KR102049469B1 - Electrode structure for underwater plasma discharge and plasma processing apparatus - Google Patents

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KR102049469B1
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강경두
고경준
김민재
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(주)퓨어플라텍
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    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H2001/2412—

Abstract

The present invention relates to an electrode structure for underwater plasma discharge comprising: a first electrode part immersed in water; a second electrode part which interacts with the first electrode part to cause plasma discharge, is spaced apart from the first electrode part and is immersed in water; and a dielectric structure, when the discharge gas is supplied between the first electrode part and the second electrode part to generate underwater plasma discharge, disposed in a space formed between the first electrode part and the second electrode part to lower initial discharge voltage of the underwater plasma discharge, having a dielectric constant greater than that of the discharge gas and allowing the discharge gas to pass through.

Description

수중 플라즈마 방전용 전극 구조물 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치 {ELECTRODE STRUCTURE FOR UNDERWATER PLASMA DISCHARGE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}Electrode structure for underwater plasma discharge and plasma processing apparatus having same {ELECTRODE STRUCTURE FOR UNDERWATER PLASMA DISCHARGE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 플라즈마 처리 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중에서 방전을 통해 플라즈마를 발생시키는 전극 구조물에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma processing technique, and more particularly, to an electrode structure that generates plasma through discharge in water.

수중 플라즈마 방전은 수중 방전을 이용하여 플라즈마 상태를 만드는 기술로서, 이온수 생성, 살균 및 수질 개선을 위한 수처리 등에 활용되고 있다.Underwater plasma discharge is a technique for creating a plasma state using underwater discharge, and is utilized in water treatment for generating ionized water, sterilization, and improving water quality.

본 발명의 기술분야와 관련된 선행특허문헌으로서 등록특허 제10-1061227호에는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소가스 발생장치가 기재되어 있다. 상기 선행특허문헌에 기재된 장치는 제1 전극과, 제1 전극과 이격되어 위치하고 제1 전극과의 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극을 구비한다. 이러한 구성을 갖는 종래의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조에서 두 전극의 사이의 간격이 클수록 처리용량이 증가하여 유리하지만, 두 전극 사이의 간격 증가에는 한계가 있다. 따라서, 요구되는 처리용량에 대하여 많은 수의 전극들이 필요하게 되며 전력 사용 효율 향상에도 한계가 따른다.As a prior patent document related to the technical field of the present invention, Patent No. 10-1061227 describes a hydroxyl radical number and a hydrogen oxygen gas generator using underwater plasma discharge. The apparatus described in the foregoing patent document includes a first electrode and a second electrode which is spaced apart from the first electrode and generates plasma discharge in water in the gap between the first electrode. In the conventional underwater plasma discharge electrode structure having such a configuration, the processing capacity increases and is advantageous as the distance between the two electrodes is larger, but there is a limit in increasing the distance between the two electrodes. Therefore, a large number of electrodes are required for the required processing capacity, and there is a limit to improving the power usage efficiency.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1061227호 (2011.08.31.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1061227 (2011.08.31.)

본 발명의 목적은 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electrode structure for underwater plasma discharge and a plasma processing apparatus having the same.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 처리용량을 향상시킨 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electrode structure for underwater plasma discharge with improved plasma processing capacity and a plasma processing apparatus having the same.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 플라즈마 방전을 위한 전극 구조물로서, 수중에 침지되는 제1 전극부; 상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부; 및 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극 부 사이로 방전기체가 공급되어 수중 플라즈마 방전이 발생할 때, 상기 수중 플라즈마 방전의 개시 방전 전압을 낮추도록 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성되는 공간에 배치되며, 상기 방전기체의 유전율보다 큰 유전율을 가지고, 상기 방전기체가 통과 가능한 유전체 구조물을 포함하는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물이 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an aspect of the present invention, the electrode structure for underwater plasma discharge, the first electrode portion immersed in water; A second electrode portion which interacts with the first electrode portion to cause plasma discharge and is spaced apart from the first electrode portion and immersed in water; And when the discharge gas is supplied between the first electrode portion and the second electrode portion to generate an underwater plasma discharge, the discharge gas is formed between the first electrode portion and the second electrode portion to lower an initial discharge voltage of the underwater plasma discharge. An electrode structure for underwater plasma discharge is disposed in a space and has a dielectric constant greater than that of the discharge gas and includes a dielectric structure through which the discharge gas can pass.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 물이 유동하거나 저장되는 공간에 설치되는 적어도 하나의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물; 상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물로 방전기체를 공급하는 기체 공급부를 포함하며, 상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은, 수중에 침지되는 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부와, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 사이에 형성되는 공간에 배치되어서 수중 플라즈마 방전의 개시 전압을 낮추는 유전체 구조물을 구비하는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, in order to achieve the object of the present invention, at least one electrode structure for underwater plasma discharge is installed in the space in which water flows or stored; A power supply unit supplying power to the underwater plasma discharge electrode structure; And a gas supply unit supplying a discharge gas to the underwater plasma discharge electrode structure, wherein the underwater plasma discharge electrode structure includes a first electrode part immersed in water and a plasma discharge by interacting with the first electrode part. And a second electrode portion spaced from the first electrode portion and immersed in water, and disposed in a space formed between the first electrode portion and the second electrode portion to lower an initiation voltage of the underwater plasma discharge. A plasma processing apparatus having a structure is provided.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 두 전극 사이에 형성된 공간에 개시 방전을 일으키는 복수개의 유체들이 채워지므로, 두 전극 사이의 간격을 종래의 전극 구조에 비해 증가시킬 수 있으며, 그에 따라 플라즈마 처리용량이 증가하고 에너지 소비 효율도 향상시킬 수 있다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved. Specifically, the space formed between the two electrodes is filled with a plurality of fluids causing the start discharge, so that the distance between the two electrodes can be increased as compared with the conventional electrode structure, thereby increasing the plasma processing capacity and energy consumption efficiency. Can also be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 제1 전극부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 전극부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 전극부 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물의 사시도이다.1 is a view schematically showing the configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the electrode structure for underwater plasma discharge according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a first electrode unit in an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a first electrode unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a first electrode unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
6 is a side view of the electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention.
7 is a side view of the electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention.
8 is a side view of the electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of an electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of the embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(100)는 수중 방전을 이용한 플라즈마 처리 장치로서, 플라즈마 처리 공간(A)에 배치되는 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들과, 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들 각각에 전원을 공급하는 전원 공급부(180)와, 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들 각각으로 방전기체를 공급하는 기체 공급부(190)를 포함한다. 본 실시예에서는 플라즈마 처리 공간(A)은 물을 포함하는 액체가 화살표로 표시된 바와 같이 유동하는 배관(D) 내에 형성되는 것으로 설명하는데, 이 경우 도시된 바와 같이 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들이 물의 유동 방향을 따라서 차례대로 배치되는 것이 유리하다. 본 실시예에서는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)이 플라즈마 처리 공간(A)에 복수개가 배치되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나만 배치될 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.1 shows a schematic configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a plasma processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is a plasma processing apparatus using underwater discharge, and includes a plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110 disposed in a plasma processing space A. FIG. And a power supply unit 180 to supply power to each of the plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110, and a gas supply unit to supply discharge gas to each of the plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110. 190). In the present embodiment, the plasma processing space A is described as being formed in a pipe D in which a liquid containing water flows as indicated by an arrow. In this case, as illustrated, a plurality of electrode structures for underwater plasma discharge ( It is advantageous for the 110 to be arranged in sequence along the water flow direction. In the present embodiment, a plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110 are described as being disposed in the plasma processing space A, but alternatively, only one may be disposed, which is also within the scope of the present invention.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)의 구성이 측면도로서 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)은 제1 전극부(120)와, 제1 전극부(120)와 이격되어서 위치하는 제2 전극부(130)와, 이격된 두 전극부(120, 130) 사이에 형성된 공간(140)에 채워지는 복수개의 유전체 부재(150)들을 구비하는 유전체 구조물을 포함한다.2 is a side view of the configuration of the electrode structure 110 for underwater plasma discharge according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an underwater plasma discharge electrode structure 110 according to an embodiment of the present invention may include a first electrode part 120 and a second electrode part spaced apart from the first electrode part 120. 130 and a dielectric structure having a plurality of dielectric members 150 filled in the space 140 formed between two spaced electrode portions 120 and 130.

