KR102006018B1 - 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기 - Google Patents

나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기 Download PDF

Info

Publication number
KR102006018B1
KR102006018B1 KR1020180029918A KR20180029918A KR102006018B1 KR 102006018 B1 KR102006018 B1 KR 102006018B1 KR 1020180029918 A KR1020180029918 A KR 1020180029918A KR 20180029918 A KR20180029918 A KR 20180029918A KR 102006018 B1 KR102006018 B1 KR 102006018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compartment
hydrogen
nano
generating
water
Prior art date
Application number
KR1020180029918A
Other languages
English (en)
Inventor
권수종
Original Assignee
지니스(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지니스(주) filed Critical 지니스(주)
Priority to KR1020180029918A priority Critical patent/KR102006018B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102006018B1 publication Critical patent/KR102006018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4676Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D35/00Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06Filters making use of electricity or magnetism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F3/04106
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms

Abstract

본 발명은 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조에는, 캐소드(cathode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 1 격실, 애노드(anode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 2 격실 및 제 1 격실과 제 2 격실의 사이에 배치되는 격막을 포함하는 전기분해부, 수소수에 나노버블이 포함되도록 나노버블을 생성하기 위한 나노버블 생성부, 정수(purified water)가 제 1 격실 및 제 2 격실로 유입되도록 하기 위해 제 1 격실 및 제 2 격실에 각각 연결되는 유입로, 제 1 격실을 통해 생성된 수소수가 제 1 격실로부터 나노버블 생성부의 일측으로 유입되도록 하기 위한 제 1 연결로, 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 제 2 격실로부터 나노버블 생성부의 타측으로 유입되도록 하기 위한 제 2 연결로 및 나노버블이 생성된 수소수 및 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 전해조의 외부로 배출되도록 하기 위해 나노버블 생성부의 타측에 연결되는 출수로가 포함될 수 있다.

Description

나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기{AN ELECTROLYTIC BATH CAPABLE OF GENERATING NANO BUBBLES AND HYDROGEN WATER GENERATOR COMPRISING THE ELECTROLYTIC BATH}
본 발명은 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수소수의 용존 수소량이 시간이 지남에 따라 감소하지 않고 일정한 수준을 유지하도록 하기 위해 나노버블이 포함된 수소수를 생성할 수 있도록 하는 전해조 및 이를 포함하는 수소수기에 관한 것이다.
최근들어 건강에 대한 사람들의 관심이 높아짐에 따라 각종 질병의 예방을 위한 활동의 일환으로 음용수에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. 특히, 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 것으로 알려진 활성산소의 제거와 관련하여 이를 위한 효과적인 방법 중 하나로 수소수를 섭취하는 것에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
수소수란 수소분자가 풍부히 함유되어 있는 물을 의미하며, 수소이온이 아닌 수소분자가 함유되어 있으므로 산성이 아닌 중성을 띄고 있는 중성수에 해당한다. 최근 연구 결과에 따르면, 수소수에 포함된 용존 수소가 활성산소(하이드록실 라디칼)와의 결합을 통해 인체에 무해한 물로 변환하는 황산화 작용을 할 수 있으므로, 수소수의 섭취를 통해 활성산소를 효과적으로 제거할 수 있으며, 이를 통해 세포 손상을 통한 암 유발, 노화 진행 등의 문제를 개선할 수 있다.
이러한 수소수를 제조하기 위한 방법에는 마그네슘 스틱을 이용하는 방법, 수소가스를 고압으로 주입하는 방법, 전기분해를 이용하는 방법 등이 있으나, 현재 전기분해를 통해 수소수를 생성하는 방법을 이용한 기술들이 주류를 이루고 있다. 구체적으로, 전기분해를 통한 수소수 생성 방법은 정수된 물의 산화환원 과정을 통해 물분자를 분해하여 수소분자와 산소분자를 발생시키고, 발생된 수소분자가 포함된 수소수를 생성하는 방법이다.
현재 대부분의 수소수 생성에 이용되고 있는 이러한 전기분해 방식의 기술은 수소수 생성 과정에서 물분자 집단(클러스터)가 형성되어 대기 중에 방치하더라도 일정한 용존 수소농도를 유지하는 것으로 알려져 있으나, 실제 일정한 시간 방치되는 경우 빠른속도로 수소기체가 물로부터 탈기하여 대기 중으로 비산되는 문제가 있으며, 생성 과정에서도 높은 용존 수소농도를 갖도록 하기 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 개선하기 위해서 대한민국 등록특허공보 제10-1608475호에서는 추가적인 처리를 통해 용존 수소농도를 포화상태까지 높일 수 있도록 하여 고농도의 수소수를 생성하는 방식을 사용하고 있으나, 이러한 방식을 사용할 경우 추가적인 외부 구성으로 인해 수소수기의 부피가 거대해지므로 사용 편의성이 상당히 떨어지게 되고, 상당한 추가 비용이 발생하며, 다수의 처리 과정 상에서 이물질이 발생하는 등의 문제가 발생한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1608475호 (2016.03.28.)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수소수 발생 시에 용존 수소농도를 종래보다 크게 증가시킬 수 있음과 더불어 수소수의 용존 수소농도를 소정의 시간이 흐른 뒤에도 일정 수준을 유지할 수 있도록 하는 나노버블 수소수를 발생시킬 수 있는 전해조 및 이를 포함하는 수소수기를 제공함에 목적이 있다.
