KR102167842B1 - 플라즈마 발생원 모듈 - Google Patents

Abstract

플라즈마 발생원 모듈이 개시된다. 상기 플라즈마 발생원 모듈은 유체가 지나는 개구부를 포함하는 프레임 부재; 상기 프레임 부재에 결합되는 제1 바형전극; 상기 제1 바형전극과 일정 간격으로 이격되어 배치되고 상기 프레임 부재에 결합되는 제2 바형전극; 및 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극에 서로 다른 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함한다.

Description

플라즈마 발생원 모듈{PLASMA SOURCE MODULE}

본 발명은 플라즈마 발생원 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저온 플라즈마를 이용하여 활성 산소종을 제공하는 플라즈마 발생원 모듈에 관한 것이다.

저온 플라즈마는 여러 분야에서 각광을 받고 있다. 과거에는 어렵게만 여겨졌던 대기압 방전이 특수조건에서 방전이 쉽게 발생될 수 있으며 이를 토대로 저온 플라즈마가 여러 산업 분야에 폭 넓게 이용되고 있다. 이러한 추세에 맞추어 환경 분야에서도 저온 플라즈마를 활용한 연구가 진행되고 있다.

한편, 저온 플라즈마를 이용한 미생물 살균 및 화학물질 분해는 습식방법을 적용하기 곤란한 정밀장비 등에 활용가능하며, 열, 자외선, 염소 화학제와 비교하여 산업적 응용성과 편리성 등에 있어 효율이 탁월한 것으로 보고되고 있다. 또한 저온 플라즈마는 공기 중에서 방전되었을 때 활성화된 산소종들(oxygen radicals)이 살균 및 분해에서 지배적 역할을 한다고 알려져 있다.

따라서, 본 발명자는 이러한 저온 플라즈마를 이용하여 활성화된 산소종을 농작물 재배 환경, 농작물 저장 환경, 주거 환경, 병원 등 다양한 대기 환경에서의 미생물 살균 및 화학물질 분해에 이용할 수 있는 플라즈마 발생원 모듈을 개발하기에 이르렀다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저온 플라즈마의 생성이 가능하고, 저온 플라즈마에 의한 활성 산소종을 생성하며, 활성 산소종을 원거리까지 이송할 수 있도록 한 플라즈마 발생원 모듈을 제공하는데 있다.

또한, 다양한 크기를 갖는 송풍수단(10)에 범용적으로 설치하여 사용할 수 있도록 한 플라즈마 발생원 모듈을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 모듈의 대형화가 가능하고, 이에 따라 공간의 제약 없이 다량의 활성 산소종을 공급할 수 있도록 한 플라즈마 발생원 모듈을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 유체가 지나는 개구부를 포함하는 프레임 부재; 상기 프레임 부재에 결합되는 제1 바형전극; 상기 제1 바형전극과 일정 간격으로 이격되어 배치되고 상기 프레임 부재에 결합되는 제2 바형전극; 및 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극에 서로 다른 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 프레임 부재는, 상기 제1 바형전극이 결합되고 상기 제1 바형전극과 전기적으로 연결되고 탈착 가능한 한 쌍의 제1 홀더부재; 및 상기 제2 바형전극이 결합되고 상기 제2 바형전극과 전기적으로 연결되고 탈착 가능한 한 쌍의 제2 홀더부재를 포함하고, 상기 한 쌍의 제1 홀더부재 및 상기 한 쌍의 제2 홀더부재는 상기 전압인가수단과 연결되어 서로 다른 전압이 인가될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 플라즈마 발생원 모듈은 서로 연결 가능하게 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 프레임 부재의 측면부들 중 어느 하나에 구비되는 한 쌍의 접속핀; 및 상기 나머지 측면부들에 구비되되 각각의 측면부에서 적어도 한 쌍을2 이루도록 구비되는 한 쌍의 접속홀들을 더 포함하고, 상기 한 쌍의 접속핀은 각각 상기 제1 홀더부재 및 상기 제2 홀더부재에 전기적으로 연결되고, 상기 각각의 측면부에 구비되는 한 쌍의 접속홀은 각각 상기 제1 홀더부재 및 상기 제2 홀더부재에 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 프레임 부재의 측면부들에 구비되는 한 쌍의 접속홀; 및 상기 접속홀에 탈착 가능하게 결합되어 상기 프레임 부재가 복수로 연결되도록 하는 접속핀을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 프레임 부재는, 상기 프레임 부재의 측면부들에 구비되되 각각의 측면부에서 적어도 한 쌍을이루도록 구비되는 한 쌍의 접속홀; 및 상기 접속홀에 탈착 가능하게 결합되어 상기 프레임 부재가 복수로 연결되도록 하는 한 쌍의 접속핀을 더 포함하고, 상기 각각의 측면부에 구비되는 한 쌍의 접속홀은 각각 상기 제1 홀더부재 및 상기 제2 홀더부재에 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 플라즈마 발생원 모듈은 상기 한 쌍의 접속핀 및 상기 한 쌍의 접속홀 간의 결합을 통해 다수가 일방향으로 연속되게 연결되어 대형 모듈로 확장될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 플라즈마 발생원 모듈은 상기 한 쌍의 접속핀 및 상기 한 쌍의 접속홀 간의 결합을 통해 다수가 서로 직각 방향으로 교차되게 연결되어 대형 모듈로 확장될 수 있다.