도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부(120)가 사시도로서 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 제1 전극부(120)는 평평한 그물망(mesh)으로서, 액체의 유동방향과 직각을 이루도록 배치된다. 제1 전극(120)을 구성하는 그물망의 눈(121)을 통해 액체가 통과하여 유동할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 제1 전극부를 통해서는 액체의 유동을 위해 액체가 통과할 수 있는 구조를 갖는다.3 is a perspective view of a first electrode unit 120 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the first electrode part 120 is a flat mesh and is disposed to be perpendicular to the flow direction of the liquid. The liquid may flow through the eye 121 of the mesh constituting the first electrode 120. As such, the first electrode unit according to the present invention has a structure through which the liquid can pass for the flow of the liquid.

다시, 도 2를 참조하면, 제2 전극부(130)는 물의 유동방향을 따라서 제1 전극부(120)와 이격되어서 위치한다. 제2 전극부(130)는 제1 전극부(120)와 같은 평평한 그물망으로서, 액체의 유동방향과 직각을 이루도록 배치된다. 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)의 사이에는 전원 공급부(180)에 의해 전계가 형성되며, 그에 따라 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)의 사이에서 플라즈마 형성을 위한 방전이 일어난다.Referring again to FIG. 2, the second electrode 130 is spaced apart from the first electrode 120 along the flow direction of water. The second electrode part 130 is a flat mesh like the first electrode part 120 and is disposed to be perpendicular to the flow direction of the liquid. An electric field is formed between the first electrode part 120 and the second electrode part 130 by the power supply unit 180, and thus, between the first electrode part 120 and the second electrode part 130. Discharge for plasma formation occurs.

본 실시예에서는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)이 물이 유동하는 배관(D) 내에 설치되고 두 전극부(120, 130)가 물의 유동방향을 따라서 차례대로 배치되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니고, 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)은 물이 유동하지 않고 저장되는 저장 탱크 내에 형성될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 이 경우 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 세워진 형태가 아닌 눕혀진 형태 즉, 제1 두 전극부(120, 130)가 수평을 배치되는 상태로 배치되어서 넓은 면적의 저장 탱크에 적합할 수 있으며, 또한, 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물들이 상하방향을 따라서 차례대로 배치되는 것이 바람직하다.In the present exemplary embodiment, the underwater plasma discharge electrode structure 110 is installed in the pipe D through which water flows, and the two electrode parts 120 and 130 are sequentially disposed along the flow direction of the water. Without being limited thereto, the electrode structure 110 for underwater plasma discharge may be formed in a storage tank in which water is stored without flowing, which is also within the scope of the present invention. In this case, the underwater plasma discharge electrode structure 110 is not in a erect form, as shown in FIG. 2, that is, the first two electrode portions 120 and 130 are arranged in a horizontal state, and thus have a large area. It may be suitable for the storage tank, it is also preferable that a plurality of underwater plasma discharge electrode structures are arranged in sequence along the vertical direction.

