CN107001082A - 氢注入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氢注入装置，其在维护时的作业效率及卫生方面良好，并能够生成可灵活调整氢含量的富氢水。本发明的氢注入装置具备：基准容器，其在底部搭载颗粒物并储存析氢反应用水，该颗粒物在表面具有与水进行析氢反应的物质；连通单元，其以密封状态将该基准容器的上方内部和所述饮用储存水流体性连接；辅助单元，其介由该连通单元，增强从所述基准容器向所述饮用储存水注入氢。

Description

氢注入装置
技术领域
本发明涉及一种能够在通用的饮水机或加仑桶等中追加注入氢的氢注入装置。
背景技术
伴随着近年来饮用水市场的扩大，能够提供纯净水或天然水的饮水机正在逐步向企业、体育设施甚至家庭中普及。因此，用户所需的饮用水水质也呈现多样化。这其中，近年来含有大量氢的所谓富氢水备受瞩目，其能够有效消除导致癌症等各种疾病的活性氧，因而在体育业界、医学界等鼓励摄入富氢水的呼声也不断高涨。关于该富氢水的生成器，已知有使用镁颗粒和水进行化学反应的生成器。具体而言，例如有在饮水机内投放、搭载富氢水生成器，向内部储存的水中赋予氢，从而生成富氢水的情况。
然而，上述饮水机型富氢水生成器是使规定的镁颗粒和水反应，产生氢(Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2)，而氢的产量有限，因此必须在每个使用寿命期限内进行更换等维护作业。该维护作业是将饮水机的饮用水储存箱内的富氢水生成器去除后，投放新的富氢水生成器，因此作业繁杂，卫生方面也存在不妥之处。此外，析氢量依照上述化学反应式，因此难以逐步调整氢的注入量，例如无法在饮水机中刚追加的饮用水中注入大量的氢，在短时间内生成富氢水，还无法调整或增加每个富氢水中的氢含量等。虽然也存在将氢气罐直接联接饮水机，从而短时间内生成富氢水的装置，但是在氢气罐的操作及保管方法上必须多加注意，还伴随有引火爆炸等重大危险性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-167696号公报
专利文献2：日本专利特开2004-41949号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上述课题而提出，本发明的目的在于提供一种氢注入装置，该氢注入装置在维护时的作业效率及卫生方面良好，并能够生成可灵活调整氢含量的富氢水。
用于解决问题的手段
本发明提供一种用于在饮用储存水中追加注入氢(以下，如上所述简称“氢气”)的氢注入装置。该氢注入装置具备：基准容器，其在底部搭载颗粒物并储存析氢反应用水，该颗粒物在表面具有与水进行析氢反应的物质；连通单元，其以密封状态将该基准容器上方内部和所述饮用储存水流体性连接；辅助单元，其介由该连通单元，增强从所述基准容器向所述饮用储存水的氢注入。
本发明的氢注入装置中，首先，除了储存饮用水的容器以外，还具备析氢装置(所述基准容器)和促进该析氢装置的析氢量的辅助增强容器。此氢注入装置能够通过追加“另外”的装置，向现有的饮水机或富氢水饮水机内注入或增强氢，在维护时仅更换各个“另外”的装置，或者更换“另外”的装置内的反应物质，即可完成作业，因此作业性得以提升，进而在作业时的卫生方面也存在优势。关于该“另外”的装置，此氢注入装置由通常情况下的析氢装置(所述基准容器)和促进析氢量时的辅助增强容器这两种装置构成，通过任一种装置注入氢，都能够灵活改变饮水机内的氢含量。
此外，此氢注入装置的所述连通单元是将从所述基准容器向所述饮用储存水注入氢的氢注入路径岔分为通常路径和辅助增强路径的管道，所述辅助单元能具有：辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器内的水中；转换阀，其与该投放装置的动作联动，将所述管道的通常路径转换为辅助增强路径，并向饮用储存水中注入氢。
另外，所述辅助增强容器中储存的辅助物质可以是分别在表面覆盖有镁的多个颗粒物，也可以是通过表面上的氢化铝成分发生析氢反应的多个颗粒物。
