KR20220018007A - 전극 어셈블리, 유전체 장벽 방전 시스템 및 그 사용방법 - Google Patents

전극 어셈블리, 유전체 장벽 방전 시스템 및 그 사용방법 Download PDF

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KR20220018007A
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마크 에이. 호크왈트
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나노가드 테크놀로지스, 엘엘씨
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Abstract

전극 어셈블리는, (a) 전도성 전극으로서, (i) 제1 전극 표면, (ii) 상기 제1 전극 표면의 반대편의 제2 전극 표면, (iii) 상기 제1 및 제2 전극 표면들을 연결하는 전극 에지 및 (iv) 상기 전극에 전기적 연결을 만들기 위한 전극 탭을 갖는 전도성 전극을 포함한다. 상기 전극 어셈블리는 (b) 상기 제1 및 제2 전극 표면들과 상기 전극 에지를 둘러싸는 유전체 및 (c) 상기 제1 전극 표면 상의 제1 작업 표면을 더 포함하고, 상기 유전체는 상기 제1 작업 표면 및 상기 제1 전극 표면 사이에 존재한다. 상기 유전체는 상기 제1 전극 표면, 상기 제2 전극 표면 및 상기 전극 에지와 컨포멀하다.

Description

전극 어셈블리, 유전체 장벽 방전 시스템 및 그 사용방법
이하의 실시예들은 전극 어셈블리, 유전체 장벽 방전 시스템 및 그 사용방법에 관한 것이다.
플라즈마(plasma)는 오염 제거(decontamination) 및 살균(sterilization)에 사용되어왔다. 기체, 액체 및 고체와 구별되는 물질의 네 번째 상태인 플라즈마는 전기 방전, 예를 들어 기체를 통한 전기 방전을 통해 발생(generate)될 수 있다. 모든 플라즈마들은 전자(electron)들, 이온들 및 중성 종들(neutral species)을 포함하지만, 플라즈마를 생성(produce)하는 데 사용되는 장치의 전기적 및 구조적(structural) 구성(configuration)뿐만 아니라 플라즈마를 준비(prepare)하는 데 사용되는 기체의 조성(composition)에 따라 다른 특성(property)들을 갖는다.
플라즈마의 한 유형은 유전체 장벽 방전(DBD : Dielectric Barrier Discharge) 시스템을 사용하여 준비될 수 있는 고 전압 저온 플라즈마(HVCP : High-Voltage Cold Plasma)이다. HVCP는 DBD 시스템에서 일반적(typical)으로 50 또는 60 Hz의 주파수에서 바람직하게는 30 kV에서 500 kV의 전압들을 사용하여 기체의 비평형 파괴(non-equilibrium breakdown)를 사용하여 준비될 수 있다. HVCP는 열 플라즈마(thermal plasma) 또는 RF 플라즈마들과 같은 다른 유형의 플라즈마만큼 연구되지 않았다. 결과적으로 현재 이러한 플라즈마의 특성을 설명하는 이론이 없으며 이러한 플라즈마에서 생성되는 다양한 들뜬(excited) 및 반응성(reactive) 종도 없다. 지난 10년 동안 이 플라즈마를 연구하기 위해 HVCP에 대한 실험적 검사가 수행되었다.
HVCP에 대한 재료들의 직접 노출(direct exposure)이 연구되었다. 특히 생물학적 제품과 오염 물질을 HVCP에 노출시키는 연구는 생물학적 제품이 포장(package) 내부에 밀봉되고 HVCP가 포장 내부에서 생성되는 연구와 관련이 있다. 이러한 연구에서는 생산품(produce) 및 기타 재료들과 같은 포장된 식품들을 단기간에 살균했다. 포장들 내부의 제품은 플라즈마와 직접 접촉하게 된다. 포장들이 밀봉되어 있어서, 플라즈마에서 생성되는 반응성 기체가 무기한으로(indefinitely) 제품과 접촉한 상태를 유지하고 희석(dilute)되거나 분산(disperse)되지 않고 포장된 제품은 재오염(recontamination)으로부터 보호되어, 청과물 등 제품의 유통 기한(shelf life)을 획기적으로 연장한다. 예를 들어, 미국 특허공개공보 제2013/0189156호 및 제2014/0044595호(둘 모두 Keener 등이 발명한 것임)를 보라.
Keener 등이 발명한 미국 특허 제10,194,672호는 HVCP에 의해 생성된 반응성 기체의 사용방법을 설명한다. 반응성 기체는 플라즈마가 생성되는 DBD 시스템으로부터 상당한(significant) 거리를 이동하는 경우에도 표면e들을 살균하거나 저온 살균(pasteurize)할 수 있다. 또한 반응성 기체는 진균독(mycotoxin)들과 같은 일부 유기 및 생물학적 재료들을 분해할 수 있다. 포장 내에서 생성되는 HVCP와 달리, HVCP에 제품이 직접 노출되지 않고 반응성 기체와 제품의 접촉 시간이 제한된다. 또한, 반응성 기체는 HVCP가 생성되는 DBD 시스템으로부터 멀어지게 운송되기 때문에 주변(surrounding) 기체로의 확산과 주변 기체 및/또는 작업 기체(working gas)와 혼합되는 것에 의하여 희석된다. 반응성 기체는 DBD 시스템으로부터 멀어지게 운송되기 때문에, 일괄 프로세스(batch process)들 또는 연속 프로세스들에서 훨씬 더 많은 양의 제품이 반응성 기체에 노출될 수 있다. 또한 수술실 소독과 같은 대규모 소독도 수행될 수 있다.
다음 도면들은 적용례의 장치들 및 방법들을 설명하는 데 도움이 되도록 제공되지만 다른 변형들 및 구성들이 가능한다. 도면들은 축척에 맞게 그려지지 않았으며 명확성을 위해 일부 파트들의 크기가 증가하거나 감소했다.
도 1은 위에서 본 전극을 도시한다.
도 2는 단면선 E-E를 통해 본, 전극의 단면을 도시한다.
도 3은 위에서 본 전극 어셈블리를 도시한다.
도 4는 단면선 A-A를 통해 본 전극 어셈블리의 단면을 도시한다.
도 5는 전극 홀더(electrode holder) 어셈블리를 도시한다.
도 6은 전극 홀더 어셈블리의 컷-어웨이 뷰(cut-away view)를 도시한다.
도 7은 내부 구조들을 보여주기 위한 반응성 기체 발생기의 컷-어웨이 뷰와 함께, 반응성 기체 발생기 어셈블리를 도시한다.
도 8은 반응성 기체 발생기 어셈블리의 측면도이다.
도 9는 선택적인(optional) 송풍기 및 송풍기 배기를 보여주는 반응성 기체 발생기 어셈블리의 부분도(partial view)이다.
도 10은 반응성 기체 발생기 어셈블리 및 조절기의 개략도이다.
도 11은 제품 처리 어셈블리(product treat assembly)의 개략도이다.
