KR20120086532A - Wet type air cleaner using plasma treated water - Google Patents

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KR20120086532A KR1020110007834A KR20110007834A KR20120086532A KR 20120086532 A KR20120086532 A KR 20120086532A KR 1020110007834 A KR1020110007834 A KR 1020110007834A KR 20110007834 A KR20110007834 A KR 20110007834A KR 20120086532 A KR20120086532 A KR 20120086532A
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Abstract

PURPOSE: A wet type air purifier with a plasma generating apparatus is provided to minimize the external discharge of byproducts such as ozone and radicals generated by plasma. CONSTITUTION: A wet type air purifier with a plasma generating apparatus includes an underwater plasma treating unit, a falling layer(40), a sucking fan(20), an air supplying path(12), and an air discharging path(14). The underwater plasma treating unit generates plasma-treated air in the form of bubbles into water. The falling layer is filled with filler to increase porosity and specific surface area. Plasma-treated water passes through the underwater plasma treating unit and falls through the falling layer by gravity. The sucking fan sucks external air. The air supplying path guides the external air to flow along the flowing direction of the plasma treated water in the falling layer. The air discharging path separates the external air from the plasma-treated water and guides the external air to external side.

Description

플라즈마 발생장치를 이용한 습식 공기청정기{Wet type air cleaner using plasma treated water}Wet type air cleaner using plasma treated water}

본 발명은 플라즈마 발생장치를 이용한 습식 공기청정기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마처리된 공기가 기포의 형태로 수중에서 배출됨으로써 오염물질을 포함하는 물을 정화처리하고 그에 따라 생성되는 플라즈마처리수가 외부공기를 여과 또는 정화하는 방식의 공기청정기에 관한 것이다.The present invention relates to a wet air purifier using a plasma generator, and more particularly, the plasma-treated air is discharged from the water in the form of bubbles to purify water containing contaminants, and the plasma-treated water generated accordingly The present invention relates to an air purifier of a method of filtering or purifying air.

플라즈마를 이용한 수(水)처리 기술은, 주로 저온 플라즈마공정으로서 과거 대기환경 분야에서 유해가스 제거에 사용되었지만, 약품투입이 필요 없고 처리공정도 간편하며, 2차오염도 발생시키지 않는 장점으로 인하여 최근 새로운 개념의 수(水)처리 기술로 부각되고 있다.Water treatment technology using plasma is mainly used as a low temperature plasma process to remove harmful gases in the air environment in the past.However, due to the advantages of not requiring chemical injection, easy processing, and no secondary pollution, It is emerging as a concept water treatment technology.

상기 기술은 수중 또는 수표면에서 고전압 펄스방전함으로써 고농도의 오존과 활성라디칼들이 물에 용해된 플라즈마처리수를 이용한 것으로, 그러한 플라즈마처리수가 오염물질 제거과정에 활용될 수 있다는 것이 알려져 있다.The technique uses plasma treated water in which high concentrations of ozone and active radicals are dissolved in water by high voltage pulse discharge in water or on the water surface, and it is known that such plasma treated water can be used for the contaminant removal process.

도 1은 그러한 플라즈마를 이용한 공기정화시스템의 일예를 도시하고 있다.1 shows an example of an air purification system using such a plasma.

도 1을 참조하면, 상기 공기정화시스템은 플라즈마 발생장치(1a), 송풍기(2a) 및 공기유입구(2), 수조탱크(5), 순환펌프(3), 플라즈마처리수 공급라인(4) 및 제1,2 패킹층(6a,6b), 제1,2 디미스터(7a,7b), 배오존 처리용 촉매층(8) 등으로 구성된다.Referring to Figure 1, the air purification system is a plasma generator (1a), blower (2a) and air inlet (2), water tank (5), circulation pump (3), plasma treatment water supply line (4) and And the first and second packing layers 6a and 6b, the first and second demisters 7a and 7b, the catalyst layer 8 for ozone treatment, and the like.

상기 수조탱크(5) 내부에는, 하나 이상의 수중플라즈마발생장치(1)가 설치되어 있으며, 수중으로 유입시키는 공기를 플라즈마처리하여 기포의 형태로 수중에서 배출함으로써 전기 및 화학적으로 활성화된 플라즈마처리수를 생성하고 있다. One or more underwater plasma generators (1) are installed in the water tank (5), and plasma-treated air flowing into the water is discharged from the water in the form of bubbles to electrically and chemically activated plasma treated water. Creating

상기 생성된 플라즈마처리수는 순환펌프(3)와 플라즈마처리수 공급라인(4)을 통해 공기정화시스템의 본체 내에서 분사된다. 상기 플라즈마처리수 공급라인(4)에는 다수개의 분사노즐이 설치되어 있으며, 분사노즐의 하단에는 제1,2 패킹층(6a,6b)이 설치되어 있다. The generated plasma treated water is injected into the main body of the air purification system through the circulation pump 3 and the plasma treated water supply line 4. The plasma processing water supply line 4 is provided with a plurality of injection nozzles, and the first and second packing layers 6a and 6b are provided at the lower end of the injection nozzle.

상기 제1,2 패킹층(6a,6b)에서 유해가스 및 복합악취 물질과 플라즈마 처리수의 오존이 접촉하여 반응하고, 플라즈마처리수에 의해 유해가스 및 복합악취 물질이 집진 및 세정된다.In the first and second packing layers 6a and 6b, the noxious gas and the mixed malodorous substance and the ozone of the plasma treated water come into contact with each other, and the harmful gas and the mixed malodorous substance are collected and washed by the plasma treated water.

