WO2022080542A1 - 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치 - Google Patents

접촉냉각식 모듈형 오존발생장치 Download PDF

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WO2022080542A1
WO2022080542A1 PCT/KR2020/014298 KR2020014298W WO2022080542A1 WO 2022080542 A1 WO2022080542 A1 WO 2022080542A1 KR 2020014298 W KR2020014298 W KR 2020014298W WO 2022080542 A1 WO2022080542 A1 WO 2022080542A1
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WO
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ozone generator
ozone
discharge tube
sealing
cooling water
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/014298
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English (en)
French (fr)
Inventor
조병옥
이주봉
Original Assignee
(주)세건에코존
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/10—Dischargers used for production of ozone
    • C01B2201/14—Concentric/tubular dischargers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/20—Electrodes used for obtaining electrical discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2201/00—Preparation of ozone by electrical discharge
    • C01B2201/70—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary
    • C01B2201/74—Cooling of the discharger; Means for making cooling unnecessary by liquid
    • C01B2201/76—Water

Definitions

  • the present invention relates to a contact cooling modular ozone generator in which a plurality of discharge tubes for generating ozone by using cooling water as a ground electrode and generating ozone according to a required amount of ozone can be installed in a detachable manner.
  • Ozone is a substance with strong oxidizing and sterilizing power in the form of three oxygen atoms combined. It has an excellent ability to oxidize and remove impurities in air or water or to sterilize bacteria in food. It is used in treatment equipment, deodorization equipment, and waste treatment equipment.
  • ozone Although ozone is always present in a small amount (usually 0.01 to 0.03 PPM) in the general atmospheric condition, it is in an unstable state such as easily decomposed. It is an ozone generator.
  • the ozone generator uses the reaction of 3O 2 + E ⁇ --> 2O 3 + ⁇ H (exothermic reaction/reversible reaction), and generally uses a ceramic-coated dielectric tube and a ceramic-coated water-cooled electrode tube as an anode. , it is used by connecting a plurality of discharge tubes in parallel by making the other metal surface a cathode.
  • this method is effective as a high-efficiency ozone generating method in a small dose of about 100 g/hr, but has a problem in that it is limited in a large volume.
  • Such an ozone generator has a problem in that discharge efficiency is reduced by coating a separate ceramic on the high-voltage electrode or using a thick and thick dielectric tube to generate a discharge.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent 10-1354145 (14.01.15)
  • Another object of the present invention is to provide a contact-cooling modular ozone generator capable of rapidly cooling the discharge tube while increasing the ozone generation efficiency by directly contacting the cooling water with the discharge tube of the ozone generator.
  • the contact cooling modular ozone generator includes a body 1000 of a predetermined shape made of a non-conductive material that does not flow current, and an upper separation part that separates the inside of the body 1000 into an upper section through which oxygen flows.
  • 2000 a lower separation unit 3000 that separates the interior of the body 1000 into a lower region from which ozone is discharged, and the upper separation unit 2000 and the lower separation unit 3000 are detachably fastened through the interior
  • An ozone generator 4000 having a plurality of discharge tubes 4400 equipped with a high voltage electrode 4500 to receive oxygen at the upper end and discharge ozone generated at the lower end, an upper separation unit 2000 and a lower separation unit It includes a cooling water 5000 supplied between 3000 and surrounding the discharge tube 4400 of the ozone generator 4000 and used as a grounding electrode, and a grounding line 6000 extending to the cooling water 5000 .
  • the body 1000 has a predetermined shape, and an oxygen inlet 1100 through which oxygen is introduced and a cooling water outlet 1200 through which the cooling water 5000 is discharged are formed on one upper side, and ozone through which ozone is discharged on one side of the lower end.
  • the outlet 1300 and the coolant inlet 1400 through which the coolant 5000 flows are formed, and the upper separation part 2000 separates the oxygen inlet 1100 and the coolant outlet 1200 inside the body 1000 and separates the surface
  • a plurality of ozone generator fixing holes 2100 for fixing the upper part of the ozone generator are formed in the upper part of the body 1000, and the lower separation part 3000 separates the ozone outlet 1300 and the cooling water inlet 1400 inside the body 1000.
  • a plurality of ozone generator fixing holes 3100 for fixing the lower end of the ozone generator 4000 are formed on the surface, and the ozone generator 4000 passes through the upper end of the discharge tube 4400 and is fixed so as not to move.
  • a discharge tube 4400 having an open cylindrical shape, the upper end extending to the upper part of the upper fixing part 4100, and the lower part being fixed while extending to the lower part of the lower fixing part 4200;
  • a high voltage electrode 4500 positioned vertically inside the discharge tube 4400 and to which an AC high voltage is applied;
  • an upper cap 4600 formed with an oxygen supply hole 4620 through which oxygen is supplied to a surface thereof;
  • a through hole 4710 through which the lower connection part 4530 of the high voltage electrode 4500 penetrates is fastened to surround the high voltage electrode 4500 located under the lower fixing part 4200 in an open shape at the upper part a lower cap 4700 having an ozone discharge hole 4720 formed on the surface through which ozone is discharged; It uses a metal material through which a current flows and connects between the upper connection parts 4520 of the neighboring high voltage electrodes 4500 exposed by the upper cap 4600 to supply a power supply connection part 4800 for supplying current; characterized by including: .
  • the present invention has an advantage in that the contact cooling type modular ozone generator can properly produce even if the required amount of ozone is changed because the ozone generator having a plurality of discharge tubes can be installed in a detachable manner.
  • the cooling water that is in close contact with the outer surface of the discharge tube of the ozone generator is used as the grounding electrode, the cooling water plays the role of the grounding electrode and the role of absorbing heat at the same time, increasing the amount of ozone generated while reducing the generated ozone. There are advantages to avoiding it.
  • the body is used as a transparent synthetic resin, it is possible to easily observe and monitor the discharge state, and there is an advantage in that it is easy to observe the presence or absence of a failure, the part of the failure, and the cause of the failure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a contact cooling modular ozone generator according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a contact cooling modular ozone generator according to the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an upper separation part according to the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a lower separation part according to the present invention.
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of Fig. 1;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an ozone generator according to the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded view of the top fixing part, the bottom fixing part, the gap maintaining part, and the discharge tube of the ozone generator according to the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded view of an upper cap, a lower cap, and a power connection part of the ozone generator according to the present invention
  • FIG. 9 is a perspective view of a discharge tube in which a high voltage electrode of an ozone generator according to the present invention is mounted.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of FIG.
