KR20060012236A - 산소 발생기 및 동산소 발생기용 카트리지 - Google Patents

Abstract

취급이 간단하고, 환경 파괴의 문제가 일어나지 않고, 저렴한 비용의 산소 흡입이 가능한 산소 발생기를 제공한다. 상기 산소 발생기용 카트리지를 제공한다.

시일(seal)로 밀폐되어, 과산화수소수를 충전한 카트리지를 교환 가능하게 수용할 수 있는 카트리지 수용부와, 이 카트리지 수용부의 카트리지 수납공간의 개구면을 밀폐하도록 착탈 자유롭게 결합되고, 장착될 때에 카트리지 수용공간에 수용되어 있는 카트리지의 상기 시일을 파단(破斷)하고 상기 과산화수소수에 침입하고, 또한, 그 과산화수소수와 접촉하여 산소를 발생하는 금속 촉매를 보유하는 파단편을 구비하고, 상기 카트리지 상부에 집합하는 산소를 분출시키는 노즐을 갖는 덮개부로 이루어진다. 카트리지는 과산화수소수가 충전되고, 상면 개구가 덮개부의 파단편에 의해 파단 가능한 시일로 밀폐되어 있다.

산소 발생기, 산소 발생기용 카트리지, 카트리지 수용부, 파단편

Description

산소 발생기 및 동산소 발생기용 카트리지{Oxygen generator and cartridge therefor}

도 1은 본 발명에 따른 산소 발생기의 사시도.

도 2는 동일하게 종단면도.

도 3은 동일하게 분해사시도.

도 4는 도 2에 대응하는 종단면도.

도 5는 파단편만을 추출하여 도시하는 사시도.

도 6은 파단편과 촉매 보유부의 분해 사시도.

도 7은 촉매 보유부의 케이스의 분해 확대 사시도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

A: 산소 발생기 10: 카트리지 수용부

11: 카트리지 수용공간 20: 덮개부

22: 파단편 23: 노즐

24: 촉매 보유부 30: 카트리지

31: 시일 B: 산소 발생기

22E: 파단편 22a: 상부 부재

221: 나사 구멍 22b: 하부 부재

본 발명은 건강 증진, 운동 후의 피로회복, 병 회복 등을 위해 산소를 흡입하기 위해서 사용하는 산소 발생기, 특히 밀폐된 반응실 내에서 과산화수소수에 금속 촉매를 작용시켜 산소를 노즐로부터 분출시키는 것, 및 동산소 발생기용 카트리지에 관한 것이다.

과산화수소수(또는 과산화수소 부가물. 이하, 동일함)에 금속 촉매를 작용시켜 산소를 발생시키는 산소 발생방법은 과산화수소수가 소방법(消防法)의 위험물에 해당하지 않고, 독극물 단속법의 규제대상물에도 해당하지 않으며, 산소 발생기와 촉매가 있으면, 간단하게 산소를 발생시켜 흡입할 수 있다는 큰 이점이 있기 때문에, 밀폐된 반응실 내에서 과산화수소수에 금속 촉매를 작용시켜 산소를 노즐로부터 분출시키는 산소 발생기는 여러 종류가 제안되어 있다.

이러한 산소 발생기는 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평8-253302 공보

[특허문헌 2] 일복 공개특허공보 2000-325789 공보

그러나, 상기 어떠한 산소 발생기도, 과산화수소수를 산소 발생기 본체 속에 직접 충전하고, 그 산소 발생기 본체 속에 금속 촉매를 비구속 상태에서 주입하여, 양자를 접촉시키고, 산소 발생기 본체에 상측 덮개를 닫음으로써, 산소 추출구로부터 산소를 추출시키는 구조인 것이다.

따라서, 과산화수소수에 금속 촉매를 접촉시킨 후, 덮개를 밀폐할 때까지는 다소 시간이 걸리기 때문에, 그 동안에 발생한 산소가 방산되어, 유효 이용율이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 급하게 밀폐한 나머지, 산소 발생기를 뒤집어서, 과산화수소수와 금속 촉매를 주변으로 유출시킬 우려가 있다. 또한, 1회의 산소 발생 반응이 종료할 때마다, 반응에 의해 생긴 물과 잔존한 금속 촉매를 산소 발생기 본체로부터 배출되어, 처분하는 번거로운 수고가 많이 드는 문제가 있었다.

이러한 점을 감안하여, 산소 발생기를 본체와 본체에 착탈이 자유로운 카트리지와 분할하여, 카트리지에는 과산화수소수와 콜로이드형의 금속 촉매를 분리하여 구비하고, 본체의 바닥부에는 파단 부재를 설치하고, 카트리지를 본체의 바닥부에 결합할 때에 파단부재에 의해 금속 촉매를 수용하고 있는 자루 등을 파단하여, 그 촉매를 과산화수소수에 주입시키도록 구성한 산소 발생기가 특허문헌 3, 4, 5에 개시되었다.

