KR20160149214A

KR20160149214A - 수소 발생 유니트

Info

Publication number: KR20160149214A
Application number: KR1020167031375A
Authority: KR
Inventors: 카즈히사 후쿠오카
Original assignee: 에코모 인터네셔널 가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2016-12-27
Also published as: US20170022078A1; EP3130565A1; SG11201608471PA; JP2016147794A; CN106660841B; CN106660841A; JP5871218B1; EP3130565A4

Abstract

종래의 수소 첨가 기구와 비교하여, 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트를 제공한다.
물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제, 물과, 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단를 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하였다.

Description

수소 발생 유니트 {Hydrogen generation unit}

본 발명은, 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에 관한 것이다.

우리가 일상적으로 섭취하는 물은, 건강의 기초로 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 사람들 사이에서 건강지향이 높아지는바, 음용수로의 주목이 더욱 높아지고 있다.

종래부터, 이러한 요구에 합치하는 것과 같은 음용수는 여러 가지 제안되어 있고, 예를 들면, 음용수 중에 산소를 다량으로 용존시킨 산소수나, 수소를 용존시킨 수소수가 알려져 있다.

특히, 분자 형태 수소를 함유시킨 수소수는, 생체 내 산화 스트레스의 저하나, 혈중 LDL의 증가 억제 등, 건강에 기여하는 보고가 다양하게 이루어지고 있다.

이와 같은 수소수는, 물속에 수소를 용존시키는 것으로 생성되는 것이지만, 수소의 입수나 순수한 수소를 물 속에 용해시키는 것은 일반적으로는 곤란하다.

또, 물속에 용존시킨 수소는, 수소 투과성이 매우 낮은 용기를 이용하지 않는 한 시간이 지나면 서서히 빠져 버리기 때문에, 수소수 조제 후 가능한 한 신속하게 음용으로 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 일반 가정 등에서도 간편하게 수소수를 조제할 수 있도록, 수 ㎝ 정도의 바닥이 있는 실린더 용기의 내부에 수소 발생제를 봉입한 수소 첨가 기구가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.)

이러한 수소 첨가 기구에 의하면, 물을 수용한 페트병 등의 용기 내에 투입하여 밀폐하는 것으로, 물속에 수소를 함유시켜 수소수를 생성할 수 있다고 하고 있다.

JP 2012-020962 A

그런데 상기 종래의 수소 첨가 기구는, 수소 발생제를 방습 포장지에서 꺼내고, 이 수소 발생제를 별도의 밀폐 용기에 삽입하여, 다시 수소 발생제와 반응시키기 위한 물을 소정량 첨가하여 뚜껑을 닫는 작업이 필요하다.

이러한 번잡한 작업은, 특히 고령자 등 손끝의 섬세한 작업이 서투른 사람에게는 곤란하고, 보다 간편하게 수소수를 생성할 수 있는 수단이 요구되고 있었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소를 함유시킨 액체(이하, 수소 함유액이라고 함)를 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트를 제공한다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관한 수소 발생 유니트에는, (1) 액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에 있어서, 상기 수소 발생 유니트는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 물과, 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하였다.

또, 본 발명에 따른 수소 발생 유니트에서는, 이하의 점에도 특징을 갖는다.

(2) 상기 방출 수단은 협착 통로에 형성된 수소 배출구에서 형성한 것.

(3) 상기 수소 발생제와 상기 물과 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수소 배출구를 구비한 상기 수용체에 형성한 수용실에 수용되고, 상기 수용실과 연이어 통하는 상기 협착 통로에는 역류 방지부를 형성한 것.

(4) 상기 협착 통로의 중도부에는 상기 수용체 내부로부터 유출 또는 상기 수용체 외부로부터 침수한 상기 물 또는 상기 액체를 저장하는 트랩실을 형성한 것.

(5) 상기 역류 방지부는, 상기 수용실 또는/및 상기 트랩실과 상기 협착 통로와 연이어 통하는 기초부의 적어도 한 개소에, 상기 협착 통로의 단부를 상기 수용실 내 또는/및 상기 트랩실 내에 연장 설치하여 형성한 것.

(6) 상기 방출 수단은 발수성 수소 투과막으로 형성된 것.

(7) 상기 발수성 수소 투과막은 방수 투습성 소재, 반투막, 역침투막, 신연(伸延) PTFE로부터 선택되는 적어도 어느 1개로 구성한 것.

(8) 상기 발수성 수소 투과막은, 미세한 홀을 다수 형성함으로써 매우 큰 표면적을 갖는 막이며, 상기 홀을 통해 수소를 투과시킴으로써 상기 막의 표면에서 다수의 미세한 수소 기포를 발생시키는 것.

(9) 상기 비유출 유지 수단은 상기 물을 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실이며, 상기 구획실은 상기 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있던 상기 물을 토출하여 유출상태로 하는 취약부를 구비한 것.

(10) 상기 수용실은 물 수용실과 에이전트(劑; agent) 수용실을 구비하며, 상기 수용체는 상부에 상기 물 수용실을 형성하여 상기 구획실과 선단 첨예의 관통 돌기를 형성한 관통 부재를 수용하고, 상기 관통 부재는 상기 구획실의 상기 취약부에 상기 관통 돌기를 대치하여 수용함과 동시에, 하부에 상기 에이전트 수용실을 형성하여 상기 수소 발생제를 수용하고, 상기 물 수용실과 상기 에이전트 수용실을 이동 통로를 통해 연이어 통하며, 상기 물 수용실의 상부에는 상기 물 수용실에서 외부로 통하는 상기 협착 통로를 구비한 것.

(11) 상기 에너지는 열이고, 상기 물은 동결시킨 것이며, 상기 동결시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것.

(12) 상기 에너지는 열이고, 상기 물은 겔화시킨 것이며, 상기 겔화시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것.

본 발명에 따른 수소 발생 유니트에 따르면, 액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에 있어서, 상기 수소 발생 유니트는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 물과, 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트를 제공할 수 있다.

상기 방출 수단은 협착 통로에 형성된 수소 배출구에서 형성함으로써, 발생한 수소 가스를 수소 배출구로부터 확실히 배출 가능함과 동시에, 수소 발생 유니트를 염가로 제조할 수 있으므로 비용면에서 유리하다.

상기 수소 발생제와 상기 물과 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수소 배출구를 구비한 상기 수용체에 형성한 수용실에 수용되고, 상기 수용실과 연이어 통하도록 하는 상기 협착 통로에는 역류 방지부를 형성함으로써, 만일, 물이 협착 통로를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 액체가 수용체 내부로 향하더라도, 물이나 액체의 역류를 미연에 방지할 수 있다.

또, 상기 협착 통로의 중도부에는 상기 수용체 내부에서부터 유출하려는 상기 물이나 상기 수용체 외부로부터 침수한 상기 액체를 저장하는 트랩실을 형성함으로써, 만일, 물이 협착 통로를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 액체가 수용체 내부로 향하더라도, 트랩실에서 물이나 액체가 저장되므로, 수소의 발생에 의해 불필요한 이온을 함유한 물이 협착 통로를 통해 액체 속에 유출하는 것, 또는 액체가 수용체 내부로 유입되어 수소의 발생에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 역류 방지부는, 상기 수용실 또는/및 상기 트랩실과 상기 협착 통로와의 연이어 통하는 기초부의 적어도 한 개소에, 상기 협착 통로의 단부를 상기 수용실 내 또는/및 상기 트랩 내에 연장하여 설치하여 형성함으로써, 만일, 물이 협착 통로를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 액체가 수용체 내부로 향하더라도, 수용실이나 트랩실에 저장된 물이나 액체의 역류를 가급적으로 방지할 수 있으므로, 수소의 발생에 의해 불필요한 이온을 함유한 물이 협착 통로를 통해 액체 속에 유출하는 것이나, 액체가 수용체 내부로 유입하여 수소의 발생에 영향을 주는 것을 더욱 방지할 수 있다.

상기 방출 수단은, 발수성 수소 투과막으로 형성함으로써, 발생시킨 수소 가스를 액체 속에서 광범위하게 용존시킬 수 있다.

또, 상기 발수성 수소 투과막은, 방수 투습성 소재, 반투막, 역침투막, 신연 PTFE로부터 선택되는 적어도 어느 1개로 구성하면, 액체 속에서 수소 발생중의 수소 발생 유니트 내에 액체가 침수하는 것을 견실하게 방지하면서도, 발생시킨 수소를 효율적으로 액체 속에 방출시킬 수 있다.

또, 상기 발수성 수소 투과막은, 미세한 홀을 다수 형성함으로써 매우 큰 표면적을 갖는 막이며, 상기 홀을 통해 수소를 투과시킴으로써 상기 막의 표면에서 다수의 미세한 수소 기포를 발생시키는 것으로 하면, 막을 투과 분출하는 수소 가스를 매우 미소한 입자 형태로 할 수 있고, 특히 교반시키지 않고 높은 농도의 수소 용해를 가능하게 할 수 있다.

또, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 물을 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실이며, 상기 구획실은 상기 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 상기 물을 토출하여 유출 상태로 하는 취약부를 구비한 것에 의해 수용하고 있던 물을 토출하여 유출 상태로 하는 취약부를 갖추는 것으로 하면, 예를 들면, 손가락끝 등으로 수용체 바깥에서 구획실을 압압하는 것만으로 물을 유출 상태 할 수 있어 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 상기 수용실은 물 수용실과 에이전트 수용실을 구비하며, 상기 수용체는 상부에 상기 물 수용실을 형성하여 상기 구획실과 선단 첨예의 관통 돌기를 형성한 관통 부재를 수용하고, 상기 관통 부재는 상기 구획실의 상기 취약부에 상기 관통 돌기를 대치하여 수용함과 동시에, 하부에 상기 에이전트 수용실을 형성하여 상기 수소 발생제를 수용하고, 상기 물 수용실과 상기 에이전트 수용실을 이동 통로를 통해 연이어 통하며, 상기 물 수용실의 상부에는 상기 물 수용실에서 외부로 통하는 상기 협착 통로를 구비함으로써, 손가락끝 등으로 수용체 외부로부터 물 수용실을 통해 구획실을 압압하는 것만으로 물을 유출 상태로 할 수 있음과 동시에, 유출 상태가 된 물 수용실의 물을 중력에 의해 하부의 에이전트 수용실에 수용된 수소 발생제로 확실히 접촉시켜 수소를 발생시킬 수 있고, 또한, 발생시킨 수소를 수소 발생제로부터 괴리한 수용체의 상단부로부터 방출시킬 수 있으므로 수소의 발생에 의해 불필요한 이온을 함유한 물이 협착 통로를 통해 액체 속에 유출하는 것을 방지할 수 있다.

또, 상기 에너지는 열이고, 상기 물은 동결시킨 것이며, 상기 동결시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것으로 하면, 예를 들면 냉동고로부터 꺼내 방치하거나 손으로 따뜻하게 하거나 하는 것만으로 물을 유출 상태로 할 수 있어 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 상기 에너지는 열이고, 상기 물은 겔화시킨 것이며, 상기 겔화시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것으로 하면, 상기 겔을 유동화시키는 정도의 열을 부여함으로써, 물을 유출 상태로서 수소 생성 반응을 용이하게 야기시킬 수 있다.

도 1a는 수소 발생 유니트의 정면도와 상단을 나타내는 도이며, 1b는 관통 부재를 나타내는 도면, 1c는 수소 발생 유니트의 측면도이다.
도 2는 수소 발생 유니트의 분해도이다.
도 3a는 물이 비유출 상태인 수소 발생 유니트를 나타내고, 3b는 유출 상태의 도중의 중간 상태를 나타내며, 3c는 유출 상태의 마지막 상태를 나타내는 설명도이다.
도 4a는 수소 발생 유니트를 투입하는 뚜껑을 연 조제 용기의 상부를 나타내고, 4b는 수소 발생 유니트를 투입해 뚜껑을 닫은 조제 용기의 상부를 나타낸 설명도이다.
도 5a는 수소 발생 유니트(수용체)의 변형예를 나타내는 정면도이며, 5b는 측면도이며, 5c는 수소 발생 유니트를 반전시킨 설명도이다.
도 6a는 수소 발생 유니트(수용체)의 다른 변형예를 나타내는 정면도와 측면도이며, 6b는 수소 발생 유니트(수용체)의 다른 변형예를 나타내는 정면도와 측면도이다.
도 7의 a∼e는 수소 발생 유니트(수용체)의 다른 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 8a는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 정면도를 나타내고, 8b는 측면도를 나타내며, 8c는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 9a는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 변형예를 나타내는 정면도이며, 9b, 9c는 측면도이다.
도 10a는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 정면도를 나타내고, 9b는 사용 상태를 나타낸 설명도이다.
도 11a는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 사시도와 분해도를 나타내며, 11b는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 사용 상태를 나타낸 설명도이다.
도 12는 수소 발생 유니트를 이용해 수소 함유액을 생성하고 있는 상태를 나타낸 설명도이다.
도 13은 수소 발생 유니트의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 14는 수소 발생 유니트의 사용 상태를 나타낸 설명도이다.
도 15는 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 16은 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 17은 다른 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 구성을 나타낸 설명도이다.

본 발명은, 액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에 관한 것이다.

그리고 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트의 특징으로는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 물과 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비하는 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 의하지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

따라서, 수소를 용해하기 위한 액체는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 물이나 주스, 차 등을 비롯한 음료나, 주사·링겔 등에 사용하는 약액 등, 사람에 관계없이 생체에 대해서 사용하는 액체물로 할 수 있다.

또, 수소 발생제는 수분과 접촉함으로써 수소를 발생하는 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 또, 혼합물일 수도 있다.

수분과 접촉함으로써 수소를 발생하는 혼합물로서는, 예를 들면, 수소보다 이온화 경향이 높은 금속 또는 금속 화합물과, 산이나 알칼리 등의 반응 촉진제와의 혼합물을 들 수 있다.

또, 매우 적합하게 이용할 수 있는 금속으로서는, 예를 들면, 철, 알루미늄, 니켈, 코발트, 아연 등을 들 수 있고, 매우 적합한 반응 촉진제로서는, 예를 들면, 각종 산 외, 수산화칼슘, 산화칼슘, 음이온 교환 수지, 소성 칼슘, 산화마그네슘, 수산화마그네슘 등을 이용할 수 있다.

또, 수소 발생제로는, 실용상 필요한 수소 생성 반응을 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 적절한 기능성을 갖는 물질을 첨가할 수 있다. 예를 들면, 물과의 접촉에 의해 흡열 반응을 일으키는 물질(예를 들면, 요소나, 이것과 같은 효과를 발생하는 식품 첨가물에 해당하는 물질)을 첨가해 두는 것으로, 수소 생성 반응에 수반하여 발생하는 열을 억제할 수도 있다.

또한, 수소 발생제는 반드시 부직포 등에 의한 봉지체(bag body)에 수용시켜서 소정 개소에 배치하는 것에 한정되지 않고, 실시 형태에 따라 소정 개소에 직접 배치할 수도 있다.

물은, 수소 발생제로부터 수소를 생성 가능한 것이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 순수한 물이나 수돗물, 우물물 등을 이용할 수 있다. 또, 물은, 수소 함유액이 생성 불가능한 정도로 수소의 발생을 방해하는 것이 아니면 되고, 어떠한 물질이 용존하고 있는 것이라도 된다. 예를 들면, 반응 촉진제로서의 산을 용존시켜 두고, 금속이나 금속 화합물과 반응시키는 것으로 물을 공급하면서 수소 발생제를 구성하여 수소를 발생시키도록 할 수도 있다.

비유출 상태 유지 수단은 물을 수소 발생제(물 첨가와 동시에 수소 발생제를 구성하는 경우에는 금속이나 금속 화합물)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하기 위한 수단이다. 이러한 수단은 물리적인 구조뿐만 아니라, 물성에 유래하는 것일 수도 있다.

물리적인 구조에 의해서 실현되는 비유출 상태 유지 수단의 일례로서는, 예를 들면, 물을 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실에 따른 것을 들 수 있다.

그리고 구획실에는, 소정량의 외력이 부여되는 것으로 수용하고 있는 물을 토출하여 유출 상태로 하는 취약부를 형성해 두는 것으로, 사용자가 원하는 수소 발생의 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 물성에 의해서 실현되는 비유출 상태 유지 수단의 일례로서는, 예를 들면, 물을 동결하게 하는 것을 들 수 있다. 즉, 동결한 물(얼음)은, 수소 발생제나 금속 화합물 등과 접촉 상태에 있어도 수소 생성 반응을 개시하지 않기 때문에, 동결한 물 자체를 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시킬 수 있다.

또, 동결로 한정하지 않고, 예를 들면 한천과 같이, 유동성의 매우 낮은 상태나 고체화 상태와 유동성의 높은 상태와의 사이에서 열에 의해 변화하는 고분자 화합물을 물에 첨가하는 것으로, 겔화시킨 물 자체를 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키도록 할 수도 있다. 즉, 에너지의 부여전 상태에서는 수소 발생제에 대해 수소 생성 반응을 야기하지 않고, 에너지를 부여함으로써, 수소 함유액을 생성 가능한 정도의 수소 생성 반응을 야기 가능한 수분을 수소 발생제에 대해 공급 가능한 겔화제를 물에 포함시켜 비유출 상태 유지 수단을 실현시킬 수 도 있다.

비유출 상태 유지 수단에 부여하는 에너지는, 물을 비유출 상태로부터 유출 상태로 변화 가능한 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 힘이나 열, 광을 포함한 전자파, 음파 등을 들 수 있다.

특히, 전술한 구획실에 의해서 비유출 상태 유지 수단을 실현했을 경우에는, 에너지로서 외력을 더하는 것으로, 수소 생성 반응의 트리거로서 이용할 수 있다. 또한, 전술한 취약부는 이 외력에 의해서 물을 토출 가능할 정도로 형성해 두는 것은 물론이다.

또, 전술한 동결한 물에 의해서 비유출 상태 유지 수단을 실현한 경우에는, 에너지로서 열을 가하는 것으로, 수소 생성 반응의 트리거로서 이용할 수 있다. 또한, 전자파 등에 의해서 동결한 물을 유출 상태로 변화시키는 것도 가능하지만, 많은 경우 열 운동에 의해 액체 형태가 되는 것이고, 본 명세서에서는 열을 가하는 것과 동의하다고 해석해야 한다.

이들 수소 발생제나 물, 비유출 상태 유지 수단은 수용체에 수용되는 것으로 수소 발생 유니트가 형성된다. 이 수용체는, 전술한 비유출 상태 유지 수단에 대해서 부여되는 에너지를 전달 가능한 소재나 구조를 구비할 수도 있다.

즉, 전술한 구획실에 의해서 비유출 상태 유지 수단을 실현한 경우에는, 수용체는 구획실에 외력을 전달 가능한 부위, 예를 들면 손가락끝 등에서 압압했을 때에 휘어지는 것으로 수용체의 벽부를 통해 구획실에 외력을 부여 가능한 소재나 구성을 들 수 있다.

또, 전술한 동결한 물에 의해서 비유출 상태 유지 수단을 실현했을 경우에는, 열을 전달시키거나 전자파 등을 투과시키는 것으로, 동결한 물을 유출 상태에 변화시킬 수 있는 부위가 설치된다.

또, 수소 발생제나 물, 비유출 상태 유지 수단은 반드시 수용체와 일체적으로 구성되지 않아도 좋다. 구체적인 일례로서는, 수소 발생제나 물, 비유출 상태 유지 수단을 수용한 봉지(이하, 수소 생성 구성체라고 한다.)와, 상기 수소 생성 구성체를 수용하는 수용체를 각각 별체로 하면서 수소 발생 유니트를 구성할 수도 있다.

즉, 구획실에 의해서 비유출 상태 유지 수단을 실현했다면, 수소 생성 구성체의 구획실을 손가락끝 등으로 압압하여 수소 발생제에 물을 접촉시키고, 수소 생성 반응이 개시한 수소 생성 구성체를 수용체에 수용하여 수소 발생 유니트로서 액체 속에 투입하는 케이스를 들 수 있다.

이러한 경우, 수소 생성 구성체가, 외력이나 열 등을 비유출 상태 유지 수단으로 전달 가능하게 구성되어 있으면, 수용체 자체에 이러한 전달 가능한 부위를 반드시 설치할 필요는 없다. 다만, 수소 생성 구성체는 수용체 내에 수소를 방출 가능하게 형성해 둘 필요가 있다.

또, 수용체에는, 상기 수용체 내부에서 발생한 수소를 수소 발생 유니트 밖으로 방출시키기 위한 방출 수단으로서, 협착 통로에서 형성된 수소 배출구, 또는, 발수성 수소 투과막을 구비하고 있다.

이 수소 배출구를 구비한 수용체 자체는, 수소 발생 유니트 밖의 액체가 수용 체내로 침수하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 수용체 내부에서 발생한 수소를 수소 배출구만으로부터 수용체 밖으로 방출 가능한 소재로 형성되어 있을 수 있다.

또, 더욱 바람직하게는, 수소 발생제를 구성하는 성분 등, 금속 이온이나 무기 화합물, 유기질을 투과시키지 않는 것이 좋다.

이와 같은 소재로서는, 예를 들면, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등의 합성 수지재를 들 수 있다.

수용체에 형성된 협착 통로는, 수소를 외부에 배출하기 위한 것이며, 이 때문에 도중에 분기하거나 불연속인 상태(복수의 협착 통로를 구비함)로 형성되어 있을 수 있고, 또한, 형상이 직선 또는 곡선 등, 적절히 구성할 수 있다.

그러나 방출 수단인 수소 배출구에는 역지 밸브와 같은 기계적인 밸브 기구를 부가하는 것도 가능하다. 즉, 발생시킨 수소의 내압에 의해, 액체의 침수를 저지하는 밸브 기구의 첨부 세력에 저항하여 순간적으로 개방시킴으로써, 수소의 기포를 수용체 내에서부터 액체 속으로 방출할 수도 있다.

또, 발수성 수소 투과막의 경우는, 수소 발생 유니트 밖의 액체가 수용체 내로 침수하는 것을 방지할 수 있고, 또한, 수용체 내부에서 발생한 수소를 수용체 밖으로 방출 가능한 소재로 형성되어 있을 수 있다.

또, 보다 바람직하게는, 수소 발생제를 구성하는 성분 등, 금속 이온이나 무기 화합물, 유기질을 투과시키지 않는 것이 좋다.

이와 같은 소재로서는, 예를 들면, 방수 투습성 소재(액체 형태의 물의 투과는 저지하면서도 기체 형태의 물을 투과시키는 소재)나, 반투막, 역침투막, 신연 PTFE 등을 들 수 있다.

발수성 수소 투과막을 방수 투습성 소재나, 반투막, 역침투막으로 구성함으로써, 방출 수단을 비교적 염가로 구축할 수 있다.

또, 신연 PTFE는 소위 고어텍스(등록상표)의 중심적 역할을 완수하는 소재의 하나이며, 액체 형태의 물의 투과는 저지하면서, 수증기나 수소는 투과할 수 있는 것은 물론이며, 매우 뛰어난 내열성이 있으며, 수소 생성 반응에 의해서 생긴 반응열로 방출 수단이 변성해 버리는 것을 견실하게 방지할 수 있다.

또, 발수성 수소 투과막의 액체와 접촉하는 측의 표면에는, 액체와의 접촉 면적을 증대시키기 위해서, 미세한 요철이나 털 형태를 복수 설치할 수도 있다. 발수성 수소 투과막의 표면에 복수의 미세한 요철을 설치하거나 미세한 브러시형태로 형성함으로써, 액체와 기포와의 접촉 면적을 확대시킬 수 있어 보다 효율적으로 수소 함유액을 생성할 수 있다.

그러나 방출 수단은 역지 밸브와 같은 기계적인 밸브 기구에 의해서 실현되는 것도 가능하다. 즉, 발생시킨 수소의 내압에 의해, 액체의 침수를 저지하는 밸브 기구의 첨부 세력에 저항하여 순간적으로 개방시킴으로써, 수소의 기포를 수용체 내에서부터 액체 속으로 방출할 수도 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 관한 수소 발생 유니트에 의하면, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여, 수소 함유액을 보다 간편하게 생성할 수 있다. 또, 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 의하지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성해 있기 때문에, 수소 발생 유니트 내외에 있어서의 액체의 유통에 수반하여 수소 발생제의 성분이 액체에 누출할 우려를 가급적으로 억제할 수 있다.

이하, 수소를 수소 발생 유니트 밖으로 방출시키기 위한 방출 수단으로서 협착 통로에서 형성된 수소 배출구를 구비한 수소 발생 유니트를 제1∼제5의 실시 형태로 하고, 발수성 수소 투과막을 구비한 수소 발생 유니트를 제6∼제10의 실시 형태로서 설명한다.

우선, 협착 통로에서 형성된 수소 배출구를 구비한 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

〔제1 실시 형태〕

제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)는, 도 1∼도 4에 나타낸 바와 같이, 액체(11) 속에 투입함으로써 상기 액체(11) 중에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(A)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(A)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 물(22)과, 물(22)을 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에서 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(1)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(1) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 물(22)을 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 물(22)을 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(1) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 액체(11)의 수소 발생 유니트(A) 내로의 침윤에 의하지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 물(22)을 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 물(22)을 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(24)를 구비하고 있다.

또, 수소 발생제(2)와 물(22)과 비유출 상태 유지 수단은 수용체(1)에 형성한 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)은, 물 수용실(3a)과, 에이전트 수용실(3b)을 구비하며, 수용체(1)는 상부에 물 수용실(3a)을 형성하여 구획실(23)과 선단 첨예의 관통 돌기(4a)를 형성한 관통 부재(4)를 수용하고, 관통 부재(4)는 구획실(23)의 취약부(24)에 관통 돌기(4a)를 대치하여 수용함과 동시에, 하부에 에이전트 수용실(3b)을 형성하여 수소 발생제(2)를 수용하고, 물 수용실(3a)과 에이전트 수용실(3b)을 이동 통로(5)를 통해 연이어 통하고, 물 수용실(3a)의 상부에는 물 수용실(3a)에서부터 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비하고 있다.

구체적으로는, 수용체(1)는, 후술하는 조제 용기(10)의 개구부로부터 투입 가능한 폭으로 형성되어 있고, 케이스부(1a)와 밀폐 필름 시트(1b)로 구성되며, 케이스부(1a)는, 띠 형태의 플라스틱제 시트의 정면 측을 후방에 오목한 상태로 팽출시켜서 협착 통로(6), 물 수용실(3a), 이동 통로(5), 에이전트 수용실(3b)을 상부에서 하부에 걸쳐 연이어 통하게 배치하고, 팽출(膨出)하고 있지 않은 케이스부(1a)의 정면인 편평 형태의 외연부를 접합부(1c)로 하고 있다. 또, 밀폐 필름 시트(1b)는, 띠 형태의 필름 시트를 접합부(1c)에 용착하여, 팽출시킨 각부를 밀폐하고 있다.

또, 물 수용실(3a)에는 물(이하, 반응수로 함; 22)을 수용한 구획실(23)과 관통 부재(4)를 수용하고, 에이전트 수용실(3b)에는 수소 발생제(2)를 내포하는 수소 발생체 (21)을 수용하고 있다.

밀폐 필름 시트(1b)는 케이스부(1a)의 정면에서 볼 때 외형과 동일 형상의 장방형 형태로 형성하고 있으며, 수용체(1)에 용착하는 것으로 일체의 수소 발생 유니트(A)를 구성한다. 또한, 접합부(1c)로의 밀폐 필름 시트(1b)의 접합에서는, 용착 이외에 접착제에 의한 접합일 수도 있다.

케이스부(1a)의 재질은, 내열성이나 내충격성, 기밀성이 뛰어난 플라스틱 시트재인 폴리프로필렌을 이용하고 있지만, 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 시트재 등, 내열성을 가지며, 외부의 음용수(11)가 내부로 투과하지 않고, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않는 것이라면 특별히 재질은 한정되는 것은 아니다.

밀폐 필름 시트(1b)의 재질은, 투명하고 내열성이나 내충격성, 기밀성이 뛰어난 플라스틱 필름재인 폴리에스테르를 이용하고 있지만, 연신 폴리프로필렌(OPP)이나 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 필름재 등, 내열성을 가지며, 외부의 음용수(11)가 내부로 투과하지 않고, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않는 것이라면 특별히 재질이나 투명도는 한정되는 것은 아니다. 단, 투명도가 높은 것이 반응수(22)의 유출 상태나 수소 발생체(21)로의 접촉 상태를 확인하기 쉽고 유리하다.

수소 배출구(7)를 형성하는 협착 통로(6)는, 케이스부(1a)의 상단 중앙부에 개구(7a)를 형성하고, 개구(7a)에서부터 하부의 물 수용실(3a)에 걸쳐 직선적으로 연장하여 설치하고 물 수용실(3a)과 연이어 통하게 설치되어 있다. 또, 수소 배출구(7)는 단면에서 볼 때 대략 반원형태로 형성되고, 외부로부터 액체(이하, 음용수로 함; 11)가 용이하게 침수하지 않는 작은 직경의 개구(7a), 예를 들면, 대략 1mm 정도의 직경으로 형성하고, 협착 통로(6) 자체도 동일한 단면 형상으로 같은 직경으로 형성하고 있다.

또한, 수소 배출구(7)의 개구 단면적은 협착 통로(6)의 도중의 공간 단면적 보다 크게 형성해도 되고, 또, 개구(7a)로부터 물 수용실(3a)까지의 경로를 곡선적으로 형성(도 7e 참조)할 수도 있다. 또, 개구(7a)에서부터 물 수용실(3a)까지의 거리는 외부로부터의 음용수(11)의 진입이나 내부의 반응수(22)의 유출을 방지하는 관점에서 길게 형성하는 것이 바람직하고, 본 실시 형태에서는 대략 10mm의 길이로 형성하고 있다. 또한, 협착 통로(6)는 한 개소인 것으로 한정되지 않는다(도 7e 참조).

또, 물 수용실(3a)의 깊이는 후술하는 구획실(23)과 관통 부재(4)가 여유를 갖고 수용할 수 있는 정도라면 된다.

물 수용실(3a)은, 긴 방향을 상하로 하는 바닥이 있는 직사각형 상자 형태로 형성하고, 상부 측벽(8a)의 개방 단부 중앙에서 협착 통로(6)와 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 또, 하부 측벽(8b)의 개방 단부 중앙에서 하부 측벽(8b)의 대략 1/2의 폭으로 형성된 이동 통로(5)와 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 또한, 물 수용실(3a)은 반드시 직사각형 상자 형태일 필요는 없다.

이동 통로(5)는, 하방의 에이전트 수용실(3b)에 걸쳐 직선적으로 짧게 연장하여 설치하여 에이전트 수용실(3b)과 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 본 실시 형태에서는 이동 통로(5)의 길이는 폭과 대략 같은 길이로 형성하고 있지만, 물 수용실(3a)에서 에이전트 수용실(3b)로 빠르고 확실하게 반응수(22)가 이동하는 형상이면 된다.

에이전트 수용실(3b)은, 긴 방향을 상하로 하는 바닥이 있는 직사각형 상자 형태로 형성하고, 상부 측벽(9a)의 개방 단부 중앙에서 이동 통로(5)와 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 또, 에이전트 수용실(3b)은 후술하는 수소 발생체(21)의 외형에 가능한 한 가까운 공간으로 하고, 수용되는 수소 발생체(21)를 이동하기 어렵게 형성하고 있다. 이 때문에, 에이전트 수용실(3b)의 폭은, 이동 통로(5)의 폭보다 약간만 넓게 형성하고, 에이전트 수용실(3b)의 수소 발생체(21)가 이동 통로(5) 측으로 이동하지 않게 형성하고 있다.

이와 같이 형성된 물 수용실(3a) 등은, 이들을 둘러싸는 편평 형태의 외연부를 접합부(1c)로 하여 전체를 케이스부(1a)로 하고, 띠 형태의 밀폐 필름 시트(1b)를 접합부(1c)에 용착하여 상술한 각부를 밀폐하여 수용체(1)를 구성하고 있다.

그리고 밀폐되는 물 수용실(3a)과 에이전트 수용실(3b)에는 이하의 부재가 수용되어 수소 발생 유니트(A)가 구성된다.

우선, 물 수용실(3a)에 수용되는 반응수(22)를 내포하는 구획실(23)은, 바닥이 있는 직사각형 상자 형태로 개방 단부 전 둘레에 접합 플랜지부(25a)를 형성한 상자체(25)에, 상자체(25)의 개구를 피복하는 박막으로 직사각형 필름상의 취약부(24)의 외연단을 접합 플랜지부(25a)에 용착하여 수밀(watertight) 형태로 하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 반응수(22)를 가능한 한 무균 상태로 구획실(23)에 내포하기 위해서 클린 룸내에서의 충전을 실시하고 있다. 또, 접합 플랜지부(25a)에 대한 취약부(24)의 접합에서는, 용착 이외에 접착제에 의한 접합일 수 있다.

또한, 상자체(25)의 재질은, 기밀성이 뛰어난 플라스틱 시트재인 폴리프로필렌을 이용하고 있지만, 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 시트재 등, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않는 것이라면 특별히 재질은 한정되는 것은 아니다.

취약부(24)의 재질은, 투명하고 기밀성이 뛰어난 플라스틱 필름재인 폴리에스테르를 이용하고 있지만, 연신 폴리프로필렌(OPP)이나 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 필름재 등, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않고, 파단이 용이하면 특별히 재질이나 투명도는 한정되는 것은 아니다.

구획실(23)은 물 수용실(3a)의 바닥부에 구획실(23)의 바닥부를 향하여, 즉, 취약부(24)와 대향하는 측을 향하여 수용된다. 또한, 구획실(23)은 물 수용실(3a) 내에서 불필요하게 이동할 수 없는 정도의 외형인 것이 바람직하다.

반응수(22)는, 수소 발생제(2)와 접촉시켜 수소 생성 반응을 발생시키기 위한 물이며, 본 실시 형태에서는 순수한 물을 이용하고 있다. 또, 구획실(23) 내에 수용된 반응수(22)는 비유출 상태로 유지되고 있다.

또, 물 수용실(3a)에는 구획실(23)과 함께 관통 부재(4)도 수용된다. 관통 부재(4)는 도 (1b)에 나타낸 바와 같이, 구획실(23)의 개구와 대략 동일 면적으로 두꺼운(약 0.5mm)의 직사각형 시트 형태의 합성 수지재로 형성되고, 대략 중앙부에 관통 돌기(4a)를 형성하고 있다. 관통 돌기(4a)는 2변이 절단되고 나머지의 1변을 절곡한 선단 첨예의 삼각형 형태로 형성하고, 관통 돌기(4a)를 취약부(24)에 대치시킨 상태로 수용하고 있다.

또한, 관통 부재(4)의 재질은, 내충격성이 뛰어난 플라스틱 시트재인 폴리프로필렌을 이용하고 있지만, 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 시트재 등, 재질은 특별히 한정되는 것은 아니다.

또, 구획실(23)과 관통 부재(4)로 비유출 상태 유지 수단을 구성하고, 이들을 수용한 물 수용실(3a)은, 케이스부(1a)를 밀봉하는 밀폐 필름 시트(1b)를 바깥쪽에서부터 손가락에 의해 압압하는 것으로, 관통 돌기(4a)가 취약부(24)를 파단시켜 파단홀(28)을 출현시키고, 구획실(23)에 내포된 반응수(22)를 파단홀(28)로부터 유출 상태로 할 수 있다. 즉, 손가락에 의한 외력을 에너지로 하고, 이것을 트리거로서 반응수(22)를 비유출 상태로부터 유출 상태로 변화시킬 수 있다.

수소 발생제(2)는, 투수성을 갖는 부직포에 의해 길이가 긴 봉지 형태로 형성되고, 내부에 수소 발생제(2)를 수용한 수소 발생체(21)로서 에이전트 수용실(3b)에 수용된다. 수소 발생체(21)는, 유출 상태가 된 반응수(22)와 접촉하는 것으로 수소 생성 반응을 실시하는 부위가 된다. 또한, 본 실시 형태에서 수소 발생제(2)는, 알루미늄과 수산화칼슘을 주성분으로서 함유하는 혼합 분말로 하고 있다.

이상, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)는 설명한 것과 같이 구성되어 있다. 따라서, 수소 가스(27)의 발생 순서로서는, 우선, 도 2, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 상방으로 한 상태에서 물 수용실(3a)을 피복하고 있는 밀폐 필름 시트(1b)를 통해 관통 부재(4)를 손가락으로 압압하는 것으로, 관통 돌기(4a)가 구획실(23)의 취약부(24)를 파단시켜 파단홀(28)로부터 반응수(22)를 유출시킨다.

구획실(23)로부터 유출한 반응수(22)는, 도 2, 도 3b, 3c에 나타낸 바와 같이, 중력에 의해 이동 통로(5)에서 에이전트 수용실(3b)로 흘러들어, 수소 발생체(21)의 표피를 형성하는 부직포를 통해 내부의 수소 발생제(2)와 접촉하고, 수소 생성 반응에 의해 수소를 발생시킨다. 발생한 수소 가스(27)는, 부직포를 투과하여 에이전트 수용실(3b)에서 이동 통로(5)로 상승하고, 다시, 물 수용실(3a)을 통과하여 협착 통로(6)를 통해 수소 배출구(7)의 개구(7a)로부터 방출된다.

따라서, 취약부(24)의 파단에 의해 파단홀(28)로부터 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 도 4a, 4b에 나타낸 바와 같이 조제 용기(10) 내에 수용한 소정 액체로서의 음용수(11) 속에 수소 발생 유니트(A)를 투입하는 것으로, 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 조제할 수 있다.

조제 용기(10)는, 탄산수 등을 시판할 때에 이용되는 내압성을 갖는 500㎖ 용량의 페트병 용기이며, 중공형상의 용기 본체(10a)와 상기 용기 본체(10a)의 상부 통로에 나합하여 기밀 밀폐하는 스크류 캡(screw cap; 10b)으로 구성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 용기로서 페트병(폴리에틸렌 테레프탈레이트제 용기 이용하고 있지만 이것으로 한정되는 것이 아니며, 유리나 알루미늄 소재로 형성된 용기를 이용할 수도 있다.

조제 용기(10) 내에는 음용수(11)를 병목부(bottleneck) 근방(조제 용기(10)의 내용적의 50분의 48∼250분의 249)까지 수용하여 액상부로 하는 한편, 그 상부를 기체 잔여부(12)로 하여 기상부(氣相部)를 형성하고 있다.

구체적으로는, 수소 발생 유니트(A)의 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 상방으로 한 상태에서, 음용수(11)가 충전된 조제 용기(10)의 개구부로부터 음용수(11) 속에 침지시켜서, 도 4b에 나타낸 바와 같이 스크류 캡(10b)에 의해 뚜껑을 닫으면, 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 상방으로 한 채로 수소 가스를 방출한다.

또한, 수소 발생 유니트(A)의 길이는, 투입하는 조제 용기(10)의 배럴부(barrel portion)의 내경보다 길게 형성하는 것으로, 수소 발생 유니트(A)가 조제 용기(10) 내에서 반전되거나 누워 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수소 발생 유니트(A)는 물 수용실(3a)이나 에이전트 수용실(3b)의 공간, 및 상기 공간에 충밀하는 수소 가스에 의해 음용수(11) 속에서 부양하도록 구성하고 있다.

방출된 수소 가스는, 조제 용기(10)의 기체 잔여부(12)를 확장하면서 충만해, 조제 용기(10)의 내압의 상승과 함께 음용수(11) 속에 용존하여 수소 함유액이 조제된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)는, 취약부(24)의 파단에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 10∼15분 정도에서 수소의 생성 반응이 종료하도록 구성하고 있으며, 수소 함유액의 조제 후 곧바로 음용하고 싶은 경우에는, 조제 용기의 대략 중앙부를 파지하여 손목을 중심으로 좌우로 약 180°, 약 30초간 재빠르게 털어 교반하는 것으로 약 5.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있다.

또, 수소의 생성 반응이 종료한 후, 냉장고에서 24시간 정도 정치(靜置)시키고, 상술한 바와 같이 교반하면 약 7.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

음용시에는, 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열면 조제 용기(10)의 개구부 근방에 수소 발생 유니트(A)의 상단부가 출현하고 있으므로, 수소 발생 유니트(A)를 용이하게 제거하여 음용할 수 있다.

여기서, 수소 발생 유니트(A)의 매우 적합한 용적(수용체(1) 내부에 음용수(11)가 침수하지 않는 것을 전제로 함)에 대해 설명한다. 일반적으로 음용수(11)가 충전된 조제 용기(10) 내에는 상술한 바와 같이 기체 잔여부(12)가 존재한다. 이 기체 잔여부(12)는, 수소의 생성에서 수소의 함유 농도를 저하시키는 요인이 되기 때문에, 수소 발생 유니트(A)를 투입하여 스크류 캡(10b)으로 뚜껑을 닫았을 때에는 가능한 한 기체 잔여부(12)가 존재하지 않는 것이 바람직하다.

따라서, 수소 발생 유니트(A)의 용적은, 수소 발생 유니트(A) 투입 전의 초기적인 기체 잔여부(12)의 용적과 근사한 것이거나, 그 이상인 것이 바람직하기 때문에, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)에서도 그러한 용적이 되도록 형성하고, 도 4b에 나타낸 바와 같이 기체 잔여부(12)가 거의 존재하지 않도록 구성하고 있다.

또한, 기체 잔여부(12)를 최소로 하는 방법으로서는, 생체에 무해인 재질로 이루어지는 직사각형 블록 형태, 또는 비즈 형태 등의 스페이서 부재를 별도, 조제 용기(10) 내에 투입하는 것에 의해서도 가능하다.

이상과 같이 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)는, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(A)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(A)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와, 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(1)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(1) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(1) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(A) 내로의 침윤에 의하지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트(A)를 제공할 수 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(24)를 구비함으로써, 예를 들면 손가락끝 등으로 수용체(1) 외부로부터 관통 부재(4)를 통해 구획실(23)을 압압하는 것만으로 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있어, 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또한, 수용실(3)은, 물 수용실(3a)과 에이전트 수용실(3b)을 구비하며, 수용체(1)는 상부에 물 수용실(3a)을 형성하여 구획실(23)과 선단 첨예의 관통 돌기(4a)를 형성한 관통 부재(4)를 수용하고, 관통 부재(4)는 구획실(23)의 취약부에 관통 돌기(4a)를 대치하여 수용함과 동시에, 하부에 에이전트 수용실(3b)을 형성하여 수소 발생제(2)를 수용하고, 물 수용실(3a)과 에이전트 수용실(3b)을 이동 통로(5)를 통해 연이어 통하고, 물 수용실(3a)의 상부에는 물 수용실(3a)에서부터 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비함으로써, 손가락끝 등으로 수용체(1) 외부로부터 물 수용실(3a)을 통해 구획실(23)을 압압하는 것만으로 취약부(24)가 파단하여, 반응수(22)를 파단홀(28)로부터 유출 상태로 할 수 있음과 동시에, 유출 상태가 된 물 수용실(3a)의 반응수(22)를 중력에 의해 하강시키고, 하방의 에이전트 수용실(3b)에 수용된 수소 발생제(2)에 확실히 접촉시켜 수소를 발생시킬 수 있으며, 또한, 발생시킨 수소 가스를 수소 발생제(2)로부터 괴리한 수용체(1)의 상부로부터 방출시킬 수 있으므로 수소의 생성에 의해 불필요한 이온을 함유한 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 액체 속에 유출하는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)의 변형예에 대해 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

제1 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A1)는, 도 5a, 5b에 나타낸 바와 같이, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 수용체(1)에 형성한 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)과 연이어 통하는 협착 통로(6)에 역류 방지부(14)를 형성하고 있다.

또한, 도 5a∼5c에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)를 생략하여 기재하고 있다.

구체적으로는, 수용실(3)로서의 물 수용실(3a)에서, 협착 통로(6)와 연이어 통하는 상부 측벽(8a)을 정면에서 볼 때 오목한 상태로 형성하고, 오목한 상태의 바닥부(8c)와 협착 통로(6)의 하단부가 연이어 통하도록 형성하고 있다. 즉, 협착 통로(6)가 물 수용실(3a)의 안쪽의 일부에 연장 설치되어 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 수소 발생 유니트(A1)의 수소 배출구(7)이 하부에 위치해도, 구획실(23)로부터 유출한 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통과하여 수소 배출구(7)의 개구(7a)에서 외부로 방출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(A1)를 조제 용기(10)에 투입했을 때나, 조제 용기(10)를 교반했을 때에, 음용수(11)가 수소 배출구(7)에서 수용체(1)의 내부로 침입했다고 해도, 침수한 음용수(11)가 다시 외부로 방출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이, 만일, 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 음용수(11)가 수용체(1) 내부로 향하더라도, 반응수(22)나 음용수(11)의 역류를 미연에 방지할 수 있다.

이어서, 제2 변형예에 대해 설명한다. 제2 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A2)는, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 협착 통로(6)의 중도부에, 수용체(1) 내부에서부터 유출하려는 반응수(22)나 수용체(1) 외부로부터 침수한 음용수(11)를 저장하는 트랩실(15)을 형성하고 있다.

또한, 도 6a에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)를 생략하여 기재하고 있다.

구체적으로는, 트랩실(15)은 바닥이 있는 직사각형 상자 형태로 형성하고, 상부 측벽(15a)의 개방 단부 중앙에서 협착 통로(6)와 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 또, 하부 측벽(15b)의 개방 단부 중앙에서 협착 통로(6)와 연이어 통하고 있다. 즉, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)의 협착 통로(6)의 중도부에 트랩실(15)을 형성하고 있다. 또한, 물 수용실(3a)은 반드시 직사각형 상자 형태일 필요는 없다.

이와 같이 구성하는 것으로, 만일, 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 음용수(11)가 수용체(1) 내부를 향하더라도, 트랩실(15)과 반응수(22)나 음용수(11)가 저장되므로, 수소의 생성에 의해 불필요한 이온을 함유한 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 음용수(11) 속으로 유출되거나, 음용수(11)가 수용체(1) 내부로 유입되어 수소의 생성에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또, 트랩실(15)에는 수분을 흡수하는 고흡수성 고분자로 이루어진 흡수제(17)(도 9(c) 참조)를 수용할 수도 있다. 흡수제(17)를 수용하는 것으로, 외부로의 반응수(22)의 유출이나 외부로부터의 음용수(11)의 침수를, 더욱 확실히 방지할 수 있다.

이어서 제3 변형예에 대해 설명한다. 제3 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A3)는 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제1 변형예에 따른 역류 방지부(14)를, 수용실(3) 또는/및 트랩실(15)과 협착 통로(6)와의 연통 기초부(16)의 적어도 한 개소에, 협착 통로(6)의 단부를 수용실(3) 내 또는/및 트랩실(15) 내에 연장 설치하여 형성하고 있다.

또한, 도 6b에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)을 생략하여 기재하고 있다.

제3 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A3)는 수용실(3)로서의 물 수용실(3a)에 형성한 제1 변형예에 따른 역류 방지부(14)를, 트랩실(15)에도 형성하는 것이다. 구체적으로는, 상부측의 협착 통로(6)와 연이어 통하는 트랩실(15)의 상부 측벽(15a)을 정면에서 볼 때 오목한 상태로 형성하고, 오목한 상태의 바닥부(15c)와 협착 통로(6)의 하단부가 연이어 통하도록 형성함과 동시에, 하부측의 협착 통로(6)와 연이어 통하는 트랩실(15)의 하부 측벽(15b)을 정면에서 볼 때 역 오목한 상태로 형성하고, 역 오목한 상태의 바닥부(15d)에서 협착 통로(6)의 상단부가 연이어 통하도록 형성하고 있다. 즉, 협착 통로(6)가 트랩실(15)과 물 수용실(3a)의 안쪽의 일부에 연장 설치되어 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 수소 발생 유니트(A3)의 수소 배출구(7)의 개구(7a)가 하방에 위치해도, 구획실(23)로부터 유출한 반응수(22)가 하부측의 협착 통로(6)를 통과하여 트랩실(15)에 침수하는 것을 방지할 수 있고, 만일, 반응수(22)가 트랩실(15)에 침수해도, 다시 수소 배출구(7)의 개구(7a)로부터 외부로 방출되는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(A3)를 조제 용기(10)에 투입했을 때나, 조제 용기(10)를 교반했을 때에, 음용수(11)가 수소 배출구(7)로부터 수용체(1)의 내부에 침입하더라도, 침수한 음용수(11)가 다시 외부로 방출되는 것을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 음용수(11)가 에이전트 수용실(3b) 내부로 유입되어 수소의 생성에 영향을 주는 것을 확실히 방지할 수 있다.

이와 같이, 만일, 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 외부측으로 이동하거나 외부의 음용수(11)가 수용체(1) 내부를 향하더라도, 반응수(22)나 음용수(11)의 역류를 확실히 방지할 수 있다.

또한, 트랩실(15)에는 수분을 흡수하는 고흡수성 고분자로부터 이루어진 흡수제(17)(도 9c 참조)를 수용할 수도 있다. 흡수제(17)를 수용하는 것으로, 외부로의 반응수(22)의 유출이나 외부로부터의 음용수(11)의 침수를, 더욱 확실히 방지할 수 있다.

이어서, 제4 변형예에 대해 설명한다. 제4 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A4)는, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)의 수소 배출구(7)의 개구(7a)를, 협착 통로(6)를 굴곡하여 형성함으로써 수소 발생 유니트(A4)의 하단부에 형성하고 있다.

또한, 도 7a에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)을 생략하여 기재하고 있다.

구체적으로는, 협착 통로(6)는, 물 수용실(3a)의 상부 측벽(8a)의 개방 단부 중앙에서 연이어 통하게 연이어 설치한 협착 통로(6)를 상방을 향해 연장 설치하고, 수용체(1)의 상단부의 앞에서 좌방에 직각으로 굴곡시키고, 하방의 2개의 수용실(3a, 3b)과 간섭하지 않는 위치에서 수용체(1)의 하단부를 향해서 직선적으로 연장하여 설치하고 있다. 이 때문에, 수용체(1)의 왼쪽의 접합부(1c)는 오른쪽과 비교하여 폭넓게 형성하고 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 수소 생성 반응이 개시된 수소 발생 유니트(A4)를 수소 배출구(7)를 하방으로 하여 조제 용기(10)에 투입하면, 확실히 음용수(11) 속에 수소를 풍부하게 포함한 기포를 방출할 수 있으므로, 음용수(11)로의 초기적인 수소의 용존성을 향상시킬 수 있다.

또, 발생시킨 수소 가스는 매우 가볍기 때문에, 수용체(1)의 내부를 우회하여 외부로 방출되지만, 수소의 생성에 의해 불필요한 이온을 함유한 반응수(22)는 무겁고, 수소 발생제(2)가 수용된 하부측의 에이전트 수용실(3b)에서부터 상방으로 이동하는 것은 할 수 없기 때문에, 우회한 협착 통로(6)를 통해 수소 배출구(7)의 개구(7a)로부터 음용수(11) 속에 유출하지 않는다.

더욱, 음용수(11)가 협착 통로(6)에 침수했다고 해도, 협착 통로(6)는 길게 형성되어 있기 때문에, 침수한 음용수(11)가 내부로 진행하는 도중에 수소 가스와 대치하고, 이때, 방출되는 수소 가스의 페이스가 더 크므로, 음용수(11)가 에이전트 수용실(3b)까지 침수하지 않고, 수소의 생성에는 아무런 영향을 주지 않고 그대로 외부로 방출시킬 수 있다.

또한, 본 변형예에서도, 상술한 제1∼3의 변형예에 따른 역류 방지부(14)나 트랩실(15)의 형성(도 7d 등 참조), 및 트랩실(15)로의 흡수제(17)의 수용 등을 적용할 수 있다.

이어서, 제5 변형예에 대해 설명한다. 제5 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A5)는, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)의 협착 통로(6)의 길이를 길게 형성하고 있다.

또한, 도 7b에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)를 생략하여 기재하고 있다.

구체적으로는, 협착 통로(6)의 길이를 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)의 약 5배의 길이로 직선적으로 형성하고 있다. 이 때문에, 수용체(1)의 상부의 접합부(1c)나 상방으로 늘려서 형성하고 있다. 또한, 협착 통로(6)는 도 7e에 나타낸 바와 같이, 곡선상으로 형성하거나 복수 배열 설치할 수도 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 발생시킨 수소 가스는 매우 가볍기 때문에 외부로 방출되지만, 수소의 생성에 의해 불필요한 이온을 함유한 반응수(22)는 무겁고, 수소 발생제(2)가 수용된 하부측의 에이전트 수용실(3b)에서부터 상방으로 이동하는 것은 할 수 없기 때문에, 협착 통로(6)를 통해 수소 배출구(7)의 개구(7a)에서부터 음용수(11) 속으로 유출하지 않는다.

또, 음용수(11)가 협착 통로(6)에 침수했다고 해도, 협착 통로(6)는 길게 형성되어 있기 때문에, 침수한 음용수(11)가 내부로 진행하는 도중에 수소 가스와 대치하고, 이때, 방출되는 수소 가스의 페이스가 크기 때문에, 음용수(11)가 에이전트 수용실(3b)에까지 침수할 것은 없고, 수소의 생성에는 아무런 영향을 주지 않고 그대로 외부로 방출시킬 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(A5)는 길게 형성되기 때문에, 조제 용기(10) 중에서의 반전이나 가로놓이는 것이 확실히 방지되며, 또한, 수소 함유액의 조제 후의 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열었을 때에 조제 용기(10)의 개구부로부터 위쪽으로 돌출하기 쉬워지기 때문에, 수소 발생 유니트(A5)의 제거 작업이 더욱 용이하게 된다.

또한, 본 변형예에서도, 상술한 제1∼3의 변형예에 따른 역류 방지부(14)나 트랩실(15)의 형성, 및 트랩실(15)로의 흡수제(17)의 수용 등을 적용할 수 있다.

이어서, 제6 변형예에 대해 설명한다. 제6 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A6)는, 도 7c에 나타낸 바와 같이, 상술한 제5 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A5)에서, 에이전트 수용실(3b)의 하부측의 접합부(1c)를 늘려서 조제 용기(10)와 대략 동일 높이가 되도록 전체를 길게 형성하고 있다.

또한, 도 7c에서는, 물 수용실(3a)에 수용되는 구획실(23)과 관통 부재(4), 에이전트 수용실(3b)에 수용되는 수소 발생체(21)를 생략하여 기재하고 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 조제 용기(10) 중에서의 반전이나 가로놓이기가 확실히 방지되고, 또한, 수소 함유액의 조제 후의 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열었을 때에 조제 용기(10)의 개구부로부터 상방으로 돌출하기 쉬워지기 때문에, 수소 발생 유니트(A)6의 제거 작업이 더욱 용이하게 된다.

또한, 본 변형예에서도, 상술한 제1∼5의 변형예에 따른 역류 방지부(14)나 트랩실(15)의 형성, 및 트랩실(15)으로의 흡수제(17)의 수용, 또한 협착 통로(6)의 여러 가지 변형을 적용할 수 있다.

이어서, 제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)에 대해 설명한다. 또한, 상술한 제1 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A), (A1)∼(A6)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

〔제2 실시 형태〕

제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)는 도 8a, 8b에 나타낸 바와 같이, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(B)에서, 상기 수소 발생 유니트(B)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와 반응수(22)를 수소 발생제(2)에서 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에서 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(61)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(61) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(61) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(B) 내로의 침윤에 의하지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(24)를 구비하고 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 수용체(61)에 형성한 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서 외부로 통하는 수소 배출구(7)를 구비하고 있다.

구체적으로는, 수용체(61)는, 조제 용기(10)의 개구부로부터 투입 가능한 폭으로 형성되어 있으며, 케이스부(61a)와 밀폐 필름 시트(61b)로 구성되고, 케이스부 (61a)는, 띠 형태의 플라스틱제 시트의 정면측을 후방에 오목한 상태로 팽출시켜 협착 통로(6)와 수용실(3)을 상부에서 하부에 걸쳐 연이어 통하도록 배치하고, 팽출하고 있지 않은 케이스부(61a)의 정면인 편평 형태의 외연부를 접합부(61c)로 하고 있다. 또, 밀폐 필름 시트(61b)는, 띠 형태의 필름 시트를 접합부(61c)에 용착하고, 팽출시킨 각부를 밀폐하고 있다.

또, 수용실(3)에는 반응수(22)를 수용한 구획실(23)과 수소 발생제(2)를 내포하는 수소 발생체(21)가 수용된다.

또, 수용실(3)의 깊이는 후술하는 구획실(23)과 수소 발생체(21)를 수용할 수 있는 정도면 된다.

수용실(3)은, 긴 방향을 상하로 하는 바닥이 있는 직사각형 상자 형태로 형성하고, 상부 측벽(62a)의 개방 단부 중앙에서 협착 통로(6)와 연이어 통하게 연이어 설치하고 있다. 또한, 수용실(3)은 반드시 직사각형 상자 형태일 필요는 없다.

이와 같이 형성된 협착 통로(6)나 수용실(3)은, 이들을 둘러싸는 편평 형태의 외연부를 접합부(61c)로서 전체를 케이스부(61a)로 하고, 띠 형태의 밀폐 필름 시트(61b)를 접합부(61c)에 용착하여 상술한 각부를 밀폐하여 수용체(61)를 구성하고 있다.

그리고 밀폐되는 수용실(3)에는 이하의 부재가 수용되어 수소 발생 유니트(B)가 구성된다.

우선, 수용실(3)에 수용되는 반응수(22)를 내포하는 구획실(23)은, 필름상의 시트를 통 형태로 형성하고, 출현한 양단 개구부를 각각 용착에 의해 접합하여 봉지 형태로 형성한다. 이때, 한쪽의 개구부의 용착 후에 다른 쪽의 개구부로부터 반응수(22)를 충전하고, 그 후, 다른 쪽 개구부가 용착되어 수밀한 구획실(23)을 형성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 반응수(22)를 가능한 한 무균 상태로 구획실(23)에 내포하기 위해서 클린 룸내에서의 충전을 실시하고 있다.

또, 구획실(23)은 전체를 취약부(24)로서 형성하고 있다. 취약부(24)를 구성하는 봉지체의 재질은, 투명하고 기밀성이 뛰어난 플라스틱 필름재인 폴리에스테르를 이용하고 있지만, 연신 폴리프로필렌(OPP)이나 폴리에틸렌 등의 합성 수지재를 기재로 하는 필름재 등, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않고, 파단이 용이하면 특별히 재질이나 투명도는 한정되는 것은 아니다. 즉, 취약부(24)는 선단 첨예 부분을 구비한 관통 부재 등의 별도의 부재를 이용하지 않고 소정의 면압에 의해 압압되는 것으로 몇 개의 개소가 파단하도록 형성되어 있다.

또, 구획실(23)은 수용실(3)의 저부에 수용되고, 다시 수소 발생제(2)를 수용한 수소 발생체(21)를 겹쳐 놓고 있다. 또한, 구획실(23)과 수소 발생체(21)는 수용실(3) 내에서 불필요하게 이동할 수 없는 정도의 외형인 것이 바람직하다.

또, 구획실(23) 자체가 비유출 상태 유지 수단을 구성하고, 구획실(23)과 수소 발생체(21)를 수용한 수용실(3)은, 케이스부(61a)를 밀봉하는 밀폐 필름 시트 (61b)를 바깥쪽에서부터 손가락에 의해 압압하는 것으로, 수소 발생체(21)를 통해 구획실(23)(취약부(24))을 파단하여 구획실(23)에 내포된 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있다. 즉, 손가락에 의한 외력을 에너지로 하고, 이것을 트리거로서 반응수(22)를 비유출 상태에서 유출 상태로 변화시킬 수 있다.

유출 상태가 된 반응수(22)는, 수소 발생체(21)를 통해 수소 발생제(2)와 접하는 것으로 수소 생성 반응이 개시되어 수소가 생성된다.

이상, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)는 설명한 바와 같이 구성되어 있다. 따라서, 수소 가스의 발생 순서로서는, 우선, 도 8a, 8b에 나타낸 바와 같이, 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 상방으로 한 상태에서 수용실(3)을 피복하고 있는 밀폐 필름 시트(61b)를 통해 수소 발생체(21)를 손가락으로 압압하는 것으로, 구획실(23)(취약부(24))을 파단시켜 반응수(22)를 유출시킨다.

구획실(23)로부터 유출한 반응수(22)는 수용실(3) 내에 모이고, 수소 발생체(21)의 표피를 형성하는 부직포를 통해 내부의 수소 발생제(2)와 접촉하여, 수소 생성 반응에 의해 수소를 발생시킨다. 발생한 수소 가스는, 부직포를 투과하여 수용실(3)에서 상승하여, 협착 통로(6)를 통해 수소 배출구(7)의 개구(7a)로부터 방출된다.

따라서, 취약부(24)의 파단에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 제1 실시 형태에서 설명했던 바와 같이, 도 4a, 4b에 나타낸 바와 같이 조제 용기(10) 내에 수용한 소정 액체로서의 음용수(11) 속에 수소 발생 유니트(B)를 투입하는 것으로, 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 조제할 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(B)의 길이는, 투입하는 조제 용기(10)의 배럴부의 내경보다 길게 형성하는 것으로, 수소 발생 유니트(B)가 조제 용기(10) 내에서 반전하거나 누워버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수소 발생 유니트(B)는 수용실(3)의 공간, 및 상기 공간에 충밀하는 수소 가스에 의해 음용수(11) 속에서 부양하도록 구성하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)도 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)와 동일하게, 취약부(24)(구획실(23))의 파단에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 10∼15분 정도에서 수소의 생성 반응이 종료하도록 구성하고 있고, 수소 함유액의 조제 후 곧바로 음용하고 싶은 경우에는, 조제 용기의 대략 중앙부를 파지하여 손목을 중심으로 좌우로 약 180°, 약 30초간 재빠르게 털어 교반하는 것으로 약 5.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있다.

또, 수소의 생성 반응이 종료한 후, 냉장고에서 24시간 정도 정치시켜서, 상술한 바와 같이 교반하면 약 7.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

음용시에는, 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열면 조제 용기(10)의 개구부 근방에 수소 발생 유니트(B)의 상단부가 출현하고 있으므로, 수소 발생 유니트(B)를 용이하게 제거하여 음용할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)는, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(B)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(B)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에서 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(61)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(61) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(61) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(B) 내에의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여, 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트(B)를 제공할 수 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(24)를 구비함으로써, 예를 들면 손가락끝 등으로 수용체(61) 외부로부터 수소 발생체(21)를 통해 구획실(23)을 압압하는 것만으로 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있어 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 수용체(61)에 형성한 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비함으로써, 수용실(3)을 1실로 구성할 수 있으므로 수소 발생 유니트(B)의 구조를 심플하게 할 수 있어 제조도 용이하고, 또한 염가로 제조할 수 있다.

또, 수소 발생체(21)와 구획실(23)을 중치하여 동일한 수용실(3)에 수용하고 있으므로, 구획실(23)에서부터 유출시킨 반응수(22)를 효율적으로 수소의 생성 반응에 기여시킬 수 있다.

이어서, 제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)의 변형예에 대해 설명한다. 또한, 본 설명 중에서는, 상술한 역류 방지부(14)나 협착 통로(6)의 여러 가지 변형에 대해서는 설명이나 도시를 생략하고 있지만, 제1 실시 형태에 따른 각 변형예와 같게 협착 통로(6)를 필요한 개소에 적당 형성하는 것, 또는 협착 통로(6)의 여러 가지 변형을 적용할 수 있어 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 상술한 제1·제2 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A), (A1)∼(A6), (B)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

제7 변형예에 따른 수소 발생 유니트(B1)는, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 수용체(61)에 형성한 수용실(3)에 수용되어 있고, 또한, 관통 부재(4)를 동일하게 수용하고 있다.

구체적으로는, 관통 돌기(4a)를 상하로 소정의 간격을 두어 2개소 형성한 관통 부재(4)를, 관통 돌기(4a)가 수용실(3)의 개구측이 되도록 수용실(3)의 바닥부에 수용하고, 그 위에 제1 실시 형태에 따른 구획실(23)을 관통 돌기(4a)와 취약부(24)가 대치하도록 중치하고, 다시, 수소 발생체(21)을 중치하여 형성하고 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 관통 돌기(4a)에서 확실히 취약부(24)를 파단시켜 파단홀로부터 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있다. 또, 관통 돌기(4a)의 위치를 관통 부재(4)의 하부 측에 배열 설치하면, 구획실(23)에 내포된 반응수(22)의 대부분을 수용실(3) 내에 유출시킬 수 있으므로, 효율적으로 수소의 생성 반응에 기여시킬 수 있다.

또한, 제7 변형예에서는, 수용실(3)의 바닥부측에서부터 관통 부재(4), 구획실(23), 수소 발생체(21)의 순서로 중치하고 있지만, 이들 차례는 본 변형예로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 차례를 반대로 하여 중치하거나 관통 부재(4)를 사이에 배열 설치 등을 할 수 있다.

이어서, 제8 변형예에 대해 설명한다. 제8 변형예에 따른 수소 발생 유니트(B2)는 도 9a, 9b에 나타낸 바와 같이, 제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)에서, 협착 통로(6)의 중도부에, 수용체(61) 내부로부터 유출하려는 반응수(22)나 수용체(61) 외부로부터 침수한 음용수(11)를 저장하는 트랩실(15)을 형성하고 있다.

이와 같이 구성하는 것으로, 만일, 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 외부 측으로 이동하거나 외부의 음용수(11)가 수용체(61) 내부로 향하더라도, 트랩실(15)에서 반응수(22)나 음용수(11)가 저장되므로, 수소의 생성에 의해 불필요한 이온을 함유한 반응수(22)가 협착 통로(6)를 통해 음용수(11) 속에 유출하는 것, 또는 음용수(11)가 수용체(61) 내부로 유입되어 수소의 생성에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.

또, 도 9c에 나타낸 바와 같이, 트랩실(15)에는 수분을 흡수하는 고흡수성 고분자로 이루어진 흡수제(17)를 수용할 수도 있다. 흡수제(17)를 수용하는 것으로, 외부로의 반응수(22)의 유출이나 외부로부터의 음용수(11)의 침수를, 더욱 확실히 방지할 수 있다.

또한, 수용실(3)이나 트랩실(15)에 역류 방지부(14)를 형성해도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

이어서, 제3 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)에 대해 설명한다. 또한, 본 설명 중에서는, 상술한 역류 방지부(14)나 트랩실(15), 협착 통로(6)의 여러 가지 변형에 대해서는 설명이나 도시를 생략하고 있지만, 제1·제2 실시 형태에 따른 각 변형예와 동일하게 트랩실(15)을 형성하는 것, 또는 트랩실(15)에 역류 방지부(14)를 형성하는 것, 또는 협착 통로(6)를 필요한 개소에 적당 형성하는 것, 또는 협착 통로(6)의 여러 가지 변형을 적용할 수 있어 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 제1· 제2 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A), (A1)∼(A6), (B), (B7), (B8)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

〔제3 실시 형태〕

제3 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)는 도 10a, 10b에 나타낸 바와 같이, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(C)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(C)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와, 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(71)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(71) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(71) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(C) 내로의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부 (23b)를 구비하고 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 가요성을 가지며 방습성이 매우 높은 필름상의 시트 재료로 이루어진 봉지 형태의 수용체(71)의 내부 공간을 이루는 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비하고 있다.

구체적으로는, 수용체(71)는, 조제 용기(10)의 개구부로부터 투입 가능한 폭으로 형성되어 있으며, 내열성을 갖는 필름상의 시트재를 튜브 형태로서 양단을 봉지하여 밀봉된 봉지체(71a)이며, 또한, 한쪽 단부에는, 예를 들면 도 1a에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)에 형성된 협착 통로(6)에 형성되는 수소 배출구(7)를 구비한 부위를 그대로 이용하고, 협착 통로(6)의 한쪽 단부가 수용실(3)에 연이어 통하도록 일체로 봉지하고 있다.

수용체(71)로서의 봉지체(71a)의 재질은, 투명하고 내열성이나 내충격성, 기밀성이 뛰어난 플라스틱 필름인 연신 폴리프로필렌(OPP)을 이용하고 있지만, 폴리에틸렌 등의 플라스틱 재료를 기재로 하는 시트재 등, 외부의 음용수(11)가 내부로 투과하지 않고, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않는 것이면 특별히 재질이나 투명도는 한정되는 것은 아니다.

또한, 협착 통로(6)는 구획실(23)과는 연이어 통하지 않고, 구획실(23)의 외측면에 중설하여 봉지하고 있으므로, 수소 발생 유니트(C)는, 협착 통로(6)의 다른 쪽 단부인 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 통해 수용실(3)과 외부가 연이어 통하는 상태로 되어 있다.

구획실(23)은, 반응수(22)를 수소 발생체(21) 내의 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하기 위한 비유출 상태 유지 수단으로서 기능하는 부위이며, 수용실(3)을 구획 밀봉부(23a)에서 수밀 형태로 구획하는 것으로 형성하고 있다.

또, 구획 밀봉부(23a)의 일부에는, 수밀성을 유지하면서도 그 밀봉 강도를 약하게 하여 형성한 취약부(23b)가 설치되어 있다.

이 취약부(23b)는, 도 10b에 나타낸 바와 같이, 수용체(71)의 구획실(23) 부분을 사용자(P)가 손가락에 의해 압압했을 때의 압력으로 수용실(3)에서 구획실(23)의 내외를 연이어 통하는 것이 가능한 밀봉 강도로 형성하고 있으며, 상술과 같은 외력이 부여되는 것으로, 반응수(22)를 취약부(23b)를 통해 토출하여 유출 상태로 할 수 있다.

즉, 손가락에 의한 외력을 에너지로 하고, 이것을 트리거로서 반응수(22)를 비유출 상태에서 유출 상태로 변화시킬 수 있으며, 유출 상태가 된 반응수(22)는, 수용실(3) 안에서 수소 발생체(21)를 통해 수소 발생제(2)와 접촉하는 것으로 수소 생성 반응이 개시되어 수소가 생성된다.

이상, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)는 설명한 바와 같이 구성되어 있다. 따라서, 취약부(23b)의 박리에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 제1 실시 형태로 설명한 바와 같이, 도 4a, 4b에 나타낸 바와 같이 조제 용기(10) 내에 수용한 음용수(11) 속에 수소 발생 유니트(C)를 투입하는 것으로, 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 조제할 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(C)는 수용실(3)에 충밀하는 수소 가스에 의해 음용수(11) 속에서 부양하도록 구성하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)도 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)와 동일하게, 취약부(23b)의 박리에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 10∼15분 정도에서 수소의 생성 반응이 종료하도록 구성하고 있으며, 수소 함유액의 조제 후 곧바로 음용하고 싶은 경우에는, 조제 용기의 대략 중앙부를 파지하여 손목을 중심으로 좌우로 약 180°, 약 30초간 재빠르게 털어 교반하는 것으로 약 5.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있다.

또, 수소의 생성 반응이 종료한 후, 냉장고에 24시간 정도 정치시켜, 상술한 바와 같이 교반하면 약 7.0 ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

음용시에는, 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열면 조제 용기(10)의 개구부 근방에 수소 발생 유니트(C)가 출현하고 있으므로, 수소 발생 유니트(C)를 용이하게 제거하여 음용할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(C)는, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(C)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(C)는 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에서 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(71)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(71) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(71) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(C) 내로의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트(C)를 제공할 수 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(23b)를 구비함으로써, 예를 들면 손가락끝 등으로 수용체(71) 외부로부터 수소 발생체(21)를 통해 구획실(23)을 압압하는 것만으로 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있어 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 가요성을 가지며 방습성이 매우 높은 필름상의 시트 재료로 이루어진 수용체(71)로서의 봉지체(71a)의 내부 공간을 이루는 수용실(3)에 수용되고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비함으로써, 수용실(3)을 1실로 구성할 수 있으므로 수소 발생 유니트(C)의 구조를 심플하게 할 수 있어 제조도 용이하고, 또한, 염가로 제조할 수 있다.

또, 수소 발생체(21)와 구획실(23)을 동일한 수용실(3)에 수용하고 있으므로, 구획실(23)에서로 유출시킨 반응수(22)를 효율적으로 수소의 생성 반응에 기여시킬 수 있다.

이어서, 제4 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(D)에 대해 설명한다. 또한, 본 설명 중에서는, 상술한 역류 방지부(14)나 트랩실(15), 협착 통로(6)의 여러 가지 변형에 대해서는 설명이나 도시를 생략하고 있지만, 제1· 제2 실시 형태에 따른 각 변형예와 동일하게 트랩실(15)을 형성하는 것, 또는 트랩실(15)에 역류 방지부(14)를 형성하는 것, 또는 협착 통로(6)를 필요한 개소에 적당 형성하는 것, 또는 협착 통로(6)의 여러 가지 변형을 적용할 수 있어 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 제1∼제3 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A), (A1)∼(A6), (B), (B7), (B8), (C)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

〔제4 실시 형태〕

제4 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(D)는, 도 11a에 나타낸 바와 같이, 음용수(11) 속에 투입함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(D)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(D)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(81)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(81) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(81) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(D) 내로의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부 (82)를 구비하고 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 가요성을 가져 방습성이 매우 높은 필름상의 시트 재료로 이루어진 대략 구체 형태의 구 형태 봉지체(81a)로 형성한 수용체(81)의 내부 공간을 이루는 수용실(3)의 중심부에 구획실(23)을, 그 외연부에 수소 발생제(2)를 수용하고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비하고 있다.

구체적으로는, 수용체(81; 구 형태 봉지체(81a))는, 조제 용기(10)의 개구부에서 투입 가능한 외경으로 형성되어 있으며, 2개의 내열성을 갖는 박막 필름상의 폴리프로필렌제 시트재를 대략 반구 형태로 하여 각 외단연부를 봉지하여 밀봉된 대략 구체 형태의 봉지 형태로 형성한 것이며, 또한, 봉지(封止)되는 상단부에는, 예를 들면 도 1a에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)에 형성된 협착 통로(6)에 형성되는 수소 배출구(7)를 구비한 부위를 그대로 이용하고, 협착 통로(6)의 한쪽 단부가 수용실(3)에 연이어 통하도록 일체로 봉지하고 있다. 또한, 구 형태 봉지체(81a)의 재질은, 내열성을 가지며, 외부의 음용수(11)가 내부로 투과하지 않고, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않는 것이라면 특별히 재질은 한정되는 것은 아니다.

따라서, 수소 발생 유니트(D)는, 협착 통로(6)의 한쪽 단부인 수소 배출구(7)의 개구(7a)를 통해 수용실(3)과 외부가 연이어 통하는 상태로 되어 있다.

구획실(23)은, 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하기 위한 비유출 상태 유지 수단으로서 기능하는 부위이며, 구 형태 봉지체(81a)와 대략 동일한 방법으로 구 형태 봉지체(81a)보다 작은 대략 구체 형태의 봉지 형태로 형성하고 있다.

또, 구획실(23)을 형성하는 필름 형태의 시트의 재질은, 박막의 폴리에스테르이며, 전체를 취약부(82)로서 형성하고 있다. 즉, 구획실(23)은 외력에 의해 압압되는 것으로 몇 개의 개소가 파단하도록 형성하고 있다. 또한, 재질은, 내부의 반응수(22)가 외부로 투과하지 않고, 파단이 용이하면 특별히 재질이나 투명도는 한정되는 것은 아니다. 즉, 취약부(24)는 선단 첨예 부분을 구비한 관통 부재 등의 별도의 부재를 이용하지 않고 소정의 면압에 의해 압압되는 것으로 몇 개의 개소가 파단하도록 형성하고 있다.

또, 수소 발생제(2)는 수소 발생체에 수용되지 않고, 대략 반구 형태로 중앙부에 구획실(23)을 수용 가능한 오목부(83)를 형성하여 성형되고, 이와 같이 성형된 2개의 덩어리의 오목부(83)에 구획실(23)을 수용하여 대략 구체 형태의 수용체 (81)에 의해 피복된다.

또한, 수소 발생제(2)는, 가능한 한 수용실(3)에 간격이 생기지 않도록 충밀 하는 것이 바람직하다. 또, 성형된 수소 발생제(2)는, 손가락의 힘으로 용이하게 변형하는 정도로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 수소 발생 유니트(D)는, 수용체(81)를 손가락에 의해 압압했을 때의 압력이 부여되는 것으로, 수소 발생제(2)의 형상 변화가 외력이 되어 구획실(23; 취약부 82)이 파단되어 내포하는 반응수(22)가 토출하여 유출 상태로 할 수 있다.

즉, 손가락에 의한 외력을 에너지로 하여, 이것을 트리거로서 반응수(22)를 비유출 상태로부터 유출 상태로 변화시킬 수 있고, 유출 상태가 된 반응수(22)는, 반응수(22)를 둘러싸는 수소 발생제(2)와 접촉하는 것으로 수소 생성 반응이 개시되어 수소가 생성된다.

이상, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(D)는 설명한 바와 같이 구성되어 있다. 따라서, 취약부(82)의 파단에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 도 4a, 4b에 나타낸 바와 같이, 조제 용기(10) 내에 수용한 음용수(11) 속에 수소 발생 유니트(D)를 투입하는 것으로, 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 조제할 수 있다.

또, 수소 발생 유니트(D)는 수용실(3)에 충밀하는 수소 가스에 의해 음용수(11) 속에서 부양하도록 구성하고 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(D)도 제1 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(A)와 동일하게, 취약부(82)의 파단에 의해 반응수(22)를 유출시킨 후에는, 10∼15분 정도에서 수소의 생성 반응이 종료하도록 구성하고 있고, 수소 함유액의 조제 후 곧바로 음용하고 싶은 경우에는, 조제 용기의 대략 중앙부를 파지하여 손목을 중심으로 좌우로 약 180°, 약 30초간 재빠르게 털어 교반하는 것으로 약 5.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있다.

또, 수소의 생성 반응이 종료한 후, 냉장고에서 24시간 정도 정치시키고, 상술한 바와 같이 교반하면 약 7.0ppm의 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있다.

음용시에는, 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열면 조제 용기(10)의 개구부 근방에 수소 발생 유니트(D)가 출현하고 있으므로, 수소 발생 유니트(D)를 용이하게 제거하여 음용할 수 있다.

이상과 같이 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(D)는, 음용수(11) 속에 투함으로써 상기 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트(D)에 있어서, 상기 수소 발생 유니트(D)는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제(2)와, 반응수(22)와, 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 관 형태의 협착 통로(6)에 형성된 수소 배출구(7)를 구비한 수용체(81)에 수용하여 구성함과 동시에, 비유출 상태 유지 수단은 수용체(81) 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 비유출 상태의 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 에너지의 부여를 트리거로서 유출 상태가 된 반응수(22)를 수소 발생제(2)와 반응시키고, 수용체(81) 내에서 생성한 수소를 수소 배출구(7)를 통해 방출함으로써, 음용수(11)의 수소 발생 유니트(D) 내로의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트(D)를 제공할 수 있다.

또, 비유출 상태 유지 수단은 반응수(22)를 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실(23)이며, 상기 구획실(23)은, 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있는 반응수(22)를 토출하여 유출 상태로 하는 취약부(82)를 구비함으로써, 예를 들면 손가락끝 등으로 수용체(81) 외부로부터 수소 발생제(2)를 통해 구획실(23)을 압압하는 것만으로 반응수(22)를 유출 상태로 할 수 있어 매우 간편하게 수소의 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또, 수소 발생제(2)와 반응수(22)와 비유출 상태 유지 수단은 가요성을 가지며, 방습성이 매우 높은 필름상의 시트 재료로 이루어진 대략 구체 형태의 구 형태 봉지체(81a)를 형성한 수용체(81)의 내부 공간을 이루는 수용실(3)의 중심부에 구획실(23)을, 그 외연부에 수소 발생제(2)를 수용하고, 수용실(3)의 상부에는 수용실(3)에서부터 외부로 통하는 협착 통로(6)를 구비함으로써, 수용실(3)을 1실에서 구성할 수 있으므로, 수소 발생 유니트(D)의 구조를 심플하게 할 수 있어 제조도 용이하고, 또한, 염가로 제조할 수 있다.

또, 수소 발생제(2)와 구획실(23)을 동일한 수용실(3)에 수용하고, 또한, 구획실(23)은 수소 발생제(2)로 둘러싸고 있으므로, 구획실(23)에서 유출시킨 반응수(22)를 효율적으로 수소의 생성 반응에 기여시킬 수 있다.

이어서, 제5 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(E)에 대해 설명한다. 또한, 상술한 제1∼ 제4 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트(A), (A1)∼(A6), (B), (B7), (B8), (C), (D)와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 적절히 생략한다.

〔제5 실시 형태〕

제5 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(E)는 도 11b에 나타낸 바와 같이, 제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)의 수용실(3)에, 도시하지 않은 추를 수용하여, 접합부(61c)에 소정 길이의 코드체(cord body; 64)의 한쪽 단부를 연결하고, 다른쪽 단부에 플로팅체(floating body; 65)를 연결하여 형성하고 있다.

구체적으로는, 수소 발생 유니트(E) 본체(B)가 수소 가스를 발생하고 있는 상태라도 음용수(11) 속에 가라앉는 정도의 추를 수용실(3)에 수용함과 동시에, 수소 배출구(7)의 개구(7a) 근방의 접합부(61c)에 코드체 삽통 결속홀(61d)을 뚫어서 설치하고 상기 홀(61d)에 소정 길이의 코드체(64)의 한쪽 단부를 결속하고, 다른 쪽 단부에 피싱(fishing)을 위한 플로팅 부재와 대략 동일 형태의 플로팅체(65)를 결속하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 제2 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(B)에 추를 수용하여, 플로팅체(65)와의 사이를 코드체(64)와 연결하고 있지만, 상술한 다른 실시 형태나 변형예에 따른 수소 발생 유니트를 이용하여 동일한 구성이라고 할 수도 있다.

추나 플로팅체(65)는 반응수(22)나 음용수(11)와 반응하기 어려운 합성 수지제의 재료, 예를 들면, 폴리에틸렌으로 형성한 부재를 이용하는 것이 바람직하고, 코드체(64)도 음용수(11) 속에 코드체(64)의 성분이 용해하지 않는 재료, 예를 들면, 나일론제의 끈을 이용하는 것이 바람직하다.

플로팅체(65)는, 상부에 막대 모양의 파지부(65a)를 형성하고, 하부에 달걀 형태로 중천의 공동부(65b)를 형성하고 있다.

코드체(64)는, 조제 용기(10)의 바닥부에 가라앉은 수소 발생 유니트(E)에도 플로팅체(65)의 파지부(65a)가 조제 용기(10)의 개구부로부터 돌출 가능한 길이로 형성하고 있다.

이상, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(E)는 설명한 것과 같이 구성되어 있다.

이와 같이 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(E)는, 수소 발생 유니트(E) 본체(B)를 조제 용기(10) 중의 음용수(11)에 가라앉힌 상태로 수소를 풍부하게 포함한 기포(13)를 방출시킬 수 있으므로, 음용수(11)로의 초기적인 수소의 용존성을 향상시킬 수 있다.

또, 음용시에는, 스크류 캡(10b)의 뚜껑을 열면 조제 용기(10)의 개구부 근방에 플로팅체(65)의 파지부(65a)가 출현하고 있으므로, 수소 발생 유니트(E)를 매우 용이하게 제거하여 음용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에 의하면, 액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에 있어서, 상기 수소 발생 유니트는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 물과, 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트를 제공할 수 있다.

그리고 상술한 각 실시의 형태의 설명은 본 발명의 일례이며, 본 발명은 상술한 실시의 형태로 한정될 것은 없다. 이 때문에, 상술한 각 실시의 형태 이외에서도, 본 발명에 따른 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위라면, 설계 등에 따라 여러 가지의 변경이 가능한 것은 물론이다.

이어서, 발수성 수소 투과막을 구비한 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에서는, 방출 수단으로서 발수성 수소 투과막을 이용하는 것으로 하고 있으며, 수용체 내부에서 발생한 고온의 수소는, 수용체 외의 액체에 의해서 냉각된 발수성 수소 투과막을 통과할 때에 열교환을 실시하여 충분히 차가워진 상태로 기포로서 방출되게 된다.

따라서, 방출 수단이 밸브 기구로 실현된 경우에 비교해, 기포의 상승중의 액체 속으로의 수소의 용해를 조장할 수 있어 고농도의 수소를 용존 시킨 수소 함유액을 용이하게 얻을 수 있다. 특히, 수소 발생 후의 교반의 번거로움을 경감할 수 있다.

또, 지극히 미세한 홀을 다수 구비한 미세한 다공 필름 소재를 발수성 수소 투과막으로서 사용하면, 상기 막을 통해 액체측으로 이행한 수소가 형성하는 기포는 매우 가늘고, 이것에 의해도 액체중으로의 고농도의 수소 용존을 기대할 수 있다.

다시 부언하면, 발수성 수소 투과막은 기계적인 역지 밸브 구조에 비해, 소재의 통과 홀의 크기와 성질에 의해, 예를 들면 수증기 상태의 미소한 물 분자나 수소와 같은 가스 형태 분자를 선택적으로 통과시키므로, 통과한 수소 가스 입자는 매우 미소하고 다수가 되어 음용수로의 용해가 훨씬 용이하다. 교반하지 않고도, 고농도의 수소 가스 용존을 기대할 수 있다. 또한, 여기에서는 방출 수단으로서 발수성 수소 투과막의 밸브 기구에 대한 유용성에 대해 말했지만, 상기 기재는 방출 수단으로서 밸브 기구를 채용하는 것을 저해하는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서는 방출 수단으로서 밸브 기구를 채용하는 것에 대해서도 포함하고 있다고 해석해야 한다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에 따르면, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성할 수 있다. 또, 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성하고 있기 때문에, 수소 발생 유니트 내외에서의 액체의 유통에 따라 수소 발생제의 성분이 액체로 누출될 우려를 가급적으로 억제할 수 있다.

〔제6 실시 형태〕

도 12는, 본 제6의 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(F)를 이용하여 수소 함유액을 생성하고 있는 상태를 나타낸 설명도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 조제 용기(10) 내에 수용한 소정 액체로서의 음용수(11) 속에 수소 발생 유니트(F)를 투입하는 것으로, 음용수(11) 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 조제하고 있다.

조제 용기(10)는, 탄산수 등을 시판할 때에 이용되는 내압성을 갖는 500㎖ 용량의 페트병 용기이며, 중공형상의 용기 본체(10a)와, 상기 용기 본체(10a)의 상부 통로에 나합하여 기밀 밀폐하는 스크류 캡(10b)으로 구성하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 용기로서 페트병(폴리에틸렌 테레프탈레이트제 용기)을 이용하고 있지만 이것으로 한정되는 것이 아니고, 유리나 알루미늄 소재로 형성된 용기를 이용해도 좋다.

조제 용기(10) 내에는 음용수(11)를 병복부 근방(조제 용기(10)의 내용적의 50분의 48∼250분의 249)까지 수용하여 액상부로 하는 한편, 그 상부를 기체 잔여부(12)로서 기상부를 형성하고 있다.

도 12에서 수소 발생 유니트(F)는 이미 수소 생성 반응이 개시된 상태를 나타내고 있으며, 그 표면에서는 수소를 풍부하게 포함한 기포(13)가 기체 잔여부(12)를 향하여 솟아오르고 있다. 즉, 기포(13)를 음용수(11) 속에서 상승시키면서 음용수(11) 속에 수소를 용해시켜 수소 함유액을 조제하고 있다.

도 13은 수소 발생 유니트(F)의 구성을 나타낸 설명도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이 수소 발생 유니트(F)는, 수용체(20) 내부에 수소 발생체(21)와 반응수(22)와 구획실(23)을 수용하여 구성하고 있다.

수용체(20)는 튜브 형태의 역침투막(RO막)의 양단을 봉지하여 밀봉된 봉지 형태로 형성한 것이며, 그 대략 전체가 발수성 수소 투과막으로서 기능한다.

수소 발생체(21)는, 유출 상태가 된 반응수(22)와 접촉하는 것으로 수소 생성 반응을 실시하는 부위이며, 내부에는 수소 발생제가 수용되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서 수소 발생제는, 알루미늄과 수산화칼슘을 주성분으로서 함유하는 혼합 분말로 하고 있다.

반응수(22)는, 수소 발생체(21)(수소 발생체(21)내의 수소 발생제)와 접촉시켜 수소 생성 반응을 발생시키기 위한 물이며, 본 실시 형태에서는 순수한 물을 이용하고 있다. 또, 도 13에서 반응수(22)는, 구획실(23) 내에 수용되어 있으며, 비유출 상태로 유지되고 있다.

구획실(23)은, 반응수(22)를 수소 발생체(21) 내의 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하기 위한 비유출 상태 유지 수단으로서 기능하는 부위이며, 수용체(20)의 내부 공간을 구획 밀봉부(23a)로 수밀 형태로 구획하는 것으로 형성하고 있다.

또, 구획 밀봉부(23a)의 일부에는, 수밀성을 유지하면서도 그 밀봉 강도를 약하게 해 형성한 취약부(23b)가 설치되어 있다.

이 취약부(23b)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 수용체(20)의 구획실(23) 부분을 사용자(P)가 손가락 등에 의해 압압했을 때의 압력으로 수용체(20) 내에서 구획실(23)의 내외를 연이어 통하는 것이 가능한 밀봉 강도로 형성하고 있으며, 상술과 같은 외력이 부여되는 것으로, 반응수(22)를 취약부(23b)를 통해 토출하여 유출 상태로 할 수 있다.

이와 같이 하여 수소 생성 반응을 개시시킨 수소 발생 유니트(F)를, 도 12에서 나타낸 바와 같이, 조제 용기(10) 내에 수용된 음용수(11) 속에 투입하는 것으로, 수소 함유액의 생성을 용이하고 간편하게 실시할 수 있다.

특히, 전술한 특허 문헌 1에서 나타낸 수소 첨가 기구에서는, 수소 생성 반응을 발생시킬 시에, 수소 발생제에 대해 일부러 소정량 계량한 물을 첨가하는 작업이 필요했지만, 본 실시 형태에 관한 수소 발생 유니트(F)에 의하면, 이러한 계량 작업을 필요로 하지 않고, 간편하게 수소 생성 반응을 개시시킬 수 있다.

또한, 수용체(20)의 표면은 반투막(발수성 수소 투과막)으로 형성하고 있기 때문에, 음용수(11)의 수용체(20) 내로의 침수나, 수소 발생제의 반응 생성물 등이 수용체(20) 밖으로 유출하는 것을 견실하게 방지할 수 있다.

또한, 발생시킨 수소는, 반투막을 통해 냉각되고, 섬세한 기포가 되어 음용수(11) 속으로 방산되기 때문에, 액체에 대한 수소 용해도의 온도 의존성의 관점으로부터도 효율 좋게 고농도의 수소 함유액을 조제할 수 있다.

이어서, 수소 발생 유니트(F)를 이용하여 실제로 실시한 수소 함유액의 조제 시험에 대해 말한다.

우선, RO(Reverse Osmosis) 수의 생성에 이용되고 있는 역침투막(RO막)을 통 형태로 가공하여 전술한 수소 발생체를 수용함과 동시에, 내부에 반응수를 수용한 소형의 비닐 봉투를 수용하여, 양단 개구부를 기밀하게 밀봉했다. 또한, 소형의 비닐 봉투는 구획실(23)로서 기능하는 것이며, 구획 밀봉부(23a) 및 취약부(23b)에 상당하는 부위가 설치되어 있다. 또, 양단 개구부의 밀봉은, 열용착에 의해서 실시하는 것일 수 있고, 우레탄 또는 물에 불용성의 접착제 등에 의해서 밀봉하는 것일 수도 있다.

이렇게 형성한 수소 발생 유니트(F)를 손가락끝으로 압압하여 구획실(23)을 부수는 것으로 파수(破水)시켜 순수한 물을 충전한 500㎖ 용량의 페트병 속에 투입하여 침강시킨 후 뚜껑을 닫았다.

수소 발생 유니트(F)의 표면에서는 5∼10분 정도에서 기포가 발생하고, 이 기포는 서서히 페트병의 상부를 향해 솟아올랐다. 또, 페트병을 파지하면 딱딱해지고 있으며, 내압이 높아지고 있는 것이 확인되었다.

12시간 경과 후, 페트병의 뚜껑을 열어 메틸렌 블루 시약을 이용하여 용존수소 가스 농도의 측정을 여러 차례 실시한바, 6.9∼7.4ppm, 평균으로서는 7.1ppm라는 값을 얻을 수 있었다. 이것으로부터, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(F)에 따르면, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능하다는 것을 나타냈다.

또, 수소 함유액을 질량 분석 장치를 사용하여 용존 협잡물의 확인을 했지만, 상기 수소 함유액 중에는, 알루미늄이나 칼슘의 용출은 검출되지 않았다. 또, 수소 발생 유니트(F)에 유래하는 양이온이나 음이온도 검출되지 않고, 수소이온농도도 중성인 채 그대로였다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(F)에 의하면, 금속을 주요한 성분으로 하는 수소 발생체에 반응수를 첨가하여 수소 가스를 발생시킬 때에, 수소 가스 또는 물 이외의 금속 원소 등이 음용수 등의 액체(소위, 생체 적응액 등) 속을 향하여 투과할 수 없는 반투막을 이용함으로써, 종래의 방법보다 훨씬 안전하고 간편하게, 고농도의 수소 가스를 함유한 수소 함유액을 생성시킬 수 있다. 특히, 향후의 인류의 건강 유지에 빠질 수 없는 의료 가스인 수소를, 더욱 넓게 이용할 수 있도록 하고 있기 때문에, 의료, 산업상의 이용가치는 헤아릴 수 없는 것이라고 말할 수 있다.

또, 시험 결과에 대해 언급은 생략하지만, 반투막을 이용한 수소 발생 유니트(F)를 액체로 충밀시킨 용기에 넣는 것으로, 반투막을 통해 액체를 수소 발생 유니트(F) 내에 침수시켜서, 구획실의 압압 작업조차도 필요로 하지 않고, 수소 생성 반응을 발생시킬 수도 있다.

상술한 본 제6 실시 형태는, 이하와 같은 수소 발생 유니트나 방법을 구체적으로 말한 것이라고 말할 수 있다.

(1-1) 반투막으로 형성되어 수소 발생체를 수용한 수소 발생 유니트.

(1-2) 수소 발생체를 수용하기 위한, 반투막을 소재에 이용한 수소 발생 유니트.

(1-3) 수소 발생체를 수용하는 반투막으로 이루어진 수소 발생 유니트이며, 밸브 등의 기계적 기구에 의하지 않고 반투막에 의해서만 물 또는 수소 가스를 통과시키는 수소 발생 유니트.

(1-4) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 반투막의 소재로서 RO(Reverse Osmosis)수를 만들기 위한 역침투막(RO막)을 이용한 수소 발생 유니트.

(1-5) 수소 발생체를 수용하는 반투막으로 이루어진 수소 발생 유니트 내에서 수소 가스를 발생시켜 액체를 충전한 용기 내에 이 수소 발생 유니트를 투입함으로써, 발생한 수소 가스에 의한 용기 내압력의 상승에 의해서, 수소 가스를 액체 내에 용이하게 고농도로 함유시키는 방법.

(1-6) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 소재로서 반투막을 이용한 수소 발생 유니트.

(1-7) 수소 발생체를 수용하여, 수소 가스를 발생시키기 위한 반응수를, 액체를 채운 용기 내의 액체로부터, 용기 내에 수용한 수소 발생 유니트의 내부로, 상기 수소 발생 유니트의 수용체의 일부 또는 전부를 구성하는 반투막을 통해 액체를 침투시키고, 수소 발생체에 접촉시켜서 반응시키는 것으로 수소 가스를 발생시키는 방법.

(1-8) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 소재로서의 반투막을 구비한 수소 발생 유니트에서, 반투막은, 액체로서는 물분자, 또 가스 형태 분자로서는 수소 분자를 투과시키고, 또한 액체에 용해되어 있는 물 분자 이외의 금속 이온이나 무기 화합물, 유기질을 투과시키지 않는 것인 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.

(1-9) 외력을 작용시켜 파수시킴으로써, 비유출 상태로 유지하고 있는 반응수를 유출 상태로서 확산시킬 수 있는 구획실을 구비한 수소 발생 유니트.

(1-10) 외력을 작용시켜 파수시킴으로써, 비유출 상태로 유지하고 있는 반응수를 유출 상태로서 확산시킬 수 있는 구획실을 수용체 또는 통수 가능한 부속 기구 내에 내봉시켜 두고, 액체를 충밀시킨 용기에 투입하기 전에 그 구획실 내의 반응수를 파수시켜 수용체 내에서 수소 가스를 발생시키고, 반투막을 통해 수소 가스를 액체로 확산시켜 안전하게 수소 가스를 액체에 함유시키는 방법.

(1-11) 수소 발생체 내에 수용된 수소 발생제를 구성하는 성분으로서 식품첨가물인 금속 알루미늄, 산화칼슘, 또는 수산화칼슘 등이나, 마그네슘, 아연, 철, 코발트, 니켈, 리튬, 나트륨, 칼륨, 스트론튬, 바륨, 인, 당류, 방향족 탄화수소, 알코올의 어느 하나를 포함하고, 이것에 물을 반응시키는 것으로, 수소 가스를 액체 속에 용존시키는 방법.

또한, 본 실시 형태와는 반대로, 수소 발생제의 쪽을 취약한 소재로 격리하고, 외부로부터의 에너지로, 그 소재의 외측 또는 떨어진 위치에 있는 물과 반응시키도록 구성할 수도 있다.

〔제7 실시 형태〕

이어서, 제7 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(J)에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 수소 발생 유니트(J)에 대해 특별히 도시하지 않지만, 이 수소 발생 유니트(J)는, 수소 발생 유니트(F)와 대략 동일한 구성을 구비하고 있지만, 수용체(20)를 방수 투습성 소재, 보다 구체적으로는 고어텍스(등록상표)에 이용된다, 예를 들면 신연 PTFE와 같이, 음용수(11) 측에서부터 이행되어 수소 발생제(2)를 반응시키는데 충분한 물을 투과 가능한 막이면 된다. 또, 구획실(23)과 상기 구획실(23)에 유지되는 반응수(22)를 구비하지 않은 점에서 구성을 달리하고 있다. 또한, 수용체(20) 내부에 투과한 물은, 수소 발생제(2)와 반응하는 것으로 수용체(20)의 외부에 투과하여 유출하지 않고, 더욱, 수소 발생제(2)를 수분을 투과하면서 침윤 가능한 부직포 등에 내포시키면, 수용체(20) 내부에 투과한 물은 부직포 등으로 유지되고, 수소 발생제(2)와 반응한 반응수(22)가 수용체(20)를 투과하여 외부에 유출하기 어렵게 할 수 있다.

이와 같이 하여 형성한 수소 발생 유니트(J)에서도, 도 12에 나타낸 바와 같이, 조제 용기(10) 내에 수용된 음용수(11) 속에 투입하는 것으로, 수용체(20)를 통해 음용수(11) 속의 물을 수소 발생 유니트(J) 내에 침수시켜 수소 생성 반응을 야기시킬 수 있어 수소 함유액의 생성을 용이하면서도 간편하게 실시할 수 있다.

이어서, 수소 발생 유니트(J)를 이용하여 실제로 실시한 수소 함유액의 조제 시험에 대해 서술한다.

우선, 신연 PTFE막을 통 형태로 가공하여 전술한 수소 발생체를 수용하여, 양단 개구부를 기밀하게 밀봉했다. 또한, 양단 개구부의 밀봉은, 열용착에 의해서 실시하는 것일 수 있고, 우레탄 또는 물에 불용성의 접착제 등에 의해서 밀봉하는 것일 수 있다.

이와 같이 하여 형성한 수소 발생 유니트(J)를 순수한 물을 충전한 500㎖ 용량의 패트병 중에 투입하여 침강시킨 후 뚜껑을 닫았다.

수소 발생 유니트(J)의 표면에서는 2∼3시간 정도로 기포가 발생하고, 이 기포는 서서히 페트병의 상부를 향해 솟아올랐다. 또, 페트병을 파지하면 딱딱해지고 있으며, 내압이 높아지고 있는 것이 확인되었다.

12시간 경과 후, 페트병의 뚜껑을 열어 메틸렌 블루 시약을 이용하여 용존수소 가스 농도의 측정을 여러 차례 실시한바, 6.9∼7.4ppm, 평균으로서는 7.1ppm이라는 값이 얻어졌다. 이것으로부터, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(J)에 따르면, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 것이 나타났다.

또, 수소 함유액을 질량 분석 장치를 사용하여 용존 협잡물의 확인을 했지만, 상기 수소 함유액 중에는, 알루미늄이나 칼슘의 용출은 검출되지 않았다. 또, 수소 발생 유니트(J)에 유래하는 양이온이나 음이온도 검출되지 않고, 수소이온농도도 중성인 채 그대로였다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(J)에 따르면, 금속을 주요한 성분으로 하는 수소 발생체에 반응수를 첨가하여 수소 가스를 발생시에, 수소 가스 또는 물 이외의 금속 원소 등이 음용수 등의 액체(소위, 생체 적응액 등) 속을 향하여 투과할 수 없는 발수 환기성 소재를 이용함으로써, 종래의 방법보다 훨씬 안전하고 간편하게, 고농도의 수소 가스를 함유한 수소 함유액을 생성시킬 수 있다. 특히, 향후의 인류의 건강 유지에 빠질 수 없는 의료 가스인 수소를, 더욱 넓게 이용할 수 있도록 하고 있기 때문에, 의료, 산업장의 이용가치는 헤아릴 수 없는 것이라고 말할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 구획실(23) 및 반응수(22)를 구비하지 않는 예에 대해 언급했지만, 물론 이들을 구비하도록 할 수도 있다.

상술한 본 제2 실시 형태는, 이하와 같은 수소 발생 유니트가 방법을 구체적으로 말한 것이라고 말할 수 있다.

(2-1) 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재로 형성한 수용체에 수소 발생체를 수용하여 형성한 수소 발생 유니트.

(2-2) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 방수 투습성 소재로서 고어텍스(등록상표) 소재를 이용한 수소 발생 유니트.

(2-3) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 방수 투습성 소재를 이용하는 경우, 수증기의 투과성을 수소 발생 유니트 외부로부터 수소 발생 유니트 내로의 방향성을 갖게하도록 방수 투습성 소재를 주머니 모양으로 한 수소 발생 유니트.

(2-4) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 방수 투습성 소재를 이용하는 경우, 수증기의 투과성을 수소 발생 유니트 내에서부터 수소 발생 유니트 바깥으로 방향성을 갖게 하도록 방수 투습성 소재를 봉지 형태로 한 수소 발생 유니트.

(2-5) 수소 발생체를 수용하는 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재로 이루어진 수소 발생 유니트를, 액체를 충전한 용기 내에 투입한 상태로 수소 가스를 발생시키는 것으로, 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재를 통해 액체 속에 확산한 수소 가스에 의한 용기 내압력의 상승에 의해서, 수소 가스를 액체 내에 용이하면서도 고농도로 함유시키는 방법.

(2-6) 수소 발생체를 수용하며, 수소 가스를 발생시키기 위한 반응수를, 용기 내에 채워진 액체로부터, 용기 내에 투입되고 있는 수소 발생 유니트의 내부로, 상기 수소 발생 유니트의 적어도 일부를 구성하는 소재인 방수 투습성 소재를 통해 수증기 상태로 침입시키고, 수소 발생체에 접촉하여 반응시키는 것에 의해서 수소 가스를 발생시키는 방법.

(2-7) 수소 발생체를 수용하여, 발생한 수소 가스를 수소 발생 유니트 내에서 수소 발생 유니트 밖으로 투과시키기 위한 소재로서의 방수 투습성 소재를 구비한 수소 발생 유니트에서, 방수 투습성 소재는, 가스 형태 분자로서는 수소 분자와 수증기를 투과시키고, 또한 액체에 용해하고 있는 금속 이온이나 무기 화합물, 유기질을 투과시키지 않는 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.

(2-8) 외력을 작용시켜 파수시킴으로써, 비유출 상태로 유지하고 있는 반응수를 유출 상태로서 확산시킬 수 있는 구획실을 수용체 또는 통수 가능한 부속 기구 내에 내봉시켜 두고, 액체를 충밀시킨 용기에 투입하기 전에 그 구획실 내의 반응수를 파수시켜, 수용체 내에서 수소 가스를 발생시켜서, 방수 투습성 소재를 통해 수소 가스를 액체에 확산시켜 안전하게 수소 가스를 액체에 함유시키는 방법.

(2-9) 수소 발생제를 수용하는 수용체의 일부 또는 전부를, 예를 들면 고어텍스 등의 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재로 형성한 수소 발생 유니트를, 액체를 충밀시킨 용기 내에 넣고, 수소 발생 유니트 내에서 발생한 수소에 의해서 액체를 충밀시킨 용기 내의 압력을 상승시켜서, 그 압력에 의해서 수소 가스를 고농도로 용해시키는 방법에서, 액체를 충밀시킨 용기 내의 압력과 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재에 생기는 침투압을 대항시켜서, 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재 내외의 압력차이를 작게 함으로써, 방수 투습성 소재 또는 발수 환기성 소재를 통한 수소 가스 또는 수증기의 유통을 안전하게 가능하게 하는 방법.

(2-10) 수소 발생체 내에 수용된 수소 발생제를 구성하는 성분으로서 식품첨가물인 금속 알루미늄, 산화칼슘, 또는 수산화칼슘 등이나, 마그네슘, 아연, 철, 코발트, 니켈, 리튬, 나트륨, 칼륨, 스트론튬, 바륨, 인, 당류, 방향족 탄화수소, 알코올의 어느 하나를 포함하고, 이것에 물을 반응시키는 것으로, 수소 가스를 액체 속에 용존시키는 방법.

〔제8 실시 형태〕

이어서, 제8 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(G)에 대해 도 15를 참조하면서 설명한다. 도 15는, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(G)의 일부를 절결하여 나타낸 설명도이다. 또한, 이하의 설명에서, 전술한 수소 발생 유니트(F)와 같은 구성에 대해서는 같은 부호를 붙이고 설명을 생략하는 경우가 있다.

도 15에 나타낸 바와 같이 수소 발생 유니트(G)는, 수소 발생 유니트(F)와 대략 동일한 구성을 구비하고 있지만, 반응수(30)를 동결시킴으로써, 이 동결시킨 반응수(30) 자체를 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키고 있다는 점에서 구성을 달리하고 있다.

구체적으로 수소 발생 유니트(G)는, 수용체(20) 내에 수소 발생체(31)를 수용하여 구성하고 있다.

수소 발생체(31)는, 적어도 수소가 투과 가능하게 구성된 발생제 수용봉투(31a) 내에, 분말상의 수소 발생제(31b)를 봉입하여 구성하고 있다.

발생제 수용봉투(31a)는, 수용체(20) 내에서 수소 발생제(31b)가 흩어져 없어지는 것을 방지하는 역할을 하는 것이며, 본 실시 형태에서는 부직포로 형성하고 있다.

수소 발생제(31b)는, 도 15의 일부 확대도에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 분말(33)과 수산화칼슘 분말(34)을 포함하고 있으며, 액체 형태의 물이 공급되는 것으로, 수소 생성 반응을 발생 가능하게 구성하고 있다.

그리고 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(G)의 특징으로는, 다시 수소 발생제(31b) 속에, 반응수(30)를 빙결시켜서 형성한 얼음 입자(35)를 혼재시키고 있다.

따라서, 수소 발생 유니트(G; 수소 발생제(31b))가 반응수(30)의 응고점 이하의 온도, 예를 들면 냉동고 안 등의 환경하에서는, 반응수(30)는 비유출 상태로 유지되게 되어, 수소 생성 반응은 발생되지 않는다.

또, 수소 발생 유니트(G)를 냉동고 안에서 꺼내어, 상온 분위기하에 쬐거나 손등에 의해서 따뜻하게 하거나 음용수(11) 속에 투입하는 등, 얼음 입자(35)에 에너지로서의 열이 주어지면, 얼음 입자(35)는 빙해되어 반응수(30)가 유출 상태로 변화하여, 알루미늄 분말(33)이나 수산화칼슘 분말(34)과 반응하여 수소가 생성되게 된다.

이와 같이 구성된 수소 발생 유니트(G)에 의해서, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여, 수소 함유액을 보다 간편하게 생성할 수 있다.

이어서, 수소 발생 유니트(G)를 이용하여 실제로 실시한 수소 함유액의 조제 시험에 대해 말한다.

우선, 고어텍스나 신연 PTFE막 등의 방수 투습성 소재막을 통 형태로 가공하여 전술한 수소 발생체(31; 수소 가스 생성 반응에 충분한 양의 물을 빙결시켜 형성한 얼음을 혼합한 것)를 수용하고, 동결 온도 조건하에서 양단 개구부를 기밀하게 밀봉하였다. 또한, 양단 개구부의 밀봉은, 열용착에 의해서 실시하는 것일 수 있고, 우레탄 또는 물에 불용성의 접착제 등에 의해서 밀봉하는 것일 수 있다.

이와 같이 하여 형성한 수소 발생 유니트(G)를 예를 들면, 냉동고로부터 꺼내, 순수한 물을 충전한 500㎖ 용량의 페트병 속에 투입하여 침강시킨 후 뚜껑을 닫았다.

수소 발생 유니트(G)의 표면에서는 10∼20분 정도에서 기포가 발생하고, 이 기포는 서서히 페트병의 상부를 향해 솟아올랐다. 또, 페트병을 파지하면 딱딱해지고 있으며, 내압이 높아지고 있는 것이 확인되었다.

12시간 경과 후, 페트병의 뚜껑을 열어 메틸렌 블루 시약을 이용하여 용존수소 가스 농도의 측정을 여러 차례 실시한바, 6.8∼7.4ppm, 평균으로서는 7.2 ppm이라는 값이 얻어졌다. 이것으로부터, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(G)에 의하면, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능하다는 것이 나타났다.

또, 수소 함유액을 질량 분석 장치를 사용하여 용존 협잡물의 확인을 했지만, 상기 수소 함유액 중에는, 알루미늄이나 칼슘의 용출은 검출되지 않았다. 또, 수소 발생 유니트(G)에 유래하는 양이온이나 음이온도 검출되지 않고, 수소이온농도도 중성인 채 그대로였다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(G)에 따르면, 수소 생성 반응에 필요한 양의 수분을 동결 상태로 수소 발생제에 혼입시키고, 사용시에 해동 온도에서 액체를 충밀시킨 용기에 투입하여 밀봉하고, 해동되어 유출 상태가 된 수분(반응수)과 수소 발생제를 반응시키는 것으로, 사용시에 용기 내에 투입한 수소 발생 유니트에서 수소 가스를 발생시켜서, 반투막이나 방수 투습성 소재막, 발수 환기성 소재막을 통해 수소 가스를 액체 속에 확산시키는 것으로, 안전하고 또한 간편하게 수소 가스를 액체 속에 함유시킬 수 있다. 즉, 종래의 방법보다 훨씬 안전하면서 간편하게, 고농도 수소 가스를 함유한 수소 함유액을 조제할 수 있기 때문에, 향후의 인류의 건강에 빠질 수 없는 의료 가스인 수소를 더욱 넓게 이용할 수 있게 되어, 의료, 산업상의 이용가치는 헤아릴 수 없다고 말할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 알루미늄 분말(33)이나 수산화칼슘 분말(34)과 함께 얼음 입자(35)를 혼합하여 수소 발생제(31b)를 조제했지만 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전술한 얼음 입자(35)를 포함하지 않는 수소 발생체(21)와 수소 생성 반응에 필요한 양의 물을 빙결시켜 형성한 얼음 덩어리를 수용체(20) 내에 별체로 수용해 둘 수도 있다. 이러한 구성에 의해서, 얼음 덩어리가 풀려 반응수가 유출 상태가 되는 것으로, 수소 생성 반응을 야기시킬 수 있다.

상술한 본 제3 실시 형태는, 이하와 같은 수소 발생 유니트나 방법을 구체적으로 서술한 것이라고 말할 수 있다.

(3-1) 물과 반응함으로써 수소 가스를 발생하는 수소 발생제 중에, 동결수를 동결 온도에서 함유시킨 수소 발생 유니트.

(3-2) 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등을 포함한 수소 발생제로, 수소를 발생시키는데 충분한 수분을, 냉동 온도 즉 동결 상태로 혼입시킨 수소 발생 유니트.

(3-3) 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등을 포함한 수소 발생제로, 수소를 발생시키는데 충분한 수분을 흡수하고 또한 천천히 누출시키는 부직포 등으로 완성된 흡수성의 소재를, 동결 상태로 혼입시킨 수소 발생 유니트.

(3-4) 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등을 포함한 수소 발생제로, 수소를 발생시키는데 충분한 동결시킨 수분을 혼재시키고, 사용시에 해동 온도로, 액체를 충밀시킨 용기에 넣어 밀봉하여 뚜껑을 다고, 해동에 의해 유출 상태가 된 수소 발생제 중의 반응수와 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등의 성분을 반응시키는 방법.

(3-5) 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등을 포함한 수소 발생제에서, 수소를 발생시키는데 충분한 빙결시킨 수분을 비닐 소재 등이 용이하게 파수시킬 수 있는 소재(구획실)에 밀봉하여 혼재시키고, 사용 전에 해동 온도로 파수시켜서 액체를 충밀시킨 용기에 넣어 밀봉하여 뚜껑을 닫고, 해동에 의해 유출 상태가 된 수소 발생제 중의 반응수와 물과 반응함으로써 수소를 발생할 수 있는 금속 등의 성분을 반응시키는 방법.

또한, 본 실시 형태에서는, 비유출 상태 유지 수단으로서 물을 동결시키는 것으로 실현되었지만, 전술한 바와 같이, 유동성의 매우 낮은 상태나 고체화 상태에서 수소 발생제로 수소 생성 반응을 야기하지 않는 상태(비유출 상태)와, 유동성이 높고 수소 발생제로 수소 생성 반응을 야기할 수 있는 상태(유출 상태)와의 사이에 에너지의 부여에 의해 변화시킬 수 있는 겔화제 등을 이용하여 비유출 상태 유지 수단을 실현할 수도 있다.

〔제9 실시 형태〕

이어서, 제9 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(H)에 대해서, 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 16은, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(H)의 구성을 나타낸 설명도이다.

수소 발생 유니트(H)는 반응수(22)를 수용한 비유출 상태 유지 수단으로서의 구획실(23)과, 수소 발생체(21)를 구비하는 작은 봉지 형태의 수소 생성 구성체 (40)를, 수지로 형성한 대략 스피츠 관(spitz tube) 형태의 수용체(41) 내에 수용하여 형성하고 있다.

수소 생성 구성체(40)는 전술한 수소 발생 유니트(F)와 대략 같은 구성을 구비하고 있지만, 수소 발생체(21)나 구획실(23)을 내포하는 봉지체를 발수성 수소 투과막으로 한정하지 않고, 수소 발생체(21)로부터의 발열에 견딜 수 있는 소정의 수지로 형성하여 수소 발생체 수용봉지(40a)로 하고 있다.

수소 발생체 수용봉지(40a)에는, 수소 생성 반응에 따라 생긴 수소를, 수소 발생체 수용봉지(40a)의 내부에서 수용체(41) 내로 방출시키기 위한 세공부(細孔ㅂ部; 40b)가 설치되어 있으며, 상기 세공부(40b)에 뚫어 설치된 복수의 미세 구멍을 통해 원활히 수소를 방산 가능하게 하고 있다.

수용체(41)는, 수지에서 형성한 바닥이 있는 관 형태의 수용체 본체(41a)와, 상기 수용체 본체(41a)의 상부 통로를 폐개하는 수용체 덮개(41b)로 구성하고 있다.

수용체 본체(41a)는, 수소 발생 유니트(H)를 액체 속에 투입할 때에, 수소 생성 구성체(40)를 수용하기 위한 부위이다.

수용체 덮개(41b)는, 수용체 본체(41a)의 상부 개구에 감합 가능하게 형성된 대략 통 형태의 부재이며, 대략 중앙에 홀부(41c)를 구비하고 있다.

또, 홀부(41c)의 상단부에는 발수성 수소 투과막을 확장하여 형성한 투과막부(41e)가 형성되어 있으며, 수용체(41) 내부의 수소를 수용체(41) 밖으로 방산 가능하게 하고 있다.

그리고 이러한 구성을 구비하는 수소 발생 유니트(H)에 의하면, 수소 함유액의 생성에 해당하고, 우선, 수소 생성 구성체(40)의 구획실(23)을 압압하여 내포된 반응수(22)를 유출 상태를 이루어, 수소 발생체(21)에 접촉시켜 수소 생성 반응을 발생시킨다.

이어서, 수소 생성 반응을 개시시킨 수소 생성 구성체(40)를 수용체 본체(41 a) 내에 수용하여, 수용체 덮개체(41b)로 뚜껑을 닫아 액체 속에 투입한다.

그러면, 수소 생성 구성체(40) 내에서 발생한 수소는, 세공부(40b)를 통해 수용체(41) 내에 저장하게 된다.

수용체(41) 내의 수소는, 그 내압이 높아짐에 따라 투과막부(41e)로부터 서서히 방출되게 되어, 액체에 수소를 용존시켜 수소 함유액을 생성한다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(H)에 의해서, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여, 반응수(22)를 계량하는 등의 번거로움을 가급적 생략할 수 있어 수소 함유액을 보다 간편하게 생성할 수 있다.

〔제10 실시 형태〕

이어서, 제10의 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(I)에 대해서, 도 17을 참조하면서 설명한다. 도 17은, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트(I)의 구성을 나타낸 설명도이다.

수소 발생 유니트(I)는, 바닥이 있고 뚜껑이 있는 대략 통 형태로 형성된 수용체(50)와, 상기 수용체(50)의 내부에 수용된 수소 발생체(21)로 구성하고 있다.

수용체(50)는, 상기 수용체(50)의 하부를 구성하는 하통부(51)와 상부를 구성하는 상통부(52)를 구비하고 있으며, 하통부(51)와 상통부(52)와의 사이에는 플로트부(float portion;53)가 개설되어 있다.

하통부(51)는 상부 개구를 갖는 바닥부 실린더의 부재이며, 그 내부에 수소 발생체(21)를 수용할 수 있도록 구성하고 있다.

또, 하통부(51)의 바닥부 외면에는, 수용체(50)를 액체 속에서 침강시키기 위한 추로서 기능하는 싱커부(sinker portion; 51a)가 배열 설치되어 있다.

상통부(52)는, 하부 개구를 갖는 뚜껑이 있는 통 형태의 부재이며, 그 소재는 손가락끝의 힘 등에 의해 용이하게 변형할 수 있도록, 실리콘 등의 탄력성을 갖는 부드러운 소재로 형성하고 있다.

또, 상통부(52)의 내부에는, 대략 깔때기 형태의 격벽부(52a)를 배열 설치하여 구획하고, 그 상방을 반응수(22)를 수용하여 비유출 상태로 유지하기 위한 비유출 상태 유지 수단으로서 기능하는 구획실(23)로 하고 있다.

또, 하부를 향하여 협착시킨 격벽부(52a)의 선단부에는, 구획실(23) 내에 수용한 반응수(22)를 비유출 상태로 하면서도, 손가락끝 등에 의한 구획실(23)(상통부(52))로의 힘에 의해 파단하여 유출 상태로 하는 취약부(52b)가 형성되어 있다.

플로트부(53)는, 발생시킨 수소에 의해서 플로팅 링(floating ring) 형상으로 팽창하는 부위이며, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 플로트부(53)의 내주를 따라 둘레에 형성한 슬릿부(53a) 상연을 상통부(52)의 하부 개구 주연에 연결하고, 슬릿부(53a) 하연을 하통부(51)의 상부 개구 주연에 연결하여 형성하고 있다. 또한, 도 17a에 대해 플로트부(53)는 수소 생성 반응을 하게 하기 전의 주름진 상태를 나타내고 있다.

또, 플로트부(53)는, 발수성 수소 투과막으로 형성하고 있고, 플로트부(53) 내에 저장된 수소를 수용체(50) 밖으로 방출 가능하게 하고 있다.

그리고 이러한 구성을 구비하는 수소 발생 유니트(I)에 의하면, 수소 함유액의 생성에 따라, 우선, 상통부(52)의 구획실(23)을 압압하여 내포된 반응수(22)를 유출 상태로 만들어, 수소 발생체(21)에 접촉시켜 수소 생성 반응을 발생시켜 액체 속에 투입한다.

그러면, 수소 발생 유니트(I)는, 하통부(51)에 설치된 싱커부(51a)에 의해, 액체 속을 침강하여, 예를 들면 도 12에서 나타낸 조제 용기(10) 내에서 바닥부에 도달한다.

수용체(50) 내에서 발생한 수소는, 도 17b에 나타낸 바와 같이 슬릿부(53a)를 통해 플로트부(53) 내에 저장되고, 플로트부(53)를 형성하는 발수성 수소 투과막을 통해 기포(13)가 생성되어 액체 속으로 서서히 방산된다. 즉, 액체에 수소를 용존시켜 수소 함유액을 생성한다.

또, 이와 함께 플로트부(53)는 서서히 팽창하여 플로팅 링 형태가 되어, 수소 발생 유니트(I)를 부양시키는 부력을 생기게 한다.

이것에 의해, 수소 발생 유니트(I)는, 조제 용기(10) 내에서 서서히 상부를 향하게 된다.

그러므로, 조제 용기(10)를 개봉하여 수소 함유액을 조제 용기(10) 내에서 꺼낼 때, 수소 발생 유니트(I)가 조제 용기(10)의 상부 개구까지 부양하고 있기 때문에, 조제 용기(10) 내에서 수소 발생 유니트(I)를 용이하게 꺼낼 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 수소 발생 유니트에 의하면, 액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에서, 상기 수소 발생 유니트는, 물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와, 물과, 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단과, 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에, 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며, 상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 의하지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성했기 때문에, 종래의 수소 첨가 기구와 비교하여 수소 함유액을 보다 간편하게 생성 가능한 수소 발생 유니트를 제공할 수 있다.

마지막으로, 상술한 각 실시의 형태의 설명은 본 발명의 일례이며, 본 발명은 상술한 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다. 이 때문에, 상술한 각 실시의 형태 이외에도, 본 발명에 따른 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위라면, 설계 등에 따라 여러 가지의 변경이 가능한 것은 물론이다.

예를 들면, 전술한 실시 형태에서는, 수용체의 내부에서 발생시킨 수소를 막을 통해 외부로 방출하고, 외부의 물에 용해시켜 수소 함유수를 조제하도록 했지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 막 자체를 물 속에 수소를 용해시키는 장소로 해도 된다.

구체적으로는, 막은, 액체 형태의 물의 투과는 저지하지만, 액체 형태의 물을 포함하여 팽윤하는 소재이며, 한편 수소 가스는 투과 가능한 소재로 형성하고, 액체 형태의 물을 포함하여 팽윤한 막을 통해 수용체의 외부 방향으로 수소 가스를 투과시키는 것으로, 막 두께 내부에서 팽윤수에 수소 가스를 용해시켜 수소 함유수를 생성하도록 할 수도 있다. 이 막 두께 내부에서 생성한 수소 함유수는, 막 두께 내부와 막 외부와의 수소 농도의 농도 구배에 의해, 막 두께 내부에서 서서히 막 외부로 조절 방출되므로, 결과적으로 액체 전체를 수소수를 만들 수 있다.

A, A1, A2, A3, A4, A5, A6, B, B7, B8, C, D, E, F, G, H, I; 수소 발생 유니트,
P; 사용자 1; 수용체,
2; 수소 발생제, 3; 수용실,
3a; 물 수용실, 3b; 에이전트 수용실
4; 관통 부재, 4a; 관통 돌기
5; 이동 통로, 6; 협착 통로,
7; 수소 배출구, 11; 액체(음용수),
14; 역류 방지부, 15; 트랩실,
20; 수용체, 21; 수소 발생체,
22; 물(반응수), 23; 구획실,
27; 수소 가스, 23b; 취약부,
24; 취약부, 30; 반응수(동결)
31; 수소 발생체, 31b; 수소 발생제,
35; 얼음 입자, 52b; 취약부,
61, 71, 81; 수용체, 82; 취약부.

Claims

액체 속에 투입함으로써 상기 액체 속에 수소를 함유시켜 수소 함유액을 생성하는 수소 발생 유니트에서,
상기 수소 발생 유니트는,
물을 포함하여 수소를 발생하는 수소 발생제와,
물과,
상기 물을 상기 수소 발생제와 반응하지 않는 비유출 상태로 유지하는 비유출 상태 유지 수단을 수소 가스의 방출 수단을 구비한 수용체에 수용하여 구성함과 동시에,
상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수용체 외부로부터 소정량의 에너지를 부여함으로써 상기 비유출 상태의 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응 가능한 유출 상태로 변화시키는 것이며,
상기 에너지의 부여를 트리거로서 상기 유출 상태가 된 상기 물을 상기 수소 발생제와 반응시키고, 상기 수용체 내에서 생성한 수소를 상기 방출 수단을 통해 방출함으로써, 상기 액체의 수소 발생 유니트 내로의 침윤에 따르지 않고 상기 수소 함유액을 생성할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 1에 있어서,
상기 방출 수단은 협착 통로에 형성된 수소 배출구에서 형성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 2에 있어서
상기 수소 발생제와 상기 물과 상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 수소 배출구를 구비한 상기 수용체에 형성한 수용실에 수용되고, 상기 수용실과 연이어 통하는 상기 협착 통로에는 역류 방지부를 형성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 협착 통로의 중도부에는 상기 수용체 내부로부터 유출하려는 상기 물이나 상기 수용체 외부로부터 침수한 상기 액체를 저장하는 트랩실을 형성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 3 또는 4에 있어서,
상기 역류 방지부는, 상기 수용실 또는/및 상기 트랩실과 상기 협착 통로와의 연이어 통하는 기초부의 적어도 한 개소에, 상기 협착 통로의 단부를 상기 수용실 내 또는/및 상기 트랩실 내에 연장 설치하여 형성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 1에 있어서,
상기 방출 수단은 발수성 수소 투과막으로 형성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 6에 있어서,
상기 발수성 수소 투과막은 방수 투습성 소재, 반투막, 역침투막, 신연 PTFE로부터 선택되는 적어도 어느 1개로 구성한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 6 또는 7에 있어서,
상기 발수성 수소 투과막은, 미세한 홀을 다수 형성함으로써 매우 큰 표면적을 갖는 막이며, 상기 홀을 통해 수소를 투과시킴으로써 상기 막의 표면에서 다수의 미세한 수소 기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비유출 상태 유지 수단은 상기 물을 밀폐 수용하여 비유출 상태로 하는 가요성의 구획실이며, 상기 구획실은 상기 에너지로서의 외력이 소정량 부여됨으로써 수용하고 있던 상기 물을 토출하여 유출 상태로 하는 취약부를 구비한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 9에 있어서,
상기 수용실은 물 수용실과 에이전트 수용실을 구비하고, 상기 수용체는 상부에 상기 물 수용실을 형성하여 상기 구획실과 선단 첨예의 관통 돌기를 형성한 관통 부재를 수용하고, 상기 관통 부재는 상기 구획실의 상기 취약부에 상기 관통 돌기를 대치하여 수용함과 동시에, 하부에 상기 에이전트 수용실을 형성하여 상기 수소 발생제를 수용하고, 상기 물 수용실과 상기 에이전트 수용실을 이동 통로를 통해 연이어 통하며, 상기 물 수용실의 상부에는 상기 물 수용실에서 외부로 통하는 상기 협착 통로를 구비한 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지는 열이며, 상기 물은 동결시킨 것이며, 상기 동결시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지는 열이며, 상기 물은 겔화시킨 것이며, 상기 겔화시킨 물 자체를 상기 비유출 상태 유지 수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 수소 발생 유니트.