KR100720385B1 - 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수있는 소결 성형체가 구비된 용기 - Google Patents

음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수있는 소결 성형체가 구비된 용기 Download PDF

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Abstract

음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기가 개시된다. 본 발명의 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기는, 내부에 음용 가능한 소정의 음용수가 충전되는 수용공간이 형성된 용기본체; 및 용기본체의 수용공간 중 적어도 어느 일측에 마련되는 소결 성형체를 포함하며, 소결 성형체는 섭취가능한 알칼리 원소와 미네랄 원소 중 적어도 어느 하나를 함유하는 용출물질과 세라믹 원료를 가지며, 용출물질이 세라믹 원료에 혼합된 후 소결처리 성형되어 음용수에 용해될 경우, 소정의 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 음용수에 녹아 인체의 건강에 유익한 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 방법으로 제조할 수 있고 운반, 보관 및 휴대가 간편하여 언제 어디서나 용이하게 사용할 수 있다.
알칼리수, 약 알칼리수, 미네랄, 함유수, 소결, 성형체, 용기

Description

음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기{Vessel having a material for making alkali-water and mineral-water}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 용기의 부분 확대 분해도이다.
도 3은 도 2의 결합도이다.
도 4는 소결 성형체의 제조방법에 따른 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기의 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 용기본체 10a : 수용공간
12 : 파지용 손잡이부 14 : 보강밴드
16 : 가로격벽 18 : 계단부
20 : 소결 성형체 20a : 반구형 몸체부
20b : 플랜지부 25 : 상부덮개
28 : 하부캡 30 : 방수체
본 발명은, 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음용수에 녹아 인체의 건강에 유익한 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 방법으로 제조할 수 있고 운반, 보관 및 휴대가 간편하여 언제 어디서나 용이하게 사용할 수 있는, 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기에 관한 것이다.
모든 생명체는 반드시 물이 있어야 생명을 유지할 수 있다. 물은 산소와 더불어 인간의 생존에 필요한 가장 중요한 요소이다. 인간은 산소 없이는 단 몇 분밖에 살지 못하며, 물이 없이는 1주일(4~9일) 정도밖에 살지 못한다. 바다와 육지의 분포비율이 7:3으로 물이 지구표면의 70%를 차지하고 있듯이 우리 인체도 약 70% 정도가 물로 구성되어 있다. 체내의 물을 1~2%만 잃어도 심한 갈증과 괴로움을 느끼고, 5%정도 잃으면 반 혼수상태에 빠지며, 12%를 잃으면 생명을 잃는다.
사람은 음식을 먹지 않고서도 4~6주 정도는 생존이 가능하지만 물을 마시지 않으면 신진대사가 원활히 이루어지지 않아 체내의 독소를 배출시키지 못하여 자가중독을 일으키고 1주일도 채 가지 못하고 사망하게 된다.
체내의 물은 잠시도 쉬지 않고 돌아다니고 있다. 물의 분자는 몸의 어떠한 부분에도 존재한다. 그리고 체내의 물은 수초 후에는 또 다른 장소로 이동하고 새 로운 물의 분자로 대치되고 있다. 물은 대부분이 체내에서 순환하면서 몇 번이나 되풀이되어 사용된다. 그러나 1일 2.5리터(l) 정도는 갖가지 방법으로 소실된다고 한다. 따라서 매일 일정한 양의 물을 마셔야 한다.
우리가 매일 마시는 물은 입 → 위 → 장 → 간장, 심장 → 혈액 → 세포 → 혈액 → 신장 → 배설 등의 순서로 순환하면서 세포의 형태를 유지하고 신진대사작용을 높이며 혈액과 조직액의 순환을 원활하게 하고 영양소를 용해시킨다. 뿐만 아니라 이들을 흡수, 운반해서 세포로 공급하고 체내에서 불필요한 노폐물을 체외로 배설시키며 혈액을 중성 내지 약 알칼리성으로 유지시키고 체내의 열을 발산시켜서 체온을 조절하는 등의 생명유지에 필수적인 매우 중요한 역할, 즉 순환기능, 동화작용, 배설기능, 체온조절기능 등을 수행한다. 따라서 한 번 신체에 들어간 물이 오줌이나 땀 등의 형태로 배설되어 나갈 때까지 체내를 순환하면서 얼마나 그 역할을 잘 수행하느냐가 바로 건강의 척도라고 할 수 있다. 따라서 좋은 물을 마시는 것이 건강의 기본임은 두 말할 필요조차 없는 것이다.
