KR101608475B1 - 고농도 수소수 제조장치 - Google Patents

고농도 수소수 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고농도 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 전기분해를 이용하여 생성한 수소수에 추가적인 처리를 통해 수소의 농도를 포화상태까지 높임으로써 고농도의 수소수를 제공하여 음료, 의료, 화장품, 농업 등의 산업분야에서 유용하게 활용할 수 있는 수소수 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 고농도 수소수 제조장치는 물을 전기분해하여 수소수를 생성하는 수소수생성부와, 수소수생성부와 연결되어 상기 수소수생성부에서 생성된 수소수가 배출되는 수소수공급라인과, 수소수공급라인과 연결되며, 수소수를 마그네슘 필터와 접촉시켜 수소수의 수소 농도를 높이는 마그네슘접촉부와, 마그네슘접촉부와 연결되어 상기 마그네슘접촉부에서 배출되는 수소수가 흐르는 연결라인과, 연결라인을 통해 흐르는 수소수에 수소를 용해시켜 수소수의 수소농도를 높이는 수소용해부와, 수소용해부에서 배출되는 수소수를 저장하는 수소수저장탱크를 구비한다.

Description

고농도 수소수 제조장치{apparatus for manufacturing hydrogen water of high density}
본 발명은 고농도 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 전기분해를 이용하여 생성한 수소수에 추가적인 처리를 통해 수소의 농도를 포화상태까지 높임으로써 고농도의 수소수를 제공하여 음료, 의료, 화장품, 농업 등의 산업분야에서 유용하게 활용할 수 있는 수소수 제조장치에 관한 것이다.
활성 산소는 인간이 호흡을 하거나 음식을 섭취하여 대사 활동을 하는 동안 자연적으로 생성된다. 흡입된 산소의 약 2%가 활성 산소로 변이된다. 활성 산소는 인체의 면역 기능에 관여하여 이로운 기능도 하지만, 과도한 운동, 음주, 오염 공기 흡입, 산성 식품의 과다 섭취 등은 활성 산소를 과잉 생성시키고, 일부 활성 산소는 인체 내 세포에 직접 산화 반응을 일으켜 DNA 돌연변이를 일으킬 수 있다. 그 결과, 각종 질병이 생길 수 있다.
의학계에 따르면, 활성 산소로 인한 질병이 약 90% 이상을 차지하는 것으로 보고 있다. 그런데, 수소를 포함하는 물, 즉 수소수를 마시면 활성 산소는 수소수 속에 용존하는 수소와 반응하여 물로 환원되고, 환원된 물은 2차 반응 없이 몸 밖으로 빠져 나간다. 이것을 항산화 반응이라 한다. 통상적인 수소수는 항산화 기능의 척도인 산화/환원 전위값(ORP)이 -100 내지 -200mV이다. ORP가 마이너스(-) 값을 가지면 환원 반응이 일어나는 것을 의미하고, ORP가 플러스(+) 값을 가지면 산화 반응이 일어나는 것을 의미한다.
일반적으로 수소수는 자화 처리, 초음파 처리, 광석 처리, 미네랄 처리, 또는 전기 분해 등의 방법에 의해 제조된다. 이들 방법 중 전기 분해 방법이 주로 사용되며, 전기 분해에 의해 제조된 수소수를 전해 수소수라고도 한다.
수소수는 알칼리 이온수 또는 수소 풍부수 등으로 불리며, 먹는 물, 미용, 산업 및 농업용 등으로 사용될 수 있다.
구체적으로 수소수는 아토피와 같은 피부염, 피부 미백, 노화, 생활 습관병 등에 효과가 있고, 노화 방지와 보습 효과로 화장품에도 사용될 수 있고, 반도체 및 디스플레이의 기술 분야에서 초순수보다 탁월한 세정력을 가지며, 농업(수경 재배 포함) 분야에서 성장 가속 및 병충해 예방 효과가 있고, 식품류 장기 원형보존성에서 우수한 효과를 가진다.
