KR20240012187A

KR20240012187A - Sterilizer apparatus

Info

Publication number: KR20240012187A
Application number: KR1020220089802A
Authority: KR
Inventors: 이주영; 안태인
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2024-01-29

Abstract

살균 장치는, 원통형의 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 내부에 삽입되며, 상기 챔버 본체의 내부를 이동하는 유체를 향하여 광을 발생하는 발광 유닛 및 상기 챔버 본체의 내면에서 상기 챔버 본체의 중심축을 향하여 돌출되도록 마련되며, 상기 챔버 본체의 축 방향을 따라 나선 형상으로 배열되는 복수의 와류형성 돌출부를 포함한다.The sterilizing device includes a cylindrical chamber body, a light emitting unit inserted into the interior of the chamber body and generating light toward a fluid moving inside the chamber body, and a light emitting unit that protrudes from the inner surface of the chamber body toward the central axis of the chamber body. and includes a plurality of vortex-forming protrusions arranged in a spiral shape along the axial direction of the chamber body.

Description

살균 장치{STERILIZER APPARATUS}Sterilizer {STERILIZER APPARATUS}

본 발명은 살균 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광을 이용한 챔버형 살균 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sterilization device, and more specifically, to a chamber-type sterilization device using light.

유해미생물을 제거하는 살균과정이 필요하고, 이러한 살균과정은 주로 물리적 방법과 화학적 방법에 의해 수행 된다. A sterilization process to remove harmful microorganisms is necessary, and this sterilization process is mainly performed by physical and chemical methods.

물리적 방법으로는 건열멸균법, 고압증기멸균법, 간헐멸균법, UV 또는 방사선 멸균법 등이 있으며, 이러한 물리적 방법들은 고온 또는 고압의 상태에서 장시간 처리과정을 수행하여 유해미생물을 살균하는 방식이다.Physical methods include dry heat sterilization, high-pressure steam sterilization, intermittent sterilization, and UV or radiation sterilization. These physical methods sterilize harmful microorganisms by performing a long-term treatment process at high temperature or high pressure.

이에 따라, 물리적 방법을 이용한 살균방법은 고온 또는 고압의 상태를 만들기 위해 긴 처리 시간이 요구되고, 고온 또는 고압의 상태를 형성하기 위한 장비의 제조에 많은 비용이 필요한 단점이 있다.Accordingly, sterilization methods using physical methods have the disadvantage of requiring a long processing time to create a high temperature or high pressure condition and requiring a lot of cost to manufacture equipment to create a high temperature or high pressure condition.

그리고, 화학적 방법은 특정 살균제와 살균성 가스를 사용하여 박테리아를 제거하는 방식으로 유독물질을 사용 하므로 인체에 악영향을 초래하고 환경오염을 유발하는 단점이 있다.In addition, chemical methods have the disadvantage of causing adverse effects on the human body and environmental pollution because they use toxic substances by using specific disinfectants and sterilizing gases to remove bacteria.

근래에는 물리적 및 화학적 살균방법 대신 자외선(UV) 살균 장치와 같이 살균 장치가 많이 사용되고 있다.Recently, sterilization devices such as ultraviolet (UV) sterilization devices have been widely used instead of physical and chemical sterilization methods.

예컨대, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2017-0028472호에는 도 1에 도시된 바와 같은 UV LED를 이용한 유체 살균 장치가 제안되어 있다.For example, in Korean Patent Publication No. 10-2017-0028472, a fluid sterilization device using UV LED as shown in FIG. 1 is proposed.

상기한 UV LED를 이용한 유체 살균 장치는 내부에 유체가 흐르는 배관(10), 상기 배관의 내부를 향해 자외선을 조사하도록 상기 배관의 길이방향을 따라 이격 설치된 복수 개의 UV LED(20) 및 상기 UV LED에서 조사되는 자외선의 확산각을 소정 각도 이하로 줄이는 렌즈(30)를 포함하여 구성된다.The fluid sterilization device using the above UV LED includes a pipe 10 through which fluid flows, a plurality of UV LEDs 20 spaced apart along the longitudinal direction of the pipe to irradiate ultraviolet rays toward the inside of the pipe, and the UV LEDs. It is configured to include a lens 30 that reduces the diffusion angle of ultraviolet rays irradiated from below to a predetermined angle or less.

이러한 유체 살균 장치는 배관을 통해 유동되는 유체에 단순히 광을 조사하여 살균을 수행함으로써, UV LED와 근접한 유체 표면의 살균은 가능하지만 유체 내부의 깊숙한 부분까지 살균효과를 기대할 수는 없었다.This fluid sterilization device performs sterilization by simply irradiating light to the fluid flowing through the pipe. Although it is possible to sterilize the surface of the fluid close to the UV LED, it cannot be expected to have a sterilization effect deep inside the fluid.

