KR102077059B1 - Hydrogen Gas Generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수소 가스 발생 기기에 관한 것으로, 물이 저장되는 저수조가 상부에 형성되고, 저수조에 저장된 물을 전기분해하여 이온수와 수소가스를 생성하는 전극모듈이 저수조 아래에 구비되며, 저수조와 전극모듈을 둘러싸서 케이싱하는 저수조 하우징을 포함하는 베이스 어셈블리, 및 제1젠더를 통해 베이스 어셈블리와 체결되고, 베이스 어셈블리로부터 생성된 수소가스를 외부로 배출하는 캡 어셈블리를 포함한다. 특히, 물의 전기분해에 따라 음극에서 발생하는 수소 가스/수소수와, 양극에서 발생하는 가스와 산성수를 분리하여 배출할 수 있도록 구성된다. 수소, 수소수, 산소나 오존, 산성수 등을 구분하여 배출할 수 있을 뿐 아니라, 휴대용 기기로 구성되고, 젠더를 통해 패트병이나 텀블러 등의 용기와도 자유롭게 호환될 수 있으므로, 매우 편리하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a hydrogen gas generating device, a reservoir in which water is stored is formed on top, and an electrode module for generating ionic water and hydrogen gas by electrolyzing the water stored in the reservoir is provided below the reservoir, and the reservoir and electrode module It includes a base assembly including a water tank housing surrounding the casing, and a cap assembly that is fastened to the base assembly through a first gender and discharges hydrogen gas generated from the base assembly to the outside. In particular, it is configured to separate and discharge hydrogen gas / hydrogen water generated at the cathode and gas generated at the anode and acidic water according to electrolysis of water. Hydrogen, hydrogen water, oxygen, ozone, acid water, etc. can be discharged separately, and it is composed of a portable device and can be used freely with containers such as plastic bottles and tumblers through gender, so it can be used very conveniently. have.
Description
본 발명은 수소 가스 발생 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 전기분해하여 음극에서 발생하는 가스와 수소수, 양극에서 발생하는 가스와 산성수 등을 구분 배출하여, 더욱 편리하게 사용할 수 있도록 해주는 수소 가스 발생 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen gas generating device, and more specifically, by electrolyzing water to separate and discharge gas and hydrogen water generated from the cathode, gas and acidic water generated from the anode, and more convenient to use It relates to a hydrogen gas generator.
일반적으로 우리가 말하는 수소는 "H₂"를 말하는 것으로 분자 상태의 수소이다. 수소는 활성 산소와 쉽게 결합되어 각종 질병의 원인이 되는 활성 산소를 무해화 시키는 것으로 알려지고 있다.In general, the hydrogen we are referring to is "H2", which is hydrogen in the molecular state. It is known that hydrogen is easily combined with free radicals to detoxify free radicals causing various diseases.
수소수는 알칼리 환원수로서 PH 8.5 이상의 수소가 풍부한 육각수를 의미한다. 수소수는 물분자의 활동이 탁월하여 체내 흡수가 용이하고, 체내에 있는 독성 물질을 배출시키고, 인체에 유해한 활성 산소를 제거함으로써 산성 체질을 알칼리성 체질로 개선할 뿐 아니라, 각종 성인병에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.Hydrogen water is an alkaline reduced water and means a hydrogen-rich hexagonal water having a pH of 8.5 or higher. Hydrogen water is excellent in water molecules, so it is easy to absorb in the body, discharges toxic substances in the body, removes free radicals harmful to the human body, improves the acid constitution to an alkaline constitution, and is effective for various adult diseases. It is known.
수소수를 제조하기 위한 기존 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1120942호에는 "기능성을 가진 수소수 제조장치"가 제안되어 있다.As an existing technology for producing hydrogen water, "Korea Hydrogen Water Manufacturing Equipment with Functionality" is proposed in Korean Patent Registration No. 10-1120942.
그러나, 이러한 기존 발명은 휴대용으로 사용하기에는 많은 문제점이 있다.However, this existing invention has a number of problems for use as a portable.
즉, 상기와 같은 기존 기술은 이동성을 위해 배터리를 구비하는 구성까지는 제시하고 있으나, 이동 및 휴대를 위한 밀폐 수단이나, 밀폐 구조를 가지는 경우 수소수 제조 과정 중 기체(gas) 형태로 발생하는 수소 기체(H₂)의 배출 등에 대비하지 못하고 있어 휴대용으로는 부적합하다는 문제점이 있다.That is, the existing technology as described above presents a configuration having a battery for mobility, but when it has a sealing means or a sealing structure for moving and carrying, hydrogen gas generated in the form of gas during the process of producing hydrogen water There is a problem that it is not suitable for portable use because it is not prepared for the discharge of (H₂).
또한, 근래 들어 등산이나 트레킹 등 다양한 형태의 아웃 도어 활동에서도 수소수 발생장치를 휴대하며 음용할 수 있도록 하고자 하는 요청이 증가하고 있으나, 상기한 기존 기술은 이러한 요청을 충족시키지 못하고 있다.In addition, in recent years, in various types of outdoor activities such as mountain climbing and trekking, there is an increasing number of requests to carry and drink hydrogen water generators, but the above-described existing technology has not satisfied these requests.
수소가스를 발생시키기 위한 또 다른 종래의 전기분해 시스템은 이온교환막과 이온교환막의 양면에 밀착된 한 쌍의 전극판으로 구성된 전기분해판, 전기분해판에 의해 구획된 수소가스 발생조 및 산소가스 발생조를 갖는 전해조, 전해조에 순수를 공급하고 전기분해판에서 발생한 수소가스와 산소가스를 순환 배출하는 급수펌프, 수소가스 발생조 및 산소가스 발생조에서 넘쳐 흐르는 순수를 각각 취수하는 취수탱크를 구비한다(일본특허공보 2011-177659호 참조).Another conventional electrolysis system for generating hydrogen gas is an electrolysis plate consisting of an ion exchange membrane and a pair of electrode plates in close contact with both sides of the ion exchange membrane, a hydrogen gas generating tank partitioned by the electrolysis plate, and oxygen gas generation It has an electrolytic cell having a tank, a water supply pump for supplying pure water to the electrolytic cell and circulating and discharging hydrogen gas and oxygen gas generated from the electrolysis plate, and a water intake tank for taking in the purified water flowing from the hydrogen gas generating tank and the oxygen gas generating tank respectively. (See Japanese Patent Publication No. 2011-177659).
그러나, 이러한 종래의 전기분해 시스템에서는, 순수를 전기분해할 때 발생하는 전기영동으로 인해 수소가스 발생조에서 순수가 넘쳐 흐르는 문제가 있다.However, in such a conventional electrolysis system, there is a problem that the pure water overflows from the hydrogen gas generating tank due to the electrophoresis generated when the pure water is electrolyzed.
또한, 종래의 전기분해 시스템에서는 수소가스 발생 및 순환을 위해 급수 펌프 및 취수 탱크를 구비하는 것이 필요하므로 소형화 및 휴대화가 곤란하다는 문제가 있다.In addition, in the conventional electrolysis system, it is necessary to have a water supply pump and a water intake tank for generating and circulating hydrogen gas, which makes it difficult to downsize and carry.
뿐만 아니라, 종래의 전기분해 시스템에서는, 전기분해판으로부터 수소가스를 효율적으로 분리할 수 없거나 이온교환막에 전극판을 고정하는 커다란 볼트와 너트가 수소가스를 흡착해 버리는 등 휴대용 수소가스 발생장치로 이용하기에 적합하지 않은 다수의 문제점이 존재한다.In addition, in the conventional electrolysis system, hydrogen gas cannot be efficiently separated from the electrolysis plate or used as a portable hydrogen gas generator, such as a large bolt and nut fixing the electrode plate to the ion exchange membrane adsorbing the hydrogen gas. There are a number of problems that are not suitable for the following.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소형화와 휴대성을 어렵게 하는 종래 기술의 여러 문제점을 개선하고, 물을 전기분해할 때 발생하는 가스와 이온수 등을 분리 배출시켜, 편리하게 사용할 수 있는 수소 가스 발생 기기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and improves various problems in the prior art, which makes it difficult to miniaturize and portability, and separates and discharges gas and ion water generated when electrolysis of water, and is convenient. It is an object of the present invention to provide a hydrogen gas generator that can be used conveniently.
본 발명의 다른 목적은 물을 전기분해하여 생성한 수소가스를 공급함과 아울러, 전기분해에 의해 발생한 수소수를 폐트병에 제공할 수도 있는 수소 가스 발생 기기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a hydrogen gas generating device capable of providing hydrogen gas generated by electrolysis of water and hydrogen water generated by electrolysis to a waste bottle.
본 발명의 또 다른 목적은 물을 전기분해하여 생성한 수소가스를 공급함과 아울러, 전기분해에 의해 발생한 수소수를 텀블러형 용기에 제공할 수도 있는 수소 가스 발생 기기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a hydrogen gas generating device that can supply hydrogen gas generated by electrolysis of water and also provide hydrogen water generated by electrolysis to a tumbler type container.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시형태는, 물이 저장되는 저수조가 상부에 형성되고, 상기 저수조에 저장된 물을 전기분해하는 전극모듈이 상기 저수조의 아래에 구비되며, 상기 저수조와 전극모듈을 둘러싸서 케이싱하는 저수조 하우징을 포함하는 베이스 어셈블리; 및 제1젠더를 통해 상기 베이스 어셈블리와 체결되고, 상기 베이스 어셈블리에서 생성된 수소가스를 외부로 배출하는 캡 어셈블리를 포함하여 이루어진다. 이때 상기 베이스 어셈블리는 물의 전기분해에 따라 양극에서 발생된 가스와 산성수를 분리하여 배출할 수 있도록 구성된다.In the first embodiment of the present invention for achieving the above object, a reservoir in which water is stored is formed on the top, and an electrode module for electrolyzing water stored in the reservoir is provided below the reservoir, and the reservoir is And a base assembly including a reservoir housing for surrounding the electrode module casing; And a cap assembly that is fastened to the base assembly through a first gender and discharges hydrogen gas generated in the base assembly to the outside. At this time, the base assembly is configured to separate and discharge gas and acidic water generated at the anode according to the electrolysis of water.
