KR102002781B1

KR102002781B1 - 플라즈마 오존 살균장치

Info

Publication number: KR102002781B1
Application number: KR1020170054414A
Authority: KR
Inventors: 박태섭
Original assignee: (주)진진이앤티
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2019-07-23
Also published as: KR20180120452A

Abstract

본 발명은 플라즈마 오존 살균장치에 관한 것으로서, 플라즈마 현상으로부터 오존 기체를 생성하는 오존 발생기와, 오존 기체와 물을 혼합하여 OH 라디칼수를 생성하는 교반기를 포함하여 구성되어 오존 기체 및 OH 라디칼수를 살균대상에 공급하는 것을 특징으로 한다. 이때, 한 실시예에서 교반기는 굽어진 형태의 제1 통로 및 제2 통로를 구비하여, 한 방향으로부터 유입된 오존 기체와 물이 제1 통로 및 제2 통로를 통과하며 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 다른 한 실시예에서 교반기는 제1 탱크 내부에 형성된 제2 탱크를 구비하고 제2 탱크 내부로 서로 다른 방향에서 물과 오존 기체를 각각 유입시켜, 제2 탱크 내부에서 와류 현상에 의해 물과 오존 기체가 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 플라즈마 현상을 이용하여 생성한 오존을 기체 형태로 배출하거나 이를 물에 녹여 OH 라디칼수 형태로 배출함으로써 살균대상에 적절하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

플라즈마 오존 살균장치{PLASMA OZONE STERILIZER}

본 발명은 플라즈마 오존 살균장치에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 플라즈마 오존 발생기를 이용하여 오존 기체 및 OH 라디칼수를 생성하여 대상을 살균하는 플라즈마 오존 살균장치에 관한 것이다.

OH Radical(OH 라디칼: 수산기)이란, 높고 강력한 에너지를 가하면 제4의 물질이라는 '플라즈마' 상태에서 생성되는 일종의 산소 음이온계 천연물질로 인체에 무해하며 산화력이 아주 뛰어나다. OH Radical의 산화력(살균, 소독, 분해하는 능력)은 불소(F) 다음으로 강력하고, 오존(O₃)과 염소(Cl₂)보다 강력하지만 불소, 염소, 오존처럼 인체에 독성이 있거나 유해한 물질이 아니다. 강력한 살균력을 가지며 오염물질과 반응 후 산소(O₂)와 물(H₂0)로 환원하여 인체에 무해하다. 오염물질을 살균, 소독하며 오존의 2000배, 태양 자외선보다 180배에 빠른 살균속도를 가지며, 공기와 물속의 오염물질에 직접관여하여 살균, 탈취, 분해하는 기능을 한다.

등록특허 제10-1036954호는 저전압 오존발생기 및 이를 활용한 오존살균장치를 개시한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 오존 발생기를 이용하여 살균작용을 할 수 있는 오존 기체와, 오존 기체를 이용한 OH 라디칼수를 생성하여 살균 대상을 효율적으로 살균하기 위한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치는 플라즈마 현상을 이용하여 오존을 생성하는 오존 발생기에서 발생된 기체를 배출하는 오존 기체 배출배관; 수 유입배관으로부터 물을 취수하고 상기 오존 기체와 상기 오존 발생기에서 발생한 오존 기체를 전달받아, 오존 기체와 물을 와류현상을 이용하여 교반하여 OH 라디칼수를 생성하는 교반기; 그리고, 상기 교반기에서 생성된 OH 라디칼수를 배출하는 OH 라디칼수 배출배관;을 포함하여 살균 대상을 오존 기체 및 OH 라디칼수로 살균하는 것을 특징으로 한다.