또한, 전해조의 내부에 나노버블을 생성할 수 있는 구성이 포함되어 수소수의 생성과 동시에 나노버블을 수소수에 생성할 수 있도록 함으로써, 추가적인 외부 구성 없이도 전술한 목적을 달성할 수 있도록 하는 콤팩트(compact)한 수소수기를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조에는, 수소수를 생성하기 위한 캐소드(cathode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 1 격실, 애노드(anode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 2 격실 및 제 1 격실과 제 2 격실의 사이에 배치되는 격막을 포함하는 전기분해부, 수소수에 나노버블이 포함되도록 나노버블을 생성하기 위한 오리피스(orifice) 형상을 갖는 나노버블 생성부, 정수(purified water)가 제 1 격실 및 제 2 격실로 유입되도록 하기 위해 제 1 격실 및 제 2 격실에 각각 연결되는 유입로, 제 1 격실을 통해 생성된 수소수가 제 1 격실로부터 나노버블 생성부의 일측으로 유입되도록 하기 위한 제 1 연결로, 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 제 2 격실로부터 나노버블 생성부의 타측으로 유입되도록 하기 위한 제 2 연결로 및 나노버블이 생성된 수소수 및 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 전해조의 외부로 배출되도록 하기 위해 나노버블 생성부의 타측에 연결되는 출수로가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조는 제 1 케이스 및 제 2 케이스로 분리 또는 결합이 가능하고, 제 1 케이스에는 제 1 격실, 제 1 격실과 연결된 유입로, 제 1 연결로 및 나노버블 생성부의 일부가 형성되고, 제 2 케이스에는 제 2 격실, 제 2 격실과 연결된 유입로, 제 2 연결로, 출수로 및 나노버블 생성부의 나머지 일부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 격실에는 유입로와 연결되고 제 1 격실로 유입된 정수를 제 1 격실의 복수의 유로채널로 각각 분배하기 위한 제 1 챔버 및 제 1 연결로와 연결되고 제 1 격실의 복수의 유로채널을 통과하여 생성된 수소수가 모이는 제 2 챔버가 포함되며, 제 1 챔버 및 제 2 챔버는 제 1 격실의 중심을 기준으로 대칭되는 경사 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부는 소정의 제 1 지점부터 출수로 방향으로 갈수록 직경이 점점 좁아지다가, 소정의 제 2 지점부터 직경이 다시 점점 넓어지는 형태를 가지며, 소정의 제 2 지점의 직경은 1mm 내지 1.5mm의 범위값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조에는 나노버블의 생성을 보조하기 위해 비틀린 형태를 가지는 와이어형 충진제가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조에는 나노버블의 생성을 보조하기 위해 홀(hole)이 관통된 형태로 형성 가능한 구형(ball) 충진제가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기에는, 원수(raw water)에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터부, 필터부를 통해 필터링된 원수를 정화하기 위한 정수부, 필터부를 통해 필터링된 원수가 정수부로 유입되는 양을 조절하기 위해 필터부 및 정수부의 사이에 배치되는 수량제어부 및 전술한 일 실시 예에 따른 전해조가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로서 제공되는 전해조 및 이를 포함하는 수소수기에 따르면, 수소수 발생 시에 용존 수소농도를 종래보다 크게 증가시킬 수 있음과 더불어 수소수의 용존 수소농도를 소정의 시간이 흐른 뒤에도 일정 수준을 유지할 수 있어 종래 대비 양질의 수소수를 제공할 수 있다.
또한, 전해조 외부에 추가적인 구성 없이도 전해조 내부에서 간단한 처리 과정을 통해 나노버블이 포함된 수소수를 생성할 수 있으므로, 종래의 수소수기와 동일한 크기로도 용존 수소농도가 향상된 양질의 수소수 생성이 가능하여 사용자의 이용 편의성이 크게 향상될 수 있으며, 다수의 처리 과정을 통해 발생하는 오염 문제 등을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조를 나타낸 단면도 및 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 전해조의 제 1 케이스를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 전해조의 제 2 케이스를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조의 나노버블 생성부에서 소정의 제 2 지점의 직경변화에 따른 나노버블 생성에 관한 비교실험 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성이 가능한 수소수기 및 종래의 수소수기의 나노버블 생성 및 용존 수소량에 관한 비교실험 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조에 포함되는 충진제를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기를 나타낸 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)의 투시도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 (a) 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)의 A-A'단면도 및 확대도, (b) 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)의 B-B'단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)에는, 수소수를 생성하기 위한 