상기 전극모듈은, 음(-)의 전원이 인가되는 상부 전극판과, 양(+)의 전원이 인가되는 하부 전극판과, 상기 상부 전극판과 하부 전극판의 사이에 구비된 이온수지막으로 이루어지는 전극 구조체; 및 상기 전극 구조체의 하단에 위치하고, 물을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진 흡수부재를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 전극모듈은 하나 이상의 케이싱 부재를 통해 감싸질 수 있다.The electrode module includes an upper electrode plate to which negative power is applied, a lower electrode plate to which positive power is applied, and an ion resin film provided between the upper electrode plate and the lower electrode plate. Electrode structures; And it is located at the bottom of the electrode structure, it may be made of an absorbent member made of a material capable of absorbing water, the electrode module may be wrapped through one or more casing members.
또한, 상기 전극모듈은, 음(-)의 전원이 인가되는 상부 전극판과, 양(+)의 전원이 인가되는 하부 전극판과, 상기 상부 전극판과 하부 전극판의 사이에 구비된 이온수지막으로 이루어지는 전극 구조체를 포함하고, 상기 이온수지막은 양면에 백금코팅층이 형성되어 있으며, 상기 백금코팅층은 상기 이온수지막의 일면 일부분에 형성되어 있거나, 또는 상기 이온수지막의 일면 전체에 수분이 통과할 수 있을 정도의 두께로 형성된 것이 가능하다. In addition, the electrode module, the upper electrode plate to which a negative (-) power is applied, a lower electrode plate to which a positive (+) power is applied, and an ion resin film provided between the upper and lower electrode plates It comprises an electrode structure consisting of, the ion resin film is formed on both sides of the platinum coating layer, the platinum coating layer is formed on a portion of one surface of the ion resin film, or water may pass through the entire surface of the ion resin film It is possible to form a thickness of about.
여기서, 상기 전극모듈은, 상기 전극 구조체의 하단에 위치하고, 티타늄으로 이루어진 함수체를 포함하는 것일 수 있다. Here, the electrode module may be located at the bottom of the electrode structure, and may include a function body made of titanium.
상기 케이싱 부재에는 상기 양극에서 발생된 가스를 내보내는 제1배출통로와, 산성수를 내보내는 제2배출통로가 형성되고, 상기 저수조 하우징에는 적어도 하나의 측면 내부에 형성되고, 상기 제1배출통로 및 제2배출통로와 연결되는 회수통로가 구비될 수 있다.The casing member is formed with a first discharge passage for discharging the gas generated from the anode and a second discharge passage for discharging acidic water, and is formed in at least one side surface of the reservoir housing, and the first discharge passage and the first 2 A discharge passage connected to the discharge passage may be provided.
이때 상기 수소 가스 발생 기기는 상기 회수통로를 통해 흐르는 가스와 산성수를 상기 베이스 어셈블리의 외부로 유도하는 배출통로 정합부를 포함하도록 구성될 수 있다.At this time, the hydrogen gas generating device may be configured to include a discharge passage matching portion for guiding gas and acidic water flowing through the recovery passage to the outside of the base assembly.
상기 제1배출통로는 상기 제2배출통로보다 상기 하부 전극판에 더 가까운 위치에 형성될 수 있다.The first discharge passage may be formed at a position closer to the lower electrode plate than the second discharge passage.
상기 수소 가스 발생 기기는 상기 배출통로 정합부에 연결될 흡입구를 구비한 배출수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.The hydrogen gas generating device may further include a discharge means having an inlet to be connected to the discharge passage matching portion.
상기 배출수단은 산성수를 보관할 내부 공간을 구비하고, 상단에는 양극에서 발생된 가스를 배출할 구멍이 형성된다. 또한, 상기 배출수단은 상기 베이스 어셈블리에 탈부착할 수 있도록 구성될 수 있다.The discharge means has an internal space for storing acidic water, and a hole is formed at the top to discharge gas generated from the anode. In addition, the discharge means may be configured to be detachably attached to the base assembly.
상기 수소 가스 발생 기기는 상기 저수조의 물이 상기 흡수부재가 놓인 공간으로 새어 나갈 수 있는 통로가 형성될 수 있다.The hydrogen gas generating device may be formed with a passage through which water in the reservoir can leak into the space where the absorbing member is placed.
이때 상기 저수조 하우징이 상기 전극 구조체를 지지하는 케이싱 부재와 밀착되는 부분 중 한 곳 이상에는 상기 저수조의 물이 새어 나갈 수 있도록 요철이 형성될 수 있다.In this case, irregularities may be formed in one or more of the portions where the reservoir housing is in close contact with the casing member supporting the electrode structure so that water in the reservoir is leaked.
상기 하부 전극판의 하단에는 탄소 성분의 냄새흡수재가 구비될 수 있다.A carbon-based odor absorbing material may be provided at the bottom of the lower electrode plate.
상기 흡수부재가 놓이는 케이싱 부재에는 상기 전극 구조체에 일정한 압력을 가하는 제3가압지지부가 구비될 수 있다.A casing member on which the absorbing member is placed may be provided with a third pressing support portion that applies a constant pressure to the electrode structure.
이때 상기 제3가압지지부는 상기 흡수부재가 놓이는 면에 수직으로 돌출된 판의 형태로 구성될 수 있다.At this time, the third pressing support portion may be configured in the form of a plate protruding perpendicular to the surface on which the absorbing member is placed.
상기 캡 어셈블리는, 상기 제1젠더를 통해 상기 베이스 어셈블리와 체결되는 캡 본체; 상기 캡 본체와 힌지 결합되어 상기 캡 본체를 개폐하도록 구성된 캡 뚜껑; 및 상기 캡 본체의 중앙에 배치되는 이온수 흡입부를 포함하여 구성될 수 있다.The cap assembly may include a cap body that is fastened to the base assembly through the first gender; A cap lid hingedly coupled to the cap body and configured to open and close the cap body; And it may be configured to include an ion water inlet disposed in the center of the cap body.
상기 캡 본체는, 상기 캡 본체를 관통하여 상기 베이스 어셈블리의 내부에 포집된 수소가스를 외부로 전달하는 수소가스 전달구를 가지고, 상기 캡 뚜껑은, 상기 캡 뚜껑을 관통하고 캡 뚜껑이 닫혔을 때 상기 수소가스 전달구와 연통되는 수소가스 배출구를 상기 캡 뚜껑 내부에 가지도록 구성될 수 있다.The cap body has a hydrogen gas delivery port through the cap body to transmit hydrogen gas collected inside the base assembly to the outside, wherein the cap lid penetrates the cap lid and is closed when the cap lid is closed. It may be configured to have a hydrogen gas outlet communicating with the hydrogen gas delivery port inside the cap lid.
상기 캡 본체는, 상기 캡 본체의 아래쪽으로 돌출된 형상을 가지는 통로부를 가지고, 상기 통로부는 상기 전극모듈의 상면에 근접하거나 접촉되도록 연장된 것이 가능하다.The cap body may have a passage portion having a shape protruding downward from the cap body, and the passage portion may be extended to approach or contact the upper surface of the electrode module.
또한, 상기 수소가스 전달구는 고무 재질의 파이프로 이루어질 수 있다.In addition, the hydrogen gas delivery port may be made of a rubber pipe.
상기 캡 본체는, 상기 이온수 흡입부 주변에 돌출되어 형성된 이온수 흡입부 거치대를 가지고, 상기 캡 뚜껑은, 캡 뚜껑이 닫혔을 때 상기 이온수 흡입부의 상단을 눌러서 상기 이온수 흡입부 거치대에 걸치도록 눌러주는 이온수 흡입부 가압부를 캡 뚜껑 내부에 가지도록 구성될 수 있다.The cap body has an ion water suction unit holder formed to protrude around the ion water suction unit, and the cap lid presses an upper end of the ion water suction unit when the cap lid is closed to push the ion water suction unit holder over the ion water suction unit holder. It may be configured to have a suction portion pressurized portion inside the cap lid.
또한, 상기 캡 본체는 배면에 캡 실링을 가지고, 상기 캡 실링은 상기 수소가스 전달구와 대응하는 위치에 크로스 형태(+)로 찢어진 수소가스 전달 개폐부를 갖도록 구성될 수 있다.In addition, the cap body may have a cap sealing on the back surface, and the cap sealing may be configured to have a hydrogen gas delivery opening and closing portion torn in a cross shape (+) at a position corresponding to the hydrogen gas delivery port.
본 발명의 제2실시형태는, 페트병과 체결 가능한 제1체결부를 상단에 가지고, 상기 베이스 어셈블리와 체결 가능한 제2체결부를 하단에 가지는 제2젠더를 더 포함하여, 상기 폐트병에 수소수를 공급하도록 구성되는 것이다.The second embodiment of the present invention further includes a second gender having a first fastening part that can be fastened with the PET bottle at the top, and a second fastening part that can be fastened with the base assembly at the bottom, thereby supplying hydrogen water to the waste bottle. It is configured to.
본 발명의 제3실시형태는, 상기 베이스 어셈블리의 상부 및 상기 캡 어셈블리의 하부와 결합 가능하고, 물과 수소수를 저장하는 저장용기; 및 상기 저장용기 내부에 구비되고, 상기 저장용기에 저장된 물과 수소수에 미네랄을 공급하는 미네랄 공급부를 포함하여, 텀블러용으로 사용 가능하도록 구성되는 것이다.The third embodiment of the present invention, a storage container that can be combined with the upper portion of the base assembly and the lower portion of the cap assembly, and stores water and hydrogen water; And a mineral supply unit provided inside the storage container and supplying minerals to water and hydrogen water stored in the storage container, and configured to be usable for a tumbler.
본 발명에 따른 수소 가스 발생 기기는 물을 전기분해하여 수소 가스와 수소수를 발생시켜 공급할 수 있다. 특히 물을 전기분해할 때 음극에서 발생하는 수소와 수소수, 그리고 양극에서 발생하는 산소 등의 가스와 산성수를 분리하여 케이스 외부로 배출할 수 있다.The hydrogen gas generating apparatus according to the present invention can generate and supply hydrogen gas and hydrogen water by electrolysis of water. In particular, when electrolyzing water, gas and acidic water, such as hydrogen generated at the cathode and oxygen generated at the anode, can be separated and discharged to the outside of the case.
그러므로, 수소 가스와 수소수 등을 편리하게 이용할 수 있고, 전기분해 과정에서 발생하는 산성수 등은 별도로 사용하거나 편리하게 폐기할 수 있다.Therefore, hydrogen gas, hydrogen water, and the like can be conveniently used, and acidic water, etc. generated during the electrolysis process can be used separately or can be conveniently disposed.
수소가스 생성이나 순환을 위해 급수 펌프나 취수탱크 등이 필요 없으므로 소형화와 휴대화가 용이하다.For the generation or circulation of hydrogen gas, there is no need for a water supply pump or intake tank, so it is easy to downsize and carry.
