KR101619998B1

KR101619998B1 - 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치

Info

Publication number: KR101619998B1
Application number: KR1020140190224A
Authority: KR
Inventors: 김영필
Original assignee: (주)기성
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-05-11

Abstract

본 발명은 전기분해에 의하여 발생된 수소를 물에 용해시켜 음용 가능한 수소수를 제조하는 장치에 관한 것으로, 구동기판(53) 등이 내장된 본체(10) 상부에는 내경이 생수병(11)의 병구(甁口)(12) 외경과 동일한 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 저면의 결합저판(21)에는 전극모듈(30)이 설치되되, 전극모듈(30)에는 상호 이격된 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 내장되며, 이들 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 다수의 통수공(35)이 천공되어, 수소수 제조장치 본체(10)에 일반적인 상용(商用) 생수병(11)을 결합할 수 있도록 한 것이다.
본 발명을 통하여, 수소수 제조장치를 사용함에 있어서, 처리대상 음용수를 저류하는 용기 없이도 통상의 생수병(11)을 결합하여 수소수의 제조가 가능하므로, 수소수 제조장치의 경량화 및 소형화가 가능하며, 이로써 수소수 제조장치의 휴대성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치{BOTTLE CONNECTING TYPE PORTABLE HYDROGEN WATER GENERATING APPARATUS}

본 발명은 전기분해에 의하여 발생된 수소를 물에 용해시켜 음용 가능한 수소수를 제조하는 장치에 관한 것으로, 구동기판(53) 등이 내장된 본체(10) 상부에는 내경이 생수병(11)의 병구(甁口)(12) 외경과 동일한 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 저면의 결합저판(21)에는 전극모듈(30)이 설치되되, 전극모듈(30)에는 상호 이격된 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 내장되며, 이들 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 다수의 통수공(35)이 천공되어, 수소수 제조장치 본체(10)에 일반적인 상용(商用) 생수병(11)을 결합할 수 있도록 한 것이다.

수소수 즉, 수소가 용해된 물은 체내 활성산소를 저감하여 면역력 증강 및 체질 개선 등의 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.

이에, 전기분해 방식으로 생성된 수소를 음용수에 용해하는 수소수 제조장치가 개발된 바 있으며, 관련 종래기술로는 공개특허 제2013-73831호를 들 수 있다.

공개특허 제2013-73831호를 비롯한 종래의 수소수 제조장치는 음용수를 저류하는 용기에 전기분해용 전극을 내장하거나, 용기의 하단부에 분리 가능한 전극 장착부를 구성하여, 사용자가 용기에 처리대상 음용수를 투입하고, 해당 용기의 덮개를 닫아 밀폐하거나, 전극 장착부를 결합한 후, 전원을 연결하여 음용수에 수소를 용해하는 방식으로 사용된다.

따라서, 종래의 수소수 제조장치는 처리대상 음용수를 저류할 수 있는 용기가 필수적으로 구성될 필요가 있으며, 이로 인하여 전체 수소수 제조장치의 경량 및 소형화에 한계가 있을 수 밖에 없었다.

이렇듯, 경량화 및 소형화가 불가능한 종래의 수소수 제조장치는 휴대성에 있어서도 불리할 수 밖에 없으며, 특히, 수소수 제조장치에 구성된 용기의 세척 등 관리에 있어서도 불편이 클 수 밖에 없었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 전기분해에 의하여 생성된 수소를 음용수에 용해하는 수소수 제조장치에 있어서, 구동기판(53)이 내장되는 본체(10)의 상부에는 내경이 생수병(11)의 병구(甁口)(12) 외경과 동일한 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 내측 저면의 결합저판(21)에는 전극모듈(30)이 설치되되, 전극모듈(30)에는 상호 이격된 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 내장되며, 전극모듈(30)의 상부전극반(31)은 결합관(20) 내에서 외부로 노출되고, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 다수의 통수공(35)이 천공되며, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 각각 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)이 하방으로 돌출 형성되고, 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)은 결합저판(21)을 관통하여 본체(10)내 구동기판(53)과 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치이다.

또한, 상기 본체(10) 상부 결합관(20)의 외측에는 결합관(20)을 포위하는 돌출확관(15)이 형성되고, 돌출확관(15)에는 전용용기(18)가 결합됨을 특징으로 하는 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치이다.

