KR20220097024A - Water Molecule Generator Using Radio-Frequency for Odor Temoval and Air Purification - Google Patents

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KR20220097024A
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Abstract

Disclosed is a single molecule-type waterdrop generator using radio frequency (RF) for removing odor and purifying air. The single molecule-type waterdrop generator using radio frequency for removing odor and purifying air according to the present invention comprises: a reaction pipe receiving moisture cluster from a moisture supplier, wherein a temperature of the moisture is 0 to 100 ℃; one RF supply module or a plurality of RF supply modules with a gap installed at one side of the reaction pipe to emit RF having supply energy of 0.1 to 10 kw and disassemble the supplied moisture into unit water molecules through a dielectric heating action to be reformed into hydrogen ions, hydroxide ions, hydrogen radicals, and hydroxide radicals; a plurality of discharge holes formed on an external side of the reaction pipe in order to supply ultrafine waterdrops which are disassembled into the unit water molecules through the RF supply module to the external side of the reaction pipe; and a main pipe which is a pipe element surrounding the reaction pipe which gas to be treated passes therethrough, wherein an internal pressure is 0.8 to 1.2 atm. Accordingly, water molecules in a shape of a single molecule can be continuously provided to increase efficiency of reaction with an object to be treated and as a residual after the reaction turns into water, production of an environment-contaminating material is inhibited and efficiency of treatment is intended to be maximized.

Description

악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치 {Water Molecule Generator Using Radio-Frequency for Odor Temoval and Air Purification}{Water Molecule Generator Using Radio-Frequency for Odor Temoval and Air Purification}

본 발명은 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 오염원에 의해 오염된 공기 중의 냄새 성분을 효과적으로 제거할 수 있도록 가습되어진 클러스터 형태의 물방울이 공급되는 관로 상에 알에프를 조사하거나 또는 알에프 플라즈마를 방전시킴으로써 단분자 형태의 초미세 물분자 상태의 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화시켜 이를 통해 공기 중의 냄새 오염물질과 반응하여 효과적으로 정화시킬 수 있도록 한 알에프를 이용한 물의 이온화 또는 라디칼화를 위한 개질장치에 관한 것이다.The present invention relates to a single-molecular water droplet generator using an RF for odor removal and air purification, and more particularly, to a humidified cluster-type water droplet to effectively remove odor components in the air polluted by various pollutants. By irradiating the RF on the supply pipe or discharging the RF plasma, it is reformed into hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals in the form of ultra-fine water molecules in the form of single molecules. It relates to a reformer for ionization or radicalization of water using an RF so that it can be effectively purified.

최근 들어 실내에서의 거주 시간이 늘어나고 실내 공간이 점차 밀폐됨으로써 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 있으며, 실내 공기를 오염시키는 물질은 외기에서 실내로 유입되거나 또는 거주자의 실내 활동에 따라 자체적으로 발생되는 오염물질의 농도가 높을 수록 심하게 나타날 수 있다.Recently, as the indoor living time increases and the indoor space is gradually sealed, interest in indoor air quality is increasing. The higher the concentration, the more severe it may appear.

일례로, 외기에서 실내로 유입되는 오염물질을 살펴보면 미세먼지를 비롯하여 차량 운행과 산업현장에서 발생하는 여러 대기오염물질이 있고, 실내 공기 자체에서 발생되는 오염물질을 살펴보면 크게는 건축자재, 주방 난방연료, 거주자의 생활 활동 및 각종 생활용품에서 다양한 오염 물질을 방출하는 것으로 나타났다.For example, if you look at the pollutants flowing into the room from outside air, there are various air pollutants generated from vehicle operation and industrial sites, including fine dust. , it was found that various pollutants were emitted from the daily activities of residents and various household items.

이러한 실내 공기 오염물질에는 외부로부터 유입되는 미세먼지와 각종 공해물질을 건축물 자재에서 발생하는 라돈(radon) 및 석면(asbestos) 그리고 각종 생활용품 등에서 발생하는 포름알데히드(formaldehyde),분진,휘발성 유기화합물(VOC)을 비롯하여 이산화질소, 일산화탄소, 담배연기, 미생물성 물질(microorganism) 등이 있으며, 각종 산업현장의 휴게실에는 암모니아, 아황산가스 등이 일반적인 실내오염물질 외에 추가되며, 실내 공기 오염물질은 외기에서 실내로 유입되거나 실내공기 자체에서 발생되는 오염물질의 농도가 높을수록 심하게 나타날 수 있다. 특히 실내공기 자체에서 발생되는 오염물질을 보면 크게는 건축자재, 주방 난방연료, 인간의 활동, 각종 생활용품에서 다양한 오염 물질을 방출하는 것으로 나타났다.These indoor air pollutants include fine dust and various pollutants flowing in from the outside, radon and asbestos generated from building materials, and formaldehyde, dust, and volatile organic compounds (VOC) generated from various household products ( VOC), nitrogen dioxide, carbon monoxide, cigarette smoke, microorganisms, etc. Ammonia and sulfurous acid gas are added to common indoor pollutants in the break rooms of various industrial sites, and indoor air pollutants are transported from outside air to indoors. The higher the concentration of pollutants introduced or generated from indoor air itself, the more severe it may appear. In particular, when looking at the pollutants generated from the indoor air itself, it was found that various pollutants were emitted from building materials, kitchen heating fuel, human activities, and various household items.

이들 오염물질은 호흡기 질환을 비롯하여 다양한 질병의 원인이 되는 것으로 알려져 있어 오염물질을 효율적으로 제거하여 쾌적한 실내 환경 조성을 할 수 있도록 실내 공기질 개선을 위한 여러 기술이 제안된바 있으며, 대표적으로 건식방식과 습식방식의 공기청정기가 있다.Since these pollutants are known to cause various diseases, including respiratory diseases, several technologies have been proposed to improve indoor air quality to efficiently remove pollutants and create a comfortable indoor environment. There is a type of air purifier.

건식 방식의 공기청정기는 오염된 공기를 팬으로 흡입한 뒤, 필터를 강제 통과시켜 이 과정에서 먼지나 세균류가 걸러지도록 한 것으로 여과 밀도가 서로 다른 필터를 순차 배치하여 입자가 큰 먼지에서 미세 먼지를 걸러내도록 구성되어 있다. 여기서, 상기 필터는 0.3의 입자에 대해 집진효율이 80%에서 99.97%에 이르는 고밀도의 필터로서 작은 입자의 집진에 효율적이지만, 사용기간이 오래되어 필터의 여재에 침착된 먼지입자가 늘어나게 되면 압력손실이 커지게 되면서 풍량이 감소하게 되어 공기 청정기의 정화용량이 감소하게 되고, 필터의 오염으로 인한 오염 배출원이 될 수도 있으므로 새로 교체를 해야만 한다. The dry type air purifier sucks the polluted air with a fan and then forcibly passes it through the filter to filter out dust or bacteria in this process. It is designed to be removed. Here, the filter is a high-density filter with a dust collection efficiency of 80% to 99.97% for particles of 0.3, and is efficient in collecting small particles. As the airflow increases, the airflow decreases, which reduces the purification capacity of the air purifier, and may become a pollutant emission source due to contamination of the filter, so it must be replaced.

