 유량 대응형 자외선 살균기에 관한 것이다.

일반적으로 물(水)은 그 사용 목적에 따라 식수용, 농업용 또는 공업용 등 다양하게 구분될 수 있는데, 이중에서도 특히 인류의 생활과 밀접하게 연관되어 있는 식수 또는 세면에 사용되는 물의 경우, 그 청결성을 유지하는 것이 가장 중요하다고 할 수 있다.

만약, 음용 또는 세면/세족의 목적으로 사용되는 물이 깨끗하지 못하다면 눈에 보이지 않는 많은 세균들에 의해 복통, 설사, 구토 등 다양한 질병에 걸릴 확률이 높아질 수 있게 된다.

이러한 질병의 생기는 것을 사전에 방지하기 위해, 기존에는 활성탄 필터, 마이크로 필터, 멤브레인 필터 등 다양한 필터들을 적용하여 원수에 포함되어 있는 이물질을 걸러 내거나, 또는 자외선(UV) 램프를 이용하여 물에 포함되어 있는 대장균 등의 세균을 살균/처리함으로써, 안심하고 물을 사용할 수 있도록 하였다.

그러나 이와 같은 기존의 살균장치는 물이 이동하는 배관이 유입부에서 살균부를 거쳐 배출부에 이르기까지 일직선으로 이루어져 있어, 빠른 속도로 흐르는 유수에 대하여 자외선(UV)의 조사 시간이 짧아 생물학적 세균을 완전하게 살균시키지 못한다는 문제점이 있다.

예를 들면, 외부로부터 유입되는 유량이 급격하게 증가함에 따라 유속(流速)도 더불어 증가하게 되고, 그 결과 살균 처리에 소요되는 시간이 상대적으로 짧아진 원수(原水)는, 결국, 미처 살균처리가 완료되지 않은 상태로 배출구를 통해 배출되어 충분한 살균효과를 제공하지 못하게 된다.

게다가 물이 이동하는 배관의 내벽이나 수중에 다량의 슬러지가 존재하여, 자외선에 의해 살균, 처리가 완료된 물이라 할지라도 이물질로 인해 청결한 상태를 유지하기 어렵다는 문제점이 있다. 이 외에도 수중펌프에 동력을 공급하는 동력 모터가 장치에 근접하여 위치함에 따라 침수 시, 모터의 고장으로 교체가 빈번하게 이루어져 교체 비용에 대한 부담과 장비 교체에 대한 불편함 등이 문제점으로 야기되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 대한민국특허청 등록번호 제10-0855201호 등에는 관로형 자외선 살균기가 개시되어 있다. 개시된 기술은 자외선 램프의 살균력을 이용하여 물 속에 존재하는 대장균, 일반 세균, 박테리아 등 유해 미생물 등을 살균 및 소독하는 기능을 제공하고 있다.

그런데, 상기 문헌에 개시된 기술을 비롯하여 종래기술의 자외선 살균기의 경우, 통상적으로 관로형 챔버 하나만을 사용하여 왔기 때문에 예컨대, 많은 물이 빠른 속도로 지나가는 경우, 자외선 램프에서 조사되는 자외선에 노출되는 시간이 짧거나 아예 노출되지 못한 채 배출될 수 있어 살균 효율이 감소되는 문제점이 있으므로 유량에 적응적으로 대응할 수 있는 구조 개선이 요구된다.

