KR101952803B1 - 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물통으로부터 냉온수소수기의 수조로 유입된 수조수에 고농도의 수소를 공급하는 고농도 수소수생성장치에 있어서,
상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되고 상기 수조에 연결되어 상기 수조에 수용된 수조수에 설정된 고농도의 수소를 공급하는 수소수 공급유닛; 상기 수소수 공급유닛과 상기 수조를 연결하여 상기 수소수 공급유닛에서 생성된 수소를 상기 수조의 수조수에 공급하는 통로를 제공하는 연결배관; 및 상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되며 상기 수소수 공급유닛에 연결되어 상기 수소수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 연결배관은, 수소수를 저장하는 상기 수조의 수소수 농도를 설정된 고농도로 유지하기 위해 상기 수소수 공급유닛과 상기 수조의 연결방식을 이중순환구조로 제작하여 압력차를 이용하여 수소수를 순환시키는 것을 특징으로 하여,
고농도 수소수를 제조하기 위해서 수소생성기에서 생성된 수소를 순환펌프와 고농도필터를 이용하여 수조에 연결된 연결배관을 통해서 수조수를 순환시키면서 설정된 농도의 수소를 물에 용해시켜서 고농도의 수소수 생성이 가능하다.

Description

냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치{HIGH DENSITY HYDROGEN SUPPLY APPARATUS GENERATOR OF WATER PURIFIER}

본 발명은 냉온 수소수기의 수용되는 물에 고농도 수소를 공급하는 것으로, 더욱 상세하게는, 냉온 수소수기의 수소수 농도를 고농도화시키는 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치에 관한 것이다.

삶의 질을 높이고자 하는 관심이 증가하면서 질병예방과 안티에이징에 관한 연구개발이 지속적으로 이루어지고 있으며 특히, 강력한 환원력을 보유한 수소를 활용하여 생활습관병 개선과 신진대사에 도움을 주기 위한 연구개발이 적극적으로 이루어지고 있다.

실생활과 관련해서, 수소는 무색, 무취, 무맛으로 강력한 환원력을 보유하고 있는 원소이기에, 생활습관병 등 현대질병의 근원물질이라고 알려져 있는 체내의 활성산소를 제거하는 용도로 널리 활용되고 있는데 수소를 고온, 고압의 플라즈마 상태에서 칼슘 등의 미네랄에 흡장시킨 분말제품, 마그네슘 등의 금속과 물과의 화학반응을 이용하여 수소를 생성하는 제품, 용존 수소농도를 극대화시켜 제조된 고농도 수소수 음료 등 다양한 형태의 제품으로 출시되고 있으며, 최근에는 일본과 국내에서 수소수정수기와 수소수제조기가 다수 출시되고 있다.

수소의 환원력을 인체의 건강과 관련해서 적용한 상기의 상품과 기술들은 대부분 물속에 용해된 용존 수소농도를 제품에 정확히 표기하지 않아 용존 수소의 포함여부가 불분명한 사례가 많고 가격 또한 매우 고가이기에 대중의 편의성과 실효성에 기반을 둔 합리적이고 우수한 제품을 찾아보기는 쉽지 않은 현실이다.

일반적으로 많이 알려진 알칼리 이온수기는 물의 전기분해를 통해 산성수와 알칼리수를 생성하는데 전기분해시, 생성된 용존 수소의 환원 작용을 활용하기 위해서 알칼리 이온수를 사용할 때 산성수가 그대로 버려지는 문제점이 있으며, 낮은 수소농도로 인하여 수소환원수로서의 효과를 극대화하기 어렵고 음용을 위한 알칼리수의 pH가 9 내지 10 정도로 너무 높아 위장 등에 이상이 있는 경우나 과민성 질환이 있는 경우에는 사용할 수 없으며 강한 pH로 인하여 의료기기로 분류되므로 제조와 판매에도 제약을 받게 된다.

한편, 산화환원전위(ORP)가 음의 전위에 위치하고 용존수소를 다량으로 함유한 수소환원수가 강력한 환원작용으로 암을 비롯한 여러 질병에 효과가 있다는 연구발표가 많아지면서 수소환원수나 중성수소수를 만들어 내는 제품들이 등장하고 있는데, 이는 생체의 신진대사 과정에서 발생하는 활성산소를 제거해주는 활성수소가 포함되어 있기 때문이며 활성수소는 인체 내에서 유해한 활성산소와 결합하여 안전한 물로서 배출시키는 작용을 하므로 세포의 산화를 방지하고 생활습관병 등 각종 난치병의 치료와 노화예방에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.

