KR100650051B1 - Apparatus for producting active ions and the purification method of atmosphere, sewage and waste water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이온 발생 장치 및 이를 이용한 대기, 하수 및 폐수 정화방법에 관한 것으로, 원통형의 덮개 겸용 방열판, 방열판과 내접하도록 삽설되는 외부전극, 외부전극과 내접하도록 삽설되는 제1유전체, 제1유전체 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극, 지지체 역할을 하는 제2유전체 및 제2유전체 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극으로 구성되어지되 방열판, 외부전극, 제1유전체, 중간전극, 제2유전체 및 코어전극이 각각 삽입 고정되는 요홈을 갖는 한쌍의 뚜껑에 의하여 결합 구성되며, 외부전극과 코어전극에 병렬로 전원발진장치의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극에 다른 전극을 연결한 방전장치를 포함하는 이온 발생 장치를 구성하고, 이를 대기, 하수 및 폐수에 주입하여 오염물질을 제거시키므로서 경제적이고 강한 일반세라믹의 사용이 가능하고, 저전압고주파(1500V, 15 - 30KHz)의 출력 전원 사용 가능하여 방전 장치 내부가 저온저압 상태를 유지함으로서 일반 공기도 간단한 필터링만으로도 충분한 사용할 수 있어 설비가 간단하고 제조 비용이 저렴하며, 공냉식이어도 이온 발생 효율이 우수하고, 실용적인 이온 발생 장치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 대기, 하수 및 폐수를 정화하는 효과를 얻을 수 있었다.The present invention relates to an ion generating device and a method for purifying the air, sewage, and wastewater using the same, and includes a cylindrical heat sink and a heat sink, an external electrode inserted to be in contact with the heat sink, and a first dielectric inserted into the external electrode and the first dielectric. It consists of a coil-shaped intermediate electrode, a second dielectric serving as a support and a core electrode inserted into and fixed inside the second dielectric, the heat sink, the external electrode, the first dielectric, the intermediate electrode, the second dielectric and the core The electrodes are coupled and configured by a pair of lids having recesses into which the electrodes are inserted and fixed, respectively, and one of the positive and negative electrodes of the power generator in parallel to the external electrode and the core electrode, and the other electrode to the intermediate electrode. It is economical and strong general by constructing ion generating device including one discharge device and injecting it into air, sewage and waste water to remove pollutants The ceramics can be used and the output voltage of low voltage high frequency (1500V, 15-30KHz) can be used, and the inside of the discharge device is kept at low temperature and low pressure so that general air can be used enough by simple filtering. In addition, even in the case of air cooling, the ion generating efficiency was excellent, and a practical ion generating device was obtained, and the effect of easily purifying the air, sewage, and wastewater was obtained.

이온 발생 장치, 유전체, 전자, 중성입자, 양이온, 음이온, 대기정화, 하수정화, 폐수정화 Ion Generator, Dielectric, Electron, Neutral Particle, Cation, Anion, Atmospheric Purification, Sewage Purification, Wastewater Purification

Description

이온 발생 장치 및 이를 이용한 대기, 하수 및 폐수 정화방법{Apparatus for producting active ions and the purification method of atmosphere, sewage and waste water}Apparatus for producting active ions and the purification method of atmosphere, sewage and waste water}

도 1은 방전의 원리를 설명하는 도면이고,1 is a diagram for explaining the principle of discharge;

도 2는 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 요부인 방전 장치의 개략적인 도면으로서, (a)는 횡단면도이며, (b)는 뚜껑의 단면도이고, (c)는 종단면도이며,2 is a schematic view of a discharge device which is a main part of an ion generating device according to the present invention, (a) is a cross sectional view, (b) is a sectional view of a lid, (c) is a longitudinal sectional view,

도 3은 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 시스템을 도식화한 도면이고,3 is a diagram illustrating a system of an ion generating device according to the present invention,

도 4 및 도 5는 본 발명과 대응되는 부분의 종래 기술을 설명하기 위한 도면이다.4 and 5 are views for explaining the prior art of the part corresponding to the present invention.

* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1a : 플러스 전극 1b : 마이너스 전극1a: positive electrode 1b: negative electrode

10 : 방전관 11 : 유전체10 discharge tube 11 dielectric

12a, 24 : 유입구 12b, 25 : 유출구12a, 24: inlet 12b, 25: outlet

13 : 외부전극 14 : 내부전극13 external electrode 14 internal electrode

15 : 전원공급장치 20 : (-)전극15: power supply 20: (-) electrode

21 : 정상부 22 : (+)전극21: top part 22: (+) electrode

23 : 케이스 100 : 공기 필터링장치23 case 100: air filtering device

200 : 방전장치 300 : 전원발진장치200: discharge device 300: power oscillation device

400 : 자동배출장치 500 : 유량제어장치400: automatic discharge device 500: flow control device

