KR20160036300A - 수소수 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장용기에 저장된 원수를 전극모듈로 전기 분해하여 수소수를 생성시킬 수 있으며, 저장용기 내에서 원수 또는 수소수에 다양한 미네랄을 공급하는 공급필터의 교체 여부를 전원공급 본체에 표시하는 수소수 제조장치에 관한 것으로, 내부에 일정량의 원수를 채워 저장할 수 있으며, 상부에는 착탈이 가능한 덮개를 갖는 저장용기와, 덮개 하부면에 결합되어 원수에 다양한 미네랄을 공급하는 공급필터와, 저장용기의 하부 중앙에서 결합 또는 분리 가능하게 설치되어 저장용기에 저장된 원수를 전기 분해하여 수소수를 생성시키는 전극모듈과, 전극모듈이 원수를 전기 분해할 수 있도록 저장용기를 안착시켜 전극모듈에 전력을 공급하는 전원공급 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수소수 제조장치{Manufacturing device of hydrogen water}

본 발명은 수소수 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장용기에 저장된 원수를 전극모듈로 전기 분해하여 수소수를 즉시 생성시킬 수 있으며, 저장용기 내에서 원수 또는 수소수에 다양한 미네랄을 공급하는 수소수 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 활성산소는 체내 대사 과정에서 발생되는 산화력이 높은 산소로서, 각종 질병과 노화의 원인을 제공하기 때문에 체내의 활성산소를 제거해 줄 필요가 있다.

최근에는 이러한 활성산소를 체내에서 제거하는 활성수소가 주목받고 있으며, 통상적으로 수소는 수소 원자 2개가 결합한 분자 상태로 존재하나, 드물게 수소 원자의 분자 결합이 와해되어 수소 원자가 단독으로 존재하는 경우가 발생하게 되는데 이렇게 단독으로 존재하는 수소 원자(H)를 활성수소라고 지칭하며, 이러한 활성수소는 체내의 활성산소와 결합하여 물을 생성함으로써, 체내의 활성산소를 제거한다.

이와 같이 활성수소의 농도를 높인 물을 '수소수'라 칭하며, 수소수는 항산화 능력이 매우 뛰어나기 때문에 수소수를 만드는 장치가 다수 개발되고 있으며, 그 중 하나의 일례로 대한민국 특허공개 제10-2011-0052404호에는 수소수 냉온수기 및 수소수 정수기가 게재되어 있다.

이러한 종래의 수소수 정수기는 상수도 시설을 통해 유입되는 수돗물을 필터부를 통해 정화하고, 정화된 물의 일부는 저수조로 보내고 나머지는 수소 발생 장치인 전해조로 보내진다. 저수조로 보내진 정수는 하부에 위치하는 온수조와 냉수조로 분리 공급되며, 전해조로 보내진 정수는 전기 분해되어 수소와 산소로 생성된다. 이때 전해조는 2개 이상의 전극 사이에 격막을 두고 있으며, 음극에서 생성되는 수소를 펌프로 보내고, 양극에서 생성되는 산소를 대기 중으로 방출시킨다.

그리고 펌프로 보내진 수소는 냉수조에서 공급되는 냉수와 섞여 용존관으로 보내지고, 용존관의 수소수는 냉수조로 다시 보내진 이후 사용자가 냉수조에 연결된 냉수소수 방출구를 개방하면, 냉수조에 저장된 냉수소수가 외부로 방출된다.

그런데, 이러한 종래의 수소수 발생 장치는 전해조에 연속적으로 전력을 공급하는 구성이어서, 수소수를 생성할 필요가 없는 시간에도 전해조에 전원이 지속적으로 공급되어 많은 전력 소모가 발생되며, 장치가 복잡해져서 제작 비용이 증가되는 문제점이 있다.

또한, 수소수를 사용하지 않고 오래 보관하게 되면 수중에서 특유의 비린내가 날 수 있는데, 이 경우 종래의 수소수 발생 장치에서는 사용자가 수소수를 먹기 전에 한컵 정도를 버리는 형태로 해결하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 저장용기에 저장된 원수를 전극모듈로 전기 분해하여 수소수를 즉시 생성시킬 수 있으며, 저장용기 내에서 원수 또는 수소수에 다양한 미네랄을 공급하는 수소수 제조장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 내부에 일정량의 원수를 채워 저장할 수 있으며, 상부에는 착탈이 가능한 덮개를 갖는 저장용기와, 상기 덮개 하부면에 결합되어 원수에 미네랄을 공급하는 공급필터와, 상기 저장용기의 하부 중앙에서 결합 또는 분리 가능하게 설치되어 상기 저장용기에 저장된 원수를 전기 분해하여 수소수를 생성시키는 전극모듈과, 상기 전극모듈이 원수를 전기 분해할 수 있도록 상기 저장용기를 안착시켜 상기 전극모듈에 전력을 공급하는 전원공급 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 저장용기의 바닥면에 위치하여 기울임으로 상기 저장용기의 사용 시간을 산정하여 상기 공급필터의 교체 주기를 측정 가능하게 하는 측정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 측정모듈은 내측에 밀폐된 공간을 갖고 상기 저장용기가 사용되는 방향으로 바닥면의 경사가 점차 높게 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 바닥면 경사가 높은쪽에 고정 설치되어 전류의 개폐 여부에 따라 상기 저장용기의 사용 시간을 측정 가능하게 하는 한 쌍의 접점단자와, 상기 하우징의 내측에 이동 가능하게 위치하여 한 쌍의 접점단자가 서로 전류를 통하게 하거나 단락시키는 구슬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 덮개는 수소수에 자력을 보충할 수 있도록 하부면에 각각 N극과 S극을 갖는 한 쌍의 자석이 이격 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 전원공급 본체 상에는 상기 전극모듈에 전력이 공급되는 시간을 산정하여 상기 공급필터의 교체 여부를 표시하는 디스플레이가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수소수 제조장치에 의하면, 수소수의 필요시 실생활에서 단시간 내에 즉시 제조 할 수 있는 동시에 제조시 유해균의 생성을 저지하여 순수한 수소수를 얻어 이를 섭취하는 이용자들의 건강 증진에 기여하는 효과가 있다.

또한, 수소수를 제조할 경우에만 전력이 소모되므로, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있는 동시에 원수 또는 수소수에 다양한 미네랄을 공급하는 공급필터의 교체 주기를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제조장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제조장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제조장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제조장치의 작동도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수소수 제조장치(1)는 내부에 일정량의 원수를 채워 저장할 수 있으며, 상부에는 착탈이 가능한 덮개(11)를 갖는 저장용기(10)와, 덮개(11) 하부면에 결합되어 원수에 다양한 미네랄을 공급하는 공급필터(20)와, 저장용기(10)의 하부 중앙에서 결합 또는 분리 가능하게 설치되어 저장용기(10)에 저장된 원수를 전기 분해하여 수소수를 생성시키는 전극모듈(30)과, 전극모듈(30)이 원수를 전기 분해할 수 있도록 저장용기(10)를 안착시켜 전극모듈(30)에 전력을 공급하는 전원공급 본체(40)를 포함하여 이루어진다.

이하에는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수소수 제조장치(1)의 구성 부재 및 그 연결 관계에 대해 설명하면 다음과 같다.

여기서, 저장용기(10)는 추후에 설명될 공급필터(20)를 포함한 구성 부재들이 작동 가능하게 설치되고, 추후에 설명될 전극모듈(30)에 의해 전기 분해될 원수를 내부에 채워 저장하는 역할을 하는 것으로, 이 저장용기(10)는 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 통상적으로 사용되는 커피포트의 형상으로 성형 제조되는 것이 바람직하다.

이와 같은 전술한 저장용기(10)에는 상측에 착탈 가능하게 결합되는 덮개(11)가 구비되는데, 이때 덮개(11)의 하부면에는 N극과 S극을 갖는 한 쌍의 자석(12)이 서로 이격 설치되어 저장용기(10)의 사용시 한 쌍의 자석(12) 사이로 추후에 설명될 전극모듈(30)의 전기 분해에 의해 생성되는 수소수를 흘려 보냄으로써 수소수에 자력을 보충한다. 즉, 수소수에 자력을 보충하여 인체에 유용한 자화된 수소수를 제공할 수 있다.

전술한 저장용기(10)의 상부에서 착탈 가능하게 결합되는 덮개(11)의 하부면중앙에는 공급필터(20)가 수직으로 위치되는데 이 공급필터(20)는 전술한 저장용기(10)의 내부에 채워지는 원수와 추후에 설명될 전극모듈(30)에 의해 전술한 저장용기(10)에 채워진 원수를 전기 분해하여 생성시키는 수소수에 칼슘(Ca), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 염소(Cl), 인(P), 황(S) 등의 성분이 함유된 다양한 미네랄을 공급하는 역할을 하는 것으로, 전술한 덮개(11)의 하부면에 슬라이딩 결합 또는 슬라이딩 분리될 수 있다.

즉, 전술한 공급필터(20)는 저장용기(10)에 이온이 없는 원수를 채워 저장하더라도 이온이 없는 원수에 다양한 미네랄을 공급함으로써, 추후에 설명될 전극모듈(30)의 전기 분해를 가능하게 하여 수소수를 풍부하게 생성시킬 수 있다.

상기 전극모듈(30)은 전술한 저장용기(10)의 하단부 중앙에서 결합 또는 분리 가능하게 고정 설치되며, 내부에 복수개 형성된 한쌍의 전극판을 포함한다. 이 전극모듈(30)은 추후에 설명될 전원공급 본체(40)로부터 전력을 공급받아 전술한 저장용기(10)에 저장된 원수를 전기 분해하여 수소수를 생성시키는 역할을 하며, 전술한 저장용기(20)의 하단부 중앙에 위치되어 전기 분해시 생성되는 수소수의 혼합을 원활하게 한다.

이와 같은 전술한 전극모듈(30)은 원수를 수중 방전시켜서 수소수를 생성하는데 이를 좀더 구체적으로 설명하면, 물을 수중 플라즈마 이온상태로 만드는 수중 방전을 이용하여 수중에서 플라즈마 방전을 일으키고, 이에 따라 발생된 음이온(O-, O3-, OH-, HOCl, H2O2)을 이용하여 물속의 각종 세균, 바이러스, 박테리아 등을 살균하는 것이다.

이러한 전극모듈(30)은 내부에 복수개 형성된 한쌍의 전극판과 한쌍의 전극판 사이에 위치하여 한쌍의 전극판을 서로 이격시키는 중공의 전극 분리판을 포함하여 이루어진 전극모듈(30)일 수 있으며, 이러한 전극모듈(30)은 특별히 제한되지 않고 이 기술분야에 널리 알려진 모든 것을 포함한다.

한편, 전술한 저장용기(10)를 안착시키는 전원공급 본체(40)가 구비되는데 이 전원공급 본체(40)는 전술한 저장용기(10)의 하단부에 설치된 전극모듈(30)이 저장용기(10)에 저장된 원수를 원활하게 전기 분해할 수 있도록 전극모듈(30)에 전력을 공급하는 역할을 한다.

전술한 전원공급 본체(40) 상에는 전력의 공급 여부를 제어하는 컨트롤러(51)와 전술한 공급필터(20)의 교체 여부를 표시하는 디스플레이(42)가 구비되고, 상부에는 전술한 저장용기(10)가 안착될 수 있도록 안착홈(43)이 형성되며, 일측에는 컨트롤러(41)의 작동에 따라 외부로부터 전원을 공급받아 전술한 전극모듈(30)에 전력을 공급 가능하게 하는 어댑터(44)가 고정 설치된다.

이때 전술한 디스플레이(42)는 전술한 전극모듈(30)에 전력이 공급되는 시간을 산정하여 전술한 공급필터(20)의 교체 여부를 표시할 수 있을 뿐만 아니라 추후에 설명될 측정모듈(50)의 작동에 의해 저장용기(10)의 사용 시간을 산정하여 전술한 공급필터(20)의 교체 여부를 표시할 수 있다.

그리고 전술한 저장용기(10)의 바닥면 내에 매립 설치되는 측정모듈(50)이 구비되는데 이 측정모듈(50)은 전술한 저장용기(10)의 기울임으로 저장용기(10)의 사용 시간을 산정하여 추후에 설명될 전원공급 본체(40)의 디스플레이(42)를 통해 전술한 공급필터(20)의 교체 여부를 표시 가능하게 하는 역할을 하는 것으로, 하우징(51), 한 쌍의 접점단자(52), 구슬(53)로 이루어진다.

전술한 하우징(51)은 전술한 한 쌍의 접점단자(52)와 구슬(53)이 작동 가능하게 설치되는 역할을 하는 것으로, 전술한 저장용기(10)의 바닥면과 일체로 형성되고 별도의 마감부재와 결합하여 내부를 밀폐된 공간을 만든다. 이때 전술한 저장용기(10)의 바닥면과 일체로 형성된 하우징(51)의 바닥면은 저장용기(10)가 기울어져 사용되는 방향으로 경사가 점차 높게 형성된다.

그리고 전술한 한 쌍의 접점단자(52)는 구슬(53)의 접촉 여부에 따라 전류가 통하거나 단락되어 전술한 저장용기(20)의 사용 시간을 산정 가능하게 하는 것으로, 한 쌍의 접점단자(52) 중에 어느 하나는 전술한 하우징(51)의 바닥면 경사가 점차 높아지는 측벽에 고정 설치되고, 다른 하나는 전술한 하우징(52)의 바닥면 경사가 저차 높아지는 바닥면에 고정 설치된다.

아울러 전술한 구슬(53)은 전술한 하우징(51)의 내측에서 이동 가능하게 위치하여 한 쌍의 접점단자(52)의 전류가 서로 통하거나 단락될 수 있게 하는 역할을 하는 것으로, 접점 안정성이 우수한 스테인레스 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 도 4에서 도시된 바와 같이, 전술한 저장용기(10)의 사용시 저장용기(10)의 기울임에 따라 구슬(53)은 하우징(51)의 바닥면 경사가 높은쪽으로 이동되어 전술한 한 쌍의 접점단자(52)에 흐르는 전류를 서로 통하게 하고, 저장용기(10)의 미사용시 저장용기(10)가 평지에 안착된 상태 또는 추후에 설명될 전원공급 본체(40)에 안착된 상태이기 때문에 구슬(53)은 자연스럽게 전술한 하우징(41)의 바닥면 경사가 낮은쪽으로 이동되어 한 쌍의 접점단자(52)의 전류가 서로 단락되게 한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소수 제조장치(1)에 의해 수소수의 필요시 실생활에서 단시간 내에 즉시 제조 할 수 있으며, 유해균의 생성을 저지하여 순수한 수소수를 얻어 이를 섭취하는 이용자들의 건강 증진에 기여할 수 있다.

아울러, 전원공급 본체(10)에 저장용기(20)가 안착됨으로서 전극모듈(30)에 전력이 공급되는 구조를 가짐에 따라, 수소수를 제조하는 경우에만 전력이 공급되어 불필요한 전력의 소모를 줄일 수 있다.

1: 수소수 제조장치
10: 저장용기
11: 덮개
12: 한 쌍의 자석
20: 공급필터
30: 전극모듈
40: 전원공급 본체
41: 컨트롤러
42: 디스플레이
43: 안착홈
44: 어댑터
50: 측정모듈
51: 하우징
52: 접점단자
53: 구슬

Claims (5)

1. 내부에 일정량의 원수를 채워 저장할 수 있으며, 상부에는 착탈이 가능한 덮개를 갖는 저장용기;
   상기 덮개 하부면에 결합되어 원수에 미네랄을 공급하는 공급필터;
   상기 저장용기의 하부 중앙에서 결합 또는 분리 가능하게 설치되어 상기 저장용기에 저장된 원수를 전기 분해하여 수소수를 생성시키는 전극모듈;
   상기 전극모듈이 원수를 전기 분해할 수 있도록 상기 저장용기를 안착시켜 상기 전극모듈에 전력을 공급하는 전원공급 본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 저장용기의 바닥면에 위치하여 기울임으로 상기 저장용기의 사용시간을 산정하여 상기 공급필터의 교체 주기를 측정 가능하게 하는 측정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측정모듈은 내측에 밀폐된 공간을 갖고 상기 저장용기가 사용되는 방향으로 바닥면의 경사가 점차 높게 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 바닥면 경사가 높은쪽에 고정 설치되어 전류의 개폐 여부에 따라 상기 저장용기의 사용 시간을 측정 가능하게 하는 한 쌍의 접점단자와, 상기 하우징의 내측에 이동 가능하게 위치하여 한 쌍의 접점단자가 서로 전류를 통하게 하거나 단락시키는 구슬을 포함하는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 덮개는 수소수에 자력을 보충할 수 있도록 하부면에 각각 N극과 S극을 갖는 한 쌍의 자석이 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전원공급 본체 상에는 상기 전극모듈에 전력이 공급되는 시간을 산정하여 상기 공급필터의 교체 여부를 표시하는 디스플레이가 형성되는 것을 특징으로 하는 수소수 제조장치.

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