CN107046807B - 氢水生成器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氢水生成器，在将阳极电极与阴极电极在容器内沿大致垂直方向配置的构成中，能够效率佳地生成氢。具有2根以上的阳极电极(4A)或阴极电极(4B)的电极部(4)对生成器本体罩部(2)进行支撑。抓住生成器本体罩部(2)，将电极部(4)浸渍在如杯子那样的饮料容器(18)内的饮用水中。而且，控制部(11)将使来自电池(8)的供给电压升压而成的电压以规定时间施加到电极部(4)，由此开始电解。此时，饮用水中，因阳极电极与阴极电极之间的通电路径形成有多个，所以能够效率佳地产生氢。
Description
技术领域
本发明涉及一种在贮存在饮料容器的饮用水中利用电解而产生氢从而生成氢水的氢水生成器。
背景技术
近年来，已在临床结果或研究机构的实验结果中得到证明，通过摄取固定浓度的氢水而将活性氧中和从而增进健康。因此，为了能够积极地摄取氢水，而出售在铝瓶(aluminum bottle)或宝特瓶(pet bottle)等容器中封入氢水者或在水中产生氢的片剂。
而且，已知如下的氢水生成器，其并非为所述既成品，为了使用者能够轻松地生成氢水，而通过在能够贮存饮料水的饮料容器内将阳极电极板与阴极板垂直排列配置，利用电解生成氢水(例如参照专利文献1)。
而且，也已知在饮料容器的内部大致水平地配置阳极板及阴极板的构成的氢水生成器(例如参照专利文献2)。
背景技术文献
专利文献
专利文献1：实用新型注册第3195995号公报
专利文献2：日本专利特开2014-226575号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1中公开的氢水生成器，是通过将阳极电极与阴极电极从饮料容器的上方的口部垂直插入而进行电解来生成氢水，因而阴极电极的下部生成的氢的气泡在沿着阴极电极上升的期间，与上部生成的气泡合体而直径增大，从而有相应于直径增大，短时间内从电解水中排出，电解水的氢浓度降低的缺点。
另一方面，专利文献2中公开的氢水生成器通过在饮料容器内将阳极板与阴极板大致水平配置，而防止氢气的气泡直径因合体而增长，由此延缓氢浓度下降。然而，专利文献2中，仅能够使用从阳极板及阴极板到饮料容器的外部将导电部固定而设置的特别结构的饮料容器，从而携带时具有必须随身携带饮料容器的不便。
鉴于所述方面，本发明的目的在于提供一种氢水生成器，在将阳极电极与阴极电极在容器内沿大致垂直方向配置的构成中，能够效率佳地生成氢。
解决问题的技术手段
本发明的氢水生成器包括：饮料容器，能够贮存饮用水；电极部，具有在所述饮料容器的内部呈大致垂直地平行配置的阳极电极及阴极电极；支撑部，对所述电极部进行支撑；电池，保存在所述支撑部内；以及控制部，以如下方式进行控制：将电压以规定时间施加到所述电极部，所述电压是使从所述电池供给的电池电压升压而成的，所述电极部具有2根以上的所述阳极电极或所述阴极电极。
所述电极部能够包含3根所述电极，以使配置于中心的所述电极的极性与配置于两端的所述电极的极性不同的方式而配置。
而且，一实施方式中，所述电极部能够分别包含所述阳极电极及所述阴极电极各2根而共4根，以相邻的所述电极的极性彼此不同的方式，在平面上形成四方形状。
进而，一实施方式中，所述电极部能够在以平面上形成四方形状的方式配置的4根所述电极的中心配置1根所述电极，在通过中心的所述电极的一所述四方形的对角线的两端，配置极性与中心的所述电极不同的所述电极，在另一所述对角线的两端，配置极性与所述中心的所述电极相同的所述电极。
在与所述电极部的电极的配置相关的所述任一实施方式中，相邻的所述阳极电极与所述阴极电极均宜以0.8毫米的间隔而配置。
此外，能够切换构成所述电极部的各所述电极的极性，由此实现各电极的寿命的均匀化。
而且，所述控制部能够根据保存于所述饮料容器的饮用水的量来控制对所述电极部的通电时间，由此使生成的氢水的氢浓度为固定。
而且，所述控制部例如升压到20伏特而将固定电流供给到所述电极部。通过供给固定电流，而可维持不受到保存于饮料容器的饮用水的水质差异的影响的电解。
进而，若设为具备盖部的构成，则携带性方面优选，所述盖部构成为与所述支撑部装卸自如，且与所述支撑部接合时覆盖所述电极部而进行保护。
发明的效果
根据本发明，通过将具有2根以上的阳极电极或阴极电极的电极部从上方插入到饮料容器的饮用水中，而在饮用水中形成多个阳极电极与阴极电极之间的通电路径，因而简单且短时间内效率佳地生成大量的氢水，从而能够长时间地保持氢水。
附图说明