대한민국 공개특허 제10-2017-0028472호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0028472

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유체가 챔버 내부를 이동할 때 유체에 와류가 효과적으로 형성되도록 하여, 유체의 살균효율을 향상 시킬 수 있는 살균 장치를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a sterilization device that can improve the sterilization efficiency of the fluid by effectively forming a vortex in the fluid when it moves inside the chamber.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 살균 장치는, 원통형의 챔버 본체, 상기 챔버 본체의 내부에 삽입되며, 상기 챔버 본체의 내부를 이동하는 유체를 향하여 광을 발생하는 발광 유닛, 및 상기 챔버 본체의 내면에서 상기 챔버 본체의 중심축을 향하여 돌출되도록 마련되며, 상기 챔버 본체의 축 방향을 따라 나선 형상으로 배열되는 복수의 와류형성 돌출부를 포함한다.In order to achieve the problem to be solved, the sterilizing device according to an embodiment of the present invention has a cylindrical chamber body, is inserted into the interior of the chamber body, and generates light toward the fluid moving inside the chamber body. It includes a light emitting unit and a plurality of vortex-forming protrusions that are provided to protrude from the inner surface of the chamber body toward the central axis of the chamber body and are arranged in a spiral shape along the axial direction of the chamber body.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 살균 장치에 따르면, 챔버 내부를 이동하는 유체에 와류가 효과적으로 형성되어, 유체 내부의 깊숙한 부분까지 광에 의한 살균이 이루어지도록 함으로써 유체의 살균효율을 향상시킬 수 있다.According to the sterilizing device of the present invention, a vortex is effectively formed in the fluid moving inside the chamber, and sterilization by light is carried out deep inside the fluid, thereby improving the sterilization efficiency of the fluid.

본 발명의 살균 장치에 따르면, 양액과 같은 광 투과성이 낮은 유체 내 박테리아, 바이러스, 병원성 세균 등을 효과적으로 제거할 수 있다.According to the sterilizing device of the present invention, bacteria, viruses, pathogenic bacteria, etc. in fluids with low light transparency, such as nutrient fluid, can be effectively removed.

본 발명의 살균 장치에 따르면, 상대적으로 적은 광 에너지로 유체를 살균시킬 수 있어, 낮은 비용으로 높은 강도의 살균력을 제공할 수 있다.According to the sterilizing device of the present invention, fluid can be sterilized with relatively little light energy, thereby providing high intensity sterilizing power at low cost.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 살균 장치를 A-A'을 따라 상부에서 관측한 도면.
도 3은 도 1의 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면.1 is a diagram showing a sterilization device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view of the sterilization device of Figure 1 viewed from above along A-A'.
FIG. 3 is a view showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body of the sterilization device of FIG. 1.
Figure 4 is a view showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body of the sterilization device according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a view showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body of the sterilization device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 기술적 사상의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명 기술적 사상은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시 예들의 설명을 통해 본 발명의 기술적 사상의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.In order to fully understand the structure and effect of the technical idea of the present invention, preferred embodiments of the technical idea of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various forms and various changes may be made. However, the description of the present embodiments is provided to ensure complete disclosure of the technical idea of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the present invention of the scope of the invention.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 블록도, 사시도, 및/또는 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 다양한 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Parts indicated with the same reference numerals throughout the specification indicate the same elements. Embodiments described in this specification will be explained with reference to block diagrams, perspective views, and/or cross-sectional views, which are ideal illustrations of the technical idea of the present invention. In the drawings, the thickness of regions is exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. Although various terms are used to describe various components in various embodiments of the present specification, these components should not be limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시 예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the technical idea of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 살균 장치를 A-A'을 따라 상부에서 관측한 도면이고, 도 3은 도 1의 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면이다.Figure 1 is a view showing a sterilization device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view of the sterilization device of Figure 1 viewed from above along A-A', and Figure 3 is a view of the sterilization device of Figure 1. This is a diagram showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body.

도 1을 참조하면, 살균 장치(1)는 챔버 본체(100), 발광 유닛(200) 및 복수의 와류형성 돌출부(300)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the sterilization device 1 includes a chamber body 100, a light emitting unit 200, and a plurality of vortex forming protrusions 300.

챔버 본체(100)는 원통형으로 마련될 수 있으며, 내부에 살균 대상인 유체에 광을 조사하는 발광 유닛(200)을 수용할 수 있다. 챔버 본체(100)의 중심부에는 발광 유닛(200)이 위치되고, 발광 유닛(200)의 주변 외측으로는 유체가 유동되는 유동로(103)가 형성될 수 있다. 챔버 본체(100)는 유체가 유동되는 유동로(103)가 형성된 구조라면 특별한 제한 없이 다양한 형상과 구조로 마련될 수 있다.The chamber body 100 may be provided in a cylindrical shape and may accommodate a light emitting unit 200 therein that irradiates light to a fluid subject to sterilization. The light emitting unit 200 is located in the center of the chamber body 100, and a flow path 103 through which fluid flows may be formed outside the periphery of the light emitting unit 200. The chamber body 100 can be provided in various shapes and structures without particular limitations as long as it has a structure in which a flow path 103 through which fluid flows is formed.

