KR20160062876A - Plasma Treated Water Producing Apparatus And Active Gas Generation Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산화질소 생성 장치, 플라즈마 발생 장치, 및 아질산 이온(NO2 -)수를 생산하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 대기압 플라즈마 발생을 이용한 산화 질소 또는 아질산 이온수의 생산의 수율을 높이고 연속적으로 흐르는 물을 효율적으로 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitric oxide generating apparatus, a plasma generating apparatus, and an apparatus and a method for producing nitrite ion (NO 2 - ) water, and more particularly, to a method and apparatus for producing nitric oxide or nitrite ion water using atmospheric plasma generation And more particularly to an apparatus and a method for efficiently treating continuously flowing water.
이온수를 제조하는 다양한 기술들이 있으며, 물 속에서 플라즈마를 방전시키는 기술(수중방전용 전극셀, 공개특허 10-2009-0032622)과 물 속에서 전기분해 처리를 통해 이온을 생성하는 기술(이온수, 그의 제조 방법 및 제조 장치, 공개특허특1996-0004225), (이온수 제조용 전기분해장치, 공개특허 10-2010-0073230)이 대표적인 종래의 기술들이다. 하지만, 물속에서 처리를 하고 있어 수산화 이온(Hydroxide, OH-) 혹은 산성 이온수를 제조하여 살균과 같은 한정된 응용만을 가지고 아질산 이온을 생산할 수 없다.There are various techniques for producing ionized water. There are a technique for discharging plasma in water (an electrode cell for underwater discharge), a technique for generating ions through electrolysis in water A manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof, and an electrolytic apparatus for producing ionized water (Patent Literature 10-2010-0073230). However, it is not possible to produce nitrite ions only with limited applications such as sterilization by producing hydroxide ions (OH-) or acidic ionized water under treatment in water.
유전 장벽 방전을 활용한 대기 플라즈마 방전을 적용한 또 다른 종래의 기술(플라즈마 발생 장치 및 플라즈마 발생 방법, 공개특허 10-2013-0118903)에서는 활성종에 의해 탈취하고 그 활성종을 장치의 외부로 방출하여 부유균 및 부착균을 살균하는 목적으로 고안되었다. Another conventional technique (plasma generating apparatus and plasma generating method, Patent Publication 10-2013-0118903) employing atmospheric plasma discharge utilizing dielectric barrier discharge is deodorization by active species and discharging the active species to the outside of the apparatus It is designed for the purpose of sterilization of floating and adherent bacteria.
본 발명은 플라즈마 처리수 또는 NOx 가스를 안정적으로 생산할 수 있는 제조하는 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides an apparatus for producing plasma-treated water or NOx gas stably.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조; 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함한다.An apparatus for producing plasma-treated water according to an embodiment of the present invention includes a chamber for providing a closed space; A plasma generator disposed in the chamber and generating an active gas containing nitrogen oxide (NOx) gas using an atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma; A water tank disposed inside the chamber and containing water and exposed to the atmospheric pressure plasma; And an active gas circulation unit for circulating the active gas in the chamber.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 수조에 수납된 물에 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the active gas provided from the active gas circulation unit can be supplied to the water contained in the water tank.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler)를 통하여 상기 수조의 물에 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the active gas provided from the active gas circulation unit may be supplied to the water in the water tank through a bubbler.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plasma generating unit may include a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 장벽 방전 모듈은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판; 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함한다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the dielectric barrier discharge module includes a first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction in a layout plane defined by a first direction and a second direction; A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance. Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, A second plasma electrode of the same shape may be disposed on a plane, and the second plasma electrode may be disposed apart from the second plasma electrode in a second direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 상기 스페이서를 지지하고 상기 제3 방향으로 연장되는 도전성 지지블록; 복수의 유전체 장벽 방전 모듈의 최외곽에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 측면 절연판; 및 상기 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되고 상기 제3 방향으로 연장되는 절연 커버를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plasma generating portion includes a conductive supporting block supporting the spacer and extending in the third direction; A pair of side insulating plates disposed at the outermost portions of the plurality of dielectric barrier discharge modules and extending in the first direction; And an insulating cover disposed to surround the conductive supporting block and extending in the third direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들; 이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들; 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma generating portion includes: a plurality of first dielectric barrier discharge rods extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator; A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction; A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed to the right of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 제3 방향의 최 외곽에 배치되는 측면 절연판; 상기 좌측 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되는 좌측 절연 커버; 및 상기 우측 도전성 지지 블록을 감싸도록 배치되는 우측 절연 커버를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a side insulating plate disposed at an outermost portion of the first dielectric barrier discharge barriers in a third direction; A left side insulating cover arranged to surround the left conductive supporting block; And a right insulation cover arranged to surround the right conductive support block.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부는 상기 챔버에 연결되어 오존을 제거하는 오존 필터; 상기 오존 필터의 후단에 연결되어 이산화 질소의 농도를 측정하는 가스 감지부; 및 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기를 포함할 수 있다. 상기 압축기는 상기 가스 분배부 또는 상기 수조에 상기 활성 가스를 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the active gas circulation unit includes an ozone filter connected to the chamber to remove ozone; A gas sensing unit connected to a downstream end of the ozone filter to measure concentration of nitrogen dioxide; And a compressor connected to a downstream end of the gas sensing unit. The compressor may provide the active gas to the gas distribution portion or the water tank.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부는 상기 챔버에 연결되어 습기를 제거하는 습기 제거 필터; 상기 습기 제거 필터의 후단에 연결되어 가스 농도를 측정하는 가스 감지부; 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기; 및 상기 압축기의 후단에 연결된 오존 필터를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the active gas circulation unit may include a moisture removal filter connected to the chamber to remove moisture; A gas sensing unit connected to a rear end of the moisture removal filter to measure a gas concentration; A compressor connected to a downstream end of the gas sensing unit; And an ozone filter connected to a downstream end of the compressor.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가스 분배부는 서로 이격되어 배치된 다층 구조의 가스 분배판을 포함하고, 상기 가스 분배판은 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀을 통하여 상기 플라즈마 발생부에 상기 활성 가스를 제공할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gas distribution part includes a gas distribution plate having a multi-layered structure disposed apart from each other, the gas distribution plate including a plurality of through holes, To provide the active gas.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수조의 물의 아질산 이온의 농도를 측정하는 플라즈마 처리수 모니터링부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include a plasma treatment water monitoring unit for measuring a concentration of nitrite ions in the water of the water tank.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 처리수 모니터링부는 상기 수조의 물을 제공받아 통과시키고 한 쌍의 투명 창문을 포함하는 모니터링 블록; 상기 자외선 영역을 광을 출력하여 상기 투명 창문에 제공하는 광원; 및 상기 투명 창문을 투과한 광을 감지하는 광감지부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma treatment water monitoring unit includes a monitoring block including a pair of transparent windows for receiving and passing water from the water tank; A light source for outputting the ultraviolet ray region to the transparent window; And a light sensing unit for sensing light transmitted through the transparent window.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수조의 온도를 제어하는 수조 온도 조절부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include a water tank temperature adjusting unit for controlling the temperature of the water tank.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수조 온도 조절부는 상기 수조에 접촉하여 배치되는 열전소자 블록; 상기 열전소자 블록을 냉각시키는 냉각팬; 상기 열전소자 블록의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 온도 센서를 통하여 상기 열전 소자 블록의 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 열전소자 블록에 전력을 제공하는 전원부; 및 상기 온도 측정부의 출력을 제공받아 상기 전원부를 제어하는 온도 제어부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the water tank temperature regulating unit includes a thermoelectric element block disposed in contact with the water tank; A cooling fan for cooling the thermoelectric element block; A temperature sensor for measuring a temperature of the thermoelectric element block; A temperature measuring unit for measuring the temperature of the thermoelectric element block through the temperature sensor; A power supply unit for supplying power to the thermoelectric element block; And a temperature controller receiving the output of the temperature measuring unit and controlling the power unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리부 제조 장치는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조; 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함하고, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 상기 수조의 물에 제공될 수 있다.A plasma processing apparatus manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber for providing a closed space; A plasma generator disposed in the chamber and generating an active gas containing nitrogen oxide (NOx) gas using atmospheric pressure plasma; A water tank disposed inside the chamber and containing water and exposed to the atmospheric pressure plasma; And an active gas circulation unit for removing and circulating ozone by receiving the active gas inside the chamber, and the active gas provided from the active gas circulation unit may be provided in the water of the water tank.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부에 제공하는 가스 분배부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the apparatus may further include a gas distributor for supplying the active gas provided from the active gas circulation unit to the plasma generator.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler)를 통하여 상기 수조의 물에 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the active gas provided from the active gas circulation unit may be supplied to the water in the water tank through a bubbler.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부에 배치되고 산소 가스와 질소 가스를 제공받아 플라즈마를 이용하여 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함한다. 상기 플라즈마 발생부는 유전체 장벽 방전을 수행할 수 있다.An apparatus for producing plasma-treated water according to an embodiment of the present invention includes a chamber for providing a closed space; A plasma generator arranged in the chamber and supplied with oxygen gas and nitrogen gas to generate an active gas using plasma; And an active gas circulation unit which receives the active gas inside the chamber and removes ozone and circulates the ozone. The plasma generating unit may perform a dielectric barrier discharge.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plasma generating unit may include a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 장벽 방전 모듈은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판; 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함할 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the dielectric barrier discharge module includes a first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction in a layout plane defined by a first direction and a second direction; A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a predetermined distance therebetween. Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, A second plasma electrode of the same shape may be disposed on a plane, and the second plasma electrode may be disposed apart from the second plasma electrode in a second direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들; 이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들; 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma generating portion includes: a plurality of first dielectric barrier discharge rods extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator; A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction; A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed to the right of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 활성 가스 발생 장치는 외부에서 제공된 산소 가스와 질소 가스를 수납하는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부에 배치되고 플라즈마를 이용하여 산화질화 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 이산화질소 가스 순환부를 포함한다. 상기 활성 가스 순환부는 오존 필터를 통하여 오존을 제거하고 순환시킨다.An active gas generator according to an embodiment of the present invention includes a chamber for providing an enclosed space for accommodating externally supplied oxygen gas and nitrogen gas; A plasma generator disposed inside the chamber and generating an active gas containing a nitrided gas using plasma; And a nitrogen dioxide gas circulation unit for receiving the active gas inside the chamber and removing and circulating ozone. The active gas circulation unit removes ozone and circulates it through an ozone filter.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plasma generating unit may include a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 장벽 방전 모듈은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판; 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함한다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the dielectric barrier discharge module includes a first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction in a layout plane defined by a first direction and a second direction; A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance. Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, A second plasma electrode of the same shape may be disposed on a plane, and the second plasma electrode may be disposed apart from the second plasma electrode in a second direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들; 이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들; 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma generating portion includes: a plurality of first dielectric barrier discharge rods extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator; A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction; A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed to the right of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부에 제공하는 가스 분배부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma processing apparatus may include a gas distribution unit that provides the plasma generation unit with the active gas provided from the active gas circulation unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판; 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함한다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치된다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판의 앞뒤면에 배치된 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 대기압에서 질소와 산소를 이용하여 유전체 장벽 방전을 수행한다.A plasma generator according to an embodiment of the present invention includes: a first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction in a layout plane defined by a first direction and a second direction; A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance. Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, And a second plasma electrode of the same shape is disposed on the back surface of the substrate. The first plasma electrode and the second plasma electrode are disposed apart from each other in the second direction. The first plasma electrode and the second plasma electrode disposed on the front and rear surfaces of the first dielectric barrier discharge plate perform dielectric barrier discharge using nitrogen and oxygen at atmospheric pressure.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 플라즈마 전극 및 상기 제2 플라즈마 전극은 크롬(Cr)/은(Ag)의 적층 구조를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first plasma electrode and the second plasma electrode may have a laminated structure of chrome (Cr) / silver (Ag).