상기 오존 발생기와 상기 교반기 사이에 형성되어 상기 오존 기체가 상기 교반기에 유입되는 양을 조절하고, 상기 오존 기체 배출배관을 통해 배출하는 상기 오존 기체의 양을 조절하는 3-방향 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수 유입배관에서 취수되어 상기 교반기에 물을 유입하되, 외부로부터 전달받은 제어신호에 따라 개폐 제어되는 밸브를 구비하는 배관;을 더 포함함으로써 상기 교반기에 유입하는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반기는, 상기 오존 기체 및 상기 물을 유입받고, 상기 OH 라디칼수 배출배관과 연결되는 제1 하우징; 그리고 내부에 상기 OH 라디칼수 배출배관이 연장되어 위치하고, 상기 제1 하우징 내부 중 상기 OH 라디칼수 배출배관과 연결되는 일측에 부착되며, 외주연에 복수 개의 통공을 구비하여 상기 제1 하우징에 유입된 상기 오존 기체 및 상기 물을 내부로 유입받는 제2 하우징;을 포함하여, 상기 제1 하우징에 유입된 상기 오존 기체 및 상기 물이 상기 제2 하우징에 형성된 상기 복수 개의 통공을 통해 상기 제2 하우징 내부로 유입되고, 상기 OH 라디칼수 배출배관으로 흐르면서 교반되어 OH 라디칼수를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반기는, 상기 OH 라디칼수 배출배관에 연결되고, 제2 원통형 하우징에서 배출되는 유체를 상기 OH 라디칼수 배출배관으로 전달하는 제1 원통형 하우징; 그리고 상기 오존 기체 및 상기 물을 서로 다른 배관을 통해 유입받아 OH 라디칼수를 생성하고, 외주연에 복수 개의 통공을 구비하여 상기 OH 라디칼수를 상기 복수 개의 통공을 통해 상기 제1 원통형 하우징으로 배출하는 제2 원통형 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제2 원통형 하우징은 상기 오존 기체를 유입받는 배관을 상기 원통형 하우징의 일측에 연결하고, 상기 물을 유입받는 배관을 상기 원통형 하우징의 다른 일측에 연결하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 오존 기체를 유입받는 배관과 상기 물을 유입받는 배관의 직경은 상기 제2 원통형 하우징의 직경보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 오존 기체를 유입받는 배관과 상기 물을 유입받는 배관은 각각 밸브를 구비하고, 각각의 밸브는 외부로부터 전달받은 개폐 제어신호에 따라 개폐 제어되어 상기 제2 원통형 하우징 내부로 상기 오존 기체 또는 상기 물의 유입량 및 유입시기를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반기는 초음파 발생기를 더 포함하여 상기 교반기에서 와류현상을 통한 교반동작을 통해OH 라디칼수 생성하는 효율을 향상하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반기와 상기 OH 라디칼수 배출배관 사이에 형성되어 상기 OH 라디칼수를 저장하고, 배출배관을 포함하는 OH 라디칼수 저장탱크;를 더 포함하고, 상기 OH 라디칼수 저장탱크는 타이머를 포함하여, 상기 타이머에 설정된 시간에 도달하였을 때 상기 OH 라디칼수 저장탱크에서 저장하는 상기 OH 라디칼수를 상기 배출배관으로 배출하는 것을 특징으로 한다.

상기 OH 라디칼수 저장탱크에 형성된 상기 배출배관은 상기 수 유입배관 또는 물탱크에 연결되어, 상기 OH 라디칼수 저장탱크에서 설정된 시간 도달에 의해 배출되는 환원된 물을 재활용하는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징에 따르면, 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치는 플라즈마 오존 발생기를 이용하여 오존 기체를 생성하여 이를 살균대상에 공급할 수 있고, 생성된 오존 기체를 물에 녹여 OH 라디칼수로서 살균대상에 공급할 수 있어 살균대상을 효율적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.

이때, 교반기에서 오존 기체와 물을 배합하여 OH 라디칼수를 생성함에 있어서, 와류현상으로부터 오존 기체와 물이 균일하게 배합되므로 별도의 동력원을 필요로 하지 않고 OH 라디칼수를 생성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치의 교반기의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치의 교반기의 다른 한 예를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

먼저, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치에 대해서 자세하게 설명하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치는 플라즈마 오존 발생기(10), 오존 저장탱크(20), 3-방향 밸브(30), 오존 기체 배출배관(40), 수 유입배관(50), 벤츄리배관(43), 인입수 보충배관(42), 교반기(60), OH 라디칼수 저장탱크(70), 그리고 OH 라디칼수 배출배관(80)을 포함한다.

플라즈마 오존 발생기(10)는 플라즈마 현상을 이용하여 오존 기체를 생성하고, 오존 저장탱크(20)는 플라즈마 오존 발생기(10)에서 생성된 오존 기체를 저장한다.

플라즈마 오존 발생기(10)는 플라즈마 현상을 이용하여 오존 기체를 생성하는 장치로서, 종래에 공지된 기술이므로 본 명세서 상에서 자세하게 설명하지 않더라도 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.