따라서, 주기적인 여과필터의 교환과 폐기로 인한 고비용 발생뿐만 아니라 환경오염의 원인이 되는 단점이 있으며, 대부분의 건식방식의 공기청정기에서는 집진용량과 여과필터의 수명을 늘리기 위해 전처리 필터와 중성능 필터를 함께 사용하고 있으나, 수시로 각각의 필터를 청소, 교체해야 하는 불편함이 따른다.Therefore, there is a disadvantage that not only causes high cost due to periodic filter replacement and disposal, but also causes environmental pollution. are used together, but it is inconvenient to have to clean and replace each filter from time to time.

습식 방식의 공기청정기는 흡입한 공기를 물을 분사시켜 생성되는 액적액막기포 등에 공기 중의 부유하고 있는 먼지 입자들이 접촉함으로써 관성충돌직접흡수확산이 이루어져 먼지 입자들을 제거하는 방식으로서, 이러한 방식은 건식방식에 비하여 별도의 필터를 사용하지 않으므로 그에 따른 교체 필요성이 없는 장점이 있으나 물을 자주 갈아주지 않는 경우 세균번식에 의한 오염발생 및 비교적 큰 입자의 오염물질 처리만 가능하여 미세 먼지에 대한 집진효율이 낮은 폐단으로 인해 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다. The wet type air purifier is a method of removing dust particles by direct absorption and diffusion by inertial collision by contacting the dust particles suspended in the air to droplet and liquid film bubbles generated by spraying water with the sucked air. This method is a dry method Compared to that, it does not use a separate filter, so there is no need for replacement. However, if the water is not changed frequently, contamination due to bacterial propagation and only relatively large particles of contaminants can be treated, so the dust collection efficiency for fine dust is low. Due to its obsolescence, it is not widely used.

한편, 최근 들어서는 상기 건식방식의 공기청정기에 양전하를 띠고 있는 오염된 먼지나 양이온을 중화시킬 수 있도록 음이온 발생장치를 부가 구성하고 있으나, 상기 음이온 발생장치의 경우 음이온 발생시 오존 발생에 따른 폐해가 있는 단점이 있다.On the other hand, in recent years, the dry type air purifier is additionally configured with an anion generator to neutralize positively charged polluted dust or cations. There is this.

이외에도 자외선(UV)램프를 부가 설치하여 자외선을 이용한 살균을 도모하는 장치가 제안되었으나 자외선 광원으로부터 일정거리(예컨대, 대략 20cm 이내)에서 일정한 접촉시간을 거쳐야 오염원에 대한 살균, 탈취와 같은 작용이 이루어지므로 장치내로 공기가 충분히 유입되어야 적절한 효과를 얻을 수 있으며 광원으로 사용되는 램프의 오염정도나 수명한계에 따라 그 효과는 제한적이다. 또한 공기 중에 부유하는 오염원이 아닌 시설내부에 부착된 오염원은 제거할 수 없는 단점이 있다.In addition, a device for sterilization using ultraviolet light by additionally installing an ultraviolet (UV) lamp has been proposed, but the action such as sterilization and deodorization of the pollutant is achieved only after a certain contact time at a certain distance (for example, within about 20 cm) from the ultraviolet light source. Therefore, the proper effect can be obtained only when sufficient air is introduced into the device, and the effect is limited depending on the degree of contamination of the lamp used as a light source or the lifespan limit. In addition, there is a disadvantage that the pollution source attached to the inside of the facility, not the pollution source floating in the air, cannot be removed.

이외에도 오존발생장치를 부가 설치한 공기청정기가 있으나, 오존살균은 공기 또는 산소를 이온화하여 만들어진 오존을 사용하여 공기 중 오염원의 제거와 함께 부착된 오염원의 제거에 효과적이며 잔여물이 남지 않아 최근의 소비형태의 제품을 다루는 시설에 적합하지만, 오존 사용시 실내 거주 안전성의 문제 외에 생활환경에서 수시로 발생하는 오염원의 효과적 제거를 위한 보완장치가 미흡한 실정이다. 이는 일반적인 공기살균기의 경우 기준은 0.05ppm이하로 규정하고 있는데 식품과학 분야에서 일반적으로 알려진 바에 따르면, 오존농도가 최소 0.5ppm이상일 때 수초에서 수분의 시간에 사멸율은 99.9%이상을 나타내기 때문에 그 이하 농도의 오존 또는 활성종이 가지는 살균력은 제한적일 수 밖에 없다.In addition, there are air purifiers equipped with an ozone generator, but ozone sterilization uses ozone made by ionizing air or oxygen to remove pollutants in the air and is effective in removing attached pollutants. Although it is suitable for facilities handling products in the form of products, there is insufficient supplementary device for effective removal of pollutants that occur frequently in the living environment in addition to the problem of indoor living safety when using ozone. In the case of a general air sterilizer, the standard is stipulated to be less than 0.05ppm. As is generally known in the field of food science, when the ozone concentration is at least 0.5ppm, the mortality rate is 99.9% or more in seconds to minutes. The sterilizing power of ozone or active species of the following concentrations is inevitably limited.

이와 같이 종래 기술에 따른 플라즈마 발생기나 오존 발생기 및 자외선램프를 이용한 공기청정기의 경우 공기 중 부유하는 미생물의 부착 및 증식속도를 고려하거나 잦은 오염원이 유입되는 시설의 경우 살균력을 안정되게 유지시질 수 있어야 하나 현실적으로 오존이나 플라즈마의 경우 반응시간이 수초 이하이어서 생성과 동시에 소멸됨에 따라 실내 공기 내 부유균과 같은 미생물 제거효율을 높이는데 한계가 있을 뿐만 아니라 오염원의 잦은 유입 및 유입된 미생물이 시설, 장치, 보관품 등의 표면에 고착하여 부착균이 되는 경우 이러한 오염원 제거가 불가능한 단점이 있었다.As such, in the case of an air purifier using a plasma generator, an ozone generator, and an ultraviolet lamp according to the prior art, it is necessary to consider the adhesion and growth rate of microorganisms floating in the air, or to stably maintain the sterilization power in the case of a facility where frequent pollutants are introduced. However, realistically, ozone or plasma has a reaction time of less than a few seconds, and as it is generated and destroyed at the same time, there is a limit to increasing the removal efficiency of microorganisms such as airborne bacteria in indoor air. If the bacteria adhere to the surface of stored items and become adherent bacteria, it is impossible to remove these contaminants.

