KR101354145B1 - 오존발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존발생장치에 관한 것으로서, 특히, 오존발생전극부가 판형태로 구성되어 있는, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 오존발생장치는, 판형태의 제1전극과, 판형태의 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 방전부로 구성되는 오존발생전극부; 및 상기 제1전극과 제2전극 내부로 냉매를 공급하고, 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하며, 상기 방전부로 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함한다.

Description

오존발생장치{Ozone generator}

본 발명은 오존발생장치에 관한 것으로서, 특히, 오존발생전극부의 구성이 변경된 오존발생장치에 관한 것이다.

오존(O₃)이란 상압, 실온의 환경에서 특유한 냄새가 있는 미청색(微靑色)의 기체로 존재하는 산소(O2)의 동소체 물질로서, 산소에 비하여 1.5배의 밀도와 12.5배의 용해도를 가지는 물질이다. 이러한 오존은 난분해성 물질을 산화시켜 생분해성 물질로 전환시켜 주는 강력한 살균, 소독, 탈색, 탈취 효과를 가지고 있다. 특히, 오존의 순간적인 살균력은 불소(F) 다음으로 높아 염소의 7~8배나 된다.

따라서, 오존은, 최근 들어 날로 심각해지는 환경오염으로 인한 오수 및 폐수처리 분야나 상수처리 및 수자원의 살균 등의 분야에 이용되고 있으며, 반도체 세정공정 등에도 이용되고 있다.

이러한 오존은 일반적인 대기 상태에 항상 소량(통상 0.01~0.03 PPM)이 존재하고 있지만, 쉽게 분해되는 등 불안정한 상태이기 때문에, 이를 산업적으로 이용하기 위해서는 인공적으로 발생시키는 장치가 필요하게 되었고 이에 따라 개발된 것이 오존발생장치(ozonizer)이다.

오존발생장치가 오존을 발생시키기 위해 이용하는 방법으로는, 세라믹이 코팅된 유전체와 일정간격을 유지시킨 후 냉각수 관에 전극부를 설치하여 방전시키는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 전력의 소모가 많고 오존의 발생농도가 낮으며 코팅된 세라믹의 수명이 짧다는 문제점을 가지고 있다.

또 다른 방법으로서, 세라믹이 코팅된 유전체관과, 세라믹이 코팅된 수냉식 전극관을 양극으로 하고, 다른 한 금속면을 음극으로 만들어 다층으로 쌓는 방식이 이용되고 있다. 그러나, 이 방법은, 100g/hr 정도의 소용량에서는 고효율 오존발생방법으로 효과적이나, 대용량에서는 한계가 있다는 문제점을 가지고 있다.

또 다른 방법으로서, 수전극 방식이 있다. 이러한 수전극방식으로는, 냉각탱크에 스프링코일이 장착된 세라믹관이 장착되어, 냉각수부분이 음전극이 되고, 스프링코일 부분이 양전극이 되어, 방전을 일으키는 직접냉각방식의 연면방전식이 주로 사용되고 있다. 그러나, 수전극을 이용한 동축형 연면방전식 오존발생장치는 직접냉각 방식이어서 대용량으로 만들기에 부적합할 뿐 아니라, 방전관 손상시 오존발생장치 전체가 손상되는 치명적 결함을 가지고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오존발생전극부가 판형태로 구성되어 있는, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 세라믹이 부착된 냉각탱크 위에 스테인레스 그물망을 넣고 그 위에 다시 세라믹이 부착된 냉각탱크를 쌓아, 냉각탱크에는 (-)극성을 인가하고, 스테인레스 그물망(금속망)에는 (+)극성을 가함으로써, 양면냉각 양면방전이 일어나는, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 방전부에서의 방전 방식을 자유로이 채택할 수 있는, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 하나의 이중냉각기를 이용하여 판형태의 전극들을 냉각시킬 수 있는, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 오존발생전극부의 적층 개수를 사용자가 조절할 수 있도록 한, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 방전부의 방전간격을 사용자가 자유로이 조절할 수 있도록 한, 오존발생장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 오존발생장치는, 판형태의 제1전극과, 판형태의 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 방전부로 구성되는 오존발생전극부; 및 상기 제1전극과 제2전극 내부로 각기 다른 냉매를 공급하고, 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하며, 상기 방전부로 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함한다.

