KR101609772B1 - 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합기능수 제조방법 - Google Patents

마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합기능수 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 묽은염산과 기타 전해질이 포함된 수용액에 일정한 직류전압과 전류를 공급하여 촉매반응을 유발하여 변환된 전해수에 마이크로 버블을 발생시킨 복합기능수를 제공하기 위한 것으로, 원료액을 담수하는 약품탱크(10);와, 약품탱크의 원료액에 직류전압과 전류를 공급함으로써 촉매반응을 유발하여 전해수(HOCl)로 변환하는 전해조(20);와, 약품탱크로부터 전해조로 원료액을 이송하기 위한 공급펌프(30);와, 전해조에 의해 전해된 전해수를 저장하는 저장탱크(40);와, 저장탱크의 내부공간에 구비되어 전해수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(50);와, 선회류식접촉기에 일정 이상의 압력을 가할 수 있도록 저장탱크에 저장된 전해수를 선회류식접촉기로 제공하는 가압펌프(60);로 이루어지되, 상기 저장탱크(40)에 마이크로 버블이 1차 생성된 전해수를 가압펌프(60)로부터 선회류식접촉기(50)로 반복 순환시킴으로 초미세 버블이 생성된 복합기능수를 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합기능수 제조방법 {Multiple function water of Micro Bubble Type Manufacturing Equipment and Multiple function water of Micro Bubble Type Manufacturing method}
본 발명은 살균세정능력이 뛰어난 복합산화수를 제조하는 장치와 이를 이용한 복합기능수의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 묽은 염산과 기타 전해질을 혼합한 원료수에 일정한 직류전압과 전류를 공급하여 촉매반응을 유발하고, 촉매반응으로부터 전해수로 변환된 원료수를 강한 선회류가 형성되는 선회류식접촉기로 이송하여 전해수에 마이크로버블을 발생시켜 저장탱크로 저장하고, 저장탱크로 저장된 전해수는 다시 가압펌프로부터 선회류식접촉기로 재이송되어 전해수에 초미세마이크로버블이 발생될 때까지 반복 순환작업이 이루어지는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합기능수 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 환경오염의 극심함에 따라 위생에 대한 관심도가 커지면서 이에 따라, 마이크로 버블을 겸비한 세정제나 살균소독제 등이 개발되어 시중에 널리 제공되고 있다.
상기 마이크로 버블이란, 50마이크로미터 이하의 육안으로 확인할 수 없는 초 미세 기포를 뜻하며, 일반 기포는 수중에서 상승해 표면에서 파열되지만, 마이크로 버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다.
이러한 마이크로 버블의 특징을 이용하여 사람의 피부에 축적된 이물질 및 세균등을 제거하는 세정제로 사용되거나, 신체에 체지방을 분해하기 쉬운 상태로 만들어주기 때문에 다이어트에도 도움을 주며, 기포의 순간적 분쇄는 공기의 비타민C라고 불리우는 천연 음이온을 발생(레나드 효과)시키는 다양한 효과등이 있다.
한편, 마이크로 버블의 주 원료수는 물을 사용하고, 물에 산소를 주입시켜 제공되는 공기 마이크로 버블수가 가장 바람직하다.
예컨대, 한국등록특허공보 제10-0843970호에서는 낮은 탱크 압력에서 공기, 오존, 순 산소등의 기체를 수중에 버블화 함으로써, 적은 동력으로 대량의 고농도 기포수를 발생시키는 마이크로 버블 발생장치가 개재되어 있으며, 상기 특허는 원료수에 담수된 마이크로 버블장치에 오존을 공급한 것으로 이루어지는 오존 마이크로 버블수와, 염산을 전해 처리하고 희석한 pH 5.0~6.5의 미산성 전해수와, 물의 전해에 의하여 생성된 수소이온(H+)과 소금의 전해에 의하여 생성된 차아염소산(HOCl)을 혼합한 강산성 전해수등을 선택적으로 사용한다.
