KR20150145354A - 정수기형 수소수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하부의 주둥이를 통하여 수용된 물을 배출하는 물통을 상부에 거치한 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 물통으로부터 배수된 물을 일시적으로 수용하며, 상단에 하우징의 상면으로 노출되는 거치공을 형성한 수조; 상기 거치공에 거치되어 바닥면에 형성된 입수구를 통하여 상기 물통으로부터 배수된 물을 상기 수조로 배출시키며, 상기 물통에 수용된 물을 수소수로 변환시키기기 위한 수소를 발생하는 적어도 하나 이상의 수소발생유닛을 구비한 받이통; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치에 관한 것이다.

Description

정수기형 수소수 제조장치{Water purifier type hydrogen water producing apparatus}

본 발명은 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하부의 주둥이를 통하여 수용된 물을 배출하는 물통을 상부에 거치한 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 물통으로부터 배수된 물을 일시적으로 수용하며, 상단에 하우징의 상면으로 노출되는 거치공을 형성한 수조; 상기 거치공에 거치되어 바닥면에 형성된 입수구를 통하여 상기 물통으로부터 배수된 물을 상기 수조로 배출시키며, 상기 물통에 수용된 물을 수소수로 변환시키기기 위한 수소를 발생하는 적어도 하나 이상의 수소발생유닛을 구비한 받이통; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수소수란 높은 용존량으로 수소가 용해된 물을 가리킨다.

이러한 수소수는 용존된 수소가 활성산소인 하이드록실 래디칼(hydroxyl radical)을 제거하는 항산화작용을 함으로써 노화를 방지하고 당뇨병, 고혈압, 동맥경화, 암, 치매를 예방하는데 도움을 주며, 피부미용, 다이어트, 피로회복, 성기능 개선, 운동능력 향상, 면역력 강화, 숙취 해소에 효과가 있다고 보고되고 있다.

상기와 같은 수소수를 제조할 수 있는 장치로서 종래 공지된 기술을 살펴보면, 대한민국 특허공개 제 10-2011-39647 호의 전해수소수 생성장치, 대한민국특허제 1076631 호의 수소수 제조장치, 대한민국특허 제 995713 호의 전기분해용 전극조립체, 이를 구비한 산소수소발생기 및 이를 구비한 수소수제조장치, 대한민국 특허 제 1250470 호의 용존 수소수 제조장치의 기술이 공지되어 있다.

그러나, 상기와 같은 공지기술들은 전체적으로 구조가 매우 복잡하고 대용량이기 때문에 설치 장소에 따라서 설치가 어려운 단점이 있어 일반 가정용 또는 업소용으로 사용하기에 다소 부적합한 단점이 있었다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 본 발명의 정수기형 수소수 제조장치는 통상의 물통을 이용하는 정수기와 동일한 부피와 규모로서 사무실이나 업소 및 가정용으로 사용하기에 적합하며, 물통에 수용된 물을 용이하게 수소수로 변환시켜 간단하고 편리하게 수소수를 음용할 수 있는 정수기형 수소수 제조장치의 구성을 제공하는데 본 발명의 기술적 과제가 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 구성은, 하부의 주둥이를 통하여 수용된 물을 배출하는 물통을 상부에 거치한 하우징; 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 물통으로부터 배수된 물을 일시적으로 수용하며, 상단에 하우징의 상면으로 노출되는 거치공을 형성한 수조; 상기 거치공에 거치되어 바닥면에 형성된 입수구를 통하여 상기 물통으로부터 배수된 물을 상기 수조로 배출시키며, 상기 물통에 수용된 물을 수소수로 변환시키기기 위한 수소를 발생하는 적어도 하나 이상의 수소발생유닛을 구비한 받이통; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명 정수기형 수소수 제조장치는, 통상의 정수기와 동일한 외형으로 큰 부피와 규모를 차지하지 않음으로써 사무실이나 업소 및 가정용으로 사용하기에 적합한 장점을 가지고 있다.

또한, 물통에 수용된 물을 수소수로 변환시킴으로써 종래 정수기를 사용하던 방법과 동일한 방법으로 용이하게 수소수를 음용할 수 있는 효과가 있어 수소수의 대중화를 선도할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 사시도,
도 2 는 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 분해사시도,
도 3 은 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 받이통 상세도,
도 4 는 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 수소발생유닛의 분해사시도,
도 5 는 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 내부 구조도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 정수기형 수소수 제조장치의 구성 및 작동을 설명한다.

단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.

또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 구성도, 도 2 는 본 발명 정수기형 수소수 제조장치의 분해사시도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명 정수기형 수소수 제조장치는 통상의 정수기와 같은 외관을 가지고 있다.

