专利名称：使用高压放电的电离气体生成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用高压放电的电离气体生成设备，且更具体地，涉及一种不使用另外的化学物质、生物装置、或例如臭氧发生器的复杂设备而有效地生成电离气体的电离气体生成设备，从而降低设备的制造成本和空气／废水的处理成本。
目前，环境污染是威胁人类生存的非常严重的问题，且变成全球人类的头等大事。特别是，在环境污染中，空气污染不仅作为使地球变暖或引起近年来全球气候异常的厄尔尼诺现象的主要原因直接对人类的健康造成危害，而且对生态系统有很大的危害。
作为解决空气污染的以上问题之一的一种方法，已开发了电去除大气中的污染物的的各种系统。电去除是一种去除空气中的颗粒型污染物的有效技术，且可通过将污染的空气传送过电磁空气过滤器来去除空气中的污染物颗粒。然而，在该系统中，出现这样的问题闻起来如腐烂的烟草味道并使人具有发汗的征兆的感觉的令人讨厌的气味对人有伤害。
除此之外，已开发了通过将臭氧施加于空气而在氧化污染物的细微组织(maceral)中是有效的臭氧发生器。然而，由于臭氧发生器是非常昂贵的设备，空气清洁的总量提高得缓慢。
另一方面，水污染与空气污染一样严重，因此对正在逐渐枯竭的水资源的保护己变成全球的迫在眉睫的问题。为保护对人类生存必不可少的水资源，重要的是将水资源保护在它们自身的自然的状态，但更重要的是有效地且节省地使用水资源并处理或重复利用污水或废水。
当没有进行清理的污水或废水被排放或流至自然界时，它将与自然状态的水资源自身混合且使这些水资源及其他环境遭到污染，导致引发严重的破坏。因此，为防止出现环境污染问题，已作出了处理污水或废水的各种努力。
作为这些努力的一部分，各种处理设备和方法被开发出来，例如韩国专利申请96-34103中公开的一种方法(使用氯复合物和电解对着色的废水进行漂白处理的方法以下称为引用技术1)或韩国专利申请96-34103中公开的一种方法和设备(使用高纯度载体对有机废水进行生物处理的方法和设备以下称为引用技术2)。
然而，如上所述的现有技术具有以下的问题。也就是说，在象引用技术1的化学处理方法中，因为象例如盐酸、氯化钙的氯复合物的附加材料必须被加入废水中以产生化学反应，不仅处理的成本增加，而且可能存在这样的危险化学材料等类似物可导致不期望的二次污染。而且，当使用带有紫外灯(UV灯)的臭氧发生器以引起化学反应时，废水处理的整个成本被提高。
而且，在象引用技术2的生物处理方法中，因为纯净水需要微生物，不仅提高了成本而且需要附加的设施来培养微生物。
为解决上述问题，在由本申请的申请人于1998年11月25日递交的申请号为98-50538的韩国专利申请中，公开了一种使用高压放电的电离气体生成设备。尽管以上用于电离气体的生成设备不需要任何附加的化学物质或生物装置且具有简单的结构，它可有效地生成电离气体。然而，在上述生成设备中，为提高生成电离气体的效率，仍需对系统的整个结构的一些部件进行改善。
本发明力图解决上述问题，且其目的在于提供一种使用高压放电的电离气体生成设备，其具有简单的结构，没有例如臭氧器的复杂结构的附加设备，但尽管如此，可有效地清除大气中的污染物，从而降低制做成本。
本发明的另一目的在于提供一种使用高压放电的电离气体生成设备，其不附加地使用化学物质或生物装置而能够有效地纯净污水和废水，例如家畜废水或垃圾渗透水，并执行漂白功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种电离气体生成设备，包括一外壳，具有一空气入口和一电离气体出口，其中空气通过空气入口流入该外壳；在包含空气的该外壳中配置的第二空心电极；和在包含空气的该外壳内配置的第二电极中插入并放置的第一电极，其中在第一和第二电极之间施加至少10，000V的高压，空气在通过第一和第二电极之间时被电离，且电离气体通过该电离气体出口被排出该外壳。
