KR101479261B1 - Water Feeder and Plasma Water Treatment Apparatus using the Same - Google Patents

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유승열
박준석
유승민
노태협
석동찬
전형원
홍은정
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

The present invention relates to a liquid supplier and a plasma water treatment apparatus which replaces an expensive swirling method which makes a water film by securing a uniform magnetic field for directly flowing water. The liquid supplier for liquid treatment using a plasma according to the present invention includes: an electrode structure including a high voltage applying electrode and a grounding electrode which is separated from the high voltage applying electrode and a second dielectric, which is formed to face the high voltage applying electrode, is formed on. The liquid supplier for liquid treatment applies an electric field on a liquid thin film layer since the liquid thin film layer is formed on the second dielectric of the grounding electrode, and the separated space is configured for a plasma generation area as a gas area.

Description

액체 공급 장치 및 이를 이용한 플라즈마 수처리 장치{Water Feeder and Plasma Water Treatment Apparatus using the Same}[0001] The present invention relates to a liquid feeder and a plasma water treatment apparatus using the same,

본 발명은 액체 공급 장치 및 이를 이용한 플라즈마 수처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 물 필름을 만들어내는 방식인 고가의 스월링(swirling) 방식을 대체할 수 있는 액체 공급 장치 및 이를 이용한 플라즈마 수처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid supply apparatus and a plasma water treatment apparatus and method using the same, and more particularly, to a liquid supply apparatus which can replace an expensive swirling system which is a method of producing an existing water film, and a plasma water treatment apparatus And methods.

최근 플라즈마를 이용한 오폐수의 처리에 대한 관심이 증대되고 있으며, 그러한 방식이 적용된 수처리 장치가 많이 개발되고 있다.Recently, there has been an increasing interest in the treatment of wastewater using plasma, and a number of water treatment apparatuses employing such a method are being developed.

이러한 플라즈마를 이용한 수처리 방법으로서, 먼저, 플라즈마를 이용하여 오존을 발생시킨 후 물에 주입하는 방식으로 처리되던 오존 소독법을 들 수 있다. 그러나, 이러한 오존 소독법에 의하면 기체 성분이 물 속에 용존되면서 발생하는 자연적인 손실을 피할 수 없고, 잔류성이 없어 살균의 지속성이 떨어지게 되며, 아울러, 오존 발생 장치의 제조 원가가 높은 문제점이 있다. As a water treatment method using such a plasma, first, an ozone disinfection method in which ozone is generated using plasma and then injected into water can be mentioned. However, according to this ozone disinfection method, the natural loss caused by the dissolved gas component in the water can not be avoided, the persistence of the sterilization becomes poor due to the lack of persistence, and the manufacturing cost of the ozone generator is high.

이러한 오존 소독법의 단점과 재래식 산화처리 공정의 한계를 극복하기 위한 방안으로 수중에서 일반 산화제보다 훨씬 강력한 산화력을 가진 OH 라디칼의 생성을 촉진시켜 오존, 과산화수소, 자외선 등을 결합하여 오염된 물을 정수할 수 있는 처리법인 고급산화처리법(AOP)이 수처리에 효과적인 것으로 평가되었다. 여기서 고밀도 플라즈마 처리공법은 플라즈마 단위공정만으로도 AOP 기술의 효과를 나타낼 수 있고, 수질 오염 처리에 매우 효과적인 모습을 보여준다. 그러나, 이와 같이 처리수 내에 플라즈마를 형성하는 방법은 제작과 설치가 용이하지만, 전극 주변에 형성된 플라즈마 경계 영역에서만 처리효과가 있는 것으로 한정되어 대용량 처리가 힘들고 이에 따른 장치의 효율성이 떨어진다는 한계가 있다. In order to overcome the disadvantages of the disinfection method of ozone and the limitation of the conventional oxidation treatment process, the production of OH radical having a much stronger oxidizing power than the ordinary oxidizer in water is accelerated to combine ozone, hydrogen peroxide, (AOP), a treatment that can be used for water treatment, has been evaluated to be effective for water treatment. Here, the high-density plasma treatment method can show the effect of the AOP technique only by the plasma unit process, and shows a very effective effect in the treatment of the water pollution. However, the method of forming the plasma in the process water is easy to manufacture and install, but the process is limited to the plasma boundary region formed around the electrode, so that it is difficult to process the large capacity and the efficiency of the apparatus is limited accordingly .

이와 같이, 플라즈마 수처리 장치는 VOCs 등의 유기, 무기 오염물 제거 및 미생물 살균 등과 같은 폐수 및 식수 처리에 이용되는데, 이러한 경우의 수처리 장치는 통상 흐르는 유체의 특성상 균등한 전기장을 가지기가 어려우므로 처리수 내에서 방전을 시키거나 오존 등의 활성 가스를 제조 후 처리수 내부에 주입하는 방식이 활용되고 있는 것이다. Thus, the plasma water treatment apparatus is used for treatment of wastewater and drinking water such as removal of organic and inorganic contaminants such as VOCs and microbial sterilization. In such a case, it is difficult for the water treatment apparatus to have an equivalent electric field due to the nature of a flowing fluid. And the active gas such as ozone is injected into the treated water after the production.

만약 직접적으로 흐르는 물에 대해서도 균등한 전기장이 확보될 수 있다면, DBD(Dielectric Barrier Discharge), 펄스 코로나(pulsed corona) 등과 같이 일반적으로 기체에서 발생시킬 수 있는 플라즈마 소스를 적용시킬 수 있다는 장점이 있다. 이와 관련하여 현재 흐르는 물에 대해서 균등한 전기장이 확보될 수 있도록 해 주는 구조로서 원통형 관 내부에 스월링(swirling)하는 방식을 들 수 있으나, 이는 가공방식이 매우 어려울 뿐만 아니라 고가라는 문제점을 가진다.
If a uniform electric field can be secured even for directly flowing water, it is advantageous to apply a plasma source that can be generated in the gas, such as DBD (Dielectric Barrier Discharge) and pulsed corona. In this connection, there is a swirling method inside the cylindrical tube as a structure that allows an equal electric field to be secured to the current flowing water. However, this method has a problem of not only a very difficult processing method but also high cost.