하지만, 상기의 오존 마이크로 버블수는 시간의 경과에 따라 쉽게 분해되어 효과 재현에 어려움이 많고 오존이 석출되어 주변환경을 오염시킨다. 상기 미산성 전해수는 산화력은 장기간 유지되나 세정능력이 매우 떨어지며, 상기 강산성 전해수는 염분농도(NaCl)가 높아 사용 후 염분제거를 위한 린스과정이 필요하며 염소냄새가 환경을 오염시키는 등 또 다른 문제점이 제기되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 묽은 염산으로 구성되는 원료수에 일정한 직류전압과 전류를 공급하여 촉매반응을 유발하고, 촉매반응으로부터 전해수로 변환된 원료수를 강한 선회류가 형성되는 선회류식접촉기로 이송하여 전해수에 마이크로버블을 발생시켜 세정능력을 향상시키고, 식물재배시 성장속도를 기하급수적으로 증대시키고자 하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
또한, 선회류식접촉기 내부로 투입된 원료수와 전해수에 마이크로 버블을 공급하여 복합산화수가 제공될 수 있도록, 선회류식접촉기 내부 중심부에 진공공간을 확보하는 것을 다른 해결 과제로 한다.
더불어, 복합산화수에 마이크로 버블이 더욱 미세하고 견고하게 밀집될 수 있도록, 선회류식접촉기 내부로 원료수와 전해수를 반복적으로 순환시키고자 하는 것이 또 다른 해결 과제이다.
상기의 해결 과제를 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합기능수 제조방법을 구성함에 있어서,
묽은 염산(HCl)과 전해질을 담수하는 약품탱크(10);와, 약품탱크의 묽은염산에 직류전압과 전류를 공급함으로써 촉매반응을 유발하여 전해수(HOCl)로 변환하는 전해조(20);와, 약품탱크로부터 전해조로 묽은염산을 이송하기 위한 공급펌프(30);와, 전해조에 의해 전해된 전해수를 저장하는 저장탱크(40);와, 저장탱크의 내부공간에 구비되어 전해수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(50);와, 선회류식접촉기에 일정 이상의 압력을 가할 수 있도록 저장탱크에 저장된 전해수를 선회류식접촉기로 제공하는 가압펌프(60);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선회류식접촉기(50)는 중공의 내부공간을 갖는 원통의 제1상체부(51);와, 제1상체부로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(52);와, 토출부 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(53);로 이루어지되, 제1상체부의 상측에는 전해조로부터 이송된 전해수를 공급받는 전해수유입관(54)이 접선방향으로 구비되며, 상체부의 하측에는 저장탱크에 저장된 전해수를 가압펌프(60)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(55)이 전해수유입관과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 전해수가 접선방향으로 구비된 전해수유입관과 가압수공급관에 통해 유입 시 제1상체부의 내면을 선회하며 중심부에 공동현상이 발생되는 와류형태로 혼합되고, 상기 공동현상이 발생하는 제1상체부의 중공부에 제1상체부의 단부면에서 토출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(56)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키는 것에 특징이 있다.
그리고, 상기 선회류식접촉기(50)는 제1상체부(51)의 단부면에서 하측방향으로 45°각도의 CONE 형태로 절개되며, 상기 상기 토출부(52)는 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 선회류식접촉기(50)는 상측에서 하측방향으로 직경이 점차 협소해지며 중공의 내부공간을 갖는 원추형태의 제2상체부(57)와, 제2상체부의 하단과 동일한 직경으로 직립되게 연장 돌출되는 배출부(53)로 구성되며, 제2상체부의 하측에는 전해조로부터 이송된 전해수를 공급받는 전해수유입관(54)이 접선방향으로 구비되며, 상체부의 상측에는 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 가압펌프(60)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(55)이 전해수유입관과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 전해수가 접선방향으로 구비된 전해수유입관과 가압수공급관에 통해 유입 시 원추형태로 이루어진 제2상체부의 내면을 선회하며 원뿔형스프링의 형태로 중심부에 공동현상을 갖는 와류를 발생시키며, 상기 공동현상이 발생하는 제2상체부의 중공부에 제2상체부의 단부면에서 배출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(56)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키는 것에 특징이 있다.
