KR200374175Y1 - 난류를 이용한 자외선 수처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수로를 통과하는 오·폐수를 살균처리하기 위한 수처리장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 오·폐수에 난류를 발생시킨 후 자외선램프를 이용하여 살균이 이루어지도록 함으로써 살균효율을 높힐 수 있는 난류를 이용한 자외선 수처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 난류를 이용한 자외선 수처리장치는 오·폐수가 통과하는 유입구 및 배출구가 양측에 각각 수직으로 형성되고 유입구측에 난류발생 펌프가 설치된 챔버와, 챔버의 내측에 길이방향으로 수평하게 설치되는 자외선램프와, 자외선램프 전체를 감싸는 슬리브와, 슬리브와 나란하게 설치되며 챔버 외부에 설치된 정역모터의 회전축과 연결되어 정역회전하는 스크류회전축과, 일측은 슬리브의 외주면에 긴밀히 끼워지고 타측은 스크류회전축에 끼워져 스크류회전축을 따라 전후진하면서 슬리브의 외측면을 청소하는 와이퍼를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 오·폐수의 살균효율 및 오·폐수처리 능력이 향상되므로 다수의 자외선램프의 설치가 요구되지 않아 챔버의 소형화를 이룰 수 있으며 제작 및 관리비용이 절감되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 수로를 통과하는 오·폐수를 살균처리하기 위한 수처리장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 오·폐수에 난류를 발생시킨 후 자외선램프를 이용하여 살균이 이루어지도록 함으로써 살균효율을 높힐 수 있는 난류를 이용한 자외선 수처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 상／하수처리 및 산업용에 사용되는 자외선램프를 이용한 수처리장치는 오·폐수(汚·廢水)가 지나는 수로(1) 내에 고정되는 본체(10)와, 본체(10)의 양단에 지지되어 오·폐수의 진행방향과 나란하게 설치되는 복수의 자외선램프(20)와, 자외선램프를 외부로부터 보호하기 위하여 자외선램프의 외측을 감싸는 슬리브(30)와, 슬리브(30)의 외측면에 점착되는 오·폐수에 의해 발생되는 이물질을 제거하기 위한 와이퍼(40) 및 이 와이퍼(40)를 구동시키기 위한 구동장치(50)로 구성된다. 상기 구동장치(50)는 수로(1) 외부에 설치되는 압축기(51)와, 이 압축기(51)에 의해 작동되는 에어실린더(52)로 구성된다. 상기 에어실린더(52) 단부에는 슬리브(30)의 외측면에 밀착되도록 와이퍼(40)가 고정된다.
이와 같이 구성된 종래의 수처리장치는 수로(1)를 통과하는 오·폐수에 복수의 자외선램프(20)로부터 방사되는 자외선을 이용하여 살균처리가 이루어지도록 함과 동시에 슬리브(30)의 외측면에 점착된 이물질에 의해 오·폐수측으로 방사되는 자외선이 차단되지 않도록 에어실린더(52)를 통해 와이퍼(40)를 작동시켜 이물질을 제거시킴으로써 원활한 오·폐수 처리가 이루어지도록 하고 있다.
그러나, 종래의 수처리장치는 유입되는 오·폐수는 수로(1) 내부를 일정한 방향으로 통과하는 층류의 형태로서 자외선램프(20)로부터 방사되는 자외선의 직진성으로 인해 유입되는 오·폐수에 골고루 자외선이 방사되지 않을 뿐 아니라, 층류의 특성상 유속이 느리고 자외선램프(20)의 용량에 한계가 있기 때문에 짧은 시간내에 다량의 오·폐수를 처리하지 못하여 살균효율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 자외선램프(20)의 출력을 증대시키거나 설치수량를 증대시켜 사용하고 있으나 이 경우, 수처리장치가 대형화되고 설치비용이 증대되며 유지관리가 어렵다는 문제가 발생된다.
