KR20120053542A - 활수화 장치 - Google Patents

Abstract

한정된 유로 길이에서 효율적으로 활성화하고, 또한 장시간의 활수 상태를 유지 하는 동시에, 균 증식 억제 작용을 갖는 활수를 얻는 활수화 장치를 제공한다. 활수화 장치는, 통 형상 도전성의 본체와, 본체의 유입 출구측과 외부 통수관로와 연통하는 도전성의 연결 수단과, 연결 수단 및 본체를, 전기적 절연성을 갖고서 덮은 도전성의 피복체로부터 하우징을 구성하는 동시에, 하우징 내에 상호 접촉 없이 복수개의 활수 피스를 배치해서 이루어지는 활수화 수단과, 활수화 수단의 유입 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 전단 우산체와, 활수화 수단의 유출 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 후단 우산체로 구성되어 있다. 전단 우산체는 본체의 중앙부에 단체로 배치하고, 후단 우산체는 복수개를 배치한다. 또한, 양쪽 우산체는 티탄 합금의 무구재 사양으로 하는 동시에, 전단 우산체의 선단의 개방 각도는 대략 90도로 하고, 후단 우산체는 대략 45도로 설정한다.

Description

활수화 장치{WATER ACTIVATION APPARATUS}

본원 발명은, 수도 수로, 특히 상수도에 배치해서 수도물을 활성화시키는 활수화 장치에 관한 것이다.

산간부에 내린 비나 적설이 땅속에 침투한 지하수는, 이윽고 샘물이 되어 강의 원류를 형성한다. 이 과정에 있어서, 이 물은 광물이나 암석으로부터의 원적외선이나 마이너스 이온 작용, 자기 작용에 의해 물분자의 수소 결합 집단(클러스터)이 세분화되거나, 바위로의 충돌이나 폭포로부터의 낙하 등의 물분자끼리의 마찰로부터 발생한 전자를 수취해 환원성의 물 등의 특정한 기능을 발휘하는 물, 소위 활성력을 갖은 물(통칭, 「활수」나 「활성물」)로서 항간에 알려져 있다.

그러나, 이들의 물은, 과학적 증명이 입증되어 공공의 승인을 얻고 있는 것이라고는 아직 말하기 어렵지만, 특정 부재의 처리수나 첨가수로서, 또는 음료수로서 사용한 경우의 변화나 감응에 대해서는, 경험적인 것이기는 하나 어느 정도 광범위하게 바람직한 효과를 얻고 있는 것도 또 사실이다.

그런데, 이 활수는, 그 활성을 띤 상태를 장시간 유지하는 것이 매우 곤란한 것이기 때문에, 그 효과에는 적지 않은 편차가 있고, 이것이 활수의 효능 효과의 진위에 크게 영향을 미치고 있었다.

따라서, 종래부터 보다 효과적인 활성화를 얻음과 동시에 그 장시간의 유지를 목적으로 하여, 관로 접속의 장치 내부에 광물을 소성시켜서 이루어지는 볼 형상, 평반 형상, 등의 작은 덩어리 형상의 세라믹재(이하, 「세라믹 볼 등」이라고 칭함)를 배치하거나, 또는 형성한 정자장이나 동자장의 공간을 통수시키거나 하는 구성을 채용한 각종 장치(이하, 「활수화 장치」라고 칭함)가 실용화되어 있었다.

예를 들어, 세라믹 볼 등을 내부에 수납하는 동시에 통수 구멍을 형성한 케이스의 복수개를, 수도물의 통수관에 개재 가능한 통 형상의 하우징 내에 수납한 것을 특징으로 하는 활수화 장치가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조)。

그 밖에도, 특허 문헌 1의 발명과 마찬가지로 수도물의 통수관 등에 개재 가능한 하우징 내에, 유통 작은 구멍을 형성한 근사 원적외선 방사 세라믹균반을 회전 가능하게 또한 다층 형상으로 배치하고, 이 각 세라믹반을 그 반 상에 형성한 깃털공에 의해 회전시키는 활수화 장치가 개시되어 있다.(예를 들어, 특허 문헌 2 참조)

특허 문헌1: 일본 특허 출원 공개 제2001-058191호(제3-5 페이지, 도 1) 특허 문헌2: 일본 특허 출원 공개 제2000-107752호(제2-3 페이지, 도 1)

그러나, 개시되어 있는 종래의 활수화 장치에서, 접촉 수로가 한정되어 있기 때문에, 충분한 활성력을 갖는 활수로 전화할 수 없는 문제점이 있었다.

