KR100723910B1 - Apparatus for producing oxygen using water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물을 이용한 산소 제조장치에 관한 것으로서 특히, 전해질, 첨가제 등을 사용하지 않고 물을 전기분해하여 고순도의 산소를 제조하는 것으로서, 입수관(11)을 통하여 물이 유입되며, 산소 배출구(12)가 형성되는 물탱크(10)와; 상기 입수관(11)측에 설치되어 물탱크(10) 내의 수위를 조절하는 수위조절부(20)와; 상기 물탱크(10)의 하측에 위치하여 물을 전기분해 하는 것으로, 상기 물탱크(10)의 물과 접촉하는 다공질 양극(31)과, 이 다공질 양극(31)의 하측에 위치하는 전극접합체막(32)과, 이 전극접합체막(32)의 하측에 위치하는 다공질 음극(33)으로 이루어지는 전기분해부(30)와; 상기 전기분해부(30)의 기밀을 위한 기밀부재(40)와; 상기 전기분해부(30)의 하측에 위치하는 것으로 물과 수소가 배출되는 배출구(51)가 형성된 케이스(50)를 포함하여 구성되어, 작동이 간편하고, 소음이 발생하지 않으며, 알칼리 등의 전해질을 사용하지 않아 안전하고 관리가 용이하고, 고효율, 전력소비량이 적으며, 콤팩트한 외형을 가지는 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing oxygen using water. More particularly, the present invention relates to an apparatus for producing oxygen by using water to electrolyze water without using an electrolyte, an additive, or the like to produce high purity oxygen. Water is introduced through the water inlet pipe (11) A water tank (10) in which a water tank (12) is formed; A water level adjusting unit 20 installed on the water inlet pipe 11 to adjust the water level in the water tank 10; A porous anode 31 disposed below the water tank 10 to electrolyze water to be in contact with water in the water tank 10 and an electrode assembly 30 disposed below the porous anode 31. [ (32), and a porous cathode (33) positioned below the electrode junction body film (32); A hermetic member (40) for hermetically sealing the electrolytic part (30); And a case 50 disposed below the electrolytic unit 30 and having a discharge port 51 through which water and hydrogen are discharged. The electrolytic cell is easy to operate, does not generate noise, It is safe, easy to manage, has high efficiency, low power consumption, and has a compact appearance.

산소, 전기분해, 다공질, 전극접합체막, 기밀부재. Oxygen, electrolysis, porous, electrode junction membrane, airtight member.

Description

물을 이용한 산소 제조장치 {Apparatus for producing oxygen using water}[0001] Apparatus for producing oxygen using water [0002]

도 1은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 1실시예를 나타내는 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an oxygen-

단면도,       Cross-section,

도 2는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 수위조절부의 일 실시예를FIG. 2 is a view showing an embodiment of a water level control unit of an apparatus for producing oxygen using water according to the present invention.

나타내는 상세도,       Showing the detail,

도 3은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 수위조절부의 다른 실시예를3 is a view showing another embodiment of the water level control unit of the oxygen-

나타내는 상세도,       Showing the detail,

도 4는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 2실시예를 나타내는 Fig. 4 is a view showing the second embodiment of the apparatus for producing oxygen using water according to the present invention

분해도,        Resolution,

도 5는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 2실시예의 전기분해부를Fig. 5 is a cross-sectional view of the electrolysis unit of the second embodiment of the oxygen-

나타내는 단면도,       Sectional view,

도 6은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 3실시예를 나타내는 6 is a view showing a third embodiment of the apparatus for producing oxygen using water of the present invention

단면도.       Cross-section.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

10 : 물탱크 11 : 입수관10: water tank 11: inlet pipe

12 : 산소 배출구 20 : 수위조절부12: Oxygen outlet port 20:

30 : 전기분해부 40 : 기밀부재30: electrolysis unit 40: airtight member

50 : 케이스50: Case

본 발명은 물을 이용한 산소 제조장치에 관한 것으로서 특히, 전해질, 첨가제 등을 사용하지 않고 물을 전기분해하여 고순도의 산소를 제조함으로써, 작동이 간편하고, 소음이 발생하지 않으며, 알칼리 등의 전해질을 사용하지 않아 안전하고 관리가 용이하고, 고효율, 전력소비량이 적으며, 콤팩트한 외형을 가지는 물을 이용한 산소 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing oxygen using water, and more particularly, it relates to an apparatus for producing oxygen using water, in which water is electrolyzed to produce high purity oxygen without using an electrolyte, an additive, The present invention relates to an oxygen production apparatus using water which is safe, easy to manage, high efficiency, low in power consumption, and has a compact outer shape.