또한, 종래의 수처리장치는 수로(1) 내에 설치되므로 수로(1)가 설치되지 전에 미리 수로(1) 내에 설치되어야 하며, 수로(1)가 설치된 후에는 수로(1) 일측에 수처리장치가 삽입될 수 있는 공간을 형성시켜야 하므로 설치작업이 매우 힘들뿐 아니라, 해체하기도 힘들어 설치조건상 많은 제약이 뒤따른다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 자외선램프의 수량을 증대시키지 않으면서 오·폐수의 살균효과가 향상시킬 수 있으며, 수로에 용이하게 설치 및 해체시킬 수 있는 난류를 이용한 자외선 수처리장치의 제공을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 자외선 수처리장치의 사용상태도.
도 2는 본 발명에 따른 난류를 이용한 자외선 수처리장치의 구성을 나타내는 단면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...챔버 111...유입구
112...배출구 113...감시창
120...자외선램프 130...슬리브
140...스크류회전축 150...와이퍼
160...위치센서 170...자외선 강도 측정센서
180...온도측정센서 P...펌프
M...정역모터
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오·폐수가 통과하는 유입구 및 배출구가 양측에 각각 수직으로 형성되고 유입구측에 난류발생 펌프가 설치된 챔버와, 챔버의 내측에 길이방향으로 수평하게 설치되는 자외선램프와, 자외선램프 전체를 감싸는 슬리브와, 슬리브와 나란하게 설치되며 챔버 외부에 설치된 정역모터의 회전축과 연결되어 정역회전하는 스크류회전축과, 일측은 슬리브의 외주면에 긴밀히 끼워지고 타측은 스크류회전축에 끼워져 스크류회전축을 따라 전후진하면서 슬리브의 외측면을 청소하는 와이퍼를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 챔버의 양측에 설치되어 와이퍼의 이동위치를 감지하는 한 쌍의 위치센서를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 챔버의 일측에 형성된 감시창을 통하여 자외선램프의 강도를 측정하는 자외선 강도 측정센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 챔버의 일측에 설치되어 챔버의 온도를 측정하기 위한 온도측정센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유입구(111) 및 배출구(112)가 양측에 각각 수직으로 형성된 챔버(110)의 내측에 길이방향으로 자외선램프(120)가 설치되며, 자외선램프(120)는 슬리브(130)에 의해 감싸진다. 그리고 슬리브(130)와 나란하게 스크류회전축(140)이 설치되며, 양단이 상기 스크류회전축(140)과 슬리브(130)에 각각 끼워져 스크류회전축(140)을 따라 전후진하면서 슬리브(130)의 외측면을 청소하는 와이퍼(150)가 설치된다.
상기 챔버(110)는 외부로부터 오·폐수가 유입되는 유입구(111)와, 유입된 오·폐수가 챔버(110)내부를 통과한 후 다시 외부로 배출되기 위한 배출구(112)가 형성된다. 이 유입구(111)와 배출구(112)는 챔버(110) 내로 유입된 오·폐수의 순환이 원활하게 이루어지도록 챔버(110)에 수직으로 형성된다. 그리고 유입구(111)측 전방에는 챔버(110)로 유입되는 오·폐수를 난류로 전환시키기 위한 난류발생 펌프(P)가 설치된다.
상기 챔버(110)는 오·폐수가 유입되는 수로의 단부에 설치된다. 따라서, 종래와 같이 수로 내부에 설치되지 않아 설치 및 해체가 간편하다.