즉, 종래 기술에 따른 공기청정기는 단순히 실내 공기를 흡입하여 헤파 필터 등의 고밀도 여과재를 통과시켜 오염물질을 걸러내는 방식을 통해 먼지나 이물질을 제거하여 실내 오염정도를 낮출 수는 있는 것에 불과하고, 플라즈마 발생기, 이온발생기, 자외선 램프 및 오존발생기를 부착한 공기청정기의 경우에도 대장균이나 살모넬라균 등과 같은 병원성 균을 비롯하여 실내벽이나 물품등에 고착한 곰팡이 및 각종 악취의 원인물질 등에 대한 지속적이고 효과적인 살균소독이 어려운 문제점이 있었다.That is, the air purifier according to the prior art simply sucks indoor air and passes it through a high-density filter material such as a HEPA filter to filter out contaminants, thereby removing dust or foreign substances to lower the degree of indoor pollution, Continuous and effective sterilization and disinfection of pathogenic bacteria such as E. coli and Salmonella, mold adhering to indoor walls and articles, and substances that cause various odors, even in the case of air purifiers with plasma generator, ion generator, ultraviolet lamp and ozone generator. There was this difficult problem.

또 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0042081호를 통해 ' 나노 버블 발생기 및 나노 버블 발생장치'가 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 '하우징; 적어도 하나의 블레이드; 적어도 하나의 제1 자석; 및 적어도 하나의 제2 자석을 포함하는 나노 버블발생기로서, 상기 하우징은, 매크로 버블이 함유된 액체를 수용하기 위한 입구; 상기 입구의 하류에 작동 가능하게 배치된 제1 챔버; 상기 제1 챔버의 하류에 작동 가능하게 배치된 제2 챔버; 및 상기 제2 챔버의 하류에 작동 가능하게 배치된 출구를 형성하고 상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 제1 챔버 내에 위치되며, 사용시, 이러한 매크로 버블을 마이크로 버블로 변환하기 위하여 액체에 함유된 마이크로 버블을 절단하며; 상기 적어도 하나의 제1 자석은 상기 제2 챔버 내에 위치되며; 상기 적어도 하나의 제2 자석은 상기 제2 챔버와 관련되고, (ⅰ) 적어도 하나의 제1 자석 및 적어도 하나의 제2 자석은, 적어도 하나의 제1 자석의 극성이 적어도 하나의 제2 자석의 극성에 반대가 되도록 배치되며, (ⅱ) 적어도 하나의 제1 자석은 적어도 하나의 제2 자석에 대해 이동 가능한 나노 버블 발생기.'가 제안된 바 있다.As another prior art, 'a nano-bubble generator and a nano-bubble generator' have been proposed through Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0042081, and claim 1 includes a 'housing; at least one blade; at least one first magnet; and at least one second magnet, the nano bubble generator comprising: an inlet for accommodating a liquid containing macro bubbles; a first chamber operatively disposed downstream of the inlet; a second chamber operatively disposed downstream of the first chamber; and an outlet operatively disposed downstream of the second chamber, the at least one blade being positioned within the first chamber, and in use, microbubbles contained in a liquid to convert such macrobubbles into microbubbles. to cut; the at least one first magnet is located within the second chamber; the at least one second magnet is associated with the second chamber, and (i) the at least one first magnet and the at least one second magnet, wherein the polarity of the at least one first magnet is that of the at least one second magnet. 'A nanobubble generator arranged to be opposite to the polarity, and (ii) at least one first magnet is movable with respect to at least one second magnet.' has been proposed.

그러나 상기 종래기술에 따른 나노 버블 발생기는 마이크로 버블을 블레이드를 사용하여 물리적으로 절단하는 기술로서 다수의 물분자가 군집을 이룬 단위 표면적인 큰 상태의 물방울을 쪼개는데 한계가 있으며, 특히 단분자 형태로 가공하기에는 불가능한 단점이 있었다.However, the nanobubble generator according to the prior art is a technique for physically cutting microbubbles using a blade, and has a limitation in splitting water droplets having a large unit surface area in which a large number of water molecules are clustered. There was a disadvantage that it was impossible to process.

또 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보제10-2006-0085647호를 통해 스트리머 방전을 이용하는 공기정화장치가 제안된 바 있으나, 스트리머 방전으로 래디컬을 발생시키고, 상기 래디컬 등의 확산 현상에 의해 살균 처리를 수행하여 살균 성능 향상이 어려운 문제점이 있으며, 또한, 살균 처리 성능을 향상시키기 위하여 방전 강도를 높여야 하므로 다량의 오존이 규정치 이상으로 발생하는 문제점이 있다.As another prior art, an air purifier using a streamer discharge has been proposed through Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2006-0085647. There is a problem in that it is difficult to improve the sterilization performance by performing the sterilization treatment. Also, since the discharge intensity must be increased to improve the sterilization treatment performance, there is a problem that a large amount of ozone is generated in excess of a prescribed value.

또한 라디컬에 의한 살균 처리 성능을 향상시키기 위하여 촉매수단을 필요로 하고 이러한 촉매수단은 토출구측에 공기 유로와 수직한 방향으로 배치됨에 따라 공기 유동의 방해가 되어 차압을 증가시키고, 종래기술들에 개시된 방전유닛의 구조는 공기 유동을 방해하여 차압이 증가되는 문제점이 있다.In addition, a catalyst means is required to improve the sterilization treatment performance by radicals, and these catalyst means are disposed on the discharge port side in a direction perpendicular to the air flow path, thereby obstructing the air flow to increase the differential pressure, The disclosed structure of the discharge unit has a problem in that the differential pressure is increased by obstructing the air flow.

또한, 방전유닛의 형상에 제약이 따르고, 이에 따라 다양한 형상의 공기청정기에 적용하기 어려운 문제점이 있다. In addition, there is a limitation in the shape of the discharge unit, and accordingly, there is a problem in that it is difficult to apply it to an air purifier having various shapes.

따라서, 재실자의 현재 상태나 선호도를 고려하여 쾌적한 실내 환경 조성을 위한 악취제거와 공기청정 효율이 우수하면서 유지관리의 편의성과 경제성이 양호한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is an urgent need for a technology that has excellent odor removal and air cleaning efficiency for creating a comfortable indoor environment in consideration of the current state and preference of occupants, while maintaining convenience and economical efficiency.

등록특허 제10-2059380호(2019.12.19.)Registered Patent No. 10-2059380 (2019.12.19.) 공개특허공보 제10-2019-0042081호(2019.04.23.)Laid-open Patent Publication No. 10-2019-0042081 (2019.04.23.) 등록특허 제10-2059380호(2019.12.19.)Registered Patent No. 10-2059380 (2019.12.19.) 등록특허 제10-2050278호(2019.11.25.)Registered Patent No. 10-2050278 (2019.11.25.) 공개특허 제10-2020-0001918호(2020.1.07.)Patent Publication No. 10-2020-0001918 (2020.1.07.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단분자 형태의 초미세 물방울은 다수의 물분자가 군집을 이룬 클러스터형태의 물방울과 달리 단위 표면적이 매우 크면서 단분자 상태의 유전 쌍극자가 노출되어 있어 화학적 반응성이 매우 뛰어나면서도 유해성이 없는 물분자를 생성시킬 수 있는 알에프를 이용한 초미세 물방울 발생 장치를 이용한 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치를 제공하는데 있다. The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is that the ultrafine water droplets in the form of single molecules have a very large unit surface area, unlike the water droplets in the cluster form in which a large number of water molecules are clustered. It is a monomolecular type using RF for odor removal and air purification using an ultra-fine water droplet generator using RF that can generate water molecules that are not harmful and have excellent chemical reactivity as the dielectric dipole in a monomolecular state is exposed. To provide a water drop generator.