산소는 호흡에 의하여 체내에 흡입되어, 혈액에 의하여 인체의 각 기관에 공급되며 공급된 산소는 두뇌활동과 운동에너지로 소비된다.Oxygen is inhaled into the body by breathing, supplied to the organs of the body by blood, and the oxygen supplied is consumed by brain activity and kinetic energy.

생체 내의 산소 소비량은 각 조직에 따라 상당한 차이가 있으며, 뇌와 근육과의 산소 소비량을 보면 뇌의 산소 소비량이 더 크다. 전체의 장기, 기관 가운데 최대의 산소 소비자인 뇌는 그 중량이 겨우 1.4Kg으로 체중의 2%정도지만 그 소비량의 전신의 약 25%에 해당한다.Oxygen consumption in vivo varies considerably from one tissue to another, and oxygen consumption in the brain and muscles is greater than oxygen consumption in the brain. The brain, the largest oxygen consumer in the entire organ or organ, weighs only 1.4 kilograms, about 2 percent of body weight, but about 25 percent of the body's consumption.

근육처럼 산소를 어느 정도 몸에 저장할 수 있는 '미오글로빈'과 같은 물질을 갖고 있지 않아서 공급된 산소는 일순간 모두 소비하게 된다. 호흡하고 있는 공기가 무산소 상태가 되면 폐혈액에 의해 필요한 산소분압이 일어나지 않음으로 그 무산소 공기의 한 호흡까지도 의식상실을 가져올 위험 있다.Like muscles, it does not have the same material as myoglobin, which can store oxygen in the body to some extent. If the breathing air becomes anaerobic, the required partial pressure of oxygen does not occur due to the pulmonary blood, so even breathing of the oxygen-free air can lead to loss of consciousness.

산소는 우리 몸의 산화작용을 해주며 감염성의 미생물들과 병원균들로부터 저항하는 힘을 준다. 산소를 몸 안 구석 세포까지 끊임없이 보내지 않으면 살 수 없다. 이러한 움직임을 일으키는 것이 심장과 폐이며, 폐에는 좌우로 약 7억의 폐세포(폐포)가 있어 혈액에 산소를 공급하며, 심장의 펌핑작용에 의하여 몸 구석까지 혈액을 공급하게 된다. Oxygen oxidizes our bodies and gives them resistance to infectious microorganisms and pathogens. It can not live unless oxygen is constantly sent to the inner corners of the body. These movements are heart and lungs, and lungs have about 700 million left and right lung cells (alveoli) to supply oxygen to the blood, and by the pumping action of the heart, blood is supplied to the corners of the body.

대부분 현대인의 혈액은 운동부족과 유해음식으로 인하여 산성화되고 콜레스테롤이 혈관에 부착되어 혈액의 흐름을 방해하여 모든 성인병의 근원이 되고 있으나, 신선한 산소의 공급을 통하여 쇠약해진 기능들을 효과적으로 회복시켜 줄 수 있다.Most modern people's blood is acidified due to lack of exercise and harmful foods, and cholesterol is attached to the blood vessels to interfere with the flow of blood, which is the source of all adult diseases, but it can effectively restore weakened functions through the supply of fresh oxygen .

상기와 같은 산소를 다량 함유한 물을 제조하는 이른바, 산소수 제조기의 예로는 본 출원인에 의한 특허출원인 2003-0034755호의 산소수 제조기를 들 수 있다.An example of an oxygen-water-producing machine for producing water containing a large amount of oxygen as described above is an oxygen-water-producing machine of Patent Applicant 2003-0034755 by the present applicant.

상기 산소수 제조기는 PSA 방식, 멤브레인 방식 및 평막 방식의 3가지 방법을 이용하는 산소 발생장치를 이용하여 산소를 발생시켜 물에 급속 용해시킴으로써 산소수를 제조하는 것이다.The oxygen-water generator uses an oxygen generator using three methods of PSA, membrane and flat membrane to generate oxygen and dissolve rapidly in water to produce oxygenated water.

그러나 상기와 같은 종래의 산소수 제조기는 산소를 발생시키는 과정이 복잡하며, 컴프레서가 공기를 흡입하여 압축시켜서 노즐로 보낼 때 발생하는 습기가 상기 노즐 안에 있는 제오라이트에 작용하여 산소를 발생시킬 때 산소 순도를 급격히 저하시킨다. 또한, 상기 컴프레서에서 발생하는 소음과 진동이 오히려 사용자에게 스트레스를 주거나 수면을 방해할 수 있으며, 내부에 세균이 번식할 우려가 있는 등의 문제점이 있었다.However, in the conventional oxygen water generator as described above, the process of generating oxygen is complicated. When moisture generated when the compressor sucks and compresses the air and sends it to the nozzle acts on the zeolite in the nozzle to generate oxygen, . In addition, noise and vibration generated by the compressor may cause stress to the user or interfere with sleeping, and there is a fear that the bacteria may propagate inside.

