KR200486168Y1

KR200486168Y1 - 자가발전 구동형 수소수 생성기

Info

Publication number: KR200486168Y1
Application number: KR2020160005503U
Authority: KR
Inventors: 이진백
Original assignee: 이진백
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2018-04-10
Also published as: KR20180000886U

Abstract

자가발전 구동형 수소수 생성기가 개시된다. 개시된 수소수 생성기는 수전 유로상에 연결되는 물유입포트와 물배출포트가 마련된 물유동챔버와, 상기 물유동챔버의 일측에 개별적으로 물의 유입이 차단되도록 형성된 발전챔버를 가지는 본체케이싱; 상기 물유동챔버에 회전가능하게 형성되어 상기 물유동챔버를 유동하는 물에 의해 회전되는 터빈; 상기 발전챔버에 설치되고 상기 터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전모터; 및, 상기 물유동챔버에 설치되되, 상기 터빈의 후류측에 설치되며, 상기 발전모터에서 생성된 전기를 공급받아 전기분해에 의해 수소수를 생성시키는 수소수 생성전극부;를 포함하며, 상기 물유입포트를 통해 상기 물유동챔버로 유입된 물의 유동흐름에 의해 상기 터빈이 회전하여 상기 발전모터가 구동되어 전기가 생산되고, 상기 발전모터에 의해 생산된 전기가 상기 수소수 생성전극부에 공급되어, 상기 수소수 생성전극부로부터 전기분해에 의해 수소수가 생성되어 상기 물배출포트를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

Description

자가발전 구동형 수소수 생성기{HYDROGEN WATER PRODUCTION DEVICE DRIVEN BY SELF GENERATION ELECTRICITY}

본 고안은 수소수 생성기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자가발전에 의해 전원을 생산하여 전기분해를 일으킴으로써 수소수를 생성하는 수소수 생성기에 관한 것이다.

일반적으로, 물의 전기분해를 통해 얻어지는 전해 수소수(이하, '수소수'라 함.)는 알카리 이온수 또는 수소 풍부수 등으로 불리며, 아토피와 같은 피부염, 피부 미백, 노화, 생활 습관병 등에 효과가 있고, 노화방지 보습효과로 화장품에도 사용되며, 체내의 활성산소를 제거하는 효과가 있어, 음용수, 미용, 산업, 농업용 등에 널리 사용되고 있다.

이와 같이 전기분해를 통해 수소수를 생성하기 위한 수소수 생성기들이 개발되고 있다.

종래의 수소수 생성기는 물을 저장하는 용기에 전기분해용 전극판이 구비되어, 전극판에 의해 용기에 저장된 물이 전기분해를 일으키면서 수소를 생성하여 물에 수소가 용해된 수소수를 생성하도록 구성된다.

하지만, 이러한 종래의 수소수 생성기는 외부 상용전원으로부터 전원을 공급받거나 배터리로부터 전원을 공급받도록 구성되기 때문에, 사용에 따른 비용이 지속적으로 소모되는 아쉬움이 있었으며, 상용전원으로부터 전원을 공급받는 형태는 상용전원이 있는 장소에서만 사용할 수 있어, 사용장소에 제한을 받으며, 배터리로부터 전원을 공급받는 형태는 배터리를 구매하고 배터리를 교체해야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 종래의 수소수 생성기는 용기에 물을 채워서, 용기에 담겨진 물을 전기분해하여 수소수를 생성해야 했기 때문에 용기에 물을 채우고 비우는 작업이 번거롭고 불편한 문제가 있었다.

등록특허 10-1648121호 등록특허 10-1120942호 등록특허 10-1320463호 공개특허 10-2016-0041549호 공개실용신안 20-2016-0000575호

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 자가발전에 의해 구동되어 전기를 생산하여 전기분해를 통해 수소수를 생성할 수 있으며, 용기를 구비하지 않고 수전상에 설치되어 공급된 물을 수소수로 전환하여 바로 배출하는 직수형으로 이루어진 수소수 생성기를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 자가발전 구동형 수소수 생성기는 물이 흐르는 수전 유로 상에 설치되고, 자가발전으로 구동되어, 원수로부터 전기분해를 통해 수소수를 생성하여 배출시키는 것을 특징으로 한다.

상기 수전 상을 흐르는 물의 유동에너지에 의해 자가발전되어 전기가 생산되고, 상기 생산된 전기를 통한 전기분해에 의해 수소수가 생성되도록 구성할 수 있다.

