KR102111693B1 - Plasma generating device - Google Patents

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KR102111693B1 KR1020180064981A KR20180064981A KR102111693B1 KR 102111693 B1 KR102111693 B1 KR 102111693B1 KR 1020180064981 A KR1020180064981 A KR 1020180064981A KR 20180064981 A KR20180064981 A KR 20180064981A KR 102111693 B1 KR102111693 B1 KR 102111693B1
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강우석
김대웅
이대훈
허민
이진영
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한국기계연구원
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Abstract

플라즈마 발생기는 액상 매질을 수용하며 접지된 매질 수용부와, 적어도 일부가 액상 매질에 잠기는 플라즈마 전극부를 포함한다. 플라즈마 전극부는 제1 전극과 제2 전극을 포함한다. 제1 전극은 기체 공급부로부터 기체를 공급받아 이송하는 기체 이송관과, 기체 이송관의 단부에 연결되며 기체를 미세한 기포 형태로 쪼개어 액상 매질로 분출하는 다공성 튜브를 포함한다. 제2 전극은 제1 전극과 거리를 두고 제1 전극의 외주면을 둘러싸며, 내부 공간에 액상 매질이 침투하도록 일단이 개방된 관형으로 이루어진다. 제1 전극과 제2 전극 중 어느 하나는 접지되고 다른 하나는 전원부에 연결된다.The plasma generator accommodates a liquid medium and includes a grounded medium receiving portion and a plasma electrode portion at least partially submerged in the liquid medium. The plasma electrode part includes a first electrode and a second electrode. The first electrode includes a gas transport pipe that receives and transports gas from a gas supply unit, and a porous tube that is connected to an end of the gas transport tube and splits the gas into fine bubbles to eject it into a liquid medium. The second electrode surrounds the outer circumferential surface of the first electrode at a distance from the first electrode, and is formed in a tubular shape with one end open to allow the liquid medium to penetrate into the inner space. One of the first electrode and the second electrode is grounded and the other is connected to the power supply.

Description

플라즈마 발생기 {PLASMA GENERATING DEVICE}Plasma generator {PLASMA GENERATING DEVICE}

본 발명은 플라즈마 발생기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액상 매질을 플라즈마 처리하는 플라즈마 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma generator, and more particularly, to a plasma generator for plasma treatment of a liquid medium.

전자와 이온 및 화학적 활성종을 포함하는 플라즈마는 높은 반응성으로 인해 첨단 전자 소재의 제조 공정, 신소재 합성, 유해 물질 분해, 질소계 비료 대체 물질 생산 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 최근에는 액상 매질, 기체-액체 혼합 매질 등 다양한 매질에서 플라즈마를 생성하기 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다.Plasma containing electrons, ions, and chemically active species has been used in various fields, such as the manufacturing process of advanced electronic materials, synthesis of new materials, decomposition of harmful substances, and production of nitrogen-based fertilizer substitutes. Recently, various techniques for generating plasma in various media such as liquid media and gas-liquid mixing media have been studied.

특히 기체 상태의 물질을 플라즈마 상태를 거쳐 액상으로 전환시키는 플라즈마 처리 기술인 PAM(plasma activated media)은 의료, 보건, 농업 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. PAM은 기체와 운전 조건에 따라 활성 질소종(reactive nitrogen species)과 활성 산소종(reactive oxygen species)의 생성으로 제어되는데, 이러한 활성종들을 안정적으로 발생시키면서 액상으로 용존시키는 플라즈마 발생기 기술이 필수적이다.In particular, plasma activated media (PAM), which is a plasma processing technology that converts gaseous substances into a liquid phase through a plasma state, is used in various fields such as medical, health, and agriculture. PAM is controlled by the production of reactive nitrogen species and reactive oxygen species according to gas and operating conditions. A plasma generator technology that stably dissolves these active species and dissolves in a liquid phase is essential.

플라즈마 발생기에서 고전압 전극과 접지 전극이 액상 물질에 걸쳐 위치하는 경우, 액상 물질의 전기적 특성(전기 전도도와 유전율 등)에 따라 플라즈마 발생 특성이 영향을 받기 때문에, 이러한 영향을 최소화하는 구조가 요구된다.When the high voltage electrode and the ground electrode are located across the liquid material in the plasma generator, a plasma generating characteristic is affected according to the electrical properties (such as electrical conductivity and dielectric constant) of the liquid material, so a structure that minimizes this effect is required.

본 발명은 플라즈마를 용이하게 생성하고, 플라즈마 기체와 액상 매질의 반응성을 높이며, 아크 발생을 억제할 수 있는 플라즈마 발생기를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a plasma generator that can easily generate plasma, increase the reactivity of the plasma gas and liquid medium, and suppress arc generation.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생기는 액상 매질을 수용하며 접지된 매질 수용부와, 적어도 일부가 액상 매질에 잠기는 플라즈마 전극부를 포함한다. 플라즈마 전극부는 제1 전극과 제2 전극을 포함한다. 제1 전극은 기체 공급부로부터 기체를 공급받아 이송하는 기체 이송관과, 기체 이송관의 단부에 연결되며 기체를 미세한 기포 형태로 쪼개어 액상 매질로 분출하는 다공성 튜브를 포함한다. 제2 전극은 제1 전극과 거리를 두고 제1 전극의 외주면을 둘러싸며, 내부 공간에 액상 매질이 침투하도록 일단이 개방된 관형으로 이루어진다. 제1 전극과 제2 전극 중 어느 하나는 접지되고 다른 하나는 전원부에 연결되며, 다공성 튜브와 제2 전극의 사이 공간은 플라즈마 방전 기체와 유동하는 액상 매질이 공존하는 혼합 영역이다.The plasma generator according to an embodiment of the present invention accommodates a liquid medium and includes a grounded medium receiving part and a plasma electrode part at least partially submerged in the liquid medium. The plasma electrode part includes a first electrode and a second electrode. The first electrode includes a gas transport pipe that receives and transports gas from a gas supply unit, and a porous tube that is connected to an end of the gas transport tube and splits the gas into fine bubbles to eject it into a liquid medium. The second electrode surrounds the outer circumferential surface of the first electrode at a distance from the first electrode, and is formed in a tubular shape with one end open to allow the liquid medium to penetrate into the inner space. One of the first electrode and the second electrode is grounded and the other is connected to the power source, and the space between the porous tube and the second electrode is a mixing region in which a plasma discharge gas and a flowing liquid medium coexist.

다공성 튜브는 바닥부를 포함할 수 있고, 복수의 관통홀이 형성된 금속의 타공판과, 모양이 일정하지 않은 미세 기공들이 서로 통해 있는 금속 발포체 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는, 제1 전극과 거리를 두고 제2 전극의 내주면과 접촉하는 유전체관을 더 포함할 수 있다.The porous tube may include a bottom portion, and may be composed of any one of a metal perforated plate having a plurality of through-holes and a metal foam having micropores having irregular shapes. The plasma electrode unit may further include a dielectric tube spaced from the first electrode and in contact with the inner peripheral surface of the second electrode.

매질 수용부는 금속 용기로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 다공성 튜브와 다공성 튜브를 둘러싸는 제2 전극의 일부가 액상 매질에 잠기도록 액상 매질의 수면 근처에 설치될 수 있다.The medium receiving portion may be configured as a metal container. The plasma electrode part may be installed near the surface of the liquid medium such that a portion of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube is immersed in the liquid medium.

다른 한편으로, 매질 수용부는 측벽을 가지는 금속 용기로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 수평 방향으로 측벽을 관통할 수 있고, 다공성 튜브와 다공성 튜브를 둘러싸는 제2 전극의 일부가 액상 매질에 잠길 수 있다.On the other hand, the medium accommodating portion may be composed of a metal container having side walls. The plasma electrode part may penetrate the side wall in the horizontal direction, and a portion of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube may be immersed in the liquid medium.

