KR200311849Y1 - 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전도체인 판상에 일정한 간격유지의 부도체를 설치하여 전도체인도선을 직접 권취하여 생산성향상과 원가절감 및 쇼트방지를 도모하고자 선형의 방전셀을 개량한 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀에 관한 것이다.

즉, 기포발생기의 수중방전용 셀의 구조는, "+"단자의 도선(30)에 직접 연결되는 도전체의 몸체(10)와, "-"단자인 백금선을 나선방향으로 설정된 간격을 유지하면서 몸체(10)의 전체면을 권취하는 동시에 교차되어 다시 원래의 위치로 귄취되는 도선(30)과, 몸체(10)와 도선(30)사이가 상호 접촉되지 않도록 설정된 이격간격을 유지하여 몸체(10)와 도선(30)사이에서 방전이 발생되도록 몸체(10)에 설치하는 절연체의 간격유지대(40)로 구성하므로서, 넓은 면적의 몸체와 하나의 도선간에 원활하게 방전이 이루어져 그 효율을 향상시킴과 동시에 유수의 유동간섭을 받지 않을 정도로 권취되는 도선의 간격을 촘촘히 이격시켜 제조하므로서 도선의 권취작업의 단순화로 생산성을 향상시키고 고가의 백금선의 사용량을 줄여 원가절감에도 도움을 주며, 장시간의 사용이나 수압에 따르는 변형이나 도선의 늘어짐을 방지하여 쇼트의 문제점을 방지할 수 있는 것이다.

Description

살균장치의 수중방전 기포발생용 셀{omitted}

본 고안은 수중살균장치에 관한 것으로, 특히 판상에 설치된 부도체에 도선을 직접 권취하여 생산성향상과 원가절감 및 쇼트방지를 도모하고자 선형의 방전셀을 개량한 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀에 관한 것이다.

일반적으로 활성산소 및 오존은 강한 살균력으로 인하여 상수처리에 염소대신 사용하고 있으며, 하수처리장, 수영장에도 사용되는 것은 물론 악취처리 및 폐수처리에서부터 활성탄 재생, 활성탄 자체세균 번식방지, 식품소독 및 보관, 반도체 제조공정 중 기판 위에 부착된 유기물의 정밀정화 등에 이르기까지 다목적, 살균처리수단으로서 크게 각광받고 있다.

이러한 이유에서 활성산소 및 오존을 발생시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 그 한가지 방법으로서 수중방전에 의해 활성산소 및 오존의 기포를 발생시키는 방법이 개발되었다.

이러한 방법은 거품구조이론을 근거로 한 것으로서 수중에서 강한 전계를 형성한 후 이 전계내에 위치한 캐소우드 끝 부분에서의 국부적인 가열에 의해 방전열이 발생하면 이 방전열에 의해 물이 기화되면서 기포가 형성되고, 이렇게 형성된 기포는 그 크기가 커지는 과정에서 미약한 전계에 의해서도 방전이 일어나므로 이것이 액체 유전체의 파괴를 급속히 유도하고 이 과정에서 HO⁺, O^-, O², O³등을 발생시킨다는 것을 주요내용으로 하고 있다.

상기 이론적 근거를 바탕으로 수분해에서 수소와 산소를 만들어 내는 데 최소 1.23볼트의 직류전압이 필요하고 두 전극사이의 전력손실을 최소화할 수 있도록하기 위해서는 전극간의 간격이 1mm이내 이어야 함은 이미 공지된 사실이다.

이 연구에 의하면 침상형, 선형, 환상형, 인쇄극판형 등 다양한 형태의 방전셀 모양중 선형의 것이 경제성 및 방전효율이 가장 높으나 단선으로 인해 사용상의문제가 있는 것으로 결론을 내고 차선책으로 인쇄극판형을 제시한 바 있다.

그러나 인쇄극판형은 전극의 단선은 방지되었으나 활성산소 및 오존의 발생효율이 저하되고 기포방출이 어려운 것은 물론 제작시 양극 및 음극판의 재료로 백금 또는 니켈을 사용하므로 제조에 많은 비용이 든다는 문제점이 있었다.

또한, 선형 방전셀은 몸체에 상호 교차되게 십자형으로 두 도선을 권취하는 동시에 두 도선이 직접 닿지 않도록 상호 0.7 ∼ 1.1mm 정도의 간격을 유지하도록 수중방전용 셀을 구성하여, 도선의 권취방향에 따라 각각 서로 다른 전류를 공급하여 서로 이격 교차하는 도선사이에서 방전이 일어나게 하였으나, 부도체의 셀이 수압 및 온도에 의하여 변형되어 도선이 쇼트되는 문제점이 발생되었다.

