KR101643413B1 - 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치 - Google Patents

처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 제1 소통로(11A)가 형성되어 있는 내부관(11)과, 제2 소통로(13A)가 형성되어 있는 외부관(13)과, 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(16b,16c)과, 내부관(11)과 외부관(13)을 고정구비하기 위한 캡(15A,15B)과, 상부 캡(15A)에 형성되어서 처리대상수가 유입되는 제1 유입구(11a)와, 하부 캡(15B)에 형성되는 제1 토출구(11b)와, 상부 캡(15A)에 형성되는 제2 유입구(13a)와, 하부 캡(15B)에 형성되는 제2 토출구(13b)를 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리용 방전관(10); 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 전단 또는 후단에 구비되어서 플라즈마 방전 처리된 처리대상수를 방열하여 강온하는 처리대상수 강온수단(100)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 수조로 유입되는 처리대상수의 온도를 적절하게 내림으로써 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(오존)이 플라즈마 방전 처리된 처리대상수와 반응하는 수조 내에서 산소로 해리되지 않도록 하여 오존 반응을 활성활 할 수 있는 이점이 있다.

Description

처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치{PLASMA ADVANCED WATER TREATMENT APPARATUS HAVING A MEANS LOWERING TEMPARATURE}
본 발명은 플라즈마 방전관을 구비한 플라즈마 고도수처리 장치에 관한 것으로, 특히 처리대상수의 온도를 적절하게 내림으로써 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(오존)이 플라즈마 방전 처리된 처리대상수와 반응하는 수조 내에서 산소로 해리되지 않도록 하여 오존 반응을 활성활 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 관한 것이다.
최근 고압의 플라즈마 방전과 오존의 투입에 의해서 오염수를 처리하는 기술인 플라즈마 고도수처리 기술이 각광을 받고 있는데, 그 대표적인 기술로서 본원발명의 출원인에 의해서 출원되어서 등록특허 제10-1157122호(공고일: 2012년 06월 22일)로 특허등록된 "플라즈마 고도수처리 장치"가 알려져 있다.
위 등록특허 제10-1157122호(플라즈마 고도수처리장치)는 대장균이나 각종 세균은 플라즈마 방전을 이용하여 제거하고, 각종 난분해성 유기물은 오존 등의 라디칼 발생원을 통하여 제거할 수 있도록 처리대상수를 위한 제1 소통로와 라디칼 반응용 기체를 위한 제2 소통로를 갖는 이중관체에 플라즈마 방전용 전극을 도입하고, 방전관의 외부에 구비된 수조에서 플라즈마 방전 처리된 처리대상수와 라디칼 발생원(오존)의 접촉 반응(2차 반응)을 유도하여 수처리하도록 구비된다.
그런데, 위 등록특허 제10-1157122호에 의한 플라즈마 고도수처리 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.
플라즈마 방전 처리된 처리대상수의 수온이 높을수록 라디칼발생원인 오존은 처리대상수에 녹기 어려워지고, 또한 수온이 높을수록 오존이 산소로 해리되게 된다.
따라서, 라디칼발생원(오존)과 플라즈마 방전 처리된 처리대상수의 2차 반응이 일어나는 수조의 처리대상수의 온도가 높아지면 높아질수록 오존의 수처리 성능이 낮아지므로 2차 반응 즉, 플라즈마 방전에 의해서 1차 수처리된 처리대상수를 오존이 처리하는 반응이 잘 일어나지 못하게 되는 문제가 있었다.
