KR101643129B1

KR101643129B1 - 휴대용 수소수기

Info

Publication number: KR101643129B1
Application number: KR1020150140072A
Authority: KR
Inventors: 윤정수
Original assignee: 주식회사 동양이지텍
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2016-07-27

Abstract

본 발명은 휴대용 수소수기에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 텀블러(Tumbler) 또는 머그컵과 같은 소형 크기로 휴대할 수 있는 진정한 포터블 수소수 발생기에 관한 것으로, 전기 분해에 의해 분해된 수소와 산소 중 오직 수소만이 물이 수용된 용기 본체(물속)에 재공급(용존하도록 함)되도록 하되, 물로부터 철저히 분리된 산소는 물속으로 재유입되지 않도록 하면서 수소 생성단자 케이스의 외부로 방출시키도록 하는 바, 이는 수소수의 음용과 함께 수소수기를 소지한 위치 어디에서든지 사용자의 주변 환경 산소량을 증대시킬 수 있도록 하는 것(산소 발생기 겸용)을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전기 분해를 위해 구성된 제1,2전극판이 티타늄 소재로 형성되도록 하되, -전극에 해당하는 제1전극판은 백금이 도금된 티타늄 소재로 형성되고, +전극에 해당하는 제2전극판은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 형성되어 제조 원가 절감을 도모하는 반면 전기분해 성능이 확보되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1,2전극판 사이에 삽입되어 물의 일시 체류와 함께 전기분해를 도모하도록 하는 경막판이 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC) 즉, 양이온 교환막으로 형성되도록 하되, 상기 경막판은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 형성되어 상기 제1,2전극판과의 전기적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전기분해모듈 중 제2전극판에 하프 피어싱(Half Piesing: 완전히 뚫지 않고 포밍 형태로 밀어낸 돌출부-요철부) 형태의 실링 장착용 단턱홈을 마련하되, 상기 단턱홈에는 링 밴드 형태의 고무실링이 삽입되도록 한 뒤 제1전극판과 함께 샌드위치 결합구조를 이루며 밀착 고정되도록 하는 바, 이는 조립 기밀성이 크게 향상되어 PCB 회로 기판으로 물이 누수되어 회로가 고장나거나 쇼트가 발생하는 것을 차단하여 제품의 신뢰성과 안전성이 확보되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 수소 생성단자의 하우징을 이루는 케이스가 상판 체결구와 용이하게 분리 결합될 수 있도록 함으로써, 케이스에 내장된 전기분해모듈의 사후 교환, 교체가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 수소수기{Production device of portable type for hydrogen water}

본 발명은 텀블러(Tumbler) 또는 머그컵과 같은 소형 크기로 휴대할 수 있는 진정한 포터블 수소수 발생기에 관한 것으로, 전기 분해에 의해 분해된 수소와 산소 중 오직 수소만이 물이 수용된 용기 본체(물속)에 재공급(용존하도록 함)되도록 하되, 물로부터 철저히 분리된 산소는 물속으로 재유입되지 않도록 하면서 수소 생성단자 케이스의 외부로 방출시키도록 하는 바, 이는 수소수의 음용과 함께 수소수기를 소지한 위치 어디에서든지 사용자의 주변 환경 산소량을 증대시킬 수 있도록 하는 것(산소 발생기 겸용)에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전기 분해를 위해 구성된 제1,2전극판이 티타늄 소재로 형성되도록 하되, -전극에 해당하는 제1전극판은 백금이 도금된 티타늄 소재로 형성되고, +전극에 해당하는 제2전극판은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 형성되어 제조 원가 절감을 도모하는 반면 전기분해 성능이 확보되도록 하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 제1,2전극판 사이에 삽입되어 물의 일시 체류와 함께 전기분해를 도모하도록 하는 경막판이 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC) 즉, 양이온 교환막으로 형성되도록 하되, 상기 경막판은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 형성되어 상기 제1,2전극판과의 전기적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전기분해모듈 중 제2전극판에 하프 피어싱(Half Piesing: 완전히 뚫지 않고 포밍 형태로 밀어낸 돌출부-요철부) 형태의 실링 장착용 단턱홈을 마련하되, 상기 단턱홈에는 링 밴드 형태의 고무실링이 삽입되도록 한 뒤 제1전극판과 함께 샌드위치 결합구조를 이루며 밀착 고정되도록 하는 바, 이는 조립 기밀성이 크게 향상되어 PCB 회로 기판으로 물이 누수되어 회로가 고장나거나 쇼트가 발생하는 것을 차단하여 제품의 신뢰성과 안전성이 확보되도록 하는 것에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 수소 생성단자의 하우징을 이루는 케이스가 상판 체결구와 용이하게 분리 결합될 수 있도록 함으로써, 케이스에 내장된 전기분해모듈의 사후 교환, 교체가 가능하도록 하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 냉온정수기는 수도 원수를 다양한 방식의 정수필터를 통과시켜 인체에 해로운 미생물이나 이물질을 제거하고, 또한 인체에 유익한 미네랄을 인가하여 정화시킨 후 음용할 수 있도록 한 장치이다.

근래에는 냉온정수기 내에 냉수탱크와 온수조를 마련하고, 각기 냉수코크와 온수코크를 형성함으로써 사용자는 원하는 온도의 물을 마실 수 있도록 하였다.

이에 관련된 선행기술로는 국내 특허출원 10-2011-0064346호의 "냉온정수기 및 냉온정수기의 제어방법"이 개시된 바 있다.

한편, 근래 들어 물의 기능을 더욱 인체에 유익하게 개선하기 위해 알칼리수를 제공할 수 있는 이온수기가 제공되고 있다.

국내 공개특허 제10-2006-0116071호에는 "알칼리 환원수 생성장치"가 개시된 바 있다.

상기 선행기술 제10-2006-0116071호는 저수통 혹은 냉수통에 보관되는 물을 일정한 수치의 목표 기능성을 갖는 기능수를 항상 유지하여 보관할 수 있도록 저수통 혹은 냉수통의 일측에 순환기능의 펌프와 밸브, 기능성 필터가 한 조가 되도록 구성하여 일련의 연속유로 형태로 이루어진 알칼리 환원수 생성장치의 제어방법에 관련된다.

그런데 이러한 종래 기술은 정수된 냉수 및 온수를 공급함과 병행하여 알칼리 환원수를 공급하는 기능을 제공하지 못하므로 각각의 기기를 별도로 구비하여야 하는 불편함이 따랐다. 즉, 이로 인해 비용적인 부담이 배가하게 되는 문제점이 발생되었다.

또한, 종래의 알칼리 환원수기는 상술한 바와 같이 각종 구성요소가 대형이고, 이에 따라 설치 장소가 필연적으로 요구되어 시설에 따른 고가의 사용료와 함께 일반 개인이나 가정에서의 간편한 사용이 불가능한 문제가 계속되고 있는 실정이다.

1. 국내 공개특허 제10-2006-0116071호(2006.11.14.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 텀블러(Tumbler) 또는 머그컵과 같은 소형 크기로 휴대할 수 있는 진정한 포터블 수소수 발생기에 관한 것으로, 전기 분해에 의해 분해된 수소와 산소 중 오직 수소만이 물이 수용된 용기 본체(물속)에 재공급(용존하도록 함)되도록 하되, 물로부터 철저히 분리된 산소는 물속으로 재유입되지 않도록 하면서 수소 생성단자 케이스의 외부로 방출시키도록 하는 바, 이는 수소수의 음용과 함께 수소수기를 소지한 위치 어디에서든지 사용자의 주변 환경 산소량을 증대시킬 수 있도록 하는 것(산소 발생기 겸용)을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전기 분해를 위해 구성된 제1,2전극판이 티타늄 소재로 형성되도록 하되, -전극에 해당하는 제1전극판은 백금이 도금된 티타늄 소재로 형성되고, +전극에 해당하는 제2전극판은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 형성되어 제조 원가 절감을 도모하는 반면 전기분해 성능이 확보되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제1,2전극판 사이에 삽입되어 물의 일시 체류와 함께 전기분해를 도모하도록 하는 경막판이 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC) 즉, 양이온 교환막으로 형성되도록 하되, 상기 경막판은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 형성되어 상기 제1,2전극판과의 전기적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전기분해모듈 중 제2전극판에 하프 피어싱(Half Piesing: 완전히 뚫지 않고 포밍 형태로 밀어낸 돌출부-요철부) 형태의 실링 장착용 단턱홈을 마련하되, 상기 단턱홈에는 링 밴드 형태의 고무실링이 삽입되도록 한 뒤 제1전극판과 함께 샌드위치 결합구조를 이루며 밀착 고정되도록 하는 바, 이는 조립 기밀성이 크게 향상되어 PCB 회로 기판으로 물이 누수되어 회로가 고장나거나 쇼트가 발생하는 것을 차단하여 제품의 신뢰성과 안전성이 확보되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수소 생성단자의 하우징을 이루는 케이스가 상판 체결구와 용이하게 분리 결합될 수 있도록 함으로써, 케이스에 내장된 전기분해모듈의 사후 교환, 교체가 가능하도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대용 수소수기는 수소 생성단자(100)와 용기 본체(200)가 구성되도록 하되, 상기 수소 생성단자(100)는 상측에 -전극을 갖는 제1전극판(111)이 형성되고, 하측에 +전극을 갖는 제2전극판(112)이 형성되며, 제1,2전극판(111,112) 사이에는 경막판(113)이 삽입되어 전기분해모듈(110)을 이루도록 하되, 상기 제1,2전극판(111,112)은 케이스(140)에 내장된 PCB기판(120)과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 PCB기판(120)은 별도의 전원공급부(130)에 의해 회로상 동작되도록 형성되고, 상기 용기 본체(200)는 전기분해모듈(110)을 향해 물통 주입구(210)가 대응되면 수용된 물이 전기분해모듈(110)과 닿으면서 지속적으로 전기 분해되도록 하되, 전기분해모듈(110)과 닿게 되는 물은 경막판(113)을 기준으로 수소는 제1전극판(111)의 -전극, 산소는 제2전극판(112)의 +전극으로 하여금 지속적으로 분해되면서 발생된 수소 분자가 물속으로 추가 용존하도록 형성되며, 상기 전기분해모듈(110)의 제1,2전극판(111,112)은 박판 형태의 원판으로 형성되도록 하되, 제1,2전극판(111,112)의 일측 단부에는 PCB기판과 전기적으로 연결되도록 돌출형 단자대가 일체로 형성되고, 제1,2전극판(111,112)의 면상에는 다수개의 통공이 형성되어 전기분해를 위한 경막판(113)으로의 물의 유입이 원활하도록 형성되며, 상기 경막판(113)은 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC)의 양이온 교환막으로 형성되고, 제2전극판의 +전극에 의해 발생된 산소는 케이스(140) 외측으로 방출되도록 배출구가 형성되며, 상기 케이스(140)는 상부에 깔대기형 체결구(141)가 결합되도록 하되, 상기 체결구(141)는 중앙에 나사산(141-11)을 갖는 원통의 소켓(141-1)이 결합되어 물통 주입구(210)와 대응되도록 형성되고, 소켓(141-1)의 개구된 하부 측에는 전기분해모듈(110)이 방수되면서 결합되도록 구성된다.

이에, 본 발명의 경막판(113)은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 하되, -전극인 제1전극판(111)과 대응되는 상면에는 백금 성분을 코팅하고, +전극인 제2전극판(112)과 대응되는 하면에는 이리듐 성분을 코팅하여 절연성 경막판(113)에 대한 단면적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 형성되고, 상기 제1전극판(111)은 백금이 도금된 티타늄 소재로 이루어지도록 하되, 상기 제2전극판(112)은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 이루어지며, 상기 제2전극판(112)은 제1전극판(111)과 마주하는 상면 테두리에 실링 장착용 단턱홈(112-1)이 원주방향을 따라 형성되도록 하되, 상기 단턱홈(112-1)에는 링 밴드 형태의 고무실링(150)이 안착되어 제1,2전극판(111,112)과 밀착 조립시 경막판(113)으로부터 누수가 발생되는 것을 차단하도록 형성된다.

이때, 본 발명의 체결구(141)는 케이스(140)의 개구된 상단과 대응되어 결합시 볼트 조립 또는 나사체결 방식으로 분해 조립되도록 형성되어 전기분해모듈(110)의 사후 교환, 교체가 용이하도록 형성되며, 상기 체결구의 소켓(141-1)은 내경 일측에 지지구(141-2)가 형성되도록 하되, 상기 지지구(141-2) 하단에는 밀폐용 고무링(160)이 장착되어 체결구(141)가 케이스(140)에 조립시 동시에 소켓(141-1)의 개구부를 통해 인입된 전기분해모듈(110) 중 제1전극판(111)의 상면 테두리와 압착되어 물이 누수되는 것을 차단하도록 형성되고, 상기 체결구의 지지구(141-2) 상단에는 기밀용 오링(170)이 장착되어 물통 주입구(210)의 원주면과 대응되면 체결구(141)의 바깥으로 물이 누수되는 것을 차단하도록 형성된다.

이에, 상기 수소 생성단자의 전원공급부(130)는 3V 저전압이 전원으로 사용되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수소 생성단자의 전원공급부(130)는 전원 공급원으로서, 교환식 또는 충전식 중 어느 하나의 배터리 전원공급 타입이거나, PCB기판(120)에 마이크로 유에스비 5핀 커넥터(131)가 결합되어 별도의 데이터케이블 또는 충전 겸용 데이터케이블(10)로 하여금 동력원 매체(20: 시가잭, 차량용 AV단자대, 컴퓨터, TV, 홈시어터, 오디오, DVD 플레이어 등의 USB 4핀 커넥터)와 전기적으로 연결되어 전원이 공급되는 타입 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스의 소켓(141-1) 나사산(141-11)은 다른 실시예로서, 규격화된 패트병 주입구의 나사 피치와 대응되어 탈착이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 용기 본체(200)는 일 실시예로서, 물통 주입구(210)와 대향되는 타측에 조립식 마개(220)가 구비되어 세척이 용이하고 편리하며, 손잡이가 별도로 결합되어 있어서 편의성이 보장되도록 구성된다.

이에, 상기 수소 생성단자의 케이스는 내부에 상향 발광되도록 간접 조명용 엘이디 램프가 부설되어 결합된 용기 본체를 향해 선택된 색상의 조명이 조사되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 텀블러(Tumbler) 또는 머그컵과 같은 소형 크기로 휴대할 수 있는 진정한 포터블 수소수 발생기에 관한 것으로, 전기 분해에 의해 분해된 수소와 산소 중 오직 수소만이 물이 수용된 용기 본체(물속)에 재공급(용존하도록 함)되도록 하되, 물로부터 철저히 분리된 산소는 물속으로 재유입되지 않도록 하면서 수소 생성단자 케이스의 외부로 방출시키도록 하는 바, 이는 수소수의 음용과 함께 수소수기를 소지한 위치 어디에서든지 사용자의 주변 환경 산소량을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.(산소 발생기 겸용)

또한, 본 발명은 전기 분해를 위해 구성된 제1,2전극판이 티타늄 소재로 형성되도록 하되, -전극에 해당하는 제1전극판은 백금이 도금된 티타늄 소재로 형성되고, +전극에 해당하는 제2전극판은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 형성되어 제조 원가 절감을 도모하는 반면 전기분해 성능이 확보되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1,2전극판 사이에 삽입되어 물의 일시 체류와 함께 전기분해를 도모하도록 하는 경막판이 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC) 즉, 양이온 교환막으로 형성되도록 하되, 상기 경막판은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 형성되어 상기 제1,2전극판과의 전기적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전기분해모듈 중 제2전극판에 하프 피어싱(Half Piesing: 완전히 뚫지 않고 포밍 형태로 밀어낸 돌출부-요철부) 형태의 실링 장착용 단턱홈을 마련하되, 상기 단턱홈에는 링 밴드 형태의 고무실링이 삽입되도록 한 뒤 제1전극판과 함께 샌드위치 결합구조를 이루며 밀착 고정되도록 하는 바, 이는 조립 기밀성이 크게 향상되어 PCB 회로 기판으로 물이 누수되어 회로가 고장나거나 쇼트가 발생하는 것을 차단하여 제품의 신뢰성과 안전성이 확보되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수소 생성단자의 하우징을 이루는 케이스가 상판 체결구와 용이하게 분리 결합될 수 있도록 함으로써, 케이스에 내장된 전기분해모듈의 사후 교환, 교체가 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 경막판이 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC)인 양이온 교환막으로 형성되어 전해질의 높은 보습력과 프로톤 전도도 및 기계적 강도가 우수하게 확보되도록 하되, 경막판(전해막)과 전극판 사이에서는 전기 저항이 낮게 유도되도록 함으로써, 수소 기포 발생량(전기분해량) 대비 저전압(3V) 전원 사용이 가능하여 수소수 생성을 최적화하도록 함은 물론 특정 휴대용 물통 외 규격화된 패트병 주입구와의 탈착이 가능하도록 함으로써, 사용이 간편하고 취급이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 충전용 배터리 또는 교환식 배터리를 통해 무선 사용이 가능하도록 형성되고, 마이크로 유에스비 5핀 커넥터(MICRO USB 5P CONNECTOR)를 사용함으로써, 차량용 시가 잭(CIGAR JACK), 가정용 콘센트나 컴퓨터 등의 유에스비 포트 등과 같은 전원 공급원을 통해 유선 사용이 가능하도록 형성되어 사용자로 하여금 장소에 구애 없이 언제 어디서나 수소수의 음용이 가능하도록 함으로써, 종전 설치식 수소수 발생기 대비 현저한 편의성과 휴대성이 확보되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 수소수기의 수소 생성단자를 확대 도시한 분해 단면도,
도 2는 도 1의 조립상태 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기분해모듈을 분해한 예시도,
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 제2전극판의 사용 예시도,
도 9는 본 발명에 따른 휴대용 수소수기의 일 예시도,
도 10 내지 도 11은 도 9의 일측 분해사시도 및 분해상태도,
도 12는 본 발명에 따른 전원공급부의 일 예시도,
도 13 내지 도 14는 본 발명에 따른 휴대용 수소수기의 일측 단면 예시도,
도 15는 본 발명에 따른 수소 생성단자와 용기본체의 결합 요부 확대도,
도 16은 본 발명에 따른 제1,2전극판과 경막판 상태를 나타낸 예시도,
도 17은 본 발명에 따른 전원공급부에 데이터케이블을 이용하여 연결할 수 있는 것을 나타낸 예시도,
도 18은 본 발명에 따른 동력원 매체를 나타낸 예시도이다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 1 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 휴대용 수소수기는 수소 생성단자(100)와 용기 본체(200)가; 구성되어 이루어진다.

이에, 상기 수소 생성단자(100)는 상측에 -전극을 갖는 제1전극판(111)이 형성되고, 하측에 +전극을 갖는 제2전극판(112)이 형성되며, 제1,2전극판(111,112) 사이에는 경막판(113)이 삽입되어 전기분해모듈(110)을 이루도록 하되, 상기 제1,2전극판(111,112)은 케이스(140)에 내장된 PCB기판(120)과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 PCB기판(120)은 별도의 전원공급부(130)에 의해 회로상 동작되도록 형성된다.

이때, 상기 전기분해모듈(110)의 제1,2전극판(111,112)은 박판 형태의 원판으로 형성되도록 하되, 제1,2전극판(111,112)의 일측 단부에는 PCB기판과 전기적으로 연결되도록 돌출형 단자대가 일체로 형성된다.

또한, 제1,2전극판(111,112)의 면상에는 다수개의 통공이 형성되어 전기분해를 위한 경막판(113)으로의 물의 유입이 원활하도록 형성된다.

즉, 제1,2전극판에 다수개의 통공(미세구멍)이 있는 것은 물이 전기분해될 수 있도록 유입된 후 수소, 산소로 분해시 방출될 수 있도록 하기 위함이다.

이때, 상기 경막판(113)은 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC)의 양이온 교환막으로 형성된다.

또한, 제2전극판의 +전극에 의해 발생된 산소는 케이스(140) 외측으로 방출되도록 케이스의 외주면(전방, 후방)에 제2전극판의 하부측 산소 발생존과 연통되는 배출구가 형성된다.

이때, 상기 케이스(140)는 상부에 깔대기형 체결구(141)가 결합되도록 하되, 상기 체결구(141)는 중앙에 나사산(141-11)을 갖는 원통의 소켓(141-1)이 결합되어 물통 주입구(210)와 대응되도록 형성되고, 소켓(141-1)의 개구된 하부 측에는 전기분해모듈(110)이 방수되면서 결합되도록 구성된다.

한편, 본 발명의 경막판(113)은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용(전기가 잘 통하도록 함) 금속 피막을 코팅하도록 형성된다.

이때, 경막판(113)의 면상 중 -전극인 제1전극판(111)과 대응되는 상면에는 백금 성분을 코팅하고, +전극인 제2전극판(112)과 대응되는 하면에는 이리듐 성분을 코팅하여 절연성 경막판(113)에 대한 단면적 저항값(이온 폴리머 금속 복합체로서 단면적 대비 전기 도전성이 강화되도록 함)이 감소되어 전기분해 성능(수소 발생을 신속하게 하고, 발생량이 증가시킴)이 개선되도록 형성된다.

이는, 수지재를 사이에 두고 전기 분해를 일으키는 -,+전극인 제1,2전극판 표면에 도전성이 증가하도록 백금과 이리듐을 코팅함으로써, 전기분해가 신속하게 이루어지면서 수소 발생량이 증가되도록 하기 위함이다.

또한, -,+전극인 제1,2전극판 표면에 코팅되는 백금과 이리듐에는 전기적 특성을 강화하도록 탄소 성분을 첨가하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1전극판(111)은 백금이 도금된 티타늄 소재로 이루어지도록 하되, 상기 제2전극판(112)은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 이루어지며, 제조 원가 대비 도전성이 개선됨은 물론 경막판의 상하부 코팅면과 대응되어 전기적 분해 효율이 배가되도록 형성된다.

또한, 상기 제2전극판(112)은 제1전극판(111)과 마주하는 상면 테두리에 실링 장착용 단턱홈(112-1)이 원주방향을 따라 형성되도록 하되, 상기 단턱홈(112-1)에는 링 밴드 형태의 고무실링(150)이 안착되어 제1,2전극판(111,112)과 밀착 조립시 경막판(113)으로부터 누수가 발생되는 것을 차단하도록 형성된다.

즉, 기존 전극의 문제점은 -전극과 +전극 사이에 얇은 경막이 단순 박막 형태로 삽입되어 겹쳐진 사이 공간에 두께(갭 또는 틈새)를 이루게 되는데, 이러한 경막은 -,+전극의 절연을 확보하면서 전원인가시 물의 전기분해를 발생시키게 된다.

그러나, 전기분해 동작이 정지되면 전기분해가 이루어지지 않는 상태에서 물이 흘러 경막의 두께(갭 또는 틈새)로부터 새어나와 PCB 회로의 쇼트 또는 누전 등의 고장을 야기하여 제품의 불량을 초래하는 바, 이는 상품성이 저하됨은 물론 사용 안전성에 문제가 발생된다.

이를 개선하고자 본 발명은 제1,2전극판 사이에 고무실링을 삽입하되, 상기 고무실링은 휴대와 사용 중 제1,2전극판 사이에서 한쪽으로 밀리거나 이탈(유동)하여 전기분해를 오히려 방해할 수 있는 바, 이에 제2전극판에 단턱홈을 두어 상술한 고무실링의 견고한 고정을 확보하도록 형성된다.

한편, 본 발명의 체결구(141)는 케이스(140)의 개구된 상단과 대응되어 결합시 볼트 조립 또는 나사체결 방식으로 분해 조립되도록 형성되어 전기분해모듈(110)의 사후 교환, 교체가 용이하도록 형성된다.

즉, 상기 체결구와 케이스는 별도의 볼트 부품에 의해 조립되거나, 서로가 대응되는 단부에 암수 체결나사산이 형성되어 쉽고 편리하게 탈장착되도록 함으로써, 경막판의 사용 연한이 다하거나 또는 제1,2전극판의 문제가 발생할 경우 소비자 또는 작업자가 용이하게 교환, 교체할 수 있도록 함으로써, 사후 A/S가 가능한 것을 특징으로 한다.

이는 열융착 방식으로 영구 접합되는 종래의 수소수기에 비해 사용성과 상품성이 크게 향상되는 특징이 있다.

이때, 상기 체결구의 소켓(141-1)은 내경 일측에 지지구(141-2)가 형성되도록 하되, 상기 지지구(141-2) 하단에는 밀폐용 고무링(160)이 장착되어 체결구(141)가 케이스(140)에 조립시 동시에 소켓(141-1)의 개구부를 통해 인입된 전기분해모듈(110) 중 제1전극판(111)의 상면 테두리와 압착되어 물이 누수되는 것을 차단하도록 형성된다.

이때, 상기 체결구의 지지구(141-2) 상단에는 기밀용 오링(170)이 장착되어 물통 주입구(210)의 원주면과 대응되면 체결구(141)의 바깥으로 물이 누수되는 것을 차단하도록 형성된다.

또한, 상기 수소 생성단자의 전원공급부(130)는 전원 공급원으로서, 교환식 또는 충전식 중 어느 하나의 배터리 전원공급 타입이거나, PCB기판(120)에 마이크로 유에스비 5핀 커넥터(131)가 결합되어 별도의 데이터케이블 또는 충전 겸용 데이터케이블(10)로 하여금 동력원 매체(20: 아답터를 통한 가정용 콘센트, 시가잭, 차량용 AV단자대, 컴퓨터, TV, 홈시어터, 오디오, DVD 플레이어 등의 USB 4핀 커넥터)와 전기적으로 연결되어 전원이 공급되는 타입 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

다시 말해, 마이크로 유에스비 5핀 커넥터를 본 발명의 수소수기에 적용함에 있어서, 별도의 데이터케이블 또는 충전 겸용 데이터케이블(10)로 하여금 중간에 연결하여 사용할 수 있도록 하는 바, 이는 USB 4핀 단자가 구비되어 있는 5V의 전원이 공급되는 모든 기기에 쉽게 연결되도록 함으로써, 사용이 쉽고 편리한 특징이 있다.

즉, 본 발명은 중간 케이블의 분리가 용이하여 휴대가 간편하고 사용성이 극대화되는 특징이 있으며, 휴대폰 충전기 또는 차량용 시가잭을 사용하여 운전시와 같은 여타 이동시 간단하면서도 즉시 사용이 가능한 특징이 있다.

이때, 상기 수소 생성단자의 케이스는 내부에 상향 발광되도록 간접 조명용 엘이디 램프가 부설되어 결합된 용기 본체를 향해 선택된 색상의 조명이 조사되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스는 하부측에 하부커버가 별도로 분리되어 조립될 수 있도록 하는 것으로, 상기 하부커버는 전공공급부(예컨데, 배터리)의 탈장착을 쉽고 편리하게 수행할 수 있도록 형성된다.

이에, 상기 용기 본체(200)는 전기분해모듈(110)을 향해 물통 주입구(210)가 대응되면 수용된 물이 전기분해모듈(110)과 닿으면서 지속적으로 전기 분해되도록 하되, 전기분해모듈(110)과 닿게 되는 물은 경막판(113)을 기준으로 수소는 제1전극판(111)의 -전극, 산소는 제2전극판(112)의 +전극으로 하여금 지속적으로 분해되면서 발생된 수소 분자가 물속으로 추가 용존하도록 형성된다.

다시 말해, 상기 마개의 상단에는 손을 파지하여 그립할 수 있도록 하는 손잡이가 형성되어 운반이 용이하고, 상기 손잡이 일측에는 손목에 끼워 휴대시 떨어뜨림을 방지하도록 안전띠용 고리가 부설되는 것이 바람직하다.

이때, 마개와 용기 본체의 조립부는 암수 나사체가 형성되어 분해결합되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100 ... 수소 생성단자 110 ... 전기분해모듈
111 ... 제1전극판 112 ... 제2전극판
113 ... 경막판 120 ... PCB기판
130 ... 전원공급부 140 ... 케이스
141 ... 체결구 141-1 ... 소켓
141-11 ... 나사산
200 ... 용기 본체 210 ... 물통 주입구
220 ... 마개