3-방향 밸브(30)는 외부의 인가신호에 따라, 오존 저장탱크(20)에서 배출한 오존 기체를 오존 기체 배출배관(40) 또는 오존 기체 전달배관(41)으로 이동시킨다.

이때, 3-방향 밸브(3-way valve)(30)는 외부의 인가신호를 전기적으로 전달받아 개폐동작을 제어하는 밸브이다.

한 예에서, 3-방향 밸브(30)는 외부의 인가신호에 따라 오존 기체 배출배관(40)으로 향하는 밸브를 개폐하거나 또는 오존 기체 전달배관(41)으로 향하는 밸브를 개폐한다.

또는, 한 예에서, 3-방향 밸브(30)는 외부의 인가신호에 따라 오존 기체 배출배관(40)으로 향하는 밸브의 개폐시간 또는 오존 기체 전달배관(41)으로 향하는 밸브의 개폐시간을 제어한다.

오존 기체 배출배관(40)은 3-방향 밸브(30)의 개폐에 따라 오존 저장탱크(20)에 저장되어 있다가 오존 기체 배출배관(40)으로 유입된 오존 기체(O₃)를 배출한다.

한 예에서, 오존 기체 배출배관(40)은 살균 대상에 오존 기체를 배출하도록, 살균 대상으로 단부가 향하는 구조를 갖는 것이 좋다.

이때, 오존 기체 배출배관(40)을 통해 배출되는 오존 기체는 3-방향 밸브(30)의 개폐동작 및 개폐시간에 따라 특정 배출시점에 특정 배출량으로 배출되어 살균 대상을 살균 처리한다.

그리고, 오존 기체 전달배관(41)은 3-방향 밸브(30)의 개폐 동작에 따라 오존 저장탱크(20)에 저장되어 있던 오존 기체를 벤츄리배관(43) 방향으로 전달한다.

이때, 오존 기체 전달배관(41)은 오존 기체 배출배관(40)과 마찬가지로, 3-방향 밸브(30)의 개폐동작 및 개폐시간에 따라 특정 배출시점에 특정 배출량의 오존 기체를 전달시킨다.

수 유입배관(50)은 물을 공급하는 배관으로, 벤츄리배관(43) 및 인입수 보충배관(42)과 결합된다.

벤츄리배관(43)은 오존 기체 전달배관(41)과 수 유입배관(50)이 연결되는 부분에 형성되고, 그 내부가 좁아졌다가 넓어지는 구조로 형성됨에 따라, 오존 기체 전달배관(41)에서 교반기(60) 방향으로 전달되는 오존 기체의 전달 속도를 벤츄리 효과로 증가시킨다.

또한 이때, 벤츄리배관(43)은 인입수 보충배관(42)을 구비하여 수 유입배관(50)을 흐르는 물의 일부를 취수하여 교반기(60) 방향으로 전달한다.벤츄리배관(43)이 인입수 보충배관(42)을 구비하여 수 유입배관(50)을 흐르는 물을 교반기(60) 방향으로 전달함에 따라, OH 라디칼수 저장탱크(70)에 저장되는 OH 라디칼수의 살균농도를 조절할 수 있다.

벤츄리배관(43)에서 오존 기체와 물을 섞어 OH 라디칼수를 생성함에 있어서, 오존 기체와 물을 완전히 희석하기 위해 배오존 저감장치를 더 포함할 수 있다.

이때, 벤츄리배관(43)의 인입수 보충배관(42)에 밸브(421)를 더 구비하고, 해당 밸브(421)는 외부로부터 전달받은 개폐제어신호에 따라 개폐 제어되도록 하여 교반기(60)로 전달하는 물의 양을 조절할 수 있다.

오존 기체 전달배관(41)과 벤츄리배관(43)이 연결되는 구조에서, 체크밸브를 더 포함하여 구성될 수 있고, 체크밸브는 수 유입배관(50)을 흐르는 물의 역류를 방지하며, 수 유입배관(50)으로부터의 수 유입을 제어한다.

그리고, 교반기(60)는 한 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시한 구조로 형성될 수 있는데, 한 실시예에 따른 교반기를 도 2를 참고로 하여 자세히 설명하면, 교반기(60)는 제1 하우징(610) 내부에 제2 하우징(620)을 구비하는 구조를 갖는다.

