KR100319528B1 - 오염수정화용레이저장치 - Google Patents

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Abstract

폐쇄된 장소내 또는 급수관상 고정된 위치에서, 0.8㎛로부터 11㎛까지의 한계 사이에서, 펄스 또는 연속된 파장의 YAG-도프된 네오디뮴(네오디뮴 펌프 다이오드) 및 CO2레이저와 같은 적외선 방사 스펙트럼 내에서 레이저의 사용을 포함하는 오염수 정화용 레이저 장치가 물에 조사된다. 첨부된 것은 액체에 포함된 세균성 미생물을 박멸하기 위하여 액체 내부에 침투하여 표면을 조사하는 것에 의하여, 금속 불순물을 수집하고 다른 형태의 오염을 정화하기 위하여, 다른 형태를 가지며 자화된 시트를 사용한다.

Description

오염수 정화용 레이저 장치
한편, 구조된 범위의 레이저에 대하여 큰 기대가 형성되었지만, 이것은 해당되는 실험적 응용이 완성되지 못하고 있다. 세라믹은 수백도의 온도로 가열될 것을 요하므로, 과도한 전기 에너지의 소비를 필요로 한다. 또한, 세라믹의 가열이 일정하게 되어야 한다는 사실은 물에 녹아 있는 산소의 양이 감소된다는 것을 포함하는데, 이로 인해 수질의 저하가 야기되기도 한다. 오존의 사용에 대해서는, 강력한 시약이기는 하지만 산화제로서의 작용 때문에 음용수에 사용하기에는 덜 적합하다. 염소화에 대해서는, 수질을 저하시키는 화학 시약을 물에 도입하여야 하는데, 적외선 방사의 사용으로도 세균 및 다른 미생물은 이러한 효과의 발생 없이 제거될 수 있다. 상기 개시된 이유를 고려하여, 본 발명은 선행 기술과 관련된 개선을 보여준다.
물의 오염도가 일정 한계를 초과할 때 자외선 방사의 사용은 불충분한 반면, 적외선 방사는 보다 큰 파괴력이 있고 종래 사용된 바는 없지만, 본 발명에서 기술하는 바와 같이 물에서 보다 큰 폭으로 전파된다. 어떤 경우에는 적외선을 방사하는 세라믹이 자기 효과와 조합되어 사용되지만, 본 발명에서 개시된 한계 이내의 레이저가 사용된 적은 없다.
[실시예]
도 1a는, 물이 통과하여 흐름에 따라 물 파이프에 가까이 위치하여 이들의 표면으로 퍼져서 금속 입자를 끌어 당겨 자화된 판에 의해 유지되도록 만드는 두 개의 자화된 판의 위치를 보여준다. 이들 판은 이동할 수 있어서 , 판 I 위에 침적된 금속 오염원 입자에 보다 강한 자기 인력을 발휘하는 것에 의해 판 I2는 판 I에의해 포획된 금속을 제거할 수 있다. 상기 자화된 판은 자동적으로 이동하는 트랙을 갖는 슬라이드 장치에 맞추어진다. 이어서 물은, 파장 ( λ)= 1.06㎛의 네오디뮴 레이저에 의해 조사되는데, 이것은 지지대 S 상에 장착되며 물을 정화하기 위해 물 표면에 충분히 가깝게 위치될 수 있고, 이 목적을 위해 CO2레이저 및/또는 네오디뮴 레이저를 채용하는 것이 가능하다(도 1a).
도 2에서, 물은 파장 ( λ)= 1.06㎛의 적외선 방사를 받는 침적물로 흐르는데, 0.8㎛와 11㎛한계 사이의 적외선 스펙트럼내 파장이 사용될 수 있다.
침적물의 바닥은 이들 적외선 파장에서 반사하는 백색 알루미늄(Al), 동(Cu) 및 다른 물질로 만들어진 판으로 구조된다. 이들 물질은 반사에 유리하여 네오디뮴 레이저 방사의 정화 작용을 증폭시키는 효과를 갖는다. 이 레이저는 고정된 채로 남아 있고 여러 가지 폭으로 개방되어, 공기중에서 불안정성을 생성하고 상승한 공기(ac)를 가온하고 물의 표면을 산소화시키는 공기(af)를 냉각시키도록 한다.
도 3에서, 확산 렌즈는 CaF2, SeZn, 게르마늄 등과 같이 적외선 방사를 투과하는 다른 물질로 형성될 수 있다. 트랙을 갖는 슬라이딩 장치 내에서 이동할 수 있는 자화된 판 L이 여기에 위치한다. 이들 자화된 판은 금속 불순물을 모으는데, 이들의 접근은 파장 ( λ)= 1.06㎛의 적외선 방사 레이저에 의해 생산된 확산 불안정성에 의해 유리하게 된다.
도 4에서, 물 파이프는 넓어진 구역으로 연장된다. 이것은 납 입자를 반발하는 자화된 판을 하류 구역에 갖고, 또한 물이 통과하는 미세 구멍의 망상 조직으로구조되는 필터 FIA를 갖는데, 납은 반발되는 동시에 반자성 물질로 되므로 넓어지는 최하류 부분에 납 입자가 침적되는 방식으로 반발된다. 주기적으로 넓어지는 부분이 있는 채널을 개방하여 수집된 납을 도 4에서 프리즘 형으로 표시된 하류 구역에 위치한 침적층으로 내보낸다. 침적층은 납 입자를 반발하는 작은 자화된 출구 필터F'IA를 갖는다. 이 필터는 바닥으로부터 소정의 높이에 위치하고 이로부터 유출되는 물의 용적은 작다. 고농도의 납을 갖는 물은 분리 및 저장될 수 있다.
본 장치는 펄스 또는 연속적인 파장의 네오디뮴 레이저(네오디뮴 펌프 다이오드;neodymium pumped diode) 및 CO2레이저를 포함하는 적외선 방사 스펙트럼 레이저를 사용하는데, 공기 중에서는 양자가 유사하고 수성의 매질 중에서는 네오디뮴 레이저의 흡수 계수가 CO2레이저 보다는 작은, 항상 0.8㎛- 11㎛한계 이내의 적외선 방사 스펙트럼 레이저의 사용을 특징으로 한다. 이들 레이저는 물의 표면 위에 위치하여 네오디뮴 방사 작용에 의해 대류적 열 불안정성이 생성되어 밀도의 저하에 따라 표면에서 일어나는 흐름을 발생시키고, 여기에서 CO2레이저에 의해 초정화되도록 한다. 이에 앞서, 물의 용적 내 오염 요소는 이미 부분적으로 네오디뮴 레이저에 의해 제거된다. 네오디뮴 레이저를 독자적으로 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 네오디뮴 레이저의 방사를 위하여 CaF2렌즈 또는 다른 투명한 재료를 사용하는 것이 가능하다.
자외선 레이저가 네오디뮴 레이저와 함께 구비되면, 네오디뮴 레이저는 표면으로 올라가는 확산 불안정성을 생성하고, 자외선 레이저는 공기 중에서 산소에 의해 생산되는 오존을 표면에서 연속적으로 올라가는 물의 몸체와 혼합시켜, 물의 용적 내에서 오존 및 네오디뮴 레이저의 작용에 의해 중개되는 복합 정화 효과를 발생한다. 그 결과, 세균, 진균 및 바이러스가 박멸되고, 물은 탈염소화되어 이어서 탄산 음료수의 제조 및 다른 용도로 채용될 수 있다.
본 분야의 숙련자가 본 발명의 범위 및 본 발명으로부터 얻어지는 장점을 이해하도록 더 이상의 상세한 설명을 하는 것은 불필요한 것으로 여겨진다. 각 요소들의 재료, 형상, 크기 및 배열은, 본 발명의 정수를 변화시키지 않는 한 변경될 수 있다.
본 명세서에 기술된 용어는 항상 넓은 의미로 받아들여질 것이며 제한되어서는 안 된다.

