KR102620120B1 - Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene - Google Patents

Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene Download PDF

Info

Publication number
KR102620120B1
KR102620120B1 KR1020220141064A KR20220141064A KR102620120B1 KR 102620120 B1 KR102620120 B1 KR 102620120B1 KR 1020220141064 A KR1020220141064 A KR 1020220141064A KR 20220141064 A KR20220141064 A KR 20220141064A KR 102620120 B1 KR102620120 B1 KR 102620120B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ozone
discharge
separator
high voltage
electrode
Prior art date
Application number
KR1020220141064A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조병옥
지혁상
Original Assignee
세건하이테크(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세건하이테크(주) filed Critical 세건하이테크(주)
Priority to KR1020220141064A priority Critical patent/KR102620120B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102620120B1 publication Critical patent/KR102620120B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
    • C01B2201/14—Concentric/tubular dischargers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/20—Electrodes used for obtaining electrical discharge
    • C01B2201/22—Constructional details of the electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/70—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
    • C01B2201/74—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary by liquid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

본 발명은 방전세관의 외면에 우수한 전기전도성과 열전도성을 갖는 그래핀층을 형성하여 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시키고, 오존 생성시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시키면서 다수개의 방전세관이 장착된 오존발생모듈을 착탈식으로 설치할 수 있으며, 외부에서 방전현장을 관찰할 수 있는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치에 관한 것이다.
본 발명은 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 구역, 냉각수가 위치하는 구역 및 오존이 배출되는 구역으로 분리하는 제1 분리부(2000) 및 제2 분리부(3000)와, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 내부에 고전압전극봉(4130)이 위치하며 방전세관(4110)의 외면에 그래핀층(4120)이 도포되어 고전압전극봉(4130)과 그래핀층(4120) 사이에서 고전압 방전을 발생시켜 오존을 생성하여 배출하는 오존발생모듈(4000)과, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000) 사이로 공급되는 냉각수(5000)와, 오존이 생성되도록 오존발생모듈(4000)에 고전압 전류를 인가하는 고전압전류 공급부(6000)을 포함한다.The present invention increases discharge efficiency while reducing power consumption by forming a graphene layer with excellent electrical and thermal conductivity on the outer surface of the discharge tube, and increases cooling efficiency by quickly transferring the heat generated during ozone generation to the coolant. This relates to a modular, water-cooled, transparent ozone generator using graphene that can be installed in a detachable manner and has an ozone generation module equipped with multiple discharge tubes while allowing the discharge site to be observed from the outside.
The present invention includes a body 1000 of a predetermined shape, a first separator 2000, and a second separator that separates the interior of the body 1000 into a zone where oxygen flows in, a zone where cooling water is located, and a zone where ozone is discharged. It is removably fastened through the part 3000, the first separator 2000, and the second separator 3000, and a high-voltage electrode 4130 is located inside, and a graphene layer 4120 is formed on the outer surface of the discharge tube 4110. ) is applied to generate a high-voltage discharge between the high-voltage electrode 4130 and the graphene layer 4120 to generate and discharge ozone, an ozone generation module 4000, a first separator 2000, and a second separator 3000. ) and a high-voltage current supply unit 6000 that applies high-voltage current to the ozone generation module 4000 to generate ozone.

Description

그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치{Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene}Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene}

본 발명은 방전세관의 외면에 우수한 전기전도성과 열전도성을 갖는 그래핀층을 형성하여 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시키고, 오존 생성시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시키면서 다수개의 방전세관이 장착된 오존발생모듈을 착탈식으로 설치할 수 있으며, 외부에서 방전현장을 관찰할 수 있는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치에 관한 것이다.The present invention increases discharge efficiency while reducing power consumption by forming a graphene layer with excellent electrical and thermal conductivity on the outer surface of the discharge tube, and increases cooling efficiency by quickly transferring the heat generated during ozone generation to the coolant. This relates to a modular, water-cooled, transparent ozone generator using graphene that can be installed in a detachable manner and has an ozone generation module equipped with multiple discharge tubes while allowing the discharge site to be observed from the outside.

오존(O3)은 산소 원자가 3개 결합된 형태의 강력한 산화력과 살균력을 가진 물질로서, 공기나 물속의 불순물을 산화시켜 제거하거나 식품 내 세균을 멸균시키는 능력이 탁월하여 살균장치, 정수장치, 폐수 처리장치, 탈취장치 및 폐기물 처리장치 등에 사용되고 있다.Ozone (O 3 ) is a substance with strong oxidizing and sterilizing power in the form of three oxygen atoms bonded together. It has an excellent ability to oxidize and remove impurities in the air or water and sterilize bacteria in food, so it is used in sterilizing devices, water purification devices, and wastewater. It is used in treatment devices, deodorization devices, and waste treatment devices.

이러한 오존은 일반적인 대기 상태에 항상 소량(통상 0.01~0.03 PPM)이 존재하고 있지만, 쉽게 분해되는 등 불안정한 상태이기 때문에, 이를 산업적으로 이용하기 위해서는 인공적으로 발생시키는 장치가 필요하게 되었고 이에 따라 개발된 것이 오존발생장치(ozonizer)이다.A small amount of ozone (usually 0.01 to 0.03 PPM) is always present in the general atmosphere, but it is easily decomposed and is unstable. Therefore, in order to use it industrially, a device to artificially generate it was needed, and this was developed accordingly. It is an ozone generator.

오존발생장치는 3O2 + E <--> 2O3 + ΔH(발열반응/가역반응)의 반응을 이용하는 것으로, 일반적으로 세라믹이 코팅된 유전체관과, 세라믹이 코팅된 수냉식 전극관을 양극으로 하고, 다른 한 금속면을 음극으로 만들어 병렬로 다수의 방전관을 연결하여 사용되고 있다. 그러나, 이 방법은, 100g/hr 정도의 소용량에 서는 고효율 오존발생방법으로 효과적이나, 대용량에서는 한계가 있다는 문제점을 가지고 있다.The ozone generator uses the reaction of 3O 2 + E <--> 2O 3 + ΔH (exothermic reaction/reversible reaction), and generally uses a ceramic-coated dielectric tube and a ceramic-coated water-cooled electrode tube as the anode. , it is used by connecting multiple discharge tubes in parallel by making the other metal side a cathode. However, this method is effective as a highly efficient ozone generation method at a small capacity of about 100 g/hr, but has a problem in that it has limitations at a large capacity.

이러한 오존발생장치는 방전이 발생하기 위하여 고압전극에 별도의 세라믹을 코팅하거나 굵고 두꺼운 유전체관을 사용하여 방전효율이 감소되는 문제가 있다.These ozone generators have a problem in that discharge efficiency is reduced because they coat the high-voltage electrode with a separate ceramic or use a thick dielectric tube to generate discharge.

대한민국등록특허 10-1354145(14.01.15)Republic of Korea Patent No. 10-1354145 (14.01.15)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방전세관의 외면에 우수한 전기전도성과 열전도성을 갖는 그래핀층을 형성하여 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시키고, 오존 생성시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시키면서 다수개의 방전세관이 장착된 오존발생모듈을 착탈식으로 설치할 수 있으며, 외부에서 방전현장을 관찰할 수 있는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치를 제공하는 데 있다.The problem that the present invention aims to solve is to increase discharge efficiency while reducing power consumption by forming a graphene layer with excellent electrical and thermal conductivity on the outer surface of the discharge tube, and to quickly transfer the heat generated during ozone generation to the cooling water. The aim is to provide a modular, water-cooled, transparent ozone generator using graphene that increases cooling efficiency, allows an ozone generation module equipped with multiple discharge tubes to be installed in a detachable manner, and allows the discharge site to be observed from the outside.