여기서, 상기 제2상체부(57)는 단부면에서 하측방향으로 40°각도의 CONE 형태로 절개되며, 상기 제2상체부의 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성된 것을 특징으로 한다.
더불어, 마이크로 버블형 복합기능수의 제조방법은, 목적으로 하는 원료수를 얻기 위해 묽은염산(HCl)과, 전해질이 포함된 수용액을 약품탱크(10)로 투입하고, 원료액을 공급펌프(30)에 의해 일정량 전해조(20)로 이송하는 공급단계(S10);와, 전해조(20)로 이송된 원료수에 직류전압과 전류를 공급하여 촉매반응이 유발되도록 유도하는 전기분해단계(S20);와, 전해조(20)로부터 전기분해되어 전해수로 변환된 원료수를 선회류식접촉기(50)가 구비된 저장탱크(40)로 이송하여 선회류식접촉기의 전해수유입관(54)으로 유입시키고, 저장탱크에 저장된 전해수를 가압펌프(60)에 의해 가압하여 선회류식접촉기의 가압수공급관(55)으로 유입시키는 유입단계(S30);와, 가압펌프(60)를 통해 유입된 전해수의 가압력으로 인해 선회류식접촉기(50) 내부에 강한 선회류가 형성되고, 선회류의 중심 부분에 진공형태의 공동현상(Cavitation)이 발생되는 선회류발생단계(S40);와, 공동현상이 발생하는 선회류 중심부분에 오존이나 공기 또는 산소를 제공함으로써 마이크로버블의 발생을 유도하는 기체흡입단계(S50);와, 전해조(20)로부터 저장탱크(40)로 공급된 전해수를 비롯해 용해되거나 마이크로버블형태로 배출된 전해수를 가압펌프(60)로부터 선회류식접촉기(50)에 반복 순환시켜 고밀도의 초미세버블을 형성하는 순환단계(S60);를 거쳐서 이루어지는 것에 특징이 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 병원에서 소화제나 살균제로 쓰이는 묽은염산을 전기분해하여 제공되기 때문에 농작물을 재배하거나 생산된 식재료를 세정할 때 사용하여 생산성을 높이거나 깨끗한 위생환경을 확보하게 해주는 경제성과 기능성을 나타내는 효과가 있다.
또한, 작물 재배 시 식물 뿌리에 적합한 미산성역의 수소이온농도를 가질 뿐만 아니라, 초 미세 마이크로 버블에 의해 공기 중의 질소를 보다 쉽게 융해시켜 질소비료의 시비 효과가 있어, 재배 식물의 성장속도를 증가 시킬 수 있다.
또한, 세정능력과 높은 산화력에 의해 농산물 표면에 잔존하는 세균, 잔류농약 및 먼지등을 분해하는 능력에 탁월한 효과가 있다.
마지막으로, 복합산화에 용존된 HOCl은 물론 전해질에 둘러쌓인 오존수의 농도도 장시간 유지되어 효과의 재현이 일정하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 마이크로버블형 복합기능수를 제조하기 위한 공정도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 선회류식 접촉기의 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의하여 구성되는 선회류식 접촉기의 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 마이크로버블형 복합기능수를 제조하기 위한 공정순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고, 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 묽은염산(HCl)과 기타 전해질(KCl, NaCl 등)이 포함된 수용액을 전기분해하고, 선회류식접촉기(50)로 마이크로 버블을 발생시켜 복합산화수를 제조하는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치 및 이를 이용한 복합산화수의 제조방법에 관련된 것임을 주지한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 구성되는 마이크로버블형 복합기능수를 제조하기 위한 공정도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마이크로버블형 복합기능수 제조장치는 원료수인 묽은염산(HCl)과 기타 전해질이 포함된 수용액을 담수하는 약품탱크(10)와, 상기 약품탱크(10)의 묽은염산에 직류전압과 전류를 공급함으로써 촉매반응을 유발하여 전해수(HOCl)로 변환하는 전해조(20)와, 상기 약품탱크(10)로부터 전해조로 묽은염산을 이송하기 위한 공급펌프(30)와, 상기 전해조(20)에 의해 전해된 전해수를 저장하는 저장탱크(40)와, 상기 저장탱크(40)의 내부공간에 구비되어 전해수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(50)와, 상기 선회류식접촉기(50)에 일정 이상의 압력을 가할 수 있도록 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 선회류식접촉기로 제공하는 가압펌프(60)를 포함하여 구성된다.
