KR101689275B1 - 산화질소 발생장치 및 이를 갖는 산화질소 발생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산화질소 발생장치를 제공한다. 상기 산화질소 발생장치는 내부 공간에 전해질의 유체가 저장되는 본체부와; 상기 본체부에 설치되며, 상기 유체를 설정된 온도로 가열하는 가열부와; 상기 본체부의 상단을 통해 상기 내부 공간으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 설치되며, 상기 설정된 온도로 가열되는 상기 유체를 아크 방전시켜 스팀을 발생시키는 스팀 생성부와; 상기 내부 공간에 위치되도록 상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 유체에 자력을 제공하는 자력부와; 상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 내부 공간에 공기를 주입하는 급기부; 및 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 본체부의 상단에 설치되며, 주입되는 상기 공기와 상기 스팀과의 열분해를 통해 발생되는 산화질소를 외부로 배기하는 배기부를 포함한다. 또한, 본 발명은, 상기 산화질소 발생장치를 갖는 산화질소 발생 시스템도 제공한다.

Description

산화질소 발생장치 및 이를 갖는 산화질소 발생 시스템{APPARATUS FOR GENERATING NITROGEN OXIDE AND SYSTEM FOR GENERATING NITROGEN OXIDE AHVING THE SAME}

본 발명은 산화질소 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산화질소가 함유되는 스팀을 생산할 수 있는 산화질소 발생장치 및 이를 갖는 산화질소 발생 시스템에 관한 것이다.

근래에 들어, 인체 내 활성산소 수치를 감소시키는 항산화(SOD) 작용과 혈관을 확장하여 심혈관 계통의 건강을 증진시키는데 산화질소(NO)가 기여한다는 연구결과에 따라 1980년대부터 이에 대한 연구가 본격적으로 시작되어 왔다.

이와 같은 산화질소의 연구는 내피 세포 유래 평활근 이완인자(EDRF)의 발견에서 비롯되는데, 혈관의 내피 세포에서 미지의 강력한 혈관 이완인자(EDRF)가 생산된다는 보고가 있었고, 이 EDRF의 실체가 산화질소(NO)라는 것이 증명되었다.

산화질소(NO)는 L-아르기닌에서 일산화질소(NO) 생성요소(NITRIC-OXIDE SYNTHASE : NOS)에 의해 L-시트룰린과 같이 생산되며, 인체 내에서 작용은 혈관계에서 혈관 내피세포에서 생성되어 혈관 평활근의 구아닐산 고리화 효소를 활성화하고 고리형 GMP를 생산하여 혈관을 이완시킨다는 연구 결과가 보도된 바 있고, 그 연구가 진행됨에 따라 산화질소(NO)가 심혈관계에서 핵심적인 역할을 수행하는 신호 전달 분자일 뿐만 아니라 그 외에도 여러 가지 다른 기능도 수행한다는 사실이 잇달아 밝혀졌다.

그러나, 이러한 산화질소는 실내 공기질의 오염, 식생활에서의 영양소 섭취 결핍, 운동부족, 과로, 약물 복용 등 여러 가지 원인에 의해 혈관 내피 세포에서 인체 생리작용에 필요한 충분한 양을 스스로 생성하지 못하기 때문에 외부에서 여러 가지 수단에 의해 직간접적으로 공급을 받아야 한다.

그 일례로, 산화질소(NO)를 생성시키는 방법으로 질산을 제조하는 방법, 즉 암모니아와 산소를 산화시켜 물에 흡수하는 과정에서 일산화질소를 생성하게 되는데, 이 방법은 암모니아 물질이 유독성 물질이어서 인체에 유해하고 악취농도를 증가시키며 화재 위험성이 있기 때문에 실용적으로 사용되지 못하는 문제점이 있다.