본 발명은 종래에 있어서의 이러한 기술적 문제점들을 해결할 수 있는 것으로서, 직접적으로 흐르는 물에 대해서도 균등한 전기장이 확보되어 기존의 물 필름을 만들어내는 방식인 고가의 스월링(swirling) 방식을 대체할 수 있는 액체 공급 장치 및 이를 이용한 플라즈마 수처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention solves these technical problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an ink jet recording head capable of replacing an expensive swirling method, which is a method of securing an equal electric field for directly flowing water, A liquid supply device, and a plasma water treatment apparatus and method using the same.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 플라즈마를 이용한 액체 처리용 액체 공급 장치는, 고전압 인가 전극과, 상기 고전압 인가 전극으로부터 이격되고 상기 고전압 인가전극과 대향하도록 배치된 제2 유전체가 형성된 접지 전극을 포함하는 전극 구조체를 포함하여 이루어지고, 상기 접지 전극의 제2 유전체 상으로 액체 박막층이 형성되도록 구성되고, 상기 이격된 공간은 기체 영역으로서 플라즈마 발생 영역으로 구성되어, 상기 액체 박막층에도 전계(electric field)가 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In order to solve such a problem, a liquid supply apparatus for liquid processing using plasma according to the present invention for solving such problems includes a high voltage application electrode, a ground electrode spaced apart from the high voltage application electrode and provided with a second dielectric arranged to face the high voltage application electrode Wherein the spaced apart space is constituted by a plasma generating region as a gas region, and the electric field is also applied to the liquid thin film layer, ) Is applied to the surface of the substrate.

상기 제2 유전체가 형성된 접지 전극은 실린더 형상으로 이루어지고, 상기 고전압 인가 전극은 상기 실린더의 축을 따라 튜브 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다. The ground electrode having the second dielectric is formed in a cylinder shape, and the high voltage application electrode is formed in a tube shape along the axis of the cylinder.

상기 액체 박막층은 액체 박막층 공급부로부터 연속 제공되고, 상기 액체 박막층 공급부는, 액체가 주입되는 액체 투입구가 형성된 외부 실린더; 및 상기 외부 실리더와 동축이며, 상기 외부 실린더의 내부로부터 일정 간격 이격되어 설치된 내부 실린더를 포함하고, 상기 액체가 상기 외부 실린더와 상기 내부 실린더 사이의 일정 간격 이격된 슬릿을 통과하면서 액체 박막층이 형성되는 것을 특징으로 한다. The liquid thin film layer is continuously supplied from a liquid thin film layer supply unit, and the liquid thin film layer supply unit includes: an outer cylinder having a liquid injection port into which liquid is injected; And an inner cylinder that is coaxial with the outer cylinder and is spaced apart from the inside of the outer cylinder by a predetermined distance, the liquid passing through a slit spaced apart by a predetermined distance between the outer cylinder and the inner cylinder, .

상기 고전압 인가 전극은 상기 내부 실린더의 중심을 관통하는 형상으로 이루어지고, 상기 제2 유전체는, 상기 슬릿을 통과한 액체가 흘러내리면서 액체 박막층이 그 내주면에 걸쳐 형성되도록 상기 액체 박막층 공급부의 축 방향 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다. Wherein the high-voltage applied electrode has a shape passing through the center of the inner cylinder, and the second dielectric is arranged in the axial direction of the liquid thin-film layer supply unit so that the liquid passing through the slit flows down, And is installed at a lower portion thereof.

상기 접지 전극은 상기 제2 유전체의 외주면의 적어도 일부에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 한다. And the ground electrode is formed over at least a part of the outer circumferential surface of the second dielectric.

바람직하게는, 상기 제2 유전체는 석영(quartz) 또는 세라믹 재질이다. Preferably, the second dielectric material is a quartz or ceramic material.

상기 슬릿은 0.2 내지 5 mm의 크기를 갖는 것이 또한 바람직하다. It is also preferable that the slit has a size of 0.2 to 5 mm.

상기 액체는 물을 포함하고, 상기 플라즈마는 물의 증기압(20도일 경우 18 Torr) 이상의 진공압력에서 발생하는 것을 특징으로 한다. Wherein the liquid comprises water and the plasma is generated at a vacuum pressure equal to or higher than the vapor pressure of water (18 Torr in the case of 20 degrees).

상기 고전압 인가전극은 그 표면상에 형성된 제1 유전체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And the high voltage application electrode further comprises a first dielectric formed on the surface thereof.

한편, 기존의 문제점들을 해결하기 위한 또 다른 본 발명은 수처리 장치로서, 처리를 요하는 액체를 앞서 정의된 액체 공급 장치로 순환 공급하여 수질 처리하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for solving the conventional problems, a water treatment apparatus is characterized in that a liquid requiring treatment is circulated to a liquid supply apparatus defined above and subjected to a water quality treatment.

아울러, 기존의 문제점들을 해결하기 위한 또 다른 본 발명은, 고전압 인가 전극과, 상기 고전압 인가 전극으로부터 이격되고 상기 고전압 인가전극과 대향하도록 배치된 제2 유전체가 형성된 접지 전극을 포함하는 전극 구조체를 포함하여 이루어지는 액체 공급 장치를 이용한 액체 처리 방법으로서, 상기 접지 전극의 제2 유전체 상으로 액체 박막층을 형성하는 단계; 및 상기 액체 박막층에도 전계(electric field)가 인가되도록 상기 고전압 인가 전극에 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어진다. Another aspect of the present invention for solving the conventional problems includes an electrode structure including a high voltage application electrode and a ground electrode formed apart from the high voltage application electrode and arranged to face the high voltage application electrode, The method comprising: forming a liquid thin film layer on a second dielectric of the ground electrode; And applying a voltage to the high voltage applied electrode so that an electric field is applied to the liquid thin film layer to generate plasma.

여기서, 상기 액체 박막층은 액체 박막층 공급부로부터 연속하여 형성되고, 상기 액체 박막층 공급부는, 액체가 주입되는 액체 투입구가 형성된 외부 실린더; 및 상기 외부 실리더와 동축이며, 상기 외부 실린더의 내부에 일정 간격 이격되어 설치된 내부 실린더를 포함하고, 상기 액체가 상기 외부 실린더와 상기 내부 실린더 사이의 일정 간격 이격된 슬릿을 통과하면서 액체 박막층이 형성되는 것을 특징으로 한다. Here, the liquid thin film layer is continuously formed from the liquid thin film layer supplying portion, and the liquid thin film layer supplying portion includes: an outer cylinder having a liquid charging port into which the liquid is injected; And an inner cylinder which is coaxial with the outer cylinder and is installed at a predetermined distance in the inner space of the outer cylinder, wherein the liquid passes through a slit spaced apart by a predetermined distance between the outer cylinder and the inner cylinder, .

