KR100771473B1

KR100771473B1 - 자화기

Info

Publication number: KR100771473B1
Application number: KR1020060036451A
Authority: KR
Inventors: 서희동
Original assignee: 서희동
Priority date: 2006-04-22
Filing date: 2006-04-22
Publication date: 2007-11-02
Also published as: KR20060041204A

Abstract

본 발명은 물을 자화처리 하여 물 분자의 집단체를 소집단화하여 물의 용해력, 침투력, 표면장력 등이 향상된 자화수를 생산하는 자화기(磁化機)에 관한 것이다.

본 발명은 자석과 자석 사이의 거리를 3∼5㎜로 하여 유로(流路)에서 자속밀도(磁束密度)를 최대한 높게 유지함으로써 자화처리 효율이 높은 자화기를 제공한다.

본 발명의 자화기는 종래의 자화기에 비해서 자화처리 효율이 높기 때문에 물의 자화처리에 널리 보급될 것으로 기대된다.

자화기(磁化機), 자화수, 자속밀도(磁束密度), 자석, 물 분자, 집단체, 소집단화

Description

자화기{Magnetizer}

도 1은 자화기의 정면도

도 2는 자화기의 평면도

도 3은 자화기의 측면도

도 4는 자화기의 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 설명〉

1; 유입구 2; 출구

3; 자석 4; 유로(流路)

5; 방해물

N; 자석의 N극 S; 자석의 S극

본 발명은 물을 자화처리하는 공정에 사용하는 자화기에서 자석의 N극과 S극 사이의 거리를 3∼5㎜로 하여 자화처리 효율이 높은 자화기에 관한 것이다.

일본 특허 특개평(特開平) 10-314751호와 한국 등록실용신안 제20-0310861호의 경우 영구자석을 배관 외벽 측에 설치하고, 배관의 내부로 물을 통과하면서 자 화처리를 하여 물 분자의 수소결합을 부분적으로 절단(切斷)하여 소집단수(小集團水)로 처리하여 용해력, 침투력, 표면장력 등이 향상된 활성수로 전환하는 자화기가 제시되어 있으나, 특히 대용량의 물을 처리하는 경우에는 배관의 관경이 커지면서 자석의 N극과 S극의 사이가 멀어 지면서 유로(流路) 중에서 자속밀도가 떨어져 자화처리 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 자화처리 효율이 높은 자화기를 제공하는 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물이 통과하는 유로에서 자석의 N극과 S극의 거리를 3∼5㎜로 제작하여 유로에서 자속밀도를 최대한 높게 유지되도록 하여 자화처리 효율이 높게 할 수 있는 것이 특징이다.

먼저, 영구자석을 이용하여 물의 자화처리를 설명하면 다음과 같다.

물 분자(H₂O)는 2개의 수소 원자(H)와 1개의 산소원자(O)가 공유결합을 하고 있으면서 물 분자 사이에는 수소 원자는 다른 물 분자의 산소와 전기적인 인력에 의해 서로 끌어당기는 수소결합(水素結合; Hydrogen bond)으로 이루어진 집단체(集團體; Cluster)를 형성하고 있기 때문에 다른 물질에 비해서 물리화학적으로 특이한 특성이 있다.

물과 같이 전기전도도(電氣傳導度)를 가진 유체가 일정 이상의 유속(2m/sec )으로 자석의 자장(磁場) 사이를 통과하게 되면 전자여기작용(電子勵起作用; Electron excitation)이 일어나면서 전기에너지가 발생하여 물 분자의 수소결합이 부분적으로 절단되어 소집단수(小集團水; Micro-clustered water)로 되며, 이를 자화수라 한다.

이와 같은 자기에 의한 물 처리의 역사는 영국의 물리학자 M. 패러데이(Michael Faraday)가 발표한 자기유체역학(磁氣流體力學; Magneto-Hydro-Dynamics)이론에서 발단하고 있다.

자기유체역학에 의한 물의 자화처리는 자석의 N극과 S극의 자장에 물(유체)을 직각의 방향으로 이송시키면 전자여기작용에 의한 전기에너지가 발생하면서 물 분자의 집단은 소집단화된 소집단수(Micro-clustered water)가 생성되며, 이를 물의 자화처리(Magnetic water treatment)라 한다.

자화처리수는 용해력, 침투력, 유동성, 표면장력이 향상되면서, 환원성이 높아져 배관의 스케일(Scale) 생성이 억제되는 등의 효과를 나타낸다,

물(유체)이 자석의 N극과 S극의 자장 사이를 직각의 방향으로 흐를 때 발생전압(E; 기전력)은 물의 유속(V)과 자속밀도(B; 자력선의 세기)의 다음과 같은 전자유도(電磁誘導)의 법칙이 성립된다.

E = V × B ……………………………………………………………………… ①

자석에 의한 물의 자화처리 효율을 향상하기 위해서는 전술한 전자유도법칙에서 보는 바와 같이 자장을 통과하는 물의 유속을 최대한 빠르게 하면서 자속밀도를 높게 해야 한다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 자화처리 효율을 높게 하기 위해서 최소한 물의 유속은 2∼10m/sec이 되도록 유로(流路; 4)의 단면적을 결정하며, 자석(3)은 보자력이 10,000∼30,000iHc(Oersted)로 착자(着磁)된 네오디뮴(Neodymium-iron-boron; Nd-Fe-B)계희토류자석을 사용하고, 자석의 N극과 S극의 거리(폭)는 3∼5㎜가 되게 한다.

물 분자는 불과 1피코초(Pico-second; 10^-12초)이하의 지극히 짧은 시간에 전자의 이동을 하면서 분자 사이의 전기적인 힘에 의해 집단체(Cluster)를 형성하면서 존재하며, 이와 같은 물이 자석의 자장 사이를 통과할 때 아주 짧은 시간에 자화처리가 일어나기 때문에 유로(4)의 체적은 유체의 체류시간이 0.001∼0.002초가 되도록 높이와 길이를 결정하면 자화처리의 효율에는 큰 지장을 주지 않는다.

그리고 자석(3)의 자계(磁界)를 통과하는 유로(4)에서 난류(亂流)의 흐름이 자화처리 효율이 향상되기 때문에 유로(4) 사이에 환봉이나 방해판 등의 방해물(5)을 설치하여 난류의 흐름이 일어나도록 한다.

본 발명의 자화기는 유입수가 유입구(1)를 통해 자석(3) 사이의 유로(4)를 방해물(5)에 의해서 난류의 흐름으로 통과하면서 물 분자의 집단체(集團體; Cluster)가 소집단화(小集團化) 되어 용해력, 침투력, 표면장력, 환원성이 향상된 소집단수(Micro-clustered water)로 자화처리되어 출구(2)로 배출된다.

이상에서와 같이 본 발명의 자화기는 종래의 자화기에 비해서 유로의 폭을 최대한 가깝게 하면서 유로에서 난류 흐름을 형성하도록 하여 자화처리 효율을 향 상할 수 있기 때문에 물의 자화처리공정에 널리 보급될 것으로 전망된다.

Claims

물(유체)의 유속은 2∼10m/sec이 되도록 유로(流路; 4)의 단면적을 결정하고, 자석(3)은 보자력이 10,000∼30,000iHc(Oersted)로 착자(着磁)된 네오디뮴(Neodymium-iron-boron; Nd-Fe-B)계 희토류자석을 사용하고, 자석의 N극과 S극의 거리(폭)는 3∼5㎜가 되게 하고, 유로(4)에서 난류(亂流)의 흐름이 일어나도록 유로(4) 사이에 환봉이나 방해판의 방해물(5)을 설치한 자화기.