자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기

자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기
WO 2009131409 A2

초록

인체에 유익한 N극에서 발생되는 자장을 이용하여 자화처리기 내부를 통과하는 용수를 처리하는 자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화처리기가 개시된다. 자장을 형성하여 용수를 자화시키는 자성체은 자석케이스를 포함한다. 영구자석은 자석케이스의 내부에 서로 같은 극성끼리 마주보도록 다수 적층되며, 그 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 상호 간에 이격부가 형성된다. 지지축은 영구자석을 관통 지지한다. 고정편은 지지축의 단부에 각각 결합되어 영구자석이 자석케이스 내에 고정되도록 한다.

이미지(18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

청구 범위(19)

1. 자장을 형성하여 용수를 자화시키는 자성체에 있어서,

   자석케이스;

   상기 자석케이스의 내부에 서로 같은 극성끼리 마주보도록 다수 적층되며, 그 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 상호 간에 이격부가 형성된 영구자석;

   상기 영구자석을 관통 지지하는 지지축; 및

   상기 지지축의 단부에 각각 결합되어 상기 영구자석이 자석케이스 내에 고정되도록 하는 고정편을 포함하는 것을 특징으로 하는 자화육각수용 자성체.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 이격부는 적층되는 한 쌍의 영구자석의 마주보는 S극 단부가 서로 대향되는 방향으로 비스듬하게 절개된 것을 특징으로 하는 자화육각수용 자성체.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 자성체의 표면에는 테플론 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 자화육각수용 자성체.
4. 상측은 개방되고, 하측에 배관이 연결되는 연결부가 구비된 본체;

   상기 본체의 상측에 결합되며, 상측에 배관이 연결되는 연결부가 구비되고, 내부에 공간이 형성된 커버;

   상기 본체의 내부에 수용되는 자석케이스, 상기 자석케이스의 내부에 서로 같은 극성끼리 마주보도록 다수 적층되며 그 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 상호 간에 이격부가 형성된 영구자석, 상기 영구자석을 관통 지지하는 지지축 및 상기 지지축의 단부에 각각 결합되어 상기 영구자석이 자석케이스 내에 고정되도록 하는 고정편을 구비하는 자성체; 및

   상기 자성체의 단부에 각각 결합되어 자성체을 본체 내에 고정하는 고정캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 본체의 외주면에는 보조영구자석이 내설된 자화강화부재가 더 구비되며, 상기 보조영구자석의 N극은 상기 자성체의 N극끼리 마주보도록 설치된 영구자석에 대응되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 본체 내에 자성체을 감싸도록 설치되어 본체 내를 통과하는 용수에 와류가 지속화되도록 안내하는 와류유도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
7. 자장을 형성하여 용수를 자화시키는 자화육각수 자성체에 있어서,

   자석케이스;

   상기 자석케이스의 내부에 수용되며, S극의 극성을 갖는 소경부가 마주보도록 적층 되는 한 쌍의 영구자석과, 상기 한 쌍의 영구자석 사이에 위치하여 상기 소경부가 삽입되도록 하는 자성감소체가 구비된 영구자석부;

   상기 영구자석부를 관통 지지하는 지지축; 및

   상기 지지축의 단부에 각각 결합 되어 상기 영구자석부가 고정되도록 하는 고정부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화육각수 자성체.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 자성감소체가 접촉되는 상기 자석케이스의 벽에는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 자화육각수 자성체.
9. 상면은 개방되고, 하측에 배관이 연결되는 연결부가 구비된 본체;

   상기 본체의 상측에 결합 되며, 상측에 배관이 연결되는 커버연결부가 구비되고, 내부에 공간이 형성된 커버;

   상기 본체의 내부에 수용되며, 자석케이스와, 상기 자석케이스의 내부에 수용되며 S극의 극성을 갖는 소경부가 마주보도록 적층 되는 한 쌍의 영구자석과 상기 한 쌍의 영구자석 사이에 위치하여 상기 소경부가 삽입되도록 하는 자성감소체를 갖는 영구자석부와, 상기 영구자석부를 관통 지지하는 지지축과, 상기 지지축의 단부에 각각 결합 되어 상기 영구자석부가 고정되도록 하는 고정부재가 구비된 자화육각수 자성체; 및

   상기 자화육각수 자성체의 단부에 각각 결합 되어 상기 자화육각수 자성체가 본체내에서 고정되도록 하는 고정캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 본체의 외주면에는 영구자석이 내설 된 자화강화부재가 결합되며, 내설된 영구자석의 N극이 상기 영구자석부의 영구자석 N극과 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 자성감소체가 접촉되는 상기 자석케이스의 벽에는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영구자석부와 상기 일측 고정부재 사이에는 상기 영구자석부가 더 설치되되, 상기 영구자석부의 N극이 서로 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 고정부재와 영구자석부 사이에는 영구자석이 더 설치되되, 상기 영구자석부의 영구자석과 더 설치되는 영구자석의 N극이 서로 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 영구자석부와 영구자석부 사이에는 스페이서가 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
15. 상면은 개방되고, 하측에 배관이 연결되는 연결부가 구비된 본체;

    상기 본체의 상측에 결합 되며, 상측에 배관이 연결되는 커버연결부가 구비되고, 내부에 공간이 형성된 커버;

