KR20190026657A - 전기 분해식 수소 가스 흡인도구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 가능한 동시에 소정 량의 수소 가스를 용이하게 공급 가능한 전기 분해식 수소 가스 흡인도구를 제공한다. 본 전기 분해식 수소 가스 흡인도구는, 전지, 상기 전지로부터 전력 공급을 제어하는 제어 기판, 및 상기 제어 기판에 의해 전지의 양극 및 음극과 통전 또는 차전되는 한 쌍의 양음전극을 구비하는 본체 커버 부재와, 상기 본체 커버 부재에 탈착 가능하게 장착되며, 설치된 상태에서 하부에서 상기 한 쌍의 양음전극이 내부에 삽입되는, 저수 가능한 전해조와, 관통공을 가지는 노즐부와, 상기 노즐부와 상기 전해조의 상단을 유체적으로 접속하는 유로를 가지는 혼합부를 구비하며, 상기 전해조는, 내부에서 유체적으로 접속하여 일체로 성형된 상부와 하부로 구성되며, 상기 상부와 하부의 경계를 향하여 상부의 측부 일측으로부터 타측으로 폭이 가늘어지며, 타측의 경계 근방으로부터 타측을 향하여 칸막이가 마련된다.

Description

전기 분해식 수소 가스 흡인도구

본 발명은 휴대 가능한 동시에 소정 량의 수소 가스를 용이하게 공급 가능한 전기 분해식 수소 가스 흡인도구에 관한 것이다.

근년, 신경 변성 질환 및 급성 폐장해 등의 여러 가지 동물 질환 실험이나, 대사 증후군 및 당뇨병 등에 있어서의 인간의 임상 실험에서 수소의 유효성이 나타나, 의료 응용에 있어서의 여러 가지의 연구가 활발히 행해지고 있다. 수소는 노화의 촉진이나 동맥 경화 및 암 등 여러 가지의 질환을 일으키는 원인이 되고 있는 악성 활성 산소(= 히드록실 래디칼)만을 체내로부터 제거하여, 몸의 조직이나 세포에 악영향을 미치지 않기 때문에, 정맥 투여, 수용액의 경구투여, 기체 흡입 등, 체내에 받아 들이는 수법은 폭넓다.

특히 활성 산소가 신체에 발생하기 쉬운, 운동시나, 음식시, 흡연시, 자외선 및 오염 환경하에서의 체재시, 수면 부족, 장시간 노동 등의 높은 스트레스를 받았을 때 등의 여러 가지 상태에서의 노화의 방지나 미용 및 건강 촉진을 위해서, 수소를 신체에 도입하는 것이 추천되고 있다. 특히, 요즈음의 금연 붐에 의한 유사 전자 담배나, 간접흡연 연기를 방출하지 않는 담배 등의 시장 확대를 감안하면, 건강 촉진에 연결되는 수소를 흡연하는 잠재 요구는 큰 것이라고 생각된다.

여기서, 종래의 수소 발생 방법으로서 대체로 2개의 방법이 있는데, 첫째로 간이한 방법으로서, 마그네슘 입자나 알루미늄 입자 등과 물의 화학반응 등의 수소 발생 화학반응을 이용한 것도 알려져 있다. 이 방법에서는, 예를 들면 특허 문헌 1과 같이 마그네슘 입자 등과 물을 화학 반응시키는 수소 발생용 케이스가 제공되어 있다. 이 수소 발생용 케이스의 경우, 내부에서 수소 발생 반응을 시키고, 케이스에 설치된 수소 투과 필름을 통해 수소만 외부에 방출되는 구성이 채용되어 있어서, 소형으로 운반하기 쉬운 것으로 되어 있다.

그렇지만, 상기 특허 문헌 1의 수소 발생 케이스의 경우, 어디까지나 페트병과 같은 용기에 투입하여, 그 내부의 수분을 수소수로 변화시키고, 이것을 음료수로 하는 목적으로 사용되는 것으로서, 그대로 흡연도구와 같은 수소 가스 흡인도구로서 이용할 수 있는 것으로 되어 있지는 않다. 게다가 특허 문헌 1의 수소 발생 케이스의 구성을 수소 흡인도구용으로 설계 변경하고, 직접 흡인할 수 있는 구성으로 했다고 해도, 사용할 때에 케이스를 열어 물을 주입하여, 내부의 마그네슘 입자와 물을 반응시키는 공정이 필수가 되기 때문에 사용자에게 번잡한 작업을 요구하게 된다. 구체적으로는, 사용자에게 주수용의 물의 확보시키고, 주수시의 케이스 개방 작업 및 주수 작업의 노력을 요구하며, 주수 작업시에 물에 젖는 것도 생각할 수 있다.

또한, 제2의 수소 발생 방법으로서 물의 전기 분해 방법이 생각되며, 어디까지나 수소수의 생성 방법이지만, 예를 들면 이온 교환막과, 이온 교환막의 양면에 각각 밀착하는 한 쌍의 전극판과, 이온 교환막의 양면에 한 쌍의 전극판을 각각 밀착시키는 고정부를 가지는 전기 분해판이 놓여진 전해조에 물을 넣고, 해당 전기 분해판에 통전시킴으로써 수소 가스를 발생시키는 것이 가능한 탁상형 등의 수소 발생 장치가 이용되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이 수소 발생 장치에서는, 사용자가 임의로 이동시켜 사용할 수가 있기 때문에, 거치해서만 사용 가능한 수소 발생 장치에 비하여 유용성이 향상하는 것이다.