600 : 중앙제어장치600: central control unit

본 발명은 이온 발생 장치 및 이를 이용한 대기, 하수 및 폐수 정화방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 원통형의 덮개 겸용 방열판, 방열판과 내접하도록 삽설되는 외부전극, 외부전극과 내접하도록 삽설되는 제1유전체, 제1유전체 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극, 지지체 역할을 하는 제2유전체 및 제2유전체 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극으로 구성되어지되 방열판, 외부전극, 제1유전체, 중간전극, 제2유전체 및 코어전극이 각각 삽입 고정되는 요홈을 갖는 한쌍의 뚜껑에 의하여 결합 구성되며, 외부전극과 코어전극에 병렬로 전원발진장치의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극에 다른 전극을 연결한 방전장치를 포함하는 이온 발생 장치를 구성하고, 이를 대기, 하수 및 폐수에 주입하여 오염물질을 제거시키는 것을 특징으로 하는 대기, 하수 및 폐수 정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ion generating device and a method for purifying the air, sewage and wastewater using the same, and more particularly, a cylindrical heat sink and a heat sink, an external electrode inserted to be in contact with the heat sink, and a first dielectric inserted into the external electrode. A heat sink, an external electrode, a first dielectric, an intermediate electrode, comprising a coil-shaped intermediate electrode installed inside the first dielectric, a second dielectric serving as a support, and a core electrode inserted into and fixed in the second dielectric, The second dielectric and the core electrode are coupled to each other by a pair of caps having recesses into which they are fixed. The one of the positive and negative electrodes of the power oscillator is connected to the external electrode and the core electrode in parallel and the intermediate electrode is connected. To construct an ion generating device including a discharge device connected to the other electrode in the air, and to inject it into the atmosphere, sewage and waste water to remove contaminants Waiting for the ranging, to a sewer and waste water purification method.

일반적으로, (+) 전극 및 (-) 전극 사이에 고압의 전압을 인가하면 두 전극 사이에서 방전이 일어나 전기장을 형성하고, 이때 마이너스 전극 내에서 자유롭게 움직이던 자유전자가 방출되어 반대 전극으로 이동하며, 방출된 자유전자는 높은 에너지 상태에 있음으로 두 전극 사이에 존재하는 공기의 여러 가지 기체 성분 등을 활성화시켜 이온 물질, 오존(O3), 산소 음이온(O2 -) 등이 생성되고, 생성된 전자들이 기체의 분자와 충돌하면서 기체 분자의 최외각 전자가 변화를 일으켜 반응성이 높은 라디컬, 여기전자 및 이온을 생성하고 이들은 새로운 화학반응을 일으킨다.In general, when a high voltage is applied between the (+) and (-) electrodes, a discharge occurs between the two electrodes to form an electric field. At this time, free electrons freely moving in the negative electrode are released to move to the opposite electrode. , in that the emitted free electrons in the high energy state to activate, such as various gaseous components of the air present between the two electrodes ionic species, ozone (O 3), oxygen anion (O 2 -), etc. is produced, generation As the electrons collide with the molecules of the gas, the outermost electrons of the gas molecules change to produce highly reactive radicals, excitation electrons, and ions, which cause new chemical reactions.

이러한 성질을 이용하여 유체 내에 오염을 일으키는 성분을 분해시키는 데 적용할 수 있다. 즉, 오염물질을 포함한 폐수에 이온화 가스를 주입하면 라디컬, 여기 전자 및 이온 등 활성 물질이 폐수에 포함된 오염물질과 반응하여 산화분해시킴으로써 오염물질이 제거되는 데, 이를 크래킹(탄소 고리를 끊는 것)이라 한다.This property can be used to decompose contaminating components in fluids. In other words, when ionization gas is injected into the wastewater containing pollutants, the active substances such as radicals, excitation electrons and ions react with the pollutants contained in the wastewater to oxidatively decompose and remove the pollutants. It is called).

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 양 전극(1a)에 고압의 전압을 인가하면 두 전극 사이에서 방전이 일어나 전기장을 형성하고, 이때 마이너스 전극 내에서 자유롭게 움직이던 자유전자가 방출되어 반대전극으로 이동하며, 방출된 자유전자는 높은 에너지 상태에 있음으로 두 전극 사이에 존재하는 압축공기의 여러 가지 기체성분 등을 활성화시켜 이온 물질, 오존(O3), 산소 음이온(O2 -) 등이 생성된다.For example, as shown in FIG. 1, when a high voltage is applied to both electrodes 1a, a discharge occurs between the two electrodes to form an electric field. At this time, free electrons that are freely moving in the negative electrode are emitted to the opposite electrode. to move, and enable such a number of gas components to the compressed air existing between the electrodes that the emitted free electrons in the high energy state ionic materials, ozone (O 3), oxygen anion (O 2 -), etc. Is generated.

