KR20210084904A

KR20210084904A - 수소 흡입기

Info

Publication number: KR20210084904A
Application number: KR1020190177412A
Authority: KR
Inventors: 김기용; 이규재
Original assignee: (주)데이워터
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-08

Abstract

본 발명의 수소 흡입기는, 물 수용부; 분리막을 사이에 두고 상기 물 수용부에 가깝게 배치되는 제1 전극과 상기 물 수용부로부터 멀리 배치되는 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의한 물의 전기분해로 수소를 생성하는 전극 모듈; 상기 전극 모듈을 기준으로 상기 물 수용부의 반대쪽에 배치되고, 상기 제2 전극과 접촉 상태를 유지하는 수분 저장 스펀지 블록; 및 상기 수분 저장 스펀지 블록을 수용하도록 형성되는 스펀지 블록 하우징을 포함하고, 상기 스펀지 블록 하우징에는 상기 물 수용부의 물을 상기 수분 저장 스펀지 블록에 공급되게 하도록 상기 물 수용부와 상기 수분 저장 스펀지 블록을 향해 개방되는 물 공급 유로가 형성된다.

Description

수소 흡입기{HYDROGEN INHALER}

본 발명은 사용자에게 수소를 제공하는 수소 흡입기에 관한 것이다.

수소 흡입기란 사용자로 하여금 수소를 흡입할 수 있도록 수소를 제공하는 장치를 가리킨다. 수소는 활성 산소를 제거하는 항산화 작용을 하는 것으로 알려져 있으나, 공기의 대부분은 질소와 산소로 이루어져 있어 일상 생활에서 수소를 흡입할 수 없다. 따라서 사용자로 하여금 수소를 흡입할 수 있도록 수소를 제공 수소 흡입기에 대한 관심이 증가하고 있다.

예를 들어 선행 특허문헌인 등록특허공보 제10-1785894호(2017.09.29.)에는 수소흡입기가 구비된 수소발생장치가 개시되어 있다. 상기 선행 특허문헌에 개시된 바에 따르면 전기 분해부에서 물의 전기분해로 수소를 생성하고, 케이싱, 제1, 제2 캡및 수소 흡입부를 통하여 수소 이온을 물에 용존 시킨 수소수를 생성하며, 배출되는 수소를 사용자가 흡입할 수 있도록 구성되어 있다.

수분이 없는 상태에서 전기 분해부가 가동되면 전기 분해부의 건전성이 손상되기 때문에, 전기 분해부의 건전성을 유지하기 위해서는 전기 분해부가 항상 수분에 노출되어야 한다. 그런데 전기 분해부의 제1 전극과 제2 전극의 사이에 배치되는 전도막은 물의 이동을 허용하지 않기 때문에, 두 전극 중 어느 하나는 수분에 쉽게 노출되는 반면, 다른 하나는 수분에 노출되기 어렵다.

이 경우 수분에 노출되지 못한 전극의 건전성이 손상되어 수소 발생 능력을 상실하게 된다.

본 발명의 일 목적은 전기분해가 일어나는 전극의 건정성을 유지할 수 있도록 상기 전극을 항상 젖은 상태로 유지할 수 있는 구성의 수소 흡입기를 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 전기분해 과정에서 발생하는 기체를 자연 배출할 수 있는 구성의 수소 흡입기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 전극을 항상 젖은 상태로 유지하는 구성과, 기체를 자연 배출하는 구성이 함께 도입됨에 따라 발생할 수 있는 새로운 문제점을 해결할 수 있는 구조의 수소 흡입기를 제시하기 위한 것이다.

상기 스펀지 블록 하우징은, 원기둥 또는 다각기둥 형상을 갖는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면을 감싸도록 형성되는 측벽부; 및 테두리를 따라 상기 측벽부와 연결되고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 밑면을 지지하는 바닥부를 포함하고, 상기 물 공급 유로는 상기 측벽부의 적어도 일부가 상기 스펀지 블록 하우징의 방사 방향으로 리세스되어 형성된다.

상기 측벽부는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면으로부터 이격된 위치에서 상기 수분 저장 스펀지 블록을 감싸도록 형성되고, 상기 바닥부의 어느 일부는 상기 물 공급 유로가 형성되는 방향으로 돌출되어 상기 물 공급 유로의 둘레에 연결된다.

상기 측벽부는 상기 원기둥 또는 상기 다각기둥의 높이 방향에서 상기 물 수용부와 가까운 쪽에 형성되는 제1 단과 상기 바닥부에 연결되는 제2 단을 구비하고, 상기 스펀지 블록 하우징은 상기 제1 단에 형성되는 브라켓 지지부를 더 구비하며, 상기 브라켓 지지부는 환형으로 형성되고, 상기 환형의 내측 테두리에서 상기 측벽부의 제1 단과 연결되며, 상기 수소 흡입기는 상기 전극 모듈을 지지하도록 형성되는 전극 모듈 브라켓을 더 포함하고, 상기 전극 모듈 브라켓은 상기 브라켓 지지부에 대응되는 환형으로 형성되고, 상기 전극 모듈과 상기 스펀지 블록 하우징의 사이에 배치되며, 상기 전극 모듈 브라켓에는 상기 물 공급 유로를 마주보는 위치에 물 공급 홀이 형성된다.

상기 스펀지 블록 하우징에는 상기 전극 모듈로부터 이격된 위치에 적어도 하나의 배기구가 형성된다.

상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향에서 상기 배기구와 상기 물 공급 유로는 서로 반대쪽에 형성된다.

상기 스펀지 블록 하우징은, 원기둥 또는 다각기둥 형상을 갖는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면을 감싸도록 형성되는 측벽부; 및 테두리를 따라 상기 측벽부와 연결되고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 밑면을 감싸도록 형성되는 바닥부를 포함하고, 상기 배기구는 상기 바닥부를 관통하도록 형성된다.

상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향을 기준으로 상기 수분 저장 스펀지 블록의 중심으로부터 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면까지의 직선 길이를 제1 길이라고 하고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향을 기준으로 상기 수분 저장 스펀지 블록의 중심으로부터 상기 배기구까지의 직선 길이를 제2 길이라고 할 때, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 길다.

상기 바닥부의 외측 바닥면에는 상기 배기구를 덮는 멤브레인이 설치되고, 상기 멤브레인은 액체의 투과를 차단하고, 기체를 투과시키도록 형성된다.

