KR101944684B1 - 나노버블 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기와 물을 유입하여 펌핑하는 중에 펌프케이싱 내에서 다수 개의 임펠러로 강제적으로 가압, 혼합, 교반 및 순간 압축 팽창시켜 나노버블을 발생시키는 중에 나노버블의 생성효율을 극대화 안정화 할수 있도록 이루어진 나노버블 발생장치에 관한 것으로, 하부에는 물과 공기의 혼합유체가 공급되게 하는 유입부가 구비되고; 상부에는 나노버블이 배출되게 하는 배출부가 구비되어 있는 하우징; 상기 하우징 내부에 모터와 일체로 구비되어서 혼합유체를 펌핑하여 상기 혼합유체를 펌프 케이싱내에서 다수개의 노즐통공으로 가압,혼합,교반하여 펌핑하는 펌프; 상기 펌프에 의해 가압,혼합,교반된 혼합유체를 순간 팽창, 고속 회전력을 부가 와류가 발생하도록 하여 하우징 내벽에 충돌하여 미세화 되도록 하는 볼텍스(Vortex) 노즐 ; 순간 팽창 고속 회전력으로 와류된 혼합유체에 기체가 액체에 녹아 들어 가는 1차 나노화 디졸빙존(Dissolving Zone); 상기 볼텍스 노즐의 상부에 구비되어서 혼합유체가 디졸빙존(Dissolving Zone)에서 1차 나노화 후 기액분리격벽의 최적화된 통공을 통해 관통시켜서 기액 분리, 분쇄,분해하여 2차 나노화 시키는 다수 개의 기액분리격벽; 다수 개의 기액분리격벽과 최적화된 다수 개의 통공을 통과하면서 분리된 공기를 배출하는 공기 배출기; 및 상기 기액분리격벽을 통과하면서 생성된 나노버블의 3차 나노화 최적조건으로 배출압력을 제어하는 압력조절밸브와 배출 압력을 표시하는 압력게이지를 포함하여 이루어진다.

Description

나노버블 발생장치{Nano-bubble generating apparatus}
본 발명은 직경이 나노 단위를 가지는 미소 기포인 버블을 발생시키는 나노버블 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기와 같은 기체와 물을 유입하여 펌핑하는 동안 강제적으로 가압, 혼합, 교반 및 순간 압축, 팽창, 타격, 디졸빙(dissolving)시킴으로써 나노버블을 발생시키는 중에 나노버블의 생성효율을 극대화할 수 있도록 이루어진 나노버블 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 나노버블은 직경이 나노단위 이하로 육안으로는 확인할 수 없는 1㎛ 이하의 초미세 기포를 말한다.
통상적으로, 일반 버블의 1/2,000 크기로 피부의 모공 25㎛보다 미세한 공기 입자이며, 소멸할 때 40KHz의 초음파를 발생시키고, 140db의 높은 음압을 발생시키며, 4,000도~6,000도의 순간적인 고열이 발생된다.
일반 기포는 물속에서 상승해 표면에서 파열하지만, 그러나 마이크로 나노버블은 수중에서 압력에 의해 축소되며 다양한 에너지를 발생시키며 소멸한다.
이러한 나노버블은 초 극미한 거품으로 물과 공기를 격렬하게 회전, 혼합 및 교반시키는 경우 발생된 마이크로 버블이 수중에서 축소하는 과정에 생성되고, 오랜 시간 체류하며 용존한다.
한편, 상기와 같은 나노버블은 "기체 용해 효과, 자기가압효과, 대전효과" 등의 물리적, 화학적 특성에 의해 다양한 영역에서 활용되고 있으며, 근자에 이르러 특히 어패류 양식장 등의 어업, 농업 분야에서는 수경재배, 식품가공, 축산업에 이용되고, 의료 분야에서는 정밀진단에 이용되며, 각종 분야에서 물리치료, 고순도 정수 처리, 살균처리 또는 농어촌 폐수처리, 산업 폐수처리, 초정밀 전자부품 반도체 웨이퍼 세정 및 호수, 하천, 바다의 수질개선 등의 환경장치 등에 사용되고 있다.