특히, 선회류식접촉기(50)를 통해 마이크로 버블이 1차적으로 발생된 전해수를 가압펌프(60)로부터 선회류식접촉기(50)로 반복 공급함으로써, 초미세 버블을 갖는 복합기능수를 제공하고자 하는 것을 기술적 요지로 한다.
살균효과가 매우 뛰어나 주로 병원등의 의료기관에서 살균 또는 소독제로 쓰이는 묽은염산(HCl)을 담수하여 실시간으로 배합하는 약품탱크(10)로부터 본 발명의 공정은 시작된다.
상기 약품탱크(10)에 저장된 묽은염산은 공급펌프(30)에 의해 전해조(20)로 이송되고, 상기 전해조(20)는 묽은염산에 일정한 직류전압과 전류를 공급함으로써, 전극의 촉매반응에 의해 음극에서는 수소(H₂)가 발생하고, 양극에서는 염소(Cl₂)와 산소(0₂)등의 기체가 발생된다. 이러한 기체는 수중에 일부가 용해되거나 혹은 수중에 섞여있는 상태로 저장탱크(40)로 이동된다.
이때, 전기분해과정에서 수소이온농도(pH)가 줄어들기 때문에 전기분해된 전해수의 pH는 상승하게 되며, 최종적으로 저장탱크(40)의 원료수와 혼합되어 생산된 복합기능수의 pH는 5.5~6.5 사이의 약산성을 띄게 된다.
한편, 상기 저장탱크(40)의 내부공간에는 중공부를 갖는 원통의 제1상체부(51)와, 상기 제1상체부(51)로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(52)와, 상기 토출부(52) 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(53)로 이루어지되, 제1상체부(51)의 상측에는 접선방향으로 전해수유입관(54)이 형성되고, 상체부의 하측에는 전해수유입관(54)과 대응되는 타측 외주연에 형성된 가압수공급관(55)을 포함한 선회류식접촉기(50)가 개재되어, 저장탱크(40)로 이동된 전해수의 일정량을 전해수유입관(54)을 통해 선회류식접촉기(50)로 유입을 유도한다.
더불어, 상기 저장탱크(40)에서부터 가압수공급관(55)까지 파이프로 상호 연결하고, 상기 파이프에 전해수가 유동될 수 있도록 가압펌프(60)를 더 구비하여, 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 일정 이상의 압력으로 가압하여 가압수공급관(55)을 통해 선회류식접촉기(50)로 제공한다.
상기와 같이, 접선방향으로 구비된 전해수유입관(54)에 의해 유입된 전해수는 제1상체부(51)의 상측 내면을 선회하며 와류형태로 제공되고, 이에 대응되는 타측 하단에는 접선방향으로 구비된 가압수공급관(55)을 통해 일정 이상의 압력으로 유입되는 전해수가 제1상체부(51)의 하측 내면을 강하게 선회하며 상기 전해수유입관(54)으로부터 제공된 와류형태의 전해수에 더 강력한 힘을 가하게 된다.
이로 인해, 상기 전해수는 강한 선회류가 형성되고, 선회류의 중심부분에는 진공형태의 공동현상(Cavitation)이 발생한다. 상기 공동현상이 발생하는 중심부에 제1상체부(51)의 단부에서부터 배출부(53)에 이르는 지점까지 수 개의 천공이 형성된 파이프 형태로 이루어진 기체흡입구(56)를 연결하고, 기체흡입구(56)를 통해 외부로부터 오존이나 공기 또는 산소를 제공하면, 전해조(20)로부터 공급된 전해기체가 용해되거나 또는 마이크로버블 형태로 전해수에 제공되어 저장탱크(40)로 배출된다.