대한민국특허청 등록번호 제10-0855201호

본 발명의 목적은, 최적화 설계된 다수의 챔버를 이용함으로써 유입되는 살균 대상의 물 유량에 적응적으로 대응할 수 있어 살균 효율을 향상시킬 수 있는 유량 대응형 자외선 살균기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 살균 대상의 물을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프가 내부에 각각 마련되는 다수의 챔버; 상기 챔버들의 일측에 연결되어 상기 챔버들 내로 물이 유입되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 유입 개폐밸브가 마련되는 물 유입라인; 상기 챔버들의 타측에 연결되어 상기 챔버들로부터의 물이 배출되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 배출 개폐밸브가 마련되는 물 배출라인; 상기 물 유입라인에 결합되어 상기 물 유입라인을 따라 흐르는 물의 유량을 체크하는 유량계; 상기 챔버들에 결합되어 상기 챔버들 내의 자외선 투과율을 감지하는 자외선 센서; 및 상기 유량계에서 체크된 유량값, 상기 자외선 램프의 누적 사용시간값, 그리고 상기 자외선 센서로부터의 자외선 투과율 중 적어도 어느 하나의 값에 기초하여 상기 다수의 유입 개폐밸브와 상기 다수의 배출 개폐밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 다수의 챔버는 메인 챔버와 서브 챔버를 포함하며, 상기 다수의 유입 개폐밸브는 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버에 각각 대응되는 제1 유입 개폐밸브 및 제2 유입 개폐밸브를 포함하며, 상기 다수의 배출 개폐밸브는 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버에 각각 대응되는 제1 배출 개폐밸브 및 제2 배출 개폐밸브를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 유량계에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이하인 경우, 상기 제2 유입 개폐밸브와 상기 제2 배출 개폐밸브를 오프(off)시키고 상기 제1 유입 개폐밸브와 상기 제1 배출 개폐밸브를 온(on)시키도록 컨트롤하고, 상기 유량계에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이상인 경우, 상기 제2 유입 개폐밸브와 상기 제2 배출 개폐밸브를 추가로 온(on)시키도록 컨트롤할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 자외선 램프의 누적 사용시간값이 미리 결정된 값에 도달하는 경우, 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버의 역할이 서로 바뀌도록 상기 제1 및 제2 유입 개폐밸브와 상기 제1 및 제2 배출 개폐밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 자외선 센서에 의해 감지된 상기 자외선 투과율이 미리 결정된 값 이하인 경우, 상기 제1 및 제2 유입 개폐밸브와 상기 제1 및 제2 배출 개폐밸브 모두를 온(on)시키도록 컨트롤할 수 있다.

상기 자외선 램프를 보호하는 석영관; 상기 석영관의 외면에 상기 석영관의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 상기 석영관의 외표면을 세척하는 세척 와이퍼; 및 상기 세척 와이퍼와 연결되어 상기 세척 와이퍼를 상기 석영관의 길이 방향을 따라 이동시키되 간접 결합 방식이 적용되는 세척 와이퍼 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.

상기 세척 와이퍼 이동부는, 외면이 상기 챔버의 내면에 접촉되도록 상기 챔버의 내부에 배치되는 내부 마그네틱 디스크; 상기 내부 마그네틱 디스크에 연결되고 상기 챔버의 길이 방향을 따라 길게 배치되는 볼스크루; 일측에서 상기 세척 와이퍼을 지지하며, 상기 볼스크루에 나사식으로 연결되어 상기 볼스크루의 회전 시 상기 볼스크루의 길이 방향을 따라 이동되는 이동식 너트; 상기 내부 마그네틱 디스크가 배치된 위치의 상기 챔버 외면에 배치되어 상기 내부 마그네틱 디스크와 자력으로 고정되는 외부 마그네틱 디스크; 및 상기 외부 마그네틱 디스크의 회전을 위한 동력을 제공하는 회전동력 제공부를 포함할 수 있다.

상기 챔버들의 일측에는 슬러지 배출부가 더 마련될 수 있다.

본 발명에 따르면, 최적화 설계된 다수의 챔버를 이용함으로써 유입되는 살균 대상의 물 유량에 적응적으로 대응할 수 있어 살균 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 대응형 자외선 살균기의 측면도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 메인 챔버 영역의 개략적인 사시도,
도 4는 세척 와이퍼의 변형 실시예,
도 5는 도 3에 도시된 A 영역의 확대도,
도 6은 메인 챔버와 서브 챔버가 체인에 의해 연결된 상태의 구성도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 대응형 자외선 살균기의 제어블록도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 대응형 자외선 살균기의 측면도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 메인 챔버 영역의 개략적인 사시도, 도 4는 세척 와이퍼의 변형 실시예, 도 5는 도 3에 도시된 A 영역의 확대도, 도 6은 메인 챔버와 서브 챔버가 체인에 의해 연결된 상태의 구성도, 그리고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 대응형 자외선 살균기의 제어블록도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 유량 대응형 자외선 살균기는, 다수의 챔버(11,12), 물 유입라인(20), 물 배출라인(30), 유량계(40), 자외선 센서(50) 및 컨트롤러(60, 도 7 참조)를 포함한다.