즉 그 사용분야가 온천욕부터 암진단까지 광범위하며 피부도 재생해주는데다가 살균효과도 뛰어난 것으로 알려져있다.
종래기술인 대한민국 등록특허공보 제10-1125851호에는, 관형부 내에 상기 관형부의 내주면에서 방사상 안쪽으로 이격되어 직선유로를 형성하여 회전가능하게 배치된 원통체; 상기 원통체의 외주면에 둘레방향으로 일정 간격을 두고서 복수개의 줄로 형성되어 상기 직선유로와 유통하는 나선홈 유로로서, 상류단과 하류단 사이의 중간 부분의 단면적이 작아져 있는 나선홈 유로; 상기 원통체를 회전시키는 모터; 상기 나선홈 유로의 상류단에 유통가능하게 하류단이 접속되어 있고 상류단이 공압원에 접속된 압축공기공급파이프를 포함함으로써 버블이 3단계로 쪼개지게 하여, 마이크로의 크기보다 더 작은 나노크기로 버블을 생성하는 것이 가능하며, 아울러 버블의 크기가 고르게 되어 종래보다 기체의 액체 용해도를 증가시킬 수 있는 나노버블 발생장치가 공지되어 있다.
그리고, 대한민국 등록특허공보 제10-1287748호에는, 모터와, 상기 모터의 회전축에 다단으로 적층되게 축결합되어 회전하도록 된 임펠러에 의해 유체를 흡입/토출하도록 입수구와 배수구를 가지며 상기 임펠러들의 각각 개별적으로 수용되며 상기 입수구와 배수구를 서로 연결하도록 서로 연통된 다수의 격실을 가지는 펌프실을 포함하여 이루어진 마이크로버블발생장치용 펌프에 있어서; 상기 격실 중 임펠러의 회전에 따라 케비테이션현상이 발생되는 격실에는 공기압에 의해 개폐되는 공기흡입체크밸브가 구비되고, 상기 펌프실에서 공기가 부상하여 고이는 부위에는 제1공기감지센서와 공기배출밸브가 구비되며, 상기 공기배출밸브는 상기 제1공기감지센서의 감지신호를 입력받아 설정된 데이터를 기반으로 연산하는 제어부에 의해 구동되는 솔래노이드밸브로 이루어진 마이크로버블발생장치용 펌프가 공지되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 나노버블 발생장치들은, 구조적으로 복잡하고 나노버블의 생성효율을 극대화하지 못하는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
1. 대한민국 등록특허공보 제10-1125851호
2. 대한민국 등록특허공보 제10-1287748호
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 공기와 같은 기체와 물의 혼합유체를 유입하여 펌핑하는 중에 펌프케이싱 내에서 다수 개의 임펠러로 강제적으로 가압, 고속으로 혼합, 교반시키고, 하우징 및 볼텍스 노즐을 이용하여 고속회전, 가압, 순간 팽창 및 타격시킴으로써 나노버블을 발생시키는 중에 나노버블의 생성효율을 극대화할 수 있도록 하고, 하우징 내벽과 펌프케이싱 외벽 사이에 디졸빙 존(dissolving zone)을 구비하여 나노버블을 안정화할 수 있도록 하며, 펌프와 모터를 일체로 구성되게 함으로써 장치를 간편화시킬 수 있는 나노버블 발생장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치는, 하부에는 물과 공기 또는 가스의 기액의 혼합유체가 공급되게 하는 유입부가 구비되고; 상부에는 나노버블이 배출되게 하는 배출부가 구비되어 있는 하우징; 상기 하우징 내부에 모터와 일체로 구비되어서 혼합유체를 가압, 혼합, 교반 및 펌핑하되 상기 혼합유체가 볼텍스 노즐을 통해 상기 하우징 내벽에 고속회전력으로 충돌하여 미세화되도록 펌핑하는 펌프; 상기 펌프에 의해 펌프케이싱 내에서 다수 개의 노즐통공에 의해 가압 충돌하면서 펌핑된 상기 혼합유체를 가압, 혼합, 교반, 순간 팽창 및 회전시켜서 와류가 발생하도록 하는 볼텍스 노즐(Vortex nozzle); 순간 팽창 고속 회전력으로 와류된 혼합유체의 기체가 액체에 녹아 들어가는 디졸빙 존(Dissolving Zone); 상기 볼텍스 노즐의 상부에 구비되어서 와류 디졸빙된 상기 혼합유체를 다수 개의 통공을 통해 관통시켜서 2차 분해, 용해 및 분리하여 나노버블이 생성되게 하는 다수 개의 기액분리격벽; 상기 기액분리격벽의 통공을 통과하면서 생성된 나노버블에 함유된 공기를 배출하는 공기 배출기; 및 상기 기액분리격벽을 통과하면서 생성된 나노버블의 배출압력을 제어하는 압력조절밸브 및 압력게이지;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유입부에서의 물과 공기의 혼합유체는 물 유입관 내부를 가로질러 구비된 공기유입공을 통해서 공기를 