본 발명에 따른 오존발생장치의 특징 및 효과를 정리하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명은, 박판 세라믹판을 부착하거나 세라믹이 코팅된 수냉식 알루미늄판(100, 200)을 이용하여 다층으로 양면냉각을 실시하여 기존의 방전면적을 배가시켜 오존발생장치를 소형화할 수 있고, 양면냉각을 실시함으로써 기존의 오존발생장치보다 고농도의 오존을 생산할 수 있다. 또한, 본 발명은 발생소모전력도 절감할 수 있게 됨으로써 경제적이면서 고용량의 오존발생장치 생산이 가능하기 때문에, 오존발생장치의 적용을 폭넓게 할 수 있다.

둘째, 본 발명은 오존발생전극부(A, B, C)의 적층 개수를 조절하여 자유로이 오존발생량을 조절할 수 있으며, 방전간격을 자유로이 조절할 수 있어 필요에 따라 최적화된 오존발생장치를 쉽게 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은 오존발생전극부의 산소주입라인과 오존토출라인을 용처에 따라 직렬연결하거나 병열연결함으로써 오존발생장치를 효과적으로 운용할 수 있다.

셋째, 본 발명은 필요에 따라 방전간격을 조절하여 코로나방전을 일으키도록 하여 소모전력을 줄일 수도 있고, 방전량을 높일 수 있도록 방전방식을 자유로이 채택이 가능하게 함으로써 다양한 방법으로 오존발생장치의 활용이 가능하도록 할 수 있다.

상기에서 언급된 효과를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 오존발생전극부가 판형태의 전극으로 구성되어 있기 때문에, 쉽게 제작될 수 있으며, 전극자체가 양면냉각이 가능하여, 고농도의 오존을 발생시킬 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 판형태의 전극을 복수 개 적층시켜 오존발생전극부를 제작함으로써, 대용량의 오존발생장치를 제작할 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 연면방전방식을 사용할 경우, 세라믹이 코팅되거나 부착된 냉각탱크 위에 스테인레스 그물망을 넣고 그 위에 다시 세라믹이 부착된 냉각탱크를 쌓아, 냉각탱크에는 (-)극성을 인가하고, 스테인레스 그물망(금속망)(700)에는 (+)극성을 가함으로써, 양면냉각 양면방전이 일어나도록 할 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 방전부에서의 방전 방식을 자유로이 채택할 수 있도록 함으로써, 다양한 방법으로 오존발생장치를 활용할 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 하나의 이중냉각기를 이용하여 판형태의 전극들을 냉각시킬 수 있다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 오존발생전극부의 적층 개수를 사용자가 조절할 수 있도록 하여, 사용자가 직접 오존의 발생량을 조절할 수 있으며, 방전부의 방전간격을 자유로이 조절할 수 있어 필요에 따라 최적화된 오존발생장치를 쉽게 제작할 수 있도록 한다는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면.
도 4(a), (b)는 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치에 적용되는 금속망의 평면과 측면의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 오존발생장치의 일실시예 측면도.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 오존발생장치의 일실시예 측면도.
도 7은 오존발생전극부를 포함한 본 발명에 따른 오존발생장치를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 판형태의 제1전극(100a)과 제2전극(200a)들 사이에 구비되는 방전부(300a)로 구성되는 오존발생전극부(A) 및 오존발생전극부(A)에 전원과 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함하여 구성된다.

우선, 오존발생전극부(A)는, 상기한 바와 같이 제1전극(100a), 제2전극(200a) 및 방전부(300a)를 포함한다.

제1전극(100a)은 알루미늄판(110)으로 구성되어 있고, 내부가 비어 있는 중공의 판형태를 이루고 있으며, 알루미늄판의 상면과 하면은 세라믹(121,122)으로 코팅되거나 세라믹박판이 부착되어 있다.

