WO2024096328A1 - 유체 처리 장치 - Google Patents

유체 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2024096328A1
WO2024096328A1 PCT/KR2023/014856 KR2023014856W WO2024096328A1 WO 2024096328 A1 WO2024096328 A1 WO 2024096328A1 KR 2023014856 W KR2023014856 W KR 2023014856W WO 2024096328 A1 WO2024096328 A1 WO 2024096328A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
fluid
diameter
passage
expanded
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/014856
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
곽헌길
Original Assignee
케이퓨전테크놀로지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020230126150A external-priority patent/KR20240062937A/ko
Application filed by 케이퓨전테크놀로지 주식회사 filed Critical 케이퓨전테크놀로지 주식회사
Publication of WO2024096328A1 publication Critical patent/WO2024096328A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma

Definitions

  • the present invention relates to a fluid processing device, and more specifically, to a fluid processing device capable of processing a fluid by generating plasma in a flowing fluid.
  • a fluid treatment technology that creates plasma in the air or water and then dissolves active species such as oxygen and nitrogen in water to create plasma activated water (PAW).
  • PAW plasma activated water
  • Plasma activated water is strongly acidic, so it can act as a disinfectant or pesticide, and because it contains a large amount of nitrogen oxides, it can also be used as a liquid fertilizer. Additionally, plasma activated water can be used in hospitals to sterilize medical tools or treat patients' skin, and can be used as an eco-friendly cleaner to clean vegetables and fruits at home.
  • the present invention was developed in consideration of the above points, and the purpose of the present invention is to frictionally charge a flowing fluid without an external power source or electrode to generate plasma in the fluid, thereby ionizing the fluid to treat the fluid.
  • the purpose is to provide a processing device.
  • a fluid processing device includes: a first flow path having a shape whose diameter decreases at least in part along the flow direction of the fluid; a second flow path having a shape whose diameter is enlarged in at least two sections to collapse bubbles contained in the fluid flowing in through the first flow path; and a screw disposed in the first flow path to generate a vortex of the fluid.
  • the first flow path includes a focusing flow path into which fluid passing through the screw flows and whose diameter gradually decreases along the flow direction of the fluid; and an inlet passage connected to an end of the focusing passage to allow the fluid to flow from the focusing passage, and having a diameter equal to the diameter of the end of the focusing passage.
  • the second flow path includes: a first expansion flow path connected to the inlet flow path to allow the fluid to flow from the inlet flow path, and having a diameter larger than the diameter of the inlet flow path; a first reduced flow path connected to the first expanded flow path to allow the fluid to flow from the first expanded flow path, and having a diameter smaller than the diameter of the first expanded flow path; a second expansion passage connected to the first reduction passage to allow the fluid to flow from the first reduction passage, and having a diameter larger than the diameter of the first reduction passage; And it may include a second reduced flow path connected to the second expansion flow path to allow the fluid to flow from the second expansion flow path, and having a diameter smaller than the diameter of the second expansion flow path.
  • the fluid processing device is connected to the second reduced flow path so that the fluid that has passed through the second reduced flow path flows in, and the diameter of the first expanded flow path and the diameter of the second expanded flow path are It may include a discharge passage with a larger diameter.
  • the fluid processing device includes a connection passage connecting the second reduction passage and the discharge passage, and the connection passage may gradually increase in diameter along the flow direction of the fluid. there is.
  • connection flow path may have a diameter of a part connected to the second reduced flow path the same as the diameter of the second reduced flow path, and a diameter of a part connected to the discharge flow path may be smaller than the diameter of the discharge flow path.
  • a fluid processing device includes a hollow external body accommodating the screw; And it may include a guide assembly accommodated in the external body to be positioned downstream of the screw based on the flow direction of the fluid to provide the first flow path and the second flow path.
  • the external body may include a ledge protruding from an inner surface of the external body to restrain the movement of the guide assembly so that the guide assembly cannot move in the direction of the fluid flow.
  • the fluid processing device may be configured to ionize or decompose the fluid in an electrodeless manner using energy generated when bubbles contained in the fluid collapse in the second flow path.
  • a fluid processing device includes a bubble forming flow path for forming bubbles in the fluid flowing into the fluid; and a reaction passage through which the fluid passing through the bubble forming passage flows, and configured to collapse bubbles contained in the fluid, wherein the reaction passage has a plurality of diameters to provide a change in pressure applied to the fluid. May include expanded sections.
  • a fluid processing device may include a screw disposed in the bubble forming flow path to generate a vortex of the fluid.
  • the bubble forming flow path includes a focusing flow path into which fluid passing through the screw flows and whose diameter gradually decreases along the flow direction of the fluid, and the reaction flow path has a diameter larger than the minimum diameter of the focusing flow path.
  • a first expansion flow path having; a first reduced flow path connected to the first expanded flow path to allow the fluid to flow from the first expanded flow path, and having a diameter smaller than the diameter of the first expanded flow path; a second expansion passage connected to the first reduction passage to allow the fluid to flow from the first reduction passage, and having a diameter larger than the diameter of the first reduction passage; and a second reduced flow path connected to the second expanded flow path so that the fluid flows in from the second expanded flow path, and narrower than the second expanded flow path.
  • a fluid processing device includes a focusing passage into which fluid flows; an inlet passage connected to the focusing passage to allow the fluid to flow from the focusing passage, and narrower than the focusing passage; a first expansion passage connected to the inlet passage to allow the fluid to flow from the inlet passage, and wider than the inlet passage; a first reduced flow path connected to the first expanded flow path to allow the fluid to flow from the first expanded flow path, and narrower than the first expanded flow path; a second expanded flow path connected to the first reduced flow path to allow the fluid to flow from the first reduced flow path, and wider than the first reduced flow path; and a second reduced flow path that is connected to the second expanded flow path and is narrower than the second expanded flow path to allow the fluid to flow from the second expanded flow path.
  • a fluid processing device is connected to the second reduced flow path to allow the fluid that has passed through the second reduced flow path to flow in, and discharges wider than the first expanded flow path and the second expanded flow path.
  • a fluid processing device includes a connection passage connecting the second reduction passage and the discharge passage, wherein the connection passage has a diameter that gradually increases along the flow direction of the fluid.
  • the diameter of the portion connected to the second reduced flow path may be the same as the diameter of the second reduced flow path.
  • the diameter of a portion of the connection passage connected to the discharge passage may be smaller than the diameter of the discharge passage.
  • a fluid processing device may include a screw disposed upstream of the focusing passage based on the flow direction of the fluid so as to rotate the fluid and allow it to flow into the focusing passage. .
  • the diameter of the focusing flow path gradually decreases along the flow direction of the fluid, and the diameter of the portion connected to the inlet flow path may be the same as the diameter of the inlet flow path.
  • a fluid processing device includes a hollow external body; and a guide assembly accommodated in the external body and formed with the focusing passage, the inlet passage, the first expansion passage, the first reduction passage, the second expansion passage, and the second reduction passage. can do.
  • the guide assembly includes an inlet guide in which the focusing passage and the inlet passage are formed at the center; a first expansion flow path guide disposed in contact with an end of the inlet guide and having the first expansion flow path formed at its center; a reduced flow path guide disposed in contact with an end of the first expanded flow path guide, and having the first reduced flow path formed at its center; a second expanded flow path guide disposed in contact with an end of the reduced flow path guide, and having the second expanded flow path formed at its center; And it may include a connection guide disposed in contact with an end of the second expanded flow path guide and having the second reduced flow path formed at its center.
  • the external body may include a ledge that protrudes from the inner surface of the external body and contacts the connection guide to restrain the movement of the connection guide so that the connection guide cannot move in the direction of the fluid flow.
  • the inner surface of the outer body may be provided with an enlarged portion whose diameter gradually increases in a direction away from the end of the guide assembly.
  • a curved round part may be provided around an edge of an end of the guide assembly adjacent to the enlarged part.
  • the guide assembly includes an inclined portion whose outer diameter gradually decreases along the fluid flow direction, and the outer body is configured to restrain the movement of the guide assembly to prevent the guide assembly from moving in the fluid flow direction. It includes a contact part protruding from the inner surface of the external body, and the contact part may be formed in a shape whose inner diameter is gradually reduced along the flow direction of the fluid so as to contact the inclined part.
  • a convex curved first inclined portion connecting portion having a first radius of curvature is provided, and at the other end of the inclined portion, a concave curved second inclined portion connecting portion having a second radius of curvature is provided, , a first contact connection part having a concave curved surface having the first radius of curvature is provided at one end of the contact part to contact the first inclined part connection part, and a first contact connection part having the second radius of curvature is provided at the other end of the contact part.
  • the second contact connection part may be provided in a convex curved shape.
  • the guide assembly may be made of a material that frictionally charges the fluid with a positive charge.
  • the fluid processing device generates a large amount of fine bubbles with a high negative charge density at the interface through cavitation of the flowing fluid and friction charging, and ionizes or decomposes the fluid by collapsing the bubbles in the fluid to generate plasma. can do.
  • the fluid processing device can ionize or decompose fluid without an external power source or electrode, and can efficiently process fluid with little energy.
  • the fluid processing device according to the present invention can mass-produce functional water or activated water at low input cost.
  • FIG. 1 schematically shows a fluid processing system including a fluid processing device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a fluid processing device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 shows an enlarged portion of Figure 2.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the external body of a fluid processing device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows a portion of a fluid processing device in isolation according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a portion of a fluid processing device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a portion of the fluid processing device shown in FIG. 6 in isolation.
  • FIG. 1 schematically shows a fluid processing system including a fluid processing device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fluid processing device according to an embodiment of the present invention.
  • the fluid processing device 100 receives fluid from the fluid supply device 10 and frictionally charges the flowing fluid without an external power source or electrode to generate plasma in the fluid, thereby It can be treated by ionizing it. Fluid treated by the fluid processing device 100 may be stored in the fluid storage device 20.
  • the fluid processing device 100 can process various fluids.
  • the fluid processing device 100 can generate plasma activated water rich in hydronium ions (H 3 O + ) by plasma treating water.
  • the fluid supply device 10 supplies water needed to create plasma activated water to the fluid processing device 100, and the fluid storage device 20 can store the plasma activated water generated by the fluid processing device 100.
  • the water supplied to the fluid processing device 100 may be pretreated water to have foreign substances removed and have low electrical conductivity and high electrical resistance.
  • the fluid processing device 100 includes an external body 110, a screw 130 and a guide assembly 140 accommodated inside the external body 110. do.
