KR20100060494A - 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템 - Google Patents

수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 저전압으로 수중에서 플라즈마 방전을 일으켜, 수산기 라디칼(OH- Radical) 수(水)와 수소산소 가스를 동시에 발생시키는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 선 또는 원통 형상을 가지는 제1 전극, 서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 원통 형상으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징을 포함한다.
플라즈마, 수산기, 라디칼, 수소산소

Description

수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템 {OH Radical-Water and Hydrogen-Oxygen-Gas Generating Apparatus Using Plasma Discharge In Water And System Using The Same}
본 발명의 일 실시예는 수중에서 일어나는 플라즈마 방전을 이용하여 수산기 라디칼(OH-Radical) 수(水)와 수소산소 가스를 동시에 발생시키는 장치 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 수중에서 저온 플라즈마 방전으로 발생되는 수산기 라디칼 수를 이용하여 자연수, 일반 상용수, 오폐수 및 세균이 포함된 오염수 등을 살균 및 소독하거나, 이온수, 산소수 및 산화제로 변화시켜 화학적 작용 및 세정용으로 사용하며, 또한 발생되는 수소산소 가스를 산업용으로 공급하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.
먼저, 플라즈마, 플라즈마 방전 및 수산기 라디칼(OH- Radical)에 대하여 설명한다. 물질은 열을 받으면 고체-액체-기체의 순으로 상 변화한다. 이들 기본적인 세 가지의 물질 상태를 물질의 3태라고 하는 데, 여기서 가열하는 물질이 받는 온 도를 더욱 증가시켜 수천도 이상에 이르면, 물질은 기체 상태를 지나, 물질 속 분자들이 서로 격렬하게 충돌하는 즉, 이온화(전리)되어, 다수의 양이온과 전자들이 떠돌아다니는 상태, 즉 플라즈마 상태에 이른다. 플라즈마는 물질의 제4 상태이다.
플라즈마의 성질은 플라즈마 내의 전자와 기체 분자의 충돌로부터 결정된다. 플라즈마 내의 중요한 충돌과정은 여기 현상, 탈여기 현상, 이온화(전리) 반응, 해리 반응 등을 포함한다. 전기적인 이온화(전리) 반응은 충돌하는 전자 에너지가 전자 구속 에너지보다 높게 되어, 분자 내의 전자가 밖으로 빠져 나오는 현상이고, 화학적인 해리 반응은 전자 충돌시 분자의 결합이 끊어져, 결합되지 않은 전자를 가지게 하는 현상이다. 화학적 해리 반응은 화학반응을 용이하게 한다.
전기적, 화학적 특성을 가지는 플라즈마를 물속에 반응시키면, 일반적인 물 전기분해와 구별되는 이온화된 수소 및 산소가 발생된다. 이와 같이, 이온화된 수소와 산소를 활성종 또는 라디칼(Radical)이라 한다. 이온화된 라디칼은 반응성이 좋기 때문에 전기적 및 화학적인 용도로 많이 사용될 수 있다.
대기압에 가까운 고기압 방전을 하면, 전자와 이온, 중성입자 간의 충돌이 격렬해지며 입자간의 운동에너지 교환이 충분히 이루어지는 열평형 상태가 된다. 세 종류의 입자온도가 거의 같아지는 열 평형의 플라즈마가 열 플라즈마(Thermal Plasma)이다.
또한, 수백 파스칼(Pa) 이하의 저압 플라즈마는 열적으로 비평형 상태이며, 전자는 충돌에 의해 그다지 많은 운동에너지를 잃지 않는다. 전자의 온도가 다른 두 입자(즉 이온 및 중성자)의 온도보다 높은 상태의 플라즈마가 저온 플라즈 마(Cold Plasma)이다. 따라서 고압에서 열적 평형이 이루어지기 전에 짧은 펄스의 플라즈마가 반복적으로 생성되는 방전모드의 경우에도, 저온 플라즈마가 생성될 수 있다. 저온 플라즈마는 산업적으로 널리 이용되고 있다.
일례를 들면, 서로 마주하는 음전극과 양전극 사이에 유동하는 물을 채우고 전극에 전압을 인가하면, 저전압에서 플라즈마 방전이 일어나 물 분자가 분리된다. 플라즈마 방전시 생성되는 수산기 라디칼(OH- Radical)은 일반적으로 사용되는 염소나 오존, 과산화수소 등 보다 훨씬 강력한 살균, 분해 능력을 가지며, 바로 물로 환원되고 인체에는 무해하다.
강력한 살균력을 가지는 수산기 라디칼은 강한 전기적인 작용으로 물(H2O) 분자가 해리되는 과정에서 한 개의 수소원자(H+)가 떨어져 나갈 때 생성된다. 산소분자(O2)가 해리되면서 발생되는 산소계 활성종 O-, O2 -, O3 - 중에서 O2 -(과산화 음이온)는 물 속에 포함되어 있는 오염물질과 결합되는 산화 반응 과정에서 생성된다. 또한 발생된 오존, 과산화물 등의 산소계 활성종은 물로 환원되는 데 장시간이 걸리므로 지속적인 살균, 분해 및 정화 작용을 유지할 수 있다.
물(H2O)을 이용한 살균방법에는 열적인 방법이나 전기적인 방법이 있는 데, 열적인 살균방법이 에너지 효율 및 응용상 많은 제약을 가지므로 전기적인 살균방법이 확대되고 있다. 전기적인 방법에는 플라즈마로 기체상태를 오존으로 변화시키고, 오존을 물 속에 용해시키는 방법과, 수중에서 고전압 펄스를 이용하여 살균 및 분해시키는 방법이 있다.
일례를 들면, 수산기 라디칼 발생장치는 플라즈마 방전을 일으키는 전극을 포함하며, 플라즈마 발생을 용이하게 하고, 전극 재료 및 전극 간격 유지를 용이하게 한다. 전극은 수중에 설치되는 복수개의 다공 플레이트 또는 와이어 메시로 형성된다. 그러나 와이어 메시 형태의 전극을 갖는 수중 수산기 라디칼 발생장치는 전극을 물속에 고정시키는 데 많은 제약을 가지며, 전극 간격을 작게 하거나 전극 효율을 올리기 위해 전극 표면적을 크게 하는데 한계를 가진다. 또한 대형 전극은 처짐으로 인하여 단락을 유발시키므로 설계, 제작 및 응용상 제약을 문제점을 갖고 있다.
이제, 물의 전기분해 및 수소산소 가스에 대하여 설명한다. 수소산소 가스는 물을 전기분해 함으로써 생성되는 수소: 산소 = 2: 1의 비율을 가지는 혼합 가스이다. 전기분해로 만들어지는 수소산소 가스는 비교적 많은 에너지를 필요로 한다. 또한 하나의 에너지로 사용되는 수소 가스는 양이 적고, 증기가 포함되어 질이 떨어진다.
일례를 들면, 수소산소 발생장치는 직육면체 또는 원통의 전해조와, 전해조에 설치되고 사각형 또는 원통형으로 이루어지는 복수의 전극판을 포함하며, 전극판을 양극(+)과 음극(-)으로 번갈아 배열한다. 여기서, 전기분해 효율의 제어 및 전기분해시 발생되는 열 방출의 제어가 어렵고, 이로 인하여, 양질의 수소산소 가스를 얻기 어려우며, 사용시, 운전 및 보수를 어렵게 한다.
다른 예를 들면, 수소산소 발생장치는 전극판들, 전극판들 사이에 제공되어 전극의 간극과 전해질의 통로를 형성하는 스페이서와 오-링(O-Ring), 스페이서와 오-링을 삽입한 전극판들을 연결하여 형성되는 스택을 냉각시키는 팬을 포함한다. 여기서, 스택은 수소산소 가스의 포집을 용이하게 하고, 팬은 스택을 냉각하여 전기분해시 발생되는 열을 제어한다.
또 다른 예를 들면, 수소산소 발생장치는 수소산소 가스의 발생 효율을 높이고자, 전극판의 반응 표면적을 증가시키거나, 진동 및 초음파 장치를 함께 설치함으로써, 반응 효율 및 전해액의 순환 효율을 높인다.
그러나 종래의 수소산소 발생장치들은 전극판의 구조 및 전극판 사이의 거리를 1mm 이하로 작게 하는데 큰 제약을 가지므로 저온 플라즈마 방전을 일으키기 어려우며, 물속에서 강력한 살균 및 산화력을 가지는 수산기 라디칼을 저전압으로 생성시키려면, 전기화학적 변화를 일으키는 플라즈마 방전을 위하여, 고에너지의 메커니즘을 필요로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 저전압으로 수중에서 플라즈마 방전을 일으켜, 수산기 라디칼(OH- Radical) 수(水)와 수소산소 가스를 동시에 발생시키는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 수중에서 저온 플라즈마 방전으로 발생되는 수산기 라디칼 수를 이용하여 자연수, 일반 상용수, 오폐수 및 세균이 포함된 오염수 등을 살균 및 소독하거나, 이온수, 산소수 및 산화제로 변화시키며, 발생되는 수소산소 가스를 산업용으로 공급하는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 전극 간극을 최소화 또는 줄여서 저온 플라즈마 방전을 용이하게 하는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 단위 공간에서 전극의 유효면적을 증대시켜 수소산소 가스의 발생량을 증대시키는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 단위 공간에서 전극 간극을 최소화하면서 전극을 길게 형성하여 물의 반응시간을 길게 하여, 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 동시에 효율적을 생성하는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 전극 간극의 조절을 용이하게 하여 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스의 발생량을 조절하는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 전극의 정밀 가공 및 조립을 용이하게 하는, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 선전극과 원통형 전극 사이로 물을 유통시키면서 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 발생시키므로 수중 및 물 밖에서도 용이하게 사용할 수 있으므로 설계의 자유도를 높인, 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 선 또는 원통 형상을 가지는 제1 전극, 서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 원통 형상으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 복수의 동심원 원통들로 형성되어 직경 방향을 따라 교호적으로 배치될 수 있다.