제2전극(200a)은 알루미늄판(210)으로 구성되어 있고, 내부가 비어 있는 중공의 판형태를 이루고 있으며, 알루미늄판의 상면과 하면은 세라믹(221,222)으로 코팅되거나 세라믹박판이 부착되어 있다.

방전부(300a)는 제1전극(100a)과 제2전극(200a) 사이의 공간으로서, 공급부를 통해 산소가 공급되며, 제1전극과 제2전극에 의해 방전이 일어나는 공간이다. 방전부(300a)에는 제1전극(100a)과 제2전극(200a) 사이의 방전갭을 조절하기 위하여 측부 등 소정 위치에 테프론판이나 세라믹판으로 이루어진 방전갭조절부가 형성되어 있다. 즉, 전극판 사이에 끼우는 두께가 다른 이러한 테프론판이나 세라믹판 등으로 이루어진 방전갭조절부를 이용하여 방전갭의 간격이 조절될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에서는 제1전극(100a)과 제2전극(200a)이 알루미늄판으로 가공되어 있다. 특히, 제1전극(100a) 및 제2전극(200a)은 내부가 비어있는 중공의 직육면체 알루미늄판(110, 210)에 세라믹(121, 122, 221, 222)을 코팅하거나 또는 세라믹을 붙여 사용한다.

상기한 바와 같은 제1전극 및 제2전극 중, 공급부로부터 냉매로 냉각수가 공급되어 전기가 통할 수 있는 전극에는 (-)극성이 인가되고, 공급부로부터 냉매로 절연유가 공급되어 전기가 통하지 않는 전극에는 (+)극성이 인가된다.

다음으로, 공급부는, 산소공급기(410), 오존수집기(420), 트랜스(510), 인버터(520), 이중냉각기(610), 냉각기 순환펌프A(620) 및 냉각기 순환펌프B(630)를 포함한다.

여기서, 산소공급기(410)는 방전부(300a)에 산소를 주입하는 기능을 수행하며, 오존수집기(420)는 방전부(300a)로부터 배출되는 오존을 수집하는 기능을 수행한다.

트랜스(510)와 인버터(520)는 제1전극(100a)과 제2전극(200a)에 (-)극성과 (+)극성을 인가하는 기능을 수행한다.

이중냉각기(610)는 제1전극(100a)과 제2전극(200a)을 냉각시키는 기능을 수행하는 것으로서, 상기한 바와 같이, 제1전극 및 제2전극 중 (-)극성이 인가되는 단자로는 냉매로 냉각수를 공급하고, (+)극성이 인가되는 단자로는 냉매로 절연유를 공급하는 기능을 수행한다.

냉각기 순환펌프A(620) 및 냉각기 순환펌프B(630)는, 냉각수와 절연유 중 어느 하나를 이중냉각기(610)와 제1전극(100a) 사이 또는 이중냉각기(610)와 제2전극(200a) 사이로 순환시키는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같은 제1실시예는, 오존의 농도는 다소 낮지만 제1전극(100a)과 제2전극(200a)이 판형상으로 되어 있기 때문에 제작이 간편하다.

상기한 제1실시예와 같이 두 개의 판형 전극들에 의해 방전부에서 방전이 일어나 오존이 발생되는 형태의 오존발생장치는, 양면냉각 단셀 코로나 방전형 오존발생장치라 한다.

한편, 도 1에 도시된 제1실시예는 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예로 변형될 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 본 발명의 제2실시예는 제작이 다소 어렵지만 오존농도가 높고 소모전력이 낮은 장점을 가지고 있는 오존발생장치이다.