또한, 젠더를 사용함에 따라, 전기분해에 의해 발생한 수소수를 폐트병이나 텀블러등 다양한 용기에 담을 수 있어서, 사용자들의 사용 목적이나 사정에 맞추어 더욱 편리하게 사용할 수 있다.In addition, as the gender is used, hydrogen water generated by electrolysis can be stored in various containers such as waste bottles and tumblers, which can be used more conveniently according to the user's purpose or circumstances.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 외형을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 구성요소를 분해한 사시도,
도 3은 베이스 어셈블리의 간략한 분해 사시도,
도 4는 전극모듈의 일 예에 관한 분해 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 가압지지부의 개략적인 단면도,
도 6은 백금코팅층이 형성된 이온수지막의 일례를 나타내는 전극모듈의 분해 사시도,
도 7은 가스와 이온수의 분리 배출을 설명하기 위한 베이스 어셈블리의 간략한 단면도,
도 8은 베이스 어셈블리에 탈부착 가능한 배출수단을 설명하는 예,
도 9는 양극에서 발생하는 가스를 통과시키기 위한 케이싱 부재의 일 예,
도 10은 전극모듈의 또 다른 분해 사시도,
도 11은 베이스 어셈블리의 구체적인 일 실시예에 관한 단면도,
도 12는 캡 어셈블리의 뚜껑이 열린 상태를 도시한 상부 사시도,
도 13은 캡 어셈블리의 뚜껑이 닫힌 상태를 도시한 단면도,
도 14는 캡 어셈블리의 하부 사시도,
도 15는 본 발명의 바람직한 제2실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 외형을 나타낸 사시도,
도 16은 도 15의 수소 가스 발생 기기를 조립한 외형을 나타낸 사시도,
도 17은 도 15의 수소 가스 발생 기기에 관한 사용 상태를 나타낸 도면,
도 18은 본 발명의 바람직한 제3실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 외형을 나타낸 사시도,
도 19는 도 18에 도시된 수소 가스 발생 기기를 조립한 외형을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a hydrogen gas generator according to a first preferred embodiment of the present invention,
2 is an exploded perspective view of a component of a hydrogen gas generating device according to a first preferred embodiment of the present invention,
3 is a simplified exploded perspective view of the base assembly,
4 is an exploded perspective view of an example of an electrode module,
Figure 5 is a schematic cross-sectional view of the pressing support shown in Figure 4,
6 is an exploded perspective view of an electrode module showing an example of an ion resin film on which a platinum coating layer is formed,
7 is a simplified cross-sectional view of a base assembly for explaining the separate discharge of gas and ionic water,
Figure 8 is an example for explaining the discharge means detachable to the base assembly,
9 is an example of a casing member for passing gas generated at the anode,
10 is another exploded perspective view of the electrode module,
11 is a cross-sectional view of a specific embodiment of the base assembly,
12 is a top perspective view showing a state in which the cap assembly is opened;
13 is a cross-sectional view showing a closed state of the cap assembly,
14 is a bottom perspective view of the cap assembly,
15 is a perspective view showing the appearance of a hydrogen gas generator according to a second preferred embodiment of the present invention,
FIG. 16 is a perspective view showing an outer shape in which the hydrogen gas generator of FIG. 15 is assembled;
17 is a view showing a use state of the hydrogen gas generating device of FIG. 15,
18 is a perspective view showing the appearance of a hydrogen gas generator according to a third preferred embodiment of the present invention,
FIG. 19 is a perspective view showing an external shape in which the hydrogen gas generator shown in FIG. 18 is assembled.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention can be applied to a variety of transformations and may have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention can be better understood by the following examples, and the following examples are for illustrative purposes of the present invention and are not intended to limit the protection scope defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기(10)의 외형을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기(10)의 구성요소를 분해한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 베이스 어셈블리(200)의 간략한 분해 사시도이다.1 is a perspective view showing the outer appearance of a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기(10)는 베이스 어셈블리(200) 및 캡 어셈블리(100)를 포함하고, 제1 젠더(310)를 더 포함할 수 있다.1 to 3, the hydrogen
상기 베이스 어셈블리(200)는 물이 저장되는 저수조(202)가 상부에 형성되고, 상기 저수조(202)에 저장된 물을 전기분해하여 이온수와 수소가스를 생성하는 전극모듈(201)이 상기 저수조(202) 아래에 구비되며, 상기 저수조(202)와 전극모듈(201)을 둘러싸서 케이싱하는 저수조 하우징(203)을 포함한다. In the
상기 베이스 어셈블리(200)는 그 내부 상단에 물이 저장되는 저수조(202)를 가진다. 상기 저수조(202)의 형태 및 크기는 특별히 제한되지 않는다. 상기 저수조(202)의 상부는 오픈되어 있어서 캡 어셈블리(100)와 연통 가능하고, 그것의 하부 바닥은 저장된 물의 전기분해를 위하여 전극모듈(201)과 접촉해 있는 것이 바람직하다. The
상기 전극모듈(201)은 물을 플라즈마 이온상태로 만드는 수중방전을 이용하여 수중에서 플라즈마 방전을 일으키고, 이에 따라 다양한 음이온과 양이온 등(O-, O3 -, OH-, H+, HOCl, H2O2)을 발생시킨다. 이렇게 발생된 음이온과 양이온들은 물과 반응하여 이온수나 수소수를 생성하고 수소가스 등을 발생시킨다. 이를 위하여, 전극모듈(201)은 물과 항시 접촉가능하도록 저수조(202)의 아래에 구비되는 것이 바람직하다. The
상기 전극모듈(201)은 물을 전기분해하는 한 쌍의 전극판(403, 404)과 그 사이에 구비된 이온수지막(405)을 포함할 수 있다(도 4 참조). 그래서, 전극모듈(201)의 작동시 저수조(202) 안에 저장된 물은 전기분해되어 수소와 같은 양이온은 전극모듈(201)의 상부로 올라가고, 산소와 같은 음이온은 전극모듈(201)의 하부로 이동한다. 또한, 전극모듈(201)의 상부로 올라간 수소 이온은 수소 가스가 되어 캡 어셈블리(100)를 통해 외부로 배출될 수 있다. The
저수조 하우징(203)은 저수조(202)와 전극모듈(201)을 둘러싸서 케이싱하는 것이다. 특히, 저수조 하우징(203)은 전극모듈(201)의 측면 테두리를 감싸도록 형성되며, 상부면이 개구되어 물이 저장되는 저수조(202)를 형성한다. 저수조 하우징(203)은 전극모듈(201)의 상부를 둘러싸서 케이싱함으로서 자연스럽게 저수조(202)를 형성하는 것이 가능하다. The
그리고, 캡 어셈블리(100)는 제1젠더(310)를 통해 베이스 어셈블리(200)와 체결되고, 베이스 어셈블리(200)로부터 생성된 수소 가스를 외부로 배출한다. 캡 어셈블리(100)는 베이스 어셈블리(200)에서 생성된 수소 가스를 외부로 배출하기 위하여 수소 가스를 배출하는 별도의 배출구를 가질 수 있다. Then, the
제1젠더(310)는 베이스 어셈블리(200)와 캡 어셈블리(100)를 서로 체결한다.The
이를 위해, 제1젠더(310)의 내부 측면에는 베이스 어셈블리(200) 및 캡 어셈블리(100)와 결합되기 위한 나선형 홈 또는 나선형 돌기가 형성될 수 있다. 제1젠더(310)는 가운데 부분이 개구되며, 개구된 영역을 통해 베이스 어셈블리(200)로부터 생성된 수소수 및 수소 가스를 캡 어셈블리(100)로 전달한다.To this end, a spiral groove or a spiral protrusion for coupling with the
베이스 어셈블리(200)는 바로 캡 어셈블리(100)와 체결될 수도 있지만, 본 발명에 따른 수소 가스 발생 기기는 후술하는 바와 같이 일반적인 페트병과도 결합 가능하고(바람직한 제2실시형태), 텀블러형 저장용기와도 결합 가능하게 하기 위하여(바람직한 제3실시형태), 기본적인 제1실시형태에서는 제1젠더(310)를 통하여 베이스 어셈블리(200)와 캡 어셈블리(100)를 결합시킨다. 즉, 베이스 어셈블리(200)에 캡 어셈블리(100) 이외에 페트병 및/또는 텀블러형 저장용기 등을 결합시키기 위하여 제1젠더(310)를 사용하는 의의가 있다. The
본 발명은 물을 전기분해하여 수소가스를 생성하고, 생성된 수소가스를 공급하는 휴대용 수소 가스 발생 기기로서의 역할을 수행할 수 있다.The present invention can serve as a portable hydrogen gas generator that generates hydrogen gas by electrolysis of water and supplies the generated hydrogen gas.
특히, 베이스 어셈블리(200)는 물의 전기분해에 따라 음극(-)에서 발생하는 수소가스와 수소수 이외에 양극(+)에서 발생된 산소나 오존 등의 가스와 산성수를 별도로 분리 배출할 수 있도록 구성된다.In particular, the
전극모듈(201)은 기본적으로 물의 전기분해를 위한 전극 구조체를 포함하여 이루어지는데, 전극 구조체는 음(-)의 전원이 인가되는 상부 전극판과, 양(+)의 전원이 인가되는 하부 전극판, 그리고 상부 전극판과 하부 전극판의 사이에 구비되는 이온수지막으로 이루어진다.The
전극모듈(201)은 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 전극 구조체 이외에도 다양한 구성요소를 포함하여 구성될 수 있다.The
도 4는 전극모듈의 일 실시예에 관한 분해 사시도를 보인 것이다.4 is an exploded perspective view showing an embodiment of an electrode module.
