KR100540692B1 - 활성수, 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기석 광석을 함유하지 않은 상태에서도 전기석 광석에 의한 전리 상태를 유지하며, 전기석 광석에서 발산되는 전계에 의해 생성된 하이드록실이온을 주 전이 요소로 갖는 활성수를 제공하고, 하이드록실이온이, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되는 전기석의 전계의 영향 하에 있는 물에서 생성되며, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전기석의 전계의 영향에 의해 전이되어 마련되도록 하며, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되어 발산되는 전기석의 전계에 의거하여, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전이되도록 구성되도록 함으로써, 전기석에서 발산하는 전계를 이용하여 이 전계를 통과하는 물을 전기분해시켜, 마이너스이온이 함유된 활성수를 간편하게 제조하여, 사용자가 향유할 수 있도록 하였다.

Description

활성수, 그 제조방법 및 장치{Activated water, method for manufacturing and apparatus therefor}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활성수 제조장치를 개략적으로 나타낸 단면 구조도, 및

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 활성수 제조장치를 개략적으로 나타낸 단면 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 진공 인클로저 3 : 전기석 광석

5 : 수활성화용기 5a : 급수구

5b : 송출구 6 : 물

7 ; 진공펌프 8 : 전기석 수용용기

9 : 패널 상부 11 : 저장탱크

본 발명은 하이드록실이온(

)을 포함하는 활성수, 활성수 제조 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히, 진공 인클로저 내부에 지지된 투어마린 광석에 진공하에서 직류펄스전압을 인가함과 동시에, 이 진공 인크로저 내부를 관통하도록 배치한 수활성용기에 물을 통과시켜, 이 절연구획수단의 내부의 물을 전기분해함으로써 활성수로 마련하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 종래에는 입경이 수

의 미세한 투어마린(이하, 전기석이라 한다) 고아석의 분말을 가열하여, 이 전기석 분말에 물을 분무하여 된 수증기를 응축하고, 이 응축액을 정제하여 숙성시킴으로써, 활성수를 마련하였다.

그러나, 전기석 광석에는 동(Cu)와 납(Pb) 등과 같은 인체에 유해한 성분이 포함되어 있기 때문에, 전기석 분말에 물을 직접 분사하는 종래의 기법에 의해 획득된 응축액에 혼입된 동(Cu)과 납(Pb) 등을 제거하기 위한 정제공정이 필요해 제조 단가를 급상승시키는 등의 문제점을 내포하고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 진공의 인클로저 내부에 지지된 투어마린 광석에 진공하에서 직류펄스전압을 인가함과 동시에, 이 진공 인크로저 내부를 관통하도록 배치한 절연구획수단에 물을 통과시켜, 이 절연구획수단의 내부의 물을 전해하여, 활성수로 마련하는 공정을 단순화하는 데 있다.

이를 실현하기 위해 본 발명은,

전기석 광석에 의한 전리 상태를 유지하는 활성수와, 전기석 광석에서 발산되는 전계에 의해 생성된 하이드록실이온을 주요 전이 요소로 갖는 활성수를 제공함에 있어, 하이드록실이온이, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되는 전기석의 전계의 영향 하에 있는 물에서 생성되며, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전기석의 전계의 영향에 의해 전이되어 마련되도록 한 제법을 주된 특징으로 한다.

또한, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되어 발산되는 전기석의 전계에 의거하여, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전이되도록 구성된 활성수 제조장치를 제공함을 다른 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 활성수 제조장치를 개략적으로 나타낸 단면 구조도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 활성수 제조장치를 개략적으로 나타낸 단면 구조도이다.

도 1을 참조하면, 본원의 실시예에 따른 활성수(1)의 제공은, 진공의 인클로저(2) 내부에 지지된 전기석 광석(3)에 진공 환경하에서 직류(DC)펄스 전압(4)을 인가함과 동시에, 진공의 인클로저(2) 내부를 관통하도록 배치된 수활성용기(5)에 물을 유동시켜, 이 수활성용기(5)의 내부를 흐르는 물(6)을 전기분해함으로써 이루어진다.

또, 상기 진공 인클로저(2)는, 스테인레스와 알미늄 등의 금속제의 상자형태로 형성되어 있고, 소정위치에 후술하는 급수구 및 송출구를 마련하기 위한 결합구(2a, 2b)가 형성되어 있다.

또한, 상기 진공 인클로저(2)에는, 이 진공 인클로저(2)의 내부를 진공상태로 감압 가능한 진공펌프(7)가 접속되어 있다.

또, 전기석(tourmaline) 광석(3)은, 일반식

(여기에서 W = Ca, K, Na, X = Al,

,

, Li, Mg,

, Y = Al,

,

,

임) 으로 표기되는 삼방정계의 호우계 케이산염광물(전기석)을 의미한다.