본 발명의 다른 해결과제는 냉각수의 주입하는 동안에 공기를 분사하여 냉각수가 정체되는 것을 방지하면서 방전세관에 고르게 흐르도록 할 수 있는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치를 제공하는 데 있다.Another problem of the present invention is to provide a modular water-cooled transparent ozone generator using graphene that can prevent coolant from stagnating and flow evenly through the discharge tube by spraying air during coolant injection.

본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치는 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 구역, 냉각수가 위치하는 구역 및 오존이 배출되는 구역으로 분리하는 제1 분리부(2000) 및 제2 분리부(3000)와, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 산소를 공급받아 고전압 방전으로 오존을 생성하여 배출하는 오존발생모듈(4000)과, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000) 사이로 공급되는 냉각수(5000)와, 오존이 생성되도록 오존발생모듈(4000)에 고전압 전류를 인가하는 고전압전류 공급부(6000)을 포함하며, The modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention includes a body 1000 of a predetermined shape, and the interior of the body 1000 into an area where oxygen flows in, an area where cooling water is located, and an area where ozone is discharged. It is detachably fastened through the first separator 2000 and the second separator 3000 and the first separator 2000 and the second separator 3000, and receives oxygen to produce ozone through high-voltage discharge. The ozone generation module 4000 generates and discharges the coolant 5000 supplied between the first separator 2000 and the second separator 3000, and high voltage current is applied to the ozone generation module 4000 to generate ozone. It includes a high voltage current supply unit (6000) that applies,

몸체(1000)는 소정형상으로 이루어지며 일측면에 산소가 유입되는 산소유입구(1100)가 형성되고, 타측면에 오존이 배출되는 오존배출구(1200)가 형성되며, 하부에 냉각수(5000)가 유입되는 냉각수 유입구(1300)가 형성되고, 상부 측면에 냉각수(5000)를 배출시키는 냉각수 배출구(1400)가 형성되며, 내부로 공급된 냉각수(5000)가 혼합되면서 정체되는 것을 방지하기 위하여 바닥에 공기를 폭기시키는 공기분사구(1500)가 형성되며,
오존발생모듈(4000)은, 개구된 원통형상의 방전세관(4110)과, 방전세관(4110)의 외면에 도포되고 접지전극(4140)이 연결되는 그래핀층(4120)과, 방전세관(4110)의 내부에 위치하는 봉형상의 전극봉몸체(4131)와, 전극봉몸체(4131)의 일단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제1 연장부(4132)와, 전극봉몸체(4131)의 타단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제2 연장부(4133)로 이루어진 고전압전극봉(4130)을 포함하는 방전부(4100)와; 제1 분리부(2000)의 오존발생모듈고정홀(2100)에 위치하고 다수개의 방전부(4100)의 일단을 고정하면서 산소를 방전세관(4110)의 내부로 공급하며 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)를 고정시키는 제1 고정부(4200)와; 제2 분리부(3000)의 오존발생모듈고정홀(3100)에 위치하고 다수개의 방전부(4100)의 타단을 고정하면서 방전세관(4110)에서 생성된 오존을 배출하며 고전압전극봉(4130)의 제2 연장부(4133)를 고정시키는 제2 고정부(4300)와; 전류가 통하는 전도체 재질을 사용하고 제1 고정부(4200)를 관통된 다수개의 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)에 연결되어 고전압전류 공급부(6000)의 고전압 전류를 전달하는 고전압 공급부(4400)와; 일단이 그래핀층(4120)에 연결되고 타단이 고전압전류 공급부(6000)의 접지라인에 연결되는 접지전극(4140);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The body 1000 is made of a predetermined shape, and an oxygen inlet 1100 through which oxygen flows in is formed on one side, an ozone outlet 1200 through which ozone is discharged is formed on the other side, and cooling water 5000 flows into the lower part. A coolant inlet 1300 is formed, and a coolant outlet 1400 is formed on the upper side to discharge the coolant 5000, and air is placed at the bottom to prevent the coolant 5000 supplied inside from mixing and stagnating. An air injection port 1500 for aeration is formed,
The ozone generation module 4000 includes an open cylindrical discharge tube 4110, a graphene layer 4120 applied to the outer surface of the discharge tube 4110 and connected to the ground electrode 4140, and the discharge tube 4110. A rod-shaped electrode body 4131 located inside, a first extension portion 4132 extending outward from one end of the electrode body 4131 and having a thread formed on the surface, and a first extension portion 4132 extending from one end of the electrode body 4131 to the outside. A discharge unit 4100 including a high voltage electrode 4130 made of a second extension 4133 that extends and has a thread formed on the surface; It is located in the ozone generation module fixing hole 2100 of the first separation unit 2000, fixes one end of the plurality of discharge units 4100, supplies oxygen into the interior of the discharge tube 4110, and supplies oxygen to the inside of the discharge tube 4110, and the first of the high voltage electrodes 4130 a first fixing part 4200 that fixes the extension part 4132; It is located in the ozone generating module fixing hole 3100 of the second separation unit 3000, fixes the other end of the plurality of discharge units 4100, discharges ozone generated in the discharge tube 4110, and discharges the ozone generated in the discharge tube 4110 and the second end of the high voltage electrode 4130. a second fixing part 4300 that fixes the extension part 4133; A high voltage supply unit that uses a conductive material that conducts current and is connected to the first extension part 4132 of the plurality of high voltage electrodes 4130 penetrating the first fixing part 4200 to transmit the high voltage current of the high voltage current supply part 6000. (4400) and; It is characterized in that it includes a ground electrode 4140, one end of which is connected to the graphene layer 4120 and the other end of which is connected to the ground line of the high voltage current supply unit 6000.

본 발명에 의한 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치는 방전세관의 외면에 우수한 전기전도성과 열전도성을 갖는 그래핀층을 형성하여 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시키고, 오존 생성시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.The modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention increases discharge efficiency and reduces power consumption by forming a graphene layer with excellent electrical and thermal conductivity on the outer surface of the discharge tube, and generates ozone during ozone generation. It has the advantage of increasing cooling efficiency by quickly transferring the heat to the coolant.

또한, 몸체의 내부로 유입되는 냉각수에 공기를 분사시켜 난류를 형성하고 냉각수부 상층부에 자유수면이 형성되게 하여 냉각수의 와류에 의한 상하 순환대류가 형성되게 하여 냉각수가 정체되는 것을 방지하면서 방전세관의 외면에 접촉횟수를 많게 하여 신속하게 열을 제거할 수 있게 된다.In addition, air is sprayed into the coolant flowing into the body to form turbulence and a free water surface is formed in the upper layer of the coolant, thereby forming an upward and downward circular convection due to the eddy current of the coolant, thereby preventing the coolant from stagnating and preventing the discharge tube from stagnating. By increasing the number of contacts with the outer surface, heat can be removed quickly.

또한, 방전세관이 다수개 설치된 오존발생모듈을 착탈식으로 설치할 수 있기 때문에 필요한 오존량이 변화되더라도 알맞게 생산할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the ozone generating module with multiple discharge tubes can be installed in a detachable manner, it has the advantage of being able to produce appropriate ozone even if the required amount of ozone changes.

또한, 방전세관의 외면에 투명한 그래핀이 도포되기 때문에 운전자가 오존발생시의 방전과정을 살펴볼 수 있어 오존발생모듈이 작동하지 않는 경우에 신속하게 적절한 조치를 취할 수 있는 있는 장점이 있다.In addition, since transparent graphene is applied to the outer surface of the discharge tube, the driver can observe the discharge process when ozone is generated, which has the advantage of being able to quickly take appropriate action if the ozone generation module does not operate.

