KR102711931B1 - 수소수 전해조 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수소수 전해조 모듈에 관한 것으로, 본 발명은 수소수생성반응블록, 마감블록, 음극 전극판, 분리막, 양극 전극판을 포함하되 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성됨으로써 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 수소 가스나 수소 기포가 붙은 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있으며, 이를 통하여 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시켜 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 수소수 전해조 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소수생성반응블록, 마감블록, 음극 전극판, 분리막, 양극 전극판을 포함하되 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성됨으로써 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 수소 가스나 수소 기포가 붙은 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있으며, 이를 통하여 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시켜 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있도록 한 수소수 전해조 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 정수기는 원수에 포함된 오염물질을 제거하여 음용 가능한 식수를 생성하는 장치로, 필터링 방법에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 특히 최근에는 수소수를 생성할 수 있는 정수기가 등장하게 되었다.
참고로 생체의 신진대사과정에서 발생한 활성산소(Oxygen Free Radical)는 산화력이 매우 강하여 생체를 구성하고 있는 유전자나 세포를 산화시켜 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다.
그런데 수소수(Hydrogen Water)는 체내의 활성산소와 반응하여 순수한 물로서 환원시키므로 활성산소에 의해 세포가 산화되는 것을 방지할 뿐만 아니라 각종 난치병과 노화예방 및 치료에 도움을 줄 수 있다.
그리고 이러한 수소수를 확보하기 위하여 전해조(Electrolytic Bath)가 정수기 내부에 장착되는데, 통상적으로 상기 전해조는 유입구와 유출구가 형성되어 있는 함체 내부에 수소 기체는 통과하나 물은 통과시키지 않는 분리막(Separation Membrane)을 설치하고, 상기 분리막을 중심으로 일측과 타측에 각각의 양극 전극판(Positive Electrode)과 음극 전극판(Negative Electrode)을 설치하여 전기분해 방식으로 수소수를 확보하는 구성으로 이루어진다.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 전해조로 수소수를 생성할 경우에 그 농도가 0.1ppm 이상 유지하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 전기분해시 발생하는 수소 가스(11)가 음극전극판(10)의 표면에 달라붙어 있어 쉽게 물에 녹아들지 못하여 그 농도가 낮았던 것이다.
더욱이, 도 2에 도시된 바와 같이 음극전극판(10)의 표면에 달라붙어 있는 다수의 수소 가스들이 뭉쳐져 일정면적 이상의 수소 기포(13)를 형성한 상태로 음극전극판(10)에 달라붙어 있을 경우에는 해당 전극판이 안정화된 상태를 유지하기 때문에 수소 기포(13)가 떨어지기 전까지 해당 영역에서는 더 이상의 전기분해가 이루어지지 않거나 그 효율이 낮아 수소수를 생성하지 않음으로 수소수의 농도가 낮아지는 문제가 있었다.
그러므로 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시킬 수 있으며, 이를 통하여 음극 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 종래와 달리 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있도록 한 수소수 전해조 모듈에 대해 연구 및 개발이 요구되는 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수소수생성반응블록, 마감블록, 음극 전극판, 분리막, 양극 전극판을 포함하되 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성됨으로써 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있도록 한 수소수 전해조 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성되어 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있도록 함으로써 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시켜 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈은 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 전면 하부 일 측 모서리와 상부 타 측 모서리에 정수가 유입되어 수소수가 유출되도록 유입구와 유출구가 형성되고, 후면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향으로 일정간격을 가지고 격벽이 구비되어 격벽에 의해 유입구 측으로부터 유출구 측에 이르도록 굴절 타입으로 유로가 형성되며, 하부에 음극전극이 관통설치되는 관통공이 구비되고, 격벽에 의해 형성된 유로의 내면에 경사안내수단이 돌출형성되는 수소수생성반응블록; 수소수생성반응블록과 대향되는 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 후면 하측과 상측에 배수구와 전해액공급구겸 산소배출구가 형성되고, 전면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향과 길이방향으로 일정간격을 가지고 돌출편이 구비되며, 하부에 양극전극이 관통설치되는 관통공이 구비되는 마감블록; 판재로 제공되어 수소수생성반응블록의 후면 측에 밀착배치되며, 수소수생성블록의 관통공을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 음극전극이 하부 전면에 돌출구비되는 음극 전극판; 판재로 제공되어 마감블록의 전면 측에 밀착배치되며, 마감블록의 관통공을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 양극전극이 하부 후면에 돌출구비되는 양극 전극판; 및 수소수생성반응블록과 마감블록 사이의 음극 전극판과 양극 전극판 사이에 배치되는 분리막을 포함하며, 수소수생성반응블록의 후면과 마감블록의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판과, 분리막과 양극 전극판이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹이 개재되어 결합수단을 통해 결합하게 구성된다.