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈; 및 상기 유전체 장벽 방전 모듈들을 고정하고 전력을 공급하고 상기 유전체 장벽 방전 모듈의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 연장되는 지지블록을 포함한다. 상기 유전체 장벽 방전 모듈은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판; 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함한다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma generating apparatus comprising: a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel; And a support block fixed and powering the dielectric barrier discharge modules and extending in a third direction perpendicular to the plane of placement of the dielectric barrier discharge modules. Wherein the dielectric barrier discharge module comprises: a first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction; A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance. Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, And a second plasma electrode of the same shape is disposed on the back surface of the substrate. The first plasma electrode and the second plasma electrode are disposed apart from each other in the second direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈마 전극에 20 kHz 내지 40 kHz의 교류를 사용하여, 3 kV 이상의 전압을 인가하는 교류 전원을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the plasma display apparatus may further include an AC power source applying a voltage of 3 kV or more to the first and second plasma electrodes using alternating current of 20 kHz to 40 kHz.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 산소와 질소를 제공받아 이산화질소를 생성하는 대기압 유전체 장벽 플라즈마를 발생시킨다. 상기 플라즈마 발생 장치는 1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들; 이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들; 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함한다.The plasma generator according to an embodiment of the present invention generates atmospheric pressure dielectric barrier plasma to generate nitrogen dioxide by receiving oxygen and nitrogen. The plasma generator comprises a plurality of first dielectric barrier discharge rods extending in one direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator; A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction; A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed to the right of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 제3 방향의 최 외곽에 배치되는 측면 절연판; 상기 좌측 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되는 좌측 절연 커버; 및 상기 우측 도전성 지지 블록을 감싸도록 배치되는 우측 절연 커버를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a side insulating plate disposed at an outermost portion of the first dielectric barrier discharge barriers in a third direction; A left side insulating cover arranged to surround the left conductive supporting block; And a right insulation cover disposed to surround the right conductive support block.
본 발명은 플라즈마 처리수 또는 활성 가스를 생산하는 장치에 관한 것으로, 효율성, 생산성, 및 안전성을 높여 육제품, 살균수, 오폐수 처리 등 플라즈마 처리수를 사용할 수 있는 다양한 산업적 응용이 가능하게 한다. 특히, 화학적 합성 식품 첨가물(대표적으로 아질산나트륨, NaNO2)을 대체할 수 있는 첨가물의 대체재 개발이 요구되는 육제품 제조의 경우, 본 발명은 혁신적인 해결책을 제공할 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for producing plasma-treated water or an active gas, which can improve efficiency, productivity, and safety and enable various industrial applications that can use plasma treated water such as meat products, sterilized water, and wastewater treatment. In particular, in the manufacture of meat products in which alternative ingredients for additives that can replace chemical synthetic food additives (typically sodium nitrite, NaNO 2 ) are required, the present invention will provide an innovative solution.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면들이다.
도 2은 도 1의 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 사시도이다.
도 3는 도 1의 플라즈마 발생부를 설명하는 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 I-I', II-II', 및 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 1의 플라즈마 발생부의 전기적 연결을 나타내는 회로도이다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 유전체 장벽 방전판의 평면도, 배면도, 및 단면도를 나타내는 도면들이다.
도 7은 플라즈마 처리수 모니터링부를 설명하는 개념도이다.
도 8은 플라즈마 처리수 모니터링부의 산화질소의 농도를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면이다.
도 10는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면이다.
도 11a 내지 도 11e는 정상 동작(normal operation), 오존 필터링 동작(Ozone filtering operation), NOx 필터링 동작(NOx filtering Operation), 외부 가스 동작(External Gas Operation), 그리고 벤팅 동작(Venting Operation)을 설명하는 유체 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성 가스 발생 장치를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생를 설명하는 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.
도 15는 도 14의 플라즈마 발생 장치의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 14의 플라즈마 발생의 전기적 연결을 나타내는 회로도이다.
도 17은 도 14의 플라즈마 발생 장치에 절연 커버를 부착한 경우의 사시도이다.1 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating the apparatus for producing plasma-treated water of FIG. 1;
3 is a perspective view illustrating the plasma generator of FIG.
4A to 4C are cross-sectional views taken along line I-I ', II-II', and III-III 'of FIG.
5 is a circuit diagram showing an electrical connection of the plasma generating portion of FIG.
FIGS. 6A, 6B and 6C are a plan view, a rear view, and a sectional view of a dielectric barrier discharge plate. FIG.
7 is a conceptual diagram for explaining a plasma treatment water monitoring unit.
8 is a graph showing the concentration of nitrogen oxide in the plasma treated water monitoring portion.
9 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to another embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to another embodiment of the present invention.
11A to 11E illustrate a normal operation, an ozone filtering operation, a NOx filtering operation, an external gas operation, and a venting operation Fluid flow diagram.
12 is a view for explaining an active gas generator according to an embodiment of the present invention.
13 is a perspective view illustrating plasma generation according to another embodiment of the present invention.
14 is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
15 is a sectional view of the plasma generating apparatus of Fig.
16 is a circuit diagram showing the electrical connection of the plasma generation of Fig.
FIG. 17 is a perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 14 with an insulating cover attached.
이하, 플라즈마 처리수 제조 장치, 활성 가스 발생 장치, 및 플라즈마 발생 장치에 관하여 설명한다. 이산화 질소를 물에 용해시킨 플라즈마 처리수는 육제품 처리에 사용될 수 있으며, 이산화 질소를 포함하는 활성 가스 발생 장치는 직접 육제품을 처리할 수 있고, 상기 플라즈마 발생 장치는 활성 가스를 생성하여 포집할 수 있다.Hereinafter, the plasma-treated water producing apparatus, the active gas generating apparatus, and the plasma generating apparatus will be described. The plasma-treated water obtained by dissolving nitrogen dioxide in water can be used for meat product processing, and the active gas generating apparatus containing nitrogen dioxide can directly process meat products, and the plasma generating apparatus generates and collects active gas .
플라즈마 처리수의 육제품 제조에 대한 적용 타당성을 보기 위한 실험에서는 적은 양의 고인 물에 낮은 파워의 플라즈마를 적용하고 있다. 여기서 플라즈마 소스는 유전 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)을 통해 많은 활성종(reactive species)을 발생할 수 있다. 유전 장벽 방전은 플라즈마 전극 중 하나 이상이 유전체로 둘러쌓여 있는 것을 특징으로 하며, 전극에 짧은 펄스 전압(short-pulse excitation)을 인가하여 더 많은 활성종 발생을 유도할 수 있다. Experiments to verify the applicability of plasma treated water to the manufacture of meat products have applied low power plasma to a small amount of water. Here, a plasma source can generate a large number of reactive species through a dielectric barrier discharge. The dielectric barrier discharge is characterized in that at least one of the plasma electrodes is surrounded by a dielectric, and short-pulse excitation is applied to the electrode to induce generation of more active species.
발생한 활성종은 플라즈마에 직접적으로 혹은 간접적으로 노출된 물(정수, 증류수, 등)에 흡수되어 일명 “플라즈마 처리수”를 생산한다. 플라즈마의 방전이 대기압에서 이루어지기에 고가의 진공장비를 필요로 하지 않아 다양한 응용이 가능하며, 발생시키고자 하는 활성종은 방전 기체(예를 들어, 헬륨, 아르곤, 질소, 산소 등) 구성과 플라즈마 방전 조건의 선택을 통해 조절될 수 있다. 질소와 산소의 밀도가 높은 대기에서의 플라즈마 방전은 아질산과 오존(O3) 등의 활성종을 다수 발생시켜 아질산 이온수(일명, “플라즈마 활성 이온수”) 혹은 살균수를 생산할 수 있다. The generated active species are absorbed in the water (purified water, distilled water, etc.) exposed directly or indirectly to the plasma to produce a so-called "plasma treated water". Since the discharge of the plasma is performed at atmospheric pressure, various kinds of applications are possible because expensive vacuum equipment is not required. The active species to be generated are composed of a discharge gas (for example, helium, argon, nitrogen, Can be adjusted through selection of discharge conditions. Plasma discharges in an atmosphere of high density of nitrogen and oxygen can produce a large number of active species such as nitrite and ozone (O 3) to produce nitrite ion water (also called "plasma active ion water") or sterilized water.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치는 플라즈마 소스와 물을 보관하는 수조로 구성될 수 있다. 하지만, 흐르지 않는 물을 한번에 처리하는 뱃지 타입(batch type)은 생산성이 낮다. 뱃지 타입에서 플라즈마에서 발생한 활성종이 물로 흡수되는 과정은 확산(diffusion)으로 제한되어 그 흡수율이 낮아 플라즈마 처리수의 생산 효율이 낮으며, 대기 플라즈마 방전에서 생성되는 오존을 추가적으로 처리(Decomposition)해야 한다는 문제점이 있다.The apparatus for producing plasma-treated water according to an embodiment of the present invention may include a plasma source and a water tank for storing water. However, the batch type, which treats non-flowing water at one time, is low in productivity. In the badge type, the process of absorbing the active species generated by the plasma is limited to diffusion, so that the water absorption efficiency is low and the production efficiency of the plasma treatment water is low, and the ozone generated in the atmospheric plasma discharge must be further treated (Decomposition) .
