KR101327787B1 - 수족관 등에 설치되는 플라즈마를 이용한 수처리장치 - Google Patents

수족관 등에 설치되는 플라즈마를 이용한 수처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 플라즈마에 의해 생성된 가스가 수처리용으로 사용된 후 순환시켜 재활용함으로써 유해가스물질의 배출을 최소화하고 수처리 효율을 높이도록 구성한 수처리장치를 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명은, 수처리 대상인 물을 흡입하는 워터펌프에 의해 물을 공급하는 물공급관(10)과, 외기와 차단되고 상기 물공급관(10)으로부터 내부에 물을 공급받는 제1탱크(20)와, 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급되는 공기 또는 가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 플라즈마에 의해 생성된 가스물질을 수중에 공급하는 플라즈마수처리장치(30)와, 외기와 차단되고 상기 제1탱크(20)로부터 물과 상기 가스물질을 함께 공급받는 제2탱크(40)와, 상기 제2탱크(40)의 상부에서 상기 제2탱크(40) 내부의 가스를 흡입하여 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급하기 위해 상기 플라즈마수처리장치(30)로 유입시키는 가스환류장치(50)와, 상기 제2탱크(40)의 하부에서 상기 제2탱크(40)의 물을 배출시키는 물배출관(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치를 제공한다.

Description

수족관 등에 설치되는 플라즈마를 이용한 수처리장치{Water treatment apparatus using plasma}
본 발명은 수족관 등에 설치되는 플라즈마를 이용한 수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중에서 플라즈마에 의해 생성된 가스를 분출시킴으로써 물을 정화시키고 상기 가스는 환류장치에 의해 순환시켜 재사용하도록 구성한 수처리장치에 관한 것이다.
종전에 개발되어 특허등록된 수중플라즈마발생장치가 특허등록번호 10-1005636호의 특허공보에 제시되고 있다.
상기 수중플라즈마발생장치를 도 1을 참고하여 설명하면, 수조(9)의 상단 중앙에 토치헤드(1)를 고정시킨다. 상기 토치헤드(1)에는 가스주입구(2)와 고압선 인입구(8)가 형성되고, 상기 토치헤드(1)의 가스주입구(2)에는, 수조(9) 내부로 연장되고 그 하단부가 다공성 버블장치(7)와 결합되도록 석영관(6)을 고정시킨다. 상기 석영관(6)의 외면(外面)에는 도전성 대향극(5)을 감아 고정시킨다.
또한, 상기 토치헤드(1)를 관통하면서 상기 석영관(6)의 종 중심과 일치하도록 도전성 방전극(4)을 고정시키고, 도전성 대향전극(5)에는 상기 고압선 인입구(8)로 인입된 고압케이블(3)을 연결시킨다. 이어서 외부의 레귤레이터에 의해 가스주입구(2)를 거쳐 상기 석영관(6)의 내부로 가스 또는 공기를 조절하여 주입시키고, 상기 도전성 방전극(4)과 도전성 대향전극(5)에 9Kv∼15Kv, 22.5KHz∼23KHz의 전원을 인가시켜 플라즈마를 발생시키는 상용 전자식 네온트랜스가 외부에 구비된다.
또한, 상기 석영관(6)의 하단부에는 물과의 접촉 시간 및 접촉 표면적을 높여 접촉산화반응을 증대시키기 위한 다수의 기포가 발생되도록 하는 다공성 버블장치(7)가 구비된다.
상기의 수중플라즈마발생장치는, 플라즈마에 의해 발생한 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등이 수(水) 중의 각종 유해물질과 유해가스, 악취를 제거할 수 있는 고밀도 수중 플라즈마 발생장치이나, 현실적으로 합리성을 갖춘 수(水)처리장치로는 다소 문제가 있음이 발견되었다.
즉, 상기 특허공보에 명시된 바와 같이 수중에서 플라즈마가 발생되면 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등이 자연적으로 발생되는데, 살균 및 탈취 기능 등은 우수하지만 오존은 인체에 유해하기 때문에 외기에 배출시 배(排)오존처리장치가 필히 구비되어야 한다. 그러나, 배오존처리장치는 고가이며 사용에 전문성이 요구될 뿐만 아니라 유지보수도 까다로운 등의 단점을 안고 있다.
