CN105008828A - 氢水冷热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及氢水冷热水器，该氢水冷热水器包括：本体，贮存并供给规定量的来自位于上部的生水桶的水；电解部，设置于所述本体内，生成规定量的氢，并使氢溶解在所贮存的水中；以及供电部，将交流电转换为直流电并向所述电解部供给。

Description

氢水冷热水器

技术领域

本发明涉及氢水冷热水器(Water Purifier for hydrogen enriched water)，更具体地，涉及一种在冷热水器配置能够进行电解的电解单元而使溶解氢产生，并且将在阳极产生的臭氧填充到生水桶所在的上部空间，以使包括细菌在内的外部空气能够以被臭氧杀菌的状态供给至生水桶，从而将生水桶内的因空气而引起的水污染防患于未然且能够供给溶解有氢的水的氢水冷热水器。

背景技术

一般来讲，冷热水器是能够使使用者将所贮存的水区分为凉水或热水而利用的装置。

观察这种冷热水器10的构造，如图1所示，在以壳体形态构成的机体11上部形成有生水桶12所连结固定的容纳孔11a，为了便于从生水桶供水而形成有与空间S连接的空气流入口11b。而且，内部配置有贮存从生水桶放出的规定量水的凉水箱14，在所述凉水箱14周围配置有用于维持凉水的温度一定的保温罩，并在凉水箱14下端部外围配置有蒸发线圈18而形成通过下部的压缩机16的冷冻循环，从而使水变为凉水，且在凉水箱下部配置有具备了用于加热并保管从生水桶供给的水的加热器单元(未图示)的热水箱15。

而且，在机体外部配置有分别与所述凉水箱14和热水箱15相连接且通过外力动作以排出所贮存的水的水嘴17。

即、现有的冷热水器的结构为，从生水桶12供给的水由压缩机和蒸发线圈而转换为凉水之后，凉水被保管在凉水箱中且热水被加热并保管在热水箱中，从而在使用者每次选择性地利用冷热水供水水嘴时供给所希望的水。

这样供给的水在循环或保管过程中暴露于细菌等，因而存在产生细菌的问题。

作为用于解决这种问题的技术，如韩国公开专利公报第10-2011-0001376号、公开专利公报第10-20130015955号、授权专利第10-1196335号、授权专利第10-1258314号、以及授权专利第10-0753204号等那样，提出有为数不少的技术。

然而，就现有的这些冷热水器而言，随水位降低，生水桶的水排出而调节水位，因而外部空气通过机体的空气流入口并经空间流入生水桶内部，从而被污染(细菌，灰尘等)的空气只能流入生水桶内部，因此，发生了水分较多的状态的生水桶内部成为细菌繁殖的温床的问题，由此发生作为凉水或热水所供给的水以被污染的状态向使用者供给的问题。

另一方面，自1980年代以来，对于以碱性离子水为代表的那种功能水的医学上的肯定效果开始广为人知，最近对于氢水的关心尤为高涨。其原因如下。1997年日本的科学家们对于世界闻名的法国露德矿泉水、德国诺登奥、墨西哥托拉克特矿泉水等奇迹般的矿泉水进行了成分分析，分析结果发现均含有溶解氢，得出的结论是碱性离子水也由于溶解有大致0.1～0.3ppm的溶解氢，因此能够具有对于糖尿病、高血压等的治疗效果。

自从有了所谓人体疾病的90％左右起因于活性氧的医学界结论之后，很多研究表明最能有效地去除细胞内活性氧的物质是能够通过细胞膜的氢，尤其日本学术界究明了氢具有排出蓄积于人体内的放射性物质的功能。最能够容易地摄取这种氢的方法是饮用饮用水中溶解有氢的氢水，通过对水进行电解就能得到在阴极产生的作为电解水的高浓度氢水。

因此，迫切需要开发对于全世界广为利用的冷热水器能够供给溶解有氢且总是处于已杀菌状态的水的技术。

发明内容

所要解决的问题

本发明是为了改进如上所述的现有技术的特性而提出的，其目的在于提供一种氢水冷热水器，该氢水冷热水器在冷热水器配置能够进行电解的电解单元而使溶解氢产生，并且将在阳极产生的臭氧填充到生水桶所在的上部空间，以使包括细菌在内的外部空气能够以被臭氧杀菌的状态供给至生水桶，从而将生水桶内的因空气而引起的水污染防患于未然且能够供给溶解有氢的水。

