KR20180086350A - 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치 - Google Patents

수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유로 내부로 공급되는 시수를 증발시켜 건조증기를 생산하는 수증기 생성부와; 생산된 건조증기에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 건조증기의 물분자를 전기화학적 반응으로 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 생성하는 제1 이온화 발생기; 생성된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 가압하는 가압기; 관로 내부에 설치된 산기관에 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 가압된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 분사하여 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 개시하는 혼합기; 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 기체상 오염물질 및 액체상 오염물질분자를 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원반응 전기화학적 반응으로 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 제2 이온화 발생기; 및 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 양자에너지를 조사하여 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 다단계 양자에너지 발생기; 를 포함한다.

Description

수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치{Quantum energy irradiation device equipped with water vapor ionization device}
본 발명은 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관로 내부에 산기관을 설치하여 관로 내부로 유입되는 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 가압된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 분사하여 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 개시하고, 이에 전계전자에너지를 인가하여 기체상 오염물질 및 액체상 오염물질분자를 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원반응 전기화학적 반응으로 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하며, 이에 다단계 양자에너지를 조사하여 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치에 관한 것이다.
일반적으로 히드록실 이온(OH-Radical)이온을 발생시키는 방법은 오존 발생기에서 발생된 오존을 물에 용해하여 히드록실 이온(OH-Radical)을 생성하는 방법, 과산화수소를 고전압 방전하여 히드록실 이온(OH-Radical)을 생성하는 방법, 고전압 방전으로 수증기의 물분자를 해리하여 히드록실 이온(OH-Radical)을 생성하는 방법 등의 다양한 연구가 정부기관, 대학 연구실, 기업 부설 연구실 등에서 수행되고 있다.
주지하다시피 물 1몰은 6 X 1023개의 분자수를 가지며, 질량은 18g이며 부피는 18ml이다.
물을 전기분해 하였을 때의 때 물 1 liter에서 부피비로 1,860배의 H2와 O2 기체가 발생 되지만, 물을 100도 이상 가열하여 수증기로 기화시키고, 기화된 수증기를 고전압 방전기술을 이용하여 전기 화학적 반응으로 수증기의 물분자를 해리하면 각각 6 X 1023개의 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)이 생성된다.
히드록실 이온(OH-Radical)은 공기중 함유된 세균 및 부유 바이러스를 살균하고, 공기 중 악취 물질을 산화반응으로 제거하여 오염된 공기를 정화하며, 폐수 수중의 난분해성 물질을 산화반응 정화 및 음용수, 하천수 수중의 세균 및 미생물을 살균하는 등 다양한 용도로 활용되고 있다.
양자에너지에 관한 연구에 대하여 먼저 양자에 대한 정의를 살펴보면, 양자(Quanta,Quantum)란 길이 에너지 운동량 퍼텐셜 등의 어떤 물리량이 부드럽게 연속값을 취하지 않고 특정 최소단위 정수배로 표현이 가능할 때 그 최소 단위의 양을 의미하며, 사실상 모든 물리량을 쪼개면 양자가 된다. 특히 복사에너지를 표기할 때 많이 사용한다.
복사에너지에서 처음 발견하여 “에너지 양자”라고 불렀으며 그것이 빛으로서 공간을 진행할 경우, 전자기력 장내의 양자일 경우 "광(양)자(Photon)"라고 한다.
미국 프린스턴 대학 물리학자인 데이비드 봄은 코펜하겐 해석을 연구하면서 코펜하겐 해석이 완전한 이론이 아니라는 생각을 하게 되었고 다음과 같은 생각을 전개했다.
1) 고전적 물리량처럼 관측 가능한 물리량(위치, 운동량, 스핀 등)이 있는 반면, 양자세계처럼 관측으로 불가능한 하위-양자 차원의 물리량들도 존재하는 것으로 가정했다. 그는 이것을 “숨은 변수(hidden variable)"라 불렀다.
2) 이렇게 도입된 “숨은 변수”의 통계적 평균치를 이용하면 양자세계의 관측 가능한 물리량의 값을 얻을 수 있을 것으로 생각했다. 즉 도입된 “숨은 변수”가 양자세계의 실제들에 대한 완전한 기술을 제공할 수 있다고 보았다.
3) 결국 “숨은 변수”를 도입함으로써 양자세계에 대해서도 고전적 기술이 가능하다고 보았다.
4) 이렇게 하여 “숨은 변수”를 도입하면 양자역학에 고전역학의 실제론 과 인과율을 적용할 수 있을 것으로 보았다.
5) 그뿐만 아니라 “숨은 변수”를 도입하면 고전현상과 양자현상의 이분법을 피할 수 있으며, 따라서 물리계의 모든 현상을 일원론적으로 해석할 수 있을 것으로 보았다.
이와 같이 “숨은 변수”를 도입하여 양자세계를 설명하고자 한 봄의 양자이론을 “숨은 변수”이론(hidden variable theory)이라 부른다. 봄은 “숨은 변수 이론”을 설명하기 위해 다음과 같은 사고 실험을 제시했다.
전자는 왼쪽으로 자전하는 것도 있고 오른쪽으로 자전하는 것도 있는데 실험적으로 2개의 전자를 중첩 시켜서 “싱글렛(singlet)"이라는 특수한 상태를 만들 수 있다. 이 싱글렛 상태에 있는 두 전자는 어느 한쪽의 전자가 오른쪽으로 돌면 다른 한쪽은 반드시 왼쪽으로 돌게 되어 있다. 이 싱글렛 상태에 있는 두 전자를 동과 서의 반대방향으로 각각 이동시킨다고 상상하자, 충분히 멀어졌을 때 동쪽에 있던 관측장치를 이용해 날아든 전자를 관측한다. 만약 그것이 "오른쪽" 회전이라고 한다면, 서쪽으로 날아간 전자는 따로 관측하지 않아도 "왼쪽" 회전이라는 것을 알 수 있다. 서쪽만 관측했을 경우에도 역시 ”동쪽“전자의 자전 방향을 알 수 있다. 어느 한쪽의 자전을 측정하면 자동적으로 다른 한쪽의 자전축도 알 수 있게 된다. 그 이유는 전자쌍은 아무리 멀리 떨어져 있어도 “숨은 변수”에 의해 서로 연결되어 있기 때문이라는 것이다.
봄은 자신이 제시한 “숨은 변수”를 실험적으로 찾기 위해 이스라엘 물리학자 야키르 아로노프(Yakir Aharonov)와 공동으로 다음과 같은 실험을 실행했다.
철심이 없는 닫힌 원통에 2개의 코일을 감는데, 하나의 코일은 시계방향으로 감고 다른 하나는 시계 반대방향으로 감는다. 각각의 코일에 서로 반대방향으로 전류를 흐르게 하면 원통 내부에는 전자기장이 존재하지만 원통 외부에는 전자기장을 제거할 수 있어 전자기장이 제로(zero)가 된다.
이와 같이 전자기장이 제로인 공간에 전자를 보내면 불가사이하게도 전자가 휘어진다는 사실을 관찰할 수 있다. 아르노프와 봄은 이러한 현상이 생기는 이유에 대해 원통 외부에 양자 포텐셜(quantum potential)이 존재하기 때문이라고 설명했다. 이러한 현상을 "아르노프-봄 효과(Aharonov-Bohm effect)"라고 부른다.
봄은 이와 같이 전자기장 하부구조에는 전자기장보다 더 미세한 다른 에너지장이 숨어 있다는 사실에 감명을 받았고. 여기서 힌트를 얻어“드러난 질서와 숨겨진 질서(explicate and implicate order)의 원리를 발표했다.
“드러난 질서와 숨겨진 질서”란 러시아의 인형 마트료시카처럼 전자기장과 같은 “미세한" 다른 에너지인 양자 포텐셜이 숨어 있고, 양자 포텐셜 내부에는 더 미세한 에너지가 숨어 있을 수 있다는 원리이다.
양자에너지 발생장치는 Tesla에 의해 고안된 것으로 철심이 없는 2개의 원통에 하나는 오른쪽 감기를 하고, 다른 하나는 왼쪽감기를 한 다음 각각의 코일에 전원을 공급하여 전류의 방향도 반대방향으로 흐르게 하면 코일 주변으로 자기장이 생성되어 두 개의 자기장이 중첩되어 상쇄되며 자장의 세기가 0(zero)이 되는데 이와 같이 자기장이 상쇄되면서 이상한 새로운 에너지가 출현하는 것을 발견하였고, 과학자들은 이 에너지는 비헤르쯔파(Non-Hertzian Wave) 또는 양자에너지 또는 스칼라 에너지라 지칭하였다.