정상적인 생활을 하는 경우 대부분의 활성산소는 세포활동과정에서 생성되는 수소이온에 의해 물로 환원이 되지만 스트레스, 무리한 운동. 음주, 흡연, 오염 환경에 노출, 자연적 노화 등에 의해서 인체에서 처리할 수 있는 능력보다 많은 과잉 활성산소가 발생하여 인체에 좋지 않은 영향을 끼칠 수 있어 과잉 활성산소가 발생되지 않도록 하는 것이 중요하다.

이처럼, 건강을 위하여 수소환원수의 강력한 환원력을 제공하는 제품들이 다양하게 출시되고 있는 반면, 환원효과 극대화를 위해 용존수소의 농도를 높이기 위한 특수한 장치를 부가하거나 연속적으로 사용할 수 있도록 하면서도 설비용량을 대형화 할 경우, 설비가 대형화되고 제조원가가 상승하는 문제점이 있으므로 합리적인 수소수 생성모듈 개발과 제어유닛 개선을 통해 고농도의 수소환원수를 용도에 맞춰 제공할 수 있는 수소수생성기가 요구된다.

대한민국 공개특허번호 제10-2016-0062674호(발명의 명칭: 수소수 생성모듈을 구비한 수소수정수기)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 설정된 고농도의 수소수 생성기능이 구비된 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치는, 물통으로부터 냉온수소수기의 수조로 유입된 수조수에 고농도의 수소를 공급하는 고농도 수소수생성장치에 있어서, 상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되고 상기 수조에 연결되어 상기 수조에 수용된 수조수에 설정된 고농도의 수소를 공급하는 수소수 공급유닛; 상기 수소수 공급유닛과 상기 수조를 연결하여 상기 수소수 공급유닛에서 생성된 수소를 상기 수조의 수조수에 공급하는 통로를 제공하는 연결배관; 및 상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되며 상기 수소수 공급유닛에 연결되어 상기 수소수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 연결배관은, 수소수를 저장하는 상기 수조의 수소수 농도를 설정된 고농도로 유지하기 위해 상기 수소수 공급유닛과 상기 수조의 연결방식을 이중순환구조로 제작하여 압력차를 이용하여 수소수를 순환시킬 수 있다.

또한, 상기 수소수 공급유닛은, 상기 연결배관을 통해 상기 수조와 연결되어 상기 수조로부터 공급되는 물을 전기분해하여 수소를 생성시키는 수소생성기; 상기 연결배관을 통해서 상기 수소생성기와 상기 수조에 연결되어 상기 수소생성기를 통해서 생성된 수소가 첨가된 수소수를 상기 수조로 순환시키는 순환펌프; 및 상기 수소생성기와 상기 수조 사이에 개재된 상태로 각각 상기 연결배관을 통해서 연결되며, 가압에 의해 상기 순환펌프를 통해서 순환되는 수소수에 설정된 고농도의 수소를 용해시키는 고농도필터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 고농도필터는, 상기 연결배관보다 관의 직경을 작게 하고 그 길이는 길게 형성되도록 하여 상기 연결배관과 연결되고, 관 직경과 관 길이의 차로 인해 상기 순환펌프에 의한 순환에 의해 흐르는 수소수에 압력이 가해져 설정된 고농도의 수소 기체를 물에 용해시키는 수소수 배관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결배관은, 상기 수소생성기에서 상기 수조로 인입되는 부분을 이중으로 제작하여 상기 고농도필터에 의해 상기 순환펌프에 가해지는 압력을 감쇠시키면서 상기 수조로 유입되는 수소수를 설정된 수량으로 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 연결배관은, 상기 수소생성기와 상기 수조에 연결되어 상기 수소생성기에서 생성된 수소수를 상기 수조로 이동하는 통로를 제공하는 제 1연결배관; 및 상기 고농도필터를 상기 수소생성기와 상기 수조 사이에 개재된 상태로 연결시켜서 가압을 통해서 수소를 배관 내에 설정된 고농도로 용해시킨 수소수가 상기 수조로 이동하는 제 2연결배관을 포함할 수 있다.

본 발명의 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치는, 고농도 수소수를 제조하기 위해서 수소생성기에서 생성된 수소를 순환펌프와 고농도필터를 이용하여 수조에 연결된 연결배관을 통해서 수조수를 순환시키면서 설정된 농도의 수소를 물에 용해시켜서 고농도의 수소수 생성이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치의 사시도.
도 2는 상기 고농도 수소수 생성장치의 단면도.
도 3은 상기 고농도필터의 사시도.
도 4는 상기 고농도 수소수 생성장치의 작용블록도.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다.　이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다.　본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다.　예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다.　또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.　따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.　도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치의 사시도이고, 도 2는 상기 고농도 수소수 생성장치의 단면도이며, 도 3은 상기 고농도필터의 사시도이고, 도 4는 상기 고농도 수소수 생성장치의 작용블록도이다.

