KR100330721B1

KR100330721B1 - 산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온공기제조장치

Info

Publication number: KR100330721B1
Application number: KR1019990060065A
Authority: KR
Inventors: 주기환; 사토게이이치
Original assignee: 스즈키 토시코; 아이 씨-씨-가부시끼가이샤
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2002-04-03
Also published as: TW425291B; JP2000197702A; KR20000057080A

Abstract

본 발명은 산호를 이용하여 발생시킨 유해물질을 포함하지 아니하는 기능생리활성 음이온 공기의 제조장치를 제공한다.

소성수단(1)이 풍화산호분(1)을 100∼1000℃에서 소성하여 산호탄산칼슘(CaCO₃)(2)을 조성하고, 해리수단(3)이 그 소성수단(1)으로부터의 탄산칼슘(CaCO₃)(2)을 압력이나 풍력, 마찰력 등의 미세외력에 의해 칼슘이온(Ca²⁺)(5)과 탄산이온(CO₃ ^2-)(6)으로 해리시킨다. 그리고, 수분반응수단(7)이 상기 탄산이온(6)을 공기중의 수분(H₂O)(6)과 반응시켜 염기성 생리기능활성이온인 중탄산이온(HCO₃ ^-)(8) 및 생리활성이온-음이온(I)인 수산기 이온(OH^-)(9)을 얻는다.

이러한 기능생리활성 음이온은 인체의 항상성을 유지시키는 등의 중요한 효과가 있으며, 탈취효과도 지닌다.

Description

산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치{apparatus for manufacturing functional physiological negative ion air generated by the weathered coral powder}

본 발명은, 넓게는 음이온 공기제조장치에 관한 것이며, 특히 기능생리활성의 음이온 공기제조장치에 관한 것이다. 그 중에서도 특히 소성(燒成)시킨 산호분(粉)을 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치에 관한 것이다.

먼저, 본원 특허출원인이 평성10년 12월 24일 일본에서 출원하고 한국에서 우선권주장과 함께 출원한 특허출원 '풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성음이온 공기'의 명세서와 거의 동일하지만, 다른 출원이기 때문에 여기에 다시 설명한다. 즉, 공기 이온에는 양이온과 음이온이 있다. 양이온 공기는, 도시공간이나 오염 공기 등에 많고, 아주 많이 있는 곳에서는 편두통, 자율신경실조, 불면증, 우울병, 불안감증가, 신경증, 교감신경활동 흥분 등이 발생하지만, 음이온 공기의 공간에서는 상쾌감, 숙면, 부교감신경활동의 증가, 학습효과의 증진 등의 효과가 있다고 알려져 있다. 이러한 공기 이온은, 종래에는 레오나드효과, 코로나방전효과, 전자방전식 또는 전기석 흡착섬유 등에 의해 만들어진다.

수적(水滴)을 강한 외력으로 더욱 작은 수적으로 분열시켜 레오나드효과에 의해 수적 자신은 양이온을 띠면서 수적 주위의 공기를 음이온화시키는 방법이 있지만, 물이 오염된 때에는 박테리아 등을 공기중에 분사시키는 단점이 있다. 또, 코로나방전법은, 양전극과 음전극에 고전압을 인가하여 발생되는 플라즈마에 의해 양이온과 음이온을 발생시키는 것이지만, 부산물로서 인체에 유해한 오존, 질소산화물 등이 발생된다고 하는 문제가 있다. 전자방사식은 코로나방전효과와 유사한 것으로, 양전극이 없이 전자비임을 공중으로 방사시키는 방식이다.

