KR100856863B1 - An ozone generation system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 세라믹 방전법을 이용한 오존발생장치의 개념도1 is a conceptual diagram of an ozone generator using a conventional ceramic discharge method
도 2a 및 도 2b는 종래의 무성 방전법을 이용한 오존발생장치의 단면도 및 측면도2A and 2B are cross-sectional views and side views of an ozone generator using a conventional silent discharge method.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 오존 발생 시스템의 구성도3 is a block diagram of an ozone generating system according to a first embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 오존 발생 시스템의 구성도4 is a block diagram of an ozone generating system according to a second preferred embodiment of the present invention
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용된 오존 발생부의 분해 사시도 및 단면도5 and 6 are exploded perspective and sectional views of the ozone generator used in the present invention
[ 도면의 주요 부호에 대한 설명 ][Description of Major Symbols in Drawings]
100, 1100 : 오존발생부 110 : 제 1 전극관100, 1100: ozone generator 110: first electrode tube
111a, 111b : 끼움부 120 : 유전체관111a, 111b: fitting portion 120: dielectric tube
130 : 히트싱크 131 : 제 2 전극관130: heat sink 131: second electrode tube
132 : 냉각팬 132: cooling fan
140a, 140b : 제 1 및 제 2 마개140a, 140b: first and second stopper
141a : 냉각 유입구 142a : 기류 유입구141a:
143a : 나사부 141b : 냉각 배출구143a:
142b : 기류 배출구 143b : 암나사142b:
151, 152 : 오링 200, 1200 : 수조151, 152: O-
300, 1300 : 순환 펌프부 300, 1300: circulation pump
400, 1400 : 분사 펌프부400, 1400: injection pump unit
500, 1500 : 용존부 600, 1600 : 전원부500, 1500: dissolved
610, 1610 : 고압 발생부 610, 1610: high pressure generator
700, 1700 : 산소 발생부700, 1700: oxygen generator
본 발명은 오존 발생 시스템에 관한 것으로, 특히 오존(O3) 발생을 위한 전기적 방전과정에서 발생하는 열을 냉각 유로를 통하여 효과적으로 냉각시켜 오존 발생 효율을 향상시킬 수 있는 오존 발생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ozone generating system, and more particularly, to an ozone generating system capable of effectively cooling heat generated during an electrical discharge process for ozone (O 3 ) generation through a cooling passage to improve ozone generating efficiency.
오늘날, 오존(O3)의 이용분야가 날로 증대함에 따라 오존(O3)을 생성하는 장치나 방법에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 오존(O3)을 생성하는 방법을 보면, 세라믹 방전법, 무성 방전법, 전해법, 광화학반응법, 방사선조사법, 고주파전계법 등이 있다. 이 중에서 무성 방전법은 에너지 효율면, 성능의 안전성, 조작 및 제어의 간편성 등에서 가장 우수하기 때문에 많이 활용되고 있다.Today, as the field of use of ozone (O 3 ) increases day by day, a lot of research on the apparatus or method for generating ozone (O 3 ) has been made. As a method of generating ozone (O 3 ), there are a ceramic discharge method, an silent discharge method, an electrolytic method, a photochemical reaction method, a radiation method, and a high frequency electric field method. Among these, the silent discharge method is widely used because it is most excellent in terms of energy efficiency, safety of performance, and simplicity of operation and control.