본 발명을 통하여, 수소수 제조장치를 사용함에 있어서, 처리대상 음용수를 저류하는 용기 없이도 통상의 생수병(11)을 결합하여 수소수의 제조가 가능하므로, 수소수 제조장치의 경량화 및 소형화가 가능하며, 이로써 수소수 제조장치의 휴대성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 시간과 장소에 제한 없이 간편하게 생수병(11)을 결합하여 사용이 가능하므로, 수소수의 상시 음용이 가능하며, 음용수 저류 용기가 생략되어 용기 세척 등의 관리가 불필요하므로, 수소수 제조장치의 사용 편의성을 제고할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사시도
도 2는 본 발명의 생수병 결합상태 사시도
도 3은 본 발명의 생수병 결합방식 설명도
도 4는 본 발명의 부분절단 사시도
도 5는 본 발명의 부분절단 분해사시도
도 6은 본 발명의 작동상태 대표단면도
도 7은 본 발명의 전극모듈 분해사시도
도 8은 돌출확관이 형성된 본 발명의 일 실시예 사시도
도 9는 도 8 실시예의 사용상태 사시도

본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1은 본 발명의 외관을 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 원통형의 본체(10) 상부에 상측으로 돌출된 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 내부에는 전기분해를 통하여 수소를 생성하는 전극모듈(30)이 장착되는 구조를 가진다.

이러한, 본 발명의 수소수 제조장치는 종래의 수소수 제조장치와 달리 처리대상 음용수를 저류하는 용기의 구성 없이도, 도 2에서와 같이 일반적인 상용(商用) 생수병(11)을 본체(10) 상부의 결합관(20)에 결합함으로써 사용이 가능한 바, 휴대성 및 유지관리 편의성의 획기적인 개선이 가능하다.

본 발명은 도 3에서와 같이, 생수병(11)의 병구(甁口)(12)를 개방한 상태에서, 결합관(20)이 아래를 향하도록 본체(10)를 뒤집어 결합관(20)과 생수병(11)의 병구(12)를 상호 결합한 후, 도 2에서와 같이, 생수병(11)의 병구(12)가 아래를 향하도록 본체(10) 및 생수병(11) 결합체를 재차 뒤집어 생수병(11)내 음용수에 의하여 결합관(20)내 전극모듈(30)이 침수되도록 한 상태에서 전극모듈(30)을 가동함으로써 전기분해를 개시하고 생성된 수소가 생수병(11)내 음용수에 용해되도록 하는 방식으로 사용된다.

즉, 본 발명은 전기분해에 의하여 생성된 수소를 음용수에 용해하는 수소수 제조장치로서, 상세한 내부 구조를 도시한 도 4 및 도 5에서와 같이, 구동기판(53) 및 전원부 등이 내장되는 본체(10)의 상부에는 내경이 생수병(11)의 병구(甁口)(12) 외경과 동일한 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 내측 저면의 결합저판(21)에는 한쌍의 판상 전극이 구성된 전극모듈(30)이 설치되며, 전극모듈(30)이 본체(10)에 내장된 구동기판(53)에 전기적으로 연결되어 구성되는 것으로, 본 발명 사용상태 대표단면을 도시한 도 6의 원내 확대부에서와 같이, 생수병(11)의 결합관(20) 결합시, 생수병(11)의 병구(12) 내부로 전극모듈(30)이 수용되어 전기분해 및 수소 용해가 수행되는 것이다.

도시된 실시예에서는 본 발명 수소수 제조장치의 본체(10)에 구동기판(53)과 함께 전원부로서 충전지(51) 및 이와 연결된 충전단자(52)가 구성되있으나, 충전지(51)가 아닌 일반전지를 전원부로서 적용할 수도 있다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 본체(10) 상면에서 상측으로 돌출된 결합관(20)은 내경이 생수병(11)의 병구(12) 외경과 일치할 뿐 아니라, 결합관(20) 내주면에 생수병(11) 병구(12) 외주면의 나사선과 동일한 규격의 나사선이 형성되어, 도 3에서와 같이 생수병(11)의 병구(12)에 본 발명 수소수 제조장치 본체(10)의 결합관(20)이 긴밀하게 치합된다.