이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈을 송풍수단에 연결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치는, 상기 프레임 부재가 둘 이상 결합될 수 있는 면적을 갖고, 다수의 유체통과구멍이 일정 패턴으로 배열되어 있고, 일면에 상기 플라즈마 발생원 모듈이 결합되는 타공 플레이트를 포함하고, 상기 타공 플레이트는 상기 송풍수단의 바람이 송출되는 방향에 마주하도록 상기 송풍수단에 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 타공 플레이트는 서로 대칭되게 배치되도록 상기 타공 플레이트의 가장자리에 구비되어 있는 적어도 2개의 지지대를 포함하고, 상기 플라즈마 발생원 모듈은 일단부가 상기 지지대에 회전 가능하게 연결되고 타단부가 송풍수단에 연결되는 연결바를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치는 상기 다수의 유체통과구멍은 서로 다른 극성으로 교번하여 배치되는 전원단자들이고, 상기 프레임 부재의 배면에는 상기 각각의 유체통과구멍에 결합되며 각각 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전원인가핀을 포함하고, 상기 전원단자들은 같은 극성간에 전기적으로 연결되고, 서로 이웃하는 2개의 서로 다른 극성의 전원단자에는 서로 다른 전압이 인가될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 다수의 유체통과구멍이 일정 패턴으로 배열되어 있는 타공 플레이트; 상기 타공 플레이트의 일면에 구비되는 한 쌍의 제1 프레임 부재; 상기 타공 플레이트의 일면에 구비되고, 상기 한 쌍의 제1 프레임 부재와 일정 간격 이격되어 이웃하는한 쌍의 제2 프레임 부재; 상기 제1 프레임 부재에 결합되는 제1 바형전극; 상기 제2 프레임 부재에 결합되는 제2 바형전극; 및 상기 한 쌍의 제1 프레임 부재 및 한 쌍의 제2 프레임 부재에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 프레임 부재 및 제2 프레임 부재에 서로 다른 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함

일 실시예에서, 상기 제1 프레임 부재는 제1 홀더부재를 포함하고, 상기 제2 프레임 부재는 제2 홀더부재를 포함하고, 상기 제1 바형전극은 둘 이상의 제1 프레임 부재 및 제2 프레임 부재 중 서로 대칭되는 어느 하나의 제1 프레임 부재 및 제2 프레임 부재 각각의 제1 홀더부재 및 제2 홀더부재에 결합되고, 상기 제2 바형전극은 둘 이상의 제1 프레임 부재 및 제2 프레임 부재 중 서로 대칭되는 다른 하나의 제1 프레임 부재 및 제2 프레임 부재 각각의 제1 홀더부재 및 제2 홀더부재에 결합되고, 상기 제1 바형전극이 결합된 홀더부재들 중 어느 하나 및 상기 제2 바형전극이 결합된 홀더부재들 중 어느 하나에 서로 다른 전압이 인가될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 각각의 제1 프레임 부재는 제1 홀더부재를 포함하고, 상기 각각의 제2 프레임 부재는 제2 홀더부재를 포함하고, 상기 제1 바형전극은 상기 제1 홀더부재에 결합되고, 상기 제2 바형전극은 상기 제2 홀더부재에 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 플라즈마 발생원 모듈은 상기 타공 플레이트를 송풍수단에 연결하는 연결수단을 더 포함하고, 상기 연결수단은, 상기 타공 플레이트의 가장자리에 구비되는 적어도 2개의 지지대; 및 일단부가 상기 지지대에 회전 가능하게 연결되고 타단부가 송풍수단에 연결되는 연결바를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 플라즈마 발생원 모듈에 의하면, 저온 플라즈마의 생성이 가능하고, 저온 플라즈마에 의한 활성 산소종을 생성하며, 활성 산소종을 원거리까지 이송할 수 있으며, 다양한 크기의 송풍수단에 설치가 용이하여 범용적인 사용이 가능하고, 모듈의 대형화가 가능하여 공간의 제약 없이 다량의 활성 산소종을 공급할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a 및 도 2a는 도 1에 도시된 제1 바형전극 및 제2 바형전극의 형태를 예시하는 사시도들이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 프레임 부재가 다수 연결되는 형태를 예시하는 사시도들이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈의 타공 플레이트 및 연결바를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈이 송풍수단에 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 타공판의 배면 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈이 송풍수단에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2a 및 도 2a는 도 1에 도시된 제1 바형전극 및 제2 바형전극의 형태를 예시하는 사시도들이고, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 프레임 부재가 다수 연결되는 형태를 예시하는 사시도들이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 모듈은 프레임 부재(110), 제1 바형전극(120), 제2 바형전극(130) 및 전압인가수단(170)을 포함한다.