상기 세라믹 방전법을 이용한 종래의 오존발생장치는 도 1에 도시된 바와 같 이, 전원을 공급하는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)로부터 공급된 전원으로 발진하는 발진부(11)와, 상기 전원부(10)로부터 공급된 전압을 고압으로 승압하여 고압을 발생하는 고압 발생부(12)와, 세라믹 판막(13) 양쪽에 소결 금속으로 된 전극(14)이 도포되며, 상기 고압 발생부(12)로부터 발생된 고압으로 오존(O3)을 발생하는 오존발생부(15)로 구성되어 있다.The conventional ozone generator using the ceramic discharge method, as shown in Figure 1, the
이와 같은 소결 금속을 이용한 세라믹 방전 방식의 오존발생장치는, 전원부(10)에서 고압발생에 필요한 전압을 공급하게 되고, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원으로 발진부(11)가 발진하여 발진 주파수를 발생하게 되며, 아울러 상기 전원부(10)로부터 공급된 전압으로 고압 발생부(12)는 약 3kv 이상의 고압을 발생하여 상기 오존발생부(15)에 인가한다. 이에 따라 오존발생부(15)는 세라믹 판막(13)의 양쪽에 형성된 소결 금속 전극(14)으로 방전을 하여 오존(O3)을 발생시키게 된다.In the ceramic discharge type ozone generator using the sintered metal as described above, the
또한, 상기 무성 방전법을 사용한 종래의 오존발생장치는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1전극을 형성하는 금속류 전극판(20)과, 상기 전극판(20)의 외부를 감싸는 석영관(21)과, 상기 석영관(21)과 소정의 간격으로 이격되어 방전 공간(22)을 형성하는 금속류 파이프(23)와, 상기 파이프(23)를 고정하고 방전 공간(22)에서 발생하는 열을 방열시키며 제2전극을 형성하는 히트싱크(24)로 구성된다.In addition, the conventional ozone generator using the silent discharge method, as shown in Figs. 2a and 2b, the
상기 구성을 갖는 종래의 오존발생부는, 제1전극이 되는 석영관(21) 내경에 장착된 전극판(20)과 제2전극이 되는 히트싱크(24)의 금속 전극 사이에 유리 또는 세라믹과 같은 유도체인 석영관(21)을 매개로 하여 이 제1,2전극 사이에 교류나 펄스 전압을 가하면 제1 및 제2 전극 사이에서 무성 방전이 생성되며, 이 방전 공간(22)에 산소 또는 공기를 통과시키면서 오존(O3)을 생성시킨다.The conventional ozone generating unit having the above-described structure is made of glass or ceramic between the
그러나 이와 같은 종래의 오존발생장치의 무성 방전 방식의 오존발생부는, 제1 및 제2 전극 사이의 방전 공간에서 무성 방전이 생성되는 과정에서 고열이 발생됨으로써 오존 발생에 장애를 일으키는 문제점이 있었다.However, the ozone generating unit of the silent discharge type of the conventional ozone generating apparatus has a problem in that ozone generation is disturbed because high heat is generated in the process of generating the silent discharge in the discharge space between the first and second electrodes.
또한, 반드시 제1 전극과 제2 전극 사이에 유리 또는 세라믹과 같은 유도관체를 별도로 구성하여야 하므로 파손될 수 있고 고가의 제작비가 소요되는 문제점이 있다. 또한, 제2전극은 오존 발생 시 방열 작용을 하지만 오존에 의한 부식이 금속류 파이프를 통해 급속히 진행되어 수명이 단축되는 문제점이 있었다.In addition, since an induction tube such as glass or ceramic must be separately configured between the first electrode and the second electrode, there is a problem in that it may be damaged and expensive manufacturing costs are required. In addition, the second electrode has a heat dissipation effect when ozone is generated, but corrosion by ozone proceeds rapidly through metal pipes, thereby reducing the lifespan.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 오존(O3)이 용존된 오존수의 일부를 순환시켜 용존율을 증가시킨 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide an ozone generating system in which ozone (O 3 ) is circulated in a part of dissolved ozone water to increase the dissolved rate.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 무성 방전 방식의 오존발생장치를 구성하는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 무성 방전이 생성되는 과정 중 발생되는 고열을 냉각수 또는 냉매를 이용하여 획기적으로 줄일 수 있는 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a second object of the present invention can significantly reduce the high heat generated during the process of generating a silent discharge between the first electrode and the second electrode constituting the ozone generator of the silent discharge method using a cooling water or a refrigerant. To provide an ozone generating system.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 방전 시 발생하는 방전열을 효율적으로 냉각시켜 오존(O3) 발생에 소모되는 전력을 극소화하고, 오존(O3)의 생성 효율을 극대화하면서 오존발생장치의 수명을 최대화하여 반영구적으로 사용할 수 있는 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.Further, a third object is the life of and to efficiently cool the room, the heat transfer occurring during the discharge to minimize the power consumed to generate ozone (O 3), and maximize the efficiency of generation of ozone (O 3) ozone generating apparatus of the present invention To provide an ozone generating system that can be used semi-permanently by maximizing
또한, 본 발명의 제 4 목적은 축사용 공기정화 및 냄새탈취에 적용되는 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a fourth object of the present invention is to provide an ozone generating system applied to livestock air purification and odor deodorization.
또한, 본 발명의 제 5 목적은 농작물의 병충해 방제 및 토양소독에 적용되는 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a fifth object of the present invention is to provide an ozone generating system applied to pest control and soil disinfection of crops.
또한, 본 발명의 제 6 목적은 과일 및 채소의 농약제거 및 소독, 그리고 식품 저장고 등에 적용되는 식품용 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a sixth object of the present invention is to provide an ozone generating system for food applied to pesticide removal and disinfection of fruits and vegetables, and food storage.