최초 폐수(처리대상수)는 통상적으로 30 ~ 60 ℃ 정도를 유지하는데, 이 폐수(처리대상수)가 방전관(플라즈마 이중관체)을 통과하면서 1차 플라즈마 방전 처리되더라도 오존 비활성화 온도 이상으로 되는 경우에는 라디칼발생원인 오존은 처리대상수에 녹기 어려워지고 오존이 산소로 해리되므로 수조에서는 2차 반응이 일어나지 못하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 목적은,
첫째, 수원에서 공급되는 처리대상수의 온도를 낮추어서 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 공급하거나 플라즈마 방전 처리된 대상처리수의 온도를 낮추어서 수조로 공급함으로써 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(오존)과 처리대상수의 2차 반응이 일어나는 수조에서 오존이 해리되는 것을 방지할 수 있도록 하고 그리하여 2차 반응이 일어나는 수조에서의 반응 효율을 높일 수 있도록 하며,
둘째, 방열파이프의 채택에 의해서 처리대상수를 방열파이프로 통과시키기만 하면 방열파이프 자체의 방열 성질에 의해서 처리대상수의 온도를 낮출 수 있도록 하여 간단한 구성에 의해서 처리대상수의 온도를 쉽고 용이하게 낮출 수 있도록 하며,
셋째, 방열파이프 내부로 처리대상수가 흘러갈 때 유속, 펌프의 펌핑 작용 등의 원인에 의해서 방열파이프가 흔들리거나 굴러가는 등의 방열파이프의 유동을 방지하여 방열파이프를 안정적으로 거치할 수 있도록 하며,
넷째, 방열파이프를 거치봉의 안착홈에 거치할 수 있는 구성 채택에 의해서 방열파이프를 쉽고 빠르게 거치봉에 거치하거나 분리할 수 있도록 함으로써 방열파이프의 확장 또는 축소 설치를 쉽고 빠르게 할 수 있도록 하며,
다섯째, 방열파이프가 아래쪽의 안착홈과 위쪽의 유동방지홈에 동시에 안착 구비되도록 함으로써 방열파이프를 유동 없이 더욱더 안정적으로 구비될 수 있도록 하며,
여섯째, 유동방지리브의 구성 채택에 의해서 방열파이프의 길이방향의 유동을 잡아줄 수 있도록 하며,
일곱째, 복수의 방열파이프를 직렬연결하는 경우 그 기밀을 확실히 유지할 수 있도록 하며,
여덟째, 직렬 연결되는 방열파이프의 개수를 선택적으로 조절함으로써 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 유입하는 처리대상수를 원하는 온도로 강온[온도를 낮춤]할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 수원에서 공급되는 처리대상수가 통과하는 제1 소통로가 형성되어 있는 내부관과, 라디칼 반응용 기체가 통과하는 제2 소통로가 형성되어 있고 상기 내부관의 외부에 구비되는 외부관과, 상기 제1, 2 소통로에 각각 배열된 전극과, 상기 내부관과 외부관을 고정구비하기 위한 한 쌍의 캡과, 상기 제1 소통로와 연통되도록 상기 한 쌍의 캡 중에서 일 캡에 형성되어서 처리대상수가 유입되는 제1 유입구와, 상기 제1 유입구로 유입되어서 상기 제1 소통로를 통과한 처리대상수가 빠져나가도록 상기 한 쌍의 캡 중에서 타 캡에 형성되는 제1 토출구와, 라디칼 반응용 기체를 공급하는 기체공급원과 연결되고 상기 제2 소통로와 연통되도록 일 캡에 형성되는 제2 유입구와, 상기 제2 유입구로 유입된 라디칼 반응용 기체가 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원이 토출되도록 상기 제1 소통로와 연통되도록 타 캡에 형성되는 제2 토출구를 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리용 방전관;
상기 플라즈마 고도수처리용 방전관의 전단 또는 후단에 구비되어서, 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 유입되기 전의 처리대상수 또는 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관을 통과하면서 플라즈마 방전 처리된 처리대상수를 방열하여 강온하는 처리대상수 강온수단이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 처리대상수 강온수단은, 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관과 수원 사이에 구비되어서, 처리대상수가 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 유입되기 전에 처리대상수를 방열하여 강온한 후에 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 공급하는 처리대상수 강온수단이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 처리대상수 강온수단이, 일단이 수원과 연결되고 타단이 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관의 제1 유입구에 연결되어서 수원에서 공급되는 처리대상수를 통과시키도록 관통형성된 방열파이프 본체와, 상기 방열파이프 본체의 외주면에 반경방향의 외향으로 방사 형성된 복수의 방열핀으로 이루어지는 방열파이프로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 