KR20180055816A - 다중 산소 동소체 발생장치 - Google Patents
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Abstract
전기적으로 접지된 외부 표면(104) 및 전기적으로 양극인 내부 표면(105)이 구비된 튜브(103)를 구비한 산소 동소체 발생장치(101)가 제공된다. 복수의 코로나 반응 플레이트(116)는 상기 튜브의 내부를 따라 이격되어 있으며, 이때 상기 플레이트들은 와이어(117, 118, 121)에 의해 종 방향으로 서로 연결되어 있고, 상기 튜브의 전기적으로 양극(109, 110)인 내부 표면과 전기적으로 연결되어 있다. 외부 재킷(112)은 상기 튜브를 둘러싸고 있으며, 부분적으로 오존화된 기체가 상기 발생장치 내에서 유동하기 위한 제 2 선형 통로를 제공한다. 대안적인 실시형태는 코로나 반응 위치에서 외부에 분포된 접지 연결장치(108)를 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로는 오존 및/또는 기타 산소 동소체를 발생하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.
산소는 다수의 동소체 형태로 존재한다. 산소는 O2와 같이 대각 형태(diametric form)로 존재하는 경우에 이는 안정한 분자이며, 지구 상에서 가장 풍부한 성분들 중 하나이다. 오존(O3)은 자외선의 작용에 의해 발생할 뿐만 아니라, 낙뢰 및 기타 방전 현상 도중에 대기에서 자연적으로 발생한다. 게다가, O3...O 또는 오존 이량체((O3)2)와 같은 산소 동소체의 일부 조합이 형성될 수 있다(문헌{Gadzhiev 등, (2013) J. Chem. Theory Comput. 9:247-262} 참조). 산소의 또 다른 동소체가 특정한 온도 및 압력 조건 하에서 생성되는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 옥소존(oxozone)으로도 지칭되는 산소의 다른 동소체인 사산소(tetraoxygen; O4)는 수명이 짧은 것으로 여겨지며, 오존보다 훨씬 더 강력한 산화제인 것으로 간주된다(문헌{Oda and Pasquarello (2004) Physical Review B, 70(13) id 134402} 및 문헌{Cacace 등, (2001) Angew. Chem. Int. Ed. 40:4062-4065} 참조). O5, O6, O7과 같은 일부 기타 동소체 및/또는 α-상(밝은 청색), β-상(연청색 내지 핑크색), γ-상(연청색), δ-상(오렌지색), ε-상(흑적색 내지 흑색; O8) 및 ζ-상(금속색; O9)과 같은 고체 산소의 다양한 상이 존재한다(예를 들어, 문헌{Shimizu 등, (1998) Nature 393 (6687): 767-769}; 문헌{Freiman and Jbdf (2004) Physics Reports 401 :l-228}; 및 문헌{Luyndegaard 등, (2006) Nature 443: 201-204} 참조).
오존은 O2 다음으로 가장 잘 정의된 산소 동소체이다. 이는 자극적인 냄새가 나는 보라색의 기체이다. 오존 동소체는 무색 기체로서 물에 난용성이다. 오존은 전하가 안정한 대각 분자(O2)를 분자적으로 해리하여 이를 분할하고 2개의 불안정한 산소 원자를 형성하는 경우에 생성된다. 안정성을 추구하면서 이들 원자는 다른 산소 분자에 부착하여 오존(O3)을 형성한다.
전형적으로 오존을 생성하기 위해 사용되는 3개의 주요 접근법, 즉 코로나 방전, 자외선 처리 및 저온 플라즈마 발생이 존재한다. 코로나 방전에 의한 오존 생성에서, 건조 공기 또는 산소 함유 기체는 높은 에너지 전기장을 통과한다.
일반적으로, 코로나 방전 오존 발생 장치는 유전체 플레이트에 의해 분리된 다중 정전 플레이트를 구비하고 있다. 이러한 조직 유형은 많은 특허 및 특허 출원서에서 찾아볼 수 있다. 예를 들어, 적어도 1946년 초에 인터리빙(interleaving)된 유전 및 정전 플레이트가 개시되었다(미국 특허 제 2,405,728 호 참조). 미국 특허 공개공보 제 2004/0197244 호는 세라믹 유전체 플레이트에 의해 분리된 편평하고 천공된 금속 전극 플레이트의 인터리빙된 종 방향 스택으로부터 코로나 방전을 발생함으로써 향상된 오존 발생 및 효율 및 감소된 열 발생을 코로나 방전에 제공하는 것에 관한 것이다. 미국 특허 제 5,525,310 호(데커(Decker) 등에게 허여됨)에는 또한 세라믹 유전체 플레이트로 내삽(interposition)된 복수의 스테인리스강 와이어 메시 그리드 전극을 구비한 코로나 방전 오존 발생 장치가 개시되어 있다. 몇몇의 경우, 이산화납 촉매와 같은 촉매는 오존 생성을 증가시키도록 금속 플레이트의 표면에 증착한다(예를 들어, BP 1 777 323 참조).
과거에는 코로나 방전으로부터의 열 발생이 하나의 문제였다. 이는 미국 특허 제 2,405,728 호의 냉각 재킷과 같은 몇몇 유형의 냉각 장치를 결합함으로써 제기되거나, 미국 특허 제 4,960,570 호에서와 같이 내부 전극과 외부 전극 사이 또는 외부 전극과 유전 튜브 사이의 방전 공간에서 금속 로드(rod) 또는 유전 로드를 사용함으로써 제기되었다. 일부의 경우, 오존 생성을 증가시키려는 시도에서 높은 전압이 사용되었다(미국 특허 제 5,409,673 호 및 미국 특허 공개공보 제 2008/0047907 호).
공기에 대한 자외선 처리로 인해 이산소 분자(O2)가 산소 원자로 분할될 수 있으며, 이어 이들 원자는 다른 이산소 분자에 부착하여 오존을 형성한다. 그러나 이러한 오존 생성 방법은 비효율적이며, 거의 모든 산업용 오존 생성기는 상기 코로나 방전 방법에 의존한다.