예를 들어, 특허 문헌 1의 활수화 장치는, 세라믹 볼 등의 편재가 발생한 경우에는 수류에 압력 손실이 발생해서 물이 흐르기 어려워지거나, 또는 체류하는 경우가 있었다. 더불어, 긴 세월 동안에 세라믹 볼 등의 서로의 접촉에 의한 마모나 감소에 의해 활성화 효과의 저하를 초래하기 때문에, 세라믹 볼 등의 교환이나 보충, 또는 청소 등의 메인터넌스가 필요해지는 문제도 있었다.

특허 문헌 2의 활수화 장치에서는, 세라믹반을 회전시켜서 수류를 교반하는 구성이기 때문에, 세라믹 볼 등을 배치한 특허 문헌 1 등의 경우와 비교하면 상대적으로 활수재와 물의 접촉 저하는 피할 수 없어, 원적외선이나 마이너스 이온 작용, 자기 작용의 영향이 저하될 우려가 있었다. 또한, 깃털공를 형성한 세라믹반은 제조 비용이 높은 것에 더하여, 오랜 세월의 사용에 의해 회전 기구에 손상 등이 발생하여 회전 상태를 유지할 수 없게 되는 경우도 있고, 이 경우에는 기능 저하의 문제도 있었다.

또한, 요즘은 수도 설비의 노후화나 설치 환경의 악화에 수반하여, 수도물 내에 세균, 예를 들어, 대장균이나 레지오넬라균 등이 증식할 우려가 커지고 있지만, 특허 문헌 1, 2의 활수화 장치 모두 살균, 또는 균 증식 억제 작용은 없거나, 또는 적은 경우이었다.

따라서, 본원 발명은, 상기한 문제점에 착안하여, 한정된 유로 길이에서 보다 효율적, 또한 장시간의 활성 상태를 유지한 활수를 얻음과 동시에, 살균 또는 균 증식 억제 작용을 흔드는 활수를 얻는 것을 목적으로 한 활수화 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본원 발명의 활수화 장치는 이하와 같이 구성되어 있다.

즉, 유입측과 유출측을 갖는 통 형상을 이루는 도전성의 본체와, 상기 본체의 유입 출구측의 각각을 외부의 통수관로와 연통시키기 위한 도전성의 연결 수단과, 상기 연결 수단 및 상기 본체의 일부 또는 전부를, 전기적 절연성을 갖고서 덮은 도전성의 피복체로부터 하우징을 구성하는 동시에, 상기 하우징의 본체 내를, 서로 접촉하는 일 없이 복수개의 활수 피스를 배치해서 이루어지는 활수화 수단과, 상기 활수화 수단의 유입 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 전단 우산체와, 상기 활수화 수단의 유출 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 후단 우산체로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 피복체는 접지(어스)되어 있다. 이에 의해, 활수화 장치 내에서 형성된 플라즈마 상태(정 이온(+)과 전자(-)가 전리된 상태)에 있어서의 정 이온을 접지에 의해 방전하여, 전자(-)를 잔류시키도록 하고 있다.

또한, 원추 형상으로 형성한 우산체는, 전단 우산체(유입측의 우산체)로서 대략 중앙부에 선단을 유입측을 향해서 단일개를 배치하고 있고, 그와 함께, 후단 우산체(유출측의 우산체)로서는, 선단을 유입측을 향해서 유출측에 복수개를 배치하고 있다. 이 전단 우산체의 선단의 개방 각도는 대략 90도로 하고, 후단 우산체의 선단의 개방 각도는 대략 45도로 설정되어 있다. 또한, 이들의 우산체의 개방 각도는, 상기의 각도 설정이 최적이지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 다소의 폭을 갖고서 설정해도 된다.

전단 우산체 및 후단 우산체의 어느 한쪽 또는 양쪽의 재질은, 티탄, 은, 구리, 등으로 이루어지는 항균성 재료로 형성하는 것이 바람직한 예이다. 이들의 형성은 이러한 금속재의 무구재(無垢材)인 것이 바람직하지만, 도금 가공이나 이온 플레이팅 등에 의해 표면 형성한 피복 사양으로도 좋다. 또한 가장 적합한 예는 티탄 합금의 무구재 사양이다.

활수화 수단은, 서로 접촉하는 일 없이 복수개의 활수 피스를 흐름 방향의 단면 상에 배치해서 일단째를 구성하고, 이것을 흐름 방향을 따라서 적재 적층 형상으로 구성한 말하자면 다단 배치로 되어 있다.

