KR101038939B1 - 알카리수 제조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 일반적으로 사용되던 전기분해 방식이 아닌 필터 방식을 통해 물을 환원시키는 형태로 알카리 이온수를 생성토록 함으로써 전기를 사용하지 않고도 간편 용이하게 이용할 수 있어 휴대의 편의성도 향상되며, 이온수로 변화된 후에는 필터와의 2차 접촉이 극소화됨은 물론 공기와의 접촉도 극소화되도록 하여 이온수의 pH를 거의 일정하게 유지할 수 있어 의료용으로 적합하도록 발명한 알카리수 제조기에 과한 것으로, 그 일측면과 본체케이스의 내측면 사이에 좁은 유출통로를 형성하도록 상기 본체케이스에 내장됨과 동시에 필터를 통과한 알카리 이온수가 상기 필터와의 2차 접촉을 억제할 수 있도록 그 저면에서 하방향으로 일체로 연장 형성된 삽입통을 구비한 필터케이스와; 상기 필터케이스의 하부면에 형성된 삽입통에 기밀을 유지한 채 끼워 고정되며, 내부에는 미네랄 물질이 충전된 필터를 주요 특징부로 하고 있으며,

이에 따라, 알카리 이온수가 갖는 인체에 유용한 효과, 즉 위장 개선, 만성설사 개선, 위 더부룩함 해소 등을 그대로 누릴 수 있도록 하여 준다.

알카리수 제조기, 필터, 알카리 이온수, 환원수, 의료용

Description

알카리수 제조기{A UNIT FOR MANUFACTURING ALKALINE WATER}

본 발명은 알카리수 제조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물 분자에 전자를 공급하여 환원시킴으로써 알카리수를 생성하여 의료용 이온수로 활용할 수 있도록 한 알카리수 제조기에 관한 것이다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 모든 생명체는 생명 유지를 위해 반드시 물을 섭취하여야 한다.

보고된 바에 따르면, 물을 마시지 않고서는 신진대사가 원활히 이루어지지 않아 체내의 독소를 배출시키지 못하여 자가 중독을 일으키기 때문에 1주일 이상 생존하기 어렵다고 한다.

이처럼, 사람이 섭취하는 물은 체내를 순환하면서 생명 유지에 필수적인 여러 가지 기능을 수행하고 일정량은 오줌이나 땀 등의 형태로 배설되기 때문에 사람은 매일 일정량 이상의 물을 마셔야만 건강하게 살아갈 수 있다.

사람이 마시는 물(음용수)은 알카리성을 띠는 것이 건강에 유익한데, 이는 알카리성 음용수가 인체의 체질을 알카리화하여 개선 시키고, 체내에서 건강세포를 손상시키는 과다 활성산소를 제거하여 성인병을 예방하며, 음주, 끽연, 대기오염으 로 쌓여가는 노폐물을 빠르게 배출시키는 등 인체에 이로운 작용을 하기 때문인데, 세계보건기구(WHO)에 따르면 이와 같은 알카리 음용수를 마실 경우 현재 질병의 80%를 제거할 수 있다고 한다.

그럼에도 불구하고, 음용수(식수)로 사용되는 수돗물은 대부분 정수장에서 대규모로 취수된 다음 여러 과정을 거쳐 정화처리되고, 이후 가정, 식당, 병원 등 여러 사용처로 보내지게 되는데, 정수과정에서 살균과 소독을 위해서 염소(Cl)를 대량 유입하고 있음은 주지된 사실이며, 이는 물과 반응하면서 매우 불안정한 물질인 HOCl과 HCl로 변화되는데, 바로 HOCl이 표백제의 원료인 바, 이처럼 중요한 물인 식수가 사실상 우리 몸에 해로운 결과를 낳고 있다.

이에, 몸에 이로운 알카리 이온수를 제조하여 음용하려는 노력들이 경주되었고, 그 결과 최근에는 물을 전기분해함으로써 알카리 이온수를 생성할 수 있게 되었다.

이와 같은 전기분해 방식의 알카리 이온수 생성은 전해조에 유입되는 이온수의 수압이나 유량을 이용하여 전기분해 하는 형태이기 때문에 격막의 두께를 3mm로 고정시킨 상태에서 전기분해가 이루어지고 있으나, 이 경우 격막의 두께가 너무 얇아 고압의 전압을 인가하지 못하기 때문에 클러스터의 크기를 효과적으로 줄일 수 없을 뿐만 아니라, 이로 인해 이온수의 pH농도를 제한적으로만 조정이 가능하여 고품질의 알카리 이온수의 생성이 어려운 문제가 있다.

