KR200359053Y1 - Water purifying treatment apparatus using Voltaic cell circuit - Google Patents
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Abstract
본 고안은 볼타전지 회로를 이용한 정수장치에 관한 것으로, 어항이나 변기 등의 각종 시설물 내부에 구비된 수조내에 설치되어 볼타전지에 의한 전기화학반응으로 수조내 물속에 함유된 세균의 살균과 악취제거를 하고, 수조내에서 발생하는 스케일과 점착성 물질의 생성억제 기능을 발휘하여 수조의 청소 및 유지관리에 유용하게 활용할 수 있는 정수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifying device using a voltaic battery circuit, which is installed in a tank provided in various facilities such as a fish tank or a toilet to prevent sterilization and odor removal of bacteria contained in the water by an electrochemical reaction by a voltaic battery. In addition, the present invention relates to a water purifying apparatus that can be usefully used for cleaning and maintenance of a tank by exerting a function of inhibiting generation of scale and adhesive substances generated in a tank.
본 고안의 정수장치는 물의 유입 및 유출이 자유롭도록 표면둘레로 다수의 관통공이 형성된 외부 케이스와, 상기 외부 케이스 내부에 설치되며, 아연합금의 링코아와, 상기 링코아의 둘레로 감겨진 알루미늄 코일 및 은합금코일로 구성되어 상기 링코아의 내측 중앙부에 가상의 양극을 형성하는 볼타전지 셀, 및 상기 외부케이스와 상기 볼타전지 셀의 사이에 설치되어 상기 외부케이스의 내측에 상기 볼타전지 셀을 설치할 수 있도록 지지하는 볼타전지 셀 지지부재를 포함하는 구성으로 이루어지며, 상기 볼형의 정수장치 외측에 외곽프레임을 설치할 경우 파지 및 설치상의 편리함을 도모할 수 있다.The water purifying device of the present invention includes an outer case having a plurality of through holes formed on a surface circumference so that water can be easily introduced and discharged therein, installed inside the outer case, a ring core of zinc alloy, an aluminum coil wound around the ring core, and Volta battery cell is composed of a silver alloy coil to form a virtual anode in the inner center of the ring core, and installed between the outer case and the voltaic battery cell to install the voltaic battery cell inside the outer case Consists of a voltaic battery cell support member to support so that, when the outer frame is installed outside the ball-type water purification device can be facilitated for gripping and installation.
Description
본 고안은 볼타전지 회로를 이용한 정수장치에 관한 것으로, 특히 볼타전지 셀에서 생성되는 전기에 의한 전기화학 작용으로 수조내에 발생하는 스케일과 점착물질의 발생억제와 제거, 전기적인 이온화 현상으로 악취제거, 물의 살균으로 수조내의 물의 수명을 연장시키는 정수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water purifier using a voltaic battery circuit, in particular the generation and suppression of scale and adhesive substances generated in the tank by the electrochemical action of electricity generated in the voltaic battery cell, the removal of odor by electrical ionization phenomenon, The present invention relates to a water purifier that extends the life of water in a tank by sterilizing water.
일반적으로 물 속에는 각종 금속원소와 미네랄 등 광물질과 기체원소들이 용해되어 있는데, 이러한 물질들이 상호간의 물리 화학적인 결합에 의해 수조내에 스케일과 점착물질, 각종 세균 및 미생물 발생의 원천이 되고 있다.Generally, minerals and gaseous elements such as various metal elements and minerals are dissolved in water, and these materials are the source of scale and adhesive substances, various bacteria and microorganisms in the tank by physicochemical combinations with each other.
볼타전지회로를 이용한 수처리장치에 관한 기술로서, 본 출원인이 보유하고 권리인 국내 특허 제 0386958호(명칭: 정수장치), 실용신안등록 제0287661 호(명칭 : 배관내의 물의 살균, 악취제거 및 스케일 발생방지를 위한 수처리장치)와 실용신안등록 제 0292188호(명칭 : 수조내의 엽록소류의 발생억제, 미생물의 살균과 생성억제 및 악취제거가 가능한 정수장치) 가 있다.As a technology related to a water treatment device using a voltaic battery circuit, Korean Patent No. 0386958 (name: water purifying device) owned by the present applicant and Utility Model Registration No. 0287661 (name: sterilization of water in pipes, odor removal and scale generation) Water treatment device for prevention) and Utility Model Registration No. 0292188 (name: water purification device capable of inhibiting the occurrence of chlorophyll in the tank, sterilization and production of microorganisms and odor removal).
상기 실용신안등록 제 0287661호는 물의 살균기능을 주로 배관내에서 수행되도록 하여 배관내의 스케일 생성 및 악취제거 등을 수행하고, 상기 실용신안등록 제 0292188호는 수조내의 엽록소(이끼)류의 발생억제, 미생물의 살균과 생성억제 및 악취제거를 수행하는 장치이다.The utility model registration No. 0287661 is to perform the sterilization function of the water mainly in the pipe to perform scale generation and odor removal in the pipe, the utility model registration No. 0292188 is to suppress the generation of chlorophyll (moss) in the tank, It is a device that performs sterilization, production inhibition and odor removal of microorganisms.
그러나 상기 예시된 종래의 기술에서는, 볼타전지를 이용하여 수조 내부에서나 배관 내부에서 정수기능을 구현할 수 있으나 정수장치의 전체적인 형상 및 구조가 어항이나 변기 등의 한정된 공간인 수조 내부에 수용, 설치하기가 용이하지 않은 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional technique, the voltaic battery can be used to implement the water purification function in the tank or in the pipe, but the overall shape and structure of the water purifying device is not easily accommodated and installed in the tank, which is a limited space such as a fish tank or a toilet. There was a problem that was not easy.