다른 한편으로, 매질 수용부는 금속관으로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 금속관의 길이 방향과 수직한 방향으로 금속관을 관통할 수 있고, 다공성 튜브와 다공성 튜브를 둘러싸는 제2 전극의 일부가 액상 매질에 잠길 수 있다.On the other hand, the medium receiving portion may be composed of a metal tube. The plasma electrode part may penetrate the metal tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the metal tube, and a portion of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube may be immersed in the liquid medium.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 플라즈마 발생기는 액상 매질을 수용하며 접지된 매질 수용부와, 적어도 일부가 액상 매질에 잠기는 플라즈마 전극부를 포함한다. 플라즈마 전극부는 제1 전극과 제2 전극 및 유전체를 포함한다. 제1 전극은 기체 공급부로부터 기체를 공급받아 이송하는 기체 이송관과, 기체 이송관의 단부에 연결되며 제공받은 기체를 미세한 기포 형태로 쪼개어 액상 매질로 분출하는 다공성 튜브를 포함한다. 제2 전극은 제1 전극의 내측에서 제1 전극과 거리를 두고 제1 전극의 길이 방향과 나란하게 위치한다. 유전체는 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치한다. 제1 전극과 제2 전극 중 어느 하나는 접지되고 다른 하나는 전원부에 연결되며, 다공성 튜브의 내부 공간은 플라즈마 방전 기체와 유동하는 액상 매질이 공존하는 혼합 영역이다.The plasma generator according to another embodiment of the present invention accommodates a liquid medium and includes a grounded medium accommodating part and a plasma electrode part at least partially submerged in the liquid medium. The plasma electrode part includes a first electrode, a second electrode, and a dielectric. The first electrode includes a gas transport pipe that receives and transports gas from a gas supply unit, and a porous tube connected to an end of the gas transport tube and splits the provided gas into fine bubbles to eject it into a liquid medium. The second electrode is positioned parallel to the longitudinal direction of the first electrode at a distance from the first electrode inside the first electrode. The dielectric is located between the first electrode and the second electrode. One of the first electrode and the second electrode is grounded and the other is connected to the power source, and the inner space of the porous tube is a mixing region in which a plasma discharge gas and a flowing liquid medium coexist.

다공성 튜브는 바닥부를 포함할 수 있고, 복수의 관통홀이 형성된 금속의 타공판과, 모양이 일정하지 않은 미세 기공들이 서로 통해 있는 금속 발포체 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The porous tube may include a bottom portion, and may be composed of any one of a metal perforated plate having a plurality of through-holes and a metal foam having micropores having irregular shapes.

제2 전극은 제1 전극의 중심에 위치하는 금속봉으로 구성될 수 있고, 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 유전체는 제2 전극의 표면을 덮는 유전층으로 구성될 수 있다.The second electrode may be composed of a metal rod positioned at the center of the first electrode, and may include a portion located inside the gas transport tube and a portion located inside the porous tube. The dielectric may be composed of a dielectric layer covering the surface of the second electrode.

다른 한편으로, 제2 전극은 제1 전극의 중심에 위치하면서 내부에 기체 통로를 구비한 금속관으로 구성될 수 있고, 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 유전체는 제2 전극의 외주면을 덮는 유전층으로 구성될 수 있다.On the other hand, the second electrode may be composed of a metal tube having a gas passage therein while being positioned at the center of the first electrode, and a part located inside the gas transport tube and a part located inside the porous tube It can contain. The dielectric may be composed of a dielectric layer covering the outer circumferential surface of the second electrode.

기체 공급부는 기체 이송관으로 기체를 공급하는 제1 공급부와, 기체 통로의 입구로 기체를 공급하는 제2 공급부를 포함할 수 있다. 제1 공급부와 제2 공급부는 서로 다른 종류의 기체를 공급할 수 있다.The gas supply unit may include a first supply unit supplying gas to the gas transfer pipe and a second supply unit supplying gas to the inlet of the gas passage. The first supply unit and the second supply unit may supply different types of gases.

다른 한편으로, 제2 전극은 제1 전극의 중심에 위치하는 금속봉으로 구성될수 있고, 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함할 수 있다. 유전체는 제1 전극의 내부에 위치하는 복수의 유전체볼로 구성될 수 있다. 복수의 유전체볼 각각은 표면에 코팅된 촉매층으로 둘러싸일 수 있다.On the other hand, the second electrode may be composed of a metal rod positioned at the center of the first electrode, and may include a portion located inside the gas transport tube and a portion located inside the porous tube. The dielectric may be composed of a plurality of dielectric balls located inside the first electrode. Each of the plurality of dielectric balls may be surrounded by a catalyst layer coated on the surface.

매질 수용부는 금속 용기로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 다공성 튜브가 액상 매질에 잠기도록 액상 매질의 수면 근처에 설치될 수 있다.The medium receiving portion may be configured as a metal container. The plasma electrode part may be installed near the surface of the liquid medium so that the porous tube is immersed in the liquid medium.

다른 한편으로, 매질 수용부는 측벽을 가지는 금속 용기로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 수평 방향으로 측벽을 관통할 수 있으며, 다공성 튜브가 액상 매질에 잠길 수 있다.On the other hand, the medium accommodating portion may be composed of a metal container having side walls. The plasma electrode part may penetrate the side wall in the horizontal direction, and the porous tube may be immersed in the liquid medium.

다른 한편으로, 매질 수용부는 금속관으로 구성될 수 있다. 플라즈마 전극부는 금속관의 길이 방향과 수직한 방향으로 금속관을 관통할 수 있으며, 다공성 튜브가 액상 매질에 잠길 수 있다.On the other hand, the medium receiving portion may be composed of a metal tube. The plasma electrode part may penetrate the metal tube in a direction perpendicular to the length direction of the metal tube, and the porous tube may be immersed in the liquid medium.

본 발명에 따르면, 고전압 펄스 전원의 사용을 배제하여 장치 가격을 낮출 수 있고, 전체 구성을 간소화할 수 있으며, 대용량화에 유리하다. 특히 액상 매질에 인가하는 전압을 수 많은 미세 기포들로 분산하여 인가하므로 플라즈마 생성이 용이하며, 아크 발생을 억제할 수 있으며, 기체와 액상 매질간 반응성을 높여 플라즈마 처리 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to lower the device price by excluding the use of a high voltage pulse power supply, simplify the overall configuration, and is advantageous for high capacity. In particular, since the voltage applied to the liquid medium is distributed and applied to a number of fine bubbles, plasma generation is easy, arc generation can be suppressed, and reactivity between the gas and the liquid medium can be enhanced to improve plasma treatment efficiency.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.
도 3a와 도 3b는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기의 첫 번째 변형예를 나타낸 구성도이다.
도 4a와 도 4b는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기의 두 번째 변형예를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이다.
도 12는 도 11에 도시한 플라즈마 발생기 중 복수의 유전체볼의 확대 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a plasma electrode part of the plasma generator shown in FIG. 1.
3A and 3B are configuration diagrams showing a first modification of the plasma generator shown in FIG. 1.
4A and 4B are configuration views showing a second modification of the plasma generator shown in FIG. 1.
5 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of the plasma electrode unit of the plasma generator illustrated in FIG. 5.
7 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a third embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a plasma electrode portion of the plasma generator shown in FIG. 7.
9 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a plasma electrode portion of the plasma generator shown in FIG. 9.
11 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is an enlarged cross-sectional view of a plurality of dielectric balls in the plasma generator shown in FIG. 11.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a plasma electrode part of the plasma generator shown in FIG. 1.

도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 플라즈마 발생기(110)는 액상 매질(10)을 수용하는 매질 수용부(20)와, 적어도 일부가 액상 매질(10)에 잠기도록 위치하는 플라즈마 전극부(30)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the plasma generator 110 of the first embodiment includes a medium accommodating part 20 accommodating the liquid medium 10 and a plasma electrode positioned to at least partially submerge the liquid medium 10 Includes part 30.

액상 매질(10)은 플라즈마 발생기(110)의 구동 온도에서 액상을 유지하는 물질이며, 필요 시 전기 전도도 향상과 pH 조절 등을 위해 전해질을 포함할 수 있다. 매질 수용부(20)는 정해진 용량의 액상 매질을 담는 금속 용기(21)를 포함할 수 있다. 금속 용기(21)는 접지되어 액상 매질(10)을 접지시킨다.The liquid medium 10 is a substance that maintains a liquid at a driving temperature of the plasma generator 110, and may include an electrolyte to improve electrical conductivity and adjust pH, if necessary. The medium accommodating part 20 may include a metal container 21 containing a liquid medium having a predetermined capacity. The metal container 21 is grounded to ground the liquid medium 10.

플라즈마 전극부(30)는, 기체 이송관(32)과 다공성 튜브(33)를 포함하는 제1 전극(31)과, 제1 전극(31)과 거리를 두고 제1 전극(31)의 외주면을 둘러싸는 제2 전극(35)을 포함한다. 플라즈마 전극부(30)는 다공성 튜브(33)가 액상 매질(10)에 잠기도록 액상 매질(10)의 수면 근처에 설치될 수 있다.Plasma electrode unit 30, the first electrode 31 including the gas transport tube 32 and the porous tube 33, and the first electrode 31 at a distance from the outer peripheral surface of the first electrode 31 The surrounding second electrode 35 is included. The plasma electrode part 30 may be installed near the water surface of the liquid medium 10 so that the porous tube 33 is immersed in the liquid medium 10.