본 발명의 다른 목적은 관로 상에 수분공급기에 의하여 수분을 공급하고, 알에프공급기에 의하여 알에프에너지를 공급함으로서 관로상의 수분을 유전가열 증발시킴으로써 단분자형태의 물분자를 형성시키며, 관로의 외측에 형성되어진 타공홀을 통하여 관로 외부로 토출되어짐으로써 단분자형태의 초미세물방울을 연속적으로 생성하여, 컴팩트하면서 공기 중의 오염물질에 대한 효과적인 제거가 가능한 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to form a monomolecular water molecule by evaporating the moisture on the pipe by dielectric heating by supplying moisture to the pipe by a moisture supply and RF energy by the RF supply, and forming on the outside of the pipe. By being discharged to the outside of the pipe through the perforated hole, ultra-fine water droplets in the form of single molecules are continuously generated, making it compact and effective for removing pollutants in the air. To provide a generator.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치은, 수분 공급기로부터 수분 클러스터를 공급받되 수분의 온도가 0~100℃인 반응관로; 상기 반응관로 일측에 하나 또는 간격을 두고 복수 설치되어 0.1kw~10kw의 공급에너지를 가진 알에프를 조사하여 공급된 수분에 대한 유전가열 작용을 통해 단위 물분자들로 분리시켜 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화시키는 알에프공급모듈; 상기 알에프공급모듈을 통하여 단위 물분자들로 분리되어진 초미세 물방울을 상기 반응관로의 외측으로 공급하기 위하여 반응관로 외측에 형성된 복수의 배출홀; 상기 반응관로를 감싸는 관로요소로 내부에 처리대상 기체가 통과하며, 내부압력이 0.8~1.2기압인 메인관로;로 구성된 것을 그 특징으로 한다.A single-molecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification according to a preferred embodiment of the present invention for realizing the above object is a reaction in which a moisture cluster is supplied from a moisture supply unit, but the temperature of the moisture is 0 to 100°C pipeline; A plurality of RFs installed at one side or at intervals of one side of the reaction pipe are irradiated with a supply energy of 0.1 kw to 10 kw, and the supplied water is separated into unit water molecules through dielectric heating action to separate hydrogen ions, hydroxyl ions, and hydrogen RF supply module for reforming into radicals and hydroxyl radicals; a plurality of discharge holes formed outside the reaction pipe to supply ultrafine water droplets separated into unit water molecules to the outside of the reaction pipe through the RF supply module; It is characterized in that it is composed of; a main pipe through which the gas to be treated passes therein as a pipe element surrounding the reaction pipe and has an internal pressure of 0.8 to 1.2 atm.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 수분공급기는 고온의 증기를 공급하는 증기발생기 또는 고압의 수분을 노즐을 통해 분무하는 분무기 또는 초음파발진을 이용한 초음파발진기 중 어느 하나 인 것에 있다.As a preferred feature of the present invention, the moisture supply is one of a steam generator for supplying high-temperature steam, a sprayer for spraying high-pressure moisture through a nozzle, or an ultrasonic oscillator using ultrasonic oscillation.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 반응관로는 내부의 온도를 높이도록 전원을 공급받아 가열작용을 하는 발열히터가 내측 또는 외측에 구비되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the reaction pipe is supplied with power to increase the internal temperature, and a heating heater for heating action is provided on the inside or the outside.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 반응관로는 일측에 초기 플라즈마 방전을 형성하기 위한 착화기;를 포함하여 구성된 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the reaction pipe path is configured to include an igniter for forming an initial plasma discharge on one side.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 반응관로에 외측에 구비되어 토출되는 기체 중 단분자형태의 물분자 농도를 측정하기 위한 유전율 측정모듈; 상기 유전율 측정모듈가 제어회로에 연결되어 상기 수분공급기 및 알에프공급모듈에 제어신호를 인가하는 컨트롤러로 구성되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, a dielectric constant measurement module provided outside the reaction pipe for measuring the concentration of water molecules in the form of monomolecules in the discharged gas; The dielectric constant measuring module is connected to a control circuit and consists of a controller for applying a control signal to the moisture supply unit and the RF supply module.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 반응관로는 기체를 와류형태로 토출하기 위하여 배출홀이 사선으로 형성된 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, the reaction pipe has a discharge hole formed in an oblique line in order to discharge the gas in the form of a vortex.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 메인관로는 일측에 공기를 흡입하기 위한 흡입팬 또는 송풍팬이 설치되는 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, a suction fan or a blower fan for sucking air is installed on one side of the main pipe.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 메인관로는 일측에 내부압력을 조절하기 위한 압력펌프가 연결된 것에 있다.As another preferred feature of the present invention, a pressure pump for adjusting the internal pressure is connected to one side of the main pipe line.

본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치는 단분자 형태의 수 옹스트롬 크기의 단분자형태의 초미세물방울을 연속적으로 생성시킬 수 있으며, 이러한 단분자 형태의 초미세 물방울 이용한 여러 유해물질의 효과적인 제거를 위한 장치에 적용시킬 수 있는 유용한 효과가 기대된다.The monomolecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification according to the present invention can continuously generate monomolecular ultrafine water droplets with a size of several angstroms in the form of monomolecules. A useful effect that can be applied to a device for the effective removal of various harmful substances using fine water droplets is expected.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary meaning, and the inventor may properly define the concept of a term to describe his invention in the best way. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 물분자들끼리 수소결합으로 군집을 이루고 있는 수분(클러스터형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환과정에 대한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 화학반응식 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 실시사례로서 초미세물방울의 화학반응식 예시 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치에서 알에프 가열에 의한 수분의 물분자로서의 변환 및 알에프 플라즈마 방전에 의한 개질화 변화를 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 초미세물방울의 농도를 측정 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 알에프 플라즈마 초미세물방울 생성방법의 구성도.1 is a conceptual diagram of the conversion process of water (clustered water molecules) forming a cluster by hydrogen bonds between water molecules according to the present invention into monomolecular water molecules by RF dielectric heating.
2 is a conceptual diagram of the conversion of water (clustered water molecules) into monomolecular water molecules by RF dielectric heating according to the present invention.
3 is a schematic diagram of a chemical reaction formula for the conversion of water (clustered water molecules) into monomolecular water molecules by RF dielectric heating according to the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating a chemical reaction formula of ultra-fine water droplets as an embodiment according to the present invention.
5 is a conceptual diagram for explaining the conversion of water into water molecules by RF heating and reforming changes by RF plasma discharge in the monomolecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification according to the present invention;
6 is a conceptual diagram of measuring the concentration of ultra-fine water droplets according to the present invention.
7 is a block diagram of an RF plasma ultra-fine droplet generation method according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not intended to be limited to the specific disclosed form, and includes all changes, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features, steps, or operation , it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of components, parts, or combinations thereof. That is, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description.