상기 고전압 인가 전극은 상기 내부 실린더의 중심을 관통하는 형상으로 이루어지고, 상기 제2 유전체는, 상기 슬릿을 통과한 액체가 흘러내리면서 액체 박막층이 그 내주면에 걸쳐 형성되도록 상기 액체 박막층 공급부의 축 방향 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다. Wherein the high-voltage applied electrode has a shape passing through the center of the inner cylinder, and the second dielectric is arranged in the axial direction of the liquid thin-film layer supply unit so that the liquid passing through the slit flows down, And is installed at a lower portion thereof.

상기 접지 전극은 상기 제2 유전체의 외주면의 적어도 일부에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 고전압 인가전극의 표면상에는 제1 유전체가 더 형성되는 것을 특징으로 한다. The ground electrode is formed over at least a part of the outer circumferential surface of the second dielectric, and a first dielectric is further formed on the surface of the high voltage applied electrode.

상기 제2 유전체는 석영(quartz) 또는 세라믹 재질로부터 선택되고, 상기 슬릿은 0.2 내지 5 mm의 크기가 되도록 설계된다. The second dielectric is selected from quartz or ceramic material, and the slit is designed to have a size of 0.2 to 5 mm.

이러한 액체 처리 방법은, i) 상.하수 재처리 및 농축산업용 수처리 설비, ii) 의료기구, 위생 기구 세정 및 각종 세균, 미생물 살균 소독설비, 및 iii) 산업용 폐수 처리 설비 중 적어도 어느 하나에 사용되도록 구성될 수 있다. Such a liquid treatment method is suitable for use in at least one of i) a water treatment plant for upper and lower sewage reprocessing and concentration industries, ii) a medical instrument, a sanitary apparatus washing and various bacteria, a microbicide disinfection facility, and iii) Lt; / RTI >

또한, 상기 액체 처리 방법에 의하여 플라즈마 처리된 액체는 물이며 상기 플라즈마 처리된 물은 농작물 세척수로 사용되는 것을 특징으로 한다.
The liquid treated by the liquid treatment method is water, and the plasma treated water is used as a crop washing water.

이러한 본 발명에 의하면, 기존의 고가의 처리장치에 의존하지 않더라도, 처리되는 대상수가 플라즈마 발생 과정에 전기적 영향을 주지 않으므로 전도도가 높은 해수 등 물의 성질과 관계없이 살균 및 소독처리가 가능하므로, 상.하수 재처리 및 농축산업용 수처리 설비에의 환경 분야와, 의료기구, 주방 위생 기구 세정 및 각종 세균, 미생물 살균 소독분야, 및 산업용 폐수(유독화학물질과 중금속 제거) 처리 분야 등에 다양하게 응용될 수 있다.
According to the present invention, even if it does not depend on the existing expensive processing apparatus, since the number of objects to be treated does not electrically affect the plasma generation process, sterilization and disinfection treatment can be performed irrespective of the nature of water such as seawater having high conductivity. It can be applied variously to the field of environment in the water treatment plant for sewage reprocessing and concentration industry and the field of cleaning of medical instrument, kitchen sanitary apparatus, disinfection of various bacteria, microorganism, and industrial wastewater (removal of toxic chemicals and heavy metals) .

도 1은 본 발명의 개념도
도 2는 본 발명의 두 가지 실시예에 대한 개념도를 나타내는 것으로서, 도 2a는 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성되지 않은 것이며, 도 2b는 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성된 것
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 수처리 장치 개략도
도 4은 도 3의 일부 확대 단면도
도 5는 도 3 및 3에 의한 액체 공급 장치의 외관 사시도 및 일부 단면 사시도
도 6 및 도 7은 본 실시예에 의한 반응기의 플라즈마 시험 및 양상 결과,
도 8은 물의 공급이 있는 상태에서 고전압 인가 전극 상에 제1 유전체가 형성된 상태와 형성되지 않은 상태에서의 플라즈마 발생 형태를 각각 나타낸다.
1 is a conceptual diagram of the present invention
FIG. 2 is a conceptual diagram of two embodiments of the present invention. FIG. 2 (a) shows a state where a dielectric is not formed on a surface of a high-voltage applied electrode,
3 is a schematic view of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of Fig. 3
Fig. 5 is an external perspective view and a partial cross-sectional perspective view of the liquid supply apparatus according to Figs. 3 and 3. Fig.
6 and 7 are graphs showing plasma test results of the reactor according to the present embodiment,
Fig. 8 shows a state in which the first dielectric is formed on the high-voltage applied electrode in a state in which water is supplied, and a state in which plasma is generated in a state where the first dielectric is not formed.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 개념도로서, 처리 대상이 되는 액체를 물(water)로 하여 설명한다. 처리하고자 하는 대상 액체는 동 발명의 적용분야에 따라 당업자에 의해 다양하게 선택되어 질 수 있으며, 이러한 경우에도 본 발명의 근본적인 기술적 사상은 동일하게 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 것이다. Fig. 1 is a conceptual diagram for helping understanding of the present invention. The liquid to be treated is described as water. It will be apparent to those skilled in the art that the object liquid to be treated can be variously selected by those skilled in the art according to the application field of the present invention, and the fundamental technical idea of the present invention can also be applied to such a case.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 플라즈마를 이용한 액체 처리용 액체 공급 장치로서, 크게 전극 구조체와 액체 박막층 및 플라즈마 발생 영역으로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the present invention is a liquid supply apparatus for liquid processing using plasma, which comprises an electrode structure, a liquid thin film layer, and a plasma generating region.

전극 구조체는 제1 유전체인 고전압 상부유전체가 형성된 고전압 상부 전극과, 상기 고전압 상부 전극으로부터 일정 거리만큼 이격되고 상기 제1 유전체와 대향하도록 배치된 제2 유전체인 하부 유전체가 형성된 하부 접지 전극을 포함한다. The electrode structure includes a high-voltage upper electrode formed with a high-voltage upper dielectric, which is a first dielectric, and a lower ground electrode formed with a lower dielectric, which is a second dielectric, spaced apart from the high-voltage upper electrode by a distance and arranged to face the first dielectric .

