KR101960959B1 - 회전 순환 방식의 자화수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강한 자성을 통해 물의 이온화와 함께 물의 클러스터 입자를 미립화하여 자화수를 생성하되, 에어리프팅 방식으로 물을 순환시키면서 수용된 물을 회전시켜 높은 자화 효율을 얻을 수 있는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치에 관한 것이다.

Description

회전 순환 방식의 자화수 제조장치 {ROTATING CIRCULATION TYPE MAGNETIZED WATER MANUFACTURING APPARATUS}

본 발명은 자화수 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강한 자성을 통해 물의 이온화와 함께 물의 클러스터 입자를 미립화하여 자화수를 생성하되, 에어리프팅 방식으로 물을 순환시키면서 수용된 물을 회전시켜 높은 자화 효율을 얻을 수 있는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치에 관한 것이다.

최근 생물, 물리학 분야의 과학적 결과물에서 식물의 생장에 대한 자기장의 효과가 다수 언급되고 있으며, 이러한 결과물을 식물 재배에 사용하는 방법들이 시도되고 있다.

자연수의 파라메터를 물리·화학적으로 변화시키면 정화능력이 개선되고 용해성이 증가하게 되며, 이러한 변화는 흙이 염류를 제거하는 능력을 상승시켜 주고 재배기간 동안 식물이 영양소와 비료를 더 잘 흡수할 수 있도록 해 준다.

식물과 나무들은 정상적인 생장과 광합성을 위해 흙에서 미량원소와 미네랄을 얻어야 하나, 식물은 흙에 있는 대부분의 영양소를 사용하지 못한다. 즉 식물에 물을 공급시 흙에 녹아 있는 영양성분 중 일부만 용해되어 흡수되므로, 식물이 성장하면서 더 많은 영양소가 필요함에도 결국 미량원소의 부족으로 수확이 줄어들 수밖에 없다. 결국, 흙에 있는 미량원소와 영양소의 부족은 성장률의 감소로 이어지고 수확이 줄어드는 원인이 됨에 따라 식물 재배에 자화수를 이용해야 한다는 것 이 널리 알려져 있다.

이러한 자화수는 강력한 특수자석 사이로 물을 통과시키면 자기장에 의하여 물 분자의 배열이 바뀌어 특이한 물 분자 구조화를 이루는데 이러한 특성은 일정시간 유지되었다가 다시 원상태로 돌아가게 된다.

이와 같이 자기장에 의하여 물 분자가 특이하게 변형된 상태의 물인 자화수는 배열이 바뀐 물 분자들의 클러스터를 형성, 농축되도록 함으로써 체내의 세포조직을 활성화하여 대사를 촉진하며 일반 물과는 달리 각종 유익한 효과를 나타낸다.

하지만, 종래의 자화수 제조장치는 단순히 흐르는 물을 영구자석 사이에 통과시키는 것으로 강한 자력과 함께 물이 자기력에 접촉하는 시간과 면적을 증대시켜 자화효율을 향상시킬 수 있는 효과를 실현하려 하나, 일정 길이의 자화부에 대하여, 1회 물이 유동 가능한 구조로 자력에 노출되는 시간이 짧아 자화율이 다소 부족하였다.

또한, 물을 순환시키며 반복적으로 자화를 하고자 하더라도 펌프 등을 통과하며 자력을 통해 변형된 물 분자 구조가 다시 원상태로 돌아가는 등 자화에 좋지 않은 영향을 주며 자화성질이 다양하지 못하게 되어 그 효과가 미미하다는 문제가 있었다.