유입하는 유입공기노즐을 통해서 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 펌프는 수중용 다단 펌프(multistage pump)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기액분리격벽은 소정의 간격을 두고 상하부에 설치된 제1 기액분리격벽 및 제2 기액분리격벽으로 이루어지되, 상기 제1 기액분리격벽에 구비된 최적화된 통공들에 대응하는 상기 제2 기액분리격벽에 구비된 최적화된 통공들은 서로 엇갈리게 구비되게 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수중(水中) 또는 육상(陸上)에서 수륙 양용으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기체는 사용 목적 및 용도에 따라서 공기, O2, O3, N2, 또는 H2 가 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 혼합유체가 유입되게 하는 유입부(11)및 배출구(12)에는 사용 목적, 용도 또는 규모에 따라서 다수 개의 나노버블 발생장치가 결합되어 이용되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치는, 펌프의 작동에 의해 하우징 내로 유입된 공기와 물의 혼합유체가 볼텍스 노즐을 통과하여 하우징 내벽에 부딪히게 함으로써 강제적으로 고속회전, 혼합, 교반하여 나노버블을 발생함은 물론, 순간 팽창 고속회전력으로 와류된 혼합유체의 기체가 액체에 녹아 들어가고, 출구로 토출되는 동안에 다수 개의 기액분리격벽 충돌에 의해 나노버블의 발생을 부가하여, 전체적인 나노버블 생성효율을 극대화시키는 효과와, 펌프가 하우징 내부에 모터와 일체로 구비되도록 하여서 장치를 간편화시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 구비된 유입공기노즐을 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 구비된 유입공기노즐을 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치의 볼텍스 노즐을 보인 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 생성전 물의 상태를 보인 사진.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 생성후 물의 상태를 보인 사진.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 의해 형성된 나노버블 사이즈를 나타낸 그래프.
이하, 본 발명에 따른 나노버블 발생장치에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 구비된 유입공기노즐을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 구비된 유입공기노즐을 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치의 볼텍스 노즐을 보인 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 생성전 물의 상태를 보인 사진이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 생성후 물의 상태를 보인 사진이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치에 의해 형성된 나노버블 사이즈를 나타낸 그래프이다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
공기 또는 가스와 같은 기체와 물(청수(淸水))의 혼합유체를 유입하여 펌핑하는 동안에 강제적으로 가압, 고속회전력으로 혼합, 교반, 순간팽창 및 타격시켜 나노버블을 발생시키는 중에 나노버블의 생성효율을 극대화할 수 있도록 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치는, 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(10), 펌프(20), 볼텍스 노즐(30), 기액분리격벽(40), 디졸빙 존(80), 공기배출기(50) 및 압력조절밸브(61) 및 압력게이지(60)를 포함하여 이루어지되, 여기에다 유입공기노즐(70) 및 유입공기량 조절밸브(90)을 추가로 구성한다.
