KR102331462B1 - 수소가스 흡인도구 - Google Patents

Abstract

발명은 사용자가 휴대하여 자유롭게 갖고 다닐 수 있으며, 게다가 농도를 조정하여 수소가스를 공급할 수 있는 수소가스 흡인도구를 제공한다.
수소가스를 발생시켜 흡인하기 위한 수소가스 흡인도구로서, 적어도 내부가 중공인 제 1 수소가스 흡인도구 본체와, 내부에 저압 체크밸브로 연결된 흡인측 중공층 및 흡기측 중공층을 가진 제 2 수소가스 흡인도구 본체와, 상기 제 1 및 제 2 수소가스 흡인도구 본체의 사이에 수소가스 농도를 조정해 통과시키는 것이 가능한 가변식 압력 제어 밸브가 구비되며, 상기 제 2 수소가스 흡인도구 본체 내부의 흡기측 중공층에는, 물과 접촉함으로써 수소 발생 반응하는 물질과 반응용수를 배치 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

수소가스 흡인도구

본 발명은 휴대 가능하면서 소정량의 수소가스를 용이하게 공급할 수 있는 수소가스 흡인도구에 관한 것이다.

근년, 신경변성 질환 및 급성 폐장해 등의 여러가지 동물 질환 실험이나, 메타볼릭 증후군(metabolic syndrome) 및 당뇨병 등에 있어서의 인간의 임상 실험에서 수소의 유효성이 나타나서 의료 응용에 있어서의 여러 가지의 연구가 활발히 행해지고 있다. 수소는 노화의 촉진이나 동맥 경화 및 암 등 여러 가지 질환을 일으키는 원인이 되고 있는 유해 활성 산소(수산기(hydroxyl radical))만을 체내로부터 제거하여, 신체의 조직이나 세포에 악영향을 미치지 않기 때문에, 정맥 투여, 수용액의 경구 투여, 기체 흡입 등, 체내로 도입하는 수법은 폭 넓다.

특히 활성 산소가 신체에 발생하기 쉬운 운동시나, 음식시, 흡연시, 자외선, 오염 환경하에서의 체재시, 수면 부족, 장시간 노동 등의 높은 스트레스를 받았을 때 등의 여러 가지 상태에 있어서의 노화의 방지나 미용, 건강 촉진을 위해서, 수소를 신체에 도입하는 것이 권장되고 있다.

종래, 수소 발생 방법으로서 대체로 두 가지 방법이 있으며, 첫 번째 방법으로서, 이온 교환막과, 이온 교환막의 양면에 각각 밀착하는 한 쌍의 전극판과, 이온 교환막의 양면에 한 쌍의 전극판을 각각 밀착시키는 고정부를 갖는 전기 분해판이 배치된 전해조에 물을 넣고, 해당 전기 분해판에 전기를 통하게 함으로써 수소가스를 발생시키는 것이 가능한 탁상형 등의 수소 발생 장치가 이용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 수소 발생 장치에서는, 사용자가 임의로 이동시켜 사용할 수가 있기 때문에, 거치형으로서만 사용 가능한 수소 발생 장치와 비교하여 사용 편의성이 향상하는 것이다.

그러나, 상기 종래의 탁상형 등의 수소 발생 장치에서는, 소형화되었지만 사용하기 위해서 콘센트로부터 전원을 확보할 필요가 있으며, 사용자가 체내에 흡인하는 수소가스 흡인도구로서 활용하기 위해서는 이동 범위에 제한이 있었다. 또한, 전원을 내장 전지를 이용하는 경우, 전지를 내장하는 공간의 확보나 전해조, 전지간의 차수(遮水)가 필수가 되고, 소형화에 한계가 있으며, 고비용을 피할 수 없기 때문에 많은 사용자가 부담 없이 입수하거나 출장지에서 활용하기에는 적합하지 않았다.

또한, 제 2의 수소 발생 방법으로서, 마그네슘 입자와 물의 화학반응 등의 수소 발생 화학반응을 이용한 것도 알려져 있다. 이 방법에서는, 예를 들면 특허 문헌 2와 같이 마그네슘 입자와 물을 화학반응시키는 수소 발생용 케이스(도 4 참조)가 제공되어 있다. 이 수소 발생용 케이스의 경우, 내부에서 수소 발생 반응을 시켜서 케이스에 마련된 수소 투과 필름을 통해 수소만 외부로 방출되는 구성이 채용되고 있으며, 소형이고 운반하기 쉬운 것으로 되어 있다.

