KR20130062085A - 전기방전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 내에 미세한 마이크로 버블을 형성한 상태에서 이 액체에 고전압의 전원을 인가하여 전기 방전을 발생하는 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기방전장치는, 일정한 내부 공간을 가지는 관형태를 가지며, 상기 내부 공간에 전기 방전(electric discharge)을 일으키는 전기 방전부; 상기 전기 방전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 전기 방전부에 액체를 공급하는 액체 공급부; 상기 액체 공급부와 상기 전기 방전부 사이에 설치되며, 상기 액체 공급부에 의하여 공급되는 액체에 기체를 공급하여 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 형성부; 상기 전기 방전부에 RF 전원을 공급하는 RF 전원 공급부;를 포함한다.

Description

전기방전장치{ELECTRIC DISCHARGING APPARATUS}

본 발명은 전기방전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체 내에 미세한 마이크로 버블을 형성한 상태에서 이 액체에 고전압의 전원을 인가하여 전기 방전을 발생하는 장치에 관한 것이다.

현대 사회는 대량 생산 및 소비 경제체제로 대표되는 사회 체제를 가지고 있다. 이러한 대량 생산 및 소비 경제 체제에서는 엄청한 폐기물이 발생하게 되고, 이러한 대량의 폐기물은 지구환경을 급속하게 오염 및 파괴하고 있다.

따라서 이러한 환경파괴를 막기 위하여 각국은 많은 노력을 기하고 있으며, 이를 위한 기술 개발도 급속하고 이루어지고 있다. 특히, 산업 활동 중에 발생하는 폐수 또는 폐기체를 처리하는 기술에 대해서는 다양한 기술이 제안되고 있으나, 폐수 또는 폐기체를 처리하는 동안에 많은 에너지가 소비되어 결국, 또 다시 많은 양의 이산화탄소를 발생시키는 악순환이 이어지고 있다.

따라서 적은 에너지를 소비하면서 유해한 폐수 또는 폐기체를 효과적으로 처리할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 액체 내에 미세한 마이크로 버블을 형성한 상태에서 이 액체에 고전압의 전원을 인가하여 전기 방전을 발생함으로써, 유기물 또는 미생물 등을 분해할 수 있는 전기방전장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기방전장치는, 일정한 내부 공간을 가지는 관형태를 가지며, 상기 내부 공간에 전기 방전(electric discharge)을 일으키는 전기 방전부; 상기 전기 방전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 전기 방전부에 액체를 공급하는 액체 공급부; 상기 액체 공급부와 상기 전기 방전부 사이에 설치되며, 상기 액체 공급부에 의하여 공급되는 액체에 기체를 공급하여 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 형성부; 상기 전기 방전부에 RF 전원을 공급하는 RF 전원 공급부;를 포함한다.

본 발명에서 상기 전기 방전부는, 원통 형상을 가지는 하우징; 상기 하우징의 내면에 링 형태로 설치되는 제1 전극; 상기 하우징 내부 상기 제1 전극의 중심에 위치하며, 막대 형태를 가지는 제2 전극;을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 기체 공급부는, 고압으로 압축된 공기를 공급하는 것이 바람직하다.

또한 상기 마이크로 버블 형성부는, 상기 액체 공급부에 의하여 공급된 액체에 고압의 기체를 분사하여 1차적으로 버블을 형성하는 1차 버블 형성부;와 상기 1차 버블 형성부에 인접하게 설치되며, 상기 1차 버블 형성부에 의하여 형성되는 버블을 작게 쪼개는 2차 버블 형성부;를 포함하는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 전기 방전부 후단에는, 상기 전기 방전부를 통과한 액체를 냉각하는 냉각부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 냉각부 후단에는, 상기 냉각부를 통과한 액체에서 특정 물질을 걸러서 제거하는 필터부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기방전장치에 의하면 매우 적은 전력을 소비하면서도 각종 유기 분자 및 유기물 또한 미생물 등을 효과적으로 분해할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기방전장치의 구성을 도시하는 개념도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 전기방전장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 방전부(10), 액체 공급부(20), 마이크로 버블 형성부(30) 및 RF 전원 공급부(40)를 포함하여 구성된다.

먼저 전기 방전부(10)는 유체가 통과할 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지는 원통 형상 즉, 관형태를 가지며, 상기 내부 공간에 전기 방전(electric discharge)을 일으키는 구성요소이다.

이를 위하여 상기 전기 방전부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(12), 제1 전극(14) 및 제2 전극(16)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 먼저 하우징(12)은 전체적으로 원통 형상을 가지며, 그 내부로 액체가 통과하게 된다. 이 하우징(10)은 내화학성이 우수하며, 전기적으로 부도체인 소재, 예를 들어 쿼츠(Qouartz)로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 제1 전극(14)은 도 1에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 상기 하우징(12) 내면에 링 형태로 밀착 또는 결합되어 설치된다. 물론 이 제1 전극(14)의 일부분은 후술하는 RF 전원 공급부(40)에 연결된다.

다음으로 제2 전극(16)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(12) 내부 상기 제1 전극(14)의 중심에 위치하며, 꺾인 막대 형태를 가진다. 이 제2 전극(16)은 상기 제1 전극(14)과의 간격이 동일하도록 상기 하우징(12)의 정 중앙에 배치되는 것이 바람직하다. 이 제2 전극(16)도 상기 제1 전극(14)과 마찬가지로 후술하는 RF 전원 공급부(40)에 연결된다.

