KR20170076175A

KR20170076175A - 물이 배출되기 전단계에서 알카리수로 변환시켜 배출하기 위한 알카리수 제조장치 및 그 이용방법

Info

Publication number: KR20170076175A
Application number: KR1020150186116A
Authority: KR
Inventors: 조재근
Original assignee: 조재근
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-07-04

Abstract

본원은 물 공급배관의 토출구 전단계에 설치되어 배관재로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키는 알카리수 제조장치에 관한 것이다.
본원은 물 공급배관의 토출구 전 단계에서 물의 알카리화도를 높여 배출시키기 위한 수처리 방법에서, 배관재 내부에 입구부와 필터부와 접촉부 및 토출부를 갖는 구조의 카트리지가 내장되어 카트리지의 입구부로 유입된 물이 카트리지의 필터부를 거쳐 세라믹볼층을 접촉한 후 카트리지 토출구로 배출되는 구조를 이루어서 물의 활성화를 높이는 단계와 상기 구조의 카트리지를 경유하여 배출될 때 카트리지 토출구 쪽에 경사분사기능을 갖는 미세분사판이 유량조절구조를 이루며 설치되고 배관재의 내 측벽부로 차넬링(channelling)흐름을 유도하는 단계와 상기 미세분사판에서 분출되는 물이 배관재의 내측벽을 흐를 때 배관재의 외측벽에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되어 자화를 유도하는 단계를 포함하여 제공됨으로 배관재의 입구부로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 적용되는 기술이다.

Description

물이 배출되기 전단계에서 알카리수로 변환시켜 배출하기 위한 알카리수 제조장치 및 그 이용방법{Manufacture system to alkali water}

본 발명은 응용수나 동식물 급이수로 공급되는 물이 배출되기 전단계에서 알카리수로 변환시켜 배출하기 위한 알카리수 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정용 수도의 급수배관이나 정수기나 동물의 급이수 공급장치 또는 농작물의 재배수 공급장치에 본원에서 제공되는 알카리수 제조장치가 부착되어 배관재의 입구부로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 기능하는 알카리수 제조장치에 관한 것이다.

모든 생명체는 생명 유지를 위해 반드시 물을 섭취하여야 하는바, 물을 공급받지 못하면 생명체의 신진대사가 원활히 이루어지지 않아 체내의 독소를 배출시키지 못하여 자가 중독을 일으키기 때문에 1주일 이상 생존하기 어렵다.

이처럼 모든 생명체가 섭취하는 물은 체내를 순환하면서 생명 유지에 필수적인 여러 가지 기능을 수행하고 일정량은 오줌이나 땀 등의 형태로 배설되기 때문에 사람이나 동물은 매일 일정량 이상의 물을 마셔야만 건강하게 살아갈 수 있다.

통상적으로, 물은 2개의 수소 원자와 1개의 산소원자가 결합되어 이루어진 것으로, 온도가 높아질수록 5개로 구성된 사슬모양 또는 5각형의 고리모양을 이루고, 온도가 내려갈수록 6각형 고리모양이 증가하며 이 육각형 고리모양의 분자구조를 구성하는 물 즉, 육각수는 열용량이 크고 다른 생체분자들과 잘 어울려 생물체의 생명기능을 향상시키는 유익한 것으로 보고되고 있다.

따라서, 물을 자석의 자장 속으로 통과시키면 물의 분자구조가 이온 활성화되어 약알칼리성의 6각형 구조를 가지는 자화수로 되는데, 이러한 자석을 이용한 자화처리장치는 짧은 시간에 많은 양의 자화수를 얻을 수 있어 일반 가정에서는 물론이고 식품공장 및 목욕탕, 축산농가의 급이수 및 식물재배용 농업용수 등 여러 분야에서 용수로 공급받기를 원하고 있다.

사람이 마시는 물(음용수)은 알카리성을 띠는 것이 건강에 유익한데, 이는 알카리성 음용수가 인체의 체질을 알카리화 시켜 개선시키고, 체내에서 건강한 세포를 손상시키는 과다 활성산소를 제거하여 성인병을 예방하며 음주, 흡연, 대기오염으로 쌓여가는 노폐물을 빠르게 배출시키는 등 인체에 이로운 작용을 하기 때문이다.