따라서 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 장치의 외부 하우징을 수조내에 설치가 용이한 간단한 구조로 형성하고, 장치 내부에 구비된 볼타전지에서 생성된 전기에 의한 물속에 함유된 세균 살균 및 악취제거, 수조내에서의 녹과 스케일의 생성방지 및 제거 기능을 발휘함으로써 수조내의 물의 수질을 향상시키고, 청소 및 유지를 용이하게 할 수 있는 볼타전지 회로를 이용한 정수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention is formed in a simple structure that is easy to install the outer housing of the device in the tank, and the water in the water generated by the electricity generated in the voltaic battery provided inside the device It provides water purifier using voltaic battery circuit which can improve the water quality of water in the tank and facilitate the cleaning and maintenance by showing the function of sterilizing and removing odor, preventing rust and scale generation in the tank. Its purpose is to.
도 1 은 본 고안에 따른 정수장치의 사시도,1 is a perspective view of a water purifying apparatus according to the present invention,
도 2 는 본 고안에 따른 정수장치의 내부 구조를 도시한 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the internal structure of the water purifying apparatus according to the present invention,
도 3 은 상기 도 2 의 A-A 선에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4a 내지 도 4d 는 본 고안에 따른 정수장치의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 볼 형태의 정수장치의 외측에 외곽 프레임이 결착된 예를 도시한 도면,4a to 4d is a view showing another embodiment of the water purifying apparatus according to the present invention, showing an example in which the outer frame is bound to the outside of the ball-type water purifying apparatus,
도 5 는 물의 산화와 환원에 대해서 열역학적으로 안정한 영역을 환원전위나 pH 값의 영역으로 표시한 풀베익 다이어그램을 도시한 도면,FIG. 5 shows a full-beek diagram in which a thermodynamically stable region for oxidation and reduction of water is represented by a region of reduction potential or pH value; FIG.
도 6 은 본 고안의 정수장치가 변기의 수조 내부에 설치된 상태를 도시한 단면도임.Figure 6 is a cross-sectional view showing a state in which the water purifying apparatus of the present invention is installed inside the tank of the toilet.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 외부 케이스 11 : 관통공10: outer case 11: through hole
20 : 볼타전지 셀 지지부재 30 : 볼타전지 셀20: voltaic battery cell support member 30: voltaic battery cell
31 : 아연합금 링코아 33 : Al 코일31: zinc alloy ring core 33: Al coil
35 : 은합금 코일 50, 70 : 정수장치35: silver alloy coil 50, 70: water purifier
60 : 외곽 프레임 63 : 공동부60: outer frame 63: cavity
80 : 산소노즐 90 : 변기내 수조80: oxygen nozzle 90: water tank in the toilet
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 정수장치는 음극을 이루며 물의 유입 및 유출이 자유롭도록 표면둘레로 다수의 관통공이 형성된 외부 케이스; 상기 외부 케이스 내부에 설치되며, 링코아와, 상기 링코아의 둘레로 감겨진 금속코일로 구성되어 상기 링코아의 내측 중앙부에 가상의 양극을 형성하는 볼타전지 셀; 및 상기 외부케이스와 상기 볼타전지 셀의 사이에 설치되어 상기 외부케이스의 내측에 상기 볼타전지 셀을 설치할 수 있도록 지지하는 볼타전지 셀 지지부재를 포함하여, 수조내에 설치되어 물의 정화와 수조내에서의 녹 및 스케일의 생성방지 및 생성된 녹과 스케일을 제거하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.Water purifying apparatus of the present invention for achieving the above object comprises an outer case formed with a plurality of through-holes around the surface to form a cathode and the inlet and outflow of water free; A voltaic battery cell installed inside the outer case and formed of a ring core and a metal coil wound around the ring core to form a virtual anode at an inner central portion of the ring core; And a voltaic battery cell support member installed between the outer case and the voltaic battery cell to support the voltaic battery cell so as to be installed inside the outer case. It is characterized in that to prevent the production of rust and scale and to remove the generated rust and scale.
상기 링코아는 아연합금으로 하고, 상기 링코아의 둘레로 감겨지는 금속코일은 알루미늄 코일과 은합금코일로 형성하며, 상기 외부 케이스의 전체 형상은 구형을 이루도록 하며, 중심부에서 분리된 반구형의 상부케이스와 하부케이스로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.The ring core is made of zinc alloy, and the metal coil wound around the ring core is formed of an aluminum coil and a silver alloy coil, and the overall shape of the outer case is spherical, and a hemispherical upper case separated from the center. It is desirable to have a lower case.
상기 외부케이스의 내측에 고순도의 세라믹부재를 더 포함시켜 세라믹에서 발생되는 원적외선에 의한 물의 살균기능을 구현하도록 한다.A high purity ceramic member is further included inside the outer case to realize sterilization function of water by far infrared rays generated from the ceramic.
또한, 상기 볼형상의 정수장치의 외측에 다각 형상의 외곽 프레임을 결착시켜 정수장치의 설치 및 파지를 용이하게 할 수도 있다.Further, by attaching a polygonal outer frame to the outside of the ball-shaped water purifier, the water purifier can be easily installed and held.
나아가, 상기 외곽 프레임의 상부면과 저부면상에 별도의 평판부재를 부착하여 제품명 또는 제조 회사명 등을 기재하여 제품과 관련한 특성을 홍보하거나 제품의 광고 효과를 나타내도록 하는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable to attach a separate plate member on the upper surface and the bottom surface of the outer frame so that the product name or the manufacturing company name is described to promote the characteristics related to the product or the advertisement effect of the product.
이하에서는 본 고안의 정수장치에 대한 이해를 돕기 위해 수처리와 관련한 전기화학반응에 대한 기본적인 원리에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the basic principles of the electrochemical reactions related to water treatment will be described in order to help understanding the water purifying apparatus of the present invention.
일반적으로 전기화학반응은 속도론을 기본으로 하여 에노드(Anode)극에 H+이온이 전해밀도에 따라 증가하게 되면 H+이온의 환원이 아닌 H2O 의 환원분해가 선행되어져 H+와 OH-이온이 생성된다.Typically, when the electrochemical reaction is a kinetic to the node (Anode) to the basic polar electrolytic H + ions increases with the density of the reduction decomposition of H 2 O than the reduction of the H + ion been followed H + and OH - Ions are produced.
