KR20180087651A - Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same - Google Patents

Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180087651A
KR20180087651A KR1020170011942A KR20170011942A KR20180087651A KR 20180087651 A KR20180087651 A KR 20180087651A KR 1020170011942 A KR1020170011942 A KR 1020170011942A KR 20170011942 A KR20170011942 A KR 20170011942A KR 20180087651 A KR20180087651 A KR 20180087651A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
unit
electrodes
discharge
ceramic tube
Prior art date
Application number
KR1020170011942A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
윤용섭
최종범
Original Assignee
한국해양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양대학교 산학협력단 filed Critical 한국해양대학교 산학협력단
Priority to KR1020170011942A priority Critical patent/KR20180087651A/en
Publication of KR20180087651A publication Critical patent/KR20180087651A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J4/00—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for
    • B63J4/002—Arrangements of installations for treating ballast water, waste water, sewage, sludge, or refuse, or for preventing environmental pollution not otherwise provided for for treating ballast water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/466—Radiofrequency discharges using capacitive coupling means, e.g. electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/008—Originating from marine vessels, ships and boats, e.g. bilge water or ballast water
    • H05H2001/466—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport

Abstract

The present invention relates to a capillary discharge electrode bundle capable of inducing efficient discharging, eliminating the need for maintenance and repair of the electrode, and improving sterilization efficiency versus consumed energy; and a ballast water sterilization device comprising the same. In the capillary discharge electrode bundle, a plurality of unit electrodes, made of metal electrodes inserted by an electrode distance (l) inwardly into a ceramic tube from an end of the ceramic tube, are arranged to face one another, wherein the unit electrodes are spaced apart from one another by a fixed distance on the same plane; a first unit electrode, which is one of the unit electrodes, and a second unit electrode, which is disposed collinearly with the first unit electrode and including the metal electrodes arranged so as to face the metal electrodes of the first unit electrode with electrode distances facing one another, are connected to power such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves a grounding electrode, causing plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode.

Description

모세관 방전 전극 다발 및 이를 포함하는 선박 평형수 살균 처리장치{omitted}Disclosed is a capillary discharge electrode bundle and a ballast water disinfection apparatus comprising the same.

본 발명은 모세관 방전 전극 다발 및 이를 포함하는 선박 평형수 살균 처리장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 효율적인 방전을 유도하고 전극의 유지보수가 불필요하며, 소비 에너지 대비 살균효율을 향상시킬 수 있는 모세관 방전 전극 다발 및 이를 포함하는 선박 평형수 살균 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a capillary discharge electrode bundle and a ballast water disinfection apparatus including the capillary discharge electrode bundle. And more particularly, to a capillary discharge electrode bundle that can induce efficient discharge, does not require maintenance of an electrode, and can improve sterilization efficiency against energy consumption, and a ballast water disinfection apparatus including the capillary discharge electrode bundle.

오염수를 정화하고 수중의 박테리아를 제거하기 위해 다양한 방법들이 제시되어 있다. 일례로 오존을 이용하는 방법, 오염수에 차아염소산(HClO) 등의 화학물질을 첨가하는 방법, 자외선을 이용하는 방법 열처리를 이용하는 방법 등 다양한 방식들이 존재한다. Various methods have been proposed to purify contaminated water and to remove bacteria in the water. For example, there are various methods such as a method using ozone, a method of adding chemicals such as hypochlorous acid (HClO) to polluted water, a method using ultraviolet rays, and a method using heat treatment.

이러한 방법들은 충분한 정화 성능을 얻을 수 없거나, 오염수 처리를 위해 과다한 비용이 소요되거나, 예상치 못한 부작용이 나타나는 등의 문제가 있었다. These methods have problems in that sufficient purification performance can not be obtained, excessive cost is required for treating contaminated water, unexpected side effects are caused, and the like.

이러한 문제점을 해결하거나 감소시키기 위해 오염수 내에 플라즈마 방전을 일으켜 오염수를 정화시키는 방법에 제안되었으며, 이 방법은 선박평형수 처리 등에 널리 이용되고 있다.In order to solve or reduce such a problem, a method of purifying polluted water by causing a plasma discharge in polluted water has been proposed, and this method is widely used for ship ballast water treatment and the like.

KR 등록특허공보 제1191146호(2012.10.15.공고)에는 일반적인 플라즈마 방전장치를 구비한 선박 평형수 살균 처리장치가 개시되어 있다.KR 1191146 (published on Oct. 15, 2012) discloses a ballast water disinfection apparatus having a general plasma discharge device.

상기 선행기술은 플라즈마 방전을 위한 전극으로 금속 메쉬 형태, 전극 프레임 내에 복수개의 금속봉이 서로 이격되도록 배치된 형태 등을 제시하고 있다.The prior art discloses a metal mesh type electrode for plasma discharge and a plurality of metal rods arranged in an electrode frame so as to be spaced apart from each other.

