KR100796362B1 - 초강력초음파 추출방법 및 캐비테이션 복합시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초강력 초음파조사방식 및 슈퍼캐비테이션 원심펌프에 의한 캐비테이션 복합시스템 기술에 관한 것이다.

종래기술의 초음파 추출방법 및 장치에서는 초음파 및 원심펌프의 캐비테이션 기포파괴압이 갖는 에너지활용의 부족현상과 초음파 에너지전파가 기포층의 장애, 소멸을 가져옴으로 캐비테이션 복합시스템의 기능이 상대적으로 적어지게 되는 문제점이 있었다. 본원은 초강력 초음파 추출방법 및 캐비테이션 복합시스템으로 "초음파 진공추출 농축법"과 "중대형 초음파 복합방식" 및 "원심력 초음파 조사방식" 을 제공하고자 하는 과제를 갖는다.

본원발명의 첫째 구성은 본 발명자가 선 발명한 초음파 추출방법 및 장치(특허 제253904호)를 개량하고자 한 것으로, SC펌프를 포함하는 부설 배관류의 캐비테이션 기포파괴압을 고기능화 한 초음파 진공추출 농축법의 캐비테이션 복합시스템에 반사판 초음파 조사탱크 등의 부차 시스템을 추가한 것에 관한 것이다.

둘째구성은 중대형 초음파 복합방식의 캐비테이션 복합시스템에 초강력 초음파 조사탱크에 의한 기능특징별 선택적 구성에 관한 것이다.

셋째구성은 원심력 초음파 조사방식의 캐비테이션 복합시스템에 농축액분리 출구여과액의 캐비테이션 부차 시스템에 관한 것이다.

본 발명자가 선 발명한 하이슈퍼캐비테이션 원심펌프(특허 제232520 호 : HSC펌프)의 "캐비테이션 기포압운전"으로 캐비테이션 복합시스템의 캐비테이션 기포파괴압 효용을 높인 5가지의 초강력 초음파조사방식에 의한 슬러지 세포벽파괴추출 및 장거리 수력이송시스템 등의 부차시스템 최적화조합을 이루게 되었다.

본원은 수질오염방지 및 폐기물과 자원재활용 시설 등의 소화슬러지 탈수처리법과 친환경간척 개흙처리법 등의 환경오염방지 처리시설에 유용하게 이용될 수 있다.

캐비테이션 복합시스템, 캐비테이션 기포파괴압, SC펌프형 부설배관류, 초강력초음파 조사방식, 중대형 초음파 복합방식, 캐비테이션 기포압 운전, 반사판 초음파 조사탱크, 원심력 초음파 조사방식, 초음파 진공추출농축조, 초점형 초음파조사방식.

Description

초강력초음파 추출방법 및 캐비테이션 복합시스템{Super Ultrasonic projectile educes processing and Systemic Provision Complexities of Cavitation}

제1도 본 발명의 초음파 진공추출 농축조 및 반사판 진동자하나형식 의 반사판 초음파조사탱크.

제 2 도 본 발명의 중대형 초음파복합방식 및 진동자 두개이상배치형의 초점형 초음파조사탱크.

제 3 도 본 발명의 완선회 초음파조사방식 및 초점편심 약20도전후의 완선회 초음파조사탱크.

제 4 도 본 발명의 급선회 초음파조사방식 및 원통접선나선형 상대류 의 급선회 초음파조사탱크.

제5도 본 발명의 원심력 초음파조사방식 및 캐비테이션 기포압운전의 초음파 원심고액분리기 등에 대한 예시도

제6도 본 발명의 처리액순환 HSC펌프 및 일부절개 임펠러입면도의 층상 슈퍼캐비테이션도 등에 대한 예시도

제7도 본 발명의 캐비테이션 복합시스템 및 일정수면 SC펌프운전의 배관도 진동자등가회로 등에 대한 예시도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

