KR20140004092U - 순환식 수소수 정수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수소수 정수기에 이미 설치된 펌프를 이용하여 저수조에 저장된 수소수를 미리 정해진 시간 간격으로 순환시켜 줌으로써, 별도의 추가 구성을 최소화하면서도 수소수의 농도를 최대한 유지할 수 있으면서도 침전물 등의 생성을 최소화할 수 있는 순환식 수소수 정수기를 제공한다. 또한, 본 고안은 저수조에 저장된 수소수의 순환시 이 수소수가 수소수 생성기와 UV 처리기를 통과하여 다시 저수조에 저장될 수 있게 함으로써, 수소수의 살균 효과와 함께 세균의 증식 억제 효과를 함께 얻을 수 있게 한다. 그리고, 본 고안은 추가 구성을 최소화하면서도 수소수의 순환 기능이 가능하게 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 순환식 수소수 정수기는, 원수관을 통해 공급된 원수를 여과시켜 주기 위한 여과기; 여과된 원수를 압송시켜 주기 위한 펌프; 압송된 원수를 공급받아 수소수로 변환시켜 주는 수소수 생성기; 상기 수소수 생성기로부터 공급된 수소수를 냉각시켜 주는 냉각 탱크; 및 냉각된 수소수를 저장하기 위한 저수조;를 포함하되, 상기 펌프와 저수조 사이에는 제1개폐밸브가 구비된 순환관으로 연결되고, 상기 여과기와 펌프를 연결시켜 주는 연결관에는 제2개폐밸브가 구비되며, 상기 제1개폐밸브와 제2개폐밸브는 서로 반대로 개폐 동작이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

순환식 수소수 정수기{CIRCULATING-TYPE HYDROGEN WATER PURIFIER}

본 발명은 순환식 수소수 정수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수조에 저장되었던 수소수를 미리 정해진 시간 간격을 두고 이를 순환시켜 줌으로써, 세균 증식 억제 효과와 살균 그리고 침전물 생성을 최소화하면서도 고농도의 수소수 상태를 유지할 수 있게 한 것이다.

최근 들어 건강에 대한 관심은 웰빙 음식에 많이 집중되어 왔으나, 이 뿐만 아니라 마시는 물에도 많은 관심이 쏠리고 있다. 그 중에서도 수소수는 체내에서 생성된 활성 산소를 제거하는데 도움이 된다고 알려져 있다.

여기서, 활성 산소는 호흡 과정중 발생되는 것으로 각종 질병과 노화의 원인이 되기도 하고, 체내에 침입한 세균과 바이러스를 제거하는 긍정적인 효과도 가지고 있다. 하지만, 인체에서 활성 산소가 과다하게 생기게 되면, 우리 몸의 유전자 모양을 변형하거나, 세포에 손상을 주어 질병의 위험에 노출시킨다.

한편, 수소수는 이러한 활성산소를 제거하기 위한 것으로, 체내에서 활성 수소소 바뀌어서 유해한 활성 산소와 반응하여 인체에 무해한 물로 변환 후 체외로 배출시켜 인체에 해로운 활성 산소를 제거하게 되는 것이다.

특허문헌 1에는 이러한 수소수 정수기가 게시되어 있다. 이 수소수 정수기는, 정화필터(1)와, 물을 전기분해하여 수소가스를 생성하는 전해조(20)와, 수소가스와 정화된 물이 혼합된 활성 수소수를 저장하는 저수조(30) 및 냉/온수부(50, 60)로 이루어진 수소수 정수기에 있어서, 상기 전해조(20)와 저수조(30) 연결되되, 단선으로 이루어진 제1 공급라인(41)과 내측관(42a)과 외측관(42b)으로 구성된 제2 공급라인(42)으로 구성하여 고농축의 활성 수소수를 생성할 수 있도록 구성된 공급라인(40);으로 이루어진다.

특히, 상기 저수조(30)와 공급라인(40)의 제1, 2 공급라인(41, 42) 사이에는 제2 결합부(70)를 더 형성하고, 상기 저수조(30)의 정수된 물을 순환시킬 수 있도록 순환 라인(81)과 순환펌프(82)로 이루어진 순환부(80)가 더 형성되는 것에 특징으로 한다.