도 4를 참조하자면, 본 발명에 따른 전극모듈(201)은, 서로 마주하는 상부 전극판(403), 하부 전극판(404), 상부 전극판과 하부 전극판의 사이에 구비된 이온 수지막(405)으로 이루어진 전극구조체, 전극구조체를 일측 또는 양측에서 가압하는 가압지지부(401, 407)를 포함할 수 있고, 하부 전극판(404)과 제2가압지지부(407)의 사이에 배치되는 오링(402), 중간 케이싱 부재(409), 전극 구조체의 아래에 위치하고 물을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진 흡수부재(411), 유닛 베이스(415) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to Figure 4, the
즉, 전극모듈(201)의 전극 구조체와 흡수부재(411)는 중간 케이싱 부재(409)와 유닛 베이스(415) 등 하나 이상의 케이싱 부재를 통해 감싸지도록 구성된다.That is, the electrode structure of the
한 쌍의 전극판은 서로 마주하는 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)을 포함하며, 상부 전극판(403)은 하부 전극판(404)의 상부에 위치한다.The pair of electrode plates includes an
상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 다양하게 구성될 수 있다. 하나의 예로서, 상부 전극판(403)은 특정 방향, 예컨대 x 축 방향으로 복수의 슬릿이 형성될 수 있고, 하부 전극판(404)은 특정 방향, 예컨대 x 축 방향에 수직된 y축 방향으로 복수의 슬릿이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상부 전극판(403)에 형성된 슬릿과 하부 전극판(404)에 형성된 슬릿은 소정 각도, 예컨대 예각, 둔각, 30~90도, 45~90도, 90도 등을 갖도록 배치될 수 있다.The
각 슬릿의 폭은 특별히 한정되지 않으나, 전극판의 강성과 물 통과 유량을 고려하여 서로 이웃한 슬릿 간의 간격과 슬릿의 폭이 동일하게 설계될 수 있다.The width of each slit is not particularly limited, but considering the stiffness of the electrode plate and the flow rate of water, the interval between adjacent slits and the width of the slits may be designed to be the same.
상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)의 테두리에는 전원을 인가하는 연장부가 형성된다. 다른 실시예에 따르면, 상부 전극판(403) 및 하부 전극판(404) 각각의 테두리에는 적어도 하나의 홀이 형성되며, 적어도 하나의 홀에는 각 전극판에 전원을 인가하는 전극봉이 삽입되어 체결될 수도 있다.Extensions for applying power are formed at the edges of the
또한, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 인체에 무해하며 내식성, 내열성, 기계적 인장 강도가 우수한 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 티타늄을 재료로 하여 제조한 뒤, 백금, 이리듐, 팔라듐, 오스듐, 루테늄 등의 백금족 금속을 코팅 또는 증착하여 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 일반 철판에 티타늄을 증착한 후 백금족 소재를 이용하여 코팅 또는 증착하여 형성함으로써 제조 단가를 절감할 수 있다.In addition, the
이러한 전극판(403, 404)은 이 기술분야에 알려진 모든 형태의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-0927445호 및/또는 대한민국 등록실용신안 제20-0419542호에 개시된 것일 수 있다.The
이온수지막(405)은 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)의 사이에 위치하며, 물의 전기분해에 의해 생성된 이온들을 전극판을 기준으로 서로 다른 방향으로 이동시킨다. 예를 들어 수소와 같은 양이온은 전극모듈(201)의 상부로 올라가고, 산소와 같은 음이온은 상기 전극모듈(201)의 하부로 이동하게 할 수 있다.The
전극판(403, 404)에 공급되는 전원을 바꾸어서 다르게 하면, 반대로 이동시키는 것도 가능하며, 이 경우 전극모듈(201)의 상부로 음이온에 의한 살균수를 발생시킬 수도 있다. 또한, 이온수지막(405)은 물분자로부터 분해된 산소 이온(O-, O3 -)이 다른 물분자들과 계속적으로 반응하여 수산기(OH-)를 생성하는 반응 속도를 촉진한다.If the power supplied to the
가압지지부(401, 407)는 전극판(403, 404)의 상부 및 하부에 위치한다. 구체적으로, 상부 전극판(403) 위에 위치한 제1가압지지부(401)와, 하부 전극판(404)의 아래에 위치한 제2가압지지부(407)를 포함한다.The pressing supports 401 and 407 are located on the upper and lower portions of the
제1가압지지부(401)는 상부 전극판(403)의 상부에서 상부 전극판(403)의 적어도 일부를 덮도록 구성될 수 있다. 제2가압지지부(407)는 하부 전극판(404)의 하부에서 하부 전극판(404)의 적어도 일부를 지지하도록 구성될 수 있다. 가압지지부(401, 407)는 전극판(403, 404)의 유동을 방지함과 아울러 전극판(403, 404)을 양쪽에서 압착한다. 이에 따라, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 각각 그들 사이에 위치한 이온수지막(405)과 더욱 밀착되며, 그 결과 이온수와 수소가스 등을 생성하는 반응 속도를 더욱 높일 수 있다.The first
제1가압지지부(401)와 제2가압지지부(407) 중에서 적어도 하나는 전극구조체 방향으로 볼록한 형상을 갖도록 구성될 수 있다.At least one of the first
도 5는 가압지지부(401, 407)를 개략적으로 나타낸 단면을 나타내고 있는데, 이를 살펴보면, 제1가압지지부(401)는 중앙부가 아래로 볼록한 형태를 갖고, 또한 제2가압지지부(407)는 중앙부가 위로 볼록한 형태를 갖는다. 기존에 평평한 가압지지부는 시간이 지나면 가운데 부분이 쉽게 들떠서 압착력이 낮아지는데, 상기한 바와 같이 가운데가 볼록한 가압지지부(401, 407)는 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)을 더욱 압착할 수 있다.5 shows a cross-sectional view schematically showing the
다른 실시예에 따르면, 가압지지부(401, 407) 중에서 어느 하나만 전극판 구조체(403, 404) 방향으로 볼록할 수 있다. 예를 들어, 가압지지부(401, 407) 중에서 제1가압지지부(401)만 아래로 볼록한 형태를 갖거나, 또는 제2가압지지부(407)만 위로 볼록한 형태를 가질 수 있다.According to another embodiment, only one of the
또한, 상기한 바와 같이, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)은 내부에 형성된 다수의 슬릿이 서로 교차되어 홀(hole)을 형성하도록 중첩될 수 있다. 이때 제2가압지지부(407)는 상기 홀에 대응하는 관통부를 갖는 평판으로 이루어질 수 있다. 그러면, 전극판에 최대한 밀착되어 가압할 수 있다.In addition, as described above, the
본 발명자들은 상기 홀에 대응하는 관통부를 갖는 평판으로 이루어진 가압지지부를 제1 및 제2 가압지지부(401, 407) 모두에 적용하여 테스트해 보았다. 그래서, 이온수와 수소 가스 등의 생성효율을 최대한 높일 수 있었지만, 제1가압지지부(401)의 경우 생성된 수소 가스의 배출 속도가 다소 늦어졌고, 상부 전극판(403) 위에 구비되는 제1가압지지부(401)는 수소 가스가 통과하기 쉽도록 설계하는 것이 더욱 바람직하다는 것을 알게 되었다. The present inventors tested by applying a pressing support made of a flat plate having a through portion corresponding to the hole to both the first and second
이에 따라, 제1가압지지부(401)는 상부 전극판(403)의 외곽 둘레를 지지하도록 제1지름을 갖는 원형의 외곽지지부(507); 상부 전극판(403)의 중앙 둘레를 지지하도록 제1지름보다 작은 제2지름을 갖는 원형의 중앙지지부(505); 및 외곽지지부와 중앙지지부를 연결하는 연결지지부(501, 503)로 이루어질 수 있다.Accordingly, the first
연결 지지부는 중앙 지지부(505)를 기준으로 서로 교차하는 제1 및 제2 연결지지부(501, 503)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제1 및 제2 연결지지부(501, 503)는 서로 수직된 방향으로 교차할 수 있다. 이와 같은, 제1가압지지부(401)는 수소 가스를 더욱 용이하게 배출할 수 있다.The connection support part may include first and second
한편, 제1가압지지부(401)를 구성하는 중앙 지지부(505)는 아래로 볼록하거나, 또는 외곽 지지부(507)에 비하여 상대적으로 높이가 낮게 설계될 수 있다. 이는, 전극판(403, 404)을 더욱 압착시키기 위함이다.On the other hand, the
중앙 지지부(505)는 상대적으로 아래로 볼록한 형태를 가짐으로써, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)을 더욱 압착할 수 있다. 구체적으로, 중앙 지지부(505)는 상대적으로 아래로 볼록한 형태를 갖고, 따라서 중앙 지지부(505)의 하면의 높이는 외곽 지지부(507)의 하면의 높이보다 낮을 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 연결지지부(501, 503)는 상부 전극판(403) 또는 하부 전극판(404)의 슬릿과 서로 평행하거나 수직되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결지지부(501)는 상부 전극판(403)의 슬릿과 나란하게 위치하고 하부 전극판(405)의 슬릿과는 수직되게 위치할 수 있다. 또는, 제1 연결지지부(501)는 상부 전극판(403)의 슬릿과 수직되게 위치하고 하부 전극판(405)의 슬릿과는 나란하게 위치할 수 있다.According to one embodiment, the first and second connection supports 501 and 503 may be disposed to be parallel to or perpendicular to the slits of the
또한, 제1 및 제2 연결지지부(501, 503)는 상부 전극판(403)을 구성하는 복수의 전극 브릿지 중에서 적어도 하나와 중첩되도록 위치할 수 있다. 복수의 전극 브릿지는 특정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되어 슬릿을 형성하는 것이다. 제1 및 제2 연결지지부(501, 503) 중에서 어느 하나, 예컨대, 제1 연결지지부(501)는 상부 전극판(403)의 전극 브릿지들 중에서 적어도 하나와 중첩되도록 위치할 수 있다.In addition, the first and second connection supports 501 and 503 may be positioned to overlap with at least one of a plurality of electrode bridges constituting the
이 경우, 연결지지부(501, 503)에 의해 전극판(403)을 최대한 압착할 수 있으며, 동시에 연결지지부(501, 503)에 의해 수소가스의 이동이 저해되는 것을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.In this case, the
중간 케이싱 부재(409)는 물이 외부로 새어나가지 않도록 전극모듈(201)의 측면 테두리를 둘러싸는 케이싱 부재들 중의 하나이다. 중간 케이싱 부재(409)는 측면 테두리에 나선형 돌기 또는 홈을 형성하여 가압지지부(401, 407) 및 유닛 베이스(415)와 결합할 수 있도록 구성될 수 있다.The
흡수부재(411)는 전극판의 아래에 습윤 환경을 조성해 주는 기능과, 전극판의 아래에 흐르는 물을 흡수하는 기능을 한다. 이를 위하여, 흡수부재(411)는 부직포나 솜 또는 섬유질 폼(form) 등으로 구성될 수 있다.The absorbing
즉, 흡수부재(411)는 이온수지막(405) 및/또는 전극판(403, 404)을 습식 환경으로 유지시키는 기능을 수행할 수 있다. 전극판(403, 404) 및/또는 이온수지막(405)이 습식으로 유지되면 전기분해 효율과 수소 가스 등의 발생 효율이 증가 될 수 있다.That is, the absorbing
유닛 베이스(415)는 흡수부재(411)의 하부에 위치하여 전극모듈(201)의 구성 요소들을 하부에서 지지 및 케이싱한다. 유닛 베이스(415)의 테두리에는 그 테두리 윤곽과 동일한 형태를 갖는 실링 부재(413)가 더 구비될 수 있다.The
유닛 베이스(415)는 저수조 하우징(203)과 체결되며, 저수조 하우징(203)의 측면에 마련된 회수 통로(204)와 대응하도록 적어도 일 측이 외곽 방향으로 돌출되는 돌출부(416)를 구비한다.The
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따라 백금코팅층이 형성된 이온수지막의 일례를 나타내는 전극모듈의 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view of an electrode module showing an example of an ion resin film on which a platinum coating layer is formed according to another embodiment of the present invention.
