KR101111207B1 - 플라즈마 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마발생가스를 1차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로 이외에 플라즈마발생가스를 2차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로를 구비함에 따라 플라즈마를 효율적이고 안정적으로 발생할 수 있고, 또한, 본 발명은 자기발생수단을 활용하여 발생된 플라즈마의 길이와 폭이 더욱 증대되도록 발생할 수 있도록 하는 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 플라즈마 발생장치는, 고전압이 인가되는 음전극이 하부에 구비된 음극조립체; 상기 음전극을 감싸 플라즈마발생공간을 형성하되 상기 음전극에 고전압 인가시 상기 음전극과의 사이에 플라즈마를 발생하는 양전극 및 상기 플라즈마발생공간으로 플라즈마발생가스를 주입하기 위한 복수의 플라즈마발생가스주입로가 구비된 양극조립체; 및 상기 음극조립체 또는 상기 양극조립체의 외부에 구비되어 자기력을 발생하기 위한 적어도 하나의 자기발생수단;을 포함하여 구성된다.
플라즈마, 음전극, 양전극, 자기발생수단, 유해가스

Description

플라즈마 발생장치{Apparatus for generating plasma}
본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 고온플라즈마의 길이와 폭을 조절할수 있는 플라즈마 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 유해가스, 예컨대 과불화물(perfluoro compounds), 염화불화탄소(chlorofluoro carbons), 다이옥신(dioxin)과 같은 기상의 유해가스를 처리하는데 사용되는 플라즈마를 발생시키는 방법에는 쇼크(shock), 스파크 방전(sparkdischarge), 핵반응 및 본 발명에서와 같은 아크 방전(arc discharge) 등이 있다. 이러한 아크 방전은 두 개의 전극 사이에 고전압의 직류 전압을 인가함으로써 발생시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 발생된 아크 사이에 불활성가스 및 질소 등의 플라즈마를 형성할 수 있는 가스를 통과시켜 매우 높은 고온까지 가열시키면 이러한 가스가 이온화하게 되는데, 이와 같은 방법에 의하여 다양한 종류의 반응성 입자를 생성함으로써 플라즈마를 형성하게 된다. 이러한 플라즈마의 온도는 적어도 1000℃가 된다.
이와 같이 발생된 1000℃ 이상의 플라즈마에 유해가스를 주입함으로써 이를 분해 처리하게 된다.
종래의 플라즈마를 이용한 유해가스 처리장치에서는 유해가스를 처리함에 있어서 유해가스가 플라즈마와 혼합될 때에 플라즈마의 흐름에 영향을 미침으로써 유해가스가 플라즈마와 충분히 혼합되지 못하고, 플라즈마를 안정적으로 유지하기 어렵게 되며, 저온의 유해가스가 고온의 플라즈마에 직접 혼합됨으로써 플라즈마의 온도를 떨어뜨리는 문제점이 있었고, 이러한 문제점은 대용량의 유해가스를 처리하는 경우에는 더욱 심각하게 대두하였다.
또한, 파우더를 포함하거나 파우더가 생성될 수 있는 성분을 포함한 유해가스의 경우 유해가스가 유입되는 통로 또는 처리 후 배출되는 통로가 막히는 등 처리공정에서 차압현상이 발생하여 처리공정이 효과적으로 이루어지지 못하거나 대용량의 유해가스를 처리하는데 어려움이 많이 있다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 플라즈마발생가스를 1차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로 이외에 플라즈마발생가스를 2차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로를 구비함에 따라 플라즈마를 효율적이고 안정적으로 발생할 수 있고, 또한, 본 발명은 자기발생수단을 활용하여 발생된 플라즈마의 길이와 폭이 더욱 증대되도록 발생할 수 있는 플라즈마 발생장치를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라즈마 발생장치는, 고전압이 인가되는 음전극이 하부에 구비된 음극조립체; 상기 음전극을 감싸 플라즈마발생공간을 형성하되 상기 음전극에 고전압 인가시 상기 음전극과의 사이에 플라즈마를 발생하는 양전극 및 상기 플라즈마발생공간으로 플라즈마발생가스를 주입하기 위한 복수의 플라즈마발생가스주입로가 구비된 양극조립체; 및 상기 음극조립체 또는 상기 양극조립체의 외부에 구비되어 자기력을 발생하기 위한 적어도 하나의 자기발생수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는, 상기 음전극과 근접된 상기 양극조립체의 일측 외부 및 상기 음전극과 이격된 상기 양극조립체의 타측 외부에 각각 상기 플라즈마발생공간과 연통되도록 연장되어 구비된 것을 특징으로 한 다.