프레임 부재(110)는 유체가 지나는 개구부(111)를 포함한다. 일 예로, 프레임 부재(110)는 상기 개구부(111)가 사각 형상을 갖는 사각틀 형상으로 구비될 수 있다.

상기 프레임 부재(110)는 제1 홀더부재(112) 및 제2 홀더부재(113)를 더 포함한다. 제1 홀더부재(112) 및 제2 홀더부재(113)는 상기 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)을 상기 프레임 부재(110) 상에 배치시키기 위해 구비된다.

상기 제1 홀더부재(112)는 상기 개구부(111)의 가장자리의 주변에 한 쌍으로 구비된다. 이때, 각각의 제1 홀더부재(112)는 개구부(111)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치된다.

상기 제2 홀더부재(113)는 상기 제1 홀더부재(112)와 이웃하도록 상기 개구부(111)의 가장자리 주변에 한 쌍으로 구비된다. 이때, 각각의 제2 홀더부재(113)는 상기 개구부(111)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치된다.

일 예로, 제1 홀더부재(112)는 상기 제1 바형전극(120)의 둘레를 감싸도록 대칭되게 구비되는 한 쌍의 제1 고정클립(1121) 및 상기 각각의 제1 고정클립(1121)이 이격된 공간에 마주하도록 배치되는 제1 접속플레이트(1122)를 포함할 수 있고, 제2 홀더부재(113)는 상기 제1 고정클립(1121)과 동일한 형태의 한 쌍의 제2 고정클립(1131) 및 상기 제1 접속플레이트(1122)와 동일한 형태의 제2 접속플레이트(1132)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 한 쌍의 제1 고정클립(1121) 및 한 쌍의 제2 고정클립(1131)은 각각 서로 마주하는 방향으로 탄성이 부여된 형태일 수 있고, 프레임 부재(110)로부터 탈착 가능하게 구비될 수 있다.

제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)은 플라즈마 발생을 위한 DBD 방전전극이다.

상기 제1 바형전극(120)은 서로 대칭되는 어느 하나의 제1 홀더부재(112) 및 제2 홀더부재(113)에 양측이 결합되어 상기 개구부(111)와 마주하도록 배치된다. 즉, 제1 바형전극(120)은 상기 개구부(111)를 지나는 유체의 진행경로와 마주한다. 이러한 제1 바형전극(120)은 제1 전극층(121) 및 상기 제1 전극층(121)을 감싸는 제1 유전체층(122)을 포함한다.

상기 제2 바형전극(130)은 서로 대칭되는 다른 하나의 제1 홀더부재(112) 및 제2 홀더부재(113)에 양측이 결합되어 상기 개구부(111)와 마주하도록 배치된다. 이때, 제2 바형전극(130)은 상기 제1 바형전극(120)과 일정 거리 이격되어 배치되며, 그 이격된 거리는 제1 바형전극(120)과 제2 바형전극(130) 사이에 플라즈마 방전이 일어날 수 있는 거리이다. 제2 바형전극(130) 역시 상기 개구부(111)를 지나는 유체의 진행경로와 마주한다. 이러한 제2 바형전극(130)은 제2 전극층(131) 및 상기 제2 전극층(131)을 감싸는 제2 유전체층(132)을 포함한다.

각각의 제1 바형전극(120) 제1 전극층(121) 및 제1 유전체층(122)을 포함하고, 상기 제2 바형전극(130)은 제2 전극층(131) 및 제2 유전체층(132)을 포함한다. 상기 각각의 제1 유전체층(122) 및 제2 유전체층(132)은 도 2a에 도시된 바와 같이 각각 제1 전극층(121) 및 제2 전극층(131)의 전체를 감싸되 각각의 제1 전극층(121) 및 제2 전극층(131)의 말단은 노출되게 감싸는 형태로 구비될 수도 있고, 상기 제1 전극층(121) 및 제2 전극층(131)의 일부만, 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제1 전극층(121) 및 제2 전극층(131)의 바 형상의 단부측의 일부 길이를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 구비될 수도 있다.