또한, 도 3에 도시된 본 발명의 제3실시예는 대용량에 적합하며, 공기의 출입구를 직렬로 연결하면 고농도의 오존을 발생시킬 수 있는 오존발생장치이다. 이러한 본 발명의 제3실시예의 특징은 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예도 가지고 있다.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면이다. 이하의 설명 중, 본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치에서와 동일한 구성 및 기능은 생략되거나 또는 간단히 설명한다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치는 오존발생전극부(B)의 구성 이외에는 본 발명의 제1실시예와 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치의 오존발생전극부(B)에 대하여만 상세히 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치의 오존발생전극부(B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 판형태의 제1전극(100b)과 제2전극(200b) 및 이들 사이에 구비되는 방전부(300b)로 구성되어 있으며, 특히, 제1전극(100b)과 제2전극(200b)은 공급부로부터 산소가 공급되는 방전부의 주입구 방향으로부터 그 반대측 방향으로 갈수록, 그 간격이 테이퍼 형상으로 점점 벌어지는 나팔형으로 형성되어 있다. 이러한 형태의 오존발생장치는, 양면냉각 코로나 방전형 나팔형 오존발생장치라 한다.

제1전극(100b)은 알루미늄(110)으로 구성되어 있고, 내부가 비어 있는 중공의 판형태를 이루고 있으며, 제2전극(200b)과 마주보는 면에만 세라믹(120)이 코팅될 수 있다.

제2전극(200b)은 알루미늄(210)으로 구성되어 있고, 내부가 비어 있는 중공의 판형태를 이루고 있으며, 제1전극과 마주보는 면에만 세라믹(220)이 코팅될 수 있다.

방전부(300b)는 제1전극(100b)과 제2전극(200b) 사이의 공간으로서, 공급부를 통해 산소가 공급되며, 제1전극과 제2전극에 의해 방전이 일어나는 공간이다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 오존발생장치는 상기한 바와 같이, 제작이 다소 어렵지만, 방전관에서 방전에 의해 오존의 생성과 파괴가 진행되는데 공기확산에 따라 공기밀도가 작아지면서 발생된 고농도 오존이 상호작용에 의해 자체 분해되는 것을 감소시킴으로써, 발생되는 오존농도가 높고 소모전력이 낮은 장점을 가지고 있다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 도면이다. 또한, 도 4(a), (b)는 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치에 적용되는 금속망의 평면과 측면의 구성을 나타낸 예시도이다. 이하의 설명 중, 본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치에서와 동일한 구성 및 기능은 생략되거나 또는 간단히 설명한다. 즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치는 오존발생전극부(C)의 구성 이외에는 본 발명의 제1실시예와 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 이하에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치의 오존발생전극부(C)에 대하여만 상세히 설명된다.

본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 판형태의 제1전극 및 제2전극(100c, 200c) 및 이들 사이에 구비되는 방전부(300c)로 구성되어 있으며, 특히, 제1전극과 제2전극(100c, 200c) 사이에 구비되는 방전부(300c)에는 금속망(700)이 장착되어 있다. 이러한 형태의 오존발생장치는, 양면냉각 연면방전형 단셀 오존발생장치라 한다.

제1전극과 제2전극(100c, 200c)은 알루미늄(110, 210)으로 구성되어 있고, 내부가 비어 있는 중공의 판형태를 이루고 있으며, 알루미늄판의 상면과 하면은 세라믹(120, 220)으로 코팅되어 있다. 그러나, 제3실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 제1전극과 제2전극(100c, 200c)들 중 서로 마주보는 면에만 세라믹(120)이 코팅되어 있을 수도 있다.

방전부(300c)는 제1전극과 제2전극(100c, 200c)들 사이의 공간으로서, 공급부를 통해 산소가 공급되며, 제1전극 또는 제2전극과 금속망(700)에 의해 방전이 일어나는 공간이다.

금속망(700)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 그물형태로 형성되어 있으며, 그물코의 가로/세로 길이는 6mm/5mm로 형성될 수 있다. 그러나, 금속망의 그물코의 가로/세로 길이는 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 금속망(700)은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 금속망 표면이 상하로 굴곡되어 있는 형상을 하고 있다. 이러한 형상에 의해 방전부(300c) 내부에서 방전이 발생될 수 있다.

이러한 금속망(700)으로는 (+)극성이 인가될 수 있으며, 이 경우, 제1전극(100b, 200c)에는 (-)극성이 인가될 수 있다.