그러나, 이러한 전극의 형태는 전극과 해수의 접촉면적이 넓은 관계로 방전을 개시하기 위해 매우 높은 전압을 필요로 한다. 그 결과 스파크의 발생 가능성이 높아 폭발성 가스의 유출시 폭발의 위험이 있으며, OH 라디칼의 발생에 필요한 에너지가 높다는 문제점이 있다.However, the shape of such an electrode requires a very high voltage in order to start discharging because of a large contact area between the electrode and seawater. As a result, there is a high possibility that sparks are generated, and there is a risk of explosion when the explosive gas leaks out, and there is a problem that energy required for generating OH radical is high.

또한, 장기간 사용시 전극에 이상이 발생하거나 전극 마모 현상이 발생할 수 있고, 이 경우 전극 전체를 교체하여야 하므로 유지보수에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.In addition, when the electrode is used for a long period of time, an electrode may be damaged or electrode wear may occur. In this case, the entire electrode needs to be replaced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 효율적인 방전을 유도하고 전극의 유지보수가 불필요하며, 소비 에너지 대비 살균효율을 향상시킬 수 있는 모세관 방전 전극 다발 및 이를 포함하는 선박 평형수 살균 처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a capillary discharge electrode bundle which can induce efficient discharge, And an object thereof is to provide a sterilization treatment apparatus.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 모세관 방전 전극 다발은 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되, 각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a capillary discharge electrode bundle according to an aspect of the present invention includes a plurality of unit electrodes made of a metal electrode drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube to the inside of the ceramic tube, A first unit electrode which is one of the unit electrodes and a second unit electrode which is located on the same line as the first unit electrode, The second unit electrode having the metal electrodes facing each other with the electrode distances facing each other is connected to the power source such that the first unit electrode serves as the discharge electrode and the second unit electrode serves as the earth electrode so that the distance between the first unit electrode and the second unit electrode And a plasma discharge is caused by using micro bubbles.

본 발명의 다른 측면에 따른 모세관 방전 전극 다발은 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되, 각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고, 제1 단위 전극들끼리, 제2 단위 전극들끼리 각각 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.The capillary discharge electrode bundle according to another aspect of the present invention is arranged such that a plurality of unit electrodes made of metal electrodes drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube face each other, A first unit electrode that is one of the unit electrodes and a metal electrode that is located on the same line as the first unit electrode and faces the metal electrode of the first unit electrode, The second unit electrodes facing the electrode distances are connected to the power source such that the first unit electrode serves as the discharge electrode and the second unit electrode serves as the earth electrode and the plasma discharge is generated by using the microbubble between the first unit electrode and the second unit electrode. , And the first unit electrodes and the second unit electrodes are arranged in parallel with each other .

본 발명의 또 다른 측면에 따른 모세관 방전 전극 다발은 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되, 각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고, 단위 전극들은 수중에 수직 방향으로 배치되는 기둥형상 구조물의 외측면에 장착되되 하부부터 상부까지 외측면에 층을 이루어 배치되며, 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고, 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되는 것을 특징으로 한다.The capillary discharge electrode bundle according to another aspect of the present invention is arranged such that a plurality of unit electrodes made of metal electrodes drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube are opposed to each other, And a metal electrode is disposed so as to face the metal electrodes of the first unit electrodes on the same straight line as the first unit electrodes, The second unit electrodes, which are opposed to each other at the respective electrode distances, are connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode, and a plasma discharge is generated by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode. And the unit electrodes are mounted on the outer surface of the columnar structure arranged in the vertical direction in the water And the discharge electrodes are stacked in the vertical direction so that the discharge electrodes are parallel to each other, and the ground electrodes are stacked in the vertical direction so as to be parallel to each other.

또한, 기둥형상 구조물은 원기둥이고, 단위 전극들은 원기둥형상 구조물의 외주면에 하부부터 상부까지 층을 이루어 배치될 수 있다.In addition, the columnar structure may be a cylinder, and the unit electrodes may be arranged on the outer circumferential surface of the columnar structure from the bottom to the top.

또한, 전극거리 ℓ = -1.0 ~ -2.0mm 이고, 전원의 방전개시 펄스폭은 1.0~1.2㎲일 수 있다.Also, the electrode distance l = -1.0 to -2.0 mm, and the discharge start pulse width of the power source may be 1.0 to 1.2 mu s.