解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明具有如下构成。

本发明的氢水冷热水器构成为，包括：本体，贮存并供给规定量的来自位于上部的生水桶的水；电解部，设置于所述本体内，生成规定量的氢，并使氢溶解在所贮存的水中；以及供电部，将交流电转换为直流电并向所述电解部供给。

而且，在所述本体内具有水位传感器，该水位传感器设置于贮存凉水的凉水箱内，用于检测从生水桶供给的水的水位。

而且，所述凉水箱内具备隔离板，所述隔离板能够防止在热水箱沸腾的水蒸气影响凉水温度，并且使水中的溶解氢浓度极大化。

而且，所述供电部通过设置于水嘴的动作单元与设置于本体的簧片开关的联动而进行供电或断电。

而且，所述动作单元优选为磁铁。

而且，所述电解部由形成有移动通道的机体和配置于所述机体下部并产生氢的电解单元构成。

而且，所述机体构成为，包括：位于上部的托座；从所述托座的端部突出的安装凸起；位于下部并与电解单元结合的外壳；以及配置于机体的一侧并向所述电解单元侧供电的阴极接地片和阳极接地片。

而且，在所述机体形成有与移动通道连接的入水口，所述入水口相对于移动通道朝向相反方向开口。

而且，所述电解单元具备：阴极框架，配置于所述外壳下部；阳极框架，配置于所述阴极框架下部；以及阴电极片和阳电极片，配置于所述阴极框架与阳极框架之间，并从阴极接地片和阳极接地片接受供电而动作；在所述阴电极片与阳电极片之间具备高分子离子交换树脂膜。

而且，在所述阴极框架与阳极框架之间具备加压密封所述高分子离子交换树脂膜的密封垫片。

而且，所述电解单元通过供电部使阳电极片与阴电极片以互换极性的方式进行动作。

而且，在所述阳极接地片下部产生的氧气通过如下反应生成臭氧气体，

O₂+H₂O＝O₃+2e^-+2H⁺。

发明效果

根据本发明，具有如下效果。即、在冷热水器配置能够进行电解的电解单元而使溶解氢产生，并且将在阳极产生的臭氧填充到生水桶所在的上部空间，以使包括细菌在内的外部空气能够以被臭氧杀菌的状态供给至生水桶，从而将生水桶内的因空气而引起的水污染防患于未然且能够供给溶解有氢的水。

附图说明

图1是表示现有的一般冷热水器的剖视图。

图2是表示根据本发明的氢水冷热水器的剖视图。

图3是表示图2中所图示的电解部的立体图。

图4是表示图3中所图示的电解部的分解立体图。

图5和图6是表示根据本发明的电解部的动作状态的图。

具体实施方式

上述的本发明的目的、特征、以及优点通过基于附图的下述的实施例将更加清楚。

下面的特定的构造乃至功能性说明只是出于旨在说明根据本发明的概念的实施例的目的而例示的，根据本发明的概念的各实施例能够以多种方式实施而不得解释成限定于在本说明书中说明的各实施例。

根据本发明的概念的各实施例可进行各种变更并可以有各种方式，因而要将各特定实施例例示在附图中并在本说明书中详细说明。但这并不是将根据本发明的概念的各实施例限定在各个特定的公开方式，而应当理解成涵盖包括在本发明的思想以及技术范围的所有变更物、等同物乃至替代物。

第一和/或第二等用语可用于说明多种构成要素，但所述各个构成要素并不限定于所述各个用语。所述各个用语仅用于将一个构成要素从另一构成要素区别的目的，例如在不脱离根据本发明的概念的权利范围的情况下，第一构成要素可命名为第二构成要素，与此类似地、第二构成要素亦可命名为第一构成要素。

在提及到某个构成要素“连接于另一构成要素”或者“与另一构成要素相接”时，虽然有可能直接连接于该另一构成要素或者与该另一构成要素直接相接，但应当理解为在两者之间也可能存在其它构成要素。与此相反，在提及到某个构成要素“直接连接于另一构成要素”或者“与另一构成要素直接相接”时，应当理解为在两者之间不存在其它构成要素。用于说明各构成要素之间的关系的其它表达即“在与～之间”和“就在与～之间”或者“与～相邻的”和“与～直接相邻的”等也应当同样地被解释。

本说明书中所使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用的，并无限定本发明的意图。只要单数的表达在文脉上并不明显地不同就包括复数的表达。应当理解为本说明书中的“包括”或“具有”等用语是旨在指定所实施的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零部件或它们的组合存在，并不是预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、零部件或它们的组合的存在或附加可能性。

除非另行定义，这里所使用的包括技术或科学用语在内的所有用语具有与本领域普通技术人员所通常理解的用语相同的含义。通常使用的、如辞典中已有定义的用语应当解释为具有与相关技术的文脉所具有的含义一致的含义，除非在本说明书中未明确定义，不得解释成理想的或过分地形式性的含义。

如图2中所图示，本发明的氢水冷热水器100构成为包括本体110、电解部120、以及供电部130。

所述本体110与设置于现有的冷热水器的构成相同地设置有热水箱、压缩机、蒸发线圈、保温罩、凉水箱111、生水桶112、以及水嘴115等。

这里，本发明追加设置有水位传感器113和隔离板114，其中，水位传感器113测定贮存在凉水箱111内的水的水位，隔离板114防止在热水箱沸腾的水蒸气给凉水温度带来影响，并在凉水箱内产生涡流而延迟氢的上升，从而能够在水中增加溶解氢浓度。而且，在所述隔离板114能够形成可增加表面积的凹凸印等以减少氢在水中上升时的上升速度，只要能够减少氢在水中的上升则可以包括任何构造。

即、所述水位传感器构成为不仅与下述的供电部联动而起着总是维持所贮存的水的水位一定的作用，而且参与供电部的动作，且所述隔离板114构成为延迟所产生的氢气在水中上升时到达上部的时间以提高氢在水中的溶解浓度。

而且，在所述本体110形成有用于在生水桶112放出水时使空气流入本体内部的空气流入口110b和使生水桶能够安装于本体的生水桶容纳孔110a，在所述生水桶容纳孔110a下部形成有阶梯形态的下部面110c，该下部面110c与所贮存的水的水面相接而起着阻断生水桶的作用。

而且，所述水嘴115是为了使使用者饮用所贮存的水而动作的单元，在水嘴115的操作杆115a具备检测单元115b，作为所述检测单元115b优选利用磁铁。对于这种构成将在下述的供电部具体说明。

所述电解部120设置于凉水箱111内，执行通过在水中进行电解而使氢气产生从而在水中附加溶解氢的功能，如图3和图4中所图示，所述电解部120由机体121和电解单元129构成。

所述机体121具有一定的长度且在内部形成有移动通道125，在机体121的下端形成有对于机体具有倾角或与机体正交的形态的外壳122，且在上端设置有相对于外壳朝向相反方向与机体正交的托座123，在所述托座123的下端形成有安装凸起124。

而且，在所述机体121的竖直面上具备接受来自外部的供电并向电解单元侧供电的阴极接地片127和阳极接地片128。

而且，在所述机体背面形成有与所述移动通道125连通且相对于移动通道125朝向相反方向倾斜的入水口126，该入水口126防止通过移动通道125移动的臭氧(O₃)逆流并起到贮存于凉水箱的水的通道作用。

即、所述入水口126具有如下构造。即、从机体的背面端部朝向上部倾斜并与移动通道合流，使水通过入水口移动，但防止臭氧(O₃)逆流而流入凉水箱中。

所述电解单元129包括：位于所述外壳122下部面且通过阴极框架129b与外壳122结合而固定的阴电极片129a；以与所述阴电极片129a相隔一定距离的状态位于下部，并通过阳极框架129d固定支撑于外壳122的阳电极片129c；以及配置于所述阴电极片129a与阳电极片129c之间而执行使阴电极片129a与阳电极片129c相互隔开的功能的高分子离子交换树脂膜129e；离子交换树脂膜由于在与阴电极片之间、以及与阳电极片之间分别构成有密封垫片(gasket)，因而可防止泄漏。

而且，在所述阳极框架129d形成有与所述移动通道125连接的连接孔129f，在与所述连接孔相邻的位置形成有收容从阳电极片产生的臭氧(O₃)气泡的空间129g。

另一方面，在所述阴极框架129b与阳极框架129d之间具备加压密封所述高分子离子交换树脂膜129e的密封垫片129h以形成防水处理，从而阻隔所述凉水箱侧与空间129g，以防止在空间侧所形成的臭氧向凉水箱侧流动。

即、若在阴电极片129a与阳电极片129c施加电源而起电解反应，则在所述电解单元的两电极片之间发生如下反应。

(阳极)2H₂O(l)＝O₂(g)+4e^-+4H⁺(aq)

O₂+H₂O＝O₃+2e^-+2H⁺

(阴极)4H⁺(aq)+4e^-＝2H₂(g)

由所述反应式，在阳极产生氧气而溶解于收容有臭氧(O₃)气泡的空间129g内的水中，或者在空间内变成微小气体状并彼此凝聚而形成较大的气泡之后，通过与移动通道125连接的连接孔129f填充至凉水桶上部的空间S。在阳极反应生成的溶解氢离子通过高分子离子交换树脂膜向阴极移动，并在所述阴电极片接受电子而产生氢气，氢气由于对于水的溶解度较大，因此在凉水箱内变成气泡状并向上部上升的过程中大部分溶解于所贮存的水中而生成富氢水。

如图2和图5所示，所述供电部130设置于本体110内并构成闭合回路，且与配置于凉水箱内的水位传感器113电连接，并在内部配置有簧片开关131。而且，内部具备将交流电源转换为直流电源的构成，并通过电线分别与所述电解部120的阴极接地片127和阳极接地片128连接。

即、所述供电部130将向氢水冷热水器供给的交流电转换为直流电后向电解部侧供给以使电解部能够进行电解，在使电解部动作时，使用者为了饮水而加压设置于所述水嘴115的操作杆115a，则配置于操作杆的检测单元115b靠近设置于本体的簧片开关，利用磁场使簧片开关动作而施加电源使得电解部动作。在本发明中利用磁铁使簧片开关动作，但只要能够使簧片开关动作，则可以包括任何技术。

另一方面，本发明的电解部具有可自凉水箱拆装的构造。即、电解部利用以与机体121正交的方式配置于机体121上部的托座123的安装凸起124以钩挂在所述凉水箱111上端的状态配置，因而能够容易拆装以进行维修保养。而且，虽然在附图中未图示，但还可在安装凸起侧通过弹性体等贴紧凉水箱侧以加强固定力。

下面，参照附图说明本发明的动作状态。

如图2所示，在本发明的氢水冷热水器配置有电解部120，并配置有用于使所述电解部120动作的供电部130。

作为用于在氢水冷热水器中加入溶解氢的动作，首先使贮存在生水桶112中的水向凉水箱和热水箱侧移动之后，若在凉水箱贮存了规定量水，则水面接近本体的下部面110c，从而阻止更多的水流入。

在该状态下，若使用者为了饮水而对水嘴115的操作杆115a加压而放水，则操作杆115a靠近簧片开关131，通过设置于操作杆的检测单元115b而进行动作，从而向供电部130供电。

所供给的电流在供电部130内由交流转换为直流，所转换的直流电流分别施加于电解部120的阴极接地片127和阳极接地片128，继而阴极接地片127和阳极接地片128对所连接的阴电极片129a和阳电极片129c施加电流，从而在两电极片之间发生电解反应。

在这样电解的过程中，在阳电极片因阳电极片的反应而产生氧气，在阴电极片产生氢气，且所产生的氢气在凉水箱内上升并溶解。

而且，如图5中所图示，在阳电极片129c产生的氧气O₂在阳极框架129d内的空间129g内与水反应而生成臭氧(O₃)。

臭氧的反应式如下。

O₂+H₂O＝O₃+2e^-+2H⁺

所生成的臭氧气体在空间内彼此凝聚而形成臭氧气泡，所形成的臭氧气泡通过形成于机体121内的移动通道125上升并填充至本体110内的空间S，从而对存在于空间S的空气进行杀菌，且在水从生水桶流出时与流入生水桶内部的空气一起流入生水桶内部而对生水桶内部的空气进行杀菌。

此时，通过与所述移动通道125连接的入水口126向机体侧供给与所存的水中已使用的水的量相当的水，从而防止移动的臭氧向凉水箱侧移动。

即、由通过施加于阴电极片和阳电极片的电流的反应而生成的副产物即氧气与水反应而生成臭氧，众所周知，臭氧杀菌力相当优良，因此利用臭氧能够对于向生水桶供给的空气侧进行杀菌。

而且，在本发明中虽然对于电解部以仅在水嘴有动作时才会动作来进行了说明，但即便在水嘴没有动作的情况下也可通过定时器等而使电解部以一定时间间隔进行动作，从而能够将所贮存的水中的溶解氢浓度维持在恒定水平上。

另一方面，所述电解部120基本上由水嘴的动作而动作且能够调节所贮存的水中的溶解氢浓度，但由于最初从生水桶供给水的过程中在所贮存的水中并无溶解氢，因此利用水位传感器使电解部动作一定时间而使氢能够溶解于所贮存的水中，且通过在外部设置LED灯等使得使用者能够识别最初运转准备状态。

而且，本发明中的电解部通过定时器或通过使用者任意操作开关能够进行反向运转。

这是因为在饮用水中所溶解的钙、镁等矿物质阳离子因静电引力而粘着在阴电极片，为了防止这一情况，使从供电部向电解部输出的直流电以一定模式交替阳极和阴极而进行正向、反向运转，从而能够防止矿物质阳离子粘着。而且，转换阳极和阴极而实施一定时间的逆电解运转，从而在凉水箱内部通过阳极电解反应而产生溶解臭氧水，从而可对凉水箱内部全体进行杀菌和清洗。此时，将已杀菌、清洗的水向外部排出而去除。

以上，虽然通过优选实施例说明了本发明，但这只是为了有助于理解本发明的技术内容而已，并非将发明的技术范围限定于此。

即、本领域普通技术人员清楚在不脱离本发明的技术要旨的情况下当然可以进行各种变形或修改，在权利要求范围的解释上那种变更或修改均包括在本发明的技术范围内是毋庸置疑的。

Claims (13)

1.一种氢水冷热水器，其特征在于，包括：

本体，贮存并供给规定量的来自位于上部的生水桶的水；

电解部，设置于所述本体内，生成规定量的氢，并使氢溶解在所贮存的水中；以及，

供电部，将交流电转换为直流电并向所述电解部供给。

2.根据权利要求1所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述本体内具有水位传感器，所述水位传感器设置于贮存凉水的凉水箱内，用于检测从生水桶供给的水的水位。

3.根据权利要求2所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述凉水箱内具备隔离板，所述隔离板能够防止在热水箱沸腾的水蒸气影响凉水温度，并且使水中的溶解氢浓度极大化。

4.根据权利要求1所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述供电部通过设置于水嘴的动作单元与设置于本体的簧片开关的联动而进行供电或断电。

5.根据权利要求4所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述动作单元是磁铁。

6.根据权利要求1所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述电解部由形成有移动通道的机体和配置于所述机体下部并产生氢的电解单元构成。

7.根据权利要求6所述的氢水冷热水器，其特征在于，所述机体包括：

位于上部的托座；

安装凸起，从所述托座的端部突出；

外壳，位于下部并与电解单元结合；以及

阴极接地片和阳极接地片，配置于机体的一侧用于向所述电解单元供电。

8.根据权利要求7所述的氢水冷热水器，其特征在于，

在所述机体形成有与移动通道连接的入水口。

9.根据权利要求8所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述入水口相对于移动通道朝向相反方向开口。

10.根据权利要求7所述的氢水冷热水器，其特征在于，所述电解单元具备：

阴极框架，配置于所述外壳下部；

阳极框架，配置于所述阴极框架下部；以及

阴电极片和阳电极片，配置于所述阴极框架与阳极框架之间，并从阴极接地片和阳极接地片接受供电而进行动作；

在所述阴电极片与阳电极片之间具备高分子离子交换树脂膜。

11.根据权利要求10所述的氢水冷热水器，其特征在于，

在所述阴极框架与阳极框架之间具备加压密封所述高分子离子交换树脂膜的密封垫片。

12.根据权利要求10所述的氢水冷热水器，其特征在于，

所述电解单元通过供电部使阳电极片与阴电极片以互换极性的方式进行动作。

13.根据权利要求9所述的氢水冷热水器，其特征在于，

在所述阳极接地片下部产生的氧气通过如下反应生成臭氧气体，

O₂+H₂O＝O₃+2e^-+2H⁺。