그렇지만, 상기 탁상형 등의 수소 발생 장치에서는, 어느 정도 소형화되었지만 사용자가 가방 등에 넣어 가지고 다니는데 적합한 정도의 소형화에는 이르지 않고, 또한 사용하기 위해서 콘센트로부터 전원을 확보할 필요가 있으며, 사용자가 체내에 흡인하는 수소 가스 흡인도구로서 활용하려면, 이동 범위에는 제한이 있었다. 또한, 기술 과제로서 전원으로서 내장 전지를 이용하는 경우, 전지를 내장하는 공간의 확보나 전해조 및 전지 간의 차수(遮水)가 필수가 되며, 소형화에 한계가 있는 것에 부가하여 고비용을 피할 수 없기 때문에 많은 사용자가 부담 없이 입수하거나 출장지에서 활용하는데는 역시 적당하지 않았다.

특허 문헌1: 일본국 특개 2004－41949호 공보 특허 문헌2: 일본국 특원 2014－019640호 공보

본 발명은 이상의 사정을 감안하여 창작된 것으로서, 사용자가 휴대하여 자유롭게 운반할 수 있도록 충전식으로서 전지를 소형이고 염가이면서도 전지를 내장하는 공간의 확보나 전해조 및 전지 간의 차수를 확보하면서, 게다가 전해조 내의 수분이 줄어든 상태도 충분한 수소 가스 발생량을 확보 할 수 있는 구성의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구는, 전지, 상기 전지로부터의 전력 공급을 제어하는 제어 기판, 및 상기 제어 기판에 의해 전지의 양극 및 음극과 통전 또는 차전(遮電)되는 한 쌍의 양음전극(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 메쉬 전극(17))을 구비하는 본체 커버 부재(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 본체 커버(1)) 와,

상기 본체 커버 부재에 탈착 가능하게 장착되며, 설치된 상태에서 하부에서 상기 한 쌍의 양음전극이 내부에 삽입되는 저수 가능한 전해조(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 전해조(10), 전해조 뚜껑(12))와,

관통공을 가지는 노즐부(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 노즐(5)) 와,

상기 노즐부와 상기 전해조의 상단을 유체적으로 접속하는 유로를 가지는 혼합부(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 혼합기(2))를 구비하며,

상기 전해조는, 내부에서 유체적으로 접속되어 일체로 성형된 상부(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 저수 본체부(46))와 하부(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 직경감소부(45))로 구성되며, 상기 상부와 하부의 경계를 향하여 상부의 측부 일측으로부터 타측으로 폭이 가늘어지며, 타측의 경계 근방으로부터 일측을 향하여 칸막이(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 칸막이(45c))가 마련된다.

본 전기 분해식 수소 가스 흡인도구에 의하면, 전해조의 측부가 상부에서 하방을 향하여 일측으로부터 직경이 작아져 또는 가늘어져 있으며, 타측에는 내부에 칸막이를 마련하고 있기 때문에, 전기 분해에 의해 전해조 내의 물이 줄어들었을 경우라도 폭방향의 어느 쪽으로 경사지더라도, 가늘어지는 경계 부분 또는 칸막이가 방해판이 되어 공기층을 상부에 위치시키고, 하부는 물로 충전되기 때문에 한 쌍의 양음전극을 물에 담글 수가 있다. 따라서, 상시 최대의 수소 발생 출력을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구의 상기 한 쌍의 양음전극은 상기 전해조의 상기 하부의 상하 및 폭방향의 전역에 걸쳐서 설치되는 것이 바람직하다.

이 전기 분해식 수소 가스 흡인도구에 의하면, 폭방향의 어느쪽으로 경사지더라도 한 쌍의 양음전극이 위치하는 전해조의 하부 내에 공기층이 형성되지 않기 때문에 물이 충전되어 있는 하부 전역 끝까지 양음전극이 펼쳐지는 형상으로 함으로써, 상시 하부의 저수량 최대로 수소 발생 반응시킬 수 있다.

또한, 상기 전해조의 상부와 하부의 일측의 측부는 대략 계단 형상으로 형성되며, 상기 전해조의 상부와 하부의 타측의 측부는 연속하여 하나의 측부가 형성되고, 상기 본체 커버 부재의 측부에 마련된 종방향의 전해조 수용부에 전해조의 하부가 결합 삽입되는 것이 바람직하다.

이 전기 분해식 수소 가스 흡인도구의 경우, 상부보다 하부를 가늘게 하는 형상으 하여 일측의 측부를 계단 형상으로 함으로써 하부를 종방향으로 본체 커버 부재에 탈착 용이하게 삽입할 수가 있으며, 전해조의 상부도 본체 커버의 측부에서 일체적인 형상으로 설치할 수가 있다.