Moebius는 Tesla Coil의 코일 감는 방법을 철심이 없는 원통에 두 개의 코일을 ∞방식으로 감는 방식으로 변경하고, 또한 전류도 서로 반대방향으로 흐르게 하는 방법으로 Moebius Coil이라 하였고, 기존의 Tesla Coil에서 생성된 양자에너지 장이 유입된 전류와 동일한 주파수를 가지는 반면에 개선된 Moebius Coil은 생성된 양자에너지 장이 특정 주파수에 증폭, 상쇄, 간섭 등에 의하여 보합된 조화함수와 집합으로 생성되게 하였다.(Tesla coil: 양자 에너지 발생장치의 효시)
Tesla 이후 Tesla coil에 관한 많은 연구가 진행되었다. Tesla coil의 특징은 하나는 오른쪽 감기를 하고 다른 하나는 왼쪽 감기를 한 다음 전류의 방향도 반대 방향으로 흐르게 하면 반대 방향이 되는 자장이 만들어져 두 개의 자장은 서로 상쇄되어 자장은 제로가 되는 것으로 알려졌다. 이와 같이 자장이 상쇄되면서 이상한 새로운 에너지가 출현하는 것을 발견하였다. 과학자들은 이 에너지를 “비헤르쯔파(non-Hertzian wave)”라고 불렀다.
Aharonov(1959)는 수학적으로 Tesla coil의 안쪽은 자기장이 존재하나 바깥쪽은 자기장이 소멸되어 없어지고 양자 에너지만 존재하게 된다는 사실을 증명하였다. 또한 Jennison은 Tesla coil은 위상학적 특이성이 있어 고차원 에너지를 포획되는 성질이 있다고 하였다. Jennison은 수학 공식으로 계산하면 두 개의 직교하는 정상파(standing wave)가 관찰된다고 하였다. 그뿐만 아니라 두 개의 정상파의 상호 작용은 코일의 감는 모양에 따라 달라지고, 강(cavity) 내에 포획되는 장(場)의 분포에 따라 달라진다고 하였다. 그리고 Tesla coil은 안테나처럼 작동할 수도 있다고 하였다. 또한 Chambers(1960)는 Tesla coil에 직류를 보내어 양자 에너지를 발생시켰지만 교류를 보내어도 양자 에너지를 발생시킬 수 있다고 하였다.
Georges Lakhovsky는 1920년대 프랑스에서 미용 치료를 목적으로 장치를 개발하였는데 그는 Tesla coil에 안테나를 접속시켜 만들었으며 이를 다중파동 발생장치(Multi-Wave Oscillator)라고 하였다.
Seiki(1990)에 의하면 뫼비우스 코일은 벡터의 절반은 위로 향하고 절반은 아래로 향하므로 전체적인 시스템으로 고려하면 벡터의 합은 영(0)이 된다고 하였다.(전자기장은 제로이다) Seiki는 뫼비우스 코일의 저항 손실을 수학적으로 계산했을 때 허수의 전자기장이 발견된다고 하였다. 이 허수의 에너지는 Maxwell의 전자기 방정식에서 정전기 스칼라 에너지의 허수 부분과 자기장의 허수 부분에 해당 된다고 하였다. 허수의 전자기장이란 양자 에너지장을 말한다고 하였다. Bearden도 허수의 전자기장을 스칼라 에너지라고 불렀다.
Johnson(1992)에 의하면 뫼비우스 코일은 전자기장이 국소 시공간의 곡률을 유발시켜(대칭성을 파괴하여) 고차원 에너지가 3차원 세계로 들어오게 되는 것이라고 하였다. 이와 같이 전자기의 위상학을 연구하는 분야를 위상 전자학(topological electronics)이라고 부른다.
상기 기재된 원리를 이용하여 다양한 양자에너지 발생장치가 만들어졌다.
양자 에너지 발생장치의 종류는 다음과 같다.
1. Tesla coil
2. Tesla coil을 변형한 Moebius coil 혹은 Caduceus coil
3. Moebius coil에 주파수 발생장치를 결합한 장치
4. Plasma wave를 이용한 장치: Priore machine(프리오르 장치)
5. Plasma wave에 주파수 발생장치를 결합한 장치: Rife machine
즉, 양자(quantum)에너지, 초양자(superquantum)에너지, 스칼라(scalar)에너지, 비헤르쯔(non-Hertzian)에너지 등은 비슷하게 사용되고 있기 때문에 양자의학에서도 그냥 같은 의미로 사용하기로 한다.
한편, 대한민국 특허공보 제10-0858872호(수산기 라디칼(OH-Radical)특성을 이용하여 농산물에 잔류하는 농약 및 중금속 물질 제거방법)에서는 준비된 PH8-11의 알카리 저장수 탱크에 수중 오존 분출장치를 설치하고, 여기에 오존발생장치에서 생성된 오존을 공급 분사하여 오존을 용해시킨 오존수(수산기 라디칼(OH-Radical)를 생성하고, 생성된 오존수에 쌀, 채소, 과일 등을 침지시켜 상기 농산물 표면에 부착되어 잔류하는 농약, 중금속, 환경오염물질을 수산기 라디칼(OH-Radical)의 산화반응으로 제거하는 기술이다.
대한민국 특허공보 제10-1229824호(물 분해용 광촉매 및 이의 제조방법)에서는 Zn3M2O8,Pt,Pd,Ag,Ru,Ni등의 광촉매중에서 어느 하나의 금속원소를 담체에 담지시켜 물 분해용 광촉매를 제조하고,제조된 상기 광촉매 물질에 광을 조사하여 물을 분해하며 광여기된 전자와 정공이 쉽게 이동하여 수소 발생을 향상시키는 기술이다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2016-0046320호(물 전기분해가스와 수증기 혼합연료 및 이 혼합연료와 화석연료의 혼소를 이용한 연소 시스템)에서는 물 분해가스 발생창치에서 물을 전기분해하여 양극에서 산소를 음극에서 수소가스를 발생시키고, 물의 저장공간에 히타 또는 초음파 발생기구를 설치하여 초음파로 물분자를 해리하여 수증기를 만들고, 가스 혼합장치에서 물분해가스인 산소와 수소가스, 수증기, 가솔린, 석탄, 디젤 등 화석연료를 혼합하여 혼합된 혼합가스를 연소장치에 공급 및 연소시켜 연소효율 향상과 공해물질을 저감시키는 기술이다.
이와 같이, 지금까지 개발된 수증기 이온화 기술 및 양자에너지 발생장치들은 효율성 측면에서 미진한 부분이 있으며, 보다 생산 비용이 저렴하고 고농도 히드록실 이온(OH-Radical)생성 및 다단계 양자에너지 발생장치에서 생성되는 양자에너지를 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 조사하여 공기 및 수중의 오염물질을 정화하고, 공기중 부유세균 및 바이러스를 살균하고, 수중 세균 및 미생물을 살균하는 기술에 대해서는 아직까지 개발이 미진한 실정이다.