무엇보다도, 전기분해 방식에 의해 생성된 알카리 이온수는 공기와 접촉되는 순간 pH가 변화되기 때문에 사실상 몸에 가장 이로운 상태가 될 수는 없고, 특히 전기분해 방식은 물을 OH^-, H⁺ 이온으로 분해시킨 상태이므로 빠른 시간내에 다시 재결합하려는 성질이 강해 알카리 환원후 최대한 빠른 시간내에 이온수를 마셔야 한다는 불편함이 따르고, 장시간 보관할 수 없다는 한계를 가진다.

다른 한편, 등록특허 제06477036호에 개시된 바와 같이, 알카리 이온수 생성을 위해 관로상에 파이워터볼, 항균볼, ORP볼, 알카리볼, 음이온볼, 세라믹볼 등을 다수 채워 넣은 상태에서 물을 흘려 필터링시킴으로써 알카리 이온수를 생성시키도록 하거나 혹은 이러한 것을 스틱형태로 만들고 이를 물이 채워진 용기에 유입하여 접촉되도록 함으로써 알카리 이온수를 생성시키도록 한 것들이 개시된 바 있다.

그러나, 이와 같은 형태의 필터식 알카리 이온수 생성기는 물과 필터가 전면적으로 접촉하는 구조이기 때문에 필터링된 이온수의 pH가 일정하지 않고 수시로 변화하게 되어 의료용으로 사용할 수 있는 pH 기준을 일정하게 유지할 수 없어 의료용으로 부적합하며, 또 변화된 후에도 밀봉성이 떨어지고 사용시에도 공기와의 접촉이 최소화되어야 하는 구조여야 하지만 그렇지도 않아 장기간 보관하기도 어려워 결국 유명무실한 기술에 불과한 단점을 가진다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 종래 일반적으로 사용되던 전기분해 방식이 아닌 필터 방식을 통해 물을 환원시키는 형태로 알카리 이온수를 생성토록 함으로써 산성수의 생성을 원천봉쇄함은 물론 전기를 사용하지 않고도 간편 용이하게 이용할 수 있어 휴대의 편의성도 향상되며, 이온수로 변화된 후에는 필터와의 접촉이 극소화됨은 물론 공기와의 접촉도 극소화되도록 하여 이온수의 pH를 거의 일정하게 유지할 수 있어 의료용으로 적합하고, 적어도 하루정도까지 장시간 보관할 수 있어 알카리 이온수가 갖는 인체에 유용한 효과를 그대로 누릴 수 있도록 하여 의료기기로도 활용될 수 있도록 한 알카리수 제조기를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 본체케이스와; 상부는 개방되고, 그 일측면과 상기 본체케이스의 내측면 사이에 유출통로를 형성하며, 본체케이스에 분리 가능하게 내장되고, 상기 유출통로를 형성하는 일측면을 제외한 타측면들은 그 상단부가 상기 본체케이스의 내측 원주면에 밀착 설치되는 필터케이스와; 길이방향으로 상단 및 중단의 이중 단차 형태로 구성되어 상하로 분리 가능하고, 상단부는 필터케이스의 내부 바닥면에 안착되며, 중단부는 필터케이스의 바닥면을 관통하여 하측으로 연장되고, 내부에는 미네랄 물질이 충전된 필터와; 필터의 중단부를 내장하여 필터를 밀폐시키면서, 동시에 필터를 통과한 알카리 이온수와 상기 필터 사이의 2차 접촉이 억제될 수 있도록, 상기 필터케이스의 바닥면에서 필터의 하측 끝단보다 더 길게 하측으로 연장 형성되는 삽입통과; 상기 필터케이스의 상면에 끼워져 고정됨과 동시에 상기 본체케이스의 상면을 덮도록 설치되는 뚜껑과; 상기 뚜껑에는, 상기 필터케이스의 상부에 대응되는 위치에 유입도어가 설치되고, 상기 유출통로의 상부에 대응되는 위치에 유출도어가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기를 제공한다.

이때, 상기 본체케이스의 상단 내주면에는 상기 필터케이스의 상단부가 안착 설치되도록 걸림홈이 형성되고, 상기 필터케이스의 상단 테두리에는 상기 걸림홈에 대응되는 걸림턱이 돌출 형성될 수도 있다.