냉각 플라즈마 오존 발생장치는 유전 장벽 방전에 의해 생성된 플라즈마에 노출된 순수 산소 기체를 이용한다. 이는 이산소를 단일 원자로 분할하는 작용을 하며, 이어 이들 단일 원자가 재결합하여 오존을 형성한다. 자외선 처리보다 더 효과적일지라도 냉각 플라즈마 기기는 최대 약 5% 농도의 오존을 생성하며, 결과적으로 임상 상황에서 주로 이용한다.
오존은 물에서 자발적으로 분해되어 과산화수소기(HO2) 및 하이드록실기(OH) 유리 라디칼을 생성하며, 이때 상기 유리 라디칼은 산화 용량을 가지며, 유기 오염물질, 무기 오염물질 및 편모충(Giardia) 및 크립토스포르디움(Cryptosporidium)과 같은 미생물을 용이하게 산화시키는 강력한 살균제로서 작용한다. 기타 산소의 반응성 동소체들이 오염물질 및 미생물에 대해 보다 강력한 효과를 나타낼지라도 이들은 또한 유사하게 거동하는 것으로 여겨진다.
O4, O5, O6, O7, O8 등과 같이 다른 산소 동소체에 관해 거의 공지되거나 공개된 바가 없으며, 이들 동소체 형태를 발생하는 것이 어렵고 비효율적이며, 부분적으로 이들의 일시적인 속성으로 인해, 그리고 연구를 위한 풍부한 샘플의 부족으로 인해 많은 논점이 산재해 있다. 자체 완비되고, 정교한 유전 물질을 요구하지 않으며, 과량의 열을 발생하지 않고, 전기를 거의 사용하지 않으며, 작동 비용이 낮은 효율적인 산소 동소체 발생장치가 현재 이용 가능한 것으로 보이지 않는다.
본 발명의 장치의 목적은 자체 완비되고, 정교한 유전 물질을 요구하지 않으며, 과량의 열을 발생하지 않고, 최소 전력(전기)을 사용하며, 작동 비용이 상대적으로 낮은 효율적인 산소 동소체 발생장치를 제공하는 것이다.
본원에 개시된 본 발명의 실시형태의 목적, 이점 및 특징은 첨부된 도면과 함께 판독되는 경우에 하기 상세한 설명으로부터 용이하게 인지될 것이다. 도면에서:
도 1은 선행 기술에 따른 오존 발생장치의 단면도이고;
도 2는 선행 기술의 오존 발생장치를 나타낸 개략도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 다소 개략적으로 나타낸 산소 동소체 오존 발생장치의 단면도이고;
도 4는 분포 접지 와이어가 외부 메시에 연결된 도 3의 중심 튜브 일부의 부분 절단 도면을 보여주는 대안적인 실시형태이고;
도 5는 도 3의 5-5 절단면을 따라 절취된 단면도로서, 도 3 및 도 4의 구조에 사용된 양극의 코로나 반응 플레이트의 단면 확대도를 나타내고;
도 6a는 도 3의 산소 동소체 발생장치가 장착된 베이스의 부분 단면도이고;
도 6b는 도 6a에 도시된 베이스의 사시도이고;
도 7은 도 3의 발생장치의 상부 말단에서 이용된 지지 고리의 평면도이다.
도 1은 선행 기술에 따른 오존 발생장치의 단면도이고;
도 2는 선행 기술의 오존 발생장치를 나타낸 개략도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 다소 개략적으로 나타낸 산소 동소체 오존 발생장치의 단면도이고;
도 4는 분포 접지 와이어가 외부 메시에 연결된 도 3의 중심 튜브 일부의 부분 절단 도면을 보여주는 대안적인 실시형태이고;
도 5는 도 3의 5-5 절단면을 따라 절취된 단면도로서, 도 3 및 도 4의 구조에 사용된 양극의 코로나 반응 플레이트의 단면 확대도를 나타내고;
도 6a는 도 3의 산소 동소체 발생장치가 장착된 베이스의 부분 단면도이고;
도 6b는 도 6a에 도시된 베이스의 사시도이고;
도 7은 도 3의 발생장치의 상부 말단에서 이용된 지지 고리의 평면도이다.
본원에 개시된 장치는 도 1에 도시된 산소 동소체 발생장치에 대해 개량된 것으로, 이는 미국 특허 제 7,314,600 호에 포함된다. 문맥에 있어서, 이러한 선행 기술은 좀 더 상세하게 개시될 것이다. 산소 동소체 발생장치가 일반적으로 본원에서 수평 방향으로 나타낼지라도 이는 제공 시에 편의성을 위한 것이다. 상기에 개시된 발생장치의 실시형태는 정상적으로는 수직 배향으로 이용될 수 있으며, 후술한 바와 같이 기체 입구 및 출구가 바닥 말단에 구비되어 있다.
도 1은 산소 동소체, 즉 오존을 발생하기 위한 선행 기술 장치(5)를 나타낸다. 내부 성분 또는 튜브(10)는 재킷(25) 내부에 위치한다. 상기 튜브는 일반적으로 중공형이다. 내부 메시(15)는 튜브(10)의 내부 둘레에 위치하고, 외부 메시(20)는 상기 튜브의 외부 표면 둘레에 위치한다. 예시적인 메시는 스테인리스강 와이어로 만들어진 10번 메시이다. 티타늄이 또한 사용될 수 있다. 미국 특허 제 7,314,600 호에 언급된 바와 같이, 성분(15 및 20)은 전기 전도성 와이어의 적절한 형태이면 되지만, 메시 형태일 필요는 없다.
전기 에너지원(17)은 연결장치(19)를 통해 내부 메시(15)로 에너지를 공급한다. 외부 메시(20)는 전기 접지(22)에 연결되어 있다. 작동 시, 상기 전기 에너지원은 내부 메시(15)에 DC 전압을 제공한다. 전압의 양이 충분한 경우, 튜브(10)를 통해 외부 메시(20)로 관통하는 아크(arc)가 형성된다.
일례로서, 튜브(10)는 원통형이고, 약 1.5인치의 외부 직경을 가지며, 용융 석영 또는 합성 용율 실리카로부터 제조될 수 있다. 이러한 구조는 약 185나노미터(㎚)의 오존 동소체 발생 파장에서 자외선을 생성한다.