또한, 최근 전기분해 방식을 이용한 산소 제조장치가 개발되어 사용되고 있으나, 이는 알칼리 전해질 용액을 이용함으로 그 취급에 주의를 요하고, 안전성이 문제가 되는 단점이 있었다.Recently, an apparatus for producing oxygen using an electrolysis method has been developed and used. However, since the use of an alkaline electrolyte solution requires attention to its handling, there is a disadvantage that safety is a problem.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 작동이 간편하고, 소음이 발생하지 않으며, 알칼리 등의 전해질을 사용하지 않아 안전하고 관리가 용이하고, 고효율, 전력소비량이 적으며, 콤팩트한 외형을 가지는 물을 이용한 산소 제조장치를 제공하고자 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above drawbacks, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell system that is simple in operation, generates no noise, is safe and easy to manage by using no electrolyte such as alkali, To provide an apparatus for producing oxygen using water.

이러한 본 발명은, 입수관을 통하여 물이 유입되며, 산소 배출구가 형성되는 물탱크와; 상기 입수관측에 설치되어 물탱크 내의 수위를 조절하는 수위조절부와; 상기 물탱크의 하측에 위치하여 물을 전기분해 하는 것으로, 상기 물탱크의 물과 접촉하는 다공질 양극과, 이 다공질 양극의 하측에 위치하는 전극접합체막과, 이 전극접합체막의 하측에 위치하는 다공질 음극으로 이루어지는 전기분해부와; 상기 전기분해부의 기밀을 위한 기밀부재와; 상기 전기분해부의 하측에 위치하는 것으로 물과 수소가 배출되는 배출구가 형성된 케이스를 포함하여 구성함으로써 달성된다.The present invention provides a water purifier comprising: a water tank into which water is introduced through a water inlet pipe and in which an oxygen outlet is formed; A water level adjusting unit installed at the water intake observation to adjust the water level in the water tank; A porous anode in contact with the water of the water tank; an electrode assembly body film positioned below the porous anode; and a porous cathode disposed under the electrode assembly body membrane, An electrolytic unit comprising: A hermetic member for airtightness of the electrolytic unit; And a case disposed below the electrolytic unit and having a discharge port through which water and hydrogen are discharged.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 1실시예를 나타내는 단면도로서, 본 발명은, 입수관(11)을 통하여 물이 유입되며, 산소 배출구(12)가 형성되는 물탱크(10)와; 상기 입수관(11)측에 설치되어 물탱크(10) 내의 수위를 조절하는 수위조절부(20)와; 상기 물탱크(10)의 하측에 위치하여 물을 전기분해 하는 것으로, 상기 물탱크(10)의 물과 접촉하는 다공질 양극(31)과, 이 다공질 양극(31)의 하측에 위치하는 전극접합체막(32)과, 이 전극접합체막(32)의 하측에 위치하는 다공질 음극(33)으로 이루어지는 전기분해부(30)와; 상기 전기분해부(30)의 기밀을 위한 기밀부재(40)와; 상기 전기분해부(30)의 하측에 위치하는 것으로 물과 수소가 배출되는 배출구(51)가 형성된 케이스(50)를 포함하여 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an apparatus for producing oxygen using water according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a water tank 10 )Wow; A water level adjusting unit 20 installed on the water inlet pipe 11 to adjust the water level in the water tank 10; A porous anode 31 disposed below the water tank 10 to electrolyze water to be in contact with water in the water tank 10 and an electrode assembly 30 disposed below the porous anode 31. [ (32), and a porous cathode (33) positioned below the electrode junction body film (32); A hermetic member (40) for hermetically sealing the electrolytic part (30); And a case 50 located below the electrolytic unit 30 and having a discharge port 51 through which water and hydrogen are discharged.

상기 기밀부재(40)로는 상기 양극(31)과 음극(33) 및 전극접합체막(32)의 테두리측에 위치하여 물탱크(10)의 물이 상기 양극(31)과 음극(33) 및 전극접합체막(32) 측으로만 흐르도록 하는 밀봉부재(41)와, 상기 양극(31)과 음극(33) 및 전극접합체막(32)과 상기 밀봉부재(41)를 케이스(50) 또는 물탱크(10)에 함께 결합하는 볼트(42)와 너트(43)가 사용된다.The hermetic member 40 is located on the edge side of the anode 31 and the cathode 33 and the electrode junction body film 32 so that the water in the water tank 10 is separated from the cathode 31, The anode 33 and the electrode assembly body film 32 and the sealing member 41 are connected to the case 50 or the water tank (not shown) 10 and the bolts 42 and the nuts 43 are used.