챔버 본체(100)는 일측에 형성되어 유체가 유입되는 유체 유입구(101), 및 타 측에 형성되어 유체가 배출되는 유체 배출구(102)를 포함할 수 있다. 유체 유입구(101) 및 유체 배출구(102) 각각은 챔버 본체(100)의 내부와 연통될 수 있다.The chamber body 100 may include a fluid inlet 101 formed on one side through which fluid flows in, and a fluid outlet 102 formed on the other side through which fluid flows out. Each of the fluid inlet 101 and the fluid outlet 102 may communicate with the interior of the chamber body 100.

챔버 본체는 외통체(110) 및 외통체(110)의 내면에 삽입되는 내통체(120)를 포함할 수 있다. 외통체(110) 및 내통체(120)는 서로 분리가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해 도시하지 않았으나 통상의 고정 수단이 외통체(110)의 내면 및/또는 내통체(120)의 외면에 마련될 수 있다.The chamber body may include an outer cylinder 110 and an inner cylinder 120 inserted into the inner surface of the outer cylinder 110. The outer cylindrical body 110 and the inner cylindrical body 120 may be separably coupled to each other. For this purpose, although not shown, conventional fixing means may be provided on the inner surface of the outer cylinder 110 and/or the outer surface of the inner cylinder 120.

내통체(120)는 소재나 형상에 특별한 제한은 없지만, 스텐인레스(stainless) 소재와 같은 내식성 및 내마모성 금속을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같은 구조의 내통체(120)가 구비되면, 종래와 같이 챔버 본체(100) 전체를 고가의 스텐인레스 소재로 형성하지 않고 내식성을 갖는 저렴한 합성수지재로 형성할 수 있어 살균 장치(1)의 제작 비용을 절감할 수 있다.The inner cylinder 120 is not particularly limited in material or shape, but may include a corrosion-resistant and wear-resistant metal such as stainless steel. When the inner cylinder 120 of the structure described above is provided, the entire chamber body 100 can be formed of an inexpensive synthetic resin material with corrosion resistance instead of being formed of an expensive stainless steel material as in the prior art, so that the sterilization device 1 Production costs can be reduced.

후술하는 복수의 와류형성 돌출부(300)는 내통체(120)의 내면에 용접될 수 있다. 살균 장치(1)의 제작 시, 용접을 통해 복수의 와류형성 돌출부(300)가 내면에 형성된 내통체(120)를 외통체(110)에 삽입시키는 동작만으로 챔버 본체(100)를 조립할 수 있어 살균 장치(1)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.A plurality of vortex-forming protrusions 300, which will be described later, may be welded to the inner surface of the inner cylinder 120. When manufacturing the sterilizing device 1, the chamber body 100 can be assembled simply by inserting the inner cylinder 120, on which a plurality of vortex-forming protrusions 300 are formed on the inner surface through welding, into the outer cylinder 110, thereby ensuring sterilization. Manufacturing of the device 1 can be easily accomplished.

유체 유입구(101)는 도시한 바와 같이 유체 배출구(102) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다. 유체는 챔버 본체(100)의 내부에 채워지되, 유체 유입구(101)에서 유체 배출구(102) 방향으로 상승하며 채워질 수 있다.The fluid inlet 101 may be formed at a lower position than the fluid outlet 102 as shown. Fluid may be filled inside the chamber body 100, rising from the fluid inlet 101 to the fluid outlet 102.

한편, 발광 유닛(200)은 살균용 광을 생성하여 외부로 방출하는 것으로, 살균용 광을 생성하는 발광 램프(210)와, 발광 램프(210)를 수용하는 몸체부(220)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the light emitting unit 200 generates light for sterilization and emits it to the outside, and may include a light emitting lamp 210 that generates light for sterilization, and a body portion 220 that accommodates the light emitting lamp 210. there is.

발광 유닛(200)은 전술한 바와 같이 챔버 본체(100)의 중심부에 위치되어, 챔버 본체(100)의 내주면을 향하여 광을 발산할 수 있다. 발광 유닛(200)은 유체 유입구(101)를 통해 챔버 본체(100)의 내부로 유입된 유체를 향하여 광을 발산할 수 있다. 유체 유입구(101)를 통해 유입된 유체는 발광 유닛(200)에서 발산하는 광 의해 살균된 후 유체 배출구(102)를 통해 배출될 수 있다.As described above, the light emitting unit 200 is located at the center of the chamber body 100 and can emit light toward the inner peripheral surface of the chamber body 100. The light emitting unit 200 may emit light toward fluid flowing into the interior of the chamber body 100 through the fluid inlet 101. The fluid flowing in through the fluid inlet 101 may be sterilized by light emitted from the light emitting unit 200 and then discharged through the fluid outlet 102.