제1 전극(31)과 제2 전극(35) 중 어느 하나는 접지되고, 다른 하나는 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는다. 도 1에서는 제1 전극(31)이 전원부(40)에 접속되고 제2 전극(35)이 접지된 경우를 도시하였으나, 그 반대의 경우도 가능하다.One of the first electrode 31 and the second electrode 35 is grounded, and the other is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In FIG. 1, a case where the first electrode 31 is connected to the power supply unit 40 and the second electrode 35 is grounded is also possible, but vice versa.

기체 이송관(32)은 금속관으로 구성되며, 기체 공급부(50)로부터 제공받은 기체를 누설 없이 온전하게 이송한다. 기체 이송관(32)은 지면에 대해 수직하게 위치할 수 있고, 액상 매질(10)과 접하지 않거나 아래쪽 일부가 액상 매질(10)에 잠길 수 있다. 기체 이송관(32)의 상측 단부는 밀봉부(34)에 의해 밀봉될 수 있고, 기체 주입을 위한 포트(36)가 밀봉부(34)를 관통할 수 있다.The gas transfer pipe 32 is composed of a metal pipe, and completely transfers the gas provided from the gas supply unit 50 without leakage. The gas transfer pipe 32 may be positioned perpendicular to the ground, and may be in contact with the liquid medium 10 or a part of the lower portion may be immersed in the liquid medium 10. The upper end of the gas transfer pipe 32 may be sealed by the seal 34, and the port 36 for gas injection may pass through the seal 34.

기체 공급부(50)는 기체 이송관(32)의 상측 단부에 결합되며, 도시하지 않은 펌프와 유량 조절 밸브 등을 포함할 수 있다. 기체 공급부(50)는 기체 이송관(32)으로 플라즈마 생성 기체와 반응성 기체를 제공할 수 있다.The gas supply unit 50 is coupled to the upper end of the gas transfer pipe 32, and may include a pump (not shown) and a flow control valve. The gas supply unit 50 may provide a plasma generating gas and a reactive gas to the gas delivery pipe 32.

플라즈마 생성 기체는 질소, 헬륨, 및 아르곤과 같은 비활성 기체를 포함하거나 공기를 포함할 수 있다. 반응성 기체는 산소, 수소, 암모니아, 질소산화물, 또는 메탄과 아세틸렌 등의 탄화수소계 물질을 포함할 수 있다. 플라즈마 생성 기체와 반응성 기체의 종류는 플라즈마 발생기(110)의 용도에 따라 다양하게 선택 가능하다. The plasma generating gas may include inert gases such as nitrogen, helium, and argon, or may include air. The reactive gas may include oxygen, hydrogen, ammonia, nitrogen oxide, or hydrocarbon-based materials such as methane and acetylene. The types of plasma generating gas and reactive gas can be variously selected according to the purpose of the plasma generator 110.

다공성 튜브(33)는 기체 이송관(32)의 하단에서 기체 이송관(32)과 나란하게 연결되며, 일부 또는 전체가 액상 매질(10)에 잠긴다. 기체의 흐름 방향에 따른 기체 이송관(32)의 길이(L1)는 다공성 튜브(33)의 길이(L2)보다 크다. 다공성 튜브(33)는 바닥부(332)를 포함할 수 있고, 복수의 관통홀(331)이 형성된 금속의 타공판으로 구성될 수 있다. 복수의 관통홀(331)은 다공성 튜브(33)의 원주 방향 및 길이 방향을 따라 나란하게 정렬될 수 있다.The porous tube 33 is connected in parallel with the gas transport pipe 32 at the bottom of the gas transport pipe 32, and a part or the whole is immersed in the liquid medium 10. The length (L1) of the gas transport pipe 32 according to the flow direction of the gas is greater than the length (L2) of the porous tube 33. The porous tube 33 may include a bottom portion 332, and may be formed of a perforated plate of metal in which a plurality of through holes 331 are formed. The plurality of through holes 331 may be aligned side by side along the circumferential and longitudinal directions of the porous tube 33.

다른 한편으로, 다공성 튜브(33)는 모양이 일정하지 않은 미세 기공들이 서로 통해 있는 금속 발포체로 구성될 수 있다. 도 1과 도 2에서는 다공성 튜브(33)가 금속의 타공판으로 구성된 경우를 예로 들어 도시하였다. 두 경우 모두, 다공성 튜브(33)는 기체 이송관(32)으로부터 공급받은 기체를 미세한 기포 형태로 잘게 쪼개어 액상 매질(10)로 분출하는 기능을 한다.On the other hand, the porous tube 33 may be composed of a metal foam having micropores having irregular shapes. 1 and 2 illustrate the case where the porous tube 33 is made of a perforated plate of metal. In both cases, the porous tube 33 functions to eject the gas supplied from the gas transport tube 32 into fine air bubbles and eject it into the liquid medium 10.

제2 전극(35)은 제1 전극(31)과 거리를 두고 제1 전극(31)의 외주면을 둘러싸며, 하단이 개방된 금속관으로 구성되어 내부 공간으로 액상 매질(10)이 침투하도록 한다. 다공성 튜브(33)는 제2 전극(35)으로 완전히 둘러싸일 수 있으며, 이를 위해 제2 전극(35)의 하측 단부는 다공성 튜브(33)의 하측 단부와 나란하거나 이보다 아래에 위치할 수 있다.The second electrode 35 surrounds the outer circumferential surface of the first electrode 31 at a distance from the first electrode 31 and is composed of a metal tube with an open bottom so that the liquid medium 10 penetrates into the inner space. The porous tube 33 may be completely surrounded by the second electrode 35, and for this purpose, the lower end of the second electrode 35 may be parallel to or below the lower end of the porous tube 33.

제2 전극(35)은 절연링(37)에 의해 제1 전극(31)의 외측에 고정될 수 있다. 절연링(37)은 제2 전극(35)의 상측 단부의 내측에서 제1 전극(31)과 제2 전극(35)을 일체로 고정시킬 수 있다. 제1 전극(31)과 제2 전극(35)의 결합 구조는 도시한 예시로 한정되지 않는다.The second electrode 35 may be fixed to the outside of the first electrode 31 by an insulating ring 37. The insulating ring 37 may fix the first electrode 31 and the second electrode 35 integrally inside the upper end of the second electrode 35. The coupling structure between the first electrode 31 and the second electrode 35 is not limited to the illustrated example.

플라즈마 전극부(30)는 도시하지 않은 지지체에 고정될 수 있고, 다공성 튜브(33)와 이를 둘러싸는 제2 전극(35)의 일부가 액상 매질(10)에 잠기도록 고정된 위치를 유지할 수 있다. 다른 한편으로, 매질 수용부(20)는 금속 용기(21)의 상측을 덮는 덮개판(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있으며, 플라즈마 전극부(30)는 덮개판에 결합되어 고정된 위치를 유지할 수 있다.The plasma electrode part 30 may be fixed to a support (not shown), and may maintain a fixed position so that a portion of the porous tube 33 and the second electrode 35 surrounding it is immersed in the liquid medium 10. . On the other hand, the medium accommodating portion 20 may further include a cover plate (not shown) covering the upper side of the metal container 21, and the plasma electrode portion 30 is coupled to the cover plate in a fixed position. Can be maintained.

제2 전극(35)이 접지되는 경우 덮개판은 금속 재질이어도 무방하나, 제2 전극(35)이 전원부(40)에 접속되어 구동 전압을 인가받는 경우 덮개판은 절연체로 제작될 수 있다.When the second electrode 35 is grounded, the cover plate may be made of a metal material, but when the second electrode 35 is connected to the power supply unit 40 and receives a driving voltage, the cover plate may be made of an insulator.

전원부(40)는 직류(DC), 교류(AC), 또는 고주파 전압(RF)을 제1 전극(31)에 인가하며, 종래 고주파 펄스 전원보다 낮은 전압에서 플라즈마를 발생시킬 수 있다.The power supply unit 40 applies direct current (DC), alternating current (AC), or high frequency voltage (RF) to the first electrode 31 and may generate plasma at a voltage lower than that of a conventional high frequency pulse power supply.

기체 공급부(50)에서 기체 이송관(32)으로 기체를 주입함과 동시에 전원부(40)에서 제1 전극(31)에 구동 전압을 인가하면, 기체는 다공성 튜브(33)의 관통홀들(331)을 통과하면서 미세한 기포 형태로 바뀌고, 수 많은 미세 기포들이 액상 매질(10)로 분출된다. 이와 동시에 제1 전극(31)과 제2 전극(35)의 전압 차에 의해 미세 기포들 내부에 플라즈마가 발생한다.When the gas is supplied from the gas supply unit 50 to the gas transfer pipe 32 and the driving voltage is applied to the first electrode 31 from the power supply unit 40, the gas is penetrated through the holes 331 of the porous tube 33 ), It is changed into a fine bubble form, and numerous fine bubbles are ejected into the liquid medium 10. At the same time, plasma is generated inside the micro bubbles by the voltage difference between the first electrode 31 and the second electrode 35.