대한민국 특허등록공보 제10-0858872호 대한민국 특허등록공보 제10-1229824호 대한민국 특허공개번호 제10-2016-0046320호
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 관로 내부에 산기관을 설치하여 관로 내부로 유입되는 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 가압된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 분사하여 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 개시하고, 이에 전계전자에너지를 인가하여 기체상 오염물질 및 액체상 오염물질분자를 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원반응 전기화학적 반응으로 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하며, 이에 다단계 양자에너지를 조사하여 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치는, 유로 내부로 공급되는 시수를 증발시켜 건조증기를 생산하는 수증기 생성부와; 생산된 건조증기에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 건조증기의 물분자를 전기화학적 반응으로 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 생성하는 제1 이온화 발생기; 생성된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 가압하는 가압기; 관로 내부에 설치된 산기관에 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 가압된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 분사하여 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 개시하는 혼합기; 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 기체상 오염물질 및 액체상 오염물질분자를 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원반응 전기화학적 반응으로 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 제2 이온화 발생기; 및 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 양자에너지를 조사하여 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 다단계 양자에너지 발생기; 를 포함하고, 전원을 공급 및 차단하는 동작 프로그램에 따라 상기 수증기 생성부, 제1 이온화기, 혼합기, 제2 이온화기, 제1 양자에너지 발생수단, 제2 양자 에너지 발생수단, 제3 양자에너지 발생수단을 제어하는 제어반이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에서 추구하는 기술적 문제 해결은 물을 가열하여 기화된 건조증기를 방전과정에서 건조증기의 물분자를 해리하여 히드록실 이온(OH-Radical)이온을 생산하므로 생산비가 저렴하고 2차오염 물질이 발생되지 않아 친환경적이고, 물 1몰에 각각 6 X 1023개의 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)이 생성할 수 있어 다량의 활성기체를 생산할 수 있으며, 제2 이온화 과정 및 다단계 양자에너지를 조사하여 수입되는 곡물류의 훈증 살균 및 부유공기중 세균을 효율적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 물 1몰에 각각 6 X 1023개의 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)이 생성할 수 있어 다량의 활성기체를 생산할 수 있으며 제2 이온화 과정 및 다단계 양자에너지를 조사하여 수중 세균 및 미생물을 효율적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 물 1몰에 각각 6 X 1023개의 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)이 생성할 수 있어 다량의 활성기체를 생산할 수 있으며, 이온화 과정 및 양자에너지 조사과정에서 전계에너지 밀도를 높일 수 있어 축산, 산업용 탈취, 하수처리장 악취, 실내 오염된 공기의 정화를 효율적으로 실시할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 물 1몰에 각각 6 X 1023개의 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)이 생성할 수 있어 다량의 활성기체를 생산할 수 있으며, 이온화 과정 및 양자에너지 조사과정에서 전계 에너지 밀도를 높힐 수 있어 산업 폐수의 난분해성 오염물질, 수중 암모니아성 질소, 질산성 질소, 수중 동물성 및 식물성 유분을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 수증기 발생부에 구비된 제1 가열장치의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 수증기 발생부에 구비된 제2 가열장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 혼합기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 5a는 도 1에 도시된 제2 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 5b는 도 1에 도시된 제2 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 제1 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 7은 도 1에 도시된 제2 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 제3 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 9는 도 1에 도시된 제어반을 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치는 수증기 생성부(100)와, 제1 이온화기(200), 혼합기(300), 제2 이온화기(400), 제1 양자에너지 발생수단(500), 제2 양자에너지 발생수단(600), 제3 양자에너지 발생장치(700), 및 제어반(800)이 포함된다.
상기 수증기 생성부(100)는 외부에 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체 또는 고주파 유도가열체로 둘러싸인 유로 내부에 시수를 공급하여 PTC 발열체, 고주파 유도 가열체에서 발생되는 열에너지를 전도형식으로 연속 열교환하여 공급되는 시수를 증발시켜 100도 이상의 건조증기를 생산한다.
도 2a는 도 1에 도시된 수증기 발생부에 구비된 제1 가열수단의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 수증기 생성부(100)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체를 이용한 제1 가열수단의 부분 단면도로서, 상기 PTC 발열체를 이용한 제1 가열수단(110)은 시수 공급관(101), 전자밸브(102), 발열소자(110a), 전극판(110b), 절연소자(110c), 전선(110d)로 구성된다.
발열소자(110a) 재질은 온도 증가에 따라 고분자 용융 영역에서의 열적 팽창으로 인해 고분자 내에 있는 충진제 입자 사이의 층이 증가하게 되어 전자의 흐름이 방해 받게 되고, 이로 인하여 온도가 증가함에 따라 저항이 갑자기 증가하는 양의 온도계수 특성을 갖는 세라믹 소재를 사용한다.
전극판(110b)은 전선(110d)을 통해 제어반(800)에서 공급되는 220V, 60Hz의 교류전원을 발열소자(110a)로 인가하도록 발열소자(110a)의 상면과 하면에 각각 밀착되는 것으로서, 양단부에 설치된 단자대(미도시)에 전선(110d)이 연결 설치된다.
절연소자(110c)는 상기한 두 개의 전극판(110b) 사이 양측에 설치되어 전극판(110b)의 합선을 방지하면서 발열소자(110a)와 전극판(110b) 사이를 예를 들어 핀, 리벳팅, 납땜 등을 통해 견고하게 고정한다.
시수 공급관(101)의 전자밸브(102)를 개방하여 시수를 소량 제1 가열수단(110)에 공급하면서 동시에 제어반(800)에서 220V, 60Hz의 교류전원을 전선(110d)를 통해 전극판(110b)에 공급하면, 전극판(110b)과 면접된 발열소자(110a)가 섭씨 250도에서 350도 범위 온도로 발열되어 시수 공급관(101)에 열이 전도되어 시수 공급관(101)을 가열 및 시수 공급관(101) 내부를 흐르는 시수를 가열하여 상온의 시수가 섭씨 100도까지 가열되고, 이어 계속 가열되어 시수가 습증기(wet vapor) 상태로 기화되며, 이어 습증기가 계속 가열되어 수분이 없는 건조증기가 된 후, 자체 압력으로 제1 이온화기(200)로 공급된다.
도 2b는 도 1에 도시된 수증기 발생부에 구비된 제2 가열수단의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 수증기 생성부(100)는 제2 가열수단(120)을 나타낸 구성도로서, 상기 제2 가열수단(120)은 시수 공급관(101), 전자밸브(102), 전원 공급장치(120a), 주파수 발진기(120b), 도선(120c), 고주파 유도 가열코일(120d)로 구성된다.
시수를 가열하는 방법으로 전원 공급장치(120a)에서 단상 또는 삼상 220V, 60Hz의 교류 전원이 주파수 발진기(120b)로 공급되면, 주파수 발진기(120b)의 주파수 발진회로에서 60Hz의 주파수는 20KHz에서 500KHz 사이의 선택된 값으로 증폭되어 도선(120c)을 통해 미리 목표 열량이 계산되어 설계된 권수의 고주파 유도 가열코일(120d)에 인가되는데, 출력된 높은 주파수의 전류가 고주파 유도 가열코일(120d)에 흐르면서, 유도 가열코일에 의해 자기장이 발생되고, 발생된 자기장이 시수 공급관(101)에 침투하고, 이 자기장이 침투한 표피깊이(skin depth)의 시수 공급관(101) 표면에 유도전류(induction current)가 흐르게 되어 주울 열(joule heating)이 발생하여 열전도 형태로 시수 공급관(101) 내부의 물이 가열되며, 공급된 물이 기화되어 습증기 형태가 되고, 계속 가열되어 건조증기 상태로 제1차 이온화기(200)로 공급된다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 이온화기(200)는 고전압 발생기(211), 고전압 절연전선(212), 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)으로 구정된 방전극(213), 방전극이 내부에 설치되는 방전셀(210), 고전압 발생기(211)에서 생성된 고전압을 방전극(213)에 인가하는 고압절연전선(212), 고전압 발생기(211)가 포함 구성되고, 상기 제어반(800)에 의해 고전압 발생기(211)가 제어된다.
제1 이온화기(200)는 수증기 생성부(100)에서 건조증기가 자체 압력으로 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)으로 구성된 방전극(213)으로 이송되어, 고전압발생기(211)에서 생성된 고전압을 인가받아 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b) 사이에서 매우 높은 전계전자에너지를 인가하여 예를 들어, 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응 등의 전기화학적 반응으로 건조증기의 물 분자 공유 결합을 분해하여 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 생성하는데, 이때, 방전극(213)은 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)이 조합되는 경우와 방전전극(+전극)(213a), 접지전극(-전극)(213b) 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석(213c)이 부착되는 조합, 방전전극(+전극)(213a) 접지전극(-전극)(213b) 뒷면에 면접하여 영구자석(213c)이 부착되고, 방전극(213)의 방전표면에 이산화티탄(TiO
Figure pat00001
) 등의 촉매물질(213d)이 코팅된 조합, 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)의 사이에 예를 들어 석영, 고순도 알루미나, 세라믹 재질의 유전체 중에서 어느 하나가 선택되어 부착되는 조합 중에서 어느 하나를 선택하여 구성된다.
상기 방전극(213)의 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)의 재질은 예를 들어 텅스텐, 티타늄, 니켈 및 크롬 성분이 함유된 스테인리스 스틸(STS304, 316L, 403 등), 콘스탄틴 합금, 이규화몰리브덴, 백금, 코발트합금, 하스탈로이 중에서 어느 하나가 선택되며, 방전극 표면에 방전 효율을 향상시키기 위하여 이산화티탄(TiO
Figure pat00002
), 백금(Pt), 이산화망간(MnO
Figure pat00003
), 지르코니아(ZrSiO
Figure pat00004
), 수산화리튬(LiOH), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 촉매 중 어느 한 가지 이상이 선택되어 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 방전극의(213)의 형상은 예를 들어 평판형, 정삼각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 원형, 원뿔형, 피라미드형 등으로 구현되며, 또 다른 구현 방법은 평판 위에 예를 들어 정사각형, 삼각형, 직사각형, 원뿔형, 피라미드형 등 다양한 형상이 조합되고, 외면에 삼각나사, 사각나사, 둥근나사 모양으로 가공된 형상으로 구현될 수 있다.
