KR100761099B1

KR100761099B1 - Ｂｒｏｗｎ'ｓＧａｓ를 이용한 환원수소수 제조장치 및 제조방법과 Ｂｒｏｗｎ'ｓＧａｓ를 이용한 환원수소음료수 제조장치 및 제조방법

Info

Publication number: KR100761099B1
Application number: KR1020060104430A
Authority: KR
Inventors: 현장수
Original assignee: 주식회사 이앤이
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2007-10-04
Also published as: JP2008110342A

Abstract

본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 물을 공급하는 급수장치; Brown's Gas를 생성하는 Brown's Gas 제조장치; 상기 급수장치로부터 공급된 물에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소수를 저장하는 환원수소수 저장장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

활성산소, 산화환원전위, Brown's Gas

Description

Ｂｒｏｗｎ'ｓＧａｓ를 이용한 환원수소수 제조장치 및 제조방법과 Ｂｒｏｗｎ'ｓＧａｓ를 이용한 환원수소음료수 제조장치 및 제조방법{An apparatus and Method for manufacturing Reducing hydrogen water using Brown's Gas, and An apparatus and Method for manufacturing for Reducing hydrogen drinking water using Brown's Gas}

도 1은 종래기술에 의한 전해환원수의 제조방법을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수의 제조장치의 개략도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수의 제조장치의 개략도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수의 제조장치에서 전해조의 단면도.

본 발명은 Brown's Gas를 이용한 환원수소수, 그 제조장치, 그 제조방법 및 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수에 관한 것이다.

활성산소(活性酸素, oxygen free radical)는 호흡과정에서 몸속으로 들어간 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소을 말한다. 이러한 활성산소에는 삼중항산소(三重項酸素)(보통의 산소분자)가 자외선의 영향으로 변한 일중항산소(一重項酸素), 삼중항산소(三重項酸素)가 전자를 하나 받아 생성되는 수퍼옥사이드래디칼(Superoxide radical), 삼중항산소(三重項酸素)가 전자 두 개를 받으면 생성되는 과산화수소(H₂O₂), 이 과산화수소가 분해되어 발생한 하이드록실래디칼(Hydroxyl radical), 일산화질소, 이산화질소, 페르옥시나이트, 수돗물에 들어있는 차아염소산, 오존 등을 말한다. 다만, 여기서 활성산소는 산소이온(O^2-)이 전자를 잃어 형성되는 산소원자(O)를 의미하지는 않는다.

활성산소는 유해산소라고도 하며, 우리가 호흡하는 산소와는 완전히 다르게 불안정한 상태에 있는 산소로서, 환경오염과 화학물질, 자외선, 혈액순환장애, 스트레스 등으로 산소가 과잉생산된 것이다. 이렇게 과잉생산된 활성산소는 사람 몸속에서 산화작용을 일으킨다. 이렇게 되면 세포막, DNA, 그 외의 모든 세포 구조가 손상당하고 손상의 범위에 따라 세포가 기능을 잃거나 변질한다.

이와 함께 몸속의 여러 아미노산을 산화시켜 단백질의 기능 저하도 가져온다. 그리고 핵산을 손상시켜 핵산 염기의 변형과 유리, 결합의 절단, 당의 산화분해 등을 일으켜 돌연변이나 암의 원인이 되기도 한다. 또한 생리적 기능이 저하되 어 각종 질병과 노화의 원인이 되기도 한다.

현대인의 질병 중 약 90%가 활성산소와 관련이 있다고 알려져 있으며, 구체적으로 그러한 질병에는 암·동맥경화증·당뇨병·뇌졸중·심근경색증·간염·신장염·아토피·파킨슨병, 자외선과 방사선에 의한 질병 등이 있다. 따라서 이러한 질병에 걸리지 않으려면 몸속의 활성산소를 없애주면 된다.

종래기술로서 몸속의 활성산소를 제거하는 방법으로서 전해환원수를 이용한 방법이 있다.