또한, 상기 특허는 석영관(6)의 외부에 도전성 대향극(5)이 감기는 방식으로 설치되고 있으므로 그 제조에 많은 노력과 시간이 소요된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 플라즈마에 의해 생성된 가스가 수처리용으로 사용된 후 순환시켜 재활용함으로써 유해가스물질의 배출을 최소화하고 수처리 효율을 높이도록 구성한 수처리장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 플라즈마를 이용한 수처리장치는, 수처리 대상인 물을 흡입하는 워터펌프에 의해 물을 공급하는 물공급관과, 외기와 차단되고 상기 물공급관으로부터 내부에 물을 공급받는 제1탱크와, 상기 제1탱크 내부의 수중에 공급되는 공기 또는 가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 플라즈마를 통과한 상기 공기 또는 가스를 수중에 공급하는 플라즈마수처리장치와, 외기와 차단되고 상기 제1탱크로부터 물과 상기 공기 또는 가스를 함께 공급받는 제2탱크와, 상기 제2탱크의 상부에서 상기 제2탱크 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입하여 상기 제1탱크 내부의 수중에 공급하기 위해 상기 플라즈마수처리장치로 유입시키는 가스환류장치와, 상기 제2탱크의 하부에서 상기 제2탱크의 물을 배출시키는 물배출관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 플라즈마수처리장치가 상기 제1탱크 내부의 수중에 설치되어 상기 공기 또는 가스가 내부에서 유동하며 내부에 방전극이 설치된 석영관과, 상기 석영관 외부에서 상기 제1탱크 내부의 수중에 설치되는 대향전극과, 상기 방전극과 상기 대향전극 사이에서 플라즈마를 발생시키기 위해 전원을 연결하는 전원인가수단과, 상기 석영관의 하부에서 상기 공기 또는 가스가 다수의 기포로 변환되어 상기 제1탱크 내부의 수중에 배출되도록 하는 다공성버블장치를 포함하고, 상기 가스환류장치는 상기 제2탱크의 상부에서 상기 제2탱크 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입하는 흡입장치와, 상기 흡입장치로부터 배출되는 상기 공기 또는 가스가 상기 석영관의 내부로 공급되도록 연결되는 환류관을 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 가스환류장치가 상기 흡입장치가 상기 제2탱크 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입할 수 있도록 상기 제2탱크의 상부와 상기 흡입장치를 연결하는 흡입관과, 상기 흡입관에서 분기된 분기관에 카본필터가 설치되어, 외기의 유입 또는 상기 공기 또는 가스의 배출이 상기 카본필터를 거치게 되는 압력조절장치를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제2탱크가 상기 제1탱크로부터 상기 물과 가스를 함께 공급받는 것은 상기 제1탱크의 상부와 상기 제1탱크의 상부를 연결하는 연결관에 의해 이루어지고, 상기 연결관은 상기 제2탱크 내부의 수중으로 연장되어 그 일단부이 상측을 향해 물과 상기 공기 또는 가스를 배출하도록 굴곡져 있으며, 상기 물배출관은 상기 연결관의 상기 일단부에서 소정거리 이격되어 상기 일단부보다 낮은 위치에서 상기 제2탱크의 내부와 연결되어 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.