또한, 구체적으로 상기 전해조는, 종방향의 단면에서 보아서, 그 상부가, 전해조의 폭방향 양측을 각각 상측 바닥 및 상측 바닥보다 긴 하측 바닥으로 하고, 전해조의 하부측에 상측 바닥에서 하측 바닥으로 경사지는 다리를 가지는 대략 사다리꼴 형상이며,

그 하부가, 전해조의 폭방향 양측을 각각 하측 바닥 및 하측 바닥보다 긴 상측 바닥으로 하고, 전해조의 상부측에 상측 바닥에서 하측 바닥으로 경사지는 다리를 가지는 대략 사다리꼴 형상이며,

전해조의 상부 및 하부의 상기 상측 바닥에서 하측 바닥으로 경사지는 다리와 상기 상부의 하측 바닥과 하부의 상측 바닥이 대략 공통형상이며,

상기 다리 중에 상기 전해조의 상부의 상측 바닥으로부터 하부의 하측 바닥을 연결하는 부분을 외부와 폐쇄하는 전해조 상부의 저면으로 하며, 상기 다리 중 상기 전해조의 하부의 상측 바닥으로부터 상부 하측 바닥을 연결하는 부분을 외부와 폐쇄하는 전해조 상부의 저면으로 하며, 상기 전해조의 하부의 하측 바닥으로부터 상기 다리를 따라서 전해조의 하부의 하측 바닥의 중간 위치까지 연장되는 칸막이를 마련하는 구성예가 제공된다.

또한, 상기 구성예에서는, 상기 본체 커버 부재의 전지 수용부와 전해조 수용부와 상기 제어 기판을 종방향으로 병렬 배치하는 것이 바람직하다.

이 예에 의하면, 본체 커버 부재 중에서 전해조의 하부를 수용하는 전해조 수용부와 전지를 수용 하는 전지 수용부와 제어 기판이 종방향으로 병렬 배치되기 때문에 소형화할 수 있어서 휴대성이 향상된다.

또한, 상기 구성예로서, 상기 본체 커버 부재의 전지 수용부의 상방에, 전력 공급되면 방향(芳香) 첨가 공기를 발생하는 방향 히터 부재(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 방향 히터부(32))를 구비하여도 좋다.

방향 첨가 수소 가스를 흡인하는 것을 소망하는 사용자의 잠재 요구에 대응할 수가 있으며, 기호성도 향상된다. 또한, 기존의 방향 첨가 전자 담배를 사용하는 사용자가 위화감 없고, 게다가 건강 증진 기능을 가지는 것으로 하여, 갈아 타는 제품을 제공할 수가 있다.

또한, 방향성 히터부를 탑재하는 경우, 상기 제어 기판은, 사용자로부터의 수소 가스 발생을 요구하는 조작 신호와 사용자로부터의 방향 첨가 공기 발생을 요구하는 조작 신호를 수신하면, 각각의 신호에 근거하여 상기 한 쌍의 양음전극 및 상기 방향 히터 부재로의 전력 공급 및 차단을 제어하게 되며, 상기 제어 기판은, 상기 한 쌍의 양음전극에 전지로부터의 전력이 공급되고 있는 것을 조건으로 하여, 상기 방향 히터 부재에 전지로부터의 전력을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.

사용자는 다양하며, 또한 같은 사용자라고 해도, 무취의 수소 가스의 흡인을 좋아할 때나, 방향 첨가 수소 가스의 흡인을 좋아할 때가 있다. 이러한 다양한 사용자의 기호에 대응할 수가 있다. 게다가, 수소 가스는 볼 수 없는 것이기 때문에 방향 공기만을 흡인해 버리는 일이 없도록 수소 가스의 발생 상태를 전제로 방향 공기를 발생시키도록 제어 조건이 설정되어 있으면, 보다 바람직하다.

또한, 상기 전해조의 상방에 장착됨과 함께 상기 노즐의 바닥부에 장착되며, 상기 전해조의 내부로부터 상기 노즐의 관통공까지 유체적으로 접속하는 수소 가스 유로를 가지는 구조의 혼합부를 구비할 수가 있다.

이 전기 분해식 수소 가스 흡인도구의 경우, 전해조의 뚜껑 부재로서 기능하는 부재(혼합부)를 수소 가스의 노즐까지의 안내 부재로서 활용할 수가 있다. 따라서, 낭비 없이 소형화를 달성할 수 있다.

게다가, 상기 혼합부는, 상기 전해조의 상방 및 상기 방향 히터 부재의 상방에 장착되어, 상기 방향 히터 부재로부터 상기 노즐의 관통공까지 유체적으로 접속하는 방향 공기유로를 구비하며, 상기 수소 가스 유로와 상기 방향 공기유로는 합류하여 노즐의 관통공까지 안내되도록 구성하는 것이 바람직하다.

혼합부는 방향 히터부로부터의 유로와 상기 수소 가스 유로를 합류시키는 구성이며, 더욱 소형화할 수 있으며, 장식성도 높다.

게다가, 상기 전기 분해식 수소 가스 흡인도구에서는, 상기 전해조로부터 상기 혼합부의 수소 가스 유로까지의 사이에, 혼합부 측에 부압이 작용하면 개방 동작하고, 부압이 작용하지 않을 때에는 폐쇄하고 있는 조정 밸브(예를 들면, 본 명세서의 실시형태에 있어서의 우산 밸브(23))를 구비하는 것이 바람직하다.

사용자가 소망할 때만 수소 가스를 흡인할 수가 있으며, 비흡인시에는 전해조 내에 수소 가스를 저장시켜 둘 수가 있다. 따라서, 흡인시에 소망 농도의 수소 가스를 제공할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 사용자가 휴대하여 자유롭게 가지고 다니며, 사용시에는 간단하고 위생적으로 수소를 흡인할 수가 있는 염가의 수소 가스 흡인도구를 제공할 수가 있다. 이 수소 가스 흡인도구에 의하면, 사용시에 사용자의 손 힘으로 수소 발생도구를 절곡하는 것만으로 반응 종료까지 수소 가스를 입안에 흡인할 수 있으며, 주수 작업도 없고 사용자에게로의 액체 쏟아짐도 없다. 게다가 수소 발생도구는 운반 및 재고 관리에도 편리하며, 간편한 일회용제품으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구의 각 부재에 대하여 예시하는 조립 분해도이다.
도 2는 도 1의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구의 각 방향으로부터 본 도를 나타내고 있으며, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도, (d)는 저면도, (e)는 평면도를 나타내고 있다.
도 3은 도 1 및 도 2의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구를 도 2(c)의 선 A－A에 따라서 나타낸 단면도를 나타내고 있다.
도 4는 도 1 ~ 도 3의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구를 도 2(b)의 지면의 좌측 앞 상방으로부터 본 사시도, (b)는 도 2(b)의 지면의 우측 앞 상방으로부터 본 사시도를 나타내고 있다.

이하, 본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구와 관련되는 대표적인 실시형태를, 도 1 ~ 도 4를 참조하면서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 도시되는 것에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 각 도면은 본 발명을 개념적으로 설명하기 위한 것이기 때문에, 이해 용이를 위해서, 필요에 따라서 치수, 비율 또는 수를 과장 또는 간략화하여 나타내고 있는 경우도 있다. 게다가, 이하의 설명에서는, 동일한 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명은 생략하는 일도 있다.

도 1은 본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구(100)의 각 부재에 대하여 예시하는 조립 분해도이다. 또한, 도 2는 도 1의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구(100)의 각 방향으로부터 본 도를 나타내고 있으며, (a)는 좌측면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도, (d)는 저면도, (e)는 평면도를 나타내고 있다. 본 명세서에 있어서, 상하 방향, 종방향이라고 칭할 때는 (b)의 지면의 상하 방향, 지면의 종방향을 의미하며, 폭방향, 횡방향, 측부측이라고 칭할 때는 (b)의 지면의 좌우 방향, 지면의 횡방향, 지면의 좌우측부측을 의미하고 있다.

또한, 도 3은 도 1 및 도 2의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구(100)를 도 2(c)의 선 A－A에 따라서 나타낸 단면도를 나타내고 있다. 게다가, 도 4는, 도 1 ~ 도 3의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구(100)를 도 2(b)의 지면의 좌측 앞 상방으로부터 본 사시도, (b)는 도 2(b)의 지면의 우측 앞 상방으로부터 본 사시도를 나타내고 있다.

이하, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구(100)에 대하여 도 1의 조립 분해도를 주로 참조하면서 설명하고, 설명의 편의상, 다른 도면에 대하여 언급하기로 한다.

전술한 바와 같이, 도 1은 본 수소 가스 흡인도구(100)의 각 부재의 구성예를 나타낸 것이다. 본체 커버(1)는, 상방으로 개구하고, 그 개구로부터 종방향으로 전지(36) 전체를 삽입 및 내장하는 전지 수용부(43)과, 전지 수용부(43)와 종방향으로 병렬로 전해조(10)의 하부의 직경감소부(45)를 상방으로부터 삽입하여 결합할 수 있는 형상을 가지는 전해조 수용부(44)를 마련한 수지제의 케이스다. 또한, 여기서 사용하는 전지(36)는 충전식 리튬 전지가 바람직하다.

본체 커버(1)는, 전지 수용부(43)측이 길고, 전해조 수용부(44)측이 상부가 측방으로 경사지도록 잘라진 형상을 가지고 있다. 전지(36)를 본체 커버(1)의 바닥부는, 본체 바닥 커버(6)를 뚜껑 부재로 하여 전지 수용부(43)의 바닥부를 개방 및 폐쇄 가능하며, 조립시에는 전지(36)를 바닥부로부터 삽입한 후에 본체 바닥 커버(6)로 전지 수용부(43)의 바닥부를 폐쇄한다. 본체 바닥 커버(6)는 십자구멍 나사(38)로 폐쇄된다. 또한, 본체 커버(1)는 전지 수용부(43)의 측부 양측에서 종방향으로 전지(36)를 사이에 두도록 두 개의 제어 기판(전자 기판)(33, 42)이 배치되는 공간이 마련되어 있으며, 본체 커버(1)의 측면측의 제어 기판(33)은 주제어 기판이며, 흡인부(32)(방향 발생 장치)와 메쉬 전극(17)(전극판)으로의 전력 공급을 행하는 전해조(10)측의 제어 기판(42)은 전지(36)로부터의 전력 공급을 제어한다.

본체 커버(1)의 측면에는 길이 방향 측면을 따라서 화장판(9)이 장착되며, 화장판(9)에는 상방으로부터 순서대로, 제어 기판(33)으로의 조작 버튼(35)를 들여다 보게 하는 버튼구멍(9a), LED 기판(30)으로부터의 광 조사를 위한 LED용 구멍(9b), 외부 전원으로부터 전지(36)를 충전하는 커넥터를 접속시키기 위한 충전 커넥터용 구멍(9c)이 마련되어 있다.

조작 버튼(35)을 3회 누르면 제어 기판(33)에서 전력 공급 신호가 제어 기판(42)에 송신되며, 제어 기판(42)에 의해 전지(36)의 전력이 기판 커넥터용 하우징(31), 압착 기판(28)을 통하여 한 쌍의 메쉬 전극(전극판)(17)에 소정 시간 공급된다. 메쉬 전극(17)에 전력이 공급되면, 제어 기판(33)에서는 LED 기판(30)에 전력 공급 신호를 송신하고, LED 기판(30)은 LED를 발광시킨다. 이에 의해 사용자는 수소 가스 발생 상태가 되어 있는 것을 LED용 구멍(9b)에 의해 시인할 수가 있다. 또한, 조작 버튼(35)을 3회 누르는 것을 메쉬 전극(17)으로의 전원 공급의 조건으로 한 것은 이 수소 가스 흡인도구(100)를 사용자가 포켓 등에 투입하여 이동할 때에, 의도하지 않게 버튼을 조작하여 전력이 공급되는 것을 회피하는 안전 조건이다.

메쉬 전극(17)은, 두 개 한 쌍으로 상방을 향하여 길게 병렬 배치되며, 각각 양음극을 형성하고, 전지(36)의 양음극으로부터의 전력에 대응한다. 또한, 메쉬 전극(17)의 상단은 전해조(10)의 직경감소부(45)와 저수 본체부(46)의 경계선에 대응하도록 비스듬하게 잘라진 형상을 가진다. 메쉬 전극(17)의 하단은, 단자 기판(28)에 기립시켜서 전기적으로 접속할 수 있도록 봉형상의 티탄 전극(16)이 연결되어 있다. 메쉬 전극(17)을 기립시킨 상태에서 메쉬 전극(17)과 단자 기판(28)을 차수(遮水)하기 위해서 단자 기판(28)상에 장착하는 패킹(13)(실리콘 등의 수지제)과 티탄 전극(16)의 주위에 설치되는 O링(실리콘 등의 수지제：이하, O링은 동일)이 마련되어 있다.

전해조(10)는 저수용 용기이며, 하부로부터 순서대로, 직경감소부(45)와 저수 본체부(46)가 일체로 형성되어 서로 내부에서 유체적으로 접속되어 있다. 저수 본체부(46)는 상방으로 개방되어 주수 가능하게 되어 있으며, 전해조 뚜껑(12)을 설치함으로써 반폐쇄된다. 전해조 뚜껑(12)은 상하로 관통되며, 우산 밸브(23)나 스크류캡(14) 등을 수용하는 관통 개구(12a)가 마련되어 있다. 저수 본체부(46)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 외측부(46a)가 상단으로부터 하단에 걸쳐서 횡방향으로 대략 평탄한 측벽을 형성하여 직경감소부(45)의 상단에 그대로 연결되며, 본체 커버(1)측의 내측부(46b)는 상단으로부터 중앙 하방 위치까지는 외측부(46a)에 평행하게 형성되며, 중앙 하방 위치로부터 절곡되어 경사지는 바닥부(46c)를 가진다. 바닥부(46c)는 횡방향 중간 위치까지 연장되어 직경감소부(45)의 상단에 연결된다.

또한, 직경감소부(45)는, 상술하는 바와 같이, 저수 본체부(46)보다 가늘어져 있으며, 도 3에 나타내는 바와 같이, 측벽측의 외측부(46a)의 상단은, 저수 본체부(46)의 외측부(46a)의 하단에 그대로 연속하여 연결되어 하단까지 연장되어 있고, 본체 커버(1)측의 내측부(45b)의 상단은, 저수 본체부(46)의 바닥부(46c)의 선단(가장자리)의 위치에서 하방으로 굴곡되어 연결되어 내측부(45b)와 평행하게 하단까지 연장되어 있다.

게다가, 저수 본체부(46)의 외측부(46a)의 하단과 직경감소부(45)의 외측부(46a)의 상단의 연결 위치에서는, 저수 본체부(46)의 바닥부(46c)와 대략 동일하게 경사져서 개구(45c)까지 연장되는 칸막이(45d)가 마련되어 있다. 이 칸막이(45d)는 도 3의 지면의 수직 방향 전역 내부에 걸쳐서 연장되어 있다. 따라서, 전해조(10)내에 저장되어 있는 수용액이 전기 분해 되어 저수량이 줄어들었을 경우라도 상시 직경감소부(45)의 내부 대략 전역에 물이 저장된다. 구체적으로는 저수량이 줄어들어 전해조(10)내에 일부 공기층이 생겼을 때에, 우선 저수 본체부(46)보다 직경감소부(45)가 가늘기 때문에, 통상의 기립 상태에서는, 상당히 저수량이 줄어들지 않는 한 직경감소부(45)는 물이 충만되어 있어 공기층이 발생하는 일은 없다.

