KR101876178B1 - 고도산화처리 장치 - Google Patents

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장명옥
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유희선
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장명옥
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고도산화처리 장치는, 내부에 밀폐되도록 형성된 반응 공간, 물이 반응 공간으로 유입되는 유입구, 및 물이 반응 공간으로부터 유출되는 유출구를 갖는 반응조; 및 적어도 일부가 반응 공간에 삽입되어, 자외선 및 오존을 발생시켜 반응 공간에 제공하는 램프를 포함하되, 램프에 의한 자외선 및 오존은 반응 공간에 유입된 물의 오염물질을 산화 분해하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 고도산화처리 장치는 자외선 및 오존을 제공하는 램프를 안정적으로 작동시켜 물을 정화하고, 램프의 손상으로 인한 수질 오염을 방지하며, 다양한 장소에 배치되어 물을 정화한다.

Description

고도산화처리 장치{APPARATUS FOR ADVANCED OXIDATION PROCESS}
본 발명은 고도산화처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오존 및 자외선을 이용하여 안정적으로 물을 정화시키는 고도산화처리 장치에 관한 것이다.
공기 중이나 물 속의 미생물의 살균 및 정화, 악취를 발생시키는 유기물의 분해 등을 위하여 자외선 램프가 널리 사용되고 있다. 자외선은 약 0.1㎚ 내지 400㎚에 이르는 영역의 파장을 갖는 광(光)으로서, 비교적 높은 에너지를 갖는다. 자외선은 미생물의 세포막에 직접 조사되어, 미생물의 세포벽 또는 세포막을 파괴하여 세포의 DNA를 파괴하거나 세포의 증식을 방해함으로써 미생물을 살균한다. 또한, 자외선은 눈 또는 피부를 자극하는 것 외에는 인체에 해를 끼치지 않는다. 이로 인해, 자외선 램프는 위생을 요하는 시설, 예를 들어, 음식점, 축사, 저장 창고, 식품 공장, 수족관, 정화처리장 또는 병원 등에서 설치되어 사용된다.
한편, 오존(O3)은 대기 중에 0.1ppm 이상으로 존재하면 인체에 유해하나, 역시 살균, 탈취, 유기물 제거 효과를 갖는 것으로 알려져, 정화조, 수처리 장치, 축사 등의 탈취 장치에 사용되고 있다.
최근에는 자외선과 오존을 동시에 사용하여 미생물의 살균, 정화, 유기물의 분해 및 탈취를 위한 다양한 장치들이 개발되고 있다. 오존에 pH를 조절하거나, 과산화수소, 자외선 등을 첨가하여 산화력을 증대시켜 미생물의 살균, 유기물의 분해 및 탈취를 달성하는 고도산화법(advanced oxidation process: AOP)이 적용된다.
자외선 및 오존을 이용하여 고도산화법을 구현하는 장치 및 방법은 등록특허 제10-0149049호(발명의 명칭: 고도정수처리장치 및 그 방법)에 개시되어 있다. 상기 장치 및 방법에서, 자외선 램프는 제1차 정수처리부 내에 위치하며, 오존발생기는 외부에 별도로 설치되어 제1차 정수처리부 내에 있는 공기분사기를 통하여 제1차 정수처리부로 오존 가스가 공급되도록 구성된다. 따라서, 제1차 정수처리부 내에서 오존 및 자외선을 이용한 고도산화법을 통한 정수 처리가 이루어질 수 있다.
한편, 상기와 같은 장치 및 방법에서 자외선 및 오존을 발생시키는 별도의 구성을 필요로 한다. 이로 인해, 자외선 및 오존을 위한 구성을 각각 설치해야 하는 번거로움이 존재한다. 또한, 자외선을 발생시키는 램프는 손상시 수은의 누설이 이루어져 물을 오염시킬 수 있다는 문제점을 갖는다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 고도산화처리 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 자외선 및 오존을 제공하는 램프를 안정적으로 작동시켜 물을 정화하는 고도산화처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 고도산화처리 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 램프의 손상으로 인한 수질 오염을 방지하는 고도산화처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 고도산화처리 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는, 다양한 장소에 배치되어 물을 정화하는 고도산화처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 고도산화처리 장치가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 고도산화처리 장치는, 내부에 밀폐되도록 형성된 반응 공간, 물이 반응 공간으로 유입되는 유입구, 및 물이 반응 공간으로부터 유출되는 유출구를 갖는 반응조; 및 적어도 일부가 반응 공간에 삽입되어, 자외선 및 오존을 발생시켜 반응 공간에 제공하는 램프를 포함하되, 램프에 의한 자외선 및 오존은 반응 공간에 유입된 물의 오염물질을 산화 분해하는 것을 특징으로 한다.
또한, 반응조는, 반응 공간의 내부에 유입구에 마주하도록 위치되고, 유입구를 통해 반응 공간에 유입된 물을 반응 공간의 하면을 향하도록 유도하는 배플을 포함할 수 있다.
또한, 반응 공간의 내측면은 폴리싱 처리되어 자외선 및 오존을 반사시킬 수 있다.
또한, 유입구 및 유출구는 상호 간에 마주하도록 반응조의 상부에 형성되거나, 유출구는 유입구보다 상측에 위치되도록 형성될 수 있다.
또한, 반응조의 상부에는 반응 공간에 연결되어 오존을 유출하는 오존 배출구가 형성되되, 오존 배출구는 유출구보다 상측에 형성될 수 있다.
또한, 반응조는, 유입구에 대응하도록 반응조에 설치되고, 반응 공간을 향하도록 유입구에 유도되는 물의 이물질을 여과하는 스크린을 더 포함할 수 있다.
또한, 반응조는, 반응조의 상부에 설치되어, 반응조를 물 위 상에 부유시키는 부유체를 더 포함할 수 있다.
또한, 유입구는 반응조의 하면에 형성되고, 유출구는 유입구의 상측에 위치되도록 반응조에 형성되며, 고도산화처리 장치는, 반응조의 반응 공간에 수용되어, 물을 유입구를 통해 반응 공간에 유입하고, 유출구를 통해 반응 공간으로부터 유출시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.