한편, 산화력, 환원력의 척도로서 산화환원전위(酸化還元電位, oxidation-reduction potential, 이하 'ORP'라 함)가 있다.

ORP는 원래 금속류 고유의 전극전위(電極電位)를 표시하는 것이다. 따라서 금속의 ORP를 측정하는 ORP Meter는 종래에는 재료분석 연구실이나 전기화학 공업(전지, 사진 필름, 도금, 電解)공장에서 사용되는 경우가 많았다. 하지만 최근에는 무기화합물이나 반도체 복합전해물질 각종 수용액과 생체생리활성물질의 분석수단의 하나로 사용되고 있다.

ORP의 측정단위는 mV이며, 마이너스(-) 절대값이 클수록 환원력이 큰 것을 의미한다.

한편, 산성과 알카리성의 척도는 pH이며, 산화력, 환원력의 척도는 ORP이다. 산성 또는 알카리성이라는 성질은 정량적으로는 산화력이 있는 수소 이온(H⁺)이라고 하는 특정 이온의 수용액농도로서의 의미를 갖고 있고,〔H+〕를 수소 이온농도라고, pH는 다음의 식으로 표현될 수 있다.

pH = -Log〔H+〕, pH가 1~6이면 산성, pH가 7이면 중성, pH가 8~14이면 알카리성이라고 한다.

이때, pH Meter와 ORP Meter는 수용액(水溶液) 중의 산화환원전위(酸化還元電位)를 측정한다는 점에서는 같은 기능이 있으나, 다음 표 1과 같은 차이점이 있다.

pH Meter와 ORP Meter의 차이점

	pH Meter	ORP Meter
측정대상	수소이온	산화환원에 관계된 모든 이온
표시단위	농도지수(濃度指數)	전압(㎷)
작용전극	수소이온 선택성 Glass 혹은 반도체 전극	백금 혹은 금 전극
기준전극	은(銀)/염화은(鹽化銀)	은/염화은

상기 차이점 중 표시단위가 ORP Meter는 전압(㎷)으로 되어 있는 반면 pH Meter는 농도지수(濃度指數)로 되어 있다. 그러나 센서 일부의 검지량(檢知量)을 취하여 보면 모두 전압치(電壓値)이다.

pH수치는 약 60㎷의 변화로 지수증가분 1에 상당하며, 수소이온농도 100%를 지수(指數) 0으로 하여 지수(指數)/전압(電壓)으로 환산한 수치를 표시한 것이다.

따라서 양자간의 본질적인 차이점은 pH Meter는 수소이온의 단일전위(單一電位)를 표시한 것이고, ORP Meter는 복합물질의 혼합전위(混合電位)를 나타내고 있는 것이라고 말 할 수 있다.

예) 증류수의 전위측정치: pH Meter: -420㎷, ORP Meter:+180㎷

도 1은 종래기술에 의한 전해환원수의 제조방법을 나타내는 도면이다.

다음은 종래기술에 의한 전해환원수의 화학반응이다.

2H₂O -> 2H⁺ + 2OH^-

양극(4) : 2OH^- --> 2H⁺ +O₂(g)+4e

음극(6) : 4H⁺(수소이온)+4e -> 4H(수소원자)->2H₂(g, 수소분자)

종래기술에 의하면 물(H₂O)을 이온교환막(8)을 사이에 두고 전류를 가하여 전기분해하면 음극(6)에서는 수소이온(H⁺)이 전자(e)를 받아 수소원자(H)가 생성된다. 일부의 수소원자(H)는 안정화되어 음극의 전해환원수 내에 존재한다.

상기 음극 쪽의 전해화원수가 종래기술에 의한 수소원자를 포함한 알카리전해환원수(9)가 된다. 안정화되지 못한 수소원자는 상호 간에 결합하여 수소기체(H₂)가 된다.

한편, 양극(4)에서는 수산이온(OH^-)이 전자를 내어놓고 산소가스(O₂)가 되는 반응이 일어난다.