식품, 화학, 약품, 자원, 금속, 환경, 건설, 농수산, 재생업 등의 분야에서 미분쇄 추출 및 농축공정 등에 본원의 강력초음파 에너지조사와 SC펌프 등의 장치가 적용 가능한 기술 분야이다.
본원과 관련한 종래 기술의 문제점을 살펴보면, 본 발명자의 선발명인 초음파 추출방법 및 장치(출원번호 10-1992-0003437, 등록번호 0253904)에서는 강력초음파조사가 기포층의 초음파전파 경계면반사와 전파매질 음향임피던스의 저하로 초강력 에너지 전파조사와 캐비테이션 복합시스템의 적용에 문제점이 있었고, 중대형 초음파 복합방식에서는 세균성 세포 오니미생물의 미분쇄분리, 부동벽박리 등에서 추출농축 균일혼합유화, 점질분리 살균전화증식, 원심력 고액분리농축, 소화슬러지 탈수처리 등의 초음파기술에 문제점이 있었다.
캐비테이션 기포파괴압의 SC펌프형 복합시스템에 적용하기에는 본 발명자의 선발명인 슈퍼캐비테이숀형 펌프(특허 제19868호. 미국특허 제4681508호) 및 솔리드 펌프장치(특허제35556호)에서 슈퍼캐비테이션 기포층의 캐비테이션 기포압 활용에 문제점이 있었다.
수환기구 임펠러케이신 등의 혁신적 개량을 이룬 하이슈퍼 캐비테이션형의 HSC펌프(특허 제10-0232520호)의 추기수환통로 넓은 왕관을 갖는 HSC펌프 왕관케이싱과 슈퍼캐비테이션 임펠러의 임펠러통로 출구기포압의 조정 보완이 필요하였다.

본 발명은 종래기술의 부족한 문제점을 보완 발전시키고 중대형 초음파 복합방식을 이룩하기 위한 기술적 과제 셋을 갖고 있다.

첫째. 본 발명자가 선발명한 종래기술의 초음파추출방법 및 장치(특허 제0253904호)의 초음파조사 진동자끝면이 처리액과 정면충돌 할 때 강력초음파조사 기포층이 혼입되어 액체 보다 기포부피가 커져 처리액밀도 에너지전파가 적게 되는 문제점이 발견되었다.
본 발명에서는 첫째, 반사판 초음파조사탱크를 설치하는 초음파진공추출농축법으로서, 반사판 기포순간 파괴성의 기포파괴 괴식성의 고압력과 초음파가속 직진에너지로서 초음파 복합에너지를 상승시키도록 하고, HSC펌프 왕관케이싱의 캐비테이션 기포파괴압의 "캐비테이션 복합시스템" 을 SC펌프형 부설배관류로 포함시켜 제공하고자 하는 것이다.

둘째. 캐비테이션 복합시스템의 중대형 초음파복합방식을 진동자 두 개 이상으로 배치하는 초강력 초음파 조사장치에 SC펌프형의 부설배관류를 포함하여 구성 및 제공되는 캐비테이션 복합시스템을 환경오염방지 처리시설 등의 환경플랜트 산업시스템으로 제공하고자 한다.

셋째, 초음파 원심추출농축법을 진동자 두 개 이상으로 배치하여 중대형 초음파 복합설비를 이루어서 초음파 원심고액분리기 입구와 원추면 하부 농축액 출구의 원추접선 나선형 상대류와 출구 여과액 처리이송관의 3조, 병열, 주체복합처리에 SC펌프형의 부설배관류를 포함시켜 초음파 원심추출 농축법의 캐비테이션 복합시스템을 초음파 원심고액분리기가 이루는 환경오염방지 처리시설 및 발전적 다목적 시스템 등을 제공하고자 하는 것이다.

강력초음파 에너지를 조사시키는 초음파에너지 조사탱크와 캐비테이션 기포파괴압을 제공하는 SC펌프형 부설배관류를 포함하여 구성되는 캐비테이션 복합시스템 이다.
강력초음파 진동자 끝 면에 혼입되는 기포층의 장애를 초강력 초음파 조사방법의 처리액 유동방법 시리즈로 해결하고, 캐비테이션 복합시스템 을 구성하는 초강력 초음파조사장치를 구성한다.
SC펌프를 포함하는 부설배관류의 캐비테이션 기포압 운전의 기포파괴압 괴식기능으로 초음파에너지 상승기능의 캐비테이션 복합시스템 을 구성한다.

첫째 과제 초음파 진공추출농축장치로서 식물성 및 미생물세포벽을 박리시켜 세포원형질의 추출효능을 높이기 위해 반사판 진동자 하나 형식을 갖는 반사판 초음파조사탱크와 HSC펌프 및 SC펌프형 부설배관류를 포함하여 캐비테이션 기포파괴압의 캐비테이션 복합시스템을 이루도록 한 것이다.

