KR102264723B1

KR102264723B1 - 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치

Info

Publication number: KR102264723B1
Application number: KR1020190034905A
Authority: KR
Inventors: 방명혁
Original assignee: (주) 에코워터
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2021-06-16
Also published as: KR20200113945A

Abstract

본 발명은 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지를 사출 성형하여 이루어진 3차원 구조의 양전극부와, 상기 양전극부의 상측과 좌우 측면을 감싸도록 설치되는 금속망으로 이루어진 음전극부와, 상기 양극판부의 하면에 밀착되는 금속망으로 이루어진 보조전극판부로 이루어져서, 전극의 단면을 확대시켜서 수소수의 발생량을 증가시키고, 상기 보조전극판부의 하부에는 양전극부와 음전극부로 물을 분사하는 물분사수단을 설치하여 전기분해 과정에서 발생하는 기포를 신속하게 제거하여 전체적으로 전해효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치에 관한 것이다.

Description

전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치{ELECTRODE STRUCTURE FOR ELECTROLYZER AND APPARATUS FOR GENERATING HYDROGEN WATER USING THE SAME}

본 발명은 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는. 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지를 사출 성형하여 이루어진 3차원 구조의 양전극부와, 상기 양전극부의 상측과 좌우 측면을 감싸도록 설치되는 금속망으로 이루어진 음전극부를 포함하여 전력사용을 줄이고 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있는 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치에 관한 것이다.

수소수(Hydrogen-rich Water)는 다량의 수소를 포함한 물로서, 고농도 수소수라고도 불린다. 이러한 수소수는 여러 의학 및 보건 분야에서 그 유효성이 인정되고 있다.

그리고 수소수 생성장치는 물을 전기 분해하여 수소와 산소를 얻기 위한 장치로서, 그 내부에는 물을 전기분해하기 위한 전극구조가 설치된다. 즉, 넓고 평평한 형태의 양극판과 음극판을 사용하고 물속에 잠긴 상태의 양극판과 음극판에 직류전류를 인가하면, 물 분자가 분해되어 음극판 표면에는 수소가 기포 형태로 생성되고, 양극판 표면에는 산소가 기포 형태로 생성된다.

그런데 종래의 전극판은 스테인리스강이나, 스테인리스강의 표면에 백금이 코팅된 평판으로 이루어진다. 그런데 스테인리스 또는 백금이 코팅된 스테인리스로 이루어진 전극판의 경우, 인가되는 전기에너지에 비하여 생성되는 수소산소의 양이 적기 때문에 전기소비량이 많아지는 문제가 있었다. 또한, 또한 전기분해가 진행되는 동안에 전극판의 표면이 서서히 분해되어 녹거나 표면에 스케일이 쌓이기 때문에, 일정 시간이 경과하면 전극판을 교체하여야 하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 10-2017-0042935(공개일:2017.04.20) 대한민국 특허등록 10-1383816(등록일:2014.04.01)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 전도성이 우수한 카본 나노튜브를 고분자 수지에 분산시켜서 3차원 구조의 양전극부를 사출 성형함으로써 공간의 활용도를 높이고 전류밀도의 집약을 통해서 낮은 전류로 전기분해가 가능하도록 하여 전력 사용을 절감하고 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있는 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 전기분해 과정에서 전극판의 표면에 붙게 되는 수소와 산소의 기포를 신속하게 제거하여 전극 표면에 물과의 접속시간을 늘림으로써 단위 시간당 전해수량을 증가시키고 전극의 발열을 방지하고 스케일을 제거하여 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있는 전해용 전극구조 및 이를 이용한 수소수 생성장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 전해용 전극구조는,

일정한 크기의 베이스부와 상기 베이스부의 상면에 일정한 간격으로 이격되게 형성된 다수의 양극판부로 이루어진 양전극부와;

상기 양전극부의 상부에 설치되고, 상기 양극판부의 측면으로부터 일정 거리 이격되게 수직으로 설치되는 다수의 음극판부와, 상기 양극판부의 상면으로부터 일정 거리 이격되게 수평으로 설치되고 상기 음극판부의 상단에 일체로 결합하는 커버판부로 이루어진 음전극부와;

상기 베이스부의 하면에 밀착되게 설치되는 보조전극판부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 양전극부는 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지로 이루어진 3차원 입체물이고, 상기 음전극부는 그물망 구조의 금속망으로 이루어진다.