사람의 혈액은 pH 7.4±0.05 을 유지하고 있는데, 상기 범위를 벗어나 높아지거나 낮아지는 경우에 신체는 심한 충격이 나타내므로 산소를 흡수하거나 또는 배출하면서 pH 7.4±0.05 범위를 유지하며 신체에서 완충작용을 조절해나가고 있는바, 인체에 공급되는 물도 사람의 혈액과 유사한 pH 7.4 범위의 알카리수로 공급되는 것이 유익한 것으로 보고되고 있다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 이와 같은 알카리수를 마실 경우 현재 질병의 80%를 제거할 수 있다고 밝힌바 있고, 일본 의과대학 오타시게오 연구팀은 2007년 5월 "Nature Medicine" 발표논문에서 '수소가 활성산소를 효과적으로 제거한다' 라는 제목의 논문에서 '약으로 치료할 수 있는 질병은 10% 정도밖에 되지 않고 나머지 90%의 질환은 몸에 있는 독소를 제거하여 체내 바란스를 유지하도록 돕는 과정이 사용되는 것으로, 알카리수 속에 들어 있는 수소가 몸속의 혈액, 체액, 세포 속으로 들어가 활성산소의 산화작용을 방지하는 항산화작용 기능을 하게 하여 몸을 보호하게 되는 것이라고 주장한바 있으나, 국내 식약청에서는 아직 알카리수가 4대 위장증상인 만성설사, 소화불량, 위장 내 이상발효, 위산 과다 개선에 도움을 준다는 사실만을 인정하고 있을 뿐이다.

그러나 오늘날 현재 사람의 음용수(식수)로 공급되는 수돗물은 대부분 정수장에서 대규모로 취수된 다음 여러 과정을 거쳐 정화 처리하고, 이후 가정, 식당, 병원 등 여러 사용처로 보내지게 되는데, 정수과정에서 살균 및 소독을 위해서 염소(Cl)를 대량으로 사용하고 있는 실정이고, 이를 음용하기 꺼리는 사람들은 생수를 구입하여 음용하거나, 또는 불순물을 정화 및 필터링 하는 기능의 정수기를 구입하여 음용수를 얻고 있는 실정이고, 최근에 알카리이온수에 몸에 이롭다는 보고가 있은 후 알카리수를 공급하기 위한 알카리수 정수기도 개발되어 시판이 시도되고 있다.

종래 기술에서 알카리수를 얻기 위한 선행기술을 살펴보면, 등록특허 제 10-0894517호 기술에서 개시된 알칼리수 제조장치는 모터(M)를 통해 회전하는 N극과 S극이 교대로 배치된 마그넷을 구비한 본체와 본체의 상부에 놓여지는 물통을 구비하고 모터(M)는 본체에 구비된 조작부(C)로부터 전기신호를 받아 동작이 제어되며 상기 물통 내부에는 물통의 바닥 가장자리를 따라 물통의 내측면에 밀착되게 환형의 필터케이스가 마련되고 필터케이스의 내부에는 마그네슘 필터가 마련되고 필터케이스 표면에는 내부와 외부가 소통가능하도록 다수의 통공이 형성된 구조를 이루고, 상기 마그네슘 필터는 물과 접촉하여 화학반응을 일으켜 수소를 발생시킴으로써 물을 알칼리화시켜 주는 소재로 사용되고, 일정시간 물과 접촉시키게 되면 PH 8.5를 초과하는 알칼리수를 얻을 수 있다.라는 기술이 제시되어 있다.

또한 등록실용 20-0447442호 기술에서는 하측에 배관 연결부가 구비된 본체와 본체 상측에 결합되며 상측에 배관 연결부가 구비된 커버와 상기 본체의 내부에 수용되어 본체를 통과하는 용수를 자화시키는 자석봉을 포함하는 자화처리기에서 와류를 발생시키기 위한 구조로 본체 내에 자석봉을 감싸도록 설치되는 와류유도체와 와류유도체 내부를 통과하는 용수에 와류가 형성되도록 안내하는 와류안내편을 포함하며, 상기 와류유도체는 한 쌍의 반원체가 상호 결합되고, 상기 각 반원체의 양 단부에는 요철부가 서로 엇갈리게 형성되며 상기 와류안내편은 서로 교차되도록 형성되고 상기 와류안내편과 이웃하는 하측의 와류안내편에는 연결돌기가 연결된 것을 특징으로 하여 신속한 시간 내에 자화처리를 도모하는 와류유도장치를 사용하는 기술이 제시되어 있다.

