KR101955805B1 - 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치 - Google Patents

동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치 에 관한 것으로, 동과 니켈의 합금으로 제조되며, 물과 접촉하는 표면적을 크게 하여 산화반응 및 환원반응을 통해 세포와 이온교환으로 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상에 의해 세균을 살균하고, 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의해 상기 황화합물의 분해 작용으로 악취를 제거하며, 결정입자의 조대화로 배관의 스케일을 방지하도록 하는 동합금 극세사 필터와; 상기 동합금 극세사 필터와 함께 살균작용을 하며, 물속에 함유되어 있는 칼슘과 마그네슘, 철, 망간과 같은 2가 양이온의 물질이 제올라이트의 미세한 공극에 흡착되어 물의 경도를 낮추어 연수작용을 돕는 제올라이트 세라믹 볼과; 상기 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼을 내장시키기 위해 상ㆍ하부가 개폐 가능한 이중 구조의 PP 재질로 사출 성형되며, 내부 케이스에는 상기 동합금 극세사 필터가 내장되고, 외부 케이스에는 상기 제올라이트 세라믹 볼이 각각 내장되는 침지형 수처리 케이스를 구성함으로써, 가정 내의 상수도 악취제거 및 미생물 살균과 배관내부의 스케일 형성을 억제시키며, 물의 경도를 낮추어 세정효과를 향상시킬 수 있도록 한 독특한 효과가 있다.

Description

동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치{Submerged water treatment device using copper alloy microfiber and zeolite}
본 발명은 수처리 장치(Water Treatment Device)에 관한 것으로서, 특히 동합금 극세사의 산화 및 환원 반응과 제올라이트의 이온교환 원리를 이용하여 살균(Sterilization) 및 연수(Softening) 작용을 촉진하기 위한 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정 내에 공급되는 광역상수도는 사전에 정수 및 살균이 이루어진 연수이지만 물의 공급 계통인 노후배관의 부식이나 침적물의 영향 및 물탱크의 오염 등으로 상수도에 대한 신뢰성 및 안전성 우려가 커지고 있는 현실이다.
최근, 미세먼지, 4대강 녹조현상 등 초유의 환경오염 문제로 위생에 대한 안정성이 대두되면서 어린아이를 키우는 가정에서는 물을 매번 끓여 사용하거나 살균수기로 물을 살균 처리하는 경우가 늘어나고 있다. 또한 가정 내의 식기세척과 과일 채소류 등의 식품세척 용도로 살균수를 사용하는 횟수도 점차 높아지고 있다.
가정에서 기능성 살균수를 제조하기 위해서는 시간이 많이 소요되기 때문에 세탁과 목욕물 등을 동시에 사용할 경우 같이 배관의 수압을 유지하면서 실시간대 대량으로 공급되어야 할 필요가 있고, 가정용 기능성 세정수를 보다 저렴하게 공급하는 것이 관건이다.
한편, 기능성 살균수를 만드는 방법은 전기를 이용한 전기분해 방법, 오존을 이용하는 방법, 자외선(UV)을 이용하는 방법, 영구자석을 이용하는 방법 등 여러 가지 방법들이 실용화되어 있으나 살균 및 멸균과 연화가 동시에 이루어지는 기능은 미흡하거나 전무한 실정이다.
영구자석을 이용한 방법은, 물에 자력을 가하게 되면 불순물들이 달라붙어 배관에 스케일이 줄어들고 물의 입자 클러스터가 세분화되어 연수기능과 부식억제 효과는 어느 정도 있으나 살균처리 면에서는 효과가 떨어지는 문제점이 있다. 또한 전기분해 방법은, 물에 양극과 음극의 백금도금을 한 티탄을 넣어 직류의 전기를 통하면, (+)극 쪽에는 물에 녹아 있는 음이온이 모이게 되어 산성이온수가 되고, (-)극 쪽에는 양이온이 모여 알칼리 이온수가 되면서 살균효과가 있는 반면, 전류를 공급하는 장치와 살균수를 만드는데 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 또한 자외선(UV)을 조사하는 방법은, 살균처리에 시간이 걸릴 뿐만 아니라 대량의 세탁용수나 세정용수를 공급하는데 어려운 점이 있다.
