KR20230159020A - Plasma generating apparatus and advanced oxidation process water treatment system including the same and ozone generating apparatus - Google Patents

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KR20230159020A
KR20230159020A KR1020220058860A KR20220058860A KR20230159020A KR 20230159020 A KR20230159020 A KR 20230159020A KR 1020220058860 A KR1020220058860 A KR 1020220058860A KR 20220058860 A KR20220058860 A KR 20220058860A KR 20230159020 A KR20230159020 A KR 20230159020A
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Abstract

본 발명은, 플라즈마 발생 효율이 보다 향상된 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템에 있어서, 배수관 내부에서 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 외부의 전원과 통전 가능하게 연결되며, 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출하는 전극부를 포함하고, 상기 전극부가 복수 개 구비되어 상기 배수관의 반경 방향을 따라 배열되는, 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템을 개시한다.The present invention relates to a plasma generator with improved plasma generation efficiency and an advanced oxidation process (AOP) water treatment system including the same and an ozone generator, which is formed inside a drain pipe and extends along the extension direction of the drain pipe, It is electrically connected to an external power source, and includes an electrode portion that is energized when in contact with water flowing inside the drain pipe and emits plasma to the surroundings, wherein a plurality of electrode portions are provided and arranged along the radial direction of the drain pipe, Disclosed is a plasma generator and an advanced oxidation water treatment system including the same and an ozone generator.

Description

플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템{Plasma generating apparatus and advanced oxidation process water treatment system including the same and ozone generating apparatus}Plasma generating apparatus and advanced oxidation process water treatment system including the same and ozone generating apparatus}

본 발명은 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 플라즈마 발생 효율이 보다 향상된 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an advanced oxidation process (AOP) water treatment system including a plasma generator and an ozone generator. More specifically, it includes a plasma generator with improved plasma generation efficiency and an ozone generator. It is about a water treatment system using advanced oxidation technology.

수처리 시스템이란, 원수를 정화하여 각종 목적에 적합하도록 처리하는 시스템을 의미한다.A water treatment system refers to a system that purifies raw water and treats it to make it suitable for various purposes.

수처리 시스템은 여과, 살균 등 다양한 방법을 통해 원수를 정화한다. 이 중 살균에 의한 수처리 시스템은 오존, 플라즈마 등을 이용하거나 염소 등 화학제를 사용하여 배수관을 통과하는 원수를 살균한다.Water treatment systems purify raw water through various methods such as filtration and sterilization. Among these, the water treatment system based on sterilization uses ozone, plasma, etc. or chemicals such as chlorine to sterilize the raw water passing through the drain pipe.

그 중에서도 플라즈마와 오존을 이용한 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템은, 염소 등의 화학제보다 환경 오염 발생 가능성이 적고, 안전한 수처리가 가능하다는 장점이 있다.Among them, the advanced oxidation process (AOP) water treatment system using plasma and ozone has the advantage of being less likely to cause environmental pollution than chemicals such as chlorine and enabling safe water treatment.

이때, 플라즈마 발생 장치는 양극과 음극이 물과 접촉되며 양극과 음극 사이에서 플라즈마가 발생되는 바, 배수관을 통과하는 물이 일정 수위 이상일 것이 요구된다. 즉, 배수관을 통과하는 물이 일정 수위 미만인 경우, 플라즈마에 의한 살균 효율성이 저하될 수 있다.At this time, in the plasma generator, the anode and cathode are in contact with water and plasma is generated between the anode and cathode, so the water passing through the drain pipe is required to be above a certain level. That is, if the water passing through the drain pipe is below a certain level, the sterilization efficiency by plasma may be reduced.

이에 따라, 낮은 수위의 물에 대하여도 충분한 살균 효과를 발휘하는 플라즈마 발생 장치 및 이를 포함하는 수처리 시스템의 개발이 고려될 수 있다.Accordingly, the development of a plasma generator that exerts a sufficient sterilizing effect even on low-level water and a water treatment system including the same may be considered.

한국등록특허공보 제10-1605070호는 저온 수중 플라즈마 발생 장치를 개시한다. 구체적으로, 소형의 크기로 저온 수중 플라즈마 생성을 구현한 플라즈마 발생 장치를 개시한다.Korean Patent Publication No. 10-1605070 discloses a low-temperature underwater plasma generator. Specifically, a plasma generator that implements low-temperature underwater plasma generation in a small size is disclosed.

그러나, 이러한 유형의 플라즈마 발생 장치는, 양극과 음극 모두가 물과 접촉되기 위하여 배수관을 통과하는 물의 수위가 충분히 높을 것이 요구된다. 이에 따라, 플라즈마 발생 효율이 불충분할 가능성이 있다.However, this type of plasma generating device requires that the level of water passing through the drain pipe be sufficiently high for both the anode and cathode to be in contact with the water. Accordingly, there is a possibility that plasma generation efficiency may be insufficient.

한국등록특허공보 제10-1605070호 (2016.03.24.)Korean Patent Publication No. 10-1605070 (2016.03.24.)

