KR20240025373A - Plasma mixing water generating apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 가스 혼합수 발생장치에 관한 것으로서, 플라즈마 종류에 따라 발생된 플라즈마 가스의 특성이 각각 다르므로 용도에 적합한 플라즈마 발생 장치를 선택하여 플라즈마 가스를 제조하고, 예로서 산화질소가 많이 함유된 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 또 다른 예로 살균력이 강한 오존이 많은 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 또 다른 예로 살균력과 세정 능력이 우수한 OH- 라디칼이 많은 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 이와 같이 제조된 단독 또는 복합의 플라즈마 가스를 벤츄리관을 통해 물에 녹여 마이크로 크기의 플라즈마 수를 제조하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma gas mixed water generator. Since the characteristics of the generated plasma gas are different depending on the type of plasma, a plasma generator suitable for the application is selected to produce plasma gas, for example, a plasma gas containing a lot of nitrogen oxide is selected. Plasma gas can be manufactured, and as another example, plasma gas rich in ozone, which has strong sterilizing power, can be manufactured, and as another example, plasma gas rich in OH- radicals, which has excellent sterilizing power and cleaning ability, can be manufactured, and manufactured in this way. It relates to a device that produces micro-sized plasma water by dissolving single or combined plasma gas in water through a venturi tube.
Description
본 발명은 플라즈마 가스 혼합수 발생장치에 관한 것으로서, 플라즈마 종류에 따라 발생된 플라즈마 가스의 특성이 각각 다르므로 용도에 적합한 플라즈마 발생 장치를 선택하여 플라즈마 가스를 제조하고, 예로서 산화질소가 많이 함유된 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 또 다른 예로 살균력이 강한 오존이 많은 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 또 다른 예로 살균력과 세정 능력이 우수한 OH- 라디칼이 많은 플라즈마 가스를 제조할 수 있으며, 이와 같이 제조된 단독 또는 복합의 플라즈마 가스를 벤츄리관을 통해 물에 녹여 마이크로 크기의 플라즈마 수를 제조하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma gas mixed water generator. Since the characteristics of the generated plasma gas are different depending on the type of plasma, a plasma generator suitable for the application is selected to produce plasma gas, for example, a plasma gas containing a lot of nitrogen oxide is selected. Plasma gas can be manufactured, and as another example, plasma gas rich in ozone, which has strong sterilizing power, can be manufactured, and as another example, plasma gas rich in OH- radicals, which has excellent sterilizing power and cleaning ability, can be manufactured, and manufactured in this way. It relates to a device that produces micro-sized plasma water by dissolving single or combined plasma gas in water through a venturi tube.
플라즈마 수를 제조하는 다양한 기술들이 있으며, 물 속에서 플라즈마를 발생시키는 기술(공개특허 10-2009-0032622)과 물 속에서 전기분해를 통해 이온을 생성하는 기술(특허공개 10-2010-0073230)이 대표적인 종래의 기술들이다. 하지만, 물속에서 처리를 하고 있어 수산화 이온(Hydroxide, OH-) 혹은 산성 이온수를 제조하여 살균과 같은 한정된 응용만을 가지고 있다. 또 다른 방향으로 공기중에서 플라즈마를 발생하여 물에 녹이는 방법이 있으며, DBD (Dielectric Barrier Discharge) 방식으로 플라즈마를 생성하여 플라즈마 처리수를 만드는 기술(특허 공개 10-2016-0062876)과 썬더볼트방전으로 플라즈마 처리수를 만드는 기술(특허 10-2154766) 등이 있으나 물 근처에서 불안전한 플라즈마 방전 및 물 용해 능력이 떨어지는 버블러 사용 및 복잡한 기액 혼합과정과 스크러버 구조로 낮은 용해도 등으로 효율이 떨어지는 단점 등이 있다.There are various technologies for producing plasma water, including a technology for generating plasma in water (Patent Publication 10-2009-0032622) and a technology for generating ions through electrolysis in water (Patent Publication 10-2010-0073230). These are representative conventional technologies. However, since it is processed in water, it has limited applications such as sterilization by producing hydroxide ions (OH-) or acidic ion water. Another method is to generate plasma in the air and dissolve it in water. There is a technology to create plasma treated water by generating plasma using DBD (Dielectric Barrier Discharge) method (Patent Publication 10-2016-0062876) and plasma treatment using thunderbolt discharge. There is a technology for producing treated water (patent 10-2154766), but it has disadvantages such as unsafe plasma discharge near water, use of a bubbler with poor water dissolution ability, and low efficiency due to a complicated gas-liquid mixing process and low solubility due to the scrubber structure. .
본 발명의 목적은 선택적 플라즈마 전극으로 플라즈마 가스 NOx, 오존, OH 라디칼 등을 선택적으로 발생시켜, 플라즈마 수를 고효율 고농도로 제조하는 장치를 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a device for producing plasma water with high efficiency and high concentration by selectively generating plasma gases such as NOx, ozone, and OH radicals using a selective plasma electrode.
본 발명은,The present invention,
플라즈마 혼합수 발생장치로서,As a plasma mixed water generator,
공기 유입구와 공기 유출구가 연결된 공기 순환로 및 플라즈마가 배출되는 플라즈마 전달관을 구비한 챔버;A chamber having an air circulation path connected to an air inlet and an air outlet, and a plasma transmission pipe through which plasma is discharged;
상기 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 플라즈마 발생장치; One or more plasma generators disposed inside the chamber;
상기 챔버의 공기 순환로에 배치되어 바람을 상기 플라즈마 발생장치 쪽으로 송풍하는 송풍기; a blower disposed in the air circulation path of the chamber to blow wind toward the plasma generator;
상기 플라즈마 전달관에 연결되어 플라즈마를 액체와 혼합하여 플라즈마 혼합수를 제조하는 벤츄리 튜브;a venturi tube connected to the plasma transmission pipe to mix plasma with liquid to produce plasma mixed water;
상기 벤츄리 튜브에 연결되어 물 또는 물을 포함한 액체를 공급하는 제1 펌프;a first pump connected to the venturi tube to supply water or a liquid containing water;
상기 벤츄리 튜브에서 배출되는 플라즈마 혼합수를 저장하는 탱크;a tank storing plasma mixed water discharged from the venturi tube;
상기 탱크로부터 뻗어나와 상기 제1 펌프를 연결하여 상기 벤츄리 튜브로 공급되는 액체를 상기 탱크의 액체로 하여 플라즈마 혼합수를 순환시켜 플라즈마 혼합수의 농도를 증가시킬 수 있는 플라즈마 혼합수 순환로; 및 a plasma mixing water circulation path that extends from the tank and connects the first pump to increase the concentration of the plasma mixing water by circulating the plasma mixing water using the liquid supplied to the venturi tube as the liquid in the tank; and
상기 탱크로부터 플라즈마 혼합수를 배출하는 플라즈마 혼합수 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.It provides a plasma mixed water generator comprising a plasma mixed water discharge port that discharges the plasma mixed water from the tank.