이와 같이, 상기 방법들은 물에 포함된 세균(미생물) 일부만 살균하는 효과만을 나타냄으로써 물의 중요한 역할중 하나인 세정력을 높이는 연수기능(Softening Function)은 거의 없거나 미흡한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 보다 상세하게는 동합금 극세사의 산화반응(Oxidation Reaction) 및 환원반응(Reduction Reaction)과 제올라이트의 이온교환 원리를 이용한 연수(연화)작용(Softening Action)을 통해 가정 내의 상수도 악취제거 및 미생물 살균과 배관내부의 스케일 형성을 억제시키며, 물의 경도를 낮추어 세정효과가 향상되도록 한 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 동(Cu)과 니켈(Ni)의 합금으로 제조되며, 물과 접촉하는 표면적을 크게 하여 산화반응 및 환원반응을 통해 세포와 이온교환으로 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상에 의해 세균을 살균하고, 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의해 상기 황화합물의 분해 작용으로 악취를 제거하며, 결정입자의 조대화로 배관의 스케일을 방지하도록 하는 동합금 극세사 필터(100)와; 상기 동합금 극세사 필터와 함께 살균작용을 하며, 물속에 함유되어 있는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg), 철(Fe), 망간(Mn)과 같은 2가 양이온의 물질이 제올라이트의 미세한 공극에 흡착되어 물의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추어 연수작용(Softening Action)을 돕는 제올라이트 세라믹 볼(200)과; 상기 동합금 극세사 필터(100)와 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키기 위해 상ㆍ하부가 개폐 가능한 이중 구조의 PP 재질로 사출 성형되되, 내부 케이스(310)에는 상기 동합금 극세사 필터가 내장되도록 상부(311)는 ‘
Figure 112018096484677-pat00053
’형상, 하부(312)는 ‘
Figure 112018096484677-pat00054
’형상을 갖고 고정 체결 가능하도록 외부 케이스보다 작은 직경으로 성형 제작되며, 상기 내부 케이스의 상ㆍ하부(311,312)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제1 관통구(316)가 각각 형성되고, 외부 케이스(320)에는 상기 제올라이트 세라믹 볼이 내장되도록 상부(321)는 ‘
Figure 112018096484677-pat00055
’형상, 하부(322)는 ‘
Figure 112018096484677-pat00056
’형상을 갖고, 고정 체결 가능하도록 상기 내부 케이스(310)보다 큰 직경으로 성형 제작되며, 상기 외부 케이스(320)의 상ㆍ하부(321,322)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제2 관통구(326)가 각각 형성되는 침지형 수처리 케이스(300)가 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치를 제공한다.
본 발명의 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은 동합금 극세사 필터를 이용한 산화반응 및 환원반응을 통해, 미생물의 세포와 전자적 이온교환 및 용혈현상으로 세균을 살균하는 작용과 동시에 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의해 물의 냄새(악취)를 제거하고, 고형불순물(TDS)의 입자 조대화로 배관에 스케일을 형성하지 않을 뿐만 아니라 동합금 극세사 필터가 녹슬지 않아 영구적으로 사용이 가능하다.
(2) 본 발명의 제올라이트 세라믹 볼은, 상기 동합금 극세사 필터와 결합된 침지형 수처리 장치를 통해, 가정 내에 공급되는 상수도(물)에 대한 살균작용과 함께 제올라이트 결정구조 내의양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca),망간(Mn) 등 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하여 상수도(물)의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추는 연수작용으로 세정효과와 제올라이트의 양이온의 일부를 음이온으로 치환함으로써 살균과 연수기능을 증폭할 수 있다.
(3) 본 발명의 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼을 내장시키는 침지형 수처리 케이스를 통해 가정 내에서도 종래기술과 같이 별도의 장치를 마련하지 않고서도 상수도(물)에 대한 지속적인 살균작용과 연수작용을 하는 기능성 살균수를 저렴하게 대량으로 공급할 수 있는 독특한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 전체 기술적 구성의 블록도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 침지형 수처리 케이스를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 침지형 수처리 케이스에 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼을 내장시키는 것을 개략적으로 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치를 샤워기에 내장시킨 것을 보여주는 실물사진
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 살균 메카니즘을 설명한 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 냄새(악취) 제거 메카니즘을 설명한 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 스케일 방지를 설명한 도면
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 제올라이트의 흡착 모식도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 기술적 해결 수단은, 크게 제올라이트 세라믹 볼 케이스를 내장시키며 산화반응(Oxidation Reaction) 및 환원반응(Reduction Reaction)을 통해 물속에 함유된 유해한 세균을 살균하는 동합금 극세사 필터(100)와 상기 동합금 극세사 필터와 함께 상수도의 연수(연화)작용(Softening Action)을 돕는 제올라이트 세라믹 볼(200) 및 상기 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼을 내장시키는 상ㆍ하부가 개폐 가능한 이중 구조의 침지형 수처리 케이스(300)로 구성된다.