여기서 상기 기체로는 나노버블의 사용 목적 및 용도에 따라서 공기(공기나노버블), O2(산소나노버블), O3(오존나노버블), N2(질소나노버블) 또는 H2(수소나노버블) 등이 이용되는 것이 가능하다.
상기 하우징(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부에는 물과 공기의 혼합유체가 공급되게 하는 유입부(11)가 구비되고, 상부에는 유입된 혼합유체가 하우징(10)의 내벽, 디졸빙 존(dissolving zone, 80) 그리고 다음에 설명되는 기액분리격벽(40)에 충돌함으로써 형성된 나노버블이 배출되게 하는 배출부(12)가 구비되어 있다.
여기서, 상기 디졸빙 존(Dissolving Zone, 80)은 다음에 설명되는 볼텍스 노즐(Vortex nozzle, 30)을 통해서 혼합유체가 순간 팽창 고속 회전력으로 와류되어 기체가 액체에 녹아 들어가서 1차 나노화되는 영역이 된다.
상기 펌프(20)는 하우징(10)의 내부로 유입되도록 혼합유체를 펌핑하되 그 혼합유체가 펌프케이싱(25) 내에서 다수 개의 임펠라에 의해 가압, 혼합, 교반되고 볼텍스 노즐을 통해 하우징(10)의 내벽에 충돌하여 미세화되어 나노버블이 형성되도록 펌핑하는 역할을 한다.
그리고, 본 발명에서는 펌프(20)가 하우징(10) 내부에 모터(21)와 일체로 구비되도록 하여서 장치를 간편화시켰다.
여기서, 상기 펌프(20)는 높은 양정 또는 고압수를 얻기 위해 한 대의 펌프의 동일 회전축에 2개 이상의 날개 바퀴가 설치된 수중용 다단 펌프(multistage pump)를 이용하였다.
도 5에 도시된 바와 같은 상기 볼텍스 노즐(Vortex nozzle, 30)은 펌프(20)에 의해 가압, 순간 팽창하며 하우징(10) 내벽에 충돌하면서 펌핑된 혼합유체를 다수 개의 노즐통공(35)을 통해서 격렬하게 고속회전시켜서 와류가 발생되도록 하여 디졸빙 존(80)을 거쳐 다음의 기액분리격벽(40)으로 보내는 역할을 한다.
상기와 같이 볼텍스 노즐(30)을 통해서 혼합유체에 와류가 발생된 상태에서 디졸빙 존(80)을 거쳐 기액분리격벽(40)으로 보내지게 되면 기액분리격벽(40)에 강한 충돌로 인해 혼합유체가 미세하게 분쇄 분리되어 나노버블의 생성효율을 극대화시킬 수 있게 되는 것이다.
상기 기액분리격벽(40)은 볼텍스 노즐(30)의 상부에 다수 개로 구비되어서 볼텍스 노즐(30) 및 디졸빙 존(80)에서 1차 분해 용해된 혼합유체를 다수 개의 최적화된 통공(43)을 통해 관통시켜서 기액분리 및 나노버블이 추가로 생성되게 한다.
여기서, 상기 기액분리격벽(40)은 소정의 간격을 두고 상하부에 설치된 제1 기액분리격벽(41) 및 제2 기액분리격벽(42)으로 이루어지되, 상기 제1 기액분리격벽(41)에 구비된 최적화된 통공(43)들에 대응하는 제2 기액분리격벽(42)에 구비된 최적화된 통공(43)들은 서로 엇갈리게 구비되게 하였고, 이는 혼합유체에 대한 기액분리격벽(40)에 강제적인 충돌현상을 증가시켜서 기액분리 및 분해, 용해하여 나노버블의 생성효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
상기 공기배출기(50)는 기액분리격벽(40)의 최적화된 통공(43)을 통과하면서 생성된 나노버블에 함유된 공기를 분리 배출하는 역할을 하며, 나노버블이 형성된 혼합유체에 공기가 유입되어 그로 인한 용도에 따른 효과 감소를 억제하기 위한 것이다.