상기 유입구(111)와 배출구(112)는 챔버(110) 내부를 통과하는 오·폐수의 체류시간이 최대가 되도록 챔버(110)의 양단부에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 챔버(110)는 난류형성에 유리하도록 내부공간이 원형으로 형성되며, 내부식성 및 가공경화성이 우수하고 비자성을 띠는 예컨대 STS316과 같은 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
챔버(110) 내부로 유입되는 오·폐수가 난류의 형태를 띠게 되면 자외선램프(120)에서 방사되는 자외선이 오·폐수 전체에 균일하게 방사될 수 있므로 종래와 같이, 오·폐수가 층류형태로 유입됨으로써 자외선에 노출되지 않은 오·폐수의 일부가 챔버(110) 외부로 배출되는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 층류에 비해 난류는 챔버(110)를 통과 유속이 빨라 단시간 내에 다량의 오·폐수를 살균시킬 수 있어 챔버(110)를 소형화 시킬 수 있는 이점이 있다.
챔버(110)의 내부에 설치되는 자외선램프(120)는 오·폐수 전체에 고른 자외선 방사가 이루어지도록 챔버(110)의 중앙에 길이방향으로 설치된다. 이 자외선램프(120)는 보다 효율적인 오·폐수 살균처리을 위하여 중압고출력 자외선램프가 바람직하다. 고압자외선램프는 저압자외선램프에 비해 자외선 방사용량이 우수하므로 종래와 같이 다수의 자외선램프(120)를 설치하지 않아도 될 뿐 아니라, 난류의 형태로 빠르게 통과하는 오·폐수를 살균처리 할 수 있기 때문에, 이로 인한 관리상의 어려움 및 제작비용 증가에 따른 불합리한 점들이 개선 될 수 있으며 특히, 동일처리 용량을 기준으로 할 때, 종래의 수처리장치에 비하여 상대적으로 작은 수처리장치(챔버(110))의 제작이 가능하다.
한편, 본 실시예에서는 챔버(110) 내에 단일의 자외선램프(120)가 설치된 것을 예를 들어 설명하였으나, 오·폐수의 유량에 비례하여 복수개의 설치도 가능하다. 이 경우, 챔버(110) 내의 자외선램프(120)들은 오·폐수 전체에 고른 자외선 방사를 위하여 챔버(110)의 원형내부 중심과 동일한 중심을 가지는 단일원 형상으로 배치되거나 다중원 형상으로 배치되는 것이 바람직하다.
자외선램프(120)를 감싸는 슬리브(130)는 관형상으로서 전면의 개방홀을 통해 자외선램프(120)가 완전 삽입된다. 상기 개방홀은 자외선램프(120)측으로 오·폐수가 유입되지 않도록 방수 처리된다. 아울러, 슬리브(130)는 자외선램프(120)로부터 방사되는 자외선을 최적의 조건으로 방사시키기 위하여 자외선의 흡수, 산란, 반사가 우수한 99%의 석영재질로 구성되는 것이 바람직하다.
스크류회전축(140)은 상기 슬리브(130)와 나란하게 챔버(110) 내에 설치된다. 이 스크류회전축(140)은 외부에 설치된 정역모터(M)의 회전축과 연결되어 정역회전 가능하게 설치된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 슬리브(130)의 외측면을 청소하기 위하여 슬리브(130)와 스크류회전축(140)에 동시에 끼워지는 와이퍼(150)가 설치된다. 이 와이퍼(150)의 몸체에는 각각 슬리브(130)와 스크류회전축(140)에 끼워지는 관통홀이 형성된다. 이 중, 슬리브(130)측 관통홀의 내주면에는 블레이드(151)가 슬리브(130)의 외측면에 밀착되게 부착되고, 스크류회전축(140)측 관통홀의 내주면에는 스크류회전축(140)의 스크류와 대응되도록 나사부가 가공된다. 따라서, 스크류회전축(140)이 회전되면 와이퍼(150)는 스크류회전축(140)을 따라 직선이동하면서 슬리브(130) 표면에 점착된 오·폐수의 이물질을 제거하게 된다. 상기 와이퍼(150)은 복수개가 설치되어도 무방하며, 와이퍼(150)에 장착된 블래이드(151)는 내부식성, 내후성 및 내열성이 우수한 EPDM 또는 VITON와 같은 불소고무로 구성되는 것이 바람직하다.
