JP6278574B1 - 微細水素水バブル生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】水素水をマイクロバブルに微細化する微細水素水バブル生成器を提供する。【解決手段】ハウジング内に、流入する水を水素と酸素に電気分解して水に溶存させる水素発生器と、水を流出入させるモーターポンプと、流入した水に圧力を付与することができる圧力タンクと、ホースに設置されて微細水素水バブルを生成して浴槽に排出するように構成されたノズルと、水素発生器と圧力タンクの内部の不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、水素発生器と圧力タンクの内部の洗浄が行われるように作動するエアーポンプと、エアーポンプと水素発生器を選択的に空気連通させるようにラインを介してエアーポンプと水素発生器との間に設置されたソレノイドバルブと、水素発生器、モーターポンプ、圧力タンク、エアーポンプ、ソレノイドバルブをスイッチパネルと電源による電気的連結を介して動作させるメインＰＣＢと、を含む微細水素水バブル生成器。【選択図】図３

Description

本発明は、ハウジング内に、流入する水を水素と酸素に電気分解して前記水に溶存させる水素発生器と、前記水が流出入するように駆動されるモーターポンプと、前記流出する水を流入して圧力を付与することができる圧力タンクと、前記浴槽の一側、前記水素発生器、前記モーターポンプ、前記圧力タンク及び前記浴槽の他側の間にそれぞれ設置されて水が流動するように構成されたホースと、前記ホースに設置されて微細水素水バブルを生成して前記浴槽に排出するように構成されたノズルと、前記水素発生器と前記圧力タンクの内部の不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記内部の洗浄が行われるように作動するエアーポンプと、前記エアーポンプと前記水素発生器を、選択的に空気を連通させるようにライン（導管）を介して前記エアーポンプと前記水素発生器との間に設置されたソレノイドバルブと、前記水素発生器、前記モーターポンプ、前記圧力タンク、前記エアーポンプ、前記ソレノイドバルブをスイッチパネルと電源による電気的連結を介して動作させるメインＰＣＢと、を含む微細水素水バブル生成器に関する。

以下、添付される図面とともに背景技術を見ると、次のようである。

一般的にマイクロバブルとは、水と空気だけを用いた環境にやさしいエネルギー源をいうもので、特殊な装置で作られるが、普通の泡とは性質が大いに異なる。マイクロバブルは、直径が５μｍ（１マイクロメートル：１００万分の１メートル）以下の微小気泡である。
マイクロバブルは、通常の気泡とは異なり、牛乳色のバブルの微細な泡が連続的に裂けて水中で縮小して消滅（完全溶解）する。

特に、マイクロバブルは、発生と同時に非常に遅い速度で上昇しながら、４０ｋＨｚの超音波を含む衝撃波が時速４００ｋｍの速度、多量の陰イオン発生、瞬間的な高温（約５、５００度）を発生させながら様々な効果をもたらす性質がある。

このようなマイクロバブルを生成するための従来のマイクロバブル発生装置が大韓民国特許登録番号第１０−０８２４７１４号（２００８．４．１７）マイクロバブル発生装置（以下、「従来技術１」という）で開示されている。

前記従来技術１によるマイクロバブル発生装置は、水と酸素が内部で混合され、酸素が気泡の形で混合された水を排出させるポンプと、前記ポンプで混合された水と酸素が流入して貯留されるチャンバーと、前記チャンバーと繋がれ、酸素が混合された水が流入するオリフィス流入口が形成され、前記オリフィス流入口を通じて酸素の混合された水が噴出されて乱流流動する内部空間が形成され、前記内部空間で乱流流動によって酸素の気泡サイズがより細密に形成され、前記内部空間で乱流流動して酸素の混合された水を排出する排出口が形成されたマイクロノズル部と、を含む。

前記従来技術１によると、マイクロメートルサイズの微細な酸素気泡を水中に含ませて酸素気泡が水中に留まる時間を増加させることによって、水の溶存酸素量を増やすことができるので、汚染された水で有機塩類の分解、浄化槽や浄化施設の曝気槽、洗濯機または各種医療器具や布の殺菌水または人体の洗浄水を提供する。

一方、水素水を発生させるための従来の水素水生成装置が大韓民国公開特許第１０−２０１５−０１０１６９６号（２０１５．９．４）水素水生成装置（以下、「従来技術２」という）で開示されている。

前記従来技術２による水素水生成装置は、後面が開放されるように形成され、水の注入口、水素水の排出口、及び内面に上下一定間隔で水平突出形成されて、前記注入口に注入された水を、内部をジグザグに循環通過させて排出口に排出させる複数の隔板を有する水素水生成部と、前記水素水生成部の開放された後面に対応して前面が開放されるように形成され、前面の枠を水素水生成部の後面の枠に密着させて開放された前面と後面が密封されるように結合する胴体部と、前記水素水生成部と胴体部の開放された後面及び前面を遮って密封して、互いに流通せずに遮断するように水素水生成部と胴体部との間に介在されるように装着され、陽電極板、陰電極板及び隔膜板を有する水素発生器と、を備える。

前記従来技術２によると、その構造が非常に簡単で小型で製作が可能なので、携帯や移動が容易で場所にこだわることなく誰でも簡単かつ容易に設置使用することができ、これによって、設置と維持管理費用などが大幅に削減される効果はもちろん、特に、いつでもどこでも人体に有用な水素が微細で豊かに含有されている水素水を迅速かつ円滑に製造してその場で用いられるようにすることで、健康維持に大きく寄与することになるなどの長所を得ることができる。

大韓民国特許登録番号第１０−０８２４７１４号公報（２００８．４．１７） 大韓民国公開特許第１０−２０１５−０１０１６９６号公報（２０１５．９．４）

しかし、前記従来技術１によるマイクロバブル発生装置は、微細な酸素気泡のみ発生させて、水に溶存させるだけで、水素気泡は発生させることができず、水に溶存させることができない問題がある。

また、前記従来技術１によるマイクロバブル発生装置は、エアーポンプを開示しておらず、チャンバー内部の不純物が含有された残水が空気によって抜け出ながら、前記内部の洗浄が行われるように作動させることができない問題がある。

また、前記従来技術２による水素水生成装置は、水素水のみ発生させて水に溶存させるだけで微細な酸素気泡は発生させることができず、水に溶存させることができない問題がある。

また、前記従来技術２による水素水生成装置も、エアーポンプを開示しておらず、水素水生成部の内部の、不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記内部の洗浄が行われるように作動させることができない問題がある。

さらに、従来は水素水をマイクロバブルに微細化する装置、すなわち、微細水素水バブル生成器が開発されたことはなかった。

本発明は、前記の問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、水素水をマイクロバブルに微細化する微細水素水バブル生成器を提供することにその目的がある。

本発明の他の目的は、水素発生器と圧力タンク内部の、不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記内部の洗浄が行われるように作動するエアーポンプを備えた微細水素水バブル生成器を提供する。

本発明は、前記の目的を果たすために下記のような特徴を有する。

本発明の微細水素水バブル生成器は、流入する水の一部を水素と酸素に電気分解して前記水に溶存させる水素発生器と、前記水が流出入するように駆動されるモーターポンプと、前記流出する水を流入して圧力を付与することができる圧力タンクと、浴槽の一方側、前記水素発生器、前記モーターポンプ、前記圧力タンク及び前記浴槽の他方側の間にそれぞれ設置されて水が流動するように構成されたホースと、前記ホースに設置されて微細水素水バブルを生成して前記浴槽に排出するように構成されたノズルと、前記水素発生器と前記圧力タンクに繋がれて、前記水素発生器と前記圧力タンクの内部の、不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記水素発生器と前記圧力タンクの内部の洗浄が行われるように作動するエアーポンプと、前記エアーポンプと前記水素発生器を選択的に空気連通させるようにラインを介して前記エアーポンプと前記水素発生器との間に設置されたソレノイドバルブと、前記水素発生器、前記モーターポンプ、前記圧力タンク、前記エアーポンプ及び前記ソレノイドバルブをスイッチパネルと電源による電気的連結を介して動作させるメインＰＣＢと、をハウジング内に含む。

前記水素発生器は、電極とイオン材を含むことができる。

本発明による微細水素水バブル生成器は、前記エアーポンプから前記圧力タンクまたは前記ソレノイドバルブへの空気流入のみを許容し、前記圧力タンクまたは前記ソレノイドバルブから前記エアーポンプへの空気流入は防止するチェックバルブを前記エアーポンプと前記圧力タンクとの間にさらに含むことができる。

前記エアーポンプの作動時の初期には、前記圧力タンク内の逆圧によって前記エアーポンプが前記ソレノイドバルブとのみ空気連通して前記水素発生器内の残水を排出するように作動し、前記水素発生器内の残水の排出完了後に、前記ソレノイドバルブは、前記エアーポンプと前記水素発生器との間の前記空気連通を遮断するように作動し、前記エアーポンプは、前記圧力タンクとのみ空気連通して前記圧力タンク内の残水を排出するように作動することができる。

本発明による微細水素水バブル生成器は、前記ホースに設置されたフィルターをさらに含むことができる。

本発明による微細水素水バブル生成器は、前記電源のコンセントの規格に合うように付着させて用いられるアダプターをさらに含むことができる。

本発明は、水素水をマイクロバブルに微細化することにより、陰イオンが発生し、体内の活性酸素を除去して老化を防止し、アトピーに効果があり、洗浄と中和作用を行い、ダイエットにも効果的で、デトックス効果も有し、水素発生器と圧力タンクそれぞれの内部の、不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記内部の洗浄が行われる効果を有する。

本発明の一実施例による微細水素水バブル生成器の斜視図である。 図１の微細水素水バブル生成器のハウジングの一部を除去した状態の斜視図である。 ダイヤグラム式に図示した図１の微細水素水バブル生成器の概念図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳しく説明する。参考までに、本発明を説明するために参照する図面に図示された構成要素の大きさ、線の厚さなどは、理解の便宜上、多少誇張して表現することがある。また、本発明の説明に使用される用語は、本発明での機能を考慮して定義したものなので、使用者、運用者の意図、慣例によって変わることができる。したがって、この用語に対する定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて下されるべきである。

図１は本発明の一実施例による微細水素水バブル生成器の斜視図であり、図２は図１の微細水素水バブル生成器のハウジングの一部を除去した状態の斜視図であり、図３はダイヤグラム式に図示した図１の微細水素水バブル生成器の概念図である。

図１ないし図３を参照すると、本発明の一実施例による微細水素水バブル生成器は、ハウジング１００内に、水素発生器１０、モーターポンプ２０、圧力タンク３０、ホース（１、１１、２１、３１）、ノズル３２、エアーポンプ５０、ソレノイドバルブ６０、及びメインＰＣＢ（メインプリント基板）７０を含む。

ここで、微細水素水バブルとは、５ミクロン以下のサイズであって超微細気泡のなかに水素原子が溶存されている超微細気泡をいうのである。赤血球のサイズが６〜９ミクロンであり、マイクロバブルが５ミクロン以下であり、一般人の毛穴サイズが２５ミクロン以下であることを考慮してみると、非常に小さい超微細気泡である。

前記水素発生器１０は、流入する水を水素と酸素に電気分解して前記水に溶存させるもので、電極１０−２とイオン材（Ｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ）１０−１を含む。
電極１０−２は、白金電極であることが好ましいが、これに限定されない。

すなわち、水素発生器１０の電極１０−２が、流入する水の中に浸されており、電極１０−２付近の水が電気分解されて水素と酸素が発生し、残りの水に水素と酸素が溶存するのである。

前記モーターポンプ２０は、水が流出入するように駆動される。すなわち、モーターポンプ２０が駆動すると、浴槽Ｂの水を水素発生器１０内へ流入させ、さらに水素発生器１０から、水素と酸素が溶存した水を流出させて、モーターポンプ２０を通して圧力タンク３０へこの水を流入させ、圧力タンク３０からこの水を流出させる。

前記圧力タンク３０は、モーターポンプ２０から流出する水を流入して、この水に圧力を付与することができる。

前記ホース（１、１１、２１、３１）は、浴槽Ｂの一方側、前記水素発生器１０、前記モーターポンプ２０、前記圧力タンク３０及び前記浴槽Ｂの他方側の間にそれぞれ設置されて水が流動するように構成される。流入して流出する水の流動の順序は、浴槽Ｂ→ホース１→ホース１１→ホース２１→ホース３１→浴槽Ｂの順である。

ここで、２つの浴槽Ｂは同一の浴槽である。すなわち、浴槽Ｂの水は、本発明の微細水素水バブル生成器に流入した後、本発明の微細水素水バブル生成器から流出して、モーターポンプ２０や圧力タンク３０を通り、再び同じ浴槽Ｂへ戻るのである。

前記ノズル３２は、ホース３１に設置され、オリフィスを備えて微細水素水バブルを生成して浴槽Ｂに排出するように構成される。

微細水素水バブルの生成原理は、圧力タンク３０を出た、水素とミネラルイオンとが結合したものが溶存している水がノズル３２のオリフィス（図面符号なし）の流入口を通じて噴出されて内部空間で乱流流動し、前記内部空間で乱流流動によって水素の気泡サイズがより微細に形成され、前記内部空間で乱流流動してから微細化された、水素とミネラルイオンが結合したものが溶存している水は、排出口を通じて排出される。

前記エアーポンプ５０は、水素発生器１０と前記圧力タンク３０それぞれに、ライン（導管）４０Ｌ、ライン（導管）３０Ｌそれぞれを介して繋がれて、水素発生器１０と圧力タンク３０それぞれの内部で不純物を含んで残っている水、すなわち、残水が空気によって抜け出ながら、水素発生器１０と圧力タンク３０それぞれの内部の洗浄が行われるように作動する。

前記ソレノイドバルブ６０は、エアーポンプ５０と前記水素発生器１０を選択的に空気連通させるようにライン（導管）（４０Ｌ、６０Ｌ）を介して前記エアーポンプ５０と前記水素発生器１０の間に設置される。

本実施例では、前記エアーポンプ５０から前記圧力タンク３０または前記ソレノイドバルブ６０への空気流入のみを許容し、前記圧力タンク３０または前記ソレノイドバルブ６０から前記エアーポンプ５０への空気流入は防止するチェックバルブ４０が前記エアーポンプ５０と前記圧力タンク３０との間に設置されるが、他の実施例で前記チェックバルブ４０が省略されることも可能である。

本実施例で、前記エアーポンプ５０の作動時の初期には、圧力タンク３０内の逆圧によってエアーポンプ５０がソレノイドバルブ６０とのみ空気連通して水素発生器１０内の残水を排出するように作動し、水素発生器１０内の残水の排出完了後に、ソレノイドバルブ６０は、エアーポンプ５０と水素発生器１０との間の空気連通を遮断するように作動し、エアーポンプ５０は、圧力タンク３０とのみ空気連通して圧力タンク３０内の残水を排出するように作動する。

メインＰＣＢ７０は、水素発生器１０、モーターポンプ２０、圧力タンク３０、エアーポンプ５０、ソレノイドバルブ６０を、スイッチパネル８０と電源９０による電気的連結を介して動作させる。

また、本実施例でホース１には、フィルター２が設置されて浴槽Ｂから水素発生器１０に流入する水を濾過することができるように構成されているが、他の実施例では、フィルター２が省略されることも可能である。

そして、アダプター９１を用いて、電源９０のコンセント規格に合うように付着させて用いることができ、アダプター９１が電源９０のコンセント規格に符合するものなら、アダプター９１は、省略されることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の作用を説明する。

まず、メインＰＣＢ７０を介して電源９０に繋がれている本発明の微細水素水バブル発生器のスイッチパネル８０のスイッチを押してモーターポンプ２０を稼動すると、浴槽Ｂ内の水がホース１とフィルター２を介して水素発生器１０に濾過されながら流入して、１次反応としてイオン材１０−１との反応により水素と、マグネシウム（Ｍｇ^＋＋）、カルシウム（Ｃａ^＋＋）、カリウム（Ｋ^＋＋）などの水溶性のミネラルイオンが発生される。
また、水素発生器１０内の２次反応として水の直接的な電気分解によって水素と酸素が発生する。

続いて、１次反応と２次反応で発生した水素と１次反応で発生したミネラルイオンとが結合したものが水の中に溶存され、酸素は、一部はイオン状態で水素と再結合するが、大部分はイオン状態で水の中に溶存される。
続いて、反応した水を圧力タンク３０に供給する。

その後、圧力タンク３０では、圧縮された水素とノズル３２を介して微細水素水バブルが作られる。すなわち、圧力タンク３０を出た、水素とミネラルイオンとが結合したものが溶存している水がノズル３２のオリフィス（図面符号せず）の流入口を通じて噴出されて内部空間で乱流流動し、前記内部空間で乱流流動によって水素の気泡サイズがより微細に形成され、前記内部空間で乱流流動してから微細化された、水素とミネラルイオンが結合したものが溶存している水は、排出口を通じて排出される。

排出される微細水素水バブルは、ノズル３２が浴槽Ｂに繋がれているので、浴槽Ｂで入浴する人は、このような微細水素水バブルが溶存されている水で入浴する際に、体の様々な老廃物や角質の洗浄効果、自律神経の調節、免疫力の増加、抵抗力の増進及び疲労回復などの陰イオン効果、バブル破裂時に発生する超音波の体の中への浸透によるダイエット効果、アトピー改善効果などを得ることができる。

本発明による微細水素水発生器の使用が終了したら、エアーポンプ５０を作動するが、エアーポンプ５０の作動時の初期には、圧力タンク３０内には圧力がかかるようになるので、圧力タンク３０内の逆圧によってエアーポンプ５０がソレノイドバルブ６０とのみ空気連通して、水素発生器１０内の、不純物を含んでいる残水を排出するように作動し、水素発生器１０内の残水の排出完了後に、ソレノイドバルブ６０は、エアーポンプ５０と水素発生器１０との間の空気連通を遮断するように作動し、エアーポンプ５０は、圧力タンク３０のみと空気連通して圧力タンク３０内の残水を排出するように作動する。

このように、水素発生器１０と圧力タンク３０それぞれの内部の残水が排出されると、水素発生器１０と圧力タンク３０の洗浄が完了して次回の使用のための準備状態が行われる。

以上、本発明の具体的な実施例を説明したが、本発明は、この明細書に開示された実施例及び添付された図面によって限定されず、本発明の技術的思想を脱しない範囲以内で、当業者によって多様に変形されることができる。

１、１１、２１、３１：ホース
２：フィルター
１０：水素発生器
１０−１：イオン材
１０−２：電極
２０：モーターポンプ
３０：圧力タンク
３２：ノズル
４０：チェックバルブ
５０：エアーポンプ
６０：ソレノイドバルブ
７０：メインＰＣＢ
８０：スイッチパネル
９０：電源
９１：アダプター
１００：ハウジング
Ｂ：浴槽

Claims (6)

1. ハウジング内に、
   流入する水の一部を水素と酸素に電気分解して前記水に溶存させる水素発生器と、
   前記水が流出入するように駆動されるモーターポンプと、
   前記流出する水を流入して圧力を付与することができる圧力タンクと、
   浴槽の一方側と前記水素発生器との間、同水素発生器と前記モーターポンプとの間、同モーターポンプと前記圧力タンクとの間、及び同圧力タンクと前記浴槽の他方側との間にそれぞれ設置されて水が流動するように構成されたホースと、
   前記ホースに設置されて微細水素水バブルを生成して前記浴槽に排出するように構成されたノズルと、
   前記水素発生器と前記圧力タンクに繋がれて、前記水素発生器と前記圧力タンクの内部の、不純物を含有した残水が空気によって抜け出ながら、前記水素発生器と前記圧力タンクの内部の洗浄が行われるように作動するエアーポンプと、
   前記エアーポンプと前記水素発生器を選択的に空気連通させるソレノイドバルブと、
   前記水素発生器、前記モーターポンプ、前記圧力タンク、前記エアーポンプ及び前記ソレノイドバルブを、スイッチパネルと電源による電気的連結を介して動作させるメインＰＣＢと、を含み、
   前記エアーポンプは、同エアーポンプから延びるラインが二股に分岐した一方のラインを介して前記圧力タンクに繋がれていると共に、分岐した他方のラインを介して前記水素発生器に繋がれており、
   前記ソレノイドバルブは、前記ラインの分岐点と前記水素発生器との間に設けられた
   微細水素水バブル生成器。
2. 前記水素発生器は、電極とイオン材を含む
   請求項１に記載の微細水素水バブル生成器。
3. 前記エアーポンプから前記圧力タンクまたは前記ソレノイドバルブへの空気流入のみを許容し、前記圧力タンクまたは前記ソレノイドバルブから前記エアーポンプへの空気流入は防止するチェックバルブを、前記ラインの分岐点にさらに含む
   請求項１に記載の微細水素水バブル生成器。
4. 前記エアーポンプの作動時の初期には、圧力タンク内の逆圧によって前記エアーポンプが前記ソレノイドバルブとのみ空気連通して前記水素発生器内の残水を排出するように作動し、
   前記水素発生器内の残水の排出完了後に前記ソレノイドバルブは、前記エアーポンプと前記水素発生器との間の前記空気連通を遮断するように作動し、前記エアーポンプは、前記圧力タンクとのみ空気連通して前記圧力タンク内の残水を排出するように作動する
   請求項３に記載の微細水素水バブル生成器。
5. 前記ホースに設置されたフィルターをさらに含む
   請求項１に記載の微細水素水バブル生成器。
6. 前記電源のコンセント規格に合うように付着させて用いられるアダプターをさらに含む
   請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の微細水素水バブル生成器。
   
   
   
   

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