이때 기체 이송관(32)의 내부에서는 기체 반응에 의해 활성종의 밀도가 지속적으로 높아지고, 미세 기포 내 플라즈마의 화학적 활성종은 액상 매질(10)과 반응하여 액상 매질(10)을 플라즈마 처리한다. 미세 기포 내 플라즈마는 고온 및 고에너지로서 액상 매질(10)의 분해 및 합성 등에 효과적이며, 밀도가 높은 액상 매질(10)과 반응하므로 반응 속도가 매우 높다.At this time, the density of the active species is continuously increased by the gas reaction inside the gas transfer pipe 32, and the chemically active species of the plasma in the microbubbles react with the liquid medium 10 to plasma-process the liquid medium 10. Plasma in the micro-bubbles is high temperature and high energy, and is effective for decomposition and synthesis of the liquid medium 10, and reacts with the dense liquid medium 10, so the reaction rate is very high.

만일 다공성 튜브(33)와 제2 전극(35) 사이에 기체만 존재하는 경우를 가정하면, 플라즈마 방전이 쉽게 일어나므로 아크 방전으로 전이될 가능성이 높다. 반대로 다공성 튜브(33)와 제2 전극(35) 사이에 액상 매질(10)만 존재하는 경우를 가정하면, 수 kV 정도의 구동 전압에서는 플라즈마 방전이 일어나기 어렵기 때문에 구동 전압을 수십 kV 이상으로 높여야 한다.If it is assumed that only gas is present between the porous tube 33 and the second electrode 35, plasma discharge is easily generated, and thus there is a high possibility of transition to arc discharge. Conversely, assuming the case where only the liquid medium 10 exists between the porous tube 33 and the second electrode 35, plasma discharge is unlikely to occur at a driving voltage of several kV, so the driving voltage should be increased to several tens of kV or more. do.

제1 실시예의 플라즈마 발생기(110)에서, 다공성 튜브(33)와 제2 전극(35)의 사이 공간은 기포 형태의 플라즈마 방전 기체와 유동하는 액상 매질(10)이 공존하는 혼합 영역이다. 이러한 혼합 영역에 국부적으로 아크 방전이 발생하더라도 액상 매질(10)의 유동에 의해 기체 분율이 지속적으로 변하므로, 혼합 영역의 아크 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.In the plasma generator 110 of the first embodiment, the space between the porous tube 33 and the second electrode 35 is a mixed region in which a plasma discharge gas in the form of a bubble and a flowing liquid medium 10 coexist. Even if an arc discharge is locally generated in the mixing region, since the gas fraction is continuously changed by the flow of the liquid medium 10, arc generation in the mixing region can be effectively suppressed.

제1 실시예의 플라즈마 발생기(110)는 액상 매질(10)에 인가하는 전압을 수 많은 미세 기포들로 분산하여 인가하는 것이므로 낮은 구동 전압에서 플라즈마 발생이 용이하다. 또한, 미세 기포 하나의 표면적은 작지만 수 많은 미세 기포들이 액상 매질(10)과 접하는 전체 표면적은 매우 크기 때문에 플라즈마 상태의 기체와 액상 매질(10)간 반응을 매우 효과적으로 일으킬 수 있다.Since the plasma generator 110 of the first embodiment distributes and applies the voltage applied to the liquid medium 10 into a number of fine bubbles, plasma generation is easy at a low driving voltage. In addition, since the surface area of one micro-bubble is small, but the total surface area in which a large number of micro-bubbles contact the liquid medium 10 is very large, a reaction between the gas in the plasma state and the liquid medium 10 can be very effective.

도 3a와 도 3b는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기의 첫 번째 변형예를 나타낸 구성도이다.3A and 3B are configuration diagrams showing a first modification of the plasma generator shown in FIG. 1.

도 3a와 도 3b를 참고하면, 플라즈마 전극부(30)는 금속 용기(21)의 측벽을 수평 방향으로 관통하여 금속 용기(21)에 설치되며, 그 일부가 액상 매질(10)에 잠긴다. 금속 용기(21)의 내부에서 액상 매질(10)에 잠기는 부분은 다공성 튜브(33)와, 다공성 튜브(33)를 둘러싸는 제2 전극(35)의 일부이며, 플라즈마 전극부(30)의 나머지는 금속 용기(21)의 외측에 위치한다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the plasma electrode part 30 is installed in the metal container 21 through a side wall of the metal container 21 in a horizontal direction, and a part of the plasma electrode part 30 is immersed in the liquid medium 10. The part immersed in the liquid medium 10 inside the metal container 21 is a part of the porous tube 33 and the second electrode 35 surrounding the porous tube 33, and the rest of the plasma electrode part 30 Is located on the outside of the metal container 21.

도 3a에서는 제2 전극(35)이 접지되고, 제1 전극(31)이 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는 경우를 도시하였다. 도 3b에서는 제1 전극(31)이 접지되고, 제2 전극(35)이 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는 경우를 도시하였다.In FIG. 3A, the second electrode 35 is grounded, and the first electrode 31 is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. 3B illustrates a case in which the first electrode 31 is grounded and the second electrode 35 is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage.

플라즈마 전극부(30)가 관통하는 금속 용기(21)의 측벽 일부는 절연판(22)으로 구성될 수 있다. 이 경우 접지된 금속 용기(21)와 전원부(40)에 연결된 제1 전극(31) 또는 제2 전극(35)의 단락을 방지할 수 있다.A portion of the sidewall of the metal container 21 through which the plasma electrode unit 30 passes may be formed of an insulating plate 22. In this case, a short circuit of the first electrode 31 or the second electrode 35 connected to the grounded metal container 21 and the power supply unit 40 may be prevented.

도 4a와 도 4b는 도 1에 도시한 플라즈마 발생기의 두 번째 변형예를 나타낸 구성도이다.4A and 4B are configuration views showing a second modification of the plasma generator shown in FIG. 1.

도 4a와 도 4b를 참고하면, 매질 수용부(20)는 내부 공간으로 액상 매질(10)이 흐르는 금속관(23)으로 구성되며, 금속관(23)은 접지되어 내부의 액상 매질(10)을 접지시킨다. 플라즈마 전극부(30)는 금속관(23)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 금속관(23)을 관통하여 금속관(23)에 설치되며, 그 일부가 흐르는 액상 매질(10)에 잠긴다.Referring to Figures 4a and 4b, the medium receiving portion 20 is composed of a metal tube 23 through which the liquid medium 10 flows into the inner space, the metal tube 23 is grounded to ground the liquid medium 10 inside Order. The plasma electrode part 30 is installed in the metal tube 23 through the metal tube 23 in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the metal tube 23, and is immersed in the liquid medium 10 through which a part flows.

금속관(23) 내부에서 액상 매질(10)에 잠기는 부분은 다공성 튜브(33)와, 다공성 튜브(33)를 둘러싸는 제2 전극(35)의 일부이고, 플라즈마 전극부(30)의 나머지는 금속관(23)의 외측에 위치한다.The part immersed in the liquid medium 10 inside the metal tube 23 is a part of the porous tube 33 and the second electrode 35 surrounding the porous tube 33, and the rest of the plasma electrode part 30 is a metal tube It is located outside of (23).

도 4a에서는 제2 전극(35)이 접지되고, 제1 전극(31)이 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는 경우를 도시하였다. 도 4b에서는 제1 전극(31)이 접지되고, 제2 전극(35)이 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는 경우를 도시하였다. 도 4b의 경우, 금속관(23)과 제2 전극(35) 사이에 절연체(24)가 위치하여 금속관(23)과 제2 전극(35)의 단락을 방지할 수 있다.In FIG. 4A, the second electrode 35 is grounded, and the first electrode 31 is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In FIG. 4B, the first electrode 31 is grounded and the second electrode 35 is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In the case of FIG. 4B, an insulator 24 is positioned between the metal tube 23 and the second electrode 35 to prevent short circuit between the metal tube 23 and the second electrode 35.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.5 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of a plasma electrode portion of the plasma generator shown in FIG. 5.

도 5와 도 6을 참고하면, 제2 실시예의 플라즈마 발생기(120)에서 플라즈마 전극부(301)는 제2 전극(35)의 내주면과 접촉하는 유전체관(38)을 포함한다. 유전체관(38)은 제1 전극(31)과 거리를 두고 제1 전극(31)의 외주면을 둘러싸며, 하단이 개방되어 내부 공간으로 액상 매질(10)이 침투하도록 한다.5 and 6, in the plasma generator 120 of the second embodiment, the plasma electrode part 301 includes a dielectric tube 38 that contacts the inner circumferential surface of the second electrode 35. The dielectric tube 38 surrounds the outer circumferential surface of the first electrode 31 at a distance from the first electrode 31, and the lower end is opened to allow the liquid medium 10 to penetrate into the inner space.

