KR20230055196A - 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치 - Google Patents

간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 간격유지용 지지부재를 이용하여 외부전극관의 일측 내면에 링형태의 간격유지용 지지부재를 설치하여 유전체관을 동축상으로 내설되게 함으로써 외부전극관과 유전체관 사이인 방전공간 간격을 일정하게 유지해 전체 방전공간을 이용하여 방전이 이루어지게 하고, 외부전극관 외면에 설치된 다수개의 방열판 중 최외각측에는 각각 방열판과 동일한 모양으로 브라켓을 설치하여 다른 기기에 고정설치가 용이하게 이루어질 수 있는 오존발생장치에 관한 것이다.

Description

간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치{Ozonizer with the support member for spacing sustenance}
본 발명은 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 간격유지용 지지부재를 이용하여 외부전극관의 일측 내면에 링형태의 간격유지용 지지부재를 설치하여 유전체관을 동축상으로 내설되게 함으로써 외부전극관과 유전체관 사이인 방전공간 간격을 일정하게 유지해 전체 방전공간을 이용하여 방전이 이루어지게 하고, 외부전극관 외면에 설치된 다수개의 방열판 중 최외각측에는 각각 방열판과 동일한 모양으로 브라켓을 설치하여 다른 기기에 고정설치가 용이하게 이루어질 수 있는 오존발생장치에 관한 것이다.
오존(O3)은 산소 원자 3개가 결합한 분자로서, 상온 상압 하에서는 불안정하여 산소 분자(O2)로 분해되려는 성질이 강하기 때문에 매우 산화력이 강한 물질이다. 이와 같은 오존의 강한 산화력을 이용하여, 공기나 물의 정화, 탈취, 표백 등의 분야에 오존발생기가 널리 사용되고 있다.
오존발생기는 공기나 산소에 강한 에너지를 가하여 오존을 생성시키는 장치로서, 에너지를 가하는 방법에 따라 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는, 자외선(UV)을 이용하는 방법이고, 다른 하나는 고전계 방전인 코로나(corona)방전을 이용하는 방법이다. 자외선에 의한 여기방식에 있어서는 자외선을 발생시키는 자외선 램프의 소형화가 힘들고 쉽게 부서져서 내구성이 약하며 수명이 짧은 문제가 있다. 이에 반하여, 코로나 방전을 이용하는 방법은 에너지 효율 면에서 우수하고, 성능의 안정성과 조작 및 제어의 편리성을 얻을 수 있기 때문에 오늘날 대부분의 오존 발생 장치는 코로나 방전을 이용하고 있다. 일반적으로, 코로나 방전을 이용한 오존 발생장치는 방전에 필요한 고전압을 발생시키는 고전압 펄스파 발생회로와 공기가 유입되어 방전에 의해 오존이 발생되는 오존 발생기(방전실)로 크게 구분될 수 있다.
상기 오존발생장치는 금속소재의 외부전극 내부에 유전체관이 내입되며, 유전체관 외면과 외부전극관 내면 사이에서 방전이 이루어져 산소로부터 오존을 생성한다. 여기서 상기 유전체관과 외부전극 두 부재의 중심축이 일치하지 않으면 두 부재 사이의 간극이 일정하게 형성되지 않고 일측으로 편향되어 특정부분의 간극이 매우 가깝게 되며, 간극이 가까운 지점에 전자 집중으로 방전이 집중적으로 이루어지게 된다. 이는 방전영역이 일부분으로 한정되기 때문에 열이 집중발생되어 유전체관의 외면 전체에서 균일하게 방전이 이루어지는 것보다는 열에 의한 손실로 오존생성량이 낮아지는 단점이 있다.
또한, 오존발생장치는 방전에 의해 발생된 다량의 열은 공급되는 전력의 손실율을 높이고 생성된 오존을 분해하여 오존발생량이 저하되는 문제점이 있다. 이에 일부 오존발생장치는 외면에 다수개의 방열판을 설치하여 발생된 열을 신속하게 제거할 수 있는 구조를 제공하고 있다. 하지만 다수개의 발열핀은 오존발생장치 측면으로 돌출되어 있어 오존발생장치를 다른 시설에 고정설치하기에 상당한 불편함이 있다.
