KR101874108B1 - 생수통 결합 수소수 생성 장치 - Google Patents

Abstract

수소수 생성 장치는 본체 케이스, 연결 부재, 패킹 부재를 갖는다. 본체 케이스는 다수의 통공을 구비하고, 일측 단부에 제1 본체 결합부를 구비하며, 물과 반응하여 수소를 생성하는 수소 생성 부재를 내장한다. 연결 부재는 일측 단부가 제1 본체 결합부에 선택적으로 결합하고, 길이 방향을 따라 관통하는 연통부를 구비한다. 패킹 부재는 내면이 연결 부재의 외면에 결합하고 외면은 생수통 주둥이의 내면에 밀착 결합한다.

Description

생수통 결합 수소수 생성 장치{Hydrogen-water Generator for Water Bottle}

본 발명은 수소수 생성 장치에 관한 것으로, 상세하게는 생수통에 결합하여 사용할 수 있는 수소수 생성 장치에 관한 것이다.

활성 산소는 체내 대사 과정에서 발생하는 산화력이 높은 산소로, 각종 질병과 노화의 원인이 되고 있다. 따라서, 질병을 예방하고 노화를 방지하기 위해서는 이러한 활성 산소를 체내에서 제거할 필요가 있다.

활성 산소를 없애는 물질로는 활성 수소가 있다. 수소는 수소 원자가 2개 결합한 분자 상태(H₂)로 존재하나, 드물게는 수소 원자의 분자 결합이 해체되어 수소 원자가 단독으로 존재하는 경우도 발생할 수 있다. 이렇게 단독으로 존재하는 수소 원자(H)를 활성 수소라 하는데, 이러한 활성 수소는 인체 내의 활성 산소와 결합하여 물을 생성하여 체내 활성 산소를 제거할 수 있다.

최근에는 활성 산소를 제거하는 방법으로 활성 수소를 포함하는 물, 즉 수소수를 마시려는 관심이 높아지고 있다. 수소수를 생성하는 방법에는 물을 전기분해하는 전해 방식, 수소보다 이온화 경향이 큰 금속을 이용하는 무전해 방식이 있다. 전해 방식은 전기분해 장치를 별도로 구비해야 하므로 구조가 복잡하고 비용도 비교적 높지만, 무전해 방식은 구조가 간단하고 비용도 저렴하다.

무전해 방식은 수소보다 이온화 경향이 큰 금속, 예를들어, 마그네슘, 칼슘 등을 이용하는 것인데, 이들 금속이 물과 접촉하면 금속이 양이온으로 산화하고 물은 OH^- 와 H⁺ 로 해리된다. 해리된 H⁺ 의 일부는 이온 상태 또는 원자 상태로 물속에 잔존하면서 활성 수소의 농도를 상승시키고, 나머지는 수소 가스가 되어 이탈된다. 그런데, 이러한 과정에서 OH^- 가 생성되고, 그 결과로서 pH가 상승할 수 있다.

특허등록 제1263148호는 알칼리 환원수 생성 장치가 부착된 생수통 뚜껑 결합 장치를 개시하고 있다. 내용을 보면, 알칼리 환원수 정수필터 본체, 알칼리 환원수 정수필터 본체의 일측단에 결합된 마개부를 포함하고 있다. 알칼리 환원수 정수필터 본체는 종방향의 일정 길이를 갖는 필터 하우징, 필터 하우징의 내부에 수용된 정수볼로 이루어져 있다. 필터 하우징은 내부에 수용된 정수볼과 물의 접촉이 자유롭도록 원주 둘레 상에 관통공을 형성하고 있으며, 내측 하부에는 정수볼이 수용되도록 필터 구획판을 설치하고, 필터 구획판의 저부에는 빈 공간부으로 구성하고 있다.