주변 튜브(10) 및 내부 및 외부 메시(15 및 20)는 재킷(25)이다. 상기 재킷은 실질적으로 투명하고, 상기 재킷이 튜브(10)와 동일한 열적 품질, 광학 품질 및 기타 품질을 갖도록 튜브(10)를 구성하기 위해 사용된 동일한 석영 또는 실리카로 구성된다. 재킷(25)은 외부 메시(20)에 대한 산소 함유 기체의 흐름을 제한한다. 유입구(40)는 튜브(10)의 말단에 위치하고, 산소 함유 기체는 상기 유입구를 통과하여 상기 튜브의 내부를 따라 전송된다. 유입 산소 함유 기체는 다수의 전기 아크를 생성하는 내부 메시(15)에 노출되며, 이때 상기 전기 아크는 자외선을 방사한다. 상기 기체가 튜브(10)의 길이를 따라 진행함에 따라 상기 산소 함유 기체 중의 산소는 자외선에 대한 노출 시에 오존으로 전환된다. 상기 산소 함유 기체가 튜브(10)의 말단에 도달할 때 이는 재킷(25)의 내부 표면에 접촉하고, 튜브(10)의 외부 표면을 따라 다시 전송되며, 그 결과 외부 메시(20)와 접촉하게 되며, 외부 메시(20)에 존재하는 전기 아크에 의해 생성된 방사선에 다시 노출된다. 이러한 자외선에 대한 두 번째 노출에서는 보다 많은 산소 동소체가 발생하며, 그 결과 산소 동소체의 발생이 유의하게 증가하며 산소 동소체 발생장치의 효율이 증가한다. 간결성을 위해 "오존"이란 용어가 본원에서 사용되며, 적절한 경우에 오존 및 기타 산소의 동소체를 포함하는 것으로 의도된다.
상기 산소 함유 기체가 내부 메시(15) 및 외부 메시(20) 둘 모두에 노출된 이후, 이는 재킷(25)의 일 말단에 위치한 오존 반환 라인(45)을 통과한다.
하우징(housing; 30)은 튜브(10) 및 재킷(25) 둘 모두를 내포하며, 오염된 유체를 함유하고 이를 상기 재킷 주변으로 전송한다. 하우징(30)은 유체 유입구(50) 및 유체 출구(55)를 포함한다. 오존 반환 라인(45)은 유체 유입구(50) 내로 연결된다. 상기 오존 반환 라인은 오존을 재킷(25)으로부터 유체 유입구(50)로 전달하며, 그 결과 오존이 상기 유체 내로 주입된다. 재킷(25)이 내부 메시(15)와 외부 메시(20) 사이에 형성된 전기 아크에 의해 발생한 자외선에 대해 실질적으로 투명하기 때문에 상기 유체가 존재하는 산소로부터 부가적인 오존은 상기 유체에서 형성된다. 이러한 구조는 동시에 유체에 오존 기체를 주입하면서 상기 유체에 부가적인 오존을 생성하는 자외선에 상기 유체를 노출시킨다.
도시된 바와 같이, 하우징(30)의 내부 표면 상의 반사 표면(35)은 스테인리스강으로 만들어질 수 있는 것으로, 내부 메시(15) 및 외부 메시(20)에 의해 발생한 자외선을 반사하며, 따라서 상기 유체는 부가적인 자외선에 노출된다.
선행 기술의 전형적인 오존 발생장치가 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 산소는 튜브(140)를 통해 주요 오존 발생 튜브(110)로 유입되며, 여기서 상기 공정에 의해 열이 발생하며, 유입 및 유출 튜브 또는 포트(141)를 제외한 튜브(110)의 양 말단이 폐쇄되기 때문에 열은 중심 튜브 내에서 열이 유지된다. 산소 기체가 선행 기술 챔버의 내부(중심)에서 배출되기 위해(또는 산소 기체 중에서) 현재 오존 기체로 전환된 산소는 "하나"의 중심 구멍을 경유하여 이의 상부 지지 말단/슬리브(sleeve) 밖으로 배출되어야 한다. 이어 테플론 호스(Teflon hose)를 경유하여 상기 발생장치, 즉 상기 발생장치의 내부의 "일측"으로 다시 유입된 후, 유체로 배출되어 처리된다.
상기 산소 기체를 포함하는 발생장치의 모든 부품이 여전히 차가운 경우에 냉간 시동(cold start)이 수행된다. 상기 발생장치를 약 15분의 예열 시간 이후에 켜는 경우, 예를 들어 상기 발생장치의 부품은 열을 축적/유지하기 시작할 수 있으며, 상기 발생장치의 중심 내부에서 이러한 열의 축적은 상기 발생장치의 오존 생성에서 감소 효과를 갖기 시작할 수 있다. 상기 발생장치의 외부 챔버 내로 다시 유입된 오존 기체는 아직은 고온이며, 이미 가열된 외부 챔버에 보다 많은 열이 가해진다. 이러한 선행 기술 시스템은 또한 오직 "하나"의 출구점을 구비한다. 이전의 선행 기술 발생장치들이 유효량의 오존을 발생했을지라도 몇몇 공기 냉각기는 냉각된 산소를 상기 발생장치에 주입하여 이를 차갑게 유지하기 위해 사용되어야 한다.
거의 모든 오존 발생장치는 열 유지에 큰 도전/난점이 존재하고, 따라서 몇몇 오존 발생장치는 예열/가열된 이후에 상기 발생장치를 오존 기체를 생성하기에 충분히 차갑게 유지하기 위해 물재킷 또는 무거운 팬을 필요로 한다.
본 발명의 장치에서는 후술한 바와 같이 원치 않는 열 발생이 제기된다.
도 3은 결정체 튜브(103)의 일 말단에 유입관(102)을 구비한 본 발명의 일 실시형태의 오존 발생장치(101)의 중심부를 나타낸다. 유입구(102)는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌; 테플론이란 상표로 판매되고 있음)와 같은 적절한 재료로 만들어지고, 바람직하게는 3/8인치(9.53㎜)의 내부 직경을 갖는 튜브일 수 있다. 상기 유입 기체는 바람직하게는 건식 O2로서, 적어도 이의 90 내지 95%는 탱크 또는 외부 공급원으로부터 공급되거나 산소 발생장치로부터 공급될 수 있다. 적절한 산소 발생장치는, 예를 들어 뉴욕주 버팔로 소재의 에어셉 인더스트리얼(AirSep Industrial)사로부터 입수 가능하며, 여기에는 이들 첨단 기술 분별기(ATF) 계열 시스템이 구비되어 있다.