미네랄이 함유되면서 알칼리성(약 알칼리성)을 띤 물이 건강에 매우 좋다고 보고 되고 있다. 하지만, 지금까지 사람들이 마시는 물의 수소이온농도인 pH값은 대부분 7pH 이다. 따라서 대부분의 사람들은 중성상태의 물을 마시고 있는 셈이다. 미네랄이 함유된 알칼리수는 떫은맛을 없애준다. 음주, 끽연, 대기오염으로 쌓여가는 노폐물은 질병의 근원물질인데, 이를 알칼리수가 빠르게 배출시켜 준다. 알칼리수를 음용하면 소화흡수 기능이 좋아지고 장이 튼튼해져 잔병치례가 없어지고, 심한피로, 두통, 감기기운 등 몸에 이상이 왔을 때, 세포에 휴식을 줄 수 있다. 또한 미네랄이 함유된 알칼리수는 운동, 과로로 인한 갈증과 피로를 빠르게 씻어 줄 뿐만 아니라 특히 위장 기능이 좋지 않은 노약자나 환자에게 매우 좋다.
이렇듯, 알칼리성(특히 약 알칼리성)을 띠면서 칼슘, 마그네슘 등의 미네랄 성분이 함유된 물(이를 미네랄 함유수라 함)은 우리 몸의 건강과 매우 밀접한 관계에 있기 때문에 평상시 자주 접하는 것이 좋다. 하지만, 음식이나 기타 약물의 방법으로 이들을 섭취하는 데에는 한계가 있기 때문에 보통 음용수라는 형태로 알칼리수를 제공하거나 미네랄 함유수를 제공하는 정수기를 이용하게 된다.
그런데, 시판되고 있는 정수기의 경우, 소정의 전기분해 방식으로 알칼리수를 제조하고 있으나 구입비용이 고가이기 때문에 대중화를 이끌기에는 다소 부족하다. 뿐만 아니라 정수시, 물 속에 함유되어 있는 미네랄 성분이 필터링(여과)되어 버리기 때문에 미네랄 함유수로서의 제 기능을 유지하기 어렵다. 결국, 종래의 정수기를 통해 정수된 물은 pH값이 7 정도이므로 인체에 유익한 활성을 주지 못하므로 인체의 건강에 유익한 물을 만들기 보다는 깨끗한 물을 만드는 정도에 불과한 것이다. 만일, 정수기를 통해 약 알칼리수를 제공할 수 있다 하더라도 비교적 거대한 장치인 정수기가 설치된 곳에서만 물을 음용할 수 있기 때문에 언제 어디서나 음용할 수 없는 사용상의 제약이 따른다.
본 발명의 목적은, 음용수에 녹아 인체의 건강에 유익한 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 방법으로 제조할 수 있고 운반, 보관 및 휴대가 간편하여 언제 어디서나 용이하게 사용할 수 있는, 음용수에 대하여 알 칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 내부에 음용 가능한 소정의 음용수가 충전되는 수용공간이 형성된 용기본체; 및 상기 용기본체의 수용공간 중 적어도 어느 일측에 마련되는 소결 성형체를 포함하며, 상기 소결 성형체는 섭취가능한 알칼리 원소와 미네랄 원소 중 적어도 어느 하나를 함유하는 용출물질과 세라믹 원료를 가지며, 상기 용출물질이 상기 세라믹 원료에 혼합된 후 소결처리 성형되어 상기 음용수에 용해될 경우, 소정의 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 용기본체는 양단이 개구된 관상체로 형성되며, 상기 용기본체의 상부개구부에는 음용수 배출부를 갖는 상부덮개가 착탈가능하게 결합되어 있다.
상기 용기본체의 하부개구부 영역에 결합되는 하부캡과, 상기 용기본체와 상기 하부캡에 형성되어 상기 하부캡을 상기 용기본체의 하부개구부 영역에 착탈시키는 착탈결합부를 포함하며; 상기 소결 성형체는 상기 용기본체의 하부개구부 영역에 마련된다.
상기 용기본체의 하부개구부 영역에는 상기 용기본체의 내벽면으로부터 반경방향 내측으로 소정길이 돌출되어 상기 소결 성형체의 상향이동을 저지하는 가로격벽이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 소결 성형체는, 적어도 일부분이 상기 가로격벽의 내부공간을 관통하여 상기 상부덮개를 향한 상기 용기본체의 수용공간 내에 배치되는 반구형 몸체부; 및 상기 반구형 몸체부의 하단으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 상기 가로격벽의 하단에 걸림유지되는 플랜지부를 포함한다.
상기 가로격벽의 하부영역에는 상기 반구형 몸체부 및 상기 플랜지부의 외면에 형상맞춤되도록 상기 용기본체의 내벽면으로부터 돌출형성된 계단부가 더 형성될 수 있다.