상기 수전 유로상에 연결되는 물유입포트와 물배출포트가 마련된 물유동챔버와, 상기 물유동챔버의 일측에 개별적으로 물의 유입이 차단되도록 형성된 발전챔버를 가지는 본체케이싱; 상기 물유동챔버에 회전가능하게 형성되어 상기 물유동챔버를 유동하는 물에 의해 회전되는 터빈; 상기 발전챔버에 설치되고 상기 터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전모터; 및, 상기 물유동챔버에 설치되되, 상기 터빈의 후류측에 설치되며, 상기 발전모터에서 생성된 전기를 공급받아 전기분해에 의해 수소수를 생성시키는 수소수 생성전극부;를 포함하며, 상기 물유입포트를 통해 상기 물유동챔버로 유입된 물의 유동흐름에 의해 상기 터빈이 회전하여 상기 발전모터가 구동되어 전기가 생산되고, 상기 발전모터에 의해 생산된 전기가 상기 수소수 생성전극부에 공급되어, 상기 수소수 생성전극부로부터 전기분해에 의해 수소수가 생성되어 상기 물배출포트를 통해 배출되도록 구성할 수 있다.

상기 발전챔버에 설치되며 상기 발전모터에서 생산된 전기를 전원제어하여 상기 수소수 생성전극부에 공급하는 전원제어패널; 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 고안은 자가발전을 통해 전기를 생산하여 수소수 생성전극부에 전원을 공급하여 전기분해를 통해 수소수를 생성하므로, 기존과 같이 상용전원을 사용하거나 배터리를 사용하는 수소수 생성기에 비해 사용에 따른 비용이 발생하지 않고 보다 간편하게 사용할 수 있다.

아울러, 기존과 같이 용기가 필요 없이 물이 유입되는 배출되는 과정에서 수소수가 생성되어 배출되는 방식 즉 직수형 이기 때문에, 기존과 같이 용기에 물을 담고 용기를 본체에 결합하는 등의 번거로운 작업이 필요없이 수관 등에 설치하여 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 수소수 생성기를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 수소수 생성기의 내부 구조를 나타낸 평면도이고,
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 수소수 생성기의 내부 구조를 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발의 일 실시 예에 따른 수소수 생성기의 제어상태를 나타낸 블록도이다.

이상의 본 고안의 목적, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 고안은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있음은 후술되는 실시예를 통해 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 고안을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 또한, 고안을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 고안과 크게 관련 없는 부분들은 본 고안을 설명하는데 있어 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 고안의 일 실시 예에 따른 자가발전 구동형 수소수 생성기(10)에 대해 설명한다.

수소수 생성기(10)는 샤워기 헤드와 샤워기 호스의 연결부 상에 설치될 수 있고, 싱크대 내부에 설치된 수전상에 설치될 수 있고, 업소에서나 농가 식물 재재 시설의 수전 상에 설치될 수 있다.

수소수 생성기(10)는 본체케이싱(110), 터빈(120), 발전모터(130), 전원제어패널(150), 수소수 생성전극부(160)를 포함한다.

본체케이싱(110)은 도 1과 같이 좌우 대칭되는 두 부재(110a,110b)으로 이루어져, 이 두 부재(110a,110b)가 서로 결합하여 이루어진 형태로 형성될 수 있다. 본체케이싱(110)의 후면 하부에는 물유입포트(111)가 형성되고, 전면 하부에는 물배출포트(112)가 형성된다. 이때, 물배출포트(112)가 물유입포트(111) 보다 다 높은 위치에 형성되도록 구성된다.

본체케이싱(110)은 내부에 물유입포트(111)와 물배출포트(112)와 연결되는 물유동챔버(s1,s2)가 마련되고, 물유동챔버(s1,s2)의 상부에 발전챔버(c)가 마련된다. 이 발전챔버(c)는 물의 유입이 차단되도록 밀폐된 형태로 구성된다.

본 실시 예에서 물유동챔버(s1,s2)는 전류측에 형성되는 터빈수용챔버(s1)와 후류측에 형성되는 전극수용챔버(s2)로 이루어지며, 전극수용챔버(s2)는 터빈수용챔버(s1)에 비해 상하폭이 크도록 구성된다.

본 고안은 사각 박스형태의 본체케이싱(110)의 내부에 격판부(113)가 설치되어 상부에 발전챔버(c), 하부에 물유동챔버(s1,s2)가 구획되도록 구성된다. 이때, 전극수용챔버(s2)가 터빈수용챔버(s1)에 비해 상하폭이 크도록 격판부(113)는 계단형태로 단차지게 형성되도록 구성된다.

터빈(120)은 터빈수용챔버(s1)에서 본체케이싱(110)에 대해 회전가능하도록 구성된다. 구체적으로, 터빈(120)의 회전축(123)은 격판부(113)에 설치된 회전지지판(114)을 관통하여 회전가능하게 설치된다.