한편, 다른 관점에서 본 발명은 플라즈마를 이용하여 오염된 물을 정화하기 위한 수처리장치에 있어서, 워터펌프에 의해 수처리 대상인 물을 공급하는 물공급관과, 상기 물공급관으로부터 물을 공급받고 덮개에 의해 상부가 막힌 제1탱크와, 상기 제1탱크와 연결관에 의해 연결되어 물을 공급받고 덮개에 의해 상부가 막힌 제2탱크와, 상기 제2탱크의 하부에서 상기 제2탱크 내부의 물을 배출시키는 물배출관과, 상기 제1탱크의 내부에 상하방향으로 설치되는 석영관과, 상기 석영관 하단에 설치되어 상기 석영관 내부에서 유동하는 공기 또는 가스를 다수의 기포로 배출시키기 위한 다공성버블장치와, 상기 석영관의 내부에 설치되는 방전극과, 상기 석영관의 외측에 설치되는 대향전극과, 상기 방전극과 상기 대향전극 사이에 플라즈마를 발생시키기 위한 전원인가수단과, 상기 제2탱크 내부의 상부에 모아지는 공기 또는 기체를 흡입하기 위한 흡입장치와, 상기 흡입장치로부터 배출되는 상기 공기 또는 기체를 상기 석영관 내부로 유동시키기 위해 설치되는 환류관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 구성에서 연결관이 상기 제2탱크 내부의 수중으로 연장되어 그 일단부가 상측을 향해 물과 상기 공기 또는 가스를 배출하도록 굴곡져 있으며, 상기 물배출관은 상기 연결관의 상기 일단부에서 소정거리 이격되어 상기 일단부보다 낮은 위치에서 상기 제2탱크의 내부와 연결되어 있는 것을 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 연결관이 상기 제1탱크의 상부에 연결되고, 상기 다공성버블장치가 상기 제1탱크의 하부에 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은, 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등의 물질을 지속적으로 순환시켜 수처리에 재사용함에 따라 경제성과 안전성, 효율성, 생산성, 편리성 등이 크게 개선되는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제1탱크와 제2탱크를 연결하는 연결관이 제2탱크의 내부로 연장되는 일단이 상측을 향하여 물을 분출하고 물배출관은 그 일단의 하부에 설치되어 있다. 이에 따라, 제1탱크로부터 이동한 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등을 포함하는 기포가 물배출관으로 물과 함께 배출되는 것이 방지되고 있으므로 유해물질의 외부유출을 차단하고 있다.
도 1은 특허등록번호 제10-1005636호에 기재된 수중플라즈마발생장치의 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 수처리장치의 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 수처리장치를 제작하여 실제 수족관에 적용하여 살균실험한 결과표
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 수처리장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면 본 발명은, 수처리 대상인 물을 흡입하는 워터펌프(11)에 의해 물을 공급하는 물공급관(10)과, 외기와 차단되고 상기 물공급관(10)으로부터 내부에 물을 공급받는 제1탱크(20)와, 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급되는 공기 또는 가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 플라즈마를 통과한 공기 또는 가스를 수중에 공급하는 플라즈마수처리장치(30)와, 외기와 차단되고 상기 제1탱크(20)로부터 물과 상기 공기 또는 가스를 함께 공급받는 제2탱크(40)와, 상기 제2탱크(40)의 상부에서 상기 제2탱크(40) 내부의 가스를 흡입하여 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급하기 위해 상기 플라즈마수처리장치(30)로 유입시키는 가스환류장치(50)와, 상기 제2탱크(40)의 하부에서 상기 제2탱크(40)의 물을 배출시키는 물배출관(60)을 포함한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 2개의 탱크(20,40)를 사용하여 제1탱크(20)의 내부에서 발생한 플라즈마에 의해 생성되는 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등이 제2탱크(40)를 거치면서 수처리 작용을 하도록 하고, 사용된 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등이 지속적으로 순환되어 재사용되도록 한다. 이에 따라, 배오존처리장치 등을 사용하지 않으면서 정화 효율은 더욱 상승시킬 수 있다.
또한, 도 1과 같이 방전극(32)과 대향 전극을 근접시키지 않고 대향전극(33)을 방전극(32)이 설치된 석영관(31)으로부터 소정거리 이격된 막대형상으로 설치되고 있다. 이는 물이 도전체의 역할을 하므로 대향전극(33)을 수중에서 막대형상으로 이격시켜 위치시키더라도 석영관(31) 내부에서 플라즈마가 발생할 수 있고, 그러한 구성으로 인해 전극의 배치가 보다 간단하게 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 구성을 구체적으로 살펴본다.
상기 물공급관(10)은 수처리 대상이 되는 수족관 등의 물을 워터펌프(11)가 흡입하여 제1탱크(20)로 공급하기 위한 관로이다. 물공급관(10)은 제1탱크(20)의 하부에서 물이 유입되도록 연결되고 중간에 개폐밸브(12)가 설치된다.
상기 제1탱크(20)는 수처리 대상인 물을 수용할 수 있는 통체로 구성되고 상부에는 덮개(21)가 덮임으로써 외기로부터 차단되어 있다. 제1탱크(20)의 덮개(21)에는 제1탱크(20)와 제2탱크(40)를 연결하는 연결관(70)이 설치되어 제1탱크(20)의 상부에서 물이 배출되어 제2탱크(40)로 이동하도록 구성된다. 상기 덮개(21)은 개폐가 가능한 것이 바람직하나, 제1탱크(20)와 일체로 구성하는 것도 가능하다. 또한, 제2탱크(40)의 덮개(41)도 또한 그러하다.