본 발명의 일 목적은, 플라즈마 발생 효율이 보다 향상된 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a plasma generator with improved plasma generation efficiency and an advanced oxidation process (AOP) water treatment system including the same and an ozone generator.

본 발명의 다른 일 목적은, 사용 수명이 보다 증가된 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma generator with an increased service life and an advanced oxidation water treatment system including the same and an ozone generator.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 일부 부품의 고장 상황에서도 정지 없이 연속적으로 구동될 수 있는 플라즈마 발생 장치 및 이와 오존 발생 장치를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma generator that can be operated continuously without stopping even in the event of failure of some components and an advanced oxidation method water treatment system including the same and an ozone generator.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치는, 배수관 내부에서 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 외부의 전원과 통전 가능하게 연결되며, 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출하는 전극부를 포함하고, 상기 전극부가 복수 개 구비되어 상기 배수관의 반경 방향을 따라 배열된다.In order to achieve the above object, the plasma generating device according to an embodiment of the present invention is formed to extend inside the drain pipe along the extension direction of the drain pipe, is connected to an external power source to enable electricity, and water flowing inside the drain pipe. It includes an electrode part that is energized when in contact with and emits plasma to the surroundings, and a plurality of electrode parts are provided and arranged along the radial direction of the drain pipe.

또한, 상기 복수 개의 전극부는, 횡방향 및 종방향을 따라 각각 배열되어 행렬 구조로 배치될 수 있다.Additionally, the plurality of electrode units may be arranged in a matrix structure by being respectively arranged along the horizontal and vertical directions.

또한, 상기 복수 개의 전극부는, 횡방향 개수 및 종방향 개수가 각각 상기 배수관의 내경을 상기 전극부의 내경으로 나눈 값보다 작게 형성될 수 있다.Additionally, the number of the plurality of electrode units in the horizontal direction and the number in the longitudinal direction may be smaller than the inner diameter of the drain pipe divided by the inner diameter of the electrode portion.

또한, 상기 전극부는, 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되는 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 전원의 양극과 음극 중 어느 하나와 통전 가능하게 연결되는 제1 전극; 및 상기 제1 전극에 의하여 둘러싸이도록 배치되고, 상기 제1 전극의 중심부로부터 상기 제1 전극의 내주면을 향하여 연장 형성되며, 상기 전원의 양극과 음극 중 다른 하나와 통전 가능하게 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다.In addition, the electrode unit includes: a first electrode formed in a cylindrical shape extending along the direction in which the drain pipe extends, and electrically connected to either an anode or a cathode of the power source; and a second electrode arranged to be surrounded by the first electrode, extending from the center of the first electrode toward the inner peripheral surface of the first electrode, and connected to the other one of the anode and cathode of the power source in a conductive manner. It can be included.

또한, 상기 배수관 내부에 배치되고, 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되며, 그 내부에 상기 복수 개의 전극부가 수용되어 상기 복수 개의 전극부를 방사상 외측에서 지지하는 프레임부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a frame portion disposed inside the drain pipe, extending along an extension direction of the drain pipe, and accommodating the plurality of electrode portions therein to support the plurality of electrode portions radially outward.

또한, 상기 프레임부는, 상기 복수 개의 전극부를 모두 둘러싸도록 형성되는 외측 프레임; 및 상기 외측 프레임의 내주면에 결합되고, 서로 이웃하는 두 개의 상기 전극부 사이 공간을 구획하며 서로 이웃하는 두 개의 상기 전극부를 서로 이격시키는 내측 프레임을 포함할 수 있다.Additionally, the frame unit may include an outer frame formed to surround all of the plurality of electrode units; And it may include an inner frame that is coupled to the inner peripheral surface of the outer frame, defines a space between the two adjacent electrode parts, and separates the two adjacent electrode parts from each other.

또한, 본 발명은, 배수관 내부로 오존을 주입하는 오존 발생 장치; 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치; 및 상기 오존 발생 장치 및 상기 플라즈마 발생 장치에 전력을 공급하는 전원을 포함하고, 상기 플라즈마 발생 장치는, 상기 배수관 내부에서 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 전원과 통전 가능하게 연결되며, 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출하는 전극부; 및 상기 배수관 내부에 배치되고, 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되며, 그 내부에 상기 복수 개의 전극부가 수용되어 상기 복수 개의 전극부를 방사상 외측에서 지지하는 프레임부를 포함하는, 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템을 제공한다.In addition, the present invention includes an ozone generator that injects ozone into the drain pipe; A plasma generating device that generates plasma upon contact with water flowing inside the drain pipe; and a power source that supplies power to the ozone generator and the plasma generator, wherein the plasma generator extends inside the drain pipe along an extension direction of the drain pipe and is connected to the power supply to enable electricity to be connected. an electrode unit that is energized when in contact with water flowing inside the drain pipe and emits plasma to the surroundings; and a frame portion disposed inside the drain pipe, extending along the direction of extension of the drain pipe, receiving the plurality of electrode portions therein, and supporting the plurality of electrode portions radially from the outside. Oxidation Process) water treatment system is provided.