처리대상수 강온수단이, 상기 방열파이프의 방열 효율을 증가시키기 위해서 상기 방열파이프의 일측에 구비되는 송풍팬이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 프레임 바디와, 상기 프레임 바디에 구비되어서 상기 방열파이프를 거치하기 위한 거치봉을 포함하여 이루어지는 방열파이프 설치대가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 거치봉에는 거치되는 방열파이프가 방열파이프의 길이방향에 직교하는 방향으로 굴러가거나 유동되는 것을 방지하여서 안정적으로 거치하기 위해서 아래로 오목하게 형성된 안착홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 방열파이프 설치대가, 상기 거치봉과 대응하여서 상기 거치봉에 거치된 상기 방열파이프의 상측을 잡아주도록 상기 프레임 바디에 설치되는 유동방지봉이 더 포함되어서 구성되고, 상기 유동방지봉에는 상기 안착홈과 대향하고 상방으로 오목하게 형성된 유동방지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 거치봉이나 유동방지봉 중에서 적어도 어느 하나에는, 상기 방열파이프의 전단과 후단이 각각 밀착되도록 안착홈이나 유동방지홈이 형성된 곳에 대응하여서 전후방향으로 방열파이프가 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지리브가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 상기 방열파이프 설치대의 후방에는 송풍팬 프레임이 구비되고, 상기 송풍팬은 상기 송풍팬 프레임에 설치되어서 상기 방열파이프의 후방에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 복수의 방열파이프를 직렬로 상호 연결하기 위하여 플랜지부가 형성된 커플러와, 상기 커플러에 연결되는 파이프 연결관이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 수원에서 공급되는 처리대상수의 온도를 낮추어서 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 공급함으로써 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(오존)과 처리대상수의 2차 반응이 일어나는 수조에서 오존이 해리되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 2차 반응이 일어나는 수조에서의 오존의 반응 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 방열파이프의 채택에 의해서 처리대상수를 방열파이프로 통과시키기만 하면 방열파이프 자체의 방열성질에 의해서 처리대상수의 온도를 간단한 구성에 의해서 쉽게 낮출 수 있는 효과가 있다.
셋째, 방열파이프 내부로 처리대상수가 흘러갈 때 유속, 펌프의 펌핑 작용 등의 원인에 의해서 방열파이프가 흔들리거나 굴러가는 등의 방열파이프의 유동을 방지할 수 있고, 그 결과 방열파이프를 안정적으로 거치할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 방열파이프를 거치봉의 안착홈에 거치할 수 있는 구성 채택에 의해서 방열파이프를 쉽고 빠르게 거치봉에 거치하거나 분리할 수 있고, 그 결과 방열파이프의 확장 또는 축소 설치를 쉽게 빠르게 할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 방열파이프가 아래쪽의 안착홈과 위쪽의 유동방지홈에 동시에 안착 구비되도록 함으로써 방열파이프가 더욱더 유동 없이 안정적으로 구비될 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 유동방지리브의 구성 채택에 의해서 방열파이프의 길이방향의 유동을 잡아줄 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 복수의 방열파이프를 직렬연결하는 경우 그 기밀을 확실히 유지할 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 직렬 연결되는 방열파이프의 개수를 선택적으로 조절함으로써 플라즈마 고도수처리용 방전관으로 유입하는 처리대상수를 원하는 온도로 감온할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 방열파이프(110)가 방열파이프 설치대(130)가 설치된 상태의 정면도이다.
도 4는 도 3의 요부 분리 사시도로서, 방열파이프(110)가 거치봉(131)에 안착되는 사용 상태를 표현하기 위한 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 거치봉(131)과 유동방지봉(132)의 변형된 실시예의 사시도이다.
도 6은 도 5에 개시된 거치봉(131)과 유동방지봉(132)이 채택된 경우 방열파이프(110)의 안착 상태의 요부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 거치봉(131)과 유동방지봉(132)의 다른 변형된 실시예를 채택한 경우에 방열파이프(110)가 안착된 상태의 요부도이다.