상기 제1 전극은, 중심에 배치되는 선전극과, 상기 선전극과 동심원의 원통으로 형성되어 상기 직경 방향으로 이격되는 하나 이상의 제1 원통전극을 포함하며, 상기 제2 전극은, 상기 선전극 및 상기 제1 원통전극과 동심원으로 형성되어 상기 직경 방향으로 서로 이격되어, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극 사이, 상기 제1 원통전극들 사이 및 상기 제1 원통전극의 외측 중 적어도 일측에 배치되는 하 나 이상의 제2 원통전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은, 상기 직경 방향으로 관통 설치되는 제1 단자를 포함하고, 상기 제1 단자는 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 원통전극에 전기적으로 이격되며, 상기 제2 전극은, 상기 제1 단자와 이격되어, 상기 직경 방향으로 관통 설치되는 제2 단자를 포함하고, 상기 제2 단자는 상기 제2 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 상기 간극 유지를 위하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재되는 절연질 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 스페이서는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 어느 일측에 돌출 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 플라즈마 방전 구조를 형성하는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하는 바디, 상기 바디의 제1 단에 결합되어 상기 간극들로 상기 물을 공급하도록 공급포트를 형성하는 제1 캡, 및 상기 바디의 제2 단에 결합되어 상기 간극들에서 생성되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 각각 배출하도록 제1 배출포트와 제2 배출포트를 형성하는 제2 캡을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고, 상기 하우징은 상기 단위 전극 세트를 복수로 내장하며, 상기 단위 전극 세트들 전체를 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고, 상기 하우징은, 상기 단위 전극 세트를 복수로 내장하며, 상기 단위 전극 세트들의 일측을 상기 물에 내장하는 제1 하우징, 상기 제1 하우징에 이격되어 상기 단위 전극 세트들의 다른 일측을 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는 제2 하우징을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 상기 제2 하우징 내부에 설치되는 냉각기, 상기 제2 하우징 상부에 설치되는 냉각핀 및 상기 냉각핀의 외부에 설치되는 냉각휀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고, 상기 하우징은, 상기 단위 전극 세트들의 일측을 상기 물에 내장하는 제1 하우징, 상기 제1 하우징에 이격되어 상기 단위 전극 세트들의 다른 일측을 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는 제2 하우징을 포함하며, 상기 단위 전극 세트들에서 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들은, 각각 상기 제1 하우징 밖으로 인출되는 제1 인출선과 제2 인출선 및 상기 제1 인출선들을 연결하는 제1 공급선과 상기 제2 인출선들을 연결하는 제2 공급선을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극은, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡 중 하나의 내측에 제공되는 제1 단자를 포함하고, 상기 제1 단자는 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 원통전극에 전기적으로 이격되며, 상기 제2 전극은, 상기 제1 캡 및 상기 제2 캡 중 다른 하나의 내측에 제공되는 제2 단자를 포함하며, 상 기 제2 단자는 상기 제2 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 이격될 수 있다.
상기 제1 단자는 상기 제2 캡에 설치되고, 상기 간극에서 발생되어 상기 제1 배출포트로 배출되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 유출하는 유출통로를 형성하고, 상기 제2 단자는 상기 제1 캡에 설치되고, 상기 공급포트로 공급되는 상기 물을 상기 간극으로 유입시키는 유입통로를 형성할 수 있다.
상기 유입통로 및 상기 유출통로는 각각 1개당 이웃하는 2개의 간극에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 시트 상태를 감아 나선으로 형성되는 제1 전극, 서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 시트 상태를 감아 나선으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 전기 절연재로 형성되는 격리막의 양면에 부착되는 전극시트로 형성되며, 상기 전극시트, 상기 격리막 및 상기 전극시트는 일체로 나선을 형성할 수 있다.
상기 격리막은, 폴리프로필렌 수지, 아크릴 수지, 및 실리콘 수지 중 적어도 하나의 막이나 필름으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 상기 전극시트들 중 적어도 일측에 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 전극시트들은, 각각 상기 격리막의 대응면 전체에 형성될 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 상기 격리막의 대응면에 기설정된 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극은, 각각 상기 패턴 중 적어도 일측에 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 상기 나선의 중심에 제공되는 절연봉을 더 포함하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 절연봉의 직경 방향 양단에 연결되어 상기 절연봉을 중심으로 하여 나선으로 감길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치는, 판으로 형성되는 제1 전극, 서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 판으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극, 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가 스를 배출하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 상기 물로 채워지는 상기 하우징 내에 수직 상태 또는 수평 상태로 설치될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 복수의 통공을 형성한 전극시트로 형성하고, 상기 전극시트의 양 면 중 적어도 일면에 돌출 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함할 수 있다.
상기 스페이서는 복수의 통공들로 둘러 싸이는 점들에 형성될 수 있다.
상기 스페이서는 통공들이 형성하는 열들 사이에 신장 형성될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 니트 메시 또는 와이어 메시로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템은, 공급포트로 공급되는 물 속에서 플라즈마 방전시켜 발생되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 각각 배출하는 발생장치, 상기 발생장치의 수산기 라디칼 수를 배출하는 제1 배출포트에 연결되어 상기 수산기 라디칼 수를 분사하는 노즐, 및 상기 발생장치의 수소산소 가스를 배출하는 제2 배출포트에 연결되어 분사되는 상기 수소산소 가스를 연소시키는 토치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템은, 상기 제1 배출포트와 상기 제2 배출포트를 서로 연결하여, 상기 수산기 라디칼 수 및 상기 수소산소 가스를 상기 발 생장치로 재순환시키는 방향전환밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템은, 상기 제2 배출포트와 상기 토치를 연결하는 가스라인에 설치되어 수분을 드레인하는 컨덴서, 상기 토치의 불이 역류하는 것을 차단하는 화염 트랩, 및 상기 수소산소 가스의 배출량을 조절하는 레귤레이터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 공급포트는 물 공급라인에 연결되고, 상기 물 공급라인은, 물 공급장치 및 상기 노즐을 통하여 분사된 수산기 라디칼 수를 모은 저장탱크 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
상기 발생장치는, 상기 수소산소 가스를 냉각시키도록 일측에 설치되는 냉각핀 및 상기 냉각핀의 외부에 설치되는 냉각휀을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각핀은 냉각수를 순환시키는 물재킷을 포함하며, 상기 물재킷은 냉각수 공급장치에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템은, 상기 발생장치에서 플라즈마 방전을 일으키는 전극들과, 상기 방향 전환 밸브, 상기 냉각휀, 상기 냉각수 공급장치, 상기 물 공급장치, 및 상기 레귤레이터를 제어하는 파워를 공급하는 파워 서플라이를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간극을 가지도록 제1, 제2 전극을 대향 배치하고, 제1, 제2 전극에 저전압을 인가하여, 수중에서 플라즈마 방전을 일으키므로 수산기 라디칼(OH- Radical) 수(水)와 수소산소 가스를 발생시키는 효과가 있다.
제1 전극이 직경 방향으로 관통 설치되는 제1 단자를 포함하고, 제2 전극이 제1 단자와 이격되어 직경 방향으로 관통 설치되는 제2 단자를 포함한다. 또한 제1 단자가 선전극과 제1 원통전극에 전기적으로 연결되고 제2 원통전극에 전기적으로 이격되며, 제2 단자가 제2 원통전극에 전기적으로 연결되고 선전극과 제1 원통전극에 전기적으로 이격된다.
이와 같은 제1, 제2 전극의 형태 및 결합 구조는 방전 효율이 높은 전계를 만들고, 제1, 제2 전극들 사이에 통과하는 물이 전극과 접촉하는 면적 및 시간을 최대로 증가시키며, 이로 인하여 전기 살균 및 플라즈마 방전 효과를 증대시키고, 강도가 있는 제1, 제2 전극을 정밀 가공 또는 조립 설치하므로 제1, 제2 전극 사이의 간격을 최소화(예를 들면, 0.1mm이하로)로 구현하여 플라즈마 방전 효과를 더욱 증가시킬 수 있다. 또한 제1, 제2 전극 사이에 물이 유통되는 구조이므로 수중 또는 수중이 아닌 곳에서도 용이하게 응용될 수 있어, 설계의 자유도가 높다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하 는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치(이하 "발생장치"라 한다)의 분해 사시도이고, 도2는 도1의 결합 상태의 종단면도이다.
일 실시예에 따른 발생장치(110)는 수중에서 저온 플라즈마 방전을 발생시키고, 이를 이용하여, 물 분해된 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 발생시키는 하이브리드(Hybrid) 장치이다.
발생장치(110)는 플라즈마 방전을 일으키는 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 및 이들을 내장하는 하우징(30)을 포함한다. 하우징(30)은 물(예를 들면, 자연수, 일반 상용수, 오폐수 및 세균이 포함된 오염수)을 담는 잠수 구조이거나, 물을 흘려 보내는 유통 구조로 이루어질 수 있다.