이에 따라, 종래의 대한한국 등록특허 등록번호 제10-0978805호(극저온 냉동 트랩을 이용한 고순도 일산화질소 제조방법의 제조장치)에서는 저순도 일산화질소 공급 탱크에서 유입된 일산화질소 기체를 저온 냉각 후 흡착제에 통과시켜 불순물을 제거하고 저온에서 상변이를 통하여 2차 불순물을 제거 및 매우 높은 진공상태에서 일산화질소를 정제하는 방법을 개시하였다.

그러나, 이의 경우 별도의 저순도 일산화질소 공급 장치가 필요하며, 구성요소로서 극저온 냉동시스템 및 반응탱크 등으로 인해 장치가 복잡하며 에너지 소비가 증기되는 문제점이 있다.

이에 따라, 근래에는 열분해 과정을 통해 산화 질소를 스팀과 함께 생산하되, 산화질소의 발생량를 향상시키고 공정 설비 또한 단순화할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은, 전해질 수용액과 같은 유체를 가열하면서 고전압 방전을 통해 스팀 발생시킴과 아울러, 상기 스팀과 급기되는 공기와의 열분해를 촉진하여 산화 질소의 발생을 안정적으로 실시하도록 할 수 있는 산화질소 발생장치 및 이를 갖는 산화질소 발생 시스템을 제공함에 있다.

일 실시예에 있어서, 본 발명은 산화질소 발생장치를 제공한다.

상기 산화질소 발생장치는 내부 공간에 전해질의 유체가 저장되는 본체부와; 상기 본체부에 설치되며, 상기 유체를 설정된 온도로 가열하는 가열부와; 상기 본체부의 상단을 통해 상기 내부 공간으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 설치되며, 상기 설정된 온도로 가열되는 상기 유체를 아크 방전시켜 스팀을 발생시키는 스팀 생성부와; 상기 내부 공간에 위치되도록 상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 유체에 자력을 제공하는 자력부와; 상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 내부 공간에 공기를 주입하는 급기부; 및 상기 내부 공간과 연통되도록 상기 본체부의 상단에 설치되며, 주입되는 상기 공기와 상기 스팀과의 열분해를 통해 발생되는 산화질소를 외부로 배기하는 배기부를 포함한다.

상기 스팀 생성부는, 설정된 길이를 갖고, 외부 전원을 통해 상기 아크 방전을 발생시키는 다수의 전극봉을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 전극봉의 상단은, 상기 본체부의 상단 중앙을 기준으로 설정된 반경에 서로 간격을 이루어 배치되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 전극봉의 하단은, 상기 본체부의 상단 중앙을 따라 서로 모아지도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 전극봉 각각은, 상기 본체부의 상단에 고정되며, 설정된 길이를 갖는 고정봉과, 상기 고정봉의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 유체에 함침되는 방전 유도봉을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 전극봉 각각의 상기 방전 유도봉의 둘레에는, 상기 유체와의 접촉 면적의 증가를 위해 다수의 접촉 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 고정봉은, 동으로 형성되고, 상기 방전 유도봉과, 상기 다수의 접촉 돌기는 티타늄으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 본체부의 상단에는, 다수의 설치홀과, 상기 다수의 설치홀에 설치되며 상기 다수의 전극봉이 슬라이딩 삽입되는 결합 유도 부재들이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 결합 유도 부재들은, 상기 다수의 전극봉의 상단을 고정하며, 상기 결합 유도 부재들에 체결되는 체결 부재들과 연결되는 것이 바람직하다.

상기 자력부는, 상단이 상기 본체부의 상단에 고정되며, 설정된 길이를 갖는 제 1자석봉과, 상기 제 1자석봉의 하단에 탈착 가능하도록 결합되는 제 2자석봉을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 본체부의 상단에는, 상기 내부 공간에서 상기 유체의 상부 공간을 설정된 온도로 가열시키는 상단 가열부가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기 상단 가열부는, 상기 본체부의 상단 둘레를 감싸도록 배치되어, 외부 전원을 통해 발열되는 실리콘 열선으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 본체부에는, 보조 유체 공급부가 더 설치되는 것이 바람직하다.

