KR20210130767A - 저주파 오존 발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz, 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정된 오존 발생 장치, 변압기 조립체 및 오존 발생 장치를 작동시키는 방법에 관한 것이다.

Description

저주파 오존 발생기

본 발명은 25 내지 40kHz 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정된 오존 발생 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 25 내지 40kHz 주파수에서 오존 발생 장치를 작동시키는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 25 내지 40kHz 주파수 범위에서 전력을 제공하거나 제공하도록 설정된 고전력 변압기와 같은 변압기 조립체에 관한 것이다.

성공적인 오존수처리 설치는 항상 물에 필요한 수준의 오존을 확보하는 능력에 달려 있다.

오염된 지하수에서 중금속의 올바른 제거, 콜로이드성 고체의 적절한 제거, 양식 시스템에서 용해된 유기 화합물 및 아질산염의 질산염으로의 변환, 및 도시 오존수 처리 문제에 대한 효율적인 해결은 항상 물에 필요한 수준의 오존을 확보하는 능력에 달려 있다.

오존 발생장치는 바람직하게는 인간의 가청 범위 이상의 주파수에서, 즉 예를 들어 WO 2008/074767에 의해 개시된 바와 같이, 15 내지 25kHz 주파수 범위에서 작동된다.

예를 들어 Kogelschatz의 Plasma Chemistry and Plasma processing, Vol 23, (1):(1-46)에 개시된 바와 같이, 고주파에서 작동되는 것은 저주파 작동에 비해 주어진 입력 전력에 대해 더 낮은 작동 전압이 필요하다는 장점이 있기 때문에 바람직하다.

그러나 고주파에서 작동되는 오존 발생기는 필요한 수준의 오존 방출을 항상 보장하지는 않는다. 예를 들어, 오존의 실제 방출, 즉 방출된 오존의 농도는 경우에 따라 설정값보다 낮거나 허용 한계보다 낮을 수 있다.

따라서, 개선된 오존 발생기가 유리할 것이며, 특히 항상 처리될 물에서 요구되는 수준의 오존을 확보할 수 있는 보다 효율적이고 신뢰할 수 있는 오존 발생장치가 유리할 것이다.

본 발명의 목적은 항상 처리되는 물에서 요구되는 오존 수준을 확보할 수 있는 오존 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 처리될 물에서 요구되는 수준의 오존을 항상 확보할 수 있는 오존 발생장치의 작동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 처리될 물에서 요구되는 수준의 오존을 항상 확보할 수 있는 오존 발생장치에 전력을 공급하기 위한 변압기 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 종래 기술에 대한 대안을 제공하는 것으로 볼 수 있다.

특히, 본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술의 전술한 문제점을 해결하는 오존 발생장치, 오존 발생장치에 전력을 공급하기 위한 변압기 조립체, 및 25 내지 40kHz 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정된 오존 발생장치를 작동시키는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 상술한 목적 및 다른 목적은 다음을 포함하는 오존 발생장치를 제공함으로써 본 발명의 제1 측면에서 달성되도록 의도된다: 고전압전극 유닛, 제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자, 제1 접지 전극 및 제2 접지 전극을 포함하는 오존 발생기 유닛.

발생기 유닛은 25 내지 40kHz 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정되거나 조정된다.

예를 들어, 작동 주파수는 30 내지 40kHz 사이, 예를 들어 31 내지 37kHz 일 수 있다.

오존 발생 분야에서 최적화를 찾기 위해, 본 발명자들은 작동 주파수의 감소가 오존 발생기의 생산성을 증가시킨다는 것을 알아냈다.

고주파에서 오존 발생기가 작동되면 주어진 입력 전력에 대해 더 낮은 작동 전압의 이점이 있기 때문에, 일반적으로 저주파에서 작동되는 것은 바람직하지 않다.

게다가, 작동 주파수의 감소는 오존 발생기 유닛에 의해 생성되는 가청 소음을 증가시킨다. 실제로, 오존 발생장치는 바람직하게 인간의 가청 범위보다 높은 주파수에서 작동된다.

본 발명자들은 오존 발생 분야에서 최적화를 찾기 위해, 작동 중에 생성된 원치 않는 배경 소음 및 최적의 오존 방출과 관련하여 작동 주파수 범위를 조사했다.

따라서 본 발명자들은 오존 방출의 설정값과 실제값 사이의 대응이 최소 가청 작동 방해에 대해 최적화되는 주파수 범위를 식별했다.