본 발명은 한국특허출원번호 (10-2014-0032340) 및 한국특허출원번호 (10-2014-0067665)을 산업적으로 활용하기 위한 장비에 관한 것이다. 다 구체적으로, 이온수를 효율적으로 생산하는 장비의 설계에 관한 것이다. 여기서 이온수는 육제품 뿐만이 아니라 살균수, 오폐수 처리로의 응용도 가능하며, 본 발명의 적용 범위는 육제품 제조용 장치로 한정되지 않는다.The present invention relates to an apparatus for industrially utilizing Korean Patent Application No. (10-2014-0032340) and Korean Patent Application No. (10-2014-0067665). More specifically, it relates to the design of equipment that efficiently produces ionized water. Here, the ionized water can be applied not only to meat products but also sterilized water, wastewater treatment, and the scope of application of the present invention is not limited to the apparatus for manufacturing meat products.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래의 낮은 효율과 생산성을 가지는 플라즈마 처리수 발생 장치의 성능이 개선되고, 환경 규제로 제한되는 오존 발생을 억제하여 산업용 적용이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the performance of a conventional plasma processing water generator having low efficiency and productivity can be improved, and ozone generation limited by environmental regulations can be suppressed, so that industrial application can be provided.
플라즈마 처리수의 생산성을 높이기 위해 인라인 타입(in-line type)으로 장치가 구성되고, 흐르는 물을 연속적으로 처리할 수 있다. 보다 상세하게는 일정하게 물(정수, 생수, 수돗물 등)을 공급하는 물 공급부(water supplier), 플라즈마를 방전시키는 플라즈마 발생부(plasma generator), 그리고 물과 플라즈마가 연속적으로 작용하여 플라즈마 처리수를 생산하는 챔버(chamber)로 구성될 수 있다. In order to increase the productivity of the plasma-treated water, the apparatus is configured as an in-line type, and the flowing water can be continuously treated. More particularly, the present invention relates to a water supplier for supplying water (purified water, bottled water, tap water, etc.) constantly, a plasma generator for discharging plasma, and a plasma generator for continuously operating water and plasma, And may be formed of a chamber for production.
플라즈마에서 생성된 활성 가스가 물에 흡수되는 효율을 높이기 위해, 유전체 장벽 방전을 수행하는 플라즈마 전극은 유체 흐름이 통과할 수 있도록 설계될 수 있다. 보다 상세하게는 유전 격벽 방전 구조는 유체가 플라즈마 발생부를 통과할 수 있도록 설계될 수 잇다. In order to increase the efficiency with which the active gas generated in the plasma is absorbed into water, a dielectric barrier discharge The plasma electrode can be designed to allow fluid flow to pass through it. More specifically, the dielectric barrier discharge structure can be designed so that the fluid can pass through the plasma generating portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기포를 물에 공급하여 플라즈마와 활성종이 반응하는 유효 표면적을 높이고, 활성종의 확산 능력을 향상시켜 플라즈마 처리수의 생산 효율을 높일 수 있다. 보다 상세하게는 챔버에서 순환되는 공기를 부분적으로 혹은 전체적으로 버블러를 통하여 기포 공급원으로 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to increase the effective surface area in which bubbles are supplied to the water to react the plasma and the active species, and improve the diffusion ability of the active species, thereby enhancing the production efficiency of the plasma treatment water. More specifically, the air circulated in the chamber can be partially or wholly used as a bubble supply source through the bubbler.
오존 발생을 억제하여 장비의 안정성과 효율성을 높이기 위해 높은 파워 밀도(예를 들어, 0.1 W/cm2 이상)를 플라즈마 전극에 인가하면, 산화질소가 주로 생성될 수 있다.When a high power density (for example, 0.1 W / cm 2 or more) is applied to the plasma electrode in order to suppress ozone generation and increase the stability and efficiency of the equipment, nitrogen oxide may be mainly generated.
산업적 응용을 위해 일정한 수질(예를 들어, 아질산 이온 0.1 mM)의 플라즈마 처리수를 생산 관리하기 위해, 챔버 또는 플라즈마 처리수를 수납하는 수조에 플라즈마 처리수 모니터링부가 설치될 수 있다. 플라즈마 처리수 모니터링부를 이용하여 플라즈마 발생부의 운전 조건을 조절하는 피드벡 제어가 사용될 수 있다. 이에 따라, 안정적으로 일정 농도를 유지하는 플라즈마 처리수가 연속적으로 생산될 수 있다.In order to produce and manage plasma treated water of constant water quality (for example, 0.1 mM nitrite ion) for industrial applications, a plasma treated water monitoring unit may be installed in a water tank containing chambers or plasma treated water. A feedback control for controlling the operation condition of the plasma generating part using the plasma processing water monitoring part can be used. Thus, the plasma treatment can be continuously performed to maintain a stable concentration of plasma.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한 하기실시 예들에 설명되는 모든 조합들(Combination)이 본 발명에 있어서 필수 불가결한 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the following embodiments. Further, all combinations described in the following embodiments are not indispensable in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면들이다.1 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating the plasma-treated water producing apparatus of FIG. 1;
도 3은 도 1의 플라즈마 발생부를 설명하는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the plasma generator of FIG.
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 I-I', II-II', 및 III-III'선을 따라 자른 단면도이다.4A to 4C are cross-sectional views taken along line I-I ', II-II', and III-III 'of FIG.
도 5는 도 1의 플라즈마 발생부의 전기적 연결을 나타내는 회로도이다.5 is a circuit diagram showing an electrical connection of the plasma generating portion of FIG.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 유전체 장벽 방전판의 평면도, 배면도, 및 단면도를 나타내는 도면들이다.FIGS. 6A, 6B and 6C are a plan view, a rear view, and a sectional view of a dielectric barrier discharge plate. FIG.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 플라즈마 처리수 제조 장치(100)는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버(150) 내부에 배치되고 대기압 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(120), 상기 챔버(150)의 내부에 배치되고 물을 수납하고 플라즈마에 노출되는 수조(153), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 순환시키는 활성 가스 순환부(160)를 포함한다.1 to 6, the plasma treatment
상기 챔버(150)는 밀폐된 용기로 상기 활성 가스의 외부 누출을 방지할 수 있다. 상기 챔버(150)는 직육면체 형상이고, 금속 재질로 형성될 수 있다. 상기 챔버(150)는 직육면체 형상의 몸체 챔버(151)와 직육면체 형상의 상부 챔버(152)를 포함할 수 있다. 상기 상부 챔버(152)는 상기 몸체 챔버(151)의 상부면에 장착될 수 있다. 상기 몸체 챔버(151)의 내부에는 상기 플라즈마 발생부(120)가 배치되고, 상기 상부 챔버(152)의 내부에는 가스 분배부(150)가 배치될 수 있다. The
상기 플라즈마 발생부(120)는 질소 가스 및 산소 가스를 제공받아 대기압 유전체 장벽 방전을 수행하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성할 수 있다. 상기 산화 질소(NOx) 가스는 수조의 물에 용해되어 질산이온 및 아질산 이온을 포함하는 플라즈마 처리수를 생산할 수 있다. 상기 플라즈마 발생부(120)는 대기압 방전을 수행하는 원료 가스 또는 순환된 활성 가스를 방전하여 산화 질소(NOx) 가스를 생성할 수 있다. 상기 플라즈마 발생부(120)는 가스가 투과하면서 방전할 수 있도록 설계될 수 있다. 상기 산화 질소(NOx) 가스의 농도는 소정 값 이상으로 유지되도록, 상기 산화 질소(NOx) 가스는 순환될 수 있다. The
수조(153)는 상기 몸체 챔버(151)의 내부에 배치되고, 물을 수납할 수 있다. 상기 물은 상기 활성 가스와 직접적으로 접촉하여 질산이온 및 아질산 이온을 생성할 수 있다. 상기 수조는 금속 재질 또는 유전체 재질의 용기일 수 있다. 상기 수조는 상부면이 개방된 직육면체 형상일 수 있다.The
수조 온도 조절부(159)는 상기 수조를 일정한 온도 조절로 제어할 수 있다. 상기 수조 온도 조절부(159)는 상기 수조(153)에 접촉하여 배치되는 열전소자 블록(154), 상기 열전소자 블록(154)을 냉각시키는 냉각팬(155), 상기 열전소자 블록(154)의 온도를 측정하는 온도 센서(154a), 상기 온도 센서(154a)를 통하여 상기 열전 소자 블록의 온도를 측정하는 온도 측정부(157), 상기 열전소자 블록에 전력을 제공하는 전원부(156), 및 상기 온도 측정부(157)의 출력을 제공받아 상기 전원부를 제어하는 온도 제어부(158)를 포함할 수 있다. The water tank
상기 열전 소자 블록(154)은 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 pn접합을 포함할 수 있다. 상기 열전 소자 블록은 금속 재질의 판에 열전 소자가 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 열전 소자 블록은 설정 온도가 섭씨 25도 이상인 경우, 가열 동작을 수행할 수 있다. 한편, 상기 열전 소자 블록은 설정 온도가 섭씨 25도 미만인 경우, 냉각 동작을 수행할 수 있다. 상기 열전 소자 블록(154)은 상기 수조의 하부면에 접촉되어 배치되고, 상기 챔버의 하부면으로부터 외부로 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 열전 소자 블록(154)은 상기 수조의 온도를 섭씨 5도 내지 섭씨 50도 범위에서 조절할 수 있다. 상기 온도 센서(154a)는 상기 열전 소자 블록의 온도를 측정하거나 상기 수조의 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도 센서(154a)는 열전대일 수 있다. 상기 냉각팬(155)은 상기 열전 소자 블록의 하부면에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 냉각팬(155)은 열을 외부로 방출시킬 수 있다. 상기 온도 측정부(157)는 상기 온도 센서의 온도를 감지하는 측정회로를 포함할 수 있다. 전원부(156)는 DC 전원이고, 상기 열전 소자 블록(154)에 전력을 공급하여 냉각 동작 또는 가열 동작을 수행할 수 있다. 온도 제어부(158)는 상기 온도 측정부의 측정 온도를 제공받아 상기 전원부의 출력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 수조의 온도 또는 상기 열전 소자 블록의 온도는 일정한 온도로 유지될 수 있다. 상기 온도 제어부는 PID 제어(비례적분미분 제어)를 수행할 수 있다.The
상기 활성 가스 순환부(160)로부터 제공된 상기 활성 가스는 상기 수조에 수납된 물에 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 활성 가스 순환부(160)로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler, 160a)를 통하여 상기 수조의 물에 제공될 수 있다. 상기 버블러(160a)는 미세한 공기 방울 형성하고, 상기 미세한 공기 방울에 포함된 산화 질소는 상기 물에 녹아 질산 이온 또는 아질산 이온을 형성할 수 있다.The active gas supplied from the active
상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 몸체 챔버의 내부의 오존 농도를 소정의 값 이하로 유지하고, 상기 산화 질소의 농도를 소정의 값 이상으로 유지할 수 있다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 오존을 농도를 낮추기 위하여 오존 필터(161)를 포함할 수 있다. 상기 오존 필터는 빛을 이용하여 오존을 산소로 분해할 수 있다.The active
상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 챔버(150)에 연결되어 오존을 제거하는 오존 필터(161), 상기 오존 필터의 후단에 연결되어 이산화 질소의 농도를 측정하는 가스 감지부(164), 및 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기(163)를 포함할 수 있다. 상기 압축기(163)는 상기 가스 분배부(140) 및/또는 상기 수조(153)에 상기 활성 가스를 제공할 수 있다. 상기 압축기의 출력은 유량 제어부에 의하여 상기 가스 분배부(140)와 상기 수조(153)로 적절한 비율로 배분될 수 있다. The active
예를 들어, 초기 동작 조건에서, 상기 압축기의 출력은 모두 상기 가스 분배부에 제공될 수 있다. 한편, 상기 챔버 내의 산화 질소의 농도가 소정의 임계값 이상인 경우, 상기 상기 압축기의 출력은 유량 제어부에 의하여 상기 가스 분배부와 상기 수조로 적절한 비율로 배분될 수 있다.For example, in an initial operating condition, the output of the compressor may all be provided to the gas distribution portion. On the other hand, when the concentration of nitrogen oxide in the chamber is equal to or greater than a predetermined threshold value, the output of the compressor can be distributed to the gas distribution unit and the water tank by an appropriate ratio by the flow control unit.
