KR102383395B1 - Apparatus and method for producing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device and a method for preparing an aqueous solution of nitric oxide by stirring and dissolving nitrogen oxide gas and nitric oxide reactive ionized water, which can produce a high-quality aqueous solution of nitric oxide. The device of the present invention comprises: a nitrogen oxide gas generating module (100) for generating nitrogen oxide gas; a nitric oxide reactive ionized water generating module (200) for generating nitric oxide reactive ionized water; and a stirring and dissolving module (300) for an aqueous solution of nitric oxide.

Description

산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치 및 방법{Apparatus and method for producing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved}Apparatus and method for producing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved}

본 발명은 여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시킬 수 있는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention mixes filtered air and high-purity oxygen, a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer-type plasma and an anode-directed streamer-type plasma, and high-temperature heating and nitrogen oxide gas through two quenching and gasification Nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved to prepare a nitrogen oxide aqueous solution by stirring and dissolving nitrogen oxide reaction ionized water activated by reaction with the nitrogen oxide gas and methods.

일반적으로, 산화질소(NO)는 산소와 질소의 공유결합으로 이루어지며 물 1용량에 대하여 0.007용량％정도밖에 용해되지 않는 투명성 기체로서 공기보다 약간 무겁다.In general, nitrogen oxide (NO) is a transparent gas composed of a covalent bond between oxygen and nitrogen and dissolves only about 0.007% by volume with respect to 1 volume of water, and is slightly heavier than air.

공기와 접촉하면 용이하게 이산화질소(NO2)의 적갈색의 기체로 변하며 650℃로 가열하면 분해되어 산화질소(NO)로 변한다. When it comes into contact with air, it easily turns into a reddish-brown gas of nitrogen dioxide (NO 2 ), and when heated to 650° C., it decomposes and changes to nitrogen oxide (NO).

산화질소는 흡수성, 침투성, 보습성, 분산성, 항균성, 살균성, 탈취성, 절연성 등이 양호한 특성이 있기 때문에 다양한 용도에 이용된다.Nitric oxide is used for various purposes because it has good properties such as absorption, permeability, moisture retention, dispersibility, antibacterial property, sterilization property, deodorization property, and insulating property.

그러나 질소를 만들고 질소로부터 산화질소 수용액을 만드는 것은 각 제조단계 별로 많은 에너지가 필요하기 때문에 제조비용이 높게 되고 제조공정도 복잡할 뿐 아니라 기체의 취급자체가 어렵고 전문기술이 필요한 문제점이 있다.However, making nitrogen and preparing a nitrogen oxide aqueous solution from nitrogen requires a lot of energy for each manufacturing step, so the manufacturing cost is high, the manufacturing process is complicated, and the handling of the gas itself is difficult and requires specialized technology.

또한, 수질 및 실내공기 오염에 의한 건강장애 요인인 활성산소를 제거하고 면역체계를 강화시켜 건강을 증진시키는 수질 정화기술은 아직 개발이 미진한 상태이다.In addition, the development of water purification technology that improves health by removing active oxygen, which is a health obstacle caused by water quality and indoor air pollution, and strengthening the immune system is still in an undeveloped state.

한편, 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.On the other hand, according to the research result that nitric oxide (NO) contributes to the antioxidant (SOD) action that reduces the level of free radicals in the human body and to improve the health of the cardiovascular system by expanding blood vessels, research on it started in earnest in the 1980s. come.

또한, 산화질소(NO)는 현재 감염에 대항하는 신경계의 신경전달물질, 혈압조절인자, 여러 신체기관의 혈류 조절인자 등 다양한 역할을 수행하는 것으로 알려 졌으며,In addition, nitric oxide (NO) is currently known to perform various roles such as neurotransmitters in the nervous system against infection, blood pressure regulators, and blood flow regulators in various body organs.

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.However, because nitric oxide does not generate sufficient amount necessary for human physiology by itself in vascular endothelial cells due to various causes such as indoor air quality pollution, lack of nutrient intake in diet, lack of exercise, overwork, and drug use. must be supplied directly or indirectly by various means.

그 일례로, 산화질소(NO)를 생성시키는 방법으로 질산을 제조하는 방법, 즉 암모니아와 산소를 산화시켜 물에흡수하는 과정에서 일산화질소를 생성하게 되는데, 이 방법은 암모니아 물질이 유독성 물질이어서 인체에 유해하고 악취농도를 증가시키며 화재 위험성이 있기 때문에 실용적으로 사용되지 못하는 문제점이 있다.As an example, a method of producing nitric acid by producing nitric oxide (NO), that is, in the process of oxidizing ammonia and oxygen and absorbing it into water, produces nitrogen monoxide. In this method, ammonia is a toxic substance, so There is a problem in that it cannot be used practically because it is harmful to the environment, increases the odor concentration, and there is a risk of fire.

이에 따라, 종래의 국내등록특허공보 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.Accordingly, in the conventional Korean Patent Publication No. 10-0978805 (a device for manufacturing high-purity nitrogen monoxide using a cryogenic refrigeration trap), nitrogen monoxide gas introduced from a low-purity nitrogen monoxide supply tank is cooled at low temperature and passed through an adsorbent. A method of removing impurities, removing secondary impurities through phase change at low temperature, and purifying nitrogen monoxide in a very high vacuum was disclosed.

그러나, 이의 경우 별도의 저순도 일산화질소 공급 장치가 필요하며, 구성요소로서 극저온 냉동시스템 및 반응탱크 등으로 인해 장치가 복잡하고 부피가 커서 설치비용이 증가되고, 제조되는 산화질소 수용액의 양이 적은 문제점이 있었다.However, in this case, a separate low-purity nitrogen monoxide supply device is required, and the installation cost is increased because the device is complicated and bulky due to the cryogenic refrigeration system and the reaction tank as components, and the amount of the nitrogen oxide aqueous solution produced is small. There was a problem.

이에 따라, 근래에는 산화 질소를 생산하되, 산화질소의 발생량를 향상시키고 공정 설비 또한 단순화할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Accordingly, in recent years, but producing nitric oxide, it is required to develop a technology that can improve the amount of nitric oxide generated and also simplify the process equipment.

즉, 지금까지 개발된 종래의 NO성분을 갖는 물의 제조장치는 산화질소(NO)가 함유되지 않을 뿐만 아니라, 전술한 문제점들로 인해 효율성 측면에서 미진한 부분이 있으며, 보다 양호한 일정 농도와 안정성 및 내구성을 확보하면서 넓은 적용 범위를 갖는 기능을 갖는 산화질소 수용액 제조기술에 대해서는 아직까지 개발이 미진한 실정이다.That is, the conventional apparatus for producing water having a NO component developed so far not only does not contain nitric oxide (NO), but also has inefficient parts in terms of efficiency due to the above-mentioned problems, and has a better constant concentration, stability and durability. The development of nitric oxide aqueous solution manufacturing technology having a wide application range while securing

국내등록특허공보 제10-0978805호Domestic Registered Patent Publication No. 10-0978805

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 별도의 고가의 극저온 냉동시스템이나 반응탱크 없이, 저렴하고 간단한 모듈화구조로 구동될 수 있고, 여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 대용량이면서 양질의 산화질소 수용액을 제조시킬 수 있는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, it can be driven with an inexpensive and simple modular structure without a separate expensive cryogenic refrigeration system or reaction tank, and can be mixed with filtered air and high-purity oxygen, and a cathode-oriented streamer type plasma and Hybrid plasma vacuum discharge composed of anode-oriented streamer type plasma, high-temperature heating, and rapid cooling and gasification twice to generate nitrogen oxide gas, then react with the nitrogen oxide gas to activate the nitrogen oxide reaction ionized water is stirred An object of the present invention is to provide an apparatus and method for producing a nitrogen oxide aqueous solution in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved to produce a large-capacity and high-quality nitrogen oxide aqueous solution by dissolving it.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치는In order to achieve the above object, the apparatus for producing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention is

여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키도록 구성됨으로서 달성된다.After mixing filtered air and high-purity oxygen, a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer plasma and an anode-oriented streamer plasma, and high-temperature heating and two quenching and gasification to generate nitrogen oxide gas , which is configured to prepare an aqueous nitrogen oxide solution by stirring and dissolving the nitrogen oxide reaction ionized water which is activated by reaction with the nitrogen oxide gas.

보다 구체적으로, 상기 산화질소 수용액 제조장치는More specifically, the nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus is

여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시키는 산화질소 가스 생성모듈(100)과,Oxidation that mixes filtered air and high-purity oxygen, generates nitrogen oxide gas through a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer plasma and an anode-directed streamer plasma, and high-temperature heating and double quenching and gasification A nitrogen gas generating module 100, and

물에 BTB용액이 혼합된 물을 흡입한 후, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200)과,Nitric oxide reaction ionized water activated by ion reaction with nitrogen oxide gas in the nitric oxide aqueous solution stirring and dissolution module by ionizing the mixed water by generating plasma in the flowing mixed water after inhaling the water mixed with the BTB solution A nitric oxide reaction ionized water generation module 200 for generating

산화질소 가스 생성모듈에서 생성된 산화질소 가스와, 산화질소 반응 이온화수 생성모듈에서 생성된 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키는 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)로 구성되는 것을 특징으로 한다.It consists of a nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module 300 for preparing a nitrogen oxide aqueous solution by stirring and dissolving the nitrogen oxide gas generated in the nitrogen oxide gas generation module and the nitrogen oxide reaction ionized water generated in the nitrogen oxide reaction ionized water generation module. characterized by being

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 As described above, in the present invention

첫째, 별도의 고가의 극저온 냉동시스템이나 반응탱크 없이, 저렴하고 간단한 모듈화구조로 장치구성이 간단하고, 부피가 작아 언제어디서나 설치가 용이한 효과가 있다.First, without a separate expensive cryogenic refrigeration system or reaction tank, the device configuration is simple with an inexpensive and simple modular structure, and the volume is small, so it is easy to install anywhere at any time.

둘째, 여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시킬 수 있어, 기존에 비해 20∼100ℓ대용량으로 제조할 수 있다,Second, by mixing filtered air and high-purity oxygen, a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer plasma and an anode-oriented streamer plasma, and high-temperature heating and double quenching and gasification to generate nitrogen oxide gas After mixing, the nitrogen oxide reaction ionized water that is activated by reaction with the nitrogen oxide gas can be stirred and dissolved to prepare an aqueous nitrogen oxide solution, and it can be prepared in a large capacity of 20 to 100 liters compared to the conventional one.

셋째, 사용목적과 형태에 따라 pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0 중 어느 하나가 선택된 일정농도를 갖는 양질의 산화질소 수용액을 제조할 수 있어, 소독제나 살충제 등의 역할을 할 수 있고, 동시에 질소 산화물들이 다량 포함되어 있기 때문에 액체 비료로도 활용이 가능하며, 병원에서는 의료도구의 소독이나 아토피 피부염 치료로 쓸 수 있고, 가정에서도 야채나 과일을 씻어주는 친환경 세정제로 이용될 수 있다.Third, it is possible to prepare a high-quality aqueous nitric oxide solution having a certain concentration selected from any one of pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, and pH 6.0 according to the purpose and form of use, so that it can serve as a disinfectant or insecticide, At the same time, since it contains a large amount of nitrogen oxides, it can be used as a liquid fertilizer, can be used for disinfection of medical tools or treatment of atopic dermatitis in hospitals, and can be used as an eco-friendly cleaner to wash vegetables and fruits at home.

도 1은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 산화질소 수용액 제조장치(1) 중 산화질소 가스 생성모듈(100)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 전기집진형 에어여과부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 방전부를 통해 방전에 의한 이온화로 인해, 방전현상이 일어나서, 공기안에 플러스(+)나 마이너스(-)극성을 띠게 되는 이온화가 발생되는 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 이온화분리부를 통해, 방전부에서 이온화된 외부공기의 분자들 중 (+)전극봉에 (-)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙고, (-)전극봉에 (+)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙어서 분리되도록 유도시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부의 구성요소를 도시한 내부구성도,
도 8은 본 발명에 따른 제1 진공관의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 제1 유전체 플레이트부에서 발생되는 공간전하 축적으로 인한 전기장의 왜곡전파로 인해, 제1 캐소드부에 2차 이온, 3차 이온이 증가하고, 이로 인해, 결합에너지에 따른 결합모드가 진행되어, 캐소드 지향 스트리머를 갖는 질소산화물(NOx) 가스가 생성되는 것을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 애소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부의 구성요소를 도시한 내부구성도,
도 11은 본 발명에 따른 제2 진공관의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 12는 본 발명에 따른 제2 유전체 플레이트부(172f)에서 발생되는 제2 유전체 플레이트부의 큰 갭 및 과전압으로 인해, 제2 애노드부에 2차 이온, 3차 이온이 증가하고, 이로 인해, 결합에너지에 따른 결합모드가 진행되어, 애노드 지향 스트리머를 갖는 질소산화물(NOx) 가스가 생성되는 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 고온가열처리부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 14는 본 발명에 따른 산화질소 반응 이온화수 생성모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 15는 본 발명에 따른 원통형 플라즈마 생성부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 16은 본 발명에 따른 원통형 플라즈마 생성부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 17은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조방법을 도시한 순서도,
도 18은 본 발명에 따른 산화질소 가스를 생성시키는 구체적인 과정을 도시한 순서도,
도 19는 본 발명에 따른 산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 구체적인 과정을 도시한 순서도.1 is a block diagram showing the components of a nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus 1 in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention;
2 is a block diagram showing the components of the nitrogen oxide gas generating module 100 of the nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus 1 in the present invention;
3 is a block diagram showing the components of a nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus 1 in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention;
4 is a block diagram showing the components of an electrostatic precipitation type air filter according to the present invention;
5 is an embodiment diagram showing that, due to ionization by discharge through the discharge unit according to the present invention, a discharge phenomenon occurs, and ionization that takes on a positive (+) or negative (-) polarity is generated in the air;
6 is an ionization separation unit according to the present invention, among the molecules of the external air ionized in the discharge unit, the molecules of the external air ionized to (-) are attached to the (+) electrode, and the molecules of the external air ionized to the (-) electrode are attached to the (+) electrode. One embodiment showing that the molecules of the ionized outside air are attached to and separated,
7 is an internal configuration diagram showing the components of a cathode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit according to the present invention;
8 is a block diagram showing the components of the first vacuum tube according to the present invention;
9 shows an increase in secondary ions and tertiary ions in the first cathode part due to distortion propagation of the electric field due to the accumulation of space charges generated in the first dielectric plate part according to the present invention. One embodiment showing that the coupling mode proceeds to generate a nitrogen oxide (NOx) gas having a cathode oriented streamer,
10 is an internal configuration diagram showing the components of an anode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit according to the present invention;
11 is a block diagram showing the components of a second vacuum tube according to the present invention;
12 shows that, due to the large gap and overvoltage of the second dielectric plate portion generated in the second dielectric plate portion 172f according to the present invention, secondary ions and tertiary ions increase in the second anode portion, and due to this, coupling One embodiment showing that the bonding mode according to the energy proceeds, and nitrogen oxide (NOx) gas having an anode-oriented streamer is generated,
13 is a block diagram showing the components of a high-temperature heat treatment unit according to the present invention;
14 is a block diagram showing the components of a nitric oxide reaction ionized water generating module according to the present invention;
15 is a block diagram showing the components of a cylindrical plasma generator according to the present invention;
16 is a block diagram showing the components of a cylindrical plasma generating unit according to the present invention;
17 is a flowchart illustrating a method for preparing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention;
18 is a flowchart illustrating a specific process for generating nitrogen oxide gas according to the present invention;
19 is a flowchart illustrating a specific process for generating ionized water for nitric oxide reaction according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치(1)의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 산화질소 수용액 제조장치(1) 중 산화질소 가스 생성모듈(100)의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키도록 구성된다.1 is a block diagram showing the components of a nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus 1 in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention, and FIG. 2 is a nitrogen oxide aqueous solution according to the present invention. It relates to a block diagram showing the components of the nitrogen oxide gas generating module 100 of the manufacturing apparatus 1, and FIG. 3 is a nitrogen oxide aqueous solution in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention. It relates to a configuration diagram showing the components of the manufacturing apparatus 1, which mixes filtered air and high-purity oxygen, and a hybrid-type plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer-type plasma and an anode-directed streamer-type plasma, and , high-temperature heating and two quenching gasification to generate nitrogen oxide gas, and then stirring and dissolving nitrogen oxide reaction ionized water activated by reacting with the nitrogen oxide gas to prepare a nitrogen oxide aqueous solution.