본 발명에 따른 선박 평형수 살균 처리장치는 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되, 각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고, 단위 전극들은 수중에 수직 방향으로 배치되는 기둥형상 구조물의 외주면에 장착되되 하부부터 상부까지 외주면에 원주형으로 층을 이루어 배치되며, 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고, 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되는 모세관 방전 전극 다발; 및 모세관 방전 전극 다발의 기둥형상 구조물 내부로 마이크로 버블을 제공하는 마이크로 버블 발생기를 포함한다.The apparatus for sterilizing ship ballast water according to the present invention is characterized in that a plurality of unit electrodes made of metal electrodes drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube to the inside of the ceramic tube are arranged to face each other, A first unit electrode which is one of the unit electrodes and a metal electrode which is located on the same line as the first unit electrode and faces the metal electrode of the first unit electrode, The second unit electrodes whose distances are opposed to each other are connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode to generate a plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode , The unit electrodes are mounted on the outer circumferential surface of the columnar structure arranged vertically in the water, To place a layer disposed in a cylindrical shape on the outer peripheral surface, a capillary discharge electrode bundles which are stacked in the vertical direction, the laminated in the vertical direction between earth electrodes parallel to each other between the discharge electrode so as to parallel to each other; And a micro bubble generator for providing a micro bubble into the columnar structure of the capillary discharge electrode bundle.

본 발명에 의하면 금속 전극을 세라믹 튜브 내부로 인입시켜 방전을 세라믹 튜브의 내부로 집중시키고 방전에 소요되는 에너지를 모세관 주변으로 모음으로써 쉽고 효율적인 방전이 가능하도록 하고, 선박 평형수의 살균에 필요한 OH 라디칼을 생성하기 위한 효율적인 방전을 유도할 수 있으며, 장기간 사용으로 금속 전극에 마모가 발생하여 길이가 짧아질 경우 세라믹 튜브의 내부에 더욱 강력한 방전을 유도하여 세라믹 튜브가 절단되도록 함으로써 금속 전극의 마모에 따른 별도의 유지보수가 불필요한 효과가 있다.According to the present invention, the metal electrode is drawn into the ceramic tube to concentrate the discharge to the inside of the ceramic tube, and the energy required for discharging is collected around the capillary, thereby enabling an easy and efficient discharge, and OH radical And when the length is shortened due to abrasion of the metal electrode due to long-term use, it induces stronger discharge in the inside of the ceramic tube, thereby cutting the ceramic tube, resulting in abrasion of the metal electrode Separate maintenance is unnecessary.

또한, 본 발명에 의하면 전극을 수평방향과 수직방향으로 다발로 설치하여 방전 면적 증가로 방전을 통한 살균의 에너지 효율을 향상시킴과 동시에, 기포의 대류로 하부 방전 결과를 상부 방전에 충분히 활용할 수 있고, 보다 큰 대류를 유도함으로써 모세관 방전 전극 주변과 접촉하는 액체의 유량이 자연적으로 증가하게 되어 소비 에너지 대비 살균 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the electrode is provided in a bundle in the horizontal direction and the vertical direction to improve the energy efficiency of the sterilization by discharging by increasing the discharge area, and the lower discharge result can be utilized sufficiently for the upper discharge by convection of the bubbles , It is possible to increase the flow rate of the liquid in contact with the periphery of the capillary discharge electrode by inducing a larger convection, thereby improving the sterilization efficiency against the consumed energy.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발을 이루는 단위 전극의 전극거리별 모식도,
도 2는 도 1의 단위 전극이 적용된 모세관 방전 전극 다발을 상부에서 바라본 개념도,
도 3은 도 1의 단위 전극이 적용된 모세관 방전 전극 다발을 정면에서 바라본 개념도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치의 전극거리별 방전개시 펄스폭의 시험결과를 도시한 그래프,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치에서 전극거리 -1mm일 때 해수에서의 펄스폭별 OH 라디칼 방전세기를 측정한 결과를 도시한 그래프,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치에서 모세관 방전시 전극주변의 모습을 찍은 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of an electrode distance of a unit electrode constituting a capillary discharge electrode bundle according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a conceptual view illustrating a capillary discharge electrode bundle to which the unit electrode of FIG. 1 is applied,
FIG. 3 is a conceptual view of a capillary discharge electrode bundle to which the unit electrode of FIG. 1 is applied,
4 is a graph showing a test result of a discharge start pulse width for each electrode distance of a ballast water disinfection apparatus to which a bundle of capillary discharge electrodes according to a preferred embodiment of the present invention is applied,
FIG. 5 is a graph showing a result of measurement of the OH radical discharge intensity per pulse width in sea water at an electrode distance of -1 mm in a ballast water disinfection apparatus to which a capillary discharge electrode bundle according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
FIG. 6 is a photograph of the vicinity of an electrode during capillary discharge in a ballast water disinfection apparatus to which a bundle of capillary discharge electrodes according to a preferred embodiment of the present invention is applied.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발을 이루는 단위 전극의 전극거리별 모식도이고, 도 2는 도 1의 단위 전극이 적용된 모세관 방전 전극 다발을 상부에서 바라본 개념도이고, 도 3은 도 1의 단위 전극이 적용된 모세관 방전 전극 다발을 정면에서 바라본 개념도이다.FIG. 1 is a schematic view of a unit electrode of a capillary discharge electrode bundle according to a preferred embodiment of the present invention, 1 is a front view of a capillary discharge electrode bundle to which a unit electrode is applied.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발을 이루는 단위 전극은, 도 1을 참조하면, 세라믹 튜브(2)와 금속 전극(4)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, a unit electrode constituting a bundle of capillary discharge electrodes according to a preferred embodiment of the present invention includes a ceramic tube 2 and a metal electrode 4.

