KR20180025781A - 수소생성기능이 포함된 전기주전자 - Google Patents

Abstract

끓인 액체 중에 환원수소를 생성시킬 수 있는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자를 제공한다.
본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자 1A는 액체가 주입되는 용기 9를 가지는 주전자 본체 3과, 주전자 본체 3에 전력을 공급하는 급전부 8과, 용기 9 내에 주입된 액체를 급전부 8에서 공급된 전력으로 가열하는 가열부 15와, 용기 9 내의 액체가 끓었음을 감지하여 가열부 15에 의한 가열을 정지시키는 비등검지부 17과, 용기 9 내의 액체 중에 급전부 8에서 공급된 전력으로 전기분해에 의한 환원수소를 생성하는 수소생성부 18과를 구비하여 구성되어 있다.

Description

수소생성기능이 포함된 전기주전자{An electric kettle with hydrogen generation function}

본 발명은 끓인 액체 중에 환원수소를 생성시킬 수 있는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자에 관한 것이다.

종래에 전기주전자로서는 사용하고 싶은 분량만큼 소량의 물을 끓이거나 원할 때 필요한 장소에서 소량의 물을 끓이는 것이 가능하도록 소형이고 경량의 물 끓이기용 전기주전자가 다수 시장에 유통되고 있다. 시장에 유통되는 전기주전자의 특징은 사용의 편리함, 디자인과 색상, 저렴한 가격 등, 시장이나 소비자의 요구에 맞춰 각 제조사가 다양한 수요에 대응할 수 있도록 형상, 디자인, 기술, 기능을 고안하여 상품화함으로써 완성도가 높고 원가를 낮춰온 경위가 있다.

또한 최근에 주목을 끌고 있는 수소수 생성기는 전기분해 방식을 채용한 것이 손쉽게 고농도의 수소수를 생성할 수 있다는 점에서 인기를 얻고 있는 상품이기도 하나, 가격 면에서는 누구나 쉽게 구입할 수 있게 설정되어 있지 않아 고가의 부류이기도 하다. 게다가 이러한 전기분해식 수소수 생성기(예를 들어 아래의 특허문헌1 등)에 있어서는 끓은 물에서 수소 생성을 가능케 한 것은 거의 존재하지 않는다.

특허문헌 1: 일본 실용신안등록 제3193833호 공보

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 실시된 것으로서, 그 목적은 끓인 액체 중에 환원수소를 생성시킬 수 있는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자는 액체가 주입되는 용기를 가지는 주전자 본체와, 상기 주전자 본체에 전력을 공급하는 급전부와, 상기 용기 내에 주입된 액체를 상기 급전부에서 공급된 전력으로 가열하는 가열부와, 상기 용기 내의 액체가 끓었음을 검지하여 상기 가열부에 의한 가열을 정지시키는 비등검지부와, 상기 용기 내의 액체 중에 상기 급전부에서 공급된 전력으로 전기분해에 의한 환원수소를 생성하는 수소생성부와를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자에 있어서, 상기 수소생성부가 상기 용기의 개구부를 개폐하는 뚜껑에 상기 용기 내의 액체에 잠기도록 설치된 백금 티탄 전극으로 이루어지는 구성을 채용할 수 있다.

또한 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자에 있어서, 상기 수소생성부가 상기 용기 내의 바닥부에 설치된 백금 티탄 전극으로 이루어지는 구성을 채용할 수도 있다.

또한 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자에 있어서, 상기 백금 티탄 전극을 감싸도록 백금을 코팅한 보호 커버가 마련되어 있어도 된다.

이상의 구성에서 분명히 알 수 있듯이 본 발명은 종래의 손쉽게 물을 끓이는 비등기능을 구비하면서도 전혀 다른 기능인 수소생성 기능을 함께 가지는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자로서, 지금까지 결코 저렴하지 못한 가격으로 판매되고 있는 수소수 생성기의 기능을, 심플한 회로기판과 충전용 전지를 갖지 않는 전원방식을 채용함으로써 원가를 억제할 수 있다는 효과가 있다.

또한 현재 시장에 유통되고 있는 전기분해 방식에 의한 수소수 생성기는 끓은 물에서 수소를 생성시킬 수 있는 것이 거의 없어, 제조사로서도 고온의 물은 사용을 금지하고 상온의 물을 사용하도록 한정시키고 있다. 이는 수소생성부의 재질이나 내구성 문제, 그리고 고온의 액체에 대한 수소생성량 확보가 어렵기 때문인데, 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자는 고온내구 소재를 사용하고, 수소생성부의 재질을 양질의 티탄재를 포함하는 금속과, 그 금속에 백금을 코팅하여 내구성을 향상시킨 전극과, 티탄 소재나 백금 코팅을 한 보호 커버를 사용함으로써 끓은 고온의 액체 중에 환원수소를 생성할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자의 제 1 실시형태를 도시한 설명도이다.
도 2는, 도 1의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자의 수소생성부의 상세도이다.
도 3은, 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자의 제 2 실시형태를 도시한 설명도이다.
도 4는, 도 3의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자의 수소생성부의 상세도이다.
도 5는, 본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자의 급전부 구조를 도시한 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 것으로, 본 실시형태의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자 1(1A)은 급전 스탠드 2와 이 급전 스탠드 2에 재치되는 주전자 본체 3을 구비하여 구성되어 있다.

급전 스탠드 2는 도 5에 도시한 바와 같이 원반 형상의 스탠드 본체 4의 상면에 원형 돌기 형상의 접속단자 5가 마련되어 있고, 전원 코드 6의 플러그 7을 상용전원의 콘센트(도시 생략)에 꽂음으로써 접속단자 5에서 전력을 공급할 수 있는 상태가 된다. 한편, 주전자 본체 3의 바닥면에는 접속단자 5와 맞물려지는 원형 홈 형상의 급전부 8이 마련되어 있고, 주전자 본체 3을 급전 스탠드 2 위에 얹으면 급전부 8이 접속단자 5에 접촉되어 급전부 8을 통해 주전자 본체 3에 전력이 공급되게 되어 있다.

주전자 본체 3은 도 1에 도시한 바와 같이 액체가 주입되는 내열유리로 된 용기 9를 가지며, 용기 9 상면의 개구부 10을 개폐하는 뚜껑 11이 분리 가능한 형태로 마련되어 있다. 주전자 본체 3의 상부에는 용기 9 내의 액체를 따라내기 위한 주둥이 12가 마련되어 있고, 주둥이 12와 용기 9 사이에는 액체 중의 이물을 제거하기 위한 필터 13이 착탈 가능하게 설치되어 있다. 또한 주전자 본체 3의 측면에는 액체를 따를 때 손잡이가 되는 핸들 14가 일체적으로 마련되어 있다. 또한 주전자 본체 3의 용기 9 이외의 본체 부분은 폴리프로필렌 등의 내열수지로 되어 있다. 또한 용기 9는 폴리카보네이트 등의 내열수지로 되어 있어도 된다.

주전자 본체 3의 내부에는 용기 9 내의 액체를 가열하는 가열부 15가 마련되어 있다. 이 가열부 15는 급전부 8에 전기적으로 접속된 원형의 시즈히터로 이루어지고, 급전부 8에서 공급된 전력에 의해 용기 9 내에 주입된 액체를 밑쪽부터 가열하여 끓이게 되어 있다. 가열부 15의 전원 ON/OFF는 핸들 14의 상부에 설치된 비등용 전원 버튼 16을 눌러 절환시킬 수 있다. 또한 용기 9가 내열유리로 되어 있어 투명하기 때문에 용기 9 내의 액체의 용량이나 끓는 상태를 눈으로 보고 확인할 수 있다.

주전자 본체 3의 상부에는 용기 9 내의 액체가 끓었음을 검지하여 가열을 정지시키는 비등검지부 17이 마련되어 있다. 이 비등검지부 17은 예를 들어 바이메탈을 사용한 온도 센서로 이루어져서 용기 9 내의 액체가 끓어 증기가 발생하면 증기에 닿은 바이메탈이 열변형되어 접점이 열리도록 구성되어 있다. 이로 인해 시즈히터의 전원이 끊기고 ON으로 되어 있던 비등용 전원 버튼 16이 OFF로 절환된다.

또한 주전자 본체 3에는 용기 9 내의 액체 중에 환원수소를 생성시키는 수소생성부 18이 마련되어 있다. 이 수소생성부 18은 본 실시형태에서는 도 2에 도시한 바와 같이 뚜껑 11의 내측에 설치된 전기분해용 백금 티탄 전극 19와, 백금 티탄 전극 19의 외주를 둘러싸도록 티탄 소재에 백금을 코팅한 격자 형상이나 그물 형상의 보호 커버 20으로 이루어진다. 백금 티탄 전극 19와 보호 커버 20은 용기 9 내의 액체에 잠기도록 충분한 길이를 가지고 있으며, 급전부 8에서 공급된 전력에 의해 백금 티탄 전극 19의 양극 19a와 음극 19b에 전류가 흘러 전기분해 방식에 의해 액체 중에 1환원전위를 가지는 수소를 생성한다.

수소생성부 18의 전원의 ON/OFF는 핸들 14의 상부에 설치된 수소생성용 전원 버튼 21을 눌러 절환시킬 수 있다. 수소생성용 전원 버튼 21을 눌러 전원을 ON으로 하면 전기분해에 의한 환원수소의 생성이 시작되어 LED 램프 22가 점등된다. 그리고 타이머 기능에 의해 3분이 경과된 후에 자동적으로 전원이 OFF가 되며, 환원수소의 생성이 종료되면 LED 램프 22가 소등된다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 것으로, 본 실시형태의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자1(1B)은 급전 스탠드 2와 주전자 본체 3을 구비하고, 액체의 비등기능과 수소생성 기능을 가진다는 점에서는 제 1 실시형태와 같으나, 수소생성부 18의 구조가 다르다.

즉, 본 실시형태의 수소생성부 18은 도 4에 도시한 바와 같이 용기 9 내의 바닥부에 설치된 시즈히터의 주위를 둘러싸도록 원형 고리 형상으로 설치된 전기분해용 백금 티탄 전극 19를 구비하고 있다. 또한 티탄 소재에 백금을 코팅한 격자 형상이나 그물 형상의 보호 커버 20이 백금 티탄 전극 19의 표면을 감싸도록 원형 고리 형상으로 마련되어 있다. 또한 그 밖의 구조는 제 1 실시형태와 같은 모양이므로 동일 부재에는 동일한 부호를 매기고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 수소생성 기능이 포함된 전기주전자는 이상과 같이 구성되어 있으며, 그 사용방법은 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태 모두 아래와 같이 동일하다.

우선 전원 코드 6의 플러그 7을 상용전원의 콘센트에 꽂아 급전 스탠드 2를 세팅한다. 이로 인해 급전 스탠드 2는 접속단자 5에서 전력을 공급할 수 있는 스탠바이 상태가 된다.

다음으로 주전자 본체 3의 뚜껑 11을 열어 용기 9 내에 필요한 양의 물을 주입하고 뚜껑 11을 닫은 후 주전자 본체 3을 급전 스탠드 2 위에 얹는다. 그러면 급전부 8이 접속단자 5에 접촉되어 급전 스탠드 2에서 주전자 본체 3으로 급전부 8을 통해 전력이 공급된다.

계속해서 비등용 전원 버튼 16을 눌러 가열부 15의 전원을 ON으로 한다. 이로 인해 급전부 8에서 가열부 15의 시즈히터로 전력이 공급되어 용기 9 내의 물이 가열된다. 가열에 의해 용기 9 내의 물이 끓으면 비등검지부 17의 빈 주전자 가열 방지 기능에 의해 비등용 전원 버튼 16이 OFF로 절환되고 급전부 8에서 시즈히터로 전력공급이 차단되어 가열부 15의 운전이 정지된다.

여기에서 끓은 물에 환원수소를 생성시킬 경우에는 수소생성용 전원 버튼 21을 눌러 수소생성부 18의 전원을 ON으로 한다. 이로 인해 급전부 8에서 수소생성부 18로 전력이 공급되어 LED 램프 22가 점등되고, 백금 티탄 전극 19의 양극 19a와 음극 19b로 전류가 흘러 전기분해에 의해 용기 9 내의 끓은 물에 환원수소가 생성된다.

그 후 3분이 경과하면 수소생성부 18의 타이머 기능에 의해 수소생성용 전원 버튼 21이 OFF로 절환되고 급전부 8에서 백금 티탄 전극 19로의 전력공급이 차단된다. 이로 인해 수소생성부 18의 운전이 정지되어 LED 램프 22가 소등되고 환원수소의 생성이 완료된다. 환원수소가 생성된 뜨거운 물을 따르려면 핸들 14를 잡고 주전자 본체 3을 급전스탠드 2에서 들어올려 주전자 본체 3을 기울임으로써 주둥이 12에서 뜨거운 물을 따를 수 있다.

또한 여기에서는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자 1에 대해 비등기능과 수소생성 기능의 양 기능을 사용하여 끓은 물에 수소를 생성하는 예를 설명하였으나, 사용방법은 이에 한정되지 않고, 비등기능만을 사용하여 고온의 물을 끓이거나 수소생성 기능만을 사용하여 상온의 수소수를 생성하는 것도 가능하다.

1: 수소생성 기능이 포함된 전기주전자
2: 급전 스탠드
3: 주전자 본체
4: 스탠드 본체
5: 접속단자
6: 전원 코드
7: 플러그
8: 급전부
9: 용기
10: 개구부
11: 뚜껑
12: 주둥이
13: 필터
14: 핸들
15: 가열부
16: 비등용 전원 버튼
17: 비등검지부
18: 수소생성부
19: 백금 티탄 전극
20: 보호 커버
21: 수소생성성용 전원 버튼
22: LED 램프

Claims (4)

1. 액체가 주입되는 용기를 가지는 주전자 본체와,
   상기 주전자 본체에 전력을 공급하는 급전부와,
   상기 용기 내에 주입된 액체를 상기 급전부에서 공급된 전력으로 가열하는 가열부와,
   상기 용기 내의 액체가 끓었음을 검지하여 상기 가열부에 의한 가열을 정지시키는 비등검지부와,
   상기 용기 내의 액체 중에 상기 급전부에서 공급된 전력으로 전기분해에 의한 환원수소를 생성시키는 수소생성부와를 구비한 것을 특징으로 하는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수소생성부가 상기 용기의 개구부를 개폐하는 뚜껑에 상기 용기 내의 액체에 잠기도록 설치된 백금 티탄 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수소생성부가 상기 용기 내의 바닥부에 설치된 백금 티탄 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자.
4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
   상기 백금 티탄 전극을 감싸도록 백금을 코팅한 보호 커버가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 수소생성 기능이 포함된 전기주전자.

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