또한, 이에 그치지 않고 1차적으로 마이크로 버블이 내포된 전해수를 저장탱크(40)와 가압수공급관(55)에 구비된 가압펌프(60)를 통해 반복적으로 선회류식접촉기(50)로 순환시켜, 시간이 경과함에 따라 전해수에 각종 기체가 고밀도의 초미세 버블로 제공될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 선회류식접촉기(50)의 토출부(52)는 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성함으로써 선회류의 속도를 증가시켰다.
도 2에 도시된 바와 같이, 선회류식접촉기(50)는 제1상체부(51)의 단부면에서 하측방향으로 45°각도의 CONE 형태로 절개하고, 제1상체부(51)의 단부에서부터 배출부(53)에 이르는 지점까지 수 개의 천공이 형성된 파이프 형태로 이루어진 기체흡입구(56)를 연결하였다.
상기와 같이 제1상체부(51)의 단부를 CONE 형태로 절개함으로써, 전해수가 제1상체부(51)의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시키는 것을 유도할 뿐만 아니라, 기체흡입구(55)를 통해 공급되는 각종 기체가 CONE 형태로 제공되는 제1상체부(51)의 내면을 따라 전해수로 유입되는 것을 유도토록 하는 것에 큰 효과가 발생한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 선회류의 속도는 가압수의 공급량과 압력에 비례하기 때문에 선회류식접촉기(50)의 가압수공급관(55)과 제1상체부(51)간의 접선면은 약 50%이상이 막혀있는 것이 바람직하다. 상기와 같이 가압수공급관(55)을 통해 선회류식접촉기(50)의 내부로 유입되는 전해수는 가압수공급관(55)과 제1상체부(51)간의 접선면을 통과하면서 유속이 빨라지고, 이로 인해 선회류식접촉기(50)의 내부에 발생하는 선회류의 속도를 가중시킬 수가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선회류식접촉기(50)는 또 다른 형태로 제공될 수 있다.
상기 설명했던 선회류식접촉기(50)와는 다른 형태로 선회류가 더욱 잘 발생토록 제공하기 위한 TYPE 2형 선회류식접촉기(50)는 상측에서 하측방향으로 직경이 점차 협소해지며 중공의 내부공간을 갖는 원추형태의 제2상체부(57)와, 상기 제2상체부(57)의 하단과 동일한 직경으로 직립되게 연장 돌출되는 배출부(53)로 구성된다.
또한, 상기 제2상체부(57)의 하측에는 전해조로부터 이송된 전해수를 공급받는 전해수유입관(54)이 접선방향으로 구비되며, 상체부의 상측에는 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 가압펌프(60)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(55)이 전해수유입관(54)과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 전해수가 접선방향으로 구비된 전해수유입관(54)과 가압수공급관(55)에 통해 유입 시 원추형태로 이루어진 제2상체부(57)의 내면을 선회하며 원뿔형스프링의 형태로 중심부에 공동현상을 갖는 와류를 발생시키게 한다.
상기 공동현상이 발생하는 제2상체부(57)의 중공부에 제2상체부(57)의 단부면에서 배출부(53)에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하는 기체흡입구(56)를 연결하여 마이크로 버블을 발생시킨다.
한편, 상기 제2상체부(57)의 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성함으로써 선회류의 속도를 증가시켰다.
또한, 상기 제2상체부(57)는 단부면에서 하측방향으로 40°각도의 CONE 형태로 절개함으로써, 상기 서술하였던 첫번째 TYPE의 선회류식접촉기(50)의 토출부(52)와 마찬가지로 전해수가 제2상체부(57)의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시키는 것을 유도할 뿐만 아니라, 기체흡입구(56)를 통해 공급되는 각종 기체가 CONE 형태로 제공되는 제2상체부(57)의 내면을 따라 전해수로 유입되는 것을 효과적으로 유도하도록 구성하였다.
상기와 같이, 상대적으로 공간이 넓은 제2상체부(57) 자체를 토출부(52)의 형태로 제공함으로써, 전해수유입관(54)과 가압수공급관(55)으로부터 유입된 전해수가 제2상체부(57)의 내면을 타고 선회하는 면적이 넓어짐으로써, 선회력이 상승하게 되고, 이로 인해 선회류의 중심부에 발생하는 공동현상을 효과적으로 발생시키며, 이에 따라 반복 순환하여 초미세 버블을 생산하기 위한 반복 횟수를 감소시킬 수 있다.