이와 같은 수소수의 효능이 점차 알려지면서 최근 수소수를 만드는 장치가 다수 개발되고 있다.
대한민국 특허공개 제10-2011-0052404호에는 수소수 냉온수기 및 수소수 정수기가 개시되어 있다.
하지만, 종래의 기술은 단순히 물을 전기분해하여 수소수를 공급하므로 수소의 농도가 낮다는 문제점이 있다. 통상적인 전기분해에 의해 생성한 수소수의 수소농도는 약 0.2~0.3ppm으로서, 전기분해방식만을 가지고는 그 이상의 수소 농도를 갖는 수소수를 제고하기 어렵다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 전기분해를 이용하여 생성한 수소수에 추가적인 처리를 통해 수소의 농도를 포화상태까지 높임으로써 고농도의 수소수를 제공하여 음료, 의료, 화장품, 농업 등의 산업분야에서 유용하게 활용할 수 있는 수소수 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고농도 수소수 제조장치는 물을 전기분해하여 수소수를 생성하는 수소수생성부와; 상기 수소수생성부와 연결되어 상기 수소수생성부에서 생성된 수소수가 배출되는 수소수공급라인과; 상기 수소수공급라인과 연결되며, 수소수를 마그네슘 필터와 접촉시켜 수소수의 수소 농도를 높이는 마그네슘접촉부와; 상기 마그네슘접촉부와 연결되어 상기 마그네슘접촉부에서 배출되는 수소수가 흐르는 연결라인과; 상기 연결라인을 통해 흐르는 수소수에 수소를 용해시켜 수소수의 수소농도를 높이는 수소용해부와; 상기 수소용해부에서 배출되는 수소수를 저장하는 수소수저장탱크;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 연결라인에는 수소수 중에 미세한 기포를 형성시키는 미세기포발생부와, 상기 미세기포발생부에서 배출되는 수소수 중에 탄산수소칼륨을 첨가하는 첨가부를 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 수소용해부는 상기 연결라인과 연결되는 제 1혼합부와, 상기 제 1혼합부와 이송라인으로 연결되는 제 2혼합부와, 수소가 저장된 수소저장탱크와, 상기 수소저장탱크와 연결된 수소공급라인으로부터 분기되어 상기 제 1혼합부로 연장되는 제 1서브라인과, 상기 수소공급라인으로부터 분기되어 상기 제 2혼합부로 연장되는 제 2서브라인을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1혼합부는 입구가 상기 연결라인과 결합되고 출구가 상기 이송라인과 연결되며 내부에 유로가 형성된 중공구조의 혼합관과, 상기 유로를 가로지르도록 상기 혼합관의 입구측에 설치되는 지지바와, 상기 지지바에 회전가능하도록 설치되어 일단은 상기 혼합관의 외부로 노출되고 타단은 상기 혼합관의 내부를 향하는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 설치되어 상기 혼합관으로 유입되는 수소수의 흐름에 의해 회전하는 블레이드와, 상기 회전축의 타단에 설치되어 상기 혼합관의 내부에 배치되며 상기 회전축과 연동하여 회전가능한 회전체를 구비하고, 상기 회전체는 상기 회전축의 타단에 고정된 바디와, 상기 바디의 단부에 원추형으로 형성되는 중공구조의 원추헤드와, 일단이 상기 원추헤드의 후면에 형성된 삽입홀을 통해 상기 원추헤드의 내부로 삽입되고 타단은 상기 혼합관의 외부로 연장되어 상기 제 1서브라인과 연결되는 주입관과, 상기 원추헤드의 측면에 전후로 길게 형성되며 일정 간격으로 다수가 돌출되어 상기 혼합관의 내부로 유입되는 수소수의 흐름을 간섭하는 간섭깃들과, 상기 간섭깃들 사이에 위치하도록 상기 원추헤드의 측면에 형성되는 다수의 분출홀들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 전기분해를 이용하여 생성한 수소수를 마그네슘접촉부와 수소용해부를 통과하도록 하여 수소수의 수소농도를 포화상태까지 높여 고농도의 수소수를 제공할 수 있다.