상기 하부캡의 내부에는 상기 하부캡이 상기 용기본체의 하부개구부에 결합될 때, 상기 소결 성형체를 상기 가로격벽 측으로 가압하고 상기 용기본체와 상기 하부캡 간을 기밀유지시키는 방수체가 더 마련될 수 있다.
상기 방수체는 탄성적으로 변형가능한 실리콘 재질인 것이 바람직하다.
상기 용기본체에 결합되어 상기 용기본체를 파지하는 파지용 손잡이부를 더 포함할 수 있다.
상기 용기본체에 환형으로 장착되어 상기 파지용 손잡이부를 보강하는 보강밴드를 더 포함할 수 있다.
상기 소결 성형체는 소정의 다공성 외피에 수용된 후, 상기 용기본체의 수용공간 내의 일측에 마련될 수도 있다.
상기 다공성 외피는 여과포와 부직포 중 어느 하나일 수 있다.
상기 용출물질은 상기 세라믹 원료의 100 중량% 대비 0.05 ~ 70 중량%가 원료로 혼합된다.
상기 세라믹 원료의 100 중량% 대비 0.01 ~ 20 중량%가 혼합되며, 은과 불소 중 어느 하나가 포함된 물질로 형성되는 항균/살균제를 더 포함할 수 있다.
상기 세라믹 원료, 상기 용출물질 및 상기 항균/살균제의 전체 중량 대비 3 ~ 40 중량%가 혼합되며, 물, 알코올류, 물과 알코올의 희석용액 중 선택된 어느 하나의 바인더를 더 포함할 수 있다.
상기 용출물질은, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화 탄산마그네슘 중 적어도 어느 하나가 포함된 물질, 맥반석, 백운석, 돌로마이트 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 세라믹 원료는, 도자기 원료의 점토, 알루미나, 지르코니아, 활석, 질석 중 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
상기 소결처리 온도는 700 ~ 1400 ℃의 범위를 갖는다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 용기의 부분 확대 분해도이며, 도 3은 도 2의 결합도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기는, 내부에 음용 가능한 소정의 음용수가 충전되는 수용공간(10a)이 형성된 용기본체(10)와, 용기본체(10)의 수용공간(10a)에 마련되어 음용수에 용해됨으로써 일반적인 음용수(수돗물 포함)를 소정의 알칼리수와 미네랄 함유수로 변화시키는 소결 성형체(20) 를 갖는다.
용기본체(10)는 통 형상으로 이루어져 있다. 용기본체(10) 내의 수용공간(10a)의 부피는 주변에서 흔히 접할 수 있는 500 ml 및 1500 ml용 페트(PET) 병 정도의 용량이면 족하다. 하지만, 필요에 따라 수용공간(10a)의 부피는 적절하게 선택될 수 있다.
용기본체(10) 내에 음용수가 충전되면 용기의 전체적인 무게가 증가한다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 용기본체(10)에 결합되어 용기본체(10)를 파지하는 파지용 손잡이부(12)를 더 마련하는 것이 좋다. 용기본체(10)에는 파지용 손잡이부(12)가 쉽게 부러지거나 분리되는 것을 저지하기 위해 용기본체(10)에 환형으로 장착되어 파지용 손잡이부(12)를 보강하는 보강밴드(14)가 더 마련되어 있다.
이러한 용기본체(10)는 그 양단이 개구된 관상체로 형성된다. 따라서 용기본체(10)의 상부에는 상부개구부가 형성되어 있고, 하부에는 하부개구부(10b)가 형성되어 있다. 편의상 상부개구부에는 참조부호를 생략한다.
상부개구부에는 상부개구부를 선택적으로 개폐하는 상부덮개(25)가 결합되어 있다. 용기본체(10) 내의 수용공간(10a)으로 음용수를 한 번에 충전하기 위해 상부덮개(25)는 상부개구부에서 착탈되는 것이 좋다. 착탈의 방식은 스크루 방식이 가장 간편하나 후크 방식의 가압식 덮개 형태가 될 수도 있다. 이러한 상부덮개(25)에는 소결 성형체(20)에 의해 변화된 알칼리수와 미네랄 함유수를 배출하는 음용수 배출부(26)가 형성되어 있다.
용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역에는 하부캡(28)이 결합되어 있다. 상 부덮개(25)와 마찬가지로 하부캡(28) 역시 용기본체(10)에 대해 착탈된다. 이를 위해, 용기본체(10)의 하부개구부(10b)의 외측면과 하부캡(28)의 내측면 사이에는 하부캡(28)을 쉽게 장착하거나 분리할 수 있는 수단으로 착탈결합부(19,29)가 형성되어 있다. 도면에는 착탈결합부(19,29)를 나사산으로 도시하고 있다. 하지만, 이 역시 후크 방식의 가압식(미도시)으로 변형할 수도 있다.