상기 활성 가스 순환부(160)는 플라즈마 발생부(120)가 생성한 활성 가스의 물 흡수율을 높이기 위해 인위적으로 공기를 순환시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 몸체 챔버(151)에 연결된 파이프를 통하여 상기 몸체 챔버에서 활성 가스를 뽑아내어 이를 가스 분배부(140) 및/또는 버블러(160a)로 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부와 상기 버블러로의 유량 비는 유량 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 오존 필터를 이용하여 오존의 분압을 조절하여 아질산이온의 농도를 높일 수 있다.The active
버블러(160a)는 플라즈마 처리수에 기포를 생성할 수 있다. 기포는 수면에서 터져나와 플라즈마에 직접적으로 혹은 간접적으로 노출되는 물의 유효 표면적을 높이고, 물 흐름의 수직 방향으로 작은 흐름을 만들어 이온 및 활성종이 섞이는 효과를 통해 플라즈마 처리수 생산 효율을 높일 수 있다.The
한편, 상기 활성 가스 순환부(160)는 공정 이후 시스템의 유지보수를 위해 상기 챔버를 열기 전에 오존 필터(161) 및 NOx 필터를 이용하여 내부 유해가스의 분압을 충분히 낮추어 준 이후 상기 챔버(150)를 개방할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.The active
플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 상기 수조의 물의 아질산 이온의 농도를 측정할 수 있다. 상기 플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 상기 수조의 물을 제공받아 통과시키는 한 쌍의 투명 창문을 포함하는 모니터링 블록(174), 상기 자외선 영역을 광을 출력하여 상기 투명 창문에 제공하는 광원(172), 및 상기 투명 창문을 투과한 광을 감지하는 광감지부(176)를 포함할 수 있다.The plasma treatment
상기 가스 분배부(140)는 복층 구조의 사각형 형상의 타공판을 포함할 수 있다. 상기 가스 분배부(140)는 차례로 적층된 제1 가스 분배판(146), 제2 가스 분배판(144), 및 제3 가스 분배판(142)을 포함할 수 있다. 상기 제3 가스 분배판의 구멍 사이즈는 상기 제2 가스 분배판의 구멍 사이즈보다 크고, 상기 제2 가스 분배판의 구멍 사이즈는 제1 가스 분배판의 구멍 사이즈보다 클 수 있다. 상기 가스 분배부(140)는 상기 플라즈마 발생부(120)와 정렬되어 상기 플라즈마 발생부의 상부에 배치될 수 있다. 상기 가스 분배부(140)는 균일하게 활성 가스 또는 공급 가스를 분해하여 공간적으로 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상기 가스 분배부(140)는 2개 이상의 타공판 층을 포함하고, 균일하게 플라즈마 발생부에 가스를 공급할 수 있다. 상기 가스 분배부의 재질은 유전체 재질, 세라믹 재질, 또는 금속 재질일 수 있다. 상기 타공판의 구멍은 2차원적으로 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 또한, 제1 가스 분배판과 상기 제2 가스 분배판은 서로 이격되어 배치되고, 상기 제2 가스 분배판과 상기 제3 가스 분배판은 서로 이격되어 배치될 수 있다.The
상기 플라즈마 처리수 제조 장치는 수조의 물을 상기 산화질소에 의하여 질산이온 및/또는 아질산 이온을 포함하는 플라즈마 처리수를 생성할 수 있다. 상기 플라즈마 처리수는 물 펌프에 의하여 처리수 저장부(173)로 이동될 수 있다. 또한, 공급수 저장부(174)는 상기 수조(153)에 물을 공급할 수 있다. 상기 처리수 저장부와 상기 수조 사이에는 제1 유량 조절부(171)가 배치되고, 상기 공급수 저장부와 상기 수조 사이에는 제2 유량 조절부(172)가 배치될 수 있다. The plasma-treated water producing apparatus can generate plasma-treated water containing nitrate ions and / or nitrite ions by the nitrogen oxide in the water of the water tank. The plasma-treated water can be transferred to the treated
제어부(172)는 상기 플라즈마 처리수 모니터링부(170)로부터 아질산 이온의 농도를 제공받아, 소정의 농도 이상인 경우, 상기 제1 유량 조절부(171) 및 상기 제2 유량 조절부(172)를 제어하여, 일정한 아질산 농도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 제어부(172)는 가스 감지부로부터 질산 농도 및/또는 오존 농도를 제공받을 수 있다. 또한, 상기 제어부(172)는 상기 플라즈마 발생부(120)에 전력을 공급하는 교류 전원(118), 활성 가스 순환부(160), 및 수조 온도 조절부(159)를 제어할 수 있다. The
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 가스 분배부(140)는 서로 이격되어 배치된 가스 분배판(141,144,146)을 포함할 수 있다. 상기 가스 분배판은 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀을 통하여 상기 플라즈마 발생부에 상기 활성 가스 및/또는 외부 가스를 제공할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 6, the
상기 플라즈마 발생부(120)는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈(111)을 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 발생부(120)는 순환된 활성 가스를 이용하여 균일한 플라즈마를 생성할 수 있다.The
상기 유전체 장벽 방전 모듈(111)은 제1 방향(x축 방향) 및 제2 방향(y축 방향)에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향(x축)으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판(110a), 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향(z축)으로 이격되어 상기 제1 방향(x축 방향)으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판(110b), 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판(110a)과 상기 제2 유전체 장벽 방전판(110b)의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서(122)를 포함한다. The dielectric
상기 제1 유전체 장벽 방전판(110a)과 상기 제2 유전체 장벽 방전판(110b)의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판(110a)과 상기 제2 유전체 장벽 방전판(110b)의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극(114)이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)은 상기 제2 플라즈마 전극(114)은 서로 제2 방향(y축방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 유전체 장벽 방전판의 양면에 각각 형성된 제1 플라즈마 전극과 제2 플라즈마 전극은 y축 방향으로 이격되어 나란히 진행할 수 있다. The first dielectric
제1 유전체 장벽 방전판(110a)은 제1 방향으로 연장되는 유전체 재질의 판 형상이고, 일면에는 제2 방향으로 이격된 한 쌍의 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)이 배치되고, 타면에서는 제2 플라즈마 전극(114)이 배치될 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판(110a)은 알루미나 기판의 양면에 각각 코팅된 제1 플라즈마 전극(112a, 112b) 및 제2 플라즈마 전극(114)을 포함할 수 있다. The first dielectric
제2 유전체 장벽 방전판(110b)은 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 동일한 형상일 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판 및 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 한 쌍의 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)은 서로 마주 보도록 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 유전체 장벽 방전판은 xy 평면에 배치되어, z축 방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 활성 가스는 상기 제1 및 제2 유전체 장벽 방전판의 공간을 통과할 수 있다. The second dielectric
상기 활성 가스를 순환하기 위하여, 상기 플라즈마 발생부(120)는 슬릿 구조 또는 빗(comb) 구조를 가질 수 있다. In order to circulate the active gas, the
상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b) 및 상기 제2 플라즈마 전극(114)은 유전체 기판(113) 상에 크롬(Cr)으로 코팅된 후 은(Ag) 또는 금(Au)으로 다시 코팅될 수 있다. 상기 유전체 장벽 방전판은 2 mm이하의 얇은 판 형태의 유전체 기판의 양면에 금속박막을 증착하여 형성될 수 있다. 상기 플라즈마 전극은 2개 이상의 금속물질로 증착될 수 있다. 상기 플라즈마 전극은 상기 유전체와의 접촉력을 높이기 위해 크롬(Cr)을 일차적으로 증착하고, 그 위에 산화가 잘 일어나지 않는 은/금을 이차적으로 증착하여 형성될 수 있다. 상기 플라즈마 전극은 10 mm 이하 폭의 줄 형태일 수 있다. 양면의 줄 패턴은 서로 교번되어 배치될 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 양단 끝에서 각각 서로 다른 전압에 인가될 수 있다. The first and
상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)은 모두 병렬 연결되어 교류 전원의 일단자에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 플라즈마 전극(114)은 모두 병렬연결되어 교류 전원의 다른 단자에 연결될 수 있다.The
상기 스페이서(122)는 우측 스페이서와 좌측 스페이서를 포함할 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)은 나란히 제1 방향으로 연장되는 2 줄을 포함하고, 좌측의 끝에서 출발하여 우측의 끝에 도달하기 전에 멈출 수 있다. 이에 따라, 좌측 스페이서는 상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)과 전기적으로 접촉하고, 우측 스페이서는 상기 제1 플라즈마 전극과 전기적으로 접촉하지 않을 수 있다. The
한편, 제2 플라즈마 전극(114)은 우측의 끝에서 출발하여 좌측의 끝에 도달하기 전에 멈출 수 있다. 이에 따라, 우측 스페이서는 상기 제2 플라즈마 전극을 보조 연결 전극(117)을 통하여 연결하고, 상기 제1 플라즈마 전극(112a, 112b)과는 절연될 수 있다. On the other hand, the
스페이서(122)는 도전성 재질로 형성되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판(110a)과 상기 제2 유전체 장벽 방전판(110b)을 서로 z축 방향으로 이격시키고 고정할 수 있다. 상기 스페이서(122)는 상기 유전체 장벽 방전판의 양 끝에 배치되어, 상기 유전체 장벽 방전판 사이에 빈 공간을 형성할 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 상기 제1 플라즈마 전극들과 접촉하여 서로 마주 보는 전극들을 전기적으로 서로 병렬 연결할 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 등진 제2 플라즈마 전극들을 보조 연결 전극 및 결합 수단을 통하여 전기적으로 병렬 연결할 수 있다.The
상기 플라즈마 발생부(120)는 상기 스페이서(122)를 지지하고 상기 제3 방향으로 연장되는 도전성 지지블록(123), 복수의 유전체 장벽 방전 모듈의 최 외곽에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 측면 절연판(128), 및 상기 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되고 상기 제3 방향으로 연장되는 절연 커버(127)를 포함할 수 있다.The
상기 도전성 지지블록(123)은 좌측 도전성 지지블록 및 우측 도전성 지지블록을 포함할 수 있다. 상기 좌측 스페이서들은 상기 좌측 도전성 지지블록들에 전기적으로 연결되면서 고정될 수 있다. 상기 우측 스페이서들은 상기 우측 도전성 지지블록들에 전기적으로 연결되면서 고정될 수 있다. 상기 도전성 지지블록(123)은 제3 방향으로 연장되는 판 형태일 수 있다. 상기 좌측 스페이서들은 볼트와 같은 결합 수단을 통하여 상기 좌측 도전성 지지블록에 결합할 수 있다. 또한, 상기 우측 스페이서들은 볼트와 같은 결합 수단을 통하여 상기 우측 도전성 지지블록에 결합할 수 있다.The
전극 연결봉(121)은 상기 도전성 지지블록(123)과 교류 전원(118)과 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 전극 연결봉(121)은 상기 도전성 지지블록(123)의 중심에서 x축 방향으로 연장될 수 있다.The
절연 커버(127)는 상기 도전성 지지블록(123)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 절연 커버(127)는 z축 방향으로 연장되는 판 형상일 수 있다. 상기 절연 커버(127)는 내측면에 z축 방향으로 연장되는 도전성 지지블록 결합용 함몰부를 포함할 수 있다. 상기 도전성 지지블록 결합용 함몰부에 상기 도전성 지지블록(123)이 삽입되어 기생 방전을 억제하고 전기적 안전성을 제공할 수 있다. 절연 커버(127)는 알루미나 재질 또는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질로 형성될 수 있다.The insulating
측면 절연판(128)은 복수의 유전체 장벽 방전 모듈의 최 외곽에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 측면 절연판(128)은 xz 평면에서 제1 방향으로 연장될 수 있다. 상기 측면 절연판(128)은 알루미나 재질 또는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질로 형성될 수 있다. 상기 측면 절연판(128)은 전기적 안전성을 향상시킬 수 있다. 상기 측면 절연판은 상기 도전성 지지블록(123)에 결합할 수 있다. 상기 측면 절연판은 기생방전을 억제하면서 전기적 안정성을 제공할 수 있다.The
교류 전원(118)은 상기 전극 연결봉(121)을 통하여 상기 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극 사이에 20 kHz 내지 40 kHz의 3 kV 이상의 높은 전압을 인가할 수 있다. 상기 전극 연결봉(121)은 상기 챔버(150)의 측면을 통하여 외부로 연장되도록 배치될 수 있다. 상기 전극 연결봉(121)은 절연을 위하여 절연 자겟을 포함할 수 있다.The
도 7은 플라즈마 처리수 모니터링부를 설명하는 개념도이다.7 is a conceptual diagram for explaining a plasma treatment water monitoring unit.
