KR101227998B1 - 물질 활성화 장치 - Google Patents

Abstract

다양한 형태로 구성할 수 있고, 그의 물질 활성 효과를 더욱 높일 수 있는 물질 활성화 장치를 제공한다.

일 면에 금속 피막(32)을 형성하여 이루어지는 고분자 재료의 복수매의 필름(31)과 방사선 발생 수단의 층(33)을 적층했기 때문에, 두께를 대폭 감소할 수 있는 동시에 유연성을 대폭 높일 수 있다. 전기적 절연성의 필름(31)에 의해 금속 피막(32)의 층이 서로 전기적으로 절연되고, 또한 필름(31)의 두께에 동일한 간격으로 서로 이격되어 있기 때문에, 방사선 발생 수단의 층(33)으로부터 방출되는 방사선의 물질 활성화 효과를 더욱 높일 수 있다.

물질 활성화, 방사선 발생 수단, 도전성 금속층, 고분자 재료층, 광석 분말, 모나자이트

Description

물질 활성화 장치{MATERIAL ACTIVATING DEVICE}

본 발명은 물질 활성화 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 활성화시킬 물질과 이 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단 사이에 도전성 금속층을 설치함으로써 물질 활성화 효율을 높이는 방식의 물질 활성화 장치에 관한 것이다.

본원의 출원인은, 활성화시킬 물질과 이 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단 사이에 도전성 금속층을 설치함으로써 물질의 활성화 효율을 높인 물질 활성화 장치를 개발하고, 앞서 출원하여 2건의 특허를 획득했다(하기 특허 문헌 1, 2 참조).

하기 특허 문헌 1(일본 특허 제3065590호)에 기재되어 있는 물질 활성화 장치의 구조에 대하여, 도 29 및 도 30을 참조하여 개략적으로 설명하면, 이 물질 활성화 장치(1)는, 미약한 선량(線量)의 방사선을 방사하는 모나자이트(monazite) 등의 광석의 분말을 스트립(strip) 형상으로 성형한 방사선 발생 수단의 층(radioactive layer)(2)을 가지고 있다.

또, 상기 방사선 발생 수단의 층(2)의 일면에는, 구리판(3, 4)을 적층하여 형성된 도전성 금속층이 적층되어 있다.

또한, 방사선 발생 수단의 층(2) 다른 면에는, 방사선을 차단하기 위한 스트립 형상의 납판(5) 및 구리판(6)이 적층되어 있다.

그리고, 방사선 발생 수단의 층(2), 구리판(3, 4), 납판(5), 구리판(6)은, 리벳(7)에 의해 상대적으로 슬라이드 가능한 상태로 서로 결합되어, 도 30에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 자동차 엔진용 고분자 재료로 만들어진 흡기 덕트(intake duct)(D) 주위에 용이하게 권취(卷取)할 수 있다.

상기 물질 활성화 장치(1)를 흡기 덕트(D)에 장착하면, 흡기 덕트(D) 상에는 2매의 적층된 구리판(3, 4)에 의해 도전성 금속층이 형성되고, 그 외측에 방사선 발생 수단의 층(2)이 형성된다.

그러면, 방사선 발생 수단의 층(2)으로부터 방사되는 100밀리시버트(mSv) 정도의 방사선이, 흡기 덕트(D)를 통해 흐르는 흡입 공기를 이온화시킨다.

동시에, 상기 이온화 시에 생긴 전하가 구리판(3, 4)에 대전되어 전계 및 자계를 생성하는 동시에, 이와 같이 하여 생성된 전계 및 자계는 이온화된 흡입 공기에 작용하여, 흡입 공기의 활성화를 대폭 촉진시킨다.

활성화된 공기가 도시되지 않은 자동차 엔진의 실린더 내에 공급되면, 실린더 내에 분사된 연료와 충분히 혼합되므로, 실린더 내에서의 연료의 연소 효율이 대폭 높아져, 연료 소비율의 개선 및 배기가스의 청정화를 촉진할 수 있다.

또, 특허 문헌 1(일본 특허 제3065590호)에 기재되어 있는 다른 물질 활성화 장치의 구조에 대하여, 도 31을 참조하여 개략적으로 설명하면, 이 물질 활성화 장치(10)는, 도전성 금속으로 제조된 상하 한 쌍의 지지 부재(11, 12)에 의해 모나자 이트 등의 광석의 분말(13)을 밀봉 상태로 유지한 것으로, 도전성 금속으로 된 벽체(W)에 볼트 B에 의해 장착된다.

그러면, 모나자이트의 분말(13)이 방사하는 미약한 방사선의 효과는, 도전성 금속층을 형성하는 지지 부재(11) 및 벽체(W)에 의해 대폭 증폭되어, 벽체(P)의 내측에 존재하는 물질(도시되지 않음)을 양호한 효율로 활성화할 수 있다.

또한, 하기 특허 문헌 2(일본 특허 제3573412)호)에 기재되어 있는 물질 활성화 장치의 구조에 대하여, 도 32를 참조하여 개략적으로 설명하면, 이 물질 활성화 장치(20)는, 예를 들면 파이프(P)의 외측 표면에 권취되어 그 내부를 흐르는 물질(M)을 활성화시키는 것으로, 물질(M)에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층(21)을 가지고 있다.

상기 방사선 발생 수단의 층(21)은, 미약한 선량의 방사선을 방사하는 모나자이트의 분말을 스트립 형상으로 성형한 것이다.

방사선 발생 수단의 층(21)의 일면측, 즉 파이프(P)측에는 0.1mm 두께의 구리판을 다수 적층함으로써 형성된 제1 도전성 금속층(22)이 적층되고, 방사선 발생 수단의 층(21)의 외면측, 즉 파이프(P)로부터 멀어지는 측에는, 0.1mm 두께의 황동판 또는 알루미늄판을 2매 적층함으로써 형성된 제2 도전성 금속층(23)이 적층되어 있다.

즉, 제1 도전성 금속층(22)과 제2 도전성 금속층(23)을 형성하는 금속의 질량을 상이하게 함으로써, 물질(M)을 활성화시키는 정도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 제3065590호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 제3573412호 공보

발명이 해결하고자 하는 과제

본원의 출원인은, 전술한 물질 활성화 장치를 더욱 개량하기 위해 연구개발을 진행한바, 도전성 금속층을 구성하는 소재가 도전성 금속판에 한정되지 않고 다른 수단에 의해서도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다는 사실과, 도전성 금속판을 적층하지 않아도 그와 동등한 작용 효과를 얻을 수 있는 신규의 구조를 새롭게 발견하였다.

즉, 본 발명의 목적은, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성화 장치를 더욱 개량하고, 다양한 형태로 구성할 수 있어 그 적용 범위를 확장할 수 있을 뿐 아니라, 물질 활성 효과를 더욱 높일 수 있는 물질 활성화 장치를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 1에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치로서, 상기 도전성 금속층은, 층상(層狀) 지지체의 표면에 형성된 금속 피막인 것을 특징으로 한다.

여기서, 층상 지지체란, 청구항 2에 기재된 고분자 필름이나 종이와 같이 얇아서 층을 이루는 부재로서, 청구항 3 내지 5에 기재된 바와 같이, 그 표면에 진공 증착, 스퍼터링, 전해 도금, 무전해 도금 등에 의해 도전성 금속 피막을 형성할 수 있는 것, 또는 청구항 6 및 7에 기재된 바와 같이, 알루미늄박, 금박, 은박, 동박 등의 도전성 금속박을 접착할 수 있는 것을 말한다.

또, 그 일면에 금속 피막을 형성하여 이루어지는 층상 지지체를 서로 적층함으로써, 층상 지지체의 두께와 거의 동일한 간격으로 서로 평행하게 정렬된 복수의 도전성 금속층을 구성할 수 있다.

그리고, 층상 지지체를 전기 절연성 재료로 형성한 경우에는, 이들 복수의 도전성 금속층을 서로 전기적으로 분리시킬 수 있다.

즉, 청구항 1에 따른 물질 활성화 장치는, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성 장치에 비해, 두께를 대폭 감소시킬 수가 있을 뿐만 아니라, 유연성을 대폭 높일 수 있으므로, 그 적용 범위 또는 용도를 대폭 확장할 수 있다.

또, 상기 도전성 금속층의 두께는 미크론 단위이지만, 방사선 발생 수단이 발생시키는 방사선의 에너지량과의 밸런스를 고려하면, 충분한 금속 질량을 확보할 수 있다.

그리고, 고분자 필름의 재질이나 두께, 필름의 표면에 형성되는 도전성 금속 피막의 두께, 적층의 수 등은, 활성화하려는 물질에 맞추어 적절히 설정할 수 있다.

청구항 1에 따른 물질 활성화 장치에 있어서는, 청구항 8에 기재된 바와 같이, 층상 지지체의 2개의 측면 중 금속 피막이 형성된 측면과는 반대 측면에 인쇄함으로써 방사선 발생 수단의 층을 형성하는 것이 가능하고, 청구항 9에 기재된 바와 같이, 금속 피막의 표면에 인쇄함으로써 방사선 발생 수단의 층을 형성할 수도 있다.

이때, 방사성 광물의 분말을 인쇄용 도료에 혼합하고, 예를 들면 실크 인쇄에 의해, 전체면 도포 또는 원하는 패턴으로 방사선 발생 수단의 층을 형성할 수 있다.

또, 방사선 발생 수단의 층을 인쇄하는 패턴을 적당히 변경하는, 예를 들면 격자형 패턴의 폭이나 간격을 변경한 물방울 모양의 패턴의 직경이나 간격을 변경함으로써, 단위 면적당 방사선 발생 수단의 층 밀도를 용이하게 변경할 수 있다.

또, 상기 과제를 해결하기 위한 청구항 10에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치로서, 상기 도전성 금속층이 서로 적층되어 있고, 또한 적층된 도전성 금속층 사이에 전기적 절연성 재료층이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

전기적 절연성인 재료로 이루어지는 층은, 활성화하고자 하는 물질의 종류나 양에 따라, 복수의 도전성 금속층 사이에 1층만을 삽입할 수도 있고 복수의 층을 삽입할 수도 있다.