제1 전극(10)과 제2 전극(20)은 각각에 전압이 인가되면, 서로의 사이에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 플라즈마 방전은 큰 에너지를 가지며, 분자를 여기(exciting)시키므로, 제1, 제2 전극(10, 20) 사이에 존재하거나 유통하는 물을 이온화시킨다. 즉 물분자(H2O)는 수소(H)와 산소(O)로 해리된다. 이때, 수산기 라디칼 수 및 수소산소 가스가 발생된다.
먼저, 수소산소 가스 발생에 대하여 설명한다. 플라즈마 방전에 의하여 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 물이 플라즈마 전기에너지를 받아서, 수소: 산소=2: 1의 비율을 가지는 혼합 가스를 발생시킨다.
2H2O(물분자) + E(플라즈마 전기에너지) → 수소(H2), 산소(O2) 가스 발생
즉, 물 분해시, 산소는 안정화 되려는 성질이 강하여 다른 산소와 결합하여 산소분자로 되고, 전자와 수소이온은 결합되어 수소분자로 된다. 따라서 수소 및 산소의 혼합가스가 발생된다(화학식 1 참조).
2H2O(물분자) → O2(산소분자) + 4H+(수소이온) + 4e-(전자)
4e-(전자) + 4H+(수소양이온) → 2H2(수소분자)
이어서, 수산기 라디칼 발생에 대하여 설명한다. 일반적인 물의 전기분해는 수소와 산소의 혼합가스를 주로 발생시키지만, 본 실시예에 적용되는 플라즈마 방전은 높은 에너지를 가지므로 전기적 및 화학적 작용을 일으켜, 물의 이온화 및 해리반응을 용이하게 하여, 또한 수소 및 산소의 혼합가스를 발생시키면서 또한 수산기 라디칼 수, 즉 수중에 다량의 수산기 라디칼을 발생시킨다.
즉 플라즈마 방전 에너지에 의해 물분자(H2O)의 수소원자(H)는 전자(e-)와 분리되면서 수소양이온(H+)이 되고, 산소분자(O2)는 전자(e-)를 받아들여 O2 -(Super Oxide Radical) 및 O3로 된다. 여기서 생성된 O2 -는 물분자(H2O)와 반응하여 수산기 라디칼(OH- Radical)을 발생시킨다(화학식 2 참조).
2H2O(물분자) → O2(산소분자) + 4H+(수소이온) + 4e-(전자)
e-(전자) + O2(산소분자) → O2 -(Super Oxide Radical)
2O2 - + 2H2O(물분자) → 2OH + 2OH-(수산기 라디칼) + O2(산소분자)
한편, 하우징(30) 내의 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 반응은 화학식 3과 같다. 편의상, 제1 전극(10)을 음극으로 하고, 제2 전극(20)을 양극으로 한다.
제1 전극(음극) 반응: 2H2O(물분자) + 2e- → H2(가스) + 2OH-(수용액)
제2 전극(양극) 반응: 2OH-(수용액) → 1/2O2(가스) + 2H2O(액체)
전체 반응: 2H2O(물분자) → 2H2(가스) + O2 (가스)
발생된 수산기 라디칼은 효과적인 살균작용을 구현한다. 제1, 제2 전극(10, 20)의 형상에 따라 다양한 살균 메커니즘이 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1, 제2 전극(10, 20)을 평판으로 형성하는 경우, 날카로운 단부는 둥근 단부에서 보다 높 은 살균효과를 나타낸다.
제1, 제2 전극(10, 20)은 각각 침상(미도시)과 평판(미도시)으로 형성되는 경우, 모두 평판(미도시)으로 형성하는 경우에 비하여, 더 향상된 살균효과를 가진다. 즉 제1, 제2 전극(10, 20)의 날카로운 에지 부분은 플라즈마 방전을 집중시키고, 이로 인하여 절연파괴를 유발시킨다.
본 실시예에서, 제1, 제2 전극(10, 20)은 물을 유통시키는 선전극-원통전극 또는 원통전극-원통전극으로 형성되어, 살균효과 및 수소산소 가스의 발생 효과를 향상시킨다. 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 플라즈마 방전은 라디칼류를 발생시키고, 라디칼류는 이에 동반한 산화제를 형성하여 미생물을 불활성화시킨다.
예를 들면, 제1, 제2 전극(10, 20)을 각각 침-판(미도시)으로 형성하고 서로의 사이에 펄스 전압을 인가할 때, 발생하는 플라즈마 방전은 마젠타색으로 보이는 번개의 형태로 확인된다.
또한 방전로에서 발생되는 H, OH, O 라디칼은 발광 분광분석을 통하여 확인되고, 방전로 중에 가스 기포가 존재함에 따라, 라디칼의 발광강도는 증가하며, 라디칼은 최종적으로 과산화수소로 된다. OH 라디칼은 수명이 극단적으로 짧지만, 매우 큰 반응성을 가지므로 세포막의 파괴 및 수중 미량물질(페놀)의 제거에 이용될 수 있다.
수산기 라디칼은 다른 산화제에 비하여 우수한 산화력, 즉 산화 및 환원 전위를 가지고 있으므로, 질소산화물(NOx), 휘발성 유기화합물 및 각종 악취성 물질을 효과적으로 분해할 수 있다. 즉 수산기 라디칼은 축산 폐수 및 공장 오폐수의 BOD(Biochemical Oxygen Demand)를 개선하고, 난분해성 오염물질 및 환경 호르몬 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 불안정 상태의 수산기 라디칼은 물로 환원되는 과정에서 세균류의 세포막에 있는 수소이온을 빼앗기 때문에 세포막이 파괴된 비활성화 상태의 무해 물질로 바뀐다.
수산기 라디칼과 함께 발생되는 산소계 활성종인 오존(O3) 및 과산화수소(H2O2)는 곰팡이와 이끼류 등의 조류를 제거한다. 수산기 라디칼은 병원성 대장균 및 황색포도구균 등 각종 병원균과 박테리아를 짧은 시간에 99%이상 살균하는 등 대상 물질을 산화시키는 능력을 가지고 있다. 수산기 라디칼은 이온상태에서 바로 물로 환원되므로 인체에 무해한 천연 산화제 역할을 할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 발생장치(110)는 수중에서 저온 플라즈마 방전을 발생시키고, 이를 이용하여, 전계 살균 및 접촉 살균 작용할 수 있다.
먼저, 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 전계 살균에 대하여 설명한다. 전계 살균은 플라즈마 방전시 발생하는 충격파에 의한 살균과 펄스 전계에 의한 살균을 포함한다.
플라즈마 방전시 발생하는 충격파에 의한 살균에 대하여 설명한다. 수중에서 플라즈마 방전을 일으키면, 순간적으로 증발에 따른 높은 압력이 발생하고, 충격파에 의하여 여러 가지 물리적 효과가 발생한다.
압력은 물리적으로 슈리렌법을 이용하여 측정되는 데, 일례로서, 플라즈마 방전은 순간적으로 1000기압 이상의 높은 압력을 발생시킨다. 의학 부문에 적용되는 플라즈마 방전의 일례로서, 개복하지 않고 요관 또는 신장결석을 파쇄하는 방법이 있다. 이런 것을 볼 때, 충격파는 세균에 대하여 강력한 살균효과를 가짐을 알 수 있다.
수중 플라즈마 방전의 충격파에 의한 살균 결과는 제1, 제2 전극(10, 20)을 형성하는 금속의 종류에 따라 다르게 나타난다. 예를 들면, 동은 철이나 알루미늄에 비하여 더 높은 살균효과를 가진다. 즉 용출된 동이온은 살균효과를 더 크게 하고, 포자까지 살균하는 효과가 있다.
이러한 이유로, 세퍼레이션 등을 설계할 때, 제1, 제2 전극(10, 20)의 스퍼터링에 따른 피살균 액체의 오염방지 대책이 필요하다. 플라즈마 방전은 충격파와 자외선을 동시에 발생시킨다. 양자를 비교하면, 충격파보다 자외선에 의한 살균효과가 더 크다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1, 제2 전극(10, 20)은 백금, 은 및 티타늄 등을 사용하므로 재료의 촉매 작용에 의한 살균 효율을 증대시키고, 또한 인체에 유해한 물질이 용출되는 것을 방지한다.
플라즈마 방전시 발생하는 펄스 전계에 의한 살균에 대하여 설명한다. 수중에 제공하거나 물을 유통시키는 제1, 제2 전극(10, 20)에 폭이 짧은 펄스 전압을 인가하면, 제1, 제2 전극(10, 20)은 서로의 사이에서 전계를 형성한다.
즉 짧은 펄스 전압이 인가되면, 수중에서 이온의 이동속도가 전자의 이온속도에 비하여 늦어지고, 이로 인하여, 이온을 포함한 물이 유전액체와 같은 성질을 가지게 된다. 따라서 수중에 혼재된 미생물이 순간적으로 높은 전계에 노출되고, 이로 인하여, 세포막이 물리적으로 파괴되며, 수중에서 유기물 및 무기물이 전기적으로 제거된다.
일 실험예를 들면, 아크릴 원통의 하우징(30)에 직경 300mm의 원판 스테인레스재의 제1, 제2 전극(10, 20)을 5mm 간극으로 대항 배치한 후, 제1, 제2 전극(10, 20)에 펄스 전압을 인가하면, 전계강도가 증가함에 따라 물속에 살아있는 세균들의 수가 직선적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
일정 시간 경과 후, 펄스의 증가에 관계없이 살아있는 세균의 수가 더 이상 감소되지 않는다. 즉 살균효과가 저하된다. 살균효과의 저하는 하우징(30) 내에서 제1, 제2 전극(10, 20)의 형상 및 배치에 기인하고, 물의 살균을 불균일 하게 한다. 이때, 물을 순환시킴으로써 살균효과가 현저히 향상되고, 또한 물의 균일한 살균이 이루어진다. 진동 및 초음파 장치(미도시)는 물의 순환 효율을 더 향상시킬 수 있다.