다수의 챔버(11,12)는 살균 대상의 물, 즉 하수 혹은 폐수가 지나는 관(pipe)이다. 도면에는 챔버(11,12)가 원통형 구조로 되어 있지만 챔버(11,12)의 형상은 도면에 국한될 필요는 없다.

본 실시예에서 챔버(11,12)는 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)를 포함한다. 즉 도 1 및 도 2처럼 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 두 세트가 한 조를 이루어 배치된다.

평상 시 즉 유량이 적거나 일반적일 때는 메인 챔버(11)만을 통해 살균 공정을 진행하지만 유량이 과도하거나 아래와 같은 기타의 다른 조건인 경우에는 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두를 통해 살균 공정을 진행한다.

결과적으로, 본 실시예는 유입되는 살균 대상의 물 유량이 적거나 혹은 많더라도 물의 유량에 적응적으로 대응할 수 있도록 한 살균기로서, 종래보다 살균 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

참고로, 본 실시예의 경우, 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 두 세트가 한 조를 이루어 배치되는 것으로 설명하였지만 3개 이상의 챔버가 한 조를 이루면서 배치될 수도 있다.

메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)의 일측에는 슬러지 배출부(15)가 마련된다. 슬러지 배출부(15)가 구비됨으로써 일정 주기로 슬러지를 배출시킬 수 있다. 따라서 후술할 이동식 너트(83, 도 3 참조)에 이물질이 끼어 볼스크루(82, 도 3 참조)의 회전 시 이동식 너트(83)의 이동에 제한이 생김에 따라 석영관(14) 또는 자외선 램프(13)에 손상이 가해지는 현상을 예방할 수 있다.

메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)는 동일한 구조를 갖는다. 도 3 및 도 5를 참조하여 살펴보면, 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 내에는 살균 대상의 물을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프(13)가 내부에 각각 마련된다.

자외선을 조사하면서 물을 살균 처리하는 자외선 램프(13)는 도 5에 도시된 바와 같이, 투명 또는 반투명의 석영관(14)에 의해 보호될 수 있다. 하나의 석영관(14) 내에 자외선 램프(13)는 하나 또는 여러 개 배치될 수 있고, 석영관(14) 역시 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 내에 각각 하나 또는 여러 개 배치될 수 있다.

물 유입라인(20)은 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)의 일측에 연결되어 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 내로 물이 유입되는 유로를 형성한다.

이러한 물 유입라인(20)에는 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)에 각각 대응되게 마련되어 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)로 향하는 물의 유입을 단속하는 제1 유입 개폐밸브(21) 및 제2 유입 개폐밸브(22)가 마련된다. 제1 유입 개폐밸브(21) 및 제2 유입 개폐밸브(22)는 컨트롤러(60)에 의해 자동으로 온/오프(on/off)되는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

물 배출라인(30)은 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)의 타측에 연결되어 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)로부터의 물이 배출되는 유로를 형성한다.

이러한 물 배출라인(30)은 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)에 각각 대응되게 마련되어 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)로부터의 물의 배출을 단속하는 제1 배출 개폐밸브(31) 및 제2 배출 개폐밸브(32)가 마련된다. 제1 배출 개폐밸브(31) 및 제2 배출 개폐밸브(32) 역시 컨트롤러(60)에 의해 자동으로 온/오프(on/off)되는 솔레노이드 밸브일 수 있다.

유량계(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 물 유입라인(20)에 연결되어 물 유입라인(20)을 따라 흐르는 물의 유량을 체크한다.

자외선 센서(50)는 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)에 결합되어 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 내의 자외선 투과율을 감지한다. 자외선 투과율이 낮다는 것은 그만큼 오염된 물일 가능성이 높기 때문에 흐르는 물에 가능한 많이 자외선에 노출되어 살균이 이루어질 필요가 있다.