이러한 접지 전극의 제2 유전체 상으로 균일한 두께의 액체 박막층인 물 필름(water film)이 형성되도록 구성된다. 액체 박막층은 플라즈마를 이용하여 처리하고자 하는 대상물이 되며, 순환구조를 이용하여 연속적인 수처리가 가능하도록 제2 유전체 상으로 흘러들어오게 된다. And a water film, which is a liquid thin film layer of uniform thickness, is formed on the second dielectric of such a ground electrode. The liquid thin film layer is an object to be processed using plasma, and flows into the second dielectric material so that continuous water treatment can be performed using the circulation structure.

제1 유전체와 제2 유전체 사이의 이격된 공간은 기체 영역으로서 플라즈마 발생 영역에 해당한다. 따라서, 처리대상인 액체 박막층에도 균등한 전계(electric field)가 인가되도록 구성된다. The spaced space between the first dielectric and the second dielectric corresponds to the plasma generating region as the gas region. Therefore, an electric field is uniformly applied to the liquid thin film layer to be processed.

즉, 본 발명은, 일정하게 평등한 전계(electric field)를 가진 금속전극구조체를 포함하고, 양단의 전극 사이에 고전압을 인가하면 파괴전압이 낮은 기체에서 방전이 일어나기 시작한다. 이후 처리하고자 하는 액체 박막층과 같은 물 필름층에도 전계가 인가되면서 플라즈마를 이용한 수 처리가 가능하게 된다. That is, the present invention includes a metal electrode structure having a uniform electric field, and when a high voltage is applied between the electrodes at both ends, a discharge starts to occur in a gas having a low breakdown voltage. A water film layer such as a liquid thin film layer to be processed can be subjected to water treatment using plasma while an electric field is applied to the water film layer.

고전압이 인가되기 시작하면 금속 전극의 표면이나 근처 매질에서 스파크 방전을 경유하며 이들 방전은 열적 작용, 화학 작용 등을 통해 직접 또는 간접으로 부근의 금속체를 손상시키게 된다. 따라서, 실제에 있어서는 고체절연체(유전체)를 사용하여 양단의 전극 사이에 보호층을 형성하여 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 보호층을 이용하면 플라즈마 개시전압은 다소 높을 수 있으나 안정적인 방전을 꾸준히 유지할 수 있는 장점이 있다. When a high voltage begins to be applied, spark discharges occur on the surface of the metal electrode or in the nearby medium, and these discharges damage the nearby metal body directly or indirectly through thermal action, chemical action, and the like. Therefore, in practice, it is preferable to use a solid insulator (dielectric) to form a protective layer between electrodes at both ends. The use of such a protective layer has the advantage that the plasma initiation voltage can be somewhat higher but the stable discharge can be maintained steadily.

도 2는 본 발명의 두 가지 실시예에 대한 개념도를 나타내는 것으로서, 도 2a는 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성되지 않은 것이며, 도 2b는 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성된 것을 나타낸다. Fig. 2 shows a conceptual diagram of two embodiments of the present invention. Fig. 2A shows that no dielectric is formed on the surface of the high voltage applied electrode, and Fig. 2B shows that the dielectric is formed on the surface of the high voltage applied electrode.

도 1, 도 3 및 도 4에 의한 도면에는 도 2b에서와 같이 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성된 전극 구조체(MD-DM 구조)가 예시적으로 도시되어 있다. 1, 3, and 4, an electrode structure (MD-DM structure) in which a dielectric is formed on the surface of a high-voltage applied electrode as shown in FIG. 2B is exemplarily shown.

그러나, 이러한 실시예는 도 2a에 의한 전극 구조체, 즉 고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성되지 않은 것(MD-M 구조)으로 대체될 수도 있다. However, this embodiment may be replaced with an electrode structure according to FIG. 2A, that is, a structure in which no dielectric is formed on the surface of the high-voltage applied electrode (MD-M structure).

고전압 인가 전극의 표면에 유전체가 형성되지 않은 MD-M 구조의 장점은 MD-DM 구조보다 훨씬 낮은 전압에서 플라즈마를 발생시킬수 있다는 장점이 있다. 이러한 두 구조의 전극 구조체들에서의 플라즈마 발생 형태는 서로 다르며, 이는 도 8과 관련하여 후술하도록 한다. The advantage of the MD-M structure where no dielectric is formed on the surface of the high voltage applied electrode has the advantage that the plasma can be generated at a much lower voltage than the MD-DM structure. The plasma generation modes in the electrode structures of these two structures are different from each other, which will be described later with reference to FIG.

참고로, 도 2에 표시된 약자인 M은 Metal, D는 Dielectic, W는 Water 및 G는 Gas를 의미한다. For reference, M stands for metal, D stands for Dielectic, W for Water and G stands for Gas, which are abbreviations shown in Fig.

이하, 도 3 내지 도 5를 기초로 하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 액체 공급 장치를 이용한 플라즈마 수처리 장치에 대한 개략도이고, 도 4은 도 3에 있어서의 일부 확대 단면도를 나타낸다. FIG. 3 is a schematic view of a plasma water treatment apparatus using a liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG.

도 3에 의한 처리수 시스템(100)은 크게 액체 공급 장치(10)와 액체 공급 장치로 처리수를 일정하게 순환 공급시키기 위한 처리수 순환장치(20)로 이루어진다. The treatment water system 100 according to Fig. 3 mainly comprises a liquid supply device 10 and a treatment water circulation device 20 for uniformly circulating and supplying treatment water to the liquid supply device.

먼저 액체 공급 장치(10)는 전극 구조체와 액체 박막층 및 플라즈마 발생 영역으로 이루어진다. First, the liquid supply device 10 comprises an electrode structure, a liquid thin film layer, and a plasma generating region.

전극 구조체는 제1 유전체(2)가 형성된 고전압 인가 전극(1)과, 상기 고전압 인가 전극(1)으로부터 이격되고 상기 제1 유전체(2)와 서로 마주보게 대향하도록 배치된 제2 유전체(6)가 형성된 접지 전극(5)을 포함하는 것으로서, MD-DM 구조의 전극 구조체로 이루어져 있다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이, 이러한 전극 구조체는 제1 유전체가 표면에 형성되지 않은 고전압 인가 전극으로 구성될 수도 있다. The electrode structure includes a high voltage application electrode 1 formed with a first dielectric 2 and a second dielectric 6 spaced from the high voltage application electrode 1 and arranged to face the first dielectric 2 so as to face each other, And an electrode structure having an MD-DM structure. Of course, as described above, such an electrode structure may be constituted by a high-voltage applied electrode on which a first dielectric is not formed on the surface.