제1, 제2 전극(10, 20)의 면접촉 살균에 대하여 설명한다. 물이 유통되거나 물이 채워진 하우징(30)에 간극을 형성하도록 제1, 제2 전극(10, 20)을 설치하고, 제1, 제2 전극(10, 20)에 직류 전압을 인가하면, 제1, 제2 전극(10, 20)의 표면에 접촉해 있는 세균은 산화 및 환원 손상을 입고 제거된다.
본 발명의 실시예에서, 물을 순환시킴으로써, 제1, 제2 전극(10, 20)은 세균이 포함된 물의 닿는 표면적을 증대시키고, 또한 접촉시간을 길게 형성하여 살균효과를 높인다.
또한, NaCl 등의 전해질이 있는 경우, 제1, 제2 전극(10, 20)의 표면에서 염소라디칼이나 각종 활성종이 발생되며, 이들은 살균효과를 더 향상시킨다. 일반적인 가열 살균과 비교할 때, 제1, 제2 전극(10, 20)의 면접촉 살균은 약 1/1000의 에너지로 동일한 살균효과를 구현한다.
또한, 이온교환막을 병용한 전기 투석에 의한 방법에서는 직류를 인가함으로써 이온교환막의 표면에 대량으로 H+와 OH-가 발생되고, H+와 OH-는 살균효과를 더 향상시킨다. 상용 주파수의 교류 전압은 제1, 제2 전극(10, 20)에서 극성이 변화되지만 직류 전압과 유사한 효과를 구현한다.
이상에 기재된 바와 같은 작용 효과들을 구현하는 본 발명의 다양하고 구체적인 실시예들을 이하에서 설명한다.
다시 도1 및 도2를 참조하면, 제1 전극(10)은 선 형상과 원통 형상으로 형성되고, 제2 전극(20)은 원통 형상으로 형성된다. 제1, 제2 전극(10, 20)은 서로 마주하여 서로의 사이에 간극을 형성하며, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 또는 상용수(즉, 물)를 간극으로 유통시키거나, 물에 잠긴다.
즉 제1, 제2 전극(10, 20)의 간극에는 물이 채워지고, 제1, 제2 전극(10, 20)은 물 속에 플라즈마 방전을 일으킨다. 플라즈마 방전으로, 제1, 제2 전극(10, 20) 사이에서 수산기 라디칼 및 수소산소 가스가 발생된다.
하우징(30)은 제1, 제2 전극(10, 20)을 내장하고, 간극의 일측으로 물을 공급하고, 간극의 다른 일측으로 수산기 라디칼이 포함된 수산기 라디칼 수와 수소산 소 가스를 배출한다.
제1, 제2 전극(10, 20)은 복수의 동심원을 형성하는 선과 원통 또는 원통들로 형성되어 직경 방향을 따라 교호적으로 배치되어, 복수의 간극들을 형성한다. 또한 제1, 제2 전극(10, 20) 중, 한 전극은 1개로 형성되고 다른 전극은 2개로 형성되어, 2개의 간극이 형성될 수 있다(미도시).
도2를 참조하면, 제1 전극(10)은 중심에 배치되는 선전극(11)과, 이 선전극(11)과 동심원의 원통으로 형성되어 직경 방향으로 이격되는 하나 이상의 제1 원통전극(12)을 포함한다.
제2 전극(20)은 제2 원통전극들(21)을 포함한다. 제2 원통전극들(21)은 제1 전극들(10) 즉, 선전극(11) 및 제1 원통전극(12)과 동심원으로 형성되어, 직경 방향으로 이격 배치된다. 따라서 제2 원통전극들(21)은 선전극(11)과 제1 원통전극(12) 사이 및 제1 원통전극(12)의 외측에 배치되어 각각에 간극을 형성한다. 또한 제1 원통전극(12)이 복수로 제공되는 경우, 제2 원통전극(21)은 제1 원통전극들(12) 사이에 배치되어 제1 원통전극(12)의 양측 각각에 간극을 형성한다.
또한, 제1 전극(10)은 제1 단자(13)을 더 포함한다. 제1 단자(13)는 제1, 제2 전극(10, 20)을 직경 방향으로 관통하여 설치되고, 선전극(11) 및 제1 원통전극(12)에 전기적으로 연결되고, 제2 원통전극(21)과 전기적으로 이격된다. 제1 단자(13)-제2 원통전극(21) 사이에 절연재(21a)가 개재된다. 제1 단자(13)의 양단은 하우징(30)의 외측에 제공되는 너트(14)로 체결된다.
제2 전극(20)은 제2 단자(22)를 더 포함한다. 제2 단자(22)는 제1 단자(13) 와 이격되고, 제1, 제2 전극(10, 20)을 직경 방향으로 관통하여 설치되며, 제2 원통전극들(21)에 전기적으로 연결되고, 선전극(11) 및 제1 원통전극(12)과 전기적으로 이격된다. 제2 단자(22)-선전극(11) 사이 및 제2 단자(22)-제1 원통전극(12) 사이에 각각 절연재(11a, 12a)가 개재된다. 제2 단자(22)의 양단은 하우징(30)의 외측에 제공되는 너트(23)로 체결된다.
제1 단자(13)가 관통되도록 제1, 제2 전극(10, 20) 및 하우징(30)에는 서로 대응하는 위치에 관통구들(H1)이 형성된다. 제2 단자(22)가 관통되도록 제1, 제2 전극(10, 20) 및 하우징(30)에는 서로 대응하는 위치에 관통구들(H2)이 형성된다.
제1, 제2 전극(10, 20)의 1세트가 단독으로 발생장치(110)를 형성하는 경우, 하우징(30)은 제1, 제2 전극(10, 20)의 양측과 외곽을 감싸는 구조로 형성된다. 이때, 물은 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 간극으로 유통된다.
또한, 제1, 제2 전극(10, 20)이 단위 전극 세트(U)를 형성하고, 복수의 단위 전극 세트들(U)로 발생장치(111)를 형성하는 경우, 하우징(1130)은 단위 전극 세트들(U)을 전체를 감싸서 수용하도록 형성된다. 이때, 적어도 단위 전극 세트(U)의 일부가 물 속에 잠진 상태를 유지하면서, 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 간극으로 물이 유통된다(도24 및 도25 참조).
도2를 참조하면, 하우징(30)은 플라즈마 방전 구조를 형성하는 제1, 제2 전극(10, 20)을 내장하는 바디(31), 및 바디(31)의 양측 제1, 제2 단에 결합되는 제1, 제2 캡(32, 33)을 포함한다.
제1 캡(32)은 바디(31)의 제1 단(예를 들면, 하단)에 결합되어, 복수의 간극 들로 물을 공급하며, 이를 위하여 일측에 공급포트(SP)를 형성한다. 제1 캡(32)은 공급포트(SP)로 공급되는 물을 저장해 둠으로써, 간극들로 물을 균일하게 공급한다.
제2 캡(33)은 바디(31)의 제2 단(예를 들면, 상단)에 결합되어, 복수의 간극들에서 생성되는 수산기 라디칼과 수소산소를 배출하도록 수산기 라디칼 수를 배출하는 제1 배출포트(EP1)와 수소산소 가스를 배출하는 제2 배출포트(EP2)를 형성한다. 제2 캡(33)은 간극을 통하여 유동되는 물, 수산기 라디칼 및 수소산소를 저장해 둠으로써 제1, 제2 배출포트(EP1, EP2)로 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 지속적으로 배출할 수 있다.
제1, 제2 캡(32, 33) 사이에 설정되는 바디(31) 및 제1, 제2 전극의 길이는 단위 공간 내에서 물의 통로를 길게 형성하므로 물에 대한 플라즈마 방전 시간을 길게 하여, 수산기 라디칼 및 수소산소 가스의 생성 효율을 향상시킨다. 또한, 여기서 언급하지는 않았지만, 전극의 정밀 고정 및 전원 연결 방법은 여러 가지로 가능하다.
도3은 도1에서 캡 부분에서 전극의 배치를 나타내는 평면도이다. 도3을 참조하면, 제1, 제2 전극(10, 20)은 제1, 제2 캡(32, 33) 측에서 각각 동심원 구조를 형성한다.
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극의 단면도이고, 도4b는 도4a에 적용되는 전극의 부분 사시도이다.
제2 실시예의 발생장치(120)는 제1 실시예의 발생장치(110)와 비교하여 전체적으로 유사 내지 동일하다. 따라서 여기서는 유사 내지 동일한 구성에 대한 설명을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.
제2 실시예의 발생장치(120)는 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 간극 형성을 위하여, 제1, 제2 전극(10, 20) 사이에 제공되는 절연질 스페이서(15)를 더 포함한다. 스페이서(15)는 제1, 제2 전극(10, 20) 사이에서 직경 방향을 따라 배치되며 원주 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다.
또한, 스페이서(15)는 제1, 제2 전극(10, 20)의 일측에 돌출 형성되며, 등간격으로 배치될 수 있다. 제1, 제2 전극(10, 20)은 서로 다른 크기의 시트 상태를 서로 다른 직경의 동심원 상태로 감아서 교호적으로 배치하므로 형성될 수 있다. 스페이서(15)는 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 간극을 최소화 또는 더욱 줄일 수 있게 하고, 이로써 플라즈마 방전을 더욱 용이하게 한다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 분해 사시도이고, 도6은 도5의 결합 상태의 종단면도이다.