그런데, 종래기술은 필터 하우징이 일체화되어 있어 생수통의 크기 변화에 유연하게 대응하기 어렵고, 다른 효능을 갖는 정수볼의 추가도 어려우며, 나아가 수소가 과다하게 발생하는 경우에 대처하기가 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

첫째, 생수통 크기에 따라 유연하게 대응할 수 있고,

둘째, 기능 강화를 위한 수소수 생성 부재를 추가하는 것이 용이하며,

셋째, 수소수를 원활하게 배출할 수 있는, 생수통 결합 수소수 생성 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생수통 결합 수소수 생성 장치는 본체 케이스, 연결 부재, 패킹 부재 등을 포함하여 구성할 수 있다.

본체 케이스는 다수의 통공을 구비하고, 일측 단부에 제1 본체 결합부를 구비하며, 내부에 공간을 형성할 수 있다. 내부 공간에는 물과 반응하여 수소를 생성하는 수소 생성 부재를 내장할 수 있다.

연결 부재는 일측 단부가 본체 케이스의 제1 본체 결합부에 선택적으로 결합하고, 길이 방향을 따라 관통하는 연통부를 구비할 수 있다.

패킹 부재는 내면이 연결 부재의 외면에 결합하고 외면은 생수통 주둥이의 내면에 밀착 결합할 수 있다.

본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치에서, 본체 케이스는 타측 단부에 제2 본체 결합부를 구비할 수 있다. 생수통 결합 수소수 생성 장치는 보조 케이스를 구비할 수 있는데, 보조 케이스는 일측 단부가 본체 케이스의 제2 본체 결합부에 선택적으로 결합할 수 있다. 본체 케이스는 다수의 통공을 구비하고 내부에 공간을 구비할 수 있다. 보조 케이스의 내부 공간에는 부가 기능을 발휘하는 부가 기능 부재를 내장할 수 있다.

본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치에서, 본체 케이스의 제1 본체 결합부와 연결 부재의 일측 단부 또는 본체 케이스의 제2 본체 결합부와 보조 케이스의 일측 단부는 돌기부와 함몰부를 대응되게 구비하여 삽입과 회전에 의해 결합하도록 구성할 수 있다.

본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치에서, 연결 부재는 내부와 외부를 연통하는 에어홀을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치에서, 본체 케이스 또는 연결 부재는 나선형으로 배치되는 다수의 자석 부재를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치에서, 수소 생성 부재는 SiO₂ 50~60중량%, Al₂O₃ 2~3중량%, Fe₂O₃ 0.2~2중량%, CaO 2~5중량%, MgO 3~6중량%, K₂O 0.2~1중량%, Na₂O 0.2~1중량%, ZnO 2~5중량%, Mg 20~30중량%의 조성비를 갖는 세라믹 볼일 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 생수통 결합 수소수 생성 장치에 의하면, 생수통 크기가 달라질 경우 연결 부재를 교체하면 본체 케이스까지 교체하지 않고도 생수통에 결합할 수 있다.

본 발명의 생수통 결합 수소수 생성 장치에 의하면, 본체 케이스의 후단에 보조 케이스를 결합하기 위한 추가 결합부를 구비하고 있어, 수소 생성 부재를 포함하여 추가 기능을 부여하기 위한 부가 기능 부재를 용이하게 추가할 수 있고, 그 결과 기능 강화나 변경을 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 생수통 결합 수소수 생성 장치에 의하면, 연결 부재의 에어홀을 통해 공기가 생수통 내로 유입됨으로써 생수통 내의 수소수가 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수소수 생성 장치를 생수통에 결합한 상태를 도시하고 있다.
도 2a,2b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제1 실시예의 결합 사시도이다.
도 3a,3b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제1 실시예의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제2 실시예를 도시하고 있다.
도 5a,5b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제3 실시예를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제4 실시예를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제5 실시예를 도시하고 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수소수 생성 장치를 생수통에 결합한 상태를 도시하고 있다.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 수소수 생성 장치(100)는 생수통(200) 등의 주둥이에 결합하여 사용할 수 있다. 수소수 생성 장치(100)는 수소 생성 부재(300)를 내장하는데, 수소 생성 부재(300)는 생수통(200) 내의 물과 반응하여 수소를 생성하고, 이를 통해 생수통(200) 내의 물을 수소수로 변환할 수 있다.

수소수 생성 장치(100)는 수소 생성 부재(300)만을 교환할 수도 있고, 수소 생성 부재(300)를 내장하는 케이스 전체를 교체할 수도 있다.

수소수 생성 장치(100)는 수소 생성 부재(300)가 생수통(200) 내의 물에 잠기도록 생수통(200)에 결합되는데, 도 1과 같이 디스펜서에 뒤집혀 결합하는 생수통(200)에 상방으로 결합할 수도 있고(역방향 결합), 생수통(200)의 주둥이가 상방으로 향하는 상태에서 하방으로 결합할 수도 있다(정방향 결합).

수소수 생성 장치(100)가 결합된 생수통(200)에서, 생수통(200) 내의 물은 수소수 생성 장치(100)를 통과하여 그 내부의 수소 생성 부재(300)와 반응할 수 있다. 반응 결과물인 수소수는 수소수 생성 장치(100)의 내부를 통과하여 생수통(200) 외부로 배출될 수 있다. 수소 생성 부재(300)가 생수통(200) 내의 물에 침수되어 있는 경우에는 수소 생성 부재(300)가 물과 반응하여 수소를 계속 생성시키는데, 그 결과 수소수는 생수통(200) 내부로 다시 회수되어 생수통(200) 내의 물을 수소수로 변화시킬 수 있다.

수소 생성 부재(300)는 물과 반응하여 수소를 생성하는 세라믹 볼일 수 있는데, 세라믹 볼은 SiO₂ 50~60중량%, Al₂O₃ 2~3중량%, Fe₂O₃ 0.2~2중량%, CaO 2~5중량%, MgO 3~6중량%, K₂O 0.2~1중량%, Na₂O 0.2~1중량%, ZnO 2~5중량%, Mg 20~30중량%의 조성비로 배합한 것을 사용할 수 있다.

수소 생성 부재(300)의 제조 과정을 보면, 먼저 Mg(마그네슘)을 가루로 만들고 이것을 다른 물질들과 위의 비율로 섞어 볼 형태로 만든다. 볼을 만들 때, 저온 소성을 통해 내부에 기공을 형성시킨다. 이와 같이, 기공을 형성시키면, Mg와 물의 접촉 면적이 넓어져 적은 양의 Mg로도 효율적으로 수소를 생성할 수 있고, 그 결과 같은 양의 Mg일 경우 볼의 사용 시간을 연장시킨다. 특히, 기공 내의 반응을 보면, 기공 내로 유입되는 물의 양이 소량이어서 바로 포화 상태로 되고, 그 결과 반응 속도가 급격히 떨어진다. 이와 같이, 기공을 형성하면, 수소 생성 부재(300)의 수소 생성 속도 및 양을 조절할 수 있고, 나아가 사용 수명도 연장할 수 있다.

도 2a,2b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제1 실시예의 결합 사시도이고, 도 3a,3b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제1 실시예의 분해 사시도이다.

도 2a~3b에 도시한 바와 같이, 수소수 생성 장치(100)는 본체 케이스(110), 연결 부재(120), 패킹 부재(130) 등을 포함하여 구성할 수 있다.

본체 케이스(110)는 본체(111), 뚜껑(113) 등으로 구성할 수 있으며, 내부에 공간을 형성할 수 있다. 내부 공간에는 물과 반응하여 수소를 생성하는 수소 생성 부재(300)를 내장할 수 있다. 본체(111)는 내부 공간과 외부를 연통하는 통공(H1)을, 그리고 뚜껑(113)은 본체(111)와 연결 부재(120)를 연통하는 통공(H2)을 구비할 수 있다. 통공(H1)을 통해서 생수통(200) 내의 물이 본체 케이스(110) 내부로 들어가고, 본체 케이스(110) 내부에서 수소 생성 부재(300)와 반응하여 수소수로 변화된 후 통공(H1)을 통해 다시 생수통(200) 내로 회수되거나 뚜껑(113)의 통공(H2)을 통해 연결 부재(120)로 이동할 수 있다.