바람직하게, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는, 상기 양극조립체의 축의 방사방향에 대하여 평행하거나 경사진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는, 상기 양극조립체의 축의 방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 음전극과 근접된 상기 양극조립체의 일측 또는 타측에 내장되거나 상기 양극조립체의 일측 또는 타측의 외부에 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 양극조립체의 축을 기준으로 방사형으로 배열된 다수의 영구자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 다수의 영구자석은, 상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 다수의 영구자석은, 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 양극조립체의 축과 동축상으로 배열된 전자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 전자석은, 상기 양극조립체의 축의 상하로 이동가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 양극조립체는, 상기 양극조립체의 하단부로부터 연장되어 상기 음전극과 양전극의 사이에 발생된 플라즈마를 안정되게 유지시키는 플라즈마 유지부가 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 플라즈마유지부에 내장되거나 상기 플라즈마유지부의 외부에 구비된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 플라즈마유지부의 축을 기준으로 방사형으로 배열된 다수의 영구자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 다수의 영구자석은, 상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 다수의 영구자석은, 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 자기발생수단은, 상기 양극조립체의 축과 동축상으로 배열된 전자석으로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 전자석은, 상기 양극조립체의 축의 상하로 이동가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 양극조립체의 내경은 상기 플라즈마유지부의 내경보다 작은 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 플라즈마유지부는, 일측의 내경이 타측의 내경보다 작은 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 과불화물(perfluoro compounds), 염화불화탄소(chlorofluoro carbons), 수소화염화탄소(hydrofluorocarbons), 수소화염화불환탄소(hydrochlorofluoro carbons), 다이옥신(dioxin), 퓨란(furan), 휘발성유기화합 물(volatile organic compounds), 폴리염화비페닐(poly chlorinated biphenyl) 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 하나를 처리하기 위한 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 플라즈마발생가스를 1차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로 이외에 플라즈마발생가스를 2차적으로 공급하는 플라즈마발생가스주입로를 구비함에 따라 플라즈마를 효율적이고 안정적으로 발생할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 자기발생수단을 활용하여 발생된 플라즈마의 길이와 폭이 더욱 증대되도록 발생할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 발생장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게, 음극조립체(100), 양극조립체(200) 및 자기발생수단을 포함하여 구성된다.
상기 음극조립체(100)는 고전압이 인가되는 음전극(110)이 하부에 구비된 부분이고, 상기 양극조립체(200)는 상기 음전극(110)을 감싸 플라즈마발생공간(S)을 형성하되 상기 음전극(110)에 고전압 인가시 상기 음전극(110)과의 사이에 플라즈마를 발생하는 양전극(210) 및 상기 플라즈마발생공간(S)으로 플라즈마발생가스를 주입하기 위한 복수의 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)가 구비된 부분이며, 상기 자기발생수단은 상기 음극조립체(100) 또는 상기 양극조립체(200)의 외부에 구비되어 상기 플라즈마발생공간(S)에 자기력을 발생하기 위한 부분이다.
먼저, 상기 음극조립체(100)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 음극조립체(100)는 고전압이 인가되는 음전극(110)이 하부에 구비되고, 내부에는 냉각수가 유동되는 통로가 형성될 수 있으며, 이때 상기 냉각수 통로는 상기 음전극(110)까지 연장되도록 하여 음극조립체(100)의 작동시 고온의 음극을 효율적으로 냉각함으로써 음극의 마모를 방지하는 것이 바람직하다.
