KR101700675B1 - 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치 - Google Patents

상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 관한 것으로, 그 목적은 내부로 유입된 물이 유동하는 과정에서 정전기를 발생시키기 위한 부재와의 접촉면적을 증대시켜 보다 효과적인 정전기의 발생구조를 갖는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 유입구와 유출구가 형성된 수처리기 본체; 상기 유출구에 근접한 곳에 위치하도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 다수의 제1유동홀이 형성된 제1지지체; 상기 제1지지체에 일측면이 밀착되는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 설치되고, 하나 이상의 제2유동홀이 형성되며, 아연 또는 마그네슘으로 이루어진 이온화부재; 상기 이온화 부재를 사이에 두고 제1지지체와 마주하는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 다수의 제3유동홀이 형성된 제2지지체; 및 상기 제2지지체로부터 상기 유입구에 근접하게 돌출되는 구조를 갖도록 제2지지체의 전면에 배치되고, 상기 수처리기 본체의 내면으로부터 이격되는 외면을 포함하되, 물이 유동하는 유로의 면적을 감소시켜 유속을 증가시키기 위한 환형의 벤츄리 구조를 수처리기 본체의 내면과 함께 형성함과 더불어 물과 마찰되면서 정전기를 발생시키는 외면을 포함하는 마찰부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공한다.

Description

상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치{Water treatment apparatus for preventing corrosion and scale}
본 발명은 멀티 수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물속에 포함된 자철석 등의 자성 이물질을 자력을 이용하여 제거하는 구조, 접지를 통해 전자를 외부로 방출하는 구조, 물의 유속을 증가시켜 물분자를 작게 만드는 구조, 물과의 마찰에 의해 정전기를 발생시키는 구조, 그리고 선부식부재를 이용하여 배관 외벽의 부식을 방지하는 구조를 포함하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 상수도관이나 물탱크의 급ㆍ배수관 등과 같이 물이 지나는 배관을 오랜 시간 동안 사용하다 보면 물속의 활성산소가 배관의 철분과 반응하여 내부가 부식되어 녹이 발생하고, 이러한 녹 및 이물질 등이 퇴적되어 배관 내부에 스케일(scale), 슬라임(slime), 슬러리(slurry) 등이 발생하여 배관의 수명을 단축함과 더불어 물의 흐름을 방해함은 물론 배관을 지나는 물 역시 인체에 유해한 산화철이나 불순물 및 세균 등의 각종 유해물질에 오염되는 문제점이 있다.
따라서, 배관 내부의 부식이나 스케일로 인하여 배관의 수명이 다한 것으로 판단되는 경우, 해당 배관을 새로운 배관으로 교체하였으나, 새로운 배관으로 교체하는데 비교적 많은 시간과 인력 및 장비가 요구되는 단점이 있다.
이에 따라 배관을 교체하는 대신에 배관의 부식이나 스케일 발생을 억제하고 제거할 수 있도록 하는 다양한 형태의 수처리장치가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 특허문헌1에는 영구자석과 금속의 이온화경향 이용한 녹 및 스케일 예방ㆍ제거용 수처리 배관이 개시되어 있다.
상기 특허문헌1에 따른 수처리 배관은 상부 레듀샤배관 및 하부 레듀샤배관이 상부와 하부에 설치된 것으로 이루어진 후렌치 배관본체의 내부에 육각형 모양으로 이루어진 다수의 관통홀이 벌집 형태로 형성된 3개의 중간부 배관이 설치되고, 상기 중간부 배관의 사이에 내부배관과 전위차 금속배관이 설치된 것으로 구성되어 있다.