하부캡(28)이 결합되는 용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역에는 전술한 소결 성형체(20)가 마련되어 있다. 소결 성형체(20)는 상부가 후술할 가로격벽(16)의 내부공간을 관통하여 상부덮개(25)를 향한 용기본체(10)의 수용공간(10a) 내에 배치되는 반구형 몸체부(20a)와, 반구형 몸체부(20a)의 하단으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 가로격벽(16)의 하단에 걸림유지되는 플랜지부(20b)를 갖는다.
소결 성형체(20)는, 섭취가 가능한 용출물질과 세라믹 원료를 혼합한 후, 소정의 고온으로 소결처리되어 성형된다. 따라서 도 2 및 도 3에 도시된 형상으로 제조할 수 있다. 소결 성형체(20)의 성분 및 제법에 관해 설명하면 다음과 같다.
용출물질은 알칼리수를 제공하는 알칼리 원소와 미네랄을 공급하는 미네랄 원소 중 적어도 어느 하나를 함유하고 있다. 즉, 용출물질이 소결 성형체(20)로 만들어진 다음 물에 녹을 경우, 알칼리수만을 제공하거나 미네랄 함유수만을 제공하거나, 혹은 알칼리수 및 미네랄 함유수 모두를 제공할 수 있도록 용출물질이 결정된다.
이러한 용출물질에는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화 탄산마그네슘 중 적어도 어느 하나가 포함된 물질, 맥반석, 백운석, 돌로마 이트 정도가 존재한다. 따라서 용출물질은 이들을 1종 혹은 2종 이상으로 조합하여 사용될 수 있는데, 본 실시예의 경우, 돌로마이트를 사용하고 있다.
돌로마이트(dolomite)란, 백운석, 고회석이라고도 한다. 화학식은CaMg(CO3)2이다. 탄산석회와 탄산마그네슘이 1:1로 복탄산염을 이룬다. 단, 마그네슘의 일부는 철이나 망간으로 치환되는 경우가 많다. 마름모결정을 나타내며 결정면은 다소 만곡되어 있다. 흔히 안장 모양 또는 장미 봉오리 모양의 집합을 이룬다. 입상 또는 치밀질의 집합체로 된 괴상을 이루는 것도 있다. 굳기 3.5 ~ 4, 비중 2.8 ~ 2.9 이다. 마름모 방향으로 완전한 쪼개짐이 있다. 백색, 회색이거나 또는 분홍색, 황색, 갈색 등을 띠며, 때로 녹색을 띠기도 한다. 투명 또는 반투명하고 유리광택이 있는데 결정은 때로 진주광택이 난다. 방해석과 비슷하나 약간 무겁고, 묽은 염산에 의한 발포도가 방해석보다 약하다. 석회암을 구성하는 방해석 전체가 돌로마이트화한 것도 있지만 일부만 돌로마이트화한 것도 많다. 석회암의 일부가 돌로마이트화한 것을 돌로마이트석회암이라고 부르기도 한다.
이러한 돌로마이트는 그 화학식에 나타난 바와 같이, 칼슘과 마그네슘을 함유하고 있다. 다만, 돌로마이트 그 자체가 물에 용해되기 어렵지만, 후술하는 것처럼 세라믹 원료를 혼합하여 소결처리하면 물에 잘 용해된다. 용해된 후, 칼슘은 물(음용수)을 알칼리화시켜 알칼리수(약 알칼리수 포함)로 만들고, 마그네슘은 물에 함유되어 미네랄 함유수라는 것으로 인체에 유익한 기능을 하게 된다.
세라믹 원료는 도자기 원료의 점토, 알루미나, 지르코니아, 활석, 질석 중 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다. 즉, 도자기 원료의 점토, 알루미나, 지르코니아, 활석, 질석이 각각 단일의 원료로 사용될 수도 있고, 2개 혹은 3개 이상을 혼합하여 세라믹 원료로 사용할 수도 있다. 본 실시예의 경우에는 도자기 원료가 되는 점토를 선택하고 있다.
점토(clay)는 암석이 풍화, 분해되어 규소, 알루미늄과 물이 결합하여 이루어진 광물을 말한다. 점토 광물은 운모와 같은 구조를 가졌는데, 2층 구조 또는 3층 구조인 것도 있다. 전자는 카올린류, 후자는 몬모릴로나이트, 일라이트 등이며, 층 사이에 물, 칼륨, 철, 마그네슘 등이 들어가 여러 가지 광물을 이룬다. 석영 이외의 조암광물은 모두 분해하여 점토 광물이 된다. 점토는 모래나 실트에 비해서 단위 무게당 표면적이 훨씬 넓으므로 토양 중에서는 부식과 함께 가장 활동적인 부분이며 수분 및 양분의 보유력이 강하다. 점토 함량이 높은 토양을 식토라 한다.