즉, 청구항 10에 따른 물질 활성화 장치는, 그 도전성 금속층을 서로 전기적으로 절연하는 점에 있어서 전술한 특허 발명의 물질 활성화 장치는 그 구조가 근본적으로 상이하고, 그 결과 물질을 활성화시키는 효과가 향상된다.

이와 같이 물질을 활성화시키는 효과가 향상되는 이유를 완벽하게 설명하기 위해서는 향후 더 많은 연구가 필요하지만, 도전성 금속의 복수의 층을 서로 전기적으로 절연함으로써 금속층 사이의 전위차가 생기는 것을 생각할 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 청구항 11에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치로서, 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 도전성 금속층 사이에, 상기 도전성 금속층의 표면에 밀착되는 흑연층이 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 12에 기재된 바와 같이, 방사선 발생 수단의 층과 흑연층 사이에 또 다른 도전성 금속층을 삽입할 수도 있다.

즉, 청구항 11 및 12에 따른 물질 활성화 장치는, 어느 것이나 도전성 금속층의 표면에 밀착되는 흑연층을 구비함으로써, 도전성 금속층의 표면에 있어서의 일함수(work function)를 저하시키고, 그 결과 물질의 활성화 정도를 향상시키는 것이다.

여기서, 일함수란, 도전성 금속의 표면에서, 그 외측으로 1개의 전자를 제거하기 위해 필요한 최소 에너지를 말한다.

흑연층을 형성하기 위해서는, 흑연 시트로서 시판되고 있는 것을 사용할 수도 있고, 흑연 분말을 도료나 고무 등의 고분자 재료에 분산시켜 시트형으로 경화시킨 것을 사용할 수도 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 13에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치로서, 상기 도전성 금속층이 유지 수단에 의해 유지되는 도전성 금속의 분체 또는 섬유로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 유지 수단은, 청구항 14에 기재된 바와 같이, 그 내부에 도전성 금속의 분체 또는 섬유가 분산되어 있는 고분자 재료층일 수 있다.

청구항 15에 기재된 바와 같이, 상기 유지 수단은, 그 내부에 도전성 금속의 분체 또는 섬유가 분산되어 있는 섬유 구조체(fiber structure)일 수 있다.

청구항 16에 기재된 바와 같이, 상기 유지 수단은 도전성 금속의 섬유를 혼합해 직조한 섬유 구조체일 수 있다.

여기서, 상기 섬유 구조체는, 섬유를 직조하여 형성된 천 등에 한정되지 않고, 부직포나 종이 등도 포함한다.

즉, 청구항 13 내지 16에 따른 물질 활성화 장치는, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성 장치에서의 도전성 금속판을, 고분자 재료층이나 섬유 구조체에 분산시킨 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 또는 섬유 구조체에 직조해 넣은 도전성 금속의 섬유로 치환하는 것이다.

이러한 물질 활성화 장치는, 방사선 발생 수단의 층과 활성화시킬 물질 사이에 도전성 금속이 분산되어 존재하고 있어도, 도전성 금속이 연속적인 층으로 존재하는 것과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다는, 본원의 발명자들이 발견한 새로운 지견에 기초한다.

상기 고분자 재료층에 분산되는 도전성 금속의 분체 또는 섬유의 재질은 하나로 한정되지 않고, 복수의 금속의 분체 또는 섬유를 혼합하여 분산시킴으로써, 상이한 재질의 금속판을 중첩한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

혼합하는 분체 또는 섬유의 재질이나, 중금속의 분체 또는 섬유와 경금속의 분체 또는 섬유와의 혼합비 등을 변경함으로써, 물질 활성화 정도를 여러 가지로 변화시킬 수가 있다.

또, 도전성 금속의 분체 또는 섬유를 분산시키는 고분자 재료가 도료일 경우에는, 활성화시킬 상대측에 이 도료를 도포함으로써, 상대측 표면에 도전성 금속층을 용이하게 형성할 수 있다.

도전성 금속의 분체 또는 섬유가 분산되는 섬유 구조체는, 예를 들면, 스포츠를 할 때에 손목에 장착하는 리스트 밴드나 관절 부분에 장착하는 서포터(supporter), 또는 의류, 시트, 모포, 또는 일반적인 종이일 수 있다.

이로써, 청구항 13 내지 16에 따른 물질 활성화 장치는, 그 크기나 형태를 용이하게 변화시킬 수 있으므로, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성 장치를 사용할 수 있는 다양한 분야에서, 물질의 활성화에 사용할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 17에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치로서, 상기 도전성 금속층이 도전성 금속을 중공(中空)으로 형성하여 이루어지는 케이싱의 벽체에 의해 형성되고, 또한 상기 방사선 발생 수단이 이 케이싱의 내부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

케이싱은, 청구항 18 내지 20에 기재된 바와 같이, 활성화시키고자 하는 물질에 맞추어, 그 형상을 원통형, 각통형, 원추형, 사각추형(피라미드형)으로 하여, 물질을 활성화시키는 효과를 더욱 높일 수 있다.

원통형으로 형성된 케이싱의 일단을 반구형 또는 반타원형으로 둥글게 함으로써, 예를 들면 이 케이싱을 사용하여 인체의 급소를 누를 때에 피험자가 받는 감촉을 부드럽게 할 수 있다.

또, 튜브형 케이싱의 측면에 평탄부를 형성하면, 피활성 물질에 용이하게 장착할 수 있다.

청구항 21에 기재된 바와 같이, 케이싱을 도전성 금속의 원통으로 하고, 그 내측에 방사선 발생 수단을 삽입한 후, 상기 원통을 눌러 납작하게 함으로써 방사선 발생 수단의 층을 형성하여 유지하도록 하면, 청구항 17에 기재된 물질 활성화 장치를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 22에 기재된 바와 같이, 케이싱에 밀착되는 도전성 금속으로 된 베이스 부재를 추가로 설치하고, 이 베이스 부재를 통해 활성화시킬 물질측에 부착한다.

이로써, 방사선 발생 물질의 층과 활성화시키고자 하는 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층의 크기 및 중량을 최적으로 조정할 수 있을 뿐만 아니라, 상대측의 형상에 맞추어 베이스 부재를 제작함으로써 상대측으로 용이하게 부착할 수 있다.

청구항 23에 기재된 바와 같이, 베이스 부재에 복수의 에지(edge)를 형성함으로써, 이들 에지에 있어서 전계 및 자계가 국부적으로 높아지도록 하여, 물질 활성화 정도를 높일 수 있다.

청구항 24에 기재된 바와 같이, 도전성 금속으로 형성된 복수의 다각형 환형 부재를 서로 조합하여 베이스 부재를 구성함으로써, 보다 많은 수의 에지를 베이스 부재에 설치할 수 있다.

청구항 25에 기재된 바와 같이, 상기 복수의 다각형 환형 부재를 각각 다른 재질의 도전성 금속 재료로 형성함으로써, 상대측 물질 활성화 정도를 더욱 높일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 26에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및

상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 고분자 재료층을 구비한 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치이다.

도전성 고분자 재료층을 형성하는 도전성의 고분자 재료로는, 폴리아센(polyacene) 또는 폴리피롤(polypyrrole) 등을 사용할 수 있다.

즉, 청구항 26에 기재된 물질 활성화 장치는, 전술한 2건의 특허 발명의 목질 활성화 장치에서의 도전성 "금속"의 층을, 도전성 "고분자 재료"의 층으로 치환하는 것으로, 방사선 발생 수단과 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 층은 도전성 "금속"에 한정되지 않는다는 새롭게 얻어진 지견에 기초한다.

이때, 청구항 27에 기재된 바와 같이, 도전성 고분자 재료로 형성된 층의 표면에, 도전성 금속의 피막을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 금속 피막은, 예를 들면, 진공 증착, 스퍼터링, 전해 도금, 무전해 도금 등으로 형성할 수 있고, 알루미늄박, 금박, 은박, 동박 등을 접착함으로써 형성할 수 있다.

청구항 28에 기재된 바와 같이, 도전성 고분자 재료층을 적층한 경우에, 이들 층 사이에 전기적 절연성 재료로 이루어지는 층을 삽입할 수 있다.

또한, 전기적 절연성 재료로 이루어지는 층은, 활성화하고자 하는 물질의 종류나 양에 따라, 복수의 도전성 금속층 사이에 1층만 삽입할 수도 있고, 복수의 층을 삽입할 수도 있다.

청구항 29에 기재된 바와 같이, 상기 도전성 고분자 재료층과 상기 방사선 발생 수단의 층 사이에, 상기 도전성 고분자 재료층의 표면에 밀착되는 흑연층을 삽입할 수 있다.

청구항 30에 기재된 바와 같이, 상기 흑연층과 상기 방사선 발생 수단의 층 사이에, 도전성 고분자 재료층 또는 도전성 금속의 피막을 추가로 삽입할 수 있다.

즉, 청구항 29 및 30에 따른 물질 활성화 장치는, 모두 도전성 고분자 재료층 또는 금속 피막의 표면에 밀착되는 흑연층을 구비함으로써, 도전성 고분자 재료층 또는 금속 피막의 표면에 있어서의 일함수를 저하시키고, 그에 따라 물질 활성화 정도를 향상시킨다.

상기 흑연층은, 흑연 시트로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있고, 흑연의 분말을 도료나 고무 등의 고분자 재료에 분산시켜 시트형으로 경화시킨 것을 사용할 수도 있다.

청구항 31 및 32에 기재된 바와 같이, 방사선 발생 수단의 층은, 도전성 고분자 재료층의 표면에 인쇄함으로써 형성할 수도 있고, 도전성 고분자 재료층의 표면에 설치한 금속 피막의 표면에 인쇄함으로써 형성할 수도 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 33에 기재된 수단은, 활성화시키고자 하는 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단을 이용하여 상기 물질을 활성화시키는 장치로서, 상기 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체와 도전성 금속의 분체 또는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 도전성 금속의 분체 또는 섬유는, 청구항 34에 기재된 바와 같이, 중금속의 분체 또는 섬유와 경금속의 분체 또는 섬유를 혼합한 것일 수 있다.