이때, 음극 전극판 측으로 수류에 대해 경사지게 안내하면서 유로의 정수 흐름 방향으로 지그재그 타입의 수류가 형성되도록 하면서 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시킬 수 있도록, 상기 경사안내수단은 격벽에 의해 형성된 유로의 내면에 돌출되되 유로의 정수 흐름 방향에 대해 일정간격을 가지고 다수 개로 돌출형성되는 한편, 유로의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 경사안내수단은 유로의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되되, 유로의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 경사부와, 경사부의 단부로부터 유로의 정수 흐름 방향과 동일한 직선형을 이루면서 일정길이 연장되는 직선부를 갖는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것이 양호하다.
또한, 수소수생성반응블록의 후면과 마감블록의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판과, 분리막과 양극 전극판이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹이 개재되어 결합수단을 통해 결합시, 음극 전극판과, 분리막과 양극 전극판이 배치되는 공간에 대한 수소수생성반응블록의 후면과 마감블록의 전면이 마주하는 사이에 갭이 발생하지 않도록, 수소수생성반응블록의 후면에 대한 홈 둘레부분에 단이 지게 음극 전극판의 둘레부분이 밀착되는 단턱이 형성되고, 마감블록의 전면에 대한 홈 둘레부분에도 단이 지게 양극 전극판의 둘레부분이 밀착되는 단턱이 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 수소수생성반응블록의 유입구는 외부로부터 정수가 유입되기 위한 유입연결구가 연결되며, 수소수생성반응블록의 유출구는 생성된 수소수를 외부로 유출하기 위한 유출연결구가 연결되는 것이 양호하다.
본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 수소수생성반응블록, 마감블록, 음극 전극판, 분리막, 양극 전극판을 포함하되 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성됨으로써 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있다.
둘째, 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성되어 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있도록 함으로써 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시켜 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전해조에서, 수소가스가 붙어 있는 모습을 보여주는 부분 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 분리 사시구성도.
도 5는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 사시구성도.
도 6은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 단면구성도.
도 7은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈의 사용상태로서, 수소 가스나 수소 기포를 음극전극판으로부터 분리되도록 하면서 수소수가 생성되도록 하는 사용상태를 나타낸 사용상태 단면예시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 분리 사시구성도.
도 5는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 사시구성도.
도 6은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 단면구성도.
도 7은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈의 사용상태로서, 수소 가스나 수소 기포를 음극전극판으로부터 분리되도록 하면서 수소수가 생성되도록 하는 사용상태를 나타낸 사용상태 단면예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 분리 사시구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 사시구성도이며, 도 6은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈을 나타낸 결합 단면구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈의 사용상태로서, 수소 가스나 수소 기포를 음극전극판으로부터 분리되도록 하면서 수소수가 생성되도록 하는 사용상태를 나타낸 사용상태 단면예시도이다.
도 3 내지 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수소수 전해조 모듈(1000)은 정수를 유입, 유출시키면서 전기분해를 통해 수소수를 생성하는 모듈로서, 크게 분류하면 수소수생성반응블록(100), 마감블록(200), 음극 전극판(300), 양극 전극판(400) 및 분리막(500)을 포함하여 이루어진다.
구체적으로, 상기 수소수생성반응블록(100)은 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 전면 하부 일 측 모서리와 상부 타 측 모서리에 정수가 유입되어 수소수가 유출되도록 유입구(110)와 유출구(120)가 형성되고, 후면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향으로 일정간격을 가지고 격벽(130)이 구비되어 격벽(130)에 의해 유입구(110) 측으로부터 유출구(120) 측에 이르도록 굴절 타입으로 유로(130a)가 형성된다.
즉, 상기 유로(130a)는 격벽(130)과 격벽(130) 사이에 대한 공간들 모두를 의미하는 것이다.
더욱이, 상기 수소수생성반응블록(100)은 하부에 음극전극(310)이 관통설치되는 관통공(140)이 구비되고, 격벽(130)에 의해 형성된 유로(130a)의 내면에 경사안내수단(150)이 돌출형성된다.
한편, 상기 마감블록(200)은 수소수생성반응블록(100)과 대향되는 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 후면 하측과 상측에 배수구(210)와 전해액공급구겸 산소배출구(220)가 형성된다.
