KR20110084135A

KR20110084135A - 고준위 환원 중성수 제조장치

Info

Publication number: KR20110084135A
Application number: KR1020110060031A
Authority: KR
Inventors: 김용현
Original assignee: 김용현
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2011-07-21
Also published as: KR101168134B1

Abstract

본 발명은 미네랄에 흡장된 하이드라이드(hidride)이온(H:=H^-)과 수산 자유기 이온(OH^-)을 내장한 기능성 고준위 환원 중성수 제조장치(이하 고준위 환원 중성수 제조장치)에 관한 것으로 완벽한 멸균과 청관작용, 물분자의 나노 크러스터화(nano clustered water)와 낮은 계면장력(40dyne/cm이하) 낮은 산화환원전위(ORP 200mv이하)와 중성(PH 7.1∼7.4)의 물을 제조하는 장치에 관한 것으로서; 장치로 유입되는 유입수를 1차로 여과하는 150mesh 필터; 상기 필터에 연결된 압력 조절기;상기 압력조절기에 연결된 6∼12um의 원적외선 방사 목적의 원적외선 방출 물질 충진체; 상기 원적외선 방출 물질 충진체에 연결된 삼산화규소(Sio₃)방출 목적의 삼산화규소 충진체;상기 삼산화 규소 충진체에 연결된 반응수조;상기 반응수조에 연결된 순환가압펌프; 상기 가압펌프에 연결된 입구쪽 압력계; 상기 압력계의 좌로 연결된 인젝터; 상기 인젝터의 중간에 연결되어 있으며 오존가스의 역류를 방지하는 체크밸브; 상기 책크밸브와 연결된 이온방전을 이용한 순수오존 발생장치(이하 오존발생장치) [발명특허 제 0384241호];상기 인젝터 후단에 연결된 급속혼화기(Flash Mixer); 상기 급속혼화기에 연결된 2차 압력계; 상기 2차 압력계와 1차 압력계 사이에 연결된 bypass밸브; 상기 2차 압력계와 연결된 반응수조; 상기 반응수조 상단에 연결된 특정 압력유지 조절용 릴리프 밸브; 상기 릴리프 밸브와 연결된 가스파괴 및 음이온 발생기; 상기 반응수조 하단 출수쪽에 연결된 수정체 여과용 필터; 상기 수정체 여과용 필터에 연결된 이송 펌프; 상기 이송 펌프에 연결된 압력스위치; 상기 압력스위치에 의해 조절되는 이송펌프 및 control unit; 및 상기 펌프 상기 오존 발생장치. 상기 control unit에 안정화된 전력을 공급하는 안정화 전원장치를 포함한다.
본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치는 용존산조량이 높고, 계면장력이 40dyne/cm 이하로 낯으며, 104°의 이상적인 결합각의 미세 결합수(nano clustered water)로 낮은 산화 환원전위(ORP : 200mV이하)와 PH 7.1∼7.4의 중성을 유지하며, 원적외선과 삼산화규소( Sio₃) 및 순수오존과 반응조 아래쪽 상수의 시계방향 소용돌이와 위쪽 가압 펌프로부터 반시계 방향소용돌이의 회전력과 반응조 내부 중앙에 설치된 2차 쌍반전 회돌이 충격발생기의 충격과 마찰력에 의해 생성된 수산 자유기 이온(OH^- 4ppm이상)과 하이드라이드 이온(H:=H^- 30ppb/ml 이상)＜1ppb는 1/1000ppm, 약의 경우 0.01ppm 이상이면 약으로서의 효력이 인정된다고 한다＞을 흡장하고, 원적외선과 쌍반전 소용돌이와 쌍반전 회돌이 충격타법에 의해 생성된 기전에너지(0.0042W)를 지닌. 체세포 투과율이 높아 인체 자연치유력을 활성화 시키는 고준위 환원 중성수로 변화 시켜 수돗물을 직접 음용할 수 있게하며 부가적으로 배관의 청관작용과 부식을 방지하여 세대 난방기기의 열교환 효율을 높여 에너지를 절약하게 할 수 있는 특징을 가진다.
도면의 주요부분에 대한 번호의 설명
21. 안정화전원장치 61. 책크밸브
30. 원적외선 방출 물질 충진체 62. 오존발생장치
40. 삼산화 규소( Sio₃)충진체 63. 급속혼화기(Flash Mixer)
51. 150mesh 필터 64. 2차 압력계
52. 압력 조절기 65. bypass 밸브
53. 영구자석 66. 쌍반전회돌이충격 발생수조(반응수조)
55. 청소용 배수콕크 67. 릴리프 밸브
56. 이송 펌프 68. 가스파괴 및 음이온 발생장치
57. 압력 스위치 69. Control unit
58. 순환가압펌프 70. 2차 쌍반전 회돌이 충격 발생기
59. 1차 압력계 71. 고준위 환원 중성수 제조장치
60.인젝터

Description

고준위 환원 중성수 제조장치 {High energy physics ruduced neutral water producing apparatus}

본 발명은 미네날에 흡장된 하이드라이드 이온 (H^-)과 수산 자유기 이온(OH^-)을 내장한 고준위 환원 중성수 제조장치(이하 '고준위환원중성수 제조장치'라 한다)에 관한 것으로서 보다 상세하게는 수돗물에 원적외선을 방사시켜 전자의 여기를 유도하여 기전력(0.0042W)을 부여하고. 삼산화규소( Sio₃)를 용해시켜 물에 환원체 매개력을 부여 한 뒤, 이온방전에 의한 순수 오존을 접촉시켜 물을 높은 에너지로 분해시키면 물분자는 OH^-와 H+: HO₂와 O₂로 나뉘게 된다. 여기서 OH^- 와 O₂의 결합은 HO₂나 H+보다 강하기 때문에 외부조건에 의해 크게 변화하지 않지만 HO₂는 구조적 불안에 따라 전기적이나 물리적, 충격에 의해 쉽게 H+와 O₂로 분리되게 된다. 이 조건을 부여하는 방법이 하부에서 상부로의 회전력을 갖는 시계방향 소용돌이력(상수압 1.1Kgf/cm²)과 순환가압 펌프에 의한 상부에서 하부로의 반 시계 방향 소용돌이력(3.5Kgf/cm²)과 반응조 중앙에 설치된 2차 쌍반전 회돌이 충격타를 만들어 내는 충격 발생기에 의한 타력과 마찰력을 동시에 이끌어 내는 쌍반전 소용돌이 및 이중쌍반전 회돌이 충격 타법인 것이다.