또한, 본 발명의 제 7 목적은 어류 저장고, 냉동고 및 수족관, 양식장 병원균 살균 및 소독에 적용되는 수산용 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a seventh object of the present invention is to provide a fish ozone generating system applied to sterilization and disinfection of fish reservoirs, freezers and aquariums, aquaculture farms.
또한, 본 발명의 제 8 목적은 염색 및 표백에 적용되는 공업용 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.Further, an eighth object of the present invention is to provide an industrial ozone generating system applied to dyeing and bleaching.
또한, 본 발명의 제 9 목적은 공장폐수처리, 하수도 정화 및 상수도 정화 등에 적용되는 산업용 오존 발생 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, a ninth object of the present invention is to provide an industrial ozone generating system applied to plant wastewater treatment, sewage purification and water purification.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오존 발생 시스템은, 전압을 공급하는 전원부와; 산소(O2)를 발생하는 산소 발생부와; 냉각수를 저장 및 공급하는 수조와; 상기 전원부로부터 전압을 수신하여 고압을 발생시키는 고압 발생부와; 상기 수조로부터 공급된 냉각수와 오존(O3)의 혼합물과 오존 발생부에서 발생된 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 순환 펌프부와; 상기 순환펌프로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출하는 분사 펌프부; 및 상기 산소 발생부로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조로 배출하는 오존 발생부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Ozone generation system according to the present invention for achieving the above object, the power supply for supplying a voltage; An oxygen generator for generating oxygen (O 2 ); A water tank for storing and supplying cooling water; A high pressure generator for receiving a voltage from the power supply unit to generate a high pressure; A circulating pump for discharging a mixture of ozone (O 3) generated in the mixture with the ozone generator of the cooling water and ozone (O 3) is supplied from the water tank unit; An injection pump unit configured to receive and discharge a mixture of ozone (O 3 ) and cooling water discharged from the circulation pump; And supplying oxygen (O 2 ) or air generated from the oxygen generator to a discharge space and discharging the high pressure received from the high pressure generator to the discharge space to generate ozone (O 3 ) and to generate the ozone (O 3 ). And an ozone generating unit receiving the mixture discharged from the injection pump unit and cooling the high heat generated in the discharge space and then discharging the mixture into the water tank.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 오존 발생 시스템은, 전압을 공급하는 전원부와; 산소(O2)를 발생하는 산소 발생부와; 냉각수를 저장 및 공급하는 수조와; 상기 전원부로부터 전압을 수신하여 고압을 발생시키는 고압 발생부와; 상기 수조로부터 공급된 냉각수와 오존 발생부에서 발생된 오존(O3)을 혼합하여 배출하는 순환 펌프부와; 상기 산소 발생부로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전 하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환펌프로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수의 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조로 배출하는 오존 발생부; 및 상기 오존 발생부로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출하는 분사 펌프부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the ozone generating system according to the present invention for achieving the above object, the power supply unit for supplying a voltage; An oxygen generator for generating oxygen (O 2 ); A water tank for storing and supplying cooling water; A high pressure generator for receiving a voltage from the power supply unit to generate a high pressure; A circulation pump unit for mixing and discharging ozone (O 3 ) generated from the cooling water and the ozone generator from the water tank; Supply oxygen (O 2 ) or air generated from the oxygen generator to the discharge space and discharge the high pressure received from the high pressure generator to the discharge space to generate ozone (O 3 ) and discharged from the circulation pump An ozone generator that receives a mixture of (O 3 ) and cooling water and cools the high heat generated in the discharge space and discharges it to the water tank; And an injection pump unit which receives and discharges a mixture of ozone (O 3 ) and cooling water discharged from the ozone generator and discharges the mixture.
상기 오존 발생 시스템은 상기 순환 펌프부 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 오존 발생부로 배출하는 용존부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system may further include a dissolved part configured to receive a mixture discharged from the circulation pump part or the injection pump part to circulate to discharge the ozone (O 3 ) and cooling water to increase the dissolved rate of the cooling water, and to discharge the ozone generating part. Characterized in that configured.
상기 오존 발생 시스템은 상기 오존 발생부 또는 상기 분사 펌프부로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 수조로 배출하는 용존부;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system further includes a dissolved part that receives the mixture discharged from the ozone generating part or the injection pump part and circulates to discharge the ozone (O 3 ) and the cooling water to increase the dissolved rate of the cooling water; It is characterized by.