세라믹 튜브(2)는 절연체인 세라믹 재질로 제조되고, 금속 전극(4)을 둘러싼다. 금속 전극(4)은 전원에 연결되어 전압과 전류가 인가되고, 이를 통해 금속 전극(4)의 끝에서 방전이 수행된다. The ceramic tube 2 is made of a ceramic material, which is an insulator, and surrounds the metal electrode 4. The metal electrode 4 is connected to a power source, and a voltage and an electric current are applied thereto, thereby discharging is performed at the end of the metal electrode 4.

도 1의 (d), (e)와 같이 단위 전극의 금속 전극(4)은 세라믹 튜브(2)의 끝단으로부터 세라믹 튜브(2)의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된다. 도 1(d)의 경우 ℓ= -1mm, 도 1(e)의 경우 ℓ= -2mm에 해당한다. 금속 전극이 세라믹 튜브 내부로 인입될 경우 ℓ＜0, 금속 전극이 세라믹 튜브 외부로 돌출될 경우 ℓ＞0으로 표현하였다.The metal electrode 4 of the unit electrode is drawn from the end of the ceramic tube 2 to the inside of the ceramic tube 2 by an electrode distance l as shown in FIGS. 1 (d) and 1 (e). L = -1 mm in Fig. 1 (d), and l = -2 mm in Fig. 1 (e). When the metal electrode is drawn into the ceramic tube, ℓ <0, and when the metal electrode protrudes outside the ceramic tube, ℓ> 0.

이러한 구조는 방전을 세라믹 튜브의 내부로 집중시켜 방전에 소요되는 에너지를 모세관 주변으로 모음으로써 쉽고 효율적인 방전이 가능하도록 한다. 또한, 이러한 구조는 선박 평형수의 살균에 필요한 OH 라디칼을 생성하기 위한 효율적인 방전을 유도할 수 있다.This structure concentrates the discharge into the inside of the ceramic tube and collects the energy required for discharging around the capillary, thereby enabling an easy and efficient discharge. In addition, such a structure can lead to efficient discharge for generating OH radicals necessary for sterilizing ship ballast water.

또한, 장기간 사용으로 금속 전극에 마모가 발생하여 길이가 짧아질 경우 세라믹 튜브의 내부에 더욱 강력한 방전을 유도하여 세라믹 튜브를 절단하게 되며, 그 결과 금속 전극의 마모에 따른 별도의 유지보수가 불필요하다. 이에 대해서는 도 4 및 도 5의 실험결과에서 구체적으로 설명한다.Further, when the metal electrode is worn down due to long-term use and its length is shortened, a stronger discharge is induced in the ceramic tube to cut the ceramic tube. As a result, no separate maintenance is required due to wear of the metal electrode . This will be described in detail with reference to the experimental results of Figs. 4 and 5.

한편, 장기간 사용으로 세라믹 튜브에 이상이 발생할 경우 세라믹 튜브만 교체하고 금속 전극은 그대로 사용함으로써 유지보수 비용을 감소시킬 수 있다.On the other hand, if there is an abnormality in the ceramic tube due to long-term use, the maintenance cost can be reduced by replacing only the ceramic tube and using the metal electrode as it is.

도 2를 참조하면, 모세관 방전 전극 다발은 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치된다. 각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 일례로, 단위 전극들은 도 2와 같이 원주 상에 일정 간격으로 배치될 수 있다. 여기서 단위 전극들의 배치 형상을 한정하는 것은 아니며, 예컨대 단위 전극들은 정사각형 또는 직사각형 상에 일정 간격으로 배치될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the capillary discharge electrode bundle is arranged such that a plurality of unit electrodes are opposed to each other. The unit electrodes are arranged on the same plane at a predetermined distance from each other. For example, the unit electrodes may be disposed at regular intervals on the circumference as shown in FIG. Here, the arrangement of the unit electrodes is not limited, and for example, the unit electrodes may be arranged at regular intervals on a square or a rectangle.