  • the contact cooling modular ozone generator includes a body 1000 of a predetermined shape made of a non-conductive material that does not flow current, and an upper separation part that separates the inside of the body 1000 into an upper section through which oxygen flows.
  • 2000 a lower separation unit 3000 that separates the interior of the body 1000 into a lower region from which ozone is discharged, and the upper separation unit 2000 and the lower separation unit 3000 are detachably fastened through the interior
  • An ozone generator 4000 having a plurality of discharge tubes 4400 equipped with a high voltage electrode 4500 to receive oxygen at the upper end and discharge ozone generated at the lower end, an upper separation unit 2000 and a lower separation unit
  • the cooling water 5000 supplied between the 3000 and the ground line 6000 extending to the cooling water 5000 through the body 1000 are included.
  • a cooling water blocking plate 7000 for uniformly moving the cooling water introduced into the body 1000 may be further included.
  • the body 1000 has a predetermined shape, and an oxygen inlet 1100 through which oxygen is introduced and a cooling water outlet 1200 through which the cooling water 5000 is discharged are formed on one upper side, and an ozone outlet 1300 through which ozone is discharged at one side of the lower end. ) and a cooling water inlet 1400 through which the cooling water 5000 flows is formed.
  • the body 1000 preferably uses a plastic resin such as acrylic, PVC, PE, ABS, or epoxy, which is a non-conductor through which current does not flow. Accordingly, the body 1000 can be freely formed in a standard such as a hexahedron or a cylindrical shape, and current does not flow to the outer surface, so that a safe state can be maintained. In particular, if the transparent plastic resin is used, it is possible to easily observe and monitor the discharge state, and it is possible to easily observe the presence or absence of a failure, the failure site, and the cause of the failure.
  • the upper separation part 2000 separates the oxygen inlet 1100 and the cooling water outlet 1200 inside the body 1000, and a plurality of ozone generator fixing holes 2100 for fixing the upper part of the ozone generator on the surface are formed. .
  • the upper separation unit 2000 is preferably formed in a plate shape. Oxygen introduced between the upper part of the body 1000 and the upper parting part 2000 by the upper separator 2000 is supplied to the ozone generator 4000 . At this time, when the ozone generator 4000 is mounted in the ozone generator fixing hole 2100, it is preferable that the upper sealing part 2200 is formed so that the cooling water 5000 does not permeate.
  • the upper sealing part 2200 is located on the inner surface of the upper guide part 2210 extending upward from the ozone generator fixing hole 2100 and the upper guide part 2210 and sealing the outer surface of the ozone generator 4000. It is preferably made of a sealing ring (2220).
  • the lower separation unit 3000 separates the ozone outlet 1300 and the cooling water inlet 1400 inside the body 1000, and a plurality of ozone generator fixing holes 3100 for fixing the lower end of the ozone generator 4000 to the surface. This is formed
  • the lower separation unit 3000 is preferably formed in a plate shape.
  • the ozone discharged from the lower end of the ozone generator 4000 by the lower separation unit 3000 is discharged between the lower end of the body 1000 and the lower separation unit 3000, and then is discharged to the outside through the ozone outlet 1300. .
  • the lower sealing part 3200 is formed so that the cooling water 5000 does not permeate.
  • the lower sealing part 3200 is located on the inner surface of the lower guide part 3210 extending downward from the ozone generator fixing hole 3100 and the lower guide part 3210 and sealing the outer surface of the ozone generator 4000 . It is preferably made of a sealing ring (3220).
  • the ozone generator 4000 includes a top fixing part 4100 , a bottom fixing part 4200 , a gap maintaining part 4300 , a discharge tube 4400 , and a high voltage electrode 4500 . ), an upper cap 4600 , a lower cap 4700 , and a power connector 4800 .
  • the upper fixing part 4100 penetrates the upper part of the discharge tube 4400 and is fixed so as not to move.
  • the upper fixing part 4100 has a cylindrical shape with an open top, and an upper hole 4111 through which the discharge tube 4400 passes through the lower surface of the upper support part 4110, and the upper part support part 4110 in a cylindrical shape.
  • the discharge tube 4400 is positioned in the top sealing part 4120 in which a through hole 4121 is formed so as to be in close contact with the inner surface and to be in close contact with the upper part of the discharge tube 4400, and the through hole 4121 of the top sealing part 2200.
  • first sealing ring 4130 for sealing the outer surface
  • second sealing ring 4140 located on the inner surface of the top support part 4110 and sealing between the top sealing parts 4120 . Even if the coolant 5000 permeates between the discharge tube 4400 and the through hole 4121 of the upper sealing part 2200 by the first sealing ring 4130, it is possible to block further movement in the upward direction. Even if the cooling water 5000 permeates between the discharge tube 4400 and the upper support part 4110 by the second sealing ring 4140, it is possible to block further movement from the outside of the upper support part 4110 to the upper direction.
  • the lower fixing part 4200 penetrates the lower part of the discharge tube 4400 and is fixed so as not to move.
  • the lower fixing part 4200 has a cylindrical shape with an open lower part, a lower support part 4210 having a lower hole 4211 so that the discharge tube 4400 passes through the lower surface and is in close contact with the lower part, and a lower part support part 4210 in a cylindrical shape.
  • the gap maintaining unit 4300 is located between the upper fixing part 4100 and the lower fixing part 4200 and maintains a constant distance between the upper fixing part 4100 and the lower fixing part 4200 .
  • the gap maintaining part 4300 may be integrated between the upper fixing part 4100 and the lower fixing part 4200 by welding, or may be fixed by screw coupling.
  • the discharge tube 4400 has an open cylindrical shape, and the upper end portion extends to the upper portion of the upper fixing portion 4100 , and the lower portion is fixed while extending to the lower portion of the lower fixing portion 4200 . At this time, the upper end of the discharge tube 4400 extends through the upper hole 4111 of the upper support 4110, and the lower portion of the discharge tube 4400 passes through the lower hole 4211 of the lower support 4210. to be extended
  • the discharge tube 4400 can be installed in a larger number in the same area than a conventional discharge tube having a wider diameter, and the total surface area of the discharge tube 4400 is increased compared to that of the conventional discharge tube, thereby increasing the amount of ozone generated. can be miniaturized.
  • the discharge tube 4400 uses a quartz tube, and in particular, a quartz tube having a diameter of 1 to 30 mm and a thickness of 0.1 to 5 mm is used.