등록특허공보 제1174725호(2012.08.17.공고)
본 발명의 목적은 내부로 유입된 물이 유동하는 과정에서 정전기를 발생시키기 위한 부재와의 접촉면적을 증대시켜 보다 효과적인 정전기의 발생구조를 갖는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 물이 유동하는 과정에서 발생되는 유체의 압력손실을 줄인 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 물과 함께 유동하는 자철석 등의 자성 이물질을 자력을 이용하여 제거함으로써, 보다 위생적인 급수환경의 구현이 가능하게 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 접지를 통해 전자의 외부 방출을 유도하여 이온이 더 이상 음이온이 되려는 것을 방지하여 줌으로써, 양이온의의 양을 증가시켜 스케일 생성억제 및 제거효율을 더욱 높인 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 배관의 내벽뿐만 아니라 외벽의 부식 또한 효과적으로 억제할 수 있도록 한 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 유출구가 형성된 수처리기 본체; 상기 유출구에 근접한 곳에 위치하도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 물의 유동을 위한 다수의 제1유동홀이 형성된 제1지지체; 상기 제1지지체에 일측면이 밀착되고 외면이 수처리기 본체의 내면에 밀착되는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 설치되고, 물의 유동을 위한 하나 이상의 제2유동홀이 형성되며, 아연 또는 마그네슘을 재질로 하여 이루어진 이온화부재; 상기 이온화 부재를 사이에 두고 제1지지체와 마주하는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 물의 유동을 위한 다수의 제3유동홀이 형성된 제2지지체; 및 상기 제2지지체로부터 상기 유입구에 근접하게 돌출되는 구조를 갖도록 제2지지체의 전면에 배치되고, 상기 수처리기 본체의 내면으로부터 이격되는 외면을 포함하되, 물이 유동하는 유로의 면적을 감소시켜 유속을 증가시키기 위한 환형의 벤츄리 구조를 수처리기 본체의 내면과 함께 형성함과 더불어 물과 마찰되면서 정전기를 발생시키는 외면을 포함하는 마찰부재;로 구성되되, 상기 마찰부재는, 상기 수처리기 본체의 내면으로부터 이격되는 외경을 갖는 제1대경부; 상기 제1대경부의 이웃한 곳에 위치하며, 상기 제1대경부 보다 작은 외경을 갖는 소경부; 및 상기 소경부를 사이에 두고 제1대경부와 마주하도록 위치하며, 상기 소경부 보다 큰 외경을 갖는 제2대경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치를 제공한다.
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한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 제1대경부와 소경부 및 제2대경부는 볼록면과 오목면으로 이루어진 곡면으로 연결되어 마찰부재가 전체적으로 땅콩형상을 갖도록 구성될 수 있다.
한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 제1지지체와 마찰부재는 테프론 재질로 이루어지며, 제1지지체와 마찰부재는 일체형의 구조로 이루어질 수 있다.
한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 수처리기 본체로 유입되는 물속에 포함된 자성 이물질을 제거하도록 수처리기 본체의 전단에 설치되는 여과수단을 더 포함하되, 상기 여과수단은, 유입측 배관과 수처리기 본체의 유입구를 연결하는 메인관체; 상기 메인관체로부터 분기된 분기관체; 상기 분기관체에 설치되어 분기관체의 유로를 단속하는 개폐밸브; 상기 분기관체에 분리 가능한 구조로 결합되고, 물과 함께 유동하는 자성 이물질을 포집하는 영구자석이 내장된 자철석 제거장치로 구성될 수 있다.
한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 수처리기 본체와 연결되어 접지를 통해 전자를 외부로 방출하는 접지부;가 더 포함될 수 있다.
한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 수처리기 본체와 연결되는 유입측 배관과 유출측 배관의 양쪽에 결합된 구조로 설치되며, 해당 배관 보다 저전위의 금속으로 이루어져 배관 대신 희생적으로 소모되면서 배관 외벽의 부식을 방지하는 선부식부재가 더 포함될 수 있다.
한편 상기 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치에 있어서, 상기 마찰부재와 이격된 채로 마찰부재를 감싸는 환형의 구조를 갖는 다수의 탄소띠와 구리띠가 물의 유동방향을 따라 상호 교번되는 구조를 반복하도록 수처리기 본체의 내면에 더 설치될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 수처리기 본체로 유입되는 유체는 수처리기 본체의 내면 및 마찰부재의 외면에 마찰되면서 유동하게 되므로, 종래 대비 마찰면적의 증대를 통해 보다 많은 양의 정전기를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 물의 유속을 증가시키기 위한 벤츄리 구조를 형성하는 마찰부재와 유선형의 곡면구조로 형성되어 물이 마찰부재가 제공하는 곡면을 타고 흐름방향으로 자연스럽게 유동하게 되므로 종래 대비 물의 압력손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 녹 발생의 원인이 되는 자철석을 제거하여 녹발생을 효과적으로 억제할 수 있으며, 더불어 위생적인 급수환경을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 접지를 통해 전자의 외부 방출을 유도하여 스케일의 발생원인이 되는 음이온의 양을 줄임으로써, 스케일 생성억제 및 제거효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 배관의 외벽에 설치된 선부식부재에 의해 배관 외벽의 부식 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 수처리장치의 분해사시도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 수처리장치의 단면도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마찰부재의 단면도,
도 4 는 본 발명에 따른 여과수단이 멀티 수처리장치의 전단에 결합된 상태를 보인 단면도,
도 5 는 접지부와 선부식부재를 더 포함하는 본 발명에 따른 멀티 수처리장치의 단면도,
도 6 은 본 발명에 따른 수처리기 본체의 내면에 탄소띠와 구리띠가 더 설치된 상태를 보인 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 수처리장치의 분해사시도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 수처리장치의 단면도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마찰부재의 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 멀티 수처리장치(110)는 수처리기 본체(120), 제1지지체(130), 이온화부재(140), 제2지지체(150), 마찰부재(160)로 구성된다.
상기 수처리기 본체(120)는 물이 유입되는 유입구(121)가 일측단에 형성되고, 타측단에 유출구(122)가 형성되며, 그 내부에는 상기 유입구(121) 및 유출구(122)와 연결되며 제1지지체(130), 이온화부재(140), 제2지지체(150), 마찰부재(160)가 설치되어 수처리과정이 이루어지는 공간(S)이 형성된다.
또한, 상기 수처리기 본체(120)의 양끝단부에는 배관 또는 후술될 여과수단(200)과의 결합을 위한 플랜지(123,124)가 형성된다.
이와 같이 구성되는 수처리기 본체(120)에 있어서, 상기 유입구(121)와 유출구(122)의 횡단면적은 상기 공간(S)의 횡단면적 보다 상대적으로 작은 크기로 형성되어 수처리기 본체(120)의 양단이 흡사 호리병의 주둥이와 같은 형상으로 이루어지며, 이러한 수처리기 본체(120)의 내부에 제1지지체(130), 이온화부재(140), 제2지지체(150), 마찰부재(160)를 설치할 수 있도록 하기 위하여 수처리기 본체(120)는 제1부분(120a)과 제2부분(120b)으로 구성되며, 제1부분(120a)과 제2부분(120b)은 용접에 의해 결합된다.
이러한 수처리기 본체(120)는 내식성이 우수한 스테인레스로 이루어질 수 있다.
상기 제1지지체(130)는 이온화부재(140)의 출구측 단부를 지지하는 것으로, 상기 수처리기 본체(120)의 내부에 설치되되, 상기 유출구(122)에 가장 근접한 곳에 위치하도록 설치된다.
이러한 제1지지체(130)는 수처리기 본체(120)의 내경에 상응하는 외경을 갖는 원통체로 이루어지며, 이온화부재(140)와 마주하는 전면에는 이온화부재(140)를 빠져나온 물이 모여드는 공간을 형성하기 위한 제1홈부(131)가 형성되고, 제1홈부(131)로부터 제1지지체(130)의 배면으로 연장되어 물이 유출구(122) 방향으로 빠져나갈 수 있도록 하는 다수의 제1유동홀(132)이 형성된 것으로 구성된다.
이러한 제1지지체(130)는 테프론으로 구성될 수 있다.
상기 이온화부재(140)는 제1지지체(130)에 배면이 밀착되도록 수처리기 본체(120)의 내부에 배치되고, 수처리기 본체(120)의 내경에 상응하는 외경을 갖도록 형성되어 수처리기 본체(120)의 내면에 외면이 밀착되며, 전면으로부터 배면으로 연장되는 다수개의 제2유동홀(141)이 형성된 것으로 구성된다.
이러한 이온화부재(140)는 아연 또는 마그네슘으로 구성될 수 있다.
참고로, 사전작업을 통해 측정된 물의 전기 전도도(EC)의 측정값이 300㎲/㎝ ~ 900㎲/㎝ 범위내에 있을 경우에는 아연으로 이루어진 이온화부재(140)가 구비된 멀티 수처리장치의 사용이 적합하고, 물의 전기 전도도(EC)의 측정값이 300㎲/㎝ 이하인 경우에는 마그네슘으로 이루어진 이온화부재(140)가 구비된 멀티 수처리장치가 사용되는 것이 적합하다.
상기 제2지지체(150)는 배면이 이온화부재(140)의 전면과 마주하여 이온화부재(140)를 지지하고, 전면이 마찰부재(160)와 마주하여 마찰부재(160)를 지지하는 것으로, 상기 이온화부재(140)를 사이에 두고 제1지지체(130)와 마주하는 구조를 갖도록 수처리기 본체(120)의 내부에 끼움 결합된다.
한편, 상기 제2지지체(150)는 수처리기 본체(120)의 내경에 상응하는 외경을 갖는 원통체로써, 이온화부재(140)와 마주하는 배면에는 제2홈부(151)가 형성되고, 제2지지체(150)의 전면으로부터 상기 제2홈부(151)로 연장되어 마찰부재(160)를 거친 물이 이온화부재(140)로 유입될 수 있도록 하는 다수의 제3유동홀(152)이 형성된 것으로 구성된다.
한편, 상기 제2홈부(151)는 이온화부재(140)에 형성된 제2유동홀(141)과 연결된 구조를 갖도록 형성되어 제3유동홀(152)을 통해 나온 물이 제2홈부(151)를 통해 분산되면서 다수의 제2유동홀(141)로 균일하게 분산된다.
이러한 제2지지체(150)는 테프론으로 구성될 수 있다.
상기 마찰부재(160)는 유입구(121)에 근접한 위치에서 수처리기 본체(120)의 내부로 유입되는 물과 마주하면서 마찰되도록 수처리기 본체(120)의 내부에 설치되되, 수처리기 본체(120)의 내면으로부터 이격된 외면을 포함하는 것으로 구성되며, 수처리기 본체(120)와 마찰부재(160)의 사이에 형성된 공간을 통해 유체가 유동하면서 수처리기 본체(120)의 내면 및 마찰부재(160)의 외면과 마찰하도록 구성된다.
이처럼 수처리기 본체(120)의 내부로 유입되는 물이 수처리기 본체(120)의 내면뿐만 아니라 마찰부재(160)의 외면과도 마찰하게 되므로, 물이 마찰되는 면적을 증대를 통해 정전기의 발생효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 마찰부재(160)는 수처리기 본체(120)의 내면으로부터 이격되는 외면을 갖도록 수처리기 본체(120)의 내경 보다 작은 외경으로 구성되되, 수처리기 본체(120)와 마찰부재(160)의 사이로 유체가 유동하는 과정에서 유속이 증가하는 벤츄리 구조를 형성할 수 있도록 유입구(121)의 직경을 고려하여 외경이 결정된다.
한편, 유입구(121)를 통해 수처리기 본체(120)의 내부로 유입되는 물이 마찰부재(160)와의 충돌시 마찰부재(160)의 외면을 타고 자연스럽게 유동할 수 있도록 마찰부재(160)의 외면은 곡면구조로 이루어진다.
보다 구체적으로, 상기 마찰부재(160)는 제1대경부(161)와, 상기 제1대경부(161)의 후방에 위치하고 제1대경부(161) 보다 작은 외경을 갖는 소경부(162)와, 상기 소경부(162)를 사이에 두고 제1대경부(161)와 마주하도록 소경부(162)의 후방에 위치하고 소경부(162) 보다 큰 외경을 갖는 제2대경부(163)로 구성되며, 상기 제1대경부(161)와 소경부(162) 및 제2대경부(163)가 볼록면과 오목면으로 이루어진 곡면으로 연결되어 마찰부재(160)가 전체적으로 흡사 땅콩과 같은 단면형상을 갖도록 형성된다.
이와 같은 마찰부재(160)의 구조에 따르면, 수처리기 본체(120)로 유입되는 물은 제1대경부(161)와 수처리기 본체(120)의 내면이 형성하는 1차 벤츄리 구조를 통과하는 과정에서 1차 가속되고, 이후 제2대경부(163)와 수처리기 본체(120)의 내면이 형성하는 2차 벤츄리 구조를 통과하는 과정에서 2차 가속되므로, 물분자를 보다 효과적으로 작게 만들 수 있다.
참고로, 물이 벤츄리 구조를 통과하는 과정에서 유속이 증가하고 압력이 감소하게 되며, 이러한 과정에서 물 분자가 작아지게 되므로, 스케일이나 부식의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
이와 같은 마찰부재(160)는 물과의 마찰시 발생되는 정전기 효과의 극대화를 위해 테프론으로 구성되며, 별도로 제조된 다음 제2지지체(150)와 결합되어 제2지지체(150)의 지지를 받도록 구성되거나, 제2지지체(150)와 일체형의 구조를 갖도록 제조되어 제2지지체(150)의 지지를 받도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 여과수단이 멀티 수처리장치의 전단에 결합된 상태를 보인 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 멀티 수처리장치(110)는 물속에 포함된 자철석 등의 자성이물질을 제거하기 위한 여과수단(200)을 더 포함할 수 있다.
상기 여과수단(200)은 메인관체(210), 분기관체(220), 개폐밸브(230), 자철석 제거장치(240)로 구성된다.
상기 메인관체(210)는 배관과 멀티 수처리장치(110)의 사이에 설치되어 유입측 배관(P1)의 유로를 멀티 수처리장치에 연결하도록 구성되며, 양끝단에는 유입측 배관(P1) 및 멀티 수처리장치(110)와의 결합을 위한 플랜지(211,212)가 형성된 것으로 구성된다.
상기 분기관체(220)는 메인관체(210)로부터 분기된 구조를 갖도록 메인관체(210)의 측면부에 형성된다.
상기 개폐밸브(230)는 분기관체(220)의 유로를 사용자가 선택적으로 개폐할 수 있도록 분기관체(220)에 설치된다.
상기 자철석 제거장치(240)는 물과 함께 유동하는 자성 이물질을 포집하여 제거하는 것으로, 상기 분기관체(220)에 분리 가능한 구조로 결합된 자철석 제거장치 캡(241)과, 상기 자철석 제거장치 캡(241)의 내부에 설치되어 물속의 자성 이물질을 포집하는 영구자석(242)으로 구성된다.
한편, 상기 자철석 제거장치 캡(241)은 분기관체(220)에 나사결합되어 분리가능한 구조를 갖는다.
이와 같은 자철석 제거장치(200)의 구조에 따르면, 영구자석(242)에 포집된 자성 이물질의 제거가 요구되는 경우, 개폐밸브(230)를 이용하여 분기관체(220)의 유로를 차단한 상태에서 자철석 제거장치(240)를 분리하여 작업이 가능하므로, 작업이 용이하고, 단수가 요구되지 않는 이점이 있다.
도 5는 접지부와 선부식부재를 더 포함하는 본 발명에 따른 멀티 수처리장치의 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 멀티 수처리장치는 전자를 땅으로 흘려보내는 접지부(300)를 더 포함할 수 있다.
상기 접지부(300)는 수처리기 본체(120)와 지면을 접지선으로 연결한 것으로 구성되며, 수처리기 본체(120) 내부의 전자가 접지선을 통해 지면으로 빠져나가게 된다.
참고로, 물에 녹아 있는 이온들은 계속적으로 전자를 얻어 음이온이 되려고 하는 성질을 갖고 있으므로, 접지부(300)를 통해 전자를 밖으로 배출할 경우, 물속의 이온이 음이온이 되려는 것을 방지하여 양이온의 양을 늘림으로써 스케일 생성억제 및 제거 효율을 한 층 더 향상시킬 수 있게 된다.
상기 선부식부재(400)는 멀티 수처리장치와 연결되는 배관(P1,P2)의 외벽 부식을 방지하기 위한 것으로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지며, 멀티 수처리장치와 연결되는 유입측 배관(P1)과 유출측 배관(P2)의 외벽을 감싸는 구조를 갖도록 설치된다.
배관(P1,P2)을 구성하는 철 보다 저전위 금속인 알루미늄으로 이루어진 선부식부재(400)를 배관의 외벽에 설치하게 되면, 주지된 바와 같이, 배관과 선부식부재(400)의 전위차로 인해 전기반응이 형성되고, 부식전위가 낮은 선부식부재(400)가 희생적으로 소모되면서 배관의 부식을 방지하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 수처리기 본체의 내면에 탄소띠와 구리띠가 더 설치된 상태를 보인 단면도를 도시하고 있다.
상기 수처리기 본체(120)의 내부에는 물과 마찰되면서 정전기를 발생시키기 위한 탄소띠(510)와 구리띠(520)가 더 설치될 수 있다.
상기 탄소띠(510)는 다수개로 구성되며, 수처리기 본체(120)의 내면에서 물의 유동방향을 따라 상호 이격된 구조를 갖도록 설치된다.
한편, 각각의 탄소띠(510)는 마찰부재(160)로부터 이격된 채로 마찰부재(160)를 감싸는 환형의 링구조를 갖도록 형성되며, 수처리기 본체(120)의 내면에 고정된 구조로 설치된다.
상기 구리띠(520)는 다수개로 구성되며, 수처리기 본체(120)의 내면에서 물의 유동방향을 따라 상호 이격된 구조를 갖도록 설치된다.
한편, 각각의 구리띠(520)는 마찰부재(160)로부터 이격된 채로 마찰부재(160)를 감싸는 환형의 링구조를 갖도록 형성되며, 수처리기 본체(120)의 내면에 고정된 구조로 설치된다.
상기와 같은 다수의 탄소띠(510)와 구리띠(520)를 수처리기 본체(120)의 내면에 설치함에 있어서, 물의 유동방향을 기준으로 탄소띠(510)와 구리띠(520)가 교번적으로 반복되는 구조를 갖도록 다수의 탄소띠(510)와 구리띠(520)를 수처리기 본체(120)의 내부에 설치하게 되며, 도 6에는 물의 유동방향을 기준으로 탄소띠→구리띠→탄소띠→구리띠가 설치된 구조가 도시되어 있다.
이와 같은 구조에 따르면, 수처리기 본체(120)의 내면에는 탄소띠와 구리띠가 반복적으로 연속되는 구조가 형성되며, 물이 유동하는 과정에서 탄소띠 및 구리띠와 반복적으로 마찰됨에 따라 정전기의 발생효율을 더욱 높일 수 있다.
참고로, 물과 탄소띠(510) 및 구리띠(520)의 마찰로 인해 발생되는 정전기는 탄소띠(510)에 집적되어 구리띠(520)로 방출되면서 탄소띠(510)와 구리띠(520) 사이에 물 흐름의 직각방향으로 고압의 얇은 정전기장이 형성되고, 이러한 정전기장을 통과하는 물은 하기 [반응식 1]과 같이 이온화되면서 물 분자의 결정구조가 미세하게 분해되며, 미세하게 분해된 물 분자는 물을 활성화시키며, 활성화된 물은 부식의 원인이 되는 활성산소를 물의 결정구조에 흡수시킴으로써 배관의 내벽에 녹이 발생하는 것을 억제하게 된다.
[반응식 1]
Figure 112016098262918-pat00001
또한, 상기와 같이 이온 활성화된 물은 산소를 수중으로 끌어들이는 힘이 생기게 됨으로 하기 [반응식 2]와 같은 환원방원으로 녹을 제거하게 된다.
[반응식 2]
Figure 112016098262918-pat00002
또한, 미세하게 분해된 물 분자의 결정구조는 물속의 원자나 분자와 결합되어 하나의 큰 결정구조가 되려는 운동을 하게 되는데, 이러한 현상에 의해 순수에 까운 용해력을 갖게 되어 물 분자의 수산화이온, 수소이온이 물속의 각종 무기질과 유기질을 원활히 용해함으로 배관에 부착된 슬러지나 스케일 등을 박리하게 제거함은 물론 물속에 함유된 슬라임균이나 박테리아의 번식을 억제할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 멀티 수처리장치가 갖는 작용효과에 대해 설명하되, 여과수단(200), 접지부(300), 선부식부재(400)를 모두 포함하는 것을 가정하여 설명하도록 한다.
유입측 배관(P1)을 통해 유입되는 물은 가장 먼저 여과수단(200)을 통과하게 되며, 여과수단(200)에 마련된 영구자석(242)은 물속 포함된 자성 이물질을 포집하게 된다.
한편, 물속에 포함된 자철석은 배관의 녹이나 스케일을 발생시키는 주요 원인물질로써, 자철석 제거장치(240)를 이용하여 물속에 포함된 자철석을 제거하여 줌으로써, 배관의 부식이나 스케일 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 위생적인 급수환경의 구현이 가능하게 된다.
한편, 여과수단(200)을 거친 물은 수처리기 본체(120)에 마련된 유입구(121)를 통해 수처리기 본체(120)의 내부로 유입되며, 수처리기 본체(120)와 마찰부재(160)의 사이에 형성된 유로를 통과하는 과정에서 유속이 증가되고, 마찰부재(160)의 외면 및 수처리기 본체(120)의 내면과 마찰되면서 정전기가 발생되며, 마찰부재(160)로 인해 마찰면적이 증가되므로 정전기의 발생효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 마찰부재(160)가 제공하는 땅콩형상으로 인하여 수처리기 본체(120)와 마찰부재(160)의 사이에는 벤츄리 구조가 형성되고, 물이 벤츄리 구조를 통과하는 과정에서 가속되며, 이러한 과정에서 물 분자는 작아지게 된다.
또한, 마찰부재(160)의 표면을 타고 물이 유동하는 과정에서 물과 마찰부재(160)의 계면에 전기이중층이 형성되고, 상기 전기이중충을 형성하는 전하가 물과 흐르면서 정전기가 발생된다.
이처럼 물과 마찰부재(160)의 마찰로 생기는 정전기는 몰속의 이온과 입자들을 서로 응집시킨다. 한편 테프론으로 이루어진 마찰부재(160)의 표면과 물의 마찰작용에 의해 정전기를 발생시킴에 따라 이온과 입자들의 응집을 더욱 촉진시킬 수 있다.
특히, 마찰부재(160)가 제공하는 넓은 표면적과 벤츄리 구조로 인하여 보다 효과적인 정전기의 발생구조를 구현할 수 있는 이점이 있다.
이에 더하여 수처리기 본체(120)의 내면에 설치된 탄소띠(510)와 구리띠(520)의 사이에 형성되는 정전기장에 의해 녹 및 스케일의 발생방지 및 제거를 위한 수처리의 효과를 극대화시킬 수 있게 된다.
이처럼 마찰부재(160)와 수처리기 본체(120)가 형성하는 벤츄리 구조를 지난 물은 제2지지체(150)와 이온화부재(140) 및 제1지지체(130)를 순차적으로 거친 후, 유출구(122) 배관으로 빠져나가게 된다.
한편, 아연이나 마그네슘으로 이루어진 이온화부재(140)를 이용하여 배관의 부식이나 스케일을 방지하고 제거하는 기술은 이미 널리 사용되고 있는 공지된 기술이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기와 같은 수처리과정에서 접지부(300)를 통해 전자를 외부로 방출하여 양이온의 양을 상대적으로 증가시킴으로써 녹 및 스케일의 발생방지 및 제거를 위한 수처리의 효과를 더욱 향상시킬 수 있고, 선부식부재(400)가 희생양극으로 작용하면서 배관 외벽을 부식을 방지하게 된다.
참고로, 상기와 같은 구성된 본 발명에 따른 멀티 수처리장치는 기존 배관에 형성된 녹이나 스케일을 제거를 위한 설비에 사용되거나, 상수도관에 설치되어 상수도관에 부식이나 스케일이 발생하는 것을 억제하도록 사용될 수도 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 멀티 수처리장치 120: 수처리기 본체
121: 유입구 122; 유출구
130; 제1지지체 131: 제1홈부
132: 제1유동홀 140: 이온화부재
141: 제2유동홀 150: 제2지지체
151: 제2홈부 152: 제3유동홀
160: 마찰부재 161: 제1대경부
162: 소경부 163: 제2대경부
200: 여과수단 210: 메인관체
220: 분기관체 230: 개폐밸브
240: 자철석 제거장치 241: 자철석 제거장치 캡
242: 영구자석 300: 접지부
400: 선부식부재 510: 탄소띠
520: 구리띠

Claims (8)

  1. 일측에 유입구가 형성되고, 타측에 유출구가 형성된 수처리기 본체;
    상기 유출구에 근접한 곳에 위치하도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 물의 유동을 위한 다수의 제1유동홀이 형성된 제1지지체;
    상기 제1지지체에 일측면이 밀착되고 외면이 수처리기 본체의 내면에 밀착되는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 설치되고, 물의 유동을 위한 하나 이상의 제2유동홀이 형성되며, 아연 또는 마그네슘을 재질로 하여 이루어진 이온화부재;
    상기 이온화 부재를 사이에 두고 제1지지체와 마주하는 구조를 갖도록 수처리기 본체의 내부에 끼움 결합되며, 물의 유동을 위한 다수의 제3유동홀이 형성된 제2지지체; 및
    상기 제2지지체로부터 상기 유입구에 근접하게 돌출되는 구조를 갖도록 제2지지체의 전면에 배치되고, 상기 수처리기 본체의 내면으로부터 이격되는 외면을 포함하되, 물이 유동하는 유로의 면적을 감소시켜 유속을 증가시키기 위한 환형의 벤츄리 구조를 수처리기 본체의 내면과 함께 형성함과 더불어 물과 마찰되면서 정전기를 발생시키는 외면을 포함하는 마찰부재;로 구성되되,
    상기 마찰부재는,
    상기 수처리기 본체의 내면으로부터 이격되는 외경을 갖는 제1대경부;
    상기 제1대경부의 이웃한 곳에 위치하며, 상기 제1대경부 보다 작은 외경을 갖는 소경부; 및
    상기 소경부를 사이에 두고 제1대경부와 마주하도록 위치하며, 상기 소경부 보다 큰 외경을 갖는 제2대경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1대경부와 소경부 및 제2대경부는 볼록면과 오목면으로 이루어진 곡면으로 연결되어 마찰부재가 전체적으로 땅콩형상을 갖도록 구성되어 물과의 마찰면적을 증대시키고 물의 유동저항을 감소시킨 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1지지체와 마찰부재는 테프론 재질로 이루어지며, 제1지지체와 마찰부재는 일체형의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수처리기 본체로 유입되는 물속에 포함된 자성 이물질을 제거하도록 수처리기 본체의 전단에 설치되는 여과수단을 더 포함하되,
    상기 여과수단은,
    유입측 배관과 수처리기 본체의 유입구를 연결하는 메인관체;
    상기 메인관체로부터 분기된 분기관체;
    상기 분기관체에 설치되어 분기관체의 유로를 단속하는 개폐밸브;
    상기 분기관체에 분리 가능한 구조로 결합되고, 물과 함께 유동하는 자성 이물질을 포집하는 영구자석이 내장된 자철석 제거장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수처리기 본체와 연결되어 접지를 통해 전자를 외부로 방출하는 접지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 수처리기 본체와 연결되는 유입측 배관과 유출측 배관의 양쪽에 결합된 구조로 설치되며, 해당 배관 보다 저전위의 금속으로 이루어져 배관 대신 희생적으로 소모되면서 배관 외벽의 부식을 방지하는 선부식부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 마찰부재와 이격된 채로 마찰부재를 감싸는 환형의 구조를 갖는 다수의 탄소띠와 구리띠가 물의 유동방향을 따라 상호 교번되는 구조를 반복하도록 수처리기 본체의 내면에 더 설치된 것을 특징으로 하는 상수도 적용 가능한 배관 스케일 발생억제 및 제거를 위한 멀티 수처리장치.
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