  • the external body 110 is hollow to accommodate the screw 130 and the guide assembly 140.
  • a through hole 111 is formed inside the outer body 110, penetrating the outer body 110 in the longitudinal direction.
  • the through hole 111 may form a fluid flow path through which fluid can flow.
  • a screw 130 and a guide assembly 140 are accommodated in the through hole 111.
  • at least a portion of the connecting tube 170 for guiding fluid to the screw 130 may be accommodated in the through hole 111 .
  • a portion of the through hole 111 forms a discharge passage 113 through which fluid passing through the guide assembly 140 can flow.
  • the discharge passage 113 is wider than the passages provided in the guide assembly 140.
  • the portion of the through hole 111 between the guide assembly 140 and the connecting tube 170 is an entry passage 115 that connects the guide assembly 140 and the connecting tube 170 so that fluid can flow.
  • a screw 130 is disposed in the entry passage 115.
  • a ledge 118 is provided on the inside of the external body 110 to limit the movement of the guide assembly 140.
  • the ledge 118 protrudes from the inner surface of the outer body 110.
  • the ledge 118 may restrict the movement of the guide assembly 140 by contacting the end of the guide assembly 140 to prevent the guide assembly 140 from moving in the fluid flow direction A.
  • the ledge 118 may be ring-shaped or in various other shapes that may contact the end of the guide assembly 140.
  • the ledge 118 includes an enlarged portion 120 and a contact portion 122.
  • the contact portion 122 is disposed upstream of the enlarged portion 120 based on the fluid flow direction A so as to contact the guide assembly 140.
  • the enlarged portion 120 has a curved shape whose diameter gradually increases in a direction away from the end of the guide assembly 140.
  • a first enlarged part connection part 120a and a second enlarged part connection part 120b are provided at both ends of the enlarged part 120, respectively.
  • the first enlarged part connection part 120a is disposed upstream of the second enlarged part connection part 120b based on the fluid flow direction A.
  • the first enlarged portion connection portion 120a may be formed in a convex curved shape with a constant radius of curvature.
  • the second enlarged portion connection portion 120b may be formed in a concave curved shape with a constant radius of curvature.
  • the radius of curvature of the first enlarged portion connecting portion 120a and the radius of curvature of the second enlarged portion connecting portion 120b may be the same or different.
  • the second enlarged portion connection portion 120b may be connected to the inner surface of the external body 110 that borders the discharge passage 113 at a gentle slope.
  • the enlarged portion 120 may form a flow path that expands at a gentle inclination angle between the guide assembly 140 and the discharge flow path 113. If there is a corner on the inner surface of the external body 110 in contact with the fluid, a problem may occur where electric charges are concentrated at the corner.
  • the fluid processing device 100 according to the present invention is provided with an enlarged portion 120 between the guide assembly 140 and the discharge passage 113, so that electric charges are concentrated between the guide assembly 140 and the discharge passage 113. , the problem of the external body 110 or the guide assembly 140 being damaged or broken due to concentration of electric charges can be reduced.
  • the contact portion 122 has a shape whose inner diameter is gradually reduced along the flow direction of the fluid so as to stably contact the guide assembly 140.
  • a first contact connection portion 122a and a second contact connection portion 122b are provided at both ends of the contact portion 122, respectively.
  • the first contact connection portion 122a is disposed upstream of the second contact connection portion 122b based on the fluid flow direction A.
  • the first contact connection portion 122a may be formed in a concave curved shape with a constant radius of curvature.
  • the second contact connection portion 122b may be formed in a convex curved shape with a constant radius of curvature.
  • first contact connection part 122a may be formed in a curved shape with an arbitrary first radius of curvature
  • the second contact connection part 122b may be formed in a curved shape with an arbitrary second radius of curvature.
  • the first radius of curvature and the second radius of curvature may be the same or different.
  • the radius of curvature of the first contact connection portion 122a is not limited to the above dimensions, and may vary depending on the outer diameter of the guide assembly 140 or the inner diameter size of the external body 110.
  • the outer body 110 is made of an insulating material.
  • the external body 110 may be made of synthetic resin materials such as acrylic and engineering plastic, or various dielectric materials.
  • the screw 130 is disposed upstream of the guide assembly 140 based on the fluid flow direction A, and rotates the fluid to flow into the guide assembly 140. You can do it.
  • the screw 130 is preferably made of a material that is easily frictionally charged with a negative charge, that is, a material that can frictionally charge a fluid with a positive charge.
  • the screw 130 may be made of synthetic resin materials such as acrylic and engineering plastic, or various dielectric materials.
  • the screw 130 has blades 131 for generating vortices in the fluid.
  • the blade 131 may be shaped to generate a vortex by rotating the fluid. Accordingly, the fluid passing through the blade 131 may flow while swirling.
  • a cavitation phenomenon occurs due to a rapid change in fluid pressure, which causes fine bubbles (B, for example, 50 ⁇ m in diameter or less) to be generated in the fluid.
  • the fluid may be frictionally charged with a positive charge when it quickly passes through the screw 130.
  • the screw 130 may be referred to as a vortex guide.
  • the screw 130 enters between the guide assembly 140 and the connecting tube 170 in various ways, such as being press-fitted into the external body 110 or fixed between the guide assembly 140 and the connecting tube 170. It may be fixed to the flow path 115. Accordingly, the screw 130 can rotate the fluid without rotating. When the screw 130 is rotated by the flowing fluid, the friction charging efficiency between the fluid and the screw 130 may decrease. On the other hand, the fluid processing device 100 according to an embodiment of the present invention guides the fluid with the screw 130 fixed, thereby increasing the friction charging efficiency of the fluid.
  • the screw 130 is shown as having a diameter corresponding to the diameter of the entry passage 115, but the screw 130 may have a diameter smaller than the diameter of the entry passage 115.
  • the guide assembly 140 is located downstream of the screw 130 based on the fluid flow direction (A).
  • the guide assembly 140 may provide a first flow path 164 and a second flow path 166 through which fluid passes.
  • the first flow path 164 may be referred to as a bubble forming flow path 164
  • the second flow path 166 may be referred to as a reaction flow path 166.
  • the bubble forming flow path 164 is configured to form bubbles B in the fluid flowing along it.
  • the reaction passage 166 is configured to collapse bubbles B contained in the fluid flowing along it.
  • the first flow path 164 is disposed upstream of the second flow path 166 based on the fluid flow direction (A).
  • the guide assembly 140 includes an inlet guide 141, a first extended flow path guide 145, a reduced flow path guide 148, a second expanded flow path guide 151, and a connection guide 154.
  • the inlet guide 141, the first extended flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, the second expanded flow path guide 151, and the connection guide 154 are aligned along the fluid flow direction (A). are placed sequentially.
  • the inlet guide 141, the first extended flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, the second expanded flow path guide 151, and the connection guide 154 are made of a material that is easily negatively charged, that is, a fluid. It is better to be made of a material that can be frictionally charged with a positive charge.
  • the inlet guide 141, the first extended flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, the second expanded flow path guide 151, and the connection guide 154 are made of acrylic, engineering plastic, etc. It may be made of synthetic resin material or various dielectrics.
  • the inlet guide 141 may be in contact with the screw 130 or disposed adjacent to the screw 130 so that fluid passing through the screw 130 can flow in.
  • the inlet guide 141 includes a focusing flow path 142 and an inlet flow path 143.
  • the focusing flow path 142 has a shape whose diameter gradually decreases along the fluid flow direction (A).
  • the focusing flow path 142 may guide the fluid passing through the screw 130 to the inlet flow path 143. That is, the fluid may flow along the focusing flow path 142 and be concentrated in the inlet flow path 143.
  • the inlet flow path 143 is connected to the focusing flow path 142 so that fluid flows in from the focusing flow path 142.
  • the inlet flow path 143 is narrower than the focusing flow path 142, so the friction charging effect can be increased by increasing the flow rate of the fluid.
  • the diameter of the focusing flow path 142 and the diameter of the inlet flow path 143 are the same.
  • the inlet guide 141 may provide a first flow path 164. That is, the focusing passage 142 and the inlet passage 143 of the inlet guide 141 form the first passage 164 together with the entry passage 115 where the screw 130 is disposed.
  • the fluid may flow while generating a vortex in the first flow path 164, and may be frictionally charged with a positive charge due to friction with the screw 130 and the inlet guide 141. At this time, the screw 130 and the inlet guide 141 may be negatively charged. Additionally, when the fluid passes through the first flow path 164, fine bubbles B are generated in the fluid due to cavitation. When the fluid is positively charged, negative charges are concentrated at the interface of the bubbles (B) in the fluid.
  • the area where the bubbles B are generated in the fluid is not limited to the first flow path 164. That is, even when the fluid passes through the second flow path 166, bubbles B may be generated in the fluid.
  • the first extended flow path guide 145 may be in contact with the inlet guide 141 or may be disposed adjacent to the inlet guide 141 so that the fluid that has passed through the inlet guide 141 flows in.
  • the first expanded flow path guide 145 has a first expanded flow path 146. Fluid passing through the inlet flow path 143 flows into the first expansion flow path 146.
  • the diameter of the first expansion flow path 146 is larger than the diameter of the inlet flow path 143.
  • the pressure of the fluid that has passed through the narrow inlet passage 143 flows into the first expansion passage 146, and the bubbles B in the fluid may expand in the first expansion passage 146.
  • the reduced flow path guide 148 may be in contact with the first expanded flow path guide 145 or disposed adjacent to the first expanded flow path guide 145 to allow fluid that has passed through the first expanded flow path guide 145 to flow in. .
  • the reduced flow path guide 148 has a first reduced flow path 149.
  • the diameter of the first reduced flow path 149 is smaller than the diameter of the first expanded flow path 146. Accordingly, the pressure of the fluid that has passed through the first expansion passage 146 flows into the first reduction passage 149, and the bubbles B in the fluid may be reduced in the first reduction passage 149.
  • the second expanded flow path guide 151 may be in contact with the reduced flow channel guide 148 or disposed adjacent to the reduced flow channel guide 148 so that the fluid that has passed through the reduced flow channel guide 148 flows in.
  • the second expanded flow path guide 151 has a second expanded flow path 152. Fluid passing through the first reduced flow path 149 flows into the second expanded flow path 152.
  • the diameter of the second expanded flow path 152 is larger than the diameter of the first reduced flow path 149.