또한, 상기 복수 개의 전극부는, 횡방향 및 종방향을 따라 각각 배열되어 행렬 구조로 배치되고, 그 횡방향 개수 및 종방향 개수가 각각 상기 배수관의 내경을 상기 전극부의 내경으로 나눈 값보다 작게 형성될 수 있다.In addition, the plurality of electrode units are arranged in a matrix structure, respectively arranged in the horizontal and vertical directions, and the number in the horizontal direction and the number in the longitudinal direction are each smaller than the inner diameter of the drain pipe divided by the inner diameter of the electrode portion. You can.

또한, 상기 전원과 통전 가능하게 연결되고, 상기 오존 발생 장치 및 상기 플라즈마 발생 장치 중 적어도 어느 하나에 전력이 인가되도록 상기 전원에 명령을 전달하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a control unit that is electrically connected to the power source and transmits a command to the power source to apply power to at least one of the ozone generator and the plasma generator.

또한, 상기 제어부에서 상기 전원으로 송신되는 온/오프 명령 또는 상기 전원의 목표 출력을 입력하는 설정부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a setting unit that inputs an on/off command transmitted from the control unit to the power source or a target output of the power source.

본 발명의 다양한 효과 중, 상술한 해결 수단을 통해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.Among the various effects of the present invention, the effects that can be obtained through the above-described solution are as follows.

먼저, 플라즈마 발생 장치는 복수 개의 전극부가 구비된다. 복수 개의 전극부는 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되되, 배수관의 반경 방향을 따라 배열된다.First, the plasma generating device is provided with a plurality of electrode units. The plurality of electrode parts extend along the extension direction of the drain pipe and are arranged along the radial direction of the drain pipe.

따라서, 플라즈마를 생성하기 위하여 요구되는 최소 수위가 보다 감소될 수 있다. 즉, 배수관 내부 수위가 높지 않더라도 플라즈마가 생성될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 발생 효율이 보다 향상될 수 있다.Accordingly, the minimum water level required to generate plasma can be further reduced. In other words, plasma can be generated even if the water level inside the drain pipe is not high. Accordingly, plasma generation efficiency can be further improved.

또한, 복수 개의 전극부가 구비되는 바, 각 전극부에 구비되는 양극과 음극의 개수 또한 증가된다.Additionally, since a plurality of electrode units are provided, the number of anodes and cathodes provided in each electrode unit also increases.

따라서, 하나의 양극 또는 음극이 이웃하는 음극 또는 양극의 개수 또한 증가될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 발생 구간 또한 증가되고, 플라즈마 발생 효율 및 살균 효율 또한 향상될 수 있다. 결과적으로, 플라즈마 발생 장치를 포함한 수처리 장치 전체의 사용 수명이 보다 증가될 수 있다.Accordingly, the number of cathodes or anodes adjacent to one anode or cathode can also be increased. Accordingly, the plasma generation section can also be increased, and the plasma generation efficiency and sterilization efficiency can also be improved. As a result, the service life of the entire water treatment device, including the plasma generating device, can be further increased.

또한, 복수 개의 전극부 중 일부에 오작동 또는 고장이 발생되더라도, 나머지 전극부에서 계속하여 플라즈마를 생성할 수 있다.Additionally, even if a malfunction or failure occurs in some of the plurality of electrode units, plasma can be continuously generated in the remaining electrode units.

이에 따라, 일부 전극부가 오작동 또는 고장 상황에 있는 경우에도 수처리 시스템 전체의 정지 없이 연속적인 살균 동작의 수행이 가능하다. 더 나아가, 오작동 또는 고장 등의 상황에 대하여 유연하게 대처가 가능하다.Accordingly, continuous sterilization operation can be performed without stopping the entire water treatment system even if some electrode units are malfunctioning or in a failure situation. Furthermore, it is possible to flexibly respond to situations such as malfunction or breakdown.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고도 산화 공법 수처리 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 고도 산화 공법 수처리 시스템에 구비되는 플라즈마 발생 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 플라즈마 발생 장치를 도시하는 정면도이다.
도 4는 플라즈마 발생 장치가 설치되는 배수관을 통과하는 물의 수위 변화를 도시하는 개념도이다.1 is a schematic diagram showing an advanced oxidation method water treatment system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a plasma generator provided in the advanced oxidation water treatment system of FIG. 1.
FIG. 3 is a front view showing the plasma generating device of FIG. 2.
Figure 4 is a conceptual diagram showing a change in the level of water passing through a drain pipe in which a plasma generating device is installed.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)을 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the advanced oxidation method water treatment system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.In the following description, in order to clarify the characteristics of the present invention, descriptions of some components may be omitted.

본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this specification, the same reference numbers are assigned to the same components even in different embodiments, and duplicate descriptions thereof are omitted.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.The attached drawings are only intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르기 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the advanced oxidation method water treatment system 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템(1)은 원수를 정화하여 각종 목적에 적합하도록 처리한다. 일 실시 예에서, 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)은 배수관을 통과하는 원수를 플라즈마, 오존 등을 이용하여 살균할 수 있다.The Advanced Oxidation Process (AOP) water treatment system (1) purifies raw water and treats it to be suitable for various purposes. In one embodiment, the advanced oxidation water treatment system 1 can sterilize raw water passing through a drain pipe using plasma, ozone, etc.

도시된 실시 예에서, 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)은 오존 발생 장치(10), 플라즈마 발생 장치(20), 전원(30), 제어부(40), 설정부(50) 및 표시부(60)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the advanced oxidation water treatment system 1 includes an ozone generator 10, a plasma generator 20, a power source 30, a control unit 40, a setting unit 50, and a display unit 60. Includes.

오존 발생 장치(10)는 배수관 내부로 오존을 주입한다. 또한, 플라즈마 발생 장치(20)는 배수관 내부에 설치되어, 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 플라즈마를 생성한다.The ozone generator 10 injects ozone into the drain pipe. Additionally, the plasma generator 20 is installed inside the drain pipe and generates plasma when it comes into contact with water flowing inside the drain pipe.

전원(30)은 오존 발생 장치(10) 및 플라즈마 발생 장치(20)에 각각 전력을 공급한다. 이를 위하여, 전원(30)은 오존 발생 장치(10) 및 플라즈마 발생 장치(20)에 각각 통전 가능하게 연결된다.The power source 30 supplies power to the ozone generator 10 and the plasma generator 20, respectively. To this end, the power source 30 is electrically connected to the ozone generator 10 and the plasma generator 20, respectively.

제어부(40)는 전원(30)과 통전 가능하게 연결되어, 오존 발생 장치(10) 및 플라즈마 발생 장치(20) 중 적어도 어느 하나에 전력이 인가되도록 전원(30)에 명령을 전달한다. 또한, 제어부(40)는 전원(30)에서 오존 발생 장치(10) 및 플라즈마 발생 장치(20) 중 적어도 어느 하나로 인가되는 목표 전력을 조절한다.The control unit 40 is electrically connected to the power source 30 and transmits a command to the power source 30 to apply power to at least one of the ozone generator 10 and the plasma generator 20. Additionally, the control unit 40 adjusts the target power applied from the power source 30 to at least one of the ozone generator 10 and the plasma generator 20.

설정부(50)는 제어부(40)에서 전원(30)으로 송신되는 온/오프 명령 또는 전원(30)의 목표 출력을 입력한다. 이를 위하여, 설정부(50)는 제어부(40)와 통전 가능하게 연결되고, 제어부(40)를 향하여 입력 신호를 전달할 수 있도록 구성된다.The setting unit 50 inputs an on/off command transmitted from the control unit 40 to the power source 30 or a target output of the power source 30. To this end, the setting unit 50 is electrically connected to the control unit 40 and is configured to transmit an input signal toward the control unit 40.

제어부(40)는 또한 표시부(60)와 통전 가능하게 연결된다. 표시부(60)는 설정부(50)의 입력 내용 및 제어부(40)의 명령 전달 내용을 외부로 출력함으로써, 작업자에게 이를 안내할 수 있다.The control unit 40 is also electrically connected to the display unit 60. The display unit 60 can guide the operator by outputting the input contents of the setting unit 50 and the command transmission contents of the control unit 40 to the outside.

이상으로 고도 산화 공법 수처리 시스템(1) 전체의 구성 요소에 대하여 간략하게 설명하였다. 이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)에 구비되는 플라즈마 발생 장치(20)에 대하여 보다 상세하게 설명한다.The above briefly explains the components of the advanced oxidation water treatment system (1). Hereinafter, the plasma generating device 20 provided in the advanced oxidation method water treatment system 1 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 4.

상술한 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(20)는 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 플라즈마를 생성한다. 보다 구체적으로, 플라즈마 발생 장치(20)에 구비되는 양극과 음극이 각각 물과 접촉되면, 양극과 음극 사이에서 플라즈마가 발생될 수 있다.As described above, the plasma generating device 20 generates plasma when it comes into contact with water flowing inside the drain pipe. More specifically, when the anode and cathode provided in the plasma generating device 20 are each in contact with water, plasma may be generated between the anode and the cathode.

도시된 실시 예에서, 플라즈마 발생 장치(20)는 프레임부(210) 및 전극부(220)를 포함한다.In the illustrated embodiment, the plasma generating device 20 includes a frame portion 210 and an electrode portion 220.

프레임부(210)는 플라즈마 발생 장치(20)의 외관을 형성한다. 또한, 프레임부(210)는 후술하는 전극부(220)를 방사상 외측에서 지지한다.The frame portion 210 forms the exterior of the plasma generating device 20. Additionally, the frame portion 210 supports the electrode portion 220, which will be described later, radially outward.

프레임부(210)는 배수관 내부에 배치된다. 이를 위하여 프레임부(210)의 단면적이 배수관의 단면적보다 작게 형성되는 것이 바람직함이 이해될 수 있을 것이다.The frame portion 210 is disposed inside the drain pipe. For this purpose, it can be understood that it is desirable for the cross-sectional area of the frame portion 210 to be smaller than the cross-sectional area of the drain pipe.