단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극(10)과, 제1 단위 전극(10)과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극(10)의 금속 전극(14)과 서로 마주보도록 금속 전극(24)이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극(20)은 각각 전원에 연결되어 서로 다른 극성에 연결된다. 예컨대, 제1 단위 전극(10)은 전원이 인가됨에 따라 방전하는 방전극, 제2 단위 전극(20)은 방전극에 대면하는 접지극 역할을 수행할 수 있다. 전원이 인가되면 제1 단위 전극(10)과 제2 단위 전극(20) 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키게 된다.A first unit electrode 10 which is one of the first unit electrodes 10 and a second unit electrode 10 and a metal electrode 24 which is located on the same straight line as the first unit electrode 10 and faces the metal electrode 14 of the first unit electrode 10, And the second unit electrodes 20 whose electrode distances are opposite to each other are connected to a power source and are connected to different polarities. For example, the first unit electrode 10 may serve as a discharge electrode that discharges when power is applied, and the second unit electrode 20 may serve as an earth electrode facing the discharge electrode. When a power source is applied, a plasma discharge is generated by using a micro bubble between the first unit electrode 10 and the second unit electrode 20.

이와 같이 모세관 방전 전극 다발이 형성되면 방전되는 면적이 넓어져 방전을 통한 살균의 에너지 효율을 높일 수 있다.When the capillary discharge electrode bundle is formed in this manner, the area of discharge is widened, and the energy efficiency of sterilization through discharge can be increased.

도 2와 같이 원형으로 배치된 하나의 단위전극 층으로만 모세관 방전 전극 다발이 구성될 수도 있다(이하, "단일층 전극 다발"). The capillary discharge electrode bundle may be composed of only one unit electrode layer arranged in a circular shape as shown in Fig. 2 (hereinafter referred to as "single layer electrode bundle").

도 3을 참조하면, 제1 단위 전극들(100)끼리 서로 평행하게 배치되되 수중에 수직 방향으로 적층되고, 제2 단위 전극들(200)끼리 서로 평행하게 배치되되 수중에 수직 방향으로 적층된다. 일례로, 단위 전극들은 도 3과 같이 원기둥 형상 구조물(A)의 외주면에 장착되되 하부부터 상부까지 외주면에 층을 이루어 배치될 수 있다. 이때 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고, 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층된다. 여기서 단위 전극들의 배치 형상을 한정하는 것은 아니며, 예컨대 단위 전극들은 정사각기둥 또는 직사각기둥 상에 일정 간격으로 배치될 수도 있다. 즉, 기둥형상 구조물(A)은 원기둥, 타원기둥, 정사각기둥, 직사각기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the first unit electrodes 100 are arranged in parallel to each other, stacked vertically in water, and the second unit electrodes 200 are arranged in parallel to each other. For example, the unit electrodes are mounted on the outer circumferential surface of the columnar structure A as shown in FIG. 3, and may be disposed on the outer circumferential surface from the lower portion to the upper portion. At this time, the discharge electrodes are stacked in the vertical direction so as to be parallel to each other, and stacked in the vertical direction so that the ground electrodes are parallel to each other. For example, the unit electrodes may be arranged at regular intervals on a square column or a rectangular column. That is, the columnar structure A may be formed in various shapes such as a columnar shape, an elliptical column, a square column, and a rectangular column.

이와 같이 모세관 방전 전극 다발이 형성되면 방전되는 면적이 넓어져 방전을 통한 살균의 에너지 효율을 높일 수 있음은 물론, 하부에 위치한 모세관 방전을 통해 부분적인 줄(Joule) 가열로 인해 선박 평형수의 대류가 발생하고 그에 따라 기포들이 상승함으로써 복잡한 대류 양상을 만들어낼 수 있어 하부 전극에서의 방전 결과물을 상부에서 효율적으로 이용할 수 있다.When the bundle of capillary discharge electrodes is formed, the discharge area is widened to increase the energy efficiency of the disinfection by discharging. In addition, since the capillary discharge at the lower part causes partial joule heating, And the bubbles rise accordingly, so that a complicated convection pattern can be produced, so that the discharge result at the lower electrode can be efficiently utilized at the upper portion.

도 3과 같이 제1 단위 전극 한 다발과 제2 단위 전극 한 다발만으로 모세관 방전 전극 다발이 구성될 수도 있다(이하, "단일축 전극 다발"). As shown in FIG. 3, a capillary discharge electrode bundle may be composed of only one bundle of the first unit electrode and a bundle of the second unit electrode (hereinafter referred to as "single axis electrode bundle").

도시되지 않았으나, 도 2의 단일층 전극 다발을 확장하여 다층 전극 다발을 형성할 수 있고, 도 3의 단일축 전극 다발을 확장하여 다축 전극 다발을 형성할 수 있다. 결과적으로 다층 전극 다발과 다축 전극 다발은 동일한 의미이다.Although not shown, the single-layer electrode bundle of FIG. 2 can be extended to form a multilayer electrode bundle, and the single-axis electrode bundle of FIG. 3 can be extended to form a multi-axial electrode bundle. As a result, the multilayer electrode bundle and the multi-axial electrode bundle have the same meaning.