그러나, 상기 특허 문헌 2의 수소 발생 케이스의 경우, 어디까지나 페트병과 같은 용기에 투입하고, 그 내부의 수분을 수소수로 변화시키고, 이를 음료수로 하는 목적으로 사용되는 것이며, 그대로 수소 흡인도구로서 이용할 수 있는 것으로는 되어 있지 않다. 게다가, 특허 문헌 2의 수소 발생 케이스의 구성을 수소 흡인도구용으로 설계 변경하여 직접 흡인할 수 있는 구성으로 하였다고 하여도, 사용할 때에 케이스를 열어 물을 주입하여 내부의 마그네슘 입자와 물을 반응시키는 공정이 필수가 되기 때문에 사용자에게 번잡한 작업을 요구하게 된다. 구체적으로는, 사용자에게 주수용의 물을 확보하게 하며, 주수시의 케이스 개방 작업 및 주수 작업의 노력을 필요로 하며, 주수 작업시에 물에 젖는 것도 생각할 수 있다.

또한, 상기 종래의 수소 발생 케이스를 흡인도구에 활용하였을 경우, 수소 발생 장치 이외에 주수 도구나 주수용의 뚜껑이나 흡인도구 본체의 밸브 등이 필요하게 되어, 부품 점수가 증가함과 함께 흡인도구 본체의 형상도 복잡화하여 용적도 증대하기 때문에, 제품 및 반송 비용의 면에서의 문제도 많다. 게다가, 물을 흡인도구 본체의 일단으로부터 주입하기 때문에, 용기내의 마그네슘 입자 등의 금속에 물이 접촉하기까지 소정 시간을 필요로 하여, 신속한 수소 흡인을 원하는 사용자의 요망을 충분히 만족시키는 것이 어려웠다. 그 결과, 사용시까지 휴대하고, 원하는 장소에서 간편하게 사용하여 수소를 흡인할 수 있는 소형이면서 저가의 일회용으로 상품을 제공할 수 없었다.

[특허 문헌 1]　　일본국 특원 2012－289290호 공보 [특허 문헌 2]　　일본국 특개 2004－41949호 공보 [특허 문헌 3]　　국제 공개 공보 WO2015011046호

본 발명은 이상의 사정을 감안하여 창작된 것으로서, 사용자가 휴대하여 자유롭게 갖고 다닐 수 있고, 사용시에는 간단하고 위생적으로 수소를 흡인할 수가 있는 저가의 수소가스 흡인도구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 수소가스 흡인도구는,

적어도 일단에 개구를 갖는 길이 방향으로 연장되는 대략 통형상의 흡인도구 본체부와,

상기 흡인도구 본체부의 개구측에 연결 또는 이탈 가능하며, 연결시에 상기 개구와 유체적으로 연결하는 관통공을 갖는 흡입구 부재와,

상기 본체부의 내부에 길이 방향으로 배치되는 대략 봉형상의 수소가스를 발생시키는 수소 발생도구를 구비한다.

수소가스 흡인도구의 상기 수소 발생도구는,

물을 주 조성으로 하는 수용액을 내부에 봉입하는, 횡 방향의 손 힘에 의해 절단 및 분할 가능한 길이 방향으로 연장된 대략 통형상의 앰플 부재와,

물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 입상 또는 분말상의 금속재료를 포함한 반응 수단과,

적어도 횡 방향으로 가요성을 갖는 소재를 구비하며, 내부에 길이 방향으로 상기 반응 수단과 상기 앰플 부재가 순서대로 배치되며, 상기 수소가스를 내부로부터 외부를 향해 통과시킴과 함께 상기 수용액을 내부로부터 외부로 침투시키지 않는 통기성 불침투성 재료를 구비하는, 길이 방향으로 연장되는 대략 통형상의 용기 본체를 구비하고 있다.

이 수소가스 흡인도구의 사용시에는, 상기 수소 발생도구의 상기 용기 본체를 횡 방향의 손 힘으로 접음으로써 내부의 앰플 부재를 절단 및 분할한 상태에서, 상기 수소 발생도구를 상기 흡인도구 본체부내에 삽입하여 위치 결정한다.

본 발명의 수소가스 흡인도구의 경우, 사용시에 우선 대략 통형상 등의 홀쭉한 본 발명의 수소 발생도구의 중앙 근방 등에 횡 방향의 손 힘으로 접어 가면 용기 본체의 절단 및 분할 또는 절단 및 파열이 생기는 일 없이, 내부의 가요성이 낮은 앰플 부재만이 절단 및 분할되어, 앰플 부재 내에 봉입된 수용액의 전부가 한번에 용기 본체 내로 방출된다. 그 결과, 용기 본체 내에서 수용액과 금속재료가 화학반응하여 수소가스가 발생한다. 이 수소가스는, 통기성 불침투성 재료를 통하여 흡인도구 본체부의 내부로 방출되어, 흡입구 부재를 통하여 사용자의 입안으로 방출된다.

