KR101683052B1 - 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치 - Google Patents

유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101683052B1
KR101683052B1 KR1020150067357A KR20150067357A KR101683052B1 KR 101683052 B1 KR101683052 B1 KR 101683052B1 KR 1020150067357 A KR1020150067357 A KR 1020150067357A KR 20150067357 A KR20150067357 A KR 20150067357A KR 101683052 B1 KR101683052 B1 KR 101683052B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
electrode
dielectric
ozone
ozone generator
Prior art date
Application number
KR1020150067357A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160134008A (ko
Inventor
남윤혜
Original Assignee
남윤혜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 남윤혜 filed Critical 남윤혜
Priority to KR1020150067357A priority Critical patent/KR101683052B1/ko
Publication of KR20160134008A publication Critical patent/KR20160134008A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101683052B1 publication Critical patent/KR101683052B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges

Abstract

본 발명은 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오존발생장치의 내구성을 향상시켜 열 충격에 의한 손상을 방지하여 장시간 안정적인 유전체의 방전을 유지하고, 다양한 형태로 전극을 구성할 수 있도록 유연성을 향상시킬 수 있는, 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치에 관한 것으로,
상기 목적을 해결하기 위해 본 발명에 따른 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극은,
본체; 상기 본체 내부에 형성되고, 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된 2 개의 전극을 포함하는 전극부; 상기 2 개의 전극 각각을 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체; 및 상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간;을 포함한다.
또한, 상기 오존발생장치용 전극을 이용한 오존발생장치는,
본체; 상기 본체 내부에 형성되고, 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된 2개 이상의 전극을 포함하는 전극부; 상기 2개 이상의 전극 각각을 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체; 상기 전극부에 전원을 공급하는 전원공급장치; 상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간; 상기 반응공간에 산소를 포함하는 원료기체를 유입하는 유입구; 및 상기 반응공간에서 발생된 오존을 배출하는 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치 {electrode for ozonizer using dielectric barrier discharge and ozonizer using it}
본 발명은 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오존발생장치의 내구성을 향상시켜 열 충격에 의한 손상을 방지하여 장시간 안정적인 유전체의 방전을 유지하고, 다양한 형태로 전극을 구성할 수 있도록 유연성을 향상시킬 수 있는, 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치에 관한 것이다.
오존 발생을 위해 사용되고 있는 방법들은 다음과 같다. 저온 플라즈마의 일종인 코로나 방전을 이용한 오존발생장치가 있으며, 코로나 방전 (Corona discharge)은 일반적으로 두개 이상의 금속전극을 이용하여 고전압 저전류의 전기를 인가하여 발생시킨다. 코로나 방전 전극 모양으로는 핀 형태 및 와이어 형태의 내부 전극과 판형 및 실린더 형태의 외부 전극을 주로 사용한다. 또한 인가되는 전기의 특징에 따라 직류, 펄스 등의 형태로 구성된다. 일반적으로 코로나 방전을 이용하였을 경우 오존 농도는 약 3-6% 정도이다. 또한 자외선 (Ultraviolet light)을 이용한 방법이 있다. 강한 자외선을 공기 또는 순산소에 조사하여 높은 광에너지를 주입하면, 산소가 오존으로 전환된다. 자외선을 이용하였을 경우 일반적인 오존농도는 약 0.5% 정도이다. 반면, 대표적으로 오존 발생을 위해 가장 많이 사용되는 방법으로는 유전체 장벽 방전 (Dielectric barrier discharge)를 사용한다. 유전체 장벽 방전은 코로나 방전과 달리 두 개 금속 전극 사이에 유전체가 존재하여 상대적으로 코로나 방전에 비해 높은 전압과 전류 조건에서 아크 (Arc)로의 전이를 방지하면서 저온 플라즈마를 형성할 수 있는 장점이 있다. 따라서 코로나 방전과 비교하여 플라즈마내에 높은 전자에너지와 전자 밀도를 가지므로 화학적 활성종을 더 많이 생성할 수 있는 장점이 있다. 따라서 오존 발생을 위해서 현재 유전체 장벽 방전이 가장 많이 이용되고 있다. 유전체 장벽 방전을 이용하였을 경우 오존 농도는 일반적으로 약 5% 이다.
