KR102445570B1 - 솔트에어원단 제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔트에어원단 제조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스원단을 공급하기 위한 원단공급부, 키토산을 포함한 항균혼합용액이 담겨지며, 상기 원단공급부에서 공급된 베이스원단이 침지되는 침지부, 상기 침지부를 통해 묻어 있는 항균혼합용액의 량을 조절하는 함량조절부, 상기 함량조절부에 의해 항균혼합용액의 량이 조절된 베이스원단을 건조시키는 건조부, 상기 건조부를 통해 건조된 베이스원단을 권취시키는 원단배출부, 및 상기 함량조절부, 건조부, 원단배출부를 제어하기 위한 제어부,를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 공기가 통과하되, 공기 중 세균이 붙착되어 번식하는 것을 방지하여 항균상태를 유지할 수 있음에 따라, 세균으로부터 안정한 원단을 제공할 수 있다.

Description

솔트에어원단 제조시스템{Salt Air Fabric Manufacturing System}

본 발명은 제조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항균혼합용액이 묻어 건조된 원단을 제조하여 원단자체에서 세균 등이 번식하는 것을 방지함에 따라, 감염되지 않는 원단을 제공할 수 있는 솔트에어원단 제조시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 세균 및 바이러스가 번식하는 것을 방지하기 위해 항균제가 포함된 항균제품을 사용하고 있으며, 최근 코로나19 바이러스에 의해 항균의 중요성이 더욱 강조되고 있다.

일 예로, 호흡기용 마스크는 코와 입을 가리는 형태로서, 호흡기를 통하여 인체 내로 미세먼지, 세균 및 바이러스와 같은 유해 물질이 흡입되는 것을 방지하도록 사용되고 있다.

그리고 원단 자체에 항균기능을 갖는 항균원단이 제작되고 있으며, 종래 등록특허 제10-0688675호에 개진된 바와 같이, 은을 포함하는 직물이 개발되었다.

그러나 종래 항균원단은 원사에 은 입자를 직접 입힘에 있어서, 은 입자 크기의 한계 때문에 섬유의 굵기를 원하는 대로 제어할 수가 없는 단점이 있으며, 원단으로 제조할 때 염색 및 표백 등의 공정을 거치면서 은 입자가 유실될 가능성이 높다.

원단에 처리하는 방법도 원단 가공하는 과정에서 은 입자가 다량 유실되어 최종 제품에서 은의 효능이 오래가지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 은 입자를 더욱 많이 사용할 수 있지만, 은 입자는 크고 농도가 높아짐에 따라, 발색성이 상이하게 되어 가공제 자체 및 피처리물의 변색을 일으키는 문제점이 있다.

이에 따라, 원단의 변색을 방지하며, 항균기능을 장시간 유지시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 베이스원단을 공급하기 위한 원단공급부, 키토산을 포함한 항균혼합용액이 담겨지며, 상기 원단공급부에서 공급된 베이스원단이 침지되는 침지부, 상기 침지부를 통해 묻어 있는 항균혼합용액의 량을 조절하는 함량조절부, 상기 함량조절부에 의해 항균혼합용액의 량이 조절된 베이스원단을 건조시키는 건조부, 상기 건조부를 통해 건조된 베이스원단을 권취시키는 원단배출부, 및 상기 함량조절부, 건조부, 원단배출부를 제어하기 위한 제어부,를 포함하여 공기가 통과하되, 공기 중 세균이 붙착되어 번식하는 것을 방지하여 항균상태를 유지할 수 있음에 따라, 세균으로부터 안정한 원단을 제공할 수 있는 솔트에어원단 제조시스템을 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 베이스원단을 공급하기 위한 원단공급부, 키토산을 포함한 항균혼합용액이 담겨지며, 상기 원단공급부에서 공급된 베이스원단이 침지되는 침지부, 상기 침지부를 통해 묻어 있는 항균혼합용액의 량을 조절하는 함량조절부, 상기 함량조절부에 의해 항균혼합용액의 량이 조절된 베이스원단을 건조시키는 건조부, 상기 건조부를 통해 건조된 베이스원단을 권취시키는 원단배출부, 및 상기 함량조절부, 건조부, 원단배출부를 제어하기 위한 제어부,를 포함한다.

바람직하게, 상기 침지부는, 내부에 침지공간부를 갖고, 상기 항균혼합용액이 담겨지는 침지수조, 및 상기 공급되는 베이스원단이 저수된 항균혼합용액에 침지되도록 상기 침지수조 내부에 회전 가능하도록 구비되는 침지롤러,를 포함한다.

그리고 상기 베이스원단은, 상측과 하측으로 교번 돌출되어 산과 골이 반복되며, 상기 항균혼합용액은, 상기 베이스원단 내부에 흡수됨과 동시에 상기 산 내부와 골에 충진된다.

또한, 상기 베이스원단은, 일측방향으로 신축성을 갖도록 직조되며, 상기 함량조절부에 의해 압착될 경우, 산과 골의 형상이 압축된 후, 원상복귀된다.

그리고 상기 항균혼합용액은, 키토산, 토르말린, 에너지물소금을 포함한다.

또한, 상기 키토산과 토르말린은 분말로 상기 에너지물소금과 혼합된다.

그리고 상기 에너지물소금은, 천일염을 용해와 염도 조절 및 환원, 미네랄 전사, 중금속의 제거, 살균과정을 통해 액상상태로 제작된다.