상기 제1 바형전극(120)은 양측이 상기 한 쌍의 제1 고정클립(1121) 사이로 삽입되어 끼워지는 방식으로 상기 제1 홀더부재(112)와 결합될 수 있다. 이때, 상기 제1 바형전극(120)의 제1 유전체층(122)이 제1 전극층(121) 전체를 감싸는 경우이면 제1 전극층(121)의 노출된 말단이 상기 제1 접속플레이트(1122)와 접촉되어서 제1 전극층(121)으로 전원 인가가 가능하며, 상기 제1 바형전극(120)의 제1 유전체층(122)이 제1 전극층(121)의 바 형상의 단부 측의 일부 길이를 제외한 나머지 부분을 감싸는 경우이면 제1 전극층(121)은 한 쌍의 제1 고정클립(1121)과 접촉되어서 전원 인가가 가능해질 수 있다.

상기 제2 바형전극(130) 역시 제1 바형전극(120)과 동일한 구조이므로 이상에서 설명된 제1 바형전극(120)이 제1 홀더부재(112)와 전원 인가가 가능하게 연결되는 구조와 같게 제2 홀더부재(113)와 전원 인가가 가능하게 연결되는 구조이므로 구체적인 설명은 생략한다.

전압인가수단(170)은 상기 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130) 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)에 서로 다른 전압을 인가한다. 이를 위해, 전압인가수단(170)은 한 쌍의 제1 홀더부재(112) 및 한 쌍의 제2 홀더부재(113)에 전기적으로 연결되어 전압을 인가한다. 일 예로, 제1 바형전극(120)이 결합된 한 쌍의 제1 홀더부재(112)에 접지전원이 인가되고, 제2 바형전극(130)이 결합된 한 쌍의 제2 홀더부재(113)에 고전압이 인가될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 모듈은 복수로 연결 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 프레임 부재(110)는 한 쌍의 접속핀(141) 및 접속홀(142)들을 포함할 수 있다.

한 쌍의 접속핀(141)은 상기 프레임 부재(110)의 측면부들 중 어느 하나에 구비될 수 있다. 한 쌍의 접속핀

한 쌍의 접속홀(142)들은 상기 프레임 부재(110)의 측면부들 중 나머지 측면부들에 구비될 수 있다. 이때, 한 쌍의 접속홀(142)들은 각각의 측면부에서 적어도 한 쌍을 이루도록 구비된다. 일 예로, 접속홀(142)들은 프레임 부재(110)의 각각의 측면부에 한 쌍으로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 한 쌍의 접속핀(141) 중 어느 하나는 접지 전원과 연결되게 구성되고, 나머지 하나는 고전압과 연결되게 구성될 수 있다. 또한, 한 쌍의 접속홀(142) 중 어느 하나는 접지 전원과 연결되게 구성되고, 나머지 하나는 고전압과 연결되게 구성될 수 있다.

이러한 한 쌍의 접속핀(141) 및 한 쌍의 접속홀(142)을 통해 플라즈마 발생원 모듈을 복수로 연결하고자 할 때, 한 쌍의 접속핀(141)은 프레임 부재(110)의 측면부들 중 어느 하나의 측면부에 구비된 한 쌍의 접속홀(142)에 끼워서 플라즈마 발생원 모듈을 복수로 연결할 수 있다. 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생원 모듈은 한 쌍의 접속핀(141) 및 한 쌍의 접속홀(142) 간의 결합을 통해 다수가 서로 직각 방향으로 교차되게 연결되어 대형 모듈로 확장될 수 있다. 다른 예로, 도 4에 도시된 바와 같이 플라즈마 발생원 모듈은 한 쌍의 접속핀(141) 및 한 쌍의 접속홀(142) 간의 결합을 통해 다수가 일방향으로 연속되게 연결되어 대형 모듈로 확장될 수 있다.

한편, 상기 한 쌍의 접속핀(141)은 상기 프레임 부재(110)에 탈착 가능하게 구비될 수 있고, 상기 한 쌍의 접속홀(142)은 상기 프레임 부재(110)의 전체 측면부들 모두에 구비될 수 있다. 이러한 경우, 플라즈마 발생원 모듈이 복수로 연결되는 형태에 제한이 없다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈을 송풍수단에 연결하기 위한 플라즈마 발생원 모듈 연결장치를 설명하기 위한 사시도이다.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈연결장치는 타공 플레이트(150) 및 연결바(160)를 포함할 수 있다.

타공 플레이트(150)는 상기 프레임 부재(110)가 둘 이상 결합될 수 있는 면적으로 구비되며, 다수의 유체통과구멍(151)이 일정 패턴으로 배열되어 있다. 또한 타공 플레이트(150)는 타공 플레이트(150)의 가장자리에 구비되는 적어도 2개의 지지대(152)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 지지대(152)는 4개일 수 있다. 이러한 타공 플레이트(150)에는 상기 프레임 부재(110)가 다수 결합될 수 있다. 프레임 부재(110)가 타공 플레이트(150)에 결합되는 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 프레임 부재(110)의 배면, 즉 상기 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)이 위치하는 않는 면에 한 쌍의 돌기(미도시)를 마련하여 상기 타공 플레이트(150)의 유체통과구멍(151)에 한 쌍의 돌기를 결합하는 형태로 프레임 부재(110)를 다수 결합할 수 있다.

연결바(160)는 일단부가 상기 지지대(152)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 연결바(160)는 상기 타공 플레이트(150)의 지지대(152)와 동일한 개수로 구비될 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마로부터 활성산소종(ROS)을 증가시켜서 대기로 공급하는데 이용될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 송풍수단의 전단에 위치하도록 송풍수단에 연결하여 사용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈이 송풍수단에 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 6을 참조하면, 타공 플레이트(150)는 타공 플레이트(150)의 가장자리에 구비된 지지대(152) 각각에 연결바(160)의 일단부가 회전 가능하게 연결되어 있고, 상기 연결바(160)의 타단부가 송풍수단(10)에 연결되어 상기 타공 플레이트(150)는 송풍수단(10)의 전방에 일정 거리 이격된 상태로 배치될 수 있다.

그리고 상기 타공 플레이트(150)에는 복수의 프레임 부재(110)가 일정 간격으로 이격되어 고정되어 있으며, 각각의 프레임 부재(110)에는 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)이 일정 거리 이격된 상태가 되도록 서로 대칭되는 제1 홀더부재(112) 및 제2 홀더부재(113)에 각각 결합되어 있다. 이 상태에서 상기 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)은 프레임 부재(110)의 개구부(111)와 마주하고 있다.

이와 같이 플라즈마 발생원 모듈이 송풍수단(10)의 전방에 위치한 상태에서 한 쌍의 제1 홀더부재(112)에는 접지 전원을 인가하고, 한 쌍의 제2 홀더부재(113)에는 고전압을 인가할 수 있다. 또한 송풍수단(10)을 작동시켜서 송풍수단(10)에 의한 에어를 타공 플레이트(150) 방향으로 공급한다.

송풍수단(10)으로부터 공급되는 에어는 타공 플레이트(150)의 유체통과구멍(151)들을 통과하며, 프레임 부재(110)의 개구부(111)와 마주하는 유체통과구멍(151)들을 통과한 에어는 상기 개구부(111)로 유입되고, 그 유입된 에어는 개구부(111)에 마주하는 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)을 향해 진행된다.

한 쌍의 제1 홀더부재(112) 및 한 쌍의 제2 홀더부재(113) 사이에 전압이 인가되면 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130) 사이에는 DBD 방전이 개시되고, 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)을 향해 공급된 에어는 플라즈마 발생 가스로 작용하여, 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)의 사이에 플라즈마가 생성된다.

플라즈마가 생성될 때 송풍수단(10)으로부터 에어는 지속적으로 공급되며, 지속적인 에어의 공급에 의해 플라즈마의 온도는 저하되어 저온 플라즈마가 되고, 저온 플라즈마로부터의 활성 산소종(ROS)이 생성된다.

저온 플라즈마로부터의 활성 산소종은 송풍수단(10)에 의해 지속적으로 공급되는 에어를 통해 먼거리까지 이송될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 저온 플라즈마의 생성이 가능하고, 저온 플라즈마에 의한 활성 산소종을 생성하며, 활성 산소종을 원거리까지 이송할 수 있다. 이러한 작용을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 살균 분야에 이용될 수 있다.

예를 들어, 농작물의 재배 환경, 농작물의 저장 환경에서 농작물에 부착된 세균을 살균하는데 이용될 수 있다. 이러한 경우, 농작물 주변에 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈을 송풍수단(10)에 연결한 상태로 위치시키고, 앞서 설명한 저온 플라즈마 생성 과정을 통해 저온 플라즈마를 생성하고, 생성된 저온 플라즈마로부터의 활성 산소종을 송풍수단(10)을 통해 공급되는 에어를 통해 근거리 및 원거리의 농작물 전체로 전달되도록 하여 농작물에 부착된 곰팡이균 등의 세균을 살균하여, 농작물의 수확, 유통 과정에서의 농작물의 훼손을 방지할 수 있는 이점이 있다. 이는, 결과적으로 수확 및 유통되는 농작물의 품질을 개선시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 송풍수단(10)에 연결하기에 용이하다. 즉, 연결바(160)는 타공 플레이트(150)의 지지대(152)에 회전 가능하게 구비되므로 연결바(160)의 회전각의 조절이 가능하며, 이에 따라, 송풍수단(10)의 크기에 맞게 연결바(160)를 회전시켜서 송풍수단(10)에 연결 및 고정할 수 있다. 따라서, 다양한 크기를 갖는 송풍수단(10)에 범용적으로 설치하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)이 결합된 프레임 부재(110)를 다수 배치할 수 있으므로 모듈의 대형화가 가능하고, 이에 따라 소형 면적의 공간뿐만 아니라 대형 면적의 공간으로까지, 공간의 제약 없이 다량의 활성 산소종을 공급할 수 있는 이점이 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 타공판의 배면 모습을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치는, 타공 플레이트(150)의 다수의 유체통과구멍(151)은 서로 다른 극성으로 교번하여 배치되는 전원단자들로 이용될 수 있다.

이러한 경우, 타공 플레이트(150)의 유체통과구멍(151) 내에 전원단자(153)가 구비될 수 있고, 전원단자(153)들은 같은 극성간에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 타공 플레이트(150)의 배면에 플러스전원단자(+) 및 마이너스전원단자(-)들이 서로 전기적으로 연결되기 위한 패턴(154)이 형성될 수 있다.

이러한 타공 플레이트(150)에 플라즈마 발생원 모듈(100)을 연결하기 위해, 플라즈마 발생원 모듈의 프레임 부재(110)의 배면에는 각각의 유체통과구멍(151)에 결합되며 각각 제1 바형전극(120) 및 제2 바형전극(130)에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전원인가핀(112)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 전원인가핀(112) 중 어느 하나는 플러스단자를 갖는 유체통과구멍(151) 내에 삽입되고, 나머지 하나는 마이너스단자를 갖는 유체통과구멍(151) 내에 삽입될 수 있게 배치될 수 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈 연결장치는 플라즈마 발생원 모듈을 한 쌍의 전원인가핀(112)이 타공 플레이트(150)의 유체통과구멍(151)에 삽입되도록 결합하는 즉시 플라즈마 발생원 모듈은 타공 플레이트(150)의 서로 다른 극성, 즉 플러스전원단자 및 마이너스전원단자에 연결될 수 있고, 타공 플레이트(150)의 배면에 형성된 패턴(154)의 단부에 전원인가수단을 연결하면 플라즈마 발생원 모듈에 전원이 인가될 수 있다. 따라서, 타공 플레이트(150)에 결합되는 다수의 플라즈마 발생원 모듈에 전원을 인가하기 위한 복잡한 구조의 케이블 연결이 필요없이 타공 플레이트(150)에 전원인가수단을 연결하는 것만으로 다수의 플라즈마 발생원 모듈에 전원이 인가되므로 플라즈마 발생원 모듈의 확장 및 확장된 플라즈마 발생원 모듈로의 전원공급이 용이해질 수 있는 이점이 있다.

제2 실시예

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 모듈은 타공 플레이트(250), 한 쌍의 제1 프레임 부재(210), 한 쌍의 제2 프레임 부재(220), 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240), 전원인가수단(미도시), 연결바(260)를 포함한다.

타공 플레이트(250)는 상기 한 쌍의 제1 프레임 부재(210) 및 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)가 일정 간격으로 이격되게 각각 둘 이상 결합될 수 있는 면적으로 구비되며, 다수의 유체통과구멍(251)이 일정 패턴으로 배열되어 있다. 또한 타공 플레이트(250)는 서로 대칭되게 배치되도록 타공 플레이트(250)의 가장자리에 구비되는 적어도 2개의 지지대(252)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 지지대(252)는 4개일 수 있다.

한 쌍의 제1 프레임 부재(210) 및 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)는 상기 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240)을 상기 타공 플레이트(250) 상에 배치시키기 위해 구비된다.

한 쌍의 제1 프레임 부재(210)는 플레이트 형태일 수 있다. 한 쌍의 제1 프레임 부재(210)는 제1 홀더부재(211)를 구비한다. 일 예로, 제1 홀더부재(211)는 한 쌍의 제1 고정클립(2111) 및 상기 각각의 제1 고정클립(2111)이 이격된 공간에 마주하도록 배치되는 제1 접속플레이트(2112)를 포함할 수 있다. 이러한 한 쌍의 제1 프레임 부재(210)는 상기 제1 홀더부재(211)가 위치하는 면의 반대면에 돌기(미도시)가 형성되어 상기 타공 플레이트(250)의 유체통과구멍(251)에 결합될 수 있다.

한 쌍의 제2 프레임 부재(220)는 플레이트 형태일 수 있다. 제2 프레임 부재(220)는 제2 홀더부재(221)를 구비한다. 일 예로, 제2 홀더부재(221)는 한 쌍의 제2 고정클립(2211) 및 상기 각각의 제2 고정클립(2211)이 이격된 공간에 마주하도록 배치되는 제2 접속플레이트(2212)를 포함할 수 있다. 이러한 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)는 상기 제2 홀더부재(221)가 위치하는 면의 반대면에 돌기(미도시)가 형성되어 상기 타공 플레이트(250)의 유체통과구멍(251)에 결합될 수 있고, 상기 제1 프레임 부재(210)와 일정 간격 이격되어 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240)은 플라즈마 발생을 위한 DBD 방전전극이다.

상기 제1 바형전극(230)은 제1 전극층(미도시) 및 상기 제1 전극층을 감싸는 제1 유전체층(미도시)을 포함한다. 이러한 제1 바형전극(230)은 한 쌍의 제1 프레임 부재(210)의 제1 홀더부재(211)에 양측이 결합되어 타공 플레이트(150)와 마주하도록 배치될 수 있다.

상기 제2 바형전극(240)은 제2 전극층(미도시) 및 상기 제2 전극층을 감싸는 제2 유전체층(미도시)을 포함한다. 이러한 제2 바형전극(240)은 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)의 제2 홀더부재(221)에 양측이 결합되어 상기 타공 플레이트(150)와 마주하도록 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 바형전극(230)이 결합된 제1 홀더부재(211)들 중 어느 하나 및 상기 제2 바형전극(240)이 결합된 제2 홀더부재(221)들 중 어느 하나에 서로 다른 전압이 인가된다. 예를 들어, 전원공급장치(미도시)를 통해 상기 제1 바형전극(230)이 결합된 제1 홀더부재(211)에 접지전원이 인가되고, 상기 제2 바형전극(240)이 결합된 홀더부재들(211, 221)에 고전압이 인가되도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240)은 제1 홀더부재(211) 및 제2 홀더부재(221)와 전기적으로 연결되는 구조로 결합된다. 상기 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240)이 제1 홀더부재(211) 및 제2 홀더부재(221)와 전기적으로 연결되는 구조는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도시하지는 않았지만, 전원인가수단은 상기 한 쌍의 제1 프레임 부재(210) 및 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240) 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 프레임 부재(210) 및 제2 프레임 부재(220)에 서로 다른 전압을 인가한다. 예를 들어, 전원인가수단을 통해 상기 제1 바형전극(230)이 결합된 제1 홀더부재(211)에 접지전원이 인가되고, 상기 제2 바형전극(240)이 결합된 제2 홀더부재(221)에 고전압이 인가되도록 구성될 수 있다.

상기 연결바(260)는 일단부가 상기 지지대(252)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 연결바(260)는 상기 타공 플레이트(250)의 지지대(252)와 동일한 개수로 구비될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 발생원 모듈이 송풍수단에 연결된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 10을 참조하면, 타공 플레이트(250)는 타공 플레이트(250)의 가장자리에 구비된 지지대(252) 각각에 연결바(260)의 일단부가 회전 가능하게 연결되어 있고, 상기 연결바(260)의 타단부가 송풍수단(10)에 연결되어 상기 타공 플레이트(250)는 송풍수단(10)의 전방에 일정 거리 이격된 상태로 배치될 수 있다.

그리고 상기 타공 플레이트(250)에는 복수, 예를 들어, 한 쌍의 제1 프레임 부재(210)가 2개 그리고 한 쌍의 제2 프레임 부재(220) 2개가 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 각각의 한 쌍의 제1 프레임 부재(210)에는 제1 바형전극(230)이 결합되고, 각각의 한 쌍의 제2 프레임 부재(220)에는 제2 바형전극(240)이 결합된다.

이때, 서로 이웃하는 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240) 사이에 플라즈마가 발생될 수 있는 거리로 제1 프레임 부재(210) 및 제2 프레임 부재(220)가 이격되어 배치되고, 제1 바형전극(230)에는 접지 전원이 인가되고, 제2 바형전극(240)에는 고전압이 인가될 수 있다.

이러한 상태에서 송풍수단(10)이 작동하여 에어가 발생되면, 에어는 타공 플레이트(250) 방향으로 진행하여 타공 플레이트(250)의 유체통과구멍(251)들을 통과하며, 유체통과구멍(251)들을 통과한 에어는 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240) 사이로 공급되며, 이때 에어는 플라즈마 발생 가스로 작용하여, 각각의 배열된 제1 바형전극(230) 및 제2 바형전극(240)의 사이에 플라즈마가 생성된다.

플라즈마가 생성될 때 송풍수단(10)으로부터 에어는 지속적으로 공급되며, 지속적인 에어의 공급에 의해 플라즈마의 온도는 저하되어 저온 플라즈마가 되고, 저온 플라즈마로부터의 활성 산소종(ROS)이 생성된다.

저온 플라즈마로부터의 활성 산소종은 송풍수단(10)에 의해 지속적으로 공급되는 에어를 통해 먼거리까지 이송될 수 있다.

이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 모듈의 작용 및 효과는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 모듈과 동일하다.

한편, 이상의 설명에서는 농작물과 관련되어 이용이 가능한 것으로 예시하여 설명하였으나, 농작물의 재배 및 유통에 제한되지 않고, 주거 공간, 병원 등 살균이 필요한 다양한 환경에서 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 발생원 모듈은 송풍수단과 결합되어, 플라즈마 발생원 모듈 및 전극 사이로 공기가 유동하도록 구성된 송풍수단을 포함하는 오존 발생기로서 이용될 수 있다. 이러한 오존 발생기는 송풍수단에 의해 공기 유동이 없는 경우에 비해 증가된 오존 발생량을 제공할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

1. 유체가 지나는 개구부를 포함하는 프레임 부재;
   상기 프레임 부재에 결합되는 제1 바형전극;
   상기 제1 바형전극과 일정 간격으로 이격되어 배치되고 상기 프레임 부재에 결합되는 제2 바형전극; 및
   상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극 사이에 플라즈마가 발생되도록 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극에 서로 다른 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함하고,
   상기 프레임 부재는,
   상기 제1 바형전극이 결합되고 상기 제1 바형전극과 전기적으로 연결되고 탈착 가능한 한쌍의 제1 홀더부재;
   상기 제2 바형전극이 결합되고 상기 제2 바형전극과 전기적으로 연결되고 탈착 가능한 한 쌍의 제2 홀더부재;
   상기 프레임 부재의 측면부들 중 어느 하나에 구비되는 한 쌍의 접속핀; 및
   나머지 측면부들에 구비되되 각각의 측면부에서 적어도 한 쌍을 이루도록 구비되는 한 쌍의 접속홀을 포함하고,
   상기 한 쌍의 제1 홀더부재 및 상기 한 쌍의 제2 홀더부재는 상기 전압인가수단과 연결되어 서로 다른 전압이 인가되는 것을 특징으로 하고,
   상기 한 쌍의 접속핀은 각각 상기 제1 홀더부재 및 상기 제2 홀더부재에 전기적으로 연결되고,
   상기 각각의 측면부에 구비되는 한 쌍의 접속홀은 각각 상기 제1 홀더부재 및 상기 제2 홀더부재에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하며,
   플라즈마 발생원 모듈은 서로 연결 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 프레임 부재는,
   상기 접속핀은 탈착 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 플라즈마 발생원 모듈은 상기 한 쌍의 접속핀 및 상기 한 쌍의 접속홀 간의 결합을 통해 다수가 일방향으로 연속되게 연결되어 대형 모듈로 확장되는 것을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 플라즈마 발생원 모듈은 상기 한 쌍의 접속핀 및 상기 한 쌍의 접속홀 간의 결합을 통해 다수가 서로 직각 방향으로 교차되게 연결되어 대형 모듈로 확장되는 것을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈.
8. 제1항의 플라즈마 발생원 모듈을 송풍수단에 연결하기 위한 장치로서,
   상기 프레임 부재가 둘 이상 결합될 수 있는 면적을 갖고, 다수의 유체통과구멍이 일정 패턴으로 배열되어 있고, 일면에 상기 플라즈마 발생원 모듈이 결합되는 타공 플레이트를 포함하고,
   상기 타공 플레이트는 상기 송풍수단의 바람이 송출되는 방향에 마주하도록 상기 송풍수단에 결합되는 것을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈 연결장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 타공 플레이트는 서로 대칭되게 배치되도록 상기 타공 플레이트의 가장자리에 구비되어 있는 적어도 2개의 지지대를 포함하고,
   상기 플라즈마 발생원 모듈은 일단부가 상기 지지대에 회전 가능하게 연결되고 타단부가 송풍수단에 연결되는 연결바를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   플라즈마 발생원 모듈 연결장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 유체통과구멍은 서로 다른 극성으로 교번하여 배치되는 전원단자들이고,
    상기 프레임 부재의 배면에는 상기 각각의 유체통과구멍에 결합되며 각각 상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극에 전기적으로 연결되는 한 쌍의 전원인가핀을 포함하고,
    상기 전원단자들은 같은 극성간에 전기적으로 연결되고, 서로 이웃하는 2개의 서로 다른 극성의 전원단자에는 서로 다른 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는,
    플라즈마 발생원 모듈 연결장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1항의 상기 플라즈마 발생원 모듈; 및
    상기 제1 바형전극 및 제2 바형전극 사이로 공기가 유동하도록 구성된 송풍수단을 포함하는,
    오존 발생기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 오존 발생기는 송풍수단에 의해 공기 유동이 없는 경우에 비해 증가된 오존 발생량을 제공함을 특징으로 하는,
    오존 발생기.

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