상기 배기구의 반경은 0.5mm 내지 1mm다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 수분 저장 스펀지 블록이 전극 모듈과 접촉된 상태를 유지하도록 배치되므로, 전기 분해가 일어나는 전극이 항상 젖은 상태로 유지될 수 있으며, 수소 흡입기를 장기간 사용하더라도 전극의 건전성이 유지될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 물 공급 홀이 전극 모듈 브라켓에 형성되고, 상기 물 공급 홀을 마주보는 물 공급 유로가 스펀지 블록 하우징에 형성되므로, 스펀지 블록에 항상 수분이 공급될 수 있다. 이에 따라 물을 흡수할 수 있는 한계가 유한한 스펀지 블록이 항상 젖은 상태로 유지될 수 있어, 전극 모듈에 수분을 항상 공급할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 스펀지 블록 하우징의 바닥부에 배기구가 형성되므로, 전기분해 과정에서 발생하는 기체를 자연 배출할 수 있다. 특히 국부적으로 오존의 농도가 증가하게 되면 냄새를 유발할 수 있는데, 오존이 자연적으로 배출되면 국부적인 오존의 농도 증가를 예방할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 배기구와 물 공급 유로가 수분 저장 스펀지 불록을 사이에 두고 서로 반대쪽에 형성되므로, 물 공급 유로를 통해 공급되는 수분이 수분 저장 스펀지 블록에 흡수되기 전에 배기구로 흐르게 되는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제안하는 수소 흡입기를 보인 개념도다.
도 2는 도 1의 수소 생성부에서 뚜껑을 분리하고 남은 물 수용부와 수소 발생 모듈의 분해 사시도다.
도 3은 수소 발생 모듈의 하우징을 제외하고 남은 구성들의 사시도다.
도 4는 수소 발생 모듈의 하우징을 제외하고 남은 구성들의 측면도다.
도 5는 수소 발생 모듈의 하우징을 제외하고 남은 내부 구성들을 어느 한 쪽에서 바라본 분해 사시도다.
도 6은 수소 발생 모듈의 하우징을 제외하고 남은 내부 구성들을 다른 한 쪽에서 바라본 분해 사시도다.
도 7은 스펀지 블록 하우징을 어느 한 쪽에서 바라본 사시도다.
도 8은 스펀지 블록 하우징을 다른 한 쪽에서 바라본 사시도다.

이하, 본 발명에 관련된 수소 흡입기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명에서 제안하는 수소 흡입기(1000)를 보인 개념도다.

수소 흡입기(1000)는 수소 생성부(100), 중간 보틀부(200), 외부 케이스(300)를 포함한다.

수소 생성부(100)는 제1 호스(110)에 의해 중간 보틀부(200)와 연결되며, 뚜껑(120), 수소 발생 모듈(130), 물 수용부(140)를 포함한다.

뚜껑(120)은 물 수용부(140)의 상측 개구를 덮도록 형성된다. 물 수용부(140)의 상단과 뚜껑(120)에는 서로 대응되는 나사산이 형성되어 뚜껑(120)이 물 수용부(140)의 상단에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 혹은 뚜껑(120)의 외주면에 오링(미도시)이 설치되고, 뚜껑(120)이 물 수용부(140)의 상단 개구에 삽입되어 오링이 뚜껑(120)의 외주면과 물 수용부(140)의 내주면에 의해 가압되면서 뚜껑(120)이 물 수용부(140)에 결합되는 구성도 가능하다.

수소 발생 모듈(130)은 전력을 공급받아 저장하거나, 공급된 혹은 저장된 전력을 이용하여 물을 전기분해하고, 이 과정을 통해 수소를 발생시키는 모듈이다. 수소 발생 모듈(130)은 물 수용부(140)의 하부에 결합될 수 있다. 수소 발생 모듈(130)은 물 수용부(140)로부터 전기분해에 이용될 물을 공급받는다.

물 수용부(140)는 물을 저장하도록 형성된다. 예컨대 물 수용부(140)는 속이 빈 원기둥 또는 다각기둥 형상을 가질 수 있다. 물 수용부(140)의 하단에는 구멍이 형성되어, 물 수용부(140)에 저장된 물이 수소 발생 모듈(130)로 공급될 수 있다.

중간 보틀부(200)는 제2 호스(210)에 연결되며, 뚜껑(220)과 보틀(230)을 포함한다.

제1 호스(110)의 일단은 수소 생성부(100)의 물 수용부(140)에 채워진 물보다 높은 수위까지 물 수용부에 삽입된다. 그리고 제1 호스(110)의 타단은 중간 보틀부(200)의 보틀(230)에 채워진 물에 침지되도록 보틀(230)에 삽입된다. 이에 따라 수소 생성부(100)에서 생성된 기체 상태의 수소가 제1 호스(110)를 통해 보틀(230)의 물에 공급된다.

제2 호스(210)의 일단은 보틀(230)에 채워진 물보다 높은 수위까지 보틀(230)에 삽입된다. 그리고 제2 호스(210)의 타단은 외부 케이스(300)의 외부로 노출된다. 보틀(230)에 채워진 물로 공급된 수소는 물의 표면에서 기포가 터지면서 보틀(230)의 공기 중으로 확산되고, 제2 호스(210)를 통해 외부로 배출된다. 따라서 사용자는 제2 호스(210)를 통해 수소를 흡입할 수 있다.

뚜껑(220)은 보틀(230)의 상부에 결합된다. 중간 보틀부(200)의 뚜껑(220)은 실질적으로 수소 생성부(100)의 뚜껑(120)과 동일 내지 유사한 구조를 갖고, 동일 내지 유사한 기능을 한다.

보틀(230)은 물을 저장하도록 형성된다. 보틀(230)에 저장된 물은 수소 생성부(100)에서 생성된 물을 여과하는 기능을 한다.

외부 케이스(300)는 수소 생성부(100)와 중간 보틀부(200)를 수용하도록 형성된다. 외부 케이스(300)는 속이 빈 원기둥 또는 다각기둥 형상을 가질 수 있으며, 도 1에서는 육각기둥 형상의 외부 케이스(300)가 도시되어 있다.

외부 케이스(300)에는 그 내부에 배치되는 수소 생성부(100) 및/또는 중간 보틀부(200)를 외부에 시각적으로 노출시키는 윈도우(310)가 형성될 수 있다. 윈도우(310)는 투광성 소재로 형성될 수 있으며, 물 수용부(140)와 보틀(230)도 투광성 소재로 형성되면, 사용자가 외부에서 수소 생성부(100)에서의 수소 발생 과정 및/또는 중간 보틀부(200)에서의 수소 여과 과정 등을 시각적으로 확인할 수 있다.

