KR20240170165A

KR20240170165A - 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치

Info

Publication number: KR20240170165A
Application number: KR1020230068272A
Authority: KR
Inventors: 장재욱; 김형규
Original assignee: 신한에이텍 주식회사
Priority date: 2023-05-26
Filing date: 2023-05-26
Publication date: 2024-12-03

Abstract

본 발명은 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공간증감수단을 이용하여 유체의 이동공간을 증감할 수 있으므로 살균대상유체의 상태에 따른 이동량 제어를 통해 살균 시간 및 살균 강도를 적절하게 조절할 수 있는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 자외선 살균장치에 있어서, 살균용 광을 방출하는 광발생부; 상기 광발생부가 내장되는 수용공간이 마련되고 살균대상유체가 유입되는 유체유입구와 유체가 배출되는 유체배출구가 형성된 챔버본체; 및 상기 챔버본체에 내장되어 상기 수용공간의 크기를 증감하는 공간증감수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치{UV sterilizer with variable sterilization space function}

본 발명은 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공간증감수단을 이용하여 유체의 이동공간을 증감할 수 있으므로 살균대상유체의 상태에 따른 이동량 제어를 통해 살균 시간 및 살균 강도를 적절하게 조절할 수 있는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로, 식물 재배에 이용되는 양액의 재처리 과정 등에는 바이러스, 병원균과 같은 유해미생물을 제거하는 살균과정이 필요하고, 이러한 살균과정은 주로 물리적 방법과 화학적 방법에 의해 수행된다.

물리적 방법으로는 건열멸균법, 고압증기멸균법, 간헐멸균법, UV 또는 방사선 멸균법 등이 있으며, 이러한 물리적 방법들은 고온 또는 고압의 상태에서 장시간 처리과정을 수행하여 유해미생물을 살균하는 방식이다.

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.

그리고, 화학적 방법은 특정 살균제와 살균성 가스를 사용하여 박테리아를 제거하는 방식으로 유독물질을 사용하므로 인체에 악영향을 초래하고 환경오염을 유발하는 단점이 있다.

전술한 바와 같은 종래 물리적 및 화학적 살균방법의 문제점을 해결하기 위한 대안으로 근래에는 자외선(UV) 살균장치와 같이 광을 이용한 살균장치가 많이 사용되고 있다.

예컨대, 자외선을 이용한 살균장치로는 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0114584호에 개시된 바와 같은 자외선 조사 장치 및 그것을 포함하는 자외선 살균 장치가 개시되어 있다.

상기한 자외선 조사 장치는 자외선 램프(12)와, 상기 자외선 램프를 내장하는 석영관(20)과, 상기 자외선 램프와 석영관을 고정하는 홀더(30)와, 상기 자외선 램프에 전원을 공급하는 수단과, 상기 자외선 램프의 상단 아래에 설치된 고무 패킹(22)을 포함한다.

그리고, 자외선 살균 장치는 유체의 입구(52) 및 출구(54)를 구비한 하부가 막힌, 상기 자외선 조사 장치를 내장하기 위한 실린더형 살균관(50)과, 상면에 전선이 통과하는 구멍(62)을 갖고, 하부의 내주면에 상기 살균관의 상부 외주면(58)과 결합되는 나사면을 갖는 살균관 캡(60)을 구비한다. 이때, 실린더형 살균관(50) 및 살균관 캡(60)은 살균용 자외선의 외부 유출을 방지하기 위해 불투명한 소재이면서 내약품성 등을 고려하여 스테인레스 소재로 제작되어 있다.

하지만 전술한 종래 자외선 살균장치는 자외선을 이용하여 효과적인 살균작용을 수행할 수 있지만, 이하와 같은 한계점을 가지고 있다.

종래 자외선 살균장치는 입구(52)을 통해 살균관(50)으로 유입된 양액이 석영관(20) 사이의 이동통로로 유동되면서 자외선 램프(12)에 의해 살균되지만 양액의 이동되는 이동통로의 체적이 정해져 있으므로 양액의 오염 정도와 무관하게 항상 특정 유량의 양액 만을 살균할 수 있어서 효율적인 살균작용을 수행할 수 없는 한계점이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 수경재배와 같이 양액을 순환시키는 방식으로 양액을 공급할 경우 양액의 공급 초기에는 양액의 오염 정도가 낮으므로 살균시간을 단축하여 빠르게 살균하고, 장시간 사용으로 양액의 탁도가 증가되는 등 오염 정도가 심할 경우에는 체류시간을 증가시켜 자외선과의 접촉시간을 증가시킬 필요가 있다. 하지만 종래 자외선 살균장치는 살균관(50)의 양액 이동통로의 체적이 정해져 있으므로 양액의 오염 정도에 맞게 적절하게 살균할 수 없는 단점이 있다.

