KR20190054413A

KR20190054413A - 수산기 발생 장치

Info

Publication number: KR20190054413A
Application number: KR1020170150630A
Authority: KR
Inventors: 김형석
Original assignee: 김형석
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-05-22
Also published as: KR102184047B1

Abstract

수산기 발생 장치가 개시된다. 본 발명은, 외부로부터 유입되는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 방전을 유도하는 방전 유도구, 방전 유도구를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자에 전자파를 인가하는 전자파 인가부, 및 방전 유도구를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 이송하며, 전자파 인가부가 설치되는 이송관을 구비한다. 본 발명에 따르면, 기체 분자의 초기 방전 구조를 통해 수산기 발생에 소요되는 전력 부담을 낮출 수 있게 됨에 따라 수산기 발생 장치의 내구성을 증진시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따르면, 수증기 또는 기체 상태의 물분자가 전자파 에너지 밀도가 높은 곳을 통과하도록 유도함으로써 수산기 발생효율 및 폐가스 분해효율이 높은 수산기 발생 장치를 구현할 수 있게 된다.

Description

수산기 발생 장치{Hydroxy Radical Generator}

본 발명은 수산기 발생 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수증기 또는 기체상태의 물분자에 전자기파 에너지를 흡수시켜 기체 방전을 일으킴으로써 수산기 발생을 도모할 수 있도록 하는 수산기 발생 장치에 관한 것이다.

수산기(OH-Radical 또는 Hydroxyl Radical)는 물 분자가 해리되는 과정에서 수소 원자(H+)가 떨어져 나갈 때 생성되며, 염소나 오존, 과산화수소 등의 분자 보다 살균, 분해 능력이 우수하고, 인체에는 해를 주지 않는 물질로 알려져 있다.

수산기를 발생시키기 위한 종래 기술로는 오존을 물속에 용존시켜 오존 및 물과의 반응 과정을 통해 수산기를 발생시키는 방식이 있으나, 이와 같은 방식은 오존을 발생시키기 위한 별도의 장치가 필요하고, 수산기의 발생 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 수산기를 발생시키기 위한 종래 기술로서 수중 저전압 방전 방법은 반응 영역이 제한되어 수산기 발생 효율이 낮고, 에너지 효율이 낮으며, 반응 시간이 길어진다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 수증기 또는 기체상태의 물 분자에 전자기파 에너지를 흡수시켜 기체 방전을 일으킴으로써 수산기 발생을 도모할 수 있도록 하는 수산기 발생 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수산기 발생 장치는, 외부로부터 유입되는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 방전을 유도하는 방전 유도구(100); 상기 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자에 전자파를 인가하는 전자파 인가부(200); 및 상기 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 이송하며, 상기 전자파 인가부(200)가 설치되는 이송관(300)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 점화시키는 점화 장치를 포함하는 것인 수산기 발생 장치.

또한, 상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 통과하는 홀(155)이 형성된 한 쌍의 디스크 패널(150)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 디스크 패널이 대향면에는 방전 유도를 위한 침이 각각 복수개 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전 유도구에는 폐가스가 추가 유입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 통과할 때 레이저빔을 조사함으로써 방전을 유도하는 레이저 점화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송관(300)의 내부에는 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 전자기파 에너지 밀도가 높은 영역을 통과하도록 유도하는 가이드 파이프(500)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 수증기 또는 기체 상태의 물분자에 전자기파 에너지를 흡수시켜 기체 방전을 일으킴으로써 주변 금속 경계면에서의 전자기파 에너지 흡수없이 물분자에만 전자기파 에너지를 가함으로써 수산기 제조를 위한 에너지 절감효과를 도모할 수 있도록 하는 수산기 제조장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생 장치의 구조를 나타내는 도면, 및
도 2는 도 1에서의 방전 유도구의 구조를 나타내는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수산기 발생 장치는 방전 유도구(100), 전자파 인가부(200), 이송관(300), 수증기 공급부(400), 및 폐가스 공급부(500)를 포함한다.