Claims

상측에 -전극을 갖는 제1전극판(111)이 형성되고, 하측에 +전극을 갖는 제2전극판(112)이 형성되며, 제1,2전극판(111,112) 사이에는 경막판(113)이 삽입되어 전기분해모듈(110)을 이루도록 하되, 상기 제1,2전극판(111,112)은 케이스(140)에 내장된 PCB기판(120)과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 PCB기판(120)은 별도의 전원공급부(130)에 의해 회로상 동작되도록 하는 수소 생성단자(100)와; 전기분해모듈(110)을 향해 물통 주입구(210)가 대응되면 수용된 물이 전기분해모듈(110)과 닿으면서 지속적으로 전기 분해되도록 하고, 전기분해모듈(110)과 닿게 되는 물은 경막판(113)을 기준으로 수소는 제1전극판(111)의 -전극, 산소는 제2전극판(112)의 +전극으로 하여금 지속적으로 분해되면서 발생된 수소 분자가 물속으로 추가 용존하도록 형성되는 용기 본체(200)가; 구성되도록 하되, 상기 전기분해모듈(110)의 제1,2전극판(111,112)은 박판 형태의 원판으로 형성되도록 하되, 제1,2전극판(111,112)의 일측 단부에는 PCB기판과 전기적으로 연결되도록 돌출형 단자대가 일체로 형성되고, 제1,2전극판(111,112)의 면상에는 다수개의 통공이 형성되어 전기분해를 위한 경막판(113)으로의 물의 유입이 원활하도록 형성되며, 상기 경막판(113)은 이온성 폴리머 금속 복합체(IPMC)의 양이온 교환막으로 형성되고, 제2전극판의 +전극에 의해 발생된 산소는 케이스(140) 외측으로 방출되도록 배출구가 형성되며, 상기 케이스(140)는 상부에 깔대기형 체결구(141)가 결합되도록 하되, 상기 체결구(141)는 중앙에 나사산(141-11)을 갖는 원통의 소켓(141-1)이 결합되어 물통 주입구(210)와 대응되도록 형성되고, 소켓(141-1)의 개구된 하부 측에는 전기분해모듈(110)이 방수되면서 결합되도록 하며, 상기 경막판(113)은 외주면 테두리를 제외한 상하부 면상에 도전성 보강용 금속 피막을 코팅하도록 하되, -전극인 제1전극판(111)과 대응되는 상면에는 백금 성분을 코팅하고, +전극인 제2전극판(112)과 대응되는 하면에는 이리듐을 코팅하여 절연성 경막판(113)에 대한 단면적 저항값이 감소되어 전기분해 성능이 개선되도록 형성되고, 상기 제1전극판(111)은 백금이 도금된 티타늄 소재로 이루어지도록 하되, 상기 제2전극판(112)은 이리듐이 도금된 티타늄 소재로 이루어지며, 상기 제2전극판(112)은 제1전극판(111)과 마주하는 상면 테두리에 실링 장착용 단턱홈(112-1)이 원주방향을 따라 형성되도록 하되, 상기 단턱홈(112-1)에는 링 밴드 형태의 고무실링(150)이 안착되어 제1,2전극판(111,112)과 밀착 조립시 경막판(113)으로부터 누수가 발생되는 것을 차단하도록 형성되고, 상기 체결구(141)는 케이스(140)의 개구된 상단과 대응되어 결합시 볼트 조립 또는 나사체결 방식으로 분해 조립되도록 형성되어 전기분해모듈(110)의 사후 교환, 교체가 용이하도록 형성되며, 상기 체결구의 소켓(141-1)은 내경 일측에 지지구(141-2)가 형성되도록 하되, 상기 지지구(141-2) 하단에는 밀폐용 고무링(160)이 장착되어 체결구(141)가 케이스(140)에 조립시 동시에 소켓(141-1)의 개구부를 통해 인입된 전기분해모듈(110) 중 제1전극판(111)의 상면 테두리와 압착되어 물이 누수되는 것을 차단하도록 형성되고, 상기 체결구의 지지구(141-2) 상단에는 기밀용 오링(170)이 장착되어 물통 주입구(210)의 원주면과 대응되면 체결구(141)의 바깥으로 물이 누수되는 것을 차단하도록 하는 휴대용 수소수기에 있어서,
상기 수소 생성단자의 전원공급부(130)는 전원 공급원으로서, 교환식 또는 충전식 중 어느 하나의 배터리 전원공급 타입이거나, PCB기판(120)에 마이크로 유에스비 5핀 커넥터(131)가 결합되어 별도의 데이터케이블 또는 충전 겸용 데이터케이블(10)로 하여금 동력원 매체(20: 아답터를 통한 가정용 콘센트, 시가잭, 차량용 AV단자대, 컴퓨터, TV, 홈시어터, 오디오, DVD 플레이어 등의 USB 4핀 커넥터)와 전기적으로 연결되어 전원이 공급되는 타입 중 어느 하나로 형성되고, 상기 수소 생성단자의 케이스는 내부에 상향 발광되도록 간접 조명용 엘이디 램프가 부설되어 결합된 용기 본체를 향해 선택된 색상의 조명이 조사되도록 형성되며, 상기 용기 본체(200)는 물통 주입구(210)와 대향되는 타측에 조립식 마개(220)가 구비되어 세척이 용이하고 편리하며, 손잡이가 별도로 결합되어 있어서 편의성이 보장되도록 하되, 상기 손잡이 일측에는 손목에 끼워 휴대시 떨어뜨림을 방지하도록 안전띠용 고리가 부설되고, 상기 -,+전극인 제1,2전극판(111,112) 표면에 코팅되는 백금과 이리듐에는 전기적 특성을 강화하도록 탄소 성분이 첨가되는 것을 특징으로 하는 휴대용 수소수기.