KR101997186B1 - 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 촉매수를 이용하여 악취를 제거하도록 된 약액세정장치로서, 내측 하부에 중앙세정수조, 내측세정수조 및 외측세정수조로 구성된 세정수조부를 갖으며 세정유입구가 형성된 세정외부하우징과, 상기 세정외부하우징의 내측에 배치되고 상측에 세정배출구가 형성되고, 내부에 환형의 세정격벽패널들이 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 형성된 세정내부하우징으로 이루어진 하우징본체; 상기 하우징본체에 설치되는 세정노즐부; 및 상기 하우징본체의 세정외부하우징과 세정내부하우징에 촉매수를 공급하는 촉매수발생장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치를 제공한다.
본 발명인 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치는 세정외부하우징의 내부에 세정내부하우징을 마련하고, 세정내부하우징에 순차적으로 적층되게 환형의 세정격벽패널을 형성하여 투입된 순차적으로 악취가스가 이동되면서 세정되도록 함으로써 악취가스의 체류시간을 늘려 세정효율을 높일 수 있게 되고, 세정외부하우징과 세정내부하우징에 다양한 약액을 분사하여 재차 세정효율을 높이는 효과가 있다. 따라서 이와 같은 특히 악취가스의 농도가 높을 때 탈취장치로 투입하기 이전 단계에서 1차로 먼저 처리를 할 수 있는 일종의 전처리 장치로 활용될 수 있다.

Description

촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치 {Chemical solution cleaning device using catalytic oxidation water generating device}
본 발명은 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세정외부하우징의 내부에 세정내부하우징을 마련하고, 세정내부하우징에 순차적으로 적층되게 환형의 세정격벽패널을 형성하여 투입된 순차적으로 악취가스가 이동되면서 세정되도록 함으로써 악취가스의 체류시간을 늘려 세정효율을 높일 수 있게 되고, 세정외부하우징과 세정내부하우징에 다양한 약액을 분사하여 재차 세정효율을 높이는 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 관한 것이다.
종래에는 오염물질이나 유해가스의 배출 수준을 단순 규제하던 것이, 산업이 고도하게 발전되고 세계적으로 배출가스 기준이 강화됨에 따라 악취로 인한 오염 역시 심각한 사회 공해로 취급되고 있다.
더불어, 악취와 관련된 각종 민원은 날로 늘어나고 있지만, 악취를 제거하는 기술은 현실적으로 이에 미치지 못하고 있는 실정에 있어, 선진국에서는 악취의 발생을 방지하는 내용을 법률로서 제정하여 악취의 발생을 최소화시키는 데에 주력하고 있다.
한편, 음식물 쓰레기 처리장과 피혁가공공장 및 하수처리장의 슬러지 처리 등에서 발생하는 악취 중에는 SOx, NOx, 포름알데히드, H2S, O3, VOCs 등의 유해 성분이 포함되어 있는데, 이들은 각종 음식물 부패, 단세포 포자균(악취성균)의 생멸에 따른 가스 등이 주 원인으로 지목되고 있다.
이와 같은 유해가스인 악취의 배출량을 줄이기 위한 대책으로 토양 탈취법, 흡착법, 미생물처리법, 바이오 필터법, 일반 세정법 등이 사용되고 있으나, 설치비와 유지관리비가 과다하게 소요되고 관리상의 어려움과 설치 후 탈취효율이 저하됨으로 인하여 많은 민원이 발생되고 있는 실정이며, 특히 일반 세정방식에는 분사노즐과 충진물의 관리상 문제와 세정 후의 세정수 미립자가 대기권으로 배출됨으로 인하여 악취 제거 효율이 저하되는 심각한 문제가 지적되었다.
상기와 같이 일반 세정방식에 의한 세정장치는 실용신안으로 출원되어 알려져 있는데, 위의 탈가스 세정기는 1997년 6월 18일자로 공개된 실용신안공개 제20-1997-20990호에 개재되어 있는 바와 같이, 분배판의 외주에 일정간격으로 다수의 와류통로가 방사선상으로 배치된 집진판을 개재시키고, 하측에 설치된 구동부에는 모터와 연동되는 축과 회전원판이 설치되며, 이의 상부에는 살수구가 설치되고 분배판의 상부에는 급수관과 연결된 분사구가 설치되어, 회전 원판이 회전하면서 분사되는 물을 파쇄하여 미립자 형태의 물분자가 유해가스의 유해성분을 흡착한 후 낙하하여 배출시키는 방식을 사용한다.
다른 구조로는 약품이 포함된 세정액을 탈취기 내부에 분사하여 세정기로 유입되는 유해가스의 유해성분을 흡착한 후 외부로 배출되도록 하는 기술도 개시되어 있다.
그러나, 종래의 가스세정기는 구조가 복잡하고 단일 세정 구조로 이루어져 있어 가스 세정효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 세정액에 유해가스가 직접투입되어 세정시키게 되므로 세정효율이 떨어지는 문제점이 있으며, 유입된 유해가스가 체류시간이 짧아 제대로된 정화효율을 얻을 수 없어 재차 이중으로 정화해야 하는 문제점이 상존하게 된다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 세정외부하우징의 내부에 세정내부하우징을 마련하고, 세정내부하우징에 순차적으로 적층되게 환형의 세정격벽패널을 형성하여 투입된 순차적으로 악취가스가 이동되면서 세정되도록 함으로써 악취가스의 체류시간을 늘려 세정효율을 높일 수 있게 되고, 세정외부하우징과 세정내부하우징에 다양한 약액을 분사하여 재차 세정효율을 높이도록 된 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 촉매수를 이용하여 악취를 제거하도록 된 약액세정장치로서, 내측 하부에 중앙세정수조, 내측세정수조 및 외측세정수조로 구성된 세정수조부를 갖으며 세정유입구가 형성된 세정외부하우징과, 상기 세정외부하우징의 내측에 배치되고 상측에 세정배출구가 형성되고, 내부에 환형의 세정격벽패널들이 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 형성된 세정내부하우징으로 이루어진 하우징본체과, 상기 하우징본체에 설치되는 세정노즐부와, 상기 하우징본체의 세정외부하우징과 세정내부하우징에 촉매수를 공급하는 촉매수발생장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체의 내부에 설치되는 세정노즐유닛들로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체에는 분사노즐부가 마련되며, 상기 분사노즐부는 상기 세정내부하우징 내측 상부에 형성되는 세정제1분사노즐과 상기 세정내부하우징의 내측 하부에 형성되는 세정제2분사노즐로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체에는 기액분리부가 더 형성되며, 상기 기액분리부는 상기 세정격벽패널의 저면에 형성되는 기액하우징과, 상기 기액하우징 내부에 배치되는 기액분리기와, 상기 기액하우징의 저면에 형성되는 안내관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체에는 기액혼화부가 마련되고, 상기 기액혼화부는 상기 하우징본체에 형성되는 기액혼화기들로 이루어지며, 상기 기액혼화기는 상기 세정외부하우징과 상기 세정내부하우징 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체에는 유입되는 악취가스의 농도 및 온도를 감지하는 감지센서와 세정 수조의 오염 농도를 감지하는 감지센서가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치는 세정외부하우징의 내부에 세정내부하우징을 마련하고, 세정내부하우징에 순차적으로 적층되게 환형의 세정격벽패널을 형성하여 투입된 순차적으로 악취가스가 이동되면서 세정되도록 함으로써 악취가스의 체류시간을 늘려 세정효율을 높일 수 있게 되고, 세정외부하우징과 세정내부하우징에 다양한 약액을 분사하여 재차 세정효율을 높이는 효과가 있다. 따라서 이와 같은 특히 악취가스의 농도가 높을 때 탈취장치로 투입하기 이전 단계에서 1차로 먼저 처리를 할 수 있는 일종의 전처리 장치로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치를 나타낸 개면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 약액이 공급되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치의 하우징본체를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치의 악취가 정화되면서 이동되는 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치를 나타낸 개면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 약액이 공급되는 것을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치의 하우징본체를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치의 악취가 정화되면서 이동되는 과정을 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치(10)는 약액 및 촉매수를 이용하여 유입되는 악취가스를 세정하여 탈취장치로 배출하도록 된 약액세정장치로서, 특히 악취가스의 농도가 높을 때 탈취장치로 투입하기 이전 단계에서 1차로 먼저 처리를 할 수 있는 일종의 전처리 장치로 활용될 수 있으며, 이와 같은 약액세정장치는 하우징본체(10)와 외부세정하우징(20)과 내부세정하우징(30)과 세정노즐부(40) 및 촉매수발생장치(50)로 이루어진다.