다층 전극 다발 또는 다축 전극 다발은 단위 전극들이 수중에 수직 방향으로 배치되는 기둥형상 구조물의 외측면에 장착되되 하부부터 상부까지 외측면에 층을 이루어 배치되고, 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층된다. 또한, 각 층의 단위 전극들은 원주 상에 일정 간격으로 배열된다. 즉, 도 2의 단위 전극 다발 구조가 원기둥 상에 높이 방향으로 여러 층 적층되는 구조를 취하게 된다.The multi-layered electrode bundle or the multi-axial electrode bundle is mounted on the outer surface of a columnar structure in which the unit electrodes are disposed in the vertical direction in water, and is arranged on the outer surface from the bottom to the top, and stacked in the vertical direction so that the discharge electrodes are parallel to each other And are vertically stacked so that the grounding electrodes are parallel to each other. Further, the unit electrodes of each layer are arranged at regular intervals on the circumference. That is, the unit electrode bundle structure of FIG. 2 has a structure in which several layers are stacked in a height direction on a cylinder.

이 경우 상술한 단일층 전극 다발의 장점과 단일축 전극 다발의 장점을 모두 구현할 수 있게 된다. 즉 방전 면적 증가로 방전을 통한 살균의 에너지 효율을 향상시킴과 동시에, 기포의 대류로 하부 방전 결과를 상부 방전에 충분히 활용할 수 있는 것이다.In this case, both advantages of the single-layer electrode bundle and advantages of the single-axis electrode bundle can be realized. That is, the increase of the discharge area improves the energy efficiency of the sterilization by discharging, and at the same time, the lower discharge result can be sufficiently utilized for the upper discharge by convection of the bubbles.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박 평형수 살균 처리장치는 상술한 모세관 방전 전극 다발과 마이크로 버블 발생기를 포함하여 이루어진다. 이때, 마이크로 버블 발생기는 모세관 방전 전극 다발의 기둥형상 구조물 내부로 마이크로 버블을 제공한다.The ballast water disinfection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes the capillary discharge electrode bundle and the micro bubble generator described above. At this time, the micro bubble generator provides a micro bubble inside the columnar structure of the capillary discharge electrode bundle.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치의 전극거리별 방전개시 펄스폭의 시험결과를 도시한 그래프이다. 도 4의 그래프에서 가로축은 전극거리(mm), 세로축은 펄스폭(㎲)을 나타낸다. 4 is a graph showing test results of a discharge start pulse width for each electrode distance in a ballast water sterilization apparatus to which a bundle of capillary discharge electrodes according to a preferred embodiment of the present invention is applied. In the graph of Fig. 4, the horizontal axis represents the electrode distance (mm), and the vertical axis represents the pulse width (占 퐏).

도 4를 참조하면, 전극거리가 길어질수록 방전을 개시하기 위한 펄스폭이 감소되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 금속 전극이 세라믹 튜브 내부로 인입되는 정도가 클수록 방전에 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있다. 도 4를 참조하면, 전극거리 ℓ = -1.0 ~ -2.0mm 이고, 전원의 방전개시 펄스폭은 1.0~1.2㎲ 일 때 효율적인 방전이 수행됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that as the electrode distance increases, the pulse width for starting the discharge decreases. That is, the greater the degree of the metal electrode being drawn into the ceramic tube, the lower the energy required for the discharge. Referring to FIG. 4, it can be seen that efficient discharge is performed when the electrode distance l = -1.0 to -2.0 mm and the discharge start pulse width of the power source is 1.0 to 1.2 μs.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치에서 전극거리 -1mm일 때 해수에서의 펄스폭별 OH 라디칼 방전세기를 측정한 결과를 도시한 그래프이다. 도 5의 그래프에서 가로축은 파장(nm), 세로축은 방전강도(Intensity)를 나타낸다. 실험에 적용된 펄스폭은 1.5㎲와 2.0㎲이다.FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of the OH radical discharge intensity according to the pulse width in the seawater when the electrode distance is -1 mm in the ballast water disinfection apparatus to which the capillary discharge electrode bundle according to the preferred embodiment of the present invention is applied. 5, the horizontal axis represents the wavelength (nm) and the vertical axis represents the discharge intensity (Intensity). The pulse widths applied to the experiment are 1.5 μs and 2.0 μs.

