KR101267930B1 - 복합 이온미네랄 활성수 제조장치 - Google Patents

복합 이온미네랄 활성수 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 은볼 및 미네랄성분의 금속볼을 흐르는 미네랄 융해조에 놓은 상태에서 고전압을 가하여 알카리성 살균수를 대량으로 생성할 수 있는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 주요구성은 외부로부터 물을 공급하는 유입부(10)와; 연속적으로 일단으로 물을 공급받고 타단으로 물을 배출하며, 내부에 은볼(203), 금속볼(205)이 위치하고, 내부 일측에 전압이 공급되는 전극(209)이 형성된 미네랄 융해조(20)와; 미네랄 융해조(20)의 전극(209)에 전압을 인가하는 전압부(18)와; 이온측정부(28)를 통과한 처리수를 외부로 배출시키는 배출부(32); 및 미네랄 융해조에 유입되는 물을 가압하는 가압부(16);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 이온미네랄 활성수 제조장치{GENERATION APPARATUS FOR COMPLEX IONIC MINERAL ACTIVITY WATER}
본 발명은 은성분과 여러 가지 미네랄성분이 함유된 복합 이온미네랄 활성수 제조장치에 관한 것으로, 특히 은볼 및 미네랄성분의 금속볼을 흐르는 미네랄 융해조에 놓은 상태에서 고전압을 가하여 은볼, 금속볼에서 다량의 이온이 발생되도록 하여 알카리성 살균수를 대량으로 생성할 수 있는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치에 관한 것이다.
최근 생활수준의 향상과 각종 질병의 출현 등으로 인해 건강에 대한 관심이 높아지고 있고, 이러한 건강을 지키기 위해서는 근본적으로 좋은 물을 마셔야 한다는 이유로 물에 대한 관심이 매우 높아졌다.
현재 대다수 국민이 시중에서 판매하고 있는 물을 음용하거나 정수기에 의해 정수된 물을 음용하고 있으며, 이러한 물을 정수하는 데에 사용되는 정수기는 중공사막 방식과 역삼투막 방식의 정수기로 대별되며, 그 중에서도 역삼투막 방식의 정수기가 가장 일반적으로 사용되고 있다.
역삼투막 방식의 정수기는 농도가 다른 두 액체를 반투막으로 막아놓았을 때, 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은쪽으로 용매가 옮겨가는 현상에 의해 나타나는 압력(삼투압)을 역으로 이용한 것으로서 물속에 존재하는 여러 가지 불순물이나 세균등 뿐만 아니라 인체에 유익한 필수 염류들마저 제거되며, 이에 따라 물이 산성화되는 문제점이 있다.
이에 따라 일정량의 물을 전해조에서 가두어 놓은 후에 판형상의 미네랄 금속에 전기를 가하여 이온화시켜 혼합하는 방법이 제시되었다. 그러나, 이러한 종래방식은 일정량의 물을 가두어 놓기 때문에 처리할 수 있는 용량에 한계가 있으며, 특히, 물을 지속적으로 사용하는 곳에서는 사용하기 어려운 문제가 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 은성분과 여러 가지 미네랄성분이 함유된 복합 이온미네랄 활성수 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 해결과제는 은볼 및 미네랄성분의 금속볼을 흐르는 미네랄 융해조에 놓은 상태에서 고전압을 가하여 은볼, 금속볼에서 다량의 이온이 발생되도록 하여 알카리성 살균수를 대량으로 생성할 수 있는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 복합 이온미네랄 활성수 제조장치는 외부로부터 물을 공급하는 유입부(10)와; 연속적으로 일단으로 물을 공급받고 타단으로 물을 배출하며, 내부에 은볼(203), 금속볼(205)이 위치하고, 내부 일측에 전압이 공급되는 전극(209)이 형성된 미네랄 융해조(20)와; 미네랄 융해조(20)의 전극(209)에 전압을 인가하는 전압부(18)와; 이온측정부(28)를 통과한 처리수를 외부로 배출시키는 배출부(32) 및 미네랄 융해조에 유입되는 물을 가압하는 가압부(16);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 미네랄 융해조의 내부에는 세라믹볼(207)이 더 포함된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 유입부와 미네랄 융해조 사이에는 외부에서 공급되는 물을 자력으로 활성화시키는 자력발생부(12)가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 미네랄 융해조의 전방에는 물에 포함된 이물질을 걸러주는 전처리필터부(14)가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 금속볼(205)은 아연볼, 크롬볼, 철볼, 셀레늄볼, 구리볼, 몰리브덴볼 및 이들의 혼합볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 미네랄 융해조(20)는 내부에 은볼(203)이 놓여지는 은처리조(204)와 금속볼(205)이 놓여지는 미네랄처리조(206)가 형성되고, 일측으로 전처리필터부(14)를 통과한 물이 유입되는 유입구가 형성되고, 타측으로 각각의 처리조를 통과한 물이 배출되는 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 미네랄 융해조(20)를 통과한 처리수를 제공받아 처리수에 잔존하는 세균, 냄새, 불순물 등을 제거하는 후처리필터부(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.
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본 발명의 복합 이온미네랄 활성수 제조장치는 물을 가두지 않고 흐르는 물을 사용하면서도 은성분과 여러 가지 미네랄성분이 함유된 복합 이온미네랄 활성수를 대량으로 간편하게 대량으로 제조할 수 있다.
또한 은볼 및 미네랄성분의 금속볼이 흐르는 물에 고르게 분포시켜 쉽게 은성분과 금속볼의 미네랄성분을 이온상태로 활성화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 세라믹볼을 함께 사용하여 세라믹볼에 의해 접촉되는 물을 살균하거나 유해물질의 분해할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 이온미네랄 활성수 제조장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 미네랄 융해조의 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 미네랄 융해조의 단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 미네랄 융해조의 단면도.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 미네랄 융해조의 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복합 이온미네랄 활성수 제조장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 복합 이온미네랄 활성수 제조장치는, 유입부(10), 미네랄 융해조(20), 전압부(18), 배출부(32)로 이루어진다.
유입부(10)는 외부의 급수파이프에 연결되어 물을 복합 이온미네랄 활성수 제조장치의 내부로 공급시킨다. 이때, 유입부(10)를 통해 공급되는 물의 유속은 약 1~5m/sec로 공급되는 것이 바람직하다.
미네랄 융해조(20)는 내부에 은볼(203), 금속볼(205)이 위치하고, 유입부(10)로부터 연속적으로 물을 내부로 공급하는 유입구(201)와 내부의 처리수를 배출하는 배출구(202)가 형성되며, 내부에 전압이 공급되는 전극(209)이 형성된다. 이때, 미네랄 융해조(20)는 내부의 전압이 외부로 전달되지 못하도록 절연체로 제작되는 것이 바람직하며, 미네랄 융해조(20) 내부의 각 볼들에 의해 배출구가 막히는 것을 방지하기 위하여 미네랄 융해조는 모터 등의 회전부(22)에 의해 회전되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 볼에는 다수의 관통구멍이 형성되는 것이 바람직하다. 관통구멍이 형성된 각각의 볼은 물의 유속에 따라 처리조 내부에서 움직여 고르게 물에 접촉할 수 있다.
이러한 미네랄 융해조(20) 내부에 위치하는 은볼(203)은 전압이 공급되는 은 이온으로 이온화되면서 강한 살균력으로 흐르는 물에 혼합되면서 물속에 포함된 각종 세균 등을 제거할 수 있으며, 전압에 의해 이온화되어 물에 혼합된다. 또한, 금속볼은 아연, 크롬, 철, 셀레늄, 구리, 몰리브덴 등의 미네랄 성분의 금속을 볼의 선택적으로 혼합하여 사용할 수 있으며, 전압에 의해 이온화되어 물에 혼합된다. 이때, 유입구와 배출구는 내부의 은볼과 금속볼의 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 볼들의 지름보다 작은 관통공을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 미네랄 융해조(20)는 살균력과 유해물질의 분해능력을 탁월한 세라믹볼(207)을 추가로 배치하여 물이 접촉하면서 물속에 포함된 각종 유해물질을 제거하는 것이 바람직하다.
전압부(18)는 미네랄 융해조(20)에 형성된 전극(209)에 전원이 인가되도록 전압을 인가한다. 이때, 전극(209)에 공급되는 전압은 100~10,000V, 0.5A 이하인 것이 바람직하다. 미네랄 융해조(20)로 공급되는 전압은 순간적으로 공급되며 전압이 공급되는 시간은 타이머로 조절한다. 이러한 전압부(18)에 의해 미네랄 전해조로 전압이 인가되면 처리조를 통과하는 물을 따라 은볼(203), 금속볼(205)에 전류가 흐르면서 은과 금속 미네랄이 이온화되면서 물에 혼합된다.
배출부(32)는 미네랄 융해조의 배출구를 통해 배출되는 처리수를 외부에서 사용할 수 있도록 공급시키다.
한편, 복합 이온미네랄 활성수 제조장치는 추가적으로 자력발생부(12), 전처리필터부(14), 가압부(16), 후처리필터부(24), 이온측정부(28), 피드백부(30)를 구비한다.
자력발생부(12)는 유입부와 미네랄 융해조 사이에 위치하며 유입부(10)로 유입된 물이 통과되는 파이프의 외측에 설치되어 파이프를 통과하는 물을 자력으로 활성화시킨다. 이때, 자석은 영구자석 또는 전자석이 사용된다. 이러한 자석은 자력의 작용에 의해 물의 클러스터(cluster), 즉 물의 분자 집합체를 분열시켜 작게 함으로써 물을 활성화시킬 수 있다.
전처리필터부(14)는 자력발생부(12)를 통과한 물을 제공받아 물에 포함된 불순물을 제거한다. 전처리필터부(14)는 물속에 포함된 고형분을 제거하는 섬유상필터와 물에 함유된 좋지 않은 냄새 등을 제거하는 카본필터로 이루어지는 것이 바람직하다.
가압부(16)는 미네랄 융해조의 전방에 위치하며 미네랄 융해조로 유입되는 물을 가압하여 일정한 압력으로 공급되도록 가압한다.
후처리필터부(24)는 미네랄 융해조(20)를 통과한 처리수를 제공받아 처리수에 잔존하는 세균, 냄새, 불순물 등을 제거한다. 후처리필터부(24)는 중공사막필터를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 혼합부(26)는 후처리필터부(24)를 통과한 처리수를 제공받아 고르게 혼합한다. 즉, 혼합부(26)에 스크류라인을 형성시켜 은성분과 미네랄성분이 고른 분포로 처리수에 혼합시킨다.
이온측정부(28)는 미네랄 융해조(20)에서 은성분과 미네랄성분이 혼합된 처리수를 제공받아 처리수에 포함된 은성분과 미네랄성분을 측정한다.
피드백부(30)는 이온측정부(28)에서 은성분과 미네랄성분이 부촉한 처리수가 검출되면 이온측정부(28)에서 배출되는 처리수를 다시 유입부(10)로 다시 공급한다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 미네랄 융해조(20)는, 가로방향으로 설치되며, 내부에 은볼(203)이 놓여지는 은처리조(204)와 금속볼(205)이 놓여지는 미네랄처리조(206)가 분리되어 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 미네랄 융해조(20)는 가로방향으로 설치되며, 세라믹볼(207)이 위치하는 세라믹처리조(208)와 은볼(203)이 위치하는 은처리조(204) 및 금속볼(205)이 위치하는 미네랄처리조(206)가 순차적으로 형성된다. 이때, 미네랄 융해조(20)로 유입되는 물은 수압이 처리조의 측면을 향하도록 일정한 기울기를 갖도록 형성된다. 각각의 처리조 사이에는 각각의 볼이 통과하지 못하는 관통홀(211)이 형성되며, 처리조로 유입되는 물이 와류가 형성되도록 상단의 위부분의 관통홀이 아래부분의 관통홀보다 크게 형성된다. 또한, 물이 유입되는 각 처리조의 바닥에는 관통홀(211)을 통해 유입된 물이 부딪혀 난류가 형성도록 상부로 연장된 돌출판(212)이 형성된다.
이러한 제2실시예 및 제3실시예에 의한 미네랄 융해조(20)의 전처리필터부(14)를 통해 공급된 물은 세라믹처리조(208)의 측면을 향하도록 유입되면서 돌출판(212)에 충돌하여 세라믹처리조(208) 내부에 난류를 형성하고, 세라믹볼(207)은 난류를 따라 처리조를 회전하면서 많은 물과 접촉하게 된다. 또한, 세라믹처리조(208)를 통과하는 물은 차단판에 형성된 관통공을 따라 은처리조(204)로 유입된다. 이때, 차단판의 아래쪽에 좁은 관통공이 형성되기 때문에 빠른 유압으로 은처리조(204)로 유입된다. 은처리조(204)로 유입되는 물은 아래부분과 윗부분의 관통공을 통과하는 물의 유속차이로 인하여 은볼(203)은 은처리조(204) 내부에서 유입된 물을 따라 회전하면서 많은 물에 접촉하게 된다. 이때, 은처리조(204) 내부로 전압이 가해지면 은이 이온화되면서 물에 혼합된다. 그리고, 은처리조(204)를 통과하는 물은 차단판에 형성된 관통공을 따라 미네랄처리조(206)로 유입된다. 이때, 차단판의 아래쪽은 좁은 관통공이 형성되기 때문에 빠른 유압으로 세라믹처리조(208)로 유입된다. 미네랄처리조(206)로 유입되는 물은 아래부분과 윗부분의 관통공을 통과하는 물의 유속차이로 인하여 금속볼이 물을 따라 미네랄처리조(206) 내부에서 회전하면서 많은 물에 접촉하게 되며 미네랄처리조(206) 내부로 전압이 가해지면 각종 미네랄이 이온화되면서 물에 혼합된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 미네랄 융해조(20)는 세로방향으로 설치되며, 세라믹처리조(208)와 은처리조(204) 및 미네랄처리조(206)가 순차적으로 형성된다. 각각의 처리조 하부는 처리조를 통과하는 물에 빠른 유속을 부여하도록 하부로 돌출된 배출공(210')이 형성된다. 배출공(210')은 각 처리조의 볼들이 통과되지 않는 크기로 형성된다. 또한, 배출구는 볼에 의해 관통공이 막히는 것을 방지하기 위하여 배출구(202)가 상부로 내측으로 돌출형성되어 내측으로 흐르는 물의 압력으로 볼들이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
이러한 각각의 처리조에 위치하는 볼들은 각각의 볼에 형성된 관통구멍에 의해 처리조 상부로 위치하게 되며 유입되는 유속과 미네랄 융해조의 자체 회전에 의해 물과 접촉하게 된다. 따라서 은처리조(204)와 미네랄처리조(206)에 전압이 가해지면 은볼(203)과 금속볼(205)이 이온화되면서 물에 혼합된다.
<실시예>
복합 이온미네랄 활성수 제조장치의 미네랄 융해조(20)로서 도 2와 같이 가로방향으로 세라믹볼(207)이 위치하는 세라믹처리조(208)와 은볼(203)이 위치하는 은처리조(204) 및 금속볼(205)이 위치하는 미네랄처리조(206)가 순차적으로 형성된 미네랄 융해조(20)를 사용하였다. 미네랄 융해조(20)로 물을 연속적으로 흐르게 하면서 은처리조(204)와 미네랄처리조(206)에 550V, 0.5A로 전류를 0.1초동안 공급하였다. 미네랄 융해조(20)에서 배출되는 처리수 1L에 대장균, 황색포도상구균, 살모넬라, 쉬겔라, 녹농균의 균주(CFU/mL)을 투입하고 10분 및 30분 상온에 방치시킨 후 시간대별로 균주를 측정하여 표 1에 나타내였다.
균주 조제수(CFU/mL) 10분 후 30분 후
대장균 1.5×103 불검출 불검출
황색포도상균 1.3×103 불검출 불검출
살모넬라 1.6×103 불검출 불검출
쉬겔라 1.3×103 불검출 불검출
녹농균 1.2×103 불검출 불검출
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 대하여 복합 이온미네랄 활성수 제조장치에 의해 처리된 처리수는 은성분과 미네랄성분을 함유하여 각종 균주에 대하여 높은 살균력을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 유입부 12 : 자력발생부
14 : 전처리필터부 16 : 가압부
18 : 전압부 20 : 미네랄 융해조
22 : 회전부 24 : 후처리필터부
26 : 혼합부 28 : 이온측정부
30 : 피드백부 32 : 배출부
203 : 은볼 204 : 은처리조
205 : 금속볼 206 : 미네랄처리조
207 : 세라믹볼 208 : 세라믹처리조
211 : 관통홀 209 : 전극

Claims (11)

  1. 외부로부터 물을 공급하는 유입부(10)와;
    연속적으로 일단으로 물을 공급받고 타단으로 물을 배출하며, 내부에 은볼(203), 금속볼(205)이 위치하고, 내부 일측에 전압이 공급되는 전극(209)이 형성된 미네랄 융해조(20)와;
    미네랄 융해조(20)의 전극(209)에 전압을 인가하는 전압부(18)와;
    이온측정부(28)를 통과한 처리수를 외부로 배출시키는 배출부(32); 및
    미네랄 융해조에 유입되는 물을 가압하는 가압부(16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 미네랄 융해조의 내부에는 세라믹볼(207)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 볼은 다수의 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 유입부와 미네랄 융해조 사이에는 외부에서 공급되는 물을 자력으로 활성화시키는 자력발생부(12)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 미네랄 융해조의 전방에는 물에 포함된 이물질을 걸러주는 전처리필터부(14)가 형성된 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 전처리필터부(14)는 물속에 포함된 고형분을 제거하는 섬유상필터와 물에 함유된 좋지 않은 냄새 등을 제거하는 카본필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 금속볼(205)은 아연볼, 크롬볼, 철볼, 셀레늄볼, 구리볼, 몰리브덴볼 및 이들의 혼합볼 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 미네랄 융해조(20)는 내부에 은볼(203)이 놓여지는 은처리조(204)와 금속볼(205)이 놓여지는 미네랄처리조(206)가 형성되고, 일측으로 전처리필터부(14)를 통과한 물이 유입되는 유입구가 형성되고, 타측으로 각각의 처리조를 통과한 물이 배출되는 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 미네랄 융해조의 내부에 세라믹볼(207)이 놓여지는 세라믹처리조(208)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 미네랄 융해조(20)를 통과한 처리수를 제공받아 처리수에 잔존하는 세균, 냄새, 불순물 등을 제거하는 후처리필터부(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 이온미네랄 활성수 제조장치.
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