하지만, 이러한 종래의 수소수 정수기는 다음과 같은 문제가 있었다.

(1) 수소수를 순환시키기 위하여 별도의 순환 라인과 순환 펌프를 구비해야하기 때문에 수소수 정수기의 크기가 커지고, 또한 기존의 구성요소들과 함께 추가된 구성요소들을 제어해야 하는 어려움이 있다.

(2) 수소수를 단순히 순환만 시켜 주기 때문에 세균 증식을 억제하는데에 약간의 도움이 될 수 있으나, 저수조 내의 충진되는 수소수에 대한 살균 효과를 기대하는데 어려움이 있었다.

한국공개특허 제10-2012-0121967호 (2012년 11월 07일)

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 수소수 정수기에 이미 설치된 펌프를 이용하여 저수조에 저장된 수소수를 미리 정해진 시간 간격으로 순환시켜 줌으로써, 별도의 추가 구성을 최소화하면서도 수소수의 농도를 최대한 유지할 수 있으면서도 침전물 등의 생성을 최소화할 수 있는 순환식 수소수 정수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 저수조에 저장된 수소수의 순환시 이 수소수가 수소수 생성기와 UV 처리기를 통과하여 다시 저수조에 저장될 수 있게 함으로써, 수소수의 살균 효과와 함께 세균의 증식 억제 효과를 함께 얻을 수 있도록 한 순환식 수소수 정수기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고, 본 고안은, 상술한 바와 같이, 추가되는 구성을 최소화하면서도 수소수의 순환 기능이 가능하게 하여 컴팩트한 수소수 정수기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 순환식 수소수 정수기는, 원수관을 통해 공급된 원수를 여과시켜 주기 위한 여과기; 여과된 원수를 압송시켜 주기 위한 펌프; 압송된 원수를 공급받아 수소수로 변환시켜 주는 수소수 생성기; 상기 수소수 생성기로부터 공급된 수소수를 냉각시켜 주는 냉각 탱크; 및 냉각된 수소수를 저장하기 위한 저수조;를 포함하되, 상기 펌프와 저수조 사이에는 제1개폐밸브가 구비된 순환관으로 연결되고, 상기 여과기와 펌프를 연결시켜 주는 연결관에는 제2개폐밸브가 구비되며, 상기 제1개폐밸브와 제2개폐밸브는 서로 반대로 개폐 동작이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 순환식 수소수 정수기는, 상기 저수조에 미리 정해진 수량의 수소수가 저장되어 있지 않으면, 상기 제1개폐밸브가 닫히고 상기 제2개폐밸브가 열리게 하고, 상기 펌프가 구동하여 여과기에서 여과된 원수를 공급받아 수소수 생성기로 원수를 공급하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 순환식 수소수 정수기는, 상기 저수조에 미리 정해진 수량의 수소수가 저장되어 있으면서 미리 정해진 시간이 된 것으로 판단되면, 상기 제1개폐밸브가 열리고 상기 제2개폐밸브가 닫히게 하고, 상기 펌프를 구동시켜 저수조의 수소수가 순환관을 통해 펌프로 압송되어 수소수 생성기로 공급되게 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 순환식 수소수 정수기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 수소수를 공급하기 위하여 수소수 정수기에 이미 설치된 펌프를 이용하여 필요 시 수소수를 순환시켜 주기 때문에, 추가되는 구성을 최소화할 수 있다.

(2) 이처럼 추가되는 구성의 최소화로 비용 절감 효과와 함께 수소수 정수기를 컴팩트하게 제작할 수 있게 되어 좁은 공간에도 장착할 수 있게 되어 공간 활용도를 높일 수 있다.

(3) 수소수의 순환시 수소수가 수소수 생성기를 통과하게 함으로써, 수소수의 살균 효과를 높일 수 있을 뿐만 아니라 수소수의 환원전위 및 수소농도를 일정수준으로 유지할 수 있게 된다.

