KR101318577B1

KR101318577B1 - 수소수 정수기

Info

Publication number: KR101318577B1
Application number: KR1020110089524A
Authority: KR
Inventors: 정명자
Original assignee: 정명자
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-10-16
Also published as: KR20130026112A

Abstract

본 발명은 활성수소의 농도가 상대적으로 높으면서도 음용수 수질 기준에 적합한 pH를 가지는 수소수를 제조할 수 있으면서도 구성이 간단한 새로운 수소수 정수기에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 외부로부터 유입되는 물을 정수하는 정수수단(10)과; 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)이 하우징(29)에 내장되어 이루어져서 상기 정수수단(10)을 통과한 물의 활성수소 농도를 증가시키는 활성수소생성수단(20)과; 상기 활성수소생성수단(20)을 통과한 물의 pH를 저하시키는 pH조절수단(30)과, 상기 pH조절수단(30)을 통과한 물이 저장되는 저수탱크(40)와, 상기 저수탱크(40)에 저장된 물을 외부로 배출시키는 배출콕(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 정수기가 제공된다.

Description

수소수 정수기{Hydrogen water purifying device}

본 발명은 수소수 정수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 활성수소의 농도가 높으면서도 음용수 수질 기준에 적합한 pH를 가지는 수소수를 제조할 수 있는 새로운 구성의 소수수 정수기에 관한 것이다.

활성산소는 체내 대사과정에서 발생되는 산화력이 높은 산소로서, 각종 질병과 노화의 원인이 된다. 따라서 질병을 예방하고, 노화를 방지하기 위해 체내의 활성산소를 제거해 줄 필요가 있다.

최근에는 이러한 활성산소를 없애는 항산화물질로 활성수소가 주목받고 있다. 통상, 수소는 수소원자가 2개 결합한 분자상태(H₂)로 존재하나, 드물게 수소원자의 분자결합이 와해되어 수소원자가 단독으로 존재하는 경우가 발생한다. 이렇게 단독으로 존재하는 수소원자(H)를 활성수소라고 부른다. 이러한 활성수소는 인체 내의 활성산소와 결합하여 물을 생성함으로써 체내의 활성산소를 제거한다.

한편, 활성소수의 농도를 높인 물을 '수소수'라 칭하며, 수소수를 생성하는 수소수 정수기가 제공되고 있다. 수소수를 생성하는 방식에는 물을 전기분해하는 전해방식과, 수소보다 이온화경향이 큰 금속을 이용하는 무전해방식이 있는데, 무전해방식은 전해조가 요구되는 전해방식에 비해 정수기의 구성이 간단한 장점이 있다.

무전해방식은 마그네슘이나 칼슘 등의 수소보다 이온화경향이 큰 금속을 이용하는 것으로서, 이들 금속이 물과 접촉되면, 수소보다 이온화경향이 큰 금속이 양이온으로 산화되고, 물은 OH^-와 H⁺로 해리된다. 그리고 해리된 H⁺의 일부는 이온상태 또는 수소원자상태로 물속에 잔존되어 활성수소의 농도가 상승되고, 일부는 수소가스로 되어 이탈된다. 한편, 이러한 과정에서 OH^-가 생성됨에 따라 물의 pH가 상승된다.

음용수 수질 기준에 따르면, 음용수의 pH를 5.8~8.5로 규정하고 있다. 그러나 전술한 바와 같이 활성수소가 생성됨에 따라 수소수의 pH가 상승되기 때문에, 상대적으로 높은 수준으로 활성수소를 생성시키면, 물의 pH가 음용수 수질 기준 보다 높게 되어 음용수로 활용하지 못하게 된다. 이러함에도 불구하고, 종래에는 수소수의 pH를 조절하는 방법이 제안되지 못하였다.

대한민국 실용신안공보 제20-0372282호(2004. 12. 29.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 활성수소의 농도가 상대적으로 높으면서도 음용수 수질 기준에 적합한 pH를 가지는 수소수를 제조할 수 있으며, 구성도 간단한 새로운 수소수 정수기를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 외부로부터 유입되는 물을 정수하는 정수수단(10)과; 상기 정수수단(1))의 후단에 배치되며, 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)이 하우징(29)에 내장되어 이루어져서 상기 정수수단(10)을 통과한 물의 활성수소 농도를 증가시키는 활성수소생성수단(20)과; 상기 활성수소생성수단(20)의 후단에 배치되며, 상기 활성수소생성수단(20)을 통과한 물의 pH를 저하시키는 pH조절수단(30)과; 상기 pH조절수단(30)을 통과한 물이 저장되는 저수탱크(40)와; 상기 저수탱크(40)에 저장된 물을 외부로 배출시키는 배출콕(50);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 정수기가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 pH조절수단(30)은 산성광물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 정수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)은 활성탄 분말에 혼합되어 파이프(21)로 성형되고, 상기 pH조절수단(30)은 산성광물(32)로 이루어져서 상기 파이프(21)에 혼입되거나 또는 파이프(21) 내부에 충전되어 상기 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)이 하나의 유니트로 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 정수기가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 pH조절수단(30)은 산성백토 또는 산성제올라이트, 산성규조토 중에서 적어도 하나 이상으로 선택되는 것을 특징으로 하는 수소수 정수기가 제공된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 수소수의 pH를 감소시키기 위한 pH조절수단(30)이 구비된다. 따라서 본 발명에 의한 정수기에 의해서는 활성수소의 농도가 높으면서도 pH가 음용수 수질 기준에 적합한 수소수가 제공된다.