  • the pressure of the fluid that has passed through the relatively narrow first reduction passage 149 flows into the second expansion passage 152, and the bubbles B in the fluid may expand in the second expansion passage 152. .
  • connection guide 154 may be in contact with the second expanded flow path guide 151 or disposed adjacent to the second expanded flow path guide 151 to allow fluid that has passed through the second expanded flow path guide 151 to flow in.
  • the connection guide 154 has a second reduced flow path 155 and a connection flow path 156. Fluid passing through the second expansion flow path 152 flows into the second reduction flow path 155.
  • the diameter of the second reduced flow path 155 is smaller than the diameter of the second expanded flow path 152. Accordingly, the pressure of the fluid that has passed through the second expansion passage 152 flows into the second reduction passage 155, and the bubbles B in the fluid may be reduced in the second reduction passage 155.
  • the connection flow path 156 connects the second reduction flow path 155 and the discharge flow path 113.
  • the connection passage 156 has a diameter whose diameter gradually increases along the fluid flow direction (A).
  • the connection flow path 156 has a diameter of the part connected to the second reduced flow path 155 and is the same as the diameter of the second reduced flow path 155, and the diameter of the part connected to the discharge flow path 113 is the second reduced flow path ( 155) is larger than the diameter.
  • the diameter of the connection passage 156 connected to the discharge passage 113 is smaller than the diameter of the discharge passage 113.
  • the connection passage 156 is gradually expanded from the second reduction passage 155 toward the discharge passage 113, so that the fluid passing through the second reduction passage 155 can be more smoothly discharged into the discharge passage 113. .
  • connection guide 154 is provided with an inclined surface 158 that is inclined with respect to the center line of the connection passage 156 to border the circumference of the connection passage 156.
  • connection guide 154 is provided with an inclined portion 160 corresponding to the contact portion 122 of the external body 110.
  • the inclined portion 160 is provided on the outer surface of the connection guide 154 in a shape whose outer diameter gradually decreases along the fluid flow direction A.
  • a first inclined portion connection portion 160a and a second inclined portion connecting portion 160b are provided at both ends of the inclined portion 160, respectively.
  • the first inclined portion connection portion 160a may be formed in a convex curved shape with a constant radius of curvature.
  • the second inclined portion connection portion 160b may be formed in a concave curved shape with a constant radius of curvature.
  • first inclined portion connection portion 160a is formed in a curved shape with a first radius of curvature like the first contact portion connecting portion 122a of the contact portion 122
  • second inclined portion connecting portion 160b is a contact portion ( Like the second contact connection portion 122b of 122), it may be formed in a curved shape with a second radius of curvature.
  • a curved round part 162 is provided around the edge of the end of the connection guide 154 adjacent to the enlarged part 120 of the external body 110. If there is a sharp edge at the end of the guide assembly 140, a problem may occur where electric charges are concentrated on the edge. Therefore, as the round portion 162 is provided around the end edge of the connection guide 154, charges are concentrated at the end of the connection guide 154, or the connection guide 154 is damaged or broken due to the concentration of charges. can be reduced.
  • the first expanded flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, the second expanded flow path guide 151, and the connection guide 154 may together provide a second flow path 166. That is, the first expansion passage 146 of the first expansion passage guide 145, the first reduction passage 149 of the reduction passage guide 148, and the second expansion passageway of the second expansion passage guide 151 ( 152) and the second reduced flow path 155 of the connection guide 154 form the second flow path 166.
  • the second flow path 166 has a shape whose diameter is enlarged in at least two sections so that a rapid change in pressure of the fluid can occur.
  • the first expanded flow path 146 and the second expanded flow path 152 may form an enlarged diameter section in the second flow path 166. Therefore, when the fluid passes through the second flow path 166, a rapid change in pressure of the fluid occurs, and the bubbles B in the fluid may collapse.
  • the high-pressure fluid When high-pressure fluid is supplied from the fluid supply device 10, the high-pressure fluid first passes through the first flow path 164, that is, the bubble forming flow path 164.
  • the fluid first passes through the screw 130. Fluid flowing quickly along the blade 131 of the screw 130 generates a vortex. At this time, a cavitation phenomenon occurs due to a rapid change in fluid pressure, which causes fine bubbles (B) to be generated in the fluid.
  • the fluid passing through the screw 130 generates a vortex and sequentially passes through the focusing flow path 142 and the inlet flow path 143 of the inlet guide 141. At this time, the fluid is frictionally charged with positive charges, and negative charges are concentrated at the interface of the bubbles (B) in the fluid.
  • the fluid in which bubbles B are generated while passing through the bubble forming flow path 164 flows into the second flow path 166, that is, the reaction flow path 166, causing a rapid change in pressure.
  • the fluid that has passed through the bubble forming flow path 164 first flows into the first expansion flow path 146 and its pressure is rapidly lowered.
  • the bubbles B in the fluid may expand in the first expansion passage 146.
  • the pressure of the fluid that has passed through the first expansion flow path 146 flows into the first reduction flow path 149 and rapidly increases.
  • the bubbles B in the fluid may be reduced in the first reduction flow path 149.
  • the pressure of the fluid that has passed through the first reduced flow path 149 flows into the second expanded flow path 152 and is rapidly lowered.
  • the bubbles B in the fluid may expand in the second expansion passage 152.
  • the pressure of the fluid that has passed through the second expansion flow path 152 flows into the second reduction flow path 155 and rapidly increases.
  • the bubbles B in the fluid may be reduced in the second reduction flow path 155.
  • the fluid passes through the first expansion flow path 146, the first reduction flow path 149, the second expansion flow path 152, and the second reduction flow path 155 forming the reaction flow path 166 in order, and a sudden pressure is applied. It brings about change. Accordingly, while the bubbles B in the fluid pass through the reaction passage 158, they undergo expansion and contraction processes and collapse in large quantities. And, when a large number of bubbles (B) collapse, a discharge phenomenon occurs due to positive and negative charges in the fluid, thereby generating plasma in the fluid. At this time, since plasma is accompanied by light, high heat, and high pressure, the fluid may be ionized or decomposed.
  • Fluid treated with plasma in this way may flow into the discharge passage 113 along the connection passage 156 of the connection guide 154, and may flow into the fluid storage device 20 from the discharge passage 113.
  • the fluid processing device 100 may treat the water into plasma activated water.
  • the water supplied to the fluid processing device 100 is preferably pretreated water or ultrapure water with foreign substances removed to have low electrical conductivity and high electrical resistance.
  • Ultrapure water is water that has relatively high electrical resistance because minerals and dissolved gases have been removed. Water with high electrical resistance may be frictionally charged while passing through the fluid processing device 100 and then have a small discharge of charge before plasma is generated. In addition, water with high electrical resistance generates less discharge of electric charge before plasma generation, so a more powerful plasma can be induced, and thus can be treated more efficiently.
  • the fluid processing device 100 generates a large amount of fine bubbles (B) in which negative charges are concentrated at the interface through cavitation of the flowing fluid and friction charging, and the bubbles
  • the fluid can be ionized or decomposed.
  • the fluid can be ionized or decomposed in an electrodeless manner by collapsing a large number of fine bubbles (B) with a high negative charge density at the interface into the fluid to generate high-temperature and high-pressure plasma.
  • the electrodeless method may refer to a method of ionizing or decomposing the fluid using the energy generated when the bubbles (B) in the fluid collapse without the need for an electrode to apply electrical energy to the bubbles (B) in the fluid. there is.
  • the fluid processing device 100 generates a large amount of fine bubbles (B) using the cavitation phenomenon of the flowing fluid, and collapses a large amount of the fine bubbles (B) with negative charges concentrated at the interface to discharge the charge.
  • Fluid can be chemically decomposed or ionized by generating plasma.
  • the fluid can be ionized or decomposed in an electrodeless manner by collapsing a large number of fine bubbles (B) with a high density of negative charges at the interface in a positively charged fluid to generate high-temperature and high-pressure plasma. Therefore, the fluid can be ionized or decomposed without an external power source or electrode, and the fluid can be efficiently treated with little energy.
  • the specific configuration of the guide assembly 140 for providing the bubble forming flow path 164 and the reaction flow path 166 may be changed in various ways.
  • the inlet guide 141, the first extended flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, the second expanded flow path guide 151, and the connection guide constituting the guide assembly 140 At least two of (154) may be formed in one piece.
  • the first expanded flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, and the second expanded flow path guide 151 may be manufactured as one piece.
  • connection guide 154 may be manufactured in a separate form, with one guide having the second reduced passage 155 formed thereon and the other guide having the connection passage 156 formed therein.
  • the guide assembly 140 may be integrated with the external body 110.
  • the outer body 110 may be made of a single insulating material with a through hole having a portion whose diameter is reduced and a portion whose diameter is enlarged.
  • the bubble forming flow path 164 may be changed to a shape other than the shape shown, with the diameter decreasing in at least a portion along the flow direction of the fluid so as to form bubbles in the flowing fluid.
  • reaction flow passage 166 may be changed to a shape other than that shown, which is configured to collapse bubbles contained in the fluid.
  • the screw 130 may be omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a portion of a fluid processing device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows a portion of the fluid processing device shown in FIG. 6 separated.
  • a fluid processing device 200 includes an external body 110, a screw 130, and a guide assembly 210 accommodated inside the external body 110.
  • the outer body 110 and screw 130 are the same as described previously.
  • the guide assembly 210 is located downstream of the screw 130 based on the fluid flow direction (A).
  • the guide assembly 210 may provide a bubble forming flow path 164 and a reaction flow path 224 through which fluid passes.
  • the guide assembly 210 includes an inlet guide 141, a first extended flow path guide 145, a reduced flow path guide 148, and a connection guide 212.
  • the inlet guide 141, the first expanded flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, and the connection guide 212 are sequentially arranged along the fluid flow direction (A).
  • the inlet guide 141, the first expanded flow path guide 145, the reduced flow path guide 148, and the connection guide 212 are preferably made of a material that is easily frictionally charged with negative charges.
  • the focusing flow path 142 and the inlet flow path 143 of the inlet guide 141 form a bubble forming flow path 164 together with the entry flow path 115 where the screw 130 is disposed.
  • the inlet guide 141, the first extended flow path guide 145, and the reduced flow path guide 148 are the same as described above.
  • connection guide 212 may be in contact with the reduced flow path guide 148 or disposed adjacent to the reduced flow path guide 148 so that the fluid that has passed through the reduced flow path guide 148 flows in.