또한, 고도산화처리 장치는, 부유체의 상면에 설치되고 전기 에너지를 저장하며, 램프 및 펌프에 연결되어 전류를 인가하는 전원 공급원을 더 포함할 수 있다.
또한, 전원 공급원은 태양광을 흡수하여 전기 에너지로 변환하여 저장할 수 있다.
또한, 램프는, 투명한 관 형상으로 이루어지되, 내부에 비활성기체가 채워지고, 양 종단면이 밀폐되며, 반응조의 상면을 통해 적어도 일부가 반응 공간에 삽입되어 수직방향으로 위치되는 발광관; 발광관의 적어도 하나의 종단면에 삽입되는 방전 전극; 발광관의 내부에 연결되도록 발광관의 적어도 하나의 종단부의 외주면에 설치되고, 고체 상태의 수은 아말감을 수용하는 분기관; 및 분기관을 덮도록 발광관의 적어도 하나의 종단부에 연결되어, 방전 전극과 연결되는 베이스를 포함하되, 전류가 방전 전극에 인가될 때, 자외선이 발광관의 내부에서 방사되어 발광관을 투과하고, 오존을 생성할 수 있다.
또한, 분기관의 내주면에는 분기 볼록부가 볼록하게 형성되고, 수은 아말감은 분기관에 수용되고, 분기 볼록부에 의해 분기관으로 유도되지 않을 수 있다.
또한, 분기관은, 관 형상으로 이루어지고, 발광관의 내부에 연결되도록 발광관의 적어도 하나의 종단부의 외주면에 설치되는 분기 몸체관; 및 관 형상으로 이루어지고, 분기 몸체관의 내부에 연결되도록 분기 몸체관과 직교하며, 수은 아말감이 수용되는 분기 연결관을 포함하되, 분기 연결관의 내주면에는 분기 볼록부가 볼록하게 형성되고, 수은 아말감은 분기 연결관의 제 1 종단면과 분기 볼록부 사이의 분기 연결관에 수용되고, 분기 볼록부에 의해 분기 몸체관으로 유도되지 않을 수 있다.
또한, 분기관이 발광관의 길이방향으로 연장되는 형상으로 눕혀진 상태에서, 베이스는 발광관의 종단부를 수용할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 고도산화처리 장치는 하기와 같은 효과를 가진다.
(1) 자외선 및 오존을 제공하는 램프가 안정적으로 작동되어 물을 정화한다.
(2) 램프의 손상으로 인한 수질 오염이 방지된다.
(3) 다양한 장소에 배치되어 물을 정화한다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 고도산화처리 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 고도산화처리 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 고도산화처리 장치에서 램프를 부분적으로 절개하여 도시하는 사시도이다.
도 3은 변형된 분기관을 갖는 램프를 부분적으로 절개하여 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 램프가 수직 방향으로 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 램프의 제조 방법을 도시하는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 고도산화처리 장치를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 고도산화처리 장치를 도시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 고도산화처리 장치(100)를 도시하는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 고도산화처리 장치(100)의 램프(102)를 부분적으로 절개하여 도시하는 사시도이며, 도 3은 변형된 분기관(123)을 갖는 램프(102)를 부분적으로 절개하여 도시하는 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 램프(102)가 수직 방향으로 배치된 모습을 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고도산화처리 장치(100)는 반응조(101) 및 램프(102)를 포함하고, 반응조(101)로 유입된 유체 특히, 물에 램프(102)를 이용하여 자외선 및 오존을 방사하여, 물에 포함된 오염물질(예를 들어, 유기물, 독성 물질 등)을 산화 처리함으로써 물을 정화한다.
반응조(101)에는 물이 유입되고, 유출된다. 이때, 유입되는 물은 정화되지 않은 상태이고, 유출되는 물은 정화된 상태이다. 이러한 반응조(101)는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 이루어진다. 또한, 반응조(101)는 반응 공간(111), 유입구(113), 유출구(115) 및 배플(117)을 포함한다.
반응 공간(111)은 반응조(101)의 내부에 밀폐된 형태로 형성된다. 반응 공간(111)은 반응조(101)의 형상에 상응하는 형상으로 이루어진다.
또한, 반응 공간(111)의 내측면은 폴리싱(polishing) 처리된다. 이로 인해, 반응 공간(111)의 내측면에 도달한 파장은 반사될 수 있다.
유입구(113)는 반응조(101)의 일측면에 형성되어 반응 공간(111)에 연결된다. 물은 유입구(113)를 통해 반응 공간(111)으로 유입된다.
유출구(115)는 유입구(113)의 반대편에 위치되도록 반응조(101)의 타측면에 형성되어 반응 공간(111)에 연결된다. 물은 유출구(115)를 통해 반응 공간(111)으로부터 유출된다.
본 실시예의 유입구(113) 및 유출구(115)는 반응조(101)의 상부에서 상호 간에 마주하도록 형성된다. 이로 인해, 반응 공간(111)에 유입된 물은 유입구(113) 및 유출구(115)의 위치에 대응되는 수위 이하로 유지될 수 있다. 또한, 물은 유입구(113)를 통해 반응 공간(111)에 유입되어 즉시 유출구(115)를 통해 반응 공간(111)으로부터 유출되지 않는다. 이로 인해, 물은 램프(102)에 의한 자외선 및 오존에 충분히 반응한 이후에 반응 공간(111)으로부터 유출될 수 있다.
배플(117)은 반응 공간(111)의 내부에 위치된다. 이때, 배플(117)은 유입구(113)에 인접하면서 유입구(113)와 마주하도록 위치되며, 반응 공간(111)의 상면에 연결되고 반응 공간(111)의 하면으로부터 이격된다. 물이 유입구(113)를 통해 반응 공간(111)에 유입될 때, 물은 배플(117)과 접촉되어, 하향으로 유도된다. 즉, 배플(117)이 반응 공간(111)의 상면에 연결되고 반응 공간(111)의 하면으로부터 이격된 상태이기에, 물은 배플(117)과 접촉된 이후에 반응 공간(111)의 하면을 향하여 유도된다. 물이 유입구(113)를 통해 지속적으로 반응 공간(111)에 유입됨으로써, 물은 반응 공간(111)의 하면과 배플(117)의 하단 사이를 통과하여 반응 공간(111)에 걸쳐 유동하고 유출구(115)를 통해 유출될 수 있다.