여기에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전극모듈(201)은, 음(-)의 전원이 인가되는 상부 전극판(403)과, 양(+)의 전원이 인가되는 하부 전극판(404)과, 상기 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)의 사이에 구비된 이온수지막(405)으로 이루어지는 전극 구조체를 포함하고, 상기 이온수지막(405)은 양면에 백금코팅층(405-1, 405-2)이 형성되어 있으며, 상기 백금코팅층(405-1, 405-2)은 상기 이온수지막(405)의 일면 일부분에 형성되어 있거나, 또는 상기 이온수지막(405)의 일면 전체에 수분이 통과할 수 있을 정도의 두께로 형성된 것이 가능하다.As shown here, the
상기 백금코팅층(405-1, 405-2)은 이온수지막(405)의 상면과 하면에 백금이 코팅되어 이루어진층이다. 이온수지막(405)의 상면에 형성된 상면 백금코팅층(405-1)은 상부 전극판(403)과 맞닿아서 접촉되어 있고, 이온수지막(405)의 하면에 형성된 하면 백금코팅층(405-2)은 하부 전극판(404)에 맞닿아서 접촉되어 있다. 백금은 전도성이 매우 우수하기 때문에, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404) 사이에서 전자의 이동이나 전류의 흐름을 더욱 크게 높일 수가 있고, 이 경우 전극 구조체 하단에서 습윤환경을 조성해 주는 흡수부재(11)가 없더라도, 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404) 사이에서 물의 전기분해가 가능하다. The platinum coating layers 405-1 and 405-2 are layers formed by coating platinum on the upper and lower surfaces of the
이와 함께, 상기와 같이 흡수부재(11)가 없이도 가능한 전기분해 효과를 지속적으로 유지시키기 위하여, 상기 백금코팅층(405-1, 405-2)이 이온수지막(405)의 전면 또는 후면 전체에 형성되는 경우에는, 수분이 통과할 수 있을 정도의 두께로 형성된 것이 바람직하다. 또한, 상기 백금코팅층(405-1, 405-2)은 이온수지막(405)의 전면 또는 후면 전체에서 일부분에만 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어서, 상기 백금코팅층(405-1, 405-2)은 수분이 통과할 수 있는 홀 또는 경로를 가질 수 있다. 그러면, 이온수지막(405)에 백금코팅층(405-1, 405-2)이 형성되어서 전기분해 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 전극 구조체 하단(또는 하부 전극판 하단)에서 습윤환경을 조성해서 전기분해 효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다. In addition, in order to continuously maintain the possible electrolysis effect even without the absorbing member 11 as described above, the platinum coating layers 405-1 and 405-2 are formed on the entire front or rear surface of the
나아가, 본 발명의 다른 일례로서 상기 전극모듈(201)은, 상기 전극 구조체의 하단에 위치하고, 티타늄으로 이루어진 함수체(406)를 포함하는 것일 수 있다. 상기 함수체(406)는 물을 머금어서 저장 또는 보관할 수 있는 것으로, 예를 들어서, 티타늄을 소결한 후 평판 형상으로 성형한 것일 수 있다. 이러한 함수체(406)는 수분을 흡수하는 성질이 매우 우수하고 평판으로 얇게 성형가능하다. 그래서, 이러한 함수체(406)를 전극 구조체의 하단. 예를 들어서 하부 전극판(404)의 아래 또는 제2가압지지부(407)의 위쪽이나 아래쪽에 배치하면, 별도의 흡수부재(411) 없이도, 전극 구조체 하단(또는 하부 전극판 하단)에 습윤환경을 지속적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.Furthermore, as another example of the present invention, the
한편, 본 발명에 따른 수소 가스 발생 기기(10)의 베이스 어셈블리(200)는 물의 전기분해에 따라 양극(+)에서 발생된 가스와 산성수를 별도의 경로를 통해 분리 배출할 수 있도록 구성된다.On the other hand, the
양극이 인가되는 전극판은 하부 전극판(404)이므로, 하부 전극판(404)과 유닛 베이스(415) 사이의 공간, 즉 흡수부재(411)가 위치한 공간에서부터 베이스 어셈블리(200)의 외부까지 가스와 산성수가 흘러 배출될 수 있도록 통로가 형성되어야 한다.Since the electrode plate to which the anode is applied is the
도 7은 가스와 산성수의 분리 배출을 설명하기 위한 베이스 어셈블리(200)의 간략한 단면도로서, 양극(+)에서 발생된 가스를 내보내는 제1배출통로(291)와, 산성수를 내보내는 제2배출통로(292)가 형성된다.7 is a simplified cross-sectional view of the
제1배출통로(291)와 제2배출통로(292)는 모두 하부 전극판(404)의 아래에 형성되며, 제1배출통로(291)는 제2배출통로(292)보다 하부 전극판(404)에 더 가까운 위치에 형성된다. 제1배출통로(291)를 제2배출통로(292)보다 높게 형성하는 이유는 가스가 산성수보다 먼저 빠져나가도록 함으로써, 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.Both the
저수조 하우징(203)에는 적어도 하나의 측면 내부에 회수통로(204)가 형성되며, 이 회수통로(204)는 제1배출통로(291) 및 제2배출통로(292)와 각각 연결된다.In the
양극에서 생성되는 가스는 화살표 705로 표시한 바와 같이, 제1배출통로(291)로 나간 후 회수통로(204)를 통해 상승한다.The gas generated at the anode rises through the
양극에서 생성되는 산성수는 화살표 706으로 표시한 바와 같이, 흡수부재(411)가 놓인 케이싱 부재의 아랫면을 따라 제2배출통로(292)로 나간 후 회수통로(204)를 통해 상승한다.As shown by
회수통로(204)는 베이스 어셈블리(200)의 외부까지 이어지도록 구성될 수 있다. 또한, 내부에 가스와 산성수가 흐를 수 있는 통로(297-1)가 형성되어, 회수통로(204)를 통해 흐르는 가스와 산성수를 베이스 어셈블리(200)의 외부로 유도하는 배출통로 정합부(297)를 통해 연결되도록 구성될 수도 있다.The
즉, 배출통로 정합부(297)는 회수통로(204)를 통해 흐르는 가스와 산성수를 베이스 어셈블리(200)의 외부로 유도하는 역할을 수행한다. 도 7에 도시된 예와 같이, 회수통로(204)가 베이스 어셈블리(200)에 수직 방향으로 형성되는 경우, 배출통로 정합부(297)는 90도로 꺽여 수직 부분과 수평 부분을 갖도록 구성되어, 수직으로 흐르는 가스와 산성수를 수평방향으로 배출시킬 수 있다.That is, the discharge
베이스 어셈블리(200)에서 배출되는 가스와 산성수는 그대로 외부에 배출되는 것이 아니라 배출수단(600)을 통해 배출되도록 하여, 사용자가 산소나 오존 등 양극에서 발생된 가스와 산성수를 편리하게 관리할 수 있도록 구성될 수 있다.The gas and acidic water discharged from the
도 7과 도 8을 함께 참조하자면, 배출수단(600)은 베이스 어셈블리(200)에 탈부착할 수 있도록 구성될 수 있으며, 사용자는 배출수단(600)을 탈거한 후 고여있는 산성수(611)를 버리거나 필요한 곳에 이용한 후 다시 배출수단(600)을 장착하여 사용할 수 있다. 도 8a는 배출수단(600)이 베이스 어셈블리(200)에 장착된 상태의 예를 보인 것이고, 도 8b와 도 8c는 배출수단(600)이 베이스 어셈블리(200)로부터 탈거된 상태의 예를 보인 것이다.Referring to FIGS. 7 and 8 together, the discharge means 600 may be configured to be detachably attached to the
배출통로 정합부(297)도 베이스 어셈블리(200)에 탈부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 배출통로 정합부(297)는 오링(297-3)을 통해 베이스 어셈블리(200)에 장착되고, 또 다른 오링(297-4)을 통해 배출수단(600)에 연결될 수 있으며, 배출수단(600)의 상단에 형성된 구멍에는 또 다른 오링(297-5)을 통해 에어 캡(680)이 탈부착될 수 있다.The discharge
배출수단(600)은 배출통로 정합부(297)에 연결되어 외부로 배출되는 가스와 산성수를 입력받는 흡입구(623), 산성수(611)를 보관할 내부 공간(610), 전극모듈의 양극에서 발생된 가스를 배출할 구멍이 형성되어 있다.The discharge means 600 is connected to the discharge
배출수단(600)이 연결되면, 배출통로 정합부(297)를 통해 배출되는 가스는 위로 올라가 배출수단(600)에 형성되어 있는 구멍과, 에어 캡(680)에 형성된 구멍(681)을 경유하여 외부로 배출된다. 그리고, 산성수는 배출수단(600)의 내부 공간(610)에 모이게 된다.When the discharge means 600 is connected, the gas discharged through the discharge
도 9는 전극모듈의 양극에서 발생하는 가스를 통과시키기 위한 케이싱 부재의 일 예이고, 도 10은 전극모듈의 또 다른 분해 사시도이며, 도 11은 베이스 어셈블리의 구체적인 일 실시예에 관한 단면도이다.9 is an example of a casing member for passing gas generated at the anode of the electrode module, FIG. 10 is another exploded perspective view of the electrode module, and FIG. 11 is a cross-sectional view of a specific embodiment of the base assembly.
도 9 내지 도 11을 참조하여 제1배출통로(291)와 제2배출통로(292)를 형성하는 일 실시예를 설명하자면, 제1배출통로(291)는 중간 케이싱 부재(409)의 테두리의 상면에 단속적으로 형성되어 하부 전극판(404)에서 발생된 산소나 오존 등의 가스가 빠져 나가도록 구성될 수 있다. 즉, 중간 케이싱 부재(409)의 상부에는 가장자리를 따라 홈(409-1)과 돌출부분(409-2)이 교대로 형성될 수 있는데, 이 홈(409-1)이 제1배출통로(291)의 역할을 수행할 수 있다.Referring to Figures 9 to 11 to describe an embodiment of forming the
제2배출통로(292)의 역할은 도 4와 도 10에 도시된 바와 같이 유닛 베이스(415)의 일 측에 형성된 돌출부(416)의 중앙 부분 공간이 수행하도록 구성될 수 있다. 유닛 베이스(415)는 흡수부재(411)가 놓이는 곳으로서, 유닛 베이스(415)의 하단에 형성된 돌출부(416)의 가운데 공간과 회수통로(204)는 서로 연결된다.The role of the
그러므로, 흡수부재(411)의 흡수량을 넘는 액체는 유닛 베이스(415)의 하단에 형성된 돌출부(416)의 가운데 공간과 연결된 회수통로(204)를 통해 상승하는 방향으로 흐른다.Therefore, the liquid exceeding the absorption amount of the absorbing
또한, 하부 전극판(404)의 하단에는 냄새를 흡수할 수 있는 탄소 성분의 냄새흡수재를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 냄새흡수재는 양극에서 발생한 가스, 예를 들어 산소와 물이 반응할 때 발생하는 오존 등 바람직하지 않은 냄새 성분을 제거하기 위하여 사용될 수 있다. In addition, the
냄새흡수재는 탄소 계통의 재료를 이용하여 구성될 수 있으며, 흡수부재(411)의 구성 성분으로 포함시켜 구성하거나, 필름 형태로 흡수부재(411)의 윗면에 배치하는 등 다양하게 구성될 수 있다.The odor absorbing material may be configured using a carbon-based material, and may be variously configured such as being included as a component of the absorbing
한편, 전극모듈(201)에서 전기분해가 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 하부 전극판(404)이 존재하는 공간도 충분한 습윤상태를 유지해 주는 것이 바람직하다. 이를 위한 하나의 예로서, 저수조에 담긴 물을 흡수부재(411)가 있는 쪽으로 적절히 공급해 주는 방법을 사용할 수 있다.On the other hand, in order for the electrolysis to be efficiently performed in the
이러한 실시예에서, 저수조 하우징(203)이 전극 구조체를 지지하는 케이싱 부재와 밀착되는 부분(S1) 중 한 곳 이상에는 저수조(202)에 저장된 물이 흡수부재(411)가 있는 공간으로 새어 나갈 수 있도록 틈이 형성될 수 있다.In this embodiment, the water stored in the
예를 들어, 케이싱 부재와 저수조 하우징이 만나는 면(S1)에 적정한 물이 스며들 수 있을 정도의 요철 처리를 할 수 있다.For example, it is possible to perform an uneven process such that proper water can be impregnated on the surface S1 where the casing member and the reservoir housing meet.
또한, 이곳에 스며든 물이 흡수부재(411)로 전달될 수 있도록 하는 통로(S2)가 형성된다. 이 틈(S1)과 통로(S2)를 통해 흡수부재(411)가 있는 공간을 습윤상태로 유지할 수 있게 된다.In addition, a passage (S2) is formed to allow water impregnated here to be transferred to the absorbing member (411). Through this gap (S1) and the passage (S2) it is possible to maintain the space with the absorbing
이때 요철의 크기 등은 저수조(202)에서 흡수부재(411)가 있는 공간으로 전달시킬 수분의 양에 알맞게 구성하면 된다.At this time, the size of the unevenness may be configured to suit the amount of moisture to be transferred from the
또한, 도 4를 통해 설명한 바와 같이, 전극모듈(201)의 상부 전극판(403)과 하부 전극판(404)에 적절한 압력을 가하여 그 간격이 일정하게 유지되도록 하는 것은 전기분해 효율을 높이기 위해 중요하다.In addition, as described with reference to FIG. 4, it is important to increase the electrolysis efficiency by applying an appropriate pressure to the
이와 관련하여 흡수부재(411)가 놓이는 유닛 베이스(415)는 전극 구조체에 일정한 압력을 가할 수 있는 제3가압지지부(411-1)가 더 구비될 수 있다. 제3가압지지부(411-1)는 다양하게 구성될 수 있다. 하나의 예로서, 도 10에 도시된 예와 같이 제3가압지지부(411-1)는 흡수부재(411)가 놓이는 면에 수직으로 돌출된 사각 판의 태로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In this connection, the
본 발명의 요지를 흐리지 않기 위하여 특별히 설명하지는 않더라도 베이스 어셈블리(200)는 휴대용 기기에 전원을 공급하기 위한 배터리부(207) 등을 포함하며, 전기적 회로를 제공하기 위한 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 전원 스위치, 작동 지시용 LED, 외부 케이스, 각 구성요소를 지지하기 위한 체결구조 등 필요에 따라 다양한 요소들이 포함되어 구성될 수 있음은 물론이다.Although not specifically described in order not to obscure the subject matter of the present invention, the
도 12는 캡 어셈블리의 뚜껑이 열린 상태를 도시한 상부 사시도이다. 도 13은 캡 어셈블리의 뚜껑이 닫힌 상태를 도시한 단면도이며. 도 14는 캡 어셈블리의 하부 사시도이다.12 is a top perspective view showing a state in which the cap assembly is opened. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the cap of the cap assembly is closed. 14 is a bottom perspective view of the cap assembly.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 캡 어셈블리(100)는 제1젠더(301)를 통해 베이스 어셈블리(200)와 체결되는 캡 본체(113), 캡 본체(113)와 힌지 결합되어 캡 본체(113)를 개폐하도록 구성된 캡 뚜껑(101), 및 캡 본체(113)의 중앙에 배치되는 이온수 흡입부(111)를 포함하여 구성될 수 있다.12 to 14, the
캡 본체(113)는 제1 젠더(310)를 통해 베이스 어셈블리(200)와 체결된다.The
캡 본체(113)의 중앙에는 이온수 흡입부(111)와 연결되는 통로부(112)가 형성되며, 통로부(112)는 제1 젠더(310)의 개구부를 통해 베이스 어셈블리(200)의 상부면과 연결될 수 있다.In the center of the
캡 뚜껑(101)은 캡 본체(113)의 일측 영역에서 캡 본체(113)와 힌지 결합된다. 캡 뚜껑(101)의 재질은 특별히 제한되지 않고, 불투명 또는 (반)투명한 재질로 구성될 수도 있으며, 투명한 경우 캡 뚜껑(101)이 닫혔을 때 사용자가 내부를 확인할 수 있다.The
이온수 흡입부(111)는 캡 본체(113)의 일 영역, 예컨대 캡 본체(113)의 중앙부에 위치할 수 있다. 이온수 흡입부(111)는 캡 본체(113)의 통로부(112)와 연결되며, 통로부(112)를 통해 베이스 어셈블리(200)로부터 생성된 수소수를 사용자가 흡입할 수 있도록 한다. 이온수 흡입부(111)는 유연한 재질로 형성될 수 있으며, 캡 뚜껑(101)의 개폐 여부에 따라 접힐 수 있다. 예를 들어, 이온수 흡입부(111)는 고무 재질로 형성되며, 캡 본체(113)의 상부면으로부터 일측 방향으로 휘어진 형태로 구성될 수 있다.The ionized
이온수 흡입부(111)는 도 13에 도시한 바와 같이, 캡 뚜껑(101)이 닫힐 경우 캡 뚜껑(101)의 가압에 의해 구부러질 수 있다. 이를 위하여, 캡 본체(113)는 이온수 흡입부(111) 주변에 돌출되어 형성된 이온수 흡입부 거치대(114)를 가지고, 캡 뚜껑(101)은 닫혔을 때 이온수 흡입부(111)의 상단을 눌러서 이온수 흡입부 거치대(114)에 걸치도록 눌러주는 이온수 흡입부 가압부(115)를 캡 뚜껑(101)의 내부에 가질 수 있다. As shown in FIG. 13, the ionized
또한, 상기 통로부(112)는 캡 본체(113)의 아래쪽으로 돌출되면 가운데가 빈 형상을 가지고, 베이스 어셈블리(200)로부터 생성된 수소수 또는 수소가스를 전달하는 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 통로부(112)는 캡 본체(113)의 아래쪽 가운데 영역에 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 통로부(112)의 일 끝단은 베이스 어셈블리(200)의 상면, 전극 모듈(201)이나 전극 구조체의 상면, 상부 가압지지부(401)의 상면, 또는 상부 전극판(403)의 상면 가까이 근처까지 근접하도록 연장된 것이 바람직하고, 상기 상면에 접촉된 것도 가능하다. 본 발명자들은 초기에 상기 통로부(112)의 하단을 베이스 어셈블리(200) 또는 전극 모듈(201)의 상면으로부터 멀리 떨어지도록 설계하였으나, 이 경우 통로부(112)에서 수소가스가 외부로 전달되는 효율이 낮은 단점이 있음을 알게 되었다. 이러한 단점을 해결하고자 본 발명자들은 오랜 실험을 거듭하였고, 그 결과 상기 통로부(112)의 하단을 베이스 어셈블리(200) 또는 전극 모듈(201)의 상면에 근접하도록 하는 경우(바람직하게는 상면에서 0.1cm~2.0cm 범위 내로 떨어진 경우), 수소가스의 전달 효율이 크게 높아짐을 확인하였다.In addition, when the
또한, 상기 캡 본체(113)는 캡 본체(113)를 관통하여 베이스 어셈블리(200)의 내부에 포집된 수소 가스를 외부로 전달하는 수소가스 전달구(123)를 가지고, 캡 뚜껑(101)은 캡 뚜껑(101)을 관통하고 캡 뚜껑(101)이 닫혔을 때 수소가스 전달구(123)와 연통되는 수소가스 배출구(121)를 캡 뚜껑(101)의 내부에 가지는 것이 가능하다. In addition, the