  • Quartz tube is the correlation equation for ozone generation. (where O 3 is ozone generation, ⁇ is dielectric constant of insulator, f is frequency, V is applied voltage, A is discharge area, d is discharge gap (mm), t is thickness of insulator) It is possible to increase the discharge density, and since the quartz tube acts as a dielectric, there is no need to apply a separate dielectric for discharge, and the dielectric constant is good because of its small thickness.
  • the high voltage electrode 4500 is positioned vertically inside the discharge tube 4400 and an AC high voltage is applied thereto.
  • the high voltage electrode 4500 includes an electrode body 4510 located inside the discharge tube 4400, an upper connection part 4520 extending upward from the top of the electrode body 4510 and having a thread formed on the surface, and an electrode It extends downward from the lower end of the body 4510 and includes a lower connection portion 4530 having a screw thread formed on the surface.
  • the upper connection part and the lower connection part 4520 and 4530 are formed smaller than the diameter of the electrode body 4510, a screw thread is formed on the surface, and are fastened with a nut.
  • the high voltage electrode 4500 When an AC high voltage is applied, the high voltage electrode 4500 responds to the coolant 5000 connected to the ground line 6000 located on the outer surface of the discharge tube 4400 to generate a discharge inside the discharge tube 4400 .
  • the AC high voltage preferably has a frequency of 20 to 50 kHz and a voltage of about 1,000 to 10,000 V.
  • the upper cap 4600 is fastened to surround the high voltage electrode 4500 positioned on the upper part of the upper fixing part 4100 in an open shape at the bottom, and the upper connection part 4520 of the high voltage electrode 4500 is penetrated in the upper center A through hole 4610 is formed, and an oxygen supply hole 4620 through which oxygen is supplied is formed on the surface. Accordingly, in the upper cap 4600, when the upper connection part 4520 of the high voltage electrode 4500 exposed to the upper part of the upper fixing part 4100 along the through hole 4610 is fastened with a nut, the lower end of the upper cap 4600 is closed. It is possible to increase the sealing force while closely adhering to the surface of the upper fixing part 4100, and to fix the high voltage nationwide so as not to be shaken.
  • the lower cap 4700 is fastened to surround the high voltage electrode 4500 positioned under the lower fixing part 4200 in a shape with an open top, and the lower connection part 4530 of the high voltage electrode 4500 is penetrated in the lower center.
  • a through hole 4710 is formed, and an ozone discharge hole 4720 through which ozone is discharged is formed on the surface. Accordingly, in the lower cap 4700, when the lower connection part 4530 of the high voltage electrode 4500 exposed to the lower part of the lower fixing part 4200 along the through hole 4710 is fastened with a nut, the lower end of the lower cap 4700 is It is possible to increase the sealing force while being in close contact with the surface of the lower fixing part 4200, and to fix the high voltage nationwide so as not to be shaken.
  • the power connection part 4800 uses a metal material through which current flows and connects between the upper connection parts 4520 of the neighboring high voltage electrodes 4500 exposed by the upper cap 4600 to supply current.
  • the power connection part 4800 has insertion holes formed at both ends in a bar shape or a plurality of insertion holes corresponding to the top connection part 4520 in a plate shape, and is fastened to the top connection part 4520 of the high voltage electrode 4500 . and a fuse 4810 to which an external high voltage power supply is connected is preferable.
  • the bar-shaped power connection part 4800 it can be fastened to each upper connection part 4520 using a plurality, and in the case of the plate-shaped power connection part 4800, it is fastened to each upper connection part 4520 at once. It is possible to simply supply power to each of the high voltage electrodes 4500 .
  • Cooling water 5000 is supplied between the upper separation unit 2000 and the lower separation unit 3000 on the inner surface of the body 1000, and the ground line 6000 is connected to be used as a ground electrode corresponding to the high voltage power of the ozone generator 4000 while cooling the heat generated in the discharge tube 4400 of the ozone generator 4000 . That is, when the ozone generator 4000 is positioned between the upper separation unit 2000 and the lower separation unit 3000 , the cooling water 5000 flows through the inside and surrounds the discharge tube 4400 of the ozone generator 4000 . In addition, since the cooling water 5000, which is a conductor, is connected to the ground line 6000, when a high voltage is applied to the ozone generator 4000, the discharge is made in the discharge tube 4400.
  • the cooling water inlet 1400 is formed at the upper end of the lower fixing part 4200 in the body 1000 so that the cooling water 5000 is introduced into the lower end of the body 1000 and discharged to the upper end, and the upper part of the upper fixing part 4100 is formed. It is preferable that the cooling water outlet 1200 is formed at the lower end.
  • the ground line 6000 extends inside the body 1000 and comes into contact with the coolant 5000 . Since the ground line 6000 is in direct contact with the cooling water 5000, the cooling water 5000 surrounding the discharge tube 4400 is used as a ground electrode when a high voltage is applied, and the high voltage electrode 4500 inside the discharge tube 4400 is used. discharge takes place in
  • the cooling water blocking plate 7000 is located between the upper separation part 2000 and the lower separation part 3000 on the inner surface of the body 1000 and is formed in a zigzag pattern so that the coolant 5000 flowing into the body 1000 flows evenly and discharged. is formed
  • the cooling water blocking plate 7000 has a through hole 7100 through which a plurality of ozone generators pass is formed on its surface, one side is in close contact with the inner surface or the other side of the body 1000 , and the other side extends into the inside of the body 1000 . do.
  • the cooling water blocking plate 7000 When the cooling water blocking plate 7000 is installed in a zigzag manner from one side and the other side of the body 1000, the cooling water 5000 flowing into the cooling water inlet 1400 moves in a zigzag manner and is discharged to the cooling water outlet 1200. (1000) It is cooled while flowing evenly through the inside. At this time, it is preferable to use a synthetic resin such as acrylic, PVC, PE, FRP, ABS, or epoxy, which is a non-conductor through which current does not flow, for the cooling water blocking plate 7000 .
  • a synthetic resin such as acrylic, PVC, PE, FRP, ABS, or epoxy, which is a non-conductor through which current does not flow, for the cooling water blocking plate 7000 .
  • a plurality of ozone generators 4000 suitable for the amount of ozone generated are fixed to the ozone generator fixing holes 2100 formed in the upper fixing part 4100 and the lower fixing part 4200 of the body 1000, and cooling water ( 5000) is supplied between the upper separation unit 2000 and the lower separation unit 3000 through the coolant inlet 1400 formed in the body 1000 .