상기 하우징본체(10)는 내측 하부에 중앙세정수조(211), 내측세정수조(212) 및 외측세정수조(213)로 구성된 세정수조부(21)를 갖으며 상측 외면에 세정유입구(214)가 형성된 세정외부하우징(20)과, 상기 세정외부하우징(20)의 내측에 배치되고 상측에 세정배출구(32)가 형성되고, 내부에 환형의 세정격벽패널(31)들이 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 형성된 세정내부하우징(30)으로 이루어진다.
상기 세정수조부(21)의 상부에는 세정통수공들을 갖는 세정마감패널이 용접 또는 나사체결된다.
상기 세정내부하우징(30)의 하단부가 상기 세정마감패널의 상측에 일정간격이 유지되게 형성된다. 상기 세정내부하우징(30)은 상기 세정외부하우징(20)에 환형의 마감패널 또는 샤프트에 의해 연결되어 고정된다.
상기 중앙세정수조(211)와 상기 내측세정수조(212) 및 상기 외측세정수조(213)에는 상기 세정노즐부(40)에서 분사되는 촉매수와 세정수가가 충진된다.
이때, 상기 세정수조부(21)에 충진되는 촉매수와 세정수를 순환시켜 필터링 한 후 재차 상기 세정노즐부(40)에 공급되도록 하는 것도 가능하다.
상기 촉매수는 마이크로버블수와 촉매보조제(차아염소산소다, 이산화 염소 등)가 포함된 용수를 금속산화물 촉매가 충진된 촉매탱크(51)에 공급하여 이온화시킨 것이 사용된다.
상기 금속산화물 촉매는 페라이트계에 자성체, 철, 몰리브덴, 코발트, 티타늄, 알루미늄, 칼륨, 지르코늄, 규소, 텅스텐, 크롬 등의 금속산화물을 조합시켜 소결하여 얻어진 기능성 세라믹 촉매, 또는 산화알루미늄, 산화지르코늄, 규조토, 티탄산바륨의 금속산화물을 소결하여 얻어진 기능성 세라믹 촉매 또는 백금, 로듐, 팔라듐 등의 촉매를 사용할 수 있다.
상기 세정수는 마이크로버블수와 에어 및 산화보조제(예: 차아염소산소다, 이산화염소, 염소가스 등)가 포함된 용수가 사용되며, 상기 세정수는 마이크로버블산화수생성탱크(52)로부터 공급받게 된다.
상기 세정격벽패널(221)은 상기 세정내부하우징(30)의 내측 하단부와 상측에 용접되고, 중간부분에 용접되어 총 3개가 마련되며, 상호 일정간격이 유지되게 형성된다. 이때, 상기 세정격벽패널(221)은 3개 이하로 형성시키는 것도 가능하며 3개 이상으로 형성시키는 것도 가능하다.
상기 세정노즐부(40)의 세정노즐유닛(41)들은 상기 세정외부하우징(20)과 상기 세정내부하우징(30) 사이에 배치되고, 상기 세정내부하우징(30)의 내부측 중앙에 형성되는 세정격벽패널(31)의 상측과 하측에 배치된다. 상기 세정노즐유닛(41)들은 연결바에 의해 상기 세정외부하우징(20) 및 상기 세정내부하우징(30)에 용접되어 고정된다.
상기 세정외부하우징(20)과 상기 세정내부하우징(30) 사이에 배치되는 세정노즐유닛(41)과 상기 세정내부하우징(30)의 상측에 배치되는 세정노즐유닛(41)에는 촉매수를 공급받아 분사하여 악취가스를 세정하게 되고, 상기 세정내부하우징(30)의 하측에 배치되는 세정노즐유닛(41)은 세정수를 공급받아 분사하여 악취가스를 세정하게 된다.
상기와 같이 구성되는 세정장치는 유입되어 세정외부하우징(20)과 세정내부하우징(30) 사이로 이동되는 악취가스를 촉매수로 세정한 후 다단으로 세정격벽패널(31)이 형성되어 내부가 분할된 세정내부하우징(30)으로 악취가스 유입시켜 순차적으로 이동하면서 세정수에 의해 세정되도록 함으로써, 일정경로를 따라 이동되면서 세정되어 세정효율이 높아지고, 체류시간을 늘어나 재차 세정효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 세정외부하우징(20)과 상기 세정내부하우징(30) 사이에 일정공간(공기층)이 형성되어, 악취가스를 이동시키게 됨과 아울러 겨울철 동파가 발생되는 것을 방지하게 된다.
상기 촉매수발생장치(50)는 상기 하우징본체(10)에 촉매수와 세정수를 공급하게 된다.
상기 촉매수발생장치(50)는 용수에 마이크로버블수와 산화보조제 및 에어가 혼합된 세정수를 배출하는 마이크로버블산화수생성탱크(52)와, 상기 마이크로버블산화수생성탱크(52)에서 마이크로버블과 용수가 혼합된 구조의 세정수를 공급받아 금속산화물 촉매에 의해 이온화하여 형성된 촉매수를 배출시키는 촉매탱크(51)로 이루어진다. 상기 촉매탱크(51)에는 금속산화물 촉매가 충진된다.
상기 하우징본체(10)에는 악취가스를 세정하도록 촉매수 또는 마이크로버블이 포함된 세정수를 분사하도록 세정노즐유닛(41)들로 이루어진 세정노즐부(40)가 마련되며, 상기 세정노즐부(40)는 상기 하우징본체(10)의 세정외부하우징 및 세정내부하우징의 내부에 설치되는 세정노즐유닛(41)들로 이루어진다.
상기 하우징본체(10)에는 분사노즐부(60)가 마련되며, 상기 분사노즐부(60)는 상기 세정내부하우징(30) 내측 상부에 형성되는 세정제1분사노즐(61)과 상기 세정내부하우징(30)의 내측 하부에 형성되는 세정제2분사노즐(62)로 이루어진다.
상기 분사노즐부(60)는 상기 세정내부하우징(30) 내측 상부에 용접되는 세정제1분사노즐(61)과 상기 세정내부하우징(30)의 내측 하부에 용접되는 세정제2분사노즐(62)로 이루어지며, 세정제1분사노즐(61), 세정제2분사노즐(62)은 환형의 지지패널과 상기 지지패널에 형성되는 형성되는 분사공들과 연통되게 용접되는 분사유닛으로 이루어지며, 상기 분사유닛은 중공된 구조 또는 상향으로 갈수록 내경이 좁아지는 관구조로 형성되어, 이동되는 악취가스를 가속시키게 된다.
상기 세정격벽패널(31)에는 기액분리부(70)가 더 형성되며, 상기 기액분리부(70)는 상기 세정격벽패널(31)의 저면에 연통되게 상단부가 용접되고 외면에 정화된가스가 유입되도록 통기공이 형성되고 상부가 개방된 기액하우징(71)과, 상기 기액하우징(71) 내부에 송풍기에 의해 회전되게 배치되는 기액분리기(72)와, 상기 기액하우징(71)의 저면에 형성되는 안내관(73)으로 이루어진다.
상기 세정내부하우징(30)을 통해 이동되는 세정된 악취가스에 포함된 세정수,촉매수와 같은 약액이 기액분리기(72)에 의해 분리하게 되고, 분리된 약액은 상기 안내관(73)을 통해 상기 순차적으로 다른 기액분리부(70) 또는 세정수조부(21)로 이동하게 된다. 상기 기액분리기(72)는 임펠러 구조로 이루어진다.
이때, 상기 기액하우징(71)의 저면은 내측 중앙방향으로 하향 테이퍼지게 형성하여, 분리된 약액이 상기 안내관(73)에 전달되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 하우징본체(10)에는 기액혼화부(80)가 마련되고, 상기 기액혼화부(80)는 상기 하우징본체(10) 내부에 설치되는 기액혼화기(81)들로 이루어지며, 상기 기액혼화기(81)는 상기 세정외부하우징과 상기 세정내부하우징 사이에 나사체결된다.
상기 기액혼화기(81)를 통해 악취가스에 세정노즐부(40)에서 분사되는 약액이 혼합되도록 함으로써, 악취가스에 포함된 악취성분을 효과적으로 정화시킬 수 있게 된다. 상기 기액혼화기(81)는 임펠러 구조로 이루어지며, 상기 기액혼화기(81)를 회전시키도록 구동모터가 함께 설치된다.
상기 세정장치의 내부에는 유입되는 악취가스의 농도와 세정 수조의 오염 농도를 감지하는 감지센서가 더 마련하여, 악취가스와 수조의 오염 농도에 따라 상기 세정노즐부(40)를 통해 분사되는 약액의 농도 및 세정수조의 마이크로버블수, 촉매수의 투입량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 본 발명에 따른 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치는, 악취성분이 포함된 악취가스를 세정장치의 내부에서 순차적으로 이동되면서 세정되도록 함으로써, 악취가스가 머무를 체류시간을 늘려 종래기술에서 발생되는 세정효율일 떨어지는 문제점이 발생하지 않게 되고, 세정효율을 대폭향상시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 하우징본체 20 : 세정외부하우징
21 : 세정수조부 211 : 중앙세정수조
212 : 내측세정수조 213 : 외측세정수조
214 : 세정유입구 30 : 세정내부하우징
31 : 세정격벽패널 32 : 세정배출구
40 : 세정노즐부 41 : 세정노즐유닛
50 : 촉매수발생장치 51 : 촉매탱크
52 : 마이크로버블산화수생성탱크 60 : 분사노즐부
61 : 세정제1분사노즐 62 : 세정제2분사노즐
70 : 기액분리부 71 : 기액하우징
72 : 기액분리기 73 : 안내관
80 : 기액혼화부 81 : 기액혼화기

Claims (6)

  1. 촉매수를 이용하여 악취를 제거하도록 된 약액세정장치로서,
    내측 하부에 중앙세정수조, 내측세정수조 및 외측세정수조로 구성된 세정수조부를 갖으며 세정유입구가 형성된 세정외부하우징과,
    상기 세정외부하우징의 내측에 배치되고 상측에 세정배출구가 형성되고, 내부에 환형의 세정격벽패널들이 길이방향을 따라 일정간격을 유지하며 형성된 세정내부하우징으로 이루어진 하우징본체;
    상기 하우징본체에 설치되는 세정노즐부; 및
    상기 하우징본체의 세정외부하우징과 세정내부하우징에 촉매수를 공급하는 촉매수발생장치로 이루어진 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치에 있어서,
    상기 세정노즐부는 세정노즐유닛들로 이루어지고,
    상기 하우징본체에는 분사노즐부가 마련되며,
    상기 분사노즐부는 상기 세정내부하우징 내측 상부에 형성되는 세정제1분사노즐과 상기 세정내부하우징의 내측 하부에 형성되는 세정제2분사노즐로 이루어지고,
    상기 하우징본체에는 기액분리부가 더 형성되며,
    상기 기액분리부는 상기 세정격벽패널의 저면에 형성되는 기액하우징과,
    상기 기액하우징 내부에 배치되는 기액분리기와,
    상기 기액하우징의 저면에 형성되는 안내관으로 이루어지며,
    상기 하우징본체에는 기액혼화부가 마련되고,
    상기 기액혼화부는 상기 하우징본체에 형성되는 기액혼화기들로 이루어지며,
    상기 기액혼화기는 상기 세정외부하우징과 상기 세정내부하우징 사이에 설치되고,
    상기 하우징본체에는 유입되는 악취가스의 농도 및 온도를 감지하는 감지센서와 세정 수조의 오염 농도를 감지하는 감지센서가 더 마련되고,
    상기 세정제1분사노즐과 상기 세정제2분사노즐은 환형의 지지패널과 상기 지지패널에 형성되는 형성되는 분사공들과 연통되게 용접되는 분사유닛으로 이루어지며, 상기 분사유닛은 중공된 관구조로 형성되어, 이동되는 악취가스를 가속시키게 되며,
    상기 기액하우징의 저면은 내측 중앙방향으로 하향 테이퍼지게 형성하여, 분리된 약액이 상기 안내관에 전달되도록 하는 것을 특징으로 하는 촉매수 발생장치를 이용한 약액세정장치.
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