KR20010034400A - 수질개량기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 수질개량기는, 작은 클러스터를 가지며 적은 염소를 포함하는 물을 생산하기 위해 개선된 것으로서, 통체(2) 안의 통수로(3)에 구비된 절단날 (43)로 구성되어 있으며, 이 절단날(43)은 통수로(3)를 통해 통과하는 물에 선회력과 전단력을 가하므로써, 클러스터의 세분화를 개선한 것이다.

Description

수질개량기{WATER QUALITY IMPROVER}

물의 미각, 혹은 물의 생물활성은 물의 클러스터의 크기에 영향을 받는다라고 말할 수 있다. 즉 물의 클러스터가 작으면 작은수록, 물은 맛이 좋아지고 또한 생물에 흡수되기 쉽게 되어서 생물활성이 향상된다.

종래, 이와 같은 클러스터가 작은 물을 얻기에는, 천연수 중에서 선택하는 것 외에는 방법이 없었다.

본 발명은 예컨대 수도의 수도꼭지 등에 설치되어 수질을 개량하는 수질개량기에 관한 것이다.

제 1도 내지 제 7도는, 본 발명의 일실시예를 나타내는 것이다.

제 1도는, 분해사시도이다.

제 2도는, 측단면도이다.

제 3도는, 하부통체의 설명도이다.

제 4도는, 절단날부분의 설명사시도이다.

제 5도는, 절단날부분의 설명평면도이다.

제 6도는, 제 1도에 있어서의 A-A선면도이다.

제 7도는, 노즐부분의 확대도이다.

제 8도는, 물산란 돔체부분를 설명하는 사시도이다.

제 9도는, 역지밸브에 하부의 수류설명도이다.

제 10도 및 제 11도는, 다른 실시예를 나타내는 것이다.

제 10도는, 제 1도에 있어서의 A-A단면 해당도이다.

제 11도는, 역지밸브에 하부의 수류설명도이다.

제 12도는, 다른 실시예를 나타내는 물거품통부분 측단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ㆍㆍㆍ 수질개량기 2 ㆍㆍㆍ 통본체

3 ㆍㆍㆍ 통수로 16 ㆍㆍㆍ 캡

16A ㆍㆍㆍ 도수구 20 ㆍㆍㆍ 노즐

24 ㆍㆍㆍ 세라믹볼 25 ㆍㆍㆍ 세라믹충전층

29,29A ㆍㆍㆍ 중앙통체 36 ㆍㆍㆍ 절단날

38,38A ㆍㆍㆍ 슬릿 42 ㆍㆍㆍ 물산란 돔체

46 ㆍㆍㆍ 볼 50 ㆍㆍㆍ 네트

50A,50B,50C ㆍㆍㆍ 다중네트 51 ㆍㆍㆍ 토출구

본 발명은 이와 같은 클러스터가 작은 물을 인공적으로 만드는 것을 과제로 하며, 이 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 상단에 도수구(16A)를 보유하며 하단에 토출구(55A)를 보유하고 내부에 통수로(3)가 형성되어 있는 통체(2)와, 이 통체(2)의 통수로(3) 내에 배치되어 통과하는 물에 선회력과 전단력을 부여하는 절단날(36)로 이루어지는 수질개량기(1)를 제공하는 것이다.

수돗물을 개량하는 경우에는, 더구나 석회분을 제거하기 위하여 세라믹 충전층(25), 바람직하게는 2가3가철에 의해서 처리되어 있는 볼(24)의 다수개로 이루어지는 세라믹 충전층(25)을 상기 통수로(3) 내에 설치한다.