도 12는 실내 또는 다른 둘러싸인(enclosed) 공간을 반응성 기체로 처리(treat)하기 위한 2 개의 구성들을 도시한다.
요약
제1 양상에서, 본 발명은 전도성(conductive) 전극(electrode)으로서, (i) 제1 전극 표면, (ii) 상기 제1 전극 표면의 반대편(opposite)의 제2 전극 표면, (iii) 상기 제1 및 제2 전극 표면들을 연결하는 전극 에지(edge) 및 (iv) 상기 전극에 전기적 연결(electrical connection)을 만들기 위한 전극 탭(tab)을 포함하는 전극 어셈블리(assembly)이다. 상기 전극 어셈블리는 (b) 상기 제1 및 제2 전극 표면들과 상기 전극 에지를 둘러싸는 유전체 및 (c) 상기 제1 전극 표면 상의 제1 작업 표면을 더 포함하고, 상기 유전체는 상기 제1 작업 표면 및 상기 제1 전극 표면 사이에 존재한다. 상기 유전체는 상기 제1 전극 표면, 상기 제2 전극 표면 및 상기 전극 에지와 컨포멀(conformal)하다.
정의들
본원에서 설명된 모든 전류는 제곱 평균 제곱근(RMS : root mean square)된 볼트(V) 및 킬로볼트(kV) 으로 지정된 교류 전류이다.
저온 플라즈마(cold plasma)는 플라즈마를 준비하는 데 사용되는 기체(즉, 작업 기체)의 온도보다 최대 40°C 높은 온도, 보다 바람직하게는 플라즈마를 준비하는데 사용되는 기체의 온도보다 최대 20°C 이상의 온도를 갖는 플라즈마를 말한다.
고전압 저온 플라즈마(High-Voltage Cold Plasma, HVCP)는 10 ~ 50000 Torr, 예를 들어 760 Torr(대기압)의 압력을 갖는 기체로부터 준비되고, 최대 1000 Hz의 주파수를 갖고, 최대 500 kV의 전압을 사용하는 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge, DBD) 시스템을 이용하여 준비된 저온 플라즈마를 의미한다. HVCP는 열 플라즈마가 아니며, 마이크로파(microwave) 플라즈마도 아니고 무선 주파수(RF) 플라즈마도 아니다. HVCP 플라즈마는 비평형 파괴 조건들에서 준비된다.
반응성 기체는 포함하지만 0.2초 이하로 소멸되는 종이 아닌 들뜬 및 화학적 반응성 종을 포함하는 HVCP에 의해 생성된 기체를 의미한다. 반응성 기체의 조성은 반응성 기체 내에서 화학 반응이 일어나고 들뜬 종이 소멸되면서 시간이 지남에 따라 변한다. 반응성 기체는 HVCP를 생성하는 DBD 시스템으로부터 멀어지게 이동될 수 있는 기체다. 반응성 종 또는 들뜬 종은 분광법(spectroscopy)을 사용하여 감지(detect)될 수 있는 경우 반응성 기체에 존재하는 것으로 간주된다.
DBD(Dielectric barrier discharge) 또는 DBD 시스템은 유전체 장벽으로 분리(separate)된 적어도 두 개의 전극을 갖는 시스템을 의미하고, 각 전극 사이에 유전체 장벽이 있는 경우 전극에 도달하는 것으로부터의 방전에 의하여 기체에서 발생되는 충전을 방지하기 위해 더 많은 전극을 가질 수 있다.
"전극(electrode)"은 전원 또는 접지에 연결된 전도성 재료이다.
"컨포멀(conformal)"은 컨포멀 재료가 곡선(curve)들, 함몰(depression)들 및 범프(bump)들을 포함한 표면을 따라 존재하는 재료 또는 객체의 표면과 완전히 접촉하는 것을 의미한다.
"핫(hot)"이라는 용어는 고전압에 연결된 전극을 식별하는 데 사용되고, "접지(ground)"는 접지에 연결된 전극을 식별하는 데 사용된다. 이 용어들은 HVCP를 생성하기위해 사용할 때 각각 고전압 및 접지에 연결되는 전극을 식별하는 데에도 사용된다.
"전극 표면(electrode surface)에 평행(parallel)한 곡률(curvature) 반경(radius)"이라 함은 모든 곡률 반경이 전극 표면에 평행한 것을 의미한다. 이는 표면을 내려다볼 때 전극 표면의 코너들에서의 관측자인 곡률이다(예: 도 1).
"전극 표면에 수직(perpendicular)인 곡률 반경"은 모든 곡률 반경이 전극 표면에 평행하지 않은 것을 의미한다. 이것은 전극 에지를 볼 때 관측자인 곡률이다(예: 도 2).
상세한 설명
반응성 기체로 제품들, 표면들 또는 공간들을 비용 효율적이고 상업적으로 처리하려면 합리적인 서비스 수명(service life)과 반응성 기체의 효율적인 발생을 갖춘 DBD 시스템이 필요한다. DBD 시스템들의 실험적 테스트는 전극 어셈블리가 DBD 시스템의 가장 짧은 서비스 수명 구성요소(component)임을 식별(identify)했다. 11번 이상의 반복(iteration)을 통해 전극 어셈블리의 대체 설계들, 재료들 및 구조에 대한 광범위한 테스트는 전극 어셈블리를 통합(incorporate)하는 DBD 시스템으로부터의 반응성 기체의 효율적인 발생 뿐만 아니라 전극 어셈블리의 서비스 수명을 연장하기 위한 중요한 요소들을 식별했다. 또한, 반응성 기체 발생기 및 조절기의 대체 설계들, 재료들 및 구조에 대한 광범위한 테스트는 효율적인 반응성 기체 발생을 위한 중요한 요소를 식별했다. 본 발명은 이러한 테스트 결과를 사용하여 혁신적인 전극 및 전극 어셈블리를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 또한 조절기 뿐만 아니라 혁신적인 전극 홀더 어셈블리, 반응성 기체 발생기, 반응성 기체 발생기 어셈블리를 포함한다. 또한, 본 발명은 혁신적인 제품 처리 어셈블리를 포함한다.
도 1은 위에서 본 전극(100)을 도시한다. 전극은 제1 전극 표면(104)과 제2 전극 표면(114)(도시되지 않음, 도 2에 도시됨)을 연결하는 전극 에지(102)를 갖는다. 전극은 또한 전극 탭 홀(108)을 포함하는 전극 탭(106)을 갖는다. 전극 에지의 곡률은 평행한 에지(110) 및 수직한 에지(112)의 곡률을 포함한다. 도면에서 ET는 전극 두께(electrode thickness)를 나타내고, EL은 전극 길이(electrode length), EW는 전극 너비(electrode width)를 나타낸다. 또한 TL은 탭 길이(tab length)를 나타내고 TW는 탭 너비(tab width)를 나타낸다.