발광 램프(210)는 UV 광원 및 UVC-LED 광원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광 램프(210)는 100 내지 280nm 파장대역의 자외선을 방사할 수 있다. 발광 램프(210)는 이를 감싸는 몸체부(220)에 의해 보호되며, 챔버 본체(100)의 상단면을 밀폐하는 소켓 홀더(50)에 내장되는 소켓(52)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. The light emitting lamp 210 may include at least one of a UV light source and a UVC-LED light source. The light-emitting lamp 210 may emit ultraviolet rays in a wavelength range of 100 to 280 nm. The luminous lamp 210 is protected by the body portion 220 surrounding it, and is electrically connected to the socket 52 built into the socket holder 50 that seals the upper surface of the chamber body 100 to receive power. You can.

몸체부(220)는 발광 램프(210)로부터 방사되는 광이 투과되도록 광투과성 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체부(220)는 폴리카보네이트(polycarbonate) 및 아크릴 (acryl) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The body portion 220 may include a light-transmissive material to transmit light emitted from the light-emitting lamp 210. For example, the body portion 220 may include at least one of polycarbonate and acryl.

도 1 및 도 2 를 참조하면, 복수의 와류형성 돌출부(300)는 유체의 유동 중에 와류를 형성할 수 있도록 챔버 본체(100)의 내면에 돌출된 형태로 마련될 수 있다. 복수의 와류형성 돌출부(300)는 챔버 본체(100)의 내통체(120)의 내면에서 챔버 본체(100)의 중심축을 향하여 돌출되도록 마련될 수 있다. 복수의 와류형성 돌출부(300)는 챔버 본체(100)의 축 방향을 따라 나선 형상으로 배열될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , a plurality of vortex-forming protrusions 300 may be provided in a protruding form on the inner surface of the chamber body 100 to form vortices during the flow of fluid. A plurality of vortex-forming protrusions 300 may be provided to protrude from the inner surface of the inner cylinder 120 of the chamber body 100 toward the central axis of the chamber body 100. The plurality of vortex-forming protrusions 300 may be arranged in a spiral shape along the axial direction of the chamber body 100.

유체와 복수의 와류형성 돌출부(300)의 접촉에 의해 유체의 활발한 와류화가 이루어지도록 함과 동시에, 유체에 포함된 오염물질의 분자와 원자가 활발히 분리되도록 할 수 있다. 또한 유체의 활발한 와류화가 이루어짐에 따라 유체 내부의 깊숙한 부분까지 광에 의한 살균이 이루어지도록 함으로써 유체의 살균효율을 향상시킬 수 있다.By contacting the fluid with the plurality of vortex-forming protrusions 300, the fluid can be actively vortexed and at the same time, the molecules and atoms of contaminants contained in the fluid can be actively separated. In addition, as the fluid is actively vortexed, the sterilization efficiency of the fluid can be improved by allowing light to sterilize deep inside the fluid.

종래의 살균 장치의 경우 유체 자체에 그대로 광을 조사시켜서 유체에 포함된 세균 등을 제거하고 있으나, 이러한 방식은 투과율이 현저히 떨어지는 유체의 경우에는 살균 효과가 미미할 수 있었다. In the case of conventional sterilization devices, bacteria contained in the fluid are removed by irradiating light directly onto the fluid itself, but this method may have minimal sterilization effect in the case of fluids with significantly low transmittance.

반면, 본 실시예에 따른 살균 장치(1)는 챔버 본체(100)의 내면에 와류형성 돌출부(300)를 형성하여 유체가 유동 중 와류가 형성되도록 함에 따라, 유체에 포함된 세균 등의 살균 효과를 극대화시킬 수 있으며, 유체의 대량 공급시에도 일정한 살균 효율을 유지할 수 있다.On the other hand, the sterilizing device 1 according to this embodiment forms a vortex-forming protrusion 300 on the inner surface of the chamber main body 100 to form a vortex while the fluid flows, thereby achieving a sterilization effect of bacteria contained in the fluid. can be maximized, and constant sterilization efficiency can be maintained even when supplying large quantities of fluid.

한편, 유체가 유동로(103)를 유동하는 중에 복수의 와류형성 돌출부(300)에 의해 와류가 효과적으로 발생되도록 함은 물론, 발광 램프(210)로부터 발산되는 광에 의한 유체의 살균이 충분히 이루어지도록, 몸체부(220)의 외면과 챔버 본체(100)의 내면까지의 거리(S)는 1cm ~1.5cm 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, while the fluid flows through the flow path 103, vortices are effectively generated by the plurality of vortex-forming protrusions 300, and the fluid is sufficiently sterilized by the light emitted from the light-emitting lamp 210. , the distance (S) between the outer surface of the body portion 220 and the inner surface of the chamber main body 100 is preferably within the range of 1 cm to 1.5 cm.