상기 압력게이지(60) 및 압력조절밸브(61)는 기액분리격벽(40)을 통과하면서 생성된 나노버블의 배출압력을 사용용도에 따라, 즉 마이크로 버블, 마이크로 나노버블 및 나노버블 등에 대응하여 최적화로 제어할 수 있게 하는 역할을 한다.
상기 유입공기노즐(70)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 물 유입관(13) 내부를 가로질러 구비되었으며, 따라서 유입부(11)에서 공기유입공(71) 및 공기유입량 조절밸브(90)를 통해서 공급된 기체가 물과 혼합되어 형성된 혼합유체가 공급되는 것이다.
여기서, 상기 유입공기노즐(70)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각이 3개 이상의 공기유입공(71)을 구비하여 서로 교차되게 2개로 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치는 수중(水中) 또는 육상(陸上)에서 수륙양용으로 사용하는 것이 가능하다.
그리고, 상기 혼합유체가 공급되게 하는 유입부(11)에는 사용 목적, 용도 또는 규모에 따라서, 하우징(10), 펌프(20), 볼텍스 노즐(30), 기액분리격벽(40), 디졸빙 존(80), 공기배출기(50) 및 배출압력 조절밸브(61)와 압력게이지(60)를 포함하여 이루어진 다수 개의 나노버블 발생장치가 한쌍으로 결합되어 이용되는 것이 가능하며, 따라서, 상기 나노버블 발생장치는 한 개를 구성한 소용량부터 다수 개(2~6개)를 적용한 대용량으로 광범위하게 적용가능하다.
즉, 상기 혼합유체가 유입되는 유입부(11)와 나노버블수의 배출부(12)를 사용 목적, 용도 또는 규모에 따라서 직렬 또는 병렬로 다수 개의 나노버블 발생장치가 쌍으로 결합되어 이용되는 것이 가능하다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치의 작동상태를 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전원을 공급하여 하우징(10) 내부에 구비된 펌프(20)를 작동시켜서 물 유입관(13)으로 물(도 6a 및 도 6b에서의 청수(淸水))가 유입되게 하고, 이와 동시에 유입공기노즐(70)의 공기유입공(71) 및 유입공기량 조절밸브(90)를 통해서 기체가 물 유입관(13)으로 유입되게 하여 물과 기체가 혼합된 혼합유체가 되게 한다.
상기 혼합유체는 펌프(20)의 작동을 통해서 가압, 혼합, 교반되어 볼텍스 노즐(30)에서 순간 팽창 및 고속회전력으로 하우징(10) 내부로 유입됨과 동시에 하우징(10) 내벽에 고속회전력으로 강하게 충돌하게 되며, 이때 미세하게 분쇄되어 1차적으로 나노버블이 형성된다.
상기 볼텍스 노즐(30)을 통해서 고속회전력으로 와류된 혼합유체는 기체가 액체에 녹아 들어가는 디졸빙 존(80)에서 2차로 나노버블이 형성되고, 상부의 기액분리벽(40)으로 보내지게 된다.
상기 기액분리격벽(40)으로 보내진 나노버블은 먼저 제1 기액분리격벽(41)에 충돌한 후 최적화된 통공(43)을 통해서 이동한 다음 또다시 제2 기액분리격벽(42)에 충돌한 후 최적화된 통공(43)을 통해서 이동함으로써 추가적으로 미세하게 분쇄 및 기액분리되어 3차 나노버블이 형성하게 되는 것이다.
이렇게 나노버블이 형성된 물(도 7a 및 도 7b에서의 백탁수(白濁水))은 하우징(10)의 최상부로 이동하고, 여기서 나노버블에 포함된 공기는 공기배출기(50)를 통해서 외부로 배출되고 물은 배출압력을 조절하는 압력조절밸브(61)와 압력게이지(60)의 압력 제어를 통해서 적절한 압력으로 배출부(12)를 통해서 저장소로 배출된다.
상기와 같은 과정을 통해서 나노버블이 형성되어 배출된 물은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 뿌옇게 흐려진 백탁수의 상태로 되며, 소정의 시간이 경과한 다음, 바람직하게는 본 발명의 실시예에 따라 약 2~3분의 시간이 지난 다음에는 다시 맑은 청수 상태가 된다.
그리고, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 나노버블 발생장치를 통해서 25℃의 물을 이용하여 생성된 나노버블의 사이즈는 도 8에 도시된 바와 같이 최고 33.29nm이고, 평균적으로 42.41nm로 나타났다.
상기와 같은 나노버블의 사이즈는 일반적인 나노버블 발생장치에서 생성된 500~1000nm 사이즈와 비교하여 월등히 우수함을 보였다.
상술한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
10: 하우징 11: 유입부
12: 배출부 13: 물 유입관
20: 펌프 21: 모터
25: 펌프케이싱
30: 볼텍스 노즐 35: 노즐통공
40: 기액분리격벽 41: 제1 기액분리격벽
42: 제2 기액분리격벽 43: 통공
50: 공기배출기
60: 압력게이지 61: 압력조절밸브
70: 유입공기노즐 71: 공기유입공
80: 디졸빙 존 90: 유입공기량 조절밸브

Claims (7)

  1. 하부에는 물과 기체의 혼합유체가 공급되게 하는 유입부(11)가 구비되고; 상부에는 나노버블이 배출되게 하는 배출부(12)가 구비되어 있는 하우징(10);
    상기 하우징(10) 내부에 모터(21)와 일체로 구비되어서 상기 혼합유체를 펌핑하되 상기 혼합유체가 상기 하우징(10)의 내벽에 가압, 고속회전, 혼합, 교반 및 충돌하여 미세화되도록 펌핑하는 펌프(20);
    상기 펌프(20)에 의해 가압, 혼합, 교반하여 펌핑된 상기 혼합유체를 다수 개의 노즐통공(35)을 통해서 순간 팽창, 고속 회전력으로 와류가 발생되도록 하는 볼텍스(Vortex) 노즐(30);
    상기 볼텍스 노즐(30)을 통해 순간 팽창 및 고속 회전력으로 와류시킴으로써 혼합유체에서 기체가 액체에 녹아 들어가게 하는 디졸빙 존(Dissolving Zone, 80);
    상기 볼텍스 노즐(30)의 상부에 구비되어서 와류된 상기 혼합유체를 다수 개의 최적화된 통공(43)을 통해 관통시켜서 기액 분리, 분쇄, 분해하여 나노버블이 생성되게 하는 다수 개의 기액분리격벽(40);
    상기 기액분리격벽(40)의 최적화된 다수 개의 통공(43)을 통과하면서 분리된 공기를 배출하는 공기 배출기(50); 및
    상기 기액분리격벽(40)을 통과하면서 생성된 나노버블의 배출압력을 제어하는 압력조절밸브(61) 및 배출 압력을 표시하는 압력게이지(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유입부(11)에서의 물과 공기의 혼합유체는 물 유입관(13) 내부를 가로질러 직각방향으로 2개가 구비되고 공기유입공(71) 및 유입공기량 조절밸브(90)를 통해서 공기를 공급하는 유입공기노즐(70)을 통해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 펌프(20)는 수중용 다단 펌프(multistage pump)인 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기액분리격벽(40)은 소정의 간격을 두고 상하부에 설치된 제1 기액분리격벽(41) 및 제2 기액분리격벽(42)으로 이루어지되, 상기 제1 기액분리격벽(41)에 구비된 최적화된 통공(43)들에 대응하는 상기 제2 기액분리격벽(42)에 구비된 최적화된 통공(43)들은 서로 엇갈리게 구비되게 하는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 수중(水中) 또는 육상(陸上)에서 수륙양용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기체는 사용 목적 및 용도에 따라서 공기, O2, O3, N2, 또는 H2 가 이용되는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합유체가 유입되는 유입부(11)와 나노버블수의 배출부(12)를 사용 목적, 용도 또는 규모에 따라서 직렬 또는 병렬로 다수 개의 나노버블 발생장치가 쌍으로 결합되어 이용되는 것을 특징으로 하는 나노버블 발생장치.


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