그러나, 상기와 같은 종래의 이온 발생 장치는 두전극의 형상이 평평한 판 형상인 경우가 많으며, 넓은 면적의 마이너스 전극에 고압의 전류로 인가해야 하므로 방전을 위한 전력소비가 많으며, 평평한 판 형상의 마이너스 전극에 인가되는 단위 면적당 전력소비량에 비하여 이온 발생량은 적어 비효율적인 문제점이 있었 다.However, in the conventional ion generating apparatus as described above, the shape of the two electrodes is often a flat plate shape, and the power consumption for discharging is high because a large area of the negative electrode must be applied as a high voltage current, and the flat plate shape minus Compared with the power consumption per unit area applied to the electrode, the amount of generated ions was small, resulting in an inefficient problem.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 국내공개특허 제2001-47773호에는 도 4에 도시된 바와 같이 파이프 형상의 유전체(11), 유전체의 외면에 도금되어 있는 외부전극(13), 유전체 내에 배치된 코일스프링 형상의 내부전극(14) 및 외부전극(13)과 내부전극(14)간에 고전류를 인가하여 유전체내에 플라즈마를 발생시키는 전원공급장치(15)를 포함하는 방전관(10)이 기재되어 있으나, 유전체로서 파인세라믹을 사용하여야 하고, 고전류의 전원을 사용하여야 하며, 이온 발생 효율이 만족스럽지 못하고, 청결한 압축공기를 사용하여야 하므로 전반 설비가 필요하고 비용이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, Korean Patent Publication No. 2001-47773 discloses a pipe-shaped dielectric 11, an external electrode 13 plated on an outer surface of the dielectric, and a coil spring disposed in the dielectric as shown in FIG. A discharge tube 10 including a power supply device 15 for generating a plasma in a dielectric by applying a high current between the internal electrode 14 and the external electrode 13 and the internal electrode 14 having a shape is described. Fine ceramics should be used, high current power should be used, ion generation efficiency was not satisfactory, and clean compressed air had to be used, resulting in the need for overall equipment and excessive cost.

또한, 국내공개특허 제2000-0027032호에는 도 5에 도시된 바와 같이 고압의 전류가 인가되는 원추 형상의 마이너스 전극(20)과, 상기 원추 형상의 마이너스 전극(20)의 수직 방향에 대하여 직각인 수평 방향으로 설치되어 마이너스 전극(20)의 정상부(21)로부터 소정간격 떨어져 설치되고, 정상부(21)를 지나는 수직선을 중심으로 하는 원형구멍이 형성된 판상의 플러스 전극(22)을 포함하는 이온발생장치가 기재되어 있으나, 이 역시 효율적인 면에서 만족스럽지 못하고, 여러 개의 방전관 내에 원추형의 마이너스 전극과 플러스 전극봉이 설치되는 등 실용적 측면에서 많은 문제점을 갖고 있으며, 특히 양 전극 사이의 간극을 줄여 자유전자의 방출량을 증가시키는 방법은 저전류, 저전압에서는 적용이 가능하나 고전류, 고전압에서는 쇼트가 발생되는 등 많은 문제점이 내재되어 있었다. In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2000-0027032, as shown in FIG. 5, is perpendicular to the vertical direction of the cone-shaped negative electrode 20 to which a high-voltage current is applied, and the cone-shaped negative electrode 20. An ion generating device including a plate-shaped plus electrode 22 provided in a horizontal direction and spaced apart from the top portion 21 of the negative electrode 20 by a predetermined interval, and having a circular hole centered on a vertical line passing through the top portion 21. However, this is also unsatisfactory in terms of efficiency, and has many problems in practical aspects such as conical negative electrodes and positive electrodes installed in a plurality of discharge tubes, and in particular, reduces the gap between the two electrodes to reduce the amount of free electrons emitted. Can be applied at low current and low voltage, but short circuit occurs at high current and high voltage. Dots were embedded.

따라서, 본 발명의 목적은 유전체로서 경제적이고 강한 일반세라믹의 사용이 가능하고, 저전압고주파(1500V, 15 - 30KHz)의 출력 전원 사용 가능하여 방전 장치 내부가 저온저압 상태를 유지함으로서 일반 공기도 간단한 필터링만으로도 충분한 사용할 수 있어 설비가 간단하고 제조 비용이 저렴하며, 공냉식이어도 이온 발생 효율이 우수하고, 실용적인 이온 발생 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to use economical and strong general ceramics as a dielectric, and to use low voltage high frequency (1500V, 15-30KHz) output power, so that the inside of the discharge device maintains a low temperature and low pressure state, so that general air can be easily filtered. The present invention provides a simple ion-producing device that is simple enough to use, low in manufacturing cost, and excellent in ion generation efficiency even in an air-cooled type.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 이온 발생 장치를 사용하여 용이하게 대기, 하수 및 폐수를 정화하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for easily purifying the air, sewage and wastewater by using the ion generating device of the above object.