상기에 있어서, 상기 송풍기와 상기 플라즈마 발생장치 사이에 배치되는 풍압 발생 가이드와 상기 송풍기에서 발생되는 풍압을 측정하고, 송풍기에 의한 풍량을 제어할 수 있는 풍압 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, the plasma mixing method further includes a wind pressure generation guide disposed between the blower and the plasma generator, and a wind pressure sensor capable of measuring wind pressure generated by the blower and controlling the air volume by the blower. Provides a water generating device.
상기에 있어서, 상기 플라즈마 발생장치에 전원을 공급하는 전원장치를 더 포함하고, 상기 전원장치의 전력은 상기 풍압 센서에 의해 감지되는 풍압에 연동하여 제어되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, a plasma mixed water generator is provided, further comprising a power supply device that supplies power to the plasma generator, and the power of the power supply device is controlled in conjunction with wind pressure detected by the wind pressure sensor. do.
상기에 있어서, 상기 플라즈마 혼합수 순환로와 연결된 제2 펌프를 더 포함하고, 상기 플라즈마 혼합수 배출구는 상기 제2 펌프에 연결되어 펌핑 배출되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, a plasma mixed water generator is provided, further comprising a second pump connected to the plasma mixed water circulation path, and the plasma mixed water outlet is connected to the second pump to pump out the discharge.
상기에 있어서, 상기 플라즈마 혼합수 순환로는 플라즈마 혼합수의 활성종 농도 측정의 광학 측정 또는 pH 측정 또는 ORP(산화환원전위) 측정 또는 NOx 측정 또는 용존 오존 농도 측정 센서를 포함하는 플라즈마 혼합수 수질 센서를 더 포함하여, 상기 제1 펌프에 의해 순환되면서 플라즈마 혼합수의 농도가 일정 수준에 도달하면, 플라즈마 혼합수를 배출하여 사용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, the plasma mixed water circulation path uses a plasma mixed water quality sensor including an optical measurement or pH measurement or ORP (oxidation reduction potential) measurement or NOx measurement or dissolved ozone concentration measurement sensor for measuring the active species concentration of the plasma mixed water. Additionally, it provides a plasma mixed water generator that discharges and uses the plasma mixed water when the concentration of the plasma mixed water reaches a certain level while being circulated by the first pump.
상기에 있어서, 상기 탱크에 연결된, 외부로부터 물을 공급받을 수 있는 물 공급관;In the above, a water supply pipe connected to the tank and capable of receiving water from the outside;
상기 탱크 내 물 높이인 수위를 측정하여 탱크 내 수위를 일정 수준 이하인 경우, 상기 물 공급관을 통해 상기 탱크에 물을 공급하도록 제어할 수 있는, 상기 탱크에 연결된 제1 수위관과 제1 수위관 안에 설치된 제1 수위 센서; 및In the first water level pipe connected to the tank, which can be controlled to measure the water level, which is the water level in the tank, and supply water to the tank through the water supply pipe when the water level in the tank is below a certain level, A first water level sensor installed; and
상기 탱크 내 물 높이인 수위를 측정하여 탱크 내 수위가 소정의 최저 수위 이하일 경우, 플라즈마 혼합수 발생장치 전체 전원을 차단하여 안전을 유지하기 위한, 상기 탱크에 연결된 제2 수위관과 제2 수위관 안에 설치된 제2 수위 센서;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.A second water level pipe and a second water level pipe connected to the tank are used to maintain safety by measuring the water level in the tank and turning off the entire power supply to the plasma mixed water generator when the water level in the tank is below a predetermined minimum water level. A plasma mixed water generator is provided, further comprising a second water level sensor installed therein.
상기에 있어서, 상기 물 공급관은 이물질을 걸러내는 물필터와 전자밸브가 포함되고, 상기 제1 수위 센서는 상기 전자밸브를 제어하여 탱크에 대한 물 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, the water supply pipe includes a water filter that filters out foreign substances and an electromagnetic valve, and the first water level sensor controls the electromagnetic valve to control water supply to the tank. provides.
상기에 있어서, 상기 플라즈마 발생 장치는, 글라이딩 아크 플라즈마 발생 장치, 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치, DBD 플라즈마 발생 장치, 오존 발생 장치, 또는 UV 광플라즈마 발생 장치 중 하나 이상을 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치를 제공한다.In the above, the plasma generating device includes one or more of a gliding arc plasma generating device, a gliding arc water vapor plasma generating device, a DBD plasma generating device, an ozone generating device, or a UV light plasma generating device. A generating device is provided.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치로서, A gliding arc water vapor plasma generating device, comprising:
서로 간격을 두고 마주보는 제1 전극과 제 2 전극;A first electrode and a second electrode facing each other at a distance from each other;
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 방열판을 구비한 플로팅 전극; 및a floating electrode located between the first electrode and the second electrode and having a heat sink; and
상기 플로팅 전극으로부터 연장된 방열판이 액체에 잠기도록 물을 포함한 액체를 담은 물통;을 포함하고,It includes a water tank containing a liquid containing water so that the heat sink extending from the floating electrode is submerged in the liquid,
상기 제1 전극과 제2 전극에 전압이 인가되어 상기 제1 전극과 제2 전극 및 플로팅 전극으로부터 글라이딩 아크 플라즈마가 발생되고, 상기 글라이딩 아크 플라즈마 발생으로 방열판의 온도가 올라가 방열판에 닿아있는 물이 기화하여 플라즈마에 수증기를 공급하여 글라이딩 아크 수증기 플라즈마를 발생하는 것을 특징으로 하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치를 제공한다.A voltage is applied to the first electrode and the second electrode to generate gliding arc plasma from the first electrode, the second electrode, and the floating electrode. As the gliding arc plasma is generated, the temperature of the heat sink rises and the water in contact with the heat sink is vaporized. A gliding arc water vapor plasma generator is provided, which generates gliding arc water vapor plasma by supplying water vapor to the plasma.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치로서, A gliding arc water vapor plasma generating device, comprising:
서로 간격을 두고 마주보는 제1 전극과 제 2 전극; 및A first electrode and a second electrode facing each other at a distance from each other; and
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 수증기를 공급하는 초음파로 수증기 분무기;를 포함하여,Including a water vapor atomizer using ultrasonic waves to supply water vapor between the first electrode and the second electrode,
상기 제1 전극과 제2 전극에 전압이 인가되어 상기 제1 전극과 제2 전극으로부터 글라이딩 아크 플라즈마가 발생되고, 상기 초음파로 수증기 분무기가 플라즈마에 수증기를 공급하여 글라이딩 아크 수증기 플라즈마를 발생하는 것을 특징으로 하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치를 제공한다.A voltage is applied to the first electrode and the second electrode to generate a gliding arc plasma from the first electrode and the second electrode, and the ultrasonic water vapor sprayer supplies water vapor to the plasma to generate a gliding arc water vapor plasma. A gliding arc water vapor plasma generating device is provided.