물유입포트(111)를 통해 유입된 물은 터빈수용챔버(s1) 및 전극수용챔버(s2)를 거쳐 물배출포트(112)로 배출되게 되며, 이때, 물이 터빈수용챔버(s1)를 지날때, 유동하는 물의 운동에너지를 통해 터빈(120)이 회전되게 된다.

발전모터(130, 발전기)는 발전챔버(c)의 내부에 설치되며, 터빈(120)의 회전축(123)과 동력전달수단(140)을 통해 연결되도록 설치되어, 터빈(120)의 회전에 의해 구동되어 전기를 생산하도록 구성된다.

구체적으로, 터빈(120)의 회전축(123)과 발전모터(130)의 회전축(미도시)은 기어들(141,143)로 이루어진 동력전달수단(140)에 의해 동력전달가능하도록 연겨로디어, 터빈(120)의 회전력이 발전모터(130)에 전달되어, 발전모터(130)가 구동되어 전기를 생산하도록 구성된다.

전원제어패널(150)은 발전챔버(c)내에 설치되고, 발전모터(130)와 하네스 와 같은 전선(미도시)을 통해 전기적으로 연결되도록 구성되어, 발전모터(130)에서 생산된 전기를 공급받아 수소수 생성전극부(160)에 공급할 수 있는 전원으로 전원제어하도록 구성된다.

수소수 생성전극부(160)는 전극수용챔버(s2) 내에 설치되며, 전극수용챔버(s2) 내의 물을 전기분해하여 수소를 생성시킴으로써, 수소수를 생성하도록 구성된다.

본 고안에서 수소수 생성전극부(160)는 복수의 전극판이 소정간격 이격된 형태로 이루어지며, 이 각각의 전극판들은 다수의 통공이 형성된 메쉬판 형태로 구성될 수 있다. 수소수 생성전극부(160)는 상하 길이는 터빈수용챔버(s1)의 상하길이보다 크도록 구성된다.

수소수 생성전극부(160)가 물을 전기분해하는 원리는 통상의 수소수 생성기의 전극부와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

수소수 생성전극부(160)는 하네스와 같은 전선(미도시)을 통해 전원제어패널(150)과 전기적으로 연결되어, 전원제어패널(150)로부터 전원을 공급받아 물을 전기분해하여 수소수를 생성한다.

본 고안의 수소수 생성기(10)는 샤워기 헤드와 샤워기 호스 연결부분에 설치될 수 있다. 즉, 물유입포트(111)는 샤워기 호스의 끝단에 결합되고, 물배출포트(112)가 샤워기 헤드에 결합되도록 구성될 수 있다.

물이 샤워기 호스로부터 물 유입포트(111)를 통해 본체케이싱(110)의 터빈수용챔버(s1)로 유입되어 전극수용챔버(s2)를 거쳐 물배출포트(112)로부터 배출되어 샤워기 헤드를 통해 배수될 수 있다.

이 경우, 터빈수용챔버(s1)를 지나는 물의 운동에너지를 통해, 터빈(120)이 회전하고, 이 터빈(120)의 회전력이 동력전달수단(140)을 통해 발전모터((130)에 전달되어, 발전모터(130)에서 전기가 생산된다. 생산된 전기는 전원제어패널(150)에 의해 전원제어되어 수소수 생성전극부(160)에 공급되어 수소수 생성전극부(160)가 전극수용챔버(s2)를 이동하는 물을 전기분해함으로써 수소를 생성하여 물에 수소가 용해된 수소수가 생성되어 물배출포트(112)로 배출될 수 있게 된다.

본 고안은 전극수용챔버(s2)와 터빈수용챔버(s1)의 연결지점에 상하 병렬형태로 복수의 디퓨져 판(115)들이 형성된다.

디퓨져 판(115)들은 상하로 나란히 배치되되, 서로 이웃하는 디퓨져 판(115) 들은 물의 유동방향에 대해 서로 벌어지는 형태로 배치된다.

상기한 구성으로, 물이 터빈수용챔버(s1) 보다 상하폭이 큰 전극수용챔버(s2)로 이동할 때, 듀퓨져 판(115) 들에 의해 물이 확산되어 물이 수소수 생성전극부(160)의 전체영역에 골고루 공급되게 해 줌으로써, 수소수 생성전극부(160)의 전체면적에서 골고루 수소생성이 이루어지게 해줌으로써, 수소수의 생성효율을 높일 수 있다.