각 단에 배치한 복수개의 활수 피스는, 본체 내의 횡단면에 대략 적합한 외경을 이루고, 또한 통수성을 갖는 쟁반 형상의 홀더 내에 수납해서 보유 지지하도록 되어 있다. 이 홀더의 저면에는, 그 저면을 통과하는 흐름에 작용해서 유선의 방향을 변경시키는 기울기를 갖는 복수개의 핀을 배치하고 있다. 또한, 다단으로 배치한 각 홀더의 각 핀의 기울기는, 서로 연계된 동일 방향의 기울기가 되도록 설정되어 있다. 환언하면, 핀의 기울기 등의 형상을 같게 한 홀더의 복수개를 적층해서 본체 내에 배치하는 것이다.

상기 활수 피스는, 유수와 접촉해서 어떠한 작용을 미치는 부재로 형성되어 있지만, 양호한 예로서는, 주로 다원소 광물(세라믹, 인공 전기석 등)을 주성분으로 하는 소성체를 사용하고, 그 외관형은 하우징의 본체의 축에 따른 방향을 축으로 하는 원기둥 형상을 이루고 있다. 또한, 그 외주 주위에는 측면 전체 둘레에 걸쳐서 흐름을 변경시키는 오목조의 나선 홈, 또는 봉우리조의 나선 볼록조를 형성하고 있다. 더하여, 필요에 의해, 또는 보다 기능성을 높이는 목적으로, 활수 피스의 축을 통과하는 관통구를 형성하고, 그 관통구의 내주면에도 외주면과 마찬가지로 나선 홈 등을 형성하고 있다.

본원 발명의 활수화 장치는, 상기와 같이 구성함으로써, 이하의 특징적인 효과를 발휘하는 것이다.

우선, 유입 측으로부터의 유수가 전단 우산체에 충돌함으로써, 물 입자는 원추면을 따라 회전이 가해짐과 동시에 가속되고, 그리고 우산체의 후방의 원추면 테두리로부터 박리될 때에, 급속한 회전이 가해진다. 이에 의해 물 입자가 모아진 흐름은 급격한 와류가 되어, 후방에 배치한 활수화 수단으로 이동해 가게 된다.

이들 와류는, 활수화 수단과 접촉해서 고효율로 변성(활성력의 전화)되어서 활수가 된다. 상세하게 서술하면, 고속으로 활수 피스와 접촉(물 입자적으로는 고마찰 미끄럼 이동)함으로써 물 분자를 구성하는 원자의 정전하와 전자가 유리된 상태로 형성된다. 본원에서는, 이 상태를 플라즈마 상태 또는 플라스마 진동 상태로서 파악하고 있다.

또한, 이 우산체를, 티탄 합금을 주로 한 항균성 부재로 형성한 경우에는, 유수를 이온화하여, 대장균이나 레지오넬라속균 등의 증식을 억제하거나, 또는 농약을 감소시키는 효과를 발휘한다. 공중 목욕탕 등의 수질 개선에 지극히 유효하다.

또한 본원 구성의 활수화 장치는, 수질 개선 효과가 있다. 즉, 염소의 대용으로서의 소독에 사용되는 크로라민(질소화합물)을 감소 또는 제거할 수 있고, 또 염소와 반응해서 생성되는 트리할로메탄의 감소 효과도 인정되었다. 또한, 일반적으로 크로라민은, 할로메탄류를 생성시키지 않고, 염소와 같이 불쾌한 악취를 발생시키지 않으므로 수도물의 맛이 좋아진다고 하지만, 모노 크로라민은 감상 물고기에 있어서는 유독이며, 또 사람에 있어서도 인구투석기(dialyzer)의 소독에 수도물을 사용하는 경우는 이것을 제거할 필요가 있는 등, 반드시 유익한 면만은 아니다.

또, 후단에 배치한 후단 우산체는, 활수화 수단을 통과해서 물을 또한 원추면에 의한 가속과 원추면 테두리에 의한 와류의 가속에 의해 활수 상태를 보다 장시간 유지하면서 후방의 관로를 이동시킬 수 있다.

또한, 하우징 내에 배치하는 활수 피스는 상기의 구성이기 때문에, 유로 중에 배치한 경우에는, 외주면 및(또는) 관통구의 내주면에 형성한 나선 홈 또는 나선 볼록조에 의해 활수 피스와 유수가 접촉하는 표면적이 증대하는 것에 더하여 활수 피스 자신이 축 회전하여, 유로에 소정 방향(상면에서 보아 우선회)의 와류를 다수 발생시키게 된다. 이로 인해, 유수는 상기한 접촉 표면적의 증대 및 와류에 의해 효율적인 활성화 작용을 얻을 수 있다. 특히, 와류는 물분자끼리의 충돌이나 마찰로부터 전자를 발생시켜 활성화 작용을 촉진시키기 때문에, 유로 길이가 한정되어 있는 경우에는 보다 효율적인 활성화에 기여하게 된다.

또, 활수 피스를, 유수의 유선으로 변경을 가할 수 있는 핀을 갖는 홀더로 보유 지지시켜고, 또한 다단으로 배치되어 있기 때문에 와류의 발생 영역이 가급적 증대되어 활성화의 정도를 향상시키고, 나아가서는 활수 상태의 장기 유지를 가능하게 하고 있다.

더불어, 유출 측에는 확대 각도가 예리한 복수의 후단 우산체를 배치하고 있기 때문에, 하우징 내를 통과해서 고도로 활성화된 교반류에 더욱 작은 와류가 부가되어 염소의 무해화를 촉진시키고, 종래 장치에 없는 신규의 활수를 얻을 수 있다.

도 1은 활수화 장치의 일부 절결 사시도이다.
도 2는 활수화 장치의 축 단면도이다.
도 3은 활수화 장치의 일부 조립 사시도이다.
도 4는 활수화 장치의 홀더의 일부 절결 사시도 및 전단 우산체의 조립 사시도이다.
도 5는 활수화 장치의 홀더와 후단 우산체의 조립 사시도이다.
도 6은 활수화 장치의 홀더와 활수 피스의 조립 사시도이다.
도 7은 활수화 장치의 홀더 내에서의 활수 피스의 배치 상태를 도시하는 평면도이다.

이하, 본원 발명에 관한 활수화 장치의 구체적 실시 형태 예에 대해서, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

본 실시 형태 예의 활수화 장치(1)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 주로 하우징(2)의 내부 공간 내에 활수화 수단으로서의 활수 피스(6)를 복수 보유한 홀더(3)를 다단형(서로 인접시켜서 적층시킨 상태)으로 배치하는 동시에, 활수화 수단의 상부측에 전단 우산체(4), 및 하부측에 후단 우산체(5)를 배치해서 구성하고 있다. 이 활수화 장치(1)는, 통상은, 수도물의 배관로인 통수관(7)과 직렬로 연결해서 땅속에 매설하거나, 또는 건물과 가옥 내의 배관의 도중에 연결해서 배치하는 것이다.

하우징(2)은, 원하는 길이로 형성한 금속제의 원통관인 본체(21)와, 그 외측 주위면의 대략 전체면을 덮은 전기 절연성의 절연재(22)와, 또한 그 절연재(22)의 외측 주위면을 덮은 도전성의 피복체(23)로 구성되어 있다. 또한, 이 본체(21)의 양단부에는, 그 개구부에 덮이도록 해서 연결관(24)을 배치하고 있다.

이 연결관(24)은, 통수관(7)과의 연결 수단으로서 기능하는 것이며, 통수관(7)과는 수밀 상태로 나사 결합해서 연결되어 있다. 연결관(24)의 본체(21)로의 설치에 있어서는, 연결관(24)과 대향하는 피복체(23)의 양단부 테두리부와의 사이에 전기 절연성의 절연 링(25)을 환형 장착 상태로 개재시켜 있다. 이에 의해 연결관(24)과 피복체(23)를 전기적으로 절연하고 있다.

본체(21)에 설치한 연결관(24)의 개방 단부의 내주면에는, 통수관(7)과 수밀하게 나사 결합 연결시키기 위한 내 나사(24c)를 각설하고 있다. 이 연결관(24)은, 수도물의 유입측(도면 상측)을 유입구(24a)로 하고, 타방측(도면 하측)을 유출구(24b)로 하고 있다. 하우징(2)은, 상술한 유입구(24a)와 유출구(24b)를 동일 직선 혹은 동일 곡선 상에 배치함으로써, 유수 시의 압력 손실의 저감을 도모하고 있다.

또한, 피복체(23)에는 어스 단자(23a)를 접속하고 있고, 피복체(23)에 발생한 플러스 전하를 접지(어스) 하고 있다. 또한, 활수화 장치(1)를 땅속 매설하는 경우에는, 어스 단자(23a)를 생략하는 것도 가능하다.

하우징(2)의 원통 형상의 내부 공간(26)에는, 전단 우산체(4), 후단 우산체(5) 및 활수 피스(6)의 보유 지지 수단으로서 수지 성형에 의한 홀더(3)를 배치하고 있다. 이 홀더(3)는, 하우징(2)의 내부 공간(26)의 내주면에 대략 적합하게 한 상태에서, 다단형 또 동축형으로 복수개가 연결된 상태가 되도록 배치되어 있다. 이 홀더(3)의 배치 개수는, 수도물의 유량이나 활성화의 효율을 고려해서 적당하게 설정한다.

상기 홀더(3)의 형태는, 통수성을 갖는 쟁반 형상을 보이고 있다. 보다 구체적으로는, 대략 그물코 형상으로 다수의 통수구(34)를 형성한 대략 원반 형상을 이루는 보유 지지부(31)와, 상기 보유 지지부(31)의 중앙부로부터 연직 형상으로 세워 설치 형성한 소정 높이의 연결 기둥(32)과, 상기 연결 기둥(32)의 높이보다 낮게 해서 상기 보유 지지부(31)의 외측 테두리를 둘러싸도록 형성하는 동시에 상단부에 외측 개방의 테이퍼를 형성한 원통 형상의 측벽(33)과, 및 이 측벽(33)의 내측이며 보유 지지부(31)로부터 세워 설치 형상으로 형성한 3개의 띠 형상의 보유 지지벽(31a)을 일체적으로 형성해서 이루어진다.

이 홀더(3)는, 보유 지지부(31), 측벽(33), 보유 지지벽(31a)에 의해 하나 또는 복수개의 활수 피스(6)를 소정 배치 상태로 보유 지지하는 동시에, 유입구(24a)의 바로 아래 및 유출구(24b)의 바로 위에 위치하는 홀더(3)는, 전단 우산체(4), 후단 우산체(5)를 보유 지지하고 있다.

홀더(3)는, 연결 기둥(32)의 상단부로부터 소정 직경의 암나사(32b)를 각설한 연결구(32a)를 형성하고, 상하로 배치하는 다른 홀더(3)와 동축 상태로 끼워 맞춰서 다단형의 연결을 가능하게 하는 동시에, 유입구(24a)의 바로 아래의 홀더(3)는 연결 기둥(32)에 전단 우산체(4)를 나사(42)로 고정하고 있다.

홀더(3)의 통수구(34)는, 연결 기둥(32)으로부터 방사상으로 연장 설치해서 측벽(33)과 연결하는 복수의 선회 핀(34a)과, 이 선회 핀(34a)과 원주 방향으로 연결하는 동시에 연결 기둥(32)과 동심원 형상으로 소정 간격을 두고 순차 배치하는 내측 링(34b), 내측 핀(34c), 2개의 외측 핀(34d)으로 구성되어 있다. 또한, 내측 핀(34c) 및 외측 핀(34d)의 하단부 측은, 측벽(33) 및 선회 핀(34a)보다 하방으로 돌출되도록 상하 방향의 치수를 약간 길게 설정하고 있다.

선회 핀(34a)에는, 상방으로부터의 수류(화살표 a)가 상면에서 보아 우선회(시계 방향, 화살표 b)하는 경사면을 형성하고 있다. 또한, 내측 핀(34c)에는, 내측 방향으로 편향(화살표 c)되는 경사면을 형성하고, 외측 핀(34d)에는 외측 방향으로 편류(화살표 d)되는 경사면을 형성하고 있다. 각 핀(34a, 34c, 34d)에 형성된 경사면은, 통과되는 유수를 하우징(2)의 내부 공간(26)에 대하여 각각 선회 방향, 내측 방향, 외측 방향과 편향되게 하여, 그 결과, 소위 교반 상태가 되는 난류를 발생시켜고 있다.

또한, 내측 핀(34c) 및 외측 핀(34d)의 배치나 개수는, 본 실시 형태 예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어, 모두를 내측 핀(34c)으로 하거나, 반대로 모두를 외측 핀(34d)으로 하거나, 또는 내측 핀(34c)을 외주부에 배치 혹은 외측 핀(34d)을 내주부에 배치하거나 하여 적당하게 변경하는 것이 가능하다.

유입구(24a)의 바로 아래의 홀더(3)에는, 선단을 유입 방향을 향한 원추 형상의 전단 우산체(4)를 배치하고 있다. 이 전단 우산체(4)는, 헤드 정상부에 설치구(41)를 개방하고, 이 설치구(41)로부터 삽입한 나사(42)를 연결 기둥(32)의 연결구(32a)에 형성한 암나사(32b)로 체결해서 홀더(3)에 고정하고 있다. 이 전단 우산체(4)의 헤드 정상부의 개방 각도는 대략 90도로 설정하여, 원추면 테두리의 직경 치수는 홀더(3)의 보다 중심측에 위치하는 외측 핀(34d)과 상면에서 보아 동등한 치수를 갖고 있다.

또한, 유출구(24b)의 바로 위의 홀더(3)에는, 보유 지지벽(31a)의 내측에 선단을 유입 방향을 향한 원추 형상의 복수개(본 실시 형태 예에서는 4개)의 후단 우산체(5)를 배치하고 있다. 후단 우산체(5)는 서로 접촉하는 일 없이, 연결 기둥(32)을 중심으로 원주 등분 상태로 배치되어 있다. 이 후단 우산체(5)는, 유입구 바로 아래의 전단 우산체(4)와는 상이하고, 헤드 정상부의 개방 각도를 대략 45도로 설정하고 있다.

또한, 본 실시 형태 예에서는, 전단 우산체(4) 및 후단 우산체(5)는, 모두 티탄 합금을 채용하고 있다. 이것은, 티탄 합금이 수도물로 접촉하면 촉매 작용을 발휘하여, 대장균이나 레지오넬라균 등의 살균, 또는 균 증식 억제 작용을 갖고, 염소를 이온화함으로써 무해화하는 기능을 갖기 때문이다.

또한, 양쪽 우산체(4, 5)를 배치한 이외의 다른 홀더(3)의 보유 지지부(31)에는, 하나 또는 복수개의 활수 피스(6)를 배치하고 있다. 이 활수 피스(6)는, 다원소 광물(세라믹, 인공 전기석 등)을 주성분으로 하는 원기둥 형상의 소성체를, 그 축(61)을 포함하는 관통구(62)를 천공해서 형성한 대략 원통체이다. 이 활수 피스(6)는, 그 높이 치수를 홀더(3)의 연결 기둥(32)보다 약간 낮은 정도로 하고, 그 직경은 보유 지지부(31)의 반경의 대략 절반 정도, 관통구(62)는 연결 기둥(32)보다 약간 크게 형성하고 있다.

또한, 활수 피스(6)의 외주면 및 내주면에는, 상면에서 보아 우선회(시계 방향)가 되는 나선 볼록조(63)를 형성하고 있다. 이 나선 볼록조(63)에 의해, 활수 피스(6)의 표면적은 실질적으로 증대하는 것에 더하여, 활수 피스(6)의 상방으로부터의 수류(화살표 a)는, 대략 우선회하는 편향류(화살표 e)가 된다. 또한, 본 실시 형태 예에서는, 이 나선 볼록조(63)는 외주면 또는 내주면에 형성한 연속조이지만, 불연속으로 형성하도록 해도 된다.

상기 구성의 활수 피스(6)는, 본 실시 형태 예에서는 하우징(2)의 내부 공간(26)에 다단형으로 배치하는 각 홀더(3, 3, …)에 이하의 배치 구성으로 보유 지지되어 있다.

즉, 홀더(31)의 연결 기둥(32)에 관통구(62)를 통해서 1개의 활수 피스(6)를 끼워 넣게 해서 배치하고, 이 주위의 보유 지지벽(31a)의 내측에 복수개(본 실시 형태 예에서는 6개)의 활수 피스(6)를, 서로 접촉시키지 않도록 배치하는 구성이다. 환언하면, 홀더(3)의 보유 지지부 내에 있어서, 1개의 활수 피스(6)를 중심으로 해서 그 주위에 복수개의 활수 피스(6, 6, …)를 원주 등분 상태로 배치하고 있다.

이 활수 피스(6)의 배치 구성에 의해, 활수 피스(6)의 표면에는 완전하게 유수가 접하게 되는 것에 더하여, 나선 볼록조(63)에 의해 활수 피스 자신이 우측 방향(시계 방향, 화살표 f)으로 축 회전하게 된다.

[작용]

상기 구성의 활수화 장치(1)는 이하와 같이 작용한다.

우선, 하우징(2)의 유입구(24a)로부터의 유입수(화살표 a)는, 전단 우산체(4)에 충돌해서 넓혀지면서 가속하고, 그 넓혀진 원추면 테두리에서 다수의 와류를 발생시킨다. 전단 우산체(4)의 충돌 시에는, 그 재질인 티탄 합금의 촉매 작용에 의해 유수에 대하여 균 증식을 억제하는 동시에, 염소를 이온화해서 무해화한다. 또한, 유수의 수질 개선 효과도 기대할 수 있고, 크로라민(질소화합물)이나 라민질 등의 유기 물질이 염소와 반응해서 생성되는 트리할로메탄이 감소된다.

증식이 억제되는 세균으로서는, 대장균 및 레지오넬라속 균이 있고, 그 증식 억제 효과는 소정의 세균 원액을 혼입한 냉온수를 본 실시 형태 예의 활수화 장치(1)를 통과시켜 행한 실험 결과에 의해 확인되어 있다.

다음에, 전단 우산체(4)를 통과해서 홀더(3)의 보유 지지부(31)에 도달한 유수는, 통수구(34)를 통과할 때에 선회 핀(34a), 내측 핀(34c), 외측 핀(34d)에 의해, 우선회류(화살표 b), 내편향류(화살표 c), 외편향류(화살표 d)라고 하는 편향도 가해져, 기본적으로는 복수의 우선회 와류의 발생 상태를 보였다, 말하자면, 우선회를 주성분으로 한 다양한 방향으로 교반된 난류 상태가 된다.

전단 우산체(4)의 충돌에 의한 와류 및 홀더(3)에 의한 난류 상태가 된 유수는, 다음 단 이후의 홀더(3)의 보유 지지부(31)에 보유 지지된 활수 피스(6)에 충돌하면서 활수 피스 간을 통과해서 보유 지지부(31)에 도달한다. 이때, 각 활수 피스(6)는, 서로 접촉하지 않는 배치 및 외주면과 내주면에 형성한 나선 볼록조(63)에 의해, 각 활수 피스(6)의 배치 장소에서 자신이 우측 방향으로 축 회전(화살표 f) 하는 동시에, 유수가 우선회(e)의 편향류가 되도록 작용한다.

그리고, 이 우선회의 편향류의 상태로 홀더(3)의 보유 지지부(31)에 도달한 유수는, 통수구(34)에 의해 한층 더 교반이 가해진 난류 상태가 된다. 그 후 하우징 내의 내부 공간(26)에 다단형으로 배치된 각 홀더(3)를 통과할 때에, 상기와 같은 작용이 그 때마다, 유수에 가해지게 된다.

최후에 후단 우산체(5)의 홀더(3)를 통과할 때에, 유수에는 각 후단 우산체(5)에 의한 분류 및 가속에 더하여, 각 후단 우산체(5)의 원추면 테두리에 있어서 미세한 와류가 부가되어, 유출구(24b)로부터 유출(화살표 g) 된다.

상기와 같이 활수화 장치(1)를 통과한 유출수는, 2종류의 형상을 갖는 우산체 사이에서의 공명 작용이나, 그 재질인 티탄 합금에 의해 촉매 작용에 의해 세균(대장균, 레지오넬라속균)의 증식이 억제될 뿐만 아니라, 그 경도도 연화(110부터 20으로 저하)된다.

또한, 유출수는 활수 피스(6)로부터의 원적외선에 의해 물 분자의 수소 결합 집단(클러스터)이 세분화되는 동시에, 물분자끼리의 마찰로부터 전자를 발생시켜 환원성의 물이 되어 활수가 되어 있다. 활성화의 정도도, 활수 피스(6)나 이들이 보유 지지된 홀더(3)의 구성에 의해, 복수의 우선회의 와류가 내측이나 외측과 편향된 다양한 난류 상태, 환언하면, 효율적인 교반 작용이 미쳐고 있어, 마이너스 전하 발생이 가급적 증폭되어, 보다 활성화 작용이 높은 것으로 되어 있다.

상기 작용에 더하여, 홀더(3)의 외형(외측 테두리)을 하우징(2)의 내부 공간(26)의 내주면에 대략 적합하게 함으로써, 통과한 유수의 전량이 홀더(3)의 보유 지지부(31)에 설치한 통수구(34)를 통과해서 활수 피스(6)에 충돌하여, 활성화 작용을 증폭시키고 있다. 또한, 활성화의 정도는, 다단형으로 배치하는 홀더(3)의 개수를 증감시킴으로써 적당하게 조정 가능하다.

또한, 하우징(2)의 내부 공간(26)과 피복체(23) 사이를 전기적으로 절연시킴으로써, 활수화 장치(1)가 전기 이중층 콘덴서로서 기능하여, 내부 공간 내에 발생한 전자와 분리된 플러스 전하가 피복체(23)의 어스 단자(23a)를 통해서 방전되기 때문에, 본체 내의 활성화 작용을 손상시키는 일 없이, 활수화 장치(1)의 전식 등도 방지되어 있다.