한편, 컨트롤러(60, 도 7 참조)는, 유량계(40)에서 체크된 유량값, 자외선 램프(13)의 누적 사용시간값, 그리고 자외선 센서(50)로부터의 자외선 투과율 중 적어도 어느 하나의 값에 기초하여 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤한다.

우선, 컨트롤러(60)가 유량계(40)에서 체크된 유량값에 기초하여 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 경우이다.

컨트롤러(60)는 유량계(40)에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이하인 경우, 제2 유입 개폐밸브(22)와 제2 배출 개폐밸브(32)를 오프(off)시키고 제1 유입 개폐밸브(21)와 제1 배출 개폐밸브(31)를 온(on)시킨다. 이때는 유량이 적거나 일정한 수준이기 때문에 메인 챔버(11)만을 통해 살균 공정이 진행되도록 한다.

하지만, 컨트롤러(60)는 유량계(40)에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이상인 경우, 제2 유입 개폐밸브(22)와 제2 배출 개폐밸브(32)를 추가로 온(on)시켜 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두를 통해 살균 공정이 진행되도록 한다.

다시 말해, 유량이 많은 경우에 종래와 같이 혹은 메인 챔버(11)만을 통해 살균 공정을 진행하면 많은 물이 빠른 속도로 통과하게 되어 자외선 램프(13)에서 조사되는 자외선에 노출되는 시간이 짧거나 아예 노출되지 못한 채 배출되어 살균 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 컨트롤러(60)가 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두를 통해 살균 공정이 진행되도록 하게 된다.

다음은, 컨트롤러(60)가 자외선 램프(13)의 누적 사용시간값에 기초하여 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 경우이다.

예컨대, 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)의 설정은 그들 내부에 배치되는 자외선 램프(13)의 누적 사용시간을 주기로 교번될 수 있다.

다시 말해, 컨트롤러(60)는 각 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)에 구비된 자외선 램프(13)의 누적 사용시간을 카운트하고 있기 때문에, 예를 들어 메인 챔버(11)에 구비된 자외선 램프(13)의 누적 사용시간이 1000 시간이 되면, 서브로 설정되어 있던 서브 챔버(12)가 메인의 역할을 할 수 있도록 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12)의 역할을 바꾼다. 이는 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작 컨트롤을 통해 수행된다. 따라서 바뀐 설정에 의해 서브 챔버(12)가 그 내부의 자외선 램프(13)의 누적 사용시간이 1000 시간이 될 때까지 메인으로 동작할 수 있게 된다.

이렇게 하면 총 12000 시간이 사용수명인 자외선 램프(13)의 수명이 다 할 때까지 2세트의 자외선 램프(13) 모두를 사용할 수 있어 자외선 램프(13)의 교환 주기를 늘려줄 수 있는 효과가 있다.

마지막으로, 컨트롤러(60)가 자외선 센서(50)로부터의 자외선 투과율에 기초하여 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 경우이다.

이 경우, 컨트롤러(60)는 자외선 센서(50)에 의해 감지된 자외선 투과율이 미리 결정된 값 이하인 경우, 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32) 모두를 온(on)시키도록 컨트롤한다.

부연하면, 자외선 센서(50)에 의해 감지된 투과율이 예컨대, 65% 이하인 것으로 감지되면 비록 유량이 적더라도 컨트롤러(60)가 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두를 통해 살균 공정이 진행되도록 설정할 수 있다.

이는 앞서도 기술한 것처럼 자외선 투과율이 낮다는 것은 그만큼 오염된 물이기 때문에 가능한 많이 자외선에 노출되어 살균이 이루어질 필요가 있기 때문에 유량이 많지 않더라도 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두를 통해 물을 살균하는 것이 필요하기 때문이다.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(60)는 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(61, CPU), 메모리(62, MEMORY), 서포트 회로(63, SUPPORT CIRCUIT)를 포함한다.