아울러, 수소수 생성 전극부(160)와 물배출포트(112) 사이에는 유동속도감소판(117)이 설치된다. 물이 터빈수용챔버(s1)와 전극수용챔버(s2)를 통해 물배출포트(112)로 배출될 때, 유동속도감소판(117)이 수소수 생성전극부(160)의 후류측에 형성되어 있으므로, 유동속도감소판(117)의 전류측에서 물의 유동속도가 감소하게 되어 물이 수소수 생성전극부(160)에서 체류하는 시간을 증가시켜 줌으로써, 수소수의 생성률을 높여줄 수 있게 된다.

상기와 같이 본 고안은 자가발전을 통해 전기를 생산하여 수소수 생성전극부에 전원을 공급하여 전기분해를 통해 수소수를 생성하므로, 기존과 같이 상용전원을 사용하거나 배터리를 사용하는 수소수 생성기에 비해 사용에 따른 비용이 발생하지 않고 보다 간편하게 사용할 수 있다.

아울러, 기존과 같이 용기가 필요 없이 물이 유입되는 배출되는 과정에서 수소수가 생성되어 배출되는 방식 즉 직수형 이기 때문에, 기존과 같이 용기에 물을 담고 용기를 본체에 결합하는 등의 번거로운 작업이 필요없이 수관 등에 설치하여 편리하게 사용할 수 있다.

한편, 상기에서 본 고안은 물의 유동 에너지를 통해 터빈을 회전하여 자가발전하는 형태로 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 자가발전용 프로펠러를 구비하여, 풍력에 의해 발전모터(130)를 구동하여 전기를 생산할 수 있도록 구성될 수 있으며, 아울러, 발전모터(130)의 회전축과 연결되어, 사용자가 직접 발전모터(130)의 회전축을 회전시킬 수 있는 조작노브를 구비하여, 사용자의 인력으로 발전모터(130)를 회전시켜 전기를 생산하는 구성이 될 수도 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 실용신안등록청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

110...본체케이싱
111...물유입포트
112...물배출포트
113...격판부
114...회전지지판
115...디퓨져 판
117...유동속도감소판
120...터빈
130...발전모터
140...동력전달수단
150...전원제어패널
160...수소수 생성전극부

Claims

삭제
삭제
수전 유로상에 연결되는 물유입포트와 물배출포트가 마련된 물유동챔버와, 상기 물유동챔버의 일측에 개별적으로 물의 유입이 차단되도록 형성된 발전챔버를 가지는 본체케이싱;
상기 물유동챔버에 회전가능하게 형성되어 상기 물유동챔버를 유동하는 물에 의해 회전되는 터빈;
상기 발전챔버에 설치되고 상기 터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전모터; 및,
상기 물유동챔버에 설치되되, 상기 터빈의 후류측에 설치되며, 상기 발전모터에서 생성된 전기를 공급받아 전기분해에 의해 수소수를 생성시키는 수소수 생성전극부;
상기 발전챔버에 설치되며 상기 발전모터에서 생산된 전기를 전원제어하여 상기 수소수 생성전극부에 공급하는 전원제어패널; 포함하며,
상기 물유입포트를 통해 상기 물유동챔버로 유입된 물의 유동흐름에 의해 상기 터빈이 회전하여 상기 발전모터가 구동되어 전기가 생산되고, 상기 발전모터에 의해 생산된 전기가 상기 수소수 생성전극부에 공급되어, 상기 수소수 생성전극부로부터 전기분해에 의해 수소수가 생성되어 상기 물배출포트를 통해 배출되며,
상기 본체케이싱이 샤워기 헤드와 샤워기 호스의 연결부분에 설치되도록 상기 물유입포트는 상기 샤워기 호스의 끝단에 결합되고, 상기 물배출포트는 상기 샤워기 헤드에 결합되도록 구성되며,
상기 물유동챔버는 전류측에 형성되는 터빈수용챔버와, 후류측에 형성되는 전극수용챔버로 이루어지며, 상기 전극수용챔버는 상기 터빈수용챔버에 비해 상하폭이 크도록 구성되며,
상기 전극수용챔버와 상기 터빈수용챔버의 연결지점 상에 상하 병렬로 설치되고, 물의 유동방향에 대해 벌어지는 형태로 배치되어, 물이 상기 터빈수용챔버에서 상기 전극수용챔버로 이동할 때 물이 확산되어 상기 수소수 생성전극부의 전체영역에 공급되도록 하는 복수의 디퓨져 판; 및,
상기 수소수 생성전극부와 상기 물배출포트 사이에 설치되어, 물의 유동속도를 감소시켜 상기 수소수 생성전극부에서의 물의 체류시간을 증가시켜 수소수의 생성률을 증가시키는 유동속도 감소판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수생성기.
삭제