그런데, 종래기술에 의한 알카리전해화원수는 아래 표 2와 같이 수소원자(H)가 많아짐에 따라 환원력(ORP)이 강해질수록 pH의 수치가 높아지는 문제가 있다.

종래기술에 의한 전해환원수의 pH와 ORP의 관계

전해환원수 강도	pH	ORP(mV)
1단계	8.6	-50
2단계	9.2	-120
3단계	9.5	-200
4단계	9.8	-280

표2는 종래기술에 의한 알카리전해환원수의 pH와 ORP의 관계이다.

기존의 알카리전해환원수는 전해조에서 전기분해된 전해액을 이용함으로써 상기 표 2와 같이, ORP의 마이너스(-) 절대값이 커질수록 pH도 높아져 강알카리가 된다.

즉, -100mV 이하(예를 들어 -120mV)의 ORP를 얻기 위해서는 pH가 9 이상이 되는 문제가 발생한다.

즉, 전기분해를 많이 하면 물속의 수소원자(H)가 많아져 ORP수치는 마이너스(-) 절대값이 커지나, 상대적으로 대부분의 수소이온(H⁺)이 수소원자 또는 수소가스 상태로 존재함으로써 수소이온농도[H⁺]가 낮아짐에 따라 pH수치가 높아져 강알카리가 된다.

종래기술에 의한 알카리전해환원수의 pH는 약 9.0~11.3(ORP가 약 -150 mV이하 일 때)이다. 그런데, WHO 음용기준 기준은 pH 6.5 ~8.5이고, 환경부 음용기준은 pH 5.8 ~8.5이다.

결국, 종래기술에 의한 알카리전해환원수에 의하면 강알칼리성의 전해환원수를 얻게되고, pH수치가 높은 강알카리수를 장기적으로 음용할 경우 위장 내 자극 피부 질환 등의 부작용을 일으킬 수 있는 문제가 있다.

이러한 문제점을 피하기 위해 약 알칼리(pH 8.5 수준)의 환원수를 생산하려고 할 경우 -50mV 수준의 약한 환원력(ORP)을 지니는 물이 되므로 기대 수준의 수소를 포함하는 것이 불가능해 진다.

본 발명은 ORP의 마이너스(-) 절대값을 높이면서 pH가 6.0~8.4인 Brown's Gas를 이용한 환원수소수, 그 제조장치, 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 ORP의 마이너스(-) 절대값이 높은 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수, 그 제조장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수는 산화환원전위(ORP)가 -100mV~-500mV이고, pH가 6.0~8.4인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 물을 공급하는 급수장치; Brown's Gas를 생성하는 Brown's Gas 제조장치; 상기 급수장치로부터 공급된 물에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소수를 저장하는 환원수소수 저장장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법은 Brown's Gas 제조장치로부터 Brown's Gas를 생성하는 단계; 급수장치로부터 환원수소수 저장장치에 물을 공급하는 단계; 및 상기 생성된 Brown's Gas를 상기 환원수소수 저장장치의 물에 주입함으로써 환원수소수를 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수는 산화환원전위(ORP)가 -100mV~-500mV인 Brown's Gas를 이용한 환원수소수를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조장치는 음료수를 공급하는 음료수 공급장치; Brown's Gas를 생성하는 Brown's Gas 제조장치; 및 상기 음료수 공급장치로부터 공급된 음료수에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소음료수를 저장하는 환원수소음료수 저장장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조방법은 Brown's Gas 제조장치로부터 Brown's Gas를 생성하는 단계; 환원수소음료수 저장장치에 음료수를 공급하는 단계; 및 상기 생성된 Brown's Gas를 상기 환원수소음료수 저장장치의 음료수에 주입함으로써 환원수소음료수를 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 Brown's Gas를 물에 주입함으로써 체내의 활성산소를 환원시킴으로써 산화작용을 억제한다. 이로써 체내의 세포막, DNA, 그 외의 모든 세포 구조의 손상을 억제함으로써 각종 질병을 예방하고 노화를 지연시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본원발명에 의하면 ORP의 마이너스(-) 절대값이 높아져도 pH 수치가 높은 것이 아니므로 환원수소수 또는 환원수소음료수를 안전하게 장기 음용할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수, 그 제조장치, 그 제조방법과, Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수, 그 제조장치 및 제조방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에서의 Brown's Gas(브라운가스)는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 당량비가 2 : 1인 혼합기체이다. 통상 물을 전기분해하면 음극에서는 수소가 얻어지고, 양극에서는 산소가 얻어지는데, 이들 가스를 분리채집하지 않고 한꺼번에 포집한 것이 Brown's Gas인데, 이는 불가리아 출신인 Yull Brown 박사 이름을 따서 만든 가스 명칭이다.