유전체관(38)은 절연링(37)에 의해 제1 전극(31)의 외측에 결합될 수 있고, 유전체관(38)의 하측 단부는 다공성 튜브(33)의 하측 단부 및 제2 전극(35)의 하측 단부보다 아래에 위치할 수 있다. 제2 실시예에서 제1 전극(31)과 제2 전극(35)은 직접 마주하지 않고 유전체관(38)을 사이에 두고 위치한다.Dielectric tube 38 may be coupled to the outside of the first electrode 31 by an insulating ring 37, the lower end of the dielectric tube 38 is the lower end of the porous tube 33 and the second electrode 35 ) May be located below the lower end. In the second embodiment, the first electrode 31 and the second electrode 35 are positioned directly with the dielectric tube 38 interposed therebetween.

제1 전극(31)과 제2 전극(35) 중 어느 하나는 접지되고, 다른 하나는 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는다. 도 5에서는 제1 전극(31)이 전원부(40)에 접속되고 제2 전극(35)이 접지된 경우를 도시하였으나, 그 반대의 경우도 가능하다.One of the first electrode 31 and the second electrode 35 is grounded, and the other is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In FIG. 5, the first electrode 31 is connected to the power supply unit 40 and the second electrode 35 is grounded, but vice versa.

기체 공급부(50)에서 기체 이송관(32)으로 기체를 주입함과 동시에 전원부(40)에서 제1 전극(31)에 구동 전압을 인가하면, 제1 전극(31)과 유전체관(38) 사이에서 수 많은 미세 기포들이 액상 매질(10)로 분출되면서 제1 전극(31)과 제2 전극(35)의 전압 차에 의해 미세 기포들 내부에 플라즈마가 발생한다.When a gas is supplied from the gas supply unit 50 to the gas transfer pipe 32 and the driving voltage is applied to the first electrode 31 from the power supply unit 40, between the first electrode 31 and the dielectric tube 38 Plasma is generated inside the micro-bubbles by the voltage difference between the first electrode 31 and the second electrode 35 as many micro-bubbles are ejected from the liquid medium 10.

다공성 튜브(33)와 유전체관(38)의 사이 공간은 기포 형태의 플라즈마 방전 기체와 유동하는 액상 매질(10)이 공존하는 혼합 영역으로서, 아크 발생을 효과적으로 억제한다. 제2 실시예의 플라즈마 발생기(120)는 다공성 튜브(33)와 유전체관(38) 사이에 위치하는 혼합 영역을 제공하며, 제1 실시예보다 안정된 방전을 구현할 수 있다.The space between the porous tube 33 and the dielectric tube 38 is a mixed region in which a plasma discharge gas in the form of a bubble and a flowing liquid medium 10 coexist, effectively suppressing arc generation. The plasma generator 120 of the second embodiment provides a mixing region positioned between the porous tube 33 and the dielectric tube 38, and can realize a more stable discharge than the first embodiment.

제2 실시예의 플라즈마 발생기(120)는 유전체관(38)을 더 포함하는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어지며, 중복되는 설명은 생략한다. 제2 실시예의 플라즈마 발생기(120)는 도 3a 내지 도 4b에 도시한 것과 같이 금속 용기(21)의 측벽에 수평 방향으로 설치되거나, 금속관(23)을 관통하도록 설치될 수 있다.The plasma generator 120 of the second embodiment is made of the same or similar configuration to the first embodiment described above, except that it further includes a dielectric tube 38, and overlapping descriptions are omitted. The plasma generator 120 of the second embodiment may be installed in the horizontal direction on the sidewall of the metal container 21, as shown in FIGS. 3A to 4B, or may be installed to penetrate the metal tube 23.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.7 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of a plasma electrode part of the plasma generator shown in FIG. 7.

도 7과 도 8을 참고하면, 제3 실시예의 플라즈마 발생기(130)에서 플라즈마 전극부(302)는 기체 이송관(32)과 다공성 튜브(33)를 포함하는 제1 전극(31)과, 제1 전극(31)과 거리를 두고 제1 전극(31)의 내부에 위치하는 제2 전극(35)과, 제2 전극(35)의 표면을 덮는 유전층(39)을 포함한다. 기체의 흐름 방향에 따른 기체 이송관(32)의 길이(L1)는 다공성 튜브(33)의 길이(L2)보다 크다.Referring to FIGS. 7 and 8, in the plasma generator 130 of the third embodiment, the plasma electrode unit 302 includes a first electrode 31 including a gas transport tube 32 and a porous tube 33, and It includes a second electrode 35 positioned inside the first electrode 31 at a distance from the first electrode 31 and a dielectric layer 39 covering the surface of the second electrode 35. The length (L1) of the gas transport pipe 32 according to the flow direction of the gas is greater than the length (L2) of the porous tube 33.

기체 공급부(50)와 기체 이송관(32)을 연결하는 포트(36)는 기체 이송관(32)의 측벽에 위치하거나, 밀봉부(34)를 관통할 수 있다. 제2 전극(35)은 제1 전극(31)의 길이 방향과 나란한 금속봉으로 구성되며, 기체 이송관(32) 상단의 밀봉부(34)를 관통하여 제1 전극(31)의 중심에 위치할 수 있다. 제2 전극(35)은 유전층(39)으로 덮여 그 표면이 제1 전극(31)으로 노출되지 않는다. The port 36 connecting the gas supply unit 50 and the gas transport pipe 32 may be located on the sidewall of the gas transport pipe 32 or may pass through the sealing portion 34. The second electrode 35 is composed of a metal rod parallel to the longitudinal direction of the first electrode 31 and penetrates the sealing portion 34 at the top of the gas transfer pipe 32 to be positioned at the center of the first electrode 31. Can be. The second electrode 35 is covered with the dielectric layer 39 so that its surface is not exposed to the first electrode 31.

제2 전극(35)은 기체 이송관(32)의 내측에 위치하는 부분과 다공성 튜브(33)의 내측에 위치하는 부분을 포함하며, 제2 전극(35)의 하측 단부는 다공성 튜브(33)의 바닥면보다 높게 위치한다. 유전층(39)은 수평 방향과 수직 방향 모두에서 제1 전극(31)의 내면과 이격되어 제1 전극(31) 내부에서 기체 흐름을 방해하지 않는다.The second electrode 35 includes a portion located inside the gas transport tube 32 and a portion located inside the porous tube 33, and the lower end of the second electrode 35 has a porous tube 33 It is located higher than the bottom surface of the. The dielectric layer 39 is spaced apart from the inner surface of the first electrode 31 in both the horizontal and vertical directions, and does not interfere with gas flow inside the first electrode 31.

제1 전극(31)의 다공성 튜브(33)와 제2 전극(35)의 아래 부분은 액상 매질(10)에 잠긴다. 제1 전극(31)과 제2 전극(35) 중 어느 하나는 접지되고, 다른 하나는 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는다. 도 7에서는 제2 전극(35)이 전원부(40)에 접속되고 제1 전극(31)이 접지된 경우를 도시하였으나, 그 반대의 경우도 가능하다.The porous tube 33 of the first electrode 31 and the lower portions of the second electrode 35 are immersed in the liquid medium 10. One of the first electrode 31 and the second electrode 35 is grounded, and the other is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In FIG. 7, the second electrode 35 is connected to the power supply unit 40 and the first electrode 31 is grounded, but the reverse is also possible.

기체 공급부(50)에서 기체 이송관(32)으로 기체를 주입함과 동시에 전원부(40)에서 제2 전극(35)에 구동 전압을 인가하면, 포트(36)로부터 다공성 튜브(33)를 향해 밀려 나가는 제1 전극(31) 내부의 기체에 플라즈마가 발생하고, 활성종의 밀도가 지속적으로 높아진다. 이와 동시에 플라즈마 발생 기체는 다공성 튜브(33)의 관통홀들(331)을 통과하면서 미세한 기포 형태로 잘개 쪼개어 액상 매질(10)로 분출된다.When the gas is supplied from the gas supply unit 50 to the gas transfer pipe 32 and the driving voltage is applied to the second electrode 35 from the power supply unit 40, the port 36 is pushed toward the porous tube 33. Plasma is generated in the gas inside the outgoing first electrode 31, and the density of active species is continuously increased. At the same time, the plasma-generating gas passes through the through-holes 331 of the porous tube 33 and is split into fine bubbles to be ejected into the liquid medium 10.

