KR101629491B1 - 미용용 환원연수 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미용용 환원연수 제조장치에 관한 것으로, 수도 등의 원수 공급부에 간편하게 부착하여 각종 화학성 등으로 인하여 손상된 피부 또는 모발의 회복을 도울 수 있도록 하면서 환원성능이 우수하게 유지될 수 있도록 부피를 적게 차지하는 직수형의 미용용 환원연수 제조장치를 제공하면서, 환원연수 제조를 위하여 사용되는 카트리지부의 구성을 개선하여 피부, 모발 등의 미용에 적합한 알칼리도를 갖는 환원연수를 지속적으로 얻을 수 있도록 한 미용용 환원연수 제조장치에 관한 것이다.

Description

미용용 환원연수 제조장치{Reduced soft water manufacturing machine for skin care}
본 발명은 미용용 환원 연수 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화장, 파마, 염색 등 각종 화학성분으로 인하여 손상된 피부 또는 모발의 회복을 돕도록 원수를 환원하고 연수화하여 미용용으로 최적화된 물(이하 환원연수라 함)을 공급하면서 환원연수 제조장치의 관리가 용이하도록 한 미용용 환원연수 제조장치에 관한 것이다.
통상 연수기는 물속에 함유된 칼슘이온(Ca2+)이나 마그네슘이온(Mg2+)과 같은 이온성분을 제거하여 거친 경수를 부드러운 연수로 만들어, 식수제공이 아니라 목욕, 세안, 생활세척수용으로 제작되는 것이다.
그런데 최근 알칼리 환원수 처리를 한 연수가 물에 함유된 경도 유발성분이 제거되어, 피부나 모발 등에 접촉시, 피부장벽파괴가 최소화되거나, 피부장벽 회복력이 강화 내지 수분손실이 최소화되어 특히 모발 미용용으로 적합하다는 연구결과가 나오고 있다.
모발에 알칼리수를 전처리한 모발이 탈색제만을 처리한 모발보다 명도가 높아 알칼리수 전처리는 탈색효과를 증가시키고, 모발에 알칼리수를 후처리하면 모발손상을 최소화시킨다는 연구결과가 발표된 바 있다. (전해 알칼리수 전처리와 산성수 후처리가 모발탈색에 미치는 효과, 한국미용학회지 제19권 제5호 2013, pp952-962)
이와 관련된 일련의 연구로서 전해수가 퍼머넌트 웨이브 형성에 미치는 효과에 대한 보고에서는, pH 11의 전해 알칼리수 전처리는 퍼머넌트 웨이브 형성력을 증가시키기 때문에 건강모에 효과적이라는 결과가 보고 되었다. (전해 알칼리수와 산성수 처리가 퍼머넌트 웨이브에 미치는 효과, 한국미용학회지 제21권 제1호 2015, pp169-176)
또 환원수가 피부에 미치는 영향에 대해, 환원수에 침수시킨 피부는 장벽기능을 하므로 물이 피부를 통과시킬 수 없지만, 피부 바깥쪽에 분포하는 세포에 침투가 가능하여 세포내 활성산소를 제거할 수 있을 것이라는 보고가 있다. 이 연구에서 환원수는 피부조직에서 비정상적으로 증가되는 활성산소를 신속하게 제거하여 자외선에 의한 피부손상을 최소화하는 효율적인 방법으로 제시되고 있다. 또 전해 환원수는 풍부한 수소를 포함하고 있어, 항산화 효과가 있어 염증반응을 완화시킨다고 보고하고 있다. (UVB조사에 의한 피부손상에 전해 환원수 침수가 피부면역에 미치는 영향, 한국물학회지 VOL.2,NO.2,2011)
본 발명인은 식용을 위한 환원수 제조장치를 개발하는 가운데, 환원수가 연수로서 피부와 모발의 손상을 방지하면서 회복력을 갖는다는 데 착안하고, 기능성 알칼리 환원수를 제공하면서도 관리유지가 용이하고 경제적인 환원연수 제조장치 개발의 필요성을 인식하고 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 수도 등의 원수 공급부에 간편하게 부착하여 각종 화학성분 등으로 인하여 손상된 피부 또는 모발의 회복을 도울 수 있도록 하면서 환원성능이 우수하게 유지될 수 있도록 하는 직수형의 미용용 환원연수 제조장치를 제공하는 데 있다.
통상 음용용으로는 pH 7.0-10.0 사이의 제조 장치가 사용되고 있으나, 환원연수 제조를 위하여 사용되는 카트리지부의 구성을 개선하여 피부, 모발 등의 미용에 적합한 알칼리도 조절 기능을 가지면서 환원연수를 지속적으로 얻을 수 있도록 한 미용용 환원연수 제조장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 최종 출수구로 환원연수가 배출되도록 하는 환원연수 제조장치를 제공하고, 환원연수 출수구에 N극 발생부를 더 구비하여 생성된 물의 기능성을 더욱 극대화하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 원수 공급부에 직접 또는 유로를 통해서 착탈가능하도록 연결되고 내부에 고형 마그네슘이 충진되며 외부에 세디먼트필터막이 구비되어 원수가 세디먼트필터막을 통해서 고형 마그네슘과 접촉되어 환원된 후 배출되는 마그네슘 카트리지부, 상기 마그네슘 카트리지부와 출수구 사이에 구비되고, 하우징의 내부에 고형의 마그네슘과 연수물질을 포함하는 유용성분을 갖는 하나 이상의 미네랄 카트리지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미용용 환원연수 제조장치에 있다.
상기에서 미네랄 카트리지부는 탈부착이 용이하도록 구성되어, 출수구의 처리수가 pH 9-12로 조정되도록 유용성분의 조성 및 탈부착 수가 조정되며, 상기 출수구 전단에는 N극 발생부를 더 구비한다.
그리고, 상기 미용용 환원연수 제조장치에는 내부에 세정수가 저장된 세정수 탱크, 상기 미네랄 카트리지부의 전단과 후단을 연결하는 세정수 순환 유로, 상기 미네랄 카트리지부의 선단과 후단에 각각 구비되어 미네랄 카트리지부로 마그네슘 카트리지부를 통과한 환원수만을 통과시켜 배출하거나 미네랄 카트리지부로 세정수만을 공급하여 세정수가 미네랄 카트리지부와 세정수 순환 유로에 갇히도록 개폐가 제어되는 밸브, 상기 밸브에 의하여 세정수가 미네랄 카트리지부와 세정수 순환 유로에 갖힌 경우 이를 순환시키는 세정수 펌프, 상기 밸브 및 세정수 펌프의 동작을 제어하여 환원연수 제조 및 세정이 이루어지도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
상기에서 세정과정은 별도로 구비된 동작버튼에 의하여 수동으로 이루어지거나, 타이머를 통하여 자동으로 기 설정된 시간마다 이루어지도록 한다.
그리고, 상기 세정수 탱크에는 물외에 구연산 혹은 식초 혹은 과초산을 포함한 인체에 무해한 수용성 세정 물질 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 함께 포함된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면 수도 등의 원수 공급부에 간편하게 탈부착하여 화장품, 염색약 등 각종 화학성분으로 인하여 손상된 피부 또는 모발의 회복을 도울 수 있도록 한다.
또한, 마그네슘 카트리지를 교체가능하도록 하면서 세디먼트필터를 사용하여 이물질들이 걸려져서 마그네슘과 접촉되도록 함으로서, 마그네슘과 물의 접촉면적을 향상시키고, 이물질에 의하여 막이 생성되는 것을 방지하면서, 마그네슘의 역할이 저하되면 교체할 수 있도록 하여, 환원성능이 우수하게 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.
아울러, 별도의 탱크에서 장시간 마그네슘과 접촉되지 않더라도 별도로 마련된 마그네슘 카트리지와 미네랄 카트리지를 거치면서 피부, 모발에 최적의 pH로 조정된 환원연수를 배출할 수 있게 되고, 이를 위한 환원연수 제조 장치가 작은 공간을 차지하게 되어 사용상의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 필요에 따라 미네랄 카트리지를 용이하게 세정하여 사용할 수 있게 되고, 상기 환원연수 제조장치에 N극 발생부를 구비하여 생성된 환원연수에 공명을 더하여, 환원연수가 인체에 더 유익하게 작용할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미용용 환원연수 제조장치를 나타내는 도면
도 2는 도 1의 마그네슘 카트리지 구조를 나타내는 단면도
도 3은 본 발명의 환원연수 제조장치에 세정수단을 더 구비한 실시예를 나타내는 도면
도 4는 도 3의 작동과정을 나타내는 도면
도 5는 본 발명에 따른 환원연수의 ORP측정결과를 나타내는 도면
도 6은 본 발명에 따른 환원연수의 대장균, 세균을 포함한 검사 결과를 나타내는 도면
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 미용용 환원연수 제조장치는 도 1에 나타내는 바와 같이, 원수 공급부(10)에 직접 또는 유로를 통해서 착탈가능하도록 연결되고 내부에 고형 마그네슘이 충진되며 외부에 세디먼트필터막이 구비되어 원수가 세디먼트필터막을 통해서 고형 마그네슘과 접촉되어 환원된 후 배출되는 마그네슘 카트리지부(20), 상기 마그네슘 카트리지부(20)와 출수구(40) 사이에 구비되고 내부에 고형의 마그네슘과 유용성분을 포함하는 하나 이상의 미네랄 카트리지부(30)를 포함하여 구성된다.
상기에서 원수 공급부(10)는 수도 등 환원되지 않은 원수를 공급할 수 있는 수단이면 어떠한 것이든 가능하다.
그리고, 마그네슘 카트리지부(20)는 원수 공급부(10)에 직접 혹은 유로(이하 원수 유로라 함)(50)를 통하여 간적접으로 착탈가능하도록 연결되며, 이를 위하여 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 마그네슘 카트리지부(20)는 원수 유입구(21)에 나사산이 형성된 상부하우징(22)과, 상기 상부하우징(22)에 착탈가능하도록 결합되며 환원수가 배출되는 배출구(23)가 형성된 하부 하우징(24), 상기 상/하부 하우징(22)(24) 내부에 구비되어 측면의 세디먼트필터막(25)으로 유입된 원수가 내부에 구비된 고형의 마그네슘(26)과 접촉한 후 배출구(23)와 연결된 배수구(27)로 배출되는 세디먼트 필터(28)를 포함하여 구성된다.
상기에서 세디먼트 필터막(25)은 5㎛ 이하의 고밀도 폴리프로필렌으로 제작된 필터로서 5㎛ 이상 찌꺼기와 오염물질을 걸러줌으로서 본 필터의 뒤에 장착되어 물과 접촉되는 모든 부품의 정상적인 활동을 보장해 준다. 이러한 세디먼트 필터막은 철저히 기계적인 여과작용에 중심을 둔 필터이며, 물에 존재하는 먼지와 복합적인 입자를 제거하는데 탁월한 효과를 가지고 있다.
그리고, 상기 마그네슘 카트리지부(20) 내부에 구비되는 고형의 마그네슘은, 볼형, 스틱형 등 어떠한 형태로는 사용이 가능하고, 아래의 반응식에 따라 물과 반응하여 환원수를 생성하게 된다.
(반응식 1) Mg + 2H20 → Mg2+ + 2OH- + H2
그리고, 상기 미네랄 카트리지부(30)는 하나 이상의 카트리지(32)를 포함하고, 각 카트리지(32)는 수지 또는 금속재 케이스 내부에 마그네슘을 포함하는 물질이 삽입되는데, 상기 카트리지에 삽입되는 물질은 스틱형, 볼형 등 그 형상에는 제한이 없고, 물질 종류를 살펴보면, 환원수의 ph를 높이기 위하여 마그네슘 카트리지외에 더 사용되는 마그네슘은 미네랄 카트리지부를 구성하는 최소 하나 이상의 카트리지에 반드시 포함되고, 상기 마그네슘 이외에 토르마린, 자철광, 게르마늄, 음이온, 환원촉매, 살균물질, 통상의 정수용 물질, 연수용물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 둘 이상 조합으로 이루어지며, 이들은 다수의 미네랄 카트리지에 종류별로 투입될 수도 있으나 여러개가 혼합되어 투입될 수도 있다.
상기에서 토르마린은 물을 음이온화하고 약알카리화하며 활성작용을하고, 자철광은 물에 자력을 발생하며, 게르마늄은 물에 게르마늄 성분을 녹게하고, 맥반석볼은 미네랄을 용출시키며, 환원촉매 및 마그네슘은 물을 알칼리로 화원시키고, 살균물질은 물속의 균을 살균하는 작용을 한다.
그리고, 상기 연수용물질은 이온교환수지로서, 마그네슘 카트리지부(20)를 통과한 물에서 칼슘이온(Ca2+)이나 마그네슘이온(Mg2+)과 같은 이온화된 광물 성분을 감소시켜 연수화하는 것으로, 비누 등의 세정시 침전물 발생을 방지하여 제 역할을 하도록 함으로서 피부미용에 도움을 주게 된다.
이러한 미네랄 카트리지(32)들은 물이 다수의 미네랄 카트리지를 순차적으로 통과하도록 직렬로 연결되며, 최종 출수구(40)로 배출되는 처리수의 pH를 원하는 수준(pH9-12)으로 조절하기 위하여 상기 미네랄 카트리지는 착탈수단에 의하여 용이하게 탈부착되도록 하여 그 갯수 및 미네랄 카트리지내의 유용성분을 조정한다.
그 예로서, 환원연수의 pH가 낮아질 경우 상기 미네랄 카트리지에는 마그네슘 카트리지를 더 설치하고, 출수구로 배출되는 물에 금속이온이 많아 센물에 가까운 성능을 가진 경우에는 연수용물질을 구비한 미네랄 카트리지를 더 설치하며, 이러한 설치구조는 미네랄 카트리지의 선후단에 암/수나사홈을 각각 형성하여, 미네랄 카트리지끼리 서로 연결되도록 하거나, 물이 상기 각 미네랄 카트리지들을 통과하여 배출되도록 관로를 구성하되 미네랄 카트리지가 설치되지 않은 부분에서는 물이 직접 출수구 등 이후 과정으로 전달되도록 관로를 구성하으로서 달성되며, 이러한 착탈구조는 당업자에게는 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기 미용용 환원연수제조장치에는 도 3에 나타내는 바와 같이 미네랄 카트리지부(30)를 세정하기 위한 세정수단이 더 구비될 수 있으며, 상기 세정수단은 세정수 탱크(60), 상기 미네랄 카트리지부(30)의 전단과 후단을 연결하는 세정수 순환 유로(70), 상기 미네랄 카트리지부(30)의 선단과 후단에 구비되어 원수를 미네랄 카트리지부(30)로 통과시켜 배출하거나, 세정수를 미네랄 카트리지부(30)와 세정수 순환 유로(70)에 갇히도록 제어하는 밸브(81)(82)(83)(84), 상기 세정수가 미네랄 카트리지부(30)와 세정수 순환 유로(70)에 갇힌 경우 세정수를 그 내부에서 순환시키는 세정수 펌프(90), 상기 밸브(81)(82)(83)(84) 및 세정수 펌프(90)의 동작을 제어하여 환원연수 제조 또는 세정이 이루어지도록 하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 세정수 탱크(60)에는 식초, 구연산, 과초산 등의 세정 내지 살균성 물질이 물과 함께 담겨 진다. 구연산(Citric Acid)은 약한 유기산이며, 식초는 아세트산이 3~17% 정도 함유된 것이다. 과초산의 경우도, 무색으로 사용 후 초산, 산소, 물로 분해되고, 초산은 쉽게 생분해되고 COD 영향이 적으며 신속한 살균.소독효과가 있어, 다양한 박테리아(G+, G-), 곰팡이, 효모, 포자 증식 등을 억제한다.
또한, 밸브(81)(82)(83)(84)는 카트리지(32)의 전단과 후단에 각각 구비되어, 선단의 밸브(81)(82)는 원수가 카트리지(32)로 공급되는 과정에서는 세정수 탱크(60)로 흐르지 않도록 하면서, 세정수가 카트리지(32)로 공급되도록 하는 과정에서는 세정수가 마그네슘 카트리지부(20)로 역류하지 않도록 제어하고, 후단에 구비되는 밸브(83)(84)는 카트리지(32)를 통과한 환원연수가 출수구(40)로 배출되는 과정에서는 세정수 유로(70)의 세정수가 환원연수와 섞이지 않도록 하고, 세척과정에서는 세정수가 출수구(40)로 배출되지 않으면서 미네랄 카트리지부(30)를 통과한 세정수가 세정수 순환 유로(70)를 통해서 선단의 카트리지(32)로 순환되어 반복사용하도록 그 설치위치 및 개폐가 제어된다.
아울러, 상기 미용용 환원연수 제조장치의 하우징 외부에는미용용 환원연수 제조장치의 동작모드를 확인할 수 있도록 환원연수 제조모드 표시등, 세정모드 표시등과 같은 다수의 표시등과, 세정작업 설정을 위한 구동버튼, 세정시간 설정을 위한 타이머 등의 각종 조작버튼이 구비되며, 이러한 표시등과 조작버튼은 LED, LCD, 터치패널 등을 통해서도 구현이 가능하다.
그리고, 상기 출수구(40)에는 N극 발생부(110)가 더 구비되는데, 이때 N극 발생부의 자력은 500-5000가우스(G)이다.
근래의 연구 결과 『자기와 자기가 생체에 미치는 영향(Magnetism and its effects on the living system), 1974년, 데이비스(Albert Roy Davis)』에 따르면, 자석의 N극에서 생성된 자화수는 인체에 유익한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로 자석의 N극에서 생성되는 자화수는 일의 능률의 증가, 암 세포 증식의 억제, 대사 작용의 향상, 통증의 감소, 알레르기의 진정 및 수면의 촉진 등 인체에 유익하다.
그리고 상기 출수구(40)에는 샤워헤드(120)가 설치된다.
이와 같이 제조된 본 발명에 의하면 원수가 도 4의 붉은 색으로 나타내는 바와 같이 마그네슘 카트리지부(20)를 통과한 후 밸브(81)(82)(83)(84)의 개폐에 의하여 원수가 미네랄 카트리지(32)로 공급되어 각종 미네랄을 포함하는 환원연수로 제조되어 출수구(40)로 배출되며, 이때 pH는 9-12이다.
한편 세정모드에서는 도 4의 푸른색으로 나타내는 바와 같이, 원수 유로(50)가 차단되어 마그네슘 카트리지부(20)를 통과한 원수는 미네랄 카트리지(32)로 공급되지 않고, 세정수 탱크(60)에 보관된 세정수가 미네랄 카트리지(32)로 공급되어 다수의 미네랄 카트리지(32)를 순차적으로 통과한 후, 펌프(90)에 의하여 세정수 순환 유로(70)와 미네랄 카트리지(32)를 순환하면서 세정작업을 수행하고, 세정작업이 완료된 후, 출수구(40)로 배출된다.
이러한 세정작업은 기 설정된 시간동안 반복되고, 세정이 완료되면 출수구(40)를 통해서 세정수가 배출된 이후, 기 설정된 시간 동안 환원연수 제조모드로 동작되어 원수가 미네랄 카트리지(32)를 흐르면서 잔류한 세정수도 모두 배출된다.
한편, 상기한 세정작업은 타이머에 의하여 기 설정된 시간에 자동으로 이루어지도록 할 수도 있고, 하우징에 구비된 별도의 수동 동작 버튼에 의하여 원하는 시기에 이루어지도록 할 수도 있다.
이러한 본 발명의 미용용 환원연수 제조장치는 미용실 등에서 주로 사용되며, 퍼머나 염색이 더 잘되도록 하고, 모발을 건강하게 한다.
그리고, 상기 밸브는 본 발명의 실시예에서는 일방향 밸브를 사용하였으나, 이외에 다수방향 제어가 가능한 삼방밸브 등을 사용할 수 있으며, 이 경우 밸브의 설치위치는 조정되고, 이러한 조정은 당업자에게 자명한 사항이므로 설명을 생략한다.
상기와 같이 제조된 환원연수를 한국고분자시험연구소에 의뢰하여, 측정기기(Lutron사 YK-2005WA)로 산화환원전위(ORP)를 측정한 결과, 도 5의 자료와 같이 ORP가 -500mV이었다.
또한, 본 발명의 환원연수는 도 6에 나타내는 바와 같이 대장균은 음성으로 세균수는 '0'으로 안전하였다.
20 : 마그네슘 카트리지부 30 : 미네랄 카트리지부
60 : 세정수 탱크 70 : 세정수 순환 유로
81 ~ 84 : 밸브 90 : 펌프

Claims (5)

  1. 원수 공급부(10),
    출수구(40),
    원수공급부(10)에 직접 또는 유로를 통해서 착탈가능하도록 연결되고 내부에 고형 마그네슘(26)이 충진되며 외부에 세디먼트필터막(25)이 구비되어 원수가 세디먼트필터막(25)을 통해서 고형 마그네슘과 접촉되어 환원된 후 배출되는 마그네슘 카트리지부(20),
    상기 마그네슘 카트리지부(20)와 출수구(40) 사이에 다수개가 탈부착이 용이하도록 구비되고 내부에 볼형태의 마그네슘과 토르마린 및 연수물질을 포함하고, 자철광, 게르마늄, 음이온, 환원촉매, 살균물질, 정수물질 중에서 택일된 하나 혹은 이들의 혼합물질로 구성되는 볼형태의 유용물질을 포함하되, 출수구(40)의 처리수가 pH 9-12로 조정되도록 유용성분의 조성 및 탈부착 수가 조정되는 미네랄 카트리지부(30),
    내부에 세정물질을 포함하는 세정수가 저장되고 상기 미네랄 카트리지부(30)와 연결되는 세정수 탱크(60),
    상기 미네랄 카트리지부(30)의 전단과 후단을 연결하는 세정수 순환 유로(70),
    상기 미네랄 카트리지부(30)의 선단과 후단에 각각 구비되어 미네랄카트리지부(30)로 원수만을 통과시켜 배출하거나 미네랄카트리지부(30)로 세정수만을 공급하여 세정수가 미네랄 카트리지부(30)와 세정수 순환 유로(70)에 갇히도록 개폐가 제어되는 밸브(81 ~ 84),
    상기 세정수가 미네랄 카트리지부(30)와 세정수 순환 유로(70)에 갇힌 경우 세정수를 그 내부에서 순환시키는 세정수 펌프(90),
    상기 밸브(81)(82)(83)(84) 및 세정수 펌프(90)의 동작을 제어하여 환원연수 제조 또는 세정이 이루어지도록 하되, 상기 세정은 별도로 구비된 동작버튼에 의하여 수동으로 이루어지거나, 타이머를 통하여 일정시간마다 자동으로 이루어지도록 하고, 세정이 완료되면 출수구(40)를 통해서 세정수가 배출되도록 하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미용용 환원연수 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 출수구에는 N극 발생부(110)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미용용 환원연수 제조장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 세정수 탱크(60)에는 물외에 구연산 혹은 식초 혹은 과초산을 포함한 인체에 무해한 세정 물질 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 함께 포함된 것을 특징으로 하는 미용용 환원연수 제조장치.
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