즉, 청구항 33에 기재된 물질 활성화 장치는, 방사선 발생 수단의 층에 도전성 금속의 분체나 섬유를 포함시키면, 이들 도전성 금속의 분체 또는 섬유가 도전성 금속층과 동일한 작용을 한다고 하는, 본원의 발명자들이 발견한 새로운 지견에 기초한다.

이로써, 활성화시키고자 하는 상대측에 도전성 금속층을 설치하는 것이 곤란한 경우에도, 상대측을 양호한 효율로 활성화시킬 수 있다.

청구항 34에 기재된 바와 같이, 중금속의 분체 또는 섬유와 경금속의 분체 또는 섬유와의 혼합 비율을, 활성화시키고자 하는 상대측에 맞추어 적절히 변경함으로써, 활성화의 정도를 최대한 높일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 청구항 35에 기재된 수단은, 활성화시키고자 하는 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단을 이용하여 상기 물질을 활성화시키는 장치로서, 상기 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 청구항 35에 기재된 물질 활성화 장치는, 방사선 발생 수단의 층에 흑연의 분체 또는 섬유를 포함시키면, 물질 활성화 정도가 더욱 높아진다고 하는, 본원의 발명자들이 발견한 새로운 지견에 기초한다.

이때, 활성화시키고자 하는 상대측에 따라, 흑연의 분체의 입경을 변화시켜 과립체로 하거나 분말로 하고, 또는 흑연의 섬유의 길이를 변화시켜 장섬유 또는 단섬유로 함으로써, 활성화의 정도를 최대한 높일 수 있다.

이때, 청구항 36에 기재된 물질 활성화 장치에 있어서는, 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속 또는 흑연의 분체 또는 섬유가 그 내부에 분산되어 있는 세라믹층으로서 형성된다.

즉, 세라믹층으로서 형성된 방사선 발생 수단은 내식성 및 내열성이 뛰어나므로, 전술한 2건의 특허 발명에 따른 물질 활성화 장치를 적용할 수 없었던 환경에서도 물질을 활성화시킬 수 있다.

또한, 청구항 36에 기재된 물질 활성화 장치는, 예를 들면, 브라켓, 금속 또는 수지로 된 고정 밴드, 볼트 등을 조합한 것을 사용하여 상대측의 표면에 부착할 수도 있고, 양면 테이프나 접착제 등에 의해 상대측의 표면에 부착시켜, 접착하거나 첩착(貼着)할 수도 있다.

이때, 양면 테이프를 사용하면, 예를 들면 자동차의 엔진에 부착된 물질 활성화 장치를 제거하고, 새롭게 구입한 신형차의 엔진에 다시 장착하는 작업을 행할 수 있다.

청구항 37에 기재된 물질 활성화 장치에 있어서는, 상기 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속 또는 흑연의 분체 또는 섬유를, 고분자 재료에 의해 일체로 유지하는 것이다.

여기서, 고분자 재료로서 도료를 사용하면, 이 도료를 활성화시키고자 하는 상대측의 표면에 도포하여 건조시키고 고체화함으로써, 활성화시키고자 하는 상대측의 표면에 방사선 발생 수단의 층이 형성된다.

이로써, 예를 들면 선박의 저부 내벽 표면 등의 대형 면적으로 넓어지는 부분에, 방사선 발생 수단의 층을 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 38에 기재된 물질 활성화 장치에 있어서는, 상기 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를, 점성을 가진 유체에 의해 일체로 유지한 것이다.

또한, 청구항 39에 기재된 물질 활성화 장치에 있어서는, 상기 방사선 발생 수단이, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를, 지지 부재 상에 유지한 것이다.

즉, 청구항 38 및 청구항 39에 기재된 물질 활성화 장치는, 그 방사선 발생 수단이, 점성 유체에 의해 일체로 유지되거나 지지부재 상에 유지되어 있기 때문에, 활성화시키고자 하는 상대측에 용이하게 장착할 수 있다.

청구항 40에 기재된 물질 활성화 장치는, 상기 방사선 발생 수단이, 상기 활성화시키고자 하는 물질에 형성된 구멍의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 구멍의 내부에 삽입된 방사선 발생 수단을, 구멍의 개구에 설치하는 마개에 의해 밀봉할 수도 있다.

청구항 41에 기재된 물질 활성화 장치는, 상기 방사선 발생 수단이, 상기 활성화시키고자 하는 물질의 표면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

청구항 42에 기재된 물질 활성화 장치는, 상기 방사선 발생 수단이, 상기 활성화시키고자 하는 물질의 표면에 인쇄되는 것을 특징으로 한다.

즉, 청구항 40 내지 42에 기재된 물질 활성화 장치에 의하면, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를, 활성화하고자 하는 물질에 용이하게 부착할 수 있을 뿐만 아니라, 상대측의 물질을 양호한 효율로 활성화할 수 있다.

이때, 활성화하고자 하는 물질은, 청구항 43에 기재된 바와 같이, 성형용 금형, 예를 들면 프레스 금형이나 사출 성형 금형의 금형 본체로 할 수 있다.

활성화하고자 하는 물질은, 청구항 44에 기재된 바와 같이, 공작 기계의 본체 부분, 예를 들면 선반이나 머시닝 센터 등의 공작 기계의 베드(bed), 테이블, 주축(spindle), 주축대나, 사출 성형기의 스크류 실린더, 블로우 몰딩기의 헤드나 다이, 또한 공작 기계의 절삭 공구에 윤활유를 공급하는 장치나, 사출 성형 금형의 표면에 이형제(離型劑)를 분사하는 장치 등일 수 있다.

활성화하고자 하는 물질은, 청구항 45에 기재된 바와 같이, 공업용 공구, 예를 들면 절삭 가공용 바이트나 커터 또는 절단용 숫돌일 수 있다.

즉, 청구항 43 내지 45에 기재된 물질 활성화 장치는, 성형용 금형이나 공작 기계, 절삭 공구 등의 도전성 금속으로 제조되어 있는 부분에, 방사성 광물의 분체 및 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를 포함하는 방사선 발생 수단을 장착하는 것이다.

이로써, 활성화하고자 하는 물질의 표면 상태나 댐핑(damping) 효과가 향상되고, 피가공품의 형상이나 표면 거칠기 등의 정밀도가 향상될 뿐만 아니라, 윤활유나 냉각액, 이형제 등을 공급할 때의 흐름을 개선하고, 또한 그 윤활, 냉각, 이형 효과가 향상되는 것으로 입증되어 있다.

청구항 46에 기재된 바와 같이, 청구항 33 내지 39에 기재된 물질 활성화 장치를 사용하여 납축전지의 전극을 활성화하고, 설페이션(sulfation)에 의한 성능 저하를 회복시킬 수 있다.

또한, 청구항 47에 기재된 바와 같이, 청구항 33 내지 39에 기재된 물질 활성화 장치를 사용하여, 엔진의 점화 플러그에 접속되어 있는 점화 케이블을 활성화하고, 점화 스파크(ingnition spark)의 강도를 높일 수 있다.

즉, 청구항 46 및 47에 기재된 물질 활성화 장치는, 방사선 발생 수단에 포함되어 있는 광물의 분체가 미약한 방사선을 방사함으로써, 활성화하고자 하는 상대측에 전자를 공급한다.

이때, 납축전지의 전극에 접속되어 있는 배터리 케이블이나, 점화 플러그에 접속되어 있는 점화 케이블은, 전류가 흐르는 도전 케이블의 표면을 절연 재료로 코팅된 구조로 되어 있다.

이로써, 청구항 33 내지 39에 기재된 물질 활성화 장치를 배터리 케이블이나 점화 케이블에 부착하면, 물질 활성화 장치 및 도전 케이블이 절연 재료를 개재하여 컨덴서가 형성된다.

이 컨덴서에 저장된 전자는, 비사용 시에 납축전지의 전극으로 흘러 전극에 부착되어 있는 황산납의 결정을 분해하여 설페이션을 해소하고, 납축전지의 성능 저하를 회복시키는 것으로 생각된다.

마찬가지로, 상기 컨덴서에 저장된 전자가, 점화 타이밍 ON일 때에 점화 전류와 일체로 점화 플러그에 흘러 점화 스파크의 강도를 높이는 것으로 생각된다.

청구항 48에 기재된 수단은, 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 층, 및 상기 방사선 발생 수단의 층의 일면에 위치하여 상기 방사선 발생 수단의 층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 개재되는 도전성 금속층을 구비하는 물질 활성화 장치에 있어서, 상기 방사선 발생 수단의 층이 도전성 금속층의 표면에 인쇄에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 청구항 49에 기재된 바와 같이, 도전성 금속층을 도전성 금속박으로 하는 동시에, 이 금속박의 표면에 인쇄에 의해 방사선 발생 수단의 층을 형성하면, 극히 얇은 물질 활성화 장치를 구성할 수 있다.

청구항 50에 기재된 바와 같이, 금속박의 두 측면 중 방사선 발생 수단의 층을 형성한 측면의 반대측에, 예를 들면, 양면 테이프를 설치하여 두면, 활성화시키고자 하는 상대측의 표면에 상기 얇은 물질 활성화 장치를 용이하게 장착할 수 있다.

청구항 51에 기재된 바와 같이, 방사선 발생 수단의 층은, 도전성 금속층, 도전성 고분자 재료층, 도전성 금속의 피막, 활성화하고자 하는 상대측의 표면에, 예를 들면, 실크 인쇄에 의해 소정의 패턴으로 형성하는 것이 가능하다.

이때, 방사선 발생 수단의 층의 인쇄 패턴은, 전체면 도포 이외에, 예를 들면 직선, 곡선, 격자, 물방울 무늬, 도형, 문자, 또는 이들의 조합일 수 있다. 이로써, 격자의 폭이나 간격, 물방울 무늬의 직경이나 간격, 도형의 크기나 간격 등을 변경함으로써, 단위 면적당 방사선 발생 수단의 밀도를 용이하게 변경할 수 있다.

발명의 효과

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다양한 형태로 구성할 수 있어 그 적용 범위를 확장할 수 있을 뿐만 아니라, 물질 활성 효과를 더욱 높일 수 있는 물질 활성화 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 제1 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 3은 제1 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 4는 제2 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 5는 제2 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 제3 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 7은 제3 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 8은 제4 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 9는 제4 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 10은 제5 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 도면이다.

도 11은 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 12는 도 10(a) 중의 파단선에 따른 횡단면도이다.

도 13은 도 11(a) 중의 파단선에 따른 횡단면도이다.

도 14는 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 15는 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 16은 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 17은 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 18은 도 17에 나타낸 물질 활성화 장치의 사용 상태를 나타내는 정면도이다.

도 19는 제6 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 도면이다.

도 20은 제6 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 21은 제6 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 22는 제6 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 23은 제7 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 24는 제7 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 25는 제8 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 사시도이다.

도 26은 도 25의 물질 활성화 장치를 작게 분할한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 27은 제8 실시예의 물질 활성화 장치의 다른 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 28은 제9 실시예의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 29는 일본 특허 제3065590호의 물질 활성화 장치를 나타내는 사시도이다.

도 30은 도 29의 물질 활성화 장치를 덕트에 장착한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 31은 일본 특허 제3065590호의 다른 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

도 32는 특허 제3573412호의 물질 활성화 장치를 나타내는 단면도이다.

부호의 설명

D: 덕트 M: 활성화할 물질

1: 특허 제3065590호의 물질 활성화 장치 2: 방사선 발생 수단의 층

3, 4: 구리판 5: 납판

6: 구리판 7: 리벳

10: 특허 제3065590호의 물질 활성화 장치 11, 12: 지지 부재

13: 모나자이트의 분말 20: 특허 제3573412호의 물질 활성화 장치

21: 방사선 발생 수단의 층 22: 도전성 금속층

31: 폴리에틸렌 필름 32: 금속 피막

33: 방사선 발생 수단의 층 34: 나일론 필름

35: 폴리에틸렌 필름 36: 금속박

37: 방사선 발생 수단의 층 38: 양면 테이프

41: 방사선 발생 수단의 층 42, 43: 도전성 금속판의 층

44: 절연층 51: 방사선 발생 수단의 층

52: 흑연층 53, 54: 도전성 금속층

61: 방사선 발생 수단의 층 62, 63: 고분자 재료층

71, 72: 중공 케이싱 73: 방사성 광물의 분체

74: 도전성 금속의 분체 75: 흑연의 분체

76: 본체 77: 공동부

78: 직사각형 후판 79: 박판

81: 방사성 광물의 분체 82: 도전성 금속의 분체

83: 흑연의 분체 84: 도포재

101, 103, 105: 중공 케이싱 102, 104, 106: 베이스

107, 108, 109, 110: 환형 부재 121: 도전성 고분자 재료의 박판

122: 방사선 발생 수단의 층 123: 도전성 고분자 재료의 박판

124: 도전성 금속박막 125: 방사선 발생 수단의 층

126: 도전성 금속의 분체 또는 섬유 127: 흑연의 분체 또는 섬유

130: 물질 활성체 131: 방사성 광물의 분체

132: 도전성 금속의 분체 또는 섬유 133: 흑연의 분체 또는 섬유

140: 물질 활성체 141: 방사성 광물의 분체

142: 도전성 금속의 분체 또는 섬유 143: 흑연의 분체 또는 섬유

151: 성형용 금형 152: 저면 있는 구멍(bottomed bore)

153: 방사선 발생 수단 100: 제1 실시예의 물질 활성화 장치

200: 제2 실시예의 물질 활성화 장치

210: 제2 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

300: 제3 실시예의 물질 활성화 장치

310: 제3 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

400: 제4 실시예의 물질 활성화 장치

410: 제4 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

500: 제5 실시예의 물질 활성화 장치

510: 제5 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

520: 제5 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

530: 제5 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

540: 제5 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

550: 제5 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

600: 제6 실시예의 물질 활성화 장치

610: 제6 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

620: 제6 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

630: 제6 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

700: 제7 실시예의 물질 활성화 장치

710: 제7 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

800: 제8 실시예의 물질 활성화 장치

810: 제8 실시예의 변형예의 물질 활성화 장치

900: 제9 실시예의 물질 활성화 장치

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 도 1 내지 도 28을 참조하여, 본 발명에 따른 물질 활성화 장치의 각 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

제1 실시예

먼저, 도 1을 참조하여, 제1 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다.

이 물질 활성화 장치(100)는, 그 두께가 약 O.1∼1.0mm인 폴리에틸렌 필름(31)의 일 표면에 두께가 약 10∼100㎛인 알루미늄의 금속 피막(32)이 진공 증착에 의해 형성된 것을 복수개 적층하는 동시에, 미약한 선량의 방사선을 방사하는 모나자이트의 분말을 고분자 재료에 의해 스트립 형상으로 형성하여 이루어지는 방사선 발생 수단의 층(33)을 추가로 적층한 것이다.

그리고, 그 두께가 약 0.5∼1mm의 나일론 필름(34)에 의해 이 적층체를 피복하면서, 활성화하고자 하는 물질(도시되지 않음)이 그 내측에 존재하는 도전성 금속으로 된 외벽(W)에 외주 부분(33a)을 부착시켜 적층체를 고정한 것이다.

방사선 발생 수단의 층(33)은, 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트(bastnaesite), 지르콘(zircon), 사마륨 등의 광물의 분체에, 도전성 금속, 예를 들면 구리, 아연, 티타늄, 텅스텐 등의 분말 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 혼합시켜, 고분자 재료를 사용하여 일체로 굳힌 것이다.

이로써, 방사선 발생 수단의 층(33)으로부터 방사되는 100mSv 정도의 방사선이 외벽(W)의 내측에 있는 물질에 작용하여 이것을 이온화시킨다.

동시에, 상기 이온화 시에 생긴 전하가, 방사선 발생 수단의 층(33)에 포함되어 있는 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 금속 피막(32)의 복수의 층, 및 외벽(W)에 대전하여 전계 및 자계를 발생하는 동시에, 이같이 하여 생긴 전계 및 자계가 이온화된 물질에 작용하여, 활성화를 크게 촉진시킨다.

또한, 방사선 발생 수단의 층(33)에 포함되어 있는 흑연의 분체 또는 섬유가, 방사선 발생 수단의 층(33)에 포함되어 있는 도전성 금속의 분체 또는 섬유의 표면에서의 일함수를 저하시키고, 그에 따라 물질의 활성화 정도를 향상시킨다.

본 제1 실시예의 물질 활성화 장치(100)는, 도 29 및 도 30에 나타낸 종래의 물질 활성화 장치(1)에 비해, 두께를 대폭 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유연성을 대폭 높일 수 있으므로, 예를 들면 외벽(W)이 만곡되어 있는 부분에도 용이하게 장착할 수 있다.

또한, 전기적 절연성 재료인 폴리에틸렌 필름(31)에 의해, 복수의 금속 피막(32)의 층이 서로 전기적으로 절연되고, 또한 폴리에틸렌 필름(31)의 두께에 동일한 간격만큼 서로 이격되어 있기 때문에, 방사선 발생 수단의 층(33)으로부터 방사되는 방사선이 물질의 활성화 효과를 더욱 높일 수 있다.

그런데, 전술한 제1 실시예의 물질 활성화 장치(100)는, 활성화하고자 하는 상대측이 비교적 작은 경우를 상정한 것이었다.

이에 대하여, 특정 용도에 있어서는, 그 면적이 수 평방 미터에 달하는 물질 활성 장치를 필요로 하는 경우가 있다.

예를 들면, 버섯을 인공 재배하는 경우에는, 온도 및 습도가 제어된 공기조화 환경 내에서, 균이 접종된 배지의 용기를 선반 상에 배열하여 2개월 정도 정치(靜置)해 균을 배양할 필요가 있지만, 이때에 선반의 표면에 본 발명의 물질 활성화 장치를 깔아 둠으로써, 버섯의 생육 속도나 품질에 높은 효과를 얻을 수 있는 것으로 판명되었다.

돼지를 비육하는 양돈업에 있어서는, 갓 태어난 새끼 돼지를 양육하는 공간의 바닥면에 본 발명의 물질 활성화 장치를 깔아 둠으로써, 새끼 돼지의 사망률의 저하에 효과가 있는 것으로 판명되었다.

이 경우에는, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 수 평방 미터에 달하는 폴리에틸렌 필름(35)의 일 측면에 알루미늄 박 등의 금속박(36)을 적층하는 동시에 다른 쪽의 측면에 예를 들면 실크 인쇄에 의해 방사선 발생 수단의 층(37)을 형성한다.

이들 금속박(36) 및 방사선 발생 수단의 층(37)에 각각 폴리에틸렌 필름(도시되지 않음)을 적층하여 방호막을 형성하고 물질 활성 장치를 완성시킨다.

또는, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 필름(35)의 일 측면에 금속박(36)을 적층한 후, 이 금속박(36) 상에, 예를 들면, 실크 인쇄에 의해 방사선 발생 수단의 층(37)을 형성한다.

그리고, 이들 금속박(36) 및 방사선 발생 수단의 층(37)에 폴리에틸렌 필름을 적층하여 방호막을 형성하고, 물질 활성 장치를 완성시킨다.

실크 인쇄에 의해 방사선 발생 수단의 층을 형성할 때에는, 방사성 광물의 분말과 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를 인쇄용 도료에 혼합한 후, 폴리에틸렌 필름의 표면 또는 금속 피막 상에 전체면에 걸쳐, 또는 도 3(a)에 나타낸 바와 같은 격자형이나 도 3(b)에 나타낸 바와 같은 물방울 무늬 등의 원하는 패턴으로 인쇄한다.

이때, 격자의 폭이나 간격, 물방울 무늬의 직경이나 간격을 변경함으로써, 단위 면적당 방사선 발생 수단의 밀도를 용이하게 변경할 수 있다.

또, 예를 들면 전술한 버섯의 인공 재배와 같이 균이 접종된 배지의 용기를 일정한 간격으로 배열한 경우에는, 이 간격에 맞추어 방사선 발생 수단을 인쇄하면, 물질 활성화 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다.

또, 본 제1 실시예에 있어서는, 고분자 재료 필름의 표면에 금속 피막을 형성하는 경우에 대하여 설명되어 있는데, 도 2(c)에 나타낸 바와 같이, 금속박(36)의 표면에 인쇄에 의해 방사선 발생 수단의 층(37)을 미리 형성하여 두고, 금속 박(36)의 배면에 양면 테이프(38)를 설치해 놓으면, 매우 얇은 구조의 물질 활성화 장치를, 활성화하고자 하는 상대측의 표면에 간단히 장착할 수 있다.

이때, 금속박(36)의 표면에 형성하는 방사선 발생 수단의 층(37)의 인쇄 패턴을 도형이나 문자의 조합으로 하면 의장성이 뛰어나고 참신하여 상품 가치가 높은 물질 활성화 장치를 구성할 수 있다.

제2 실시예

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 제2 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다. 이들 물질 활성화 장치(200, 210)는, 도 29 및 도 30에 나타낸 종래의 물질 활성화 장치(1)와 구조가 유사하고, 방사선 발생 수단의 층(41)과 도전성 금속판의 층(42, 43)을 서로 적층한 것인데, 전기적 절연성 재료인 폴리에틸렌으로 된 박판으로서의 절연층(44)이 금속판의 층(42) 사이에 설치되어 있다.

구체적으로 설명하면, 도 4에 나타낸 물질 활성화 장치(200)에 있어서는 복수의 금속판의 층(42)의 사이에 하나의 절연층(44)이 설치되고, 도 5에 나타낸 물질 활성화 장치(210)에 있어서는 복수의 금속판의 층(42)의 사이에 복수의 절연층(44)이 교대로 설치되어 있다.

또한, 방사선 발생 수단의 층(41)은, 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인 광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트, 지르콘, 사마륨 등의 광물의 분체에, 도전성 금속, 예를 들면 구리, 아연, 티타늄, 텅스텐 등의 분말 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 혼합시켜, 고분자 재료를 사용하여 일체로 굳힌 것이다.

이와 같은 구조를 가지는 본 제2 실시예의 물질 활성화 장치(200, 210)가, 종래의 물질 활성화 장치(1)보다도 높은 물질 활성 효과를 가지는 이유를 완벽하게 설명하기 위해서는 향후의 더 많은 연구가 필요하지만, 도전성 금속판의 층(42) 중 적어도 일부를 전기적으로 절연하여 분리함에 따라 도전성 금속판의 층(42)에 대전하는 전하의 상태가 달라서, 복수의 도전성 금속판의 층(42) 사이에 전위차가 생기기 때문이라고 생각된다.

제3 실시예

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여 제3 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다.

이들 물질 활성화 장치(300, 310)는, 활성화하고자 하는 물질(도시되지 않음)이 그 내측에 존재하는 도전성 금속으로 된 외벽(W)과 방사선 발생 수단의 층(51) 사이에 존재하여 외벽(W)의 표면에 밀착되는 흑연층(52)을 가진다.

도 6에 나타낸 물질 활성화 장치(300)는 방사선 발생 수단의 층(51) 및 흑연층(52)만을 가지며, 도 7에 나타낸 물질 활성화 장치(310)는 방사선 발생 수단의 층(51)을 사이에 끼운 복수의 도전성 금속층(53, 54)을 추가로 구비한다.

또한, 방사선 발생 수단의 층(51)은, 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인 광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트, 지르콘, 사마륨 등의 광물의 분체에, 도전성 금속, 예를 들면 구리, 아연, 티타늄, 텅스텐 등의 분말 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 혼합시켜, 고분자 재료를 사용하여 일체로 굳힌 것이다.

즉, 본 제3 실시예의 물질 활성화 장치(300, 310)는, 방사선 발생 수단의 층(51) 및 도전성 금속으로 된 외벽(W)이 물질 활성화 장치를 구성하고 있지만, 모 두 외벽(W)에 밀착되는 흑연층(52)을 구비하고 있으므로, 외벽(W)의 표면에서의 일함수를 저하시켜, 물질 활성화 정도를 향상시킬 수가 있다.

제4 실시예

다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 제4 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다. 이 물질 활성 장치(400, 410)는, 방사선 발생 수단의 층(61)과 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)를 내부에 분산시킨 고분자 재료층(63)을 구비한다.

방사선 발생 수단의 층(61)은, 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인 광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트, 지르콘, 사마륨 등의 광물의 분체에, 도전성 금속, 예를 들면 구리, 아연, 티타늄, 텅스텐 등의 분말 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 혼합시켜, 고분자 재료를 사용하여 일체로 굳힌 것이다.

도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)를 그 내부에 분산시킨 고분자 재료층(63)은, 예를 들면 수지 또는 고무의 박판이며, 도 29 및 도 30에 나타낸 종래의 물질 활성화 장치(1)에 있어서의 도전성 금속판(3, 4, 6)을 대체하는 것이다.

이것은, 방사선 발생 수단의 층(61)과 활성화시킬 물질 사이에, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)가 분산되어 존재하더라도, 도전성 금속이 연속하여 층상으로 존재하는 것과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다는, 본원의 발명자들이 발견한 새로운 발견에 기초한다.

고분자 재료층(63)의 내부에 분산시키는 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)는, 중금속인 것과 경금속인 것을 혼합한 것으로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 중금속이란 비중이 7 이상인 금속으로, 예를 들면 텅스텐, 구리, 철, 아연 등을 들 수 있다. 또, 경금속이란 비중이 5 이하인 금속으로, 마그네슘, 알루미늄, 티타늄 등을 들 수 있다.

이로써, 상이한 재질의 금속판을 중첩된 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)를 구성하는 중금속 및 경금속의 재질 및 그들의 혼합 비율, 분체의 입경, 섬유의 길이는, 활성화시키고자 하는 물질의 차이 및 그 물질 활성화 정도에 따라 적절히 설정한다.

예를 들면, 활성화하고자 하는 물질이 액체인 경우는, 중금속과 경금속과의 혼합 비율을 10:90∼30:70의 범위로 설정할 수 있다. 이에 대하여, 활성화하고자 하는 물질이 기체인 경우는, 중금속과 경금속과의 혼합 비율을 25:75∼45:55의 범위로 설정할 수 있다.

본 제4 실시예의 물질 활성화 장치(400, 410)는, 도전성 금속판을 사용하지 않기 때문에, 그 크기나 형태를 용이하게 변화시킬 수가 있어 다양한 분야에서의 물질 활성화에 이용할 수 있다.

고분자 재료층(63) 대신에, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)를 분산시킨 천 등의 직물 또는 부직포 등의 섬유 구조체를 사용할 수 있다.

이때, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(62)를 분산시킨 유동성 고분자 재료를, 천 등의 직물 또는 부직포에 도포하거나 함침시켜 응고시킬 수 있다.

또한, 고분자 재료층(63) 대신에, 도전성 금속의 섬유를 혼합하여 직조한 섬유 직물을 사용할 수도 있다.

이로써, 예를 들면 테니스와 같은 스포츠를 할 때에 손목에 장착하는 타올로 된 리스트 밴드에 도전성 금속 섬유를 편직해 넣고, 그 외측 표면에 방사선 발생 수단의 층을 설치함으로써 인체에 대한 활성화 작용을 생기게 할 수 있다.

제5 실시예

다음으로, 도 10 내지 도 18을 참조하여 제5 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다.

도 10은 본 제5 실시예의 물질 활성화 장치(500)를 나타낸 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 저면도, (d)는 좌측면도, (e)는 우측면도, (f)는 전체 사시도이다. 그리고, 배면도는 (a)의 정면도와 동일하다.

마찬가지로, 도 9는 본 제5 실시예의 물질 활성화 장치(510)를 나타낸 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 저면도, (d)는 좌측면도, (e)는 우측면 도, (f)는 전체 사시도이다. 그리고, 배면도는 (a)의 정면도와 동일하다.

도 13은 도 9(a)에 나타낸 파단선 XI-XI에 따른 단면도이며, 도 14는 도 12(a)에 나타낸 파단선 XII-XII에 따른 단면도이다.

본 제5 실시예의 물질 활성화 장치(500, 510)는, 모두 도전성 금속 재료로 형성한, 길이가 약 40∼50mm인 중공 튜브형 케이싱(71, 72)의 내부에, 방사성 광물의 분체(73), 도전성 금속의 분체(74), 및 흑연의 분체(75)를 혼합하여 충전한 것이다.

이로써, 광물의 분체(73)로부터 방사되는 미약한 선량의 방사선이 케이싱(71, 72)의 외측 표면에 인접한 물질에 작용하여 이것을 이온화시킨다.

동시에, 이 이온화 시에 생긴 전하가 도전성 금속의 분체(74) 및 외벽(W)에 대전해 전계 및 자계를 발생하고, 이같이 하여 생긴 전계 및 자계가 이온화된 물질에 작용하여, 활성화를 대폭 촉진시킨다.

또한, 케이싱(71, 72)의 내부에 있는 흑연의 분체(75)가, 도전성 금속의 분체(74) 및 중공 케이싱(71, 72)의 표면의 일함수를 저하시켜, 물질 활성화 정도를 향상시킨다.

본 제5 실시예의 물질 활성화 장치(500, 510)는, 중공 케이싱(7l, 72)의 외벽이 도전성 금속층을 구성하므로, 예를 들면 플라스틱제 파이프의 내부에 배치하면, 이 파이프의 내부를 흐르는 액체를 효율적으로 활성화할 수 있다.

도 10 및 도 12에 나타낸 물질 활성화 장치(500)는, 중공 케이싱(71)의 단면 형상이 대략 사다리꼴의 튜브형으로 형성되었으므로, 그 주위에 위치한 피활성 물질과의 접촉 면적이 증가하게 되어 물질 활성 효과를 보다 높일 수 있을 뿐만 아니라, 설치 시의 안정성을 높일 수도 있다.

마찬가지로, 도 11 및 도 13에 나타낸 물질 활성화 장치(510)는, 원통형의 중공 케이싱(72)의 측면 일부에 평탄부(72a)가 형성되어 있으므로, 상대측에 대해 용이하게 장착할 수 있다.

전술한 물질 활성화 장치(500, 510)에 있어서는, 모두 케이싱(71, 72)이 얇게 형성되어 있지만, 예를 들면 도 14에 나타낸 바와 같이, 중앙이 채워진 케이싱(76)에 원기둥형의 중공 부분(77)을 형성하는 한편, 그 내부에 도전성 금속의 분체 등을 충전한 후에 플러그(78)를 사용하여 밀폐하는 구조로 할 수도 있다.

중공 부분(77)은, 활성화시키고자 하는 물질에 맞추어, 그 사이즈를 변경할 수 있다.

또, 중공 부분(77)의 내측 표면에 흑연을 도포하여 물질 활성화의 효과를 높일 수 있다.

다음으로, 도 15를 참조하여 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예에 대하여 설명한다. 여기서, 도 15는 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예(530)를 나타낸 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 평면도, (c)는 저면도, (d)는 좌측면도, (e)는 우측면도, (f)는 전체 사시도이다. 그리고, 배면도는 (a)의 정면도와 동일하다.

이 물질 활성화 장치(530)는, 단면 형상이 직사각형인 도전성 금속으로 된 본체(81)의 일측면에 요부(81a)를 형성하여, 가느다란 파이프(P)의 표면에 밀착가능하도록 한 것이다. 또 본체(81)에는, 길이 방향으로 평행하게 연장되는, 단면 형상이 원형인 한 쌍의 공동부(82, 82)가 설치되어 있다.

그리고, 이 공동부(82, 82)에는, 방사성 광물의 분체, 도전성 금속의 분체, 및 흑연 분체의 혼합물이 충전되고, 또한 플러그(83, 83)에 의해 밀봉되어 있다.

이로써, 이 물질 활성화 장치(530)는, 도 15(e)에 나타낸 바와 같이, 활성화하고자 하는 물체가 유통하는 파이프(P)의 표면에 용이하게 장착할 수 있다. 또, 그 길이를 적당히 변경함으로써, 파이프(P)를 유통하는 물질의 활성화 정도를 최적으로 조정할 수 있다.

다음으로, 도 16을 참조하여 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 다른 변형예에 대하여 설명한다. 이 물질 활성화 장치(540)는, 도전성 금속으로 된 직사각형 후판(厚板)(83)의 일측면을 절삭하여 수납 요부(83a)를 형성하고, 이 수납 요부(83a) 내에 방사성 광물, 도전성 금속, 및 흑연 등의 분체의 혼합물을 충전하고, 다시 직사각형의 박판(薄板)(84)을 사용하여 수납 요부(83a)를 밀봉한 것이다.

직사각형 후판(83)의 다른 측면에는 요부(83b)가 형성되고, 파이프(P)의 표면에 밀착시킬 수 있도록 되어 있다.

즉, 이 물질 활성화 장치(540)는, 도 10 내지 도 15에 나타낸 장치와는 상이하게, 도전성 금속으로 된 직사각형 후판 및 박판을 포함한다.

이로써, 활성화하고자 하는 상대측에 맞추어 크기 및 충전하는 분체의 양을 용이하게 설정할 수 있다.

또, 후판(83), 박판(84), 및 그 내부에 충전되어 있는 도전성 금속의 분체가 도전성 금속층으로서 작용하므로, 예를 들면 파이프(P)가 자동차의 라디에이터 호스로서 고무재료 등으로 형성된 경우에도, 라디에이터 호스의 내부를 흐르는 냉매를 활성화시켜 방열 효과를 높일 수 있다.

다음으로, 도 17 및 도 18을 참조하여 제5 실시예의 물질 활성화 장치의 다른 변형예에 대하여 설명한다.

이 물질 활성화 장치(550)는, 도전성 금속 또는 도전성 수지로 된 원통(91)의 내부에 봉형의 방사선 발생 수단(92)을 삽입한 후, 원통(91)을 납작하게 만들고, 원하는 길이로 절단해 사용하도록 되어 있다.

이때, 방사선 발생 수단(92)은, 방사성 광물, 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유의 혼합물에, 도료와 같은 고분자 재료를 혼합한 후, 고분자 재료인 고무로 된 각주형(角柱形) 스펀지(유지 부재)의 표면에 도포하고 이것을 건조해 응고시킨 것이다.

이로써, 원통(91)의 내부로 방사선 발생 수단(92)을 용이하게 삽입할 수 있고, 또한 납작하게 만든 후의 절단 작업도 용이하게 행할 수 있다.

제6 실시예

다음으로, 도 19 내지 도 22를 참조하여 제6 실시예의 물질 활성화 장치 및 그 변형예에 대하여 설명한다.

도 19에 나타낸 물질 활성화 장치(600)는, 그 일부가 원추형으로 형성된 도전성 금속으로 된 중공 케이싱(101)과 이 중공 케이싱(101)의 저면에 밀착되는 도전성 금속으로 된 평판형의 베이스(102)를 구비한다.

중공 케이싱(101)은, 그 내부에 방사성 광물, 도전성 금속, 및 흑연 등의 분체의 혼합물을 충전하고, 도시되지 않은 플러그로 밀봉한 것이다.

베이스(102)는, 도전성 금속으로 된 직사각형 후판의 일측면을 절삭하고, 평면으로 볼 때 8각형의 수납 요부(102a)를 형성한 것이다.

그리고, 중공 케이싱(101)은, 그 저부측의 원기둥형 부분(101a)이 수납 요부(102a)의 내부에 끼워져 베이스(102)에 일체로 고정되어 있다.

이로써, 중공 케이싱(101)에 충전되어 있는 도전성 금속의 분체 및 베이스(102)가 도전성 금속층으로서 작용하므로, 활성화하고자 하는 물질을 효율적으로 활성화시킬 수 있다.

활성화하고자 하는 상대측에 맞추어, 중공 케이싱(101)의 외경(D) 및 높 이(H)의 값을 변경하여 충전하는 분체의 양을 가능하게 설정할 수 있고, 베이스(102)의 폭(W), 길이(L), 두께(T)의 값을 변경하여 도전성 금속층의 크기 및 중량도 용이하게 설정할 수 있다.

상기 물질 활성화 장치(600)에 있어서 가장 중요한 점은, 중공 케이싱(101)에 정점(頂点)(101b)이 있다는 것, 및 베이스(102)의 수납 요부(102a)에 복수의 모서리(102b)가 있다는 것이다.

본원의 발명자들의 연구에 의하면, 이러한 정점 및 모서리를 형성함으로써, 물질 활성화 정도가 높아진다는 것이 밝혀졌다.

이와 같은 효과를 얻을 수 있는 이유를 설명하기 위해서는 향후 더 많은 연구가 필요하지만, 베이스(102)가 대전됨으로써 생기는 전계 및 자계의 강도가, 정점(101b) 및 모서리(102b)에 있어서 국부적으로 높아지기 때문인 것으로 생각된다.

도 20에 나타낸 물질 활성화 장치(610)도 또한 그 일부가 원추형으로 형성된 도전성 금속으로 된 중공 케이싱(103)과, 이 중공 케이싱(103)의 저면에 밀착되는 도전성 금속으로 된 평판형 베이스(104)를 구비한다.

중공 케이싱(103)은, 그 내부에 방사성 광물, 도전성 금속, 및 흑연 등의 분체의 혼합물을 충전하고, 도시되지 않은 플러그로 밀봉한 것이다.

또, 베이스(104)는, 평면으로 볼 때 8각형의 도전성 금속으로 된 후판의 일측면을 절삭하고, 평면으로 볼 때 8각형의 수납 요부(104a)를 형성한 것이다.

그리고, 중공 케이싱(103)은, 그 저면이 수납 요부(104a) 내의 저면에 밀착하도록, 베이스(104)에 일체로 고정되어 있다.

이 변형예의 물질 활성화 장치(610)가 도 19의 물질 활성화 장치(600)에 대해서 크게 다른 점은, 베이스(104) 자체가 평면으로 볼 때 8각형으로 형성되어 있어, 수납 요부(104a)의 복수의 모서리(104b)에 추가하여, 그 외주부에도 복수의 모서리(104c)를 가지므로, 모서리의 총수가 약 2배인 점이다.

이에 따라, 이 물질 활성화 장치(610)가 상대측 물질을 활성화시키는 정도는, 도 19의 물질 활성화 장치(600)보다도 높아진다는 것이 시험에 의해 확인되어 있다.

도 21에 나타낸 물질 활성화 장치(620)도 또한 그 일부가 원추형으로 형성된 도전성 금속으로 된 중공 케이싱(105)과, 이 중공 케이싱(105)의 저면에 밀착되는 도전성 금속으로 된 평판형 베이스(106)를 구비한다.

중공 케이싱(105)은, 그 내부에 방사성 광물, 도전성 금속, 및 흑연 등의 분체의 혼합물을 충전하고, 도시되지 않은 플러그로 밀봉한 것이다.

또, 베이스(106)는, 평면으로 볼 때 원형의 도전성 금속으로 된 후판의 일측면을 절삭하고, 평면으로 볼 때 8각형의 수납 요부(106a)를 오목하게 만든 동시에 서로 끼워 맞추어 8각형의 환형 부재(107, 108, 109, 110)를 수납 요부(106a)의 내측에 끼워 넣은 것이다.

중공 케이싱(105)은, 가장 내측의 환형 부재(110)의 내측에 있어서, 그 바닥면이 수납 요부(106a) 내의 저면에 밀착하도록, 베이스(106)에 일체로 고정되어 있다.

이 변형예의 물질 활성화 장치(620)가 도 20의 물질 활성화 장치(6l)0에 대 해서 크게 다른 점은, 수납 요부(106a)의 복수의 모서리(106b)에 추가하여, 각 환형부재(107, 108, 109, 110)가 각각 모서리를 가지므로, 모서리의 총수가 더욱 증가된 점이다.

이에 따라, 이 물질 활성화 장치(620)가 상대측의 물질을 활성화시키는 정도는, 도 20의 물질 활성화 장치(610)보다 더욱 높아진다는 것이 시험에 의해 확인되어 있다.

그리고, 각 환형부재(107, 108, 109, 110)를 각각 상이한 재질의 도전성 금속 재료, 예를 들면 알루미늄, 동, 황동 등으로 형성함으로써, 물질 활성화 정도가 더욱 높아진다는 것도 시험에 의해 확인되어 있다.

또한, 활성화하고자 하는 물질에 맞추어, 각 환형부재(107, 108, 109, 110)를 형성하는 금속 재질을 선택적으로 변경하고, 또한 그 배열 방식을 변경함으로써, 물질 활성화 정도가 더욱 높아진다는 것도 확인되어 있다.

즉, 본 제6 실시예의 물질 활성화 장치(600, 610, 620)에 있어서는, 중공 케이싱에 정점을 설치한 것, 및 베이스에 모서리를 설치함으로써, 물질 활성화 정도를 더욱 높일 수 있다.

본 제6 실시예의 물질 활성화 장치(800, 810, 820)에 있어서는, 모두 중공 케이싱(101, 103, 105)가 얇은 두께로 형성되어 있지만, 예를 들면 도 22에 나타낸 바와 같이, 중앙이 채워진 콘 형상의 케이싱(110)에 원기둥형 중공 부분(111)을 설치하는 한편, 내부에 도전성 금속의 분체 등을 충전한 후에 플러그(112)를 사용하여 밀폐하는 구조로 할 수도 있다.

이때, 중공 부분(111)은, 활성화시키고자 하는 물질에 맞추어 그 사이즈를 변경할 수 있다. 또, 중공 부분의 내측 표면에 흑연을 도포하여 물질 활성화의 효과를 높일 수도 있다.

제7 실시예

다음에, 도 23 및 도 24를 참조하여 제7 실시예의 물질 활성화 장치 및 그 변형예에 대하여 설명한다.

도 23에 나타낸 물질 활성화 장치(700)는, 폴리아센이나 폴리피롤 등의 도전성 고분자 재료로 성형한 직사각형의 박판(121)을 3매 적층하고, 이 적층체의 일 측면에 방사선 발생 수단의 층(122)을 밀착시킨 것이다.

그리고, 이 물질 활성화 장치(900)는, 활성화시키는 물질이 유통하는 수지 파이프(P)의 표면에, 예를 들면 양면 테이프에 의해 접착된다.

즉, 본 제7 실시예의 물질 활성화 장치(700)는, 도전성 고분자 재료로 성형됨으로써, 박판(121)이 높은 유연성을 가지고 있으므로, 고무제 파이프(P)의 표면과 같이 상대측의 형상이 만곡되어 있는 경우에도, 스스로 휘어 용이하게 밀착될 수 있다.

또, 가위나 커터를 사용하여 박판(121)을 간단히 절단할 수 있으므로, 상대측의 치수에 맞추어, 그 형상이나 치수를 용이하게 조정할 수 있다.

도전성 고분자 재료로 성형된 박판(121)은, 도전성 금속판과 마찬가지로 작용하여, 파이프(P)의 내부에 흐르는 물질을 효율적으로 활성화시킨다.

다음에, 도 24를 참조하여 제7 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예에 대하 여 설명한다.

이 변형예의 물질 활성화 장치(710)는, 폴리아센이나 폴리피롤 등의 도전성 고분자 재료로 성형된 직사각형의 박판(123)의 표면에 스퍼터링 등에 의해 도전성 금속의 박막(124)을 형성한 것을 3매 적층하고, 이 적층체의 일 측면에 방사선 발생 수단의 층(125)을 밀착시킨 것이다.

방사선 발생 수단의 층(125)은, 미약한 방사성 광물인 모나자이트의 분체에, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(126) 및 흑연의 분말 또는 섬유(127)를 혼합하고, 도료 등의 고분자 재료를 사용하여 응고시킨 것이다.

즉, 본 변형예의 물질 활성화 장치(710)는, 도전성 고분자 재료로 된 박판(123)의 표면에 도전성 금속의 박막(124)을 형성한 것이므로, 전술한 물질 활성화 장치(700)의 박판(121)에 비해, 그 도전성이 더욱 높다.

이로써, 활성화시키고자 하는 상대측에 맞추어 그 도전성을 조정하고, 활성화의 정도를 최적으로 설정할 수 있다.

도전성 고분자 재료로 된 박판들(121, 123)의 사이에 전기적 절연성 재료의 필름을 삽입할 수도 있다.

방사선 발생 수단의 층은, 방사성 광물의 분말과 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를 인쇄용 도료에 혼합한 후, 도전성 고분자 재료로 된 박판(121)의 표면이나, 도전성 고분자 재료로 된 박판(123)의 표면에 형성된 도전성 금속의 박막(124) 상에, 예를 들면 실크 인쇄에 의해 형성할 수 있다.

제8 실시예

다음으로, 도 25 및 도 26을 참조하여 제8 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다.

본 제8 실시예의 물질 활성화 장치(800)는, 활성화시킬 물질에 조사할 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인 광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트, 지르콘, 사마륨 등의 광물의 분체(131)에, 도전성 금속의 분체 또는 섬유(132), 및 흑연의 분체 또는 섬유(133)를 함유시켜 성형한 산화물 또는 질화물의 세라믹으로 이루어지는 물질 활성체(방사선 발생 수단)(130)를 구비한다.

즉, 본 제8 실시예의 물질 활성화 장치는, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성화 장치에서의 도전성 금속층이 설치되어 있지 않다.

이것은, 방사선 발생 수단의 층에 대해, 방사성 광물의 분체와 함께 도전성 금속의 분체 또는 섬유를 혼합함으로써, 도전성 금속층을 이용하지 않아도 동등한 물질 활성 효과를 얻을 수 있다는, 새롭운 발견에 기초한다.

이로써, 도전성 금속층을 사용한 경우에는 부식 등의 문제가 발생하여, 전술한 2건의 특허 발명의 물질 활성화 장치를 적용할 수 없었던 환경에 있어서도, 본 제8 실시예의 물질 활성화 장치(800)를 이용하여 물질을 활성화시킬 수 있다.

물질 활성체(130)는, 그 내측에 활성화하고자 하는 물질이 존재하는 상대측의 외벽면에 브라켓, 금속 또는 수지로 된 장착 밴드, 볼트 너트 등에 의해 장착하고, 또는 양면 테이프나 접착제에 의해 상대측의 외벽면에 부착 또는 접착시킬 수 있다.

이때, 물질 활성체(130)은 세라믹으로 형성되어 있기 때문에, 내열성, 내식 성이 뛰어나고, 부식 환경 또는 고온 환경과 같은 특수한 환경에서 물질을 활성화시킬 필요가 있는 경우에 적절하다.

상대측의 외벽면에 물질 활성체(130)를 부착하면 그 내부에 분산되어 있는 광물의 분체(131)로부터 방사되는 미약한 선량의 방사선이 활성화하고자 하는 물질에 작용하여 이것을 이온화시킨다.

동시에, 상기 이온화 시에 생긴 전하가 도전성 금속의 분체(132)에 대전해 전계 및 자계를 발생하고, 이같이 하여 생긴 전계 및 자계가 이온화된 물질에 작용하여 활성화를 대폭 촉진시킨다.

또한, 물질 활성체(130)의 내부에 분산되어 있는 흑연의 분체(133)가, 도전성 금속의 분체(132)의 표면의 일함수를 저하시켜, 물질 활성화 정도를 더욱 향상시킨다.

물질 활성체(130)에 분산시키는, 방사성 광물의 분체(131), 도전성 금속의 분체 또는 섬유(132), 흑연의 분체 또는 섬유(133)의 혼합 비율, 분체의 입경, 및 섬유의 길이는, 활성화시키고자 하는 물질의 종류나, 그 물질을 활성화시키고자 하는 정도에 따라 적절히 설정할 수 있다.

도 26에 나타낸 바와 같이, 긴 각주형으로 성형한 물질 활성체(130)를 원하는 길이로 절단함으로써, 원하는 치수의 물질 활성체(135)를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 27을 참조하여 제8 실시예의 물질 활성화 장치의 변형예에 대하여 설명한다.

이 변형예의 물질 활성화 장치(810)는, 활성화시킬 물질에 조사할 방사성 광 물의 분체(141), 도전성 금속의 분체 또는 섬유(142), 및 흑연의 분체 또는 섬유(143)가 그 내부에 분산되어 있고, 활성화시킬 물질이 그 내측에 존재하는 상대측의 외벽(W)의 표면에 도포되면 건조 경화되어 외벽(W)의 표면에 고착하는 고분자 재료로 된 도포재(塗布材)를 포함하는 물질 활성체(140)를 구비한다.

상대측의 외벽(W)의 표면에 도포재를 도포하고 건조 경화시켜, 외벽(W)의 표면에 물질 활성체(140)를 고착시키면, 그 내부에 분산되어 있는 광물의 분체(141)로부터 방사되는 미약한 선량의 방사선이 외벽(W)에 인접한 물질에 작용하여 이것을 이온화시킨다.

동시에, 상기 이온화 시에 발생된 전하가 도전성 금속의 분체(142)에 대전하여 전계 및 자계를 발생하고, 이같이 하여 생긴 전계 및 자계가 이온화된 물질에 작용하여 활성화를 대폭 촉진시킨다.

또한, 물질 활성체(140)의 내부에 분산되어 있는 흑연의 분체(143)가, 도전성 금속의 분체(142)의 표면의 일함수를 저하시켜, 물질 활성화 정도를 더욱 향상시킨다.

이 물질 활성체(140)는, 예를 들면, 유리 섬유로 된 보트(boat) 등의 저부 내벽면 등의 면적이 넓은 부분이나, 형상이 복잡한 부분에도 용이하게 적용할 수 있으므로, 종래의 물질 활성화 장치에서는 대응할 수 없었던 다양한 분야에 있어서의 물질의 활성화에 사용할 수 있다.

고분자 재료로 된 도포재에 분산시키는, 방사성 광물의 분체(141), 도전성 금속의 분체 또는 섬유(142), 흑연의 분체 또는 섬유(143)의 혼합 비율, 분체의 입 경, 및 섬유의 길이는, 활성화시키고자 하는 물질의 종류나, 그 물질을 활성화시키고자 하는 정도에 따라 적절히 설정할 수 있다.

제9 실시예

다음에, 도 28을 참조하여 제9 실시예의 물질 활성화 장치에 대하여 설명한다.

본 제9 실시예의 물질 활성화 장치(900)는, 도전성 금속으로 형성된 성형용 금형(151)에 저면 있는 구멍(bottomed hole)(152)을 설치하고, 이 저면 있는 구멍(152)에 방사선 발생 수단(153)을 충전한 것이다.

이때, 방사선 발생 수단(153)은, 방사성 광물, 예를 들면 모나자이트, 인 광석, 티타늄 광석, 바스트네사이트, 지르콘, 사마륨 등의 광물의 분체에, 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 혼합시킨 것이다.

그리고, 방사선 발생 수단(153)을 저면 있는 구멍(152) 내에 용이하게 삽입, 주입, 및 충전을 수행하기 위해, 분체 또는 섬유의 혼합체를 고분자 재료를 사용하여 일체로 응고시키거나 점성이 높은 오일 등의 유체에 혼합하거나, 또는 고분자 재료 또는 도전성 금속으로 된 유지 부재에 도포하여 건조 응고시킨 것을 사용할 수 있다.

방사선 발생 수단(153)을 저면 있는 구멍(152) 내에 충전하여 밀봉하면, 방사선 발생 수단(153)에 포함되어 있는 광물의 분체로부터 방사되는 미약한 선량의 방사선이 성형 금형에 작용해 이것을 대전시킨다.

동시에, 방사선 발생 수단(153)에 포함되어 있는 도전성 금속의 분체 또는 섬유도 대전되어 전계 및 자계를 발생시킨다.

또한, 방사선 발생 수단(153)의 내부에 분산되어 있는 흑연의 분체가, 도전성 금속의 분체 또는 성형 금형의 표면의 일함수를 저하시켜, 성형용 금형을 활성화시킨다.

이로써, 이 성형 금형을 사용하여 성형한 제품의 표면 품질이 향상되는 등의 효과를 얻을 수 있다.

본 제9 실시예 물질 활성화 장치를 적용할 수 있는 상대측은, 성형용 금형에 한정되지 않는다.

예를 들면, 선반이나 머시닝 센터 등의 공작 기계의 베드, 테이블, 주축, 주축대나, 사출 성형기의 스크류 실린더, 블로우 몰딩기의 헤드나 다이 등에도 적용가능하다.

또, 공작 기계의 절삭 공구에 윤활유를 공급하는 장치, 사출 성형 금형의 표면에 이형제를 분사하는 장치 등에도 적용가능하다.

이 경우, 상대측의 표면 상태나 댐핑 효과가 향상되어 피가공품의 형상 정밀도나 표면 거칠기 등을 향상시킬 뿐만 아니라, 윤활유나 냉각액, 이형제 등의 윤활, 냉각, 이형 효과를 향상시킬 수 있다.

본 제9 실시예의 물질 활성화 장치를 납축전지의 전극 단자에 접속되어 있는 배터리 케이블에 장착하면, 납축전지의 전극에 황산납의 결정이 부착되는 설페이션을 해소하여, 납축전지의 성능 저하를 회복시킬 수가 있다.

즉, 방사성 광물이나, 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 포함하는 방사선 발생 수단은, 활성화하고자 하는 상대측에 전자를 공급하는 성질을 가진다.

이때, 납축전지의 단자에 접속되어 있는 배터리 케이블은, 전류가 흐르는 도전 케이블의 표면을 고무 등의 절연 재료로 코팅된 구조로 되어 있다.

이에 따라, 납축전지의 단자의 근방에서, 상기 방사선 발생 수단을 배터리 케이블에 장착하면, 방사선 발생 수단과 도전 케이블이 절연 재료를 통하여 일종의 컨덴서를 형성한다.

이 컨덴서에 축적된 전자가, 방전중(암방전(暗放電)도 포함)인 전극에 항상 공급되므로, 전극에 대한 황산납의 부착을 방지할 뿐만 아니라, 이미 전극에 부착되어 있는 황산납의 분해를 돕기 때문에, 납축전지의 성능 저하를 회복시킬 수 있다.

이때, 전극에 부착되어 있는 황산납이 납 이온과 황산 이온으로 분해되어 전해액에 용해되므로, 미립자 분해된 황산납이 전해액 중에 침전되지 않는다. 또한, 높은 펄스 전압을 전극에 작용시킴으로써 황산납을 강제로 벗겨 내는 종래 방식과는 상이하게, 전극판이 손상되거나 박리된 황산납의 덩어리에 의해 전해액이 탁해지는 등의 문제가 생기지 않는다.

그리고, 납축전지를 충전하면, 납 이온이 전극판으로 되돌아와 전극의 표면이 당초의 스펀지형으로 복원됨과 아울러, 황산 이온이 전해액에 용해되므로 전해액의 황산 농도가 상승하기 때문에, 납축전지를 성능 저하를 회복시킬 수가 있다.

또한, 전극에 부착되는 황산납이 비도전성인 것에 기인하는 충전 효율의 저 하도 회복하기 때문에, 얼터네이터(alternator)의 회전 부하가 감소하여 손실이 적게 되어, 결과적으로 구동 토크가 향상된다.

납축전지의 전극 단자에 고무 등의 절연 재료를 통하여 본 제9 실시예의 물질 활성화 장치를 직접 장착하여도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이에 더하여, 본 제9 실시예의 물질 활성화 장치를 자동차 엔진의 점화 플러그에 접속되어 있는 플러그 케이블에 장착하면, 점화 플러그의 불꽃을 강하게 할 수 있다.

즉, 방사성 광물이나, 도전성 금속의 분체 또는 섬유, 및 흑연의 분체 또는 섬유를 포함하는 방사선 발생 수단은, 활성화하고자 하는 상대측에 전자를 공급하는 성질을 가진다.

이때, 점화 플러그에 접속되어 있는 점화 케이블은, 전류가 흐르는 도전 케이블의 표면을 고무 등의 절연 재료로 코팅된 구조로 되어 있다.

이로써, 점화 플러그의 근방에서 상기 방사선 발생 수단을 점화 케이블에 장착하면, 방사선 발생 수단과 도전 케이블이 절연 재료를 통하여 일종의 컨덴서를 형성한다.

점화 케이블에 전류가 흐르지 않는 점화 타이밍이 OFF일 때에 점화 케이블에 전자가 보충되어, 점화 타이밍이 ON으로 되었을 때에 보충된 전자가 점화 플러그에 흐르므로, 점화 스파크를 강하게 할 수 있다.

점화 케이블 내의 도전 케이블이 방사선 발생 수단의 작용에 의해 활성화되어 여기되면, 도전 케이블의 전기 저항이 감소되므로, 점화 전력의 로스도 저하되 어, 안정된 점화 전력(높은 점화력)의 공급이 가능해진다.

이상, 본 발명에 따른 물질 활성화 장치의 각 실시예 관하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 여러 가지 변경이 가능한 것은 물론이다.

예를 들면, 전술한 제1 내지 제3 실시예의 물질 활성화 장치에 있어서는, 도전성 금속이나 흑연의 분체 또는 섬유를 포함하지 않는 방사선 발생 수단의 층을 사용할 수도 있다.

Claims (53)

1. 물질 활성 장치로서,

   활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 방사층과,

   상기 방사선 발생 수단의 방사층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 설치되도록 상기 방사선 발생 수단의 방사층의 한 측면에 위치하는 도전성 금속층

   을 포함하고,

   상기 도전성 금속층은, 유지 수단에 의해 도전성 금속의 분체 또는 섬유를 유지함으로써 형성되어 있는

   것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유지 수단은, 그 내부에 상기 도전성 금속의 분체 또는 섬유가 분산되어 있는 고분자층인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유지 수단은, 그 내부에 상기 도전성 금속의 분체 또는 섬유가 분산되어 있는 섬유 구조체(fiber structure)인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유지 수단은, 도전성 금속을 함유하는 섬유로 직조된 섬유 구조체인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
5. 물질 활성 장치로서,

   (ⅰ) 활성화시킬 물질에 조사할 방사선을 발생시키는 방사선 발생 수단의 방사층과, (ⅱ) 상기 방사선 발생 수단의 방사층과 상기 활성화시킬 물질 사이에 설치되도록 상기 방사선 발생 수단의 방사층의 한 측면에 위치하는 도전성 금속층과, (ⅲ) 베이스 부재

   를 포함하고,

   상기 도전성 금속층은 도전성 금속의 중공(中空) 케이싱의 벽체(壁體)이고,

   상기 방사선 발생 수단의 방사층은 상기 케이싱의 내부에 분산되어 있으며,

   상기 베이스 부재는 도전성 금속으로 이루어지고, 상기 케이싱에 밀착되며, 상기 활성화시킬 물질에 부착되도록 설계되어 있고, 복수의 다각형의 환형 부재를 서로 끼워 맞춤으로써 형성되어 있는

   것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 케이싱은, 그 단면 형상이 각형(角形)인 튜브형 부재인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 케이싱은, 그 단면 형상이 원형인 튜브형 부재인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 케이싱은, 적어도 그 일부가 콘 형상(conical shape)으로 형성되어 정점(頂点)을 가진 것임을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
9. 제5항에 있어서,

   상기 케이싱은, 그 내부에 상기 방사선 발생 수단의 방사층이 삽입된 후에 눌려 납작하게 변형되어 상기 방사선 발생 수단의 방사층을 유지하는, 도전성 금속의 원통형 부재인 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
10. 제5항에 있어서,

    상기 베이스 부재가 복수의 모서리를 가진 것을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
11. 제5항에 있어서,

    상기 복수의 다각형의 환형 부재가, 각각 상이한 재질의 도전성 금속으로 만들어진 것임을 특징으로 하는 물질 활성화 장치.
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