KR20200111573A - 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 생성시켜 나노버블 상태로 물에 용해되도록 하여 산화질소를 함유하는 이온 활성수를 대량으로 제조 가능하게 하는 썬더볼트방전과 나노버블 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 외부공기를 통기관(11) 내에서 회오리되어 송풍되게 하는 회오리변환수단(12)을 갖는 기압상승수단(10) 및 상기 통기관(11)내에 한쌍의 방전극(21)에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전불꽃(K)이 발생되게 하는 방전수단(20)이 있는 썬더볼트방전장치(100)와, 상기 통기관(11)에서 토출되는 플라즈마기체를 고압으로 송풍되게 하는 링브러워팬(7)을 갖는 산화질소생성공급장치(1) 및 상기 산화질소생성공급장치(1)에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고 용수가 공급되는 물수용실(40a)이 있고, 상기 물수용실(40a)내에서 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하는 플라즈마버블발생수단(50)을 갖는 이온활성수제조부(40)와, 상기 이온활성수제조부(40)에서 발생된 플라즈마버블을 갖는 용수가 펌프(45)에 의해 압송시켜 나노버블처리실(63)을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻도록 하는 콜로이드발생부(60)와, 상기 나노버블수를 저장하는 나노버블수저장숙성부(70)를 포함하여 구성되게 이루어진 것이다.

Description

썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템{A system for producing water containing nitrogen oxides}

본 발명은 산화질소함유수 제조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 생성시켜 나노버블 상태로 물에 용해되도록 하여 산화질소가 함유하는 이온 활성수를 대량으로 제조 가능하게 하는 썬더볼트방전과 나노버블 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템에 관한 것이다.

산화질소는 물에 콜로이드(colloid) 상태로 함유케 하여 사람이나 가축류가 음용하거나 피부에 도포하거나 어류가 호흡하거나 또는 식물이 흡수하게 되면 면역체계 및 건강을 증진시키는 역할 등을 한다는 것은 이미 증명되고 널리 알려진 사실이다.

그러므로 산화질소를 활용하기 위해서 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 선행기술과 같이 고전압 방전부에 의해 산화질소를 생성시켜 물에 용해시키는 기술이 개시되고 있다.

그러나 상기한 선행기술에서 실시되고 있는 고전압 방전부에 의해서는 대량의 플라즈마를 생성시킬 수 없는 단점이 있기 때문에 산화질소가 용해된 물을 대량 생산하기 위해서는 대량의 고전압 방전부 시설을 갖추어야 하기 때문에 고가의 시설비가 소요됨으로써 상업적이지 못하고 비경제적인 문제점이 있다.

구체적으로는, 저압 상태 또는 대기압 상태에서 아크 방전을 하게 되는 경우에는 중성 기체 원자들의 밀도가 낮아지므로 전자와 중성 원자간의 탄성 충돌 빈도가 낮아서 전자의 온도는 매우 높은 반면에 중성원자들의 온도는 낮아지기 때문에 방전불꽃이 1개만 발생되는 반면에 기체 압력이 점차 높아져서 고압상태에서 아크 방전으로 이행되면 중성 기체 원자의 밀도가 높아져서 탄성충돌의 빈도가 점차 높아지게 된다는 것이 이미 연구되어 발표된 바 있다.

그러나 상기한 연구는 밀폐된 공간에서 기압 상태를 저압 또는 고압 상태로 임의로 만든 상태에서 실험된 것일 뿐이고, 아직 상용화되도록 실현되지는 못하였기 때문에 현재에는 선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 선행기술과 같이 대기압 상태에서 방전할 수 밖에 없으므로 소량의 산화질소만 생성되기 때문에 대량의 산화질소 함유수를 제조할 수 없는 문제점을 수반할 뿐만 아니라 현실적으로 경제성 있게 상용화될 수 없는 산화질소 함유수 제조장치라고 할 수 있다.

KR 10-1379274 B1 2014.03.27

본 발명은 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 생성시켜 나노버블 상태로 물에 용해되도록 하여 산화질소를 함유하는 이온 활성수를 대량으로 제조 가능하게 하는 썬더볼트방전과 나노버블 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 외부공기를 통기관 내에서 회오리되어 송풍되게 하는 회오리변환수단을 갖는 기압상승수단 및 상기 통기관내에 한쌍의 방전극에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전불꽃이 발생되게 하는 방전수단이 있는 썬더볼트방전장치와, 상기 통기관에서 토출되는 플라즈마기체를 고압으로 송풍되게 하는 링브러워팬을 갖는 산화질소생성공급장치 및 상기 산화질소생성공급장치에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고 용수가 공급되는 물수용실이 있고, 상기 물수용실내에서 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하는 플라즈마버블발생수단을 갖는 이온활성수제조부와, 상기 이온활성수제조부에서 발생된 플라즈마버블을 갖는 용수가 펌프에 의해 압송시켜 나노버블처리실을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻도록 하는 콜로이드발생부와, 상기 나노버블수를 저장하는 나노버블수저장숙성부를 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

상기 썬더볼트장치(100)는, 상부에 출구가 있는 기다란 통기로를 갖는 통기관과, 상기 통기로 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로에서 회오리기류가 생성되게 하여 통기로의 기압이 대기압보다 상대적으로 높아지게 상승되도록 하는 회오리변환수단과, 상기 회오리변환수단 방향으로 고속직선바람이 송풍되게 하는 모터팬을 갖는 기압상승수단과, 상기 회오리변환수단 상부쪽 통기로 중앙에 구비되고, 아크전원공급부에서 고전압 전류가 인가되고 부도체에 고정되는 기다란 한쌍의 방전극을 갖는 방전수단과, 상기 통기관 외측에 그 통기관 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관을 더 구비하되 상기 통기관과 외측통기관을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부에서 고전압 전류가 인가되게 하고, 상기 통기관과 외측통기관 사이에 형성되는 외측통기로에 회오리변환수단을 통과하는 회오리바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 회오리변환수단은, 중심축부 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개를 구비하되 상기 변환날개가 중심축부 방향으로 인접된 대각부와 연장되는 원주방향유도수직부와 끝단부에 상향유도경사부를 갖도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 다른 특징으로 한다.

상기 통기관 하단부가 회오리변환수단 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관 하단부쪽 공간과 외측통기로가 연통되도록 하여 회오리변환수단에서 불어지는 회오리 바람이 통기로와 외측통기로에 동시에 송풍되도록 하여 상기 통기로와 외측통기로의 기압이 대기압 보다 상대적으로 상승되도록 구성되고, 통기관 외주면 및 외측통기관 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈이 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 외측통기관은, 하체와 상체가 경사부에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체가 하체 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 플라즈마버블발생수단은, 송기관으로부터 고압으로 이송되는 기체상태의 플라즈마가 유입되는 유입공이 있고, 상기 유입공과 연통되고 그 유입공 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 저기압통로가 있고, 상기 저기압통로와 연통되고 그 저기압통로 보다 상대적을 작은 직경을 갖는 소직경출구가 있는 기다란 나팔공이 있고, 상기 저기압통로 일측에는 유체가 유입되는 매우 작은 직경의 유체유입공을 갖는 유입관부를 갖도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 콜로이드발생부는, 용수입구와 용수출구 사이에 구비되는 기다란 나노버블처리실 내에 용수가 흐르는 길이방향으로 등간격으로 다수의 칸막이벽이 교대로 구비되고, 상기 칸막이벽 중앙부에는 중앙통과공이 있는 중앙고정부재가 구비되고, 상기 칸막이벽과 서로 인접되는 다른 하나의 칸막이벽 사방에는 중앙통과공 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 다수의 미세통과공을 구비하는 다수의 외곽고정부재가 사방에 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 이온활성수제조부에서 발생된 플라즈마버블을 갖는 용수가 펌프에 의해 압송되어 콜로이드발생부의 나노버블처리실로 투입되는 과정에 산화질소생성공급장치에서 송풍되는 플라즈마기체가 투입될 수 있도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기 산화질소생성공급장치 내부와 이온활성수제조부 물수용실 및 나노버블수저장숙성부의 저장실 내에 영구자석이 각각 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명은 다량의 고농도의 산화질소를 얻을 수 있기 때문에 물에 고농도의 산화질소가 농축되고 산화질소가 함유된 나노버블수를 대량으로 제조 가능하게 되는 효과가 있다.

그러므로 본 발명은 고농도의 산화질소가 피부에 바르거나 음용하게 되면 소화촉진, 피로회복, 중성지방 개선, 편두통 개선, 피부질환 개선, 매끈한 피부에 도움을 주게 되고 당뇨환자 손발 저림 완화, 상처부위 복원 개선, 장 해독이나 혈액순환 및 숙면에 도움을 주게 되고, 화상환부조기 치유, 알코올 분해 촉진 및 숙취 조기 해소와 변비, 숙변 해소 및 인체의 노폐물 배출을 촉진하는데 매우 유용한 고농도의 산화질소가 함유된 나노버블수를 상업적으로 상용화 가능하게 되는 효과를 제공하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 전체 시스템도,
도 2는 본 발명에 따른 썬더볼트방전장치의 전체 종단면 구성도,
도 3은 도 2의 A-A'선 단면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 회오리변환수단의 전체를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 회오리변환수단의 전체를 나타낸 평면 구성도,
도 6의 (a)는 도 5의 B-B'선 단면상태의 변환날개 단면도이고, (b)는 변환날개의 평면도이며, (c)는 (b)의 C-C'선 단면상태의 평단면도,
도 7은 본 발명에 따른 실시예 1에 의한 실험 사진,
도 8은 본 발명에 따른 실시예 2에 의한 실험 사진,
도 9는 본 발명의 썬더볼트방전장치의 통기관 및 외측통기관의 요부 구성을 보인 분리 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 플라즈마버블발생수단을 나타낸 종단면 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 콜로이드발생부를 나타낸 종단면 구성도,
도 12의 (a)는 도 11의 D-D'선 단면 구성도이고, (b)는 E-E'선 단면 구성도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 크게 구분하면, 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 생성시켜 공급되게 하는 산화질소생성공급장치(1)와, 산화질소를 물에 콜로이드(colloid) 상태로 함유케 하고 농축되게 하는 이온활성수제조부(40)와, 상기 산화질소를 나노버블 상태가 되도록 하는 콜로이드발생부(60)와, 산화질소가 함유된 나노버블수를 저장하고 숙성되게 하는 나노버블수저장숙성부(70)에 의해 구성되도록 이루어지게 된다.

따라서, 본 발명에 실시되는 산화질소생성공급장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이 대기상의 공기가 여과필터(2)와 흡기관(3)을 통해 하부공기실(4)로 유입되어 여과필터(5)에 의해 2차적으로 외부공기에 섞여있는 먼지와 같은 이물질이 여과되도록 구성되고, 이와 같이 여과된 외부공기가 썬더볼트방전장치(100)로 공급되어서 상용화가 가능한 플라즈마 상태의 고농도 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되게 하는 것이다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 예전에도 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되는 다양한 방전장치들이 개시되었으나 플라즈마 생성량이 상용화하기에는 미흡하였을 뿐만 아니라 산화질소 농도 역시 미흡한 수준의 방전장치이었기 때문에 가령 공간이 적은 실내용 공기정화기용이나 극히 한정적인 수처리용도만 사용할 수 밖에 없는 것이었으나, 본 발명에서 실시되는 썬더볼트방전장치(100)는 고농도의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 지속적으로 생성되는 것이기 때문에 고농도의 산화질소를 함유하는 이온활성수를 대량으로 제조 가능하게 되는 것이다.

따라서, 고농도의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마가 생성되게 하는 썬더볼트방전장치(100)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 다량의 방전불꽃(코로나불꽃)이 생길 수 있도록 하기 위한 기압상승수단(10) 및 방전불꽃이 발생되는 방전수단(20)을 구비한다.

기압상승수단(10)은, 상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)을 구비하고, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하는 회오리변환수단(12)을 구비하며, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속으로 바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 구비하도록 구성 되어 있다.

회오리변환수단(12)은, 중심축부(121)에 결합되는 지지축(14)이 외측통기관(110)에 고정되는 지지부(13)에 지지되도록 구성되어 있다. 부호 15는 지지대를 나타낸다.

또한, 회오리변환수단(12)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 중심축부(121) 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개(122)를 구비한다.

상기 변환날개(122)는, 중심축부(121) 방향으로 인접된 대각부(122a) 및 상기 대각부(122a)와 연장되는 원주방향유도수직부(122b)가 있고, 원주방향유도수직부(122b) 끝단부에 연장되게 일체로 구비되는 상향유도경사부(122c)를 갖도록 구성되어 있다. 부호 122d는 통공을 나타낸 것으로서, 통공(122d)을 통해 일부 바람이 통과됨으로써 변환날개(122)의 피로 감소 및 소음 발생이 감소될 수 있도록 구성될 수도 있다.

모터팬(16)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 모터(161) 동력으로 회전되는 다익팬(162)이 구비된 것이 바람직하고, 상기 다익팬(162)이 고속으로 회전되는 것이므로 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되게 된다.

방전수단(20)은, 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되는 것으로서, 지지대(23)에 의해서 통기관(11) 중앙에 고정되는 부도체(22)에 기다란 한쌍의 방전극(21) 하단부가 고정되고, 상기 한쌍의 방전극(21)에는 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되도록 되어 있다.

상기 부도체(22)는, 단지 통기관 중앙부에 한쌍의 방전극(21)이 지지될 수 있도록 하는 역할만 하는 것이므로, 경우에 따라서는 한쌍의 방전극(21) 중간부에 고정되게 구비될 수도 있고, 또는 한쌍의 방전극(21) 상단부에 고정되어 구비되도록 할 수도 있는 것이다.

또한, 방전극(21)은 나선형, 트위스트형, 스크류형 또는 스프링형일 수 있고, 경우에 따라서는 도면으로 나타내지는 않았지만 막대형이나 평판형일 수도 있는 것으로서, 동일한 형태의 한쌍의 방전극(21)이 대향되도록 설치될 수도 있고, 또는 막대형과 스프링형이 상호 대향되도록 설치되도록 할 수도 있는 것이다.

또한, 방전극(21)은 텅스텐을 포함하는 합금과 스테인리스 스틸, 백금 합금, 티타늄 합금, 합금 탄소강 등을 사용할 수 있는 것으로서, 티타늄 합금이 채용되게 하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 채용되는 한쌍의 방전극(21)은, 어느 하나는 음극전극이고 다른 하나는 양극전극이며, 이러한 음극 및 양극 방전극(21)에 각각 전류가 공급되어 아크방전불꽃이 발생되는 기술은 이미 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 것으로 하고 본 발명의 목적을 달성하기 위한 특징만을 설명하는 것으로 한다.

따라서, 본 발명은 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 한쌍의 방전극(21)으로 인가되게 하는 동시에 모터팬(16)이 구동되게 하는 것으로서, 모터(161) 동력에 의해 다익팬(162)이 고속으로 회전됨에 따라 고속으로 부는 바람이 송풍구(163)를 통해서 회오리변환수단(12) 쪽으로 송풍되는 상태가 되고, 이와 같이 송풍구(163)를 통해서 직선방향으로 고속으로 부는 바람을 본 발명의 이해를 돕기 위해 고속직선바람이라고 명칭하여 설명하는 것으로 한다.

따라서, 송풍구(163)를 통해서 불어지게 되는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)으로 송풍되는데, 이때 변환날개(122)의 대각부(122a) 방향쪽으로 고속직선바람이 불어지도록 하는 것이다.

따라서, 도 6의 (a)에서 화살표로 나타낸 바와 같이 고속직선바람은 대각부(122a)에서 방향이 원주방향(일측방향)으로 꺽이게 방향전환을 하게 되어 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 원주방향유도수직부(122b)를 따라 회전하는 상태로 이동하게 되고 변환날개(122) 끝단부에서는 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이 상향유도경사부(122c)에 안내되어 이동하게 되기 때문에 상부방향으로 경사지게 틀어진 상태의 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되어 이동되는 상태가 된다.

그러므로 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)의 변환날개(122)에 의해서 대각부(122a)와 원주방향유도수직부(122b)에 의해서 도 3에서 화살표 도시와 같이 원주면 방향으로 불어지게 되면서도 상향유도경사부(122c)에 의해서 상부방향으로 유도되기 때문에 송풍구(163)를 통해서 수직방향으로 부는 고속직선바람이 회오리변환수단(12)을 통과하면서 원주면방향이면서도 상부쪽으로 불어지게 되는 상태가 됨으로써 도 2에서 화살표 도시와 같이 통기관(11)의 내주면을 따라 돌면서 상승되게 되는 회오리 바람이 되어 이동되는 상태가 되는 것이다.

그리고 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 것이다.

따라서, 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람이 통기관(11) 내부에서 고속으로 회전되면 통기관(11) 내부 기압이 급상승하게 되어 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 이러한 높은 고압 상태에 있는 통기로(11a) 내에서 한쌍의 방전극(21)에 20KV 이상의 고전압 전류가 공급되어 한쌍의 방전극(21) 사이에서 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 한쌍의 방전극(21)에 전류가 공급되어 한쌍의 방전극(21) 사이에서 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 플라즈마가 생성되는 것은 이미 앞서 설명한 바와 같이 이미 알려진 기술이다.

그러나 저압 상태 또는 대기압 상태에서 아크 방전을 하게 되는 경우에는 중성 기체 원자들의 밀도가 낮아지므로 전자와 중성 원자간의 탄성 충돌 빈도가 낮아서 전자의 온도는 매우 높은 반면에 중성원자들의 온도는 낮아지기 때문에 방전불꽃이 1개만 발생되는 반면에 기체 압력이 점차 높아져서 고압상태에서 아크 방전으로 이행되면 중성 기체 원자의 밀도가 높아져서 탄성충돌의 빈도가 점차 높아지게 된다는 것이 연구되어 발표된 바 있다.

그러나 상기한 연구는 밀폐된 공간에서 기압 상태를 저압 또는 고압 상태로 임의로 만든 상태에서 실험된 것일 뿐이고, 아직 상용화되도록 실현되지는 못하였기 때문에 현재에는 대기압 상태에서 아크방전을 하여 소량의 플라즈마만이 생성되는 것을 이용한 공기정화기나 수처리장치만이 출시되고 있는 상태라고 할 수 있다.

즉, 아크방전에 의해 발생되는 방전불꽃에 의해서 생성된 플라즈마를 상업적으로 이용하려면 플라즈마가 방출될 수 있는 출구가 있어야 하고, 출구가 있는 상태는 밀폐되지 않은 공간에서 아크방전이 이행되어야 하는 것이나 밀폐된 공간을 고압상태로 만드는 것은 쉬우나 출구가 있는 밀폐되지 않은 공간을 고압상태가 되도록 하여야 하면서도 지속적인 고압상태를 갖도록 하는 것은 난이성이 있는 것이므로 아직 실현되지 못하였던 것이었으나, 본 발명은 출구가 있는 밀폐되지 않은 공간을 지속적으로 고압상태가 될 수 있도록 하면서 아크 방전이 되도록 함으로써 다량의 플라즈마 생성이 가능하도록 함으로써 상용화될 수 있도록 한 것에 특징이 있는 것으로서, 다음의 실시예와 같이 실험되었다.

직경이 200mm이고 길이가 400mm의 통기관(11) 내부에 직경이 5mm이고 길이가 300mm의 한쌍의 방전극(21)을 설치하고 모터팬(16)을 정지시킨 상태에서 아크전원공급부(24)를 통해 여러가지 인가전압이 한쌍의 방전극(21)이 인가되게 하면서 실험한 결과 아래와 같은 실험결과가 나타났다.

모터팬(16)을 정지시킨 상태에서 한쌍의 방전극(21)에 0.5KV의 인가전압을 공급시에는 1초, 3KV(3,000볼트)에서는 2초, 4KV에서는 2초간 방전불꽃이 지속되었고, 10.6KV 이하까지는 2초가 지속되다가 10.6KV 이상에서는 방전이 계속 진행되었다.

또한, 모터팬(16)을 정지시켜서 한쌍의 방전극(21)이 있는 통기관(11) 내부가 대기압 상태에 있을 때 방전하게 되면 도 7에 나타낸 바와 같이 방전불꽃이 1개만 발생되는 것을 확인할 수 있었다.

따라서, 모터팬(16)이 정지되어 대기압 상태에서는 방전이 안정적으로 지속되게 하려면 10.6KV 이상의 고전압 전류가 인가되도록 하는 것이 가장 바람직한 것임을 확인할 수 있었으나, 방전극(21) 주변 기압이 대기압 상태일 때에는 1개의 방전불꽃만 발생되어 소량의 플라즈마만 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 종래의 아크방전은 대기압 상태에서 방전될 수밖에 없었기 때문에 소량의 플라즈만 얻을수 밖에 없었던 것임을 확인할 수 있었다.

직경이 200mm이고 길이가 400mm의 통기관(11) 내부에 직경이 5mm이고 길이가 300mm의 한쌍의 방전극(21)을 설치하고 모터팬(16)을 가동시킨 상태에서 아크전원공급부(24)를 통해 여러가지 인가전압이 한쌍의 방전극(21)에 인가되게 하면서 실험한 결과 아래와 같은 실험결과가 나타났다.

10.6KV(16,000볼트)의 인가전압을 한쌍의 방전극(21)에 인가되게 하면서 모터팬(16)을 가동시켜 회오리 기류 속도가 3m/s 일때 한쌍의 방전극(21) 사이에 다수의 방전불꽃이 발생되었다.

따라서, 10.6KV 상태에서 점차 높여서 회오리 기류 속도를 25m/s로 높인 상태에서 1초 동안 송풍시켰을 때 방전불꽃이 중단되었고, 11~12KV에서는 2초동안 방전된 후에 방전불꽃이 중단되었으며, 12~14KV에서는 3초동안만 방전된 후에 방전불꽃이 발생이 중단되었으나, 15KV이상에서는 불꽃 방전이 지속적으로 발생되는 것을 확인 할 수 있었다.

따라서, 출구(11b)가 있는 통기관(11)내에 회오리 기류 속도가 2~8m/s 상태로 송풍되어 대기압보다 상대적으로 기압이 상승되는 상태에서 15KV(15,000볼트)이상의 인가전압이 한쌍의 방전극(21)에 인가하게 되면 한쌍의 방전극(21) 사이에 다수의 방전불꽃(K)이 발생되는 것을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 다수의 방전불꽃에 회오리바람이 불게 되므로 도 8에 나타낸 사진과 같이 방전불꽃이 크게 확장되는 것을 확인할 수 있었다.

그러므로 다수의 방전불꽃이 지속적으로 발생되면서 동시적으로 방전불꽃이 폭발적으로 커지는 상태로 확장되기 때문에 다량의 플라즈마가 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 그로 인해 통기관(11)의 출구(11b)를 통해 나오는 플라즈마 상태의 산화질소를 갖는 다량의 플라즈마를 얻게 되므로 고농도의 산화질소가 생성되는 것으로서, 250ppm 이상의 고농도 산화질소와 200만개/㎤ 이상의 고농도 음이온을 갖는 고농도 플라즈마가 생성되는 것을 측정결과 알 수 있었다.

더욱이, 본 발명은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외측에 그 통기관(11) 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관(110)을 더 구비하되 상기 통기관(11)과 외측통기관(110)을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가될 수 있도록 구성되는 것이다.

또한, 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에 형성되는 외측통기로(111)에 회오리변환수단(12)을 통과하는 바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 통기관(11) 하단부가 회오리변환수단(12) 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관(11) 하단부쪽 공간과 외측통기로(111)가 연통되도록 하여 회오리변환수단(12)에서 불어지는 회오리 바람이 통기로(11a)와 외측통기로(111)에 동시에 송풍되도록 구성되게 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 구비되도록 구성된다.

그리고 도면으로 나타내지는 않았지만 경우에 따라서는 통기관(11)의 내주면에도 상하방향으로 나선형 회오리유도나선홈(17)이 형성되도록 할 수도 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이 외측통기관(110)이 전기가 통하는 전도체이므로 외측통기관(110) 외측에 누전이나 감전 방지를 위한 수지절연통(18)이 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 모터팬(16) 가동에 의해서 송풍구(163)를 통해서 부는 직선바람이 고속으로 송풍되는 것이기 때문에 회오리변환수단(12)에서 변환되는 회오리바람도 고속회오리바람이 되어 통기관(11) 내주면을 따라 회전되어 회오리치는 상태가 되는 동시에 외측통기로(111) 하부쪽으로도 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 송풍되는 상태가 된다.

그리고 외측통기로(111) 양측으로 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(110) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 있기 때문에 외측통기로(111) 하부쪽으로 송풍되는 회오리바람은 상기한 나선형 회오리유도나선홈(17)를 따라 회전됨으로써 회오리바람 상태로 회전될 수 밖에 없게 된다.

그러므로 회오리변환수단(12)에서 변환되는 고속회오리바람이 외측통기로(111)에서 회오리 상태로 고속 회전되면 외측통기로(111) 내부 기압이 급상승하게 되어 외측통기로(111)의 기압이 대기압보다 상대적으로 매우 높은 상승기압(고압) 상태가 되고, 한쌍의 방전 전극 역할을 하는 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이의 외측통기로(111)가 높은 고압 상태에 있게 되므로 고전압 전류가 인가되는 한쌍의 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에서 도 2에 나타낸 바와 같이 다수의 방전불꽃(K)이 발생됨으로써 다량의 플라즈마가 생성되는 것이다.

따라서, 통기관(11)의 출구(11b)와 외측통기관(110)의 출구(112)에서 동시에 다량의 플라즈마가 나오게 되므로 더욱 많은 다량의 고농도 산화질소를 갖는 플라즈마를 생성시켜 얻을 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 도 2에 나타낸 바와 같이 외측통기관(110)이 하체(110a)와 상체(110b)가 경사부(110c)에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단(12)을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 실시될 수도 있다.

이 경우에는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경으로 되어 있기 때문에 넓은 공간에서 좁은 공간으로 바람이 이동되면 좁은 공간으로 바람이 흐르는 체적이 적어지기 때문에 바람 좁은 공간에서의 바람 속도가 빠른 속도로 변환되는 것이므로 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되어 이동됨에 따라 외측통기로(111)를 통과하는 회오리바람이 더욱 빠른 속도로 회오리치는 상태가 됨으로써 외측통기로(111)의 기압이 더욱 높아지는 상태가 되어서 더욱 양호한 방전이 도모될 수 있게 되는 것이다.

그리고 썬더볼트방전장치(100)에 의해 생성된 고농도의 산화질소와 음이온을 갖는 다량의 플라즈마는 도 1에 나타낸 산화질소생성공급장치(1) 내부에 구비되는 영구자석(6)에 의해 여기 상태를 지속시킬 수 있도록 구성된다.

상기 영구자석(6)은 4000 가우스 이상의 자석이 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 영구자석(6)에 의해 플라즈마가 여기 상태가 지속되는 것은 알려진 것이며, 영구자석(6) 중간에는 플라즈마가 통과될 수 있는 다수의 통기공(6a)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

다시 도 1를 참조하면, 산화질소생성공급장치(1)의 링브로워팬(7)에서 송풍되는 플라즈마기체 는 분기필터(30)로 압송되어 분기되는 상태가 된다. 부호 31은 안전변을 나타낸다.

분기필터(30)에서는 한쌍의 송기관(32)을 통해서 이온활성수제조부(40)로 플라즈마기체가 이송된다. 상기 송기관(32) 중간에는 첵크밸브(33)가 구비되게 함으로써 이온활성수제조부(40)로 이송되는 플라즈마기체가 분기필터(30)로 역류하지 못하도록 되어 있다.

이온활성수제조부(40)는, 물수용실(40a)이 있고, 용수(음용수)가 여과필터(43)에 의해 불순물이 여과되도록 하여 물투입구(41)를 통해서 물수용실(40a)로 공급된다.

상기 이온활성수제조부(40)는 용수(물)가 수용될 수 있는 물탱크 형태로 구성되게 하는 것이 바람직하고, 적정량의 용수가 물수용실(40a)에 채워지게 되면 자동으로 차단되게 하고 용수 부족시에는 다시 보충될 수 있도록 하는 부자 기능을 가진 자동물보충개폐수단(미도시됨)을 물투입구(41)에 구비되도록 할 수도 있다. 부호 49는 드레인밸브를 나타낸다.

이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a) 상부에는 한쌍의 송기관(32)과 직결되는 각각의 플라즈마버블발생수단(50)을 구비한다.

상기 플라즈마버블발생수단(50)은 플라즈마기체가 버블(물방울)상태가 되도록 하여 분무되도록 하는 것이다.

플라즈마버블발생수단(50)은 도 10에 나타낸 바와 같이 송기관(32)과 직결되게 연결되거나 또는 너트(56)를 체결하여 기대(F)에 고정되도록 한 상태에서 송기관(32)과 연결되도록 구비될 수도 있다.

플라즈마버블발생수단(50)은, 송기관(32)으로부터 고압으로 이송되는 기체상태의 플라즈마가 유입되는 유입공(51)이 있고, 상기 유입공(51)과 연통되고 그 유입공(51) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 저기압통로(52)가 있고, 상기 저기압통로(52)와 연통되고 그 저기압통로(52) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 소직경출구(55)가 있는 기다란 나팔공(53)이 있고, 상기 저기압통로(52) 일측에는 유체가 유입되는 매우 작은 직경의 유체유입공(54a)을 갖는 유입관부(54)를 갖도록 구성된다.

그러므로 유입공(51)으로 유입되는 플라즈마 기체가 저기압통로(52)로 이동되는 상태가 되면 유입공(51) 보다 저기압통로(52)가 상대적으로 작은 직경을 갖기 때문에 기체 상태의 플라즈마의 유속이 빨라지므로 저기압통로(52)의 기압이 낮아지게 됨으로써 유체유입공(54a)을 통해서 액체가 빨려 들어와서 소직경출구(55)를 통과하면서 나팔공(53) 쪽으로 분무되는 상태가 된다.

이때, 나팔공(53) 내에서 분무되는 물입자들이 기체 상태의 플라즈마를 가두는 상태로 서로 엉겨붙게 되면서 수많은 플라즈마버블(물방울)이 생기게 되어서 물탱크 내부로 퍼지게 되어 확산되는 상태가 되고, 이러한 플라즈마버블 내에 있는 산화질소와 음이온이 물에 용해되는 것이다.

그러나 플라즈마버블발생수단(50)에 의해 발생되는 플라즈마버블은 육안으로 식별될 정도로 비교적 큰 물방울 상태이다.

그러므로 본 발명은 플라즈마버블을 더욱 작게 쪼개서 나노버블이 되도록 하는 콜로이드발생부(60)를 구비하게 된다.

도 11를 참조하면, 콜로이드발생부(60)는 용수입구(61)와 용수출구(62) 사이에 기다란 나노버블처리실(63)을 구비하고, 상기 나노버블처리실(63) 내에는 물이 흐르는 길이방향으로 등간격으로 다수의 칸막이벽(64,64')이 구비되도록 한다.

그리고 어느 하나의 칸막이벽(64) 중앙부에는 도 12의 (a)에 나타낸 바와 같이 하나의 중앙통과공(65a)이 있는 중앙고정부재(65)가 구비되게 하고, 상기 중앙고정부재(65)와 일측으로 인접되는 다른 하나의 칸막이벽(64')에는 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이 사방으로 각각 구비되고 중앙통과공(65a) 보다 상대적으로 매우 작은 직경을 갖는 다수의 미세통과공(66a)이 있는 외곽고정부재(66)가 고정되게 구비되도록 구성되는 것으로서, 도 11에 나타낸 바와 같이 중앙고정부재(65)가 있는 칸막이벽(64)과 외곽고정부재(66)이 사방으로 각각 구비되는 칸막이벽(64') 다수가 나노버블처리실(63)에 서로 교대로 설치되게 구비되는 것이다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 가령 중앙통과공(65a) 직경이 4~6mm이면 미세통과공(66a)의 직경은 1~2mm 크기로 상대적으로 매우 작고 미세하게 뚫리도록 구성되는 것이고, 이러한 중앙통과공(65a)과 미세통과공(66a)은 경우에 따라서는 중앙고정부재(65) 및 외곽고정부재(66)에 구비되도록 하지 않고 칸막이벽(64,64')에 직접적으로 뚫리도록 구성되게 할 수도 있다.

따라서, 펌프(45)에 의해 수압이 있는 상태로 용수와 함께 플라즈마버블이 용수입구(61)로 유입되어 중앙통과공(65a)을 통과하게 되면 유속이 빨라지므로 물줄기가 되면서 일측에 인접되어 있는 칸막이벽(64')에 부딪치게 됨에 따라 플라즈마버블이 파괴되어서 더욱 작은 크기로 쪼개지게 되는 플라즈마버블 상태가 되고, 이와 같이 쪼개진 플라즈마버블은 사방으로 흩어지게 되어서 다수의 미세통과공(66a)을 통과하게 되면서 그 미세통과공(66a) 보다 상대적으로 큰 크기의 플라즈마버블이 쪼개지는 상태가 되기 때문에 더욱 미세한 크기의 나노버블이 되는 것으로서, 이와 같이 다수의 중앙통과공(65a)과 미세통과공(66a)을 반복적으로 통과하게 됨으로써 매우 미세한 크기의 나노버블이 되어서 용수출구(62)로 토출되는 것이다.

그러므로 상기 용수출구(62)로 토출되는 매우 미세한 나노버블은 고농도 산화질소 및 음이온을 함유한 고농도 플라즈마를 가진 나노버블이 혼합된 용수가 토출되는 것이다. 상기 나노버블이 혼합된 용수를 본 발명의 이해를 돕기 위해 나노버블수라고 명칭하고 설명하는 것으로 한다.

따라서, 본 발명은 도 1에 나타낸 바와 같이 이온활성수제조부(40)의 토출구(44)와 연결되게 배관되는 바이패스송수관(46) 중간에 콜로이드발생부(60)가 구비되게 하고 펌프(45)에 의해서 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)에 있는 큰 물방울 형태의 플라즈마버블이 혼합된 용수가 콜로이드발생부(60)로 강한 압력으로 투입되게 하여 매우 미세한 나노버블이 발생되게 하여서 송수관(46')을 통해서 다시 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)로 투입하는 것이고, 이와 같이 작용은 개폐밸브(47a,47b,47c)를 개방하고 다른 개폐밸브(47d)를 폐쇄한 상태에서 계속 진행되게 함으로써 물수용실(40a)에 있는 큰 물방울 형태의 플라즈마버블이 혼합된 용수가 콜로이드발생부(60)로 연속적으로 순환되게 됨으로써 육안으로 식별되지 않을 정도의 매우 미세한 나노버블이 섞인 나노버블수가 제조되는 것이다.

이때, 펌프(45)와 콜로이드발생부(60)의 용수출구(62) 사이의 바이패스송수관(46)에 분기필터(30)와 연결된 송기관(32')이 연결되게 하여 콜로이드발생부(60)에 플라즈마기체가 콜로이드발생부(60)의 나노버블처리실(63)으로 투입되게 함으로써 더 많은 나노버블이 발생되도록 할 수도 있는 것이기 때문에 더욱 많은 나노버블이 혼합된 상태의 양질의 나노버블수가 제조되게 할 수도 있다.

한편, 도 1에서 콜로이드발생부(60)에서 토출되는 나노버블수가 송수관(46')을 통해서 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)로 투입되도록 되어 있으나, 경우에 따라서는 콜로이드발생부(60) 토출되는 나노버블수가 바이패스송수관(46)으로만 이온활성수제조부(40)와 배관되게 하여서 물수용실(40a)로 투입되도록 할 수도 있다.

그리고 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)에는 영구자석(42)이 내장되게 함으로써 그 영구자석(42)의 파동에너지와 자기장이 여기 상태를 지속시켜서 이온을 활성화시킬 수 있도록 구성된다.

상기 영구자석(42)은 7000 가우스 이상의 자석이 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 영구자석(42)에 의해 플라즈마의 여기 상태가 지속되는 것은 알려진 것이며, 이러한 영구자석(42) 중간에는 플라즈마가 통과될 수 있는 다수의 구멍(42a)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)에 있는 용수를 보일러와 같은 가열수단(48)이나 냉각기와 같은 냉각수단(48')을 이용하여 자동으로 물 온도를 제어할 수 있도록 구성된다. 플라즈마가 양호하게 농축되도록 하기 위해서는 물수용실(40a)이 1~2㎏/㎠a 기압에서 물온도가 3~5℃가 되도록 제어되게 하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

따라서, 본 발명은 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)에 있는 나노버블수가 수용되는 나노버블수저장숙성부(70)를 구비한다.

상기 나노버블수저장숙성부(70)는 저장실(70a)이 있고 물탱크 형태로 구성되게 하는 것이 바람직하고, 펌프(45) 가동을 정지시키고 밸브(47b)가 폐쇄되게 하고 밸브(47c,47d)는 개방되도록 하여 이온활성수제조부(40)의 물수용실(40a)에 있는 나노버블수가 송수관(46')을 통해서 나노버블수저장숙성부(70)로 이송되어 저장되는 것이다. 부호 46a는 필터를 나타낸다.

그리고 나노버블수저장숙성부(70)의 저장실(70a)에는 영구자석(71)이 내장되게 함으로써 그 영구자석(71)의 파동에너지와 자기장이 여기 상태를 지속시켜서 이온을 활성화시킬 수 있도록 구성되고, 이와 같은 상태에서 장시간 저장되게 함으로써 이온의 활성화와 안정화가 도모되게 숙성되는 것이다.

상기 영구자석(71)은 7000 가우스 이상의 자석이 구비되도록 하는 것이 바람직하고, 영구자석(71)에 의해 나노버블수가 여기 상태가 지속되는 것은 알려진 것이며, 이러한 영구자석(71) 중간에는 나노버블수가 통과될 수 있는 다수의 구멍(71a)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 의해 제조되는 산화질소가 함유된 나노버블수는 고농도 산화질소를 갖는 고농도 플라즈마의 지속적이며 강력한 에너지에 의한 공급과 함께 파동공명 에너지 전사에 의한 융합 기술로, 포도송이처럼 뭉쳐있던 물 분자의 구조가 포도알처럼 초미세로 작아지고, 물 분자를 활성화시키며 초미립화된 상태로 클러스터화 하므로 산소원자 및 수산이온(OH^-)이 수중의 오염물질을 분해, 제거하게 되고, 산화질소가 가압 및 수중에 분산된 상태로 산기되어 콜로이드 상태로 함유하게 되는 특징이 있는 것으로서, 이러한 나노버블수는 배출밸브(72)를 개방시켜서 나노버블수가 필요로 되는데에 사용하는 것이며 음용수나 피부에 도포하는 도포제로도 사용하게 되는 것이다.

따라서, 산화질소는 물에 콜로이드 상태로 함유케 하여 사람이나 가축류가 음용하거나 피부에 도포하거나 어류가 호흡하거나 또는 식물이 흡수하게 되면 면역체계 및 건강을 증진시키는 역할 등을 한다는 것은 이미 증명되고 널리 알려진 사실이다.

그러나 예전에는 고전압 방전이라도 산화질소 생성량이 그리 많지 않았기 때문에 상업적으로 상용화하기가 곤란하였으나, 본 발명은 다량의 고농도의 산화질소를 얻을 수 있기 때문에 물에 고농도의 산화질소가 농축되고 산화질소가 함유된 나노버블수를 대량으로 제조 가능하게 되는 것이다.

그러므로 본 발명에 의해 제조된 고농도의 산화질소가 함유된 나노버블수를 피부에 바르거나 음용하게 되면 소화촉진, 피로회복, 중성지방 개선, 편두통 개선, 피부질환 개선, 매끈한 피부에 도움을 주게 되고 당뇨환자 손발 저림 완화, 상처부위 복원 개선, 장 해독이나 혈액순환 및 숙면에 도움을 주게 되고, 화상환부조기 치유, 알코올 분해 촉진 및 숙취 조기 해소와 변비, 숙변 해소 및 인체의 노폐물 배출을 촉진하는데 매우 유용한 고농도의 산화질소가 함유된 나노버블수를 상업적으로 상용화 가능하게 되는 것이다.

본 발명은 도면에 도시되고 설명된 것에 반드시 국한 되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지 형태로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 한 폭넓게 보호되어야 하는것은 자명한 것이다.

1:산화질소생성공급장치 2,5:여과필터
3:흡기관 4:하부공기실
6:영구자석 7:링브로워팬 10:기압상승수단 11:통기관
11a:통기로 11b:출구
12:회오리변환수단 121:중심축부
122:변환날개 122a:대각부
122b:원주방향유도수직부 122c:상향유도경사부
122d:통공 13:지지부
14:지지축 15:지지대
16:모터팬 161:모터
162:다익팬 163:송풍구
17:회오리유도나선홈 18:수지절연통
20:방전수단 21:방전극
22:부도체 23:지지대
24:아크전원공급부 100:썬더볼트방전장치
110:외측통기관 111:외측통기로
112:출구 30:분기필터
31:안전변 32,32':송기관
33:첵크밸브 40:이온활성수제조부
40a:물수용실 41:물투입구
42:영구자석 43:여과필터
44:토출구 45:펌프
46,46':송수관 47a~47d:개폐밸브
48:가열수단 48':냉각수단
50:플라즈마버블발생수단 51:유입공
52:저기압통로 53:나팔공
54:유입관부 54a:유체유입공
55:소직경출구 56:너트
60:콜로이드발생부 61:용수입구
62:용수출구 63:나노버블처리실
64,64':칸막이벽 65:중앙고정부재
65a:중앙통과공 66:외곽고정부재
66a:미세통과공 70:나노버블수저장숙성부
70a:저장실 71:영구자석
72:배출밸브 K:방전불꽃

Claims (9)

1. 외부공기를 통기관(11) 내에서 회오리되게 송풍되도록 하는 회오리변환수단(12)을 갖는 기압상승수단(10) 및 상기 통기관(11)내에 한쌍의 방전극(21)에 고압전원을 공급하여 산화질소를 갖는 플라즈마가 생성되게 하는 방전불꽃(K)이 발생되게 하는 방전수단(20)이 있는 썬더볼트방전장치(100)와, 상기 통기관(11)에서 토출되는 플라즈마기체를 고압으로 송풍되게 하는 링브러워팬(7)을 갖는 산화질소생성공급장치(1)와;
   상기 산화질소생성공급장치(1)에서 압송되는 플라즈마기체가 공급되고 용수가 공급되는 물수용실(40a)이 있고, 상기 물수용실(40a)내에서 플라즈마기체가 플라즈마버블이 되게 하는 플라즈마버블발생수단(50)을 갖는 이온활성수제조부(40)와;
   상기 이온활성수제조부(40)에서 발생된 플라즈마버블을 갖는 용수가 펌프(45)에 의해 압송시켜 나노버블처리실(63)을 통과하면서 나노버블이 되게 하여 나노버블수를 얻도록 하는 콜로이드발생부(60)와;
   상기 나노버블수를 저장하는 나노버블수저장숙성부(70)를 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 썬더볼트장치(100)는,
   상부에 출구(11b)가 있는 기다란 통기로(11a)를 갖는 통기관(11)과, 상기 통기로(11a) 하부에서 원주면 방향으로 바람이 불어지게 하여 통기로(11a)에서 회오리기류가 생성되게 하여 통기로(11a)의 기압이 대기압보다 상대적으로 높아지게 상승되도록 하는 회오리변환수단(12)과, 상기 회오리변환수단(12) 방향으로 고속직선바람이 송풍되게 하는 모터팬(16)을 갖는 기압상승수단(10)과;
   상기 회오리변환수단(12) 상부쪽 통기로(11a) 중앙에 구비되고, 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되고 부도체(22)에 고정되는 기다란 한쌍의 방전극(21)을 갖는 방전수단(20)과;
   상기 통기관(11) 외측에 그 통기관(11) 보다 직경이 큰 다른 하나의 외측통기관(110)을 더 구비하되 상기 통기관(11)과 외측통기관(110)을 전도체로 구성하여 각각 아크전원공급부(24)에서 고전압 전류가 인가되게 하고, 상기 통기관(11)과 외측통기관(110) 사이에 형성되는 외측통기로(111)에 회오리변환수단(12)을 통과하는 회오리바람이 송풍되어 회오리 기류 상태로 상승되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 회오리변환수단(12)은, 중심축부(121) 사방으로 등간격으로 다수 구비되는 변환날개(122)를 구비하되 상기 변환날개(122)가 중심축부(121) 방향으로 인접된 대각부(122a)와 연장되는 원주방향유도수직부(122b)와 끝단부에 상향유도경사부(122c)를 갖도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 통기관(11) 하단부가 회오리변환수단(12) 외곽 중간부분에 위치되도록 설치되고 통기관(11) 하단부쪽 공간과 외측통기로(111)가 연통되도록 하여 회오리변환수단(12)에서 불어지는 회오리 바람이 통기로(11a)와 외측통기로(111)에 동시에 송풍되도록 하여 상기 통기로(11a)와 외측통기로(111)의 기압이 대기압 보다 상대적으로 상승되도록 구성되고, 통기관(11) 외주면 및 외측통기관(111) 내주면에 상하방향으로 각각 나선형 회오리유도나선홈(17)이 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 외측통기관(110)은, 하체(110a)와 상체(110b)가 경사부(110c)에 의해 일체로 구성되게 하되 회오리변환수단(12)을 중심으로 상부쪽으로 위치하는 상체(110b)가 하체(110a) 보다 상대적으로 좁은 직경을 갖도록 하여 상체(110b) 방향으로 송풍되는 회오리 풍속이 빠른 회오리 풍속으로 변환되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 플라즈마버블발생수단(50)은,
   송기관(32)으로부터 고압으로 이송되는 기체상태의 플라즈마가 유입되는 유입공(51)이 있고, 상기 유입공(51)과 연통되고 그 유입공(51) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 저기압통로(52)가 있고, 상기 저기압통로(52)와 연통되고 그 저기압통로(52) 보다 상대적을 작은 직경을 갖는 소직경출구(55)가 있는 기다란 나팔공(53)이 있고, 상기 저기압통로(52) 일측에는 유체가 유입되는 매우 작은 직경의 유체유입공(54a)을 갖는 유입관부(54)를 갖도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 콜로이드발생부(60)는,
   용수입구(61)와 용수출구(62) 사이에 구비되는 기다란 나노버블처리실(63) 내에 용수가 흐르는 길이방향으로 등간격으로 다수의 칸막이벽(64,64')이 교대로 구비되고, 상기 칸막이벽(64) 중앙부에는 중앙통과공(65a)이 있는 중앙고정부재(65)가 구비되고, 상기 칸막이벽(64)과 서로 인접되는 다른 하나의 칸막이벽(64') 사방에는 중앙통과공(65a) 보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 다수의 미세통과공(66a)을 다수 구비하는 다수의 외곽고정부재(66)가 사방에 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 이온활성수제조부(40)에서 발생된 플라즈마버블을 갖는 용수가 펌프(45)에 의해 압송되어 콜로이드발생부(60)의 나노버블처리실(63)로 투입되는 과정에 산화질소생성공급장치(1)에서 송풍되는 플라즈마기체가 투입될 수 있도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 산화질소생성공급장치(1) 내부와 이온활성수제조부(40) 물수용실(40a) 및 나노버블수저장숙성부(70)의 저장실(70a) 내에 영구자석(6,42,71)이 각각 구비되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 썬더볼트방전과 나노버블의 융합기술을 이용한 산화질소함유수 제조시스템.
   

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