  • the ozone generator fixing hole 2100 in which the ozone generator 4000 is not installed is sealed so that the cooling water 5000 does not flow. Accordingly, the cooling water 5000 comes into contact with the outer surface of each discharge tube 4400 positioned between the upper fixing part 4100 and the lower fixing part 4200 .
  • the high voltage electrode 4500 extending to the upper cap 4600 of the ozone generator 4000 and the ground line 6000 connected to the cooling water 5000 inside the body 1000 apply an AC high voltage.
  • the cooling water 5000 surrounding the plurality of discharge tubes 4400 is changed to a ground electrode, a discharge is generated between the high voltage electrode 4500 of the discharge tube 4400 and the cooling water 5000, oxygen is decomposed and ozone is generated will become.
  • the ozone generation reaction is exothermic and reversible, the heat generated when ozone is generated in the discharge tube 4400 is quickly and smoothly removed by contact cooling of the cooling water 5000 surrounding the discharge tube 4400. It becomes possible to prevent ozone from being reduced to oxygen.
  • the ozone generated in the discharge tube 4400 is discharged to the ozone discharge hole 4720 formed in the lower cap 4700 of the ozone generator 4000 exposed to the lower part of the lower separator 3000, and is discharged to the lower end of the body 1000 and It is collected between the lower separation parts (3000). Thereafter, it is discharged to the outside through the ozone outlet 1300 formed in the body 1000 .
  • the ozone generator 4000 since the ozone generator 4000 is detachably fastened, the ozone generator 4000 suitable for the required amount of ozone can be installed.
  • the discharge tube 4400 of the ozone generator 4000 is submerged in the cooling water 5000 connected to the ground line 6000, ozone can be generated using one ground line 6000.
  • the ozone generator 4000 since the ozone generator 4000 includes a plurality of discharge tubes 4400 , it is possible to generate a large amount of ozone in the same area.

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Abstract

본 발명은 접지전극으로 냉각수를 이용하고 필요한 오존량에 따라 오존을 발생시키는 방전세관이 다수개 설치된 오존발생장치를 착탈식으로 설치할 수 있는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치에 관한 것이다. 본 발명은 전류가 흐르지 않는 부도체 재질로 생성된 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 상부구역으로 분리하는 상부분리부(2000)와, 몸체(1000)의 내부를 오존이 배출되는 하부구역으로 분리하는 하부분리부(3000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 내부에 고전압 전극(4500)이 장착된 다수개의 방전세관(4400)을 구비하여 상단으로 산소를 공급받고 하단으로 생성된 오존을 배출하는 오존발생기(4000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000) 사이로 공급되어 오존발생기(4000)의 방전세관(4400)을 감싸며 접지전극으로 사용되는 냉각수(5000)와, 냉각수(5000)로 연장된 접지라인(6000)을 포함한다.

Description

접촉냉각식 모듈형 오존발생장치
본 발명은 접지전극으로 냉각수를 이용하고 필요한 오존량에 따라 오존을 발생시키는 방전세관이 다수개 설치된 오존발생장치를 착탈식으로 설치할 수 있는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치에 관한 것이다.
오존(O 3)은 산소 원자가 3개 결합된 형태의 강력한 산화력과 살균력을 가진 물질로서, 공기나 물속의 불순물을 산화시켜 제거하거나 식품 내 세균을 멸균시키는 능력이 탁월하여 살균장치, 정수장치, 폐수 처리장치, 탈취장치 및 폐기물 처리장치 등에 사용되고 있다.
이러한 오존은 일반적인 대기 상태에 항상 소량(통상 0.01~0.03 PPM)이 존재하고 있지만, 쉽게 분해되는 등 불안정한 상태이기 때문에, 이를 산업적으로 이용하기 위해서는 인공적으로 발생시키는 장치가 필요하게 되었고 이에 따라 개발된 것이 오존발생장치(ozonizer)이다.
오존발생장치는 3O 2 + E <--> 2O 3 + ΔH(발열반응/가역반응)의 반응을 이용하는 것으로, 일반적으로 세라믹이 코팅된 유전체관과, 세라믹이 코팅된 수냉식 전극관을 양극으로 하고, 다른 한 금속면을 음극으로 만들어 병렬로 다수의 방전관을 연결하여 사용되고 있다. 그러나, 이 방법은, 100g/hr 정도의 소용량에 서는 고효율 오존발생방법으로 효과적이나, 대용량에서는 한계가 있다는 문제점을 가지고 있다.
이러한 오존발생장치는 방전이 발생하기 위하여 고압전극에 별도의 세라믹을 코팅하거나 굵고 두꺼운 유전체관을 사용하여 방전효율이 감소되는 문제가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국등록특허 10-1354145(14.01.15)
본 발명의 목적은 필요한 오존량에 따라 오존을 발생시키는 방전세관이 다수개 설치된 오존발생기를 착탈식으로 설치할 수 있는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 오존발생기의 방전세관에 냉각수가 직접 접촉되어 오존의 생성효율을 증가시키면서 방전세관을 신속하게 냉각시킬 수 있는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치는 전류가 흐르지 않는 부도체 재질로 생성된 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 상부구역으로 분리하는 상부분리부(2000)와, 몸체(1000)의 내부를 오존이 배출되는 하부구역으로 분리하는 하부분리부(3000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 내부에 고전압 전극(4500)이 장착된 다수개의 방전세관(4400)을 구비하여 상단으로 산소를 공급받고 하단으로 생성된 오존을 배출하는 오존발생기(4000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000) 사이로 공급되어 오존발생기(4000)의 방전세관(4400)을 감싸며 접지전극으로 사용되는 냉각수(5000)와, 냉각수(5000)로 연장된 접지라인(6000)을 포함한다.