여기서 H+는 수소라디칼(플로톤)이며 OH^-는 수산자유기로서 음이온성으로 항산화 물질이다. 이때 H+(수소라디칼=플로톤)는 양자1개에 대하여 전자 1개의 부대전자이기 때문에 반응성이 매우 높아 그 수명이 1/100초 정도로 매우 짧다. 그러나 원적외선 방사체에서 들어온 잉여 전자

를 충격력과 마찰력에 의해 접촉 시키면 양자1개에 대하여 전자가 2개인 대전자가 되어 음이온 물질로 바뀌면서 환원성 매개체인 Sio₃에 흡착하여 환원력을 갖는다. 이것을 H:=H^-로 표시하고 하이드라이드(hydride) 이온이라 부른다.

이때의 물의 구조는 계면장력이 낮고, 물 분자 집단이 나노 크러스터화된 미세 결합수가 되며 수산 자유기(OH^-)에 의해 완벽한 살균력과 중금속을 분해하여 무해하게 하며, PH는 7.1∼7.4의 중성을 나타내고 산화 환원전위(ORP)는 0∼200mV 이하의 생체수에 근접한 특징을 가진다.

각종 물의 ORP와 PH의 관계

종래의 정수기는 물속의 불순물 뿐만 아니라 인체에 필요한 미네랄 까지도 제거 시켜 물을 산성수로 만들어 버렸었다. 마치증류수와 같아진 산성수는 인체에 수많은 부작용을 초래하여 왔던 것이다.

또한 이온수기는 물을 전기분해하여 양이온을 제거시켜 버리고, 음이온 물질만 남게 되어 강알칼리성이 되어 버린다. 또한 물속의 이온 밸런스가 파괴되어 음용 할 수 없는 물로 바뀌게 된다.

인체는 항상 중성을 유지하기 위해 스스로 끊임없이 자정작용을 하고 있다. 이 때 산성이나 알칼리성 물질이 체내로 들어오면 즉시 그 성분을 중화 시키고자 반응하게 되고, 이때에 다량의 활성산소가 발생하게 되며, 과잉 활성산소는 체세포를 공격하여 여러 가지 병변을 야기 시킨다.

이상적인 물의 상태는 중성에 이온 밸런스가 파괴되지 않은 상태로 계면장력이 낮고, 물 분자 클러스터가 작으며, 완벽한 살균과 중금속 물질 등이 파괴된 것으로서, 중성을 유지하여 산화환원전위가 인체 체액(PH 7.0∼7.4 ORP 100∼200mV)에 근접한, 용존산소가 높은 물 일수록 좋다 할 것이다.

그러므로 이와 같은 이상적인 물을 제공할 수 있다면 바람직하다 할 것인데. 본 발명은 이러한 요청을 만족시킨다.

본 발명의 목적은 수돗물을 중성으로 변화시키며 그 때의 산화환원전위가 인체 체액에 근접하게 낮추며, 물 분자를 나노클러스터화한 미세 결합수로 만들고 계면장력이 낮으며 완벽히 살균되어져 있으며 중금속이나 이물질이 파괴되어 무해한 물로 변화 시키는 방법 및 그 장치를 제공하여 수돗물을 직접 음용하게 하고 음용 시 체세포 투과율을 높여 인체 자연 치유력을 활성화시켜 건강 활력 증진을 도모하여 국민건강에 이바지하고, 부가적으로,유체의 수소이온농도지수 pH가 4∼10의 범위에서는 철성분의 부식속도가 수중용존산소량에 비례하여 증가하나,용존산소의 농도가 일정 한계를 넘어서면 부식속도는 오히려 감소하게 되는데,이는 부식반응에 소비되고 남은 여분의 용존산소가 부동태 피막을 형성하기 때문으로 알려져 있다. 본 기술에 의해 생성된 고준위 환원 중성수에는 용존 산소가 약 6배이상이기 때문에 배관의 청관작용과 부식을 방지할 수 있고, 이에 따라 세대 난방기의 열교환 효율을 높여 에너지를 절약하게 하는 장치를 제공할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 목적에 따라 고준위 환원 중성수 제조장치는 수돗물 유입구에 인접한 150mesh 필터 : 상기 필터에 연결된 압력조절기; 상기압력조절기에 연결된 6∼12um의 원적외선 방사 목적의 원적외선 방출 물질 충진체: 상기 원적외선 방출 물질 충진체에 연결된 삼산화규소( Sio₃) 방출 목적의 삼산화 규소 충진체 : 상기 삼산화 규소 충진체에 연결된 반응수조 : 상기 반응수조에 연결된 순환가압펌프 : 상기 순환가압 펌프에 연결된 입구 압력계 : 상기 순환가압펌프의 좌로 연결된 인젝터(injector) : 상기 인젝터의 중간에 연결되어 있으며 가스의 역류를 방지하는 체크밸브 : 상기 체크밸브에 연결되는 오존 발생장치(기타부속기기 포함. 발명특허 제 0384241호) ; 상기 인젝터 후단에 연결된 급속혼화기(Flash Mixer) : 상기 급속 혼화기에 연결된 2차 압력계 : 상기 2차 압력계와 1차 압력계 사이에 연결된 bypass 밸브 : 상기 급속 혼화기와 연결된 쌍반전 소용돌이력과 쌍반전 회돌이 충격력 발생용 반응수조;상기 반응수조 상단에 연결된 특정압력 유지조절용 릴리프 밸브 : 상기 릴리프 밸브와 연결된 가스파괴 및 음이은 발생기;상기반응수조의 하단 출구쪽에 연결된 수정체 여과용 150mesh필터 : 상기 수정체 여과용 필터에 연결된 이송펌프 : 상기 이송 펌프에 연결된 압력 스위치 : 상기 압력 스위치에 의하여 작동되는 이송펌프 및 control unit : 및 상기펌프. 상기 오존발생장치. 상기 control unit에 안정화된 전력을 공급하고 조작하는 안정화 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 있어서 상기 6∼12um의 원적외선을 방사하여 물분자에 전동 여기력을 부여하여 기전에너지를 생성시키고 삼산화규소( Sio₃)를 용해시켜 환원 매개력을 부여한 물을 순환가압펌프로 5Kgf/cm²의 압력으로 인젝터로 강제 이송 시키면서 여기에 이온 방전법으로 만들어진 순수 오존을 투여 한 후 급속혼화기에서 크게 접촉시킨 후 쌍반전 소용돌이와 쌍반전 회돌이 충격타를 형성하는 반응 수조를 거치게 하며, 이때 반응수조 내부에 1∼1.5Kgf/cm²의 상승압력을 유도하여 미네날에 흡장된 하이드라이드이온 (H^- 30ppb/ml 이상)수산 자유기 이온(OH^- 4ppm 이상)을 내장한 고준위환원중성수를 제조하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

