KR101942369B1

KR101942369B1 - 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치

Info

Publication number: KR101942369B1
Application number: KR1020170073450A
Authority: KR
Inventors: 이민기; 박준형
Original assignee: 자원전자 주식회사
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2019-01-25
Also published as: KR20180135381A

Abstract

본 발명은 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)과, 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(22,23)과, 전극(22,23)과 연결되어서 전원을 공급하는 전원부(21)를 포함하는 플라즈마 발생수단(20)을 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 전원부(21)에서 출력되는 전력값을 제어하기 위해서, 전원부(21)에 구비된 전원구동회로(21a)로 전력량 제어신호를 출력하는 전력량 제어부(110)와, 상기 전력량 제어부(110)에서 출력되는 전력량 제어신호의 동작 모드를 설정하는 모드 설정부(120)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면, 오존의 생성량을 제어할 수 있는 이점이 있다.

Description

오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치{PLASMA ADVANCED WATER TREATMENT APPARATUS BEING ABLE TO CONTROL A OZONE PRODUCT QUANTITY}

본 발명은 플라즈마 고도수처리 장치에 관한 것으로, 특히 오존 생성량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 오존 생성량 제어 기능이 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.

즉, 종래의 플라즈마 고도수처리 장치는 오존생성량을 제어할 수 있는 기술이 개발되지 않아서 오존 생성량을 정밀하게 제어하지 못하는 기술적 한계가 있었다.

문헌1: 등록특허 제10-1157122호(공고일: 2012년 06월 22일) 문헌2: 등록특허 제10-1670081호(공고일: 2016년 10월 27일)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 목적은,

첫째, 오존의 생성량을 제어할 수 있도록 하고, 그리하여 과다 생성되는 오존량을 막을 수 있어서 환경 오염을 예방할 수 있도록 하며,

둘째, 오존의 생성량 제어 방식을 리니어 제어 방식과 타임 쉐어링 제어 방식의 2 가지 모드로 제어할 수 있도록 하고, 그리하여 수처리 환경에 맞는 오존 생성을 할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 오존 생성량 제어 기능이 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 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 제1, 2 소통로에 각각 배열된 전극과, 상기 전극과 연결되어서 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 플라즈마 발생수단을 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서,

상기 전원부에서 출력되는 전력값을 제어하기 위해서, 상기 전원부에 구비된 전원구동회로로 전력량 제어신호를 출력하는 전력량 제어부와,

상기 전력량 제어부에서 출력되는 전력량 제어신호의 동작 모드를 설정하는 모드 설정부가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 오존의 생성량을 제어할 수 있고, 그 결과 과다 생성되는 오존량을 막을 수 있어서 환경 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 오존의 생성량 제어 방식을 리니어 제어 방식과 타임 쉐어링 제어 방식의 2 가지 모드로 제어할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 수처리 환경에 맞는 오존 생성을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 ㅊ의 구성도이다.
도 2는 도 1에서 모드 설정부(120)의 상세 블록 구성도이다.

다음은 본 발명인 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치는, 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)과 플라즈마 발생수단(20)을 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 전력량 제어부(110)와 모드 설정부(120)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)은 수원(미도시)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 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(미도시)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 구성된다.

상기 플라즈마 발생수단(20)은 상기 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(22,23)과, 상기 전극(22,23)과 연결되어서 전원을 공급하는 전원부(21)를 포함하여 구성된다.

상기 전력량 제어부(110)는 전원부(21)에서 출력되는 전력값을 제어하기 위해서, 상기 전원부(21)에 구비된 전원구동회로(21a)로 전력량 제어신호를 출력하는

상기 모드 설정부(120)는 전력량 제어부(110)에서 출력되는 전력량 제어신호의 동작 모드를 설정하는 구성이다.

상기 전원구동회로(21a)는 전원부(21)의 내부에 구비되어서 고압의 교류전압을 발생시키기 위한 구성으로서 예컨대 인버터로서 구성될 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 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 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 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 수원은 예컨대 상수원, 수돗물, 오폐수처리시설, 호소, 하천, 호수 등이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)에서 생성되는 오존량에 일대일로 매칭되어서 출력 전력량이 테이블값으로 저장되어 있는 오존량 저장부(130)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 오존량 저장부(130)는 예컨대 하기 표1과 같은 테이블값으로 저장될 수 있을 것이다.

전력량(Watt)	오존생성량(gram/hour)
90	10
100	20
110	30
120	40

본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 모드 설정부(120)에는, 리니어 모드 설정부(122)와, 타임 쉐어링(time sharing) 모드 설정부(124)가 구비되어 있으며, 상기 리니어 모드 설정부(122)로부터 리니어 모드 명령이 입력되면, 상기 전력량 제어부(110)는, 상기 오존량 저장부(130)에 기 저장되어 있는 테이블값을 읽어들여서 오존량에 해당하는 출력값을 읽어들이고, 이 출력값에 해당하는 전력량 제어신호를 생성하여서 전원구동회로(21a)로 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서, 상기 타임 쉐어링 모드 설정부(124)로부터 타임 쉐어링 명령이 입력되는 경우, 상기 전력량 제어부(110)는, 최소량의 오존을 생성하기 위해서 최소 오존생성량에 매칭되어서 기 설정되어 있는 최소 출력값을 출력하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면 gram 단위로 오존 생성량을 제어할 수 있는 이점이 있다.

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.

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
20 : 플라즈마 발생수단 21 : 전원부
21a : 전원구동회로 22,23 : 전극
110 : 전력량 제어부 120 : 모드 설정부
122 : 리니어 모드 124 : 타임 쉐어링 모드
130 : 오존 생성량 저장부

Claims

수원에서 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 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 기체공급원과 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 제1, 2 소통로(11A, 13A)에 각각 배열된 전극(22,23)과, 상기 전극(22,23)과 연결되어서 전원을 공급하는 전원부(21)를 포함하는 플라즈마 발생수단(20)을 포함하여 구성되는 플라즈마 고도수처리 장치에 있어서,
상기 전원부(21)에서 출력되는 전력값을 제어하기 위해서, 상기 전원부(21)에 구비된 전원구동회로(21a)로 전력량 제어신호를 출력하는 전력량 제어부(110)와,
상기 전력량 제어부(110)에서 출력되는 전력량 제어신호의 동작 모드를 설정하는 모드 설정부(120)와,
상기 플라즈마 고도수처리용 방전관(10)에서 생성되는 오존량에 일대일로 매칭되어서 출력 전력량이 테이블값으로 저장되어 있는 오존량 저장부(130)가 더 포함되어서 구성되고,
상기 모드 설정부(120)에는, 리니어 모드 설정부(122)와, 타임 쉐어링 모드 설정부(124)가 구비되어 있으며,
상기 리니어 모드 설정부(122)로부터 리니어 모드 명령이 입력되면, 상기 전력량 제어부(110)는, 상기 오존량 저장부(130)에 기 저장되어 있는 테이블값을 읽어들여서 오존량에 해당하는 출력값을 읽어들이고, 이 출력값에 해당하는 전력량 제어신호를 생성하여서 전원구동회로(21a)로 출력하며,
상기 타임 쉐어링 모드 설정부(124)로부터 타임 쉐어링 명령이 입력되는 경우, 상기 전력량 제어부(110)는, 최소량의 오존을 생성하기 위해서 최소 오존생성량에 매칭되어서 기 설정되어 있는 최소 출력값을 출력하는 것을 특징으로 하는 오존 생성량 제어 기능이 구비된 플라즈마 고도수처리 장치.
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