도 4에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 전극부가 사시도로서 도시되어 있다. 도 4에 도시된 제1 전극부는 도 2에 도시된 제1 전극부(120) 대신에 설치되어서 사용될 수 있는 것이다. 도 4를 참조하면, 제1 전극부(220)는 이격되어서 배치되는 복수개의 제1 전극봉(222)들과, 복수개의 제1 전극봉(222)들을 연결하면서 지지하는 두 개의 지지대(225)들을 구비한다. 이격된 복수개의 제1 전극봉(222)들 사이의 틈으로 액체가 통과하여 유동할 수 있다. 두 지지대(225)들 각각은 복수개의 제1 전극봉(222)들 각각의 양단을 연결한다. 본 실시예에서는 지지대(225)가 두 개인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나만 구비될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 도 4에 도시된 제1 전극부(220)가 사용되는 경우 제2 전극부도 도 4에 도시된 형태의 것이 사용될 수 있다. 두 전극부가 모두 도 4에 도시된 형태의 것이 사용되는 경우 제1 전극부에 구비되는 제1 전극봉들과 제2 전극부에 구비되는 제2 전극봉들은 서로 평행하게 배치되거나 서로 교차하게(예를 들어, 90도의 각도로 교차) 배치될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 또한, 제1 전극부에 구비되는 제1 전극봉들과 제2 전극부에 구비되는 제2 전극봉들이 서로 평행하게 배치되는 경우에, 제1 전극봉과 제2 전극봉이 서로 대향하도록 배치될 수도 있으나, 이와는 달리 지그재그 형태로 서로 어긋나게 배치될 수도 있다.4 is a perspective view of a first electrode part according to another embodiment of the present invention. The first electrode unit illustrated in FIG. 4 may be installed and used instead of the first electrode unit 120 illustrated in FIG. 2. Referring to FIG. 4, the first electrode unit 220 includes a plurality of first electrode rods 222 spaced apart from each other, and two support units 225 supporting and connecting the plurality of first electrode rods 222. do. Liquid may flow through a gap between the plurality of spaced apart first electrode rods 222. Each of the two supports 225 connects both ends of each of the plurality of first electrode rods 222. In this embodiment, the support 225 is described as two, but alternatively, only one may be provided, which is also within the scope of the present invention. When the first electrode portion 220 shown in FIG. 4 is used, the second electrode portion may also be used in the form shown in FIG. 4. When both electrodes are used in the form shown in FIG. 4, the first electrodes provided in the first electrode part and the second electrodes provided in the second electrode part are arranged in parallel with each other or cross each other (for example, , At an angle of 90 degrees), which also falls within the scope of the invention. In addition, when the first electrodes provided in the first electrode portion and the second electrodes provided in the second electrode portion are arranged in parallel with each other, the first electrode and the second electrode may be disposed to face each other. Alternatively, they may be arranged in a zigzag form to be offset from each other.

도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 전극부가 사시도로서 도시되어 있다. 도 5에 도시된 제1 전극부는 도 2에 도시된 제1 전극부(120) 대신에 설치되어서 사용될 수 있는 것이다. 도 5를 참조하면, 제1 전극부(320)는 이격되어서 배치되는 복수개의 제1 연장 막대(321)들과, 복수개의 제1 연장 막대(321)들 각각에 제2 전극부(도 2의 130)를 향해 돌출되도록 형성되는 복수개의 제1 전극 팁(322)들과, 복수개의 제1 연장 막대(321)들을 연결하면서 지지하는 두 개의 지지대(325)들을 구비한다. 이격된 복수개의 제1 연장 막대(321)들 사이의 틈으로 액체가 통과하여 유동할 수 있다. 두 지지대(325)들 각각은 복수개의 제1 연장 막대봉(321)들 각각의 양단을 연결한다. 도 5에 도시된 제1 전극부(320)가 사용되는 경우 제2 전극부도 도 5에 도시된 형태의 것이 사용될 수 있는데, 이와는 달리 제2 전극부로서 도 2에 도시된 바와 같은 그물망(mesh) 형태, 도 4에 도시된 바와 같은 봉 형태 또는 관통홀이 형성된 판상의 것이 사용될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.5 is a perspective view of a first electrode part according to another embodiment of the present invention. The first electrode unit illustrated in FIG. 5 may be installed and used instead of the first electrode unit 120 illustrated in FIG. 2. Referring to FIG. 5, the first electrode part 320 may include a plurality of first extension bars 321 spaced apart from each other, and a second electrode part (refer to FIG. 2 of each of the plurality of first extension bars 321). A plurality of first electrode tips 322 are formed to protrude toward 130, and two supports 325 supporting the plurality of first extension bars 321 while connecting. The liquid may flow through the gap between the plurality of spaced apart first extension rods 321. Each of the two supports 325 connects both ends of each of the plurality of first extension rods 321. When the first electrode part 320 shown in FIG. 5 is used, the second electrode part may also have the type shown in FIG. 5. Alternatively, as the second electrode part, the mesh as shown in FIG. 2 may be used. The shape, the rod shape as shown in FIG. 4 or the plate-shaped through-hole formed may be used, which also belongs to the scope of the present invention.