본 발명의 제1 측면에 따른 오존 발생장치는 저주파, 고전압 AC 전원 공급장치, 예를 들어, 오존 발생기 유닛에 25 내지 40kHz 주파수에서 50 내지 800W (와트)를 제공하도록 설정되거나 조정된 고전력 변압기 또는 변압기 조립체를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 고전압 AC 전원 공급장치는 30 내지 40kHz, 바람직하게는 31 내지 37kHz 주파수에서 50 내지 800W를 제공하도록 설정되거나 조정될 수 있다.

50 내지 800W를 제공하도록 설정되거나 조정된 고전압 AC 전원 공급장치의 존재는 오존 발생기 유닛의 25 내지 40kHz 작동 주파수를 가능하게 한다.

본 발명의 고전압 AC 전원 공급장치는 여기에서 고전력 변압기, 변압기 또는 변압기 조립체로 지칭될 수 있다.

고전압전극 유닛, 제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자, 제1 접지 전극 및 제2 접지 전극과 같은 오존 발생기 유닛의 구조와 관련하여, 본 명세서에 참조로 포함되는 WO 02/20398에 개시된 구조 및 소자를 참조한다.

제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자는 예를 들어, 폴리머 재료의 얇은 층과 같은 폴리머 층일 수 있고, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE) 시트일 수 있다.

일 실시예에서, 고전압전극 유닛은 제1 유전체 소자와 제2 유전체 소자 사이에 위치한다.

제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자는 고전압 전극부로부터 0.01 내지 0.5 mm 거리, 예를 들어 0.01 내지 0.4 mm, 예를 들어 0.01 내지 0.3 mm, 예를 들어 0.01 내지 0.1 mm 거리에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자는 하나 이상의 스페이서 소자에 의해 고전압전극 유닛으로부터 일부 이격될 수 있다.

제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자는 고전압전극 유닛로부터 0.01 내지 0.5 mm 이내, 예를 들어 0.01 내지 0.4 mm, 예를 들어 0.01 내지 0.3 mm, 예를 들어 0.01 내지 0.1 mm 이내의 하나 이상의 스페이서 소자에 의해 이격될 수 있다.

제1 유전체 및 제2 유전체는 고전압전극의 양측에 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 접지 전극 및 제2 접지 전극은 제1 유전체 및 제2 유전체로 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버의 범위를 정한다.

제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버는 각각 산소 기체 또는 산소 함유 기체를 공급하기 위한 입구 및 오존 기체를 방출하기 위한 출구를 포함할 수 있다.

제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버의 외부 표면은 냉각 소자, 예를 들어 냉각핀을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 공기 냉각은 단독으로 또는 수냉 (water cooling)과 조합하여 사용되어 오존 발생기 유닛의 효율을 증가시킬 수 있다.

다른 일 실시예에서, 수냉은 오존 발생기 유닛을 냉각하기 위해 단독으로 사용될 수 있다.

고전압전극은 제1 유전체 및/또는 제2 유전체 상의 금속 코팅으로서 배열될 수 있다.

다른 일 실시예에서, 고전압전극은 금속 포일 또는 금속 시트이다.

더 다른 일 실시예에서, 제1 유전체 소자 및 제2 유전체 소자는 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버의 내부 표면에 접촉할 수 있다.

위에서 언급한 특정 구성은 오존 생산 중에 생성된 열을 보다 효율적으로 발산할 수 있다는 장점이 있으며, 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버의 일부인 냉각된 접지 전극과 내부 표면과 접촉하는 제1 유전체 및 제2 유전체 사이의 열 교환으로서 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버가 더 효율적이다.

제2 측면에서, 본 발명은 본 발명의 제1 측면에 따른 오존 발생장치의 작동 방법에 관한 것으로, 이 방법은 다음 단계를 포함한다: 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수에서 상기 오존 발생장치가 작동되는 단계.

일 실시예에서, 본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명의 제1 측면에 따른 오존 발생장치의 작동은 다음을 포함한다: 산소 기체를 함유하는 유체의 흐름을 오존 발생기 유닛에 공급하는 단계; 산소 기체를 함유하는 유체의 상기 흐름을 제어하는 단계; 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수에서 전원 공급장치로부터 오존 발생기로 공급되는 전원을 제어하는 단계.

