KR102055083B1 - 개질 속도가 향상된 물의 개질 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 물 분자의 클러스터를 효과적으로 세분화할 수 있고, 물 분자의 클러스터를 세분화한 뒤에도 물 분자 재결합이 장시간 지연될 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는, 물을 개질하는 개질 장치에 있어서, 물이 수용된 용기가 저면에 안착될 수 있도록 중앙 상부가 개방된 홀더; 홀더를 둘러싸서 홀더를 중심으로 중공형 기판에 방사상으로 배열된 복수의 전자석; 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:2가 되는 펄스 전압을 반복적으로 생성하는 펄스 전압 생성부; 방사상으로 배열된 복수의 전자석 중 제1 전자석 그룹에 펄스 전압을 인가하고, 하이 레벨 구간에 대응하는 제1 딜레이 타임 이후에 제1 전자석 그룹에 이웃하는 제2 전자석 그룹에 펄스 전압을 인가하며, 그리고 하이 레벨 구간에 대응하는 제2 딜레이 타임 이후에 제2 전자석 그룹에 이웃하는 제3 전자석 그룹에 펄스 전압을 순차적으로 인가하도록 제어하는 전압 인가 제어부; 및 용기 외부에서 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 포함하는 물의 개질 장치를 포함한다.

Description

개질 속도가 향상된 물의 개질 장치{WATER MODIFYING APPARATUS WITH IMPROVED TREATMENT SPEED}

본 발명은 물의 개질 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물에 전자장을 조사함으로써 물의 특성을 개질할 수 있는 물의 개질 장치에 관한 것이다.

수 처리를 통해 수소수를 획득하는 대표적인 방법은 물의 전기 분해이다. 그라나 물의 전기 분해로 발생되는 수소는 물에 잘 녹지않거나 물 외부로 쉽게 이탈하는 문제와 몸에 해로운 오존 생성이라는 문제가 있었다. 따라서 최근 자기력을 이용하여 물의 특성을 변화시켜 좋은 물로 전환하는 수 처리장치가 등장하고 있다. 예를 들어 일본 특허 공개 1993-123677 A 또는 일본 실용신안 등록 3022038 U 에서는 코일을 이용하여 자력을 발생시키고 발생된 자력을 이용하여 수(水) 분자의 집합인 클러스터를 변화시킴으로써 생체적, 생화학적으로 바람직한 영향을 주는 수처리가 개시되어 있다.

그러나 종래 정자기장에 의한 클러스터 세분화 효과는 미흡할 뿐만 아니라 자기장의 변화를 준다고 하여도 어떻게 변화를 주는 것이 효과적인지 알 수 없었다. 아울러 클러스터가 세분화되었다 하더라도 실제로 수처리된 물이 공급되기까지 물 분자가 재결합하여 다시 클러스터 구조를 형성하게 되는 문제도 있었다.