한국등록특허 제10-0374059호(2003.02.17.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)은 코일전극을 내장한 관형 오존발생기를 제시하였다. 상기 선행문헌1은 유전체인 원통관에 코일전극을 내장하고 원통관의 외면에 알루미늄 박판이 감긴 형태로 제공되고 원통관 내부로 공기를 유통시키면서 전류를 공급하면 코일전극과 알루미늄 박판 사이에서 방전이 이루어져 방전영역의 인근을 통과하는 공기의 산소를 분해 결합시켜 오존이 생성되게 한다. 그러나 상기 선행문헌1은 유동되는 공기 이외에 방전시 발생된 열을 제거하기 위한 수단이 없어 가동시간에 따라 열에 의한 전류손실이 점진적으로 증가하여 효율이 떨어진다.
한국등록특허 제10-1582315호(2015.12.28.등록; 이하 '선행문헌2'이라 함)은 오존발생기를 제시하였다. 상기 선행문헌2는 유전체관 내면에 고전압전극층을 형성하고, 유전체관 외면에는 일정간격이격하여 접지전극부를 형성하되 접지전극부를 다수개의 접지전극 유닛을 축방향으로 다수 배치하여 넓은 면을 통해 전계가 형성되어 방전이 이루어지게 하였다. 이러한 방전면적을 넓게 함에 따라 방전시 발생된 열이 고르게 분산되어 열에 의한 오존손실을 최소화할 수 있었다. 그러나 선행문헌2는 방전시 발생된 열의 효과적인 배출을 위한 방열수단이 없고, 시설물에 설치하기 위해서는 별도의 고정부재가 필요하다.
따라서, 전류의 고른 전달에 의해 최대한 넓은 면적을 통해 방전이 이루어져 방전시 발생된 열도 고르게 분포되도록 하고, 생성된 열을 신속하게 배출시켜 오존 손실을 줄이고, 다른 설비로의 고정설치가 용이하게 이루어질 수 있는 개선된 형태의 오존발생장치에 대한 필요성이 대두되었다.
한국등록특허 제10-0374059호(2003.02.17.등록) : 코일전극을 내장한 관형 오존발생기 한국등록특허 제10-1582315호(2015.12.28.등록) : 오존발생기
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치는,
유전체관의 전방단부를 반구형태로 형성하여 내입된 오존생성가스가 외측으로 고르게 분산되어 방전공간으로 공급되도록 하고, 유전체관의 전방에는 지지부재를 통해서 외부전극관과의 간격을 일정하게 유지하여 방전공간이 일정하게 형성하여 전류의 쏠림없이 넓은 면적을 통한 방전으로 오존생성율을 높일 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치는,
고전압에 의해 코로나방전을 유도하여 오존을 생성하는 오존발생장치에 있어서, 접지가 이루어지는 전도성재질의 원형관으로 전방단부는 폐구되고, 축중심방향으로 가스유입관이 연통설치된 외부전극관과; 상기 외부전극관 전방단부측의 내면에 밀착설치되는 지지관부와, 상기 지지관부로부터 후방측으로 다수개의 지지돌기부가 일정간격으로 배치된 지지부재와; 외부전극관 내부에 내입되되 전방단부측을 반구형태로 형성하여 유입된 가스를 외측으로 고르게 분산하여 이동되도록하고, 전방단부측은 지지부재의 지지돌기부에 내입되어 외부전극관과 동축상으로 배치시켜 전방으로 유입된 가스를 지지돌기부 사이의 틈을 통해 외부전극관 내면과의 이격된 공간인 방전공간으로 이동되도록 하고, 내면에는 관형태로 권취된 금속박판이 밀착된 유전체관과; 상기 외부전극관의 후방단부에 결합되고, 측면에는 가스배출관이 연결되어 내부의 방전공간과 연통되고, 내면에는 유전체관의 개구된 후방단부를 내입고정시키는 고정원홈이 형성된 결합마개와; 상기 결합마개의 중심을 관통하도록 설치되는 막대부와, 상기 막대부의 전방단부에 일측이 결합되고 타측이 중심축에서 외측방향으로 휘어져 금속박판에 접하는 확장편부로 구성되어 외부 전류를 금속박판으로 전달하는 접지단자;를 포함하여 구성된다.
상기 유전체관에는 스프링형태의 코일관을 더 내입하여 금속박판을 외측으로 압박하여 유전체관 내면에 밀착되게 할 수 있다.
또한, 상기 외부전극관은, 발생된 열을 배출하기 위해 외면에 다수개가 일정간격으로 설치된 방열판을 더 구비할 수 있다.
여기서 상기 외부전극관은 축방향으로 다수개로 배열된 방열판의 양측 외각에 브라켓을 더 설치할 수 있다.
또한, 상기 지지부재의 지지돌기부는, 삼각형돌기 또는 막대돌기가 일정간격으로 돌출된 왕관형일 수 있다.
또한, 결합마개에는 U자 형태의 유체냉각관을 삽통설치하여 유체냉각관 내부로 저온 유체를 통과시켜 유전체관 내부 온도를 냉각시킬 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치는,
오존발생가스가 유입되는 전방측의 유전체관 단부를 반구형으로 형성하여 유입된 오존발생가스가 고르게 분산하여 외측으로 흐르게 유도할 수 있다. 이러한 반구형 단부에 의해 지지력이 약해지는 것을 방지하기 위해 관형태의 지지부재를 설치하여 유전체관과 외부전극관 사이의 간격을 일정하게 유지되도록 하였다.
또한, 지지부재로 인해 오존발생가스의 이동이 막히는 것을 방지하기 위해 지지부재를 지지돌기부가 방사상으로 다수 배열된 왕관형태로 형성함으로써 지지돌기부 사이의 틈을 통해서 축중심의 오존발생가스가 외각으로 이동되어 방전공간에 공급되게 할 수 있다. 이와같이 방전공간의 간격을 일정하게 유지하면 전류가 일측으로 집중되는 것을 방지할 수 있어 넓은 면적을 통한 방전이 이루어져 전계영역이 넓게 형성되게 할 수 있어 넓은 면적을 통해 오존을 생성하여 오존생성량을 증가시킬 수 있다.
또한, 열을 배출시키는 다수개 방열판의 최외측에 브라켓을 설치하여 외력에 의해 방열판이 파손되는 것을 방지하면서 다른 시설물로의 설치가 용이하게 이루어지게 하는 등 설치편의성을 향상시킨 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 사시도 및 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 지지부재의 다양한 형태를 도시한 개략도.
도 4a는 본 발명의 지지부재에 유전체관이 끼워진 상태에서 오존생성가스의 이동경로를 나타낸 도 2의 A부분 확대단면도.
도 4b는 본 발명의 유전체관 외면에 감격유지접착필름이 더 장착된 예를 도시한 요부사시도.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 유전체관에 금속박판과 코일관이 내설된 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 결합마개를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합마개에 유체냉각관이 설치된 구조를 도시한 개략단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 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", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오존발생장치를 도시한 사시도 및 단면도이다.
참조한 바와같이 본 발명에 따른 오존발생장치(10)는, 외부전극관(20)을 구비한다.
상기 외부전극관(20)은 전방이 폐구된 전도성재질의 원형관으로 일측에 접지가 이루어진다.
폐구된 전방단부에는 축중심상에 가스유입관(21)이 연통설치되어 외부로부터 오존생성가스를 유입한다. 상기 가스유입관(21)에는 단속밸브를 설치하여 오존생성가스의 유입량을 조절하거나 단속되게 할 수 있다. 상기 오존생성가스로는 순수산소 또는 공기가 사용될 수 있으며, 다량의 오존을 생성하기 위해서는 고농도의 산소를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전방단부를 별도의 마개를 통해서 개폐가능한 구조로 제공되어 조립이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
상기 외부전극관(20)의 폐구된 전방단부 내측에는 지지부재(22)가 설치된다.
상기 지지부재(22)는 외부전극관(20) 내면에 밀착되어 구성되는 것으로, 관형태의 지지관부(221)와, 상기 지지관부의 후방측단부로부터 후방측으로 연장된 다수개의 지지돌기부(222)로 구성된다. 상기 다수개의 지지돌기부(222)는 지지부재(22)의 축을 중심으로 등각으로 배치되며 외부전극관 내면에 밀착된다.
상기 지지부재(22)의 전체 두께 또는 적어도 유전체관이 내입되는 부분의 두께는 방전공간(31)을 형성하는 외부전극관(20) 내면과 유전체관(30) 외면 사이의 간격과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 지지부재의 지지돌기부(222) 단부는 후술되는 유전체관의 내입이 용이하게 이루어지게 하기 위해서 후방단부에서 전방측의 중심 방향으로 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 지지부재(22)는 도 3a와 같이 지지관부(221)로부터 후방측으로 삼각형 형태의 지지돌기부(222)가 연장된 삼각형돌기로 형성하거나, 도 3b에 도시된 바와같이 막대형태가 일정간격으로 돌출된 막대돌기로 형성될 수 있다. 이러한 형태의 지지부재(22)는 외부전극관(20)의 내면에 부착되도록 원형으로 감겨서 형성되고, 지지돌기부(222)는 등간격으로 배치되어 전체적으로는 후방측으로 지지돌기부가 돌출된 왕관형태로 형성된다. 또한, 도 3c와 같이 지지부재(22)는 지지돌기부의 돌출된 단부 예컨대 첨단부, 모서리, 꼭지점 등 면이 꺾인 부분을 곡면처리하여 단부에 의해 유전체관(30)이나 외부전극관(20)으로 하중이 집중되어 파손시키는 것을 방지할 수 있다.
상기 외부전극관(20)에는 개구된 후방단부를 통해 유전체관(30)이 내입된다.
상기 유전체관(30)은 다양한 재질을 사용할 수 있으며, 대표적으로는 유리관, 세라믹관, 석영관이 있다.
상기 유전체관(30)은 전단부를 반구형으로 형성하여 외부전극관에 내입시 외부적극관의 전방내벽에 설치된 지지부재(22) 내측공간으로의 내입이 용이하게 이루어지도록 한다.
도 4a를 참조한 바와같이 상기 유전체관(30)의 내입깊이는 지지관부 지지돌기부(222) 단부측 일부만 유전체관(30)의 측면인 원기둥부분에 접하게 하고, 원기둥부분과 접하지 않은 지지돌기부(222) 부분은 유전체관의 반구형 단부면과 이격되도록 배치된다. 따라서, 외부전극관(20)의 전단으로 유입된 오존생성가스는 유전체관(30)의 전단반구형 부분에 안내되어 중심축에서 외측방향으로 균일하게 분산되고, 외측으로 이동된 오존생성가스는 유전체관의 원기둥부분과 접하지 않은 지지돌기부(222) 사이의 틈을 통해서 지지부재(22)를 통과하여 유전체관(30)과 외부전극관(20) 사이의 방전공간(31)로 이동되어 방전에 의한 오존이 생성되게 한다.
여기서 상기 지지부재(22)는 외부전극관(20)과 유전체관(30) 사이에 끼워지는 지지돌기부(222)의 전단측과, 나머지 외부전극관과 유전체관 사이에 끼워지지 않는 부분의 두께를 달리 형성하여 단턱이 형성되게 함으로써 유전체관(30)이 지지부재(22) 내부로 내입되는 깊이를 한정할 수 있다.
또한 도 4b에 도시한 바와같이 유전체관(30)은 후방측이 결합마개(50)에 의해 지지되며, 외부전극관(20)과의 간격을 일정하게 유지하기 위한 보조수단으로 간격유지접착필름(33)을 유전체관의 외주면을 따라 등간격으로 다수 부착시킬 수 있다. 여기서 간격유지접착필름(33)의 두께는 방전공간(31)의 간극과 유사한 간격으로 형성하여 방전공간의 간격이 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 간격유지접착필름(33)은 유전체관이 끼워진 결합마개(50)을 외부전극관(20)에 결합하기 이전에 유전체관과 외부전극관을 동축상으로 배치되도록 지지하기 때문에 결합마개와 외부전극관의 결합이 용이하게 이루어지게 할 수 있다. 물론 상기 간격유지접착필름(33)을 지지부재의 대체부재로 사용할 수 있으나, 유전체관의 전단측과 후단측은 지지력이 크게 작용하는 부분이기 때문에 간격유지접착필름을 지지부재 대체로 적용할 경우 하중에 의해 압착되어 방전공간(31)의 간격을 일정하게 유지하기 어려움으로 유전체관의 양 단부는 단단한 재질로서 지지가 이루어지게 하는 것이 바람직하다.
도 5a를 참조한 바와같이 상기 유전체관(30)의 내면에는 관형태로 감긴 금속박판(32)가 밀착 설치된다. 상기 금속박판(32)는 외부 전원으로부터 고전압이 인가되어 전계가 형성되게 한다. 따라서 금속박판(32)는 고전압을 인가할 수 있는 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 구리, 알루미늄 등이 사용될 수 있다. 여기서 상기 금속박판(32)는 유전체관 내면 전체에 형성되는 것보다는 전후단부분을 제외한 중간부분에만 형성하여 방전이 중간영역에서만 집중형성되게 할 수 있다.
또한, 도 5b를 참조한 바와같이 상기 금속박판(32)가 내설된 유전체관(30)에는 코일관(40)이 더 내입될 수 있다. 상기 코일관(40)은 스프링형태로 유전체관(30) 내벽면에 안치된 금속박판(32)를 외측으로 압박하여 밀착되도록 함으로써 금속박판과 유전체관 사이가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 참조한 바와같이 상기 외부전극관(20)과 유전체관(30)의 개구된 후단부는 결합마개(50)이 장착된다.
상기 결합마개(50)은 외부전극관(20)의 후단부 외면과 나사결합방식으로 착탈가능하게 결합되고, 내부 바닥면에는 내경이 유전체관의 내경과 동일하게 형성된 고정원홈(52)가 형성되어 유전체관이 밀폐되도록 끼워진다.
상기 고정원홈(52)는 나사산이 형성된 결합마개(50) 내벽면으로부터 중심축방향으로 일정길이 이격된 위치에 축방향으로 형성한다. 이와같이 이격시키는 것은 고정원홈(52)에 끼워서 내부가 밀폐되는 유전체관(30)의 외면과, 결합마개 내벽면과 나사결합되는 외부전극관(20) 내면 사이에 방전공간(31)이 형성되기 때문이다.
또한 상기 결합마개(50)은 외부전극관(20)과의 나사결합부분과 내부 바닥면 사이에서 측면으로 가스배출관(51)이 연통설치된다. 상기 가스배출관(51)은 외부전극관과 유전체관 사이의 방전공간(31)을 통과하면서 오존이 다량 생성된 가스를 외부로 배출시킨다. 상기 가스배출관(51)에는 단속밸브가 장착되어 오존이 포함된 가스의 배출량 조절이 가능하게 할 수 있다.
도 6을 참조한 바와같이 상기 결합마개(50)의 중심에는 접지단자(60)이 관통 설치된다.
상기 접지단자(60)은 결합마개의 중심을 관통하는 막대부(61)와, 상기 막대부의 전방단부에 결합되는 확장편부(62)로 구성된다. 여기서 상기 접지단자(60)은 결합마개의 중심 이외의 위치에 관통되는 형태로 제공할 수도 있다.
상기 막대부(61)는, 결합마개와 기밀하게 결합되어 내부의 기체가 막대부설치부위()를 통해 외부로 유출되는 것을 방지하며, 결합마개(50)의 내측저면으로부터 전방측으로 일정길이 돌출되어 구성된다. 상기 막대부(61)의 돌출길이는 결합마개(50)에 끼워진 유전체관의 내측 금속박판(32) 부분에 근접될 수 있는 길이로 돌출되는 것이 바람직하다. 상기 막대부(61)은 전류를 통전시키기 위한 재질로 형성되며, 결합마개(50)의 축중심에 결합마개와 동일한 재질로 지지관을 형성하고, 상기 지지관의 내부를 통해 전후방 관통이 이루어지게 할 수 있다. 또한, 상기 막대부(61)의 결합위치를 고정시키기 위해 결합마개(50)을 볼트로 형성하고 결합마개의 전방과 후방에 각각 너트로 결합하여 견고하게 결합이 이루어지게 할 수 있다.
다음으로 상기 확장편부(62)는, 막대부(61)로부터 전달받은 전류를 유전체관 내면에 설치된 금속박판(32)에 전달하는 것으로, 유전체관의 중심축에 위치하는 막대부(61)에 일측이 접촉되도록 결합되고, 타측이 중심축의 측면에 위치하는 금속박판(32)에 접하도록 중심에서 측면으로 경사진 형태로 형성된다.
상기 확장편부(62)는 막대부가 위치하는 중심에서 금속박판이 위치하는 외측방향으로 확장되는 다양한 형태의 전도성 소재를 사용할 수 있으며, 하나 내지 다수개를 설치하여 전류전달이 이루어지게 하거나, 도시된 바와같이 하나의 확장편부를 막대부 단부에 결합하고 양 단부를 금속박판이 있는 외각방향으로 확장되도록 구부려진 형태로 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조한 바와같이 본 발명의 오존발생장치(10)는 외부전극관(20) 외면에 다수개의 방열판(23)을 설치하여 외부전극관(20)에 발생된 고열을 신속하게 방출하여 냉각시킴으로써, 방전에 의해 생성된 오존이 고열에 의해 다시 열분해되어 오존생성량이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 방열판(23)은 외부전극관(20)에 다수개가 결합되며, 외부전극관 외면에 접하는 부분은 일정길이 축방향으로 연장하여 접촉면적을 증가시켜 외부전극관으로부터 열전달이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
상기 방열판(23)의 양측에는 브라켓(70)이 더 설치될 수 있다.
상기 브라켓(70)은 다수개로 배열된 방열판(23)들의 최외각에 각각 배치되고, 방열판과 동일한 또는 약간 큰 크기 예컨대 1~5% 큰 크기로 형성하고, 두께도 방열판보다 두껍게 형성하여 내측에 배열된 다수개의 방열판을 외부충격으로부터 보호하게 할 수 있다.
이러한 브라켓(70)은 플랜지부가 형성되어 별도의 체결부재 없이도 다른 시설물에 용이하게 결합하여 사용가능하게 할 수 있다.
또한 본 발명의 오존발생장치는 2개의 외부전극관이 일정간격으로 나란하게 배치하여 하나의 방열판에 동시에 장착된 형태로도 제공할 수 있다.
도 7을 참조한 바와같이 본 발명의 오존발생장치(10)에는 유전체관(30)의 내부온도를 낮추기 위해서 결합마개(50)을 통해 U자 형태의 유체냉각관(80)이 더 설치될 수 있다. 상기 유체냉각관(80)은 저온의 기체 또는 액체를 결합마개를 통해 유전체관 내부로 내입한 다음 외부로 배출시켜 유전체관 내부를 이동하는 과정에서 열교환을 통해 유전체관 내부온도를 낮추게 한다. 상기 유체냉각관(80)은 폐구된 형태로 형성하여 내부의 유체를 순환하여 연속공급이 가능하게 할 수 있으며, 유로상에는 유체를 순환시키기 위한 펌프와, 유체온도를 낮추기 위한 냉각수단이 더 설치될 수 있다. 상기 냉각수단으로는 공냉장치 수냉장치 등 다양한 수단이 적용될 수 있다.
상기한 바와같이 구성된 본 발명의 간격유지용 지지부재가 내셜된 오존발생장치(10)는,
외부전극관(20) 내부에 유전체관(30)을 일정간격 이격되어 내설하되, 유전체관의 내입단부를 반구형태로 형성하여 축중심으로 유입된 오존생성가스가 반구형 단부에 접하여 외각측으로 균일하게 분산공급되게 한다.
또한 폐구된 유전체관(30)의 전방 단부측은 외부전극관(20) 내부에 설치된 지지부재(22)에 의해 지지되도록 하되, 지지부재(22)가 왕관형으로 형성되어 돌출된 지지부재의 지지돌기부(222) 단부측 일부만 유전체관의 단부에 접하여 지지가 이루어진다.
따라서, 외부전극관(20) 중심으로 공급된 오존발생가스는 유전체관(30)과 접하지 않은 지지부재의 지지돌기부(222) 사이 틈을 통해서 외부전극관과 유전체관 사이의 이격된 공간인 방전공간(31)로 공급될 수 있다.
또한, 결함마개()에 장착된 접지단자(60)을 통해 유전체관 내부의 금속박판에 전달된 전류에 의해 방전이 이루어져 방전공간에 전계영역을 형성하며, 이때 방전공간(31)을 통과하는 오존발생가스를 해리 및 재결합시켜 오존생성이 이루어지게 한다.
이와같은 방전에 의해 생성된 다량의 열은 외부전극관의 방열판(23)에 의해 신속하게 제거해 방전공간의 열을 낮춰 고열에 의해 오존이 다시 열분해되는 것을 방지할 수 있다.
추가적으로 유전체관 내측은 유체냉각관(80)을 연통설치하여 냉각시킴으로써 고열에 의한 오존손실을 최소화 할 수 있다.
아울러 외부전극관(20)에 배열된 방열판 중 외측 양단에는 브라켓(70)을 설치하여 외력으로부터 방열판(23)이 파손되는 것을 방지하면서 다른 기기 또는 장소에 설치가 용이하게 이루어지게 할 수 있는 등 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
10 : 오존발생장치
20 : 외부전극관
21 : 가스유입관 22 : 지지부재
23 : 방열판
221 : 지지관부 222 : 지지돌기부
30 : 유전체관
31 : 방전공간 32 : 금속박판
33 : 간격유지접착필름
40 : 코일관
50 : 결합마개
51 : 가스배출관 52 : 고정원홈
60 : 접지단자
61 : 막대부 62 : 확장편부
70 : 브라켓
80 : 유체냉각관

Claims (4)

  1. 고전압에 의해 코로나방전을 유도하여 오존을 생성하는 오존발생장치에 있어서,
    접지가 이루어지는 전도성재질의 원형관으로 전방단부는 폐구되고, 축중심방향으로 가스유입관(21)이 연통설치된 외부전극관(20)과;
    상기 외부전극관 전방단부측의 내면에 밀착설치되는 지지관부(221)와, 상기 지지관부로부터 후방측으로 다수개의 지지돌기부(222)가 일정간격으로 배치된 지지부재(22)와;
    외부전극관 내부에 내입되되 전방단부측을 반구형태로 형성하여 유입된 가스를 외측으로 고르게 분산하여 이동되도록하고, 반구형태를 갖는 전방단부측은 지지부재(22)의 지지돌기부(222)에 내입되어 외부전극관(20)과 동축상으로 배치시켜 전방으로 유입된 가스를 지지돌기부(222) 사이의 틈을 통해 외부전극관 내면과의 이격된 공간인 방전공간(31)로 이동되도록 하고, 내면에는 관형태로 권취된 금속박판(32)가 밀착된 유전체관(30)과;
    상기 외부전극관(20)의 후방단부에 결합되고, 측면에는 가스배출관(51)이 연결되어 내부의 방전공간과 연통되고, 내측 바닥면에는 유전체관의 개구된 후방단부를 내입고정시키는 고정원홈(52)가 형성된 결합마개(50)와;
    상기 결합마개의 중심을 관통하도록 설치되는 막대부(61)와, 상기 막대부의 전방단부에 일측이 결합되고 타측이 중심축에서 외측방향으로 휘어져 금속박판에 접하는 확장편부(62)로 구성되어 외부 전류를 금속박판으로 전달하는 접지단자(60);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유전체관(30)에는 스프링형태의 코일관(40)을 더 내입하여 금속박판(32)를 외측으로 압박해 유전체관 내면에 밀착되게 한 것을 특징으로 하는 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재(22)의 지지돌기부(222)는, 삼각형돌기 또는 막대돌기가 일정간격으로 돌출된 왕관형인 것을 특징으로 하는 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    결합마개(50)에는 U자 형태의 유체냉각관(80)을 삽통설치하여 유체냉각관 내부로 저온 유체를 통과시켜 유전체관 내부 온도를 냉각시킨 것을 특징으로 하는 간격유지용 지지부재가 내설된 오존발생장치.
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