접지(108)된 전자 전도성 와이어 라이닝 또는 성분(104)은 튜브(103) 둘레에 적용되고, 와이어의 전기적 양극 성분 또는 라이닝(105)(와이어(110)에 의해 연결된 전원(109))은 상기튜브의 내부 표면 상에 있다. 라이닝(104 및 105)은 바람직하게는 메시 형태이며, 이러한 용어는 본원에서 일반적으로 사용될 것이다. 화살표(106)는 튜브(103)를 통해 유동하고, 흐름 화살표(111)로 나타낸 바와 같이 상기 튜브의 개방 말단(107) 주변에서 배출되는 산소 함유 기체의 방향을 나타낸다. 튜브(103)는 외부 재킷(112), 바람직하게는 금속 또는 반사 연마된 재킷(112)에 의해 둘러싸여 있으며, 결과적으로 재킷(112)과 튜브(103) 사이에 흐름 공간 또는 챔버(113)가 형성된다. 상기 유체는 상기 튜브의 유입 말단을 향해 다시 유동하고, 예를 들어 살균제로서 사용하기 위해 튜브(114)를 통해 오존 발생장치(101)에서 배출된 후, 배관(115)을 통해 밖으로 배출된다. 유출 유체(119)는 오존 발생장치(101)에 의해 생성된 바와 같은 오존 농도를 갖는다. 실험에 따르면 배관(115)의 배출 말단에 전형적인 오존 측정기가 이용되는 경우에 이는 최대치에 도달한 것으로 나타나며, 이는 상기 오존 발생장치의 출력량(119)이 90 내지 95% 산소 입력에 기초하여 순간 오존량은 노멀입방미터(O3gNm3) 당 적어도 40그램임을 나타낸다.
코로나 반응 플레이트(116)는 튜브(103) 내에 있으며, 상기 플레이트는 다수 개로 존재한다(10개가 도시됨). 이들 플레이트는 하기에 더욱 상세하게 토의될 것이며, 또한 메시 플레이트로도 지칭될 것이다.
상향 나선형 지지 와이어(117), 양극 직선형 코로나 반응 와이어(118), 및 종 방향의 중심에 있는 양극 직선형 지지 와이어(121)는 플레이트(116)들을 함께 연결하고, 이들을 상기 튜브 내의 적소에서 지지하고 있다. 상기 코로나 반응 플레이트(116)는 도시된 바와 같이 튜브(103)의 길이 전체에서 약 3.0인치(7.6㎝)의 간격이 존재하며, 이들 중 2개의 플레이트, 즉 코로나 반응 플레이트(131 및 132)는 상기 튜브의 각 말단에 고정되어 있다. 중심 지지 와이어(121), 나선형 지지 와이어(117) 및 직선 지지 와이어(118)들은 말단 플레이트(131 및 132)에 안착되고, 상기 튜브의의 길이를 따라 각각의 플레이트(116)에 안착된다. 메시 플레이트(116, 131, 132) 각각의 모서리(123) 각각(도 5)은 내부 와이어 메시(105)와 물리적 및 전기적으로 접촉하고 있다. 따라서 튜브(103) 내의 모든 전기 전도 성분은 전기적으로 양극이다.
대안적인 실시형태가 도 4에 도시되어 있다. 음극 와이어 또는 접지된 외부 와이어 메시(104)가 도 4의 측면도에 나타나 있다. 도 3에서 단일 접지(108)와는 대조적으로, 메시 플레이트(116)의 각 위치는 접지 와이어(122), 바람직하게는 수회 감겨진 와이어로서 형성되고 튜브(103) 둘레 및 메시(104) 상부를 감싸고 있는 접지 와이어(122)를 포함한다. 튜브(103) 내의 양극의 코로나 반응 플레이트(116)의 위치에서 외부 메시(104)와 물리적 및 전기적으로 전촉하고 있는 접지 와이어(122)를 부가함으로써 상기 튜브의 내부와 외부 사이의 유효 전하 차이는 상기 튜브 내에서 더 많은 정적 반응을 야기하고, 오존 및 산소의 동소체를 생성할 때 상기 튜브 내부 및 외부에서 아크 방전(arcing)의 유효성을 증가시키며, 보다 밝은 UV 아크 방전 효과를 야기함으로써 UV 파장 에너지를 증가시키는 것으로 밝혀져 있다. 이러한 분배 접지 실시형태(도 4)는 도 3의 실시형태와 비교하여 60 내지 100% 정도로 오존 산출을 증가시키는 것으로 밝혀져 있다. UV 파장 에너지가 생성되는 동시에 이는 또한 바로 위에서 상술한 전하 차이에 의해 증가된다. 나아가, 코로나 반응 플레이트(116)를 통해 튜브(103)의 길이를 따라 하부로 지나가는 산소 함유 기체가 접하게 되는 정전기는 또한 오존 생성을 증가시킨다.
외부 메시(104)와 외부 재킷(112)의 내부 표면 사이에는 약 0.25인치(6.35㎜)의 간격이 존재한다. 따라서 외부 메시 상부의 접지 와이어(도 4)로 인한 모든 추가 와이어 증강은 산소가 상기 발생장치의 챔버(113) 하부로 이동함에 따라 그 상부를 지나가는 소형 마운드(mound) 또는 범프(bump)를 만든다(병목 효과). 이러한 병목 효과로 인해 산소가 보강 및 증강되고 확장되어 자외선에 대한 기체의 노출을 연장한다. 더 많은 산소가 자외선에 노출될수록 산소는 다른 전자와 결합하려고 하는 기타 산소 분자와의 자화 효과(magnetizing effect)를 가질 가능성이 더욱 높아진다. 실험에 따르면 상술한 2개의 효과, 즉 다중 또는 분배 접지 및 자외선에 대한 유동 산소의 추가 노출로 인해 이들 여분의 와이어 또는 접지 와이어가 상기 발생장치에 부가되는 경우에 실질적인 오존 생성의 증가가 존재하는 것으로 나타나다.