도 8은 도 3에 개시된 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 방열파이프(110)가 방열파이프 설치대(130)에 설치되고 방열파이프 설치대(130)의 후방에 송풍팬 프레임(121)이 구비된 경우의 측면도이다.
도 9는 복수의 방열파이프(110)를 직렬로 연결하는 경우의 요부 분해 사시도이다.
도 10은 직렬로 연결된 복수의 방열파이프(110)가 방열파이프 설치대(130)에 설치된 상태의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 방열파이프(110)가 직렬로 연결된 경우의 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서 방열파이프(110)가 병렬로 연결된 경우의 블록 구성도이다.
다음은 본 발명인 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)과 처리대상수 강온수단(100)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)은 수원(W)에서 공급되는 처리대상수가 통과하는 제1 소통로(11A)가 형성되어 있는 내부관(11)과, 라디칼 반응용 기체(예컨대 [예컨대 산소)가 통과하는 제2 소통로(13A)가 형성되어 있고 내부관(11)의 외부에 내부관(11)을 외포하면서 동축으로 구비되는 외부관(13)과, 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(16b,16c)과, 전극(16b,16c)과 연결되어서 전원을 공급하는 전원부(16a)와, 내부관(11)과 외부관(13)을 고정구비하기 위한 한 쌍의 캡(15A,15B)과, 제1 소통로(11A)와 연통되도록 한 쌍의 캡(15A,15B) 중에서 일 캡(15A)[예컨대 상부에 형성된 캡(15A]에 형성되어서 처리대상수가 유입되는 제1 유입구(11a)와, 제1 유입구(11a)로 유입되어서 제1 소통로(11A)를 통과한 처리대상수가 빠져나가도록 한 쌍의 캡(15A,15B) 중에서 타 캡(15B)[예컨대 하부에 형성된 캡(15B)]에 형성되는 제1 토출구(11b)와, 라디칼 반응용 기체를 공급하는 기체공급원(3)[예컨대 순수한 산소나 공기를 공급]과 연결되고 제2 소통로(13A)와 연통되도록 일 캡(15A)에 형성되는 제2 유입구(13a)와, 제2 유입구(13a)로 유입된 라디칼 반응용 기체가 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(예컨대 오존)이 토출되도록 제1 소통로(11A)와 연통되도록 타 캡(15B)에 형성되는 제2 토출구(13b)를 포함하여 구성된다.
상기 처리대상수 강온수단(100)은 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 전단 또는 후단에 구비되어서, 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)으로 유입되기 전의 처리대상수 또는 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)을 통과하면서 플라즈마 방전 처리된 처리대상수를 방열하여 강온하는 구성이다.
구체적으로는 처리대상수 강온수단(100)은 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)과 수원(W) 사이에 구비되어서, 수원(W)으로부터 공급되는 처리대상수가 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)으로 유입되기 전에 수원(W)에서 공급되는 처리대상수를 방열하여 강온한 후에 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)으로 공급하는 구성이다.
이에 의하면, 수원에서 공급되는 처리대상수의 온도를 낮추어서 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원(오존)이 스스로 분해 반응을 하지 못하도록 하여서 2차 반응이 일어나는 하기 수조(미도시)에서의 반응이 잘 일어나도록 할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는 제1 토출구(11b)로 토출되는 플라즈마 방전처리된 처리대상수와 제2 토출구(13b)로 토출되는 오존이 접촉반응을 하기 위한 수조(미도시)가 더 포함되어서 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는 통과하는 처리대상수와의 충돌에 따라 랜덤하게 움직여 제1 소통로(11A) 내에서 안정적인 전위를 발생시켜 각종 세균이나 다양한 병원성 균을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 하기 위해서 제1 소통로(11A)에 구비되는 다수의 유전체 비드가 더 포함되어서 구성될 수도 있다.