상기 베이스부는 일정한 두께의 직사각형 입체물로 이루어지고, 상기 양극판부는 상기 베이스부와 유사한 두께와 폭 및 길이를 갖는 직사각형 입체물로 이루어진다.

상기 베이스부에는 상하로 관통하는 다수의 관통 홀이 형성되고, 상기 양극판부의 상단부에는 좌우로 관통하는 다수의 슬릿이 형성된다.

상기 양전극부와 음전극부의 양단에는 상기 양전극부와 음전극부 사이에 일정한 간격이 형성하도록 고정하는 캡부재가 설치된다.

상기 보조전극판부는 그물망 구조의 금속망으로 이루어지고 상기 양전극부에 전원을 인가하는 접속단자가 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 전해용 전극구조를 이용한 수소수 생성장치,

일정한 크기의 내부공간을 갖는 전해조와;

상기 전해조의 내부공간에 설치되는 3차원 구조의 전해용 전극구조와;

상기 전해용 전극구조를 지지하고 상기 전해조의 바닥에 고정하는 고정테이블과;

상기 고정테이블의 하부에 설치되어 상기 전해조 내의 물을 순환시키는 상기 전해용 전극구조의 내부로 분사하는 물분사수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전해용 전극구조는, 일정한 두께를 갖고 상하로 다수의 관통홀이 형성된 3차원 입체물로 이루어진 베이스부와, 상기 베이스부의 상면에 일정한 간격으로 이격되게 형성되고 상기 베이스부와 유사한 두께와 폭 및 길이를 갖고 상단부에 좌우로 다수의 슬릿이 형성된 3차원 입체물로 이루어진 다수의 양극판부로 이루어진 양전극부와;

상기 양전극부의 상부에 설치되고, 상기 양극판부의 측면으로부터 일정 거리 이격되게 수직으로 설치되고 그물망 구조의 금속망으로 이루어진 다수의 음극판부와, 상기 양극판부의 상면으로부터 일정 거리 이격되게 수평으로 설치되고 그물망 구조의 금속망으로 이루어지며 상기 음극판부의 상단에 일체로 결합하는 커버판부로 이루어진 음전극부와;

상기 베이스부의 하면에 밀착되게 설치되고 상기 베이스부와 유사한 폭과 길이를 갖는 그물망 구조의 금속 망으로 이루어진 보조전극판부;를 포함한다.

상기 음전극부에는 (-)전류를 공급하기 위한 접속단자가 설치되고, 상기 보조전극판부에는 상기 양전극부에 (+)전류를 공급하기 위한 접속단자가 설치된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지를 이용하여 3차원 구조의 양전극부를 제공함으로써 전도성이 우수하게 되고 공간의 활용과 전류밀도의 집약을 통해서 낮은 전류로 전기분해가 가능하여 전력사용을 절감하고 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 일정한 두께를 갖는 입체물인 다수의 양극판부의 상면에 커버판부를 더 설치하여 상기 양극판부의 상면과 커버판부 사이에 발생하는 전류밀도를 활용하여 물을 전기 분해함으로써 수소와 산소의 발생량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지로 이루어진 양전극부의 하면에 금속망으로 이루어진 보조전극판부를 설치함으로써 카본 나노튜브의 불균일한 분산에 따른 문제를 해소하여 각 양극판부에 전류를 균등하게 분배하여 전체적으로 전해효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 3차원의 구조로 이루어진 전극구조의 하부로 물을 분사함으로써 양극판부와 음극판부의 표면에서 발생하는 수소와 산소를 탈기하고 발열을 방지하며 스케일을 신속하게 제거함으로써 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전해용 전극구조의 실시 예를 보여주는 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 전해용 전극구조의 분해 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전해용 전극구조의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 전해용 전극구조의 분해 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 양전극부의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 전해용 전극구조가 적용된 수소수 생성장치의 일 예를 보여주는 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 수소수 생성장치에 적용되는 전해용 전극구조의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 전해용 전극구조와 이를 이용한 수소수 생성장치에 대해서 상세히 설명한다. 본 발명의 상세한 설명에 있어 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명에 포함되어 있는 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 전해용 전극구조의 실시 예를 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전해용 전극구조의 분해 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 전해용 전극구조(10)는, 크게 양전극부(30)와 음전극부(50) 및 보조전극판부(70)로 이루어진다. 양전극부(30)는 3차원 입체물로서 다수의 양극판부(34)가 일정한 간격으로 형성되어 있다. 음전극부(50)는 상기 양전극부(30)의 상측 및 양 측면을 감싸는 타공 판으로서 다수의 음극판부(54)이 일정한 간격으로 형성되어 있다. 그리고 보조전극판부(70)는 양전극부(30)의 하면에 밀착되는 타공 판이다.