도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 물통으로부터 냉온수소수기의 수조로 유입된 수조수에 고농도의 수소를 공급하는 고농도 수소수생성장치에 있어서, 본 발명은 수소수 공급유닛(100), 연결배관(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.

상기 수소수 공급유닛(100)은 냉온수소수기의 일부분에 설치되고 수조(50)에 연결되어 수조(50)에 수용된 수조수에 설정된 고농도의 수소를 공급할 수 있다.

수소수 공급유닛(100)은 수소생성기(110), 순환펌프(120) 및 고농도필터(130)를 포함할 수 있다.

상기 수소생성기(110)는 연결배관(200)을 통해 수조(50)와 연결되어 수조(50)로부터 공급되는 물을 전기분해하여 수소를 생성시킬 수 있다.

상기 순환펌프(120)는 연결배관(200)을 통해서 수소생성기(110)와 수조(50)에 연결되어 수소생성기(110)를 통해서 생성된 수소가 첨가된 수소수를 수조(50)로 순환시킬 수 있다.

상기 고농도필터(130)는 수소생성기(110)와 수조(50) 사이에 개재된 상태로 각각 연결배관(200)을 통해서 연결되며, 순환펌프(120)를 통해서 순환되는 수소수에 설정된 고농도의 수소를 용해시킬 수 있다.

고농도필터(130)는 수소수 배관(132)을 포함할 수 있다.

상기 수소수 배관(132)은 연결배관(200)보다 관의 직경을 작게 하고 그 길이는 길게 형성되도록 하여 연결배관과 연결되고, 관 직경과 관 길이의 차이로 인해 순환펌프(120)에 의한 순환에 의해 흐르는 수소수에 직경 차에 의한 압력이 가해져 설정된 고농도의 수소 기체를 물에 용해시킬 수 있다.

즉, 고농도필터(130)의 구조는 수소수 배관(132)이 내경 4mm 피팅라인에서 내경 2mm 피팅라인으로 급격히 변화하고, 순환펌프(120)에 의한 순환에 의해 수소수 배관(132)내에 흐르는 수소수에 압력이 가해져 수소 기체가 물에 좀 더 용해가 되게 한다.

구체적으로, 수소수를 저장하는 수조(50)의 수소수 농도를 설정된 농도 이상의 고농도로 유지하기 위해 수조(50)의 수소수를 주기적으로 수소수 공급유닛(100)으로 순환하여 수소를 생성시켜서, 수소수의 고농도를 유지시킬 수 있다.

상기 연결배관(200)은 수소수 공급유닛(100)과 수조(50)를 연결하여 수소수 공급유닛(100)에서 생성된 수소를 수조(50)의 수조수에 공급하는 통로를 제공할 수 있다.

연결배관(200)은 수소수를 저장하는 수조(50)의 수소수 농도를 설정된 농도로 유지하기 위해 수소수 공급유닛(100)과 수조(50)의 연결방식을 이중순환구조로 제작하여 수소수를 압력차에 의한 고농도순환이 가능하다.

연결배관(200)은 수소생성기(110)에서 수조(50)로 인입되는 부분을 이중으로 제작하여 고농도필터(130)에 의해 순환펌프(120)에 가해지는 부하를 줄이면서 수조(50)로 유입되는 수소수를 설정된 수량으로 유지시킬 수 있다.

연결배관(200)은 제 1연결배관(210)과 제 2연결배관(220)을 포함할 수 있다.

상기 제 1연결배관(210)은 수소생성기(110)와 수조(50)에 연결되어 수소생성기(110)에서 생성된 수소수를 수조(50)로 이동하는 통로를 제공할 수 있다.

상기 제 2연결배관(220)은 고농도필터(130)를 수소생성기(110)와 수조(50)사이에 개재된 상태로 연결시켜서 가압을 통해서 수소를 배관내에 설정된 고농도로 용해시키면서 수소수가 수조(50)로 이동하는 통로를 제공할 수 있다.

즉, 연결배관(200)을 이중순환구조로 제작하여 제 1연결배관(210)은 수조(50)에 직접 연결되어 수소생성기(110)에 생성된 수소수를 직접 수조로 보내고, 제 2연결배관(220)은 물을 고농도필터(130)를 거쳐서 수소수가 통과하는데 압력이 작용하도록 하여 물에 더 많은 양의 수소를 용해시킬 수 있다.

상기 컨트롤러(300)는 냉온수기의 일부분에 설치되며 수소수 공급유닛(100)에 연결되어 수소수 공급유닛(100)의 작동을 제어할 수 있다.

또한, 컨트롤러(300)에 연결되는 디스플레이를 냉온수기의 외부의 일부분에 설치하여 수조(50)에 수용된 수조수에서 수소의 농도 또는, 수소생성기(110)에서 생성되는 수소의 수치 등을 외부에 표시하여 알려줄 수 있다.

본 발명 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치의 작동방법은, 컨트롤러(300)의 제어에 의해 수소생성기(110)를 통해서 수소를 생성시키고 또한, 컨트롤러(300)의 제어를 받는 순환펌프(120)를 작동시켜서 연결배관(200)들과 연결된 수조(50)에 수소수를 공급할 수 있는데, 이때, 연결배관(200)을 제 1연결배관(210)과 제 2연결배관(220)의 이중순환구조로 제작하여 제 2연결배관(220)은 수조(50)와 순환펌프(120) 사이에 설치된 고농도필터(130)를 통과하도록 하여 고농도필터에서 발생하는 고압을 통해 수조수에 수소의 농도를 고농도로 용해시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 고농도 수소수생성장치
30 : 물통
50 : 수조
100 : 수소수 공급유닛
110 : 수소생성기
120 : 순환펌프
130 : 고농도필터
132 : 고농도 수소수 배관
200 : 연결배관
210 : 제 1연결배관
220 : 제 2연결배관
300 : 컨트롤러

Claims (5)

1. 물통으로부터 냉온수소수기의 수조로 유입된 수조수에 고농도의 수소를 공급하는 고농도 수소수생성장치에 있어서,
   상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되고 상기 수조에 연결되어 상기 수조에 수용된 수조수에 설정된 고농도의 수소를 공급하는 수소수 공급유닛;
   상기 수소수 공급유닛과 상기 수조를 연결하여 상기 수소수 공급유닛에서 생성된 수소를 상기 수조의 수조수에 공급하는 통로를 제공하는 연결배관; 및
   상기 냉온수소수기의 일부분에 설치되며 상기 수소수 공급유닛에 연결되어 상기 수소수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
   상기 연결배관은,
   수소수를 저장하는 상기 수조의 수소수 농도를 설정된 고농도로 유지하기 위해 상기 수소수 공급유닛과 상기 수조의 연결방식을 이중순환구조로 제작하여 압력차를 이용하여 수소수를 순환시키며,
   상기 수소수 공급유닛은,
   상기 연결배관을 통해 상기 수조와 연결되어 상기 수조로부터 공급되는 물을 전기분해하여 수소를 생성시키는 수소생성기;
   상기 연결배관을 통해서 상기 수소생성기와 상기 수조에 연결되어 상기 수소생성기를 통해서 생성된 수소가 첨가된 수소수를 상기 수조로 순환시키는 순환펌프; 및
   상기 수소생성기와 상기 수조 사이에 개재된 상태로 각각 상기 연결배관을 통해서 연결되며, 가압에 의해 상기 순환펌프를 통해서 순환되는 수소수에 설정된 고농도의 수소를 용해시키는 고농도필터를 포함하고,
   상기 고농도필터는,
   상기 연결배관보다 관의 직경을 작게 하고 그 길이는 길게 형성되도록 하여 상기 연결배관과 연결되고, 관 직경과 관 길이의 차로 인해 상기 순환펌프에 의한 순환에 의해 흐르는 수소수에 압력이 가해져 설정된 고농도의 수소 기체를 물에 용해시키는 수소수 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결배관은,
   상기 수소생성기에서 상기 수조로 인입되는 부분을 이중으로 제작하여 상기 고농도필터에 의해 상기 순환펌프에 가해지는 압력을 감쇠시키면서 상기 수조로 유입되는 수소수를 설정된 수량으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결배관은,
   상기 수소생성기와 상기 수조에 연결되어 상기 수소생성기에서 생성된 수소수를 상기 수조로 이동하는 통로를 제공하는 제 1연결배관; 및
   상기 고농도필터를 상기 수소생성기와 상기 수조 사이에 개재된 상태로 연결시켜서 가압을 통해서 수소를 배관 내에 설정된 고농도로 용해시킨 수소수가 상기 수조로 이동하는 제 2연결배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온 수소수기의 고농도 수소수 생성장치.

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