캐소드(cathode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널(112)이 형성된 제 1 격실(110), 애노드(anode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널(122)이 형성된 제 2 격실(120) 및 제 1 격실(110)과 제 2 격실(120)의 사이에 배치되는 격막(130)을 포함하는 전기분해부(100), 수소수에 나노버블이 포함되도록 나노버블을 생성하기 위한 오리피스(orifice) 형상을 갖는 나노버블 생성부(200), 정수(purified water)가 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)로 유입되도록 하기 위해 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)에 각각 연결되는 유입로(300), 제 1 격실(110)을 통해 생성된 수소수가 제 1 격실(110)로부터 나노버블 생성부(200)의 일측으로 유입되도록 하기 위한 제 1 연결로(410), 제 2 격실(120)을 통해 생성된 가스가 제 2 격실(120)로부터 나노버블 생성부(200)의 타측으로 유입되도록 하기 위한 제 2 연결로(420) 및 나노버블이 생성된 수소수 및 제 2 격실(120)을 통해 생성된 가스가 전해조(1000)의 외부로 배출되도록 하기 위해 나노버블 생성부(200)의 타측에 연결되는 출수로(500)가 포함될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따라 전기분해부(100)를 통해 수소수가 생성되는 과정은 다음과 같다. 유입로(300)를 통해 전해조(1000) 내부로 들어온 정수가 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)로 각각 분배되어 유입되면, 제 1 격실(110)의 복수의 유로채널(112) 및 제 2 격실(120)의 복수의 유로채널(122)로 유입된 정수가 흐르게 되고, 흐르는 과정 중 정수의 물 분자들이 제 1 격실(110)에 결합된 캐소드 전극(i.e. 음극)(111)과 제 2 격실(120)에 결합된 애노드 전극(i.e. 양극)(121)에 의해 전기분해될 수 있다. 물 분자의 전기분해를 통해 캐소드 전극(111)이 결합된 제 1 격실(110)에서 수소분자가 생성될 수 있으며, 생성된 수소분자들이 포함된 수소수가 제 1 격실(110)의 복수의 유로채널(112)을 통해 제 1 연결로(410)로 배출될 수 있다. 또한, 물 분자의 전기분해를 통해 애노드 전극(121)이 결합된 제 2 격실(120)에서 산소분자가 생성될 수 있으며, 생성된 산소분자들은 제 2 격실(120)의 복수의 유로채널(122)을 통해 제 2 연결로(420)로 배출될 수 있다. 이때, 격막(130)을 통해 각각의 격실에서 생성된 수소이온 또는 산소이온은 전기적 인력 관계에 따라 캐소드 전극(111) 또는 애노드 전극(121)으로 각각 이동될 수 있으며, 이를 위해 격막(130)은 양이온과 음이온이 모두 통과하여 이동가능한 바이폴라 격막일 수 있다.
이때, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)에 포함된 캐소드 전극(111) 및 애노드 전극(121)은 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)의 중심부에 고정되는 체결부(140)를 통해 결합될 수 있다. 체결부(140)는 각각의 격실로 캐소드 전극(111) 및 애노드 전극(121)의 결합함과 동시에 캐소드 전극(111)과 애노드 전극(121) 사이에 격막(130)을 고정할 수 있으며, 이러한 결합 및 고정을 견고히 하기 위해 전극 체결구(141)가 체결부(140)에 결합될 수 있다. 전극 체결구(141)는 체결부(140)에 형성된 단부에 결합될 수 있으며, 전극 체결구(141)는 체결부(140)에 형성된 단부의 형상에 따라 원형 링, 사각 링 등의 형태 등으로 제작될 수 있다. 또한, 전극 체결구(141)는 체결부(140)에 형성된 단부의 소정의 영역들에 결합되도록 복수개의 나사 형태, 핀 형태 등으로 다양하게 제작될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐소드 전극(111) 및 애노드 전극(121)은 인체에 무해하며 전기 분해의 효율이 높은 금속 소재인 티타늄이나 스테인리스 스틸에 백금이 코팅된 소재 등으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 격막(130)은 전술한 바와 같이 체결부(140)를 통해 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)의 사이(보다 구체적으로는 캐소드 전극(111)과 애노드 전극(121)의 사이)에 배치되어 고정될 수 있다. 격막(130)은 제 1 격실(110)과 제 2 격실(120) 간의 물리적 이동(i.e. 물 자체의 이동) 경로를 차단함과 동시에 이온들의 이동 경로로서의 역할을 수행할 수 있어야 하므로, 체결부(140)는 손상을 방지하기 위해 격막(130)에 직접 결합되지 않는다. 즉, 체결부(140)는 전극 체결구(141)를 통해 캐소드 전극(111) 및 애노드 전극(121)과 각각 결합되는 형태이므로, 격막(130)은 체결부(140)와 별도로 결합되는 구성없이 각각의 전극(111, 121)과 결합된 체결부(140) 사이에 배치되어 고정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 격막(130)은 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120) 각각의 복수의 유로채널(112, 122)이 형성된 영역의 크기와 동일한 크기의 판 형태일 수 있다. 