KR101386149B1 - 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해수담수화 환원수 생성 정수시스템에 관한 것으로서, 정수필터 구성과 기능성 세라믹성형볼의 특성을 기술적으로 결합 응용하여 잔류해수 냄새제거와 인체에 유익한 수소가 풍부한 환원수를 생성하는 해수담수화 환원수 무전원 정수시스템으로서 1단계, 2단계, 3단계 복합필터구조가 한 시스템으로 구성될 때 특수목적의 정수성능과 염분냄새의 무능화를 위한 흡수, 흡착 및 이온치환기능을 상승시킴과 동시에 물리적 압력으로 빠른 화학반응을 일으켜 수소(H)의 발생을 촉진시키므로 항산화력이 강화된 미네랄이 풍부한 환원수를 용이하게 생성하는 효과가 있다.

Description

해수 담수화 환원수 생성 정수시스템{Seawater Desalination Reduced Water-generating Water Purification System}
본 발명은 해수담수화 환원수 생성 정수시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수 담수화 물을 보다 편리하고 정밀한 정수구조에 의하여 인체에 유익한 수소가 풍부한 환원수를 생성시키는 해수담수화 환원수 생성 정수시스템에 관한 것이다.
최근, 지구 온난화 등에 의해 비가 국소적으로 또는 단시간에 내려서 수자원이 지리적 또는 시간적으로 편재하는 것과, 임업 쇠퇴나 삼림 벌채 등에 의해 산간부의 보수력(保水力)이 저하되는 것으로 인하여, 수자원을 안정적으로 확보하기가 곤란한 문제가 있다.
수자원을 안정적으로 확보하기 위하여 바닷물을 담수화하는 여러가지 기술이 제안되어 있다.
식수 및 생활용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수 및 생활용수를 얻어내는 해수담수화 방식으로는 해수를 증발시켜 염분과 수증기를 분리하는 증발법과 해수를 반투막으로 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투방식 및 이온교환막 처리를 응용한 전기여과막 분리방식 등이 있다.
해수담수화로 바닷물의 염분과 유기물질 등을 제거해 생활용수로 제공되는 담수화의 실행과 추진은 석회질성분(CaCO3)이 많은 중동지역을 비롯한 유럽, 남미, 아세아 전역으로 확산되어 가고 있는 현실이다.
또한, 해상운송을 장기간 운항해야 하는 항선 등은 육지로부터 수돗물을 공급받아 생활용수로 이를 다시 정수여과막을 이용하여 식수로 사용하고 있으나, 탱크에 저장한 물은 시간이 경과함에 따라 산화력 상승으로 물의 장기보존이 불가능하여 탁도로 인한 세균문제와 활성화 효소결핍으로 건강에 많은 저해요인을 유발하기도 한다.
이같은 문제를 해소하고자 대형 항선에서도 삼투현상을 역으로 이용하여 해수를 반투막으로 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투방식을 시설하기도 한다.
또한 전기의 역학적인 힘과 이온교환막의 선택적 투과능력을 이용하여 분리농축으로 담수를 생산하는 전기여과막 분리방식의 시설로 생활용수를 얻고 있으며 때로는 식수로 사용하기도 하나, 부적합한 문제로 안전한 음용수(식수) 공급개선이 시급한 문제점을 안고 있다.
상기와 같은 역삼투압의 원리를 이용하여 염수를 삼투압보다 높은 압력(50∼60㎏/㎠)을 가하여 겹겹으로 말린 극미세 멤브레인 필터막을 통과시켜 얻어지는 담수방식으로서 인체에 유익한 미네랄(무기질)마저 걸러내는 불합리한 초순수를 남기게 된다.
또한 전기여과막 분리장치의 해수담수화 역시 물과 전기가 닿는 면을 최대화하여 전기분해의 효율을 상승시키기 위해 각 층별 멤브레인 필터 상ㆍ하에 선별적 플러스(+), 마이너스(-) 전극을 부착시켜 멤브레인 전체에 까지 전류가 흐르게 되는 전기분해로 깨끗한 처리수와 농축수로 분리 배출하는 방식으로 농축수만 바로 방류하는 방법이다.