즉, 본 발명의 제3실시예에서는 제1전극(100c)과 제2전극(200c)에 동일한 하나의 극성(예를 들어 (-)극성)이 인가되고, 금속망(700)에는 또 다른 극성(예를 들어 (+)극성)이 인가되어 방전부에서 방전이 일어날 수 있다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치는 상기한 바와 같이, 대용량에 적합하며, 공기의 출입구를 직렬로 연결하면 고농도의 오존을 발생시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 오존발생장치의 일실시예 측면도이며, 도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 오존발생장치의 일실시예 측면도이다.

우선, 본 발명의 제4실시예는, 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 오존발생장치의 오존발생전극부(A)를 복수개 적층하여 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 제4실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 방전부(300a)의 상하에, 세라믹으로 코팅되어 있거나 세라믹판이 붙여져 있는 제1전극(100a) 및 제2전극(200a)이 장착되어 있는 오존발생전극부(A)가 복수개 적층된 형태로 구성되어 있다.

다음으로, 본 발명의 제5실시예는, 도 3에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 오존발생장치의 오존발생전극부(C)를 복수개 적층하여 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 제5실시예는 도 6에 도시된 바와 같이, 방전부(300c)에 금속망(700)이 장착되어 있으며, 방전부의 상하에, 세라믹으로 코팅되어 있거나 세라믹판이 붙여져 있는 제1전극(100c) 및 제2전극(200c)이 장착되어 있는 오존발생전극부(C)가 복수개 적층된 형태로 구성되어 있다.

도 7은 오존발생전극부를 포함한 본 발명에 따른 오존발생장치를 도시한 도면이다. 이하에서는, 상기한 바와 같은 제1 내지 제5실시예가 종합적으로 설명된다. 따라서, 도 7에 도시된 오존발생전극부는, 제1실시예 내지 제5실시예에 적용되는 오존발생전극부(A, B, C) 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

우선, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 오존발생장치는 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수 탱크(제1전극 및 제2전극)(100c, 200c)의 표면에, 0.1~1mm 정도의 얇은 세라믹(120, 220)을 부착시켜 하나의 전극으로 만들고, 제1전극과 제2전극(100c, 200c)들 사이의 방전부(300c)의 방전갭을 테프론판 등으로 형성된 방전갭조절부의 두께에 의해 조절할 수 있도록 하고, 그 사이에 연면방전을 하기 위해서 도 3 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 스테인레스 그물망(금속망)(700)을 넣어, 탱크(제1전극 및 제2전극)(100c, 200c)에는 (-)극성을 인가하고, 스테인레스 그물망(금속망)(700)에는 (+)극성을 인가하여 방전을 시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 연면방전방식을 사용할 경우, 세라믹이 부착된 냉각탱크(200c) 위에 스테인레스 그물망(700)을 넣고 그 위에 다시 세라믹이 부착된 냉각탱크(100c)를 쌓아, 냉각탱크(100c, 200c)(제1전극 및 제2전극)에는 (-)극성을 인가하고, 스테인레스 그물망(금속망)(700)에는 (+)극성을 가함으로써, 양면냉각 양면방전이 일어나도록 할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 오존발생장치는 도 1, 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 방전부(300) 내부에서 스테인레스 그물망(금속망)을 제거하는 대신, 냉각수 탱크를 제1전극(100)과 제2전극(200)으로 하고, 제1전극(100)과 제2전극(200) 각각에 (-)극성과 (+)극성을 인가하여 방전을 시킬 수도 있다.

즉, 본 발명은 필요에 따라 방전부(300)에 금속망(700)을 투입하여 연면방전을 일으키도록 하여 방전 간격을 획기적으로 줄이고 소모전력을 줄일 수도 있고, 금속망을 제거하는 대신 방전부(300)를 사이로 마주보고 있는 두 개의 냉각관에 극성을 달리하여 코로나 방전을 일으켜 방전량을 높일 수도 있다.