바람직하게, 몸체(1000)는 소정형상으로 이루어지며 상단 일측에 산소가 유입되는 산소유입구(1100)와 냉각수(5000)가 배출되는 냉각수 배출구(1200)가 형성되고, 하단 일측에 오존이 배출되는 오존배출구(1300)와 냉각수(5000)가 유입되는 냉각수 유입구(1400)가 형성되고, 상부분리부(2000)는 몸체(1000) 내부의 산소유입구(1100)와 냉각수 배출구(1200) 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기의 상단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀(2100)이 형성되고, 하부분리부(3000)는 몸체(1000) 내부의 오존배출구(1300)와 냉각수 유입구(1400) 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기(4000)의 하단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀(3100)이 형성되고, 오존발생기(4000)는, 방전세관(4400)의 상단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정하는 상단고정부(4100)와; 방전세관(4400)의 하단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정하는 하단고정부(4200)와; 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이에 위치하며 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 간격유지부(4300)와; 개구된 원통형상으로 상단부분은 상단고정부(4100)의 상부로 연장되고, 하단부분은 하단고정부(4200)의 하부로 연장되면서 고정되는 방전세관(4400)과; 방전세관(4400)의 내부에 수직하게 위치하며 교류 고전압이 인가되는 고전압 전극(4500)과; 하부가 개구된 형상으로 상단고정부(4100)의 상부에 위치하는 고전압 전극(4500)을 감싸도록 체결되며 상부 중앙에 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520)가 관통되는 관통홀(4610)이 형성되고, 표면에 산소가 공급되는 산소공급홀(4620)이 형성된 상부캡(4600)과; 상부가 개구된 형상으로 하단고정부(4200)의 하부에 위치하는 고전압 전극(4500)을 감싸도록 체결되며 하부 중앙에 고전압 전극(4500)의 하단연결부(4530)가 관통되는 관통홀(4710)이 형성되고, 표면에 오존이 배출되는 오존배출홀(4720)이 형성된 하부캡(4700)과; 전류가 통하는 금속재질을 사용하고 상부캡(4600)으로 노출된 이웃하는 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520) 사이를 연결하여 전류를 공급하는 전원연결부(4800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치는 방전세관이 다수개 설치된 오존발생기를 착탈식으로 설치할 수 있기 때문에 필요한 오존량이 변화되더라도 알맞게 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 오존발생기의 방전세관 외면에 밀착되는 냉각수를 접지전극으로 사용하기 때문에 냉각수가 접지전극의 역할과 열을 흡수하는 역할을 동시에 수행하여 발생되는 오존의 량을 증가시키면서도 생성된 오존이 환원되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 몸체를 투명 합성수지로 사용하면 방전되는 모습을 쉽게 관찰하면서 감시할 수 있으며 고장유무나 고장부위, 고장원인 등을 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 상부분리부의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 하부분리부의 사시도
도 5는 도 1의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 오존발생기의 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 오존발생기의 상단고정부, 하단고정부, 간격유지부, 방전세관에 대한 분해도.
도 8은 본 발명에 따른 오존발생기의 상부캡, 하부캡, 전원연결부에 대한 분해도.
도 9는 본 발명에 따른 오존발생기의 고전압 전극이 장착된 방전세관의 사시도.
도 10은 도 7의 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치는 전류가 흐르지 않는 부도체 재질로 생성된 소정형상의 몸체(1000)와, 몸체(1000)의 내부를 산소가 유입되는 상부구역으로 분리하는 상부분리부(2000)와, 몸체(1000)의 내부를 오존이 배출되는 하부구역으로 분리하는 하부분리부(3000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000)를 관통하여 착탈식으로 체결되며 내부에 고전압 전극(4500)이 장착된 다수개의 방전세관(4400)을 구비하여 상단으로 산소를 공급받고 하단으로 생성된 오존을 배출하는 오존발생기(4000)와, 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000) 사이로 공급되는 냉각수(5000)와, 몸체(1000)를 관통하여 냉각수(5000)로 연장된 접지라인(6000)을 포함한다. 그리고, 몸체(1000) 내부로 유입된 냉각수를 균일하게 이동시키는 냉각수 차단판(7000)를 더 포함할 수 있다.
몸체(1000)는 소정형상으로 이루어지며 상단 일측에 산소가 유입되는 산소유입구(1100)와 냉각수(5000)가 배출되는 냉각수 배출구(1200)가 형성되고, 하단 일측에 오존이 배출되는 오존배출구(1300)와 냉각수(5000)가 유입되는 냉각수 유입구(1400)가 형성된다. 이러한 몸체(1000)는 전류가 흐르지 않는 부도체인 아크릴, PVC, PE, ABS, 에폭시 등의 플라스틱 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 몸체(1000)를 육면체, 원통형 등의 규격으로 자유롭게 형성할 수 있으며 전류가 외면에 흐르지 않아 안전한 상태를 유지할 수 있게 된다. 특히, 투명 플라스틱 수지를 사용하면 방전되는 모습을 쉽게 관찰하면서 감시할 수 있으며 고장유무나 고장부위, 고장원인 등을 쉽게 관찰할 수 있게 된다.
상부분리부(2000)는 몸체(1000) 내부의 산소유입구(1100)와 냉각수 배출구(1200) 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기의 상단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀(2100)이 형성된다. 상부분리부(2000)은 판형상으로 이루어는 것이 바람직하다. 이러한 상부분리부(2000)에 의해 몸체(1000) 상단과 상부분리부(2000) 사이로 유입된 산소가 오존발생기(4000)로 공급되게 된다. 이때, 오존발생기고정홀(2100)에 오존발생기(4000)가 장착되면 냉각수(5000)가 스며들지 않도록 상부밀폐부(2200)가 형성되는 것이 바람직하다. 상부밀폐부(2200)는 오존발생기고정홀(2100)에서 상부로 연장된 상부가이드부(2210)와, 상부가이드부(2210)의 내측면에 위치하면서 오존발생기(4000)의 외측면을 밀폐시키는 밀폐링(2220)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
하부분리부(3000)는 몸체(1000) 내부의 오존배출구(1300)와 냉각수 유입구(1400) 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기(4000)의 하단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀(3100)이 형성된다. 하부분리부(3000)는 판형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 하부분리부(3000)에 의해 오존발생기(4000)의 하단에서 배출되는 오존은 몸체(1000)의 하단과 하부분리부(3000) 사이로 배출된 후에 오존배출구(1300)를 통해서 외부로 배출되게 된다. 이때, 오존발생기고정홀(3100)에 오존발생기(4000)가 장착되면 냉각수(5000)가 스며들지 않도록 하부밀폐부(3200)가 형성되는 것이 바람직하다. 하부밀폐부(3200)는 오존발생기고정홀(3100)에서 하부로 연장된 하부가이드부(3210)와, 하부가이드부(3210)의 내측면에 위치하면서 오존발생기(4000)의 외측면을 밀폐시키는 밀폐링(3220)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 오존발생기(4000)는 상단고정부(4100), 하단고정부(4200), 간격유지부(4300), 방전세관(4400), 고전압 전극(4500), 상부캡(4600), 하부캡(4700), 전원연결부(4800)를 포함한다.
상단고정부(4100)는 방전세관(4400)의 상단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정한다. 이때, 상단고정부(4100)는 상부가 개구된 원통형상으로 하부면에 방전세관(4400)이 관통되는 상부홀(4111)이 형성된 상단지지부(4110)와, 원통형상으로 상단지지부(4110)의 내면에 밀착되며 방전세관(4400)의 상부가 관통되면서 밀착되도록 관통홀(4121)이 형성된 상단밀폐부(4120)와, 상단밀폐부(2200)의 관통홀(4121)에 위치하면서 방전세관(4400)의 외면을 밀폐시키는 제1밀폐링(4130)과, 상단지지부(4110)의 내측면에 위치하면서 상단밀폐부(4120) 사이를 밀폐시키는 제2밀폐링(4140)으로 이루어진다. 이러한 제1밀폐링(4130)에 의해서 방전세관(4400)과 상단밀폐부(2200)의 관통홀(4121) 사이로 냉각수(5000)가 스며들더라도 더 이상 상부방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있으며, 제2밀폐링(4140)에 의해서 방전세관(4400)과 상단지지부(4110) 사이로 냉각수(5000)가 스며들더라도 상단지지부(4110)의 외측에서 더 이상 상부방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있게 된다.
하단고정부(4200)는 방전세관(4400)의 하단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정한다. 이때, 하단고정부(4200)는 하부가 개구된 원통형상으로 하부면에 방전세관(4400)이 관통되면서 밀착되도록 하부홀(4211)이 형성된 하단지지부(4210)와, 원통형상으로 하단지지부(4210)의 내면에 밀착되며 방전세관(4400)의 하부가 관통되는 관통홀(4221)이 형성된 하단밀폐부(4220)와, 하단밀폐부(4220)의 관통홀(4221)에 위치하면서 방전세관(4400)의 외면을 밀폐시키는 제1밀폐링(4240)과, 하단지지부(4210)의 내측면에 위치하면서 하단밀폐부(4220) 사이를 밀폐시키는 제2밀폐링(4240)으로 이루어진다. 이러한 제1밀폐링(4240)에 의해서 방전세관(4400)과 하단밀폐부(4220)의 관통홀(4221) 사이로 냉각수(5000)가 스며들더라도 더 이상 하부방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있으며, 제2밀폐링(4240)에 의해서 방전세관(4400)과 하단지지부(4210) 사이로 냉각수(5000)가 스며들더라도 하단지지부(4210)의 외측에서 더 이상 하부방향으로 이동하는 것을 차단할 수 있게 된다.
간격유지부(4300)는 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이에 위치하며 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다. 간격유지부(4300)는 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이에 용접 등으로 일체화되거나 또는 나사결합으로 고정될 수 있다.
방전세관(4400)은 개구된 원통형상으로 상단부분은 상단고정부(4100)의 상부로 연장되고, 하단부분은 하단고정부(4200)의 하부로 연장되면서 고정된다. 이때, 방전세관(4400)의 상단부분은 상단지지부(4110)의 상부홀(4111)를 통과하여 연장되고, 방전세관(4400)의 하단부분은 하단지지부(4210)의 하부홀(4211)를 통과하여 연장된다. 이러한 방전세관(4400)은 지름이 넓은 종래 방전관보다 동일한 면적에서 많은 개수로 설치할 수 있고, 전체 방전세관(4400)의 표면적이 종래 방전관보다 증가되어 오존발생량을 증가시킬 수 있게 되어 오존발생기(4000)를 소형화시킬 수 있게 된다. 바람직하게, 방전세관(4400)은 석영세관을 사용하며 특히, 지름이 1~30mm이고, 두께가 0.1~5mm의 석영세관을 사용한다. 석영세관은 오존발생의 상관 관계식인
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(여기서, O 3는 오존발생량, ε는 절연체 유전율, f는 주파수, V는 인가전압, A는 방전면적, d는 방전간극(mm), t는 절연체의 두께를 의미한다)에서 내전압, 내열성을 갖고 있어 방전밀도를 증가시킬 수 있고, 석영세관이 유전체 역할을 수행하게 되어 방전을 위한 별도의 유전체를 도포할 필요가 없으며 두께가 작기 때문에 유전율이 좋게 된다.
고전압 전극(4500)은 방전세관(4400)의 내부에 수직하게 위치하며 교류 고전압이 인가된다. 고전압 전극(4500)은 방전세관(4400)의 내부에 위치하는 전극몸체(4510)와, 전극몸체(4510)의 상단에서 상부방향으로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 상단연결부(4520)와, 전극몸체(4510)의 하단에서 하부방향으로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 하단연결부(4530)를 포함한다. 이때, 상단연결부와 하단연결부(4520,4530)는 전극몸체(4510)의 직경보다 작게 형성되고, 표면에 나사산이 형성되어 너트로 체결되는 것이 바람직하다. 이러한 고전압 전극(4500)은 교류 고전압이 인가되면 방전세관(4400)의 외면에 위치하는 접지라인(6000)이 연결된 냉각수(5000)에 반응하여 방전세관(4400) 내부에서 방전을 발생시키게 된다. 이때, 교류 고전압은 20~50kHz의 주파수를 갖고, 약 1,000~10,000V의 전압을 갖는 것이 바람직하다.
상부캡(4600)은 하부가 개구된 형상으로 상단고정부(4100)의 상부에 위치하는 고전압 전극(4500)을 감싸도록 체결되며 상부 중앙에 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520)가 관통되는 관통홀(4610)이 형성되고, 표면에 산소가 공급되는 산소공급홀(4620)이 형성된다. 이에 따라 상부캡(4600)은 관통홀(4610)을 따라 상단고정부(4100)의 상부로 노출된 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520)를 너트로 체결하면 상부캡(4600)의 하단이 상단고정부(4100)의 표면에 밀착되면서 밀폐력을 증가시킬 수 있고, 고전압 전국을 흔들리지 않도록 고정할 수 있게 된다.
하부캡(4700)은 상부가 개구된 형상으로 하단고정부(4200)의 하부에 위치하는 고전압 전극(4500)을 감싸도록 체결되며 하부 중앙에 고전압 전극(4500)의 하단연결부(4530)가 관통되는 관통홀(4710)이 형성되고, 표면에 오존이 배출되는 오존배출홀(4720)이 형성된다. 이에 따라 하부캡(4700)은 관통홀(4710)을 따라 하단고정부(4200)의 하부로 노출된 고전압 전극(4500)의 하단연결부(4530)를 너트로 체결하면 하부캡(4700)의 하단이 하단고정부(4200)의 표면에 밀착되면서 밀폐력을 증가시킬 수 있고, 고전압 전국을 흔들리지 않도록 고정할 수 있게 된다.