CPU(61)는 본 실시예의 유량 대응형 자외선 살균기를 제어하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(62, MEMORY)는 CPU(61)와 동작으로 연결된다. 메모리(62)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다. 서포트 회로(63, SUPPORT CIRCUIT)는 CPU(61)와 작용적으로 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(63)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

예를 들면, 본 실시예에 따른 유량 대응형 자외선 살균기에서 유량계(40)에서 체크된 유량값, 자외선 램프(13)의 누적 사용시간값, 그리고 자외선 센서(50)로부터의 자외선 투과율 중 적어도 어느 하나의 값에 기초하여 제1 및 제2 유입 개폐밸브(21,22)와 제1 및 제2 배출 개폐밸브(31,32)의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하기 위한 일련의 프로세스 등이 메모리(62)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(62)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 CPU(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있으며, 그러한 다른 CPU(미도시)는 자외선 살균기와는 거리적으로 이격된 곳에 위치된 것일 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

한편, 석영관(14)은 투명한 석영 재질이기 때문에 석영관(14)의 외표면이 오수 또는 폐수에 의해 오염될 수 있는데, 만약 석영관(14)의 외표면이 오염되면 자외선 조사 효율 또는 자외선 강도 감지 효율이 떨어질 수밖에 없다. 이를 저지하기 위해 아래의 구조가 적용된다.

주로 도 3 내지 도 5를 참조하면, 석영관(14)의 외면에는 석영관(14)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 석영관(14)의 외표면을 세척하는 세척 와이퍼(70)가 마련된다. 세척 와이퍼(70)는 석영관(14)의 개수만큼 적용된다.

이러한 세척 와이퍼(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 세척 와이퍼(70)를 석영관(14)의 길이 방향을 따라 이동시키는 세척 와이퍼 이동부(80)와 연결된다. 세척 와이퍼 이동부(80)에 의해 세척 와이퍼(70)가 석영관(14)의 길이 방향을 따라 이동되면서 석영관(14)의 외표면을 세척할 수 있다.

도 3에는 세척 와이퍼(70)가 메인 챔버(11)에 적용되는 것으로 도시하였지만 서브 챔버(12)에도 도 3과 동일한 구조가 적용된다.

한편, 도 3에 도시된 세척 와이퍼(70)는 도 4에 도시된 세척 와이퍼(170)로 변경 적용될 수도 있다. 도 3에 도시된 세척 와이퍼(70)는 다수의 부품이 나사 방식으로 조립되어 마련됨으로써 도 4에 도시된 세척 와이퍼(170)에 비해 부피가 커지고 조립공정을 요하여 작업이 지연되는 문제점이 있었다. 이에, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 세척링(173)을 세척 와이퍼 하우징(171)의 원주 방향을 따라 일정 구간에 걸쳐 형성된 슬릿(172)에 삽입함으로써 세척링(173)이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 세척 와이퍼 하우징(171)의 내벽에 배치될 수 있도록 하고 있다. 세척링(173)은 고무 재질로 제작될 수 있기 때문에 슬릿(172)을 통해 세척 와이퍼 하우징(171)의 내부로 삽입되는데 불편함이 없다. 따라서 세척 와이퍼(170)를 도 4와 같은 형태로 형성하면 도 3과 달리 부품의 수가 감소되어 조립 방법이 간편해질 수 있으며, 부피 역시 줄일 수 있는 이점이 있다.

다시 도 3을 참조하면, 세척 와이퍼 이동부(80)는, 외면이 메인 챔버(11)의 내면에 접촉되도록 메인 챔버(11)의 내부에 배치되는 내부 마그네틱 디스크(81)와, 내부 마그네틱 디스크(81)에 연결되고 메인 챔버(11)의 길이 방향을 따라 길게 배치되는 볼스크루(82)와, 일측에서 세척 와이퍼(70)을 지지하며, 볼스크루(82)에 나사식으로 연결되어 볼스크루(82)의 회전 시 볼스크루(82)의 길이 방향을 따라 이동되는 이동식 너트(83)와, 내부 마그네틱 디스크(81)가 배치된 위치의 메인 챔버(11) 외면에 배치되어 내부 마그네틱 디스크(81)와 자력의 인력으로 고정되는 외부 마그네틱 디스크(84)와, 외부 마그네틱 디스크(84)의 회전을 위한 동력을 제공하는 회전동력 제공부(85)를 포함할 수 있다.

