[发明专利]水下等离子体产生装置

说明书

根据本发明的一实施方式的水下等离子体产生装置包括：反应器，在所述反应器的内部沿长度方向形成有供工作流体通过的流动路径；和设置在该流动路径上的电介质插入件，该电介质插入件将所述流动路径划分为多个空间，该电介质插入件中具有一个或多个用于连接所述多个空间的通孔，该通孔的横截面宽度小于所述流动路径，并且该电介质插入件的一侧具有金属催化剂，该金属催化剂与通过通孔流入的所述工作流体接触。

技术领域

本发明涉及一种水下等离子体产生装置，尤其涉及一种在沿一个方向移动的流体(液体)中产生大量的微纳米气泡并利用该微纳米气泡连续产生等离子体的水下等离子体产生装置。

背景技术

等离子体是指一种气体状态，其在超高温下被分成带负电荷的电子(e-)和带正电荷的离子(A+：氢原子核)。此外，等离子体还指其中聚集有带电粒子的气体。等离子体具有很高的电荷分离度，但是由于负电荷的数量和正电荷的数量完全相同，因此是电中性的。当以分子状态向气体施加高能时，该气体在数万摄氏度下被分离为电子和原子核，成为等离子体状态。

换句话说，当能量施加到固体时，固体变成液体和气体，然后当高能量再次施加到气态时，气体变成电离状态，其中围绕原子核运动的最外层电子(e-)在数万摄氏度下偏离轨道(电离能)。此时，气体成为失去了分子状态的气体特性的其他维度的物质。等离子体也称为第四物质。在电离状态下，原子A具有以下结构式。

[结构式]

等离子体在围绕原子核运动的最外层电子解离的状态下是电中性的，因此正离子和负离子共存。等离子体是良好的电导体。

此外，在该物质的电离状态下，随着时间的流逝返回其原始稳定状态会释放能量。自然现象中观察到的典型等离子体是闪电，北极地区的极光和大气中的离子层处于等离子体状态。

等离子体是原子核和电子分离的状态，是通过对气态原子施加大量热量而产生的，从而1500万摄氏度以上的高温太阳中的所有原子都处于等离子体状态。

等离子体可能是宇宙中最常见的状态。但是，为了在日常生活中使用等离子体，需要人工产生等离子体。长期稳定地促进了人工产生等离子体并使之商业化的努力。

可以通过施加热量或通过施加高电场或磁场以引起电子碰撞来产生等离子体。通常，使用诸如直流电，超高频和电子束之类的电学方法来产生等离子体，然后需要利用磁场等来维持等离子体。

然而，通过气体产生高密度等离子体的技术(其在相关领域中已被用来将等离子体用作能量)难以发展，因为尚未开发出具有高于输出能量的输入能量的或可以承受使用超高温限制等离子体的超高温状态的材料。

此外，即使等离子体是直接用于工业目的的能源，根据相关领域的等离子体产生方法，使用大量电力来产生等离子体并且将由此获得的电力用作能源的矛盾重复，因此存在严重的问题，即能量使用效率降低。

[相关的在先专利文献]

(专利文献1)韩国未审查专利申请公开第10-2010-0011246号

发明内容

【技术问题】

本发明致力于解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种水下等离子体产生装置，该装置通过空化现象(cavitation phenomenon)在向一个方向移动的流体中产生大量的微纳米气泡，形成的微纳米气泡具有5μm或更小的尺寸并具有带负电荷的表面电势，并将同类型的电荷施加到与流体一起移动通过金属催化剂的微纳米气泡，以通过排斥力连续使微纳米气泡塌陷(collapse)，从而产生高密度的等离子体。

本发明的目的不限于上述目的，本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解上面未提及的其他目的。

【技术方案】