좀더 자세하게는, 교반기(60)에는 오존 기체 전달배관(41)을 통해 전달된 오존 기체와, 수 유입배관(50) 및 벤츄리배관(43) 및 인입수 보충배관(42)을 통해 전달된 물이 유입되고, 교반기(60) 내부에서 교반되어, 균일하게 섞인 OH 라디칼수로서 배출된다.

이때, 교반기(60)의 일측에 연결된 제1 유입배관(61)을 통해 교반기(60)로 오존 기체 및 물이 유입됨에 따라 제1 유입배관(61)에 불균일한 OH 라디칼수가 유입되고, 교반기(60)의 다른 일측에 연결된 제1 배출배관(62)을 통해 교반기(60) 내부에서 교반되어 균일하게 섞인 OH 라디칼수가 배출된다.

교반기(60)의 제1 하우징(610) 및 제2 하우징(620) 구조를 좀더 자세하게 설명하면, 제1 하우징(610)은 제1 유입배관(61)과 직접 연결되어 제1 유입배관(61)을 통해 오존 기체 및 물을 유입받는다.

제1 하우징(610)은 제1 유입배관(61) 및 제1 배출배관(62)에 대해서만 관통되어 연결된 밀폐형 구조로 형성된다.

그리고, 제2 하우징(620)은 제1 하우징(610)의 내부 일측에 부착되는 구조로 형성된다.

이때, 제2 하우징(620)이 부착되는 제1 하우징(610)의 내부 일측은 제1 배출배관(62)에 연결되는 내부의 일측이고, 제2 하우징(620)은 측면에 복수 개의 통공(65)을 구비한다.

한 예에서, 제2 하우징(620)이 원통 형태를 갖는 경우 복수 개의 통공(65)은 원통 형상의 제2 하우징(620)의 외주연을 따라 형성될 수 있고, 다른 한 예로써, 제2 하우징(620)이 육면체 형태를 갖는 경우 복수 개의 통공(65)은 육면체로 형성된 제2 하우징(620)의 옆면들에 형성될 수 있다.

이처럼, 제2 하우징(620)의 측면에 형성되는 복수 개의 통공(65)은 제2 하우징(620)의 측면을 관통하도록 형성되되, 각 통공(65)의 직경은 제1 하우징(610) 내부에 유입된 유체가 제2 하우징(620) 내부로 유입될 수 있을 만큼의 길이로 형성되는 것이 좋다.

좀더 자세한 예에서, 복수 개의 통공(65)은 제1 하우징(610) 내부를 화살표 방향으로 흐르는 유체를 제2 하우징(620) 내부로 유입받기 위한 관통공으로서, 유체가 제2 하우징(620) 내부로 원활하게 유입될 수 있는 각도로 형성될 수 있다.

제2 하우징(620)은 복수 개의 통공(65)이 형성된 부분을 제외하고는 제1 하우징(610) 내부에서 밀폐된 구조를 갖는데, 이때, 제2 하우징(620)이 제1 하우징(610) 내부에 위치함에 있어서, 제2 하우징(620)은 제1 하우징(610)의 제1 유입배관(61) 쪽 내벽으로부터 이격되어 위치하는 구조를 갖는다.

그리고 이때, 복수 개의 통공(65)이 형성된 제2 하우징(620)의 외벽도 제1 하우징(610)의 내벽으로부터 이격되어 위치하는 구조를 갖는다.

이처럼, 제2 하우징(620)이 제1 하우징(610) 내부의 일측에 부착되어 형성되되, 나머지 부분들은 제1 하우징(610)으로부터 이격되도록 제1 하우징(610) 내부에 위치하는 구조를 가짐에 따라, 제1 하우징(610) 내부에서 제2 하우징(620) 사이에 형성된 부분에 유체가 화살표 방향을 따라 이동하는 구조를 갖게 된다.

그리고, 제1 하우징(610)에 연결되는 제1 배출배관(62)은 제2 하우징(620)의 내부까지 연장되는 구조로 형성될 수 있는데, 이때, 제1 배출배관(62)이 제2 하우징(620) 내부로 연장되는 구조를 가짐에 따라, 제2 하우징(620) 및 이의 내부에 형성된 제1 배출배관(62) 사이에 유체가 흐를 수 있는 유로가 형성된다.