본체(10) 상측으로 결합관(20)을 돌출 형성함에 있어서는 결합관(20)의 상단부 관벽(管壁)보다 결합관(20)의 하단부 관벽 두께를 확대하여 결합관(20)과 본체(10)간 접합부를 보강하고, 본체(10) 결합관(20)과 생수병(11)이 결합된 상태에서 낙하 등으로 인한 충격이 작용하여도 결합관(20)과 본체(10)간 연결부위가 파손되지 않도록 한다.

또한, 결합관(20)에 내장되는 전극모듈(30)은 자체 형상이 원반형으로 제작되어, 전극모듈(30)의 결합관(20)내 장착시 원반체인 전극모듈(30)과 하단이 폐합된 관체(管體)인 결합관(20)이 동심(同心)을 이루고, 도 4 및 도 5에서와 같이, 전극모듈(30)의 외주면과 결합관(20) 하단부 내주면 사이에는 외경 및 내경이 각각 결합관(20)의 내경 및 전극모듈(30)의 직경과 일치하는 환상(環狀)의 병구지수링(甁口止水ring)(29)이 긴밀하게 결합되어, 도 6의 원내 확대부에서와 같이 생수병(11)의 결합관(20) 결합시 병구(12) 선단이 병구지수링(29) 상면에 밀착되면서 수밀상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 4 및 도 6에서와 같이, 전극모듈(30)에는 상호 이격된 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 내장되고, 전극모듈(30)의 상부전극반(31)은 결합관(20) 내에서 외부로 노출되며, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 다수의 통수공(35)이 천공되어, 도 6의 원내 확대부에서와 같이, 처리대상 음용수가 저류된 생수병(11)을 결합관(20)에 결합하여 전극모듈(30)이 생수병(11)의 병구(12)에 수용되면, 전극모듈(30)의 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 생수병(11)내 음용수에 침수되어 전기분해 및 수소 용해가 수행되는데, 이때 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에 천공된 통수공(35)을 통하여 처리대상 음용수가 자유롭게 유동되면서 생수병(11)에 저류된 전체 음용수에 수소가 신속하고 균일하게 확산된다.

특히, 판상의 전극인 상부전극반(31)과 하부전극반(32)이 상, 하로 이격되도록 설치하고, 이들 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에 다수의 통수공(35)을 천공함으로써, 생수병(11)의 병구(12)내 협소한 공간에서도 원활한 전기분해 작용이 가능하며, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)의 층상구조 및 통수공(35)을 통하여 처리대상 음용수와 전극모듈(30)의 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)간의 접촉면적을 극대화하여 수소수 제조 효율을 확보할 수 있다.

이러한 본 발명 전극모듈(30)의 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)은 본체(10)내 구동기판(53)과 연결되는데, 도 4 내지 도 6에서와 같이, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 각각 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)이 하방으로 돌출 형성되고, 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)은 결합저판(21)을 관통하여 본체(10)내 구동기판(53)과 전기적으로 연결된다.

전극모듈(30)의 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)은 도 5에서와 같이 결합관(20) 내측 저면의 결합저판(21)에 천공된 단자공(22)을 통하여 본체(10) 내부 구동기판(53)과 연결될 수 있는데, 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)의 결합저판(21) 관통 부위를 통한 누수를 방지하기 위하여 단자공(22) 형성부위의 결합저판(21) 저면에서 하측으로 돌출된 밀착관(23)을 형성하여 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34) 외주면과 단자공(22) 내주면간 밀착 면적을 확대하고, 도 4 및 도 6에서와 같이 밀착관(23)의 하단에서 하측으로 돌출되는 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34) 선단부에는 내경이 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)의 외경과 일치하는 환상(環狀)의 단자지수링(39)을 결합하여 고도의 수밀성을 부여한다.