상기 음전극(110)의 재질은 하프늄이거나 또는 토륨이나 이트륨이 첨가된 텅스텐인 것이 바람직하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 음극조립체(100)의 일단부가 양극조립체(200) 외부에 위치하고 타단부(음전극(110)이 구비된 측)가 양극조립체(200)의 플라즈마발생공간(S) 내부에 위치하도록 상기 양극조립체(200)와 결합된다.
상기 음극조립체(100)와 상기 양극조립체(200)의 접촉 부위는 절연체가 개재되어 있으며, 이에 따라 상기 음극조립체(100)와 상기 양극조립체(200)는 서로 통전되지 않게 된다.
다음으로, 상기 양극조립체(200)에 대하여 설명하도록 한다.
상기 양극조립체(200)는 상기 음극조립체(100)의 음전극(110)을 감싸 플라즈마발생공간(S)을 형성하도록 원통형의 구조로 형성되고, 상기 음전극(110)에 고전압 인가 시 상기 음전극(110)과의 사이에 플라즈마를 발생하는 양전극(210) 및 상기 플라즈마발생공간(S)으로 플라즈마발생가스를 주입하기 위한 복수의 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)가 구비된다.
즉, 상기 양극조립체(200)의 내부에는 상기 음극조립체(100)와의 사이에 발생된 직류 아크 방전에 의해 플라즈마가 발생되는 공간인 플라즈마발생공간(S)이 형성되어 있고, 상기 플라즈마발생공간(S)의 상부에는 상기 음극조립체(100)의 음전극(110)이 위치하고 있으며, 상기 음극조립체(100)에 인가된 고전압에 의해 음전극(110)과 양전극(210)의 사이에 직류 아크 방전이 발생하게 되는 것이다.
상기 직류 아크 방전은 반드시 음전극(110)과 양전극(210)의 사이에서만 발생하는 것은 아니고, 후술하는 바와 같이, 음전극(110)과 양극조립체(200) 하부에 위치하는 구성요소, 예컨대 플라즈마유지부(250)와의 사이에서도 발생될 수 있다.
상기 양극조립체(200)에는 외부의 플라즈마발생가스공급수단(미도시)로부터 상기 플라즈마발생공간(S)에 통하는 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)가 적어도 복수개 구비된다.
예컨대, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)는, 상기 음전극(110)과 근접된 상기 양극조립체(200)의 일측(도 1의 상측) 및 상기 음전극(110)과 이격된 상기 양극조립체(200)의 타측(도 1의 하측)에 각각 상기 플라즈마발생공간(S)과 연통되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 음전극(110)과 근접된 상기 양극조립체(200)의 일측(도 1의 상측) 외부에 형성된 플라즈마발생가스주입로(h1)를 제1플라즈마발생가스주입로(h1)라고 하고, 상기 음전극(110)과 이격된 상기 양극조립체(200)의 타측(도 1의 하측) 외부에 형성된 플라즈마발생가스주입로(h2)를 제2플라즈마발생가스주입로(h2)라 한다.
상기 제1플라즈마발생가스주입로(h1) 및 제2플라즈마발생가스주입로(h2)에는 플라즈마발생가스, 예컨대, 아르곤, 질소, 헬륨, 공기, 수소, 산소, 수증기(H2O), 암모니아 및 이들 중 복수개를 혼합한 가스로 이루어진 군 중에서 선택된 하나가 플라즈마발생공간(S) 내에서 발생된 직류 아크 방전에 의해 이온화되어 플라즈마를 발생시키게 된다.
한편, 상기 제1플라즈마발생가스주입로(h1)를 통해 주입된 플라즈마발생가스는 상기 음전극(110)과 상기 양전극(210)의 사이에서 발생한 직류 아크 방전에 의해 초기의 플라즈마를 발생시키는 기능을 하게 되고, 상기 제2플라즈마발생가스주입로(h2)를 통해 주입된 플라즈마발생가스는 상기 음전극(110)과 상기 양전극(210)의 사이에서 발생한 직류 아크 방전에 의해 발생된 초기의 플라즈마를 조절할 수 있는 기능을 한다.