图1表示本发明的氢水生成器的外观立体图。
图2表示本发明的氢水生成器的展开立体图。
图3表示本发明的氢水生成器的显示器的说明图。
图4表示本发明的氢水生成器的从背侧观察的外观立体图。
图5以俯视图示意性地表示本发明的氢水生成器中的阳极电极及阴极电极的配置。
图6以框图表示本发明的氢水生成器的电气构成。
图7表示使用本发明的氢水生成器生成氢水的说明图。
图8(a)及图8(b)以俯视图示意性地表示本发明的氢水生成器中的阳极电极及阴极电极的配置的另一实施方式。
附图标记的说明
1：氢水生成器
2：生成器本体罩部(支撑部)
3：生成器本体盖部(盖部)
4：电极部
4A：阳极电极
4B：阴极电极
8：电池
11：控制部
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的氢水生成器。
图1表示氢水生成器1的整体立体图，包含生成器本体罩(cover)部2与生成器本体盖(cap)部3。生成器本体盖部3如图2所示，从生成器本体罩部2卸下自如，且在安装时，覆盖从生成器本体罩部2突出形成的电极部4而进行保护。由此，生成器本体罩部2成为支撑电极部4的支撑部。
在生成器本体罩部2的表面，设置着液晶显示器5、及具备2种生成开关6A、6B的开关部6。显示器5如图3所示，具备电池剩余量显示部51、电极更换显示部52及氢水容量显示部53、54。而且，在生成器本体罩部2的背面，如图4所示，形成着收容电池8的电池盒9的罩10。电池8例如为五号3.7V的锂离子电池。电池盒9或者也可构成为串联收容着2节电池8。
而且，图4中表示将电池8与商用电源并用作电池的构成，在生成器本体罩部2设置着直流电(DC)插孔(jack)17，该DC插孔17供连接于商用电源时供给3.7V或7.4V的DC电源的交流电(AC)转接器(adapter)15的插头(plug)16插入。
电极部4分别包含阳极及阴极各为2根的共4根电极，4根电极彼此等间隔地平行配置。如图5中俯视图表示，例如隔开0.8mm(毫米)的间隔d而配置成正方形状。由此，在正方形的一对角线上，阳极电极4A彼此相向，在另一对角线上阴极电极4B彼此相向。而且，电极部4具备以电极彼此不接触的方式用以将各电极的前端捆住的电极棒固定保护盖19。关于各电极的原材料，如果考虑氢水生成能力或电极的生成寿命，则适合使用钛或铂、或其复合材料，也可使用镁等。而且，宜对电极的表面镀金。
图6以框图表示氢水生成器1的电气构成。控制部11包含集成电路，该集成电路包含普通的中央运算处理装置等，从电池8供给3.7V的电池电压，或在电池盒串联收容2节电池8的情况下供给7.4V的电池电压。而且，控制部11上连接着显示器5、开关部6、定电流部12、升压部13及极性切换部14。
控制部11在对开关部6的生成开关6A或生成开关6B进行操作时，为了进行电解而对插入到水中的电极部4进行通电控制。此时，控制部11根据对任一生成开关6A、6B进行操作而改变通电时间，并且对与显示器5的被操作的开关对应的氢水容量显示部53、54中的显示进行控制。
而且，控制部11在对电极部4通电时，不会受到插入有电极部4的水质的差异、尤其含有大量食盐等的水的影响，而维持为固定的电解，以定电流部12一直向电极部4供给固定的电流的方式进行定电流控制。此时，升压部13中，使3.7V或7.4V的电池电压升压到20伏特并施加到电极部4。由此，生成器本体罩部2优选至少包含具有到100℃为止的耐热性的树脂原材料。
此外，控制部11具备下述功能，即，监视电池8的残存容量，将剩余量以3个阶段显示于电池剩余量显示部51；或将向电极部4的通电次数的累计进行计数而在达到规定次数，例如1000次时催促电极更换的指示显示于电极更换显示部52。
当为了进行电解而向电极部4通电时，会从阳极电极4A向阴极电极4B溶出少量金属材料，从而引起阳极电极的寿命逐渐缩短的现象。因此，电极部4的各电极设为能够切换为阳极或阴极的构成，控制部11定期地，或每当开始电解时，控制部11控制极性切换部14而切换各电极的极性，由此使电极的寿命变得均匀。
对所述构成的氢水生成器1的动作进行说明。为了生成氢水，将生成器本体盖部3卸下，抓住支撑电极部4的生成器本体罩部2，如图7所示，将电极部4浸渍于如杯子那样的饮料容器18内的饮用水中。然后，根据饮料容器18内的饮用水的量，对生成开关6A或生成开关6B中的任一个进行操作。当此时饮用水的量约为400ml至500ml时，对生成开关6A进行操作，控制部11显示驱动氢水容量显示部56，以将由升压部13升压的20伏特的电压以60秒施加到电极部4的方式进行控制。而且，当饮用水的量约为200ml至250ml时，对生成开关6B进行操作，控制部11显示驱动氢水容量显示部57，以将20伏特的电压以30秒施加到电极部4的方式进行控制。