그리고, 종래 자외선 살균장치는 양액 이동통로의 체적이 한정되어 있으므로 살균할 양액의 유량이 현저히 증가될 경우나 폐양액을 살균하고자 할 경우와 같이 살균대상 양액의 체류시간(살균시간)을 증가시킬 수 없어서 고가의 자외선 살균장치의 설치수량을 증가시킬 필요가 있으므로 시설 투자비가 상승되는 단점이 있다.

한편, 자외선 살균장치는 일정 시간 사용하게 되면 석영관에 무기물, 이물질 등이 엉겨붙어 자외선 램프의 광투과율이 낮아지게 되면서 살균효과가 현저히 저하되므로 일정 시간 사용 후에 석영관의 표면의 고착물을 물리적인 방법으로 제거하거나, 질산 등을 포함하는 약품을 이용하여 고착물을 산세처리하는 석영관의 세척작업이 필요하게 된다. 이에 따라 자외선 살균장치의 설치 수량을 증가시킬 경우 세정을 위해 장시간의 휴지시간이 필요하여 작물의 생육불량을 초래할 뿐만 아니라 많은 유지보수비용이 발생되는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-2364173호 "광을 이용한 챔버형 살균장치" 한국등록실용신안 제20-0114584호 "자외선 조사 장치 및 그것을 포함하는 자외선 살균 장치" 한국등록실용 제20-0435974호 "무동력 자동 세척기능을 갖는 관로형 자외선 살균장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 살균 대상유체의 상태나 유량에 따라 유체의 이동공간을 증감할 수 있도록 함으로써 효과적인 살균작용을 수행할 수 있도록 한 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 자외선 살균장치에 있어서, 살균용 광을 방출하는 광발생부; 상기 광발생부가 내장되는 수용공간이 마련되고 살균대상유체가 유입되는 유체유입구와 유체가 배출되는 유체배출구가 형성된 챔버본체; 및 상기 챔버본체에 내장되어 상기 수용공간의 크기를 증감하는 공간증감수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공간증감수단은, 상기 광발생부를 둘러싸도록 상기 챔버본체의 내부에 설치되고 중앙에 유체이동통로가 형성된 신축성유체주입체를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 신축성유체주입체는 상기 유체이동통로의 내주면에 유체이동홈이 마련되도록 나선상 구조로 돌출되는 나선돌출부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 신축성유체주입체는 신축성 소재로 형성되고 중앙에 상기 유체이동통로가 관통되고 내부에 공기주입실이 마련된 중공 기둥 형상의 통체로 구성되되, 상기 통체의 외주면이 상기 챔버본체의 내주면에 밀착, 고정될 수 있다.

상기 공간증감수단은 상기 유체이동통로를 향해 살균용 광을 조사하도록 상기 신축성유체주입체에 설치되는 보조광발생부를 더 포함할 수 있다.

상기 광발생부는, 살균용 광이 발광되는 자외선램프, 및 상기 자외선램프가 삽입되는 석영관을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 상기 신축성유체주입체에 연결되는 작동유체공급라인; 상기 작동유체공급라인에 작동유체를 공급하도록 연결되는 작동유체공급원; 상기 작동유체공급라인에 설치되어 작동유체의 흐름을 제어하는 작동유체제어밸브; 상기 챔버본체로 유입된 양액 또는 상기 챔버본체로 유입될 양액의 오염 정도를 감지하는 오염감지부; 및 상기 오염감지부로부터 인가된 감지신호를 기초로 양액의 오염 정도를 검출하고 기 설정된 양액의 오염 정도에 상기 작동유체제어밸브의 개폐를 제어하여 상기 신축성유체주입체의 팽창 범위를 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 상기 작동신축성유체주입체에 주입된 유체의 압력을 감지하는 압력감지부; 및 상기 챔버본체 내부로 유입되는 양액의 흐름을 제어하는 살균대상유체제어밸브;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 의하면, 공간증감수단을 이용하여 유체의 이동공간을 증감할 수 있어서 살균대상유체의 상태나 유량에 맞게 살균 시간 및 살균 강도를 적절하게 조절할 수 있으므로 효과적인 살균작용을 수행할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 기술적 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 광발생부, 챔버본체 및 공간증감수단을 나타낸 개략적인 구성도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 공간증감수단을 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 작용을 설명하기 위한 도면
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 광발생부, 챔버본체 및 공간증감수단을 나타낸 개략적인 구성도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 공간증감수단을 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하되 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 기술적 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도로서, 주요 구성요소를 간략화하여 나타낸 도면이다. 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 광발생부, 챔버본체 및 공간증감수단을 나타낸 개략적인 구성도로서 단면 구조를 간략하게 나타낸 것이다. 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 공간증감수단을 나타낸 사시도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 양액과 같은 살균대상유체의 상태나 유량에 따라 유체의 체류공간을 증감할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있는 것으로서, 챔버본체(1), 광발생부(2) 및 공간증감수단(3)을 구비한다.

챔버본체(1)는 살균대상유체인 양액이 유입되어 광발생부(2)에 의해 살균과정이 수행하는 체류공간인 이통통로를 형성하는 구성요소로서 광발생부(2)가 내장되는 수용공간이 마련되고 살균대상유체가 유입된 후 배출되게 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 챔버본체(1)는 광발생부(2)가 삽입되어 수용되는 구성요소로서 살균대상유체가 유동되는 유동로(15)가 형성된 구조라면 특별한 제한 없이 다양한 형상과 구조로 구성할 수 있다.

예컨대 챔버본체(1)는 파이프 형상으로 형성된 메인바디(11), 이 메인바디(11)의 일측(하측)에 형성되어 유체가 유입되는 유체유입구(12), 및 메인바디(11)의 타측(상측)에 형성되어 유체가 배출되는 유체배출구(13)가 구비되어 있다.

광발생부(2)는 살균용 광을 방출하는 구성요소로서 챔버본체(1)의 내부에 배치되어 살균용 광을 생성하여 외부로 조사하도록 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 광발생부(2)는 살균용 광이 발광되는 자외선램프(21), 및 자외선램프(21)에 삽입되는 석영관(22)으로 구성되어 있다.

자외선램프(21)는 100 내지 280nm 파장대역의 자외선을 방사하는 UV램프로 구성되어 있다.

그리고 자외선램프(21)는 이를 감싸는 석영관(22)에 의해 보호되며, 챔버본체(1)의 상단면을 밀폐하는 소켓홀더(23)에 내장되는 소켓(24)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급받도록 되어 있다.

공간증감수단(3)은 챔버본체(1)에 내장되어 수용공간의 크기를 증감하기 위한 구성요소로서, 필요에 따라 챔버본체의 수용공간 크기를 증감할 수 있는 구조라면 형태나 구조에 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다.

그리고 공감증감수단(3)은 살균대상유체인 양액의 오염 정도가 낮을 경우 상대적으로 유량이 많거나 유속이 빠르더라도(살균용 광과의 접촉시간 짧거나 접촉강도가 상대적으로 낮게 한다는 의미) 적절한 살균작용이 이루어지므로 수용공간의 크기를 크게 팽창시킬 수 있고, 반대로 양액의 오염 정도가 심할 경우(탁도 등이 증가될 경우)는 수용공간의 크기를 작게 형성하여 살균용 광과의 접촉시간을 증가하거나 접촉강도를 증가할 수 있도록 되어 있다.

예컨대, 상기 공간증감수단(3)은 광발생부(2)를 둘러싸도록 챔버본체(1)의 내부에 설치되고 중앙에 유체이동통로가 형성된 신축성유체주입체(31)로 구성되어 있다.

신축성유체주입체(31)는 신축성 합성수지 소재에 의해 형성된 것으로 대표적으로 통상 실리콘고무로 호칭되고 있는 신축성 합성수지에 의해 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 신축성유체주입체(31)는 도3에 도시된 바와 같이 신축성 소재로 형성되고 중앙에 유체이동통로(312)가 관통되고 내부에 공기주입실(313)이 마련된 중공 기둥 형상의 통체(311)로 구성되되, 통체(311)의 외주면이 챔버본체(1)의 내주면에 밀착, 고정되어 있다.