제2 전극(35)을 둘러싸는 다공성 튜브(33)의 내부 공간은 플라즈마 발생 기체와 유동하는 액상 매질이 공존하는 혼합 영역이며, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 혼합 영역에 국부적으로 아크 방전이 생기더라도 액상 매질(10)의 유동에 의해 기체 분율이 지속적으로 변하므로, 혼합 영역의 아크 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.The inner space of the porous tube 33 surrounding the second electrode 35 is a mixing region in which a plasma generating gas and a liquid medium flowing therein coexist, and a local arc discharge is generated locally in the mixing region as in the first embodiment described above. Even if the gas fraction is continuously changed by the flow of the liquid medium 10, it is possible to effectively suppress the occurrence of arc in the mixing region.

제3 실시예의 플라즈마 발생기(130)는 제2 전극(35)이 금속봉의 형태로 제1 전극(31)의 내부에 위치하면서 그 표면이 유전층(39)으로 덮인 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어지며, 중복되는 설명은 생략한다.The plasma generator 130 of the third embodiment is the first embodiment described above except that the second electrode 35 is located inside the first electrode 31 in the form of a metal rod and its surface is covered with the dielectric layer 39. It is made of the same or similar configuration, and duplicate description is omitted.

제3 실시예의 플라즈마 발생기(130)는 도 3a 내지 도 4b에 도시한 것과 같이 금속 용기(21)의 측벽에 수평 방향으로 설치되거나, 금속관(23)을 관통하도록 설치될 수 있다.The plasma generator 130 of the third embodiment may be installed in the horizontal direction on the side wall of the metal container 21, as shown in FIGS. 3A to 4B, or may be installed to penetrate the metal tube 23.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시한 플라즈마 발생기 중 플라즈마 전극부의 사시도이다.9 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a perspective view of a plasma electrode portion of the plasma generator shown in FIG. 9.

도 9와 도 10을 참고하면, 제4 실시예의 플라즈마 발생기(140)에서 제2 전극(35)은 상단과 하단이 개방된 금속관으로 구성되며, 내부에 기체 통로(351)를 구비한다. 유전층(39)은 기체 통로(351)를 막지 않도록 제2 전극(35)의 외주면에 위치한다. 도면에서 부호 303은 플라즈마 전극부를 나타낸다.9 and 10, in the plasma generator 140 of the fourth embodiment, the second electrode 35 is composed of a metal tube with an open top and a bottom, and has a gas passage 351 therein. The dielectric layer 39 is located on the outer circumferential surface of the second electrode 35 so as not to block the gas passage 351. In the drawing, reference numeral 303 denotes a plasma electrode portion.

기체 공급부(50)는 제1 전극(31)의 포트(36) 및 제2 전극(35)에 구비된 기체 통로(351)의 입구와 연결되어 이들에 같은 기체를 공급할 수 있다. 다른 한편으로, 기체 공급부(50)는 제1 전극(31)의 포트(36)에 연결된 제1 공급부(51)와, 제2 전극(35)에 구비된 기체 통로(351)의 입구에 연결된 제2 공급부(52)를 포함할 수 있다.The gas supply unit 50 is connected to the inlet of the gas passage 351 provided in the port 36 of the first electrode 31 and the second electrode 35 to supply the same gas to them. On the other hand, the gas supply unit 50 includes a first supply unit 51 connected to the port 36 of the first electrode 31 and a gas supply unit 351 provided in the second electrode 35. 2 may include a supply unit (52).

후자의 경우, 기체 공급부(50)는 제1 전극(31)의 포트(36)와 제2 전극(35)의 기체 통로(351)에 서로 다른 종류의 기체를 공급할 수 있다. 두 종류의 기체는 다공성 튜브(33)로 둘러싸인 제2 전극(35)의 하부(기체 통로(351)의 출구 바깥)에서 서로 섞이면서 플라즈마 반응을 유도한다.In the latter case, the gas supply unit 50 may supply different types of gas to the port 36 of the first electrode 31 and the gas passage 351 of the second electrode 35. The two types of gases are mixed with each other at the bottom of the second electrode 35 surrounded by the porous tube 33 (outside the exit of the gas passage 351) to induce a plasma reaction.

제4 실시예의 플라즈마 발생기(140)는 제2 전극(35)이 기체 통로(351)를 구비한 금속관으로 구성된 것을 제외하고 전술한 제3 실시예와 동일한 구성으로 이루어지며, 제3 실시예와 동일한 작용을 행한다. 제4 실시예의 플라즈마 발생기(140)는 도 3a 내지 도 4b에 도시한 것과 같이 금속 용기(21)의 측벽에 수평 방향으로 설치되거나, 금속관(23)을 관통하도록 설치될 수 있다.The plasma generator 140 of the fourth embodiment has the same configuration as the third embodiment described above, except that the second electrode 35 is formed of a metal tube having a gas passage 351, and is identical to the third embodiment. It works. The plasma generator 140 of the fourth embodiment may be installed in the horizontal direction on the side wall of the metal container 21 as shown in FIGS. 3A to 4B or may be installed to penetrate the metal tube 23.

도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 플라즈마 발생기의 단면도이고, 도 12는 도 11에 도시한 플라즈마 발생기 중 복수의 유전체볼의 확대 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a plasma generator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a plurality of dielectric balls in the plasma generator shown in FIG. 11.

도 11과 도 12를 참고하면, 제5 실시예의 플라즈마 발생기(150)에서 플라즈마 전극부(304)는 기체 이송관(32)과 다공성 튜브(33)를 포함하는 제1 전극(31)과, 제1 전극(31)과 거리를 두고 제1 전극(31)의 내부에 위치하는 제2 전극(35)과, 제1 전극(31)의 내부에 위치하는 복수의 유전체볼(60)을 포함한다.11 and 12, in the plasma generator 150 of the fifth embodiment, the plasma electrode part 304 includes a first electrode 31 including a gas transport tube 32 and a porous tube 33, and It includes a second electrode 35 positioned inside the first electrode 31 at a distance from the first electrode 31 and a plurality of dielectric balls 60 positioned inside the first electrode 31.

제1 전극(31) 및 제2 전극(35)의 형상은 전술한 제3 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 제1 전극(31)과 제2 전극(35) 중 어느 하나는 접지되고, 다른 하나는 전원부(40)에 연결되어 구동 전압을 인가받는다. 도 10에서는 제2 전극(35)이 전원부(40)에 접속되고 제1 전극(31)이 접지된 경우를 도시하였으나, 그 반대의 경우도 가능하다.Since the shapes of the first electrode 31 and the second electrode 35 are the same as those of the third embodiment described above, overlapping descriptions are omitted. One of the first electrode 31 and the second electrode 35 is grounded, and the other is connected to the power supply unit 40 to receive a driving voltage. In FIG. 10, the second electrode 35 is connected to the power supply unit 40 and the first electrode 31 is grounded, but vice versa.

복수의 유전체볼(60)은 알루미나(Al2O3), 티타니아(TiO2) 등의 금속산화물로 제작될 수 있으며, 구형으로 제작되어 제1 전극(31)의 내부 공간을 채우되 틈새 공간을 통해 제1 전극(31) 내부에서 기체와 액상 매질(10)의 흐름을 허용한다.The plurality of dielectric balls 60 may be made of metal oxides such as alumina (Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), etc., and are formed in a spherical shape to fill the internal space of the first electrode 31 but fill the gap. Through this, the flow of gas and liquid medium 10 is allowed inside the first electrode 31.

복수의 유전체볼(60)은 표면에 코팅된 촉매층(61)으로 둘러싸일 수 있다. 촉매층(61)은 백금(Pt), 철(Fe), 루테늄(Ru), 세슘(Cs), 및 산화계열 물질로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이러한 예시로 한정되지 않는다. 촉매층(61)이 형성된 복수의 유전체볼(60)은 1차 플라즈마 반응에 이어서 2차 촉매 반응을 유발한다.The plurality of dielectric balls 60 may be surrounded by a catalyst layer 61 coated on the surface. The catalyst layer 61 may include at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), iron (Fe), ruthenium (Ru), cesium (Cs), and an oxidizing material, but is not limited to this example. The plurality of dielectric balls 60 on which the catalyst layer 61 is formed induces a secondary catalytic reaction following the primary plasma reaction.

기체 공급부(50)에서 기체 이송관(32)으로 기체를 주입함과 동시에 전원부(40)에서 제2 전극(35)에 구동 전압을 인가하면, 복수의 유전체볼(60)의 표면을 타고 주입 기체에 플라즈마가 발생하고, 플라즈마 발생 기체는 다공성 튜브(33)를 통과하면서 미세한 기포 형태로 잘게 쪼개어 액상 매질(10)로 분출된다. 이때 제1 전극(31) 내부에서는 기체 흐름에 의해 플라즈마 특성이 변하면서 아크 발생이 억제된다.When the gas is supplied from the gas supply unit 50 to the gas transfer pipe 32 and the driving voltage is applied to the second electrode 35 from the power supply unit 40, the gas is injected on the surfaces of the plurality of dielectric balls 60. The plasma is generated, and the plasma-generating gas passes through the porous tube 33 and is finely divided into fine air bubbles and ejected into the liquid medium 10. At this time, the arc generation is suppressed while the plasma characteristics are changed by the gas flow inside the first electrode 31.