상술한 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 원통형의 덮개 겸용 방열판, 방열판과 내접하도록 삽설되는 외부전극, 외부전극과 내접하도록 삽설되는 제1유전체, 제1유전체 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극, 지지체 역할을 하는 제2유전체 및 제2유전체 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극으로 구성되어지되 방열판, 외부전극, 제1유전체, 중간전극, 제2유전체 및 코어전극이 각각 삽입 고정되는 요홈을 갖는 한쌍의 뚜껑에 의하여 결합 구성되며, 외부전극과 코어전극에 병렬로 전원발진장치의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극에 다른 전극을 연결한 방전장치를 포함하는 이온 발생 장치를 구성하고, 이를 대기, 하수 및 폐수에 주입하여 오염물질을 제거시킨다.In order to achieve the above object as well as other objects that can be easily expressed in the present invention, in the present invention, a cylindrical heat sink and a combined heat sink, an external electrode inserted to be in contact with the heat sink, a first dielectric inserted into and in contact with the external electrode, and inside the first dielectric. It consists of a coil-shaped intermediate electrode, a second dielectric serving as a support and a core electrode inserted into and fixed inside the second dielectric, the heat sink, the external electrode, the first dielectric, the intermediate electrode, the second dielectric and the core The electrodes are coupled and configured by a pair of lids having recesses into which the electrodes are inserted and fixed, respectively, and one of the positive and negative electrodes of the power generator in parallel to the external electrode and the core electrode, and the other electrode to the intermediate electrode. An ion generating device comprising a discharge device is constructed and injected into the atmosphere, sewage and waste water to remove contaminants.

특히, 비교적 가격이 경제적이고 물리적으로 강도가 강한 일반세라믹의 사용이 가능하고, 저전압고주파(1500V, 15 - 30KHz)의 출력 전원 사용하기 때문에 방전 장치 내부가 저온저압 상태를 유지함으로서 일반 공기도 간단한 필터링만으로도 충분한 사용할 수 있다.In particular, it is possible to use general ceramics that are relatively inexpensive and physically strong, and use low-voltage high frequency (1500V, 15-30KHz) output power, so that the inside of the discharge device maintains low temperature and low pressure, thus filtering general air. It is enough to use alone.

따라서, 설비가 간단하고 제조 비용이 저렴하며, 공냉식이어도 이온 발생 효율이 우수하고, 실용적인 이온 발생 장치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 대기, 하수 및 폐수를 정화하는 효과를 얻을 수 있었다.Therefore, the facility is simple, the manufacturing cost is low, and even if it is air-cooled, the ion generation efficiency is excellent, and a practical ion generating device can be obtained, and the effect | purification of air | atmosphere, sewage, and wastewater can be acquired easily.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in more detail as follows.

도 2는 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 요부인 방전 장치의 개략적인 도면으로서, (a)는 횡단면도이며, (b)는 뚜껑의 단면도이고, (c)는 종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이온 발생 장치의 시스템을 도식화한 도면이다.2 is a schematic view of a discharge device which is a main part of an ion generating device according to the present invention, (a) is a cross sectional view, (b) is a sectional view of a lid, (c) is a longitudinal sectional view, and FIG. It is a figure which shows the system of the ion generating apparatus which concerns on this.

본 발명에 따른 이온 발생 장치는 공기 필터링장치(100), 방전장치(200), 전원발진장치(300), 자동배출장치(400) 및 유량제어장치(500)와 이를 중앙에서 제어하는 중앙제어장치(600)로 구성되는 이온 발생 장치에 있어서, 방전장치(200)는 원통형의 덮개 겸용 방열판(201), 방열판(201)과 내접하도록 삽설되는 외부전극(201a), 외부전극(201a)과 내접하도록 삽설되는 제1유전체(202), 제1유전체(202) 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극(205), 지지체 역할을 하는 제2유전체(204) 및 제2유전체(204) 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극(203)으로 구성되어지되 방열판(201), 외부전극(201a), 제1유전체(202), 중간전극(205), 제2유전체(204) 및 코어전극(203)이 각각 삽입 고정되는 요홈(209a, 209b, 209c)을 갖는 한 쌍의 뚜껑(208, 211)에 의하여 결합 구성되며, 제1유전체(202)와 코어전극(203)에 전원발진장치(300)의 병렬로 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극(205)에 다른 전극을 연결한 구성한 것으로 특징지워진다.The ion generating device according to the present invention is the air filtering device 100, the discharge device 200, the power generator 300, the automatic discharge device 400 and the flow control device 500 and the central control device for controlling them centrally In the ion generating device consisting of (600), the discharge device 200 is to be in contact with the cylindrical cover and the heat sink 201, the external electrode 201a inserted to be in contact with the heat sink 201, the external electrode 201a. The first dielectric 202 to be inserted, the coil-shaped intermediate electrode 205 installed inside the first dielectric 202, the second dielectric 204 and the second dielectric 204 serving as a support are inserted into and fixed A heat sink 201, an external electrode 201a, a first dielectric 202, an intermediate electrode 205, a second dielectric 204, and a core electrode 203 are respectively inserted. The first dielectric 202 and the core electrode 203 are coupled and constituted by a pair of lids 208 and 211 having recesses 209a, 209b and 209c fixed thereto. In parallel to the power oscillation device 300 (+) or (-) connected to one of the electrodes, and is characterized by configured by connecting the other electrode to the electrode 205.