제3 측면에서, 본 발명은 오존 발생장치의 작동 방법에 관한 것으로, 이 방법은 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수에서 상기 오존 발생장치가 작동되는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3 측면에 따른 오존 발생장치 작동 방법의 일부 실시예에서, 오존 발생기의 작동은 다음을 포함한다: 산소 기체를 포함하는 유체의 흐름을 오존 발생기에 공급하는 단계; 산소 기체를 포함하는 유체의 흐름을 제어하는 단계; 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 사이의 주파수에서 전원 장치로부터 오존 발생기로 공급되는 전원을 제어하는 단계.

본 발명의 제1 측면, 제2 측면 또는 제3 측면의 더 다른 일 실시예에서, 작동 주파수는 32 내지 35 kHz 주파수, 예를 들어 31 내지 40 kHz 주파수이다.

제4 측면에서, 본 발명은 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수 범위 내의 전력을 제공하도록 설정되거나 조정된 고전력 변압기와 같은 변압기 조립체 또는 변압기에 관한 것이다.

제4 측면에 따른 변압기 조립체는 1차 권선 및 2차 권선을 둘러싸는 페라이트 쉘형코어를 포함할 수 있다.

1차 권선은 14 보다 작은 회전수를 갖고 2차 권선은 107 보다 높은 회전수를 가질 수 있다. 페라이트 쉘형코어는 2 mm보다 작은 에어갭 (airgap)을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 페라이트 쉘형코어는 2.0 mm보다 작은 에어갭에 의해 서로 분리된 적어도 2개의 부분을 포함한다.

본 발명자들은 오존 발생기 유닛의 작동 주파수가 리액터 (reactor)의 정전용량 (capacitance) 및 고압 변압기의 2차측 유도용량 (inductance)에 의존한다는 점을 고려하여 고전력 변압기를 고안하였다. 고전압 변압기의 1차측 유도용량 및 직렬 유도용량도 오존 발생기 유닛의 작동 주파수에 약간의 영향을 미친다.

작동 주파수를 수정하기 위해 본 발명은 유도용량이 증가된 변압기 조립체를 사용한다.

유도용량의 근사치는 다음 공식으로 계산할 수 있다:

μ₀은 물리적 상수이며 변경될 수 없다. 변압기 조립체의 기계적 치수는 오존 발생기 유닛의 크기에 따라 제한된다. 또한, 변압기 조립체의 페라이트 코어에는 변경할 수 없는 미리 정의된 치수가 있다.

실제로 위의 공식에 따르면

(코어의 기하상수) 및

(코어의 면적)에 대한 변경은 불가능함을 알 수 있다.

본 발명의 해결책은 N (1차 권선의 회전수)과 G (코어의 에어갭)를 변경하는 것이다.

그러나 발생기 유닛의 기계적 치수의 제약은 1차 권선의 회전수를 줄이지 않고는 변압기의 2차 권선의 회전수를 늘릴 여지가 없음을 의미한다. 본 발명의 해결책은 1차 권선의 회전수를 변경하는 것이었으며, 예를 들어 작동 주파수가

45kHz인 변압기 조립체에 현재 사용되는 값에서 1, 2, 3, 4 또는 5 회전만큼 줄이는 것과 같이 특정 수만큼, 예를 들어 약 14회전만큼 줄이는 것이다. 이것은 2차 권선의 회전수를 수정하기에 충분한 공간을 남겼으며, 예를 들어 작동 주파수가

45kHz인 변압기 조립체에 현재 사용되는 값에서 1, 2, 3, 4 또는 5회전만큼 증가시키는 것과 같이 특정 수만큼, 예를 들어 약 107만큼 증가시키는 것이다.

변압기의 갭 (gap)을 줄이면 코어의 자속이 증가한다. 주파수를 낮추면 자속이 증가하여 코어의 손실이 증가한다. 반면에 주파수를 줄이면 자속 방향의 변화 수가 줄어든다. 이런 방식으로 갭이 변경되었으며, 예를 들어 작동 주파수가

45kHz인 변압기 조립체에 현재 사용되는 값에서 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.1, 1.2 mm 만큼, 예를 들어 약 2.1 내지 2.2mm 만큼 감소하는 것이다.

따라서 일 실시예에서, 본 발명은 1차 권선 및 2차 권선을 둘러싸는 페라이트 쉘형코어를 포함하는 변압기 조립체에 관한 것으로, 여기서 1차 권선은 14 보다 작은 회전수를 갖고 2차 권선은 107 보다 높은 회전수를 갖고 페라이트 쉘형코어는 2 mm보다 작은 에어갭을 갖는다.