상기 오존 발생부는 제 1 전극을 형성하며 내부 공간으로 냉각물질이 흐르는 제 1 전극관과; 상기 제 1 전극관과 소정의 간격으로 이격되어 방전 공간을 형성하며 상기 방전 공간에서의 오존발생을 유도하기 위한 유전체관과; 상기 유전체관의 외부에 위치하며 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극관을 일체로 형성하고 있으며 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키는 히트싱크와; 상기 제 2 전극관의 일 측에 체결되어 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관의 일 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 유입하는 기류 유입구와 상기 제 1 전극관의 내부 공간으로 냉각물질을 유입하는 냉각 유입구가 형성된 비전도성 물질의 제 1 마개; 및 상기 제 2 전극관의 타 측에 체결되어 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관의 타 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로부터 오존(O3) 또는 공기를 배출하는 기류 배출구와 상기 제 1 전극관의 내부 공간으로부터 냉각물질을 배출하는 냉각 배출구가 형성된 비전도성 물질의 제 2 마개;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The ozone generating unit forms a first electrode and the first electrode tube flowing a cooling material into the interior space; A dielectric tube spaced apart from the first electrode tube at a predetermined interval to form a discharge space and inducing ozone generation in the discharge space; A heat sink positioned outside the dielectric tube and integrally forming a second electrode tube forming a second electrode, and dissipating heat generated in the discharge space; It is fastened to one side of the second electrode tube and fixedly installed on one side of the first electrode tube and the dielectric tube, the air flow inlet for introducing oxygen (O 2 ) or air into the discharge space and the first electrode tube A first stopper of non-conductive material having a cooling inlet for introducing the cooling material into the inner space of the first plug; And an airflow outlet and the first electrode fastened to the other side of the second electrode tube to fix the first electrode tube and the other side of the dielectric tube to discharge ozone (O 3 ) or air from the discharge space. And a second stopper of the non-conductive material having a cooling outlet configured to discharge the cooling material from the inner space of the tube.
상기 유전체관은 석영관, 유리관, 세라믹관 중 하나인 것을 특징으로 한다.The dielectric tube is characterized in that one of the quartz tube, glass tube, ceramic tube.
상기 제 1 및 제 2 마개는 테프론 재질 또는 폴리머 재질로 구성된 것을 특징으로 한다.The first and second stoppers are characterized in that consisting of a Teflon material or a polymer material.
상기 제 1 및 제 2 마개는 상기 냉각 유입구 또는 상기 냉각 배출구가 일 측에 형성되어 있고, 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부가 타 측의 내부에 형성되어 있으며, 상기 기류 유입구 또는 상기 기류 배출구가 외주면의 한쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The first and second plugs have the cooling inlet or the cooling outlet formed on one side, and a fixing groove and a female screw portion for fixing the first electrode tube and the dielectric tube, respectively, are formed inside the other side. The air flow inlet or the air flow outlet is characterized in that formed on one side of the outer peripheral surface.
상기 제 1 및 제 2 마개는 상기 제 1 전극관과 상기 유전체관을 고정할 때 기밀 유지를 위해 오링 또는 패킹을 각각 사용하는 것을 특징으로 한다.The first and second stoppers are characterized in that the use of the O-ring or packing to maintain the airtight when fixing the first electrode tube and the dielectric tube, respectively.
상기 히트싱크는 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키기 위해 복수 개의 냉각팬이 상기 제 2 전극관의 외주면에 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.The heat sink is characterized in that a plurality of cooling fans are integrally formed on the outer circumferential surface of the second electrode tube to dissipate heat generated in the discharge space.
상기 제 1 전극관과 상기 히트싱크 및 제 2 전극관은 금, 은, 동, 알루미늄, 주석, 아연 중 어느 하나이거나 적어도 2개 이상의 합금물인 것을 특징으로 한다.The first electrode tube, the heat sink and the second electrode tube may be any one of gold, silver, copper, aluminum, tin, and zinc or at least two alloys.
상기 오존 발생 시스템은 축사용 공기정화 및 냄새탈취, 분뇨, 오물을 포함한 슬러지 처리를 위해 축사에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is characterized in that used in the barn for sludge treatment including livestock air purification and odor deodorization, manure, dirt.
상기 오존 발생 시스템은 과일 및 채소의 농약제거 및 소독을 위해 식품 저장고에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is characterized in that it is used in food storage for pesticide removal and disinfection of fruits and vegetables.
상기 오존 발생 시스템은 병원균 살균 및 소독을 위해 어류 저장고, 냉동고, 수족관, 양식장 중 어느 한 곳에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is used for any one of fish reservoirs, freezers, aquariums, farms for sterilization and disinfection of pathogens.
상기 오존 발생 시스템은 염색 및 표백을 위해 공업용 오존 발생 시스템에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is characterized in that it is used in industrial ozone generating system for dyeing and bleaching.