유전체 장벽 방전은 약 104-105 K의 높은 전자에너지를 가지며, 높은 개시 전압과 다른 저온 플라즈마와 비교하여 오존 발생 시 상대적으로 낮은 전력 소모를 나타낸다. 현재 오존발생장치에서 사용되는 유전체 종류로는 쿼츠, 알루미나, 유리, 광물 (Mica) 및 고분자 등을 사용하고 있다. 하지만 이러한 유전체 물질들은 한계성을 나타내고 있는데, 이는 높은 전자 에너지에 의한 유전체 표면 온도상승이 발생하고 이로 인한 열 충격에 의한 유전체 파손이 대표적이다. 유전체가 열 충격에 의해 파손되었을 경우 파손된 부분으로 상대적으로 낮은 저항이 형성되고 이로 인한 아크가 발생될 수 있다. 이러한 경우 아크로 인한 오존발생장치 파손 및 오존 생성이 억제되는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오존발생장치의 내구성을 향상시켜 열 충격에 의한 손상을 방지하여 장시간 안정적인 유전체의 방전을 유지하고, 다양한 형태로 전극을 구성할 수 있도록 유연성을 향상시킬 수 있는, 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위해 본 발명에 따른 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극은,
본체; 상기 본체 내부에 형성되고, 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된 2 개의 전극을 포함하는 전극부; 상기 2 개의 전극 각각을 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체; 및 상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간; 을 포함한다.
또한, 상기 오존발생장치용 전극을 이용한 오존발생장치는,
본체; 상기 본체 내부에 형성되고, 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된 2개 이상의 전극을 포함하는 전극부; 상기 2개 이상의 전극 각각을 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체; 상기 전극부에 전원을 공급하는 전원공급장치; 상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간; 상기 반응공간에 산소를 포함하는 원료기체를 유입하는 유입구; 및 상기 반응공간에서 발생된 오존을 배출하는 배출구;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오존, 자외선 및 열에 저항성이 우수한 실리콘 고무를 유전체의 재질로 채택하여, 오존발생장치의 내구성을 향상시켜 열 충격에 의한 손상을 방지하여 장시간 안정적인 유전체의 방전을 유지하는 데 있다.
또한, 다양한 형태로 전극을 구성할 수 있도록 유연성을 향상시킬 수 있는 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극이 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극이 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 유전체 장벽이 원료 가스에 따라 각각 방전된 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극을 포함하는 오존발생장치가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 입력에너지에 따른 오존 발생 효율 및 오존 발생량이 도시된 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 산소 함유량에 따른 오존 발생 효율 및 오존 농도가 도시된 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 오존발생장치 운전 시간에 따른 오존 발생 효율 및 오존 농도가 도시된 그래프이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극(100)은 본체(110), 전극부(120), 유전체(130), 반응공간(140)을 포함한다.
본체(110)는 예를 들어 원통 또는 다각기둥 형상으로 형성되며, 내부에는 일정한 직경을 갖는 원통형 내부 공간이 형성된다. 상기 내부 공간에는 전극부(120), 유전체(130), 반응공간(140)이 형성될 수 있다.
전극부(120)는 상기 본체 내부에 형성되고, 2 개 이상의 전극이 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 2 개 이상의 전극은 예를 들어 각각 음전하와 양전하를 형성할 수 있다. 전극부(120)는 후술하는 전원공급부에 의해 전원을 공급받아 음전하와 양전하를 형성하고, 상기 음전하와 상기 양전하에 의해 플라즈마를 형성할 수 있다.
또한, 후술하는 전원공급부로 전극을 형성할 경우, 상기 전극부를 형성하고 있는 2 개 이상의 전극 간격은 0 mm 초과 5 mm 이하로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 후술하는 도 3을 참조하여, 상기 2 개 이상의 전극이 예를 들어 0mm 의 아주 작은 간격으로 이격되어 형성된 경우에도 안정적인 방전이 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 반면, 이격된 거리가 5 mm 초과인 경우, 후술하는 전원공급부의 기 설정된 전력 특성에 따라 플라즈마가 안정적으로 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 2 개 이상의 전극 간격은 0 mm 초과 5 mm 이하로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2 개 이상의 전극은 금속재질로 이루어져 있으며, 동일한 길이와 반경으로 형성될 수 있다. 도 3에 대한 상세한 내용은 후술하여 설명한다.