식물성 및 미생물세포막 박리법 을 예시한다. 초음파 진공추출농축조(超音波眞空抽出濃縮漕)(1)에 주파수 자동추미발진기(周波數自動追尾發振器)(2)를 장치한 반사판 초음파조사탱크(3)를 부설하고 20°∼ 70°경사각 설치의 방법으로, 반사판 기포 순간파괴성으로 초음파 에너지 상승작용 을 높이도록 하였다.
초음파 진공추출농축조(1)와 처리액순환 HSC펌프(13)와 SC펌프형 부설배관류(4)가 반사판 초음파조사탱크(3)와 연결되여, 초음파 추출 미분쇄유화(超音波抽出微分碎乳化)의 고성능화와, 진공농축 탈기증류소화(眞空濃縮脫氣蒸溜消化)의 시스템종합 복합화기능(方式_綜合復合化機能)의 열교환증류 응축시스템(熱交換蒸溜凝縮方式) (7.8.9.10.11.12) 및 수봉식 진공펌프시스템(15.16) 과 진공응축액 저류조배관(17.18.19) 및 진공장입 보존가스호스(5) 등으로 구성한다. 상온추출 폐회로시스템(常溫抽出閉回路方式)의 엽록소 원형질 추출장치(葉綠素原形質抽出裝置)의 실시예의 초음파 진공추출농축법이다.

둘째 중대형 초음파복합과제의 캐비테이션 복합시스템은 초강력초음파 복합장치를 진동자 2개이상 배치형으로 "초강력초음파 조사탱크" 와 SC펌프형 부설배관류를 주로 한 캐비테이션 복합시스템 구성으로 소화슬러지 세포액 추출 등의 수단으로 발전하였다. 세포벽막 폭파부분박리(細胞壁膜爆破部分剝離)의 예로서 HSC펌프 왕관케이싱 의 추기수환통로광익왕관(抽氣水還通路廣益王冠)에서 임펠러 캐비테이션기포의 순간파괴 기포중심압력(瞬間破壞氣泡中心壓力)의 캐비테이션 괴식고압력(空洞現象化壞蝕高壓力)(2만∼15만기압)으로 오니미생물 세포벽을 폭파시켜 부분적으로 세포벽 파괴작용을 야기하고, 잇따라 초강력초음파 조사탱크 에서 초음파 캐비테이션 기포의 선회류 기포파괴 고압력(旋回流氣泡破壞高壓力)(1만∼5만기압)으로 부분적 세포막 침식작용(部分的細胞膜侵蝕作用)을 하여 세포원형질 추출기능성의 그린플랜드 산업시스템 으로 제공될 수 있다.
SC펌프형 부설배관류의 포화증기압 고흡입배관과 초음파 1∼10만HZ의 주파수 자동추미발진기 및 진동자 두개이상 배치형의 초점형 초음파조사탱크(焦點形超音波照射液筒)를 주로 구성한 중대형 초음파복합방식(中大形超音波複合方式)의 예시이다.

셋째 원심고액분리형시스템의 캐비테이션 복합시스템은 중대형 초음파복합장치로 진동자 2개이상 배치형의 원추하부 표면부진동자(圓錐下部表面附振動子)의 "초음파 원심고액분리기"와 핀치밸브 등 흡입조절부의 HSC펌프 공동기포압의 SC펌프형 부설배관류가 기본이 되며, 기타의 "초강력초음파 조사장치"가 캐비테이션 복합시스템의 중대형 초음파복합설비를 이룬다.
초음파 원심고액분리기(超音波遠心固液分離機)에서 농축액출구 초음파조사(濃縮液出口超音波照射)의 농축액 뉴톤성 점성강하와 출구여과액 처리시스템의 연속병열단독 복합처리(連續竝列單獨複合處理)에는 처리액압력 유량조절 등을 위한 SC펌프용 권선형 모터와 포화증기압 고흡입 배관의 캐비테이션 기포압운전을 위한 압력농도 축봉수 냉각수 등의 계측조정계전반 시스템이 부설 될 수 있다.

초음파 원심고액분리기는 취급액입구압 약5기압(取扱液入口壓約5氣壓)의 고속급선회 동체라이너(高速急旋回胴體耐磨璧)는 동체내경이 대략 관경2배로서 원추동체높이는 관경 약8배의 고효율 원심고액분리기로 3조배열 원심분리방법으로 구성되어 여과액과 농축액 인발펌프 및 밸브 등이 부가된다.

