KR20080046359A - 플라즈마 반응기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 방전에 의해 플라즈마를 형성시키는 플라즈마 반응기에 있어서, 표면 방전을 위한 비도전성의 제 1 유전판; 상기 제 1 유전판의 앞면에 부착되며, 해당 제 1 유전판의 앞면에서 소정 점유 면적을 가지게 면상으로 형성되는 방전전극; 및 상기 제 1 유전판의 뒷면에 부착되며, 상기 방전전극이 점유한 면적과 투영적으로 중첩되지 않고 서로 엇갈리는 소정 점유 면적을 가지게 형성되는 유전전극; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마, 공기 청정기, 배기가스 정화, DPF 재생

Description

플라즈마 반응기{PLASMA REACTOR}
도 1a는 본 발명이 적용된 전체적인 플라즈마 반응기의 일실시예를 나타내는 도면.
도 1b는 본 발명이 적용된 전체적인 플라즈마 반응기의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 나타내는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 나타내는 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플라즈마 반응기를 나타내는 도면.
본 발명은 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 실내공기청정기에 사용되어 플라즈마 반응을 통하여 인체에 유익한 음이온을 발생시키고 공기 오염을 제거하거나, 배기가스처리장치에 사용되어 유해한 배기가스의 일부를 직접 무해한 물질로 개질 시키거나 오존과 이산화질소로 개질시켜 DPF 장치를 재생시킬 수 있는 플라즈마 반응기에 관한 것이다.
최근 활발히 연구되고 있는 플라즈마라 함은 고체, 액체, 기체도 아닌 제4의 물질로 기체의 일부가 전리된 가스 상태를 의미한다. 즉, 이러한 플라즈마는 외부 전자기장에 의해 영향을 받는 전기를 통과시키고 발광시키는 기체의 영역으로 간주된다. 따라서 이러한 이온화된 기체인 플라즈마는 주로 고에너지 상태에서 생성 가능하다.
대표적으로 플라즈마를 쉽게 생성시킬 수 있는 방법은 전기 방전을 이용한 방법이다. 즉, 두 전극 사이에 방전이 일어나게 되면 전극 주위에 형성되는 전기장에 의해, 주변에 존재하는 기체덩어리를 이온화시키는 원리로 이러한 플라즈마의 인위적인 생성이 가능하게 된다.
이때, 이와 같이 전기 방전을 이용해 플라즈마를 발생시키는 방식은 크게 표면 방전(surface discharge)과 부피 방전(volume discharge)으로 나눌 수 있다.
이 중 두 전극 사이에 절연체를 삽입하는 방식인 표면 방전은 두 개의 전극이 절연체의 양측면에 존재하며, 두 전극 사이의 방전으로 반응이 일어나게 된다.
이때 방전이 절연체를 통과하여 생성되기 때문에 부피 방전과 다르게 절연체 자체에서 방전이 일어나며 전극 주변에 전기장이 형성되어, 전극 주변을 지나는 기체들을 이온화 시킬 수 있게 된다.
하지만, 실제 이러한 표면 방전을 이용한 플라즈마 반응기는 전력을 인가받는 양측 전극이 판형으로 이루어지기 때문에 전기 방전량이 충분하게 이루어지지 않고 이 때문에 보다 큰 전력을 요구하기 때문에 전력 소비량에 많은 문제점을 가지고 있고, 효율이 낮으며 소형화가 어렵다.
또한, 실제 이러한 종래의 플라즈마 반응기는 인체에 유익한 음이온이 적게 생성되고 오히려 유해한 오존이 다량 발생하기 때문에 실내 특히 차량 실내의 오염을 제거하는 실내공기 정화용으로는 활용이 거의 힘들다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 실내공기청정기에 사용되어 오존의 발생을 막고 인체에 유익한 음이온의 생성을 증대시킴은 물론 양이온과 음이온을 동시에 생성시킴으로써 실내오염 공기의 탈취, 제거 및 살균효과를 증대시킬 수 있는 플라즈마 반응기를 제공하는 것이다.