도 3은 전술한 원통 형상의 내통체(120)를 절개하여 펼친 상태를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 복수의 와류형성 돌출부(300) 각각은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 내통체(120)의 내면에 형성된 복수의 와류형성 돌출부(300) 각각은 원형 단면을 가질 수 있다. 이 경우, 유동로(103)를 이동하는 유체에 와류를 효과적으로 형성할 수 있도록 와류형성 돌출부들 각각의 지름(R)은 0.2cm ~0.5cm 범위 내에서 형성될 수 있다.Figure 3 is a diagram showing the above-described cylindrical inner body 120 in a cut and unfolded state. Referring to FIG. 3, each of the plurality of vortex-forming protrusions 300 may have a cylindrical shape. Each of the plurality of vortex-forming protrusions 300 formed on the inner surface of the inner cylinder 120 may have a circular cross-section. In this case, the diameter (R) of each of the vortex-forming protrusions may be formed within a range of 0.2 cm to 0.5 cm to effectively form a vortex in the fluid moving through the flow passage 103.

복수의 와류형성 돌출부(300)는 제1 와류형성 돌출부들(310) 및 제2 와류형성 돌출부들(320)을 포함할 수 있다. The plurality of vortex-forming protrusions 300 may include first vortex-forming protrusions 310 and second vortex-forming protrusions 320.

제1 와류형성 돌출부들(310)은 제1 방향(Y)을 따라 서로 이격될 수 있다. 제1 방향(Y)은 유체가 챔버 본체(100)의 내부에서 차오르는 방향과 동일한 방향일 수 있다.The first vortex forming protrusions 310 may be spaced apart from each other along the first direction (Y). The first direction Y may be the same direction as the direction in which fluid rises within the chamber body 100.

제2 와류형성 돌출부들(320)은 제1 방향(Y)에 수직한 제2 방향(Z)으로 제1 와류형성 돌출부들(310)과 평행하게 배치될 수 있다. 제2 와류형성 돌출부들(320)는 제1 방향(Y)을 따라 서로 이격될 수 있다. 제2 와류형성 돌출부들(320)은, 제1 와류형성 돌출부들(310)과 엇갈리게 배열될 수 있다. 즉, 제2 와류형성 돌출부들(320)은, 제1 방향(Y)을 따라 서로 인접한 제1 와류형성 돌출부들(310) 사이에 각각 위치될 수 있다.The second vortex-forming protrusions 320 may be arranged parallel to the first vortex-forming protrusions 310 in a second direction (Z) perpendicular to the first direction (Y). The second vortex forming protrusions 320 may be spaced apart from each other along the first direction (Y). The second vortex-forming protrusions 320 may be arranged to be alternate with the first vortex-forming protrusions 310 . That is, the second vortex-forming protrusions 320 may be positioned between the first vortex-forming protrusions 310 that are adjacent to each other along the first direction (Y).

제1 와류형성 돌출부들(310) 및 제2 와류형성 돌출부들(320)은 제1 방향(Y)에 수직한 제2 방향(Z)을 따라 서로 교번적으로 배열될 수 있다.The first vortex-forming protrusions 310 and the second vortex-forming protrusions 320 may be arranged alternately with each other along the second direction (Z) perpendicular to the first direction (Y).

제1 와류형성 돌출부들(310) 및 제2 와류형성 돌출부들(320)은 챔버 본체(100)의 내면에서 나선형으로 배열되기만 한다면 제1 및 제2 와류형성 돌출부(310, 320)들의 개수는 제한되지 않는다.The number of the first and second vortex forming protrusions 310 and 320 is limited as long as the first vortex forming protrusions 310 and the second vortex forming protrusions 320 are arranged in a spiral shape on the inner surface of the chamber body 100. It doesn't work.

이하 본 실시예에 따른 살균 장치(1)의 작용에 대하여 설명한다. 살균 장치(1)의 작용을 양액의 재활용을 위한 스마트팜 수경재배시스템에 적용한 예를 기준으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the sterilizing device 1 according to this embodiment will be described. The operation of the sterilization device (1) will be explained based on an example of application to a smart farm hydroponic cultivation system for recycling of nutrient solution.

먼저 살균 장치(1)의 유체 유입구(101)를 양액의 유입측 배관(미도시)에 접속하고, 유체 배출구(102)를 양액의 배출측 배관(미도시)에 접속한 후 재활용할 양액을 공급하면, 양액이 유체 유입구(101), 유동로(103) 및 유체 배출구(102) 순으로 이동하게 된다.First, the fluid inlet 101 of the sterilization device 1 is connected to the nutrient solution inlet pipe (not shown), and the fluid outlet 102 is connected to the nutrient solution discharge side pipe (not shown), and then the nutrient solution to be recycled is supplied. Then, the nutrient solution moves in the order of the fluid inlet 101, the flow path 103, and the fluid outlet 102.