복수개의 유전체 부재(150)들은 이격된 두 전극부(120, 130)의 사이에 형성된 공간(140)에 쌓여서 채워지는데, 방전 기체 및 물이 유동할 수 있을 정도의 공극을 형성한다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 유전체 부재(150)가 볼(ball) 형상인 것으로 설명하는데, 이와는 달리 판 형상이나 기둥 형상 등 다양한 다른 형상일 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 유전체 부재(150)는 두 전극부(120, 130)의 사이에 형성된 공간(140)으로부터 그물망의 눈(도 3의 121)을 통해 바깥으로 빠져나가지 않도록 적절한 크기와 형상을 갖는다. 두 전극부(120, 130)의 사이에 전계가 형성된 상태에서 복수개의 유전체 부재(150)들 사이에는 플라즈마 형성을 위한 개시 방전이 일어난다. 그에 따라 두 전극부(120, 130) 사이에 인가되는 동일한 전원에 대해 증가된 두 전극부(120, 130) 사이의 간격(d)을 얻을 수 있게 되어서 대량의 방전 기체 버블이 넓은 면적을 통과하게 되고, 이는 플라즈마 처리 용량의 증가를 의미하게 된다. 또한, 두 전극부(120, 130) 사이의 동일한 간격(d)에 대해 복수개의 유전체(150)들에 의해 두 전극부(120, 130)에 인가되는 전원의 전압을 낮출 수 있게 되므로 전력 소비 측면에서 유리하게 된다. 이를 위하여 유전체 부재(150)는 플라즈마 처리 공간(A)에서 기체 공급부(190)에 의해 공급되는 공기와 같은 방전기체 및 방전시 두 전극부(120, 130)에서 발생되는 기체보다 높은 유전율을 갖는 부도체가 사용된다. 이는 전도성의 물이 방전을 방해하지만, 분극(polarization) 특성을 갖는 유전체가 교류 시 공기 및 물의 방전을 도와주는 효과를 이용하는 것이다. 본 실시예에서는 유전체 부재(150)로서 세라믹 소재가 사용되는 것으로 설명하며, 알루미나(Al2O3) 또는 이산화티타늄(TiO2)이 사용될 수 있다. 이산화티타늄(TiO2)의 경우 플라즈마에 의해 발생한 자외선에 의해 광촉매로서 기능을 하게 된다.The plurality of dielectric members 150 are stacked and filled in the space 140 formed between the two electrode parts 120 and 130 spaced apart from each other to form voids through which discharge gas and water can flow. In this embodiment, as shown, the dielectric member 150 is described as having a ball shape. Alternatively, the dielectric member 150 may have various other shapes, such as a plate shape or a pillar shape, which are also within the scope of the present invention. The dielectric member 150 has an appropriate size and shape so as not to escape from the space 140 formed between the two electrode parts 120 and 130 through the eye of the mesh (121 in FIG. 3). In the state where an electric field is formed between the two electrode parts 120 and 130, an initial discharge for plasma formation occurs between the plurality of dielectric members 150. This allows obtaining an increased distance d between the two electrode parts 120 and 130 for the same power applied between the two electrode parts 120 and 130 so that a large amount of discharge gas bubbles can pass through a large area. This means an increase in plasma processing capacity. In addition, since the voltages of the power applied to the two electrode parts 120 and 130 by the plurality of dielectrics 150 can be lowered for the same distance d between the two electrode parts 120 and 130, the power consumption side. To be advantageous. To this end, the dielectric member 150 may be a discharge gas such as air supplied by the gas supply unit 190 in the plasma processing space A, and an insulator having a higher dielectric constant than the gas generated in the two electrode units 120 and 130 during discharge. Is used. This is because conductive water interferes with the discharge, but a dielectric having polarization characteristics utilizes the effect of assisting the discharge of air and water during alternating current. In this embodiment, a ceramic material is used as the dielectric member 150, and alumina (Al 2 O 3 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) may be used. In the case of titanium dioxide (TiO 2 ), it functions as a photocatalyst by ultraviolet rays generated by plasma.

도 2에 도시된 바와 같은 형태의 전극 구조물(110)은 두 전극부(120, 130) 중 하나의 전극부를 수평으로 배치하고, 그 위에 복수개의 유전체 부재(150)들을 복수의 층(본 실시예에서는 3개 층)으로 쌓은 후, 그 위를 나머지 전극부로 덮어서 제조될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제조과정에서 복수개의 유전체 부재(150)들의 적층을 위해 두 전극부(120, 130)들 사이에 위치하는 스페이서가 가장자리를 따라서 설치될 수 있다.The electrode structure 110 having a shape as shown in FIG. 2 has one electrode portion horizontally disposed between the two electrode portions 120 and 130, and a plurality of dielectric members 150 are disposed on the plurality of layers (the present embodiment). In three layers), and then covered with the remaining electrode portions. Although not shown, a spacer positioned between the two electrode parts 120 and 130 may be installed along the edge to stack the plurality of dielectric members 150 in the manufacturing process.

도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물이 측면도로서 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(410)은 제1 전극부(120)와, 제1 전극부(120)와 이격되어서 위치하는 제2 전극부(130)와, 두 전극부(120, 130)의 사이에 형성된 공간(140)에 배치되는 복수개의 유전체 판부재(450)들을 구비한다. 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 도 2에서 설명된 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)의 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 복수개의 유전체 판부재(450)들은 두 전극부(120, 130)의 사이에서 차례대로 일렬로 서로 면대면으로 마주보도록 배치되는 판 형태이다. 유전체 판부재(450)는 도 2에 도시된 유전체 부재(150)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 복수개의 유전체 판부재(450)들 각각에는 복수개의 관통구(451)들이 형성된다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 복수개의 관통구(451)들이 물의 유동방향을 따라서 지그재그 형태로 배치되도록, 복수개의 유전체 판부재(450)들 중 이웃한 두 유전체 판부재(450)들 각각에 형성된 관통구(451)들이 엇갈리게 배치되는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 복수개의 유전체 판부재(450)들 각각에 형성된 관통구(451)들을 통해 물이 수중 플라즈마 전극 구조물(410)을 통과하여 유동하게 된다. 6 is a side view of an electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the underwater plasma discharge electrode structure 410 according to another embodiment of the present invention may include a first electrode part 120 and a second electrode part spaced apart from the first electrode part 120. 130 and a plurality of dielectric plate members 450 disposed in the space 140 formed between the two electrode parts 120 and 130. Since the first electrode 120 and the second electrode 130 are the same as those of the first electrode 120 and the second electrode 130 described with reference to FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted. The plurality of dielectric plate members 450 are in the form of a plate disposed to face each other in face-to-face order in a row between the two electrode portions 120 and 130. The dielectric plate member 450 may be made of the same material as the dielectric member 150 illustrated in FIG. 2. A plurality of through holes 451 is formed in each of the plurality of dielectric plate members 450. In the present exemplary embodiment, the plurality of through holes 451 are formed in each of two adjacent dielectric plate members 450 among the plurality of dielectric plate members 450 such that the plurality of through holes 451 are arranged in a zigzag form along the flow direction of water. The through holes 451 are described as being staggered, but the present invention is not limited thereto. Water flows through the underwater plasma electrode structure 410 through the through holes 451 formed in each of the plurality of dielectric plate members 450.