제5 실시예에서는 복수의 유전체볼(60)의 표면을 따라 플라즈마가 발생하는 특성을 가진다. 제5 실시예의 플라즈마 발생기(150)는 제2 전극(35)에 유전체가 설치된 앞선 실시예들보다 구동 전압을 낮추면서 매우 안정된 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 그리고 제1 전극(31)의 직경을 확대하여도 복수의 유전체볼(60)에 의해 안정된 플라즈마를 발생시킬 수 있으므로 대용량화에 유리하다.In the fifth embodiment, plasma is generated along the surfaces of the plurality of dielectric balls 60. The plasma generator 150 of the fifth embodiment can generate a very stable plasma while lowering the driving voltage than the previous embodiments in which a dielectric is installed on the second electrode 35. In addition, even if the diameter of the first electrode 31 is enlarged, stable plasma can be generated by the plurality of dielectric balls 60, which is advantageous for high capacity.

또한, 복수의 유전체볼(60)이 촉매층(61)을 포함하는 경우, 촉매층(61)은 기체 플라즈마에 의해 활성화되어 촉매 반응을 일으킨다. 통상 촉매가 작용하기 위해서는 활성개시 온도(light-off temperature) 이상의 고온이 필요한데, 플라즈마 상태의 높은 반응성으로 인해 활성개시 온도 이하에서도 촉매 반응을 기대할 수 있다.In addition, when the plurality of dielectric balls 60 include the catalyst layer 61, the catalyst layer 61 is activated by gas plasma to cause a catalytic reaction. Normally, in order for the catalyst to function, a high temperature above the light-off temperature is required, but due to the high reactivity of the plasma state, a catalytic reaction can be expected even below the activation temperature.

예를 들어, 알루미나(Al2O3) 유전체볼(60)에 코팅된 백금(Pt) 촉매층(61)은 공기 방전 중 발생된 질소계 화합물을 산화 또는 환원할 수 있고, 루테늄(Ru) 계열의 촉매층(61)은 질소계 화합물의 생성을 촉진할 수 있다.For example, the platinum (Pt) catalyst layer 61 coated on the alumina (Al 2 O 3 ) dielectric ball 60 can oxidize or reduce the nitrogen-based compound generated during air discharge, and the ruthenium (Ru) -based The catalyst layer 61 may promote the production of nitrogen-based compounds.

제5 실시예의 플라즈마 발생기(150)는 유전층이 복수의 유전체볼(60)로 대체된 것을 제외하고 전술한 제3 실시예와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어지며, 중복되는 설명은 생략한다. 제5 실시예의 플라즈마 발생기(150)는 도 3a 내지 도 4b에 도시한 것과 같이 금속 용기(21)의 측벽에 수평 방향으로 설치되거나, 금속관(23)을 관통하도록 설치될 수 있다.The plasma generator 150 of the fifth embodiment has the same or similar configuration to the third embodiment described above, except that the dielectric layer is replaced with a plurality of dielectric balls 60, and overlapping descriptions are omitted. The plasma generator 150 of the fifth embodiment may be installed in the horizontal direction on the side wall of the metal container 21 as shown in FIGS. 3A to 4B, or may be installed to penetrate the metal tube 23.

전술한 구성의 플라즈마 발생기(110, 120, 130, 140, 150)는 고전압 펄스 전원의 사용을 배제하여 장치 가격을 낮출 수 있고, 전체 구성을 간소화할 수 있으며, 대용량화에 유리하다. 특히 액상 매질(10)에 인가하는 전압을 수 많은 미세 기포들로 분산하여 인가하므로 플라즈마 생성이 용이하고, 아크 발생을 억제할 수 있으며, 기체와 액상 매질(10)간 반응성을 높여 플라즈마 처리 효율을 향상시킬 수 있다.The plasma generators 110, 120, 130, 140, and 150 of the above-described configuration can lower the device price by excluding the use of a high voltage pulse power supply, simplify the overall configuration, and are advantageous for high capacity. In particular, since the voltage applied to the liquid medium 10 is distributed and applied to a number of fine bubbles, plasma generation is easy, arc generation can be suppressed, and the reactivity between the gas and the liquid medium 10 is increased to improve plasma treatment efficiency. Can be improved.

또한, 전술한 구성의 플라즈마 발생기(110, 120, 130, 140, 150)는 기존의 액상 화학반응에서 복잡한 공정을 거쳐야 했던 기상 기체의 고정화와 기능화기 생성, 예를 들어 질소 고정화, 수산기 및 아민기 형성 등에 활용할 수 있으며, 화학적 활성종을 이용한 분해 및 합성에 적용될 수 있다. 산업적으로는 나노 물질의 기능화 처리 및 합성, 식수 정화 및 살균, 산업용 및 의료용 수처리, 유화(emulsifying) 처리 등에 적용될 수 있다.In addition, the plasma generators 110, 120, 130, 140, and 150 having the above-described configuration may be used for immobilization and functionalization of gaseous gases, which have been subjected to complicated processes in existing liquid phase chemical reactions, for example, nitrogen immobilization, hydroxyl groups and amine groups. It can be used for formation, etc., and can be applied to decomposition and synthesis using chemically active species. Industrially, it can be applied to functionalization and synthesis of nanomaterials, purification and sterilization of drinking water, industrial and medical water treatment, emulsifying treatment, and the like.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims and detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of.

110, 120, 130, 140, 150: 플라즈마 발생기
10: 액상 매질 20: 매질 수용부
30: 플라즈마 전극부 31: 제1 전극
32: 기체 이송관 33: 다공성 튜브
35: 제2 전극 38: 유전체관
39: 유전층 40: 전원부
50: 기체 공급부 60: 유전체볼
61: 촉매층110, 120, 130, 140, 150: plasma generator
10: liquid medium 20: medium receiving portion
30: plasma electrode portion 31: first electrode
32: gas transfer tube 33: porous tube
35: second electrode 38: dielectric tube
39: dielectric layer 40: power supply
50: gas supply unit 60: dielectric ball
61: catalyst layer

Claims (16)