구체적으로, 양전극부(30)는, 일정한 크기의 베이스부(32)와, 상기 베이스부(32)의 상면에 일정한 간격으로 형성되는 다수의 양극판부(34)로 이루어진다. 상기 양극판부(34)는 베이스부(32)의 상면에 일체로 형성되고 상부로 일정 길이 연장된다. 또한, 양극판부(34)는 일정한 두께를 3차원 입체물로 이루어진다. 즉, 양극판부(34)은 종래와 같이 얇은 평판으로 이루어지는 것이 아니라 상당한 두께를 갖는 입체 구조라는 특징이 있다. 그리고 다수의 양극판부(34) 사이에는 일정한 간격(35)이 형성된다.

이어, 음전극부(50)는 양극판부(34)의 상면으로부터 일정 거리 이격되게 수평으로 설치되는 커버판부(52)와, 상기 커버판부(52)의 하면에 일정한 간격으로 형성되는 다수의 음극판부(54)로 이루어진다. 음극판부(54)는 얇은 타공 판을 구부리거나 용접하여 이루어지는 것으로, 다수의 음극판부(54)는 양극판부(34) 사이의 간격(35)이나 양극판부(34)의 외측 면에서 일정 거리 떨어져 수직으로 설치된다.

이어서, 도 3은 본 발명에 따른 전해용 전극구조의 바람직한 실시 예를 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 전해용 전극구조의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 양전극부(30)는 길이가 긴 직사각형 입체물로 이루어진다. 또한, 양전극부(30)는 전도성이 우수한 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지로 이루어진다. 예를 들어, 양전극부(30)는 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지를 사출 성형하여 이루어질 수 있다.

이때, 카본 나노튜브(Carbon Nanotube: CNT)는 탄소 원자들이 육각형 벌집 무늬로 결합하여 원통형 구조를 이루고 있는 물질로서, 물리적 특성이 경량성, 고강도, 유연성, 높은 전기 전도성, 높은 열전도, 내열성, 화학 안정성 등 다양한 장점을 가지고 있다.

이러한 카본 나노튜브는 전도성이 우수하여 전류를 잘 통과시킬 수 있을 뿐만 아니라 고분자 수지에 분산시키면 3차원 입체물로 성형할 수 있다. 또한, 카본 나노튜브는 종래의 백금족 귀금속에 비해 싸기 때문에 저렴한 비용으로 단면적이 큰 전극구조를 만들 수 있다. 즉, 종래의 양극판은 두께가 얇은 평판으로 이루어지기 때문에 사용 가능한 전류량이 적다는 단점이 있었다. 그러나 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지를 이용하면 전도성이 우수하고 단면적이 큰 3차원 구조물로 만들 수 있다. 이와 같이, 3차원 구조물인 양극판부는 공간의 활용과 전류밀도의 집약도가 높아져서 전기분해에 필요한 소모 전력을 15% 이상 절감할 수 있고 수소와 산소의 발생량을 최대화할 수 있다.