  • the connection guide 212 has a second expanded flow path 213, a second reduced flow path 214, and a connection flow path 215.
  • the second expanded flow path 213 is connected to the first reduced flow path 149 of the reduced flow path guide 148. Fluid passing through the first reduced flow path 149 flows into the second expanded flow path 213. The diameter of the second expanded flow path 213 is larger than the diameter of the first reduced flow path 149. The pressure of the fluid that has passed through the narrow first reduction passage 149 flows into the second expansion passage 213, and the bubbles B in the fluid may expand in the second expansion passage 213.
  • the second reduced flow path 214 is connected to the second expanded flow path 213.
  • the diameter of the second reduced flow path 214 is smaller than the diameter of the second expanded flow path 213. Accordingly, the pressure of the fluid that has passed through the second expansion passage 213 flows into the second reduction passage 214, and the bubbles B in the fluid may be reduced in the second reduction passage 214.
  • the second reduced flow path 214 may form a reaction flow path 224, that is, a second flow path 224, together with the first expanded flow path 146, the first reduced flow path 149, and the second expanded flow path 213. there is.
  • connection flow path 215 connects the second reduction flow path 214 and the discharge flow path 113.
  • the connection flow path 215 is connected to the second reduced flow path 214.
  • the connection passage 215 has a diameter whose diameter gradually expands along the fluid flow direction (A).
  • the connection flow path 215 has a diameter of the part connected to the second reduced flow path 214 and is the same as the diameter of the second reduced flow path 214, and the diameter of the part connected to the discharge flow path 113 is the second reduced flow path ( 214) is larger than the diameter.
  • the diameter of the connection passage 215 connected to the discharge passage 113 is smaller than the diameter of the discharge passage 113.
  • the connection passage 215 has a shape that gradually expands from the second reduction passage 214 toward the discharge passage 113, thereby allowing the fluid passing through the second reduction passage 214 to flow more smoothly into the discharge passage 113. It can be discharged.
  • connection guide 212 The inner surface of the connection guide 212 is provided with an inclined surface 218 that is inclined with respect to the center line of the connection passage 215 to border the circumference of the connection passage 215.
  • connection guide 212 is provided with an inclined portion 220 corresponding to the contact portion 122 of the external body 110.
  • the inclined portion 220 is provided on the outer surface of the connection guide 212 in a shape whose outer diameter gradually decreases along the fluid flow direction A.
  • a first inclined portion connection portion 220a and a second inclined portion connecting portion 220b are provided at both ends of the inclined portion 220, respectively.
  • a curved round part 222 is provided around the edge of the end of the connection guide 212 adjacent to the enlarged part 120 of the external body 110.
  • the configuration of each of the inclined portion 220 and the round portion 222 provided in the connection guide 212 may be the same as the inclined portion 160 and the round portion 162 provided in the connection guide 154 described above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 유동하는 유체 중에 플라즈마를 발생시켜 유체를 처리할 수 있는 유체 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유로; 제1 유로를 통과하여 유입된 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 가지는 제2 유로; 및 유체의 와류를 발생시키기 위해 제1 유로 중에 배치되는 스크류를 포함한다.

Description

유체 처리 장치
본 발명은 유체 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동하는 유체 중에 플라즈마를 발생시켜 유체를 처리할 수 있는 유체 처리 장치에 관한 것이다.
물 등의 유체를 전기 분해, 자기 처리, 초음파 처리, 플라즈마 처리 등을 통해 특정의 기능을 갖는 유체로 변환시키는 다양한 기술이 개발되고 있다.
예를 들어, 공기 중이나 수중에서 플라즈마를 생성한 뒤, 산소 및 질소 등의 활성종을 물에 녹아들게 하여 플라즈마 활성수(PAW: Plasma Activated Water)를 만드는 유체 처리 기술이 알려져 있다.
플라즈마 활성수는 강한 산성을 띠어 소독제나 살충제 등의 역할을 할 수 있고, 질소 산화물들이 다량 포함되어 있기 때문에 액체 비료로도 활용이 가능하다. 또한, 플라즈마 활성수는 병원에서 의료 도구의 소독이나 환자의 피부 치료에 활용될 수 있고, 가정에서 야채나 과일을 세정하는 친환경 세정제로 이용될 수 있다.
플라즈마 활성수를 생산하기 위해서는 기본적으로 물을 이온화시키기 위해 플라즈마를 발생시키는 기술이 필요하다.
종래에는 수중에 배치된 전극을 방전시켜 순간적으로 플라즈마를 발생시키고, 이를 통해 물을 이온화하여 플라즈마 활성수를 생산하는 방법이 주로 이용되었다.
그러나, 이와 같은 방법은 고전압을 필요로 하고, 플라즈마를 발생하는데 필요한 기체를 수중에서 안정적으로 유지하는 것이 매우 어려워 생산 효율이 낮다. 또한, 생산 설비를 갖추기 위해서는 고가의 비용이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 플라즈마를 수중이 아니라 물의 표면에서 발생시켜, 물과 플라즈마가 서로 반응되도록 하여 플라즈마 활성수를 제조하는 방법도 알려져 있다.
그러나, 이와 같은 방법은 플라즈마 발생시 전류가 물의 표면을 따라 흐르기 때문에 플라즈마를 발생시키는 시간 대비 생산되는 이온화 활성수의 양이 매우 적다. 또한, 많은 양의 이온화 활성수를 생산하기 위해서는 장시간 플라즈마를 발생시켜야 함에 따라 고가의 유지 비용이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외부의 전원이나 전극 없이 유동하는 유체를 마찰 대전시켜 유체 내에 플라즈마를 발생시키고, 이를 통해 유체를 이온화시켜 처리할 수 있는 유체 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유로; 상기 제1 유로를 통과하여 유입된 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 가지는 제2 유로; 및 상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 제1 유로 중에 배치되는 스크류를 포함한다.
상기 제1 유로는, 상기 스크류를 통과한 유체가 유입되고, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 포커싱 유로; 및 상기 포커싱 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 포커싱 유로의 끝단과 연결되고, 상기 포커싱 유로의 끝단의 직경과 같은 직경을 갖는 인렛 유로를 포함할 수 있다.
상기 제2 유로는, 상기 인렛 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 인렛 유로와 연결되고, 상기 인렛 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1 확장 유로; 상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제1 축소 유로; 상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 확장 유로; 및 상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 축소 유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 제2 축소 유로를 통과한 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경 및 상기 제2 확장 유로의 직경보다 직경이 큰 배출 유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 제2 축소 유로와 상기 배출 유로를 연결하는 연결 유로를 포함하고, 상기 연결 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 증가할 수 있다.
상기 연결 유로는, 상기 제2 축소 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 제2 축소 유로의 직경과 같으며, 상기 배출 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 배출 유로의 직경보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 스크류를 수용하는 중공형의 외부 바디; 및 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제공하기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 스크류보다 하류 측에 위치하도록 상기 외부 바디에 수용되는 가이드 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 외부 바디는, 상기 가이드 어셈블리를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 가이드 어셈블리의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되는 렛지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 제2 유로에서 상기 유체에 포함된 기포들이 붕괴될 때 발생하는 에너지를 이용하여 상기 유체를 무전극 방식으로 이온화 또는 분해하도록 구성될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 그 내부로 유입되는 유체에 기포들을 형성시키는 기포 형성 유로; 및 상기 기포 형성 유로를 통과한 상기 유체가 유입되며, 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 구성되는 반응 유로를 포함하고, 상기 반응 유로는 상기 유체에 가해지는 압력의 변화를 제공하도록 복수의 직경 확대 구간을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 기포 형성 유로 중에 배치되는 스크류를 포함할 수 있다.
상기 기포 형성 유로는, 상기 스크류를 통과한 유체가 유입되고, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 포커싱 유로를 포함하고, 상기 반응 유로는, 상기 포커싱 유로의 최소 직경보다 큰 직경을 갖는 제1 확장 유로; 상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제1 축소 유로; 상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 확장 유로; 및 상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로보다 좁은 제2 축소 유로를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 유체가 유입되는 포커싱 유로; 상기 포커싱 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 포커싱 유로와 연결되고, 상기 포커싱 유로보다 좁은 인렛 유로; 상기 인렛 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 인렛 유로와 연결되고, 상기 인렛 유로보다 넓은 제1 확장 유로; 상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로보다 좁은 제1 축소 유로; 상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로보다 넓은 제2 확장 유로; 및 상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로보다 좁은 제2 축소 유로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 제2 축소 유로를 통과한 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로 및 상기 제2 확장 유로보다 넓은 배출 유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 제2 축소 유로와 상기 배출 유로를 연결하는 연결 유로를 포함하고, 상기 연결 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 증가하고, 상기 제2 축소 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 제2 축소 유로의 직경과 같을 수 있다.
상기 연결 유로는 상기 배출 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 배출 유로의 직경보다 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 상기 유체를 선회시켜 상기 포커싱 유로로 유동시킬 수 있도록 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 포커싱 유로보다 상류 측에 배치되는 스크류를 포함할 수 있다.
상기 포커싱 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하고, 상기 인렛 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 인렛 유로의 직경과 같을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치는, 중공형의 외부 바디; 및 상기 외부 바디에 수용되고, 상기 포커싱 유로와, 상기 인렛 유로와, 상기 제1 확장 유로와, 상기 제1 축소 유로와, 상기 제2 확장 유로와, 상기 제2 축소 유로가 형성된 가이드 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 가이드 어셈블리는, 중앙에 상기 포커싱 유로 및 상기 인렛 유로가 형성된 인렛 가이드; 상기 인렛 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제1 확장 유로가 형성된 제1 확장 유로 가이드; 상기 제1 확장 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제1 축소 유로가 형성된 축소 유로 가이드; 상기 축소 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제2 확장 유로가 형성된 제2 확장 유로 가이드; 및 상기 제2 확장 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제2 축소 유로가 형성된 연결 가이드를 포함할 수 있다.
상기 외부 바디는, 상기 연결 가이드를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 연결 가이드의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되어 상기 연결 가이드와 접촉하는 렛지를 포함할 수 있다.
상기 외부 바디의 내면에는 상기 가이드 어셈블리의 끝단으로부터 멀어지는 방향으로 직경이 점진적으로 확대되는 확대부가 구비될 수 있다.
상기 확대부에 인접하는 상기 가이드 어셈블리의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부가 구비될 수 있다.