또한, 상기 전기분해부(30)가 상기 물탱크(10)와 케이스(50) 사이에 고정되 어 위치할 수 있도록, 상기 물탱크(10)와 케이스(50)가 접촉하는 위치에 가로방향으로 고정판(52)을 설치하여, 이 고정판(52)에 양극(31)을 고정하고, 밀봉부재(41)와 전극접합체막(32)과 음극(33)을 여기에 함께 고정시키는 것이 바람직하다.The water tank 10 is connected to the case 50 in a horizontal direction so that the electrolytic unit 30 can be fixedly positioned between the water tank 10 and the case 50. [ It is preferable to provide a fixing plate 52 to fix the positive electrode 31 to the fixing plate 52 and to fix the sealing member 41 and the electrode conjugate film 32 and the negative electrode 33 together.

상기 양극(31)과 음극(33)의 전극은 이리듐 옥사이드(Iridium Oxide)와 틴 옥사이드(Tin Oxide)로 코팅한다.The electrodes of the positive electrode 31 and the negative electrode 33 are coated with iridium oxide and tin oxide.

도 2는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 수위조절부의 일 실시예를 나타내는 상세도로서, 상기 수위조절부(20)는, 상기 입수관(11)의 하측에 설치되는 뜨개센서(21)와; 상기 뜨개센서(21)와 연결되어 물의 유입을 조절하는 솔레노이드 밸브(22)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a detailed view showing an embodiment of a water level control unit of an apparatus for producing oxygen using water according to the present invention, wherein the water level control unit 20 includes a knitting sensor 21 installed on the lower side of the water intake pipe 11, Wow; And a solenoid valve (22) connected to the knitting sensor (21) and controlling the inflow of water.

그리하여, 상기 물탱크(10)에 물이 유입되어 일정 수위가 되어 뜨개센서(21)가 상측으로 이동하게 되면 솔레노이드 밸브(22)를 닫게 되어 수위를 조절하는 것이다.Thus, when water flows into the water tank 10 and the water level sensor 21 reaches a certain level, the solenoid valve 22 is closed to adjust the water level.

도 3은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 수위조절부의 다른 실시예를 나타내는 상세도로서, 상기 수위조절부(20)는, 상기 입수관(11)의 하측에 축(23)에 의하여 회동 가능한 암(24)의 단부에 설치되어, 상기 입수관(11)을 개폐하는 부표(25)를 이용하여, 물이 물탱크(10)에 유입되어 일정 수위 이상 차게되어 상기 부표(25)가 뜨게 되면 상기 암(24)이 회동하여 입수관(11) 측을 막게 되는 것이다.3 is a detailed view showing another embodiment of the water level adjusting part of the oxygen-producing apparatus using water according to the present invention, wherein the water level adjusting part 20 is rotated by a shaft 23 on the lower side of the water- Water is introduced into the water tank 10 by the use of the buoy 25 which is provided at the end of the possible arm 24 and opens and closes the water inlet pipe 11 so that the buoy 25 is floated The arm 24 is rotated to block the side of the water inlet pipe 11.

도 4는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 2실시예를 나타내는 분해도이고, 도 5는 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 2실시예의 전기분해부 를 나타내는 단면도로서, 본 발명은, 입수관(11)을 통하여 물이 유입되며, 산소 배출구(12)와 하측에 관통공(13)이 형성되는 물탱크(10)와; 상기 입수관(11)측에 설치되어 물탱크(10) 내의 수위를 조절하는 수위조절부(20)와; 물의 전기분해를 통하여 산소와 수소가 발생되는 전기분해부(30)와; 상기 전기분해부(30)를 수납하는 케이스(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.FIG. 4 is an exploded view showing a second embodiment of the apparatus for producing oxygen using water of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electrolysis unit of the second embodiment of the apparatus for producing oxygen using water according to the present invention, A water tank 10 into which water flows through the water inlet pipe 11 and has an oxygen outlet 12 and a through hole 13 formed at a lower side thereof; A water level adjusting unit 20 installed on the water inlet pipe 11 to adjust the water level in the water tank 10; An electrolysis unit 30 in which oxygen and hydrogen are generated through electrolysis of water; And a case (50) for housing the electrolytic part (30).

상기 전기분해부(30)는, 상기 물탱크(10)의 하측에 위치하여 물을 전기분해 하는 것으로서, 상기 물탱크(10)의 관통공(13)에 부착되는 것으로, 상기 관통공(13)과 연결되는 입수부(34a)가 형성되는 상측판(34)과; 상기 상측판(34)의 하측에 부착되며, 물을 통과시킬 수 있도록 투과부(31a)가 형성되는 양극(31)과; 상기 양극(31)의 하측에 위치하는 전극접합체막(32)과; 상기 전극접합체막(32)의 하측에 위치하는 것으로 투과부(33a)가 형성되는 음극(33)과; 상기 음극(33)의 하측에 결합되는 것으로, 수소 또는 물을 배출하기 위한 배출구(39)가 형성되는 하측용기(36)와; 상기 상측판(34), 양극(31), 전극접합체막(32), 음극(33), 하측용기(36)의 테두리부를 관통하여 결합하기 위한 결합부재(40)와; 상기 상측판(34)과 양극(31) 사이의 테두리부, 그리고 음극(33)과 하측용기(36) 사이의 테두리부에 구비되는 기밀부재(41)로 세부 구성된다.The electrolytic unit 30 is located below the water tank 10 and electrolytates the water. The electrolytic unit 30 is attached to the through hole 13 of the water tank 10, An upper side plate 34 on which a water receiving portion 34a is formed; A positive electrode 31 attached to the lower side of the upper side plate 34 and having a transmitting portion 31a for allowing water to pass therethrough; An electrode junction body film (32) located under the anode (31); A cathode 33 on the lower side of the electrode junction body film 32 on which the transmission portion 33a is formed; A lower vessel 36 coupled to the lower side of the cathode 33 and having a discharge port 39 for discharging hydrogen or water; An engaging member 40 for engaging with an edge portion of the upper side plate 34, the anode 31, the electrode assembly film 32, the cathode 33, and the lower vessel 36; And a hermetic member 41 provided at a rim portion between the upper side plate 34 and the positive electrode 31 and at a rim between the negative electrode 33 and the lower container 36.

상기 입수부(34a)의 주변부에 기밀을 위한 오링(35)이 구비되어, 물탱크(10)의 물이 상기 양극(31)과 음극(33)의 테두리부로 스며드는 것을 방지한다.An O-ring 35 for airtightness is provided in the peripheral portion of the water intake portion 34a to prevent water in the water tank 10 from permeating into the rims of the anode 31 and the cathode 33. [

도 6은 본 발명의 물을 이용한 산소 제조장치의 제 3실시예를 나타내는 단면 도로서, 제 2실시예에 비하여 전기분해부(30)의 구성을 달리하고 있다.6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the apparatus for producing oxygen using water according to the present invention, and differs from the second embodiment in the configuration of the electrolysis section 30. As shown in Fig.

즉, 상기 양극(31)의 투과부(31a)는 하측으로 돌출되게 형성되고, 상기 음극(33)의 투과부(33a)는 상측으로 돌출되게 형성함으로써, 상기 양극(31)과 음극(33) 및 전극접합제막(32)의 접촉성이 향상되어, 산소 발생효율이 향상되게 된다.That is, the transmission portion 31a of the anode 31 protrudes downward, and the transmission portion 33a of the cathode 33 protrudes upward, so that the distance between the anode 31 and the cathode 33, The contactability of the bonding film 32 is improved, and the oxygen generating efficiency is improved.

이 경우, 상기 상측판(34)에는 상기 양극(31)의 투과부(31a)가 결합부재(40)의 결합에 의하여 상측으로 휘는 것을 방지하기 위한 상측지지턱(37)을 구비하고, 상기 하측용기(36)에는 상기 음극(33)의 투과부(33a)가 결합부재(40)의 결합에 의하여 하측으로 휘는 것을 하측지지턱(38)을 구비하는 것이 바람직하다.In this case, the upper side plate 34 is provided with an upper supporting step 37 for preventing the transmission part 31a of the positive electrode 31 from being bent upward by the engagement of the engaging member 40, It is preferable that the transmissive portion 33a of the cathode 33 is bent downward by the engagement of the engaging member 40 in the lower shell 36.

또한, 상기 양극(31)과 음극(33)의 상기 결합부재(40)가 관통하기 위한 홀은 상기 결합부재(40)보다 크게 형성되어, 결합부재(40)와의 접촉에 의한 단락을 방지하는 것이 바람직하며, 이때, 상기 양극(31)의 테두리부 일측에는 상기 상측판(34)에 삽입되어 양극(31)의 위치를 고정시키기 위한 상측돌기(31b)가 형성되고, 상기 음극(33)의 테두리부 일측에는 상기 하측용기(36)에 삽입되어 음극(33)의 위치를 고정시키기 위한 하측돌기(33b)가 형성되어, 상기 양극(31)과 음극(33)의 위치가 회전하지 않도록 하는 것이 보다 바람직하다.The hole for allowing the coupling member 40 of the positive electrode 31 and the negative electrode 33 to pass therethrough is formed larger than the coupling member 40 so as to prevent a short circuit due to contact with the coupling member 40 An upper protrusion 31b for fixing the position of the positive electrode 31 is formed at one side of the rim of the positive electrode 31 and an upper protrusion 31b for fixing the position of the positive electrode 31 is inserted into the upper plate 34, And a lower protrusion 33b for fixing the position of the cathode 33 inserted into the lower vessel 36 is formed at a side of the lower vessel 36 so that the positions of the anode 31 and the cathode 33 are not rotated desirable.

상기 양극(31)과 음극(33)의 투과부(31a, 33a)는 도 5에서와 같이, 다공질로 형성하거나, 도 6에서와 같이 다수개의 작은 홀을 형성함으로써, 물탱크(10)의 물은 전극접합체막(32)과 작용하며, 전극접합체막(32)과 작용하지 않은 물의 일부는 하측용기(36)에 모여서 수소와 함께 배출부(39)로 배출된다.As shown in FIG. 5, the permeable portions 31a and 33a of the positive electrode 31 and the negative electrode 33 may be formed of a porous material or a plurality of small holes may be formed as shown in FIG. A part of the water that does not act on the electrode junction body film 32 and does not act on the electrode junction body film 32 collects in the lower vessel 36 and is discharged to the discharge section 39 together with hydrogen.

이하, 상기 도 1 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, operations and effects of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

본 발명은 상기한 바와 같이, 다공질 양극(31), 전극접합체막(32), 다공질 음극(33)으로 이루어진 전기분해부(30)에 의해 물이 전기분해되면서 산소와 수소가 발생하게 되는데, 이와 같이 발생되어 배출된 산소를 이용하게 된다.As described above, oxygen and hydrogen are generated by electrolysis of water by the electrolysis section 30 composed of the porous anode 31, the electrode junction body film 32 and the porous cathode 33, And the generated oxygen is used.

상기와 같은 본 발명의 산소 제조장치는 비교적 콤팩트 한 사이즈로 제작이 가능하고, 소음이나 기타 오염물질이 발생하지 않으며, 전해질 용액 대신 물을 사용하여 안전하게 산소를 제조할 수 있는 것이다.The apparatus for producing oxygen of the present invention as described above can be manufactured in a comparatively compact size, does not generate noise or other contaminants, and can produce oxygen safely using water instead of the electrolytic solution.

본 발명의 산소 제조장치를 가동하기 위해서는 상기 입수관(11)에 정제수를 유입하여 상기 물탱크(10)에 공급하면 상기 수위조절부(20)에 의해 물탱크(10)에는 항상 일정 량의 물이 채워진다. 한편, 물탱크(10)의 물은 상기 전기분해부(30)를 거치면서 전기분해 작용에 의해 산소가 제조되는 것이다.In order to operate the apparatus for producing oxygen of the present invention, when purified water is introduced into the water inlet pipe (11) and supplied to the water tank (10), the water tank (10) Is filled. On the other hand, the water in the water tank 10 is produced through electrolysis while passing through the electrolytic unit 30.

이때, 상기 전기분해부(30)로 유입되는 물은 정제수가 공급되어야 하는데, 이를 위하여 입수관(11)으로 유입되는 물이 먼저 이온교환수지와 같은 정수장치(60)를 통과하여 유입되도록 한다.At this time, purified water is to be supplied to the water flowing into the electrolytic unit 30. To this end, the water flowing into the water inlet pipe 11 is first passed through the water purifier 60 such as an ion exchange resin, and then introduced.

이온교환수지는 정수기에도 사용되고 있는 것으로 경도를 낮추기 위해서는 양이온수지(61)를, 질산성질소나 불소, 철 성분, 염소이온이나 황산이온 등을 제거하기 위해서는 음이온수지(62)를 사용하여, 상기 전극접합체막(32) 측으로 유입되는 물을 정제수로 만드는 것이다.The ion exchange resin is also used in a water purifier. In order to lower the hardness, the cation resin 61 is used. In order to remove nitrate, fluorine, iron, chlorine and sulfate ions, anion resin 62 is used, The water flowing into the membrane 32 side is made into purified water.

상기와 같이, 물탱크(10)로 유입된 정제수는 상기 다공질 양극(31) 측으로 전달되게 되는데, 이 다공질 양극(31)은 물을 통과할 수 있도록 형성되어, 물이 이 양극(31)을 통과하여 음극(33)에 이르러 전기분해가 일어나게 되는데, 이때의 양극(31)과 음극(33)에서 발생하는 반응의 화학식을 표현하면 다음과 같다.The purified water flowing into the water tank 10 is transferred to the porous anode 31. The porous anode 31 is formed so as to allow water to pass therethrough so that water passes through the anode 31 And electrolysis occurs at the cathode 33. The formula of the reaction occurring in the anode 31 and the cathode 33 at this time is expressed as follows.

양극반응: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e- Anode reaction: 2H 2 O -> O 2 + 4H + + 4e -

음극반응: 4H+ + 4e- -> 2H2 Cathodic reaction: 4H + + 4e - - > 2H 2

그리하여 상기 양극(31) 측에서는 산소가 발생하게 되고, 이 산소는 상기 산소 배출구(12)를 통하여 외측으로 수집되고, 음극(33) 측에서는 수소가 발생하게 되는데, 이와 같은 수소 및 남은 물은 배출구(51)를 통하여 수집 및 배출된다.Therefore, oxygen is generated on the side of the anode 31. The oxygen is collected to the outside through the oxygen outlet 12 and hydrogen is generated on the side of the cathode 33. The hydrogen and the remaining water are discharged through the outlet 51 ). &Lt; / RTI &gt;

도 4 및 도 5에서 도시하는 제 2실시예에서는 상기 전기분해부(30)를 모듈화 하여 보다 컴팩트한 외형을 가지며, 전기분해부(30)와 반응에 참여하지 못하고 전기분해부(30)를 투과한 물이 하측용기(36)에 모이는 것을 최소화할 수 있다.In the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the electrolytic unit 30 is modularized to have a more compact appearance, and can not participate in the reaction with the electrolytic unit 30, It is possible to minimize the collection of a water in the lower container 36.

즉, 제 1실시예에서는 기밀부재(40), 특히 볼트(42) 및 너트(43)가 물탱크(10)의 물에 직접 노출되어 전기적으로 단락이 발생하거나 음극(33) 측으로 스며들 가능성이 있으나, 제 2실시예에서는 물탱크(10)의 물이 기밀부재(40)와 직접 접촉하지 않으므로 이러한 현상이 발생하지 않는다.That is, in the first embodiment, the airtightness member 40, in particular, the bolt 42 and the nut 43 are exposed directly to the water in the water tank 10, so that electric short- However, in the second embodiment, this phenomenon does not occur because the water in the water tank 10 is not in direct contact with the hermetic member 40.

한편, 도 6에서 도시하는 제 3실시예에서는, 상기한 바와 같이, 양극(31)과 음극(33)이 전극접합체막(32)과 보다 밀착될 수 있도록 전극접합체막(32) 측으로 돌출되어 접할 수 있도록 형성함으로써, 전기분해의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.On the other hand, in the third embodiment shown in Fig. 6, as described above, the positive electrode 31 and the negative electrode 33 are protruded toward the electrode junction body film 32 so as to be in closer contact with the electrode junction body film 32 The efficiency of electrolysis can be further improved.

이 경우 제 2실시예에서와 마찬가지로, 상기 양극(31), 음극(33) 및 전극접합체막(32)의 테두리부는 물탱크(10)의 물에 직접 노출되지 않으며, 특히, 상기 상측판(34)과 관통공(13) 사이에 구비되는 오링(35)이 이러한 가능성을 더욱 줄여준다.In this case, as in the second embodiment, the edge portions of the anode 31, the cathode 33 and the electrode junction body film 32 are not directly exposed to water in the water tank 10, And the O-ring 35 provided between the through-hole 13 further reduce this possibility.

또한, 상기와 같이, 양극(31)과 음극(33)이 돌출된 상태에서 결합부재(40)의 볼트(42)와 너트(43)를 조여주게 되면, 상기 양극(31)과 음극(33)의 돌출된 부위가 들뜨게 될 수 있으므로, 각각 상측돌기(31b)와 하측돌기(33b)를 구비함으로써, 이러한 현상을 방지하면서도 전기분해 효율은 높일 수 있다.When the bolts 42 and the nuts 43 of the coupling member 40 are tightened while the positive electrode 31 and the negative electrode 33 protrude as described above, The upper protrusion 31b and the lower protrusion 33b are provided, respectively, so that the electrolysis efficiency can be improved while preventing such a phenomenon.

또한 상기 양극(31)과 음극(33)에 볼트(42)가 관통되는 홀은 상기 볼트(42)보다 크게 형성하여, 상기 볼트(42)와 너트(43)의 결합시에 서로 닿아서 단락이 일어나는 것을 방지하며, 이때 상기 양극(31)과 음극(33)에는 각각 상측돌기(31b)와 하측돌기(33b)가 형성되어 상기 상측판(34) 및 하측용기(36)에 결합되므로, 서로 위치가 변하지 않으면서 견고히 결합되게 된다.The holes through which the bolts 42 pass through the positive electrode 31 and the negative electrode 33 are formed to be larger than the bolts 42 so that when the bolts 42 and the nuts 43 are engaged, The upper protrusion 31b and the lower protrusion 33b are formed on the anode 31 and the cathode 33 and are coupled to the upper plate 34 and the lower container 36. Therefore, So that they are firmly coupled.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention specifically, and the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned drawings or embodiments.

이상과 같은 본 발명은 작동이 간편하고, 소음이 발생하지 않으며, 알칼리 등의 전해질을 사용하지 않아 안전하고 관리가 용이하고, 고효율, 전력소비량이 적으며, 콤팩트한 외형을 가지는 효과가 있는 것이다.The present invention as described above is effective in that it is simple in operation, does not generate noises, is safe and easy to manage because it does not use an electrolyte such as alkali, has a high efficiency, has a small power consumption, and has a compact appearance.

Claims (8)

삭제delete 입수관을 통하여 물이 유입되며, 산소 배출구와 하측에 관통공이 형성되는 물탱크와;A water tank in which water flows in through the water inlet pipe, and an oxygen outlet and a through hole are formed in the lower side; 상기 입수관의 하측에 축에 의하여 회동 가능한 암의 단부에 설치되어, 상기 입수관을 개폐하는 부표로 이루어진 수위조절부와;A water level adjusting unit provided at an end of the arm that is rotatable by a shaft on the lower side of the water intake pipe and having a buoy opening / closing the water intake pipe; 상기 물탱크의 하측에 위치하여 물을 전기분해 하는 것으로서, 상기 물탱크의 관통공에 부착되는 것으로, 상기 관통공과 연결되는 입수부가 형성되는 상측판과; 상기 상측판의 하측에 부착되며, 물을 통과시킬 수 있도록 투과부가 형성되는 양극과; 상기 양극의 하측에 위치하는 전극접합체막와; 상기 전극접합체막의 하측에 위치하는 것으로 투과부가 형성되는 음극과; 상기 음극의 하측에 결합되는 것으로, 수소 또는 물을 배출하기 위한 배출구가 형성되는 하측용기와; 상기 상측판, 양극, 전극접합체막, 음극, 하측용기의 테두리부를 관통하여 결합하기 위한 결합부재와; 상기 상측판과 양극 사이의 테두리부, 그리고 음극과 하측용기 사이의 테두리부에 구비되는 기밀부재로 이루어지는 전기분해부와;An upper plate disposed below the water tank for electrolyzing water, the upper plate being attached to the through hole of the water tank and having a receiving portion connected to the through hole; A positive electrode attached to a lower side of the upper side plate and having a transmitting portion for allowing water to pass therethrough; An electrode junction body film positioned below the anode; A cathode on which a transmissive portion is formed and which is located below the electrode junction body film; A lower vessel coupled to the lower side of the cathode and having a discharge port for discharging hydrogen or water; A joining member for joining through the upper plate, the anode, the electrode assembly body film, the cathode, and the rim of the lower vessel; An electrolytic part comprising an airtight member provided at a rim portion between the upper plate and the anode, and at a rim between the cathode and the lower container; 상기 전기분해부를 수납하는 케이스를 포함하되,And a case accommodating the electrolysis unit, 상기 양극의 투과부는 하측으로 돌출되게 형성되고, 상기 음극의 투과부는 상측으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 물을 이용한 산소 제조장치.Wherein the permeable portion of the anode protrudes downward, and the permeable portion of the cathode protrudes upward. 삭제delete 제 2항에 있어서, 상기 상측판에는 상기 양극의 투과부가 결합부재의 결합에 의하여 상측으로 휘는 것을 방지하기 위한 상측지지턱이 구비되고, 상기 하측용기에는 상기 음극의 투과부가 결합부재의 결합에 의하여 하측으로 휘는 것을 하측지지턱이 구비되는 것을 특징으로 하는 물을 이용한 산소 제조장치.[3] The apparatus according to claim 2, wherein the upper side plate is provided with an upper side support tine for preventing the transmissive portion of the anode from being bent upward due to the engagement of the engaging member, And the lower supporting jaw is bent downward. 제 2항에 있어서, 상기 양극의 테두리 일측에는 상기 상측판에 삽입되어 양극의 위치를 고정시키기 위한 상측돌기가 형성되고, 상기 음극의 테두리 일측에는 상기 하측용기에 삽입되어 음극의 위치를 고정시키기 위한 하측돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 물을 이용한 산소 제조장치.[3] The apparatus of claim 2, wherein an upper protrusion for fixing the position of the anode inserted into the upper plate is formed at one side of the rim of the anode, and at one side of the rim of the cathode, And a lower protrusion is formed on the lower surface of the water tank. 제 2항에 있어서, 상기 양극과 음극의 상기 결합부재가 관통하기 위한 홀은 상기 결합부재보다 크게 형성되어, 결합부재와의 접촉에 의한 단락을 방지하는 것을 특징으로 하는 물을 이용한 산소 제조장치.The apparatus for producing oxygen using water according to claim 2, wherein the hole for allowing the coupling member of the positive electrode and the negative electrode to pass therethrough is formed to be larger than the coupling member, thereby preventing a short circuit due to contact with the coupling member. 삭제delete 삭제delete
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