(4) 이와 같이 수소수 생성기를 통과시킨 수소수의 순환을 통해 저수조 내에서 생길 수 있는 침전물의 생성을 억제할 수 있게 된다. 이에 보다 깨끗하고 고농도의 수소수를 제공할 수 있게 된다.

(5) 그리고, 수소수의 순환시 정화 필터를 통해 정화된 수소수가 순환되게 함으로써, 이물질의 제거 효과를 높여 보다 깨끗하고 고농도의 수소수를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수소수 정수기가 외부로부터 원수를 공급받아 수소수를 생성하여 저수조에 저장하는 과정을 보여주기 위한 수소수의 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수소수 정수기가 저수조로부터 수소수를 리턴시켜 다시 저수조에 저장하는 과정을 보여주기 위한 수소수의 흐름을 설명하기 위한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 고안의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 고안에 따른 수소수 정수기는, 도 1과 같이, 펌프(20)와 저수조(50) 사이에 순환관(60)을 구비하고, 저수조(50)에 수소수가 미리 정해진 시간 이상으로 저장되게 되면 이 저장된 수소수를 순환관(60)을 통해 순환시키면서 침전물 제거 효과와 함께 세균 증식 억제 그리고 수소수의 농도를 높일 수 있도록 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 수소수 정수기에는 외부로부터 공급되는 정수(예를 들어, 수돗물)를 여과시켜 주기 위한 여과기(10), 여과된 정수를 압송시켜 주기 위한 펌프(20), 압송된 원수를 수소수로 변환시켜 주기 위한 수소수 생성기(30), 수소수를 냉각시켜 주기 위한 냉각 탱크(40), 그리고 냉각된 수소수를 일정량만큼 저장할 수 있는 저수조(50)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 펌프(20)와 저수조(50) 사이를 연결하는 순환관(60)에는 제1개폐밸브(61)가 구비되고, 여과기(10)와 펌프(20)를 연결하는 연결관(70)에는 제2개폐밸브(71)가 구비된다.

특히, 상기 제1개폐밸브(61)와 제2개폐밸브(71)는 서로 반대의 개폐 동작이 이루어진다. 이들의 개폐 동작에 대해서는 후술하는 제어 동작을 통해 보다 구체적으로 설명한다.

여과기(10)는 원수관(11)과 연결되어 수소수 정수기의 외부로부터 원수를 공급받아 이를 여과시켜 주게 된다. 이러한 여과기(10)는 통상적으로 수소수 정수기에서 이용되는 것이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다.

도면에서, 미설명 부호 "11a"는 원수관(11)을 통해 외부에서 유입되는 원수의 압력을 감압하기 위한 감압밸브를 나타낸다.

펌프(20)는 수소수 정수기에서 이용되는 통상의 구동펌프, 예를 들어서 부스터 펌프를 이용하게 되며, 수소수 생성시 이외에 저수조(50)에 저장된 수소수가 미리 정해진 시간 이상 지속적으로 저장되어 순환할 필요가 있다고 판단될 때에 구동한다.

이러한 펌프(20)의 구동에 대해서는 후술하게 될 제어동작에서 보다 구체적으로 설명한다.

수소수 생성기(30)는 펌프(20)로부터 압송된 원수를 수소화시켜 주기 위한 구성요소이다. 이러한 수소수 생성기(30)는, 통상적으로 수소수 생성에 이용되는 자기력·전기분해·저온 열분해·광촉매 및 발효 제조 등의 방법을 이용할 수 있다. 이러한 수소 발생은 통상의 기술로 수행되는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

냉각 탱크(40)는 수소수 생성기(30)에서 생성된 수소수를 미리 정해진 온도로 냉각시켜 주는 탱크이다. 이러한 냉각 탱크(40)는 수소수를 저수조(50)에 저장하기 전에 일정 온도로 냉각시켜 냉각된 수소수를 저수조(50)에 공급한다.

저수조(50)는 수소수 정수기의 처리 용량에 따라 생성된 수소수를 저장할 수 있는 일종의 저장탱크이다. 이러한 저수조(50)는 상기 냉각 탱크(40)와 연결되어 있으며, 상술한 펌프(20)와는 순환관(60)에 의해 연결된다.