도 7을 참조하면, 플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 수조의 물의 아질산 이온의 농도를 측정할 수 있다. 상기 플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 상기 수조의 물을 제공받아 통과시키고 한 쌍의 투명 창문을 포함하는 모니터링 블록(174), 상기 자외선 영역을 광을 출력하여 상기 투명 창문에 제공하는 광원(172), 및 상기 투명 창문을 투과한 광을 감지하는 광감지부(176)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 모니터링 블록(174)은 한 쌍의 투명 창문을 포함하고, 상기 투명 창문으로 수정(quartz) 재질로 형성될 수 있다. 상기 투명 창문은 빛이 통과할 수 있도록 파이프의 양면에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7, the plasma treatment
플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 물에 녹은 아질산이온의 농도를 아질산 이온의 흡수파장 특성을 이용하여 실시간을 측정할 수 있다. 상기 플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 플라즈마 처리된 물을 물펌프(178)를 통하여 순환시키고, 상기 챔버 외부에서 흡수 스펙트럼을 분석하는 실시간으로 아질산 이온의 농도를 측정할 수 있다. 흡수 스펙트럼 분석을 위하여, 광원(172)으로 300nm 내지 400 nm 영역의 LED를 사용할 수 있다. 상기 광감지부(176)는 흡수 스펙트럼을 측정하기 위하여 350 nm 부근의 빛을 측정할 수 있다. 상기 플라즈마 처리수 모니터링부(170)는 상기 광원과 상기 광감지부의 열화현상을 보상하기 위해 순수물에 대한 흡수 스펙트럼을 이용하여 교정(calibration)할 수 있다. 상기 모니터링 블록(174)의 서로 마주 보는 투명 창문에 상기 광원과 상기 광감지부가 각각 배치될 수 있다. 상기 투명 창문 사이로 플라즈마 처리된 물이 연속적으로 흐를 수 있다. The plasma treatment
도 8은 플라즈마 처리수 모니터링부의 산화질소의 농도를 나타내는 도면이다.8 is a graph showing the concentration of nitrogen oxide in the plasma treated water monitoring portion.
도 8을 참조하면, 수조와 모니터링 블록 사이의 유체의 지연 시간은 td이다. 이에 따라, 모니터링 블록이 측정하는 산화질소의 농도는 실질적으로 td 시간 전에 상기 수조에서 산화질소의 농도(A)를 의미한다. 따라서, 특정 시간 t1에서의 상기 수조에서 산화질소의 농도는 교정된 커브에서 특정 시간 t1에서의 값(B)으로 보정되어야 한다. 따라서, 플라즈마 처리수의 농도를 정확히 측정하기 위하여, 상기 수조와 상기 모니터링 블록 사이의 거리는 최소화되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 실제 농도는 지연 시간(td), 측정 농도, 그리고 농도 증가 기울기를 이용하여 보상될 수 있다.Referring to FIG. 8, the delay time of the fluid between the water tank and the monitoring block is td. Accordingly, the concentration of nitric oxide measured by the monitoring block means the concentration (A) of nitric oxide in the water tank before substantially td hours. Thus, the concentration of nitric oxide in the bath at a particular time t1 must be corrected to a value B at a specific time t1 in the calibrated curve. Therefore, in order to accurately measure the concentration of plasma-treated water, it may be desirable that the distance between the water bath and the monitoring block is minimized. Also, the actual concentration can be compensated for by using the delay time (td), measured concentration, and concentration gradient.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면이다. 앞에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.9 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to another embodiment of the present invention. A description overlapping with that described above will be omitted.
도 9를 참조하면, 플라즈마 처리수 제조 장치(100a)는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버(150) 내부에 배치되고 대기압 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(120), 상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조(153), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부(160)를 포함한다. 상기 활성 가스 순환부(160)로부터 제공된 상기 활성 가스는 상기 수조(153)의 물에 제공된다.Referring to FIG. 9, the plasma treatment
상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 챔버에 연결되어 습기를 제거하는 습기 제거 필터(169), 상기 습기 제거 필터(169)의 후단에 연결되어 가스 농도를 측정하는 가스 감지부(164), 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기(163), 및 상기 압축기의 후단에 연결된 오존 필터(161)를 포함한다.The active
가스 분배부(140)는 상기 활성 가스 순환부(160)로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부(120)에 제공할 수 있다. The
상기 활성 가스 순환부(160)로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler, 160a)를 통하여 상기 수조(153)의 물에 제공될 수 있다. 상기 버블러(Bubbler)는 미세한 공기 방울을 형성하여, 산화질소의 용해를 촉진시킬 수 있다.The active gas supplied from the active
상기 플라즈마 발생부(120)는 상기 활성 가스 순환부를 통하여 순환된 활성 가스를 제공받아 플라즈마를 형성할 수 있다. 이에 따라, 챔버 내부의 활성 가스의 농도가 증가하고, 발생된 오존은 상기 활성 가스 순환부의 오존 필터(161)에 의하여 제거될 수 있다. The
도 1 및 도 9를 참조하면, 플라즈마 발생부(120)는 유전체 장벽 방전을 수행할 수 있다. 도 18의 상기 플라즈마 발생부(120)는 도 10의 플라즈마 발생부(120)를 제1 방향(x축 방향)으로 절단된 단면을 표시한 것으로, 실질적으로 동일한 구성이다.Referring to FIGS. 1 and 9, the
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 처리수 제조 장치를 설명하는 도면이다.10 is a view for explaining an apparatus for producing plasma-treated water according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 플라즈마 처리수 제조 장치(100b)는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(120), 상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조(153), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 순환시키는 활성 가스 순환부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the plasma-treated
상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 챔버에 연결되어 습기를 제거하는 습기 제거 필터(169), 상기 습기 제거 필터(169)의 후단에 연결되어 가스 농도를 측정하는 가스 감지부(164), 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기(163), 및 상기 압축기의 후단에 연결된 오존 필터(161)를 포함한다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 NOx 필터(165)를 포함할 수 있다. 상기 NOx 필터(165)는 NOx 가스를 물에 흡수시켜 동작할 수 있다. 상기 오존 필터(161) 및 상기 NOx 필터(165)는 상기 압축기의 후단에 연결될 수 있다. 상기 버블러(160a)의 전단에는 제1 유량 제어부(162a)가 배치될 수 있다. 상기 가스 분배부(140)의 전단에는 제2 유량 제어부(162b)가 배치될 수 있다. 상기 제1 유량 제어부와 상기 제2 유량 제어부는 병렬 연결될 수 있다. 상기 습기 제거 필터(169)와 상기 가스 감지부(164)는 직렬 연결될 수 있다. 상기 가스 감지부는 오존 또는 NOx의 농도를 측정할 수 있다.The active
또한, 압축기(163)의 출력단에는 입자 필터(167c)가 배치되고, 상기 챔버(150)의 출력단에 입자 필터(167a)가 배치되고, 상기 벤트 입력의 후단에는 입자 필터(167b)가 배치될 수 있다.A
상기 활성 가스 순환부(160)는 정상 동작(normal operation), 오존 필터링 동작(Ozone filtering operation), NOx 필터링 동작(NOx filtering Operation), 외부 가스 동작(External Gas Operation), 그리고 벤팅 동작(Venting Operation)을 수행할 수 있다. 복수의 동작 모드를 선택적으로 수행하기 위하여, 복수의 벨브(168, 168a~168m)가 배치될 수 있다.The active
도 11a 내지 도 11e는 정상 동작(normal operation), 오존 필터링 동작(Ozone filtering operation), NOx 필터링 동작(NOx filtering Operation), 외부 가스 동작(External Gas Operation), 그리고 벤팅 동작(Venting Operation)을 설명하는 유체 흐름도이다.11A to 11E illustrate a normal operation, an ozone filtering operation, a NOx filtering operation, an external gas operation, and a venting operation Fluid flow diagram.