상기에 있어서, 상기 물통은 방열판이 잠기는 부분의 폭을 좁힌 목부분을 구비한 것을 특징으로 하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치를 제공한다.In the above, a gliding arc water vapor plasma generating device is provided, wherein the water tank has a neck portion with a narrowed portion where the heat sink is immersed.
본 발명에 따르면, 플라즈마와 활성종 및 기체가 물과 혼합하여 플라즈마 혼합수를 제조할 수 있으며, 이러한 플라즈마 혼합수에는 NO, N2O, O3와 같이 물에 잘 녹지 않는 성분들이 용해 내지 혼합될 수 있다. According to the present invention, plasma, active species, and gas can be mixed with water to produce plasma mixed water, and in this plasma mixed water, components that do not dissolve well in water, such as NO, N 2 O, and O 3 , are dissolved or mixed. It can be.
이산화 질소를 물에 용해시킨 아질산 이온의 플라즈마 가스 혼합수는 육제품 가공에 사용될 수 있으며, 또한 농산물 질소 비료로도 사용될 수 있다. 오존 또는 OH 라디칼이 용해된 플라즈마 가스 혼합수는 살균 및 세정 능력이 뛰어나 농식품 세척 및 병충해 살균 및 반도체 및 디스플레이 등 산업용 세정에 사용될 수 있다. The plasma gas mixture of nitrite ions dissolved in nitrogen dioxide in water can be used for processing meat products and can also be used as a nitrogen fertilizer for agricultural products. Ozone or plasma gas mixed water with dissolved OH radicals has excellent sterilizing and cleaning abilities and can be used for cleaning agricultural products, sterilizing pests, and industrial cleaning such as semiconductors and displays.
본 발명의 글라이딩 아크 플라즈마에 의한 플라즈마 혼합수는 투입되는 에너지 대비 질소 산화물 생성량이 효율적이다. The plasma mixing water produced by the gliding arc plasma of the present invention is efficient in producing nitrogen oxides compared to the energy input.
본 발명의 글라이딩 아크 수증기 플라즈마에 의한 플라즈마 혼합수는 OH 라디칼 및 질소 화합물 생성에 효과적이다. The plasma mixed water by the gliding arc water vapor plasma of the present invention is effective in generating OH radicals and nitrogen compounds.
본 발명의 글라이딩 아크 수증기 플라즈마에 의한 플라즈마 혼합수는 투입되는 에너지 대비 질소 산화물 생성량이 효율적이다. The plasma mixing water produced by the gliding arc water vapor plasma of the present invention is efficient in the amount of nitrogen oxide produced compared to the energy input.
본 발명의 벤츄리 튜브 방식의 플라즈마 혼합수 제조장치에 따르면, 오존 농도가 0.01~0.02 g/L(상온)로 버블러 내지 스크러버 방식에 비해 3 ~ 5 배 이상으로 용해도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 기포 크기 또한 평균 50 ㎛ 이하로 매우 작게 제조된다.According to the venturi tube type plasma mixed water production device of the present invention, the ozone concentration is 0.01 to 0.02 g/L (room temperature), which not only increases the solubility by more than 3 to 5 times compared to the bubbler or scrubber method, but also increases the ozone concentration by 3 to 5 times more than the bubbler or scrubber method. The size is also manufactured very small, with an average size of 50 ㎛ or less.
본 발명의 벤츄리 튜브 방식의 플라즈마 혼합수 제조장치는 버블 크기 49.40 ~ 54.98 ㎛이 50 %를 차지하며, 50 ㎛ 보다 적은 분율은 44.7 %를 차지할 정도로 균일하면서도 미세한 기포를 만들 수 있어 세정, 살균, 비료 공급 등의 처리에서 더욱 유리하다. The venturi tube-type plasma mixed water production device of the present invention is capable of creating uniform and fine bubbles, with the bubble size of 49.40 ~ 54.98 ㎛ accounting for 50%, and the fraction smaller than 50 ㎛ accounting for 44.7%, which can be used for cleaning, sterilization, and fertilizer. It is more advantageous in processing such as supply.
본 발명에 따른 글라이딩 아크 플라즈마는 플라즈마 온도가 수십 ~ 수백도로 오존 발생이 거의 없으면서 산화질소 가스를 만들기에 적합하며, 플라즈마 혼합수 제조장치에 의해 제조된 플라즈마 질소수는 농산물 생육에 도움이 되는 질소 비료 역할을 할 수 있으며, 아질산 이온을 포함한 플라즈마 수는 소시지, 햄, 베이컨 등 육가공 제품에서 신선도 유지 및 색감을 향상시키는 아질산염 대체제로 사용될 수 있다. The gliding arc plasma according to the present invention has a plasma temperature of tens to hundreds of degrees and is suitable for producing nitrogen oxide gas with little ozone generation, and the plasma nitrogen water produced by the plasma mixed water production device is a nitrogen fertilizer helpful for the growth of agricultural products. Plasma water containing nitrite ions can be used as a nitrite substitute to maintain freshness and improve color in meat products such as sausages, ham, and bacon.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 가스 혼합수 발생장치 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 전극 구성도.
도 3은 플로팅 전극을 갖는 글라이딩 아크 플라즈마 발생 사진.
도 4는 벤츄리 노즐 구조에 따른 버블 크기 분포 결과표.1 is a configuration diagram of a plasma gas mixed water generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a gliding arc water vapor plasma generating electrode according to the present invention.
Figure 3 is a photograph of gliding arc plasma generation with a floating electrode.