이 수소가스 흡인도구에 의하면, 재고시, 운반시에는 전혀 수소 발생 반응시키지 않고 관리할 수가 있으면서도, 사용시에 사용자의 손 힘으로 수소 발생도구를 접는 것만으로 이를 흡인도구 본체부에 삽입하면, 반응 종료까지 소정량의 수소가스를 입안에 흡인하는 것이 가능해지고, 주수 작업도 없어서 편리성이 높다. 또한, 수소 발생도구는 손 힘으로 접어서 수용액이 들어있는 앰플 부재를 절단 및 분할시켜도 용기 본체부로 덮여 있기 때문에 사용자에게로의 누액도 없고 위생적이다. 게다가, 수소 발생도구는 흡인시마다 일회용으로 사용할 수 있기 때문에 간편하다.

또한, 상기 금속재료는, 입상물, 분말물, 비반응물의 표면에 금속을 고정한 것, 또는 이들을 조합한 구성인 것이 바람직하다.

수소의 발생에 있어서, 원하는 수소 발생의 시간당 양, 지속 시간 및 반응 온도를 조절하는 것이 가능해지고, 원하는 수소 농도 및 지속 시간의 수소수를 얻는 것이 가능해진다. 특히, 1회당의 흡인 시간 등을 정한 제품을 제공하는 것이 용이하다.

또한, 상기 앰플 부재는 상기 반응 수단보다 상기 흡입구 부재측에 배치될 수가 있다.

흡인도구는, 통상 흡입구부를 상향으로 드는 일이 많기 때문에 이 순서로 설치하면 상시 금속재측에 수용액이 저장되고, 수소가스의 발생이 정체되는 것을 회피할 수 있다.

또한, 상기 용기 본체의 일단은 개구를 가지며, 상기 개구는 상기 통기성 불침투성 재료를 갖는 뚜껑 부재로 폐쇄되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용기 본체는 투명 또는 반투명의 부재로 형성되는 것이 바람직하다. 사용자에게 수소 발생을 시인시키는 것이 수소 흡인을 실감할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 반응 수단은, 상기 금속재료를 포함시킨 부직포를 갖는 대략 봉형상의 카트리지로 하는 것도 가능하다. 이 수소가스 흡인도구의 경우, 통상 흡인도구 본체부는 반복해서 사용하고, 수소 발생도구는 일회용으로 하는 사용 형태이며, 카트리지식의 경우가 설치가 용이하여 일회용 제품으로서 관리, 운반하기 쉬워진다.

또한, 상기 흡인도구 본체부의 개구 근방 내부에는, 개구측에 부압이 작용할 때만 개방되는 초크 밸브가 배치되며, 상기 초크 밸브의 상류측에는 외기도입용구가 마련되어도 좋다.

이 구성의 경우, 사용자가 흡인하여 흡인도구 본체부의 개구에 부압을 가하면 초크 밸브가 개방되어 수소가스를 입안에 도입할 수가 있지만, 반대로 흡입구로부터 외부 공기가 흡인도구 본체부내에 유입할 수는 없다. 또한, 흡입시에 상기 부압을 가했을 때에는 외기도입용구로부터 외부 공기가 유입하기 때문에 편하게 수소가스를 흡인할 수가 있다.

또한, 상기 통기성 불침투성 재료는 열가소성 수지인 것이 바람직하고, 예를 들면 (A) 폴리염화비닐리덴, (B) 폴리염화비닐, 및 (C) 폴리아크릴로니트릴로부터 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다. 또한, 상기 금속재료는, 예를 들면 Mg, Al, Ca를 주 성분으로 한다.

또한, 본 발명은, 상술한 수소가스 흡인도구에 있어서 사용시마다 제품을 교환하는 상기 수소 발생도구도 별개로 관리된다. 구체적으로, 수소 발생도구는,

물을 주 조성으로 하는 수용액을 내부에 봉입하는, 횡 방향의 손 힘에 의해 절단 및 분할 가능한 길이 방향으로 늘어난 대략 통형상의 앰플 부재와,

물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 입상 또는 분말상의 금속재료를 포함한 반응 수단과,

적어도 횡 방향으로 가요성을 갖는 소재를 구비하며, 내부에 길이 방향으로 상기 반응 수단과 상기 앰플 부재가 순서대로 배치되며, 상기 수소가스를 내부로부터 외부를 향해 통과시킴과 함께 상기 수용액을 내부로부터 외부로 침투시키지 않는 통기성 불침투성 재료를 구비하는, 길이 방향으로 연장되는 대략 통형상의 용기 본체를 구비하며,