플라즈마처리수에 의해 집진 및 세정된 오염물질은 하부의 수조탱크(5)로 흘러 내려와 플라즈마처리영역(1)으로 유입된다. 이에 따라, 유해가스 및 복합악취 물질이 플라즈마에 의해 발생된 고농도의 오존과 접촉하여 산화됨으로써 정화 처리된 후, 플라즈마처리수는 순환펌프(3)를 통해 다시 연속적인 공급 및 순환이 이루어진다.The pollutants collected and cleaned by the plasma treatment water flow down into the lower tank 5 and flow into the plasma treatment region 1. Accordingly, after the harmful gas and the complex malodorous substance are oxidized by contact with the high concentration of ozone generated by the plasma, the plasma treated water is continuously supplied and circulated again through the circulation pump 3.

상기와 같은 공기정화시스템은 그 구조를 변경하고 소형화하여 사무실이나 가정의 실내에서 오염된 공기를 정화하는 공기청정기로 활용될 수 있으나, 플라즈마처리수의 낙하충격 및 내부를 유동하는 공기와 플라즈마처리수의 충돌로 인해 물입자가 비산됨으로써 배출되는 공기의 습도조절에 문제가 발생하고 있었다.The air purification system as described above may be used as an air purifier to purify the polluted air in the office or home indoors by changing its structure and miniaturization, but the drop impact of the plasma treatment water and the air and plasma treatment water flowing inside the plasma treatment water. Due to the impact of water particles are scattered due to the problem of controlling the humidity of the air discharged.

또한, 플라즈마발생기를 이용한 공기정화시스템이 실내에서 사용되는 경우, 플라즈마발생에 수반되는 오존, 라디컬 등 유해물질의 실내배출을 차단하는 구조를 구현할 필요가 있었다.In addition, when the air purification system using the plasma generator is used indoors, it was necessary to implement a structure to block the indoor emissions of harmful substances such as ozone, radicals accompanying the plasma generation.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 과도한 습기 배출이 방지되고, 실내에서 사용하기에 적합한 구조의 플라즈마 발생장치를 이용한 습식 공기청정기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wet air cleaner using a plasma generator having a structure suitable for indoor use to prevent excessive moisture discharge.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에서 순환하면서 플라즈마 처리된 내부공기를 수중에서 기포의 형태로 발생시켜 플라즈마처리수를 생산하여 배출하는 수중플라즈마처리장치; 충진물을 다수 채워넣어 비표면적과 공극율을 높인 것으로서 상기 수중플라즈마처리장치를 거쳐 배출된 플라즈마처리수가 중력에 의해 하강하는 폴링층; 외부공기를 흡입하는 흡입팬; 상기 흡입팬에 의해 흡입된 상기 외부공기가 상기 폴링층에서 상기 플라즈마처리수의 유동방향과 동일한 방향으로 유동하도록 안내하고 있는 공기공급유로; 및 상기 폴리층을 통과한 상기 외부공기가 중력에 의해 낙하하는 플라즈마처리수와 분리되어 외부로 배출되도록 안내하는 공기배출유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an underwater plasma processing apparatus for generating plasma discharged water by generating plasma-treated water generated in the form of bubbles in the water while circulating therein; A polling layer in which the plasma treated water discharged through the underwater plasma treatment device is lowered by gravity by filling a plurality of fillers to increase specific surface area and porosity; A suction fan that sucks outside air; An air supply passage guiding the external air sucked by the suction fan to flow in the same direction as the flow direction of the plasma treated water in the polling layer; And an air discharge passage guiding the external air passing through the poly layer to be discharged to the outside from the plasma treated water falling by gravity.

본 발명은 상기 구성에서 폴리층의 하측에 상기 폴리층을 통과한 플라즈마처리수가 고이는 하부수조가 위치하고, 상기 수중플라즈마처리장치는 흡입펌프에 의해 상기 수조에서 물을 공급받으며, 상기 수중플라즈마처리장치의 상기 내부공기의 압력을 일정하기 유지시키는 압력조절장치를 더 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.According to the present invention, a lower water tank in which the plasma treated water passing through the poly layer is located in the lower portion of the poly layer is disposed, and the underwater plasma treatment device receives water from the water tank by a suction pump, Further characterized in that it further comprises a pressure regulator for maintaining a constant pressure of the internal air.

또한, 본 발명은 상기 압력조절장치에 상기 수중플라즈마처리장치 내부의 공기가 외부로 배출되면서 통과하는 배오존제거장치가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다. 상기 배오존제거장치는 카본필터인 것이 바람직하다.In addition, the present invention is characterized in that the ozone removal device for passing through the air inside the underwater plasma processing device is discharged to the outside in the pressure regulating device is installed. The ozone removal apparatus is preferably a carbon filter.

본 발명은 상기 폴리층의 하부에 상기 폴리층을 통과한 플라즈마처리수의 낙하충격에 따른 비산을 방지하기 위하여 완충재가 설치된 것을 다른 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the buffer material is installed in the lower portion of the poly layer to prevent the scattering due to the drop impact of the plasma treated water passing through the poly layer.

상기에서 완충재와 연결되어 상기 완충재에 떨어진 플라즈마처리수가 하부수조의 수면까지 타고내릴 수 있도록 경사면이 더 형성되어 플라즈마처리수가 하부수조의 수면에 떨어져 비산되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the inclined surface is further formed to be connected to the buffer material and the plasma treatment water dropped on the buffer material down to the water surface of the lower tank so that the plasma treatment water does not scatter on the water surface of the lower tank.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 플라즈마를 이용한 습식공기청정기는 외부공기와 플라즈마처리수가 접촉하는 폴리층에서 동일한 흐름방향이 발생하도록 하여 서로 부딪힘에 의한 물입자의 비산을 방지하고, 폴리층을 통과한 플라즈마처리수가 완충재에 낙하하도록 함으로써 물입자의 비산을 최소화하고 있다. 이에 따라, 배출되는 공기에서 수분이 최소화되어 과도한 습기의 배출이 방지될 수 있다.The wet air cleaner using the plasma of the present invention having the above-described configuration allows the same flow direction to occur in the poly layer in contact with the external air and the plasma treated water, thereby preventing the scattering of water particles due to collision with each other, and passing through the poly layer. Dispersion of water particles is minimized by allowing the plasma treated water to fall on the buffer material. Accordingly, the moisture in the discharged air can be minimized to prevent the discharge of excessive moisture.