또한, 상기 필터는 길이방향으로 단차를 가지며, 상단에는 물 유입용 슬릿이 형성되고, 하단에는 물 배출용 통공이 형성되며, 내부는 중공되고, 상하로 분리가능하게 구성될 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 유출도어는 그 일측부가 상기 뚜껑에 힌지결합되어 상기 본체케이스를 기울일 경우에만 개방되고, 상기 본체케이스를 원상복귀시키면 자체하중에 의해 폐쇄되도록 설치됨이 바람직하다.

아울러, 상기 필터에 충전되는 미네랄 물질은 마그네슘, 맥반석, 전기석, 활성탄의 혼합물인 것에도 특징이 있다.

또한, 상기 필터의 내부에는 상기 미네랄 물질을 내부에 충진할 수 있도록 마그네슘이 표면코팅된 다공성 부직포가 내장된 것이 특히 바람직하다.

나아가, 상기 뚜껑에는 필터의 눈막힘에 의한 필터 교체주기를 알리는 주기표시기가 더 설치될 수 있다.

또한, 상기 뚜껑에는 필터 교체일자를 표시할 수 있는 날짜표시부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 알카리수 제조기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 생성된 알카리 이온수의 유출통로가 좁아 공기와의 접촉이 극소화되므로 음용시까지 이온수의 pH가 거의 변화되지 않고 일정하게 유지될 수 있다.

둘째, 알카리 이온수를 필터 방식으로 환원하여 생성시킴으로써 전기를 사용하지 않아도 되고, 휴대가 용이하다.

셋째, 필터케이스에 의해 미환원수와 알카리 환원수가 분리되는 구조로서, 필터를 통과하면서 생성된 이온수가 미환원수에 의해 재희석되거나 필터와의 2차 접촉에 의한 이온수의 pH변화가 거의 없으므로, 이온수의 pH를 거의 일정하게 유지할 수 있고, 따라서 의료용으로 사용하기에 매우 적합하다.

넷째, 알카리 이온수를 장시간 보관할 수 있어 알카리 이온수가 갖는 인체에 유용한 효과, 즉 위장 개선, 만성설사 개선, 위 더부룩함 해소 등을 그대로 누릴 수 있도록 하여 준다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 외관을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 필터부를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 필터를 보인 사시도 및 요부 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알카리수 제조기는 본체케이스(100)를 포함한다.

상기 본체케이스(100)는 투명 또는 반투명이나 혹은 불투명하게 형성될 수 있는데, 바람직하기로는 투명하게 형성되는 것이 좋다.

특히, 상기 본체케이스(100)는 상면이 개방된 형상을 갖되, 상부가 넓고 하부는 상부에 비해 상대적으로 좁은 형태로 구성됨이 바람직하며, 상부 일단측은 비교적 뾰족한 형태를 갖는 유출구(120)를 구비하여 물을 따를 때 편리하도록 구성됨이 더욱 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 본체케이스(100)는 필터방식에 의해 환원된 알카리 이온수가 저수된 상태로 장시간 보관되는 장소이며, 도 2에 도시된 바와 같이 상부에서 보았을 때 전체적으로 계란 형상을 갖도록 하여 외관의 미감도 높임으로써 장식미도 갖출 수 있도록 함이 바람직하다.

나아가, 상기 본체케이스(100)의 일측에는 휴대 및 사용상의 편의성을 위해 손잡이(110)가 일체로 구비된다.

따라서, 정수된 알카리 환원수(이온수)를 따를 때 상기 손잡이(110)를 파지한 상태에서 본체케이스(100)를 기울이게 되면 상단에 형성된 유출구(120)를 통해 정수된 알카리 이온수가 용이하게 유출될 수 있게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체케이스(100)의 개방된 상면은 뚜껑(200)에 의해 밀폐된다.

상기 뚜껑(200)은 대략 상기 본체케이스(100)의 개방된 상면에 접촉되는 형태로 커버링되어 상기 본체케이스(100)의 상면을 밀폐하도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 뚜껑(200)의 일측, 바람직하기로는 손잡이(110)와 가까운 쪽에 정수용 물을 유입하기 위한 유입구(미도시)가 형성되고, 상기 유입구에는 힌지식으 로 개폐되는 유입도어(210)가 설치된다.