사용시에는, 상기 수소 발생도구의 상기 용기 본체를 횡 방향의 손 힘으로 접음으로써 내부의 앰플 부재를 절단 및 분할할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 사용자가 휴대하여 자유롭게 갖고 다닐 수 있고, 사용시에는 간단하고 위생적으로 수소 흡인할 수 있는 저가의 수소가스 흡인도구를 제공할 수가 있다. 이 수소가스 흡인도구에 의하면, 사용시에 사용자의 손 힘으로 수소 발생도구를 접는 것만으로 반응 종료까지 수소가스를 입안으로 흡인할 수 있고, 주수 작업도 없고 사용자에게로의 누액도 없다. 게다가, 수소 발생도구는 운반, 재고 관리에도 편리하며, 간편한 일회용 제품으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 수소 발생도구의 일실시형태의 모식 단면도.
도 2는 본 발명의 수소 발생도구를 접음으로써 수소를 발생시키는 모식도로서, (a)는 도 1의 비사용시의 상태로부터 외통 부재를 접은 상태, (b)는 접은 후에 원래의 상태로 되돌린 상태를 나타낸다.
도 3은 (a)는 외통 부재의 중앙 근방의 내벽 주위에 내측으로 돌출하는 돌출 형상부를 구비한 것, (b)는 앰플 부재의 일부가, 다른 부에 비하여 두께가 작은 박층부를 마련한 것의 모식 단면도.
도 4는 본 발명에 있어서의 수소가스 흡인도구의 제 1 구성예를 나타내는 축단면도.
도 5는 대략 구상의 비반응부와 그 표면상에 피복 고정된 금속 입자층으로 구성된 금속재료 입자의 모식 단면도.
도 6는 본 수소가스 흡인도구의 축단면도예.
도 7는 (a)는 도 6의 수소가스 흡인도구의 사시도, (b)는 그 앰플 부재의 사시도.

이하, 본 발명의 수소가스 흡인도구와 관련되는 대표적인 실시형태를, 도 1 ~ 도 7을 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 도시되는 것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 각 도면은 본 발명을 개념적으로 설명하기 위한 것이기 때문에, 용이한 이해를 위해서, 필요에 따라서 치수, 비율 또는 수를 과장 또는 간략화하여 나타내고 있는 경우도 있다. 게다가, 이하의 설명에서는, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복하는 설명은 생략하는 것도 있다.

우선, 본 발명의 수소 흡인도구의 본체부에 삽입, 설치하는 일회용 및 교환 가능한 수소 발생도구(10)에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 수소 발생도구(10)의 일실시형태의 모식 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 수소 발생도구(10)는, 외통 부재(12)내에 앰플 부재(14)와 금속 부재(금속재료)(16)가, 외통 부재(12)의 내부에 봉입되어 있다. 외통 부재(12)의 상방(지면의 상방)에는 수소통과 부재(13)가 배치되며, 앰플 부재(14)내에는 수용액(18)이 봉입되어 있다.

계속하여, 각 구성 요소에 대하여 이하에 상세하게 설명한다.

외통 부재(12)는, 상방(후술 하는 수소 흡인도구의 흡입구 부재측)이 개구된 길이 방향으로 연장되는 대략 통형상이다. 이 외통 부재(12)는, 내부의 금속 부재(16), 수용액(18) 및 수소 등의 기체도 실질적으로 통과시키지 않고, 또한 손 힘으로 절곡 또는 만곡 가능한 가요성이 높은 소재로 구성되어 있으며, 대체로 예를 들면 고무 등의 수지 소재로 형성되어 있다. 외통 부재(12)와 외통 부재(12)의 개구부에 연결되는 수소통과 부재(13)(후술 하는 뚜껑 부재(15))에 의해 앰플 부재(14) 및 금속 부재(16)를 봉입하고 있다.

외통 부재(12)의 상단의 개구(11)측에는, 대략 원통상의 코르크 형상 등의 뚜껑 부재(15)가 압입되어 있으며, 이 뚜껑 부재(15)의 하면에 박막 상태의 필름 소재(13a)를 구비하고 있다. 필름 소재(13a)는 금속 및 수용액을 통과시키지 않으면서 기체를 통과시키는 통기성 불침투성 재료로 구성된다. 또한, 뚜껑 부재(15)는 기체를 통과시키는 소재로 구성되며, 필름 소재(13a)와 뚜껑 부재(15)로 구성된 수소통과 부재(13)를 통하여, 외통 부재(12)내에서 발생한 수소가 밖으로 방출된다.