한편, 상기와 같은 내용으로 구성되는 본 발명의 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치를 이용한 복합기능수의 제조방법으로는,
목적으로 하는 원료수를 얻기 위해 묽은염산(HCl)과 전해질이 포함된 수용액을 약품탱크로 투입하여 희석 후, 희석된 원료수를 공급펌프에 의해 일정량 전해조로 이송하는 공급단계(S10)와, 전해조로 이송된 원료수에 직류전압과 전류를 공급하여 촉매반응이 유발되도록 유도하는 전기분해단계(S20)와, 전해조로부터 전기분해되어 전해수로 변환된 원료수를 선회류식접촉기가 구비된 저장탱크로 이송하여 선회류식접촉기의 전해수유입관으로 유입시키고, 저장탱크에 저장된 전해수를 가압펌프에 의해 가압하여 선회류식접촉기의 가압수공급관으로 유입시키는 유입단계(S30)와, 가압펌프를 통해 유입된 전해수의 가압력으로 인해 선회류식접촉기 내부에 강한 선회류가 형성되고, 선회류의 중심 부분에 진공형태의 공동현상(Cavitation)이 발생되는 선회류발생단계(S40)와, 공동현상이 발생하는 선회류 중심부분에 오존이나 공기 또는 산소를 제공함으로써 마이크로버블의 발생을 유도하는 기체흡입단계(S50)와, 전해조로부터 저장탱크로 공급된 전해수를 비롯해 용해되거나 마이크로버블형태로 배출된 전해수를 가압펌프로부터 선회류식접촉기에 반복 순환시켜 고밀도의 초미세버블을 형성하는 순환 단계(S60)를 거쳐서 이루어진다.
상기 공급단계(S10)에 있어서, 원료수를 얻기 위한 묽은 염산의 희석 비율은 각 10% 내외로 조절이 이루어짐은 당연하다할 것이다.
상기의 제조방법으로 제공되는 복합기능수는 병원에서 소화제나 살균제로 쓰이는 묽은 염산을 전기분해하여 제공되기 때문에 농작물을 재배하거나 생산된 식재료를 세정할 때 사용하여 생산성을 높이거나 깨끗한 위생환경을 확보하게 해주는 경제성과 기능성을 나타냄은 물론, 작물 재배 시 식물 뿌리에 적합한 미산성역의 수소이온농도를 가질 뿐만 아니라, 초 미세 마이크로 버블에 의해 공기 중의 질소를 보다 쉽게 융해시켜 질소비료의 시비 효과가 있어, 재배 식물의 성장속도를 증가 시킬 수 있다.
또한, 세정능력과 높은 산화력에 의해 농산물 표면에 잔존하는 세균, 잔류농약 및 먼지등을 분해하는 능력에 탁월한 효과 뿐만 아니라, 복합산화에 용존된 HOCl은 물론 전해질에 둘러쌓인 오존수의 농도도 장시간 유지되어 효과의 재현이 일정하다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10. 약품탱크 20. 전해조
30. 공급펌프 40. 저장탱크
50. 선회류식접촉기 51. 제1상체부
52. 토출부 52a. 홈
53. 배출부 54. 전해수유입관
55. 가압수공급관 56. 기체흡입구
57. 제2상체부 60. 가압펌프

Claims (7)

  1. 농작물의 성장속도를 돕고, 살균 및 세정력이 있는 마이크로 버블형 복합산화수를 제조하는 장치에 있어서,
    묽은염산(HCl)과 전해질이 포함된 수용액을 담수하는 약품탱크(10); 상기 약품탱크(10)의 묽은염산에 직류전압과 전류를 공급함으로써 촉매반응을 유발하여 전해수(HOCl)로 변환하는 전해조(20); 상기 약품탱크(10)로부터 전해조로 묽은염산을 이송하기 위한 공급펌프(30); 상기 전해조(20)에 의해 전해된 전해수를 저장하는 저장탱크(40); 상기 저장탱크(40)의 내부공간에 구비되어 전해수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(50); 상기 선회류식접촉기(50)에 일정 이상의 압력을 가할 수 있도록 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 선회류식접촉기(50)로 제공하는 가압펌프(60);를 포함 구성되게 하여 선회류식접촉기(50)를 통해 마이크로버블이 1차적으로 발생된 전해수를 가압펌프(60)로부터 선회류식접촉기(60)로 반복 공급함으로써 초미세 버블을 제공하도록 구성하고,
