KR101962904B1 - 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치 - Google Patents

상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치 Download PDF

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KR101962904B1 KR1020180080766A KR20180080766A KR101962904B1 KR 101962904 B1 KR101962904 B1 KR 101962904B1 KR 1020180080766 A KR1020180080766 A KR 1020180080766A KR 20180080766 A KR20180080766 A KR 20180080766A KR 101962904 B1 KR101962904 B1 KR 101962904B1
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유병순
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Abstract

본 발명은 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치에 관한 것이다.
본 발명은 상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)과, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하여 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 높아지게 상승되도록 하는 회오리변환수단(12)과, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속직선바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 갖는 기압상승수단(10)이 있고, 상기 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되고, 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되고 부도체(22)에 고정되는 기다란 한쌍의 방전극(21)을 갖는 방전수단(20)을 포함하여 구성되게 이루어진 것이다.

Description

상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치{Thunder bolt discharge device producing a large quantity of commercially available plasma including high concentration of nitric oxide plasma}
본 발명은 아크방전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치에 관한 것이다.
플라즈마를 얻기 위한 아크방전 기술은 이미 널리 알려진 기술이고, 아크 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 선행기술과 같이 금속화합물 코팅이나 나노분말를 제조하기 위해 상업적 널리 사용되고 있는 것도 이미 주지된 사실이다.
그러나 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 선행기술들은 하나의 아크방전장치나 시설에 의해서 대량의 플라즈마를 생성시킬 수 없기 때문에 대량 생산이나 대량 플라즈마 처리를 위해서는 다수 또는 대량의 아크방전장치나 시설을 갖추어야 할 뿐만 아니라 그로인해 고가의 시설비가 소요됨으로써 상업적이지 못하고 비경제적인 문제점이 있다.
그리고 아크방전 기술에 의해 생성된 플라즈마를 이용한 수처리장치나 공기정화장치들이 개시되고 있으나, 이들 역시 소량의 플라즈마만 생성되었기 때문에 대량의 수처리나 공기정화가 도모되지 못하고 플라즈마를 이용한 정화처리 시간도 오래 소요됨으로써 상업적으로 널리 이용되지 못하고 있는 문제점을 수반하고 있다.
KR 10-0361620 B1 2003.02.17 KR 10-1565891 B1 2015.11.05
본 발명은 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치를 제공함으로써 더욱 다양한 산업계에서 상업적으로 널리 이용될 수 있게 상용화 가능하도록 하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 대량의 유체 정화가 도모될 수 있도록 하는 썬더볼트 방전장치를 제공하려는데 있다.
본 발명은, 상부에 출구가 있는 기다란 통기로를 갖는 통기관과, 상기 통기로 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로에서 회오리기류가 생성되게 하여 통기로의 기압이 대기압보다 상대적으로 높아지게 상승되도록 하는 회오리변환수단과, 상기 회오리변환수단 방향으로 고속직선바람이 송풍되게 하는 모터팬을 갖는 기압상승수단 및 상기 회오리변환수단 상부쪽 통기로 중앙에 구비되고, 아크전원공급부에서 고전압 전류가 인가되고 부도체에 고정되는 기다란 한쌍의 방전극을 갖는 방전수단을 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.
상기 회오리변환수단은, 중심축부 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개를 구비하되 상기 변환날개가 중심축부 방향으로 인접된 대각부와 연장되는 원주방향유도수직부와 끝단부에 상향유도경사부를 갖도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
상기 통기관 외측에 그 통기관 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관을 더 구비하되 상기 통기관과 외측통기관을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부에서 고전압 전류가 인가되게 하고, 상기 통기관과 외측통기관 사이에 형성되는 외측통기로에 회오리변환수단을 통과하는 회오리바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 통기관 하단부가 회오리변환수단 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관 하단부쪽 공간과 외측통기로가 연통되도록 하여 회오리변환수단에서 불어지는 회오리 바람이 통기로와 외측통기로에 동시에 송풍되도록 하여 상기 통기로와 외측통기로의 기압이 대기압 보다 상대적으로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 통기관의 내주면에 상하방향으로 나선형 회오리유도나선홈이 형성되거나, 통기관 외주면 및 외측통기관 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈이 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.