통기성 불침투성 재료(13)의 뚜껑 부재(15)는 부직포 등이며, 필름 소재(13a)는, 예를 들면 폴리염화비닐리덴, 폴리염화비닐 또는 폴리아크릴로니트릴 등의 열가소성 수지가 채용된다.

앰플 부재(14)는, 길이 방향으로 연장되는 물을 주성분으로 하는 수용액을 밀봉한 폐공간을 형성하는 대략 통형상(봉형상 부재)이다. 이 앰플 부재(14)는 범용의 앰플처럼 외벽을 유리나 플라스틱 등의 외통 부재(12)보다 딱딱하고 절단 및 분할하기 쉬운 소재로 구성되어 있다. 실제로 길이 방향에 대해서 대략 직각 방향으로 손 힘을 가하면 만곡되지 않고 용이하게 절단 및 분할할 수가 있다.

또한, 앰플 부재(14)는, 외통 부재(12)보다 높은 강성을 구비하기 때문에 외통 부재(12)에 대해서 길이 방향과 직각 방향으로 가압해 가면, 외통 부재(12)가 절단 및 분할 또는 절단 및 파열되기 전에 앰플 부재(14)가 절단 및 분할 되어, 앰플 부재(14)내에 봉입되어 있던 수용액(18)이 외통 부재(12)내로 유출되어 저장된다.

도 1에는 외통 부재(12)내에 봉입되는 금속 부재(16)로서 입상의 예가 모식적으로 나타내어져 있다. 구체적으로 각각의 금속 부재(16)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 대략 구상의 비반응부(22)와 그 표면상에 피복 고정된 금속 입자층(24)으로 구성된다. 금속 입자층(24)은 물과 수소발생 반응한다. 예를 들면, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘, 칼륨, 나트륨, 아연, 철이다. 비반응부(22)는, 수용액과의 접촉에서는 실질적으로 화학반응을 일으키지 않는 소재가 바람직하며, 예를 들면 플라스틱이나 세라믹 볼 등이다. 비반응부(22)의 표면에의 금속 입자(24)의 고정은, 예를 들면 베이킹에 의해 행해진다. 이에 의해 수용액과 접촉하는 금속 부재(16)의 표면적을 상시 확보할 수가 있어, 분말상으로 그대로 금속 부재(16)를 배치하는 경우에 비하여 수용액(18)과의 반응시에, 금속의 입자의 응집이 생기지 않고, 안정된 수소 발생 반응을 확보할 수 있다.

또한, 금속 입자의 응집 회피를 위해 부직포 등의 비반응부(22)에 금속 입자층(24)을 도포, 수식한 카트리지와 같은 것도 생각할 수 있다. 또한, 외통 부재(12)의 직경이 어느 정도 큰 경우나 신속히 수소 발생 반응시키는 경우 등에서는 분말상의 금속 입자층(24)을 그대로 배치하는 것도 생각할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 수소 발생도구(10)의 사용 방법에 대하여, 도 2도 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 수소 발생도구(10)를 접음으로써 수소를 발생시키는 모식도로서, (a)는 도 1의 비 사용시의 상태로부터 외통 부재(12)를 접은 상태, (b)는 접은 후에 원래의 상태로 되돌린 상태를 나타내고 있다. 본 발명의 수소 발생도구(10)의 길이 방향과 직각 방향으로 가압하면, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 외통 부재(12)가 굴곡되어 앰플 부재(14)가 절단 및 분할된다. 이에 따라서 앰플 부재(14)내의 수용액(18)이 외통 부재(12)내로 유출되어 금속 부재(16)에 접촉한다. 계속하여, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 물과 금속과의 화학반응이 생기고, 그 결과, 수소(20)가 발생하고, 상부의 뚜껑 부재(15)의 필름 소재(13a)를 통하여 수소(20)만이 외통 부재(12)로부터 외부로 유출된다.

또한, 외통 부재(12)는, 길이 방향 중앙 근방의 두께 또는 직경이 작아져 있다. 예를 들면, 도 3(a)의 예에서는, 외통 부재(12)의 중앙 근방의 내벽 주위에 내측으로 돌출하는 돌출 형상부(40)를 구비하고 있다. 이 돌출 형상부(40)에 의해, 본 발명의 수소 발생도구(10)에 횡하중(가압)을 가하였을 경우, 돌출 형상부(40)에 응력이 집중하여, 그 부분이 접히기 쉬울 뿐만 아니라, 앰플 부재(14)의 길이 방향 중앙 근방에 접촉하여 가압되어 보다 용이하게 앰플부의 절단 및 분할이 가능해진다.

한편, 도 3(b)의 예에서는 앰플 부재(14)의 일부가 다른 부에 비하여 두께가 작은 박층부(41)를 마련하고 있다. 이 박층부(41)에 의해, 박층부(41)가 다른 것과 비교하여 절단 및 분할되기 쉽기 때문에, 보다 작은 횡하중(가압력)으로 용이하게 앰플 부재(14)가 절단 및 분할된다. 또한, 이 박층부(41)는 앰플 부재(14)의 길이 방향 중앙 근방에 있어서, 일단만이 절단 및 분할되는 경우와 비교하여 수용액(18)이 신속히 외통 부재(12)내로 유출된다. 게다가, 상술한 외통 부재(12)의 돌출 형상부(40)가 박층부(41)와 길이 방향으로 대략 동일 위치에 배치됨으로써, 한층 더 앰플 부재(14)가 절단 및 분할되기 쉬워진다.

또한, 금속 부재(16)는, 예를 들면 물과 반응하여 수소가스를 방출하는 주 조성으로서, 마그네슘, 알루미늄, 칼슘 또는 이들의 수소화물 등을 예시할 수 있다.

이상, 앰플 부재(14)를 내부에 봉입하는 형식의 수소 발생도구(10)에 대하여 예시하고 설명해 왔지만, 다음으로, 수소 발생도구(10)를 교환 가능하게 장착할 수 있는 본 발명의 수소가스 흡인도구의 2개의 구성예에 대하여 도 4, 도 6 ~ 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 4는 본 발명에 있어서의 수소가스 흡인도구의 제 1 구성예를 나타내는 축방향에 따른 단면도다. 이 수소가스 흡인도구(100)에서는, 대체로 지면의 상측(사용자의 입측)으로부터 순서대로, 흡입구 부재(108)와, 연결부(106)와, 흡인도구 본체부(102)로 구성되어 있으며, 흡인도구 본체부(102)의 축방향을 따라서 내부에 수소 발생도구(10)이 배치되어 있다. 또한, 연결부(106)는 흡인도구 본체부(102)의 일부로서 형성되어 있다고도 말할 수 있다.

이 수소 발생도구(10)는 대체로 도 1등에서 상술한 것처럼 용기 본체부(17)의 내부에 앰플 부재(14)와 금속재료가 봉입되어 있다. 도 6의 예에서는 금속재료로서 부직포에 금속 입자가 포함된 봉형상의 카트리지(116)가 배치되어 있다. 또한, 도 6의 예에서는, 용기 본체부(17)는, 저부(지면의 좌측)는 캡 형상의 폐쇄 부재(19)로 외통 부재(12)의 바닥단을 폐쇄하고 있다. 또한, 외통 부재(12)의 지면 우측의 단부는 뚜껑 부재(15)로 폐쇄되어 있다. 뚜껑 부재(15)는 수소통과 부재이지만, 부직포와 같은 수소통과 부재라면 도 1의 예처럼 수분을 통과시키지 않는 단부에 필름 소재를 배치하여도 좋고, 통기성 불침투성 재료의 필름 소재를 개재시킨 필름 패킹(110)을 배치하여도 좋다.

흡인도구 본체부(102)의 단부에는 연결부(106)가 연결되어 있다. 흡인도구 본체부(102)의 단부의 개구와 연결부(106)에 의해 공극(117)이 마련되며, 거기에 조정 밸브(112)가 배치되어 있다. 또한, 장시간 또는 반복 사용시의 수소 발생도구(10)로부터의 수증기 누설 위험도 고려하여, 연결부(106)와 흡인도구 본체부(102)의 연결 부분에는 축 주위에 걸친 O링(118)이 장착되어 있다. 조정 밸브(112)는, 지면의 우측으로 부압이 작용하면 개방되고, 부압이 없어지면 폐쇄되는 밸브다. 이 조정 밸브(112)에 의해 사용자는 수소를 원하여 흡인하였을 때만 수소가스 포함 공기를 흡인할 수 있다. 또한 수소가스를 흡인하고 있는 상태를 이해하기 쉽게 하기 위해서 조정 밸브(112)의 동작이 보이는 윈도우(113)를 연결부(106)의 외벽에 마련하고 있다.

연결부(106)의 선단은 중공의 통형상 부재(106a)가 연장되어 있고, 이 통형상 부재(106a)에 대해서 부시 형상으로 흡입구 부재(108)가 씌워져 있다. 흡입구 부재(108)는 통형상 부재(106a)에 손 힘으로 압입하여 장착되어 있다.