순환관(60)은 저수조(50)에 오랫동안 수소수가 저장됨에 따라 수소 농도가 저하되거나 환원전위치가 변화되는 경우 및 이물질 등의 발생이 우려될 때에 미리 정해진 시간 간격을 두고 저수조(50)에 저장된 수소수를 펌프(20)를 통해 재순환이 이루워지도록 구성된다.

이를 위하여, 이 순환관(60)에는 제1개폐밸브(61)가 구비된다. 제1개폐밸브(61)는 상기 펌프(20)로 수소수 정수기의 외부로부터 원수가 공급되는 경우에는 닫혀져 있고, 저수조(50)에 저장된 수소수를 순환시킬 때에는 열리게 된다.

본 고안의 바람직한 실시예에서, 상기 순환관(60)에는 UV 처리기(62)를 더 구비할 수도 있다. UV 처리기(62)는 저수조(50)로부터 펌프(20)로 이송되는 수소수가 순환관(60)을 통해 유동되는 동안에 살균 작용되게 하여 장시간 저수조(50)에 저장되었던 수소수의 살균 효과를 높일 수 있게 한다.

또한, 상기 순환관(60)에는 정화 필터(63)를 더 구비하여 저수조(50) 내에서 침전 등으로 인해 생성된 이물질을 제거한 다음 펌프(20)로 압송되게 함으로써, 수소수의 정화 효율을 향상시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이러한 정화 필터(63)는 수소수의 흐름상 UV 처리기(62)의 앞에 위치하거나 뒤에 위치하도록 구성할 수 있으나, 도면과 같이 UV 처리기(62)의 앞쪽에 설치하여 정화된 수소수가 이 UV 처리기(62)에 공급될 수 있게 하는 것이 바람직하다.

연결관(70)은 여과기(10)와 펌프(20) 사이를 연결시켜 주며, 여과기(10)에서 여과된 정수를 이 펌프(20)에 선택적으로 공급해 주게 된다. 특히, 이 연결관(70)에는 상기 제1개폐밸브(61)와 개폐 동작이 반대로 이루어지도록 제2개폐밸브(71)가 구비된다.

여기서, 연결관(70)은 통상적으로 정수기의 구성중 여과기(10)와 펌프(20)를 연결하는 구성요소를 그대로 이용하여 추가되는 구성요소를 최소화하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 본 고안에 따른 순환식 수소수 정수기의 제어에 대하여 설명하면 다음과 같다.

<수소수 의 생성 및 저수조에의 저장 제어>

본 고안에 따른 순환식 수소수 정수기는, 저수조(50)에 항상 미리 정해진 수량의 수소수가 저장되게 제어된다. 이때, 수소수의 수량이 미리 정해진 수량 이하이면, 도 1과 같이, 펌프(20)가 구동되어 미리 정해진 수량만큼 채워질 때까지 구동하면서 수소수를 생성하게 된다.

이때, 상기 제1개폐밸브(61)는 폐 위치에 있게 되고, 제2개폐밸브(71)는 열림 위치에 있게 된다. 이에, 도 1에서 화살표로 표시한 바와 같이, 원수관(11)을 통해 여과기(10)에서 여과된 원수가 펌프(10)를 통해 수소수 생성기(30)로 압송되게 된다.

그리고, 압송된 원수는 수소수 생성기(30)를 통과하면서 수소수로 변환된 다음, 냉각 탱크(40)를 거쳐 저수조(50)에 저장되게 된다.

한편, 상기 펌프(20)는 수소수가 저수조(50)에 미리 설정된 저수량만큼 저장될 때까지 지속적으로 구동된다.

< 수소수의 순환 제어>

본 고안에 따른 순환식 수소수 정수기는, 도 2와 같이, 미리 정해진 시간이 경과하여 순환이 필요한 것으로 판단되면, 펌프(20)를 이용하여 저수조(50)에 저장된 수소수를 순환시켜 주게 된다. 이때, 상기 제1개폐밸브(61)가 열리게 되고, 제2개폐밸브(71)가 닫히게 된다.