전술한 바와 같이, 본 발명 수소수 제조장치의 전극모듈(30)은 전체 형상이 원반형으로서, 다수의 통수공(35)이 천공된 금속 판체인 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 상, 하로 소폭 이격되어 설치되고, 이들 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)과 각각 연결된 상부단자봉(33)과 하부단자봉(34)이 하측으로 돌출된 구조를 가지는데, 그 구체적인 구조가 도 7에 도시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극모듈(30)에는 다수의 통수공(35)이 천공된 원반형 금속 판체로서 동일한 직경을 가지는 상부전극반(31)과 하부전극반(32)이 상, 하로 수평 이격된 상태로 내장되며, 이들 상부전극반(31)과 하부전극반(32)은 전기분해를 수행하는 양(兩) 극(極)으로서, 전극모듈(30) 내에서는 이들 상부전극반(31)과 하부전극반(32)이 전기적으로 연결되지 않는다.

이러한 상부전극반(31)과 하부전극반(32)의 전기적 분리를 위하여, 상부전극반(31)과 하부전극반(32)에 각각 상부단자봉(33)과 하부단자봉(34)을 하방 돌출시킴에 있어서, 하부전극반(32)에 상부단자봉(33)의 직경을 충분히 초과하는 내경의 우회공(36)을 천공하고, 이 우회공(36)을 통과하여 상부단자봉(33)이 하측으로 돌출될 수 있도록 한다.

즉, 도 7에서와 같이, 통수공(35)이 천공된 원반체인 상부전극반(31)의 저면 외곽부에 하방으로 돌출된 상부단자봉(33)을 접합하고, 역시 통수공(35)이 천공되고 상기 상부전극반(31)과 동일한 직경의 원반체인 하부전극반(32)의 외곽부에는 상부단자봉(33)의 직경을 초과하는 우회공(36)을 천공하며, 하부전극반(32)의 우회공(36) 천공부 타측 저면 외곽부에는 하방으로 돌출된 하부단자봉(34)을 접합하여, 전기적으로 분리된 상부전극반(31)과 하부전극반(32)을 소폭 이격하여 전극모듈(30)에 내장하고, 전극모듈(30) 하측으로는 상부단자봉(33)과 하부단자봉(34)이 돌출되도록 구성하는 것이다.

이러한, 전극모듈(30)내 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)간 이격 층상 구조는 도 7에서와 같은 전극관(41) 내지 캡링(46)의 절연 구조체를 통하여 달성될 수 있는데, 동 도면에서와 같이, 하층에서 상층으로 전극관(41), 하부전극반(32), 이격링(44), 상부전극반(31) 및 캡링(46)이 순차적으로 적층 결합되되, 전극관(41), 이격링(44) 및 캡링(46)은 절연체로 구성된다.

전극관(41)은 상부 및 하부가 개방된 납작한 형태의 관체(管體)로서, 하부전극반(32) 및 상부전극반(31)의 직경과 동일한 내경을 가지며, 전극관(41)의 내주면 하단에는 내측으로 돌출된 판체인 돌출링(42)이 형성되어 전극관(41)에 결합되는 하부전극반(32)을 비롯한 상부 부품의 이탈을 억제하게 되고, 도 7 하단부에 도시된 바와 같이, 돌출링(42)에는 한쌍의 삽입공(43)이 대칭으로 천공되어, 각각의 삽입공(43)에 하부단자봉(34) 및 상부단자봉(33)이 삽입, 결합된다.

전극관(41)에 결합되는 하부전극반(32)의 상면에는 일측에 관통공(45)이 천공된 환체(環體)인 이격링(44)이 적층되며, 이후 이격링(44) 상면에는 상부전극반(31)이 적층, 결합되어, 상부전극반(31)의 상부단자봉(33)이 이격링(44)의 관통공(45), 하부전극반(32)의 우회공(36) 및 전극관(41)의 삽입공(43)을 순차적으로 통과하여 전극모듈(30) 하측으로 노출되는데, 이때 상부단자봉(33)의 외주면과 이격링(44)의 관통공(45) 내주면 및 전극관(41)의 삽입공(43) 내주면은 긴밀하게 밀착되는 것이 바람직하나, 상부단자봉(33)의 외주면과 하부전극반(32)의 우회공(36) 내주면은 가급적 충분히 이격되는 것이 바람직하다.

상부전극반(31)의 상면에는 외경이 상부전극반(31)의 직경, 하부전극반(32)의 직경 및 전극관(41)의 내경과 일치하는 환체인 캡링(46)이 결합되어 본 발명의 전극 모듈이 완성되며, 이들 캡링(46), 이격링(44) 및 전극관(41)으로 구성되는 절연성 부품은 조립 중 또는 조립후 접착 내지 융착되도록 하여 견고한 결합상태를 유지한다.