상기 플라즈마수처리장치(30)는 제1탱크(20)에 설치되는 것으로, 수중에 공급되는 공기 또는 가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 플라즈마에 의해 생성된 가스물질을 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급하고 있다. 플라즈마수처리장치(30)는 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 상하방향으로 설치되어 공기 또는 가스가 내부에서 유동하며 내부에 방전극(32)이 설치된 석영관(31)과, 석영관(31) 외부에서 제1탱크(20) 내부의 수중에 설치되는 대향전극(33)과, 방전극(32)과 대향전극(33) 사이에서 플라즈마를 발생시키기 위해 전원을 연결하는 전원인가수단(35)과, 석영관(31)의 하부에서 상기 공기 또는 가스가 다수의 기포로 변환되어 제1탱크(20) 내부의 수중에 배출되도록 하는 다공성버블장치(36)를 포함한다.
상기 석영관(31)의 내부는 공기 또는 가스가 유동하는 유동로이고, 상기 공기 또는 가스는 후술하는 환류관(52)에 의해 공급받고 있다. 석영관(31)의 하단에는 다공성버블장치(36)가 설치되어 석영관(31)의 내부를 하방으로 유동하는 공기 또는 가스가 통과하면서 다수의 미소한 기포형태로 변환되어 수중에 방출되도록 한다. 이에 따라, 수처리 대상인 물과 플라즈마를 통과한 공기 또는 가스의 접촉면적과 접촉시간을 증대시켜 반응을 촉진시킨다.
플라즈마를 통과하는 공기 또는 가스는 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등을 포함하고 있으므로 수중에 포함된 오염물질과 접촉하여 오염물질을 산화 또는 분해시킴으로써 물을 정화시킨다. 또한, 플라즈마 발생시 투명한 석영관(31)에서 방사되는 자외선(UV), 충격파(Shock Wave) 등이 세균을 사멸시킨다.
상기 석영관(31) 내부의 중심부에는 종방향으로 방전극(32)이 장치되어 있고, 그 측방향으로 이격된 위치에는 대향전극(33)이 장치되어 있다. 또한, 상기 방전극(32)과 대향전극(33) 사이에서 플라즈마를 발생시키기 위해 전원을 연결하는 전원인가수단(35)으로써 네온트랜스(35)가 제1탱크(20)의 덮개(21) 상측에 설치되고 있다. 상기 방전극(32)과 대향전극(33) 사이의 거리는 네온트랜스(35)의 용량과 방전극(32) 및 대향전극(33)의 길이 등에 따른 설계치가 허용하는 한도 내에서 설정한다.
상기 석영관(31)과 방전극(32)은 제1탱크(20)의 덮개에 설치된 제1홀더(38)에 의해 고정되고, 대향전극(33)은 상기 덮개에 설치되는 제2홀더(37)에 의해 고정된다.
한편, 상기 제2탱크(40)는 제1탱크(20)과 유사한 수조의 형태로서, 상부에는 덮개(41)가 덮임으로써 외기로부터 차단되어 있다. 제1탱크(20)와 제2탱크(40)는 연결관(70)에 의해 제1탱크(20)로부터 물이 유동하여 제2탱크(40)로 이동하도록 하고, 상기 연결관(70)은 제1탱크(20) 및 제2탱크(40)의 덮개(41)에 관통되어 설치되며, 제2탱크(40)의 내부에서 하측으로 연장되어 있다. 상기 제2탱크(40)의 내부에 연장된 연결관(70)의 일단부(71)는 상측으로 구부러짐으로써 제2탱크(40) 내부에서 상측을 향해 물과 가스를 배출하도록 굴곡져 있다. 연결관(70)이 제1탱크(20)의 상부에 연결되고 다공성버블장치(36)가 제1탱크(20)의 하부에 설치됨으로써, 다공성버블장치(36)로부터 배출되는 공기 및 가스의 기포가 물과 함께 제2탱크(40)로 원활하게 유동하고 있다.
상기 연결관(70)의 일단부(71)가 상측을 향해 물과 가스물질을 배출하는 것은 가스물질이 물배출관(60)을 통해 배출되는 것을 방지하거나 최소화하기 위함이다.