따라서, 본 발명은 방전부(300)에서의 방전 방식을 자유로이 채택할 수 있도록 함으로써, 다양한 방법으로 오존발생장치가 활용될 수 있도록 한다는 특징을 가지고 있다.

부연하여 설명하면, 방전면적당 오존발생량을 확대하기 위하여 코로나 방전이 사용되는데, 이때는 냉매로 물(냉각수)이 통과되면 냉각될 수 있는 냉각관 전극과, 절연유가 냉매인 액체가 통과할 수 있는 전극을 각각 하나의 전극(제1전극 또는 제2전극)으로 사용할 수 있으며(제1실시예 또는 제2실시예), 이러한 제1전극과 제2전극을 번갈아 가면서 적층하여 사용할 수도 있다(제4실시예). 또한, 본 발명은 제4실시예 또는 제5실시예와 같은 적층시 오존발생전극부의 적층의 갯수를 조절하여 방전량을 조절할 수도 있다.

한편, 제3실시예 또는 제5실시예에서와 같은 연면방전은 전극과 전극 사이의 거리가 자동적으로 세라믹의 두께에 의해 정해져 방전간격의 의미가 없으나, 스테인레스 그물망(700)이 없는 코로나 방전의 경우(제1실시예, 제2실시예 또는 제4실시예) 방전간격에 따라 오존의 발생효율에 영향을 받는다.

즉, 코로나 방전의 경우, 냉각은 하나의 이중냉각기(610)를 사용하여 내부순환과 외부순환을 하며 냉매를 순환시키기 위하여 두 개의 펌프(냉각기 순환펌프A, 냉각기 순환펌프B)(620, 630)를 사용한다.

본 발명은, 외부순환 액체가 이중냉각기(610)에 의해 냉각되면 냉각된 액체에 의해 내부순환 용매(냉매)가 냉각되어 각각의 셀 냉각을 하도록 하여 양면냉각을 하는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명 제1실시예 내지 제5실시예는, 종래의 방전면적을 배가시켜 오존발생장치를 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 양면냉각을 실시함으로써 기존보다 높은 고농도 오존을 생산할 수 있다.

또한, 이러한 본 발명은 오존발생을 위한 소모전력도 절감할 수 있게 됨으로써 경제적이면서 고용량의 오존발생장치 생산이 가능하기 때문에 오존발생장치의 적용을 폭넓게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 오존발생장치는 제4실시예 및 제5실시예에서와 같이, 오존발생전극부(A, B, C)의 적층 개수를 사용자가 조절하여, 오존의 발생량을 조절할 수 있으며, 방전부(300)의 방전간격을 자유로이 조절할 수 있어 필요에 따라 최적화된 오존발생장치를 쉽게 제작할 수 있도록 되어 있다.

즉, 종래에는 원천적으로 한 전극의 한 면에서만 방전이 가능하였을 뿐 아니라, 방전부의 방전 간격이 일정하였으나, 본 발명에서는 점진적으로 방전 간격을 늘이거나 줄일 수 있도록 함으로써, 고농도 오존의 발생을 가능하게 하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 오존발생장치는, 오존발생전극부(A, B, C)의 산소주입라인과 오존토출라인을 용처에 따라, 고농도오존을 요구하는 축산폐수나 난분해성물질 고농도폐수 처리 등의 경우는 셀의 인입과 토출을 직렬로 연결하여 1차에서 발생된 오존이 함유된 산소가 2차셀로 들어가 더욱더 중농도 오존이 생성되고 다시 중농도 오존은 다음 셀로 투입되면서 오존방전이 일어나 고농도 오존이 생성되는 방식으로 배관연결이 가능하고, 소독이나 탈취와 같은 저농도의 많은 량의 오존을 필요로 하는 경우는 각셀로 들어가는 인입과 토출을 병렬로 연결함으로써 오존발생장치를 효과적으로 운용할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 오존발생장치의 특징을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명은, 박판 세라믹이 부착되거나 코팅된 수냉식 알루미늄판(100, 200)을 이용하여 다층으로 양면냉각을 실시하여 기존의 방전면적을 배가시켜 오존발생장치를 소형화할 수 있고, 양면냉각을 실시함으로써 기존의 오존발생장치보다 고농도의 오존을 생산할 수 있다. 또한, 본 발명은 발생소모전력도 양면냉각을 함으로써 절감할 수 있게 되어 경제적이면서 고용량의 오존발생장치 생산이 가능하기 때문에, 오존발생장치의 적용을 폭넓게 할 수 있다.