본원에서 초강력 초음파조사장치는 다양한 형태로 제공되고 있는바, 제1도에서는 첫째 과제를 위해 초음파 진공추출농축법의 반사판 진동자 하나방식으로서 반사판 초음파조사탱크(反射板超音波照射液筒)를 나타내고 있다.
제2도에서는 중대형 초강력 초음파과제에서 진동자 2개 이상이 배치되는 초점형 초음파조사방식(焦點形超音波照射方式)이 경사식 초음파 조사탱크로 제시되는 예시이다.
초음파에너지 초점충격의 순간파괴 기포중심압력의 캐비테이션 기포파괴압으로 SC펌프를 포함하는 부설 배관류 및 HSC펌프 왕관케이싱의 HSC 순간기포파괴압과 캐비테이션 복합시스템의 초점형 초음파조사탱크를 구성한다.
제3도의 완선회초음파 조사탱크는 5가지 초음파조사방법에서 완선회 초음파조사방식(緩旋廻超音波照射方式)의 기액분리 선회류 조사장치이다.
초점형 초음파조사방식의 초점편심각 5∼30도(焦點偏心角5∼30度) 의 초음파 공동기포중심류(超音波空洞氣泡中心流)로서 입구레듀우서 선직각 조사의 2KW진동자 2개 이상의 경사식초음파 조사탱크로 제공될 수 있다.
제4도의 초강력초음파 조사방식은 급선회 초음파조사방식(急旋回超音波照射方式)의 기액분리 급선회장치(氣液分離急旋回裝置)이다. 급선회 초음파조사탱크에서 처리액 입구 동체하부면의 급선회류 초음파상대방(急旋回流超音波相對方)으로 초음파진동자 공동기포가 초음파조사탱크 중심류로 되여, SC펌프형의 부설배관류의 수력송출관류 기포파괴(水力送出管流氣泡破壞)의 캐비테이션 복합시스템 을 이룬다.
제5도의 초강력초음파 조사장치는 초음파 원심고액분리기(超音波遠心固液分離機)로서, 원심력 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템을 이룬다. 원추하부 표면부진동자의 농축액 뉴톤성점성강하(濃縮液Newtonian粘性降下)와 SC펌프형 인발시스템과 출구여과액 처리시스템(出口濾過液處理方式_)의 3조병열 주체 복합처리의 부차시스템으로 복잡한 종합플랜트로서 환경오염방지 처리시설 등을 이룬다.
제1∼7도 실시예시도에 의하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

。먼저 제1도 를 참조하면 참조부호로서 지정된 초음파 진공추출농축조(1)를 예시하고 있는바, 초음파 진공추출농축조(1)는 주파수 자동추미발진기(2)와 반사판 초음파조사탱크(3)를 처리액 물성밀도환경성(處理液物性密度環境性) 에 의해 20°∼70° 경사각으로 조정하여 반사판 초음파 기포파괴의 순간기포파괴 중심압력을 높이도록 하였고, 처리액 순환을 위한 HSC펌프(13)에서 HSC펌프 왕관케이싱의 추기수환통로 넓은왕관에서 임펠러 캐비테이션기포의 순간기포파괴 중심압력과의 "캐비테이션 복합시스템" 을 구성하여, 반사판 초음파조사탱크에서 식물성 세포벽막의 파괴력을 높여 "상온세포액 엽록체 추출"의 식물세포생리활성기능(植物細胞生理活性機能)을 높이도록 한 초음파 진공추출농축법이다.

열교환 증류응축시스템(熱交換蒸溜凝縮方式)(7.8.9.10.11.12) 및 수봉식 진공펌프시스템(15.16)과 진공응축액 저류조배관(17.18.19) 및 SC펌프형의 부설배관류(1.3.4.5.6.13.14.20)는 부차시스템의 구성으로 초음파 추출농축장치를 이룰 수 있는 것을 예시하고자 하였다.

。제2도는 예시된 중대형 초음파복합방식의 캐비테이션 복합시스템은 초음파에너지 조사방법을 진동자 두 개 이상으로 배치한 초점형 초음파조사방식으로서 20°∼70° 경사각으로 설치되는 초점형 초음파조사탱크(31)를 중대형 초음파복합장치로 예시한다.
처리액 이송 HSC펌프(30) 및 권선형모터 커플링배관(36.37.41.42)으로 분활하여 핵심부를 예시하였다.
초점형 초음파조사탱크(31)은 처리액 물성밀도환경성에 따라 탱크 단면을 관 단면 2∼8배에 탱크길이는 직경 2∼7배 이다. 탱크양측 동심 레듀우서에 초음파1∼10만HZ의 조사탱크 단면적당출력을 30∼300KW/M2 으로 하는 BLT진동자 2∼3KW 단위로 한다.
조사탱크 내경 20Cm 및 SC펌프 배관 100A 에 주파수 자동추미발진기(33)을 초점형 진동자 4개 배치로 초음파초점충격 순간파괴의 캐비테이션 기포파괴압의 기구로서 예시 하였다.