이러한 접지 전극(5)의 제2 유전체(6) 상으로 균일한 두께의 액체 박막층인 물 필름(water film; 4)이 형성되도록 구성된다. 물 필름층(4)은 플라즈마를 이용하여 처리하고자 하는 대상물이 되며, 도 3의 펌프, 저장탱크 등의 순환구조를 이용하여 연속적인 수처리가 가능하도록 제2 유전체(6) 상으로 계속 일정유량으로 흘러들어오게 된다. And a water film 4, which is a liquid thin film layer having a uniform thickness, is formed on the second dielectric 6 of the ground electrode 5. The water film layer 4 is an object to be treated by using plasma. The water film layer 4 is continuously supplied at a constant flow rate onto the second dielectric 6 so as to be continuously water-treated using the circulation structure of the pump, It flows.

제1 유전체(2)와 제2 유전체(6) 사이의 이격된 공간은 기체 영역으로서 플라즈마 발생 영역(3)에 해당한다. 따라서, 처리대상인 액체 박막층(4)에도 균등한 전계(electric field)가 인가된다. The spaced space between the first dielectric 2 and the second dielectric 6 corresponds to the plasma generating region 3 as a gas region. Therefore, an even electric field is applied to the liquid thin film layer 4 to be treated.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 유전체(6) 및 동 유전체가 형성된 접지 전극(5)은 실린더 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. As shown in Figs. 4 and 5, it is preferable that the second dielectric 6 and the ground electrode 5 formed with the dielectric are cylindrically shaped.

제1 유전체(2)가 형성된 고전압 인가 전극(1)은 제2 유전체(6)의 실린더 형상의 축을 따라 장방형 튜브 형상으로 이루어져, 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 형상을 갖게 된다. The high-voltage applied electrode 1 in which the first dielectric 2 is formed has a rectangular tube shape along the cylindrical axis of the second dielectric 6, and has a shape as shown in Fig.

액체 박막층인 물 필름(4)은 액체 박막층 공급부로부터 연속 제공되는데, 일정한 유량으로 공급되어 일정한 두께를 가져야만 한다. The water film 4, which is a liquid thin film layer, is continuously supplied from the liquid thin film layer supply portion, and must be supplied at a constant flow rate to have a constant thickness.

여기서, 액체 박막층 공급부는 하나의 축을 공유하면서 서로 일정거리 이격된 두 개의 동축 실린더들에 의하여 일정 두께의 액체 박막층을 제공할 수 있다. Here, the liquid thin film layer supply unit can provide a liquid thin film layer having a certain thickness by two coaxial cylinders which are spaced apart from each other by a certain distance while sharing one axis.

이러한 공급부는, 일 예로, 액체가 주입되는 액체 투입구가 형성된 외부 실린더(7), 및 상기 외부 실리더(7)와 중심축을 공유하며 상기 외부 실린더(7)의 내부면으로부터 일정 간격만큼 이격되어 설치된 내부 실린더(8)를 포함하여 이루어진다. Such a supply portion may include, for example, an outer cylinder 7 formed with a liquid inlet into which a liquid is injected, and an outer cylinder 7 which is spaced apart from the inner surface of the outer cylinder 7 by a predetermined distance And an inner cylinder (8).

이와 같이, 내부 및 외부 실린더 사이에 형성된 일정 간격, 즉 원형 슬릿(9)을 물과 같은 액체가 통과하면서 균일한 두께의 액체 박막층인 물 필름(4)이 형성되게 된다. As described above, the water film 4, which is a liquid thin film layer having a uniform thickness, is formed at regular intervals formed between the inner and outer cylinders, that is, the circular slit 9 through which liquid such as water passes.

이러한 원형 슬릿은 0.2 내지 5 mm의 슬릿 사이즈를 갖는 것이 바람직하다. 슬릿의 사이즈와 처리하고자 하는 액체의 유량은 비례하게 되는데, 일반적인 세면대에서 나오는 유량인 분당 4 내지 5 리터 급을 처리하기 위해서는 0.5 mm의 슬릿 사이즈를 적용하였지만, 더 많은 유량을 처리하여야 하는 경우, 가령 실린더 사이즈라고 하더라도 액체의 유량을 증가시키는 경우에는 슬릿의 사이즈 또한 커져야 하고 또한 액체의 유량을 감소시키고자 하는 경우에는 슬릿의 사이즈 또한 작아져야만 한다. It is preferable that such a circular slit has a slit size of 0.2 to 5 mm. The size of the slit is proportional to the flow rate of the liquid to be treated. In order to process 4 to 5 liters per minute, which is the flow rate from a general washstand, a slit size of 0.5 mm is applied. However, Even in the cylinder size, when the flow rate of the liquid is increased, the size of the slit must be larger, and when the flow rate of the liquid is to be decreased, the size of the slit must also be smaller.

제1 유전체(2)가 형성된 고전압 인가 전극(1)은 내부 실린더(20)의 중심을 관통하는 형상으로 이루어지고, 제2 유전체(6)는, 이러한 슬릿(9)을 통과한 액체(물)가 흘러내리면서 액체 박막층이 그 내주면에 걸쳐 형성되도록 내, 외부 실린더로 구성되는 액체 박막층 공급부의 축 방향 하부에 설치된다. 이로써, 액체 박막층인 물 필름(4)이 제2 유전체(6) 상으로 일정 두께로 흘러내리게 된다. The high-voltage applied electrode 1 on which the first dielectric 2 is formed has a shape passing through the center of the inner cylinder 20 and the second dielectric 6 is formed by passing the liquid (water) Is provided at the lower portion in the axial direction of the liquid membrane layer supply portion composed of the inner and outer cylinders so that the liquid membrane layer is formed over the inner peripheral surface thereof while flowing down. As a result, the water film 4, which is a liquid thin film layer, flows down to a predetermined thickness onto the second dielectric 6.

제2 유전체는 물 필름이 형성될 수 있는 재질로서 별도의 홈 가공을 하지 않더라도 표면에서 충분한 젖음성(wettability)만이 확보된다면 균일한 두께의 물 필름을 얻어 낼 수 있다. The second dielectric material is a material from which a water film can be formed. Even if a separate groove process is not performed, a water film having a uniform thickness can be obtained if sufficient wettability is ensured at the surface.