신축성유체주입체(31)는 통체(311)에 후술되는 작동유체공급라인(41)이 접속되는 접속구(314)가 부착되어 있다. 여기서, 접속구(314)는 일측이 챔버본체에 체결되고 타측에 작동유체공급라인(41)이 끼워지는 접속슬리브(314a)와, 이 접속슬리브에 체결되는 고정너트(314b)로 구성되어 있고, 접속슬리브(314a)는 내측이 본딩방식으로 신축성유체주입체(31)에 결속되어 있다.

또한, 신축성유체주입체(31)는 공기주입실(313)에 주입된 압축공기의 배출을 위한 배기구(315)가 구성되어 있다. 배기구(315)는 일측이 챔버본체에 체결되는 접속슬리브(315a), 이 접속슬리브에 체결되는 고정너트(315b), 접속슬리브(314a)에 체결되는 마개(315c)로 구성되어 있고, 접속슬리브(315a)는 내측이 본딩방식으로 신축성유체주입체(31)에 결속되어 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 작동유체공급라인(41), 작동유체공급원(42), 작동유체제어밸브(5), 오염감지부(6), 및 제어부(7)가 구성되어 있다.

작동유체공급라인(41)은 신축성유체주입체(31)에 작동유체를 공급하는 구성요소로서 일단이 작동유체공급원(42)에 접속되고 타단이 신축성유체주입체에 연결되는 배관으로 구성되어 있다. 여기서 배관은 금속 배관이나 호스로 구성될 수 있다.

작동유체공급원(42)은 작동유체공급라인(41)에 작동유체를 공급하도록 연결되는 구성요소로서, 작동유체로서 물과 같은 액체를 공급하여 신축성유체주입체에 주입할 수도 있지만 본 실시예에서는 작동유체로서 압축공기를 공급하는 방식을 예로 들어 설명한다.

예컨대, 작동유체공급원(42)은 작동유체를 공급하는 작동유체배관(미도시)이 기 시공된 장소라면 이 작동유체배관을 작동유체공급원으로 사용하고, 작동유체배관이 구비되지 않은 경우 작동유체를 생성하는 소형 콤프레셔(미도시)와 같은 압축공기발생수단을 작동유체공급원으로 구성할 수 있다.

제어밸브(5)는 작동유체공급라인(41)에 설치되어 작동유체의 흐름을 제어하는 공압방향제어밸브로 구성된다. 여기서 공압방향제어밸브로는 통상 공압제어분야에서 널리 사용되고 있는 솔레노이드밸브로 구성되어 있다.

그리고, 제어밸브(5)는 공압방향제어밸브 중에서 신축성유체주입체(31)에 주입된 압축공기의 배기동작이 가능하도록 구성된 공압방향제어밸브로 구성되는 것이 바람직하다.

오염감지부(6)는 챔버본체(1)로 유입된 양액 또는 챔버본체로 유입될 양액의 오염 정도를 감지하는 구성요소로서, 양액의 오염 정도를 감지할 수 있는 감지수단이라면 특별한 제한 없이 적용하여 구성할 수 있다.

예컨대 오염감지부(6)는 대표적으로 양액의 탁도를 감지하는 탁도감지센서로 구성되어 있지만, CCD카메라를 적용하여 구성할 수 있다. 여기서 탁도감지센서는 공지된 제품 중에서 선택하여 적용하여 도1에 도시된 바와 같이 챔버본체(1)에 설치하는 방식으로 구성할 수 있지만 이에 제한되지 않고 작동유체공급라인(41)에 설치할 수도 있다.

제어부(7)는 오염감지부(6)로부터 인가된 감지신호를 기초로 양액의 오염 정도를 검출하고 오염 정도에 따라 설정된 제어밸브(5)의 개폐정도를 제어하여 신축성유체주입체(31)의 팽창 범위를 조절하도록 구성되어 있다. 여기서 제어밸브(5)는 양액의 오염 정도가 점차 증가할 경우 유체이동통로(312)의 내경이 작아지도록 압축공기를 공급하여 양액으로 조사되는 살균용 광과의 접촉 강도를 증가되도록 함으로써 살균효율을 향상시킬 수 있다. 반대로 양액의 오염 정도가 낮을 경우 유체이동통로(312)의 내경이 커지도록 압축공기의 공급을 중지하고 배기구(35)를 이용한 배기동작 또는 제어밸브(5)를 이용한 배기동작을 통해 신축성유체주입체로부터 압축공기를 배기한 후 양액의 유동량을 증가시키면서 상대적으로 신속하게 살균할 수 있다.