상기 보조 유체 공급부는, 외부로부터 공급받는 유체를 설정된 가열 온도로 가열하는 보조 가열기와, 일단이 상기 본체부의 측부를 통해 상기 본체부의 내부 공간과 연결되며, 타단이 상기 보조 가열기와 연결되며, 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급 받아 상기 내부 공간으로 공급하는 공급관과, 상기 공급관의 내부에 배치되며, 상기 내부 공간의 수위에 따라 부상되며, 상기 부상됨에 따라 상기 공급관을 개폐하는 개폐 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 개폐 부재는, 상기 본체부의 내부 공간에 저장되는 유체의 수위가 일정하게 유지되도록 상기 공급관을 개폐하여 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급하는 것이 바람직하다.

상기 본체부의 하단에는, 상기 유체를 배출하기 위한 배수구가 형성되고, 상기 본체부의 하단 측부에는, 상기 유체를 공급하기 위한 공급구가 형성되는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명은 산화질소 발생장치가 서로 병렬로 연결되는 산화질소 발생 시스템을 제공한다.

본 발명은 전해질 수용액과 같은 유체를 가열하면서 고전압 방전을 통해 스팀 발생시킴과 아울러, 상기 스팀과 급기되는 공기와의 열분해를 촉진하여 산화 질소의 발생을 안정적으로 실시하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 스팀 발생으로 인해 줄어드는 수위를 미리 가열된 유체를 공급함으로서, 본체부 내에서의 유체 수위를 항상 일정하게 유지하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 고전압 방전을 유도하는 전극봉들을 급기관의 하단 인근으로 모아지도록 하여 고전압 방전의 효율을 상승시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 본체부의 내부에서 유체에 노출되는 자석봉의 설치를 통해 자력을 발생시켜 고전압 방전을 안정적으로 유도할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 유체에 함침되는 자석봉의 일부분을 교체하도록 구성함과 아울러, 고전압 방전을 유도하는 전극봉들을 본체부로부터의 탈거를 용이하게 하여 교체를 쉽게 하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 본체부의 내부에서 유체의 상부에 형성되는 공간을 일정 온도를 유지하도록 가열하여 스팀과 공기와의 열분해 온조 조건을 안정적으로 유지하도록 하여 산화질소 발생을 촉진하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 산화질소 발생장치의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 스팀 생성부인 전극봉의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 전극봉의 고정 방식을 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명에 따르는 전극봉들이 본체부 상판에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 자력부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 산화질소 발생 시스템의 구성을 보여주는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

이하, 첨부되는 도면을 참조 하여, 본 발명의 산화질소 발생장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 산화질소 발생장치의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따르는 스팀 생성부인 전극봉의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따르는 전극봉의 고정 방식을 보여주는 도면들이고, 도 4는 본 발명에 따르는 전극봉들이 본체부 상판에 설치된 상태를 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 산화질소 발생장치는 크게 본체부(100)와, 가열부(200)와, 스팀 생성부(300)와, 자력부(400)와, 급기부(500) 및, 배기부(600)로 구성된다.

상기 각 구성들 및 각 구성들간의 결합관계를 설명한다.

본체부(100)

도 1을 참조 하면, 본 발명에 따르는 본체부(100)는 내부 공간(100a)이 형성되는 원통 형상의 몸체로 형성된다.

상기 본체부(100)의 하단 측부에는 전해질의 유체가 공급되는 공급구(110)가 형성된다. 상기 전해질의 유체는 별도의 유체 공급기를 통해 공급되는 것이 좋다.

상기 공급구(110)를 통해 공급되는 유체는 가열되기 이전의 상태를 유지한다.

상기 본체부(100)의 하단에는, 상기 유체를 배수할 수 있는 배수구(120)가 형성된다.