갭을 줄이고 2차 권선의 회전수를 늘리고 1차 권선의 회전수를 줄임으로써 작동 주파수는

45kHz에서

30kHz로 감소했다.

이 변경은 작동 온도를 약간 높일 수 있다. 그러나 개선된 냉각 용액으로 작동 온도의 증가를 줄일 수 있다.

본 발명의 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면 및 다른 측면, 및 실시예는 각각 다른 측면 및 실시예 중 임의의 것과 결합될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 측면은 이하에서 설명되는 실시예를 참조하여 명백하게 설명될 것이다.

본 발명은 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정된 오존 발생 장치, 변압기 조립체 및 오존 발생 장치를 작동시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오존 발생기, 오존 발생기의 작동 방법 및 변압기 조립체는 이제 첨부된 도면과 관련하여 더 상세하게 설명될 것이다. 도면은 본 발명을 구현하는 하나의 방식을 도시하고 첨부된 청구 범위 내에 속하는 다른 가능한 실시예를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존 발생기 유닛의 단면을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 오존 발생기 유닛의 단면을 나타낸다.
도 3은 보정 가청 소음 (weighting audible noise) 대비 작동 주파수 및 오존 생성의 설정값과 실제값 사이의 비율의 그래프를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 조립체의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 조립체의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오존 발생기 작동 방법의 흐름도이다.

도 1은 고전압전극(16)을 둘러싸는 제1 PTFE 시트(23) 및 제2 PTFE 시트(24)를 포함하는 오존 발생기 유닛(27)을 도시한다.

오존이 발생하는 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버는 하우징 전극 (housing electrode) 또는 접지 전극(14, 15)의 일측 및 내면의 제1 PTFE 시트(23) 및 제2 PTFE 시트(24)에 의해 각각 구분된다.

산소 기체는 입구(19, 20)를 통해 오존 발생기 유닛(27)으로 들어가고, 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버에서 코로나 방전 (corona discharge)에 노출되어 각각 오존 출구(21, 22)를 통해 방출되는 오존 기체의 형성을 유도한다.

하우징 전극 또는 접지 전극(14, 15)은 수냉 챔버(11, 13)를 흐르는 수냉 흐름을 통해 냉각된다. 수냉 챔버(11, 13)는 덮개(10, 12)로 덮인 접지 전극(14, 15)의 외부 표면의 오목부에 의해 정의된다.

스테인리스 스틸 네트 또는 시트(25, 26)는 접지 전극(14, 15)의 내부 표면과 제1 PTFE 시트(23) 및 제2 PTFE 시트(24) 사이에 위치된다. 스테인리스 스틸 네트 또는 시트(25, 26)는 전극 사이의 방전을 촉진하는 코로나-효과 촉진 구조이다.

지지 PTFE 링(17, 18)은 접지 전극(14, 15) 사이에 배열된다.

지지 PTFE 링은 접지 전극과 고전압 전극 사이에 반응 챔버의 형성을 보장하는 스페이서의 기능을 가질 수 있다.

도 2는 고전압전극(36)을 둘러싸는 제1 PTFE 시트(43) 및 제2 PTFE 시트(44)를 포함하는 오존 발생기 유닛(45)을 도시한다.

오존이 발생하는 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버는 하우징 전극 또는 접지 전극(34, 35)의 일측 및 내면의 제1 PTFE 시트(43) 및 제2 PTFE 시트(44)에 의해 각각 구분된다.

산소 기체는 입구(39, 40)를 통해 오존 발생기 유닛(45)으로 들어가고, 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버에서 코로나 방전에 노출되어 각각 오존 출구(41, 42)를 통해 방출되는 오존 기체의 형성을 유도한다.

하우징 전극 또는 접지 전극(34, 35)은 수냉 챔버(31, 33)를 흐르는 수냉 흐름을 통해 냉각된다. 수냉 챔버(31, 33)는 덮개(30, 32) 로 덮인 접지 전극(34, 35)의 외부 표면의 오목부에 의해 정의된다.

지지 PTFE 링(37, 38)은 접지 전극(34, 35) 사이에 배열된다.

오존 발생기 유닛(45)은 제1 반응 챔버 및 제2 반응 챔버의 내부 표면, 즉 접지 전극(34, 35)의 내부 표면과 접촉하는 제1 PTFE 시트 및 제2 PTFE 시트(43, 44)를 갖는다.