도 11a를 참조하면, 정상 동작(normal operation)의 경우, 챔버의 출력은 입자 필터(167a), 벨브(168c), 습기 제거 필터(169) 및 가스 검출기(164)를 통하여 압축기(163)의 입력에 제공될 수 있다. 상기 압축기(163)의 출력은 입자 필터(167c)를 통하여 2 개의 벨브(168k, 168l)를 통하여 제1 유량 제어부(162a) 및 제2 유량 제어부(162b)에 병렬 연결될 수 있다. 제1 유량 제어부(162a)의 출력은 벨브(168j)를 통하여 버블러(160a)에 연결되고, 제2 유량 제어부(162b)의 출력은 벨브(168m)를 통하여 가스 분배부(140)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 11A, in the case of normal operation, the output of the chamber is coupled to the input of
상기 정상 동작은 활성 가스를 생성하는 동작이다. 챔버 내부의 활성 가스는 가스 감지부에 제공되고, 가스 감지부는 NOx의 농도 및/또는 오존의 농도를 측정할 수 있다. 이어서, 상기 활성 가스는 압축기에 제공되어, 압축기는 활성 가스를 가스 분배부와 버블러에 제공한다. 이에 따라, 상기 챔버 내의 활성 가스의 농도는 증가할 수 있다.The normal operation is an operation of generating an active gas. The active gas inside the chamber is provided to the gas sensing part, and the gas sensing part can measure the concentration of NOx and / or the concentration of ozone. The active gas is then supplied to the compressor, which provides the active gas to the gas distribution portion and the bubbler. Accordingly, the concentration of the active gas in the chamber can be increased.
도 11b를 참조하면, 오존 필터 동작의 경우, 챔버(150)의 출력은 입자 필터(167a), 벨브(168c), 습기 제거 필터(169), 가스 검출기(164), 및 벨브(168d)를 통하여 압축기(163)의 입력에 제공될 수 있다. 상기 압축기(163)의 출력은 입자 필터(167c)를 통하여 벨브(168g), 오존 필터(161), 벨브(168h, 168l), 를 경유하여 제1 유량 제어부(162a)와 제2 유량 제어부(162b)에 병렬 연결될 수 있다. 제1 유량 제어부(162a)의 출력은 벨브(168j)를 통하여 버블러(160a)에 연결되고, 제2 유량 제어부(162b)의 출력은 벨브(168m)를 통하여 가스 분배부(140)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 11B, in the case of an ozone filter operation, the output of the
오존 필터 동작 모드의 경우, 정상 동작과 유사하나, 가스 순환부는 오존 필터를 통하여 활성 가스에서 오존을 제거하여, NOx의 농도를 일정한 값 이상으로 유지한다.In the case of the ozone filter operating mode, it is similar to the normal operation, but the gas circulation part removes ozone from the active gas through the ozone filter and maintains the concentration of NOx at a predetermined value or more.
도 11c를 참조하면, NOx 필터링 동작(NOx filtering Operation)의 경우, 챔버(150)의 출력은 입자 필터(167a), 벨브(168c), 습기 제거 필터(169), 가스 검출기(164), 및 벨브(168d)를 통하여 압축기(163)의 입력에 제공될 수 있다. 상기 압축기(163)의 출력은 입자 필터(167c)를 통하여 벨브(168k, 168h), NOx 필터(165), 벨브(168i)를 경유하여 제1 유량 제어부(162a)와 제2 유량 제어부(162b)에 병렬연결될 수 있다. 제1 유량 제어부(162a)의 출력은 벨브(168j)를 통하여 버블러(160a)에 연결되고, 제2 유량 제어부(162b)의 출력은 벨브(168m)를 통하여 가스 분배부(140)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 11C, in the case of a NOx filtering operation, the output of the
NOx 필터링 동작 모드의 경우, 정상 동작과 유사하나, 가스 순환부는 NOx 필터를 통하여 활성 가스에서 NOx 을 제거하여, 오존의 농도를 일정한 값 이상으로 유지한다.In the case of the NOx filtering operation mode, it is similar to normal operation, but the gas circulation unit removes NOx from the active gas through the NOx filter to maintain the concentration of ozone at a predetermined value or more.
도 11d를 참조하면, 외부 가스 동작(External Gas Operation)의 경우, 챔버(150)의 출력은 입자 필터(167a), 벨브(168c), 습기 제거 필터(169), 가스 검출기(164), 벨브(168f)를 통하여 벤트 아웃렛(vent outlet)에 제공될 수 있다. 가스 인렛(gas inlet)은 벨브(168a)를 통하여 압축기(163)의 입력에 연결될 수 있다. 또한, 상기 압축기(163)의 출력은 입자 필터(167c)를 통하여 벨브(168k,168l)를 경유하여 제2 유량 제어부(162b)에 연결될 수 있다. 상기 유량 제어부(162b)의 출력은 벨브(168m)를 통하여 가스 분배부(140)에 연결될 수 있다.11D, in the case of an external gas operation, the output of the
외부 가스 동작 모드의 경우, 외부 가스는 압축기를 통하여 가스 분배부에 제공되고, 플라즈마 발생부가 동작하지 않는 상태에서 상기 외부 가스는 챔버에 제공된다. 챔버에 제공된 외부 가스는 벤트 아웃으로 배출된다. 상기 외부 가스는 산소 가스와 질소 가스의 혼합 가스일 수 있다. 상기 플라즈마 발생부를 동작시키지 않고 상기 챔버에 외부 가스를 충진하기 위하여 동작할 수 있다.In the case of the external gas operation mode, the external gas is supplied to the gas distribution portion through the compressor, and the external gas is supplied to the chamber in a state where the plasma generation portion is not operated. The external gas provided to the chamber is vented out. The external gas may be a mixed gas of oxygen gas and nitrogen gas. And may operate to fill the chamber with external gas without operating the plasma generator.
도 11e를 참조하면, 벤팅 동작(Venting Operation)의 경우, 챔버(150)의 출력은 입자 필터(167a), 벨브(168e), 오존 필터(161), NOx 필터(165), 벨브(168n), 습기 제거 필터(169), 가스 감지부(164), 및 벨브(168f)를 경유하여 벤트 아웃렛에 연결될 수 있다. 벤트 인렛(vent inlet)은 입자 필터(167b)를 경유하여 압축기(163)의 입력에 연결될 수 있다. 상기 압축기(163)의 출력은 입자 필터(167c), 벨브(168k, 168l)를 경유하여 제2 유량 제어부(162b)에 연결될 수 있다. 상기 제2 유량 제어부(162b)의 출력은 벨브(168m)를 통하여 가스 분배부(140)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 11E, in the case of a venting operation, the output of the
벤팅 동작(Venting Operation)의 경우, 상기 챔버에 활성 가스를 제거하기 위하여 수행될 수 있다. 질소와 같은 벤트용 가스가 벤트 입력으로 제공되고, 벤트 가스는 압축기에 제공될 수 있다. 상기 압축기는 벤트 가스를 가스 분배부에 제공한다. 상기 벤트 가스는 챔버에 제공되고, 챔버 내부에 있는 활성 가스와 벤트 가스는 오존 필터와 NOx 필터를 통과하여, 오존과 NOx는 제거된다. 이어서, 가스 감지부를 통하여, 오존과 NOx를 감지하고, 오존과 NOx가 제거된 경우, 오존 필터와 NOx 필터를 통과한 가스는 벤트 아웃렛으로 배출된다.In the case of a venting operation, it may be performed to remove the active gas from the chamber. A gas for a vent such as nitrogen may be provided as a vent input, and a vent gas may be provided to the compressor. The compressor provides vent gas to the gas distribution portion. The vent gas is supplied to the chamber, and the active gas and the vent gas inside the chamber pass through the ozone filter and the NOx filter, and ozone and NOx are removed. Then, ozone and NOx are detected through the gas sensing unit, and when ozone and NOx are removed, the gas that has passed through the ozone filter and the NOx filter is discharged to the vent outlet.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성 가스 발생 장치를 설명하는 도면이다.12 is a view for explaining an active gas generator according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 활성 가스 발생 장치(101)는 외부에서 제공된 산소 가스와 질소 가스를 수납하는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버(150) 내부에 배치되고 플라즈마를 이용하여 산화질화(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(120), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성가스 가스 순환부(160)를 포함한다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 오존 필터(161)를 통하여 오존을 제거하고 순환시킨다.Referring to FIG. 12, the active
피처리물은 챔버(150)의 내부에 배치되고, 상기 피처리물은 롤러와 같은 이송 수단에 의하여 연속적으로 이송될 수 있다. 상기 피처리물은 육류일 수 있다. 상기 챔버(150)는 질소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 제공받아 대기압으로 유지될 수 있다. 상기 챔버의 내부에는 상기 활성 가스에 의하여 처리되는 피처리물이 배치될 수 있다. 상기 피처리물은 육류이고, 상기 활성 가스는 NOx 가스를 포함할 수 있다.The object to be processed is disposed inside the
상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 챔버의 NOx 농도가 일정한 값 이상으로 유지되도록 상기 활성 가스를 순환시킬 수 있다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 상기 챔버에 연결되어 오존을 제거하는 오존 필터(161), 상기 오존 필터의 후단에 연결되어 이산화 질소의 농도를 측정하는 가스 감지부(164), 및 상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기(163)를 포함한다. 상기 압축기(163)는 상기 가스 분배부(140)에 상기 활성 가스를 제공한다.The active
상기 가스 분배부(140)는 서로 이격되어 배치된 다층 구조의 가스 분배판을 포함하고, 상기 가스 분배판은 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀을 통하여 상기 플라즈마 발생부에 상기 활성 가스를 제공한다.The
도 3 및 도 12을 참조하면, 상기 플라즈마 발생부(120)는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈(111)을 포함할 수 있다. 상기 유전체 장벽 방전 모듈은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판(110a), 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판(110b), 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서(122)를 포함할 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 12, the
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate, And the second plasma electrode having the same shape may be disposed on the back surface. The first plasma electrode and the second plasma electrode may be spaced apart from each other in a second direction.
가스 분배부(140)는 상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부에 제공할 수 있다. 상기 가스 분배부는 제공받은 가스를 공간적으로 균일하게 상기 플라즈마 발생부에 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 플라즈마 발생부는 공간적으로 균일한 플라즈마 및 활성가스를 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 챔버의 NOx의 농도는 일정한 값 이상으로 유지될 수 있다. NOx의 일부는 상기 피처리물에 흡수될 수 있다. The
다시, 도 12 및 도 2를 참조하면, 플라즈마 발생 장치는 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판(110a), 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판(110b), 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서(122)를 포함한다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치된다. 또한, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치된다. 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치된다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판의 앞뒤면에 배치된 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 대기압에서 질소와 산소를 이용하여 유전체 장벽 방전을 수행한다.Referring again to Figures 12 and 2, the plasma generator comprises a first dielectric
상기 제1 플라즈마 전극 및 상기 제2 플라즈마 전극은 크롬(Cr)/은(Ag)의 적층 구조를 가질 수 있다.The first plasma electrode and the second plasma electrode may have a laminated structure of Cr (Cr) / Ag (Ag).