도5 및 도6을 참조하면, 제3 실시예의 발생장치(130)은 제1 단자(213)와 제2 단자(222)를 제1, 제2 캡(32, 33)의 내측에 각각 제공한다. 제1 단자(213)는 제2 캡(33)의 내측에 제공되어 선전극(11)과 제1 원통전극(12)에 전기적으로 연결되고, 제2 원통전극(21)에 전기적으로 이격된다.
또한, 제1 단자(213)는 제2 캡(33)에 설치되어 제1, 제2 전극(10, 20) 사이 의 간극에서 발생되어 제1, 제2 배출포트(EP1, EP2)로 배출되는 수산기 라디칼과 수소산소 가스를 유출하는 유출통로(213a)를 형성한다.
제2 단자(222)는 제1 캡(32)의 내측에 제공되어, 복수의 제2 원통전극(21)에 전기적으로 연결되고, 선전극(11)과 제1 원통전극(12)에 전기적으로 이격된다.
또한, 제2 단자(222)는 제1 캡(32)에 설치되어 제1, 제2 전극(10, 20) 사이의 간극에서 수산기 라디칼과 수소산소를 발생시키도록 공급포트(SP)로 공급되는 물을 간극으로 유입시키는 유입통로(222a)를 형성한다.
제2 실시예의 제1, 제2 단자(213, 222)는 제1 실시예의 제1, 제2 단자(13, 22)에 더하여, 제1, 제2 전극(10, 20)을 하우징(30) 밖으로 다양한 구조로 인출 가능하게 한다.
도7은 도5의 제2 캡 내부 제1 전극단자에 연결되는 제1 전극의 배치를 나타내는 평면도이고, 도8은 도5의 제1 캡 내부 제2 전극단자에 연결되는 제2 전극의 배치를 나타내는 평면도이다. 도7 및 도8을 참조하면, 유입통로(222a)와 유출통로(213a)는 각각 1개당 이웃하는 2개의 간극에 대응한다.
즉 제2 캡(33) 내에서, 제1 전극(10)의 선전극(11) 및 제1 원통전극(12)은 제1 전극단자(213)에 연결되고, 간극들은 유출통로(213a)에 연결된다(도7 참조). 또한, 제1 캡(32) 내에서, 제2 전극(20)의 제2 원통전극(21)은 제2 전극단자(222)에 연결되고, 간극들은 유입통로(222a)에 연결된다(도7 참조).
도9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 분해 사시도이고, 도10은 도9의 단면도이다.
도9 및 도10을 참조하면, 제1 실시예의 발생장치(110)에서 제1, 제2 전극(10, 20)의 간극이 고정되는데 비하여, 제4 실시예의 발생장치(140)는 제1, 제2 전극(41, 42)의 간극을 가변시킬 수 있다.
도11은 도9 전극시트의 사시도이고, 도12는 도11의 단면도이다. 도11 및 도12를 참조하면, 제1, 제2 전극(41, 42)의 간극을 용이하게 가변시킬 수 있는 구조를 예시한다.
제1 전극(41) 및 제2 전극(42)은 각각 전기 절연재로 형성되는 격리막(43)의 양면에 부착되는 전극시트를 형성한다. 전극시트들은 격리막(43)의 대응면 전체 범위에 걸쳐 형성된다. 제1 전극(41)의 전극시트, 격리막(43) 및 제2 전극(42)의 전극시트는 일체로 형성되어 하우징(30)의 바디(31) 내에서 나선 상태로 삽입된다.
제1, 제2 전극(41, 42)은 나선 상태에서 간극 형성 및 간극 유지를 위하여, 적어도 일측의 전극시트에 형성되는 절연질 스페이서(44)를 더 포함한다. 스페이서(44)는 전극시트(즉 제1 전극의 전극시트, 격리막 및 제2 전극의 전극시트 일체형)를 감아서 나선형으로 형성할 때, 서로 마주하는 제1, 제2 전극(41, 42) 사이에서 미세한 간극을 형성한다.
제1, 제2 전극(41, 42)의 간극을 조절하기 위하여, 일체로 형성된 제1, 제2 전극(41, 42) 및 격리막(43)의 일변은 절연봉(45)에 연결되고, 절연봉(45)은 모터(M)에 연결된다. 모터(M)의 정회전 또는 역회전 작동에 따라 간극이 조절된다. 이때, 하우징(30)의 바디(31)는 제1, 제2 전극(41, 42)의 조정된 간극을 지지 및 유지하는 직경에 대응된다.
격리막(43)은 폴리프로필렌 수지, 아크릴 수지 및 실리콘 수지와 같은 막 상태 또는 필름 상태로 형성되며, 간극 형성 및 유지를 위하여 탄력성을 가질 수 있다. 스페이서(44)의 최대높이에 따라 제1, 제2 전극(41, 42) 사이에서 간극의 최소 범위가 설정된다. 따라서 스페이서(44)의 높이를 낮게 함으로써 간극을 최소화 할 수 있다. 또한, 격리막(43) 두께의 대소에 따라 제한된 용적의 바디(31) 내에서 물의 유통량이 설정된다. 따라서 격리막(43)의 두께가 얇을수록 간극으로 공급되는 물의 양이 증대되며, 생성되는 수산기 라디칼 수 및 수소산소 가스의 양이 증대될 수 있다. 게다가, 제1, 제2 전극(41, 42)은 간극을 조정함으로써 수산기 라디칼 수 또는 수소산소 가스를 각각 발생시키는 독립된 역할을 수행하는 시스템으로 응용될 수 있다.
제4 실시예의 제1, 제2 전극(41, 42)은 제1 실시예에서와 같이 바디(31) 내에서 복수의 간극을 형성하도록 동심원으로 배치될 수도 있다(미도시).
도13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 사시도이고, 도14는 도13의 평면도이며, 도15는 도13의 단면도이다.
도13 내지 도15를 참조하면, 제4 실시예의 발생장치(140)에서 제1, 제2 전극(41, 42)은 격리막(43)의 대응면 전체에 형성되는데 비하여, 제5 실시예의 발생장치(미도시)에서, 제1, 제2 전극(51, 52)은 격리막(53)의 대응면에 기설정된 패턴으로 형성된다.
패턴으로 형성되는 제1, 제2 전극(51, 52)은, 제4 실시예에서와 같이 격리 막(43)의 대응면 전체에 형성되는 제1, 제2 전극(41, 42)에 비하여, 마주하는 단부를 많이 형성한다. 즉 대응면 전체에 형성되는 구조보다 제1, 제2 전극(51, 52) 패턴의 각 단부들은 여러 곳에서 플라즈마 방전을 집중시킨다.
제1, 제2 전극(51, 52)은 나선 상태에서 간극 형성 및 유지를 위하여, 적어도 일측의 패턴에 형성되는 절연질 스페이서(54)를 더 포함한다. 스페이서(54)는 전극시트(즉 제1 전극의 패턴, 격리막 및 제2 전극의 패턴 일체형)를 감아서 나선형으로 형성할 때, 서로 마주하는 제1, 제2 전극(51, 52) 사이에서 미세한 간극을 형성한다.
제5 실시예의 제1, 제2 전극(51, 52)은 제1 실시예에서와 같이 바디(31) 내에서 복수의 간극을 형성하도록 동심원으로 배치될 수도 있다(미도시). 또한 전극 시트는 전극 기판 제작 방법, 인쇄 프린트 방법 및 공지의 전극 가공 방법으로 제작될 수 있다.
도16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극의 단면도이다.
도16을 참조하면, 제6 실시예의 발생장치(160)는 나선형 제1, 제2 전극(61, 62)의 중심에 배치되는 절연봉(63)을 포함한다. 제1, 제2 전극(61, 62)은 절연봉(63)의 직경 방향 양단에 연결되어 절연봉(63)을 중심으로 하여 나선으로 감긴 상태를 유지한다.
절연봉(63)의 정회전 및 역회전에 따라 제1, 제2 전극(61, 62) 사이의 간극이 조절된다. 제6 실시예의 제1, 제2 전극(61, 62)은 서로 분리되어 간극을 형성한 다. 제5 실시예의 제1, 제2 전극(51, 52)은 1줄 나선을 형성하고, 제6 실시예의 제1, 제2 전극(61, 62)은 2줄 나선을 형성한다.
또한, 제6 실시예의 발생장치(160)는 제4, 5 실시예에서와 같이, 격리막(43, 53)의 양면에 일체로 형성된 제1 전극(41, 51) 및 제2 전극(42, 52)을 절연봉(63)의 직경 방향 양단에 연결하여, 절연봉(63)을 중심으로 한 나선형 구조를 적용할 수도 있다.
도17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 단면도이다.
도17을 참조하면, 제7 실시예의 발생장치(170)은 제1, 제2 전극(71, 72)을 판으로 형성하고, 제1, 제2 전극(71, 72) 사이에 간극을 형성하여 물을 유통시킨다. 이때, 제1, 제2 전극(71, 72)은 각각 물로 채워지는 하우징(730) 내에 수직 병렬 상태로 설치된다.
제1, 제2 전극들(71, 72) 사이에 수직 판상의 간극이 형성되어 플라즈마 방전으로 발생되는 수산기 라디칼 및 수소산소를 간극을 통하여 하우징(730)의 상방에 효과적으로 유도된다.
도18은 본 발명의 제8 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 단면도이다.
도18을 참조하면, 제8 실시예의 발생장치(180)는 제1, 제2 전극(81, 82)을 전극시트로 형성하고, 간극으로 물을 유통시킨다. 이때, 제1, 제2 전극(81, 82)은 각각 물로 채워지는 하우징(830) 내에 수평 상태로 설치된다.
