KR101093944B1 - 물의 전자장 처리 방법과 전자장 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물의 전자장 처리 방법과 전자장 처리 장치에 관한 것으로서, 예를 들면 물 유로의 통수관(1)의 외측에 코일(2)이 설치되어 피처리수(3)가 흐르고, 교류 전원(4)으로부터의 특정의 주파수 또는 특정의 피크 전류를 갖는 특정의 교류 전류가 코일(2)에 공급된다. 여기서, 특정의 교류 전류의 주파수로서는 복수의 공진 주파수를 갖는 공진 주파수군으로부터 1개의 공진 주파수를 선택한다. 또한, 상기 특정의 피크 전류에 의해 상기 유로에 공진 자계를 유기한다. 이와 같은 특정의 교류 전류에 의해 유기한 진동 전자장을 피처리수(3)에 부여하여 전자장 처리함으로써 간편하게 또 고효율로 활성화되는 활성 처리수(5)를 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

물의 전자장 처리 방법과 전자장 처리 장치{ELECTROMAGNETIC FIELD TREATMENT METHOD AND ELECTROMAGNETIC FIELD TREATMENT EQUIPMENT OF WATER}

본 발명은 기능수를 효율적으로 생성하는 물의 전자장 처리 방법과 전자장 처리 장치에 관한 것이다.

종래, 물의 기능을 높이기 위한 물리 화학적 처리의 방법이 여러 가지 검토되고 있다. 예를 들면, 수용액을 전해 처리함으로써 살균, 세정 기능이 있는 산성수를 생성하거나 또는 수소를 풍부하게 포함하는 전해 환원수를 생성하는 것은 종래부터 자주 알려져 있다. 또한, 물에 전자장 처리를 실시하고, 예를 들면 물의 클래스터를 작게 분할하여 물의 성질을 바꾸거나(예를 들면, 일본 공개특허공보 평7-68266호 참조), 또는 정화 기능이 높은 물로 하여 생활 배수, 공업 배수 등이 흐르는 유수로 또는 화장실 설비, 보일러 설비, 배수 처리 설비 등에 스케일 등을 부착시키지 않는 기술이 제시되어 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 평11-156365호, 일본 공개특허공보 제2000-212782호 참조). 이와 같은 통상의 물에 물리 화학적 처리를 실시하여 활성화시키는 물을 기능수라고 호칭한다.

상기 기능수를 생성하기 위한 전자장 처리 방법에서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 평7-68266호에서는 펄스상 전압에 의한 전장 또는 그 전장(電場)과 자장 (磁場)이 피처리수에 부여된다. 이와 같이 하여 클래스터를 형성하는 물분자의 결합을 절단하기 위한 에너지가 한번에 집중되고, 물의 클래스터가 충분히 작게 분할되어 미각 등이 우수한 고기능수가 제공되고 있다.

또한, 일본 공개특허공보 평11-156365호에서는 통수로에 장착한 전장 발생 수단인 전극에 가까운 영역에 강한 자장이 형성되도록 자장 발생 수단의 영구자석이 통수로에 면해 배치된다. 이와 같이 하여 통수로내의 스케일 성분을 효율적으로 석출시켜 슬러지화시킴으로써 스케일 성분이 관로 내 등에서 스케일로서 부착되거나 막히는 것이 방지되도록 하고 있다.

또한, 일본 공개특허공보 제2000-212782호에서는 20Hz~1MHz의 대역에서 주파수가 시간적으로 변화되는 교류 전류가, 예를 들면 배관의 외측에 감긴 코일에 흐른다. 여기서, 이 주파수 변조 제어에 의해 생기는 전자 에너지가 배관 내를 흐르는 유체에 대해 유체 분자 및 유체 중의 이온을 매체로서 전해 에너지를 부여한다. 그리고, 스케일의 표면 및 배관 내벽이 강하게 음(-)으로 대전(帶電)하여 스케일과 배관 내벽이 서로 반발하고, 스케일이 소결정화함과 동시에 그 결합이 불안정화되고, 스케일이 배관 내벽으로부터 용이하게 이탈되고 있다. 또는 상기 발생한 전자에 의해 최종적으로 철제 배관의 내벽에서 생기는 붉은 녹은 안정적인 검은 녹으로 변해 그 부식 반응의 진행이 방지되고 있다.

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그러나, 상술한 전자장 처리 방법에서는 피처리수인 수용액의 종류에 따라서는 그 효과가 충분히 생기지 않는 경우가 있었다. 또한, 전자장 처리에 의한 물의 활성화를 안정적으로 할 수 없으므로, 스케일 부착의 방지/제거 또는 녹 방지를 할 수 없는 경우가 있었다. 따라서, 예를 들면, 일본 공개특허공보 제2000-212782호에서는 피처리수에 대한 전자장 처리를 실시하기 전에 미리 궤상(机上) 시험을 통해 그 변조 전장 처리의 효과를 시험할 필요가 있었다. 이 때문에 상기 전자장 처리의 방법은 매우 번잡하고 조작성이 낮으며, 또한 피처리수의 종류에 따라서 상기 변조 전장 처리의 조건을 바꿀 필요가 있기 때문에 그 범용성이 부족하게 되었다.

상기와 같은 문제는 물의 전자장 처리에 의한 기능수의 생성 기구에 관해 물리 화학적인 해명이 충분히 이루어져 있지 않는 것에 기인하여 발생하고 있다. 이제까지 물의 전자장 처리에 의한 기능수의 생성 방법에 대해서는 그 외에도 많은 제안이 이루어져 있지만, 기능수의 생성 기구의 실험 과학적인 분석이 어렵고, 전자장 처리 방식 그 자체의 신뢰성을 의문시시키는 제안도 적지 않게 존재했다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 실험 과학적인 근거에 기초하여 간편하고 높은 경제성 및 범용성을 갖고, 고효율로 또한 안정적으로 기능수를 생성하는 물의 전자장 처리 방법 및 전자장 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명자는 물에 대해 진동하는 전자장 처리를 실시하여 활성화된 활성 처리수의 용해 능력에 대해 상세한 실험을 실시했다. 그리고, 코일에 흐르는 교류 전류 등의 전자계 유기 전류에 의해 유기된 진동 전자장의 처리에 의한 물의 활성화에 있어서, 전자계 유기 전류의 주파수에 공진 주파수가 존재하는 것을 발견하고, 그 공진 주파수의 값에 대해 실측했다. 또한, 특정의 주파수의 전압의 인가에 의해 생성하는 진동 전장 및 영구자석 등으로 생성하는 정자장(magnetostatic field)으로 이루어진 전자장을 이용한 물의 전자장 처리에 있어서, 생성된 진동 전장의 주파수에 공진 주파수가 존재하는 것을 발견했다. 또한, 물의 활성화에서의 상기 공진 주파수의 특이성에 대해 실험적인 새로운 사실을 얻었다. 본 발명은 이것들의 신지견(知見)에 기초하여 이루어져 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 제 1 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 2 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 3 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 기동 전자장을 유기하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 4 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 구성으로 되어 있다.

상기 제 1 내지 제 4 발명에서, 상기 코일을 감아 부착한 영역의 통수로에 절연체를 배치하여 상기 물의 흐름을 바꿔 상기 물을 전자장 처리한다.

그리고, 제 5 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법으로서, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 6 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법으로서, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 7 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법으로서, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 8 발명에 따른 물의 전자장 처리 방법은 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법으로서, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하고, 상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭내에 있는 주파수의 전압의 인가와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 구성으로 되어 있다.

상기 제 5 내지 제 8 발명에서, 상기 물에 부여하는 전자장에 대해 전자 노이즈의 영향을 제거한다.

상기 제 1 내지 제 8 발명에서, 상기 물에 부여하는 상기 진동 전자장 또는 상기 전자장에 대해 지자기의 영향을 제거한다. 또한, 상기 물에 대해 탄산가스의 탈기 처리를 실시한 후에 상기 물을 전자장 처리한다.

또는 제 9 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 코일과, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 1개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류를 상기 코일에 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 10 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 코일과, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류를 상기 코일에 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 11 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 코일과, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수와, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수를 진폭 변조한 교번 전류를 공급하는 교번 전류 공급부와, 상기 교번 전류 공급부를 구동하는 구동 전원부를 구비하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 12 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 코일과, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수와, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수를 진폭 변조한 교번 전류를 공급하는 교번 전류 공급부와, 상기 교번 전류 공급부를 구동하는 구동 전원부를 구비한 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 13 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 영구자석 또는 전자석과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압을 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 14 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 영구자석 또는 전자석과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭내에 있는 주파수의 전압을 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 15 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 영구자석 또는 전자석과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압을 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제 16 발명에 따른 물의 전자장 처리 장치는 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치로서, 영구자석 또는 전자석과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭내에 있는 주파수의 전압과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압을 공급하는 전원을 갖는 구성으로 되어 있다.

상기 제 13 내지 제 16 발명에서, 상기 물에 부여하는 전자장에 대해 전자 노이즈의 영향을 제거하는 수단이 장착되어 있다.

상기 제 9 내지 제 16 발명에서, 상기 물에 부여하는 상기 진동 전자장 또는 상기 전자장에 대해 지자기의 영향을 제거하는 수단이 장착되어 있다. 또한, 상기 물에 대해 탄산가스의 탈기 처리를 실시한 후에 상기 물에 상기 전자장 처리를 실시하도록 되어 있다.

그리고, 상기 제 1 내지 제 4 발명 및 상기 제 9 내지 제 12 발명에서는 상기 제 1 공진 주파수군은 151.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-2), 222.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-1), 345.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₀), 484Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₁), 954Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₂), 3.5kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₃), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₄), 20.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₅), 37.3kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₆), 80.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₇)를 포함하고, 상기 제 2 공진 주파수군은 205.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-2), 301.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-1), 466.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₀), 655Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₁), 1.29kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₂), 4.73kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₃), 9.47kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₄), 27.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₅), 50.4kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₆), 108.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₇)를 포함한다.

상기 제 1 내지 제 4 발명 및 상기 제 9 내지 제 12 발명에서, 바람직한 일 태양에서는 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 함으로써 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일로 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 한다. 여기서, 상기 공진 자계의 강도는 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 된다.

상기 바람직한 일 형태에서, 상기 공진 주파수(A_i)(i=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i의 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7,4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mG 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고, 상기 공진 주파수(B_j)(j=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.2mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG 또는 그 근방이다.

그리고, 상기 제 5 내지 제 8 발명 및 상기 제 13 내지 제 16 발명에서는 상기 제 1 공진 주파수군은 303Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-2), 445Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-1), 690Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₀), 968Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₁), 1.91kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₂), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₃), 14.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₄), 40.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₅), 74.6kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₆), 160.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₇)를 포함하고, 상기 제 2 공진 주파수군은 410Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-2), 602Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-1), 932Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₀), 1.31kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₁), 2.58kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₂), 9.45kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₃), 18.94kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₄), 54.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₅), 100.8kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₆), 216.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₇)를 포함한다.

상기 제 5 내지 제 8 발명 및 상기 제 13 내지 제 16 발명에서 바람직한 일 형태에서는 상기 정자장의 자계 강도가 특정의 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도이다. 여기서, 상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 된다.

상기 바람직한 일 형태에서 상기 공진 주파수(E_i)(i=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i의 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7.4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mG 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고, 상기 공진 주파수(F_j)(j=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.5mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG 또는 그 근방이다.

(발명의 효과)

본 발명의 구성에 의해 간편하고 높은 경제성과 범용성 및 안정성이 우수한 고효율인 물의 전자장 처리 방법과 전자장 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전자장 처리하는 방법의 일례를 도시한 설명도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 교류 전류의 일례의 파형도,

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 다른 전자장 처리하는 방법을 도시한 설명도,

도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에서 사용한 전자장 처리의 실험 장치의 구성도,

도 5는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₁)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₂)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 7은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₃)의 공진 특 성을 나타내는 그래프,

도 8은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₄)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 9는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₅)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 10은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₆)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 11은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A_-2)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 12는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A_-1)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 13은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(A₀)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 14는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₁)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 15는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₂)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 16은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₃)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 17은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₄)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 18은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₅)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 19는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₆)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 20은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B_-2)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 21은 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B_-1)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 22는 본 발명의 제 1 실시형태의 교류 전류의 공진 주파수(B₀)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 23은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₁)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 24는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₂)의 공진 자계의 공진 특 성을 나타내는 그래프,

도 25는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₃)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 26은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₄)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 27은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₅)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 28은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₆)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 29는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A_-2)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 30은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A_-1)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 31은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(A₀)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 32는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₁)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 33은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₂)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 34는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₃)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 35는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₄)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 36은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₅)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 37은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₆)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 38은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B_-2)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 39는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B_-1)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 40은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수(B₀)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 41은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 자계의 분포의 일례를 나타내는 그래프,

도 42는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 자계의 분포의 다른 일례를 나타내는 그래프,

도 43은 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수와 공진 자계의 상관도,

도 44는 본 발명의 제 1 실시형태의 공진 주파수와 공진 자계의 다른 상관도,

도 45는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전자장 처리에 사용하는 교번 전류의 일례를 도시한 파형도,

도 46은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 다른 전자장 처리하는 방법을 도시한 설명도,

도 47은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 또 다른 전자장 처리하는 방법을 나타내는 설명도,

도 48은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전자장 처리한 활성 처리수의 효과의 지속성을 나타내는 그래프,

도 49는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전자장 처리의 효과를 설명하기 위한 모식도,

도 50은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 지자기의 영향을 제거하는 방법을 도시한 모식도,

도 51은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 지자기를 자기 실드(shield)하는 방법을 도시한 단면도,

도 52는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 지자기를 자기 실드하는 다른 방법 을 도시한 단면도,

도 53은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 지자기 소자(消磁)의 방법을 도시한 단면도,

도 54는 본 발명의 제 4 실시형태의 전자장 처리 장치의 개략 구성도,

도 55는 본 발명의 제 4 실시형태의 전자장 처리 장치의 특정의 교번 전류 발생의 회로 블럭도,

도 56은 본 발명의 제 4 실시형태의 바람직한 태양의 피처리수의 유로 변경 기구의 구성도,

도 57은 본 발명의 제 4 실시형태의 바람직한 태양의 전자장 처리 장치의 배치 구성도,

도 58은 본 발명의 제 4 실시형태의 일 변형예의 전자장 처리 장치의 개략 구성을 도시한 도면,

도 59는 본 발명의 제 4 실시형태의 일 극성 전류의 공진 주파수(A₇)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 60은 본 발명의 제 4 실시형태의 일 극성 전류의 공진 주파수(B₇)의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 61은 본 발명의 제 4 실시형태의 공진 주파수(A₇)의 공진 자계의 공진 특성을 나타내는 그래프,

도 62는 본 발명의 제 4 실시형태의 공진 주파수(B₇)의 공진 자계의 공진 특 성을 나타내는 그래프,

도 63은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전자장 처리하는 방법 및 전자장 처리 장치의 일례를 도시한 설명도,

도 64는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 교류 전압(V_E)의 일례를 도시한 전압 파형도,

도 65는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 다른 전자장 처리하는 방법을 도시한 설명도,

도 66은 본 발명의 제 5 실시형태에서 사용한 전자장 처리의 실험 장치의 구성도,

도 67은 본 발명의 실시형태의 교류 전압(V_E)의 공진 주파수의 공진 특성의 일례를 나타내는 그래프,

도 68은 본 발명의 제 5 실시형태의 공진 자계의 분포의 일례를 나타내는 그래프,

도 69는 본 발명의 제 5 실시형태의 공진 주파수와 공진 자계의 상관도,

도 70은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 전자장 처리하는 방법 및 전자장 처리 장치의 일례를 도시한 설명도,

도 71은 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 전자장 처리에 사용하는 교번 전압의 일례를 도시한 파형도,

도 72는 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 다른 전자장 처리하는 방법을 도시 한 설명도,

도 73은 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 전자장 처리한 활성 처리수의 효과의 지속성을 모식적으로 나타내는 그래프,

도 74는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 외부로부터의 전자장을 실드하는 방법을 도시한 설명도,

도 75는 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 외부로부터의 전자장을 실드하는 방법을 도시하는 다른 설명도,

도 76은 본 발명의 제 5~제 8 실시형태의 진동 전장을 생성하는 전압의 변형예를 도시한 전압 파형도,

도 77은 본 발명의 제 5~제 8 실시형태의 전자장을 생성하는 전압의 일 변형예를 도시한 전압 파형도, 및

도 78은 본 발명의 제 5~제 8 실시형태의 전자장을 생성하는 전압의 다른 변형예를 도시하는 전압 파형도이다.

(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)

이하, 본 발명의 여러 가지 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

[실시형태 1]

도 1은 본 실시형태의 물을 전자장 처리하는 방법의 일례의 설명도이다. 그리고, 도 2는 전자계 유기 전류인 교류 전류의 일례를 도시한 전류 파형도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들면 염화비닐제의 통수관(1)의 외측에 코일(2)을 설치하고, 통수관(1)에 예를 들면 수돗물, 배수 등의 피처리수(3)를 흐르게 함과 동시에 교류 전원(4)을 통해 후술하는 특정의 주파수인 공진 주파수의 교류 전류를 코일(2)에 공급한다. 여기서, 교류 전류의 파형은 예를 들면 도 2에 도시한 방형(方形) 파형 등 시간적 변화가 급준한 것이 바람직하다.

또한, 상세하게는 후술하지만, 상기 공진 주파수에서 그 교류 피크 전류를 특정의 전류값으로 한다. 이하, 이 특정의 전류값에 의해 코일(2)에 유기되는 유기 자계를 공진 자계라고 호칭한다. 이와 같이 하여 상기 특정의 주파수의 교류 전류에 의해 유기된 진동 전자장을 피처리수(3)에 대해 부여함으로써, 도 1에 도시한 진동 전자장에 의해 고효율로 활성화된 활성 처리수(5)를 얻는다.

또는 도 3에 도시한 바와 같이 교류 전원(4)에 접속하는 코일을 구비한 전자장 부여부(7)를 탱크(8)의 저장수(9) 내에 침지시킨다. 이 상태에서 교류 전원(4)을 통해 상술한 특정의 주파수인 공진 주파수의 교류 전류를 전자장 부여부(7)에 공급한다. 또는 이 공진 주파수에서 그 교류 피크 전류를 특정의 전류값으로 설정한다. 이와 같이 하여 상기 특정의 주파수의 교류 전류에 의해 유기된 진동 전자장을 저장수(9)에 대해 부여함으로써 저장수(9)를 진동 전자장에 의해 활성화된 활성 처리수로 한다.

이하, 상기 공진 주파수 및 공진 자계에 대해 상세히 설명한다. 본 발명자는 여러 가지 주파수의 교류 전류를 이미 알려진 전자 특성을 갖는 코일에 공급하고, 수돗물에 전자장 처리를 실시하여 생성한 활성 처리수가 갖는 인산칼 슘(Ca₃(PO₄)₂)의 용해 특성에 대해 상세한 실험을 실시했다. 이 실험에서는 구체적으로는 도 4에 모식적으로 도시한 전자장 처리의 실험 장치를 이용했다.

이 실험 장치에서는 실험조(10)내가 칸막이판(11)에 의해 3개의 저장실(12, 13, 14)로 분리되어 있다. 여기서, 피처리수로서는 이온 교환 수지를 통한 pH값이 대략 7인 실온(대략 20℃)의 수돗물이 이용되고, 이 이온 교환수가 통수관(1)의 도중에 설치된 펌프(15)에 의해 상기 저장실(12, 13, 14)의 순으로 순환되도록 되어 있다. 여기서, 펌프(15)의 하류측의 통수관(1)의 외측에 코일(2)이 감겨져 교류 전원(4)에 접속되어 있다. 이 코일(2)은 구리선 코일이 권경(卷徑) 3.5㎝Φ의 원통 형상으로 배관 길이 14.4㎝에 걸쳐 동일하게 34회 감아 형성되어 있다. 또한, 저장실(12)의 저부에 통상의 물에서는 난용성인 인산 칼슘(Ca₃(PO)₄)₂)(16)이 분체로 놓여지고, 저장실(14)에는 채수관(17)이 연통되어 있다.

상기 실험에서, 후술하는 바와 같이 지자기의 영향이 실험 결과에 나오므로 코일(2)의 축심이 동서 방향이 되도록 되어 있다. 또한, 수돗물 중의 칼슘, 마그네슘 등의 이온의 영향도 상기 결과에 나오므로 피처리수는 이온 교환 수지를 통액한 수돗물로 했다.

이와 같은 실험 장치에서 교류 전원(4)은 방형파의 교류 전류의 주파수 및 전류가 가변이 된다. 따라서 여러 가지 교류 전류의 주파수 및 피크 전류의 조건하에 상기 수돗물에 대해 전자장 처리를 실시하여 활성 처리수로 하여 저장실(14)의 활성 처리수 중의 인산 제 1 수소 칼슘 이온(Ca(HPO₄))^{2 -}의 농도를 계측했다. 여기서 인산칼슘(16)은 활성 처리수에 의해 하기 화학식 1에 따라 용해한다.

이와 같이 상기 활성 처리수인 인산칼슘(16)의 용해도, 즉 활성 처리수의 용해 능력을 상세히 조사했다. 또한, 활성 처리수의 pH값도 계측했다. 여기서 교류 전류의 주파수는 140Hz~115kHz의 범위로 조사하고 있다.

상기 인산 제 1 수소 칼슘 이온의 농도의 계측은 일정 시간(10 시간 정도) 전자장 처리를 실시한 후에 채수관(17)의 밸브를 개방하여 저장실(14)의 활성 처리수를 채취하고, 표준액으로서 질산은(AgNO₃), 지시약으로서 크롬산 칼슘(K₂CrO₄) 용액을 사용한 공지된 침전 적정법에 의해 실시했다.

그 결과, 상술한 바와 같이 교류 전류의 특정의 주파수 대역에서, 상기 인산칼슘(16)의 용해도가 특이적으로 증대하는 것이 판명되었다. 또한, 교류 전류의 특정의 전류값에서도 인산칼슘(16)의 용해도가 특이적으로 증대하는 것이 판명되었다. 이와 같은 교류 전류의 특정의 주파수 및 특정의 전류값을 각각 공진 주파수, 공진 자계로 하여 이하에 정리하여 설명한다.

{공진 주파수}

상기 특정의 주파수에는 후술의 설명에서 명확해지는 2 종류의 성질이 다른 공진 주파수가 각각에 복수 존재한다. 따라서 이것들의 공진 주파수는 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로 분별된다.

(제 1 공진 주파수군)

이 제 1 공진 주파수군에는 도 5~도 10에 도시한 바와 같이, 복수의 공진 주파수(A_i)(i=1~6의 정수)가 적어도 존재한다. 여기서, 도 5 내지 도 10은 진동하는 전자장 처리의 공진 주파수의 공진 특성을 나타내고, 인산칼슘(16)의 용해도가 특이성을 나타내는 주파수 대역에 있어서, 횡축에 코일(2)에 흐르는 교류 전류의 주파수를 취하고, 종축에 인산칼슘(16)의 상기 용해도를 취하고 있다.

도 5에서 공진 주파수(A₁)는 484Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 462~504Hz이다. 여기서, 반값폭(Δf)은 이 특이성을 갖는 공진 주파수 대역에서 인산칼슘(16)의 용해도가 상기 용해도의 최대값과 미처리수의 경우의 용해도와의 차의 1/2 이상이 되는 주파수 대역이다. 이하, 도 6에서 공진 주파수(A₂)는 954Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 915~995Hz이다. 도 7에서 공진 주파수(A₃)는 3.5kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 3.25~3.72kHz이다. 도 8에서 공진 주파수(A₄)는 7.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 6.46~7.54kHz이다. 도 9에서 공진 주파수(A₅)는 20.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 17.3~22.4kHz이다. 그리고, 도 10에서 공진 주파수(A₆)는 37.3kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 34.9~40.3kHz이다.

또한, 이 제 1 공진 주파수군에는 도 11~도 13에 도시한 바와 같이, 공진 주파수(A_i)(i=-2~0의 정수)가 존재한다. 즉, 도 11에서 공진 주파수(A_-2)는 151.5Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 147.5~154.7Hz이다. 도 12에서 공진 주파수(A_-1)는 222.5Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 217.2~228.1Hz이다. 도 13에서 공진 주파수(A₀)는 345.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 338.5~351.0Hz이다.

(제 2 공진 주파수군)

제 2 공진 주파수군에는 도 14~도 19 등에 도시한 바와 같이, 복수의 공진 주파수(B_i)(i=1~6의 정수)가 적어도 존재한다. 상기 도면도 도 5 내지 도 13의 경우와 마찬가지로 용해도가 특이성을 나타내는 주파수 대역에서 횡축에 교류 전류의 주파수를 취하고, 종축에 용해도를 취하고 있다.

도 14에서 공진 주파수(B₁)는 655Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 606~722Hz이다. 이하, 도 15로부터 공진 주파수(B₂)는 1.29kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 1.19~1.38kHz이다. 도 16에서 공진 주파수(B₃)는 4.73kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 4.59~4.93kHz이다. 도 17에서 공진 주파수(B₄)는 9.47kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 9.06~9.98kHz이다. 도 18에서 공진 주파수(B₅)는 27.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 25.0~28.9kHz이다. 그리고, 도 19에서 공진 주파수(B₆)는 50.4kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 49.1~51.8kHz이다.

또한, 이 제 2 공진 주파수군에는 도 20~도 22에 도시한 바와 같이, 공진 주파수(B_i)(i=-2~0의 정수)가 존재한다. 즉, 도 20에서 공진 주파수(B_-2)는 205.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 201.5~208.5Hz이다. 도 21에서 공진 주파수(B_-1)은 301.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 293.0~310.5Hz이다. 도 22에서 공진 주파수(B₀)는 466.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 457.2~474.6Hz이다.

여기서, 상기 공진 주파수(A_i) 및 공진 주파수(B_i)(i=-2~6의 정수)의 근방으로서는 상기 각각의 공진 주파수의 수치의 ±1.2% 정도가 바람직하다. 이 범위이면 공진 주파수의 용해도의 80% 이상의 용해도가 얻어지고, 기능수 생성의 실용화에 전혀 문제가 없다.

상기 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군 사이에는 그 이유는 현재 불명확하지만 일정한 규칙성을 갖고 있는 것처럼 보인다. 예를 들면, 공진 주파수(B_i)와 공진 주파수(A_i)의 비(B_i/A_i)는 i=-2~6의 정수에서 대략 1.35의 일정값이 된다. 이 값은 수소 수화 이온과 수산 수화 이온의 질량비로서 나타내지만, 그 진위는 현재 불명확하다. 이들의 규칙성을 감안하면, 제 1 공진 주파수군에는 공진 주파수(A₇)로서 80kHz가 존재하고, 그리고 제 2 공진 주파수군에는 (B₇)로서 108kHz가 존재하는 것이 추정된다. 그러나, 이들의 경우 교류 전류가 너무 높아 발신이 발생하기 쉬워져 계측할 수 없다.

단, 후술하지만 도 2에 도시한 방형 파형의 교류 전류로 바꿔 양극의 방형 펄스 파형의 전류를 이용하는 경우에는 상기 공진 주파수(A₇)의 80.0kHz 및 공진 주파수(B₇)의 108.0kHz가 계측된다.

이 제 1 실시형태에서는 상술한 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수군에서 선택한 어느 하나의 주파수의 교류 전류를 교류 전원(4)으로부터 코일(2)에 공급하고, 통수관(1) 중의 피처리수(3)에 진동 전자장을 부여한다. 이와 같이 함으로써 피처리수(3)는 간편하고, 또한 효율적으로 활성화된다.

{공진 자계}

상술한 공진 주파수에 있어서, 도 23~도 40에 도시한 바와 같이, 또한 특정의 전류값에 의해 인산칼슘의 용해도가 특이적으로 증대한다. 여기서, 도 23 내지 도 40은 공진 주파수의 공진 자계의 공진 특성을 나타내고, 인산칼슘(16)의 용해도가 특이성을 나타내는 특정의 전류값에 있어서, 횡축에 코일(2)에 흐르는 교류 피크 전류와 함께 이 때의 유기 자계 강도를 취하고, 종축에 인산칼슘(16)의 용해도를 취하고 있다. 여기서, 유기 자계 강도는 전류 피크 전류에 대응하여 코일(2) 내의 피처리수(3)가 흐르는 방향을 따라 유기되어 진동하는 자계(6)의 피크 강도이다.

도 23에서 공진 주파수(A₁)에서는 교류 피크 전류가 23.5mA(밀리암페어)이고 이 때의 유기 자계 강도가 69.1mG(밀리가우스) 또는 그 근방에서 상기 용해도가 특이적으로 증대한다. 이 때의 유기 자계가 공진 자계이고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 64.1~72.8mG이다. 여기서, 이 반값폭(Δb)은 이 특이성을 갖는 공진 자계역에서 인산칼슘(16)의 용해도가 상기 용해도의 최대값과 미처리수의 경우의 용해도의 차의 1/2 이상이 되는 유기 자계 강도의 영역이다.

이와 같은 공진 자계는 상기 공진 주파수(A₁)에서 다수 존재한다. 이에 대해 도 41, 도 42를 참조하여 설명한다. 도 41, 도 42는 공진 자계의 분포를 나타내고, 각각 횡축에 유기 자계 강도를 취하고, 종축에 인산칼슘(16)의 용해도를 취하며, 특이적으로 용해도가 증대하는 공진 자계가 다수 존재하는 상태를 나타내는 일례이다. 여기서, 도 41의 파선은 공진 주파수(A₁)의 경우의 2개의 공진 자계를 나타내고, 도면 중의 실선은 공진 주파수(A₂)의 경우의 3개의 공진 자계를 나타내고 있다. 그리고, 파선(4)이 도 23과 동일하며, 상세하게는 후술하는 바와 같이 4배 모드의 공진 자계로 되어 있다. 또한, 파선(3)이 동일한 3배 모드의 공진 자계이다. 마찬가지로 도면 중의 실선 (1), (2), (3)이 공진 주파수(A₂)의 경우의 각각 기저 모드, 2배 모드, 3배 모드의 공진 자계가 되고 있다.

또한, 도 42의 실선은 공진 주파수(A₃)의 경우의 3개의 공진 자계를 나타내고, 상기 도면 중의 파선은 공진 주파수(B₃)의 경우의 2개의 공진 자계를 나타내고 있다. 그리고, 도면 중의 실선 (1), (2), (3)은 공진 주파수(A₃)의 경우의 각각 기저 모드, 2배 모드, 3배 모드가 되고 있다. 마찬가지로 파선 (1), (2)이 공진 주파수(B₃)인 경우의 각각 기저 모드, 2배 모드가 되고 있다.

이상과 같기 때문에 공진 주파수(A₁)에서 이번회 전자장 처리의 실험 장치에서는 교류 피크 전류가 너무 작아 계측할 수 없지만, 상기 4배 모드의 공진 자계의 유도 자계 강도의 1/4의 17.3mG 또는 그 근방에 기저 모드의 공진 자계가 존재하고, 이 기저 모드의 n배 모드의 공진 자계가 다수 존재한다. 여기서, n은 양정수이다.

이와 같이 공진 주파수(A₁)에서 나타낸 n배 모드의 다수의 공진 자계의 존재는 도 43, 도 44에 도시한 바와 같이, 상술한 제 1 및 제 2 공진 주파수군의 전부에서 공통되고 있다. 도 43, 도 44는 공진 주파수와 공진 자계의 상관도이고, 횡축에 교류 주파수를 취하고, 종축에 공진 자계의 유기 자계 강도를 취하고 있다. 도면 중 ○는 상기 실험 장치에서 실측한 것이다. 도면 중에는 4배 모드까지 나타내고 그 이상은 없지만, 본 실험 장치에서 계측하기 쉬운 공진 주파수(A₃, B₃)에서는 기저 모드의 5배 이상이 되는 n배 모드의 공진 자계가 확인되고 있다. 또한, 기저 모드의 근처에서 상기 교류 피크 전류가 너무 작아 계측할 수 없는 것은 파상(破狀)의 ○로 나타내고 있다.

이하, 도 43, 도 44에 정리하여 설명한 제 1 공진 주파수군의 공진 자계에 있어서, 도 24에서 공진 주파수(A₂)에서는 2배 모드의 경우, 교류 피크 전류가 22.7mA이고 이 때의 공진 자계가 63.8mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 60.5~66.4mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 31.9mG 또는 그 근방이 된다.

마찬가지로 도 25에서 공진 주파수(A₃)에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 46.5mA이고 이 때의 공진 자계가 130.6mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 102.5~156.7mG이다. 또한, 도 26에서 공진 주파수(A₄)에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 115.0mA이고 이 때의 공진 자계가 323.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 298.1~351.8mG이다.

마찬가지로 도 27에서 공진 주파수(A₅ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 400.0mA이고 이 때의 공진 자계가 1123.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 989.3~1234.4mG이다. 또한, 도 28에서 공진 주파수(A₆ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 910.0mA 이고 이 때의 공진 자계가 2556.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 2328.1~2752.7mG이다.

또한, 도 29에서 공진 주파수(A_-2 )의 5배 모드에서는 공진 자계가 26.4mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 25.2~27.5mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 5.3mG 또는 그 근방이 된다. 마찬가지로 도 30에서 공진 주파수(A_-1 )의 5배 모드에서는 공진 자계가 36.8mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 29.5~40.4mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 7.4mG 또는 그 근방이 된다. 도 31 에서 공진 주파수(A₀ )의 5배 모드에서는 공진 자계가 61.7mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 59.4~64.1mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 12.3mG 또는 그 근방이 된다.

그리고, 제 2 공진 주파수군의 공진 자계에서 도 32로부터 공진 주파수(B₁ )에서는 4배 모드의 경우, 교류 피크 전류가 33.5mA이고 이 때의 공진 자계가 94.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 90.1~99.2mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 23.5mG 또는 그 근방이 된다.

마찬가지로 도 33에서 공진 주파수(B₂ )에서는 2배 모드의 경우, 교류 피크 전류가 33.5mA이고 이 때의 공진 자계가 94.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 85.7~102.1mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 47.1mG 또는 그 근방이 된다. 또한, 도 34에서 공진 주파수(B₃ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 67.0mA이고 이 때의 공진 자계가 188.2mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 171.9~201.7mG이다.

마찬가지로 도 35에서 공진 주파수(B₄ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 165.0mA이고 이 때의 공진 자계가 463.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 368.0~547.7mG이다. 또한, 도 36으로부터 공진 주파수 (B₅ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 570.0mA이고 이 때의 공진 자계가 1601.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 1235.9~1938.1mG이다. 또한, 도 37로부터 공진 주파수(B₆ )에서는 기저 모드의 경우, 교류 피크 전류가 1.19A이고 이 때의 공진 자계가 3342.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 3145.9~3623.4mG이다.

또한, 도 38로부터 공진 주파수(B_-2 )의 5배 모드에서는 공진 자계가 35.3mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 34.1~36.4mG이다. 여기서 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 7.1mG 또는 그 근방이 된다. 마찬가지로 도 39로부터 공진 주파수(B_-1 )의 5배 모드에서는 공진 자계가 52.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 49.9~54.4mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 10.4mG 또는 그 근방이 된다. 도 40으로부터 공진 주파수(B₀ )의 5배 모드에서는 공진 자계가 81.6mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 75.2~87.6mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 유기 자계 강도는 16.3mG 또는 그 근방이 된다.

여기서, 상기 공진 주파수(A_i ) 및 공진 주파수(B_i )(i=-2~6의 정수)의 기저 모드의 공진 자계의 근방으로서는 상기 각각의 공진 자계의 강도 수치의 ±2% 정도가 되는 자계 영역이 바람직하다.

이 제 1 실시 형태에서는 상기 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수군 으로부터 선택한 어느 하나의 주파수에서 상기 각각의 기저 모드의 공진 자계의 n배 모드의 공진 자계를 유기하는 교류 전류를 교류 전원(4)으로부터 코일(2)에 공급하고, 통수관(1)중의 피처리수(3)에 진동 전자장을 부여한다. 이와 같이 하여 피처리수(3)는 간편하고 또 효율적으로 높은 레벨로 활성화된 활성 처리수(5)가 된다.

상술한 제 1 실시형태에서 설명한 공진 주파수 또는 그 주파수에서의 공진 자계를 이용한 전자장 처리에 있어서, 상기 인산칼슘(16)의 용해도의 특이적인 증대는 피처리수(3)를 전자장 처리한 활성 처리수(5) 중에 수소 이온이 증가하는 것을 나타낸다. 수돗물 중의 수소 이온(H⁺; 실제는 그 수화이온)이 증가하면, 화학식 1에서 좌에서 우로의 반응이 진행되고, 인산칼슘(16)은 용해되며, 상기 인산 제 1 수소 이온 칼슘 이온으로서 활성 처리수에 용해되게 되기 때문이다. 또한, 상기 피처리수(3)의 pH 측정에서도 그 값의 감소가 보이고, 수소 이온의 증가가 확인되고 있다.

여기서는 상기 수소 이온량의 증가와 함께 수산 이온(OH^-; 실제는 그 수화이온)량도 수소 이온과 동일 정도로 증가한다. 도 5~도 40에 도시한 특이적으로 증대한 인산칼슘의 용해도가, 예를 들면 4×10^-5mol(몰)/리터 정도이면, 활성 처리수(5)는 수돗물의 해리 정수(Kw)가 Kw=1.6×10^-13에 도달한 것과 동일하고, 수돗물의 온도가 70℃ 이상으로 상승한 경우에 상당한다.

이와 같이, 상술한 특정의 주파수(공진 주파수) 또는 특정의 전류값(공진 자계)의 교류 전류를 코일에 공급하여 진동하는 전자장 처리를 수돗물에 실시함으로써 실온에서 처리한 수돗물 중에 미처리의 수돗물의 경우의 4배 이상의 수소 이온과 수산 이온이 생성되게 된다.

여기서, 물의 전자장 처리를 하는 전처리로서 수중의 탄산가스(CO₂)를 탈기시키면 바람직하다. 이 탈기에 의해 활성 처리수(5) 내에 다량으로 생성한 수소 이온과 수산 이온이 안정적으로 존재할 수 있게 된다. 예를 들면, 지하수 또는 우물물과 같이 수중에 탄산가스가 많이 용존하면, 화학식 2에 나타내는 바와 같이 탄산가스와 수중의 수소 이온 및 수산 이온이 반응하고, 우에서 좌 또는 좌에서 우로의 반응이 생긴다. 그리고, 수산화이온량이 저하하거나 또는 수소 이온량이 반대로 증가하여 불안정하게 된다. 용존의 탄산가스가 많아지면 상기 처리 액체의 pH 측정계의 계측에서도 측정값이 불안정해지는 것이 확인되고 있다.

이와 같이, 탄소가스의 용해도가 높은 지하수 또는 우물물과 같은 물의 경우, 그것들을 안정적으로 전자장 처리하기 위해서는 탄소 가스의 제거가 매우 유효하다.

또한, 반대로 상기 진동하는 전자장 처리를 물에 실시함으로써 물에 용해되어 있는 탄산가스와 같은 가스를 매우 효율적으로 탈기시킬 수 있다. 이 탈 가스 의 기구는 아직 명확하지 않지만, 후술하는 물의 클래스터에 의한 교반 효과와 함께 상기 화학식 2의 우에서 좌로의 반응 진행에 의해 물에 용해되어 이온으로서 해리한 것을 탄산가스로 되돌려 탈기하기 쉽게 한다고 생각된다.

이와 같은 전자장 처리에 의한 물의 탈가스의 효과는, 예를 들면 순수 또는 초순수에 예를 들면 수소 또는 오존을 용해시켜 수소 용해수 또는 오존 용해수와 같은 유효 가스가 용해된 기능수의 생성에 매우 유효하게 이용할 수 있다. 이는 상기 유효 가스의 물로의 용해에서 그 용해 효율을 높이기 위해서는 물에 용해되어 있는 탄산가스 등을 탈 가스하는 것이 필수가 되기 때문이다.

또한, 상기 진동하는 전자장 처리를 수돗물에 실시함으로써 생성한 활성 처리수(5)는, 예를 들면 가솔린과 같은 기름과 실온에서 매우 용이하게 혼합한다. 가솔린과 활성 처리수(5)의 혼합에서는 물방울이 기름 중에 분산되는 W/O형 에멀전이, 실온에서 가솔린에 활성 처리수(5)를 주입하는 것만으로 간편하게 생성할 수 있다. 또한, 기름 방울이 수중에 분산되는 O/W형 에멀전도 동일하게 간편하게 생성할 수 있다. 그리고, 상기 W/O형 에멀전은 자동차의 연료로서 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

상기 실시형태에서 생성한 활성 처리수(5)에서는 상술한 수소 이온과 수산화 이온의 증가가 예를 들면 배관 내벽의 상기 스케일 부착의 방지 또는 부착 스케일의 제거를 가능하게 한다. 통상, 상하 수돗물에는 임의의 양의 칼슘, 마그네슘 또는 칼륨 등이 미네랄 성분의 이온이 포함되어 있다. 그리고, 이것들은 수중에서 결정물을 형성하기 쉽다. 그러나, 상기 수소 이온량의 증가에 의해 예를 들면 수돗물에 난용인 결정물 옥살산 칼슘(Ca(COOH)₂)은 결정화되지 않고 수돗물에 용해되기 쉬워진다. 또한, 수돗물 중의 요소와 질산 이온이 결합된 난용인 질산 요소(CO(NH)₂·HNO₃)는 수돗물 중의 수산화 이온량의 증가에 의해 용해되기 쉬워진다. 마찬가지로 수돗물에 난용인 요산(R(OH)₂; R은 탄화수소)은 수산화 이온량의 증가에 의해 용해되기 쉬워진다. 또한, 예를 들면 지방산 에스테르(R₁-COO-R₂; R₁, R₂는 탄화수소)와 같은 유지류는 수소 이온과 수산화 이온에 의해 가수분해되어 지방산으로 변해 수중에 용해되기 쉬워진다. 이와 같이 하여 배관 내벽의 스케일 부착은 대폭 저감하게 된다.

또한, 상기 수소 이온과 수산화 이온의 증가는 철(Fe)은 검은 녹(Fe₃O₄)으로 변하기 쉬워 철관 내벽의 녹 방지를 가능하게 한다.

또한, 상기 처리 액체의 수소 이온과 수산화 이온의 증가는 암모니아(NH₃)를 암모니아 이온으로 하여 수돗물에 용해되기 쉽게 한다. 이 때문에 상기 처리 액체를 화장실에 사용하면 무취로 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태의 상기 활성 처리수(5)는 상기 증가한 수소 이온과 수산화 이온에 의해 중유 또는 경유 등의 개질을 가능하게 한다. 이는 이것들의 기름류의 탄소(C)-탄소(C) 결합이 수소 이온과 수산화 이온에 의해 해리되고, 알콜류 또는 알콜류로 분해되기 때문이다. 이것들의 개질된 기름류는 수돗물에 용해되기 쉬워지고, 배관의 유분의 부착은 크게 저감된다.

본 실시형태에서는 상기 특정의 교류 전류를 이용한 전자장 처리에 의해 상술한 여러 가지 효과가 생긴다. 그리고, 종래 기술과 같이 미리 궤상 시험을 통해 그 변조 전장 처리의 효과를 시험할 필요는 없다. 또한, 이 전자장 처리 방법은 매우 간편하고, 전자장 처리의 소비 전력은 매우 작다. 이와 같이, 본 실시형태의 전자장 처리는 높은 경제성을 갖는다. 또한, 피처리 액체의 종류에 따르지 않고 효과가 생기므로 그 범용성도 높다.

[실시형태 2]

계속해서, 본 발명의 바람직한 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 제 1 실시형태에서 설명한 교류 전류의 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 각각 한개의 공진 주파수를 이용하고, 이것들 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시키는 점에 있다. 이와 같이 함으로써 물이 효율적으로 전자장 처리되고, 또한 그 활성 처리수가 기능수로서 장수명화된다. 도 45는 이와 같은 2개의 공진 주파수를 혼합하여 진동 전자장을 유기하는 교류 전류의 일례를 도시한 파형도이다.

이 실시형태에서는 도 45에 도시한 바와 같이, 2개의 공진 주파수로 이루어진 교번 전류이고, 제 1 주파수 전류(21)와 제 2 주파수 전류(22)가 각각 예를 들면 교류 피크 전류가 다르도록 진폭 변조되고, 도 1에 도시한 코일(2) 또는 도 3에 도시한 전자장 부여부(7)에 공급된다. 여기서 제 1 주파수 전류(21)의 파형은 도 2에 도시한 방형 파형이며, 그 주파수는 제 1 실시형태에서 설명한 제 1 공진 주파수군으로부터 선택된다. 마찬가지로 제 2 주파수 전류(22)의 파형도 방형 파형이 고, 그 주파수는 제 2 공진 주파수군으로부터 선택된다.

여기서, 제 1 주파수 전류(21)의 진폭, 즉 교류 피크 전류는 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수에 있어서 제 1 실시형태에서 설명한 공진 자계가 생기도록 설정하면 바람직하다. 또한, 제 2 주파수 전류(22)의 진폭, 즉 교류 피크 전류는 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수에서 제 1 실시형태에서 설명한 공진 자계가 생기도록 설정되면 바람직하다. 상기 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 진폭은 도 45에 도시한 것과는 달리 제 1 주파수 전류(21)의 경우가 제 2 주파수 전류(22)의 경우보다도 커져도 관계없다. 또는 양쪽의 진폭이 동일해도 관계없다.

이와 같은 교번 전류는, 이른바 2개의 주파수에 의한 주파수 변조에 진폭 변조를 가미한 것으로 되어 있다. 여기서, 상기 제 1 주파수 전류(21)와 제 2 주파수 전류(22)의 반복을 50~150회/초(Hz)의 교번 주파수로 한다. 그리고, 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 듀티 사이클은 각각 임의로 조절한다. 여기서 바람직한 형태에서는 상기 교번 주파수는 100Hz로 한다. 또한 교번 주파수의 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 듀티 사이클은 각각 50%가 되도록 한다.

상기 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로부터 공진 주파수를 각각 한개 선택하고, 그 선택한 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시키는 방법은 그외에 여러 가지가 가능하다. 예를 들면, 도 46에 도시한 바와 같이, 도 1에서 설명한 것과 마찬가지로 제 1 교류 전원(23)을 통해 제 1 공진 주파수군으로 부터 선택한 공진 주파수(f_A)의 교류 전류를 통수관(1)의 외측의 코일에 흐르게 한다. 동시에 제 2 교류 전원(24)을 통해 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수(f_B)의 교류 전류를 통수관(1)의 외측의 코일에 흐르게 한다. 여기서, 양 코일의 감기 방향은 동일해도 반대라도 관계없다. 이와 같이 하여 통수관(1)에, 예를 들면 수돗물의 피처리수(3)를 흐르게 하면 활성 처리수(5a)가 생성된다.

또는 도 47에 도시한 바와 같이, 제 1 교류 전원(23)에 접속하는 코일을 구비한 제 1 전자장 부여부(25) 및 제 2 교류 전원(24)에 접속하는 코일을 구비한 제 2 전자장 부여부(26)를 탱크(8)의 저장수(9) 내에 침지시킨다. 이 상태에서 제 1 교류 전원(23)을 통해 상술한 공진 주파수(f_A)의 교류 전류를 제 1 전자장 부여부(25)에 공급한다. 동시에 제 2 교류 전원(24)을 통해 상기 공진 주파수(f_B)의 교류 전류를 제 2 전자장 부여부(26)에 공급한다. 이와 같이 하여 저장수(9)에 대해 2개의 공진 주파수의 교류 전류를 부여함으로써 저장수(9)를 진동 전자장에 의해 활성화하여 활성 처리수로 한다.

여기서, 상기 2종류의 교류 전류의 파형은, 예를 들면 도 2에 도시한 방형의 파형이 바람직하다. 또한, 공진 주파수(f_A)의 교류 전류의 진폭은 제 1 공진 주파수군으로부터 선택된 공진 주파수에서 제 1 실시형태에서 설명한 공진 자계가 생기도록 설정하면 좋다. 그리고, 공진 주파수(f_B)의 교류 전류의 진폭은 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수에서 제 1 실시형태에서 설명한 공진 자계가 생 기도록 설정하면 좋다.

본 실시형태에서는 상술한 바와 같이 물의 활성 효과가 지속되는 시간이 길어져 기능수로서 장수명이 된다. 이에 대해 도 48을 참조하여 설명한다.

도 48은 횡축에 전자장 처리한 후의 활성 처리수의 보존 기간을 취하고, 종축에 그 활성 처리수에 의한 인산칼슘(16)의 용해도를 취하고 있다. 여기서, 전자장 처리는 도 4에 도시한 실험 장치에서 그 저장실(12)의 인산칼슘(16)의 분체를 제거하여 일정 시간(10시간 정도) 실시했다. 그리고, 그 후, 그 활성 처리수를 실온에서 보존하고, 소정의 보존 기간후에 상기 보존한 활성 처리수가 인산칼슘을 용해하는 능력에 대해 조사했다.

도면 중의 실선은 도 45에서 설명한 2개의 공진 주파수를 이용한 교번 전류에 의해 전자장 처리한 경우이고, A-B 이종 혼합 주파수의 일례의 결과이다. 여기서 제 1 주파수 전류(21)의 주파수는 제 1 공진 주파수군의 한개의 공진 주파수이고, 제 2 주파수 전류(22)의 주파수는 제 2 공진 주파수군의 한개의 공진 주파수이다. 이것들의 주파수 전류의 진폭은 모두 공진 자계가 생기도록 설정되어 있다. 그리고, 상기 교번 주파수는 100Hz, 교번 주파수의 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 듀티 사이클은 50%이다.

도면 중의 파선은 제 1 실시형태와 동일하고, 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수군의 1개의 공진 주파수의 경우이고, 단일 주파수를 이용한 교류 전류에 의해 전자장 처리한 경우의 일례의 결과이다. 여기서, 이 1개의 주파수 전류의 진폭은 모두 공진 자계가 생기도록 설정되어 있다.

도면 중의 점선은 도 45에서 설명한 2개의 공진 주파수를 이용한 교번 전류에 의해 전자장 처리한 경우이지만, A-A(또는 B-B) 동종 혼합 주파수의 일례의 결과이다. 여기서, 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 주파수는 모두 동일한 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수이다. 또는 동일한 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수이다. 이것들의 주파수 전류의 진폭은 모두 공진 자계가 생기도록 설정되어 있다. 그리고, 상기 교번 주파수는 100Hz, 교번 주파수의 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 듀티 사이클은 50%이다.

그리고, 구체적으로는 도 48에 도시한 일례의 결과로서는 공진 주파수(A_i)(i=3, 4), 공진 주파수(B_j)(j=3, 4)를 이용하여 얻어진다고 되어 있다.

도 48에 도시한 바와 같이, 실선의 A-B 이종 혼합 주파수, 파선의 단일 주파수의 경우 및 점선의 A-A(B-B) 동종 혼합 주파수의 경우 모두 활성 처리수가 인산칼슘(16)을 용해하는 능력은 지속된다. 그리고, 그 보존 기간과 모두 감쇠되지만, 실선으로는 그 감쇠는 파선의 경우보다도 훨씬 작고, 물의 활성화의 지속 시간이 증대된다. 예를 들면 파선으로는 12~13시간의 보존 기간에서 미처리수의 용해도 2.65×10^-5mol/리터로 되돌아가지만, 실선으로는 12~13시간의 보존 기간이라도 그 용해도는 3.13×10^-5mol/리터 정도이고, 또한 그 이후 그다지 저하되지 않는다. 또한, 실선의 경우에는 보존 기간 0시간으로 나타내는 바와 같이, 초기 활성화의 정도가 증가되고 있다.

이에 대해, 점선에서는 그 감쇠는 파선의 경우 보다도 커지고, 물의 활성화의 지속 시간이 감소된다. 예를 들면, 6~7시간 정도의 보존 기간에 미처리수와 동일 정도로 복귀한다. 또한, 점선의 경우에는 보존 기간 0시간에 나타내는 바와 같이, 파선의 단일 주파수의 경우보다도 초기 활성화의 정도가 저감하고 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 2개의 이종의 공진 주파수를 이용한 교번 교류에 의해 전자장 처리함으로써 활성화의 정도가 높아지고, 또한 활성 처리수의 효 과가 지속되는 수명이 길어진다. 즉, 처리중인 수소 이온량과 수산화 이온량이 미처리수의 경우보다도 많은 상태가 길게 지속되게 된다. 반대로 동종의 공진 주파수를 이용하는 경우에는 활성화의 정도가 저감하고, 또한 활성 처리수의 효과가 지속되는 수명이 짧아진다.

이와 같은 활성 처리수의 장수명화는 본 실시형태에서 생성한 활성 처리수가 세정제 등으로서도 유효하게 사용할 수 있는 것을 나타낸다. 제 1 실시형태에서 설명한 수소 이온 또는 수산화 이온이 많은 물이 나타내는 기능, 예를 들면 지방산류의 용해, 탈취, 기름류의 개질 등, 여러 가지 세제 또는 기능수로서 이용할 수 있다.

계속해서 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 특정 주파수의 교류 전류를 이용한 전자장 처리의 메카니즘에 대해 언급한다. 상기 특정 주파수의 교류 전류에 의해 코일(2)을 통해 100cc 정도의 물에 소비되는 전력은, 예를 들면 공진 주파수(A_i)(i=3, 4), 공진 주파수(B_j)(j=3, 4)에서 약 0.5mW(밀리와트)~10mW이다. 이와 같은 매우 작은 전력 에너지에 의해 상술한 효과를 갖는 활성 처리수가 생성된다. 또한, 이와 같은 특정의 교류 전류의 주파수는 저주파 대역에 속한다. 예를 들면, 100kHz~수십MHz의 교류 주파수를 이용하는 플라즈마 생성의 경우와 같이 가스를 전리시켜 플라즈마 유기하는 경우에 비해 상기 10kHz 이하의 주파수는 작고, 또한 그 전력 에너지도 매우 작으므로 본 실시형태의 전계 처리에서는 물의 전리를 통한 자유 전자의 생성 및 이에 대해 전자 에너지를 부여할 수는 없다.

확실히 수중에서는 예를 들면 염(NaCl)과 같은 물질은 그 강한 이온 결합이 절단되어 해리되고, 용이하게 이온(수화 이온)화되어 용해된다. 그러나, 이는 물이 갖는 매우 높은 쌍극자 능률(비유전율 80 정도) 때문에 생기는 것이고, 수화되는(수화 이온이 됨) 과정에서 생기는 에너지가 상기 결합을 절단하기 때문이다. 여기서 수소 이온(H⁺)도 확실히 수화 이온이 된다. 그러나, 수산화 이온(OH^-)은 거의 수화되지 않고 물분자의 해리는 작다. 이 때문에 통상의 중성의 물에서는 pH값은 7이 되고, 수소 이온과 함께 1×10^-7mol/1 정도의 해리가 되고 있다.

본 실시형태의 특정의 주파수의 교류 전류를 이용한 전자장 처리는 수중에 존재하는 물 클래스터의 회전에 에너지를 부여하는 것이며, 이 물 클래스터의 회전 에너지가 서서히 높아지고, 그것이 물분자(H₂O)에 충돌하여 물분자를 수소 이온과 수산화 이온으로 해리하는 것이라고 생각된다.

즉, 상기 특정의 공진 주파수의 교류 전류를 코일(2)에 공급함으로써 통수관(1) 내의 예를 들면 수돗물 중에 자계가 발생한다. 그 자속 밀도를 B 벡터로 하면, 상기 주파수의 전류에 따라 B 벡터도 동일한 주파수로 시간 변화된다. 이 시간 변화에 의해 하기 수학식 1에 의해 동일한 주파수로 변화되는 전계의 E 벡터가 발생한다. 이 교류 전류의 주파수와 동일한 주파수의 전자장 에너지가 물 클래스터를 관성 모멘트(Ⅰ)의 강체로 간주하여 양자화된 회전의 고유 에너지의 갭에 공명(共鳴)하고, 물 클래스터가 회전 시동하게 된다. 여기서, 상기 공명에 의한 물 클래스터의 회전의 여기는 상기 진동 전자장으로부터 나오는 광자에 의한 것인지, 이 진동 전자장에 의해 하기 수학식 2에 따라서 가속 운동하는 수소 이온 또는 수산화 이온이 발하는 광자에 의한 것인지 확실하지 않다.

여기서, q는 전하량이고, V 벡터는 수소 이온 또는 수산화 이온의 열 운동 속도이고, B 벡터는 자속 밀도이며, E 벡터는 상기 전계이다.

상기 실시형태에서 코일(2)을 통해 수돗물에 부여하는 유도 자계 강도에는 공진 자계가 존재했다. 이 유도 자계 강도는 물 클래스터의 회전 시동에 관계된다고 생각된다. 상기 강체로 간주한 물 클래스터의 표면에 부착된 수소 이온 또는 수산화 이온 등의 전하에 작용하는 상기 수학식 2에 의한 로렌츠력은 이것들의 열운동 속도에 매칭하면 전하를 자속에 감아 회전 운동의 트리거가 된다. 상기 자계의 바람직한 범위는 상기 물 클래스터의 회전 시동을 하기 쉽게 하는 조건이라고 생각된다.

상술한 바와 같이 강체로 간주한 물 클래스터의 표면에는 수소 이온 또는 수산화 이온이 부착된다. 그리고, 물 클래스터의 회전 시동의 방향은 이 양전하 또는 음전하에 의해 전혀 반대가 된다. 이와 같은 물 클래스터는 각각 상기 회전을 시작하면, 상기 부착된 전하가 수학식 1에서 발생하는 매우 큰 전계를 받고, 물 클래스터의 회전 에너지가 물분자를 해리할 정도로 증대되어 가는 것이라고 생각된다. 여기서, 물분자를 해리하기 위해 물 클래스터의 회전은 GHz 정도의 회전 속도가 된다.

상기 물 클래스터의 회전에 의한 물의 수소 이온과 수산화 이온의 해리 모델은 이론적인 것으로서 아직 실증되어 있지 않다. 이와 같이 물 클래스터의 회전이 관계되면, 물 클래스터에 포함되는 수소 결합된 물분자의 수는, 예를 들면 공진 주파수(A₃)의 경우에 1.2×10⁴개 정도가 되고, 공진 주파수(B₃)의 경우에 1×10⁴개 정도가 된다. 그리고, 이 물 클래스터에 포함되는 수소 결합된 물분자의 수는 공진 주파수가 증가됨과 동시에 감소된다. 여기서, 물 클래스터를 관성 모멘트(Ⅰ)의 강체로 간주하여 양자화된 회전의 고유 에너지를 산출하고, 이 회전의 고유 에너지 갭이 상기 특정의 공진 주파수의 교류 전류에 의해 수중에 생기는 전자장 에너지에 공명하는 것으로서, 관성 모멘트(Ⅰ)를 구해 물 클래스터의 물분자의 수를 산출하고 있다.

상기 물 클래스터의 회전은 제 1 실시형태의 효과에서 설명한 바와 같이, 물의 교반을 효율적으로 실시하는 물의 탈(脫)가스를 효과적으로 발생시킨다. 그리고, 공진 주파수가 증가하고, 또한 그 효과가 증대된다고 생각된다.

또한, 상기 물 클래스터의 회전을 생각하면, 제 2 실시형태에서 2종류의 공진 주파수를 이용한 교번 교류에 의해 전자장 처리를 한 처리수가 높은 지속성은 그 이해가 매우 용이해진다. 즉, 이하와 같은 메카니즘에 의해 생긴다고 생각된다. 이에 대해 상기 모델에 기초하여 도 49를 참조하여 설명한다. 여기서 도 49는 상기 물 클래스터의 회전을 모식적으로 도시하고 있다. 도 49의 (a)는 수소 이온이 부착된 물 클래스터(이하, 수소 이온 부착 클래스터라고 함)의 회전과 수산화 이온이 부착된 물 클래스터(이하, 수산화 이온 부착 클래스터라고 함)의 회전이 존재하는 경우이다. 도 49의 (b)는 수소 이온 또는 수산화 이온이 부착된 물 클래스터의 회전만의 경우이다. 또한, 도 49에서 전계(E)와 자계(자속 밀도)(B)를 표기하지만, 이것들은 각각 시간적으로 진동하고 있다.

도 49의 (a)에 도시한 바와 같이, 수소 이온 부착 클래스터(27)는 시계 방향으로 회전하면, 수산화 이온 부착 클래스터(28)는 반시계 방향으로 회전한다. 여기서, 이것들의 클래스터(27, 28) 사이에서 접촉이 생겨도 이것들의 회전이 상호 감속되는 작용은 발생하지 않는다. 이 때문에 물 클래스터의 회전이 지속되기 쉬워진다. 이와 같은 메카니즘이 도 48에 도시한 실선의 경우에 작용한다고 생각된다. 여기서, 수소 이온 부착 클래스터(27)는 상기 제 1 공진 주파수군의 교류 전류에서 회전 에너지를 흡수하는 것이며, 수산화 이온 부착 클래스터(28)는 제 2 공진 주파수군의 교류 전류에서 회전 에너지에 흡수되는 것이다.

이에 대해, 도 49의 (b)에 도시한 바와 같이, 수소 이온 부착 클래스터(27)만이 존재하는 경우에는 이것들이 갖춰져 시계 방향으로 회전하고, 이것들이 접촉하면 그 접촉 영역에서는 회전 방향이 반대가 되므로 상호 감속되게 된다. 이 때문에 물 클래스터의 회전이 지속되기 어려워진다. 이와 같은 메카니즘이 도 48에 도시한 점선의 경우에 작용한다고 생각된다. 이는 수산화 이온 부착 클래스터(28)만인 경우에도 동일하게 발생한다.

이 제 2 실시형태에서는 도 45 내지 도 47를 참조하여 설명한 방법 이외에도 여러 가지 방법을 생각할 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3에서 설명한 교류 전원(4)에 있어서 상기 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 한개의 공진 주파수로 이루어진 교류 전류 및 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 한개의 공진 주파수로 이루어진 교류 전류를 합성한 합성 전류를 형성한다. 그리고, 이 합성 전류를 코일 또는 전자장 부여부(7)에 공급한다. 이와 같이 해도 이것들 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시킴으로써, 상술한 바와 동일한 효과가 생긴다.

[실시형태 3]

계속해서, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 제 1 실시형태에서 설명한 지자기의 영향을 전자장 처리에서 효과적으로 제거하는 점에 있다. 이와 같이 함으로써 진동 전자장을 생성하는 코일이 설치되는 장소 또는 그 부착 방법에 의존하지 않고, 물이 안정된 전자장 처리가 용이해진다.

예를 들면 도쿄 부근에서는 도 50에 모식적으로 도시한 바와 같이, 남측에서 북측을 향해 그 수평분력 310mG 정도, 연직분력 340mG 정도의 지자기(Be)가 존재한다. 또한, 이 지자기는 계절 또는 시간과 함께 그 자계 강도가 변화된다. 제 1 실시형태에서 설명한 도 4의 실험 장치에서는 코일(2)의 축심의 방향으로 지자기 성분이 없어지면 지자기의 상기 전자장 처리로의 영향을 제거할 수 있는 것이 확인되었다. 특히, 공진 주파수(A_i)(i=-2~4의 정수), 공진 주파수(B_j)(j=-2~4의 정수)의 교류 전류를 이용하는 경우, 그 기저 모드의 공진 자계가 지자기와 동일 정도 또는 그 이하가 되므로 이 지자기의 영향의 제거는 중요해진다.

바람직한 제 1 방법은 도 50에 도시한 바와 같이, 상기 교류 전류가 공급되는 코일을 코일의 축심이 지자기(Be) 방향(31)에 직교하는 수직 평면(32)상이 되도록 배치하는 것이다. 여기서, 대상이 되는 코일은 예를 들면, 제 1 및 제 2 실시형태에서 설명한 통수관(1)의 외측에 장착된 코일(2), 전자장 공여부(7, 25, 26)가 내장된 코일 등이다.

그리고, 바람직한 제 2 방법은 도 51에 도시한 바와 같이, 상기 코일의 외측을 자기 실드에 의해 피포(被包)하는 것이다. 도 51의 (a) 및 도 51의 (b)에서는 예를 들면 고분자재 또는 수지재와 같이 비투자율이 1 정도의 재료로 이루어지고, 라인 형상으로 성형된 통수관(33)의 외측에 코일(2)을 감고, 또한 그 외측에 자기 실드(34)를 피포하여 설치한다. 여기서, 도 51의 (b)에서는 자기 실드(34)가 코일(2)의 외측과, 코일(2)의 양측으로 연장되어 그 길이 이상에 걸친 통수관(33)의 외측을 피포하고 있다. 또한, 자기 실드(34)는 비투자율이 큰 자성체로 이루어지 고, 예를 들면 시트 형상의 코발트계 아몰퍼스 시트 등이 바람직하게 사용된다.

이와 같이 함으로써 지자기(Be)는 자기 실드(34)에 의해 차폐되고, 통수관(33) 내로의 침입이 대폭 저감되게 된다. 그리고, 도 51(b)에 도시한 구조이면, 통수관(33)의 입구측 또는 출구측에서 침입하는 지자기(Be)가 실드된다.

마찬가지로 도 51의 (c)에 도시한 바와 같이, 비투자율이 1 정도의 재료로 이루어지고, 예를 들면 U자 형상으로 성형된 통수관(33a)에 있어서, 그 중앙 영역의 외측에 코일(2)을 감고, 이 코일(2)을 피포하여 또 상기 통수관(33a)의 U자 형상으로 곡절되는 영역을 초과하여 자기 실드(34)를 피포한다. 이와 같이 하면, 예를 들면 도 51의 (a)에서는 통수관(33)의 입구측 또는 출구측에서 침입하는 지자기(Be)를 충분히 실드할 수 없지만, 도 51의 (c)에서는 이와 같은 지자기(Be)의 침입을 거의 완전히 방지할 수 있게 된다.

도 51에서 설명한 코일의 외측을 자기 실드에 의해 피포하는 방법은 도 1 또는 도 46에 도시한 통수관(1)의 코일에 적용해도 좋고, 도 3 또는 도 47에 도시한 전자장 부여부(7, 25, 26)에 구비된 코일에 적용해도 좋다.

그리고, 바람직한 제 3 방법에서는 도 52에 도시한 바와 같이, U자 형상의 통수관(1a)의 중앙 영역의 외측에 코일(2)이 감기고, 자성체 코어(35)에 코일(2a)이 감겨져 그 양단이 U자 형상의 곡절되는 영역에 대략 접촉하도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 U자 형상의 통수관(1a) 및 자성체 코어(35)가 자기 차폐 용기(36)에 수납되어 있다. 여기서, 코일(2) 및 코일(2a)은 그 감는 방향이 동일하고 직렬로 교류 전원(4)에 접속되며, 상기 자성체 코어(35)의 단부에 형성되는 자계 방향과 U 자 형상의 곡절되는 영역에 형성되는 자계 방향이 동일해지도록 한다.

이와 같이 함으로써 U자 형상의 통수관(1a)의 중앙 영역의 유기 자계 강도는 코일(2) 축심에서 균일해진다. 그리고, 지자기(Be)는 자기 차폐 용기(36)에 의해 차폐된다. 이 때문에 통수관(1a) 내의 자속 밀도가 코일(2)의 축심 방향으로 동일해지고, 통수관(1) 내를 흐르는 피처리수가 고효율로 활성화될 수 있게 된다.

바람직한 제 4 방법은 도 53에 도시한 바와 같이, 정자장인 지자기를 보상하여 지자기 소자되는 방법이다. 도 53에 도시한 바와 같이, 통수관(1)의 일부를 L차상으로 구부리고, 통수관(1)의 라인 형상의 영역의 외측에 코일(2)을 감는다. 그리고, L자 형상의 곡절부에 자기 센서(37)를 배치하고, 코일(2)의 축심 방향의 정자장을 검지한다. 이 검지된 정자장의 값에 기초하여 정전류원(38)을 억제하고, 지자기의 정자장을 보상하도록 소자용 코일(39)에 의한 역정자장을 통수관(1)내에 생성시킨다. 이와 같이 하여 상시 자기 센서(37)의 상기 축심 방향의 정자장이 0이 되도록 제어한다. 여기서, 도 53에서는 코일(2)에 접속하는 교류 전원(4)은 도면을 간단히 하기 위해 생략되어 있다.

이와 같이 함으로써 통수관(1) 내의 지자기의 영향은 모두 없어지고, 환경 변화에 전혀 좌우되지 않고 안정적인 피처리수에 고효율인 활성화가 가능하게 된다.

[실시형태 4]

계속해서, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태는 제 1, 2 또는 3의 실시형태에서 설명한 전자장 처리에서 바람직하게 사용되는 전자장 처 리 장치에 대해 설명한다.

도 54에 도시한 바와 같이, 전자장 처리 장치(41)는 피처리수의 유로가 되는 통수관(1)의 외측에 장착된 코일(2), 상기 코일(2)에 2개의 이종의 공진 주파수의 교류 전류를 공급하는 교번 전류 공급부(42), 상기 교번 전류 공급부(42)를 구동하는 구동 전원부(43)를 구비한다.

도 55에 도시한 바와 같이, 교번 전류 공급부(42)는 그 주요 구성으로서 수정 진동자(44), 예를 들면 3개의 주파수 신호를 생성하는 주파수 분주 회로(45), 그 중의 2개의 주파수를 주파수 변조하는 주파수 변조 회로(46) 및 진폭 변조 회로(47)를 구비한다. 여기서, 이것들의 회로는 디지털 회로이고 반도체 집적 회로가 바람직하게 사용된다. 이 반도체 집적 회로는 MOSFET 또는 BiP 트랜지스터 등의 반도체 소자로 구성되고, 그 구동 전압은 20V 이하의 복수의 전압이고 구동 전원(43)에 의해 부여된다. 이와 같이 하여 교번 전류 공급부(42)는 매우 콤팩트하고 경량이 된다.

여기서, 상기 코일(2)의 인덕턴스는 10^-5H 정도로 설정하면 좋다. 이 리액턴스는 교류 전류의 공진 주파수가 예를 들면 1kHz~50kHz에서 5Ω 이하가 된다. 따라서 코일(2)에 직렬 접속하는 100Ω 정도의 저항을 설치하고, 코일(2)에 흐르는 피크 전류가 거의 일정해지도록 한다.

주파수 분주 회로(45)에서는 제 1 공진 주파수군에 있는 제 1 주파수 신호, 제 2 공진 주파수군에 있는 제 2 주파수 신호와 50~150Hz의 범위에 있는 교번 주파 수의 신호가 생성된다. 그리고, 주파수 변조 회로(46)에서 상기 제 1 주파수 신호 및 제 2 주파수 신호에 의해 상기 교번 주파수로 변조된 변조 주파수의 신호가 생성된다. 그리고, 진폭 변조 회로(47)에서 상기 변조 주파수 신호가 상기 교번 주파수로 전압의 진폭 변조되고, 상기 100Ω 정도의 저항을 통해 전류의 진폭 변조된 교번 전류가 코일(2)에 공급되게 된다.

이와 같이 하여 교번 전류 공급부(42)는 도 45에 도시한 교번 전류를 공급한다. 즉, 제 1 주파수 전류(21)와 제 2 주파수 전류(22)의 2개의 주파수를 갖는 전류를 각각 피크 전류가 다르도록 진폭 변조하여 공급한다. 여기서, 제 1 주파수 전류(21)는 제 1 공진 주파수군에 있는 주파수 대역이고, 그 피크 전류가 그 공진 자계를 유기하는 전류값이 되도록 설정되면 적합하다. 그리고, 제 2 주파수 전류는 제 2 공진 주파수군에 있는 주파수 대역이고, 그 피크 전류가 그 공진 자계를 유기하는 전류값이 되도록 설정되면 적합하다.

여기서, 제 1 주파수 전류(21)의 주파수는 제 1 공진 주파수군의 공진 주파수 또는 그 반값폭(Δf)내의 주파수로 하고, 그 피크 전류는 그 공진 자계의 반값폭(Δb)내가 되도록 해도 좋다. 그리고, 마찬가지로 제 2 주파수 전류(22)의 주파수는 제 2 공진 주파수군의 공진 주파수 또는 그 반값폭(Δf)내의 주파수로 하고, 그 피크 전류는 그 공진 자계의 반값폭(Δb) 내가 되도록 해도 좋다. 여기서 교번 주파수의 제 1 주파수 전류(21) 및 제 2 주파수 전류(22)의 듀티 사이클은 임의로 가변이다.

이와 같은 전자장 처리 장치를 이용하여 피처리 액체를 전자장 처리함으로써 제 2 실시형태에서 설명한 효과가 생긴다. 또한, 이 장치는 매우 콤팩트하고 경량이며 여러 가지 장소에 설치할 수 있어 편리성이 우수하다.

계속해서, 본 실시형태의 바람직한 형태에 대해 도 56을 참조하여 설명한다. 도 56은 이 실시 형태를 설명하기 위한 통수관(1) 내의 모식적인 확대도이다. 이 실시형태는 통수관(1) 내의 피처리 액체의 유로를 변경시키는 유로 변경 기구를 설치한 경우이다.

도 56의 (a)에 도시한 바와 같이, 코일(2)이 설치되는 통수관(1)내에 방해판(48)이 다수 배치되어 있다. 이 방해판(48)에 의해 피처리수(3)의 유로는 사행하여 통수관(1) 내를 흐르게 된다. 여기서 방해판(48)은 절연체가 바람직하고, 예를 들면 염화비닐, 폴리스틸렌 등의 고분자재 또는 수지재를 성형한 것이다.

도 56의 (b)의 경우는 코일(2)이 설치되는 통수관(1)내에, 예를 들면 복수의 원기둥 막대(49)가 가는 연결재(50)에 의해 서로 연결되어 배치된다. 이 원기둥 막대(49)에 의해 피처리수(3)의 유로는 통수관(1)의 측벽측에 편재(偏在)되게 된다. 이 경우에도 원기둥 막대(49) 및 연결재(50)는 절연체가 바람직하고, 방해판(48)과 마찬가지로 고분자재 또는 수지재로 이루어진다.

상기 고분자재 또는 수지재는 물과 마찬가지로 그 비투자율은 대략 1이고, 그 비투전율은 10 이하이다. 이와 같은 유로 변경 기구를 통수관(1) 내에 설치함으로써 수학식 1에 따라서 피처리수(3)가 받는 전계(E)의 강도가 평균적으로 증가되고, 전자장 처리의 효과가 증대되게 된다. 이는 상기 전계가 통수관(1)의 내벽 근방, 방해판(48) 또는 원기둥 막대(49)의 근방에서 가장 크고, 많이 설치된 이와 같은 근방을 피처리수(3)에 유로로 함으로써 강한 전계를 받는 시간이 길어지기 때문이다.

또한, 본 실시형태의 다른 바람직한 형태에 대해 도 57을 참조하여 설명한다. 도 57은 이 실시 형태를 나타내는 구성도이다. 이 실시 형태는 제 1 실시형태에서 설명한 피처리 액체가 탄산가스를 비교적 많이 포함하는 지하수 또는 우물물이 되는 경우에 적합하다.

도 57에 도시한 바와 같이, 전자장 처리 장치(41)의 전단에 탄산가스 탈기 장치(51)가 배치된다. 여기서 탄산가스 탈기 장치(51)는 상기 탄산가스를 비교적 많이 포함하는 원수(原水)로부터 탄산가스를 방출시킨다. 이 방출 방법에는 예를 들면 초음파를 원수에 부여하여 탄산가스를 탈기하는 방법, 원수의 공중 폭기 방법, 원수의 가열/냉각 방법 등 여러 가지 방법이 있다.

상기 탄산가스 탈기 장치(51)를 포함하는 전자장 처리 시스템을 사용함으로써 제 1 실시형태, 제 2 실시형태 또는 제 3 실시형태에 의한 피처리수의 안정적인 전자장 처리가 가능하다.

또한, 본 실시형태의 또 다른 바람직한 형태에서는 제 3 실시형태에서 설명한 지자기의 영향을 제거하는 여러 가지 지자기 제거 수단이 전자장 처리 장치에 조립된다. 상기 지자기 제거 수단 중에서 특히 도 53에서 설명한 지자기 소자의 방법을 이용한 수단은 통수관(1) 내부의 지자기의 영향을 모두 없애고, 또한 환경 변화에 자유롭게 적응할 수 있어 안정적으로 고효율의 물의 활성화를 용이하게 하므로 매우 적합해진다.

계속해서 본 실시형태의 변형예를 몇가지 설명한다. 전자장 처리 장치(41)는 2개의 이종의 공진 주파수의 교류 전류를 한개의 코일에 공급하는 것이지만, 제 2 실시형태에서 설명한 바와 같이, 2개의 이종의 공진 주파수의 교류 전류가 각각 다른 코일에 공급되는 구조라도 좋다. 또한, 이것들의 코일은 전자장 공급부(7, 25, 26)에 내장되는 구조라도 관계없다.

또한, 본 실시형태의 전자장 처리 장치의 변형예로서 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 공진 주파수 중 단일 주파수의 교류 전류를 코일에 공급하는 구조의 전자장 처리 장치라도 관계없다.

또한, 본 실시형태의 전자장 처리 장치의 변형예로서, 예를 들면 신호 클럭과 같은 양극 또는 음극의 일극성의 펄스 파형의 전류가 이용되는 구조라도 좋다. 이와 같은 일극성 파형의 전류도 전자계 유기 전류이다. 이에 대해서는 도 58을 참조하여 설명한다. 여기서, 도 58의 (a)는 일극성의 펄스 파형의 전류를 공급하는 전자장 처리 장치의 개략 구성도이다. 도 58의 (b)는 이 경우의 전류의 파형도이고, 양극의 방형 펄스 파형을 도시하고 있다.

도 58의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 경우의 전자장 처리 장치는 통수관(52)의 외측에 장착된 백색 동그라미로 나타내는 정(正) 감기 코일(52), 상기 정 감기 코일(53)의 역방향으로 감은 역(逆) 감기 코일(54), 일극성의 펄스 파형의 전류를 상기 정 감기 코일(53) 및 역 감기 코일(54)에 번갈아 공급하는 일극성 전류 공급부(55)를 구비하고 있다.

그리고, 도 58의 (b)에 도시한 바와 같이, 정 감기 코일(53)과 역 감기 코 일(54)에는 서로 위상이 반주기 어긋난 동일한 방형 펄스의 전류가 번갈아 공급된다. 또한, 도 58(a)에 도시한 바와 같이, 정 감기 코일(53) 및 역 감기 코일(54)의 종단은 모두 접지 전위에 고정되어 있다. 여기서 상기 방형 펄스 전류를 생성하는 일극성 전류 공급부(55)의 회로는 디지털 회로이고 상기 반도체 집적 회로가 적합하게 사용된다.

이와 같이 하여 통수관(52) 내에는 도 2에 도시한 파형의 교류 전류를 한개의 코일에 공급하는 경우와 동일한 진동 전자장이 생성되고, 물의 활성화를 제 1 실시형태의 경우와 동일하게 실시할 수 있다. 이 변형예에서는 펄스 파형의 전류가 단(單) 전원에 의해 생성할 수 있으므로, 저비용으로 높은 안정성을 갖는 전자장 처리 장치가 실현된다.

또한, 본 실시형태의 변형예로서 도 58에 도시한 전자장 처리 장치에 있어서, 예를 들면 정 감기 코일(53) 또는 역 감기 코일(54)만을 이용하여 전자계 유기 전류로서 일극성 펄스 파형의 전류를 상기 어느 하나의 코일에 공급하는 전자장 처리 방법이라도 미처리수에 비해 상기 인산 칼슘의 용해도가 증대되고, 물의 활성화가 가능하다.

상술한 바와 같이, 도 2에 도시한 방형 파형의 교류 전류로 바꿔 일극성 펄스 파형의 전류를 이용하는 경우에는 도 59 및 도 60에 도시한 바와 같이, 제 1 공진 주파수군에 속하는 공진 주파수(A₇)의 80.0kHz 및 제 2 공진 주파수군에 속하는 공진 주파수(B₇)의 108.0kHz가 계측된다. 여기서 도 59 및 도 60은 양극의 방형 펄 스의 전류를 예를 들면, 정 감기 코일(53)에 공급하여 진동하는 전자장 처리의 공진 주파수의 공진 특성을 나타낸다. 그리고, 인산칼슘(16)의 용해도가 특이성을 나타내는 주파수 대역에서 횡축에 정 감기 코일(53)에 흐르는 양극 전류의 주파수를 취하고, 종축에 인산 칼슘(16)의 상기 용해도를 취하고 있다.

도 59에서 공진 주파수(A₇)는 80.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 76.5~83.1kHz이다. 여기서, 반값폭(Δf)은 특이성을 갖고, 또한 공진 주파수 대역에서 인산칼슘(16)의 용해도가 상기 용해도의 최대값과 미처리수의 경우의 용해도의 차의 1/2 이상이 되는 주파수 대역이다. 또한, 도 60에서 공진 주파수(B₇)는 108.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf)의 범위는 104.8~111.1kHz이다.

그리고, 이것들의 경우에도 도 61 및 도 62에 도시한 바와 같이 상기 공진 자계가 계측된다. 여기서, 도 61 및 도 62는 공진 주파수의 공진 자계의 공진 특성을 도시하고, 횡축에 정 감기 코일(53)에 흐르는 양극 전류의 피크 전류일 때의 유기 자계 강도를 취하고, 종축에 인산칼슘(16)의 용해도를 취하고 있다.

도 61에서 공진 주파수(A₇)에서는 기저 모드의 경우, 공진 자계가 유기 자계 강도 6039.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 5027.8~6797.4mG이다. 또한, 도 62로부터 공진 주파수(B₇)에서는 기저 모드의 경우, 공진 자계가 유기 자계 강도 7302.9mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 6628.8~8033.2mG이다.

[실시형태 5]

계속해서, 본 발명의 제 5 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 특정 주파수의 교류 전압에 의해 생성되는 진동 전장과, 직류 전류를 코일에 흐르게 하여 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 이용하여 물을 전자장 처리하는 점에 있다.

도 63은 본 실시형태의 물을 전자장 처리하는 방법 및 전자장 처리 장치의 일례를 도시하는 설명도이다. 여기서, 도 63의 (a)는 전자장 처리 장치를 구성하는 전자장 생성 유닛의 통수관 축방향의 종단면도이고, 도 63의 (b)는 도 63의 (a)의 X-X 화살표의 전자장 생성 유닛의 확대 단면도이다. 그리고, 도 64는 전자장을 생성하기 위한 전원 전압의 일례를 도시한 전압 파형도이다.

도 63에 도시된 바와 같이, 전자장 생성 유닛(100)에는, 예를 들면 통형상의 염화비닐제의 통수관(101)의 외벽을 감는 코일(102)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 코일(102)의 외측에 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)으로 이루어진 대전극(103)이 장착되어 있다. 여기서 이 대전극(103)은 코일(102)과 절연 분리되어 코일(102)을 피포하도록 배치되어 있다. 또한, 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)은 절연 스페이서(103c, 103d)에 의해 이간되어 접속되어 있다. 그리고, 대전극(103)에는 전장용 전원(104)이 접속되고, 코일(102)에는 전장용 전원(105)이 접속되어 있다. 이와 같은 전자장 생성 유닛(100), 전장용 전원(104) 및 자장용 전원(105)이 전자장 처리 장치의 주요부를 구성한다.

여기서, 코일(102) 및 대전극(103)은 예를 들면 구리재 등의 도전체 재료로 이루어지고, 전장용 전원(104)은 특정의 주파수의 교류 전압(V_E)을 대전극(103)에 인가하고, 자장용 전원(105)은 직류 전압(V_B)을 코일(102)에 공급하도록 되어 있다.

예를 들면, 이 전자장 처리 장치를 이용한 물의 전자장 처리에서는 통수관(101) 내에 수돗물, 배수 등의 피처리수(106)를 흐르게 하고, 또한 전장용 전원(104)을 통해 후술하는 특정의 주파수, 즉 공진 주파수의 교류 전압(V_E)을 대전극(103)에 인가한다. 여기서 교류 전압(V_E)의 전압값은 예를 들면 ±10V 정도이고 일정 주기로 변화된다. 그리고, 피처리수(106)에 공진 주파수의 진동 전장(107)을 부여한다. 또한, 전장용 전원(105)을 통해 직류 전압(V_B)을 코일(102)에 공급하여 정자장(108)을 피처리수(106)에 부여한다. 여기서, 교류 전압(V_E)은 예를 들면 도 64의 (a)에 도시한 방형 파형 등이 적합하다. 또한, 도 64의 (b)에 도시한 직류 전압(V_B)은 후술하는 바와 같이, 특정의 공진 자계를 통수관(101) 내에 생성하기 위한 직류 전류를 적절한 저항체를 통해 코일(102)에 흐르도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 상기 특정의 주파수의 교류 전압(V_E)에 의해 생성된 공진 주파수로 진동하는 진동 전장(107)과 상기 직류 전류에 의해 생성하는 정자장(108)을 피처리수(106)에 대해 부여함으로써 고효율로 활성화된 활성 처리수(109)가 얻어진다. 여기서 정자장(108)의 자계가 후술하는 공진 자계에 있으면 상기 활성화는 더 효과적이 된다.

또는 도 65에 도시한 바와 같이, 전장용 전원(104)에 접속하는 대전극(103) 및 자장용 전원(105)에 접속하는 코일(102) 등을 구비한 전자장 부여 유닛(110)을 탱크(111)의 저장수(112) 내에 침지시킨다. 이 상태에서 상기 전장용 전원(104) 및 자장용 전원(105)을 통해 상술한 특정의 주파수의 교류 전압(V_E) 및 직류 전압(V_B)을 전자장 부여 유닛(110)에 공급한다. 또는 상술한 공진 주파수의 진동 전장(107)하에서 정자장(108)을 공진 자계로 한다. 이와 같이 하여 상기 특정의 주파수의 교류 전압(V_E)에 의해 생성되는 진동 전장(107)과, 상기 정자장(108)을 저장수(112)에 대해 부여함으로써 저장수(112)를 활성화하여 활성 처리수로 한다.

상기 전자장 부여 유닛(110)은 그 상세한 설명에 대해서는 생략하지만, 전자장 생성 유닛(100)을 기본 구조로 하고 있다. 여기서 그 구성 요소인 코일(102) 및 대전극(103)이 비투수성 부재에 의해 피포되고, 코일(102) 내에 저장수(112)가 유입되도록 되어 있다.

이하, 상술한 공진 주파수 및 공진 자계에 대해 설명한다. 본 발명자는 여러 가지 주파수의 교류 전압(V_E)을 대전극(103)에 공급하고, 또한 이미 알려진 전장 특성을 갖는 코일(102)에 직류 전압(V_B)으로 직류 전류를 공급하고, 수돗물에 전자장 처리를 실시하여 생성한 활성 처리수가 갖는 인산칼슘(Ca₃(PO₄)₂)의 용해 특성에 대해 상세한 실험을 실시했다. 이 실험에서는 구체적으로는 도 66에 모식적으로 도시한 전자장 처리의 실험 장치를 이용했다.

이 실험 장치에서는 도 4에서 설명한 것과 마찬가지로 실험조(113) 내가 칸막이판(114)에 의해 3개의 저장실(115, 116, 117)로 분리되어 있다. 그리고, 피처리수로서는 이온 교환 수지를 통한 pH값이 약 7의 실온(약 20℃)의 수돗물이 이용되고, 이 이온 교환수가 통수관(101)의 도중에 설치된 펌프(118)에 의해 상기 저장실(115, 116, 117)의 순으로 순환된다. 또한, 펌프(118)의 하류측 통수관(101)에 전자장 생성 유닛(100)이 장착된다. 이 전자장 생성 유닛(100)의 코일(102)은 구리선 코일이 권경 3.5㎝Φ의 원통 형상으로 배관 길이 14.4㎝에 걸쳐 동일하게 34회 감겨 형성되어 있다. 또한, 저장실(115)의 저부에 통상의 물로는 난용성 인산칼슘(Ca₃(PO₄)₂)(119)이 분체로 놓여지고, 저장실(117)에는 채수관(120)이 연통되어 있다.

상기 실험에서 상술한 바와 같이 지자기의 영향이 실험 결과에 나오므로 코일(102)의 축심이 동서 방향이 되도록 되어 있다. 또한, 수돗물 중의 칼슘, 마그네슘 등의 이온의 영향도 상기 결과에 나오므로 피처리수는 이온 교환 수지를 통액한 수돗물로 했다.

이와 같은 실험 장치에서 전장용 전원(104)은 방형 파형의 교류 전압(V_E)의 주파수 및 전압값이 가변이 된다. 또한, 자장용 전원(105)은 그 직류 전압(V_B)이 가변이 된다. 따라서, 여러 가지 교류 전압의 주파수와 전압값 및 직류 전압의 전압값의 조건하에 상기 수돗물에 대해 전자장 처리를 실시하여 활성 처리수로 하여 저장실(117)의 활성 처리수 중의 인산 제 1 수소 칼슘 이온(Ca(HPO₄))^{2 -}의 농도를 계측했다. 여기서 인산칼슘(119)은 활성 처리수에 의해 하기 화학식 1에 따라 용해한다.

(화학식 1)

이와 같이 하여 상기 활성 처리수에 의한 인산칼슘(119)의 용해도, 즉 활성 처리수의 용해 능력을 상세히 조사했다. 또한, 활성 처리수의 pH값도 계측했다. 여기서, 교류 전압(V_E)의 주파수는 250Hz~250kHz의 범위로 조사하고 있다.

상기 인산 제 1 수소 칼슘 이온의 농도의 계측은 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 일정 시간(10시간 정도) 전자장 처리를 실시한 후에 채수관(120)의 밸브를 개방하여 저장실(117)의 활성 처리수를 채취하고, 표준액으로서 질산은(AgNO₃), 지시약으로서 크롬산 칼슘(K₂CrO₄) 용액을 사용한 공지된 침전 적정법에 의해 실시했다.

그 결과, 상술한 바와 같이 교류 전압(V_E)의 특정의 주파수 대역에서 상기 인산칼슘(119)의 용해도가 특이적으로 증대하는 것이 판명되었다. 그 일례에 대해 도 67에 도시한다. 여기서, 도 67은 교류 전압(V_E)의 공진 주파수의 공진 특성을 나타내고, 인산칼슘(119)의 용해도가 특이성을 나타내는 주파수 대역에서 횡축에 전자장 생성 유닛(100)의 대전극(103)에 인가되는 교류 전압(V_E)의 주파수를 취하고, 종축에 인산칼슘(119)의 상기 용해도를 취하고 있다. 또한, 코일(102)에는 직류 전압(V_B)에 의해 직류 전류를 공급하여 정자장을 생성하고 있다.

도 67에서 교류 전압(V_E)의 주파수가 공진 주파수 9.45kHz(후술하는 공진 주파수(F₃))에서 용해도가 특이적으로 증대하여 피크값을 갖는 것을 알 수 있다. 그리고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 9.3~9.6Hz이다. 여기서, 반값폭(Δf)은 이 특이성을 갖는 공진 주파수 대역에서 인산칼슘(119)의 용해도가 상기 용해도의 최대값과 미처리수의 경우의 용해도의 차의 1/2 이상이 되는 주파수 대역이다.

또한, 코일(102)을 흐르는 특정의 직류 전류값, 즉 직류 전압(V_B)에 의해 코일(102) 내에 생성되는 정자장(108)의 정자계 강도에서도 인산칼슘(119)의 용해도가 특이적으로 증대하는 것이 판명되었다. 그 일례에 대해 도 68에 도시한다. 여기서, 도 68은 교류 전압(V_E)의 공진 주파수의 공진 자계의 공진 특성을 나타내고, 횡축에 코일(102)에 생성되는 정자계 강도를 취하고, 종축에 인산칼슘(119)의 용해도를 취하고 있다.

도 68에서 교류 전압(V_E)의 공진 주파수 7.0kHz(후술하는 공진 주파수(E₃))에서는 실선(1)으로 나타내는 바와 같이 정자계 강도가 130.6mG(밀리가우스) 또는 그 근방에서 상기 용해도가 특이적으로 증대한다. 그리고, 실선(2), 실선(3)으로 나타내는 바와 같이, 각각 정자계 강도 130.6mG(기저 모드)의 2배, 3배의 정자계 강도 또는 그 근방에서도 마찬가지로 용해도가 특이적으로 증대하는 것을 알 수 있다. 마찬가지로 상기 교류 전압(V_E)의 공진 주파수 9.45kHz(공진 주파수(F₃))에서도 파선(1)으로 나타내는 바와 같이, 정자계 강도가 188.5mG(기저 모드) 또는 그 근방에서 상기 용해도가 특이적으로 증대하고, 파선(2), 파선(3)으로 나타내는 바와 같이 각각에 정자계 강도 188.5mG의 2배, 3배의 정자계 강도 또는 그 근방에서도 마찬가지로 용해도가 특이적으로 증대한다. 또한, 이 경우에 상기 용해도의 피크값과 미처리수의 경우의 용해도의 차의 1/2 이상이 되는 정자계 강도의 영역을 그 반값폭(Δb)으로 한다.

이와 같이, 교류 전압(V_E)의 공진 주파수에서 용해도가 특이적으로 증대하는 공진 자계가 존재한다. 또한, 교류 전압(V_E)의 공진 주파수의 기저 모드의 n배 모드의 공진 자계가 불연속으로 다수 존재한다. 여기서, n은 양 정수이다.

이와 같은 교류 전압(V_E)의 특정의 주파수 및 특정의 정자계 강도를 각각 공진 주파수, 공진 자계로서 이하에 정리하여 나타낸다.

{공진 주파수}

상기 특정의 주파수에는 2종류의 성질이 다른 공진 주파수가 각각 복수 존재한다. 따라서 이것들의 공진 주파수는 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로 분별된다.

(제 1 공진 주파수)

이 제 1 공진 주파수군에는 복수의 공진 주파수(E_i(i=1~7의 정수))가 적어도 존재한다. 즉, 공진 주파수(E₁)는 968Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 924~1008Hz이다. 공진 주파수(E₂)는 1908Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 1830~1990Hz이다. 공진 주파수(E₃)는 7.0kHZ 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 6.5~7.44kHz이다. 공진 주파수(E₄)는 14.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 12.92~15.08kHz이다. 공진 주파수(E₅)는 40.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 34.6~44.8kHz이다. 공진 주파수(E₆)는 74.6kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 69.8~80.6kHz이다. 그리고, 공진 주파수(E₇)는 160.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 153.0~166.2kHz이다.

또한, 이 제 1 공진 주파수군에는 공진 주파수(E_i)(i=-2~0의 정수)가 존재한다. 즉, 공진 주파수(E_-2)는 303.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 295.0~309.4Hz이다. 공진 주파수(E_-1)는 445.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 434.4~456.2Hz이다. 공진 주파수(E₀)는 690.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 677.0~702.0Hz이다.

(제 2 공진 주파수군)

제 2 공진 주파수군에는 복수의 공진 주파수(F_i)(i=1~7의 정수)가 적어도 존재한다. 즉, 공진 주파수(F₁)는 1310Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 1212~1444Hz이다. 공진 주파수(F₂)는 2.58kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 2.38~2.76kHz이다. 공진 주파수(F₃)는 9.45kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 9.3~9.6kHz이다. 공진 주파수(F₄)는 18.94kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 18.12~19.96kHz이다. 공진 주파수(F₅)는 54.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 50.0~57.8kHz이다. 공진 주파수(F₆)는 100.8kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 98.2~103.6kHz이다. 그리고, 공진 주파수(F₇)는 216.0kHz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 209.6~222.2kHz이다.

또한, 이 제 2 공진 주파수군에는 공진 주파수(F_i)(i=-2~0의 정수)가 존재한다. 즉, 공진 주파수(F_-2)는 410.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 403.0~417.0Hz이다. 공진 주파수(F_-1)는 602.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 586.0~621.0Hz이다. 공진 주파수(F₀)는 932.0Hz 또는 그 근방이고, 그 반값폭(Δf_E)의 범위는 914.4~949.2Hz이다.

여기서, 상기 공진 주파수(E_i) 및 공진 주파수(F_i)(i=-2~7의 정수)의 근방으 로서는 상기 각각의 공진 주파수의 수치의 ±1.2% 정도가 바람직하다. 이 범위이면 공진 주파수의 용해도의 80% 이상의 용해도가 얻어지고, 기능수 생성의 실용화에 전혀 문제가 없다.

이 제 5 실시형태에서는 상술한 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 어느 하나의 주파수의 교류 전압(V_E)을 전장용 전원(104)으로부터 대전극(103)에 공급하고, 또한 직류 전압(V_B)을 전장용 전원(105)으로부터 코일(102)에 공급하여 통수관(101)중의 피처리수(106)에 전자장을 부여한다. 이와 같이 함으로써 피처리수(106)는 간편히 또 효율적으로 안정적으로 활성화할 수 있게 된다.

{공진 자계}

상술한 교류 전압(V_E)의 각각의 공진 주파수에 대해 존재하는 공진 자계에 대해 도 69에 정리하고 있다. 도 69는 공진 주파수와 공진 자계의 상관도이고, 횡축에 교류 전압(V_E)의 주파수의 대수를 취하고, 종축에 공진 자계의 정자계 강도를 취한다. 도면 중에는 5배 모드까지 나타내고 그 이상은 없지만, 본 실험 장치에서 계측하기 쉬운 공진 주파수(E₃, F₃)에서는 기저 모드의 5배 이상이 되는 n배 모드의 공진 자계가 확인되고 있다.

제 1 공진 주파수군의 공진 자계에서 공진 주파수(E₁)에서는 4배 모드의 경우, 이 때의 공진 자계가 69.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 64.1~72.8mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 17.3mG 또는 그 근방이 된다. 공진 주파수(E₂)에서는 2배 모드의 경우의 공진 자계가 63.8mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 60.5~66.4mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 31.9mG 또는 그 근방이 된다.

마찬가지로 공진 주파수(E₃)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 130.6mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 102.5~156.7mG이다. 공진 주파수(E₄)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 323.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 298.1~351.8mG이다.

마찬가지로 공진 주파수(E₅)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 1123.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 989.3~1234.4mG이다. 공진 주파수(E₆)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 2556.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 2328.1~2752.7mG이다. 공진 주파수(E₇)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 6039.0mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 5027.8~6797.4mG이다.

또한, 공진 주파수(E_-2)의 5배 모드에서는 공진 자계가 26.4mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 25.2~27.5mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 5.3mG 또는 그 근방이 된다. 마찬가지로 공진 주파수(E_-1)의 5배 모드에서는 공진 자계가 36.8mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 29.5~40.4mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 7.4mG 또는 그 근방이 된다. 공진 주파수(E₀)의 5배 모드에서는 공진 자계가 61.7mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 59.4~64.1mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 12.3mG 또는 그 근방이 된다.

그리고, 제 2 공진 주파수군의 공진 자계에 있어서, 공진 주파수(F₁)에서는 4배 모드의 경우의 공진 자계가 94.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 90.1~99.2mG이다. 여기서 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 23.5mG 또는 그 근방이 된다.

마찬가지로 공진 주파수(F₂)에서는 2배 모드의 경우의 공진 자계가 94.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 85.7~102.1mG이다. 여기서 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 47.1mG 또는 그 근방이 된다. 공진 주파수(F₃)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 188.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 171.9~201.7mG이다.

마찬가지로 공진 주파수(F₄)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 463.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 368.0~547.7mG이다. 공진 주파수(F₅)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 1601.0mG 또는 그 근방이 된 다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 1235.9~1938.1mG이다. 공진 주파수(F₆)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 3342.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 3145.9~3623.4mG이다. 공진 주파수(F₇)에서는 기저 모드의 경우의 공진 자계가 정자계 강도 7302.9mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 6628.8~8033.2mG이다.

또한, 공진 주파수(F_-2)의 5배 모드에서는 공진 자계가 35.5mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 34.1~36.4mG이다. 여기서, 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 7.1mG 또는 그 근방이 된다. 마찬가지로 공진 주파수(F_-1)의 5배 모드에서는 공진 자계가 52.1mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 49.9~54.4mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 10.4mG 또는 그 근방이 된다. 공진 주파수(F₀)의 5배 모드에서는 공진 자계가 81.6mG 또는 그 근방이 된다. 그리고, 그 반값폭(Δb)의 범위는 75.2~87.6mG이다. 이 경우의 기저 모드의 공진 자계의 정자계 강도는 16.3mG 또는 그 근방이 된다.

여기서, 상기 공진 주파수(E_i) 및 공진 주파수(F_i)(i=-2~7의 정수)의 기저 모드의 공진 자계의 근방으로서는 상기 각각의 공진 자계의 강도 수치의 ±2% 정도가 되는 자계 영역이 바람직하다.

이 제 5 실시형태에서는 상술한 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수 군에서 선택한 어느 하나의 주파수에서 상술한 각각의 기저 모드의 공진 자계의 n배 모드의 공진 자계를 유기하는 직류 전류를 자장용 전원(105)으로부터 코일(102)에 공급하고, 통수관(101)중의 피처리수(106)에 전자장을 부여한다. 이와 같이 하여 피처리수(106)는 안정적으로 또 고효율로 활성화되어 활성 처리수(109)가 된다.

상술한 제 5 실시형태에서 설명한 공진 주파수 또는 그 주파수에서의 공진 자계를 이용한 전자장 처리에 있어서, 상기 인산칼슘(119)의 용해도의 특이적인 증대는 제 1 실시형태에서 설명한 것과 마찬가지로 피처리수(106)를 전자장 처리한 활성 처리수(109) 중의 수소 이온(H⁺; 실제는 그 수화 이온)량이 증가하는 것을 나타내고 있다. 그리고, 이 수소 이온량의 증가와 함께 수산화 이온(OH^-; 실제는 그 수화 이온)량도 수소 이온량과 동일 정도로 증가한다. 예를 들면, 상술한 특정의 주파수(공진 주파수)의 교류 전압(V_E)을 대전극(103)에 공급하고, 공진 자계를 생성하는 특정의 직류 전류를 코일(102)에 공급하여 전자장 처리를 수돗물에 실시함으로써 실온에서 처리한 수돗물 중에 미처리의 수돗물의 경우의 4배 이상의 수소 이온과 수산화 이온이 생성되게 된다.

여기서, 물의 전자장 처리를 하는 전처리로서 제 1 실시형태에서 설명한 것과 마찬가지로 수중의 탄산가스를 탈기시킴으로써 활성 처리수(109) 내에 다량으로 생성한 수소 이온과 수산화 이온이 안정적으로 존재할 수 있게 된다. 그리고, 탄소 가스의 용해도가 높은 지하수 또는 우물물과 같은 물의 경우에, 예를 들면 탄산가스 탈기 장치를 포함하는 전자장 처리 시스템을 사용함으로써 피처리수의 매우 안정적인 전자장 처리가 가능해진다.

상기 제 5 실시형태에서는 제 1 실시형태에서 설명한 여러 가지 효과가 완전히 동일하게 생긴다. 그리고, 이 제 5 실시형태의 전자장 처리 방법도 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 전자장 처리의 소비 전력은 매우 작고, 본 실시형태의 전자장 처리는 높은 경제성을 갖는다. 또한, 피처리 액체의 종류 또는 장소 등의 조건에 따르지 않고 안정적인 효과가 생기므로 그 범용성도 높다.

상기 코일(102)은, 예를 들면 스테인레스와 같이 도전성 및 자성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있어도 좋다.

[실시형태 6]

계속해서, 본 발명의 바람직한 제 6 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 제 5 실시형태에서 설명한 정자장을 영구자석에 의해 생성하도록 하는 점에 있다. 이 경우의 정자장의 자계 강도는 제 5 실시형태의 경우의 10³~10⁴배 정도이고, 예를 들면 3000G 정도가 된다. 여기서, 도 70은 본 실시형태의 물을 전자장 처리하는 방법 및 전자장 처리 장치의 일례를 도시한 설명도이다. 도 70의 (a)는 전자장 처리 장치를 구성하는 전자장 생성 유닛의 측면도이고, 도 70의 (b)는 도 70의 (a)의 Y-Y 화살표의 전자장 생성 유닛의 확대 단면도이다.

도 70에 도시된 바와 같이, 전자장 생성 유닛(100)에는 예를 들면 단면이 직사각형 형상인 염화비닐제의 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 영구자석(121a) 및 제 2 영구자석(121b)으로 이루어진 대자석(121)이 장착되어 있다. 여기서, 제 1 영구자석(121a) 및 제 2 영구자석(121b)은 서로 이극의 자극이 대면하여 통수관(101) 내에서 일방향으로 자속이 생기도록 배치되어 있다. 예를 들면, 도시한 하방 단부가 N극, 상방 단부가 S극이 되도록 배치된다. 또한, 대자석(121)이 장착되어 있지 않은 통수관(101)의 외측에 상기 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)으로 이루어진 대전극(103)이 장착되어 있다. 여기서, 대전극(103)은 대자석(121)과 절연 분리되도록 배치된다. 그리고, 대전극(103)에는 전장용 전원(104)이 접속되어 있다. 이와 같은 전자장 생성 유닛(100), 전장용 전원(104)이 전자장 처리 장치의 주요부를 구성하고 있다. 여기서, 대전극(103)은 제 5 실시형태와 마찬가지로 예를 들면 구리재 등의 도전체 재료로 이루어진다.

이와 같은 전자장 처리 장치를 이용한 물의 전자장 처리에서는 통수관(101)내에 예를 들면, 수돗물, 배수 등의 피처리수(106)를 흐르게 하고, 또한 전장용 전원(104)을 통해 제 5 실시형태에서 설명한 공진 주파수의 교류 전압(V_E)을 대전극(103)에 인가하고, 피처리수(106)에 그 공진 주파수의 진동 전장(107)을 부여한다. 또한, 동시에 대자석(121)에 의해 정자장(108)을 피처리수(106)에 부여한다. 여기서, 교류 전압(V_E)은 예를 들면 도 64의 (a)에 설명한 방형 파형 등이 적합하다.

이와 같이 하여 상기 공진 주파수의 교류 전압(V_E)에 의해 생성되어 진동하는 진동 전장(107)과, 영구 자석에 의해 생성되는 정자장(108)을 피처리수(106)에 대해 부여함으로써 제 5 실시형태에서 설명한 것과 마찬가지로 고효율로 활성화된 활성 처리수(109)를 얻는다.

또는 도 65에 도시한 바와 같이, 전장용 전원(104)에 접속하는 대전극(103) 및 대자석(121)을 구비한 전자장 부여 유닛(110)을 탱크(111)의 저장수(112) 내에 침지시킨다. 이 상태에서 상기 전장용 전원(104)을 통해 상술한 공진 주파수의 진동 전장(107) 및 정자장(108)으로 이루어진 전자장을 전자장 부여 유닛(110)에 공급한다. 이와 같이 하여 저장수(112)을 활성화하여 활성 처리수로 바꾼다.

또한, 이 경우의 전자장 부여 유닛(110)은 상기 전자장 생성 유닛(100)을 기본 구조로 하고, 그 구성 요소인 대전극(103) 및 대자석(121)이 비투수성 부재에 의해 피포되고, 대전극(103) 및 대자석(121)에 의해 둘러싸인 공간 내에 저장수(112)가 유입되도록 되어 있다.

제 6 실시형태에서는 전자장 생성 유닛(100)에서 영구 자석으로 이루어진 대자석(121)을 이용하여 정자장(108)을 생성한다. 또한, 영구 자석의 정자계 강도는 제 5 실시형태의 도 69에서 설명한 코일(102)에 의해 생성한 정자계의 경우에 비해 매우 높다. 이 때문에 도 69와 같이 정자계 강도가 수(數)가우스 정도 이하의 작은 경우에 도시된 공진 자계의 그 기저 모드의 양의 정수배라는 불연속성은 높은 정자장을 생성하는 영구자석의 경우에는 거의 무시할 수 있게 된다. 그리고, 시판되는 저렴한 가격의 영구자석을 이용하여 구성한 전자장 생성 유닛(100)이라도 피처리수의 고효율인 활성화가 가능해진다. 이는 영구 자석에 의해 생성되는 정자계 강도의 공간적 또는 시간적인 움직임 중에 상기 공진 자계의 불연속성이 덮여지고, 이와 같이 간편하고 저렴한 구성의 전자장 생성 유닛(100)이라도 용이하게 물의 활성화의 자계 공진이 항상 생기게 되기 때문이다.

이에 대해, 제 5 실시형태에서는 상기 자계 공진을 발생시키기 위해서는 코일(102)에 흐르는 전류를 고정밀도로 제어하는 것이 필요해지고, 이를 위한 회로 구성이 고가가 되어 제 6 실시형태의 경우보다 고가의 전자장 생성 유닛(100)이 된다.

이와 같이 제 6 실시형태에서는 제 5 실시형태에서 설명한 것과 동일한 효과를 가질 뿐만 아니라 그 저렴한 전자장 처리 장치에 의해 전자장 처리는 더욱 경제성이 높아진다. 또한, 피처리 액체의 종류 또는 장소 등의 조건에 따르지 않고 안정적인 효과가 생긴다.

또한, 본 실시형태에서 전자장 생성 유닛(100)은 통형상의 통수관(106)의 외측에 장착되어도 관계없다.

[실시형태 7]

계속해서, 본 발명의 바람직한 제 7 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 제 5 실시형태에서 설명한 교류 전압(V_E)의 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 각각 한개의 공진 주파수를 이용하고, 이것들 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시키는 점에 있다. 이와 같이 함으로써 물이 효율적으로 전자장 처리되고, 또한 그 활성 처리수가 기능수로서 장수명화된다. 도 71은 이와 같은 2개의 공진 주파수를 혼합하여 전자장을 생성하는 교류 전압(V_E) 의 일례를 도시한 파형도이다.

이 실시형태에서는 도 71에 도시한 바와 같이, 2개의 공진 주파수로 이루어진 교번 전압이고, 제 1 주파수 전압(122)과 제 2 주파수 전류(123)가 각각 예를 들면 피크 전압이 다르도록 진폭 변조되고, 도 63 또는 도 70에 도시한 전자장 생성 유닛(100)의 대전극(103)에 공급된다. 여기서 제 1 주파수 전압(122)의 파형은 도 64의 (a)에 도시한 방형 파형이고, 그 주파수는 제 5 실시형태에서 설명한 제 1 공진 주파수군으로부터 선택된다. 마찬가지로 제 2 주파수 전압(123)의 파형도 방형 파형이고, 그 주파수는 제 2 공진 주파수군으로부터 선택된다.

여기서, 제 1 주파수 전류(122) 및 제 2 주파수 전류(123)의 진폭, 즉 피크 전압은 제 5 실시형태 및 제 6 실시형태에서 설명한 교류 전압(V_E)과 마찬가지로 수십mV~수십V의 범위에서 설정된다. 또한, 상기 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 진폭은 도 71에 도시한 것과는 달리 제 1 주파수 전압(122)의 경우가 제 2 주파수 전압(123)의 경우보다 커져도 관계없다. 또는 양쪽의 진폭이 동일해도 관계없다.

이와 같은 교번 전압은, 이른바 2개의 주파수에 의한 주파수 변조에 진폭 변조를 가미한 것으로 되어 있다. 여기서, 상기 제 1 주파수 전압(122)과 제 2 주파수 전압(123)의 반복을 50~150회/초(Hz)의 교번 주파수로 한다. 그리고, 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 듀티 사이클은 각각 임의로 조절한다. 여기서, 바람직한 형태로는 상기 교번 주파수는 100Hz로 한다. 또한, 교번 주파수 의 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 듀티 사이클은 각각 50%가 되도록 한다.

상기 제 1 공진 주파수군과 제 2 공진 주파수군으로부터 공진 주파수를 각각 한개 선택하고, 그 선택한 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시키는 방법은 그 외에 여러 가지가 가능하다. 예를 들면, 도 72의 (a)에 도시한 바와 같이, 도 63 또는 도 70에서 설명한 것과 마찬가지로 제 1 전자장 생성 유닛(100a) 및 제 2 전자장 생성 유닛(100b)을 통수관(101)에 장착하고, 그 제 1 전장용 전원(104a)을 통해 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수(E_i)(i=-2~7의 정수)의 교류 전압(V_E1)을 제 1 전자장 생성 유닛(100a)의 대전극(103)에 공급한다. 동시에 제 2 전장용 전원(104b)을 통해 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수(F_j)(j=-2~7의 정수)의 교류 전압(V_E2)을 제 2 전자장 생성 유닛(100b)의 대전극(103)에 공급한다. 여기서, 제 1 전자장 생성 유닛(100a) 및 제 2 전자장 생성 유닛(100b)의 정자장은 도 63 또는 도 70에서 설명한 직류 전자석 또는 영구자석에 의해 생성된다. 이와 같이 하여 통수관(101)에 예를 들면 수돗물의 피처리수(106)를 흐르게 하면 활성 처리수(109)가 생성된다.

또는 도 72의 (b)에 도시한 바와 같이, 제 1 전장용 전원(104a)에 접속하는 제 1 전자장 부여 유닛(110a) 및 제 2 전장용 전원(104b)에 접속하는 제 2 전자장 부여 유닛(110b)을 탱크(111)의 저장수(112) 내에 침지시킨다. 이 상태에서 제 1 전장용 전원(104a)을 통해 상술한 공진 주파수(E_i)(i=-2~7의 정수)의 교류 전 압(V_E1)을 제 1 전자장 부여 유닛(110a)에 공급한다. 동시에 제 2 전장용 전원(104b)을 통해 상술한 공진 주파수(F_j)(j=-2~7의 정수)의 교류 전압(V_E2)을 제 2 전자장 부여 유닛(110b)에 공급한다. 이와 같이 하여 저장수(112)에 대해 2개의 공진 주파수의 교류 전압을 부여함으로써 저장수(112)를 전자장에 의해 활성화하여 활성 처리수로 한다.

본 실시형태에서는 상술한 바와 같이 물의 활성 효과가 지속되는 시간이 길어져 기능수로서 수명이 길어진다. 이에 대해 도 73을 참조하여 설명한다. 도 73은 제 7 실시형태에 따른 전자장 처리한 활성 처리수의 효과의 지속성을 모식적으로 나타내는 그래프이다.

도 73은 횡축에 전자장 처리한 후의 활성 처리수의 보존 기간을 취하고, 종축에 그 활성 처리수에 의한 인산칼슘(119)의 용해도를 취하고 있다. 여기서 전자장 처리는 도 66에 도시한 실험 장치에 도 63에서 설명한 전자장 생성 유닛(100)을 장착하고, 그 저장실(115)의 인산칼슘(119)의 분체를 제거하여 일정 시간(10 시간 정도) 실시했다. 그리고, 그 후, 그 활성 처리수를 실온에서 보존하고, 소정의 보존 기간후에 상기 보존한 활성 처리수가 인산칼슘을 용해하는 능력에 대해 조사했다.

도면 중의 실선은 도 71에서 설명한 2개의 공진 주파수를 이용한 교번 전압에 의해 전자장 처리한 경우이고, E-F 이종 혼합 주파수의 일례의 결과이다. 여기서, 제 1 주파수 전압(122)의 주파수는 제 1 공진 주파수군의 한개의 공진 주파수 이고, 제 2 주파수 전압(123)의 주파수는 제 2 공진 주파수군의 한개의 공진 주파수이다. 또한, 자장용 전원(105)의 직류 전압(V_B)의 값은 통수관(101) 내에 공진 자계가 생기도록 설정했다. 그리고, 상기 교번 주파수는 100Hz, 교번 주파수의 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 듀티 사이클은 50%이다.

도면 중의 파선은 제 5 실시형태와 동일하고, 제 1 공진 주파수군 또는 제 2 공진 주파수군의 한개의 공진 주파수의 경우이며, 단일 주파수를 이용한 교류 전압(V_E)에 의해 전자장 처리한 경우의 일례의 결과이다. 도면 중의 점선은 도 71에서 설명한 2개의 공진 주파수를 이용한 교번 전압에 의해 전자장 처리한 경우이지만, E-E(또는 F-F) 동종 혼합 주파수의 일례의 결과이다. 여기서, 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 주파수는 모두 동일한 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수이다. 또는 모두 동일한 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 공진 주파수이다. 이것들의 경우도 공진 자계가 생기도록 설정하고 있다. 그리고, 상기 교번 주파수는 100Hz, 교번 주파수의 제 1 주파수 전압(122) 및 제 2 주파수 전압(123)의 듀티 사이클은 50%이다.

도 73에 도시된 바와 같이, 실선의 E-F 이종 혼합 주파수, 파선의 단일 주파수의 경우, 및 점선의 E-E(F-F) 동종 혼합 주파수의 경우 모두 활성 처리수가 인산칼슘(119)을 용해하는 능력은 지속된다. 그리고, 그 보존 기간과 모두 감쇠되지만, 실선에서는 그 감쇠는 파선의 경우보다도 훨씬 작고, 물의 활성화의 지속 시간이 증대된다. 또한, 실선의 경우에는 보존 기간 0시간에 나타내는 바와 같이, 초 기의 활성화의 정도가 증가하고 있다.

이에 대해, 점선에서는 그 감쇠는 파선의 경우보다도 커지고, 물의 활성화의 지속 시간이 감소한다. 또한, 점선의 경우에는 파선의 단일 주파수의 경우 보다도 보존 기간 0 시간인 초기의 활성화의 정도가 저감하고 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 2개의 이종의 공진 주파수를 이용한 교번 전압에 의해 전자장 처리함으로써 제 2 실시형태에서 설명한 것과 마찬가지로 활성화의 정도가 높아지고, 또한 활성 처리수의 효과가 지속되는 수명이 길어진다. 즉, 처리중의 수소 이온량과 수산화 이온량이 미처리수의 경우보다도 많은 상태가 길게 지속되게 된다. 반대로 동종의 공진 주파수를 이용하는 경우에는 활성화의 정도가 저감하고, 또한 활성 처리수의 효과가 지속되는 수명이 짧아진다.

이와 같은 활성 처리수의 장수명화는 본 실시형태에서 생성한 활성 처리수가 세정제 등으로서 유효하게 사용할 수 있는 것을 나타낸다. 제 5 실시형태에서 설명한 수소 이온 또는 수산화 이온이 많은 물이 나타내는 기능, 예를 들면 지방산류의 용해, 탈취, 기름류의 개질 등 여러 가지 세제 또는 기능수로서 이용할 수 있다.

이 제 7 실시형태에서는 도 71 및 도 72를 참조하여 설명한 방법 이외에도 여러 가지 방법을 생각할 수 있다. 예를 들면, 도 63 또는 도 70에 설명한 전장용 전원(104)에 있어서, 상기 제 1 공진 주파수군으로부터 선택한 한개의 공진 주파수로 이루어진 교류 전압 및 제 2 공진 주파수군으로부터 선택한 한개의 공진 주파수로 이루어진 교류 전압을 합성한 합성 전압을 형성한다. 그리고, 이 합성 전압을 전자장 생성 유닛(100)의 대전극(103)에 공급한다. 이와 같이 해도 이것들 2개의 공진 주파수에 의해 동시에 물을 활성화시킴으로써 상술한 것과 동일한 효과가 생긴다.

[실시형태 8]

계속해서, 본 발명의 바람직한 제 8 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태의 특징은 상기 실시형태에서 설명한 전자장 생성 유닛(100), 제 1 전자장 생성 유닛(100a) 또는 제 1 전자장 생성 유닛(100a)에 대한 외부로부터의 전자장 노이즈를 제거하는 점에 있다. 여기서, 도 74 및 도 75는 본 실시형태의 외부로부터의 전자장을 실드하는 방법을 도시하는 설명도이다. 도 74는 도 63에서 설명한 전자장 생성 유닛(100)을 전자장 실드 부재로 피포한 통수관 축 방향의 종단면도이다. 그리고, 도 75의 (a)는 도 70에서 설명한 전자장 생성 유닛(100)을 전자장 실드 부재로 피포한 통수관 축 방향의 종단면도이고, 도 75의 (b)는 도 75의 (a)의 Z-Z 화살표의 확대 단면도이다.

도 74의 (a)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 고분자재 또는 수지재와 같이 비투자율이 1 정도의 재료로 이루어진 통수관(101)의 외벽을 감는 코일(102)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 코일(102)의 외측에 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)으로 이루어진 대전극(103)이 장착되어 있다. 또한, 이것들의 코일(102), 대전극(103) 등으로 이루어진 전자장 생성 유닛(100)을 피포하도록 전자장 실드 부재(124)가 설치되어 있다. 여기서, 전자장 실드 부재(124)는 주로 전자장 생성 유닛(100) 외부로부터의 전자 노이즈를 차단한다. 따라서 이 전자장 실드 부재(124)는 도전체 재료에 의해 구성되고, 코일(102) 및 대 전극(103)에 대해서는 절연 분리되어 있다. 또한, 상기 전자장 실드 부재(124)는 자성을 갖고 있어도 좋다.

이와 같이 함으로써, 예를 들면 50Hz 주파수 또는 60Hz 주파수의 상용 교류 전력에 의해 전자장 생성 유닛(100)이 배치된 장소의 주변으로부터 발생한 미약한 전자파 또는 그 고주파로 이루어진 전자 노이즈가 상기 코일(102)로 피포된 통수관(101) 내에 침입하는 것이 방지된다. 그리고, 이 전자 노이즈에 의해 생성되는 공진 주파수의 진동 전장 및 공진 자계에 의한 피처리수(106)의 활성화의 요란(擾亂)이 없어진다. 예를 들면, 상기 전자 노이즈에 기인하는 점의 제 7 실시형태에서 도 73에서 설명한 동종의 공진 주파수의 혼합이 없어지고, 전자장 생성 유닛(100)이 설치되는 장소 등의 관계없이 안정적인 물의 활성화 처리가 가능하게 된다.

또한, 상기 전자장 생성 유닛(100)의 코일(102) 및 대전극(103)은 도시하지 않지만 전자장 실드 부재(124)의 일부에 설치된, 예를 들면 개구부로부터 리드선이 취출되고, 각각에 자장용 전원(105) 및 전장용 전원(104)에 접속한다.

도 74의 (a)에 도시한 구조를 간편하게 하면, 도 74의 (b)에 도시된 바와 같이 된다. 이 경우에는 대전극(103)을 구성하는 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)이 절연 분리된 코일(102)의 외측과, 코일(102)의 양단에서 연장된 통수관(101)의 외측을 피포하게 된다. 여기서, 대전극(103)은 예를 들면, 철재, 스테인레스재와 같이 도전체이고 자성체인 재료에 의해 형성되어 있다.

이와 같이 함으로써 간편한 구조에 의해 상술한 것과 대략 마찬가지로 전자 장 생성 유닛(100)의 외부로부터의 전자 노이즈를 차단한다. 또한, 노이즈(102)에 의해 생성되는 정자계가 전자장 생성 유닛(100)으로부터 통수관(101)의 관축 방향으로 연장되어 확산되는 것을 방지한다.

또는 도 75에 도시된 바와 같이, 상기 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 영구 자석(121a) 및 제 2 영구 자석(121b)으로 이루어진 대자석(121)이 장착되어 있다. 또한, 이 대자석(121)이 장착되어 있지 않은 통수관(101)의 외측에 상기 통수관(101)을 끼워 대향하는 제 1 전극(103a) 및 제 2 전극(103b)으로 이루어진 대전극(103)이 장착되어 있다. 그리고, 이것들의 대전극(103), 대자석(121) 등으로 이루어진 전자장 생성 유닛(100)을 피포하도록 전자장 실드 부재(124)가 설치되어 있다. 여기서, 도 75에 도시된 바와 같이, 자기 실드 부재(125)를 전자장 생성 유닛(100)을 덮도록 장착하고, 또한 그 외측으로부터 자기 실드 부재(125)를 포함하는 전체를 전자장 실드 부재(124)에 의해 피포하도록 해도 좋다.

상기 전자장 실드 부재(124)는 상술한 것과 마찬가지로 전자장 생성 유닛(100) 외부로부터의 전자 노이즈를 차단한다. 또한, 영구자석에 의해 생성되는 강한 정자계의 전자장 생성 유닛(100)으로부터 통수관(101)의 관축 방향으로 연장되어 확산되는 것을 방지한다. 따라서, 이 전자장 실드 부재(124)로서는 도전체이고 자성체인 재료에 의해 구성하면 좋다. 여기서, 전자장 실드 부재(124)는 전자장 생성 유닛(100)의 외측과, 그 양측으로 연장되어 대자석(121)의 길이의 1.5배 이상에 걸친 통수관(33)의 외측을 피포하면 적합하다. 또한, 전자장 실드 부재(124)로서는 비투자율이 큰 자성체로 이루어지고 도전성을 갖는 금속 재료가 바 람직하게 사용된다. 그리고, 자기 실드 부재(125)로서는 알루미늄, 구리, 플라스틱 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이 자기 실드 부재(125)가 끼워 장착되면, 상기 정자장의 확산 방지는 보다 효과적이 된다.

도 75에 도시한 전자장 생성 유닛(100)에서는 도 74의 경우에 비해 정자계 강도가 높으므로 대자석(121)으로부터의 상기 정자장의 확산에 의해 공진 자계의 생성이 발생하기 쉽고, 전자 노이즈에 기인한 동종의 공진 주파수의 혼합이 생기기 쉽다. 이 때문에 물의 활성화 처리는 일반적으로 영구 자석을 이용한 전자장 생성 유닛(100)이 설치되는 장소 등에 영향받기 쉬워진다. 그러나, 상술한 전자장 실드 부재(124) 또는 자기 실드 부재(125)의 병용에 의해 매우 안정적인 물의 활성화 처리가 보증된다.

이와 같이, 제 8 실시형태에서는 제 5 실시형태로부터 제 7 실시형태에서 설명한 것과 동일한 효과를 가질 뿐만 아니라 그 전자장 처리의 효과는 전자장 노이즈가 제거되므로, 전자장 생성 유닛(100)을 갖는 전자장 처리 장치가 설치되는 장소 등의 조건에 따르지 않고 매우 안정적인 것이 된다.

상기 제 5~제 8 실시형태에서 제 1 실시형태 또는 제 4 실시형태에서 상세히 설명한 것과 마찬가지로 물의 전자장 처리를 하는 전처리로서 수중의 탄산가스를 탈기시키도록 하면 바람직하다. 이 탈기에 의해 탄소 가스의 용해도가 높은 지하수 또는 우물물과 같은 물의 경우, 그것들의 피처리수를 안정적으로 전자장 처리할 수 있게 된다. 따라서, 탄산가스 탈기 장치를 포함하는 전자장 처리 시스템을 사용함으로써 피처리수의 종류에 관계없이 매우 안정적인 전자장 처리가 가능해진다.

또한, 상기 제 5~제 8 실시형태에서는 제 3 실시형태에서 상세히 설명한 바와 같이, 직류 전자석 또는 영구 자석에 의해 정자장을 생성하는 경우에 지자기(Be)가 자기 실드에 의해 차폐되고, 통수관(101) 내로의 지자기의 침입이 대폭 저감되게 되면 바람직하다. 이와 같이 하여 통수관(101) 내의 지자기의 영향은 저감하고, 환경 변화에 전혀 좌우되지 않고 안정적인 피처리수의 고효율인 활성화가 가능해진다.

여기서, 자기 실드로서는 예를들면 비투자율이 큰 자성체로 이루어진 시트 형상의 코발트계 아몰퍼스 시트 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 도 74에서 설명한 전자장 실드 부재(124)에 의해 겸용할 수 있도록 하면 바람직하다. 이 경우, 도 75에서 설명한 바와 같이 도전성과 자성을 갖는 재료가 바람직하게 사용된다.

이와 같이 함으로써 전자장 처리 장치가 설치되는 장소, 그 장착 방법 또는 피처리수의 종류에 의존하지 않고, 물의 더 안정적인 전자장 처리가 용이해진다.

계속해서, 상기 제 5~제 8 본 실시형태의 변형예를 몇가지 설명한다. 도 63 및 도 70에서 설명한 일정 주기로 변화되는 교류 전압(V_E)으로 바꿔, 예를 들면 신호 클럭과 같은 양극 또는 음극의 일극성 펄스 파형의 전압이 이용되는 구조라도 좋다. 일정 주기로 변화되는 전압으로서는 이와 같은 일극성 파형의 전압이라도 관계없다. 즉, 도 76의 (a)에 도시된 바와 같이, 일극성 펄스 파형의 전압의 파형으로서 양극의 방형 펄스 파형을 이용해도 제 5~제 8 실시형태에서 설명한 것과 동일한 물의 활성화가 가능해진다.

또한, 도 71에서 설명한 교번 전압으로 바꿔 도 76의 (b)에 도시된 바와 같이, 2종류의 양극의 방형 펄스 파형을 전자장 생성 유닛(100)의 대전극(103)에 번갈아 공급하도록 해도 좋다. 이와 같은 경우에도 제 7 실시형태에서 설명한 것과 대략 동일한 효과를 갖는다.

또는 상술한 실시 형태의 코일(102)에 공급되는 전압으로서 대전극(103)에 공급되는 일정 주기로 변화되는 전압의 2배의 주기로 변화되는 전압이 이용되도록 해도 좋다. 예를 들면, 도 77의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 77의 (a)와 같은 방형 파형의 교류 전압(V_E)에 대해, 그 2배 주기로 변화되는 일극성 펄스 파형의 전압(Vb)이 사용된다. 또는 도 78의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 78의 (a)와 같은 양극의 방형 펄스 파형인 전압(V_E)에 대해 그 2배 주기로 변화되는 일극성 펄스 파형의 전압(Vb)이 사용된다. 이 경우는 제 5~제 8 실시형태에서 설명한 공진 주파수를 갖는 교류 전압(V_E)에 의해 생성하는 진동 전장과, 제 1~제 4 실시형태에서 설명한 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하여 유기하는 진동 전자장을 병용한 물의 전자장 처리가 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 상술한 실시 형태는 본 발명을 한정하지 않는다. 당업자로서는 구체적인 실시 형태에서 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에서 이탈하지 않고 여러 가지 변형·변경을 하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서 교류 전류, 교번 전류 또는 일극성 파형의 전류의 파형은 방형 파형 이외의 펄스 파형, 톱 파형 등 시간적으로 급격히 전류값이 변화되는 것이 적합하다. 그 외에 정현파형이라도 그 효과는 저감되지만 사용할 수 있다.

또한, 상기 교류 전류, 교번 전류 또는 일극성 파형의 전류가 공급되는 코일은 피처리수의 외부에 장착되고, 상기 코일에 생기는 진동 전자장이 외부로부터 피처리수를 조사하도록 해도 좋다.

또한, 통수관에 감기는 코일 형상은 시간적으로 변화되는 자장을 생성할 수 있으면 좋고, 상기 나선 형상 이외에 여러 가지 감기 방식을 생각 할 수 있다.

그리고, 제 5~제 8 실시형태에서 교류 전압의 파형 또는 일극성 파형의 전압의 파형은 방형 파형 이외의 펄스 파형, 톱 파형 등이라도 좋다. 그 외에 정현파형이라도 그 효과는 저감되지만 사용할 수 있다.

또한, 통수관(101)에 감겨지는 코일(102)의 형상은 정자장을 생성할 수 있으면 좋고, 상기 나선 형상 이외에 여러 가지 감기 방식을 생각할 수 있다.

그리고, 본 실시 형태의 전자장 처리로 생성한 활성 처리수는 그 외에도 수소 이온 및 수산화 이온이 풍부하게 용존하는 기능수로서 여러 가지 용도에 적용할 수 있다.

Claims (39)

1. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

   상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

   상기 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 단계를 구비하고,

   상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 함으로써 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
2. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

   상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

   상기 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 단계를 구비하고,

   상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 함으로써 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
3. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

   상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

   상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류와 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 단계를 구비하고,

   상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 함으로써 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
4. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

   상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

   상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 진동 전자장을 유기하는 단계를 구비하고,

   상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 함으로써 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 공진 주파수군은 151.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-2), 222.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-1), 345.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₀), 484Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₁), 954Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₂), 3.5kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₃), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₄), 20.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₅), 37.3kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₆), 80.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₇)를 포함하고,

   상기 제 2 공진 주파수군은 205.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-2), 301.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-1), 466.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₀), 655Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₁), 1.29kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₂), 4.73kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₃), 9.47kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₄), 27.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₅), 50.4kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₆), 108.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₇)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
6. 삭제
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 공진 주파수(A_i)(i=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i의 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7,4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mH 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고,

   상기 공진 주파수(B_j)(j=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.2mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG 또는 그 근방인 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 코일을 감은 영역의 통수로에 절연체를 배치하여 상기 물의 흐름을 바꿔 상기 물을 전자장 처리하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
10. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

    상기 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 단계를 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
11. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

    상기 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 단계를 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
12. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

    상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 단계를 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
13. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 방법에 있어서,

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 및 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 각각 한개의 공진 주파수를 선택하는 단계, 및

    상기 제 1 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압의 인가와, 상기 제 2 공진 주파수군에서 선택한 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압의 인가에 의해 상기 진동 전장을 생성하는 단계를 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 공진 주파수군은 303Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-2), 445Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-1), 690Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₀), 968Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₁), 1.91kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₂), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₃), 14.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₄), 40.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₅), 74.6kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₆), 160.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₇)를 포함하고,

    상기 제 2 공진 주파수군은 410Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-2), 602Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-1), 932Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₀), 1.31kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₁), 2.58kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₂), 9.45kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₃), 18.94kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₄), 54.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₅), 100.8kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₆), 216.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₇)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 정자장의 자계 강도가 특정의 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
16. 삭제
17. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공진 주파수(E_i)(i=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i의 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7.4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mH 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고,

    상기 공진 주파수(F_j)(j=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.5mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG인 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
18. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 부여하는 전자장에 대해 전자 노이즈의 영향을 제거하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항, 또는 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 부여하는 상기 진동 전자장 또는 상기 전자장에 대해 지자기의 영향을 제거하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
20. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항, 또는 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 대해 탄산가스의 탈기 처리를 실시한 후에 상기 물을 전자장 처리하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 방법.
21. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    코일, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전자계 유기 전류를 상기 코일에 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 전원 또는 상기 교번 전류 공급부는 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 하고, 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
22. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    코일, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전자계 유기 전류를 상기 코일에 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 전원 또는 상기 교번 전류 공급부는 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 하고, 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
23. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    코일,

    상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수와, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수를 진폭 변조한 교번 전류를 공급하는 교번 전류 공급부, 및

    상기 교번 전류 공급부를 구동하는 구동 전원부를 구비하고,

    상기 전원 또는 상기 교번 전류 공급부는 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 하고, 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
24. 코일에 전자계 유기 전류를 흐르게 하고, 상기 코일에 유기되는 진동 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    코일,

    상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 1 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수와, 상기 물을 활성화하는 상기 전자계 유기 전류의 제 2 공진 주파수군 중 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수를 진폭 변조한 교번 전류를 공급하는 교번 전류 공급부, 및

    상기 교번 전류 공급부를 구동하는 구동 전원부를 구비하고,

    상기 전원 또는 상기 교번 전류 공급부는 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류의 피크 전류를 특정의 전류값으로 하고, 상기 공진 주파수의 전자계 유기 전류에 의해 상기 코일에 유기되는 진동 자계의 피크 강도가 특정의 자계 강도가 되는 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
25. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 공진 주파수군은 151.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-2), 222.5Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A_-1), 345.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₀), 484Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₁), 954Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₂), 3.5kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₃), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₄), 20.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₅), 37.3kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₆), 80.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(A₇)를 포함하고,

    상기 제 2 공진 주파수군은 205.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-2), 301.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B_-1), 466.0Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₀), 655Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₁), 1.29kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₂), 4.73kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₃), 9.47kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₄), 27.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₅), 50.4kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₆), 108.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(B₇)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
26. 삭제
27. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
28. 제 25 항에 있어서,

    상기 공진 주파수(A_i)(i=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i의 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7.4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mH 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고,

    상기 공진 주파수(B_j)(j=-2~7의 정수)의 전자계 유기 전류의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.2mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG 또는 그 근방인 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
29. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    영구자석 또는 전자석, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압을 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
30. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    영구자석 또는 전자석, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군 또는 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭내에 있는 주파수의 전압을 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
31. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    영구자석 또는 전자석, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 전압을 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
32. 일정 주기로 변화하는 전압의 인가에 의해 생성되는 진동 전장과, 영구자석 또는 전자석에 의해 생성되는 정자장으로 이루어진 전자장을 물에 부여하여 상기 물을 활성화하는 물의 전자장 처리 장치에 있어서,

    영구자석 또는 전자석, 및

    상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 1 공진 주파수군에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭내에 있는 주파수의 전압과, 상기 물을 활성화하는 상기 전압의 제 2 공진 주파수군 중에서 선택한 한개의 공진 주파수의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 주파수의 전압을 공급하는 전원을 구비하고,

    상기 공진 자계의 강도는 그 기저 모드의 자계 강도의 양의 정수배가 되는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
33. 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 공진 주파수군은 303Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-2), 445Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E_-1), 690Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₀), 968Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₁), 1.91kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₂), 7.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₃), 14.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₄), 40.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₅), 74.6kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₆), 160.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(E₇)를 포함하고,

    상기 제 2 공진 주파수군은 410Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-2), 602Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F_-1), 932Hz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₀), 1.31kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₁), 2.58kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₂), 9.45kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₃), 18.94kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₄), 54.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₅), 100.8kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₆), 216.0kHz 또는 그 근방의 공진 주파수(F₇)를 포함하는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
34. 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 정자장의 자계 강도가 특정의 공진 자계의 강도, 또는 상기 공진 자계의 공진 특성의 반값폭 내에 있는 자계 강도인 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
35. 삭제
36. 제 33 항에 있어서,

    상기 공진 주파수(E_i)(i=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 i 번호순으로 각각 5.3mG 또는 그 근방, 7.4mG 또는 그 근방, 12.3mG 또는 그 근방, 17.3mG 또는 그 근방, 31.9mG 또는 그 근방, 130.6mG 또는 그 근방, 323.0mG 또는 그 근방, 1123.5mG 또는 그 근방, 2556.0mG 또는 그 근방, 6039.0mG 또는 그 근방이고,

    상기 공진 주파수(F_j)(j=-2~7의 정수)의 상기 공진 자계의 기저 모드의 자계 강도는 상기 j의 번호순으로 각각 7.1mG 또는 그 근방, 10.4mG 또는 그 근방, 16.3mG 또는 그 근방, 23.5mG 또는 그 근방, 47.1mG 또는 그 근방, 188.5mG 또는 그 근방, 463.5mG 또는 그 근방, 1601.0mG 또는 그 근방, 3342.5mG 또는 그 근방, 7302.9mG 또는 그 근방인 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
37. 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 부여하는 전자장에 대해 전자 노이즈의 영향을 제거하는 수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
38. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항, 또는 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 부여하는 상기 진동 전자장 또는 상기 전자장에 대해 지자기의 영향을 제거하는 수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.
39. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항, 또는 제 29 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 물에 대해 탄산가스의 탈기 처리를 실시한 후에 상기 물에 상기 전자장 처리를 실시하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 물의 전자장 처리 장치.

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