한편, 처리대상수가 있는 수원(W)은 예컨대 상수원, 수돗물, 오폐수처리시설, 호소, 하천, 호수 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 처리대상수 강온수단(100)은, 일단이 제1 처리대상수 공급관(141)에 의해서 수원(W)과 연결되고 타단이 제2 처리대상수 공급관(142)에 의해서 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 제1 유입구(11a)에 연결되어서 수원(W)에서 공급되는 처리대상수를 통과시키도록 길이방향으로 관통형성된 방열파이프 본체(111)와, 방열파이프 본체(111)의 길이방향을 따라서 외주면에 반경방향의 외향으로 방사 형성된 복수의 방열핀(112)으로 이루어지는 금속성 재질의 방열파이프(110)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면 처리대상수를 방열파이프로 통과시키기만 하면 방열파이프(110) 자체의 방열 성질에 의해서 처리대상수의 온도를 낮출 수 있으므로, 간단한 구성에 의해서 처리대상수의 온도를 낮출 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 처리대상수 강온수단(100)은, 상기 방열파이프(110)의 방열 효율을 증가시키기 위해서 방열파이프(110)의 일측(예컨대 후방)에 구비되는 송풍팬(120)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 프레임 바디(133)와, 프레임 바디(133)에 조립식으로 구비되어서 방열파이프(110)를 거치하기 위한 거치봉(131)을 포함하여 이루어지는 방열파이프 설치대(130)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 거치봉(131)에는 거치되는 방열파이프(110)가 방열파이프의 길이방향에 직교하는 방향(좌우측방향)으로 굴러가거나 유동되는 것을 방지하여서 안정적으로 거치하기 위해서 아래로 오목하게 형성된 안착홈(131a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
방열파이프(110) 내부로 처리대상수가 흘러갈 때 유속, 수원의 물을 강제 공급하기 위한 펌프(미도시)의 펌핑 동작 등의 원인에 의해서 방열파이프(110)가 흔들리거나 굴러갈 수 있는데, 상기 안착홈(131a)이 형성된 거치봉(131)의 구성에 의해서 방열파이프(110)를 유동 없이 안전하게 거치할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 방열파이프(110)를 거치봉(131)의 안착홈(131a)에 거치할 수 있는 구성에 의해서 방열파이프(110)를 쉽고 빠르게 거치봉에 거치하거나 분리할 수 있으므로 방열파이프(110)의 확장 또는 축소 설치를 쉽게 빠르게 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 방열파이프 설치대(130)는 상기 거치봉(131)과 대응하여서 상기 거치봉(131)에 거치된 상기 방열파이프(110)의 상측을 잡아주도록 상기 프레임 바디(133)에 설치되는 유동방지봉(132)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 유동방지봉(132)에는 상기 안착홈(131a)과 대향하고 상방으로 오목하게 형성된 유동방지홈(132a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 방열파이프(110)가 아래쪽의 안착홈(131a)과 위쪽의 유동방지홈(132a)에 동시에 안착 구비되므로 방열파이프(110)가 더욱더 유동 없이 안정적으로 구비될 수 있는 이점이 있다.
그리고, 거치봉(131)과 유동방지봉(132)은 예컨대 나사 체결 등의 방법으로 프레임 바디(133)에 조립식으로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 거치봉(131)이나 유동방지봉(132) 중에서 적어도 어느 하나에는, 상기 방열파이프(110)의 전단과 후단이 각각 밀착되도록 안착홈(131a)이나 유동방지홈(132a)이 형성된 곳에 대응하여서 전후방향으로 방열파이프(110)가 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지리브(131b,132b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 유동방지리브(131b,132b)의 구성에 의하면 방열파이프(110)를 길이방향 즉, 전후방향으로 잡아주므로 방열파이프의 전후방향의 유동을 확실하게 방지할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 거치봉(131)에 유동방지리브(131b)가 형성될 수도 있고 유동방지봉(132)에 유동방지리브(132b)가 형성될 수도 있다.