도 5에는 코로나 반응 플레이트(116)가 더욱 상세하게 도시되어 있다. 각각의 플레이트는 명목상 약 1.13평방인치(2.9㎠)이다. 양극의 지지 와이어(121)는 중앙에 있고, 양극의 나선형 지지 와이어(117)는 상기 플레이트의 중앙에서 모서리를 향해 이격되게 나타나 있다. 직선의 지지 와이어(118)는 또한 도 5에서 플레이트(116)의 모서리와 인접하게 나타나 있다. 이러한 견지에서 3개 이상의 플레이트(116)가 종 방향에서 계단식으로 부분적으로 회전한 상태이고, 이의 모서리(123)가 도시되어 있다는 것을 주지한다. 각각의 플레이트(116)의 모서리(123) 각각이 구성된 바와 같이 양극의 내부 메시(105)와 물리적 및 전기적으로 접촉하고 있다.
일례로서, 튜브(103)는 길이가 약 34.5인치(87.6㎝)이고, 외부 직경이 약 2.0인치(5.1㎝)이다. 상기 벽은 두께가 약 0.06인치(1.5㎝)이고, 상기 튜브는 바람직하게는 용융 석영 또는 합성 용율 실리카로 만들어진 결정체이다. 물론, 상기 튜브는 보다 길거나(예를 들어, 36인치) 보다 짧을 수 있고(예를 들어, 6인치), 보다 크거나 작은 직경(0.5인치 내지 2.0인치)을 가지며, 상기 튜브의 벽 두께는 1.0㎜ 내지 2.0㎜일 수 있거나, 보다 얇거나 두꺼울 수 있으며, 이들 모두는 상기 오존 발생장치의 크기에 의존한다. 적절한 용융 수정 튜브는, 예를 들어 제너럴 일렉트릭(General Electric; 실바니아) 및 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼스(Momentive Performance Materials)로부터 이용 가능하다.
외부 재킷(112)은 스테인리스강, 용융 수정, 알루미늄 또는 파이렉스 유리(Pyrex glass)로 만들어질 수 있으며, 약 2.5인치(6.35㎝)의 내부 직경 및 약 0.12인치(3.0㎝)의 벽 두께를 갖는다. 재킷(112)은 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(103)보다 각 말단에서 약 1.5인치(3.8㎝) 정도 길다. 재킷(112)은 내부 표면이 빛을 반사하도록 내부에 연마되어 있다. 내부 및 외부 메시 전극(105, 104)은 바람직하게는 스테인리스강 와이어로 만들어지며, 또한 티타늄, 백금, 금, 니켈, 은 또는 알루미늄일 수 있다. 저탄소 SS, 304 SS, 309 SS, 310 SS, 316L SS, 321 SS, 347 SS, 400 SS 및 405 SS를 포함한 다양한 스테인리스강이 적절하다. 상기 메시 와이어의 크기는 그 중에서도 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18 또는 19일치일 수 있으며, 이때 보다 작은 와이어가 바람직하다. 지지 와이어(117, 118 및 121)뿐만 아니라 내부 및 외부 메시(105 및 104)의 와이어, 플레이트(116)의 메시는 바람직하게는 0.025인치(0.6㎜) 직경의 스테인리스강이다. 와이어의 크기는 그 중에서도 0.015인치 내지 0.028인치 범위일 수 있다. 316 SS(스테인리스강) 와이어(10인치의 크기)가 코로나 반응 플레이트(116)용으로 바람직하다.
다시 도 3을 참고하면, 재킷(112)과 튜브(103) 사이의 가늘고 긴 환형 챔버(113)는 음전하를 갖는 자외선(UV) 발생 챔버이다. 상기 재킷 내의 튜브 구조는 약 185나노미터의 파장에서 UV 에너지를 발생한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 튜브(103) 내의 2개의 플레이트(116) 사이에는 각각 산소 반응성 동소체 챔버(124)가 형성되어 있다.
전원(109)은 약 6볼트 내지 적어도 최고 약 25킬로볼트의 DC 전압을 인가할 수 있으며, AC 공급원으로부터 전원 공급받는 변압기(transformer)를 포함한 임의의 적절한 DC 공급원에 의해 제공될 수 있다. 상기 전원의 전력량(W)은 약 0.5 내지 약 1amp에서 약 100와트 내지 약 5킬로와트의 범위일 수 있다. 이들의 상대적으로 넓은 범위는 본 교시에 따라 구성된 산소 동소체 발생장치의 크기가 일정한 비유로 다를 수 있다는 것을 보여주기 위해 제공된다.
본원에서 개시된 동소체 발생장치는 실질적으로는 압력 탱크인 것으로 주지되어야 한다. 상기 장치는 적어도 약 1 내지 적어도 약 25파운드(psi)의 내부 배압(back pressure)으로 작동한다. 배압이 더욱 클수록 더 많은 오존 생성을 야기하는 것으로 밝혀져 있다. 상기 배압은 힘을 가해 산소 분자를 함께 모우고 산소 분자의 결합을 야기하며, 따라서 생성된 오존의 농도를 증가시키고 O3 및 다중 산소 동소체를 생성하는 것으로 여겨진다. 이러한 장치에는 어떠한 외부 압력 탱크도 필요하지 않다. 상술한 크기 실시예(34.5인치의 길이 및 약 2인치의 외부 직경)에 있어서, 상기 배압은 바람직하게는 적어도 약 3psig일 수 있다.
상기 유입 기체가 튜브(103)의 내부를 통해 유동함에 따라 이는 회전 가능하게 상쇄되고 전기적으로 양극인 메시 플레이트(116)와 부딪히게 되며, 상기 기체가 소용돌이 효과, 즉 사이클론 효과(cyclonic effect)를 야기하게 한다. 이는 상기 유동 기체에 원심력을 가하여 상기 기체가 양극의 내부 메시(105)와 부딪히게 하는 경향이 있으며, 그 결과 VU 생성의 증가를 초래한다. 상기 기체는 작은 구멍, 바람직하게는 직경이 약 0.25인치(6.35㎜)인 튜브(114)에 결합된 이 같은 2개의 구멍을 통해 발생장치(101)에서 배출되며, 예를 들어 이는 또한 힘을 가해 고도로 여기된 분자를 함께 모은다. 상기 배압과 결합되는 경우, 산소 분자는 끌어당겨 결합할 가능성이 더욱 커지며, 결과적으로 O4 이상의 동소체를 생성한다. 상기 기체가 상기 튜브의 초기 길이를 통과한 이후에 챔버(113)를 통해 튜브(103)의 외부를 따라 유동한다. 상술한 바와 같이, 도 4의 대안적인 실시형태에서 접지 와이어(122)는 메시 봉입된 튜브의 직경의 급증 또는 증가를 이룬다. 상기 기체가 환형 챔버(113)를 통해 유동함에 따라 직경이 증가한 이들 접지 와이어 위치는 기체의 박화 지급(thinning-out disbursement), 난기류 또는 확산을 야기하며, 그 결과 외부 메시(104)와 재킷(112)의 내부 표면 사이에 추가적인 코로나가 생성된다.
따라서 상기 배압 및 상쇄 메시 플레이트는 상기 기체에 힘을 가해 아크, 정전기 및 UV 에너지에 대한 다중 노출 또는 접촉을 야기한다. 본원에서 "아크"란 용어가 사용될지라도 튜브(103)의 벽을 통한 아크 방전이 나타난다. 튜브(103) 내부 또는 튜브(103)와 재킷(112) 사이에는 내부 아크 방전이 존재하지 않는다. 본원에 개시된 기기에 의해 생성된 오존 중 최대 약 75%는 튜브(103) 내에서 달성되고, 튜브(103) 외부의 자외선에 의해 나머지 25%의 오존이 생성되는 것으로 여겨진다.
도 3의 산소 동소체 발생장치가 장착될 수 있는 예시적인 베이스가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 도 3의 장치의 우측 말단은 전형적으로 수직 작동 방향으로 베이스(201)에 장착된 것으로 나타나 있다. 상기 베이스는 적절한 경우에 볼트를 이용하여 구멍(202)을 통해 작동 위치에 장착되도록 구성된다. 산소를 튜브(103)의 내부에 공급하는 튜브(102)를 통과하는 구멍(203)이 상기 베이스 중앙에 있다. 전기적으로 양극인 연결 와이어(110)는 구멍(204)을 통과하는 것으로 나타나 있으며, 지지 와이어(117, 118 및 121)와 연결되고, 메시(105) 내부에 있다.
플랜지(210)는 발생장치(101)의 말단에 안착되고, 구멍(212)을 통해 볼트(211)와 같은 적절한 수단에 의해 베이스(201)에 장착된다. 구멍(215)은 동소체 배출 튜브(114)에 연결되어 있다. 베이스(201) 및 플랜지(210) 둘 모두는 CPVC(염소화된 폴리염화비닐)로 형성될 수 있지만, 유사하고 적절한 특성을 갖는 기타 물질이 사용될 수 있는 것으로 예상된다.
도 7에는 지지 고리(240)가 도시되어 있다. 이러한 고리는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(201)에 장착된 말단에 대해 맞은편에 있는 튜브(103)의 말단에 압입된다. 구멍(241)은 튜브(103) 내부로부터 상기 튜브와 재킷(112) 사이의 챔버(113)로 부분적으로 오존화된 기체(111)의 흐름을 위해 제공된다. 중심 개구부(242)는 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(103)의 좌측 말단으로부터 유출되는 기체를 수용한다. 지지 고리(240)는 바람직하게는 PTFE 또는 등가물로 만들어진다.
이러한 장치의 효과적으로 감소된 열 특성과 관련하여, 상술한 바와 같은 선행 기술의 폐쇄 말단 구성과는 대조적으로 본 발명의 시스템은 상부에는 폐쇄되지 않는다(도 3에서 좌측 말단). 지지 고리(240)는 상기 튜브의 말단 밖으로 자유롭게 유동하고 챔버(113)를 통해 튜브(103) 외부의 하부로 자유롭게 유동하는 상태에서 재킷(112) 내의 튜브(103)의 상부 말단을 지지한다.
따라서 지지 고리(240)는 2가지 목적을 달성한다: 이는 튜브(103)의 상부 말단을 지지하고; 이는 이러한 말단 둘레에 산소 동소체 기체를 균일하게 분배하고 이를 베이스(201) 내의 배출 구멍까지 전송한다.
이러한 구조는 산소 동소체 발생장치의 효과적인 자체 냉각을 초래한다.
추가 설명 및 작동 원리
각각의 분리된 챔버(도 4에서 튜브(103) 내부 및 2개의 인접한 메시 플레이트(116 및 124) 사이의 이러한 부분) 내에는 산소 분자와 반응하는 다수의 동시 작용이 존재한다: 1) 방사선(UV); 2) 튜브(103)의 벽에서의 전하(아크); 3) 정전하(상쇄 메시 플레이트 및 상쇄 메시 플레이트 와이어); 및 4) 승압. 산소가 튜브(103) 내로 들어감에 따라 이는 즉시 자외선 환경, 광 조사/아크 환경, 직접 전하/정전하 환경 및 간접 전기 유형의 환경에 도입된다. 상기 산소 분자는 자외선(방사)에 의해 즉시 영향을 받으며, 이어 아크 방전 효과(코로나)에 의해 접촉이 이루어진 후, 상기 산소는 상쇄 메시 플레이트(정전하)를 통해 전달된다. 양전하가 상기 튜브 벽을 통한 접지를 탐색하는 경우에 양전하 코로나(아크) 효과가 발생한다. 이러한 양전하(벽 아크 방전)는 (용융 수정 튜브 벽을 토한 양전하 접지를 통해) 자외선 효과를 야기하고, 1.13인치의 상쇄 플레이트(이러한 예시적인 실시형태에서 평방 상쇄 메시 플레이트 각각은 평방 당 11개의 구멍을 구비함) 각각에 대해 정전 양전하를 생성한다. 상기 상쇄 메시 플레이트를 지지하는 와이어(117, 118, 121) 상에 정전기가 또한 존재한다.