그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 신축성유체주입체(31)에 주입된 유체의 압력을 감지하는 압력감지부(81)와, 챔버본체(1) 내부로 유입되는 양액의 흐름을 제어하는 살균대상유체제어밸브(82)가 설치되는 것이 바람직하다.

압력감지부(81)는 신축성유체주입체(31)에 설치되는 압력센서로 구성될 수 있다. 예컨대 압력감지부(81)는 도1에서 챔버본체(1)에 설치된 예를 도시하고 있지만 작동유체공급라인(41)에 설치할 수도 있다.

살균대상유체제어밸브(82)는 챔버본체(1)의 유체유입구(12)에 접속된 배관에 설치되는 전동식자동제어밸브로 구성될 수 있다.

한편, 도2의 미설명부호 18 및 19는 메인바디(11)의 상부 및 하부에 결합되는 상부커버프랜지 및 하부커버프랜지로서 누액이 발생되지 않도록 가스켓(미도시)과 같은 기밀부재가 개재된 상태에서 볼트(181,191)에 의해 기밀적으로 조립되어 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 작용을 간략하게 설명한다.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 점선으로 표시된 부분은 공간증감수단의 팽창 전 상태를 나타낸 것이다.

도1 및 도4를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 유체유입구(12)를 양액의 유입측 배관(미도시)에 접속하고, 유체배출구(13)를 양액의 배출측 배관(미도시)에 접속한 후 양액을 공급하게 되면 유체유입구(12), 유동로(15) 및 유체배출구(13) 순으로 이동하게 된다.

그리고, 양액이 메인바디(11)의 유동로(15)를 통해 유동되는 과정에서 자외선램프(21)에서 발광된 광이 석영관(22)을 통과하여 유동로(15)에 조사되므로 양액에 포함된 바이러스, 등의 유해 미생물을 살균하게 된다.

전술한 바와 같은 양액의 살균과정에서 오염감지부(6)로부터 인가된 감지신호로부터 검출된 양액의 오염 정도가 설정된 범위에 도달되면 제어부(7)의 제어하에 제어밸브(5)가 개방되면서 작동유체공급라인(41)을 통해 신축성유체주입체(31)로 압축공기가 공급된다.

이와 같이 신축성유체주입체(31) 내부로 압축공기가 유입되어 팽창(신축성유체주입체의 내측이 점선 상태에서 실선 상태로 팽창됨을 의미함)되면 유체이동통로(312)의 내경이 작아지게 되므로 내부로 이동하는 양액의 유량이 작아지면서 광발생부(2)와 근접하여 유동되므로 살균용 광과의 접촉 강도가 증가되므로 살균효율이 향상된다.

반대로 오염감지부(6)로부터 인가된 감지신호로부터 검출된 양액의 오염 정도가 설정된 범위보다 낮을 경우 제어부(7)의 제어하에 제어밸브(5)를 폐쇄하고 신축성유체주입체(31)로부터 압축공기를 배기하여 수축시키게 되면 유체이동통로(312)의 내경이 커지게 되므로 양액의 유동량을 증가시키면서 상대적으로 신속하게 살균할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 광발생부, 챔버본체 및 공간증감수단을 나타낸 개략적인 구성도로서 단면 구조를 간략하게 나타낸 것이다. 도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 공간증감수단을 나타낸 사시도이다.

도5 및 도6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 전술한 제1 실시예와 동일한 구조의 챔버본체(1), 광발생부(2) 및 공간증감수단(3), 작동유체공급라인(41), 작동유체공급원(42), 작동유체제어밸브(5), 오염감지부(6), 제어부(7)를 구비하되, 상기 공간증감수단(3)은 유체이동통로(314)를 향해 살균용 광을 조사하도록 신축성유체주입체(31)에 설치되는 보조광발생부(35)를 더 구비한다.

보조광발생부(35)는 광발생부(2)로부터 조사되는 살균용 광에 더하여 신축성유체주입체(31)의 유체이동통로(312)를 통해 이동되는 양액을 향해 보조적으로 살균용 광을 조사할 수 있다면 다양한 구조로 구성될 수 있다.

예컨대 보조광발생부(35)는 띠 형상의 인쇄회로기판에 일정한 간격으로 다수의 LED가 배열된 LED모듈을 신축성유체주입체(31) 내면에 설치, 고정하는 방식으로 구성한다. 이때 LED는 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 것을 선택하여 구성한다.