Claims (4)

  1. 0.8㎛와 11㎛한계 내에서, 펄스 또는 연속 파장 네오디뮴 레이저(네오디뮴 펌프 다이오드) 및 CO2레이저를 포함하는 적외선 방사 스펙트럼 레이저를 채용한 것을 특징으로 하는 오염수 정화용 레이저-장착된 장치 .
  2. 제 1 항에 있어서, 처리 및 정화될 물을 가로질러 0.8㎛로부터 11㎛까지의감소되는 전달을 나타내는 적외선 방사를 사용하는 것과, 방사의 강도에 직접 비례하는 방식으로 갑작스러운 가열 효과에 의해 오염된 물질이 파괴되는데, 용기의 바닥과 상부 벽은 이러한 방사를 반사하는 물질로 코팅된 폐쇄된 용기 내에 함유된 오염된 물을 상기 방사에 노출시켜, 상기 방사를 전달하지 못한다는 것에 기인하여, 방사가 용기의 상부 및 하부 구역상에서 반사될 때 복합적 효과가 달성되도록 하는 것을 특징으로 하는 오염수 정화용 레이저-장착된 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 오염된 물질이 금속 입자에 의해 조성된 유기물일 수 있다는 것, 또는 한 번에 양 오염 형태를 포함하는 것을 고려하여 여과 목적으로 적외선 방사 효과에 자기화 효과를 조합하여, 상기 장치에 연결되어 사용되는 여러 가지 용기에 함유된 물을 처리 및 정화하는 것을 특징으로 하는 오염수 정화용 레이저-장착된 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 오염된 물, 또는 낙농품이나 혈액과 같은 다른 액체의 처리 및 살균을 위한 오염수 정화용 레이저-장착된 장치.
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