    상기 본체의 내부에 수용되며, 자석케이스와, 상기 자석케이스의 내부에 수용되어 N극이 서로 마주보도록 한 쌍의 영구자석이 수직으로 적층되며 상기 영구자석의 S극 일측이 절개 형성된 자화육각수 자성체; 및

    상기 자화육각수 자성체의 단부에 각각 결합 되어 상기 자화육각수 자성체가 본체내에서 고정되도록 하는 고정캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 본체 내에 상기 자화육각수 자성체를 감싸도록 설치되어 상기 본체 내를 통과하는 용수를 안내하는 와류유도체를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화처리기.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 본체의 외주면에는 영구자석이 내설 된 자화강화부재가 결합되며, 내설된 영구자석의 N극이 상기 자화육각수 자성체의 영구자석 N극과 마주보도록 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 한 쌍의 영구자석 사이에는 스페이서가 설치된 것을 특징으로 하는 자화처리기.
19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와류유도체는 서로 대칭되도록 형성되는 한 쌍의 반원체와, 각 반원체의 내벽에 나선 형태로 돌출되어 용수의 와류를 안내하는 와류안내편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자화처리기.

설명

　자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기

본 발명은 관로를 통해 공급되는 용수에 포함된 불순물을 자성체을 이용하여 정화하기 위한 자화처리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체에 유익한 N극에서 발생되는 자장을 이용하여 자화처리기 내부를 통과하는 용수를 처리하는 자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화처리기에 관한 것이다.

현대에는 일반 가정, 공장 및 농장 등지에서 쓰레기를 비롯한 각종 폐기물들이 많이 방출되는 실정이다. 이 상태가 지속되면서, 자체 정화 능력이 있는 물도 심하게 오염되어 직접 식수로 이용할 수 없을 뿐만 아니라 강이나 바다 등의 생태계가 파손되고 있는 실정임은 이미 주지된 사실이다.

이에 따라 일단 오염된 물을 깨끗하게 하기 위한 정수의 공정으로, 여러 가지 장치와 방법을 많이 개발하여 사용하고 있으며, 더 효율적인 정수를 위한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다.

지금까지 알려진 정수를 위한 몇 가지 방법을 살펴보면, 활성오니나 미생물을 이용하는 생물학적 방법, 화학반응을 이용하는 화학적 방법 그리고 전자나 초음파를 이용하는 물리적인 방법 등이 있다.

그러나, 상기한 종래의 정수 방법들은 안정적인 정수가 이루어지지 않을 뿐 아니라 정수에 소요되는 가동비가 많아 정수 효율을 높일 수 없었다. 즉, 종래의 활성오니나 미생물을 이용한 생물학적 방법은 미생물이 오염물질을 분해하도록 하는 방식으로 국제적으로 많은 나라에서 이용하고 있다. 그러나 이는 미생물의 소화성 물질에 유효농도라는 한계성이 있었다. 즉, 오물이 고농도로 함유된 상태에서는 그 처리가 미흡하였다. 특히 알카리나 산성을 띠고 있는 오폐수의 경우에는 전처리가 필요하며, 시간과 온도 등의 환경의 영향을 많이 받게 되며, 설치 면적이 넓어야 하기 때문에 건설비가 많이 소요되는 등의 단점이 있었다.

그리고 화학적 처리방식은 반응속도가 빠르고 공정이 간단하다는 장점이 있는 반면에, 생물학적 처리가 어려운 유기물을 분해하는 경우라 하더라도 단독으로 폐수를 처리하기에는 설치비와 유지비가 너무 고가여서 전술한 생물학적 정수방식의 전처리나 후처리로만 사용되는 단점이 있었다.

또한, 전자나 초음파를 이용하는 물리적인 방식은 생물학적 방식이나 화학적 방식으로 처리가 곤란한 벤젠 화합물이나 할로겐 화합물 등 난분해성 물질을 분해하는 공정에 응용되지만 막대한 시설비와 유지비에 비해 그 효과가 미비한 수준이므로 널리 이용되지 못하는 단점이 있었다.

다른 방법으로, 영구자석을 이용한 자화 처리기가 개발된 바 있다. 이 자화 처리기는 임상학적으로 효과가 입증된 자석을 이용하여 인체에 직접적으로 공급되는 물을 자화 처리하는 방법이었다. 이중 대표적인 종래 기술은, 출원인 김진호에 의해 대한민국 등록실용신안 등록번호 제0437393호(고안의 명칭: 자화기를 이용한 자화육각수 제조장치)로 등록되었는 바 있다. 즉, 물의 분자 구조는 자기작용에 의해 물의 표면 장력을 적게 변화시켜 물속에 함유된 각종 미네랄성분이 인체에 유용하게 작용시킬 수 있다. 아울러, 자력 세기가 큰 영구자석(12000가우스)을 이용하여 N극과 N극 그리고 S극과 S극을 스페이서를 사이에 두고 서로 대향되게 일정 간격을 두고 배치함으로써, 자장의 세기와 자속밀도를 크게 해서 온수 순환수를 자화기에 통과시켜 순환수의 표면장력이 적은 자화육각수로 변화시킬 수 있도록 한 것이다.

여기서, 물은 2개의 수소원자와 1개의 산소원자가 결합된 것으로, 온도가 높아질수록 5개로 구성된 사슬모양 또는 5각형의 고리모양을 이루고, 온도가 내려갈수록 6각형 고리모양이 증가한다. 이 육각형 고리모양의 분자구조를 구성하는 물 즉, 육각수는 열용량이 크고 다른 생체 분자들과 잘 어울려 생물체의 생명 기능을 향상시키는 유익한 것으로 알려져 있다.

특히, 물은 자석의 자장 속으로 통과되었을 때, 물의 분자구조가 이온 활성화되어 미네랄이 풍부한 약알칼리성의 6각형 구조를 가지는 자화수로 되는데, 이러한 자석을 이용한 자화처리기는 단시간에 많은 양의 자화수를 얻을 수 있어 일반 가정에서는 물론이고 식품공장 및 목욕탕, 축산 및 식물재배용 등 여러 분야에서 생활용수로 널리 사용된다.

다만, 근래의 연구 결과 자기와 자기가 생체에 미치는 영향(Magnetism and its effects on the living system), 1974년, 데이비스(Albert Roy Davis)에 따르면, 자석의 N극에서 생성된 자화수는 인체에 유익한 효과가 있는 반면, S극에서 생성된 자화수는 일반적으로 유해한 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 구체적으로 자석의 N극에서 생성되는 자화수는 일의 능률의 증가, 암 세포 증식의 억제, 대사 작용의 향상, 통증의 감소, 알레르기의 진정 및 수면의 촉진 등 인체에 유익하다.

이러한 연구 결과에 비추어 볼 때, 위의 선행기술은 인체에 유해한 S극에서도 N극과 동일하게 자화수가 생성되므로 인체에 미치는 유익한 효과가 절감되는 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 N극에서 발생되는 자장을 이용하여 자화처리기 내부를 통과하는 용수를 처리할 수 있도록 하여 인체에 미치는 유익한 효과를 증대시키도록 한 자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자장을 형성하여 용수를 자화시키는 자성체에 있어서,

자석케이스;

상기 자석케이스의 내부에 서로 같은 극성끼리 마주보도록 다수 적층되며, 그 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 상호 간에 이격부가 형성된 영구자석;

상기 영구자석을 관통 지지하는 지지축; 및

상기 지지축의 단부에 각각 결합되어 상기 영구자석이 자석케이스 내에 고정되도록 하는 고정편을 포함하는 것을 특징으로 하는 자화 육각수용 자성체을 제공함으로써 달성되는 것이다.

본 발명은,

상측은 개방되고, 하측에 배관이 연결되는 연결부가 구비된 본체;

상기 본체의 상측에 결합되며, 상측에 배관이 연결되는 연결부가 구비되고, 내부에 공간이 형성된 커버;

상기 본체의 내부에 수용되는 자석케이스, 상기 자석케이스의 내부에 서로 같은 극성끼리 마주보도록 다수 적층되며 그 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 상호 간에 이격부가 형성된 영구자석, 상기 영구자석을 관통 지지하는 지지축 및 상기 지지축의 단부에 각각 결합되어 상기 영구자석이 자석케이스 내에 고정되도록 하는 고정편을 구비하는 자성체; 및

상기 자성체의 단부에 각각 결합되어 자성체을 본체 내에 고정하는 고정캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 자화 육각수용 자화 처리기를 제공함으로써 달성되는 것이다.

본 발명은,

자장을 형성하여 용수를 자화시키는 자화육각수 자성체에 있어서,

자석케이스;

상기 자석케이스의 내부에 수용되며, S극의 극성을 갖는 소경부가 마주보도록 적층 되는 한 쌍의 영구자석과, 상기 한 쌍의 영구자석 사이에 위치하여 상기 소경부가 삽입되도록 하는 자성감소체가 구비된 영구자석부;

상기 영구자석부를 관통 지지하는 지지축; 및

상기 지지축의 단부에 각각 결합 되어 상기 영구자석부가 고정되도록 하는 고정부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화육각수 자성체를 제공함으로써 달성되는 것이다.

본 발명은,

상면은 개방되고, 하측에 배관이 연결되는 연결부가 구비된 본체;

상기 본체의 상측에 결합 되며, 상측에 배관이 연결되는 커버연결부가 구비되고, 내부에 공간이 형성된 커버;

상기 본체의 내부에 수용되며, 자석케이스와, 상기 자석케이스의 내부에 수용되어 N극이 서로 마주보도록 한 쌍의 영구자석이 수직으로 적층되며 상기 영구자석의 S극 일측이 절개 형성된 자화육각수 자성체; 및

상기 자화육각수 자성체의 단부에 각각 결합 되어 상기 자화육각수 자성체가 본체내에서 고정되도록 하는 고정캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자화처리기를 제공함으로써 달성되는 것이다.

본 발명에 의하면, 영구자석에 형성된 자성제어구조에 의해 인체에 유익한 N극에서 발생하는 자화수의 생성은 최대로 하고, 인체에 유익하지 않은 S극에서 발생하는 자화수의 생성은 최소화할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 의하면, 첫째, 영구자석부에 설치된 자성감소체에 의해 인체에 유익한 N극에서 발생되는 자화수의 생성은 최대로 하고, 인체에 유해한 S극에서 발생되는 자화수의 생성은 최소로 할 수 있다. 둘째, 본체의 외주면에 결합 된 자화강화부재에 의해 N극에서 발생 되는 자화수의 생성을 증대할 수 있다. 셋째, 영구자석의 S극 일측을 절개 형상하여 인체에 유해한 자화수의 생성을 최소로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기의 사시도;

도 2는 도 1의 분해 사시도;

도 3은 도 1의 종단면도 및 부분 확대단면도;

도 4는 도 1의 횡단면도;

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 자화 육각수용 자성체 및 이를 이용한 자화 처리기의 분해 사시도;

도 6은 도 5의 종단면도;

도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기의 사시도;

도 8은 도 7의 분해 사시도;

도 9는 도 7의 결합상태 단면도 및 부분 확대단면도;

도 10은 도 9의 IV-IV선에 따른 단면도;

도 11 는 도 9의 자화육각수 자성체의 다른 실시예를 도시한 사시도;

도 12는 도 11의 자화처리기의 단면도;

도 13은 도 9에 도시된 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기에 채용된 자화육각수 자성체의 또 다른 실시예를 도시한 사시도;

도 14는 도 13에 도시된 자화육각수 자성체가 채용된 자화처리기의 단면도;

도 15는 도 7에 도시된 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기에 채용된 커버의 변형 실시예를 나타낸 단면도;

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기를 도시한 단면도;

도 17은 도 16의 VI-VI선에 따른 단면도; 및

도 18은 도 16에 도시된 자화처리기에 채용된 고정캡과 와류유도체를 도시한 사시도이다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 의한 자화 육각수용 자성체를 이용한 자화 처리기를 첨부 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

[제 1실시예]

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 제 1실시예에 따른 의한 자화처리기가 도시되어 있다.

이에 따르면, 본 실시예의 자화처리기(1)는 용수가 내부로 통과되도록 하는 본체(10), 이 본체(10)의 상측에 결합되는 커버(20), 본체(10)의 내부에 구비되는 자성체(50)을 포함한다.

본체(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 스틸 재질로 이루어지고, 용수를 공급하는 배관 사이에 개재되어 연결된다.

본체(10)의 내부에는 공급되는 용수에 포함된 스케일, 녹 및 기타 불순물을 제거하도록 자성체(50)이 수용된다. 이때, 본체(10)의 상면은 내부에 장착되는 자성체(50) 등의 구성 부품에 대한 유지 보수 등을 위해 개구된다.

그리고 본체(10)의 하측에는 배관에 연결하기 위한 연결부(11)가 돌출 형성된다. 또한, 본체(10)의 상면 테두리에는 커버(20)와의 결합시 후술하는 오링(12)이 안착되도록 플랜지가 마련된다. 따라서, 본체(10)의 상측 플랜지에 구비되는 오링(12)에 의하여 기밀이 유지되도록 이루어짐으로써 본체(10)와 커버(20)의 결합에 따른 기밀성이 향상된다.

한편, 본 실시예에서 연결부(11)가 도 1과 같이 "ㄱ"자 형상으로 구성되는 것은 보통 가정용으로 사용되는 것으로, 설치 공간 확보와 본체(10) 내부에 더 많은 영구자석을 수용할 수 있는 이점이 있다.

커버(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 개구된 상면에 결합되며, 상측 중앙에는 연결부(21)가 돌출 형성된다. 이때, 본체(10)와 커버(20)의 사이에는 고무재질의 오링(12)이 개재되어 상호 간에 기밀성이 유지되도록 한다.

한편, 본체(10)와 커버(20)의 체결 상태를 공고히 하기 위해 양자의 연결 부분 외측에는 나사 결합 방식의 조임구(30)가 구비될 수 있다. 통상적으로 본 실시예의 조임구(30)는 자화처리기가 산업용으로 사용될 때 적용된다.

조임구(30)는 반원의 링 형태로 된 조임편(31)이 한 쌍으로 이루어지되 각 조임편(31)의 일단은 힌지(32)로 결합되고 타단은 나사(33) 체결됨으로써 본체(10)와 커버(20) 간의 결합을 가능케 하며, 이러한 구성은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

자성체(50)은 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(10) 내부에서 자기장을 형성함으로써 본체(10)를 통과하는 용수에 자화를 유도하여 스케일 또는 녹 등의 불순물의 분자구조를 변화시킴으로써 유해성을 제거하기 위한 것이다.

이러한 자성체(50)은 내부에 소정의 공간이 형성된 자석케이스(51)와, 이 자석케이스(51)의 내부에 수직으로 적층 배열되는 S극 및 N극의 다수의 영구자석(52)으로 구성된다. 그리고 각 영구자석(52)의 중심을 관통하여 다수의 영구자석 다발을 지지하는 지지축(53) 및 이 지지축(53)의 양단에 각각 결합되어 영구자석 다발을 자석케이스(51) 내에 고정하는 고정편(54)을 더 포함한다.

이때, 자석케이스(51)는 통상에서와 마찬가지로 금속재로 이루어지며, 용수의 반복적인 흐름에 의해 외부 표면에 녹이 발생할 우려가 있으므로, 그 표면에는 별도의 테플론 코팅층(55)이 형성된다.

테플론 코팅층(55)은 99.9 중량% 이상의 퍼플로로 알콕시 수지(PFA) 또는 불소화 에틸렌 프로필렌 수지(PEF)로 이루어진다. 또는, 테플론 코팅층(55)은 4불화에틸렌수지(PTFE) 30~45 중량%, APGE(Alkyl Polyoxyethene Glycol Ether) 4.5~6.5 중량%, 카본블랙 1~5 중량%, 물 35~45 중량%, 암모니아 퍼플루오로옥탄산(APFO ; Ammonium Perfluorooctanoate) 0.01 중량% 이하로 구성될 수도 있다.

테플론은 미국 듀폰사(Dupont)가 개발한 불소수지로서, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성들을 가지고 있다. 카본블랙은 흑색의 미세한 탄소분말인데 이른바 그을음에 상당하는 것으로 탄소입자의 크기는 1~500이며 흑연과 비슷하다. 공업적으로는 천연가스타르 등을 불완전연소시켜 생긴 그을음을 모으거나, 그것들을 열분해하여 제조하고 있다.

따라서, 자석케이스(51) 표면에 테플론 코팅층(55)을 형성할 경우 자화처리기의 지속적인 사용시 자성체(50) 주위를 흐르는 용수에 의해 자성체(50)에 녹이 발생하는 것을 방지해 준다.

한편, 코팅층(55)은 테플론 재질로 형성하는 것이 바람직하지만, 제작에 따른 경제적인 면에서 코팅층(55)은 폴리아미드나 아세탈 재질을 주성분으로 할 수 있다. 아세탈 재질은 알코올이나 에테르에는 쉽게 녹지만 물에는 잘 녹지 않으며, 산에는 불안정하지만 알칼리에는 비교적 안정한 특성이 있다.

자석케이스(51) 내부에 적층 배열되는 영구자석(52)은 대략 10개 이상의 코발트/니켈계 또는 네오디뮴(5,000~10,000G)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 각 영구자석(52)의 맞닿는 틈새 부분에서 방출되는 높은 자기장 영역을 자성체의 길이당 많게 하는 반면에 자장이 낮게 형성되는 영구자석(52)의 길이를 최소화시키기 위하여 자성체(50) 내부에 적층 배열되는 영구자석(52)은 가능한 한 길이가 짧은 자석을 사용하되, 여러 개(10~20개) 장착하도록 이루어진다.

이때, 본 실시예의 영구자석(52)은 자석케이스의 내부에 다수 적층되되 다수의 영구자석이 서로 같은 극성끼리 마주보도록 적층되며, 인접한 한 쌍의 영구자석 중 S극의 극성이 마주보는 면에는 이격부(52a)가 형성된다.

이격부(52a)는 적층되는 한 쌍의 영구자석의 마주보는 S극 단부가 서로 대향되는 방향으로 비스듬하게 절개된 것으로서, 본체 내를 흐르는 용수와 S극 사이에 간격이 발생하도록 함으로써 S극에서 생성되는 자성을 감소시켜 유해한 자화수의 생성을 최소화하기 위함이다.

한편, 자성체(50)의 상측과 하측에는 각각 고정캡(70)이 착탈 가능하게 억지 끼움 결합되며, 이 고정캡(70)에 의해 자성체(50)은 본체(10) 내에 고정 결합되는 것이다. 이 고정캡(70)은 링체에 수직으로 구비된 복수의 지지다리로 구성되며, 자성체(50)이 본체(10)의 일측에 부착되지 않고 고정되도록 한다.

더불어, 본 실시예의 자화처리기(1)는 본체(10)의 외주면에 자화강화부재(60)가 더 구비된다. 자화강화부재(60)의 내부에는 다수의 보조영구자석(61)이 내설되며, 이때 보조영구자석(61)의 N극은 자성체(50)의 N극끼리 마주보도록 설치된 영구자석(52)과 소정 간격을 두고 그 외측에 대응되도록 배치된다. 따라서, 영구자석의 N극에서 발생하는 자성을 증대시킴으로써 인체에 유익한 효과를 상승시키는데 기여할 수 있다.

미설명 부호 (56)은 상하 인접된 영구자석 간을 이격시키기 위한 스페이서로서, 통상 금속재로 이루어진다.

[제 2실시예]

도 5 및 도 6은 본 고안에 의한 자화처리기의 제 1실시예를 보인 것으로, 본체(10)의 내부에는 와류유도체(40)가 더 구비될 수 있다.

와류유도체(40)는 자성체(50)을 감쌀 수 있도록 서로 대칭되게 형성된 한 쌍의 반원체(41)를 구비한다. 이때, 와류유도체(40)는 한 쌍의 반원체(41)로 이루어지지 않고 단일의 원통체로 이루어질 수도 있으나, 반원체로 형성하는 것이 그 내부에 수용되는 자성체(50)과의 조립성을 용이하게 하는 이점이 있다.

각 반원체(41)는 사출 성형에 의해 제작되며, 그 제작의 용이성 및 대량 생산 등을 위해 합성수지재로 형성됨이 바람직하다. 이때, 각 반원체(41)가 자성체(50)을 감싼 상태로 상호 결합시 그 체결력이 견고해지도록 각 반원체의 양측 단부에는 서로 엇갈리게 요철부가 형성되는 것이 바람직하다.

각 반원체(41)의 내벽면에는 자성체(50)을 지나는 용수가 나선 형태로 흐를 수 있도록 와류안내편(42)이 내측으로 소정량 돌출 형성된다. 즉, 와류유도체(40)의 내주면에는 길이 방향으로 나선이 형성되어 본체(10) 내부를 통과하는 용수에 자성체(50)에서 발생하는 자기장의 영향을 최대화할 수 있도록 한 것이다. 이때, 와류안내편(42)은 그 경사 각도를 조정하여 제작함으로써 와류 속도를 조절하는 것이 가능하다.

따라서, 용수는 본체(10) 내를 통과함과 동시에 와류유도체(40)를 통과하면서 와류 상태가 지속됨으로써 자성체(50)에 의한 자화현상이 극대화되어 보다 완벽한 정수 처리가 되는 것이다.

한편, 용수의 와류 현상에 의한 자화의 극대화를 위해서는, 와류유도체(40)의 각 반원체(41)를 서로 결합했을 경우 각 반원체(41)에 형성된 와류안내편(42)이 서로 교차(대략 "X"자 형태)되도록 형성될 수도 있다.

이하에서는 본 고안에 따른 자화처리기에 의한 작동 과정을 구체적으로 설명한다.

통상 냉, 온수의 급수 등에 존재하는 광물질 및 염기류(용해 고형물 또는 경토 성분) 등이 냉각이나 가열로 인한 온도 변화에 따라 용해도의 차이로 적출되어 배관(파이프) 내벽에 스케일이 부착 형성되는데, 이러한 스케일은 유체 속에 함유된 칼슘, 마그네슘, 석회질 등의 각종 화합물로 구성되어 있고, 이러한 성분들은 유체 속에 함유되어 있는 반자성체에 의하여 생성된다.

스케일의 경우 반자성체의 성질을 가지고 있고 이러한 반자성체의 경우 자장을 통과할 때 유도극성을 띠게 되는데, 배관을 통과하는 용수 또한 반자성체의 성질을 가짐으로써 자성체(50)을 통과할 때 유도극성을 띠게 되어 다른 반자성체 분자들에 이온화 극성을 유도하고 극화된 분자들은 또 다른 분자의 극화를 유도한다. 이에 따라 배관 내에 포함된 스케일은 사슬처럼 연결된 분자들의 유도극성 활동결과로 제거된다.

또한, 배관이 부식함에 따라 녹이 발생하게 되는데, 이러한 배관 부식은 금속의 내적 환경인자에 의하거나 pH 영향, 수온의 영향, 물의 유속, 염소 이온의 평형상태의 원인 등으로 발생하게 된다.

따라서, 자성체(50)의 결합이 완료된 자화처리기(1)를 수도관 등에 연결할 경우, 커버(20)에 형성되는 연결부(21)를 통하여 물이 유입되고, 유입된 물이 본체(10) 내부에 수용된 자성체(50)을 통과하면서 자화된 후 본체(10)에 형성되는 유로를 통하여 배출된다.

이때, 자성체(50)에 의해 발생되는 자장은 본체 내부를 통과하는 용수에 작용하게 되며, 따라서 용수는 자화 현상이 극대화된 상태로 활성화된다. 이때, 본체 내에 와류유도체가 설치된 경우 자성체(50)을 지나는 용수에는 와류유도체(40)에 의해 로렌츠의 힘이 작용하여 나선방향으로 용수가 진행하게 되는데 이러한 용수의 와류에 의해 보다 더 전자교류가 활성화되는 것이다.

자화수 생성 원리를 부연 설명하면, 물 분자는 15~20개가 모여 클러스터 형태를 나타내는데, 물에 자장을 인가하면 물 분자를 구성하는 수소는 -극 (N극)쪽으로, 산소 분자는 +극(S극) 쪽으로 인력이 작용하며 자력에 의해 물 분자는 빠르게 회전하게 되고, 물 분자가 빠른 속도로 회전할 때 자장 내에 형성된 무수한 음전하(음이온)와 충돌하여 물 분자의 미세화가 이루어진다.

이후, 미세화된 물 분자들이 다시 재결합하여 활성화하고, 이온화되어 클러스터를 이루는데 이때 재결합 구조가 육각 구조를 이루어 육각수를 형성하게 됨은 물론 용존 산소량의 증가에 기여할 수 있는 것이다.

한편, 자성체(50)을 지나는 용수는 자성체(50) 내에 적층 배열된 다수의 영구자석 다발의 접합부에서 발산되는 자력에 수직방향으로 접하면서 자화된다.

즉, 적층 배열되는 다수개의 영구자석(52)의 접합부에서 생성되는 반발력에 의한 강력한 자력에 의하여 본체(10) 내로 유입된 용수가 자화되며, 자성체(50)의 자력 발산 방향과 수직 방향으로 용수가 유동하도록 이루어짐으로써 유동하는 용수에 균일하게 자력이 발산되어 용수가 활성화된다.

이렇게 자성체(50)을 거쳐 자화육각수로 변화한 용수는 본체(10)의 연결부(11)를 통해 외부로 배출된다.

여기서, 서로 적층된 영구자석(52) 중 S극끼리 맞닿는 부분에는 이격부(52a)가 형성되어 S극과 용수 사이에 간격이 발생하게 됨으로써, S극에서 발생하는 자성을 감소시키고 N극에서 발생하는 자성을 최대화함으로써 인체에 유익한 자화수의 생성을 최적화할 수 있게 되는 것이다.

[제 3실시예}

도 7 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기(1)는 본체(10), 커버(20), 조임부, 자화육각수 자성체(40), 고정캡(50), 자화강화부재(60)를 포함한다.

본체(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 스틸 재질로 이루어지고, 용수를 공급하는 배관 사이에 개재되어 연결된다. 본체(10)의 내부에는 후술할 자화육각수 자성체(40)가 수용되고, 이 본체(10)의 상면은 내부에 장착되는 자화육각수 자성체(40) 등의 구성 부품에 대한 유지 보수 등을 위해 개구 된다.

그리고 본체(10)의 하측에는 도 1 10에 도시된 바와 같이 배관에 연결하기 위한 연결부(11)가 돌출 형성된다. 또한, 본체(10)의 상면 테두리에는 커버(20)와의 결합시 오링(12)이 안착되도록 플랜지가 마련된다. 따라서, 본체(10) 상측 플랜지에 구비되는 오링(12)에 의하여 기밀되도록 이루어짐으로써 본체(10)와 후술할 커버(20)의 결합에 따른 기밀성이 향상된다.

한편, 이 연결부(11)를 도 1에 도시된 바와 같이 ''자 형상으로 하는 것은 가정용으로 사용된다. 가정용으로 ''자 형상의 연결부(11)를 사용하는 것은 설치 공간 확보와 본체(10) 내부에 더 많은 영구자석(42a)을 수용하기 위해서다.

커버(20)는 도 1 2에 도시된 바와 같이 본체(10)의 개구 된 상면에 결합 되며, 상측 중앙에는 도 1에 도시된 바와 같이 커버연결부(20a)가 돌출 형성된다. 도 10에 도시된 바와 같이 산업용으로 사용될 때는 이 커버(20)가 본체(10)의 상렷衢貶 후술할 조임구(30)에 의해 결합 된다.

조임구(30)는 본체(10)와 커버(20)의 체결 상태를 공고히 하기 위해 양자의 연결 부분 외측에는 바람직하게는 나사 결합 된다. 이 조임구(30)는 반원의 링 형태로 된 조임편(31)이 한 쌍으로 이루어지되 각 조임편(31)의 일단은 힌지(32)로 결합되고 타단은 나사(33) 체결됨으로써 본체(10)와 커버(20) 간의 결합을 가능케 하며, 이러한 구성은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

자화육각수 자성체(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 내부에 수용되며, 자석케이스(41)와, 상기 자석케이스(41)의 내부에 수용되며 S극의 극성을 갖는 소경부(42aa)가 마주보도록 적층 되는 한 쌍의 영구자석(42a)과 상기 한 쌍의 영구자석(42a) 사이에 위치하여 상기 소경부(42aa)가 삽입되도록 하는 자성감소체(42b)를 갖는 영구자석부(42)와, 상기 영구자석부(42)를 관통 지지하는 지지축(44)과, 상기 지지축(44)의 단부에 각각 결합 되어 상기 영구자석부(42)가 고정되도록 하는 고정부재(45)를 구비한다.

또한, 자화육각수 자성체(40)는 상기 영구자석부(42)와 일측 고정부재(45) 사이에 설치되는 영구자석부(42)를 더 구비하며, 이때 영구자석부(42)의 N극이 서로 마주보도록 설치된다. 나아가, 자화육각수 자성체(40)는 고정부재(45)와 영구자석부(42) 사이에 설치되는 영구자석(42a)을 더 구비하며, 이때 영구자석부(42)의 영구자석(42a)과 더 설치되는 영구자석(42a)의 N극이 서로 마주보도록 설치된다. 한편, 영구자석부(42)와 영구자석부(42) 사이에는 바람직하게는 철 재질이며 원형 형상을 갖는 스페이서(43)가 설치된다.

상기 자석케이스(41)의 외주면에는 도 3에 도시된 바와 같이 돌출부(41a)가 형성되는 데 ,이는 자성감소체(42b)와 더불어 S극에서 발생 되는 자기가 용수에 미치는 영향을 감소시켜 인체에 유해한 자화수의 생성이 감소 되도록 한다.

상기 영구자석(42a)은 바람직하게는 9,000~13,000G의 자력을 갖는 제3세대 네오디늄(ND-Fe-B Magnetic) 자석을 사용한다.

상기 자성감소체(42b)는 바람직하게는 플라스틱 등의 반자성체로 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 중간에 구획부가 형성되고, 이 구획부를 기준으로 영구자석(42a)의 소경부(42aa)가 삽입되도록 하는 원통 형상의 벽이 형성된다.

상기 고정부재(45)는 바람직하는 원형 형상의 너트를 사용하며, 상기 지지축(44)의 단부에 형성된 나사산에 결합 되어, 자화육각수 자성체(40)가 지지축(44)에 지지되어 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 한다.

상기 자화육각수 자성체(40,40',40")는 도 5 7에 도시된 바와 같이 삼각형 단면이나 사각형 단면 형상을 갖도록 할 수 있다. 이때, 자석케이스(41,41',41")의 형상은 도 6 8에 도시된 바와 같이 삼각형 또는 사각형 단명 형상과 같이 할 수 있다.

고정캡(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 자화육각수 자성체(40)의 양단부에 억지 끼워 맞춤 결합되어, 자화육각수 자성체(40)가 본체(10) 내에서 고정되도록 한다. 이 고정캡(50)은 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 원형 형상의 링에 수직으로 형성된 지지다리로 구성되어, 도 3에 도시된 바와 같이 자화육각수 자성체(40)가 본체(10)의 일측에 부착되지 않고 고정되도록 한다.

자화강화부재(60)는 도 2 3에 도시된 바와 같이 본체(10)의 외주면에 결합되며, 내부에는 영구자석(60a)이 설치된다. 이 영구자석(60a)의 N극은 도 3에 도시된 바와 같이 자화육각수 자성체(40)의 영구자석(42a)의 N극과 마주보도록 설치된다. 이 자화강화부재(60)를 본체(10)에 용접 결합되거나 볼트, 클램프 등의 공지수단에 의해 결합 되거나 또는 본체(10)에 일체로 형성될 수 있다.

[제 4실시예]

도 16 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 자화육각수 자성체 및 이를 구비한 자화처리기(100)는 본체(10), 커버(20), 조임구(30), 자화육각수 자성체(140), 고정캡(150), 와류유도체(160), 자화강화부재(60)를 포함한다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.

자화육각수 자성체(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 내부에 수용되며, 자석케이스(141)와, 상기 자석케이스(141)의 내부에 수용되어 N극이 서로 마주보도록 수직으로 적층 되는 한 쌍의 영구자석(142)을 구비한다. 이 영구자석(142)의 S극 일측은 도 6에 도시된 바와 같이 절개 형성된다. 그 결과, S극과 용수와의 간격이 생겨 S극에 의해 발생 되는 유해한 자화수의 생성이 감소 된다. 한편, 상기 영구자석(142) 사이에는 도 6에 도시된 바와 같이 바람직하게는 철 재질의 스페이서(143)가 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

고정캡(150)은 도 12에 도시된 바와 같이 일측이 개구된 원통 형상의 캡바디와, 이 캡바디의 일측에서 수직 연장 형성되는 다수의 지지다리로 구성되어 자화육각수 자성체(140)가 본체(10) 내에서 고정되도록 한다.

와류유도체(160)는 도 12에 도시된 바와 같이, 자화육각수 자성체(140)를 감쌀 수 있도록 서로 대칭되게 형성된 한 쌍의 반원체(110)를 구비한다. 이때, 와류유도체(160)는 한 쌍의 반원체(161)로 이루어지지 않고 단일의 원통체로 이루어질 수도 있으나, 반원체(161)로 형성하는 것이 그 내부에 수용되는 자화육각수 자성체(140)와의 조립성을 용이하게 하는 이점이 있다.

각각의 반원체(161)는 사출 성형에 의해 제작되며, 그 제작의 용이성 및 대량 생산 등을 위해 합성수지재로 형성됨이 바람직하다. 이때, 각 반원체(161)가 자화육각수 자성체(140)를 감싼 상태로 상호 결합시 그 체결력이 견고해지도록 각 반원체(161)의 양측 단부에는 서로 엇갈리게 요철부(161a)가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 각 반원체(161)의 내벽면에는 자화육각수 자성체(140)를 지나는 용수가 나선 형태로 흐를 수 있도록 와류안내편(162)이 내측으로 소정량 돌출 형성된다.

즉, 와류유도체(160)의 내주면에는 길이 방향으로 나선이 형성되어 본체(10) 내부를 통과하는 용수에 자화육각수 자성체(140)에서 발생하는 자기장의 영향을 최대화할 수 있도록 한 것이다. 이때, 와류안내편(162)은 그 경사 각도를 조정하여 제작함으로써 와류 속도를 조절하는 것이 가능하다.

따라서, 용수는 본체(10) 내를 통과함과 동시에 와류유도체(160)를 통과하면서 와류 상태가 지속됨으로써 자화육각수 자성체(140)에 의한 자화현상이 극대화되어 보다 완벽한 정수 처리가 되는 것이다.

한편, 용수의 와류 현상에 의한 자화의 극대화를 위해서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 와류유도체(160)의 각 반원체(161)를 서로 결합했을 경우, 각 반원체(161)에 형성된 와류안내편(162)이 서로 교차(대략 "X"자 형태)되도록 형성될 수도 있다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명은, 영구자석에 형성된 자성제어구조에 의해 인체에 유익한 N극에서 발생하는 자화수의 생성은 최대로 하고, 인체에 유익하지 않은 S극에서 발생하는 자화수의 생성은 최소화할 수 있는 식음료 등의 분야에 이용할 수 있다.

특허 인용

인용된 특허	출원일	공개 날짜	신청자	제목
JP2007105723A *				특허 제목 표시할 수 없음
KR200203173Y1 *				특허 제목 표시할 수 없음
KR200409944Y1 *				특허 제목 표시할 수 없음
KR20050076425A *				특허 제목 표시할 수 없음
KR20050080731A *				특허 제목 표시할 수 없음

* 심사관에 의해 인용됨

참조:

특허 인용	출원일	공개 날짜	신청자	제목
WO2012117167A1 *	2012년 2월 13일	2012년 9월 7일	Hypnow Sarl	Dispositif de traitement magnétique de fluides

* 심사관에 의해 인용됨

분류

국제 분류	C02F1/48
공통 특허 분류	C02F1/005, C02F1/481
유럽특허청의 특허분류	C02F1/48A

특허 관련 법적 내용

날짜	코드	내용	설명
2009년 12월 23일	121	Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application	Ref document number: 09735717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2
2010년 10월 26일	NENP	Non-entry into the national phase in:	Ref country code: DE
2011년 6월 22일	122	Ep: pct application non-entry in european phase	Ref document number: 09735717 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2