양액은 도 1에서 화살표로 도시한 바와 같이 복수의 와류형성 돌출부(300)에 의해 와류를 형성하며 유동하여, 유체 배출구(102)를 통해 배출될 수 있다.The nutrient solution flows while forming a vortex by the plurality of vortex-forming protrusions 300, as shown by the arrow in FIG. 1, and may be discharged through the fluid outlet 102.

양액이 챔버 본체의 유동로(103)를 통해 유동되는 과정에서 발광 유닛(200)에서 발광된 광이 유동로(103)에 조사됨에 따라 양액에 포함된 바이러스 등의 유해 미생물이 살균 및 제거될 수 있다.In the process of the nutrient solution flowing through the flow path 103 of the chamber main body, the light emitted from the light emitting unit 200 is irradiated to the flow path 103, so that harmful microorganisms such as viruses contained in the nutrient solution can be sterilized and removed. there is.

특히, 유동로(103)를 이동하는 양액은 나선형의 와류형성 돌출부의 작용에 의해 와류를 형성함에 따라, 발광 유닛(200)으로부터 발산되는 광과의 노출 특성이 현저히 향상되며 이에 따라 양액의 살균효율 극대화시킬 수 있게 된다.In particular, as the nutrient solution moving through the flow passage 103 forms a vortex due to the action of the spiral-shaped vortex-forming protrusion, the exposure characteristics to the light emitted from the light emitting unit 200 are significantly improved, and thus the sterilization efficiency of the nutrient solution is improved. can be maximized.

종래의 스마트팜 수경재배시스템에서는, 광 조사량이 높은 살균 장치를 사용하여 배액 등을 처리하는 방식을 사용하였으나, 이러한 방식은 많은 수의 UV 램프를 필요로 하여 경제적이지 못하고, 높은 광 조사량으로 인해 배액의 이온성분의 성상이 변화는 단점을 가지고 있었다. In the conventional smart farm hydroponic cultivation system, a method of treating drainage using a sterilization device with high light irradiation was used, but this method was not economical as it required a large number of UV lamps, and the high light irradiation caused drainage. The change in the properties of ionic components had a disadvantage.

이와 달리, 본 실시예에 따른 살균 장치(1)는 유동로(103)를 이동하는 양액에 와류를 형성함으로써 발광 유닛(200)의 UV 및 UVC-LED와 양액의 접촉효율을 증대시킬 수 있어 적은 광량으로도 최대의 살균효과를 얻을 수 있다. 나아가, 스마트팜 수경재배시스템에서 양액내에 존재하는 담배모자이크 바이러스과 병원성 세균을 효율적으로 제거하여 안정적인 배액처리수를 확보할 수 있다. In contrast, the sterilizing device 1 according to this embodiment can increase the contact efficiency of the UV and UVC-LED of the light emitting unit 200 and the nutrient solution by forming a vortex in the nutrient solution moving through the flow path 103, thereby reducing the Maximum sterilization effect can be achieved even with the amount of light. Furthermore, in a smart farm hydroponic cultivation system, it is possible to secure stable drainage water by efficiently removing the tobacco mosaic virus and pathogenic bacteria present in the nutrient solution.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면이다.Figure 4 is a view showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body of a sterilization device according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 살균 장치는, 복수의 와류형성 돌출부의 형상을 제외하고는 도 1 내지 도 3에서 설명한 살균 장치와 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.Since the sterilizing device according to this embodiment is the same as the sterilizing device described in FIGS. 1 to 3 except for the shape of the plurality of vortex-forming protrusions, the same reference numerals are used and overlapping descriptions are omitted.

도 4를 참조하면, 살균 장치의는 챔버 본체(100)의 내면에 돌출되도록 형성된 복수의 와류형성 돌출부(300a)를 포함할 수 있다. 복수의 와류형성 돌출부(300a)는 제2 방향(Z)을 따라 서로 교번적으로 배열된 제1 와류형성 돌출부들(310a) 및 제2 와류형성 돌출부들(320a)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the sterilization device may include a plurality of vortex-forming protrusions 300a formed to protrude from the inner surface of the chamber body 100. The plurality of vortex-forming protrusions 300a may include first vortex-forming protrusions 310a and second vortex-forming protrusions 320a arranged alternately along the second direction Z.