한편 최근 가정에서 활성화 산소의 저감과 같은 생체적 효과를 얻기 위해 수처리를 통해 수소수를 만들어 음용하는 장치들이 보급되고 있는데 이러한 수소수 제조장치는 수소수 생성 시간이 비교적 길고 다량의 물을 처리해야 하는 경우에는 더더욱 장시간이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서 물의 세분화 효과를 증대하여 생체적, 생화학적으로 바람직한 영향을 줄 수 있는 수 처리 또는 물 개질 방법과 물 개질 속도를 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 도출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 물 분자의 클러스터를 효과적으로 세분화할 수 있는 물의 개질 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은, 물 분자의 클러스터를 세분화한 뒤에도 장시간 물 분자 재결합이 수행되지 않는 물의 개질 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3 목적은, 장치 이용자가 평소에 물을 보관하는 페트병 또는 물용기을 그대로 이용할 수 있는 구조를 가지는 물의 개질 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제4 목적은, 물에 전달되는 자기장을 순차적으로 변화시키도록 회전하는 자기장을 인가하고 자기장의 변화를 자동 제어할 수 있는 물의 개질 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제5 목적은, 장시간의 수처리 시간을 줄일 수 있도록 물에 진동을 전달함으로써 개질 속도를 향상한 물의 개질 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 물을 개질하는 개질 장치에 있어서, 물이 수용된 용기가 저면에 안착될 수 있도록 상부가 개방된 홀더; 홀더를 둘러싸서 홀더를 중심으로 중공형 기판에 방사상으로 배열된 복수의 전자석; 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:2가 되는 펄스 전압을 반복적으로 생성하는 펄스 전압 생성부; 방사상으로 배열된 복수의 전자석 중 제1 전자석 그룹에 펄스 전압을 인가하고, 하이 레벨 구간에 대응하는 제1 딜레이 타임 이후에 제1 전자석 그룹에 이웃하는 제2 전자석 그룹에 펄스 전압을 인가하며, 그리고 하이 레벨 구간에 대응하는 제2 딜레이 타임 이후에 제2 전자석 그룹에 이웃하는 제3 전자석 그룹에 펄스 전압을 순차적으로 인가하도록 제어하는 전압 인가 제어부; 복수의 전자석과 홀더 사이의 홀더 측면을 둘러싸서 배치되고 고전압을 발생시키는 고전압 발생부; 홀더의 저면 또는 측면에 배치되고 용기에 진동을 전달하는 진동자; 및 진동자를 가진시키는 진동 제어부를 포함하는 개질 속도가 향상된 물의 개질 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

제1, 2, 3 전자석 그룹 각각은, 거치된 용기를 사이에 두고 상호 대칭되는 한 쌍의 전자석과 한 쌍의 전자석에 수직하는 다른 한 쌍의 전자석을 하나의 그룹으로 하는 것이되, 고전압 발생부는 고전압 상태의 박막 동판과 박막 동판을 홀더 측면에 감싸 부착하고 절연하는 절연 테이프를 포함할 수 있다.

펄스 전압의 주파수는 60 KHz ~ 80 KHz 대역을 가지는 제1 주파수일 수 있다.

아울러 펄스 전압은 제1 주파수에 1 THz ~ 5 THz 대역을 가지는 제2 주파수가 함께 인가된 것일 수 있다.

한편 진동자는 홀더의 중심축에 어긋나도록 편심으로 배치된 것일 수 있으며, 진동 제어부는 진동자에 20 KHz ~ 40 KHz 의 가진 주파수로 가진시키는 것일 수 있다.

한편 본 발명의 목적은, 물을 개질하는 개질 장치에 있어서, 물이 흐르는 물 공급관이 관통될 수 있도록 중공형으로 형성되고 서로 연속하여 배치된 원반 형상의 3 개의 중공형 기판; 제1, 2, 3 중공형 기판 각각에 각각의 중공 중심으로 중공형 기판에 방사상으로 배열된 제1, 2, 3 전자석 그룹을 포함하는 복수의 전자석; 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:2가 되는 펄스 전압을 반복적으로 생성하는 펄스 전압 생성부; 방사상으로 배열된 복수의 전자석에 동시에 펄스 전압을 인가하도록 제어하는 전압 인가 제어부; 및 물 공급관에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 포함하되, 제1, 2, 3 전자석 그룹 각각은 각 중공을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 전자석과 한 쌍의 전자석의 배열 선상에 수직하는 선상으로 다른 한 쌍의 전자석이 구비되도록 배열된 것이고, 제1, 2, 3 전자석 그룹은 물 공급관을 중심축으로 순차적으로 30 °씩 회전되어 위치된 것을 특징으로 하는 물의 개질 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 물 분자의 클러스터를 효과적으로 세분화할 수 있다.

그리고 물 분자의 클러스터를 세분화한 뒤에도 물 분자 재결합이 장시간 지연될 수 있는 효과가 있다.

또한 물의 개질 장치를 이용하면 장치 이용자가 평소에 물을 보관하는 페트병 또는 물용기를 장착하여 그대로 이용할 수 있다.