。제3도는 초강력 초음파 조사장치의 완선회 초음파조사탱크(48)로서 초점형 초음파조사방식의 초점편심범위 배관단면내로 한 기액분리 선회류시스템(氣液分離旋回流方式)이다. 처리액 입구측 레듀우서를 표준규격으로 적절히 확대하여 진동자대(振動子臺)로 하고 20°∼70°의 경사식 초음파조사탱크로 발전한 것이다.
초강력진동자 BLT형도 현재로서는 3KW 이상 실용화가 곤란하여 대형초음파 조사 플렌트에는 진동자복합 병열배치형 으로 구성하게 된다. 초음파 캐비테이션 기구를 활용하는 주파수 자동추미발진기(33)는 펌프 200A 조사탱크의 관경400A 배치 진동자 12개 또한, 예로서 펌프400A 조사탱크의 탱크 800A 배치 진동자 24 개를 2.4KW 연속출력형 혼으로 출력30KW/ 60KW를 중대형 초음파 복합장치를 시리즈로 제시한다.

。제4도는 급선회 초음파 조사방식의 초강력초음파 조사탱크의 예시로서 원심력 고액분리기방식의 처리액입구관 동체외각(處理液入口管胴體外殼)으로 한 기액분리 급선회시스템 이며 20°∼70°경사각 설치의 방식이다. 처리액입구 동체하부면(處理液入口胴體下部面)의 배관노즐 접선분사방식(配管吹口接線噴射方式)으로 급선회류 초음파상대방(急旋回流超音波相對方)의 나선형배설 상대류조사(螺旋形配設相對流照射)를 한 것이다.
주파수 자동추미발진기(33)를 진동자복합 나선배치형으로 구성하여, 초음파진동자 공동기포를 초음파조사탱크 중심류로 분류한다.
캐비테이션 복합시스템의 급선회 초음파조사탱크(49)의 출력은150∼600KW/M2 이다. SC펌프형 부설 배관류(38)와 초음파 조사탱크 출구관(34)으로 캐비테이션 복합처리액의 침적성혼합류 수력수송(沈積性混合流水力輸送)도 제시한다.

。제5도에 도시된 원심력 초음파조사방식 의 캐비테이션 복합플랜트 는 초강력 초음파 조사방식으로 초음파 원심고액분리기(50)를 예시 하였다. SC펌프형 부설출구관(38) 및 초강력초음파 조사탱크(31.48.49) 등과 출구여과액 처리이송관(出口濾過液處理移送管)(53) 및 농축액출구 수송처리관(濃縮液出口輸送處理管)(46)과 연락(連絡)된다.
"초음파 원심고액분리기"(50)의 초음파 원심분리기동체(超音波遠心分離機胴體)(51)의 고경도 내마모강라이너(高硬度耐磨耗鋼內張壁)(54)와 초음파 원심분리기출구(52) 및 처리액노즐 접선분사대(處理液吹口接線噴射臺)(55)도 연락되어 있다.
초음파 원심고액분리기의 원추하부표면부 진동자(33)의 진동자복합나선배치형의 초음파에너지 파워밀도는 처리액의 필요에 의해 100∼200KW/M2 로 조사하여 캐비테이션 복합시스템 을 형성하는 특징구성 등 을 예시한다.

。제6도는 SC펌프형 부설배관류(4.13.14.34.35.38)의 처리액이송 HSC펌프의 일부절개 단면입면도 예 이다.
(A)임펠러 전동축계 조합부(廻轉車傳動軸系組合部)에 (B)임펠러익형 초공동만곡(廻轉車翼形超空洞灣曲)과 (C)임펠러 초공동인발통로(廻轉車超空洞引拔通路)와 (D)층상캐비테이션 붙임부(層相超空洞現象附着部)가 있는 슈퍼캐비테이션 임펠러 등이 조합되어 회전 된다. (E)수환보동 임펠러케이싱(水環洑洞廻轉車形箱子)에 (F)고흡인진공기구 흡입구(高吸引眞空機構吸入口) 와 (G)관성분리작용 흡입구환(慣性分離作用吸入口環) 과 (H)수환보왕관기구 토출구(水環洑王冠機構吐出口)로서 캐비테이션 기포파괴압(超空洞現象氣泡破壞壓)이 초강력초음파 조사탱크의 5종류 초음파조사탱크(3.31.48.49.50) 보다 더욱 강력한 기능을 발휘한다. 취급액 포화증기압부근의 발수성기포핵 층상공동(潑水性氣泡核層相空洞)의 (D) 층상캐비테이션 붙임부에서 수환이탈(水環離脫) 로서 캐비테이션 기포파괴압의 순간파괴기포 중심압력(2만∼15만기압)의 고압층을 이룬다.

。제 7도는 SC펌프형 부설배관류(4.13.14.35.38)와 5종류초음파 조사탱크(3.31.48.49.50)의 캐비테이션 복합시스템의 실시예 이다. 하이슈퍼 캐비테이션형의 SC펌프형 부설배관예시와 초강력초음파 조사탱크의 BLT 진동자 회로예시이다. 슈퍼캐비테이션 펌프 등(13SCP)의 자동운전시스템 흡입변(SSV)등은 캐비테이션 기포압운전 을 위한 것이다.

수봉식 진공펌프시스템(水封式眞空水機方式)(VP1.VP2.WF.WP2)과 SC펌프 등 만수시스템(WV1.VA1.WP.WC)과 SC펌프형 부설배관계(35SSP.SSV.WS.38SDP)가 SC펌프 자동운전시스템이며, 초강력초음파 조사탱크(48UCT.33USV.34STP.OTR.CR)와 압전소자 공진등가회로(壓電素子共振等價回路)이다.

본발명자의 선발명인 슈퍼캐비테이숀펌프 (특허제19868호. 미국특허제4681508호)와 초음파추출 방법 및 장치(특허제0253904호) 와 하이슈퍼캐비테이션 원심펌프 (특허제0232520호)로서 플랜트형의 캐비테이션 복합시스템을 5종류 초음파조사탱크 등으로 직열, 병열 복합시스템구성을 할 수 있는 특징적 효과이다.

캐비테이션 기포압운전의 캐비테이션 괴식고압력의 효용특징과 경사식 초음파 조사탱크의 기포파괴압 직진류가속의 초음파에너지 상승효과 에 의해, 종래의 초음파 조사가공 생산성의 공동기포압 기술신기원(空洞氣泡壓技術新紀元)을 이룩하였다. 경제성 엽록체의 추출농축, 소화오니 재활용시스템, 담수해수오니의 재활용자원화, 고염기성 산업폐기물 등 의 자원재생산업 시스템화의 환경산업기술 경제기반을 이루는 획기적 효과를 갖는다.
본 발명의 구체적 특징 효과를 상세하게 논술하면, 첫째 종래의 식물성세포벽막 박리법의 생산성취약과 유효성분 엽록체추출농축(有效成分葉綠體抽出濃縮)이 부실하여 소화흡수 저율의 비경제성(消化吸收低率非經濟性)을 해결한 것이다, 가열추출법 용매추출법 및 가압파괴법 동결파괴법(加壓破壞法凍結破壞法)등의 생리활성 기능효과저열(生理活性機能效果低劣)을 초음파 진공추출농축조의 캐비테이션 복합시스템으로 보완하여 생리활성기능 효과발현(生理活性機能效果發現)을 도모한 것이다. SC펌프형 부설배관류에서 캐비테이션 기포압운전으로 세포벽막 부분폭파박리를 하고 초강력초음파 상온가공으로 세포영양성분인 엽녹체 등을 손상없이 생리활성기능 효과를 갖도록 추출농축하는 초음파 진공추출농축장치의 캐비테이션 복합시스템에서 반사판 초음파조사탱크를 특징으로 하는 첫째과제 초음파 진공추출농축법의 캐비테이션 복합시스템을 제공하는 효과를 갖는다.

。둘째과제 중대형 초음파 복합방식의 캐비테이션 복합시스템은 SC펌프형 부설배관류에서 HSC펌프 왕관케이싱의 HSC 순간기포 파괴압으로 캐비테이션 기포압운전의 획기적인 미생물세포벽막 폭파력을 효용하는 진동자 2개 이상으로 배치하는 초점형 초음파조사탱크나 완선회 초음파조사탱크 및 급선회 초음파조사탱크를 선택적으로 제공하여 미생물세포 원형질추출(微生物細胞原形質抽出)과 탈수소화슬러지의 자원화(脫水消化廢棄物資源化)에 의한 환경플랜트의 경제성향상에 기여하는 장치를 제공한다.
중대형초음파 복합방식으로 전화 재생탈수하여 환경매립(環境理立)하는 간척지의 침적오니슬러지도 유기질토양 미생물처리로서 활용할 수 있는 환경오염방지처리시설의 획기적 발전을 도모할 수 있다.

셋째과제로 원심력 초음파조사방법의 캐비테이션 복합시스템은 초음파원심고액분리기로서 원심력 초음파조사방식을 이루는 진동자 두 개 이상을 배치하는 중대형 초음파복합설비이며, 처리액이송 HSC펌프 3조의 주체로서 담수·해수 퇴적오니처리 및 고염기성 석회류처리법 과 침적성 혼합물 수력수송의 원심력 고액분리 농축법으로서 초강력초음파 조사방법의 4종복합 단독직열처리가 가능하게 된다.

。본 발명자의 선발명인 초음파추출 방법 및 장치(특허제 0253904호)의 초음파 진공추출조에서 진동자의 역류조사로서 솔리드펌프장치 배관 내에 야기된 재래의 초음파 조사장애를 개선한 첫째과제에 따른 실시예는 보편적으로 이용되는 한약건재제재의 생재은건법 건재수복법의 후 공정에서, 초음파 진공추출농축장치의 처리액 순환 HSC펌프의 캐비테이션 기포압운전은 HSC펌프 왕관케이싱에서 추기수환통로 넓은왕관(抽氣水環通路廣益王冠)의 순간파괴 기포중심압력(瞬間破壞氣泡中心壓力)의 캐비테이션 복합시스템을 상승시켜 SC펌프형 부설배관류의 반사판 초음파조사탱크가 더욱 고효율화 할 수 있게 된다.

둘째, 셋째과제 중대형화된 캐비테이션 복합시스템의 SC펌프형 부설배관류의 처리액순환 HSC펌프에서 흡입노즐 유속10M/S이상의 부설배관 유속5M/S 이하 일 때, 표준상태 70cm-Hg 이상으로 캐비테이션 기포압 운전을 하여 순간파괴 기포중심압력이 2만∼20만 기압의 폭력으로 오니미생물 세포벽막 등 과 고염기성폐기물 부동체면 등의 파괴특성을 발현한다.

초강력 초음파 조사탱크 들의 초음파 공동기포 중심류로서, 초음파공동기포 파괴압의 기포중심압력 사용기압이 2천∼2만kg/cm2 으로 캐비테이션 복합시스템의 추출특성효과가 발현된다.

본 발명의 초강력 초음파 추출방법 및 캐비테이션 복합시스템의 실시예 및 효과를 기술한다.

1: 초음파 진공추출농축장치의 캐비테이션 복합시스템은 엽녹체 및 생약상온추출과 영양성분 소화흡수율 등 을 높이고 성분생리활성 기능발현의 경제적 고성능 추출방법으로 경제성, 영양성, 안정성 등을 높인다.

2: 초점형 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 소화슬러지 고형물부피를 진공여과로 20∼30％의 탈수촉진 인라인시스템의 급속바이오매스를 형성시키는 하수처리, 슬러지과제 등을 캐비테이션 복합시스템으로 해결 할 수 있다.

3: 완선회 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 담수호 침적오니 재활용에서 불활성 소화슬러지 탈수와 같은 단위공정의 진공여과 슬러지고형물의 체적을 반감하여 유기성폐기물 재활용화를 도모한다.

4: 급선회 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 연해안 침적오니재활용(沿海岸沈積汚泥再活用) 및 염분희석탈수 단위공정(鹽分稀釋脫水單位工程)에서 배출수분반감 환경친화(排出水分半減環境親和)적으로 처리할 수 있게 된다.

5: 원심력 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 고염기석회질 폐기물류(高鹽基石灰質廢棄物類)등의 부동체막파괴염기추출의 단위공정으로 염기성희석액 농축재생과 무기질 폐기물재활용화를 주제로서 처리 할 수 있다.

6: 완선회 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 토사모래 오니수초 기타 의 침적성 혼합물 재활용화를 고압수력 공기부스터 등 없이도 초음파처리 수력수송법을 고효율화하여 적용할 수 있다.

7: 초점형 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 호기성오니 폭기처리액의 산소부화확산 초음파법 등으로 과포화현탁액 배관설비(過飽和懸濁液配管設備)의 오수 축산 폐수처리시설에도 간단하게 적용할 수 있게 된다.