상기 가이드 어셈블리는 상기 유체의 흐름 방향을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 경사부를 포함하고, 상기 외부 바디는, 상기 가이드 어셈블리를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 가이드 어셈블리의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되는 접촉부를 포함하며, 상기 접촉부는 상기 경사부와 접촉하도록 상기 유체의 흐름 방향을 따라 내경이 점진적으로 감소되는 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 경사부의 한쪽 단부에는 제1 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형의 제1 경사부 연결부가 구비되고, 상기 경사부의 다른 쪽 단부에는 제2 곡률 반경을 갖는 오목한 곡면형의 제2 경사부 연결부가 구비되며, 상기 접촉부의 한쪽 단부에는 상기 제1 경사부 연결부와 접촉하도록 상기 제1 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형의 제1 접촉부 연결부가 구비되고, 상기 접촉부의 다른 쪽 단부에는 상기 제2 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형의 제2 접촉부 연결부가 구비될 수 있다.
상기 가이드 어셈블리는 상기 유체를 양전하로 마찰 대전시키는 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 유체 처리 장치는 유동하는 유체의 공동 현상과, 마찰 대전을 통해 계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포를 대량으로 발생시키고, 기포를 유체 속에서 붕괴시켜 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 이온화 또는 분해할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유체 처리 장치는 외부의 전원이나 전극 없이 유체를 이온화 또는 분해할 수 있고, 적은 에너지로 유체를 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유체 처리 장치는 적은 투입 비용으로 기능수 또는 활성수를 대량 생산할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 포함하는 유체 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부분을 확대하여 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 외부 바디를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 유체 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 유체 처리 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 포함하는 유체 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 유체 공급 장치(10)로부터 유체를 공급받고 외부의 전원이나 전극 없이 유동하는 유체를 마찰 대전시켜 유체 내에 플라즈마를 발생시키고, 이를 통해 유체를 이온화시켜 처리할 수 있다. 유체 처리 장치(100)에 의해 처리된 유체는 유체 저장 장치(20)에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 다양한 유체를 처리할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 물을 플라즈마 처리하여 하이드로늄 이온(H3O+)이 풍부한 플라즈마 활성수를 생성할 수 있다. 유체 공급 장치(10)는 플라즈마 활성수를 만드는데 필요한 물을 유체 처리 장치(100)에 공급하고, 유체 저장 장치(20)는 유체 처리 장치(100)에 의해 생성된 플라즈마 활성수를 저장할 수 있다. 유체 처리 장치(100)에 공급되는 물은 이물질이 제거되어 전기 전도도가 낮고 전기 저항이 크게 전처리된 물일 수 있다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 외부 바디(110)와, 외부 바디(110)의 내부에 수용되는 스크류(130) 및 가이드 어셈블리(140)를 포함한다.
외부 바디(110)는 스크류(130)와, 가이드 어셈블리(140)를 수용할 수 있는 중공형으로 이루어진다. 도 2 내지 도 4에 나타낸 것과 같이, 외부 바디(110)의 내부에는 외부 바디(110)를 길이 방향으로 관통하는 관통 홀(111)이 형성된다. 관통 홀(111)은 유체가 흐를 수 있는 유체의 흐름 경로를 형성할 수 있다. 관통 홀(111) 속에 스크류(130) 및 가이드 어셈블리(140)가 수용된다. 또한, 관통 홀(111)에는 유체를 스크류(130)로 가이드하기 위한 연결 튜브(170)의 적어도 일부가 수용될 수 있다.
관통 홀(111) 중 일부분은 가이드 어셈블리(140)를 통과한 유체가 흐를 수 있는 배출 유로(113)를 이룬다. 배출 유로(113)는 가이드 어셈블리(140)에 구비되는 유로들보다 넓다. 또한, 관통 홀(111) 중 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(170)의 사이에 있는 부분은 유체가 유동할 수 있도록 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(170)를 연결하는 진입 유로(115)를 이루고, 진입 유로(115)에 스크류(130)가 배치된다.
외부 바디(110)의 내측에는 가이드 어셈블리(140)의 움직임을 제한하기 위한 렛지(118)가 구비된다. 렛지(118)는 외부 바디(110)의 내면으로부터 돌출된다. 렛지(118)는 가이드 어셈블리(140)의 단부와 접함으로써 가이드 어셈블리(140)를 유체의 흐름 방향(A)으로 움직이지 못하도록 가이드 어셈블리(140)의 움직임을 구속할 수 있다. 렛지(118)는 링 모양 또는 가이드 어셈블리(140)의 단부와 접할 수 있는 다양한 다른 모양으로 이루어질 수 있다.
렛지(118)는 확대부(120)와 접촉부(122)를 포함한다. 접촉부(122)는 가이드 어셈블리(140)와 접촉할 수 있도록 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 확대부(120)보다 상류 측에 배치된다.
확대부(120)는 가이드 어셈블리(140)의 끝단으로부터 멀어지는 방향으로 직경이 점진적으로 확대되는 곡면형으로 이루어진다. 확대부(120)의 양쪽 단부에는 제1 확대부 연결부(120a) 및 제2 확대부 연결부(120b)가 각각 구비된다. 제1 확대부 연결부(120a)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 확대부 연결부(120b)보다 상류 측에 배치된다. 제1 확대부 연결부(120a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 확대부 연결부(120b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제1 확대부 연결부(120a)의 곡률 반경과 제2 확대부 연결부(120b)의 곡률 반경은 같거나, 또는 다를 수 있다. 제2 확대부 연결부(120b)는 배출 유로(113)의 둘레를 경계짓는 외부 바디(110)의 내면과 완만한 경사를 이루며 연결될 수 있다.
확대부(120)는 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 완만한 경사각으로 확대되는 유로를 형성할 수 있다. 유체가 접촉하는 외부 바디(110)의 내면에 모서리가 있으면 그 모서리에 전하가 집중되는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명에 따른 유체 처리 장치(100)는 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 확대부(120)가 구비됨으로써, 가이드 어셈블리(140)와 배출 유로(113) 사이에 전하가 집중되거나, 전하의 집중으로 인해 외부 바디(110)나 가이드 어셈블리(140)가 손상되거나 파손되는 문제를 줄일 수 있다.
접촉부(122)는 가이드 어셈블리(140)와 안정적으로 접촉할 수 있도록 유체의 흐름 방향을 따라 내경이 점진적으로 감소되는 형상으로 이루어진다. 접촉부(122)의 양쪽 단부에는 제1 접촉부 연결부(122a) 및 제2 접촉부 연결부(122b)가 각각 구비된다. 제1 접촉부 연결부(122a)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 접촉부 연결부(122b)보다 상류 측에 배치된다. 제1 접촉부 연결부(122a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오목한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 접촉부 연결부(122b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 접촉부 연결부(122a)는 임의의 제1 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어지고, 제2 접촉부 연결부(122b)는 임의의 제2 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제1 곡률 반경과 제2 곡률 반경은 같거나, 또는 다를 수 있다.
제1 접촉부 연결부(122a)의 곡률 반경은 위의 치수로 한정되는 것은 아니며, 가이드 어셈블리(140)의 외경이나 외부 바디(110)의 내경 크기 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
외부 바디(110)는 절연성 소재로 이루어진다. 예를 들어, 외부 바디(110)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 스크류(130)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 가이드 어셈블리(140)보다 상류 측에 배치되며, 유체를 선회시켜 가이드 어셈블리(140)로 유동시킬 수 있다. 스크류(130)는 음전하로 마찰 대전되기 쉬운 물질, 즉 유체를 양전하로 마찰 대전시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 스크류(130)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.
스크류(130)는 유체의 와류를 발생시키기 위한 블레이드(131)를 갖는다. 블레이드(131)는 유체를 선회시켜 와류를 발생시킬 수 있는 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 블레이드(131)를 통과하는 유체는 소용돌이치며 유동할 수 있다. 유체가 스크류(130)를 빠르게 통과할 때 유체 압력의 급격한 변화로 인해 공동 현상이 발생하고, 이에 의해 유체 속에 미세한 기포(B, 예를 들어, 직경 50㎛ 이하)가 발생하게 된다. 또한, 유체는 스크류(130)를 빠르게 통과할 때 양전하로 마찰 대전될 수 있다. 스크류(130)는 와류 가이드로 명명될 수 있다.
스크류(130)는 외부 바디(110)에 압입되는 방식, 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(170) 사이에 끼어 고정되는 방식 등 다양한 방식으로 가이드 어셈블리(140)와 연결 튜브(170) 사이의 진입 유로(115)에 고정될 수 있다. 따라서, 스크류(130)는 회전하지 않고 유체를 선회시킬 수 있다. 스크류(130)가 유동하는 유체에 의해 회전하게 되면 유체와 스크류(130) 간의 마찰 대전 효율이 떨어질 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 스크류(130)가 고정된 상태로 유체를 가이드함으로써 유체의 마찰 대전 효율을 높일 수 있다.
도면에는 스크류(130)가 진입 유로(115)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 것으로 나타냈으나, 스크류(130)는 진입 유로(115)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다.
가이드 어셈블리(140)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 스크류(130)보다 하류 측에 위치한다. 가이드 어셈블리(140)는 유체가 통과하는 제1 유로(164) 및 제2 유로(166)를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 제1 유로(164)는 기포 형성 유로(164)로 명명되고, 제2 유로(166)는 반응 유로(166)로 명명될 수 있다. 기포 형성 유로(164)는 이를 따라 유동하는 유체 중에 기포(B)를 형성시키도록 구성된다. 반응 유로(166)는 이를 따라 유동하는 유체에 포함된 기포(B)를 붕괴시키도록 구성된다. 제1 유로(164)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 제2 유로(166)보다 상류 측에 배치된다.
가이드 어셈블리(140)는 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154)를 포함한다. 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 차례로 배치된다. 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154)는 음전하로 대전되기 쉬운 물질, 즉 유체를 양전하로 마찰 대전시킬 수 있는 소재로 이루어지는 것이 좋다. 예를 들어, 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154)는 아크릴, 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지 소재, 또는 다양한 유전체로 이루어질 수 있다.