바람직하게는, 제2 유전체(6)는 석영(quartz) 또는 세라믹 재질일 수 있는데, 이러한 석영(SiO2), 세라믹(Al2O3)류의 옥사이드 계열은 우수한 젖음성을 구비하고 있다. 즉, 제2 유전체의 재질로서 전도성을 갖는 금속의 경우에도 내부에 표면처리를 하여 석영 또는 세라믹 재질 표면과 같은 표면 에너지를 확보할 수 있다면 동일한 기능을 수행할 수 있다. 참고로, 이러한 젖음성은 수 접촉각(water contact angle) 측정을 통하여 판단될 수 있다. Preferably, the second dielectric 6 may be quartz or ceramic. The oxides of quartz (SiO 2 ) and ceramic (Al 2 O 3 ) have excellent wettability. That is, in the case of a metal having conductivity as the material of the second dielectric material, the same function can be performed if the inner surface is treated to secure surface energy such as quartz or ceramic material surface. For reference, such wettability can be determined through measurement of water contact angle.

한편, 접지 전극(5)은 도 4에 도시된 바와 같이 제2 유전체의 외주면의 적어도 일부에 걸쳐 형성되고, 메쉬(mesh) 형태의 그라운드일 수 있다. On the other hand, the ground electrode 5 is formed over at least a part of the outer circumferential surface of the second dielectric, as shown in Fig. 4, and may be a mesh-type ground.

본 실시예에 의한 수처리 장치는 평등한 전기장을 가질 뿐더러 진공 분위기에서 수처리도 가능하여(처리유량은 분당 5 리터 이상) 다양한 플라즈마 발생기술을 적용할 수 있는 구조를 가짐에 특징이 있다. The water treatment apparatus according to the present embodiment is characterized in that it has a structure capable of applying various plasma generation techniques, such as being capable of water treatment in a vacuum atmosphere (treatment flow rate is not less than 5 liters per minute) as well as having an equal electric field.

이러한 진공조건에서의 처리는 물이 증발하는 증기압(20도 일 때 18 Torr) 이상의 진공압력에서 플라즈마가 발생하며 주로 주파수 1~100 kHz의 고주파 전원으로 쉽게 플라즈마 파워로 인가 가능함을 확인하였다. 만약 18 Torr 이하의 압력일 경우 물이 증발하려는 힘에 의해 물 필름층이 뭉그러지는 현상이 발생하게 된다. In this vacuum process, it is confirmed that the plasma is generated at a vacuum pressure higher than the vapor pressure (18 Torr when the water is evaporated) at 20 ° C, and the plasma power can be easily applied to a high frequency power source with a frequency of 1 to 100 kHz. If the pressure is lower than 18 Torr, the water film layer is broken due to the force of water evaporation.

도 6 및 도 7은 본 실시예에 의한 반응기의 플라즈마 시험 및 양상 결과를 보여준다. FIGS. 6 and 7 show plasma test results and aspect results of the reactor according to this embodiment.

도 6는 물의 공급이 없는 상태에서의 방전에 대한 것이다. 그 결과로서 불특정한 위치에서 방전 채널이 나타나며 전체적으로 글로우 양상을 나타내고, DBD(Dielectric Barrier Discharge) 방전 형태를 띠고 있다. Figure 6 is for discharges in the absence of water supply. As a result, a discharge channel is generated at an unspecified position, and the glow pattern as a whole is exhibited, resulting in a DBD (Dielectric Barrier Discharge) discharge.

도 7은 물의 공급이 있는 상태에서의 방전 결과 사진이다. FIG. 7 is a photograph of a discharge result in a state in which water is supplied.

(a)는 방전 점화(ignition) 초기단계로서, 고전압 전극 표면에서 면방전(surface discharge)이 일어났다. 그 후 (b)에서와 같이 전극 간 스트리머(streamer) 전이 단계를 거치고, (c) 단계에서 스트리머 강도가 증가되고 설정 파워값에 도달하였다. 마지막 (d) 단계에서는 불특정한 위치에서 랜덤한 스트리머 방전양상이 지속되었는데, 이는 물 필름에 의한 영향으로 판단된다. (a) is an initial stage of discharge ignition, and surface discharge occurred at the surface of the high-voltage electrode. Thereafter, as in (b), the electrode was subjected to a streamer transfer step, and in step (c), the streamer intensity was increased and the set power value was reached. In the last step (d), the random streamer discharge pattern continued at an unspecified position, which is considered to be due to the water film.

도 8은 물의 공급이 있는 상태에서 고전압 인가 전극 상에 제1 유전체가 형성된 상태와 형성되지 않은 상태에서의 플라즈마 발생 형태를 각각 나타낸다. Fig. 8 shows a state in which the first dielectric is formed on the high-voltage applied electrode in a state in which water is supplied, and a state in which plasma is generated in a state where the first dielectric is not formed.

동 도면에서 (a)는 전극 구조체 중 고전압 인가 전극 표면에 별도의 유전체가 형성되지 아니한 MD-M 구조에서의 플라즈마 발생 형태를 보여주고, (b)는 별도의 유전체가 형성된 MD-DM 구조에서의 플라즈마 발생 형태를 보여주고 있는데, 이들에서 확인되는 바와 같이, 고전압 인가 전극 상의 유전체 유무에 따라 플라즈마 발생 형태가 달라짐을 알 수 있다. (A) shows a plasma generation pattern in an MD-M structure in which a separate dielectric is not formed on the surface of a high-voltage applied electrode among the electrode structures, and (b) As shown in these figures, it can be seen that the form of plasma generation varies depending on the presence or absence of a dielectric on the high-voltage applied electrode.

지금까지 설명된 실시예에서는 수처리를 위한 장치에 관한 것으로서, 액체는 물(또는 물을 포함한 액체)에 대해서 이루어졌다. In the embodiment so far described, it relates to an apparatus for water treatment, wherein the liquid is made up of water (or liquid containing water).

그러나, 본 발명에 의한 액체 공급 장치는, 의료기구, 위생 기구 세정 및 각종 세균, 미생물 살균 소독설비 등에 대해서 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 산업용 폐수 처리 설비 등에 대해서도 적용이 가능함은 물론이다. However, it goes without saying that the liquid supply device according to the present invention can be applied not only to medical instruments, sanitary appliance cleaning, various bacteria, microbicide disinfection facilities, but also to industrial wastewater treatment facilities.