产生氢的反应多种多样。以往，考虑到其反应的稳定性及反应时间的长度等，具有代表性的是上述用镁析氢的析氢装置。另一方面，近来得知使用铝粉进行的析氢反应(下述)不仅能确保析氢量，还有效且恒定稳定。此外，今后还可能提供适用于饮用水的析氢反应。但是，一般产生大量氢的反应可设想到必然存在反应热量过大、相对于反应物质量的反应时间较短等问题(上述铝反应也存在相同问题)。
另一方面，含氢水的水中含氢量的初始值会有所变动。例如，根据容器的材质、放置时间及新的水分注入量等，氢浓度会有所不同，达到规定氢浓度前的氢量也逐步存在差异。此外，根据含氢水的使用用途，所需的氢量存在差异。此氢注入装置是作为能够灵活应对此种问题的装置而被制作而成的，其能恰当地在能够以规定的氢量进行长期反应的通常状态下的路径和希望迅速增加氢量时的辅助路径之间转换，并提供饮用储存水。另外，由辅助路径输送氢的动作属于临时选项，因此此氢注入装置整体优先通常路径，不存在析氢反应问题(上述)，从而就这点来看也存在优势。换而言之，此氢注入装置的一大特征在于，能够灵活对应饮用水中所需的含氢量，从而改变氢量，并且能够将各种析氢反应中的利害得失得以相互抵消。
此外，所述连通单元可以具有：管道，其构成从所述基准容器向所述饮用储存水注入氢的氢注入路径，并能与储存饮用水的加仑桶联接；以及喷出构件，其与该管道联接，并延伸至所述加仑桶的下方，能向饮用水喷出氢。所述辅助单元可以具有：辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；以及投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器内的水中。
以往，富氢水生成器多为专用机器，需要富氢水的用户必须设置“另外”的富氢水生成器，因此作业繁杂，在成本和设置空间方面也存在问题。这些问题成为了将富氢水市场拓展至现有饮水机市场的绊脚石。对此，此氢注入装置通过附加至现有饮水机市场中具有通用加仑桶的饮水机上即可应对，因此无需新引进生成富氢水的专用机器，能够满足希望便捷廉价获得富氢水的用户需求。
此外，饮用储存水通过其储存容器上部的注水口被从流体性连接的加仑桶注入，所述连通单元由管道和所述注水口构成，该管道形成从所述基准容器直接向饮用储存水中注入氢的路径。此外，所述辅助单元优选具有：
辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；以及投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器的水中。另外，所述辅助增强容器中储存的辅助物质优选分别在表面覆盖有镁的多个颗粒物或者氢化铝(AlH3)。
如上所述，此装置构成为能够从所述基准容器直接向饮用储存水中注入氢，并且也能够将未含在饮用储存水中(多余)的氢注入至设置于上部的补给用加仑桶中。结果，能够使补给用的加仑桶内的水也同时变为富氢水，还能够提高加仑桶内的补给水的初始氢含量，使其处于备用状态。由此，向储存饮用储存水的容器补充补给水后，能减小注入大量氢的必要性，并能够一次性提供大量富氢水。
并且，此装置是用于向补充有饮用储存水的加仑桶中追加注入氢的氢注入装置，其特征在于，该氢注入装置具备：密封式的容器部，其在底部搭载颗粒物，并储存析氢反应用水，该颗粒物在表面具有与水进行析氢反应的物质；中空的气缸构件，其从该容器部的内部上方到底部垂直延伸，在上端附近设置有能够吸入容器部内气体的孔；活塞构件，其在该中空筒状构件的内部上下自由滑动；按压单元，其用于使该活塞构件滑动至下方；弹性构件，其使滑动至下方的活塞构件恢复滑动至上方；氢注入构件，其流体性连接所述气缸构件，并延伸至加仑桶内的饮用储存水中；以及固定单元，其在所述容器部的底部，定位至加仑桶的上部。此装置在按压所述按压单元后，使所述活塞构件滑动至下方，将气缸构件内部的提起输送至所述氢注入构件。并且，所述颗粒物由多个构成，分别被镁覆盖表面。
此氢注入装置通过将产生氢的所述容器部和补充饮用储存水的加仑桶直接联接，相比通用的放置型饮水机，能够大幅度减小体积。此外，此装置的优势在于，能够使加仑桶内的饮用储存水直接变为含氢水，例如能够将保管的加仑桶内的饮用储存水变为富氢水，并进行保管，从而在更换加仑桶时，能够立即迅速地提供富氢水。
附图说明
图1是表示本发明所述饮水机型富氢水生成器的示意图。
图2是表示本发明的其他富氢水生成容器的示意图。
图3是表示本发明的其他富氢水生成容器的示意图，(a)是装配图，(B)是分解图。
图4是表示本发明其他富氢水生成容器的示意图。
具体实施方式
关于本发明的氢注入装置的一种实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式所述氢注入装置一例的示意图(图中波浪线表示构件外观和剖面的界线。以下在其他图中也是如此)。如图1所示的氢注入装置大致由以下构件构成，即：析氢桶1，该析氢桶1用于产生氢气；饮水机内置桶3，该饮水机内置桶3储存有饮用储存水(以下，在本说明书中也简称为“饮用水”)；以及铝粉储备层5，该铝粉储备层5用于促进氢的产生。
析氢桶1以内含的状态具备上方打开的容器13。在该容器13内一同加入了反应用水15和球状的镁颗粒17，该镁颗粒17在表面镀有镁并通过与该反应用水15反应从而产生氢气。此外，在容器13的最下部侧面设置有排水管24，该排水管24从容器13贯穿析氢桶1并通向外部，能排出使用后的反应用水15。此外，在容器13的上方设置有空间19，其能临时储存由反应用水15和镁颗粒17产生的氢气。在该空间19的侧面侧设置有贯穿析氢桶1的反应用自来水注入口21，介由该反应用自来水注入口21，能从外部向析氢桶1内补充水15。
在析氢桶1内部的容器13中产生的氢气(反应式Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2)上升至空间19，从空间19穿过析氢桶1的顶面。然后，氢气通过与饮水机内置桶3的侧面连接的通常管道9，流入至饮水机内置桶3内部。通常管道9和饮水机内置桶3的嵌合部设置有直径为50mm的氟膜22，其确保只有氢气从通常管道9被输送至饮水机内置桶3中，而防止饮水机内置桶3内的饮用水7逆流至通常管道9中。此外，在饮水机内置桶3和通常管道9的嵌合部设置有止回阀，其与氟膜22相同，仅在朝向饮水机内置桶3内部的方向使氢气流动，抑制饮水机内置桶3内的水7逆流向通常管道9。饮水机内置桶3内部储存有从设置于该饮水机内置桶3顶面的饮用水注入口25注入的饮用水7，而进入饮水机内置桶3内部的氢气与该饮用水7混合。
此外，铝粉储备层5的顶面设置有能够打开的盖子27，打开盖子27，向铝粉储备层5内投放铝粉23(AlH3)。该铝粉23促进在析氢桶1中产生氢气。此外，介由投放管道29，将铝粉储备层5的底面和控制铝粉23补充量的铝粉补充装置31连通，铝粉23通过投放管道29被输送至铝粉补充装置31内部。由铝粉补充装置31指定了分量的铝粉23从铝粉补充装置31的底面，经过与析氢桶1的侧面连接的铝粉导向管道33，进入容器13的内部，其通过与反应用水15反应，促进产生氢气(2AlH3+3H2O→Al2O3+6H2)。
另外，使用铝粉23促进氢气的产生时，与从上述通常管道9输送至饮水机内置桶3的路径(以下，简称为“通常路径”)不同，氢气通过使用涡轮增压管道35的路径(以下，称作“涡轮增压路径”)被输送至饮水机内置桶3中。涡轮增压管道35被设置于通常管道9的转换阀37岔分，通过转换阀37的动作在通常路径和涡轮增压路径之间切换。另外，转换阀37与将铝粉23投放至容器13内时的铝粉补充装置31同步动作。此外，在涡轮增压管道35和饮水机内置桶3的连接部也设置有止回阀，其仅在朝向饮水机内置桶3内部的方向使氢气流动，而抑制饮水机内置桶3内的所述水7逆流向涡轮增压管道35。
涡轮增压管道35和饮水机内置桶3的嵌合部与通常管道9和饮水机内置桶3的嵌合部不同，前者设置有析氢起泡口39。从涡轮增压管道35流入饮水机内置桶3的氢气，被该析氢起泡口39转换成微小的气泡，相比穿过通常管道9的通常情况，能够更有效地与饮用水7混合。
接下来，参照图2，示出本发明的其他氢注入装置。图2是示出本实施方式的氢注入装置中替代已详细说明的饮水机内置桶3而使用现有饮水机的情况的示意图。优选使用在上部具有加仑桶43且有大致基本构造的饮水机。将与析氢桶1内的空间19连接的联接管道41的前端部从现有饮水机的饮用水桶顶面向内部插入，并使用连接器45与联接管道41和加仑桶43的嵌合部连接。此外，在联接管道41的前端部也具备联接用析氢起泡口47，该联接用析氢起泡口47和析氢起泡口39对于氢气的作用相同，都是将氢气转换成微小的气泡。
接下来，在图3(a)、(b)中也示出了本发明其他饮水机型富氢水生成器的示意图。其能够在大致呈加仑桶形状的加仑桶49上组合简化后的小型析氢桶51进行使用。在小型析氢桶51的下部外周安装固定用保持件52，安装有该固定用保持件52的小型析氢桶51的底面盖在加仑桶49的顶面上。该小型析氢桶51的内部呈中空形状，其从顶面中央贯穿至底面中央地配接有泵53，泵53的下端部与氢气导向管55连接。在小型析氢桶51的内部加入了反应用水57和球状的镁颗粒59，该镁颗粒59通过与该反应用水57反应从而产生氢气。此外，在小型析氢桶51的顶面设置有与外部连通的反应用自来水注水口61，其能从外部向小型析氢桶51内补充反应用水57。
并且，对由泵53将氢气注入至饮用水69的工序进行进一步说明。泵53在上方为圆弧状突出的弹性树脂构件的按入部63的下方内部配设有活塞64，该活塞64在波纹管部65内上下方向上配设的气缸66内滑动。从而，通过手部压力将按入部63按入下方后，活塞64滑动至下方，气缸66内的氢气58被按入并输送至氢气导向管55内的下方。此外，波纹管部65的上端部与活塞64的外周联接(参照标号68)，因此与活塞64联动并上下移动。气缸66内的氢气被输送至下方后，当释放对按入部63的手部压力时，波纹管部65通过其弹性恢复力向上方伸展，随之活塞64也向上方移动。此时，气缸66内变为负压，则桶51内需要补充氢气58。
此处，再次观察活塞64和波纹管部65，首先波纹管部65未与外部密封，因此氢气58补充至波纹管部65内。此外，在活塞64的中央附近配置有多个孔64a，其贯穿气缸64内部，与底面64b连通。从而，气缸66滑动至上方，孔64a超过气缸66的上端位置后，朝向波纹管部65内空间的方向打开，变为能够流入氢气的状态。结果，手部压力释放后，气缸66内变为负压，则补充氢气。如此反复进行一连串手部压力的施加与释放动作，通过上下移动活塞64，能够向下方送出氢气。
此外，泵53和氢气导向管55的嵌合部上重叠设置有止回阀。止回阀只允许在朝向加仑桶49内部的方向使氢气流通，限制加仑桶49内的饮用水69逆流向泵53内。在加仑桶49的顶面设有用于插入氢气导向管55的孔71，通过该孔71，加仑桶49内部的饮用水69与氢气混合。
接下来，图4示出了本发明其他氢注入装置的示意图。本装置是替已代详细说明的本实施方式的氢注入装置的饮水机内置桶3，而将加工型饮水机内置桶73和加工型饮水机内置桶73上部的大型桶75连接使用。通过将加工型饮水机内置桶73和大型桶75进行组合，在需要大量富氢水时，无需频繁补充饮用水，即可完成供应。
将与已详细说明的析氢桶1内的空间19连接的加工型联接管道77前端部从位于加工型饮水机内置桶73顶面的顶盖79插入至内部。该顶盖79和加工型饮水机内置桶73的嵌合部夹住垫片A85，限制加工型饮水机内置桶73内的饮用水81和氢气不漏出至外部。此外，加工型联接管道77的前端部也具备加工型析氢起泡口83，其对氢施加与已详细说明的析氢起泡口39相同的效果，使进入至加工型饮水机内置桶73内的氢气与加工型饮水机内置桶73内的饮用水81有效混合。
位于加工型饮水机内置桶73顶面的顶盖79和大型桶75连接，该嵌合部夹住垫片B87。储存在加工型饮水机内置桶73内上部的氢气通过加工型饮水机内置桶73和大型桶75的嵌合部，以与大型桶75内的饮用水89交换的方式，输送至大型桶75内。大型桶75内的饮用水89在每次氢气被输送至大型桶75内时与该氢气混合，并移动至下部的加工型饮水机内置桶73内。因此，每次饮用水81被消耗时，与氢气混合后的饮用水89会被补充至加工型饮水机内置桶73内。
以上，关于本发明的实施方式，参照附图进行了说明，但本领域技术人员应当明白本发明不限定于此实施方式，在不超出权利要求书中记载的主旨及指示的范围内还存在其他改良例和变形例。
工业上的可利用性
本发明的氢气注入装置在维护时的作业效率及卫生方面良好，并能够生成可灵活调整氢含量的富氢水。具体而言，能够用于所有想要含有氢的水或溶液。并能够用于富氢水生成器及通用的容器。例如，不仅用于富氢水饮水机、加仑桶或塑料瓶等各种饮用水用途，还能够增加安装在美体沙龙或美容院等的化妆水、洗面奶、美容液储存容器上使用。本说明书中的饮用水是指生物危害性低的水，按照此定义，自然也适用于美容等用途。
附图标记说明
1 析氢桶
3 饮水机内置桶
5 铝粉储备层
7 饮用水
9 通常管道
13 容器
15 反应用水
17 镁颗粒
19 空间
21 反应用自来水注入口
22 氟膜
23 铝粉
24 排水管
25 饮用水注入口
27 盖子
29 投放管道
31 铝粉补充装置
33 铝粉导向管道
35 涡轮增压管道
37 转换阀
39 析氢起泡口
41 联接管道
43 加仑桶
45 连接器
47 联接用氢起泡口
49 加仑桶
51 小型析氢桶
52 固定用保持件
53 泵
55 氢气导向管
57 反应用水
58 氢气
59 镁颗粒
61 反应用自来水注水口
63 按入部
64 活塞
64a 孔
64b 底面
65 波纹管
66 气缸
69 饮用水
71 孔
73 加工型饮水机内置桶
75 大型桶
77 加工型联接管道
79 顶盖
81 饮用水
83 加工型析氢起泡口
85 垫片A
87 垫片B
89 饮用水

Claims (10)

1.一种氢注入装置，其是用于在饮用储存水中额外注入氢的氢注入装置，其特征在于，具备：
基准容器，其在底部搭载颗粒物并储存析氢反应用水，该颗粒物在表面具有与水进行析氢反应的物质；连通单元，其以密封状态将该基准容器的上方内部和所述饮用储存水流体性连接；辅助单元，其介由该连通单元增强从所述基准容器向所述饮用储存水的氢注入。
2.如权利要求1所述的氢注入装置，其中，
所述连通单元是将从所述基准容器向所述饮用储存水注入氢的氢注入路径岔分为通常路径和辅助增强路径的管道；
所述辅助单元具有：辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器内的水中；转换阀，其与该投放单元的动作联动，将所述管道的通常路径转换为辅助路径，并向饮用储存水中注入氢。
3.如权利要求1所述的氢注入装置，其中，
所述连通单元具有：管道，其构成从所述基准容器向所述饮用储存水注入氢的氢注入路径，并能与储存饮用水的加仑桶联接；以及喷出构件，其与该管道联接，并延伸至所述加仑桶的下方，能向饮用水喷出氢；
所述辅助单元具有：辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；以及投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器内的水中。
4.如权利要求1所述的氢注入装置，其中，
饮用储存水通过其储存容器上部的注水口被从流体性连接的加仑桶注入，所述连通单元由管道和所述注水口构成，该管道形成从所述基准容器直接向饮用储存水中注入氢的路径。
5.如权利要求4所述的氢注入装置，其中，
所述辅助单元具有：辅助增强容器，其储存辅助物质，该辅助物质相比搭载于所述基准容器的颗粒物，析氢反应更剧烈；以及投放装置，其从该辅助增强容器投放至所述基准容器内的水中。
6.如权利要求5所述的氢注入装置，其特征在于，
所述辅助增强容器中储存的辅助物质是分别在表面覆盖有镁的多个颗粒物。
7.如权利要求5所述的氢注入装置，其特征在于，
所述辅助增强容器中储存的辅助物质是通过表面上的氢化铝成分进行析氢反应的多个颗粒物。
8.一种氢注入装置，其是用于向补充有饮用储存水的加仑桶中额外注入氢的氢注入装置，其特征在于，
该氢注入装置具备：
密封式的容器部，其在底部搭载颗粒物，并储存析氢反应用水，该颗粒物在表面具有与水进行析氢反应的物质；
中空的气缸构件，其从该容器部的内部上方到底部垂直延伸，在上端附近设置有能够吸入容器部内的气体的孔；
活塞构件，其在该中空筒状构件的内部上下自由滑动；
按压单元，其用于使该活塞构件滑动至下方；
弹性构件，其使滑动至下方的活塞构件恢复滑动至上方；
氢注入构件，其流体性连接所述气缸构件，并延伸至加仑桶内的饮用储存水中；以及
固定单元，其在所述容器部的底部，定位至加仑桶的上部；
在按压所述按压单元后，使所述活塞构件滑动至下方，将气缸构件内部的气体输送至所述氢注入构件。
9.如权利要求8所述的氢注入装置，其特征在于，
所述颗粒物由多个构成，并且分别被镁覆盖表面。
10.如权利要求8所述的氢注入装置，其特征在于，
所述颗粒物由多个构成，通过表面上的氢化铝成分进行析氢反应。
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