KR20170136121A - 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치에 관한 것으로서, 물을 저장하고 수용하는 용기; 상기 용기의 하부에 결합되어 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키기 위한 산소 또는 수소를 생성하고 생성된 산소 또는 수소를 용기 내부로 공급하여 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 만드는 전기분해유니트; 상기 용기의 하부에 결합되며 용기에 수용된 산소수 또는 수소수를 입수받아 내장된 초음파 진동자에 의하여 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 분무부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 발생장치에 관한 것이다.

Description

물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치{Generating apparatus for mist having a water tank}
본 발명은 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치에 관한 것으로서, 물을 저장하고 수용하는 용기; 상기 용기의 하부에 결합되어 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키기 위한 산소 또는 수소를 생성하고 생성된 산소 또는 수소를 용기 내부로 공급하여 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 만드는 전기분해유니트; 상기 용기의 하부에 결합되며 용기에 수용된 산소수 또는 수소수를 입수받아 내장된 초음파 진동자에 의하여 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 분무부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로, 물을 전기분해하면 물 분자가 전기분해되면서 수소 및 산소가 생성되며, 발생된 산소 또는 수소를 물에 용해시키게 되면 산소 또는 수소가 높은 용존량으로 물에 용해된 상태의 산소수 또는 수소수가 생성되게 된다.
이러한 산소수는 면역체계를 강화시키고 항균작용을 함으로써 인체의 신진대사를 활성화시킬 수 있다고 알려져 있다.
또한, 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 산소수를 제조하는 장치로서 종래 공지된 기술을 살펴보면, 대한민국특허공개공보 제 10-2008-78334 호의 산소수 제조장치 및 대한민국특허공고 제 10-0755513 호의 산소수 제조장치의 기술들이 공지되어 있다.
또한, 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 수소수 제조장치, 대한민국 특허 제 1250470 호의 용존 수소수 제조장치의 기술이 공지되어 있다.
상기와 같은 공지 기술들은 공히 물을 전기분해하여 발생되는 산소를 수소를 물에 용해시켜 수소수를 제조하는 장치들로서, 산소수 및 수소수를 제조 및 음용하는데에 촛점을 가진 기술들이다.
본 발명은 상기와 같이 물을 전기분해하여 수득되는 산소 또는 수소를 산소수나 수소수로 만든후 이를 미스트(안개 또는 연무) 상태로 분사될 수 있게 함으로써 산소수 또는 수소수를 다양한 방법으로 이용할 수 있도록 하되 대용량의 물 저장용기를 이용함으로써 산소수 또는 수소수 미스트를 장시간동안 공급하여 줄 수 있는 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치의 구성을 제공하는데 본 발명의 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치의 구성은, 물을 저장하고 수용하는 용기; 상기 용기의 하부에 결합되어 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키기 위한 산소 또는 수소를 생성하고 생성된 산소 또는 수소를 용기 내부로 공급하여 용기에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 만드는 전기분해유니트; 상기 용기의 하부에 결합되며 용기에 수용된 산소수 또는 수소수를 입수받아 내장된 초음파 진동자에 의하여 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 분무부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치는 물을 전기분해하여 수득되는 산소 또는 수소를 물에 용해시킴으로써 물을 산소수 또는 수소수로 만들고 이를 미스트 상태로 배출할 수 있게 함으로써, 인체에 유익한 산소수나 수소수를 공기중에 분무시킬 수 있는 효과가 있으며, 나아가, 산소수 또는 수소수 미스트를 피부 미용용으로도 이용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비교적 대용량의 물 저장용기를 이용하는 구성이므로, 본 발명의 미스트 발생장치가 설비되는 실내 공간으로 산소수 또는 수소수 미스트를 장시간동안 공급하여 줄 수 있는 효과를 가지는 매우 진보한 발명인 것이다.
도 1 은 본 발명 미스트 발생장치의 사시도,
도 2 는 본 발명 미스트 발생장치의 수소발생유니트의 분해사시도,
도 3 은 본 발명 미스트 발생장치의 작동상태를 나타내는 측단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치의 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 발명의 물 저장용기를 가지는 미스트 발생장치의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명 미스트 발생장치(1)는 물을 저장하고 수용하는 용기(10)와, 상기 용기(10)의 하부에 결합되어 용기(10)에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키기 위한 수소를 생성하고 생성된 수소를 용기(10) 내부로 공급하는 전기분해유니트(20)와, 상기 용기(10)의 하부에 결합되며 용기(10)에 수용된 산소수 또는 수소수를 입수받아 내장된 초음파 진동자(35)에 의하여 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 분무부(30)를 포함하여 구성된다.
상기 용기(10)는 몸체 하부의 바닥면(11)과 몸체 상부의 상면(12)을 가지며, 상기 바닥면(11)에는 상기 전기분해유니트(20)로 물을 입수시키기 위한 관통공(13)및 상기 분무부(30)로 물을 배수시키기 위한 배출공(14)이 각각 형성된다.
이때, 미도시되었으나 상기 관통공(13)과 전기분해유니트(20) 및 상기 배출공(14)과 분무부(30)의 배수관(31)과의 사이에 누수 방지용 원형링을 부착하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 용기(10)의 상면(12)에는 용기(10) 내부로 물(W)을 보충시키는 입수공(15)이 형성되고, 입수공(15)을 개폐하는 마게(16)가 형성된다.
상기 전기분해유니트(20)는 상기 용기(10)의 관통공(13)으로부터 입수된 물을 전기분해하여 산소 또는 수소를 발생시키고, 발생된 산소 또는 수소를 용기(10) 내로 재공급하여 용기(10)에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키는 부분이다.
상술한 바와 같은 전기분해유니트(20)는 산소수를 제조하기 위하여 물을 전기분해하여 수득된 산소를 물에 용해시키는 산소발생용 유니트와, 수소수를 제조하기 위하여 물을 전기분해하여 수득된 수소를 물에 용해시키는 수소발생용 유니트로 구분될 수 있다.
이중 상기 산소발생용 유니트는 전술한 대한민국특허공개공보 제 10-2008-78334 호의 산소수 제조장치 및 대한민국특허공고 제 10-0755513 호의 산소수 제조장치 및 대한민국 등록실용신안공보 제 20-347884 호의 산소수가 가습되는 산소발생기 등의 공지된 기술을 참조하여 실시하면 되므로 이의 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예는 상기 전기분해유니트(20)로서 수소발생용 유니트를 사용하여 수소수를 생성한 다음, 생성된 수소수를 미스트로 만드는 장치를 실시하였는데, 본 발명 실시예의 수소발생유니트를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명 미스트 발생장치의 수소발생유니트의 분해사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 전기분해유니트(20)로서의 상기 수소발생유니트는 상기 용기(10) 내에 수용된 물을 전기분해하여 수소를 생성하는 유닛으로서, 상기 수소발생유니트는 격막(23)과, 상기 격막(23)의 상부에 위치한 상부전극(21)과 상기 격막(23)의 하부에 위치한 하부전극(22)으로 이루어진다.
또한, 상기 상부전극(21)의 상측에 상부커버(24)가 체결되고, 상기 하부전극(22)의 하부에 하부커버(25)가 체결된다.
상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)은 중앙 부분에 조밀한 간격으로 형성된 다수개의 기공(21a,22a)들이 형성된다.
상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)의 일측에는 전류의 입력을 위한 전극단자(21b,22b)가 돌출 형성되며, 대략 3.5 V ~ 5 V 의 양전압과 음전압이 각각 인가된다.
또한, 미도시되었으나 상기 상부전극(21)과 하부전극(22)의 표면에 절연용 패킹부재(미도시)가 게재되어 상기 상부전극(21)과 하부전극(21)의 단락을 방지하고, 상기 상부전극(21)과 하부전극(22)과 상기 상부커버(24)와 하부커버(25)는 각각 고정볼트(미도시)와 너트(미도시)로서 체결하여 격막(23)을 통과하는 물의 누출을 방지시킨다.
상기 격막(23)은 주로 실리콘 재질로 이루어진 고분자막을 채용함이 바람직한데, 상기 상부전극(21)과 하부전극(22)에 의하여 촉매 역할을 하는 전극들이 물분자를 이온화 분해시키면서 발생된 수소가 양극인 하부전극(22)으로부터 격막(23)을 통과하여 음극인 상부전극(21)으로 전달되면서 상기 용기(10) 내부에 수용된 물로 배출된다. 이러한 격막(23)을 채용한 물의 전기분해 구조는 공지된 통상의 구조이다.
또한, 상기 상부전극(21)과 하부전극(22)은 수소의 확산이 용이하고 허용전류밀도가 높은 일종의 촉매 전극이며, 백금이나 이리듐과 같은 귀금속 재질을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명 실시예는 상기 상부전극(21)으로서 백금 전극을 이용하여 음극을 형성하고, 상기 하부전극(22)으로서 이리듐 전극을 이용하여 양극을 형성한다.
따라서, 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 수소발생유니트의 상부전극(21)과 하부전극(22)에 양전압과 음전압이 각각 인가되면, 상기 용기(10) 내부에 수용된 물이 전기분해되어 수소가 발생되고, 발생된 수소는 다시 용기(10) 내부로 유동되면서 일정시간 경과시 용기(10) 내부의 수용된 물을 수소수로 변환시키게 되는 것이다.
한편, 상기 수소발생유니트는 외부 케이싱(26)에 의하여 수납되고, 상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)의 전극단자(21b,22b)와 결선되어 외부전원(40)을 인가하는 리드 단자(27)가 부설된다.
다음으로, 도 1 및 도 3 을 각각 참조하여 본 발명의 분무부(30)의 구성을 설명한다.
상기 분무부(30)는 용기(10)의 내부에 수용되는 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 부분으로서, 구체적으로, 상기 용기(10)의 배출공(14)으로부터 물을 배출받는 배수관(31)과, 상기 배수관(31)의 말단에 결합되는 플렌지(flange)(32)와, 상기 플렌지(32)의 내부에 설치되어 몸체애 형성된 분무공(34)을 통하여 미스트를 외부로 배출시키는 평판 형상의 분무판(33)과, 상기 배수관(31)의 말단 배출구와 플렌지(32)의 분무판(33) 사이에 배치되어 외부 전원(40)을 인가받아 발진(vibration)됨으로써 배수관(31)의 배출구를 통하여 배출되는 산소수 또는 수소수를 미스트로 변환시키는 초음파 진동자(35)와, 상기 초음파진동자(35)에 외부 전원(40)을 인가하는 전원선(36)을 포함하여 구성된다.
상기 초음파진동자(35)는 외부전원(40)이 인가되어 발진을 개시하면, 배수관(31)을 통하여 플렌지(32)의 내부공간으로 진입하는 산소수 또는 수소수가 초음파진동자(35)의 고속 발진에 의하여 미스트(안개, 연무) 상태로 변환된다. 이러한 초음파진동자(35)에 의한 물의 미스트 상태의 변환은 통상의 가습기에서 널리 활용되는 기술이므로 상세한 기술을 생략한다.
한편, 상기와 같이 이루어진 용기(10)의 내부에 수위센서를 실장하여 용기(10)에 수용된 물의 존재 여부를 센싱하게 할 수도 있다.
이하, 도 3 을 작동상태도를 참조하여 상기와 같이 구성되는 본 발명의 미스트 발생장치의 작동을 설명한다.
도면을 참조하면, 먼저, 본 발명 미스트 발생장치(1)의 용기(10)의 상면(12)에 취부된 마게(16)를 개방하고 입수공(15)을 통하여 물을 용기(10) 내부로 입수시켜 용기(10) 내부에 물을 수용시킨후, 마게(16)를 닫아서 용기(10)를 막는다.
그러면, 용기(10) 내부에 수용된 물은 하방으로 낙수되어 관통공(13)을 통하여 용기(10) 하부에 결합되는 전기분해유니트(20) 내부로 유입된다.
이러한 상태에서 외부 전원(40)이 ON 상태로 전환되어 전력이 상기 전기분해유니트(20) 인가되면, 관통공(13)을 통하여 전기분해유니트(20) 내부로 입수되는 물이 전기분해유니트(20)에 의하여 물분자의 전기분해가 이루어진다.
그러면, 전기분해유니트(20)에 의하여 물분자가 전기 분해되면서 발생되는 수소 또는 산소가 물(W)의 내부로 상승 이동되면서 산소 또는 수소 기포를 형성하면서 물에 용해되어 용기(10)에 수용된 물을 높은 용존량을 가진 산소수 또는 수소수로 변환시키게 된다. 도 3 에는 수소가 물에 용해되는 상태를 예시하고 있다.
특히, 전술한 도 2 에 도시된 수소발생유니트를 사용하는 경우에는, 물분자가 일측전극(21)과 타측전극(22)을 통하여 전기분해되면서 발생되는 수소가 양극인 타측 전극(22)으로부터 고분자 재질의 격막(23)을 통과하여 음극인 일측 전극(21)으로 전달되고, 전달된 수소는 다시 관통공(13)을 통하여 물(W)의 내부로 상승이동하고 수소 기포를 형성하면서 물에 용해되어 용기(10)에 수용된 물(W)을 높은 수소 용존량을 가진 수소수로 변환시키게 된다. 이때, 본 발명 발명자의 시험결과 본 발명 실시예의 수소수는 입력전압 3.5V~5V, 입력전류 1A~10A 의 조건하에서 600ppb~1600ppb 사이의 고농도의 수소 용존량을 가지는 수소수를 제조할 수 있었다.
상술한 바와 같은 작동을 통하여 용기(10)에 산소수 또는 수소수가 수용되며, 이때, 용기(10) 내부에서 물이 수용되지 않는 공간부에도 물(W)로부터 기화되는 산소 또는 수소에 의하여 용기(10) 내부 압력이 증가되는데, 이러한 용기(10) 내부의 압력 증가는 용기(10) 내에 수용된 산소수 또는 수소수를 분무부(30)로 용이하게 이송되게 한다.
따라서, 생성된 산소수 또는 수소수는 용기(10) 바닥면(11)에 형성된 배출공(14)을 통하여 배출되어 배수관(31)을 경유하여 플렌지(32) 내부로 유입되면서 분무판(33) 전단에 설치된 초음파진동자(35)와 산소수 또는 수소수가 접촉되는 상태에 이르게 된다.
이때, 상기 외부전원(40)으로부터 인가되는 전력이 초음파진동자(35)에 인가되고, 초음파진동자(35)가 고속으로 발진하면서 산소수 또는 수소수를 미스트(안개, 연무) 상태로 변환시킨다.
이후, 미스트 상태로 변환된 산소수 또는 수소수는 진동자(35) 후단에 위치한 분무판(33)의 분무공(34)을 통하여 플렌지(32)의 외부의 공기중으로 방사되게 된다.
따라서, 공기중으로 방사된 산소수 또는 수소수로 이루어진 미스트는 본 발명의 미스트 발생장치가 설치된 공간 내부에 거주하는 인체에 유익한 영향을 미칠수 있게 되며, 이러한 미스트를 얼굴이나 손발과 같은 신체 특정 부위로 수렴시키게 되면 피부 미용용으로 이용할 수 있게 된다.
또한, 상술한 용기(10)를 대용량으로 구비하면, 본 발명의 미스트 발생장치가 설비되는 실내 공간으로 미스트를 장시간동안 공급하여 줄 수 있는 효과를 가지는 매우 진보한 발명인 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 발명 미스트 발생장치
10; 물 저장용기
11; 바닥면 12; 상면
13; 관통공 14; 배출공
15; 입수공
20; 전기분해유니트
30; 분무부
31; 배수관 32; 플렌지
33; 분무판 34; 분무공
35; 초음파 진동자 36; 전원선
40; 전원
W; 물 H2: 수소

Claims (6)

  1. 물을 저장하고 수용하는 용기(10);
    상기 용기(10)의 하부에 결합되어 용기(10)에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 변환시키기 위한 산소 또는 수소를 생성하고 생성된 산소 또는 수소를 용기(10) 내부로 공급하여 용기(10)에 수용된 물을 산소수 또는 수소수로 만드는 전기분해유니트(20);
    상기 용기(10)의 하부에 결합되며 용기(10)에 수용된 산소수 또는 수소수를 입수받아 내장된 초음파 진동자(35)에 의하여 산소수 또는 수소수를 미스트 상태로 만드는 분무부(30); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 용기(10)는,
    몸체 하부의 바닥면(11)과 몸체 상부의 상면(12)을 가지며,
    상기 바닥면(11)에는 상기 전기분해유니트(20)로 물을 입수시키기 위한 관통공(13)및 상기 분무부(30)로 물을 배수시키기 위한 배출공(14)이 각각 형성되고,
    상기 용기(10)의 상면(12)에 용기(10) 내부로 물(W)을 보충시키는 입수공(15)이 형성되고, 입수공(15)을 개폐하는 마게(16)가 취부되는 구성을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기분해유니트(20)는 수소발생유니트로서,
    상기 수소발생유니트는,
    격막(23)과, 상기 격막(23)의 상부에 위치한 상부전극(21)과 상기 격막(23)의 하부에 위치한 하부전극(22)으로 이루어지고,
    상기 상부전극(21)의 상측에 상부커버(24)가 체결되고, 상기 하부전극(22)의 하부에 하부커버(25)가 체결되며,
    상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)은 중앙 부분에 조밀한 간격으로 형성된 다수개의 기공(21a,22a)들이 형성되고,
    상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)의 일측에 전류의 입력을 위한 전극단자(21b,22b)가 돌출 형성되는 구성을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 수소발생유니트는,
    외부 케이싱(26)에 의하여 수납되고, 상기 상부전극(21) 및 하부전극(22)의 전극단자(21b,22b)와 결선되어 외부전원(40)을 인가하는 리드 단자(27)가 부설되는 구성을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 분무부(30)는,
    상기 용기(10)로부터 물을 배출받는 배수관(31)과,
    상기 배수관(31)의 말단에 결합되는 플렌지(32)와,
    상기 플렌지(32)의 내부에 설치되어 분무공(34)을 통하여 수소수 미스트를 외부로 배출시키는 분무판(33)과,
    상기 배수관(31)의 말단 배출구와 플렌지(32)의 분무판(33) 사이에 배치되어 외부 전원(40)을 인가받아 발진됨으로써 산소수 또는 수소수를 미스트로 변환시키는 초음파 진동자(35)와,
    상기 초음파진동자(35)에 외부 전원(40)을 인가하는 전원선(36)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 용기(10) 내부에 수위센서를 실장하는 구성을 특징으로 하는 미스트 발생장치.
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