도 2는 단면선 E-E를 통해 본 전극(100)의 단면을 도시한다. 제1 전극 표면(104)과 제2 전극 표면(114) 및 수직한 에지(112)가 모두 도시된다. 도면에서 ET는 전극 두께를 나타낸다.
전극은 에지들이 반원(즉, 불-노즈(bull-nose)형)으로 둥글고 코너들이 둥근 금속 플레이트로 형성된다. 에지들과 코너들의 라운딩(rounding)은 유전체 재료가 노출되는 전기장 스트레스들을 감소시키기 때문에 전극 어셈블리의 장수(longevity)에 중요하다. 3/8인치에 불과한 곡률 반경을 갖는 전극 표면들에 평행한 전극 에지(즉, 코너)를 갖고, 두께가 0.04인치인 얇은 구리로 만들어진 초기 전극 어셈블리 설계들은 인가(apply)된 전압이 10 kV를 초과할 때 코너들과 에지들에서의 유전체의 고장의 정도가 높았다. 바람직하게는, 제1 및 제2 전극 표면들에 평행한 전극 에지의 곡률 반경은 3, 4, 5, 10, 15, 20, 50, 100 및 500cm(또는 1.5, 2, 2.5, 3, 10, 20, 50, 100, 200 및 300 인치)를 포함하는 2.5cm 내지 1000cm(또는 1인치 내지 400인치)를 포함하여, 적어도 2.5cm(또는 적어도 1인치)이다. 바람직하게는, 제1 및 제2 전극 표면에 수직한 전극 에지의 곡률 반경은 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 5 및 10cm(또는 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1, 2, 3 및 4인치)을 포함하는, 0.6 cm 내지 15 cm(또는 0.25 인치 내지 6 인치)를 포함하여 적어도 0.6 cm(또는 적어도 0.25 인치)이지만, 인가되는 전압이 최대 60 kV인 경우, 0.1cm(0.04인치)만큼 작은 제1 및 제2 전극 표면에 수직인 전극 에지의 곡률 반경이 적합할 수 있다.
전극은 구리나 알루미늄과 같은 전도성 재료로 이루어진다. 더 큰 전극들의 경우 과도한 중량(weight)을 피하기 위해 알루미늄이 선호된다. 전극을 형성하기 위해, 은 또는 금과 같은 전도체(conductor)로 완전히 코팅(coat)되거나 도금(plate)된 전극의 원하는 크기 및 형상을 갖는 비전도성(non-conductive) 코어도 가능하다. 또한, 제1 및 제2 전극 표면과 전극 에지를 둘러싸는 유전체에 대한 접착력(adhesion)을 개선하기 위해 완벽하게 평평한(flat) 매끄러운(smooth) 전극 표면을 회피(avoid)하는 것이 바람직할 수 있다. 전극 표면의 표면적은 생성될 반응성 기체의 양과 반응성 기체 발생기의 전력에 따라 선택된다. 바람직하게는, 전극은 35, 40, 45, 50, 65, 80, 100 및 200cm(15, 20, 25, 30, 35, 50, 80 및 100인치)를 포함하는 30 cm 내지 300 cm의 전극 길이(EL)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 전극은 20, 25, 30, 35, 50, 75, 100 및 125cm(7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40 및 50인치)를 포함하는 15 cm 내지 150 cm의 전극 너비(EW)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 전극은 제1 및 제2 전극 표면들에 수직한 전극 에지의 곡률 반경과 동일하거나 유사한 전극 두께(ET)를 갖는다.
도 3은 위에서 본 전극 어셈블리(120)를 도시한다. 전극 어셈블리는 제1 및 제2 전극 표면들 및 전극 에지를 둘러싸는 컨포멀 유전체(122)를 포함한다. 제1 전극 표면 상에는 컨포멀 유전체를 사이에 두고 있는 제1 작업 표면(124)이 있다. 유사하게, 제2 전극 표면 상에는 제2 작업 표면(125)(도시되지 않음; 도 4에 도시됨)이 있고, 그 사이에 컨포멀 유전체가 있다. 또한, 전극과 전기적으로 접촉하는 리드(lead)(128)(도시되지 않음; 도 4에 도시됨)를 포함하는 리드 어셈블리(126)가 도시된다. 도면에서 AL은 전극 어셈블리 길이를 나타내고 AW는 전극 어셈블리 너비를 나타낸다.
도 4는 단면선 A-A를 통해 본 전극 어셈블리(120)의 단면를 도시한다. 전극(100), 컨포멀 유전체(122), 제1 작업 표면(124) 및 제2 작업 표면(125)이 표시된다. 또한 리드(128)를 포함하는 리드 어셈블리(126)도 도시된다. 도면에서 AT는 전극 어셈블리 두께를 나타낸다.
유전체-전극 계면(interface)에서의 기포(bubble)들과 같은 결함은 전극 어셈블리의 서비스 수명을 상당히 감소시키기 때문에 유전체가 전극에 컨포멀하는 것이 중요하다. 이는 유전체 재료의 고장 위치인 부수적 결함 또는 기포가 포함된 설계를 테스트하여 결정되었다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 전극을 몰드(mold) 중앙에 매달고(suspend) 액체를 몰드로 진공 캐스팅(vacuum casting)하여 에폭시와 같은 중합 가능한(polymerizable) 액체 유전 재료에 전극을 밀봉하는 것이다. 유사하게, 중합체는 전극 어셈블리를 형성하기 위해 전극 주위로 인젝션 몰딩(injection mold)될 수 있다. 대안적으로, 얇은 유전체(예 : 8690 STATICIDE® 아크릴 컨포멀 코팅)가 컨포멀 코팅을 형성하기 위해 전극 표면 상에 코팅될 수 있고, 그 다음 에폭시 유리 조성물(composite)(예 : ACCULAM®에서 사용할 수 있는 것과 같은 EPOXYGLAS G10 또는 FR4)과 같은 유전체의 남은(remaining) 두께가 예를 들어 에폭시 수지(resin)(예 : RESINLAB® EP750 CLEAR 식품 등급 2액형 비보강 에폭시 구조용 접착제(food grade two part unfilled epoxy structural adhesive))를 사용하여 프레임에 밀봉되는 컨포멀하게 코팅된 전극과 함께 프레임으로 형성된다. 유전체의 치수 안정성과 내열성(heat resistance) 뿐만 아니라, 이전 버전이 폴리프로필렌(polypropylene)과 실리콘 캘크(calk)로 준비되었을 때, 결정(determine)된 접착제 또는 풀(glue)을 포함한 유전체 재료 간의 접착 강도도 중요하다. 반응성 기체로부터의 산화(oxidation)에 대한 내성과 HVCP에 의해 생성되는 자외선(UV) 복사에 대한 내성 또한 특히 전극 어셈블리의 작업 표면들 상에서 중요하다. 유전체의 두께는 전극의 양 측 상에서 동일해야 하고, 금속 전도체 주위의 둘레(perimeter)를 형성하는 전극을 너머로 연장해야하고, 도 3에서 둘레는 어셈블리 너비(AW)를 따른 길이(X) 및 어셈블리 길이(AL)를 따른 너비(Y)를 갖는다. 유전체의 두께는 전극들에 사용되는 전압과 원하는 서비스 수명 동안의 전압 변동성에 따라 달라진다. 바람직하게는 유전체는 전극에 사용되는 전압의 110% 이상에 해당하는 항복 전압(breakdown voltage)을, 보다 바람직하게는 전극에 사용된 전압의 130% 이상에 해당하는 항복 전압을, 가장은 전극에 사용된 전압의 150% 이상에 해당하는 항복 전압을 제공하는 두께를 가진다. 전극의 전압이 적어도 60 kV일 때, 바람직하게는 X는 적어도 1.5 cm(또는 적어도 0.625인치)이고, Y는 적어도 2.8 cm(또는 적어도 1.125인치)이다. 전극의 전압이 적어도 60kV일 때, 바람직하게는 유전체는 전극 위와 아래 모두에서 적어도 0.9 cm(적어도 3/8인치)의 두께를 갖는다. 전극 위와 아래의 유전체 두께 및 X, Y의 상한값은 무게와 물리적 치수로 인해 전극 어셈블리의 핸들링의 어려움에 의해 제한된다. 전극 어셈블리들은 핫 전극 어셈블리들 또는 접지 전극 어셈블리들로 사용되는 것과 상관없이 동일하다.