전원연결부(4800)는 전류가 통하는 금속재질을 사용하고 상부캡(4600)으로 노출된 이웃하는 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520) 사이를 연결하여 전류를 공급한다. 이때, 전원연결부(4800)는 막대형상으로 양단에 삽입홀이 형성되거나 또는 판형상으로 상단연결부(4520)에 대응되는 다수개의 삽입홀이 형성되어 고전압 전극(4500)의 상단연결부(4520)에 체결되고, 외부의 고전압 전원이 연결되는 퓨즈(4810)를 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라 막대형상의 전원연결부(4800)인 경우 다수개를 이용하여 각각의 상단연결부(4520)에 체결할 수 있고, 판형상의 전원연결부(4800)인 경우 한번에 각각의 상단연결부(4520)에 체결하여 간단하게 각각의 고전압 전극(4500)에 전원을 공급할 수 있게 된다.
냉각수(5000)는 몸체(1000) 내면의 상부분리부(2000), 하부분리부(3000) 사이로 공급되며 접지라인(6000)이 연결되어 오존발생기(4000)의 고전압 전원에 대응되는 접지전극으로 사용되면서 오존발생기(4000)의 방전세관(4400)에서 발생된 열을 냉각시킨다. 즉, 오존발생기(4000)가 상부분리부(2000), 하부분리부(3000) 사이에 위치하게 되면 냉각수(5000)가 내부를 흐르면서 오존발생기(4000)의 방전세관(4400)을 감싸게 된다. 그리고 도체인 냉각수(5000)가 접지라인(6000)에 연결되어 있기 때문에 오존발생기(4000)에 고전압이 인가되면 방전세관(4400)에서 방전이 이루어지게 된다. 또한, 냉각수(5000)가 방전세관(4400)의 외면에 밀착되어 있기 때문에 방전으로 발생된 열을 신속하게 냉각시킬 수 있어 생성된 오존이 산소로 환원되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때, 냉각수(5000)가 몸체(1000)의 하단으로 유입되어 상단으로 배출되도록 몸체(1000)에는 하단고정부(4200)의 상단에 냉각수 유입구(1400)가 형성되고, 상단고정부(4100)의 하단에 냉각수 배출구(1200)가 형성되는 것이 바람직하다.
접지라인(6000)은 몸체(1000)의 내부로 연장되어 냉각수(5000)에 접촉된다. 이러한 접지라인(6000)이 냉각수(5000)에 직접 접촉되기 때문에 고전압 인가시에 방전세관(4400)을 감싸고 있는 냉각수(5000)가 접지전극으로 사용되어 방전세관(4400) 내부의 고전압 전극(4500)에서 방전이 이루어지게 된다.
냉각수 차단판(7000)은 몸체(1000) 내면의 상부분리부(2000), 하부분리부(3000) 사이에 위치하며 몸체(1000)의 내부로 유입된 냉각수(5000)가 고르게 흐르면서 배출되도록 지그재그로 형성된다. 냉각수 차단판(7000)은 표면에 다수개의 오존발생기가 관통하는 관통홀(7100)이 형성되어 있으며 일측이 몸체(1000)의 내측면 또는 타측면에 밀착되고 타측이 몸체(1000)의 내부로 연장된다. 이러한 냉각수 차단판(7000)이 몸체(1000)의 일측면과 타측면으로부터 지그재그로 설치되면 냉각수 유입구(1400)로 유입된 냉각수(5000)가 지그재그로 이동하면서 냉각수 배출구(1200)로 배출되기 때문에 몸체(1000) 내부를 고르게 흐르면서 냉각시키게 된다. 이때, 냉각수 차단판(7000)은 전류가 흐르지 않는 부도체인 아크릴, PVC, PE, FRP, ABS, 에폭시 등의 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치의 작동상태를 살펴본다.
먼저, 생성하는 오존의 량에 알맞은 다수개의 오존발생기(4000)가 몸체(1000)의 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200)에 형성된 오존발생기고정홀(2100)에 고정되고, 냉각수(5000)가 몸체(1000)에 형성된 냉각수 유입구(1400)를 통해 상부분리부(2000)와 하부분리부(3000) 사이로 공급된다. 이때, 오존발생기(4000)가 설치되는 않는 오존발생기고정홀(2100)은 냉각수(5000)가 흐르지 않도록 밀봉한다. 이에 따라 냉각수(5000)가 상단고정부(4100)와 하단고정부(4200) 사이에 위치하는 각각의 방전세관(4400)의 외면에 접하게 된다.
그리고, 산소가 몸체(1000)의 산소유입구(1100)를 통해서 유입되면 각각의 상부분리부(2000)의 상단으로 노출된 오존발생기(4000)의 상부캡(4600)에 형성된 산소공급홀(4620)을 거쳐 방전세관(4400)의 상단으로 공급되게 된다.
한편, 오존을 생성하기 위하여 오존발생기(4000)의 상부캡(4600)으로 연장된 고전압 전극(4500)과 몸체(1000) 내부의 냉각수(5000)에 연결된 접지라인(6000)에 교류 고전압을 인가하게 되면 다수개의 방전세관(4400)을 감싸고 있는 냉각수(5000)가 접지전극으로 변하면서 방전세관(4400)의 고전압 전극(4500)과 냉각수(5000) 사이에서 방전이 발생되어 산소가 분해되면서 오존이 생성되게 된다. 이때, 오존 생성반응이 발열 및 가역반응이기 때문에 방전세관(4400) 내에서 오존발생시에 생성된 열은 방전세관(4400)을 감싸고 있는 냉각수(5000)의 접촉냉각에 의해 신속하고 원활하게 제거되기 때문에 오존이 산소로 환원되는 것을 방지할 수 있게 된다.