즉 수소가스 전달구(123)는 캡 본체(113)의 특정 영역을 관통하도록 구성될 수 있다. 수소가스 전달구(123)는 베이스 어셈블리(200)의 내부에 포집된 수소 가스를 외부로 방출하기 위한 구성이다. 이러한 본 발명은 장치가 동작할 때, 베이스 어셈블리(200)에서 발생되는 수소 가스가 포집되어 베이스 어셈블리(200)의 내부 압력을 증가시켜도, 소정 압력 이상으로 증가하면 수소가스 전달구(123)를 통해 외부로 방출시켜 터짐 현상이나 폭발을 방지한다.That is, the hydrogen
상기 수소가스 전달구(123)는 연질 또는 강질의 물질로 이루어질 수 있다.The hydrogen
즉, 수소가스 전달구(123)는 고무 재질이나 플라스틱 또는 금속 등으로 이루어질 수 있다. 그 중에서도, 수소가스 전달구(123)가 고무 재질의 파이프로 이루어진 경우에는, 수소가스 전달구(123)로 삽입되는 보조 기구(예컨대, 주사 바늘)의 표면을 면 접촉으로 밀착시킬 수 있어서, 원치 않는 가스 누출을 차단할 수 있는 효과가 있다. That is, the hydrogen
또한, 캡 뚜껑(101)의 특정 영역에는 수소가스 전달구(123)에 대응하는 수소가스 배출구(121)가 형성될 수 있다. 수소가스 배출구(121)는 캡 뚜껑(101)이 닫혔을 때 수소가스 전달구(123)와 연통된다. 수소가스 배출구(121)는 수소가스 전달구(123)의 지름에 대응하는 고무 재질의 제1 덮개와, 제1 덮개를 감싸고 지지하는 제2 덮개로 구성될 수 있다.In addition, a
또한, 캡 본체(113)는 배면에 캡 실링(119)을 가지고, 캡 실링(119)은 수소가스 전달구(123)와 대응하는 위치에 크로스 형태(+)로 찢어진 수소가스 전달 개폐부(125)를 갖는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따르면, 수소가스 전달 개폐부(125)는 도시된 바와 같이, 캡 실링(119)의 일부가 크로스 형태(+)로 찢어짐으로써 형성될 수 있다. 또는, 원형 또는 다각형 형태로 구성될 수도 있다.In addition, the
즉, 캡 본체(113)의 배면에는 물이 외부로 새어나가지 않도록 캡 실링(119)이 형성될 수 있으며, 캡 실링(119)은 유연한 재질로서 고무 또는 실리콘으로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 캡 실링(119)은 수소가스 전달구(123)와 연통되는 위치(예컨대 수소가스 전달구와 중첩되는 위치)에 형성된 홀을 가지며, 베이스 어셈블리(200)에서 일정 압력 이상의 수소가스가 형성된 경우, 이를 수소가스 전달구(123)로 분출시키는 역할을 한다. 이를 위해, 본 발명의 실시예는 보조 기구(예컨대, 주사 바늘)를 더 구비할 수 있으며, 보조 기구는 가스 또는 유체가 통과할 수 있는 관이 내부에 형성되며, 캡 본체(113)의 상측 방향에서 수소가스 전달구(123)로 삽입되는 것이 가능하다. 이러한 보조 기구는 캡 실링(119)의 수소가스 전달 개폐부(125)을 통과하여 베이스 어셈블리(200)와 연통될 수 있다.That is, a cap sealing 119 may be formed on the rear surface of the
도 15는 본 발명의 바람직한 제2실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 외형을 나타낸 사시도이다. 도 16은 도 15에 도시된 수소 가스 발생 기기를 조립한 외형을 나타낸 사시도이다. 도 17은 본 발명의 바람직한 제2실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 사용 상태를 나타낸 도면이다.15 is a perspective view showing the appearance of a hydrogen gas generator according to a second preferred embodiment of the present invention. FIG. 16 is a perspective view showing an external shape in which the hydrogen gas generator shown in FIG. 15 is assembled. 17 is a view showing a state of use of a hydrogen gas generating device according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 제2실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기는 페트병(330)과 체결 가능한 제1체결부(321)를 상단에 가지고, 베이스 어셈블리(200)와 체결 가능한 제2체결부(322)를 하단에 가지는 제2젠더(320)를 더 포함하여, 폐트병(330)에 수소수를 공급하는 것을 특징으로 한다.15 to 17, the hydrogen gas generator according to the second embodiment of the present invention has a
제2 젠더(320)의 일측, 예컨대 상부면에는 페트병(330)의 주둥이와 체결되도록 돌출된 제1체결부(321)가 형성된다. 제2 젠더(320)의 타측, 예컨대 하부면에는 베이스 어셈블리(200)의 상부와 체결되도록 돌출된 제2체결부(322)가 형성된다.A
제1체결부(321)는 페트병(330)의 주둥이 지름에 대응하도록 제1 지름을 갖는 원형으로 구성된다. 제1체결부(321)는 페트병(330)의 주둥이에 형성된 나선형 돌기에 대응하도록 나선형 홈 또는 돌기가 형성된다. 제2체결부(322)는 베이스 어셈블리(200)의 상부에 위치한 저수조(202)의 지름에 대응하도록 제2 지름을 갖는 원형으로 구성된다. 제2체결부(322)는 저수조(202)에 형성된 나선형 돌기에 대응하도록 나선형 홈 또는 돌기가 형성된다. The
여기서, 제2젠더(320)는 제1체결부(321)에서 제2체결부(322) 방향으로 상협하광(上狹下廣)의 단면을 갖는 내부벽(323)을 가지도록 구성될 수 있다.Here, the
즉, 제1체결부(321)의 제1 지름이 제2체결부(322)의 제2 지름보다 작은 것이다. 전극모듈(201)에서 수소수가 생성되어 페트병(330)의 좁은 입구 방향으로 분출되는 경우, 일시적으로 많은 양의 수소수 및 수소 가스가 발생하기 때문에 제2젠더(320)의 내부나 상부에는 다량의 수소수 및 수소 가스가 부딪히면서 거기에 맺히게 되는데, 이렇게 정체되는 수소수 및 수소 가스는 효율을 떨어뜨리고 페트병(330) 내부로 공급되는 수소수의 양을 감소시킨다.That is, the first diameter of the
실제로, 본 발명자가 처음 제작한 제2젠더(320)의 내부벽은 측면과 상면이 수직인 형태였는데 수소수 생성 효율이 낮을 뿐만 아니라 페트병 안으로 공급되는 수소수의 양이 현저히 작았다. 그래서, 본 발명자들은 제2젠더(320) 내부에 상협하광(上狹下廣)의 단면을 갖는 내부벽(323)을 구성하였고, 비로소 수소수 생성효율과 공급량을 높일 수 있었다.Indeed, the inner wall of the
이러한 본 발명은 베이스 어셈블리(200)에 페트병(330)을 체결함으로써, 페트병(330)에 저장된 물을 살균수로 변환시키도록 구성될 수도 있다.The present invention may be configured to convert the water stored in the
페트병(330) 용기는 주둥이의 크기가 규격화된 것이므로 일상적으로 쉽게 구할 수 있는 바, 본 발명의 장치는 살균수를 생성함에 있어서 호환성이 뛰어난 장점이 있다.Since the size of the spout is standardized, the container of the
도 18은 본 발명의 바람직한 제3실시형태에 따른 수소 가스 발생 기기의 외형을 나타낸 사시도이고, 도 19는 도 18에 도시된 수소 가스 발생 기기를 조립한 외형을 나타낸 사시도이다.18 is a perspective view showing the appearance of a hydrogen gas generating device according to a third preferred embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a perspective view showing the appearance of the hydrogen gas generating device shown in FIG. 18 assembled.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수소수 발생기기는 저장용기(350)와, 미네랄 공급부(340)를 포함한다. 즉, 베이스 어셈블리(200)의 상부 및 캡 어셈블리(100)의 하부와 결합 가능하고, 물과 수소수를 저장하는 저장용기(350), 및 저장용기(350)의 내부에 구비되고, 저장용기(350)에 저장된 물과 수소수에 미네랄을 공급하는 미네랄 공급부(340)를 포함하여, 텀블러용으로 사용가능한 것을 특징으로 한다.18 and 19, a hydrogen water generator according to another embodiment of the present invention includes a
저장용기(350)는 베이스 어셈블리(200)의 상부 및 캡 어셈블리(100)의 하부와 결합될 수 있도록 설계된 텀블러형 용기이다.The
저장용기(350)에 저장된 물은 베이스 어셈블리(200)에 의해 수소수 또는 살균수로 변환될 수 있다. 또한, 베이스 어셈블리(200)에 의해 생성되는 수소 가스는 저장용기(350)의 내부를 거쳐 캡 어셈블리(100)로 공급되며, 캡 어셈블리(100)는 공급된 수소 가스를 외부로 배출하도록 구성된다.The water stored in the
이러한 저장용기(350)는 투명한 재질로 형성하여, 사용자가 본 발명의 장치의 동작시에 수소수나 살균수가 생성되는 과정을 육안으로 확인할 수 있도록 구성될 수도 있다.The
미네랄 공급부(340)는 저장용기(350)의 내부에 삽입되어 저장용기(350)에 저장된 물을 정수하여 베이스 어셈블리(200)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 미네랄 공급부(340)는 저장용기(350)의 길이 방향으로 배치되는 원통형을 가지고, 원통형의 하단은 아래로 갈수록 지름이 작아지는 것이 바람직하다.The
미네랄 공급부(340)를 원통형으로 구성하고, 원통형의 지름이 베이스 어셈블리(200)에 가까워질수록 좁아지는 형태로 설계하면, 미네랄 공급 효율을 높이면서 동시에 상기 미네랄 공급부(340)의 사용 기간을 늘일 수 있기 때문이다.If the
미네랄 공급부(340)는 저장용기(350)의 중앙 부분에서 저장용기(350)의 길이 방향으로 배치된다. 미네랄 공급부(340)의 외부 측면에는 저장용기(350)에 저장된 물이 투과되는 복수의 개구부가 형성된다.The
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다. In the above, the present invention has been illustrated and described in relation to a specific preferred embodiment, but the present invention may be variously modified and changed within the limits that do not depart from the technical features or fields of the present invention provided by the following claims. Being able is obvious to those of ordinary skill in the art.