결국, 본 실시예에서 용기본체(10) 내에 마련되는 소결 성형체(20)는, 용출물질인 돌로마이트와 세라믹 원료인 점토를 일정한 비율로 혼합한 후, 소정의 고온으로 소결처리함으로써 반구형 몸체부(20a)와 플랜지부(20b)를 갖는 형상으로 성형된다. 돌로마이트를 100 중량% 혼합할 경우, 점토는 돌로마이트의 중량 대비 0.05 ~ 70 중량%가 원료로 혼합된다.
소결처리 온도는 700 ~ 1400 ℃의 범위 내에서 이루어지나, 바람직하게는 800 ~ 1300 ℃의 범위 내에서 이루어진다. 1000 ℃ 부근에서 소결체의 최적 강도와 최적 다공질 층(다공질 Size: 1~4㎛)이 존재하며 이보다 낮은 온도나 높은 온도의 경우는 용출량 자체에서 약간의 변화를 가져오는 것으로 확인하였다. 그러나 사용 상의 문제점은 없다.
한편, 용출물질인 돌로마이트와 세라믹 원료인 점토만을 혼합하여 소결 성형체(20)를 만들 수도 있지만, 필요에 따라 항균/살균제나 바인더가 더 사용될 수 있다. 항균/살균제는 은과 불소 중 어느 하나가 포함된 물질일 수 있는데, 소결 성형체(20)의 원료로 돌로마이트를 100 중량% 혼합할 경우, 항균/살균제는 0.01 ~ 20 중량%가 원료로 혼합된다. 이러한 항균/살균제는 본 소결 성형체(20)를 사용하는 과정에서 기생할 수 있는 물이끼 또는 각종 세균의 생성을 억제하는 역할을 한다. 따라서 바람직하기로는 은 나노 입자가 첨가되는 것이 효과적이다. 이에 반해, 바인더는 돌로마이트, 점토 및 항균/살균제의 전체 중량 대비 3 ~ 40 중량%가 원료로 혼합된다. 이러한 바인더에는 물, 알코올류, 물과 알코올의 희석용액 중 선택된 어느 하나가 채용된다.
도 4를 참조하여 소결 성형체(20)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 우선, 물에 세라믹 원료를 장입하여 세라믹 원료를 혼합한다(S11). 세라믹 원료를 혼합하는 과정에서 성분으로 알칼리수를 제공하는 알칼리 원소와 미네랄을 공급하는 미네랄 원소 중 적어도 어느 하나를 함유하는 용출물질을 일정 비율로 혼합한다(S12). 혼합 비율은 전술한 것에 기초한다.
다음, 세라믹 원료와 용출물질을 소정 시간동안 섞어 혼합한다(S13). 물론, 이 작업을 위해서는 별도의 탱크와 탱크 내에서 회전하는 임펠러가 사용되면 좋다. 세라믹 원료와 용출물질이 혼합되면, 이들을 소정시간 방치한다(S14). 이때는 수 내지 수시간 자연 방치한다. 만일, 점토가 고점도를 갖는 경우, 방치 단계(S14) 후 , 방치된 혼합물을 소정의 성형틀에 가압 주입한 후, 프레싱하여 소결 성형제를 제조할 수도 있다.
다음으로, 물과 혼합이 완료된 점토는 성형틀에 주입하여 성형틀 내에서 일정한 모양으로 성형한 후(S15), 건조한다(S16). 그런 다음, 건조 완료된 반제품을 소성로에 장입하고 소정 시간동안 소정의 온도로 소결하여 소결 성형제를 제조하게 된다(S17). 소결시, 시간과 온도는 각각 전술한 것에 기초한다.
다만, 용출물질을 일정 비율로 혼합한 다음, 항균/살균제나 바인더 중 어느 하나의 원료를 더 첨가할 수도 있다. 이 때, 용출물질을 혼합하는 단계(S12)에서 항균/살균제나 바인더를 함께 넣을 경우에는 물에 희석되기 때문에 많은 양의 항균/살균제나 바인더가 사용될 수 있기 때문에 이점을 고려해야 한다.
한편, 이러한 소결 성형체(20)는 일정한 크기와 중량을 갖기 때문에 음용수가 들어 있는 용기본체(10)의 수용공간(10a)에 그대로 넣어 용해시켜도 되지만, 부력에 의해 소결 성형체(20)가 음용수의 표면으로 부상하면 곤란하다. 따라서 본 용기에는 하부개구부(10b) 영역에 마련된 소결 성형체(20)가 부력에 의해 상측으로 부상하는 것을 저지하는 구성을 더 갖추고 있다.