또한, 본 발명에 의한 액체 공급 장치를 통하여 플라즈마 처리된 물의 경우, 살균, 소독 성능이 있어 과일 등의 농작물 세척수로도 활용이 가능하다. 이러한 플라즈마 처리된 물이 살균 능력을 가지게 되는 이유는, 플라즈마에서 발생된 미세한 스트리머 전류와 세기가 강한 펄스형 전류충격에 의해 물의 성질이 바뀌어지는 물리적 역할과 함께, 산소 라디칼, 수산화 라디칼, 과산화 수소 성분 등 물의 구조식인 H2O에서 나오는 다양한 화학적 활성종이 물에 용존되어 물의 성질이 바뀌어지는 화학적 역할을 거치기 때문이다. 이러한 이유로 플라즈마 처리된 물은 살균, 소독 성능을 나타내게 된다.
In addition, in the case of the plasma-treated water through the liquid supply device according to the present invention, it has sterilization and disinfection capability and can be used as a washing solution for crops such as fruits. The reason why plasma treated water has a sterilizing ability is that it plays a role of changing physical properties of water due to a pulsating current shock with a strong streamer current and intensity generated in a plasma, and oxygen radicals, hydroxyl radicals, hydrogen peroxide And various chemical active species derived from H 2 O, which is a structural formula of water, are dissolved in water and have a chemical role of changing water properties. For this reason, the plasma-treated water exhibits sterilization and disinfection performance.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

1 고전압 인가 전극 2 제1 유전체
3 플라즈마 발생영역 4 물 필름층(액체 박막층)
5 접지 전극 6 제2 유전체
7 외부 실린더 8 내부 실린더
9 슬릿 10 액체 공급 장치
20 처리수 순환장치 100 수처리 장치
1 high voltage applied electrode 2 first dielectric
3 Plasma generation region 4 Water film layer (liquid thin film layer)
5 ground electrode 6 second dielectric
7 Outer cylinder 8 Inner cylinder
9 Slit 10 Liquid supply
20 water circulation apparatus 100 water treatment apparatus

Claims (26)