프레임부(210)는 배수관의 연장 방향을 따라 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 또한, 프레임부(210)의 내부에는 후술하는 전극부(220)가 수용되는 공간이 형성된다.The frame portion 210 is formed in a pillar shape extending along the direction in which the drain pipe extends. Additionally, a space is formed inside the frame portion 210 to accommodate the electrode portion 220, which will be described later.

도시된 실시 예에서, 프레임부(210)는 사각기둥 형상으로 형성된다. 다만, 프레임부(210)의 형상은 도시된 형상에 한정되지 않고, 전극부(220)를 방사상 외측에서 지지할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the frame portion 210 is formed in the shape of a square pillar. However, the shape of the frame portion 210 is not limited to the shape shown, and may be formed in various structures capable of supporting the electrode portion 220 radially outward.

도시된 실시 예에서, 프레임부(210)는 외측 프레임(211) 및 내측 프레임(212)을 포함한다.In the illustrated embodiment, the frame portion 210 includes an outer frame 211 and an inner frame 212.

외측 프레임(211)은 프레임부(210)의 외관을 형성한다.The outer frame 211 forms the exterior of the frame portion 210.

외측 프레임(211)은 후술하는 복수 개의 전극부(220)를 모두 둘러싸도록 이루어진다. 이를 위하여, 외측 프레임(211)은 전극부(220)의 외주면 중 적어도 일부와 접하도록 배치되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 외측 프레임(211)은 그 내주면에 전극부(220)의 외주면 중 일부가 접하는 사각기둥 형상으로 형성된다.The outer frame 211 is formed to surround all of the plurality of electrode units 220, which will be described later. For this purpose, the outer frame 211 is preferably arranged to contact at least a portion of the outer peripheral surface of the electrode portion 220. In the illustrated embodiment, the outer frame 211 is formed in the shape of a square pillar with a portion of the outer peripheral surface of the electrode portion 220 in contact with its inner peripheral surface.

외측 프레임(211)의 내주면에는 내측 프레임(212)이 결합된다.The inner frame 212 is coupled to the inner peripheral surface of the outer frame 211.

내측 프레임(212)은 서로 이웃하는 두 개의 전극부(220) 사이 공간을 구획하며, 서로 이웃하는 두 개의 전극부(220)를 서로 이격시킨다.The inner frame 212 divides the space between the two adjacent electrode units 220 and separates the two adjacent electrode units 220 from each other.

이에 따라, 내측 프레임(212)은 전극부(220)의 형상 및 개수 등에 대응되는 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 실시 예에서, 내측 프레임(212)은 원기둥 형상의 전극부(220)가 2행 2열로 배열된 구조에 대응되도록, 십(十)자 형상으로 형성된다.Accordingly, the inner frame 212 is preferably formed in a structure corresponding to the shape and number of the electrode portions 220. In the illustrated embodiment, the inner frame 212 is formed in the shape of a cross to correspond to a structure in which the cylindrical electrode portions 220 are arranged in two rows and two columns.

전술한 바와 같이, 프레임부(210)의 내부 공간에는 전극부(220)가 배치된다.As described above, the electrode unit 220 is disposed in the internal space of the frame unit 210.

전극부(220)는 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출한다. 이를 위하여, 전극부(220)는 외부의 전원(30)과 통전 가능하게 연결된다.The electrode unit 220 is energized when it comes into contact with water flowing inside the drain pipe and emits plasma to the surroundings. For this purpose, the electrode unit 220 is electrically connected to the external power source 30.

전극부(220)는 프레임부(210)의 내부에 복수 개 구비된다. 이때, 복수 개의 전극부(220)는 그 방사상 외측이 프레임부(210)에 의하여 지지된다. 프레임부(210)는 배수관 내부에 배치되는 바, 전극부(220) 또한 배수관 내부에 배치됨이 이해될 수 있을 것이다.A plurality of electrode units 220 are provided inside the frame unit 210 . At this time, the radial outer side of the plurality of electrode units 220 is supported by the frame unit 210. It will be understood that the frame portion 210 is disposed inside the drain pipe, and the electrode portion 220 is also disposed inside the drain pipe.

전극부(220)는 배수관 및 프레임부(210)의 연장 방향을 따라 연장 형성된다.The electrode portion 220 extends along the extension direction of the drain pipe and the frame portion 210.

전극부(220)는 복수 개 구비되어, 배수관의 반경 방향을 따라 배열된다. 따라서, 플라즈마를 생성하기 위하여 요구되는 최소 수위가 보다 감소될 수 있다. 즉, 배수관 내부 수위가 높지 않더라도 플라즈마가 생성될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 발생 효율이 보다 향상될 수 있다.A plurality of electrode units 220 are provided and arranged along the radial direction of the drain pipe. Accordingly, the minimum water level required to generate plasma can be further reduced. In other words, plasma can be generated even if the water level inside the drain pipe is not high. Accordingly, plasma generation efficiency can be further improved.

일 실시 예에서, 복수 개의 전극부(220)는 횡방향 및 종방향을 따라 각각 배열되어 행렬 구조로 배치된다. 상기 실시 예에서, 전극부(220)의 횡방향 개수 및 종방향 개수는 배수관의 내경을 전극부(220)의 내경으로 나눈 값보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.In one embodiment, the plurality of electrode units 220 are arranged in a matrix structure along the horizontal and vertical directions, respectively. In the above embodiment, it is preferable that the horizontal number and longitudinal number of the electrode units 220 are smaller than the inner diameter of the drain pipe divided by the internal diameter of the electrode unit 220.

도시된 실시 예에서, 각각의 전극부(220)는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)을 포함한다.In the illustrated embodiment, each electrode unit 220 includes a first electrode 221 and a second electrode 222.

제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 각각 전원(30)의 양극과 음극 중 어느 하나와 다른 하나에 통전 가능하게 연결된다. 즉, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 서로 다른 전극과 연결된다. 도시된 실시 예에서, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 각각 전원(30)의 양극 및 음극과 통전 가능하게 연결된다.The first electrode 221 and the second electrode 222 are electrically connected to one of the anode and cathode of the power source 30 and the other, respectively. That is, the first electrode 221 and the second electrode 222 are connected to different electrodes. In the illustrated embodiment, the first electrode 221 and the second electrode 222 are electrically connected to the anode and cathode of the power source 30, respectively.

제1 전극(221)은 배수관의 연장 방향을 따라 연장되는 기둥 형상으로 형성된다. 제1 전극(221)의 내부에는 후술하는 제2 전극(222)이 수용될 수 있는 공간이 형성된다.The first electrode 221 is formed in a pillar shape extending along the direction in which the drain pipe extends. A space in which the second electrode 222, which will be described later, can be accommodated is formed inside the first electrode 221.

도시된 실시 예에서, 제1 전극(221)은 원기둥 형상으로 형성된다. 다만, 제1 전극(221)은 도시된 형상에 한정되지 않고 내부에 제2 전극(222)을 수용할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(221)은 사각기둥 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the first electrode 221 is formed in a cylindrical shape. However, the first electrode 221 is not limited to the shape shown and may be formed in various structures capable of accommodating the second electrode 222 therein. For example, the first electrode 221 may be formed in the shape of a square pillar.

제2 전극(222)은 제1 전극(221)에 의하여 둘러싸이도록 배치된다.The second electrode 222 is arranged to be surrounded by the first electrode 221.

제2 전극(222)은 제1 전극(221)의 중심부로부터 제1 전극(221)의 내주면을 향하여 연장 형성된다. 즉, 제2 전극(222)은 제1 전극(221)의 내부 공간에 수용된다.The second electrode 222 extends from the center of the first electrode 221 toward the inner peripheral surface of the first electrode 221. That is, the second electrode 222 is accommodated in the internal space of the first electrode 221.

도시된 실시 예에서, 제2 전극(222)은 십(十)자 형상으로 형성된다. 다만, 제2 전극(222)은 도시된 형상에 한정되지 않고, 제2 전극(222)의 내부에 수용될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(222)은 외주면에 나사가 형성된 기둥 형상으로 형성될 수 있다.In the illustrated embodiment, the second electrode 222 is formed in the shape of a cross. However, the second electrode 222 is not limited to the shape shown, and may be formed in various structures that can be accommodated inside the second electrode 222. For example, the second electrode 222 may be formed in a pillar shape with a screw formed on the outer peripheral surface.

제1 전극(221) 및 제2 전극(222)은 서로 다른 전극과 연결되는 바, 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)이 모두 물과 접촉되면 서로 통전되며 플라즈마를 생성할 수 있다. 이때, 플라즈마는 제1 전극(221)과 제2 전극(222) 사이 공간에서 발생된다.The first electrode 221 and the second electrode 222 are connected to different electrodes, and when both the first electrode 221 and the second electrode 222 come into contact with water, they are electrically connected to each other and can generate plasma. . At this time, plasma is generated in the space between the first electrode 221 and the second electrode 222.

전술한 바와 같이, 전극부(220)는 복수 개 구비되는 바 각 전극부(220)에 구비되는 제1 전극(221) 및 제2 전극(222) 또한 복수 개의 쌍으로 구비된다. 따라서, 플라즈마 발생 구간 또한 증가되고, 플라즈마 발생 효율 및 살균 효율 또한 향상될 수 있다. 결과적으로, 플라즈마 발생 장치(20)를 포함한 수처리 장치 전체의 사용 수명이 보다 증가될 수 있다.As described above, a plurality of electrode units 220 are provided, and the first electrode 221 and the second electrode 222 provided in each electrode unit 220 are also provided in a plurality of pairs. Accordingly, the plasma generation section can also be increased, and the plasma generation efficiency and sterilization efficiency can also be improved. As a result, the service life of the entire water treatment device, including the plasma generating device 20, can be further increased.

또한, 복수 개의 전극부(220) 중 일부에 오작동 또는 고장이 발생되더라도, 나머지 전극부(220)에서 계속하여 플라즈마가 생성될 수 있다.Additionally, even if a malfunction or failure occurs in some of the plurality of electrode units 220, plasma can continue to be generated in the remaining electrode units 220.

이에 따라, 일부 전극부(220)가 오작동 또는 고장 상황에 있는 경우에도 수처리 시스템(1) 전체의 정지 없이 연속적인 살균 동작의 수행이 가능하다. 더 나아가, 오작동 또는 고장 등의 상황에 대하여 유연하게 대처가 가능하다.Accordingly, even if some of the electrode units 220 malfunction or fail, continuous sterilization operation can be performed without stopping the entire water treatment system 1. Furthermore, it is possible to flexibly respond to situations such as malfunction or failure.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 발생 장치(20) 및 이를 포함하는 고도 산화 공법 수처리 시스템(1)의 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, the effects of the plasma generating device 20 and the advanced oxidation method water treatment system 1 including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 전극부(220)의 일부만이 물에 잠긴 상태 및 전극부(220)가 전부 물에 잠긴 상태의 플라즈마 발생 장치(20)를 도시한다.Figures 4(a) and 4(b) show the plasma generating device 20 in a state in which only a portion of the electrode portion 220 is submerged in water and in a state in which the entire electrode portion 220 is submerged in water, respectively.

전술한 바와 같이, 플라즈마 발생 장치(20)는 복수 개의 전극부(220)가 구비된다.As described above, the plasma generating device 20 is provided with a plurality of electrode units 220.

복수 개의 전극부(220)는 각각 독립적인 제1 전극(221) 및 제2 전극(222)을 포함한다. 이에 따라, 복수 개의 전극부(220) 중 일부만이 물에 잠긴 상태에서도 플라즈마가 효율적으로 생성될 수 있다(도 4(a) 참조).The plurality of electrode units 220 each include independent first electrodes 221 and second electrodes 222. Accordingly, plasma can be efficiently generated even when only a portion of the plurality of electrode units 220 is submerged in water (see FIG. 4(a)).

배수관을 통과하는 물의 수위가 증가되어 복수 개의 전극부(220)가 모두 물에 잠기면, 플라즈마를 생성하는 전극부(220)의 개수 또한 증가되어 플라즈마의 생성 효율 또한 증가될 수 있다.If the level of water passing through the drain pipe increases and all of the plurality of electrode units 220 are submerged in water, the number of electrode units 220 that generate plasma may also increase, thereby increasing plasma generation efficiency.

정리하면, 배수관을 통과하는 물의 수위가 낮은 상태에서도, 일부의 전극부(220)로부터 플라즈마가 효율적으로 생성될 수 있다. 따라서, 플라즈마를 생성하기 위하여 요구되는 최소 수위가 보다 감소될 수 있고, 플라즈마 발생 효율 및 살균 효율 또한 향상될 수 있다.In summary, plasma can be efficiently generated from some of the electrode units 220 even when the level of water passing through the drain pipe is low. Accordingly, the minimum water level required to generate plasma can be further reduced, and plasma generation efficiency and sterilization efficiency can also be improved.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명된 실시 예들의 구성에 한정되는 것이 아니다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments.

또한, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.In addition, the present invention can be modified and changed in various ways by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below.

더 나아가, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.Furthermore, the above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

1: 고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템
10: 오존 발생 장치
20: 플라즈마 발생 장치
210: 프레임부
211: 외측 프레임
212: 내측 프레임
220: 전극부
221: 제1 전극
222: 제2 전극
30: 전원
40: 제어부
50: 설정부
60: 표시부1: Advanced Oxidation Process (AOP) water treatment system
10: Ozone generating device
20: Plasma generating device
210: frame part
211: outer frame
212: inner frame
220: electrode part
221: first electrode
222: second electrode
30: power
40: control unit
50: Setting section
60: display unit

Claims (10)

배수관 내부에서 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 외부의 전원과 통전 가능하게 연결되며, 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출하는 전극부를 포함하고,
상기 전극부가 복수 개 구비되어 상기 배수관의 반경 방향을 따라 배열되는,
플라즈마 발생 장치.An electrode portion is formed to extend inside the drain pipe along the direction in which the drain pipe extends, is connected to an external power source, and is energized when in contact with water flowing inside the drain pipe to emit plasma to the surroundings,
A plurality of electrode units are provided and arranged along the radial direction of the drain pipe,
Plasma generating device. 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 전극부는,
횡방향 및 종방향을 따라 각각 배열되어 행렬 구조로 배치되는,
플라즈마 발생 장치.According to paragraph 1,
The plurality of electrode units,
Arranged in a matrix structure along the horizontal and vertical directions, respectively,
Plasma generating device. 제2항에 있어서,
상기 복수 개의 전극부는,
횡방향 개수 및 종방향 개수가 각각 상기 배수관의 내경을 상기 전극부의 내경으로 나눈 값보다 작게 형성되는,
플라즈마 발생 장치.According to paragraph 2,
The plurality of electrode units,
The horizontal number and the longitudinal number are each smaller than the inner diameter of the drain pipe divided by the inner diameter of the electrode portion,
Plasma generating device. 제1항에 있어서,
상기 전극부는,
상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되는 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 전원의 양극과 음극 중 어느 하나와 통전 가능하게 연결되는 제1 전극; 및
상기 제1 전극에 의하여 둘러싸이도록 배치되고, 상기 제1 전극의 중심부로부터 상기 제1 전극의 내주면을 향하여 연장 형성되며, 상기 전원의 양극과 음극 중 다른 하나와 통전 가능하게 연결되는 제2 전극을 포함하는,
플라즈마 발생 장치.According to paragraph 1,
The electrode part,
a first electrode formed in a cylindrical shape extending along the direction in which the drain pipe extends, and electrically connected to either an anode or a cathode of the power source; and
A second electrode is arranged to be surrounded by the first electrode, extends from the center of the first electrode toward the inner peripheral surface of the first electrode, and is connected to the other one of the anode and cathode of the power source in a conductive manner. doing,
Plasma generating device. 제1항에 있어서,
상기 배수관 내부에 배치되고, 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되며, 그 내부에 상기 복수 개의 전극부가 수용되어 상기 복수 개의 전극부를 방사상 외측에서 지지하는 프레임부를 더 포함하는,
플라즈마 발생 장치.According to paragraph 1,
It is disposed inside the drain pipe, extends along the extension direction of the drain pipe, and accommodates the plurality of electrode portions therein, further comprising a frame portion that supports the plurality of electrode portions radially outward.
Plasma generating device. 제5항에 있어서,
상기 프레임부는,
상기 복수 개의 전극부를 모두 둘러싸도록 형성되는 외측 프레임; 및
상기 외측 프레임의 내주면에 결합되고, 서로 이웃하는 두 개의 상기 전극부 사이 공간을 구획하며 서로 이웃하는 두 개의 상기 전극부를 서로 이격시키는 내측 프레임을 포함하는,
플라즈마 발생 장치.According to clause 5,
The frame part,
an outer frame formed to surround all of the plurality of electrode units; and
It is coupled to the inner peripheral surface of the outer frame, and includes an inner frame that defines a space between the two adjacent electrode parts and separates the two adjacent electrode parts from each other.
Plasma generating device. 배수관 내부로 오존을 주입하는 오존 발생 장치;
상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 플라즈마를 생성하는 플라즈마 발생 장치; 및
상기 오존 발생 장치 및 상기 플라즈마 발생 장치에 전력을 공급하는 전원을 포함하고,
상기 플라즈마 발생 장치는,
상기 배수관 내부에서 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장 형성되고, 상기 전원과 통전 가능하게 연결되며, 상기 배수관 내부에서 유동되는 물과 접촉 시 통전되어 주변으로 플라즈마를 방출하는 전극부; 및
상기 배수관 내부에 배치되고, 상기 배수관의 연장 방향을 따라 연장되며, 그 내부에 상기 복수 개의 전극부가 수용되어 상기 복수 개의 전극부를 방사상 외측에서 지지하는 프레임부를 포함하는,
고도 산화 공법(AOP, Advanced Oxidation Process) 수처리 시스템.An ozone generator that injects ozone into the drain pipe;
A plasma generating device that generates plasma upon contact with water flowing inside the drain pipe; and
Includes a power source that supplies power to the ozone generator and the plasma generator,
The plasma generating device,
an electrode portion that extends inside the drain pipe along the direction in which the drain pipe extends, is connected to the power source, and is electrically energized when in contact with water flowing inside the drain pipe to emit plasma to the surroundings; and
A frame portion disposed inside the drain pipe, extending along the direction of extension of the drain pipe, receiving the plurality of electrode portions therein, and supporting the plurality of electrode portions radially from the outside,
Advanced Oxidation Process (AOP) water treatment system. 제7항에 있어서,
상기 복수 개의 전극부는,
횡방향 및 종방향을 따라 각각 배열되어 행렬 구조로 배치되고, 그 횡방향 개수 및 종방향 개수가 각각 상기 배수관의 내경을 상기 전극부의 내경으로 나눈 값보다 작게 형성되는,
고도 산화 공법 수처리 시스템.In clause 7,
The plurality of electrode units,
Arranged in a matrix structure along the horizontal and vertical directions, the number in the horizontal direction and the number in the longitudinal direction are respectively smaller than the inner diameter of the drain pipe divided by the inner diameter of the electrode portion,
Advanced oxidation water treatment system. 제7항에 있어서,
상기 전원과 통전 가능하게 연결되고, 상기 오존 발생 장치 및 상기 플라즈마 발생 장치 중 적어도 어느 하나에 전력이 인가되도록 상기 전원에 명령을 전달하는 제어부를 더 포함하는,
고도 산화 공법 수처리 시스템.In clause 7,
Further comprising a control unit electrically connected to the power source and transmitting a command to the power source to apply power to at least one of the ozone generating device and the plasma generating device,
Advanced oxidation water treatment system. 제9항에 있어서,
상기 제어부에서 상기 전원으로 송신되는 온/오프 명령 또는 상기 전원의 목표 출력을 입력하는 설정부를 더 포함하는,
고도 산화 공법 수처리 시스템.According to clause 9,
Further comprising a setting unit for inputting an on/off command transmitted from the control unit to the power source or a target output of the power source,
Advanced oxidation water treatment system.
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