이러한 구성 중 하나로, 용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역에는 용기본체(10)의 내벽면으로부터 반경방향 내측으로 소정길이 돌출되어 소결 성형체(20)의 상향이동을 저지하는 가로격벽(16)이 형성되어 있다. 가로격벽(16)의 돌출길이는 소결 성형체(20)의 크기에 맞게 형성된다. 즉, 소결 성형체(20)의 반구형 몸체부(20a)의 상부 일부분이 상부덮개(25)를 향한 용기본체(10)의 수용공간(10a) 내에 배치될 수 있을 정도의 길이면 족하다.
또 다른 구성으로, 용기본체(10)의 내벽면에는 반경방향 내측을 향해 계단식으로 돌출형성된 계단부(18)가 더 형성되어 있다. 이러한 계단부(18)는 소결 성형체(20)의 반구형 몸체부(20a)와 플랜지부(20b)의 외면에 형상맞춤되어 가로격벽(16)과 함께 소결 성형체(20)가 상측으로 부상하는 것을 저지하는 역할을 한다.
한편, 하부캡(28)의 내부에는 방수체(30)가 더 마련되어 있다. 방수체(30)는 용기본체(10)와 하부캡(28) 간을 기밀유지시키는 역할 외에도 하부캡(28)이 용기본체(10)의 하부개구부(10b)에 결합될 때, 소결 성형체(20)를 가로격벽(16) 측으로 가압하여 소결 성형체(20)가 가로격벽(16)과 계단부(18)에 끼워질 수 있도록 하는 역할을 겸한다. 이러한 방수체(30)는 탄성적으로 변형이 가능하고 쉽게 만들 수 있는 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 용기를 이용하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 생성하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부캡(28)을 분리한다. 준비된 소결 성형체(20)를 용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역에 배치한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 소결 성형체(20)를 용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역으로 삽입시킨 후, 하부캡(28)을 용기본체(10)의 하부개구부(10b) 영역에 배치하고 시계방향으로 회전시키면서 착탈결합부(19,29)를 통해 하부캡(28)을 결합시킨다. 그러면, 하부캡(28)이 결합되는 과정에서 방수체(30)의 상단이 소결 성형체(20)의 밑면을 상측으로 가압하기 때문에 소결 성형체(20)는 가로격벽(16)과 계단부(18) 사이에 끼워질 수 있 다.
다음, 상부덮개(25)를 분리하여 용기본체(10)의 내부 수용공간(10a)으로 음용수를 충전한 후, 상부덮개(25)를 닫는다. 이러한 상태에서 일정한 시간이 지나면, 소결 성형체(20)가 음용수에 용해되기 시작한다. 시간이 지날수록 용해가 활발하게 진행되기 때문에 음용수의 pH값은 소결 성형체(20)가 녹기 전의 음용수가 갖는 pH값에 비해 0.5 이상 상승되어 알칼리수로 변화된다. 뿐만 아니라 미네랄인 칼슘 및 마그네슘의 용출량 역시, 소결 성형체(20)가 녹기 전의 음용수가 갖는 칼슘 및 마그네슘의 용출량에 비해 적어도 5% 이상이 증가하여 미네랄 함유수로 변화된다. 일정시간 지난 후, 사용자는 변화된 알칼리수와 미네랄 함유수를 음용하면 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기의 개략적인 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 소결 성형체(120)는 소정의 다공성 외피(122)에 수용된 후, 용기본체(110) 내의 하부에 마련되어 음용수에 용해될 수도 있다. 이럴 경우, 다공성 외피(122)는 여과포와 부직포 중 어느 하나가 채용될 수 있는데 해당 위치에서 핫멜트 등에 의해 고정되는 것이 바람직하다. 용기본체(110)는 주변에서 흔히 얻을 수 있는 페트(PET)병으로 대체할 수도 있다. 도 5에 도시된 소결 성형체(120)는 전술한 실시예의 소결 성형체(20)와는 형상이 다르게 제조되었다.
그러면, 다양한 실험예를 통해서 소결 성형체(20,120)가 음용수에 용해되면서 변화되는 pH값, 미네랄 성분으로서의 칼슘 및 마그네슘 용출량을 측정하면 다음 과 같다. 이하에서는 편의상 도면 참조부호는 생략하기로 한다.
실험예 1
실험예 1에서는 비교적 작은 용기인 슈퍼마켓에서 판매하고 있는 500 ml 및 1500 ml용 페트(PET) 병을 용기로 채택하고 있다.