도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물이 측면도로서 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(510)는 제1 전극부(320)와, 제1 전극부(320)와 이격되어서 위치하는 제2 전극부(130)와, 두 전극부(120, 130)의 사이에 형성된 공간(140)에 배치되는 두 유전체 판부재(450)들 및 복수개의 유전체 부재(150)들을 구비한다. 제1 전극부(320)와 제2 전극부(330)는 도 5에서 설명된 제1 전극부(320)의 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 즉, 제1 전극부(320)는 제2 전극부(330)를 향해 형성된 복수개의 제1 전극팁(322)들을 구비하고 제2 전극부(330)는 제1 전극부(320)를 향해 형성된 복수개의 제2 전극팁(422)들을 구비하는 구성이다. 두 유전체 판부재(450)들 각각은 도 6에 도시된 유전체 판부재(450)로서, 두 유전체 판부재(450)들 중 하나는 제1 전극부(320)에 인접하여 위치하고 다른 하나는 제2 전극부(330)에 인접하여 위치한다. 두 유전체 판부재(450)들 중 제1 전극부(320)에 인접하여 위치하는 유전체 판부재(450)에 형성된 복수개의 관통구(451)들 각각에 제1 전극부(320)에 형성된 복수개의 제1 전극팁(322)들 각각이 수용되어서 복수개의 제1 전극팁(322)들이 보호될 수 있다. 두 유전체 판부재(450)들 중 제2 전극부(330)에 인접하여 위치하는 유전체 판부재(450)에 형성된 복수개의 관통구(451)들 각각에 제2 전극부(330)에 형성된 복수개의 제2 전극팁(422)들 각각이 수용되어서 복수개의 제2 전극팁(422)들이 보호될 수 있다. 복수개의 제2 유전체 부재(150)들은 도 2에 도시된 복수개의 유전체(150)들과 동일한 구성으로서 두 유전체 판부재(450)들 사이에 쌓여서 두 유전체 판부재(450)들 사이에 형성된 공간을 채운다. 복수개의 제1 전극팁(322)들 및 복수개의 제2 전극팁(422)들 각각은 복수개의 유전체 부재(150)들 각각의 사이에 위치한다.Figure 7 is shown as a side view of the electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the underwater plasma discharge electrode structure 510 according to another embodiment of the present invention includes a first electrode portion 320 and a second electrode portion spaced apart from the first electrode portion 320. 130, two dielectric plate members 450 and a plurality of dielectric members 150 disposed in the space 140 formed between the two electrode units 120 and 130. Since the first electrode part 320 and the second electrode part 330 are the same as those of the first electrode part 320 described with reference to FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted. That is, the first electrode part 320 includes a plurality of first electrode tips 322 formed toward the second electrode part 330, and the second electrode part 330 is formed toward the first electrode part 320. The configuration includes a plurality of second electrode tips 422. Each of the two dielectric plate members 450 is a dielectric plate member 450 shown in FIG. 6, and one of the two dielectric plate members 450 is positioned adjacent to the first electrode part 320, and the other is the second plate member 450. It is located adjacent to the electrode portion 330. Of the two dielectric plate members 450, a plurality of through holes 451 formed in the dielectric plate member 450 positioned adjacent to the first electrode part 320 may be formed in the first electrode part 320. Each of the first electrode tips 322 may be accommodated so that the plurality of first electrode tips 322 may be protected. Among the two dielectric plate members 450, a plurality of through holes 451 formed in the dielectric plate member 450 positioned adjacent to the second electrode unit 330 may be formed in the second electrode unit 330. Each of the second electrode tips 422 may be accommodated so that the plurality of second electrode tips 422 may be protected. The plurality of second dielectric members 150 have the same configuration as the plurality of dielectrics 150 shown in FIG. 2 and are stacked between the two dielectric plate members 450 to form a space formed between the two dielectric plate members 450. Fill it. Each of the plurality of first electrode tips 322 and the plurality of second electrode tips 422 is positioned between each of the plurality of dielectric members 150.

도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물이 측면도로서 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(610)은 액체의 유동방향을 따라서 차례대로 위치하고 이격되어서 배치되는 복수개의 전극부(120, 130)들과, 복수개의 전극부(120, 130)들 사이에 형성된 공간에 채워지는 복수개의 유전체 부재(150)들을 구비한다. 복수개의 전극부(120, 130)들은 제1 전극부(120) 및 제1 전극부(120)와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극부(130)를 구비하는데, 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)는 액체의 유동방향을 따라서 교대로 배치된다. 본 실시예에서는 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130)가 도 3에 도시된 그물망 형태인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 도 4 및 도 5에 도시된 구성의 것이 사용될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 본 실시예에서는 복수개의 유전체 부재(150)들이 도 2에 도시된 것과 같은 형상인 것으로 설명하지만, 이와는달리 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어질 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.8 is a side view showing an electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the electrode structure 610 for underwater plasma discharge is disposed in a plurality of electrode parts 120 and 130, which are sequentially disposed and spaced apart along the flow direction of the liquid, and the plurality of electrode parts 120 and 130. A plurality of dielectric members 150 are filled in the space formed between them. The plurality of electrode portions 120 and 130 include a first electrode portion 120 and a second electrode portion 130 that interacts with the first electrode portion 120 to generate a plasma discharge. ) And the second electrode 130 are alternately arranged along the flow direction of the liquid. In the present exemplary embodiment, the first electrode part 120 and the second electrode part 130 are described as having a mesh shape shown in FIG. 3, but alternatively, those having the configuration shown in FIGS. 4 and 5 may be used. It also belongs to the scope of the present invention. In the present embodiment, the plurality of dielectric members 150 are described as having the same shape as shown in FIG. 2, but may alternatively be configured as shown in FIGS. 6 and 7, which are also within the scope of the present invention. It belongs.