또한, 본 발명에서는 실용적으로 고순도의 공기를 제조하여 사용하기 위한 압축공기 발생 및 저장장치(미도시)를 공기 필터링장치(100) 전에 설치할 수도 있다.In addition, in the present invention, a compressed air generation and storage device (not shown) for manufacturing and using air of high purity may be installed before the air filtering device 100.

이온 발생 장치 중 방전장치(200)와 전원발진장치(300)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구성되어 있다.The discharge device 200 and the power generator 300 of the ion generating device are configured as shown in FIGS. 2 and 3.

방전관 덮개 겸용 방열판(201)은 금속재로 구성되며, 원통형으로 구성되고, 본 발명에서는 알루미늄을 사용하였다.The heat dissipation plate 201 combined with the discharge tube cover is made of a metal material, is formed in a cylindrical shape, and aluminum is used in the present invention.

외부전극(201a)은 방열판(201)의 내부에 삽설되어 내접되는 외경을 갖는 원통형으로 구성되며, 전기전도도가 우수한 금속재인 것이 바람직하다. 그러나, 방열판(201) 또는 외부전극(201a) 중 어느 하나가 전기전도도가 우수한 금속재이고 일정 강도를 가져 방전장치의 내구성을 가질 수 있다면 하나는 생략될 수도 있다. The external electrode 201a is formed in a cylindrical shape having an outer diameter inserted into the heat sink 201 and inscribed inside, and is preferably a metal material having excellent electrical conductivity. However, if any one of the heat sink 201 or the external electrode 201a is a metal material having excellent electrical conductivity and has a certain strength to have durability of the discharge device, one may be omitted.

제1유전체(202)는 고순도의 파인 세라믹이 아닌 일반 세라믹으로서 알루미나를 90% 탈지한 후, 900℃ 이상의 온도에서 소성한 것을 외부전극(201a)의 내부에 삽설되어 내접되는 외경을 갖는 원통형으로 구성한다. 그러나, 제1유전체(202)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법으로 외부전극(201a)의 내부에 코팅하여 구성할 수도 있다.The first dielectric 202 is a general ceramic, not a high-purity fine ceramic, which is 90% degreased alumina, and then fired at a temperature of 900 ° C. or higher, and is formed in a cylindrical shape having an outer diameter inserted into and inscribed inside the external electrode 201a. do. However, the first dielectric 202 may be formed by coating the inside of the external electrode 201a by a method commonly used in the art.

중간전극(205)은 코일 형상으로 제조되며, 전기전도도가 우수하고 이온화 가 스에 대한 내산화성이 강한 금속재인 것이 바람직하다. 제2유전체(204)는 고순도의 파인 세라믹이 아닌 일반 세라믹으로서 알루미나를 90% 탈지한 후, 900℃ 이상의 온도에서 소성한 것을 코어전극(203)이 내부에 고정되는 형태로 제조한 것이고, 코어전극(203)은 중간전극(205)과 마찬가지로 전기전도도가 우수하고 이온화 가스에 대한 내산화성이 강한 금속재인 것이 바람직하다.The intermediate electrode 205 may be manufactured in a coil shape, and may be a metal material having excellent electrical conductivity and strong oxidation resistance to ionization gas. The second dielectric 204 is not a high-purity fine ceramic, but is a general ceramic manufactured by forming a core electrode 203 fixed therein after being 90% degreased of alumina and calcining at a temperature of 900 ° C. or higher. Like the intermediate electrode 205, 203 is preferably a metal material having excellent electrical conductivity and strong oxidation resistance to ionization gas.

또한, 제1유전체(202)의 내부 표면 및 제2유전체(204)의 외부 표면에 나선형으로 요철(202a, 204a)을 형성하여 전하의 집중을 꾀하고, 공기 유입시 나선형의 와류를 형성하고, 이에 더하여 코일 형태의 중간전극(205)을 통하여 완벽한 와류를 형성, 충분히 활성화된 이온이 외부로 토출될 수 있도록 구성할 수도 있다.Also, irregularities 202a and 204a are spirally formed on the inner surface of the first dielectric 202 and the outer surface of the second dielectric 204 to concentrate charges, and to form spiral vortices when air is introduced. In addition, a perfect vortex may be formed through the coil-shaped intermediate electrode 205 so that sufficiently activated ions can be discharged to the outside.