방전세관(4400)에서 생성된 오존은 하부분리부(3000)의 하부로 노출된 오존발생기(4000)의 하부캡(4700)에 형성된 오존배출홀(4720)로 배출되어 몸체(1000)의 하단과 하부분리부(3000) 사이로 포집된다. 그 후, 몸체(1000)에 형성된 오존배출구(1300)를 거쳐 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 오존발생기(4000)를 착탈식으로 체결하기 때문에 필요한 오존량에 적합한 오존발생기(4000)를 설치할 수 있다. 또한 오존발생기(4000)의 방전세관(4400)이 접지라인(6000)에 연결된 냉각수(5000)에 잠기기 때문에 하나의 접지라인(6000)을 이용하여 오존을 발생시킬 수 있게 된다. 또한, 오존발생기(4000)가 다수개의 방전세관(4400)으로 이루어지기 때문에 동일 넓이에서 대량의 오존을 발생시킬 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (11)

  1. 전류가 흐르지 않는 부도체 재질로 생성된 소정형상의 몸체와;
    몸체의 내부를 산소가 유입되는 상부구역으로 분리하는 상부분리부와;
    몸체의 내부를 오존이 배출되는 하부구역으로 분리하는 하부분리부와;
    상부분리부과 하부분리부을 관통하여 착탈식으로 체결되며 내부에 고전압 전극이 장착된 다수개의 방전세관을 구비하여 상단으로 산소를 공급받고 하단으로 생성된 오존을 배출하는 오존발생기와;
    상부분리부과 하부분리부 사이로 공급되어 오존발생기의 방전세관을 감싸며 접지전극으로 사용되는 냉각수와;
    냉각수으로 연장된 접지라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 몸체은 소정형상으로 이루어지며 상단 일측에 산소가 유입되는 산소유입구과 냉각수이 배출되는 냉각수 배출구이 형성되고, 하단 일측에 오존이 배출되는 오존배출구과 냉각수이 유입되는 냉각수 유입구이 형성되고,
    상부분리부는 몸체 내부의 산소유입구과 냉각수 배출구 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기의 상단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀이 형성되고,
    하부분리부는 몸체 내부의 오존배출구과 냉각수 유입구 사이를 분리시키며 표면에 오존발생기의 하단부분을 고정하는 다수개의 오존발생기고정홀이 형성되고,
    오존발생기는,
    방전세관의 상단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정하는 상단고정부와;
    방전세관의 하단부분을 관통시키며 움직이지 않도록 고정하는 하단고정부와;
    상단고정부과 하단고정부 사이에 위치하며 상단고정부과 하단고정부 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 간격유지부와;
    개구된 원통형상으로 상단부분은 상단고정부의 상부로 연장되고, 하단부분은 하단고정부의 하부로 연장되면서 고정되는 방전세관과;
    방전세관의 내부에 수직하게 위치하며 교류 고전압이 인가되는 고전압 전극과;
    하부가 개구된 형상으로 상단고정부의 상부에 위치하는 고전압 전극을 감싸도록 체결되며 상부 중앙에 고전압 전극의 상단연결부이 관통되는 관통홀이 형성되고, 표면에 산소가 공급되는 산소공급홀이 형성된 상부캡과;
    상부가 개구된 형상으로 하단고정부의 하부에 위치하는 고전압 전극을 감싸도록 체결되며 하부 중앙에 고전압 전극의 하단연결부이 관통되는 관통홀이 형성되고, 표면에 오존이 배출되는 오존배출홀이 형성된 하부캡과;
    전류가 통하는 금속재질을 사용하고 상부캡으로 노출된 이웃하는 고전압 전극의 상단연결부 사이를 연결하여 전류를 공급하는 전원연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상부분리부는 오존발생기고정홀에서 상부로 연장된 상부가이드부와, 상부가이드부의 내측면에 위치하면서 오존발생기의 외측면을 밀폐시키는 밀폐링으로 이루어지는 상부밀폐부이 형성되고, 하부분리부는 오존발생기고정홀에서 하부로 연장된 하부가이드부와, 하부가이드부의 내측면에 위치하면서 오존발생기의 외측면을 밀폐시키는 밀폐링으로 이루어지는 하부밀폐부이 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상단고정부는 상부가 개구된 원통형상으로 하부면에 방전세관이 관통되는 상부홀이 형성된 상단지지부와, 원통형상으로 상단지지부의 내면에 밀착되며 방전세관의 상부가 관통되면서 밀착되도록 관통홀이 형성된 상단밀폐부와, 상단밀폐부의 관통홀에 위치하면서 방전세관의 외면을 밀폐시키는 제1밀폐링으로 이루어지고,
    하단고정부는 하부가 개구된 원통형상으로 하부면에 방전세관이 관통되면서 밀착되도록 하부홀(1)이 형성된 하단지지부와, 원통형상으로 하단지지부의 내면에 밀착되며 방전세관의 하부가 관통되는 관통홀이 형성된 하단밀폐부와, 하단밀폐부의 관통홀에 위치하면서 방전세관의 외면을 밀폐시키는 제1밀폐링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상단밀폐부는 상단지지부의 내측면에 위치하면서 상단밀폐부 사이를 밀폐시키는 제2밀폐링이 형성되고,
    하단밀폐부는 하단지지부의 내측면에 위치하면서 하단밀폐부 사이를 밀폐시키는 제2밀폐링이 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  6. 청구항 4에 있어서, 방전세관의 상단부분은 상단지지부의 상부홀을 통과하여 연장되고, 방전세관의 하단부분은 하단지지부의 하부홀를 통과하여 연장되는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  7. 청구항 2에 있어서, 간격유지부는 상단고정부과 하단고정부 사이에 용접 등으로 일체화되거나 또는 나사결합으로 고정되는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  8. 청구항 2에 있어서, 고전압 전극은 방전세관의 내부에 위치하는 전극몸체와, 전극몸체의 상단에서 상부방향으로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 상단연결부와, 전극몸체의 하단에서 하부방향으로 연장되고 표면에 나사산이 형성되는 하단연결부을 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  9. 청구항 2에 있어서, 전원연결부는 막대형상으로 양단에 삽입홀이 형성되거나 또는 판형상으로 상단연결부에 대응되는 다수개의 삽입홀이 형성되어 고전압 전극의 상단연결부에 체결되는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  10. 청구항 2에 있어서, 몸체은 상부분리부, 하부분리부 사이에 위치하며 몸체의 내부로 유입된 냉각수이 고르게 흐르면서 배출되도록 지그재그로 형성되는 냉각수 차단판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 냉각수 차단판은 표면에 다수개의 오존발생기가 관통하는 관통홀이 형성되어 있으며 일측이 몸체의 내측면 또는 타측면에 밀착되고 타측이 몸체의 내부로 연장된 것을 특징으로 하는 접촉냉각식 모듈형 오존발생장치.
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