플라즈마를 이용한 액체 처리용 액체 공급 장치로서,
고전압 인가 전극과, 상기 고전압 인가 전극으로부터 이격되고 상기 고전압 인가 전극과 대향하도록 배치된 제2 유전체가 형성된 접지 전극을 포함하는 전극 구조체를 포함하여 이루어지고,
상기 접지 전극의 제2 유전체 상으로 액체 박막층이 형성되도록 구성되고, 상기 이격된 공간은 기체 영역으로서 플라즈마 발생 영역으로 구성되어, 상기 액체 박막층에도 전계(electric field)가 인가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
A liquid supply apparatus for liquid processing using plasma,
And an electrode structure including a high-voltage applied electrode and a ground electrode spaced from the high-voltage applied electrode and provided with a second dielectric disposed so as to face the high-voltage applied electrode,
And a liquid thin film layer is formed on the second dielectric of the ground electrode, and the spaced space is constituted of a plasma generating region as a gas region, and an electric field is also applied to the liquid thin film layer Liquid supply.
제1항에 있어서,
상기 제2 유전체가 형성된 접지 전극은 실린더 형상으로 이루어지고, 상기 고전압 인가 전극은 상기 실린더의 축을 따라 튜브 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ground electrode on which the second dielectric is formed has a cylindrical shape, and the high-voltage applied electrode is formed in a tube shape along the axis of the cylinder.
제2항에 있어서,
상기 액체 박막층은 액체 박막층 공급부로부터 연속 제공되고,
상기 액체 박막층 공급부는,
액체가 주입되는 액체 투입구가 형성된 외부 실린더; 및
상기 외부 실리더와 동축이며, 상기 외부 실린더의 내부에 일정 간격 이격되어 설치된 내부 실린더
를 포함하고, 상기 액체가 상기 외부 실린더와 상기 내부 실린더 사이의 일정 간격 이격된 슬릿을 통과하면서 액체 박막층이 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
3. The method of claim 2,
The liquid thin film layer is continuously supplied from the liquid thin film layer supply portion,
The liquid thin film layer supply unit
An outer cylinder having a liquid inlet through which liquid is injected; And
An inner cylinder coaxial with the outer cylinder and spaced apart from the outer cylinder by a predetermined distance,
Wherein the liquid thin film layer is formed while the liquid passes through a slit spaced apart by a predetermined distance between the outer cylinder and the inner cylinder.
제3항에 있어서,
상기 고전압 인가 전극은 상기 내부 실린더의 중심을 관통하는 형상으로 이루어지고, 상기 제2 유전체는, 상기 슬릿을 통과한 액체가 흘러내리면서 액체 박막층이 그 내주면에 걸쳐 형성되도록 상기 액체 박막층 공급부의 축 방향 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method of claim 3,
Wherein the high-voltage applied electrode has a shape passing through the center of the inner cylinder, and the second dielectric is arranged in the axial direction of the liquid thin-film layer supply unit so that the liquid passing through the slit flows down, And the liquid supply device is installed at a lower portion thereof.
제4항에 있어서,
상기 접지 전극은 상기 제2 유전체의 외주면의 적어도 일부에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
5. The method of claim 4,
And the ground electrode is formed over at least a part of the outer circumferential surface of the second dielectric.
제1항에 있어서,
상기 제2 유전체는 석영(quartz) 또는 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second dielectric is quartz or ceramic material.
제3항에 있어서,
상기 슬릿은 0.2 내지 5 mm의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method of claim 3,
Wherein the slit has a size of 0.2 to 5 mm.
제1항에 있어서,
상기 액체는 물을 포함하고, 상기 액체 박막층은 0.2mm 이상 1 mm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the liquid includes water, and the liquid thin film layer has a thickness of 0.2 mm or more and 1 mm or less.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마는 물이 증발하는 증기압(20도일 경우 18 Torr) 이상의 진공압력에서 발생하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the plasma is generated at a vacuum pressure equal to or higher than a vapor pressure at which water evaporates (18 Torr in the case of 20 degrees).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고전압 인가 전극은 그 표면상에 형성된 제1 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 공급 장치.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the high voltage applied electrode comprises a first dielectric formed on a surface thereof.
수처리 장치로서,
처리를 요하는 액체를 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 액체 공급 장치로 순환 공급하여 수질 처리하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
As a water treatment apparatus,
Wherein a liquid requiring treatment is circulated and supplied to the liquid supply apparatus defined in any one of claims 1 to 9 for water treatment.
수처리 장치로서,
처리를 요하는 액체를 제10항에 정의된 액체 공급 장치로 순환 공급하여 수질 처리하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
As a water treatment apparatus,
Characterized in that the liquid requiring the treatment is circulated and supplied to the liquid supply apparatus defined in claim 10 to perform the water quality treatment.
고전압 인가 전극과, 상기 고전압 인가 전극으로부터 이격되고 상기 고전압 인가 전극과 대향하도록 배치된 제2 유전체가 형성된 접지 전극을 포함하는 전극 구조체를 포함하여 이루어지는 액체 공급 장치를 이용한 액체 처리 방법으로서,
상기 접지 전극의 제2 유전체 상으로 액체 박막층을 형성하는 단계; 및
상기 액체 박막층에도 전계(electric field)가 인가되도록 상기 고전압 인가 전극에 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 단계
를 포함하여 이루어지는 액체 처리 방법.
A liquid processing method using a liquid supply apparatus comprising an electrode structure including a high voltage applied electrode and a ground electrode spaced from the high voltage applied electrode and provided with a second dielectric arranged to face the high voltage applied electrode,
Forming a liquid thin film layer on the second dielectric of the ground electrode; And
Applying a voltage to the high voltage applied electrode so that an electric field is applied to the liquid thin film layer to generate a plasma
≪ / RTI >
제13항에 있어서,
상기 액체 박막층은 액체 박막층 공급부로부터 형성되고,
상기 액체 박막층 공급부는,
액체가 주입되는 액체 투입구가 형성된 외부 실린더; 및
상기 외부 실리더와 동축이며, 상기 외부 실린더의 내부에 일정 간격 이격되어 설치된 내부 실린더
를 포함하고,
상기 액체가 상기 외부 실린더와 상기 내부 실린더 사이의 일정 간격 이격된 슬릿을 통과하면서 액체 박막층이 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
14. The method of claim 13,
The liquid thin film layer is formed from a liquid thin film layer supply portion,
The liquid thin film layer supply unit
An outer cylinder having a liquid inlet through which liquid is injected; And
An inner cylinder coaxial with the outer cylinder and spaced apart from the outer cylinder by a predetermined distance,
Lt; / RTI >
Characterized in that a liquid thin film layer is formed while the liquid passes through a slit spaced apart by a certain distance between the outer cylinder and the inner cylinder.
제14항에 있어서,
상기 고전압 인가 전극은 상기 내부 실린더의 중심을 관통하는 형상으로 이루어지고, 상기 제2 유전체는, 상기 슬릿을 통과한 액체가 흘러내리면서 액체 박막층이 그 내주면에 걸쳐 형성되도록 상기 액체 박막층 공급부의 축 방향 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the high-voltage applied electrode has a shape passing through the center of the inner cylinder, and the second dielectric is arranged in the axial direction of the liquid thin-film layer supply unit so that the liquid passing through the slit flows down, And the liquid is disposed at a lower portion of the liquid processing chamber.
제15항에 있어서,
상기 접지 전극은 상기 제2 유전체의 외주면의 적어도 일부에 걸쳐 형성된 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the ground electrode is formed over at least a portion of an outer circumferential surface of the second dielectric.
제13항에 있어서,
상기 제2 유전체 재질의 액체에 대한 젖음성(wettability)을 이용하여 액체 박막층을 형성하는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein a liquid thin film layer is formed using the wettability of the second dielectric material with respect to the liquid.
제17항에 있어서,
상기 제2 유전체는 석영(quartz) 또는 세라믹 재질로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the second dielectric is selected from quartz or ceramic material.
제14항에 있어서,
상기 슬릿은 0.2 내지 5 mm의 크기가 되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the slit is designed to have a size of 0.2 to 5 mm.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고전압 인가 전극의 표면에 제1 유전체를 형성하는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
20. The method according to any one of claims 13 to 19,
Wherein the first dielectric is formed on the surface of the high-voltage applied electrode.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체로서 물을 사용하고, 상기 액체 박막층은 0.2mm 이상 1 mm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
20. The method according to any one of claims 13 to 19,
Wherein water is used as the liquid, and the liquid thin film layer is 0.2 mm or more and 1 mm or less.
제20항에 있어서,
상기 액체로서 물을 사용하고, 상기 액체 박막층은 0.2mm 이상 1 mm 이하인 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
21. The method of claim 20,
Wherein water is used as the liquid, and the liquid thin film layer is 0.2 mm or more and 1 mm or less.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 처리 방법은, i) 상.하수 재처리 및 농축산업용 수처리 설비, ii) 의료기구, 위생 기구 세정 및 각종 세균, 미생물 살균 소독설비, 및 iii) 산업용 폐수 처리 설비 중 적어도 어느 하나에 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
20. The method according to any one of claims 13 to 19,
The liquid treatment method may be used for at least one of i) water treatment facilities for sewage and sewage reprocessing and concentration industries, ii) medical equipment, sanitary equipment cleaning and various bacteria, microbicide disinfection facilities, and iii) industrial wastewater treatment facilities. Wherein the liquid is a liquid.
제20항에 있어서,
상기 액체 처리 방법은, i) 상.하수 재처리 및 농축산업용 수처리 설비, ii) 의료기구, 위생 기구 세정 및 각종 세균, 미생물 살균 소독설비, 및 iii) 산업용 폐수 처리 설비 중 적어도 어느 하나에 사용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
21. The method of claim 20,
The liquid treatment method may be used for at least one of i) water treatment facilities for sewage and sewage reprocessing and concentration industries, ii) medical equipment, sanitary equipment cleaning and various bacteria, microbicide disinfection facilities, and iii) industrial wastewater treatment facilities. Wherein the liquid is a liquid.
제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 처리 방법에 의하여 플라즈마 처리된 액체는 물이며 상기 플라즈마 처리된 물은 농작물 세척수로 사용되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
20. The method according to any one of claims 13 to 19,
Wherein the liquid treated by the liquid treatment method is water and the plasma treated water is used as a crop washing water.
제20항에 있어서,
상기 액체 처리 방법에 의하여 플라즈마 처리된 액체는 물이며 상기 플라즈마 처리된 물은 농작물 세척수로 사용되는 것을 특징으로 하는 액체 처리 방법.
21. The method of claim 20,
Wherein the liquid treated by the liquid treatment method is water and the plasma treated water is used as a crop washing water.
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