상기의 방열판(201), 외부전극(201a), 제1유전체(202), 중간전극(205), 제2유전체(204) 및 코어전극(203)은 유출구 뚜껑(208)과 유입구 뚜껑(212)에 형성된 요홈(209a, 209b, 209c)에 삽입 고정되어지되 요홈(209a)에는 방열판(201), 외부전극(201a)과 제1유전체(202)가, 요홈(209b)에는 중간전극(205)이, 요홈(209c)에는 제2유전체(204)과 코어전극(203)이 삽입되도록 한 다음, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 고정 방법, 예를 들어 나사를 이용한 나합, 접착제를 이용한 접착 등의 방법으로 고정한다. 유출구 뚜껑(208)과 유입구 뚜껑(211)에는 공기의 유입과 유출이 가능하도록 하는 다수개의 유출공(210)과 유입공(212)이 형성되어 있다.The heat sink 201, the external electrode 201a, the first dielectric 202, the intermediate electrode 205, the second dielectric 204, and the core electrode 203 may have an outlet cap 208 and an inlet cap 212. The grooves 209a, 209b, and 209c formed in the grooves are fixed to the grooves 209a, the heat sink 201, the external electrode 201a and the first dielectric 202, the groove 209b, the intermediate electrode 205 is The second dielectric 204 and the core electrode 203 are inserted into the groove 209c, and then, a fixing method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, for example, screwing using a screw or adhesive using an adhesive Fix in the same way. The outlet lid 208 and the inlet lid 211 are formed with a plurality of outlet holes 210 and inlet holes 212 to enable the inflow and outflow of air.

또한, 외부전극(201a)과 코어전극(203)에 병렬로 전원발진장치(300)의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극(205)에 다른 전극을 연결 구성한다. 유입구 뚜껑(211)에 형성된 다수개의 유입공(212)을 통하여 공기가 유입되고 유출구 뚜껑(208)에 형성된 다수개의 유출공(210)을 통해 외부로 유출된다.In addition, the external electrode 201a and the core electrode 203 are connected in parallel to one of the (+) or (-) electrode of the power source oscillator 300, and the other electrode is connected to the intermediate electrode 205. Air flows in through the plurality of inlet holes 212 formed in the inlet cover 211 and flows out through the plurality of outlet holes 210 formed in the outlet cover 208.

외부전극(201a)과 코어전극(203) 및 중간전극(205)에 전원발진장치(300)를 이용하여 전류를 공급하면서, 동시에 유입구 뚜껑(211)에 형성된 다수개의 유입공(212)을 통하여 공기를 송풍하면 공기는 방전장치를 통과하는 동안 발생된 아크에 의해 강력한 이온화 가스가 발생하여 유출구 뚜껑(208)에 형성된 다수개의 유출공(210)을 통해 일정한 압력으로 유출된다.While supplying current to the external electrode 201a, the core electrode 203, and the intermediate electrode 205 using the power generator 300, air is supplied through a plurality of inlet holes 212 formed in the inlet cap 211 at the same time. When blowing the air is a strong ionization gas is generated by the arc generated while passing through the discharge device is discharged at a constant pressure through a plurality of outlet holes 210 formed in the outlet cap 208.

즉, 제2유전체(203) 외표면과 중간전극(205) 사이 및 제1유전체(202) 내표면과 중간전극(205) 사이에서 동시에 아크가 발생하여 종래의 이온 발생 장치 보다 이온 발생 효율을 향상시킬 수 있게 된다.That is, an arc is generated at the same time between the outer surface of the second dielectric 203 and the intermediate electrode 205 and between the inner surface of the first dielectric 202 and the intermediate electrode 205 to improve ion generation efficiency than the conventional ion generator. You can do it.

이 때 전원발진장치(300)에서는 출력전압 1500V, 출력주파수 15 - 30KHz정도의 전원을 공급하여도 이온 발생이 용이하게 이루어지므로 종래의 이온 발생 장치 보다 적은 전력으로 더욱 강력한 이온을 발생시킬 수 있어 경제적이고 이온 발생 효율을 향상시킬 수 있다.At this time, since the ion generator is easily generated even when the power source oscillator 300 is supplied with an output voltage of about 1500 V and an output frequency of about 15 to 30 kHz, it is possible to generate more powerful ions with less power than a conventional ion generator. And improve ion generation efficiency.

또한, 종래의 이온 발생 장치 또는 오존 발생 장치는 고전압의 방전관을 사용하기 때문에 순수 산소를 사용하거나 압축공기를 냉각시키고 습기를 제거하여 청결한 공기를 사용하여야 하지만 본 발명에서는 가격이 경제적이고 강한 일반세라믹을 사용하고, 1500V의 저전압을 사용하는 방전장치를 안출함으로서 종래의 장치들에 있어서 청결한 공기를 만드는 과정을 일부 생략할 수 있어 아주 실용적인 방전장치를 얻을 수 있는 것이다.In addition, since a conventional ion generator or ozone generator uses a high voltage discharge tube, clean oxygen must be used by using pure oxygen or by cooling the compressed air and removing moisture. By discharging a discharge device using a low voltage of 1500V, a process of making clean air can be omitted in the conventional devices, and a very practical discharge device can be obtained.

