説明

紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置

本発明は紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置に関し、より詳しくは、ヘッダーに連結された複数の円筒体チューブ内に紫外線ランプが挿入された石英管を位置させることによって、紫外線が到達されなくて殺菌ができない紫外線照射死角領域を除去することができる紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置に関する。本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、それぞれヘッダー空間が備えられ、そのヘッダー空間に連結された流出入口が形成された一対のヘッダーと、両端が開口された円筒状のチューブ体で、両端それぞれの開口がヘッダーそれぞれのヘッダー空間に連結されるように並んで配列された複数のチューブと、一端が塞げられた管体で、開口された他端が前記ヘッダーの中の一側ヘッダーの外部に露出されるように、その一側ヘッダーに他端部が気密的に固定されて、前記チューブの中心に位置されるように、前記チューブに挿入された石英管と、殺菌領域の直径が前記チューブの直径より大きくまたは同じく形成される紫外線出力を有し、前記石英管の内部に挿入された紫外線ランプとが含まれることを特徴とする。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置に関し、より詳しくは、ヘッダーに連結された複数の円筒体チューブ内に紫外線ランプが挿入された石英管を位置させることによって、紫外線が到達されなくて殺菌ができない紫外線照射死角領域を除去することができる紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
産業社会の急速な発展と生活水準の向上につれて、水の使用が急速に増加し、それによって多量の汚廃水が発生しており、汚廃水消毒と浄化施設に対する要求が増大されているとともに、飲用水を供給するための浄水処理施設の拡充に対する要求が大きくなっている。
【0003】
一般的な水処理技術には微生物を利用した生物学的処理技術と濾過、凝集、沈澱または吸着等の物理、化学的処理技術があるが、生物学的処理技術は、建設費が高く、難分解性汚染物質を除去しにくいという短所があり、物理、化学的処理技術は運営費が高く、多量のスラッジを誘発させるという問題点があった。
【0004】
また、通常の浄水処理場でたくさん使われている塩素消毒は、処理水中に人体に有害なTHM(トリハロメタン:Trihalomethanes)物質を生成して、各種産業現場で排出される塩素系有機化合物を除去することができないという短所を有している。
【0005】
前記のような理由から、2次汚染を誘発しないながら細菌及び有害微生物を殺菌することができる紫外線殺菌が注目されている。紫外線殺菌方式は、主な波長が253.7nmである紫外線を微生物に照射して微生物のDNAを破壊したり、増殖作用を阻んで殺菌する機能を有する。
【0006】
一方、前記のような紫外線と二酸化チタン(TiO)などのような半導体金属化合物を一緒に結合して使うことによって、標準活性スラッジ法で処理しにくい廃水を処理して、水中に含有された難分解性有機化合物を效率的に除去することができる光触媒殺菌方式が最近注目されている。光触媒とは、照射される紫外線(UV)のような光によって触媒反応を行う物質で、接触される各種汚染物質を酸化/分解させることで汚染物質を效果的に除去する。このような光触媒は、汚染物質を完全に酸化/分解させることによって、2次汚染を排除させることができ、液相及び気相で汚染物質を処理することができ、常温/常圧及び低温でも処理が可能で、BOD(Biochemical Oxygen Demand)、COD(Chemical Oxygen Demand)及び色、SS(Settleable Solids)、におい除去能力も卓越であり、重金属の除去、難分解性有機物質の除去、各種微生物の殺菌效果など多様な産業分野及び実生活分野においてその使用範囲が拡大されている。
【0007】
前記のような紫外線殺菌方式は、紫外線の有效到達距離が短いため、適正量を処理するためには高出力または複数の紫外線ランプが要求されている。図4は前記のように複数の紫外線ランプが設置された紫外線殺菌装置を示している。図4によれば、一般的な紫外線殺菌装置は両端に流入口1aと流出口1bが備えられて、内部に空気や水のような流体が通過されるハウジング1と、内部に紫外線ランプ3が挿入されて前記ハウジング1の内部に互いに適正間隔に離間されるように配列された石英管2とを含む。一方、図4で符号4は前記石英管2の周りに充填された光触媒コーティング担体を示す。
【0008】