물에 전달되는 자기장을 순차적으로 변화시키도록 회전하는 자기장을 인가하고 자기장의 변화를 자동 제어할 수 있는 효과가 있다.

아울러 물에 진동을 전달함으로써 장시간이 소요되는 수처리 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물의 개질 장치의 자기장 발생부의 평면도(a) 및 측면도(b)를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압의 파형의 일예를 나타낸 파형도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압 생성 및 공급 회로를 포함하는 구성을 나타낸 구성도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치의 자기장 발생장치 구성을 나타낸 시시도(a)와 부분 평면도(b)를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압의 파형을 나타내는 파형도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압 생성 및 공급 회로를 포함하는 구성을 나타낸 구성도이다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물의 개질 장치의 자기장 발생부의 평면도(a)와 일부 구성을 생략한 측면도(b)를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 의하면 회전 자기장을 형성하여 PET 병 또는 기타 용기에 수용된 물을 개질할 수 있다. 이를 위해 제1 실시예의 자기장 발생부는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙 상부가 개방된 홀더(3)와 홀더(3) 주변에 방사상으로 배치된 복수의 전자석(11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b)을 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 전자석은 제1, 2, 3 그룹으로 짝을 지어 별도로 제어되는데 하나의 그룹에 포함된 전자석들은 동시에 도 2에 도시된 바와 같은 펄스 전압이 인가되도록 제어된다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 제1 실시예 발명에 대해 상술한다.

홀더(3)는 물이 수용된 용기가 저면에 안착될 수 있도록 중앙 상부가 개방되어 용기 수용부(H)가 형성되도록 구성된다. 이러한 홀더(3)는 회로 기판으로 구성되는 것이 일반적이고 중공형 기판에 프레임을 형성한 것일 수도 있다. 그리고 장치 이용자는 용기 수용부(H)에 물이 수용된 용기를 안착시켜서 물을 개질할 수 있다. 이러한 용기 수용부(H)의 직경은 수용된 용기의 직경에 대응한다. 본 실시예의 원형과 달리 용기 수용부(H)는 평면의 형상이 다각형으로 형성될 수 있고, 그 윤곽 형태를 곡선 형상으로 한정하는 기재는 아니며, 방사상으로 제1, 2, 3 전자석 그룹(11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b)이 배열될 수만 있다면, 내외부가 다각형이나 이와 유사한 형상을 포함하는 개념이다.

복수의 전자석(11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b)은 홀더를 둘러싸서 홀더(3)에 방사상으로 배열되는데 철심에 코일을 감합한 형태로 구성될 수 있다. 제1 전자석 그룹(11, 12, 13, 14)을 보면 홀더(3)의 중심을 기준점으로 하여 90°의 각도를 이루도록 배치된다. 이는 제2 전자석 그룹(11a, 12a, 13a, 14a) 및 제3 전자석 그룹(11b, 12b, 13b, 14b)도 마찬가지다.

그리고 각 전자석 그룹은 동시에 자화되는 것이므로 전기적으로 모두 직렬 접속된 것이지만 이와 달리 모두 병렬 접속될 수도 있고 임의적 형태의 전기적 접속이 가능하다

제1 전자석 그룹(11, 12, 13, 14)의 자극 배치는 N 극이 용기 수용부(H)를 향하도록 하는 것이 바람직하지만 자극의 배치는 임의적인 방향으로도 할 수 있다. 다만 N 극과 S 극을 연결하는 직선은 홀더(3) 중앙을 통과하도록 배치하여야 한다. 또한 본 실시예에서 각 전자석 그룹마다 전자석 갯 수는 4 개이지만 개별 전자석에 대하여 복수의 전자석으로 대치되어도 무방하다.

중공형 기판(1)과 복수의 전자석(11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b)은 관련 회로 유닛을 포함하여 하나의 자기장 발생장치 또는 도 3에 도시된 바와 같은 하나의 자기장 발생부(24)를 구성한다.

이러한 자기장 발생부(24)에 펄스 전압을 인가하기 위한 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 직류전원 공급부(21), 마이콤 부(22) 및 전류 증폭회로(23)를 포함하여 구성될 수 있다.