반면, 상기 유입도어(210) 대향측, 다시 말해 유출구(120)에는 대략 반타원형상의 유출도어(220)가 설치되며, 이또한 힌지식으로 개폐가능하게 구비된다.

이때, 상기 유출도어(220)는 유입도어(210)에 비해 상대적으로 현저히 작게 만드는 것이 바람직한데, 이는 유출도어(220)를 통해 정수된 알카리 이온수를 외부로 배출시킬 때 공기와의 접촉을 최대한 차단함으로써 본체케이스(100) 내부에 잔류 보관되고 있는 나머지 알카리 이온수의 pH를 비롯한 특성들이 쉽게 변하지 않도록 하기 위함이다.

여기에서, 상기 유출도어(220)는 그 일측부가 상기 뚜껑(200)에 힌지결합되는 것에 의해 상기 본체케이스(100)를 기울일 경우에만 개방되고, 상기 본체케이스(100)를 원상복귀시키면 자체 하중에 의해 다시 밀폐되도록 구성됨이 가장 바람직하며, 다른 변형예로, 상기 유입도어(210) 및 유출도어(220)의 축, 즉 회전축에 도시하지 않았지만 자동 밀폐를 위한 토션스프링을 설치하여 유입도어(210) 혹은 유출도어(220)가 사용자의 힘에 의해 개방된 후 가해진 외력이 제거되면 토션스프링의 탄성 복귀력에 의해 자동으로 밀폐하게 구성할 수도 있다.

아울러, 상기 유출도어(220)의 경우, 본체케이스(100)의 상단 일측에 두 선이 대략 뾰족한 형태로 만나도록 하고, 그중 최소공간만이 도어로 형성되도록 하여 도어 개폐시 외부공기가 본체케이스(100) 내부로 침투되는 것을 극소화시키도록 구성됨이 특히 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 뚜껑(200)에는 주기표시기(230)가 설치된다.

상기 주기표시기(230)는 후술되는 필터(320)의 사용주기, 즉 교체주기를 사용자에게 고지하기 위한 것으로, 다양한 형태가 있을 수 있다.

예컨대, 공지의 디지털 표시기를 사용하여 필터(320)의 용량을 참고하여 사용자 자신이 세팅할 수도 있고, 혹은 공지의 압력센서를 필터(320) 상하단에 설치한 후 필터(320) 눈막힘에 따른 정수시 압력차를 감지하여 그 차압이 규정치를 벗어난 경우 교체하라는 신호를 음성, 소리, 램프, 글씨(문자) 등 다양한 형태로 발하도록 구성할 수도 있다.

뿐만 아니라, 도면에 도시하지는 않았지만 상기 뚜껑(200)에는 필터(320)의 교체일자를 표시할 수 있는 날짜표시부를 더 둘 수 있다.

상기 날짜표시부는 예컨대, 서류접수용 고무인과 같은 형태가 될 수 있는데, 년, 월, 일을 회전시켜 필터 교체일자를 미리 표시해 둠으로써 다음 교체일자를 쉽게 알 수 있도록 하기 위한 것이며, 회전체와, 숫자가 표시된 고무밴드와, 년 월 일이 표시된 표시부로 구성될 수 있다.

다른 한편, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본체케이스(100)의 내부에는 필터케이스(300)가 장착된다.

상기 필터케이스(300)는 필터(320)가 내장되며, 실제적인 알카리 이온수 생성을 위한 가장 주요한 부분이다.

이러한 필터케이스(300)는 상기 본체케이스(100)의 상부 테두리에 걸림되는 형태로 안착 설치되며, 내부 바닥면을 관통하여 필터(320)가 기밀을 유지한 상태로 삽입설치된다.

이 경우 더욱 바람직하기로는, 도 5에서와 같이 상기 본체케이스(100)의 상단 내주면에는 필터케이스(300)의 상단부가 안착되는 걸림홈(140)이 형성되고, 상기 필터케이스(300)의 상단 테두리에는 상기 걸림홈(140)에 대응되는 걸림턱(240)이 형성될 수 있으며, 상기 필터케이스(300)의 바닥면에 삽입통(310)을 일체로 연장형성하고, 상기 삽입통(310)에 하부로 노출된 필터(320)가 삽입되도록 함으로써 상기 필터(320)를 밀폐하는 형태로 설치될 수도 있다.