기타 상기 기술 이외에도 종래에 보급되고 있는 알카리수를 얻기 위한 정수기는 전기분해 방식을 이용하는 기술이 대부분으로 전해조에 유입되는 이온수의 수압이나 유량을 이용하여 전기분해를 실시하는 형태이기 때문에 구조가 복잡하고 전기가 공급되어야만 작동되기 때문에 사용하기 불편한 문제점을 갖고 사용자가 필요에 따라 원하는 장소에는 손쉽게 알카리수를 얻기에 부적합한 구조이고 복잡한 구조로 인해 제조단가를 높이고 가격이 고가인 문제점이 있었다.

본원은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해소하기 위한 수단으로 안출된 것으로, 본 발명은 심플한 구성을 이루며 가정용 수도의 급수배관이나 정수기나 동물의 급이수 공급장치 또는 농작물의 재배수 공급장치에서 물 토출구 전단계에 설치되어 입구로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키는 알카리수 제조장치를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본원은 알카리수 제조장치로 유입되는 물이 기능성 여재층이 내장된 카트리지를 경유하며 물 분자의 클러스터가 작아지게 한 후 배관을 흐를 때 배관의 내측벽을 향하여 흐르도록 유도하고, 배관 외측벽에는 영구자석이 설치된 구조를 이루어서 짧은 시간 내에 자화도 및 알카리화도를 높여 배출시키는 알카리수 제조장치를 제공하고, 또한 상기 구성의 배관재를 이용하여 알카리화도를 높이는 수처리 방법 및 이의 이용방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 개시되는 기술사상은 아래의 수단에 의해 달성된다.

본원은 물 공급배관의 토출구 전단계에 설치되어 자화도 및 알카리화도를 높이도록 기능하는 알카리수 제조장치를 제공하여 상기 배관재가 기존의 수처리 장치나 정수기에 설치되어 사용될 수 있다.

본원의 기술사상은 물 공급배관의 토출구 전단계에 설치되어 자화도 및 알카리화도를 높이기 위한 수단으로 연화처리부와 물공급조절부와 자화처리부를 포함하여 제공되는 알카리수 제조장치를 제공하고자 하는 것으로, 알카리수 제조장치의 연화처리부는 물분자 클러스터를 작게 하는 기능성 여재층이 내장된 카트리지를 경유하여 배출되는 구조를 이루고, 물공급조절부는 연화부를 경유하여 배출되는 물이 자화부로 공급될 때 배관 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량을 조절하는 구조를 이루며, 자화처리부는 배관재의 외측벽면에 2각 ~ 8각을 이룬 영구자석이 설치되는 구조를 포함하도록 구성되어서 알카리수 제조장치로 유입될 때의 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 기능하는 알카리수 제조장치를 통하여 발명의 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명으로, 예를 들면 수돗물이 가정집으로 공급될 때의 pH 수치가 6.98 정도인데 이를 본원의 알카리수 제조장치를 거쳐 인체 혈액과 유사범위의 pH 7.4 범위의 물로 공급하거나 또는 지하수로 채취된 물의 pH 수치가 6.7 범위의 약산성수인데 이를 본원의 알카리수 제조장치를 거쳐 배출할 땐 pH 7.1 범위의 알카리수로 변환시켜 가축사육 급이수나 농업용수로 공급하도록 적용할 수 있다.

상기 알카리수 제조장치의 외측벽면에 설치되는 영구자석은 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되어 사용되도록 적용될 수 있고, 상기 알카리수 제조장치의 외측벽이 수평면을 이루도록 제공되고 수평면에 영구자석이 설치될 때 가로 및 세로의 수평면 및 수직면은 N극 및 S극이 교호적으로 배열되고 ◇형으로는 같은 극으로 배열되도록 적용되는 구성의 알카리수 제조장치를 통하여 목적을 달성할 수 있다.

본원은 물 공급배관의 토출구 전 단계에서 물의 알카리화도를 높여 배출시키기 위한 구성으로 연화처리부와 물공급조절부와 자화처리부를 포함하여 제공되는 수처리 방법으로서, 배관재의 연화처리부는 입구부와 필터부와 접촉부 및 토출부를 갖는 구조의 카트리지가 내장되어 카트리지의 입구부로 유입된 물이 카트리지의 필터부를 거쳐 세라믹볼층을 접촉한 후 카트리지 토출구로 배출되는 구조를 이루어서 물의 활성화를 높이는 단계공정과 물공급조절부는 유입되는 물이 배관 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량이 조절되며 자화처리부로 보내주는 단계 공정과 자화처리부는 경사분사판에서 분출되는 물이 배관재의 내측벽을 흐를 때 배관재의 외측벽에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되어 자화를 유도하는 단계공정을 포함하여 제공됨으로 배관재의 입구부로 유입될 때의 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 적용되는 수처리 방법이 제시된다.

또한 본원의 알카리수 제조장치는 상기와 같이 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부를 순차적으로 적용되는 구성으로 적용될 수 있고 또한 물공급조절부 및 자화처리부와 연화처리부를 순차적으로 적용되는 구성 중에서 선택적으로 적용될 수 있는바, 오히려 동물의 급이수나 식물의 재배수로 적용되는 경우 물공급조절부-> 자화처리부-> 연화처리부를 순차적으로 거쳐 공급되는 물의 미네랄 성분을 높여 적용되는 물 흐름 구성으로 적용되는 것이 바람직하다.

따라서 본원은 물 공급배관의 토출구 전 단계에서 물의 알카리화도를 높여 배출시키기 위한 구성으로 연화처리부와 물공급조절부와 자화처리부를 포함하여 제공되는 수처리 장치의 현실적 이용 수단으로서, 배관재의 물공급조절부는 유입되는 물이 배관 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량이 조절되며 자화처리부로 보내주는 단계와 자화처리부는 경사분사판에서 분출되는 물이 배관재의 내측벽을 흐를 때 배관재의 외측벽에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되어 자화를 유도하는 단계와 연화처리부는 입구부와 필터부와 접촉부 및 토출부를 갖는 구조의 카트리지가 내장되어 카트리지의 입구부로 유입된 물이 카트리지의 필터부를 거쳐 세라믹볼층을 접촉한 후 카트리지 토출구로 배출되는 구조를 갖고 물의 활성화도를 높여 배출되는 물을 사람의 음용수나 동물의 급이수나 농작물의 농업용수로 사용되도록 적용되도록 사용될 수 있다.

일반적으로 공학에서 액체나 기체 등의 유체가 고체 충전물이나 배관에서 국부적으로 흐르는 현상을 채널링(channelling) 현상으로 액체가 한쪽으로 치우쳐서 흐르는 경우나 가스가 한쪽으로 치우쳐서 흐르며 열전달의 비효율을 가져오는 현상을 말하는 것으로, 본원에서는 카트리지를 경유한 물이 배관재를 흐를 때 배관재 중심부로 물이 신속히 흐르는 경우 배관재 외부에 설치된 영구자석에 의해 신속한 시간 내에 자화도 및 알카리화도는 높이기 어려우므로 본원에서는 일부러 채널링(channelling) 현상을 유도하듯이 배관재 내측벽부로 물이 흐르도록 유도하기 위한 구성으로 경사분사판의 물통과 구멍(hole)이 입구부(상부)에서는 상대적으로 배관의 중심부 쪽에 위치되고 배출구(저부)에서는 배관의 바깥쪽 벽면을 향하는 흐름을 유도하기 위한 경사구조의 구멍을 갖는 경사분사판이 설치되고 경사분사판 상부에는 물의 통과량을 조절하기 위해 구멍(hole)의 크기를 조절하는 미세조리개를 갖는 구성의 물공급조절부를 갖고 자화처리부의 내측벽부로 흐르는 물의 양을 조절하도록 적용된다.

본원은 단순한 구성으로 물 공급배관의 토출구 전단계에 설치되어 배관재로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키는 알카리수 제조장치를 제공하는 효과를 갖는다.

본원은 배관재로 유입되는 물이 기능성 여재층이 내장된 카트리지를 경유하여 물 분자의 클러스터가 작아진 후 배관재를 흐를 때 배관재의 외측벽으로 영구자석이 설치된 구조를 이루고 배관재 내측으로는 배관재 내 측벽부로 흐르는 현상을 유발시켜 짧은 시간 내에 자화도 및 알카리화도를 높여 배출시키는 알카리수 제조장치를 통하여 얻은 물을 사람의 음용수나 동물의 급이수나 농작물의 농업용수로 사용되도록 하여 생명체의 활력을 높이는 효과를 제공할 수 있고, 알카리화도를 높이기 위한 수단으로 물공급조절부와 자화처리부를 거친 후 연화처리부를 거쳐 배출시키는 경우에도 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키는 동일한 효과를 제공한다.

도 1a : 본원의 기술사상이 적용되기 위한 알카리수 제조장치의 외형예시도.
도 1b : 도 1a에 제시되는 알카리수 제조장치의 내부구조 예시도.
도 2a : 본원의 알카리수 제조장치에서 영구자석이 설치되는 일적용 예시도.
도 2b : 본원의 알카리수 제조장치에서 물공급조절부의 일 적용 예시도.
도 3a : 본원의 기능성 자화처리부에서의 영구자석 배열의 일적용예시도.
도 3b : 도 3a에 제시되는 영구자석이 6각구조로 절곡되어 적용되는 예시도.
도 4a : 본원의 알카리수 제조장치를 거치지 않은 지하수의 시험성적서
도 4b : 본원의 알카리수 제조장치를 거쳐 얻은 지하수의 시험성적서.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에서 개시되는 바람직한 일 적용예를 따라 본원 기술사상이 구현되는 실시양태를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서 본원에서 제시되는 도면의 일 적용예시는 특정한 개시 형태로 한정하려는 것이 아니고 발명자가 소망하는 결과물을 얻을 수 있는 것인지 수많은 시행오차 과정을 겪으며 적용해 본 하나의 사용예를 갖고 설명하고자 하는 것으로, 본원의 도면에서 제시되는 실시양태는 얼마든지 기존의 수처리 장치에 사용되는 다양한 부품들과 센서와 제어수단이 함께 적용되어 다른 형태로 변형되어 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본원의 기술사상이 적용되는 알카리수 제조장치가 최소의 부품으로 제공되어 적용예를 나타낸 것으로, 도 1a에서는 본원에서 제공되는 알카리수 제조장치의 외형예시도를 나타낸 것이고, 도 1b에서는 알카리수 제조장치의 내부구조를 투시형태로 나타내어 내부구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 상기 알카리수 제조장치 내부에 설치되는 중요부품의 설명을 위해서 도 2a에서는 본원의 알카리수 제조장치에서 영구자석이 설치되는 일적용 예시도를 나타낸 것이고, 도 2b에서는 본원의 알카리수 제조장치에서 물공급조절부의 일 적용 예시도를 나타낸 것이다.

도 1a는 본원에서 제공되는 알카리수 제조장치(100)가 연화처리부(50)와 물공급조절부(60)와 자화처리부(90)를 포함하여 알카리수 제조장치(100)로 제공될 수 있음을 나타낸 것으로, 유입구(51)를 통하여 연화처리부(50)로 유입된 물은 연화처리부인 카트리지에 내장된 기능성 여재층을 통과하면서 물 분자 클러스터가 작게 쪼개져 서 중간배관(52)를 거쳐 물공급조절부(60)로 보내지고 물공급조절부(60)는 경사분사판(61) 및 미세조리개(62)를 갖고 유량을 조절하여 자화처리부(90)로 보내지며 자화처리부(90)는 배관재(70)의 외측벽면(70b)에 2각 ~ 8각을 이룬 영구자석(80)이 설치되어 기능성배관재 출구(71)로 배출되는 물은 알카리수 제조장치의 입구부(51)로 유입된 물보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여서 배관재 출구(71)로 배출시키도록 기능하는 알카리수 제조장치(100)로 특징될 수 있다.

도 1b는 알카리수 제조장치의 내부구조를 더욱 상세히 설명하기 위하여 투시형태로 나타내어 내부구성을 설명한 도면으로서, 연화처리부(50)는 카트리지(40)가 범용성 합성수지로 폴리에칠렌 원료 75 중량부에 석영안산암 분말 20 중량부와 슝기트 분말 5 중량부 비율로 배합된 후 다시 용융시켜 혼합펠렛을 얻은 후 혼합펠렛으로 파이프 형상으로 성형공정을 수행하여 원적외선 방사 및 항균 탈취효능까지 나타내는 카트리지(40)를 원형파이프 형태로 만들어 이용하였고, 카트리지 입구부에는 프레필터(11)가 설치되어 이물질을 걸러내어 제1여재층(10), 제2여재층(20) 및 제3여재층(30)이 순차적으로 통과되며 연화과정을 거치게 되며, 제1여재층은 석영안산암 80중량부에 전기석 분말이 20 중량부 비율로 혼합되어 10㎜ 크기의 세라믹볼로 가공된 후 건조 및 소성시켜 만들어진 세라믹볼이 제1여재층(10)으로 사용되었고, 제2여재층은 석영안산암 60 중량부에 황토 분말이 30중량부, 슝기트 분말 10중량부 비율로 혼합되어 20㎜ 크기의 세라믹볼이 제2여재층(20)으로 가공된 후 건조 및 소성되어 만들어진 세라믹볼이 사용되었고, 제3여재층(30)으로 사용되는 세라믹볼은 석영안산암 60 중량부에 황토 분말이 40 중량부 비율로 혼합되어 5㎜ 크기의 세라믹볼로 가공된 후 건조 및 소성되어 만들어진 세라믹볼이 사용되여 물의 활성화를 도모하였으며, 제1여재층(10)과 제2여재층(20) 사이에 격벽1(21)로 구분되고 제2여재층(20)과 제3여재층(30) 사이에 격벽2(31)로 구분되도록 적용하였다.

상기 연화처리부(50)의 결합구성은 제1여재층(10), 제2여재층(20) 및 제3여재층(30)이 카트리지(40)에 내장된 후 카트리지(40) 외측에서 외통체(41)가 카트리지(40)를 감싸고 외통체(41)와 접속부재(54)의 연결부에 오링(53)이 끼워진 채 체결되어 수밀구조를 이루는 구성으로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

본원 발명자는 상기 연화처리부(50)를 거치는 경우 어느 정도 활성화된 물을 얻을 수 있는지 확인하기 위한 실험을 실시하였는바, 본원 연화처리부(50)를 거치지 않은 수돗물에 대하여 NMR Spectrometer를 이용한 0¹⁷ 시험결과는 105.45 Hz를 나타내었고, HI-8314 pH Meter에 의한 pH 측정결과 6.86을 나타내는데 비하여, 본원의 연화처리부(50)의 카트리지(40) 규격을 내경 30㎝, 상기의 조성으로 제공되는 제1여재층(10), 제2여재층(20), 제3여재층(30)으로 제공되는 세라믹볼 충진높이를 20㎝ 규격으로 제작하고 주사기 형태의 미량공급펌프를 이용하여 분당 60cc의 수돗물을 공급하고 30분 후, 1시간 후에 중간배관(52)을 거쳐 물에 대하여 NMR Spectrometer 를 이용한 0¹⁷ 특성시험결과로는 표 1의 결과를 얻을 수 있었고 pH 측정결과 6.98을 나타내는 결과를 확인할 수 있었다.

구 분	(30분 후)	(1 시간 후)	측정장비
수돗물	105.45 Hz	105.45 Hz	Varian 사의 Unit Plus 300 NMR Spectrometer
연화처리부 통과물	95.32 Hz	92.55 Hz	Varian 사의 Unit Plus 300 NMR Spectrometer

상기와 같은 연화처리부를 거쳐 물 분자 클러스터가 작게 쪼개진 연화수는 도 2b에서 제시되는 형태의 물공급조절부(60)를 거쳐 일정속도로 자화처리부(90)를 거쳐 알카리수로 변환하게 되는바, 물공급조절부(60)는 배관프랜지(64) 사이에 경사분사판(61) 및 미세조리개(62)를 끼워 넣고 유량을 조절하여 자화처리부(90)로 보내져서 짧은 시간 동안 신속하게 자화도 및 알카리도를 높이기 위한 수단으로 경사분사판(61)은 물이 통과되는 구멍(hole)이 외향경사면을 이루도록 분사판 상부면 보다 분사판 하부면 구멍이 외향경사면을 이루도록 적용하여 분사판을 경유한 물이 배관(70)의 내쪽 벽면(70a)을 향하는 흐름을 유도하고 경사분사판(61)을 통과하는 물의 량을 조절하기 위해 경사분사판의 중심축(63)에 함께 미세조리개(62)가 설치되고 미세조리개(62)는 경사분사판(61)의 구멍보다 상대적으로 작은 구멍(62a)을 갖고 미세조리개(62)의 양 단부에는 구멍크기 조절부(62b)가 배관프랜지(64) 외연까지 연결되는 구조를 이루고 배관프랜지에서 조절부(62b)를 좌,우로 돌려가며 경사분사판을 거쳐 배관(70)의 내측벽면(70a)을 향하여 흐르는 물의 양을 조절할 수 있도록 적용될 수 있다.

본원에서 제공되는 알카리수 제조장치(100)는 연화처리부(50)를 거치며 물 분자가 작은 클러스터를 이루도록 하고 물공급조절부(60)를 거쳐 자화처리되는 양의 물을 조절하여 적절한 알카리수를 얻을 수 있는바, 도 2a에서는 자화처리부(90)의 일 적용예를 나타낸 것으로 자화처리부(90)는 배관재(70)의 외측벽면(70b)에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되는데, 본원 발명자는 일적용예로 배관재의 외측벽면(70b)에 자석이 안착될 수 있는 구조를 이루도록 약간의 수평면을 이루도록 드릴로 갈아내고 수평면에 네오디뮴 영구자석이 설치될 때 가로 및 세로의 수평면 및 수직면은 N극 및 S극이 교호적으로 배열되고 마름모형(◇형) 상태로는 같은 극으로 배열되도록 적용하는 구성을 통하여 배관재 유입구(51)에서 측정되는 물 보다 배출구(71)를 통하여 배출되는 물의 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시킬 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.

본원 발명자는 자화처리부(90)의 스텐레스스틸(SUS 304) 배관재로 내경 ㎝, 외경 ㎝ * 높이 ㎝의 배관재를 이용하여 외관의 표면을 글라인더로 갈아서 평면을 이루고, 평면부에 네오디뮴 영구자석(80)을 도 2a와 같이 배관재의 4개벽에 6열로 배열 및 설치하고, 네우디움 영구자석(80)의 외면으로는 실리콘 재질의 절연재(81)로 감싸고 절연재(81)의 외연은 얇은 철판(82)으로 감싸는 구성으로 자화처리부(90)를 만들어 배출관(71)을 통하여 배출되는 물에 대하여 경사분사판(61) 및 미세조리개(62)를 이용하여 분당 60cc의 연화된 수돗물이 공급되도록 조절하며 1시간 후, 2시간 후에 배출구(71)를 거쳐 물을 밸브(72)에서 샘플링한 물에 대하여 NMR Spectrometer 를 이용한 0¹⁷ 특성시험과 pH 측정실험을 실시하였으며 그 결과는 표 2에 나타내었다.

측정기구	(1 시간 후)	(2 시간 후)	비 고
300 NMR Spectrometer	89.05 Hz	88.45 Hz	도 1a의 71에서 채취한 물
HI 8314 pH Meter	7.38	7.4 Hz	도 1a의 71에서 채취한 물

도 3은 본원의 기술사상이 다른 영구자석 형태로 변형되어 적용될 수 있는 실시양태를 나타낸 것으로, 도 2a의 실시형태는 본원 발명자가 본원의 기술사상이 적용가능한지 확인하기 위한 수단으로 배관의 4개 면에 가로 및 세로 또는 상,하부의 일자 수평면 또는 일자 수직면은 N극 및 S극이 교호적으로 배열되고 마름모형(◇형) 상태를 이루도록 만들어본 실시양태이나, 본원의 기술사상이 현실적으로 적용되는 경우, 예를 들면 대량생산을 위해 영구작석이 플라스틱 자석 형태 또는 고무자석 형태로 적용되는 경우를 나타낸 것으로, 기능성 자화부를 이루는 영구자석이 가로 및 세로 또는 상,하부의 일자 수평면 또는 일자 수직면은 N극 및 S극이 교호적으로 배열되는 구조를 이루고 마름모형(◇형) 상태에서는 같은 극으로 배열되도록 내장되는 구조로 도 3a에서와 같이 수평면을 이루는 영구자석 씨트 형태로 만들어지고, 상기의 영구자석 씨트가 도 3b에서와 같이 6각 형태로 접혀져서 6각 파이프 형태를 이룬 배관으로 적용되든지 또는 배관외부를 6각 형태로 감싼 구조로 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

도 4는 본원 출원인의 사업장인 경남 거창군 가조면 석강3길 112 진토피아 사업장 내에 설치된 지하수공에서 펌프를 통하여 품어 올린 지하수물과 본원에서 제시되는 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부를 갖는 알카리수 제조장치를 이용하여 자화시킨 물 시료에 대하여 경남과학기술대학교 산학협력단 환경측정검사센타에 지하수 적합도 측정 및 pH 측정결과를 확인 의뢰하고자 하였으며, 경남과학기술대학교 산학협력단에서 통보된 실험결과치로 도 4a에는 알카리수 제조장치를 거치지 않은 원수의 시험성적서를 나타낸 것이고, 도 4b에는 본원의 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부를 갖는 알카리수 제조장치를 통과시켜 얻은 지하수에 대한 시험성적서를 나타낸 것으로, 양쪽 모두 음용수질 기준에 적합한 결과를 나타내었고, 도 4a의 시험성적서에서는 pH가 6.7 이었으나, 도 4b의 시험성적서에서는 pH가 7.1로 측정되어 0.4 범위로 알카리도가 높아진 사실을 확인할 수 있었다.

이상은 본 발명의 기술사상이 적용되어 현장에서 적용될 경우의 바람직한 일실시양태를 만들어 적용한 도면을 참조하여 설명하였으나, 본원 출원서의 도면에서 제시되는 실시양태는 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 얼마든지 기존의 수처리 장치에 사용되는 다양한 부품들과 센서와 제어수단 등이 함께 적용될 수 있음은 물론이다.