방전 유도구(100)는 수증기 공급부(400)로부터 공급되는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 초기 방전을 유도하는 기능을 수행하며, 전자파 인가부(200)는 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자에 안테나(250)를 통해 전자파를 인가함으로써 물 분자로부터 수소 원자(H+)를 분리하여 수산기(OH^- 또는 OH^*)를 발생시키는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 이송관(300)의 내부에는 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 전자파 에너지 밀도가 높은 영역으로 통과할 수 있도록 통과하는 가이드 파이프(500)를 별도로 설치함으로써, 전자파 투과 재질의 가이드 파이프의 내부로 통과하는 물 분자의 분해율 및 수산기 발생 효율이 증가되도록 할 수 있을 것이다.

도 1에서와 같이 이송관(300)의 내부에는 수증기 공급부(400)로부터 공급되는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 초기 방전을 유도하는 방전 유도구(100)가 설치되어 있으며, 이송관(300)의 일단부는 2개로 분기되어 있고, 2개의 분기관은 각각 수증기 공급부(400) 및 폐가스 공급부(500)와 연결되어 있다.

또한, 이송관(300)의 내부에는 전자파 인가부(200)로부터 공급되는 전자파를 수증기 또는 기체 상태의 물 분자 및 폐가스에 인가하는 안테나(250)가 설치되어 있으며, 그 결과 이송관(300)은 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 수산기로의 분해 반응과, 수산기를 이용한 폐가스의 분해 반응이 내부에서 진행되는 기체 반응관으로서의 기능을 수행한다.

한편, 수증기 공급부(400)는 내부에 담겨진 액체 상태의 물을 가열하거나, 내부에 설치된 초음파 진동소자(piezzo-actuator)를 이용하여 기화시킴으로써 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 이송관(300)으로 공급하는 기능을 수행한다.

폐가스 공급부(500)는 폐타이어 스크랩 등의 폐기물 처리 시설로부터 발생되는 SO_X, NO_X 등의 폐가스의 이송관(300) 내에서의 수산기와의 화학 반응을 통한 분해 처리를 위해 상기와 같은 폐가스를 이송관(300)에 공급하는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 폐가스 공급부(500)로부터 공급되는 SO_X, NO_X 등의 폐가스는 관리자의 결정에 따라 이송관(300)으로 선택적으로 공급됨이 바람직하며, 이를 위해 폐가스 공급부(500)와 이송관(300)의 연결부위에는 개폐 밸브가 별도로 설치됨이 바람직할 것이다.

이와 같이 본 발명에 의하면 관리자는 필요에 따라, 폐가스 공급부(500)를 통한 이송관(300)으로의 폐가스의 공급 및 폐가스의 분해 처리를 선택할 수 있게 되며, 이러한 경우에 본 발명에 따른 수산기 발생 장치는 폐가스 분해 장치로서 기능하게 된다.

도 2는 도 1에서의 방전 유도구(100)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방전 유도구(100)는 소정의 이격 간격을 두고 마주보며 설치된 한 쌍의 디스크 패널(150)을 포함한다.

도 2에서와 같이 서로 대향되도록 설치된 한 쌍의 디스크 패널(150)에는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자 및 폐가스가 통과할 수 있도록 하는 복수의 홀(155)이 형성되어 있으며, 한 쌍의 디스크 패널(150)의 서로 마주보는 면인 대향면에는 각각 방전 유도용 침(157)이 복수개 형성되어 있다.

이와 같이 한 쌍의 디스크 패널(150)의 대향면에 각각 설치된 복수개의 방전 유도용 침(157)은 한 쌍의 디스크 패널(150) 사이의 이격 공간으로 유입된 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 초기 방전을 유도함으로써 이후 물 분자로부터의 수산기의 분해 발생에 필요한 전기 에너지의 부담을 줄여주게 된다.

아울러, 한 쌍의 디스크 패널(150)의 대향면에 각각 설치된 복수개의 방전 유도용 침(157)은 한 쌍의 디스크 패널(150) 사이의 이격 공간으로 유입되는 폐가스의 방전을 유도함으로써 이후 수산기와의 분해 반응 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 또 다른 일례로서 방전 유도구(100)에는, 레이저 빔을 조사하여 수증기 또는 기체상태의 물 분자에 고온의 에너지를 조사하여 기체 방전을 일으키도록 하는 레이저 점화 장치가 구비될 수도 있을 것이다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서, 방전 유도구(100)에는 상기 레이저 점화장치 대신에, 점화플러그 등의 초기 점화 가능 수단이 구비될 수도 있을 것이다.