이러한 고농도의 수소수는 음료, 의료, 화장품, 농업 등의 산업분야에서 유용하게 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소수 제조장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 제 1혼합부를 나타낸 단면도이고,
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 나타낸 사시도이고,
도 4는 도 2의 다른 요부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 고농도 수소수 제조장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고농도 수소수 제조장치는 크게 수소수생성부(10)와, 마그네슘접촉부(20)와, 수소용해부(40)(50)와, 수소수저장탱크(70)를 구비한다.
수소수생성부(10)는 물을 전기분해하여 수소수를 생성한다. 수소수생성부(10)는 전기분해방식을 적용한 통상적인 수소수발생기를 이용한다. 도시되지 않았지만 통상적인 수소발생기는 전해조와, 전해조 내부에 설치된 전극과, 전극에 전원을 공급하는 전원공급부로 이루어진다.
전해조에 원수가 유입되면 티타늄이나 스테인리스 스틸에 백금 코팅된 양극 및 음극 전극에 전류를 흐르게 하여 수소를 발생시킨다. 전기분해시 양극에서는 H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-의 반응이 일어나고, 한편 음극에서는 2H2O +2e- → H2 + 2OH-의 반응이 일어나게 된다. 따라서 양극에서는 산소가 음극에서는 수소가 발생함과 동시에 양극에서는 수소이온(H+)이 음극에서는 수산화이온(OH-)이 발생한다.
이와 같이 음극에서 발생된 수소는 물과 함께 혼합되어 수소발생기에서 배출된다.
본 발명에 적용된 수소수생성부(10)로 통상적인 수소발생기를 예로 들어 설명하였으나, 이와 다른 구조의 수소발생기를 적용할 수 있음은 물론이다. 한편, 원수를 전기분해하기 전에 이온교환수지와 같은 정수 필터를 통과시킬 있다.
수소수생성부(10)에서 생성되어 배출되는 수소수의 수소농도는 약 0.2~0.3ppm이고, 산화/환원 전위값(ORP)은 약 -100~200mV이다.
수소수생성부(10)에서 배출되는 수소수의 수소 농도를 높이기 위해 수소수를 마그네슘접촉부(20)로 유입시킨다.
마그네슘접촉부(20)는 수소수생성부(10)와 수소수공급라인(13)에 의해 연결된다. 따라서 수소수생성부(10)에서 생성되는 배출되는 수소수는 수소수공급라인(13)을 통해 마그네슘접촉부(20)로 이동한다. 수소수공급라인(13)에는 관로를 개폐하는 밸브(15)가 설치된다.
마그네슘접촉부(20)는 하우징(21)과, 하우징(21)의 내부에 설치된 마그네슘 필터(25)로 이루어진다.
수소수공급라인(13)은 하우징(21)의 상부와 연결된다. 그리고 하우징(21)의 하부에는 연결라인이 연결된다.
마그네슘 필터(25)는 하우징(21)의 내부에 하나 이상이 설치된다. 도시된 예에서는 마그네슘 필터(25)가 상하로 일정하게 이격되어 총 3개가 설치된다.
마그네슘 필터(25)는 다공성의 지지체에 마그네슘 분말이 고정된 형태로 이루어지거나, 마그네슘 와이어를 그물망으로 엮은 메쉬 구조의 망체로 이루어질 수 있다. 다공성 지지체로 제올라이트와 같은 소재로 형성한 세라믹 블록, 발포체, 부직포 등을 적용할 수 있다.
하우징(21) 내부로 유입된 수소수가 마그네슘 필터(25)를 통과하게 되면, 물은 마그네슘과 화학반응을 일으켜 수소를 발생시킨다. 따라서 마그네슘 필터(25)를 통과한 수소수의 수소 농도는 약 0.4~0.5ppm으로 높아진다.
마그네슘 접촉부(20)에서 배출되는 수소수는 수소용해부로 바로 유입될 수 있으나, 바람직하게 연결라인에는 미세기포발생부(30)와 첨가부(35)가 설치되어 수소수가 순차적으로 미세기포발생부(30)와 첨가부(35)를 통과하도록 한다.
도 1의 실시 예에서 연결라인은 제 1연결라인(31), 제 2연결라인(37), 제 3연결라인(41)으로 구분된다. 제 1연결라인(31)은 마그네슘접촉부(20)와 미세기포발생부(30)를 연결하며, 제 2연결라인(37)은 미세기포발생부(30)와 첨가부(35)를 연결하며, 제 3연결라인(41)은 첨가부(35)와 수소용해부의 제 1혼합부(40)를 연결한다.
제 1연결라인(31)에는 관로를 개폐하는 밸브(33)가 설치되고, 수소수를 이송시키기 위한 펌프(34)가 설치된다. 제 2 및 제 3연결라인(37)(41)에는 관로를 개폐하는 밸브(39)(43)가 각각 설치된다.
미세기포발생부(30)는 수소수 중에 미세한 기포를 형성시킨다. 기포는 나노 또는 마이크로 크기의 미세 기포로 이루어진다. 이러한 미세기포를 수소수 중에 발생시킴으로써 수소의 용존 시간을 길게 할 수 있으며, 물속의 수소이온전자를 활성화시킬 수 있다.
미세기포발생부로 통상적인 나노버블제조장치를 이용할 수 있다. 가령, 일본 등록특허 제 4144669호에 개시된 나노버블제조장치를 이용할 수 있다.
미세기포발생부(30)를 통과한 수소수는 첨가부(35)로 유입된다. 수소수는 첨가부(35)를 통과하면서 탄산수소칼륨이 첨가된다. 탄산수소칼륨은 수소수의 pH를 조절하기 위함이다. 따라서 pH값이 낮은 수소수의 경우 탄산수소칼륨을 첨가하여 pH값을 높여 적절한 pH값을 갖도록 한다.
도시되지 않았지만 첨가부(35)는 수소수가 통과하는 하우징과, 하우징으로 분말상의 탄산수소칼륨을 일정량 공급하기 위한 피딩부로 이루어질 수 있다. 피딩부는 통상적인 피스톤 펌프나 스크류 펌프 등을 이용할 수 있다. 피딩부는 탄산수소칼륨이 저장된 저장조에서 하우징으로 일정량의 탄산수소칼륨을 공급한다.
첨가부(35)를 통과한 수소수는 제 3연결라인(41)을 통해 수소용해부로 유입된다. 상기에서 언급한 바와 같이 미세기포발생부(30)와 첨가부(35)를 생략하여 마그네슘접촉부(20)에서 배출되는 수소수를 수소용해부로 바로 유입시킬 수 있음은 물론이다.
수소용해부는 수소수에 수소를 용해시켜 수소수의 수소농도를 높이는 역할을 한다.
수소용해부는 제 3연결라인(41)과 연결되는 제 1혼합부(40)와, 제 1혼합부(40)와 이송라인(45)으로 연결되는 제 2혼합부(50)와, 수소가 저장된 수소저장탱크(60)와, 수소저장탱크(60)와 연결된 수소공급라인(61)으로부터 분기되어 제 1혼합부(40)로 연장되는 제 1서브라인(63)과, 수소공급라인(61)으로부터 분기되어 제 2혼합부(50)로 연장되는 제 2서브라인(65)을 구비한다.
수소저장탱크(60)에는 수소가 저장되어 있다. 수소저장탱크(60)에 저장된 수소는 순도 99.99%의 순수소이다. 수소저장탱크(60)에 저장된 수소는 수소공급라인(61)과 연결된 제 1서브라인(63)과 제 2서브라인(65)을 통해 제 1혼합부(40) 또는 제 2혼합부(50)에 공급된다.
수소수는 제 1혼합부(40)와 제 2혼합부(50)를 거치면서 수소 농도가 점점 높아진다. 가령, 제 1혼합부(40)를 통과한 수소수의 수소농도는 약 0.8~1.0ppm이다. 그리고 제 2혼합부(50)를 통과한 수소수의 수소농도는 1.0~1.65ppm까지 상승하여 거의 포화상태까지 도달한다.
제 1혼합부(40)의 일 예를 도 2 내지 도 4에 나타내었다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제 1혼합부(40)는 내부에 유로가 형성된 중공구조의 혼합관(80)과, 유로를 가로지르도록 혼합관(80)의 입구측에 설치되는 지지바(81)와, 지지바(81)에 회전가능하도록 설치되는 회전축(81)과, 회전축(81)의 일단에 설치되어 혼합관(80)으로 유입되는 수소수의 흐름에 의해 회전하는 블레이드(85)와, 회전축(81)의 타단에 설치되어 회전축(81)과 연동하여 회전가능한 회전체를 구비한다.
혼합관(80)은 전면에 형성된 입구에 제 3연결라인(41)이 나사결합되고, 후면에 형성된 출구에 이송라인(45)이 나사결합되어 상호 연결된다. 따라서 수소수는 제 3연결라인(41), 혼합관(80), 이송라인(45)으로 순차적으로 흐른다.
지지바(81)는 혼합관(80)의 입구측에 설치된다. 지지바(81)의 양단은 혼합관(80)의 내측면에 고정된다. 회전축(83)은 지지바(81)에 설치된 베어링유니트에 결합되어 지지바(81)에 회전가능하도록 설치된다. 회전축(83)은 혼합관(80)에 형성된 유로의 중심에 위치하도록 한다. 회전축(83)은 지지바(81)에 결합된 상태에서 일단은 혼합관(80)의 외부로 노출되고 타단은 혼합관(80)의 내부를 향한다. 혼합관(80)의 외부로 노출된 회전축(83)의 일단은 제 3연결라인(41)의 내부를 향한다.
블레이드(85)는 회전축(83)의 일단에 설치되어 제 3연결라인(71)에서 혼합관으로 유입되는 수소수의 흐름 가운데에 놓인다. 이러한 수소수의 흐름에 의해 블레이드(85)는 회전을 한다. 블레이드(85)는 회전축(83)의 주위에 2매 이상이 배치된다.
회전체는 블레이드(85)의 회전에 의해 회전축(83)과 연동하여 혼합관(80)의 내부에서 회전하는 구조를 갖는다.
회전체는 회전축(83)의 타단에 고정된 바디(87)와, 바디(87)의 단부에 원추형으로 형성되는 중공구조의 원추헤드(90)와, 원추헤드(90)의 후면에 형성된 삽입홀을 통해 원추헤드(90)의 내부로 삽입되는 주입관(95)과, 상기 원추헤드(90)의 측면에 전후로 길게 형성되며 일정 간격으로 다수가 돌출된 간섭깃들(91)과, 원추헤드(90)의 측면에 형성되는 다수의 분출홀들(93)을 구비한다.
원추헤드(90)의 측면에 형성된 간섭깃(91)은 원추헤드(90)의 전면에서 후면방향으로 진행할수록 점진적으로 높이가 높아지도록 형성된다. 이러한 간섭깃(91)은 원추헤드(90)의 회전시 혼합관(80)의 내부로 유입되는 수소수의 흐름을 간섭하여 수소수를 난류화시킨다. 수소가 공급되는 주입관(95)의 일단은 원추헤드(90)의 후면에 형성된 삽입홀을 통해 원추헤드(90)의 내부로 삽입되고 타단은 혼합관(80)의 외부로 연장된다. 외부로 연장된 주입관(95)의 타단은 도 1에 도시된 제 1서브라인(63)과 연결된다.
따라서 수소저장탱크(60)로부터 공급되는 수소는 주입관(95)을 통해 원추헤드(90)의 내부로 유입된다. 원추헤드(90)의 내부로 유입된 수소는 원추헤드(90)의 측면에 형성된 분출홀(93)을 통해 분출되면서 간섭깃(91) 사이의 공간을 지나는 수소수와 접촉한다.
수소수의 흐름에 의해 원추헤드(90)를 회전시키고, 회전하는 원추헤드(90)에서 분출되는 수소와 원추헤드(90)의 측면을 지나면서 난류화되는 수소수가 접촉하여 혼합되므로 수소와 수소수의 접촉효율을 효과적으로 높일 수 있다.
그리고 원추헤드를 통과한 수소수가 충돌하여 미세화될 수 있도록 원추헤드(90)의 후방에는 충돌판이 설치될 수 있다. 도시된 예에서 제 1 및 제 2, 제 3충돌판(100)(110)(130)이 이격되어 차례로 설치된다.
제1충돌판(100)은 혼합관(80)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제1직경을 갖는 다수의 제1유통홀(105)이 형성된다.
제 2충돌판(110)은 혼합관(80)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제 2직경을 갖는 다수의 제2유통홀(115)이 형성된다. 제 2유통홀(115)은 제 1유통홀(105)에 비교하여 직경이 더 작게 형성된다. 가령, 제 2유통홀(115)의 직경은 제 1유통홀(105) 직경의 1/1.5~1/3이다.
제 3충돌판(130)은 혼합관(80)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제 3직경을 갖는 다수의 제 3유통홀(135)이 형성된다. 제 3유통홀(135)의 직경은 제 1유통홀(105)의 직경과 동일하다.
제 1, 제 2, 제 3충돌판(100)(110)(130)에 형성된 각 유통홀은 톱니바퀴 형상의 단면으로 이루어진다.
이와 같이 수소수가 지나는 유통홀의 크기를 달리하여 충돌판들 사이 공간에 와류발생을 증가시키거나 분산시킴으로써 수소수의 분쇄율 및 수소의 용존율을 증가시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제 1혼합부(40)에서 배출되는 수소수는 이송라인(45)을 통해 제 2혼합부(50)로 유입된다.
제 2혼합부(50)는 혼합탱크(51)와, 혼합탱크(51) 내부에 설치된 제 1노즐(53) 및 제 2노즐(55)로 이루어진다.
제 1노즐(53)은 이송라인(45)과 연결되고, 제 2노즐(55)은 제 2서브라인(65)과 연결된다. 따라서 수소수는 제 1노즐(53)을 통해 혼합탱크(51) 내부로 분사되고, 수소는 제 2노즐(55)을 통해 혼합탱크(51) 내부로 분사된다.
수소붐베(60)에서 공급되는 높은 압력의 수소가 혼합탱크(51) 내부로 분사되는 중에 수소수가 혼합탱크(51) 내부로 분사되어 수소와 접촉하므로 수소수의 수소농도를 더욱 높인다.