음이온의 바람직한 생리적 작용으로는, 허약고령자나 고혈압자에게서 흔히 볼 수 있는 흥분한 교감신경활동의 억제, 부교감신경활동의 증진, 뇌내물질분비의 촉진에 의한 수면작용, 피로회복작용, 진통작용, 이뇨작용 등이 알려져 있고, 이러한 음이온 공기발생장치 등이 많이 소개되어 있다. 그렇지만, 상술한 코로나 방전식 음이온에는 인체에 유해한 오존이나 질소산화물이 혼재되어 있다는 문제가 있다. 또, 레오나드효과에 기초하여 고속 팬 분사에 의한 수적 분열식에 의해 음이온을 발생시키는 방법에 있어서는 그 장치의 구조가 복잡하게 될 뿐만 아니라, 수적을 위한 물이 오염될 위험성이 있는 등의 문제점들이 있다.

또, 자연계, 특히 폭포 부근이나 삼림 중에 존재하는 음이온과 인공적으로 만들어진 음이온의 실체가 다르다는 것도 문제로 된다.에이.피.크루에게르(A.P.Krueger)씨는 공기이온을 4개의 분자식으로 표현하고 있다(International Journal of Bioneterology, vol. 16, no.4, pp313-322, 1972). 즉 양이온은 H⁺(H₂O)n, (H₃O)⁺(H₂O)n, 음이온은 O₂ ^-(H₂O)n, OH^-(H₂O)n로 나누었다. 여기서 (H₂O)n은 물이온클라스터(ion cluster)이고, H⁺, O₂ ^-, OH^-등은 물이온이 해리되어 생긴 것으로, 소위 공기 이온의 정체(正體)이다. 이온해리방법으로서 상기 코로나 방전이나 강제수적(强制水滴) 분열방법이 이용될 수 있다고 생각된다.

인체에 유해한 물질인 오존을 발생시키지 아니하는 레오나드효과를 이용하여 수적을 분열시켜서 활성적인 이온공기를 만드는 방법과 그 음이온의 생리활성은 특개 평4-141179호 공보(음이온제조 및 그 장치), 특개 평8-308914(고습도 활성공기)에 개시되어 있다. 이들 방법에 의해 만들어진 음이온을 생리활성이라고 표현하지만, 에이. 피. 크루에게르씨가 말한 바와 같은 생물학적으로 또는 생리학적으로 활성을 일으키는 근거를 전혀 제공하고 있지 아니한다.

따라서, 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치는, 이상의 기술적인 문제점들을 감안하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은, 폐조직으로 흡입되어 전해질 용액으로서 혈액의 산-염기 평형성을 유지하는 데에 큰 역할을 하는 물질. 즉 생리적으로 기능이 활성화된 음이온 공기제조장치를 제공하는 것이다.

또, 이러한 점은 통상 간단하게 말하여지지만, 본 발명은 종래에 없는 획기적인 것이어서 이해하기 쉽지는 아니할 것으로 생각된다. 그래서, 그 관련기술까지 아래에 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기의 제조장치의 일실시예의 블록도이고,

도 2는 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 기능생리활성 음이온 공기를 발생시킨 피스톤장치의 일실시예를 도시한 일부측면단면도이며,

도 3은 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 기능생리활성 음이온 공기를 발생시킨 스프레이식 장치의 일실시예를 도시한 일부측면 단면도이고,

도 4는 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 기능생리활성 음이온 공기를 발생시킨 초음파 장치의 일실시예를 도시한 측면 단면도이며,

도 5는 표 1을 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 막대그래프이고,

도 6은 표 1을 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 막대그래프이며,

도 7은 표 1을 구성하는 은이온수의 또 다른 일부를 나타내는 막대그래프이고

도 8은 표 2를 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 막대그래프이며,

도 9는 표 2를 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 막대그래프이고,

도 10은 표 2를 구성하는 은이온수의 또다른 일부를 나타내는 막대그래프이며,

도 11은 표 3을 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 막대그래프이고,

도 12는 표 3을 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 막대그래프이며,

도 13은 표 3을 구성하는 은이온수의 또다른 일부를 나타내는 막대그래프이고,

도 14는 표 4를 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이며,

도 15는 표 4를 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이고,

도 16은 표 4를 구성하는 은이온수의 또다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이며,

도 17은 표 5를 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이고,

도 18은 표 5를 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이며,

도 19는 표 5를 구성하는 음이온수의 또다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이고,

도 20은 표 6을 구성하는 은이온수의 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이며,

도 21은 표 6을 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이고,

도 22는 표 6을 구성하는 은이온수의 다른 일부를 나타내는 꺽은 선그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1: 풍화산호분 소성수단 2: 풍화산호칼슘

3: 해리수단 4: 미세외력

5: 칼슘이온 6: 탄산이온

7: 수분반응수단 8: 중탄산이온

9: 수산기 이온

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치는, 풍화산호분(粉)에 의한 탄산칼슘과 물과 공기를 압력이나 마찰력 또는 진동력 등의 미세 외력을 가하여 기능생리활성 음이온 공기를 제조되는 것이다.

그 작용과 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 풍화산호분이 포함하는 탄산칼슘이 외력에 의해 식 1과 같이 칼슘이온과 탄산이온으로 해리한다.

[식 1]

CaCO₃↔Ca²⁺+ CO₃ ^2-

또한, 수용액에서는 물분자와 수소이온사이에 식 2의 평형이 항상 성립한다.

[식 2]

H₂O ↔H⁺+ OH^-

압력, 마찰력, 진동 등의 외부 운동에너지에 의해 물분자는 물의 클러스터(cluster)구조, 즉 물분자가 복합적으로 붙은 이온클러스터 복합체로서 식 3과 같이 표현되고, 여기서 OH^-(H₂O)n은 생리활성 음이온이라고 한다.

[식 3]

(H₂O)(H₂O)n ↔H⁺(H₂O)n + OH^-(H₂O)n

식 1에서 발생하게 되는 탄산가스는 수용액으로 용해되면, H₂O와 가역적으로 결합하여 탄산(H₂CO₃)으로 되고, 이것이 산으로서 식 4와 같이 수소이온(H⁺)과 중탄산이온(HCO₃ ^-)으로 가역적으로 해리한다.

[식 4]

CO₂+ H₂O ↔ H₂CO₃↔ HCO₃ ^-+ H⁺

탄산의 제2단의 해리는 HCO₃ ^-가 산으로 되어 식 5와 같이 된다.

[식 5]

HCO₃ ^-↔H⁺+ CO₃ ^2-

이상의 이온의 구성에 의해 탄산의 제1단의 열역학적 해리정수(Kl)는 식 6과 같이 정의된다.

[식 6]

Kl = [(H⁺)(HCO₃ ^-)]/[(CO₂)]

pH = pKl + log{[(HCO₃ ^-)]/[(CO₂)]}

수용액에 산이 가하여져 H⁺가 증가하면, OH^-가 저하된다. 만약 알카리가 가하여져 OH^-가 증가한 때에는 H⁺가 저하하며, 어떤 상태에 이르러 평형으로 된다. 인체의 생리적인 수용액 농도(pH값)는 -log[H⁺] 또는 pKl + log{[HCO₃ ^-]/[CO₂]}로 표현되는데, 예를 들어 혈액의 pH값은 평균 약7.4이다.

생체내의 pH값을 일정하게 유지하기 위해 생체에는 각종의 pH완충계가 구비되어 있다. 혈액과 간질액(間質液)에 있어서의 주요한 완충계는, CO₂+ H₂O ↔ HCO₃ ^-+ H⁺의 시스템이라고 말하여지는 것으로, 음식물 섭취 및 물질대사에 의한 생체기능적인 항상성, 즉 산-염기 평형성은, HCO₃ ^-, H⁺, OH^-라고 하는 이온에 의해 조절되므로, 기능생리활성이온이라고 불리워진다. 공기중에는 이러한 기능생리활성 음이온을 발생시켜 인체의 항상성을 유지시키고자 하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은, 기능생리활성이온을 발생시키는 수단으로서 풍화산호분을 이용한 것이다. 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기는, 탄산칼슘을 35∼45중량%정도 함유하고 있다. 탄산칼슘(CaCO₃)에 물로 미세외력(압력이나 마찰력 등)을 가하면, 칼슘이온(Ca²⁺)과 탄산이온(CO₃ ^2-)으로 해리하고, 탄산이온이 물(H₂O)과 반응하면, 생체활성이온인 중탄산이온(HCO₃ ^-)과 생리활성이온인 음이온(OH^-)이 발생한다.

이러한 음이온(OH^-)의 발생은 물이온으로부터 해리된 수소이온(H⁺)을 감소시킴으로써 공기중에서는 생체활성이온과 생리활성이온인 음이온의 수가 증가한다. 만약, 이러한 반응이 액체중에서 일어나면, 액체는 알카리화한다. 기능생리활성 음이온의 증가량 및 속도는 탄산칼슘에 불순물의 혼입율, 미세외력, 물의 양(습도)에 좌우되는 것을 알 수 있다.

본 발명에서, 탄산칼슘은, 풍화산호분으로부터 검출하여 100∼1000℃로 소성하고, 순도를 높여 분립화한 것이다. 미세외력은, 수동적인 마찰력 및 압력이나 초음파진동식 등이 있다.

이하에서, 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치의 구체적인 구성을 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명의 청구항 1에 기재한 발명의 구성을 설명하면, 이 발명은 먼저 소성수단을 구비한다. 그 소성수단은, 풍화산호분을 소성하여 산호탄산칼슘(CaCO₃)을 조성하는 것이다. 다음에 본 발명은 해리수단을 구비한다.

그 해리수단은, 상기 소성수단으로부터의 산호탄산칼슘(CaCO₃)을 미세외력(압력이나 풍력, 마찰력 등)에 의해 칼슘이온(Ca²⁺)과 탄산이온(CO₃ ^2-)으로 해리시킨다. 그리고, 본 발명은 수분반응수단을 구비한다. 그 수분반응수단은, 상기 탄산이온을 공기중의 수분(H₂O)와 반응시켜서 염기성 생리기능활성이온인중탄산이온(HCO₃ ^-) 및 생리활성이온-음이온인 수산기 이온(OH^-)을 발생시킨 것이다.

다음에, 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치의 청구항 2에 기재한 발명의 구성을 설명하면, 그 발명은, 풍화산호가 100∼1000℃에서 소성되고, 공기와 물에 반응시켜 수분부 음이온 공기(OH^-(H₂O)n)로 만든 것이다.

이하에 본 발명에 관한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치의 일반적 실시형태를 설명한다. 소성수단이, 풍화산호분을 100∼1000℃로 소성하여 산호 탄산칼슘(CaCO₃)을 조성한다. 다음에 해리수단이 상기 소성수단을로부터의 산호 탄산칼슘(CaCO₃)을 미세외력에 의해 칼슘이온(Ca²⁺)과 탄산이온(CO₃ ^2-)으로 해리시킨다.

그리고, 수분반응수단이 그 탄산이온을 공기중의 수분(H₂O)과 반응시킴으로써 염기성 생리기능활성이온인 중탄산이온(HCO₃ ^-) 및 생리활성이온-음이온인 수산기 이온(OH^-)이 얻어진다.

(실시예)

따라서, 본 발명에 의한 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치를 그 구체적인 실시예를 이용하여 첨부 도면과 함께 상세하게 설명한다. 그 기능생리활성 음이온 공기제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 먼저 풍화산호분을 100∼1000℃에서 소성하여 산호 탄산칼슘(CaCO₃)(2)을 조성하기 위한 소성수단(1)을 구비한다.

다음에 본 발명은 해리수단(3)을 포함하여 구성된다. 그 해리수단(3)은, 상기 소성수단(1)으로부터의 산호 탄산칼슘(CaCO₃)(2)를 미세외력(압력이나 풍력, 마찰력 등)(4)(도 2에서는 피스톤(4a), 도 3에서는 스프레이 버턴(4b), 도 4에서는 초음파진동자(4c))에 의해 칼슘이온(Ca²⁺)(5)과 탄산이온(CO₃ ^2-)(6)으로 해리시킨다.

그리고, 본 발명은 수분반응수단(7)을 포함한다. 그 수분반응수단(7)은, 상기 탄산이온(6)을 공기중의 수분(H₂O)과 반응시켜서 염기성 생리기능활성이온인 중탄산이온(HCO₃ ^-)(8), 및 생리활성이온-음이온인 수산기 이온(OH^-)(9)을 얻는다. 그 수산기 이온(OH^-) 즉 음이온을 많이 발생시키면, 물분자에서 해리된 수소이온(H⁺)을 감소시킬 수 있게 되고, 공기중에는 생리기능활성이온인 음이온의 수가 증가하게 된다.

도 2 내지 도 4에서 본 발명의 음이온 공기제조장치의 구체적인 실시예를 설명한다. 도 2에는 피스톤식 음이온 공기제조장치가 도시된다. 여기서, 실린더(S) 중에 상술한 바와 같이 소성시킨 풍화산호칼슘(2)을 넣고, 그 실린더(S) 중의 피스톤(P)을 그 로드(R)로 상하로 구동시킴으로써 분사구(O)로부터의 음이온(I)을 분사시키는 것이다. 도 3의 것은 스프레이식의 음이온 공기제조장치를 도시한다. 여기서는 스프레이 캔(C)의 내부에 상술한 바와 같이 소성한 풍화 산호탄산칼슘(2)과 압축가스(G)를 넣고, 스프레이 버턴(B)을 눌러 음이온(I)을 분사시킨다. 도 4의 것은 초음파식의 것이다. 이것은, 그 하우징(H) 안에 상술한 바에 의해 소성된 풍화 산호칼슘(2)과 초음파진동자(U)를 넣고, 밸브(V)를 통해 낙하되어 온 탄산칼슘수를 그 진동자(U)에 의해 진동시켜 음이온(I)을 발생시키며, 팬(F)으로 분사구(O)로부터 음이온을 분사시키는 것이다.

다음에는 상술한 바와 같이 실시한 시험식 장치를 설명한다.

표 1, 2, 3은 산호칼슘수(水)의 음이온수로서 도 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13을 기초하여 얻어진 것이다.

표 4, 5, 6은 풍화산호분(PW)에 의한 음이온수로서 도14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22을 기초로 하여 얻어진 것이다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 풍화산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기는, 이상에서 설명한 것이외에 상술한 과제를 해결한 것으로 상기 표들에 나타난 음이온수와 같이 다대한 효과가 얻어진다. 나아가, 냄새를 제거하는 효과도 지니는 것으로 나타났다.

Claims

풍화산호분(粉)을 소성하여 산호탄산칼슘(CaCO₃)을 조성하는 소성수단과, 그 소성수단으로부터의 산호탄산칼슘(CaCO₃)을 미세외력(압력이나 풍력, 마찰력 등)에 의해 칼슘이온(Ca²⁺)과 탄산이온(CO₃ ^2-)으로 해리하는 해리수단과, 그 탄산이온을 공기중의 수분(H₂O)과 반응시켜서 염기성 생리기능활성이온인 중탄산이온(HCO₃ ^-) 및 생리활성이온-음이온인 수산기 이온(OH^-)을 얻는 수분반응수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치.
제 1 항에 있어서, 풍화산호가 100∼1000℃에서 소성되고, 공기와 물에 반응시켜서 얻어진 수분부 음이온 공기(OH^-(H₂O)n)을 함유하는 것을 특징으로 하는 산호를 이용하여 발생시킨 기능생리활성 음이온 공기제조장치.