즉, 한 쌍의 디스크 패널(150) 중 일측에 설치된 디스크 패널(150)에 형성된 홀(155)을 통해 한 쌍의 디스크 패널(150) 사이의 이격 공간으로 유입된 수증기 또는 기체 상태의 물 분자 및 폐가스는 한 쌍의 디스크 패널(150)의 대향면에 각각 설치된 방전 유도용 침(157)에 의해 방전되게 되며, 이와 같이 방전된 상태의 물 분자 및 폐가스는 타측에 설치된 디스크 패널(150)에 형성된 홀(155)을 통해 이송관(300)을 따라 전자파를 인가하는 안테나(250)가 설치된 구역으로 이동하게 된다.

한편, 본 발명에서는 도 2에서와 같은 방전 유도구(100)를 설치함으로써, 전자파 인가부(200)를 통한 수산기 발생을 위한 물 분자의 분해에 소요되는 전기 에너지를 저감시킬 수 있게 됨에 따라, 전자파 인가부(200)의 전력 부담을 낮출 수 있게 되며, 그 결과 전자파 인가부(200)의 내구성을 증진시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 폐가스 공급부(500)로부터 공급되는 폐가스의 양이 변동될 수 있으며, 이러한 경우에 폐가스의 분해 처리에 필요한 전기 에너지가 달라지게 되고, 이는 전자파 인가부(200)의 안정적인 동작에 장애가 될 수 있으나, 본 발명에서는 도 2에서와 같은 방전 유도구(100)의 설치를 통해 폐가스의 방전을 사전에 유도함으로써, 전자파 인가부(200)의 전력 부담을 최소화할 수 있게 되며, 그 결과 폐가스 분해 품질의 균일성을 확보할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는 전자기파 에너지가 이송관(300)에 주입되어 이송관(300)의 중심축 부근에 높은 전자기장 에너지가 밀집되는 경우에, 유리 또는 PP 등의 전자파 비흡수성 재질로 구성된 가이드 파이프(500)를 설치함으로써 더욱 많은 수산기가 형성됨으로 인해, 수증기(또는 기체 물분자) 및 수산기와 더불어 가이드파이프(500) 내부로 통과하는 폐가스의 분해 처리 효율이 증가하도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명을 실시함에 있어서는, 상술한 수산기 발생장치를 전자기파의 일정 출력을 단위로 하는 모듈화 수산기 발생장치로 구현함으로써, 대용량의 경우, 단위 모듈의 추가 조합을 통해 대용량 처리가 가능하도록 할 수도 있을 것이다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100: 방전 유도구, 150: 디스크 패널,
155: 홀, 157: 방전 유도용 침,
200: 전자파 인가부, 250: 안테나,
300: 이송관, 400: 폐가스 공급부,
500: 가이드 파이프.

Claims

외부로부터 유입되는 수증기 또는 기체 상태의 물 분자의 방전을 유도하는 방전 유도구(100);
상기 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자에 전자파를 인가하는 전자파 인가부(200); 및
상기 방전 유도구(100)를 통과한 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 이송하며, 상기 전자파 인가부(200)가 설치되는 이송관(300)
을 포함하는 수산기 발생 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자를 점화시키는 점화 장치를 포함하는 것인 수산기 발생 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 통과하는 홀(155)이 형성된 한 쌍의 디스크 패널(150)을 포함하는 것인 수산기 발생 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전 유도구(100)는, 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 통과할 때 레이저빔을 조사함으로써 방전을 유도하는 레이저 점화장치를 포함하는 것인 수산기 발생 장치.
제1항에 있어서,
상기 이송관(300)의 내부에는 상기 수증기 또는 기체 상태의 물 분자가 전자기파 에너지 밀도가 높은 영역을 통과하도록 유도하는 가이드 파이프(500)가 설치되는 것인 수산기 발생 장치.