도19는 도18의 전극시트의 사시도이고, 도20은 도19의 평면도이며, 도21는 도19의 단면도이다.
도19 내지 도21을 참조하면, 제1, 제2 전극(81, 82)은 각각 전극시트로 형성되고 전극시트에 복수의 통공(81a, 82a)을 형성하며, 전극시트의 양 면 중 적어도 일면에 돌출 형성되는 절연질 스페이서(83)를 포함한다.
스페이서(83)는 수평으로 적층된 제1, 제2 전극(81, 82) 사이에 간극을 형성하여 플라즈마 방전을 가능하게 하고, 통공(81a, 82a)은 간극에서 발생된 수산기 라디칼 및 수소산소를 하우징(830)의 상방으로 유도될 수 있게 한다.
스페이서(83)는 복수의 통공들로 둘러 싸이는 점에 형성되며, 제1, 제2 전극(81, 82)의 면적에 따라 복수로 형성 및 배치된다. 일례로서, 도21에서 스페이서(83)는 전극시트의 양면에 대칭 구조로 형성된다.
도22는 본 발명의 제9 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 부분 사시도이다.
도22를 참조하면, 제9 실시예에서, 제1, 제2 전극(91, 92)는 각각 복수의 통공(91a, 92a)을 구비한 전극시트로 형성되고, 절연질 스페이서(93)를 포함한다.
제2 실시예의 제1, 제2 전극(10, 20)은 판으로 형성되고 스페이서들(15)을 독립적으로 형성하며(도4a 및 도4b 참조), 제8 실시예의 제1, 제2 전극(81, 82)은 통공(81a, 82a)을 형성한 전극시트에 스페이서들(83)을 독립적으로 형성한다(도19 내지 도21).
이에 비하여, 제9 실시예의 제1, 제2 전극(91, 92)은 통공(91a, 92a)을 형성 한 전극시트로 형성하고, 스페이서(93)를 통공들(93)의 열들 사이에 신장 형성한다.
통공들(91a, 92a)은 제1, 제2 전극(91, 92)을 수평 상태로 적층하여 사용 가능하게 하고, 스페이서(93)는 제1, 제2 전극(91, 92)을 수직 병렬 상태로 설치하여 사용하는 경우, 물의 유통과 수산기 라디칼 및 수소산소의 효과적인 상승을 유도한다.
도23은 본 발명의 제10 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 평면도이다.
도23을 참조하면, 제10 실시예에서, 제1, 제2 전극(101, 102)은 각각 니트 메시 또는 와이어 메시로 형성될 수 있다. 니트 메시 및 와이어 메시는 제1, 제2 전극(101, 102)을 수평 상태로 적층 사용 및 수직 병렬 상태로 사용 가능하게 하며, 아울러 고정 원통 및 가변 나선 구조로 사용 가능하게 한다.
도24는 본 발명의 제11 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이고, 도25는 도24의 내부 평면도이다. 편의상, 도24에서는 제1, 제2 전극(10, 20)을 각각 1개씩 도시하고, 도25에서는 복수로 도시한다.
도24 및 도25를 참조하면, 발생장치(111)에서, 제1, 제2 전극(10, 20)은 단위 전극 세트(U)를 형성하고, 하우징(1130)은 단위 전극 세트(U)를 복수로 내장한다. 또한 단위 전극 세트들(U)은 전체적으로 물 속에 내장되고, 또한 발생된 수산기 라디칼 수 속에 내장된다.
하우징(1130)에 복수의 단위 전극 세트(U)를 구비하므로 단시간에 많은 양의 수산기 라디칼 수 및 수소산소 가스를 발생시킬 수 있고, 또한 복수의 단위 전극 세트(U)를 선택적으로 제어함으로써 수산기 라디칼 수 및 수소산소 가스의 발생 양을 더 효과적으로 제어할 수도 있다.
도26은 본 발명의 제12 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이고, 도27은 도26의 내부 평면도이다.
제11 실시예의 발생자치(111)는 제1, 제2 전극(10, 20)의 단위 전극 세트(U)를 수중에 설치하는데 비하며, 제12 실시예의 발생자치(112)는 제1, 제2 전극(41, 42)의 단위 전극 세트(U1)로 물을 유통시킨다.
도26 및 도27을 참조하면, 발생장치(112)에서, 하우징(1230)은 복수의 단위 전극 세트들(U1)의 일측을 물에 내장하는 제1 하우징(1230a)과, 제1 하우징(1230a)에 이격되어 단위 전극 세트들(U1)의 다른 일측을 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는 제2 하우징(1230b)를 포함한다.
단위 전극 세트(U1)의 제1, 제2 전극(41, 42) 간극을 통하여 제1 하우징(1230a)의 물이 제2 하우징(1230b)으로 유통되면서, 수산기 라디칼과 수소산소 가스를 발생시킨다.
편의상, 도24 내지 도25에서는 제1, 제2 실시예의 제1, 제2 전극(10, 20)으로 구성되는 단위 전극 세트(U)를 예시하고, 도26 내지 도27에서는 제4 실시예의 제1, 제2 전극(41, 42)으로 구성되는 단위 전극 세트(U1)를 예시한다.
도28은 본 발명의 제13 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도28을 참조하면, 제13 실시예의 발생장치(113)는 제12 실시예의 발생장치(112)의 구성에 제1, 제2 전극(41, 42)을 하우징(1230) 밖으로 인출하여 전류를 공급하는 구조를 더 포함한다.
단위 전극 세트(U1)에서 제1, 제2 전극(41, 42)은 각각의 제1, 제2 인출선(41a, 42a) 및 각각의 제1, 제2 공급선(41b, 42b)를 포함한다.
제1, 제2 인출선(41a, 42a)은 제1, 제2 전극(41, 42)을 각각 제1 하우징(1230a) 밖으로 인출한다. 제1, 제2 공급선(41b, 42b)은 제1, 제2 인출선들(41a, 42a)을 각각 연결한다.
제13 실시예의 발생장치(113)는 단위 전극 세트(U1)를 복수로 설치하는 경우, 제1, 제2 전극(41, 42)의 인출 및 공급의 일례를 보여준다.
도29는 본 발명의 제14 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도29를 참조하면, 제14 실시예의 발생장치(114)는 제12 실시예의 발생장치(112)에 방열 구조를 더 포함한다.
제14 실시예의 발생장치(114)는 제2 하우징(1230b)의 내부에 설치되는 냉각기(551), 제2 하우징(1230b) 상부에 설치되는 냉각핀(552) 및 냉각핀(552)의 외부에 설치되는 냉각휀(553) 중 적어도 하나를 포함하며, 편의상, 도29에서 모든 구성을 도시한다.
냉각기(551)는 제2 하우징(1230b) 내부에 직접 냉각수를 공급하여 플라즈마 방전시 발생되는 열에 의하여 가열된 제2 하우징(1230b) 내의 물을 냉각시킨다. 냉각핀(552) 및 냉각휀(553)은 제2 하우징(1230b) 내의 온도를 냉각시켜 발생된 수소산소 가스의 포집을 용이하게 한다.
도30은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템의 구성도이다.
도30을 참조하면, 일 실시예의 시스템은 제1 내지 제14 실시예의 발생장치 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 본 실시예에서는 별도로 구성한 발생장치(115)를 적용하여 설명한다.
즉 시스템은 공급포트(SP)로 공급되는 물 속에서 플라즈마 방전시켜 발생되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 각각 배출하는 발생장치(115), 수산기 라디칼 수를 배출하는 제1 배출포트(EP1)에 연결되어 수산기 라디칼 수를 분사하는 노즐(56) 및 수소산소 가스를 배출하는 제2 배출포트(EP2)에 연결되어 분사되는 수소산소 가스를 연소시키는 토치(57)를 포함한다.
시스템은 제1 배출포트(EP1)와 제2 배출포트(EP2)를 서로 연결하는 방향전환밸브(58)을 더 포함한다. 방향전환밸브(58)는 제1, 제2 배출포트(EP1, EP2)로 각각 배출되는 수산기 라디칼 수 및 수소산소 가스를 발생장치(115)의 제2 하우징(1530b)으로 재순환시킨다.
또한 방향전환밸브(58)는 수소산소 가스를 수산기 라디칼 수와 같이 노즐(56)로 배출시켜, 노즐로 분사되는 수산기 라디칼 수의 산소 함유량을 증대시켜, 살균, 소독, 산소수 공급 및 세정 효과를 향상시킬 수 있다.
제1 배출포트(EP1)와 노즐(56) 사이에는 유량컨트롤러(56a)가 구비될 수 있다. 유량컨트롤러(56a)는 노즐(56)로 공급되는 수산기 라디칼 수에 압축 공기(65b)와 연결되어 수산기 라디칼 수의 분사 유량 및 압력을 제어하여 용도에 따라 살균 및 세정 효과를 제어할 수 있다.
제2 배출포트(EP2)와 토치(57)를 연결하는 가스라인에는, 수분을 응축 및 드레인하는 컨덴서(65), 토치(57)의 화염이 역류하는 것을 차단하는 화염 트랩(66), 및 수소산소 가스의 배출량을 조절하는 레귤레이터(67) 중 적어도 하나가 설치될 수 있다. 한편, 토치(57)로 공급되는 수소산소 가스는 용접, 절단, 연소 등의 응용 장치, 연료전지, 보일러 및 버너 등에 연료원으로 공급될 수 있다.