이처럼, 도 2를 참고로 하는 구조를 갖는 교반기(60)의 한 실시예에서, 제1 하우징(610) 및 제2 하우징(620)의 구조에 따라, 오존 기체 전달배관(41)을 통해 전달되는 오존 기체와 수 유입배관(50)을 통해 전달되는 물은 제1 유입배관(61)을 통해 교반기(60)로 전달되어 교반기(60) 내부에서 제1 하우징(610) 및 제2 하우징(620) 내부를 순차적으로 흘러 제1 배출배관(62)을 통해 배출되게 된다.

제1 유입배관(61)을 통해 교반기(60)에 유입되어 교반기(60) 내부를 관통하여 제1 배출배관(62)으로 배출되는 유체의 흐름을 좀더 자세히 설명하면, 제1 유입배관(61)에 유입된 오존 기체 및 물(이하, ‘유체’라 함)은 화살표 방향을 따라 제1 하우징(610)의 내부로 이동하고, 제2 하우징(620)에 형성된 복수 개의 통공(65)을 통해 제2 하우징(620)의 내부로 흐르게 된다.

그런 다음, 제2 하우징(620)의 내부로 유입된 유체는 제2 하우징(620)의 내부로 연장된 제1 배출배관(62)의 외면과 제2 하우징(620)의 측면 사이에 형성된 유로를 통해 화살표 방향, 즉, 제1 유입배관(61) 방향으로 흐른다.

이때, 제2 하우징(620)의 내부에서 제1 유입배관(61) 방향으로 흐르는 유체는 제2 하우징(620)의 일측면에 가로막혀 방향을 틀어, 제1 배출배관(62)으로 흐르게 된다.

이처럼, 제1 하우징(610) 내부로 유입된 유체가 통공(65)을 통해 제2 하우징(620) 내부로 유입되고, 제2 하우징(620) 내부에 위치한 제1 배출배관(62)을 통해 배출되도록 유체가 이동하므로, 교반기(60) 내부에서 유체가 역순환을 반복하며 흐르면서 오존 기체 및 물이 균일하게 섞이게 된다.

교반기(60)가 이러한 구조를 가짐에 따라, 별도의 교반동작을 위한 구조를 구비하지 않더라도 오존 기체와 물을 효율적으로 교반하여 OH 라디칼수로 생성되면서 제1 배출배관(62)을 통해 배출할 수 있게 된다.

한 예에서, 교반기(60)의 제1 하우징(610) 내부에 제2 하우징(620)가 결합되되 탈부착되는 구조로 형성되고, 제1 하우징(610)과 제2 하우징(620)이 결합된 형태의 교반기(60)는 제1 배출배관(61)과 제2 배출배관(62)으로부터 탈부착되는 결합구조로 형성되어, 교반기(60)를 제1 배출배관(61) 및 제2 배출배관(62)으로부터 탈거하고 하우징들을 분리하여 내부 청소가 용이한 구조로 형성할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참고로 하여 다른 한 실시예의 교반기(60a)를 설명하면, 교반기(60a)는 도 3에 도시한 것처럼, 제2 유입배관(61a) 및 제3 유입배관(61b)을 구비하고 일측에 제2 배출배관(62a)을 구비한다.

이때, 제2 유입배관(61a) 및 제3 유입배관(61b)은 각각 오존 기체 전달배관(41)을 통해 전달되는 오존 기체 또는 수 유입배관(50)을 통해 흐르는 물을 유입받아 교반기(60a)로 전달한다.

한 예로써, 제2 유입배관(61a)은 오존 기체를 유입받고, 제3 유입배관(61b)은 물을 유입받는 것을 예로 들어 설명하면, 제2 유입배관(61a)을 통해 유입되는 오존 기체는 오존 기체 전달 배관(41)을 통해 전달된 오존 기체를 교반기(60a)의 제2 원통형 하우징(620a)으로 전달한다.

그리고 이때, 제2 유입배관(61a)은 제1 밸브(601)를 구비하고 있는데, 제1 밸브(601)는 외부로부터 인가받은 개폐신호에 따라 제2 유입배관(61a)을 따라 이동하는 오존 기체를 교반기(60a)로 전달하거나 또는 전달하지 않는다.

그리고, 제3 유입배관(61b)을 통해 유입되는 물은 수 유입배관(50)을 통해 유입되고 인입수 보충배관(42)에서 벤츄리배관(43)을 통해 바이패스된 물을 교반기(60a)의 제2 원통형 하우징(620a)으로 전달한다.

제3 유입배관(61b)은 제2 유입배관(61a)과 마찬가지로, 외부로부터 인가되는 신호에 따라 개폐 제어되는 제2 밸브(602)를 구비하여, 제3 유입배관(61b)을 따라 이동하는 물을 교반기(60a)로 전달하거나 또는 전달하지 않을 수 있다.

이처럼, 제2 및 제3 유입배관(61a, 61b)을 통해 오존 기체 또는 물이 교반기(60a) 내부로 유입되게 되고, 각각 외부로부터 전달받은 개폐 제어신호에 따라 전달물질(오존 기체 또는 물)의 전달을 제어하는 밸브를 구비함으로써, 교반기(60a) 내부로 전달할 전달물질의 양을 조절할 수 있다.

이때, 교반기(60a)의 내부 구조를 좀더 자세하게 설명하면, 교반기(60a)는 제1 원통형 하우징(610a)과 그 내부에 형성된 제2 원통형 하우징(620a)을 구비하는데, 제1 원통형 하우징(610a)의 직경은 제2 원통형 하우징(620a)의 직경보다 크게 형성되어, 제2 원통형 하우징(620a)이 제1 원통형 하우징(610a)의 내부에 위치하는 구조를 갖는다.

그리고 이때, 제1 원통형 하우징(610a)의 길이, 즉, 높이는 제2 원통형 하우징(620a)의 길이보다 길게 형성되어, 제2 원통형 하우징(620a)이 제1 원통형 하우징(610a)의 내부에 완전히 위치하는 구조를 가질 수 있다.

이처럼, 제1 원통형 하우징(610a)의 내부에 제2 원통형 하우징(620a)이 완전히 위치하는 구조를 가짐에 있어서, 제2 원통형 하우징(620a)의 외주면이 제1 원통형 하우징(610a)의 내부면에 닿지 않도록 이격되는 형태로서 제1 원통형 하우징(610a)의 내부에 위치한다.

이때, 제2 원통형 하우징(620a)의 직경은 제2 유입배관(61a) 및 제3 유입배관(61b)의 직경보다 크게 형성되어, 제2 및 제3 유입배관(61a, 61b)로부터 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입되는 오존 기체 또는 물(이하, ‘유체’라 함)이 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입되었을 때 제2 원통형 하우징(620a) 내부를 흐르며 효율적으로 교반될 수 있다.

그리고, 제2 원통형 하우징(620a)은 도 3에 도시한 것처럼, 외주연을 따라 복수 개의 통공(65a)을 형성하는데, 제2 원통형 하우징(620a)의 내부에 유입되어 교반된 유체가 복수 개의 통공(65a)을 따라 제2 원통형 하우징(620a)의 외부로 배출되어 제1 원통형 하우징(610a)과 제2 원통형 하우징(620a) 사이의 공간을 통해 제2 배출배관(62a)으로 배출되게 된다.

이때, 통공(65a)은 제2 원통형 하우징(620a) 내부에서 교반된 액체를 제2 원통형 하우징(620a)의 외부로 배출하기 위한 관통공으로서, 제2 원통형 하우징(620a)의 외주연에 복수 개 형성될 수 있으며, 통공(65a)의 직경은 제2 원통형 하우징(620a) 내부에 위치하는 유체를 배출할 수 있을 정도로 형성되는 것이 좋으며 이를 한정하지는 않는다.

제2 원통형 하우징(620a)의 내부에 유입된 유체의 교반동작을 좀더 자세하게 설명하면, 오존 기체는 제1 밸브(601)가 개방된 상태에서 제2 유입배관(61a)을 통해 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입되고, 물은 제2 밸브(602)가 개방된 상태에서 제3 유입배관(61b)을 통해 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입된다.

이때, 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입시킬 오존 기체의 양을 조절하기 위해서 제1 밸브(601)의 개폐가 외부의 신호에 따라 제어될 수 있고 마찬가지로, 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유입시킬 물의 양을 조절하기 위해서 제2 밸브(602)의 개폐가 외부의 신호에 따라 제어될 수 있다.

한 예에서, 교반기(60a) 내부에서 교반되어 형성될 OH 라디칼수의 양 또는 OH 라디칼수의 OH 라디칼 농도(pH 산도)의 조절을 위해서 제1 또는 제2 밸브(601, 602)의 개폐가 제어될 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 밸브(601, 602)의 개폐가 제어됨에 따라 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 유체가 유입됨에 있어서, 제2 유입배관(61a)을 통해 제2 원통형 하우징(620a)으로 유입된 오존 기체와 제3 유입배관(61b)을 통해 제2 원통형 하우징(620a)으로 유입된 물이 각각 화살표 방향으로 제2 원통형 하우징(620a) 내부로 이동하므로, 제2 원통형 하우징(620a)의 내부 중 중심을 향해 유체들이 빠르게 유입되게 된다.

그리고 이때, 제2 및 제3 유입배관(61a, 61b)의 직경이 제2 원통형 하우징(620a)의 직경보다 작으므로, 제2 원통형 하우징(620a) 내부에 유입된 유체는 제2 원통형 하우징(620a) 내부에서 화살표 방향을 따라 회전하듯 이동하여 와류 현상으로 교반되게 된다.

이와 같이, 제2 원통형 하우징(620a) 내부에서 유체가 교반됨에 따라 OH 라디칼수가 형성되고, 형성된 OH 라디칼수는 제2 원통형 하우징(620a)의 외주연에 형성된 복수 개의 통공(65a)을 각 화살표 방향을 따라 이동하여 제2 원통형 하우징(620a)의 외부로 이동하게 된다.

제2 원통형 하우징(620a)의 외부로 배출된 OH 라디칼수는 제1 원통형 하우징(610a)의 내부 및 제2 원통형 하우징(620a) 사이에 형성된 유로를 따라 이동하여 제2 배출배관(62a)을 통해 화살표 방향을 따라 배출되게 된다.

이처럼, 도 2 및 도 3을 참고로 하여 설명한 구조로 형성되고 교반 동작을 수행하는 교반기(60, 60a)는 오존 기체와 물을 교반하여 OH 라디칼수를 생성한다.

한 예에서, 교반기(60, 60a)는 초음파 발생기를 더 포함하도록 형성되어, 유체에 진동을 가하여 교반 효율을 향상시킬 수 있다.

다시 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치의 구조를 설명하면, OH 라디칼수 저장탱크(70)는 교반기(60)와 배관을 통해 연결되어 교반기(60)에서 교반된 OH 라디칼수를 전달받아 이를 저장한다.

한 예예서, OH 라디칼수 저장탱크(70)는 배출배관을 포함하도록 구성되어, 설정된 시간에 도달하면 저장하고 있는 OH 라디칼수를 배출할 수 있다.

좀더 자세하게는, OH 라디칼수 저장탱크(70)가 저장하는 OH 라디칼수는 시간이 지나면 물로 환원되므로, 살균제로서 사용될 수 있는 시간이 한정되어 있다. 따라서, 타이머에 시간을 설정하고, 설정된 시간에 도달하는 경우 OH 라디칼수 저장탱크(70)에 저장하고 있는 액체를 배출하는 구조로 형성할 수 있다.

이때, 타이머에 설정하는 시간은 30분일 수 있고, 배출배관은 외부로 배출하도록 그 단부를 위치시킬 수 있으나, 바람직한 예에서, 배출배관은 수 유입배관(50) 또는 별도의 위치에 형성된 물탱크로 그 단부를 위치시킴으로써, OH 라디칼수의 환원된 형태인 물을 수 유입배관(50) 또는 물탱크로 유입시켜 재활용할 수 있도록 할 수 있다.

그리고, OH 라디칼수 배출배관(80)은 살균 대상에 OH 라디칼수를 배출하도록 그 단부가 향하는 구조를 가지며, 도면에 도시하지는 않았으나, OH 라디칼수 배출배관(80) 상에 밸브를 구비하여 외부로부터 인가된 제어신호에 따라 개폐됨으로써 OH 라디칼수 공급 시기 및 공급량을 제어하는 형태로 OH 라디칼수를 배출할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 오존 살균장치가 오존 기체 또는 OH 라디칼수를 살균제로서 생성하는 구조로 형성됨에 따라 살균대상을 효율적으로 살균할 수 있고, 살균제인 OH 라디칼수를 효율적으로 생성할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 오존 발생기 20 : 오존 저장탱크
30 : 3-방향 밸브 40 : 오존 기체 배출배관
41 : 오존 기체 전달배관 42 : 인입수 보충배관
43 : 벤츄리배관 50 : 수 유입배관
60, 60a : 교반기 61, 61a, 61b : 유입배관
62, 62a : 배출배관 65 : 통공
70 : OH 라디칼수 저장탱크 80 : OH 라디칼수 배출배관
601 : 제1 밸브 602 : 제2 밸브
610 : 제1 하우징 620 : 제2 하우징