특히 마이콤 부(22)는 직류전원 공급부(21)로부터 공급된 직류전압을 펄스 전압으로 변환함으로써 펄스 전압을 생성하는 역할을 한다. 이를 위해 마이크로 컴퓨터로 구성된 발진회로를 포함할 수 있다. 직류전원 공급부(21)는 상시 전원으로부터 입력된 전력을 AC 어댑터 등을 이용하여 직류전원으로 변경하는 장치이거나 DC 12V 또는 DC 24V의 전지가 이용될 수도 있다.

변환된 펄스 전압은 도 2에 도시된 바와 같이 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:2가 되도록 반복적으로 생성되거나(a), 하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:1 이 되도록 반복적으로 생성될 수 있다(b).

또한 마이콤 부(22)는 전압 인가 제어부로서 역할을 한다. 전압 인가 제어부로서의 마이콤 부(22)는, 방사상으로 배열된 복수의 전자석 중 제1 전자석(11~14) 그룹에 펄스 전압을 인가하고, 하이 레벨 구간에 대응하는 제1 딜레이 타임 이후에 제1 전자석(11~14) 그룹에 이웃하는 제2 전자석(11a~14a) 그룹에 펄스 전압을 인가하며, 그리고 하이 레벨 구간에 대응하는 제2 딜레이 타임 이후에 제2 전자석(11a~14a) 그룹에 이웃하는 제3 전자석(11b~14b) 그룹에 펄스 전압을 순차적으로 인가하도록 제어한다.

각 그룹의 전자석에 펄스 전압이 인가되기 전에 원하는 자기장의 세기를 유도할 수 있도록 전류 증폭회로(23)를 통해 전류가 증폭될 수 있다. 전자석의 자력의 세기는 물의 종류, 유량 또한 수류로의 지름 등에 의해 최적치를 선택하여 설정 할 수 있다. 또한 실험에 의하면 하나의 적합한 실시 예로 220 선회에 의해 280 μＨ를 얻고 사용할 수 있다.

한편 PET 병과 같은 물이 저장된 용기 외부에서 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(50)를 포함할 수 있는데, 대략 12000 V에 해당하는 정 고전압을 가하여 OH^- 또는 H⁺ 와 같은 물 분자를 이루는 구성들의 결합을 느슨하게 하고 물 분자의 화학적 작용을 돕는 역할을 한다. 이는 종래 물에 직접 접촉하여 전기 분해를 함으로써 발생되는 수소 기체가 물로부터 이탈하는 것과는 상반된다.

이러한 고전압 발생부(50)는 복수의 전자석과 홀더(3) 사이 홀더(3) 측면을 둘러싸서 배치되며 고전압 상태의 박막 동판과 박막 동판을 홀더 측면에 감싸 부착하고 절연하는 절연 테이프를 포함하도록 구성될 수 있다. 박막 동판은 복수의 전자석과 동일 평면상에 배치되는 것이 바람직하다.

여기서 제1 전자석 그룹은, 도 1에 도시된 바와 같이, 거치된 용기를 사이에 두고 상호 대칭되는 한 쌍의 전자석(11, 13)과 한 쌍의 전자석(11, 13)에 수직하는 다른 한 쌍의 전자석(12, 14)을 하나의 그룹으로 하는 것일 수 있다.

제2 전자석 그룹의 경우 한 쌍의 전자석은 도면부호 11a 및 13a로 나타낸 것이고 다른 한 쌍의 전자석은 도면부호 12a, 14a로 나타낸 것이다. 제3 전자석 그룹의 경우 한 쌍의 전자석은 도면부호 11b 및 13b로 나타낸 것이고 다른 한 쌍의 전자석은 도면부호 12b, 14b로 나타낸 것이다.

아울러 도 1에서는 생략되었으나 중공형 기판(1)에는 전자석들에 펄스 전압을 공급하기 위한 커넥터나 전기 배선이 존재하며, 홀더(3)는 합성수지, 유리 등으로 형성할 수 있다.

덧붙여, 펄스 전압의 주파수는 물 종류, 유량 및 수류로의 지름 등에 의해 적정 주파수 범위를 가질 수 있지만 특히 60 ~ 80 KHz의 범위로 하는 경우 물의 높은 향상 효과를 달성할 수 있다는 것을 실험으로 확인하였다.

펄스 전압의 주파수는, 마이크로 파(波)와 테라 파(波)를 겹칠 수 있고, 이 경우 물의 장기보존 및 음용했을 때의 침투작용 및 공진 작용을 얻을 수 있다.

도 1의 자기장 발생장치에 의해 도 2에 나타낸 펄스전압이 인가(印加)되면, 전자석(11~14, 11a~14a, 11b~14b)의 자력 발생은, 펄스 모양으로 간헐적이 되므로, 이것에 의해 자기장 발생 장치에 위치하는 물 분자의 클러스터 구조를, 종래의 정자기력을 사용하는 장치보다 훨씬 효과적으로 분해하고, 세분화할 수 있다.

진동자(40)는 홀더(3)의 저면에 부착되어 용기 수용부(H)에 안착되는 용기에 진동을 전달한다. 본 실시예와 달리 진동자(40)는 홀더(3)의 측면에 부착될 수도 있다. 바람직하게 진동자(40)가 전달하는 진동 주파수는 20 kHz ~ 40 kHz의 초음파일 수 있으며 용기는 초음파 진동에 의한 공동(cavity) 형성과 국부적 발열을 통해 개질되는 용기 내의 물이 더 빠르게 개질될 수 있도록 한다. 이러한 진동자의 진동 주파수를 제어하고 진동의 on/off 를 수행할 수 있는 진동 제어부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.

진동자(40)는 홀더(3)의 저면 또는 측면에 1 개 이상으로 배치될 수 있으며 배치되는 진동자(40)는 구조상 홀더(30)의 중심 축에서 어긋나도록 편심으로 배치하여 용기 내에서의 물의 열대류를 유발하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 진동자(40)가 복수로 설치되는 경우 진동 제어부는, 복수의 진동자(40)를 홀더(3)의 저면 또는 측면에 방사상의 등각으로 배치하고 주파수 60 ~ 80 KHz의 범위로 정해진 전술한 펄스 전압의 주파수와 동일하도록 복수의 진동자(40)가 on/off 되도록 제어할 수 있다.

즉 예를 들어 진동자(40)가 홀더(3) 중심축을 중심으로 저면에 3 개가 등각으로 배치되고, 3 개의 진동자(40)가 어느 하나가 on 되면 다른 2 개는 off 되고, 이어서 이웃하는 진동자(40)가 on 되면 나머지 다른 2 개는 off되는 형태로 제어하여 진동자(40)의 on/off 주기가 60 ~ 80 KHz 가 되도록 구성할 수 있다. 이 경우 자기장이 가해지는 주기와 진동자(40)의 진동 주기가 일치함으로써 자기력만을 이용하는 경우보다 더 물의 클러스터 분해 및 세분화 효과가 있다.

제2 실시예

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치의 자기장 발생장치 구성을 나타낸 시시도(a)와 부분 평면도(b)를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압의 파형을 나타내는 파형도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 물의 개질 장치에 인가되는 펄스 전압 생성 및 공급 회로를 포함하는 구성을 나타낸 구성도이다.

이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 제2 실시예에 대하여 상술한다.

제2 실시예는 수류로 또는 유수로에 적용될 수 있는 형태의 물의 개질 장치를 나타낸 것이다. 제2 실시예의 자기장 생성부 또는 자장 발생장치 x, y, z는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 중앙에 중공이 형성되고 수류로를 따라서 인접하여 설치된 3 개의 중공형 기판과 각각의 중공형 기판에 장착된 4 개의 전자석들로 형성될 수 있다.

다만 자장 발생장치 x, y, z는 도 4(b)에 도시된 바와 같다. 즉 각 자장발생장치에 배치된 4 개의 전자석은 상호 중공형 기판의 중심을 사이에 두고 대향되도록 배치된 한 쌍의 전자석과 이와 직각되도록 배치된 다른 한 쌍의 전자석이 구비된다. 아울러 자장 발생장치 x, y, z는 물 공급관 또는 수류로를 중심축으로 순차적으로 30 °씩 회전되어 위치되도록 구성된다.

한편 도시되진 않았지만 물 공급관 또는 수류로에 장착되어 고전압을 발생시키는 고전압 발생부를 포함될 수 있는데 이는 자장 발생장치 x, y, z를 통과하기 전의 물 공급관 또는 수류로 또는 물탱크에 설치될 수 있다.

도 4에 나타낸 자기장 발생 장치 x, y, z에서는 도 5에 나타낸 펄스전압이 인가(印加)되므로 자기장 발생 장치 x, y, z의 각각에 장착되어 있는 전자석들의 자력 발생은 펄스 모양에 대응되도록 단속적인 또는 간헐적인 것임과 동시에 자기장 발생 장치 x, y, z 각각의 자력 발생 시각이 다르므로 이에 따라 수류로(물공급로)에 설치된 자기장 발생 장치 x, y, z를 통과하는 물 분자의 클러스터 구조를 한층 더 잘게 분해하여 세분화되도록 한다. 동시에 물 분자의 재결합에 의해 다시 클러스터 군집화되는 것을 방지할 수 있다.

덧붙여, 제2 실시예에서는 자기장 발생 장치 x, y, z 각각에 인가(印加)되는 펄스 전압을 도 5에 나타낸 것(즉, 3 계통의 펄스 전압의 하이 레벨 상태가 연속하고 있는 것)했으나, 일반적으로 본 발명에서는 복수 계통의 펄스전압의 하이 레벨 상태가 일부 중복되게 하는 것도 가능하고, 또한 3 계통의 펄스전압의 하이 레벨 상태 사이에 로우 레벨 상태가 존재하는 것(즉, 도 5에서처럼 자기장 발생 장치 x에 대한 각 펄스전압의 종료와 동시에 자기장 발생장치 y에 대한 각 펄스 전압이 시작되는 것)도 가능하다.

제2 실시예의 물 개질 장치에 이용되는 펄스전압 발생회로는 도 6에 도시된 바와 같이, 직류 전원 공급부(31)와, 마이콤 부(32)와, 시프트 레지스터(shift register, 33)와 전류증폭회로(34)를 구비하여 구성되어 있다. 또한 도면부호 35 내지 37은 자기장 발생장치(도 4에 표시한 자기장 발생장치 x, y, z의 회로요소)를 나타낸다.

직류 전원 공급부(31)에 공급되는 전력의 입력 원은, 가정용의 경우는 설치 되어 있는 상시 전원에서 충전되는 형태여도 무방하다. 더욱이 전용의 DC12V, DC24V의 전지를 사용하는 것도 가능하다.

마이콤 부(32)의 주요한 구성요소는 마이크로 컴퓨터로 구성된 발진회로를 포함하고 직렬전원공급부(31)에서 공급되는 직렬전압을 펄스 전압으로 변환하는 역할을 한다.

시프트 레지스터(shift register, 33)는 마이콤 부(32)에서 공급되는 펄스전압을 도 5에서와 같이 자기장 발생 장치 x, y, z의 각각에 인가(印加)되는 복수출력(복수계통)의 펄스 전압으로 변환한다.

한편 제2 실시예 형태는 물 분자에 대해 일정 방향으로 회전하는 자장이 작용하는 것과 같이 개별의 전자석(자석)에 인가(印可)하는 펄스전압의 타이밍이 제어되는 경우에 대해 설명하였지만, 자장의 회전방향이 소정의 타이밍으로 반전하는 형태로 펄스전압의 타이밍을 제어하는 것도 가능하다.

또한, 제1의 실시형태, 제2의 실시형태 또는 그 변형의 예는 모두 자장발생장치를 수류로의 도중에 설치하는 것으로 설명했지만, 자기장 발생장치를 물탱크의 벽 위에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우에는 홀더 중앙부에 설치한 물 공급관용 공동부는 불필요함은 말할 것도 없지만, 자석(전자석)의 자극의 방향이 물 탱크내의 물을 향하게 자극의 배치를 변형하는 것이 바람직하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

H: 용기 수용부
1: 중공형 기판
3: 홀더
11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b, 14, 14a, 14b: 전자석
21, 31: 직류전원 공급부
22, 32: 마이콤 부
23, 34: 전류증폭회로
24: 자기장 발생부
34: 시프트 레지스터
35: 자기장 발생장치 x
36: 자기장 발생장치 y
37: 자기장 발생장치 z
40: 진동자
50: 고전압 발생부

Claims (6)

1. 물을 개질하는 개질 장치에 있어서,
   물이 수용된 용기가 저면에 안착될 수 있도록 상부가 개방된 홀더;
   상기 홀더를 둘러싸서 상기 홀더를 중심으로 중공형 기판에 방사상으로 배열된 복수의 전자석;
   하이 레벨 구간과 로우 레벨 구간이 1:2가 되는 펄스 전압을 반복적으로 생성하는 펄스 전압 생성부;
   상기 방사상으로 배열된 복수의 전자석 중 제1 전자석 그룹에 상기 펄스 전압을 인가하고, 상기 하이 레벨 구간에 대응하는 제1 딜레이 타임 이후에 상기 제1 전자석 그룹에 이웃하는 제2 전자석 그룹에 상기 펄스 전압을 인가하며, 그리고 상기 하이 레벨 구간에 대응하는 제2 딜레이 타임 이후에 상기 제2 전자석 그룹에 이웃하는 제3 전자석 그룹에 상기 펄스 전압을 순차적으로 인가하도록 제어하는 전압 인가 제어부;
   상기 복수의 전자석과 상기 홀더 사이의 상기 홀더 측면을 둘러싸서 배치되고 고전압을 발생시키는 고전압 발생부;
   상기 홀더의 저면에 배치되고 상기 홀더의 중심축에 어긋나도록 편심으로 배치되어 상기 용기에 진동을 전달함으로써 공동(cavity) 형성과 국부적 발열에 기초하여 상기 용기 내에서의 물의 열대류를 유발하는 진동자; 및
   상기 진동자를 가진시키는 진동 제어부를 포함하되,
   상기 펄스 전압의 주파수는 60 KHz ~ 80 KHz 대역을 가지는 제1 주파수이고,
   상기 진동자는 복수로 구비되어 상기 홀더의 중심축을 중심으로 등각으로 배치되어 교대로 on 및 off되는 것이고,
   상기 진동 제어부는 상기 각각의 진동자에 20 KHz ~ 40 KHz 의 가진 주파수로 가진시키는 것이되, 상기 복수의 진동자가 교대로 on 및 off 되는 상기 복수의 진동자의 on/off 주기는 상기 제1 주파수에 따라 형성되는 자기장 주기와 일치하는 것을 특징으로 하는 개질 속도가 향상된 물의 개질 장치.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1, 2, 3 전자석 그룹 각각은, 상기 거치된 용기를 사이에 두고 상호 대칭되는 한 쌍의 전자석과 상기 한 쌍의 전자석에 수직하는 다른 한 쌍의 전자석을 하나의 그룹으로 하는 것이되,
   상기 고전압 발생부는 고전압 상태의 박막 동판과 상기 박막 동판을 상기 홀더 측면에 감싸 부착하고 절연하는 절연 테이프를 포함하는 것인 개질 속도가 향상된 물의 개질 장치.
   
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4. 제1 항에 있어서,
   상기 펄스 전압은 상기 제1 주파수에 1 THz ~ 5 THz 대역을 가지는 제2 주파수가 함께 인가된 것을 특징으로 하는 개질 속도가 향상된 물의 개질 장치.
   
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6. 삭제

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