이때, 상기 삽입통(310)의 하단은 도 1의 예시와 같이, 본체케이스(100)의 내부 바닥면으로부터 일정거리 이격되게 배치되도록 하여 정수된 알카리 이온수가 필터(320)와 최대한 접촉되지 않도록 함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 삽입통(310)은 상기 필터(320)의 상,하단을 제외한 거의 모든 면을 밀폐하고 있으므로 이온수 생성시 공기와의 접촉도 최소화되게 된다.

다시 말해, 상기 본체케이스(100)는 필터케이스(300)에 의해 상하로 분리되는 구조를 갖게 되어, 처음 공급되는 미환원수(물)는 필터케이스(30)의 내측에 저장되고, 필터(320)를 통과하면서 알카리수 이온수로 변화된 환원수는 상기 필터케이스(300)의 하부쪽의 본체케이스(100) 내에 저장된다.

또한, 상기 필터(320)를 감싸고 있는 삽입통(310)의 존재로 인해, 상기 필터케이스(300)의 하부쪽의 본체케이스(100) 내에 저장된 알카리 이온수는 상기 필터(320)와의 재접촉이 방지되므로, 저장된 알카리 이온수의 PH 변화가 억제된다.

이와 동시에, 상기 필터케이스(300)가 본체케이스(100)에 삽입 설치되는 순간 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 좁은 유출통로(130)를 형성하게 되고, 이 유 출통로(130)의 상단에 상기 유출도어(220)가 설치되어, 저장된 알카리 이온수가 공기와 접촉되는 면적을 최소화시킴으로써, 공기와의 접촉에 의한 이온수의 PH 변화가 억제된다.

나아가, 상기 필터케이스(300)에는 삽입통(310)이 연장형성되고, 그 속에 필터(320)가 내장되는 형태를 취함으로써 상기 필터(320)는 2중 3중으로 밀폐되는 구조를 갖게 됨은 물론, 특히 필터(320)의 하단이 삽입통(310)의 하단보다 더 위쪽에 위치하도록 구성된다. 즉 필터(320)의 하단과 삽입통(310)의 하단이 서로 단차를 갖고 있어 생성된 이온수가 필터(320)의 하단과 재접촉되면서 발생하는 이온수의 pH 변화를 억제시킬수 있다.

또한, 상기 필터케이스(300)의 개방된 상면에는 앞서 설명한 뚜껑(200)이 홈에 끼워지는 형태로 결합되어 분리가능하게 고정될 수 있다.

따라서, 상기 뚜껑(200)은 상기 필터케이스(300)의 상면을 밀폐한 채로 고정된 상태에서 상기 필터케이스(300)가 상기 본체케이스(100) 내부에 장착될 때 자연스럽게 상기 본체케이스(100)의 개방된 상면을 덮어 밀폐할 수 있는 구조를 갖게 된다.

그리고, 상기 필터(320)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 일정길이(폭)을 두고 단차진 구조로 형성되어 상기 필터케이스(300)의 바닥면에 일체로 연장형성된 삽입통(310)으로 삽입설치된다.

이때, 상기 필터(320)를 길이방향으로 단차지게 구성한 이유는 필터케이스(300)내 저수된 정수되기 전의 물, 즉 정수를 위해 유입한 물이 곧바로 본체케이 스(100) 쪽으로 흘러내리지 않도록 씰링하기 위한 것으로서, 이를 위해 상기 필터(320)는 그 길이방향으로 상단, 중단이 이중 단차진 형태로 구성됨이 바람직하다.

즉, 상기 필터(320)의 상단 테두리가 플랜지 형태로 형성되어 제1단차를 이루고 이것이 필터케이스(300)의 바닥면과 긴밀히 밀착되며, 중단부는 제2단차진 상태로 삽입통(310)의 일부까지 내려온 다음 걸쳐지는 형태로 긴밀히 밀착되도록 하여 씰링기능을 충분히 달성할 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 필터(320)는 제2단차진 중단부를 나사형태로 가공하여 상하 분리가능하게 구성하여 내부에 채워지는 부직포(330) 및 미네랄 물질(340)을 교체할 수 있도록 구성함이 바람직하며, 이를 위해 상기 필터(320)의 내부는 중공상태로 유지되어야 한다.

다시 말해, 상기 필터(320)는 내부가 비어 있고 나머지 모든 면은 밀폐된 대략 원통형상으로 형성되며, 정수용 물이 필터(320) 내부로 스며든 후 필터링 된 다음 배출될 수 있도록 필터(320)의 상단면에는 대략 방사형으로 다수의 슬릿(322)이 천공형성되고, 하단면(저면)에는 다수의 통공(326)이 천공형성된다.