前記のような紫外線殺菌装置は、紫外線ランプ3で紫外線が均等に照射されることができるように、紫外線ランプ3が挿入された石英管2がハウジング1の内部に等間隔に配列される。例えば、図5のように、ハウジング1`の断面が円形である場合、中心及びその周りの同心円状に等間隔に石英管2`が配列される。また、図6のように、ハウジング1``の断面が四角形である場合、石英管2``が等間隔に配列される。ところが、有效な殺菌が行われるように、石英管2`、2``に挿入された紫外線ランプから発散された紫外線が到達されて完全に殺菌される領域S1、S2(以下ではこれを「殺菌領域」と定義する)はそれぞれ石英管2`、2``を中心に円形を成すが、図5及び図6に示すように、石英管2`、2``は、通常殺菌領域S1、S2は互いに重ならないように配置される。前記のように、殺菌領域S1、S2が重ならないように石英管2`、2``が配列された場合、殺菌領域S1、S2が重ならない領域、即ち、紫外線照射死角領域D1、D2が発生されることで紫外線照射死角領域D1、D2を通過する流体では殺菌が完全に行われない。前記のような問題は、殺菌領域S1、S2を重なるように配列することで解決できるが、それによって殺菌領域S1、S2が重なる部分では既に殺菌が完全に行われた後にも不必要に殺菌が行われてエネルギーの無駄使いをもたらす。また、殺菌領域S1、S2が互いに重なるように石英管2`、2``を配列する場合、たくさんの石英管2`、2``が要求されるので、工数がかかり、費用が高くなり、特に紫外線と一緒に光触媒を利用する場合、光触媒コーティング担体に照射される紫外線の量を調節しにくいという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は前記のような点を考慮して案出されたもので、本発明の目的は、ヘッダーに連結された複数の円筒体チューブ内に紫外線ランプが挿入された石英管を位置させることで、紫外線が到達されなくて殺菌ができない紫外線照射死角領域を除去することができる紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記のような目的を達するために、本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、それぞれヘッダー空間が備えられ、そのヘッダー空間に連結された流出入口が形成された一対のヘッダーと、両端が開口された円筒状のチューブ体で、両端それぞれの開口がヘッダーそれぞれのヘッダー空間に連結されるように並んで配列された複数のチューブと、一端が塞げられた管体で、開口された他端が前記ヘッダーの中の一側ヘッダーの外部に露出されるように、その一側ヘッダーに他端部が気密的に固定されて、前記チューブの中心に位置されるように前記チューブに挿入された石英管と、殺菌領域の直径が前記チューブの直径より大きくまたは同じく形成する紫外線出力を有し、前記石英管の内部に挿入された紫外線ランプとが含まれることを特徴とする。
【0011】
また、本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、光触媒がコーティングされて、前記チューブの内部に充填された光触媒コーティング担体がさらに含まれ、前記チューブ体の両端開口には中央に前記石英管が挿入通過されるための貫通孔が形成されて、前記光触媒コーティング担体が外部に離脱されないように前記光触媒コーティング担体の大きさより小さいメッシュを有する遮断網が設置されることを特徴とする。
【0012】
また、本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、前記石英管チューブが固定された一側ヘッダーには前記石英管の他端及びその石英管に挿入されたランプをカバーするように結合されたカバーがさらに含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
前記のような構成によって、本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、ヘッダーに連結された複数の円筒体チューブ内に紫外線ランプが挿入された石英管を位置させることによって、紫外線が到達されなくて殺菌ができない紫外線照射死角領域を除去することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した斜視図である。
【図2】本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した分解斜視図である。
【図3】本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した断面図である。
【図4】一般的な紫外線殺菌装置を示した断面図である。
【図5】一般的な紫外線殺菌装置の石英管配列を概念的に示した断面図である。
【図6】一般的な紫外線殺菌装置の石英管配列を概念的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下では図面に示した実施例を参照して本発明による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置をより詳細に説明する。