이 구성은 외부에서 수냉되는 접지 전극의 내부 표면과 접촉하여 PTFE 시트의 개선되고 효율적인 냉각을 허용한다.

도 3은 가중치 가청 소음 (weighting audible noise) 대비 작동 주파수 및 오존 생성의 설정값과 실제값 사이의 비율의 그래프를 나타낸다.

X축은 본 발명의 제1 측면에 따른 오존 발생기의 작동 주파수(Hz)를 나타낸다.

Y₁축은 가청 소음 감소의 가중치(dBa)이다.

선 1은 소음 감소에 대비 다른 주파수에서 작동되는 오존 발생기의 데이터 모음을 나타낸다.

10kHz 내지 30kHz의 주파수 증가는 노이즈의 상당한 감소, 즉 최대 -32.5dBa까지 감소시키는 것을 알 수 있다. 40kHz로 추가로 증가시키면 최대 -37.5Dba까지 추가로 감소된다. 추가적인 작동 주파수의 증가는 오존 발생기에 의해 생성되는 인간이 들을 수 있는 소음을 실질적으로 감소시키지 않는다.

Y₂축은 오존 생성의 실제값과 200gr O₃/Nm³ 오존 농도, 2bar, 100% 오존 방출 용량에서 오존 생성 O_av/O_sv의 설정값 사이의 비율이다.

Y₂축의 값 100은 설정값이 실제값과 일치할 때의 조건을 나타내며, 따라서 설정값이 200gr O₃/Nm³인 경우 방출되는 오존의 실제값은 O₃/Nm³이다. 100보다 낮은 값은 설정값이 실제 오존 방출보다 높은, 즉 설정값에 비해 방출되는 오존이 적은 조건에 해당한다.

100보다 큰 값은 설정값이 실제 오존 방출보다 낮은, 즉 설정값에 비해 더 많은 오존이 방출되는 조건에 해당한다.

선 2는 작동 주파수에 따른 설정값과 실제값의 대응관계를 나타낸다.

작동 주파수가 높을수록 오존 방출의 설정값과 실제값 사이의 일치하는 정도가 낮아짐을 알 수 있다.

예를 들어 60kHz와 같은 고주파에서, 90에 대응하는 값은 200gr O₃/Nm³의 설정값 대비 180gr O₃/Nm³만 방출됨을 의미한다.

작동 주파수를 줄이면 오존 방출량의 설정값과 실제값 사이의 일치성이 향상된다.

예를 들어, 30kHz의 작동 주파수에 대해 102에 대응하는 값은 200gr O₃/Nm³의 설정값 대비 204gr O₃/Nm³가 방출됨을 의미한다.

설정값과 실제값 사이의 허용 가능한 편차 한도, 즉 100 +/- 2 내에서, 30 내지 40kHz 작동 주파수는 놀랍게도 가장 낮은 가청 소음, 즉 dBa를 가장 감소시키는, 즉 - 32.5Dba 내지 -37.5Dba를 제공하는 주파수로 발견되었다.

따라서, 본 발명자들은 30 내지 40kHz 주파수로 작동되도록 오존 발생기를 구성하였다.

도 4에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 조립체(5)는 갭 패드(7)와 1차 권선 및 2차 권선(4, 8)에 의해 분리된 두 부분(3, 6)을 갖는 페라이트 코어를 포함한다.

도 5는 도 4에서 분해도로 나타낸 변압기 조립체(5)의 사시도이다.

도 6은 오존 발생기(9) 작동 방법의 흐름도이며, 25 내지 40KHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 사이의 주파수에서 오존 발생기 장치를 작동시키는 단계를 포함하는 본 발명의 제1 측면에 따른 방법에 의한 오존 발생장치에 대한 것이다.

오존 발생기의 작동은 다음으로 구성된다:

- S1, 산소 기체를 포함하는 유체의 흐름을 오존 발생기에 공급하는 단계;

- S2, 산소 기체를 포함하는 유체의 흐름을 제어하는 단계;

- S3, 25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수에서 전원 공급장치로부터 오존 발생기로 공급되는 전원을 제어하는 단계.