상기 제1 전극(14)과 제2 전극(16) 중 어느 한 전극은 접지 전극으로 기능하고, 다른 전극은 RF 전원이 공급되는 RF 전극으로 기능한다. 이때, 상기 제1 전극(14)이 접지 전극으로 기능하고, 상기 제2 전극(16)이 RF 전극으로 기능하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 제1 전극(14)과 제2 전극(16) 사이의 공간, 다시 말해서 상기 하우징(12)의 내부 공간 전체에 대하여 전기 방전이 이루어지는 것이다. 이러한 전기 방전에 의하여 상기 하우징(12)을 통과하는 액체 및 이 액체에 형성되어 있는 마이크로 버블에 대하여 높은 에너지가 가해지는 것이다.

다음으로 액체 공급부(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전기 방전부(10) 전방에 결합되어 설치되며, 상기 전기 방전부(10)에 액체를 공급하는 구성요소이다. 상기 액체 공급부(20)는 상기 하우징(12) 내부로 물 또는 폐수 등 다양한 액체를 공급할 수 있다. 이때, 상기 액체 공급부(20)에 의하여 상기 하우징(12) 내부로 공급되는 액체의 양은 정밀하게 조정될 수 있는 것이 바람직하다.

다음으로 마이크로 버블 형성부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 액체 공급부(20)와 상기 전기 방전부(10) 사이에 설치되며, 상기 액체 공급부(20)에 의하여 공급되는 액체에 기체를 공급하여 마이크로 버블을 형성하는 구성요소이다.

이를 위하여 상기 마이크로 버블 형성부(30)는 기체 공급부(32), 1차 버블 형성부(34) 및 2차 버블 형성부(36)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

먼저 기체 공급부(32)는 상기 하우징(12)과 액체 공급부(20)의 결합부 즉, 후술하는 1, 2차 버블 형성부(34, 36)가 형성되는 위치에 고압으로 압축된 공기를 공급하는 구성요소이다. 따라서 이 기체 공급부(32)는 컴프레셔 등으로 구성될 수 있다.

다음으로 상기 1차 버블 형성부(34)는, 상기 액체 공급부(20)에 의하여 공급된 액체에 고압의 기체를 분사하여 1차적으로 버블을 형성하는 구성요소이며, 상기 2차 버블 형성부(36)는, 상기 1차 버블 형성부(34)에 인접하게 설치되며, 상기 1차 버블 형성부(34)에 의하여 형성되는 버블을 작게 쪼개는 구성요소이다. 물론 2차 버블 형성부(36)에 의하여 형성된 버블을 다시 더 쪼개는 3차 버블 형성부 등도 더 구비될 수 있다.

다음으로 RF 전원 공급부(40)는 상기 전기 방전부(10)에 RF 전원을 공급하는 구성요소이다. 이 RF 전원 공급부(40)는 일반적으로 사용되는 RF 전원 발생부가 사용될 수 있다.

다음으로 상기 전기 방전부(10) 후단에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각부(50)와 필터부(60)가 더 구비될 수도 있다. 여기에서 상기 냉각부(50)는 상기 전기 방전부(10)를 통과한 액체를 냉각하는 구성요소이다. 상기 전기 방전부(10)를 통과한 액체는 상당한 온도로 가열될 수 있으므로 이를 냉각하기 위한 것이다. 또한 상기 필터부(60)는 상기 냉각부(50)를 통과한 액체에서 특정 물질을 걸러서 제거하는 구성요소이다. 상기 전기 방전부(10)에서 처리된 결과 고형의 물질이 형성되는 경우에는 이를 걸러서 제거하기 위한 것이다.

한편 경우에 따라서는 상기 필터부(60) 후단과 상기 액체 공급부(20)를 연결하는 액체 순환부가 더 구비될 수 있다. 이 액체 순환부는 반복하여 처리가 필요한 경우에 사용할 수 있다.

또한 각 구성요소들을 제어하기 위한 제어부(70)가 더 구비될 수도 있다.

10 : 전기 방전부 20 : 액체 공급부
30 : 마이크로 버블 형성부 40 : RF 전원 공급부
50 : 냉각부 60 : 필터부
70 : 제어부

Claims (6)

1. 일정한 내부 공간을 가지는 관형태를 가지며, 상기 내부 공간에 전기 방전(electric discharge)을 일으키는 전기 방전부;
   상기 전기 방전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 전기 방전부에 액체를 공급하는 액체 공급부;
   상기 액체 공급부와 상기 전기 방전부 사이에 설치되며, 상기 액체 공급부에 의하여 공급되는 액체에 기체를 공급하여 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 형성부;
   상기 전기 방전부에 RF 전원을 공급하는 RF 전원 공급부;를 포함하는 전기 방전 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기 방전부는,
   원통 형상을 가지는 하우징;
   상기 하우징의 내면에 링 형태로 설치되는 제1 전극;
   상기 하우징 내부 상기 제1 전극의 중심에 위치하며, 막대 형태를 가지는 제2 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방전 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기체 공급부는,
   고압으로 압축된 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 방전 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 버블 형성부는,
   상기 액체 공급부에 의하여 공급된 액체에 고압의 기체를 분사하여 1차적으로 버블을 형성하는 1차 버블 형성부;
   상기 1차 버블 형성부에 인접하게 설치되며, 상기 1차 버블 형성부에 의하여 형성되는 버블을 작게 쪼개는 2차 버블 형성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방전 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전기 방전부 후단에는,
   상기 전기 방전부를 통과한 액체를 냉각하는 냉각부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 방전 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 냉각부 후단에는,
   상기 냉각부를 통과한 액체에서 특정 물질을 걸러서 제거하는 필터부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 방전 장치.

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