전기 회로부(400)는 인쇄회로기판, 각종 전기 소자, 배터리 등을 포함할 수 있으며, 외부에서 공급되는 전력을 저장하거나 수소 생성부(100)에 제공하도록 형성될 수 있다. 전기 회로부(400)는 수소 흡입기(1000)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.

다음으로는 수소 흡입기(1000)의 내부 구조에 대하여 설명한다.

도 2는 도 1의 수소 생성부(100)에서 뚜껑(120)을 분리하고 남은 물 수용부(140)와 수소 발생 모듈(130)의 분해 사시도다.

물 수용부(140)는 원기둥 또는 다각기둥 형태로 형성된다. 물 수용부(140)의 내부 공간은 물을 수용하기 위해 비어 있다. 상기 원기둥 또는 다각기둥의 윗면과 밑면에 해당하는 부분은 개구되어 있다.

상기 원기둥 또는 다각기둥의 밑면에 해당하는 물 수용부(140)의 하단에는 수소 발생 모듈(130)로 물을 공급하기 위한 구멍(141)이 형성된다. 상기 구멍(141)의 직경은 물 수용부(140)의 형상에 해당하는 원기둥의 직경보다 작다. 이에 따라 구멍(141)의 둘레에는 환형의 밑부분이 형성된다.

상기 환형의 밑부분에는 수소 발생 모듈(130)의 전극 모듈(132)이 설치되는 영역이 형성된다. 이 영역을 전극 모듈 수용부(142)라고 이름할 수 있다. 전극 모듈 수용부(142)의 주위에는 물 수용부(140)와 수소 발생 모듈(130)의 나사 체결을 위한 보스부(143)가 원주를 따라 다수 형성될 수 있다.

수소 발생 모듈(130)은 하우징(131)에 의해 보호된다. 이 하우징(131)을 다른 하우징과 구분하기 위해 수소 발생 모듈 하우징(131)이라 이름할 수 있다.

수소 발생 모듈 하우징(131)은 외부 케이스(110)에 대응되는 원기둥 또는 다각기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 원기둥 또는 다각기둥의 윗면에 해당하는 부분은 개구되어 있는 반면, 밑면에 해당하는 분은 막혀 있다.

수소 발생 모듈(130)의 외측 바닥면에는 원형 또는 환형의 고무 패드(131a)가 설치된다. 고무 패드(131a)는 수소 발생부(100)의 미끄러짐을 방지하는 역할을 한다.

수소 발생 모듈 하우징(131)의 상단에는 테두리를 따라 환형의 실링 부재(131b)가 결합될 수 있다. 수소 발생 모듈(130)의 상단은 물 수용부(140)의 하단과 서로의 테두리를 따라 결합되는데, 실링 부재(131b)가 그 사이에 배치되어 수밀을 유지한다.

수소 발생 모듈(130)의 내부 구성에 대하여는 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명한다.

도 3은 수소 발생 모듈(130)의 하우징(131)을 제외하고 남은 구성들의 사시도다.

도 4는 수소 발생 모듈(130)의 하우징(131)을 제외하고 남은 구성들의 측면도다.

도 5는 수소 발생 모듈(130)의 하우징(131)을 제외하고 남은 내부 구성들을 어느 한 쪽에서 바라본 분해 사시도다.

도 6은 수소 발생 모듈(130)의 하우징(131)을 제외하고 남은 내부 구성들을 다른 한 쪽에서 바라본 분해 사시도다.

수소 발생 모듈(130)의 상단에는 전극 모듈(132)이 설치된다. 전극 모듈(132)을 분해한 A 부분을 참조하면, 전극 모듈(132)은 제1 전극(132a1), 제2 전극(132a2), 분리막(132b), 제1 고무 시트(132c1), 그리고 제2 고무 시트(132c2)를 포함한다.

제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)은 분리막(132b)을 사이에 두고 양쪽에 배치된다. 제1 전극(132a1)은 물 수용부(140)에 가깝게 배치되고, 제2 전극(132a2)은 물 수용부(140)로부터 멀리 배치된다. 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2) 중 하나는 (+) 전극에 해당하고, 나머지 하나는 (-) 전극에 해당한다. 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)은 티타늄(Ti) 판에 백금(Pt)을 코팅하여 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)은 원형의 플레이트에서 한쪽으로 돌출되는 보스부(132a1', 132a2')를 갖는 형상을 가질 수 있다. 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)은 동일한 형상으로 형성될 수 있으나, 전극 모듈(132)을 구성하기 위해 분리막(132b)의 양쪽에 배치되는 경우에는 각각의 보스부(132a1', 132a2')가 서로 반대쪽을 향하도록 배열될 수 있다. 상기 보스부(132a1', 132a2')에 볼트(B1, B2)가 삽입되면, 전극 모듈(132)이 고정될 수 있다.

분리막(132b)은 양성자 교환막(PEM, Proton Exchange Membrane)으로 구성된다. 분리막(132b)을 사이에 두고 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)이 서로 이격되어 있는 상태에서 물이 공급되고 전원이 인가되면, 물의 전기분해가 일어나 수소가 생성된다.

양성자 교환막은 (-) 전극에서 발생하는 순수한 수소만을 물에 공급할 수 있게 하므로, 용존 수소의 농도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 안전하고 친환경적이다. 만일 양성자 교환막이 없다면 수소 외에 염소가스나 오존 등이 함께 발생하게 되므로, 이들을 제거하기 위해서는 필터(미도시)가 추가로 필요할 수 있다.

제1 고무 시트(132c1)는 제1 전극(132a1)의 위에 배치되고, 제2 고무 시트(132c2)는 제2 전극(132a2)의 아래에 배치된다. 제1 고무 시트(132c1)와 제2 고무 시트(132c2)는 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 가운데 구멍이 형성된다. 제1 고무 시트(132c1)와 제2 고무 시트(132c2)도 나사 체결을 위해 보스부(132c1', 132c2')를 구비하며, 각각의 보스부(132c1', 132c2')가 서로 반대쪽을 향하도록 배열될 수 있다.