30% 내지 35%의 오존(다중 동소체) 전환이 상기 상쇄 메시 플레이트를 통해 일어나는 것으로 추정된다. 산소 동소체와 관련하여, 3원자(O3)는 (-O, +0, -O)의 조합, 즉 하나의 양으로 하전된 산소 분자 및 2개의 음으로 하전된 산소 분자의 조합이며, 이는 3개의 1/2 결합 및 3개의 완전 결합을 형성한다. 다중 사산소 O4 동소체 결합이 또한 발생한다. 이는 주석, 즉 (-0, +0, -O, +0)처럼 보일 수 있다. 상기 사산소는 8개의 1/2 결합 또는 4개의 완전 결합을 갖는 사면체 결합을 가질 것이며, 그 결과 보다 높은 전위 에너지를 갖는 훨씬 더 안정한 형태의 산소가 생성된다.
자외선 효과와 관련하여, 양으로 하전된 와이어(110)는 상기 내부 튜브의 벽(상기 내부 메시는 상기 튜브의 내부 표면 둘레 및 상기 내부 표면에 대비하여 "견고하게" 성형됨)의 전체 길이에 대해 접촉하고 있는 전기 전도성 메시 유사 물질(내부 메시(105))의 일 말단에 부착되고, 유사한 전기 "접지 와이어"(음극)(108)는 상기 튜브 벽의 외부 표면 상에 또한 성형된 전기 전도성 메시 유사 물질(또한 상기 외부 메시(104)는 상기 튜브 표면에 "견고하게" 성형됨)에 부착된다. "성형"이란 용어는 메시가 튜브 표면과 밀접하게 압입된다는 것을 의미한다. 전원(109)으로부터 적절한 전압(예를 들어, 15kV)의 전기가 인가되는 경우, 아크 방전은 용융 수정 벽을 통해 메시(104, 105) 사이에서 발생할 것이다. 이러한 아크 방전은 사용되는 전압 수준으로 증가하거나 감소할 수 있는 자외선 효과를 야기한다. 상기 자외선 효과(자색/핑크색)는 상기 발생장치가 암실에서 작동하는 경우에 확인할 수 있다. UV는 전기 인가량을 제어함으로써 전등 스위치 상의 조광기(dimmer)와 같이 제어될 수 있다. 용융 수정은 자외선 스펙트럼의 전이(transference)에 우수한 것으로 확인되었다.
이러한 발생장치는 내부 튜브(103) 내에서 코로나 효과를 야기하지 않는 것을 주지되어야 한다. 게다가, 이러한 발생장치를 사용하는 경우 용융 수정 튜브 내에서는 아크 방전이 존재하지 않지만, 아크 방전은 상기 튜브 벽을 통해서만 일어난다. 기타 코로나 유형의 발생장치가 이의 튜브 또는 내부 서클(inner circle) 내에서 코로나 반응을 야기하도록 설계되는 것으로 확인되었다. 예를 들어, 하나의 내벽은 맞은 편 내벽에 대해 아크를 발생하거나, 상기 내벽은 발생장치와 같이 원형 튜브 또는 고리의 중앙 하부에 위치한 금속 로드에 대해 아크를 발생한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "코로나 효과"란 용어는 "아크 방전 효과"와 상호 교환 가능하게 사용되며, 동일한 것을 의미하는 것을 의도된다.
오존을 생성하는 이러한 시스템에 대해 적어도 3개의 상이한 작동 양태가 존재한다. 하나는 약 140 내지 250㎚ 파장의 방사광에 의해 생성될 수 있는 자외선(UV)이다. 상술한 양전하의 파장 범위에서의 자외선 효과는 수은 기체 없이 용융 수정 튜브(103) 내에서 야기되며, 상기 기체는 전형적으로 UV 전구에 사용된다. 이러한 UV 파장 방사는 튜브(103) 내의 내부 와이어 메시(105)에 연결된 양극의 전기 와이어(110)로부터 발생하며, 이때 상기 튜브의 벽을 통해 외부 접지 메시(104)로 아크가 발생한다.
튜브(103) 내에서 양의 자외선 방사로 인해 이미 생성된 오존과 함께 상기 기체가 반대 방향으로 환형 챔버(113)를 통과함에 따라 이번에는 음전하에서 자외선에 대한 두 번째 노출이 존재한다. 따라서 상기 산소 분자는 자외선에 이중으로 노출되어, 산소 동소체의 생성 증가를 초래하며, 그 결과 상기 산소 동소체 발생장치의 내부에 이전에 O3 및 가능하게는 O4 또는 기타 동소체로 전환되었던 산소 분자가 추가로 부가되거나 제거된다. 음이온은 추가 전자를 갖는 산소 원자이다. 이는 냄새가 없다. 양이온은 하나 적은 전자를 갖는 산소 원자이다. 하기 UV, 코로나, 및 정적 공정을 통해 산소 분자는 전자를 부가하거나 잃을 것이다.
추가의 설명을 위해 UV는 산소 분자에 대한 스트리핑 효과(stripping effect)를 가지며, 즉 이는 산소 분자로부터 전자를 스트리핑하여, 이를 안정한 분자인 O2에서 발생기 산소 분자인 O1로 전환하도록 하며, 그 결과 잠재적으로는 O1 분자가 생성된다. O1은 활성이 매우 높은 종으로, 불안정하며, 수명이 짧다. 이러한 이유로 인해 이는 상기 종이 필요한 장소 및 시기에 적소에서 발생되어야 한다.
제 2 오존 발생기는 코로나 전하이다. 여기서 산소가 통과(아크를 발생)하는 고리 유사 다이오드의 중심을 통해 상기 산소는 외부 메시 또는 양극 메시로부터 외부 메시 또는 접지 메시로 전해진다. 상기 코로나 효과는 산소 분자에 대한 대전 효과(charging effect)를 갖는다.
여기서 작동 시에 제 3 오존 발생기는 정전하이다. 이는 특정 물질로 이루어진 카펫 상의 신발로부터 야기되거나 풍선 표면을 문지름으로써 야기되는 일반적인 효과와 동일한 현상이다. 상기 정전하는 산소 분자를 추가로 자화한다. O2는 선천적으로 자성 분자이다.