상기 본체부(100)의 상단에는 상기 가열부(200), 상기 스팀 생성부(300)와, 상기 자력부(400), 급기부(500)가 고정되며, 상기 배기부(600)도 형성된다.

상기 스팀 생성부(300)와, 상기 자력부(400), 급기부(500), 배기부(600)의 구성을 후술하기로 한다.

가열부(200)

본 발명에 따르는 가열부(200)는 '

'형상으로 형성되는 히터이고, 외부로부터 전원을 인가받아 발열될 수 있다.

상기 가열부(200)의 상단은, 본체부(100)의 상단에 고정된다. 상기 가열부(200)의 상단은 도시되지 않은 전원기와 연결되어 전원기로부터 전원을 인가받을 수 있다.

상기 가열부(200)의 하단부는 본체부(100)의 내부 공간에 위치되어, 공급구(110)를 통해 내부 공간(100a)에 저장되는 유체에 일부가 함침될 수 있다.

상기 구성에 의해, 상기 가열부(200)는 외부 전원을 통해 발열하여 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장되는 유체를 설정된 온도로 가열할 수 있다.

스팀 생성부(300)

도 1 내지 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 스팀 생성부(300)는 다수의 전극봉(310)을 포함한다.

상기 다수의 전극봉(310) 각각은 설정된 길이를 갖는다.

상기 다수의 전극봉(310) 각각의 상단은 본체부(100)의 상단에 고정되며, 하단은 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 배치된다.

여기서, 상기 전극봉(310)의 하단은 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장되는 유체에 함침된다.

따라서, 상기 다수의 전극봉(310)은, 설정된 온도로 가열된 유체를 고전압 아크 방전시켜 스팀이 발생되도록 할 수 있다.

여기서, 본 발명에서 상기 다수의 전극봉(310)은 상단에서 하단을 따라 경사지도록 배치된다.

바람직하게, 각각의 전극봉(310)은 그 하단이 서로 모아지도록 경사를 이루어 배치되는 것이 좋다.

도 2를 참조 하면, 본 발명에 따르는 다수의 전극봉(310) 각각은, 고정봉(311)와 방전 유도봉(312)으로 구성된다.

상기 고정봉(311)의 하단은 상기 방전 유도봉(312)의 상단과 탈착 가능하게 결합된다.

상기 결합의 방식은 끼움 결합 또는 스크류 결합의 방식이 적용될 수 있다.

여기서, 상기 방전 유도봉(312)의 길이는 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장되어 설정된 수위와 실질적으로 동일한 길이로 형성되는 것이 좋다.

더하여, 상기 방전 유도봉(312)의 둘레에는 다수의 접촉 돌기(312a)가 돌출되도록 형성된다.

상기 다수의 접촉 돌기(312a)는 원형 또는 다각형상의 돌기로 형성될 수 있다.

따라서, 다수의 접촉 돌기(312a)에 의해 유체와의 접촉 면적이 증가됨으로서, 방전 효율을 증가시킬 수 있다.

한편, 상기의 방전 유도봉(312)의 상단에 결합되는 고정봉(311)의 상단은 본체부(100)의 상단을 통해 슬라이딩 삽입되어 탈착 가능하게 고정될 수 있다.

이의 구성은 후술한다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 고정봉(311)은, 동으로 형성되는 것이 바람직하고, 방전 유도봉(312)과 다수의 접촉 돌기(312a)는 티타늄으로 형성되는 것이 좋다.

따라서, 실질적으로 유체와 접촉되어 방전을 일으키는 구성만을 티타늄 재질로 형성 및 교체 가능하게 함으로서, 전극봉의 일부만을 용이하게 교체하도록 할 수 있다.

또 한편, 도 3을 참조 하면, 본 발명에 따르는 본체부(100)의 상단에는 다수의 설치홀(130)이 형성된다.

상기 다수의 설치홀(130)은, 본체부(100)의 상단 또는 상단캡(101) 중앙을 기준으로 동일 직경을 이루는 궤적에 서로 간격을 이루어 형성될 수 있다.

상기 다수의 설치홀(130)에는, 상기 다수의 전극봉(310)이 슬라이딩 삽입되는 결합 유도 부재들(140)이 설치된다.

상기 다수의 전극봉(310) 상단, 즉 고정봉(311)의 상단은 상기 결합 유도 부재(140)를 관통하여 본체부(100)의 상부에 노출될 수 있다.

그리고, 상기 결합 유도 부재들(140) 각각을 관통하는 고정봉들(310) 각각의 상단은 체결 부재들(150) 각각과 체결된다.

여기서, 상기 체결 부재(150)는 상술한 결합 유도 부재들(140)과 결합될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 상기와 같은 방식으로 다수의 전극봉(310)의 상단을 본체부(100)의 상단에 고정하되, 결합 유도 부재들(140) 및 체결 부재들(150) 각각을 통해 고정을 해제하는 경우, 각 전극봉(310)은, 결합 유도 부재(140)를 관통하여 본체부(100)의 외부로 슬라이딩을 통해 인출될 수 있다.

이의 구성에 따라, 본 발명은 다수의 전극봉(310)을 본체부(100)의 상단에서 슬라이딩 삽입 또는 인출 방식을 통해 설치 또는 교체할 수 있는 이점이 있다.

자력부(400)

도 5는 본 발명에 따르는 자력부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 자력부(400)는 길이를 갖는 제 1자석봉(410)과, 길이를 갖는 제 2자석봉(420)으로 구성된다.

상기　제 1자석봉(410)의 하단은 제 2자석봉(420)의 상단과 끼움 또는 스크류 체결을 통해 탈착 가능하도록 결합될 수 있다.

여기서, 상기 제 2자석봉(420)은 5000 가우스의 자기력을 갖는 것이 좋다.

따라서, 상기 제 2자석봉(420)은 제 1자석봉(410)으로부터 분리 가능하여, 일정 기간 사용 후 다른 제 2자석봉(420)으로 교체 설치할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 제 1자석봉(410)의 상단에는 본체부(100)의 상단에 끼워져 걸치는 머리부(411)가 형성된다.

급기부(500)

본 발명에 따르는 급기부(500)는 일정 길이를 갖는 급기 파이프로 구성된다.

상기 급기 파이프는 본체부(100)의 상단을 통해 설치되며, 그 하단은 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 위치되어 전해질의 유체에 함침되도록 배치된다.

상기 급기 파이프는 외기 유입 장치와 연결되어 공기를 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 급기 또는 공급할 수 있다.

배기부(600)

본 발명에 따르는 배기부(600)는 도 1에 도시되는 바와 같이, 본체부(100)의 상단으로부터 상방으로 돌출되어 다른 배출 라인(미도시)과 연결 가능하도록 구성되는 파이프 형상으로 형성된다.

상기 배기부(600)는 본체부(100)의 내부 공간(100a)의 상부 공간과 연결되어, 내부 공간에서 스팀이 발생되는 경우, 스팀을 외부로 배기하는 역할을 한다.

더하여, 본 발명에서는 도 1에 도시되는 바와 같이, 본체부(100)의 상단에 상단 가열부(700)가 더 설치된다.

상기 상단 가열부(700)는 본체부(100)의 내부 공간(100a)에서 유체의 상부 공간을 설정된 온도로 가열시킨다.

바람직하게, 상단 가열부(700)는, 상기 본체부의 상단 둘레를 감싸도록 배치되어, 외부 전원을 통해 발열되는 실리콘 열선으로 형성되는 것이 좋다.

따라서, 스팀이 발생되는 공간에서도 별도로 가열함으로써, 열분해 과정을 촉진시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 본체부(100)에는 도 1에 도시되는 바와 같이, 보조 유체 공급부(800)가 더 설치된다.

상기 보조 유체 공급부(800)는 외부로부터 공급받는 유체를 설정된 가열 온도로 가열하는 보조 가열기(810)와, 일단이 상기 본체부(100)의 측부를 통해 상기 본체부(100)의 내부 공간(100a)과 연결되며, 타단이 상기 보조 가열기(810)와 연결되며, 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급 받아 상기 내부 공간(100a)으로 공급하는 공급관(820)과, 상기 공급관(820)의 내부에 배치되며, 상기 내부 공간(100a)의 수위에 따라 부상되며, 상기 부상됨에 따라 상기 공급관(820)을 개폐하는 개폐 부재(830)로 구성된다.

여기서, 상기 보조 가열기(810)는 외부에서 유체를 공급 받아 저장하는 보조 저장기(811)와, 상기 보조 저장기(811)에 설치되어 보조 저장기(811)에 저장되는 유체를 설정된 가열 온도로 가열하는 히터(812)로 구성된다.

상기 보조 저장기(811)는 보조 라인(813)을 통해 상기 공급관(820)과 연결된다.

여기서, 상기 보조 저장기(811)는 공급관(820)보다 상부에 위치되어, 유체를 중력을 통해 보조 라인(813)을 따라 공급관(820)으로 유동되도록 할 수 있다.

또한, 상기 개폐 부재(830)는, 상기 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장되는 유체의 수위가 일정하게 유지되도록 상기 공급관(820)을 개폐하여 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급할 수 있다.

상기 개폐 부재(830)는 유체에 부상되는 부상체와, 상기 부상체로부터 연장되는 연장대로 구성되며, 상기 연장대의 끝단은 공급관(820)의 내측 상단에 상하 회전되도록 힌지 연결된다.

여기서, 상기 개폐 부재(830)는 부상됨에 따라, 공급관(820)을 개폐할 수 있다.

즉, 본체부(100) 내부 공간(100a)에 저장되는 유체의 수위가 설정된 수위 이하를 이루는 경우, 하강되어 공급관(820)을 개방하고, 본체부(100) 내부 공간(100a)의 유체가 설정된 수위를 이룰 때까지 보조 저장기(811)로부터 가열된 유체를 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 공급할 수 있다.

다음은, 상기의 구성을 갖는 본 발명의 산화질소 발생장치의 작용을 설명한다.

도 1을 참조 하면, 전해질의 유체는 공급구(110)를 통해, 본체부(100)의 내부 공간(100a)으로 일정의 수위를 이루도록 공급된다.

이어, 가열부(200)는 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장된 유체를 설정된 온도로 가열한다.

이와 동시에, 급기부(500)는 외기 또는 공기를 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 저장되는 유체로 공급한다.

또한, 자력부(400)는 제 2자석봉(420)이 유체에 합침되는 상태로 설정된 5000 가우스를 통해 자기력을 형성한다.

그리고, 다수의 전극봉(300)의 하단인 방전 유도봉(320)은, 본체부(100)에 저장된 유체에 힘침되는 상태로 외부 전원을 통해 아크 방전을 발생시킨다.

이에 따라, 유체는 고정의 가열된 상태로 아크 방전에 노출 및 증발되면서, 본체부(100)의 내부 공간(100a)에 스팀을 발생시킨다.

상기와 같이 발생되는 스팀은 급기부(500)로부터 공급되는 공기와 열분해되면서 산화질소를 발생시킨다.

이와 같이 발생되는 산화질소는 스팀에 포함되어 배기부(600)를 통해 외부에 설치되는 포집 장치로 전달될 수 있다.

여기서, 본 발명에서는 본체부(100)의 상단에서 상단 가열부(700)를 통해 설정된 가열 온도를 이루도록 스팀이 발생되는 공간을 가열함으로서, 열분해 과정을 촉진시켜 단위 시간당 발생되는 산화질소의 양을 증가시킬 수 있다.

한편, 상기와 같이 스팀 및 열분해 과정이 진행되는 동안, 본체부 내의 유체는 증발되어 그 수위가 점진적으로 낮아질 수 있다.

이때, 본 발명에서는 상술한 구성의 보조 유체 공급부를 통해, 유체를 미리 가열 온도로 가열시킨 이후에, 본체부 내의 설정된 수위를 이루도록 추가로 공급함으로써, 본체부의 내부에서 항상 일정한 유체의 수위를 이루게 함과 아울러, 지속적인 산화질소 발생 공정을 진행하도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 산화질소 발생 시스템의 구성을 보여주는 단면도이다.

도 6을 참조 하면, 본 발명의 다른 실시예의 산화질소 발생 시스템는, 상술한 도 1 내지 도 5를 참조 하여 설명한 산화질소 발생장치를 연속적으로 연결되도록 구성할 수 있다.

다수의 산화질소 발생 시스템들은, 본체부(100)의 하단 양측에 설치되는 공급구(110)가 서로 연결 파이프(10)에 의해 연결될 수 있다.

여기서, 최 우측에 배치되는 본체부(100)의 공급구(110)는 외부로부터 유체를 공급 받을 수 있다.

또한, 최 좌측의 본체부(100)에는 상술한 보조 유체 공급부(800)가 설치될 수 있다.

따라서, 다수의 본체부(100)의 내부 공간(100a)에는 일정 수위의 전해질 유체가 저장될 수 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 산화질소를 포함하는 스팀을 동시에 배출할 수 있다.

더하여, 보조 유체 공급부(800)에 의해, 본체부들(100) 각각의 유체 수위는 산화질소 발생 공정이 진행되는 동안 일정한 수위를 이루도록 제어될 수 있다.

이의 구성에 의해, 본 발명에서는 단위 시간단 산화질소의 발생량을 증가시켜 생산량을 극대화할 수 있다.

상기의 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 전해질 수용액과 같은 유체를 가열하면서 고전압 방전을 통해 스팀 발생시킴과 아울러, 상기 스팀과 급기되는 공기와의 열분해를 촉진하여 산화 질소의 발생을 안정적으로 실시하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 스팀 발생으로 인해 줄어드는 수위를 미리 가열된 유체를 공급함으로서, 본체부 내에서의 유체 수위를 항상 일정하게 유지하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 고전압 방전을 유도하는 전극봉들을 급기관의 하단 인근으로 모아지도록 하여 고전압 방전의 효율을 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 본체부의 내부에서 유체에 노출되는 자석봉의 설치를 통해 자력을 발생시켜 고전압 방전을 안정적으로 유도할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 유체에 함침되는 자석봉의 일부분을 교체하도록 구성함과 아울러, 고전압 방전을 유도하는 전극봉들을 본체부로부터의 탈거를 용이하게 하여 교체를 쉽게 하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 본체부의 내부에서 유체의 상부에 형성되는 공간을 일정 온도를 유지하도록 가열하여 스팀과 공기와의 열분해 온조 조건을 안정적으로 유지하도록 하여 산화질소 발생을 촉진하도록 할 수 있다

이상, 본 발명의 산화질소 발생장치 및 산화질소 발생 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 본체부
100a : 내부 공간
200 : 가열부
300 : 스팀 생성부
310 : 전극봉
311 : 제 1전극봉
312 : 제 2전극봉
312a : 접촉 돌기
400 : 자력부
410 : 제 1자석봉
420 : 제 2자석봉
500 : 급기부
600 : 배기부
700 : 상단 가열부
800 : 보조 유체 공급부
810 : 보조 가열기
820 : 공급관
8360 : 개폐 부재

Claims (12)

1. 내부 공간에 전해질의 유체가 저장되는 본체부;
   상기 본체부에 설치되며, 상기 유체를 설정된 온도로 가열하는 가열부;
   상기 본체부의 상단을 통해 상기 내부 공간으로 슬라이딩 삽입 가능하도록 설치되며, 상기 설정된 온도로 가열되는 상기 유체를 아크 방전시켜 스팀을 발생시키는 스팀 생성부;
   상기 내부 공간에 위치되도록 상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 유체에 자력을 제공하는 자력부;
   상기 본체부의 상단에 고정되며, 상기 내부 공간에 공기를 주입하는 급기부; 및
   상기 내부 공간과 연통되도록 상기 본체부의 상단에 설치되며, 주입되는 상기 공기와 상기 스팀과의 열분해를 통해 발생되는 산화질소를 외부로 배기하는 배기부를 포함하며,
   상기 스팀 생성부는,
   설정된 길이를 갖고, 외부 전원을 통해 상기 아크 방전을 발생시키는 다수의 전극봉을 포함하되,
   상기 다수의 전극봉 각각은,
   상기 본체부의 상단에 고정되며, 설정된 길이를 갖는 고정봉과,
   상기 고정봉의 하단에 탈착 가능하도록 결합되며, 상기 유체에 함침되는 방전 유도봉을 구비하여 상기 방전유도봉만 교체가능하며,
   상기 본체부의 상단에는,
   다수의 설치홀과, 상기 다수의 설치홀에 설치되며 상기 다수의 전극봉이 슬라이딩 삽입되는 결합 유도 부재들이 설치되고,
   상기 결합 유도 부재들은, 상기 다수의 전극봉의 상단을 고정하며, 상기 결합 유도 부재들에 체결되는 체결 부재들과 연결되며,
   상기 결합유도부재들과 상기 체결부재들의 고정을 해제하여 상기 전극봉들을 슬라이딩 인출 및 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 전극봉의 상단은,
   상기 본체부의 상단 중앙을 기준으로 설정된 반경에 서로 간격을 이루어 배치되고,
   상기 다수의 전극봉의 하단은,
   상기 본체부의 상단 중앙을 따라 서로 모아지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 다수의 전극봉 각각의 상기 방전 유도봉의 둘레에는,
   상기 유체와의 접촉 면적의 증가를 위해 다수의 접촉 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 고정봉은, 동으로 형성되고,
   상기 방전 유도봉과, 상기 다수의 접촉 돌기는 티타늄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 자력부는,
   상단이 상기 본체부의 상단에 고정되며, 설정된 길이를 갖는 제 1자석봉과,
   상기 제 1자석봉의 하단에 탈착 가능하도록 결합되는 제 2자석봉을 구비하는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 본체부의 상단에는,
   상기 내부 공간에서 상기 유체의 상부 공간을 설정된 온도로 가열시키는 상단 가열부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 상단 가열부는,
   상기 본체부의 상단 둘레를 감싸도록 배치되어, 외부 전원을 통해 발열되는 실리콘 열선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부에는, 보조 유체 공급부가 더 설치되되.
    상기 보조 유체 공급부는,
    외부로부터 공급받는 유체를 설정된 가열 온도로 가열하는 보조 가열기와,
    일단이 상기 본체부의 측부를 통해 상기 본체부의 내부 공간과 연결되며, 타단이 상기 보조 가열기와 연결되며, 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급 받아 상기 내부 공간으로 공급하는 공급관과,
    상기 공급관의 내부에 배치되며, 상기 내부 공간의 수위에 따라 부상되며, 상기 부상됨에 따라 상기 공급관을 개폐하는 개폐 부재를 포함하되,
    상기 개폐 부재는, 상기 본체부의 내부 공간에 저장되는 유체의 수위가 일정하게 유지되도록 상기 공급관을 개폐하여 상기 설정된 가열 온도로 가열되는 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부의 하단에는, 상기 유체를 배출하기 위한 배수구가 형성되고,
    상기 본체부의 하단 측부에는, 상기 유체를 공급하기 위한 공급구가 형성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생장치.
    
12. 제 1, 2, 4, 5, 7-11항 중 어느 한 항의 산화질소 발생장치가 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 산화질소 발생 시스템.
    

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