액상 매질을 수용하며 접지된 매질 수용부; 및
적어도 일부가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 전극부를 포함하며,
상기 플라즈마 전극부는,
기체 공급부로부터 기체를 공급받아 누설 없이 온전하게 이송하면서 기체 반응에 의해 활성종의 밀도를 지속적으로 높이는 기체 이송관과, 상기 기체 이송관의 단부에 연결되며 기체를 미세한 기포 형태로 쪼개어 상기 액상 매질로 분출하는 다공성 튜브를 포함하는 제1 전극; 및
상기 제1 전극과 거리를 두고 상기 제1 전극의 외주면을 둘러싸며, 내부 공간에 상기 액상 매질이 침투하도록 일단이 개방된 관형의 제2 전극을 포함하고,
기체의 흐름 방향에 따른 상기 기체 이송관의 길이는 상기 다공성 튜브의 길이보다 크며, 상기 다공성 튜브와 상기 제2 전극의 사이 공간은 분출된 기체와 유동하는 액상 매질이 공존하는 혼합 영역을 이루는 플라즈마 발생기.A medium accommodating part accommodating the liquid medium and being grounded; And
At least a portion includes a plasma electrode part immersed in the liquid medium,
The plasma electrode unit,
The gas supply pipe which continuously receives the gas from the gas supply unit and transports it intactly without leaking, and continuously increases the density of the active species by gas reaction, and is connected to the end of the gas transfer pipe and splits the gas into fine air bubbles to the liquid medium. A first electrode comprising a spouting porous tube; And
A second electrode having a tubular shape open at a distance from the first electrode and surrounding an outer circumferential surface of the first electrode, and having one end open to allow the liquid medium to penetrate into an inner space,
The length of the gas transport pipe according to the flow direction of the gas is greater than the length of the porous tube, and the space between the porous tube and the second electrode forms a plasma generator that forms a mixing region in which the ejected gas and the flowing liquid medium coexist. . 제1항에 있어서,
상기 다공성 튜브는 바닥부를 포함하고,
상기 다공성 튜브는 복수의 관통홀이 형성된 금속의 타공판과, 모양이 일정하지 않은 미세 기공들이 서로 통해 있는 금속 발포체 중 어느 하나로 구성되는 플라즈마 발생기.According to claim 1,
The porous tube includes a bottom portion,
The porous tube is a plasma generator composed of any one of metal perforated plates having a plurality of through-holes formed therein and fine pores having irregular shapes. 제2항에 있어서,
상기 플라즈마 전극부는, 상기 제1 전극과 거리를 두고 상기 제2 전극의 내주면과 접촉하는 유전체관을 더 포함하는 플라즈마 발생기.According to claim 2,
The plasma electrode unit, the plasma generator further comprises a dielectric tube to contact the inner peripheral surface of the second electrode at a distance from the first electrode. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 금속 용기로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 상기 다공성 튜브와 상기 다공성 튜브를 둘러싸는 상기 제2 전극의 일부가 상기 액상 매질에 잠기도록 상기 액상 매질의 수면 근처에 설치되는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 1 to 3,
The medium receiving portion is composed of a metal container,
The plasma electrode part is a plasma generator installed near the surface of the liquid medium so that a part of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube is immersed in the liquid medium. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 측벽을 가지는 금속 용기로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 수평 방향으로 상기 측벽을 관통하며, 상기 다공성 튜브와 상기 다공성 튜브를 둘러싸는 상기 제2 전극의 일부가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 1 to 3,
The medium receiving portion is composed of a metal container having a side wall,
The plasma electrode part penetrates the side wall in a horizontal direction, and a plasma generator in which a part of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube is immersed in the liquid medium. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 금속관으로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 상기 금속관의 길이 방향과 수직한 방향으로 상기 금속관을 관통하며, 상기 다공성 튜브와 상기 다공성 튜브를 둘러싸는 상기 제2 전극의 일부가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 1 to 3,
The medium receiving portion is composed of a metal tube,
The plasma electrode part penetrates the metal tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the metal tube, and a plasma generator in which a portion of the porous tube and the second electrode surrounding the porous tube is immersed in the liquid medium. 액상 매질을 수용하며 접지된 매질 수용부; 및
적어도 일부가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 전극부를 포함하며,
상기 플라즈마 전극부는,
기체 공급부로부터 기체를 공급받아 누설 없이 온전하게 이송하면서 기체 반응에 의해 활성종의 밀도를 지속적으로 높이는 기체 이송관과, 상기 기체 이송관의 단부에 연결되며 제공받은 기체를 미세한 기포 형태로 쪼개어 상기 액상 매질로 분출하는 다공성 튜브를 포함하는 제1 전극;
상기 제1 전극의 내측에서 상기 제1 전극과 거리를 두고 상기 제1 전극의 길이 방향과 나란하게 위치하는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 유전체를 포함하고,
기체의 흐름 방향에 따른 상기 기체 이송관의 길이는 상기 다공성 튜브의 길이보다 크며, 상기 다공성 튜브의 내부 공간은 플라즈마 방전 기체와 유동하는 액상 매질이 공존하는 혼합 영역을 이루는 플라즈마 발생기.A medium accommodating part accommodating the liquid medium and being grounded; And
At least a portion includes a plasma electrode part immersed in the liquid medium,
The plasma electrode unit,
The gas is supplied to the gas from the gas supply unit and is transported intactly without leakage, and the gas transport pipe continuously increasing the density of active species by gas reaction, and the gas connected to the end of the gas transport pipe is split into the form of fine bubbles to form the liquid A first electrode comprising a porous tube ejected into a medium;
A second electrode positioned at a distance from the first electrode inside the first electrode and parallel to the longitudinal direction of the first electrode; And
And a dielectric positioned between the first electrode and the second electrode,
The length of the gas transport pipe along the flow direction of the gas is greater than the length of the porous tube, the inner space of the porous tube is a plasma generator forming a mixed region in which a liquid medium flowing with the plasma discharge gas coexist. 제7항에 있어서,
상기 다공성 튜브는 바닥부를 포함하고,
상기 다공성 튜브는 복수의 관통홀이 형성된 금속의 타공판과, 모양이 일정하지 않은 미세 기공들이 서로 통해 있는 금속 발포체 중 어느 하나로 구성되는 플라즈마 발생기.The method of claim 7,
The porous tube includes a bottom portion,
The porous tube is a plasma generator composed of any one of metal perforated plates having a plurality of through-holes formed therein and fine pores having irregular shapes. 제8항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 중심에 위치하는 금속봉으로 구성되고, 상기 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 상기 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함하며,
상기 유전체는 상기 제2 전극의 표면을 덮는 유전층으로 구성되는 플라즈마 발생기.The method of claim 8,
The second electrode is composed of a metal rod located at the center of the first electrode, and includes a portion located inside the gas transfer pipe and a portion located inside the porous tube,
The dielectric is a plasma generator composed of a dielectric layer covering the surface of the second electrode. 제8항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 중심에 위치하면서 내부에 기체 통로를 구비한 금속관으로 구성되고, 상기 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 상기 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함하며,
상기 유전체는 상기 제2 전극의 외주면을 덮는 유전층으로 구성되는 플라즈마 발생기.The method of claim 8,
The second electrode is composed of a metal tube having a gas passage therein while being positioned at the center of the first electrode, and includes a part located inside the gas transport tube and a part located inside the porous tube, ,
The dielectric is a plasma generator composed of a dielectric layer covering the outer circumferential surface of the second electrode. 제10항에 있어서,
상기 기체 공급부는 상기 기체 이송관으로 기체를 공급하는 제1 공급부와, 상기 기체 통로의 입구로 기체를 공급하는 제2 공급부를 포함하며,
상기 제1 공급부와 상기 제2 공급부는 서로 다른 종류의 기체를 공급하는 플라즈마 발생기.The method of claim 10,
The gas supply unit includes a first supply unit for supplying gas to the gas transfer pipe, and a second supply unit for supplying gas to the inlet of the gas passage,
The first supply section and the second supply section are plasma generators that supply different types of gases. 제8항에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 중심에 위치하는 금속봉으로 구성되고, 상기 기체 이송관의 내측에 위치하는 부분과, 상기 다공성 튜브의 내측에 위치하는 부분을 포함하며,
상기 유전체는 상기 제1 전극의 내부에 위치하는 복수의 유전체볼로 구성되는 플라즈마 발생기.The method of claim 8,
The second electrode is composed of a metal rod located at the center of the first electrode, and includes a portion located inside the gas transfer pipe and a portion located inside the porous tube,
The dielectric is a plasma generator composed of a plurality of dielectric balls located inside the first electrode. 제12항에 있어서,
상기 복수의 유전체볼 각각은 표면에 코팅된 촉매층으로 둘러싸이는 플라즈마 발생기.The method of claim 12,
Each of the plurality of dielectric balls is a plasma generator surrounded by a catalyst layer coated on the surface. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 금속 용기로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 상기 다공성 튜브가 상기 액상 매질에 잠기도록 상기 액상 매질의 수면 근처에 설치되는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 7 to 13,
The medium receiving portion is composed of a metal container,
The plasma electrode unit is a plasma generator installed near the surface of the liquid medium so that the porous tube is immersed in the liquid medium. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 측벽을 가지는 금속 용기로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 수평 방향으로 상기 측벽을 관통하며, 상기 다공성 튜브가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 7 to 13,
The medium receiving portion is composed of a metal container having a side wall,
The plasma electrode part penetrates the side wall in the horizontal direction, the plasma generator is the porous tube is immersed in the liquid medium. 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매질 수용부는 금속관으로 구성되고,
상기 플라즈마 전극부는 상기 금속관의 길이 방향과 수직한 방향으로 상기 금속관을 관통하며, 상기 다공성 튜브가 상기 액상 매질에 잠기는 플라즈마 발생기.The method according to any one of claims 7 to 13,
The medium receiving portion is composed of a metal tube,
The plasma electrode part penetrates the metal tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the metal tube, and the plasma generator in which the porous tube is immersed in the liquid medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102522689B1 (en) * 2021-02-22 2023-04-14 한국핵융합에너지연구원 Underwater Plasma Generating Apparatus
KR102475982B1 (en) * 2021-12-24 2022-12-09 주식회사 플라즈마홀딩스 Manufacturing apparatus for plasma activated water

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003260329A (en) * 2002-03-11 2003-09-16 Sharp Corp Radical generating device, substance removing device, and air cleaning device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100967878B1 (en) * 2007-11-27 2010-07-05 주식회사 에스디알앤디 Underwater plasma producing apparatus and method using thereof
KR101416711B1 (en) * 2012-05-29 2014-07-14 제주대학교 산학협력단 Device of treating hazardous air pollutant using dielectric barrier discharge plasma reactor with graphene oxide photocatalyst
KR101698957B1 (en) * 2015-04-24 2017-01-23 한국기계연구원 Plasma generating device and plasma treatment method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003260329A (en) * 2002-03-11 2003-09-16 Sharp Corp Radical generating device, substance removing device, and air cleaning device

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