이에, 상기 저수조(50)에 저장된 수소수가, 도 2에서 화살표 "

"와 같이 펌프(20)로 유입되게 된다. 이때, 수소수는 저수조(50)에 장시간 저장된 상태이기 때문에 수소농도 및 환원전위치가 변화되거나 세균의 번식에 노출되었을 수 있다. 그러나, 이러한 수소수는 펌프(20)에 유입되기 전에 UV 처리기(62)를 통과하기 때문에 살균 효과와 함께 이물질이나 침전물의 생성을 억제할 수 있게 된다.

한편, 펌프(20)로 유입된 수소수는, 도 2의 화살표 "

"로 표시한 바와 같이, 동작하게 된다. 이때의 화살표는 도 1을 참고로 수소수의 생성에서 설명한 바와 같은 흐름이며, 저농도의 수소수는 수소수 생성기(30)를 통과하면서 원래 상태의 고농도 수소수로 농도 변화가 일어나게 되는 것이다. 그리고 저장 중에 수소수에 발생한 세균은 수소수 생성기(30)에 전기가 가해지기 때문에 수소수 중에 발생한 세균이 수소수 생성기(30)을 통과하면서 전기 충격을 받아 살균작용을 받게 된다.

이상과 같이 본 고안은 순환관을 통해 저수조에 저장된 저농도의 수소수를 순환시켜 일정농도의 수소수 상태를 유지할 수 있게 할 뿐만 아니라 살균 효과와 함께 세균 번식을 억제하는 효과를 동시에 얻을 수 있게 되는 것이다.

또한, 기존의 정수기에 장착되어 있는 펌프나 연결관 등을 그대로 이용함으로써, 추가되는 구성을 최소화하여 컴팩트하게 정수기를 제조할 수 있게 되는 것이다.

10 : 여과기
20 : 펌프
30 : 수소수 생성기
40 : 냉각 탱크
50 : 저수조
60 : 순환관
61 : 제1개폐밸브
62 : UV처리기
70 : 연결관
71 : 제2개폐밸브

Claims (4)

1. 원수관(11)을 통해 공급된 원수를 여과시켜 주기 위한 여과기(10); 여과된 원수를 압송시켜 주기 위한 펌프(20); 압송된 원수를 공급받아 수소수로 변환시켜 주는 수소수 생성기(30); 상기 수소수 생성기(30)로부터 공급된 수소수를 냉각시켜 주는 냉각 탱크(40); 및 냉각된 수소수를 저장하기 위한 저수조(50);를 포함하되,
   상기 펌프(20)와 저수조(50) 사이에는 제1개폐밸브(61)가 구비된 순환관(60)으로 연결되고,
   상기 여과기(10)와 펌프(20)를 연결시켜 주는 연결관(70)에는 제2개폐밸브(71)가 구비되며,
   상기 제1개폐밸브(61)와 제2개폐밸브(71)는 서로 반대로 개폐 동작이 이루어지는 것을 특징으로 하는 순환식 수소수 정수기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 순환관(60)에는 UV 처리기(62) 및 정화 필터(63) 중 적어도 하나가 더 구비된 것을 특징으로 하는 순환식 수소수 정수기.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 저수조(50)에 미리 정해진 수량의 수소수가 저장되어 있지 않으면,
   상기 제1개폐밸브(61)가 닫히고 상기 제2개폐밸브(71)가 열리게 하고,
   상기 펌프(20)가 구동하여 여과기(10)에서 여과된 원수를 공급받아 수소수 생성기(30)로 원수를 공급하게 하는 것을 특징으로 하는 순환식 수소수 정수기.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 저수조(50)에 미리 정해진 수량의 수소수가 저장되어 있으면서 미리 정해진 시간이 된 것으로 판단되면,
   상기 제1개폐밸브(61)가 열리고 상기 제2개폐밸브(71)가 닫히게 하고,
   상기 펌프(20)를 구동시켜 저수조(50)의 수소수가 순환관(60)을 통해 펌프(20)로 압송되어 수소수 생성기(30)로 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 순환식 수소수 정수기.

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