또한, 시스템의 가스 라인에는 별도의 구성들이 더 구비될 수 있다. 예를 들면, 유동 밸브(68)는 화염 트랩(66)과 레귤레이터(67) 사이에서 수소산소 가스의 흐름을 단속하며, 압력 게이지(69a)는 가스 라인의 압력을 측정하고, 압력 스위치(69b)는 가스 라인의 압력에 따라 온 오프 제어되어 자동 제어 소스를 제공하며, 안전밸브(69c)는 가스 라인 내의 압력이 허용치를 초과하게 되면 작동되어 수소산소 가스를 외부로 배출한다.
공급포트(SP)는 물 공급라인(SL)에 연결되고, 물 공급라인(SL)은 물 공급장치(75) 및 노즐(56)을 통하여 분사된 수산기 라디칼 수를 모은 저장탱크(76) 중 적어도 하나에 연결된다. 물 공급라인(SL)에는 드레인 밸브(77)가 구비된다.
따라서 물 공급장치(75) 및 저장탱크(76)는 공급포트(SP)로 물을 공급할 수 있으며, 물 제어밸브(78)의 온 또는 오프 작동에 따라 물 공급장치(75) 또는 저장탱크(76)의 물이 공급포트(SP)로 공급된다.
시스템에서, 냉각핀(552)는 하우징(1530)의 일측에 설치되어 수소산소 가스를 냉각시킨다. 냉각휀(553)은 냉각핀(552)의 외부에 설치되어 냉각핀(552)을 냉각시킨다.
냉각핀(552)은 냉각수를 순환시키는 물재킷(552a)을 구비한다. 물재킷(552a)은 냉각수 공급장치(85)에 연결된다. 냉각수 제어밸브(86)의 온 또는 오프 작동에 따라 냉각수 공급장치(85)의 냉각수가 물재킷(552a)으로 공급된다.
또한 일 실시예의 시스템은 각 구성요소들을 제어하기 위한 파워 서플라이(97)를 더 포함한다. 제1, 제2 전극(10, 20)을 포함하는 단위 전극 유닛(U)은 수 내지 수십 볼트 이하의 저전압으로 구동될 수 있으므로 파워 서플라이(97)의 에너지 소스는 인력, 태양광이나 풍력을 포함한다.
파워 서플라이(97)는 발생장치(115)에서 플라즈마 방전을 일으키는 제1, 제2 전극들(10, 20), 방향 전환 밸브(58), 냉각휀(553), 냉각수 공급장치(85), 물 공급장치(75), 레귤레이터(67) 및 자동 제어를 구현하려는 구성에 전원을 공급할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 분해 사시도이다.
도2는 도1의 결합 상태의 종단면도이다.
도3은 도1에서 캡 부분에서 전극의 배치를 나타내는 평면도이다.
도4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극의 단면도이다.
도4b는 도4a에 적용되는 전극의 부분 사시도이다.
도5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 분해 사시도이다.
도6은 도5의 결합 상태의 종단면도이다.
도7은 도5의 제2 캡 내부 제1 전극단자에 연결되는 제1 전극의 배치를 나타내는 평면도이다.
도8은 도5의 제1 캡 내부 제2 전극단자에 연결되는 제2 전극의 배치를 나타내는 평면도이다.
도9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 분해 사시도이다.
도10은 도9의 단면도이다.
도11은 도9 전극시트의 사시도이다.
도12는 도11의 단면도이다.
도13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 사시도이다.
도14는 도13의 평면도이다.
도15는 도13의 단면도이다.
도16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극의 단면도이다.
도17은 본 발명의 제7 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 단면도이다.
도18은 본 발명의 제8 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 단면도이다.
도19는 도18의 전극시트의 사시도이다.
도20은 도19의 평면도이다.
도21는 도19의 단면도이다.
도22는 본 발명의 제9 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 부분 사시도이다.
도23은 본 발명의 제10 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치에 적용되는 전극시트의 평면도이다.
도24는 본 발명의 제11 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도25는 도24의 내부 평면도이다.
도26은 본 발명의 제12 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도27은 도26의 내부 평면도이다.
도28은 본 발명의 제13 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도29는 본 발명의 제14 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치의 구성도이다.
도30은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템의 구성도이다.

Claims (35)

  1. 선 또는 원통 형상을 가지는 제1 전극;
    서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 원통 형상으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징
    을 포함하는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 복수의 동심원 원통들로 형성되어 직경 방향을 따라 교호적으로 배치되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 전극은,
    중심에 배치되는 선전극과,
    상기 선전극과 동심원의 원통으로 형성되어 상기 직경 방향으로 이격되는 하나 이상의 제1 원통전극을 포함하며,
    상기 제2 전극은,
    상기 선전극 및 상기 제1 원통전극과 동심원으로 형성되어 상기 직경 방향으로 서로 이격되어, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극 사이, 상기 제1 원통전극들 사이 및 상기 제1 원통전극의 외측 중 적어도 일측에 배치되는 하나 이상의 제2 원통전극을 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 전극은,
    상기 직경 방향으로 관통 설치되는 제1 단자를 포함하고,
    상기 제1 단자는 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 원통전극에 전기적으로 이격되며,
    상기 제2 전극은,
    상기 제1 단자와 이격되어, 상기 직경 방향으로 관통 설치되는 제2 단자를 포함하고,
    상기 제2 단자는 상기 제2 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 이격되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 간극 유지를 위하여 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재되는 절연질 스페이서를 더 포함하는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 어느 일측에 돌출 형성되는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 플라즈마 방전 구조를 형성하는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하는 바디,
    상기 바디의 제1 단에 결합되어 상기 간극들로 상기 물을 공급하도록 공급포트를 형성하는 제1 캡, 및
    상기 바디의 제2 단에 결합되어 상기 간극들에서 생성되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 각각 배출하도록 제1 배출포트와 제2 배출포트를 형성하는 제2 캡을 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고,
    상기 하우징은 상기 단위 전극 세트를 복수로 내장하며, 상기 단위 전극 세트들 전체를 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고,
    상기 하우징은,
    상기 단위 전극 세트를 복수로 내장하며, 상기 단위 전극 세트들의 일측을 상기 물에 내장하는 제1 하우징,
    상기 제1 하우징에 이격되어 상기 단위 전극 세트들의 다른 일측을 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는 제2 하우징을 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 하우징 내부에 설치되는 냉각기,
    상기 제2 하우징 상부에 설치되는 냉각핀 및
    상기 냉각핀의 외부에 설치되는 냉각휀 중 적어도 하나를 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 단위 전극 세트를 형성하고,
    상기 하우징은,
    상기 단위 전극 세트들의 일측을 상기 물에 내장하는 제1 하우징,
    상기 제1 하우징에 이격되어 상기 단위 전극 세트들의 다른 일측을 상기 물 및 수산기 라디칼 수 속에 내장하는 제2 하우징을 포함하며,
    상기 단위 전극 세트들에서 상기 제1 전극들과 상기 제2 전극들은,
    각각 상기 제1 하우징 밖으로 인출되는 제1 인출선과 제2 인출선 및
    상기 제1 인출선들을 연결하는 제1 공급선과
    상기 제2 인출선들을 연결하는 제2 공급선을 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 전극은,
    상기 제1 캡 및 상기 제2 캡 중 하나의 내측에 제공되는 제1 단자를 포함하고,
    상기 제1 단자는 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 원통전극에 전기적으로 이격되며,
    상기 제2 전극은,
    상기 제1 캡 및 상기 제2 캡 중 다른 하나의 내측에 제공되는 제2 단자를 포함하며,
    상기 제2 단자는 상기 제2 원통전극에 전기적으로 연결되고, 상기 선전극과 상기 제1 원통전극에 전기적으로 이격되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 단자는 상기 제2 캡에 설치되고, 상기 간극에서 발생되어 상기 제1 배출포트로 배출되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 유출하는 유출통로를 형성하고,
    상기 제2 단자는 상기 제1 캡에 설치되고, 상기 공급포트로 공급되는 상기 물을 상기 간극으로 유입시키는 유입통로를 형성하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 유입통로 및 상기 유출통로는 각각 1개당 이웃하는 2개의 간극에 대응하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  15. 시트 상태를 감아 나선으로 형성되는 제1 전극;
    서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 시트 상태를 감아 나선으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징
    을 포함하는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    각각 전기 절연재로 형성되는 격리막의 양면에 부착되는 전극시트로 형성되며,
    상기 전극시트, 상기 격리막 및 상기 전극시트는 일체로 나선을 형성하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 격리막은, 폴리프로필렌 수지, 아크릴 수지, 및 실리콘 수지 중 적어도 하나의 막이나 필름으로 형성되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    각각 상기 전극시트들 중 적어도 일측에 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 전극시트들은, 각각 상기 격리막의 대응면 전체에 형성되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    각각 상기 격리막의 대응면에 기설정된 패턴으로 형성되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은,
    각각 상기 패턴 중 적어도 일측에 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  22. 제15 항에 있어서,
    상기 나선의 중심에 제공되는 절연봉을 더 포함하며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 절연봉의 직경 방향 양단에 연결되어 상기 절연봉을 중심으로 하여 나선으로 감기는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  23. 판으로 형성되는 제1 전극;
    서로 마주하는 상기 제1 전극과의 사이에 간극을 형성하여, 자연수, 세균이 포함된 오염수, 오폐수 및 상용수 중 적어도 한 가지 물을 상기 간극으로 유통시키도록 판으로 형성되어, 상기 간극 내의 물 속에서 플라즈마 방전을 일으키는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 내장하며, 상기 간극의 일측으로 물을 공급하고, 상기 플라즈마 방전으로 생성되어 상기 간극의 다른 일측으로 유도되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 배출하는 하우징
    을 포함하는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 상기 물로 채워지는 상기 하우징 내에 수직 상태 또는 수평 상태로 설치되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  25. 제1, 15 및 23 항 중 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은,
    각각 복수의 통공을 형성한 전극시트로 형성하고,
    상기 전극시트의 양 면 중 적어도 일면에 돌출 형성되는 절연질 스페이서를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 스페이서는 복수의 통공들로 둘러 싸이는 점들에 형성되는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 스페이서는 통공들이 형성하는 열들 사이에 신장 형성되는 수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  28. 제1, 15 및 23 항 중 한 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 각각 니트 메시 또는 와이어 메시로 형성되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치.
  29. 공급포트로 공급되는 물 속에서 플라즈마 방전시켜 발생되는 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스를 각각 배출하는 발생장치;
    상기 발생장치의 수산기 라디칼 수를 배출하는 제1 배출포트에 연결되어 상기 수산기 라디칼 수를 분사하는 노즐; 및
    상기 발생장치의 수소산소 가스를 배출하는 제2 배출포트에 연결되어 분사되는 상기 수소산소 가스를 연소시키는 토치를 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  30. 제29 항에서,
    상기 제1 배출포트와 상기 제2 배출포트를 서로 연결하여, 상기 수산기 라디칼 수 및 상기 수소산소 가스를 상기 발생장치로 재순환시키는 방향전환밸브를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  31. 제30 항에서,
    상기 제2 배출포트와 상기 토치를 연결하는 가스라인에 설치되어 수분을 드레인하는 컨덴서, 상기 토치의 화염이 역류하는 것을 차단하는 화염 트랩, 및 상기 수소산소 가스의 배출량을 조절하는 레귤레이터 중 적어도 하나를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  32. 제29 항에서,
    상기 공급포트는 물 공급라인에 연결되고,
    상기 물 공급라인은,
    물 공급장치 및
    상기 노즐을 통하여 분사된 수산기 라디칼 수를 모은 저장탱크 중 적어도 하나에 연결되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  33. 제32 항에서,
    상기 발생장치는,
    상기 수소산소 가스를 냉각시키도록 일측에 설치되는 냉각핀 및
    상기 냉각핀의 외부에 설치되는 냉각휀을 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  34. 제33 항에서,
    상기 냉각핀은 냉각수를 순환시키는 물재킷을 포함하며,
    상기 물재킷은 냉각수 공급장치에 연결되는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
  35. 제34 항에서,
    상기 발생장치에서 플라즈마 방전을 일으키는 전극들과, 상기 방향 전환 밸브, 상기 냉각휀, 상기 냉각수 공급장치, 상기 물 공급장치, 및 상기 레귤레이터를 제어하는 파워를 공급하는 파워 서플라이를 더 포함하는
    수중 플라즈마 방전을 이용한 수산기 라디칼 수와 수소산소 가스 발생장치를 이용한 시스템.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367268B1 (ko) * 2013-06-20 2014-02-26 이노비스 주식회사 플라즈마 유체 분사장치
KR101387836B1 (ko) * 2012-05-15 2014-04-22 이정렬 전기 분해용 전극
KR20150023400A (ko) * 2012-06-18 2015-03-05 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동심 전극 쌍들을 구비한 전해 전지
WO2015182849A1 (ko) * 2014-05-25 2015-12-03 주식회사 플러스 수산기 발생장치
KR101636071B1 (ko) * 2015-01-24 2016-07-04 주식회사 플러스 수산기 발생장치
KR20160093650A (ko) * 2013-12-03 2016-08-08 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동심 전극 쌍들을 구비한 전해 셀
KR20190025209A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 (주)수산씨엠씨 살균소독제 생성용 전기분해장치
KR20190064659A (ko) * 2016-12-06 2019-06-10 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동축 전해 셀들을 위한 전극 지지 구조체
KR102049469B1 (ko) * 2019-03-12 2019-11-27 (주)퓨어플라텍 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치
KR20190134797A (ko) * 2017-04-14 2019-12-04 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 자가-세정 동심 관형 전기 화학 전지를 위한 신규한 흐름 특징
KR20200007390A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 삼성전자주식회사 플라즈마 제네레이터, 이를 포함하는 세정수 처리 장치, 반도체 세정 장치 및 세정수 처리 방법
KR20210124701A (ko) 2020-04-07 2021-10-15 두산중공업 주식회사 플라즈마 방전을 이용한 수소생산장치 및 이를 포함하는 해수 담수화 시스템
KR20210124700A (ko) 2020-04-07 2021-10-15 두산중공업 주식회사 플라즈마 방전을 이용한 수소생산장치
KR20220028442A (ko) * 2020-08-28 2022-03-08 주식회사 바이온텍 스프레이형 살균수기
KR20230081805A (ko) * 2021-11-29 2023-06-08 (주) 텔트론 신선 공기 공급기
CN117735678A (zh) * 2024-02-18 2024-03-22 成都思达能环保设备有限公司 水处理方法及电解装置
RU2826943C2 (ru) * 2023-01-16 2024-09-18 Алексей Николаевич Смирнов Способ получения наводороженной воды и устройство для его осуществления

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101383816B1 (ko) 2013-04-02 2014-04-08 (주)미래로데이타시스템 수중 전기분해에 사용되는 다접점 형성 타입의 전극 구조 및 이를 이용한 살균수 제조장치
KR101877812B1 (ko) * 2016-09-30 2018-07-13 엄현덕 물 전기분해에 따른 가스입자 분리 배출장치
FI128821B (fi) * 2019-10-14 2020-12-31 Elwater Ltd Laite veden puhdistamiseksi
KR102112294B1 (ko) 2019-11-08 2020-05-18 (주)퓨어플라텍 수중 플라즈마 방전을 이용한 수처리 장치
KR20220058013A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 박우영 플라즈마 방전을 이용한 고농도 살균소독수 생성장치 및 생성방법
KR20220128457A (ko) 2021-03-13 2022-09-20 송문선 비디디를 이용한 가정용 친환경 미세먼지 바이러스 정화 시스템 및 비디디 전극 구조
KR20220144896A (ko) 2021-04-20 2022-10-28 최창용 친환경 라디칼 수 생성 시스템
KR20230010097A (ko) 2021-07-08 2023-01-18 송문선 반려동물 항균살균미용 샤워 세정장치
KR102337227B1 (ko) * 2021-07-19 2021-12-09 (주)해피앤나이스 호소 및 골프장 연못 수질 개선 정화시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPS220302A0 (en) * 2002-05-08 2002-06-06 Chang, Chak Man Thomas A plasma formed within bubbles in an aqueous medium and uses therefore

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101387836B1 (ko) * 2012-05-15 2014-04-22 이정렬 전기 분해용 전극
KR20150023400A (ko) * 2012-06-18 2015-03-05 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동심 전극 쌍들을 구비한 전해 전지
KR101367268B1 (ko) * 2013-06-20 2014-02-26 이노비스 주식회사 플라즈마 유체 분사장치
KR20160093650A (ko) * 2013-12-03 2016-08-08 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동심 전극 쌍들을 구비한 전해 셀
WO2015182849A1 (ko) * 2014-05-25 2015-12-03 주식회사 플러스 수산기 발생장치
CN106132880A (zh) * 2014-05-25 2016-11-16 株式会社普乐仕 羟基发生装置
KR101636071B1 (ko) * 2015-01-24 2016-07-04 주식회사 플러스 수산기 발생장치
KR20190064659A (ko) * 2016-12-06 2019-06-10 인두스트리에 데 노라 에스.피.에이. 동축 전해 셀들을 위한 전극 지지 구조체
KR20190134797A (ko) * 2017-04-14 2019-12-04 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 자가-세정 동심 관형 전기 화학 전지를 위한 신규한 흐름 특징
KR20190025209A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 (주)수산씨엠씨 살균소독제 생성용 전기분해장치
KR20200007390A (ko) * 2018-07-13 2020-01-22 삼성전자주식회사 플라즈마 제네레이터, 이를 포함하는 세정수 처리 장치, 반도체 세정 장치 및 세정수 처리 방법
US11545372B2 (en) 2018-07-13 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma generator, cleaning liquid processing apparatus, semiconductor device cleaning apparatus, cleaning liquid processing method, and method of manufacturing semiconductor device
KR102049469B1 (ko) * 2019-03-12 2019-11-27 (주)퓨어플라텍 수중 플라즈마 방전용 전극 구조물 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치
KR20210124701A (ko) 2020-04-07 2021-10-15 두산중공업 주식회사 플라즈마 방전을 이용한 수소생산장치 및 이를 포함하는 해수 담수화 시스템
KR20210124700A (ko) 2020-04-07 2021-10-15 두산중공업 주식회사 플라즈마 방전을 이용한 수소생산장치
KR20220028442A (ko) * 2020-08-28 2022-03-08 주식회사 바이온텍 스프레이형 살균수기
KR20230081805A (ko) * 2021-11-29 2023-06-08 (주) 텔트론 신선 공기 공급기
RU2826943C2 (ru) * 2023-01-16 2024-09-18 Алексей Николаевич Смирнов Способ получения наводороженной воды и устройство для его осуществления
CN117735678A (zh) * 2024-02-18 2024-03-22 成都思达能环保设备有限公司 水处理方法及电解装置
CN117735678B (zh) * 2024-02-18 2024-05-31 成都思达能环保设备有限公司 水处理方法及电解装置

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Publication number Publication date
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