본 발명 수소수 제조장치(1)는 물통(20)을 상부(12)에 거치한 하우징(10)을 가지며, 상기 하우징(10)의 전면(11)에 냉수 배출구(30)와 온수 배출구(40)를 설치한 구성이다.

상기 물통(20)은 일반적인 정수기에 거치되는 통상의 물통으로서, 음용가능한 정수된 물을 수용하고 주둥이(21)를 통하여 정수기의 내부로 물을 배출하는 용기이다.

이때, 본 발명의 정수기형 수소수 제조장치는 후술할 수소발생유닛(70)으로부터 발생된 수소가 물통(20)의 내부에 수용된 물에 용해되면서 일정시간이 경과되면 물통(20)에 수용된 물을 수소수로 변환시키는 작동을 한다.

이를 위하여, 본 발명의 정수기형 수소수 제조장치(1)는, 도 2 에 도시된 바와 같은 구조를 가지고 있다.

즉, 하우징(10)의 내부에 냉수배출구(30)와 온수배출구(40)로 이송시키기 위하여 물을 일시적으로 수용하는 수조(50)가 설치되고, 수조(50)의 상단에 하우징(10)의 상면(12)으로 노출되는 개구된 거치공(51)이 형성된다.

상기 거치공(51)에는 물통(20)에 수용된 물을 수소수로 변환시키기 위하여 수소를 발생시키는 수소발생유닛(70)을 구비한 받이통(60)이 거치된다.

도 3 을 참조하면, 상기 받이통(60)의 바닥면(64)에는 적어도 하나 이상의 수소발생유닛(70)을 설치하기 위한 삽입구(61)가 형성되고, 물통(20)으로부터 배수된 물을 상기 수조(50)로 배출시키는 입수구(62)가 형성된다.

또한, 상기 받이통(60)의 측면(65)의 상단 개구는 플렌지(63)가 형성되어 상기 물통(20)의 하단부가 받이통(60)의 플렌지(63)에 거치된다.

이때, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 받이통(60)에 설치된 수소발생유닛(70)은 물통(20)으로부터 배출되어 받이통(60)으로 수용된 물의 내측으로 기포 형태로 수소를 배출하고, 배출된 수소는 상기 받이통(60)과 주둥이(21)를 경유하여 물통(20)의 내부까지 유동됨으로써 일정시간 경과되면 물통(20) 내부에 수용된 물을 전부 수소수로 변환되게 된다.

도 4 는 이러한 수소발생유닛(70)의 분해사시도이다.

상기 수소발생유닛(70)은 상기 받이통(60)으로 배수된 물을 전기분해하여 수소를 생성하는 유닛으로서 공지된 통상의 구조를 가지고 있다.

즉, 상기 수소발생유닛(70)은 격막(73)과, 상기 격막(73)의 상부에 위치한 상부전극(71)과 상기 격막(73)의 하부에 위치한 하부전극(72)으로 이루어지고, 상기 상부전극(71)의 상측에 상부커버(74)가 체결되고, 상기 하부전극(72)의 하부에 하부커버(75)가 체결된다.

상기 상부전극(71) 및 하부전극(72)은 중앙 부분에 조밀한 간격으로 형성된 다수개의 기공(71a,72a)들이 형성된다.

또한, 상기 상부전극(71) 및 하부전극(72)의 일측에는 전류의 입력을 위한 전극단자(71b,72b)가 돌출 형성되며, 대략 3.5 V ~ 5 V 의 양전압과 음전압이 각각 인가된다.

또한, 미도시되었으나 상기 상부전극(71)과 하부전극(72)의 표면에 절연용 패킹부재(미도시)가 게재되어 상기 상부전극(71)과 하부전극(71)의 단락을 방지하고, 상기 상부전극(71)과 하부전극(72)과 상기 상부커버(74)와 하부커버(75)는 각각 고정볼트(미도시)와 너트(미도시)로서 체결하여 격막(73)을 통과하는 물의 누출을 방지시킨다.

또한, 상기 상부전극(71)과 하부전극(72)은 수소의 확산이 용이하고 허용전류밀도가 높은 일종의 촉매 전극이며, 백금이나 이리듐과 같은 귀금속 재질을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명 실시예는 상기 상부전극(71)으로서 백금 전극을 이용하여 음극을 형성하고, 상기 하부전극(72)으로서 이리듐 전극을 이용하여 양극을 형성한다.

그리고, 상기 격막(73)은 주로 실리콘 재질로 이루어진 고분자막을 채용함이 바람직하며, 상기 상부전극(71)과 하부전극(72)에 의하여 촉매 역할을 하는 전극들이 물분자를 이온화 분해시키면서 발생된 수소가 양극인 하부전극(72)으로부터 격막(73)을 통과하여 음극인 상부전극(71)으로 전달되면서 받이통(60)으로 배출되게 된다. 이러한 격막(73)을 채용한 물의 전기분해 구조는 공지된 통상의 구조이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수소수 제조장치(1)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 발명 수소수 제조장치(1)에 전원이 인가되어 상기 받이통(60)에 구비된 수소발생유닛(70)의 상부전극(71)과 하부전극(72)에 양전압과 음전압이 각각 인가되면, 상기 받이통(60)에 수용된 물이 전기분해되어 수소가 생성된다.

그리고, 발생된 수소는 상술한 바와 같이 받이통(60)으로 주둥이(21)를 노출시킨 물통(20)의 내부까지 유동되고 그럼으로써 일정시간 경과시 물통(20) 내부에 수용된 물을 전부 수소수로 변환된다.

이후, 도 5 에 도시된 본 발명 정수기형 수소발생장치의 내부 구조도에 도시된 바와 같이, 물통(20)에 수용된 수소수가 받이통(60)으로 배출되고 그의 입수구(61)로 배수되어 수조(50)로 수용되고, 상기 수조(50)의 배수구(52)를 통하여 수조(50) 외부로 배출되면서 분기관(80)을 통하여 냉수탱크(90)와 온수탱크(100)로 이송되어 분리 수용되고, 냉수탱크(90)와 온수탱크(100)에 각각 수용된 수소수는 냉수배출구(30) 및 온수배출구(40)의 배출 작동시 각 배출구(30,40)들을 통하여 외부로 인출되어 음용된다.

상기 온수탱크(100)는 수용된 물을 온수로 만들어주는 히터(미도시) 등을 배설한 것으로서, 공지의 정수기에 사용된 온수탱크 구조와 동일한 구조를 가지고 있다.

한편, 상기의 수소발생유닛(70)을 제어하는 제어부(미도시)는 일정시간 간격으로 수소발생유닛(70)을 작동시켜 수소수의 제조동작을 진행시키는 것이 바람직한데, 그 이유는 물통(20)에 수용된 물의 수소의 농도가 기화 현상에 의하여 시간이 경과됨에 따라서 낮아지는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명 실시예에서는 본 발명 수소수 제조장치의 전원을 인가한 후 최초 1 시간을 가동시키고 40 분 휴지, 이후 20 분 가동후 40 분 휴지를 연속적으로 수행함으로써 대략 1300 ppm 정도의 수소수를 물통(20)에 보유할 수 있다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 발명 수소수 제조장치
10; 하우징
11; 전면 12; 상면
20; 물통 21; 주둥이
30; 냉수 배출구 40; 온수 배출구
50; 수조
51; 거치공 52; 배수구
60; 받이통
61; 삽입구 62; 입수구
63; 플렌지 64; 바닥면
65; 측면
70; 수소발생유닛
71; 상부전극 71a; 통공
72; 하부전극 72a; 통공
73; 격막 74; 상부 커버
75; 하부 커버
80; 분기관
90; 냉수탱크 100; 온수탱크

Claims (4)

1. 수소수 제조장치에 있어서,
   하부의 주둥이(21)를 통하여 수용된 물을 배출할 수 있는 물통(20)을 상부(12)에 거치하는 하우징(10);
   상기 하우징(10)의 내부에 설치되며 상단에 하우징(10)의 상면(12)으로 노출되는 거치공(51)을 형성한 수조(50);
   상기 물통(20)으로부터 배수된 물을 수소수로 변환시키기 위한 수소를 발생시키는 수소발생유닛(70)을 적어도 하나 이상 구비하고, 상기 물통(20)으로부터 배수된 물을 상기 수조(50)로 배출시키는 입수구(62)가 형성된 받이통(60);
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수소발생유닛(70)은 상기 받이통(60)으로 배수된 물을 전기분해하여 수소를 생성하는 것을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수소발생유닛(70)은 격막(73)과, 상기 격막(73)의 상부에 위치한 상부전극(71)과 상기 격막(73)의 하부에 위치한 하부전극(72)으로 이루어지고, 상기 상부전극(71)의 상측에 상부커버(74)가 체결되고, 상기 하부전극(72)의 하부에 하부커버(75)가 체결되고,
   상기 상부전극(71) 및 하부전극(72)은 중앙 부분에 조밀한 간격으로 형성된 다수개의 기공(71a,72a)들이 형성되고,
   상기 상부전극(71) 및 하부전극(72)의 일측에는 전류의 입력을 위한 전극단자(71b,72b)가 돌출 형성되는 구성을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수조(50)에 수용된 수소수가 배수구(52)와 분기관(80)을 통하여 냉수탱크(90)와 온수탱크(100)로 이송되어 분리 수용되고,
   상기 냉수탱크(90)와 온수탱크(100)에 냉수배출구(30) 및 온수배출구(40)를 각각 부설하는 구성을 특징으로 하는 정수기형 수소수 제조장치.

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