슬리브(130)의 양단에는 각각 와이퍼(150)를 감지하는 위치센서(160)가 설치된다. 이 위치센서(160)는 와이퍼(150)의 움직임을 감지하고 정역모터(M)로 역회전신호를 발생시켜 와이퍼(150)가 일정구간 내에서만 왕복이동되도록 한다.
한편, 챔버(110)의 일측에는 챔버(110)의 온도를 측정하기 위한 온도센서 및 자외선램프(120)의 강도를 감지하기 위한 자외선 강도 측정센서(170)가 더 설치될 수 있다. 온도센서는 챔버(110) 내에 오·폐수의 순환이 정체될 경우, 자외선램프(120)의 발열로 인해 발생되는 챔버(110)의 온도상승을 감지하여 일정범위를 초과할 경우 관리자에게 챔버(110)의 이상을 알린다.
특히, 자외선 강도 측정센서(170)는 종래에 캠버내에 설치되던 자외선 강도 측정센서(170)와는 달리 캠버(110)에 형성된 감시창(113)에 설치되어 캠버의 외부에 설치되므로 설치 및 관리가 용이하고 작동상의 오류발생이 적으며 관리자가 쉽게 외부에서 확인이 가능하다. 이 자외선램프(120)의 강도가 일정범위 이상 저하될 경우 관리자에게 자외선램프(120)의 이상을 알린다.
상기와 같이 온도감지센서 및 자외선 강도 측정센서를 설치하면 수처리장치의 안정성이 향상되고 관리가 용이해진다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 난류를 이용한 자외선 수처리장치에 따르면, 챔버 내부로 유입되는 오·폐수를 난류의 형태로 전환시키고 고출력의 중압자외선램프를 채용함으로써, 종래와 같이 다수의 자외선램프의 설치가 요구되지 않는 동시에 오·폐수의 살균효율 및 수처리 능력이 향상될 수 있으며, 이로 인한 수처리장치의 소형화, 제작 및 관리비용의 절감효과를 기대 할 수 있다.
또한, 본 발명의 난류를 이용한 자외선 수처리장치는 수로 내부에 설치되지 않아 설치상의 제약이 적고 설치 및 해체가 간편하다.
Claims (4)
- 오·폐수가 통과하는 유입구(111) 및 배출구(112)가 양측에 각각 수직으로 형성되고 유입구(111)측에 난류발생 펌프(P)가 설치된 챔버(110)와,챔버(110)의 내측에 길이방향으로 수평하게 설치되는 자외선램프(120)와,자외선램프(120) 전체를 감싸는 슬리브(130)와,슬리브(130)와 나란하게 설치되며 챔버(110)외부에 설치된 정역모터(M)의 회전축과 연결되어 정역회전하는 스크류회전축(140)과,일측은 슬리브(130)의 외주면에 긴밀히 끼워지고 타측은 스크류회전축(140)에 끼워져 스크류회전축(140)을 따라 전후진하면서 슬리브(130)의 외측면을 청소하는 와이퍼(150)를 포함하는 난류를 이용한 자외선 수처리장치.
- 제 1항에 있어서,상기 챔버(110)의 양측에 와이퍼(150)의 이동위치를 감지하는 한 쌍의 위치센서(160)가 설치된 것을 특징으로 하는 난류를 이용한 자외선 수처리장치.
- 제 1항에 있어서,상기 챔버(110)의 일측에 형성된 감시창(113)을 통하여 자외선램프(120)의 강도를 측정하는 자외선 강도 측정센서(170)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 난류를 이용한 자외선 수처리장치.
- 제 1항에 있어서,상기 챔버(110)의 일측에 챔버(110)의 온도를 측정하기 위한 온도측정센서(180)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 난류를 이용한 자외선 수처리장치.
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- 2004-11-12 KR KR20-2004-0032021U patent/KR200374175Y1/ko not_active IP Right Cessation
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