다시 말해서, 격막(130)은 후술할 제 1 격실(110)의 제 1 챔버(113) 및 제 2 챔버와 제 2 격실(120)에 유입로(300)와 제 2 연결로(420)가 연결되는 영역을 제외한 전기분해가 일어날 수 있는 복수의 유로채널(112, 122) 영역의 크기와 동일한 크기일 수 있으며, 고정이 용이할 수 있도록 격실의 형태와 동일한 판 형태일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입로(300)는 후술할 정수부(4000)에 의해 정화된 정수가 전해조(1000) 내부로 유입될 수 있도록 하는 구성으로, 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)로 유입된 정수가 분배될 수 있도록 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)과 각각 연결될 수 있다. 이때, 유입로(300)는 제 1 케이스(1000-1) 및 제 2 케이스(1000-2)의 분리 또는 결합에 의해 자체적으로 분리 또는 결합될 수 있으며, 유입로(300)에는 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)로 유입되는 정수의 양을 조절하기 위한 유량조절부가 포함될 수 있다. 유입로(300)의 자체적인 분리 결합 및 유량조절부에 관한 내용은 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 후술하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 연결로(410)는 전술하였듯이 나노버블 생성부(200)의 일측에 연결되어 제 1 격실(110)로부터 생성된 수소수가 나노버블 생성부(200)로 흐를 수 있도록 하는 수소수 통로 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제 2 연결로(420)는 나노버블 생성부(200)의 타측에 연결되어 제 2 격실(120)로부터 생성된 가스(예를 들어, 산소기체)가 나노버블 생성부(200)를 통해 출수로(500)로 배출될 수 있도록 하는 기체 통로 역할을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제 2 격실(120)에서 생성된 가스가 나노버블이 생성된 수소수에 용해되지 않고 수소수와 함께 출수로(500)로 배출할 수 있도록 하기 위해, 제 1 연결로(410)를 통해 나노버블 생성부(200)의 일측으로 유입된 수소수가 나노버블이 생성된 수소수로 변환되어 배출되는 나노버블 생성부(200)의 타측에 제 2 연결로(420)가 연결될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 출수로(500)는 제 2 연결로(420)가 연결된 나노버블 생성부(200)의 타측 영역에 연결될 수 있으며, 이는 전술한 바와 같이 제 2 격실(120)에서 생성된 가스가 나노버블이 생성된 수소수에 용해되지 않고 곧바로 배출될 수 있도록 하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 전해조(1000)의 제 1 케이스(1000-1)를 나타낸 사시도 및 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 전해조(1000)의 제 2 케이스(1000-2)를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)는 캐비테이션(cavitation) 방식을 이용하여 수소수에 나노버블이 생성되도록 할 수 있다. 캐비테이션 방식은 액체의 압력 감소에 의한 버블 생성 방식으로서, 액체의 압력이 감소하여 증기압 이하로 낮아지거나 액체 내에 녹아 있는 기체가 액체 밖으로 빠져 나와 일어나는 현상을 이용한 것을 말한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)는 이러한 캐비테이션 방식을 이용하기 위해 오리피스 형상을 가질 수 있다. 도 4의 (b)에서와 같이, 나노버블 생성부(200)의 유로가 급격히 좁아지는 구간(예를 들어, 후술할 소정의 제 1 지점(210)에서 소정의 제 2 지점(220)까지의 구간)에서 음압이 형성되어 강한 압력강하가 이루어질 수 있으며, 이에 기인하여 유속의 상승이 이루어질 수 있다. 이러한 구조를 통해 음압 형성에 의한 물의 증기화를 통해 기포 형성이 원활히 이루어질 수 있는 환경을 조성할 수 있으며, 형성된 기포는 유로 중심부와 외곽부의 유속 차이에 의해 기포 전달이 발생하여 기포 미세화가 이루어질 수 있는 환경을 조성할 수 있다. 다시 말해서, 제 1 연결로(410)를 통해 나노버블 생성부(200)의 일측으로 유입된 수소수가 나노버블 생성부(200)의 좁은 유로(예를 들어, 후술할 소정의 제 1 지점(210)에서 소정의 제 2 지점(220)까지의 구간)를 통과할 때 발생되는 음압 형성에 의해 수소수가 기화되어 기포가 형성될 수 있으며, 좁은 유로를 통과하면서 유로의 중심부와 외곽부의 유속 차이에 의해 형성된 기포가 전단되어 나노버블이 생성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조(1000)는 제 1 케이스(1000-1) 및 제 2 케이스(1000-2)로 분리 또는 결합이 가능하고, 제 1 케이스(1000-1)에는 제 1 격실(110), 제 1 격실(110)과 연결된 유입로(300), 제 1 연결로(410) 및 나노버블 생성부(200)의 일부가 형성되고, 제 2 케이스(1000-2)에는 제 2 격실(120), 제 2 격실(120)과 연결된 유입로(300), 제 2 연결로(420), 출수로(500) 및 나노버블 생성부(200)의 나머지 일부가 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 나타낸 제 1 케이스(1000-1)는 전해조(1000)의 하부, 도 5의 나타낸 제 2 케이스(1000-2)는 전해조(1000)의 상부로서 결합되어 하나의 전해조(1000)가 구성될 수 있으며, 반대로 제 1 케이스(1000-1)가 전해조(1000)의 상부, 제 2 케이스(1000-2)가 전해조(1000)의 하부로서 결합되어 하나의 전해조(1000)가 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 케이스(1000-1)에 형성된 나노버블 생성부(200)의 일부는 나노버블 생성부(200)의 중심을 기준으로 하여 절반에 해당하는 부분일 수 있으며, 마찬가지로 제 2 케이스(1000-2)에 형성된 나노버블 생성부(200)의 나머지 일부는 나노버블 생성부(200)의 중심을 기준으로 하여 나머지 절반에 해당하는 부분일 수 있다.
따라서, 제 1 케이스(1000-1)가 전해조(1000)의 하부에 해당하는 경우에는 나노버블 생성부(200)의 하부 절반, 제 1 케이스(1000-1)가 전해조(1000)의 상부에 해당하는 경우에는 나노버블 생성부(200)의 상부 절반이 제 1 케이스(1000-1)에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 케이스(1000-1)와 제 2 케이스(1000-2)의 결합을 통해 하나의 나노버블 생성부(200)가 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입로(300)는 제 1 케이스(1000-1) 및 제 2 케이스(1000-2)의 분리 또는 결합에 의해 자체적으로 분리 또는 결합될 수 있다. 다시 말해서, 정수부(4000)로부터 정수가 유입되는 유입구로부터 제 1 격실(110)에 연결되는 부분까지의 구간에 해당하는 유입로(300) 및 제 2 격실(120)로 연결되는 구간에 해당하는 유입로(300)의 일부는 제 1 케이스(1000-1)에 형성되고, 제 2 격실(120)로 연결되는 구간에 해당하는 유입로(300)의 나머지 일부는 제 2 케이스(1000-2)에 형성되므로, 제 1 케이스(1000-1) 및 제 2 케이스(1000-2)의 결합을 통해 하나의 유입로(300)가 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입로(300)에는 정수부(4000)로부터 유입되는 정수의 양을 조절하기 위한 유량조절부가 포함될 수 있다. 이러한 유량조절부는 제 1 격실(110)로 연결되는 유입로(300) 구간과 제 2 격실(120)로 연결되는 유입로(300) 구간의 교차영역에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 격실(110)에서 생성되는 수소수의 양 및 제 2 격실(120)에서 생성되는 가스의 양을 용이하게 조절할 수 있도록 유량조절부를 통해 제 1 격실(110) 또는 제 2 격실(120)로 유입되는 정수의 양을 각각 조절할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유입로(300)에는 정수부(4000)로부터 유입되는 유입구가 하나가 아닌 복수개로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면 유입구가 두 개로 구성되어 제 1 격실(110)에 연결되는 유입로(300) 구간과 제 2 격실(120)에 연결되는 유입로(300) 구간이 십자(十)로 교차되는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 전술한 유량조절부는 십자로 교차되는 영역의 중심부 또는 십자로 교차되는 영역에서 제 1 격실(110) 또는 제 2 격실(120)로 연결되는 유입로(300) 구간의 초입부에 형성될 수 있다. 이와 같이 유입구가 두 개로 구성되고 교차영역에 유량조절부가 형성되는 경우, 보다 효과적으로 제 1 격실(110) 및 제 2 격실(120)로 유입되는 정수의 양을 컨트롤할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 격실(110)에는 유입로(300)와 연결되고 제 1 격실(110)로 유입된 정수를 제 1 격실(110)의 복수의 유로채널(112)로 각각 분배하기 위한 제 1 챔버(113) 및 제 1 연결로(410)와 연결되고 제 1 격실(110)의 복수의 유로채널(112)을 통과하여 생성된 수소수가 모이는 제 2 챔버(114)가 포함되며, 제 1 챔버(113) 및 제 2 챔버(114)는 제 1 격실(110)의 중심을 기준으로 대칭되는 경사 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 제 1 챔버(113)의 내부 공간이 유입로(300)가 연결되는 영역에서 멀어질수록 좁아지는 형태를 가지는 경사 구조인 경우, 제 2 챔버(114)는 제 1 격실(110)의 중심을 기준으로 점 대칭되는 경사 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 제 1 연결로(410)와 유입로(300)는 제 1 격실(110)의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 형성될 수 있다. 이와 같이, 제 1 챔버(113) 및 제 2 챔버(114)가 대칭되는 경사 구조를 가지게 되는 경우, 제 1 챔버(113)에서 유입로(300)를 통해 유입되는 정수의 유속 차이를 발생시켜 정수를 복수의 유로채널(112)로 각각 효과적으로 분배할 수 있으며, 제 2 챔버(114)에서도 복수의 유로채널(122)을 통과하여 생성된 수소수의 유속 차이를 발생시켜 수소수가 효율적으로 제 2 연결로(420)를 통해 나노버블 생성부(200)로 흐르도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조(1000)의 나노버블 생성부(200)에서 소정의 제 2 지점(220)의 직경변화에 따른 나노버블 생성에 관한 비교실험 결과를 나타낸다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)는 소정의 제 1 지점(210)부터 출수로(500) 방향으로 갈수록 직경이 점점 좁아지다가, 소정의 제 2 지점(220)부터 직경이 다시 점점 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)의 구조는 전술하였듯이 캐비테이션 방식을 통한 나노버블 생성을 위한 것으로, 소정의 제 1 지점(210)부터 소정의 제 2 지점(220)까지의 구간의 유로는 직경이 점점 좁아지는 형태를 가지며 이를 통해 유속 상승에 의한 음압을 형성하여 수소수에 기포를 형성시킬 수 있다. 소정의 제 2 지점(220)을 통과하는 구간에서는 유로의 중심부와 외곽부의 유속 차이가 발생하여 기포 전단이 일어나 나노버블을 생성해야 하므로, 보다 확실한 유속의 차이를 발생시켜 나노버블을 효과적으로 생성함과 동시에 급격한 압력 변화로 인해 발생되는 문제를 방지하기 위해 소정의 제 2 지점(220)부터는 직경이 다시 점점 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소정의 제 2 지점(220)의 직경은 1mm 내지 1.5mm의 범위값을 가질 수 있다. 소정의 제 2 지점(220)의 직경이 이와 같은 범위값을 가지는 경우, 보다 효과적으로 많은 양의 나노버블을 생성할 수 있다. 이를 검증하기 위해, 소정의 제 2 지점(220)의 직경이 각각 0.75mm, 1mm, 1.25mm, 1.5mm의 값을 가지는 경우에 대한 비교 실험을 실시하였으며, 이에 따른 결과는 도 6을 참조하여 확인할 수 있다.
도 6의 (a)를 참조하면, control 값을 제외한 모든 케이스에서 수소수 1ml당 평균 0.6억개의 나노버블이 생성되었음을 알 수 있으며, 그 중 제 2 지점(220)의 직경이 1mm 및 1.25mm인 경우에 control 값을 제외한 수소수 1ml당 약 0.8억개 수준의 나노버블이 생성되었음을 알 수 있다. 즉, 소정의 제 2 지점(220)의 직경값이 1mm 에서 1.5mm 사이의 범위값을 가지는 경우, 다른 직경값을 가지는 경우에 비해 나노버블 개체수가 상당히 많아짐을 알 수 있다.
또한, 도 6의 (b)를 참조하면, control 값을 제외한 모든 케이스에서 100nm에서 150nm 사이의 지름을 가지는 나노버블이 생성됨을 알 수 있다. 이러한 결과는 소정의 제 2 지점(220)의 직경값과 상관없이 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)를 통해 수소수에 나노버블이 생성될 수 있음을 의미한다. 즉, 이는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성부(200)를 통해 수소수에 나노버블을 생성할 수 있으나, 소정의 제 2 지점(220)의 직경 1mm 및 1.25mm의 범위값을 가지는 경우, 보다 효과적이으로 많은 양의 나노버블을 수소수에 생성할 수 있다는 도 6의 (a)의 결과를 뒷받침할 수 있다. 이때, control 값은 실험 결과의 비교를 위한 기준값(대조군)으로서, 원수(ex. 수돗물 등)를 의미한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블 생성이 가능한 수소수기 및 종래의 수소수기의 나노버블 생성 및 용존 수소량에 관한 비교실험 결과를 나타낸다.
도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노버블 생성이 가능한 수소수기의 경우, 나노버블 생성부(200)가 포함되지 않은 종래의 수소수기에 비해 물 1 ml 당 약 0.3억개 이상의 나노버블이 더 발생한 것을 확인할 수 있다. 나노버블 생성부(200)가 포함되지 않은 종래의 수소수기에서 생성되는 나노버블은 전기분해 시 전극 표면에 생성되는 수소 기포들이 유로의 흐름에 따라 유동하는 물의 유속에 의해 탈착되어 생성되는 것으로, 전극 표면에서 기포가 성장 초기(미세기포)에 기포의 접착력보다 물의 유속에 의한 탈착력이 크게 작용하여 생성된 것으로 예측할 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 종래의 수소수기의 용존 수소량보다 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수기의 용존 수소량이 대략 150ppb 이상 증가함을 확인할 수 있다. 즉, 용존 수소량은 도 7의 (a), (b)의 결과를 통해서 나노버블의 생성량에 의존하는 것을 확인할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노버블 생성부(200)가 포함된 수소수기는 종래 대비 수소수의 용존 수소량을 크게 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
다시 말해서, 도 7의 (a)의 결과에 따라 종래의 수소수기에서도 나노버블은 발생하는 것을 확인할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노버블 생성부(200)가 전해조(1000)에 포함된 수소수기의 경우, 보다 많은 양의 나노버블이 발생함을 알 수 있으며, 그에 따라 용존 수소량 또한 크게 증가함을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조(1000)에 포함되는 충진제를 나타낸 단면도이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조(1000)에는 나노버블의 생성을 보조하기 위해 비틀린 형태를 가지는 와이어형 충진제가 더 포함될 수 있다. 이러한 비틀린 형태로 제작된 와이어형 충진제는 유로의 내부에 포함되어 수소수가 흐르는 유로의 변화를 발생시킴으로써 나노버블의 생성을 보조할 수 있다.
나노버블을 생성하는 방식에는 전술한 나노버블 생성부(200)의 캐비테이션 방식뿐만 아니라 스테틱 믹서(static mixer) 방식이 있는데, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어형 충진제는 캐비테이션 방식 및 스테틱 믹서 방식을 혼합하여 이용함으로써 나노버블 생성을 보조하는 역할을 수행한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어형 충진제가 이용하는 나노버블 생성 방식은 기체-액체 혼합물이 유로로 주입되면 비틀린 형태로 제작되어 유로에 포함된 충진제에 의해 형성된 좁고 복잡한 유로를 통과하는 과정에서 유속이 상승하고 전단력이 발생하여 기포의 미세화가 이루어지는 것을 말한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어형 충진제의 경우, 기체-액체 혼합물이 주입되어야 효과적으로 나노버블 생성을 보조할 수 있으므로 출수부의 내부 유로에 매립될 수 있다. 나노버블 생성부(200)의 일측에 연결된 출수부를 통해 나노버블이 생성된 수소수 및 전기분해를 통해 발생된 가스(예를 들어, 산소기체)가 함께 배출될 수 있으므로, 출수부의 내부 유로에 와이어형 충진제가 매립되는 경우, 가스-나노버블 수소수 혼합물이 배출되는 과정에서 나노버블 생성이 재차 수행될 수 있고, 이를 통해 더욱 효과적이고 효율적인 나노버블 생성이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해조(1000)에는 나노버블의 생성을 보조하기 위해 홀(hole)이 관통된 형태로 형성 가능한 구형(ball) 충진제가 더 포함될 수 있다. 전술한 와이어형 충진제와 마찬가지로 구형 충진제는 유로의 내부에 포함되어 수소수가 흐르는 유로의 변화를 발생시킴으로써 나노버블의 생성을 보조할 수 있다. 구형 충진제는 와이어형 충진제와 동일한 원리로 나노버블을 생성할 수 있으므로, 구형 충진제 역시 출수부의 내부 유로에 매립될 수 있다.