    상기 선회류식접촉기(50)는 중공의 내부공간을 갖는 원통의 제1상체부(51)와, 상기 제1상체부(51)로부터 하측방향으로 직경이 점차 협소해지는 토출부(52)와, 상기 토출부(52) 하단과 동일한 직경으로 하향 돌출되는 배출부(53)로 이루어지되, 상기 제1상체부(51)의 상측에는 전해조로부터 이송된 전해수를 공급받는 전해수유입관(54)이 접선방향으로 구비되며, 제1상체부(51)의 하측에는 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 가압펌프(60)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(55)이 전해수유입관(54)과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 전해수가 접선방향으로 구비된 전해수유입관(54)과 가압수공급관(55)에 통해 유입 시 제1상체부(51)의 내면을 선회하며 중심부에 공동현상이 발생되는 와류형태로 혼합되고, 상기 공동현상이 발생하는 제1상체부(51)의 중공부에 제1상체부(51)의 단부면에서 토출부(52)에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하도록 수개의 천공이 형성된 파이프 형태의 기체흡입구(56)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키도록 구성하며,
    상기 선회류식접촉기(50)는 제1상체부(51)의 단부면에서 하측방향으로 45°각도의 CONE 형태로 절개 구성하여 전해수가 제1상체부(51)의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시킴과 아울러, 기체흡입구(55)를 통해 공급되는 각종 기체가 CONE 형태로 제공되는 제1상체부(51)의 내면을 따라 전해수로 유입되는 것을 유도토록 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토출부(52)는 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치.
  5. 농작물의 성장속도를 돕고, 살균 및 세정력이 있는 마이크로 버블형 복합산화수를 제조하는 장치에 있어서,
    묽은염산(HCl)과 전해질이 포함된 수용액을 담수하는 약품탱크(10); 상기 약품탱크(10)의 묽은염산에 직류전압과 전류를 공급함으로써 촉매반응을 유발하여 전해수(HOCl)로 변환하는 전해조(20); 상기 약품탱크(10)로부터 전해조로 묽은염산을 이송하기 위한 공급펌프(30); 상기 전해조(20)에 의해 전해된 전해수를 저장하는 저장탱크(40); 상기 저장탱크(40)의 내부공간에 구비되어 전해수에 마이크로 버블을 발생시키는 선회류식접촉기(50); 상기 선회류식접촉기(50)에 일정 이상의 압력을 가할 수 있도록 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 선회류식접촉기(50)로 제공하는 가압펌프(60);를 포함 구성되게 하여 선회류식접촉기(50)를 통해 마이크로버블이 1차적으로 발생된 전해수를 가압펌프(60)로부터 선회류식접촉기(60)로 반복 공급함으로써 초미세 버블을 제공하도록 구성하고,
    상기 선회류식접촉기(50)는 상측에서 하측방향으로 직경이 점차 협소해지며 중공의 내부공간을 갖는 원추형태의 제2상체부(57)와, 상기 제2상체부(57)의 하단과 동일한 직경으로 직립되게 연장 돌출되는 배출부(53)로 구성되며, 상기 제2상체부(57)의 하측에는 전해조로부터 이송된 전해수를 공급받는 전해수유입관(54)이 접선방향으로 구비되며, 제2상체부(57)의 상측에는 저장탱크(40)에 저장된 전해수를 가압펌프(60)로부터 가압하여 공급받는 가압수공급관(55)이 전해수유입관(54)과 대응되는 타측 외주연에 더 구비되어, 전해수가 접선방향으로 구비된 전해수유입관(54)과 가압수공급관(55)에 통해 유입 시 원추형태로 이루어진 제2상체부(57)의 내면을 선회하며 원뿔형스프링의 형태로 중심부에 공동현상을 갖는 와류를 발생시키며, 상기 공동현상이 발생하는 제2상체부(57)의 중공부에 제2상체부(57)의 단부면에서 배출부에 이르는 지점까지 오존이나 공기 또는 산소를 공급하도록 수개의 천공이 형성된 파이프 형태의 기체흡입구(56)를 연결하여 마이크로버블을 발생시키도록 구성하며,
    상기 제2상체부(57)는 단부면에서 하측방향으로 40°각도의 CONE 형태로 절개 구성하여 전해수가 제2상체부(57)의 내면을 따라 선회하면서 발생하는 힘을 선회류의 중심부로 원활하게 이동시킴과 아울러, 기체흡입구(55)를 통해 공급되는 각종 기체가 CONE 형태로 제공되는 제2상체부(57)의 내면을 따라 전해수로 유입되는 것을 유도토록 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2상체부(57)의 내면을 원추형으로 다단 구분하고, 각 구분영역은 사선형태의 홈(52a)으로 연속되게 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 버블형 복합기능수 제조장치.
  7. 삭제
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101861052B1 (ko) * 2018-01-05 2018-05-24 박상원 아노다이징 장치용 미세기포 공급부
WO2018111055A1 (ko) * 2016-12-16 2018-06-21 엘지전자 주식회사 미세 기포 발생 시스템
CN108236851A (zh) * 2017-06-12 2018-07-03 大连双迪创新科技研究院有限公司 超饱和稳定气泡液生成装置
KR20190037938A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 두산중공업 주식회사 탈황탑에서 배출되는 폐수 처리장치 및 처리방법
KR20190038503A (ko) * 2019-03-28 2019-04-08 두산중공업 주식회사 탈황탑으로부터 배출되는 폐수의 처리방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010155243A (ja) * 1997-12-30 2010-07-15 Hirobumi Onari 旋回式微細気泡発生装置
JP4636420B2 (ja) * 2007-12-14 2011-02-23 康正 西山 微細気泡発生装置
JP2014039487A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Cosmo Giken:Kk ナノバブルを含むアルカリ性電解水を用いた植物の育成方法およびナノバブルを含むアルカリ性電解水の製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010155243A (ja) * 1997-12-30 2010-07-15 Hirobumi Onari 旋回式微細気泡発生装置
JP4636420B2 (ja) * 2007-12-14 2011-02-23 康正 西山 微細気泡発生装置
JP2014039487A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Cosmo Giken:Kk ナノバブルを含むアルカリ性電解水を用いた植物の育成方法およびナノバブルを含むアルカリ性電解水の製造装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018111055A1 (ko) * 2016-12-16 2018-06-21 엘지전자 주식회사 미세 기포 발생 시스템
US11338255B2 (en) 2016-12-16 2022-05-24 Lg Electronics Inc. Microbubble generating system
CN108236851A (zh) * 2017-06-12 2018-07-03 大连双迪创新科技研究院有限公司 超饱和稳定气泡液生成装置
CN108236851B (zh) * 2017-06-12 2023-11-24 大连双迪创新科技研究院有限公司 超饱和稳定气泡液生成装置
KR20190037938A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 두산중공업 주식회사 탈황탑에서 배출되는 폐수 처리장치 및 처리방법
KR101977782B1 (ko) * 2017-09-29 2019-05-14 두산중공업 주식회사 탈황탑에서 배출되는 폐수 처리장치 및 처리방법
KR101861052B1 (ko) * 2018-01-05 2018-05-24 박상원 아노다이징 장치용 미세기포 공급부
KR20190038503A (ko) * 2019-03-28 2019-04-08 두산중공업 주식회사 탈황탑으로부터 배출되는 폐수의 처리방법
KR102053795B1 (ko) * 2019-03-28 2019-12-09 두산중공업 주식회사 탈황탑으로부터 배출되는 폐수의 처리방법

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