Figure 4 is a table of bubble size distribution results according to the venturi nozzle structure.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 가스 혼합수 제조장치 및 플라즈마 발생 장치에 관하여 설명한다. Hereinafter, the plasma gas mixed water manufacturing device and plasma generating device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이산화 질소를 물에 용해시킨 아질산 이온의 플라즈마 가스 혼합수는 육제품 가공에 사용될 수 있으며, 또한 농산물 질소 비료로도 사용될 수 있다. 오존 또는 OH 라디칼이 용해된 플라즈마 가스 혼합수는 살균 및 세정 능력이 뛰어나 농식품 세척 및 병충해 살균 및 반도체 및 디스플레이 등 산업용 세정에 사용된다. The plasma gas mixture of nitrite ions dissolved in nitrogen dioxide in water can be used for processing meat products and can also be used as a nitrogen fertilizer for agricultural products. Ozone or plasma gas mixed water with dissolved OH radicals has excellent sterilizing and cleaning abilities and is used for cleaning agricultural products, sterilizing pests, and industrial cleaning such as semiconductors and displays.
도 1을 참조하면, 물 사용 공간과 분리된 별도의 플라즈마 가스 발생 및 제어장치 함(1) 내부 공간 안에 챔버(2)가 위치하고, 상기 챔버(2) 내부에 제 1 플라즈마 발생장치(3)가 배치되며, 용도에 따라 제 2 플라즈마 발생장치(4)를 추가할 수 있다. 상기 제 1 플라즈마 발생장치(3)에 바람을 공급할 수 있는 송풍기(5)를 설치하며, 상기 챔버(2) 옆에 플라즈마 가스의 농도를 증가시키기 위한 공기 순환로(6)를 형성하여 송풍기(5)에 의한 플라즈마 처리된 공기가 반복 순환 플라즈마 처리 되도록 공기 순환(a)이 되게 한다. 상기 송풍기(5) 앞에 풍압 발생 가이드(7)를 구성하여 상기 송풍기(5)에서 발생되는 풍압을 제어할 수 있는 풍압 센서(8)와 연결되도록 구성하여 풍량을 제어하거나, 제 1 플라즈마 전원장치(9) 또는 제 2 플라즈마 전원장치(10)를 제어하도록 구성한다. Referring to FIG. 1, a chamber 2 is located within the inner space of a separate plasma gas generation and control device box 1 separate from the water use space, and a first plasma generator 3 is located inside the chamber 2. It is arranged, and a second plasma generator 4 can be added depending on the purpose. A blower (5) capable of supplying wind to the first plasma generator (3) is installed, and an air circulation path (6) is formed next to the chamber (2) to increase the concentration of the plasma gas, so that the blower (5) The air that has been plasma treated is circulated (a) so that it can be repeatedly circulated and plasma treated. A wind pressure generation guide (7) is configured in front of the blower (5) to be connected to a wind pressure sensor (8) capable of controlling the wind pressure generated by the blower (5) to control the wind volume, or a first plasma power supply ( 9) Alternatively, it is configured to control the second plasma power supply device 10.
상기 제 1 플라즈마 발생장치(3) 및 제 2 플라즈마 발생장치(4)에서 제조된 플라즈마 가스(b)는 플라즈마 가스 전달관(12)을 통하여 기액 혼합 장치 함(21) 내부에 있는 플라즈마 가스 유량 제어기(25)를 통과하여 기액 혼합 장치인 벤츄리 튜브(24)로 공급되어 기액 혼합 물(d)을 제조하여 물탱크(41)에 저장한다. 플라즈마는 기체를 넘어선 제4의 물질이지만 편의상 "기액 혼합"이라는 용어를 사용한다. 실질상 플라즈마와 그에 의한 활성종을 포함한 기체가 혼합되어 있다.The plasma gas (b) produced by the first plasma generator (3) and the second plasma generator (4) is supplied to the plasma gas flow controller inside the gas-liquid mixing device box (21) through the plasma gas transmission pipe (12). It passes through (25) and is supplied to the venturi tube (24), which is a gas-liquid mixing device, to produce a gas-liquid mixture (d) and stored in the water tank (41). Plasma is the fourth substance beyond gas, but for convenience, the term “gas-liquid mixture” is used. In reality, plasma and gas containing activated species are mixed.
상기 벤츄리 튜브(24)에 벤츄리 입력 물(c)을 공급하기 위한 제 1 펌프(22)를 구성하고, 상기 제 1펌프(22)는 물탱크(41)와 연결되어 물(42)이 반복 순환되게 함으로써 기액 혼합 물(d)의 농도를 증가시키게 되며, 일정 시간 후 플라즈마 수 측정 센서(34)로부터 일정 농도의 플라즈마 수가 제조되면 제 2펌프(23)에 의해 플라즈마 수(f)를 제공 활용하게 된다. 상기 플라즈마 수 측정 센서(34)로 플라즈마 혼합수의 활성종 농도 측정의 광학센서, PH센서, ORP센서, NOx센서, 용존 오존센서를 하나 또는 복합 사용할 수 있다.A first pump 22 is configured to supply venturi input water (c) to the venturi tube 24, and the first pump 22 is connected to the water tank 41 so that water 42 is repeatedly circulated. By doing this, the concentration of the gas-liquid mixture (d) is increased, and after a certain period of time, when plasma water of a certain concentration is produced from the plasma water measurement sensor 34, the plasma water (f) is provided and utilized by the second pump (23). do. As the plasma water measurement sensor 34, an optical sensor, a PH sensor, an ORP sensor, a NOx sensor, and a dissolved ozone sensor can be used alone or in combination to measure the concentration of active species in the plasma mixed water.
상기 물탱크(41)와 연결된 제 1 수위관(26) 및 제 2 수위관(28) 안에 제 1 수위 센서(27) 및 제 2 수위 센서(29)를 위치하여, 수위가 일정 수준 이하에서는 제 1 수위 센서(27)가 전자밸브(31)를 제어하여 외부 물 공급(h)으로 물탱크(41) 안에 물을 충진하도록 제어하며, 이때 외부 물 공급(h)시 물 필터(30)를 통과시키게 하고, 최저 수위 이하에서는 상기 제 2 수위 센서(29)가 모든 장치를 차단하는 안전 역할을 한다. The first water level sensor 27 and the second water level sensor 29 are located in the first water level pipe 26 and the second water level pipe 28 connected to the water tank 41, so that when the water level is below a certain level, the 1 The water level sensor (27) controls the solenoid valve (31) to fill the water tank (41) with external water supply (h). At this time, when external water is supplied (h), water passes through the water filter (30). When the water level is below the minimum water level, the second water level sensor 29 plays a safety role by blocking all devices.
상기 제 1 플라즈마 발생장치(3) 및 제 2 플라즈마 발생장치(4)는 글라이딩 아크 플라즈마 발생 장치, DBD 플라즈마 발생 장치, 오존 발생 장치, UV 광플라즈마 발생 장치 일수 있다. The first plasma generator 3 and the second plasma generator 4 may be a gliding arc plasma generator, a DBD plasma generator, an ozone generator, or a UV light plasma generator.