삼원자 분자인 물은 신축운동이 주기적이고, 결합축에 대하여 직각방향으로 변위 하는 변각진동이 있어 비대칭으로 원적외선을 흡수한다. 이 수준의 광자 에너지는 분자진동이나 결정의 격자진동을 여기 시키는 크기이다. 하지만 이 진동여기력으로 인하여 물분자 크러스터는 최대한 독립적이고자 하는 최소의 결합, 약 5-6 이내의 나노 크러스터화가 된다. 즉 미세 결합수가 되어 계면장력이 40dyne/cm 이하로 내려가게 된다. 또한 잉여 광자는 독립전자 역할을 하여 끊임없이 안정화 활동을 수행하게 된다. 이 때 미세 결합수에 삼산화 규소 ( Sio₃)를 용해시켜 환원성 매개력을 부여하고, 이온 방전에 의해 얻어진 순수 오존을 용해 시킨뒤, 위치에너지를 크게 주어 쌍반전 소용돌이력과 쌍반전 회돌이 충격타를 걸어주면 물분자는 OH^- 와 H+, H₂와 O₂로 나뉘게 된다. 여기에서 OH^-는 항산화 물질인 수산 자유기 이며, 구조적으로 안정된 음이온 물질이다. 여기서 H+는 수소라디칼 즉 플로톤이며. 양자 1개에 전자가 1개인 부대전자로 반응성이 매우 높다.

여기에 잉여 광자로부터 온 독립전자를 소용돌이력과 충격력과 마찰력을 통하여 넣어주면 H+는 H:=H^-가 되는데 양자 하나에 전자 2개의 대전자가 되어 음이온물질이 된다. 이것을 하이드라이드 이온이라고 부르며 물속에 상당히 오랫동안 존속 시킬 수 있다. 다만 삼산화 규소( Sio₃)에 의해 매개되었을 때 하이드라이드 이온이 흡장될 수 있고, 이렇게 생성 되어야 비로서 장시간 온존 될 수 있다. 그것은 스핀격자완화(Spin-lattice relaxation)운동 때문이다.

이때 PH는 중성(pH7.1∼7.4)을 유지하고 산화환원전위(ORP : 200ml 이하)를 유지하며 항산화력과 환원력을 보유 유지 할 수 있다.

이때의 화학적 전개식은 아래와 같다.

상기와 같은 반응중에 쌍반전 소용돌이력,충격 및 마찰에너지가 적용되면

상기와 같이 반응하게 되고, 이에 따라 수산 자유기 이온과 하이드라이드 이온의 존속시간이 길어지는 것은 당연하다.

상기와 같이 원적외선을 방사하고 삼산화규소를 용해시킨 뒤 다시 순수 오존을 용해하여 강력한 위치에너지. 쌍반전 소용돌이력. 쌍반전 회돌이충격과 두가지 쌍반전 회돌이에서 발생하는 마찰력에 의해 장수명의 수산자유기 이온과 하이드라이드 이온이 생산된다.

여기서 생성된 OH^- HO²는 수산 자유기 이온으로서 강력한 반응성을 가진다. 즉 수중의 여러 가지 불순물과 강력히 반응하는데 박테리아 바이러스, 세균, 아메바성 원충류, 기타 유기물을 사멸 및 분해시키며, 트리할로메탄, 말라치온 등 유해 중금속류 등을 구조 파괴하여 무해한 상태로 전환시킨다. 그 뒤 본연의 역할을 다하고 물과 산소로 돌아가게 되어 용존 산소량을 6 배 정도 상승시킨다.

이때의 고준위 환원 중성수는 살균, 탈색, 탈취, 유기물 제거작용과 유해물질 분해능력, 거기에 항산화력과 환원기능을 보유하게 되며, 더불어 공기중의 탄소(CO²)나 질소(N)의 침착을 지연시켜 물분자 크러스터가 커지는 현상을 억제하고, 물의 산성화를 지연 시키며, 용수로서는 배관의 청관과 이물질 제거 효과가 높아 난방기기의 열교환 효과도 증대 되어 에너지를 절약하게 하는 것이다.

이하에서 본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치를 상세히 설명한다. 본발명의 핵심구성요소는 4가지이다. 첫째로 원적외선(6∼12um)을 방사시키는 원적외선 방출물질 충진체, 두 번째로 삼산화규소( Sio₃)충진체, 세번째 이온 방전법에 의해 발생되는 순수오존발생장치, 네 번째 상기 3가지 조건을 만족한 물분자에 이중의 쌍반전 회돌이 충격력을 공급해 , 타격과 충돌 및 마찰력을 극대화시켜 수산 자유기 이온(OH^-)과 하이드라이드 이온(H^-)을 생성하는 반응수조 및 그 부대장치이다.

첫째로 원적외선 방출 물질 충진체(30)는 하기와 같이 제조된다. 토르말린 50 중량％, 청옥27중량％ 귀양석23중량％로 원통형관에 투입된 후 전후방 연결장치와 밀폐 증착시켜 제작된다 여기에선 2.5Å이상의 원적외선이 반영구적으로 방사된다. 이 기술은 앞선 선례에 의해 그 성능이 이미 입증되어 있던 기술을 보완 증진 시킨 것이다.

둘째로 삼산화규소( Sio₃) 충진체(40)는 하기와 같이 제조된다. 삼산화규소( Sio₃)94중량％, 게르마늄4중량％, 칼슘2중량％로 원통형관에 투입한 후, 전후방 연결장치와 밀폐, 증착시켜 제작된다. 이 미네랄 결정체의 용해 무기미네랄은 수소를 400ppb 이상 흡장 할 수 있는 활성력을 매개한다. 이 기술도 앞선 선례에서 성능 입증된 기술을 보완 증진 시킨 것이다.

셋째로 이온 방전법에 의한 오존발생장치(62)는 발명특허 제 0384241호로 특허 등록이 되어 있으므로 별도의 제조공정에 대한 설명을 생략한다. 이때의 오존 발생량은 2g/hr 정도가 바람직 하다.

넷째로 이중 쌍반전 회돌이 충격타법에 의해 물에 충격력과 타력 그리고 마찰력을 인가하는 기술로 하기와 같이 이루워 진다.

[이중 쌍반전 회돌이 충격타법의 원리]

이중 쌍반전 회돌이 충격타법 이론은 29m 이상 낙차의 폭포수 활동시 그 낙차충격과 소(폭포 아래의 웅덩이)의 난류 및 와류,충격력과 타력,층간 경계층 마찰력과 층흐름 현상으로 인하여 하이드라이드이온(H^-)이 생성된다는 사실을 근거하고 있다.

이러한 현상의 이론적 뒷받침으로 독일의 필립 레너드 박사의 레너드 효과, 보텍스 효과,프란틀의 경계층 이론,베르누이 정리,레이놀즈 수 등이 있다.

밀폐된 특정공간의 압축성 유체속에 많은 교란이 집적하면 충격파가 발생하여 그 전후 과정에서 압력, 온도, 밀도 등에 급격한 변화가 생긴다. 이러한 충격파의 형태, 전달, 성장. 감쇠 등을 조사한 것이 충격파 이론이며, 이러한 두 개 이상의 유체가 합성되면 유체 앞쪽에서 나온 충격파가 유체 표면의 경계층과 강하게 간섭하게 되고 이때 유체 분자가 해리(원자에서 전자가 빠져나오는 현상) 되거나 이온화(원소가 음극과 양극으로 분리되는 현상)한다. 이 해리 또는 이온화한 분자에 전자(e^-)를 공급하고 특정 미네랄에 흡장시키는데 충격력,타력,소용돌이력,다층간 경계층 마찰을 생성하는 기술이 이중 쌍반전 회돌이 충격타법인 것이다.

이 기술을 적용하여 고준위 환원 중성수는 하기와 같이 제조된다. 수돗물을 장치중에 설치된 원적외선 방출물질 충진제(30)를 통과시켜 0.0042W의 자연에너지를 부여한다. 자연에너지를 부여받은 물은 삼산화 규소( Sio₃) 충진체(40)를 거치며 20mg/L 정도의 미네랄을 용해시킨 뒤 양방향 소용돌이 충격발생 탱크 아래쪽으로 시계방향으로 회전시키며 유입시킨다. 이때의 유입 압력은 상수도 압력(1.2Kgf.cm²)으로 유입된다. 이렇게 유입된 준비수를 순환가압펌프로 소용돌이 충격발생 탱크 위쪽으로 이송시키며 플라즈마 이온방전법의 저농도 순수오존을 용해시켜 물분자를 분해하고 급속혼화기로 빠른 작용을 유도한 후 3.5Kgf/cm²압력을 걸어소용돌이 충격발생 탱크 위쪽으로 반시계 방향으로 회전을 걸어 가속 시킨다. 이때 중심부 쪽에는 원심력의 중앙부위에 속하므로 작용력이 감쇄되기 때문에, 다시 기계적인 방법으로 쌍방향 회돌이 충격타를 3kg/㎠의 힘으로 가속 시키면, 반응조 전체에서 다층간 경계성 마찰과 충격력. 타력. 마찰력이 폭발적으로 증가하게된다. 이렇게 되면 아래쪽의1.2kg압력을 가진 시계방향 회전과 위쪽의 3.5Kgf/cm² 압력을 가진 반시계 방향 회전,중심부의3kg/㎠의 압력이 만나 극렬한 충격이 이루어지고 이때 부딪히고 마찰하는 다 방향성 물에는 층류와 난류가 발생하며 그사이에 경계층이 형성되어 타력이 생성되는데 그 생성 타력은 약2.85Kgf/cm² 정도 발생하게 된다. 이때 저농도 순수오존에 의해 분리된 물분자는 자유기(OH^-,HO²)가 되어, 결합성이 강한 OH^- 자유기는 그대로 존속하지만 결합성이 약한 HO²자유기는 활성수소(H+)와 산소(O2)로 깨어지게 되며,산소(O2)는 변화하지 않은채 물속에 잔존하고 불안정한 활성수소(H+)는 원적외선 방사체로부터 부여 받은 자유전자(e^-)1개를 층간 경계 마찰력에의해 끌어들여 안정한 슈퍼활성수소(H^-)가 된다. 이 슈퍼활성수소를 하이드라이드 이온(H^-)이라하고OH^-는 수산자유기 이온이라 하며 둘다 음이온성 물질이다. 여기서 하이드라이드 이온(H^-)은 이미 물속에 용해되어 있던 삼산화규소( Sio₃)와 만나 이중 쌍반전 회돌이충격타력에 의해 결합하게 된다. 이렇게 하여 유지시간이 3∼6시간 이상 지속되는 고준위 환원 중성수가 제조되는 것이다.

도1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치는 150mesh 필터(51)와 압력조절기(52), 원적외선 방출 물질 충진체(30) 삼산화규소( Sio₃) 충진체(40) 반응수조(66) 수조 중심부 2차 쌍반전 회돌이 충격발생기(70)순환가압펌프(58) 1차 압력계(59) 인젝터(60) 체크밸브(61) 오존발생장치(62) 급속혼화기(Flash Mixer)(63) 2차 압력계(59) bypass밸브(65) 릴리프밸브(67) 가스파괴 및 음이온 발생장치(68) 이송 펌프(56) 압력스위치(57) 배수콕크밸브(55) 및 콘트롤 유닛과 안정화 전원장치(69)를 포함한다.

상기 1차측필터(51)는 급수관을 통하여 유입되는 수돗물 중에 포함되어 있을 수 있는 불순물을 여과한다. 150mesh 걸름망에 0.1um 입경까지의 불순물을 제거 할 수 있는 필터를 사용하는 것이 바람직하다.

1차측 필터(51)를 통과한 수돗물은 압력조절기(52)를 통과 하는데 통상의 수도압 1∼1.2Kg/cm²을 유지시키는 것이 바람직하다.

압력조절기(52)를 통과한 수돗물은 6∼12um의 원적외선을 2.5Å이상을 반영구적으로 방사하는 원적외선 방출물질 충진체(30)를 통과하는데 이때의 원적외선 방사율은 1.5∼2.5Å정도가 바람직하다.

원적외선 방출물질 충전체(30)를 통과한 수돗물은 자연기전력(0.0042W)을 얻은 뒤 삼산화규소( Sio₃) 충진체(40)로 유입된다. 이때의 용해도는 15∼25mg/L/min 정도의 용해 능력을 갖게 제작됨이 바람직하며, 이것은 약 80ppb/mL의 하이드라이드이온(H^-)을 매개 시킬 수 있는 근원을 제공하는 것이다.

삼산화규소( Sio₃) 충진체(40)를 통과한 수돗물은 반응수조(66)하단 기저부로 유입된다. 이때 유입구는 하단층에서 상부로 시계방향 회전을 유도하게 설정하는 것이 바람직하다.

반응수조(66)하단 기저부로 유입된 수돗물은 순환가압펌프(58)로 유도되어진다. 이때의 펌프 가압력은 5Kgf/cm²정도가 바람직하다.

순환가압펌프(58)를 통과한 수돗물은 1차 유입수가 되는데 그 압력을 알아보기 위해 1차 압력계(59)를 설치하고 압력계 범위는 0∼10Kg/cm²이 적절하며 통상 5Kg/cm²의 눈금에 설정표시를 하는 것이 바함직하다.여기서 유입수의 진행 방향은 2방향으로 나뉘는데 그 하나는by pass밸브(65)이며 이는 과다 압력이 걸릴 때 압력조절용으로 사용됨이 바람직하다. 나머지 한방향은 유입수에 순수 오존을 용해 시키기 위한 인젝터(60)에 공금된다. 인젝터(60) 몸체 중간에는 오존발생장치(62)로부터 공급되는 순수오존을 공급하는 흡입구가 형성되어 있으며 물의 역류를 방지하는 체크밸브(61)가 설치되어 있다. 이때 인젝터(60)에서 형성되는 진공도는 -0.5Kg/cm² 정도가 바람직하다.

상기 과정을 거쳐 원적외선과 삼산화규소( Sio₃)와 오존이 용해된 반응수는 수중의 기포를 미세하게 나누어 용해도를 높이는 급속혼화기(Flash Mixer)(63)로 보내진다. 이때의 Mixing 상태는 마치 안개 상태와 비슷하며 생성 기포경은 0.1mm 이하가 바람직하다. 이는 오존의 수중 용해도를 96％ 정도로 높여주게 하기 때문이다.

급속혼화기(63)를 통과한 반응수는 다시 BYPASS 밸브(65)와 연결되며, 여기에 2차 압력계(64)가 설치된다. 압력범위는 0∼10Kg/cm²이고 통상 3.5Kg/cm²이 눈금에 설정하는 것이 바람직하다.

급속혼화기(63)를 통과한 반응수는 다시 반응수조(66)로 유입되는데, 이때의 유입방향은 수조 상부측으로 시계 반대방향의 회전을 갖도록 유도하는 것이 바람직하다.이는 기저쪽의 시계방향 회전과 상부측의 반시계 방향회전 및 중심부의 2차 쌍반전 회돌이 충격 발생기에 의한 반응수의 마찰과 충돌의 극대화로 타격력을 형성하여 하이드라이드 이온(H^-)생성도를 최대치로 올리기 위함이다. 이때의 하이드라이드이온(H^-)농도는 30ppb/ml 정도가 바람직하다. 반응수조(66) 내부에서 작용을 마친 잉여 공기와 오존은 반응수조(66) 상부층에 공간 영역을 형성하고 압력을 증가시키게 된다. 이때의 압력형성범위는 1.2Kg/cm² 정도가 바람직하다.

반응수조(66) 상부측에 형성된 기체층의 압력이 1.2Kg/cm² 이상이 되었을 때 릴리프 밸브(67)가 작동된다. 릴리프밸브(67)의 설정 안전 압력은 1.2Kg/cm² 정도가 바람직하다. 릴리프 밸브(67)를 빠저나온 잉여 가스는 가스파괴 및 음이온발생장치(68)로 보내어져 내부의 가스파괴제에 의해 파괴되며, 이때 소량의 음이온 물질이 방사된다. 이때의 가스파괴제로는 활성탄을 사용함이 바람직하다.

반응수조(66)에서 생성된 고준위 환원 중성수 제조기술은 특성상 극미량의 수정화 결정 반응을 나타낼 수 있다. 이 수정화 결정은 자기장에 이끌림 성향이 강하기 때문에 반응수조 기저 바닥쪽에 1800 가우스 이상의 자력을 가진 영구자석(53)을 설치해 N극으로 유도하여 수정화 결정을 유도하여 결집되게 설계하였으며,동시에 물의 계면장력을 보다 더 낮추는 역할도 함께 수행할 수 있도록 하였다. 그러므로 년간 1회 정도의 역세척이 필요하기 때문에 청소용 배수콕크(55)를 반응수조 하단에 설치하였고, 또한 출구쪽 선단에 150mesh 필터(51)가 설치 되었다. 이필터들 역시 년 1회 정도의 청소가 필요하며 청소후 재사용이 가능하게 제조되는 것이 바람직하다.

출구쪽 150mesh 필터(51)을 지나온 무균 기능성 중성 환원수는 이송 펌프(56)를 거친다. 이송 펌프를 작동시키는 것은 압력 스윗치(57)이다. 압력 조절치는 상수압 수준이하로 약 0.6∼0.7kg/㎠로 설정하는 것이 바람직하다.

이송 펌프(56)를 지난 고준위 환원 중성수는 사용처로 보내지게 되는데 여기에 압력 스위치(57)가 설치되어진다. 이 압력 스위치는 용수를 사용할 때 압력이 낮아져 고준위 환원 중성수 제조장치를 작동시켜주고 있다가 사용을 멈추면 관내 압력이 상승되면서 장치의 작동을 스스로 중단시키게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치(71)는 순환 가압펌프(58) 오존 발생장치(62) 압력스위치(57) 콘트롤 유닛(69)에 안정화된 전력을 공급하기 위하여 안정화 전원장치(21)을 구비한다.

본 발명의 중성 환원수 제조장치(71)는 자동전환 조절 타이머를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치는 6∼12um의 원적외선이 2.5Å으로 방사되어 수돗물이 자연 기전에너지 (0.0042W)를 얻어 진동여기력을 갖추고, 오존에 의해 생성된 수산 자유기 이온(OH^-:4ppm/ml 이상)의 항산화력이 있으며, 삼산화규소( Sio₃)에 흡장된 하이드라이드 이온(H:=H^-30ppb/ml)의 효과로 환원력을 극대화 시켰으며 그 존속 시간이 3∼6시간이상 지속되는 기능을 부여하고, 고준위 환원 중성수를 즉시 제조할 수 있다.

본 발명의 고준위 환원 중성수는 완벽한 멸균과 물분자의 나노크러스터화 즉 미세 결합수(약 5∼6)이며,낮은 계면장력(40dyne/cm이하),낮은 산화환원전위(ORP 200mV이하)를 나타내고 이때의 PH는 7.1∼7.4의 중성을 유지하여 인체 체액과 가장 근접한 상태이며 그 존속 시간이 3∼6시간이상이기 때문에 다음과 같은 효과를 가져 올 수 있다. 또한 항산화력이 있고. 미네랄이 온존되어 있으며 음이온과 양이온의 이온 밸런스가 정상적으로 이루워져 있으면서 중성상태에서 산화 환원된 전위가 200mV 이하로 환원되어 있기 때문에 인체 흡수력이 매우 좋다 하겠다. 이러한 성격의 물은 생체 친화성이 매우 높다.

상기와 같은 장점을 갖춘 고준위 환원 중성수를 음용하면 인체내의 활성산소를 중화시켜 질병의 예방과 개선효과가 있으며 적혈구를 건강하게 하여 혈액순환에 크게 도움을 줄 수 있다. 또한 신진대사를 원활하게 하여 원기회복에 지대한 영향을 나타낼 뿐 아니라, 인체자연 치유력을 높여 환자는 빠른 회복을 기대 할 수 있고, 정상인은 활력을 높여 보다 건강한 상태로 양질의 삶을 영위 할 수 있다.

본 발명의 고준위 환원 중성수 제조장치는 단위 세대용으로 개발되었기에 그 생산량이 51L/min에 달한다. 그러므로 세대 구성원 전체가 세안, 샤워, 목욕, 음용, 세탁, 난방, 용수에 이르기까지 전반적으로 사용할 수 있다, 세안, 샤워, 입욕 시 피부 미백효과가 뚜렷하게 나타나고, 여드름, 아토피 등의 피부질환이 현저히 억제되며, 세안 후 기초화장을 하지 않아도 피부 당김 현상이 없고, 모낭염과 피지의 감소현상이 관찰 되었으며, 피부에 풍부한 산소를 공급하여 피부노화 방지 효과도 기대 되었다.

또한 야채와 과일 기타 나물류 등에 고농도 축적되어 있는 질산성질소를 70％ 이상 제거시켜 질산성질소로 인한 질병의 전이를 막아주며, 세포투과율이 높아 일반 물에 비하여 3∼4배 빠른 침투로 대사활동을 도와 체내 노폐물의 배출효과도 기대되고있다.

부수적으로 고준위 환원 중성수는 배관내의 스케일이나 슬라임을 제거하는 청관작용과 부식방지 효과가 있어 세대 난방기의 열교환 효율을 높여 에너지(약6％)를 절약하게 하여 주기도 한다.

무엇보다도 수돗물을 직접 음용할 수 있게 하므로, 여타의 불완전한 기기등이 불필요하게 되어 국민경제를 이롭게 할 수 있으며, 고준위 환원 중성수는 국민 보건에도 이바지 하여, 의료비의 절감을 기대할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 미네날에 흡장된 하이드라이드 이온과 수산 자유기 이온을 내장한 고준위 환원 중성수를 제조하는 장치를 제공한다.

도1 본 발명의 여러 실시예에 의한 미네날에 흡장된 하이드라이드 이온과 수산 자유기 이온을 내장한 고준위 환원 중성수를 제조하는 장치의 모식도이다.
도2 쌍반전 소용돌이 회전력과 쌍반전 회돌이 충격 타법의 원리 모식도이다.
도3 내측 2차 쌍반전 회돌이 충격타법의 원리 모식도이다.
도4 한국건설기술연구원에서 PILOT T{IME TEST 연속시험 및 상용화 MOOK UP사진
도5 주방 살균기형 및 정수형 상용화 MOOK UP 사진

고준위 환원 중성수 제조장치(71)로 유입되는 수돗물은 1차로 여과하는 150mesh필터(51)를 거치는데 이 필터는 0.1um 입경의 불순물까지 여과되며 1년간 1회 청소로 재사용이 가능하게 제작되었다. 150mesh 필터(51)에서 압력조절기(52)로 보내지는데 이때의 조절범위는 1∼1.2Kgf/cm²의 조절범위로 설정하게 제작 되었다. 압력조절기(52)에서 적정 압력이 조절된 수돗물은 6∼12um의 원적외선이 방사되는 원적외선방출 물질 충진체(30)에 보내진다. 이 충진체에는 약 2.5Å의 원적외선이 반영구적으로 방사되게 제작되었다.

원적외선에 조사되어 진동 여기력을 얻고 자연 기전에너지(0.0042W)를 탑재한 수돗물은 삼산화규소( Sio₃) 충진체(40)로 보내지는데 이때의 미네랄 용출량은 20mg/L/min이 되도록 제작이되었다. 이 용해도는 환원체 매개력이 80ppb/mL까지 흡수할 수 있는 능력을 부여한 것이다. 이렇게 여과와 원적외선 방사 및 삼산화규소( Sio₃)가 용해된 물은 반응수조(66)하단 기저부로 보내지는데 이때 유입수는 상수압1.2kgf/cm2의 압력으로,시계방향으로 맹렬히 회전하며 투입될 수 있는 구조로 제작되었다. 반응수조(66) 기저부로 차오른 물은 기저부 바로 윗단에 설치된 관을 통해 순환 가압펌프(58)로 유입되는데 물은 다시 순환가압펌프(50)에서 5 Kg/cm²의 강력한 압력으로 가압되어 인젝터(60)로 보내진다. 이때의 압력의 크기는 오존 발생장치로부터 인입되는 오존가스를 흡입할 수 있는 진공도 형성에 적합한 압력이기 때문이며, 반응수조(66) 상단내부로 들어가 강력한 회전력을 생성해 충돌과 마찰을 야기시켜 경계층 타력을 발생 시키기 위함이다. 여기서 인젝터(60)와 다른 방향으로 bypass 밸브(65)가 설치되고 그 사이에 1차 압력계(59)가 설치 된다, 이는 1차 압력계(59)로 필요한 압력을 감시하기 위함이고, bypass 밸브(65)는 과잉 압력이 생성될 때 그 압력을 조절하기 위함이다. 인젝터(60)에서 충분한 양의 오존을 받아 들인 물은 급속혼화기(Flash Mixer)(63)로 보내진다. 이 금속혼화기(63)는 물속의 오존 기포를 초미세 상태로 분해하여 마치 안개상태가 되는데 그때의 기존경 크기는 0.1mm 이하가 되도록 제작되었다. 이 때의 오존용해도는 약 96％ 가량 용해 되도록 제작되었다. 이렇게 제조된 반응수는 아직 공기나 잔여오존이 기포상태로 포함된 채 다시 반응수조(66) 상단쪽으로 들어오는데 유입방법은 시계 반대 방향의 강력한 회전이 걸리게 제작 되었으며, 이때의 투입 압력은 3.5Kgf/cm²의 압력으로 투입되도록 제작되었다.

여기에 2차 압력계(64)가 설치 되었다. 이것은 반응수조(66) 하단 기저부로 들어온 수돗물이 시계 방향으로 강력한 회전을 일으키는데 반하여 반응수는 반시계 방향으로 작용하여 터 큰 물분자의 충돌과 마찰을 만들며 동시에 반응조 중앙에 설치된 2차 쌍반전 회돌이 충격 발생기로 한번 더 가속시켜 다층간 경계에서 타력을 발생시켜 하이드라이드 이온(H^-)가 더 많이 생성되고 또한 삼산화규소( Sio₃)에 흡장되게 하기 위함이며, 수산자유기 이온(OH^-)이 보다 안정화 되게 하는 효과를 나타내도록 제작 되었다. 이를 이중 쌍반전회돌이 충격타법이라 한다. 이때 필요한 조건중의 하나가 대기압 보다 높은 특정 압력이 요구된다. 반응수조(66) 내부 최상부에는 공기와 잔여 오존층이 형성되는데 이층에서 압력이 생성된다, 이 층은 시간이 지남에 따라 압력이 꾸준히 상승하게 된다. 그러나 이 장치에서 필요한 압력은 1.2Kgf/cm²로 설정되었다. 여기에서 배출되는 공기와 오존가스는 가스파괴 및 음이온 발생장치(68)로 보내져 잉여 오존가스를 활성탄으로 파괴하여 공기와 음이온 물질로 바꾸어 배출되게 제작 되었다.

반응수조(66)에서 이중 쌍반전 회돌이 충격타법에 의해 제조된 고준위 환원 중성수는 출구쪽 2차 150mesh 필터(51)에 보내진다. 본 발명의 기술적 특성상 극미량의 수정화 결정이 형성될 수 있기 때문에 설치하였으며 이것은 1년에 1회 청소 후 재사용 할 수 있게 제작되었다.