램프(102)는 반응 공간(111)에 삽입되도록 반응조(101)의 상면에 설치된다. 이때, 램프(102)의 적어도 일부가 반응 공간(111)에 삽입된다. 램프(102)의 내부에는 비활성 기체(예를 들어, 아르곤 등) 및 수은 아말감이 수용된다. 이때, 램프(102)는 자외선을 방사하는 데에, 자외선은 수은에 의해 253.7㎚의 유효 파장으로 방사되고, 비활성 기체에 의해 184.9㎚의 유효 파장으로 방사된다. 253.7㎚ 파장의 자외선은 낮은 112.5 kcal/mol의 파장 에너지를 갖기에 주로 유해성 병원균 등의 살균 용도로 사용되고, 184.9㎚ 파장의 자외선은 오존 생성 작용을 갖는다. 따라서, 램프(102)는 자외선을 방사하고 오존을 생성하여 반응 공간(111)에 제공한다. 자외선 및 오존은 반응 공간(111)에 유입된 물에 포함된 오염물질을 산화 처리하여 물을 정화한다. 예를 들어, 산화 처리되는 오염물질은 THM, TCE, 살충제 등과 같이 물을 살균 및 소독하는 데에 이용된 이후에 물에 잔존하는 물질, 녹조 및 적조를 발생시킬 수 있는 미생물, 금속 등일 수 있다.
또한, 반응 공간(111)에서 배플(117)은 유입구(113)와 마주하도록 위치되기에, 물은 유입구(111)를 통과한 이후에 배플(117)과 접촉된 이후에 반응 공간(111)의 하면을 향하여 유동된 이후에 반응 공간(111)에서 유동된다. 이때, 반응 공간(111)에 방사된 자외선 및 오존은 물의 유동에 의해 물과 혼합되어 반응 공간(111)에서 균일하게 물과 반응하여 작용할 수 있다.
물은 유입구(113)를 통과한 이후에 배플(117)과 접촉되어 직접적으로 램프(102)에 도달하지 않는다. 램프(102)는 배플(117)에 의해 유입구(111)를 통과한 물로부터 보호된다. 이로 인해, 물의 유입으로 인한 램프(102)의 손상이 방지될 수 있다.
반응 공간(111)의 내측면이 폴리싱 처리되기에, 오존 및 자외선은 반응 공간(111)의 내측면에 도달한 이후에 반사되어 반응 공간(111)의 물을 향하도록 유도된다. 이로 인해, 오존 및 자외선은 물을 향하도록 지속적으로 유도될 수 있어, 물과 지속적으로 반응할 수 있다.
상기와 같은 램프(102)는 발광관(121), 방전 전극(122), 분기관(123) 및 베이스(124)를 포함한다.
발광관(121)은 관 형상으로 이루어진다. 비활성 기체가 발광관(121)의 내부에 채워진다. 발광관(121)의 양 종단면은 밀폐된 상태이다. 이로 인해, 비활성 기체는 발광관(121)의 외부로 누설되지 않을 수 있다. 또한, 발광관(121)은 석영, 유리 등과 같은 투명한 재료로 이루어진다. 발광관(121)은 제 1 종단면이 상측으로 향하도록 수직 방향으로 배치되고, 반응 공간(111)에 삽입된다.
방전 전극(122)은 발광관(121)의 제 1 종단면을 통해 발광관(121)에 삽입된다. 이때, 방전 전극(122)의 일부(예를 들어, 필라멘트 부분 등)는 발광관(121)의 내부에 위치되고, 방전 전극(122)의 나머지 일부(예를 들어, 단자 부분 등)는 발광관(121)의 외부에 위치된다.
발광관(121)의 양 종단면이 밀폐될 때, 발광관(121)의 양 종단부의 밀폐되는 부분의 내측면이 밀착된 상태이다. 이로 인해, 방전 전극(122)은 발광관(121)에 의해 고정된다.
한편, 본 실시예에서 방전 전극(122)이 발광관(121)의 제 1 종단면을 통해 발광관(121)에 삽입된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 방전 전극(122)은 발광관(121)의 제 2 종단면 또는 발광관(121)의 양 종단면 모두를 통해 발광관(121)에 삽입될 수 있다.
분기관(123)은 발광관(121)의 제 1 종단부의 외주면에 설치된다. 이때, 분기관(123)은 방전 전극(122)에 대응하도록 발광관(121)의 외주면에 위치된다. 분기관(123)의 제 1 종단면은 발광관(121)의 내부에 연결되고, 분기관(123)의 제 2 종단면은 폐쇄된다. 분기관(123)에는 수은 아말감(A)이 수용된다.
분기관(123)의 내주면에는 분기관(123)의 제 1 종단면에 인접하도록 분기 볼록부(123a)가 형성된다. 분기 볼록부(123a)는 분기관(123)의 내주면에 볼록하게 형성된다. 이로 인해, 분기관(123)에서 분기 볼록부(123a)가 형성된 부분의 내경은 가장 작으면서 수은 아말감(A)의 크기보다 작다. 수은 아말감(A)은 분기 볼록부(123a)에 의해 분기관(123)에 수용된 상태로 유지되어 발광관(121)으로 유도되지 않는다. 즉, 분기관(123)은 발광관(121)과는 별도의 공간에 수은 아말감(A)을 수용하도록 한다.
비활성 기체는 발광관(121)의 내부로부터 분기관(123)으로 유도되나, 수은 아말감(A)과 반응하지 않는다. 한편, 방전 전극(122)에 전류가 인가되면, 수은 아말감(A)으로 인해 자외선이 발생된다. 이때, 발생된 자외선은 투명한 재료로 이루어진 발광관(121)을 투과한다.
분기관(123)은 발광관(121)의 제 1 종단부의 외주면에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는 발광관(121)의 제 2 종단부의 외주면에 설치될 수도 있고, 발광관(121)의 양 종단부의 외주면 모두에 설치될 수 있다.
한편, 분기관(123)은 도 3에 도시된 바와 같이 변형된 형태를 가질 수 있다. 이때, 분기관(123)은 분기 몸체관(131) 및 분기 연결관(133)을 포함한다.