도 1은 본 발명에 따른 물분자들끼리 수소결합으로 군집을 이루고 있는 수분(클러스터형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환과정에 대한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a process of converting water (cluster-type water molecules) in which water molecules are clustered by hydrogen bonds according to the present invention into monomolecular water molecules by RF dielectric heating.

도면에는 수분을 구성하고 있는 클러스터형태의 물분자들(10)이 알에프 유전가열에 의해 단분자형태의 물분자(20)로 변환되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다. 물분자를 구성하고 있는 산소(Oxygen)는 상대적으로 강한 전자친화력에 의해 일정부분 전기음성도를 가지므로 약한 음전하(δ-)를 지니고, 물분자를 구성하고 있는 수소(hydrogen)는 상대적으로 약한 전자친화력에 의해 약한 전기음성도를 가지므로 약한 양전하(δ+)를 띠게 된다. 이와 같이 약한 음전하(δ-)를 지닌 산소와 약한 양전하(δ+)를 띤 수소간의 결합은 수소결합(hydrogen bonds)를 형성하여 클러스터 형태를 지니게 된다. 직접가열 혹은 대류가열 방식에 의한 액체의 물을 가열하는 경우, 물분자사이의 수소결합을 끊기가 어려워 물분자들은 클러스터(10) 형태로 증발하게 된다. 그러나 알에프(혹은 전자기파)에 의한 유전가열의 경우, 물분자가 지니고 있는 수소의 양전하(δ+)와 산소의 음전하(δ-)를 전기장에너지를 사용하여 흔들어 놓는 방식의 유전가열을 통하여 물분자 클러스터(10)로부터 단분자 형태의 물분자(20)들로 떼어놓을 수 있게 된다.The drawing is a conceptual diagram for explaining a process in which cluster-shaped water molecules 10 constituting water are converted into monomolecular water molecules 20 by RF dielectric heating. Oxygen constituting a water molecule has a certain electronegativity due to its relatively strong electron affinity, so it has a weak negative charge (δ - ), and hydrogen constituting a water molecule has a relatively weak electron It has weak electronegativity due to its affinity, so it has a weak positive charge (δ + ). As such, the bond between oxygen having a weak negative charge (δ - ) and hydrogen having a weak positive charge (δ + ) forms hydrogen bonds to have a cluster shape. When liquid water is heated by direct heating or convection heating, it is difficult to break hydrogen bonds between water molecules, so that the water molecules evaporate in the form of clusters 10 . However, in the case of dielectric heating by RF (or electromagnetic waves), water molecule clusters through dielectric heating in which the positive charge of hydrogen (δ + ) and the negative charge of oxygen (δ - ) of water molecules are shaken using electric field energy. It becomes possible to separate from (10) into water molecules (20) in the form of monomolecules.

도 2는 본 발명에 따른 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 개념도이다. 물분자 클러스터(10)가 알에프 유전가열에 의해 단분자형태의 물분자(20)들로 변환한 후, 더욱 더 알에프 에너지를 조사하게 되면 플라즈마 방전현상이 발생하며 이 과정에서 단분자형태의 물분자(20)는 화학적 반응성이 매우 뛰어나서 화학반응이 신속하게 이루어지는 효과가 있으며, 부산물로서 물을 형성하므로 환경오염의 피해를 줄일 수 있게 된다.2 is a conceptual diagram illustrating the conversion of water (clustered water molecules) into monomolecular water molecules by RF dielectric heating according to the present invention. After the water molecule cluster 10 is converted into monomolecular water molecules 20 by RF dielectric heating, when RF energy is further irradiated, a plasma discharge phenomenon occurs, and in this process, monomolecular water molecules (20) has very good chemical reactivity, so it has the effect of rapid chemical reaction, and it is possible to reduce the damage of environmental pollution because it forms water as a by-product.

도 3은 본 발명에 따른 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 화학반응식 모식도이다. n개의 물분자들로 이루어진 단위 클러스터가 알에프 유전가열에 의해 n개의 단분자형태의 물분자로 변환된 사례를 보여주고 있다.3 is a schematic diagram of a chemical reaction formula for the conversion of water (clustered water molecules) into monomolecular water molecules by RF dielectric heating according to the present invention. A case in which a unit cluster composed of n water molecules is converted into n monomolecular water molecules by RF dielectric heating is shown.

도 4는 본 발명에 따른 실시사례로서 초미세물방울의 화학반응식 예시 모식도이다. 환경유해물질 중 하나인 톨루엔 혹은 클로로포름에 대한 화학적 분해의 일 실시예로서 화학적 반응성이 매우 뛰어난 단분자형태의 물분자를 만나 분해되는 과정을 보여주고 있다.4 is a schematic diagram illustrating a chemical reaction formula of ultra-fine water droplets as an embodiment according to the present invention. As an example of chemical decomposition of toluene or chloroform, which are environmentally harmful substances, the process of decomposition by meeting with water molecules in the form of monomolecules with very high chemical reactivity is shown.

도 5는 본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치에서 알에프 가열에 의한 수분의 물분자로서의 변환 및 알에프 플라즈마 방전에 의한 개질화 변화를 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual diagram for explaining the conversion of moisture into water molecules by RF heating and reforming changes by RF plasma discharge in the monomolecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 초미세물방울의 농도를 측정 개념도이다. 단분자 형태의 물분자(1)은 수소의 양전하(δ+)와 산소의 음전하(2δ-)로 인하여 양의 전하와 음의 전하가 분극되어진 단위 유전체분자(2)로 인식되어 질 수 있다. 이러한 유전체분자는 두 개의 전극판에 인가되는 전압을 측정하게 되는 경우, 군집을 이루는 클러스터(10)형태의 물분자와 단분자(1) 형태의 물분자일 때 측정되는 전압의 차이가 발생되어 단분자형태의 물분자 농도를 측정할 수 있게 된다.6 is a conceptual diagram of measuring the concentration of ultra-fine water droplets according to the present invention. A water molecule (1) in the form of a single molecule can be recognized as a unit dielectric molecule (2) in which positive and negative charges are polarized due to the positive charge of hydrogen (δ + ) and the negative charge of oxygen (2δ - ). When these dielectric molecules measure the voltage applied to the two electrode plates, the difference in voltage measured when the water molecules in the cluster (10) form and the water molecules in the form of single molecules (1) forming a cluster is generated. It becomes possible to measure the concentration of water molecules in molecular form.

도 7은 본 발명에 따른 알에프 플라즈마 초미세물방울 생성장치의 구성도이다.7 is a block diagram of an RF plasma ultra-fine droplet generating apparatus according to the present invention.

