KR900004433B1 - 수중(水中)에서의 오존발생방법과 그 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수중(水中)에서의 오존발생방법과 그 장치
제 1 도는 본 발명의 오존발생장치 사시도.
제 2 도는 본 발명에 사용되는 전원회로도.
제 3, 4, 5 도는 본 발명의 타실시예로서 대향전극의 단면 형상과 전계집중상태를 도시한 도면.
제 6 도는 종래 물의 전기 분해 장치로서 대향전극의 단면 형상과 전계의 상태를 보여주는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3,3' : 대향전극 4,4' : 외부단자
본 발명은 물 또는 수용액내에 적어도 한개 이상의 전극이 끝이 날카로운 형상이거나 또는 폭이 매우 좁도록 하여서 된 대향전극을 한조 이상 설치하고, 이 대향전극에 직류전원을 인가하여 강력한 전계가 집중되도록 하므로서 수중에서 직접 오존이 발생되도록하는 수중에서의 오존발생방법 및 그 장치에 관한 것이다.
오존은 강력한 살균, 소독, 표백 및 탈취작용이 있으므로 상하수 및 폐수처리등 여러용도에 사용되고 있으나 이와같은 용도에 사용되고 있는 종래의 오존발생기는 공기중에 장치된 방전 전극에 전압을 인가하여 공기중의 산소를 전기적으로 해리시켜 오존을 발생시키고 이 오존이 함유된 공기를 송풍기와 기포발생기등을 이용하여 수중에 주입하여 물을 처리하는 것이었다.
따라서 송풍기와 기포발생기등을 부설하는데 따르는 장치의 복잡성과 경제적 부담이 있으며 부설된 장치의 고장이나 노후로 인한 정기점검이나 수리가 불가피하고 특히 초음파 가습기의 수조와 같이 밀폐된 수조등에는 오존이 함유된 공기의 주입이 불가능하거나 한정되는 등의 문제점이 있는 것이었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하여 수중전극에 의해 수중에 매우 잘 녹아들 수 있는 극히 작은 다수의 오존기포를 직접 물속에서 발생케하므로서 송풍기나 기포발생기등을 사용하지 않고 물의 살균이나 소독이 가능하도록 한것이다.
본 발명과 유사한 장치로서는 물의 전기분해 장치가 있다. 그러나 물의 전기분해 장치는 수조내에 대향전극을 설치하되, 제 6 도에서와 같이 같은 크기의 평판(10)(10′)을 일정간격으로 나란히 설치한 것이기 때문에 전압분포가 일정하고 따라서 전계분포도 일정하여 오존이 거의 발생하지 않는 것이었다.
본 발명에서는 대향전극중 적어도 한개 이상의 전극을 끝이 날카로운 침상형이나 폭이 매우좁은 세선(細線) 또는 평판의 끝면등으로 하므로서 전계(電界)가 집중하여 많은량의 오존이 발생토록 한 것이다.
다시말하면 대향전극중의 하나 또는 그 이상의 전극의 끝을 날카롭게 하거나 폭을 매우좁게하므로서 이곳에 전계가 강하게 형성되어 전류밀도를 매우 높게 되도록 하므로서 결과적으로 이곳에서 많은 오존이 발생되도록 한 것이다.
본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
물(1)이 담긴 용기(2)의 저면에 한쌍의 전극(3)(3′)을 일정간격을 두고 서로 대향되게 설치하되 "제 1 도"에서와 같이 일측전극(3)을 양면톱날형으로하고 이 대향 전극(3)(3')의 일측에 외부전극단자(4)(4')를 연결하고 외부전극단자(4)(4')에 전원회로(A)의 출력단자(5)(5')를 접속하면 물(1)이 전기 분해 되면서 톱날형전극(3)부근에서 오존(6)이 발생하게 되는 것이다. 전원회로(A)는 다이오드(D)가 브리지 접속된 통상의 정류회로이다.
본 발명에 의하여 오존이 발생되는 과정을 화학식으로 설명하면 다음과 같다.
즉 전기분해에 의하여 물이 해리되면 "식(1)"과 같이 되어 산소와 수소가 발생하게되며
식(1) 2H2O → O24H++4e-
이때 발생한 산소의 일부가 디시 물분자로부터 해리된 아기 산소와 결합하여 "식(2)"와 같이 오존이 발생하게된다.
식(2) H2O+O2→ O3+2H++2e-
그러나 "식(3)"과 같이 직접 물분자가 해리되어 오존이 생성되기도 한다.
식(3) 3H2O → O3+6H++6e-
또 발생되는 오존의 량은 오존발생용 전극(3)의 형상을 제 1 도와 같은 양면 톱날형(3), 제 3 도와 같은 가는선형(7)(7') 또는 제 4 도에서와 같이 타전극(8)에 비해 상대적으로 짧고 얇은 판상형(8')등으로 변형 시키거나 같은 형상의 전극(3)이라도 그 대향 면적과 길이를 변화시키거나 또는 처리하고자 하는 물(1)에 첨가물을 주입하여 전기전도도를 변화 시키거나 인가전원이나 전압을 변화시키는 것에 의해 증감할 수 있다.
특히 오존이 발생되는 전극(3)을 제 5 도와 같이 침상(9)으로 하면 침끝에 전계(電界)가 집중되어 큰 전류밀도를 얻게 되어 동일 전류밀도의 전극 일때에 비하여 오존발생 효율이 1.5-2배로 더 높은 것도 실험결과 확인되었다.
본 발명에 있어서 전극(3)의 형상과 인가전원의 변화에 따른 발생오존의 증감량은 표 1과 같다.
Figure kpo00001
또 이와 같은 효과는 양극을 매우 가는 선으로 해도 동일 효과를 얻을 수 있으나 전계집중에 의한 전극마모로 수명이 짧아지는 단점이 있으며 얇은 판상이나 띠형으로 하면 오존발생 효과를 어느 정도 상승시키면서 수명도 연장시킬 수 있게 된다.
오존발생 장치에 있어서 전극의 마모로 인하여 수명이 짧아지는 문제점을 해결하기 위하여 여러가지로 실험한 결과 사용전극(3)(3')은 사용시간에 따라 감소마모해 나가나 백금(pt)이나 산화납(PbO2), 산화주석(SnO2)등은 비교적 감소량이 수십 mg/kgO3이하로 무시될 정도로 작음이 확인되었다.
따라서 본 발명은 수중에서 전기력에 의해 직접 오존 기포를 생성하므로서 종래와 같이 송풍기나 기포발생기 등을 사용하지 않고도 수중의 살균소독, 탈취, 탈색, 표백등을 용이하게할 수 있어서 이와같은 용도에 적용하는 오존발생 방법 및 장치로서는 매우 유용하게되는 것이다.
특히 세탁기의 세탁조에서 간단히 세탁물의 살균 소독 및 표백작용이 가능하게되고 또 오존이 함유된 공기를 계속 주입할 수 없는 초음파 가습기의 수조등과 같은 밀폐된 수조등에도 살균 가능한 정도의 오존량(0.05ppm)을 처음 가습기 작동과 동시에 일정시간(1-10분정도) 발생시키는 등의 방법을 적용함으로 매우 유용하게 사용할 수 있는 장점이 있는 것이다.
또 본 발명은 수중에서 오존기포를 발생하면서 물을 급냉각시켜 오존이 함유된 얼음을 제조할 수도 있으므로 오존빙제조기로서도 사용 가능하게 되는 것이다.
생선과 식육을 오존빙으로 저장, 보존하면 일반빙에 의한것보다 더 신선할뿐 아니라 15-30%의 보존 기간을 연장시킬 수 있으며 식품에 따라 수배 이상 까지도 연장 가능하기 때문이다.
이와같은 목적을 위하여 본 발명을 공업 및 산업용 대형 오존빙제조기로 사용할 수 있고 모든 냉장고 냉동실에 본 발명의 장치를 부착하면 소형오존빙제조기로 사용할 수 있게되며 온도가 낮은곳에서는 발생오존의 해리속도가 매우 늦어져서 고효율, 장치로 되는 이점도 있게된다.
또 본 장치는 상하수도의 살균소독, 탈취, 탈색은 물론 폐수의 처리, 산업공정중에 발생하는 병균, 곰팡이, 이끼 등의 처리에도 매우 유용한 장치로서 사용가능하게 되는 것이다.
또한 본 수중오존 발생장치는 그 구조 및 전원이 종래의 자외선이나 부성방전형보다 매우 간단하여 장치가격이 몇분의 일정도로 매우 저렴하게 되는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 물이 담긴 용기내에 대향전극을 설치하되 적어도 한개 이상의 전극이 끝이 날카롭거나 폭이 매우 좁도록하고 이 대향전극에 전원을 인가하여 수중에서 직접 오존이 발생되도록 하는 수중에서의 오존발생방법.
  2. 물이 담긴 용기내에 대향전극을 설치하되 적어도 한개 이상의 전극이 끝이 날카롭거나 폭이 매우 좁도록하고 이 대향전극에 외부단자를 연결하여서된 수중에서의 오존발생장치.
  3. 제 2 항에 있어서 대향전극중 한개 또는 그이상의 전극이 양면톱날형으로된 수중에서의 오존발생장치.
  4. 제 2 항에 있어서 대향전극중 한개 또는 그이상의 전극이 세선(細線)형으로된 수중에서의 오존발생장치.
  5. 제 2 항에 있어서 대향전극중 한 개 또는 그 이상의 전극이 침상형으로 된 수중에서의 오존발생장치.
  6. 제 2 항에 있어서 대향전극중 한개 또는 그이상의 전극이 타전극보다 상대적으로 짧은 판상형으로된 수중에서의 오존발생장치.
  7. 제 2 항에 있어서 대향전극을 백금(pt)으로 함을 특징으로 하는 수중에서의 오존발생장치.
  8. 제 2 항에 있어서 대향전극을 산화납(PbO2)으로 함을 특징으로 하는 수중에서의 오존발생장치.
  9. 제 2 항에 있어서 대향전극을 산화주석(SnO2)으로 함을 특징으로 하는 수중에서의 오존발생 장치.
KR1019870015779A 1987-12-30 1987-12-30 수중(水中)에서의 오존발생방법과 그 장치 KR900004433B1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301413B1 (ko) * 2013-03-14 2013-08-28 (주)보성전자 오존발생기의 오존수 유출 제어장치
KR101396145B1 (ko) * 2013-08-21 2014-05-27 (주)보성전자 오존수 유출제어장치

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