더불어, 구형 충진제는 와이어형 충진제와 달리 홀이 관통된 형태로 형성될 수 있으므로, 와이어형 충진제에 비해 출수부를 통해 배출되는 수소수의 유량 및 출수 압력을 용이하게 조절할 수 있다. 다시 말해서, 와이어형 충진제는 좁고 복잡한 유로를 형성하여 나노버블 생성량을 증가시킬 수 있으나 유량 및 출수 압력을 용이하게 조절할 수 없으며, 구형 충진제는 다양한 형태의 유로를 형성하여 와이어형 충진제에 비해 나노버블 생성량이 적으나 유량 및 출수 압력을 용이하게 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기에는, 원수(raw water)에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터부(2000), 필터부(2000)를 통해 필터링된 원수를 정화하기 위한 정수부(4000), 필터부(2000)를 통해 필터링된 원수가 정수부(4000)로 유입되는 양을 조절하기 위해 필터부(2000) 및 정수부(4000)의 사이에 배치되는 수량제어부(3000) 및 전술한 일 실시 예에 따른 전해조(1000)가 포함될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노버블의 생성이 가능한 수소수기에 원수가 유입되면, 원수에 포함된 이물질을 1차적으로 필터링하여 정수 효율을 더욱 높이기 위한 필터부(2000)를 통과하게 된다. 필터부(2000)를 통과하여 1차 필터링된 원수는 수량제어부(3000)를 통과하게 되는데, 수량제어부(3000)는 정수부(4000)에서 정화 처리되고 있는 원수의 양과 필터부(2000)를 통과한 원수의 양을 판단하여 정수부(4000)에서 정화 처리되고 있는 원수의 양이 많은 경우, 원수 공급을 잠시 중단하고, 정수부(4000)에서 정화 처리되고 있는 원수의 양이 적은 경우, 원수가 다시 원활히 공급되도록 할 수 있다. 수량제어부(3000)를 통과한 1차 필터링된 원수는 정수부(4000)에서 정화 처리되며, 정수부(4000)에서 생성된 정수가 전해조(1000)로 유입됨으로써, 최종적으로 나노버블 수소수가 생성된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전기분해부 110: 제 1 격실
111: 캐소드 전극 112: 복수의 유로채널
113: 제 1 챔버 114: 제 2 챔버
120: 제 2 격실 121: 애노드 전극
122: 복수의 유로채널 130: 격막
140: 체결부 141: 전극 체결구
200: 나노버블 생성부 210: 소정의 제 1 지점
220: 소정의 제 2 지점 300: 유입로
410: 제 1 연결로 420: 제 2 연결로
500: 출수로
1000: 전해조 1000-1: 제 1 케이스
1000-2: 제 2 케이스 2000: 필터부
3000: 수량제어부 4000: 정수부

Claims (7)

  1. 나노버블의 생성이 가능한 수소수기의 전해조에 있어서,
    수소수를 생성하기 위한 캐소드(cathode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 1 격실, 애노드(anode) 전극이 결합되며 복수의 유로채널이 형성된 제 2 격실 및 상기 제 1 격실과 상기 제 2 격실의 사이에 배치되는 격막을 포함하는 전기분해부;
    상기 수소수에 나노버블이 포함되도록 나노버블을 생성하기 위한 오리피스(orifice) 형상을 갖는 나노버블 생성부;
    정수(purified water)가 상기 제 1 격실 및 제 2 격실로 유입되도록 하기 위해 상기 제 1 격실 및 제 2 격실에 각각 연결되는 유입로;
    상기 제 1 격실을 통해 생성된 수소수가 상기 제 1 격실로부터 상기 나노버블 생성부의 일측으로 유입되도록 하기 위한 제 1 연결로;
    상기 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 상기 제 2 격실로부터 상기 나노버블 생성부의 타측으로 유입되도록 하기 위한 제 2 연결로; 및
    상기 나노버블이 생성된 수소수 및 상기 제 2 격실을 통해 생성된 가스가 상기 전해조의 외부로 배출되도록 하기 위해 상기 나노버블 생성부의 타측에 연결되는 출수로가 포함되고,
    상기 제 1 격실에는 상기 유입로와 연결되고 상기 제 1 격실로 유입된 정수를 상기 제 1 격실의 복수의 유로채널로 각각 분배하기 위한 제 1 챔버 및 상기 제 1 연결로와 연결되고 상기 제 1 격실의 복수의 유로채널을 통과하여 생성된 수소수가 모이는 제 2 챔버가 포함되며,
    상기 제 1 챔버 및 제 2 챔버는 상기 제 1 격실의 중심을 기준으로 대칭되는 경사 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 수소수기의 전해조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해조는 제 1 케이스 및 제 2 케이스로 분리 또는 결합이 가능하고,
    상기 제 1 케이스에는 상기 제 1 격실, 상기 제 1 격실과 연결된 유입로, 상기 제 1 연결로 및 상기 나노버블 생성부의 일부가 형성되고,
    상기 제 2 케이스에는 상기 제 2 격실, 상기 제 2 격실과 연결된 유입로, 상기 제 2 연결로, 상기 출수로 및 상기 나노버블 생성부의 나머지 일부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수소수기의 전해조.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노버블 생성부는 소정의 제 1 지점부터 상기 출수로 방향으로 갈수록 직경이 점점 좁아지다가, 소정의 제 2 지점부터 직경이 다시 점점 넓어지는 형태를 가지며,
    상기 소정의 제 2 지점의 직경은 1mm 내지 1.5mm의 범위값을 가지는 것을 특징으로 하는 수소수기의 전해조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노버블의 생성을 보조하기 위해 비틀린 형태를 가지는 와이어형 충진제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수소수기의 전해조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노버블의 생성을 보조하기 위해 홀(hole)이 관통된 형태로 형성 가능한 구형(ball) 충진제가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수소수기의 전해조.