그러나 이러한 선형의 방전셀은 그 몸체가 절연체인 합성수지제로 제조하므로, 몸체에 두 도선을 권취할 때 방전효과를 높이기 위하여 밀도 있게 십자형으로 상호 교차되게 권취시켜야 되므로 권취작업에 따르는 어려움으로 생산성이 떨어지는 동시에 고가의 백금도선의 사용량으로 인하여 원가상승의 원인이 되었으며, 장시간 사용시 변형되어 두 도선이 접촉하여 쇼트가 발생하게 되었으며, 저장되도록 유입되는 유수가 교차되는 두 도선을 통과할 때 수압에 의하여 도선이 늘어나게 되어 이 또한 쇼트의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래의 문제점을 해결하고자 개선한 것으로, 몸체를 내식성 전도체로서 "+"단자의 도선에 직접 연결하고 그 몸체에 백금선인 "-"단자의 도선을 직접 권취시켜 선형의 방전셀을 구성하여 주므로서, 넓은 면적의 몸체와 하나의 도선간에 원활하게 방전이 이루어져 그 효율을 높이는 동시에 유수의 유동간섭을 받지않을 정도로 권취되는 도선의 간격을 촘촘히 이격시켜 제조하므로서 도선의 권취작업의 단순화로 생산성을 높이고 고가의 백금선의 사용량을 줄여 원가절감에도 도움을 주며, 장시간의 사용이나 수압에 따르는 변형이나 도선의 늘어짐을 방지하여 쇼 트의 문제점을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 전도체로서 "+"단자의 도선(30)에 직접 연결되는 몸체(10)와, "-"단자인 백금선을 나선방향으로 설정된 간격을 유지하면서 몸체(10)의 전체면을 권취하는 동시에 교차되어 다시 원래의 위치로 귄취되는 도선(30)과, 몸체(10)와 도선(30)사이가 상호 접촉되지 않도록 설정된 이격간격을 유지하여 몸체(10)와 도선(30)사이에서 방전이 발생되도록 몸체(10)에 설치하는 절연체의 간격유지대(40)로 구성한 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀이 제공된다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 나타낸 정면도

도 2는 도 1의 측면도

도 3은 도 1의 평면도

도 4는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 정면도

도 5는 도 4의 횡단면도

도 6은 도 1의 설치예를 나타낸 개략적인 구조도

도 7은 도 4의 설치예를 나타낸 개략적인 구조도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체 20 ,30 : 도선

40 : 간격유지대

이하, 본 고안을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

전도체로서 "+"단자의 도선(20)에 직접 연결되는 몸체(10)와, "-"단자인 백금선을 나선방향으로 설정된 간격을 유지하면서 몸체(10)의 전체면을 권취하는 동시에 교차되어 다시 원래의 위치로 귄취되는 도선(30)과, 몸체(10)와 도선(30)사이가 상호 접촉되지 않도록 설정된 이격간격을 유지하여 몸체(10)와 도선(30)사이에서 방전이 발생되도록 몸체(10)에 설치하는 절연체의 간격유지대(40)로 기포발생기의 수중발생용 셀로 구성한 것을 기본적인 특징으로 한다.

상기 몸체(10)는 부식 및 변형에 강한 스테인레스재를 사용하는 것이 바람직하며, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 설정된 두께를 가진 판형으로 제작하여 도 6과 같이 수조용기(50)에 끼워져 세워지도록 하단 양측에 조립돌기(11)를 돌출형성하거나, 도 4 및 도 5와 같이 다각형의 관으로 제작하여 도 7과 같이 수조용기(50)에 돌출된 조립관(51)에 조립한다.

상기 간격유지대(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 설정된 두께와 폭을 가지는 막대형으로 구성한 경우, 판형의 몸체(10)의 상, 하부에 각각 설치할 때 중간부 일측면에 길이방향으로 몸체(10)의 두께와 동일한 끼움홈(41)을 형성하여 몸체(10)의 상, 하부에 각각 끼워 일체로 조립하며, 각 간격유지대(40)의 전, 후면에는 길이방향의 전반에 걸쳐서 도선홈(42)을 다수 형성하여 나선방향으로 권취되는 도선(30)의 간격을 일정하게 유지하는 동시에 유동 및 이탈되지 않도록 한다.

이 때, 도선홈(42)에 나선방향으로 권취되는 도선(30)의 권취시 하나 걸러서(권취되지 않은 도선홈) 도선홈(42)에 도선(30)이 끼워지도록 하고, 다시 되돌아 권취되어 교차되는 도선(30)은 권취되지 않은 도선홈(42)에 끼워지도록 하여 하나의 도선홈(42)에 2개의 도선(30)이 끼워지는 일이 없도록 한다.