제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)에 형성되는 보스부(132a1', 132a2'), 그리고 제1 고무 시트(132c1)와 제2 고무 시트(132c2)에 형성되는 보스부(132c1', 132c2')는 후술하게 되는 스펀지 블록 하우징(134)에 형성되는 보스부(134i, 도 7 참조)와 전극 모듈 브라켓(133)에 형성되는 보스부(133e)에 정렬되며, 상기 보스부(134i, 133e)들을 모두 관통하도록 삽입되는 볼트(B1, B2)에 의해 서로 결합될 수 있다.

전극 모듈 브라켓(133)은 전극 모듈(132)을 지지하도록 형성된다. 전극 모듈 브라켓(133)은 전극 모듈(132)의 아래에 배치되며, 전극 모듈(132)은 전극 모듈 브라켓(133)의 전극 모듈 안착부(133a)에 안착된다.

전극 모듈 안착부(133a)는 전극 모듈(132)에 대응되는 형상을 갖는다. 이를테면 전극 모듈(132)이 원형의 양측에서 보스부(132a1', 132a2')(132c1', 132c2')가 돌출된 형상을 갖는 것에 대응하여 전극 모듈 안착부(133a)도 이에 대응되도록 리세스되어 있다.

전극 모듈 브라켓(133)은 전체적으로 환형에 가까운 형상을 갖는다. 특히 환형의 가운데에 형성되는 구멍을 통해 후술하게 될 수분 저장 스펀지 블록(139)과 전극 모듈(132)이 서로 접촉될 수 있다. 이를 위해 전극 모듈 브라켓(133)의 구멍은 수분 저장 스펀지 블록(139)보다 큰 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 수분 저장 스펀지 블록(139)은 탄성을 가지므로 설령 구멍이 수분 저장 스펀지 블록(139)보다 작더라도 수분 저장 스펀지 블록(139)이 전극 모듈(132)에 접촉될 수 있다.

전극 모듈 브라켓(133)에서는 원주 방향을 따라 다수의 볼트 삽입홀(133b)이 형성된다. 볼트 삽입홀(133b) 중 적어도 일부는 수소 발생 모듈(130)의 높이 방향을 따라 위에서 아래로 리세스된 부분에 형성될 수 있다.

또한 전극 모듈 브라켓(133)은 나사를 통과시키기 위해 전극 모듈 브라켓(133)의 방사 방향을 따라 외측에서 내측으로 리세스되는 리세스부(133c)를 가질 수 있다. 리세스부(133c)는 전극 모듈 브라켓(133)의 원주 방향을 따라 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다.

전극 모듈 브라켓(133)에는 물 공급 홀(133d)이 형성되는데, 물 공급 홀(133d)에 대하여는 후술한다.

스펀지 블록 하우징(134)은 전극 모듈 브라켓(133)의 아래에 배치된다. 스펀지 블록 하우징(134)은 후술하게 될 수분 저장 스펀지 블록(139)을 수용하도록 형성된다. 그 외 스펀지 블록 하우징(134)의 세부 구조에 대하여는 후술한다.

스펀지 블록 하우징(134)의 아래에는 배터리(135)가 설치될 수 있다. 수소 흡입기(1000)의 외부 케이스(300)의 내부 공간에 배터리가 구비될 수 있음을 앞서 설명하였으며, 이와 별도로 수소 생성부(100)에 배터리(135)가 구비될 수 있다. 수소 생성부(100)의 제어부(170)는 이 배터리(135)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

배터리(135)의 아래에는 PCB 브라켓(136)이 설치된다. PCB 브라켓(136)은 배터리(135)와 인쇄회로기판(137a)을 지지하도록 형성된다. 배터리(135)는 PCB 브라켓(136)의 상면에 안착되고, 인쇄회로기판(137a)은 PCB 브라켓(136)의 하면에 안착된다.

PCB 브라켓(136)의 상면에는 배터리 홀딩 리브(136a)가 배터리(135)에 대응되는 형상으로 상향 돌출된다. 예컨대 육면체 배터리(135)의 일면에 해당하는 사각형을 따라 배터리 홀딩 리브(136a)가 돌출될 수 있다.

PCB 브라켓(136)의 하면에는 외측 테두리를 따라 PCB 홀딩 리브(136B)가 인쇄회로기판(137a)에 대응되는 형상을 하향 돌출된다. 예컨대 PCB 브라켓(136)은 리세스부(136e)가 형성되는 부분을 제외하고는 원에 가까운 형상을 가지며, 인쇄회로기판(137a)은 상기 원에 대응되는 형상을 갖는다. 그리고, PCB 홀딩 리브(136B)는 인쇄회로기판(137a)의 테두리를 감싸도록 PCB 브라켓(136)의 외측 테두리를 따라 돌출된다.

PCB 홀딩 리브(136B)의 외측에는 두 종류의 보스부(136c)(136d)와, 리세스부(136e)가 PCB 브라켓(136)의 테두리를 따라 형성된다.

두 종류의 보스부(136c)(136d) 중 하나(136c)는 인쇄회로기판(137a)을 고정하기 위한 것으로, PCB 홀딩 리브(136B)를 사이에 두고 양측에 하나씩 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(137a)을 PCB 브라켓(136)의 하면에 밀착시킨 상태에서 볼트(B3, B4)를 상기 보스부(136c)에 체결하면 인쇄회로기판(137a)이 PCB 브라켓(136)의 하면에 고정될 수 있다.

다른 종류의 보스부(136d)는 스펀지 블록 하우징(134)의 보스부(134g)에 대응된다. 이 보스부(136d)는 스펀지 블록 하우징(134)의 보스부(134g)를 향해 돌출되는 기둥 형상을 가질 수 있다. PCB 브라켓(136)의 보스부(136d)와 스펀지 블록 하우징(134)의 보스부(134g)가 서로를 향해 돌출되어 있으므로, 배터리(135)를 사이에 두고 볼트(미도시)에 의해 PCB 브라켓(136)과 스펀지 블록 하우징(134)이 서로 결합될 수 있다.

리세스부(136e)는 스펀지 블록 하우징(134)의 보스부들(134g)(134h) 중 한 종류의 보스부(134h)를 마주보는 위치에 형성된다. 스펀지 블록 하우징(134)의 보스부들(134g)(134h)은 길이나 크기에 따라 서로 다른 종류로 구분될 수 있으며, 도면에서는 상대적으로 길이가 짧은 보스부(134h)가 PCB 브라켓(136)의 리세스부(136e)에 대응된다.

도 2에 도시된 고무 패드(131a)의 내측에는 볼트를 삽입 가능한 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 홀을 통해 볼트(미도시)를 삽입하면, 홀에 삽입된 볼트가 인쇄회로기판(137a)의 리세스부(137a')와 PCB 브라켓(136)의 리세스부(136e)를 통과하여 스펀지 블록 하우징(134)의 길이가 짧은 보스부(134h)에 체결될 수 있다. 이에 따라 스펀지 블록 하우징(134)이 수소 발생 모듈(130)의 하우징에 고정될 수 있다.

제어부(137)는 인쇄회로기판(137a)을 포함하여 다양한 전기 소자 등으로 구성된다.

인쇄회로기판(137a)은 절연 수지의 표면에 전기 회로가 인쇄된 전기 제품을 가리키며, 각종 전기 소자가 인쇄회로기판(137a)에 실장된다. 인쇄회로기판(137a)은 PCB 브라켓(136)의 하측에 고정된다. 인쇄회로기판(137a)의 형상이 PCB 브라켓(136)의 PCB 홀딩 리브(136B)에 대응되는 것과, 테두리에 리세스부(137a')가 형성되는 것은 앞서 설명하였다.

전원 스위치(137b)는 인쇄회로기판(137a)의 하면에 실장된다. 전원 스위치(137b)는 전극 모듈(132)에서 수소를 발생시키기 위해 필요한 전력을 공급하거나 차단하도록 전기 회로를 이어주거나 끊는 역할을 한다. 전원 스위치(137b)는 물리적 또는 전기적 수단으로 인가되는 전원 공급 명령에 의해 작동하여 수소 발생 모듈(100)을 구동시킨다.

전기 소자(137c)도 인쇄회로기판(137a)의 하면에 실장된다. 전기 소자(137c)란 콘덴서, 저항기, 집적 회로 등 수소 생성부(100)의 전기적 동작에 필요한 구성들을 가리킨다.

인터페이스부(137d)도 인쇄회로기판(137a)의 하면에 실장된다. 인터페이스부(137d)는, 예컨대 USB 소켓 등으로 구성되어 USB 커넥터 등에 의해 전기 회로부(400) 등과 연결될 수 있다. 또한 수소 생성부(100)의 외부에서 공급되는 전력을 이용하여 배터리(135)를 충전하고자 하는 경우, 하우징(131)을 분리한 상태에서 USB 커넥터를 인터페이스부(137d)에 연결하면 외부 전력이 배터리(135)로 공급된다.

한편, 배터리(135)로부터 전력이 공급되는 동안 전극 모듈(132)이 건전성을 유지하기 위해서는 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)이 반드시 수분에 노출되어 있어야 한다. 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)이 마르게 되면 건전성이 손상되기 때문이다.

제1 전극(132a1)은 물 수용부(140)에 가깝게 배치되어 항상 물 수용부(140)에 채워진 물에 노출되어 있다. 반면, 제2 전극(132a2)은 물 수용부(140)로부터 멀리 배치되고, 제1 전극(132a1)과 제2 전극(132a2)의 사이에는 분리막(132b)이 배치되어 있으므로 제2 전극(132a2)은 마를 가능성이 존재한다.

제2 전극(132a2)의 건조를 방지하기 위해 스펀지 블록 하우징(134)의 내측에는 수분 저장 스펀지 블록(139)이 배치되며, 스펀지 블록 하우징(134)에는 물 공급 유로(134e)가 형성되고, 전극 모듈 브라켓(133)에는 물 공급 홀(133d)이 형성된다. 이하에서는 이들 구성에 대하여 자세히 설명한다.

수분 저장 스펀지 블록(139)은 수분을 흡수 및 저장 가능한 합성 수지 등으로 형성된다. 수분 저장 스펀지 블록(139)은 원기둥 또는 다각기둥 형상을 가질 수 있다.

스펀지 블록 하우징(134)이 전극 모듈(132)을 기준으로 물 수용부(140)의 반대쪽에 배치되므로, 스펀지 블록 하우징(134)의 내측에 배치되는 스펀지 블록 또한 전극 모듈(132)을 기준으로 물 수용부(140)의 반대쪽에 배치된다.

상하 방향에서 수분 저장 스펀지 블록(139)은 스펀지 블록 하우징(134) 내측의 공간보다 높은 높이를 갖도록 형성된다. 이에 따라 스펀지 블록이 스펀지 블록 하우징(134)의 내측에 배치되고, 스펀지 블록 하우징(134)에 전극 모듈 브라켓(133)이 결합되면, 스펀지 블록 하우징(134)은 전극 모듈 브라켓(133)에 결합된 전극 모듈(132)의 제2 전극(132a2)과 접촉 상태를 유지하게 된다. 이에 따라 제2 전극(132a2)은 수분 저장 스펀지 블록(139)으로부터 지속적으로 수분을 공급받을 수 있게 된다.

제2 전극(132a2)이 수분 저장 스펀지 블록(139)으로부터 지속적으로 수분을 공급받으면, 제2 전극(132a2)의 건조를 방지할 수 있다. 다만, 수분 저장 스펀지 블록(139)의 크기와 수분 저장 능력은 유한하기 때문에, 수분 저장 스펀지 블록(139)의 건조를 방지하기 위해서는 수분 저장 스펀지 블록(139)으로 수분이 계속 공급되어야 한다. 전극 모듈 브라켓(133)의 물 공급 홀(133d)과, 스펀지 블록 하우징(134)의 물 공급 유로(134e)는 수분 저장 스펀지 블록(139)으로 수분을 공급하는 역할을 한다.

전극 모듈 브라켓(133)은 스펀지 블록 하우징(134)의 브라켓 지지부(134c)에 대응되는 환형으로 형성된다. 스펀지 블록 하우징(134)의 브라켓 지지부(134c)에 대하여는 후술한다. 전극 모듈 브라켓(133)의 일측에는 전극 모듈(132)이 안착되고, 전극 모듈 브라켓(133)의 타측에는 스펀지 블록 하우징(134)이 결합되므로, 전극 모듈 브라켓(133)은 위치적으로 전극 모듈(132)과 스펀지 블록 하우징(134)의 사이에 배치된다.

전극 모듈 브라켓(133)의 둘레는 전극 모듈(132)의 둘레보다 크므로, 전극 모듈 브라켓(133)은 전극 모듈(132)의 외측에서 물 수용부(140)의 저면을 마주보게 된다. 따라서 물 공급 홀(133d)이 상하 방향으로 전극 모듈 브라켓(133)을 관통하도록 형성되면, 물 수용부(140)에 저장된 물이 물 공급 홀(133d)을 통해 전극 모듈 브라켓(133)의 아래쪽으로 흐를 수 있게 된다.