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생를 설명하는 사시도이다. 13 is a perspective view illustrating plasma generation according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 유전체 장벽 방전판은 유전체 장벽 방전 모듈을 구성할 수 있다. 상기 유전체 장벽 방전 모듈(111)은 제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판(110a), 상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판(110b), 및 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서(122)를 포함한다. Referring to FIG. 13, the dielectric barrier discharge plate may constitute a dielectric barrier discharge module. The dielectric
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극(112)이 각각 배치된다. 또한, 상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극(114)이 각각 배치된다. 상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치된다. 상기 제1 유전체 장벽 방전판의 앞뒤면에 배치된 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 대기압에서 질소와 산소를 이용하여 유전체 장벽 방전을 수행한다. 상기 제1 플라즈마 전극(112)은 제1 방향으로 연장되는 한 줄의 전극이고, 상기 제2 플라즈마 전극(114)은 상기 제1 방향으로 연장되는 한 줄의 전극일 수 있다. 상기 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 y축 방향으로 이격되고, 상기 유전체 장벽 방전판의 양면에서 각각 연장될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.14 is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 15는 도 14의 플라즈마 발생 장치의 단면도를 나타내는 도면이다.15 is a sectional view of the plasma generating apparatus of Fig.
도 16은 도 14의 플라즈마 발생의 전기적 연결을 나타내는 회로도이다.16 is a circuit diagram showing the electrical connection of the plasma generation of Fig.
도 17은 도 14의 플라즈마 발생 장치에 절연 커버를 부착한 경우의 사시도이다.FIG. 17 is a perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 14 with an insulating cover attached.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 플라즈마 발생부 또는 플라즈마 발생 장치(220)는 제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들(212a), 이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들(212b), 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록(223a), 및 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록(223b)을 포함한다.14 to 17, the plasma generating unit or the
상기 플라즈마 발생부(220)는 활성 가스 발생 장치 또는 플라즈마 처리수 제조 장치를 위하여 챔버에 집적되거나 장착될 수 있다. 이 경우, 플라즈마 처리수 제조 장치는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(220), 상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조(153), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 순환시키는 활성 가스 순환부(160)를 포함할 수 있다.The
활성 가스 발생 장치는 외부에서 제공된 산소 가스와 질소 가스를 수납하는 밀폐된 공간을 제공하는 챔버(150), 상기 챔버 내부에 배치되고 플라즈마를 이용하여 산화질화 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부(220), 및 상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함할 수 있다. 상기 활성 가스 순환부(160)는 오존 필터를 통하여 오존을 제거하고 순환시킬 수 있다.The active gas generator comprises a chamber (150) for providing an enclosed space for accommodating oxygen gas and nitrogen gas provided from the outside, a plasma generator (150) disposed inside the chamber and generating an active gas containing a nitrified gas using plasma And an active
제1 유전체 장벽 방전 봉들(212a)은 제1 방향으로 나란히 연장되고, 일단은 상기 좌측 도전성 지지블록(223a)에 결합 수단을 통하여 고정될 수 있다. 상기 제1 유전체 장벽 봉들(212a)은 알루미늄 재질의 봉 형상이고, 그 표면은 알루미늄 산화막으로 코팅될 수 있다. 상기 좌측 도전성 지지블록(223a)은 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들(212a)에 동일한 전압을 인가할 수 있다. The first dielectric
제2 유전체 장벽 방전 봉들(212b)은 제1 방향으로 나란히 연장되고, 일단은 우측 도전성 지지블록(223b)에 결합 수단을 통하여 고정될 수 있다. 상기 제2 유전체 장벽 봉들은 알루미늄 재질의 봉 형상이고, 그 표면은 알루미늄 산화막으로 코팅될 수 있다. 상기 우측 도전성 지지블록(223b)은 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들에 동일한 전압을 인가할 수 있다. 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들은 이웃한 제1 유전체 장벽 방전 봉들 사이에 배치될 수 있다.The second dielectric
좌측 도전성 지지블록(223a)은 제3 방향으로 연장되는 판 형상일 수 있다. 상기 좌측 도전성 지지블록은 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들을 지지하고 전압을 인가할 수 있다.The left
우측 도전성 지지 블록(223b)은 상기 좌측 도전성 지지블록과 나란히 배치되고, 판 형상일 수 있다. 상기 우측 도전성 지지블록은 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들을 지지하고 전압을 인가할 수 있다. The right conductive supporting
측면 절연판(228)은 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 제3 방향의 최 외곽에 배치될 수 있다. 상기 측면 절연판은 기생 방전을 억제하고 방전 안정성을 유지할 수 있다. 상기 측면 절연판(228)은 제1 방향으로 연장되고, 세라믹 또는 PTFE 재질의 판 형상일 수 있다. The
좌측 절연 커버(227a)는 상기 좌측 도전성 지지블록(223a)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 좌측 절연 커버(227a)는 제3 방향으로 연장되는 판 형상이고, 그 내측에는 상기 좌측 도선성 지지 블록이 삽입될 수 있는 함몰부를 포함할 수 있다.The
우측 절연 커버(227b)는 상기 우측 도전성 지지 블록(223b)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 우측 절연 커버는 제3 방향으로 연장되는 판 형상이고, 그 내측에는 상기 우측 도선성 지지 블록이 삽입될 수 있는 함몰부를 포함할 수 있다.The
전극 연결봉(221)은 상기 좌측 도전성 지지블록 및 상기 우측 도전성 지지 블록에 각각 결합하여 제1 방향으로 연장되고, 교류 전원(118)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉과 제2 유전체 장벽 방전 봉 사이에 교류 전압이 인가될 수 있다.The
상기 제1 유전체 장벽 방전봉과 상기 제2 유전체 장벽 방전봉 사이의 공간으로 활성 가스가 통과하면서 플라즈마를 생성할 수 있다.The plasma can be generated while the active gas passes through the space between the first dielectric barrier discharge rod and the second dielectric barrier discharge rod.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
120: 플라즈마 발생부
140: 가스 분배부
150: 챔버
153: 수조
160: 활성 가스 순환부120: Plasma generator
140: gas distributor
150: chamber
153: aquarium
160: active gas circulation part
Claims (33)
상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부;
상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조; 및
상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.A chamber providing an enclosed space;
A plasma generator disposed in the chamber and generating an active gas containing nitrogen oxide (NOx) gas using an atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma;
A water tank disposed inside the chamber and containing water and exposed to the atmospheric pressure plasma; And
And an active gas circulation unit for circulating the activated gas in the chamber.
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 수조에 수납된 물에 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
And the activated gas provided from the active gas circulation unit is supplied to the water contained in the water tank.
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler)를 통하여 상기 수조의 물에 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the active gas provided from the active gas circulation unit is supplied to the water in the water tank through a bubbler.
상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plasma generating unit includes a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel to each other.
상기 유전체 장벽 방전 모듈은:
제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판;
상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함하고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the dielectric barrier discharge module comprises:
A first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction;
A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And
And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance,
Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes having the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
And second plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on the surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode are spaced apart from each other in a second direction.
상기 플라즈마 발생부는:
상기 스페이서를 지지하고 상기 제3 방향으로 연장되는 도전성 지지블록;
복수의 유전체 장벽 방전 모듈의 최외곽에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 측면 절연판; 및
상기 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되고 상기 제3 방향으로 연장되는 절연 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the plasma generator comprises:
A conductive support block supporting the spacer and extending in the third direction;
A pair of side insulating plates disposed at the outermost portions of the plurality of dielectric barrier discharge modules and extending in the first direction; And
And an insulating cover disposed to surround the conductive supporting block and extending in the third direction.
상기 플라즈마 발생부는:
제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들;
이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들;
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및
상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plasma generator comprises:
A plurality of first dielectric barrier discharge bars extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator;
A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction;
A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And
And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed on the right side of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 제3 방향의 최 외곽에 배치되는 측면 절연판;
상기 좌측 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되는 좌측 절연 커버; 및
상기 우측 도전성 지지 블록을 감싸도록 배치되는 우측 절연 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.8. The method of claim 7,
A side insulating plate disposed at an outermost side in the third direction of the first dielectric barrier discharge rods;
A left side insulating cover arranged to surround the left conductive supporting block; And
And a right insulation cover arranged to surround the right conductive support block.
상기 활성 가스 순환부는:
상기 챔버에 연결되어 오존을 제거하는 오존 필터;
상기 오존 필터의 후단에 연결되어 이산화 질소의 농도를 측정하는 가스 감지부; 및
상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기를 포함하고,
상기 압축기는 상기 가스 분배부 또는 상기 수조에 상기 활성 가스를 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
The active gas circulation unit includes:
An ozone filter connected to the chamber to remove ozone;
A gas sensing unit connected to a downstream end of the ozone filter to measure concentration of nitrogen dioxide; And
And a compressor connected to a downstream end of the gas sensing unit,
Wherein the compressor supplies the active gas to the gas distribution unit or the water tank.
상기 활성 가스 순환부는:
상기 챔버에 연결되어 습기를 제거하는 습기 제거 필터;
상기 습기 제거 필터의 후단에 연결되어 가스 농도를 측정하는 가스 감지부;
상기 가스 감지부의 후단에 연결된 압축기; 및
상기 압축기의 후단에 연결된 오존 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
The active gas circulation unit includes:
A moisture removal filter connected to the chamber to remove moisture;
A gas sensing unit connected to a rear end of the moisture removal filter to measure a gas concentration;
A compressor connected to a downstream end of the gas sensing unit; And
And an ozone filter connected to a downstream end of the compressor.
상기 가스 분배부는 서로 이격되어 배치된 다층 구조의 가스 분배판을 포함하고,
상기 가스 분배판은 복수의 관통홀을 포함하고, 상기 관통홀을 통하여 상기 플라즈마 발생부에 상기 활성 가스를 제공하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the gas distribution portion comprises a multi-layered gas distribution plate spaced apart from one another,
Wherein the gas distribution plate includes a plurality of through holes, and the active gas is supplied to the plasma generating unit through the through holes.
상기 수조의 물의 아질산 이온의 농도를 측정하는 플라즈마 처리수 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a plasma treatment water monitoring unit for measuring a concentration of nitrite ions in the water of the water tank.
상기 플라즈마 처리수 모니터링부는:
상기 수조의 물을 제공받아 통과시키고 한 쌍의 투명 창문을 포함하는 모니터링 블록;
상기 자외선 영역을 광을 출력하여 상기 투명 창문에 제공하는 광원; 및
상기 투명 창문을 투과한 광을 감지하는 광감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.13. The method of claim 12,
The plasma treatment water monitoring unit includes:
A monitoring block including a pair of transparent windows for receiving and passing water from the water tank;
A light source for outputting the ultraviolet ray region to the transparent window; And
And a light sensing unit for sensing light transmitted through the transparent window.