이때, 상기 필터(320)의 상단부 외주면에도 상기 슬릿(322)과 동일 기능을 수행하기 위한 보조슬릿(324)이 다수 형성될 수 있다.

따라서, 공급된 필터케이스(300)내 정수용 물은 상기 슬릿(322) 및 보조슬릿(324)을 통해 필터(320) 내부로 유입되고, 필터(320) 내부에 존재하는 부직포(330) 및 미네랄 물질(340)에 의해 정수되어 알카리 이온수로 환원된 후 통 공(326)을 통해 낙수되어 본체케이스(100)의 바닥에 저수되게 된다.

뿐만 아니라, 상기 필터(320)는 그 하단 일부에 'V' 형상의 홈(350)을 형성해 둠으로써 상기 필터(320)를 삽입하거나 빼낼 때 상기 홈(350)에 공기가 차 있어 완충하게 되므로 삽탈이 용이하도록 하여 줌이 바람직하다. 또한, 상기 'V' 형상의 홈(350)에도 다수의 구멍을 형성하여 환원된 알카리 이온수가 배출되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

여기에서, 싱기 부직포(330)에 충진되는 미네랄 물질(340)은 마그네슘, 맥반석, 전기석, 탄소볼이 혼합된 것이다.

이때, 이들 미네랄 물질(340)들은 랜덤하게 완전 혼합된 형태가 될 수도 있고, 경우에 따라서는 순서를 정하여 적층되는 형태가 될 수도 있다.

어느 경우를 막론하고, 미네랄 물질(340)중 마그네슘은 환원수, 즉 알카리 이온수를 생성하는데 있어 중추적인 역할을 담당하는 물질로 자신은 산화되고, 물은 환원되는 작용에 기여하게 된다.

나아가, 상기 부직포(330)는 마그네슘이 표면 코팅된 다공성 부직포를 사용하는 것이 특히 바람직한데, 이는 알카리 이온수를 생성하는 주된 물질이 마그네슘이기 때문에 물의 알카리수 환원작용을 최대한 빠른 속도로 이루어지게 하기 위해 상기 마그네슘과 물의 접촉면적을 확대할 필요가 있고, 이에 상기 필터(320)에 충진되는 볼 형태의 마그네슘 이외에 부직포(330)에 마그네슘을 코팅함으로써 마그네슘과 물의 접촉면적을 최대화 시킬 수 있다.

예컨대, 부직포(330)에 마그네슘을 코팅하는 방법으로는, 부직포에 접착성 물질을 도포한 후 그 표면에 마그네슘 분말을 분사하여 건조시키는 분사법과, 플라즈마 스퍼터링 코팅법이 있는데, 스퍼터링 코팅법은 챔버내에 부직포를 배치하고 진공펌프를 사용하여 챔버내의 공기를 제거하여 진공상태로 만든 후, 아르곤과 같은 불활성 가스를 챔버내에 도입하고, 이어 200 내지 1000 볼트의 DC전압을 막대 형상의 스퍼터 캐소드 및 애노드를 통해 인가하면, 인가된 전압에 의해 챔버내의 불활성 가스(예컨대, 아르곤 가스)가 이온화 되고, 불활성 가스의 이온은 스퍼터 캐소드에 의해 제공되는 마그네슘 금속 표면에 충돌하여 마그네슘 입자를 방출하며, 방출된 마그네슘 입자가 부직포(330)의 표면상에 피복되는 형태일 수 있다.

그리고, 맥반석은 너무나도 잘 알려져 있는 바와 같이, 주성분은 무수규산과 산화알루미늄이고, 산화제2철이 소량 함유되어 있으며 여과제, 소염제 등으로 활용되는 물질이다.

이러한 맥반석은 1㎤당 3~15만 개의 구멍이 형성되어 있기 때문에 흡착성이 강하고, 또한 대략 2만 5000종의 무기염류를 함유하고 있으며, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용하고, 이 암석에 열을 가하면 원적외선을 방출하는 것으로도 알려져 있다.

또한, 전기석은 수정과 같은 결정구조를 가지는 육방정계에 속하는 광물로 '토르말린'이라고도 하며, 마찰에 의해 전기가 생기고, 가열하면 양끝이 양·음으로 대전하는 복잡한 붕규산염이다.