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 2003-34507호

[특허문헌 4] 일본 공개특허공보 2004-35363호

[특허문헌 5] 일본 공개특허공보 2004-51403호

그러나, 이러한 선행기술도, 1회의 산소 발생 반응이 행해질 때마다 금속 촉매가 과산화수소수에 주입 혼합되기 때문에, 반응 종료 후에는 금속 촉매가 물 속에 피구속 상태로 존재하므로, 사용 후에 카트리지를 폐기 처분할 때는 금속 촉매가 환경 파괴의 원인으로 되는 문제가 있다. 그리고, 금속 촉매는 비싸고, 반복 사용이 가능하기 때문에, 이것을 회수하여 리사이클하는 것이 바람직하지만, 카트리지의 물과 혼재하고 있기 때문에, 산소 발생기 사용자가 금속 촉매를 회수하는 것은 사실상 불가능하고, 폐기되는 금속 촉매로 인한 환경 파괴의 문제는 해결되고 있지 않다. 또한, 금속 촉매의 리사이클 사용이 실현되고 있지 않기 때문에, 산소 흡입 비용 저감의 저해 요인으로 되어 있었다.

그 때문에, 폐기 처분에 의한 환경 파괴의 문제가 없고, 누구나 저렴한 비용으로 간편하고 안전하게 사용할 수 있는 산소 발생기의 출현이 요망되어 있었다.

본 발명은 상기 요망에 부응하기 위해서 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 제 1 과제는 과산화수소수와 금속 촉매의 취급이 번거롭지 않고, 또한, 금속 촉매의 환경 파괴의 문제가 일어나지 않고, 저비용 산소 흡입이 가능한 산소 발생기를 제공하는 것에 있다. 제 2 과제는 금속 촉매가 빈틈없이, 고효율적으로 사용되고, 산소 발생량이 증대되는 산소 발생기를 제공하는 것에 있다. 제 3 과제는 제 1 및 제 2 과제의 해결에 적합한 상기 산소 발생기용 카트리지를 제공하는 것에 있다.

상기 제 1 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 산소 발생기는 상면에 개구하는 카트리지 수용 공간을 갖고, 그 카트리지 수용 공간에는 상면이 시일로 밀폐되고, 과산화수소수를 충전한 카트리지를 교환 가능하게 수용할 수 있는 카트리지 수용부와, 이 카트리지 수용부의 상기 카트리지 수납공간의 개구면을 밀폐하도록 착탈이 자유롭게 결합되고, 장착될 때에 상기 카트리지 수용공간에 수용되어 있는 카트리지의 상기 시일을 파단하고 상기 과산화수소수에 침입하여 그 과산화수소수와 접촉하는 금속 촉매를 보유하는 파단편을 구비하고, 과산화수소수와 금속 촉매의 반응에 의해 상기 카트리지 상부에 집합하는 산소를 분출시키는 노즐을 갖는 덮개부로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 1).

상기 구성에 의해, 카트리지 수용부에, 과산화수소수가 충전되어 있는 카트리지를 수용한 상태에서, 덮개부의 파단편으로 카트리지의 시일을 파단하는 동시에 과산화수소수 속에 침입시키고, 그 덮개부를 카트리지 수용부에 장착하여 카트리지 수용부의 개구면을 밀폐하면, 과산화수소수가 금속 촉매에 접촉함으로써 반응이 일어나 산소가 발생하고, 노즐로부터 분출된다. 산소 발생 반응이 종료하면, 카트리지내에 물이 생긴다. 덮개부를 카트리지 수용부로부터 분리한 후, 카트리지를 꺼내어 그 물을 폐기할 수 있다. 금속 촉매는 파단편에 보유되어 있기 때문에, 회수는 불필요하고, 리사이클 사용이 가능하다.

파단편에 촉매를 보유시키기 위한 구조로서는 파단편의 시일을 파단하기 쉽도록 예각으로 형성된 에지보다도 상측에 망제(網製)의 금속 촉매 보유부를 설치하고, 그 속에 금속 촉매를 보유하는 것이 바람직하다(청구항 2).

금속 촉매 보유부를 망제로 함으로써, 금속 촉매와 과산화수소수의 접촉 효 율이 높아지기 때문에, 안정된 확실한 산소 발생에 기여할 수 있다.