바람직하게는, 전극 어셈블리의 제1 및 제2 작업 표면들은 유리를 포함한다. 여러 상이한 전극 어셈블리 설계들을 연구함으로써, 에폭시 재료가 반응성 기체로부터의 산화 및 UV 복사의 장기적인 영향을 견딜 수 없다는 것이 결정되었다. 또한 생성된 반응성 기체의 양이 작업 표면의 재료 선택에 영향을 받는 것으로 결정되었다. 운모(mica)에 비해 유리는 약 2배의 반응성 기체를 생성한다. NATIVE DAMAGE RESISTANCETM(Corning)를 구비하는 GORILLA® glass 3와 같이 손상에 대한 저항성 및 인성(toughness)을 증가시키기 위해 이온 교환의 대상이 된(be subject to) 알칼리-알루미노실리케이트(alkali-aluminosilicate) 얇은 시트(thin sheet) 유리가 특히 바람직한다. 바람직하게는 유리는 약 2mm의 두께를 갖고 경사진 에지를 갖는다. 유리는 에폭시와는 상이한 팽창 계수를 가지므로, 백금 경화 2액형 실리콘 수지(platinum cured two-part silicone resin)(예: DOW CORNING® 3-4207 유전체 터프 젤(dieletric tough gel))와 같은 탄성중합체(elastomer)의 접착제로 표면에 부착해야 한다. 각 전극 어셈블리는 핸드형(handed)(즉, 중첩되지 않는(non-superimposable) 거울 이미지를 가짐)이고, "오른손" 또는 "왼손"의 상대적 지정으로 식별될 수 있다.
전극 탭에 대한 리드의 부착 및 리드 어셈블리는 전극 어셈블리 수명에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 바람직하게는, 리드는 전극 탭 홀에 나사 고정되는 금속 나사(예: 황동)에 납땜(solder)된다. 금속 파트들은 에폭시 접착제로 제자리에 접합되어야 하며, 예를 들어 에폭시 접착제로 충진된 에폭시 유리 조성 튜브(epoxy glass composite tube)로 추가로 보호되어야 하고, 마지막으로 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)(PVFD) 튜브로 커버되어야하고, 이 튜브의 전부는 에폭시 접착제로 추가로 밀봉된다. 대안적으로, 전선은 멀티램 스타일 플러그(multilam style plug)와 소켓(socket)을 사용하여 전극에 부착될 수 있다. 소켓은 금속 전극에 부착되는 스레드(thread)된 단부를 갖는다. 소켓은 유전체와 함께 진공 캐스팅된 몰딩된 에폭시 튜브에 의하여 보호된다. 플러그는 플러그 위의 전선 절연체(insulation)에1 부착된 몰딩된 실리콘 슈라우드(shroud)를 갖는 전선 커넥터의 단부에 납땜된다. 슈라우드와 플러그는 유전체 실리콘 그리스(grease)로 코팅되고 소켓을 보호하는 튜브에 삽입되고, 플러그는 소켓에 맞물린(engage)다. 그리스는 공기를 제거하고 소켓과 플러그로의 코로나 방전(coronal discharge)을 방지하는 밀폐(air tight)된 고전압 연결을 제공한다. 이 제거 가능한 플러그 어셈블리는 어떠한 오른손형 또는 왼손형 전극도 전극 홀더 어셈블리에서의 어떠한 슬롯에서도 사용될 수 있게 한다.
전극 어셈블리의 서비스 수명은 10 kV의 전압, 보다 바람직하게는 30 kV의 전압, 가장 바람직하게는 60 kV의 전압에서 적어도 20시간, 또는 적어도 30시간인 것이 바람직하다. 가장 바람직한 형태들에서, 전극 어셈블리는 60 kV의 전압에서 적어도 300시간의 서비스 수명을 가질 것이다. 대안적으로, 전극 어셈블리는 76 kV의 전압에서 적어도 20시간 또는 적어도 30시간의 서비스 수명을 가질 것이다.
도 5는 전극 홀더 어셈블리(130)를 도시한다. 전극 홀더 어셈블리는 전극 홀더 프레임(132) 및 전극 홀더 베이스(134)를 포함한다. 전극 어셈블리들(120)은 전극 홀더 프레임에 존재하는 슬롯들에 각각 끼워지며(fit), 전극 홀더 프레임의 외부로 돌출된 각 전극 어셈블리의 리드 어셈블리 및 각 전극의 전극 탭과 함께, 고전압 전원과의 전기적 연결을 가능하게 한다. 도면은 또한 분할 극(split pole) 고전압 전원 연결을 단순화하기 위해 전극 홀더 어셈블리 내에서 전극 어셈블리들을 배향(orient)시키고 체계화(organize)하는 편리한 방법을 도시한다. 전극 홀더 어셈블리의 일 측은 각 핫 전극(도면에서 전극도 번호가 지정됨)의 극성(polarity)을 위하여 도면에서 도시된 "P" 및 "N"의 지정과 함께, "픽스쳐의 양의 측부"이라는 상대적 지정으로 식별되고, 반대편은 "픽스쳐의 음의 측부"의 상대 지정으로 식별될 수 있다. 전극 홀더 어셈블리의 각 측부 상에서 인접한 전극들의 리드 어셈블리들을 교대(alternate)함으로써, 각 전극 어셈블리의 두 작업 표면들이 HVCP 형성에 참여(participate)하고 반응성 기체를 생성한다. 또한, 전극 홀더 어셈블리의 동일한 측부에 존재하는 모든 리드들은 동일한 극성의 고전압 전력에 연결된다. 마지막으로 전극 홀더 어셈블리의 정상부(top)와 바닥부(bottom)에 있는 전극들은 접지에 연결된다. 접지 전극들의 존재는 각 단부에서 전극 어셈블리들의 비활성(non-active) 측부 상의 충전 축적(charge buildup)으로부터의 전극 홀더 어셈블리의 외부의 전기 방전으로부터 보호한다. 도면에서 "오른손 P2"와 "오른손 P4"라는 두 개의 전극들은 보이지 않는다. 도시된 바와 같이, 단부 핫 전극 및 인접한 접지 전극 사이의 갭은 접지 전극 어셈블리들 및 인접한 핫 전극 어셈블리들 사이에 흐르는 공기 또는 작업 기체를 방지하고 전극 홀더 어셈블리 외부의 전기 방전을 더욱 억제하기 위해 차단(block)된다.