특히, 도시된 실시예에서는 전극모듈(30)을 구성함에 있어서, 다수의 환상(環狀) 절연체를 순차 결합하는 방식이 적용되고 있으나, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)을 금형에 내장한 상태에서 합성수지 사출성형을 수행하는 인서트(insert) 사출성형을 적용할 수도 있다.

한편, 도 8 및 도 9는 본체(10)에 생수병(11)을 결합할 수 있음은 물론 별도의 전용용기(18) 또한 결합하여 사용할 수 있도록 한 것으로, 도 8에서와 같이, 본체(10) 상부 결합관(20)의 외측에는 결합관(20)을 포위하는 돌출확관(15)이 형성되고, 돌출확관(15)의 내주면에는 나사선이 형성되며, 하단부에 돌출확관(15)과 동일한 규격의 나사선이 형성된 전용용기(18)를 도 9에서와 같이 결합하여 사용할 수 있다.

도 8에서와 같이, 결합관(20) 하단부 외주면과 돌출확관(15) 하단부 내주면 사이에는 용기지수링(19)을 결합하여 전용용기(18)의 결합시 수밀성을 확보한다.

이러한, 생수병(11) 및 전용용기(18) 겸용 실시예를 통하여, 가정이나 사무실 등 음용수의 확보가 용이하고 용기의 세척이 가능한 장소에서는 본체(10)의 돌출확관(15)에 전용용기(18)를 결합하여 수소수를 제조하고, 외출시에는 전용용기(18)를 분리하여 휴대하고 돌출확관(15) 내측의 결합관(20)에 현지에서 구입한 생수병(11)을 결합하여 사용할 수 있어 일석이조의 효과를 얻을 수 있다.

10 : 본체
11 : 생수병
12 : 병구
15 : 돌출확관
18 : 전용용기
19 : 용기지수링
20 : 결합관
21 : 결합저판
22 : 단자공
23 : 밀착관
29 : 병구지수링
30 : 전극모듈
31 : 상부전극반
32 : 하부전극반
33 : 상부단자봉
34 : 하부단자봉
35 : 통수공
36 : 우회공
39 : 단자지수링
41 : 전극관
42 : 돌출링
43 : 삽입공
44 : 이격링
45 : 관통공
46 : 캡링
51 : 충전지
52 : 충전단자
53 : 구동기판

Claims

전기분해에 의하여 생성된 수소를 음용수에 용해하는 수소수 제조장치로서, 구동기판(53)이 내장되는 본체(10)의 상부에는 내경이 생수병(11)의 병구(甁口)(12) 외경과 동일한 결합관(20)이 형성되고, 결합관(20) 내측 저면의 결합저판(21)에는 전극모듈(30)이 설치되되, 전극모듈(30)에는 상호 이격된 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)이 내장되며, 전극모듈(30)의 상부전극반(31)은 결합관(20) 내에서 외부로 노출되고, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 다수의 통수공(35)이 천공되며, 상부전극반(31) 및 하부전극반(32)에는 각각 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)이 하방으로 돌출 형성되고, 상부단자봉(33) 및 하부단자봉(34)은 결합저판(21)을 관통하여 본체(10)내 구동기판(53)과 전기적으로 연결되는 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치에 있어서,
상기 전극모듈(30)은 상부 및 하부가 개방되고 하부전극반(32) 및 상부전극반(31)의 직경과 동일한 내경을 가지는 납작한 절연 관체(管體)인 전극관(41)과, 상기 하부전극반(32)과, 절연 환체(環體)인 이격링(44)과, 상기 상부전극반(31)과, 절연 환체인 캡링(46)이 순차 적층 결합되어 구성됨을 특징으로 하는 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치.
청구항 1에 있어서,
본체(10) 상부 결합관(20)의 외측에는 결합관(20)을 포위하는 돌출확관(15)이 형성되고;
돌출확관(15)에는 전용용기(18)가 결합됨을 특징으로 하는 병구 결합식 휴대형 수소수 제조장치.