상기에서, 플라즈마 발생장치에 공급되는 기체는 공기가 바람직하지만, 필요에 따라 질소, 산소, 또는 아르곤과 같은 비활성 가스를 공급하거나 공기에 추가할 수 있다. In the above, the gas supplied to the plasma generator is preferably air, but if necessary, an inert gas such as nitrogen, oxygen, or argon can be supplied or added to the air.
또한, 물 공급(h)로를 통해 물탱크(41)에 공급되는 액체는 물이 일반적이지만, 필요에 따라 물에 약품이나 첨가제를 포함한 액체일 수 있다. In addition, the liquid supplied to the water tank 41 through the water supply path (h) is generally water, but if necessary, it may be a liquid containing chemicals or additives.
또한, 풍압 센서는 송풍기에 의한 풍량과 풍압을 제어할 뿐 아니라, 상술한 바와 같이, 플라즈마 발생장치에 인가되는 전력을 공급하는 전원장치의 전력 제어부와도 연동된다. 풍압이 일정 값 이상이면 전원의 전력을 일정 값 이상으로 상승하고, 반대로 풍압이 일정 값 이하이면 전원의 전력을 일정 값 이하로 낮추는 방식이다. In addition, the wind pressure sensor not only controls the wind volume and wind pressure by the blower, but also is linked to the power control unit of the power supply device that supplies power to the plasma generator, as described above. If the wind pressure is above a certain value, the power of the power source is increased above a certain value, and conversely, if the wind pressure is below a certain value, the power of the power source is lowered below a certain value.
상기에서, 플라즈마 혼합수를 배출하여 사용하기 위해, 제2 펌프를 가동시키도록 구성된 실시예를 보였지만, 경우에 따라 제2 펌프 없이 물 탱크로부터 플라즈마 혼합수가 배출되는 배출구를 구성할 수도 있다. In the above, an embodiment is shown in which the second pump is configured to operate in order to discharge and use the plasma mixed water, but in some cases, an outlet through which the plasma mixed water is discharged from the water tank may be configured without the second pump.
도 2는 도 1의 플라즈마 발생장치에 적용될 수 있는 글라이딩 아크 플라즈마 발생장치의 단면도이다. 즉, 글라이딩 아크 플라즈마에 수증기를 공급하여 수증기 플라즈마를 만드는 전극 구성을 보여주는 도면으로, 상기 플라즈마 발생장치에 의해 OH 라디칼 및 NH3와 같은 질소화합물을 생성 제공할 수 있다. 구성을 보면 제 1 전극(51)과 일정거리 떨어져 있는 제 2 전극(52)이 있으며 상기 1 전극(51)과 상기 제 2 전극(52) 사이에 플로팅 전극(53)을 배치하며, 상기 플로팅 전극(53)의 일부인 방열판(54)이 물통 목(56)에 담겨져 있고, 물통 목(56) 하부에 물통(55)이 위치하며 도면에는 제시되지 않았지만 물의 높이가 일정하게 되도록 물이 공급되는 구조이며, 글라이딩 아크 플라즈마 발생시 전극의 온도가 수 백도까지도 올라감으로써 방열판(54)에서 발생되는 열에 의해 물통 목(56)에 있는 물이 기화되어 수증기를 발생시켜 플라즈마에 수증기를 공급함으로서 수증기 플라즈마가 발생하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 전극으로 OH 라디칼 생성을 증가시킨다. FIG. 2 is a cross-sectional view of a gliding arc plasma generator that can be applied to the plasma generator of FIG. 1. That is, it is a diagram showing the configuration of an electrode that creates water vapor plasma by supplying water vapor to the gliding arc plasma, and the plasma generator can generate nitrogen compounds such as OH radicals and NH 3 . Looking at the configuration, there is a second electrode 52 that is separated from the first electrode 51 by a certain distance, and a floating electrode 53 is disposed between the first electrode 51 and the second electrode 52, and the floating electrode The heat sink 54, which is part of (53), is contained in the water tank neck 56, and the water tank 55 is located at the bottom of the water tank neck 56. Although not shown in the drawing, it is a structure in which water is supplied so that the water height is constant. When gliding arc plasma is generated, the temperature of the electrode rises to several hundred degrees, and the water in the neck 56 of the bucket is evaporated by the heat generated from the heat sink 54 to generate water vapor, supplying water vapor to the plasma, thereby generating water vapor plasma. Arc water vapor plasma generation electrode increases OH radical production.
도면에 제시되어 있지는 않지만 글라이딩 아크 플라즈마 발생 장치의 또 다른 구조로, 제1 전극과 제 2 전극이 마주보고 있으며, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 초음파로 수증기를 분무하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 전극을 제시할 수 있다. 초음파로 수증기를 분무하는 기술은 널리 알려져 있어 그에 따라 실시할 수 있다. Although not shown in the drawing, it is another structure of a gliding arc plasma generator, in which a first electrode and a second electrode face each other, and a gliding arc water vapor plasma is generated by spraying water vapor between the first electrode and the second electrode using ultrasonic waves. Electrodes can be presented. The technology of atomizing water vapor with ultrasonic waves is widely known and can be implemented accordingly.
상기에서, 물통에 채워진 액체는 물이 일반적이지만, 필요에 따라 물에 약품이나 첨가제를 포함한 액체일 수 있다. In the above, the liquid filled in the water tank is generally water, but if necessary, it may be a liquid containing chemicals or additives in the water.
또한, 물통에 단면적이 좁아진 물통 목 부분을 형성하여 방열판에 의한 가열 효과를 강화하였지만, 가열효과를 얻기에 충분한 정도로 설계된 단면적을 갖는 물통을 설계하고 물통 목 부분을 생략할 수도 있다. In addition, the heating effect by the heat sink is strengthened by forming a water bottle neck with a narrow cross-sectional area in the water tank, but it is also possible to design a water tank with a cross-sectional area designed to be sufficient to obtain a heating effect and omit the water bottle neck.
상기 전극 구조에서, 플로팅 전극은 플로팅 되는 경우 전원장치 출력 한쪽이 접지될 수도 있고 접지시키지 않을 수도 있다. 다만, 플로팅 전극을 접지 시키려면 전원장치 출력 양쪽 어느 한쪽도 접지시키지 않아야 한다.In the above electrode structure, when the floating electrode is floating, one side of the power supply output may or may not be grounded. However, in order to ground the floating electrode, neither side of the power supply output must be grounded.