도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물이 사시도로서 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(710)은 길게 연장되는 봉 또는 튜브 형상의 제1 전극부(720)와, 제1 전극부(720)를 내부에 수용하는 튜브 형상의 제2 전극부(730)와, 제1 전극부(720)와 제2 전극부(730)의 사이에 형성된 공간에 채워지는 복수개의 유전체 부재(150)들을 구비한다. 본 실시예에서 제2 전극부(730)는 그물망(mesh) 형태인 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 물과 기체가 유동할 수 있도록 관통구가 형성된 형태일 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.9 is a perspective view of an electrode structure for underwater plasma discharge according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the underwater plasma discharge electrode structure 710 has a rod- or tube-shaped first electrode portion 720 extending in length and a tube-shaped second receiving the first electrode portion 720 therein. The electrode part 730 and the plurality of dielectric members 150 filled in the space formed between the first electrode part 720 and the second electrode part 730 are provided. In the present embodiment, the second electrode part 730 is described as having a mesh shape. However, the present invention is not limited thereto, and the second electrode part 730 may be formed in a through hole so that water and gas can flow. It is in the range of.

다시, 도 1을 참조하면, 전원 공급부(180)는 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들 각각에 전원을 공급한다. 전원 공급부(180)에 의해 전극 구조물(110)에 전원이 공급되어서 두 전극부(도 2의 120, 130)의 사이에 전계가 형성되고, 그에 따라 두 전극부(120, 130) 사이에서 플라즈마 형성을 위한 방전이 일어난다. 본 실시예에서는 제1 전극부(120)와 제2 전극부(130) 중 하나의 전극부는 접지 전극으로 기능하고 다른 하나의 전극부는 전원 공급부(180)와 연결되어서 구동 전극으로 기능하는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 전원 공급부(180)는 두 전극부(120, 130) 중 구동 전극으로 기능하는 전극에 교류 전압이나 펄스 전압을 인가할 수 있다. 또한, 전원 공급부(180)는 두 전극부(120, 130)에 교류전압을 인가할 수도 있다.Again, referring to FIG. 1, the power supply unit 180 supplies power to each of the plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110. Power is supplied to the electrode structure 110 by the power supply unit 180 to form an electric field between the two electrode units 120 and 130 of FIG. 2, thereby forming a plasma between the two electrode units 120 and 130. Discharge occurs. In the present embodiment, one of the first electrode portion 120 and the second electrode portion 130, the electrode portion functions as a ground electrode and the other electrode portion is connected to the power supply unit 180 to function as a driving electrode However, the present invention is not limited thereto. The power supply unit 180 may apply an AC voltage or a pulse voltage to an electrode serving as a driving electrode among the two electrode units 120 and 130. In addition, the power supply unit 180 may apply an AC voltage to the two electrode units 120 and 130.

기체 공급부(190)는 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들 각각으로 방전기체를 공급한다. 기체 공급부(190)는 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)들 각각의 아래에 배치되어서 대응하는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)에 기체 버블을 공급하는 복수개의 노즐(191)들과, 노즐(191)로 기체를 공급하는 공급 펌프(192)를 구비한다. 노즐(191)을 통해 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)로 공급되는 기체는 플라즈마 방전에 의해 플라즈마 처리되어서 액체에 녹아서 잔존하게 된다. 예를 들어서, 기체 공급부(190)는 노즐(191)을 통해 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)로 에어(air) 버블을 공급할 수 있는데, 이 경우 에어에 포함된 질소(N2)에 의해 질소 비료수가 만들어질 수 있다. 에어 버블의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110) 내 체류시간을 늘리기 위하여 노즐(191)은 마이크로 버블을 형성하는 것일 수 있다. 노즐(191)은 대응하는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)의 수평 면적에 대응하여 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물(110)이 넓은 면적의 저장 탱크에 넓게 눕혀진 형태로 배치되는 경우 이에 대응하여 많은 수의 노즐이 설치되어서 사용될 수 있다.The gas supply unit 190 supplies a discharge gas to each of the plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110. The gas supply unit 190 may be disposed under each of the plurality of underwater plasma discharge electrode structures 110 to supply gas bubbles to the corresponding underwater plasma discharge electrode structures 110, and a plurality of nozzles 191. A feed pump 192 is provided to supply gas to the nozzle 191. The gas supplied to the underwater plasma discharge electrode structure 110 through the nozzle 191 is plasma-processed by plasma discharge and dissolved in the liquid to remain. For example, the gas supply unit 190 may supply air bubbles to the electrode structure 110 for underwater plasma discharge through the nozzle 191. In this case, nitrogen may be supplied by nitrogen (N 2 ) included in the air. Fertilizer water can be made. In order to increase the residence time of the air bubble in the electrode structure 110 for underwater plasma discharge, the nozzle 191 may be to form a micro bubble. The nozzle 191 is preferably formed corresponding to the horizontal area of the corresponding underwater plasma discharge electrode structure 110. That is, when the electrode structure 110 for underwater plasma discharge is disposed in a wide lying shape in a storage tank having a large area, a large number of nozzles may be installed and used correspondingly.

본 실시예에서는 기체 공급부(190)가 구비되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 본 발명은 기체 공급부(190)를 구비하지 않는 경우도 포함한다. 기체 공급부(190)를 포함하지 않는 경우, 본 발명에 따른 유전체 구조물은 방전시 전극에서 발생되는 기체보다 높은 유전율을 갖는다.In the present exemplary embodiment, the gas supply unit 190 is described as being provided. Alternatively, the present invention also includes a case in which the gas supply unit 190 is not provided. When not including the gas supply unit 190, the dielectric structure according to the present invention has a higher dielectric constant than the gas generated at the electrode during discharge.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described through the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.