상기 오존 발생 시스템은 공장폐수처리, 하수도 정화 및 상수도 정화를 위해 산업용 오존 발생 시스템에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is characterized in that it is used in industrial ozone generating system for plant wastewater treatment, sewage purification and water purification.
상기 오존 발생 시스템은 농작물의 병충해 방제 및 토양소독을 위해 비닐하우스 또는 농작지에 사용된 것을 특징으로 한다.The ozone generating system is characterized in that it is used in a plastic house or farmland for pest control and soil sterilization of crops.
따라서, 오존(O3)이 용존된 오존수의 일부를 순환시켜 용존율을 증가시킬 수 있으며, 무성 방전 방식의 오존발생장치를 구성하는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 무성 방전이 생성되는 과정 중 발생하는 고열을 냉각수 또는 냉매를 이용하여 획기적으로 줄일 수 있다.Therefore, ozone (O 3 ) can increase the dissolved rate by circulating a portion of the dissolved ozone water, and in the process of generating the silent discharge between the first electrode and the second electrode constituting the ozone generator of the silent discharge method. The generated high heat can be significantly reduced by using cooling water or refrigerant.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 오존 발생 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an ozone generating system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 실시 예First embodiment
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 오존 발생 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of an ozone generating system according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 오존 발생 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 오존 발생부(100), 수조(200), 순환 펌프부(300), 분사 펌프부(400), 용존부(500), 전원부(600), 고압 발생부(610), 산소 발생부(700) 등을 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 3, the ozone generating system according to the first exemplary embodiment of the present invention includes an
상기 오존 발생부(100)는 상기 산소 발생부(700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부(300) 또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(200)로 배출한다.The
상기 수조(200)는 상기 오존 발생부(100)의 방전 공간을 통해 배출되는 냉각수를 저장한다.The
상기 순환 펌프부(300)는 상기 수조(200)로 부터의 냉각수(H2O)와 상기 오존 발생부(100)로 부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 배출한다.The
상기 분사 펌프부(400)는 상기 순환 펌프부(300)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.The
상기 전원부(600)는 상기 고압 발생부(610)로 전압을 공급하며, 상기 고압 발생부(610)는 상기 전원부(600)로부터 수신된 전압을 승압시켜 상기 오존 발생부(100)로 고압을 발생시킨다.The
상기 산소 발생부(700)는 상기 오존 발생부(100)로 산소(O2)를 발생(또는 공급)한다.The
한편, 상기 용존부(500)는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 혼합물(H2O+O3)을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 오존 발생부(100)로 배출한다. 이러한 기능을 갖는 상기 용존부(500)는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)의 출력단과 상기 오존 발생부(100) 사이에 접속되어 구성된다. 하지만, 상기 용존부(500)는 필요에 따라 구성하지 않을 수도 있다.On the other hand, the dissolved
상기 구성에 의한 오존 발생 시스템은, 먼저 상기 산소 발생부(700)에서 상기 오존 발생부(100)로 산소(O2) 또는 공기를 공급하고, 상기 고압 발생부(610)에서 상기 오존 발생부(100)로 고압을 공급한다. In the ozone generating system according to the above configuration, first, oxygen (O 2 ) or air is supplied from the
그 다음, 상기 오존 발생부(100)에서는 상기 산소 발생부(700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시킨다. 이때, 상기 오존 발생 부(100)는 상기 순환 펌프부(300) 또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(200)로 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 순환 펌프부(300)에서는 상기 수조(200)로 부터의 냉각수(H2O)와 상기 오존 발생부(100)로 부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 배출하고, 상기 분사 펌프부(400)는 상기 순환 펌프부(300)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 용존부(500)에서는 상기 순환 펌프부(300) 및/또는 상기 분사 펌프부(400)로부터 배출되는 혼합물(H2O+O3)을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 용존율을 높이기 위해 내부에서 순환시켜 상기 오존 발생부(100)로 배출한다.Next, the dissolved