분기 몸체관(131)은 발광관(121)의 제 1 종단부의 외주면에 각각 설치된다. 이때, 분기 몸체관(131)은 방전 전극(122)에 대응하도록 발광관(121)의 외주면에 위치된다. 분기 몸체관(131)의 제 1 종단면은 발광관(121)의 내부에 연결되고, 분기 몸체관(131)의 제 2 종단면은 개방된다.
분기 연결관(133)은 관 형상으로 이루어지고, 분기 몸체관(131)과 직교하도록 분기 몸체관(131)의 제 2 종단면과 연결된다. 이때, 분기 연결관(133)은 분기 몸체관(131)과 조합하여 T자 형상을 이룬다. 또한, 분기 연결관(133)의 내부는 분기 몸체관(131)의 내부와 연결되어, 발광관(121)의 내부와 연결되기도 한다.
또한, 분기 연결관(133)의 양 종단면은 폐쇄되고, 분기 연결관(133)의 제 1 종단부에는 수은 아말감(A)이 수용된다. 비활성 기체는 발광관(121) 및 분기관(123)에 수용된 상태로 누설되지 않고, 수은 아말감(A)은 분기 연결관(133)에 수용된 상태로 누설되지 않는다.
특히, 분기 연결관(133)의 내주면에는 분기 몸체관(131)에 인접하도록 분기 볼록부(123a)가 형성된다. 분기 볼록부(123a)는 분기 연결관(123)의 내주면에 볼록하게 형성된다. 수은 아말감(A)이 분기 연결관(133)의 제 1 종단부에 수용된 경우, 분기 볼록부(123a)는 분기 연결관(133)의 제 1 종단면과 분기 몸체관(131) 사이에 형성되고, 수은 아말감(A)은 분기 볼록부(123a)와 분기 연결관(133)의 제 1 종단면 사이에 위치된다.
분기 연결관(133)에서 분기 볼록부(123a)가 형성된 부분의 내경은 가장 작으면서 수은 아말감(A)의 크기보다 작다. 수은 아말감(A)은 분기 볼록부(123a)에 의해 분기 연결관(133)에 수용된 상태로 유지되어 분기 몸체관(131) 및 발광관(101)으로 유도되지 않는다. 즉, 분기관(123), 특히 분기 연결관(133)은 발광관(121)과는 별도의 공간에 수은 아말감(A)을 수용하도록 한다.
비활성 기체는 발광관(121)의 내부로부터 분기 몸체관(131) 및 분기 연결관(133)으로 유도되나, 수은 아말감(A)과 반응하지 않는다. 한편, 방전 전극(122)에 전류가 인가되면, 수은 아말감(A)으로 인해 자외선이 발생된다.
한편, 발광관(121)의 내부를 진공 상태로 만들기 위하여 공기가 발광관(121)의 내부로부터 흡입되거나, 또는 비활성 기체가 발광관(121)의 내부에 주입될 때, 분기 연결관(133)의 제 1 종단부에 수은 아말감(A)이 수용되고, 분기 연결관(133)의 제 1 종단면은 폐쇄되고 분기 연결관(133)의 제 2 종단면은 개방된다. 공기가 분기 연결관(133)의 제 2 종단면을 통해 발광관(121)으로부터 흡입되어 발광관(121)의 내부를 진공 상태에 이르도록 할 수 있다. 또한, 비활성 기체는 발광관(121)의 내부에 주입될 수 있다.
수은 아말감(A)은 공기의 흡입 및 비활성 기체의 주입에 영향을 받지 않으면서 분기 연결관(133)의 제 1 종단부에 위치될 수 있다. 이로 인해, 분기관(123)은 분기 몸체관(131) 및 분기 연결관(133)으로 이루어져, 수은 아말감(A)의 수용, 공기의 흡입 및 비활성 기체의 주입을 제공할 수 있다.
베이스(124)는 발광관(121)의 제 1 종단부에 연결된다. 이때, 분기관(123)은 발광관(121)의 길이방향으로 연장되는 형상으로 눕혀진 상태이다. 베이스(124)는 발광관(121)의 종단부 및 분기관(123)을 수용하여 보호한다. 또한, 방전 전극(122)은 베이스(124)에 연결되어, 베이스(124)를 통해 전원 장치와 연결되고, 전원 장치는 방전 전극(122)에 전류를 인가할 수 있다.
베이스(124)는 발광관(121)에 연결된 상태에서 반응조(101)의 상면에 위치되어 고정된다. 이때, 베이스(124)는 반응조(101)의 상면 상에 위치되기도 하고, 반응 공간(111)의 상면에 위치되기도 한다. 이로 인해, 발광관(121)은 반응 공간(111)에 삽입된 상태로 유지된다. 또한, 베이스(124)가 반응조(101)의 상면으로부터 분리되어 이격되면, 발광관(121)은 반응 공간(111)으로부터 분리될 수 있다. 이로 인해, 램프(102)는 용이하게 보수될 수 있다.
또한, 수은 아말감(A)은 고체 상태로 이루어지고, 분기관(123)에 의해 발광관(121)과는 별도로 수용된다. 이로 인해, 발광관(101)이 파손되더라도, 수은 아말감(A)은 외부로 누설되지 않아, 오염을 방지할 수 있다.
또한, 베이스(124)와 발광관(121) 사이에는 밀폐링(125)이 설치될 수 있다. 이로 인해, 발광관(121)이 반응 공간(111)에 삽입된 상태에서, 밀폐링(125)은 물이 베이스(124)와 발광관(121) 사이로 유입되는 것을 방지하여, 발광관(121)으로 물의 유입을 방지한다.
도 5는 도 2에 도시된 램프(102)의 제조 방법을 도시하는 도면들이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 램프(102)는 하기와 같이 제조된다.
우선, 방전 전극(122)이 발광관(121)의 제 1 종단면에 삽입되고, 발광관(121)의 양 종단면은 밀폐되는 단계(S101)가 이루어진다(도 5(a) 참조). 이때, 방전 전극(122)의 일부(예를 들어, 필라멘트 부분 등)는 발광관(121)의 내부에 위치되고 방전 전극(122)의 나머지 일부(예를 들어, 단자 부분 등)는 발광관(121)의 외부에 위치된다. 또한, 방전 전극(122)은 발광관(121)에 고정된 상태로 유지된다. 발광관(121)의 내부는 밀폐된 상태이다.
한편, S101 단계에서 방전 전극(122)은 발광관(121)의 제 2 종단면에 삽입되기도 하고, 발광관(121)의 양 종단면 모두에 삽입되기도 한다.
이어서, 분기관(123)이 발광관(121)의 제 1 종단부의 외주면에 설치되는 단계(S102)가 이루어진다(도 5(b) 참조). S102 단계에서, 발광관(121)이 수평방향으로 위치되고, 분기관(123)은 방전 전극(122)에 인접하면서 발광관(121)의 하측에 위치되도록 발광관(121)에 설치되어, 발광관(121)의 내부에 연결된다. 또한, 분기관(123)의 내주면에는 발광관(121)에 인접하도록 분기 볼록부(123a)가 형성된다.
한편, S101 단계에서, 분기관(123)은 발광관(121)의 제 1 종단부의 외주면에 설치되기도 하고, 발광관(121)의 양 종단부의 외주면 모두에 설치되기도 한다.
이어서, 수은 아말감(A)이 분기관(123)에 삽입되고, 분기관(123)의 종단면이 폐쇄되는 단계(S103)가 이루어진다(도 5(c) 참조). S103 단계에서, 분기관(123)의 내부는 수은 아말감(A)을 수용하면서 발광관(121)의 내부에 연결된다. 이때, 수은 아말감(A)은 분기 볼록부(123a)에 의해 발광관(121)의 내부로 유도되지 않는다.
이어서, 공기가 발광관(121)으로부터 흡입되어 배출되고 비활성 기체가 발광관(121)에 주입되는 단계(S104)가 이루어진다(도 5(d) 참조). S104 단계에서, 발광관(121)은 공기의 흡입 및 배출을 통해 진공 상태에 이르게 되고, 진공 상태에서 비활성 기체의 주입이 이루어진다. 이로 인해, S104 단계를 통해 발광관(121)은 비활성 기체로 채워진다.
S104 단계에서, 배기관(120)이 발광관(121)의 외주면에 설치되어 발광관(121)의 내부에 연결된 상태이다. 이때, 배기관(120)은 분기관(123)의 반대편에 위치되어 분기관(123)의 상측에 위치된다. S014 단계는 배기관(120)을 통해 이루어진다.
이어서, 베이스(124)가 발광관(121)의 제 1 종단부에 연결되는 단계(S105)가 이루어진다(도 5(e) 참조). S105 단계에서, 배기관(120)은 발광관(121)으로부터 분리되고, 발광관(121) 및 분기관(123)은 폐쇄된다. 또한, 분기관(123)은 발광관(121)의 길이방향으로 연장되는 형상으로 눕혀진 상태이다. S105 단계를 통해 베이스(124)는 발광관(121)의 종단부 및 분기관(123)을 수용하여 보호하고, 램프(102)는 완성되며, 베이스(124)는 방전 전극(122)에 연결된다. 전원 장치는 베이스(124)를 통해 방전 전극(122)에 연결되어 전류를 공급할 수 있다.
한편, 본 실시예의 램프(102)의 제조 방법의 S102 단계에서 도 3에 도시된 분기 몸체관(131) 및 연결 몸체관(133)으로 이루어진 변형된 분기관(123)이 설치되면, 이어지는 단계들이 다소 상이하게 이루어질 수 있다.
S102 단계에서, 분기관(123)의 분기 몸체관(131)이 발광관(121)의 외주면에 연결되어 발광관(121)의 내부에 연결되고, 분기 연결관(133)의 외주면은 분기 몸체관(131)과 연결된다. 또한, 분기 연결관(133)의 내주면에는 분기 몸체관(131)에 인접하도록 분기 볼록부(123a)가 형성된다.
S103 단계에서, 수은 아말감(A)이 분기 연결관(133)의 제 1 종단부에 삽입되어 위치되고, 분기 연결관(133)의 제 1 종단면이 폐쇄된다. 이때, 수은 아말감(A)은 분기 볼록부(123a)와 분기 연결관(133)의 제 1 종단면 사이에 위치된다. 분기 연결관(133)은 수은 아말감(A)을 수용하면서 분기 몸체관(131) 및 발광관(121)의 내부에 연결된다.
S104 단계는 배기관(120) 없이 분기관(123)을 통해 이루어진다. 분기 연결관(133)의 제 2 종단면을 통해 공기가 발광관(121)으로부터 흡입되어 배출된다. 이때, 공기는 발광관(121)으로부터 분기 몸체관(131) 및 분기 연결관(133)의 제 2 종단부를 통해 배출된다. 이로 인해, 발광관(121) 및 분기관(123)은 진공 상태에 이르게 된다.
발광관(121)이 진공 상태일 때, 비활성 기체는 분기 연결관(133)의 제 2 종단면을 통해 분기 연결관(133)의 제 2 종단부, 분기 몸체관(131) 및 발광관(121)으로 유도되어 채워진다. 비활성 기체의 주입이 완료되면 분기 연결관(133)의 제 2 종단면은 폐쇄되고, 비활성 기체는 발광관(121) 및 분기관(123)으로부터 누설되지 않는다.
S105 단계에서, 분기관(123)이 발광관(121)의 길이방향으로 연장되는 형상으로 눕혀질 때, 분기 몸체관(131) 및 분기 연결관(133)은 발광관(121)에 근접하도록 위치된다.
상기와 같은 램프(102)의 제조 방법은 분기관(123)을 발광관(121)에 연결하고, 분기관(123)에 수은 아말감을 수용한다. 발광관(121)이 진공 상태에 이르게 되고, 비활성 기체가 발광관(121)에 주입될 때, 수은 아말감(A)은 발광관(121)에 유도되지 않는다. 이로 인해, 램프(102)의 제조 방법은 비활성 기체 및 수은 아말감(A)을 연결된 상태의 별도의 공간으로 램프(102)에 제공하여, 수은 아말감(A)에 노출되지 않은 상태에서 안전하게 램프(102)를 제조할 수 있다.
한편, 램프(102)에 제공된 오존은 물의 오염물질과 반응하여 오염물질을 산화 처리하고, 오염물질과 반응하지 않는 일부는 물에서 산소로 전이되어 용존 산소를 증가시킨다. 또한, 최종적으로 남은 오존은 배오존으로서 반응 공간(111)으로부터 배출된다. 배오존의 배출을 위하여, 반응조(101)의 상부에는 오존 배출구(119)가 형성된다.
오존 배출구(119)는 반응 공간(111)에 연결되되, 유출구(115)보다 상측에 위치된다. 이러한 오존 배출구(119)는 배오존 처리 장치에 연결되거나, 오존을 필요로 하는 별도의 공정에 공급되어 이용되도록 한다.
본 실시예의 고도산화처리 장치(100)는 반응조(101)의 반응 공간(111)에 유입된 물에 램프(102)에 의한 자외선 및 오존을 제공하여 물에 포함된 오염물질을 산화처리하고, 반응조(101)의 반응 공간(111)으로부터 산화처리된 물을 유출한다. 이로 인해, 고도산화처리 공정을 통해 물이 정화될 수 있다.
특히, 램프(102)는 발광관(121)에 분기된 형태로 연결된 분기관(123)을 갖고, 수은 아말감을 분기관(123)에 수용하여 자외선을 발생시키는 데에 이용한다. 램프(102)의 본체인 발광관(121)이 파손되더라도, 수은 아말감은 반응 공간(111)으로 유도되지 않는다. 이로 인해, 본 실시예의 고도산화처리 장치(100)는 자외선 발생에 이용되는 수은 아말감으로 인한 오염을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예의 고도산화처리 장치(100)는 전원 공급원(103)을 더 포함하기도 한다.
전원 공급원(103)은 전기 에너지를 저장하고, 램프(102)에 연결되어 램프(102)에 전류를 공급한다. 이로 인해, 램프(102)는 자외선 및 오존을 반응조(101)의 반응 공간(111)에 제공할 수 있다.
한편, 전원 공급원(103)은 태양광 패널로 이루어지기도 한다. 전원 공급원(103)은 태양광을 흡수하여 전기 에너지로 변환하여 저장한다. 이때, 전원 공급원(103)는 반응조(101)의 상측에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 전원 공급원(103)은 반응조(101)의 상면에 위치될 수도 있고, 반응조(101)의 상면으로부터 이격된 상태로 위치될 수 있다. 이로 인해, 전원 공급원(103)은 물과 접촉되지 않으면서 태양에 노출될 수도 있다.
또한, 본 실시예의 반응조(101)는 다양한 형상, 예를 들어, 정육면체, 직육면체, 원기둥 형상으로 이루어지고, 수중 또는 수로 상에 위치되기도 한다. 수중 또는 수로 상에 위치될 때, 반응조(101)는 수직 방향 또는 수평 방향 등 다양한 방향으로 위치될 수도 있다.
한편, 본 실시예와 같이 유입구(113) 및 유출구(115)는 반응조(101)의 상부에 위치된 경우, 반응조(101)는 수평 방향으로 위치되는 것이 바람직하고, 다른 반응조와 연결될 수도 있다. 이때, 반응조(101)는 다른 반응조와 병렬 연결되어, 물의 처리 용량 및 반응 시간이 용이하게 조절될 수 있다.
유입구(113) 및 유출구(115)의 위치는 상기와 같이 한정되지 않고 원활하게 물의 유입 및 유출이 이루어지기만 한다면 다양한 위치에 위치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 고도산화 처리 장치(200)를 도시하는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 고도산화 처리 장치(200)는 반응조(201), 램프(202) 및 전원 공급원(203)을 포함하여, 반응조(201)로 유입된 유체 특히, 물에 램프(202)를 이용하여 자외선 및 오존을 방사하여, 물에 포함된 오염물질(예를 들어, 유기물, 독성 물질 등)을 산화 처리함으로써 물을 정화한다.
본 실시예의 램프(202) 및 전원 공급원(203)은 제 1 실시예의 램프(102) 및 전원 공급원(103)과 실질적으로 동일하기에, 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예는 제 1 실시예의 반응조(101)와는 다소 상이한 반응조(201)를 중심으로 설명하고자 한다.
반응조(201)에는 물이 유입되고, 유출된다. 이때, 유입되는 물은 정화되지 않은 상태이고, 유출되는 물은 정화된 상태이다. 이러한 반응조(201)는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 이루어진다. 또한, 반응조(201)는 반응 공간(211), 유입구(213), 유출구(215), 배플(217) 및 오존 배출구(219)를 포함한다.
반응 공간(211)은 반응조(201)의 내부에 밀폐된 형태로 형성된다. 반응 공간(211)은 반응조(201)의 형상에 상응하는 형상으로 이루어진다.
또한, 반응 공간(211)의 내측면은 폴리싱(polishing) 처리된다. 램프(202)에 의해 반응 공간(211)에 제공된 자외선 및 오존은 반응 공간(211)의 내측면에 도달한 이후에 반사되어 반응 공간(211)의 물을 향하도록 유도된다. 이로 인해, 자외선 및 오존은 물을 향하도록 지속적으로 유도되어, 물과 지속적으로 반응할 수 있다. 즉, 물은 원활하게 정화될 수 있다.
유입구(213)는 반응조(201)의 하부 일측면에 형성되어 반응 공간(211)에 연결된다. 물은 유입구(213)를 통해 반응 공간(211)으로 유입된다.
유출구(215)는 유입구(213)의 반대편에 위치되도록 반응조(201)의 상부 타측면에 형성되어 반응 공간(211)에 연결된다. 물은 유출구(215)를 통해 반응 공간(211)으로부터 유출된다.
본 실시예의 유출구(215)는 유입구(213)보다 상측에 위치된다. 이로 인해, 물은 유입구(213)를 통해 반응 공간(211)에 유입되어, 반응 공간(211)의 하부부터 순차적으로 채워져 유출구(215)를 통해 유출된다. 반응 공간(211)에 유입된 물은 유출구(215)의 위치에 대응되는 수위 이하로 유지될 수 있다. 또한, 물은 유입구(213)를 통해 반응 공간(211)에 유입되어 즉시 유출구(215)를 통해 반응 공간(211)으로부터 유출되지 않는다. 이로 인해, 물은 램프(202)에 의한 자외선 및 오존에 충분히 반응한 이후에 반응 공간(211)으로부터 유출될 수 있다.
배플(217)은 반응 공간(211)의 내부에 위치된다. 이때, 배플(217)은 유입구(213)에 인접하면서 유입구(213)와 마주하도록 위치되며, 반응 공간(211)의 내측면으로부터 연장되어 반응 공간(211)의 하면을 향하도록 구부러진다. 물이 유입구(213)를 통해 반응 공간(211)에 유입될 때, 물은 배플(217)과 접촉된 이후에, 반응 공간(211)의 상면이 아닌 반응 공간(211)의 하면을 향하여 유도된다. 물이 유입구(213)를 통해 지속적으로 반응 공간(211)에 유입됨으로써, 물은 반응 공간(211)의 하면과 배플(217)의 하단 사이를 통과하여 반응 공간(211)에 점차 채워져 유출구(215)를 통해 유출될 수 있다.
오존 배출구(219)는 반응조(201)의 상부에 형성되어, 반응 공간(211)에 연결된다. 이때, 오존 배출구(219)는 유출구(215)보다 상측에 위치된다. 램프(202)에 의해 발생된 오존 중 오염물질과 반응하지 않고 물에서 산소로 전이되지 않는 오존인 배오존은 오존 배출구(219)를 통해 반응 공간(211)으로부터 유출된다.
이러한 오존 배출구(219)는 배오존 처리 장치에 연결되거나, 오존을 필요로 하는 별도의 공정에 공급되어 이용되도록 한다.
한편, 본 실시예와 같이 유출구(215)가 유입구(213)보다 상측에 위치되는 경우, 반응조(201)는 수직 방향으로 위치되는 것이 바람직하고, 다른 반응조(201)와 연결될 수도 있다. 이때, 반응조(201)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있으나, 용이하게 제조할 수 있도록 원기둥 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 고도산화 처리 장치(300)를 도시하는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 고도산화 처리 장치(300)는 반응조(301), 램프(302), 전원 공급원(303) 및 펌프(304)를 포함하여, 반응조(301)로 유입된 유체 특히, 물에 램프(302)를 이용하여 자외선 및 오존을 방사하여, 물에 포함된 오염물질(예를 들어, 유기물, 독성 물질 등)을 산화 처리함으로써 물을 정화한다.
본 실시예의 램프(302) 및 전원 공급원(303)은 제 1 실시예의 램프(102) 및 전원 공급원(103)과 실질적으로 동일하기에, 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예는 제 1 실시예의 반응조(101) 및 제 2 실시예의 반응조(201)와는 다소 상이한 반응조(301), 및 제 1 및 제 2 실시예에는 개시되지 않는 펌프(304)를 중심으로 설명하고자 한다.
반응조(301)에는 물이 유입되고, 유출된다. 이때, 유입되는 물은 정화되지 않은 상태이고, 유출되는 물은 정화된 상태이다. 이러한 반응조(301)는 스테인리스 스틸(stainless steel)로 이루어진다. 또한, 반응조(301)는 반응 공간(311), 유입구(313), 유출구(315a, 315b), 스크린(317) 및 부유체(319)를 포함한다.
반응 공간(311)은 반응조(301)의 내부에 밀폐된 형태로 형성된다. 반응 공간(311)은 반응조(301)의 형상에 상응하는 형상으로 이루어진다.
또한, 반응 공간(311)의 내측면은 폴리싱(polishing) 처리된다. 본 실시예의 램프(302)는 반응 공간(311)에 수용된다. 램프(302)에 의해 반응 공간(311)에 제공된 자외선 및 오존은 반응 공간(311)의 내측면에 도달한 이후에 반사되어 반응 공간(311)의 물을 향하도록 유도된다. 이로 인해, 자외선 및 오존은 물을 향하도록 지속적으로 유도되어, 물과 지속적으로 반응할 수 있다. 즉, 물은 원활하게 정화될 수 있다.
유입구(313)는 반응조(301)의 하면에 형성되어 반응 공간(311)에 연결된다. 물은 유입구(313)를 통해 반응 공간(311)으로 유입된다. 이때, 유입구(313)는 반응 공간(311)의 횡단면에 상응하는 크기를 가질 수 있다.
유출구(315a, 315b)는 반응조(301)의 유입구(313)보다 상측에 형성된다. 또한, 유출구(315a, 315b)는 제 1 유출구(315a) 및 제 2 유출구(315b)로 이루어진다.
제 1 유출구(315a)는 반응조(301)의 측면에 형성되어 반응 공간(311)에 연결된다. 제 2 유출구(315b)는 반응조(301)의 상면에 형성되어 반응 공간(311)에 연결된다. 이때, 제 2 유출구(315b)는 유입구(313)에 상응하는 크기로 이루어질 수 있다.
또한, 램프(302)가 반응 공간(311)에 수용되는 데, 제 1 유출구(315a) 및 제 2 유출구(315b)는 램프(302)보다 상측에 형성되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 물은 램프(302)로부터 제공되는 자외선 및 오존과 반응된 이후에 유출구(315a, 315b)를 통해 유출될 수 있다.
스크린(317)은 유입구(313)에 대응하도록 반응조(301)에 설치된다. 물이 유입구(313)를 통해 반응 공간(311)으로 유입될 때, 물에 포함된 이물질의 일부는 스크린(317)에 의해 여과된다. 이로 인해, 이물질의 일부는 반응 공간(311)으로 유입되지 않는다.
부유체(319)는 반응조(301)의 상부에 위치되어, 반응조(301)를 물 위에 부유한 상태로 유지할 수 있다. 이때, 부유체(319)는 반응조(301)의 상부를 둘러싼다. 또한, 전원 공급원(303)은 부유체(319)의 상면에 위치되어, 램프(302) 및 구체적으로 후술될 펌프(304)에 연결된다.
상기와 같은 부유체(319)로 인해, 본 실시예의 고도산화처리 장치(300)는 연못, 저수지, 댐 등과 같은 호소에 설치될 수 있다. 반응조(301)는 부유체(319)에 의해 물 위에 부유한다. 이때, 물 속에 수중 생물이 존재하는 경우, 수중 생물은 스크린(317)에 의해 유입구(313)를 통과하지 못하고, 반응 공간(311)으로 유입되지 않는다. 또한, 유출구(315a, 315b)로 인해, 반응 공간(311)에 제공되는 자외선의 누설이 감소될 수 있어, 자외선으로부터 수중 생물은 보호될 수 있다.
펌프(304)는 반응조(301)의 반응 공간(311)에 수용된다. 펌프(304)가 작동할 때, 물은 유입구(313)를 통해 반응 공간(311)에 유입되고, 제 1 유출구(315a) 및 제 2 유출구(315b) 중 적어도 하나를 통해 유출될 수 있다. 부유체(319)가 물 위에서 부유할 때, 물은 펌프(304)에 의해 반응 공간(311)에 대하여 순환된다. 즉, 물은 지속적으로 펌프(304)에 의해 유입구(313)를 통해 반응 공간(311)에 유입되고, 반응 공간(311)에서 램프(302)에 의한 자외선 및 오존과 반응하여 정화되며 유출구(315a, 315b)를 통해 반응 공간(311)으로부터 유출된다. 또한, 펌프(304)는 반응 공간(311)에 유입되는 물의 양을 조절할 수 있다.
본 실시예에서, 펌프(304)는 램프(302)의 하측에 위치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고 램프(302)의 상측에 위치될 수도 있다. 펌프(304)는 램프(302)와 함께 반응조(301)의 유입구(313)와 유출구(315a, 315b) 사이의 반응 공간(311)에 위치되고, 램프(302)의 하측에 위치되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 램프(302)로부터 발생되는 자외선으로부터 수중 생물은 보호될 수 있다.
또한, 본 실시예의 고도산화처리 장치(300)는 물 위에 부유한 상태로 물을 순환시키면서 정화시키는 데에 이용될 수 있다. 이러한 고도산화처리 장치(300)는 물 위에서 자유롭게 이동가능하기에, 넓은 지역에 적용될 수 있고, 조형물과 조합하여 사용가능하다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.
100, 200, 300: 고도산화처리 장치
101, 201, 301: 반응조
102, 202, 302: 램프
103, 203, 303: 전원 공급원
304: 펌프

Claims (14)

  1. 내부에 밀폐되도록 형성된 반응 공간, 물이 반응 공간으로 유입되는 유입구, 및 물이 반응 공간으로부터 유출되는 유출구를 갖는 반응조; 및
    적어도 일부가 반응 공간에 삽입되어, 자외선 및 오존을 발생시켜 반응 공간에 제공하는 램프를 포함하되,
    램프에 의한 자외선 및 오존은 반응 공간에 유입된 물의 오염물질을 산화 분해하고,
    램프는,
    투명한 관 형상으로 이루어지되, 진공 상태의 내부에 비활성기체가 채워지고, 양 종단면이 밀폐되며, 반응조의 상면을 통해 적어도 일부가 반응 공간에 삽입되어 수직방향으로 위치되는 발광관;
    발광관의 적어도 하나의 종단면에 삽입되는 방전 전극;
    발광관의 내부에 연결되도록 발광관의 적어도 하나의 종단부의 외주면에 설치되고, 고체 상태의 수은 아말감을 수용하는 분기관; 및
    분기관을 덮도록 발광관의 적어도 하나의 종단부에 연결되어, 방전 전극과 연결되는 베이스를 포함하되,
    전류가 방전 전극에 인가될 때, 자외선이 발광관의 내부에서 방사되어 발광관을 투과하고, 오존을 생성하고,
    분기관은,
    관 형상으로 이루어지고, 발광관의 내부에 연결되도록 발광관의 적어도 하나의 종단부의 외주면에 설치되는 분기 몸체관; 및
    관 형상으로 이루어지고, 분기 몸체관의 내부에 연결되도록 분기 몸체관과 직교하며, 수은 아말감이 수용되는 분기 연결관을 포함하되,
    분기 연결관의 제 1 종단면은 폐쇄되며, 분기 연결관의 내주면에는 분기 볼록부가 분기 연결관의 제 1 종단면과 분기 몸체관 사이에 볼록하게 형성되고,
    수은 아말감은 분기 연결관의 제 1 종단면과 분기 볼록부 사이의 분기 연결관에 수용되고, 분기 연결관의 제 2 종단면을 통해 발광관 내부의 공기를 배출시켜 발광관을 진공 상태로 만들며,
    수은 아말감은 제 2 종단면을 통해 발광관 내부의 공기를 배출시킬 때, 분기 볼록부에 의해 분기 몸체관 및 분기 연결관의 제 2 종단면으로 이동되지 않는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 반응조는,
    반응 공간의 내부에 유입구에 마주하도록 위치되고, 유입구를 통해 반응 공간에 유입된 물을 반응 공간의 하면을 향하도록 유도하는 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    반응 공간의 내측면은 폴리싱 처리되어 자외선 및 오존을 반사시키는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    유입구 및 유출구는 상호 간에 마주하도록 반응조의 상부에 형성되거나, 유출구는 유입구보다 상측에 위치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    반응조의 상부에는 반응 공간에 연결되어 오존을 유출하는 오존 배출구가 형성되되,
    오존 배출구는 유출구보다 상측에 형성되는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 반응조는,
    유입구에 대응하도록 반응조에 설치되고, 반응 공간을 향하도록 유입구에 유도되는 물의 이물질을 여과하는 스크린을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 반응조는,
    반응조의 상부에 설치되어, 반응조를 물 위 상에 부유시키는 부유체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    유입구는 반응조의 하면에 형성되고,
    유출구는 유입구의 상측에 위치되도록 반응조에 형성되며,
    고도산화처리 장치는,
    반응조의 반응 공간에 수용되어, 물을 유입구를 통해 반응 공간에 유입하고, 유출구를 통해 반응 공간으로부터 유출시키는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 고도산화처리 장치는,
    부유체의 상면에 설치되고 전기 에너지를 저장하며, 램프 및 펌프에 연결되어 전류를 인가하는 전원 공급원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    전원 공급원은 태양광을 흡수하여 전기 에너지로 변환하여 저장하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    분기관이 발광관의 길이방향으로 연장되는 형상으로 눕혀진 상태에서, 베이스는 발광관의 종단부를 수용하는 것을 특징으로 하는 고도산화처리 장치.
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