상기 산화질소 수용액 제조장치(1)는 보다 구체적으로, 산화질소 가스 생성모듈(100), 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200), 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)로 구성된다.The nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus 1 is more specifically composed of a nitric oxide gas generating module 100 , a nitric oxide reaction ionized water generating module 200 , and a stirring and dissolving nitric oxide aqueous solution module 300 .

먼저, 본 발명에 따른 산화질소 가스 생성모듈(100)에 관해 설명한다.First, the nitrogen oxide gas generating module 100 according to the present invention will be described.

상기 산화질소 가스 생성모듈(100)은 여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시키는 역할을 한다.The nitrogen oxide gas generation module 100 mixes filtered air and high-purity oxygen, and a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer-type plasma and an anode-directed streamer-type plasma, and high-temperature heating, and two rapid cooling It serves to generate nitrogen oxide gas through gasification.

이는 도 2에 도시한 바와 같이, 블로워팬(110), 전기집진형 에어여과부(120), 산소탱크(130), 에어컴퓨레셔(140), 에어혼합탱크부(150), 혼합가스 분배기(160), 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170), 고온가열처리부(180), 산화질소(NO) 가스 생성부(190), 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)로 구성된다.As shown in FIG. 2, this is a blower fan 110, an electrostatic precipitation air filter unit 120, an oxygen tank 130, an air compressor 140, an air mixing tank unit 150, a mixed gas distributor ( 160 ), a hybrid plasma vacuum discharge unit 170 , a high-temperature heat treatment unit 180 , a nitrogen oxide (NO) gas generator 190 , and a nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a.

첫째, 본 발명에 따른 블로워팬(110)에 관해 설명한다.First, the blower fan 110 according to the present invention will be described.

상기 블로워팬(110)은 외부공기를 흡입하여 전기집진형 에어여과부쪽으로 보내는 역할을 한다.The blower fan 110 serves to suck in the outside air and send it to the electric dust collecting type air filtering unit.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 흡입구 선단에 에어필터(111)가 형성되고, 흡입력을 생성시키는 블로워모터가 구성된다. 그리고, 하단 일측에 에어배출구가 형성되어 구성된다.As shown in FIG. 3, an air filter 111 is formed at the tip of the suction port, and a blower motor generating suction force is configured. And, the air outlet is formed on one side of the lower end is configured.

그 에어배출구 하단에 전기집진형 에어여과부가 연결되어 구성된다.The electric dust collecting type air filter is connected to the lower end of the air outlet.

둘째, 본 발명에 따른 전기집진형 에어여과부(120)에 관해 설명한다.Second, the electrostatic precipitation type air filtering unit 120 according to the present invention will be described.

상기 전기집진형 에어여과부(120)는 블로워팬에서 유입된 외부공기를 전기집진원리를 이용하여, 이물질을 제거시킨 공기만을 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 역할을 한다.The electric dust collecting type air filtering unit 120 serves to send only the air from which foreign substances are removed to the air mixing tank unit by using the electric dust collecting principle for external air introduced from the blower fan.

여기서, 전기집진원리라는 것은 방전에 의한 이온화로 인해, 방전현상이 일어나서, 공기안에 플러스(+)나 마이너스(-)극성을 띠게 되는 이온화가 발생되고, 공기 중의 이물질(먼지) 또한 플러스나 마이너스로 만들어버려 이물질을 제거시키는 것을 말한다.Here, the principle of electrostatic precipitation is that, due to ionization by discharge, a discharge phenomenon occurs, ionization that takes on a positive (+) or negative (-) polarity occurs in the air, and foreign substances (dust) in the air are also positive or negative. It means to create and remove foreign substances.

이때, 끌어당기는 것을 집진이라고 한다.At this time, the pulling is called dust collection.

상기 전기집진형 에어여과부(120)는 도 4에 도시한 바와 같이, 에어여과몸체(121), 방전부(122), 이온화분리부(123), 에어여과배출부(124)로 구성된다.As shown in FIG. 4 , the electrostatic precipitation type air filtering unit 120 includes an air filtering body 121 , a discharge unit 122 , an ionization separation unit 123 , and an air filtering discharge unit 124 .

상기 에어여과몸체(121)는 밀폐구조로 형성되어 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The air filtering body 121 is formed in a closed structure to protect and support each device from external pressure.

상기 방전부(122)는 에어여과몸체의 내부공간에 형성되어, 유입된 외부공기를 방전시키는 역할을 한다.The discharge unit 122 is formed in the inner space of the air filtering body, and serves to discharge the introduced external air.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 방전에 의한 이온화로 인해, 방전현상이 일어나서, 공기안에 플러스(+)나 마이너스(-)극성을 띠게 되는 이온화가 발생된다.As shown in FIG. 5, due to ionization by discharge, a discharge phenomenon occurs, and ionization that takes on a positive (+) or negative (-) polarity occurs in the air.

상기 이온화분리부(123)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, (+)전극봉과 (-)전극봉으로 형성되어, 방전부에서 이온화된 외부공기의 분자들 중 (+)전극봉에 (-)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙고, (-)전극봉에 (+)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙어서 분리되도록 유도시키는 역할을 한다.As shown in FIGS. 5 and 6, the ionization separation unit 123 is formed of a (+) electrode and a (-) electrode, and among the molecules of external air ionized in the discharge unit, the (+) electrode is (-) ) ionized molecules of the outside air attach to the (-) electrode, and the molecules of the outside air ionized with (+) attach to the (-) electrode and induce separation.

상기 에어여과배출부(124)는 (+)전극봉에 (-)로 이온화된 외부공기의 분자만을 흡입하여 에어탱크부쪽으로 배출시키는 역할을 한다.The air filter and discharge unit 124 serves to suck only molecules of external air ionized to (-) on the (+) electrode and discharge it toward the air tank.

이때, (-)전극봉에 (+)로 이온화된 외부공기의 분자들은 이물질(먼지)로서, 외부로 배출시킨다.At this time, the molecules of external air ionized as (+) on the (-) electrode are discharged as foreign substances (dust) to the outside.

셋째, 본 발명에 따른 산소탱크(130)에 관해 설명한다.Third, the oxygen tank 130 according to the present invention will be described.

상기 산소탱크(130)는 99.999% 순도의 고순도 산소를 저장시키는 역할을 한다.The oxygen tank 130 serves to store high-purity oxygen of 99.999% purity.

넷째, 본 발명에 따른 에어컴퓨레셔(140)에 관해 설명한다.Fourth, the air compressor 140 according to the present invention will be described.

상기 에어컴퓨레셔(140)는 산소탱크에 저장된 고순도 산소를 흡입하여 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 역할을 한다.The air compressor 140 serves to suck in the high-purity oxygen stored in the oxygen tank and send it toward the air mixing tank.

다섯째, 본 발명에 따른 에어혼합탱크부(150)에 관해 설명한다.Fifth, the air mixing tank unit 150 according to the present invention will be described.

상기 에어혼합탱크부(150)는 밀폐된 구조로 형성되어 블로워팬에서 유입되는 외부공기와, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 고순도 산소를 혼합시켜 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 생성시키는 역할을 한다.The air mixing tank unit 150 is formed in a closed structure and mixes external air flowing in from the blower fan and high-purity oxygen flowing in from an air compressor to create a mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed. do.

이는 진공밀폐구조로 구성된다.It is composed of a vacuum sealed structure.

여섯째, 본 발명에 따른 혼합가스 분배기(160)에 관해 설명한다.Sixth, the mixed gas distributor 160 according to the present invention will be described.

상기 혼합가스 분배기(160)는 에어혼합탱크부와 하이브리드형 플라즈마 진공방전부 사이에 위치되어, 에어혼합탱크에서 생성된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 입력받아, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부쪽으로 분배시키는 역할을 한다.The mixed gas distributor 160 is located between the air mixing tank unit and the hybrid type plasma vacuum discharge unit, and receives the mixed gas in which external air and high purity oxygen generated in the air mixing tank are mixed, and a hybrid type plasma vacuum discharge unit It serves to distribute

이는 하나의 입력단자와, 두개의 출력단자를 갖도록 구성된다.It is configured to have one input terminal and two output terminals.

일곱째, 본 발명에 따른 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)에 관해 설명한다.Seventh, the hybrid plasma vacuum discharge unit 170 according to the present invention will be described.

상기 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)는 진공밀폐된 공간으로, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면, 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전을 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극 또는 애노드전극에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The hybrid plasma vacuum discharge unit 170 is a vacuum-sealed space, and when a mixed gas of external air and high purity oxygen distributed through a mixed gas distributor is injected, the injected mixed gas is mixed with a cathode-oriented streamer type plasma and It serves to generate nitrogen oxide (NO x ) gas in the cathode electrode or the anode electrode in the bonding mode through the dissociation mode through the hybrid plasma vacuum discharge composed of the anode-directed streamer type plasma.

여기서, 진공밀폐된 공간은 진공관을 말하며, 그 진공관 안으로 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면 분사된 혼합가스를 플라즈마화시키면 많은 양의 질소전자(-), 산소전자(-)와 함께 질소양이온(+), 산소양이온(+)도 동일한 양으로 생성된다.Here, the vacuum-sealed space refers to a vacuum tube, and when the mixed gas mixed with external air and high-purity oxygen distributed through the mixed gas distributor into the vacuum tube is injected, a large amount of nitrogen electrons (-) , nitrogen cations (+) and oxygen cations (+) together with oxygen electrons (-) are generated in the same amount.

또한, 분자의 결속에서 떨어져 나온 원자(라디컬)(=중성)도 함께 발생된다.In addition, atoms (radicals) (=neutrals) separated from molecular bonds are also generated.

질소분자 또는 산소분자 결합 상태에서 에너지를 받아 질소분자 또는 산소분자에서 분리되는 현상을 해리라 한다.Dissociation is a phenomenon in which a nitrogen molecule or oxygen molecule is separated from a nitrogen molecule or oxygen molecule by receiving energy in a bonding state.

이러한 해리현상으로 생성된 질소전자, 산소전자, 질소 양이온, 산소 양이온 및 라디컬 등을 모두 합하여 플라즈마라 한다.The sum of nitrogen electrons, oxygen electrons, nitrogen cations, oxygen cations and radicals generated by this dissociation phenomenon is called plasma.

본 발명에 따른 하이브리드형 플라즈마 진공방전부의 핵심은 해리에너지 또는 결합에너지를 받은 질소 1차전자가 질소중성원자의 최외각껍질에서 탈출하여 다른 산소원자, 질소원자에 충돌하고, 이때 충돌에너지에 의해 2차, 3차 전자와 다른 질소 양이온, 산소 양이온들을 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 또는 애노드 지향 스트리머형 플라즈마에 높은 밀도로 생성하는데 있다. The core of the hybrid plasma vacuum discharge unit according to the present invention is that the nitrogen primary electrons that have received dissociation energy or binding energy escape from the outermost shell of the nitrogen neutral atom and collide with other oxygen atoms and nitrogen atoms, and at this time, by the collision energy Secondary and tertiary electrons and other nitrogen cations and oxygen cations are produced at high density in cathode-directed streamer plasma or anode-directed streamer plasma.

즉, 6차 이온화에너지로 53266.6 eV가 가해지는 상태에서는 질소전자, 질소 양이온 및 라디컬이 계속 만들어지면서 동시에 상호결합으로 소멸되기를 반복한다.That is, in the state where 53266.6 eV is applied as the 6th ionization energy, nitrogen electrons, nitrogen cations, and radicals are continuously created and simultaneously annihilated by mutual bonding.