만약, 물 수용부(140)에 저장된 물이 물 공급 홀(133d)을 통해 제1 전극(132a1)으로 공급된다면, 분리막(132b)이 제2 전극(132a2)으로의 물 공급을 차단하게 된다. 따라서 물 수용부(140)에 저장된 물은 제1 전극(132a1)을 우회하여 제2 전극(132a2)으로 공급되어야 한다. 이를 위해, 물 공급 홀(133d)은 전극 모듈(132)의 방사 방향에서 전극 모듈 안착부(133a)의 외측에 형성된다.

스펀지 블록 하우징(134)에는 물 공급 홀(133d)을 마주보는 위치에 물 공급 유로(134e)가 형성된다. 또한, 전극 모듈 브라켓(133)과 스펀지 블록 하우징(134)의 사이에는 오링과 같은 폐곡선 형상의 실링 부재(O)가 배치된다. 다만, 실링 부재(O)는 완전한 오(O)자 형태가 아니라, 전극 모듈 브라켓(133)과 스펀지 블록 하우징(134)을 결합하기 위한 볼트(B1, B2)를 감싸는 부분(O')을 구비하며, 또한 물 공급 홀(133d)과 물 공급 유로(134e)를 통해 물이 새는 것을 방지하기 위해 물 공급 홀(133d) 및/또는 물 공급 유로(134e)를 감싸는 위치까지 돌출되는 부분(O")을 구비한다.

이하에서는 물 공급 유로(134e)가 형성되는 스펀지 블록 하우징(134)의 구조에 대하여 자세히 설명한다.

도 7은 스펀지 블록 하우징(134)을 어느 한 쪽에서 바라본 사시도다.

도 8은 스펀지 블록 하우징(134)을 다른 한 쪽에서 바라본 사시도다.

스펀지 블록 하우징(134)은 측벽부(134a), 바닥부(134b), 브라켓 지지부(134c), 실링 부재 안착부(134d), 물 공급 유로(134e), 배기구(134f), 보스부(134g)(134h), 볼트 삽입홀(134i)을 포함한다.

측벽부(134a)는 수분 저장 스펀지 블록(139)의 측면을 감싸도록 형성된다. 수분 저장 스펀지 블록(139)은 원기둥 또는 다각기둥 형상을 갖는데, 측벽부(134a)는 상기 원기둥 또는 다각기둥의 측면을 방사 방향에서 감싸도록 속이 빈 기둥 형상을 가질 수 있다. 다만, 측벽부(134a)가 갖는 기둥 형상이 반드시 원기둥 또는 다각기둥 형상이어야 하는 것은 아니다.

측벽부(134a)의 둘레는 스펀지 블록 하우징(134)에 안착된 수분 저장 스펀지 블록(139)의 둘레보다 크다. 따라서 측벽부(134a)는 수분 저장 스펀지 블록(139)의 측면으로부터 이격된 위치에서 수분 저장 스펀지 블록(139)을 감싼다.

바닥부(134b)는 측벽부(134a)와 연결된다. 구체적으로 바닥부(134b)는 상기 바닥부(134b)의 테두리를 따라 측벽부(134a)와 연결된다. 측벽부(134a)가 속이 빈 기둥이라고 한다면, 바닥부(134b)는 상기 기둥의 한쪽 단부를 폐쇄시키는 구성이라고 이해될 수 있다. 바닥부(134b)가 형성됨에 따라 스펀지 블록 하우징(134)은 측벽부(134a)의 다른 한쪽 단부만 개구된 형상이 된다.

수분 저장 스펀지 블록(139)은 측벽부(134a)와 바닥부(134b)에 의해 형성되는 공간에 삽입되고, 바닥부(134b)에 안착된다. 바닥부(134b)는 스펀지 블록 하우징(134)에 삽입된 수분 저장 스펀지 블록(139)의 밑면을 지지한다.

브라켓 지지부(134c)는 바닥부(134b)의 반대쪽에 형성된다. 스펀지 블록이 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 세워져 있는 높이 방향에서 물 수용부(140)에 가까운 측벽부(134a)의 일 단을 상기 측벽부(134a)의 제1 단이라고 하고, 물 수용부(140)로부터 먼 측벽부(134a)의 타 단을 상기 측벽부(134a)의 제2 단이라고 정의해 볼 수 있다. 이 경우 브라켓 지지부(134c)는 측벽부(134a)의 제1 단에 형성되고, 바닥부(134b)는 측벽부(134a)의 제2 단에 형성된다.

브라켓 지지부(134c)는 환형으로 형성된다. 환형의 내측 테두리에서 브라켓 지지부(134c)는 측벽부(134a)의 제1 단과 연결된다. 브라켓 지지부(134c)의 둘레는 측벽부(134a)의 둘레보다 크므로, 브라켓 지지부(134c)가 측벽부(134a)의 제1 단에 연결되더라도, 스펀지 블록 하우징(134)은 여전히 한 쪽으로 개구된 형상을 갖는다.

브라켓 지지부(134c)는 전극 모듈 브라켓(133)을 지지한다. 전극 모듈 브라켓(133)이 스펀지 블록 하우징(134)에 안착되면, 전극 모듈 브라켓(133)의 저면은 스펀지 블록 하우징(134)의 브라켓 지지부(134c)에 의해 지지된다.

브라켓 지지부(134c)에는 볼트 헤드 수용부(134c')와 볼트 삽입홀(134c")이 형성된다.

볼트 헤드 수용부(134c')는 수소 발생 모듈(130)의 상하 방향에서 전극 모듈 브라켓(133)의 볼트 삽입홀(133b)을 마주보는 위치에 형성된다. 볼트 헤드 수용부(134c')는 브라켓 지지부(134c)의 상면에서 하측으로 부분 리세스된 형상을 갖는다.

전극 모듈 브라켓(133)을 물 수용부(140)의 하단에 고정하기 위해 볼트(미도시)를 전극 모듈 브라켓(133)의 하측에서 볼트 삽입홀(133b)로 삽입하면, 볼트의 헤드가 갖는 두께로 인해 전극 모듈 브라켓(133)과 브라켓 지지부(134c)가 서로 밀착되지 않을 수 있다. 하지만, 브라켓 지지부(134c)에 볼트 헤드 수용부(134c')가 형성되면, 전극 모듈 브라켓(133)을 물 수용부(140)의 하단에 고정시키는 볼트의 헤드가 볼트 헤드 수용부(134c')에 수용될 수 있어 전극 모듈 브라켓(133)과 브라켓 지지부(134c)가 서로 밀착될 수 있다.

브라켓 지지부(134c)의 볼트 삽입홀(134c")은 수소 발생 모듈(130)의 상하 방향에서 전극 모듈 브라켓(133)의 리세스부(133c)를 마주보는 위치에 형성된다. 볼트 삽입홀(134c")은 브라켓 지지부(134c)를 상하 방향으로 관통하도록 형성된다. 브라켓 지지부(134c)의 하측에서 상측으로 볼트(미도시)를 삽입하여 물 수용부(140)의 하단에 형성되는 보스부(143)에 체결하면, 스펀지 블록 하우징(134)이 물 수용부(140)의 하단에 고정될 수 있다.

실링 부재 안착부(134d)는 앞서 설명된 실링 부재(O)를 안착시키기 위한 영역이다. 실링 부재 안착부(134d)는 상기 실링 부재(O)에 대응되는 형상으로 리세스 되어 형성되며, 리세스 방향은 측벽부(134a)의 제1 단에서 측벽부(134a)와 브라켓 지지부(134c)의 경계를 따라 외측을 향하는 방향이다.

실링 부재 안착부(134d)가 형성됨에 따라 측벽부(134a)와 브라켓 지지부(134c)의 경계에는 단차가 형성된다. 상기 단차에 실링 부재(O)가 안착된다. 실링 부재 안착부(134d)가 실링 부재(O)에 대응되는 형상을 갖고, 실링 부재(O)는 탄성을 가지므로, 전극 모듈 브라켓(133)과 스펀지 블록 하우징(134)이 서로 결합되면, 실링 부재(O)가 가압되면서 전극 모듈 브라켓(133)과 스펀지 블록 하우징(134) 사이를 실링하게 된다.

물 공급 유로(134e)는 물 수용부(140)의 물을 수분 저장 스펀지 블록(139)에 공급되게 하는 구성이다. 이를 위해 물 공급 유로(134e)는 물 수용부(140)와 수분 저장 스펀지 블록(139)을 향해 개방된다.

물 공급 유로(134e)의 구조에 대하여 더 구체적으로 설명하면, 물 공급 유로(134e)는 측벽부(134a)의 적어도 일부가 스펀지 블록 하우징(134)의 방사 방향 혹은 외측 방향으로 리세스되어 형성된다. 다만, 측벽부(134a)가 리세스 되어 형성된다는 것은 스펀지 블록 하우징(134)의 내측에서 측벽부(134a)를 바라봤을 때를 기준으로 하는 설명이다. 만일 스펀지 블록 하우징(134)의 외측에서 측벽부(134a)를 바라본다면, 측벽부(134a)의 적어도 일부가 외측으로 돌출되어 그 내측에 물 공급 유로(134e)가 형성된다고 이해될 수도 있다.

바닥부(134b)는 테두리를 따라 측벽부(134a)와 연결되는 한편 물 공급 유로(134e)가 형성되는 방향, 즉 리세스 되는 방향으로 바닥부(134b)가 돌출되어 물 공급 유로(134e)의 둘레에 연결된다. 이에 따라 수분 저장 스펀지 블록(139)에 수분을 공급하기 위해 스펀지 블록 하우징(134)으로 유입된 물이 외부로 새지 않게 된다.

측벽부(134a)의 적어도 일부가 스펀지 블록 하우징(134)의 방사 방향 혹은 외측 방향으로 리세스 되면, 물 공급 유로(134e)는 바닥부(134b)의 중심 혹은 스펀지 블록 하우징(134)에 안착된 수분 저장 스펀지 블록(139)의 중심(C)으로부터 측벽부(134a)의 다른 부분보다 먼 곳에 위치하게 된다. 또한, 측벽부(134a)의 적어도 일부가 스펀지 블록 하우징(134)의 방사 방향 혹은 외측 방향으로 리세스 되면, 물 공급 유로(134e)는 물 수용부(140)를 향해 상향 개방되고, 수분 저장 스펀지 블록(139)을 향해 측방향으로도 개방된다.

스펀지 블록 하우징(134)과 물 수용부(140)의 사이에는 전극 모듈 브라켓(133)이 설치되지만, 전극 모듈 브라켓(133)에는 스펀지 블록 하우징(134)의 물 공급 유로(134e)를 마주보는 위치에 물 공급 홀(133d)이 형성된다. 따라서 물 수용부(140)로부터 공급된 물은 물 공급 홀(133d)과 물 공급 유로(134e)를 순차적으로 흘러 수분 저장 스펀지 블록(139)으로 공급될 수 있다.

한편, 배기구(134f)는 바닥부(134b)를 상하 방햐으로 관통하도록 형성된다. 바닥부(134b)는 전극 모듈(132)로부터 이격되어 있으므로, 배기구(134f) 또한 전극 모듈(132)로부터 이격된 위치에 형성된다. 배기구(134f)는 물의 전기 분해 과정에서 발생하는 기체를 배출하기 위한 것이다.

전극 모듈(132)에서 물의 전기 분해가 일어나면, 수소가 발생하는 것뿐만 아니라 부산물로 기체가 발생하게 된다. 대표적인 기체는 오존으로, 오존은 냄새를 유발하기 때문에 스펀지 블록 하우징(134)의 내부에 집중적으로 모여 있는 것보다 배기구(134f)를 통해 배출하여 분산시킬 필요가 있다.

배기구(134f)의 반경은 0.5mm 내지 1mm인 것이 바람직하다. 배기구(134f)의 반격이 0.5mm보다 작으면, 기체의 배출이 원활하게 이루어지지 않는다. 반면 배기구(134f)의 반격이 1mm보다 크다면 물이 배기구(134f)를 통해 배출되어 제어부(137)에 영향을 줄 수 있다.

물이 배기구(134f)를 통해 배출되는 것을 방지하기 위해 바닥부(134b)의 외측 바닥면에는 배기구(134f)를 덮는 위치에 멤브레인(134')이 설치된다. 멤브레인(134')은 전기 소자 등으로 구성되는 제어부(137)를 보호하기 위한 것이다. 이 멤브레인(134')은 액체의 투과를 차단하고, 기체를 투과시키도록 형성된다면 종류에 관계없이 사용될 수 있다.

배기구(134f)는 수분 저장 스펀지 블록(139)의 방사 방향에서 물 공급 유로(134e)와 서로 반대쪽에 형성되는 것이 바람직하다. 배기구(134f)가 물 공급 유로(134e)에 가까이 배치될수록 스펀지 블록 하우징(134)으로 공급된 물이 배기구(134f)로 공급될 가능성이 커지기 때문이다. 물 공급 유로(134e)와 배기구(134f)의 사이에 스펀지 블록 하우징(134)이 배치된다면, 물 공급 유로(134e)를 통해 공급된 물이 배기구(134f)로 흐르기 전에 수분 저장 스펀지 블록(139)으로 흡수될 수 있어 바람직하다.

수분 저장 스펀지 블록(139)의 방사 방향을 기준으로 수분 저장 스펀지 블록(139)의 중심으로부터 수분 저장 스펀지 블록(139)의 측면까지의 직선 길이를 제1 길이(D1)라고 가정할 수 있다. 또한, 수분 저장 스펀지 블록(139)의 방사 방향을 기준으로 수분 저장 스펀지 블록(139)의 중심으로부터 배기구(134f)까지의 직선 길이를 제2 길이(D2)라고 가정할 수 있다. 이 경우 제2 길이(D2)는 제1 길이(D1)보다 긴 것이 바람직하다. 그래야 수분 저장 스펀지 블록(139)이 배기구(134f)를 막지 않고, 배기구(134f)가 개구된 상태를 유지할 수 있기 때문이다.

스펀지 블록 하우징(134)에는 원주를 따라 두 종류의 보스부(134g)(134h)가 형성된다. 상기 보스부들(134g)(134h)은 볼트 삽입홀(134i)과 교번적으로 형성될 수 있다. 상기 보스부들(134g)(134h)은 아래를 향해 연장되는 기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 보스부들(134g)(134h) 중 한 종류(134g)는 PCB 브라켓(136)의 보스부(136d)와 대응되는 위치에 형성된다. 다른 한 종류(134h)는 하우징(131)과의 결합을 위한 것이다.

볼트 삽입홀(134i)은 실링 부재 안착부(134d)에서 서로 이격된 위치에 형성된다. 볼트 삽입홀(134i)은 수소 발생 모듈(130)의 높이 방향에서 전극 모듈 안착부(133a)의 배면을 마주보게 되고, 볼트(B1, B2)가 상기 볼트 삽입홀(134i)에 삽입된다.

이상에서 설명된 수소 흡입기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

물 수용부;
분리막을 사이에 두고 상기 물 수용부에 가깝게 배치되는 제1 전극과 상기 물 수용부로부터 멀리 배치되는 제2 전극을 구비하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의한 물의 전기분해로 수소를 생성하는 전극 모듈;
상기 전극 모듈을 기준으로 상기 물 수용부의 반대쪽에 배치되고, 상기 제2 전극과 접촉 상태를 유지하는 수분 저장 스펀지 블록; 및
상기 수분 저장 스펀지 블록을 수용하도록 형성되는 스펀지 블록 하우징을 포함하고,
상기 스펀지 블록 하우징에는 상기 물 수용부의 물을 상기 수분 저장 스펀지 블록에 공급되게 하도록 상기 물 수용부와 상기 수분 저장 스펀지 블록을 향해 개방되는 물 공급 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 스펀지 블록 하우징은,
원기둥 또는 다각기둥 형상을 갖는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면을 감싸도록 형성되는 측벽부; 및
테두리를 따라 상기 측벽부와 연결되고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 밑면을 지지하는 바닥부를 포함하고,
상기 물 공급 유로는 상기 측벽부의 적어도 일부가 상기 스펀지 블록 하우징의 방사 방향으로 리세스되어 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제2항에 있어서,
상기 측벽부는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면으로부터 이격된 위치에서 상기 수분 저장 스펀지 블록을 감싸도록 형성되고,
상기 바닥부의 어느 일부는 상기 물 공급 유로가 형성되는 방향으로 돌출되어 상기 물 공급 유로의 둘레에 연결되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제2항에 있어서,
상기 측벽부는 상기 원기둥 또는 상기 다각기둥의 높이 방향에서 상기 물 수용부와 가까운 쪽에 형성되는 제1 단과 상기 바닥부에 연결되는 제2 단을 구비하고,
상기 스펀지 블록 하우징은 상기 제1 단에 형성되는 브라켓 지지부를 더 구비하며,
상기 브라켓 지지부는 환형으로 형성되고, 상기 환형의 내측 테두리에서 상기 측벽부의 제1 단과 연결되며,
상기 수소 흡입기는 상기 전극 모듈을 지지하도록 형성되는 전극 모듈 브라켓을 더 포함하고,
상기 전극 모듈 브라켓은 상기 브라켓 지지부에 대응되는 환형으로 형성되고, 상기 전극 모듈과 상기 스펀지 블록 하우징의 사이에 배치되며,
상기 전극 모듈 브라켓에는 상기 물 공급 유로를 마주보는 위치에 물 공급 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제1항에 있어서,
상기 스펀지 블록 하우징에는 상기 전극 모듈로부터 이격된 위치에 적어도 하나의 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제5항에 있어서,
상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향에서 상기 배기구와 상기 물 공급 유로는 서로 반대쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제5항에 있어서,
상기 스펀지 블록 하우징은,
원기둥 또는 다각기둥 형상을 갖는 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면을 감싸도록 형성되는 측벽부; 및
테두리를 따라 상기 측벽부와 연결되고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 밑면을 감싸도록 형성되는 바닥부를 포함하고,
상기 배기구는 상기 바닥부를 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제7항에 있어서,
상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향을 기준으로 상기 수분 저장 스펀지 블록의 중심으로부터 상기 수분 저장 스펀지 블록의 측면까지의 직선 길이를 제1 길이라고 하고, 상기 수분 저장 스펀지 블록의 방사 방향을 기준으로 상기 수분 저장 스펀지 블록의 중심으로부터 상기 배기구까지의 직선 길이를 제2 길이라고 할 때, 상기 제2 길이는 상기 제1 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제7항에 있어서,
상기 바닥부의 외측 바닥면에는 상기 배기구를 덮는 멤브레인이 설치되고,
상기 멤브레인은 액체의 투과를 차단하고, 기체를 투과시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.
제5항에 있어서,
상기 배기구의 반경은 0.5mm 내지 1mm 인 것을 특징으로 하는 수소 흡입기.