第一电极被包封在绝缘非导体中。
具有上述结构的电离气体生成设备可被有效地用于清洁污染的水或处理废水而不需要任何附加的化学反应物质或例如微生物的生物材料，且不需要任何例如带有紫外灯的臭氧发生器的昂贵的设备。
图1是根据本发明的一优选实施例的使用高压放电的电离气体生成设备的方框图。
图2a是图1中所示的放电管的第二电极的纵向截面视图；及图2b是示出第一电极被插入图2a的第二电极的状态的纵向截面视图。
以下将参照附图中示出的优选实施例对本发明的使用高压放电的电离气体生成设备10进行详细说明。
图1是根据本发明的一优选实施例的使用高压放电的电离气体生成设备10的方框图。参见图1，使用高压放电的电离气体生成设备10包括由良好的电绝缘材料制成的一外壳11。外壳11具有一空气入口12和一电离气体出口13。最好，在空气入口12上安装一第一风扇40以用预定的压力将空气吹入外壳11。另外，在电离气体出口13上安装一第二风扇42以用预定的压力将空气吹出外壳11到一期望的位置。
外壳11还具有在其内部横过延伸的一对分隔壁15。分隔壁15具有多个插入孔19。多个第一和第二电极16和17通过外壳11内部的插入孔19被配置在一起。
图2a是图1中所示的放电管的第二电极的纵向截面视图；且图2b是示出第一电极被插入图2a的第二电极的状态的纵向截面视图。
参见图2a和2b，空心的第二电极17由不锈钢管制成，且其两端与一放电管的输出插塞32(out-plug)和一放电管的输入插塞(in-plug)34相啮合。输出插塞32和输入插塞34是由酚树脂或聚丙烯树脂制成的绝缘体。在输出插塞32和输入插塞34的中心，分别形成通孔14a和14b以使它们包含第一电极16。
第一电极16是约3．5mm直径的一不锈钢条且被包封在一绝缘非导体18中。绝缘非导体18由例如玻璃、陶瓷的介电质或绝缘体制成。最好，绝缘非导体18由玻璃制成。包封在玻璃的绝缘非导体18中的第一电极16被插入放电管输入插塞34的通孔14a中，经第二电极17的内部通过，并插入放电管的输出插塞32的通孔14b。在此时，在包封第一电极16的端部的绝缘非导体18的插入端和通孔14b的封闭端之间配置一绝缘部件24。
具有这些结构，可在第一和第二电极16、17之间生成高密度的电子电流。在此时，第一和第二电极16、17之间的距离根据它们之间施加的电压而被选择，且最好如果电压是12，000-15，000V，该距离为3-10mm。
经用于生成一高压的变压器22，第一和第二电极16、17通过第一电源线51和第二电源线被连接至一电源20。因此，在第一和第二电极16、17之间施加高压。
接着，将描述本发明的一优选实施例，根据一实施例的使用高压放电的电离气体生成设备10的应用。
首先，通过操作连接至电源20的变压器22，在第一和第二电极16、17之间施加高压。最好，施加的电压约为12，000-15，000V。在此时，通过在第一和第二电极16、17之间施加的高压，电子从阴极发射至阳极，但如图所示，在施加AC电压的情况下，电子从两电极被发射。因为第一电极16被配置在第二电极17的内部，在第一和第二电极16、17之间生成高密度的电子电流。
然后，空气通过空气入口12被吹入外壳11，同时流入外壳11的空气通过第一和第二电极16、17之间，空气中的污染成分通过在它们之间放电的电子的作用而被清洁。也就是说，在流入外壳11的空气中，通过放电电子的作用，生成例如OH-，O2-的离子，和例如臭氧(O3)的氧化的气体成分、氢二氧化物(HO2)。
在外壳11内被清洁的空气通过电离气体出口13被排出，且因此包含氧化气体成分的电离的空气可通过第二风扇42被用于期望的目的。即，清洁的空气可直接被用于清洁空气或作为材料的氧化剂被使用。
可替换地，包含离子、氧化的气体成分或类似物的清洁的气体可被用于净化废水。换言之，通过第一风扇被强制吹入外壳11的空气被如上所述地清洁，但如果这样清洁的空气被从外壳11流出进入废水，通过与放电的电子的碰撞、扰动、分解或替换的作用，主要由高分子碳的化合物组成的废水中的污染的成分被转换成低分子材料例如无机化合物，从而改善水质。可替换地，在它被用作为废水的净化剂的情况下，在象常规的方法通过一气泡发生器使净化的空气起泡后，使废水通过该净化的空气。
如上所述，根据本发明的电离气体生成设备不需要例如带有紫外灯的臭氧发生器的昂贵的设备而生成离子和例如O3的氧化气体成分。而且，由于该电离气体生成设备可通过使用这些成分来清洁被污染的空气，具有降低空气净化的成本的优点。而且，其不附加地使用化学物质或生物装置而能够有效地纯净污水和废水，例如家畜废水或垃圾渗透水，并执行漂白功能。
尽管参照一优选实施例对本发明进行了描述，可理解在不超出本发明的精神和范围的前提下，本领域的熟练技术人员可作出各种改型和变化。
权利要求
1.一种电离气体生成设备，包括一外壳，具有一空气入口和一电离气体出口，其中空气通过空气入口流入该外壳；在包含空气的该外壳中配置的第二空心电极；和在包含空气的该外壳内配置的第二电极中插入并放置的第一电极，其中在第一和第二电极之间施加至少10，000V的高压，空气在通过第一和第二电极之间时被电离，且电离气体通过该电离气体出口被排出该外壳。
2.根据权利要求1的电离气体生成设备，其中所述被包封在绝缘非导体中的第一电极被插入与所述第二电极的端部啮合的放电管的输入插塞的通孔中，且在通过所述第二电极内部后，被插入与所述第二电极的其他端部啮合的放电管的输出插塞的通孔中，同时在放电管的输入插塞的所述通孔内部，其中绝缘体被放入包封所述第一电极的端部的所述绝缘非导体的插入的外部端与卸下放电管的输入插塞的所述通孔的封闭端之间。
3.根据权利要求2的电离气体生成设备，其中所述第一和第二电极之间施加的电压是12，000-15，000V，且所述第一和第二电极之间的距离是3-10mm。
4.根据权利要求1的电离气体生成设备，其中风扇被分别连接配置在所述空气入口和所述电离气体出口。
5.根据权利要求2的电离气体生成设备，其中风扇被分别连接配置在所述空气入口和所述电离气体出口。
6.根据权利要求3的电离气体生成设备，其中风扇被分别连接配置在所述空气入口和所述电离气体出口。
7.根据权利要求1的电离气体生成设备，其中经用于生成一高压的变压器，所述第一和第二电极通过第一电源线和第二电源线被连接至一电源。
8.根据权利要求2的电离气体生成设备，其中经用于生成一高压的变压器，所述第一和第二电极通过第一电源线和第二电源线被连接至一电源。
9.根据权利要求3的电离气体生成设备，其中经用于生成一高压的变压器，所述第一和第二电极通过第一电源线和第二电源线被连接至一电源。
全文摘要
一种电离气体生成设备,包括:一外壳,具有一空气入口和一电离气体出口,其中空气通过空气入口流入该外壳;在包含空气的该外壳中配置的第二空心电极;和在包含空气的该外壳内配置的第二电极中插入并放置的第一电极,其中在第一和第二电极之间施加至少10,000V的高压,空气在通过第一和第二电极之间时被电离,且电离气体通过该电离气体出口被排出该外壳。
文档编号A61L9/22GK1278511SQ0010752
公开日2001年1月3日 申请日期2000年5月15日 优先权日1999年5月13日
发明者尹明烈, 文喆洙 申请人:二十一世纪环境株式会社