즉, H20 + 2e-→ H++ 2OH-의 반응이 일어난다.That is, H 2 0 + 2e - causing a reaction of the - → H + + 2OH.
상기와 같이, 환원반응이 일어나면 수소이온 H+의 농도는 증가하게 되고, 이로써 캐소드(Cathode)극 면에는 pH가 증가하게 되며, ORP(산화환원전위)는 음(-)극화하게 된다.As described above, when the reduction reaction occurs, the concentration of hydrogen ions H + is increased, thereby increasing the pH at the cathode surface, and ORP (redox potential) is negatively polarized.
물의 안정적인 영역(The Stability Field Water)에서 물이 산화제로 쓰일 때의 물은 H2로 환원되고, 환원제로 쓰일 때의 물은 O2로 산화된다.In the Stability Field Water, when water is used as an oxidant, water is reduced to H 2 , and when used as a reducing agent, water is oxidized to O 2 .
물 속에서 견딜 수 있는 분자들은 위의 두 과정에 해당하는 한계사이에 환원전위를 가져야 한다. 또한 환원되는 물은 빠르게 환원시켜서 H2가 되게 하고 산화제는 물을 빠르게 산화시켜서 O2가 되게 해서 액체상태로 존재하지 못하게 한다. 물의 산화와 환원에 대해서 열역학적으로 안정한 영역을 환원전위나 pH 값의 영역으로 표시한 풀베익 다이어그램(Pourbaix Diagram)을 참조하면 된다.(도 5 참조)Molecules that can withstand water must have a reduction potential between the limits corresponding to the above two processes. In addition, the water to be reduced is rapidly reduced to H 2 and the oxidant is rapidly oxidized to O 2 so that it does not exist in the liquid state. Refer to the Pourbaix Diagram, which shows a thermodynamically stable region for oxidation and reduction of water as a region of reduction potential or pH value (see FIG. 5).
한편, 철을 녹슬게 하는 중요한 요인은 공기와 공기중의 수분이므로 철의 표면에 물이 닿으면 산화환원반응이 일어나게 된다. (+)극에서 생성되는 OH-은 철 표면의 Fe2+와 결합하여 Fe(OH)2가 되고, Fe(OH)2은 공기와 결합하여 Fe(OH)3이 된다. 이 Fe(OH)3가 붉은색의 녹인 Fe2O3, X2H2이 되며, 이 Fe2O3가 녹인 것이다.On the other hand, the important factor to rust iron is the air and moisture in the air, so the water redox reaction occurs on the iron surface occurs. OH − generated at the (+) electrode is combined with Fe 2+ on the iron surface to form Fe (OH) 2 , and Fe (OH) 2 is combined with air to form Fe (OH) 3 . Fe (OH) 3 becomes Fe 2 O 3 and X 2 H 2 in red, which is dissolved in Fe 2 O 3 .
Fe(OH-) + H2O → Fe2O3(부식) Fe (OH -) + H 2 O → Fe 2 O 3 ( corrosion)
따라서 물과 접촉되는 철의 표면을 보호하기 위해 본 고안에서는 볼타익 셀과 원적외선을 이용하여 pH 8∼10, ORP (-400㎷)∼(-800mv)에 이르도록 금속표면을음극화 해 줌으로써 녹이 발생되지 않도록 한다.Therefore, in order to protect the surface of iron in contact with water, the present invention uses a ball-tick cell and far-infrared rays to rust by metalizing the surface of the metal to pH 8-10, ORP (-400㎷) ~ (-800mv). Do not occur.
스케일의 생성은 용수와 접촉되는 금속표면에 불순물이 협착되는 것을 의미하며, 상기 스케일 생성의 반응을 크게 나누면 규산계열, 탄산계열, 황산계열의 이온등과 금속표면의 전기적 극성차이에 의한 이온결합으로 생각 할 수 있다. 예를 들어 물중에 존재하는 중탄산염 2(HCO3 -)과의 결합과정이 탄산가스 농도비에 따라 이온그룹이 결합 또는 용해된다.The generation of scale means that impurities are confined to the metal surface in contact with water, and the reaction of the scale generation is largely divided into ionic bonds due to the difference in electrical polarity between the metal surface of silicic acid, carbonic acid, and sulfuric acid. I can think of it. For example, the bonding process with bicarbonate 2 (HCO 3 − ) present in water causes ionic groups to bind or dissolve depending on the carbon dioxide concentration.
2(HCO3 -) + Ca++→ CaCO3↓ + H2O + CO2↑ 2 (HCO 3 -) + Ca ++ → CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 ↑
도 5 는 물의 활성화 상태를 도시한 그래프로서, 물의 총경도(THD)에 따른 CO2의 농도변화를 그래프로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a graph showing an activated state of water, and is a graph showing a change in concentration of CO 2 according to the total hardness of water (THD).
물을 활성화하면(이분자끼리의 재결합이 반복되면) 상기 도 5 에 도시된 그래프의 θ1(용해)의 조건으로 되고, 전위차에 의한 이온결합으로 볼 때 금속표면이 (+)이고 스케일이온이 (-)이온일 때 쉽게 부착된다.When water is activated (recombination of the two molecules is repeated), the condition of θ1 (dissolution) in the graph shown in FIG. 5 becomes, and the metal surface is positive and the scale ion Easily adheres to ions.
일반적으로 사용수는 pH 7정도이고 ORP 가 150㎷ ∼ 300mv, 총경도(THD)는 80ppm(수도수), TDS(용존 고형물)는 150ppm 정도인데, 금속표면의 극성을 (+)에서 (-)로 변환하면 부착방지가 용이해진다. 이들 전위가 각기 다른 이온들이 용재하는 사용수를 용수처리기 내부로 통과하는 동안에 극성의 동부호로 만드는 것이 요구된다.Generally, the water used is pH 7, ORP is 150㎷ ~ 300mv, total hardness (THD) is 80ppm (water supply), TDS (dissolved solids) is 150ppm, and the polarity of metal surface is from (+) to (-). The conversion to facilitates the prevention of adhesion. These potentials are required to make polarized eastern arcs while the water used by different ions passes through the water treatment system.
볼타전지의 자체전압 발생과정을 살펴보면, 아래와 같이 (-400mv) ∼(+800mv) 까지 발생하고 전체적으로 150mv의 전압이 발생하여 배수관내에서 스케일 현상을 일으키는 이온의 정전용량에 일정한 전기장을 증폭시켜 침전물의 부착력을 상쇄토록 유도하고, 녹과 스케일의 형성을 을 방지하거나 생성된 녹과 스케일을 제거한다.Looking at the voltage generation process of the voltaic battery, as shown below (-400mv) ~ (+ 800mv) and generates a total voltage of 150mv to amplify a constant electric field in the capacitance of the ion causing the scale phenomenon in the drain pipe Induce adhesion to offset, prevent rust and scale formation or remove rust and scale produced.
음(-)극 : Zn → Zn2++ 2e-EO산화 = (-)400㎷ ∼ (-)800mvNegative electrode: Zn → Zn 2+ + 2e - EO oxidation = (-) 400㎷ ~ (-) 800mv
양(+)극 : Cu2++ 2e-→ Cu EO환원 = (+)400㎷ ∼ (+)650mvPositive electrode: Cu 2+ + 2e - → Cu EO reduction = (+) 400㎷ ~ (+) 650mv
(전체) : Zn + Cu2+→ Zn2++ Cu EO전체 = 150mv(All): Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu EO Total = 150mv
스케일의 발생은 용수와 접촉되는 금속표면에 불순물이 협착되는 것을 의미하며, 이는 용수에 녹아있는 무기물 및 염류성분 등이 음(-) 이온으로 존재하다가 파이프(금속)표면의 양이온과의 전기적인 극성차이에 의해 결합하여 파이프의 벽면에 결정체가 형성되는 것을 말한다.The generation of scale means that impurities are confined on the metal surface in contact with the water, which means that the inorganic and salt components dissolved in the water exist as negative ions, and then the electrical polarity of the cation on the pipe (metal) surface. It means that the crystals are formed on the wall of the pipe by combining by the difference.
2(HCO3 -) + Ca++(또는 Mg++, Na++, SiO2중 임의의 어느 하나) →2 (HCO 3 − ) + Ca ++ (or any one of Mg ++ , Na ++ , SiO 2 ) →
CaCO3↓ + H2O + CO2↑CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 ↑
세균의 살균 및 생성억제와 악취제거는 내부에 내장된 볼타전지에 의한 전기화학 반응과 세라믹 부재로부터 나오는 원적외선 파장에 의해 이루어지게 되며, 이 경우 물의 ORP 는 최고 950mv 까지 이른다. 하지만 미생물의 경우는 수 ㎶ 에 불과한 전위차에 의해서도 사멸되므로 미생물을 죽이는 살균기능을 갖게 되어 세균의발생을 원천적으로 방지한다. 또한 암모니아(NH3), 암모니아성질소, 황화수소(H2S), 질산성질소등의 성분이 억제되고 승화(기화)하여 악취를 제거한다.Bacteria sterilization, production inhibition and odor removal are performed by electrochemical reaction by internal voltaic battery and far-infrared wavelength from ceramic member. In this case, ORP of water reaches up to 950mv. However, microorganisms are killed by a potential difference of only a few 되므로, so they have a sterilizing function to kill microorganisms, thereby preventing the occurrence of bacteria. In addition, components such as ammonia (NH 3 ), ammonia nitrogen, hydrogen sulfide (H 2 S), and nitrate nitrogen are suppressed and sublimed (vaporize) to remove odors.
이하에서는 본 고안에 따른 볼타전지 회로를 이용한 정수장치의 적합한 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a water purifier using a voltaic battery circuit according to the present invention will be described in detail.
도 1 은 본 고안에 따른 정수장치의 전체 사시도이고,1 is an overall perspective view of a water purifying apparatus according to the present invention,
도 2 는 본 고안의 정수장치의 내부 구조를 도시한 사시도이며,Figure 2 is a perspective view showing the internal structure of the water purifying apparatus of the present invention,
도 3 은 상기 도 2 의 A-A 선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
상기 도면을 함께 참조하면, 본 고안에 따른 볼타전지회로를 이용한 정수장치(50)는 대략 구형을 이루는 외부 케이스(10)와, 상기 케이스(10) 내부에 설치되어 수조내의 물을 정화시키는 것과 함께 녹과 스케일의 생성방지 및 생성된 녹과 스케일을 제거하는 기능을 제공하는 볼타 셀(30)을 포함하는 구성으로 이루어진다.Referring to the drawings together, the water purifier 50 using the voltaic battery circuit according to the present invention is provided with a substantially spherical outer case 10, and installed inside the case 10 to purify the water in the tank And a voltaic cell 30 which provides a function of preventing generation of rust and scale and removing generated rust and scale.
본 고안의 상기 외부 케이스(10)는 전체 형상이 대략 구형을 이루고, 그 중심부를 기준으로 상, 하로 분리된 상부케이스(10a)와 하부케이스(10b)로 구분된다. 상기 각 케이스(10a,10b) 상의 표면 전체에 걸쳐 일정 크기의 관통공(11)이 형성되어 있으며, 이 관통공(11)을 통해 장치(50)의 내부로 물의 흐름이 원활히 이루어지도록 한다. 상기 외부 케이스(10)는 음극을 이루며 도전성 재질인 철재로 한다.The outer case 10 of the present invention is formed in a substantially spherical shape, and is divided into an upper case 10a and a lower case 10b separated up and down based on the center thereof. Through-holes 11 of a predetermined size are formed on the entire surface on each case 10a and 10b, and the water flows smoothly into the device 50 through the through-holes 11. The outer case 10 forms a cathode and is made of iron, which is a conductive material.
상기 음극을 형성하는 외부케이스(10)의 내부에는 본 고안의 볼타 셀(30)과, 상기 볼타 셀(30)을 외부 케이스(10)에 고정시키는 볼타 셀 지지부재(20)가 설치되어 있다.The voltaic cell 30 of the present invention and the voltaic cell support member 20 for fixing the voltaic cell 30 to the outer case 10 are installed inside the outer case 10 forming the cathode.
본 고안의 상기 볼타 셀(30)은 상기 도 2 와 도 3 에 도시된 바와 같이, 아연합금의 링코아(31)와, 상기 링코아(31)의 둘레로 감겨진 금속코일, 예컨대 상기 금속코일로 알루미늄 코일(33)과 은합금코일(35)로 형성하며, 상기 알루미늄 코일(33)과 은합금코일(35)은 한쌍을 이루며 상기 링코아(31)의 둘레로 감져지는 구조를 갖는다.The voltaic cell 30 of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, a ring coil 31 of zinc alloy and a metal coil wound around the ring core 31, for example, the metal coil. The furnace is formed of an aluminum coil 33 and a silver alloy coil 35, and the aluminum coil 33 and the silver alloy coil 35 form a pair and are wound around the ring core 31.
특히 상기 링코아(31)를 외부 케이스(10a 또는 10b)의 내측에 결착시키기 위해 상기 외부 케이스(10a 또는 10b)와 링코아(31)와의 사이에 링코아 지지부재(20)를 장착하고 있으며, 상기 링코아 지지부재(20)는 내부에 상기 링코아(30)의 외측면을 지지하도록 내부에 일정 직경의 공동부(37)가 형성된 원형의 지지부재이며, 그 외측면은 상기 외부케이스(10a 또는 10b)의 내측면에 결착된다.In particular, in order to bind the ring core 31 to the inner side of the outer case 10a or 10b, the ring core support member 20 is mounted between the outer case 10a or 10b and the ring core 31. The ring core support member 20 is a circular support member having a cavity 37 having a predetermined diameter therein so as to support the outer surface of the ring core 30 therein, and the outer surface thereof is the outer case 10a. Or 10b).
한편, 상기 링코아 지지부재(20)는 상기 외부케이스(10)의 내측면에 그 양측단을 고정시키지 않고 끼워 맞춤으로 결착되는 구조가 되도록 한다.On the other hand, the ring core support member 20 is to be a structure that is fitted by fitting without fixing both ends of the inner surface of the outer case (10).
따라서 링코아(31)의 둘레로 감겨진 알루미늄 코일(33)과 은합금코일(35)이 상기 외부 케이스(10)에 연결되는 구조로 형성될 경우, 하나의 볼타회로를 구성하는 전지를 이루게 된다. 이러한 볼타회로의 구성으로 링코아(31)의 내측 중앙부에는 가상의 양(+)극이 형성되고, 링코아(31)의 외측에 위치한 외부케이스(10)는 음(-)극을 띄게 된다.Therefore, when the aluminum coil 33 and the silver alloy coil 35 wound around the ring core 31 are formed in a structure that is connected to the outer case 10, a battery constituting one voltaic circuit is formed. . With the configuration of the voltaic circuit, a virtual positive (+) pole is formed at the inner central portion of the ring core 31, and the outer case 10 located at the outside of the ring core 31 has a negative (−) pole.
특히 수중에서 이러한 볼타전지 회로가 형성될 경우, 안정화 영역에 위치해 있던 물이 활성화되어 pH 와 산화환원전위(ORP)가 변화하게 된다.In particular, when such a voltaic battery circuit is formed in water, the water located in the stabilization region is activated to change the pH and the redox potential (ORP).
즉, 앞에서 설명한 바 있는 물의 기능적 물성영역을 도시한 도 5 를 참조하면, 물의 활성화가 이루어지면 물은 A 영역과 B 영역으로 각각 이동하게 된다. 이때 상기 A 영역은 볼타 셀(30) 쪽에 해당하는 것으로 산화수의 특성이 나타나서 물속의 금속제거, 유기물 제거, 표면산화방지, 살균 등의 기능이 나타나고, B 영역은 음극인 외부케이스(10) 쪽에 해당하는 것으로 환원수의 특성을 가져 미립자 스케일 제거, 표면 산화방지 기능을 갖게 된다.That is, referring to FIG. 5, which shows the functional property region of the water as described above, when the water is activated, the water moves to the A region and the B region, respectively. At this time, the area A corresponds to the voltaic cell 30 side, and the characteristics of the oxidized water appear, such as metal removal, organic matter removal, surface oxidation prevention, sterilization, etc., in the water, and the area B corresponds to the outer case 10 side of the cathode. By having the characteristic of reducing water, it has the function of particle scale removal and surface oxidation prevention.
또한, 본 고안의 상기 도면에 도시하지 않았지만 본 고안의 정수장치내 세라믹부재(미도시)를 설치할 수도 있는데, 이 경우 세라믹에서 발생되는 원적외선으로 수조내의 물을 살균시켜 정화시키고, 물속의 악취를 제거하는 역할을 구현할 수 있다.In addition, although not shown in the drawings of the present invention, it is also possible to install a ceramic member (not shown) in the water purifying apparatus of the present invention. Can implement roles that
즉, 물은 유전율 또는 비유전율의 대비가 대단히 큰 전자파의 흡수체이며, 산소원자(+)와 수소원자(-)의 결합으로 되어 있는데, 전계가 생기면 원자들간에 강렬한 진동과 마찰운동으로 함유된 기체분자들은 승화하고 무기물질 들은 배타적 상황에서 활성화되며, 이러한 상태가 지속될 경우 물분자간의 결합력(Cluster)이 강하게 되어 더욱 활성화된다. 즉 탄산가스의 증가, 수소이온 농도(pH)의 증가를 가져오게 한다.That is, water is an absorber of electromagnetic waves having a great contrast of dielectric constant or relative dielectric constant, and is a combination of oxygen atom (+) and hydrogen atom (-). When an electric field is generated, gas is contained in intense vibration and frictional motion between atoms. Molecules sublimate and inorganic materials are activated in an exclusive situation. If this condition persists, the binding force between the water molecules becomes stronger and more activated. That is, the carbon dioxide gas increases, and the hydrogen ion concentration (pH) increases.
한편, 본 고안의 볼타 셀(30)에 있어서, 은합금코일(35)은 전기 전도성이 뛰어나 볼타 셀(30)에서 전류를 음극을 띤 외부케이스(10) 측으로 전달시키는 역할을 하며, 알루미늄코일(33)은 (Al → Al+3+ 3e-)로 이온화되어 은합금코일(35)과 볼타 셀(30)에 부식 및 슬러지 등의 부착을 방지하여 볼타 셀(30)과 코일(33,35) 사이의접촉을 깨끗하게 유지시켜 전류의 유도를 일정하게 할 수 있도록 하는 역할을 한다.On the other hand, in the voltaic cell 30 of the present invention, the silver alloy coil 35 has excellent electrical conductivity and serves to transfer current from the voltaic cell 30 to the outer case 10 having a negative electrode, and the aluminum coil ( 33) (Al → Al +3 + 3e - ) is ionized to Ag alloy coil 35 and the voltaic cell (30) and the coil (33,35 to prevent adhesion of the corrosion and sludge in the voltaic cell 30) It keeps the contact between the two to keep the induction of the current constant.
본 고안의 정수장치(50)의 외관을 형성하는 상기 외부케이스(10)는 임의의 위치에 장착이 용이한 형상, 예컨대 구형으로 형성함과 동시에, 구형의 표면둘레를 따라 관통공(11)이 형성된 구조이므로, 물의 흐름이 볼타 셀(30)이 형성된 내부로 잘 흐르게 되며, 물이 음극을 띤 외부 케이스(10)와 접촉할 경우 음극화 되고, 상기 음극의 외부케이스(10)를 통과한 물은 내부의 링코아(31)를 통과하는 순간, 링코아(31) 내측 중심부에 형성된 가상양극에 의해 음극화된 물이 다시 양극화되므로 물이 흘러감에 따라 양극화 및 음극화가 교반됨으로써 물의 활성화로 인한 정화가 활발히 이루어지게 된다.The outer case 10 forming the exterior of the water purifying device 50 of the present invention is formed in an easy-to-mount shape, for example, a spherical shape, and at the same time, the through hole 11 is formed along the spherical surface circumference. Because the formed structure, the water flows well into the voltaic cell 30 is formed, and when the water comes into contact with the outer case 10 having a cathode, the cathode is negative, the water passing through the outer case 10 of the cathode As the silver passes through the ring core 31 inside the cathode, the water negatively polarized by the virtual anode formed in the inner center of the ring core 31 is anodicized again. Purification is actively performed.
또한, 도시되지 않았지만 상기 외부케이스(10)의 내측 임의의 위치에 세라믹 부재가 설치될 경우, 고순도의 세라믹부재에서 발생되는 원적외선이 물을 활성화시켜 물의 자정능력을 촉진시키고, 약 알칼리 상태를 유지시켜 육각수를 만들어 매우 안정된 물을 만든다.In addition, although not shown, when the ceramic member is installed at any position inside the outer case 10, the far-infrared rays generated from the ceramic member of high purity activate the water to promote the self-cleaning ability of the water, maintaining a weak alkali state Make hexagonal water to make very stable water.
상기 육각수 구조를 갖는 물은 체내에 흡수율이 빠르고 세포의 생성촉진을 도와 인체의 건강을 유지하는데 크게 도움을 준다. 또한 약알칼리수는 식물의 흡수가 빠르고 병원균의 침투가 일반물에 비하여 매우 어렵고 세균을 살균하므로 식물의 성장이 빠르고 열매가 크며, 병충해에 강한 특성을 갖는다.Water having a hexagonal water structure has a high absorption rate in the body and helps to promote the production of cells, which greatly helps to maintain the health of the human body. In addition, the weak alkaline water is fast absorption of the plant and the invasion of pathogens is very difficult compared to the general water and sterilize the bacteria, so the growth of the plant is fast, the fruit is large, and has a strong resistance to pests.
상기와 같이 구성된 본 고안의 볼타전지 회로를 이용한 정수장치(50)는 앞에서 예시한 종래의 정수장치에 비해 구성부품의 설치 및 분해가 간단하고, 장치의전체적인 구조가 단순하고 소형화됨에 따라 제조공정상의 효율이 향상되고, 이를 통해 원가절감을 기할 수 있다.The water purifier 50 using the voltaic battery circuit of the present invention configured as described above is simpler to install and disassemble than the conventional water purifier described above, and the overall structure of the device is simple and miniaturized. Efficiency is improved, which can lead to cost reduction.
한편, 도 4a 내지 도 4d 는 본 고안에 따른 정수장치의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 상기 볼 형태의 정수장치(50)의 외측에 외곽 프레임(60)을 결착하여 설치 및 사용상의 편리함을 도모하고 있다.On the other hand, Figure 4a to 4d is a view showing another embodiment of the water purifying apparatus according to the present invention, by binding the outer frame 60 to the outside of the ball-type water purifying device 50 for convenience in installation and use We are planning.
즉, 상기 외곽 프레임(60)은 다각형상, 예컨대 상기 도면에 예시한 바와 같은 6 각 형상의 모양이 서로 연결되어 전체가 구형을 이루는 프레임(60)으로서, 6 각 형상을 이루는 프레임 내부는 공동부(63)로 형성된다.That is, the outer frame 60 is a polygonal shape, for example, a frame 60 in which all of the hexagonal shapes as illustrated in the drawings are connected to each other to form a spherical shape. It is formed of (63).
상기와 같은 외곽 프레임(60)을 본 발명의 정수장치(50)의 외측에 설치할 경우, 볼형의 정수장치(50) 외주면을 손으로 파지하지 않고 외곽 프레임부재(61)를 파지하여 임의의 위치로 옮길 수 있게 된다.When the outer frame 60 as described above is installed outside the water purifier 50 of the present invention, the outer frame member 61 is gripped to an arbitrary position without gripping the outer circumferential surface of the ball type water purifier 50 by hand. You can move it.
즉, 본 발명의 상기 볼형의 정수장치(50)가 일정기간 경과시 그 외측면 둘레로 이끼나 기타 이물질이 접착될 경우, 파지시 미끄럼이나 접촉에 따른 불쾌감이 발생됨으로, 상기와 같은 외곽 프레임(60)을 파지할 수 있도록 함으로써 이를 해소할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 외곽 프레임(60)은 볼 형태의 정수장치(50)가 잘 구를 수 있는 특성을 제한하므로 정수장치(50)의 설치를 용이하게 한다.That is, when moss or other foreign matter is adhered around the outer surface of the ball-type water purifier 50 of the present invention for a predetermined period of time, an unpleasant feeling due to sliding or contact occurs when gripping, the outer frame 60 as described above. This can be solved by allowing them to be held. In addition, the outer frame 60 limits the characteristics that the ball-type water purifier 50 can be rolled easily, thereby facilitating the installation of the water purifier 50.
아울러, 상기 외곽 프레임(60)이 구비된 본 고안의 정수장치(70)는 외곽 프레임(60)의 상부면과 저부면을 공동부(63)로 형성할 수도 있으나, 도 4c 와 도 4d 에 도시된 것처럼 상기 상, 하부면의 공동부(63)에 평판부재(65,67)를 부착하고, 상기 평판부재(65,67) 상에 본 정수장치(70)의 제품명이나 제조 회사명 등을 기재하여 제품의 특성 및 소정의 광고를 나타낼 수 있도록 한다.In addition, the water purifier 70 of the present invention having the outer frame 60 may be formed by the cavity 63 of the upper surface and the bottom surface of the outer frame 60, as shown in FIGS. 4C and 4D. As described above, the flat plate members 65 and 67 are attached to the cavity 63 of the upper and lower surfaces, and the product name and the manufacturing company name of the water purifier 70 are described on the flat plate members 65 and 67. To display the characteristics of the product and advertising.
한편, 도 4d 는 외곽 프레임(60) 중 상부 프레임(61)상에 산소 공급용 노즐(80)을 부착시킨 상태를 도시한 도면으로서, 외곽 프레임(60)을 이용하여 상기 산소 노즐(80)을 장착시킴으로 본 고안에 따른 정수장치(70)의 기능을 보다 향상시킬 수 있다.Meanwhile, FIG. 4D illustrates a state in which the oxygen supply nozzle 80 is attached to the upper frame 61 of the outer frame 60, and the oxygen nozzle 80 is attached using the outer frame 60. By mounting, the function of the water purifying device 70 according to the present invention can be further improved.
상기 본 발명의 외곽프레임(60)에 있어서, 프레임부재(61)의 연결모양은 상기 예시된 6각 형상 이외에 원형, 삼각, 사각, 8각 등 다양한 형상으로 변형될 수 있다.In the outer frame 60 of the present invention, the connection shape of the frame member 61 may be modified in various shapes such as circular, triangular, square, and octagonal in addition to the illustrated hexagonal shape.
이하에서는 본 고안의 이해를 돕기 위해 도 5 를 참조하여 물의 기능적 물성에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the functional properties of the water will be described with reference to FIG. 5 to help the present invention.
상기 도 5 는 풀베익 다이어그램을 도시한 도면으로서, 물이 산화와 환원이 일어날 때 대해서 열역학적으로 안정한 영역을 환원전위나 pH값의 영역으로 표시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing a full-beek diagram in which a thermodynamically stable area is expressed as a reduction potential or a pH value when water is oxidized and reduced.
상기 도면에서 굵은 직선으로 표시된 선의 아래쪽과 위쪽의 경계선 내에 있는 짝은 물 속에서 열역학적으로 안정하다. 특히 천연수는 안정된 영역이 pH = 4 와 pH = 9 의 수직인 경계선내에 있는 영역이 된다. 그러나 경계선 바깥에 있는 부분은 열역학적으로 불안정하고 다음과 같은 성량을 갖는다.In the figure, the pair within the boundary line above and below the line indicated by the thick straight line is thermodynamically stable in water. Natural water, in particular, is a region where the stable region is within the vertical boundary between pH = 4 and pH = 9. However, the part outside the boundary line is thermodynamically unstable and has the following characteristics.
즉, 물이 안정화 영역의 상단부(A 영역), 즉 불안정한 영역에 해당하는 전위와 pH를 갖는 상태가 되면 미립자 스케일 제거, 표면산화 방지 등의 기능을 가지며, 반면에 안정화 영역의 하단부(B 영역)에 해당하는 전위와 pH를 갖는 상태가 되면 금속제거, 유기물 제거, 표면산화, 살균 등의 기능을 갖는다.That is, when water has a potential and pH corresponding to an upper end (area A) of the stabilization area, that is, an unstable area, it has functions of removing particulate scales and preventing surface oxidation, while the lower end of the stabilization area (area B) When the state has a potential and pH corresponding to the metal has a function of metal removal, organic matter removal, surface oxidation, sterilization.
본 고안의 정수장치(50)는 볼타 셀(30), 외부케이스(10)로 이루어지는 음극부재 및 세라믹부재(미도시)가 결합되어 형성하는 볼타전지 회로를 이용한 수처리장치로서, 수조 내부에서의 스케일과 침전물의 생성을 방지할 수 있고, 물의 살균작용에 의한 정화를 도모할 수 있다.The water purifier 50 of the present invention is a water treatment apparatus using a voltaic battery circuit formed by combining a voltaic cell 30, an outer case 10, a negative electrode member, and a ceramic member (not shown). The formation of excessive sediments can be prevented and the purification by water sterilization can be achieved.
도 6 은 본 고안의 정수장치(70)를 변기의 수조(90) 내부에 장착한 상태를 도시한 단면도이다,6 is a cross-sectional view showing a state in which the water purification device 70 of the present invention is mounted inside the water tank 90 of the toilet bowl.
도시된 바와 같이, 본 고안의 정수장치(70)는 구형의 정수장치(50)에 다각 형상의 외곽 프레임(60)으로 이루어진 단순구조로 형성되어 있으므로 상기 변기 수조(90) 내부 뿐만이 아니라 물을 수용하는 다른 임의의 시설물에 구비된 수조 내에 위치에 쉽게 장착시킬 수 있다.As shown, the water purification device 70 of the present invention is formed in a simple structure consisting of a polygonal outer frame 60 in the spherical water purification device 50 to accommodate the water as well as inside the toilet bowl 90 It can be easily mounted in position in the water bath provided in any other facility.
이하에서는 본 고안의 정수장치에 따른 사용 효과를 파악하기 위해 다음과 같은 몇가지 실험예를 통해 나타난 결과를 기술한다.Hereinafter, the results shown through the following experimental examples to determine the use effect according to the water purifying apparatus of the present invention.
［실험예 1］Experimental Example 1
본 고안의 볼타익 회로를 이용한 정수장치(70)를 건축물에 설치된 수세식 변기의 수조(90)내에 설치하고, 다른 하나의 대조용 수세식 변기에는 본 고안의 정수장치(70)를 설치하지 않은 상태에서, 청소를 실시하지 않는 조건으로 6개월 경과후의 상태를 비교 조사하였다.The water purifier 70 using the ball-tuck circuit of the present invention is installed in the water tank 90 of the flush toilet installed in a building, and the other check flush toilet is not installed with the water purifier 70 of the present invention. The condition after 6 months was compared and examined on condition that cleaning was not performed.
조사 결과, 6개월 경과 후 본 고안의 정수장치가 설치되지 않은 대조용 수세식 변기의 수조내에는 스케일, 녹, 흙, 기타 다른 점착물질이 발생하여 외관상으로눈으로 보기에 역겨울 정도로 심하게 부패되어 있는 것이 발견되었으며, 이에 반해 본 발명의 정수장치가 설치된 수조내에는 위와 같은 현상이 거의 발생되지 않았음을 발견하였다.After six months, scale, rust, soil, and other sticky substances were generated in the water tank of the control flush toilet where the water purifier of the present invention was not installed. On the contrary, it was found that the above phenomenon hardly occurred in the water tank in which the water purification device of the present invention is installed.
［실험예 2］Experimental Example 2
본 고안의 정수장치(70)를 건축물에 설치된 수세식 변기의 수조(90) 내에 설치하고, 다른 하나의 대조용 수세식 변기의 수조(90) 내에는 본 고안의 정수장치(70)를 설치하지 않은 상태에서, 변기를 정상적으로 사용하기 위해 일정 간격으로 청소를 실시하였다.The water purifier 70 of the present invention is installed in the water tank 90 of the flush toilet installed in the building, and the water purifier 70 of the present invention is not installed in the water tank 90 of the other check flush toilet. In, the toilet was cleaned at regular intervals for normal use.
이 결과, 본 고안의 정수장치(70)가 설치되지 않은 대조용 변기의 수조(90) 는 월 2-3회 청소를 실시하였으나, 본 고안의 정수장치(70)가 설치된 변기에서는 2-3개월에 1회 정도 실시하게 되었다.As a result, the water tank 90 of the control toilet for which the water purifier 70 of the present invention is not installed is cleaned 2-3 times a month, but 2-3 months in the toilet equipped with the water purifier 70 of the present invention. We did about once.
［실험예 3］Experimental Example 3
본 고안의 정수장치(70)를 건축물에 설치된 변기의 수조(90) 내부에 설치하고, 대조용 변기의 수조 내에는 본 고안의 정수장치(70)를 설치하지 않은 상태에서, 일정기간 경과 후 수질의 상태변화를 측정한 결과, 90일을 기준하여 본 고안의 정수장치(70)가 설치된 변기의 수조(90)에서는 거의 변화가 없었으나, 대조용 변기의 수조에서는 스케일, 점착물질, 황갈색 스케일(녹)이 발생하여 40 여일이 지나면서 더 이상 눈으로 보기 어려울 정도의 상태에 이르렀다.The water purifier 70 of the present invention is installed in the water tank 90 of the toilet installed in a building, and the water purifier 70 of the present invention is not installed in the water tank of the control toilet. As a result of measuring the change in the state, as for 90 days, there was almost no change in the water tank 90 of the toilet in which the water purifier 70 of the present invention was installed, but in the water tank of the control toilet, scale, adhesive material, tan scale ( After about 40 days of rust, it is hard to see.
이상, 상기한 실험예들을 통해 본 고안의 정수장치가 어항 또는 변기 등의 각종 시설물에 구비된 수조내에 설치될 경우, 수조내에 수용되는 물의 수명이 크게향상되고, 수조내의 수질 상태를 깨끗하게 유지, 보존할 수 있는 효과를 발휘함을 알 수 있다.As described above, when the purified water device of the present invention is installed in a tank provided in various facilities such as a fish tank or a toilet, the lifespan of the water contained in the tank is greatly improved, and the water quality in the tank is kept clean and preserved. It can be seen that the effect can be.
이상 전술한 내용에서 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 볼타익 회로를이용한 정수장치는 어항이나 변기 등 각종 시설물에 구비된 수조에 용이하게 설치될 수 있는 구조를 구비하고 있어 사용이 편리하고, 볼타익 전지에서 발생되는 전기적인 작용과 세라믹에 의한 물의 정화작용으로 수조내에서 발생하는 스케일과 점착성 물질의 생성억제, 정수기능, 악취방지 기능 등을 발휘하여 깨끗한 환경을 조성하고, 청소 및 유지관리에 효과적이며, 적은 비용으로도 설비의 수명연장과 유지관리비의 절감을 도모할 수 있다.As can be seen from the above description, the water purifier using the ball-tuck circuit of the present invention has a structure that can be easily installed in a tank provided in various facilities such as a fish tank or toilet bowl, and is convenient to use, It is effective for cleaning and maintenance by creating a clean environment by controlling the generation of scale and adhesive substances, water purification function, and odor prevention function by electric action generated from battery and water purification action by ceramic. In addition, it is possible to extend the life of the equipment and reduce the maintenance cost at low cost.
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