우선, 500 ml 및 1500 ml용 페트(PET) 병으로 용기를 선택한 후, 1/2로 절단하였다. 용기의 내부 수용공간을 중성세제로 세척한 다음, 내부에 흡착된 이온을 제거하기 위하여 1:10 묽은 질산으로 1주일간 채워주었다. 이를 7차례 수돗물로 세척한 다음, 증류수로 5차례 세척하고, 60 ℃의 오븐에서 완전 건조시킨 후, 냉각하였다.
그런 다음, 소결 성형체의 외부를 여과포나 부직포와 같은 다공성 외피로 덮어 용기의 하단에 넣고, 핫멜트 등으로 첨가제의 누출을 방지하면서 실링을 하였다. 1500 ml 병인 경우는 0.15g의 소결 성형체를 넣었으며, 500 ml 병인 경우는 0.05g, 0.5g 정도의 소결 성형체를 넣었다.
절단된 용기의 중앙부위를 실리콘 실란트를 이용하여 물이 누수되지 않도록 실링하였다. 이곳에 각각 500 ml, 1500 ml 증류수를 주입하고 뚜껑을 닫은 후, 분당 회전속도(rpm)가 120이 되는 진탕기(snaker)를 이용하여 6시간 용출시키고, 이 때 용출되어 나오는 포화된 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 용출량과 수소이온농도인 pH값을 측정하였다. 측정된 결과를 [표 1]에 나타내었다.
Figure 112005053145872-pat00001
[표 1]에 도시된 바와 같이, 용해되기 시작하면서 pH값은 증가하여 알칼리수로 변화되고, 미네랄인 칼슘 및 마그네슘의 용출량 역시 많아져 미네랄 함유수로 변화되는 것을 확인할 수 있다. 다만, 탄산염은 수산염보다 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 용출량이 적게 나타났고, pH값도 유사한 경향이 나타났으며, 그 밖의 나머지 물질은 약 알칼리도를 나타냈다. 이러한 결과는 각각의 물질마다 용해도가 다르기 때문으로 판단된다.
실험예 2
실험예 2에서는 실험예 1에 비해 상대적으로 큰 5톤(ton)의 용기를 사용하였다. 용기를 중성세제와 브러시를 이용하여 깨끗이 닦고 물로 5차례 헹궈주었다. 지하수와 수돗물을 각각 5톤씩 채운 다음, 이곳에 소결 성형체를 0.01, 1.0, 5.0 중량%로 각각 첨가하고 회전봉을 이용하여 6시간 동안 용출시켰다.
정지 후, 여과 트랩을 통과시키고 용출된 용액에 대해 pH값, 칼슘 및 마그네슘 용출량을 측정하였다. 별개로 알칼리 염 내지는 광물로 용출되지 않은 지하수와 수돗물 자체의 pH값, 칼슘 및 마그네슘 양을 측정하였으며, 결과를 [표 2]에 타나냈다.
Figure 112005053145872-pat00002
실험예 2에서도 실험예 1과 같이 일반적으로 탄산염이 경우, 알칼리 금속 이온의 용출량이 적게 나타났으며, 수산염인 경우, 용출량이 크게 나타났다. 본 발명에서 용출물질을 맥반석으로 채택할 경우, 칼슘 및 마그네슘의 양이 다른 알칼리 염보다 가장 적게 나타났다.
한편, 전술한 방법으로 알칼리수(약 알칼리수) 및 미네랄 함유수를 제조하고 이를 냉장고에 보관한 후, 일반인들을 상대로 적용실험을 수행하여 결과를 [표 3]에 나타내었다. 이 때의 pH값은 8.13 이었으며, 나트륨이온(Na2+)은 15 ppm, 칼륨이온(K2+)은 13 ppm, 칼슘이온(Ca2+)은 25 ppm, 마그네슘이온(Mg2+)은 23 ppm 이었다. 그리고 수질의 온도는 평균 23.5 ℃를 나타냈다. 나트륨(Na), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 농도는 원자흡수분광기(Perkin-Elmer 2380 Atomic Absorption Spectrophotometer)에 의해 수행하였으며, 수소이온농도는 수소이온농도측정기에 의해 측정하였다.
Figure 112005053145872-pat00003
[표 3]을 참조하면, 무작위로 10대가 13명, 20대가 11명, 30대가 21명, 40대가 31명, 50대 이상이 72명 등 총 148명을 대상자로 본 발명을 수행하였으며, 알칼리수에 대한 효능을 실험하였다. 대상자 중 남성은 87명이었고, 여성은 61명이었다. 위의 방법으로 제조된 알칼리수 및 미네랄 함유수를 하루에 평균 1,000 ml씩 1주간 마시게 하고, 결과에 대한 효능을 설문조사를 통하여 결과를 얻었다.