제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압 범위은 1 ~ 30 kV, 주파수 범위는 DC~100 kHz, 전력은 20 W ~ 2 kW 이다. The voltage range applied to the first and second electrodes is 1 to 30 kV, the frequency range is DC to 100 kHz, and the power is 20 W to 2 kW.
도 3은 플로팅 전극을 갖는 글라이딩 아크 플라즈마 발생 사진을 보여주고 있으며, 가운데 전극이 플로팅되어 있음에도 플라즈마 방전이 잘 이루지고 있음을 보여주고 있다. Figure 3 shows a photograph of gliding arc plasma generation with a floating electrode, showing that plasma discharge is well achieved even though the center electrode is floating.
상기 글라이딩 아크 플라즈마는 플라즈마 온도가 수십 ~ 수백도로 오존 발생이 거의 없으면서 산화질소 가스를 만들기에 적합하다. 반면, 고온 아크 플라즈마의 경우 투입되는 에너지 대비 질소 산화물 생성량이 효율적이지 못하다. The gliding arc plasma has a plasma temperature of tens to hundreds of degrees and is suitable for producing nitrogen oxide gas with little ozone generation. On the other hand, in the case of high-temperature arc plasma, the amount of nitrogen oxides produced is not efficient compared to the energy input.
제조된 플라즈마 질소수의 적용분야로 농산물 생육에 도움이 되는 질소 비료 역할을 할 수 있으며, 아질산 이온의 플라즈마 수의 또다른 적용분야로 소시지, 햄, 베이컨 등 육가공 제품에서 신선도 유지 및 색감을 향상시키는 아질산염 대체제로 사용될 수 있다. 일반적으로, 염지 육제품 내에서 아질산 이온은 우선 보존제로서 여러 호기성 및 혐기성 미생물의 증식을 억제하고, 특히 클로스트리디움 보툴리늄(Clostridium botulinum) 균을 불활성화시킬 수 있으며, 장시간의 열처리에 의해서도 불활성화되지 않고 독성 물질의 생성 및 부패를 일으키는 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 및 클로스트리디움 퍼프린젠스(Clostridium perfringens)의 증식을 억제할 수 있다. 또한, 항산화제로서 염지 육가공품 제조 시 발생하는 지방 산패를 억제하여 산패취의 발생을 줄이며, 육 내 미오글로빈(myoglobin)이 일산화질소와 결합하여 니트로실미오글로빈(nitrosylmyoglobin)을 생성하여 염지 육색발현에 관여하고, 질소 함유 휘발성 성분 발생에 따른 염지 육제품의 독특하고 매력적인 풍미 발현에 관여한다. 따라서, 염지 육제품 제조 시 아질산 이온은 없어서는 안 되는 물질이며, 전 세계적으로 사용되고 있다. 하지만 아질산 이온 공급을 위해 일반적으로 이용되고 있는 화학적 합성 아질산염(NaNO2 또는 KNO2)의 경우 합성 아질산염 이용에 따른 염지 육가공품 내 나트륨의 증가 및 화학적 합성 첨가제라는 점으로 인해 소비자들이 아질산염이 이용된 염지 육가공품에 대한 기피 현상이 증가하고 있어, 소비자의 요구를 만족시키고 육가공 산업의 지속적인 발전을 위해 합성 아질산염을 대체할 수 있는 자연 친화적 아질산 이온 첨가물의 개발이 필요하며 그 대안으로 본 발명이 제안된다.An application field for manufactured plasma nitrogen water is that it can serve as a nitrogen fertilizer that helps in the growth of agricultural products. Another application field for nitrite ion plasma water is to maintain freshness and improve color in meat products such as sausages, ham, and bacon. Can be used as a nitrite substitute. In general, in cured meat products, nitrite ions are primarily used as preservatives to inhibit the growth of various aerobic and anaerobic microorganisms, and in particular, can inactivate Clostridium botulinum bacteria, and are not inactivated even by long-term heat treatment. It can inhibit the growth of Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, and Clostridium perfringens, which cause the production of toxic substances and corruption. In addition, as an antioxidant, it reduces the occurrence of rancid odor by suppressing fatty rancidity that occurs during the production of cured meat products, and myoglobin in the meat combines with nitrogen monoxide to produce nitrosylmyoglobin, which is involved in the development of cured meat color. It is involved in the development of unique and attractive flavors of cured meat products due to the generation of nitrogen-containing volatile components. Therefore, nitrite ions are an indispensable substance in the production of cured meat products, and are used all over the world. However, in the case of chemically synthesized nitrite (NaNO 2 or KNO 2 ), which is commonly used to supply nitrite ions, the increase in sodium in cured meat products due to the use of synthetic nitrite and the fact that it is a chemically synthesized additive are causing consumers to avoid salt products using nitrite. As the phenomenon of aversion to processed meat products is increasing, the development of natural nitrite ion additives that can replace synthetic nitrites is needed to satisfy consumer demands and continue the development of the meat processing industry, and the present invention is proposed as an alternative.