참고로, 종전에는 석영관(14) 세척장치의 구동을 위하여 메커니컬 씰이라는 부품(미도시)을 이용하여 모터와 결합 구동되었으나, 메커니컬 씰이 결합되는 부위는 고압 사용 시 누수 현상이 발생될 수 있는 단점이 있다. 이는 메커니컬 씰이 캡 구조이기 때문에 하우징에 직접 결합되어야 하며, 이러한 경우 결합 부위에서 누수 발생 요인을 이룬다.

하지만, 본 실시예처럼 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)를 사용하여 직접 결합 방식에서 간접 결합 방식으로 전환하게 되는 경우, 결합 영역이 없기 때문에 누수 현상은 일어나지 않게 되는 효과가 있다.

다시 말해, 본 실시예의 경우, 메인 챔버(11)를 사이에 두고 내면과 외면에 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)를 위치시켜 이들에 마련되는 고강도 자석(81a,84a)의 강한 자기력으로 인해 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)가 서로 고정된 한 몸체가 될 수 있도록 함으로써 종전의 누수 현상 발생을 원천적으로 차단하고 있다. 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)는 사이즈만 다를 뿐 서로 동일한 구조를 갖는다.

이처럼 자력에 의한 간접 결합 방식에 의해 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)는 한 몸체를 이루게 되는데, 이러한 상태에서 회전동력 제공부(85)가 메인 챔버(11)의 외부에서 외부 마그네틱 디스크(84)를 회전시키면 이의 회전운동이 내부 마그네틱 디스크(81)로 전달되어 볼스크루(82)를 회전시키게 되고, 이로 인해 볼스크루(82)에 연결된 이동식 너트(83)가 세척 와이퍼(70)와 함께 볼스크루(82)의 길이 방향을 따라 이동될 수 있게 됨으로서 세척 와이퍼(70)에 의하여 석영관(14)의 외표면이 세척될 수 있게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이, 내부 마그네틱 디스크(81)와 외부 마그네틱 디스크(84)는 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두에 개별적으로 갖춰질 수 있는데, 도 6처럼 메인 챔버(11)와 서브 챔버(12) 모두에 개별적으로 갖춰지는 외부 마그네틱 디스크(84)는 체인(86)에 의해 연결되어 도 1 및 도 2에 도시된 단일의 모터(87)에 의해 함께 회전될 수 있다. 이때의 체인(86)과 모터(87) 조합이 회전동력 제공부(85)를 이룰 수 있다. 물론, 이러한 사항은 하나의 예이며, 개별 구동 모터가 적용되어도 무방하다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 유입되는 살균 대상의 물 유량이 적거나 혹은 많더라도 물의 유량에 적응적으로 대응할 수 있어 살균 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

11 : 메인 챔버 12 : 서브 챔버
13 : 자외선 램프 14 : 석영관
20 : 물 유입라인 30 : 물 배출라인
40 : 유량계 50 : 자외선 센서
60 : 컨트롤러 70 : 세척 와이퍼
80 : 세척 와이퍼 이동부 81 : 내부 마그네틱 디스크
82 : 볼스크루 83 : 이동식 너트
84 : 외부 마그네틱 디스크 85 : 회전동력 제공부
86 : 체인 87 : 모터