또한, 배기가스처리장치에 사용되어 유해한 배기가스의 일부를 직접 무해한 물질로 개질시키거나 반응성이 뛰어난 오존과 이산화질소로 개질시켜 DPF 장치를 재생시킬 수 있는 플라즈마 반응기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 반응기는, 방전에 의해 플라즈마를 형성시키는 플라즈마 반응기에 있어서, 표면 방전을 위한 비도전성의 제 1 유전판; 상기 제 1 유전판의 앞면에 부착되며, 해당 제 1 유전판의 앞면에서 소정 점유 면적을 가지게 면상으로 형성되는 방전전극; 및 상기 제 1 유전판의 뒷면에 부착되며, 상기 방전전극이 점유한 면적과 투영적으로 중첩되지 않고 서로 엇갈리는 소정 점유 면적을 가지게 형성되는 유전전극; 을 포함하는 것 을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 방전전극이 사행형상으로 형성되고, 상기 유도전극이 방전전극의 사행형상에 의해 구획형성된 복수의 공간부에 삽입되는 크기와 형상을 가진 복수의 판형 평판형 전극소자들을 연결하여 일체로 구비하게 되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 방전전극에는 뿔 형태의 날카로운 돌출구가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 방전전극과 유전전극이 돌출된 다수의 손가락형 돌출부를 가진 면상의 핑거형 전극으로 형성되고, 상기 방전전극과 유전전극의 손가락형 돌출부들은 상기 제 1 유전판을 사이에 두고 양면상의 각 돌출부 전극면이 중첩되지 않고 서로 엇갈리게 배열되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 방전전극의 손가락형 돌출부에는 방사상으로 뻗은 복수개의 돌출부를 갖는 이음부가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 1 유전판은 일측에 관통된 소정 공극을 가지며, 상기 방전전극의 말단의 전원부가 해당 제 1 유전판의 공극을 통해 제 1 유전판의 뒷면으로 연장되어 고전압을 공급받게 되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 유전전극에 부착되며, 양측으로 관통된 두개의 공극을 가지는 제 2 유전판;을 더 포함하며, 상기 제 1 유전판을 관통해 연장된 방전전극의 말단 전원부가 상기 제 2 유전판의 일측 공극을 관통해 뒷면으로 연장되어 전원인가부로서 노출되며, 상기 유전전극의 말단 전원부가 상기 제 2 유전판의 타 측 공극을 관통해 뒷면으로 연장되어 전원인가부로서 노출되어 해당 제 2 유전판의 뒷면에 노출된 각각의 전원인가부를 통해 고전압을 공급받는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 2 유전판의 뒷면에 노출된 전원인가부는 전원선과의 연결을 위한 접합단자로 제공되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 2 유전판에 부착되며, 반응기의 초기 동작시 DC 전원을 통해 반응기를 예열시키는 면상 발열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 방전전극이 부착된 제 1 유전판의 앞면에는 보호용의 코팅막이 부착되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 방전전극과 유전전극은 몰리브덴(Mo)이나 텅스텐(W) 재질로 이루어지며 니켈(Ni)로 도금 처리되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 1 유전판은 알루미나(aluminum oxide)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 코팅막은 실리콘-옥사이드(SiO2), 티타늄-옥사이드(TiO2) 및 알루미나(aluminum oxide) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명이 적용되는 전체적인 플라즈마 반응기를 나타내는 도면이 다.
해당 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 플라즈마 반응기는 제 1 유전판(30)의 앞면 및 뒷면에 각각 방전전극(10)과 유도전극(20)이 부착되어 배열되고, 이러한 유도전극(20)에는 제 2 유전판(40)이 부착되어 구성된다.