이때, 고분자 수지로는 폴리스티렌(PS), 하이임팩트폴리스티렌(HIPS), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체/폴리카보네이트(ABS/PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아미드(PA), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등 다양한 고분자 물질이 사용될 수 있다. 그리고 카본 나노튜브를 고분자 수지에 분산시키는 방법은 분산이 균일하게 이루어지면 한 어느 것이나 가능하므로 여기에서는 특정한 분산방법으로 한정하지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 양전극부(30)를 구성하는 베이스부(32)와 다수의 양극판(34)는 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지를 사출 성형하여 만들어질 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스부(32)는 일정한 두께와 폭 및 길이를 갖는 직사각형의 입체물로 이루어진다. 바람직하게 상기 베이스부(32)는 폭에 비해 길이가 긴 직사각형으로 이루어질 수 있다. 또한, 다수의 양극판부(34)는 상기 베이스부(32)의 상면에서 상부로 일정 길이 연장되는 직사각형의 입체물로 이루어질 수 있다. 다시 말해 상기 양극판부(34)의 상면은 상당한 두께의 폭을 갖는다. 즉, 종래의 양극판은 두께가 얇은 평판이기 때문에 상면의 면적이 거의 없기 때문에 양극판의 상면에서는 전기분해의 효과를 얻을 수 없었다. 그러나 본 발명에 따른 양극판부(34)의 상면은 일정한 면적을 갖기 때문에 상면에서도 전기분해가 일어난다.

이어, 음전극부(50)는, 페라이트, 백금 티타늄 등과 같은 금속이나 루테늄(Rub), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt) 등의 백금족 귀금속을 코팅한 티타늄으로 이루어질 수 있다. 또한, 음전극부(50)는 두께가 얇은 그물망 형태의 금속망으로 이루어질 수 있다. 그러나 음전극부(50)는 양극판부(34)와 평행하게 설치되는 다수의 음극판부(54a) 외에 양전극부(30)의 상측에 수평으로 설치되는 커버판부(52)를 더 포함하는 점에서 차이가 있다. 즉, 본 발명은 양극판부(34)의 상면에 대응하도록 커버판부(52)를 더 설치하여 양극판부(34)의 상면과 커버판부(52) 사이에 전기분해가 일어나도록 하기 때문에 전해효율이 향상된다.

그리고 보조전극판부(70)는 상기 양전극부(30)의 베이스부(32)의 하면에 밀착되어 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지의 단점을 극복할 수 있도록 한다. 즉, 고분자 수지에 카본 나노튜브를 분산시키면 카본 나노튜브가 균등하게 분사되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 그러면 양극판부(34)로 전류가 균일하게 공급되지 못하기 때문에 전해효율이 떨어질 수 있다. 따라서 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지로 이루어진 베이스부(32)의 하면에 전도성이 우수한 금속망으로 이루어진 보조전극판부(70)를 밀착시키면 베이스부(32)에 전류가 균등하게 분배되어 각 양극판부(34)로 전류가 균등하게 인가되기 때문에 전체적으로 전해효율을 향상된다. 이를 위해서, (+) 전류를 공급하는 접속단자는 보조전극판부(70)에 형성된다.

이어서, 도 6은 본 발명에 따른 전해용 전극구조가 적용된 수소수 생성장치의 일 예를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 수소수 생성장치에 적용되는 전해용 전극구조의 일예를 보여주는 분해사시도이다.

먼저, 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전해장치(1)는, 일정한 크기의 내부공간을 갖는 전해조(3)와 상기 전해조(3)의 내부공간에 설치되는 전해용 전극구조(10)로 이루어진다.

상기 전해조(3)의 일 측에는 물을 주입하기 위한 주입구(3)가 형성되고 상측에는 전기분해에 의해서 발생하는 수소와 산소를 배출하기 위한 배출구(4)가 형성된다. 그리고 상기 전해용 전극구조(10)는 고정테이블(20)을 이용하여 전해조(10)의 바닥에 고정된다. 그리고 상기 고정테이블(20)의 하부에는 수중펌프(40)를 설치하여 상기 전해용 전극구조(10)의 하부로 물을 분사할 수 있도록 한다. 즉, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 수중펌프(40)에는 일정 길이의 노즐관(41)이 연결될 수 있다. 이 노즐관(41)의 상면에는 다수의 노즐홀(42)이 형성되어 수중펌프(40)에서 공급되는 물을 전해용 전극구조(10)의 하부로 분사할 수 있도록 한다.

이를 위해서, 고정테이블(20)의 상면에는 물이 통과할 수 있도록 관통부(21)가 형성된다. 또한 고정테이블(20)의 측면에도 물이 순환할 수 있도록 개구부(22)가 형성될 수 있다. 따라서 수중펌프(40)에 의해서 순환하는 물은 노즐관(41)의 노즐홀(42)을 통해 고정테이블(20)의 하부로 분사된다. 그리고 분사된 물은 고정테이블(20)의 관통부(21)를 통과해서 전해용 전극구조(10)의 하부로 분사되게 된다.

그리고 상기 전해용 전극구조(10)의 보조전극판부(70)과 음전극부(50)는 그물망 형태의 금속망으로 이루어져 수중펌프(40)에서 분사되는 물이나 수소 및 산소 가스가 통과할 수 있도록 한다. 그리고 상기 양전극부(30)는 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이, 베이스부(32)에는 상하로 다수의 관통 홀(37)이 형성되어 수중펌프(40)에서 분사되는 물이 베이스부(32)를 관통하여 양극판부(34) 사이로 분사될 수 있도록 한다. 또한, 양극판부(34)의 상단부에도 상하 방향으로 슬릿(38)을 형성하여 좌우방향으로 관통되게 함으로써 양극판부(34) 사이에도 물가 가스가 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.

한편, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 전해용 전극구조(10)의 양 측면에는 캡부재(80)가 더 설치된다. 상기 캡부재(80)는 실리콘이나 고무소재로 이루어져 상기 전해용 전극구조(10)의 양단을 폐쇄한다. 아울러 캡부재(80)는 양전극부(30)와 음전극부(50) 사이에 개재되어 양전극부(30)와 음전극부(50) 사이에 일정한 간격이 형성되도록 한 상태에서 고정한다.

따라서 수중펌프(40)에 의해 전해용 전극구조(10)로 분사되는 물은 보조전극판부(70)과 베이스부(32)를 통과하여 양극판부(34)와 음극판부(54) 사이로 유입된 후 상향류를 형성하면서 상부로 이동하게 된다. 이 과정에서 상향류의 흐름을 형성하는 물은 전기분해 과정에서 양극판부(34)과 음극판부(54)의 표면에 부착되는 산소나 수소 기포를 제거한다. 이러한 기포가 양극판부(34)나 음극판부(54)에 부착되면 물과 국판과의 접촉을 방해하여 전기분해가 잘 이루어지지 않는다. 또한, 시간이 경과에 따라서 양극판부(34) 및 음극판부(54)의 표면에는 스케일이 생기게 되는데 양극판부(34)와 음극판부(54) 사이로 분사되는 물이 충돌하여 스케일을 제거시키게 된다. 이와 같이 수중펌프(40)에 의해 분사되는 물은 전극 표면에 붙어 있는 수소와 산소 기포 및 스케일을 신속히 제거함으로써 시간당 전해 수량을 증가시킨다.

상술한 바와 같이, 이와 같이, 본 발명에 따른 전해용 전극구조(10)는 카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지를 이용하여 3차원 구조의 양전극부(30)를 형성함으로써 다양한 형태의 전극을 제공할 수 있고 전도성이 우수한 카본 나노튜브를 이용하여 전기분해에 필요한 전력 사용량을 15% 이상 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전해용 전극구조(10)는 3차원 구조로 이루어진 양극판부(34)의 상면에 커버판부(52)를 더 설치하여 전체적으로 전극의 단면적을 확대시킴으로써 전기분해 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전해용 전극구조(10)는 카본 나노튜브가 분사된 고분자 수지로 이루어진 양전극부(50)의 하면에 전도성이 우수한 금속망으로 이루어진 보조전극판부(70)을 더 설치함으로써 다수의 양극판부(34)에 전류가 균등하게 공급되도록 함으로써 전체적인 전해 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전해용 전극구조(10)는 양극판부(34)과 음극판부(54) 사이로 물을 분사함으로써 양극판부(34)와 음극판부(54)의 표면에 붙어 있는 기포와 스케일을 신속하게 제거함으로써 전해효율을 향상시키고 수소가스의 발생량을 높일 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 수소수 생성장치 3: 전해조
10: 전해용 전극구조 20: 고정테이블
30: 양 전극부 32: 베이스부
34: 양극판부 35: 간격
40: 수중펌프 50: 음전극부
52: 커버판부 54: 음극판부
70: 보조전극판부 80: 캡부재

