KR20160000467U - 휴대형 수소수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 상부에 물병의 배출구 부분을 삽입시키는 삽입구가 형성된 케이스; 상기 케이스에 내장되고 전극부에 전원을 인가하는 배터리; 상기 삽입구의 하단부에 설치되되 상기 삽입구와 대향하는 측에 일측 전극이 배치되고, 상기 케이스의 바닥면과 대향하는 측에 타측 전극이 배치되고, 상기 일측 전극과 타측 전극 사이에 격막을 게재하여 상기 삽입구로 내삽된 물병에 수용된 물을 이온화 분해하여 수소를 생성하는 전극부; 를 포함하여 구성되는 수소수 제조장치가 개시된다.

Description

휴대형 수소수 제조장치{Portable type producing apparatus for hydrogen water}

본 고안은 수소수 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시간과 장소에 구애받지 않고 수소수를 음용할 수 있도록 구성된 휴대형 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 수소수를 제조하기 위한 전해조와 유체순환장치와 같은 부품이 설치됨으로써 비교적 부피가 크며 복잡한 구조를 가진다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 간단한 구조를 가지면서도 휴대성이 우수한 수소수 제조장치를 제공하는데 본 고안의 기술적 과제가 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안 휴대형 수소수 제조장치의 구성은, 상부에 물병의 배출구 부분을 삽입시키는 삽입구가 형성된 케이스; 상기 케이스에 내장되고 전극부에 전원을 인가하는 배터리; 상기 삽입구의 하단부에 설치되되 상기 삽입구와 대향하는 측에 일측 전극이 배치되고, 상기 케이스의 바닥면과 대향하는 측에 타측 전극이 배치되고, 상기 일측 전극과 타측 전극 사이에 격막을 게재하여 상기 삽입구로 내삽된 물병에 수용된 물을 이온화 분해하여 수소를 생성하는 전극부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 고안 휴대형 수소수 제조장치는 케이스에 내장된 충전가능한 배터리에 의하여 물을 전기분해시키는 간단한 구조로 되어 있으며, 상부의 삽입구를 통하여 전용 물병 뿐만 아니라 시판중인 생수병을 삽입하여 수소수를 생성할 수 있으므로, 휴대성이 탁월하여 시간과 장소에 구애받지 않고 간편하게 수소수를 제조하여 음용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 케이스 내부에 수소수 발생부를 일체화시킴으로써 수소수 제조장치를 소형화시킨 장점이 있다.

도 1 은 본 고안 수소수 제조장치의 사시도,
도 2 는 본 고안 수소수 제조장치의 내부 단면도,
도 3 은 본 고안 수소수 제조장치의 작동상태도이다.
도 4 는 본 고안 수소수 제조장치의 전원입력 상태를 나타낸 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 휴대형 수소수 제조장치의 구성을 설명한다.

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

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

도 1 은 본 고안 수소수 제조장치의 사시도, 도 2 는 본 고안 수소수 제조장치의 내부 단면도이다.

도 1 을 참조하면, 본 고안 수소수 제조장치(1)는 원통형의 외관을 가지되 상부에 병의 배출구 부분을 삽입시키는 삽입구(20)가 형성되며, 외주면에 스위치(30), 표시기(40) 및 전원입력단자(50)를 설치한 케이스(10)를 포함한다.

상기 케이스(10)는 가볍고 내구성이 우수한 플라스틱 재질인 것이 바람직하며, 상기 삽입구(20)는 시판되는 통상의 물병의 배출구(주둥이)가 삽입될 수 있는 크기로 제작됨이 바람직하다.

도 2 의 내부단면도를 참조하면, 본 고안 수소수 제조장치(1)의 케이스(10) 상부에 물병(100)을 거꾸로 뒤집은 상태에서 배출구(110) 부분이 삽입되는 삽입구(20)가 형성되고, 삽입구(20)의 내벽은 측벽(21)이 설치되며, 측벽(21)의 하단으로는 패킹부재(22)가 부설되어 삽입구(20)로 내삽된 물병(100)의 배출구(110)를 통하여 유입되는 물이 케이스(10)로 누수되는 것을 방지한다.

또한, 케이스(10)의 내부에 배터리(60)가 거치되며, 상기 배터리(60)의 양극은 한쌍의 전선(61)들과 결선되어 후술할 전극부(70)의 일측 전극(71)과 타측 전극(72)에 전원을 인가한다.

그리고, 상기 배터리(60)는 배터리(60)의 전원을 단속하는 스위치(30)와, 전원 인가 여부를 표시하는 표시기(40) 및 배터리(60)를 충전시키기 위한 외부 전원을 입력하는 전원입력단자(50)와 연결되고 대략 3.5V~12V 에서 1A~10A 의 전류를 지속적으로공급할 수 있도록 구성된다.

상기 표시기(40)는 통상의 미니 전구나 발광다이오드램프(LED)를 채용함이 바람직하다.

그리고, 미도시되었으나 상기 케이스(10) 내부에는 상기 배터리(60)의 전원인가와 충전 및 표시기(40)의 발광 및 스위치(30)의 작동을 위한 주변회로를 실장하고 있으며 이러한 주변회로는 통상의 회로를 채용하면 되므로 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 삽입구(20)의 하단부에 전극부(70)가 설치된다. 상기 전극부(70)는 삽입구(20)로 내삽된 물병(100)에 수용된 물을 전기분해하여 수소를 생성시키는 기능을 수행하는 것으로서, 삽입구(20)와 대향하는 측에 일측 전극(71)을 배치하고, 상기 일측 전극(71)의 대향면에 타측 전극(72)을 배치하고, 상기 일측 전극(71)과 타측 전극(72) 사이에 격막(73)을 게재시킨다.

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

본 고안 실시예에서는 상기 격막(73) 상부의 일측 전극(71)으로서 백금 전극을 이용하고, 상기 격막(73) 하부의 타측 전극(72)으로서 이리듐 전극을 이용함으로써 타측 전극(72)이 양극을 형성하고 일측 전극(71)이 음극을 형성한다.

또한, 상기 격막(73)은 고분자막을 채용하며, 일측 전극(71)과 타측 전극(72)에 의하여 촉매 역할을 하는 전극들이 물분자를 이온화 분해시키면서 수소 이온이 양극인 타측 전극(72)으로부터 격막(73)을 통과하여 음극인 일측 전극(71)으로 전달되어 삽입구(20)에 삽입된 물로 상승이동하면서 물에 용해된다. 이러한 격막(73)을 채용한 물의 전기분해 구조는 공지된 통상의 구조이다.

한편, 상기 케이스(10) 내부에 압력센서를 실장하여 물병(100)이 내삽된 경우의 물의 양을 감지하거나, 케이스(10) 내부에 기울기센서를 실장하여 케이스(10)가 기울어진 정도를 감지하거나, 삽입구(20)의 하부 또는 내주면에 수위센서를 실장하여 물병(100)에 수용된 물의 존재 여부를 센싱하게 할 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 수소수 제조장치(1)의 작동을 설명한다.

도 3 은 본 고안 수소수 제조장치의 작동상태도이다.

도면을 참조하면, 먼저 본 고안 수소수 제조장치(1)의 케이스(10)를 평면에 거치한 상태에서 케이스(10) 상면에 형성된 삽입구(20)에 물(W)을 수용한 상태의 물병(100)의 배출구(주둥이)(110) 부분을 내삽시킨다.

이때, 내삽된 상태의 물병(100)의 배출구(110) 부분이 삽입구(20)의 측벽(21)과 치합되면서 물병(100)이 케이스(10)의 삽입구(20)에 수직한 상태로 고정되며, 측벽(21) 하단의 패킹부재(22)가 배출구(110)로부터 물이 누수되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 물병(100)에 수용된 물(W)은 전극부(70)의 일측 전극(71)과 접촉되며, 사용자가 스위치(30)를 ON 상태로 전환시키면 표시기(40)가 발광되면서 전원 인가 상태임을 나타내며, 내장된 배터리(60)의 전원이 전선(61)을 통하여 일측 전극(71)과 타측 전극(72)으로 인가된다.

그러면, 물병(100)에 수용된 물(W)은 하방으로 낙수되고 전극부(70)의 일측 전극(71)과 타측 전극(72)을 통하여 인가되는 전압에 의하여 물분자의 이온화 분해가 이루어진다.

이때, 일종의 촉매전극 기능을 하는 일측 전극(71)과 타측 전극(72)에 의하여 물분자가 이온화 분해되면서 수소 이온이 양극인 타측 전극(72)으로부터 고분자 재질의 격막(73)을 통과하여 음극인 일측 전극(71)으로 전달되어 삽입구(20)에 삽입된 물로 상승이동하고 기포를 형성하면서 물에 용해되면서 물병(100)에 수용된 물(W)을 높은 수소 용존량을 가진 수소수로 만들게 된다. 본 고안 고안자의 시험결과 본 고안 실시예의 수소수 제조장치는 배터리(60)의 입력전압 3.5V~12V, 입력전류 1A~10A 의 조건하에서 600ppb~1600ppb 사이의 고농도의 수소 용존량을 가지는 수소수를 제조할 수 있었다.

이후, 물병(100)에 수용된 물이 수소수로 변환되면, 스위치(30)를 OFF 시키고 삽입구(20)로부터 물병(100)을 탈착시켜 수용된 수소수를 음용하면 된다.

따라서, 상기와 같이 작동하는 본 고안 수소수 제조장치(1)는 케이스(10)의 내부에 배터리(60)가 내장되어 외부 전원에 의존하지 않고 독립적으로 작동이 가능하고, 케이스(10)의 내부에 내장된 전극부(70)에 의하여 수소를 발생시키는 소형화된 구조로서 휴대성이 매우 탁월하며, 사용도 간편하다는 장점을 수득하게 되었다.

한편, 본 고안 수소수 제조장치(1)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 케이스(10)의 외주면에 부설된 전원입력단자(50)에 전원연결선(80)을 결합시키고 전원선(81)에 부설된 콘센트(82)를 통상의 가정용 전원에 연결하여 내장된 배터리(60)를 충전할 수 있다.

아울러, 본 고안 수소수 제조장치(1)는 배터리(60)의 충전과는 별도로 케이스(10) 내부에 통상의 정전압회로(미도시)를 부설하고, 통상의 외부 상용 전원을 정전압회로에 공급하여 필요 전원을 인가할 수도 있다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 고안 수소수 제조장치
10; 케이스
20; 삽입구
30; 스위치
40; 표시기
50; 전원입력단자
60; 배터리
70; 전극부
80; 전원 연결선
81; 전선 82; 콘센트
100; 병 110; 배출구
W; 물 H₂: 수소

Claims (7)

1. 수소수 제조장치에 있어서,
   상부에 물병(100)의 배출구(110) 부분을 삽입시키는 삽입구(20)가 형성된 케이스(10);
   상기 케이스(10)에 내장되고 전극부(70)에 전원을 인가하는 배터리(60);
   상기 삽입구(20)의 하단부에 설치되되 상기 삽입구(20)와 대향하는 측에 일측 전극(71)이 배치되고, 상기 일측 전극(71)의 대향면에 타측 전극(72)이 배치되고, 상기 일측 전극(71)과 타측 전극(72) 사이에 격막(73)을 게재하여 상기 삽입구(20)로 내삽된 물병(100)에 수용된 물을 이온화 분해하여 수소를 생성하는 전극부(70);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 일측 전극(71)은 백금 전극이고,
   상기 타측 전극(72)으로서 이리듐 전극인 것을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스(10) 내부에 압력센서를 실장하여 물병(100)이 내삽된 경우의 물의 양을 감지하는 구성을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스(10) 내부에 기울기센서를 실장하여 케이스(10)가 기울어진 정도를 감지하는 구성을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 삽입구(20)의 하부 또는 내주면에 수위센서를 실장하여 물병(100)에 수용된 물의 존재 여부를 센싱하게 하는 구성을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 배터리(60)는 배터리(60)의 전원을 단속하는 스위치(30)와, 전원 인가 여부를 표시하는 표시기(40) 및 배터리(60)를 충전시키기 위한 외부 전원을 입력하는 전원입력단자(50)와 연결되는 구성을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스(10) 내부에 정전압회로를 부설하고, 외부 전원을 정전압회로에 공급하여 필요 전원을 인가하는 구성을 특징으로 하는 휴대형 수소수 제조장치.

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