또한, 상기 함량조절부는, 상기 침지부를 거쳐 항균혼합용액이 묻은 베이스원단의 하측을 지지하기 위한 하부조절롤러, 상기 하부조절롤러에 대응되도록 구비되어 이송되는 상기 베이스원단을 가압하여 항균혼합용액의 묻은량을 조절하기 위한 상부조절롤러, 상기 하부조절롤러를 회전시키기 위한 조절구동부, 및 상기 상부조절롤러를 하부조절롤러로 가압시키기 위한 조절가압부,를 포함한다.

그리고 상기 베이스원단은, 천연섬유, 화학섬유 중 어느 하나이며, 상기 제어부는, 상기 베이스원단이 천연섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 70%로 조절하고, 상기 베이스원단이 화학섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 90%로 조절한다.

또한, 상기 베이스원단은, 발수, 유연제 중 어느 하나 이상으로 전처리된다.

그리고 항균혼합용액이 묻은 베이스원단의 상면과 하면에 겉지가 각각 합지시키기 위한 합지부,를 더 포함한다.

또한, 상기 합지부는, 상기 함량조절부를 거친 항균혼합용액이 묻은 베이스원단의 상면과 하면에 겉지를 공급하기 위한 합지공급부, 및 상기 합지공급부에 의해 공급된 각 겉지를 상호방향으로 압착시키기 위한 합지압착부,를 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 솔트에어원단 제조시스템에 의하면, 공기가 통과하되, 공기 중 세균이 붙착되어 번식하는 것을 방지하여 항균상태를 유지할 수 있음에 따라, 세균으로부터 안정한 원단을 제공할 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 솔트에어원단 제조시스템을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 솔트에어원단을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 함량조절부를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 합지부가 더 구비된 솔트에어원단 제조시스템을 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 항균부재가 더 포함된 솔트에어원단을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 솔트에어원단 제조시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 솔트에어원단을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 함량조절부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 합지부가 더 구비된 솔트에어원단 제조시스템을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 항균부재가 더 포함된 솔트에어원단을 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 솔트에어원단 제조시스템은 원단공급부(100)와 침지부(200), 함량조절부(300), 건조부(400), 원단배출부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

원단공급부(100)는 베이스원단(1)을 공급하기 위해 구비된다.

그리고 침지부(200)는 키토산을 포함한 항균혼합용액(10)이 담겨지며, 원단공급부(100)에서 공급된 베이스원단(1)이 침지된다.

함량조절부(300)는 침지부(200)를 통해 묻어 있는 항균혼합용액의 량을 조절한다.

또한 건조부(400)는 함량조절부(300)에 의해 항균혼합용액의 량이 조절된 베이스원단(1)을 건조시킨다.

원단배출부(500)는 건조부(400)를 통해 건조된 베이스원단(1)을 권취시킨다.

그리고 제어부(600)는 함량조절부(300), 건조부(400), 원단배출부(500)를 제어하기 위해 구비된다.

이를 위한, 원단공급부(100)는 베이스원단(1)이 권취된 롤러가 회전 가능하게 구비되며, 원단배출부(500)에 의해 베이스원단(1)이 당겨짐에 따라, 원단공급부(100)에 거치된 베이스원단(1)이 풀린다.

또한 침지부(200)는 침지수조(210)와 침지롤러(220)를 포함한다.

침지수조(210)는 내부에 침지공간부(202)를 갖고, 항균혼합용액이 담겨진다.

그리고 침지롤러(220)는 공급되는 베이스원단(1)이 저수된 항균혼합용액에 침지되도록 침지수조(210) 내부에 회전 가능하도록 구비된다.

여기서, 베이스원단(1)은 도 2에서 도시한 바와 같이, 상측과 하측으로 교번 돌출되어 산과 골이 반복되며, 항균혼합용액은 베이스원단(1)의 산 내부와 골에 충진된다.

또한 베이스원단(1)은 일측방향으로 신축성을 갖도록 직조되며, 함량조절부(300)에 의해 압착될 경우, 산과 골의 형상이 압축된 후, 원상복귀됨에 따라, 산과 골의 형상이 유지된다.

이러한 항균혼합용액은 키토산, 토르말린, 에너지물소금을 포함한다.

이 키토산과 토르말린은 분말로 에너지물소금과 혼합되는 것으로, 침지부(200)에 담겨지기 전에 혼합과정이 이루어진다.

그리고 에너지물소금은 천일염을 용해와 염도 조절 및 환원, 미네랄 전사, 중금속의 제거, 살균과정을 통해 액상상태로 제작된다.

이러한 에너지물소금은 나노 에너지 물소금으로, 용해부와, 염도 조절부와, 환원부와, 미네랄 전사부와, 제1 필터링부와, 숙성부와, 제2 필터링부와, 살균 보관부로 구성된다.

먼저, 용해부는 천일염을 수용하는 한편, 물과 함께 가열 교반하여 액상의 물소금을 얻을 수 있게 된다.

이를 위해, 용해부는 용해를 위한 고체상의 소금 즉, 천일염과 물이 수용 가능한 용해탱크가 구성된다.

이때, 용해탱크는 내부가 중공된 통체 형태를 이루며, 그 상부 일측에는 천일염의 투입이 가능한 천일염 투입구가 구성되고, 또한 상부에는 별도의 물 공급호스와 연결되어 개폐 작동을 통해물의 투입이 가능한 물 투입밸브가 구성되어 별도로 정제된 물이 수용되는 물탱크 등의 연결 사용이 가능하게 구성된다.

그리고 용해탱크는 제1 이송관을 통해 염도 조절부와 연결된다.

용해부에는 수용된 천일염과 물을 혼합하기 위한 교반기가 구성된 것으로, 이때 교반기는 새롭게 구현되는 것이 아니라, 용해탱크에 장착되며 통상의 모터에 의해 구동되는 다수의 교반날개가 형성된 것이면 가능하며, 그 교반날개를 통해 천일염과 물을 교반하게 된다.

또한 용해부에는 상기와 같이 천일염과 물을 교반하는 과정에서 가열하여 천일염을 용해시키는 히터가 구성된 것으로, 히터는 용해탱크에 적어도 하나 이상 설치된다.

용해부에는 히터를 통해 천일염과 물을 가열함에 있어, 가열되는 물의 온도를 측정하는 온도센서가 구성된 것으로, 온도센서는 용해탱크에 설치된다.

또한 용해부에는 온도센서를 통해 가열되는 물의 일정 온도를 유지하기 위한 온도 제어부가 구성된다.

이때, 온도 제어부는 온도센서와 연결되며, 가열 기준 온도가 설정되게 구성된 것으로, 온도센서에서 측정된 온도가 기준치 이상일시 히터의 작동을 중지시키고, 하락시 작동시켜 지속적으로 일정 온도를 유지하게 된다.

한편, 실시예에서 기준 온도는 70 ~ 80℃로 설정함이 바람직한 것으로, 이는 천일염에 함유된 미네랄의 파괴를 최소화하기 위함이다.

즉, 용해부에서는 용해탱크에 수용된 천일염과 물을 교반 및 가열하여 천일염을 물속에 용해시켜 액상의 물소금을 얻을 수 있게 된다.

이 염도 조절부는 용해부에서 용해된 물소금을 일정 농도로 조절 및 냉각하게 구성된 것으로, 펌프 작동하는 제1 이송관을 통해 용해부의 용해탱크와 연결되게 구성된다.

이를 위해, 염도 조절부는 용해탱크와 제1 이송관으로 연결되어 용해된 물소금을 공급받아 저장하는 염도 조절탱크가 구성된다.

이때, 염도 조절탱크에는 별도로 정제수 등의 냉수를 공급받을 수 있도록 냉수 공급밸브가 구성되어 냉수를 공급받아 용해된 물소금의 농도 조절 및 냉각이 가능하게 한다.

그리고 염도 조절탱크에는 후술하는 환원부와 연결되는 제2 이송관이 연결되어 염도가 조절된 물소금을 환원부로 배출하게 구성된다.

염도 조절부에는 냉수가 공급되어 조절되는 염도의 측정이 가능한 염도 측정기가 구성된다.

즉, 염도 조절부에서는 염도 조절탱크에 용해된 물소금을 저장하는 한편, 냉수를 공급하여 냉각 및 염도를 조절하게 되며, 이때 조절되는 염도는 염도 측정기를 통해 측정되어 일정 농도의 조절이 가능하게 된다.

환원부는 염도가 조절된 물소금을 알칼리화시키는 것으로, 펌프 작동하는 제2 이송관을 통해 염도 조절부의 염도 조절탱크와 연결되게 구성된다.

이를 위해, 환원부는 먼저, 상기 염도 조절탱크와 제2 이송관으로 연결되어 물소금을 공급받아 저장하는 환원수 저장탱크가 구성된다.

그리고 환원수 저장탱크는 제3 이송관을 통해 후술하는 미네랄 전사부와 연결되게 구성된다.

환원부에는 환원수 저장탱크에 저장된 물소금을 순환시켜 알칼리화시키는 환원수기가 구성된다.

이때, 환원수기는 물소금을 순환 및 환원을 수행하는 환원탱크가 구성된 것으로, 환원탱크는 환원수 저장탱크와 하부에서 순환 공급관으로 연결되고 상부에서 순환 배출관을 통해 환원수 저장탱크와 연결되어 물소금이 환원수 저장탱크와 환원탱크을 순환할 수 있게 구성된다.

환원수기에는 환원탱크 내부에 충전되어 그 환원탱크로 공급되는 물소금을 자화 처리하여 알칼리화시키는 자화 처리부가 구성된다.

이때, 자화 처리부는 순환되는 물소금에 전기력을 제공하여 물을 자화 처리하게 구성된다.

이를 위해, 자화 처리부는 먼저, 환원탱크 내부에서 상부 및 하부에 물의 소통은 가능하고 후술하는 세라믹볼의 이탈은 방지하는 메쉬를 이루는 망체가 각각 구성된다.

자화 처리부에는 망체의 사이에 실질적으로 전기력을 제공하는 물을 자화 처리하여 파이화 및 전위 에너지를 전사하는 다수의 세라믹볼이 충전된다.

이때, 세라믹볼은 전기력을 제공하기 위해 전기석으로 구성된 것으로, 일 실시 예로 전기석을 구성하기 위해 전기석인 토르말린(tourmaline)으로 구성된다.

이를 위해, 세라믹볼은 토르말린을 분쇄하여 분말화 하고, 그 분말화 된 토르말린 80중량%와 분쇄된 톱밥 20중량%를 반죽하여 볼 형태로 성형하고, 그 성형된 볼을 소성하여 구성된다.

이에, 소성시 성형된 볼의 톱밥이 연소되게 되는 것인바, 이때 톱밥이 연소된 세라믹볼에는 다수의 기공이 형성되어 다공성을 가지게 구성된다.

한편, 토르말린은 알려진 바와 같이 전기 분해를 통해 원적외선과 음이온을 방출하여 알칼리화시키는 것으로, 이러한 알칼리수는 섭취시 체내 활성산소를 분해하는 나노 에너지를 생성시켜 열액순환 촉진은 물론, 세포 활동을 활성화 시켜 인체 전위 발란스를 유지시켜주게 된다.

이에, 물소금은 토르말린으로 된 세라믹볼을 통과하는 과정에서 전기력에 의한 전기 분해를 통해 물분자를 파이화(독립화) 시키는 한편, 알칼리성으로 만들어 주게 되며, 이때 다공성을 가지는 세라믹볼은 물소금과의 접촉력의 향상 및 분해율을 향상시키게 된다.

또한, 환원수기에는 환원탱크로 공급되는 물소금에 와류를 발생시켜 물소금이 자화 처리부을 통과할 수 있는 유속을 제공하는 와류팬이 구성된 것으로, 와류팬은 환원탱크의 내측 하부에 구성되는 한편, 모터 구동되게 구성되어 순환 공급관을 통해 환원탱크의 하부로 공급되는 물소금에 상부를 향하는 와류를 형성하여 자화 처리부의 세라믹볼을 통과시키게 된다.

또한, 환원수기에는 환원탱크의 저면으로 산소를 공급하기 위한 산소 공급기가 구성된 것으로, 이때 산소 공급기는 펌프를 갖는 산소 공급관을 통해 환원탱크와 연결되게 구성된다.

또한, 환원수기에는 공급되는 산소를 환원탱크 내부로 분사하여 폭기를 제공하는 다수의 산소 분사노즐이 구성된다.

이때, 산소 분사노즐은 환원탱크의 바닥에 형성되는 한편, 산소 공급관과 연결되게 구성된 것으로, 그 공급되는 산소를 환원탱크의 하부에서 물소금에 고압 분사하여 그 물소금을 폭기시키게 된다.

즉, 환원수기에서는 순환 공급관을 통해 환원탱크의 하부로 공급되는 물소금에 산소를 공급하여 폭기 시켜 물분자를 분해 및 그 폭기된 물소금을 와류팬의 와류 형성을 통해 자화 처리부를 통과시켜 알칼리화시키게되는 것으로, 이때 공급되는 산소는 물소금의 용존 산소량을 높이는 한편, 세라믹볼의 공극을 통과하는 과정에서 미세 기포화 되어 물과 산소의 혼합이 원활해지게 하며, 알칼리화를 촉진시키게 된다.

미네랄 전사부는 알칼리화된 물소금에 미네랄을 증대시키게 구성된 것으로, 펌프 작동하는 제3 이송관을 통해 환원수 저장탱크와 연결되게 구성된다.

이를 위해, 미네랄 전사부는 제1 미네랄 전사부와, 제2 미네랄 전사부와, 제3 미네랄 전사부와, 제4 미네랄 전사부로 구성된다.

이때, 제1 미네랄 전사부는 알칼리 환원된 물소금을 공급받아 1차로 미네랄을 전사하게 구성된 것으로, 내부가 중공된 통체 형태로 구성되며, 제3 이송관과 연결되는 한편, 내부에는 미네랄을 방사하는 광물인 은나노가 충전되게 구성된다.

제2 미네랄 전사부는 내부가 중공된 통체 형태로 구성되며, 제1 미네랄 전사부와 배관으로 연결되는 한편, 내부에는 미네랄을 방사하는 광물인 운모가 충전되게 구성된다.

또한 제3 미네랄 전사부는 내부가 중공된 통체 형태로 구성되며, 제2 미네랄 전사부와 배관으로 연결되는 한편, 내부에는 미네랄을 방사하는 광물인 황토가 충전되게 구성된다.

제4 미네랄 전사부는 내부가 중공된 통체 형태로 구성되며, 제3 미네랄 전사부와 배관으로 연결되는 한편, 내부에는 미네랄을 방사하는 토르말린이 충전되게 구성된다.

그리고 제4 미네랄 전사부는 제4 이송관을 통해 제1 필터링부와 연결되게 구성된다.

즉, 미네랄 전사부에서는 물소금이 제1 내지 제4 미네랄 전사부를 통과하는 과정에서 광물에 포함된 미네랄을 공급받게 된다.

제1 필터링부는 미네랄이 전사된 물소금에 함유된 중금속 및 각종 이물질, 악취를 제거하게 구성된 것으로, 펌프 작동하는 제4 이송관을 통해 미네랄 전사부의 제4 미네랄 전사부와 연결되어 물소금을 공급받을 수 있게 구성된다.

이를 위해, 제1 필터링부는 제4 미네랄 전사부와 제4 이송관으로 연결되어 물소금을 공급받는 통체 형태의 제1 필터링 하우징이 구성된다.

그리고 제1 필터링 하우징은 제5 이송관을 통해 후술하는 숙성부와 연결되게 구성된다.

제1 필터링부에는 제1 필터링 하우징 내부에 설치되어 물소금이 통과하는 과정에서 필터링이 가능한 다공성을 갖는 카본필터가 구성된다.

즉, 제1 필터링부는 미네랄 전사부로부터 물소금을 공급받아 카본필터를 통과시켜 필터링하게 된다.

숙성부는 1차 필터링된 물소금을 숙성시키게 구성된 것으로, 펌프 작동하는 제5 이송관을 통해 제1 필터링부의 제1 필터링 하우징과 연결되어 물소금을 공급받을 수 있게 구성된다.

이를 위해, 숙성부는 제1 필터링 하우징과 제5 이송관으로 연결되어 물소금을 공급받아 저장 가능한 숙성탱크가 구성된다.

이 숙성탱크는 제6 이송관을 통해 후술하는 제2 필터링부와 연결되게 구성된다.

또한 숙성부에는 숙성탱크 내부에 수용된 물소금에 미세 진동을 부여하기 위한 진동 기둥이 구성된 것으로, 이때 진동 기둥은 숙성탱크 내부에서 수직으로 다수 입설 구성된다.

각각의 진동 기둥에는 상단에 진동자가 구성되어 진동력을 부여하게 구성된다.

그리고 숙성부에는 각각의 진동 기둥의 둘레에 다수의 자석체가 구성된다.

즉, 숙성부는 물소금을 공급받아 저장하는 과정에서 물소금에 미세한 진동을 부여하여 유동력을 부여하는 한편, 자석체에 의해 자기력을 주어 자화처리되게 한다.

제2 필터링부는 숙성된 물소금에 함유된 중금속 및 각종 이물질을 제거하는 것으로, 펌프 작동하는 제6 이송관을 통해 숙성부의 숙성탱크와 연결되어 물소금을 공급받을 수 있게 구성된다.

이를 위해, 제2 필터링부는 숙성탱크와 제6 이송관으로 연결되어 물소금을 공급받는 통체 형태의 제2 필터링 하우징이 구성된다.

그리고 제2 필터링 하우징은 제7 이송관을 통해 후술하는 살균 보관부와 연결되게 구성된다.

제2 필터링부에는 제2 필터링 하우징 내부에 설치되어 물소금이 통과하는 과정에서 필터링이 가능한 중공사막 필터가 구성된다.

즉, 제2 필터링부는 숙성부로부터 물소금을 공급받아 중공사막 필터를 통과시키되, 그 통과 과정에서 중공사막 필터에 의한 2차 필터링을 통해 중금속 등의 각종 이물질은 제거하고 미네랄 성분은 그대로 통과시키게 된다.

살균 보관부는 2차 필터링된 물소금을 출하에 앞서 살균 처리 및 보관하는 것으로, 펌프 작동하는 제7 이송관을 통해 제2 필터링부의 제2 필터링 하우징과 연결되어 물소금을 공급받을 수 있게 구성된다.

이를 위해, 살균 보관부는 제2 필터링 하우징과 제7 이송관으로 연결되어 물소금을 공급받아 저장하는 보관탱크가 구성된 것으로, 이때 보관탱크는 복수 구성할 수 있다.

그리고 각각의 보관탱크에는 출하를 위해 물소금의 배출이 가능하게 하는 배출밸브가 구성된다.

또한, 살균 보관부에는 각각의 보관탱크에 전원 인가시 물소금에 이온을 발생시키는 한 쌍의 전극이 구성된 것으로, 이때 각각의 전극은 알려진바와 같이 살균력을 가지는 은(Ag)과 구리(Cu)로 각각 구성된다.

즉, 살균 보관부는 물소금을 공급받아 수용 보관하는 한편, 그 보관 과정에서 은 이온과 구리 이온을 통해 물소금을 살균 처리하게 된다.

이러한 나노 에너지 물소금의 제조방법은 용해단계와, 염도 조절단계와, 환원단계와, 미네랄 전사단계와, 제1 필터링단계와, 숙성단계와, 제2 필터링단계와, 살균 보관단계를 포함한다.

용해단계는, 고체 형태의 소금을 용해시켜 액상의 물소금을 얻게 된다.

이를 위해, 용해단계 에서는 천일염 투입구와 물 투입밸브를 통해 용해탱크에 국내산 천일염 50중량%와 정제된 물 50중량%를 각각 투입한다.

그리고 투입된 천일염을 용해하되, 이는 먼저, 용해탱크에 설치된 교반기를 구동시켜 고르게 혼합 교반하는 한편, 히터를 작동시켜 가열 용해하게 된다.

여기서, 가열시 그 온도를 70 ~ 80℃를 유지하면서 용해함이 바람직한 것으로, 이때, 상기와 같이 온도를 유지함은 통상 소금에 포함된 미네랄은 80℃ 이상에서 파괴되는 것인바, 80℃를 넘지 않게 유지하여 미네랄의 파괴가 방지되게 하며, 70℃ 이하로 가열하게 되면 용융 시간의 지연과 소금의 용융력이 저하되는 것인바, 70℃ 이상으로 유지함이 바람직하다.

이때, 온도의 유지를 온도 제어부에 의해 가능한 것으로, 온도 제어부에서는 온도센서를 통해 용해되는 물소금의 온도를 측정 및 온도 제어부로 전송하게 되며, 이에 온도 제어부에서는 온도가 상승시 히터 작동을 중지하고, 하락시 작동시켜 온도를 유지시켜 준다.

즉, 용해단계에서는 천일염과 물을 혼합 및 가열함으로 천일염이 용해된 농축상의 물소금을 얻게 된다.

이후, 염도 조절단계는 천일염이 용융된 농축상의 물소금을 냉각 및 염도를 조절하게 된다.

이를 위해, 염도 조절단계에서는 제1 이송관을 통해 용해탱크로부터 용해된 물소금을 공급받아 염도 조절탱크에 저장하게 된다.

그리고 염도를 조절하되, 이는 냉수 공급밸브를 통해 냉수를 공급하여 희석하여 가능하게 된다.

이때, 염도를 조절함에 있어, 그 염도를 측정하게 되는 것인데, 이는 염도 조절탱크에 설치되는 염도 측정기를 통해 확인 및 물의 투입량을 조절할 수 있게 된다.

한편, 조절되는 염도는 20 ~ 30%로 조절함이 바람직한 것으로, 이는 만약 염도를 30% 이상으로 하게 되면 인체에 이롭지 못한 나트륨 성분의 과도함유될 수 있는 것인바, 나트륨 함량을 최소화시키게 되며, 만약 20% 이하로 하게되면 지나치게 저하된 염도로 음식을 조리시 액상이 과다 사용되는 문제점이 있는 것인바, 그 염도를 20 ~ 30%로 조절함이 바람직하다.

즉, 염도 조절단계에서는 용해된 농축상의 물소금에 냉수를 공급하여 희석함으로 염도를 조절하는 한편, 그 냉수를 통해 가열된 물소금의 냉각이 가능하게 된다.

이후, 환원단계는 농도가 조절된 물소금을 알칼리화시키게 된다.

이를 위해, 환원단계에서는 제2 이송관을 통해 염도 조절탱크에 저장된 물소금을 공급받아 환원수 저장탱크에 저장하게 된다.

그리고 저장된 물소금을 순환시켜 알칼리수로 환원하되, 이는 환원수기에서 가능하게 된다.

이는, 먼저, 환원수 저장탱크의 물소금은 순환 공급관을 통해 환원탱크의 하부로 공급되게 된다.

그리고 산소 공급기에서는 산소를 생성 및 환원탱크의 하부로 공급하게 되는 것으로, 이때 공급되는 산소는 산소 분사노즐을 통해 고합 분사되는 것인바, 공급된 물소금을 폭기 시켜 물분자를 분해하게 된다.

이후, 폭기된 물소금은 자화 처리부를 통과시켜 자화 처리함으로 알칼리수로 환원시키되, 이는 와류팬을 구동시키게 되면 환원탱크의 하부에는 상부를 향하는 와류가 형성되는 것인바, 그 와류에 의해 물소금이 자화 처리부통과 및 순환 배출관을 통해 배출시킨다.

이에, 자화 처리부를 통과하는 물소금은 토르말린으로 된 다공성 세라믹볼을 통과하는 과정에서 전기력에 의한 전기 분해를 통해 물분자를 파이화(독립화) 되는 한편, 전위 에너지(006mA)가 전사된 알칼리성으로 환원되게 된다.

즉, 환원단계에서는 환원수 저장탱크에 저장된 물소금을 환원수기를 통과시켜 물분자를 파이화 및 알칼리화시키며, 이때 산소 공급을 통한 용존 산소량 증대 및 산소 분사노즐을 통한 폭기 및 세라믹볼의 공극을 통해 미세 기포화 시켜 물과 산소의 혼합이 용이하게 한다.

한편, 환원수기를 통한 물소금의 환원은 3회에 걸쳐 수행함으로 안정된 알칼리수를 얻을 수 있게 되며, 이렇게 알칼리 환원된 물소금을 최종 환원수 저장탱크에 저장하게 된다.

이후, 미네랄 전사단계는 알칼리 환원된 물소금을 에너지 전사 즉, 미네랄을 전사하게 된다.

이를 위해, 미네랄 전사단계에서는 제3 이송관을 통해 환원수 저장탱크에 알칼리화 저장된 물소금을 공급받아 물소금에 미네랄을 전사시키게 되는 것으로, 이는 제1 내지 제4 미네랄 전사부를 통해 가능하게 된다.

즉, 공급된 물소금은 먼저, 제1 미네랄 전사부로 유입되는 것인바, 이때 물소금은 은나노를 통과하는 과정에서 광물인 은나노에 함유된 미네랄을 녹여물소금에 함유시키게 된다.

물소금은 다시 제2 미네랄 전사부로 유입되는 것인바, 이때 물소금은 운모를 통과하는 과정에서 광물인 운모에 함유된 미네랄을 녹여 물소금에 함유시키게 된다.

그리고 물소금은 다시 제2 미네랄 전사부로 유입되는 것인바, 이때 물소금은 황토를 통과하는 과정에서 광물인 황토에 함유된 미네랄을 녹여 물소금에 함유시키게 된다.

물소금은 다시 제2 미네랄 전사부로 유입되는 것인바, 이때 물소금은 토르마린을 통과하는 과정에서 광물인 토르말린에 함유된 미네랄을 녹여 물소금에 함유시키게 된다.

한편, 본 발명에서 미네랄 전사부를 구성함에 있어, 각각 서로 다른 광물이 충전된 제1 내지 제4 미네랄 전사부를 적용함은 인체에 이로운 미네랄은 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인, 아연 등 다양한 종류를 이루는 것인바, 각각의 광물을 통해 다양한 미네랄을 물소금에 제공받을 수 있게 하기 위함이다.

즉, 미네랄 전사부에서는 물소금을 제1 내지 제4 미네랄 전사부를 통과시켜 각각의 광물에 포함된 다양한 미네랄을 공급시키게 된다.

이후, 제1 필터링단계는 미네랄이 전사된 물소금을 필터링 하여 물소금에 함유된 중 금속 및 이물질 제거 및 악취를 제거하게 된다.

이를 위해, 제1 필터링단계에서는 제4 이송관을 통해 제1 미네랄 전사부를 통과한 물소금을 공급받아 제1 필터링부의 제1 필터링 하우징 내부를 통과시키되, 그 통과 과정에서 카본필터에 의해 필터링하게 된다.

즉, 제1 필터링단계에서는 물소금을 카본필터를 통과시켜 1차 필터링 하되, 그 카본필터를 통과하는 과정에서 각종 중금속 및 이물질, 악취가 흡착 제거하고 미네랄 성분을 그대로 남기게 된다.

이후, 숙성단계는 1차 필터링된 물소금을 숙성시키게 된다.

이를 위해, 숙성단계에서는 제5 이송관을 통해 제1 필터링부로부터 물소금을 공급받아 숙성탱크에 저장하게 되는 것으로, 상온에서 24시간 동안 저장하게 된다.

이때, 숙성단계에서는 상기와 같은 저장 과정에서 그 물소금을 자화처리하게 되는 것으로, 이는 먼저, 숙성탱크의 내부에는 진동자를 통한 진동력을 부여하는 진동 기둥이 구성된 것인바, 그 진동 기둥의 진동에 의해 물소금에 파동이 발생하여 고르게 유동되게 된다.

또한, 상기와 같이 유동되는 물소금은 진동 기둥에 형성된 자석체와 접촉하게 되는 것인바, 그 자석체와 접촉하는 과정에서 자화 처리되어 물분자를 한번 더 분해하게 된다.

즉, 숙성단계에서는 물소금을 상온에서 일정시간 숙성하는 한편, 그 저장 과정에서 자기력을 주어 자화 처리하여 물분자를 분해시켜 줌으로 섭취시 그 흡수율이 빠르게 만들어 준다.

이후, 제2 필터링단계는 숙성된 물소금을 2차로 필터링 하여 물소금에 함유된 중금속 및 이물질을 제거하게 된다.

이를 위해, 제2 필터링단계에서는 제6 이송관(60)을 통해 숙성탱크로부터 물소금을 공급받아 제2 필터링부의 제2 필터링 하우징 내부를 통과시키되, 그 통과 과정에서 중공사막 필터에 의해 필터링하게 된다.

즉, 제2 필터링단계에서는 물소금을 중공사막 필터를 통과시켜 2차 필터링 하되, 그 중공사막 필터를 통과하는 과정에서 각종 중금속 및 이물질은 흡착 제거되고 미네랄 성분을 그대로 남기게 된다.

살균 보관단계는 2차 필터링된 물소금을 공급받아 출하에 앞서 저장 보관하게 된다.

이를 위해, 살균 보관단계에서는 제7 이송관을 통해 물소금을 공급받아 보관탱크에 저장하게 된다.

이때, 보관탱크에 보관하는 과정에서 살균을 수행하게 되는 것으로, 이는 은(Ag)과 구리(Cu)로 된 전극의 전기분해 작용에 의해 가능하게 된다.

즉, 살균 보관단계에서는 물소금을 공급받아 보관탱크에 수용 보관하는 한편, 그 보관 과정에서 은 전극에서 발생되는 은 이온에 의해 물의 세균 발육을 저지하게 되며, 구리 전극에서 발생되는 구리 이온에 의해 박멸하게 되는 것으로, 은 이온과 구리 이온에 의해 보관되는 물소금의 각종 조류와 박테리아 등의 세균을 살균하게 된다.

이후, 상기와 같은 일련의 과정을 통해 물소금의 제조가 완료되는 것으로, 이렇게 제조 보관된 물소금은 보관탱크에 형성된 배출밸브를 통해 배출 및 출하되게 된다.

이에 따라, 액상의 물소금을 제조할 수 있으며, 이렇게 제조된 물소금은 그 사용 및 보관이 매우 편리하며, 특히 파이화된 물분자 구조에 의해 섭취시 체내에 쉽게 흡수 가능하며, 알칼리화된 특성상 섭취시 체내 활성산소를 분해하는 나노 에너지를 생성시켜 열액순환 촉진은 물론, 세포 활동을 활성화 시켜 인체 전위 발란스를 유지시킬 수 있다.

그리고 함량조절부(300)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 하부조절롤러(310)와 상부조절롤러(320), 조절구동부(330) 및 조절가압부(340)를 포함한다.

하부조절롤러(310)는 침지부(200)를 거쳐 항균혼합용액이 묻은 베이스원단(1)의 하측을 지지하기 위해 구비된다.

또한 상부조절롤러(320)는 하부조절롤러(310)에 대응되도록 구비되어 이송되는 베이스원단(1)을 가압하여 항균혼합용액의 묻은량을 조절하기 위해 구비된다.

조절구동부(330)는 하부조절롤러(310)를 회전시키기 위해 구비되고, 조절가압부(340)는 상부조절롤러(320)를 하부조절롤러(310)로 가압시키기 위해 구비된다.

이에, 하부조절롤러(310)와 상부조절롤러(320) 사이로 이송되는 항균혼합용액이 묻은 베이스원단(1)을 가압하여 항균혼합용액이 묻은 량을 조절한다.

그리고 함량조절부(300)는 하부조절롤러(310)와 상부조절롤러(320)에 묻은 항균혼합용액(10)을 스크레이핑하는 스크레이핑부(350)가 각각 더 구비된다.

이 스크레이핑부(350)에 의해 항균혼합용액(10)이 제거됨에 따라, 이송되는 베이스원단에 대한 항균혼합용액(10)이 묻은 량을 조절할 수 있다.

이 조절량은 제어부(600)에 의해 조절됨이 당연하여, 베이스원단의 종류에 따라, 다르게 조절된다.

이 베이스원단(1)은 천연섬유, 화학섬유 중 어느 하나로 형성된다.

그리고 제어부(600)는 베이스원단이 천연섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 70%로 조절하고, 베이스원단이 화학섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 90%로 조절한다.

또한 베이스원단(1)은 발수, 유연제 중 어느 하나이상을 전처리된다.

다시 말해, 베이스원단(1)은 항균혼합용액에 침지되기 전에 전처리과정을 거쳐 건조된 상태에 침지부(200)를 통해 항균혼합용액이 묻는 것이다.

그리고 도 4에서 도시한 바와 같이, 항균혼합용액이 묻은 베이스원단(1)의 상면과 하면에 겉지(20)가 각각 합지시키기 위한 합지부(700)를 더 포함한다.

이 합지부(700)는 합지공급부(710)와 합지압착부(720)를 포함한다.

합지공급부(710)는 함량조절부(300)를 거친 항균혼합용액이 묻은 베이스원단(1)의 상면과 하면에 겉지(20)를 공급하기 위해 구비된다.

또한 합지압착부(720)는 합지공급부(710)에 의해 공급된 각 겉지(20)를 상호방향으로 압착시키기 위한 것으로, 건조되지 않은 항균혼합용액에 의해 베이스원단(1)과 접합되거나 별도의 접착제가 도포되어 접합될 수 있다.

그리고 도 5에서 도시한 바와 같이, 항균혼합용액은 일정 입자크기의 항균부재(30)를 더 포함한다.

이 항균부재(10)는 항균제를 포함하는 것으로, 항균제는 {(Ag,Zn,Na)12[(AlO2)(SiO2)]12·XH2O}의 Ag,Zn-제오라이트(Ag,Zn-Zeolite), 구리산화제, 산화아연제 등의 무기계 항균제, 아연 2-피리딘에티올-1-옥사이드(Zinc 2-pyridinethiol-1-oxide), 5-아미노-1,3-비스(2-에슬헥슬)-5-메틸헥사하이드로피리미딘(5-amino-1,3-bis(2-ethlhexl)-5-methyl hexahydropyrimidine), 벤젠 알콜(benzyl alcohol), 소듐 2-피린에티올-1-옥사이드(sodium 2-pyrinethiol-1-oxide), 폴리 헥사메틸렌 구아니딘하이드로 클로라이드(Polyhexamethylene guanidine hydrochloride), 클로로 헥시딘글루코네이트(Chlorhexdine gluconate) 등의 유기계 항균제, 나노실버(Nanosilver), 나노촉매(Nano-catalyst), 바이오세라믹스(bioceramics), 이온 방출(Ionemitters) 효과를 갖는 유기금속물질 복합체(Metalorganic material complex), 유칼립톨, 피톤치드, 목단피추출액, 녹차추출물 등의 식물유래 천연 항균물질, 프로폴리스, 락토페린, 라이소자임, 키토산 등의 동물유래 항균물질, 및 나이신, 폴리라이신 등의 미생물 유래 항균물질 중에서 선택되어지는 적어도 1종을 들 수 있다.

이러한 항균부재(10)는 항균제를 포함한 필름형태로 제작된 후, 일정 입자크기로 분쇄되어 항균혼합용액과 혼합된다.

이에, 항균기능을 갖는 솔트에어원단의 제조되며, 이 솔트에어원단은 향후 다양하게 활용되어 사용자에게 안전한 생활을 제공할 수 있다.

10 : 항균혼합용액 20 : 겉지
100 : 원단공급부 200 : 침지부
300 : 함량조절부 400 : 건조부
500 : 원단배출부 600 : 제어부
700 : 합지부

Claims (10)

1. 베이스원단을 공급하기 위한 원단공급부;
   키토산을 포함한 항균혼합용액이 담겨지며, 상기 원단공급부에서 공급된 베이스원단이 침지되는 침지부;
   상기 침지부를 통해 묻어 있는 항균혼합용액의 량을 조절하는 함량조절부;
   상기 함량조절부에 의해 항균혼합용액의 량이 조절된 베이스원단을 건조시키는 건조부;
   상기 건조부를 통해 건조된 베이스원단을 권취시키는 원단배출부;
   항균혼합용액이 묻은 베이스원단의 상면과 하면에 겉지가 각각 합지시키기 위한 합지부; 및
   상기 함량조절부, 건조부, 원단배출부를 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,
   상기 침지부는,
   내부에 침지공간부를 갖고, 상기 항균혼합용액이 담겨지는 침지수조; 및
   상기 공급되는 베이스원단이 저수된 항균혼합용액에 침지되도록 상기 침지수조 내부에 회전 가능하도록 구비되는 침지롤러;를 포함하고,
   상기 함량조절부는,
   상기 침지부를 거쳐 항균혼합용액이 묻은 베이스원단의 하측을 지지하기 위한 하부조절롤러;
   상기 하부조절롤러에 대응되도록 구비되어 이송되는 상기 베이스원단을 가압하여 항균혼합용액의 묻은량을 조절하기 위한 상부조절롤러;
   상기 하부조절롤러를 회전시키기 위한 조절구동부; 및
   상기 상부조절롤러를 하부조절롤러로 가압시키기 위한 조절가압부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 베이스원단이 천연섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 70%로 조절하고,
   상기 베이스원단이 화학섬유일 경우, 항균혼합용액의 묻어있는 비율을 90%로 조절하고,
   상기 원단공급부(100)는,
   베이스원단(1)이 권취된 롤러가 회전 가능하게 구비되고, 원단배출부(500)에 의해 베이스원단(1)이 당겨짐에 따라, 원단공급부(100)에 거치된 베이스원단(1)이 풀리도록 구성되고,
   상기 합지부(700)는,
   함량조절부(300)를 거친 항균혼합용액이 묻은 베이스원단(1)의 상면과 하면에 겉지(20)를 공급하는 합지공급부(710); 및
   합지공급부(710)에 의해 공급된 각 겉지(20)를 상호방향으로 압착시키는 합지압착부(720);를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔트에어원단 제조시스템.
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