  7. 나노버블의 생성이 가능한 수소수기에 있어서,
    원수(raw water)에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터부;
    상기 필터부를 통해 필터링된 원수를 정화하기 위한 정수부;
    상기 필터부를 통해 필터링된 원수가 상기 정수부로 유입되는 양을 조절하기 위해 상기 필터부 및 정수부의 사이에 배치되는 수량제어부; 및
    제 1 항에 따른 전해조가 포함되는 것을 특징으로 하는 수소수기.
KR1020180029918A 2018-03-14 2018-03-14 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기 KR102006018B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029918A KR102006018B1 (ko) 2018-03-14 2018-03-14 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180029918A KR102006018B1 (ko) 2018-03-14 2018-03-14 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102006018B1 true KR102006018B1 (ko) 2019-08-01

Family

ID=67615651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180029918A KR102006018B1 (ko) 2018-03-14 2018-03-14 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102006018B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230131604A (ko) 2022-03-07 2023-09-14 주식회사 바이온텍 클리닝 구조를 갖는 수소수기

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140001271U (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 서경식 음용수 또는 세정수가 생성되는 무격막형 전해조
KR20150142560A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 공주대학교 산학협력단 마이크로버블을 이용한 수용성 유해가스 세정 스크러버 시스템
KR101608475B1 (ko) 2014-04-02 2016-04-04 주식회사 정원 고농도 수소수 제조장치
KR20160047948A (ko) * 2014-10-23 2016-05-03 현대제철 주식회사 습식세정장치
JP2017056390A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 日立マクセル株式会社 電解水生成装置
KR101810149B1 (ko) * 2017-03-14 2017-12-19 (주)케이엔비코퍼레이션 수소수 제조장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140001271U (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 서경식 음용수 또는 세정수가 생성되는 무격막형 전해조
KR101608475B1 (ko) 2014-04-02 2016-04-04 주식회사 정원 고농도 수소수 제조장치
KR20150142560A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 공주대학교 산학협력단 마이크로버블을 이용한 수용성 유해가스 세정 스크러버 시스템
KR20160047948A (ko) * 2014-10-23 2016-05-03 현대제철 주식회사 습식세정장치
JP2017056390A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 日立マクセル株式会社 電解水生成装置
KR101810149B1 (ko) * 2017-03-14 2017-12-19 (주)케이엔비코퍼레이션 수소수 제조장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230131604A (ko) 2022-03-07 2023-09-14 주식회사 바이온텍 클리닝 구조를 갖는 수소수기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160120766A (ko) 나노 버블 제조 장치
KR100845785B1 (ko) 미세기포 발생장치 및 미세기포 발생방법
KR101448577B1 (ko) 수소수 제조장치
KR101969772B1 (ko) 기체 용존수 생성장치
KR101222455B1 (ko) 수소환원수 제조장치
US20070189114A1 (en) Multi-chamber supercavitation reactor
KR20180087656A (ko) 나노버블 수소수 생성장치
KR102006018B1 (ko) 나노버블의 생성이 가능한 전해조 및 수소수기
KR20100000454A (ko) 산소 가스와 수소 가스를 이용한 미세기포 함유 산소수와 수소수의 동시 병렬적 제조장치 및 수소 가스를 이용한 미세기포 함유 수소수의 제조장치
CN107213835A (zh) 一种制备碳酸泉的装置
KR101697571B1 (ko) 직수 연무식 수소수 제조장치
KR20190043257A (ko) 플라즈마 활성수 제조 시스템 및 방법
JP2016502931A (ja) 液体処理装置
KR101409649B1 (ko) 수소화장품 제조장치
WO2015072461A1 (ja) 殺菌液生成装置
KR100879960B1 (ko) 산소수 제조장치
JP5682904B2 (ja) 高濃度溶解水生成装置および高濃度溶解水生成システム
KR101379348B1 (ko) 복합 이온수기
JP2010536553A (ja) 陰イオン発生浄水装置及びその処理方法
JP2013094747A (ja) オゾン液生成器及びオゾン液生成方法
JP2017056390A (ja) 電解水生成装置
JP2013220370A (ja) 電解水生成装置
JP6554244B1 (ja) プール形水槽に併設した水素ガス投入装置、水素ガス投入装置を備えたプール形水槽及びプール形水槽への水素ガス投入方法
KR20030096534A (ko) 산소혼합 용해장치
CN113648915A (zh) 一种微纳米气泡发生系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant