KR20210127839A - 수도계량기용 자화수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측 입수구 및 이의 내부에 배치되는 입수관, 타측 출수구 및 이의 내부에 배치되는 출수관, 상기 입수구와 출수구를 상호 연결하는 내부 공간부에 배치되며 일단에 상기 입수관의 출구가 연결되며 타단에 상기 출수관의 입구가 연결되는 수도계량기를 포함하는 수도계량기함에서, 상기 출수관은 속이 빈 내부 메인관로를 갖는 메인바디와, 상기 메인바디의 상부 측 외주면에 형성되어 상기 메인관로와 연결되는 입구와, 상기 메인바디의 하단에 연결되어 상기 메인관로와 연결되는 서브관로를 갖는 엘보형 서브바디와, 상기 메인바디의 메인관로에 내장되어 유입된 물을 자화시키기 위한 자성체와, 상기 자성체를 고정시키기 위한 홀딩수단으로 이루어지도록 구현함으로써, 자성체를 이용해 자화한 자화수를 가정이나 사무실 등의 건물 내로 급수할 수 있도록 한 수도계량기용 자화수기에 관한 것이다.

Description

수도계량기용 자화수기{MAGNETIZED WATER APPARATUS}

본 발명은 수도계량기의 출수관 측에 장착되어 가정 등에 공급되는 물을 자화시켜 자화수로 생성시킬 수 있도록 한 자화수기에 관한 것으로, 특히 물이 통과하는 메인관로 내에 원기둥형 자성체를 마련하고 이 자성체를 통해 물을 자화시킬 수 있도록 하는 수도계량기용 자화수기에 관한 기술이다.

물은 인간의 생존에 필수적인 물질이며, 생존 자체를 위한 음료용으로써 뿐만 아니라 농업용·공업용 등의 다양한 방면에서도 필수적으로 이용되고 있다.

최근에는 웰빙에 대한 사람들의 관심이 높아짐에 따라, 물에 포함된 각종 이물질들이 필터링 된 깨끗한 물을 공급하기 위한 정수기가 등장하였고, 어디에서나 쉽게 볼 수 있을 만큼 대중화되었다.

또한, 단순히 물을 정수하는 것에 그치지 않고 물 자체의 기능을 향상시켜 사람에게 유익한 물을 공급하기 위한 방법 중의 하나로써, 물을 자화시키는 자화수 장치에 대한 관심이 증가하는 추세이다.

자화수 장치를 통해 물을 자화시키면, 물은 생체분자와의 친화성이 높은 육각형 고리구조의 비율이 높아지게 되는데, 이는 물에 포함된 이온을 활성화 시키고, 용존 산소를 증가시키는 효과로 이어진다.

또한, 세정력이 증가하여 과일 등에 묻은 잔류 농약의 제거가 용이해지고, 체내의 모세혈관이나 세포막에 침투하는 침투력이 증가하여 체내의 노폐물 제거 및 보습 효과에 효율적이며, 경수를 연수화 시키는 효과도 발생한다.

이러한 자화수 생성에 관련한 기술로는,

대한민국 실용신안등록 제20-0302732호 (2003.01.17.등록, 이하에서는 ‘문헌 1’이라고 함) 『자화장치 및 이를 이용한 자화용 필터카트리지』가 제시되어 있는 바,

문헌 1은 거대 물분자를 미립화 시키는 자화장치에 관한 것으로서, 자석터널을 형성하는 다수의 환형 마그네틱을 안정적으로 고정시키는 동시에 상기 자석터널의 내주면 또는 외주면에 형성되는 통수로의 간격을 일정한 거리 이하로 제한할 수 있도록, 상기 자석터널의 상·하부에 설치되는 상·하부 고정판과 상기 상·하부 고정판을 결합시킴과 아울러 자석터널의 내주면을 관통하도록 설치되는 파이프 형상의 고정관으로 이루어진 고정부재를 포함하여 구성된 자화장치 및 이를 이용한 자화용 필터카트리지에 관한 기술이다.

다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1692581호 (2016.12.28.등록, 이하에서는 ‘문헌 2’라고 함) 『자가 발전식 자화정수장치』가 제시되어 있는 바,

문헌 2는 유입된 물을 일방향으로 분사하도록 수로구 가 형성된 제1배관부재 를 포함하는 입구부; 물의 압력에 의해 회전하도록 설치된 자석과, 자석의 주변에 배치된 코일 간에 전기가 발생하도록 이루어진 자화부; 및 자석의 자력 및 전기에 의해 정화된 물을 모아서 배출하도록 이루어진 출구부;를 포함하여 이루어짐으로써, 유입된 물의 유압에 의해 자석이 회전하면서 주변에 배치된 코일과의 연계작용으로 전기를 발생시키고, 이 전기로 UV자외선 램프를 점등시켜 유동하는 물을 살균함은 물론 제1흡착부재로 염분을 흡착시키도록 한 자가 발전식 자화정수장치에 관한 기술이다.

또 다른 기술로는, 대한민국 특허공개 제10-2017-0142252호 (2017.12.28.공개, 이하에서는 ‘문헌 3’이라고 함) 『자화수 생성 장치』가 제시되어 있는 바,

문헌 3은 유체가 유입되는 입수구가 일측에 형성되고, 유체가 배출되는 배수구가 타측에 형성되며, 입수구와 배수구를 연통시키는 중공이 내부에 형성되는 본체 부재와 입수구 및 배수구 측에 각각 위치되어 중공에 구획을 형성시키며, 일측과 타측을 관통하는 가림판 관통홀이 형성되는 한 쌍의 가림판과 가림판을 관통하여 일측이 입수구와 연통되고, 타측이 본체 부재의 타측 부분에 위치되는 입수관과 가림판을 관통하여 타측이 배수구와 연통되고, 일측이 본체 부재의 일측 부분에 위치되는 배수관과 각각의 가림판 사이에 구비되는 자성체 부재를 포함함으로써, 본체 부재의 내부에 유입된 물을 자화시켜 품질이 향상된 음료용 물을 공급할 수 있는 자화수 생성 장치에 관한 기술이다.

문헌 1. 대한민국 실용신안등록 제20-0302732호 (2003.01.17.등록) 문헌 2. 대한민국 특허등록 제10-1692581호 (2016.12.28.등록) 문헌 3. 대한민국 특허공개 제10-2017-0142252호 (2017.12.28.공개)

본 발명은 수도계량기의 출수관 내에 내장되게 설치되는 자화수기로서, 메인관로 내에 배치된 원기둥형 자성체를 사이에 두고 통과하는 물을 자화시킬 수 있도록 한 수도계량기용 자화수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가 본 발명은 물의 수압에 의해 하강하여 자성체의 외표면에 흡착된 이물질 등을 제거하는 스크러버를 마련한 수도계량기용 자화수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러 본 발명은 수압 해제 시 부력에 의해 상승하여 자성체의 외표면에 흡착된 이물질을 다시 한 번 제거함은 물론, 물 유입 시를 대비해 원래의 위치를 복귀되는 스크러버를 마련한 수도계량기용 자화수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 수도계량기용 자화수기는,

일측 입수구 및 이의 내부에 배치되는 입수관, 타측 출수구 및 이의 내부에 배치되는 출수관, 상기 입수구와 출수구를 상호 연결하는 내부 공간부에 배치되며 일단에 상기 입수관의 출구가 연결되며 타단에 상기 출수관의 입구가 연결되는 수도계량기를 포함하는 수도계량기함에서,

상기 출수관은 속이 빈 내부 메인관로를 갖는 메인바디와, 상기 메인바디의 상부 측 외주면에 형성되어 상기 메인관로와 연결되는 입구와, 상기 메인바디의 하단에 연결되어 상기 메인관로와 연결되는 서브관로를 갖는 엘보형 서브바디와, 상기 메인바디의 메인관로에 내장되어 유입된 물을 자화시키기 위한 자성체와, 상기 자성체를 고정시키기 위한 홀딩수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수도계량기용 자화수기는,

원기둥형 자성체 및 승하강하는 서브자성체를 이용해 물을 자화시킬 수 있어, 자화 효율을 극대화시킬 수 있고, 이를 통해 생성한 자화수를 가정이나 사무실 등의 건물 내로 급수할 수 있도록 한 가장 큰 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 자화수기가 수도계량기에 설치된 상태를 보여주기 위한 구성도,
도 2는 본 발명의 자화수기를 나타낸 단면 구성도,
도 3은 도 2의 일부 확대 구성도,
도 4는 도 3의 “A”에 대한 요부 확대 구성도,
도 5는 하우징, 커버 및 임펠러 구조를 보여주기 위한 입체 구성도,
도 6은 본 발명의 자화수기에서 스크러버의 상하 작동 구조를 보여주기 위한 구성도,
도 7은 서브자성체를 보여주기 위한 평면 구성도.

이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2를 기준으로 출수관의 입구 측을 상부 또는 상방, 서브바디 측을 하부 또는 하방이라고 방향을 특정하기로 한다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수도계량기용 자화수기는,

일측 입수구(1a) 및 이의 내부에 배치되는 입수관(1b), 타측 출수구(1c) 및 이의 내부에 배치되는 출수관(100), 상기 입수구(1a)와 출수구(1c)를 상호 연결하는 내부 공간부(1d)에 배치되며 일단에 상기 입수관(1b)의 출구가 연결되며 타단에 상기 출수관(100)의 입구가 연결되는 수도계량기(1e)를 포함하는 수도계량기함(1)에서,

상기 출수관(10)은 속이 빈 내부 메인관로(111)를 갖는 메인바디(11)와, 상기 메인바디(11)의 상부 측 외주면에 형성되어 상기 메인관로(111)와 연결되는 입구(12)와, 상기 메인바디(11)의 하단에 연결되어 상기 메인관로(111)와 연결되는 서브관로(131)를 갖는 엘보형 서브바디(13)와, 상기 메인바디(11)의 메인관로(111)에 내장되어 유입된 물을 자화시키기 위한 자성체(14)와, 상기 자성체(14)를 고정시키기 위한 홀딩수단(15)으로 이루어진다.

상기 수도계량기함(1)은 속이 빈 함체 구조로서, 상부에 별도의 뚜껑이 덮이게 되며, 뚜껑을 개방해 수도계량기(1e)를 체크할 수 있다.

상기 입수구(1a)는 상기 입수관(1b)이 설치되는 것으로, 상기 입수관(1b)은 수돗물 관과 연결되어 수돗물 등이 입수된다. 이어서 상기 출수구(1c)는 상기 출수관(100)이 설치되는 것으로, 가정 등으로 공급되는 관과 연결되어 수돗물 등을 공급하게 된다.

본 발명의 특징으로서, 상기 출수관(10) 내에 자성체(14)가 배치되어 유입되는 물을 자화시켜 자화수를 생성하고, 이렇게 생성한 자화수를 공급할 수 있도록 한다.

도 2에서와 같이, 상기 자성체(14)는 상기 메인관로(111)의 내주면으로부터 이격되게 배치되게 원통형 구조로 이루어진다. 특히 상기 자성체(14)는 자력이 10,000 가우스(Gauss) 내외의 자석으로 이루어진다.

그리고 도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 홀딩수단(15)은 상기 메인바디(11)의 상단에 결합되며 상기 자성체(14)의 상단이 삽입되는 원형 홈 형상의 탑리세스(151a)를 갖는 탑캡(151)과, 상기 메인바디(11)의 내부에 배치되며 상기 자성체(14)의 하단이 삽입되는 원형 홈 형상의 바텀리세스(152a) 및 이의 주변 영역 둘레를 따라 상하 관통되게 형성되는 다수의 유통홀(152b)을 갖는 서포트(152)와, 상기 메인바디(11)의 하단에 결합되며 내부에 상하 관통형 배수홀(153a)을 갖고 상기 서포트(152)를 지지하는 바텀캡(153)으로 이루어진다.

이때 상기 탑캡(151)은 하부 외주면에 나사산이 형성되고 상기 메인바디(11)의 메인관로(111) 상부 측 내주면에 대응나사산이 형성됨으로써, 상기 메인바디(11)에 상기 탑캡(151)이 체결될 수 있고, 이를 통해 상기 탑캡(151)의 결합 및 분리가 가능하다.

상기 바텀캡(153) 또한 상부 외주면에 나사산이 형성되고 상기 메인바디(11)의 메인관로(111) 하부 측 내주면에 대응나사산이 형성됨으로써, 상기 메인바디(11)에 상기 바텀캡(153)이 체결될 수 있고, 이를 통해 상기 바텀캡(153)의 결합 및 분리가 가능한데, 상기 탑캡(151)을 분리해 상기 자성체(14)를 꺼내거나 다시 넣을 수 있기에 상기 바텀캡(153)은 용접 등에 의해서 상기 메인바디(11)에 일체로 결합될 수도 있다.

상기 서브바디(13)는 커플러 등을 통해 상기 바텀캡(153)에 연결된다.

상기 탑캡(151)의 탑리세스(151a)는 상기 자성체(14)의 상단이 삽입 지지될 수 있도록 상기 자성체(14)의 단면과 상응한 공간 크기를 갖고, 상기 서포트(152)의 바텀리세스(152a) 또한 상기 자성체(14)의 하단이 삽입 지지될 수 있도록 상기 자성체(14)의 단면과 상응한 공간 크기를 갖는다.

상기 서포트(152)의 각 유통홀(152b)은 상기 서포트(152)의 가장자리를 따라 등간격으로 상하 관통되게 형성되는 홀로서, 이 홀을 통해 물이 통과한다.

상기 바텀캡(153)의 상단은 상기 서포트(152)의 가장자리, 특히 상기 각 유통홀(152b)에 간섭되지 않은 영역을 따라 지지함에 따라 상기 서포트(152)를 고정시킬 수 있다.

상기 바텀캡(153)의 배수홀(153a)은 상기 각 유통홀(152b)과 상호 연통되어 있기에 상기 각 유통홀(152b)을 통과한 물은 상기 배수홀(153a)을 통해 상기 서브바디(13)의 서브관로(131) 측으로 급수된다.

한편, 본 발명에 따른 수도계량기용 자화수기는 스크러버(16)를 더 포함하는데,

상기 스크러버(16)는

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이,

상기 자성체(14)의 외주면을 감싸는 형태로 상기 자성체(14)에 끼워지는 하우징(161)과,

상기 하우징(161)의 외주면 둘레를 따라 배치되는 다수의 날개를 갖는 임펠러(162)와,

상기 하우징(161)의 하부 측 내주면에 구비되어 상기 자성체(14)의 외주면에 접하게 되는 브러시(163)와,

상기 하우징(161)의 상부 측에 배치되되 상기 자성체(14)의 외주면을 감싸는 환형(環形)의 부력체(164)와,

상기 하우징(161)의 상부에서 상방으로 연장되어 상기 부력체(164)를 감싸 고정하는 커버(165)

를 포함하여 이루어진다.

이때 도 4에서와 같이, 상기 자성체(14)는 이의 외주면에서 상기 출수관(10)의 입구(12) 보다 하부 측에 위치한 영역 둘레를 따라 형성되어 상기 하우징(161)의 상방 움직임을 제한하는 환형의 스토퍼(141)가 구비된다. 결국 상기 자성체(14)를 따라 상하로 승하강하는 상기 하우징(161)이 상기 스토퍼(141)에 의해 더 이상 상승하지 못하고 멈추게 되는데, 이는 상기 출수관(10)의 입구(12) 하부 측에 멈추게 함으로써, 이후 상기 입구(12)를 통해 유입되는 물의 수압이 적절히 상기 임펠러(162)에 작용할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 임펠러(162)는 상부에서 가해지는 물의 수압에 의해 회전할 수 있는 구조의 여러 날개를 갖는 구조로 이루어지며, 상기 하우징(161)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 배치되면서 일체로 형성되는데, 경우에 따라 별도의 임펠러(162)를 마련하고 이를 상기 하우징(161)에 결합 및 분리되게 볼트 등에 의해 결합시킬 수 있을 것이다.

상기 브러시(163)는 상기 하우징(161)의 하부 측 내주면에 접착제 등에 의해 부착될 수 있고, 마모된 경우 분리한 후 새로운 브러시(163)를 부착하여 사용할 수도 있다. 결국 도 6에서와 같이, 상기 브러시(163)는 상기 하우징(161)의 승하강 시 상기 자성체(14)의 외주면에 흡착된 이물질 등을 제거하는 데에 도움을 준다.

특히 상기 부력체(164)는 스티로폼 등의 재질로 이루어져 물 등의 액상 속에서 위로 떠오를 수 있는 구성으로서, 수압에 의해 상기 하우징(161)이 상기 자성체(14) 따라 하강한 후, 수압이 해제되면 부력에 의해 떠오르게 되면서 상기 하우징(161)을 상기 스토퍼(141)가 있는 지점까지 상승시키는 데에 도움을 준다.

그리고 도 7에서와 같이, 상기 스크러버(16)의 커버(165)에는 이의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 배치되어 물을 자화시키기 위한 서브자성체(166)가 구비된다. 상기 서브자성체(166)는 5,000 가우스 내외의 자석으로 이루어져 상기 커버(165)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 배치되되, 공급자에서 충분한 물을 원활하게 공급할 수 있는 조건 내에서 적절한 간격과 크기를 갖는 것이 바람직하다. 결국 상기 메인바디(11)의 메인관로(111)를 지나는 물이 상기 자성체(14)에 의해 자화되면서 또 상기 서브자성체(166)를 만나 한 번 더 자화됨으로써, 자화수 생성 효율을 극대화시킬 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "수도계량기용 자화수기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 수도계량기함
1a : 입수구
1b : 입수관
1c : 출수구
1d : 공간부
1e : 수도계량기
10 : 출수관
11 : 메인바디
111 : 메인관로
12 : 입구
13 : 서브바디
131 : 서브관로
14 : 자성체
141 : 스토퍼
15 : 홀딩수단
151 : 탑캡
151a : 탑리세스
152 : 서포트
152a : 바텀리세스
152b : 유통홀
153 : 바텀캡
153a : 배수홀
16 : 스크러버
161 : 하우징
162 : 임펠러
163 : 브러시
164 : 부력체
165 : 커버
166 : 서브자성체

Claims (5)

1. 일측 입수구(1a) 및 이의 내부에 배치되는 입수관(1b), 타측 출수구(1c) 및 이의 내부에 배치되는 출수관(100), 상기 입수구(1a)와 출수구(1c)를 상호 연결하는 내부 공간부(1d)에 배치되며 일단에 상기 입수관(1b)의 출구가 연결되며 타단에 상기 출수관(100)의 입구가 연결되는 수도계량기(1e)를 포함하는 수도계량기함(1)에서,
   상기 출수관(10)은
   속이 빈 내부 메인관로(111)를 갖는 메인바디(11)와,
   상기 메인바디(11)의 상부 측 외주면에 형성되어 상기 메인관로(111)와 연결되는 입구(12)와,
   상기 메인바디(11)의 하단에 연결되어 상기 메인관로(111)와 연결되는 서브관로(131)를 갖는 엘보형 서브바디(13)와,
   상기 메인바디(11)의 메인관로(111)에 내장되어 유입된 물을 자화시키기 위한 자성체(14)와,
   상기 자성체(14)를 고정시키기 위한 홀딩수단(15)
   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수도계량기용 자화수기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자성체(14)는 상기 메인관로(111)의 내주면으로부터 이격되게 배치되게 원통형 구조로 이루어지고,
   상기 홀딩수단(15)은 상기 메인바디(11)의 상단에 결합되며 상기 자성체(14)의 상단이 삽입되는 원형 홈 형상의 탑리세스(151a)를 갖는 탑캡(151)과, 상기 메인바디(11)의 내부에 배치되며 상기 자성체(14)의 하단이 삽입되는 원형 홈 형상의 바텀리세스(152a) 및 이의 주변 영역 둘레를 따라 상하 관통되게 형성되는 다수의 유통홀(152b)을 갖는 서포트(152)와, 상기 메인바디(11)의 하단에 결합되며 내부에 상하 관통형 배수홀(153a)을 갖고 상기 서포트(152)를 지지하는 바텀캡(153)으로 이루어지고,
   상기 서브바디(13)는 상기 바텀캡(153)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 자화수기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 자성체(14)의 외주면을 감싸는 형태로 상기 자성체(14)에 끼워지는 하우징(161)과,
   상기 하우징(161)의 외주면 둘레를 따라 배치되는 다수의 날개를 갖는 임펠러(162)와,
   상기 하우징(161)의 하부 측 내주면에 구비되어 상기 자성체(14)의 외주면에 접하게 되는 브러시(163)와,
   상기 하우징(161)의 상부 측에 배치되되 상기 자성체(14)의 외주면을 감싸는 환형(環形)의 부력체(164)와,
   상기 하우징(161)의 상부에서 상방으로 연장되어 상기 부력체(164)를 감싸 고정하는 커버(165)
   로 이루어진 스크러버(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 자화수기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 자성체(14)는 이의 외주면에서 상기 출수관(10)의 입구(12) 보다 하부 측에 위치한 영역 둘레를 따라 형성되어 상기 하우징(161)의 상방 움직임을 제한하는 환형의 스토퍼(141)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 자화수기.
   
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 스크러버(16)의 커버(165)에는 이의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 배치되어 물을 자화시키기 위한 서브자성체(166)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 자화수기.

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