이러한 전기석은 대개 6각 또는 9각 때로는 3각 주상(柱狀)을 이루며, 주(柱)의 상하에서 결정형을 달리하는 경우도 있고, 굳기 7.0∼7.5, 비중 2.98∼3.20 이며, 대략 4~14 미크론의 파장대역의 전자파를 영구적으로 발생시키는 물질로 알려져 있다.

그런데, 4-14 미크론의 파장대역의 전자파는 생물에 가장 흡수되기 쉬운 성질을 갖는 것으로 생물의 체내에서 물질적으로 총합적, 합성적으로 작용하며, 예컨대 동ㆍ식물의 세포를 활성화하거나, 단백질을 합성하거나, 오염수를 정화하는 등이 그것이다.

특히, 전기석에서 방출되는 이 미약에너지는 단독으로 존재하지 않고 포도송이처럼 덩어리 상태로 존재(클러스터)하는 물분자(H₂O)(대략 36~37개의 클러스터로 이루어짐)에 영향을 주어 강력하게 여기시켜 진동상태를 만들고, 104.5°였던 물 분자의 각도를 95°혹은 180°로 변화시켜 5~6개 정도의 작은 클러스터 형태인 이온수를 만드는 효과가 있다.

마지막으로, 활성탄은 공지된 다공성 물질로서, 흡착제, 여과제로 많이 활용되고 있음은 주지된 사실이다.

이와 같이, 본 발명에서 사용되는 대부분의 미네랄 물질(340)들은 다공질 재료로서 흡착성, 여과성이 매우 우수하다.

그리고, 이들 미네랄 물질(340)들은 특별히 크기를 한정할 필요는 없으며, 사용처에 따라 분말의 크기를 조절하여 사용할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 알카리수 제조기는 다음과 같이 활용될 수 있다.

먼저, 사용자는 정수를 위해 뚜껑(200)에 구비된 유입도어(220)을 열고, 정수용 물을 필터케이스(300) 내부로 붓는다.

이와 같은 과정을 통해 필터케이스(300) 내부에 어느 정도 정수용 물이 차게 되면 사용자는 유입도어(220)를 닫는다.

이 상태에서 시간이 경과하게 되면 필터케이스(300) 내부에 저수된 물은 필터(320)에 형성된 슬릿(322) 혹은 보조슬릿(324)을 통해 필터(320)내 부직포(330)로 흡수된다.

따라서, 부직포(330)로 흡수된 물은 부직포(330)를 통과하면서 1차 여과되고, 부직포(330) 내부에 충전되어 있는 마그네슘, 맥반석, 전기석, 활성탄 혼합물인 미네랄 물질(340)을 거치면서 완전 여과됨과 동시에 산화 환원반응에 의해 알카리 이온수로 변하게 되는데, 특히 앞서 설명한 전기석의 영향으로 육각수 형태의 이온수로 변하게 된다.

이때, 마그네슘은 주된 산화 환원작용을 일으키게 되는데, 그 과정은 다음과 같다.

즉, 마그네슘은 전자수가 12인 알카리토 금속에 속하는 원소로서 물과 접촉하는 과정에서 최외각 전자 2개를 방출하게 되고, 그 전자중 일부는 수소기체를 형성하는데 사용되고 나머지 전자는 물 속에 남아 있게 된다.

이 과정을 통해, 마그네슘은 수산화마그네슘으로 변하게 되며, 수산화마그네슘은 다시 이온화되어 수산화기를 형성하게 된다.

다시 말해, 마그네슘은 산화되고, 대신 물은 환원되어 알카리성 환원수로 변 하게 되는데, 그때 생성된 환원수의 pH는 9.5±0.3의 범위를 갖게 되며, 이는 의료용으로 규정된 환원수의 pH 8.5-10의 범위에 속하게 된다.

이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂(=2H + 2e^-)↑ → Mg^{2 +} + 2OH^- + H₂↑

이와 같은 과정을 통해 생성된 알카리 이온수(환원수)는 필터(320)의 직하방으로 낙하되고, 낙하된 알카리 이온수는 본체케이스(100)의 바닥에 저수되게 된다.

이때, 상기 본체케이스(100)는 뚜껑(200)에 의해 외부 공기가 유입되지 못하도록 차단되어 있는 상태이므로 생성시 pH가 변하지 않고 그대로 유지되게 되며, 특히 필터(320)가 간격을 두고 이격되어 있고 또한 삽입통(310)에 의해 둘러싸여 있어 필터(320)와의 재접촉에 의한 pH 변화도 극도로 억제되게 된다.