当对电极部4施加电压，而进行饮料容器18内的饮用水的电解时，所产生的氢离子被牵引到阴极电极4B，集中于阴极电极4B的氢离子从阴极电极4B接收电子，并以氢原子形式存在于阴极电极4B的周围。然后，氢原子通过彼此键结而成为氢分子从而生成氢水。
表1表示根据电极的数量的饮用水中的氢浓度的实测值的表。电解中，如果配置阳极电极4A与阴极电极4B为各2根的4根电极，则一个阴极电极4B在两个阳极电极4A之间通电，从而与配置阳极电极4A与阴极电极4B分别各为1根的2根电极的构成相比，如表1的氢浓度的实测值所示，能够增大饮用水的氢的量。即，饮用水中，阳极电极4A与阴极电极4B之间的通电路径形成有多个，因而能够效率佳地产生氢。
| 电极数 | 氢浓度(ppb) |
| 2根 | 800～1000 |
| 3根 | 1000～1200 |
| 4根 | 1200～1400 |
| 5根 | 1500～1600 |
表1
对于在饮用水中的阳极及阴极间形成多个通电路径，还可有其他各种构成。如图8(a)所示，有将电极部4配置成以1根阳极电极4A为中心而左右为2根阴极电极4B的3根电极的构成。该情况下，如表1的实测值所示，与配置2根电极的构成相比，能够增大饮用水的氢浓度。而且，如果该构成中利用极性切换部14切换各电极的极性，则中心的电极为阴极电极而两端的电极为阳极电极。而且，除了如图示那样将3根电极排成一列配置以外，也可在平面上配置成三角形状。
图8(b)表示在平面上配置成正方形状的4根电极的中心配置有1根电极的由5根电极构成电极部4的示例。图示中，在通过中心的阳极电极4A的一对角线a的两端配置着阳极电极4A，在另一对角线b的两端配置着阴极电极4B，如果利用极性切换部14来切换各电极的极性，则中心为阴极电极4B，而对角线a的两端的电极也为阴极电极4B，对角线b的两端的电极为阳极电极4A。这样，当由5根电极构成电极部4时，因阳极及阴极间通电路径的数量进一步增多，所以如表1的实测值所示，能够使饮用水的氢浓度进一步增大。
而且，通过设为电极部4的各电极与饮用水的接触面积增大的形状，也能够有效果地产生氢。因此，电极的形状优选为表面积大于棒状的板状。而且，如果将电极构成为螺旋状，则能够确保表面积与长度的双方且能够提高产生效率。
经电解的饮料容器18内的饮用水中使用蒸馏水以外的自来水等水，例如宜利用包含钠、钙、镁、钒等矿物质的矿物质水。这些矿物质离子为阳离子，因而电解时与氢离子一起被牵引到阴极电极4B。其结果，氢原子与矿物质原子键结，由此能够防止氢的气化，从而能够使氢长期地溶存于饮用水中。而且，矿物质水一般以宝特瓶而出售，该情况下，从成为饮料容器18的宝特瓶的口中插入电极部4并进行电解后，通过将宝特瓶的盖关闭，而长期保存变得容易。
本发明不限定于所述实施方式，实施方式能够基于本发明的主旨而进行各种变形，不将变形例排除在本发明的技术范围外。
工业利用可能性
本发明涉及使水中产生氢而能够简易地生成氢水的氢水生成器，具有工业利用可能性。
Claims (4)
1.一种氢水生成器，其特征在于包括：
饮料容器，能够贮存饮用水；
电极部，具有在所述饮料容器的内部呈大致垂直地平行配置的阳极电极及阴极电极；
支撑部，对所述电极部进行支撑；
电池，保存在所述支撑部内；以及
控制部，以如下方式进行控制：将电压以规定时间施加到所述电极部，所述电压是使从所述电池供给的电池电压升压而成的，
所述电极部具有以平面上形成正方形状的方式配置的4根电极、以及配置在所述正方形状的中心的1根电极，在通过所述中心的电极的一所述正方形状的对角线的两端，配置极性与所述中心的电极相同的电极，在另一所述正方形状的对角线的两端，配置极性与所述中心的电极不同的电极，
所述控制部定期地，或每当开始电解时，切换各电极的极性来进行通电的控制。
2.根据权利要求1所述的氢水生成器，其特征在于：
所述控制部根据保存在所述饮料容器的饮用水的量来控制对所述电极部的通电时间。
3.根据权利要求2所述的氢水生成器，其特征在于：
所述控制部以升压到20伏特而将固定电流供给到所述电极部的方式进行控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢水生成器，其特征在于还包括：
盖部，构成为与所述支撑部装卸自如，所述盖部在与所述支撑部的接合时覆盖所述电极部而进行保护。
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