인렛 가이드(141)는 스크류(130)를 통과한 유체가 유입될 수 있도록 스크류(130)와 접하거나, 또는 스크류(130)와 인접하게 배치될 수 있다. 인렛 가이드(141)는 포커싱 유로(142) 및 인렛 유로(143)를 포함한다. 포커싱 유로(142)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 형태로 이루어진다. 포커싱 유로(142)는 스크류(130)를 통과하는 유체를 인렛 유로(143)로 가이드할 수 있다. 즉, 유체는 포커싱 유로(142)를 따라 유동하여 인렛 유로(143)에 집중될 수 있다. 인렛 유로(143)는 포커싱 유로(142)로부터 유체가 유입되도록 포커싱 유로(142)와 연결된다. 인렛 유로(143)는 포커싱 유로(142)보다 좁아 유체의 유속을 높임으로써 마찰 대전 효과를 증대시킬 수 있다. 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)가 연결되는 부분에서 포커싱 유로(142)의 직경과 인렛 유로(143)의 직경은 같다.
인렛 가이드(141)는 제1 유로(164)를 제공할 수 있다. 즉, 인렛 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)는 스크류(130)가 배치되는 진입 유로(115)와 함께 제1 유로(164)를 형성한다. 유체는 제1 유로(164)에서 와류를 발생하면서 유동할 수 있고, 스크류(130) 및 인렛 가이드(141)와의 마찰로 인해 양전하로 마찰 대전될 수 있다. 이때, 스크류(130)와 인렛 가이드(141)는 음전하로 대전될 수 있다. 또한, 유체가 제1 유로(164)를 통과할 때 공동 현상으로 인해 유체에 미세한 기포(B)가 발생하게 된다. 유체가 양전하로 대전될 때, 유체 속 기포(B)의 계면에는 음전하가 집중된다.
유체가 제1 유로(164)를 통과할 때 유체 중에 기포(B)가 대량으로 발생하지만, 유체 중에 기포(B)가 발생하는 영역이 제1 유로(164)로 한정되는 것은 아니다. 즉, 유체가 제2 유로(166)를 통과할 때에도 유체 중에 기포(B)가 발생할 수 있다.
제1 확장 유로 가이드(145)는 인렛 가이드(141)를 통과한 유체가 유입되도록 인렛 가이드(141)와 접하거나, 또는 인렛 가이드(141)와 인접하게 배치될 수 있다. 제1 확장 유로 가이드(145)는 제1 확장 유로(146)를 갖는다. 인렛 유로(143)를 통과하는 유체가 제1 확장 유로(146)로 유입된다. 제1 확장 유로(146)의 직경은 인렛 유로(143)의 직경보다 크다. 좁은 인렛 유로(143)를 통과한 유체는 제1 확장 유로(146)로 유입되면서 압력이 낮아지게 되고, 제1 확장 유로(146)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다.
축소 유로 가이드(148)는 제1 확장 유로 가이드(145)를 통과한 유체가 유입되도록 제1 확장 유로 가이드(145)와 접하거나, 또는 제1 확장 유로 가이드(145)와 인접하게 배치될 수 있다. 축소 유로 가이드(148)는 제1 축소 유로(149)를 갖는다. 제1 축소 유로(149)의 직경은 제1 확장 유로(146)의 직경보다 작다. 따라서, 제1 확장 유로(146)를 통과한 유체는 제1 축소 유로(149)로 유입되면서 압력이 상승하게 되고, 제1 축소 유로(149)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다.
제2 확장 유로 가이드(151)는 축소 유로 가이드(148)를 통과한 유체가 유입되도록 축소 유로 가이드(148)와 접하거나, 또는 축소 유로 가이드(148)와 인접하게 배치될 수 있다. 제2 확장 유로 가이드(151)는 제2 확장 유로(152)를 갖는다. 제1 축소 유로(149)를 통과하는 유체가 제2 확장 유로(152)로 유입된다. 제2 확장 유로(152)의 직경은 제1 축소 유로(149)의 직경보다 크다. 상대적으로 좁은 제1 축소 유로(149)를 통과한 유체는 제2 확장 유로(152)로 유입되면서 압력이 낮아지게 되고, 제2 확장 유로(152)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다.
연결 가이드(154)는 제2 확장 유로 가이드(151)를 통과한 유체가 유입되도록 제2 확장 유로 가이드(151)와 접하거나, 또는 제2 확장 유로 가이드(151)와 인접하게 배치될 수 있다. 연결 가이드(154)는 제2 축소 유로(155) 및 연결 유로(156)를 갖는다. 제2 확장 유로(152)를 통과하는 유체가 제2 축소 유로(155)로 유입된다. 제2 축소 유로(155)의 직경은 제2 확장 유로(152)의 직경보다 작다. 따라서, 제2 확장 유로(152)를 통과한 유체는 제2 축소 유로(155)로 유입되면서 압력이 상승하게 되고, 제2 축소 유로(155)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다. 연결 유로(156)는 제2 축소 유로(155)와 배출 유로(113)를 연결한다.
연결 유로(156)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 증가하는 형태로 이루어진다. 연결 유로(156)는, 제2 축소 유로(155)와 연결되는 부분의 직경이 제2 축소 유로(155)의 직경과 같고, 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 제2 축소 유로(155)의 직경보다는 크다. 또한, 연결 유로(156)는 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 배출 유로(113)의 직경보다 작다. 연결 유로(156)는 제2 축소 유로(155)에서 배출 유로(113) 방향으로 점진적으로 확대됨으로써 제2 축소 유로(155)를 통과하는 유체를 더욱 원활하게 배출 유로(113)로 배출시킬 수 있다.
연결 가이드(154)의 내면에는 연결 유로(156)의 둘레를 경계짓도록 연결 유로(156)의 중심선에 대해 경사진 형태의 경사면(158)이 구비된다.
연결 가이드(154)에는 외부 바디(110)의 접촉부(122)에 대응하는 경사부(160)가 구비된다. 경사부(160)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 형상으로 연결 가이드(154)의 외면에 마련된다. 경사부(160)의 양쪽 단부에는 제1 경사부 연결부(160a) 및 제2 경사부 연결부(160b)가 각각 구비된다. 제1 경사부 연결부(160a)는 일정한 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 제2 경사부 연결부(160b)는 일정한 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사부 연결부(160a)는 접촉부(122)의 제1 접촉부 연결부(122a)과 같이 제1 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어지고, 제2 경사부 연결부(160b)는 접촉부(122)의 제2 접촉부 연결부(122b)와 같이 제2 곡률 반경을 갖는 곡면형으로 이루어질 수 있다.
외부 바디(110)의 확대부(120)에 인접하는 연결 가이드(154)의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부(162)가 구비된다. 가이드 어셈블리(140)의 끝단에 뾰족한 모서리가 있으면 그 모서리에 전하가 집중되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 연결 가이드(154)의 끝단 가장자리 둘레에 라운드부(162)가 마련됨으로써, 연결 가이드(154)의 끝단에 전하가 집중되거나, 전하의 집중으로 인해 연결 가이드(154)가 손상되거나 파손되는 문제를 줄일 수 있다.
제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154)는 함께 제2 유로(166)를 제공할 수 있다. 즉, 제1 확장 유로 가이드(145)의 제1 확장 유로(146)와, 축소 유로 가이드(148)의 제1 축소 유로(149)와, 제2 확장 유로 가이드(151)의 제2 확장 유로(152)와, 연결 가이드(154)의 제2 축소 유로(155)가 제2 유로(166)를 형성한다. 제2 유로(166)는 유체의 급속한 압력 변화가 발생할 수 있도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 갖는다. 제1 확장 유로(146)와 제2 확장 유로(152)가 제2 유로(166) 중에 직경 확대 구간을 형성할 수 있다. 따라서, 유체가 제2 유로(166)를 통과할 때 유체의 급속한 압력 변화가 발생하고, 유체 속의 기포(B)가 붕괴될 수 있다.
계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포(B)가 양전하로 대전된 유체 속에서 대량으로 붕괴할 때 고온(예를 들어, 12,000 ~ 14,000 K), 고압(예를 들어, 3,200,000 bar)의 플라즈마가 발생하게 된다. 그리고 유체 속에서 발생하는 플라즈마로 인해 유체가 이온화 또는 분해될 수 있다. 즉, 유체 속에서 발생하는 플라즈마에 의해 유체를 구성하는 물질이 화학분해될 수 있다.
유체가 제2 유로(166)를 통과할 때 유체 속 기포(B)가 대량으로 붕괴되지만, 기포(B)가 붕괴되는 영역이 제2 유로(166)로 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 유로(164)의 적어도 일부 영역에서 기포(B)의 붕괴가 발생할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)에 의한 유체 처리 과정에 대해 보다 상세히 설명한다.
유체 공급 장치(10)로부터 고압의 유체가 공급될 때, 고압의 유체는 먼저 제1 유로(164) 즉 기포 형성 유로(164)를 통과하게 된다.
구체적으로, 유체는 먼저 스크류(130)를 통과하게 된다. 스크류(130)의 블레이드(131)를 따라 빠르게 유동하는 유체는 와류를 발생하게 된다. 이때, 유체 압력의 급격한 변화로 인해 공동 현상이 발생하고, 이에 의해 유체 속에 미세한 기포(B)가 발생하게 된다. 스크류(130)를 통과한 유체는 와류를 일으키면서 인렛 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)를 차례로 통과하게 된다. 이때, 유체는 양전하로 마찰 대전되고, 유체 속 기포(B)의 계면에는 음전하가 집중된다.
이와 같이, 기포 형성 유로(164)를 통과하면서 기포(B)가 발생한 유체는 제2 유로(166) 즉 반응 유로(166)로 유입되어 급격한 압력 변화를 일으키면서 유동하게 된다.
구체적으로, 기포 형성 유로(164)를 통과한 유체는 먼저 제1 확장 유로(146)로 유입되면서 압력이 급격하게 낮아지게 된다. 제1 확장 유로(146)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다. 계속해서, 제1 확장 유로(146)를 통과한 유체는 제1 축소 유로(149)로 유입되면서 압력이 급격하게 상승하게 된다. 제1 축소 유로(149)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다. 계속해서, 제1 축소 유로(149)를 통과한 유체는 제2 확장 유로(152)로 유입되면서 압력이 급격하게 낮아지게 된다. 제2 확장 유로(152)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다. 계속해서, 제2 확장 유로(152)를 통과한 유체는 제2 축소 유로(155)로 유입되면서 압력이 급격하게 상승하게 된다. 제2 축소 유로(155)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다.
이와 같이, 유체는 반응 유로(166)를 형성하는 제1 확장 유로(146), 제1 축소 유로(149), 제2 확장 유로(152) 및 제2 축소 유로(155)를 차례로 통과하면서 급격한 압력 변화를 일으키게 된다. 따라서, 유체 속 기포(B)가 반응 유로(158)를 통과하는 중에 팽창, 수축 과정을 거치면서 대량으로 붕괴된다. 그리고, 기포(B)가 대량으로 붕괴될 때 유체 속에서 양전하와 음전하에 의한 방전 현상이 일어나고, 이에 따라 유체 속에 플라즈마가 발생하게 된다. 이때, 플라즈마는 빛과, 고열 및 고압을 동반하므로, 유체가 이온화 또는 분해될 수 있다.
이와 같은 방식으로 플라즈마 처리된 유체는 연결 가이드(154)의 연결 유로(156)를 따라 배출 유로(113)로 유입되고, 배출 유로(113)에서 유체 저장 장치(20)로 유입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)가 유체 공급 장치(10)에서 물을 공급받는 경우, 유체 처리 장치(100)는 물을 플라즈마 활성수로 처리할 수 있다.
구체적으로, 고압의 물이 유체 처리 장치(100)로 공급될 때 앞서 설명한 것과 같은 원리에 의해 물 속에 미세한 기포가 대량으로 발생하게 되고, 이들 기포들이 붕괴되면서 플라즈마가 발생하게 된다. 이때, 물 속에서 물분자의 이온화 또는 분해 반응과, 이온들의 결합 반응이 진행되면서 다량의 하이드로늄 이온(H3O+)과, 다량의 수소 및 산소의 나노 기포(예를 들어, 직경 65㎚ 이하)가 생성된다. 이러한 다량의 하이드로늄 이온(H3O+), 다량의 수소 및 산소의 나노 기포를 포함하는 플라즈마 활성수는 치료제, 소독제, 세정제 등으로 활용될 수 있다.
유체 처리 장치(100)로 공급되는 물은 이물질이 제거되어 전기 전도도가 낮고 전기 저항이 크게 전처리된 물, 또는 초순수인 것이 좋다. 초순수는 무기질이나 용존 가스 등이 제거되어 전기 저항이 상대적으로 큰 물이다. 전기 저항이 큰 물은 유체 처리 장치(100)를 통과하면서 마찰 대전된 후 플라즈마가 발생하기 전에 전하의 방전이 적게 발생할 수 있다. 그리고, 전기 저항이 큰 물은 플라즈마 발생 전에 전하의 방전이 적게 발생하므로, 더욱 강력한 플라즈마가 유도될 수 있고, 이에 의해 더욱 효율적으로 처리될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 처리 장치(100)는 유동하는 유체의 공동 현상과, 마찰 대전을 통해 계면에 음전하가 집중되는 미세한 기포(B)를 대량으로 발생시키고, 기포(B)를 유체 속에서 붕괴시킴으로써 유체를 이온화 또는 분해할 수 있다. 즉, 계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포(B)를 대량으로 유체 속에서 붕괴시켜 고온, 고압의 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 무전극 방식으로 이온화 또는 분해시킬 수 있다. 여기에서, 무전극 방식은 유체 속 기포(B)에 전기 에너지를 가하기 위한 전극이 필요 없이 유체 속 기포(B)가 붕괴될 때 발생하는 에너지를 이용하여 유체를 이온화 또는 분해시키는 방식을 의미할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 유체 처리 장치(100)는 유동하는 유체의 공동 현상을 이용하여 미세 기포(B)를 대량 발생시키고, 계면에 음전하가 집중된 미세 기포(B)를 대량 붕괴시켜 전하의 방전에 의한 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 화학분해시키거나 이온화 할 수 있다. 즉, 계면에 음전하 밀도가 높은 미세한 기포(B)를 양전하로 대전된 유체 속에서 대량으로 붕괴시켜 고온, 고압의 플라즈마를 발생시킴으로써 유체를 무전극 방식으로 이온화 또는 분해시킬 수 있다. 따라서, 외부의 전원이나 전극 없이 유체를 이온화 또는 분해할 수 있고, 적은 에너지로 유체를 효율적으로 처리할 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 기포 형성 유로(164) 및 반응 유로(166)를 제공하기 위한 가이드 어셈블리(140)의 구체적인 구성은 다양하게 변경될 수 있다.
다른 실시예로서, 가이드 어셈블리(140)를 구성하는 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 제2 확장 유로 가이드(151)와, 연결 가이드(154) 중 적어도 2개는 일체형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148) 및 제2 확장 유로 가이드(151)가 일체형으로 제작될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 연결 가이드(154)는 제2 축소 유로(155)가 형성된 하나의 가이드와, 연결 유로(156)가 형성된 다른 하나의 가이드가 분리된 형태로 제작될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 가이드 어셈블리(140)가 외부 바디(110)와 일체형으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 외부 바디(110)는 하나의 절연성 소재의 내부에 직경이 축소되는 부분과 직경이 확대되는 부분을 갖는 관통 홀이 형성된 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 기포 형성 유로(164)는 도시된 형상 이외에 유입되는 유체에 기포를 형성시킬 수 있도록 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 다른 형상으로 변경될 수 있다.
또한, 반응 유로(166)는 도시된 형상 이외에 유체에 포함된 기포를 붕괴시키도록 구성되는 다른 형상으로 변경될 수 있다.
또한, 스크류(130)는 생략될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치의 일부분을 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에 나타낸 유체 처리 장치의 일부분을 분리하여 나타낸 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 처리 장치(200)는 외부 바디(110)와, 외부 바디(110)의 내부에 수용되는 스크류(130) 및 가이드 어셈블리(210)를 포함한다. 외부 바디(110)와 스크류(130)는 앞서 설명한 것과 같다.
가이드 어셈블리(210)는 유체의 흐름 방향(A)을 기준으로 스크류(130)보다 하류 측에 위치한다. 가이드 어셈블리(210)는 유체가 통과하는 기포 형성 유로(164) 및 반응 유로(224)를 제공할 수 있다.
가이드 어셈블리(210)는 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 연결 가이드(212)를 포함한다. 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 연결 가이드(212)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 차례로 배치된다. 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)와, 연결 가이드(212)는 음전하로 마찰 대전되기 쉬운 소재로 이루어지는 것이 좋다.
인렛 가이드(141)의 포커싱 유로(142)와 인렛 유로(143)는 스크류(130)가 배치되는 진입 유로(115)와 함께 기포 형성 유로(164)를 형성한다. 인렛 가이드(141)와, 제1 확장 유로 가이드(145)와, 축소 유로 가이드(148)는 앞서 설명한 것과 같다.
연결 가이드(212)는 축소 유로 가이드(148)를 통과한 유체가 유입되도록 축소 유로 가이드(148)와 접하거나, 또는 축소 유로 가이드(148)와 인접하게 배치될 수 있다. 연결 가이드(212)는 제2 확장 유로(213)와, 제2 축소 유로(214) 및 연결 유로(215)를 갖는다.
제2 확장 유로(213)는 축소 유로 가이드(148)의 제1 축소 유로(149)와 연결된다. 제1 축소 유로(149)를 통과하는 유체가 제2 확장 유로(213)로 유입된다. 제2 확장 유로(213)의 직경은 제1 축소 유로(149)의 직경보다 크다. 좁은 제1 축소 유로(149)를 통과한 유체는 제2 확장 유로(213)로 유입되면서 압력이 낮아지게 되고, 제2 확장 유로(213)에서 유체 속의 기포(B)는 팽창할 수 있다.
제2 축소 유로(214)는 제2 확장 유로(213)와 연결된다. 제2 축소 유로(214)의 직경은 제2 확장 유로(213)의 직경보다 작다. 따라서, 제2 확장 유로(213)를 통과한 유체는 제2 축소 유로(214)로 유입되면서 압력이 상승하게 되고, 제2 축소 유로(214)에서 유체 속의 기포(B)는 축소될 수 있다. 제2 축소 유로(214)는 제1 확장 유로(146), 제1 축소 유로(149) 및 제2 확장 유로(213)와 함께 반응 유로(224) 즉, 제2 유로(224)를 형성할 수 있다.
연결 유로(215)는 제2 축소 유로(214)와 배출 유로(113)를 연결한다. 연결 유로(215)는 제2 축소 유로(214)와 연결된다. 연결 유로(215)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 직경이 점진적으로 확대되는 형태로 이루어진다. 연결 유로(215)는, 제2 축소 유로(214)와 연결되는 부분의 직경이 제2 축소 유로(214)의 직경과 같고, 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 제2 축소 유로(214)의 직경보다는 크다. 또한, 연결 유로(215)는 배출 유로(113)와 연결되는 부분의 직경이 배출 유로(113)의 직경보다 작다. 연결 유로(215)는 제2 축소 유로(214)에서 배출 유로(113) 방향으로 점진적으로 확대되는 형상으로 이루어짐으로써 제2 축소 유로(214)를 통과하는 유체를 더욱 원활하게 배출 유로(113)로 배출시킬 수 있다.
연결 가이드(212)의 내면에는 연결 유로(215)의 둘레를 경계짓도록 연결 유로(215)의 중심선에 대해 경사진 형태의 경사면(218)이 구비된다.
연결 가이드(212)에는 외부 바디(110)의 접촉부(122)에 대응하는 경사부(220)가 구비된다. 경사부(220)는 유체의 흐름 방향(A)을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 형상으로 연결 가이드(212)의 외면에 마련된다. 경사부(220)의 양쪽 단부에는 제1 경사부 연결부(220a) 및 제2 경사부 연결부(220b)가 각각 구비된다. 외부 바디(110)의 확대부(120)에 인접하는 연결 가이드(212)의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부(222)가 구비된다. 연결 가이드(212)에 구비되는 경사부(220)와 라운드부(222) 각각의 구성은 앞서 설명한 연결 가이드(154)에 구비되는 경사부(160) 및 라운드부(162)와 같을 수 있다.이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (26)

  1. 유체의 흐름 방향을 따라 적어도 일부분에서 직경이 감소하는 형상을 가지는 제1 유로;
    상기 제1 유로를 통과하여 유입된 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 적어도 둘 이상의 구간에서 직경이 확대되는 형상을 가지는 제2 유로; 및
    상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 제1 유로 중에 배치되는 스크류를 포함하는 유체 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 유로는,
    상기 스크류를 통과한 유체가 유입되고, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 포커싱 유로; 및
    상기 포커싱 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 포커싱 유로의 끝단과 연결되고, 상기 포커싱 유로의 끝단의 직경과 같은 직경을 갖는 인렛 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 유로는,
    상기 인렛 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 인렛 유로와 연결되고, 상기 인렛 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제1 확장 유로;
    상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제1 축소 유로;
    상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 확장 유로; 및
    상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제2 축소 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 축소 유로를 통과한 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경 및 상기 제2 확장 유로의 직경보다 직경이 큰 배출 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 축소 유로와 상기 배출 유로를 연결하는 연결 유로를 포함하고,
    상기 연결 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 증가하는 유체 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 연결 유로는, 상기 제2 축소 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 제2 축소 유로의 직경과 같으며, 상기 배출 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 배출 유로의 직경보다 작은 유체 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류를 수용하는 중공형의 외부 바디; 및
    상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 제공하기 위해 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 스크류보다 하류 측에 위치하도록 상기 외부 바디에 수용되는 가이드 어셈블리를 포함하는 유체 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외부 바디는, 상기 가이드 어셈블리를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 가이드 어셈블리의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되는 렛지를 포함하는 유체 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 유로에서 상기 유체에 포함된 기포들이 붕괴될 때 발생하는 에너지를 이용하여 상기 유체를 무전극 방식으로 이온화 또는 분해하도록 구성되는 유체 처리 장치.
  10. 그 내부로 유입되는 유체에 기포들을 형성시키는 기포 형성 유로; 및
    상기 기포 형성 유로를 통과한 상기 유체가 유입되며, 상기 유체에 포함된 기포들을 붕괴시키도록 구성되는 반응 유로를 포함하고,
    상기 반응 유로는 상기 유체에 가해지는 압력의 변화를 제공하도록 복수의 직경 확대 구간을 포함하는 유체 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유체의 와류를 발생시키기 위해 상기 기포 형성 유로 중에 배치되는 스크류를 포함하는 유체 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기포 형성 유로는, 상기 스크류를 통과한 유체가 유입되고, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하는 포커싱 유로를 포함하고,
    상기 반응 유로는,
    상기 포커싱 유로의 최소 직경보다 큰 직경을 갖는 제1 확장 유로;
    상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로의 직경보다 작은 직경을 갖는 제1 축소 유로;
    상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로의 직경보다 큰 직경을 갖는 제2 확장 유로; 및
    상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로보다 좁은 제2 축소 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  13. 유체가 유입되는 포커싱 유로;
    상기 포커싱 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 포커싱 유로와 연결되고, 상기 포커싱 유로보다 좁은 인렛 유로;
    상기 인렛 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 인렛 유로와 연결되고, 상기 인렛 유로보다 넓은 제1 확장 유로;
    상기 제1 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 확장 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로보다 좁은 제1 축소 유로;
    상기 제1 축소 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제1 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 축소 유로보다 넓은 제2 확장 유로; 및
    상기 제2 확장 유로로부터 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 확장 유로와 연결되고, 상기 제2 확장 유로보다 좁은 제2 축소 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 축소 유로를 통과한 상기 유체가 유입되도록 상기 제2 축소 유로와 연결되고, 상기 제1 확장 유로 및 상기 제2 확장 유로보다 넓은 배출 유로를 포함하는 유체 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 축소 유로와 상기 배출 유로를 연결하는 연결 유로를 포함하고,
    상기 연결 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 증가하고, 상기 제2 축소 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 제2 축소 유로의 직경과 같은 유체 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 연결 유로는 상기 배출 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 배출 유로의 직경보다 작은 유체 처리 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 유체를 선회시켜 상기 포커싱 유로로 유동시킬 수 있도록 상기 유체의 흐름 방향을 기준으로 상기 포커싱 유로보다 상류 측에 배치되는 스크류를 포함하는 유체 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 포커싱 유로는, 상기 유체의 흐름 방향을 따라 직경이 점진적으로 감소하고, 상기 인렛 유로와 연결되는 부분의 직경이 상기 인렛 유로의 직경과 같은 유체 처리 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    중공형의 외부 바디; 및
    상기 외부 바디에 수용되고, 상기 포커싱 유로와, 상기 인렛 유로와, 상기 제1 확장 유로와, 상기 제1 축소 유로와, 상기 제2 확장 유로와, 상기 제2 축소 유로가 형성된 가이드 어셈블리를 포함하는 유체 처리 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 가이드 어셈블리는,
    중앙에 상기 포커싱 유로 및 상기 인렛 유로가 형성된 인렛 가이드;
    상기 인렛 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제1 확장 유로가 형성된 제1 확장 유로 가이드;
    상기 제1 확장 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제1 축소 유로가 형성된 축소 유로 가이드;
    상기 축소 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제2 확장 유로가 형성된 제2 확장 유로 가이드; 및
    상기 제2 확장 유로 가이드의 단부에 접하도록 배치되고, 중앙에 상기 제2 축소 유로가 형성된 연결 가이드를 포함하는 유체 처리 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 외부 바디는, 상기 연결 가이드를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 연결 가이드의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되어 상기 연결 가이드와 접촉하는 렛지를 포함하는 유체 처리 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 외부 바디의 내면에는 상기 가이드 어셈블리의 끝단으로부터 멀어지는 방향으로 직경이 점진적으로 확대되는 확대부가 구비되는 유체 처리 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 확대부에 인접하는 상기 가이드 어셈블리의 끝단의 가장자리 둘레에는 곡면형의 라운드부가 구비되는 유체 처리 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 가이드 어셈블리는 상기 유체의 흐름 방향을 따라 외경이 점진적으로 감소되는 경사부를 포함하고,
    상기 외부 바디는, 상기 가이드 어셈블리를 상기 유체의 흐름 방향으로 움직이지 못하도록 상기 가이드 어셈블리의 움직임을 구속하기 위해 상기 외부 바디의 내면으로부터 돌출되는 접촉부를 포함하며,
    상기 접촉부는 상기 경사부와 접촉하도록 상기 유체의 흐름 방향을 따라 내경이 점진적으로 감소되는 형상으로 이루어지는 유체 처리 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 경사부의 한쪽 단부에는 제1 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형의 제1 경사부 연결부가 구비되고, 상기 경사부의 다른 쪽 단부에는 제2 곡률 반경을 갖는 오목한 곡면형의 제2 경사부 연결부가 구비되며,
    상기 접촉부의 한쪽 단부에는 상기 제1 경사부 연결부와 접촉하도록 상기 제1 곡률 반경을 갖는 오록한 곡면형의 제1 접촉부 연결부가 구비되고, 상기 접촉부의 다른 쪽 단부에는 상기 제2 곡률 반경을 갖는 볼록한 곡면형의 제2 접촉부 연결부가 구비되는 유체 처리 장치.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 가이드 어셈블리는 상기 유체를 양전하로 마찰 대전시키는 소재로 이루어지는 유체 처리 장치.
PCT/KR2023/014856 2022-11-01 2023-09-26 유체 처리 장치 WO2024096328A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220143456 2022-11-01
KR10-2022-0143456 2022-11-01
KR1020230126150A KR20240062937A (ko) 2022-11-01 2023-09-21 유체 처리 장치
KR10-2023-0126150 2023-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024096328A1 true WO2024096328A1 (ko) 2024-05-10

Family

ID=90930823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/014856 WO2024096328A1 (ko) 2022-11-01 2023-09-26 유체 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024096328A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012228644A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 液体処理装置
US20130333841A1 (en) * 2011-03-28 2013-12-19 Panasonic Corporation Plasma generator and cleaning/purification apparatus using same
CN110711738A (zh) * 2018-07-13 2020-01-21 三星电子株式会社 等离子体发生器、清洗液处理设备和处理方法、清洗设备
KR20200102888A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 케이퓨전테크놀로지 주식회사 수중 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 어플리케이션
KR20210109988A (ko) * 2020-02-28 2021-09-07 케이퓨전테크놀로지 주식회사 수중 플라즈마를 이용한 기능수 생산 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130333841A1 (en) * 2011-03-28 2013-12-19 Panasonic Corporation Plasma generator and cleaning/purification apparatus using same
JP2012228644A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Institute Of National Colleges Of Technology Japan 液体処理装置
CN110711738A (zh) * 2018-07-13 2020-01-21 三星电子株式会社 等离子体发生器、清洗液处理设备和处理方法、清洗设备
KR20200102888A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 케이퓨전테크놀로지 주식회사 수중 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 어플리케이션
KR20210109988A (ko) * 2020-02-28 2021-09-07 케이퓨전테크놀로지 주식회사 수중 플라즈마를 이용한 기능수 생산 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021172654A1 (ko) 수중 플라즈마를 이용한 기능수 생산 장치
WO2018199417A1 (ko) 수처리용 글로우 플라즈마 반응장치 및 그 작동방법
WO2015088069A1 (ko) 플라즈마 발생장치
WO2016167516A1 (ko) 플라즈마를 이용한 피부치료장치
TWI316921B (en) Ions generating apparatus
US6818193B2 (en) Segmented electrode capillary discharge, non-thermal plasma apparatus and process for promoting chemical reactions
WO2012165799A2 (ko) 가스 채널을 구비한 수중 모세관 플라즈마 장치
US4528612A (en) Apparatus for conditioning a space by gas ionization
WO2012128561A2 (ko) 플라즈마 고도수처리 장치
WO2020060025A1 (ko) 수처리장치 등에 사용되는 플라즈마 발생장치
JP4495263B2 (ja) プラズマガス処理
KR20090097340A (ko) Ｄｂｄ 플라즈마 방전을 이용한 오폐수 정화방법
WO2020171261A1 (ko) 수중 플라즈마 발생장치 및 이를 포함하는 어플리케이션
KR20060095594A (ko) 반도체 세정 폐가스 제거를 위한 플라즈마 스크러버
WO2021261779A1 (ko) 질소산화물의 선택성 증대한 마이크로웨이브 플라즈마 장치 및 이를 이용한 질소산화물 함유 수 제조 방법
WO2024096328A1 (ko) 유체 처리 장치
US4382044A (en) Water purification system employing ozone injection
KR101661135B1 (ko) 플라즈마를 이용한 수처리 장치
WO2024096330A1 (ko) 유체 처리 장치
JPH05261238A (ja) ガスから有機物質を除去する方法及び装置
WO2024096331A1 (ko) 유체 처리 장치 및 이를 포함하는 유체 처리 시스템
JPH10325A (ja) 放電プラズマを用いた空気中揮発性有機化合物除去装置
WO2024096332A1 (ko) 유체 처리 장치
WO2021091122A1 (ko) 플라즈마 살균수 제조장치
KR20000034849A (ko) 고전압 방전을 이용한 이온화가스 발생장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23886025

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1