살균 및 세정의 목적으로는 상기 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생장치, DBD 방식 플라즈마 발생장치, 오존 발생장치, UV 광플라즈마 발생장치 등을 사용할 수 있다. 발생되는 오존 및 OH 라디칼이 강력한 살균 및 세정 역할을 하며, 적용되는 분야는 과실 살균 세척, 저장성 향상, 화학농약 대체제로 친환경적 농약, 반도체 세정, 디스플레이 세정, 자동차 부품 세정, 악취제거 분야, 정수 살균 정화 등 다양한 분야에 적용될 수 있다. For the purpose of sterilization and cleaning, the gliding arc water vapor plasma generator, DBD type plasma generator, ozone generator, UV light plasma generator, etc. can be used. The ozone and OH radicals generated play a powerful sterilizing and cleaning role. Fields of application include fruit sterilization and cleaning, improved storage, eco-friendly pesticides as substitutes for chemical pesticides, semiconductor cleaning, display cleaning, automobile parts cleaning, odor removal, and water purification sterilization. It can be applied to various fields, such as:
플라즈마 방전시 발생되는 주요 가스로는 NO, NO2, N2O, NH3, O3, OH* 등이 발생하며, 여기서 물에 잘 용해되는 성분은 NO2, NH3, OH*로 기액 접촉에 큰 문제가 없지만, NO, N2O, O3는 물에 잘 녹지 않으며, NO의 용해도는 0.056 g/L (20 ℃), N2O의 용해도는 1.5 g/L (15 ℃), O3의 용해도는 0.57 g/L (20 ℃)이다. 이와 같은 불용성 기체의 용해도 향상을 위해서는 기액 혼합 기구 구성이 매우 중요하다. 기존 특허에서는 간단한 구조로 주로 버블러나 스크러버가 많이 사용되고 있으나 기액 접촉 효율이 떨어지고 기포의 크기가 커서 효율적이지 못한 단점이 있다. 충돌 방식은 구조가 복잡하고 기포 크기의 분포가 크며, 버블 크기를 작게 하는데 한계가 있는 단점 등이 있다. 실제 상용적으로 많이 사용되는 오존수의 경우 버블러 및 스크러버 및 충돌 방식의 경우 0.001~0.005 g/L (상온)로 매우 물에 잘 녹지 않으며 기포 크기는 수백 ㎛에서 mm 정도로 크다. 반면 본 발명의 벤츄리 튜브(24) 방식의 경우는 0.01~0.02 g/L (상온)로 3 ~ 5 배 이상 용해도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 기포 크기 또한 평균 50 ㎛ 이하로 매우 작게 제조가 가능하다. 참고로 벤츄리 노즐에 의한 기포 크기 연구(Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 16, No. 9 pp. 6397-6402, 2015)를 보면, 표 1에서 일정 조건의 경우 버블 크기 49.40 ~ 54.98 ㎛이 50 %를 차지하며, 50 ㎛ 보다 적은 분율은 44.7 %를 차지할 정도로 균일하면서도 미세한 기포를 만들 수 있음을 보여주고 있다. The main gases generated during plasma discharge include NO, NO 2 , N 2 O, NH 3 , O 3 , and OH*, and the components that are easily soluble in water are NO 2 , NH 3 , and OH*, which are not susceptible to gas-liquid contact. There is no major problem, but NO, N 2 O, and O 3 do not dissolve well in water, and the solubility of NO is 0.056 g/L (20 ℃), the solubility of N 2 O is 1.5 g/L (15 ℃), and O 3 The solubility is 0.57 g/L (20 ℃). In order to improve the solubility of such insoluble gases, the configuration of a gas-liquid mixing mechanism is very important. In existing patents, bubblers and scrubbers are mainly used due to their simple structure, but they have the disadvantage of being inefficient due to low gas-liquid contact efficiency and the large size of the bubbles. The collision method has disadvantages such as a complex structure, large bubble size distribution, and limitations in reducing the bubble size. In the case of ozone water, which is widely used in actual commercial use, it is 0.001 to 0.005 g/L (room temperature) in the case of bubbler, scrubber, and collision methods, and is very insoluble in water, and the bubble size is as large as hundreds of ㎛ to mm. On the other hand, in the case of the venturi tube 24 method of the present invention, not only can the solubility be increased by more than 3 to 5 times at 0.01 to 0.02 g/L (room temperature), but the bubble size can also be manufactured very small, with an average of 50 ㎛ or less. . For reference, looking at the bubble size study by venturi nozzle (Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 16, No. 9 pp. 6397-6402, 2015), in Table 1, the bubble size is 49.40 ~ 54.98 under certain conditions. ㎛ accounts for 50%, and the fraction smaller than 50 ㎛ accounts for 44.7%, showing that uniform and fine bubbles can be created.
기체를 수용액에 용해시키는 또 다른 성능 좋은 방식으로 가압 멤브레인 방식이 있으나 구조가 복잡하고 비용이 많이 들고 일정 사용 후 멤브레인 교체 등 유지 관리가 어려운 단점이 있음에 반하여 본 특허에서 제시되는 벤츄리 노즐 방식은 유지관리가 편리하고 간단하면서 효율적인 방법으로 마이크로 버블을 매우 효과적으로 수용액에 용존 제조할 수 있는 방법이다. Another high-performance method for dissolving gas in an aqueous solution is the pressurized membrane method, but it has the disadvantages of being complicated in structure, expensive, and difficult to maintain, such as replacing the membrane after a certain period of use. However, the venturi nozzle method proposed in this patent is maintained. It is a method that is convenient to manage, simple and efficient, and can very effectively dissolve microbubbles in an aqueous solution.
상술된 사항에서 별도의 정의가 없는 경우, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined in the above description, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by an expert skilled in the technical field to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다 또는 "가지다"라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 단수형은 문맥에 의해 복수형을 포함할 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to “include” or “have” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. . Additionally, the singular form may include the plural form depending on the context.
또한, 본 명세서에서, "~ 사이에" 라 함은 대상 물체들과 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 물체나 부분이 있는 경우도 포함한다.In addition, in this specification, “between” includes not only cases in which objects are in contact with or at a distance from each other, but also cases where there is another object or part in between.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as "connected" or "connected" to another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but specifically Unless there is a contrary description, it should be understood that it may be connected or connected through another component in the middle.
또한, 본 명세서에서, "제1, 제2"와 같은 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, in this specification, terms such as “first, second” may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms refer to one component as another component. It is used only for the purpose of distinguishing from elements.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various changes and modifications within the scope of the claims. This is self-evident.