또한, 상기 진공 인크로저(2)의 하부에는 스테인레스 등의 전도체에서 접시 형태로 형성된 전압인가용 전기석 수용용기(8)에 절연지지체에 의해 수평 지지되어 이 전기석 수용용기(8) 상에 복수개의 전기석 광석(3)이 소정 크기의 벌크 상태 원석 그대로 수용되어 있다.

여기에서, 상기 진공펌프(7)에 의한 진공압은 90 ∼ 110 Pa 이고, 전압은 300 ∼ 400V, 1초당 펄스 수는 30 ∼ 40 로서, 이 전압이 전기석 광석(3)에 인가되도록 구성되어 있다.

또, 상기 수활성용기(5)는, 유리나 세라믹 등의 절연체로서 마련됨과 아울러, 제2 실시예로서, 수 mm ∼ 수십 ∼ mm의 직경을 갖는 관 형태로 구성되어도 좋으며, 진공 인클로저(2)의 내부를 구획하는 측면 패널의 상부(9)에서 하부(10)까지 전체적으로 배치되어 있다. 이 수활성용기(5)의 상류측에는 급수구(5a)와 접속하는 급수수단(예를 들면, 상수도)이 배치되고, 수활성용기의 내부를 자연낙하 또는 송수압으로 물(6)이 유동하도록 되어 있다.

또한, 상기 수활성용기(5)의 송출구(5b)에는 활성수(1)의 송출량을 조정할 수 있도록 유량조절밸브가 설비되어도 좋다. 물론, 상기 송출구(5b)와 급수구(5a)의 상하류 위치관계 상 상하방 배열위치를 역방향으로 해도 좋다.

다음에, 본원 발명에 따른 작동을 설명한다.

먼저, 전기석 수용용기(8) 상에 전기석 광석(3)을 탑재시키고, 진공펌프(7)을 가동시켜서 진공 인클로저(2)를 진공상태로 마련한다. 그런 다음에, 전기석 광석(3)에 직류펄스전압(4)를 인가하면, 전기석 광석(3)이 550 ∼ 600 ℃ 정도로 발열하게 된다. 이 상태에서 수활성용기(5) 내의 물은 전기석 고아석(3)의 주위에 발산하는 전계의 영향권 내에서 전기분해가 이루어지게 된다.

여기서, 상기 전기분해에 의해 물(6,

)은, 수소이온(

)과 수산화물이온(

)으로 해리되는 바, 상기 수활성용기(5)의 음극부분에서는, 음극부분에서 방출되는 전자와 수소이온(

)이 결합하여 수소(

) 가스가 되어, 상기 수활성용기(5)의 송출구(5b)를 통해 저장탱크(11) 및 대기 중으로 방출된다.

또, 상기 수활성용기(5)의 양극부분에서는 수산화물이온(

)의 태반이 주위의 물(6,

)과 결합하여, 하이드록실이온(

)이 되고, 이 수산화물이온(

)의 일부는 전자를 방출하여 물(6,

)과 산소(

)가 되어 물(6,

)에 용해되어 용존산소로 축적되게 된다.

다시 말해서, 본원에 의한 활성수(1)는 계면활성물질로서의 하이드록실이온(

)을 함유하게 되며, 물(6)은, 수소결합에 의해 수십개의 물분자(

)가 회합한 크러스터(분자집단)을 형성하거나, 또는 발열된 전기석 광석(3)에서 방사되는 원적외선의 작용하에서 활성수(1)가 보다 작은 크러스터를 이루게 되는 것이다. 이와 같이 하이드록실이온(

)을 포함하는 활성수(1)은, 위염, 피부병, 고혈압, 심장병, 숙취, 변비 등에 대하여 우수한 효능이 있어, 건강보조식품 등으로 널리 이용되고 있다.

상술한 바와 같이, 하이드록실이온은, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되는 전기석의 전계의 영향 하에 있는 물에서 생성되며, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전기석의 전계의 영향에 의해 전이됨으로써, 활성수에 적용되게 되는 것이다.

또한, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되어 발산되는 전기석의 전계에 의거하여, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전이됨으로써, 별도의 정제공정을 필요로 하지 않게 되는 것이다.

[수활성용기를 세장형 사행 유로로 한 경우의 마이너스이온 전이 실험예]

1. 표준시험형태

시험 및 측정은 외부자계, 외부자계 및 진동, 충격의 영향이 없는 곳으로 지 정방향에 바르게 취부한 후, 실시한다.

시험상태 주위온도 15 ~ 35°C

주변환경의 상대습도 30%

2. 시험전원

2-1) 전압변동 시험전원(380 V)의 ±2%이하

2-2) 직류전원의 리플률 3% 이하

3. 시험의 방법

동작시험 동작시험은 전원회로부에 정격사용전원을 인가하여, 로타리엔코더의 축을 회전시켜, 1회전당의 출력펄스수(1초당 직류전원의 펄스 수 35로 설정하기 위함), 출력신호파형의 상태 및 출력부의 ON, OFF상태에 관하여 조사하면서, 실시한다.

여기에서, 상기 전기석 광석을 저온 또는 고온에서 보관 가능한 단열용기 중에서 2시간이상 방치한 후 실시한 후, 380V 의 직류전압을 인가한후, 송출구(5b)를 통과하는 물의 전류를 측정하였다.

출력파형의 편차를 사사오입하면, 대략 0.06 밀리암페어의 전류가 발생한 것을 측정되었다.

한편, 무통전 상태에서 송출구(5b)를 통과하는 물의 전류는 대략 0.01 밀리암페어의 전류값을 나타내었다.

또한, 진공에서 전기석 광석(3)에 직류펄스전압(4)을 가변시켜 인가하더라도 전기석 광석이 600℃ 이상으로 온도 상승하는 경우는 발생치 않았다(표1 참조).

전압(Volt)	전기석의 온도	물에서의 마이너스이온 평균 함유량	물에서의 원적외선 측정량	물에서의 전류치
300	500℃	178	90	0.06 mA
500	550℃	180	93	0.06 mA
600	580℃	185	96	0.06 mA

표 1의 결과를 위한 실험에서는, 전기석 광석의 입경을 10 ∼ 15 cm인 원석을 준비하고, 이 원석을 절연지지체로서, 시판 중인 절연애자로서 구성하여 수평 지지된 전기석수용용기(8)에 1Kg을 수납한 후, 수활성용기(5)로서, 5 mm 직경의 절연파이프에서, 수돗물을 유속 대략 1 cm sup 3/m로 유동시켰으며, 이때의 절연파이프의 유효 전장(진공 인클로저 내에서의 전체길이)은 4 m로 하였다.

또, 상기 전기석 광석에 의해 전이된 활성수를 24시간 방치한 후 물의 전류를 측정한 결과 초기 송출 시와 같은 0.06 밀리 암페어로 측정됨으로써, 전기석 결정의 양단에 플러스 전극과 마이너스 전극을 자연스럽게 전이받아 영구적으로 유지하는 특성을 갖고 있음이 확인되었다.

또한, 공지의 증류와 분별 증류 기법을 통해 수돗물을 활성화한 활성수를 가열하여 끓어 나오는 기체를 끓는점의 차이에 의해 분리함으로써, 수도물에 함유되어 있는 기타 물질을 필요에 따라 증류하여 더욱 순수한 성분으로 제공토록 하여도 좋다.

[화장품에 채용시의 보습효과 실험예]

본원의 활성수가 함유된 화장품의 보습효과를 조사하기 위해서 피부 표피 각질층의 수분 함유량을 측정하였다.

1. 시험 시료로서 활성수가 함유된 유액과 활성수가 함유되지 않은 유액을 준비한다.

2. 측정장치로서, 피부 수분 측정기를 사용하고, 실온에서 습도 60%, 유액 도포 후 1시간 경과 후 시험하였다.

3. 전기석에 의한 활성수가 함유된 유액이 처리된 시료가 활성수 미함유 유액측보다 30∼40 % 정도 보습 효과가 우수한 것으로 판명되었다.

[콜레스테롤 저하 효과]

고 콜레스테롤 (270∼350 mg) 환자 15명에게 1일 4∼5회 생수 1컵(액 200 ml) 당 활성수를 스포이드로 5∼6 방울 첨가해서 30일간 음용한 결과 대부분의 환자가 15일 후 배뇨시 이물감을 느껴 관찰해 본 결과 지방 덩어리가 함께 배설되는 것으로 판명되었다. 또 30일 경과 후 Accutrend G.C (Bohringer manheim사)로 콜레스테롤을 측정결과 15명 중 13명의 혈중 농도가 정상치인 220 mg 이하로 저하되었음이 판명되었다( 그중 2명은 250 및 245 mg 이었음).

[숙취제거 효과]

30대 직장인 30명을 대상으로 생수 1컵에 활성수 5방울을 첨가해 음용한 후 30분 뒤에 소주 1병씩 음용한 결과, 음주 후 대부분 취기를 느꼈으며 자리에서 일어나 바깥 바람을 쐬인 후 모두 다 머리가 맑아지고 취기가 없어진 듯 하다고 하였다. 그리고, 1시간 후 알콜 흡입 측정기로 측정한 바, 20명은 0.003 mg 이하로 혈중 알콜 농도가 저하되었으며, 아침에 주로 발생하는 속쓰림, 구토 및 두통이 시험자 모두에게 발생하지 않았다.

[클린징 시 각질층 제거 효과]

활성수 함유 화장품에서 클린징 액에 채용했을 경우에서, 먼저 피부 각질층에 염색한 후 안정화하고, 이 염색된 피부에 각각의 시료를 도포하여 마사지 한 후 1시간 후에 시료를 완전히 제거한 다음, 피부 색도 측정기로 각각의 색도를 측정하였다. 여기에서, 피부의 각질층 제거율을 간접 측정한바, 활성수 함유 클린징 액이 활성성 미함유 클린징 액으로 처리한 경우보다 피부 색도차가 10% 이상으로 나타남이 판명되었다.

따라서, 상기한 시험예에서와 같이, 상기 전기석에 의해 의해 전기분해가 이루어지고, 이 결과 생성된 하이드록실이온(hidroxyl ion)에는 계면 활성화 효과를 가지고 있기 때문에, 이러한 계면 활성화 작용은, 첫째로, 유분의 유화(침투, 분산, 가융화 물을 마련함), 둘째로, 환원작용(산화성 물질의 중화), 셋째로, 정균 및 제균작용(세척효과) 및 탈취, 발모, 육모 그리고 피부 미백 작용에 대하여 극대화를 도모할 수 있게 되는 것이다.

또한, 인체의 체내 산화를 규제함에 있어서도, 이 마이너스 이온은 산화를 막을 수 있는 성분으로 의학계에서 입증되고 있으며, 가장 빠른 산화 억제 효과를 볼 수 있는 것으로서, 본원의 마이너스 이온 특히, 하이드록실이온이 전이된 활성수가 체내에 흡수되면, 알칼리 체질화시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 전기석에서 발산하는 전계를 이용하여 이 전계를 통과하는 물을 전기분해시켜, 마이너스이온이 함유된 활성수를 간편 하게 제조함으로써, 사용자에게 제공할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

여기에서, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 본 발명을 도시하고 설명하였지만, 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 특허청구범위의 정신 및 영역을 벗어남이 없이 다양한 수정이 이뤄질 수 있다.

Claims (15)

1. 전기석 광석을 함유하지 않은 상태에서도 전기석 광석에 의한 전리 상태를 유지하며, 전기석 광석에서 발산되는 전계에 의해 생성된 하이드록실이온을 주 전이 요소로 가지고, 하이드록실이온이, 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되는 전기석의 전계의 영향 하에 있는 물에서 생성되며, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태의 물이, 유동되면서 전기석의 전계의 영향에 의해 전이되어 마련되도록 한 것을 특징으로 하는 활성수 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   약 0.06mA의 전류를 갖는 활성수 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 가열되어 확산되는 전기석의 전계에 의해 수소이온과 수산화물이온으로 해리되고, 음극부분에서는 수소이온이 생성되고, 양극부분에서는 수산화물이온(

   

   )의 태반이 주위의 물과 결합하여 하이드록실이온(

   

   )이 생성되는 것을 특징으로 하는 활성수 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 활성수를 가열하여 끓어 나오는 기체를 끓는점의 차이에 의해 분리하기 위한 증류단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성수 제조방법.
5. 절연 지지체에 의해 진공의 인클로저 내부에 지지된 전기석의 수용 용기에 인가되는 직류펄스 전압에 의해 가열되어 발산되는 전기석의 전계에 의거하여, 상기 진공의 인클로저의 내부에서 상기 전기석 광석과 전기적으로 연통 가능한 격리 상태 즉, 상기 전기석 광석과 물 사이에서의 이온 교환능을 보유하도록 상기 전기석과 물을 상호 밀봉 구획하는 수활성용기에 의해 격리된, 물이 유동되면서 전이되도록 구성된 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 진공압은 90 ∼ 110 Pa 이고, 전압은 300 ∼ 400V, 1초당 펄스 수는 30 ∼ 40 인 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 수활성용기는 밀폐형 통형상 용기로서, 급수구와 송출구를 갖는 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,,

   상기 수활성용기는 절연파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
9. 제 8 항에 있어서,,

   상기 절연파이프는 물이 상기 전기석 주위를 사행하여 유동하도록 형성된 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
10. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,,

    상기 진공의 인클로저는 유리제로 이루어진 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
11. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,,

    전류값이 0.06 밀리 암페어를 유지하도록 물을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 급수구의 구경에 비해 상기 송출구의 구경을 소경으로 한 것을 특징으로 하는 활성수 제조장치.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 활성수 제조방법에 의해 마련된 하이드록실이온이 전이 생성된 활성수.
14. 제 5 항 또는 제 6 항의 활성수 제조장치에 의해 마련된 하이드록실이온이 전이 생성된 활성수.
15. 제 8 항의 활성수 제조장치에 의해 마련된 하이드록실이온이 전이 생성된 활성수.

Images