본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 제시된 실시예는 어떤 식으로든 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 설정된다. 청구항에서의 용어 "포함하는"은 다른 가능한 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 또한, "a" 또는 "an" 등과 같은 참조의 언급은 복수를 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 도면에 표시된 요소와 관련하여 청구범위에서 도면부호를 사용하는 것은 또한 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 더욱이, 상이한 청구항들에서 언급된 개별적인 특징들은 아마도 유리하게 결합될 수 있고, 상이한 청구항들에서 이들 특징들의 언급은 특징들의 조합이 가능하지 않고 유리하다는 것을 배제하지 않는다.

Claims (17)

1. 다음을 포함하는 오존 발생장치:
   - 다음을 포함하는 오존 발생기 유닛 (27, 45)
   고전압전극 유닛 (16, 36);
   제1 (23, 43) 및 제2 유전체 소자 (24, 44);
   제1 (14, 34) 및 제2 접지 전극 (15, 35);
   상기 고전압전극 유닛은 상기 제1 및 상기 제2 유전체 소자 사이에 위치하고
   - 상기 발생기 유닛은 30 내지 40kHz 작동 주파수 범위에서 작동되도록 설정됨;
   - 오존 발생기 유닛에 30 내지 40kHz 주파수에서 50 내지 800W를 제공하도록 설정된 변압기 조립체와 같은 저주파 고전압 AC 전원 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전체 소자는 상기 고전압전극 유닛으로부터 0.01 내지 0.075 mm, 예를 들어 0.01 내지 0.1 mm 범위의 거리 내에 위치되는 것인, 오존 발생장치.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전체 소자는 하나 이상의 스페이서 소자에 의해 상기 고전압전극 유닛으로부터 일부 이격되는 것인, 오존 발생장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전체는 상기 고전압전극의 양측에 배치되는 것인, 오존 발생장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접지 전극은 상기 제1 및 제2 유전체로 제1 및 제2 반응 챔버를 획정하는 것인, 오존 발생장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고전압전극은 상기 제1 및 제2 유전체에 금속 코팅으로 배열되는 것인, 오존 발생장치.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고전압전극은 금속 포일 또는 금속 시트인 것인, 오존 발생장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 반응 챔버는 산소 기체 또는 산소 함유 기체를 공급하기 한 입구 (19, 20, 39, 40) 및 오존 기체를 방출하기 위한 출구 (21, 22, 41, 42)를 적어도 각각 포함하는 것인, 오존 발생장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버의 외부 표면은 냉각 소자, 예를 들어 냉각핀을 포함하는 것인, 오존 발생장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유전체 소자는 상기 제1 및 제2 반응 챔버의 내부 표면과 접촉하는 것인, 오존 발생장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변압기 조립체는 고전력 변압기인 것인, 오존 발생장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변압기 조립체는 1차 권선 및 2차 권선을 둘러싸는 페라이트 쉘형코어를 포함하는 고전력 변압기이며, 상기 1차 권선은 14 보다 작은 회전수를 갖고 상기 2차 권선은 107보다 높은 회전수를 갖고 상기 페라이트 쉘형코어는 2 mm보다 작은 에어갭 (airgap)을 갖는 것인, 오존 발생장치.
13. 다음의 단계를 포함하는 오존 발생장치의 작동 방법:
    상기 오존 발생장치는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 오존 발생장치이고,
    25 내지 40kHz, 예를 들어 30 내지 40kHz 주파수에서 상기 오존 발생장치가 작동되는 단계를 포함함.
14. 제13항에 있어서,
    상기 작동 방법은 다음의 단계를 포함하는 것인 방법:
    산소 기체를 함유하는 유체의 흐름을 상기 오존 발생장치에 공급하는 단계;
    산소 기체를 함유하는 유체의 상기 흐름을 제어하는 단계;
    30 내지 40kHz 주파수에서 전원 공급장치로부터 상기 오존 발생기로 공급되는 전원을 제어하는 단계.
15. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수는 31 내지 40 kHz 주파수, 예를 들어 32 내지 35 kHz 주파수인 것인, 작동 방법.
16. 30 내지 40 kHz, 바람직하게는 31 내지 37 kHz 주파수 범위 내의 전력을 제공하도록 설정된 고전력 변압기와 같은 변압기 조립체.
17. 제16항에 있어서, 1차 권선 및 2차 권선을 둘러싸는 페라이트 쉘형코어를 포함하고, 상기 1차 권선은 14 보다 작은 회전수를 갖고 상기 2차 권선은 107 보다 높은 회전수를 갖고 상기 페라이트 쉘형코어는 2 mm보다 작은 에어갭을 갖는 것인, 변압기 조립체.

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