도 1은 본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치의 결합상태도.
도 3은 본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치의 몸체(1000), 제1 분리부(2000), 제2 분리부(3000)의 결합도.
도 4는 본 발명에 따른 오존발생모듈(4000)의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 오존발생모듈(4000)의 분해 사시도
도 6은 본 발명에 따른 몸체(1000)에 장착된 오존발생모듈(4000)와 고전압전류 공급부(6000)의 연결상태도.
도 7은 본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치의 작동상태 단면도.
도 8은 도 6에서 오존발생모듈(4000)의 방전 상태도.
도 9는 본 발명에 따른 접지커넥터(6100)의 사시도.Figure 1 is a schematic diagram of a modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention.
Figure 2 is a combined state diagram of a modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention.
Figure 3 is a connection diagram of the body 1000, the first separator 2000, and the second separator 3000 of the modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention.
Figure 4 is a perspective view of the ozone generation module 4000 according to the present invention.
Figure 5 is an exploded perspective view of the ozone generation module 4000 according to the present invention.
Figure 6 is a connection state diagram of the ozone generating module 4000 and the high voltage current supply unit 6000 mounted on the body 1000 according to the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view of the operating state of the modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention.
Figure 8 is a discharge state diagram of the ozone generation module 4000 in Figure 6.
Figure 9 is a perspective view of the ground connector 6100 according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

본 발명에 따른 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치는 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 구역, 냉각수가 위치하는 구역 및 오존이 배출되는 구역으로 분리하는 제1 분리부(2000) 및 제2 분리부(3000)와, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 산소를 공급받아 고전압 방전으로 오존을 생성하여 배출하는 오존발생모듈(4000)과, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000) 사이로 공급되는 냉각수(5000)와, 오존이 생성되도록 오존발생모듈(4000)에 고전압 전류를 인가하는 고전압전류 공급부(6000)를 포함한다. The modular water-cooled transparent ozone generator using graphene according to the present invention includes a body 1000 of a predetermined shape, and the interior of the body 1000 into an area where oxygen flows in, an area where cooling water is located, and an area where ozone is discharged. It is detachably fastened through the first separator 2000 and the second separator 3000 and the first separator 2000 and the second separator 3000, and receives oxygen to produce ozone through high-voltage discharge. The ozone generation module 4000 generates and discharges the coolant 5000 supplied between the first separator 2000 and the second separator 3000, and high voltage current is applied to the ozone generation module 4000 to generate ozone. It includes a high voltage current supply unit 6000 that applies.

몸체(1000)는 소정형상으로 이루어지며 일측면에 산소가 유입되는 산소유입구(1100)가 형성되고, 타측면에 오존이 배출되는 오존배출구(1200)가 형성되며, 하부에 냉각수(5000)가 유입되는 냉각수 유입구(1300)가 형성되고, 상부 측면에 냉각수(5000)를 배출시키는 냉각수 배출구(1400)가 형성가 형성된다. 이때, 냉각수 유입구(1300)는 바닥에 일정간격으로 다수개 형성된 노즐로 이루어지고, 분사방식으로 냉각수를 공급하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각수 배출구(1400)는 원통형상으로 수평하게 몸체(1000) 상부의 일측면에서 타측면으로 관통되고, 냉각수가 위치하는 구역의 위치하는 부분은 자연수면이 형성되도록 냉각수를 유입되는 개구부(1410)가 형성되는 것이 바람직하다.The body 1000 is made of a predetermined shape, and an oxygen inlet 1100 through which oxygen flows in is formed on one side, an ozone outlet 1200 through which ozone is discharged is formed on the other side, and cooling water 5000 flows into the lower part. A coolant inlet 1300 is formed, and a coolant outlet 1400 is formed on the upper side to discharge the coolant 5000. At this time, the coolant inlet 1300 consists of a plurality of nozzles formed at regular intervals on the floor, and it is preferable to supply coolant by spraying. In addition, the coolant outlet 1400 has a cylindrical shape and passes horizontally from one side of the upper part of the body 1000 to the other side, and the part of the area where the coolant is located is an opening 1410 through which coolant flows in to form a natural water surface. ) is preferably formed.

또한, 몸체(1000)는 내부로 공급된 냉각수(5000)가 혼합되면서 정체되는 것을 방지하기 위하여 바닥에 공기를 폭기시키는 공기분사구(1500)가 형성된다. 그리고, 몸체(1000)에는 내부의 작동상태를 관찰하기 위한 감시창(1700)이 형성될 수 있다. In addition, the body 1000 has an air injection port 1500 formed at the bottom to aerate air to prevent the coolant 5000 supplied inside from being mixed and stagnant. Additionally, a monitoring window 1700 may be formed in the body 1000 to observe the internal operating state.

제1 분리부(2000)는 판형상으로 몸체(1000) 내부를 산소가 유입되는 구역과 냉각수가 위치하는 구역으로 분리시킨다. 제1 분리부(2000)는 오존발생모듈(4000)의 일측부분을 밀착 고정시키는 다수개의 오존발생모듈고정홀(2100)이 형성된다. 이러한 제1 분리부(2000)에 의해서 산소유입구역에는 산소유입구(1100)를 통해서 유입된 산소가 포집된 후에 오존발생모듈(4000)로 공급되게 된다.The first separator 2000 is plate-shaped and separates the inside of the body 1000 into a zone where oxygen flows and a zone where coolant is located. The first separator 2000 is formed with a plurality of ozone generation module fixing holes 2100 that closely fix one side of the ozone generation module 4000. By this first separation unit 2000, oxygen introduced through the oxygen inlet 1100 is collected in the oxygen inlet area and then supplied to the ozone generation module 4000.

제2 분리부(3000)는 판형상으로 몸체(1000) 내부를 냉각수가 위치하는 구역과 오존이 배출되는 구역으로 분리시킨다. 제2 분리부(3000)는 오존발생모듈(4000)의 타측부분을 밀착 고정시키는 다수개의 오존발생모듈고정홀(3100)이 형성된다. 이러한 제2 분리부(3000)에 의해서 분리된 오존배출구역에는 오존발생모듈(4000)의 타측부분에서 배출된 오존이 포집된 후에 오존배출구(1200)를 통해서 외부로 배출되게 된다. The second separation unit 3000 is plate-shaped and separates the inside of the body 1000 into an area where the cooling water is located and an area where ozone is discharged. The second separator 3000 is formed with a plurality of ozone generation module fixing holes 3100 that closely fix the other side of the ozone generation module 4000. In the ozone discharge zone separated by the second separation unit 3000, ozone discharged from the other side of the ozone generating module 4000 is collected and then discharged to the outside through the ozone discharge port 1200.

한편, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 오존발생모듈(4000)은 방전부(4100), 제1 고정부(4200), 제2 고정부(4300), 고전압 공급부(4400), 움직임 방지부(4500)를 포함한다.Meanwhile, as shown in FIGS. 4 and 5, the ozone generation module 4000 includes a discharge unit 4100, a first fixing unit 4200, a second fixing unit 4300, a high voltage supply unit 4400, and a movement prevention unit. Includes part 4500.

방전부(4100)는 고전압 전류를 제공받으면 방전현상으로 산소를 해리하여 오존을 발생시키게 된다. 이러한 방전부(4100)는 방전세관(4110), 그래핀층(4120), 고전압전극봉(4130)으로 이루어진다.When the discharge unit 4100 receives a high voltage current, it dissociates oxygen through a discharge phenomenon to generate ozone. This discharge unit 4100 is composed of a discharge tube 4110, a graphene layer 4120, and a high voltage electrode 4130.

방전세관(4110)은 개구된 원통형상으로 교류 고전압이 인가되면 내부의 위치하는 고전압전극봉(4130)과 내면 사이의 방전이 발생되면서 산소를 해리하여 오존을 발생시키게 된다. 방전세관(4110)은 석영세관을 사용하며 특히, 지름이 1~30mm이고, 두께가 0.1~5mm의 석영세관을 사용하는 것이 바람직하다. 석영세관은 유전체 역할을 수행하게 되어 방전을 위한 별도의 유전체를 도포할 필요가 없으며 두께가 작기 때문에 유전율이 좋게 된다. 이에 따라 세관을 사용할 경우 대구경관에 비해 단위면적당 방전면적이 넓기 때문에 대용량 오존발생기 제작이 가능하고 유리하다. The discharge tube 4110 has an open cylindrical shape, and when an alternating current high voltage is applied, a discharge is generated between the inner surface and the high voltage electrode 4130 located inside, dissociating oxygen to generate ozone. The discharge tube 4110 uses a quartz tube. In particular, it is preferable to use a quartz tube with a diameter of 1 to 30 mm and a thickness of 0.1 to 5 mm. The quartz tubing acts as a dielectric, so there is no need to apply a separate dielectric for discharge, and its small thickness improves dielectric constant. Accordingly, when using a custom pipe, the discharge area per unit area is larger than that of a large pipe, making it possible and advantageous to manufacture a large-capacity ozone generator.

그래핀층(4120)은 방전세관(4110)의 외면에 도포되고 접지전극(4140)이 연결된다. 그래핀층(4120)은 고전압 전류가 공급되면 방전세관(4110)의 내부에 위치하는 고전압전극봉(4130)과 방전되어 오존을 발생시키게 된다. 이러한, 그래핀층(4120)은 우수한 전기전도성에 의해서 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 그래핀층(4120)은 우수한 열전도성에 의해서 방전세관(4110)에서 전기 방전시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시킬 수 있게 된다.The graphene layer 4120 is applied to the outer surface of the discharge tube 4110 and the ground electrode 4140 is connected to it. When a high voltage current is supplied, the graphene layer 4120 is discharged with the high voltage electrode 4130 located inside the discharge tube 4110 to generate ozone. The graphene layer 4120 can reduce power consumption while increasing discharge efficiency due to its excellent electrical conductivity. In addition, the graphene layer 4120 has excellent thermal conductivity, allowing heat generated during electric discharge in the discharge tube 4110 to be quickly transferred to the coolant, thereby increasing cooling efficiency.

고전압전극봉(4130)은 방전세관(4110)의 내부에 수직하게 위치하며 교류 고전압 전류가 인가된다. 고전압전극봉(4130)은 방전세관(4110)의 내부에 위치하는 봉형상의 전극봉몸체(4131)와, 전극봉몸체(4131)의 일단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제1 연장부(4132)와, 전극봉몸체(4131)의 타단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제2 연장부(4133)로 이루어진다. 제1 연장부(4132)와 제2 연장부(4133)는 제1 커버부(4220)의 제1 관통홀(4221)와 제2 커버부(4320)의 제2 관통홀(4321)을 통과하여 외부로 연장된 후에 너트로 체결되어 고정된다. The high voltage electrode 4130 is positioned vertically inside the discharge tube 4110 and an alternating high voltage current is applied to it. The high-voltage electrode 4130 includes a rod-shaped electrode body 4131 located inside the discharge tube 4110, and a first extension portion 4132 that extends outward from one end of the electrode body 4131 and has a thread formed on the surface. It consists of a second extension portion 4133 that extends outward from the other end of the electrode body 4131 and has a thread formed on the surface. The first extension part 4132 and the second extension part 4133 pass through the first through hole 4221 of the first cover part 4220 and the second through hole 4321 of the second cover part 4320. After extending outward, it is fastened and fixed with a nut.

접지전극(4140)은 일단이 그래핀층(4120)에 연결되고 타단이 접지라인에 연결된다. 이러한 접지전극(4140)은 접지라인으로부터 고전압 전류가 공급되면 그래핀층(4120)으로 전달하게 된다.The ground electrode 4140 has one end connected to the graphene layer 4120 and the other end connected to the ground line. When a high voltage current is supplied from the ground line, the ground electrode 4140 transmits it to the graphene layer 4120.

제1 고정부(4200)는 원형의 판형상으로 제1 분리부(2000)의 오존발생모듈고정홀(2100)에 밀착 고정되고 표면에 방전세관(4110)의 일단이 삽입되는 다수개의 제1 지지홀(4211)이 형성된 제1 지지판(4210)과, 일방이 개구된 원통형상으로 개구된 하단이 제1 지지판(4210)에 밀착되고 상부면에 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)가 관통되는 다수개의 제1 관통홀(4221)이 형성된 제1 커버부(4220)로 이루어진다.The first fixing part 4200 has a circular plate shape and is closely fixed to the ozone generating module fixing hole 2100 of the first separator 2000, and has a plurality of first supports into which one end of the discharge tube 4110 is inserted into the surface. A first support plate 4210 with a hole 4211 formed, a cylindrical opening with one end open at the bottom is in close contact with the first support plate 4210, and a first extension portion 4132 of the high voltage electrode 4130 is provided on the upper surface. It consists of a first cover part 4220 in which a plurality of first through holes 4221 pass through.

또한, 제1 커버부(4220)는 외부의 산소를 제1 지지판(4210)과 제1 커버부(4220) 사이로 공급하는 산소공급홀(4222)이 표면 또는 측면에 형성되고, 그래핀층에 연결된 접지전극(4140)이 관통되는 접지전극관통홀(4223)이 측면에 형성된다. 이에 따라 제1 커버부(4220)의 외부로 공급된 산소는 제1 커버부(4220)의 산소공급홀(4222)을 통해 제1 지지판(4210)과 제1 커버부(4220) 사이의 공간으로 공급된 후에 방전세관(4110)의 일단으로 공급된다. 그리고, 방전세관(4110)에 연결된 접지전극(4140)은 접지전극관통홀(4223)을 통해 제1 커버부(4220)의 외부로 연장되게 된다.In addition, the first cover part 4220 has an oxygen supply hole 4222 formed on the surface or side that supplies external oxygen between the first support plate 4210 and the first cover part 4220, and is connected to the graphene layer. A ground electrode through hole 4223 through which the electrode 4140 passes is formed on the side. Accordingly, oxygen supplied to the outside of the first cover part 4220 flows into the space between the first support plate 4210 and the first cover part 4220 through the oxygen supply hole 4222 of the first cover part 4220. After being supplied, it is supplied to one end of the discharge capillary (4110). And, the ground electrode 4140 connected to the discharge capillary 4110 extends to the outside of the first cover portion 4220 through the ground electrode through-hole 4223.

제2 고정부(4300)는 원형의 판형상으로 제2 분리부(3000)의 오존발생모듈고정홀(3100)에 밀착 고정되고 표면에 방전세관(4110)의 타단이 삽입되는 다수개의 제2 지지홀(4311)이 형성된 제2 지지판(4310)과, 일방이 개구된 원통형상으로 개구된 상단이 제2 지지판(4310)에 밀착되고 하부면에 고전압전극봉(4130)의 제2 연장부(4133)가 관통되는 다수개의 제2 관통홀(4321)이 형성된 제2 커버부(4320)로 이루어진다. The second fixing part 4300 has a circular plate shape and is closely fixed to the ozone generating module fixing hole 3100 of the second separator 3000, and has a plurality of second supports into which the other end of the discharge tube 4110 is inserted into the surface. A second support plate 4310 with a hole 4311 formed thereon, the upper end of which is cylindrical and open on one side is in close contact with the second support plate 4310, and a second extension portion 4133 of the high voltage electrode 4130 is provided on the lower surface. It consists of a second cover part 4320 in which a plurality of second through holes 4321 penetrate.

또한, 제2 커버부(4320)에는 제2 지지판(4310)과 제2 커버부(4320) 사이로 공급되는 오존을 제2 커버부(4320) 외부로 배출하는 오존배출홀(4322)이 형성된다. 이에 따라 제2 지지판(4310)의 상부로 돌출된 방전세관(4110)의 타단에서 배출되는 오존은 제2 커버부(4320) 제2 지지판(4310)과 제2 커버부(4320) 사이의 공간으로 배출된 후에 오존배출홀(4322)을 통해서 외부로 배출되게 된다.Additionally, an ozone discharge hole 4322 is formed in the second cover part 4320 to discharge ozone supplied between the second support plate 4310 and the second cover part 4320 to the outside of the second cover part 4320. Accordingly, the ozone discharged from the other end of the discharge tube 4110 protruding above the second support plate 4310 flows into the space between the second support plate 4310 and the second cover portion 4320. After being discharged, it is discharged to the outside through the ozone discharge hole (4322).

고전압 공급부(4400)는 전류가 통하는 전도체 재질을 사용하고 제1 커버부(4220)를 관통한 다수개의 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)에 연결되어 동시에 고전압 전류를 전달한다. 이때, 고전압 공급부(4400)는 판형상으로 이루어지며 표면에 제1 커버부(4220)의 관통홀(4121)에 대응되게 형성되어 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)가 관통되는 다수개의 체결홀(4410)이 형성되고, 중앙에는 외부의 고전압 전극라인이 연결되는 고전압 연결봉(4420)이 형성된다. 이때, 고전압 연결봉(4420)에는 고전압휴즈가 내장되는 것이 바람직하다.The high voltage supply unit 4400 uses a conductive material that conducts current and is connected to the first extension part 4132 of the plurality of high voltage electrodes 4130 penetrating the first cover part 4220 to simultaneously transmit high voltage current. At this time, the high voltage supply part 4400 is made in a plate shape and is formed on the surface to correspond to the through hole 4121 of the first cover part 4220, so that the first extension part 4132 of the high voltage electrode 4130 penetrates. Two fastening holes 4410 are formed, and a high-voltage connecting rod 4420 to which an external high-voltage electrode line is connected is formed in the center. At this time, it is preferable that the high voltage connecting rod 4420 has a built-in high voltage fuse.

움직임 방지부(4500)는 판형상으로 다수개의 방전세관(4110)이 통과하는 다수개의 관통홀이 형성된다. 이러한 움직임 방지부(4500)에 의해서 다수의 방전세관(4110)이 하나의 모듈로 방전세관(4110)을 견고하게 위치시킬 수 있게 된다.The movement prevention portion 4500 has a plate shape and is formed with a plurality of through holes through which a plurality of discharge capillaries 4110 pass. This movement prevention unit 4500 allows the discharge tubules 4110 to be firmly positioned as a single module.

냉각수(5000)는 몸체(1000) 내면의 제1 분리부(2000), 제2 분리부(3000) 사이로 공급되며 오존발생모듈(4000)의 방전세관(4110)에서 발생된 열을 냉각시킨다. 즉, 오존발생모듈(4000)이 제1 분리부(2000), 제2 분리부(3000) 사이에 위치하게 되면 냉각수(5000)가 내부를 흐르면서 오존발생모듈(4000)의 방전세관(4110)과 그래핀층(4120)을 감싸게 된다. 이에 따라 방전과정에서 발생된 열을 신속하게 냉각시킬 수 있어 생성된 오존이 산소로 환원되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이러한, 냉각수는 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000)로 분리된 몸체(1000)의 중앙 하부면에 형성된 냉각수 유입구(1300)로부터 유입되어 상승하게 되고, 몸체(1000) 내부의 상부에서 수평하게 형성된 냉각수 배출구(1400)의 개구부로 유입된 후에 외부로 배출되게 된다. 또한, 몸체(1000)의 내부로 유입된 냉각수(5000)는 공기분사구(1500)에서 분사되는 공기에 의해서 혼합되면서 폭기되어 몸체(1000) 내부를 고르게 흐르게 된다.Cooling water 5000 is supplied between the first separator 2000 and the second separator 3000 on the inner surface of the body 1000 and cools the heat generated in the discharge tube 4110 of the ozone generation module 4000. That is, when the ozone generation module 4000 is positioned between the first separator 2000 and the second separator 3000, the cooling water 5000 flows inside and discharges the discharge tube 4110 of the ozone generation module 4000. It surrounds the graphene layer (4120). Accordingly, the heat generated during the discharge process can be cooled quickly, preventing the generated ozone from being reduced to oxygen. The coolant flows in from the coolant inlet 1300 formed on the central lower surface of the body 1000, which is divided into the first separator 2000 and the second separator 3000, and rises inside the body 1000. After flowing into the opening of the coolant discharge port 1400 formed horizontally at the top, it is discharged to the outside. In addition, the coolant 5000 flowing into the body 1000 is mixed and aerated by the air sprayed from the air injection port 1500 and flows evenly inside the body 1000.

고전압전류 공급부(6000)는 오존이 생성되도록 오존발생모듈(4000)에 고전압 전류를 인가한다. 고전압전류 공급부(6000)의 고전압라인은 고전압전극봉(4130)에 연결된 고전압 연결봉(4420)에 접속되고, 접지라인은 그래핀층(4120)에 연결된 접지전극(4140)에 접속된다. 이때, 교류 고전압은 800~2,000Hz의 주파수를 갖고, 약 1,000~10,000V의 전압을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 접지라인은 접지커넥터(6100)를 이용하여 다수의 접지전극을 접지시키는 것이 바람직하다. The high voltage current supply unit 6000 applies high voltage current to the ozone generation module 4000 to generate ozone. The high voltage line of the high voltage current supply unit 6000 is connected to the high voltage connecting rod 4420 connected to the high voltage electrode rod 4130, and the ground line is connected to the ground electrode 4140 connected to the graphene layer 4120. At this time, the AC high voltage preferably has a frequency of 800 to 2,000 Hz and a voltage of about 1,000 to 10,000 V. Additionally, it is desirable that the ground line uses a ground connector 6100 to ground multiple ground electrodes.

도 9에 도시된 바와 같이, 접지커넥터(6100)는 일측에 다수의 접지전극(4140)이 연결되는 접지전극 연결단(6110)와 타측에 접지라인이 연결되는 접지라인 연결단(6120)이 형성되어 접지라인과 다수개의 접지전극(4140)을 연결시킨다. 이러한 접지커넥터(6100)는 몸체(1000) 내부와 제1 분리부(2000) 사이의 산소유입구역에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 따라 접지전극(4140)의 타단을 접지전극관통홀(4223)을 통과시킨 후에 접지전극 연결단(6110)에 연결하면 동시에 그래핀층(4120)을 접지시킬 수 있게 된다.As shown in FIG. 9, the ground connector 6100 is formed with a ground electrode connection end 6110 to which a plurality of ground electrodes 4140 are connected on one side and a ground line connection end 6120 to which a ground line is connected to the other side. to connect the ground line and a plurality of ground electrodes 4140. This ground connector 6100 is preferably located in the oxygen inflow area between the inside of the body 1000 and the first separator 2000. Accordingly, by passing the other end of the ground electrode 4140 through the ground electrode through-hole 4223 and then connecting it to the ground electrode connection end 6110, the graphene layer 4120 can be grounded at the same time.

이와 같은 본 발명의 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치의 작동상태를 살펴본다.We will look at the operating status of the modular water-cooled transparent ozone generator using graphene of the present invention.

먼저, 다수개의 방전세관이 일체화된 오존발생모듈(4000)이 몸체(1000)의 내부에서 수직하게 위치하는 제1 고정부(4200)와 제2 고정부(4300)의 오존발생모듈고정홀(2100,3100)에 수평하게 고정된다. 이때, 오존발생모듈(4000)은 오존 발생량에 알맞은 다수개가 설치되며, 오존발생모듈(4000)이 설치되지 않은 오존발생모듈고정홀(2100,3100)은 냉각수(5000)가 흐르지 않도록 밀봉된다. First, the ozone generation module 4000, in which a plurality of discharge tubes are integrated, is positioned vertically inside the body 1000 through the ozone generation module fixing hole 2100 of the first fixing part 4200 and the second fixing part 4300. ,3100) and is fixed horizontally. At this time, a plurality of ozone generation modules 4000 appropriate for the amount of ozone generation are installed, and the ozone generation module fixing holes 2100 and 3100 where the ozone generation module 4000 is not installed are sealed to prevent the cooling water 5000 from flowing.

그리고, 냉각수(5000)가 몸체(1000)의 바닥면에 위치하는 냉각수 유입구(1300)를 통해 분사되면서 상승하면서 몸체(1000)의 상부에 형성된 냉각수 배출구(1400)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 몸체(1000)의 바닥면에 위치하는 공기분사구(1500)에 장착된 노즐을 통해서 공기가 분사되면 냉각수(5000)가 혼합되면서 정체되는 것을 방지할 수 있게 된다. Then, the coolant 5000 is sprayed through the coolant inlet 1300 located on the bottom of the body 1000, rises, and is discharged to the outside through the coolant outlet 1400 formed at the top of the body 1000. At this time, when air is sprayed through a nozzle mounted on the air injection port 1500 located on the bottom of the body 1000, it is possible to prevent the coolant 5000 from mixing and stagnating.

그리고, 산소유입구(1100)를 통해서 몸체(1000)와 제1 분리부(2000) 사이의 구역으로 산소를 공급하면, 공급된 산소는 오존발생모듈(4000)의 제1 커버부(4220)에 형성된 산소공급홀(4222)을 통과하여 제1 지지판(4210)과 제1 커버부(4220) 사이의 공간으로 이동한 후에 돌출된 방전세관(4110)의 내부로 공급되게 된다.And, when oxygen is supplied to the area between the body 1000 and the first separator 2000 through the oxygen inlet 1100, the supplied oxygen is formed in the first cover part 4220 of the ozone generation module 4000. After passing through the oxygen supply hole 4222 and moving into the space between the first support plate 4210 and the first cover part 4220, it is supplied into the inside of the protruding discharge tube 4110.

오존을 생성하기 위하여 고전압전류 공급부(6000)를 작동시켜 고전압전극봉(4130)이 연결된 고전압 공급부(4400)의 고전압전극과 그래핀층(4120)에 연결된 접지전극(4140)에 교류 고전압을 인가한다. 이에 따라 고전압전극봉(4130)과 그래핀층(4120) 사이에서 방전이 발생되면서 고전압전극봉(4130)과 방전세관(4110)의 내벽 사이의 공간에서 산소가 해리되면서 오존이 생성되게 된다. To generate ozone, the high voltage current supply unit 6000 is operated to apply an alternating current high voltage to the high voltage electrode of the high voltage supply unit 4400 to which the high voltage electrode 4130 is connected and to the ground electrode 4140 connected to the graphene layer 4120. Accordingly, as a discharge occurs between the high voltage electrode 4130 and the graphene layer 4120, oxygen dissociates in the space between the high voltage electrode 4130 and the inner wall of the discharge tube 4110, thereby generating ozone.

이때, 오존생성시 발열반응에 의해 생성된 열은 방전세관(4110), 그래핀층(4120)을 거쳐 냉각수(5000)로 전도되어 신속하고 제거되기 때문에 오존이 산소로 환원되는 것을 방지할 수 있게 된다. At this time, the heat generated by the exothermic reaction during ozone generation is conducted to the cooling water 5000 through the discharge tube 4110 and the graphene layer 4120 and is quickly removed, thereby preventing ozone from being reduced to oxygen. .

한편, 방전세관(4110)의 내부에서 생성된 오존은 방전세관(4110)의 타단을 통해서 제2 지지판(4310)와 제2 커버부(4320) 사이의 공간으로 배출된 후에 제2 커버부(4320)의 오존배출홀(4322)로 배출되어 몸체(1000)의 하단과 제2 분리부(3000) 사이로 포집된다. 그 후, 몸체(1000)에 형성된 오존배출구(1200)를 거쳐 외부로 배출되게 된다.Meanwhile, the ozone generated inside the discharge tube 4110 is discharged into the space between the second support plate 4310 and the second cover part 4320 through the other end of the discharge tube 4110 and then the second cover part 4320. ) is discharged through the ozone discharge hole 4322 and is collected between the bottom of the body 1000 and the second separator 3000. Afterwards, the ozone is discharged to the outside through the outlet 1200 formed in the body 1000.

이와 같이 다수개의 방전세관을 구비하는 오존발생모듈(4000)을 착탈식으로 체결하기 때문에 필요한 오존량에 적합한 오존발생모듈(4000)을 설치할 수 있다. 또한 그래핀층(4120)의 우수한 전기전도성에 의해 방전효율을 증가시키면서 전력소비를 감소시킬 수 있으며, 우수한 열전도성에 의해 오존 생성시에 발생되는 열을 신속하게 냉각수로 전달하여 냉각효율을 증가시킬 수 있게 된다.In this way, since the ozone generating module 4000 having a plurality of discharge tubes is attached in a detachable manner, the ozone generating module 4000 suitable for the required amount of ozone can be installed. In addition, the excellent electrical conductivity of the graphene layer 4120 can increase discharge efficiency while reducing power consumption, and the excellent thermal conductivity allows the heat generated during ozone generation to be quickly transferred to the coolant to increase cooling efficiency. do.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the claims to be described.

1000 : 몸체 1100 : 산소유입구
1200 : 오존배출구 1300 : 냉각수 유입구
1400 : 냉각수 배출구 1410 : 개구부
1500 : 공기분사구 1700 : 감시창
2000 : 제1 분리부 2100 : 오존발생모듈고정홀
3000 : 제2 분리부 3100 : 오존발생모듈고정홀
4000 : 오존발생모듈 4100 : 방전부
4110 : 방전세관 4120 : 그래핀층
4130 : 고전압전극봉 4131 : 전극봉몸체
4132 : 제1 연장부 4133 : 제2 연장부
4140 : 접지전극 4200 : 제1 고정부
4210 : 제1 지지판 4211 : 제1 지지홀
4220 : 제1 커버부 4221 : 제1 관통홀
4222 : 산소공급홀 4223 : 접지전극관통홀
4300 : 제2 고정부 4310 : 제2 지지판
4311 : 제2 지지홀 4320 : 제2 커버부
4321 : 제2 관통홀 4322 : 오존배출홀
4400 : 고전압 공급부 4410 : 체결홀
4420 : 고전압 연결봉 4500 : 움직임 방지부
5000 : 냉각수 6000 : 고전압전류 공급부
6100 : 접지커넥터 6110 : 접지전극 연결단
6120 : 접지라인 연결단1000: Body 1100: Oxygen inlet
1200: Ozone outlet 1300: Cooling water inlet
1400: Coolant outlet 1410: Opening
1500: Air nozzle 1700: Monitoring window
2000: First separation part 2100: Ozone generation module fixing hole
3000: Second separation part 3100: Ozone generation module fixing hole
4000: Ozone generation module 4100: Discharge unit
4110: Discharge tubule 4120: Graphene layer
4130: High voltage electrode 4131: Electrode rod body
4132: first extension 4133: second extension
4140: Ground electrode 4200: First fixing part
4210: first support plate 4211: first support hole
4220: first cover part 4221: first through hole
4222: Oxygen supply hole 4223: Ground electrode penetration hole
4300: second fixing part 4310: second support plate
4311: second support hole 4320: second cover part
4321: second through hole 4322: ozone discharge hole
4400: High voltage supply unit 4410: Fastening hole
4420: High voltage connecting rod 4500: Movement prevention unit
5000: Coolant 6000: High voltage current supply unit
6100: Ground connector 6110: Ground electrode connection end
6120: Ground line connection end

Claims (7)

소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 구역, 냉각수가 위치하는 구역 및 오존이 배출되는 구역으로 분리하는 제1 분리부(2000) 및 제2 분리부(3000)와, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 산소를 공급받아 고전압 방전으로 오존을 생성하여 배출하는 오존발생모듈(4000)과, 제1 분리부(2000)와 제2 분리부(3000) 사이로 공급되는 냉각수(5000)와, 오존이 생성되도록 오존발생모듈(4000)에 고전압 전류를 인가하는 고전압전류 공급부(6000)을 포함하며,
몸체(1000)는 소정형상으로 이루어지며 일측면에 산소가 유입되는 산소유입구(1100)가 형성되고, 타측면에 오존이 배출되는 오존배출구(1200)가 형성되며, 하부에 냉각수(5000)가 유입되는 냉각수 유입구(1300)가 형성되고, 상부 측면에 냉각수(5000)를 배출시키는 냉각수 배출구(1400)가 형성되며, 내부로 공급된 냉각수(5000)가 혼합되면서 정체되는 것을 방지하기 위하여 바닥에 공기를 폭기시키는 공기분사구(1500)가 형성되며,
오존발생모듈(4000)은 개구된 원통형상의 방전세관(4110)과, 방전세관(4110)의 외면에 도포되고 접지전극(4140)이 연결되는 그래핀층(4120)과, 방전세관(4110)의 내부에 위치하는 봉형상의 전극봉몸체(4131)와, 전극봉몸체(4131)의 일단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제1 연장부(4132)와, 전극봉몸체(4131)의 타단에서 외부로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 제2 연장부(4133)로 이루어진 고전압전극봉(4130)을 포함하는 방전부(4100)와;
제1 분리부(2000)의 오존발생모듈고정홀(2100)에 위치하고 다수개의 방전부(4100)의 일단을 고정하면서 산소를 방전세관(4110)의 내부로 공급하며 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)를 고정시키는 제1 고정부(4200)와;
제2 분리부(3000)의 오존발생모듈고정홀(3100)에 위치하고 다수개의 방전부(4100)의 타단을 고정하면서 방전세관(4110)에서 생성된 오존을 배출하며 고전압전극봉(4130)의 제2 연장부(4133)를 고정시키는 제2 고정부(4300)와;
전류가 통하는 전도체 재질을 사용하고 제1 고정부(4200)를 관통된 다수개의 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)에 연결되어 고전압전류 공급부(6000)의 고전압 전류를 전달하는 고전압 공급부(4400)와;
일단이 그래핀층(4120)에 연결되고 타단이 고전압전류 공급부(6000)의 접지라인에 연결되는 접지전극(4140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. A body 1000 of a predetermined shape, a first separator 2000 and a second separator 3000 that separate the interior of the body 1000 into a zone where oxygen flows in, a zone where cooling water is located, and a zone where ozone is discharged. ) and an ozone generation module (4000) that is removably fastened through the first separator (2000) and the second separator (3000) and receives oxygen to generate and discharge ozone through high-voltage discharge, and the first separator (2000). It includes cooling water (5000) supplied between (2000) and the second separation unit (3000), and a high-voltage current supply unit (6000) that applies high-voltage current to the ozone generation module (4000) to generate ozone,
The body 1000 is made of a predetermined shape, and an oxygen inlet 1100 through which oxygen flows in is formed on one side, an ozone outlet 1200 through which ozone is discharged is formed on the other side, and cooling water 5000 flows into the lower part. A coolant inlet 1300 is formed, and a coolant outlet 1400 is formed on the upper side to discharge the coolant 5000, and air is placed at the bottom to prevent the coolant 5000 supplied inside from mixing and stagnating. An air injection port 1500 for aeration is formed,
The ozone generation module 4000 includes an open cylindrical discharge tube 4110, a graphene layer 4120 applied to the outer surface of the discharge tube 4110 and connected to the ground electrode 4140, and the inside of the discharge tube 4110. A rod-shaped electrode body 4131 located at, a first extension portion 4132 extending outward from one end of the electrode body 4131 and having a thread formed on the surface, and extending outward from the other end of the electrode body 4131. a discharge unit 4100 including a high-voltage electrode 4130 consisting of a second extension 4133 having a thread formed on its surface;
It is located in the ozone generation module fixing hole 2100 of the first separation unit 2000, fixes one end of the plurality of discharge units 4100, supplies oxygen into the interior of the discharge tube 4110, and supplies oxygen to the inside of the discharge tube 4110, and the first of the high voltage electrodes 4130 a first fixing part 4200 that fixes the extension part 4132;
It is located in the ozone generating module fixing hole 3100 of the second separation unit 3000, fixes the other end of the plurality of discharge units 4100, discharges ozone generated in the discharge tube 4110, and discharges the ozone generated in the discharge tube 4110 and the second end of the high voltage electrode 4130. a second fixing part 4300 that fixes the extension part 4133;
A high voltage supply unit that uses a conductive material that conducts current and is connected to the first extension part 4132 of the plurality of high voltage electrodes 4130 penetrating the first fixing part 4200 to transmit the high voltage current of the high voltage current supply part 6000. (4400) and;
A modular water-cooled transparent ozone generator using graphene, comprising a ground electrode (4140), one end of which is connected to the graphene layer (4120) and the other end of which is connected to the ground line of the high-voltage current supply unit (6000). 삭제delete 청구항 1에 있어서, 냉각수 유입구(1300)는 바닥에 일정간격으로 다수개 형성된 노즐을 통해 냉각수를 분사시키고, 냉각수 배출구(1400)는 원통형상으로 수평하게 몸체(1000)의 상부 일측에서 타측으로 관통되며 몸체에 위치하는 부분에 냉각수를 유입되는 개구부(1410)가 형성된 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. The method of claim 1, wherein the coolant inlet 1300 sprays coolant through a plurality of nozzles formed at regular intervals on the floor, and the coolant outlet 1400 has a cylindrical shape and passes horizontally from one upper side of the body 1000 to the other side. A modular water-cooled transparent ozone generator using graphene, characterized in that an opening 1410 through which cooling water flows is formed in a portion located on the body. 청구항 1에 있어서, 제1 고정부(4200)는 원형의 판형상으로 제1 분리부(2000)의 오존발생모듈고정홀(2100)에 밀착 고정되고 표면에 방전세관(4110)의 일단이 삽입되는 다수개의 제1 지지홀(4211)이 형성된 제1 지지판(4210)과, 일방이 개구된 원통형상으로 개구된 하단이 제1 지지판(4210)에 밀착되고 상부면에 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)가 관통되는 다수개의 제1 관통홀(4221)이 형성된 제1 커버부(4220)로 이루어지되, 제1 커버부(4220)는 외부의 산소를 제1 지지판(4210)과 제1 커버부(4220) 사이로 공급하는 산소공급홀(4222)이 표면 또는 측면에 형성되고, 그래핀층에 연결된 접지전극(4140)이 관통되는 접지전극관통홀(4223)이 측면에 형성되며,
제2 고정부(4300)는 원형의 판형상으로 제2 분리부(3000)의 오존발생모듈고정홀(3100)에 밀착 고정되고 표면에 방전세관(4110)의 타단이 삽입되는 다수개의 제2 지지홀(4311)이 형성된 제2 지지판(4310)과, 일방이 개구된 원통형상으로 개구된 상단이 제2 지지판(4310)에 밀착되고 하부면에 고전압전극봉(4130)의 제2 연장부(4133)가 관통되는 다수개의 제2 관통홀(4321)이 형성된 제2 커버부(4320)로 이루어지되, 제2 커버부(4320)에는 제2 지지판(4310)과 제2 커버부(4320) 사이로 공급되는 오존을 제2 커버부(4320) 외부로 배출하는 오존배출홀(4322)이 형성된 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. The method according to claim 1, wherein the first fixing part 4200 has a circular plate shape and is closely fixed to the ozone generating module fixing hole 2100 of the first separator 2000, and one end of the discharge tube 4110 is inserted into the surface. The first support plate 4210 is formed with a plurality of first support holes 4211, and the lower end, which has a cylindrical shape with an opening on one side, is in close contact with the first support plate 4210, and the first support plate 4210 is attached to the upper surface of the high voltage electrode 4130. It consists of a first cover part 4220 with a plurality of first through holes 4221 through which the extension part 4132 penetrates, and the first cover part 4220 allows external oxygen to pass through the first support plate 4210 and the first cover part 4220. 1 An oxygen supply hole 4222 that supplies oxygen between the cover parts 4220 is formed on the surface or side, and a ground electrode through-hole 4223 through which the ground electrode 4140 connected to the graphene layer penetrates is formed on the side,
The second fixing part 4300 has a circular plate shape and is closely fixed to the ozone generating module fixing hole 3100 of the second separator 3000, and has a plurality of second supports into which the other end of the discharge tube 4110 is inserted into the surface. A second support plate 4310 with a hole 4311 formed thereon, the upper end of which is cylindrical and open on one side is in close contact with the second support plate 4310, and a second extension portion 4133 of the high voltage electrode 4130 is provided on the lower surface. It consists of a second cover part 4320 with a plurality of second through holes 4321 passing through, and the second cover part 4320 is supplied between the second support plate 4310 and the second cover part 4320 A modular water-cooled transparent ozone generator using graphene, characterized in that an ozone discharge hole (4322) is formed to discharge ozone to the outside of the second cover part (4320). 청구항 1에 있어서, 고전압 공급부(4400)는 판형상으로 이루어지며 표면에 제1 커버부(4220)의 관통홀(4121)에 대응되게 형성되어 고전압전극봉(4130)의 제1 연장부(4132)가 관통되는 다수개의 체결홀(4410)이 형성되고, 중앙에는 외부의 고전압 전극라인이 연결되는 고전압 연결봉(4420)이 형성되고 제1 연장부(4132)는 볼트결합으로 고정되는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. The method of claim 1, wherein the high voltage supply unit 4400 is formed in a plate shape and is formed on the surface to correspond to the through hole 4121 of the first cover unit 4220, so that the first extension part 4132 of the high voltage electrode 4130 is formed. Graphene, characterized in that a plurality of penetrating fastening holes 4410 are formed, a high-voltage connecting rod 4420 to which an external high-voltage electrode line is connected is formed in the center, and the first extension portion 4132 is fixed by bolting. Modular water-cooled transparent ozone generator using . 청구항 1에 있어서, 오존발생모듈(4000)은 판형상으로 다수개의 방전세관(4110)이 통과하는 다수개의 관통홀이 형성되어 방전세관(4110)을 지지하는 움직임 방지부(4500);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. The method according to claim 1, wherein the ozone generating module (4000) is formed in a plate shape with a plurality of through holes through which a plurality of discharge tubes (4110) pass, and further includes a movement prevention part (4500) that supports the discharge tubes (4110). A modular water-cooled transparent ozone generator using graphene, characterized in that: 청구항 1에 있어서, 접지전극(4140)은 접지커넥터(6100)를 이용하여 다수의 접지라인을 접지되며,
접지커넥터(6100)는 일측에 다수의 접지전극(4140)이 연결되는 접지전극 연결단(6110)와, 타측에 접지라인이 연결되는 접지라인 연결단(6120)이 형성된 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 모듈형 수냉식 투명 오존발생장치. The method of claim 1, wherein the ground electrode 4140 is used to ground multiple ground lines using a ground connector 6100,
The ground connector 6100 is a graphene material having a ground electrode connection end 6110 to which a plurality of ground electrodes 4140 are connected on one side and a ground line connection end 6120 to which a ground line is connected to the other side. Modular water-cooled transparent ozone generator used.
KR1020220141064A 2022-10-28 2022-10-28 Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene KR102620120B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220141064A KR102620120B1 (en) 2022-10-28 2022-10-28 Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220141064A KR102620120B1 (en) 2022-10-28 2022-10-28 Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102620120B1 true KR102620120B1 (en) 2024-01-02

Family

ID=89511972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220141064A KR102620120B1 (en) 2022-10-28 2022-10-28 Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102620120B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3240981B2 (en) * 1997-12-05 2001-12-25 三菱電機株式会社 Electrolytic ozone generator
KR100977711B1 (en) * 2008-04-25 2010-08-24 주식회사 하나에프비 Apparatus for generating atmospheric pressure plasma and surface treatment method using the same
KR101354145B1 (en) 2012-01-05 2014-01-27 아름다운 환경건설(주) Ozone generator
KR20200019646A (en) * 2020-02-10 2020-02-24 (주)지니아텍 Plasma wire having carbon coating layer and dust collector using the same
KR102292577B1 (en) * 2020-10-13 2021-08-23 (주)세건에코존 Modular type ozone generator using contact cooling

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3240981B2 (en) * 1997-12-05 2001-12-25 三菱電機株式会社 Electrolytic ozone generator
KR100977711B1 (en) * 2008-04-25 2010-08-24 주식회사 하나에프비 Apparatus for generating atmospheric pressure plasma and surface treatment method using the same
KR101354145B1 (en) 2012-01-05 2014-01-27 아름다운 환경건설(주) Ozone generator
KR20200019646A (en) * 2020-02-10 2020-02-24 (주)지니아텍 Plasma wire having carbon coating layer and dust collector using the same
KR102292577B1 (en) * 2020-10-13 2021-08-23 (주)세건에코존 Modular type ozone generator using contact cooling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4877588A (en) Method and apparatus for generating ozone by corona discharge
KR102292577B1 (en) Modular type ozone generator using contact cooling
JP3995654B2 (en) Ozone water generator using underwater discharge in insulator discharge system
JP5431537B2 (en) Plasma generating apparatus, radical generating method, and cleaning and purifying apparatus
CN101434428B (en) Liquid electrode surface discharge plasma reactor for water treatment
JP5819031B1 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
EP2363380A1 (en) Water treatment device
KR101497591B1 (en) Apparatus for treating water using discharge in reactor
KR102495509B1 (en) Modular type water-cooled ozone generator
KR102620120B1 (en) Modular type transparent ozone generator using contact cooling using graphene
US9914655B2 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
JP2015056407A5 (en)
CN104891447B (en) Half wet type efficient ozone method for generation of one kind and device
KR101016435B1 (en) ozonizer of corona discharge type
CN108046216A (en) Tandem type swirling eddy ozone generator
JP2002126769A (en) Ozone water treatment apparatus
JP2666065B2 (en) Ozone water production equipment
US11530142B2 (en) Water treatment apparatus
CN203295247U (en) Water treatment device
JPH04371226A (en) Device for producing oxygen, hydrogen and mixed gas
JP2012130872A (en) Water treatment apparatus
JPH0431756B2 (en)
JP5879530B2 (en) Liquid processing equipment
CN218521116U (en) Activated water device and activated water preparation equipment
CN100368308C (en) In-water discharging core and sterilizing water supplying system using said core

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant