CN103687816B - 具有功能性的氢水制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可便携的氢水制造装置，在任何时候任何地点对自然水、自来水或地下水进行净水过程或直接进行电解，不仅去除包括水性传染菌的各种微生物，还去除溶解在原水中的氯离子等通过电解生成的残留氯、次氯酸离子及总三卤甲烷等，进而解决了过去的电解时由电极板或棒表面鳞状敷膜问题产生的导电性障碍，可以供给溶存氢量丰富的水。

Description

具有功能性的氢水制造装置

技术领域

本发明涉及具有功能性的氢水制造装置，详细地涉及一种通过电解简单地生产生成氢水的制造装置，即使原水直接或者经过前置处理的水流入冷热水储存容器之后，在冷热储存容器内部底面设置用于电解的两个电极，然后，向上述两电极供给交流电源，在所设置的电极不产生鳞状物质而去除残留氯及次氯酸离子以及总三卤甲烷的生成。

背景技术

人类为了确保丰富的物资，在农业生产或蓄牧业等使用很多化学成分的肥料，为了大量的蓄牧使用各种消毒药等，随着工业的高度发展而导致自然被破坏、地球温暖化导致自然环境的逆袭和灾难，事实上人们的不安感日益增加，由环境污染引起的特应性等的生活习惯疾病等增加。

作为这种工业化的结果，对人们基本所需的水的污染也逐渐增加，最近为了提高生活质量，延长健康寿命，从要求更安全的水、干净的水到要求提供健康活力的水。

我们所喝的水面临的最当务之急的问题是在各种微生物中确保安全，抑制由包含在自来水中的有机物和消毒药剂引起的致癌性物质的生成，安全的我们饭桌上的农产品现在开始要从露地栽培到水培方式，要求医疗用水或功能性。

活性氢用“H”表示，是指原子状态的氢。

一般我们所说的氢是指“H₂”，是氢分子。

众所周知，活性氢很容易与活性氧结合而使成为各种疾病的原因的活性氧变得无害。

据说在体内产生能量时使用的氧的2%成为活性氧，但是如果在活性氧化的现场始终存在活性氢，原则上不会发生以活性氧为原因的疾病（所有疾病的原因的90%为活性氧）。

众所周知，所谓活性氢水事实上不包含活性氢，但如果喝活性氢水，则身体状态会变好，众所周知的世界上著名的称为奇迹之水的卢尔德泉、Nordenauer、Tlacote的水对身体好是事实。

为了使原子状态的氢存在于体内，必须用任何方法将氢单一原子化。

作为其它说明，是指存在于体内的氢分解酵素。

但是，对于分明存在的说明，几乎没有多少现实性，大部分为否定性信息。

如果能够证明在体内可以制造量方面足够的活性氢，对活性氧的解毒具有现实性的机理在物理化学上被解释，据说在先进国家大企业等集中开始了研究。

1）地球生命体的宿命－氧化障碍

作为地球生命体的生存圈的大气的大约21%被氧占有。因此，地球上的生物始终曝露在氧化障碍。

对于人的表面上的有脸上的皱纹、头发的脱毛和白发等皮肤组织的老化。

在体内，将摄取的食物用通过呼吸吸入的氧进行氧化来进行维持生命所需的代谢，从而不可避免地导致活性氧的生产。

该活性氧在体内将构成身体的物质进行氧化变性，引起细胞死亡的蛋白质的变性、DNA损伤等的障碍，其结果产生多种疾病。

2）生命体诞生的场“水”的实际情况

（地球上的水的特征）

地球上的水具有世界共同的最大特征。

其事实是地球上存在的水全都为溶解氢量非常不足的水。其理由在于，由于氢原子分子是宇宙中最小且最轻的元素，所以始终分散、逸散在水中。

（2）氢不足水的荒芜

从生物诞生的根源上不得不依存于“氢不足水”。

地球上的生物作为谋求自己种族的保全的方案，可以说显现出开发“抗氧化酵素”的必要性。

换言之，这是因为可以推断出：如果没有成功开发出抗氧化酵素，生物种只能面临灭亡危机。

（氢分解酵素）

在“NATURE”杂质1997年第385册第126页刊载的论文中可以看到如下的有趣的说明。

可知<Ni/Fe氢分解酵素>是最久的酵素（38亿年前）的同类，从可逆分解氢分子来制造氢原子到原始生命体发展有效地活性化氢分子（制造氢原子）的方法。

在该论文中，推测原始氢分解酵素具有当前高等生物具有作为“抗氧化酵素”先驱体的意义。

3）富氢水的概念

（1）电解水－临时氢增加水

在韩国通过电解改良水的装置通常是指碱离子生成器的装置。但是，事实上确认了饮用水中暂时与电解之前的水相比溶存氢增加到上位。

（2）恒常富氢水

之后，到2001年3月，被证明通过电解的还原水的溶存氢量为暂时的。即，得知生成的氢原子以秒单位，氢分子也以分单位分散、消失。

因此，作为补充其缺陷并生成恒常“包含丰富氢的状态的水”的方法，2001年9月新开发出“产生氢的矿物棒”。

这是利用下面的化学式“若金属镁和水反应，则生成氢氧化镁和氢”的原理。

Mg+2H₂O→Mg(OH)₂+H₂

在放有水的容器中投入以镁为主要成分的棒，在经过10～20分钟后水中氢气已经成为饱和状态。

另外，该装备的特征在于，始终补充新发生的氢的结果，可以饮用“氢恒常丰富的水”。

过去20年间观察到如果饮用临时增加氢（负极水）的水、恒常富氢水，则具有改善临床结果症状的效果。

糖尿病患者的血糖早期下降

肝功能障碍的早期改善

痛风患者的尿酸数值的早期下降

高血脂—血症的早期改善

胃、十二指肠的早期治疗和防止复发

改善高血压、低血压症、心绞痛、心肌梗塞等血管疾病

荨麻疹、哮喘、过敏性皮炎等过敏性疾病的早期改善

改善自律神经失调症、抑郁症等精神疾病的早期改善

月经不调、月经紊乱症、更年期障碍等的早期改善

风湿性关节炎、胶原病

改善难治性疾病

观察到如上所述的多种疾病的早期改善效果。

因此，若假设“富氢水一定具有去除活性氧的效果”，则可以进行上述的各种疾病的改善治疗的想法并非不可能。

4）活性氧种类的消除

（1）水控制学说

但是，上面的“若饮用富含氢的水，会得到改善各种疾病、早期治疗效果”的事实的解释。其作用是，氢分子通过体内的氢分解酵素分解成氢原子（活性氢），该活性氢依次与活性氧种类结合，并将其去除而最终生成水。

甲）O₂+e^-→O₂ ^-

乙）O_2-+H⁺H⁺→H₂O₂

丙）H₂O₂+e^-→·HO+HO^-

丁）HO^-+H⁺→H₂O

戊）HO^-+H⁺→H₂O

(2)抗氧化物质的实际情况

已知抗坏血酸（维生素C）具有抗氧化作用。但是，同时产生氧化还原，是连锁持续的反应，在抗坏血酸还原活性氧时，抗坏血酸被活性氧氧化而生成新的抗坏血酸，这对遗传基因造成损伤。

如此，不能否定一般抗氧化物质经一连串还原及氧化连锁反应结果，具有引起一种副作用的危险性。

在这方面，活性氢与活性氧结合，将后者还原去除而作为最终的结果仅产生水，所以安全。

人类每天享受并追求物质上的丰富和生活质量的提高带来的幸福。但是地球温暖化和来自自然的各种攻击（大气污染、水质污染），具有如癌症的各种生活习惯病增加的趋势。

从农业方面看，由于气象异常导致收获量剧减，价格持续暴增，所谓植物工厂的水景栽培技术作为替代方案受到关注，但是用一般的水这不能保障期望的收获量，甚至依赖农药。

在如IT的工业中，用如超纯水（ultra pure water）的干净的水进行清洗也不能去除产品中的各种异物，若用氢水清洗，不仅去除异物，还可以减少化工药品和废水及大气污染。

在生活环境方面，已知去除万病根源的活性氧方面适宜多摄取SOD（活性氧去除酵素）相关食品和维生素C，最具有活性氧的抗氧化力的是氢，作为将其溶解于水的技术开发，氢水受到关注。

氢作为汽车和未来能量的无限资源，全世界正在加紧开发该领域。

如此，若说21世纪迎来了氢水的时代也不会言过其实。

这是因为我们可以享受到氢具有的地球上最强的抗氧化能力即还原力。

氢水不仅可以喝，由于大城市的人口集中带来的室内空气和食品安全性等，不仅新生儿，从儿童到成人都受到如特应性的皮肤炎症的折磨。

如果使用氢水沐浴，可以缓解骚痒并治疗改善皮肤炎症已经是在先进国家发表过的内容。

即，人类使用氧化能量维持生命，所以当然作为副产物不能避免由活性氧的发生带来的危害。

因此，我们的身体刻在老化，为了延迟一点其老化（抗老化），氢水最具有可能性。

即使在1970年代，过敏被认为是注射后发生休克或吃食物后出现荨麻疹的身体免疫反应的一部分，过敏的代表性疾患即特应性皮炎、哮喘、过敏性鼻炎不常见，并且认为不重要。

但是，以1980年为基点暴增，现在过敏疾病已成为常识，根据从1995年开始调查的国际过敏历史调查（International Study of Asthma,Allergies Children;ISAAC），依据过去一年内确诊的病历计算韩国的哮喘和特应性皮肤炎有病率，在6－7岁分别报告8%和4.5%。特应性的剧增原因在于急剧的工业开始引起的环境污染和食品开发。

其次，冷暖气设施和各种室内装饰材料等引起的污染物质，产生大量微尘的汽车尾气、香烟及沙尘等是过敏症发生的主要原因，包括母乳哺乳形态的食品文化的变化也对过敏症的发生造成影响。

政府（环境部外）和各地方团体也每年支出巨额的预算进行多样的调查、监督及强化管理，事实上逐渐增加的过敏症已经成为社会性问题。

用称为世界上的奇迹之水（法国卢尔德、德国Nordenauer、墨西哥Tlacote等）地方出来水洗涤或饮用可治愈包括皮肤病的难治病是已被报道的事实，这种水的共同点被证明水中含有氢。

在换季时发生更多的过敏患者，据报告由于身体内外部的气温差和湿度等，皮肤的毛孔被关闭的同时不能发散身体内部的热能，伴随各种压力突出到身体边缘。有趣的是东南亚人或运动员没有明显的过敏，其理由是他们流很多汗而打开皮肤的毛孔，所以皮肤始终有保湿效果。

人们每天吸入氧生活，呼吸所使用的氧的2%是对人体有害的活性氧，是所有疾病的根源是没有异议的。

为了去除这种活性氧，会摄取含有维生素C的食品或商品。但是，抗氧化力比维生素C高几百倍的是氢。

据报告这种氢不仅对人体中生活习惯病（糖尿、癌、肥胖、痴呆、高血脂症、风湿等）和老化，对特应性皮炎有效（Treatment of atopy dermatitis with hydrogencontaining water;shoto-kai medical corporation,M.D yoshikazu Irie）。

作为用于生成这种氢水的制造装置，在授权韩国专利第10－0274106号中，公开了一种氢溶存水制造装置，其涉及电解氢溶存水，在包含0.1ppm以上的浓度的溶存氢的纯水，而且上述水通过从磷酸钠或正极得到的正极水调节为pH7.2至7.3，并且，上述水的氧化还原电位设为+100mV以下的电解氢溶存水中，其特征在于，使用于下述甲）～己）的组中选择的用途，通过一般的电解法生成电解氢溶存水。

甲）输液制剂（transfusion formulation）、人工透析液剂、腹膜透析液剂或药剂

乙）化妆水

丙）抗氧化食品（antioxidation edibles）

丁）加工饮料

戊）蔬菜、水果等的出货前清洗剂

己）食品添加物

与此相比，利用没有隔膜的电解的韩国专利申请第10－2011－0017307号，涉及一种氢水制造装置，将原水净化后进行电解产生氢或将镁等金属盐溶于水产生氢，或将填充于氧气瓶（压力容器）中的氢溶解于净化水中，制造可使用于饮用水、饮料、医疗、农业及工业用的氢水。

在上述的发明，执行电解时，随着区分为正极板或负极板而持续供给相同的电极，具有在负极板产生鳞状物质的问题，在所生成的氢水中去除残留氯及次氯酸离子是有限的，具有不能抑制总三卤甲烷的生成的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种氢水制造装置，将自来水、地下水等的原水直接流入或将通过前置处理过程的水流入冷热储水容器之后，向由正极和负极构成的一对电极交替供给交流电压电源，以便在冷热储水容器内部底面通过没有隔膜的电解产生氢，对各电极施加负（－）的电压的时间长度设定为在电极表面形成不会引起与水的导电性障碍的程度的鳞状膜，施加正（+）的电压的时间长度设定为溶解已经形成的鳞状膜而在水中没有溶出的状态下结束电解，防止现有的电解方式中负极的电极板或电极棒中产生鳞状物质，并且为了去除残留氯、次氯酸离子和总三卤甲烷而利用还原性块状过滤器。

为了实现上述技术课题的具有功能性的氢水制造装置包括：保管原水的冷热水储存容器；其中，冷热水储存容器包括：网筛，用于去除并脱除原水中包含的浮游性物质；纤维状活性碳过滤器，用于吸附并去除通过上述网筛的原水中包含的异味、混浊度、浮游物质、残留氯及挥发性物质；孔径为0.1μm以上的可反向冲洗的精细过滤器或孔径为0.01μm以上的超滤器，用于去除经过上述纤维状活性碳过滤器的原水中包含的微生物、微粒子、胶质及有机性物质而向上述电解器传送原水；电解器，在上述冷热水储存容器的内部底面，由流过电流的相同面积的一对电极棒或电极板构成；电源供给器，连接在上述一对电极，以不产生鳞状物质的时间内为周期，交替供给正极和负极的交流电流；以及还原性块状过滤器，用于去除由上述电解器产生氢的氢水内的残留氯、次氯酸离子及总三卤甲烷等。

发明效果

在2007年5月8日，在美国自然医学杂志发表了氢水治疗癌、脑轻微疾病和动脉硬化等的效果，作为受世界瞩目的未来新技术的开拓领域，通过饮用含有氢的氢水，对如特应性皮炎、皮肤美白、老化、生活习惯病等也有效果，在如半导体和显示器的IT领域，清洗力比超纯水具有卓越性，在农业（包括水培）领域，具有加速生长及预防病虫害效果，食品类长期原形保存性优秀，并且作为防老化和保湿效果对化妆品也有效果。

在本发明中，将具有上述效果的氢水通过电解制造，从而解决将具有相同极性的电流供给到各电极板或电极棒而产生的负极的电极板或电极棒中由鳞状物质引起氢水生产障碍的问题，去除通过水的电解产生的残留氯及次氯酸离子来抑制发生异味，并具有抑制总三卤甲烷的生成的效果。

附图说明

图1是根据本发明的氢水制造装置的结构图；

图2是根据本发明的氢水制造装置中的原水的进行度；

图3是根据本发明的氢水制造装置的电源供给器中的电流供给形态图。

具体实施方式

根据本发明的具有功能性的氢水制造装置包括：保管原水的冷热水储存容器101；其中，上述冷热水储存容器101包括用于去除并脱除原水中包含的浮游性物质的网筛102、用于吸附并去除通过上述网筛102的原水中包含的异味、混浊度、浮游物质、残留氯及挥发性物质的纤维状活性碳过滤器103、用于去除经过上述纤维状活性碳过滤器103的原水中包含阴离子的阴离子交换去除装置104、和用于去除经过上述阴离子交换去除装置104的原水中包含的微生物、微粒子、胶质及有机性物质而向上述电解器传送原水的精细过滤器或超滤器105；在上述冷热水储存容器101的内部底面，由流过电流的相同面积的一对电极棒或电极板107、108构成的电解器106；与上述电解器106接触并连接在两个电极棒或电极板而向电极棒或电极板107、108供给电流的电源供给器109；以及用于去除并抑制由上述电解器106产生的氢水的残留氯、次氯酸离子及总三卤甲烷的还原性块状过滤器110。

图1是根据本发明的氢水制造装置的结构图，图2是根据本发明的氢水制造装置中的原水的进行图。

如图1及图2所示，上述冷热水储存容器101是净化自来水、地下水、海水等的原水，生成氢水之后制造成冷水或热水储存的储存空间。

上述网筛102将不锈钢或强化塑料材质制作成网状大小1～200微米（um）的圆筒形而放入压力容器使其自动进行原水中包含的浮游性物质的去除及脱除，以便对供给到上述冷热水储存容器101的原水一次性去除或脱离原水中包含的浮游性物质。

上述纤维状活性碳过滤器103是用于吸附去除通过上述网筛102的原水中包含的异味、混浊度、浮游物质、残留氯及挥发性物质的装置。

上述阴离子交换去除装置104去除经过上述纤维状活性碳过滤器103的原水内包含的阴离子。

上述精细过滤器或超滤器105去除经过上述纤维状活性碳过滤器103的原水中包含的微生物、微粒子、胶质及有机性物质而向上述电解器传送原水。

上述精细过滤器的孔径为0.1μm以上且可反向冲洗，上述超滤器的孔径为0.01μm以上。

上述电解器106在上述冷热水储存容器101的内部底面由流电流的相同面积的两个电极棒或电极板107、108构成。

上述电解器106对经过上述精细过滤器或超滤器104净化的原水或未执行上述净化过程而供给的原水，若从上述电源供给器109供给电流，则上述电解器106内的一侧的电极棒或电极板107连接正极，另一侧的电极棒或电极板108连接负极，若在另一侧的电极棒或电极板108连接负极而流过电流，则在正极107发生H₂O→1/2O₂+2H⁺+2e^-的反应，另一方面在负极108发生2H₂O+2e^-→H₂+2OH^-的反应。

因此，在连接正极的电极棒或电极板107产生氧O₂，连接负极的电极棒或电极板108产生氢H₂，可以得到包含0.1PPM以上的溶存氢的氢水，附加地，在正极产生氢离子H⁺，在负极产生氢氧离子OH^-。

上述氢离子H⁺将水变成酸性，上述氢氧离子OH^-将水变成碱性，但是它们以相同的量存在，所以水的氢离子浓度pH整体上不变。

在上述的电解过程中，若经过一定的时间，在连接负极的电极棒或电极板108的表面快速产生所生成的氢氧离子OH^-和Mg²⁺成分结合的Mg(OH)₂成分的鳞状物质，从而使电阻值增加，电解的效率急剧下降。

因此，从上述电源供给器109向一侧的电极棒或电极板107供给正极，向另一侧的电极棒或电极板108供给负极时，在不产生鳞状物质的最大时间的范围内反复交替供给来预防上述鳞状物质的产生。

上述电源供给器109被供给常用的电源而降压到电解所需的电流，向一侧的电极棒或电极板107供给正极，向另一侧的电极棒或电极板108供给负极。

图3是根据本发明的氢水制造装置的电流供给形态图。

如图3所示，上述电源供给器109在供给上述电流时，在不产生鳞状物质的最大时间的范围内，向电极棒或电极板107、108反复交替供给极性来预防上述鳞状物质的产生。

上述还原性块状过滤器110去除通过上述电解过程得到的氢水中溶解的氯离子Cl^-被氧化而生成Cl₂、次氯酸OCl^-、总三卤甲烷等的生成，并去除在上述纤维状活性碳过滤器103未处理的残留氯，根据氯离子的浓度存在味道强度的差异，但是可以去除所产生的氯消毒味道。

上述还原性块状过滤器110为了克服过去碳块过滤器的极限，将包含在原水中的氯离子或粉末活性碳、维生素C、抗坏血酸钠、活性白土、长石、沸石、磷灰石及斑脱土等混合组合起来以200～700℃加热烧结而形成为板或圆形。

例如，次氯酸钠（NaOCl）的情况下，与上述还原性块状过滤器110内的维生素C（C₆H₈O₆）结合而使其变化为氯化钠（NaCl）、葡萄糖（C₆H₆O₆）和水（H₂O），从而去除氯的味道。

表1是对首尔市供给的大约1升自来水利用具有20cm²的面积的铂金电极使每m²的电流密度不同而实验残留氯和溶存氢的结果。

表1

如表1所示，在电解过程中，随着时间经过产生很多溶存氢而得到更高的氢水，但是残留氯或总三卤甲烷的生成也升高，对上述还原性块状过滤器110的必要性也提高。

在本说明书中，说明了具有功能性的氢水制造装置的优选实施例，但是本发明不限于此。本发明在权利要求书及附图的范围内可以多样地变形而实施，这仍属于本发明的权利范围。

Claims (5)

1.一种氢水制造装置，其为具有功能性的氢水制造装置，其特征在于，包括：

保管原水的冷热水储存容器；

电解器，设置于上述冷热水储存容器的内部底面，由流有电流的相同面积的两个电极棒或电极板构成；

电源供给器，连接在上述两个电极棒或电极板，以在电极棒或电极板不产生鳞状物质的时间内为周期，交替供给正极和负极的交流电流；以及

还原性块状过滤器，用于去除由上述电解器得到的氢水内的残留氯、次氯酸离子及总三卤甲烷，

其中，所述还原性块状过滤器将包含粉末活性碳、维生素C、抗坏血酸钠、活性白土、长石、沸石、磷灰石及斑脱土混合组合起来以200～700℃加热烧结而形成为板或圆形。

2.根据权利要求1所述的氢水制造装置，其特征在于，包括：

网筛，设置于上述冷热水储存容器的外部或冷热水储存容器的内部上侧，用于去除并脱除原水中包含的浮游性物质；

纤维状活性碳过滤器，设置于上述网筛的下侧，用于吸附并去除通过上述网筛的原水中包含的异味、混浊度、浮游物质、残留氯及挥发性物质；以及

孔径为0.1μm以上的可反向冲洗的精细过滤器或孔径为0.01μm以上的超滤器，设置于上述纤维状活性碳过滤器的下侧，用于去除经过上述纤维状活性碳过滤器的原水中包含的微生物、微粒子、胶质及有机性物质而向上述电解器传送原水。

3.根据权利要求1所述的氢水制造装置，其特征在于，

在上述电解器中，一对电极的形态由板、棒、四边形、圆形、三角形、六角形或H形构成。

4.根据权利要求2所述的氢水制造装置，其特征在于，

在上述纤维状活性碳过滤器与上述精细过滤器或超滤器之间包括用于去除原水内包含的阴离子的阴离子交换去除装置。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的氢水制造装置，其特征在于，包括：

上述电解器的电源，容器下部内部插入可充电的电池而使其移动性自由，上述保管原水的冷热水储存容器的材质由塑料或玻璃构成圆筒形。