상기 물배출관(60)은 제2탱크(40)의 하부에 설치되어 정화처리된 물을 수족관 등으로 공급하기 위하여 워터펌프(61)에 의해 물을 배출시키고 있다. 그 중간에는 개폐밸브(62)가 또한 설치된다.
상기 물배출관(60)은 연결관(70)의 상기 일단부(71)에서 소정거리 이격되어 상기 일단부(71)보다 낮은 위치에서 제2탱크(40)의 내부와 연결된다. 이에 따라, 연결관(70)의 일단부(71)에서 배출되는 공기 또는 가스가 원활히 상승하도록 유도됨으로써 그 하측에 위치하는 물배출관(60)으로 빠져 나가지 않도록 한다. 이에 따라, 플라즈마에 의해 발생된 유해물질이 수족관 등의 생물에게 영향을 주지 않도록 한 것이다. 이 때, 물의 유동속도가 너무 빠르면 기포가 하강하는 방향으로 유동할 수 있으므로 펌프(11,61)의 용량을 조절하여 기포의 하강이 발생하지 않는 상태가 관찰되는 비교적 느린 유동속도로 설계될 필요가 있다.
한편, 상기 가스환류장치(50)는 제2탱크(40)의 상부에서 제2탱크(40) 내부의 상측에 모이는 공기 또는 가스를 흡입하는 흡입장치(51)와, 흡입장치(51)로부터 배출되는 공기 또는 가스가 제1탱크(20)의 석영관(31)의 내부로 공급되도록 연결되는 환류관(52)을 포함한다.
상기 흡입장치(51)는 기체의 펌핑작용을 하는 것으로, 제2탱크(40)의 덮개에 설치되는 제3홀더(57)에 의해 흡입관(53)이 고정되고 흡입관(53)에 연결된 흡입장치(51)가 제2탱크(40)의 상부에 모아지는 공기 또는 가스를 흡입하고 있다. 흡입된 공기 또는 가스는 환류관(52)을 거쳐 석영관(31)의 내부에서 플라즈마 처리됨으로써 처리과정 중 감소된 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등이 더욱 생성되어 수처리 작용이 보다 효과적으로 이루어진다.
한편, 상기 흡입관(53)에서 분기되는 분기관(56)과 분기관(56)의 단부에 설치되는 카본필터(55)를 포함하는 압력조절장치(54)가 설치된다. 카본필터(활성탄)(55)가 설치된 분기관(56)은 내부의 압력조절을 위한 것으로, 내부의 압력이 높아지면 분기관(56)을 통해 외부로 상기 공기 또는 가스가 배출될 수 있고 내부의 압력이 낮아지면 외기가 내부로 흡입될 수 있다. 내부의 공기 또는 가스는 플라즈마 처리됨으로써 오존 등 유해물질이 포함되어 있으므로 카본필터(55)를 통과하여 유해물질이 걸러진 상태에서 배출된다.
다음은 도 2를 참고하여 본 발명의 작용을 설명한다.
네온트랜스(35)에 의해 전원이 인가되어 방전극(32)과 대향전극(33)에 의해 석영관(31) 내부에서 플라즈마 방전이 발생하고, 그 내부를 공기 또는 가스가 유동하면 공기 또는 가스가 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등의 물질을 포함하게 된다. 그러한 공기 또는 가스가 다공성버블장치(36)를 통과하면서 미소한 다수의 기포가 되어 수중에서 부유한다. 이에 따라, 제1탱크(20) 내부에서 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등의 물질이 물과 접촉하면서 1차적인 정화처리가 이루어진다. 또한, 투명한 석영관(31)에서 조사되는 자외선 및 충격파에 의해 살균작용이 이루어진다.
1차 정화처리된 제1탱크(20) 내부의 물은 물공급관(10)의 압력에 의해 연결관(70)을 통과하여 제2탱크(40)로 이동한다. 이때 1차 정화 처리가 된 물과 함께 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등을 포함하는 가스도 동시에 제2탱크(40) 안으로 진입하게 되는 것은 당연한 이치이다.
한편, 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등을 포함하는 가스와 1차 정화처리된 물은 연결관(70)의 내부를 흐르면서 다시 혼합이 되고 연결관(70)의 일단부(71)를 벗어나 제2탱크(40) 내부에서 다시 혼합 및 확산이 된다.