복수의 와류형성 돌출부(300a) 각각은 사각 기둥 형태를 가질 수 있다. 와류형성 돌출부들(300a) 각각은 직사각형 단면을 가질 수 있다. 와류형성 돌출부들(300a) 각각의 가로변(L1) 및 세로변(L2) 각각의 크기는, 0.2cm ~0.5cm 범위 내에서 형성될 수 있다.이 경우, 와류형성 돌출부들 각각이 원형 단면을 가질 때 보다, 유체가 와류형성 돌출부들(300a)에 보다 효과적으로 접촉되어 와류가 보다 효과적으로 형성됨에 따라, 발광 유닛(200)으로부터 발산된 광이 유체 내부의 깊숙한 부분까지 도달할 수 있어 유체의 살균 효율이 향상될 수 있게 된다. Each of the plurality of vortex-forming protrusions 300a may have a square pillar shape. Each of the vortex-forming protrusions 300a may have a rectangular cross-section. The size of each horizontal side (L1) and vertical side (L2) of each of the vortex-forming protrusions (300a) may be formed within the range of 0.2cm to 0.5cm. In this case, each of the vortex-forming protrusions has a circular cross-section. As the fluid contacts the vortex-forming protrusions 300a more effectively and the vortex is formed more effectively than before, the light emitted from the light emitting unit 200 can reach deep inside the fluid, thereby increasing the sterilization efficiency of the fluid. can be improved.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 살균 장치의 챔버 본체의 내통체의 내면을 도시한 도면이다.Figure 5 is a view showing the inner surface of the inner cylinder of the chamber main body of a sterilization device according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 살균 장치는, 복수의 와류형성 돌출부의 형상을 제외하고는 도 1 내지 도 3에서 설명한 살균 장치 또는 도 4를 참조하여 설명한 살균 장치와 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.The sterilizing device according to this embodiment is the same as the sterilizing device described in FIGS. 1 to 3 or the sterilizing device described with reference to FIG. 4 except for the shape of the plurality of vortex-forming protrusions, so the same reference numbers are used and overlapping The explanation is omitted.

도 5를 참조하면, 살균 장치는 챔버 본체(100)의 내면에 돌출되도록 형성된 복수의 와류형성 돌출부(300b)를 포함할 수 있다. 복수의 와류형성 돌출부(300b)는 제2 방향(Z)을 따라 서로 교번적으로 배열된 제1 와류형성 돌출부들(310b) 및 제2 와류형성 돌출부들(320b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the sterilization device may include a plurality of vortex-forming protrusions 300b formed to protrude from the inner surface of the chamber body 100. The plurality of vortex-forming protrusions 300b may include first vortex-forming protrusions 310b and second vortex-forming protrusions 320b arranged alternately along the second direction Z.

복수의 와류형성 돌출부(300b) 각각은 기둥 형태를 가질 수 있으며, 이때 와류형성 돌출부들(300b) 각각의 단면은 다이아몬드(diamond) 형태를 가질 수 있다.Each of the plurality of vortex-forming protrusions 300b may have a pillar shape, and in this case, the cross-section of each of the vortex-forming protrusions 300b may have a diamond shape.

와류형성 돌출부들(300b) 각각은, 네 개의 변, 제 1 내각을 갖는 2개의 제 1 꼭지점, 제 2 내각을 갖는 2개의 제 2 꼭지점, 2개의 제 1 꼭지점을 서로 연결하는 제 1 대각선(D1), 2개의 제 2 꼭지점을 서로 연결하는 제 2 대각선(D2)을 가질 수 있다. 제1 대각선(D1) 및 제2 대각선(D2) 각각의 크기는, 0.2cm ~0.5cm 범위 내에서 형성될 수 있다.Each of the vortex-forming protrusions 300b has four sides, two first vertices with a first inner angle, two second vertices with a second inner angle, and a first diagonal line (D1) connecting the two first vertices to each other. ), may have a second diagonal line D2 connecting the two second vertices to each other. The size of each of the first diagonal line D1 and the second diagonal line D2 may be within the range of 0.2 cm to 0.5 cm.

이 경우, 와류형성 돌출부들 각각이 원형 또는 직사각형 단면을 가질 때 보다, 유체가 와류형성 돌출부들(300b)에 보다 효과적으로 접촉되어 와류가 보다 효과적으로 형성됨에 따라, 발광 유닛(200)으로부터 발산된 광이 유체 내부의 깊숙한 부분까지 도달할 수 있어 유체의 살균 효율이 향상될 수 있게 된다.In this case, as the fluid contacts the vortex-forming protrusions 300b more effectively and a vortex is formed more effectively than when each of the vortex-forming protrusions has a circular or rectangular cross-section, the light emitted from the light emitting unit 200 It can reach deep inside the fluid, improving the sterilization efficiency of the fluid.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Above, embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, but those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

1: 살균 장치 100: 챔버 본체
110: 외통체 120: 내통체
200: 발광 유닛 210: 발광 램프
220: 몸체부 300: 복수의 와류형성 돌출부
310: 제1 와류형성 돌출부들 320: 제2 와류형성 돌출부들1: Sterilization device 100: Chamber body
110: outer cylinder 120: inner cylinder
200: light emitting unit 210: light emitting lamp
220: Body portion 300: Multiple vortex-forming protrusions
310: first vortex-forming protrusions 320: second vortex-forming protrusions

Claims

원통형의 챔버 본체;
상기 챔버 본체의 내부에 삽입되며, 상기 챔버 본체의 내부를 이동하는 유체를 향하여 광을 발생하는 발광 유닛; 및
상기 챔버 본체의 내면에서 상기 챔버 본체의 중심축을 향하여 돌출되도록 마련되며, 상기 챔버 본체의 축 방향을 따라 나선 형상으로 배열되는 복수의 와류형성 돌출부를 포함하는 살균 장치.Cylindrical chamber body;
a light emitting unit inserted into the chamber body and generating light toward a fluid moving inside the chamber body; and
A sterilizing device comprising a plurality of vortex-forming protrusions provided to protrude from an inner surface of the chamber body toward the central axis of the chamber body and arranged in a spiral shape along the axial direction of the chamber body.