또, 간격유지대(40)를 도 4와 같이 다각형의 관으로 형성된 몸체(10)에 설치하는 경우, 각 모서리부위에 각각 밀착되도록 단면상 직각으로 절곡되어 설정된 두께를 가진 길이가 긴 막대형으로 형성하고 각 간격유지대(40)의 상, 하단을 연결부(43)로 연결하여 일체형으로 형성하며, 각 간격유지대(40)의 외측면에 길이방향의 전반에 걸쳐서 도선홈(42)을 다수 형성하여 나선방향으로 권취되는도선(30)의 간격을 일정하게 유지하는 동시에 유동 및 이탈되지 않도록 한다.

이 때, 도선홈(42)에 나선방향으로 권취되는 도선(30)의 권취시 상술한 바와 동일한 방법으로 권취하면 된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 판형의 수중방전용 셀의 예를 도시한 것이고 도 7은 다각형의 수중방전용 셀의 설치예를 도시한 것으로서, 상, 하부에 유출구(52) 및 유입구(53)가 형성되어 지하수, 음용수 등의 수용액을 집수하는 수조용기(50)내에 본 고안의 수중방전용 셀을 설치하여 DC10V ∼ DC50V의 전류를 공급하도록 "+", "-"단자의 도선(20)(30)을 전원공급장치(도시는 생략함)에 각각 연결한 후, 몸체(10)와 도선(30)에 각각 전류를 공급하면 넓은 면적의 몸체(10)와 도선(30)의 권취방향에 따라 방전이 일어나게 되며, 방전시 발생하는 에너지에 의해 수조용기(50)내의 유수가 기화하면서 활성산소, 오존, 수소, 질소 등의 기포가 발생된다.

상기한 바와 같은 동작시 수중의 이온화된 물질이 도선에 부착되지 않도록 전원을 "+"와 "-"를 주기적으로 교번하여 인가하는 것이 바람직하다.

이 때, 도선(30)은 넓은 면적의 몸체(10)상에 설정된 이격간격(0.6 ∼1.5mm)을 유지하고 있는 동시에 일정한 간격으로 권취되어 있어 유수의 흐름을 방해하지 않아 원활해지게 되므로 기포 발생이 보다 잘 이루어지게 된다.

또, 몸체(10)는 부식 및 변형에 강한 스테인레스재를 사용하므로 장시간의 사용으로 변형될 염려가 없으며, 나선방향으로 권취된 도선(30)은 설정된 간격을유지하고 있어 그 도선(30)사이로 유수가 원활하게 유동되므로 도선(30)에 수압을 받을 염려가 없고, 이에 따라 도선의 늘어짐이 발생할 염려가 없어 쇼트의 근본원인을 방지할 수가 있는 것이다.

또, 유수의 유동간섭을 받지 않을 정도로 권취되는 도선의 간격을 촘촘히 이격시켜 제조하므로서 도선의 권취량이 적어서 작업의 단순화로 생산성을 높이는 동시에 고가의 백금선의 사용량을 줄여 원가절감에도 도움을 줄 수가 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 선형의 방전셀의 구조를 개선하여, 널은 면적의 몸체와 하나의 도선간에 원활하게 방전이 이루어져 그 효율을 높이는 동시에 유수의 유동간섭을 받지 않을 정도로 권취되는 도선의 간격을 촘촘히 이격시켜 제조하므로서 도선의 권취작업의 단순화로 생산성을 높이고 고가의 백금선의 사용량을 줄여 원가절감에도 도움을 주며, 장시간의 사용이나 수압에 따르는 변형이나 도선의 늘어짐을 방지하여 쇼트의 문제점을 방지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 전도체로서 "+"단자의 도선에 직접 연결되는 몸체와, "-"단자인 백금선을 나선방향으로 설정된 간격을 유지하면서 몸체의 전체면을 권취하는 동시에 교차되어 다시 원래의 위치로 권취되는 도선과, 몸체와 도선사이가 상호 접촉되지 않도록 설정된 이격간격을 유지하여 몸체와 도선사이에서 방전이 발생되도록 몸체에 설치하는 절연체의 간격유지대로 구성한 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는 부식 및 변형에 강한 스테인레스재로서 판형인 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는 부식 및 변형에 강한 스테인레스재로서 다각형의 관인 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 간격유지대는 중간부 일측면에 길이방향으로 몸체의 두께와 동일한 끼움홈을 형성하여 몸체의 상, 중, 하부에 각각 끼워 일체로 조립하도록 설정된 두께와 폭을 가지는 막대형으로 구성한 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 간격유지대는 각 몸체의 모서리부위에 각각 밀착되도록 단면상 직각으로 절곡되어 설정된 두께를 가진 길이가 긴 막대형으로 형성한 것을 특징으로 하는 살균장치의 수중방전 기포발생용 셀.