도 1 및 도 5를 참조하여, 상기 동합금 극세사 필터(100)는, 동(Cu)과 니켈(Ni)의 합금을 사용하며, 제올라이트 세라믹 볼 케이스를 내장시키며 산화반응(Oxidation Reaction) 및 환원반응(Reduction Reaction)을 통해 물속에 함유된 유해한 세균을 살균하는 수단으로서, 동(Cu)과 니켈(Ni)의 합금된 상기 동합금 극세사 필터는 물과 접촉하는 표면적을 크게 하여 산화반응(Oxidation Reaction)과 환원반응(Reduction Reaction)이 일어나 미생물의 세포와 이온교환이 일어나게 되어 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상으로 세균을 죽이는 살균작용을 한다.
도 5를 참조한 본 발명의 실시 예에 따른 살균 메카니즘(Mechanism)은, 미생물의 세포와 전자적 이온교환에 따른 세포막 파괴로 인한 살균작용 및 전기화학적인 작용에 의한 살균작용을 설명한다.
즉,
Figure 112017072860421-pat00015
(1)
Figure 112017072860421-pat00016
Figure 112017072860421-pat00017
상기
Figure 112017072860421-pat00018
은 환원상태의 동합금 극세사이고
Figure 112017072860421-pat00019
는 산화상태의 동합금 극세사를 나타내며, 살균작용은 산화되지 않은 환원상태의 동합금 극세사가 물속에서 산화반응을 하게 되는 과정에서 물속에
Figure 112017072860421-pat00020
와
Figure 112017072860421-pat00021
(OH Radical)가 생성되어 살균작용이 일어난다.
상기 식(1)에 의하면, 본 발명의 실시 예에 따른 동합금 극세사 필터(100)를 이용한 산화반응과 환원반응은, 세포와 전자적 이온교환이 일어나게 되어 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상으로 세균이 살균되는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 상기 OH Radical(수산기)은 모든 오염물질의 살균, 소독에 관여하며, 화학적으로 분해하고 제거할 수 있는 가장 강력한 효과를 발휘하면서 인체에는 무해한 천연물질이다. 현존하는 물질 중에서 OH 라디칼의 산화력(살균, 소독, 분해하는 능력)은 불소(F) 다음으로 강력하고, 오존(O3)과 염소(Cl2)보다 강력하지만 불소, 염소, 오존처럼 인체에 독성이 있다거나 유해한 물질이 아니다. 최근 미국에서 실험한 연구결과에 의하면 OH 라디칼은 오존보다 2000배, 태양의 자외선보다 180배나 빠른 산화속도를 가지고 있다고 한다.
또한, 도 1 및 도 5를 참조한 실제 살균 성능 평가(원사직물시험연구원) 의뢰 결과, 균주 1(Staphylococcus aureus ATCC 6538)에서는 초기균수 대비 24시간 후 세균 감소율은 99.9%로 이루어졌다. 또한 균주 2(Klobsiclla pneumonias ATCC 4352)에서도 초기균수 대비 24시간 후 세균 감소율은 99.9%로 이루어졌다.
또한, 도 1 및 도 6을 참조한 상기 동합금 극세사 필터(100)는, 물속에 침지시킨 동합금 극세사의 표면에서 일어나는 산화반응과 환원반응 과정에서 물속에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의하여 황화합물을 분해함으로써 물의 악취를 제거한다.
또한, 도 1 및 도 7을 참조한 상기 동합금 극세사 필터(100)는, 물속에 함유된 불순물(칼슘, 마그네슘 등의 화합물 또는 규산염)은 결정입자가 조대화되어 배관 내부에 침착이 되지 않아 스케일(Scale)을 방지할 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 실시 예에 따른 동합금 성분의 극세사를 이용한 산화반응과 환원반응 과정에서 물속의 고형물(TDS)의 입자가 조대화되어 결정입자가 커지게 되면 체적자유에너지가 감소하여 배관 내부에 부착이 어렵게 된다. 이와 동시에 조대화로 성장한 결정입자들은 가라앉아 침적되어 필터 등에 쉽게 걸러지게 되므로 배관에 스케일이 형성하지 않는다.
도 7을 참조한 본 발명의 실시 예에 따른 스케일 방지 메카니즘(Mechanism)은, 입자조대화 과정을 통해 이루어진다.
즉,
Figure 112017072860421-pat00026
(3)
상기 식(3)에 의하면, 본 발명의 실시 예에 따른 동합금 극세사 필터(100)를 이용한 산화반응과 환원반응 과정에서 고형불순물(TDS)의 입자가 조대화되어 입자결정이 커지게 되면 체적자유에너지가 감소하여 배관내의 부착이 어렵게 되므로, 체적이 성장한 결정입자들은 침적되거나 필터 등을 통하여 쉽게 걸러지게 되므로 배관에 스케일을 형성하지 않아 스케일이 방지되는 것을 확인할 수 있다.
이외에도 상기 동합금 극세사 필터(100)는, 산화(녹)방지 기능이 있어 배관의 소재인 철(Fe)을 녹슬게 하지 않으며 조류를 제거하는 효과도 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 동합금 성분의 극세사를 이용한 산화반응(Oxidation Reaction) 및 환원반응(Reduction Reaction)은, 미생물의 세포와 전자적 이온교환이 일어나게 되어 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상으로 세균이 죽는 살균작용과 동시에 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의하여 황화합물 분해 작용으로 악취를 제거하는 작용과 더불어 고형불순물(TDS)의 입자가 조대화되어 결정이 커지게 되면 체적자유에너지가 감소하여 관내 부착이 어렵게 될 뿐만 아니라 체적이 성장한 결정입자들은 침적되거나 필터 등을 통하여 쉽게 걸러지게 되므로 배관에 스케일을 형성하지 않는 장점이 있고 산화(녹)방지 기능이 있어 철을 녹슬게 하지 않으며 조류제거 작용이 있는 특징이 있다. 또한, 동합금(동+니켈)을 사용함으로써, 동합금 극세사 필터가 녹 쓸지 않아 영구적으로 사용이 가능하다.
도 1 내지 도 4, 도 8을 참조하여, 상기 제올라이트 세라믹 볼(200)은, 상수도(물)의 연수(연화)작용(Softening Action)을 돕는 수단으로서, 물속에 함유되어 있는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg), 철(Fe), 망간(Mn) 등과 같은 2가 양이온의 물질이 제올라이트의 미세한 공극에 흡착되어 물의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추어 줌으로써, 살균작용(Bactericidal Action)과 연수작용(Softening Action)이 동시에 일어나 살균과 세정효과가 향상된 용수를 만들 수 있다.
여기서, 제올라이트(Zeolite)는, 알루미늄 산화물과 규산 산화물의 결합으로 생겨난 음이온을 알칼리 금속 및 알칼리 토금속이 결합되어 있는 광물을 총칭하는 결정질 알루미늄 규산염광물을 의미한다. 제올라이트는 체내 중금속과 유해화학물 등 유해물질을 제거하는 강력한 해독작용이 있으며 화학식은 Na2Al2Si2O8로서 백색 반투명한 광석이다. 제올라이트는 구조상의 특징에 따라 몇 가지 특징이 있는데, 먼저 그 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하는 성질을 갖는다. 다음은 제올라이트는 일정한 크기의 세공경(細孔經)을 갖고 있기 때문에 이것보다 작은 분자를 선택적으로 통과시켜 흡착하는 분자체 효과를 갖는다. 이 분자체 효과를 이용하여, n-paraffin과 isoparaffin의 분리나 ortho, meta, para 이성질체를 분리할 수 있다. 그리고 제올라이트는 결정구조 내에 교환가능한 양이온을 함유하고 있기 때문에 용이하게 다른 양이온과 자유롭게 교환하는 이온교환성을 갖는다. 이 성질을 이용하여 유해물질의 제거, 유용성분의 농축, 회수를 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제올라이트 세라믹 볼(200)은, 상기 동합금 극세사 필터(100)와 결합된 침지형 수처리 장치를 통해, 가정 내에 공급되는 상수도(물)에 대한 살균작용(Bactericidal Action)과 함께 물이 제올라이트 세라믹 볼(200)을 통과할 때 제올라이트(Zeolite)는 그 결정구조 내에 있는 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca),망간(Mn) 등 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하게 된다. 이러한 흡착력에 의해 상수도(물)의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추는 연수작용(Softening Action)으로 세정효과가 향상된다. 또한 제올라이트의 미세한 세공경(細孔經)에 작은 분자만 선택적으로 통과시켜 흡착시키는 작용으로 탈취 효과와 양이온의 일부를 음이온으로 치환함으로써 항균성을 가지도록 하는 등 동합금 성분의 극세사의 반응에 이어 제올라이트 세라믹 볼(200)의 용수처리로 살균과 연수기능을 증폭하게 된다. 이러한 증폭작용은 강한 살균력이 지속되고 세척력이 향상된 기능성 용수를 가정 내에서도 별도의 장치를 강구하지 않고서도 저렴한 비용으로 대량으로 공급할 수 있는 독특한 특징이 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하여, 상기 침지형 수처리 케이스(300)는, 상기 동합금 극세사 필터(100)와 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 일종의 케이스 수단으로, 상기 침지형 수처리 케이스(300)는, 상ㆍ하부가 개폐 가능한 이중 구조로 제작되며, 내부 케이스에는 상기 동합금 극세사 필터(100)가 내장되고, 외부 케이스에는 상기 제올라이트 세라믹 볼(200)이 각각 내장된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 침지형 수처리 케이스(300)의 구조는, 합성수지계통의 소재인 폴리프로필렌(Polypropylene : PP) 재질을 사용하여 한 쌍을 갖는 반구형으로 성형 사출(injection molding)되며, 상기 동합금 극세사 필터(100)를 내장시키는 내부 케이스(310)와 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 외부 케이스(320)로 구성된다.
먼저, 상기 동합금 극세사 필터(100)를 내장시키는 내부 케이스(310)의 경우, 상기 내부 케이스(310)의 상부(311)는 ‘
Figure 112017072860421-pat00027
’형상, 하부(312)는 ‘
Figure 112017072860421-pat00028
’형상으로 갖고 상기 외부 케이스(320)보다 작은 직경으로 성형 제작된다.
또한, 상기 내부 케이스(310)는, 상기 내부 케이스(310)의 상ㆍ하부(311,312)가 서로 맞닿은 부분이 고정 체결 가능하도록 복수개의 제1 걸림돌기(314)와 상기 복수개의 제1 걸림돌기를 수용하는 복수개의 제1 걸림돌기 홈(315)이 각각 형성된다. 그리고 상기 내부 케이스(310)의 상ㆍ하부(311,312)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제1 관통구(316)가 형성된다.
다음은, 상기 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 외부 케이스(320)의 경우, 상기 외부 케이스(320)의 상부(321)는 ‘
Figure 112017072860421-pat00029
’형상, 하부(322)는 ‘
Figure 112017072860421-pat00030
’형상을 갖고, 상기 내부 케이스의 바깥쪽에 상기 제올라이트 세라믹 볼(100)이 내장될 수 있도록 상기 내부 케이스(310)보다 큰 직경으로 성형 제작된다.
또한, 상기 외부 케이스(320)는, 상기 외부 케이스(320)의 상ㆍ하부(321,322)가 서로 맞닿은 부분이 고정 체결 가능하도록 복수개의 제2 걸림돌기(324)와 상기 복수개의 제2 걸림돌기를 수용하는 복수개의 제2 걸림돌기 홈(325)이 각각 형성된다. 그리고 상기 외부 케이스(320)의 상ㆍ하부(321,322)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제2 관통구(326)가 형성된다.
여기서, 도 4를 참조하여 상기 외부 케이스(320)의 제2 걸림돌기(324) 및 제2 걸림돌기 홈(325) 대신에 설계되는 사출 성형물을 통해 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 외부 케이스(320)를 볼트로 체결할 수도 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 동합금 극세사 필터(100)와 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 침지형 수처리 케이스(300)는 다양한 사출 성형을 통해 샤워기 등의 어떠한 수처리 디바이스에 제한없이 내장시켜 사용이 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치에 대한 작용효과를 상세하게 설명한다.
본 발명은, 동합금 극세사 필터(100)를 이용한 산화반응(Oxidation Reaction) 및 환원반응(Reduction Reaction)으로, 미생물의 세포와 전자적 이온교환 및 용혈현상으로 세균을 살균하는 작용과 동시에 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의해 물의 악취를 제거하고, 고형불순물(TDS)의 입자 조대화로 배관에 스케일을 형성하지 않을 뿐만 아니라 동합금 극세사 필터가 녹슬지 않아 영구적으로 사용이 가능하다.
또한, 제올라이트 세라믹 볼(200)은 상기 동합금 극세사 필터(100)와 결합된 침지형 수처리 장치를 통해, 가정 내에 공급되는 물에 대한 살균작용(Bactericidal Action)과 함께 제올라이트(Zeolite) 결정구조 내의 양이온의 작용에 의해 불포화 탄화수소나 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca),망간(Mn) 등 극성물질을 선택적으로 강하게 흡착하여 물의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추는 연수작용(Softening Action)으로 세정효과가 향상된다. 또한 제올라이트의 양이온의 일부를 음이온으로 치환함으로써 살균과 연수기능을 증폭하게 된다.
그리고, 본 발명에서는 상기 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼(200)을 내장시키는 침지형 수처리 케이스(300)를 통해 가정 내에서도 종래기술과 같이 별도의 장치를 마련하지 않고서도 물에 대한 지속적인 살균작용과 연수작용을 하는 기능성 살균수를 저렴하게 대량으로 공급할 수 있는 독특한 특징이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 동합금 극세사 필터 200 : 제올라이트 세라믹 볼
300 : 침지형 수처리 케이스 310 : 내부 케이스
311,321 : 상부 312,322 : 하부
314 : 제1 걸림돌기 315 : 제1 걸림돌기 홈
316 : 제1 관통구 320 : 외부 케이스
324 : 제2 걸림돌기 325 : 제2 걸림돌기 홈
326 : 제2 관통구

Claims (6)

  1. 동(Cu)과 니켈(Ni)의 합금으로 제조되며, 물과 접촉하는 표면적을 크게 하여 산화반응 및 환원반응을 통해, 세포와 이온교환으로 미생물의 세포막이 파괴되어 용혈현상에 의해 세균을 살균하고, 물에 함유된 황화합물과의 이온교환에 의해 상기 황화합물의 분해 작용으로 악취를 제거하며, 결정입자의 조대화로 배관의 스케일을 방지하도록 하는 동합금 극세사 필터(100)와;
    상기 동합금 극세사 필터와 함께 살균작용을 하며, 물속에 함유되어 있는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg), 철(Fe), 망간(Mn)과 같은 2가 양이온의 물질이 제올라이트의 미세한 공극에 흡착되어 물의 경도(Hardness of Water, ppm)를 낮추어 연수작용(Softening Action)을 돕는 제올라이트 세라믹 볼(200)과;
    상기 동합금 극세사 필터와 제올라이트 세라믹 볼을 내장시키기 위해 상ㆍ하부가 개폐 가능한 이중 구조의 PP 재질로 사출 성형되되,
    내부 케이스(310)에는 상기 동합금 극세사 필터가 내장되도록 상부(311)는 ‘
    Figure 112018096484677-pat00057
    ’형상, 하부(312)는 ‘
    Figure 112018096484677-pat00058
    ’형상을 갖고 고정 체결 가능하도록 외부 케이스보다 작은 직경으로 성형 제작되며, 상기 내부 케이스의 상ㆍ하부(311,312)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제1 관통구(316)가 각각 형성되고,
    외부 케이스(320)에는 상기 제올라이트 세라믹 볼이 내장되도록 상부(321)는 ‘
    Figure 112018096484677-pat00059
    ’형상, 하부(322)는 ‘
    Figure 112018096484677-pat00060
    ’형상을 갖고, 고정 체결 가능하도록 상기 내부 케이스(310)보다 큰 직경으로 성형 제작되며, 상기 외부 케이스(320)의 상ㆍ하부(321,322)에는 물이 관통할 수 있도록 부정형의 패턴을 갖는 제2 관통구(326)가 각각 형성되는 침지형 수처리 케이스(300)가 구성되는 것을 특징으로 하는 동합금 극세사와 제올라이트를 이용한 침지형 수처리 장치.
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