다음으로 도 6 및 도 7에 제 2 수소가스 흡인도구(200)의 구성이 예시되어 있다. 도 6에는 수소가스 흡인도구(200)의 축단면이 나타내어져 있고, 도 7에서는 (a)에 그 사시도, (b)에 앰플 부재의 사시도가 나타내어져 있다. 또한, 도 6 및 도 7의 구성예에서는, 도 1 ~ 도 5까지의 구성예와 실질적으로 동일한 부재는 동일한 참조 번호를 붙이고, 도 4의 예와 크게 변형되는 연결부, 흡입구 부재에 대하여 각각 다른 참조 번호 206, 208을 붙인다.

우선, 도 6 ~ 도 7의 수소가스 흡인도구(200)에 있어서의 수소 발생도구(10)는 상술한 것처럼 용기 본체부(17)의 내부에 앰플 부재(14)와 카트리지(116)(또는 16)가 봉입되며, 그 용기 본체부(17)의 외통 부재(12)의 양단은 폐쇄 부재(19)와 뚜껑 부재(15)로 폐쇄되어 있다. 뚜껑 부재(15)가 수소통과 부재이며, 수소가스만을 통하게 하는 통기성 불침투성 재료에 대해서는, 후술하는 한 쌍의 필름 패킹(210)을 배치하고 있다.

흡인도구 본체부(102)의 단부에는 도 4와는 크게 다른 연결부(206)가 연결되어 있다. 이 연결부(206)의 경우, 흡인도구 본체부(102)의 단부의 개구와 연결부(206)에 의해 공극(217)이 마련되며, 그 양단의 각각에 개구를 폐쇄하는 필름 패킹(210)이 장착되어 있다. 필름 패킹(210)은 도 7에서 수소가스 흡인도구(200)로부터 꺼내어져 도시되어 있듯이 연결부(206)의 양단 개구를 폐쇄하는 형상의 원판 부재(210a, 210c)로 필름(210b)를 사이에 두고 형성되어 있다. 원판 부재(210a, 210c)는 상기 O링(118)과 동일한 수지 소재 등의 비반응 부재로 구성되며, 각각 두께 방향(축방향)으로 관통하는 관통공이 복수 마련되고 있다. 필름(210b)은, 폴리염화비닐리덴, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴 등의 수소가스를 통과시키고 수분을 통과시키지 않는 열가소성 수지로 형성된 통기성 불침투성 재료의 막형상 부재다.

따라서, 사용시에는 수소 발생도구(10)의 상단의 뚜껑 부재(15)를 통과하여 방출된 수소가스나 수증기는 원판 부재(210a)의 관통공을 통과하고, 수소가스 등의 가스가 필름(210b)을 통과하여, 원판 부재(210a)의 관통공으로부터 연결부(206)내의 공극(217)으로 유입한다. 공극(217)에는 아로마 용액이 충전되어 있으며, 그 용액 중을 수소가스가 통과하고, 연결부(206)의 흡입구 부재(208)측의 개구에 설치된 필름 패킹(210)에 향기함유 수소가스가 도달한다.

그 후, 원판 부재(210a)의 관통공을 통과하고, 향기함유 수소가스가 필름(210b)을 통하여 원판 부재(210a)의 관통공으로부터 방출된다. 방출된 향기함유 수소가스는, 연결부(206)의 단부의 개구(206a)로부터 흡입구 부재(208)내의 축방향으로 연장되는 관통공(208a)를 통과하여 외부의 사용자 입안으로 방출된다. 또한, 연결부(206)의 선단에 대해서 부시 형상으로 흡입구 부재(208)를 손 힘으로 씌우는 점은 도 4의 예와 같다.

이상, 본 발명의 수소가스 흡인도구에 대하여 그 실시형태를 예시하고 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위 및 명세서 등의 기재의 정신이나 교시를 일탈하지 않는 범위에서 다른 변형예나 개량예를 얻을 수 있는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 수소가스 흡인도구에 의하면, 사용시에 사용자의 손 힘으로 수소 발생도구를 접는 것만으로 반응 종료까지 수소가스를 입안으로 흡인할 수 있으며, 주수 작업도 없고 사용자에게로의 누액도 없고, 수소 발생도구는 운반, 재고 관리에도 편리하며, 간편한 일회용제품으로 할 수 있다.