또한, 상기 수질개량기(1)에서 개량된 물을 물거품적으로 배수하기에는, 상기 수질개량기(1)의 통체(2)의 하부에, 하면 중앙부에서 노즐(20)을 내려뜨려 설치하고, 이 노즐(20)의 하측에는 상기 이 노즐에 대향하는 물산란 돔체(42)를 배치한다. 이 물산란 돔체(42)가 2가3가철에 의해서 처리되면, 물의 개량효과는 더욱 향상하고, 상기 회전절단날(36)의 하측에는 2가3가철에 의해서 처리되어 있는 볼(46)의 복수개를 가동적으로 배치하면, 물의 개량효과는 더욱 향상한다.

본 발명의 일실시예를 제 1도 내지 제 7도에 나타낸다. 도면에서 나타내는 수질개량기(1)에 있어서, 2는 내부에 통수로(3)를 형성한 통본체이고, 제 2도에서 나타내는 바와 같이 상기 통본체(2)의 통수로(3)의 중간부에는 중앙에 통수구멍(5)을 형성한 격벽(6)이 형성되어 있고, 상단부와 하단부의 외주에는 각각 단부(7,8)를 통해서 나사부(9,10)가 설치되어 있고, 상단부의 나사부(9)에는 상부통체(11)가 나사결합되어 있다. 상기 상부통체(11)의 상반부 외주에는 단부(12)를 통해서 나사부(13)가 설치되어 있고, 하반부 내측에는 누름통(14)이 내려뜨려 설치되어 있다. 게다가 상기 상부통체(11)의 상단에서는 고무 혹은 탄성중합체로 이루어지는 팩킹 (15)이 끼워 붙여지고, 상기 상부통체(11)의 나사부(13)에는 상단에는 도수구 (16A)를 보유하는 캡(16)이 나사결합되고, 상기 팩킹(15)은 상기 캡(16)에 의해서 눌려 붙여져 있다.

상기 통본체(2)의 하단부의 나사부(10)에는 하부통체(17)가 나사결합되어 있고, 상기 하부통체(17)의 상부에 있어서, 제 2도 및 제 3도에 나타내는 바와 같이 내부에 격벽(18)이 설치되고, 상기 격벽(18)의 상측에는 원통플랜지(19)가 돌출되어 있고, 상기 격벽(18)의 중심에서는 하측에 노즐(20)이 내려뜨려 설치되어 있다.

상기 통본체(2)와 상부통체(11)와의 사이에는 O링(21)이 사이에 끼워져 있고, 상기 통본체(2)와 하부통체(17)와의 사이에는 팩킹링(22)이 사이에 끼워져 있으며, 캡(16)과 팩킹(15)과의 사이에는 리테이너링(23)이 사이에 끼워 놓여지므로써 상기 수질개량기(1)의 수밀성이 확보되어 있다.

상기 수질개량기(1)의 통본체(2)에 있어서, 격벽(6)의 상측에는 세라믹볼 (24)의 충전층(25)이 설치되어 있고, 상기 세라믹충전층(25)의 상면은 상기 상부통체(11)의 누름통(14)에 의해서 눌려져 있지만, 상기 충전층(25)은 격벽(6)의 상측에 얹어 놓여진 십자틀(26)에 의해서 지지되어 있다.

상기 격벽(6)의 하측에는 역지밸브(27)가 배치되어 있다. 이 역지밸브(27)는 밸브지지케이스(28)와, 이 밸브지지케이스(28)의 중앙통체(29)의 상단 미끄러짐구멍(30)에 미끄러질 수 있게 삽입하여 장착되어 있는 밸브레버(31)와, 이 밸브레버 (31)의상단에 형성되어 있는 밸브본체(32)와, 이 밸브체(32)의 주위에 나사결합되어 있는 O링(33)과, 상기 밸브레버(31)를 상방으로 힘을 가하는 코일스프링(34)으로 이루어지고, 제 4도 및 제 5도에서 나타내는 바와 같이 상기 중앙통체(29)에서는 상기 밸브지지케이스(28)에 걸려서 복수개의 스포크(35)가 가로질러 설치되고, 각 스포크(35)에서는 하방으로 경사진 절단날(36)이 일체적으로 연장되어 설치되고, 상기 절단날(36) 상호간에는 도수간극(37)이 형성되어 있다.

상기 역지밸브(27)의 상기 중앙통체(29)의 하단에서는 복수개의 슬릿(38)이 설치되어 있고, 상기 역지밸브(27)의 상기 중앙통체(29)는 하부통체(17)의 격벽 (18) 상에 지지되어 있다. 상기 슬릿(38)은 제 6도에 나타내는 바와 같이 상기 중앙통체(29)의 둘레면에 대한 법선(PL)에 따라서 구심적으로 설치되어 있다. 게다가 상기 역지밸브(27)의 밸브체(32)는 상기 통본체(2)의 격벽(6)의 통수구멍(5)를 코일스프링(34)의 미는 힘에 의해서 하측에서 폐쇄한다.

상기 하부통체(17)에는 하단에서 물거품통(39)이 끼워 붙여져 있지만, 상기 하부통체(17) 내주와 상기 물거품통(39)의 외주와의 사이에는, 제 2도에 나타내는 바와 같이 간극(S₁)이 형성되어 있고, 게다가 상기 물거품통(39)의 상단에서는 내통(40)이 삽입하여 장착되어 있다. 상기 간극(S₁)의 폭은 1.0mm이상 가능한한 넓게 설정하는 것이 바람직하다. 상기 내통(40)의 상면의 삽입구멍(43)에는 상측에서 노즐(20)이 삽입되어 있고, 상기 삽입구멍(43)은 하방으로 지름이 축소하는 테이퍼형상으로 되고, 제 7도에서 나타내는 바와 같이 상기 노즐(20)과 상기 삽입구멍 (43) 하단과의 간극폭(W)은 0.5 내지 2.0mm의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 내통(40)의 하부에 있어서, 제 8도에서 나타내는 바와 같이 중앙부에는 받침대(41)에 지지되어 있는 물산란 돔체(42)가 배치되어 있고, 이 물산란 돔체(42)는 광물질 구체로 이루어지고, 상기 물산란 돔체(42)는 상기 내통(40)의 상면의 삽입구멍 (43)에서 내통(40) 내에 삽입되어 있는 상기 하부통체(17)의 노즐(20)의 바로 밑에 정면으로 마주 대하고, 고리체(45)에 에워 싸여져 있다. 게다가 상기 물거품통(39)의 내통(40)의 상면에는 리브형상의 스페이서(44)가 설치되어 있고, 제 2도에서 나타내는 바와 같이 스페이서(44)에 의해서 상기 물거품통(39)과 상기 하부통체(17)의 격벽(18)과의 사이에는 간극(S₂)가 형성되어 있다.

상기 역지밸브(27)의 하측에는 예컨대 스텐레스스틸, 세라믹 등으로 이루어지는 볼(46)을 복수개 배치하는 것이 바람직하다. 상기 볼(46)은 제 9도에 나타내는 바와 같이 중앙에 통수구멍(47)을 설치한 지지플레트(48) 상에 지지되고, 상기 지지플레트(48)는 하부통체(17)의 원통플랜지(19) 상에 얹어 놓여져 있다.

상기 세라믹볼(24)은, 예컨대 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티탄, 질화규소, 질화붕소, 탄화규소 등의 주지의 세라믹이 있고, 이들은 2종 이상 혼합되어도 좋고, 바람직한 조합으로서는 산화규소와 산화알루미늄과의 혼합세라믹 등의 세라믹으로 이루어지고, 상기 세라믹볼(24)을 2가3가철에 의해서 처리하는 것이 바람직하다. 상기 세라믹볼(24)을 2가3가철에 의해서 처리하기에 상기 세라믹볼 (24)을 2가3가철용액에 침지하거나, 상기 2가3가철 용액을 통한 공기를 상기 세라믹볼(24)에 접촉시킨다.

상기 2가3가철 용액은 하기의 2개의 방법으로 조정된다.

(1)1g의 염화제2철무수물을 12N 가성소다 수용액5ml 안에 넣어서 교반용해시켜 5시간 이상 실온으로 방치한다. 상기 수용액을 12N염산수용액에 의해서 pH 약7로 중화하고, 이 중화액을 여과지(No.5C)로 여과한 후 감압농축하면 결정이 석출한다. 상기 결정을 채취하여 건조기 안에서 감압건조한 후, 10ml의 이소프로판올수의 80:20중량비의 혼합용매에 용해시키고, 여과지(No.5C)에 의해서 상기 용액을 여과한 후 감압농축하여 용매를 제거하고 건조시킨다. 상기 추출-농축-건조의 조작을 수회 반복하여, 정제된 활성화철염화물의 결정이 얻어진다. 상기 결정을 증류수에 용해하여 2ppm수용액으로 한다.

(2)1g의 유산 제 1철을 12N염산수용액5ml 안에 넣어서 교반용해시키고, 상기 용액을 여과지(No.5C)로 여과한 후 감압농축하면 결정이 석출된다. 상기 결정을 채취하여 건조기 안에서 감압건조한 후, 10ml의 이소프로판올수의 80:20중량비의 혼합용매에 용해시키고, 여과지(No.5C)에 의해서 상기 용액을 여과한 후 감압농축하여 용매를 제거하고 건조시킨다. 상기 추출-농축-건조의 조작을 수회 반복하여, 정제된 활성화철염화물의 결정이 얻어진다. 상기 결정을 증류수에 용해하고 2ppm 수용액으로 한다.

게다가 역지밸브(27)의 하측에 배치되는 볼(46)도 상기 세라믹볼(24)과 마찬가지의 2가3가철에 의한 처리를 행하는 것이 바람직하다. 또한 게다가 상기 물산란 돔체(42)에 사용되는 광물질은 예컨대 수정, 석영, 장석, 비취옥 등이고, 상기 광물질은 상기 세라믹볼과 마찬가지로 2가3가철에 의해서 처리되어 있는 것이 바람직하다.

상기 구성의 수질개량기(1)는 예컨대 제 2도에 나타내는 바와 같이 수도의 수도꼭지(49)에 설치된다. 그리고 상기 수도꼭지(49)에서 수도수를 상기 수질개량기(1)로 도입한다. 상기 수도수는 우선 세라믹 충전층(25)을 통과하여 석회분 등을 제거되고, 그리고 수압에 의해서 역지밸브(27)의 밸브체(32)를 눌러 내려서 밸브지지케이스(28) 내로 넣고, 상기 밸브지지케이스(28)의 절단날(36)에 의해서 제 5도 및 제 10도에 나타내는 바와 같이 화살표방향의 선회력을 부여하고, 또한 상기 절단날 (36)에 의해 전단력을 미치게 하고, 상기 전단력에 의해서 클러스터가 세분화된다. 상기 절단날(36)에 수도수가 접할 때의 반발력에 의해 상기 수도수는 밸브지지케이스(28) 내로 역류하는 경우가 있지만, 이 경우에는 역지밸브(27)의 코일스프링(34)의 미는 힘에 의해서 밸브체(32)가 통본체(2)의 격벽(6)의 통수구멍(5)을 폐쇄하여, 세라믹충전층(25) 내로의 역류가 방지된다.

이와 같이 하여 절단날(36)에 의해서 선회력이 부여되고 또한 클러스터가 세분화된 수도수는 절단날(36)의 도수간극(37)으로부터 하부통체(17)의 상측으로 유출하고, 제 9도 화살표방향으로 선회하면서 상기 지지플레트(48) 상의 볼(46)과 접촉한다. 상기 볼(46)은 상기 수도수의 회전수류에 의해서 제 9도에 나타내는 바와 같이 화살표방향으로 전동하고, 이와 같은 상기 볼(46)의 전동에 의해서 상기 수도수는 밀접하게 상기 볼(46)과 접촉하여 더욱 석회분을 제거하고 또한 클러스터가 세분화되며, 상기 중앙통체(29)와 상기 지지플레트(48)의 통수구멍(47)과의 간극에서 하측으로 유출되고, 제 6도 화살표에 나타내는 바와 같이 중앙통체(29)의 슬릿(38)을 끼워서 하부통체(17)의 노즐(20)에 도입되고, 상기 노즐(20)에서 물산란 돔체(42)로 분사된다. 상기 수도수가 상기 노즐(20)에서 분사될 때, 상기 물거품통(39)과 상기 하부통체(17)와의 사이의 간극(S₁) 및 상기 물거품통(39)과 상기 하부통체(17)의 격벽(18)과의 사이의 간극(S₂), 그리고 노즐(20)과 상기 물거품통 (39)의 내통(40)의 상면의 삽입구멍(43)과의 간극을 통해서 외부의 공기가 상기 물거품통(39) 내로 흡입된다. 상기한 바와 같이 상기 물거품통(39)과 하부통체(17)와의 사이의 간극(S₁)의 폭을 1.0mm이상 가능한한 넓게 설정하면, 상기 간극(S₁)을 공기가 원활하게 통과한다. 또한 상기 내통(40)의 상면의 삽입구멍(43) 하방으로 지름이 축소하는 테이퍼형상으로 하고, 또한 노즐(20)과 상기 삽입구멍(43)의 하단과의 간극을 0.5mm 내지 2.0mm의 범위로 설정하면, 상기 공기의 흡인속도는 효율좋게 가속된다.

상기 노즐(20)에서 분사된 수도수는 물산란 돔체(42)에 충돌하여 방사상으로 비산하고, 게다가 물거품통(39) 내에 급속 흡입된 공기와 혼합되어서 물거품처럼 됨과 아울러 더욱 석회분을 제거하고 상기 물거품통(39)의 네트(50)에 의해서 여과된 상에 토출구(51)에서 토출된다. 상기 토출압에 의해서 수도수 중의 물거품이 찌그러지고, 레나르드효과에 의해서 12000 내지 14000의 음이온이 발생한다.

상기 수질개량기(1)를 통과하기 전의 수도수에 염소검출시약을 적하한 바, 상기 수도수는 황색으로 착색하여 염소의 존재가 확인되었지만, 상기 수질개량기 (1)를 통과한 후의 수도수에서는 마찬가지의 테스트로 염소의 존재는 확인되지 않고, 또한¹⁷O-NMR분광법에 의해 측정한 바, 클러스터의 크기의 지표인¹⁷O-NMR스펙트럼선의 폭은 수질개량기(1)를 통과하기 전까지는 93.4Hz이고, 수질개량기(1)를 통과한 후의¹⁷O-NMR스펙트럼선의 폭은 65.1Hz이었다.

제 10도 및 제 11도에는 본 발명의 다른 실시예가 나타내진다. 본 실시예에서는 상기 역지밸브(27)의 중앙통체(29A)의 슬릿(38A)은 제 10도에 나타내는 바와 같이 상기 중앙통체(29A)의 둘레면의 법선(PL)에 대해서 경사져서 설치되어 있고, 따라서 제 11도에서 나타내는 바와 같이 수도수는 노즐(20)로 도입될 때, 화살표방향의 선회력이 부여되고, 상기 노즐(20)에서 선회상태에서 물산란 돔체(42)에 분사된다. 따라서 수도수는 이전 실시예보다도 클러스터가 더욱 세분화되고, 본 실시예의 경우는 수질개량기(1)를 통과한 후의¹⁷O-NMR 스펙트럼선의 폭은 60.4Hz이었다.

게다가 본 발명에 있어서는, 제 12도에서 나타내는 바와 같이 물거품통(39)의 토출구(51) 근방에 다중(3중)의 네트(50A, 50B, 50C)를 팽팽히 설치하여도 좋다. 상기 네트(50A, 50B, 50C)의 망눈의 크기는 통산 0.25㎟ 내지 1.0㎟의 범위로 설정된다. 이와 같은 다중 네트를 통과하는 것에 의해서, 수도수는 더욱 클러스터가 세분화되고, 본 실시예의 경우는 다중네트를 통과한 후의¹⁷O-NMR 스펙트럼선의 폭은 59.8Hz이었다.

상기 실시예에서는, 세라믹충전층에는 세라믹볼에 대신하여 세라믹소편이 충전되어도 좋다. 또한 역지밸브와 절단날은 별체로 되어도 좋다. 게다가 물산란 돔체는 구체 이외, 삼각추체, 원추체 등의 하방으로 향하여 지름을 확대하는 형상이면 어떠한 형상의 것이 적용되어도 좋다.

본 발명에서는 수도수에서 클러스터가 작은 또한 석회분 등을 거의 포함하지 않는 맛이 좋은 물을 용이하게 만드는 것이 가능하다.

Claims (15)

1. 상단에 도수구를 보유하며 하단에 토출구를 보유하고 내부에 통수로가 형성되어 있는 통체와, 이 통체의 통수로 내에 배치되어 통과하는 물에 선회력과 전단력을 부여하는 절단날로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 절단날은 통수로의 중심에서 복수개 방사상으로 배치되어, 통과하는 물에 선회력과 전단력을 부여하기 위해 상방에서 하방으로 경사지고, 상기 절단날 상호간에 도수간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 통체의 통수로 내에서, 상기 절단날의 하측에는 격벽을 설치하고, 이 격벽의 중앙부에서 노즐을 내려뜨려 설치하고, 이 노즐의 하측에는 상기 노즐에 대향하는 물산란 돔체를 배치한 것을 특징으로 하는 수질개량기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 절단날 중심부에서 상기 하측의 격벽에 걸쳐서 중앙통체가 가로질러 설치되어 있고, 상기 중앙통체의 하단부에는 상기 노즐로 연이어 통하는 슬릿이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
5. 제 4항에 있어서, 상기 슬릿은 상기 중앙통체의 둘레면의 법선을 따라서 구심적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
6. 제 4항에 있어서, 상기 슬릿은 상기 중앙통체의 둘레면의 법선에 대해서 경사져서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
7. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물산란 돔체는 상기 통체하단에서 삽입하여 장착되어 있는 물거품통 내에 설치되고, 상기 물거품통 상면에는 하방으로 지름을 축소하는 테이퍼형상의 삽입구멍이 설치되며, 상기 노즐은 상기 삽입구멍에서 상기 물거품통 내로 삽입되어서 상기 물산란 돔체에 대향하는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
8. 제 7항에 있어서, 상기 물거품통 상면의 삽입구멍의 하단과 상기 노즐과의 간극은 0.5 내지 2.0mm로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
9. 제 3항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물산란 돔체는 2가3가철에 의해서 처리된 광물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통체의 통수로 내에서, 상기 절단날의 상측에는 중앙에 통수구멍을 형성한 격벽이 형성되어 있고, 상기 격벽의 통수구멍에는 역지밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통수로 내에는 세라믹 충전층이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
12. 제 11항에 있어서, 상기 세라믹 충전층은 2가3가철에 의해서 처리되어 있는 세라믹볼의 다수개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전절단날의 하측에는 2가3가철에 의해서 처리되어 있는 볼의 복수개가 가동적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통체의 토출구 근방에는 다중네트가 팽팽히 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수질개량기.
15. 제 14항에 있어서, 상기 다중네트는 0.25㎟ 내지 1.0㎟의 범위의 크기의 망눈을 보유하는 네트의 복수매로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수질개량기.