이후, 사용자가 생성된 알카리 이온수를 음용하고자 할 경우, 사용자는 본체케이스(100)를 기울임으로써 뚜껑(200)의 선단부에 마련된 유출도어(220)가 자동으로 개방됨과 동시에 좁은 유출통로(130)를 따라 이동된 이온수를 받아 마실 수 있게 된다. 이 경우 상기 유출도어(220)는 사용자에 의해 인위적으로 개방될 수도 있다.

이와 같이, 유출통로(130)를 최대한 좁게 형성하고, 또 유출도어(220)를 작게 만드는 이유는 외부공기의 침투 및 그것과의 접촉을 최대한 차단함으로써 알카리 이온수의 pH를 최대한 변화시키지 않으면서 가능하면 장시간 보관할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이로써, 간편 용이함은 물론 휴대가 편리하고, 장시간 보관될 수 있는 알카리 이온수를 생성시켜 마실 수 있으며, 나아가 의료용으로 활용하면 더욱 좋다.

도 1은 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 외관을 보인 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 필터부를 보인 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 필터를 보인 사시도 및 요부 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 알카리수 제조기의 정면도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....본체케이스 110....손잡이

120....유출구 200....뚜껑

210....유입도어 220....유출도어

230....주기표시기 300....필터케이스

310....삽입통 320....필터

330....부직포 340....미네랄 물질

350....홈

Claims (8)

1. 본체케이스(100)와;

   상부는 개방되고, 그 일측면과 상기 본체케이스(100)의 내측면 사이에 유출통로(130)를 형성하며, 본체케이스(100)에 분리 가능하게 내장되고, 상기 유출통로(130)를 형성하는 일측면을 제외한 타측면들은 그 상단부가 상기 본체케이스(100)의 내측 원주면에 밀착 설치되는 필터케이스(300)와;

   길이방향으로 상단 및 중단의 이중 단차 형태로 구성되어 상하로 분리 가능하고, 상단부는 필터케이스(300)의 내부 바닥면에 안착되며, 중단부는 필터케이스(300)의 바닥면을 관통하여 하측으로 연장되고, 내부에는 미네랄 물질(340)이 충전된 필터(320)와;

   필터(320)의 중단부를 내장하여 필터(320)를 밀폐시키면서, 동시에 필터(320)를 통과한 알카리 이온수와 상기 필터(320) 사이의 2차 접촉이 억제될 수 있도록, 상기 필터케이스(300)의 바닥면에서 필터(320)의 하측 끝단보다 더 길게 하측으로 연장 형성되는 삽입통(310)과;

   상기 필터케이스(300)의 상면에 끼워져 고정됨과 동시에 상기 본체케이스(100)의 상면을 덮도록 설치되는 뚜껑(200)과;

   상기 뚜껑(200)에는, 상기 필터케이스(300)의 상부에 대응되는 위치에 유입도어(210)가 설치되고, 상기 유출통로(130)의 상부에 대응되는 위치에 유출도어(220)가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 본체케이스(100)의 상단 내주면에는 상기 필터케이스(300)의 상단부가 안착 설치되도록 걸림홈(140)이 형성되고, 상기 필터케이스(300)의 상단 테두리에는 상기 걸림홈(140)에 대응되는 걸림턱(240)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서;

   상기 유출도어(220)는 그 일측부가 상기 뚜껑(200)에 힌지결합되어 상기 본체케이스(100)를 기울일 경우에만 개방되고, 상기 본체케이스(100)를 원상복귀시키면 자체하중에 의해 폐쇄되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
5. 청구항 1에 있어서;

   상기 필터(320)에 충전되는 미네랄 물질(340)은 마그네슘, 맥반석, 전기석, 활성탄의 혼합물인 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
6. 청구항 1에 있어서;

   상기 필터(320)의 내부에는 상기 미네랄 물질(340)을 내부에 충진할 수 있도 록 마그네슘이 표면코팅된 다공성 부직포가 내장된 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
7. 청구항 1에 있어서;

   상기 뚜껑(200)에는 필터(320)의 눈막힘에 의한 필터(320) 교체주기를 알리는 주기표시기(230)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.
8. 청구항 1에 있어서;

   상기 뚜껑(200)에는 필터 교체일자를 표시할 수 있는 날짜표시부가 구비된 것을 특징으로 하는 알카리수 제조기.

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