상술한 바와 같이, 하나의 플라즈마발생가스주입로를 통해 플라즈마발생가스를 주입하는 종래와 비교할 때, 상기 음전극(110)으로부터 서로 다른 거리로 이격 되어 상기 플라즈마발생공간(S)으로 플라즈마발생가스를 주입하는 제1플라즈마발생가스주입로(h1) 및 제2플라즈마발생가스주입로(h2)를 통해 초기에 발생된 플라즈마의 길이와 폭을 조절할 수 있게 된다.
한편, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)는, 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 방사방향에 대하여 평행하거나 경사진 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1플라즈마발생가스주입로(h1) 및 상기 제2플라즈마발생가스주입로(h2)는 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 방사방향에 대하여 나란하게 할 수도 있으나, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 소정 각도, 예컨대 예각의 범위 내에서 경사진 부분을 포함하도록 하는 것이 플라즈마발생가스가 플라즈마발생공간(S)에 고르게 유입될 수 있게 함으로써 플라즈마 발생 효율을 높일 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 복수의 플라즈마발생가스주입로(h1, h2)는, 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 방향에 대하여 경사진 것을 바람직하다.
즉, 본 실시예에서는 상기 상기 제1플라즈마발생가스주입로(h1) 및 상기 제2플라즈마발생가스주입로(h2)가 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 방사방향에 대하여, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 횡방향으로만 예각으로 경사져 있지만, 본 발명의 경우 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 종방향으로도 예각으로 경사져 있을 수 있거나 또는 횡방향 및 종방향 모두에서 소정의 각도로 경사져 있을 수 있다. 예컨대, 횡방향 및 종방향 모두에서 소정의 각도로 경사지게 형성되어 스크류의 형태로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 양극조립체(200)는, 상기 양극조립체(200)의 하 단부로부터 연장되어 상기 음전극(110)과 양전극(210)의 사이에 발생된 플라즈마를 안정되게 유지시키는 플라즈마유지부(250)가 구비된다.
상기 플라즈마유지부(250)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 양극조립체(200)의 하단부로부터 연장되어 돌출되어 있으며, 그 내부에는 상기 플라즈마발생공간(S)이 연장될 수 있다.
이와 같이 상기 양극조립체(200)의 하부에 플라즈마유지부(250)를 구비함으로써 상기 양극조립체(200)의 플라즈마발생공간(S) 내에서 발생된 플라즈마를 플라즈마유지부(250) 쪽으로 안정되게 유지할 수 있게 된다.
상기 플라즈마유지부(250) 내부의 공간은 상기 플라즈마발생공간(S)과 이어진 플라즈마유지부(250)의 내측면에서도 아크가 발생되도록 함으로써, 상기 플라즈마유지부(250)를 통해 배출된 플라즈마의 축방향의 길이와 횡방향의 직경을 크게 할 수 있어 바람직하다.
본 실시예에서는 플라즈마유지부(250)의 내부 형상은 발생된 플라즈마를 안정되게 유지하면서 하방으로 플라즈마를 유도할 수 있는 구조이면, 예컨대, 단차진 형상을 가지면서 내경이 점점 커지거나, 플라즈마발생공간(S)의 내경이 축의 하방으로 갈수록 연속적으로 커지게 하는 구조를 갖더라도 무방하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 양극조립체(200)의 내경(d1)이 상기 플라즈마유지부(250)의 내경(d2, d3)보다 소정의 길이(t1)만큼 작고, 상기 플라즈마유지부(250)의 일측(도 1의 상측)의 내경이 타측(도 1의 하측)의 내경보다 작도록 형성될 수 있다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플라즈마유지부(250)의 일측과 타측 사이에는 소정의 각도(α°)로 경사진 경사면이 구비되어 일측(도 1의 상측)의 내경(d2)이 타측(도 1의 하측)의 내경(d3)보다 작도록 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 자기발생수단에 대하여 설명하도록 한다.
상기 자기발생수단은, 상기 음전극(110)과 근접된 상기 양극조립체(200)의 일측 또는 타측에 내장되거나 상기 양극조립체(200)의 일측 또는 타측의 외부에 구비된다. 이러한 자기발생수단은 영구자석(311a, 313a, 315a, 317a) 또는 전자석(320)으로 이루어져 자기를 발생시키게 된다.
예컨대, 상기 자기발생수단은, 상기 양극조립체(200)의 축(X1)을 기준으로 방사형으로 배열된 다수의 영구자석(311a, 313a, 315a, 317a)으로 구성될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 음전극(110)과 근접된 상기 양극조립체(200)의 일측에 다수개의 영구자석(311a)이 방사형으로 배열되도록 내장되어 있으며, 상기 음전극(110)과 근접된 상기 양극조립체(200)의 일측에 배열된 영구자석(311a)은 상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열되거나 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열될 수 있다.
여기서, 상기 양극조립체(200)의 일측에 배열된 영구자석(311a)이 상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열되면, 상기 영구자석(311a)에서 발생하는 자기력에 의해 상기 음전극(110)과 상기 양전극(210)의 사이에서 발생하는 아크점을 상하로 이동시킬 수 있게 된다. 이처럼 아크점을 상하로 이동시킴에 따라 플라즈마발생 공간(S)에 발생하는 플라즈마의 길이를 조절할 수 있게 된다. 여기서, 아크점이 아래로 이동함에 따라서 플라즈마는 축방향의 길이가 길어질 수 있다.
한편, 상기 양극조립체(200)의 일측에 배열된 영구자석(311a)이 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열되면, 상기 영구자석(311a)에서 발생하는 자기력에 의해 상기 음전극(110)과 상기 양전극(210)의 사이에서 발생하는 아크점을 원주방향으로 회전시켜 안정되도록 할 수 있게 된다. 이처럼 아크점을 원주방향으로 회전시킴에 플라즈마발생공간(S)에 발생하는 플라즈마가 안정적이 되고 양극조립체(200)의 마모를 최소화할 수 있게 된다. 즉, 양극조립체(200)의 전체에서 고르게 아크점이 발생하도록 조절함으로써 양극조립체(200)의 특정 부위에서만 집중적으로 아크가 발생됨에 따른 양극조립체(200)의 마모 및 손실을 방지할 수 있어 양극조립체(200)의 수명을 최대한 길게 할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 자기발생수단은 다수의 영구자석(311a, 313a, 315a, 317a)을 대신하여 상기 양극조립체(200)의 축(X1)과 동축상으로 배열된 전자석(320)으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 전자석(320)은 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 상하로 이동가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 자기발생수단은, 상기 플라즈마유지부(250)에 내장되거나 상기 플라즈마유지부(250)의 외부에 구비될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 자기발생수단은, 상기 플라즈마유지부(250)의 축(X2)을 기준으로 방사형으로 배열되어 내장된 다수의 영구자석(313a, 315a, 317a)으로 구성될 수 있으며, 여러 층으로 구성될 수도 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 상기 플라즈마유지부(250)에 영구자석(313a, 315a, 317a)이 방사형으로 배열되도록 내장되어 있으며, 상기 플라즈마유지부(250)에 배열된 영구자석(313a, 315a, 317a)은 상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열되거나 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열될 수 있다.
한편, 상기 양극조립체(200)의 일측에 배열된 영구자석(313a, 315a, 317a)이 내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열되면, 상기 영구자석(313a, 315a, 317a)에서 발생하는 자기력에 의해 상기 음전극(110)과 상기 양전극(210)의 사이에서 발생하는 아크점을 원주방향으로 회전시켜 안정되도록 할 수 있게 된다. 이처럼 아크점을 원주방향으로 회전시킴에 플라즈마발생공간(S)에 발생하는 플라즈마가 안정적이 되고 양극조립체(200)의 마모를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 상기 플라즈마유지부(250)에 구비된 상기 자기발생수단은 다수의 영구자석(313a, 315a, 317a)을 대신하여 상기 양극조립체(200)의 축(X1)과 동축상으로 배열된 전자석(320)으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 전자석(320)은 상기 양극조립체(200)의 축(X1)의 상하로 이동가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 발생장치는, 과불화물(perfluoro compounds), 염화불화탄소(chlorofluoro carbons), 수소화염화탄소(hydrofluorocarbons), 수소화염화불환탄소(hydrochlorofluoro carbons), 다이옥신(dioxin), 퓨란(furan), 휘발성유기화합물(volatile organic compounds), 폴리염화비페닐(poly chlorinated biphenyl) 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 하나를 처리하기 위한 것으로 구성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 발생장치의 개략적인 구성을 보여주는 개략도.
도 2는 도 1의 "z1"의 확대도.
도 3은 도 1의 "z2"의 확대도.
도 4는 도 1의 "A-A"의 단면도.
도 5는 도 1의 "B-B"의 단면도.
도 6은 도 1의 "C1-C1"의 단면도.
도 7은 도 1의 "C2-C2"의 단면도.
도 8은 도 1의 "C3-C3"의 단면도.
도 9는 도 1의 "C4-C4"의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100:음극조립체 110:음전극
200:양극조립체 210:양전극
250:플라즈마유지부 311, 313, 315, 317:자기발생수단
320:전자석 311a, 313a:영구자석
h1:제1플라즈마발생가스주입로 h2:제2플라즈마발생가스주입로
X1:양극조립체의 축 X2:플라즈마유지부의 축

Claims (21)

  1. 고전압이 인가되는 음전극이 하부에 구비된 음극조립체;
    상기 음전극을 감싸 플라즈마발생공간을 형성하되 상기 음전극에 고전압 인가시 상기 음전극과의 사이에 플라즈마를 발생하는 양전극 및 상기 플라즈마발생공간으로 플라즈마발생가스를 주입하기 위한 복수의 플라즈마발생가스주입로가 구비된 양극조립체; 및
    상기 음극조립체 또는 상기 양극조립체의 외부에 구비되어 자기력을 발생하기 위한 적어도 하나의 자기발생수단; 을 포함하되,
    상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는,
    상기 음전극과 근접된 상기 양극조립체의 일측 외부 및 상기 음전극과 이격된 상기 양극조립체의 타측 외부에 각각 상기 플라즈마발생공간과 연통되도록 연장되어 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는,
    상기 양극조립체의 축의 방사방향에 대하여 평행하거나 경사진 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플라즈마발생가스주입로는,
    상기 양극조립체의 축의 방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 음전극과 근접된 상기 양극조립체의 일측 또는 타측에 내장되거나 상기 양극조립체의 일측 또는 타측의 외부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 양극조립체의 축을 기준으로 방사형으로 배열된 다수의 영구자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 영구자석은,
    상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 영구자석은,
    내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 양극조립체의 축과 동축상으로 배열된 전자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자석은,
    상기 양극조립체의 축의 상하로 이동가능한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 양극조립체는,
    상기 양극조립체의 하단부로부터 연장되어 상기 음전극과 양전극의 사이에 발생된 플라즈마를 안정되게 유지시키는 플라즈마유지부가 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 플라즈마유지부에 내장되거나 상기 플라즈마유지부의 외부에 구비된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 플라즈마유지부의 축을 기준으로 방사형으로 배열된 다수의 영구자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 영구자석은,
    상측과 하측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 영구자석은,
    내측과 외측의 극성이 상호 반대되도록 배열된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 자기발생수단은,
    상기 양극조립체의 축과 동축상으로 배열된 전자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전자석은,
    상기 양극조립체의 축의 상하로 이동가능한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 양극조립체의 내경은 상기 플라즈마유지부의 내경보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 플라즈마유지부는,
    일측의 내경(d2)이 타측의 내경(d3)보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생가스는,
    아르곤, 질소, 헬륨, 공기, 수소, 산소, 수증기(H2O), 암모니아, 탄화수소 및 이들 중 복수개를 혼합한 가스로 이루어진 군 중에서 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생장치는,
    과불화물(perfluoro compounds), 염화불화탄소(chlorofluoro carbons), 수소화염화탄소(hydrofluorocarbons), 수소화염화불환탄소(hydrochlorofluoro carbons), 다이옥신(dioxin), 퓨란(furan), 휘발성유기화합물(volatile organic compounds), 폴리염화비페닐(poly chlorinated biphenyl) 및 이들의 혼합물로 구성된 군 중에서 선택된 하나를 처리하기 위한 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생장치.
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