제 2혼합부(50)에서 배출되는 수소수는 수소수저장탱크(70)에 최종적으로 저장된다. 수소수저장탱크(70)에 저장된 수소수는 알루미늄 용기에 담이 포장할 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 수소생성부 13: 수소공급라인
20: 마그네슘접촉부 31: 제 1연결라인
30: 미세기포발생부 35: 첨가부
37: 제 2연결라인 41: 제 3연결라인
40: 제 1혼합부 50: 제 2혼합부
60: 수소저장탱크 70:수소수저장탱크

Claims (4)

  1. 물을 전기분해하여 수소수를 생성하는 수소수생성부와;
    상기 수소수생성부와 연결되어 상기 수소수생성부에서 생성된 수소수가 배출되는 수소수공급라인과;
    상기 수소수공급라인과 연결되며, 수소수를 마그네슘 필터와 접촉시켜 수소수의 수소 농도를 높이는 마그네슘접촉부와;
    상기 마그네슘접촉부와 연결되어 상기 마그네슘접촉부에서 배출되는 수소수가 흐르는 연결라인과;
    상기 연결라인을 통해 흐르는 수소수에 수소를 용해시켜 수소수의 수소농도를 높이는 수소용해부와;
    상기 수소용해부에서 배출되는 수소수를 저장하는 수소수저장탱크;를 구비하고,
    상기 수소용해부는 상기 연결라인과 연결되는 제 1혼합부와, 상기 제 1혼합부와 이송라인으로 연결되는 제 2혼합부와, 수소가 저장된 수소저장탱크와, 상기 수소저장탱크와 연결된 수소공급라인으로부터 분기되어 상기 제 1혼합부로 연장되는 제 1서브라인과, 상기 수소공급라인으로부터 분기되어 상기 제 2혼합부로 연장되는 제 2서브라인을 구비하며,
    상기 제 1혼합부는 입구가 상기 연결라인과 결합되고 출구가 상기 이송라인과 연결되며 내부에 유로가 형성된 중공구조의 혼합관과, 상기 유로를 가로지르도록 상기 혼합관의 입구측에 설치되는 지지바와, 상기 지지바에 회전가능하도록 설치되어 일단은 상기 혼합관의 외부로 노출되고 타단은 상기 혼합관의 내부를 향하는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 설치되어 상기 혼합관으로 유입되는 수소수의 흐름에 의해 회전하는 블레이드와, 상기 회전축의 타단에 설치되어 상기 혼합관의 내부에 배치되며 상기 회전축과 연동하여 회전가능한 회전체를 구비하고,
    상기 회전체는 상기 회전축의 타단에 고정된 바디와, 상기 바디의 단부에 원추형으로 형성되는 중공구조의 원추헤드와, 일단이 상기 원추헤드의 후면에 형성된 삽입홀을 통해 상기 원추헤드의 내부로 삽입되고 타단은 상기 혼합관의 외부로 연장되어 상기 제 1서브라인과 연결되는 주입관과, 상기 원추헤드의 측면에 전후로 길게 형성되며 일정 간격으로 다수가 돌출되어 상기 혼합관의 내부로 유입되는 수소수의 흐름을 간섭하며 상기 원추헤드의 전면에서 후면방향으로 진행할수록 점진적으로 높이가 높아지게 형성되는 간섭깃들과, 상기 간섭깃들 사이에 위치하도록 상기 원추헤드의 측면에 형성되는 다수의 분출홀들을 구비하며,
    상기 원추헤드를 통과한 수소수가 충돌하여 미세화될 수 있도록 원추헤드의 후방에 차례로 이격되어 설치되는 제 1 및 제 2, 제 3충돌판을 구비하고,
    상기 제1충돌판은 상기 혼합관의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제1직경을 갖는 다수의 제1유통홀이 형성되고,
    상기 제 2충돌판은 상기 혼합관의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제 2직경을 갖는 다수의 제2유통홀이 형성되되 상기 제 2유통홀은 상기 제 1유통홀보다 직경이 더 작게 형성되며,
    상기 제 3충돌판은 상기 혼합관의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 수소수가 통과할 수 있도록 제 3직경을 갖는 다수의 제 3유통홀이 형성되되 상기 제 3유통홀은 상기 제 1유통홀의 직경과 동일하게 형성되고,
    상기 제 1 및 제 2, 제 3 유통홀은 톱니바퀴 형상의 단면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고농도 수소수 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연결라인에는 수소수 중에 미세한 기포를 형성시키는 미세기포발생부와, 상기 미세기포발생부에서 배출되는 수소수 중에 탄산수소칼륨을 첨가하는 첨가부를 마련된 것을 특징으로 하는 고농도 수소수 제조장치.
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