또한, 수중플라즈마처리장치의 내부를 순환하여 플라즈마 처리된 공기는 외부에서 유입되는 정화대상인 공기와 분리되어 유동하므로 플라즈마에 의해 발생되는 오존, 라디컬 등의 부산물질의 외부배출을 최소화할 수 있다.In addition, since the air plasma-processed by circulating the inside of the plasma treatment apparatus flows separately from the air that is the purification target flowing from the outside, it is possible to minimize the external discharge of by-products such as ozone, radicals generated by the plasma.

도 1은 종래 플라즈마를 이용한 공기정화시스템의 일예를 도시하는 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 분해사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 정단면을 도시하는 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 측단면을 도시하는 구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마처리부의 구성도
도 6 (a) 및 (b)는 본 발명의 플라즈마처리수조의 배출구에 설치되는 스프레이노즐의 설명도1 is a block diagram showing an example of an air purification system using a conventional plasma
2 is an exploded perspective view of a wet air cleaner using a plasma according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a front cross-section of the wet air cleaner using the plasma according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a side cross-sectional view of the wet air cleaner using the plasma according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a plasma processing unit according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 (a) and (b) is an explanatory view of the spray nozzle installed in the outlet of the plasma treatment tank of the present invention

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.A wet air purifier using plasma according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 분해사시도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 정단면을 도시하는 구성도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 측단면을 도시하는 구성도이다.2 is an exploded perspective view of a wet air cleaner using a plasma according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a front cross-sectional view of the wet air cleaner using a plasma according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing a side cross-sectional view of the wet air cleaner using the plasma according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마를 이용한 습식공기청정기는, 내부에서 순환하면서 플라즈마 처리된 내부공기를 수중에서 기포의 형태로 발생시켜 플라즈마처리수를 생산하여 배출하는 수중플라즈마처리장치(30); 충진물을 다수 채워넣어 비표면적과 공극율을 높인 것으로서 상기 수중플라즈마처리장치(30)를 거쳐 배출된 플라즈마처리수가 중력에 의해 하강하는 폴링층(40); 외부공기를 흡입하는 흡입팬(20); 상기 흡입팬(20)에 의해 흡입된 상기 외부공기가 상기 폴링층(40)에서 상기 플라즈마처리수의 유동방향과 동일한 방향으로 유동하도록 안내하고 있는 공기공급유로(12); 및 상기 폴링층(40)을 통과한 상기 외부공기가 중력에 의해 낙하하는 플라즈마처리수와 분리되어 외부로 배출되도록 안내하는 공기배출유로(14)를 포함한다.2 to 4, the wet air purifier using the plasma according to an embodiment of the present invention, by generating a plasma-treated water by circulating therein by generating the plasma-treated internal air in the form of bubbles in the water Underwater plasma processing apparatus (30); A polling layer 40 in which plasma processing water discharged through the underwater plasma treatment device 30 is lowered by gravity by filling a plurality of fillers to increase specific surface area and porosity; A suction fan 20 for sucking outside air; An air supply passage (12) for guiding the external air sucked by the suction fan (20) to flow in the same direction as the flow direction of the plasma treated water in the polling layer (40); And an air discharge passage 14 for guiding the external air passing through the polling layer 40 to be discharged to the outside by being separated from the plasma treated water dropped by gravity.

상기 수중플라즈마처리장치(30)는 내부에서 순환하는 공기를 플라즈마를 발생시켜 처리하고, 그 플라즈마처리된 공기를 수중에 공급하여 플라즈마처리수를 생성하기 위한 장치이다.The underwater plasma processing device 30 is a device for generating plasma-treated water by treating plasma circulated therein by generating plasma, and supplying the plasma-treated air in water.

상기 수중플라즈마처리장치(30)는 내부순환공기를 플라즈마처리하여 배출하는 플라즈마처리부(32)와, 플라즈마처리부(32)에 내부순환공기를 공급하는 내부공기순환부와, 하부수조(33)에서 물이 유입되어 상기 플라즈마처리부(32)에서 내부공기가 기포의 형태로 배출되어 플라즈마처리수가 생성되어 배출되는 플라즈마처리수 순환부를 포함한다.The underwater plasma processing apparatus 30 includes a plasma processing unit 32 for plasma-discharging internal circulation air, an internal air circulation unit for supplying internal circulating air to the plasma processing unit 32, and water in the lower tank 33. The flow includes a plasma processing water circulation unit through which the internal air is discharged in the form of bubbles in the plasma processing unit 32 to generate and discharge the plasma treated water.

도 5에 상기 플라즈마처리부(32)의 구성이 상세히 도시되어 있다.5 shows the configuration of the plasma processor 32 in detail.

상기 플라즈마처리부(32)는 플라즈마를 발생시키기 위한 수단으로, 투명석영관(325)과, 상기 투명석영관(325) 내부에 삽입되어 석영관의 내경과 방전간격을 확보할 수 있는 직경을 갖는 도전성방전극(326)과, 투명석영관(325) 외부표면에 직접 접촉되어 나선상으로 감겨 설치됨으로써 도전성방전극(326)과의 사이에서 고밀도 스트리머 플라즈마의 방전영역을 형성하는 도전성대향전극(327)이 설치된다. The plasma processor 32 is a means for generating a plasma, and has a transparent quartz tube 325 and a diameter inserted into the transparent quartz tube 325 to secure an inner diameter and a discharge interval of the quartz tube. A conductive counter electrode 327 is formed between the discharge electrode 326 and the outer surface of the transparent quartz tube 325 to be wound in a spiral shape to form a discharge region of the high density streamer plasma between the discharge electrode 326 and the conductive discharge electrode 326. do.