전 세계 여러 기업들이 이 Brown’s Gas(보통명사 : 브라운가스)명칭 대신 아쿠아가스, 이투오가스, ZET가스 등을 사용하는 경우가 많다.

본 발명의 실시예에서 Brown's Gas(브라운가스)는 어떠한 명칭으로 불리든 상기 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 당량비가 2 : 1인 혼합기체를 모두 포함하는 개념이며, 이후 기술되는 Brown's Gas 제조장치 및 Brown's Gas 제조방법은 일 실시예에 불과하며, Brown's Gas를 제조할 수 있는 모 든 장치 및 Brown's Gas를 제조할 수 있는 모든 방법을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수는 ORP의 마이너스(-) 절대값을 크게하면서도 환원수소수가 중성에 가까운 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수는 산화환원전위(ORP)가 -100mV~-500mV이고, pH가 6.0~8.4인 것을 특징으로 한다.

즉, 종래기술에 의한 알카리전해환원수는 전기분해를 많이하면 물속의 수소가 많아져 ORP수치는 (-) 절대값을 크게 하면, 상대적으로 수소이온농도[H+] 가 낮아짐에 따라 pH수치가 높아져 강알칼리가 되는 문제가 있었다.

삭제

실시예는 Brown's Gas를 투입하기 전의 물의 pH수치에 거의 변화가 없기 때문에 ORP는 마이너스(-)로 절대값은 커지나 강알칼리성이 아닌 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 급수장치(10), Brown's Gas 제조장치(12), 환원수소수 저장장치(60)를 포함할 수 있다.

우선, 급수장치(10)는 물을 공급하는 장치이다. 상기 급수장치(10)에는 급수구(11)로부터 물을 급수받아 저장하고, 소정의 급수펌프(미도시)를 이용하여 물을 공급할 수 있다. 상기 급수장치(10)에는 정수장치(미도시)가 더 부설되어 상기 물 을 정수할 수 있다.

이하, 급수장치(10)로 부터 물이 공급되는 내용을 설명한다.

우선, 급수장치(10)로 부터 Brown's Gas 제조장치에 직접 급수되는 경우를 설명한다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 상기 Brown's Gas 제조장치(12)에 물을 공급하는 제1 급수통로(71), 상기 이물질제거수 저장장치(52)에 물을 공급하는 제2 급수통로(51) 및 상기 환원수소수 저장장치(60)에 물을 공급하는 제3 급수통로(61)가 형성될 수 있다.

다음으로, Brown's Gas 제조장치(12)는 Brown's Gas를 생성하는 장치로서 상기 Brown's Gas를 제조하기 위한 물은 상기 급수장치(10)로 부터 직접 급수되거나 또는 후술하는 이물질제거수 저장장치(52)로 부터 급수될 수 있다. 상기 Brown's Gas 제조장치(12)는 이후에 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

다음으로, 환원수소수 저장장치(60)는 상기 급수장치(10)로부터 공급된 물에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소수를 저장하는 저장장치이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 상기 생성된 Brown's Gas가 소정의 이물질제거수에 통과된 후 상기 환원수소수 저장장치(60)에 주입됨으로써 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거수 저장장치(52)를 더 포함할 수 있다.

즉, Brown's Gas가 우선 이물질제거수를 통과하게 됨으로써 이물질제거수를 통과하는 동안 Brown's Gas내의 이물질이 줄어들게 됨으로써 Brown's Gas 외의 이 물질을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치와 관련하여 이물질제거수 저장장치(52)의 이물질제거수에 Brown's Gas를 우선 통과시키는 경우 Brown's Gas를 생성하기 위해 물과 전해물질(KOH, NaOH 등)로 이루어진 전해액으로 부터 발생되는 칼륨이온(K+) 또는 나트륨이온(Na+) 등이 과다하게 포함되어 있을 경우 문제가 될수 있으므로 이물질 제거수로 걸러 주는 실험을 비밀리에 국내 공해연구소에 의뢰한 실험결과는 다음과 같다.

Brown's Gas를 이물질 제거수에 통과한 실험결과

시험항목	원수	이물질제거수	환원수소수
K⁺mg/L	2.010	2.459	1.855

즉, 상기 표 3에서 볼 수 있듯이 전기분해 후 발생된 Brown's Gas를 이물질 제거수로 걸러내었을 때 K+ 이온이 걸러져 이물질제거수 저장장치(52)의 이물질제거수의 K+ 이온의 수치가 상승하였고, 이물질제거수를 거쳐나온 Brown's Gas로 환원수소수를 만들었을때 K+ 이온수치가 현저히 감소한 것을 알 수 있다.

삭제

실시예에서는 이물질제거수를 통과한 수소로 ORP -100mV~-500mV의 환원수소수를 만들 수 있음이 확인되었다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 의하면 ORP가 -300mV~-350mV이면서 pH가 7.5~8.0 수준의 환원수소수를 제조할 수 있었다. 또한, -400mV 이상의 ORP를 가지면서도 pH가 8.2~8.4로서 강알칼리성을 나타내지 않고 중성에 가까운 pH를 나타내어 WHO 음용기준과 환경부 음용기준에 적합하였다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치의 개략도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 상기 급수장치(10)로 부터 Brown's Gas 제조장치(12)에 급수가 직접되지 않고 이물질제거수 저장장치(52)로부터 이물질제거수가 상기 Brown's Gas 제조장치(12)에 공급된다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치는 상기 이물질제거수 저장장치(52)에 상기 물을 공급하는 제2 급수통로(51), 상기 이물질제거수 저장장치(52)의 물을 상기 Brown's Gas 제조장치(12)에 공급하는 제4 급수통로(56) 및 상기 환원수소수 저장장치(60)에 상기 물을 공급하는 제3 급수통로(61)가 형성될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치에서의 Brown's Gas 제조장치(12)를 도 4를 이용하여 설명한다.

도 4의 Brown's Gas 제조장치(12)는 Brown's Gas 제조장치의 일 실시예에 불과한 뿐 다양한 장치와 방법에 의해 Brown's Gas를 제조할 수 있다.

상기 Brown's Gas 제조장치(12)는 물 및 전해질(KOH 또는 NaOH 등)로 이루어진 전해액(44)이 충진되고, Brown's Gas를 발생시키는 전해조(14)와, 상기 전해액(44)을 열 교환시키고, 부족한 전해액을 보충하는 전해액 조절부(미도시)와, 상기 전해액의 온도를 자동으로 냉각시키는 냉각부(미도시)를 포함할 수 있다.

이하 상기 전해조(14)의 구성을 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 상기 전해조(14) 내부에는 극관(20)과 극관(20)을 고정하고 간격을 일정하게 유지해주는 상하고정판(34)으로 구비되어 있으며 전해조(14) 상부에는 가스포집부(30)와 가스토출구(46)로 구성되어 있다. 또한 전해조의 상부와 측면에 전기 인입장치(40)가 설치되어 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 Brown's Gas 발생장치의 동작을 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 Brown's Gas 발생장치는 상부고정판(34)과 하부고정판(34)으로 되어있으며, 상기 극관(20)은 전극으로 기능을 한다. 각 극관(20)은 동일한 간격으로 체결되어 있다. 결국 일정한 간격으로 유지된 극관(20)과 상하부의 고정판(34)이 가스를 생성하는 하나의 단위를 이루어 각각 독립적으로 Brown's Gas를 생성하게 한다.

이를 상세히 설명하면, 극관(20)은 상부와 측면의 전기인입장치(40)에 인가되는 전압에 의해 교대로 양극(+)과 음극(-)으로 설정되며, 그 사이에 충진된 상기 전해액을 전기분해하여 Brown's Gas를 생성하게 된다.

인가된 전압에 의해 대응되는 상기 극관(20)은 전기적 손실이 없이 대응되는 상기 극관(20)사이에 존재하는 상기 전해액을 전기분해하여 효율적으로 Brown's Gas를 생성할 수 있게 된다.

또한 상기 전해조(14)의 일측에 냉각부(미도시)를 구성하고, 상기 전해조(14)내의 전해액을 열교환기(미도시)로 순환시켜 상기 냉각부에 의하여 상기 열교환기를 냉각시킴으로써 결과적으로 상기 전해액(44)의 온도를 냉각시켜 상기 전해조(14) 내의 온도를 항상 일정한 상태로 유지할 수 있도록 한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법은 Brown's Gas를 생성하는 단계, 환원수소수 저장장치에 물을 공급하는 단계 및 환원수소수를 생산하는 단계를 포함할 수 있다.

우선, 도 2와 같이, Brown's Gas 제조장치(12)로부터 Brown's Gas를 생성한다.

Brown's Gas를 생성하기 위해서는 급수장치(10)로부터 제1 급수통로(71)를 통하여 Brown's Gas 제조장치(12)에 물을 급수할 수 있다. 상기 Brown's Gas 제조장치(12)에서는 상기 Brown's Gas 제조장치(12)를 설명한 내용대로 Brown's Gas를 생산할 수 있다.

다음으로, 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거단계를 진행할 수 있다.

즉, 상기 생성된 Brown's Gas가 제1 가스통로(13)를 통해 이물질제거수 저장장치(52) 내의 소정의 이물질제거수에 통과되어 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거단계를 더 진행할 수 있다. 상기 이물질제거수는 급수장치(10)로부터 제2 급수통로(51)를 통해 주입될 수 있다.

다음으로, 급수장치로부터 환원수소수 저장장치(60)에 제3 급수통로(61)를 통해 물을 공급하는 단계가 진행된다.

다음으로, 환원수소수를 생산하는 단계가 진행된다.

즉, 환원수소수를 생산하는 단계는 상기 이물질제거수 저장장치(52)의 이물질제거수에 녹지않은 Brown's Gas를 제2 가스통로(58)를 통해 상기 환원수소수 저장장치(60)의 물에 주입함으로써 환원수소수를 생산한다. 환원수소수 저장장치(60)에 주입된 Brown's Gas 중 환원수소수 생산 후 남은 Brown's Gas는 제3 가스통로(62)를 통하여 배출된다. 그리고, 환원수소수를 사용하여 수위가 하강하면 급수통로(61)을 통하여 원수가 보충되고, 제2 가스통로(58)를 통해 Brown's Gas가 주입되어 환원수소수를 추가로 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 상기 환원수소수 저장장치(60)는 그 자체가 환원수소수를 제조 및 저장장치로서 기능을 할 수 있거나, 또는 상기 환원수소수 저장장치(60) 내부에는 환원수소수 제조장치와 별도의 환원수소수 저장장치를 구비할 수 있다.

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실시예에서 Brown's Gas는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로 수소와 산소 당량비가 2:1인 혼합기체이다. 이러한 혼합가스인 Brown's Gas를 물(생수 또는 수돗물 또는 정수된 물)에 투입하면 일부의 수소가 금속나노콜로이드에 흡착되어 기체로 되지 않고 안정된 상태로 되고, 수소분자(H₂)와 산소는 밖으로 방출된다.

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다음으로, 환원수소수 저장장치(60)에서 일부 물에 녹지 않은 Brown's Gas는 제3의 가스통로(62)를 통해 외부로 배출할 수 있다. 그리고, 환원수소수 저장장치(60) 내의 환원수소수를 환원수소수 배출구(미도시)를 통해 필요한 양만큼 배출하여 마실 수 있다.

한편, 상기 환원수소수 저장장치(60)에는 소정의 ORP 센서에 의해 ORP가 기준치(예: -300mV) 보다 낮은 ORP (예: -100mV) 인 경우에는 환원수소수 저장장치(60)에 Brown's Gas를 투입하여 ORP는 (-) 절대값은 크게 할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법을 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법은 상기 급수장치(10)로 부터 Brown's Gas 제조장치(12)에 급수가 직접되지 않고 이물질제거수 저장장치(52)로부터 이물질제거수가 상기 Brown's Gas 제조장치(12)에 공급되는 방법이다.

즉, 상기 이물질제거수 저장장치(52)의 물을 소정의 급수펌프(54)를 이용하여 이물질제거수를 제4 급수통로(56)를 통해서 Brown's Gas 제조장치(12)에 공급함으로써 급수통로를 간소히 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수를 설명한다.

상기 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수는 쥬스, 우유, 술 등을 포함하는 순수한 물 외에 사람이 마실 수 있는 모든 액체를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수를 포함하는 음료수이다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수는 수소를 다량 함유하고 있어서 활성산소 제거력이 강한 음료수이다. 예를 들어, 상기 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수는 산화환원전위(ORP)가 -100mV~-500mV를 유지할 수 있다.

음료수에 Brown's Gas를 통과시킨 후의 pH와 ORP 변화

구분	알카리이온 스포츠 음료		오렌지쥬스
	pH	ORP(mV)	pH	ORP(mV)
원수	3.4	173	3.4	116
Brown's Gas 통과 후	3.4	-160	3.44	-208

상기 표 4는 스포츠 음료와 쥬스 각각 1L에 본 발명에 실시예에서 발생된 Brown's Gas를 0.35m³/h로 1분 동안 통과 후 측정된 수치이다.

즉, 상기 표 4와 같이, 스포츠음료나 쥬스에 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 통과한 경우 기존의 ORP 보다 200~300mV 만큼 -로 변하여 환원력이 월등히 증대되는 효과가 있었다. 다만, pH에는 거의 영향이 없음을 알 수 있다.

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본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조장치 및 제조방법은 상기 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치 및 제조방법의 내용을 채용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조방법으로는 상기 본 발명의 Brown's Gas를 음료수에 직접 주입하는 방법에 의해 제조될 수 있다.

예를 들어, 상기 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치 및 제조방법에서의 환원수소수 저장장치 대신 환원수소음료수 저장장치(미도시)를 구비하고, 상기 환원수소음료수 저장장치에는 별도의 음료수 공급장치로부터 소정의 음료수가 공급되고, 상기 환원수소음료수 저장장치에 공급된 음료수에 Brown's Gas가 주입됨으로써 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수가 제조될 수 있다.

이때, 상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수(미도시)에 통과된 후 상기 환원수소음료수 저장장치에 주입됨으로써 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거수 저장장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수에 통과되어 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거단계를 더 포함할 수 있다.

또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조장치 및 제조방법으로는 상기 Brown's Gas를 이용한 환원수소수를 소정의 음료수에 적정 비율로 섞어서 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수를 제조함으로써 ORP가 (-)절대값이 큰 음료수를 제조할 수도 있다.