8, 원심력 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템은 환경오염방지처리시설 등을 구성하여 초음파 원심고액분리기로서 친환경간척개흙처리법 등에도 주체로서 적용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (10)

1. 초강력초음파 추출방법 및 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 식물성세포벽막 박리효과를 높인 초음파 진공추출농축법의 캐비테이션 복합시스템에 있어서,

   초음파 진공추출농축조(1)에 수납된 처리액을 HSC펌프와 SC펌프를 포함하는 부설배관류(4)로 흡송 순환시킬 때 초음파 1∼10만HZ 주파수의 자동추미발진기(周波數自動追尾發振器)(2)를 장착한 반사판 초음파조사탱크(3)를 20°∼ 70°경사각으로 설치하는 방법으로 반사판 기포순간파괴성을 높여 초음파에너지 상승작용을 유도하여 처리액에서 원하는 물질을 초강력 초음파 상온가공으로 추출 및 농축시키는 것을 특징으로 하는 초음파 진공추출농축방식의 캐비테이션 복합시스템.
2. 초강력 초음파추출방법 및 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 침적성혼합물의 수력이송과 오니세포벽막 파괴추출 효율을 높인 중대형 초음파복합방식의 캐비테이션 복합시스템에 있어서,

   중대형의 처리액이송용 HSC펌프(30)(37) 및 SC펌프형 부설배관류(35)(38)(39)를 포함하여 캐비테이션 기포압 운전을 실시함에 초점형 초음파조사탱크(31)(32)(33)나 완선회 초음파조사탱크(48)(33)나 급선회 초음파조사탱크(49)(33) 중에서 선택되는 초강력초음파 조사방법에 의한 캐비테이션 부차시스템을 추가하여 중대형 초음파복합방식을 이루는 것을 특징으로 하는 중대형 초음파복합방식의 캐비테이션 복합시스템.
3. 환경오염방지처리시설에서 초음파 원심고액분리기와 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 슬러지세포벽파괴추출 및 친환경간척개흙처리를 하는 원심력 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템에 있어서,

   중대형 처리액 이송 HSC펌프(37) 및 SC펌프형 부설배관류(35)(38)(46)를 포함하여 캐비테이션 기포압운전을 실시함에 초음파 원심고액분리기(50)(51)(52)를 주체로하여 원심력 초음파조사방법을 이루는 것을 특징으로 하는 원심력 초음파조사방식의 캐비테이션 복합시스템
4. 초음파 진공추출농축조와 처리액이송용 HSC펌프의 캐비테이션 기포압을 이용하여 처리액에서 원하는 물질을 추출 및 농축시키기 위한 초음파 진공추출농축법의 캐비테이션 복합시스템의 초음파 진공추출농축장치에 있어서,

   초음파 진공추출농축조(1)의 캐비테이션 복합시스템에 사용되는 반사판 초음파조사탱크가 주파수 자동추미발진기(2)의 반사판진동자 하나방식의 구조로 초음파 진공추출농축법의 부차시스템을 이루어서 초음파 가속직진력을 반사판 기포순간파괴력으로 활용하는 캐비테이션 복합시스템을 이루는 것을 특징으로 하는 초음파 진공추출농축장치.
5. 초강력 초음파추출법 및 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 호기성오니 폭기촉진배관과 오니세포벽막 파괴추출을 하는 중대형 초음파복합장치에 있어서,

   중대형 초음파복합방식이 초점형 초음파조사탱크를 제공하고, 초점형 초음파조사탱크는 레듀우서 원추부에 2개 이상의 주파수 자동추미발진기로 캐비테이션 기포파괴압을 높이는 부차시스템을 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 중대형 초음파복합장치.
6. 초강력 초음파추출법 및 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 침적성 혼합물의 수력이송과 오니세포벽막 파괴추출을 가능케하는 중대형 초음파복합장치에 있어서,

   중대형 초음파복합방식이 완선회 초음파조사탱크로 제공되고, 완선회초음파조사탱크는 처리액 입구측 레듀우서에 진동자 두개 이상으로 구성하고 초점편심각 5∼30도의 초음파 공동기포 중심류를 이루도록 제공되는 것을 특징으로 하는 중대형 초음파복합장치.
7. 초강력 초음파추출법 및 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 침적성 혼합물의 수력이송과 오니세포벽막 파괴추출을 가능케하는 중대형 초음파복합장치에 있어서,

   중대형 초음파복합방식이 급선회 초음파조사탱크로 제공되고, 급선회초음파조사탱크는 나선형배설 상대류조사로 초음파 공동기포 중심류를 이루도록 제공되는 것을 특징으로 하는 중대형 초음파복합장치.
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10. 초음파 원심고액분리기의 HSC펌프를 이용한 캐비테이션 기포압운전으로 소화오니세포벽막파괴 및 개흙오니탈수 추출농축을 가능케하는 중대형 초음파복합장치에 있어서,

    중대형 초음파복합방식이 원심력 초음파조사방식으로 이루어지되, 초음파 원심고액분리기의 원추접선 나선형삼대류에 진동자 2개이상 배치형을 이루도록 제공되는 것을 특징으로 하는 중대형 초음파복합장치.

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