상기 투명석영관(325)과 도전성방전극(326) 및 도전성대향전극(327)은 플라즈마처리부(32)의 상부에 설치되는 고정헤드(329)에 고정되고, 헤드를 통해 도전성방전극(326) 및 도전성대향전극(327)이 전원과 연결된다. 도면부호 323, 324는 도전성방전극(326) 및 도전성대향전극(327)의 전원연결단자이다.The transparent quartz tube 325, the conductive discharge electrode 326, and the conductive counter electrode 327 are fixed to the fixed head 329 installed on the plasma processing unit 32, and the conductive discharge electrode 326 and the conductive electrode are fixed through the head. The counter electrode 327 is connected to the power source. Reference numerals 323 and 324 denote power supply terminals of the conductive discharge electrode 326 and the conductive counter electrode 327.

상기 고정헤드(329)에는 내부순환공기가 유입되는 공기유입구(321)가 설치되고, 상기 공기유입구(321)는 석영관의 내부와 연결되어 공기를 공급하고 있다. 도전성방전극(326)이 투명석영관(325)의 내부 중심축에 고정되어 있으므로 도전성방전극(326)과 투명석영관(325)의 내면 사이의 공간에는 공기유입구(321)를 통해 공급되는 내부순환공기가 유동하고, 그 공간에서 도전성방전극(326) 및 도전성대향전극(327)에 의해 플라즈마가 발생하게 된다.The fixed head 329 is provided with an air inlet 321 through which the internal circulating air flows, and the air inlet 321 is connected to the inside of the quartz tube to supply air. Since the conductive discharge electrode 326 is fixed to the inner central axis of the transparent quartz tube 325, the internal circulation air supplied through the air inlet 321 is provided in the space between the conductive discharge electrode 326 and the inner surface of the transparent quartz tube 325. Flows, and plasma is generated by the conductive discharge electrode 326 and the conductive counter electrode 327 in the space.

상기 도전성방전극(326)은, 아크방전의 발생을 방지하여 안정적인 스트리머 플라즈마의 발생과 방전효율을 높이기 위해서 그 단부가 상기 투명석영관(325) 하단부에서 3 ~ 5cm 상단에 위치시키고, 상기 도전성방전극(326)의 반지름(r)과 투명석영관(325)의 내경의 반지름(R)과의 관계가 R/r ≒ 3 이상이 되는 것이 바람직하다.The conductive discharge electrode 326 is positioned at the end of the transparent quartz tube 325 at the lower end of the transparent quartz tube 325 in order to prevent the generation of arc discharge to increase the generation and stable discharge of the streamer plasma, the conductive discharge electrode It is preferable that the relation between the radius r of 326 and the radius R of the inner diameter of the transparent quartz tube 325 becomes R / r ≒ 3 or more.

상기 도전성대향전극(327)은, 수중에 직접 접촉되어 물과 함께 접지전극의 역할을 하며, 상기 도전성방전극(326)과 상기 투명석영관(325) 사이에서 고밀도 스트리머 플라즈마의 방전영역을 형성한다.The conductive counter electrode 327 is in direct contact with water to serve as a ground electrode with water, and forms a discharge region of the high density streamer plasma between the conductive discharge electrode 326 and the transparent quartz tube 325. .

투명석영관(325)의 하단부에는 다공성 버블장치(328)가 설치된다. 다공성 버블장치(328)는 미세한 다공성 공극들이 분포되어 중간으로 유입되는 공기가 분산되어 수중에서 마이크론 사이즈의 기포로 배출시킬 수 있는 구조이다. 이에 따라 투명석영관(325)을 통과하면서 플라즈마 반응된 공기는 미세한 기포형태로 수중에서 배출된다. 이에 따라, 고밀도 플라즈마 에너지와 다량의 활성종 및 라디칼 등을 물에 주입하여 수중 오염물질을 처리할 수 있다. 즉 고밀도 플라즈마 영역을 거쳐서 나온 다량의 고농도 활성라디칼을 포함한 기포가 뭉쳐지지 않고 잘게 쪼개어져 수중에 확산된다. 따라서 물과의 접촉시간 및 표면적 등이 높아져 고농도 활성종들의 용존율과 접촉산화작용을 매우 증대시킬 수 있으므로 환경오염물질을 빠르게 처리할 수 있다.The porous bubble device 328 is installed at the lower end of the transparent quartz tube 325. Porous bubble device 328 is a structure in which fine porous pores are distributed so that the air flowing into the middle is dispersed and discharged into bubbles of micron size in water. Accordingly, the plasma-reacted air passing through the transparent quartz tube 325 is discharged from the water in the form of fine bubbles. Accordingly, high-density plasma energy, a large amount of active species, radicals, and the like may be injected into water to treat pollutants in water. In other words, bubbles containing a large amount of highly active radicals emitted through the high-density plasma region do not aggregate and are finely divided to diffuse in the water. Therefore, the contact time with water and the surface area are increased, so that the dissolution rate and the catalytic oxidation of high concentration active species can be greatly increased, so that environmental pollutants can be treated quickly.

한편, 수중플라즈마처리장치(30)의 내부공기순환부는 공기순환펌프(351)와 순환유로(352) 및 압력조절장치(354)를 포함한다.On the other hand, the internal air circulation portion of the underwater plasma processing device 30 includes an air circulation pump 351, the circulation passage 352 and the pressure regulator 354.

도 3을 참조하면, 공기순환펌프(351)는 수중플라즈마처리장치(30)의 내부공기를 흡입하여 순환유로(352)를 통해 고정헤드(329)의 공기유입구(321)로 공급한다. 공기순환펌프(351)에 소정의 압력으로 석영관 내부에 공기가 유입됨으로써 석영관(325) 내부가 침수되지 않는 상태가 되고 플라즈마의 발생이 가능하다.Referring to FIG. 3, the air circulation pump 351 sucks the internal air of the underwater plasma processing device 30 and supplies it to the air inlet 321 of the fixed head 329 through the circulation passage 352. As air flows into the quartz tube at a predetermined pressure in the air circulation pump 351, the inside of the quartz tube 325 is not submerged and plasma can be generated.

상기 압력조절장치(354)는 내부공기순환부의 순환유로(352)에 설치되는 것으로, 내부공기의 압력을 조절하고 있다. 플라즈마처리부(32)에서 발생하는 플라즈마에 의해 내부공기와 그 속에 포함된 미세한 물입자 들의 화학적 변화 및 상변화가 동반되므로 순환유로(352)의 내부공기의 압력에 변화가 발생하게 되므로 그러한 압력이 일정하게 조절될 필요가 있다. 따라서, 압력조절장치(354)는 내부공기를 외부로 배출하거나 외부공기를 흡입하여 압력을 일정하게 유지하는 작용을 한다. The pressure regulating device 354 is installed in the circulation passage 352 of the internal air circulation portion, and controls the pressure of the internal air. Since the plasma generated by the plasma processing unit 32 is accompanied by chemical changes and phase changes of the internal air and fine water particles contained therein, a change occurs in the pressure of the internal air of the circulation passage 352, so such pressure is constant. Need to be adjusted. Therefore, the pressure regulating device 354 discharges internal air to outside or sucks external air to maintain a constant pressure.

상기 압력조절장치(354)가 내부공기를 외부로 배출하는 경우, 오존이 포함된 공기가 외부로 유출되므로 반드시 배오존제거장치가 설치되어야 한다. 상기 배오존제거장치는 압력조절장치(354)의 유출입구에 카본필터가 설치된 것이다.When the pressure regulating device 354 discharges the internal air to the outside, the ozone-containing air is leaked to the outside, so the ozone removal device must be installed. The ozone removal device is a carbon filter is installed at the outlet of the pressure regulator 354.

한편, 도 3 및 도 4에는 플라즈마처리수 순환부의 구성이 도시되어 있다.3 and 4 illustrate the configuration of the plasma treatment water circulation unit.

플라즈마처리수 순환부는 하부수조(33)와, 흡입펌프(37) 및 흡입유로(36)와, 플라즈마처리수조(31)와, 배출구(34)로 이루어진다.The plasma treatment water circulation portion includes a lower water tank 33, a suction pump 37 and a suction flow path 36, a plasma treatment water tank 31, and an outlet 34.

상기 하부수조(33)는 공기청정기의 최하단에 위치하여 떨어지는 플라즈마처리수를 모아 저장하는 공간이다. 상기 하부수조(33)에 흡입펌프(37) 및 흡입유로(36)가 설치되어 하부수조(33)에 저장된 물을 플라즈마처리수조(31)로 공급하고 있다. The lower water tank 33 is a space for collecting and storing the plasma treatment water falling at the bottom of the air cleaner. The suction pump 37 and the suction passage 36 are installed in the lower tank 33 to supply water stored in the lower tank 33 to the plasma treatment tank 31.

상기 플라즈마처리수조(31)는 격벽에 의해 2개의 공간으로 나뉘어져 있고, 일측 공간에서 수중플라즈마처리장치(30)가 설치되어 플라즈마처리된 내부공기가 미세한 기포의 형태로 배출되고 있다.The plasma treatment tank 31 is divided into two spaces by partition walls, and the underwater plasma treatment apparatus 30 is installed in one space to discharge the plasma-treated internal air in the form of fine bubbles.

상기 일측공간에는 흡입펌프(37) 및 흡입유로(36)에 의해 물이 공급되어 상측에서 격벽을 타고 흘러넘치도록 구성되어 있으므로 한정된 공간 내에서 공급된 물이 순환하며 기포와 균일하게 접촉할 수 있고, 격벽을 타고 타측공간으로 흘러넘치는 물은 일측공간 내에서 섞여 균일하게 처리된 플라즈마처리수이다.The water is supplied to the one side space by the suction pump 37 and the suction flow path 36 and flows through the partition wall from the upper side, so that the water supplied in the limited space circulates and contacts the bubbles uniformly. On the other hand, the water flowing through the bulkhead into the other space is the plasma treated water mixed and treated uniformly in one space.

상기 플라즈마처리수조(31)의 타측공간에 저장된 물은 배출구(34)를 통하여 폴링층(40)으로 배출된다. 이 때, 배출구(34)에서는 별도의 가압장치가 구비되지 않고 중력에 의해 폴링층(40)으로 낙하하고 있다.The water stored in the other space of the plasma treatment tank 31 is discharged to the polling layer 40 through the discharge port 34. At this time, the discharge port 34 is not provided with a separate pressurization device and falls to the polling layer 40 by gravity.

상기 배출구(34)에는 도 6의 (a)에서 도시는 바와 같은 스프레이(spray) 노즐(345)을 설치하여 도 6의 (b)와 같이 넓은 커튼형상의 분무가 발생하도록 하는 것이 바람직하다. 그러한 구성은 유입되는 외부공기가 분무되는 플라즈마처리수를 통과하도록 함으로써 외부공기의 오염물질이 1차적으로 정화되도록 하기 위함이다.It is preferable to install a spray nozzle 345 as shown in (a) of FIG. 6 in the outlet 34 so as to generate a spray of a wide curtain shape as shown in (b) of FIG. Such a configuration is intended to allow the contaminants of the external air to be first purified by allowing the incoming external air to pass through the plasma treated water to be sprayed.