보조광발생부(35)는 신축성유체주입체(31)의 성형시에 인서트 사출방식으로 내장되게 설치할 수 있다. 그리고, 보조광발생부(35)에서 사용되는 전원은 배기구(35) 또는 접속구(314)를 통해 기밀적으로 전원케이블을 삽입, 설치하는 방식으로 공급할 수 있다.

그리고, 신축성유체주입체(31)는 보조광발생부(35)의 삽입을 위해 상부에 개구부가 마련된 구조로 형성한 후 보조광발생부(35)를 삽입 고정한 후 별도의 마개용 커버패드를 본딩 방식으로 덧대어 개구부를 밀봉하는 방식으로도 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치에 따른 신축성유체주입체(31)는 유체이동통로의 내주면에 유체이동홈이 마련되도록 나선상 구조로 돌출되는 나선돌출부(36)가 구성되어 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 살균작용의 수행과정이 전술한 제1 실시예와 동일 유사하므로 구체적인 설명을 생략하고 차이점이 있는 부분에 대해서만 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치는 보조광발생부(35)로부터 신축성유체주입체(31)의 유체이동통로(312)를 향해 보조적인 살균용 광을 외곽에서도 입체적으로 조사함에 따라 광발생부(2)로부터 인가되는 살균용 광으로만 양액을 살균하는 방식에 비해 살균효율이 향상되는 장점이 있다.

그리고, 살균과정이 수행되면서 이동되는 양액은 나선돌출부(36) 사이에 형성된 나선상의 홈 내부를 타고 나선상으로 흐르게 되므로 이동거리(경유하는 거리)가 늘어나게 될 뿐만 아니라 나선돌출부(36)의 작용에 의해 와류가 형성되므로 자외선과의 노출 특성이 현저히 향상되므로 살균효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:챔버본체
2:광발생부
21:자외선램프
22:석영관
3:공간증감수단
31:신축성유체주입체
35:보조광발생부
36:나선돌출부
41:작동유체공급라인
42:작동유체공급원
5:작동유체제어밸브
6:오염감지부
7:제어부
81:압력감지부
82:살균대상유체제어밸브

Claims

자외선 살균장치에 있어서,
살균용 광을 방출하는 광발생부;
상기 광발생부가 내장되는 수용공간이 마련되고 살균대상유체가 유입되는 유체유입구와 유체가 배출되는 유체배출구가 형성된 챔버본체; 및
상기 챔버본체에 내장되어 상기 수용공간의 크기를 증감하는 공간증감수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 공간증감수단은, 상기 광발생부를 둘러싸도록 상기 챔버본체의 내부에 설치되고 중앙에 유체이동통로가 형성된 신축성유체주입체를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제2항에 있어서,
상기 신축성유체주입체는 상기 유체이동통로의 내주면에 유체이동홈이 마련되도록 나선상 구조로 돌출되는 나선돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제2항에 있어서,
상기 신축성유체주입체는 신축성 소재로 형성되고 중앙에 상기 유체이동통로가 관통되고 내부에 공기주입실이 마련된 중공 기둥 형상의 통체로 구성되되, 상기 통체의 외주면이 상기 챔버본체의 내주면에 밀착, 고정된 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제2항에 있어서,
상기 공간증감수단은 상기 유체이동통로를 향해 살균용 광을 조사하도록 상기 신축성유체주입체에 설치되는 보조광발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 광발생부는,
살균용 광이 발광되는 자외선램프, 및 상기 자외선램프가 삽입되는 석영관을 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신축성유체주입체에 연결되는 작동유체공급라인;
상기 작동유체공급라인에 작동유체를 공급하도록 연결되는 작동유체공급원;
상기 작동유체공급라인에 설치되어 작동유체의 흐름을 제어하는 작동유체제어밸브;
상기 챔버본체로 유입된 양액 또는 상기 챔버본체로 유입될 양액의 오염 정도를 감지하는 오염감지부; 및
상기 오염감지부로부터 인가된 감지신호를 기초로 양액의 오염 정도를 검출하고 기 설정된 양액의 오염 정도에 상기 작동유체제어밸브의 개폐를 제어하여 상기 신축성유체주입체의 팽창 범위를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.
제7항에 있어서,
상기 작동신축성유체주입체에 주입된 유체의 압력을 감지하는 압력감지부; 및
상기 챔버본체 내부로 유입되는 양액의 흐름을 제어하는 살균대상유체제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균공간 가변 기능을 갖춘 자외선 살균장치.