유전체(130)는 상기 각각의 전극부(120)를 예를 들어 균일한 두께로 감싸며, 실리콘 고무 재질의 포함할 수 있다. 상기 재질은 열 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고 장시간 동안 안정적인 유전체 장벽 방전을 유지할 수 있다. 또한, 유연성을 가지고 있어서 다양한 형태의 전극 구성이 가능하다.
반응공간(140)은 본체(110)와 유전체(130) 사이에 형성된다. 본체(110) 내부로 주입된 원료 가스가, 전극부(120)의 플라즈마에 의해 반응하여 오존을 형성할 수 있는 반응공간(140)을 제공한다. 상기 원료 가스는, 예를 들어, 공기 또는 산소를 포함하는 기체일 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 동작과정을 설명한다.
본체(110)내부에 형성되어 있는 전극부(120)에 후술하는 전원공급부에 의해 전원이 공급되면, 전극부는 각각 음전하와 양전하를 형성할 수 있다. 상기 음전하와 양전하에 의해 상기 전극부(120)를 각각 감싸고 있는 유전체(130)가 방전될 수 있다. 상기 방전에 의해 반응공간(140)에 플라즈마(A) 영역이 형성될 수 있고, 후술하는 유입구를 통해 예를 들어 공기 또는 산소를 포함하는 기체인 원료가스가 상기 플라즈마(A)가 형성된 상기 반응공간(140)에 유입될 수 있다. 상기 원료가스는 플라즈마(A)와 반응하여 오존으로 형성될 수 있으며, 상기 오존은 후술하는 배출구를 통해 본체(110) 외부로 배출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치용 전극의 유전체 장벽이 원료 가스에 따라 각각 방전된 사진이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 반응공간(140)에 유입되는 원료 가스는, 각각 공기와 산소를 포함하여 방전하였고, 상기 원료 가스의 종류에 관계없이 플라즈마가 안정적으로 방전됨을 확인할 수 있다. 즉, 원료 가스에 상관없이 전극 외면 실리콘 고무 표면에서 균일한 플라즈마가 방전되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 3의 전극부(120)는 2 개 이상의 전극을 예를 들어 0mm 의 아주 작은 이격 거리로 형성하였다. 따라서, 상기 전극부를 예를 들어 0mm 의 아주 작은 이격 거리로 형성하여도, 안정적인 방전이 가능한 것을 확인 할 수 있다. 반면, 이격된 거리가 5 mm 초과인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른, 후술하는 전원공급부의 기 설정된 전력 특성에 따라, 플라즈마가 안정적으로 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 2 개 이상의 전극 간격은 0 mm 초과 5 mm 이하로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2 개 이상의 전극은 금속재질로 이루어져 있으며, 동일한 길이와 반경으로 형성될 수 있다.
다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른, 오존발생장치용 전극을 포함하는 오존발생장치를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치는 본체(110), 전극부(120), 유전체(130), 반응공간(140), 전원공급부, 유입구, 배출구를 포함한다.
본체(110)는 예를 들어 원통 또는 다각기둥 형상으로 형성되며, 내부에는 일정한 직경을 갖는 원통형 내부 공간이 형성된다. 상기 내부 공간에는 전극부(120), 유전체(130), 반응공간(140)이 형성될 수 있다.
전극부(120)는 상기 본체 내부에 형성되고, 2 개 이상의 전극이 기 설정된 간격으로 이격되어 형성된다. 상기 2 개 이상의 전극은 예를 들어 각각 음전하와 양전하를 형성할 수 있다. 전극부(120)는 후술하는 전원공급부에 의해 전원을 공급받아 음전하와 양전하를 형성하고, 상기 음전하와 상기 양전하에 의해 플라즈마를 형성할 수 있다.
또한, 전극부(120)는, 후술하는 전원공급부로 전극을 형성할 경우, 상기 전극부를 형성하고 있는 2 개 이상의 전극의 간격은 0 mm 초과 5 mm 이하로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 도 3을 참조하여, 상기 2 개 이상의 전극이 예를 들어 0mm 의 아주 작은 간격으로 이격되어 형성된 경우에도 안정적인 방전이 발생하는 것을 확인 할 수 있다. 반면, 이격된 거리가 5 mm 초과인 경우, 후술하는 전원공급부의 기 설정된 전력 특성에 따라 플라즈마가 안정적으로 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 2 개 이상의 전극 간격은 0 mm 초과 5 mm 이하로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2 개 이상의 전극은 금속재질로 이루어져 있으며, 동일한 길이와 반경으로 형성될 수 있다.
유전체(130)는 상기 각각의 전극부(120)를 예를 들어 균일한 두께로 감싸며, 실리콘 고무 재질의 포함할 수 있다. 상기 재질은 열 충격에 의한 손상을 방지할 수 있고 장시간 동안 안정적인 유전체 장벽 방전을 유지할 수 있다. 또한, 유연성을 가지고 있어서 다양한 형태의 전극 구성이 가능하다.
반응공간(140)은 본체(110)와 유전체(130) 사이에 형성된다. 유입구를 통해 본체(110) 내부로 주입된 원료 가스가, 전극부(120)의 플라즈마에 의해 반응하여 오존을 형성할 수 있는 반응공간(140)을 제공한다. 상기 원료 가스는, 예를 들어, 공기 또는 산소를 포함하는 기체일 수 있다.
전원공급부는 본체(110) 하단에 형성되어 전극부(120)와 연결되고, 상기 전극부에 전원을 공급할 수 있다. 상기 전원에 의해 전극부(120)에서 플라즈마를 형성할 수 있다. 상기 플라즈마는 저온 플라즈마일 수 있으며, 상대적으로 높은 전압과 전류 조건에서 형성될 수 있다. 또한, 용도에 따라 교류 전원공급부 및 직류 전원공급부와 같이 다양한 구성이 가능하다.
입구는 본체의 일단에 형성되며, 유량제어기를 포함할 수 있다. 상기 유량 제어기는 본체(110)내부로 유입되는 원료 물질의 유량을 제어할 수 있다.
배출구는 본체의 타단에 형성되며, 상기 본체(110)에서 형성된 오존을 배출 시킬 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 오존발생장치의 동작과정을 설명한다.
본체(110) 내부에 형성되어 있는 전극부(120)는 전원공급부에 의해 전원이 공급되면, 각각 음전하와 양전하를 형성할 수 있다. 상기 음전하와 상기 양전하에 의해 전극부(120)를 각각 감싸고 있는 유전체(130)가 방전될 수 있다. 상기 방전에 의해 유전체(130) 주위의 반응공간(140)에 플라즈마(A) 영역이 형성될 수 있고, 유입구를 통해 예를 들어, 공기 또는 산소를 포함하는 기체인 원료가스가 상기 플라즈마(A)가 형성된 상기 반응공간(140)에 유입될 수 있다. 상기 원료가스는 플라즈마(A)와 반응하여 오존으로 형성될 수 있으며, 상기 오존은 배출구를 통해 본체(110) 외부로 배출될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시 예를 통해 보다 구체적으로 설명한다.
단, 하기 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 하기 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 오존발생장치용 전극을 이용한 오존 발생 실험
도 1에 도시된 오존발생장치용 전극을 이용한 오존발생장치로 반응 조건을 조절하여 오존 발생 변화를 분석하였다.
오존발생장치용 전극을 형성하는 전극부의 직경은 2mm, 유전체의 두께는 2.5 mm 이며, 상기 유전체는 실리콘 고무 재질을 사용했다. 또한, 전극부에 전원을 공급하기 위해 사용하는 전원공급부는 실험 조건으로, 입력전력 250 W 으로 고정하였으며, 주파수 20 KHz, 입력전압 23 kV 이상, 입력전류 약 10.8 mA 인 고전압 교류 전원 공급장치를 이용하였다.
오존발생장치용 전극에 의해 형성되어 배출구로 배출된 오존의 농도는 오존발생장치 후단에 형성된 오존 분석기 (OZM-5000G2, Okitrotech, Japan)로 분석하였다.
<실험예 1> 입력 에너지에 따른 오존 발생 효율 및 오존 발생량 측정
본 실험에서는 입력전력을 고정한 상태에서 순산소 유량을 16.7-37.5 L/min까지 조절하여 측정하였다. 측정 결과를 도 4에 나타내었다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 가로축에는 입력 에너지 (Specific input energy)[J/L]를 포함하고, 좌측 세로축에는 오존 발생 효율 (Ozone energy yield)[g/kWh] 및 우측 세로축에는 오존 발생량 (Ozone yield)[g/]을 나타낸 것이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 입력 에너지가 550 [J/L] 조건에서 가장 좋은 효율을 나타내었으며, 이 때 오존 발생 효율은 53.7 [g/kWh]였으며, 오존 발생량은 13.2 [g/h] 인 것을 확인할 수 있다.
오존 발생 효율 및 오존 발생량은 증감이 유사한 그래프의 형상을 보인다. 유량이 증가하면서 상기 효율 및 발생량이 증가하다가, 각각 입력 에너지 550 [J/L] 에서 최대이며, 유량이 상기 유량보다 초과 증가할 경우, 다시 감소하는 것을 확인할 수 있다. 유량이 증가함에 따라 본체 내 체류시간이 줄어들어 반응이 충분히 일어나지 못하여 오존 발생 효율 및 오존발생량이 감소하는 것으로 생각할 수 있다.
<실험예 2> 산소 함유량에 따른 오존 발생 효율 및 오존 농도 측정
본 실험에서는 입력전력을 250W로 고정한 상태에서 질소와 산소를 혼합한 원료 가스에 산소 함유량을 10 내지 100 % 까지 조절하여 측정하였다. 이때, 원료 가스의 유량은 27. 5 L/min 으로 고정하였다. 측정 결과를 도 5에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 가로축에는 산소 함유량[%]를 포함하고, 좌측 세로축에는 오존 발생 효율 (Ozone energy yield)[g/kWh] 및 우측 세로축에는 오존 농도 (Ozone concentration)[g/]를 포함한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 원료 가스에 산소 함유량이 증가하면 오존 발생 효율 및 오존 농도가 일정하게 증가되는 것을 확인할 수 있다. 또한 산소 함유량 10%에서 오존 농도는 약 1.6 g/m3 이다. 즉, 10% 조건에서도 오존을 안정적으로 발생시키는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 오존발생장치용 전극은 장시간 동안 안정적인 유전체 장벽 방전을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
<실험예 3> 운전 시간에 따른 오존 발생 효율 및 오존 농도 측정
본 실험에서는 입력전력을 250 W로 고정한 상태에서 순산소의 유량을 27.5 L/min로 고정하고 1시간 동안 오존 농도 및 오존 발생 효율을 측정하였다. 측정 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 가로축에는 운전 시간(min)을 포함하고, 좌측 세로축에는 오존 발생 효율 (Ozone energy yield)[g/kWh] 및 우측 세로축에는 오존 농도 (Ozone concentration)[g/]를 포함한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 운전시간 동안 오존 발생 효율은 평균 약 53.7 g/Kwh 이며, 오존 농도는 평균 약 7.9 g/ 인 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 오존발생장치용 전극은 장시간의 운전시간에도 안정적으로 오존이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 오존발생장치용 전극
110 본체
120 전극부
130 유전체
140 반응공간

Claims (8)

  1. 원통형의 본체;
    상기 본체 내부의 중앙부에 상기 본체의 길이 방향으로 마련되는 2개 이상의 전극을 포함하는 전극부;
    상기 2개 이상의 전극의 둘레를 원통형으로 각각 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체; 및
    상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간;
    을 포함하고,
    상기 유전체는 상기 2개 이상의 전극의 둘레로 형성된 각각의 유전체가 상호 접촉되어 각 유전체의 두께 합만큼 전극의 이격 거리를 정의하고, 상기 각각의 유전체는 두께가 일정한 것을 특징으로 하는 오존발생장치용 전극.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2개 이상의 전극은 금속재질로 이루어진 오존발생장치용 전극.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 2개 이상의 전극은, 동일한 길이와 반경으로 형성된 오존발생장치용 전극.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 2개 이상의 전극은 0 mm 초과 5mm 이하로 이격된 오존발생장치용 전극.