상기 폴링층(40)은 유입되는 외부공기와 플라즈마처리수의 접촉 면적을 넓히기 위해 공극률과 비표면적이 큰 충진물을 다수 채워놓고 거치게 함으로써 여과 및 정화시키는 것으로서 기액 접촉면적, 즉 비표면적을 매우 증대시긴 구조이다.The polling layer 40 is filled and filled with a large porosity and a specific surface area in order to increase the contact area between the incoming external air and the plasma treated water, thereby filtering and purifying, thereby greatly increasing the gas-liquid contact area, that is, the specific surface area. Structure.

따라서, 상기 폴링층(40)에서는 분사되는 플라즈마처리수와 유입되는 외부공기의 접촉이 빈번하고 충분히 발생하여 유입되는 외부공기의 오염물질이 플라즈마처리수에 흡착됨으로 인해 여과 및 정화될 수 있다.Therefore, in the polling layer 40, the contact between the sprayed plasma treatment water and the incoming external air is frequently and sufficiently generated, so that the contaminants of the introduced external air are adsorbed to the plasma treated water and thus can be filtered and purified.

한편, 상기 폴링층(40)으로 외부공기를 유입시키기 위해 흡입팬(20)과, 공기공급유로(12)가 설치된다.Meanwhile, a suction fan 20 and an air supply passage 12 are installed to introduce external air into the polling layer 40.

상기 흡입팬(20)은 외부의 공기를 흡입하기 위한 것으로, 본 발명의 공기청정기가 설치되는 실내의 오염된 공기를 흡입하여 공기공급유로(12)에 공기흐름이 발생하도록 한다.The suction fan 20 is for suctioning the outside air, and the air flow is generated in the air supply passage 12 by sucking the contaminated air in the room where the air cleaner of the present invention is installed.

상기 공기공급유로(12)는 흡입팬(20)에 의해 흡입된 공기가 폴링층(40)을 관통하여 통과할 수 있도록 폴링층(40)의 상측으로 유도하고 있다. 상기 폴링층(40)에는 상측에서 플라즈마처리수가 분사되어 폴링층(40) 내부에서 중력에 의한 플라즈마처리수의 흐름이 발생하고 있으므로, 폴링층(40)에서는 흡입된 외부공기와 플라즈마처리수가 동일한 방향으로 흐르면서 서로 접촉하여 외부공기의 오염물질을 처리하게 된다.The air supply passage 12 guides the upper side of the polling layer 40 to allow air sucked by the suction fan 20 to pass through the polling layer 40. Plasma processing water is injected into the polling layer 40 from above, and the flow of plasma processing water by gravity is generated inside the polling layer 40. In the polling layer 40, the sucked external air and the plasma processing water are in the same direction. As it flows through, it contacts each other to treat pollutants in the outside air.

상기와 같이 외부공기와 플라즈마처리수가 동일한 방향으로 흐르게 됨에 따라, 서로 역방향으로 흐르면서 접촉하는 경우에 비하여 물입자의 비산정도가 매우 감소되어 공기배출유로(14)로 유입되는 물입자의 양을 최소화시킬 수 있다.As described above, as the external air and the plasma treated water flow in the same direction, the scattering degree of the water particles is greatly reduced as compared with the case of contacting while flowing in the opposite direction, thereby minimizing the amount of water particles flowing into the air discharge passage 14. Can be.

상기 폴링층(40)을 빠져나온 플라즈마처리수와 정화된 공기는 서로 분리되어 정화된 공기가 공기배출유로(14)를 통해 외부로 배출된다. 즉, 상기 플라즈마처리수는 폴링층(40)의 하방으로 낙하되고, 정화된 공기는 측방향으로 유동하여 공기배출유로(14)를 따라 상측으로 유도된 후 배출되고 있다.The plasma treated water and the purified air exiting the polling layer 40 are separated from each other and the purified air is discharged to the outside through the air discharge passage 14. That is, the plasma treated water falls below the polling layer 40, and the purified air flows laterally and is discharged after being led upward along the air discharge passage 14.

한편, 상기 폴링층(40)의 하부에는 낙하하는 플라즈마처리수를 받을 수 있는 완충부재(50)가 설치된다. 상기 완충부재(50)는 플라즈마처리수가 중력에 의해 폴링층(40)에서 낙하하여 수면이나 다른 부재에 부딪혀 비산하는 것을 방지하기 위함이다. 상기 완충부재(50)는 부직포가 바람직하고, 완충부재(50)의 설치로 낙하충격에 의해 비산한 플라즈마처리수가 유동하는 공기와 함께 외부로 배출되는 것을 최소화시킬 수 있다. On the other hand, the lower portion of the polling layer 40 is provided with a buffer member 50 that can receive the falling plasma treatment water. The buffer member 50 is to prevent the plasma treated water from falling to the polling layer 40 by gravity and splashing against the surface or other members. The buffer member 50 is preferably a non-woven fabric, it is possible to minimize the discharge to the outside with the air flowing plasma treatment water scattered by the drop impact by the installation of the buffer member (50).

다음은, 상기와 같이 구성된 플라즈마를 이용한 습식공기청정기의 작용을 설명한다.Next, the operation of the wet air cleaner using the plasma configured as described above will be described.

먼저, 공기순환펌프(351)에 의하여 수중플라즈마처리장치(30)의 투명석영관(325) 내부로 내부공기를 유입시켜 내부공기의 순환이 이루어지도록 하고, 전원을 인가하여 투명석영관(325) 내부에서 도전성방전극(326)과 도전성대향전극(327) 사이에 플라즈마를 발생시킨다. 이 때, 내부공기의 유입압력으로 인해 투명석영관(325) 내부와 상기 도전성방전극(326)의 하단부와 물과의 사이에는 공간이 만들어져 도전성방전극(326)과 물과의 단락이 방지된다. First, the internal air is introduced into the transparent quartz tube 325 of the underwater plasma processing apparatus 30 by the air circulation pump 351 so that the internal air is circulated, and the power is applied to the transparent quartz tube 325. Plasma is generated between the conductive discharge electrode 326 and the conductive counter electrode 327 inside. At this time, a space is formed between the inside of the transparent quartz tube 325 and the lower end of the conductive discharge electrode 326 and water due to the inflow pressure of the internal air, thereby preventing a short circuit between the conductive discharge electrode 326 and water.

상기 투명석영관(325)에서는 물과 접촉된 투명석영관(325) 전체에서 고른 방전영역을 가지는 플라즈마가 생성되는데 상기 도전성대향전극(327)이 수중에 직접 접촉되어 있기 때문에 물 자체가 하나의 도전성 전극의 역할을 하므로 대전현상이 발생하여 높은 에너지 밀도의 스트리머 플라즈마(streamer plasma)가 발생한다.In the transparent quartz tube 325, a plasma having an even discharge area is generated in the entire transparent quartz tube 325 in contact with water. Since the conductive counter electrode 327 is in direct contact with water, the water itself is one conductive. As it acts as an electrode, charging occurs, resulting in a streamer plasma of high energy density.

상기 플라즈마의 발생에 따라, 투명석영관(325) 내부을 유동하는 내부공기는 고밀도 플라즈마 영역을 거치면서 활성화되어 고농도의 OH, O3, H+, H2O2, 수하전자 그리고 각종 라디칼 등 다량의 활성종이 생성된다. As the plasma is generated, the internal air flowing through the transparent quartz tube 325 is activated through a high density plasma region to generate a large amount of active species, such as high concentrations of OH, O 3, H +, H 2 O 2, bagged electrons, and various radicals.

상기 생성된 물질들은 내부공기가 다공성 버블장치(328)에 의해 수중에서 미세한 기포형태로 배출될 때, 그 기포 내부에 포함되어 수중의 오염물질과 접촉 및 반응하게 함으로써 오염물질을 산화 또는 분해시켜 물을 정화시키게 된다. 또한, 플라즈마 발생시 투명석영관(325)에서 방사되는 자외선(UV), 충격파(Shock Wave) 등이 세균을 사멸시키고 악취물질의 분해에 영향을 미친다. When the generated air is discharged in the form of fine bubbles in the water by the porous bubble device 328, it is contained in the bubble to oxidize or decompose the pollutants by contacting and reacting with the pollutants in the water. Will purify. In addition, ultraviolet rays (UV), shock waves, etc. emitted from the transparent quartz tube 325 during plasma generation kill bacteria and affect decomposition of odorous substances.

수중플라즈마처리장치(30)를 거쳐 정화처리된 플라즈마처리수는 플라즈마처리수조(31)의 타측공간에서 배출구(34)로 배출된다.The plasma treated water purified through the underwater plasma treatment device 30 is discharged to the outlet 34 in the other space of the plasma treatment tank 31.

배출구(34)로 배출되는 플라즈마처리수는 스프레이노즐(345)에 의해 넓게 분무되면서 1차적으로 외부공기의 오염물질을 흡수하면서 폴링층(40)으로 낙하하게 되고, 폴링층(40)에서 외부공기와 빈번히 접촉하여 외부공기의 오염물질을 여과 및 정화시킨다.Plasma treated water discharged to the outlet 34 is sprayed widely by the spray nozzle 345 and falls to the polling layer 40 while absorbing the pollutants of the external air, and the outside air in the polling layer 40. Frequent contact with to filter and purify contaminants in external air.

상기 폴링층(40)을 통과하면서 오염물질을 포함하게 된 플라즈마처리수는 아래로 낙하하여 하부수조(33)에 유입되게 된다. 이 때, 폴링층(40)의 하부에는 폴링층(40)을 통과한 플라즈마처리수가 낙하충격에 의해 비산되는 것을 방지하도록 완충부재(50)가 설치되어 있고 그 완충부재(50)의 일측으로는 완충재와 연결되어 수조의 수면까지 플라즈마처리수가 타고 내릴 수 있도록 경사면(52)이 형성되어 있으므로 플라즈마처리수의 비산이 최소화된다. 이에 따라, 폴링층(40)을 통과하여 플라즈마처리수와 분리되어 측방으로 이동하는 공기에 포함되는 물입자가 최소화되어 과도한 습기의 배출이 방지된다.Plasma treated water containing contaminants while passing through the polling layer 40 falls down to flow into the lower tank 33. At this time, a buffer member 50 is provided below the polling layer 40 to prevent the plasma treated water passing through the polling layer 40 from being scattered by the drop impact, and on one side of the buffer member 50. Since the inclined surface 52 is formed to be connected to the buffer material so that the plasma treated water can be taken down to the surface of the tank, the scattering of the plasma treated water is minimized. Accordingly, the water particles included in the air that passes through the polling layer 40 to be separated from the plasma treatment water and move laterally are minimized to prevent excessive moisture from being discharged.

하부수조(33)에 모인 플라즈마처리수는 다시 흡입펌프(37) 및 흡입유로(36)에 의해 플라즈마처리수조(31)로 공급되어 오염물질이 산화 및 분해되는 상기 과정을 반복하게 된다.The plasma treatment water collected in the lower tank 33 is supplied to the plasma treatment tank 31 again by the suction pump 37 and the suction passage 36 to repeat the above process of oxidizing and decomposing contaminants.

한편, 흡입팬(20) 및 공기공급유로(12)에 의해 유입된 외부공기는 폴링층(40)을 관통한 후 공기배출유로(14)를 거져 외부로 배출된다. 즉, 폴링층(40)을 통과한 위치부터 형성되는 공기배출유로(14)는 폴링층(40)의 측방면, 즉 하부수조(33)의 수면의 상측방향으로 공기가 빠져나가도록 연결됨으로써 낙하하는 플라즈마처리수와 분리된다. 이후 상승하도록 이어지는 유로를 따라서 정화처리된 공기가 배출구(34)에서 실내로 배출되게 된다.On the other hand, the outside air introduced by the suction fan 20 and the air supply passage 12 passes through the polling layer 40 and is discharged to the outside through the air discharge passage 14. That is, the air discharge passage 14 formed from the position passing through the polling layer 40 is dropped by being connected to the side of the polling layer 40, that is, the air to escape to the upper side of the water surface of the lower tank 33. Is separated from the plasma treated water. Then, the purified air is discharged from the outlet 34 into the room along the flow path leading up.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the particular embodiments set forth herein. It goes without saying that other modified embodiments are possible.

10; 본체 12; 공기공급유로
14; 공기배출유로 20; 흡입펜
30; 수중플라즈마처리장치 32; 플라즈마처리부
33; 하부수조 36; 흡입유로
37; 흡입펌프 40; 폴링층
50; 완충부재 52; 경사면
321; 공기유입구 323; 전원연결단자
324; 전원연결단자 325; 투명석영관
326; 도전성방전극 327; 도전성대향전극
328; 버블장치 329; 고정헤드
345; 스프레이 노즐 354; 압력조절장치
351; 공기순환펌프 352; 순환유로10; Main body 12; Air supply
14; Air exhaust passage 20; Suction pen
30; Underwater plasma treatment apparatus 32; Plasma treatment unit
33; Bottom tank 36; Suction flow path
37; Suction pump 40; Polling layer
50; Buffer member 52; incline
321; Air inlet 323; Power connection terminal
324; Power connection terminal 325; Transparent Quartz Hall
326; Conductive discharge electrode 327; Conductive Counter Electrode
328; Bubble device 329; Fixed head
345; Spray nozzle 354; Pressure regulator
351; Air circulation pump 352; Circulation

Claims (6)

내부에서 순환하면서 플라즈마 처리된 내부공기를 수중에서 기포의 형태로 발생시켜 플라즈마처리수를 생산하여 배출하는 수중플라즈마처리장치(30);
충진물을 다수 채워넣어 비표면적과 공극율을 높인 것으로서 상기 수중플라즈마처리장치(30)를 거쳐 배출된 플라즈마처리수가 중력에 의해 하강하는 폴링층(40);
외부공기를 흡입하는 흡입팬(20);
상기 흡입팬(20)에 의해 흡입된 상기 외부공기가 상기 폴링층(40)에서 상기 플라즈마처리수의 유동방향과 동일한 방향으로 유동하도록 안내하고 있는 공기공급유로(12); 및
상기 폴링층(40)을 통과한 상기 외부공기가 중력에 의해 낙하하는 플라즈마처리수와 분리되어 외부로 배출되도록 안내하는 공기배출유로(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 습식공기청정기Underwater plasma processing apparatus 30 for generating and discharging plasma-treated water by generating the plasma-treated internal air in the form of bubbles in the water while circulating therein;
A polling layer 40 in which plasma processing water discharged through the underwater plasma treatment device 30 is lowered by gravity by filling a plurality of fillers to increase specific surface area and porosity;
A suction fan 20 for sucking outside air;
An air supply passage (12) for guiding the external air sucked by the suction fan (20) to flow in the same direction as the flow direction of the plasma treated water in the polling layer (40); And
Wet air cleaner using a plasma characterized in that it comprises an air discharge passage 14 for guiding the external air passing through the polling layer 40 to be discharged to the outside separated from the plasma treated water by gravity. 제1항에 있어서,
상기 폴링층(40)의 하측에 상기 폴링층(40)을 통과한 플라즈마처리수가 고이는 하부수조(33)가 위치하고,
상기 수중플라즈마처리장치(30)는 흡입펌프(37)에 의해 상기 하부수조(33)에서 물을 공급받으며,
상기 수중플라즈마처리장치(30)의 상기 내부공기의 압력을 일정하기 유지시키는 압력조절장치(354)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 습식공기청정기The method of claim 1,
The lower tank 33 in which the plasma treated water passing through the polling layer 40 is accumulated is located below the polling layer 40,
The underwater plasma treatment device 30 is supplied with water from the lower tank 33 by the suction pump 37,
Wet air cleaner using a plasma, characterized in that it further comprises a pressure adjusting device 354 for maintaining a constant pressure of the internal air of the underwater plasma processing device (30) 제2항에 있어서,
상기 압력조절장치(354)에는 상기 수중플라즈마처리장치(30) 내부의 공기가 외부로 배출되면서 통과하는 배오존제거장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 습식공기청정기The method of claim 2,
The pressure regulating device 354 is a wet air purifier, characterized in that the installation further removes the ozone zone while passing the air inside the underwater plasma processing device 30 to the outside. 제3항에 있어서,
상기 배오존제거장치는 카본필터인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 습식공기청정기The method of claim 3,
The ozone removal apparatus is a wet air purifier using plasma, characterized in that the carbon filter. 제1항에 있어서,
상기 폴링층(40)의 하부에는 상기 폴링층(40)을 통과한 플라즈마처리수의 낙하충격에 따른 비산을 방지하기 위하여 완충부재(50)가 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 습식공기청정기The method of claim 1,
Wet air cleaner using a plasma, characterized in that the buffer member 50 is installed in the lower portion of the polling layer 40 to prevent scattering due to the drop impact of the plasma treatment water passing through the polling layer 40. 제5항에 있어서,
상기 폴링층(40)의 하측에 상기 폴링층(40)을 통과한 플라즈마처리수가 고이는 하부수조(33)가 위치하고,
상기 완충재와 연결되어 상기 완충재에 떨어진 플라즈마처리수가 상기 하부수조(33)의 수면까지 타고 내릴 수 있도록 경사면(52)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 습식공기청정기
The method of claim 5,
The lower tank 33 in which the plasma treated water passing through the polling layer 40 is accumulated is located below the polling layer 40,
Wet air cleaner using a plasma characterized in that the inclined surface 52 is further formed to ride down to the water surface of the lower tank 33 is connected to the buffer material and the plasma treatment water
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