KR20020097090A - 항균기능을 강화한 정수 겸용 자활수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정용 수도배관 또는 각종 산업용 급수배관 상에 설치되어 그 수도배관 또는 급수배관을 통하여 공급되는 물에 살균항균기능을 부여하면서 원적외선 기능도 강화시킨 향상된 정수겸용 자활수 시스템에 관한 것으로, 자활수 장치(20)의 가이드원통(28) 및 중심 가이드원통(28a) 내부에는 은합금 재질의 스크류 안내가이드(29)가 각각 내장되어 있으며, 이 스크류 안내가이드(29)들의 방향은 물의 흐름을 원활히 하고 긴 통로를 형성하기 위해 서로 엇갈리는 방향으로 배치되고, 자석(32)으로 둘러쌓인 중심 가이드원통(28a)은 도기와 같은 세라믹재질로 형성되어 있으며, 상기 세라믹볼(34)들은 특수물질로 코팅되어 이루어진 구조로 되어 있다.
Description
본 발명은 정수겸용 자활수 시스템에 관한 것으로, 특히 가정용의 수도배관 또는 각종 산업용의 급수배관 상에 설치되어 그 수도배관 또는 급수배관을 통하여 공급되는 물에 살균 및 멸균기능을 부여하면서 원적외선의 기능도 강화시킨 개선된 항균기능을 강화한 정수 겸용 자활수 시스템에 관한 것이다.
물은 인간의 생명유지 및 일상생활에는 없어서는 아니되는 물질임과 동시에경제, 산업, 문화 등의 사회활동을 원활하게 하는 중요한 기본적인 자원인 까닭에 역사적으로도 양질의 물을 확보, 공급하는 기술이 개발되어 왔고, 산업의 발전, 생활의 고도화등 사회적 여건의 변화에 따라 물에 대한 질적 요구가 높아지고 있다.
그러나, 최근 산업의 발달과 더불어 대기의 오염이 극심해지고, 산업발달의 부산물로서 생겨나는 폐기물들이 그대로 매립되는 경우가 많아지면서 환경이 극도로 오염되고 그 결과 식수원 등의 오염에 따라 지하수를 그대로 마실 수 없게 되거나 공업용수로 바로 사용할 수 없어 취수장에서 물을 정수 처리한 후에 일반 가정이나 각종 산업시설로 공급하게 된다.
이와 같이 취수장에서 정수된 물이라 하더라도 일반 가정이나 산업시설까지 공급되기 위해서는 상수도관을 경유해야 되는 바, 상기 상수도관의 대부분이 오래된 것이기 때문에 관의 내면에 녹이 발생하거나 이물질이 쌓이게 되어 최종적으로 일반 가정에 공급되는 물이 깨끗하지 않게 된다는 문제가 있다.
또한, 정수를 위하여 염소(Cl2)등의 화학 약품이 투여되기 때문에 마시기 전에 물속에 함유된 염소성분을 증발시키거나, 물속에 함유된 이물질을 가라앉히기 위하여 일정 시간동안 정치(定置)시킨 뒤에 음료용으로 사용해야 된다는 불편함이 있다.
한편, 이와 같이 일반 가정으로 공급되는 수돗물이나 각종 산업시설로 공급되는 공업용수는 수많은 물분자들이 상호 수소 결합되면서 거대복합구조를 이루고 있기 때문에 물자체의 활성이 매우 낮아 본래 물이 보유하고 있는 정화효과(淨化效果), 조정효과(調整效果), 석출효과(析出效果), 환원효과(또는 보호효과)등을 제대로 발휘하지 못하게 된다는 문제가 있다.
또한, 이와 같이 일반 가정이나 각종 산업시설로 공급되는 물에는 상수도관을 경유하는 과정에서 유해 미생물이 함유되기 때문에 물의 선명도가 현저히 떨어짐을 물론 악취가 발생된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근 일반 가정에서는 수도꼭지에 정수기를 장착하여 공급되는 물을 정수하고 있고, 각종 산업시설에는 별다른 정수과정을 거치지 않은 상태에서 공급되는 물을 그대로 공업용수로 이용하거나 또는 별도의 여과장치를 이용하여 공급되는 물을 여과시킨 후 이용하고 있으나, 이와 같은 정수기 또는 여과장치의 경우에는 단순히 물속에 들어 있는 이물질 등을 걸러주는 역할만을 할 뿐, 공급되는 물을 활성화시키지는 못한다는 문제가 있다.
종래에도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 대한민국 특허출원 제97-2563호(명칭 : 정수 겸용 자활수 시스템)를 제안하였으나, 이 특허출원은 물의 활성효과, 정화효과, 조정효과, 환원효과, 보호효과, 석출효과 등을 갖추고 있으나, 멸균효과 내지는 항균효과와 원적외선 기능효과 및 물의 풍미적인 면에서 다소 미흡하여 이를 개선시킬 필요가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 공급되는 물의 종래와 같은 여러 효과 외에도 멸균 및 살균효과와 원적외선 기능을 강화한 정수겸용 자활수 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 나타내는 단면 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템의 결합된 상태를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템의 작용상태를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 요부를 나타낸 부분확대 단면도,
도 5는 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템의 내부에 충전되는 세라믹볼의 방사휘도를 나타내는 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템의 내부에 충전되는 세라믹볼의 방사율을 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물의 물분자집단의 크기와 일반적인 수돗물 및 기존 특허출원 제97-2563호의 물분자집단 크기를 비교하여 도시한 그래프이다.
-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-
10 : 정수 겸용 자활수 시스템,12 : 관통공,
14 : 중간판,16 : 유입관,
18 : 유출관,20 : 자활수 장치,
24 : 하우징,26 : 유입관 장착부재,
28 : 가이드원통,28a : 중심 가이드원통,
29 : 스크류 안내가이드,80c : 영구자석,
34,80b : 세라믹 볼,48 : 망,
60 : 정수장치,68 : 유출관 장착부재,
80 : 여과수단,80a : 필터,
82 : 팩킹부재,86 : 유출공,
88 : 유출가이드부재,90 : 조립볼트,
92 : 고정수단,94 : 캡.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 급수배관상에 장착된 상태에서 유입되는 물이 원적외선 및 자력의 작용에 의하여 활성화되도록 하는 자활수장치와, 상기 자활수장치를 통과한 물속에 함유된 이물질 등이 여과되도록 하는 정수장치, 상기 자활수장치와 정수장치가 서로 하나의 몸체로 결합 또는 분리되도록 하는 클램프장치, 상기 자활수장치와 정수장치의 결합부사이에서 클램프되어 자활수장치의 내부와 정수장치의 내부를 서로 분리시켜줌과 동시에 면상의 가장자리에는 상기 자활수장치 및 정수장치의 내부가 서로 연통되도록 하는 다수의 관통공이 일정 간격으로 형성된 중간판, 상기 자활수장치에 연결된 유입관상의 소정 위치에 설치되어 장치내부의 수압변화를 나타내주는 압력게이지로 이루어지되, 상기 자활수장치는 상부면의 중심부에 일정한 크기의 장착공이 형성되고, 하부면이 개방된 소정 체적의 하우징과, 상기 하우징상의 장착공에 장착된 상태에서 외부로부터 유입관이 끼워지도록 하는 유입관장착부재, 상기 하우징의 내부에서 서로 일정한 간격을 유지하면서 동심원상으로 끼워져 물의 순환경로를 형성하는 서로 다른 직경을 갖는 다수의 가이드원통과 중심 가이드원통, 상기 하우징의 내면과 가이드원통 사이의 공간부 및 각 가이드원통 사이에 형성되는 공간부에 채워진 상태에서 원적외선을 방사하는 세라믹볼로 이루어져 있으며, 상기 정수장치는 상부면이 개방되고 하부면의 중심부에는 일정한 크기의 장착공이 형성된 소정 체적의 하우징과, 상기 장착공에 장착된 상태에서 외부의 유출관이 끼워지도록 하는 유출관장착부재, 상기 하우징의 내부에 설치된 상태에서 자활수장치를 통하여 유입된 후 상기 유출관을통하여 유출되는 물을 여과시켜주는 여과수단, 상기 여과수단의 상단부와 하단부에 설치되는 패킹부재, 상기 여과수단의 내부의 아랫쪽에서 유출관장착부재의 내주면상부에 나사 결합되며, 상단부로부터는 일정한 깊이의 나사홈이, 외주면의 소정 높이에는 상기 유출관과 연통되는 유출공이 형성된 유출가이드부재, 상기 여과수단의 상단부에 설치된 패킹부재의 상면을 눌러줌과 동시에 여과수단의 내부로 끼워져 상기 유출가이드부재상의 나사홈에 나사 결합되는 조립볼트에 의하여 상기 여과수단과 패킹부재를 동시에 고정시켜주는 고정수단, 상기 유출가이드부재의 내측상부에 씌워지는 망형(網形) 캡으로 이루어진 정수 겸용 자활수 시스템에 있어서, 상기 자활수 장치의 가이드 원통 및 중심 가이드원통 내부에는 은합금 재질의 스크류 안내 가이드가 각각 내장되어 있으며, 이 스크류 안내가이드들의 방향은 물 흐름을 원활히 하고 긴 통로를 형성하기 위해 서로 엇갈리는 방향으로 배치되고, 자석으로 둘러싸인 중심 가이드원통은 도기와 같은 세라믹재질로 형성되어 있으며, 상기 세라믹볼들은 특수 코팅되어 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 정수 겸용 자활수 시스템을 나타낸 부분 절개 분리사시도와 그 결합 단면도들이다.