10 : 수소 발생도구
11 : 개구　
12 : 외통 부재
13 : 수소통과 부재
13a : 필름 소재(통기성 불침투성 재료)
14 : 앰플부재
15 : 뚜껑 부재
16 : 금속재료
17 : 용기 본체부
18 : 수용액
19 : 폐쇄 부재
20 : 수소
22 : 비반응부
24 : 금속 입자층
40 : 돌출 형상부
41 : 박층부
100, 200 : 수소가스 흡인도구
102 : 흡인도구 본체부
106, 206 : 연결부
108, 208 : 흡입구 부재
110, 210 : 필름 패킹
112 : 조정 밸브
113, 213 : 윈도우
116 : 카트리지
117, 217 : 공극
118 : O링

Claims (11)

1. 적어도 일단에 개구를 갖는 길이 방향으로 연장되는 통형상의 흡인도구 본체부와,
   상기 흡인도구 본체부의 개구측에 연결 또는 이탈 가능하며, 연결시에 상기 개구와 유체적으로 연결되는 관통공을 갖는 흡입구 부재와,
   상기 본체부의 내부에 길이 방향으로 배치되는 봉형상의 수소가스를 발생시키는 수소 발생도구와,
   상기 수소가스를 내부로부터 외부를 향해 통과시킴과 함께 수용액을 내부로부터 외부로 침투시키지 않고 상기 흡입구 부재까지 안내하는 통기성 불침투수단,
   을 구비하는 수소가스 흡인도구로서,
   상기 수소 발생도구는,
   물을 주 조성으로 하는 수용액을 내부에 봉입하는, 횡 방향의 손 힘에 의해 절단 및 분할 가능한 길이 방향으로 연장된 통형상의 앰플 부재와,
   물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 금속재료를 포함한 반응 수단과,
   적어도 횡 방향으로 가요성을 갖는 소재를 구비하며, 내부에 길이 방향으로 상기 반응 수단과 상기 앰플 부재가 순서대로 마련되고, 길이 방향으로 연장되는 통형상의 용기 본체,를 구비하며,
   사용시에는, 상기 수소 발생도구의 상기 용기 본체를 횡 방향의 손 힘으로 접음으로써 내부의 앰플 부재를 절단 및 분할한 상태에서, 상기 수소 발생도구를 상기 흡인도구 본체부내에 삽입하여 위치 결정시키는, 수소가스 흡인도구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 금속재료는, 입상물, 분말물, 비반응물의 표면에 금속을 고정한 것, 또는 이들을 조합한 구성인, 수소가스 흡인도구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 앰플 부재는 상기 반응 수단보다 상기 흡입구 부재측에 배치되는, 수소가스 흡인도구.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 용기 본체의 일단은 개구를 가지며, 상기 개구는 통기성 불침투성 재료를 갖는 뚜껑 부재로 폐쇄되는, 수소가스 흡인도구.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 용기 본체는 투명 또는 반투명의 부재로 형성되는, 수소가스 흡인도구.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 반응 수단은, 상기 금속재료를 포함시킨 부직포를 갖는 봉형상의 카트리지인, 수소가스 흡인도구.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 흡인도구 본체부의 개구 근방의 내부에는, 개구측에 부압이 작용할 때만 개방되는 조정 밸브가 배치되며, 상기 조정 밸브의 상류측에는 외기도입용구가 마련되어 있는, 수소가스 흡인도구.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 통기성 불침투성 재료가, 열가소성 수지인, 수소가스 흡인도구.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 열가소성 수지가, (A) 폴리염화비닐리덴, (B) 폴리염화비닐, 및 (C) 폴리아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 수소가스 흡인도구.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 금속재료는, Mg, Al, Ca를 주 성분으로 하는, 수소가스 흡인도구.
11. 물을 주 조성으로 하는 수용액을 내부에 봉입하는, 횡 방향의 손 힘에 의해 절단 및 분할 가능한 길이 방향으로 늘어난 통형상의 앰플 부재와,
    물과 반응하여 수소가스를 발생시키는 입상 또는 분말상의 금속재료를 포함한 반응 수단과,
    적어도 횡 방향으로 가요성을 갖는 소재를 구비하며, 내부에 길이 방향으로 상기 반응 수단과 상기 앰플 부재가 순서대로 마련되며, 상기 수소가스를 내부로부터 외부를 향해 통과시킴과 함께 상기 수용액을 내부로부터 외부로 침투시키지 않는 통기성 불침투성 재료를 구비하는, 길이 방향으로 연장되는 통형상의 용기 본체,를 구비하며,
    사용시에는, 수소 발생도구의 상기 용기 본체를 횡 방향의 손 힘으로 접음으로써 내부의 앰플 부재를 절단 및 분할할 수가 있는, 수소가스 흡인도구에 이용되는 수소 발생도구.
    

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