100 : 플라즈마 처리 장치
110 : 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물
120 : 제1 전극부
130 : 제2 전극부
150 : 유전체 부재
180 : 전원 공급부
190 : 기체 공급부100: plasma processing apparatus
110: electrode structure for underwater plasma discharge
120: first electrode portion
130: second electrode portion
150: dielectric member
180: power supply
190 gas supply unit

Claims (20)

수중 플라즈마 방전을 위한 전극 구조물로서,
수중에 침지되는 제1 전극부;
상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부; 및
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이로 방전기체가 공급되어 수중 플라즈마 방전이 발생할 때, 상기 수중 플라즈마 방전의 개시 방전 전압을 낮추도록 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성되는 공간에 배치되며, 상기 방전기체보다 높은 유전율을 갖고, 상기 방전기체가 통과 가능한 유전체 구조물을 포함하며,
상기 유전체 구조물은 상기 두 전극부 사이에서 일렬로 포개져서 배치되는 복수개의 유전체 판부재들을 구비하며,
상기 복수개의 유전체 판부재들 각각에는 복수개의 관통구들이 형성되며,
상기 복수개의 유전체 판부재들 중 이웃한 두 유전체 판부재들 각각에 형성된 상기 복수개의 관통구들은 상기 복수개의 유전체 판부재들의 배열 방향을 따라서 엇갈리게 배치되는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물.An electrode structure for underwater plasma discharge,
A first electrode part immersed in water;
A second electrode portion which interacts with the first electrode portion to cause plasma discharge and is spaced apart from the first electrode portion and immersed in water; And
A space formed between the first electrode portion and the second electrode portion to lower an initial discharge voltage of the underwater plasma discharge when a discharge gas is supplied between the first electrode portion and the second electrode portion to generate an underwater plasma discharge; A dielectric structure having a higher dielectric constant than the discharge gas and allowing the discharge gas to pass therethrough;
The dielectric structure includes a plurality of dielectric plate members arranged in a row between the two electrode portions.
A plurality of through holes are formed in each of the plurality of dielectric plate members.
And a plurality of through holes formed in each of the two adjacent dielectric plate members among the plurality of dielectric plate members are alternately disposed along the arrangement direction of the plurality of dielectric plate members. 수중 플라즈마 방전을 위한 전극 구조물로서,
수중에 침지되는 제1 전극부;
상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부; 및
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이로 방전기체가 공급되어 수중 플라즈마 방전이 발생할 때, 상기 수중 플라즈마 방전의 개시 방전 전압을 낮추도록 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성되는 공간에 배치되며, 상기 방전기체보다 높은 유전율을 갖고, 상기 방전기체가 통과 가능한 유전체 구조물을 포함하며,
상기 제1 전극부는 상기 제2 전극부를 향해 형성되는 복수개의 제1 전극팁들을 구비하며,
상기 제2 전극부는 상기 제1 전극부를 향해 형성되는 복수개의 제2 전극팁들을 구비하며,
상기 유전체 구조물은, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에서 상기 제1 전극부에 인접하여 대향하도록 배치되는 제1 유전체 판부재와, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에서 상기 제2 전극부에 인접하여 대향하도록 배치되는 제2 유전체 판부재와, 상기 제1 유전체 판부재와 상기 제2 유전체 판부재 사이의 공간에 쌓여서 채워지는 복수개의 유전체 부재들을 구비하며,
상기 제1 유전체 판부재에는 상기 복수개의 제1 전극팁들 각각이 수용되는 복수개의 제1 관통구들이 형성되며,
상기 제2 유전체 판부재에는 상기 복수개의 제2 전극팁들 각각이 수용되는 복수개의 제2 관통구들이 형성되는, 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물.An electrode structure for underwater plasma discharge,
A first electrode part immersed in water;
A second electrode portion which interacts with the first electrode portion to cause plasma discharge and is spaced apart from the first electrode portion and immersed in water; And
A space formed between the first electrode portion and the second electrode portion to lower an initial discharge voltage of the underwater plasma discharge when a discharge gas is supplied between the first electrode portion and the second electrode portion to generate an underwater plasma discharge; A dielectric structure having a higher dielectric constant than the discharge gas and allowing the discharge gas to pass therethrough;
The first electrode part has a plurality of first electrode tips formed toward the second electrode part,
The second electrode part has a plurality of second electrode tips formed toward the first electrode part,
The dielectric structure may include a first dielectric plate member disposed to face the first electrode portion adjacently between the first electrode portion and the second electrode portion, and between the first electrode portion and the second electrode portion. A second dielectric plate member disposed to face each other adjacent to the second electrode portion, and a plurality of dielectric members stacked and filled in a space between the first dielectric plate member and the second dielectric plate member;
The first dielectric plate member is provided with a plurality of first through holes for receiving each of the plurality of first electrode tips.
The second dielectric plate member is formed with a plurality of second through holes for receiving each of the plurality of second electrode tips, the electrode structure for underwater plasma discharge. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 유전체의 재질은 세라믹인 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물.The method according to claim 1 or 2,
The dielectric material is an electrode structure for underwater plasma discharge is ceramic. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극부는 그물망 형태의 제1 전극을 구비하며,
상기 제2 전극부는 상기 제1 전극과 서로 대향하도록 배치되는 그물망 형태의 제2 전극을 구비하는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물.The method according to claim 1,
The first electrode unit includes a first electrode in the form of a mesh,
The second electrode unit is an underwater plasma discharge electrode structure having a mesh-shaped second electrode disposed to face each other with the first electrode. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 전극부는 이격되어서 배치되는 복수개의 제1 전극봉들을 구비하며,
상기 제2 전극부는 상기 복수개의 제1 전극봉들과 대향하도록 배치되는 복수개의 제2 전극봉들을 구비하는 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물.The method according to claim 1 or 2,
The first electrode unit includes a plurality of first electrode bars spaced apart from each other,
And the second electrode part includes a plurality of second electrodes disposed to face the plurality of first electrodes. 삭제delete 삭제delete 물이 유동하거나 저장되는 공간에 설치되는 적어도 하나의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물;
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물로 방전기체를 공급하는 기체 공급부를 포함하며,
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은, 수중에 침지되는 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부와, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이로 상기 방전기체가 공급되어 수중 플라즈마 방전이 발생할 때, 상기 수중 플라즈마 방전의 개시 방전 전압을 낮추도록 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성되는 공간에 배치되며, 상기 방전기체보다 높은 유전율을 갖고, 상기 방전기체가 통과 가능한 유전체 구조물을 포함하며,