제1 항에 있어서,
상기 복수의 와류형성 돌출부는,
제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 와류형성 돌출부들; 및
상기 제1 와류형성 돌출부들과 평행하게 배치되되, 상기 제1 와류형성 돌출부들과 엇갈리게 이격 배열된 제2 와류형성 돌출부들을 포함하고,
상기 제1 와류형성 돌출부들 및 상기 제2 와류형성 돌출부들은, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 교번적으로 배열되는 살균 장치.According to claim 1,
The plurality of vortex-forming protrusions,
first vortex-forming protrusions spaced apart from each other along a first direction; and
Arranged in parallel with the first vortex-forming protrusions, it includes second vortex-forming protrusions spaced apart from the first vortex-forming protrusions,
The first vortex-forming protrusions and the second vortex-forming protrusions are arranged alternately along a second direction perpendicular to the first direction.

제2 항에 있어서,
상기 와류형성 돌출부들 각각은,
다이아몬드형 단면을 가지며,
네 개의 변, 제 1 내각을 갖는 2개의 제 1 꼭지점, 제 2 내각을 갖는 2개의 제 2 꼭지점, 2개의 제 1 꼭지점을 서로 연결하는 제 1 대각선, 2개의 제 2 꼭지점을 서로 연결하는 제 2 대각선을 갖고,
제 1 대각선은 제 2 대각선 각각의 크기는, 0.2cm~0.5cm인 살균 장치. According to clause 2,
Each of the vortex-forming protrusions,
It has a diamond-shaped cross section,
Four sides, two first vertices with a first interior angle, two second vertices with a second interior angle, a first diagonal connecting the two first vertices to each other, and a second diagonal connecting the two second vertices to each other. With a diagonal line,
A sterilizing device in which the first diagonal and the second diagonal each have a size of 0.2 cm to 0.5 cm.

제2 항에 있어서,
상기 와류형성 돌출부들 각각은 직사각형 단면을 가지며,
상기 와류형성 돌출부의 가로변 및 세로변 각각의 크기는, 0.2cm~0.5cm인 살균 장치. According to clause 2,
Each of the vortex-forming protrusions has a rectangular cross-section,
A sterilizing device in which the size of each horizontal and vertical side of the vortex-forming protrusion is 0.2 cm to 0.5 cm.

제2 항에 있어서,
상기 와류형성 돌출부들 각각은 원형 단면을 가지며,
상기 와류형성 돌출부의 지름은 0.2cm~0.5cm인 살균 장치.According to clause 2,
Each of the vortex-forming protrusions has a circular cross-section,
A sterilizing device in which the diameter of the vortex-forming protrusion is 0.2 cm to 0.5 cm.

제1 항에 있어서,
상기 챔버 본체는, 외통체 및 상기 외통체의 일측 내면에 삽입되는 내통체를 포함하며,
상기 와류형성 돌출부들은,
상기 내통체의 내면에 마련되는 살균 장치.According to claim 1,
The chamber body includes an outer cylinder and an inner cylinder inserted into one inner surface of the outer cylinder,
The vortex-forming protrusions are,
A sterilizing device provided on the inner surface of the inner cylinder.

제6 항에 있어서,
상기 외통체 및 상기 내통체는 서로 분리 가능하게 결합되는 살균 장치.According to clause 6,
A sterilizing device in which the outer cylindrical body and the inner cylindrical body are separably coupled to each other.

제1 항에 있어서,
상기 발광유닛은,
UV 광원 및 UVC-LED 광원 중 적어도 하나를 포함하는 살균 장치.According to claim 1,
The light emitting unit is,
A sterilizing device comprising at least one of a UV light source and a UVC-LED light source.

제8 항에 있어서,
상기 발광유닛은,
내부에 수용공간을 포함하는 몸체부; 및
광을 발산하도록 상기 몸체부의 내부에 마련된 발광 램프를 포함하는 살균 장치.According to clause 8,
The light emitting unit is,
A body portion including a receiving space therein; and
A sterilizing device comprising a luminescent lamp provided inside the body portion to emit light.

제9 항에 있어서,
상기 몸체부의 외면과 상기 챔버 본체의 내면까지의 거리는, 1cm~1.5cm인 살균 장치.
According to clause 9,
A sterilizing device in which the distance between the outer surface of the body portion and the inner surface of the chamber main body is 1 cm to 1.5 cm.