Claims

살균 대상의 물을 향해 자외선을 조사하는 자외선 램프가 내부에 각각 마련되는 다수의 챔버;
상기 챔버들의 일측에 연결되어 상기 챔버들 내로 물이 유입되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 유입 개폐밸브가 마련되는 물 유입라인;
상기 챔버들의 타측에 연결되어 상기 챔버들로부터의 물이 배출되는 유로를 형성하되 상기 챔버들 각각에 대응되게 다수의 배출 개폐밸브가 마련되는 물 배출라인;
상기 물 유입라인에 결합되어 상기 물 유입라인을 따라 흐르는 물의 유량을 체크하는 유량계;
상기 챔버들에 결합되어 상기 챔버들 내의 자외선 투과율을 감지하는 자외선 센서; 및
상기 유량계에서 체크된 유량값, 상기 자외선 램프의 누적 사용시간값, 그리고 상기 자외선 센서로부터의 자외선 투과율 중 적어도 어느 하나의 값에 기초하여 상기 다수의 유입 개폐밸브와 상기 다수의 배출 개폐밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 다수의 챔버 각각은
상기 자외선 램프를 보호하는 석영관;
상기 석영관의 외면에 상기 석영관의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합되어 상기 석영관의 외표면을 세척하는 세척 와이퍼; 및
상기 세척 와이퍼와 연결되어 상기 세척 와이퍼를 상기 석영관의 길이 방향을 따라 이동시키되 간접 결합 방식이 적용되는 세척 와이퍼 이동부를 더 포함하며,
상기 세척 와이퍼 이동부는,
외면이 상기 챔버의 내면에 접촉되도록 상기 챔버의 내부에 배치되는 내부 마그네틱 디스크;
상기 내부 마그네틱 디스크에 연결되고 상기 챔버의 길이 방향을 따라 길게 배치되는 볼스크루;
일측에서 상기 세척 와이퍼를 지지하며, 상기 볼스크루에 나사식으로 연결되어 상기 볼스크루의 회전 시 상기 볼스크루의 길이 방향을 따라 이동되는 이동식 너트;
상기 내부 마그네틱 디스크가 배치된 위치의 상기 챔버 외면에 배치되어 상기 내부 마그네틱 디스크와 자력으로 고정되는 외부 마그네틱 디스크; 및
상기 외부 마그네틱 디스크의 회전을 위한 동력을 제공하는 회전동력 제공부를 포함하며,
상기 회전동력 제공부는 상기 다수의 챔버들 각각에 구비되는 상기 외부 마그네틱 디스크를 체인을 이용하여 연결함으로써 상기 외부 마그네틱 디스크의 회전동력을 단일의 모터로 제공하며,
상기 세척 와이퍼는,
고무 재질로 이루어진 링 형상의 세척링; 및
상기 세척링이 삽입될 수 있도록 원주 방향을 따라 일정 구간에 슬릿이 형성된 링 형상의 세척 와이퍼 하우징을 포함하여, 상기 슬릿을 통해 상기 세척 하우징에 삽입된 세척링은 상기 세척 하우징의 내벽에 배치되어 상기 석영관의 외표면을 세척하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.
제1항에 있어서,
상기 다수의 챔버는 메인 챔버와 서브 챔버를 포함하며,
상기 다수의 유입 개폐밸브는 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버에 각각 대응되는 제1 유입 개폐밸브 및 제2 유입 개폐밸브를 포함하며,
상기 다수의 배출 개폐밸브는 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버에 각각 대응되는 제1 배출 개폐밸브 및 제2 배출 개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 유량계에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이하인 경우, 상기 제2 유입 개폐밸브와 상기 제2 배출 개폐밸브를 오프(off)시키고 상기 제1 유입 개폐밸브와 상기 제1 배출 개폐밸브를 온(on)시키도록 컨트롤하고,
상기 유량계에서 체크된 유량값이 미리 결정된 값 이상인 경우, 상기 제2 유입 개폐밸브와 상기 제2 배출 개폐밸브를 추가로 온(on)시키도록 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 자외선 램프의 누적 사용시간값이 미리 결정된 값에 도달하는 경우, 상기 메인 챔버와 상기 서브 챔버의 역할이 서로 바뀌도록 상기 제1 및 제2 유입 개폐밸브와 상기 제1 및 제2 배출 개폐밸브의 온/오프(on/off) 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 자외선 센서에 의해 감지된 상기 자외선 투과율이 미리 결정된 값 이하인 경우, 상기 제1 및 제2 유입 개폐밸브와 상기 제1 및 제2 배출 개폐밸브 모두를 온(on)시키도록 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.
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제1항에 있어서,
상기 챔버들의 일측에는 슬러지 배출부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 유량 대응형 자외선 살균기.