본체 케이스(110)에서, 본체(111)와 뚜껑(113)은 끼움 방식으로 결합할 수 있다. 본체(111)의 단부에 결합홀을 형성하고 뚜껑(113)의 외주면에 결합돌기를 형성하여, 결합홀에 결합돌기를 삽입하는 방식으로 결합할 수 있다.

본체(110)의 일측 단부, 즉 연결 부재(120) 방향에는 결합 함몰부(R1)를 형성할 수 있다. 결합 함몰부(R1)는 일측 단부의 외주면에 중심 방향으로 함몰되게 형성하되, 일측 단부에서 멀어지면서 원주 방향으로 절곡되는, 예를들어 '』' 형상으로 구성할 수 있다. 결합 함몰부(R1)는 연결 부재(120)에 결합하는데 사용될 수 있다.

연결 부재(120)는 길이 방향을 따라 관통하는 연통부를 내부에 구비하며, 이를 통해 본체 케이스(110)로부터 유입하는 수소수를 안내하여 외부로 배출할 수 있다.

연결 부재(120)는 본체 케이스(110) 방향의 일측 단부를 본체 케이스(110)의 일측 단부 즉 결합 함몰부(R1)에 선택적으로 결합할 수 있다. 연결 부재(120)는 일측 단부, 즉 본체 케이스(110) 방향의 단부 내면에 중심 방향으로 돌출하는 결합 돌기부(P1)를 구비할 수 있다. 결합 돌기부(P1)는 결합 함몰부(R1)에 삽입 회전하면서 결합할 수 있다.

패킹 부재(130)는 내면이 연결 부재(120)의 외면에 결합하고 외면은 생수통(200) 주둥이의 내면에 밀착 결합하여 누수를 차단할 수 있다. 패킹 부재(130)는 실리콘, 고무 등의 탄성 재질로 구성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제2 실시예를 도시하고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 연결 부재(120)는 내부와 외부를 연통하는 에어홀(H3)을 구비할 수 있다. 에어홀(H3)은 외부의 공기를 생수통(200) 내로 유입시켜, 생수통 내의 수소수가 원활하게 외부로 배출되게 할 수 있다.

본 발명에 따른 수소수 생성 장치에서, 본체 케이스(110)는 연결 부재(120)의 에어홀(H3)의 개방 정도를 조절할 수 있는 개방 조절부를 일측 단부, 연결 부재(120) 방향에 구비할 수 있다. 개방 조절부는 일측 단부에서 연결 부재(120) 방향으로 돌출하는 소정 폭을 갖는 곡면 플레이트일 수 있다. 개방 조절부는 에어홀(H3)을 부분적으로 폐쇄하여 개방 정도를 조절할 수 있다. 본체 케이스(110)와 연결 부재(120)를 결합할 때 결합 회전량을 조절하면, 개방 조절부가 에어홀(H3)을 폐쇄하는 정도를 조절할 수 있다.

도 5a,5b는 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제3 실시예를 도시하고 있다.

도 5a,5b에 도시한 바와 같이, 본체 케이스(110) 또는 연결 부재(120)는 다수의 자석 부재(141,143)를 구비할 수 있다. 자석 부재(141,143)는 통과하는 수소수에 자장을 가하여 자화된 수소수로 변환할 수 있다.

자석 부재(141,143)는, 도 5a,5b에 도시한 바와 같이, 물의 이동 방향을 따라 나선형으로 배치할 수 있다. 이러한 나선형 배치를 통해, 자석 부재(141,143)는 이동하는 수소수에 회전 자장을 인가할 수 있고, 그 결과 수소수의 자화율을 더욱 높일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제4 실시예를 도시하고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본체 케이스(110)는 은나노 패드(150)를 구비할 수 있다. 은나노 패드(150)는 수소수에 세균이 번식하는 것을 차단하거나 살균할 수 있다. 은나노 패드(150)는 본체 케이스(110)의 후방 내벽, 측방 내벽 등에 부착할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 생수통 결합 수소수 생성 장치의 제5 실시예를 도시하고 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 수소수 생성 장치는 보조 케이스(160)를 더 포함할 수 있다. 보조 케이스(160)는 본체와 뚜껑으로 구성하여 내부에 공간을 형성할 수 있다. 내부 공간에는 부가 기능을 부여하는 부가 기능 부재를 내장할 수 있는데, 부가 기능 부재에는 살균제, 물때 제거제 등을 포함할 수 있고, 물과 반응하여 수소를 생성하되 본체 케이스(110)의 수소 생성 부재보다 사용 수명이 짧은 다른 종류의 수소 생성 부재를 포함할 수도 있다. 보조 케이스(160)의 본체와 뚜껑은 내부 공간과 외부를 연통하는 통공을 다수 구비할 수 있다. 통공을 통해서 생수통(200) 내의 물이 보조 케이스(160) 내로 들어가고, 보조 케이스(160) 내부에서 부기 기능 부재와 반응하여 기능이 부가된 물은 다시 생수통(200) 내로 회수되거나 본체 케이스(110)로 이동할 수 있다.

보조 케이스(160)는 일측 단부, 즉 본체 케이스(110) 방향의 단부 외면에 결합 함몰부(R2)를 구비할 수 있다. 결합 함몰부(R2)는 이에 대응하는 본체 케이스(110)의 결합 돌기부(P2)와 삽입 회전 방식으로 결합할 수 있다. 보조 케이스(160)의 타측 단부에는 결합 돌기부(P2)와 같은 다른 결합 돌기부를 형성하여, 후방으로 제2의 보조 케이스를 추가 결합할 수 있다.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 예증하기 위하여 여러 실시예를 설명하였다. 당업자라면 위 실시예를 다른 형태로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명의 권리범위는 아래의 청구범위에 의해 정해지므로, 그러한 변형이 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.

100 : 수소수 생성 장치 110 : 본체 케이스
111 : 본체 113 : 뚜껑
120 : 연결 부재 130 : 패킹 부재
141,143 : 자석 부재 150 : 은나노 패드
160 : 보조 케이스 H1,H2 : 통공
H3 : 에어홀 P1,P2 : 결합 돌기부
R1,R2 : 결합 함몰부 200 : 생수통
300 : 수소 생성 부재

Claims (6)

1. 수소수 생성 장치에 있어서,
   다수의 통공을 구비하고, 일측 단부에 제1 본체 결합부를 구비하고 타측 단부에 제2 본체 결합부를 구비하며, 물과 반응하여 수소를 생성하되 저온 소성을 통해 기공을 갖는 수소 생성 부재를 내장하는 본체 케이스;
   일측 단부는 상기 제1 본체 결합부에 선택적으로 결합하고, 길이 방향을 따라 관통하는 연통부를 구비하며, 내부와 외부를 연통하여 외부 공기를 생수통 내부로 유입시켜 생수통 내의 수소수가 외부로 원활히 배출되게 하는 에어홀을 구비하는 연결 부재;
   내면은 상기 연결 부재의 외면에 결합하고 외면은 생수통 주둥이의 내면에 밀착 결합하는 패킹 부재;
   일측 단부는 상기 본체 케이스의 제2 본체 결합부에 선택적으로 결합하고, 다수의 통공을 구비하며, 내부에 부가 기능 부재 또는 사용 수명이 짧은 다른 종류의 수소 생성 부재를 내장하는 보조 케이스; 및
   상기 본체 케이스 또는 상기 연결 부재에 나선형으로 배치되어 이동하는 수소수에 회전 자장을 인가하는 다수의 자석 부재를 포함하는, 생수통 결합 수소수 생성 장치.
   
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