Claims

카본 나노튜브가 분산된 고분자 수지로 이루어지고, 일정한 크기의 베이스부와, 상기 베이스부의 상면에 일정한 간격 이격되게 일체로 형성된 다수의 양극판부를 포함하는 양전극부와;
그물망 구조의 금속망으로 이루어지고, 상기 양극판부의 측면으로부터 이격되게 수직으로 설치되는 다수의 음극판부와, 상기 다수의 음극판부의 상단에 일체로 결합하고 상기 양극판부의 상면에서 일정 거리 이격되게 설치되는 커버판부를 포함하여 상기 양전극부의 상부와 측부를 감싸는 음전극부와;
상기 베이스부의 하면에 밀착되게 설치되고, 그물망 구조의 금속망으로 이루어지는 보조전극판부;를 포함하되,
상기 양극판부는 3차원의 입체물로 이루어지고, 상기 음극판부는 상기 양극판부에 비해 두께가 얇은 금속망으로 이루어지며, 상기 보조전극판부에는 상기 양전극부에 전원을 인가하는 접속단자가 설치되는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조.
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제1 항에 있어서,
상기 베이스부에는 상하로 관통하는 다수의 관통홀이 형성되고, 상기 양극판부의 상단부에는 좌우로 관통하는 다수의 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조.
제1 항에 있어서,
상기 양전극부와 음전극부의 양단에는 상기 양전극부와 음전극부 사이에 일정한 간격이 형성하도록 고정하는 캡부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조.
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일정한 크기의 내부공간을 갖는 전해조와;
상기 전해조의 내부공간에 설치되는 3차원 구조의 전해용 전극구조와;
상기 전해용 전극구조를 지지하고 상기 전해조의 바닥에 고정하는 고정테이블과;
상기 고정테이블의 하부에 설치되어 상기 전해조 내의 물을 순환시키고 상기 전해용 전극구조의 내부로 물을 분사하는 물분사수단;을 포함하되,
상기 전해용 전극구조는, 일정한 두께를 갖고 상하로 다수의 관통홀이 형성된 3차원 입체물로 이루어진 베이스부와, 상기 베이스부의 상면에 일정한 간격으로 이격되게 형성되고 상단부에 좌우로 다수의 슬릿이 형성된 3차원 입체물로 이루어진 다수의 양극판부로 이루어진 양전극부와;
상기 양전극부의 상부에 설치되고, 상기 양극판부의 측면으로부터 일정 거리 이격되게 수직으로 설치되고 그물망 구조의 금속망으로 이루어진 다수의 음극판부와, 상기 양극판부의 상면으로부터 일정 거리 이격되게 수평으로 설치되고 그물망 구조의 금속망으로 이루어지며 상기 음극판부의 상단에 일체로 결합하는 커버판부로 이루어진 음전극부와;
상기 베이스부의 하면에 밀착되게 설치되고 상기 베이스부와 유사한 폭과 길이를 갖는 그물망 구조의 금속망으로 이루어진 보조전극판부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조를 이용한 수소수 생성장치.
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제7 항에 있어서,
상기 음전극부에는 (-)전류를 공급하기 위한 접속단자가 설치되고, 상기 보조전극판부에는 상기 양전극부에 (+)전류를 공급하기 위한 접속단자가 설치되는 것을 특징으로 하는 전해용 전극구조를 이용한 수소수 생성장치.