상기 외측통기관은, 하체와 상체가 경사부에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체가 하체 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.
본 발명은 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성될 수 있게 하는 썬더볼트 방전장치를 제공하게 되는 효과가 있고, 그로 인해 더욱 다양한 산업계에서 상업적으로 널리 이용될 수 있고 상용화 시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
그러므로 본 발명은 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성될 수 있게 하는 썬더볼트 방전장치의 상용화가 가능하게 되므로 대량의 유체 정화가 도모될 수 있게 하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 썬더볼트 방전장치의 전체 종단면 구성도,
도 2는 도 1의 X-X'선 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 회오리변환수단의 전체를 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 회오리변환수단의 전체를 나타낸 평면 구성도,
도 5의 (a)는 도 4의 Y-Y'선 단면상태의 변환날개 단면도이고, (b)는 변환날개의 평면도이며, (c)는 (b)의 Z-Z'선 단면상태의 평단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방전극의 형태 및 방전극 설치상태도,
도 7은 본 발명에 따른 실시예 1에 의한 실험 사진,
도 8은 본 발명에 따른 실시예 2에 의한 실험 사진,
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 썬더볼트 방전장치의 전체 종단면 구성도,
도 10은 도 9에 나타낸 썬더볼트 방전장치의 요부를 보인 평단면 구성도,
도 11은 도 9에 실시된 썬더볼트 방전장치의 통기관 및 외측통기관의 요부 구성을 보인 사시도이다.
본 발명은 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 크게 구분하면, 다량의 방전불꽃(코로나불꽃)이 생길 수 있도록 하기 위한 기압상승수단(10) 및 방전불꽃이 발생되는 방전수단(20)을 구비한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기압상승수단(10)은 상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)을 구비한다.
또한, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하는 회오리변환수단(12)을 구비하고, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속으로 바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 구비하도록 되어 있다.
회오리변환수단(12)은, 중심축부(121)에 결합되는 지지축(14)이 통기관(11)에 고정되는 지지부(13)에 지지되되도록 구성되어 있다. 미설명 부호 14a는 고정구이고, 부호 15는 지지대를 나타낸다.
또한, 회오리변환수단(12)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 중심축부(121) 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개(122)를 구비한다.
상기 변환날개(122)는, 중심축부(121) 방향으로 인접된 대각부(122a) 및 상기 대각부(122a)와 연장되는 원주방향유도수직부(122b)가 있고, 원주방향유도수직부(122b) 끝단부에 연장되게 일체로 구비되는 상향유도경사부(122c)를 갖도록 구성되어 있다. 부호 122d는 통공을 나타낸 것으로서, 통공(122d)을 통해 일부 바람이 통과됨으로써 변환날개(122)의 피로 감소 및 소음 발생이 감소될 수 있도록 구성될 수도 있다.
모터팬(16)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 모터(161) 동력으로 회전되는 다익팬(162)이 구비된 것이 바람직하고, 상기 다익팬(162)이 고속으로 회전되는 것이므로 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되게 된다.
방전수단(20)은, 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되는 것으로서, 지지대(23)에 의해서 통기관(11) 중앙에 고정되는 부도체(22)에 기다란 한쌍의 방전극(21) 하단부가 고정되고, 상기 한쌍의 방전극(21)에는 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되도록 되어 있다.
상기 부도체(22)는, 단지 통기관 중앙부에 한쌍의 방전극(21)이 지지될 수 있도록 하는 역할만 하는 것이므로, 경우에 따라서는 한쌍의 방전극(21) 중간부에 고정되게 구비될 수도 있고, 또는 한쌍의 방전극(21) 상단부에 고정되어 구비되도록 할 수도 있는 것이다.
또한, 방전극(21)은 도 6에 나타낸 바와 같이 나선형, 트위스트형, 스크류형 또는 스프링형일 수 있고, 경우에 따라서는 도면으로 나타내지는 않았지만 막대형이나 평판형일 수도 있는 것으로서, 동일한 형태의 한쌍의 방전극이 대향되도록 설치될 수도 있고, 또는 도 6에서 일측에 나타낸 바와 같이 막대형과 스프링형이 상호 대향되도록 설치되도록 할 수도 있는 것이다.
또한, 방전극(21)은 텅스텐을 포함하는 합금과 스테인리스 스틸, 백금 합금, 티타늄 합금, 합금 탄소강 등을 사용할 수 있는 것으로서, 티타늄 합금이 채용되게 하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 채용되는 한쌍의 방전극(21)은, 어느 하나는 음극전극이고 다른 하나는 양극전극이며, 이러한 음극 및 양극 방전극(21)에 각각 전류가 공급되어 아크방전불꽃이 발생되는 기술은 이미 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 것으로 하고 본 발명의 목적을 달성하기 위한 특징만을 설명하는 것으로 한다.
따라서, 본 발명은 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 한쌍의 방전극(21)으로 인가되게 하는 동시에 모터팬(16)이 구동되게 하는 것으로서, 모터(161) 동력에 의해 다익팬(162)이 고속으로 회전됨에 따라 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되는 상태가 되고, 이와 같이 송풍구(163)를 통해서 직선방향으로 고속으로 부는 바람을 본 발명의 이해를 돕기 위해 고속직선바람이라고 명칭하여 설명하는 것으로 한다.
따라서, 송풍구(163)를 통해서 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)으로 송풍되는데 이때 변환날개(122)의 대각부(122a) 방향쪽으로 고속직선바람이 불어지도록 하는 것이다.
따라서, 도 5의 (a)에서 화살표로 나타낸 바와 같이 고속직선바람은 대각부(122a)에서 방향이 원주방향(일측방향)으로 꺽이게 방향전환을 하게 되어 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이 원주방향유도수직부(122b)를 따라 회전하는 상태로 이동하게 되고 변환날개(122) 끝단부에서는 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이 상향유도경사부(122c)에 안내되어 이동하게 되기 때문에 상부방향으로 경사지게 틀어진 상태의 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되어 이동되는 상태가 된다.
그러므로 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)의 변환날개(122)에 의해서 대각부(122a)와 원주방향유도수직부(122b)에 의해서 도 2에서 화살표 도시와 같이 원주면 방향으로 불어지게 되면서도 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되기 때문에 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)을 통과하면서 원주면방향이면서도 상부쪽으로 불어지게 되는 상태가 됨으로써 도 1에서 화살표 도시와 같이 통기관(11)의 내주면을 따라 돌면서 상승되게 되는 회오리 바람이 되어 이동되는 상태가 되는 것이다.
그리고 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 것이다.
따라서, 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람이 통기관(11) 내부에서 고속으로 회전되면 통기관(11) 내부 기압이 급상승하게 되어 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 이러한 높은 고압 상태에 있는 통기로(11a) 내에서 한쌍의 방전극(21)에 20KV 이상의 고전압 전류가 공급되어 한쌍의 방전극(21) 사이에서 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 한쌍의 방전극(21)에 전류가 공급되어 한쌍의 방전극(21) 사이에서 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 플라즈마가 생성되는 것은 이미 앞서 설명한 바와 같이 이미 알려진 기술이다.
그러나 저압 상태 또는 대기압 상태에서 아크 방전을 하게 되는 경우에는 중성 기체 원들의 밀도가 낮아지므로 전자와 중성 원자간의 탄성 충돌 빈도가 낮아서 전자의 온도는 매우 높은 반면에 중성원자들의 온도는 낮아지기 때문에 방전불꽃이 1개만 발생되는 반면에 기체 압력이 점차 높아져서 고압상태에서 아크 방전으로 이행되면 중성 기체 원자의 밀도가 높아져서 탄성충돌의 빈도가 점차 높아지게 된다는 것이 연구되어 발표된 바 있다.
그러나 상기한 연구는 밀폐된 공간에서 기압 상태를 저압 또는 고압 상태로 임의로 만든 상태에서 실험된 것일 뿐이고, 아직 상용화되도록 실현되지는 못하였기 때문에 현재에는 대기압 상태에서 아크방전을 하여 소량의 플라즈마만이 생성되는 것을 이용한 공기정화기나 수처리장치만이 출시되고 있는 상태라고 할 수 있다.
즉, 아크방전에 의해 발생되는 방전불꽃에 의해서 생성된 플라즈마를 상업적으로 이용하려면 플라즈마가 방출될 수 있는 출구가 있어야 하고, 출구가 있는 상태는 밀폐되지 않은 공간에서 아크방전이 이행되어야 하는 것이나 밀폐된 공간을 고압상태로 만드는 것은 쉬우나 출구가 있는 밀폐되지 않은 공간을 고압상태가 되도록 하여야 하면서도 지속적인 고압상태를 갖도록 하는 것은 난이성이 있는 것이므로 아직 실현되지 못하였던 것이나, 본 발명은 출구가 있는 밀폐되지 않은 공간을 지속적으로 고압상태가 될 수 있도록 하면서 아크 방전이 되도록 함으로써 다량의 플라즈마 생성이 가능하도록 함으로써 상용화될 수 있도록 한 것에 특징이 있는 것이다.
직경이 200mm이고 길이가 400mm의 통기관(11) 내부에 직경이 5mm이고 길이가 300mm의 한쌍의 방전극(21)을 설치하고 모터팬(16)을 정지시킨 상태에서 아크전원공급부(24)를 통해 여러가지 인가전압이 한쌍의 방전극(21)이 인가되게 하면서 실험한 결과 아래와 같은 실험결과가 나타났다.
모터팬(16)을 정지시킨 상태에서 한쌍의 방전극(21)에 0.5KV의 인가전압을 공급시에는 1초, 3KV(3,000볼트)에서는 2초, 4KV에서는 2초간 방전불꽃이 지속되었고, 10.6KV 이하까지는 2초가 지속되다가 10.6KV 이상에서는 방전이 계속 진행되었다.
또한, 모터팬(16)을 정지시켜서 한쌍의 방전극(21)이 있는 통기관(11) 내부가 대기압 상태에 있을 때 방전하게 되면 도 7에 나타낸 바와 같이 방전불꽃이 1개만 발생되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 모터팬(16)이 정지되어 대기압 상태에서는 방전이 안정적으로 지속되게 하려면 10.6KV 이상의 고전압 전류가 인가되도록 하는 것이 가장 바람직한 것임을 확인할 수 있었으나, 방전극(21) 주변 기압이 대기압 상태일 때에는 1개의 방전불꽃만 발생되어 소량의 플라즈마만 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 종래의 아크방전은 대기압 상태에서 방전될 수 밖에 없었기 때문에 소량의 플라즈만 얻을수 밖에 없었던 것임을 확인할 수 있었다.
직경이 200mm이고 길이가 400mm의 통기관(11) 내부에 직경이 5mm이고 길이가 300mm의 한쌍의 방전극(21)을 설치하고 모터팬(16)을 가동시킨 상태에서 아크전원공급부(24)를 통해 여러가지 인가전압이 한쌍의 방전극(21)에 인가되게 하면서 실험한 결과 아래와 같은 실험결과가 나타났다.
10.6KV(16,000볼트)의 인가전압을 한쌍의 방전극(21)에 인가되게 하면서 모터팬(16)을 가동시켜 회오리 기류 속도가 3m/s 일때 한쌍의 방전극(21) 사이에 다수의 방전불꽃이 발생되었다.
따라서, 10.6KV 상태에서 점차 높여서 회오리 기류 속도를 25m/s로 높인 상태에서 1초 동안 송풍시켰을 때 방전불꽃이 중단되었고, 11~12KV에서는 2초동안 방전된 후에 방전불꽃이 중단되었으며, 12~14KV에서는 3초동안만 방전된 후에 방전불꽃이 발생이 중단되었으나, 15KV이상에서는 불꽃 방전이 지속적으로 발생되는 것을 확인 할 수 있었다.
따라서, 출구(11b)가 있는 통기관(11)내에 회오리 기류 속도가 2~8m/s 상태로 송풍되어 대기압보다 상대적으로 기압이 상승되는 상태에서 15KV(15,000볼트)이상의 인가전압이 한쌍의 방전극(21)에 인가하게 되면 한쌍의 방전극(21) 사이에 다수의 방전불꽃(K)이 발생되는 것을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 다수의 방전불꽃에 회오리바람이 불게 되므로 도 8에 나타낸 사진과 같이 방전불꽃이 크게 확장되는 것을 확인할 수 있었다.
그러므로 다수의 방전불꽃이 지속적으로 발생되면서 동시적으로 방전불꽃이 폭발적으로 커지는 상태로 확장되기 때문에 다량의 플라즈마가 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 그로 인해 통기관(11)의 출구(11b)를 통해 나오는 플라즈마 상태의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 이용하여 대량의 공기정화나 수처리정화등을 도모할 수 있게 되는 것이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 아크방전장치를 나타낸 것으로서, 기압상승수단(10) 및 방전수단(20)은 앞서 설명되고 도 1에 나타낸 일실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하고 더 추가되는 구성과 작용에 대해서만 상세히 설명하는 것으로 한다.
따라서, 본 발명은 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외측에 그 통기관(11) 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관(110)을 더 구비하되 상기 통기관(11)과 외측통기관(110)을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가될 수 있도록 구성된다.
또한, 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에 형성되는 외측통기로(111)에 회오리변환수단(12)을 통과하는 바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이 통기관(11) 하단부가 회오리변환수단(12) 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관(11) 하단부쪽 공간과 외측통기로(111)가 연통되도록 하여 회오리변환수단(12)에서 불어지는 회오리 바람이 통기로(11a)와 외측통기로(111)에 동시에 송풍되도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 11에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 구비되도록 구성된다.
그리고 도면으로 나타내지는 않았지만 경우에 따라서는 통기관(11)의 내주면에도 상하방향으로 나선형 회오리유도나선홈(17)이 형성되도록 할 수도 있다.
그리고 도 10에 나타낸 바와 같이 외측통기관(110)이 전기가 통하는 전도체이므로 외측통기관(110) 외측에 누전이나 감전 방지를 위한 수지절연통(18)이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 모터팬(16) 가동에 의해서 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 상태가 되는 동시에 외측통기로(111) 하부쪽으로도 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 송풍되는 상태가 된다.
그리고 외측통기로(111) 양측으로 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 있기 때문에 외측통기로(111) 하부쪽으로 송풍되는 회오리바람은 상기한 나선형 회오리유도나선홈(17)를 따라 회전됨으로써 회오리바람 상태로 회전될 수 밖에 없게 된다.
그러므로 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 외측통기로(111)에서 회오리 상태로 고속 회전되면 외측통기로(111) 내부 기압이 급상승하게 되어 외측통기로(111)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 한쌍의 방전 전극 역할을 하는 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이의 외측통기로(111)가 높은 고압 상태에 있게 되므로 고전압 전류가 인가되는 한쌍의 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에서 도 9에 나타낸 바와 같이 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.
따라서, 통기관(11)의 출구(11b)와 외측통기관(110)의 출구(112)에서 동시에 다량의 플라즈마가 나오게 되므로 더욱 많은 다량의 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 생성시켜 얻을 수 있는 것이다.
한편, 본 발명은 도 9에 나타낸 바와 같이 외측통기관(110)이 하체(110a)와 상체(110b)가 경사부(110c)에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단(12)을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 실시될 수 있다.
이 경우에는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경으로 되어 있기 때문에 넓은 공간에서 좁은 공간으로 바람이 이동되면 좁은 공간으로 바람이 흐르는 체적이 적어지기 때문에 바람 좁은 공간에서의 바람 속도가 빠른 속도로 변환되는 것이므로 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되어 이동됨에 따라 외측통기로(111)를 통과하는 회오리바람이 더욱 빠른 속도로 회오리치는 상태가 됨으로써 외측통기로(111)의 기압이 더욱 높아지는 상태가 되어서 더욱 양호한 방전이 도모될 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한 되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러가지로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.
본 발명은 다수의 방전불꽃이 발생되어 폭발적인 방전에 의해서 다량의 방사량이 도모되므로 플라즈마 상태의 250ppm~3000ppm의 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 지속적으로 생성시킬 수 있기 때문에 상용화가 가능하므로 산업상 이용가능성이 매우 많은 것이다.
그러므로 본 발명의 썬더볼트 방전장치는 상용화가 가능한 것이므로 유체 정화 장치에 이용될 수 있다. 예를 들면, 지속적이고 대량의 공기조화 공기가 필요로 되는 빌딩 실내 전체를 공기 정화 하기 위한 공기정화장치에 이용될 수 있고, 다량의 수처리가 필요로 되는 분뇨처리 등과 같은 수질 정화를 위한 수처리장치에도 이용될 수도 있다.
또한, 본 발명에 의해 생성되는 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 물에 용해시켜서 식물 재배나이나 축산용이나 어류 양식용 용수로 공급하면 친환경 무농약, 무항생제가 가능한 농산물, 수산물, 축산물의 생산에도 이용될 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 다량의 음이온과 함께 지속적으로 생성되는 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 생수에 용해되어 함유되도록 하여 음용하는데 이용될 수도 있으므로 인체의 독성제거, 노화방지 및 신진대사 촉진, 세포의 활성화와 면역력을 증진되게 하는데 이용될 수도 있는 것이다.
10:기압상승수단 11:통기관
11a:통기로 11b:출구
12:회오리변환수단 121:중심축부
122:변환날개 122a:대각부
122b:원주방향유도수직부 122c:상향유도경사부
122d:통공 13:지지부
14:지지축 15:지지대
16:모터팬 161:모터
162:다익팬 163:송풍구
17:회오리유도나선홈 18:수지절연통
20:방전수단 21:방전극
22:부도체 23:지지대
24:아크전원공급부 110:외측통기관
110a:하체 110b:상체
110c:경사부 111:외측통기로
112:출구 K:방전불꽃

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)과, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하여 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 높아지게 상승되도록 하는 회오리변환수단(12)과, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속직선바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 갖는 기압상승수단(10)과;
    상기 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되고, 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되고 부도체(22)에 고정되는 기다란 한쌍의 방전극(21)을 갖는 방전수단(20)과;
    상기 통기관(11) 외측에 그 통기관(11) 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관(110)을 더 구비하되 상기 통기관(11)과 외측통기관(110)을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되게 하고, 상기 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에 형성되는 외측통기로(111)에 회오리변환수단(12)을 통과하는 회오리바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 통기관(11) 하단부가 회오리변환수단(12) 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관(11) 하단부쪽 공간과 외측통기로(111)가 연통되도록 하여 회오리변환수단(12)에서 불어지는 회오리 바람이 통기로(11a)와 외측통기로(111)에 동시에 송풍되도록 하여 상기 통기로(11a)와 외측통기로(111)의 기압이 대기압 보다 상대적으로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치.
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 외측통기관(110)은, 하체(110a)와 상체(110b)가 경사부(110c)에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단(12)을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되는 썬더볼트 방전장치.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227464B1 (ko) * 2020-08-03 2021-03-12 한국핵융합에너지연구원 질소산화물을 제어하는 방법 및 장치, 그리고 질소산화물 함유 수 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361620B1 (ko) 1994-04-25 2003-02-17 베이퍼 테크놀러지즈 인코포레이티드 진공아크방전장치,진공아크방전용플라즈마도관,플라즈마빔발생장치및아크방전제어방법
KR20060001068A (ko) * 2004-06-30 2006-01-06 플라즈마에너지자원 주식회사 공기청정기
KR20060102535A (ko) * 2006-08-06 2006-09-27 윤장식 원심형식의 습식 공기 정화기
KR20070046803A (ko) * 2007-03-20 2007-05-03 엘지전자 주식회사 송풍팬
KR101565891B1 (ko) 2014-11-03 2015-11-05 한국기계연구원 플라즈마 아크 방전 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201709775A (zh) * 2015-08-25 2017-03-01 馗鼎奈米科技股份有限公司 電弧式大氣電漿裝置
JP2017157298A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 シャープ株式会社 プラズマ生成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100361620B1 (ko) 1994-04-25 2003-02-17 베이퍼 테크놀러지즈 인코포레이티드 진공아크방전장치,진공아크방전용플라즈마도관,플라즈마빔발생장치및아크방전제어방법
KR20060001068A (ko) * 2004-06-30 2006-01-06 플라즈마에너지자원 주식회사 공기청정기
KR20060102535A (ko) * 2006-08-06 2006-09-27 윤장식 원심형식의 습식 공기 정화기
KR20070046803A (ko) * 2007-03-20 2007-05-03 엘지전자 주식회사 송풍팬
KR101565891B1 (ko) 2014-11-03 2015-11-05 한국기계연구원 플라즈마 아크 방전 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102227464B1 (ko) * 2020-08-03 2021-03-12 한국핵융합에너지연구원 질소산화물을 제어하는 방법 및 장치, 그리고 질소산화물 함유 수 제조 방법

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