본 발명은 급수배관상에 장착된 상태에서 유입되는 물이 원적외선 및 자력의 작용에 의하여 활성화되도록 하는 자활수장치(20)와, 상기 자활수장치(20)를 통과한 물속에 함유된 이물질 등이 여과되도록 하는 정수장치(60), 상기 자활수장치(20)와 정수장치(60)가 서로 하나의 몸체로 결합 또는 분리되도록 하는클램프장치(70), 상기 자활수장치(20)와 정수장치(60)의 결합부사이에서 클램프되어 자활수장치(20)의 내부와 정수장치(60)의 내부를 서로 분리시켜줌과 동시에 면상의 가장자리에는 상기 자활수장치(20) 및 정수장치(60)의 내부가 서로 연통되도록 하는 다수의 관통공(12)이 일정 간격으로 형성된 중간판(14), 상기 자활수장치(20)에 연결된 유입관(16)상의 소정 위치에 설치되어 장치내부의 수압변화를 나타내주는 압력게이지(11)로 이루어지되, 상기 자활수장치(20)는 상부면의 중심부에 일정한 크기의 장착공(22)이 형성되고 하부면이 개방된 소정 체적의 하우징(24)과, 상기 하우징(24) 상의 장착공(22)에 장착된 상태에서 외부로부터 유입관(16)이 끼워지도록 하는 유입관장착부재(26)와, 상기 하우징(24)의 내부에서 서로 일정한 간격을 유지하면서 동심원상으로 끼워져 물의 순환경로를 형성하는 서로 다른 직경을 갖는 다수의 가이드원통(28)과 중심 가이드원통(28a), 상기 하우징(24)의 내면과 가이드원통(28) 사이의 공간부 및 각 가이드원통(28,28a) 사이에 형성되는 공간부에 채워진 상태에서 원적외선을 방사하는 세라믹볼(34)로 이루어져 있으며, 상기 정수장치(60)는 상부면이 개방되고, 하부면의 중심부에는 일정한 크기의 장착공(62)이 형성된 소정 체적의 하우징(64)과, 상기 장착공(62)에 장착된 상태에서 외부의 유출관(18)이 끼워지도록 하는 유출관장착부재(68)와, 상기 하우징(64)의 내부에 설치된 상태에서 자활수 장치(20)를 통하여 유입된 후 상기 유출관(18)을 통하여 유출되는 물을 여과시켜주는 여과수단(80), 상기 여과수단(80)의 상단부와 하단부에 설치되는 패킹부재(82), 상기 여과수단(80)의 내부의 아래쪽에서 유출관장착부재(68)의 내주면 상부에 나사 결합되며, 상단면에는 일정한 깊이의 나사홈(84)이, 외주면의 소정 높이에는 상기 유출관(18)과 연통되는 유출공(86)이 형성된 유출가이드부재(88), 상기 여과수단(80)의 상단부에 설치된 패킹부재(82)의 상면을 눌러줌과 동시에 여과수단(80)의 내부로 끼워져 상기 유출가이드부재(88)상의 나사홈(84)에 나사 결합되는 조립볼트(90)에 의하여 상기 여과수단(80)과 패킹부재(82)를 동시에 고정시켜 주는 고정수단(92), 상기 유출가이드부재(88)의 내측상부에 씌워지는 망형(網形)의 캡(94)으로 이루어진 정수 겸용 자활수 시스템에 있어서, 상기 자활수 장치(20)의 가이드원통(28) 및 중심 가이드원통(28a) 내부에는 은합금 재질의 스크류 안내 가이드(29)가 각각 내장되어 있으며, 이 스크류 안내가이드(29)들의 방향은 물 흐름을 원활히 하고 긴 통로를 형성하기 위해 서로 엇갈리는 방향으로 배치되고, 영구자석(32)으로 둘러싸인 중심 가이드원통(28a)은 도기와 같은 세라믹재질로 형성되어 있으며, 상기 세라믹볼(34)들은 특수물질로 코팅되어 있다.
또한 본 발명에서 상기 유입관장착부재(26)와 유출관장착부재(68)는 각각 하우징(24)(64)의 내측으로부터 장착공(22)(62)을 통하여 외측으로 끼워지며, 내측단에는 걸림턱(36)이 형성되고, 외주면상에는 나사부(38)가, 내주면상의 소정 높이에는 단차면(40)이 형성된 관형의 체결볼트(42)와, 하우징(24)(64)의 외측에는 상기 체결볼트(42)에 나사 결합되는 다각형의 조임너트(44)와, 상기 조임너트(44)와 하우징(24)(64)의 바깥면 사이, 상기 체결볼트(42) 상의 걸림턱(36)과 하우징(24)(64)의 안쪽면 사이 및 상기 체결볼트(42)상의 단차면(40)에 장착되어 이 하우징(24)(64)내부로 유입된 물이 외부로 누출되지 않도록 하는 실링부재(46)로 이루어진 구조를 갖는다.
그리고 상기 유입관장착부재(26)의 중심공에는 유입관(16)을 통하여 유입되는 물속에 들어 있는 비교적 큰 크기의 이물질을 걸러주고, 물의 유입에 따라 상기 하우징(24)의 내부에 충전된 세라믹볼(34)이 흩어지는 것을 방지하기 위한 망(網 : 48)이 설치되며, 상기 중간판(14)상에 형성된 각 관통공(12)의 상부에도 역시 이물질을 걸러주고 세라믹볼(34)에 의하여 관통공(12)이 막히는 것을 방지하기 위하여 망(48)이 설치된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 자활수장치(20)를 구성하는 가이드원통(28)중 중심 가이드원통(28a)의 상단은 상기 체결볼트(42)의 걸림턱(36) 저면에 대하여 일정한 거리만큼 떨어진 상태로 설치되고, 이웃하는 가이드원통의 하단은 상기 하우징(24)의 하부에 클램프되는 중간판(14)에 대하여 일정한 거리만큼 떨어진 상태로 설치되고, 상기 유입관(16)을 통하여 유입되는 물의 순환경로가 상,하방향으로 흐르도록 이들 내부에 장착되는 은합금 재질의 스크류 안내가이드(29)들의 스크류 방향은 서로 엇갈리는 방향으로 배치되어 있다.