도 5를 참조하면, 전극거리가 1mm인 경우와 비교하여 -1mm인 경우 상대적으로 낮은 펄스폭을 이용하여 상당한 OH 라디칼을 생성할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that a considerable OH radical can be generated using a relatively low pulse width when the electrode distance is -1 mm as compared with the case where the electrode distance is 1 mm.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모세관 방전 전극 다발이 적용된 선박 평형수 살균 처리장치에서 모세관 방전시 전극주변의 모습을 찍은 사진이다.FIG. 6 is a photograph of the vicinity of an electrode during capillary discharge in a ballast water disinfection apparatus to which a bundle of capillary discharge electrodes according to a preferred embodiment of the present invention is applied.

도 6을 참조하면, 모세관 방전 전극의 끝에서 액체가 순간적으로 기화하여 생긴 기포와 전극 주변 액체의 대류로 인하여 기포의 흐름이 발생하고, 이러한 기포의 대류를 이용하기 위해 본 발명에서와 같이 전극을 다발로 설치하여 보다 큰 대류를 유도하며, 그 결과 모세관 방전 전극 주변과 접촉하는 액체의 유량이 자연적으로 증가하게 되어 소비 에너지 대비 살균 효율을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, a flow of bubbles occurs due to the convection of the bubbles generated by momentary vaporization of the liquid at the end of the capillary discharge electrode and the liquid around the electrodes. In order to utilize the convection of the bubbles, As a result, the flow rate of the liquid in contact with the periphery of the capillary discharge electrode naturally increases, and the sterilization efficiency against the consumed energy can be improved.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

2 - 세라믹 튜브 4 - 금속 전극
10 - 제1 단위 전극 20 - 제2 단위 전극
100 - 제1 단위 전극들 200 - 제2 단위 전극들2 - Ceramic tube 4 - Metal electrode
10 - first unit electrode 20 - second unit electrode
100 - first unit electrodes 200 - second unit electrodes

Claims (6)

세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되,
각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고,
단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키는, 모세관 방전 전극 다발.A plurality of unit electrodes made of a metal electrode drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube are arranged to face each other,
Each of the unit electrodes is disposed on the same plane at a predetermined distance from each other,
A first unit electrode that is one of the first unit electrodes and a second unit electrode that is located on the same straight line as the first unit electrode and has a metal electrode facing the metal electrode of the first unit electrode, Is connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode to cause a plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode. 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되,
각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고,
단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고,
제1 단위 전극들끼리, 제2 단위 전극들끼리 각각 서로 평행하게 배치되는, 모세관 방전 전극 다발.A plurality of unit electrodes made of a metal electrode drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube are arranged to face each other,
Each of the unit electrodes is disposed on the same plane at a predetermined distance from each other,
A first unit electrode that is one of the first unit electrodes and a second unit electrode that is located on the same straight line as the first unit electrode and has a metal electrode facing the metal electrode of the first unit electrode, Is connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode to generate a plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode,
Wherein the first unit electrodes and the second unit electrodes are arranged parallel to each other. 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되,
각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고,
단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고,
단위 전극들은 수중에 수직 방향으로 배치되는 기둥형상 구조물의 외측면에 장착되되 하부부터 상부까지 외측면에 층을 이루어 배치되며, 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고, 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되는, 모세관 방전 전극 다발.A plurality of unit electrodes made of a metal electrode drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube are arranged to face each other,
Each of the unit electrodes is disposed on the same plane at a predetermined distance from each other,
A first unit electrode that is one of the first unit electrodes and a second unit electrode that is located on the same straight line as the first unit electrode and has a metal electrode facing the metal electrode of the first unit electrode, Is connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode to generate a plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode,
The unit electrodes are mounted on the outer surface of the columnar structure arranged in the vertical direction in the water, and are arranged on the outer surface from the lower part to the upper part. The unit electrodes are stacked in the vertical direction so that the discharge electrodes are parallel to each other, A capillary discharge electrode bundle. 제3항에 있어서,
기둥형상 구조물은 원기둥이고, 단위 전극들은 원기둥형상 구조물의 외주면에 하부부터 상부까지 층을 이루어 배치되는, 모세관 방전 전극 다발.The method of claim 3,
Wherein the columnar structure is a cylinder, and the unit electrodes are arranged in layers from the lower part to the upper part on the outer peripheral surface of the cylindrical structure. 제3항에 있어서,
전극거리 ℓ = -1.0 ~ -2.0mm 이고, 전원의 방전개시 펄스폭은 1.0~1.2㎲인, 모세관 방전 전극 다발.The method of claim 3,
The electrode distance l = -1.0 to -2.0 mm, and the discharge start pulse width of the power source is 1.0 to 1.2 占 퐏 ec. 세라믹 튜브의 끝단으로부터 세라믹 튜브의 내부 방향으로 전극거리 ℓ만큼 인입된 금속 전극으로 이루어진 단위 전극 복수개가 서로 대향하도록 배치되되,
각 단위 전극끼리는 동일 평면상에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치되고,
단위 전극 중 어느 하나인 제1 단위 전극과, 제1 단위 전극과 동일 직선상에 위치하되 제1 단위 전극의 금속 전극과 서로 마주보도록 금속 전극이 배치되어 각 전극거리끼리 서로 대향하는 제2 단위 전극은, 제1 단위 전극이 방전극, 제2 단위 전극이 접지극이 되도록 전원에 연결되어 제1 단위 전극과 제2 단위 전극 사이의 마이크로 버블을 이용하여 플라즈마 방전을 일으키고,
단위 전극들은 수중에 수직 방향으로 배치되는 기둥형상 구조물의 외주면에 장착되되 하부부터 상부까지 외주면에 원주형으로 층을 이루어 배치되며, 방전극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되고, 접지극끼리 서로 평행하도록 수직 방향으로 적층되는 모세관 방전 전극 다발; 및
모세관 방전 전극 다발의 기둥형상 구조물 내부로 마이크로 버블을 제공하는 마이크로 버블 발생기
를 포함하는, 선박 평형수 살균 처리장치.

A plurality of unit electrodes made of a metal electrode drawn by an electrode distance l from the end of the ceramic tube toward the inside of the ceramic tube are arranged to face each other,
Each of the unit electrodes is disposed on the same plane at a predetermined distance from each other,
A first unit electrode that is one of the first unit electrodes and a second unit electrode that is located on the same straight line as the first unit electrode and has a metal electrode facing the metal electrode of the first unit electrode, Is connected to a power source such that the first unit electrode serves as a discharge electrode and the second unit electrode serves as an earth electrode to generate a plasma discharge by using microbubbles between the first unit electrode and the second unit electrode,
The unit electrodes are arranged on the outer circumferential surface of a columnar structure arranged in a vertical direction in the water and arranged in a columnar shape on the outer circumferential surface from the lower part to the upper part and laminated in the vertical direction so that the discharge electrodes are parallel to each other, A capillary discharge electrode bundle stacked in the direction of the capillary discharge electrode; And
A micro bubble generator for providing a micro bubble inside the columnar structure of the capillary discharge electrode bundle
Wherein the ballast water sterilization treatment apparatus comprises:

KR1020170011942A 2017-01-25 2017-01-25 Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same KR20180087651A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170011942A KR20180087651A (en) 2017-01-25 2017-01-25 Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170011942A KR20180087651A (en) 2017-01-25 2017-01-25 Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180087651A true KR20180087651A (en) 2018-08-02

Family

ID=63251549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170011942A KR20180087651A (en) 2017-01-25 2017-01-25 Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180087651A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111405739A (en) * 2020-03-06 2020-07-10 大连理工大学 Uniform discharge micro-plasma generating device in atmospheric pressure capillary tube

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111405739A (en) * 2020-03-06 2020-07-10 大连理工大学 Uniform discharge micro-plasma generating device in atmospheric pressure capillary tube

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5884074B2 (en) Liquid processing apparatus and liquid processing method
KR101012755B1 (en) Uv sterilizer having the watertight function
KR101605070B1 (en) Low-temperature water discharge plasma generating device
US20140054242A1 (en) Liquid treating apparatus and liquid treating method
KR101497591B1 (en) Apparatus for treating water using discharge in reactor
JP5899455B2 (en) Liquid processing apparatus and liquid processing method
KR101280445B1 (en) Underwater discharge apparatus for purifying water
JP5654946B2 (en) Water treatment equipment
KR101594997B1 (en) Water treatment apparatus using plasma
KR20180087651A (en) Capillary discharge electrode bundle and ballast water sterilization treatment device containing the same
JP4930912B2 (en) Plasma sterilizer
ES2386694T3 (en) Device for treating a gas by cold plasma, associated use and manufacturing procedures
KR101214441B1 (en) Apparatus of spark discharge for water cleaning
KR100199509B1 (en) Discharge cell and it use for bubble generator
KR101238314B1 (en) An apparatus of high voltage pulse discharge for ballast water treatment
RU85469U1 (en) DEVICE FOR DISINFECTION AND ACTIVATION OF LIQUID
KR102106879B1 (en) Plasma generating device and water purification system equipped therewith
KR101198975B1 (en) UV sterilizer having the watertight function
KR20180098435A (en) Plasma generating device and water purification system equipped therewith
JP4391863B2 (en) Ballast water treatment method using pulse power generated shock wave
KR20140084965A (en) Apparatus for supplying a sterilizied neutralizing agent and the ballast water treatment system using it
JP2001187384A (en) Method for nonactivating and/or killing activity of harmful microorganisms and device thereof
KR101524213B1 (en) Water purifying device using plasma reaction
ES2741747T3 (en) Procedure for the control of an ozone generator
KR102322233B1 (en) Underwater arc discharge device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application