상기 용존부(500)를 통해 상기 오존 발생부(100)로 배출된 혼합물(H2O+O3)은 상기 오존 발생부(100)의 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 상기 수조(200)로 다시 배출된다.The mixture (H 2 O + O 3 ) discharged to the
제 2 실시 예Second embodiment
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 오존 발생 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of an ozone generating system according to a second preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 오존 발생 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 오존 발생부(1100), 수조(1200), 순환 펌프부(1300), 분사 펌프부(1400), 용존부(1500), 전원부(1600), 고압 발생부(1610), 산소 발생부(1700) 등을 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 4, the ozone generating system according to the second exemplary embodiment of the present invention includes an
상기 오존 발생부(1100)는 상기 산소 발생부(1700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(1610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시키고 상기 순환 펌프부(1300)로부터 배출되는 냉각수(H2O) 및 오존(O3)의 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 배출한다.The
이때, 상기 전원부(1600)는 상기 고압 발생부(1610)로 전압을 공급하며, 상기 고압 발생부(1610)는 상기 전원부(1600)로부터 수신된 전압을 승압시켜 상기 오존 발생부(1100)로 고압을 발생시킨다. 그리고, 상기 산소 발생부(1700)는 상기 오존 발생부(1100)로 산소(O2)를 발생(또는 공급)한다.In this case, the
상기 분사 펌프부(1400)는 상기 오존 발생부(1100)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.The
상기 수조(1200)는 상기 오존 발생부(1100)의 방전 공간을 통해 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 저장하고 상기 순환 펌프부(1300)로 저장된 혼합물을 공급한다.The
상기 순환 펌프부(1300)는 상기 수조(1200)로부터 공급된 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물과 상기 오존 발생부(100)로 부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 상기 오존 발생부(1100)로 공급한다.The
한편, 상기 용존부(1500)는 상기 오존 발생부(1100) 및/또는 상기 분사 펌프부(1400)로부터 배출되는 혼합물(H2O+O3)을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 용존율을 높이기 위해 순환시켜 상기 수조(1200)로 배출한다. 이러한 기능을 갖는 상기 용존부(1500)는 상기 오존 발생부(1100) 및/또는 상기 분사 펌프부(1400)의 출력단과 상기 수조(1200) 사이에 접속되어 구성된다. 하지만, 상기 용존부(1500)는 필요에 따라 구성하지 않을 수도 있다.On the other hand, the dissolved
상기 구성에 의한 오존 발생 시스템은, 먼저 상기 산소 발생부(1700)에서 상기 오존 발생부(1100)로 산소(O2) 또는 공기를 공급하고, 상기 고압 발생부(1610)에서 상기 오존 발생부(1100)로 고압을 공급한다. In the ozone generating system according to the above configuration, first, oxygen (O 2 ) or air is supplied from the
그 다음, 상기 오존 발생부(1100)에서는 상기 산소 발생부(1700)로부터 발생된 산소(O2) 또는 공기를 방전 공간에 공급하고 상기 고압 발생부(1610)로부터 수신된 고압을 상기 방전 공간에 방전하여 오존(O3)을 발생시킨다. 이때, 상기 오존 발생부(1100)는 상기 순환 펌프부(1300)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 상기 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 분사 펌프부(1400)는 상기 오존 발생부(1100)로부터 배출되는 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 분사하여 배출한다.Thereafter, the
그 다음, 상기 용존부(1500)에서는 상기 오존 발생부(1100) 및/또는 상기 분사 펌프부(1400)로부터 배출되는 혼합물(H2O+O3)을 공급받아 상기 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 용존율을 높이기 위해 내부에서 순환시켜 상기 수조(1200)로 배출한다.Next, the dissolved
그 다음, 상기 수조(1200)에서는 상기 용존부(1500)로부터 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받아 저장하고, 저장된 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 상기 순환 펌프부(1300)로 배출한다.Next, the
그 다음, 상기 순환 펌프부(1300)에서는 상기 수조(1200)로부터 오존(O3)과 냉각수(H2O)의 혼합물을 공급받고 상기 오존 발생부(1100)로 부터의 오존(O3)을 공급받아 이를 혼합한 후 상기 오존 발생부(1100)로 배출된다. 이때, 상기 오존 발생부(1100)로 공급되는 혼합물(H2O+O3)은 상기 오존 발생부(100)의 방전 공간에서 발생된 고열을 냉각시킨 후 다시 배출됨으로써 순환하게 된다.Then, the
오존 ozone 발생부Generation part
도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용된 오존 발생부의 분해 사시도 및 단면도이다.5 and 6 are exploded perspective and sectional views of the ozone generator used in the present invention.