Claims

플라즈마 현상을 이용하여 오존을 생성하는 오존 발생기에서 발생된 기체를 배출하는 오존 기체 배출배관;
수 유입배관으로부터 물을 취수하고 상기 오존 기체와 상기 오존 발생기에서 발생한 오존 기체를 전달받아, 오존 기체와 물을 와류현상을 이용하여 교반하여 OH 라디칼수를 생성하는 교반기;
상기 교반기에서 생성된 OH 라디칼수를 배출하는 OH 라디칼수 배출배관; 그리고,
상기 교반기와 상기 OH 라디칼수 배출배관 사이에 형성되어 상기 OH 라디칼수를 저장하고, 배출배관을 포함하며, 타이머를 포함하여 상기 타이머에 설정된 시간에 도달하였을 때 상기 OH 라디칼수 저장탱크에서 저장하는 상기 OH 라디칼수를 상기 배출배관으로 배출하는 OH 라디칼수 저장탱크;
를 포함하여 살균 대상을 오존 기체 및 OH 라디칼수로 살균하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 오존 발생기와 상기 교반기 사이에 형성되어 상기 오존 기체가 상기 교반기에 유입되는 양을 조절하고, 상기 오존 기체 배출배관을 통해 배출하는 상기 오존 기체의 양을 조절하는 3-방향 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 수 유입배관에서 취수되어 상기 교반기에 물을 유입하되, 외부로부터 전달받은 제어신호에 따라 개폐 제어되는 밸브를 구비하는 배관;을 더 포함함으로써 상기 교반기에 유입하는 물의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 교반기는,
상기 오존 기체 및 상기 물을 유입받고, 상기 OH 라디칼수 배출배관과 연결되는 제1 하우징; 그리고
내부에 상기 OH 라디칼수 배출배관이 연장되어 위치하고, 상기 제1 하우징 내부 중 상기 OH 라디칼수 배출배관과 연결되는 일측에 부착되며, 외주연에 복수 개의 통공을 구비하여 상기 제1 하우징에 유입된 상기 오존 기체 및 상기 물을 내부로 유입받는 제2 하우징;
을 포함하여, 상기 제1 하우징에 유입된 상기 오존 기체 및 상기 물이 상기 제2 하우징에 형성된 상기 복수 개의 통공을 통해 상기 제2 하우징 내부로 유입되고, 상기 OH 라디칼수 배출배관으로 흐르면서 교반되어 OH 라디칼수를 생성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 교반기는,
상기 OH 라디칼수 배출배관에 연결되고, 제2 원통형 하우징에서 배출되는 유체를 상기 OH 라디칼수 배출배관으로 전달하는 제1 원통형 하우징; 그리고
상기 오존 기체 및 상기 물을 서로 다른 배관을 통해 유입받아 OH 라디칼수를 생성하고, 외주연에 복수 개의 통공을 구비하여 상기 OH 라디칼수를 상기 복수 개의 통공을 통해 상기 제1 원통형 하우징으로 배출하는 제2 원통형 하우징;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제6항에 있어서,
상기 제2 원통형 하우징은 상기 오존 기체를 유입받는 배관을 상기 원통형 하우징의 일측에 연결하고, 상기 물을 유입받는 배관을 상기 원통형 하우징의 다른 일측에 연결하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제7항에 있어서,
상기 오존 기체를 유입받는 배관과 상기 물을 유입받는 배관의 직경은 상기 제2 원통형 하우징의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제7항에 있어서,
상기 오존 기체를 유입받는 배관과 상기 물을 유입받는 배관은 각각 밸브를 구비하고, 각각의 밸브는 외부로부터 전달받은 개폐 제어신호에 따라 개폐 제어되어 상기 제2 원통형 하우징 내부로 상기 오존 기체 또는 상기 물의 유입량 및 유입시기를 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 교반기는 초음파 발생기를 더 포함하여 상기 교반기에서 와류현상을 통한 교반동작을 통해OH 라디칼수 생성하는 효율을 향상하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 OH 라디칼수 저장탱크에 형성된 상기 배출배관은 상기 수 유입배관 또는 물탱크에 연결되어, 상기 OH 라디칼수 저장탱크에서 설정된 시간 도달에 의해 배출되는 환원된 물을 재활용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 오존 살균장치.