또한, 6차 이온화에너지로 13326.5 eV가 가해지는 상태에서는 산소전자, 산소 양이온 및 라디컬은 계속 만들어지면서 동시에 상호결합으로 소멸되기를 반복한다.In addition, in the state where 13326.5 eV is applied as the sixth ionization energy, oxygen electrons, oxygen cations, and radicals are continuously created and simultaneously annihilated by mutual bonding.

해리모드와 결합모드 중에서 결합에너지보다 해리에너지가 커지면 해리모드를 통해 해리가 많아지고, 결합에너지보다 해리에너지가 적어지면 결합모드를 통해 결합이 우세하게된다.Among the dissociation mode and the binding mode, when the dissociation energy is greater than the binding energy, the dissociation through the dissociation mode increases, and when the dissociation energy is less than the binding energy, the bond becomes dominant through the association mode.

질소분자 또는 산소분자에 질소전자, 산소전자가 전리되면 중성 상태가 깨지면서 질소전자, 산소전자와 질소 양이온, 산소 양이온의 양은 거의 같게 된다.When nitrogen or oxygen electrons are ionized in a nitrogen molecule or oxygen molecule, the neutral state is broken and the amounts of nitrogen electrons, oxygen electrons and nitrogen cations and oxygen cations are almost the same.

따라서, 플라즈마는 전체적으로 준중성 상태(외부에서 볼 때는 중성, 내부에서는 음극과 양극이 상존하는 상태)를 유지하게 된다.Accordingly, the plasma as a whole maintains a quasi-neutral state (neutral when viewed from the outside, and a state in which the cathode and the anode coexist inside).

상기 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)는 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)와, 애노드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)로 구성된다.The hybrid-type plasma vacuum discharge unit 170 includes a cathode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 171 and an anode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 172 .

즉, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)와, 애노드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)가 구성되는 이유는 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스 중 질소기체 분자와 결합되는 산소기체 분자는 플라즈마에 의해 이온화 충돌이 일어나 이온화가 진행되면, O2 +, O2 -, O+, O-로 되기 때문에, 본 발명에서는 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해 캐소드전극상에 O2 -, O-가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키고, 애노드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해 애노드전극상에 O2 +, O+가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키기 위함이다.That is, the reason that the cathode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 171 and the anode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 172 are configured is that nitrogen gas molecules in the mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed are combined. O 2 + , O 2 - , O + , O - O 2 + , O 2 - , O + , O - O 2 on the cathode electrode through the cathode-oriented streamer plasma in the present invention, because oxygen gas molecules are ionized by plasma and ionization proceeds. It is to generate nitrogen oxide (NOx) gas in which - , O - are bonded, and nitrogen oxide (NO x ) gas in which O 2 + , O + are bonded on the anode electrode through an anode-directed streamer type plasma. .

[캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)][Cathode Directed Streamer Type Plasma Vacuum Discharge Unit (171)]

상기 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)는 진공밀폐된 공간으로 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극상에 O2 -, O-가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The cathode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 171 transmits the mixed gas injected into the vacuum sealed space through the cathode-oriented streamer-type plasma, through the dissociation mode, and on the cathode electrode in the bonding mode O 2 - , O - It serves to generate nitrogen oxide (NO x ) gas to which it is combined.

이는 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 진공관(171a), 제1 가스인입부(171b), 제1 애노드부(171c), 제1 캐소드부(171d), 제1 캐소드 지지부(171e), 제1 유전체 플레이트부(171f), 제1 진공펌프(171g), 제1 플라즈마전원부(171h)로 구성된다.7, the first vacuum tube 171a, the first gas inlet portion 171b, the first anode portion 171c, the first cathode portion 171d, the first cathode support portion 171e, the first It consists of one dielectric plate part 171f, a first vacuum pump 171g, and a first plasma power supply part 171h.

[제1 진공관(171a)][First vacuum tube 171a]

상기 제1 진공관(171a)은 진공밀폐분위기를 형성시키는 역할을 한다.The first vacuum tube 171a serves to form a vacuum sealed atmosphere.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 방전개시모드(171a-1), 제1 가스 브레이크다운모드(171a-2), 제1 정상글로우모드(171a-3), 제1 비정상글로우모드(171a-4), 제1 아크방전모드(171a-5), 제1 코로나 방전모드(171a-6)의 과정을 거치게 된다.As shown in FIG. 8, this is a first discharge start mode 171a-1, a first gas breakdown mode 171a-2, a first normal glow mode 171a-3, and a first abnormal glow mode 171a. -4), the first arc discharge mode 171a-5, and the first corona discharge mode 171a-6 are performed.

상기 제1 방전개시모드(171a-1)는 제1 진공관 내 초기 자연방사선이나 자외선 등에 의한 미량의 전자가 존재한 상태에서 전압을 인가하여 방전시켜 이온화시킨다.In the first discharge start mode 171a-1, a voltage is applied in a state in which a small amount of electrons due to initial natural radiation or ultraviolet rays are present in the first vacuum tube to discharge and ionize the electrons.

상기 제1 가스 브레이크다운모드(171a-2)는 특정전압 이상에서 폭발전인 이온화가 생기고, 전류의 지수적 증가와 이차전자방출에 의한 전자사태가 일어난다.In the first gas breakdown mode 171a - 2 , ionization before explosion occurs above a specific voltage, and an avalanche occurs due to an exponential increase in current and secondary electron emission.

상기 제1 정상글로우모드(171a-3)는 이온화를 통한 전자와 이온이 생성되는 속도가 발생되어 플라즈마가 스스로 유지된다.In the first normal glow mode 171a-3, a rate at which electrons and ions are generated through ionization is generated, and plasma is maintained by itself.

이때, 전압강하, 전류증가, 플라즈마 확장으로 일정한 전압, 일정한 전류밀도가 생긴다.At this time, a constant voltage and a constant current density are generated by voltage drop, current increase, and plasma expansion.

상기 제1 비정상글로우모드(171a-4)는 방전 공간이 음극 전체를 둘러싸고, 전압이 증가하기 시작한다.In the first abnormal glow mode 171a - 4 , the discharge space surrounds the entire cathode, and the voltage starts to increase.

상기 제1 아크방전모드(171a-5)는 비정상 글로우 방전모드에서 전력을 더 증가시켜 음극이 가열되며, 열전자가 방출되고, 저전압 고전류 아크 방전을 하게된다.In the first arc discharge mode 171a-5, power is further increased in the abnormal glow discharge mode, so that the cathode is heated, hot electrons are emitted, and a low voltage, high current arc discharge is performed.

이때, 해리에너지가 결합에너지보다 크게되어, 해리모드가 구동된다.At this time, the dissociation energy becomes greater than the binding energy, and the dissociation mode is driven.

즉, 질소 가스분자, 산소 가스분자가 해리되어, N+, O2-, O-로 이온화된다.That is, nitrogen gas molecules and oxygen gas molecules are dissociated and ionized into N + , O 2 - , and O - .

상기 제1 코로나 방전모드(171a-6)는 글로우 방전모드로 진행되기 전 단계에서 주로 발생되고, 금속 침이나 와이어 근처의 강한 비균일 전기장에서 발생하는 타운센드 암 방전이 생긴다.The first corona discharge mode 171a - 6 is mainly generated in a stage before progressing to the glow discharge mode, and townsend dark discharge generated in a strong non-uniform electric field near a metal needle or a wire occurs.

이때, 해리에너지보다 결합에너지가 크게되어, 결합모드가 구동된다.At this time, the binding energy is greater than the dissociation energy, and the binding mode is driven.

1) N+ + O- → NO1) N + + O - → NO

2) N+ + N+ + O- + O- → N2O2) N + + N + + O - + O - → N 2 O

[제1 가스인입부(171b)][First gas inlet (171b)]

상기 제1 가스인입부(171b)는 제1 진공관의 하단 인입관에 형성되어, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 제1 진공관 내부로 인입시키는 역할을 한다.The first gas inlet 171b is formed in the lower inlet pipe of the first vacuum tube, and serves to introduce a mixed gas in which external air and high purity oxygen distributed through the mixed gas distributor are mixed into the first vacuum tube.

이는 인입부상에 밸브가 형성되어, 제1 진공관의 하단 인입관으로 인입되는, 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스 양을 조절할 수가 있다.It is possible to adjust the amount of mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed, which is introduced into the inlet pipe at the lower end of the first vacuum tube by forming a valve on the inlet part.

[제1 애노드부(171c)][First anode portion (171c)]

상기 제1 애노드부(171c)는 플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 제1 캐소드부쪽으로 인가시키는 역할을 한다.The first anode unit 171c serves to receive the plasma generation power generated by the plasma power unit and apply it toward the first cathode unit.

[제1 캐소드부(171d)][First cathode portion 171d]

상기 제1 캐소드부(171d)는 제1 애노드부와 이격된 상태에서 제1 애노드부에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 역할을 한다.The first cathode portion 171d is spaced apart from the first anode portion, and a current from the first anode portion enters and serves to create a plasma atmosphere.

[제1 캐소드 지지부(171e)][First cathode support (171e)]

상기 제1 캐소드 지지부(171e)는 제1 캐소드부를 하단방향에서 지지하는 역할을 한다.The first cathode support portion 171e serves to support the first cathode portion in the lower direction.

이는 "T"자 형상으로 형성된다.It is formed in a "T" shape.

[제1 유전체 플레이트부(171f)][First dielectric plate portion 171f]

상기 제1 유전체 플레이트부(171f)는 제1 캐소드부 상단에 위치되어, 제1 캐소드부상에 생성된 플라즈마에 전기적 유도 작용에 따른 결합에너지를 가하여, 제1 캐소드부에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The first dielectric plate part 171f is located on the upper end of the first cathode part, and applies binding energy according to an electrical induction action to the plasma generated on the first cathode part, so that nitrogen oxide (NO x ) gas is applied to the first cathode part. plays a role in creating

이때, 도 9에 도시한 바와 같이, 공간전하 축적으로 인한 전기장의 왜곡전파로 인해, 제1 캐소드부에 2차 이온, 3차 이온이 증가하고, 이로 인해, 결합에너지에 따른 결합모드가 진행되어, 캐소드 지향 스트리머를 갖는 질소산화물(NOx) 가스가 생성된다. At this time, as shown in FIG. 9, secondary ions and tertiary ions increase in the first cathode part due to the distortion propagation of the electric field due to the accumulation of space charges, and thereby, the binding mode according to the binding energy proceeds. , nitrogen oxide (NO x ) gas with a cathode directed streamer is produced.

이는 플라즈마발생으로 인해 충돌을 일으키게 할려면, 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스의 이온화 에너지보다 큰 에너지의 공급이 필요하다.In order to cause a collision due to plasma generation, it is necessary to supply energy greater than the ionization energy of the mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed.

전기장에 의해 가속된 전자와의 충돌에 의한 이온화를 통해 플라즈마를 형성시킨다.Plasma is formed through ionization by collision with electrons accelerated by an electric field.

플라즈마 내에서 전자와 혼합가스(질소, 산소 기체 분자)와의 충돌은 Collision between electrons and mixed gas (nitrogen, oxygen gas molecules) in plasma

먼저, 해리반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.First, the dissociation reaction consists of the following steps.

1) e + O2 → O + O + e1) e + O 2 → O + O + e

2) e + N2 → N + N + e2) e + N 2 → N + N + e

3) e + O2 → O- + O3) e + O 2 → O - + O

또한, 이온화 충돌은 다음과 같다.Also, the ionization collision is

1) e + N2 → N + N+ + 2e ( 6차 53266.6 eV)1) e + N 2 → N + N + + 2e ( 6th order 53266.6 eV)

2) e + N2 → N2+ + 2e (6차 53266.6 eV)2) e + N 2 → N 2 + + 2e (6th order 53266.6 eV)

3) e + O2 → O + O+ + 2e (6차 13326.5 eV)3) e + O 2 → O + O + + 2e (6th order 13326.5 eV)

4) e + O2 → O2+ + 2e (6차 13326.5 eV)4) e + O 2 → O 2+ + 2e (6th order 13326.5 eV)

이때, 충돌이 매우 중요하다.In this case, collision is very important.

충돌이 없다면 플라즈마(전자)가 얻는 에너지는 Zero가 된다.If there is no collision, the energy obtained by the plasma (electrons) is zero.

충돌에 의한 에너지 흡수 -> 전자가열 -> 충돌가열(collisional heating or Ohmic heating)Energy absorption by collision -> electron heating -> collision heating or Ohmic heating

이러한 원리를 바탕으로, 질소 기체, 산소 기체를 이온화시키기 위한 전자의 에너지 > 13326.5 eV가 되어야 한다.Based on this principle, the energy of electrons to ionize nitrogen gas and oxygen gas should be > 13326.5 eV.

그리고, 탄성충돌은 다음과 같다.And, the elastic collision is as follows.

1) e + N2 → 2e + N + N+ 1) e + N 2 → 2e + N + N +

2) e + N2 → 2e + N2 + 2) e + N 2 → 2e + N 2 +

3) e + O2 → 2e + O + O+ 3) e + O 2 → 2e + O + O +

4) e + O2 → 2e + O2 + 4) e + O 2 → 2e + O 2 +

이어서, 제1 캐소드부 상에서 이온화 기체 분자(질소, 산소 기체 분자)와의 충돌Then, collision with ionized gas molecules (nitrogen, oxygen gas molecules) on the first cathode portion

1. 탄성충돌 : N+ + O+ -> N+ + O+ 1. Elastic collision: N + + O + -> N + + O +

2. 전하 전이(=여기된 전자) : N+ + O- -> N+ + O- 2. Charge transfer (=excited electrons): N + + O - -> N + + O -

이로 인해, 가속된 전자와 중성기체의 충돌을 통해 전하 전이가 일어나고, 제1 캐소드부에 가해지는 결합에너지로 인해 결합모드가 진행되어, 제1 캐소드부에 Due to this, charge transfer occurs through the collision of the accelerated electrons with the neutral gas, and the bonding mode proceeds due to the bonding energy applied to the first cathode portion, and the first cathode portion

O2 -, O-가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시킨다.O 2 - , O - is combined to generate a nitrogen oxide (NO x ) gas.

여기서, 결합에너지는 플라즈마에서 발생되는 고온의 열을 말한다.Here, the binding energy refers to high-temperature heat generated in the plasma.

[제1 진공펌프(171g)][First vacuum pump (171g)]

상기 제1 진공펌프(171g)는 제1 캐소드부 일측에 위치되어, 제1 캐소드부에 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 흡입하여 고온가열처리부로 보내는 역할을 한다.The first vacuum pump 171g is located on one side of the first cathode part, and serves to suck the nitrogen oxide (NO x ) gas generated in the first cathode part and send it to the high temperature heat treatment part.

[제1 플라즈마전원부(171h)][First plasma power supply unit (171h)]

상기 제1 플라즈마전원부(171h)는 제1 애노드부에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 역할을 한다.The first plasma power supply unit 171h serves to apply power for plasma generation to the first anode unit.

여기서, 플라즈마생성용 전원은 최대출력이 10kW~20kW이고, 최대전압이 800V이며, 최대전류가 25A~50A이고, 입력전압이 3상220V로 이루어진 것을 말한다.Here, the power source for plasma generation has a maximum output of 10kW to 20kW, a maximum voltage of 800V, a maximum current of 25A-50A, and a 3-phase 220V input voltage.

[애소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)][Anode-oriented streamer type plasma vacuum discharge unit (172)]

상기 애소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)는 진공 밀폐된 공간으로 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극상에 O2 +, O+가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The anode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit 172 transmits the mixed gas injected into the vacuum sealed space through the cathode-oriented streamer-type plasma, through the dissociation mode, and on the cathode electrode in the bonding mode O 2 + , O + serves to generate a combined nitrogen oxide (NO x ) gas.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 진공관(172a), 제2 가스인입부(172b), 제2 애노드부(172c), 제2 캐소드부(172d), 제2 캐소드 지지부(172e), 제2 유전체 플레이트부(172f), 제2 진공펌프(172g), 제2 플라즈마전원부(172h)로 구성된다.10, the second vacuum tube 172a, the second gas inlet 172b, the second anode 172c, the second cathode 172d, the second cathode support 172e, the second It consists of two dielectric plate parts 172f, a second vacuum pump 172g, and a second plasma power supply part 172h.

[제2 진공관(172a)][Second vacuum tube 172a]

상기 제2 진공관(172a)은 진공밀폐분위기를 형성시키는 역할을 한다.The second vacuum tube 172a serves to form a vacuum sealed atmosphere.

이는 도 11에 도시한 바와 같이, 제2 방전개시모드(172a-1), 제2 가스 브레이크다운모드(172a-2), 제2 정상글로우모드(172a-3), 제2 비정상글로우모드(172a-4), 제2 아크방전모드(172a-5), 제2 코로나 방전모드(172a-6)의 과정을 거치게 된다.11, the second discharge start mode 172a-1, the second gas breakdown mode 172a-2, the second normal glow mode 172a-3, and the second abnormal glow mode 172a -4), the second arc discharge mode 172a-5, and the second corona discharge mode 172a-6 are performed.

상기 제2 방전개시모드(172a-1)는 제2 진공관 내 초기 자연방사선이나 자외선 등에 의한 미량의 전자가 존재한 상태에서 전압을 인가하여 방전시켜 이온화시킨다.In the second discharge start mode 172a-1, a voltage is applied in a state in which a small amount of electrons due to initial natural radiation or ultraviolet rays are present in the second vacuum tube to discharge and ionize.

상기 제2 가스 브레이크다운모드(172a-2)는 특정전압 이상에서 폭발전인 이온화가 생기고, 전류의 지수적 증가와 이차전자방출에 의한 전자사태가 일어난다.In the second gas breakdown mode 172a - 2 , ionization before explosion occurs above a specific voltage, and an avalanche occurs due to an exponential increase in current and secondary electron emission.

상기 제2 정상글로우모드(172a-3)는 이온화를 통한 전자와 이온이 생성되는 속도가 발생되어 플라즈마가 스스로 유지된다.In the second normal glow mode 172a-3, a rate at which electrons and ions are generated through ionization is generated, and plasma is maintained by itself.

이때, 전압강하, 전류증가, 플라즈마 확장으로 일정한 전압, 일정한 전류밀도가 생긴다.At this time, a constant voltage and a constant current density are generated by voltage drop, current increase, and plasma expansion.

상기 제2 비정상글로우모드(172a-4)는 방전 공간이 음극 전체를 둘러싸고, 전압이 증가하기 시작한다.In the second abnormal glow mode 172a - 4, the discharge space surrounds the entire cathode, and the voltage starts to increase.

상기 제2 아크방전모드(172a-5)는 비정상 글로우 방전모드에서 전력을 더 증가시켜 음극이 가열되며, 열전자가 방출되고, 저전압 고전류 아크 방전을 하게된다.In the second arc discharge mode 172a - 5, power is further increased in the abnormal glow discharge mode, so that the cathode is heated, hot electrons are emitted, and a low voltage, high current arc discharge is performed.

이때, 해리에너지가 결합에너지보다 크게되어, 해리모드가 구동된다.At this time, the dissociation energy becomes greater than the binding energy, and the dissociation mode is driven.

즉, 질소 가스분자, 산소 가스분자가 해리되어, N+, O2-, O-로 이온화된다.That is, nitrogen gas molecules and oxygen gas molecules are dissociated and ionized into N + , O 2 - , and O - .

상기 제2 코로나 방전모드(172a-6)는 글로우 방전모드로 진행되기 전 단계에서 주로 발생되고, 금속 침이나 와이어 근처의 강한 비균일 전기장에서 발생하는 타운센드 암 방전이 생긴다.The second corona discharge mode 172a - 6 is mainly generated in a stage before progressing to the glow discharge mode, and townsend dark discharge generated in a strong non-uniform electric field near a metal needle or a wire occurs.

이때, 해리에너지보다 결합에너지가 크게되어, 결합모드가 구동된다.At this time, the binding energy is greater than the dissociation energy, and the binding mode is driven.

1) N+ + O- → NO1) N + + O - → NO

2) N+ + N+ + O- + O- → N2O2) N + + N + + O - + O - → N 2 O

[제2 가스인입부(172b)][Second gas inlet (172b)]

상기 제2 가스인입부(172b)는 제2 진공관의 하단 인입관에 형성되어, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 제2 진공관 내부로 인입시키는 역할을 한다.The second gas inlet 172b is formed in the lower inlet pipe of the second vacuum tube, and serves to introduce a mixed gas in which external air and high purity oxygen distributed through the mixed gas distributor are mixed into the second vacuum tube.

이는 인입부상에 밸브가 형성되어, 제2 진공관의 하단 인입관으로 인입되는, 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스 양을 조절할 수가 있다.It is possible to adjust the amount of mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed, which is introduced into the inlet pipe at the lower end of the second vacuum tube by forming a valve on the inlet part.

[제2 애노드부(172c)][Second anode part (172c)]

상기 제2 애노드부(172c)는 플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 제2 캐소드부쪽으로 인가시키는 역할을 한다.The second anode unit 172c serves to receive the plasma generation power generated by the plasma power unit and apply it toward the second cathode unit.

[제2 캐소드부(172d)][Second cathode portion 172d]

상기 제2 캐소드부(172d)는 제2 애노드부와 이격된 상태에서 제2 애노드부에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 역할을 한다.The second cathode portion 172d is spaced apart from the second anode portion, and a current from the second anode portion enters and serves to create a plasma atmosphere.

[제2 캐소드 지지부(172e)][Second cathode support 172e]

상기 제2 캐소드 지지부(172e)는 제2 캐소드부를 하단방향에서 지지하는 역할을 한다.The second cathode support portion 172e serves to support the second cathode portion in the lower direction.

이는 "T"자 형상으로 형성된다.It is formed in a "T" shape.

[제2 유전체 플레이트부(172f)][Second dielectric plate portion 172f]

상기 제2 유전체 플레이트부(172f)는 제2 애노드부 하단에 위치되어, 제2 애노드부상에 생성된 플라즈마에 전기적 유도 작용에 따른 결합에너지를 가하여, 제2 애노드부에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The second dielectric plate part 172f is located at the lower end of the second anode part, and applies binding energy according to an electrical induction action to the plasma generated on the second anode part to apply nitrogen oxide (NOx) gas to the second anode part. plays a role in creating

이때, 도 12에 도시한 바와 같이, 큰 갭 및 과전압으로 인해, 제2 애노드부에 2차 이온, 3차 이온이 증가하고, 이로 인해, 결합에너지에 따른 결합모드가 진행되어, 애노드 지향 스트리머를 갖는 질소산화물(NOx) 가스가 생성된다. At this time, as shown in FIG. 12, due to the large gap and overvoltage, secondary ions and tertiary ions increase in the second anode portion, and thereby, the bonding mode according to the bonding energy proceeds, and the anode-oriented streamer Nitrogen oxide (NO x ) gas having

이는 플라즈마발생으로 인해 충돌을 일으키게 할려면, 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스의 이온화 에너지보다 큰 에너지의 공급이 필요하다.In order to cause a collision due to plasma generation, it is necessary to supply energy greater than the ionization energy of the mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed.

전기장에 의해 가속된 전자와의 충돌에 의한 이온화를 통해 플라즈마를 형성시킨다.Plasma is formed through ionization by collision with electrons accelerated by an electric field.

플라즈마 내에서 전자와 혼합가스(질소, 산소 기체 분자)와의 충돌은 Collision between electrons and mixed gas (nitrogen, oxygen gas molecules) in plasma

먼저, 해리반응은 아래와 같은 단계로 이루어진다.First, the dissociation reaction consists of the following steps.

1) e + O2 → O + O + e1) e + O 2 → O + O + e

2) e + N2 → N + N + e2) e + N 2 → N + N + e

3) e + O2 → O- + O3) e + O 2 → O - + O

또한, 이온화 충돌은 다음과 같다.Also, the ionization collision is

1) e + N2 → N + N+ + 2e ( 6차 53266.6 eV)1) e + N 2 → N + N + + 2e ( 6th order 53266.6 eV)

2) e + N2 → N2 + + 2e (6차 53266.6 eV)2) e + N 2 → N 2 + + 2e (6th order 53266.6 eV)

3) e + O2 → O + O+ + 2e (6차 13326.5 eV)3) e + O 2 → O + O + + 2e (6th order 13326.5 eV)

4) e + O2 → O2+ + 2e (6차 13326.5 eV)4) e + O 2 → O 2 + + 2e (6th order 13326.5 eV)

이때, 충돌이 매우 중요하다.In this case, collision is very important.

충돌이 없다면 플라즈마(전자)가 얻는 에너지는 Zero가 된다.If there is no collision, the energy obtained by the plasma (electrons) is zero.

충돌에 의한 에너지 흡수 -> 전자가열 -> 충돌가열(collisional heating or Ohmic heating)Energy absorption by collision -> electron heating -> collision heating or Ohmic heating

이러한 원리를 바탕으로, 산소 기체를 이온화시키기 위한 전자의 에너지 >13326.5 eV가 되어야 한다.Based on this principle, the energy of electrons to ionize oxygen gas should be >13326.5 eV.

그리고, 질소 기체를 이온화시키기 위한 전자의 에너지 > 53266.6 eV가 되어야 한다.And, the energy of electrons to ionize nitrogen gas should be >53266.6 eV.

그리고, 탄성충돌은 다음과 같다.And, the elastic collision is as follows.

1) e + N2 → 2e + N + N+ 1) e + N 2 → 2e + N + N +

2) e + N2 → 2e + N2 + 2) e + N 2 → 2e + N 2 +

3) e + O2 → 2e + O + O+ 3) e + O 2 → 2e + O + O +

4) e + O2 → 2e + O2 + 4) e + O 2 → 2e + O 2 +

이어서, 제3 애노드부 상에서 이온화 기체 분자(질소, 산소 기체 분자)와의 충돌Then, collision with ionized gas molecules (nitrogen, oxygen gas molecules) on the third anode portion

1. 탄성충돌 : N+ + O+ -> N+ + O+ 1. Elastic collision: N + + O + -> N + + O +

2. 전하 전이(=여기된 전자) : N+ + O- -> N+ + O- 2. Charge transfer (=excited electrons): N + + O - -> N + + O -

이로 인해, 가속된 전자와 중성기체의 충돌을 통해 전하 전이가 일어나고, 제2 애노드부에 가해지는 결합에너지로 인해 결합모드가 진행되어, 제2 애노드부에 O2 +, O+가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시킨다.Due to this, charge transfer occurs through the collision of accelerated electrons and neutral gas, and the bonding mode proceeds due to the binding energy applied to the second anode part, so that O 2 + , O + are bonded to the second anode part nitrogen Oxide (NOx) gas is generated.

여기서, 결합에너지는 플라즈마에서 발생되는 고온의 열을 말한다.Here, the binding energy refers to high-temperature heat generated in the plasma.

상기 제2 진공펌프(172g)는 제2 애노드부 일측에 위치되어, 제2 애노드부에 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 흡입하여 고온가열처리부로 보내는 역할을 한다.The second vacuum pump 172g is located on one side of the second anode part, and serves to suck nitrogen oxide (NOx) gas generated in the second anode part and send it to the high temperature heat treatment part.

상기 제2 플라즈마전원부(172h)는 제2 애노드부에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 역할을 한다.The second plasma power supply unit 172h serves to apply power for plasma generation to the second anode unit.

여기서, 플라즈마생성용 전원은 최대출력이 10kW~20kW이고, 최대전압이 800V이며, 최대전류가 25A~50A이고, 입력전압이 3상220V로 이루어진 것을 말한다.Here, the power source for plasma generation has a maximum output of 10kW to 20kW, a maximum voltage of 800V, a maximum current of 25A-50A, and a 3-phase 220V input voltage.

여덟째, 본 발명에 따른 고온가열처리부(180)에 관해 설명한다.Eighth, the high-temperature heat processing unit 180 according to the present invention will be described.

상기 고온가열처리부(180)는 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 600℃~1500℃로 가열하여 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속하도록 가열분위기를 형성시키는 역할을 한다.The high-temperature heat treatment unit 180 heats the nitrogen oxide (NOx) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit to 600° C. to 1500° C. to extend the lifetime of the excited N + and O − bonded NO active molecules. It serves to form a heating atmosphere to sustain the excited state.

이는 도 13에 도시한 바와 같이, 고온가열탱크부(181), 고온가열부(182)로 구성된다.As shown in FIG. 13 , it is composed of a high-temperature heating tank unit 181 and a high-temperature heating unit 182 .

상기 고온가열탱크부(181)는 밀폐구조로 형성되어, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 내부공간으로 인입시키는 역할을 한다.The high-temperature heating tank unit 181 is formed in a closed structure, and serves to introduce nitrogen oxide (NOx) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit into the internal space.

상기 고온가열부(182)는 고온가열탱크부 내부공간을 600℃~1500℃로 가열시키는 역할을 한다.The high-temperature heating unit 182 serves to heat the internal space of the high-temperature heating tank to 600°C to 1500°C.

이는 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스 중 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속시킨다. This extends the lifetime of the NO active molecules in which the excited N + and O − of the nitrogen oxide (NO x ) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit are bonded to sustain the excited state.

아홉째, 본 발명에 따른 산화질소(NO) 가스 생성부(190)에 관해 설명한다.Ninth, the nitrogen oxide (NO) gas generating unit 190 according to the present invention will be described.

상기 산화질소(NO) 가스 생성부(190)는 두번의 급냉가스화원리를 통해 -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시켜 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시키면서, NO 활성분자로 이루어진 산화질소(NO) 가스를 생성시키는 역할을 한다.The nitrogen oxide (NO) gas generating unit 190 is gasified by rapid cooling at -5°C to -40°C through the double quenching and gasification principle, so that the NO active molecule that maintains the excited state in the high-temperature heat treatment unit is the reverse reaction of N 2 O While stabilizing so as not to occur, it serves to generate nitric oxide (NO) gas composed of NO active molecules.

여기서, 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시킨다는 것은 -5℃~-40℃ 급냉시키면, 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 그대로 결합을 유지한 상태로 안정화시킬 수 있고, 이때, 안정화된 NO활성분자수 분포도가 N20활성분자수 분포도보다 많게 되므로, 안정화된 NO활성분자수 분포도가 많은 NO활성분자수를 중심으로 산화질소(NO) 가스를 생성시키는 것을 말한다.Here, the fact that the NO active molecules maintained in the excited state in the high-temperature heat treatment unit are stabilized so that the reverse reaction of N 2 O does not occur means that when quenched at -5°C to -40°C, the NO active molecules maintained in the excited state in the high-temperature heat treatment unit remain intact. It can be stabilized while maintaining the bond, and at this time, since the distribution of the number of stabilized NO active molecules is greater than the distribution of the number of N 2 0 active molecules, nitric oxide (NO) gas centered on the number of NO active molecules with a large distribution of the number of stabilized NO active molecules means to create

상기 산화질소(NO) 가스 생성부(190)는 제1 급냉기(191)와 제2 급냉기(192)로 구성된다.The nitrogen oxide (NO) gas generator 190 includes a first quencher 191 and a second quencher 192 .

상기 제1 급냉기(191)는 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 급냉으로 산화질소(NO) 가스화시켜 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 1차 안정화시키는 역할을 한다.The first quencher 191 gasifies the NO active molecules that have maintained the excited state in the high-temperature heat treatment unit by quenching at -5 ° C to -40 ° C. plays a role

이는 사각의 도시락 형태를 갖는 제1 급냉기몸체와, 제1 급냉기몸체의 표면 둘레를 따라 제1 냉매제파이프가 권칭된 구조로 형성되어, 제1 급냉기몸체에 냉기전도를 전도시켜, -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시킨다.It is formed in a structure in which the first quencher body having a rectangular lunch box shape and the first refrigerant pipe are wound along the surface circumference of the first quencher body, and conducts cold conduction to the first quencher body, -5 ℃~-40℃ Quick cooling to gasify.

여기서, -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시킨다는 것은 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 온도로 급냉시키면, 순간 얼음고체로 바뀌면서, 하얀색의 기체가 나오게 되는데, 이때, 나오는 하얀색의 기체인 산화질소(NO)가스를 생성시키는 것을 말한다.Here, gasification by rapid cooling at -5°C to -40°C means that when the NO active molecule, which has been in an excited state in the high-temperature heat treatment unit, is rapidly cooled to a temperature of -5°C to -40°C, it instantly turns into an ice solid, and a white gas comes out. At this time, it refers to the generation of nitrogen oxide (NO) gas, which is a white gas that comes out.

상기 제2 급냉기(192)는 제1 급냉기를 통해 1차 안정화시키고 남은, 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 급냉으로 산화질소(NO) 가스화시켜 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 2차 안정화시키는 역할을 한다.The second quencher 192 is the first stabilized through the first quencher, and the remaining NO active molecules that are maintained in the excited state in the high-temperature heat treatment unit are gasified by nitrogen oxide (NO) by quenching at -5°C to -40°C to form N It plays a role of secondary stabilization so that the reverse reaction of 2 O does not occur.

이는 사각의 도시락 형태를 갖는 제2 급냉기몸체와, 제2 급냉기몸체의 표면 둘레를 따라 제2 냉매제파이프가 권칭된 구조로 형성되어, 제2 급냉기몸체에 냉기전도를 전도시켜, -5℃~-40℃급냉으로 가스화시킨다.It is formed in a structure in which the second quencher body having a rectangular lunch box shape and the second refrigerant pipe are wound along the surface periphery of the second quencher body, and conducts cold conduction to the second quencher body, -5 It is gasified by quenching ℃~-40℃.

여기서, -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시킨다는 것은 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 온도로 급냉시키면, 순간 얼음고체로 바뀌면서, 하얀색의 기체가 나오게 되는데, 이때, 나오는 하얀색의 기체인 산화질소(NO)가스를 생성시키는 것을 말한다.Here, gasification by rapid cooling at -5°C to -40°C means that when the NO active molecule, which has been in an excited state in the high-temperature heat treatment unit, is rapidly cooled to a temperature of -5°C to -40°C, it instantly turns into an ice solid, and a white gas comes out. At this time, it refers to the generation of nitrogen oxide (NO) gas, which is a white gas that comes out.

열째, 본 발명에 따른 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)에 관해 설명한다.Tenth, the nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a according to the present invention will be described.

상기 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)는 산화질소(NO) 가스 생성부에서 생성된 산화질소(NO) 가스를 흡입하여 산화질소 수용액 교반용해모듈의 바닥쪽 흡입포트쪽으로 보내는 역할을 한다.The nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a sucks the nitrogen oxide (NO) gas generated by the nitrogen oxide (NO) gas generator and sends it to the bottom suction port of the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module.

이처럼, 블로워팬(110), 전기집진형 에어여과부(120), 산소탱크(130), 에어컴퓨레셔(140), 에어혼합탱크부(150), 혼합가스 분배기(160), 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170), 고온가열처리부(180), 산화질소(NO) 가스 생성부(190), 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)로 이루어진 산화질소 가스 생성모듈(100)은 블로워팬, 전기집진형 에어여과부, 산소탱크, 에어컴퓨레셔, 에어혼합탱크부, 산화질소 가스 흡입펌프 일측에 제어부의 제어신호에 따라 구동되는 자동밸브가 포함되어 구성된다.As such, the blower fan 110, the electric dust collection type air filter unit 120, the oxygen tank 130, the air compressor 140, the air mixing tank unit 150, the mixed gas distributor 160, the hybrid type plasma vacuum The nitrogen oxide gas generation module 100 comprising the discharge unit 170, the high temperature heat treatment unit 180, the nitrogen oxide (NO) gas generation unit 190, and the nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a is a blower fan, An electric dust collection type air filtration unit, an oxygen tank, an air compressor, an air mixing tank unit, and an automatic valve driven according to a control signal from the control unit are included on one side of the nitrogen oxide gas suction pump.

여기서, 제어부는 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 자동밸브를 제어하여, 배출양과 농도를 사용목적과 형태에 따라 pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0 중 어느 하나가 선택된 일정농도를 갖도록 제어한다.Here, the control unit controls the overall operation of each device and controls the automatic valve to control the discharge amount and concentration so that any one of pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, and pH 6.0 has a selected constant concentration according to the purpose and type of use. do.

다음으로, 본 발명에 따른 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200)에 관해 설명한다.Next, the nitric oxide reaction ionized water generating module 200 according to the present invention will be described.

상기 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200)은 물에 BTB용액이 혼합된 물을 흡입한 후, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 역할을 한다.The nitric oxide reaction ionized water generating module 200 sucks water in which the BTB solution is mixed with water, and then generates plasma in the flowing mixed water to ionize the mixed water, and nitric oxide in the nitric oxide aqueous solution stirring dissolution module It plays a role in generating nitrogen oxide reaction ionized water that is activated by ion reaction with gas.

이는 도 14에 도시한 바와 같이, 믹싱물탱크부(210), 혼합물 흡입펌프(220), 원통형 유로부(230), 원통형 플라즈마 생성부(240)로 구성된다.As shown in FIG. 14 , it consists of a mixing water tank part 210 , a mixture suction pump 220 , a cylindrical flow path part 230 , and a cylindrical plasma generating part 240 .

첫째, 본 발명에 따른 믹싱물탱크부(210)에 관해 설명한다.First, the mixing water tank unit 210 according to the present invention will be described.

상기 믹싱물탱크부(210)는 물과 BTB용액이 혼합된 물을 저장시키는 역할을 한다.The mixed water tank unit 210 serves to store water in which water and the BTB solution are mixed.

여기서, BTB용액은 브로모티몰 블루(bromothymol blue)로서, 분석 화학에서 사용하는 산염기지시약(pH지시약)의 하나로, 담황색 또는 담홍색의 분말로 이루어진다. 이는 브로모티몰 블루 분말을 에탄올에 녹여 만든 것으로 산을 검출하는 지시약으로 사용한다. 즉, 모든 pH 조건에서 색상을 나타내는 BTB 용액은 pH 6.0 이하의 산성에서는 황색, pH 7.6 이상의 염기성에서는 청색, 중성에서는 녹색을 나타낸다. 본 발명에서는 pH 6.0 이하의 산성을 갖는 산화질소 수용액을 제조하고, 이를 황색 색상으로 표출하기 위해 사용된다.Here, the BTB solution is bromothymol blue, which is one of the acid-based reagents (pH indicator) used in analytical chemistry, and consists of a pale yellow or pink powder. It is made by dissolving bromothymol blue powder in ethanol and is used as an indicator to detect acid. That is, the BTB solution exhibiting color under all pH conditions is yellow in acidity of pH 6.0 or less, blue in basic pH 7.6 or higher, and green in neutrality. In the present invention, an aqueous nitric oxide solution having an acidity of pH 6.0 or less is prepared and used to express it in a yellow color.

둘째, 본 발명에 따른 혼합물 흡입펌프(220)에 관해 설명한다.Second, the mixture suction pump 220 according to the present invention will be described.

상기 혼합물 흡입펌프(220)는 믹싱물탱크부에 저장된 물과 BTB용액이 혼합된 물을 흡입하여 원통형 유로부로 배출시키는 역할을 한다.The mixture suction pump 220 serves to suck the water in which the water stored in the mixing water tank part and the BTB solution are mixed and discharge it to the cylindrical flow path part.

셋째, 본 발명에 따른 원통형 유로부(230)에 관해 설명한다.Third, the cylindrical flow path part 230 according to the present invention will be described.

상기 원통형 유로부(230)는 원통형상으로 형성되어, 물과 BTB용액이 혼합된 물을 원통형 플라즈마 생성부를 지나 산화질소 수용액 교반용해모듈까지 형성시키는 역할을 한다.The cylindrical flow path part 230 is formed in a cylindrical shape, and serves to form a mixture of water and BTB solution through the cylindrical plasma generating part to the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module.

넷째, 본 발명에 따른 원통형 플라즈마 생성부(240)에 관해 설명한다.Fourth, the cylindrical plasma generating unit 240 according to the present invention will be described.

상기 원통형 플라즈마 생성부(240)는 원통형 유로부를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 원통형 유로부에 흐르는 물과 BTB용액이 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여, 혼합된 물을 이온화시키는 역할을 한다.The cylindrical plasma generating unit 240 is formed in a straight cylindrical shape to include and surround the cylindrical flow path part, and generates a plasma in water in which water flowing through the cylindrical flow path part and the BTB solution are mixed, and serves to ionize the mixed water. .

이는 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이, 유전체플레이트(241), 음극형 금속전극플레이트(242), 양극형 금속전극플레이트(243), 원통형 플라즈마전원부(244), 냉각와이어부(245)로 구성된다.15 and 16, a dielectric plate 241, a cathode type metal electrode plate 242, an anode type metal electrode plate 243, a cylindrical plasma power supply unit 244, and a cooling wire unit 245. is composed

상기 유전체 플레이트(241)는 원통형 유로부를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 양극형 금속전극과 음극형 금속전극사이에서 생성된 플라즈마를 전기적 유도 작용을 일으킨다.The dielectric plate 241 is formed in a straight cylindrical shape that includes and surrounds the cylindrical flow path, so that the plasma generated between the anode-type metal electrode and the cathode-type metal electrode is electrically induced.

이는 전기적 유도작용을 통해 원통형 유로부에 흐르는 물과 BTB용액이 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시키는 역할을 한다.This serves to ionize the mixed water by generating plasma in the water in which the water flowing through the cylindrical flow path and the BTB solution are mixed through an electrical induction action.

즉, 혼합된 물(H20 + α)을 이온화시켜 [H20 + α]+, [H20 + α]-를 갖는 산화질소 반응 이온화수로 만든다.That is, the mixed water (H 2 0 + α) is ionized to make ionized water having [H 2 0 + α] + , [H 2 0 + α] − nitric oxide reaction.

상기 음극형 금속전극플레이트(242)는 유전체를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 양극형 금속전극에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 역할을 한다.The cathode-type metal electrode plate 242 is formed in a straight cylindrical shape that includes a dielectric and surrounds it, and a current from the anode-type metal electrode enters and serves to create a plasma atmosphere.

여기서, 플라즈마 분위기를 생성시키면 플라즈마 자체가 보라색 빛을 띄게 된다.Here, when a plasma atmosphere is created, the plasma itself has a purple light.

이때 보라색을 띄는 이유는 원자들의 외곽전자들이 원자를 이탈했다가 돌아오면서 발생하는 빛이기 때문이다.The reason why it is purple at this time is because it is the light that is generated when the outer electrons of atoms leave the atom and then return.

즉, 원자의 궤도에 있는 전자들은 고유 궤도를 가지고 있기 때문에 특정한 색을 띄게된다.In other words, the electrons in the orbital of an atom have a specific color because they have an intrinsic orbit.

상기 음극형 금속전극플레이트는 구리(Cu)합금, 은(Ag)합금, 알루미늄합금 중 어느 하나 또는 둘이상이 혼합된 전도체 재질로 이루어진다.The cathode-type metal electrode plate is made of a conductive material in which one or two or more of a copper (Cu) alloy, a silver (Ag) alloy, and an aluminum alloy are mixed.

상기 양극형 금속전극플레이트(243)는 음극형 금속전극플레이트를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 음극형 금속전극쪽으로 인가시키는 역할을 한다.The anode-type metal electrode plate 243 includes a cathode-type metal electrode plate and is formed in a surrounding, straight cylindrical shape, receives the plasma generating power generated from the plasma power supply and applies it to the cathode-type metal electrode.

이는 구리(Cu)합금, 은(Ag)합금, 알루미늄합금 중 어느 하나 또는 둘이상이 혼합된 전도체 재질로 이루어진다.It is made of any one of copper (Cu) alloy, silver (Ag) alloy, and aluminum alloy, or a conductive material in which two or more are mixed.

상기 원통형 플라즈마전원부(244)는 양극형 금속전극플레이트에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 역할을 한다.The cylindrical plasma power supply unit 244 serves to apply power for plasma generation to the anode-type metal electrode plate.

여기서, 플라즈마생성용 전원은 최대출력이 10kW~20kW이고, 최대전압이 800V이며, 최대전류가 25A~50A이고, 입력전압이 3상220V로 이루어진 것을 말한다.]Here, the power source for plasma generation has a maximum output of 10 kW to 20 kW, a maximum voltage of 800 V, a maximum current of 25 A to 50 A, and a 3-phase 220 V input voltage.]

상기 냉각와이어부(245)는 양극형 금속전극플레이트를 포함하면서 에워사는 와이어권칭형상으로 형성되어, 플라즈마를 통해 뜨거워진 혼합된 물을 냉각시켜, 이온화된 산화질소 반응 이온화수를 안정화시키는 역할을 한다.The cooling wire part 245 is formed in a wire winding shape while including an anode-type metal electrode plate, cools the mixed water heated through plasma, and serves to stabilize the ionized nitrogen oxide reaction ionized water. .

이처럼, 유전체플레이트(241), 음극형 금속전극플레이트(242), 양극형 금속전극플레이트(243), 원통형 플라즈마전원부(244), 냉각와이어부(245)로 이루어진 원통형 플라즈마 생성부(240)가 구성됨으로서, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시킬 수 있다.In this way, the cylindrical plasma generating unit 240 consisting of the dielectric plate 241, the cathode type metal electrode plate 242, the anode type metal electrode plate 243, the cylindrical plasma power supply unit 244, and the cooling wire unit 245 is configured. As a result, it is possible to generate plasma in flowing mixed water to ionize the mixed water, thereby generating nitrogen oxide reaction ionized water activated by ion reaction with the nitrogen oxide gas in the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module.

즉, 혼합된 물(H20 + α)가 자체가 [H20 + α]+, [H20 + α]-를 갖는 산화질소 반응 이온화수로 되고, 이러한 산화질소 반응 이온화수가 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 공유결합의 화학반응을 하여 활성화되면서, 사용목적과 형태에 따라 pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0 중 어느 하나가 선택된 일정농도를 갖는 양질의 산화질소 수용액을 제조할 수가 있다.That is, the mixed water (H 2 0 + α) itself becomes nitric oxide reaction ionized water having [H 2 0 + α] + , [H 2 0 + α] - , and this nitric oxide reaction ionized water is nitric oxide A high-quality aqueous nitrogen oxide solution having a certain concentration selected from any one of pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, and pH 6.0 depending on the purpose and type of use while being activated through a covalent chemical reaction with nitrogen oxide gas in the aqueous solution stirring and dissolution module can be manufactured.

그리고, pH 기준은 산화질소 수용액 교반용해모듈에 투입되는 산화질소 가스의 양과 농도에 따라 결정된다.And, the pH standard is determined according to the amount and concentration of nitrogen oxide gas input to the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module.

다음으로, 본 발명에 따른 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)에 관해 설명한다.Next, the stirring dissolution module 300 of the nitric oxide aqueous solution according to the present invention will be described.

상기 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)은 산화질소 가스 생성모듈에서 생성된 산화질소 가스와, 산화질소 반응 이온화수 생성모듈에서 생성된 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 2~10ppm 산화질소(NO)수용액을 제조시키는 역할을 한다.The nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module 300 stirs and dissolves the nitrogen oxide gas generated in the nitrogen oxide gas generation module and the nitrogen oxide reaction ionized water generated in the nitrogen oxide reaction ionized water generation module to dissolve 2 to 10 ppm nitrogen oxide ( NO) plays a role in preparing an aqueous solution.

이는 밀폐형 박스구조로 형성된 모듈본체가 구성되고, 모듈본체의 내부공간 바닥 일측에 산화질소 가스 생성모듈과 연결되는 제1 입력포트가 형성되고, 모듈본체의 내부공간 상단 일측에 산화질소 반응 이온화수 생성모듈과 연결되는 제2 입력포트가 형성되어 구성된다.It consists of a module body formed in a closed box structure, a first input port connected to a nitrogen oxide gas generating module is formed on one side of the bottom of the inner space of the module body, and ionized water generated by nitrogen oxide reaction is formed on one side of the upper end of the inner space of the module body A second input port connected to the module is formed and configured.

또한, 모듈본체의 내부공간에 회전하면서 교반시키는 교반날개가 포함되어 구성된다.In addition, a stirring blade for stirring while rotating is included in the inner space of the module body.

이하, 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조방법의 구체적인 과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a specific process of the method for preparing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention will be described.

도 17은 본 발명에 따른 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조방법을 도시한 순서도에 관한 것이다.17 is a flowchart illustrating a method for preparing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved according to the present invention.

[산화질소 가스를 생성시키는 단계(S100)][Step of generating nitrogen oxide gas (S100)]

이는 산화질소 가스 생성모듈을 통해 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨다.It is oxidized by mixing air and high-purity oxygen through a nitrogen oxide gas generating module, a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer-type plasma and an anode-directed streamer-type plasma, and high-temperature heating and double quenching and gasification. produces nitrogen gas.

먼저, 도 18에 도시한 바와 같이, 블로워팬에서 외부공기를 흡입하여 전기집진형 에어여과부쪽으로 보낸다(S110).First, as shown in FIG. 18, the blower fan sucks in the outside air and sends it to the electric dust collecting type air filtering unit (S110).

이어서, 전기집진형 에어여과부에서 블로워팬에서 유입된 외부공기를 전기집진원리를 이용하여, 이물질을 제거시킨 공기만을 에어혼합탱크부쪽으로 보낸다(S120).Next, the external air introduced from the blower fan in the electrostatic precipitation type air filtration unit is sent to the air mixing tank unit with only the air from which foreign substances have been removed by using the electrostatic precipitation principle (S120).

이어서, 산소탱크에서 99.999% 순도의 고순도 산소를 저장시킨다(S130).Then, high-purity oxygen of 99.999% purity is stored in the oxygen tank (S130).

이어서, 에어컴퓨레셔에서 산소탱크에 저장된 고순도 산소를 흡입하여 에어혼합탱크부쪽으로 보낸다(S140).Next, the air compressor sucks in the high-purity oxygen stored in the oxygen tank and sends it toward the air mixing tank (S140).

이어서, 에어혼합탱크부를 통해, 블로워팬에서 유입되는 외부공기와, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 고순도 산소를 혼합시켜 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 생성시킨다(S150).Next, through the air mixing tank unit, external air flowing in from the blower fan and high-purity oxygen flowing in from the air compressor are mixed to generate a mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed (S150).

이어서, 혼합가스 분배기를 통해 에어혼합탱크부에서 생성된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 입력받아, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부쪽으로 분배시킨다(S160).Then, the mixed gas in which the external air and high purity oxygen generated in the air mixing tank unit are mixed through the mixed gas distributor is received and distributed toward the hybrid plasma vacuum discharge unit (S160).

이어서, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서, 진공밀폐된 공간으로, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면, 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전을 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극 또는 애노드전극에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시킨다(S170).Then, in the hybrid-type plasma vacuum discharge unit, when the mixed gas mixed with external air and high-purity oxygen distributed through the mixed gas distributor is injected into the vacuum-sealed space, the injected mixed gas is mixed with the cathode-oriented streamer-type plasma and the anode Through the hybrid-type plasma vacuum discharge made of the directed streamer type plasma, nitrogen oxide (NO x ) gas is generated in the cathode electrode or the anode electrode in the bonding mode through the dissociation mode (S170).

이어서, 고온가열처리부를 통해, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 600℃~1500℃로 가열하여 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속하도록 가열분위기를 형성시킨다(S180).Then, through the high-temperature heat treatment unit, the nitrogen oxide (NO x ) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit is heated to 600° C. to 1500° C. to extend the lifetime of the excited N + and O − bonded NO active molecules to form a heating atmosphere to maintain the excited state (S180).

이어서, 산화질소(NO) 가스 생성부에서 두번의 급냉가스화원리를 통해 -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시켜 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시키면서, NO 활성분자로 이루어진 산화질소(NO) 가스를 생성시킨다(S190).Then, in the nitrogen oxide (NO) gas generator, the NO active molecule, which was kept in an excited state in the high-temperature heat treatment unit, is gasified by rapid cooling at -5°C to -40°C through the double quench gasification principle so that the reverse reaction of N 2 O does not occur. While stabilizing, nitric oxide (NO) gas composed of NO active molecules is generated (S190).

끝으로, 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)에서 산화질소(NO) 가스 생성부에서 생성된 산화질소(NO) 가스를 흡입하여 산화질소 수용액 교반용해모듈의 바닥쪽 흡입포트쪽으로 보낸다(S190a).Finally, the nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a sucks the nitrogen oxide (NO) gas generated in the nitrogen oxide (NO) gas generator and sends it to the bottom suction port of the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module (S190a) ).

[산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 단계(S200)][Step of generating nitrogen oxide reaction ionized water (S200)]

이는 산화질소 반응 이온화수 생성모듈을 통해 물에 BTB용액이 혼합된 물을 흡입한 후, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시킨다.This is achieved by inhaling water in which BTB solution is mixed with water through the nitric oxide reaction ionized water generation module, then generating plasma in the flowing mixed water to ionize the mixed water, and in the nitrogen oxide aqueous solution stirring dissolution module, nitrogen oxide gas and Nitric oxide reacts ionized water to generate activated ionized water.

먼저, 도 19에 도시한 바와 같이, 믹싱물탱크부에서 물과 BTB용액이 혼합된 물을 저장시킨다(S210).First, as shown in FIG. 19, the water in which water and the BTB solution are mixed is stored in the mixing water tank unit (S210).

이어서, 혼합물 흡입펌프에서 믹싱물탱크부에 저장된 물과 BTB용액이 혼합된 물을 흡입하여 원통형 유로부로 배출시킨다(S220).Then, the mixture suction pump sucks water in which the water stored in the mixing water tank part and the BTB solution are mixed and discharges it to the cylindrical flow path part (S220).

이어서, 원통형 유로부에서 물과 BTB용액이 혼합된 물을 원통형 플라즈마 생성부를 지나 산화질소 수용액 교반용해모듈까지 형성시킨다(S230).Subsequently, water in which water and BTB solution are mixed in the cylindrical flow path part passes through the cylindrical plasma generating part to form a nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module (S230).

끝으로, 원통형 플라즈마 생성부를 통해, 원통형 유로부에 흐르는 물과 BTB용액이 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여, 혼합된 물을 이온화시킨다(S240).Finally, through the cylindrical plasma generating unit, a plasma is generated in the water in which the water flowing through the cylindrical flow path and the BTB solution are mixed, and the mixed water is ionized (S240).

이는 혼합된 물(H20 + α)가 자체가 [H20 + α]+, [H20 + α]-를 갖는 산화질소 반응 이온화수로 된다.This becomes nitric oxide reaction ionized water in which the mixed water (H 2 0 + α) itself has [H 2 0 + α] + , [H 2 0 + α] − .

[산화질소 수용액을 제조시키는 단계(S300)][Step of preparing an aqueous nitric oxide solution (S300)]

이는 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)을 통해 산화질소 가스 생성모듈에서 생성된 산화질소 가스와, 산화질소 반응 이온화수 생성모듈에서 생성된 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시킨다.This is by stirring and dissolving the nitrogen oxide gas generated in the nitrogen oxide gas generation module and the nitrogen oxide reaction ionized water generated in the nitrogen oxide reaction ionized water generation module through the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module 300 to prepare a nitrogen oxide aqueous solution make it

이때, [H20 + α]+, [H20 + α]-를 갖는 산화질소 반응 이온화수가 산화질소 가스와 공유결합의 화학반응을 하여 활성화되면서, 산화질소 수용액이 제조된다.At this time, [H 2 0 + α] + , [H 2 0 + α] - Nitric oxide reaction ionized water is activated through a chemical reaction of a covalent bond with nitrogen oxide gas, thereby preparing an aqueous nitrogen oxide solution.

이때, 사용목적과 형태에 따라 pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0 중 어느 하나가 선택된 일정농도를 갖는 양질의 산화질소 수용액을 제조할 수가 있다.At this time, it is possible to prepare a good quality aqueous nitric oxide solution having a certain concentration selected from any one of pH 3.0, pH 4.0, pH 5.0, and pH 6.0 according to the purpose and form of use.

1 : 산화질소 수용액 제조장치
100 : 산화질소 가스 생성모듈
110 : 블로워팬
120 : 전기집진형 에어여과부
130 : 산소탱크
140 : 에어컴퓨레셔
150 : 에어혼합탱크부
160 : 혼합가스 분배기
170 : 하이브리드형 플라즈마 진공방전부
180 : 고온가열처리부
190 : 산화질소(NO) 가스 생성부
190a : 산화질소(NO) 가스 흡입펌프
200 : 산화질소 반응 이온화수 생성모듈
300 : 산화질소 수용액 교반용해모듈1: Nitric oxide aqueous solution manufacturing device
100: nitric oxide gas generating module
110: blower fan
120: electric dust collection type air filtration unit
130: oxygen tank
140: air compressor
150: air mixing tank part
160: mixed gas distributor
170: hybrid plasma vacuum discharge unit
180: high-temperature heat treatment unit
190: nitric oxide (NO) gas generating unit
190a: nitric oxide (NO) gas suction pump
200: Nitric oxide reaction ionized water generation module
300: nitric oxide aqueous solution stirring dissolution module

Claims (13)

여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시킨 후, 그 산화질소 가스와 반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키는 산화질소 수용액 제조장치에 있어서,

상기 산화질소 수용액 제조장치는,
여과된 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시키는 산화질소 가스 생성모듈(100)과,
물에 BTB용액이 혼합된 물을 흡입한 후, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200)과,
산화질소 가스 생성모듈에서 생성된 산화질소 가스와, 산화질소 반응 이온화수 생성모듈에서 생성된 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키는 산화질소 수용액 교반용해모듈(300)로 구성되는 것이고,

상기 산화질소 가스 생성모듈(100)은,
외부공기를 흡입하여 전기집진형 에어여과부쪽으로 보내는 블로워팬(110)과,
블로워팬에서 유입된 외부공기를 전기집진원리를 이용하여, 이물질을 제거시킨 공기만을 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 전기집진형 에어여과부(120)와,
99.999% 순도의 고순도 산소를 저장시키는 산소탱크(130)와,
산소탱크에 저장된 고순도 산소를 흡입하여 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 에어컴퓨레셔(140)와,
밀폐된 구조로 형성되어 블로워팬에서 유입되는 외부공기와, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 고순도 산소를 혼합시켜 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 생성시키는 에어혼합탱크부(150)와,
에어혼합탱크부와 하이브리드형 플라즈마 진공방전부 사이에 위치되어, 에어혼합탱크에서 생성된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 입력받아, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부쪽으로 분배시키는 혼합가스 분배기(160)와,
진공밀폐된 공간으로, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면, 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전을 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극 또는 애노드전극에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)와,
하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 600℃~1500℃로 가열하여 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속하도록 가열분위기를 형성시키는 고온가열처리부(180)와,
두번의 급냉가스화원리를 통해 -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시켜 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시키면서, NO 활성분자로 이루어진 산화질소(NO) 가스를 생성시키는 산화질소(NO) 가스 생성부(190)와,
진공밀폐된 공간으로, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면, 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전을 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극 또는 애노드전극에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)와,
하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 600℃~1500℃로 가열하여 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속하도록 가열분위기를 형성시키는 고온가열처리부(180)와,
두번의 급냉가스화원리를 통해 -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시켜 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시키면서, NO 활성분자로 이루어진 산화질소(NO) 가스를 생성시키는 산화질소(NO) 가스 생성부(190)와,
산화질소(NO) 가스 생성부에서 생성된 산화질소(NO) 가스를 흡입하여 산화질소 수용액 교반용해모듈의 바닥쪽 흡입포트쪽으로 보내는 산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
After mixing filtered air and high-purity oxygen, a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer plasma and an anode-oriented streamer plasma, and high-temperature heating and two quenching and gasification to generate nitrogen oxide gas In the nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus for preparing a nitrogen oxide aqueous solution by stirring and dissolving the nitrogen oxide reaction ionized water activated by reaction with the nitrogen oxide gas,

The nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus,
Oxidation that mixes filtered air and high-purity oxygen, generates nitrogen oxide gas through a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer plasma and an anode-directed streamer plasma, and high-temperature heating and double quenching and gasification A nitrogen gas generating module 100, and
Nitric oxide reaction ionized water activated by ion reaction with nitrogen oxide gas in the nitric oxide aqueous solution stirring and dissolution module by ionizing the mixed water by generating plasma in the flowing mixed water after inhaling the water mixed with the BTB solution A nitric oxide reaction ionized water generation module 200 for generating
It consists of a nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module 300 for preparing a nitrogen oxide aqueous solution by stirring and dissolving the nitrogen oxide gas generated in the nitrogen oxide gas generation module and the nitrogen oxide reaction ionized water generated in the nitrogen oxide reaction ionized water generation module. will become,

The nitrogen oxide gas generation module 100,
A blower fan 110 that sucks in the outside air and sends it to the electric dust collecting air filtration unit, and
An electric dust collection type air filtration unit 120 that sends only the air from which foreign substances are removed to the air mixing tank unit by using the principle of electric dust collection for external air introduced from the blower fan;
An oxygen tank 130 for storing high-purity oxygen of 99.999% purity;
an air compressor 140 that sucks in the high-purity oxygen stored in the oxygen tank and sends it to the air mixing tank;
An air mixing tank unit 150 that is formed in a closed structure and mixes external air flowing in from the blower fan and high-purity oxygen flowing in from an air compressor to generate a mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed;
It is located between the air mixing tank unit and the hybrid plasma vacuum discharge unit, and receives the mixed gas in which the external air and high purity oxygen generated in the air mixing tank are mixed, and distributes the mixed gas toward the hybrid type plasma vacuum discharge unit (160). )Wow,
When a mixed gas of high purity oxygen and external air distributed through a mixed gas distributor is injected into a vacuum-sealed space, the injected mixed gas is a hybrid plasma composed of a cathode-oriented streamer type plasma and an anode-oriented streamer type plasma A hybrid plasma vacuum discharge unit 170 for generating nitrogen oxide (NOx) gas in the cathode electrode or the anode electrode in the bonding mode through the vacuum discharge, through the dissociation mode;
The nitrogen oxide (NOx) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit is heated to 600 ° C to 1500 ° C to extend the lifetime of the NO active molecules in which the excited N + and O - are bonded, thereby creating a heating atmosphere to maintain the excited state. A high-temperature heat treatment unit 180 to form,
Nitric oxide ( a nitrogen oxide (NO) gas generating unit 190 for generating NO) gas;
When a mixed gas of high purity oxygen and external air distributed through a mixed gas distributor is injected into a vacuum-sealed space, the injected mixed gas is a hybrid plasma composed of a cathode-oriented streamer type plasma and an anode-oriented streamer type plasma A hybrid plasma vacuum discharge unit 170 for generating nitrogen oxide (NOx) gas in the cathode electrode or the anode electrode in the bonding mode through the vacuum discharge, through the dissociation mode;
The nitrogen oxide (NOx) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit is heated to 600 ° C to 1500 ° C to extend the lifetime of the NO active molecules in which the excited N + and O - are bonded, thereby creating a heating atmosphere to maintain the excited state. A high-temperature heat treatment unit 180 to form,
Nitric oxide ( a nitrogen oxide (NO) gas generating unit 190 for generating NO) gas;
characterized in that it consists of a nitrogen oxide (NO) gas suction pump (190a) that sucks the nitrogen oxide (NO) gas generated by the nitrogen oxide (NO) gas generator and sends it to the bottom suction port of the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전기집진형 에어여과부(120)는
밀폐구조로 형성되어 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 에어여과몸체(121)와,
에어여과몸체의 내부공간에 형성되어, 유입된 외부공기를 방전시키는 방전부(122)와,
(+)전극봉과 (-)전극봉으로 형성되어, 방전부에서 이온화된 외부공기의 분자들 중 (+)전극봉에 (-)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙고, (-)전극봉에 (+)로 이온화된 외부공기의 분자들이 붙어서 분리되도록 유도시키는 이온화분리부(123)와,
(+)전극봉에 (-)로 이온화된 외부공기의 분자만을 흡입하여 에어탱크부쪽으로 배출시키는 에어여과배출부(124)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 1, wherein the electrostatic precipitation type air filtering unit (120)
An air filtration body 121 formed in a closed structure to protect and support each device from external pressure;
A discharge unit 122 formed in the inner space of the air filtration body to discharge the introduced external air;
It is formed of a (+) electrode and a (-) electrode, and among the molecules of external air ionized in the discharge part, molecules of external air ionized to (-) attach to the (+) electrode, and (+) to the (-) electrode The ionization separation unit 123 for inducing the molecules of the external air ionized with the adhering to be separated;
By stirring nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water, characterized in that it consists of an air filtration and discharge part 124 that sucks in only molecules of external air ionized as (-) to the (+) electrode and discharges them toward the air tank part. Dissolved nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus.
 제1항에 있어서, 상기 하이브리드형 플라즈마 진공방전부(170)는
진공밀폐된 공간으로 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극상에 O2 -, O-가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)와,
진공밀폐된 공간으로 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마를 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극상에 O2 +, O+가 결합되는 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 애소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 1, wherein the hybrid plasma vacuum discharge unit 170 is
A cathode that generates nitrogen oxide (NO x ) gas in which O 2 - , O - is combined on the cathode electrode in a bonding mode through a dissociation mode through a cathode-directed streamer type plasma through the mixed gas injected into the vacuum sealed space Directed streamer type plasma vacuum discharge unit 171 and,
A method of generating nitrogen oxide (NO x ) gas in which O 2 + , O + is combined on the cathode electrode in bonding mode through dissociation mode through cathode-oriented streamer type plasma A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved, characterized in that it consists of a sword-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit (172).
 제5항에 있어서, 상기 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(171)는
진공밀폐분위기를 형성시키는 제1 진공관(171a)과,
제1 진공관의 하단 인입관에 형성되어, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 제1 진공관 내부로 인입시키는 제1 가스인입부(171b)와,
플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 제1 캐소드부쪽으로 인가시키는 제1 애노드부(171c)와,
제1 애노드부와 이격된 상태에서 제1 애노드부에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 제1 캐소드부(171d)와,
제1 캐소드부를 하단방향에서 지지하는 제1 캐소드 지지부(171e)와,
제1 캐소드부 상단에 위치되어, 제1 캐소드부상에 생성된 플라즈마에 전기적 유도 작용에 따른 결합에너지를 가하여, 제1 캐소드부에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 제1 유전체 플레이트부(171f)와,
제1 캐소드부 일측에 위치되어, 제1 캐소드부에 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 흡입하여 고온가열처리부로 보내는 제1 진공펌프(171g)와,
제1 애노드부에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 제1 플라즈마전원부(171h)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 5, wherein the cathode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit (171)
A first vacuum tube (171a) for forming a vacuum sealed atmosphere,
A first gas inlet (171b) which is formed in the lower inlet pipe of the first vacuum tube and introduces a mixed gas mixed with external air and high purity oxygen distributed through the mixed gas distributor into the first vacuum tube;
A first anode unit (171c) for receiving the plasma generation power generated by the plasma power unit and applying it toward the first cathode unit;
A first cathode portion (171d) for generating a plasma atmosphere by entering the current from the first anode portion in a state spaced apart from the first anode portion (171d);
A first cathode support portion (171e) for supporting the first cathode portion in the lower end direction,
The first dielectric plate part 171f located on the upper end of the first cathode part and generating nitrogen oxide (NO x ) gas in the first cathode part by applying binding energy according to an electrical induction action to the plasma generated on the first cathode part. )Wow,
A first vacuum pump (171g) that is located on one side of the first cathode part, sucks the nitrogen oxide (NOx) gas generated in the first cathode part and sends it to the high-temperature heat processing part (171g);
Nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved, characterized in that it consists of a first plasma power supply unit (171h) for applying power for plasma generation to the first anode part.
 제6항에 있어서, 상기 제1 진공관(171a)은
제1 진공관 내 초기 자연방사선이나 자외선 등에 의한 미량의 전자가 존재한 상태에서 전압을 인가하여 방전시켜 이온화시키는 제1 방전개시모드(171a-1)와,
특정전압 이상에서 폭발전인 이온화가 생기고, 전류의 지수적 증가와 이차전자방출에 의한 전자사태가 일어나는 제1 가스 브레이크다운모드(171a-2)와,
이온화를 통한 전자와 이온이 생성되는 속도가 발생되어 플라즈마가 스스로 유지되는 제1 정상글로우모드(171a-3)와,
방전 공간이 음극 전체를 둘러싸고, 전압이 증가하기 시작하는 제1 비정상글로우모드(171a-4)와,
비정상 글로우 방전모드에서 전력을 더 증가시켜 음극이 가열되며, 열전자가 방출되고, 저전압 고전류 아크 방전을 하게되는 제1 아크방전모드(171a-5)와,
글로우 방전모드로 진행되기 전 단계에서 주로 발생되고, 금속 침이나 와이어 근처의 강한 비균일 전기장에서 발생하는 타운센드 암 방전이 생기는 제1 코로나 방전모드(171a-6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
The method of claim 6, wherein the first vacuum tube (171a) is
A first discharge start mode (171a-1) for ionizing by applying a voltage in a state in which a small amount of electrons are present due to initial natural radiation or ultraviolet rays in the first vacuum tube;
A first gas breakdown mode (171a-2) in which ionization before explosion occurs above a certain voltage, and an avalanche of electric current occurs due to an exponential increase in current and secondary electron emission;
A first normal glow mode (171a-3) in which the plasma is self-maintained by generating the rate at which electrons and ions are generated through ionization;
The discharge space surrounds the entire cathode, and the first abnormal glow mode (171a-4) in which the voltage starts to increase,
A first arc discharge mode (171a-5) in which power is further increased in the abnormal glow discharge mode, the cathode is heated, hot electrons are emitted, and a low-voltage, high-current arc discharge is performed;
Nitrogen oxide characterized in that it is mainly generated in the stage before proceeding to the glow discharge mode, and consists of a first corona discharge mode (171a-6) in which Townsend dark discharge generated in a strong non-uniform electric field near a metal needle or wire is generated. A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved.
 제5항에 있어서, 상기 애소드 지향 스트리머형 플라즈마 진공방전부(172)는
진공밀폐분위기를 형성시키는 제2 진공관(172a)과,
제2 진공관의 하단 인입관에 형성되어, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 제2 진공관 내부로 인입시키는 제2 가스인입부(172b)와,
플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 제2 캐소드부쪽으로 인가시키는 제2 애노드부(172c)와,
제2 애노드부와 이격된 상태에서 제2 애노드부에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 제2 캐소드부(172d)와,
제2 캐소드부를 하단방향에서 지지하는 제2 캐소드 지지부(172e)와,
제2 애노드부 하단에 위치되어, 제2 애노드부상에 생성된 플라즈마에 전기적 유도 작용에 따른 결합에너지를 가하여, 제2 애노드부에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 제2 유전체 플레이트부(172f)와,
제2 애노드부 일측에 위치되어, 제2 애노드부에 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 흡입하여 고온가열처리부로 보내는 제2 진공펌프(172g)와,
제2 애노드부에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 제2 플라즈마전원부(172h)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 5, wherein the anode-oriented streamer-type plasma vacuum discharge unit (172)
A second vacuum tube (172a) for forming a vacuum sealed atmosphere and,
A second gas inlet (172b) formed in the lower inlet pipe of the second vacuum tube and introducing a mixed gas mixed with external air and high purity oxygen distributed through the mixed gas distributor into the second vacuum tube;
a second anode unit (172c) receiving the plasma generation power generated by the plasma power unit and applying it toward the second cathode unit;
A second cathode part (172d) for generating a plasma atmosphere by entering a current from the second anode part in a state spaced apart from the second anode part;
A second cathode support portion (172e) for supporting the second cathode portion in the lower end direction,
A second dielectric plate part 172f located at the lower end of the second anode part and generating nitrogen oxide (NO x ) gas in the second anode part by applying binding energy according to an electrical induction action to the plasma generated on the second anode part. )Wow,
A second vacuum pump (172g) located on one side of the second anode part, sucking the nitrogen oxide (NO x ) gas generated in the second anode part and sending it to the high-temperature heat processing part (172g);
Nitric oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved, characterized in that it consists of a second plasma power supply unit (172h) for applying power for plasma generation to the second anode part.
 제1항에 있어서, 상기 산화질소(NO) 가스 생성부(190)는
고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 급냉으로 산화질소(NO) 가스화시켜 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 1차 안정화시키는 제1 급냉기(191)와,
제1 급냉기를 통해 1차 안정화시키고 남은, 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자를 -5℃~-40℃ 급냉으로 산화질소(NO) 가스화시켜 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 2차 안정화시키는 제2 급냉기(192)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 1, wherein the nitrogen oxide (NO) gas generator 190 is
A first quencher 191 for primary stabilization so that the reverse reaction of N 2 O does not occur by gasifying nitrogen oxide (NO) by quenching the NO active molecules maintained in the excited state in the high-temperature heat treatment unit at -5 ° C. to -40 ° C.;
In order to prevent the reverse reaction of N 2 O from occurring, secondary NO active molecules, which were first stabilized through the first quencher and remained excited in the high-temperature heat treatment unit, are converted into nitrogen oxide (NO) by quenching at -5°C to -40°C. A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved, characterized in that it comprises a second quencher (192) for stabilizing.
 제1항에 있어서, 상기 산화질소 반응 이온화수 생성모듈(200)은
물과 BTB용액이 혼합된 물을 저장시키는 믹싱물탱크부(210)와,
믹싱물탱트부에 저장된 물과 BTB용액이 혼합된 물을 흡입하여 원통형 유로부로 배출시키는 혼합물 흡입펌프(220)와,
원통형상으로 형성되어, 물과 BTB용액이 혼합된 물을 원통형 플라즈마 생성부를 지나 산화질소 수용액 교반용해모듈까지 형성시키는 원통형 유로부(230)와,
원통형 유로부를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 원통형 유로부에 흐르는 물과 BTB용액이 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여, 혼합된 물을 이온화시키는 원통형 플라즈마 생성부(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
According to claim 1, wherein the nitric oxide reaction ionized water generating module 200
A mixing water tank unit 210 for storing water in which water and BTB solution are mixed, and
A mixture suction pump 220 for sucking the water in which the water stored in the mixing water tank and the BTB solution are mixed and discharging it to the cylindrical flow path part;
A cylindrical flow path 230 that is formed in a cylindrical shape and forms a mixture of water and BTB solution through a cylindrical plasma generating unit to a nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolving module;
It is formed in a straight cylindrical shape that includes and surrounds the cylindrical flow path part, and generates plasma in the water mixed with water flowing through the cylindrical flow path part and the BTB solution, and is composed of a cylindrical plasma generating unit 240 that ionizes the mixed water. A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved.
 제10항에 있어서, 상기 원통형 플라즈마 생성부(240)는
원통형 유로부를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 양극형 금속전극과 음극형 금속전극사이에서 생성된 플라즈마를 전기적 유도 작용을 일으키는 유전체 플레이트(241)와,
유전체를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 양극형 금속전극에서 나오는 전류가 들어가서 플라즈마 분위기를 생성시키는 음극형 금속전극플레이트(242)와,
음극형 금속전극플레이트를 포함하면서 에워싸는 일자형 원통형상으로 형성되어, 플라즈마전원부에서 생성된 플라즈마생성용 전원을 입력받아 음극형 금속전극쪽으로 인가시키는 양극형 금속전극플레이트(243)와,
양극형 금속전극플레이트에 플라즈마생성용 전원을 인가시키는 원통형 플라즈마전원부(244)와,
양극형 금속전극플레이트를 포함하면서 에워사는 와이어권칭형상으로 형성되어, 플라즈마를 통해 뜨거워진 혼합된 물을 냉각시켜, 이온화된 산화질소 반응 이온화수를 안정화시키는 냉각와이어부(245)로 구성되는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조장치.
11. The method of claim 10, wherein the cylindrical plasma generator 240 is
A dielectric plate 241 that is formed in a straight cylindrical shape surrounding the cylindrical flow path and causes an electrical induction action of plasma generated between the anode-type metal electrode and the cathode-type metal electrode;
A cathode-type metal electrode plate 242 that is formed in a straight cylindrical shape enclosing while containing a dielectric, through which a current from the anode-type metal electrode enters to create a plasma atmosphere;
An anode-type metal electrode plate 243, which is formed in the enclosing straight cylindrical shape including the cathode-type metal electrode plate, receives the plasma generation power generated from the plasma power supply and applies it toward the cathode-type metal electrode;
A cylindrical plasma power supply unit 244 for applying power for plasma generation to the anode-type metal electrode plate, and
While including an anode-type metal electrode plate, the aerosa is formed in a wire winding shape, cools the mixed water heated through plasma, and stabilizes the ionized ionized water for ionized nitrogen oxide reaction. A nitrogen oxide aqueous solution manufacturing apparatus in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved.
 산화질소 가스 생성모듈을 통해 공기와 고순도 산소를 혼합하고, 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전, 그리고, 고온가열과, 두번의 급냉가스화를 통해 산화질소 가스를 생성시키는 단계(S100)와,
산화질소 반응 이온화수 생성모듈을 통해 물에 BTB용액이 혼합된 물을 흡입한 후, 흐르는 혼합된 물에 플라즈마를 생성하여 혼합된 물을 이온화시켜, 산화질소 수용액 교반용해모듈에서 산화질소 가스와 이온반응하여 활성화되는 산화질소 반응 이온화수를 생성시키는 단계(S200)와,
산화질소 수용액 교반용해모듈(300)을 통해 산화질소 가스 생성모듈에서 생성된 산화질소 가스와, 산화질소 반응 이온화수 생성모듈에서 생성된 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시켜 산화질소 수용액을 제조시키는 단계(S300)로 이루어지는 산화질소 수용액 제조방법에 있어서,

상기 산화질소 가스를 생성시키는 단계(S100)는,
블로워팬에서 외부공기를 흡입하여 전기집진형 에어여과부쪽으로 보내는 단계(S110)와,
전기집진형 에어여과부에서 블로워팬에서 유입된 외부공기를 전기집진원리를 이용하여, 이물질을 제거시킨 공기만을 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 단계(S120)와,
산소탱크에서 99.999% 순도의 고순도 산소를 저장시키는 단계(S130)와,
에어컴퓨레셔에서 산소탱크에 저장된 고순도 산소를 흡입하여 에어혼합탱크부쪽으로 보내는 단계(S140)와,
에어혼합탱크부를 통해, 블로워팬에서 유입되는 외부공기와, 에어컴퓨레셔로부터 유입되는 고순도 산소를 혼합시켜 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 생성시키는 단계(S150)와,
혼합가스 분배기를 통해 에어혼합탱크부에서 생성된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스를 입력받아, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부쪽으로 분배시키는 단계(S160)와,
하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서, 진공밀폐된 공간으로, 혼합가스 분배기를 통해 분배된 외부공기와 고순도산소가 혼합된 혼합가스가 분사되면, 분사된 혼합가스를 캐소드 지향 스트리머형 플라즈마와 애노드 지향 스트리머형 플라즈마로 이루어진 하이브리드형 플라즈마 진공방전을 통해, 해리모드를 거쳐 결합모드로 캐소드전극 또는 애노드전극에 질소산화물(NOx) 가스를 생성시키는 단계(S170)와,
고온가열처리부를 통해, 하이브리드형 플라즈마 진공방전부에서 생성된 질소산화물(NOx) 가스를 600℃~1500℃로 가열하여 여기된 N+와 O-가 결합된 NO 활성분자의 수명을 연장시켜 여기상태를 지속하도록 가열분위기를 형성시키는 단계(S180)와,
산화질소(NO) 가스 생성부에서 두번의 급냉가스화원리를 통해 -5℃~-40℃ 급냉으로 가스화시켜 고온가열처리부에서 여기상태를 지속시킨 NO 활성분자가 N2O의 역반응이 일어나지 않도록 안정화시키면서, NO 활성분자로 이루어진 산화질소(NO) 가스를 생성시키는 단계(S190)와,
산화질소(NO) 가스 흡입펌프(190a)에서 산화질소(NO) 가스 생성부에서 생성된 산화질소(NO) 가스를 흡입하여 산화질소 수용액 교반용해모듈의 바닥쪽 흡입포트쪽으로 보내는 단계(S190a)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산화질소 가스와 산화질소 반응 이온화수를 교반하여 용해시킨 산화질소 수용액 제조방법.



Air and high-purity oxygen are mixed through a nitrogen oxide gas generating module, and a hybrid plasma vacuum discharge consisting of a cathode-oriented streamer type plasma and an anode-oriented streamer type plasma, and nitrogen oxide through high-temperature heating and double quenching and gasification generating gas (S100);
After inhaling water in which BTB solution is mixed with water through the nitrogen oxide reaction ionized water generation module, plasma is generated in the flowing mixed water to ionize the mixed water, and nitrogen oxide gas and ions in the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module A step (S200) of generating ionized water reacted with nitric oxide to be activated;
A nitrogen oxide solution is prepared by stirring and dissolving the nitrogen oxide gas generated in the nitrogen oxide gas generation module and the nitrogen oxide reaction ionized water generated in the nitrogen oxide reaction ionized water generation module through the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module 300 In the nitric oxide aqueous solution manufacturing method comprising the step (S300),

The step of generating the nitrogen oxide gas (S100),
Step (S110) of sucking outside air from the blower fan and sending it to the electric dust collection type air filtration unit (S110);
A step (S120) of sending only the air from which foreign substances have been removed to the air mixing tank by using the principle of electric dust collection of the external air introduced from the blower fan in the electric dust collection type air filtration unit (S120);
Storing high-purity oxygen of 99.999% purity in an oxygen tank (S130);
A step (S140) of sucking the high-purity oxygen stored in the oxygen tank from the air compressor and sending it to the air mixing tank part (S140);
A step (S150) of mixing external air flowing in from the blower fan and high-purity oxygen flowing in from an air compressor through the air mixing tank unit to generate a mixed gas in which external air and high-purity oxygen are mixed (S150);
A step (S160) of receiving the mixed gas in which the external air and high purity oxygen generated in the air mixing tank unit are mixed through the mixed gas distributor and distributing the mixed gas toward the hybrid plasma vacuum discharge unit (S160);
In the hybrid plasma vacuum discharge unit, when a mixed gas of high purity oxygen and external air distributed through a mixed gas distributor is injected into a vacuum sealed space, the injected mixed gas is converted into a cathode-oriented streamer-type plasma and an anode-oriented gas Generating nitrogen oxide (NOx) gas in the cathode electrode or the anode electrode in a bonding mode through a dissociation mode through a hybrid plasma vacuum discharge made of a trimer type plasma (S170);
Through the high-temperature heat treatment unit, the nitrogen oxide (NOx) gas generated in the hybrid plasma vacuum discharge unit is heated to 600° C. to 1500° C. to extend the lifetime of the NO active molecules in which the excited N + and O − are bonded to the excited state Forming a heating atmosphere to continue (S180) and,
In the nitrogen oxide (NO) gas generator, the NO active molecule, which was gasified by rapid cooling at -5°C to -40°C through the double quenching gasification principle, and maintained in the excited state in the high-temperature heat treatment unit, is stabilized so that the reverse reaction of N 2 O does not occur. , generating a nitrogen oxide (NO) gas consisting of NO active molecules (S190) and,
The nitrogen oxide (NO) gas suction pump 190a sucks the nitrogen oxide (NO) gas generated in the nitrogen oxide (NO) gas generator and sends it to the bottom suction port of the nitrogen oxide aqueous solution stirring and dissolution module (S190a) A method for producing an aqueous solution of nitrogen oxide in which nitrogen oxide gas and nitrogen oxide reaction ionized water are stirred and dissolved.



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