그리고 상기 스크류 안내가이드(29)를 내장한 중심 가이드원통(28a)의 둘레에는 영구자석(32)들이 도 4에 도시된 바와 같이 부착되어 있어서 흐르는 물에 자력을 전달하도록 되어 있다.
한편 상기 클램프장치(70)는 한쪽 끝은 절개되고 다른 쪽 끝은 힌지결합된 상태에서 그 힌지결합된 부위를 중심으로 하여 절개된 양 끝부분이 벌려지도록 구성되며 자활수장치(20)의 하우징(24) 하단부 및 정수장치(60)의 하우징(64)상단부가장자리를 동시에 잡아주는 링(Ring)형상의 클램프(70a)와, 상기 클램프(70a)의 절개된 부위로부터 외측으로 돌출되고 선단으로부터 내측으로 일정 깊이의 체결홈(70b)이 형성된 좌우 한쌍의 체결편(70c)과, 상기 어느 한쪽의 체결편상의 체결홈의 상,하방향으로 가로질러 설치되는 중심축(70d)과, 상기 중심축(70d)에 결합되어 그 중심축(70d)의 설치방향에 대하여 직교하는 방향으로임의 회동되면서 반대쪽 체결편의 체결홈에 대하여 삽입 및 이탈되는 소정 길이의 클램프볼트(70e)와, 외부로부터 상기 클램프볼트(70e)에 체결되어 상기 클램프(70a)를 조여주거나 풀어주는 클램프너트(70f)로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에서 정수장치(60)를 구성하는 상기 여과수단(80)은 하우징(64)의 내부에서 수직으로 설치되는 관형의 세라믹 필터(80a)와, 상기 필터(80a)의 내부에 충전된 상태에서 원적외선을 방사시키는 다수의 세라믹볼(80b)과, 상기 필터(80a)의 내부를 통하여 끼워지는 조립볼트(90)의 외주면으로부터 돌출되는 지지부재(30)에 의하여 소정의 간격으로 설치되어 자력을 발생시키는 영구자석(80c)으로 이루어진 것을 나타낸다.
상기한 본 발명에 따른 정수장치(60)에서 상기 영구자석(80c)을 지지하는 각 지지부재(30)는 일단이 조립볼트(90)의 외주면의 정해진 위치에 고정되어 있다.
상기의 본 발명에서 정수장치(60)를 구성하는 상기 패킹부재(82)는 중심부에 소정 직경의 가이드(82a)가 형성된 다수 매의 패킹판(82b)과, 상면 또는 하면에 상기 패킹판(82b)이 끼워지는 일정한 깊이의 장착홈(82c)이 형성된 패킹커버(82d)로 이루어진 것을 나타낸다.
한편, 이와 같은 본 발명에서 정수장치(60)를 구성하는 상기 고정수단(92)은 저면 중심부에 소정 길이의 체결보스(92a)가 돌설된 다각형의 누름판(92b)과, 일측단은 상기 체결보스(92a)에 압입되어 고정되고, 다른 쪽 끝은 상기 유출가이드부재(88)상의 나사홈(84)에 끼워져 체결되는 조립볼트(90)로 이루어진 구조를 갖는다.
상기한 본 발명에서 상기 유출가이드부재(88)의 하단부 외주면과 체결볼트(42)의 내주면 상부에는 상호 나사결합을 위한 통상의 나사부가 형성되고, 상기 조립볼트(42)의 하단부 외주면에는 상기 유출가이드부재(88)상에 형성된 나사홈(84)과의 체결을 위한 통상의 나사부가 형성된 구조를 갖는다.
그리고 본 발명에서 상기 유입관(16) 상의 소정 위치에 설치되는 압력게이지(11)는 그 내부와 유입관(16)의 내부가 상호 연통되게 형성되며, 상기 정수장치(60)에서 여과수단(80)을 구성하는 필터(80a)의 오염도에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)내부에서의 수압의 변화를 나타내도록 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템의 결합상태를 나타내는 단면도로서, 자활수장치(20)를 구성하는 하우징(24)의 하단부와 정수장치(60)를 구성하는 하우징(64)의 상단부가 클램프장치(70)에 의하여 착탈가능하게 일체형으로 결합되고, 상기 각 하우징 (24)(64)의 결합에 의하여 형성되는 내부공간은 중간판(14)에 의하여 상·하로 구획되며, 상기 각 하우징(24)(64)의 상부면과 하부면의 중심부에 형성된 장착공(22)에는 각각 유입관장착부재(26)와 유출관장착부재(68)가 체결되는 한편, 상기 유입관장착부재(26)에는 유입관(16)이, 상기 유출관장착부재(68)에는 유출관(18)이 끼워져 결합된 구조를 나타낸다.
이와 같은 결합상태에서 상기 자활수장치(20)를 구성하는 하우징(24) 하부의 중간판(14)과 체결볼트(42)상의 걸림턱(36)사이에는 직경이 서로 다른 다수개의 가이드원통(28)과 중심 가이드원통(28a)들이 서로 일정한 간격으로 끼워져 설치되고, 상기 중심 가이드원통(28a) 사이의 둘레에는 다수개의 영구자석(32)이 소정의 간격으로 설치되며, 그리고 상기 각 가이드원통(28,28a) 사이에 형성되는 공간부와, 상기 하우징(24)의 내면과 최외측 가이드원통 사이에 형성되는 공간부에는 은합금 재질의 스크류 안내가이드(29)가 내장되면서 일정한 크기범위를 갖는 무수한 세라믹볼(34)이 충전되어 있다.
한편, 상기한 본 발명의 결합상태에서 자활수장치(20)를 구성하는 상기 각 가이드원통(28,28a)중 중심 가이드원통(28a)의 상단은 상기 체결볼트(42)상의 걸림턱(36)의 내면에 대하여 일정한 거리만큼 떨어진 상태로 설치되고, 이웃하는 가이드 원통의 하단은 상기 하우징(24)의 내측하부에 끼워진 중간판(14)에 대하여 일정한 거리만큼 떨어진 상태로 설치되어 상기 유입관(16)을 통하여 유입되는 물의 순환경로가 이들 내부에 서로 엇갈려 배치되는 은합금 재질의 스크류 안내가이드(29)들에 의해 신속하고 긴 체류공간을 갖으면서 화살표 방향을 따라 상,하방향으로 흐르도록 되어 있다.
이와 같은 본 발명의 결합상태에서 정수장치(60)를 구성하는 상기 하우징(64) 내부에는 여과수단(80)이 상기 체결볼트(42)의 내주면에 나사 결합된 유출가이드부재(88)에 동심으로 위치된 상태에서 고정수단(92)에 의하여 결합된 상태를 나타낸다.
상기한 바와 같은 정수장치(60)의 결합상태에서 여과수단(80)을 구성하는 필터(80a)의 상단부와 하단부에는 각각 패킹커버(82d)상의 장착홈(82c)에 끼워진 패킹판(82b)이 밀착된 상태로 설치되며, 상기 필터(80a)의 상단부에 얹혀진 패킹커버(82d)의 윗면에는 고정수단(92)을 구성하는 다각형의 누름판(92b)이 위치되고, 상기 누름판(92b)의 저면으로부터 돌설되는 체결보스(92a)와 그 체결보스(92a)에 끼워진 조립볼트(90)는 상기 패킹판(82b) 및 패킹커버(82d)상에 형성된 가이드공(82a)을 통하여 필터(80a)의 내부로 끼워진 후, 상기 유출가이드부재(88)상의 나사홈(84)에 나사 결합된 상태를 나타낸다.
이와 같은 결합구조에서 상기 조립볼트(90)의 둘레에는 다수의 영구자석(80c)이 지지부재(30)에 의하여 필터(80a) 내부의 물의 흐름경로상에 설치되고, 상기 필터(80a)내부의 공간부에는 원적외선을 방사하는 세라믹볼(80b)이 충전되며, 상기 유출가이드부재(88)의 상부 외측에는 상기 세라믹볼(80b)에 의하여 유출공(86)이 막히거나 또는 세라믹볼(80c)이 유출공(86)을 통하여 빠져나가는 것을 방지하기 위한 망형의 캡(94)이 씌워진다.
한편, 본 발명의 특징적 구조는 상기 가이드원통(28) 및 중심 가이드원통(28a)의 내부에는 스크류 안내가이드(29)가 설치되어 있기 때문에 유입관(16)을 통해 유입된 물은 자활수장치(20) 내부와 정수장치(60) 내부에서 보다 긴 흐름으로 흐르게 되어 물입자가 더욱 작게 쪼개지고, 더욱이 은합금 재질의 상기 스크류 안내 가이드(29)에 의해 멸균 및 살균 작용이 이루어진다.
또한 도기와 같은 세라믹 재질로 이루어진 상기 중심 가이드원통(28a)과 광촉매로 코팅된 세라믹 볼(34)(80b)들에 의해서 원적외선 효과가 더욱 강화되어 진다.
하우징(24)내부 및 정수장치(60)의 필터(80a)내부에 충전되는 세라믹볼(34)(80b)의 원적외선(FIR) 방사율 측정결과를 다음의 표 1에 나타내고, 상기 세라믹볼(34)(80b)의 이상흑체에 대한 방사휘도(放射輝度)와 방사율(放射率 : Emisivity)의 그래프를 각각 첨부된 도 5 및 도 6에 나타내었다.
| 측정장치 | 일본전자주식회사 제 JIR-E500형FTIR(후리에 변환형적외선분광 광도계) |
| 검지기 | M C T(수은-카드뮴-텔반도체) |
| 측정온도 | 25℃ |
| 분해능력 | 1/16cm(=0.625mm) |
| 적산횟수(積算回數) | 200회 |
| 측정데이터 | (방사율과 방사강도) 1×2= 2매(枚) |
| 측정시료(試料) | 세라믹볼 |
| 시료조정법(試料調整法) | 세라믹볼을 분쇄하여 직경 3cm의 원반상으로 가압성형하여 측정 |
상기의 표 1과 첨부된 도 5 및 도 6의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)의 내부에 충전된 세라믹볼(34)(80b)의 방사율은 25℃(실온)의 측정온도, 4-24μ의 파장범위에서 이상흑체(理想黑體)의 방사율 100%에 대하여 약 80%인 것을 알 수 있다.
첨부된 도 5 및 도 6에 도시된 그래프를 해석함에 있어서, 각 데이터를 나타내는 용어를 다음과 같이 설명한다.
resol : 16cm-1∼ 측정파수(測定波數) 400-2500cm-1사이를 16으로 구분하여 파수(波數)마다 분해능력을 측정하였다는 것을 나타낸다. 즉, 2500-400 = 2100, 2100 ÷16 = 131 파수마다 측정하였다는 것을 표시하는 것이다.
TEMP. 25 ∼ 시료표면의 측정온도가 25℃인 것을 나타낸다.
AMPGAIN : ×16 ∼ 측정하는 광의 강도를 나타낸다.
P.INT : 8cm-1∼ 측정은 16cm-1로 행하고, 컴퓨터의 출력을 플로피에 입력할 경우의 간격은 8cm-1로 하는 것을 나타낸다. 따라서 플로피에는 2배 거친 상태로 입력되는 것이다.
SCANS : 200 ∼ 스캔횟수를 나타내는 것으로, 비교적 저온 측정의 경우에는 동일 파수의 위치에서 200회 측정한다.
S.SPEED : MCT ∼ 측정에 사용한 스캔스피드로서 고속 고성능의 MCT검출기가 사용된 것을 나타낸다.
W ×str-1∼ 방사강도를 말하며, 점방사원(点放射源)에서 어느 방향의 미소(微小) 입체각내에 나오는 방사속도를 그 입체각으로 나눈 수치를 말한다.
W ×str-1×cm-2∼ 방사휘도를 말하며, 방사원(放射源)의 미소면(微小面)에서 어느 방향으로의 방사강도를 그 방향으로의 정사영면적(正射影面積)으로 나눈 수치를 말한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 이용하여 물을 정화시킴과 동시에 활성화시키는 상태를 나타내는 단면도로서, 자활수장치(20)를 구성하는 하우징(24)의 상부면에 장착된 유입관장착부재(26)상에 유입관(16)이 끼워져 결합되고, 정수장치(60)를 구성하는 하우징(64)의 하부면에 장착된 유출관장착부재(68) 상에 유출관(18)이 끼워져 결합된 상태에서 상기 유입관(16)을 통하여 자활수장치(20)의 하우징(24)내부로 물이 공급되면, 하우징(24)의 내부로 유입된 물이 하우징(24)내부에서 가장 중앙에 설치된 세라믹 재질의 중심 가이드원통(28a)의 아래쪽으로 흐른 후, 상기 중심 가이드원통(28a)의 하단과 중간판(14)의 상면사이에 형성된 틈새를 통하여 이웃하는 바깥쪽의 가이드원통(28)내부로 유입되는데, 이때 세라믹 재질의 중심 가이드원통(28a)과 이웃하는 가이드원통(28)은 은합금 재질의 스크류 안내가이드(29)에 의해 흐르는 물은 멸균 처리되면서 자력을 받음과 동시에 원적외선을 많이 받게 되고, 긴 통로를 흐르게 된다.
이와 같이 바깥쪽 가이드원통의 내부로 유입된 물은 순환되면서 윗쪽으로 상승된 후, 다시 바깥쪽의 이웃하는 가이드원통의 상단과 상기 체결볼트(42)상의 걸림턱(36) 저면사이에 형성된 틈새를 통하여 흐르는 방식에 의하여 최종적으로는 하우징(24)과 가장 바깥쪽의 가이드원통사이에 형성된 공간부로 유입된 다음, 상기 중간판(14)의 상면 외측 가장자리에 형성된 관통공(12)을 통하여 하부의 정수장치(60)의 하우징(64) 내부로 흐르게 된다.
이와 같이 정수장치(60)의 하우징(64)내부로 유입된 물은 하우징(64)내부의 공간부에서 순환되면서 상기 여과수단(80)을 구성하는 필터(80a)의 내부로 스며든다음에, 그 필터(80a)의 내부에 충전된 세라믹볼(80b)과 조립볼트(90)상의 지지부재(30)에 의하여 설치되는 영구자석(80c)의 사이를 통과한 후, 유출가이드부재(88)상의 유출공(86) 및 유출관(18)을 통하여 외부로 배출되는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통하여 흐르는 물은 자활수장치(20)의 하우징(24) 내부와 정수장치(60)의 필터(80a) 내부에 충전된 세라믹볼(80b)과 도기재질의 중심 가이드원통(28a)로부터 방사되는 원적외선과 영구자석(32)(80b) 들로부터 발생되는 자력의 작용에 의하여 활성화됨과 동시에, 상기 정수장치(60)의 여과수단(80)을 구성하는 필터(80a)의 내부로 스며드는 과정에서 물속에 함유된 이물질이 여과된 후에 각 가정 및 각종 산업시설로 공급되는 것이다.
이와 같은 본 발명에 의한 물의 여과 및 활성화가 일정 기간 동안 지속되면, 상기 정수장치(60)의 여과수단(80)을 구성하는 필터(80a)의 외표면이 여과되는 이물질 등에 의하여 오염되는데, 이와 같이 필터(80a) 표면의 오염정도가 일정한 두께로 진행되면, 하우징(64)내부로 유입된 물이 상기 필터(80a)의 내부로 충분히 스며들지 못함에 따라 정수장치(60)의 하우징(64)은 물론 자활수장치(20)의 하우징(24) 내부의 수압이 증가되고, 이와 같은 수압의 변화는 압력게이지(18)에 나타나게 된다.
한편, 상기와 같이 압력게이지(11)에 나타난 압력치가 설정된 압력치 이상으로 되는 경우에는 필터(80a) 표면의 오염된 부분을 제거해야 하는 바, 이 경우에는 유출관장착부재(68)에 결합된 유출관(18)을 분리시킨 후, 상기 클램프장치(70)를 구성하는 클램프너트(70f)를 잠금시의 반대방향으로 회동시키면서 풀어 일측 체결편(70c)의 체결홈(70b)에 끼워진 상태의 클램프볼트(70e)가 회동되도록 한 상태에서 상기 클램프(70a)를 외측으로 벌리면, 그 클램프(70a)가 힌지결합된 부위를 중심으로 하여 외측으로 벌어지는 작용에 의하여 상기 자활수장치(20) 및 정수장치(60)가 서로 분리된다.
이 상태에서 상기 정수장치(60)의 하우징(64) 내부에서 여과수단(80)을 고정시키고 있는 고정수단(92)의 다각형 누름판(92b)을 체결시와는 반대방향으로 회전시키면, 일단이 상기 누름판(92b) 저면의 체결보스(92a)에 압입되고, 타단은 상기 유출가이드부재(88)상의 나사홈(84)에 나사 결합된 조립볼트(90)가 분리됨에 따라 필터(80a), 패킹부재(82), 세라믹볼(80b)이 서로 해체된다.
이와 같이, 분리된 상태에서 샌드페이퍼(Sandpaper)등으로 필터(80a) 표면의 오염된 부분을 갈아 제거시킨 후, 세척 및 건조시켜 다시 조립하고, 내부에 세라믹볼(80b)을 충전시키고, 상기 고정수단(92)을 역순으로 조립하면, 정수장치(60)의 결합이 완료된다.
한편, 이와 같이 하여 정수장치(60)를 구성하는 필터(80a)의 오염된 부분을 갈아 제거함과 동시에, 상기 자활수장치(20) 및 정수장치(60)를 구성하는 각 구성 부품들을 깨끗하게 세척하여 건조시키고, 손실된 세라믹볼(34)(80b)등을 보충시키고 다시 원래의 상태로 위치시킨 다음, 상기 클램프장치(70)를 역순으로 조작하면 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)의 세척작업이 완료되는 것이다.
한편, 상기한 바와 같이 물이 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)의 자활수장치(20)와 정수장치(60)를 통과하여 흐르는 과정에서 상기 자활수장치(20)의 하우징(24) 내부 및 정수장치(60)의 필터(80a) 내부에 채워지는 세라믹볼(34)(80b)과 도기재질로 이루어진 중심 가이드원통(28a)으로부터 파장이 가장 긴 전자파로 이루어지는 원적외선이 방사되고 영구자석(32)(80c)으로부터는 강한 자력이 발생된다.
이와 같은 원적외선 전자파 및 자력은 상기 각 가이드원통(28)에 의하여 가이드 되면서 순환되는 물의 물분자를 진동시키는 역할을 하여 수소결합에 의하여 거대 복합구조로 된 물분자가 작은 물분자의 집단으로 분리됨과 동시에 물의 순환과정에서 세라믹볼(34)(80b) 및 영구자석(32)(80c)과 부딪칠 때 발생되는 충돌에너지가 전기화학에너지로 바뀌고, 이 전기화학에너지에 의해 다음의 화학식과 같이 물분자가 H+이온과 OH-이온으로 이온화되면서 물의 활성화가 이루어진다.
H2O →H++ OH-
한편, 상기한 바와 같이 물분자가 이온화됨과 동시에 물속에 녹아 있는 미량의 용존산소가 상기 세라믹볼(34)(80b)로부터 방사되는 원적외선의 전자에 의하여 대전(帶電)되어 활성산소(Super Oxide Anion : O2 -)로 변화되며, 이 활성산소(O2 -)와 상기 물분자의 전기분해에 의해서 생성되는 수소양이온(H+)의 결합에 의해서 다음의 화학식에서와 같이 미량의 과산화수소(H2O2)가 발생된다.
이와 같이 활성산소(O2 -)가 수소양이온(H+)과 결합되어 과산화수소(H2O2)로변하는 현상을 활성산소 소거능력이라 한다.
2H++ O2 -→2H2O2
상기한 바와 같이 물이 이온화되고, 거대복합구조의 물분자가 작은 물분자의 집단으로 분리되며, 활성산소가 과산화수소로 변화됨에 따라 물의 활성이 현저하게 높아지고, 그 결과, 물이 갖는 활성효과, 정화효과, 조정효과, 환원효과(또는 보호효과)가 극대화된다.
또한, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 수도관 등에 설치하면, 상기 수도관을 통하여 흐르는 물이 자활수장치(20) 및 정수장치(60)를 통과하면서 그 내부에 충전된 세라믹볼(34)(80b)로부터 방사되는 원적외선 및 영구자석(32)(80c)으로부터 발생되는 자력의 작용에 의하여 H+ 와 OH- 로 이온화되어 OH-이 풍부한 상태로 된다.
이에 따라 물속에 함유되어 있거나 또는 수도관의 내벽에 부착되어 있는 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온등의 경도성분(硬度成分)이 전하(電荷)를 잃어버려 수도관의 내면에 부착되는 대신에 고체미립자로 결정화(結晶化)되는 석출현상(析出現狀)이 나타나고, 그 결과, 일반 수돗물이 지속적으로 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하여 공급되는 경우에 Ca2+, Mg2+이온등의 미네랄성분이나 Fe2+이온 등이 감소하여 활성이 높아진다.
이와 같은 석출효과를 알아보기 위하여, 일반 수도관을 통과한 물에 함유된Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량을 측정하고, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 일반 수도관상에 설치한 후 일정 시간이 경과될 때마다 상기 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하여 유출되는 물속에 함유된 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량을 측정한 결과를 비교하여 다음의 표 2에 나타내었다.
| 구분 | Ca2+ | Fe2+ | Mg2+ | |
| 수돗물 | 7.46 | 0.26 | 3.27 | |
| 본 발명의 정수겸용 자활수시스템을 통과한 물 | 1 hr | 7.50 | 0.22 | 3.21 |
| 12 hr | 6.60 | 0.22 | 3.19 | |
| 24 hr | 6.51 | 0.23 | 3.15 | |
| 48 hr | 6.42 | 0.24 | 3.12 |
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과한 물속에 함유되는 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량은 시간이 경과되면서 일반 수돗물에 함유된 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량에 비하여 감소되는 것을 알 수 있다.
이와 같은 결과에 힘입어 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 가정용 수도관에 장착하여 90일 동안 사용한 후의 유출수에 함유된 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량을 측정하고, 그 결과를 일반 수돗물 속에 함유된 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의량과 비교하여 다음의 표 3에 나타내었다.
| 구분 | Ca2+ | Fe2+ | Mg2+ | |
| 수돗물 | 8.36 | 0.17 | 3.33 | |
| 본 발명의 정수겸용 자활수시스템을 통과한 물 | 90일 | 8.20 | 0.05 | 2.65 |
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 장기간 사용하는 경우에 수돗물중의 Ca2+, Mg2+, Fe2+이온의 량이 현저하게 감소되는 것을 알 수 있으며, 특히 Fe2+이온의 량은 1/3이상으로 감소되는 것을 알 수 있다.
이와 같은 작용에 의하여 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과한 물이 활성화되는 것을 명확하게 알 수 있다.
한편, 상기한 본 발명의 정수겸용 지활수 시스템(10)을 통과한 물의 물분자집단의 크기와 종래 특허출원의 물분자 집단 및 일반적인 수돗물의 물분자집단의 크기를 비교한 그래프를 도 7에 도시하였는바, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하기 전의 수돗물의 물분자집단은 곡선폭(Wo)이 평균 120.2 Hz정도로서 넓은 그래프(실선으로 나타냄)로 도시되고, 종래 특허출원 제97-2563호의 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물의 물분자집단은 곡선폭(Wa)이 평균 63.9 Hz 정도로서 상대적으로 좁은 그래프로 도시됨을 알 수 있으나, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물분자집단은 더 좁은 곡선폭(Wb)을 가짐에 따라 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면 거대복합구조의 물분자집단이 상대적으로 현저하게 작은 물분자집단으로 쪼개져 분리되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면서 활성화된 물의 활성산소 소거능력(SOSA : Superoxide Scavenging Ability)과, 일반 수돗물 및 남 알프스의 천연수의 활성산소 소거능력을 측정하고 그 결과를 비교하여 다음의 표 4에 나타내었다.
| 측정장치 | 일본전자주식회사제 JES-RE-1X형ESR장치(전자스핀공명장치 |
| 시료조정방법 | SOD (Superoxide Dismutase) 100Units/ml 각 수(各水)를 20배로 희석하여 활성산소의 소거능력(SOSA : Superoxide Scavenging Ability)을 ESR 장치로 측정하였음. |
| 시료(試料) | SOSA(Units/ml) |
| 수돗물 | 1.82 Units/ml |
| 본 발명에 적용된 세라믹볼을 통과한 활성수 | 3.91 Units/ml |
| 남 알프스 천연수(天然水) | 4.36 Units/ml |
상기의 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 적용된 세라믹볼을 통과하면서 활성화된 활성수지의 활성산소 소거능력(SOSA)은 일반 수돗물의 약 3배 에 가깝고, 남 알프스 천연수의 활성산소 소거능력에 거의 근접하는 것을 알 수 있다.
위에서 상세하게 설명한 바와 같이, 물이 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면서 이온화됨과 동시에, 거대복합구조의 물분자가 작은 물분자의 집단으로 분리되고, 활성산소가 과산화수소로 변화되면서 물의 활성이 현저하게 높아짐에 따라 다음의 적용예에서와 같이, 물이 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면서 이온화됨과 동시에, 거대복합구조의 물분자가 작은 물분자의 집단으로 분리되고, 활성산소가 과산화수소로 변화되면서 물의 활성이 현저하게 높아짐에 따라 다음의 적용예에서와 같이, 물이 갖는 활성효과, 정화효과, 조정효과, 환원효과(또는 보호효과) 및 석출효과가 극대화된다.
이와 같은 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)의 분야별 적용예를 살펴보면 다음과 같다.
1)건축물의 수도배관에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
일반적으로 건축물은 지은지 3년 내지 7년이 지나면 수도배관의 내표면에 붉은색의 녹(Fe2O3)이 형성되며, 이와 같은 붉은 색의 녹은 수도배관을 급격하게 부식시켜 그 내구성을 현저하게 떨어뜨린다.
이에 따라 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 건물의 배관에 장착하여 사용하는 경우에 다음의 화학식에서와 같이, 물이 자활수장치(20) 및 정수장치(60)내에 충전된 세라믹볼(34)(80b)사이를 통과할 때 미량으로 생성되는 과산화수소(H2O2)가 철이온(Fe2 -)과 반응하여 산화철(FeO)을 형성시키고, 그 산화철이 수도배관의 내표면에 형성된 Fe2O3와 접촉하면서 다음의 화학식에 의하여 배관내의 표면에 형성된 붉은 색의 녹을 검은 녹(Fe3O4)으로 변화시켜 석출되도록 함과 동시에 수도 배관의 내면에 자철광피막을 형성시킨다.
따라서 건축물의 수도배관상에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)이 설치되면 수도배관의 내표면에 붉은 색의 녹이 발생되지 않게 되어 급수관의 열화현상을 방지하게 된다.
H2O2+ 2Fe →2FeO + H2
FeO + Fe2O3(붉은 녹) →Fe3O4(검은 녹)
3Fe + 3H2O2→Fe3O4+ H2+ 2H2O
2)공장의 폐수처리장치 설치되는 급수배관에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
공장에서 가장 큰 문제가 되는 것은 폐수처리장치에 처리된 후 방류되는 방류수의 BOD, COD수치를 방류기준에 맞도록 낮추는 것이며, 폐수처리장의 정화조에서 발생되는 암모니아가스(NH3) 및 황화수소가스(H2S) 같은 악취를 제거하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 공장에서 발생되는 폐수를 처리하는 폐수처리장의 급수배관상에 설치하면, 물이 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과할 때 미량으로 발생되는 과산화수소(H2O2)와 폐수처리장의 정화조에서 발생되는 악취성분이 다음과 같은 화학반응을 일으키면서 악취의 제거가 이루어진다.
2NH3+ H2O2+ e- →N2+ 4H2O
H2S + H2O2→2H2O + S
상기 화학식에 따르면, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물속에서 미량으로 발생되는 과산화수소의 작용에 의하여 암모니아가스가 분해되어 질소와 물로 변하고, 황화수소가스가 분해되어 황과 물로 변하면서 악취가 제거되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과한 물은 산화력을 갖기 때문에 이 물을 공장의 폐수처리를 거쳐 방류되는 방류수에 공급하면 BOD, COD 수치가 1/3정도 내려간다.
3) 연못의 정화를 위하여 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
연못은 항상 고여 있어 물의 순환작용이 정상적으로 이루어지지 않는다는 특성과, 생활하수의 유입에 따른 부영양화에 의하여 자정능력을 상실한 상태에서 점차 오염되고 있는 실정인 바, 이와 같은 연못의 급수배관상에 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 설치하고, 상기 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면서 활성화된 물을 공급하면, 다음과 같은 화학식에 의하여 연못의 자정능력이 향상된다.
H2O(연못의 물) →H++ OH-
O2(용존산소) + e-→O-+ O-
2H++ 20-→H2O2
물이 오염물을 지속적으로 산화시킨다는 것은 전자허용량이 풍부하기 때문이며, 전자를 전부 빼앗길 경우에 물의 자정능력이 없어지는 바, 연못으로 공급되는 물이 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하도록 하면, 상기 화학식에서 알 수 있는 바와 같이, 물분자가 세라믹볼(34)(80b)로부터 방사되는 원적외선 및 영구자석(32)(80c)으로부터 발생되는 자력의 작용에 의하여 진동되어 수소결합이 깨지면서 H+과 OH-으로 이온화되고, 물속에 녹아 있는 용존산소가 상기 세라믹볼(34)(80b)로부터 방사되는 원적외선에 의하여 대전(帶電)되면서 활성산소(O2 -)로 변화되는 한편, 상기 활성산소와 수소이온(H+)이 결합되어 미량의 과산화수소가 생성되면서 물이 활성화되고, 그 결과, 연못의 자정능력이 향상되는 것이다.
4) 축사의 급수배관에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
축산에서 가장 어려운 점은 소, 돼지, 닭 등 가축의 배설물에서 발생되는 악취이며, 지금까지 이와 같은 악취의 완전탈취에 성공한 사례가 없다.
이와 같은 축사주변의 조건을 개선시키고 가축의 배설물에서 발생되는 암모니아가스나 황화수소가스 같은 악취를 제거하고자 하는 경우에, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 축사의 급수배관상에 설치하여 그 장치를 통과한 물을 가축의 배설물에 직접 살포하면, 다음의 화학식에서와 같이, 정수겸용 자활수 시스템(10)을 통과하면서 활성화된 물속에 함유된 과산화수소와 가축의 분뇨에 포함되어 악취를 발생시키는 암모니아가스 및 황화수소가스와의 반응에 의하여 악취가스가 제거된다.
2NH3+ 3H2O2+ e-→N2+ 6H2O
H2S + H2O2+ 4e-→2H2O + S
또한, 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(20)을 통과하면서 활성화된 물을 가축들이 섭취하는 경우에 육질이 향상된다.
5) 수영장의 급수배관상에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
수영장에 공급되는 물을 소독하기 위하여 투여되는 염소(Cl2)는 다음의 화학식에서와 같이, 물과 반응하여 염화수소(HCl)와 차아염소산(次亞鹽素酸 : HClO)으로 분리되고, 상기 차아염소산의 일부는 자기산화에 의하여 염소산(HClO2)과 염화수소를 생성하게 되는바, 이와 같이 생성되는 염화수소가 인체에 닿게 되는 경우에 눈이 충혈되거나, 피부 및 머리결이 거칠어지는 등 인체에 부정적인 영향을 끼친다.
Cl2+ H2O →HCl + HClO
HClO + 2HClO →HClO2+ 2HCl
따라서, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템(10)을 수영장의 급수배관상에 설치하고, 본 발명을 통과한 물이 수영장으로 공급되도록 하면, 다음의 화학식과 같이 염화수소 및 차아염소산이 이온화된다.
HCl →H++ Cl-
HClO →H++ ClO-
이에 따라 수영장의 물이 현저하게 부드러워지고, 염소특유의 냄새가 제거되며, 눈에 미치는 자극이 저감되는 한편, 머리카락이 뭉치지 않게 되고, 수영이 끝난 후에 피부가 거칠어지지 않으며, 장시간 경과해도 물이 깨끗한 상태를 그대로 유지하게 된다.
6) 양식 또는 양어장에 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
본 발명에 따른 정수겸용 자화수 시스템(10)을 담수 또는 해수를 이용한 양식장 또는 양어장의 적당한 장소에 설치하고, 양식장이나 양어장의 밑으로부터 윗쪽을 향하여 담수 또는 해수가 3㎏/㎠이상의 세기를 갖는 압력으로 자활수장치(20) 및 정수장치(60)의 내부에 충전된 세라믹볼(34)(80b)과 충돌하면서 순환되도록 하면, 순환되는 물의 물분자가 그 충돌에너지에 의하여 이온화되면서 미량의 과산화수소(H2O2)가 발생됨과 동시에, 거대복합구조의 물분자가 작은 물분자 집단으로 변화되면서 양식 또는 양어장의 물이 점차 산화력이 높은 기능성 용수로 변화된다.
이에 따라 어패류의 배설물 또는 분비물로부터 발생되는 암모니아(NH3)가 다음의 화학식에서와 같이 미량의 과산화수소와 반응하여 분해된다.
2NH3+ 3H2O2→N2+ 6H2O
이와 같은 작용에 의하여 양식장 또는 양어장의 담수 또는 해수에 함유되어 있는 대장균 및 일반 세균이 살균되며, 물자체의 자정력이 오랫동안 유지됨에 따라 어류가 튼튼해지고, 성장이 촉진되는 것이다.
7) 보일러의 급수배관에 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 적용하는 경우;
일반적으로, 보일러에 설치되는 급수배관의 내표면에는 물속에 함유되어 있는 칼슘이온(Ca2+), 마그네슘이온(Mg2+) 및 철이온(Fe2+) 같은 경도성분이 부착되면서 쌓이게 되어 연비가 저하되고, 청관제가 과도하게 사용되는 경향이 있다.
이와 같은 결점을 해소하기 위하여 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템(10)을 보일러의 급수배관상에 설치하면, 보일러로 공급되는 물의 물분자가 자활수장치(20) 및 정수장치(60)내에 충전된 세라믹볼(34)(80b)로부터 방사되는 원적외선 및 영구자석(32)(80c)으로부터 발생되는 자력의 작용에 의하여 H+와 OH-로 이온화되기 때문에 공급되는 물이 OH-이 풍부한 상태로 되면서 공급되는 물과 급수배관의 내벽면사이의 계면(界面)에서의 전위차(電位差)가 감소되고, 이에 따라 물속에 함유되거나 또는 급수관의 내벽에 부착되어 있는 Ca2+등의 경도성분이 전하(電荷)를 잃어버려 보일러의 급수관벽내면에 부착되는 대신에 고체미립자로 결정화(結晶化)되는 석출현상(析出現狀)이 나타난다.
이와 같은 석출현상에 의하여 칼슘이온, 마그네슘이온 및 철이온 같은 경도성분이 보일러의 급수배관의 내표면에 부착되지 않게 되고, 따라서 청관제의 사용량이 절감되며, 보일러의 연비가 현저하게 향상됨에 따라 연료비용을 절감할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명은 적용하면, 물자체의 활성화가 이루어짐에 따라 일반 가정에서 마시기에 가장 적합한 상태로 변화되고, 각종 산업시설에 적용되는 경우에 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
1) 정화효과(淨化效果)
본 발명에 의한 정수겸용 자활수 시스템을 통과하면서 활성화된 물은 원래 물이 보유하고 있는 자정력(自淨力)을 더욱 높여줌에 따라 정수장에서 정수처리된 후 일반 가정 또는 산업시설까지 공급되는 물속에 함유된 미생물의 작용을 억제시킴에 따라 항균(抗菌), 제균(除菌), 정화 및 탈취효율이 향상된다.
이에 따라 이와 같은 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템은 두부제조공장, 김치제조공장, 어(漁)시장, 소, 돼지, 닭 등을 기르기 위한 축사, 종합식품공장, 일반 레스토랑, 호텔, 공공시설의 화장실, 염색공장, 세탁소 등의 급수배관에 설치하여 사용하는 경우에 높은 효과를 기대할 수 있다.
하나의 예로서 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 염색공장이나 세탁소 등의 급수배관에 설치하고, 그 장치에 의하여 활성화된 물을 염색공정등에 사용하는경우에 직물에의 침투력과 세제(洗濟)와의 친화력이 증가하여 세제와 염소계 표백제등의 투입량을 절감할 수 있고, 염색공정에서의 세제와 살균제등의 사용량이 절감되며, 염색이 균일하고 확실한 상태로 이루어짐은 물론 선명도가 높아지며, 직물류의 방출효과가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
2) 조정효과(調整效果)
수도배관 또는 급수배관으로 공급되면서 본 발명에 의한 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물은 물분자 구조가 균일화되는 수화성(水和性)이 현저하게 높아지는데, 이 경우 물분자의 덩어리가 작아짐에 따라 점성이 낮아지고, 침투력과 보수력이 증가되며, 산화 및 퇴색방지기능이 강화되어 옷감이 약해짐이 방지되어 수영장, 목욕탕, 세탁소, 옷감, 리넨, 연못, 이발소, 호텔 등의 급수배관상에 설치되어 사용되는 경우에 커다란 효과를 얻을 수 있다.
3) 석출효과(析出效果)
일반적으로 물에는 칼슘이온이나 마그네슘이온, 철이온과 같은 경도성분(硬度成分)은 물론 기타 여러 가지 불순물이 녹아 있는데, 이와 같은 물이 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 통과하는 경우에 물이 약한 전기장을 띠면서 이온화되어 OH-가 풍부해지기 때문에 물과, 보일러의 급수관벽사이의 계면(界面)에서의 전위차(電位差)가 감소된다.
이에 따라 물속에 함유된 상기 경도성분이 전하(電荷)를 잃어버려 보일러의 급수관벽내면에 부착되는 대신에 고체미립자로 결정화(結晶化)되는 석출현상(析出睍狀)이 나타나며, 이와 같은 석출현상에 의하여 불순물이 침전 및 여과되기 쉬워져 아파트와 같은 공동주택의 물탱크로 공급되는 급수배관이나 보일러로 공급되는 급수배관상에 설치하여 사용하면 높은 효과를 기대할 수 있다.
4) 활성효과(活性效果)
본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 통과한 물은 다음 물질과의 친화성 및 다른 물질에의 침투력이 향상되기 때문에 생물체내의 흡수시에 전해질의 침투를 방지하는 역할을 하여 물질의 변성과 산화를 늦추게 하는 작용을 함에 따라 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템을 통과시킨 물로 야채나 어류 또는 화훼류에 공급하는 경우에 선도가 증가되고, 지속성 및 작물의 성장율이 향상된다는 효과가 있다.
이와 같은 효과에 의하여 본 발명의 정수겸용 자활수 시스템은 야채의 가공, 생선시장, 생선가공공장, 화원 및 화훼단지, 활어(活漁)공급업소, 슈퍼마켓, 호텔 등의 급수배관상에 장착되는 것도 바람직하다.
5) 환원효과(還元效果) 또는 보호효과(保護效果)
물탱크나 정화조 또는 가정용이나 산업용 보일러등과 같은 공장설비의 유지 및 관리에는 많은 시간과 인력 및 비용이 요구되는 바, 본 발명에 따른 정수겸용 자활수 시스템을 상기 공장설비로 공급되는 물의 급수배관상에 설치하는 경우에 본 발명의 시스템을 통과하면서 약한 전기장을 띠는 물이 보일러의 배관과 같은 급속과 접촉되면서 계면의 전위차를 완화시켜 배관내면에서의 녹이 형성되는 것을 방지함과 동시에 산화를 방지하고, pH조건을 안정화시키는 방향으로 작용하기 때문에놀라운 방청효과를 얻을 수 있다.
6) 멸균 및 살균효과
은합금 재질의 스크류 안내가이드를 이용함에 따라 멸균및 살균효과를 높인다.
7) 원적외선 방사기능 강화
도기재질의 세라믹 중간 가이드원통을 이용하여 원적외선 기능을 강화한다.
8) 물의 맛인 풍미성 향성
물분자를 더욱 작게 쪼개어 물의 풍미성을 향상시킨다.
Claims (1)
- 급수배관상에 장착된 상태에서 유입되는 물이 원적외선 및 자력의 작용에 의하여 활성화되도록 하는 자활수장치(20)와, 상기 자활수장치(20)를 통과한 물속에 함유된 이물질 등이 여과되도록 하는 정수장치(60). 상기 자활수장치(20)와 정수장치(60)가 서로 하나의 몸체로 결합 또는 분리되도록 하는 클램프장치(70), 상기 자활수장치(20)와 정수장치(60)의 결합부사이에서 클램프 되어 자활수장치(20)의 내부와 정수장치(60)의 내부를 서로 분리시켜줌과 동시에 면상의 가장자리에는 상기 자활수장치(20) 및 정수장치(60)의 내부가 서로 연통되도록 하는 다수의 관통공(12)이 일정 간격으로 형성된 중간판(14), 상기 자활수장치(20)에 연결된 유입관(16) 상의 소정 위치에 설치되어 장치내부의 수압변화를 나타내주는 압력게이지(18)로 이루어지되, 상기 자활수장치(20)는 상부면의 중심부에 일정한 크기의 장착공(22)이 형성되고, 하부면이 개방된 소정 체적의 하우징(24)과, 상기 하우징(24)상의 장착공(22)에 장착된 상태에서 외부로부터 유입관(16)이 끼워지도록 하는 유입관장착부재(26), 상기 하우징(24)의 내부에서 서로 일정한 간격을 유지하면서 동심원상으로 끼워져 물의 순환경로를 형성하는 서로 다른 직경을 갖는 다수의 가이드원통(28,28a), 상기 하우징(24)의 내면과 가이드원통(28) 사이의 공간부 및 중심 가이드원통(28a) 사이에 형성되는 공간부에 채워진 상태에서 원적외선을 방사하는 세라믹볼(34)로 이루어지며, 상기 정수장치(60)는 상부면이 개방되고, 하부면의 중심부에는 일정한 크기의 장착공(62)이 형성된 소정 체적의하우징(64)과, 상기 장착공(62)에 장착된 상태에서 외부의 유출관(18)이 끼워지도록 하는 유출관 장착부재(68), 상기 하우징(64)의 내부에 설치된 상태에서 자활수 장치(20)를 통하여 유입된 후 상기 유출관(18)을 통하여 유출되는 물을 여과시키며, 관형 필터(80a), 세라믹볼(80b), 영구자석(80c)으로 이루어지는 여과수단(80), 상기 여과수단(80)의 상단부와 하단부에 설치되는 패킹부재(82), 상기 여과수단(80)의 내부의 아래쪽에서 유출관장착부재(68)의 내주면상에 나사 결합되며, 상단면에는 일정한 깊이의 나사홈(84)이, 외주면의 소정 높이에는 상기 유출관(18)과 연통되는 유출공(86)이 형성된 유출가이드부재(88), 상기 여과수단(80)의 상단부에 설치된 패킹부재(82)의 상면을 눌러줌과 동시에 여과수단(80)의 내부로 끼워져 상기 유출가이드부재(88)상의 나사홈(84)에 나사결합되는 조립볼트(90)에 의하여 상기 여과수단(80)과 패킹부재(82)를 동시에 고정시켜 주는 고정수단(92)및, 상기 유출가이드부재(88)의 내측상부에 씌워지는 망형(網形)의 캡(94)으로 이루어진 정수겸용 자활수 시스템에 있어서,상기 자활수 장치(20)의 가이드원통(28) 및 중심 가이드원통(28a) 내부에는 은합금 재질의 스크류 안내 가이드(29)가 각각 내장되어 있으며, 이 스크류 안내가이드(29)들의 방향은 물 흐름을 원활히 하고 긴 통로를 형성하기 위해 서로 엇갈리는 방향으로 배치되고, 자석(32)으로 둘러싸인 중심 가이드원통(28a)은 도기와 같은 세라믹 재질로 형성되어 있으며, 상기 세라믹볼(34,80b)들은 특수 코팅되어 이루어진 것을 특징으로 하는 항균 기능을 강화한 정수겸용 자활수 시스템.
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