둘째, 본 발명은 오존발생전극부(A, B, C)의 적층 개수를 조절하여 자유로이 오존발생량을 조절할 수 있으며, 방전간격을 자유로이 조절할 수 있어 필요에 따라 최적화된 오존발생장치를 쉽게 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은 오존발생전극부의 산소주입라인과 오존토출라인을 용처에 따라 직렬연결하거나 병열연결함으로써 오존발생장치를 효과적으로 운용할 수 있다.

셋째, 본 발명은 필요에 따라 방전간격을 조절하여 코로나방전을 일으키도록 하여 소모전력을 줄일 수도 있고, 방전량을 높일 수 있도록 방전방식을 자유로이 채택 가능하게 함으로써 다양한 방법으로 오존발생장치의 활용이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100a, 100b, 100c : 제1전극 200a, 200b, 200c : 제2전극
300a, 300b, 300c : 방전부 700 : 금속망
110, 210 : 알루미늄판 121, 122, 220, 221, 222 : 세라믹

Claims (9)

1. 판형태의 제1전극과, 판형태의 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 방전부로 구성되는 오존발생전극부; 및
   상기 제1전극과 제2전극 내부로 냉매를 공급하고, 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하며, 상기 방전부로 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함하되,
   상기 제1전극과 제2전극 각각은,
   중공의 알루미늄 판형태로 구성되고, 상기 알루미늄판 중 제1전극과 제2전극이 마주보는 면에 각각 세라믹이 부착되거나 코팅되며, 상기 공급부로부터 산소가 공급되는 방전부의 주입구 방향으로부터 그 반대측 방향으로 갈수록 그 간격이 테이퍼형상으로 넓어지는 나팔형으로 형성되고,
   상기 제1전극과 제2전극 중, 상기 냉매로 냉각수가 공급되어 전기가 통할 수 있는 전극에는 (-)극성이 인가되고, 상기 냉매로 절연유가 공급되어 전기가 통하지 않는 전극에는 (+)극성이 인가되는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1전극과 제2전극의 양면 모두에 세라믹이 부착되어 있으며, 상기 오존발생전극부가 적어도 두 개 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 방전부에는 상기 제1전극과 제2전극이 일정한 간격을 유지할 수 있도록 테프론 또는 세라믹판으로 이루어지는 방전갭조절부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급부는,
   상기 제1전극과 제2전극 각각에 냉매를 공급하기 위한 하나의 이중냉각기를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
7. 판형태의 제1전극과, 판형태의 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 방전부로 구성되는 오존발생전극부; 및
   상기 제1전극과 제2전극 내부로 냉매를 공급하고, 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하며, 상기 방전부로 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함하되,
   상기 제1전극과 제2전극은, 상기 오존의 농도를 높일 수 있도록 직렬 또는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
8. 판형태의 제1전극과, 판형태의 제2전극과, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 방전부와, 스테인레스 재질의 그물형태로 형성되어 상기 방전부 내에 장착되는 금속망으로 구성되는 오존발생전극부; 및
   상기 제1전극과 제2전극 내부로 냉매를 공급하고, 상기 제1전극과 제2전극에 전원을 공급하며, 상기 방전부로 산소를 공급하기 위한 공급부를 포함하되,
   상기 금속망에는 상기 공급부로부터 (+)극성이 인가되고, 상기 제1전극과 제2전극에는 (-)극성이 인가되는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1전극과 제2전극의 양면 모두에 세라믹이 부착되어 있으며, 상기 오존발생전극부가 적어도 두 개 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 오존발생장치.

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