도 6은 전극 홀더 어셈블리(130)의 컷-어웨이 뷰를 도시한다. 이 도면은 전극 어셈블리들(120)의 인접한 쌍들 사이의 활성 전극 갭(140)을 나타내는 데 사용된다. 도면에서 EG는 전극 갭 크기를 의미한다. 각 활성 전극 갭은 HVCP 및 반응성 기체를 생성한다. 전극 갭 크기는 핫 전극 어셈블리들의 각 쌍 사이에 동일한다. 바람직하게는, 접지 전극 어셈블리들 및 인접한 핫 전극 어셈블리 사이의 갭은 전극 갭 크기보다 작다. 특정 전극 갭은 반응성 기체 발생기가 작동(operate)될 전압을 기준으로 선택되고, 전극 갭(EG)은 선호되는 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5 및 6(0.75, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2 및 2.25인치)을 포함하는 1.25cm ~ 6.25(0.5 ~ 2.5인치)이다. 전극 어셈블리들의 수는 반응성 기체 발생기가 작동되는 전력에 따라 선택되고, 바림직하게는 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21 및 23과 같은 핫 전극 어셈블리들의 홀수이다. 짝수의 핫 전극 어셈블리도 가능하다. 일반적으로 전극 홀더 어셈블리의 각 단부에 하나씩, 2 개의 접지 전극 어셈블리만 사용된다.
바람직하게는, 전극 홀더는 운모, 운모 조성물, 유리, 유리 조성물, 또는 세라믹 또는 세라믹 조성물과 같은 절연성 무기 재료(insulating inorganic material)을 포함한다. 홀더 재료로 에폭시 유리 조성물을 사용한 여러 실험은 반응성 기체에 의한 산화 및 UV 복사의 영향으로 인해 긴 서비스 수명을 제공할 수 없음이 입증했다.
도 7은 내부 세부사항을 보여주기 위해 반응성 기체 발생기(150)의 컷-어웨이 뷰와 함께 반응성 기체 발생기 어셈블리를 도시한다. 반응성 기체 발생기 어셈블리는 커넥터 덕트(158)로 연결되는, 두 개의 주요 파트들인 반응성 기체 발생기(150)와 필터 어셈블리(160)를 포함한다. 또한, 작업 기체가 반응성 기체 발생기 어셈블리로 들어가는 흡기 덕트(180)와 반응성 기체가 반응성 기체 발생기 어셈블리를 나가는 배기 덕트(170)가 존재한다.
반응성 기체 발생기(150)는 2개의 내부 덕트들(154, 154)을 갖는 전극 홀더 어셈블리(130)를 포함하며, 전극 홀더 어셈블리를 흡기 덕트 및 배기 덕트에 유체적(fluidly)으로 연결한다. 반응성 기체 발생기는 또한 전극에 전력 및 접지를 제공하기 위한 리턴 접지 어셈블리(return ground assembly)(156), 제1 전력 분배기(power splitter)(157) 및 제2 전력 분배기(159)를 포함한다 (전극 홀더 어셈블리에서 전극 어셈블리들에 대한 전기적 연결은 도시되지 않음). 발생기 캐비닛(generator cabinet)(152)은 반응성 기체 발생기의 상이한 파트들을 함께 홀딩한다. 또한 도면에는 전극 어셈블리들에 전력이 공급되고 있거나 발전기 캐비닛을 여는 것이 안전할 때 사용자에게 알리기 위한 상태 표시등(status light)(151)이 도시된다. 마지막으로, 작업 기체의 이슬점을 측정하기 위한 이슬점 센서(162)와 반응성 기체 발생기로 들어가는 작업 기체의 양을 측정하기 위한 질량 기류 센서(mass airflow sensor)(164)도 도면에 도시된다.
도 8은 반응성 기체 발생기 어셈블리의 측면도이다. 제1 전력 분배기에 전력을 제공하기 위한 제1 전력 입력(power input)(190), 제2 전력 분배기에 전력을 제공하기 위한 제2 전원 입력(194) 및 리턴 접지 어셈블리를 접지에 전기적으로 연결하기 위한 접지 리턴(192)이 도시되어 있다.
도 9는 선택적인 송풍기(184)와 송풍기 배기(182)를 보여주는 반응성 기체 발생기 어셈블리의 부분도이다. 선태적인 송풍기는 실내에서 사용될 때, 실내 내의 표면들을 소독(예: 수술실, 유람선 선실을 포함하여 바이러스 또는 박테리아와 같은 미생물로 오염된 실내 또는 화학 물질을 포함하는 독소로 오염된 공간, 그리고 예를 들어 노로바이러스(norovirus), 홍역(measles), 로토바이러스(rotovirus), 에볼라(ebola), 인플루엔자(influenza), 아프리카돼지열병바이러스(African swine fever virus), 조류바이러스(avian viruse)들, 중동호흡기증후군(middle east respiratory syndrome) 코로나바이러스(coronavirus), 사스(SARS)와 같은 바이러스들을 죽이거나 비감염성으로 만들기, 그리고 프리온(prion)들을 비감염성으로 만들기)하기 위하여, 또는 반응성 기체를 생성 및 운송하기 위한 이동국(mobile station)을 제공하기 위해, 반응성 기체 발생기 어셈블리의 파트일 수 있다.
도 10은 반응성 기체 발생기 어셈블리 및 조절기(200)의 개략도이다. 조절기(200)는 반응성 기체 발생기(150)를 제어한다. 공기(또는 다른 작업 기체)는 흡입 덕트(180)를 통해 반응성 기체 발생기 어셈블리로 들어가고, 이를 통해 이슬점 센서(162) 및 질량 기류 센서(164)에 의한 감지를 가능하게 한다. 이슬점 센서 및 질량 기류 센서는 작업 기체가 필터 어셈블리(160) 및 필터(166)(예: HEPA 필터)를 지나는 것 이전 또는 이후 중 하나에 따라 위치될 수 있다. 또한, 질량 기류 센서는 작업 기체의 온도를 측정할 수도 있고 별도의 온도 센서가 사용될 수 있다. 필터 어셈블리로부터 작업 기체는 커넥터 덕트(158)를 통해 반응성 기체 발생기(150)로 전달되고, 여기서 반응성 기체는 작업 기체 및 HVCP로부터 생성된다. 그 다음 반응성 기체는 송풍기 제어기(186)에 의해 제어되는 송풍기(184)에 의해 당겨져, 배기 덕트(170)로 전달된다. 그 다음 반응성 기체는 제품, 표면 또는 실내를 처리하기 위해 원하는 위치로 전달된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 조절기(200)는 전력 입력(202) 및 입력/출력 인터페이스(204), 예를 들어 프로그래밍 가능한 논리 제어기(programable logic controller(PLC)인 (CPU)(208), 인간 사용자에 의하여 제어기의 제어를 허용하는 제어(214)들, 컴퓨터 판독 가능 메모리(210), 및 HMI 디스플레이 스크린과 같은 인간 사용자 인터페이스(212)를 포함하고, 이들 모두는 전기적 통신에 있다. 또한 전기 통신에는 가변 변압기(216)가 있고, 이는 인간 사용자가 (컴퓨터 판독 가능 메모리 상의 임의의 소프트웨어 및/또는 데이터 및 CPU의 도움으로) 고전압 변압기(218)로 가는 전압을 제어할 수 있게 하고, 이는 차례로 반응성 기체 발생기에 전력을 제공한다. 도시된 바와 같이, 고전압 변압기는 분상 변압기(split phase transformer)(단상 3선 변압기(single phase three wire transformer)라고도 함)에서 파생된 가정용(household) 전력으로 전력을 공급받는 승압 변압기(step-up transformer)이지만, 다른 유형의 고전압 변압기들이 사용될 수 있다. 반응성 기체 발생기에 공급되는 전압은 고전압 변압기에 따라 다를 수 있으나, 바람직하게는 두 극 사이의 전압 차가 30 kV ~ 120 kV(즉, 180° 위상차의 교류(AC)로써 15kV ~ 60kV를 공급하는 각 극)의 범위이다. 조절기 내에서 발생하는 폐열(waste heat)을 제거하기 위해 공조 장치(206)가 포함된다. 다양한 센서들(예 : 송풍기 상태(status) 표시기(indicator)(222), 주입구(inlet) 밸브 표시기(224), 배출구(outlet) 밸브 표시기(226) 및 기체 용광로(furnace) 표시기(228))로부터 입/출력 인터페이스를 통해 수집된 데이터가 작동이 안전하지 않을 때 반응성 기체 발생기의 작동을 방지하는 데 사용되고 사용자에게 디스플레잉(display)될 수 있다. 이러한 정보는 또한 상태 표시등(151)(도 7에는 도시되지만 도 10에는 도시되지 않음)의 작동을 제어하는 데 사용될 수 있고, 이는 조절기 또는 반응성 기체 발생기와 전기적으로 통신할 수 있다. 또한 입/출력 인터페이스의 연결을 통해, 선택적인 송풍기는 송풍기 제어기를 통해 제어할 수 있다. 마지막으로, 네트워크 연결(220)은 조절기로 정보를 보내거나 조절기로부터 정보를 수신하기 위해, 또는 조절기의 원격 제어 또는 프로그래밍을 위해 사용될 수 있다.
분상 변압기에서, 변압기 상의 (입력) 1차 권선(primary winding)은 단상이고, (출력) 2차 권선은 중앙 탭(center tap)되어있고, 중앙 탭은 접지된 중성(grounded neutral)에 연결된다. 변압기 중앙의 양쪽 끝(either end)은 종단 간(end-to-end) 전압의 절반을 가진다. 이 유형의 변압기를 사용하는 이점은 전선이 절반의 전압만 전달하면 되므로, 전선 도체 크기를 줄이고 전극으로 가는 전선 절연체의 두께를 줄일 수 있다는 것이다. 이것은 전선 커넥터들에 좁은 굽힘 반경(tight bend radius)을 요구하는 방식으로 전극이 전극 홀더 어셈블리에 적층(stack)되기 때문에 필요한다. 예를 들어, 하나의 전극 어셈블리에는 +40 kV (AC)가 공급되고, 인접한 전극 어셈블리에는 -40 kV (AC)가 공급되어, 전극 어셈블리들 사이에 80 kV (AC)의 전압 차이를 제공할 수 있다.
주어진 소비 전력에 대해 반응성 기체를 가장 효율적으로 생성하기 위해서, 전극 갭 크기에 따라 전압이 선택된다. 보다 구체적으로, 전극 갭 크기가 클수록, HVCP를 생성하는 데 필요한 전압(라이트 오프(light off) 전압이라고 함)이 커진다. 효율적인 반응성 기체 생성은 반응성 기체 발생기가 라이트 오프 전압보다 25%에서 30% 사이에서 작동될 때 일어난다. 더 높은 전압은 더 많은 반응성 기체를 효율적으로 생성하지 못한다. 예를 들어, 2.5 cm(1 인치) 전극 갭은 48 kV의 라이트 오프 전압을 가지며, 60~65 kV에서 작동될 때 반응성 기체를 가장 효율적으로 생성한다. 다른 예에서 3.75 cm(1.5 인치) 전극 갭은 72 kV의 라이트 오프 전압을 가지며, 90~95 kV에서 작동될 때 반응성 기체를 가장 효율적으로 생성한다. 또한 그렇지 않으면 동일한 장치들의 경우, 전극 갭 크기에서 1.25 cm(0.5 인치) 증가는 라이트 오프 전압의 25%에서 30% 사이에서 작동될 때 반응성 기체 발생기의 전력의 약 두 배 증가의 결과를 낳는다. 1kW, 8kW 및 30kW의 전력 출력으로 고전압을 제공하는 조정기들이 선호된다.
도 11은 제품 처리 어셈블리(300)의 개략도이다. 이 제품 처리 어셈블리는 또한 반응성 기체로 제품을 처리할 수 있도록 수정된 곡물 건조기(grain dryer)일 수 있다. 이 도면은 제품(예: 곡물, 과일, 씨앗, 견과류, 그것들의 지상 형태(ground form) 및 유동층(fluidized bed)을 통해 이동할 수 있는 임의의 제품)의 흐름을 이해하는 데 도움이 되는 프로세스 흐름 식별자(process stream identifier)들이 포함된다. 공기와 같은 작업 기체는 필터 어셈블리(160)를 통해 조절기(200)에 전기적으로 연결된 반응성 기체 발생기(150)로 들어간다. 그 다음 반응성 기체 발생기는 송풍기(184)를 통하여 유동층(fluid bed)(306)에 들어가기 전에, 프로세스 흐름(4)로 흐르는 반응성 기체를 생성한다. 공기(또는 다른 기체)가 유동층 송풍기(302)를 통해 들어간다. 제품 처리 어셈블리가 제품(예 : 곡물)을 건조하는데 사용될 수 있기 때문에, 유동층 히터(304)도 존재할 수 있지만, 일반적으로 반응성 기체로 제품을 처리하는 동안 켜지지 않다. 그 다음 공기는 먼지 또는 다른 미립자(particulate)를 제거한 다음 프로세스 흐름(4)에 들어가기 위해 유동층 필터(316)로 들어간다. 대안적인 실시예에서, 반응성 기체는 공기가 유동층 송풍기에 들어가기 전에 프로세스 흐름(3)에서 공기와 혼합될 수 있다.
반응성 기체는 유동층(306)으로 들어간다. 제품은 또한 제품 주입구(312)에서 유동층으로 들어가고, 유동층(306)을 통과한 다음, 제품 배출구(314)에서 나가며, 여기에서 프로세스 흐름(2)으로 수집된다. 제품은 유동층에서 반응성 기체에 노출되고 이에 의해 처리된다. 그 다음 반응성 기체는 혼입(entrain) 제품을 제거하기 위해 선택적인 혼입 제품 분리기(separator)(308)로 이동한 다음 배기 송풍기(310)를 통해 어셈블리를 빠져나간다. 유동층 유형 곡물 건조기로 예시되어 있지만, 다른 유형의 연속 흐름 건조기가 "곡물 건조의 에너지 효율 개선(improving energy efficiency in grain drying)" ENCON2.3 팩트 시트(fact sheet)(2012년 12월) (blogs.extension.org/encon1/files/2012/12/FS_FlowDryers.pdf에서 사용 가능)에 설명된 것과 같은 유동층 대신에 사용될 수 있다. 또한 물품이 컨베이어 상에 배치되고 이격된 노즐이 물품을 가로질러 반응성 기체를 통과시키는 터널을 통과하는 천공(perforate)된 벨트 컨베이어를 사용하는 것이 가능하다. 선택적으로, 반응성 기체는 작업 기체로서 어셈블리에 다시 공급될 수 있다.
도 12는 실내(400) 또는 다른 둘러싸인 공간을 반응성 기체(410)로 처리하기 위한 두 가지 구성들을 도시한다. 제1 구성에서, 반응성 기체 발생기(150)를 포함하는 반응성 기체 발생기 어셈블리는 실내 내에 배치된다. 반응성 기체 발생기에 전기적으로 연결된 조절기(200)는 반응성 기체에 노출되는 것을 피하기 위해 실내 외부에 배치된다. 도면에서 조절기는 문(406)에 의해 실내로부터 분리된 복도(hallway)(404)에 배치된다. 반응성 기체는 실내 표면(408)들을 처리하거나 살균할 수 있도록 송풍기(184)를 통해 실내로 송풍될 수 있다. 실내를 처리하기위한 대안적인 구성에서, 반응성 기체 발생기를 포함하는 반응성 기체 발생기 어셈블리는 실내에 열 및/또는 공조를 제공하는 데 사용되는 공기 핸들링(handling) 덕트 시스템(402)에 존재한다. 이러한 방식으로, 공기 핸들링 덕트 시스템에 사용되는 송풍기는 반응성 기체를 실내로 송풍하도록 사용될 수 있으므로 반응성 기체 발생기 어셈블리의 파트로써 송풍기가 필요하지 않다. 이러한 방식으로 사용할 경우, 반응성 기체 발생기 어셈블리의 모든 구성 요소들은 반응성 기체로 인한 손상에 대한 내성을 위해 선택해야 한다.
예들
여러 다른 전극 어셈블리들이 테스트되었다. 각 후속(subsequent) 전극 어셈블리는 이전 전극 어셈블리 설계의 사용을 종료시키는 고장 메커니즘(failure mechanism)을 방지하도록 설계되었다. 가장 빨리 나타나는 고장 메커니즘이 제거되고, 전극 어셈블리의 서비스 수명이 증가함에 따라, 더 높은 전압과 더 긴 서비스 시간으로 인해 새로운 고장 메커니즘이 나타났으며 각각은 차례로 해결되었다. 몇 가지 다른 전극 어셈블리들이 아래 표 1 내지 3에 설명되어 있다. 테스트된 모든 전극 어셈블리들이 표에 포함되어 있는 것은 아니다. 버전 11이 구성되었지만 테스트가 완료되지 않았다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003

Claims (32)

  1. (a) 전도성 전극으로서, 상기 전도성 전극은,
    (i) 제1 전극 표면;
    (ii) 상기 제1 전극 표면의 반대편의 제2 전극 표면;
    (iii) 상기 제1 및 제2 전극 표면들을 연결하는 전극 에지; 및
    (iv) 상기 전극에 전기적 연결을 만들기 위한 전극 탭;
    을 포함하고,
    (b) 상기 제1 및 제2 전극 표면들과 상기 전극 에지를 둘러싸는 유전체; 및
    (c) 상기 제1 전극 표면 상의 제1 작업 표면;
    을 포함하고,
    상기 유전체는 상기 제1 작업 표면 및 상기 제1 전극 표면 사이에 존재하고,
    상기 유전체는 상기 제1 전극 표면, 상기 제2 전극 표면 및 상기 전극 에지와 컨포멀한,
    전극 어셈블리.
  2. (a) 전도성 전극으로서, 상기 전도성 전극은,
    (i) 제1 전극 표면;
    (ii) 상기 제1 전극 표면의 반대편의 제2 전극 표면;
    (iii) 상기 제1 및 제2 전극 표면들을 연결하는 전극 에지; 및
    (iv) 상기 전극에 전기적 연결을 만들기 위한 전극 탭;
    을 포함하고,
    (b) 상기 제1 및 제2 전극 표면들과 상기 전극 에지를 둘러싸는 유전체; 및
    (c) 상기 제1 전극 표면 상의 제1 작업 표면;
    을 포함하고,
    상기 유전체는 상기 제1 작업 표면 및 상기 제1 전극 표면 사이에 존재하고,
    60kV에서 적어도 300 시간의 서비스 수명을 갖는,
    전극 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 표면들은 평면인 전극 어셈블리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    (d) 상기 제2 전극 표면 상의 제2 작업 표면을 더 포함하고,
    상기 유전체는 상기 제2 작업 표면 및 상기 제2 전극 표면 사이에 존재하는,
    전극 어셈블리.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 작업 표면은 유리를 포함하는 전극 어셈블리.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 작업 표면은 유리를 포함하고, 상기 제2 작업 표면은 유리를 포함하는, 전극 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유리는 적어도 1 mm의 두께를 갖는 전극 어셈블리.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 표면들에 평행한 상기 전극 에지의 곡률 반경은 적어도 1 인치인 전극 어셈블리.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 표면들에 수직한 상기 전극 에지의 곡률 반경은 적어도 0.25 인치인 전극 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극 표면들에 수직한 상기 전극 에지의 곡률 반경은 적어도 0.25 인치인 전극 어셈블리.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 작업 표면은 적어도 359 in2의 면적을 갖는 전극 어셈블리.
  12. 제6항에 있어서, 상기 유리는 경사진 에지를 갖는 전극 어셈블리.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전체를 둘러싸는 유전체 프레임을 더 포함하는 전극 어셈블리.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 표면들에 평행한 상기 전극 에지의 곡률 반경은 적어도 12 mm이고,
    상기 유전체는 적어도 6 mm의 두께를 갖고,
    상기 전극은 적어도 2.5 mm의 두께를 갖고,
    상기 제1 및 제2 전극 표면에 수직한 상기 전극 에지의 곡률 반경은 적어도 6.3 mm인,
    전극 어셈블리.
  15. (1) 전극 홀더 베이스;
    (2) 상기 전극 홀더 베이스 상의 전극 홀더 프레임; 및
    (3) 상기 전극 홀더 프레임에서의 복수 개의 전극 어셈블리들;
    을 포함하고,
    상기 전극 홀더 베이스 및 상기 전극 홀더 프레임은 절연성 무기 재료를 포함하고,
    각 전극 어셈블리 사이의 전극 갭 크기는 적어도 0.5 인치이고,
    각 전극 어셈블리는
    (a) 전도성 전극으로서, 상기 전도성 전극은,
    (i) 제1 전극 표면;
    (ii) 상기 제1 전극 표면의 반대편의 제2 전극 표면;
    (iii) 상기 제1 및 제2 전극 표면들을 연결하는 전극 에지; 및
    (iv) 상기 전극에 전기적 연결을 만들기 위한 전극 탭;
    을 포함하고,
    (b) 상기 제1 및 제2 전극 표면들과 상기 전극 에지를 둘러싸는 유전체;
    (c) 상기 제1 전극 표면 상의 제1 작업 표면, - 상기 유전체는 상기 제1 작업 표면 및 상기 제1 전극 표면 사이에 존재함 -; 및
    (d) 상기 제2 전극 표면 상의 제2 작업 표면, - 상기 유전체는 상기 제2 작업 표면 및 상기 제2 전극 표면 사이에 존재함 -;
    을 포함하는,
    전극 홀더 어셈블리.
  16. (1) 전극 홀더 베이스;
    (2) 상기 전극 홀더 베이스 상의 전극 홀더 프레임; 및
    (3) 상기 전극 홀더 프레임에서의 복수 개의 전극 어셈블리들;
    을 포함하고,
    각 전극 어셈블리는 제10항의 전극 어셈블리이고,
    상기 전극 홀더 베이스 및 상기 전극 홀더 프레임은 절연성 무기 재료를 포함하고,
    각 전극 어셈블리 사이의 전극 갭 크기는 적어도 0.5 인치인,
    전극 홀더 어셈블리.
  17. (1) 전극 홀더 베이스;
    (2) 전극 홀더 베이스 상의 전극 홀더 프레임; 및
    (3) 상기 전극 홀더 프레임에서의 복수 개의 전극 어셈블리들;
    을 포함하고,
    각 전극 어셈블리는 제4항의 전극 어셈블리이고,
    상기 전극 홀더 베이스 및 상기 전극 홀더 프레임은 절연성 무기 재료를 포함하고,
    각 전극 어셈블리 사이의 전극 갭 크기는 적어도 0.5 인치인,
    전극 홀더 어셈블리.
  18. (I) 발생기 캐비닛;
    (II) 상기 발생기 캐비닛에서의 제15항의 전극 홀더 어셈블리;
    (III) 상기 캐비닛의 제1 측 상의 흡기 덕트; 및
    (IV) 상기 캐비닛의 제1 측의 반대편인, 상기 캐비닛의 제2 측 상의 배기 덕트;
    를 포함하는,
    반응성 기체 발생기.
  19. 제18항에 있어서,
    (V) 필터를 포함하고, 상기 흡기 덕트와 상기 발생기 캐비닛 사이에 있는 필터 어셈블리;
    를 더 포함하는, 반응성 기체 발생기.
  20. 제18항에 있어서,
    (VI) 상기 발생기 캐비닛에서, 상기 전극들의 제1 부분에 전기적으로 연결된 제1 전력 분배기;
    (VII) 상기 발생기 캐비닛에서, 상기 전극들의 제2 부분에 전기적으로 연결된 제2 전력 분배기; 및
    (VIII) 상기 발생기 캐비닛에서, 2 개의 전극들에 전기적으로 연결된 접지 리턴 어셈블리;
    를 더 포함하는,
    반응성 기체 발생기.
  21. 제18항에 있어서,
    (IX) 상기 배기되는 덕트에 부착된 송풍기; 및
    (X) 상기 송풍기에 부착되는 배기되는 송풍기;
    를 더 포함하는, 반응성 기체 발생기.
  22. (A) 제18항의 반응성 기체 발생기; 및
    (B) 상기 반응성 기체 발생기에 전기적으로 연결된 조절기;
    를 포함하고,
    상기 조절기는 상기 반응성 기체 발생기에 고 전압을 제공하기 위해, 고전압 변압기를 포함하는,
    반응성 기체 발생기 어셈블리.
  23. 유동층; 및
    제18항의 반응성 기체 발생기, - 상기 반응성 기체 발생기는, 유동층으로 진입하는 공기에 상기 반응성 기체 발생기에 의해 발생된 반응성 기체를 공급하도록 연결됨 -;
    를 포함하는,
    제품 처리 어셈블리.
  24. 제18항의 반응성 기체 발생기로 반응성 기체를 발생시키는 단계를 포함하는 반응성 기체를 발생시키는 방법.
  25. 제23항의 제품 처리 어셈블리에서 제품을 반응성 기체와 접촉시키는 것을 포함하는, 제품으로부터 진균독을 제거하거나 제품을 살균하는 방법.
  26. 실내의 표면들을 살균하는 방법으로서,
    제18항의 반응성 기체 발생기에 의해 발생된 반응성 기체와 실내의 표면들을 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  27. 제22항의 반응성 기체 발생기 어셈블리로 실내의 표면들을 살균하는 방법으로서, 상기 실내의 표면들을 상기 반응성 기체 발생기에 의해 발생된 반응성 기체와 접촉시키는 단계를 포함하고,
    상기 반응성 기체 발생기는 상기 실내에 있고, 상기 조절기는 상기 실내 밖에 있는, 방법.
  28. 제22항의 반응성 기체 발생기 어셈블리로 실내의 표면들을 살균하는 방법으로서, 상기 실내의 표면들을 상기 반응성 기체 발생기에 의해 발생된 반응성 기체와 접촉시키는 단계를 포함하고,
    상기 반응성 기체 발생기는 덕트에서 상기 실내에 유체적으로 연결되고, 상기 조절기는 상기 실내 밖에 있는,
    방법.
  29. 실내의 표면들 상의 바이러스들을 죽이는 방법으로서,
    상기 실내의 표면들을 제18항의 반응성 기체 발생기에 의해 발생된 반응성 기체와 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 실내는 유람선 선실인, 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 바이러스는 노로바이러스를 포함하는, 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 바이러스는 코로나바이러스를 포함하는, 방법.
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