이때, 상기 전해액공급구겸 산소배출구(220)는 전해액의 공급 또는 전기분해과정에서 발생하는 전해액 내 산소를 외부로 배출하기 위한 구성이며, 상기 배수구(210)는 전해액의 교체 요구 등에 의한 배출시 외부로 배출시키기 위한 구성이다.
또한, 상기 마감블록(200)은 전면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향과 길이방향으로 일정간격을 가지고 돌출편(230)이 구비되며, 하부에 양극전극(410)이 관통설치되는 관통공(240)이 구비되는 것이다.
이때, 상기 돌출편(230)은 마감블록(200)의 전면과 수소수생성반응블록(100)의 후면 사이에 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 개재된 상태로 상호 밀착되어 결합수단으로 결합될 때, 양극 전극판(400)의 분리막(500)과 대향되는 면에 끝단이 지지되도록 하여 양극 전극판(400)을 변형됨이 없이 지지하는 역할을 하면서, 아울러 마감블록(200)의 내부에 정수가 유입되어 유출되는 과정에서 정수의 내부공간 전체적으로 고르게 분산되면서 유출되도록 하는 역할을 하는 것이다.
그리고 상기 음극 전극판(300)은 판재로 제공되어 수소수생성반응블록(100)의 후면 측에 밀착배치되며, 수소수생성블록(100)의 관통공(140)을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 음극전극(310)이 하부 전면에 돌출구비되는 것이다.
또한, 상기 양극 전극판(400)은 판재로 제공되어 마감블록(200)의 전면 측에 밀착배치되며, 마감블록(200)의 관통공(240)을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 양극전극(410)이 하부 후면에 돌출구비되는 것이다.
이러한 양극 전극판(400)은 특히, 티타늄 재질의 다공판 타입 판재로 제공됨이 바람직하며, 전도성과 부식성을 고려하여 표면에 백금 도금처리한 판재로 제공됨이 더욱 바람직한 것이다.
그리고 상기 분리막(500)은 수소수생성반응블록(100)과 마감블록(200) 사이의 음극 전극판(300)과 양극 전극판(400) 사이에 배치되는 것이다.
상기와 같은 분리막(500)은 특히, 수소에 대해서 마감블록(200) 측으로부터 수소수생성반응블록(100) 측으로 통과하되 정수에 대해서는 마감블록(200) 측으로부터 수소수생성반응블록(100) 측으로 통과되지 않도록 하는 멤브레인(membrane)으로 제공된다.
다시 말해서, 상기 분리막(500)은 정수와 전기분해로 생성되는 수소는 마감블록(200)으로 유입되지 않게 차단하면서 산소만 상기 마감블록(200)으로 유입되게 하는 것이다.
전술한 바와 같은 구성들로 이루어진 본 발명은 수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹(P)이 개재되어 결합수단을 통해 결합되어 모듈의 조립이 완료됨이 바람직하다.
이때, 상기 결합수단은 도 3 및 4에 도시된 바와 같은 볼트(B)와 너트(N)로 적용됨이 바람직한 것이다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈(1000)은 음극 전극판(300) 측으로 수류에 대해 경사지게 안내하면서 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 지그재그 타입의 수류가 형성되도록 하면서 음극 전극판(300)에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시킬 수 있도록 하는 것이 중요하다.
이를 위하여, 상기 경사안내수단(150)은 격벽(130)에 의해 형성된 유로(130a)의 내면에 돌출되되 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 경사안내수단(150)은 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되되, 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 경사부(151)와, 경사부(151)의 단부로부터 유로(130a)의 정수 흐름 방향과 동일한 직선형을 이루면서 일정길이 연장되는 직선부(152)를 갖는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것이 더욱 바람직한 것이다.
즉, 상기와 같은 경사안내수단(150)이 경사부(151)와 직선부(152)로 구성됨으로써 경사부(151)를 통해 정수의 수류를 음극 전극판(300) 측으로 경사지게 안내함과 동시에, 경사지게 안내되는 수류를 제외한 나머지의 수류에 대해서는 흐름 방향으로 안내할 수 있게 되며, 이를 통하여 유로(130a) 내에서의 정수 흐름 방향에 대해 지그재그 타입으로 수류의 흐름이 형성이 안정적으로 구현될 수 있게 되는 것이다.
한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈(1000)은 수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹(P)이 개재되어 결합수단을 통해 결합시, 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 배치되는 공간에 대한 수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 갭이 발생하지 않도록 하는 것도 중요하다.
이에 따라, 상기 수소수생성반응블록(100)의 후면에 대한 홈 둘레부분에는 단이 지게 음극 전극판(300)의 둘레부분이 밀착되는 단턱(미부호)이 형성되고, 마감블록(200)의 전면에 대한 홈 둘레부분에도 단이 지게 양극 전극판(400)의 둘레부분이 밀착되는 단턱(미부호)이 형성된다.
이때, 수소수생성반응블록(100)의 단턱에 대한 길이는 음극 전극판(300)의 두께에 대한 길이와 동일하거나 미세하게 긴 길이를 가지는 한편, 마감블록(200)의 단턱에 대한 길이는 양극 전극판(400)의 두께에 대한 길이와 동일하거나 미세하게 긴 길이를 가지는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 음극 전극판(300)의 두께에 대한 길이에 비하여 미세하게 긴 길이 또는 양극 전극판(400)의 두께에 대한 길이에 비하여 미세하게 긴 길이에서의, 각각의 미세하게 긴 길이라 함은 최대길이가 분리막(500)의 1/2 두께에 해당하는 길이와 대응되는 길이로 제공되는 길이 이내의 길이를 의미한다.
또한, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈(1000)은 수소수생성반응블록(100)의 유입구(110)는 외부로부터 정수가 유입되기 위한 유입연결구(110')가 연결되며, 수소수생성반응블록(100)의 유출구(120)는 생성된 수소수를 외부로 유출하기 위한 유출연결구(120')가 연결되는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 유입구(110)는 유로(130a)와 연통되는 측 내경의 길이에 대해 유입연결구(110')가 연결되는 측 내경의 길이가 더 긴 길이를 갖도록 형성됨이 바람직한 것이다.
다시 말해서, 유로(130a)와 연통되는 측 내경의 길이에 대해 유입연결구(110')가 연결되는 측 내경의 길이가 더 긴 길이를 갖도록 형성된 유입구(110)가 적용됨으로써 정수의 유입시 유입압력이 증가하여 일층 증속된 속도로 정수가 유입되어 유출구 측으로 안내될 수 있게 되는 것이다.
한편, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈(1000)에서, 미설명 부호인 "O"는 음극전극(310)이나 양극전극(410)의 관통 설치시에 수소수생성반응블록(100)이나 마감블록(200)의 외부를 향하는 관통공(140, 240) 단부를 밀폐마감하는 오링을 나타낸 것이다.
다시 말해서, 상기 오링(O)은 관통공(140, 240)에 대해 수소수생성반응블록(100)이나 마감블록(200)의 상호 밀착되는 반대 측인 외부를 향하는 측에 외향 단이 지게 관통공(140, 240) 지름보다 큰 지름을 갖는 중공의 원통 리브 형상으로 돌출되는 돌출부(미부호) 내측으로 삽입되면서 관통공(140, 240)의 외부로 노출되는 단부에 대해 긴밀한 밀폐가 이루어질 수 있도록 하는 구성이다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 수소수 전해조 모듈에 의하면, 수소수생성반응블록, 마감블록, 음극 전극판, 분리막, 양극 전극판을 포함하되 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성됨으로써 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있다.
아울러, 수소수생성반응블록의 굴절 타입으로 형성되는 유로 내면에 경사안내수단이 돌출형성되어 경사안내분리수단을 통해 수소수생성반응블록의 굴절 타입 유로를 따라 이동하는 수류에 대해 진행방향에서 음극 전극판 측으로 경사지게 안내하면서 음극 전극판 측을 반복적으로 털어줄 수 있도록 함으로써 음극 전극판에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시켜 전극판에 수소 가스나 수소 기포가 붙는 현상을 방지하면서 수소수의 농도가 낮아지는 현상을 방지함과 동시에 수소수의 농도를 극대화시킬 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
1000: 수소수 전해조 모듈
100: 수소수생성반응블록 110: 유입구
120: 유출구 110': 유입연결구
120': 유출연결구 130: 격벽
130a: 유로 140: 관통공
150: 경사안내수단 151: 경사부
152: 직선부 200: 마감블록
210: 배수구 220: 전해액공급구겸 산소배출구
230: 돌출편 240: 관통공
300: 음극 전극판 310: 음극전극
400: 양극 전극판 410: 양극전극
500: 분리막
P: 패킹
O: 오링
B: 볼트
N: 너트
100: 수소수생성반응블록 110: 유입구
120: 유출구 110': 유입연결구
120': 유출연결구 130: 격벽
130a: 유로 140: 관통공
150: 경사안내수단 151: 경사부
152: 직선부 200: 마감블록
210: 배수구 220: 전해액공급구겸 산소배출구
230: 돌출편 240: 관통공
300: 음극 전극판 310: 음극전극
400: 양극 전극판 410: 양극전극
500: 분리막
P: 패킹
O: 오링
B: 볼트
N: 너트
Claims (5)
- 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 전면 하부 일 측 모서리와 상부 타 측 모서리에 정수가 유입되어 수소수가 유출되도록 유입구(110)와 유출구(120)가 형성되고, 후면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향으로 일정간격을 가지고 격벽(130)이 구비되어 격벽(130)에 의해 유입구(110) 측으로부터 유출구(120) 측에 이르도록 굴절 타입으로 유로(130a)가 형성되며, 하부에 음극전극(310)이 관통설치되는 관통공(140)이 구비되고, 격벽(130)에 의해 형성된 유로(130a)의 내면에 경사안내수단(150)이 돌출형성되는 수소수생성반응블록(100); 수소수생성반응블록(100)과 대향되는 장방형의 블록 타입으로 제공되되, 후면 하측과 상측에 배수구(210)와 전해액공급구겸 산소배출구(220)가 형성되고, 전면의 중앙영역에 일정면적만큼 함몰된 홈의 폭 방향과 길이방향으로 일정간격을 가지고 돌출편(230)이 구비되며, 하부에 양극전극(410)이 관통설치되는 관통공(240)이 구비되는 마감블록(200); 판재로 제공되어 수소수생성반응블록(100)의 후면 측에 밀착배치되며, 수소수생성블록(100)의 관통공(140)을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 음극전극(310)이 하부 전면에 돌출구비되는 음극 전극판(300); 판재로 제공되어 마감블록(200)의 전면 측에 밀착배치되며, 마감블록(200)의 관통공(240)을 관통하여 외부로 돌출케 설치되는 양극전극(410)이 하부 후면에 돌출구비되는 양극 전극판(400); 및 수소수생성반응블록(100)과 마감블록(200) 사이의 음극 전극판(300)과 양극 전극판(400) 사이에 배치되는 분리막(500)을 포함하며, 수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹(P)이 개재되어 결합수단을 통해 결합하게 구성한 것을 포함하고,
상기 경사안내수단(150)은 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되되,
유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 경사부(151)와,
경사부(151)의 단부로부터 유로(130a)의 정수 흐름 방향과 동일한 직선형을 이루면서 일정길이 연장되는 직선부(152)를 갖는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것을 특징으로 하는 수소수 전해조 모듈.
- 제1항에 있어서,
음극 전극판(300) 측으로 수류에 대해 경사지게 안내하면서 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 지그재그 타입의 수류가 형성되도록 하면서 음극 전극판(300)에 붙은 수소 가스나 수소 기포를 분리시킬 수 있도록,
상기 경사안내수단(150)은 격벽(130)에 의해 형성된 유로(130a)의 내면에 돌출되되 유로(130a)의 정수 흐름 방향에 대해 일정간격을 가지고 다수 개로 돌출형성되는 한편, 유로(130a)의 정수 흐름 방향으로 갈수록 돌출단이 길게 형성되는 웨지 타입 돌기로 제공되는 것을 특징으로 하는 수소수 전해조 모듈.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 밀착되도록 개재한 상태로, 둘레부분에 외부와 기밀유지되도록 패킹(P)이 개재되어 결합수단을 통해 결합시, 음극 전극판(300)과, 분리막(500)과 양극 전극판(400)이 배치되는 공간에 대한 수소수생성반응블록(100)의 후면과 마감블록(200)의 전면이 마주하는 사이에 갭이 발생하지 않도록,
수소수생성반응블록(100)의 후면에 대한 홈 둘레부분에는 단이 지게 음극 전극판(300)의 둘레부분이 밀착되는 단턱이 형성되고,
마감블록(200)의 전면에 대한 홈 둘레부분에도 단이 지게 양극 전극판(400)의 둘레부분이 밀착되는 단턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 수소수 전해조 모듈.
- 제1항에 있어서,
수소수생성반응블록(100)의 유입구(110)는 외부로부터 정수가 유입되기 위한 유입연결구(110')가 연결되며,
수소수생성반응블록(100)의 유출구(120)는 생성된 수소수를 외부로 유출하기 위한 유출연결구(120')가 연결되는 것을 특징으로 하는 수소수 전해조 모듈.
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