2차 150mesh필터(51)을 지난 고준위 환원 중성수는 반응수조(66)에서 이송펌프(56)을 거치며, 고준위 환원 중성수는 압력스위치(57)과 연동한다. 1Kgf/cm² 이하의 압력이 형성되는 경우, 즉 사용자가 음용수, 생활용수, 난방수, 목욕용수, 세면수 기타의 경우로 사용하던지, 최종 말구 밸브를 개방하여 물을 사용할 때 낮아지는 압력에(0.6∼0.7Kgf/cm²)의해 제조장치를 자동으로 작동시켜 운전되고,사용치 않을 경우 압력의 상승에 의한 압력스위치(57)의 작동으로 설정시간 이후 제조장치가 정지되게 하는 시스템으로 제작되었다.

안정화 전원장치(21)가 설치 되었으며 정지시 1∼30min 사이로 고준위 환원 중성수 구조 안정용 자동조절타이머 장치가 내장되게 제작되었다. 이하에서 본 실시예의 고준위 환원 중성수의 제조시스템의 성능을 설명한다, 수산자유기 이온은 지극히 오존가스와 충격력에 의해 형성되며, 그 농도는 4ppm/ml 이상의 상태를 유지하며, 하이드라이드 이온의 생성은 30ppb/ml 정도를 형성하며 이때의 수소이온농도는 PH7.1∼7.4 로 중성을 유지하고 산화 환원전위(ORP 200mV 이하)가 신체 체액 수준으로 유지되며, 이때의 물의 계면장력은 40dyne/cm 이하가 된다.

항상화력과 환원력을 갖추고 있으며 기전에너지 0.0042W를 충진하였다. 약의 경우 약효성분이 0.01ppm 이상이라면 약으로서의 효력이 인정된다고 한다. 고준위 환원 중성수에 흡장된 하이드이온은 30ppb/ml 정도로서 약의 효력 인정 수치보다도 더 높기 때문에 그 효과는 약은 아니지만 그 이상이라할 수 도 있다.

이하에서 본 실시예의 고준위 환원 중성수 제조장치의 작동을 설명한다. 최종 말구의 수도꼭지를 개방하면 압력스위치에 의해 즉시 시스템이 작동하여 필요한 고준위 환원 중성수를 무제한 공급하게 되고 수도꼭지를 잠그면 타이머에 의해 설정된 (1'∼30min사이)시간만큼 공회전 후 시스템은 자동으로 정지된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만, 본 발명의 기술상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 당연한 것이다.

수산자유기 이온. 하이드라이드 이온. 고준위 환원 중성수. 미세결합수. 계면장력, 산화환원전위. PH. 오존. 원적외선 방출물질충진제. 삼산화 규소( Sio₃) 충진체.쌍반전 소용돌이. 쌍반전 회돌이 충격타법/ 쌍반전 회돌이 충격 발생 수조(반응수조). 순환펌프.이송펌프. 압력계. 인젝터. 책크밸브 이온방전/ 오존발생장치. 안정화 전원장치. ppm/ml. ppb/ml. 체세포. 투과율. 인체자연치유력 . 청 관 작 용 . 부 식 . 난 방 기 기 . 열 교 환 효 율 . 에 너 지 . 영 구 자 석

Claims

수돗물에 원적외선을 2.5Å로 방사하여 진동여기력과 자연 기전에너지(0.0042W)를 부여하고, 삼산화규소( Sio₃)를 20mg/ml로 용해시켜 환원 매개력을 갖추게 한 뒤 이온방전법에 의해 생산된 순수 오존을 투여해 물분자를 OH^-, HO², O²로 나눈 뒤 이중 쌍반전 회돌이 충격타법으로 물의 충돌과 마찰을 극대화시켜 타력이 생성되게 하여, HO²를 H+와 O²로 나눈 뒤 H+에 원적외선으로부터 준비된 전자를 부여하여 H:=H^- 즉 하이드라이드 이온을 (30ppb/ml이내)을 만들고 이를 이미 용해 되어있는 삼산화규소에 흡장시켜 그 존속 시간을3∼6시간 이상 유지되게 하며, 동시에 타력에 의해 수소이온 농도는 중성(PH7.0∼7.4)을 유지한채 그 때의 산화환원전휘를 ORP 200mv 이하가 되게 하며 계면 장력이 40dyne/cm 미만인, 기전에너지를 갖추고 중성에서 산화환원전위를 낮췄으며 (ORP 200mv이하) 항산화력의 수산자유기 이온 OH^-가 4ppm/ml 유지되고 환원력을 가진 하이드라이드 이온(H^-)을 30ppb/ml 정도 내장한 물을 만들기 위해 이중 쌍반전 회돌이 충격타법을 이용하는 고준위 환원 중성수 제조장치.
제 1항에 있어서, 상기 충격에너지 발생수단은 상수압(1.2Kgf/cm²)의 시계방향으로 밑에서 위로의 소용돌이 유입력과, 순환 가압 펌프로 가압시킨 분사압 3.5Kgf/cm²의 반시계 방향으로 위에서 아래로의 소용돌이 유입력이 반응수조 안에서 만나며,중심부에 2차 쌍반전 회돌이 충격 발생기로 가속하여 극력한 충격이 이루어지고, 이때 부딪히고 마찰하는 다 방향성 물에는 층류와 난류가 발생하며 그 사이에 경계층이 형성되어 마찰력과 타력이 생성되며 그 생성 타력은 2.85Kgf/cm² 정도 되는 이중 쌍반전 회돌이 충격타가 이루워지는 것과,잉여전자(e^-)와 하이드라이드 이온(H^-)에 의한 청관작용 및 고농도로 용해된 산소에 의한 부동태 피막 형성에 의한 부식방지 효과에 따른 열교환 효과 증대와 그로 인한 배관수명연장 및 난방에너지 절약 효과가 있는 물을 만드는데 이중 쌍반전 회돌이 충격타법을 이용하는 것을 특징으로 하는 고준위 환원 중성수 제조장치.