예를 들어, 상기 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치 및 제조방법에서의 환원수소수 저장장치 일측에 환원수소음료수 저장장치(미도시)가 별도로 부설되고, 또한 별도의 음료수 공급장치가 구비되어 상기 환원수소음료수 저장장치에 음료수가 공급되고, 공급된 음료수에 상기 환원수소수가 추가됨으로써 환원수소음료수가 제조될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 Brown's Gas를 이용한 환원수소수, 그 제조장치, 그 제조방법 및 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수에 의하면,

Brown's Gas를 물에 주입함으로써 체내의 활성산소를 환원시켜 몸 밖으로 배출시킨다. 이로써 체내의 세포막, DNA, 그 외의 모든 세포 구조의 손상을 억제함으로써 각종 질병을 예방하고 노화를 지연시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원발명에 의하면 ORP의 (-)절대값이 크면서도 강알칼리성이 아니고 중성에 가까우므로 환원수소수 또는 환원수소음료수를 안전하게 장기 음용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본원발명에 의하면 Brown's Gas를 이용함으로써 환원수소수 또는 환원수소음료수를 대량으로 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims

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물을 공급하는 급수장치;

Brown's Gas를 생성하는 Brown's Gas 제조장치; 및

상기 급수장치로부터 공급된 물에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소수를 저장하는 환원수소수 저장장치;를 포함하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치.
제2 항에 있어서,

상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수에 통과된 후 상기 환원수소수 저장장치에 주입됨으로써 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거수 저장장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치.
제3 항에 있어서,

상기 Brown's Gas 제조장치에 상기 급수장치의 물을 공급하는 제1 급수통로;

상기 이물질제거수 저장장치에 상기 급수장치의 물을 공급하는 제2 급수통로; 및

상기 환원수소수 저장장치에 상기 급수장치의 물을 공급하는 제3 급수통로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치.
제3 항에 있어서,

상기 이물질제거수 저장장치에 상기 급수장치의 물을 공급하는 제2 급수통로;

상기 이물질제거수 저장장치의 물을 상기 Brown's Gas 제조장치에 공급하는 제4 급수통로; 및

상기 환원수소수 저장장치에 상기 급수장치의 물을 공급하는 제3 급수통로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치.
Brown's Gas 제조장치로부터 Brown's Gas를 생성하는 단계;

급수장치로부터 환원수소수 저장장치에 물을 공급하는 단계; 및

상기 생성된 Brown's Gas를 상기 환원수소수 저장장치의 물에 주입함으로써 환원수소수를 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법.
제6 항에 있어서,

상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수에 통과되어 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법.
제7 항에 있어서,

상기 Brown's Gas를 생성하는 단계는

상기 이물질제거수로부터 상기 Brown's Gas 제조장치에 공급받은 물을 전기분해하여 Brown's Gas를 생성하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조방법.
제2 항에 있어서,

상기 환원수소수는,

산화환원전위(ORP)가 -100mV~-500mV이고, pH가 6.0~8.4인 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소수 제조장치.
음료수를 공급하는 음료수 공급장치;

Brown's Gas를 생성하는 Brown's Gas 제조장치; 및

상기 음료수 공급장치로부터 공급된 음료수에 상기 Brown's Gas가 투입되어 생성되는 환원수소음료수를 저장하는 환원수소음료수 저장장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조장치.
제10 항에 있어서,

상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수에 통과된 후 상기 환원수소음료수 저장장치에 주입됨으로써 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거수 저장장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조장치.
Brown's Gas 제조장치로부터 Brown's Gas를 생성하는 단계;

환원수소음료수 저장장치에 음료수를 공급하는 단계; 및

상기 생성된 Brown's Gas를 상기 환원수소음료수 저장장치의 음료수에 주입함으로써 환원수소음료수를 생산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조방법.
제12 항에 있어서,

상기 생성된 Brown's Gas가 이물질제거수에 통과되어 상기 Brown's Gas 내의 이물질을 제거하는 이물질제거단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Brown's Gas를 이용한 환원수소음료수 제조방법.