그리고 깨끗한 처리수로 분리된 담수는 잔류하는 염분냄새와 미네랄 성분이 고르게 분포되어 있지 못해 생활용수로 사용할 수 있어도 식수(음용수)를 얻기 위해선 제2의 정수여과 과정을 필요로 하게 된다.
이는 대형 항선 뿐만 아니라 각 사용처 및 각 가정으로 공급되는 해수담수화에 이르기까지 미네랄의 건전한 벨런스 유지와 산화력을 환원력으로 전위시킬 수 있는 수소(H)의 생성을 극대화 시킬 수 있는 새로운 기술개발을 필요로 하게 된다.
상기와 같은 담수에 미네랄의 균형유지와 수소(H)의 생성조건을 선결시킬 수 있는 제2의 여과기능으로 해수담수화를 공급받는 배관초입에 설치하여 담수의 물성을 기능화시켜 산화, 환원 반응의 2가지 면에서 수소생성에 의한 항산화 작용이 있는 물을 공급할 수 있도록 정수시스템의 연구개발이 선결되어야 할 과제를 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정수필터 개발과 기능성 세라믹성형볼의 특성을 기술적으로 결합 응용하여 잔류 해수 냄새 제거와 인체에 유익한 수소가 풍부한 환원수를 생성하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 야자활성탄으로 생산되는 실린더형 블럭필터와 PP원형 세드멘트의 결합과 천연광석과 금속광물의 혼합으로 생산된 세라믹성형볼로 구성된 필터구조를 이루어 정수성능의 상승효과와 염분, 냄새 제거 기능을 갖도록 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 1개의 필터에 4가지 기능을 결합한 필터 구조를 3단계 방식으로 구성시킨 정수시스템으로서 항산화력이 강화된 환원수를 생성하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 필터하우징을 비롯한 전 시스템이 스텐레스 304/27종으로 제작되며 일반 정수용량의 약 30배의 유효 정수량을 가능케 하는 대용량 정수시스템을 제공하는데 그 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템은 입수구와 출수구를 구비한 1단계 정수하우징의 내부에 일정간격 공간부를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터, 2차 카본블럭 필터, 및 3차 세드멘트 필터를 포함하는 1단계 복합필터, 상기 1단계 복합필터에 의해 정수된 물을 입수구와 출수구를 구비한 2단계 정수하우징의 내부로 입수시키고, 일정간격 공간부를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터, 2차 환원블럭 필터, 및 3차 세드멘트 필터를 포함하는 2단계 복합필터 및, 상기 2단계 복합필터를 경유한 환원수를 입수구와 출수구를 구비한 3단계 정수하우징의 내부로 입수시키고, 일정간격 공간부를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 항균카본블럭 필터, 및 2차 세드멘트 필터를 포함하는 3단계 복합필터를 구비하되, 상기 3차 세드멘트 필터, 상기 3차 세드멘트 필터, 및 상기 2차 세드멘트 필터의 내부에는 세라믹 성형볼이 충진된다.
바람직하게, 1단계 복합필터의 1차 세드멘트 필터와 2단계 복합필터의 1차 세드멘트 필터는 다공성 발포 PP원료를 이용하여 압출 분사형태로 생산되는 원통형 필터이다.
바람직하게, 상기 1단계 복합필터의 3차 세드멘트 필터, 상기 2단계 복합필터의상기 3차 세드멘트 필터, 및 상기 3단계 복합필터의 2차 세드멘트 필터는, 다공성 발포 PP원료를 이용하여 압출 분사형태로 생산되는 원통형 필터이고, 상기 상기 1단계 복합필터의 3차 세드멘트 필터, 상기 2단계 복합필터의상기 3차 세드멘트 필터, 및 상기 3단계 복합필터의 2차 세드멘트 필터의 내경 공간에 채워지는 세라믹 성형볼의 유출을 막도록 하단캡과 상단 망사망캡으로 개폐 시키는 구조로 된 것이다.
바람직하게, 상기 1단계 복합필터의 2차 카본블럭 필터는 산처리를 거친 야자활성카본분말을 원형 압출기기에 의해 압축하여 성형하며, 상기 2차 카본블럭 필터 내경에 삽입되는 3차 세드멘트 필터에 충진되는 세라믹 성형볼은 제올라이트, 황토, 및 카올린분말로 혼합조성된 구형볼이다.