이때, 방전극(213)은 테프론, 세라믹 소성물 등의 절연 재질 중에서 택일된 방전셀(210) 내부에 위치되는 것이 바람직하며, 방전의 사각 공간을 최소화하고, 방전밀도를 조밀하게 하기 위하여 방전셀(210) 내부 공간이 가능한 최소의 공간이 되도록 원형, 이중관형, 다중관형인 경우 직경은 10cm 이상 100cm 이내로 하되 방전극(213)의 크기나 방전셀(210) 크기는 처리 용량에 비례하여 크기를 증가시키는 것이 바람직하다.
고전압 발생기(211)는 입력전압, 주파수, 출력전압이 미리 설정된 고정형과 입력전압은 고정되어 있고, 출력 전압, 주파수, 정격 용량이 임의로 조절 가능한 가변형으로 구성되며, 이때 입력 전압은 직류(DC) 12V 이상, 교류(AC) 110V 이상이며, 2차측 출력전압은 물 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(Ie,eV); 12.621eV 이상이다.
따라서, 본 발명의 고전압 발생기(211)는 입력측 전압이 직류전류(DC) 12V 이상이고, 교류전류 전압이 110V 이상이며, 출력측 전압이 직류전압(DC), 교류전압(AC)이 1KV ~ 300KV 범위이며, 출력측 주파수(Hz) 범위는 교류(AC)의 경우 1KHz에서 500KHz 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이를 위해 고전압 발생기(211)의 출력측 전압(V)은 1KV에서 300KV 범위이고, 주파수는 1KHz에서 500KHz 범위 중에서 택일하여 전압 및 주파수가 설정되고, 정격용량(W,A)은 미리 설정된 조건에 따라 적합한 용량으로 임의적으로 선정된 고정형 고전압 발생기나, 전압, 주파수, 용량이 조절 가능한 가변형 고전압 발생기가 사용 가능하다.
이와 같이, 상기 제1 이온화 발생기(200)에서 고전압 방전과정에서 물 1몰당 수소이온(H+) 및 OH- Radical이온이 각각 6 X 1023개씩 생성하는데, 상기 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온이 생성되는 또 다른 방법은 시수를 가열매체를 이용하여 고온으로 가열하면, 물 분자는 고온에서 열 에너지에 의해 해리 반응으로 다음과 같이 OH 라디칼과 수소원자(H+)로 분해한다.
이러한 해리 반응은 H2O → OH + H 로서 반응상수는 αN = 2.66 ×10- 7exp(-57491/T)㎤/분자/s 이며, 이 값은 다른 어떤 물질의 분해상수보다 훨씬 크다.
물 분자가 다시 합성되는 반응은 20H → H2O + O로서 반응상수는 αOH = 1.02 ×10-12(T/Tr)1/4exp(200/T)㎤/분자/s. 여기서 Tr = 298도 절대온도이며, T는 기체의 절대온도이다.
물분자 밀도 nH2O에 대한 생성반응 식은 수학식 1과 같다.
Figure pat00005
여기서, nOH와 nN은 OH와 중성입자의 밀도를 나타낸다. 1기압에서 중성입자 밀도는 nN = 2.7 ×1019(Tr/T)입자/㎤ 으로 이상기체 상태방정식에 따르면 기체온도 T에 반비례한다.
열적 평형상태 즉 수학식(1)의 dnH2O/dt = 0에서 중성입자에 대한 OH 라디칼의 밀도 x = nOH/nN을 다음 수학식 2 와 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00006
여기서 γ=nH/nO는 수소원자의 산소원자밀도에 대한 비이며 다음 수학식 3과 같이 표시된다.
Figure pat00007
여기서, 상수는 a = 0.44exp(1030/T) 이고 b = 3.9 ×10-2(T/Tr)0.4exp(8311/T)이다.
중성입자에 대한 OH 라디칼의 상대적인 밀도(x = nOH/nN)는 수학식(2)를 통하여 주어진 기체온도에서 쉽게 구할 수 있다. 주어진 상대밀도 값 x에 대한 OH 라디칼의 밀도 nOH는 중성입자 밀도 nN에 비례하며 따라서 과열증기 온도 T 에 반비례한다. 만일 어떤 표준 온도 T0 에서 상대밀도 값이 x0이고 중성밀도가 nNO 라면, 온도 T 에서 OH 라디칼의 밀도는 nOH = nNO(x/x0)(T0/T)로 주어진다.
상기 수증기 생성부(100)에서 시수가 가열매체에 의해 가열되어 고온의 건조증기가 되고 제1 이온화기(200)에서 고전압 방전과정에서 발생되는 전계 전자에너지가 건조증기에 인가되어 건조증기의 물 분자가 해리되어 다량의 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 생성한다.
도 4는 도 1에 도시된 혼합기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 혼합기(300)는 크게 관로(301), 이온물질 공급관(302), 가압기(303), 산기관(304)로 구성된다. 여기서, 관로(301)의 형상은 공기를 포함한 기체상 물질 또는 물을 포함한 액체상 물질이 이송되는 덕트, 파이프 등의 관로가 될 수 있고, 원기둥 형상의 반응기가 될 수 있고, 육면체의 탱크가 될수 있다,
본 발명에서는 공기를 포함한 기체상 물질 또는 물을 포함한 액체상 물질이 이송되는 덕트, 파이프 등의 관로를 예를들어 설명한다.
제1 이온화기(200)에서 생성된 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온의 물질을 이온물질 공급관(302)상에 설치된 에어펌프(303a), 링 브로워(303b), 터보 FAN(303c) 등에서 선택된 가압기(303)로 1kg/cm2 에서 3kg/cm2 범위로 가압하여 관로(301) 내부에 설치된 산기관(304)에 공급 및 분사하여 관로(301) 내부를 흐르는 공기를 포함한 기체상 물질 또는 물을 포함한 액체상 물질과 혼합시킨다.
관로(301) 내부로 산기관(304)을 통하여 분사된 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온은 공기를 포함한 기체상 물질과는 기상 접촉하여 수소이온(H+)과 환원 반응하고, OH- Radical 이온은 산화 반응하여 기체상에 오염물질을 정화하고, 또 공기를 포함한 기체상 물질에 부유된 세균 및 부유 바이러스를 살균한다.
또한, 물을 포함한 액체상 물질과는 기액 접촉하여 수소이온(H+)과 환원 반응하고, OH- Radical 이온은 산화 반응하여 액체상에 오염물질을 정화하고, 또 액체상 물질중의 세균 및 미생물을 살균한다.
또한, 산기관(304)을 통하여 물을 포함한 액체상 물질에 분사된 미세 기포는 마이크로 버블의 특성 및 효과에 의해 직경이 불과 0.5㎛의 기포는 1㎛(백만분의 1초)의 짧은 시간에서의 압축 파괴의 연쇄반응을 반복한다. 이것은 초미세 기포가 가지는 자기 가압 효과에 의한 것이다. 자기 가압 효과는 구형의 계면을 가지는 기포 내부에서 표면장력이 기체를 압축하는 힘으로 인해 발생한다. 이때, 기포 내 온도는 태양 표면 온도에 필적하는 5,500°까지 순간적으로 상승한다.
표면장력에 의해 축소되면서 높아지는 내부압력과 마 이크로 버블이 원상태로 되기 위한 힘에 의해 무수한 진동파가 발생한다. 초미세 기포가 파열할 때 초음파를 포함한 충격파가 시속 400km의 속도로 뛰쳐나온다.
초미세 기포가 자기 가압 효과에 의해 소멸할 때 하이드록시 래디칼(OH) 등의 프리 래디칼이 발생한다. 이 프리 래디칼은 수중에 존재하는 여러 가지 유해 화학 물질이나 세균류를 분해한다. 하나하나의 초미세 기포 표면은 (-)에 대전하고 있다.　(-)에 대전하는 마이크로 버블은 (+)에 대전하는 오염물질을 흡착하여 부상한다. 이때 부력이 약해 부상하는 속도가 매우 느리기 때문에 오염물질을 놓치지 않고 수면 위까지 떠올리게 된다.
레나드 효과에 의해 물 분자가 순간적 분쇄 현상을 일으키면서 공기층은 음(-)의 미약 전류를 띤 음이온(Negative ion)을 발생시키며, 물방울 자신은 양(+)전기를 띄게 되는 부가적 작용으로 액체상에 오염물질을 정화하고, 또 액체상 물질중의 세균 및 미생물을 살균한다.