[다른 실시 형태의 가능성]

상기 실시 형태 예의 활수 피스(6)는, 그 외주면 및 내주면에 나선 볼록조(63)를 형성하고 있지만, 이 나선 볼록조(63)를 독립된 핀을 조합해서 구성하도록 해도 된다.

또한, 활수 피스(6)는 자신을 축 회전시키는 축심부에 관통구(62)를 형성한 원통체이지만, 1개의 활수 피스(6)에 대하여 복수의 관통구(62)를 천공(예를 들어, 연탄 형상으로 복수의 관통구 등을 형성함)해도 된다.

또한, 활수 피스(6)의 홀더(3)로의 배치수도, 각 활수 피스(6)의 접촉 상태를 피하면 적당하게 증감 가능하고, 다단형으로 배치하는 홀더(3)마다 배치 구성을 변경하는 것도 가능하다.

1 : 활수화 장치
2 : 하우징
21 : 본체
22 : 절연재
23 : 피복체
23a : 어스 단자
24 : 연결관
24a : 유입구
24b : 유출구
24c : 내 나사
25 : 절연 링
26 : 내부 공간
3 : 홀더
31 : 보유 지지부
31a : 보유 지지벽
32 : 연결 기둥
32a : 연결구
32b : 암나사
33 : 측벽
34 : 통수구
34a : 선회 핀
34b : 내측 링
34c : 내측 핀
34d : 외측 핀
4 : 전단 우산체
41 : 설치구
42 : 나사
5 : 후단 우산체
6 : 활수 피스
61 : 축
62 : 관통구
63 : 나선 볼록조
7 : 통수관

Claims (11)

1. 유입측과 유출측을 갖는 통 형상을 이루는 도전성의 본체와,
   상기 본체의 유입 출구 측의 각각을 외부의 통수 관로와 연통시키기 위한 도전성의 연결 수단과,
   상기 연결 수단 및 상기 본체의 일부 또는 전부를, 전기적 절연성을 갖고서 덮은 도전성의 피복체로부터 하우징을 구성하는 동시에,
   상기 하우징의 본체 내를, 서로 접촉하는 일 없이 복수개의 활수 피스를 배치해서 이루어지는 활수화 수단과,
   상기 활수화 수단의 유입 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 전단 우산체와,
   상기 활수화 수단의 유출 측단부에 그 선단을 유입 방향을 향해서 배치한 원추형의 후단 우산체로 구성한 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
2. 제1항에 있어서, 피복체가, 접지되어 있는 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전단 우산체가 단일이고, 또한 후단 우산체가 본체 내의 흐름 방향의 단면 상에 복수개의 배치인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전단 우산체의 선단의 개방 각도가, 대략 90도이며, 또한 후단 우산체의 선단의 개방 각도가, 대략 45도인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 활수화 수단이, 서로 접촉하는 일 없이 복수개의 활수 피스를 흐름 방향의 단면 상에 배치해서 일단을 구성하고, 이것을 흐름 방향을 따라서 다단으로 배치한 구성인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 일단에 있어서의 복수개의 활수 피스의 보유 지지가, 본체 내의 횡단면에 대략 적합하고, 또한 통수성을 갖는 쟁반 형상의 홀더로의 배치인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
7. 제6항에 있어서, 홀더가, 그 저면을 통과하는 흐름에 작용해서 흐름 방향을 변하게 하는 핀을 갖는 것인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
8. 제7항에 있어서, 홀더의 핀이, 다단에 걸쳐서 배치한 각 홀더 내에 있어서 동일 방향인 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 활수 피스가, 본체의 축을 따른 축으로 하는 원기둥 형상을 이루고, 또한 그 외주면에 흐름에 작용해서 흐름을 변경시키는 나선 홈, 또는 나선 볼록조를 갖는 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.
10. 제9항에 있어서, 활수 피스가, 그 축을 통과하는 관통구를 갖는 동시에, 그 관통구의 내면에는 흐름에 작용해서 변경시키는 나선 홈, 또는 나선 볼록조를 갖는, 활수화 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전단 우산체 및 후단 우산체의 어느 한쪽이 또는 양쪽이, 티탄, 은, 구리 등으로 이루어지는 항균성 재료로 형성된 것을 특징으로 하는, 활수화 장치.

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