도면에는 수분을 공급하기 위한 수분공급기로부터 수분을 공급받기 위한 수분공급부(51), 상기 수분공급기로부터 수분을 공급받는 반응관로(54), 상기 수분공급기에 의해 상기 반응관로 내로 공급되어진 수소결합으로 이루어진 수분 클러스터를 알에프에 의해 유전가열함으로써 단위 물분자들로 분리시켜 초미세물방울로 변환시키기 위한 장치로서 상기 반응관로의 일측에 구비된 알에프공급모듈(53), 상기 알에프공급모듈로부터 반응관로(54) 내부로 조사하기 위한 알에프 안테나(52), 상기 알에프공급모듈을 통하여 단위 물분자들로 분리되어진 초미세 물방울을 상기 반응관로의 외측으로 공급하기 위하여 반응관로 외측에 형성된 복수의 배출홀(55)와 상기 반응관로를 감싸는 관로요소로 내부에 처리대상 기체, 액체 혹은 고체가 통과하는 메인관로(57)로 이루어진 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치가 도시되어 있다.In the drawing, a moisture supply unit 51 for receiving moisture from a moisture supplier for supplying moisture, a reaction pipe 54 receiving moisture from the moisture supply unit, and a hydrogen bond supplied into the reaction pipe by the moisture supply unit are shown. An RF supply module 53 provided at one side of the reaction pipe as a device for separating water clusters into unit water molecules and converting them into ultra-fine droplets by dielectric heating by means of an RF, and a reaction pipe 54 from the RF supply module. An RF antenna 52 for irradiating the inside, a plurality of discharge holes 55 formed outside the reaction pipe to supply ultrafine water droplets separated into unit water molecules to the outside of the reaction pipe through the RF supply module; A single-molecular water droplet generating device using an RF for odor removal and air purification is shown, which is a pipe element surrounding the reaction pipe and includes a main pipe pipe 57 through which a gas, liquid or solid to be treated passes therein.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.With reference to the above drawings, the configuration of a single-molecular water droplet generator using an RF for removing odors and purifying air according to the present invention will be described in detail.

먼저, 본 발명은 크게 수분을 공급하기 위한 수분공급기(미도시)와, 복수의 배출홀(55)을 형성한 반응관로(54)와, 상기 반응관로(54)의 내부로 알에프를 조사하기 위한 알에프공급모듈(53)과, 배출홀(55) 그리고 메인관로(57)로 구성된다. First, the present invention provides a water supply unit (not shown) for largely supplying moisture, a reaction pipe 54 having a plurality of discharge holes 55 formed therein, and a method for irradiating RF into the inside of the reaction pipe 54 . It is composed of an RF supply module 53 , a discharge hole 55 , and a main conduit 57 .

수분공급기는 후술할 반응관로(54)의 내부로 클러스터 형태의 수분을 공급하기 위한 요소이다. The moisture supply is an element for supplying moisture in the form of a cluster to the inside of the reaction pipe 54 to be described later.

이러한 수분공급기는 고온의 증기를 공급하는 증기발생기 또는 고압의 수분을 노즐을 통해 분무하기 위한 분무기 또는 초음파 발진을 이용한 초음파 발진기 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 이외에도 공지의 가열식, 초음파식, 자연기화식 및 복합식 등 수분의 입자를 작게하여 공급할 수 있는 특징을 갖는다면 공지의 다양한 기술이 적용되어도 무방하다.As the moisture supplier, any one of a steam generator supplying high-temperature steam, a sprayer for spraying high-pressure moisture through a nozzle, or an ultrasonic oscillator using ultrasonic oscillation may be used, and in addition to known heating, ultrasonic, natural vaporization and Various known techniques may be applied as long as it has a feature of supplying small particles of moisture, such as a complex formula.

한편, 본 발명에서는 바람직하게는 노즐 분무기가 사용되는 것을 제안하며, 이때의 수분의 온도는 50~100℃의 범위를 갖는 것이다. 이는 고온의 수분 클러스터가 공급되는 경우 후술할 알에프공급모듈(53)에 의한 유전가열에 의한 개질화 작용이 용이해지기 때문이다.On the other hand, in the present invention, it is suggested that a nozzle atomizer is preferably used, and the temperature of the moisture at this time is in the range of 50 to 100 ℃. This is because, when a high-temperature moisture cluster is supplied, the reforming action by dielectric heating by the RF supply module 53, which will be described later, is facilitated.

반응관로(54)는 상기 수분공급기로부터 0~100℃의 온도를 갖는 수분 클러스터를 공급받는 일종의 관로이다. 이러한 반응관로(54)는 내부에 공급된 수분의 온도를 높이도록 전원을 공급받아 발열 작용을 하는 발열히터가 내측 또는 외측에 구비될 수 있으며, 이때의 발열히터는 가열과정 중 후술할 알에프공급모듈(53)에 의한 유전가열이 아닌 히터가열을 통하여 일정 온도까지 상승시키기 위한 역할을 한다. The reaction pipe 54 is a kind of pipe that receives the moisture cluster having a temperature of 0-100° C. from the moisture supply unit. Such a reaction pipe 54 may be provided with a heating heater on the inside or outside that receives power to increase the temperature of the moisture supplied therein and generates heat. In this case, the heating heater is an RF supply module, which will be described later during the heating process. (53) serves to raise to a certain temperature through heater heating, not dielectric heating.

한편, 상기 반응관로(54)는 내부에 상기 수분공급기로부터 공급되는 수분의 온도가 설정치를 충족하는지 여부를 확인할 수 있도록 온도감지센서가 구비될 수 있으며, 이러한 온도감지센서는 회로적으로 연결된 제어요소인 컨트롤러에 감지신호를 인가하고, 상기 컨트롤러는 전기적으로 연결된 발열히터의 온도를 제어하도록 구성될 수 있을 것이다. On the other hand, the reaction pipe 54 may be provided with a temperature sensor inside to check whether the temperature of the moisture supplied from the moisture supply meets a set value, such a temperature sensor is a control element connected in a circuit By applying a sensing signal to the in-controller, the controller may be configured to control the temperature of the electrically connected heating heater.

또한, 상기 반응관로(54)는 일측에 초기 플라즈마 방전을 형성하기 위하여 컨트롤러에 의해 제어를 받아 동작하는 착화기가 구비될 수 있으며, 이때의 착화기는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the reaction pipe 54 may be provided with an igniter that operates under control by a controller to form an initial plasma discharge on one side, and since the igniter at this time may be implemented by a known technique, detailed description is omitted. do.

한편, 본 발명에서의 반응관로(54)는 알에프가 통과할 수 있는 비금속성으로 제공되거나 적어도 그 일부가 비금속성 외벽으로 이루어지는 구성이다.On the other hand, the reaction pipe 54 in the present invention is provided as a non-metal through which the RF can pass, or at least a part thereof is composed of a non-metallic outer wall.

알에프공급모듈(53)은 상기 반응관로(54)의 일측에 하나 또는 간격을 두고 복수 설치되어 외부로부터 전원을 공급받아 알에프를 조사하는 요소이다. The RF supply module 53 is an element for irradiating the RF by being supplied with power from the outside by installing one or more at intervals on one side of the reaction pipe 54 .

이러한 알에프공급모듈(53)은 0.1kw~10kw의 공급에너지를 가진 알에프를 조사하여 공급된 수분에 대한 유전가열 작용을 통해 단위 물분자들로 분리시키는 과정을 통해 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화를 유도하기 위한 것으로, 상기 반응관로(54)의 크기와 처리용량에 따라 공급에너지의 크기는 적절하게 설계 반영될 수 있다. 즉, 본 발명에서의 알에프공급모듈(53)은 하나 또는 복수개로 구성될 수 있다.The RF supply module 53 irradiates an RF with a supply energy of 0.1 kw to 10 kw and separates the supplied water into unit water molecules through a dielectric heating action for hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, In order to induce reforming with hydroxyl radicals, the size of the supplied energy can be appropriately designed and reflected according to the size and processing capacity of the reaction pipe 54 . That is, the RF supply module 53 in the present invention may be composed of one or a plurality.

이와 같은 구성의 알에프공급모듈(53)은 고온의 수분 클러스터에 대해 알에프를 조사함으로써, 수분 클러스터에 유전가열을 일으키게 되고, 결과적으로 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화 된다. 이렇게 개질화 된 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼은 널리 알려진 바와 같이 공기 중의 오염물질을 제거하게 되며, 본 발명에서는 상기 반응관로(54)에 형성된 배출홀(55)을 통해 메인관로(57)의 내부로 유입되면서 메인관로(57)를 경유하는 공기 중의 오염물질과 반응하여 제거하게 된다. The RF supply module 53 having such a configuration causes dielectric heating in the moisture cluster by irradiating the RF to the high-temperature moisture cluster, and as a result, it is reformed into hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals. The modified hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals remove contaminants in the air as widely known, and in the present invention, through the discharge hole 55 formed in the reaction pipe 54, the main pipe ( 57), it reacts with contaminants in the air passing through the main conduit 57 and is removed.

이러한 반응관로(54)는 개질화 된 이온과 초미세 물방울을 와류 형태로 토출하기 위하여 배출홀(55)이 사선으로 형성될 수 있다.In this reaction pipe 54, the discharge hole 55 may be diagonally formed to discharge the modified ions and ultra-fine water droplets in the form of a vortex.

한편, 본 발명에 따른 알에프공급모듈(53)은 제어신호를 인가받아 알에프를 발생시키는 하나 또는 복수개로 이루어진 알에프공급기와, 상기 알에프공급기의 알에프 출력량 또는 반사량 신호를 측정하는 알에프 측정기와, 상기 알에프 측정기의 측정신호를 인가받아 알에프의 출력량 또는 메인관로 내부로의 물분자급량을 설정치 범위 내에 유지되도록 제어하는 알에프 제어기로 구성되는 것을 제안한다. On the other hand, the RF supply module 53 according to the present invention comprises one or more RF supply units that generate RF by receiving a control signal, an RF meter that measures the RF output amount or reflection amount signal of the RF supply device, and the RF measurement device It is proposed to consist of an RF controller that receives the measurement signal of the RF and controls the output amount of the RF or the amount of water molecules supplied to the inside of the main pipe to be maintained within the set value range.

메인관로(57)는 상기 반응관로(54)를 감싸는 관로요소로 내부에 처리대상 기체인 오염공기가 통과하는 구성이며, 내부압력이 0.8~1.2기압을 갖는다.The main conduit 57 is a conduit element surrounding the reaction conduit 54, and has a configuration through which polluted air, which is a gas to be treated, passes therein, and has an internal pressure of 0.8 to 1.2 atm.

이러한 메인관로(57)는 일측에 정화대상 공기를 흡입하기 위한 흡입팬 또는 송풍팬이 설치되며, 이들 흡입팬과 송풍팬은 컨트롤러의 제어신호를 받아 동작이 제어되도록 구성되며, 이는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다. A suction fan or a blowing fan for sucking the air to be purified is installed on one side of this main pipe 57, and these suction fans and the blowing fan are configured to receive a control signal from a controller to control their operation, which is a well-known technique. Since it may be carried out by the method, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명에서의 메인관로(57)는 일측에 내부압력을 조절하기 위한 압력펌프가 연결되는 구성이며, 이러한 압력펌프 역시 상기 컨트롤러에 연결되어 제어신호를 인가받아 동작이 제어되도록 구성된다.In addition, the main conduit 57 in the present invention is configured to be connected to a pressure pump for regulating the internal pressure on one side, and this pressure pump is also connected to the controller to receive a control signal to control the operation.

이외에도 상기 메인관로(57)의 입구와 출구측에는 건식여과요소인 공지의 다양한 필터가 구비되는 것도 가능하다.In addition, various well-known filters that are dry filtration elements may be provided at the inlet and outlet sides of the main conduit 57 .

한편, 본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치은, 상기 반응관로에 외측에 구비되어 토출되는 기체 중 단분자형태의 물분자 농도를 측정하기 위한 유전율 측정모듈과, 상기 유전율 측정모듈가 제어회로에 연결되어 상기 수분공급기 및 알에프공급모듈에 제어신호를 인가하는 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, the monomolecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification according to the present invention comprises a dielectric constant measuring module for measuring the concentration of monomolecular water molecules in the discharged gas, which is provided on the outside of the reaction pipe and , the dielectric constant measurement module is connected to a control circuit and may include a controller for applying a control signal to the moisture supply and the RF supply module.

또한, 본 발명은 메인관로(57)를 경유한 공기의 성분을 검출하기 위한 단분자 형태의 물분자 농도 측정기와, 온도측정을 위한 온도측정기가 설치될 수 있으며, 상기 물문자 농도 측정기와 온도측정기로부터 검출된 측정값을 컨트롤러에서 인가받아 상기 반응관로(54)에 공급되는 수분의 공급량과 및 알에프 에너지의 공급량을 선택적으로 제어하도록 회로 구성될 수 있다. In addition, according to the present invention, a monomolecular type water molecule concentration meter for detecting a component of air passing through the main pipe line 57 and a temperature meter for temperature measurement may be installed, and the water character concentration meter and temperature meter The circuit may be configured to selectively control the supply amount of moisture and the RF energy supplied to the reaction pipe 54 by receiving the measured value detected from the controller.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. The operation of the monomolecular water droplet generating device using the RF for odor removal and air purification according to the present invention configured as described above is as follows.

본 발명은 액체상태 혹은 클러스터 상태의 물을 가열함에 있어서, 복수의 물분자들 사이에 작용하는 수소결합의 고리를 단절시키기 위한 수단으로서, 알에프 즉, 전자기파에너지를 조사하여 물분자가 지니고 있는 전기 쌍극자를 자극하여 인접한 물분자와의 수소결합을 끊어내도록 유도하여 결과적으로 단분자 형태의 물분자를 형성시킴과 아울러 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화시키는데 그 기술적 특징이 있다.The present invention is a means for breaking the ring of hydrogen bonds acting between a plurality of water molecules in heating liquid or clustered water. Stimulates to break the hydrogen bond with adjacent water molecules, resulting in the formation of single-molecular water molecules, as well as reforming into hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals.

이러한 본 발명은 상기 반응관로(54)의 내부에 고온의 수분 클러스터가 공급됨과 동시에 알에프공급모듈(53)에서 알에프를 조사하게 되면, 상기 수분 클러스터는 유전가열함으로써 단위 물분자들로 분리시켜 이온화 또는 라디칼화를 위한 개질을 유도하게 된다.According to the present invention, when a high-temperature moisture cluster is supplied to the inside of the reaction pipe 54 and at the same time the RF is irradiated from the RF supply module 53, the moisture cluster is separated into unit water molecules by dielectric heating to be ionized or ionized. It leads to modification for radicalization.

이렇게 개질화 된 단위 물분자를 비롯한 라디칼화 된 물질은 반응관로(54)의 배출홀(55)을 통해 메인관로(57)의 내부로 공급되어지며, 이때 상기 메인관로(57)의 내부로 유입되는 정화대상 공기 중에 포함된 오염물질은 상기 이온화 또는 라디칼화 된 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼과 혼합되면서 제거된다. The radicalized material including the modified unit water molecule is supplied to the inside of the main pipe 57 through the discharge hole 55 of the reaction pipe 54, and at this time, it flows into the main pipe 57. Contaminants contained in the air to be purified are removed while being mixed with the ionized or radicalized hydrogen ions, hydroxyl ions, hydrogen radicals, and hydroxyl radicals.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiment, it is possible to use it by changing the application site, and it is common in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those with knowledge. Accordingly, it should be said that such variations or modifications fall within the scope of the claims of the present invention.

1 : 단분자형태의 물분자구조
2 : 단분자형태의 물분자구조의 분극쌍극자
10 : 클러스터형태로 군집을 이룬 물분자
20 : 단분자형태의 물분자
31 : 수소라디칼
32 : 수산기라디칼
33 : 수소이온
34 : 수산기이온
51 : 수분공급부
52 : RF공급기
53 : RF공급모듈(안테나)
54 : 반응관로
55 : 배출홀
56 : 토출된 초미세물방울
57 : 메인관로1: Water molecular structure in the form of a single molecule
2: Polarization dipole of a water molecule structure in the form of a single molecule
10: water molecules clustered in a cluster form
20: water molecule in the form of a single molecule
31: hydrogen radical
32: hydroxyl radical
33: hydrogen ion
34: hydroxyl ion
51: moisture supply unit
52: RF supply
53: RF supply module (antenna)
54: reaction pipe
55: exhaust hole
56: discharged ultra-fine water droplets
57: main pipeline

Claims (8)

수분 공급기로부터 수분 클러스터를 공급받되 수분의 온도가 0~100℃인 반응관로;
상기 반응관로 일측에 하나 또는 간격을 두고 복수 설치되어 0.1kw~10kw의 공급에너지를 가진 알에프를 조사하여 공급된 수분에 대한 유전가열 작용을 통해 단위 물분자들로 분리시켜 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 개질화시키는 알에프공급모듈;
상기 알에프공급모듈을 통하여 단위 물분자들로 분리되어진 초미세 물방울을 상기 반응관로의 외측으로 공급하기 위하여 반응관로 외측에 형성된 복수의 배출홀;
상기 반응관로를 감싸는 관로요소로 내부에 처리대상 기체가 통과하며, 내부압력이 0.8~1.2기압인 메인관로;로 구성된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.a reaction pipe in which the moisture cluster is supplied from the moisture supply unit and the temperature of the moisture is 0~100℃;
A plurality of RFs installed at one side or at intervals of one side of the reaction tube are irradiated with a supply energy of 0.1 kw to 10 kw, and the supplied water is separated into unit water molecules through dielectric heating action to separate hydrogen ions, hydroxyl ions, and hydrogen RF supply module for reforming into radicals and hydroxyl radicals;
a plurality of discharge holes formed outside the reaction pipe to supply ultrafine water droplets separated into unit water molecules through the RF supply module to the outside of the reaction pipe;
A single-molecular water droplet generating device using RF for odor removal and air purification, characterized in that it consists of; . 제 1항에 있어서, 상기 알에프공급모듈은,
제어신호를 인가받아 알에프를 발생시키는 하나 또는 복수개로 이루어진 알에프공급기;
상기 알에프공급기의 알에프 출력량 또는 반사량 신호를 측정하는 알에프 측정기;
상기 알에프 측정기의 측정신호를 인가받아 알에프의 출력량 또는 메인관로 내부로의 물분자급량을 설정치 범위 내에 유지되도록 제어하는 알에프 제어기;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.According to claim 1, wherein the RF supply module,
One or a plurality of RF supply units for receiving a control signal to generate an RF;
an RF measuring device for measuring an RF output amount or a reflection amount signal of the RF supplier;
an RF controller receiving the measurement signal of the RF measuring device and controlling the output amount of the RF or the amount of water molecules supplied into the main pipe to be maintained within a set value range;
A single-molecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification, characterized in that it consists of 제 1항에 있어서, 상기 반응관로는 내부의 온도를 높이도록 전원을 공급받아 가열작용을 하는 발열히터가 내측 또는 외측에 구비된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.According to claim 1, wherein the reaction pipe is a single-molecular type using RF for odor removal and air purification, characterized in that the heat-generating heater is provided on the inside or outside to receive power to increase the internal temperature and to heat. water drop generator. 제 1항에 있어서,
상기 반응관로는 일측에 초기 플라즈마 방전을 형성하기 위한 착화기;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.The method of claim 1,
A single molecular water droplet generator using an RF for removing odors and purifying air, characterized in that it includes an ignition device for forming an initial plasma discharge on one side of the reaction pipe. 제 1항에 있어서,
상기 반응관로에 외측에 구비되어 토출되는 기체 중 단분자형태의 물분자 농도를 측정하기 위한 유전율 측정모듈;
상기 유전율 측정모듈가 제어회로에 연결되어 상기 수분공급기 및 알에프공급모듈에 제어신호를 인가하는 컨트롤러;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.The method of claim 1,
a dielectric constant measurement module provided outside the reaction pipe to measure the concentration of water molecules in the form of monomolecules in the discharged gas;
a controller to which the dielectric constant measurement module is connected to a control circuit to apply a control signal to the moisture supply unit and the RF supply module;
A single-molecular water droplet generator using an RF for odor removal and air purification, characterized in that it comprises a. 제 1항에 있어서,
상기 반응관로는 기체를 와류형태로 토출하기 위하여 배출홀이 사선으로 형성된 것을 특징으로 하는 알에프를 이용한 초미세 물방울 발생 방법.The method of claim 1,
The reaction pipe is a method for generating ultra-fine water droplets using an RF, characterized in that the discharge hole is formed in an oblique line in order to discharge the gas in the form of a vortex. 제 1항에 있어서, 상기 메인관로는 일측에 공기를 흡입하기 위한 흡입팬 또는 송풍팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치.[Claim 2] The single-molecular water droplet generator using an RF for odor removal and air purification according to claim 1, wherein a suction fan or a blower fan for sucking air is installed on one side of the main pipe line. 제 1항에 있어서, 상기 메인관로는 일측에 내부압력을 조절하기 위한 압력펌프가 연결된 것을 특징으로 하는 악취제거 및 공기정화를 위한 알에프를 이용한 단분자형 물방울 발생장치. [Claim 3] The single-molecular water droplet generator using RF for odor removal and air purification, characterized in that a pressure pump for regulating internal pressure is connected to one side of the main pipe line.
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