금속 촉매 보유부는 파단편에 케이스 보유부를 구비하고, 그 케이스 보유부에 금속 촉매를 이산적으로 보유하는 다수의 망제 케이스를 착탈이 자유롭게 보유하여 이루어지는 것이 바람직하다(청구항 3). 다수의 망제 케이스를 사용함으로써, 금속 촉매와 과산화 수소수의 반응이 촉진되고, 산소 발생 속도를 빠르게 할 수 있다. 또한, 금속 촉매가 효능을 잃은 경우는 케이스를 교환함으로써, 신속하게 산소 흡입을 계속할 수 있다.

망제 케이스는 스냅식으로 닫을 수 있는 각각 다수의 미세 홈을 갖는 본체와 덮개로 이루어지고, 속에 입자상의 금속 촉매를 상기 각 미세 홈에 정렬하여 보유하는 것이 바람직하다(청구항 4). 미세 홈에 입자상의 금속 촉매를 정렬시키기 때문에, 모든 금속 촉매가 빈틈없이 균등하게 과산화수소수와 반응하므로, 대단히 높은 효율로 산소가 발생하고, 또한, 계산한 대로의 산소 발생량 또는 발생 시간을 얻을 수 있다. 또한, 케이스는 스냅식으로 개폐할 수 있기 때문에, 효능을 잃은 금속 촉매를 폐기하여, 신품의 금속 촉매를 장전할 수 있다.

청구항 3 또는 청구항 4에 기재된 산소 발생기는 파단편이 덮개부로 분리 가능하게 결합되는 상부 부재와, 하단부에 시일을 파단하기 쉽도록 형성된 에지를 갖는 하부 부재로 분할하여 구성되고, 상기 상부 부재와 하부 부재의 한쪽에는 나사축이, 다른쪽에는 그 나사축을 비틀어 넣어 결합할 수 있는 나사구멍이 형성되어 있고, 케이스 보유부는 상기 파단편의 하부 부재에 방사상으로 돌출하여 상향 개구의 홈을 갖는 하부 보유부와, 중심의 구멍으로부터 상기 파단편의 하부 부재의 각 홈에 대응하여 방사상으로 연장되어 하향 개구의 홈을 갖는 상부 보유부로 이루어지고, 상부 보유부는 그 중심의 구멍에 상기 나사축을 관통하고 또한 상기 나사 구멍에 비틀어 넣어 상기 상부 부재와 상기 하부 부재를 결합하는 동시에 고정되고, 또한, 상부 보유부와 하부 보유부의 대향하는 홈의 속에 촉매 보유용 망제 케이스가 고정되는 구성으로 할 수 있다(청구항 5).

상기 구성에 의해, 파단편의 하부 부재와 상부 부재를 분리하지 않더라도, 양쪽 부분재를 상대적으로 회전하여 케이스 보유부의 상부 보유부와 하부 보유부를 이격하는 것만으로, 그 사이에 보유되어 있는 촉매 보유용 망제 케이스를 교환하여, 재차 고정할 수 있다.

청구항 1 내지 청구항 5의 어느 하나의 산소 발생기의 카트리지 수용부에 교환 가능하게 수용하여 고정되는 산소 발생기용 카트리지는 상면 개구의 바닥이 있는 통을 갖고, 그 속에 과산화수소수가 충전되고, 상기 상면 개구가 상기 산소 발생기의 파단편에 의해 파단될 수 있는 시일로 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하고 있다(청구항 6).

상기 구성에 의해, 카트리지 수용부에 용이하게 착탈할 수 있다. 덮개부를 갖고 파단편을 가압하여 시일을 파단하고, 그대로 덮개부를 밀폐할 수 있으므로, 시간이 걸리지 않고서 산소를 발생시킬 수 있다.

카트리지의 시일은 과산화수소수에 대해서는 투과성이 없고, 산소에 대해서는 투과성이 있는 필름으로 만들어지는 것이 바람직하다(청구항 7).

이 필름으로 시일되어 있는 경우는 미사용의 카트리지 보존 중에 내부에 발 생하는 미량의 산소가 시일로부터 벗어난다.

실시예

계속해서, 본 발명의 양호한 실시예에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다.

실시예 1

도 1은 본 발명에 따른 산소 발생기의 사시도이고, 도 2는 동일하게 종단면도이고, 도 3은 산소 발생기의 분해사시도이다.

본 발명에 따른 산소 발생기(A)는 카트리지 수용부(10)와, 이 카트리지 수용부(10)의 상부로 분리 가능하게 결합되는 덮개부(20)로 구성되어 있다.

카트리지 수용부(10)는 바닥이 있는 통형으로 형성되고, 상방으로 개구하는 카트리지 수용공간(11)을 갖고, 상부의 외주면에 덮개부(20)의 하부를 일 예로서 끼워맞춤 회전 또는 역회전에 의해 분리 가능하게 결합되는 결합수단(12)을 갖고 있다. 바람직하게는 카트리지 수용부(10)의 상단부의 주변에, 카트리지 수용공간(11)의 개구면에 따라 수 mm 정도의 폭을 갖는 카트리지 적재부(13)가 형성되어 있다.

그리고, 카트리지 수용공간(11)에는 상면의 개구로부터 다음과 같은 카트리지(30)를 교환 가능하게 수용할 수 있다. 즉, 카트리지(30)는 카트리지 수용공간(11)과 거의 같은 형상을 갖는 바닥이 있는 통형으로 형성되고, 속에 과산화수소수가 충전되어 있고, 그 카트리지의 개구면은 시일(31)로 밀폐되어 있다(도 3 참조). 카트리지(30)의 상단부에는 개구면과 동일면에 외향 플랜지(32)가 형성되고, 그 플랜지(32)의 상면에 시일(31)의 주변을 접합하고 있다.

과산화수소수는 촉매와 접촉하지 않은 상태에서도 미량의 산소를 발생하기 때문에, 완전히 밀폐되어 있으면, 카트리지의 내압이 높아지고, 시일이 파열될 우려가 있다. 이러한 부적합함을 피하기 위해서, 시일(31)에는 과산화수소수에 대해서는 투과성이 없고, 산소에 대해서는 투과성을 갖는 것이 사용되고 있다.

상기 구성의 카트리지(30)는 이것을 카트리지 수용부(10)의 카트리지 수용공간(11)에 정확하게 수용할 수 있고, 플랜지(32)가 카트리지 적재부(13)에 적재되어 고정되도록 되어 있다.

덮개부(20)는 하부주변에 카트리지 수용부(10)의 상부에 일 예로서 끼워맞춤회전 또는 역회전에 의해 결합수단(12)으로 분리 가능하게 결합되는 결합수단(21a)을 구비한 하부 주변부(21)를 갖고, 또한, 덮개부(20)의 하면 중앙으로부터 하방으로 돌출하는 파단편(22)을 갖고, 또한, 덮개부의 상부에, 바람직하게는 경사진 상방으로 돌출하는 노즐(23)이 설치되어 있다. 파단편(22)은 그 선단을 카트리지(30)의 시일(31)을 향하여 가압한 경우에 시일(31)을 용이하게 파단할 수 있는 에지가 선단에 형성되어 있다. 또한, 파단편(22)에는 에지보다도 상측에 촉매 보유부(24)가 설치되어 있다. 촉매 보유부(24)는 한쪽면에 개구되고, 다른 면에 미세 홈이 관통된 망제의 한쪽이 깨진 모양의 케이스로 구성되고, 파단편의 양측면에 착탈이 자유롭게 끼워져 있다. 그리고, 촉매 보유부(24)중에 과립형 또는 덩어리형의 금속 촉매(도시하지 않음)가 수용되어 있다. 망제 케이스이기 때문에, 파단편 (22)이 카트리지(30)의 과산화수소수에 침입된 경우는 과산화수소수가 그 촉매 보유부(24)를 유통하여, 속의 금속 촉매와 접촉하도록 되어 있다.

금속 촉매에는 과산화수소수와 반응하여 산소를 발생시키는 이미 알고 있는 촉매, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2000-325789호 외의 공보에 기재된 것을 사용할 수 있다.

파단편(22)의 상단부에는 컵(25)이 형성되어 있고, 덮개부(20)의 하면 중앙에 형성된 하방 개구의 오목부(26)에 끼워맞춤 회전에 의해 착탈이 자유롭게 결합되어 있고, 그 컵(25)의 바닥부에 상하 방향으로 관통하는 다수의 구멍(25a)이 설치되어 있다. 이 구멍(25a)의 크기와 수에 따라, 카트리지(30)내에 발생하여, 상부공간에 집합한 산소의 압력이 적절하게 높여지고 그 구멍(25a)을 통하여 오목부(26)에 유입하도록 되어 있다.

오목부(26)의 상부에는 산소에 혼합하는 것이 있는 물 그 밖의 이물을 제거하는 필터(27)가 설치되고, 그 필터를 통과한 산소는 배기로(28) 및 연결관(29)을 통해 노즐(23)로 유도되도록 되어 있다. 노즐(23)에 도달한 산소는 가압되어 있기 때문에, 노즐로부터 이 산소 발생기 사용자의 코구멍에 도달할 수 있는 정도의 기세를 갖고 분출할 수 있다.

카트리지(30)내에 발생한 산소를 오목부(26)에 유입시키기 위해서는 파단편(22)의 컵(25)의 측벽과 덮개부의 컵 보유벽에 다수의 구멍을 형성하고, 그것들의 구멍을 합치시키도록 하여도 좋다. 이 경우는 파단편의 회전 각도에 따라 산소배출 속도, 혹은 산소를 노즐(23)로부터 사용자의 코구멍에 도달하도록 분출시키기 위한 압력의 조정이 가능하다.

과산화수소수가 촉매와 반응할 때는 발열한다. 사용자가 산소 흡입 중에 산소 발생기 본체의 카트리지 수용부(10)를 파지하는 것이 있더라도 화상을 입는 일이 없도록 하기 위해서, 카트리지 수용부(10)와 카트리지(30) 사이에 단열공간을 설치하거나, 카트리지 수용부(10)를 단열재로 만드는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 구성된 실시예 1에 따른 산소 발생기(A)를 사용하여 산소를 발생시키기 위해서는 도 3에 도시하는 바와 같이, 산소 발생기 본체의 덮개부(20)를 카트리지 수용부(10)로부터 분리하고, 카트리지 수용부(10)의 개방된 카트리지 수용공간(11)에 미사용의 카트리지(30)를 수용하고, 그 플랜지(32)를 카트리지 수용부(10)의 카트리지 적재부(13)에 적재하여 고정한 후, 덮개부(20)를 갖고 파단편(22)의 에지를 카트리지(30)의 상면의 시일(31)의 중앙에 목표로 가압하여 그 시일을 파단하고, 덮개부(20)를 그대로 하강하고 덮개부(20)의 하부 주변부(21)를 카트리지 수용부(10)의 상부 주변부에 끼워맞추고, 또한 회전하여, 덮개부(20)와의 카트리지 수용부(10)의 결합수단(12, 21a)에 의해 고정한다. 그 동안, 시일(31)을 파단한 파단편(22)은 카트리지(30)에 충전되어 있는 과산화수소수에 침입하기 때문에, 과산화수소수의 촉매 보유부에 보유되어 있는 금속 촉매에 접촉하여 반응함으로써 산소가 발생하여, 카트리지(30)의 상부공간에 집합하고, 파단편(22)의 상부의 구멍(25a)으로부터 덮개부(20)의 오목부(26)내에 통과하여, 필터(27)에 있어서 정화된 후, 노즐(23)로부터 가압된 산소가 분출한다.

일 구체예를 설명하면, 카트리지(30)에는 6%의 과산화수소수 170cc, 파단편 (22)에 보유된 금속 촉매가 알루미늄 캐리어에 보유시킨 백금 또는 알루미늄 캐리어에 보유시킨 팔라듐인 경우는 산소가 0.5 내지 0.6 리터/분의 비율로 5분간 계속하여 발생하였다. 총발생량의 이론치는 3.4 리터이다.

사용하는 과산화수소수의 양, 금속 촉매의 양, 접촉율에 따라, 산소 발생량 및 계속시간을 여러가지 변경할 수 있다. 또한, 캐리어에 의해 촉매의 반응 속도를 조정함으로써, 단위시간당의 산소 발생량 및 지속 시간을 임의로 조정하는 것이 가능하다.

노즐(23)은 그 선단이 약간 상향으로 개구하고 있기 때문에, 분출한 산소는 사용자의 코구멍을 향하여 진행하기 때문에, 사용자는 그 산소를 용이하고 또한 확실하게 흡입할 수 있다.

산소 발생이 종료한 후에는 덮개부(20)를 카트리지 수용부(10)로부터 분리하지 않으면, 속의 카트리지내에는 반응에 의해 생긴 물이 존재하지만, 카트리지의 개구는 밀폐되어 있기 때문에, 이 산소 발생기를 가령 잘못하여 전도시키더라도 누수 등의 불량은 없다. 또한, 덮개부(20)를 카트리지 수용부(10)로부터 분리하여, 속의 카트리지(30)를 꺼내면, 카트리지내에 생성한 물을 용이하게 폐기할 수 있다. 또한, 신규 카트리지와 교환하면, 다음의 산소 흡입을 할 수 있다. 그리고, 금속 촉매는 항상 덮개부에 보유되어 있기 때문에, 카트리지의 교환에 관계없고, 촉매의 교환 또는 회수 등의 번거로운 작업은 불필요하다. 또한, 금속 촉매는 장기간 리사이클 사용이 가능하므로, 산소 흡입 비용을 저감시킬 수 있다.

실시예 2

도 4 이하의 도면에 도시한 실시예는 파단편(22)과 금속 촉매 보유부(24)의 구조를 개량한 산소 발생기(B)이다. 도 4는 도 2에 대응하는 종단면도이고, 도 5는 파단편만을 꺼내어 도시하는 사시도이고, 도 6은 파단편과 촉매 보유부의 분해사시도이고, 도 7은 촉매 보유부의 케이스의 분해확대 사시도이다.

실시예 1에 따른 금속 촉매 보유부는 금속 촉매의 보유 가능한 양에 한계가 있기 때문에, 단위시간당의 산소 발생량을 많게 할 수 없다. 또한, 금속 촉매와 과산화수소수와의 접촉 효율이 불안정하기 때문에, 산소 발생량 및 발생시간이 반드시 계산대로 안 되는 난점이 있다.

실시예 2에 따른 파단편(22E)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상부 부재(22a)와, 하부 부재(22b)로 분할하여 구성되어 있고, 상부 부재(22a)는 상단부에 실시예 1의 경우 같이 컵(25)을 갖거나, 하단부의 중앙에 하방으로 개구하는 나사구멍(221)이 형성되어 있다. 도면부호 "222"는 보강 리브이고, 도면부호 "223"은 플랜지이다.

하부 부재(22b)는 하단부에 카트리지(30)의 시일을 파단하기 위한 횡단면 십자형의 에지(224)가 형성되고, 그 중심축의 상단부에 상부 부재의 나사 구멍(221)에 비틀어 넣을 수 있는 나사축(225)이 설치되고 있다. 각 에지(224)의 상면과 중심축의 측면에는 각각 L자형으로 연속되는 홈(226a, 226b)으로 형성된 하부 보유부(226)가, 중심축을 중심으로 하는 방사상으로 설치되어 있다.

상부 부재(22a)의 하단부와, 하부 부재(22b)의 상단부 사이에는 다음과 같이 하여, 평면십자형의 상부 보유부(227)가 설치되어 있다. 즉, 상부 보유부(227)는 하부 보유부의 가로홈(226a)에 대향하여 개구하는 홈(도시하지 않음)을 갖고, 중심에 하부 부재의 나사축(225)을 삽입할 수 있는 구멍(228)을 갖고 있다. 이렇게 해서, 상부 보유부의 나사 구멍(228)에 나사축(225)을 삽입하여, 상부 부재(22a)의 나사 구멍(221)에 비틀어 넣음으로써, 상부 부재(22a)와 하부 부재(22b)가 일체적으로 결합되고, 상부 보유부와 하부 보유부에 의해 ㄷ자형으로 연속되는 홈으로 이루어지는 케이스 보유부가 구성되어 있다. 그리고, 상부 부재(22a)와 하부 부재(22b)를 상대적으로 한 방향으로 회전함으로써, 케이스 보유부의 대향하는 홈의 간격을 확대하여, 반대방향으로 회전함으로써, 그 홈의 간격을 좁힐 수 있다.

도 4 내지 도 7까지의 도면부호 "24E"는 금속 촉매 보유용 케이스이다. 이 케이스는 도 7에 확대하여 도시하는 바와 같이, 다수열의 관통된 미세 홈(241)을 갖는 본체(24a)와, 같은 미세 홈(242)을 갖는 덮개(24b)로 이루어지고, 한쪽에 설치된 걸림결합홈(243)에 다른쪽에 설치된 걸림결합 돌기(244)를 끼워맞춤으로써, 스냅식으로 닫거나, 또는 열 수 있는 것이다. 그리고, 각 열의 미세 홈(241, 242)에는 크기가 가지런한 입자상의 금속 촉매(도시하게 하지 않음)를 정렬시킬 수 있고, 그 정렬시킨 상태에서 본체(24a)와, 덮개(24b)를 닫으면, 모든 금속 촉매가 상호간과 동일한 틈을 갖고 고정되도록 되어 있다.

이렇게 하여 금속 촉매를 보유한 케이스(24E)는 상술한 바와 같이, 하부 부재(22b)를 소정 방향으로 회전하여 상하의 케이스 보유부(226, 227) 사이를 열고, 각 케이스의 1변을 케이스 보유부(226)의 세로홈(226b)에 끼워맞춘 후, 세로홈 (226b)을 따라 가압하고, 케이스 보유부(226)의 가로홈(226a)에도 끼워맞추어 안정화하여, 계속해서, 케이스 보유부(227)를 나사축(225)을 따라 하강시켜, 그 가로홈에 각 케이스(24E)의 상측변을 끼워맞춘다. 그 상태에서 상부 부재(22a)를 소정 방향으로 역회전하여, 나사축(225)을 나사 구멍(221)에 확실하게 비틀어 넣으면, 상부 부재(22a)와 하부 부재(22b)가 튼튼하게 접속되고, 또한, 케이스 보유부(227)가 플랜지(223)와 케이스 보유부(226)의 상단부 사이에 체결되고, 각 케이스(24E)가 고정된다.

이 실시예의 금속 촉매 보유 케이스(24E)는 금속 촉매의 각각을 각 미세 홈에 정렬시켜 보유하기 때문에, 카트리지의 과산화수소수에 침지되었을 때에 모든 촉매가 균일한 상태로 과산화수소수와 접촉하기 때문에, 빈틈없이 반응할 수 있고, 따라서, 이 실시예의 산소 발생기(B)는 이론대로의 산소 발생량 및 산소 발생시간을 발휘할 수 있다. 또한, 따라서, 소정 내구기간 경과 후에 폐기 처분할 때, 미반응 촉매에 의한 독물 또는 위험물 폐기에 의해서 환경 파괴의 문제를 일으키는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한 케이스에 다수 구비되기 때문에, 그 수의 선택에 따라, 한번의 반응에 의한 산소 발생량을 사용 목적에 따라서 용이하고 또한 임의로 많게 할 수 있다. 그리고, 케이스는 스냅식으로 개폐 가능하므로, 전문가가 아니더라도, 가정 등에서 간단하게 금속 촉매를 교환할 수 있다.

청구항 1의 발명에 따르면, 사용할 때는 산소 발생기의 카트리지 수용부에 신규 카트리지를 수용하고, 덮개부의 파단편으로 카트리지의 시일을 파단하여, 그대로 덮개부를 카트리지 수용부에 끼워맞추어 고정하면 노즐로부터 산소가 분출하기 때문에, 사용을 개시할 때의 번거로운 작업이 불필요하고, 신속한 산소 흡입이 필요하게 된 경우에도 대응할 수 있다. 또한, 산소 발생 종료 후에는 덮개부를 분리하면 금속 촉매도 함께 추출되기 때문에, 속에 들어가 있는 카트리지를 용이하게 추출하여 속의 물을 용이하게 폐기할 수 있고, 신규 카트리지를 장전하여 재차 산소 발생을 시킬 수 있다. 더구나, 금속 촉매는 어떠한 수고도 들지 않고서 리사이클 사용이 가능하다. 따라서, 간단하고 또한 저렴한 비용의 산소 흡입이 가능하다.

청구항 2의 발명에 따르면, 금속 촉매 보유부를 망제로 함으로써, 금속 촉매와 과산화수소수의 접촉 효율이 높아지기 때문에, 안정된 확실한 산소 발생에 기여할 수 있다.

청구항 3의 발명에 따르면, 다수의 망제 케이스를 사용함으로써, 금속 촉매와 과산화수소수의 반응이 촉진되고, 산소 발생 속도를 빠르게 할 수 있고, 또한, 금속 촉매가 효능을 잃은 경우는 케이스를 교환함으로써, 신속하게 산소 흡입을 계속할 수 있다.

청구항 4의 발명에 따르면, 망제 케이스는 스냅식으로 닫을 수 있는 각각 다수의 미세 홈을 갖는 본체와 덮개로 이루어지고, 미세 홈에 입자상의 금속 촉매를 정렬시키기 때문에, 모든 금속 촉매가 빈틈없이 균등하게 과산화수소수와 반응하므 로 매우 높은 효율로 산소가 발생되고, 계산한 대로의 산소 발생량 또는 발생 시간을 얻을 수 있다. 또한, 케이스는 스냅식으로 개폐할 수 있기 때문에, 효능을 잃은 금속 촉매를 폐기하고, 신품의 금속 촉매를 장전할 수 있다.

청구항 5의 발명에 따르면, 파단편이 덮개부로 분리 가능하게 결합되는 상부 부재와, 하단부에 시일을 파단하기 쉽도록 형성된 에지를 갖는 하부 부재로 분할하여 구성되고, 상기 상부 부재와 하부 부재의 한쪽에는 나사축이, 다른쪽에는 그 나사축을 비틀어 넣어 결합 가능한 나사 구멍이 형성되어 있고, 케이스 보유부는 상기 파단편의 하부 부재에 방사상으로 돌출하여 상향 개구의 홈을 갖는 하부 보유부와, 중심의 구멍으로부터 상기 파단편의 하부 부재의 각 홈에 대응하여 방사상으로 연장되어 하향 개구의 홈을 갖는 상부 보유부로 이루어지고, 상부 보유부는 그 중심의 구멍에 상기 나사축을 관통하고 또한 상기 나사 구멍에 비틀어 넣어 상기 상부 부재와 상기 하부 부재를 결합하는 동시에 고정되고, 또한, 상부 보유부와 하부 보유부가 대향하는 홈 속에 촉매 보유용 망제 케이스가 고정되는 구성으로 한 경우는 파단편의 하부 부재와 상부 부재를 분리하지 않더라도, 양쪽 부분재를 상대적으로 회전하여 케이스 보유부의 상부 보유부와 하부 보유부를 이격하는 것만으로, 그 동안에 보유되어 있는 촉매 보유용 망제 케이스를 교환하여, 재차 고정할 수 있다.

청구항 6의 발명에 따르면, 산소 발생기용 카트리지는 상면 개구의 바닥이 있는 통을 갖고, 그 속에 과산화수소수가 충전되고, 상기 상면 개구가 상기 산소 발생기의 파단편에 의해 파단될 수 있는 시일로 밀폐되어 있기 때문에, 카트리지 수용부에 용이하게 착탈할 수 있고, 덮개부를 갖고 파단편을 가압하여 시일을 파단 하고, 그대로 덮개부를 밀폐할 수 있으므로, 시간을 들이지 않고서 산소를 발생시킬 수 있다.

청구항 7의 발명에 따르면, 카트리지의 시일은 과산화수소수에 대해서는 투과성이 없고, 산소에 대해서는 투과성이 있는 필름으로 만들어지기 때문에, 미사용의 카트리지 보존 중에 내부에 발생하는 미량의 산소에 의한 파열 등의 사고를 방지할 수 있다

Claims (7)

1. 상면에 개구하는 카트리지 수용공간을 갖고, 그 카트리지 수용공간에는 상면이 시일로 밀폐되고, 과산화수소수를 충전한 카트리지를 교환 가능하게 수용할 수 있는 카트리지 수용부와, 이 카트리지 수용부의 상기 카트리지 수납공간의 개구면을 밀폐하도록 착탈이 자유롭게 결합되고, 장착될 때에 상기 카트리지 수용공간에 수용되어 있는 카트리지의 상기 시일을 파단하고 상기 과산화수소수에 침입하여 그 과산화수소수와 접촉하는 금속 촉매를 보유하는 파단편을 구비하고, 과산화수소수와 금속 촉매의 반응에 의해 상기 카트리지의 상부에 집합하는 산소를 분출시키는 노즐을 갖는 덮개부로 이루어지는 산소 발생기.
2. 제 1 항에 있어서,

   파단편의 시일을 파단하기 쉽도록 예각으로 형성된 에지보다도 상측에 망제의 금속 촉매 보유부를 설치하고, 그 속에 금속 촉매가 보유되어 있는 것을 특징으로 하는 산소 발생기.
3. 제 1 항에 있어서,

   금속 촉매 보유부는 파단편에 케이스 보유부를 구비하고, 그 케이스 보유부에 금속 촉매를 이산적으로 보유하는 다수의 망제 케이스를 착탈이 자유롭게 보유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 산소 발생기.
4. 제 3 항에 있어서,

   망제 케이스는 스냅식으로 닫을 수 있는 각각 다수의 미세 홈을 갖는 본체와 덮개로 이루어지고, 속에 입자상의 금속 촉매를 상기 각 미세 홈에 정렬되어 보유하는 것을 특징으로 하는 산소 발생기.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   파단편은 덮개부로 분리 가능하게 결합되는 상부 부재와, 하단부가 시일을 파단하기 쉽도록 예각으로 형성된 에지를 갖는 하부 부재로 분할하여 구성되고, 상기 상부 부재와 하부 부재의 한쪽에는 나사축이, 다른쪽에는 그 나사축을 비틀어 넣어 결합 가능한 나사 구멍이 형성되어 있고, 케이스 보유부는 상기 파단편의 하부에 방사상으로 돌출하여 상향 개구의 홈을 갖는 하부 보유부와, 중심의 구멍으로부터 상기 파단편의 하부 부재의 각 홈에 대응하여 방사상으로 연장되고 하향 개구의 홈을 갖는 상부 보유부로 이루어지고, 상부 보유부는 그 중심의 구멍에 상기 나사축을 관통하고 또한 상기 나사 구멍에 비틀어 넣어 상기 상부 부재와 상기 하부 부재를 결합하는 동시에 고정되고, 또한, 상부 보유부와 하부 보유부의 대향하는 홈의 속에 촉매 보유용 망제 케이스가 고정되는 것을 특징으로 하는 산소 발생기.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 산소 발생기의 카트리지 수용부에 교환 가능하게 수용하여 고정되는 상면 개구의 바닥이 있는 통을 갖고, 그 속 에 과산화수소수가 충전되고, 상기 상면 개구가 상기 산소 발생기의 파단편에 의해 파단될 수 있는 시일로 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 산소 발생기용 카트리지.
7. 제 6 항에 있어서, 시일은 과산화수소수에 대해서는 투과성이 없고, 산소에 대해서는 투과성이 있는 필름으로 만들어져 있는 것을 특징으로 하는 산소 발생기용 카트리지.

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