도 5a는 도 1에 도시된 제2 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제2 이온화기(410)는 고전압 발생기(411), 고전압 절연전선(412), 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)으로 구정된 방전극(413), 방전극이 내부에 설치되는 방전셀(410), 고전압 발생기(411)에서 생성된 고전압을 방전극(413)에 인가하는 고압절연전선(412), 고전압 발생기(411)가 포함 구성되고, 상기 제어반(800)에 의해 고정압 발생기(411)가 제어된다.
제2 이온화기(400)는 혼합기(300)에서 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온과 반응된 공기 포함 기체상 물질이 fan(미도시)에 의해 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)으로 구정된 방전극(413)으로 이송되어, 고전압 발생기(411)에서 생성된 고전압을 인가받아 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b) 사이에 매우 높은 전계전자에너지를 인가하여 예를 들어 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응 등의 전기화학적 반응으로 건조증기의 물 분자 공유 결합을 분해하여 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 생성하는데, 이때, 방전극(413)은 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)이 조합되는 경우와 방전전극(+전극)(413a), 접지전극(-전극)(413b) 뒷면에 면접하여 네오디움 재질의 영구자석(413c)이 부착되는 조합, 방전전극(+전극)(413a) 접지전극(-전극)(413b) 뒷면에 면접하여 영구자석(413c)이 부착되고 방전극(413)의 방전표면에 이산화티탄(TiO
Figure pat00008
) 등의 촉매물질(413d)이 코팅된 조합, 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)의 사이에 석영, 고순도 알루미나, 세라믹 재질의 유전체 중에서 어느 하나가 선택되어 부착되는 조합 중에서 어느 하나를 선택하여 구성된다.
상기 방전극(413)의 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)의 재질은 텅스텐, 티타늄, 니켈 및 크롬 성분이 함유된 스테인리스 스틸(STS304, 316L, 403 등), 콘스탄틴 합금, 이규화몰리브덴, 백금, 코발트합금, 하스탈로이 중에서 어느 하나가 선택되며, 방전극 표면에 방전 효율을 향상시키기 위하여 이산화티탄(TiO
Figure pat00009
), 백금(Pt), 이산화망간(MnO
Figure pat00010
), 지르코니아(ZrSiO
Figure pat00011
), 수산화리튬(LiOH), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 촉매 중 어느 한 가지 이상이 선택되어 코팅되는 것이 바람직하다.
또한, 방전극의(413)의 형상은 평판형, 정삼각형, 정사각형, 직사각형, 다각형, 원형, 원뿔형, 피라미드형 등으로 구현되며 또 다른 구현 방법은 평판 위에 정사각형, 삼각형, 직사각형, 원뿔형, 피라미드형 등 다양한 형상이 조합되며, 외면에 삼각나사, 사각나사, 둥근나사 모양으로 가공된 형상으로 구현될 수 있다.
이때, 방전극(413)은 테프론, 세라믹 소성물 등의 절연 재질 중에서 택일된 방전셀(410) 내부에 위치되는 것이 바람직하며, 방전의 사각 공간을 최소화하고, 방전밀도를 조밀하게 하기 위하여 방전셀(410) 내부 공간이 가능한 최소의 공간이 되도록 원형, 이중관형, 다중관형인 경우 직경은 10cm 이상 100cm 이내로 하되 방전극(413)의 크기나 방전셀(410) 크기는 처리 용량에 비례하여 크기를 증가시키는 것이 바람직하다.
고전압 발생기(411)는 입력전압, 주파수, 출력전압이 미리 설정된 고정형과 입력전압은 고정되어 있고, 출력 전압, 주파수, 정격 용량이 임의로 조절 가능한 가변형으로 구성되며, 이때 입력 전압은 직류(DC) 12V 이상, 교류(AC) 110V 이상이며, 2차측 출력전압은 오염공기 중 산소분자(O2)의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 12.0857eV 이상, 물 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 12.62IEV 이상, 프로피온산 분자(C3H6O2) 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 10.44eV 이상, 황화수소(H2S)분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.457eV 이상, 메칠 멀캅탄 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 9.439eV 이상, 아세트 알데히드분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE, eV)는 10.229eV 이상, 메칠에칠케톤 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 9.52eV 이상, 메칠아민분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 8.9eV 이상, 에칠아민분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 8.9eV 이상, 트리에칠아민분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 7.53eV 이상, 암모니아 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.57eV 이상, 아세틱산 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.95eV 이상, 프로피온산분자의 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.44eV 이상, 발레릭산 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.53eV 이상, 디메칠 설파이드분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 7.4eV 이상, 원료 뷰틸알데하이드 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.53eV 이상, MIBK 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 9.3eV 이상, 에틸벤젠 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 8.77eV 이상, 자일렌 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 8.55eV 이상, 이황화탄소(CS2) 분자의 공유결합을 분해할 수 있는 전계전자에너지(IE,eV)는 10.073eV 이상으로 고전압 발생기(411)의 출력측 전압(V)은 1KV에서 300KV 범위이고, 주파수는 1KHz에서 500KHz 범위 중에서 택일하여 전압 및 주파수가 설정되고, 정격용량(W,A)은 미리 설정된 조건에 따라 적합한 용량으로 임의적으로 선정된 고정형 고전압 발생기나, 전압, 주파수, 용량이 조절 가능한 가변형 고전압 발생기가 사용 가능하다.
따라서, 본 발명의 고전압 발생기(411)는 입력측 전압이 직류전류(DC) 12V 이상이고, 교류전류 전압이 110V 이상이며, 출력측 전압이 직류전압(DC), 교류전압(AC) 이 1KV ~ 300KV 범위이며, 출력측 주파수(Hz) 범위는 교류(AC)의 경우 1KHz에서 500KHz 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
도 5b는 도 1에 도시된 제2 이온화기의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 가열 기능이 내장된 제2 이온화기(420)는 복수개의 양극(+극)(421a), 음극(-극)(421b)으로 구성된 방전극(421), 직류전원 공급기(422), 절연 전선(423)으로 구성된다.
양극(+극)(421a), 음극(-극)(421b)의 재질은 예를 들어 텅스텐(Wo), 티타늄(Ti), 스텐레스 스틸(STS304,316L,403), 메조포러스(C), 철(IRON), 알미늄(AL), 아연(Zn), 청동(CU), 황동(CU), 주석(Sn), 철(Fe) 등의 중에서 어느 한가지 이상의 재질이 선택되는데, 선택되는 양극(+극)(421a), (음극(-극)(421b) 재질의 조합은 스테인레스 스틸(304,316L,403) 재질의양극(+극)과 스테인레스 스틸(ST304,316L,403S), 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의양극(+극)과 아연(Zn)재질의 음극(-극)의 조합이거나, 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의양극(+극)과 알루미늄 재질(Al)의 음극(-극)의 조합이거나, 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의양극(+극)과 동(CU) 또는 동합금(청동(CU+Sn), 황동(CU+Zn))재질의 음극(-극)의 조합이거나, 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의 양극(+극)과 주석(Sn) 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 아연(Zn) 재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304) 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 알미늄(Al) 재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304,316L,403), 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 동(CU) 또는 동합금(청동(CU+Sn), 황동(CU+Zn) 재질의양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304,316L,403), 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 카본(C)재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304,316L,403), 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 티타늄(Ti) 재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의 음극(-극)의 조합이거나, 텅스텐(Wo) 재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS) 재질의 음극(-극)의 조합이거나 로듐(Rh) 재질의 양극(+극)과 스테인레스 스틸(STS304,316L,403) 재질의 음극(-극)의 조합 등 다양하게 구성될 수 있다.
가열기능이 내장된 전기 분해용 방전극(421)은 양극(+극) 하우징(421a) 내부에 음극(-극) 발열체(421b)가 내장되고, 양극(+극) 하우징(421a)과 음극(-극) 발열체(421b) 사이를 분말 부도체(421c)로 채워서 절연시키고, 제어반(800)에서 전원을 공급하여 발열시키며, 양극(+극) 하우징(421a) 일측에 단자(421d)를 설치하고, 여기에 직류전원 공급기(422)에 내장된 교류전원 공급기(422a)에서 5V에서 200V 범위의 전압으로 감압한 후 정류회로(다이오드)(422b)에서 직류전원(D,C)으로 변환한 후, 생산된 직류 전원을 도선(423)으로 하우징 일측에 설치된 단자에 접속하여 여기에 전원을 직류공급하여 혼합기(300)에서 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온과 반응된 물 포함 액체상 물질을 전기분해한다.
가열기능이 내장된 전기분해용 양극(+극)(421a), 음극(-극)(421b)의 구조는 일정 직경의 원통형 양극(+극) 하우징(421a)에 한 끝단은 막혀 있고, 양극(+극) 하우징(421a)의 개방된 끝단의 외표면에 일정부분 삼각 나산이 가공되고, 원형 표면 중심부에 간격을 두고 일정 직경의 홀이 2개 타공된 세라믹 마개(421e)가 나사산이 가공된 끝단에 설치되는데, 사전에 양극(+극) 하우징(421a)에 내부에 분말 부도체(421c)가 채워진 후 결합된다.
이어, 세라믹 마개(421e)의 표면 중심에 일정 직경의 홀에 탄소 발열체(421b), Ni-Cr(니크롬), Fe-Cr(Kanthal) 등의 음극(-극) 발열체(421b) 중에서 어느 한 가지 재질을 선택하여 삽입되어 체결된다.
외부에 노출된 음극(-극) 발열체(421b) 끝단에 단자(421d)가 연결되어 완성되는데 이때, 양극(+극) 하우징(421a) 내부에 채워진 분말 부도체는 음극(-극) 발열체(421b)와 양극(+극) 하우징 (421a)을 절연시킨 후, 도선으로 제어반(800)을 연결한 후에 제어반(800)에서 전원을 공급하여 음극(-극) 발열체(421b)를 가열하면서, 방전극(421)에 직류전원 공급기(422)의 교류전원 공급기(422a)에서 적정 전압으로 감압한 후 정류회로(다이오드)(422b)에서 직류전원으로 변환한 후, 생산된 직류 전원을 도선(423)으로 하우징 일측에 설치된 단자(421d)에 접속하여 여기에 전원을 직류공급하여 방전극 사이에서 전기분해반응을 개시한다.
가열기능이 내장된 전기분해용 방전극(421)의 내부와 표면이 가열되어 방전극 표면에서 라이텐 프로스트 효과에 의해 과열된 증기부(초공동현상)를 형성하면서, 직류전원 공급기(422)에 내장된 교류전원 공급기(422a)에서 적정 전압으로 감압한 후, 정류회로(다이오드)(422b)에서 직류전원으로 변환한 후 생산된 직류 전원을 도선(423)으로 하우징 일측에 설치된 단자(421d)에 접속하여 여기에 전원을 직류공급하면 방전극(421)사이에서 전기분해 반응이 개시된다.
또한, 방전극이 가열됨에 따라 전기분해작용이 더욱 활발하게 수행되어 물 포함 액체상 물질중의 오염물질 및 세균 및 미생물을 효과적으로 살균한다.
도 6은 도 1에 도시된 제1 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 양자에너지 발생수단(500)은 고진공 상태에서 밀봉된 유리관(501) 본체 좌측면 내부에 필라멘트(506)를 갖는 열전자 방출 음극(507)과 일정거리 이격시켜 우측에 로듐 등의 소재로 된 양극(508)의 외부 노출면으로 베릴륨 등의 소재로 된 양자에너지 발산층(509)을 형성하고 상기 필라멘트(506)에 전원(502)을 공급하도록 하며, 양극(508)과 열전자 방출음극(507) 사이에 10KV 에서 30KV의 고전압 발생장치(509)의 출력을 연결시켜 구성된 형태로 실시할 수 있다.
제1 양자에너지 발생수단(500)은 필라멘트(506)에 전원(502)이 공급되므로 열전자 방출음극(507)에서 열전자가 생성되고, 이는 고전압 발생장치(509)의 양극(508)을 향하여 출발하며, 로듐 등으로 된 양극(508)에 도달하여 충격한 후 양극재질의 핵외전자(Extranuclear)들과 충돌하면서 일정량의 운동에너지가 에너지 감쇄작용으로 소멸되고,잔여에너지가 x-선 및 양자에너지를 발생하며, 양극을 투과한 x-선 및 양자에너지가 비방사성 재질의 양자에너지 발산층에 입사되면서 광전자 및 양자에너지로 전환(복사 조정현상:Radiation Moderation)되는 양자에너지를 고전압 방전에 의한 제2 이온화기(410) 및 가열 기능이 내장된 수중 전기분해장치에 의한 제2 이온화기(420)에서 오염물질이 정화되고 세균, 부유 바이러스 및 미생물이 살균된 공기포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질에 제동복사 방식에 의한 양자에너지를 조사하여 다시 공기포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질에 함유된 오염물질을 정화하고, 세균, 부유 바이러스 및 미생물을 살균한다.
도 7은 도 1에 도시된 제2 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 부분 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 양자에너지 발생수단(600)은 전원 공급장치(610), 가변형 고전압 발생기(620) 및 정류배압회로(630), 고전압 방전극(640)로 구성되며. 전원 공급장치(610)는 가변형 고전압 발생기(620)에 220V, 60Hz에 교류전원을 공급하면 내부 규소 철심 좌우에 감긴 코일의 권수비에 15KV에서 50KV범위의 고전압으로 승압 및 15KV에서 50KV범위의 고전압이 인가되는 부하에 대한 전류량에 비례하여 자기장을 출력하고, 정류배압회로(630)는 정류 및 배압을 통해 특고압의 전자장을 발생시키는 것으로 고압 고속스위칭 제너 다이오드(Zener Diode)와 콘덴서를 이용, 적정 배압을 선택 사용하여, 필요한 출력전압범위로 배압하도록 한다.
고압 스위칭 제너 다이오드(Zener Diode)에 역전압이 걸리면 갑자기 전류가 흘러버리는 현상이 생기는데, 이러한 제너 효과는 PN 접합의 역방향으로 전압을 걸게 되면 미세한 전류가 흐르게 되며, 이 전압을 높여 가면 P형 반도체에 있는 전자가 절연 영역의 미세한 구멍을 통과해 N형 반도체 쪽으로 이동하는 양자역학적 터널 효과가 발생한다. 이때, 전압을 더욱 높이면 터널도 더욱 넓어지게 되어 전류는 증가하게 되나 전압은 증가하지 않는다.
정류배압회로(630)의 콘덴서는 직류가 가해지면 전하가 충전되고, 다시 충전된 전압과 반대되는 방향의 회로가 연결되면 방전이 일어난다. 이러한 과정을 빠른 속도로 반복하게 되면 콘덴서(미도시)의 양쪽 끝에는 충전과 방전으로 인한 교류 전류가 흐르게 된다.
제2 양자에너지 발생수단(600)은 상기 기재된 과정을 거쳐 PN 반도체 터널링 효과에 의해 생성된 양자에너지를 제동복사 방식의 제1 양자에너지 발생수단(500)에서 발생된 양자에너지를 조사하여 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질에 함유된 오염물질이 정화되고, 세균, 부유 바이러스 및 미생물을 살균된 공기 포함 기체상 물질 및 물 포함 액체상 물질에 함유된 오염물질을 다시 정화하고, 세균, 부유 바이러스 및 미생물을 다시 살균한다.
도 8은 도 1에 도시된 제3 양자에너지 발생수단의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제3 양자에너지 발생수단(700)은 이중코일방식으로 상기 제3 양자에너지 발생장치(700)는 예를 들어, 이중 관로(301)에 설치되는 것으로, 내부 원통(710)의 내면에 즉, 이중 관로(301)의 내측 관로 내면에 제1 코일(711)이 배치되고, 외부 원통(720)의 외면에 즉, 관료(310)의 외측면에 제2 코일(721)이 배치되며, 제1 및 제2 코일(711,721)에 전원을 공급하는 전원 공급장치(730)로 구성되며, 내부 원통(710) 내면에 설치되는 제1 코일(711)과 외부 원통(720) 외면에 설치되는 제2 코일(721)의 권선 방향은 서로 반대로 하고, 제1 및 제2 코일(711,721)에 전원 공급장치(730)에서 동일한 주파수, 동일한 전압, 동일한 전류의 전원을 공급하면, 제1 및 제2 코일(711,721)은 권선 방향이 반대이므로 방향이 반대인 자기장이 형성하게 되어 자기장이 서로 중첩되어 소멸되면서, 전체자기장은 제로가 되나, 실제로 잠재에너지(Subtle Energy: 이하 SE 라 함)가 발생하여 양자에너지를 고전압 방전부(400)에서 이송되는 기체상 또는 액체상 물질에 조사한다. 이러한 SE는 양자에너지로서 스칼라 에너지 또는 비 헤르쯔(non-Hertzian) 등으로 호칭되나, 본 발명에서는 무자장 에너지(양자에너지) 발생수단으로 통칭 하기로 한다.
상기 혼합기(300), 제2 이온화기(400), 제1 양자에너지 발생수단(500), 제2 양자에너지 발생수단(600)에서 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체성 물질 및 미 반응된 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온 등의 활성 이온에 제1, 제2코일(711,721)에 전원이 공급되어 전류의 흐름 방향과 수직방향으로 생성되는 자기장이 인가되면, 전기장과 자기장이 로렌츠 힘에 의해 인가된 자기장 근처에서 상기 기재된 미 반응된 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온 등의 활성 이온의 평균 경로를 증가시켜 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체성물질중에 함유된 오염물질의 정화효율을 향상하고, 세균, 부유 바이러스 및 미생물의 살균효율을 향상시킨다.
또한, 제1 및 제2 코일(711,721)의 권선 방향이 서로 반대방향으로 감겨있어 전원이 공급되어 전류의 흐름 방향과 수직방향으로 생성되는 자기장이 서로 반대 방향으로 생성되고, 제1 및 제2 코일(711,721)에 전기장과 자기장에 작용하는 로렌츠힘의 방향도 서로 반대방향으로 작용되어, 제1 및 제2 코일(711,721) 사이로 흐르는 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체성 물질이 흐르는 유로에서 각각 생성된 자기장 및 로렌츠힘이 충돌되어 물 포함 액체성물질속의 상기 기재된 활성 이온(기체)이 포함된 기포가 충돌,탈포되어작은 미세 기포로 생성되고,이 과정에서 활성 이온(기체)가 물 포함 액체성물질속에 일부가 용해되고, 물 포함 액체성 물질속에 용해된 이온은 더욱 활성화되며, 자기장 과 로렌츠힘이 제로가 되는 영역대에서 제1 및 제2 코일(711,721)에 용해된 이온의 분포(밀도)가 균일화되고, 또한 제1 및 제2 코일(711,721)에서 서로 반대방향으로 생성된 자기장이 중첩되어 생성되는 SE가 물 포함 액체성 물질속의 활성이온에 인가되어 활성이온은 더욱 활성화된다. 이에 더하여 물 포함 액체성 물질속의 활성이온의 분포(밀)가균일화 되고, 활성기체가 미세화되어 물 포함 액체성 물질중에 함유된 오염물질의 정화효율을 더욱 향상하고, 세균, 부유 바이러스 및 미생물의 살균효율을 더욱 향상 시킨다.
도 9는 도 1에 도시된 제어반을 나타낸 구성도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어반(800)은 수증기 생성부(100)와, 제1 이온화기(200), 혼합기(300), 제2 이온화기(400), 제1 양자에너지 발생수단(500), 제2 양자에너지 발생수단(600), 제3 양자에너지 발생장치(700)에 전원을 공급 및 차단하는 동작을 제어프로그램에 따라 제어한다.
이와 같이, 본 발명의 물 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치는 외부에 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체 또는 고주파 유도가열체로 둘러싸인 유로 내부에 시수를 공급하여 PTC발열체, 고주파 유도 가열체에서 발생되는 열에너지를 전도형식으로 연속 열교환하여 공급되는 시수를 증발시켜 100도 이상의 건조증기를 생산하여, 방전전극(+전극)(210a) 및 접지전극(-전극)(210b)으로 구성된 방전극(210)에 고전압 발생기(220)에서 생성된 고전압을 공급하여 방전전극(+전극)(210a) 및 접지전극(-전극)(210b) 사이에 매우 높은 전계전자에너지 대역을 형성하고, 여기에 건조증기를 통과시키는 과정 중에 건조증기에 방전극에서 생성된 전계전자에너지를 인가하여, 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응 등 전기화학적 반응으로 건조증기의 물 분자 공유 결합을 분해하여 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 생산한 후, 가압기로 가압하여 혼합기 내부에 설치된 산기관에 공급하여, FAN, PUMP의 유체기계에 의해 혼합기 내부로 공급되는 공기를 포함한 기체 또는 물을 포함한 액체에 분사 및 혼합하고, 다시 방전전극(+전극)(210a) 및 접지전극(-전극)(210b)으로 구성된 방전극(210)에 고전압 발생기(211)에서 생성된 고전압을 공급하여 방전전극(+전극)(210a) 및 접지전극(-전극)(210b) 사이에서 매우 높은 전계전자에너지 대역을 형성하고 혼합기(300)에서 1차 산화, 환원 반응 및 살균된 공기를 포함한 기체 또는 물을 포함한 액체를 통과시켜 방전극에서 생성된 전계전자에너지를 인가하여, 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응 등 전기화학적 반응으로 2차 오염물질을 정화 및 세균을 살균하며, 이어서 제동복사 방식, 정류배압회로를 이용한 PN반도체 터널링효과에 의한 서로 반대방향으로 권선이 감겨서 형성된 이중 코일에 전류가 흐름에 의해 생성되는 자기장이 중첩되어 소멸된 상태에서 발생하는 3단계의 양자에너지 발생기에서 생성되는 양자에너지를 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체 또는 물을 포함한 액체에 조사하여 오염물질을 다시 한번 정화하고, 세균을 더욱 효율적으로 살균할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경, 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 수증기 생성부
101 : 시수 공급관 102 : 전자밸브
110a : 발열소자 110b : 전극판
110c : 절연소자 110d : 전선
110d : 촉매 코팅층 120 : 고주파 가열수단
120a : 전원 공급장치 120b : 주파수 발진기
120c : 도선 120d : 고주파 유도가열 코일
200 : 제1 이온화기
210 : 방전셀 211 : 고전압 발생기
212 : 절연전선 213 : 방전극
213a : 방전전극(+전극) 213b : 접지전극
213c : 영구자석 213d : 촉매물질
300 : 혼합기 301 : 관로
302 : 이온물질 공급관 303 : 가압기
303a : 에어펌프 303b : 링 브로워
303c : 터보FAN 304 : 산기관
400 : 제2 이온화기
410 : 방전셀
411 : 고전압 발생 기 412 : 절연전선
413 : 방전극 413a : 방전전극(+전극)
413b : 접지전극(-전극) 413c : 영구자석
420 : 전기분해에 의한 제2 이온화기
421a : 양극 421b : 음극
421c : 분말 부도체 421d : 단자대
422 : 직류전원 공급기 422a : 교류전원 공급기
422b : 정류회로 423 : 절연전선
500 : 제1 양자 에너지 발생수단 501 : 유리관
502 : 전원 506 : 필라멘트
507 : 음극 508 : 양극
509 : 고전압 발생장치 510 : 양자에너지 발산층
600 : 제2양자 에너지 발생수단
610 : 전언 공급장치 620 : 가변형 고전압 발생기
630 : 정류배압회로 640 : 고전압방전극
700 : 제3양자 에너지 발생수단
710 : 내부원통 710 : 제1 코일
720 : 외부원통 721 : 제 2 코일
730 : 전원 공급장치 740 : 고전압 방전부
800 : 제어반

Claims (14)

  1. 유로 내부로 공급되는 시수를 증발시켜 건조증기를 생산하는 수증기 생성부와;
    생산된 건조증기에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 건조증기의 물분자를 전기화학적 반응으로 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 생성하는 제1 이온화 발생기;
    생성된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 가압하는 가압기;
    관로 내부에 설치된 산기관에 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 가압된 수소 양이온(H+) 및 히드록실 이온(OH Radicl)을 분사하여 제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 개시하는 혼합기;
    제1차 산화, 환원 반응 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 고전압방전에 의해 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 기체상 오염물질 및 액체상 오염물질분자를 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원반응 전기화학적 반응으로 제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 제2 이온화 발생기; 및
    제2차 오염물질을 정화 및 살균과정을 거친 공기를 포함한 기체, 또는 물을 포함한 액체에 양자에너지를 조사하여 오염물질을 정화 및 살균과정을 개시하는 다단계 양자에너지 발생기; 를 포함하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수증기 생성부(100)는 외부에 발열소자(110a), 전극판(110b), 절연소자(110c), 전선(110d)으로 구성된 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체에 의한 제1 가열기(110) 또는 전원 공급기(120a), 주파수 발진기(120b), 도선(120c), 고주파 유도 가열코일(120d)로 구성된 고주파 유도가열체에 의한 제2 가열기(120)로 둘러싸인 유로 내부에 시수를 공급하여 PTC발열체(110), 또는 고주파 유도 가열체(120)에서 발생되는 열에너지를 전도형식으로 연속 열교환하여 공급되는 유로 내부의 시수를 증발시켜 100도 이상의 건조증기를 생산하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 가열기(110)는 외부에 발열소자(110a), 전극판(110b), 절연소자(110c), 전선(110d)으로 구성된 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체(110)에 둘러싸인 시수 공급관(101) 내부에 시수를 공급하여 PTC발열체에서 발생되는 열에너지를 전도형식으로 연속 열교환하여 공급되는 시수를 증발시켜 100도 이상의 건조증기를 생산하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 가열기(120)는 외부에 전원 공급기(120a), 주파수 발진기(120b), 도선(120c), 고주파 유도 가열코일(120d)로 구성된 고주파 유도가열체로 둘러싸인 시수 공급관(101) 내부에 시수를 공급하여 PTC 발열체에서 발생되는 열에너지를 전도형식으로 연속 열교환하여 공급되는 시수를 증발시켜 100도 이상의 건조증기를 생산하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 이온화기(200)는 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b)으로 구성된 방전극(213)에 고전압 발생기(210)에서 생성된 고전압을 인가하여 방전전극(+전극)(213a) 및 접지전극(-전극)(213b) 사이에서 매우 높은 전계전자에너지 대역을 형성하고, 여기에 수증기 생성부(100)에서 생성되는 건조증기를 통과시키는 과정중에 건조증기에 방전극에서 생성된 전계전자에너지를 인가하여, 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응의 전기화학적 반응으로 건조증기 물분자의 공유 결합을 분해하여 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 생성하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합기(300)는 가압기(303a,b,c), 이온물질 공급관(302), 관로(301) 내부에 설치되는 산기관(304)으로 구성되고, 제1 이온화기(200)에서 생성된 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온이 함유된 건조증기를 가압기(303a,b,c)를 이용하여 공기포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질이 흐르는 관로(301) 중심부에 설치된 산기관(304)에 공급하여 관로에 흐르는 공기 포함 기체상물질 또는 물 포함 액체상물질에 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온을 분사하여 공기 포함 기체상 물질과 또는 물 포함 액체상 물질과 혼합하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 이온화기(400)는 혼합기(300)에서 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온과 혼합된 기체상 또는 액체상 물질을 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b)으로 구성된 방전극(413)에 고전압 발생기(411)에서 생성된 고전압을 공급하여 방전전극(+전극)(413a) 및 접지전극(-전극)(413b) 사이에 매우 높은 전계전자에너지 대역을 형성하고, 여기에 혼합기(300)에서 이송되는 수소이온(H+) 및 OH- Radical 이온과 혼합된 기체상 또는 액체상에 방전극(413)에서 생성된 전계전자에너지를 인가하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원 반응의 전기화학적 반응으로 기체상 또는 액체상 물질의 공유 결합을 분해하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 이온화기(400)는 양극(+극)(421a), 음극(-극)(421b)으로 구성된 방전극(421), 직류전원 공급기(422), 절연 전선(423)으로 구성되고, 양극(+극)(421a), 음극(-극)(421b)으로 구성된 방전극(421) 내부에 발열소자(110a), 전극판(110b), 절연소자(110c), 전선(110d)으로 구성된 PTC(Positive Temperature Coefficient) 발열체가 내장되는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다단계 양자에너지 발생기는 제1 내지 제3 양자에너지 발생수단(500,600,700)으로 구성되고,
    상기 제1 양자에너지 발생수단(500)은, 제동복사방식으로 제2 이온화기(400)에서 이송되는 기체상 또는 액체상 물질에 고진공 상태에서 밀봉된 유리관(501)과 유리관(501) 내부에 필라멘트(506)를 갖는 열전자 방출 음극(507)과 일정거리 이격시켜 로듐 등의 소재로 된 양극(508)의 외부 노출면으로 베릴륨 등의 소재로 된 양자에너지 발산층(510)을 형성하고, 상기 필라멘트(506)에 전원(502)을 공급하도록 하며, 양극(508)과 열전자 방출 음극(507) 사이에 10KV 에서 30KV의 고전압 발생장치(509)의 출력을 연결시켜 구성되며, 상기 필라멘트(506)에 전원(502)이 공급되므로 열전자 방출 음극(507)에서 열전자가 생성되어 양극(508)을 향하여 출발하며, 로듐 등으로 된 양극(508)에 도달하여 충격한 후 양극재질의 핵외전자(Extranuclear)들과 충돌하면서 일정량의 운동에너지가 에너지 감쇄 작용으로 소멸되고, 잔여에너지가 x-선 및 양자에너지를 발생하게 되며, 양극을 투과한 x-선 및 양자에너지가 비방사성 재질의 양자에너지 발산층(510)에 입사되면서 광전자 및 양자에너지로 전환(복사 조정현상:Radiation Moderation)된 광전자 및 양자에너지를 조사하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 양자 에너지 발생수단(600)는 전원 공급장치(610), 가변형 고전압 발생기(620) 및 정류배압회로(630) 및 방전극(640a)과 접지전극(640b)으로 구성된 고전압 방전극(640)로 구성되고, 양자역학적 PN반도체터널 효과에 의해 발생되는 양자에너지를 방전극(640a) 및 접지전극(640b)을 통하여 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질에 조사하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 정류배압회로(630)는 고속스위칭 제너 다이오드(미도시)와 콘덴서(미도시)를 이용하여 적정배압을 선택 사용하여, 출력전압범위로 배압하는데, 정류배압회로부(630)의 콘덴서는 직류가 가해지면 전하가 충전되고, 다시 충전된 전압과 반대되는 방향의 회로가 연결되어 빠른 속도로 반복하게 되면 콘덴서(미도시)의 양쪽 끝에는 충전과 방전으로 인한 교류 전류가 흐르게되며. 다이오드에 역전압이 걸리면 갑자기 전류가 흘러버리는 현상이 생기는 제너 효과는 PN접합의 역방향으로 전압을 걸게 되면 미세한 전류가 흐르게 되는데 이 전압을 높여 가면 P형 반도체에 있는 전자가 절연 영역의 미세한 구멍을 통과해 N형 반도체 쪽으로 이동하는 양자역학적 PN반도체 터널 효과가 발생하게 되는데 양자역학적 터널 효과는 출력전압의 크기에 비례하는 양자역학적 PN반도체터널 효과에 의해 양자에너지를 발생하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3 양자에너지 발생장치(700)는 이중 관로(301)에 설치되는 것으로, 내부 원통(710)의 내면에 즉, 이중 관로(301)의 내측 관로 내면에 제1 코일(711)이 배치되고, 외부 원통(720)의 외면에 즉, 관료(310)의 외측면에 제2 코일(721)이 배치되며, 제1 및 제2 코일(711,721)에 전원을 공급하는 전원 공급장치(730)로 구성되며, 내부 원통(710) 내면에 설치되는 제1 코일(711)과 외부 원통(720) 외면에 설치되는 제2 코일(721)의 권선 방향은 서로 반대로 하고, 제1 및 제2 코일(711,721)에 전원 공급장치(730)에서 동일한 주파수, 동일한 전압, 동일한 전류의 전원을 공급하면, 제1 및 제2 코일(711,721)은 권선 방향이 반대이므로 방향이 반대인 자기장이 형성하게 되어 자기장이 서로 중첩되어 소멸되면서, 전체자기장은 제로가 되나, 실제로 잠재에너지(Subtle Energy)가 발생하여 양자에너지를 고전압 방전부(400)에서 이송되는 기체상 또는 액체상 물질에 조사하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제3 양자에너지 발생장치(700)는 내부원통(710)의 내면에 제1 코일(711)이 배치되고, 외부원통(720)의 외면에 제2 코일(721)이 배치되며, 제1 및 제2코일에 전원을 공급하는 전원 공급장치(730)으로 구성되어, 내부원통(710) 내면에 설치되는 제1코일과 외부원통(720) 외면에 설치되는 제2코일의 권선 방향은 서로 반대이고, 제1 및 제2코일에 전원 공급장치(730)에서 동일한 주파수, 동일한 전압, 동일한 전류의 전원을 공급하면, 제1 및 제2코일은 권선 방향이 반대이므로 방향이 반대인 자기장이 형성되어 자기장이 서로 중첩되어 소멸되면서 발생하는 잠재에너지(Subtle Energy)에 의해 발생되는 양자에너지를 고전압 방전부(740)를 통해 공기 포함 기체상 물질 또는 물 포함 액체상 물질에 조사하는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    전원을 공급 및 차단하는 동작 프로그램에 따라 상기 수증기 생성부(100), 제1 이온화기(200), 혼합기(300), 제2 이온화기(400), 제1 양자에너지 발생수단(500), 제2 양자 에너지 발생수단(600), 제3 양자에너지 발생수단(700)을 제어하는 제어반(800)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치.
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