게다가 어느 정도 저수량이 줄어들었을 경우라도 본 수소 가스 흡인도구(100)가 경사지거나 횡배치되었을 경우에 직경감소부(45)내에 공기층이 발생하는 것을 생각할 수 있지만, 본 전해조(10)의 경우는 이러한 경우라도 직경감소부(45)내에 물이 충만된다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 3의 지면의 좌측 방향으로 경사졌을 경우에는 바닥부(46c)가 방해판이 되어 공기층이 저수 본체부(46)의 내측부(46b)측에 형성된다. 반대로, 도 3의 지면의 우측 방향으로 경사졌을 경우에는 칸막이(45d)가 방해판이 되어 공기층이 저수 본체부(46)의 외측부(46a)측에만 형성된다. 따라서, 직경감소부(45)내에 설치되는 메쉬 전극(17)은 상시 전체가 물과 접촉하게 되어, 사용자가 옆으로 향하여 들이마시고 있는 것 같은 경우라도 수소 발생량을 항상 확보할 수가 있다.

메쉬 전극(17)의 상단 엣지는, 상기 직경감소부(45) 및 개구(45c)의 형상에 따라서 직경감소부(45)내의 물에 틈새 없이 전극이 잠기도록 비스듬하게 잘라져서 형성되어 있다. 다시 도1로 돌아와, 전해조(10)의 하단은 전해조 바닥(11)으로 폐쇄되지만, 전해조 바닥(11)은 메쉬 전극(17)이 삽입되는 한 쌍의 관통공이 마련되며, 전해조(10)의 직경감소부(45)를 커버 본체(1)의 전해조 수용부(44)에 삽입하면 메쉬 전극(17)이 전해조 바닥(11)의 관통공을 통과하여 직경감소부(45)내에 위치 결정된다.

전해조(10)의 상단의 전해조 뚜껑(12)의 관통 개구(12a)에 장착되는 우산 밸브(23) 등에 대하여 설명한다. 관통 개구(12a)에는, 상방에 개구를 가져 상하로 관통하는 스크류캡(14)이 장착되며, 이 때, 스크류캡(14)의 바닥부의 구멍과 관통 개구(12a)의 바닥부의 사이에 벤트 필터(18)가 개재되며, 스크류캡(14)의 하부 주위에 O링(21)이 삽입된다. 벤트 필터(18)는 미소한 구멍으로 스크류캡(14)의 개구 내의 내압을 조정하면서 방수 및 방진하는 기능을 가진다. 또한, O링(21)은 스크류캡(14)의 개구의 외주벽과 관통 개구(12a)의 내주벽의 사이를 차수한다.

또한, 스크류캡(14)의 개구 내에는 상하 방향으로 동작하는 우산 밸브(23)(실리콘 등의 가요성을 가지는 소재제)가 장착되어, 노즐(5)(후술)을 사용자가 흡입하여 상방으로 부압이 작용하면 우산 밸브(23)가 상승 동작하여, 스크류캡(14)의 바닥부의 관통공, 전해조 뚜껑(12)의 관통 개구(12a)를 통하여 전해조(10) 내와 유체적으로 접속된다. 따라서, 노즐(5)를 흡입하면 전해조(10) 내에 저장되어 있는 수소 가스를 외부로 방출하게 된다. 반대로 사용자가 흡입을 중단하여 부압이 작용하지 않는 상태가 되면 우산 밸브(23)가 하강 동작하여, 스크류캡(14)의 바닥부의 관통공이 폐쇄되어 전해조(10)내의 수소 가스의 방출을 폐쇄한다.

스크류캡(14)이나 우산 밸브(20)가 장착된 전해조 뚜껑(12)은, 혼합기(2)가 상방으로부터 장착된다. 혼합기(2)는, 도 3이 나타내는 바와 같이, 하방으로 연장되는 통형상 부재(2a)를 가지며, 통형상 부재(2a)의 하단을 스크류캡(14)의 개구에 삽입함으로써 통형상 부재(2a)가 우산 밸브(23)로부터의 수소 가스를 상방으로 안내하는 유로를 형성한다. 이 통형상 부재(2a)의 외주벽 주위에는 O링(20)이 마련되어 스크류캡(14)의 개구 내벽과의 틈새를 봉지한다.

혼합기(2)와 전해조 뚜껑(12)의 고정은 록크버튼(3, 4)을 설치하는 것으로 이루어진다. 록크버튼(3, 4)은 각각 혼합기(2)와 전해조 뚜껑(12)의 상하 방향의 틈새 위치에서 전후 방향(도 3의 지면의 수직 방향)으로 끼워져 스냅 고정하고 있다. 게다가, 도 3에 나타내는 바와 같이, 혼합기(2)는 그 상부에서 노즐(5)의 방향을 향하여 유로(2b)를 마련하고 있다. 이 유로(2b)는 통형상 부재(2a)로 형성된 유로와 접속되어 있어, 도 3의 화살표로 나타내는 바와 같이 수소 가스를 안내한다.