【0016】
図1は本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した斜視図であり、図2は本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した分解斜視図であり、図3は本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を示した断面図である。
【0017】
図面によれば、本発明の一実施例による紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、本体11及びヘッダー12、13が具備されたチューブ結合体10と、チューブ20と、石英管30と、紫外線ランプ40と、光触媒コーティング担体50とを含む。
【0018】
前記チューブ結合体10は複数のチューブ20が並んで配列されて一体に結合された本体11と、前記チューブ20に空気や水のような殺菌を要する流体を流入させ、チューブ20を通過した流体を排出するための通路及び空間を形成するためのヘッダー12、13及びカバー14を含む。
【0019】
前記本体11は前記チューブ20が配列されて一体に結合された構成である。図面には、前記本体11には内部に石英管30が挿入されるためのチューブ20が9つが互いに密着されるように配列されて設置される。前記本体11のチューブ20は両端がフランジ112、112によって互いに一体に結合される。前記チューブ20の両端を互いに結合するフランジ112、112それぞれは前記ヘッダー12、13に具備されたフランジ122、132それぞれと結合される。また、前記本体11のチューブ20両端それぞれの入口にはそのチューブ20の開口周りを塞ぐための隔板113が設置される。
【0020】
前記ヘッダー12、13は前記本体11に一体に結合されたチューブ20の内部に同時に流体が流入されるようにし、同時に流体が排出されるようにするためのヘッダー空間H1、H2を前記本体11の両側に形成するためのものである。図面によれば、前記ヘッダー12、13は、一側は開口され、他側は塞げられた容器形状を有し、開口された一側には前記本体11のフランジ111、112に結合されるためのフランジ122、132が備えられて、前記本体11の両端それぞれに連結される。前記ヘッダー12、13それぞれには前記ヘッダー空間H1、H2に連結された流出入口121、131が形成される。流体は前記流出入口121、131の中の何れか一つを通じて流入されて、他の一つを通じて排出される。例えば、流体が流入口121を通じて流入側ヘッダー12によって形成されたヘッダー空間H1に流入されて、そのヘッダー空間H1に連結されたチューブ20の一側開口に流入され、他側開口を通じて排出側ヘッダー13によって形成されたヘッダー空間H2に集められて、前記流出口131を通じて排出される。前記流入側ヘッダー12には前記チューブ20の内部に挿入される石英管30の一端がシーリング部材31によって気密的に固定される。
【0021】
前記カバー14は前記入口側ヘッダー12に固定された石英管30の一端及びその石英管30に挿入された紫外線ランプ40をカバーするように前記入口側ヘッダー12に結合される。前記カバー14は容器形状を有し、入口に前記入口側ヘッダー12に備えられたフランジ123に結合されるためのフランジ141が備えられる。
【0022】
前記チューブ20は前記石英管20の周りの殺菌領域以内に流体が流れるように流体が流れる空間を制限するためのものである。図面によれば、前記チューブ20は両端が開口された円筒状のチューブ体で、両端それぞれの開口が前記ヘッダー空間H1、H2のそれぞれに連結されるように前記本体11の内部に配列される。前記ヘッダー空間H1、H2に流出される流体が前記チューブ20の内部のみに流通されるように、前記のようにチューブ20が配列された状態でチューブ20の開口周囲を塞ぐための隔板113が前記本体11の両端それぞれの入口に設置される。前記のように設置されたチューブ20の内部には石英管30が中心に位置されるように挿入される。一方、紫外線による殺菌が促進されるように前記チューブ20の内部に光触媒コーティング担体50が充填された場合、その光触媒コーティング担体50が外部に離脱されないように、前記光触媒コーティング担体50の大きさより小さいメッシュを有する遮断網21が前記チューブ20の両端それぞれの開口に設置される。前記遮断網21の中央には前記石英管30が挿入通過されるための貫通孔211が形成される。
【0023】
前記石英管30は前記チューブ20の内部に流通する流体と紫外線ランプ40と接触されることを防止するためのもので、一端が塞げられた管体である。前記石英管30は開口された他端が前記ヘッダー12、13の中の入口側ヘッダー12の外部に露出されるように前記入口側ヘッダー12に他端部が気密的に固定されて、一端部が前記チューブ20の中心に位置されるように前記チューブ20に挿入される。
【0024】
前記紫外線ランプ40は流体の微生物及び細菌を殺菌するための紫外線を発散するためのもので、前記石英管30の内部に挿入される。
【0025】
前記光触媒コーティング担体50は、前述したように、紫外線による殺菌が促進されるようにするためのもので、前記チューブ20の内部に充填される。前記光触媒コーティング担体50は既存の光触媒コーティング担体と大同小異であるので、以下では詳細な説明を省略する。
【0026】
本発明は前記のように流体の流れが紫外線によって殺菌が行われる殺菌領域内部を通るようにチューブ20によって制限されるので、紫外線照射死角領域を通る流体の流れが除去されて殺菌が完全に行われるようになる。
【0027】
前述したように、図面に示した紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置は、本発明を実施するための一つの実施例に過ぎなく、本発明の技術的思想を限定するものに解釈されてはならない。本発明の保護範囲は以下の特許請求の範囲に記載された事項によって定められるべきであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で改良及び変更された実施例は本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって自明であれば本発明の保護範囲に属するとすべきである。
(産業上の利用可能性)
【0028】
前記のような構造を有する本発明は、ヘッダーに連結された複数の円筒体チューブ内に紫外線ランプが挿入された石英管を位置させることによって紫外線が到達されなくて殺菌ができない紫外線照射死角領域を除去することができる紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置を提供する。
【符号の説明】
【0029】
10 チューブ結合体
11 本体
12、13 ヘッダー
121、131 流出入口
14 カバー
20 チューブ
21 遮断網
30 石英管
40 紫外線ランプ
50 光触媒コーティング担体



【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれヘッダー空間が備えられ、そのヘッダー空間に連結された流出入口が形成された一対のヘッダーと、
両端が開口された円筒状のチューブ体で、両端それぞれの開口がヘッダーそれぞれのヘッダー空間に連結されるように並んで配列された複数のチューブと、
一端が塞げられた管体で、開口された他端が前記ヘッダーの中の一側ヘッダーの外部に露出されるように、その一側ヘッダーに他端部が気密的に固定されて、前記チューブの中心に位置されるように前記チューブに挿入された石英管と、
殺菌領域の直径が前記チューブの直径より大きくまたは同じく形成する紫外線出力を有し、前記石英管の内部に挿入された紫外線ランプと、が含まれることを特徴とする紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置。
【請求項2】
光触媒がコーティングされて、前記チューブの内部に充填された光触媒コーティング担体がさらに含まれ、
前記チューブ体の両端開口には中央に前記石英管が挿入通過されるための貫通孔が形成されて、前記光触媒コーティング担体が外部に離脱されないように、前記光触媒コーティング担体の大きさより小さいメッシュを有する遮断網が設置されることを特徴とする請求項1に記載の紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置。
【請求項3】
前記石英管チューブが固定された一側ヘッダーには前記石英管の他端及びその石英管に挿入されたランプをカバーするように結合されたカバーがさらに含まれることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線照射死角領域を除去した紫外線を利用した殺菌浄化装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2013−508138(P2013−508138A)
【公表日】平成25年3月7日(2013.3.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−535099(P2012−535099)
【出願日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【国際出願番号】PCT/KR2009/006110
【国際公開番号】WO2011/049252
【国際公開日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【出願人】(512105185)
【Fターム(参考)】