10: 수소 가스 발생 기기
100: 캡 어셈블리
101: 캡 뚜껑
111: 이온수 흡입부
112: 통로부
113: 캡 본체
114: 이온수 흡입부 거치대
115: 이온수 흡입부 가압부
119: 캡 실링
121: 수소가스 배출구
123: 수소가스 전달구
125: 수소가스 전달 개폐부
200: 베이스 어셈블리
201: 전극모듈
202: 저수조
203: 저수조 하우징
204: 회수통로
207: 배터리
291: 제1 배출통로
292: 제2 배출통로
297: 배출통로 정합부
310: 제1 젠더
320: 제2 젠더
321: 제1체결부
322: 제2체결부
323: 내부벽
330: 페트병
340: 미네랄 공급부
350: 저장용기
401: 제1가압지지부
403: 상부 전극판
404: 하부 전극판
405: 이온수지막
405-1, 405-2 : 백금코팅층
406 : 함수체
407: 제2가압지지부
409: 중간 케이싱 부재
411: 흡수부재
411-1: 제3가압지지부
415: 유닛 베이스
416: 돌출부
600: 배출수단
610: 배출수단의 내부 공간
680: 에어 캡10: hydrogen gas generator
100: cap assembly
101: cap lid
111: ion water intake
112: passage
113: cap body
114: Ion water suction unit holder
115: ion water suction section pressurization section
119: cap sealing
121: hydrogen gas outlet
123: hydrogen gas delivery port
125: hydrogen gas transmission opening and closing part
200: base assembly
201: electrode module
202: water tank
203: reservoir housing
204: recovery passage
207 battery
291: first discharge passage
292: Second discharge passage
297: discharge channel matching portion
310: first gender
320: second gender
321: first fastening
322: second fastening
323: inner wall
330: PET bottle
340: mineral supply
350: storage container
401: first pressing support
403: upper electrode plate
404: lower electrode plate
405: ion resin membrane
405-1, 405-2: Platinum coating layer
406: function body
407: second pressing support
409: intermediate casing member
411: absorbent member
411-1: Third pressing support
415: unit base
416: protrusion
600: discharge means
610: internal space of the discharge means
680: air cap
Claims (21)
제1젠더를 통해 상기 베이스 어셈블리와 체결되고, 상기 베이스 어셈블리에서 생성된 수소가스를 외부로 배출하는 캡 어셈블리를 포함하고,
상기 베이스 어셈블리는 물의 전기분해에 따라 양극에서 발생된 가스와 산성수를 분리하여 배출할 수 있도록 구성되며,
상기 전극모듈은, 음(-)의 전원이 인가되는 상부 전극판과, 양(+)의 전원이 인가되는 하부 전극판과, 상기 상부 전극판과 하부 전극판의 사이에 구비된 이온수지막으로 이루어지는 전극 구조체를 포함하고,
상기 전극모듈은 하나 이상의 케이싱 부재를 통해 감싸지며,
상기 케이싱 부재에는 상기 양극에서 발생된 가스를 내보내는 제1배출통로와, 산성수를 내보내는 제2배출통로가 형성되고,
상기 저수조 하우징에는 적어도 하나의 측면 내부에 형성되어 상기 제1배출통로 및 제2배출통로와 연결되는 회수통로가 구비되며,
상기 제1배출통로는 상기 제2배출통로보다 상기 하부 전극판에 더 가까운 위치에 형성되는, 수소 가스 발생 기기.A reservoir assembly in which water is stored, an electrode module for electrolyzing the water stored in the reservoir is provided below the reservoir, and a base assembly including a reservoir tank housing the reservoir and the electrode module for casing; And
It is fastened to the base assembly through a first gender, and includes a cap assembly for discharging the hydrogen gas generated in the base assembly to the outside,
The base assembly is configured to separate and discharge gas and acidic water generated at the anode according to the electrolysis of water,
The electrode module includes an upper electrode plate to which negative (-) power is applied, a lower electrode plate to which positive (+) power is applied, and an ion resin film provided between the upper and lower electrode plates. An electrode structure,
The electrode module is wrapped through at least one casing member,
The casing member is formed with a first discharge passage for discharging the gas generated at the anode and a second discharge passage for discharging acidic water,
The reservoir housing is provided with a recovery passage formed in at least one side and connected to the first discharge passage and the second discharge passage,
The first discharge passage is formed in a position closer to the lower electrode plate than the second discharge passage, the hydrogen gas generating device.
상기 전극모듈은, 상기 전극 구조체의 하단에 위치하고, 물을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진 흡수부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 1,
The electrode module is located at the bottom of the electrode structure, the hydrogen gas generating device characterized in that it comprises an absorbent member made of a material capable of absorbing water.
상기 이온수지막은 양면에 백금코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 1,
The ion resin film is a hydrogen gas generating apparatus characterized in that a platinum coating layer is formed on both sides.
상기 전극모듈은, 상기 전극 구조체의 하단에 위치하고, 티타늄으로 이루어진 함수체를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 3,
The electrode module is located at the bottom of the electrode structure, hydrogen gas generating apparatus comprising a water-containing body made of titanium.
상기 회수통로를 통해 흐르는 가스와 산성수를 상기 베이스 어셈블리의 외부로 유도하는 배출통로 정합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 1,
Hydrogen gas generating apparatus characterized in that it comprises a discharge passage matching portion for guiding the gas and acidic water flowing through the recovery passage to the outside of the base assembly.
상기 배출통로 정합부에 연결될 흡입구를 구비한 배출수단을 더 포함하고,
상기 배출수단은 산성수를 보관할 내부 공간을 구비하고, 상단에는 양극에서 발생된 가스를 배출할 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 5,
Further comprising a discharge means having a suction port to be connected to the discharge passage mating portion,
The discharge means has an internal space for storing the acidic water, a hydrogen gas generating apparatus characterized in that the hole is formed to discharge the gas generated from the anode at the top.
상기 배출수단은 상기 베이스 어셈블리에 탈부착할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 7,
The discharge means is a hydrogen gas generating device, characterized in that configured to be detachably attached to the base assembly.
상기 저수조의 물이 상기 흡수부재가 놓인 공간으로 새어 나갈 수 있는 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 2,
Hydrogen gas generating apparatus, characterized in that a passage is formed through which the water in the water tank can leak into the space where the absorption member is placed.
상기 저수조 하우징이 상기 전극 구조체를 지지하는 케이싱 부재와 밀착되는 부분 중 한 곳 이상에는 상기 저수조의 물이 새어 나갈 수 있도록 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 9,
Hydrogen gas generating apparatus characterized in that the reservoir housing is formed in the concavo-convex so that the water of the reservoir is leaking to at least one of the parts in close contact with the casing member supporting the electrode structure.
상기 하부 전극판의 하단에는 탄소 성분의 냄새흡수재가 구비되는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 2,
Hydrogen gas generating apparatus, characterized in that the lower electrode plate is provided with a carbon-based odor absorber.
상기 흡수부재가 놓이는 케이싱 부재에는 상기 전극 구조체에 일정한 압력을 가하는 제3가압지지부가 구비된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 2,
A hydrogen gas generating device characterized in that the casing member on which the absorbing member is placed is provided with a third pressing support portion that applies a constant pressure to the electrode structure.
상기 제3가압지지부는 상기 흡수부재가 놓이는 면에 수직으로 돌출된 판의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 12,
The third pressurizing support unit is a hydrogen gas generating device, characterized in that it is configured in the form of a plate protruding perpendicular to the surface on which the absorbing member is placed.
상기 캡 어셈블리는, 상기 제1젠더를 통해 상기 베이스 어셈블리와 체결되는 캡 본체; 상기 캡 본체와 힌지 결합되어 상기 캡 본체를 개폐하도록 구성된 캡 뚜껑; 및 상기 캡 본체의 중앙에 배치되는 이온수 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 1,
The cap assembly may include a cap body that is fastened to the base assembly through the first gender; A cap lid hingedly coupled to the cap body and configured to open and close the cap body; And an ion water suction part disposed at the center of the cap body.
상기 캡 본체는, 상기 캡 본체를 관통하여 상기 베이스 어셈블리의 내부에 포집된 수소가스를 외부로 전달하는 수소가스 전달구를 가지고,
상기 캡 뚜껑은, 상기 캡 뚜껑을 관통하고 캡 뚜껑이 닫혔을 때 상기 수소가스 전달구와 연통되는 수소가스 배출구를 상기 캡 뚜껑 내부에 가지는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 14,
The cap body, through the cap body, has a hydrogen gas delivery port for transmitting the hydrogen gas collected in the interior of the base assembly to the outside,
The cap lid, the hydrogen gas generating device characterized in that it has a hydrogen gas outlet inside the cap lid that penetrates the cap lid and communicates with the hydrogen gas delivery port when the cap lid is closed.
상기 캡 본체는, 상기 캡 본체의 아래쪽으로 돌출된 형상을 가지는 통로부를 가지고,
상기 통로부는 상기 전극모듈의 상면에 근접하거나 접촉되도록 연장된 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 15,
The cap body has a passage portion having a shape protruding downward from the cap body,
The passage portion is a hydrogen gas generating device, characterized in that extended so as to approach or contact the upper surface of the electrode module.
상기 수소가스 전달구는 고무 재질의 파이프로 이루어진 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 15,
The hydrogen gas delivery port is a hydrogen gas generator, characterized in that made of a pipe made of rubber.
상기 캡 본체는, 상기 이온수 흡입부 주변에 돌출되어 형성된 이온수 흡입부 거치대를 가지고,
상기 캡 뚜껑은, 캡 뚜껑이 닫혔을 때 상기 이온수 흡입부의 상단을 눌러서 상기 이온수 흡입부 거치대에 걸치도록 눌러주는 이온수 흡입부 가압부를 캡 뚜껑 내부에 가지는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 14,
The cap body has an ion water suction unit holder formed to protrude around the ion water suction unit,
The cap lid, a hydrogen gas generating device characterized in that it has a pressurized ion water suction unit pressurizing portion inside the cap lid to press the top of the ion water suction unit when the cap lid is closed so as to span the ion water suction unit holder.
상기 캡 본체는 배면에 캡 실링을 가지고, 상기 캡 실링은 상기 수소가스 전달구와 대응하는 위치에 크로스 형태(+)로 찢어진 수소가스 전달 개폐부를 갖는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.The method of claim 17,
The cap body has a cap sealing on the back, and the cap sealing has a hydrogen gas delivery opening and closing portion torn in a cross shape (+) at a position corresponding to the hydrogen gas delivery port.
페트병과 체결 가능한 제1체결부를 상단에 가지고, 상기 베이스 어셈블리와 체결 가능한 제2체결부를 하단에 가지는 제2젠더를 더 포함하여,
상기 페트병에 수소수를 공급하는 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기.According to claim 1,
Further comprising a second gender having a first fastening portion that can be fastened to the PET bottle, and a second fastening portion that can be fastened to the base assembly at the bottom,
Hydrogen gas generator, characterized in that for supplying hydrogen water to the PET bottle.
상기 베이스 어셈블리의 상부 및 상기 캡 어셈블리의 하부와 결합 가능하고, 물과 수소수를 저장하는 저장용기; 및
상기 저장용기 내부에 구비되고, 상기 저장용기에 저장된 물과 수소수에 미네랄을 공급하는 미네랄 공급부를 포함하여,
텀블러용으로 사용 가능한 것을 특징으로 하는 수소 가스 발생 기기. According to claim 1,
A storage container that can be combined with an upper portion of the base assembly and a lower portion of the cap assembly and stores water and hydrogen water; And
It is provided inside the storage container, including a mineral supply for supplying minerals to the water and hydrogen water stored in the storage container,
Hydrogen gas generator, characterized in that it can be used for tumblers.
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Date | Code | Title | Description |
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