바람직하게, 상기 2단계 복합필터의 상기 2차 환원블럭 필터는 야자활성탄분말에 금속마그네슘(Mg), 자철광석분말, 토르말린광석분말, 및 칼리장석분말을 혼합하여 구성된다.
바람직하게, 상기 2단계 복합필터의 상기 3차 세드멘트 필터 내경에 충진되는 세라믹 성형볼은 금속마그네슘(Mg)볼, 알칼리볼, 토르말린볼로 각각 구성된다.
바람직하게, 상기 3단계 복합필터의 상기 항균 카본블럭 필터는 야자활성탄분말에, 알루미나 또는 게르마늄 성분이 분포되어 있는 맥반석분말과, 산화아연(Zno) 분말, 및 은(Ag) 분말의 혼합 조성물로 구성된다.
바람직하게, 상기 3단계 복합필터의 상기 2차 세드멘트 필터의 내부에 충진된 세라믹 성형볼은 맥반석볼, 자철광석볼, 항ㆍ살균이온볼로 각각 구성된다.
본 발명에 의하면 1단계, 2단계, 3단계 복합 필터구조가 한 시스템으로 구성되어 특수 목적의 정수 성능과 염분 냄새의 무능화를 위한 흡수, 흡착 및 이온치환기능을 상승시킴과 동시에, 물리적 압력으로 빠른 화학반응을 일으켜 수소(H)의 발생을 촉진시키므로, 항산화력이 강화된 미네랄이 풍부한 환원수를 용이하게 생성하는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 산처리한 야자활성탄 소재와 천연광석의 혼합 비율을 조화롭게 조성하므로 구현이 가능하고, 동시에 천연광석 소재로 성형한 세라믹성형볼의 촉매성능을 강화시킬 수 있는 효과가 있기 때문이다.
도 1은 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 구성도.
도 2는 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 1단계 복합필터의 구조 단면도.
도 3은 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 2단계 복합필터의 구조 단면도.
도 4는 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 3단계 복합필터의 구조 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 2형 구조도.
이하 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예는 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로 크기가 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수 생성 정수시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 1단계 복합필터의 구조 단면도이며, 도 3은 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 2단계 복합필터의 구조 단면도이고, 도 4는 본 발명 실시예인 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 3단계 복합필터의 구조 단면도이다.
본 발명 실시예인 해수담수화 환원수 생성 정수시스템은 1단계 복합필터(100)와 2단계 복합필터(200)와 3단계 복합필터(300)로 구성되어 있다.
1단계 복합필터(100)는 입수구(111)와 출수구(112)를 구비한 1단계 정수하우징(110)의 내부에 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터(120)와 2차 카본블럭 필터(130)와 3차 세드멘트 필터(140) 및 3차 세드멘트 필터(140)의 내부에 충진된 세라믹성형볼(150)로 이루어져 있으며, 입수구(111)를 통하여 입수된 물이 1단계 정수하우징(110)의 내측에 구비된 공간부(115)에 의해 골고루 퍼져 동심원상 구조의 다층필터를 통과하며 정수되어 중앙으로 모아져 출수구(112)로 출수된다.
2단계 복합필터(200)는 1단계 복합필터(100)에 의해 정수된 물이 입수구(211)를 통하여 2단계 정수하우징(210)으로 유입되며, 2단계 정수하우징(210) 내부에 형성된 공간부(215)에 의해 골고루 퍼져 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터(220)와 2차 환원블럭 필터(230)와 3차 세드멘트 필터(240) 및 3차 세드멘트 필터(240)의 내부에 충진된 세라믹성형볼(250)로 이루어진 다층필터를 통과하면서 정수되어 출수구(212)를 통하여 배출되도록 구성되어 있다.
3단계 복합필터(300)는 2단계 복합필터(200)를 경유하여 수소가 풍부한 환원수물이 입수구(311)을 통하여 3단계 정수하우징(310)의 내부에 유입되어 공간부(315)에 의해 골고루 퍼져 동심원상 구조를 이루는 1차 항균소재를 첨가한 항균 카본블럭 필터(320)와 2차 세드멘트 필터(330)와 2차 세드멘트 필터(330)의 내부에 충진된 세라믹성형볼(340)로 이루어진 다층필터를 통과하면서 정수되어 출수구(312)를 통하여 배출되도록 구성되어 있다.
1단계 복합필터(100), 2단계 복합필터(200), 3단계 복합필터(300)의 각 세드멘트 필터(120,140,220,240,330)는 정수과정에서 전처리 필터로 널리 사용되는 불순물과 이물질 등을 걸러내는 일반화된 필터이다.
이러한 세드멘트필터(120,140,220,240,330)는 1단계 복합필터(100), 2단계 복합필터(200)에서 블록필터 외면을 둘러싸는 겉세드필터인 1차 세드멘트 필터(120,220)와 마지막 블록필터 내경에 심보로 결합되는 속세드필터인 3차 세드멘트필터(140,240)를 각각 분리 형성되도록 하여 세드멘트 필터 성능을 효과적으로 상승시키도록 하였다.
또한 3단계 복합필터(300)에서는 필터기능에 맞도록 속세드멘트 필터인 2차 세드멘트 필터(330)만 적용시켜 안전한 정수구조를 갖추도록 하였다.
1단계 복합필터(100)의 2차 카본블럭 필터(130)는 야자활성탄소재에 산처리함으로써 흡착율(요오드가 상승)을 높인 카본소재에 의하여 실린더형태의 블록필터로 구성할 수 있으며, 통과되는 물이 미로(迷路) 상태로 스며드는 정수방식을 선택함으로써 물과 활성탄소재와의 접촉 면적을 최대화시켜 흡착율을 높이도록 하였다.
동시에 블록필터 내경에 결합되는 속세드필터인 3차 세드멘트 필터(140)의 내부에 충진되는 세라믹성형볼(150)은 흡착, 흡수율이 높고 이온치환기능이 높은 제올라이트 광석분말에 물과 친화력이 좋은 황토와 카올린분말을 혼합한 0.7㎜ 정구형 합성볼을 성형하여 물과의 접촉면적을 극대화시켜 담수에 잔류하는 유기화합물이나 염분냄새를 제거하도록 하여 음용하기에 안정된 식수 정수를 가능케 하였다.
2단계 복합필터(200)의 2차 환원블럭 필터(230)는 금속마그네슘(Mg)과 자철광석, 토르말린광석, 칼리장석의 각 분말과 활성탄소재와 혼합조성된 블록필터이다.
상기 필터 내부에 충진되는 금속마그네슘볼, 토르말린볼, 알칼리볼로 구성된 2차 환원블럭 필터(230)는 물과의 화학반응을 일으키는데 다음과 같은 물성변화를 갖게 하였다.
천연광석 중 자성을 띄는 자철광석의 기능과 토르말린광석의 방사 및 촉매기능과 함께 금속마그네슘(Mg)에 의한 빠른 물성변화로 알칼리(pH) 상승과 환원력(ORP - Oxidation Reduction Potential) 강화작용으로 인체에 유익한 항산화력(SOD - Super Oxide Dismutase)이 높은 환원수를 생성하게 되는 것이다.
이는 천연광석에 의한 촉매와 에너지 방사작용으로 금속마그네슘(Mg)이 물(H2O)과 반응하므로 물성변화를 일으키는 결과로서,
화학식 : Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + 2H(H+. H-. Hㆍ)
전자분해식 : Mg + 2H2O → Mg2 + + 2OH- + H2(H+. H-. Hㆍ)과 같이 수소를 발생시켜 환원수로 물성변화를 갖게 된다.
상기와 같이 수소발생에 의한 환원수 생성은 체내 활성산소를 물로 환원시켜 체외로 배출시킨다.
이는 전하의 이동 즉, 교번전하(전자의 공명이온결합) 작용으로 생겨진 항산화물질(SOD)로 인해 수소(H2) + 활성산소(O3 -) → O2 (OH2 = H2O)
상기와 같은 방법으로 해수담수화로 정제정수된 물속에 무기질의 균형유지를 위한 칼륨함량이 높은 칼리장석의 혼합으로 나트륨과의 산평형을 이루도록 하는 반면, 자성을 띈 자철광석과 일명 전기석이라 불리는 토르말린광석 그리고 금속마그네슘(Mg)의 혼합은 물(H2O)에 의한 반응으로 발생되는 수산화마그네슘(Mg(OH)2)과 수소(H)를 발생시켜 알칼리(pH)상승과 환원력(ORP) 생성으로 항산화력이 강화된 식수와 음용수를 제공할 수 있게 하는 것이다.
시료명 : 블록필터

시험항목
단위
수도수 (원수)
결과치
시험방법

pH

7.4
9.8
먹는물수질공정시험법 : 2004

ORP
㎷
+285
-240
Standard Methods : 2005
※시험조건: 1) 통과수: 수도수
2) 수온 : 24℃
3) 수압 : 0.20 Mpa
4) 통과량 : 100ℓ
<참고> 환원블럭필터의 연구개발중 시험기관에 의뢰한 시험결과임.
동시에 자성을 띈 자철광석과 촉매력이 강한 토르말린광석과 금속마그네슘(Mg)의 혼합에 의한 결합반응은 물에 공명현상을 일으켜 파장력을 갖게 함으로써, 물분자 구조를 조밀하게 클러스터화 시켜 물의 표면장력(㎐)을 낮춰 물의 장기보존을 가능케 하고 산화력을 억제하게 된다.
또한 알칼리볼의 소재 선택은 마그네슘(Mg)과 물(H2O)의 반응으로 발생되는 수소(H)에 이어 수산화마그네슘(Mg(OH)2)의 생성은 물속에 칼슘과 마그네슘의 균형비율 6:4의 밸런스를 깨트리게 된다. 이로서 물의 청량감을 상실하게 되는데, 혼합된 칼슘의 보고로 알려진 폐화석으로 생산된 알칼리볼에 의해 칼슘(Ca) 비율을 상승시키므로 물맛을 좋게 하고 청량감을 상승시킬 수가 있게 된다.
해수담수화에 적용되는 항균블럭 3단계 복합필터(300) 역시 천연광석물인 알루미나(Al2O3), 게르마늄(Ge) 성분이 분포되어 있는 천연광석 계열의 맥반석분말과 야자활성탄에 산화아연(ZnO)분말과 은(Ag)을 혼합한 조성물로 성형 생산되는 블록필터이다.
상기 항균필터 내경에 충진되는 맥반석볼과 자철광석볼로 혼합 성형한 항ㆍ살균이온볼로 구성된 환원블럭 필터는 물맛과 청량감 상승과 함께 항ㆍ살균력을 보강하여 음용과 식수로서 안정성을 갖도록 하였다.
항균블록필터와 항ㆍ살균이온볼에 의한 항균력 시험과 항곰팡이 시험결과는 다음과 같다.
1. 항균필터 단독 시험결과
시험항목 단위 결 과 비고
조제수 통과수 제거율(%)
대장균 CFU/㎖ 2.1×103 8.4×102 60.0
황색포두상구균 CFU/㎖ 1.5×103 4.2×102 72.0
쉬켈라 CFU/㎖ 1.1×103 4.1×102 62.7
살모넬라 CFU/㎖ 1.2×103 4.5×102 62.5
녹농균 CFU/㎖ 1.8×103 4.6×102 74.4
※ 조제수 100L 통과후 분석/ 배양온도(35±0.5)℃/ 상대습도: 45% R.H
2. 항ㆍ살균 이온볼과 동시 시험결과
시험항목 단위 결 과 비고
조제수 30분후 1시간후
대장균 CFU/㎖ 1.9×103 99.1% 불검출
(100%)
황색포두상구균 CFU/㎖ 2.5×103 99.0% 불검출
(100%)
쉬켈라 CFU/㎖ 1.7×103 99.1% 불검출
(100%)
살모넬라 CFU/㎖ 2.0×103 99.2% 불검출
(100%)
녹농균 CFU/㎖ 2.2×103 98.9% 불검출
(100%)
※ 조제수 1L 통과후 밀봉시켜 일정시간 방치후 분석
3. 항곰팡이 시험
- 다음균주의 혼합포자액
① Aspergillus niger(ATCC 9642) ② Peniciilum pinophilum(ATCC 11797)
③ Chaetomium globosum(ATCC 6205) ④ Glicocladium virens(ATCC 9645)
⑤ Aureobasidium pullulans(ATCC 15233)
시간
시료		 1주 2주 3주 4주
시편 1 0 0 0 0
시편 2 0 0 0 0
시편 3 0 0 0 0
평균값 0 0 0 0
※ 시험결과에 따름(Rating) / 시험방법 : 항곰팡이시험(Ti-10-002) ASTM.G21
상기 항ㆍ살균 시험결과 외에도 항균카본블럭 필터(320)의 성능은 알루미나 성분의 촉매력과 산소친화력이 높은 게르마늄 성분에 의한 해수담수화의 환원수 생성 정수 과정에서 용존산소(DO)량을 증가시키는 반면, 자철광석과 맥반석의 결합으로 산화력억제로 물의 장기보존을 가능케 할 뿐만 아니라, 미네랄의 생성으로 물맛과 청량감을 좋게 물성변화를 갖도록 한다.
특히 아연(Zn)성분은 물을 분해하여 수소를 발생시키기도 하고 활성산소를 제거하는 효소구성 성분으로 마그네슘과 같이 작용하여 항산화 물질인 생체활성화 효소(SOD)를 안정화시켜 인체 유익한 음용 및 식수제공을 가능케 한다.
결국 상기 해수담수화 환원수 생성 정수 시스템의 필터구조는 담수속에 잔류하는 유해물질과 해수 냄새제거에 좋은 효과를 갖을 뿐만 아니라 풍부한 무기질(미네랄)의 균형유지와 수소(H) 발생으로 환원력(ORP)를 생성시켜 생체활성화 효소(SOD)가 풍부한 음용 및 식수의 공급원이 될 수 있는 것이다.
해수 담수화의 대형 프랜트 사업을 시행하거나 추진하는 국가별 지형은 석회성분(CaCO3)이 많은 용해지역으로 음용수 및 식수가 풍부하지 못한 지역이다.
뿐만 아니라 해수담수화 시설을 필요로 하여 추진하거나 실시하는 항선 역시 장기간의 해상 운송과정에서 결핍되기 쉬운 비타민 C와 비타민 E의 공급부족 또는 신선한 생수의 공급부족으로 많은 어려움을 겪는 경우 등이다.
본 발명은 해수담수화 환원수 생성 정수시스템은 담수를 안전하게 음용 및 식수로 사용할 수 있는 청정수로 정수할 뿐만 아니라 항산화물질인 비타민C 와 E의 결핍에도 환원수에 의한 항산화물질(SOD - 생체활성화 효소)의 공급을 안정화시켜 피로물질이자, 건강에 저해요소로 작용하는 활성산소를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 해수 담수화물을 미네랄이 풍부한 수소환원수의 공급원을 이루도록 한다.
이와 같은 본 발명의 1단계 복합필터(100)는 1단계 정수하우징(110)내로 담수가 유입되고, 유입된 물은 1차 세드멘트 필터(120)로 스며들면서 2차 카본블럭 필터(130)의 미세기공으로 스며들 듯 미로상태로 빠져나가게 함으로써 정수효과를 상승시키고, 다시 3차 세드멘트 필터(140)를 경유토록 하여 세드멘트 필터 내부에 충진된 가스(GAS)까지 흡착시키는 이온치환 기능이 높은 0.7㎜ 미세한 제올라이트볼과 같은 세라믹성형볼(150)에 의해 염분냄새를 완전 제거하도록 하여 1필터 4기능을 동시에 이루도록 한다.
본 발명의 2단계 복합필터(200)는 1단계 복합필터(100)를 경유한 정수된 물이 2단계 정수하우징(210)으로 유입되면 1단계 복합필터(100)와 같이 1차 세드멘트 필터(220)로 스며든 안정화된 정수물은 2차 환원블럭 필터(230)로 스며들 듯 미로상태로 빠져나가면서 원소재와 화학반응을 일으켜 수소생성에 의한 환원력을 강화시키게 되며, 다시 3차 세드멘트 필터(240)로 유입된 물은 세드필터 내부에 충진된 환원소재와 극열한 반응을 일으켜 미네랄에 의한 수소생성과 환원력을 강화시켜 1필터 4기능을 동시에 갖는다.
본 발명의 3단계 복합필터(300)는 2단계 복합필터(200)를 경유한 수소가 풍부한 환원수물이 3단계 정수하우징(310) 내부로 유입되면서 1차 항균소재를 첨가한 항균
필터(320)로 스며드는 미로상태가 계속되면서, 2차 세드멘트 필터(330)로 스며들게 되며, 2차 세드멘트 필터(330)의 내부에 충진된 세라믹성형볼(340)과 반응을 갖도록 유도하여, 항균력과 물분자의 조밀한 변화(클러스터)와 물맛을 향상시켜 청량감을 높이는 1필터 3기능을 동시에 갖도록 한다.
따라서 본 발명은 3단계 복합필터로서 11가지 기능을 동시에 이룰 수 있도록 정밀한 구조로 환원수 생성 정수시스템을 형성하는 것이다.
상기 1,2단계 복합필터(100,200)의 1차 세드멘트 필터(120,220)는 다공성 발포 PP원료를 압출 분사형태로 생산되는 원통형 필터이다.
1차 세드멘트 필터(120,220)의 규격은 외경 68㎜ × 내경 58㎜ × 길이 500㎜ 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
또한 1,2단계 복합필터(100,200) 내부의 3차 세드멘트 필터(140,240)와 3단계 복합필터(300)의 내부 2차 세드멘트필터(330) 역시 다공성 발포 PP원료로 압출분사형태로 생산되는 원통형필터로서, 내부 공간에 채워지는 세라믹소재의 세라믹성형볼(150,250,340)이 유출되지 않도록 상단부와 하단부에 각각 상단 망사망캡과 하단캡이 체결되어 개폐가 가능한 구조로 구성되어 있다.
상단 망사망캡의 매쉬 규격은 세라믹성형볼(150,250,340)이 통과되지 않을 만큼 규격으로 형성하여 외부로 유출되지 않도록 하여야 한다.
3차 세드멘트 필터(140,240)과 2차 세드멘트 필터(340)의 규격은 외경 32㎜ × 내경 20㎜ × 길이 470㎜ 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
1단계 복합필터(100)의 2차 카본블럭 필터(130)는 산처리를 거친 야자활성카본분말(90∼150매시)을 원형 압출기기로 생산되며 외경 58㎜ × 내경 32㎜ × 길이 500㎜ 크기로 성형될 수 있다.
2차 카본블럭 필터(130) 내경에 결합되는 3차 세드멘트 필터(140)에 충진되는 세라믹성형볼(150)은 제올라이트, 황토, 카올린분말로 혼합조성된 0.7㎜ 구형볼로 구성시킬 수가 있다.
2단계 복합필터(200)의 2차 환원블럭 필터(230)는 야자활성탄분말에 금속마그네슘(Mg), 자철광석분말, 토르말린광석분말, 칼리장석분말의 혼합조성물로 구성된 외경 58㎜ × 내경 32㎜ × 길이 500㎜ 크기로 형성될 수 있다.
2차 환원블럭 필터(230) 내경에 결합되는 3차 세드멘트 필터(240) 내경에 충진되는 세라믹성형볼(250)은 금속마그네슘(Mg)볼, 알칼리볼, 토르말린볼로 각각 구성될 수 있다. 알칼리볼은, 예를 들어 조개, 가리비, 소라껍질 등의 폐화석을 열 1,035℃의 간접 열처리로 가공한 원료를 산화마그네슘분말과 혼합 성형한 볼일 수 있다.
3단계 복합필터(300)의 항균카본블럭 필터(320)는 야자활성탄분말에 알루미나, 게르마늄 성분이 분포되어 있는 천연 광석계열의 맥반석분말과 산화아연(Zno)분말, 은(Ag)분말(200매시)의 혼합 조성물로 구성된 외경 68㎜ × 내경 32㎜ × 길이 500㎜ 크기로 형성될 수 있다.
항균카본블럭 필터(320) 내경에 결합되는 2차 세드멘트 필터(330) 내경에 충진되는 세라믹성형볼(340)은 맥반석볼, 자철광석볼, 항ㆍ살균이온볼로 구성될 수 있다. 항ㆍ살균이온볼은, 예를 들어 SA-18(제품명)과 같은 항ㆍ살균 원료와 제올라이트 광석분말을 혼합 성형한 볼일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 해수담수화 환원수생성 정수시스템의 2형 구조도로서, 각 복합필터의 입수구(111,211,311)와 출수구(112,212,312)가 하우징의 하단부에 설치되도록 구성한 것으로 내부의 필터 구조는 동일한 유로경로를 갖도록 구성된 것이다.
100: 1단계 복합필터 110: 1단계 정수하우징
111: 입수구 112: 출수구
115: 공간부 120: 1차 세드멘트 필터
130: 2차 카본블럭 필터 140: 3차 세드멘트 필터
150: 세라믹성형볼 200: 2단계 복합필터
210: 2단계 정수하우징 211: 입수구
212; 출수구 215: 공간부
220: 1차 세드멘트 필터 230: 2차 환원블럭 필터
240: 3차 세드멘트 필터 250: 세라믹성형볼
300: 3단계 복합필터 310: 3단계 정수하우징
311: 입수구 312: 출수구
315: 공간부 320: 항균카본블럭 필터
330: 2차 세드멘트 필터 340: 세라믹성형볼

Claims (8)

  1. 입수구(111)와 출수구(112)를 구비한 1단계 정수하우징(110)의 내부에 일정간격 공간부(115)를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터(120), 2차 카본블럭 필터(130), 및 3차 세드멘트 필터(140)를 포함하는 1단계 복합필터(100);
    상기 1단계 복합필터(100)에 의해 정수된 물을 입수구(211)와 출수구(212)를 구비한 2단계 정수하우징(210)의 내부로 입수시키고, 일정간격 공간부(215)를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 세드멘트 필터(220), 2차 환원블럭 필터(230), 및 3차 세드멘트 필터(240)를 포함하는 2단계 복합필터(200) 및;
    상기 2단계 복합필터(200)를 경유한 환원수를 입수구(311)와 출수구(312)를 구비한 3단계 정수하우징(310)의 내부로 입수시키고, 일정간격 공간부(315)를 포함하여 동심원상으로 구비된 1차 항균카본블럭 필터(320), 및 2차 세드멘트 필터(330)를 포함하는 3단계 복합필터(300)를 구비하되,
    상기 3차 세드멘트 필터(140), 상기 3차 세드멘트 필터(240), 및 상기 2차 세드멘트 필터(330)의 내부에는 세라믹 성형볼(150,250,340)이 충진되는 것을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 세드멘트 필터(120,220)는 다공성 발포 PP원료를 이용하여 압출 분사형태로 생산되는 원통형 필터임을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 3차 세드멘트 필터(140), 상기 3차 세드멘트 필터(240), 및 상기 2차 세드멘트 필터(330)는, 다공성 발포 PP원료를 이용하여 압출 분사형태로 생산되는 원통형 필터이고, 상기 세드멘트 필터(140,240,330)의 내경 공간에 채워지는 세라믹 성형볼의 유출을 막도록 하단캡과 상단 망사망캡으로 개폐 시키는 구조로 된 것을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 1단계 복합필터(100)의 2차 카본블럭 필터(130)는 산처리를 거친 야자활성카본분말을 원형 압출기기에 의해 압축하여 성형하며,
    상기 2차 카본블럭 필터(130) 내경에 삽입되는 3차 세드멘트 필터(140)에 충진되는 세라믹 성형볼(150,250,340)은 제올라이트, 황토, 및 카올린분말로 혼합조성된 구형볼임을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 2차 환원블럭 필터(230)는 야자활성탄분말에 금속마그네슘(Mg), 자철광석분말, 토르말린광석분말, 및 칼리장석분말을 혼합하여 구성됨을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 3차 세드멘트 필터(240) 내경에 충진되는 세라믹 성형볼(250)은 금속마그네슘(Mg)볼, 알칼리볼, 토르말린볼로 각각 구성됨을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 항균 카본블럭 필터(320)는 야자활성탄분말에, 알루미나 또는 게르마늄 성분이 분포되어 있는 맥반석분말과, 산화아연(Zno) 분말, 및 은(Ag) 분말의 혼합 조성물로 구성됨을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 2차 세드멘트 필터(330)의 내부에 충진된 세라믹 성형볼(340)은 맥반석볼, 자철광석볼, 항ㆍ살균이온볼로 각각 구성됨을 특징으로 하는 해수 담수화 환원수 생성 정수시스템.
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