상기 유동방지리브(131b)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같은 형상일 수도 있고 도 7에 도시된 바와 같이 안착홈(131a)과 대응되는 형상인 아래로 오목한 형상으로 구현될 수도 있으며 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속하며, 이는 유동방지봉(132)에 유동방지리브(132b)가 형성되는 경우에도 마찬가지이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 방열파이프 설치대(130)의 후방에는 송풍팬 프레임(121)이 구비되고, 상기 송풍팬(120)은 상기 송풍팬 프레임(121)에 설치되어서 상기 방열파이프(110)의 후방에 구비되는 것을 특징으로 한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 복수의 방열파이프(110)를 직렬로 상호 연결하기 위하여 플랜지부(152a)가 형성된 커플러(152)와, 상기 커플러(152)에 연결되는 파이프 연결관(151)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 복수의 방열파이프(110)를 기밀을 확실히 유지한 채로 직렬로 연결 할 수 있는 이점이 있고, 이와 같이 방열파이프(110)를 직렬로 연결하면 처리대상수의 온도를 더 낮출 수 있는 이점이 있다.
따라서, 직렬 연결되는 방열파이프(110)의 개수를 선택적으로 조절함으로써 방전관(10)으로 유입하는 처리대상수를 원하는 온도로 강온할 수 있는 것이다.
도 11에는 복수의 방열파이프(110)를 직렬 연결하고 이 직렬 연결된 방열파이프(110)에 하나의 방전관(10)을 연결한 배열도로서, 이 경우에는 방열파이프(110)가 직렬 연결되었으므로 온도를 더 낮출 수 있게 된다.
도 12에는 하나의 제1 처리대상수 공급관(141)에 복수의 방열파이프(110)가 병렬 연결되고, 각 방열파이프(110)에는 일대일로 방전관(10)이 대응 연결된 배열도가 도시되어 있는데, 이 경우에는 동시에 많은 양의 처리대상수를 처리할 수 있게 되는 것이다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 동작에 대하여 기술한다.
수원(W)에서 공급되는 처리대상수는 방열파이프(110)를 거치면서 온도가 내려가는데 바람직하게는 수조(미도시)에서 오존이 자발적으로 분해 반응하지 못하는 온도 이하로 온도를 낮춘 후에 방전관(10)으로 유입된다.
오존이 물에 용해가 용이하면서 산소로 해리되지 못하는 온도 이하의 처리대상수가 방전관(10)을 통과하여서 외부의 수조(미도시)로 유입되고 플라즈마 방전에 의해서 생성된 오존과 외부의 수조(미도시)에서 2차 반응하게 된다.
도면에는 본 발명의 일 실시예에 의한 방열파이프(110)가 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 전단에 구비되어 있는 일 예를 개시하고 있으나, 전술한 바와 같이 이에 한정되는 것은 아니며 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 후단에 방열파이프(110)가 구비되어서 수조(미도시)로 유입되는 처리대상수의 온도를 낮추는 구성이라면 본원 발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.