상기 오존 발생부(100 또는 1100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 전극관(110), 유전체관(120), 히트싱크(130), 제 1 및 제 2 테플론마개(140a,140b) 등으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the
여기서, 상기 제 1 전극관(110)은 제 1 전극을 형성하는 금속 재질의 파이프로 구성되어 있으며, 상기 파이프의 내부 공간으로 냉각물질(냉각수 또는 냉매)이 흐르도록 구성되어 있다. Here, the
상기 유전체관(120)은 상기 방전 공간에서의 오존발생을 유도하기 위해 석영, 유리, 세라믹을 포함한 유리 및 세라믹 재질 중에서 하나의 재질로 된 파이프로 구성되며, 상기 제 1 전극관(110)과 소정의 간격으로 이격되어 방전 공간을 형성하고 있다. The
상기 히트싱크(130)는 상기 유전체관(120)의 외부에 위치하며 제 2 전극을 형성하는 제 2 전극관(131)과 상기 제 2 전극관(131)의 외주면에 형성된 복수 개의 냉각팬(132)을 일체로 형성하고 있으며 상기 방전 공간에서 발생되는 열을 방열시키는 역할을 한다. The
상기 제 1 마개(140a)는 상기 제 2 전극관(131)의 일 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 일 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 유입하는 기류 유입구(142a)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로 냉각물질을 유입하는 냉각 유입구(141a)가 형성된 비전도성 물질로 구성된다. 또한, 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부(143a)가 타 측의 내부에 형성되어 있다.The
상기 제 2 마개(140b)는 상기 제 2 전극관(131)의 타 측에 체결되어 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)의 타 측을 고정 설치하며, 상기 방전 공간으로부터 오존(O3) 또는 공기를 배출하는 기류 배출구(142b)와 상기 제 1 전극관(110)의 내부 공간으로부터 냉각물질을 배출하는 냉각 배출구(141b)가 형성된 비전도성 물질로 구성된다. 또한, 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 각각 고정하기 위한 고정홈과 암나사부(143b)가 타 측의 내부에 형성되어 있다.The
상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 상기 제 1 전극관(110)과 상기 유전체관(120)을 고정할 때 기밀 유지를 위해 오링(151)(152)을 각각 사용하여 고정한다. The first and
여기서, 상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 기밀 유지를 위해 상기 오링(151)(152) 대신에 패킹을 사용하여 형성할 수도 있다.Here, the first and
상기 제 1 및 제 2 마개(140a)(140b)는 테플론 재질 또는 폴리머 재질로 구성되는 것이 바람직하다.The first and
상기 제 1 전극관(110)과 상기 히트싱크(130) 및 제 2 전극관(131)은 금, 은, 동, 알루미늄, 주석, 아연 중 어느 하나이거나 적어도 2개 이상의 합금물로 구성할 수 있다.The
여기서, 상기 유전체관(120)은 상기 히트싱크(130)의 내경을 따라 유리재 및 세라믹 소재의 오존가스 발생 유도체를 사용하여 파우더로 도포 및 코팅하여 형성할 수도 있다.Here, the
또한, 상기 히트싱크(130)는 상기 히트싱크(130)의 외부에 쿨링팬(미도시)을 추가로 설치하여 상기 제 2 전극관(131)을 통해 상기 냉각팬(132)으로 전달되는 열을 강제로 식히도록 구성할 수도 있다.In addition, the
상기 구성을 갖는 본 발명에 의한 오존발생부(100)는, 상기 제 1 마개(140a)의 기류 유입구(142a)를 통해 상기 방전 공간으로 산소(O2) 또는 공기를 주입한 후 상기 제 1 전극관(110)으로 제 1 전극을 인가하고 상기 히트싱크(130)의 제 2 전극관(131)으로 제 2 전극을 인가하면, 방전을 유도하는 상기 유전체관(120)을 매개로 하여 상기 방전 공간에서 무성 방전이 일어나면서 오존(O3)이 발생한다. The
예를 들어, 산소 공급 방법이 공기인 경우에는 실용 오존농도 범위는 13~15g/㎥이며, 소비전력은 약 15~18kW/kg-O3 이다. 그리고 산소 공급 방법이 순 산소(O2)인 경우에는 실용 오존농도 범위는 100~200g/㎥이며, 소비전력은 약 7~13kW/kg-O3 이다. For example, when the oxygen supply method is air, the practical ozone concentration range is 13-15 g / m 3, and the power consumption is about 15-18 kW / kg-O 3 . When the oxygen supply method is pure oxygen (O 2 ), the practical ozone concentration range is 100-200 g / m 3, and the power consumption is about 7-13 kW / kg-O 3 .
상기 무성방전에 의해 오존(O3)이 발생되는 원리를 반응식으로 나타내면 다음의 반응식 1 및 2와 같다.The principle of generating ozone (O 3 ) by the silent discharge is represented by the following reaction schemes 1 and 2.