공개특허공보 제10-2009-0123393호 (2009.12.02.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전동구동 방식을 펌프를 사용하지 않고도 물을 수용된 순환 및 회전시키면서 강한 자성을 통해 물의 이온화와 함께 물의 클러스터 입자를 미립화하여 높은 효율로 자화수를 생성할 수 있는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자화수 생성을 위한 순환시 유효 미네랄 성분을 함유하고 있는 광물질에 접촉되도록 하여 자화수의 이온 교환 및 치환 효과를 이용하여 미네랄 성분을 자화수에 효과적으로 함유시킬 수 있는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부로부터 물을 공급받는 유입구와, 내부에서 생성된 처리수를 외부로 배출하는 배출구를 구비하고, 하단 중앙에는 순환공이 형성되는 저장탱크; 한쪽 끝이 상기 순환공에 연결되고 다른 쪽 끝이 복수로 분기되며 상기 저장탱크에 수용된 물과 떨어진 상측에 배치되도록 상기 저장탱크의 외측으로 형성되는 순환관; 상기 순환관의 다른 쪽 끝으로 삽입되어 상기 순환관 내부에 수용된 물속으로 공기를 공급하여 기포를 생성시켜 내부의 물을 배출시키는 공기공급관; 상기 저장탱크의 순환공 주위에 설치되어 수용된 물속으로 미네랄 성분을 방출하는 미네랄 생성부; 상기 순환관에 설치되어 상기 순환관을 통과하는 물을 자화하는 복수의 영구자석을 구비하는 자화부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 순환관은, 상기 순환공에 연결되고 일단에 밸브가 장착되는 수직관과, 상기 수직관으로부터 복수로 분기되고 상호 균일한 각도로 배치되는 분기관과, 상기 분기관으로부터 상측으로 연결되며 상기 저장탱크의 상부로 연장되는 재공급관으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 재공급관의 끝단은 상기 저장탱크의 내부에서 원주방향을 따라 하향경사지게 배치되어, 상기 재공급관을 통해 상기 저장탱크로 재유입되는 물에 의해 저장탱크에 수용된 물의 회전이 발생하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 공기공급관은, 상기 재공급관에서 상기 저장탱크의 수위와 동일한 수위로 채워지는 물의 내부로 연장되어 상측으로 기포를 배출하도록 절곡 형성될 수 있다.

또한, 상기 자화부는, 상기 수직관 외측에 설치되되, 복수의 영구자석의 N극이 각각 상기 수직관 내측으로 향하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 영구자석은 상기 물의 회전과 동일한 방향을 향하도록 평면상에서 경사지게 배치될 수 있다.

또한, 상기 미네랄 생성부는, 다공판으로 이루어지고 원통형의 내벽과 외벽을 갖되 상기 내벽의 내측으로 상기 순환공이 위치하도록 설치되는 수납부와, 상기 수납부 내부에 채워지는 미네랄 물질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 미네랄 물질은, 천매암, 맥반석, 게르마늄 중 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 회전 순환 방식의 자화수 제조장치에 따르면, 전동구동 방식을 펌프를 사용하지 않고도 물을 수용된 순환 및 회전시키면서 강한 자성을 통해 물의 이온화와 함께 물의 클러스터 입자를 미립화하여 높은 효율로 자화수를 생성할 수 있고, 물에 다양한 방향으로 형성된 자기력선을 가할 수 있어, 자화성질이 다양한 자화수를 생성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 자화수 생성을 위한 순환시 유효 미네랄 성분을 함유하고 있는 광물질에 접촉되도록 하여 자화수의 이온 교환 및 치환 효과를 이용하여 미네랄 성분을 자화수에 효과적으로 함유시킬 수 있고, 이에 의해 소정의 기능성 무기질 이온을 함유할 수 있어서 인체 및 동식물에 기능성 물질을 공급할 수 있으며, 생장 작용, 영양 균형 조절로 건강한 생육 특성을 얻을 수 있다.

특히 과실에 적용시, 당도의 증가, 아름다운 착색 및 향기 증진의 효과가 있으며, 농작물의 재배에 이용시 유기농법에 필요한 튼튼한 토양을 가지지 못한 농가의 핸디캡 보완이 가능하며 농약 및 비료 사용의 감소를 유도할 수 있어 친환경적 효과를 부가적으로 얻을 수 있다.

또한, 이러한 효과를 얻을 수 있는 본 발명은 비교적 적은 비용으로 제조가 가능하며, 유지비 비용에 부담이 없으며, 수명도 반영구적이라는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부구조를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부구조를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 생성부의 구조를 나타낸 부분 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자화부의 영구자석 배치구조를 나타낸 개념도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 회전 순환 방식의 자화수 제조장치에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부구조를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내부구조를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평면도로서, 기본적으로 자화처리를 위한 물을 수용하는 저장탱크(100)가 구비된다.

상기 저장탱크(100)는 상측이 개방된 통 형상의 구조체로서, 외부로부터 자화처리 되기 전의 물을 공급받는 유입구(110)와, 내부에서 자화 처리된 처리수를 외부로 배출하는 배출구(120)가 각각 구비되며, 하단 중앙에는 수용된 물의 순환 배출을 위한 순환공(130)이 형성된다.

본 발명에서 저장탱크(100)는 다양한 재질로 이루어질 수 있으나 원활한 자화특성을 위해 금속재보다는 합성수지 등으로 구성되는 것이 바람직하며, 특히 후술되는 바와 같이 수용된 물에 회전을 인가하여 자화 효율을 높이게 됨에 따라 원통형 구조를 통해 물의 회전저항을 줄이도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저장탱크(100)에 수용된 물의 순환을 위해 한쪽 끝이 상기 순환공(130)에 연결되고 저장탱크(100) 외측으로 연장되면서 다른 쪽 끝이 상기 저장탱크(100)의 상측 개구부 측에 위치하도록 구성되는 순환관(140)이 설치된다.

구체적으로 상기 순환관(140)은 한쪽 끝이 순환공(130)에 연결된 상태에서 복수로 분기되며 다른 쪽 끝이 상기 저장탱크(100)에 수용된 물과 떨어진 상측에 배치되도록 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 순환관(140)이 전후좌우 방향의 4개로 분기된 모습을 도시하고 있으나 저장탱크(100)의 규격을 고려하여 적절한 숫자로 분기될 수 있다.

바람직하게는 상기 순환관(140)은 상기 순환공(130)에 연결되고 일단에 밸브(142)가 장착되는 수직관(141)과, 상기 수직관(141)으로부터 복수로 분기되고 상호 균일한 각도로 배치되는 분기관(143)과, 상기 분기관(143)으로부터 상측으로 연결되며 상기 저장탱크(100)의 상부로 연장되는 재공급관(144)으로 이루어지게 된다.

즉 첨부된 도면과 같이 상기 순환공(130) 하측으로 수직관(141)과 밸브(142)가 설치되며 분기관(143)을 통해 4방향으로 분기가 이루어지되 각 분기관(143)으로 균등한 물의 분할이 이루어질 수 있도록 구성되며, 각 분기관(143)에 각각 형성된 총 4개의 재공급관(144)의 다른 쪽 끝이 상기 저장탱크(100)의 상측 개구부 내측으로 일부 삽입되는 형태로 설치된다.

본 발명은 기본적으로 상기 유입구(110)를 통해 일정량의 물을 저장탱크(100) 내부로 공급받아 저장 후, 상기 순환관(140), 즉 수직관(141), 분기관(143), 재공급관(144)을 통해 일정시간 순환을 시키며 자화처리를 하게 되며, 충분하게 자화된 처리수를 상기 배출구(120)를 통해 배출하여 활용하도록 구성된다.

이에 상기 유입구(110)를 통해 물이 유입되거나, 배출구(120)를 통해 처리수가 배출되는 동안에는 상기 수직관(141)의 밸브(142)가 닫힌 상태를 유지하고, 물의 유입 및 배출이 없는 자화처리 시간에 상기 밸브(142)가 개방되며 상기 저장탱크(100) 내부의 수위와 상기 재공급관(144) 내부의 수위가 동일한 높이를 유지하게 된다.

앞서 언급한 바와 같이 저장탱크(100) 내부의 물을 펌프 등을 사용하여 순환시 자화의 효과가 저하되므로, 본 발명에서는 전동구동 방식이 아닌 에어리프팅 방식으로 물을 순환시키는 방식이 적용된다.

이를 위해 상기 순환관(140)의 다른 쪽 끝으로 삽입되어 상기 순환관(140) 내부에 수용된 물속으로 공기를 공급하여 기포를 생성시켜 내부의 물을 배출시키는 공기공급관(150)이 각 순환관(140), 즉 각 재공급관(144) 마다 설치된다.

이는 일명 기포펌프(airlift pump)의 원리가 적용된 것으로, 상기 공기공급관(150)은 공기압축기 및 공기탱크로 구성된 고압공기공급 수단에 연결되어 상기 재공급관 하측에 기포를 불어넣어 내부에 수용된 물을 끌어올리며 다른 쪽 끝을 통해 저장탱크(100) 내부로 순환 배출시키게 된다.

이때, 상기 공기공급관(150)은 상기 순환공(130) 측으로 역류가 발생하지 않도록 적절한 위치에 구성되며, 앞서 언급한 구조에 의해 상기 저장탱크(100)에 수용된 수위와 상기 재공급관(144) 내부의 수위는 항상 동일하게 유지되므로 공급된 기포와 함께 배출된 양만큼 하측에서 지속적으로 보충되며 연속적인 물의 순환이 이루어지게 된다.

이때 상기 재공급관(144)에서 상기 저장탱크(100)의 수위와 동일한 수위로 채워지는 물의 내부로 연장되어 상측으로 기포를 배출하며, 역방향 흐름이 방지되도록 상기 공기공급관(150)의 공기 배출측이 상측을 향하도록 절곡 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 순환공(130)을 통해 하측으로 배출된 물이 상기 재공급관(144)을 통해 저장탱크(100) 상측으로 재공급되어 순환함에 있어, 상기 저장탱크(100) 내부에 저장된 물을 회전시키며 자화효율을 높일 수 있도록 상기 재공급관(144)의 끝단은 상기 저장탱크(100)의 내부에서 원주방향을 따라 하향경사지게 배치된다.

즉 앞서 언급한 바와 같이 상기 재공급관(144)의 다른 쪽 끝단은 상기 저장탱크(100) 내측의 수위로부터 상측으로 떨어져 위치하게 되며, 상기 공기공급관(150)을 통해 기포를 공급함에 따라 내부의 물을 배출시 재공급관(144)의 끝단이 저장탱크(100)의 원주방향을 따라 비스듬하게 분사됨에 따라 상기 재공급관(144)을 통해 상기 저장탱크(100)로 재유입되는 물에 의해 저장탱크(100)에 수용된 물의 회전이 발생하게 된다.

첨부된 도 3에서는 4개의 재공급관(144)의 끝단이 도면기준 반시계방향으로 휘어져 있어 순환수 배출에 따라 저장탱크(100)에 수용된 물을 반시계방향으로 회전시키게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 생성부의 구조를 나타낸 부분 사시도이다.

상기 저장탱크(100)의 순환공(130) 주위, 구체적으로 순환공(130) 상측에는 수용된 물속으로 미네랄 성분을 방출하는 미네랄 생성부(160)가 설치된다.

구체적으로 상기 미네랄 생성부(160)는 다공판 내지는 망형으로 이루어지고 중앙이 빈, 즉 평단면이 도넛형태로 내벽과 외벽을 갖되 상기 내벽의 내측으로 상기 순환공(130)이 위치하도록 설치된 수납부(161)와, 상기 수납부(161) 내부에 채워지는 미네랄 물질(162)로 이루어지게 된다.

이러한 구조의 미네랄 생성부(160)가 상기 순환공(130) 상측에 위치함에 따라 상기 순환공(130)을 통해 유출되는 물의 유속에 의해 보다 효과적으로 미네랄 성분이 물속으로 녹아 들어갈 수 있으며, 이때 사용되는 미네랄 물질은 천매암, 맥반석, 게르마늄 중 선택될 수 있다.

천매암은 태고시대부터 동물, 식물, 어패류 등에서 양분이 축적된 퇴적암층으로 원시미생물의 움직임에 의해 분해, 합성, 발효를 반복하면서 풍화가 진행되어 오며 토착미생물(황산화균과 방선균 등)과 유기물을 비롯한 각종 미네랄과 필수 미량 희귀원소가 풍부하며 pH 6.5 ~ 7.5 수분의 천연토양활성제이다. 이는 대부분의 작물에서 효능을 얻을 수 있으며 작토층을 깊게 하고 흙을 살리는 효과가 신속하여 뚜렷하게 나타난다. 또한, 천매암에 함유된 황산화균은 유황을 분해하는 효과가 있으며 토양 중의 유기물 분해작용, 토양 산성중화작용을 통해 토양을 개량시켜 당도증대, 맛, 색상을 향상시켜주며, 방선균은 구근 부패병, 고추탄저병, 역병균, 인삼반점병 등의 예상 효과가 있다고 알려져있다.

맥반석은 천연광물질로 다공질, 다공극, 다원소로 구성되며, 작물에 필요한 무기물과 미네랄 성분이 함유된 원소의 집합체로, 흙속의 유해성분, 유독성분을 중화시켜 제거하는 효과가 있고, 죽은 흙과 물을 중화 교정하여 산성 토양을 pH 6.5 ~ 7.3 수준으로 환원하며 각종 결핍된 미량 원소를 보충, 공급해 주게 된다.

게르마늄은 각종 중금속 및 유독 물질에 대한 항균, 항바이러스 작용을 하며, 우수한 흡착/탈취/분해력, 상온에서의 높은 원적외선 방사, 음이온 발생 등의 효과가 알려졌으며, 동식물의 체내에서 비특이적인 면역력을 강화하여 치유효과를 나타냄과 함께 생육을 촉진하는 특성 등이 연구되어있다.

이와 더불어 본 발명에서 요구되는 자화수 제조를 위해 상기 순환관(140)에는 상기 순환관(140)을 통과하는 물을 자화하기 위한 복수의 영구자석(171)으로 구성되는 자화부(170)가 설치된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자화부의 영구자석 배치구조를 나타낸 개념도로서, 기본적으로 상기 순환공(130)을 통해 배출되는 물 외측으로 영구자석(171)을 배치하여 통과하는 물을 자화시킨다는 자화수 제조의 기본원리가 적용된다.

구체적으로 상기 자화부(170)는 기본적으로 상기 수직관 외측에 설치되되, 복수의 영구자석(171)의 N극이 각각 상기 수직관(141) 내측으로 향하도록 배치된다.

이를 위해 강력한 영구자석인 네오디뮴(10,000가우스 이상)을 사용하게 되며, N극에서 자력을 집속, 증폭하도록 하여 뛰어난 효율로 물을 자화시킴과 더불어 앞서 언급한 물의 회전을 통해 자력노출시간 증가와 더불어 음이온과 용존산소량이 풍부한 좋은 에너지를 담은 자화수의 생성이 이루어지도록 한다.

이때 상기 영구자석(171)은 상기 물의 회전과 동일한 방향을 향하도록 평면상에서 경사지게 배치됨으로, 물의 흐름에 대응하는 방향으로 자력을 집속시키며 자화효율을 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 저장탱크 110: 유입구
120: 배출구 130: 순환공
140: 순환관 141: 수직관
142: 밸브 143: 분기관
144: 재공급관 150: 공기공급관
160: 미네랄 생성부 161: 수납부
162: 미네랄 물질 170: 자화부
171: 영구자석

Claims (8)

1. 외부로부터 물을 공급받는 유입구(110)와, 내부에서 생성된 처리수를 외부로 배출하는 배출구(120)를 구비하고, 하단 중앙에는 순환공(130)이 형성되는 저장탱크(100);
   한쪽 끝이 상기 순환공(130)에 연결되고 다른 쪽 끝이 복수로 분기되며 상기 저장탱크(100)에 수용된 물과 떨어진 상측에 배치되도록 상기 저장탱크(100)의 외측으로 형성되는 순환관(140);
   상기 순환관(140)의 다른 쪽 끝으로 삽입되어 상기 순환관(140) 내부에 수용된 물속으로 공기를 공급하여 기포를 생성시켜 내부의 물을 배출시키는 공기공급관(150);
   상기 저장탱크(100)의 순환공 주위에 설치되어 수용된 물속으로 미네랄 성분을 방출하는 미네랄 생성부(160);
   상기 순환관(140)에 설치되어 상기 순환관(140)을 통과하는 물을 자화하는 복수의 영구자석(171)을 구비하는 자화부(170); 로 이루어지고,
   상기 순환관(140)은,
   상기 순환공(130)에 연결되고 일단에 밸브(142)가 장착되는 수직관(141)과, 상기 수직관(141)으로부터 복수로 분기되고 상호 균일한 각도로 배치되는 분기관(143)과, 상기 분기관(143)으로부터 상측으로 연결되며 상기 저장탱크(100)의 상부로 연장되는 재공급관(144)으로 이루어지며,
   상기 재공급관(144)의 끝단은 상기 저장탱크의 내부에서 원주방향을 따라 하향경사지게 배치되어, 상기 재공급관(144)을 통해 상기 저장탱크(100)로 재유입되는 물에 의해 저장탱크(100)에 수용된 물의 회전이 발생하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 공기공급관(150)은,
   상기 재공급관(144)에서 상기 저장탱크(100)의 수위와 동일한 수위로 채워지는 물의 내부로 연장되어 상측으로 기포를 배출하도록 절곡 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 자화부(170)는,
   상기 수직관(141) 외측에 설치되되, 복수의 영구자석(171)의 N극이 각각 상기 수직관(141) 내측으로 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 영구자석(171)은 상기 물의 회전과 동일한 방향을 향하도록 평면상에서 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄 생성부(160)는,
   다공판으로 이루어지고 원통형의 내벽과 외벽을 갖되 상기 내벽의 내측으로 상기 순환공(130)이 위치하도록 설치되는 수납부(161)와, 상기 수납부(161) 내부에 채워지는 미네랄 물질(162)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 미네랄 물질(162)은, 천매암, 맥반석, 게르마늄석 중 선택되는 것을 특징으로 하는 회전 순환 방식의 자화수 제조장치.

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