즉, 해당 제 1 유전판(30)의 앞면에는 평평한 평판 형상의 방전전극(10)이 패턴처리되어 부착되고, 또한 해당 제 1 유전판(30)의 뒷면에는 평평한 평판 형상의 유도전극(20)이 패턴처리되어 부착된다.
여기에서, 상기 전극(10, 20)은 몰리브덴(Mo)이나 텅스텐(W) 재질로 이루어지며, 더 나아가 이러한 전극을 오래 사용하는 경우 발생하는 이물질의 침착과 그로 인한 음이온량의 감소 및 오존량의 증가를 막기 위해 해당 몰리브덴(Mo)이나 텅스텐(W) 재질로 이루어지는 전극(10, 20)에 니켈(Ni)을 도금 처리하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유전판(30, 40)은 우수한 전기적 특성과 낮은 절연 손실을 갖는 알루미나(aluminum oxide)로 이루어지게 된다.
여기에서, 상기 제 1 유전판(30)에는 일단에 하나의 관통된 공극(31)이 형성되고 상기 제 2 유전판(40)에는 양단으로 관통된 2개의 공극(41)이 형성되어, 상기 방전전극(10) 및 유도전극(20)의 전원 연결을 위한 통로를 제공한다.
이를 보다 자세히 설명하면, 상기 방전전극(10)은 그 말단인 전원부(11)를 통해 플라즈마 방전을 위한 외부 전원을 인가받게 되는데, 이러한 전원부(11)는 해당 제 1 유전판(30)의 일측에 형성된 하나의 공극(31)을 통해 제 1 유전판(30)의 뒷면측으로 연장되어 해당 제 1 유전판(30)의 뒷면상에 노출되게 된다.
또한, 해당 방전전극(10)의 전원부(11)는 계속적으로 상기 제 2 유전판(40)에 형성된 일측의 공극(41)까지도 관통해 연장되어, 최종적으로 해당 제 2 유전판(40)의 뒷면상에 노출됨으로써 외부의 고전압 공급부(60)와의 접속을 위한 방전전극측 전원 인가부(12)를 해당 제 2 유전판(40)의 뒷면상에 형성하게 된다.
한편, 상기 유도전극(10) 역시 그 말단인 전원부(21)를 통해 플라즈마 방전을 위한 외부 전원을 인가받게 되는데, 이러한 전원부(21)는 해당 제 2 유전판(40)의 타측에 형성된 다른 하나의 공극(31)을 통해 제 2 유전판(40)의 뒷면측으로 연장되어 해당 제 2 유전판(40)의 뒷면상에 노출됨으로써 외부의 고전압 공급부(60)와의 접속을 위한 유도전극측 전원 인가부(22)를 해당 제 2 유전판(40)의 뒷면상에 형성하게 된다.
따라서, 해당 방전전극(10)과 유도전극(20)의 전원 인가부(22)는 전체 플라즈마 반응기에서 볼 때 동일한 하부 방향에 노출되게 되므로, 단순히 유전판의 양측면에 각각 방전전극과 유도전극이 마련되는 종래에서와 같이 방전전극 또는 유도전극과 연결하기 위한 별도의 길고 굴곡진 연장 전원 케이블이나 해당 연장 전원 케이블을 위한 별도의 추가 설치공간을 확보할 필요가 없게 된다.
여기에서 본 발명의 플라즈마 반응기 구조는 해당 제 2 유전판(40)이 없이도 구성될 수 있으며, 해당 제 2 유전판(40)을 추가적으로 장착시킴으로써 작은 공간에서의 설치시 확실한 장착 지지대로서의 역할을 하게 됨은 물론, 해당 제 2 유전판(40)의 양측 공극(41)을 통해 두개의 전극(10, 20)이 모두 연장되어 노출되게 됨 으로써 해당 유전전극(20)에 대한 보호가 가능하며, 외부 전원과의 연결시 직접적인 납땜면을 제공할 수 있게 된다.