  5. 원통형의 본체;
    상기 본체 내부의 중앙부에 상기 본체의 길이 방향으로 마련되는 2개 이상의 전극을 포함하는 전극부;
    상기 2개 이상의 전극의 둘레를 원통형으로 각각 감싸는 실리콘 고무 재질의 유전체;
    상기 전극부에 전원을 공급하는 전원공급장치;
    상기 본체와 상기 유전체 사이에 형성되는 반응공간;
    상기 반응공간에 산소를 포함하는 원료기체를 유입하는 유입구; 및
    상기 반응공간에서 발생된 오존을 배출하는 배출구;
    을 포함하고,
    상기 유전체는 상기 2개 이상의 전극의 둘레로 형성된 각각의 유전체가 상호 접촉되어 각 유전체의 두께 합만큼 전극의 이격 거리를 정의하고, 상기 각각의 유전체는 두께가 일정한 것을 특징으로 하는 오존발생장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 2개의 전극은 금속재질로 이루어진 오존발생장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 2개 이상의 전극은, 동일한 길이와 반경으로 형성된 오존발생장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 2 개의 전극은 0 mm 초과 5mm 이하로 이격된 오존발생장치.
KR1020150067357A 2015-05-14 2015-05-14 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치 KR101683052B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150067357A KR101683052B1 (ko) 2015-05-14 2015-05-14 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150067357A KR101683052B1 (ko) 2015-05-14 2015-05-14 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160134008A KR20160134008A (ko) 2016-11-23
KR101683052B1 true KR101683052B1 (ko) 2016-12-06

Family

ID=57541881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150067357A KR101683052B1 (ko) 2015-05-14 2015-05-14 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101683052B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101903026B1 (ko) * 2018-02-13 2018-10-01 한국기초과학지원연구원 수처리 저온 플라즈마 발생 장치
KR20220121965A (ko) 2021-02-25 2022-09-02 (주)엔오엔그리드 회전식 플라즈마 활성물질 생성장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109336058A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 南昌大学 一种外场增强臭氧发生装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007086430A1 (ja) 2006-01-26 2007-08-02 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth プラズマ放電反応器およびプラズマ放電発生方法
JP2009221092A (ja) 2008-02-18 2009-10-01 Passcon Co Ltd オゾン発生素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007086430A1 (ja) 2006-01-26 2007-08-02 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth プラズマ放電反応器およびプラズマ放電発生方法
JP2009221092A (ja) 2008-02-18 2009-10-01 Passcon Co Ltd オゾン発生素子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101903026B1 (ko) * 2018-02-13 2018-10-01 한국기초과학지원연구원 수처리 저온 플라즈마 발생 장치
KR20220121965A (ko) 2021-02-25 2022-09-02 (주)엔오엔그리드 회전식 플라즈마 활성물질 생성장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160134008A (ko) 2016-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3990285B2 (ja) 大気圧で低温プラズマを発生させる装置
US6204605B1 (en) Electrodeless discharge at atmospheric pressure
KR101090212B1 (ko) 와이어 전극식 이오나이저
US20080056934A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
KR101683052B1 (ko) 유전체 장벽 방전을 이용한 오존발생장치용 전극 및 이를 이용한 오존발생장치
RU2007129398A (ru) Плазматрон атмосферного давления
US7199374B2 (en) Corona discharge lamps
KR20160007169A (ko) 다중 특성을 가지는 플라즈마 반응기
CN108322983A (zh) 浮动电极增强介质阻挡放电弥散等离子体射流发生装置
JP2014189455A (ja) オゾン発生装置用電源及びオゾン発生装置
JP2009114003A (ja) オゾン発生装置
CN107233786A (zh) 一种螺旋沿面型结构的低温等离子体发生器
KR101605087B1 (ko) 유연성을 가지는 유전체 장벽 플라즈마 발생 장치
US20190287763A1 (en) Diffusive plasma air treatment and material processing
KR101337047B1 (ko) 상압 플라즈마 장치
KR101692218B1 (ko) 휘발성 유기 화합물 제거용 유전체 장벽 플라즈마 반응 장치 및 이를 이용한 휘발성 유기 화합물의 제거방법
US20190367362A1 (en) Ozone generator
Ghomi et al. Investigation on a DBD plasma reactor
Fitria et al. The Effects of Different Electrode Holes on Ozone Generation
US10647574B2 (en) Method and system of ozone generation
Nisa et al. Ozone production by dielectric barrier discharges plasma of coaxial cylindrical electrodes configuration using oxygen and argon source
RU2642798C1 (ru) Разрядная камера для проведения плазмохимических реакций
RU2555659C2 (ru) Устройство для озонирования воздуха
RU2589725C2 (ru) Способ генерирования модулированного коронного разряда и устройство для его осуществления
CN112076596B (zh) 基于介质阻挡放电的有机废气降解方法

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4