1:플라즈마 가스 발생 및 제어장치 함
2:챔버
3:제 1 플라즈마 발생장치
4:제 2 플라즈마 발생장치
5:송풍기
6:공기 순환로
7:풍압 발생 가이드
8:풍압 센서
9:제 1 플라즈마 전원장치
10:제 2 플라즈마 전원장치
11:제어판
12:플라즈마 가스 전달관
21. 기액 혼합 장치 함
22. 제 1 펌프
23. 제 2 펌프
24. 벤츄리 튜브
25. 플라즈마 가스 유량 제어기
26. 제 1 수위관,
27. 제 1 수위 센서
28. 제 2 수위관,
29. 제 2 수위 센서
30. 물 필터
31. 전자밸브
32. 제 1 밸브
33. 제 2 밸브
34. 플라즈마 수 측정 센서
41. 물탱크
42. 물
51. 제 1 전극
52. 제 2 전극
53. 플로팅 전극
54. 발열판
55. 물통
56. 물통 목
57. 물
58. 바람
59. 글라이딩 아크 플라즈마
60. 수증기
a. 공기 순환
b. 플라즈마 가스
c. 벤츄리 입력 물
d. 기액 혼합 물
e. 물 입력
f. 플라즈마 수
g. 물 탱크 물 공급
h. 외부 물 공급 1: Includes plasma gas generation and control device
2:Chamber
3: First plasma generator
4: Second plasma generator
5:Blower
6:Air circulation path
7: Wind pressure generation guide
8: Wind pressure sensor
9: First plasma power supply
10: Second plasma power supply
11:Control Panel
12: Plasma gas transmission pipe
21. Gas-liquid mixing device box
22. First pump
23. Second pump
24. Venturi tube
25. Plasma gas flow controller
26. 1st conservator,
27. First water level sensor
28. Second water pipe;
29. Second water level sensor
30. Water filter
31. Solenoid valve
32. First valve
33. Second valve
34. Plasma water measurement sensor
41. Water tank
42. Water
51. First electrode
52. Second electrode
53. Floating electrode
54. Heating plate
55. Water Bucket
56. Bucket neck
57. Water
58. Wind
59. Gliding Arc Plasma
60. Water vapor
a. air circulation
b. plasma gas
c. venturi input water
d. gas-liquid mixture
e. water input
f. plasma water
g. water tank water supply
h. external water supply
Claims (11)
공기 유입구와 공기 유출구가 연결된 공기 순환로 및 플라즈마가 배출되는 플라즈마 전달관을 구비한 챔버;
상기 챔버 내부에 배치된 하나 이상의 플라즈마 발생장치;
상기 챔버의 공기 순환로에 배치되어 바람을 상기 플라즈마 발생장치 쪽으로 송풍하는 송풍기;
상기 플라즈마 전달관에 연결되어 플라즈마를 액체와 혼합하여 플라즈마 혼합수를 제조하는 벤츄리 튜브;
상기 벤츄리 튜브에 연결되어 물 또는 물을 포함한 액체를 공급하는 제1 펌프;
상기 벤츄리 튜브에서 배출되는 플라즈마 혼합수를 저장하는 탱크;
상기 탱크로부터 뻗어나와 상기 제1 펌프를 연결하여 상기 벤츄리 튜브로 공급되는 액체를 상기 탱크의 액체로 하여 플라즈마 혼합수를 순환시켜 플라즈마 혼합수의 농도를 증가시킬 수 있는 플라즈마 혼합수 순환로; 및
상기 탱크로부터 플라즈마 혼합수를 배출하는 플라즈마 혼합수 배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치.As a plasma mixed water generator,
A chamber having an air circulation path connected to an air inlet and an air outlet, and a plasma transmission pipe through which plasma is discharged;
One or more plasma generators disposed inside the chamber;
a blower disposed in the air circulation path of the chamber to blow wind toward the plasma generator;
a venturi tube connected to the plasma transmission pipe to mix plasma with liquid to produce plasma mixed water;
a first pump connected to the venturi tube to supply water or a liquid containing water;
a tank storing plasma mixed water discharged from the venturi tube;
a plasma mixing water circulation path that extends from the tank and connects the first pump to increase the concentration of the plasma mixing water by circulating the plasma mixing water using the liquid supplied to the venturi tube as the liquid in the tank; and
A plasma mixed water generator comprising a plasma mixed water outlet that discharges plasma mixed water from the tank.
상기 탱크 내 물 높이인 수위를 측정하여 탱크 내 수위를 일정 수준 이하인 경우, 상기 물 공급관을 통해 상기 탱크에 물을 공급하도록 제어할 수 있는, 상기 탱크에 연결된 제1 수위관과 제1 수위관 안에 설치된 제1 수위 센서; 및
상기 탱크 내 물 높이인 수위를 측정하여 탱크 내 수위가 소정의 최저 수위 이하일 경우, 플라즈마 혼합수 발생장치 전체 전원을 차단하여 안전을 유지하기 위한, 상기 탱크에 연결된 제2 수위관과 제2 수위관 안에 설치된 제2 수위 센서;를 더 포함한 것을 특징으로 하는 플라즈마 혼합수 발생장치.The apparatus of claim 1, further comprising: a water supply pipe connected to the tank and capable of receiving water from the outside;
In the first water level pipe connected to the tank, which can be controlled to measure the water level, which is the water level in the tank, and supply water to the tank through the water supply pipe when the water level in the tank is below a certain level, A first water level sensor installed; and
A second water level pipe and a second water level pipe connected to the tank are used to maintain safety by measuring the water level in the tank and turning off the entire power supply to the plasma mixed water generator when the water level in the tank is below a predetermined minimum water level. A plasma mixed water generator further comprising a second water level sensor installed therein.
서로 간격을 두고 마주보는 제1 전극과 제 2 전극;
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하고, 방열판을 구비한 플로팅 전극; 및
상기 플로팅 전극으로부터 연장된 방열판이 액체에 잠기도록 물을 포함한 액체를 담은 물통;을 포함하고,
상기 제1 전극과 제2 전극에 전압이 인가되어 상기 제1 전극과 제2 전극 및 플로팅 전극으로부터 글라이딩 아크 플라즈마가 발생되고, 상기 글라이딩 아크 플라즈마 발생으로 방열판의 온도가 올라가 방열판에 닿아있는 물이 기화하여 플라즈마에 수증기를 공급하여 글라이딩 아크 수증기 플라즈마를 발생하는 것을 특징으로 하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치.A gliding arc water vapor plasma generating device, comprising:
A first electrode and a second electrode facing each other at a distance from each other;
a floating electrode located between the first electrode and the second electrode and having a heat sink; and
It includes a water tank containing a liquid containing water so that the heat sink extending from the floating electrode is submerged in the liquid,
A voltage is applied to the first electrode and the second electrode to generate gliding arc plasma from the first electrode, the second electrode, and the floating electrode. As the gliding arc plasma is generated, the temperature of the heat sink rises and the water in contact with the heat sink is vaporized. A gliding arc water vapor plasma generator that generates gliding arc water vapor plasma by supplying water vapor to the plasma.
서로 간격을 두고 마주보는 제1 전극과 제 2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 수증기를 공급하는 초음파로 수증기 분무기;를 포함하여,
상기 제1 전극과 제2 전극에 전압이 인가되어 상기 제1 전극과 제2 전극으로부터 글라이딩 아크 플라즈마가 발생되고, 상기 초음파로 수증기 분무기가 플라즈마에 수증기를 공급하여 글라이딩 아크 수증기 플라즈마를 발생하는 것을 특징으로 하는 글라이딩 아크 수증기 플라즈마 발생 장치.A gliding arc water vapor plasma generating device, comprising:
A first electrode and a second electrode facing each other at a distance from each other; and
Including a water vapor atomizer using ultrasonic waves to supply water vapor between the first electrode and the second electrode,
A voltage is applied to the first electrode and the second electrode to generate a gliding arc plasma from the first electrode and the second electrode, and the ultrasonic water vapor sprayer supplies water vapor to the plasma to generate a gliding arc water vapor plasma. A gliding arc water vapor plasma generating device.
The gliding arc water vapor plasma generating device according to claim 9, wherein the water tank has a neck portion that narrows the width of the portion where the heat sink is immersed.
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