이러한 장치는 약 0.5 내지 적어도 약 1,050gNm3/시간(1시간 동안 노멀입방미터 당 기체 상의 오존의 무게(g))의 속도로 오존을 생성한다. O3(오존) 및 부가적인 산소 동소체 클러스터(oxygen allotrope cluster: 심지어 가능하게는 고체 산소를 포함함)로의 산소 분자의 전환은 상쇄 메시 플레이트(116)와 상기 유입 기체의 모든 접촉에 의해 10배 정도 증가한다. O3 이외에도 O4, O6 및 기타 안정한 산소인 O8을 포함한 기타 산소 동소체는 이러한 시스템의 공정에 의해 생성되는 것으로 여겨진다. 이는 또한 일정한 흐름의 O8(고체 산소) 및 가능하게는 O9(금속 산소)를 생성할 수 있다. 더 많은 O3 및 동소체가 생성될수록 이러한 시스템의 산출에 대한 소독값(disinfecting value)이 커진다.
오직 O3을 제외한 다중 산소 동소체가 생성된다는 설명에 기초하여 산소-부하 기체가 통과하는 모든 메시 플레이트 챔버에 대해 산소 동소체의 곱이 생성된다. 실험에 따르면 O3 동소체는 처음에는 가장 자명한 것으로 나타났다. 적절한 배압이 인가되고 용융 석영 챔버 메시(104, 105; 코로나 아크), 메시 상쇄 플레이트(116; 정전하) 및 UV 노출(나노미터 파장의 방사) 사이에 적절한 접촉 시간이 허용되는 경우, O* 동소체 단독으로 약 3그램에서 30그램 정도까지 증가한다. 10개의 메시 플레이트가 적용되는 경우, 상기 발생장치는 300그램의 O3g/Nm3 입방 면적 수준(약 3피트 × 3피트(0.91 × 0.91미터 입방 면적에서 추정된 오존의 양)에 도달한다. 게다가, 상기 발생장치, 전기 입력, 산소 기체의 양 및 산소 온도에 비해 더 많은 오존 산출이 달성될 수 있다. 일부 목적을 위해 비례적으로 작은 오존 발생장치가 적절할 수 있다. 대조적으로 보다 큰 발생장치가 고려된다.
이러한 장치가 사용되는 많은 잠재적인 시장이 존재하며, 유체의 오염 제거 및 물(심지어 해수, 빗물, 폐수, 기체, 화학약품 등을 포함함)의 증강제와 같이 이러한 장치를 사용하기 위한 목적도 존재한다.
이러한 장치의 부가적인 이점은 상기 장치가 생성하는 오존 분자가 더욱 안정할수록 이는 가능한 부정적인 부산물을 제거하지 못할지라도 상기 부산물의 생성을 감소시킬 잠재성을 가지며, 더욱 안정한 오염 제거 효과를 가질 수 있다.
Claims (15)
- 산소 동소체 발생장치(101)로서,
소정의 두께를 갖는 벽을 구비한 일반적으로 원통형의 튜브(103);
산소 함유 기체 공급원에 결합되도록 구성된 유입구(102);
지면에 접지되도록 구성된 것으로, 상기 튜브의 외부 표면 상에 있는 제 1 전기 전도 성분(104);
상기 튜브의 내부 표면 상에 있는 제 2 전기 전도 성분(105);
상기 제 2 성분을 전력원에 연결하기 위한 전도체(110);
상기 튜브 벽으로부터 소정의 거리로 이격된 상기 튜브를 둘러싸고 있는 튜브형 재킷(jacket; 112);
산소 동소체 함유 기체가 상기 재킷으로부터 배출하기 위한 유출구(115); 및
전기적으로 전도성이고 상기 제 2 성분에 전기적으로 연결된 것으로, 상기 튜브의 내부를 가로질러 있는 복수의 이격된 코로나 반응 플레이트(116)를 포함하는 산소 동소체 발생장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 코로나 반응 플레이트를 서로 연결시키는 종 방향 중심 지지 와이어(121)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코로나 반응 플레이트를 서로 연결시키는 복수의 코로나 반응 와이어(118)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코로나 반응 플레이트를 서로 연결시키는 복수의 지지 와이어(117)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 인접한 상기 코로나 반응 플레이트는 서로에 대해 회전 가능하게 상쇄되는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 지지 와이어는 상기 복수의 코로나 반응 플레이트를 통해 나선형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜브 내의 코로나 반응 플레이트 위치 각각에서 접지 연결장치(108)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 접지 연결장치 각각은 상기 제 1 전기 전도 성분의 외부에 있는 상기 튜브를 감고 있는 와이어(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 코로나 반응 플레이트(131 또는 132)는 상기 튜브의 각 말단을 가로질러 연결되고, 상기 복수의 코로나 반응 플레이트들 중 나머지는 일반적으로 상기 말단 코로나 반응 플레이트들 사이에 상기 튜브의 길이를 따라 동일하게 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코로나 반응 플레이트 각각은 전기 전도성 와이어의 메시(mesh)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 유입 말단에 대해 맞은편에 있는 상기 튜브의 말단에 지지 고리(240)를 더 포함하되, 상기 지지 고리는 상기 재킷 내의 상기 튜브의 말단을 지지하고, 상기 지지 고리는 부분적으로 오존화된 기체가 상기 튜브에서 배출되도록 그 내부를 통과하는 개구부(242) 및 상기 부분적으로 오존화된 기체가 상기 재킷 내의 상기 튜브의 외측(130)을 따라 통과하도록 이의 주변부 둘레에 있는 분배 구멍(241)을 구비하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소 동소체 발생장치에 대한 장착을 위한 베이스(201)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 전기 전도 성분은 일반적으로 상기 튜브의 외부 표면을 둘러싸고 있는 와이어 메시인 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 전기 전도 성분은 일반적으로 상기 튜브의 내부 표면을 덮고 있는 와이어 메시인 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
- 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 전기 전도 성분은 일반적으로 상기 튜브의 내부 표면을 덮고 있는 와이어 메시인 것을 특징으로 하는 산소 동소체 발생장치.
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