W : 수원 3 : 기체공급원
10 : 플라즈마 고도수처리용 방전관
11 : 내부관 11A : 제1 소통로
11a : 제1 유입구 11b : 제1 토출구
13 : 외부관 13A : 제2 소통로
13a : 제2 유입구 13b : 제2 토출구
15A,15B : 캡 16a : 전원부
16b,16c : 전극 141 : 제1 처리대상수 공급관
142 : 제2 처리대상수 공급관 110 : 방열파이프
111 : 방열파이프 본체 112 : 방열핀
120 : 송풍팬 121 : 송풍팬 프레임
130 : 방열파이프 설치대 133 : 프레임 바디
131 : 거치봉 131a : 안착홈
131b : 거치봉의 유동방지리브 132 : 유동방지봉
132a : 유동방지홈 132b : 유동방지봉의 유동방지리브
151 : 파이프 연결관 152 : 커플러
152a : 플랜지부

Claims (4)

  1. 수원(W)에서 공급되는 처리대상수가 통과하는 제1 소통로(11A)가 형성되어 있는 내부관(11)과, 라디칼 반응용 기체가 통과하는 제2 소통로(13A)가 형성되어 있고 상기 내부관(11)의 외부에 구비되는 외부관(13)과, 상기 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(16b,16c)과, 상기 내부관(11)과 외부관(13)을 고정구비하기 위한 한 쌍의 캡(15A,15B)과, 상기 제1 소통로(11A)와 연통되도록 상기 한 쌍의 캡(15A,15B) 중에서 일 캡(15A)에 형성되어서 처리대상수가 유입되는 제1 유입구(11a)와, 상기 제1 유입구(11a)로 유입되어서 상기 제1 소통로(11A)를 통과한 처리대상수가 빠져나가도록 상기 한 쌍의 캡(15A,15B) 중에서 타 캡(15B)에 형성되는 제1 토출구(11b)와, 라디칼 반응용 기체를 공급하는 기체공급원(3)과 연결되고 상기 제2 소통로(13A)와 연통되도록 일 캡(15A)에 형성되는 제2 유입구(13a)와, 상기 제2 유입구(13a)로 유입된 라디칼 반응용 기체가 플라즈마 방전에 의해서 생성된 라디칼 발생원이 토출되도록 상기 제1 소통로(11A)와 연통되도록 타 캡(15B)에 형성되는 제2 토출구(13b)를 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리용 방전관(10);
    상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 전단 또는 후단에 구비되어서, 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)으로 유입되기 전의 처리대상수 또는 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)을 통과하면서 플라즈마 방전 처리된 처리대상수를 방열하여 강온하는 처리대상수 강온수단(100)이 더 포함되어서 구성되고,
    상기 처리대상수 강온수단은,
    일단이 수원(W)과 연결되고 타단이 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)의 제1 유입구(11a)에 연결되어서 수원(W)에서 공급되는 처리대상수를 통과시키도록 관통형성된 방열파이프 본체(111)와, 상기 방열파이프 본체(111)의 외주면에 반경방향의 외향으로 방사 형성된 복수의 방열핀(112)으로 이루어지는 방열파이프(110)와,
    상기 방열파이프(110)의 방열 효율을 증가시키기 위해서 상기 방열파이프(110)의 일측에 구비되는 송풍팬(120)을 포함하여서 구성되며,
    프레임 바디(133)와, 상기 프레임 바디(133)에 구비되어서 상기 방열파이프(110)를 거치하기 위한 거치봉(131)을 포함하여 이루어지는 방열파이프 설치대(130)가 더 포함되어서 구성되며,
    상기 거치봉(131)에는 거치되는 방열파이프(110)가 방열파이프의 길이방향에 직교하는 방향(좌우측방향)으로 굴러가거나 유동되는 것을 방지하여서 안정적으로 거치하기 위해서 아래로 오목하게 형성된 안착홈(131a)이 형성되어 있으며,
    상기 방열파이프 설치대(130)는 상기 거치봉(131)과 대응하여서 상기 거치봉(131)에 거치된 상기 방열파이프(110)의 상측을 잡아주도록 상기 프레임 바디(133)에 설치되는 유동방지봉(132)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 유동방지봉(132)에는 상기 안착홈(131a)과 대향하고 상방으로 오목하게 형성된 유동방지홈(132a)이 형성되어 있으며,
    상기 거치봉(131)이나 유동방지봉(132) 중에서 적어도 어느 하나에는, 상기 방열파이프(110)의 전단과 후단이 각각 밀착되도록 안착홈(131a)이나 유동방지홈(132a)이 형성된 곳에 대응하여서 전후방향으로 방열파이프(110)가 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지리브(131b,132b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열파이프 설치대(130)의 후방에는 송풍팬 프레임(121)이 구비되고, 상기 송풍팬(120)은 상기 송풍팬 프레임(121)에 설치되어서 상기 방열파이프(110)의 후방에 구비되는 것을 특징으로 하는 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    복수의 방열파이프(110)를 직렬로 상호 연결하기 위하여 플랜지부(152a)가 형성된 커플러(152)와, 상기 커플러(152)에 연결되는 파이프 연결관(151)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 처리대상수 강온수단이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치.
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