즉, 반응식 1과 같은 반응에 의해 가속된 전자들에 의해 충돌 해리된 산소원자들이 산소원자들과 결합한 후, 생성된 오존(O3)의 열분해 작용으로 반응식 2의 역반응과 같이 해리되는 반응이 일어나게 된다. 따라서 효율적인 오존(O3) 발생을 위해서는 생성된 오존(O3)의 열분해 작용이 최소화되어야 한다.That is, the oxygen atoms collided and dissociated by the electrons accelerated by the reaction accelerated by the reaction as shown in Scheme 1 and then react with the oxygen atoms, so that the reaction that dissociates like the reverse reaction of Scheme 2 due to the thermal decomposition of ozone (O 3 ). do. Therefore, for efficient ozone (O 3 ) generation, the thermal decomposition of generated ozone (O 3 ) should be minimized.
본 발명에서는 상기 방전 공간에서 무성 방전 시 발생되는 고열을 효율적으로 냉각시키기 위해, 상기 제 1 전극관(110)의 파이프 내부로 냉각수(또는 냉매)를 주입하여 흐르도록 하였다. 이때, 방전 공간에서 발생된 고열은 제 2 전극을 갖는 히트싱크(130) 쪽에 설치된 유전체관(120)보다 열전도율이 더 높은 도전체로 구성된 상기 제 1 전극관(110)을 통해 대부분 전달되기 때문에, 상기 제 1 전극관(110) 내부에 흐르는 냉각수(또는 냉매)에 의해 상기 방전 공간에서 발생되는 고열을 빠르게 냉각시킬 수 있다. In the present invention, in order to efficiently cool the high heat generated during the silent discharge in the discharge space, a coolant (or a refrigerant) is injected into the pipe of the
따라서 본 발명의 오존 발생 시스템은 방전 공간에서 발생되는 고열을 빠르게 냉각시킬 수 있기 때문에 오존 발생 효율을 더 향상시킬 수가 있다.Therefore, the ozone generating system of the present invention can quickly cool the high heat generated in the discharge space, thereby further improving the ozone generating efficiency.
본 발명에 의한 오존 발생 시스템은, 축사용 공기정화 및 냄새탈취, 분뇨, 오물을 포함한 슬러지 처리, 농작물의 병충해 방제 및 토양소독, 가정용 실내공기 정화 및 냄새 탈취, 식품용 과일 및 채소의 농약제거 및 소독, 그리고 식품 저장고 등에 적용되며, 수산용 어류 저장고, 냉동고 및 수족관, 양식장 병원균 살균 및 소독에 적용된다. 또한 공업용으로는 염색 및 표백에 적용되고, 산업용으로는 공장폐수처리, 하수도 정화 및 상수도 정화 등에 적용하여 사용할 수 있다.The ozone generating system according to the present invention includes air purification and deodorization for livestock, sludge treatment including manure and soil, pest control and soil sterilization of crops, household air purification and odor deodorization, pesticide removal of fruits and vegetables for food, and It is applied to disinfection and food storage, and also to sterilization and disinfection of fish tanks for fish, freezers and aquariums and farms. In addition, it can be used for dyeing and bleaching for industrial purposes, and for industrial wastewater treatment, sewage purification and water purification.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and changed by those skilled in the art, which should be considered as being included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. will be.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 오존 발생 시스템에 의하면, 무성 방전 방식의 오존발생장치를 구성하는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 무성 방전이 생성되는 과정 중 발생되는 고열을 냉각수 또는 냉매를 이용하여 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the ozone generating system according to the present invention, the high temperature generated during the process of generating the silent discharge between the first electrode and the second electrode constituting the ozone generating apparatus of the silent discharge method using cooling water or a refrigerant. There is an effect that can be significantly reduced.
또한, 방전 공간에서 발생하는 고열이 제 2 전극을 갖는 히트싱크 쪽으로 전달되는 량보다 제 1 전극을 갖는 금속재질의 전극관을 통해 전달되는 량이 더 많도록 하여, 상기 전극관 내부에 흐르는 냉각수 또는 냉매에 의해 빠르게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the amount of high heat generated in the discharge space is transmitted through the metal electrode tube having the first electrode more than the amount transferred to the heat sink having the second electrode, so that the coolant or refrigerant flowing inside the electrode tube. There is an effect that can be cooled quickly.
또한, 방전 시 발생하는 방전열을 효율적으로 냉각시켜 오존(O3) 발생에 소모되는 전력을 극소화하고, 오존(O3)의 생성 효율을 극대화하면서 오존발생장치의 수명을 최대화하여 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Further, to efficiently cool the room, heat generated during the discharge of ozone (O 3) minimize the power consumed to occur, and ozone (O 3) of the number of semi-permanently used while maximizing production efficiency maximize the life of the ozone generating apparatus It has an effect.
Claims (17)
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KR1020070050494A KR100856863B1 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | An ozone generation system |
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KR1020070050494A KR100856863B1 (en) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | An ozone generation system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20110728 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120823 Year of fee payment: 5 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |