KR200468568Y1 - 나노 수 처리기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수 처리기에 관한 것이다.
본 고안은 상부 외주 일면에 물이 공급되는 공급배관이 결합되는 배관 고정패널과, 물이 유출되는 것을 방지하는 다수의 오링과, 상단에 설치되며, 상기 오링이 설치되는 연장패널이 형성된 지지 플랜지 및 하단에 설치되어 나노 분쇄된 물이 배출되는 배출배관이 연결되는 하단 플랜지를 포함하는 본체부; 상기 본체부의 내측에 구성되며, 공급되는 물을 활성화시켜 용존산소량을 증대시키기 위해 - 전압이 인가되는 제1도체로 이루어진 제1전극부재; 상기 본체부의 중앙측에 구성되며, 제1전극부재와 일정 간격 이격되게 구비되고, + 전압이 인가되는 제2도체와, 제2도체를 감싸도록 구성되는 절연부재로 이루어져 제1전극부재와 함께 전기장을 형성하는 제2전극부재; 및 상기 본체부의 상단에 결합되며, 제1 및 제2전극부재와 연결되어 전압의 공급 여부를 결정하고, 수 처리기를 전반적으로 제어하는 제어기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

Description

나노 수 처리기{Nano water treatment device}

본 고안은 수 처리기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 물에 에너지를 부여하는 전기장을 이용하여 물의 수소결합을 와해함으로써, 물의 양, 유속 등의 외부 인자에 영향을 받지 않으면서도 대용량의 물을 순간적으로 활성화가 가능한 수 처리기에 관한 것이다.

일반적으로, 수(水)처리기는 공장, 아파트, 수영장, 목욕탕과 같이 물을 필요로 하는 각종 건축물에 용수, 냉,온수 등을 공급하는 배관에 설치되어 배관의 부식과 적수를 방지하고 배관내 스케일의 생성 및 누적을 방지하기 위해 사용되는 장치이다.

이러한 수처리기는 각종설비 및 건축물에 대한 용수의 공급은 배관을 통해서 이루어지게 되는데, 배관은 시간의 경과에 따라 점점 그 내부에 물의 스케일이 누적되어 배관 막힘 및 적수를 초래한다. 여기서, 물의 스케일은 보일러나 콘덴서 등과 같이 물이 가열되는 공정의 경우에 열교환면에서 발생하게 되며, 이는 물에 용해되어 있는 Ca 및 Mg 물질의 화합물이 온도가 높은 물에서는 용해가 어려운 특성을 가지고 있기 때문이다.

즉, 스케일은 중력에 의해 아래로 침강되는 것이 아니라 전기적인 흡착력에 의해 열교환면 전체에 걸쳐 분포하고 있던 양이온, 음이온, 현탁 고형물 등이 농축과 열에 의해 그대로 결정화되어 고른 두께로 형성되는 것이다.

이에 배관 내의 스케일을 방지시키기 위해 전통적으로 스케일 방지제, 청정제와 같은 분산제를 사용해왔다.

통상 계면에 집적하고 있는 이온 상호 간의 간격을 얼마만큼 넓힐 수 있는가가 스케일 방지기술의 척도라고 할 수 있는데, 상기 분산제는 화학적으로 이온간에 쇄기를 박고 계면에서 생성하는 전위차를 중화 해소시키는 역할을 한다.

또한, 배관 내의 스케일을 방지하고 제거하는 다른 방식으로 흐르는 물에 전기장을 걸어주는 것으로 물의 물리 화학적 성질을 바꾸어 줌으로써 배관이나 기기의 전체의 금속계면에 발생하는 전기 이중층을 전기적으로 중화시켜서 계면의 정전인력을 해소시키는 기능을 이용하여 용수용 배관에서 성장되는 스케일을 방지할 수 있다.

이러한 전기장을 이용한 수처리기는 용수가 지나는 원통형상의 내부에 전극봉을 설치하여 외부원통에는 - 전극을 걸어주고 내부의 전극봉에는 + 전극을 걸어주는 것으로 제작되는데, 여기에서의 관건은 내부전극봉의 절연을 얼마만큼 안정적으로 가져갈 수 있느냐에 있다. 지금까지는 전기장을 이용한 수처리 장치의 내부전극봉의 절연을 절연필름에만 의존해 왔다. 따라서 조립시에 이 필름의 손상을 피하기 위해 에어벤트 구조에 따른 조립작업성 어려움과 상기 절연필름에 핀홀만 생겨도 절연파괴가 일어나게 되는 문제로 수 처리장치의 유지보수시 내부전극봉의 절연필름보호를 위해 매우 신중을 기해야만 하는 단점이 있었다.

특히, 전기장을 이용한 수처리를 위해서는 고전압이 필요한데, 종래에는 이를 반도체를 이용한 전자식 인버터방식을 채택함에 따라 수처리기용 제어회로의 제조원가가 상승하였으며 또한 승압이 수백V 정도에 이르렀기 때문에 효율적인 수처리효과를 얻을 수 없었다.

대한민국 등록특허 제0839556호 (2008.06.12.)

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 물에 에너지를 부여하는 전기장을 이용하여 물의 수소결합을 와해함으로써, 물의 양, 유속 등의 외부 인자에 영향을 받지 않으면서도 물의 입자를 나노입자로 분쇄할 수 있으며, 대용량의 물을 순간적으로 활성화가 가능한 수 처리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 최소한의 전력으로 대용량의 물을 활성화할 수 있어 에너지 절감을 가질 뿐만 아니라, 물의 입자를 나노입자 크기로 분쇄함에 따라 표면장력을 낮게하고, 물의 표면적을 넓혀 동물, 식물의 생육 촉진, 살균 및 표백력을 증대시킬 수 있는 수 처리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 상부 외주 일면에 물이 공급되는 공급배관이 결합되는 배관 고정패널과, 물이 유출되는 것을 방지하는 다수의 오링과, 상단에 설치되며, 상기 오링이 설치되는 연장패널이 형성된 지지 플랜지 및 하단에 설치되어 물이 배출되는 배출배관이 연결되는 하단 플랜지를 포함하는 본체부; 상기 본체부의 내측에 구성되며, 공급되는 물에 - 전압이 인가되는 제1도체로 이루어진 제1전극부재; 상기 본체부의 중앙측에 구성되며, 제1전극부재와 일정 간격 이격되게 구비되고, + 전압이 인가되는 제2도체와, 제2도체를 감싸도록 구성되는 절연부재로 이루어져 제1전극부재와 함께 전기장을 형성하는 제2전극부재; 및 상기 본체부의 상단에 결합되며, 제1 및 제2전극부재와 연결되어 전압의 공급 여부를 결정하고, 수 처리기를 전반적으로 제어하는 제어기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 본체부의 지지 플랜지는 오링의 수밀력 향상을 위해 오링의 형태 변경을 한정하는 오링턱과, 오링의 손상시 이중 유출 방지 기능을 하는 밀폐홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 하단 플랜지에는 제1전극부재와 제2전극부재가 안정적으로 설치될 수 있도록 제1전극부재의 하단을 지지하는 안착부와, 제2전극부재의 하단을 지지하는 지지 플레이트가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 하단 플랜지에는 물이 유출되는 유출공을 개폐하며, 개폐 정도에 따라 유출되는 물의 양을 조절할 수 있는 댐퍼가 구성되는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 제1도체와 제2도체는 Cu, Al, Fe, STS와 같은 소재로 이루어지며, 절연부재는 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 우레탄, 고무류, 세라믹 및 피브이씨 중 어느 하나의 절연부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 제어기판에는 제1전극부재, 제2전극부재가 제어기판과 연결되도록 하여 제어기판의 제어에 따라 이 전극부재들이 작동되도록 하고, 본체부의 개방된 상부를 완전히 밀폐시키기 위해 지지 플랜지과 체결되는 고정 플랜지가 구성되는 것을 특징으로 하는 수 처리기를 제공한다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 물에 에너지를 부여하는 전기장을 이용하여 물의 수소결합을 와해함으로써, 물의 양, 유속 등의 외부 인자에 영향을 받지 않으면서도 물의 입자를 나노입자로 분쇄할 수 있으며, 대용량의 물을 순간적으로 활성화가 가능한 효과가 있다.

본 고안에 의하면, 최소한의 전력으로 대용량의 물을 활성화할 수 있어 에너지 절감을 가질 뿐만 아니라, 물의 입자를 나노입자 크기로 분쇄함에 따라 표면장력을 낮게하고, 물의 표면적을 넓게하여 동물, 식물의 생육 촉진, 살균 및 표백력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 용수가 활성화됨으로써, 각종 건출물의 용수, 냉각수, 냉수, 온수용 배관이나 목욕탕, 수영장, 수산양식장 및 농업용 살수장치 등의 용수 공급 배관이 스케일 누적에 따른 배관막힘이나 부식 발생에 따른 적수 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 결합 단면도,
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 요부 확대도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 분해 사시도, 도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 결합 단면도, 도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 수 처리기를 나타낸 요부 확대도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 수 처리기는 물의 공급 및 배출이 이루어지는 본체부(100), 본체부(100)의 내부에 구성되며, - 전압이 인가되는 제1전극부재(200), 제1전극부재(200)와 일정 간격 이격되게 구비되며, 본체부(100)의 내부 중앙측에 위치하여 + 전압이 인가되는 제2전극부재(300) 및 본체부(100)의 상단에 결합되며, 제1 및 제2전극부재(200, 300)와 연결되어 전압의 공급 여부를 결정하고, 수 처리기를 전반적으로 제어하는 제어기판(400)을 포함하여 구성된다.

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한편, 본 고안의 수 처리기에 구성된 본체부(100)는 상부 외주 일면에 물이 공급되는 공급배관(112)이 구비되며, 이 공급배관(112)이 삽입되어 고정 결합될 수 있도록 배관 고정패널(120)이 형성된다.

여기서, 배관 고정패널(120)의 내주에는 공급배관(112)으로부터 공급되는 물이 유출되는 것을 방지하는 오링(102)이 적어도 2개 이상 다수 구성된다.

아울러, 본체부(100)의 내주에는 제어기판(400)의 제어에 따라 - 전압이 인가되는 제1전극부재(200)와, 이 제1전극부재(200)와 일정 간격 이격되게 구비되며, 본체부(100)의 중앙측에 위치하도록 구비되어 공급되는 물에 + 전압이 인가되는 제2전극부재(300)가 구비된다.

또한, 본체부(100)의 상단 및 하단에는 각각 제어기판(400)과, 배출배관(114)이 고정 결합할 수 있도록 지지 플랜지(130) 및 하단 플랜지(140)가 구성된다.

지지 플랜지(130)는 제2전극부재(300)의 상측을 고정시키며, 물의 유출을 방지하도록 구성됨과 동시에 제어기판(400)이 고정 결합되는 구성요소이다.

이러한 지지 플랜지(130)는 제2전극부재(300)의 상측부를 고정시키기 위해 내측 단부가 하향 절곡 및 연장 형성되어 오링(102)이 장착되는 연장패널(132)이 형성되며, 이 연장패널(132)의 상측에는 오링(102)이 안착되는 오링홈(134)이 형성된다.

또한, 이 오링홈(134)의 외측으로 오링(102)의 수밀력 향상을 위해 오링의 형태 변경을 한정하는 오링턱(136)과, 오링(102)의 손상시, 이중 유출 방지 기능을 하는 밀폐홈(138)이 형성된다. 여기서, 밀폐홈(138)에는 가스켓과 같은 기밀수단(420)이 더 구비될 수도 있을 것이다.

하단 플랜지(140)는 본체부(100)의 하측에 형성되어 물의 배출이 이루어지도록 배출배관(114)과 연결되며, 이 배출배관(114)으로 물을 유출시키는 유출공(142)이 형성된다.

또한, 하단 플랜지(140)에는 제1전극부재(200)와 제2전극부재(300)가 본체부(100)에 안정적으로 설치될 수 있도록 제1전극부재(200)가 안착되며, 이 제1전극부재(200)의 하단을 지지하는 안착부(144)와, 제2전극부재(300)의 하단을 지지하는 지지 플레이트(146)가 형성된다.

한편, 본 고안의 하단 플랜지(140)에는 제어기판(400)의 제어에 따라 선택적으로 유출공(142)을 개폐하며, 개폐 정도에 따라 유출되는 물의 양을 조절할 수 있는 댐퍼가 구성될 수 있을 것이다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.

제1전극부재(200)는 본체부(100)와 연결되는 공급배관(112)이 관통하며 본체부(100)의 내측 격벽에 구비되고, Cu, Al, Fe, STS와 같은 소재로 이루어지며, - 전압을 인가받는 제1도체(210)가 구성된다.

한편, 본 고안의 제1전극부재(200)는 용수의 종류에 따라 이 제1도체(210)를 감싸도록 구성되며, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 우레탄, 고무류, 세라믹 및 피브이씨 등과 같은 절연체(220)가 더 구성될 수 있을 것이다.

즉, 본 고안의 수 처리기에 사용되는 용수의 종류가 담수로 이루어진 것이라면, 제1전극부재(200)는 제1도체(210)로 구성되어 - 전압을 인가받아 제2전극부재(300)와 함께 전기장을 형성할 수 있으나, 용수의 종류가 해수로 이루어진 경우에는 제1도체(210)의 부식 등을 방지하기 위하여 절연체(220)가 구성되며, 이때 사용되는 절연체로는 고가의 티탄이 사용됨이 바람직하다.

이때, 용수를 담수로 사용할 경우에도, 제1도체(210)를 감싸도록 구성되는 절연체(220)가 선택적으로 구성될 수 있으나, 이 절연체(220)는 선택적으로 사용자의 편의에 의해 택일 할 수 있는 것이다.

제2전극부재(300)는 제1전극부재(200)와 같은 재질로 이루어지며, + 전압을 인가받는 제2도체(310)와, 이 제2도체(310)를 감싸도록 구성되는 절연부재(320)로 이루어지며, 본체부(100)의 중앙측에 위치하고 하단 플랜지(140)의 지지 플레이트(146)에 지지되는 것이다.

이러한 제1전극부재(200) 및 제2전극부재(300)는 이와 같은 구조를 갖는 수 처리기를 조립한 후, 제2전극부재(300)의 제2도체(310)에 +10,000V의 고전압을 걸어주고, 본체부(100)의 내측면에 구비되는 제1전극부재(200)의 제1도체(210)에 -10,000V의 고전압을 걸어주게 되면, 제1전극부재(200)와 제2전극부재(300) 사이에는 대전이 일어나 전기장이 형성된다.

이러한 전기장은 본체부(100)의 내부를 흐르는 용수(물)에 전자를 공급하여 스케일 성분의 양이온(Ca++, Mg++,Fe++)을 전기적으로 중화시켜 반발력을 가지도록 하는 것을 통하여 스케일의 생성 뿐만아니라 기존의 배출배관(114)에 부착된 스케일의 결정화합물을 분리시킨다. 또한, 물에 포함되는 전자가 풍부해져 금속의 전자용출에 기인하는 부식을 억제시키게 된다. 이러한 전자식 수처리는 물의 유전율(ε≒80)이 높으므로 이를 이용한 전기콘덴서의 원리에 기초한다.

여기에서 용수에 인가되는 에너지를 수식으로 살펴보면 다음과 같다.

여기에서 C는 정전용량이고, a는 제1전극부재(200)와 제2전극부재(300) 사이 즉, 물이 이동하는 홀의 반경이고, b는 본체부(100)의 반경이고, ε은 유전율이고, l은 본체부(100)의 길이이다. 또한, Q는 전기량이고, V는 전압이다.

즉, 본 고안의 수 처리기는 본체부(100)의 길이에 따라 물(용수)의 나노 분쇄가 더욱 효과적으로 진행되며, 이에 따라 용수에 포함되는 용존 산소량을 극대화할 수 있게 됨으로써, 각종 건출물의 용수, 냉각수, 냉수, 온수용 배관이나 목욕탕, 수영장, 수산양식장 및 농업용 살수장치 등의 용수 공급 배관이 스케일 누적에 따른 배관막힘이나 부식 발생에 따른 적수 발생을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 고안의 제어기판(400)은 수 처리기를 전반적으로 제어하는 구성요소로서, 특히 제1전극부재(200)와 제2전극부재(300)의 전원 공급여부를 결정하는 역할을 수행하며, 나아가 물의 공급량을 제어할 수 있을 것이다.

이러한 제어기판(400)에는 본체부(100)의 지지 플랜지(130)에 형성된 체결공(104)과 체결되는 고정 플랜지(410)가 구성된다.

고정 플랜지(410)는 제어기판(400)과 제1전극부재(200), 제2전극부재(300)를 연결시켜 제어기판(400)의 제어에 따라 이 전극부재들(200, 300)이 작동되도록하고, 본체부(100)의 개방된 상부를 완전히 밀폐시키는 역할을 한다.

이와 같은 고정 플랜지(410)에는 지지 플랜지(130)에 형성된 오링턱(136)이 수용되는 수용홈(436)과, 이 수용홈(436)의 외측으로 밀폐홈(138)에 삽입되어 이중 밀폐력을 가지도록 하는 밀폐돌기(438)가 형성된다.

여기서, 물의 공급량을 제어하는 방법으로는 통상적으로 사용되고 있는 전자제어밸브를 배출배관(114)에 설치하거나, 유출공(142)에 개폐 가능한 댐퍼를 설치하여 제어할 수 있을 것이다.

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이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 본체부 102: 오링
112: 공급배관 114: 배출배관
120: 배관 고정패널 130:지지 플랜지
132: 연장패널 134: 오링홈
136: 오링턱 138: 밀폐홈
140: 하단 플랜지 142: 유출공
144: 안착부 146:지지 플레티으
200: 제1전극부재 210: 제1도체
300: 제2전극부재 310: 제2도체
320: 제2절연부재 400: 제어기판

Claims (6)

1. 상부 외주 일면에 물이 공급되는 공급배관이 결합되는 배관 고정패널과, 물이 유출되는 것을 방지할 수 있도록 적어도 2개 이상의 다수 구비된 오링과, 상단에 설치되며, 상기 오링이 설치되되 내측 단부가 하향 절곡 및 연장 형성되는 연장패널이 형성되고, 오링의 수밀력 향상을 위해 오링의 형태 변경을 한정하는 오링턱과, 오링의 손상시 이중 유출 방지 기능을 위해 기밀수단이 구비되는 밀폐홈이 더 형성된 지지 플랜지 및 하단에 설치되어 전자제어밸브의 작동 여부에 따라 물이 배출되는 배출배관이 연결되는 유출공이 형성된 하단 플랜지를 포함하는 본체부;
   상기 본체부의 내측에 구성되며, Cu, Al, Fe, STS 중 어느 하나의 소재로 이루어져 - 10,000V의 고전압이 인가되는 제1도체로 이루어지고, 제1도체의 부식을 방지하는 티탄 소재의 절연체가 구성된 제1전극부재;
   상기 본체부의 중앙측에 구성되어 상측부가 상기 연장패널에 고정되고, 제1전극부재와 일정 간격 이격되게 구비되며, + 10,000V의 고전압이 인가되는 제2도체와, 제2도체를 감싸도록 구성되는 절연부재로 이루어져 제1전극부재와 함께 전기장을 형성하는 제2전극부재;
   상기 제1전극부재, 제2전극부재가 제어기판과 연결되도록 하여 제어기판의 제어에 따라 이 전극부재들이 작동되도록 하고, 본체부의 개방된 상부를 완전히 밀폐시키기 위해 지지 플랜지과 체결되는 고정 플랜지가 구성되며, 제1 및 제2전극부재와 연결되어 전압의 공급 여부를 결정하고, 수 처리기를 전반적으로 제어하는 제어기판; 및
   상기 하단 플랜지에는 제1전극부재와 제2전극부재가 안정적으로 설치될 수 있도록 제1전극부재의 하단을 지지하는 안착부 및 제2전극부재의 하단을 지지하는 지지 플레이트와, 제어기판에 의해 제어되어 물이 유출되는 유출공을 개폐하며, 개폐 정도에 따라 유출되는 물의 양을 조절할 수 있는 댐퍼; 를 포함하고,
   상기 고정 플랜지에는 지지 플랜지에 형성된 오링턱이 수용되는 수용홈과, 이 수용홈의 외측으로 밀폐홈에 삽입되어 이중 밀폐력을 가지는 밀폐돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 수 처리기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연부재는 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 우레탄, 고무류, 세라믹 및 피브이씨 중 어느 하나의 절연부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수 처리기.
   
6. 삭제

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