한편, 정화하고자 하는 대기, 하수 또는 폐수의 오염물질 농도가 높거나 정화하고자 하는 양이 많을 경우와 같이 강력한 이온 발생이 필요한 경우에는 종래의 방법과 같이 압축공기 발생 및 저장장치(미도시)를 공기 필터링장치(100) 전에 설치할 수도 있다. 압축공기 발생장치로 오일레스 콤프레서를 사용할 수 있으며, 일정한 압축공기량을 유지할 수 있는 저장장치가 사용될 수도 있다.On the other hand, when a strong ion generation is required, such as when the concentration of pollutants in the air, sewage or waste water to be purified is high or the amount to be purified is large, compressed air generation and storage (not shown) is performed as in the conventional method. It may be installed before the filtering device 100. An oilless compressor may be used as the compressed air generator, and a storage device capable of maintaining a constant amount of compressed air may be used.

공기 필터링장치(100)는 공기의 온도를 떨어뜨리는 냉각기 및 냉각과정에서 응축되는 수분을 제거하는 제습기 및 필터를 포함하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 저전압의 전원을 이용하고 저압의 콤프레서를 통한 공기 주입을 하기 때문에 냉각 장치가 반드시 필요한 것은 아니고, 제습장치 역시 반드시 필요한 것은 아니다.The air filtering device 100 preferably includes a cooler for lowering the temperature of the air and a dehumidifier and a filter for removing moisture condensed in the cooling process. In the present invention, the air is injected using a low voltage power supply and a low pressure compressor. Since the cooling device is not necessary, the dehumidifier is also not necessary.

공기의 유량과 속도를 제어하여 최상의 조건 즉, 목적하는 압력으로 방전장치(200)에서 이온화 가스가 발생되도록 유도하는 자동조절 밸브(미도시) 등이 포함된 공기필터링장치(100)와 이온화 가스를 자동 배출시키기 위하여 압력에 의해 조절되는 자동조절 밸브(미도시)와 이온화 가스 이송 파이프(미도시) 및 산기구(미도시) 등이 포함되는 자동배출장치(400)를 연결 구성하되, 공기필터링장치(100)와 자동배출장치(400)는 유량 제어장치(500)에 의하여 연동, 제어되도록 한다.The air filtering device 100 and the ionizing gas including an automatic control valve (not shown) for controlling the flow rate and speed of the air to induce the ionization gas to be generated in the discharge device 200 under the best conditions, that is, the desired pressure. In order to automatically discharge, an automatic control valve (not shown) controlled by pressure and an ionizing gas transfer pipe (not shown) and an automatic discharge device 400 including an air diffuser (not shown), etc., the air filtering device 100 and the automatic discharge device 400 to be interlocked, controlled by the flow control device 500.

또한, 필요시 오염원의 부하에 적절히 대응하고, 공기의 발생을 일시적으로 정지시키는 등의 비상시의 운전조건이 가능하며, 자동과 수동운전이 가능한 중앙제어장치(600)를 통해 팩키지화시킨다.In addition, when necessary, emergency operation conditions such as appropriately responding to loads of pollutants and temporarily stopping the generation of air are possible, and packaged through a central control unit 600 capable of automatic and manual operation.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 이온 발생 장치를 대기, 하수, 폐수 중에 투입하거나 발생된 이온화 가스를 대기, 하수, 폐수 중에 투입하게 되면 이온화 가스가 오염물질과 반응하여 오염물질을 분해시키므로서 정화가 용이하게 이루어진다.When the ion generating device of the present invention configured as described above is introduced into the atmosphere, sewage and wastewater, or the generated ionization gas is introduced into the atmosphere, sewage and wastewater, the ionization gas reacts with the pollutant and decomposes the pollutant. It is done easily.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 원통형의 덮개 겸용 방열판, 방열판과 내접하도록 삽설되는 외부전극, 외부전극과 내접하도록 삽설되는 제1유전체, 제1유전체 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극, 지지체 역할을 하는 제2유전체 및 제2유전체 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극으로 구성되어지되 방열판, 외부전극, 제1유전체, 중간전극, 제2유전체 및 코어전극이 각각 삽입 고정되는 요홈을 갖는 한쌍의 뚜껑에 의하여 결합 구성되며, 외부전극과 코어전극에 병렬로 전원발진장치의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극에 다른 전극을 연결한 방전장치를 포함하는 이온 발생 장치를 구성하고, 이를 대기, 하수 및 폐수에 주입하여 오염물질을 제거시킨다.As described above, in the present invention, a cylindrical heat sink having a cylindrical cover, an external electrode inserted to inscribe with the heat sink, a first dielectric inserted to inscribe with the external electrode, a coil-shaped intermediate electrode installed inside the first dielectric, and serving as a support body Comprising a second electrode and a core electrode inserted into and fixed inside the second dielectric, the heat sink, the external electrode, the first dielectric, the intermediate electrode, the second dielectric and the core electrode in a pair of lids having grooves to be fixed respectively Composed by a combination, and constitutes an ion generating device including a discharge device connected to the external electrode and the core electrode in parallel with one of the (+) or (-) electrode of the power source oscillator and the other electrode connected to the intermediate electrode, It is injected into the atmosphere, sewage and wastewater to remove contaminants.