다음으로, 방향 공기를 생성하는 방향 히터부(32)에 대하여 설명한다.

우선, 본체 커버(1)의 전지 수용부(43)의 상단 개구에는 전지(36)의 접점 단자(37)가 삽입된다. 접점 단자(37)는, 대직경 원통의 바닥부와 소직경 원통의 상부가 연결되어 형성되며, 바닥부가 전지 수용부(43)의 상단의 개구에 삽입되어, 전지(36)로부터의 전력을 방향 히터부(32)에 공급한다. 접점 단자(37)는 십자형 접시 나사(38)로 상방으로부터 죠인트(37)에 체결되어 있다. 죠인트(38)는 소직경 원통의 바닥부와 대직경의 대략 원판상의 상부가 연결되어 형성되며, 접점 단자(37)의 상부가 죠인트(38)의 바닥부에 포개지는 형상으로 끼워 넣어져 있다.

방향 히터부(32)는 죠인트(8)의 표면에 놓여지며, 상술한 혼합기(2)를 설치할 때에, 죠인트(8)와 혼합기(2) 사이에 지지되어 본체 커버(1)에 고정된다. 방향 히터부(32)는 범용의 장치이며, 전력이 공급되면 내부에 방향 첨가 공기가 발생하여 상방으로 방출된다. 또한, 혼합기(2)에는 전술한 통형상 부재(2a)와 병렬로 하방으로 연장되는 통형상 부재(2c)가 마련되며, 이 통형상 부재(2c)에 방향 히터부(32)의 상단이 접속된다. 따라서, 방향 히터부(32)로부터 방출되는 방향 첨가 공기는, 도 3의 화살표로 나타내는 바와 같이, 통형상 부재(2c)를 통과하고, 통형상 부재(2a)를 통하여 유로(2b)를 흘러온 수소 가스와 합류하여 노즐(5)에 흘러 들어가 사용자의 입 안으로 방출된다.

노즐(5)은, 바닥부의 대직경의 대략 원판 부재와 상부의 통형상 부재가 일체로 연결되는 구조이며, 그 바닥부가 혼합기(2)의 히터부(32)의 통형상 부재(2c)와 유체적으로 접속하는 천정면의 개구상에 장착된다. 이에 의해, 유로(2b)로부터의 수소 가스 및/또는 통형상 부재(2c)로부터의 방향 첨가 공기가 노즐(5)내로부터 상단 외부로 방출된다. 또한, 노즐(5)의 바닥부와 혼합기(2)의 연결부에는 O링(22)이 설치되어 봉지되어 있다.

또한, 방향 히터부(32)는, 제어 기판(33)에 의해 전지(36)로부터의 전력 공급을 제어하고 있다. 상술한 바와 같이, 메쉬 전극(17)으로의 전력은 본체 커버(1)에 설치된 버튼(35)을 3회 누르면 소정 시간 공급된다. 한편, 버튼을 오래 누르면 제어 기판(33)에서 메쉬 전극(17)으로의 전력 공급 신호가 송신되고 있지 않는 것을 조건으로 접점 단자(37)를 접속하여 전지(36)로부터의 전력이 소정 시간 방향 히터부(32)에 공급된다.

따라서, 버튼(35)를 3회 누르면 사용자가 노즐(5)을 흡입하면 수소 가스가 노즐(5)로부터 방출되어, 소정 시간(LED 기판(30)이 발광하고 있는 동안) 수소 가스 흡입을 즐길 수가 있으며, 수소 가스가 방출되고 있는 동안에, 버튼(35)을 오래 누르면 방향 첨가의 수소 가스를 즐길 수가 있다.

이상, 본 발명의 수소 가스 흡인도구에 대하여 그 실시형태를 예시 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위 및 명세서 등의 기재의 정신이나 교시를 일탈하지 않는 범위에서 다른 변형예나 개량예를 얻을 수 있는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 전기 분해식 수소 가스 흡인도구에 의하면, 사용자가 휴대하여 자유롭게 운반할 수 있도록 충전식으로 전지를 소형이고 염가이면서도 전지를 내장하는 공간의 확보나 전해조 및 전지간의 차수를 확보하고, 게다가 전해조 내의 수분이 줄어든 상태에서 경사지더라도 충분한 수소 가스 발생량을 확보할 수가 있다.

100 : 전기 분해식 수소 가스 흡인도구
1 : 본체 커버 2 : 혼합기
13 : 수소 통과 부재 13a : 필름 소재(통기성 불침투성 재료)
14 : 앰플부 15 : 뚜껑 부재
16 : 금속재료 17 : 용기 본체부
18 : 수용액 19 : 폐쇄 부재
20 : 수소 22 : 비반응부
24 : 금속 입자층 40 : 볼록형상부
41 : 잘록부 100, 200 : 수소 가스 흡인도구
102 : 흡인도구 본체부 104 : 흡인 외투부
105 : 캡 부재 106, 206 : 연결부
108, 208 : 흡입구 부재 110, 210 : 필름 패킹
112 : 조정 밸브 113, 213 : 윈도우
114 : 조정구 116 : 카트리지
117, 217 : 공극 118 : O링

Claims (11)

1. 전지, 상기 전지로부터 전력 공급을 제어하는 제어 기판, 및 상기 제어 기판에 의해 전지의 양극 및 음극과 통전 또는 차전되는 한 쌍의 양음전극을 구비하는 본체 커버 부재와,
   상기 본체 커버 부재에 탈착 가능하게 장착되며, 설치된 상태에서 하부에서 상기 한 쌍의 양음전극이 내부에 삽입되는, 저수 가능한 전해조와,
   관통공을 가지는 노즐부와,
   상기 노즐부와 상기 전해조의 상단을 유체적으로 접속하는 유로를 가지는 혼합부를 구비하며,
   상기 전해조는, 내부에서 유체적으로 접속하여 일체로 성형된 상부와 하부로 구성되며, 상기 상부와 하부의 경계를 향하여 상부의 측부 일측으로부터 타측으로 폭이 가늘어지며, 타측의 경계 근방으로부터 타측을 향하여 칸막이가 마련되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 양음전극은, 상기 전해조의 상기 하부의 상하 및 폭 방향 전역에 걸쳐서 설치되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 전해조의 상부와 하부의 일측의 측부는 대략 계단 형상으로 형성되며, 상기 전해조의 상부와 하부의 타측의 측부는 연속하여 하나의 측부가 형성되며, 상기 본체 커버 부재의 측부에 마련된 종방향의 전해조 수용부에 전해조의 하부가 결합 삽입되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 한 항에 있어서,
   상기 전해조는 종방향의 단면에서 보아서,
   그 상부가, 전해조의 폭방향 양측을 각각 상측 바닥 및 상측 바닥보다 긴 하측 바닥으로 하고, 전해조의 하부측에 상측 바닥으로부터 하측 바닥으로 경사지는 다리를 가지는 대략 사다리꼴 형상이며,
   그 하부가, 전해조의 폭방향 양측을 각각 하측 바닥 및 하측 바닥보다 긴 상측 바닥으로 하고, 전해조의 상부측에 상측 바닥으로부터 하측 바닥으로 경사지는 다리를 가지는 대략 사다리꼴 형상이며,
   전해조의 상부 및 하부의 상기 상측 바닥으로부터 하측 바닥으로 경사지는 다리와 상기 상부의 하측 바닥과 하부의 상측 바닥이 대략 공통이며,
   상기 다리 중에서 상기 전해조의 상부의 상측 바닥으로부터 하부의 하측 바닥을 연결하는 부분을 외부와 폐쇄하는 전해조 상부의 저면으로 하며, 상기 다리 중에서 상기 전해조의 하부의 상측 바닥으로부터 상부의 하측 바닥을 연결하는 부분을 외부와 폐쇄하는 전해조 상부의 저면으로 하고, 상기 전해조의 하부의 하측 바닥으로부터 상기 다리에 따라서 전해조의 하부의 하측 바닥의 중간 위치까지 연장되는 칸막이가 마련되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
5. 제 1항 내지 제 4항 중의 한 항에 있어서,
   상기 본체 커버 부재의 전지 수용부와 전해조 수용부와 상기 제어 기판이 종방향으로 병렬로 배치되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
6. 제 1항 내지 제 5항 중의 한 항에 있어서,
   상기 본체 커버 부재의 전지 수용부의 상방에, 전력 공급되면 방향 첨가 공기를 발생하는 방향 히터 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
7. 제 1항 내지 제 6항 중의 한 항에 있어서,
   상기 제어 기판은, 사용자로부터의 수소 가스 발생을 요구하는 조작 신호와 사용자로부터의 방향 첨가 공기 발생을 요구하는 조작 신호를 수신하면, 각각의 신호에 근거하여 상기 한 쌍의 양음전극 및 상기 방향 히터 부재로의 전력 공급 및 차단을 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어 기판은, 상기 한 쌍의 양음전극에 전지로부터의 전력이 공급되고 있는 것을 조건으로 하여 상기 방향 히터 부재에 전지로부터의 전력을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
9. 제 1항 내지 제 5항 중의 한 항에 있어서,
   상기 전해조의 상방에 장착됨과 함께 상기 노즐의 바닥부에 장착되며, 상기 전해조의 내부로부터 상기 노즐의 관통공까지 유체적으로 접속되는 수소 가스 유로를 가지는 구조의 혼합부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 혼합부는, 상기 전해조의 상방 및 상기 방향 히터 부재의 상방에 장착되며, 상기 방향 히터 부재로부터 상기 노즐의 관통공까지 유체적으로 접속되는 방향 공기유로를 구비하며,
    상기 수소 가스 유로와 상기 방향 공기유로는 합류하여 노즐의 관통공까지 안내되는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 전해조로부터 상기 혼합부의 수소 가스 유로까지의 사이에, 혼합부 측에 부압이 작용하면 개방 동작하고, 부압이 작용하지 않을 때에는 폐쇄하고 있는 조정 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기 분해식 수소 가스 흡인도구.

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