10대인 경우, 본 발명의 효과가 인체에 미치는 큰 영향은 느끼지 못하였으나 다소 좋은 느낌을 가졌다고 응하였다. 10대의 경우, 알칼리성 미네랄 성분 공급에 대한 효능을 감지할 수 없을 정도로 신진대사가 활발하게 일어날 정도로 건강하기 때문으로 사료된다.
20대인 경우, 45% 이상 효과가 있음을 나타났으며, 30대인 경우 82% 정도가 효과가 우수하다는 결과를 얻었다. 40대 이상인 경우 대부분 종래의 신체적 조건보다 훨씬 좋았다는 결과를 얻었으며, 특히 40대 이상의 당뇨병 증세가 있는 혈당치가 높은 대상자들이 현저히 떨어졌다는 매우 우수한 효과를 나타냈다. 여성보다는 남성이 좋은 결과를 나타냈으며, 특히 설문에 응한 사람들 가운데 흡연자가 매우 효과가 있다는 결과를 얻었다.
이와 같이, 본 발명의 용기에 따르면, 음용수에 녹아 인체의 건강에 유익한 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 방법으로 제조할 수 있고 운반, 보관 및 휴대가 간편하여 언제 어디서나 용이하게 사용할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 음용수에 녹아 인체의 건강에 유익한 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단순한 방법으로 제조할 수 있고 운반, 보관 및 휴대가 간편하여 언제 어디서나 용이하게 사용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 내부에 음용 가능한 소정의 음용수가 충전되는 수용공간이 형성되어 있으며, 양단이 개구된 관상체로 형성된 용기본체;
    음용수 배출부를 가지고, 상기 용기본체의 상부개구부 영역에 착탈 가능하게 결합되는 상부덮개;
    상기 용기본체의 하부개구부 영역에 결합되되, 착탈결합부에 의해 상기 용기본체와 착탈 가능하게 결합되는 하부캡;
    상기 용기본체의 수용공간 중에서 상기 하부개구부 영역에 마련되는 소결 성형체; 및
    상기 용기본체의 하부개구부 영역에 마련되며, 상기 용기본체의 내벽면으로부터 반경방향 내측으로 소정길이 돌출되어 상기 소결 성형체의 상향이동을 저지하는 가로격벽을 포함하며,
    상기 소결 성형체는,
    적어도 일부분이 상기 가로격벽의 내부공간을 관통하여 상기 상부덮개를 향한 상기 용기본체의 수용공간 내에 배치되는 반구형 몸체부; 및
    상기 반구형 몸체부의 하단으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 상기 가로격벽의 하단에 걸림유지되는 플랜지부를 포함하며,
    상기 소결 성형체는 섭취가능한 알칼리 원소와 미네랄 원소 중 적어도 어느 하나를 함유하는 용출물질과 세라믹 원료를 가지며, 상기 용출물질이 상기 세라믹 원료에 혼합된 후 소결처리 성형되어 상기 음용수에 용해될 경우, 소정의 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가로격벽의 하부영역에는 상기 반구형 몸체부 및 상기 플랜지부의 외면에 형상맞춤되도록 상기 용기본체의 내벽면으로부터 돌출형성된 계단부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부캡의 내부에는 상기 하부캡이 상기 용기본체의 하부개구부에 결합될 때, 상기 소결 성형체를 상기 가로격벽 측으로 가압하고 상기 용기본체와 상기 하부캡 간을 기밀유지시키는 방수체가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방수체는 탄성적으로 변형가능한 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 용기본체에 결합되어 상기 용기본체를 파지하는 파지용 손잡이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 용기본체에 환형으로 장착되어 상기 파지용 손잡이부를 보강하는 보강밴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소결 성형체는 소정의 다공성 외피에 수용된 후, 상기 용기본체의 수용공간 내의 일측에 마련되는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다공성 외피는 여과포와 부직포 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 용출물질은 상기 세라믹 원료의 100 중량% 대비 0.05 ~ 70 중량%가 원 료로 혼합되는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 원료의 100 중량% 대비 0.01 ~ 20 중량%가 혼합되며, 은과 불소 중 어느 하나가 포함된 물질로 형성되는 항균/살균제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 원료, 상기 용출물질 및 상기 항균/살균제의 전체 중량 대비 3 ~ 40 중량%가 혼합되며, 물, 알코올류, 물과 알코올의 희석용액 중 선택된 어느 하나의 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 용출물질은, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화 탄산마그네슘 중 적어도 어느 하나가 포함된 물질, 맥반석, 백운석, 돌로마이트 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 원료는, 도자기 원료의 점토, 알루미나, 지르코니아, 활석, 질석 중 선택된 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 소결처리 온도는 700 ~ 1400 ℃의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 음용수에 대하여 알칼리수와 미네랄 함유수를 제공할 수 있는 소결 성형체가 구비된 용기.
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