그리고 상기 제 1 유전판(30)의 앞면 즉 상기 방전전극(10)이 부착된 면에는 코팅막(50)이 부착되게 되어, 해당 방전전극(10)과 상기 제 1 유전판(30)의 노출된 면을 보호하게 된다.
이러한 코팅막(50)은 실리콘-옥사이드(SiO2)나 티타늄-옥사이드(TiO2) 재질을 이용하거나 알루미나(aluminum oxide) 재질을 이용하여 형성되며, 이러한 코팅막(50)은 방전시에 발생하는 고열로 인해 해당 전극 부분이나 유전판이 손상되는 것을 막아, 제품의 정화 신뢰성을 높이고 오존 발생을 더욱 억제할 수 있게 된다.
한편, 도 1b에는 이러한 본 발명이 적용되는 전체적인 플라즈마 반응기의 다른 실시예가 도시되어 있다.
해당 도면을 참조하면, 상기 제 2 유전판(40)의 뒷면에는 면상 발열판(70)이 추가적으로 부착되게 된다.
일반적으로, 반응기의 구동 초기에는 반응기의 자체 온도가 낮아 정상적인 방전이 이루어지기 힘들며, 일정온도까지 온도가 상승하기까지는 이러한 현상이 지속되는 것이 사실이다.
또한, 플라즈마 반응기의 설치시 주위 습도가 높을 경우 이온 발생에 많은 제약이 따르게 된다. 특히 높은 습도 환경에서는 이온 발생이 전혀 되지 않거나 발생이 되더라도 미약하게 발생되며 또한 반응시키려는 가스(실내오염 공기나 배기가 스)와의 직접적인 접촉량이 적어 반응되는 정도가 지극히 낮기 때문에 효율이 많이 떨어지는 것이 사실이다.
하지만, 상기 면상 발열판(70)은 별도의 DC 전원 공급에 따라 발열을 하는 발열체(예컨데 발열선)를 내부에 구비하고 있기 때문에 반응기의 하단에서 초기 구동시 DC 전원을 인가받아 반응기 자체를 신속하게 예열하여 일정온도 이상으로 상승시킴으로써 반응기의 구동 초기에도 정상적인 방전이 이루어져 안정적으로 플라즈마 반응을 활성화시킬 수 있게 된다.
또한, 반응기의 온도를 상승시킴으로써 주변(반응기 표면) 상대습도를 낮추어 반응기의 전체적인 이온 발생량과 반응도를 높일 수 있게 되는 것이다.
이때, 해당 면상 발열판(70)은 별도의 DC 전원을 인가받아 구동되게 되며, 이러한 면상 발열판(70)은 일측면에서 전원인입을 위한 두개의 접속단자가 구비되거나 또는 양측면에 각각 전원인입을 위한 접속단자가 구비되는 형태가 가능하다.
이제 상술한 구성으로 이루어지는 플라즈마 반응기의 앞뒤 전극(10, 20)에 대하여 상세하게 살펴본다.
도 2 및 도 3에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방전전극(10) 및 유도전극(20)이 도시되어 있다.
해당 도면에 도시된 바와 같이, 해당 방전전극(10)은 제 1 유전판(30)의 앞면에 소정 폭의 전극이 사행형상을 이루게 형성되어 부착된다. 이러한 사행형상의 방전전극(10)의 말단인 전원부(11)는 해당 제 1 유전판(30)의 공극(31)을 통해 제 2 유전판(40)의 뒷면에 형성된 전원인가부(12)로 연장된다.
이때, 이러한 사행형상의 방전전극(10)에는 방전시 전류 집중도를 높이기 위한 뿔 형태의 날카로운 돌출구(13)들이 구비되게 된다.
이러한 돌출구(13)들을 구비함에 따라, 방전전극(10)의 돌출구(13)와 유도전극(20)과의 사이에 전계집중이 일어나 해당 유도전극(20)과 방전전극(10)과의 사이에서 방전이 발생하기 쉬워진다. 따라서 유도전극(20)과 방전전극(10)에 인가하는 전압을 낮출 수 있게 되기 때문에 효율이 좋아진다.
한편, 이러한 사행형상의 방전전극(10)과 대응되는 제 1 유전판(30) 뒷면의 유도전극(20)은 해당 사행형상을 이루는 방전전극(10)과 엇갈리는 구조를 가지도록 구성된다. 즉, 사행형상의 방전전극(10)은 제 1 유전판(30)의 앞면에서 사행형상으로서 소정 점유 면적을 가지게 면상으로 형성되는 반면, 해당 제 1 유전판(30)의 뒷면에 부착되는 유전전극(20)은 상기 방전전극(10)이 점유한 면적과 대응되는 점유 면적을 가지게 형성되는 것이다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 해당 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 해당 방전전극(10)의 사행형상에 의해 구획형성된 복수의 공간부(14)에 삽입될 수 있는 크기와 형상을 가진 복수의 평판형 전극소자(23)들을 연결하여 일체로 구비하고 있는 유도전극(20)이 제 1 유전판(30)의 뒷면에 구비되게 되는 것이다.
이때, 해당 사행형상의 방전전극(10)과 유도전극(20)의 평판형 전극소자(23)들은 서로 엇갈려 겹치지 않게 각각 제 1 유전판(30)의 앞면과 뒷면에 부착된다.
실제로, 플라즈마 방전을 위한 두개의 전극(10, 20)은 콘덴서와 가변저항의 병렬연결과 같은 등가회로를 가지게 된다.
따라서 실제적인 플라즈마 생성의 주요소는 전기 방전량이므로 이를 증가시키기 위해서는 반응기의 등가회로에서 캐패시턴스를 줄여야 하며, 결과적으로 낮은 캐패시턴스를 가지는 반응기 전극은 비교적 작은 고전압에서도 쉽게 방전이 가능하게 된다.
다시말해, 실제 방전이 일어나기 시작하면 플라즈마 반응기는 컨덴서와 저항의 병렬연결 회로와 같은 등가회로로 작용하게 되기 때문에, 반응 효율을 증가시키기 위해서는 반응기 자체의 캐패시턴스 성향을 최소화하여 반응이 일어나는데 필요한 최소한의 캐패시턴스만을 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 유전판을 사이에 두고 양측면에 위치한 유도전극(20)과 방전전극(10)이 서로 겹치는 면적을 최소화함으로써 이러한 목적은 달성되게 되는 것이다.
따라서, 이와 같이 제 1 유전판(30)을 사이에 두고 양측의 방전전극(10)과 유도전극(20)이 서로 엇갈린 배열을 가지게 되면 반응기에서의 캐패시턴스가 현저히 감소되게 되고, 이에 비교적 작은 고전압 인입시에도 쉽게 방전이 일어날 수 있게 되어, 방전을 위한 소모 전력을 낮출 수 있게 되는 것이다.
즉, 구조적으로 각 전극(10, 20)은 사행형상을 가지는 한편 다수의 평판형 전극소자(23)들을 구비해 플라즈마 생성을 위한 방전시의 점유면적을 높일 수 있게 되는 동시에, 양측면의 전극(10, 20)이 서로 겹치지 않고 엇갈린 구조를 이루게 됨으로써 캐패시턴스를 줄일 수 있게 되어, 방전량의 증가와 함께 소모 전력을 낮추게 되는 것이다.
이때, 해당 방전전극(10)과 유도전극(20)에 연결된 각각의 전원인가부(12, 22)에는 상기 고전압 공급부(60)를 통해 교류형태의 펄스인 고전압 AC 펄스가 플라즈마 생성을 위해 입력되게 된다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 통해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방전전극(10) 및 유도전극(20)을 살펴본다.
해당 도면에 도시된 바와 같이, 해당 방전전극(10)과 유도전극(20)은 제 1 유전판(30)의 앞면 및 뒷면에서 다수의 손가락형 돌출부를 가진 핑거형 전극으로 구성된다.
이때, 상기 방전전극(10)과 유도전극(20)은 도면에 도시된 바와 같이 앞뒷면에 각각 위치하는 양측(10, 20)의 손가락형 돌출부가 서로 엇갈린 구조를 가지도록 구성된다.
즉, 구조적으로 방전전극(10)과 유도전극(20)은 다수의 손가락형 돌출부를 구비해 플라즈마 생성을 위한 방전시의 점유면적을 높일 수 있게 되는 동시에, 양측면의 전극(10, 20)이 서로 엇갈린 구조를 이루게 됨으로써 캐패시턴스를 줄일 수 있게 되어, 방전량의 증가와 함께 소모 전력을 낮추게 된다.
여기에서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 방전전극(10)이 3개의 손가락형 돌출부를 가지고 그와 엇갈리는 유도전극(20)이 2개의 손가락형 돌출부를 가지는 구조(일명, 3-2 전극 구조)는, 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 원리는 이에 제한되지 않고 양측의 핑거형 전극(10, 20)이 서로 엇갈린 상태에서 다수의 손가락형 돌출부를 가지는 구조(예컨데, 4-3 전극 구조, 5-4 전극 구조 등)도 가능하다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 통해 본 발명의 제 3 실시예에 따른 방전전극(10) 및 유도전극(20)을 살펴본다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 이러한 실시예에서는 제 2 실시예에서와 같이 다수의 손가락형 돌출부를 가진 핑거형 전극으로 구성되는 해당 방전전극(10)에 방사상으로 뻗은 복수개의 돌출부를 갖는 이음부(15)가 다수 마련되어 플라즈마 방전을 더욱 원활하게 한다.
이때, 해당 도면에서는 각각의 이음부(15)가 4개의 돌출부를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아닌 바, 2개, 3개, 5개 등 복수의 돌출부가 구비되게 형성될 수 있다.
한편, 상술한 플라즈마 반응기를 다수개 적층시켜 차량내 배기가스의 정화용으로 활용할 수도 있다. 즉, 하나의 플라즈마 반응기가 모두 자체적으로 플라즈마 발생이 가능한 구조인 해당 플라즈마 반응기가 다수개 적층되는 구조를 가지게 됨으로써 차량내 배기가스의 정화용으로 직접 사용되거나 또는 차량내 배기가스에 포함된 산소(O2)와 산화질소(NO)를 인입받아 플라즈마 발생에 의해 반응성이 뛰어난 오존(O3)과 이산화질소(NO2)로 개질하여 DPF(Diesel Particulate Filter)를 재생시키는 기능을 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아 니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 나타난 플라즈마 반응기는, 양측의 방전전극과 유도전극이 서로 엇갈린 배열을 가지게 되어 반응기에서의 캐패시턴스가 현저히 감소되게 되고 이에 비교적 작은 고전압 인입시에도 쉽게 방전이 일어날 수 있게 되어 방전을 위한 소모 전력을 낮출 수 있게 됨은 물론 오존의 발생을 억제하고 인체에 유익한 음이온의 생성을 증대시킴은 물론 양이온과 음이온을 동시에 생성시킴으로써 탈취, 유해가스 제거능력 및 살균효과를 증대시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 배기가스처리장치에 사용되어 유해한 배기가스의 일부를 직접 개질시키거나 반응성이 뛰어난 오존과 이산화질소를 발생시켜 DPF 장치의 재생 등에 사용할 수도 있게 되는 효과도 있다.
또한, 전면의 코팅막을 입힘으로써 방전시에 발생하는 고열로 인해 전극 부분이나 유전판이 손상되는 것을 막아 제품의 정화 신뢰성을 높이게 되는 효과도 있다.
또한, 차량 내부에 장착되는 차량 실내 공기 정화용 등의 다양한 적용시 최적의 장착성을 가지도록 하는 동시에 설치공간을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 제 2 유전판을 추가적으로 장착시킴으로써 작은 공간에서의 설치시 확실한 장착 지지대로서의 역할을 하게 됨은 물론, 제 2 유전판의 양측 공극을 통해 두개의 전극이 모두 연장되어 노출되게 됨으로써 해당 유전전극에 대한 보호가 가 능하며, 외부 전원과의 연결시 직접적인 접합단자를 제공할 수 있게 되는 효과도 있다.
또한, 면상 발열판을 추가적으로 장착시킴으로써 반응기에 일정온도 이상의 예열을 인가할 수 있어 이온 발생량을 안정적으로 유지하며, 높은 습도 환경하에서도 안정된 이온 발생을 가능하게 하여 설치환경에 대한 제약이 사라지게 되는 효과도 있다.

Claims (13)

  1. 방전에 의해 플라즈마를 형성시키는 플라즈마 반응기에 있어서,
    표면 방전을 위한 비도전성의 제 1 유전판;
    상기 제 1 유전판의 앞면에 부착되며, 해당 제 1 유전판의 앞면에서 소정 점유 면적을 가지게 면상으로 형성되는 방전전극; 및
    상기 제 1 유전판의 뒷면에 부착되며, 상기 방전전극이 점유한 면적과 투영적으로 중첩되지 않고 서로 엇갈리는 소정 점유 면적을 가지게 형성되는 유전전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방전전극이 사행형상으로 형성되고, 상기 유도전극이 방전전극의 사행형상에 의해 구획형성된 복수의 공간부에 삽입되는 크기와 형상을 가진 복수의 판형 평판형 전극소자들을 연결하여 일체로 구비하게 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 방전전극에는 뿔 형태의 날카로운 돌출구가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 방전전극과 유전전극이 돌출된 다수의 손가락형 돌출부를 가진 면상의 핑거형 전극으로 형성되고, 상기 방전전극과 유전전극의 손가락형 돌출부들은 상기 제 1 유전판을 사이에 두고 양면상의 각 돌출부 전극면이 중첩되지 않고 서로 엇갈리게 배열되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 방전전극의 손가락형 돌출부에는 방사상으로 뻗은 복수개의 돌출부를 갖는 이음부가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전판은 일측에 관통된 소정 공극을 가지며, 상기 방전전극의 말단의 전원부가 해당 제 1 유전판의 공극을 통해 제 1 유전판의 뒷면으로 연장되어 고전압을 공급받게 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유전전극에 부착되며, 양측으로 관통된 두개의 공극을 가지는 제 2 유전판;을 더 포함하며,
    상기 제 1 유전판을 관통해 연장된 방전전극의 말단 전원부가 상기 제 2 유전판의 일측 공극을 관통해 뒷면으로 연장되어 전원인가부로서 노출되며, 상기 유 전전극의 말단 전원부가 상기 제 2 유전판의 타측 공극을 관통해 뒷면으로 연장되어 전원인가부로서 노출되어 해당 제 2 유전판의 뒷면에 노출된 각각의 전원인가부를 통해 고전압을 공급받는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 유전판의 뒷면에 노출된 전원인가부는 전원선과의 연결을 위한 접합단자로 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 유전판에 부착되며, 반응기의 초기 동작시 DC 전원을 통해 반응기를 예열시키는 면상 발열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  10. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전전극이 부착된 제 1 유전판의 앞면에는 보호용의 코팅막이 부착되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  11. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전전극과 유전전극은 몰리브덴(Mo)이나 텅스텐(W) 재질로 이루어지며 니켈(Ni)로 도금 처리되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  12. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전판은 알루미나(aluminum oxide)로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 코팅막은 실리콘-옥사이드(SiO2), 티타늄-옥사이드(TiO2) 및 알루미나(aluminum oxide) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기.
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