상기 유전체 구조물은 상기 두 전극부 사이에서 일렬로 포개져서 배치되는 복수개의 유전체 판부재들을 구비하며,
상기 복수개의 유전체 판부재들 각각에는 복수개의 관통구들이 형성되며,
상기 복수개의 유전체 판부재들 중 이웃한 두 유전체 판부재들 각각에 형성된 상기 복수개의 관통구들은 상기 복수개의 유전체 판부재들의 배열 방향을 따라서 엇갈리게 배치되는, 플라즈마 처리 장치.At least one electrode structure for underwater plasma discharge installed in a space in which water flows or is stored;
A power supply unit supplying power to the underwater plasma discharge electrode structure; And
A gas supply unit supplying a discharge gas to the underwater plasma discharge electrode structure,
The electrode structure for underwater plasma discharge includes: a first electrode portion immersed in water; and a second electrode portion immersed in water and positioned apart from the first electrode portion to generate a plasma discharge by interacting with the first electrode portion. And between the first electrode portion and the second electrode portion to lower the initial discharge voltage of the underwater plasma discharge when the discharge gas is supplied between the first electrode portion and the second electrode portion to generate an underwater plasma discharge. Is disposed in the space to be formed, has a dielectric constant higher than the discharge gas, and includes a dielectric structure through which the discharge gas,
The dielectric structure includes a plurality of dielectric plate members arranged in a row between the two electrode portions.
A plurality of through holes are formed in each of the plurality of dielectric plate members.
And the plurality of through holes formed in each of two adjacent dielectric plate members among the plurality of dielectric plate members are alternately arranged along an arrangement direction of the plurality of dielectric plate members. 물이 유동하거나 저장되는 공간에 설치되는 적어도 하나의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물;
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물에 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물로 방전기체를 공급하는 기체 공급부를 포함하며,
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은, 수중에 침지되는 제1 전극부와, 상기 제1 전극부와 상호작용하여 플라즈마 방전을 일으키고 상기 제1 전극부와 이격되어서 위치하며 수중에 침지되는 제2 전극부와, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 사이로 상기 방전기체가 공급되어 수중 플라즈마 방전이 발생할 때, 상기 수중 플라즈마 방전의 개시 방전 전압을 낮추도록 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 형성되는 공간에 배치되며, 상기 방전기체보다 높은 유전율을 갖고, 상기 방전기체가 통과 가능한 유전체 구조물을 포함하며,
상기 제1 전극부는 상기 제2 전극부를 향해 형성되는 복수개의 제1 전극팁들을 구비하며,
상기 제2 전극부는 상기 제1 전극부를 향해 형성되는 복수개의 제2 전극팁들을 구비하며,
상기 유전체 구조물은, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에서 상기 제1 전극부에 인접하여 대향하도록 배치되는 제1 유전체 판부재와, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에서 상기 제2 전극부에 인접하여 대향하도록 배치되는 제2 유전체 판부재와, 상기 제1 유전체 판부재와 상기 제2 유전체 판부재 사이의 공간에 쌓여서 채워지는 복수개의 유전체 부재들을 구비하며,
상기 제1 유전체 판부재에는 상기 복수개의 제1 전극팁들 각각이 수용되는 복수개의 제1 관통구들이 형성되며,
상기 제2 유전체 판부재에는 상기 복수개의 제2 전극팁들 각각이 수용되는 복수개의 제2 관통구들이 형성되는, 플라즈마 처리 장치.At least one electrode structure for underwater plasma discharge installed in a space in which water flows or is stored;
A power supply unit supplying power to the underwater plasma discharge electrode structure; And
A gas supply unit supplying a discharge gas to the underwater plasma discharge electrode structure,
The electrode structure for underwater plasma discharge includes: a first electrode portion immersed in water; and a second electrode portion immersed in water and positioned apart from the first electrode portion to generate a plasma discharge by interacting with the first electrode portion. And between the first electrode portion and the second electrode portion to lower the initial discharge voltage of the underwater plasma discharge when the discharge gas is supplied between the first electrode portion and the second electrode portion to generate an underwater plasma discharge. Is disposed in the space to be formed, has a dielectric constant higher than the discharge gas, and includes a dielectric structure through which the discharge gas,
The first electrode part has a plurality of first electrode tips formed toward the second electrode part,
The second electrode part has a plurality of second electrode tips formed toward the first electrode part,
The dielectric structure may include a first dielectric plate member disposed to face the first electrode portion adjacently between the first electrode portion and the second electrode portion, and between the first electrode portion and the second electrode portion. A second dielectric plate member disposed to face each other adjacent to the second electrode portion, and a plurality of dielectric members stacked and filled in a space between the first dielectric plate member and the second dielectric plate member;
The first dielectric plate member is provided with a plurality of first through holes for receiving each of the plurality of first electrode tips.
And a plurality of second through holes formed in the second dielectric plate member to accommodate each of the plurality of second electrode tips. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은 액체가 유동하는 공간 상에 설치되며,
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부는 상기 액체의 유동 방향을 따라서 배치되는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 14 or 15,
The underwater plasma discharge electrode structure is installed on the space in which the liquid flows,
And the first electrode portion and the second electrode portion are disposed along the flow direction of the liquid. 청구항 16에 있어서,
상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은 복수개이며,
상기 복수개의 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물은 상기 액체의 유동 방향을 따라서 배치되는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 16,
The underwater plasma discharge electrode structure is a plurality,
And the plurality of underwater plasma discharge electrode structures are disposed along a flow direction of the liquid. 삭제delete 삭제delete 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
상기 기체 공급부는 상기 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물에 상기 방전기체를 마이크로 버블로 공급하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 14 or 15,
The gas supply unit is a plasma processing apparatus for supplying the discharge gas as a micro bubble to the electrode structure for underwater plasma discharge.
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