따라서 제2탱크(40) 내부에서는 오존과 OH, H2O2, UV, HO2 등에 의하여 2차로 정화 처리가 되는 것이며, 이와 같이 2차로 정화 처리가 된 물은 물배출관(60)에 의하여 배출되어 수족관 등으로 공급된다.
또한, 수족관 등에서 오염된 물은 다시 전술한 물공급관(10)을 통해 제1탱크(20) 내부로 진입한 후, 위와 같이 최종적으로 2차 정화가 되어 다시 수족관 등으로 흐르게 되는 것이다.
한편, 제2탱크(40) 내부로 진입한 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등을 포함하는 공기 또는 가스는 흡입장치(51)의 흡입작용에 의하여 흡입관(53)을 통해 흡입되고 환류관(52)을 거쳐 플라즈마수처리장치(30)로 공급된다. 즉, 상기 공기 또는 가스는 환류관(52)을 통해 제1홀더(38)로 공급되어 석영관(31) 안으로 공급된다.
이어서 석영관(31) 안으로 공급된 공기 또는 가스는 플라즈마 처리되어 다공성버블장치(36)를 통해 제1탱크(20) 내부에서 확산된다.
플라즈마에 의해 발생하는 오존 및 OH, H2O2, UV, HO2 등의 물질은 시간이 경과 할수록 점점 소멸되지만 가스환류장치(50)에 의해 양이 감소하지 않고 거의 일정량의 커패시티(capacity)를 유지하면서 수(水) 처리작용에 기여하게 되는 것이다.
한편, 도 2를 참고하면, 제2탱크(40)의 수면 상측으로 메시(43)가 설치되어 있다. 상기 메시(43)는 물방울 등이 걸리도록 하여 물입자가 흡입장치(51)로 진입하지 않도록 한다. 이는 상기 물방울이 공기 또는 가스와 유동하면서 임의의 위치에 부착되어 도전성을 띄게 되므로 아크를 발생시켜 기계적 손상을 유발할 수 있기 때문이다. 상기 메시(43)는 흡입장치(51) 전방에 설치되는 필터로 대체될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 장치를 제작하여 실제 수족관에 적용하여 실험을 한 결과를 도 3으로 나타내었다.
이를 살피면, 총 대장균 수와 일반 세균의 수가 40초 이후부터 급격하게 살균이 되어 법정 허용치에 크게 밑도는 수준으로 살균 정화가 됨을 알 수 있었다.
그리고 처리된 물에서는 악취가 전혀 발생되지 않았으며 탁도 역시 크게 개선됨을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
1; 토치헤드 2; 가스주입구
3; 고압케이블 4, 32; 방전극
5; 대향극 6, 31; 석영관
7; 버블장치 8; 인입구
9; 수조 10; 물공급관
11,61; 워터펌프 12,62; 개폐밸브
20; 제1탱크 21,41; 덮개
30; 플라즈마수처리장치 33; 대향전극
35; 전원인가수단 36; 다공성버블장치
37; 제2홀더 38; 제1홀더
40; 제2탱크 43; 메시
50; 가스환류장치 51; 흡입장치
52; 환류관 53; 흡입관
54; 압력조절장치 55; 카본필터
56; 분기관 57; 제3홀더
60; 물배출관 70; 연결관
71; 일단부

Claims (7)

  1. 수처리 대상인 물을 흡입하는 워터펌프에 의해 물을 공급하는 물공급관(10)과,
    외기와 차단되고 상기 물공급관(10)으로부터 내부에 물을 공급받는 제1탱크(20)와,
    상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급되는 공기 또는 가스가 플라즈마를 통과하도록 하여 플라즈마를 통과한 상기 공기 또는 가스를 수중에 공급하는 플라즈마수처리장치(30)와,
    외기와 차단되고 상기 제1탱크(20)로부터 물과 상기 공기 또는 가스를 함께 공급받는 제2탱크(40)와,
    상기 제2탱크(40)의 상부에서 상기 제2탱크(40) 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입하여 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 공급하기 위해 상기 공기 또는 가스를 상기 플라즈마수처리장치(30)로 유입시키는 가스환류장치(50)와,
    상기 제2탱크(40)의 하부에서 상기 제2탱크(40)의 물을 배출시키는 물배출관(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마수처리장치(30)는
    상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 설치되어 상기 공기 또는 가스가 내부에서 유동하고 내부에 방전극(32)이 설치된 석영관(31)과,
    상기 석영관(31) 외부에서 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 설치되는 대향전극(33)과,
    상기 방전극(32)과 상기 대향전극(33) 사이에서 플라즈마를 발생시키기 위해 전원을 연결하는 전원인가수단(35)과,
    상기 석영관(31)의 하부에서 상기 공기 또는 가스가 다수의 기포로 변환되어 상기 제1탱크(20) 내부의 수중에 배출되도록 하는 다공성버블장치(36)를 포함하고,
    상기 가스환류장치(50)는
    상기 제2탱크(40)의 상부에서 상기 제2탱크(40) 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입하는 흡입장치(51)와,
    상기 흡입장치(51)로부터 배출되는 상기 공기 또는 가스가 상기 석영관(31)의 내부로 공급되도록 연결되는 환류관(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가스환류장치(50)는
    상기 흡입장치(51)가 상기 제2탱크(40) 내부의 상기 공기 또는 가스를 흡입할 수 있도록 상기 제2탱크(40)의 상부와 상기 흡입장치(51)를 연결하는 흡입관(53)과,
    상기 흡입관(53)에서 분기된 분기관(56)에 카본필터(55)가 설치되어, 외기의 유입 또는 상기 공기 또는 가스의 배출이 상기 카본필터(55)를 거치게 되는 압력조절장치(54)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2탱크(40)가 상기 제1탱크(20)로부터 상기 물과 가스를 함께 공급받는 것은 상기 제1탱크(20)의 상부와 상기 제1탱크(20)의 상부를 연결하는 연결관(70)에 의해 이루어지고,
    상기 연결관(70)은 상기 제2탱크(40) 내부의 수중으로 연장되어 그 일단부(71)가 상측을 향해 물과 상기 공기 또는 가스를 배출하도록 굴곡져 있으며,
    상기 물배출관(60)은 상기 연결관(70)의 상기 일단부(71)에서 소정거리 이격되어 상기 일단부(71)보다 낮은 위치에서 상기 제2탱크(40)의 내부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  5. 플라즈마를 이용하여 오염된 물을 정화하기 위한 수처리장치에 있어서,
    워터펌프(11)에 의해 수처리 대상인 물을 공급하는 물공급관(10)과,
    상기 물공급관(10)으로부터 물을 공급받고 덮개(21)에 의해 상부가 막힌 제1탱크(20)와,
    상기 제1탱크(20)와 연결관(70)에 의해 연결되어 물을 공급받고 덮개(41)에 의해 상부가 막힌 제2탱크(40)와,
    상기 제2탱크(40)의 하부에서 상기 제2탱크(40) 내부의 물을 배출시키는 물배출관(60)과,
    상기 제1탱크(20)의 내부에 상하방향으로 설치되는 석영관(31)과,
    상기 석영관(31) 하단에 설치되어 상기 석영관(31) 내부에서 유동하는 공기 또는 가스를 다수의 기포로 배출시키기 위한 다공성버블장치(36)와,
    상기 석영관(31)의 내부에 설치되는 방전극(32)과,
    상기 석영관(31)의 외측에 설치되는 대향전극(33)과,
    상기 방전극(32)과 상기 대향전극(33) 사이에 플라즈마를 발생시키기 위한 전원인가수단(35)과,
    상기 제2탱크(40) 내부의 상부에 모아지는 공기 또는 기체를 흡입하기 위한 흡입장치(51)와,
    상기 흡입장치(51)로부터 배출되는 상기 공기 또는 기체를 상기 석영관(31) 내부로 유동시키기 위해 설치되는 환류관(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결관(70)은 상기 제2탱크(40) 내부의 수중으로 연장되어 그 일단부(71)가 상측을 향해 물과 상기 공기 또는 가스를 배출하도록 굴곡져 있으며,
    상기 물배출관(60)은 상기 연결관(70)의 상기 일단부(71)에서 소정거리 이격되어 상기 일단부(71)보다 낮은 위치에서 상기 제2탱크(40)의 내부와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결관(70)은 상기 제1탱크(20)의 상부에 연결되고, 상기 다공성버블장치(36)가 상기 제1탱크(20)의 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 수처리장치
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