특히, 비교적 가격이 경제적이고 물리적으로 강도가 강한 일반세라믹의 사용이 가능하고, 저전압고주파(1500V, 15 - 30KHz)의 출력 전원 사용하기 때문에 방전 장치 내부가 저온저압 상태를 유지함으로서 일반 공기도 간단한 필터링만으로도 충분한 사용할 수 있다.In particular, it is possible to use general ceramics that are relatively inexpensive and physically strong, and use low-voltage high frequency (1500V, 15-30KHz) output power, so that the inside of the discharge device maintains low temperature and low pressure, thus filtering general air. It is enough to use alone.

따라서, 설비가 간단하고 제조 비용이 저렴하며, 공냉식이어도 이온 발생 효율이 우수하고, 실용적인 이온 발생 장치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 대 기, 하수 및 폐수를 정화하는 효과를 얻을 수 있었다.Therefore, the equipment is simple, the manufacturing cost is low, and even if air-cooled, the ion generating efficiency is excellent, and a practical ion generating device can be obtained, and the effect of purifying the air, sewage, and wastewater can be easily obtained.

Claims (6)

공기 필터링장치(100), 방전장치(200), 전원발진장치(300), 자동배출장치(400) 및 유량제어장치(500)와 이를 중앙에서 제어하는 중앙제어장치(600)로 구성되는 이온 발생 장치에 있어서, 방전장치(200)는 원통형의 덮개 겸용 방열판(201), 방열판(201)과 내접하도록 삽설되는 외부전극(201a), 외부전극(201a)과 내접하도록 삽설되는 제1유전체(202), 제1유전체(202) 내부에 설치되는 코일 형상의 중간전극(205), 지지체 역할을 하는 제2유전체(204) 및 제2유전체(204) 내부에 삽입되어 고정 설치되는 코어전극(203)으로 구성되어지되 방열판(201), 외부전극(201a), 제1유전체(202), 중간전극(205), 제2유전체(204) 및 코어전극(203)이 각각 삽입 고정되는 요홈(209a, 209b, 209c)을 갖는 한 쌍의 뚜껑(208, 211)에 의하여 결합 구성되며, 제1유전체(202)와 코어전극(203)에 병렬로 전원발진장치(300)의 (+) 또는 (-) 전극 중 하나를 연결하고 중간전극(205)에 다른 전극을 연결한 구성한 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.Ion generation consisting of air filtering device 100, discharge device 200, power oscillation device 300, automatic discharge device 400 and flow control device 500 and the central control device 600 that controls them centrally In the device, the discharging device 200 is a cylindrical cover and the heat sink 201, the external electrode 201a inserted to be in contact with the heat sink 201, the first dielectric 202 is inserted into the external electrode 201a. The coil-shaped intermediate electrode 205 installed in the first dielectric 202, the second dielectric 204 serving as a support, and the core electrode 203 inserted into and fixed in the second dielectric 204 are installed. The grooves 209a and 209b which are configured to include heat sinks 201, external electrodes 201a, first dielectrics 202, intermediate electrodes 205, second dielectrics 204, and core electrodes 203 are inserted and fixed, respectively. 209c is coupled by a pair of lids (208, 211), the positive of the power source oscillator 300 in parallel to the first dielectric 202 and the core electrode 203 The ion-generating device, characterized in that configured by connecting one of the electrodes and the other electrode to the electrode 205 (). 청구항 1에 있어서, 압축공기 발생 및 저장장치를 공기 필터링장치(100) 전에 부가 설치한 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.The ion generating device according to claim 1, wherein the compressed air generating and storing device is additionally installed before the air filtering device (100). 청구항 1에 있어서, 제1유전체(202)는 외부전극(201a)의 내부에 코팅하여 구 성한 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.The ion generating device of claim 1, wherein the first dielectric material is formed by coating the inside of the external electrode 201a. 청구항 1에 있어서, 제1유전체(202)의 내부 표면 및 제2유전체(204)의 외부 표면에 나선형으로 요철(202a, 204a)을 형성한 것을 특징으로 하는 이온 발생 장치.The ion generating device according to claim 1, wherein irregularities (202a, 204a) are formed spirally on an inner surface of the first dielectric (202) and an outer surface of the second dielectric (204). 청구항 1에 있어서, 전원발진장치(300)에서는 출력전압 1500V, 출력주파수 15 - 30KHz정도의 전원을 공급함을 특징으로 하는 이온 발생 장치.The ion generator of claim 1, wherein the power generator 300 supplies an output voltage of about 1500V and an output frequency of about 15 to 30 kHz. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 이온 발생 장치를 대기, 하수, 폐수 중에 투입하거나 발생된 이온화 가스를 대기, 하수, 폐수 중에 투입함을 특징으로 하는 대기, 하수 또는 폐수 정화방법.A method for purifying the air, sewage or wastewater, wherein the ion generating device according to any one of claims 1 to 5 is introduced into the atmosphere, sewage, and wastewater, or the generated ionization gas is introduced into the atmosphere, the sewage, and the wastewater.
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