따라서 본원은 기술사상은 본원의 청구범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하게 적용될 수 있음을 감안하여 균등범위까지 보호되어야 함은 자명하다 할 것이다.

10 : 제1여재층 11 : 프레필터
20 : 제2여재층 21 : 다공성 격벽1
30 : 제3여재층 31 : 다공성 격벽2
40 : 카트리지 41 : 외통체
50 : 연화처리부 51 : 유입구
52 : 중간배관 53 : 오링
54 : 접속부재 60 : 물공급조절부
61 : 경사분사판 62 : 미세조리개
63 : 중심축 64 : 배관프랜지
70 : 배관재 71 : 출구
72 : 밸브 80 : 영구자석
81 : 절연재 82 : 철판
90 : 자화처리부 100 : 알카리수 제조장치
.

Claims

물 공급배관의 토출구 전단계에 설치되어 알카리화도를 높이기 위한 수단으로 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부를 포함하여 제공되는 알카리수 제조장치에 있어서,
알카리수 제조장치의 연화처리부는 물분자 클러스터를 작게 하는 기능성 여재층이 내장된 카트리지를 경유하여 배출되는 구조를 이루고
물공급조절부는 연화부를 경유하여 배출되는 물이 자화부로 공급될 때 배관 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량을 조절하는 물공급조절부를 가지며
자화처리부는 배관재의 외측 벽면에 2각 ~ 8각을 이룬 영구자석이 설치되는 구조를 포함하는 구성을 포함하여
알카리수 제조장치로 유입된 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 적용되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 알카리수 제조장치의 외측벽면에 설치되는 영구자석은 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되어 사용되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 알카리수 제조장치의 외측벽이 수평면을 이루도록 제공되고 수평면에 영구자석이 설치될 때 가로 및 세로의 수평면 및 수직면은 N극 및 S극이 교호적으로 배열되고 ◇형으로는 같은 극으로 배열되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 알카리수 제조장치가 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부의 구성으로 적용되거나 또는 물공급조절부 및 자화처리부와 연화처리부의 구성 중에서 선택되는 물 흐름이 적용되는 것을 특징으로 하는 알카리수 제조장치.
물 공급배관의 토출구 전 단계에서 물의 알카리화도를 높여 배출시키기 위한 구성으로 연화처리부와 물공급조절부와 자화처리부를 포함하여 제공되는 수처리 방법에 있어서,
배관재의 연화처리부는 입구부와 필터부와 접촉부 및 토출부를 갖는 구조의 카트리지가 내장되어 카트리지의 입구부로 유입된 물이 카트리지의 필터부를 거쳐 세라믹볼층을 접촉한 후 카트리지 토출구로 배출되는 구조를 이루어서 물의 활성화를 높이는 단계;
물공급조절부는 유입되는 물이 배관 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량이 조절되며 자화부로 보내주는 단계;
자화처리부는 물공급조절부의 경사분사판에서 분출되는 물이 배관재의 내측벽을 흐를 때 배관재의 외측벽에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되어 자화를 유도하는 단계;
를 포함하여 제공됨으로 배관재의 입구부로 유입되는 물 보다 pH 수치를 0.2~0.5 범위로 알카리화도를 높여 배출시키도록 적용되는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
물 공급배관의 토출구 전 단계에서 물의 알카리화도를 높여 배출시키기 위한 구성으로 연화처리부와 물공급조절부 및 자화처리부를 포함하여 제공되는 수처리 장치의 이용 방법에 있어서,
물공급조절부는 유입되는 물이 배관재 내벽 흐름을 유도하기 위해 경사분사판 및 미세조리개를 갖고 유량이 조절되며 자화처리부로 보내주는 단계;
자화처리부는 경사분사판에서 분출되는 물이 배관재의 내측벽을 흐를 때 배관재 외측벽에는 페라이트 자석, 알니코 자석, 희토류계 자석, 플라스틱 자석, 고무자석, 네오디뮴 자석 중에서 선택되는 영구자석이 설치되어 자화를 유도하는 단계;
상기 자화처리된 물이 연화처리부의 카트리지 입구부로 유입되어 필터부 및 세라믹볼층을 경유한 후 카트리지 토출구로 배출되는 단계;
를 거쳐 배출되는 물을 사람의 음용수나 동물의 급이수나 농작물의 농업용수로 사용되도록 제공되는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 장치의 이용방법.