특히, pH조절수단(30)이 산성광물로 이루어지기 때문에, 수소수의 pH가 조절되면서도 이들 산성광물에 의해 수소수의 미네랄이 풍부해진다. 또한, 본 발명은 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)을 기존의 정수기에 간단히 추가 설치함으로써, 기존의 정수기를 수소수 정수기로 활용이 가능하다.

뿐만 아니라, pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)의 하우징(29)에 내장되면, 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)이 하나의 유니트를 이루기 때문에 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)을 정수기에 설치하고 관리하기가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기의 단면도
도 2는 상기 실시예에 따른 활성수소생성수단 및 pH조절수단의 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정수기의 단면도
도 4 내지 5는 본 발명의 다른 활성수소생성수단과 pH조절수단의 단면도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수기 단면도이고, 도 2는 활성수소생성수단과 pH조절수단의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 외부로부터 유입되는 물을 정수하는 정수수단(10)과, 상기 정수수단(10)을 통해 정수된 물의 활성수소농도를 증가시키는 활성수소생성수단(20)과, 상기 활성수소생성수단(20)을 통해 처리된 물의 pH를 저하시키는 pH조절수단(30)과, 상기 pH조절수단(30)을 통과한 물이 저장되는 저수탱크(40)와, 상기 저수탱크(40)에 저장된 물을 외부로 배출시키는 배출콕(50)이 순차적으로 연결되어 이루어진다.

상기 정수수단(10)과, 활성수소생성수단(20)과, pH조절수단(30) 및 저수탱크(40)는 급수라인을 통해 연결되어 정수기 외장케이스(2)에 내장되며, 이 외장케이스(2) 전면에는 상기 저수탱크(40)에 연결되어 물을 외부로 배출시키는 배출콕(50)이 설치된다.

상기 정수수단(10)은 다수개의 필터로 이루어진다. 이러한 필터는 침전필터(12), 프리카본필터(14), 중공사막필터(16) 등으로 이루어진다. 이러한 필터들은 일반적으로 정수기에 사용되는 필터로서 구체적인 설명은 생략한다.

외부에서 유입되는 물은 이 정수수단(10)을 통해 정수되어 활성수소생성수단(20)으로 유입된다. 수소생성수단(20)은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 등과 같이 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)이 하우징(29)에 내장되어 이루어진다. 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 금속(22)은 분말형태로 활성탄분말에 혼합되어 파이프(21)로 성형되어 하우징(29)에 내장되는데, 하우징(29)에는 입수공(27)과 출수공(28)이 형성되어 정수수단(10)을 통과한 물이 상기 입수공(27)을 통해 유입되어 상기 원형관(21)을 외측에서 내측으로 통과하여 배수공(28)으로 배수된다.

활성수소생성수단(20)으로 물이 유입되면 상기 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)은 양이온으로 산화되고, 물은 OH^-와 H⁺로 해리된다. 그리고 해리된 H⁺의 일부는 이온상태 또는 수소원자상태로 물속에 잔존되고 일부는 수소가스로 이탈된다.

한편, 활성수소생성수단(20)에서 상기와 같은 반응이 일어남에 따라 물의 OH^-농도가 증가되어 물의 pH가 상승된다. 상기 pH조절수단(30)은 활성수소생성수단(20)에서 발생되는 OH^-를 중화시켜 물의 pH를 낮추기 위한 것이다. pH조절수단(30)은 산성광물로 이루어진다. 산성광물은 산성을 띄는 광물로서, 광물자체가 산성을 띌 수도 있고, 인위적인 산처리에 의해 산성을 띌 수도 있다. 산처리는 광물을 20~40% 황산에 침지하여 1~5 시간 동안 가열하여 이루어진다. pH조절수단(30)으로는 산성백토(활성백토) 또는 산성제올라이트, 산성규조토 등이 사용된다.

이러한 pH조절수단(30)은 상기 활성수소생성수단(20) 후단에 연결되는 하우징(39)에 분말상으로 내장되거나 상기 활성수소생성수단(20)을 이루는 금속처럼 활성탄분말과 혼합되어 파이프로 형성되어 하우징(39)에 내장될 수도 있다. 물이 pH조절수단(30)을 통과하면 수중의 OH^-가 산성광물에 흡착되어 중화되고, 이에 따라 물의 pH가 저하된다.

도 3 내지 도 6는 pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)의 하우징(29)에 내장되어 pH조절수단(30)과 활성수소생성수단(20)이 하나의 유니트로 구성된 것을 보여준다. 도 3에서는 정수수단(10)의 중공사막필터(16)가 활성수소생성수단(20) 및 pH조절수단(30) 후단에 설치된 것으로 도시되었다.

도 4는 pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)을 이루는 금속(22)과 함께 활성탄과 혼합되어 파이프(21)로 성형된 것을 보인 것이고, 도 5는 pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)을 이루는 금속(22)으로 성형된 파이프(21) 내부에 충전된 것을 보인 것이다.

그리고 도 6은 활성수소생성수단(20)의 하우징(29)에 pH조절수단(30)을 이루는 산성광물이 순차적으로 충전된 것을 보인 것이데, 활성수소생성수단(20)을 이루는 금속(22)은 활성탄분말과 혼합되어 하우징(29)의 입수공(27)에 근접되는 부분에 채워지고, pH조절수단(30)을 이루는 산성광물의 분말은 하우징(29)의 배수공(28)에 근접되는 부분에 채워진다. 그리고 하우징(29) 내부에는 활성탄분말(23)이 부분적으로 채워진다.

이와 같이 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)의 구성은 다양하게 변형이 가능한데, 정수기의 통수량에 따라 적합한 구성으로 선택된다. 통수량이 분당 200cc 이하 정도로 상대적으로 통수량이 적은 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)을 이루는 금속과 함께 파이프(21)로 성형되는 구성이 적합하며, 통수량이 분당 700~800cc 정도로 상대적으로 통수량이 많은 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, pH조절수단(30)이 활성수소생성수단(20)의 하우징(29) 일측에 채워지는 구성이 적합하다. 그리고 통수량이 분단 200cc 이상에서 700cc이하인 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

또한, pH조절수단(30)을 이루는 산성광물의 사용량도 통수량에 따라 조절된다. 즉, 원하는 pH와, 통수량 및 활성수소생성수단(20)으로 사용된 금속(22)의 양 등을 고려하여 pH조절수단(30)을 이루는 산성광물의 사용량을 조절한다.

활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)이 하나의 유니트로 구성되면, 정수기의 제조가 용이하면서도 유지, 관리도 용이하다. 사용에 의해 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)의 효능이 저하된 경우에는 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)을 새것으로 교체해 주는데, 이때 하나의 카트리지만 교체하면 되므로 편리하다. 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)은 통수량에 따라서 수명이 연장 또는 단축된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 pH조절수단(30)에 의해 수소수의 pH가 조절되기 때문에 음용수 기준에 적합한 pH를 가지면서도 활성수소의 농도가 높은 수소수를 제조할 수 있다.

Claims

외부로부터 유입되는 물을 정수하는 정수수단(10)과;
상기 정수수단(10)의 후단에 배치되며, 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)이 하우징(29)에 내장되어 이루어져서 상기 정수수단(10)을 통과한 물의 활성수소 농도를 증가시키는 활성수소생성수단(20)과;
상기 활성수소생성수단(20)의 후단에 배치되며, 상기 활성수소생성수단(20)을 통과한 물의 pH를 저하시키는 pH조절수단(30)과;
상기 pH조절수단(30)을 통과한 물이 저장되는 저수탱크(40)와; 상기 저수탱크(40)에 저장된 물을 외부로 배출시키는 배출콕(50);을 포함하여 이루어지며,
상기 수소보다 이온화경향이 큰 금속(22)은 활성탄 분말에 혼합되어 파이프(21)로 성형되고, 상기 pH조절수단(30)은 산성광물(32)로 이루어져서 상기 파이프(21)에 혼입되거나 또는 파이프(21) 내부에 충전되어 상기 활성수소생성수단(20)과 pH조절수단(30)이 하나의 유니트로 이루어진 것을 특징으로 하는 수소수 정수기.
제1항에 있어서, 상기 pH조절수단(30)은 산성백토 또는 산성제올라이트, 산성규조토 중에서 적어도 하나 이상으로 선택되는 것을 특징으로 하는 수소수 정수기.
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