상기 수조의 온도를 제어하는 수조 온도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a water tank temperature control unit for controlling the temperature of the water tank.
상기 수조 온도 조절부는:
상기 수조에 접촉하여 배치되는 열전소자 블록;
상기 열전소자 블록을 냉각시키는 냉각팬;
상기 열전소자 블록의 온도를 측정하는 온도 센서;
상기 온도 센서를 통하여 상기 열전 소자 블록의 온도를 측정하는 온도 측정부;
상기 열전소자 블록에 전력을 제공하는 전원부; 및
상기 온도 측정부의 출력을 제공받아 상기 전원부를 제어하는 온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리부 제조 장치.15. The method of claim 14,
The water tank temperature adjusting unit includes:
A thermoelectric element block disposed in contact with the water tank;
A cooling fan for cooling the thermoelectric element block;
A temperature sensor for measuring a temperature of the thermoelectric element block;
A temperature measuring unit for measuring the temperature of the thermoelectric element block through the temperature sensor;
A power supply unit for supplying power to the thermoelectric element block; And
And a temperature control unit for receiving the output of the temperature measurement unit and controlling the power supply unit.
상기 챔버 내부에 배치되고 대기압 플라즈마를 이용하여 산화 질소(NOx) 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부;
상기 챔버의 내부에 배치되고 물을 수납하고 상기 대기압 플라즈마에 노출되는 수조; 및
상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함하고,
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 상기 수조의 물에 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.A chamber providing an enclosed space;
A plasma generator disposed in the chamber and generating an active gas containing nitrogen oxide (NOx) gas using atmospheric pressure plasma;
A water tank disposed inside the chamber and containing water and exposed to the atmospheric pressure plasma; And
And an active gas circulation unit for receiving the active gas inside the chamber to remove ozone and circulate the ozone,
And the active gas provided from the active gas circulation unit is provided to the water in the water tank.
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부에 제공하는 가스 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.17. The method of claim 16,
Further comprising: a gas distribution unit for supplying the active gas provided from the active gas circulation unit to the plasma generation unit.
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스는 버블러(Bubbler)를 통하여 상기 수조의 물에 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.17. The method of claim 16,
Wherein the active gas provided from the active gas circulation unit is supplied to the water in the water tank through a bubbler.
상기 챔버 내부에 배치되고 산소 가스와 질소 가스를 제공받아 플라즈마를 이용하여 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 및
상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함하고,
상기 플라즈마 발생부는 유전체 장벽 방전을 수행하는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. A chamber providing an enclosed space;
A plasma generator arranged in the chamber and supplied with oxygen gas and nitrogen gas to generate an active gas using plasma; And
And an active gas circulation unit for receiving the active gas inside the chamber to remove ozone and circulate the ozone,
Wherein the plasma generator performs a dielectric barrier discharge.
상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the plasma generating unit includes a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel to each other.
상기 유전체 장벽 방전 모듈은:
제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판;
상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함하고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.21. The method of claim 20,
Wherein the dielectric barrier discharge module comprises:
A first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction;
A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And
And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance,
Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes having the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
And second plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on the surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode are spaced apart from each other in a second direction.
상기 플라즈마 발생부는:
제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들;
이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들;
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및
상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리수 제조 장치.21. The method of claim 20,
Wherein the plasma generator comprises:
A plurality of first dielectric barrier discharge bars extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator;
A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction;
A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And
And a right conductive support block that fixes one end of the second dielectric barrier discharge rods and is disposed on the right side of the second dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction.
상기 챔버 내부에 배치되고 플라즈마를 이용하여 산화질화 가스를 포함하는 활성 가스를 생성하는 플라즈마 발생부; 및
상기 챔버 내부의 상기 활성 가스를 제공받아 오존을 제거하고 순환시키는 활성 가스 순환부를 포함하고,
상기 이산화질소 가스 순환부는 오존 필터를 통하여 오존을 제거하고 순환시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. A chamber for providing an enclosed space for accommodating oxygen gas and nitrogen gas provided from the outside;
A plasma generator disposed inside the chamber and generating an active gas containing a nitrided gas using plasma; And
And an active gas circulation unit for receiving the active gas inside the chamber to remove ozone and circulate the ozone,
Wherein the nitrogen dioxide gas circulation unit removes ozone through the ozone filter and circulates the ozone gas.
상기 플라즈마 발생부는 서로 이격되어 나란히 연장되는 복수의 유전체 장벽 방전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. 24. The method of claim 23,
Wherein the plasma generators comprise a plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from one another and extending in parallel.
상기 유전체 장벽 방전 모듈은:
제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판;
상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함하고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. 25. The method of claim 24,
Wherein the dielectric barrier discharge module comprises:
A first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction;
A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And
And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance,
Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes having the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
And second plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on the surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode are spaced apart from each other in a second direction.
상기 플라즈마 발생부는:
제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들;
이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들;
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및
상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. 24. The method of claim 23,
Wherein the plasma generator comprises:
A plurality of first dielectric barrier discharge bars extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator;
A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction;
A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And
And a right conductive support block secured to one end of the second dielectric barrier discharge rods and disposed on the right side of the second dielectric barrier discharge rod and extending in a third direction.
상기 활성 가스 순환부로부터 제공된 상기 활성 가스를 상기 플라즈마 발생부에 제공하는 가스 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 가스 발생 장치. 24. The method of claim 23,
And a gas distribution unit for supplying the active gas provided from the active gas circulation unit to the plasma generation unit.
상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함하고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판의 앞뒤면에 배치된 제1 플라즈마 전극과 상기 제2 플라즈마 전극은 대기압에서 질소와 산소를 이용하여 유전체 장벽 방전을 수행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.A first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction;
A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And
And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance,
Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes having the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
And second plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on the surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode are spaced apart from each other in a second direction,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode disposed on the front and rear surfaces of the first dielectric barrier discharge plate perform dielectric barrier discharge using nitrogen and oxygen at atmospheric pressure.
상기 제1 플라즈마 전극 및 상기 제2 플라즈마 전극은 크롬(Cr)/은(Ag)의 적층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.29. The method of claim 28,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode have a laminated structure of chrome (Cr) / silver (Ag).
상기 유전체 장벽 방전 모듈들을 고정하고 전력을 공급하고 상기 유전체 장벽 방전 모듈의 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 연장되는 지지블록을 포함하고,
상기 유전체 장벽 방전 모듈은:
제1 방향 및 제2 방향에 의하여 정의된 배치 평면에서 제1 방향으로 연장되는 제1 유전체 장벽 방전판;
상기 배치 평면에 수직한 제3 방향으로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 유전체 장벽 방전판; 및
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 양단에 배치되고 일정한 거리를 유지하는 한 쌍의 스페이서를 포함하고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 마주보는 면에서는 동일한 형상의 제1 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 유전체 장벽 방전판과 상기 제2 유전체 장벽 방전판의 서로 등지는 면에는 동일한 형상의 제2 플라즈마 전극이 각각 배치되고,
상기 제1 플라즈마 전극은 상기 제2 플라즈마 전극은 서로 제2 방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치. A plurality of dielectric barrier discharge modules spaced apart from each other and extending in parallel; And
And a support block which fixes and supplies power to the dielectric barrier discharge modules and extends in a third direction perpendicular to the plane of arrangement of the dielectric barrier discharge modules,
Wherein the dielectric barrier discharge module comprises:
A first dielectric barrier discharge plate extending in a first direction at a placement plane defined by the first direction and the second direction;
A second dielectric barrier discharge plate spaced apart in a third direction perpendicular to the arrangement plane and extending in the first direction; And
And a pair of spacers disposed at both ends of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate and maintaining a constant distance,
Wherein the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate are disposed such that first plasma electrodes having the same shape are respectively disposed on opposite surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
And second plasma electrodes of the same shape are respectively disposed on the surfaces of the first dielectric barrier discharge plate and the second dielectric barrier discharge plate,
Wherein the first plasma electrode and the second plasma electrode are spaced apart from each other in a second direction.
상기 제1 및 제2 플라즈마 전극에 20 kHz 내지 40 kHz의 교류를 사용하여, 3 kV 이상의 전압을 인가하는 교류 전원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.31. The method of claim 30,
Further comprising: an AC power source for applying a voltage of 3 kV or more to the first and second plasma electrodes using alternating current of 20 kHz to 40 kHz.
상기 대기압 유전체 장벽 플라즈마 발생 장치는:
제1 방향으로 연장되고 일정한 간격으로 배열되고 절연체로 코팅된 금속 재질의 복수의 제1 유전체 장벽 방전 봉들;
이웃한 한 쌍의 제1 유전체 장벽 봉들 사이에 배치되고 제1 방향으로 연장되는 금속 재질의 복수의 제2 유전체 장벽 방전 봉들;
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제1 유전체 장벽 방전 봉의 좌측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 좌측 도전성 지지블록; 및
상기 제2 유전체 장벽 방전 봉들의 일단을 고정하고 상기 제2 유전체 장벽 방전 봉의 우측에 배치되고 제3 방향으로 연장되는 우측 도전성 지지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 장벽 플라즈마 발생 장치.An apparatus for generating an atmospheric pressure dielectric barrier plasma to generate nitrogen dioxide by receiving oxygen and nitrogen,
The atmospheric pressure dielectric barrier plasma generator comprises:
A plurality of first dielectric barrier discharge bars extending in a first direction and arranged at regular intervals and coated with an insulator;
A plurality of second dielectric barrier discharge rods disposed between adjacent pairs of first dielectric barrier rods and extending in a first direction;
A left conductive support block that fixes one end of the first dielectric barrier discharge rods and is disposed on the left side of the first dielectric barrier discharge rod and extends in a third direction; And
And a right conductive support block secured to one end of the second dielectric barrier discharge rods and disposed on the right side of the second dielectric barrier discharge rod and extending in a third direction.
상기 제1 유전체 장벽 방전 봉들의 제3 방향의 최 외곽에 배치되는 측면 절연판;
상기 좌측 도전성 지지블록을 감싸도록 배치되는 좌측 절연 커버; 및
상기 우측 도전성 지지 블록을 감싸도록 배치되는 우측 절연 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 유전체 장벽 플라즈마 발생 장치.33. The method of claim 32,
A side insulating plate disposed at an outermost side in the third direction of the first dielectric barrier discharge rods;
A left side insulating cover arranged to surround the left conductive supporting block; And
Further comprising a right insulation cover disposed to surround the right conductive support block. ≪ RTI ID = 0.0 > 31. < / RTI >
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