CN109126268A - 生物用水组成、其集合体、滤材、其滤芯与其净水系统 - Google Patents

生物用水组成、其集合体、滤材、其滤芯与其净水系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物用水组成，是经密封于一第一容器内。生物用水组成含有一填充于第一容器内的生物用水，及溶于生物用水内的硅酸及氢气；其中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且生物水组成的氧化还原电位是在‑400mV以下。本发明也提供一种滤材，其包括一载体及多个活性硅材。载体选自多孔性材料、非多孔性材料，或其组合。活性硅材吸附于载体的一表面。以活性硅材与生物用水反应生成同时含有硅酸与氢气的生物用水组成，或是利用形成于载体表面的活性硅材与生物用水反应生成硅酸与氢气，使生物用水内的溶氢量提升并提供安全的生物用水组成，且含有对人体有益的溶解性硅。

Description

生物用水组成、其集合体、滤材、其滤芯与其净水系统
技术领域
本发明于涉及一种生物用水，特别是涉及一种含有硅酸与氢气的生物用水组成、其制法、用途、集合体与可携式产品、活性硅材的用途、其滤材、滤芯与净水系统。
背景技术
有鉴于溶氢饮用水于人体饮用后有利于与存在于体内的致病性活性氧或自由基团中和，以减缓器官损害。因此，溶氢饮用水的相关研究已成为近几年来的热门研究主题。
访间常见的溶氢饮用水多半是将高纯度氢气直接溶于水中，或是以镁粉或镁锭来与纯水反应生成氢气，并以此称为溶氢饮用水。然而，前者的方法，存在着高纯度氢气取得不易、氢气溶解困难以及安全性的问题。后者的方法，则因为残留在纯水中的氢氧化镁是被归类为药品，其与部分心血管疾病的药品会产生冲突，一旦含量过高时，也容易引发急性药物中毒、急性肾衰竭或高血镁症等问题。
经上述说明可知，使饮用水可以溶氢并提供安全的溶氢饮用水，是本发明相关技术领域的技术人员所待突破的课题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种安全且含有硅酸与氢气的生物用水组成。
于是，本发明生物用水组成密封于第一容器内。该生物用水组成含有一填充于该第一容器内的生物用水(water for organism)，及溶于该生物用水内的硅酸(silicicacid)及氢气；其中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物水组成的氧化还原电位(oxidation-reduction potential；简称ORP)是在-400mV以下。
本发明的生物用水组成，硅酸与氢气是经该生物用水与预定量的活性硅材混合所反应生成，该活性硅材是具有粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材。
本发明的生物用水组成，该纳米硅材的粒径是介于100nm至250nm间。
本发明的生物用水组成，硅酸于该生物用水内的浓度是介于11mg/L至其饱和浓度间，该生物水组成的氧化还原电位是在-500mV以下。
本发明的第二目的在于提供一种生物用水组成的制法。
本发明生物用水组成的制法，其包括以下步骤：步骤(a)，及步骤(b)。该步骤(a)是自第一容器的开口填入生物用水并于该生物用水内混合预定量的活性硅材。该步骤(b)是密封填入有该生物用水与混合有该预定量的活性硅材的第一容器的开口。在本发明中，该生物用水与该活性硅材反应生成硅酸与氢气，从而令被密封于该第一容器内的生物用水溶出硅酸与氢气以制得一含有硅酸与氢气的生物用水组成；硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物水组成的氧化还原电位是在-400mV以下。
本发明的第三目的在于提供一种生物用水组成集合体。
本发明生物用水组成集合体，包括第一容器，及生物用水组成。该第一容器具有经密封的开口。该生物用水组成填充于该第一容器中，并含有生物用水，与溶于该生物用水内的硅酸及氢气。在本发明中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物用水组成的氧化还原电位是在-400mV以下。
本发明的生物用水组成集合体，该第一容器是呈倒置以令其开口朝下设置。
本发明的生物用水组成集合体，该生物用水组成于该第一容器内的填充率是大于90％。
本发明的第四目的在于提供一种可携式产品。
本发明的可携式产品，是用于供使用者随身携带并产制生物用水组成。该可携式产品包括第二容器、预定量的活性硅材，及两滤纸。该第二容器包括两相反设置的开口。该预定量的活性硅材是填置于该第二容器内。该两滤纸是分别对应覆盖住该第二容器的各开口。
本发明的第五目的在于提供一种活性硅材的用途。
本发明的活性硅材的用途，包括混合生物用水与预定量的活性硅材以反应生成含有硅酸与氢气的生物用水组成；其中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物水组成的氧化还原电位是在-400mV以下。
本发明的第六目的在于提供一种用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成的滤材。
本发明的滤材，是用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其包括载体，及多个活性硅材。该载体选自多孔性材料、非多孔性材料，或其组合。所述活性硅材吸附于该载体的表面。
本发明的滤材，该载体是选自由下列所构成的群组：活性炭、中空丝膜、竹炭、麦饭石、石英砂，及其组合；所述活性硅材是选自粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材、多孔性硅材，或造粒硅材。
本发明的滤材，该载体是选自由下列所构成的群组：活性炭、中空丝膜、竹炭、麦饭石、石英砂、纤维、陶瓷，及其组合；所述活性硅材是选自粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材、多孔性硅材、造粒硅材，或硅纳米线。
本发明的滤材，该载体是表面分布有多个微孔洞的活性炭，所述吸附于该载体表面的活性硅材是位于活性炭的微孔洞中。
本发明的滤材，还包含黏结材，该黏结材结合纳米硅材与活性炭，且该黏结材与活性炭共同构成烧结活性炭。
本发明的滤材，该载体是呈一管状结构并具有多个贯穿其管状结构的微孔洞的中空丝膜。
本发明的第七目的在于提供一种用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成的滤芯。
本发明的滤芯，是用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其包括载座，及滤材。该载座界定出容置空间，并包括与该容置空间相通的进水口及出水口。该滤材填充于该载座的该容置空间中，且该滤材是使用如上所述的滤材。
本发明的滤芯，该进水口的位置是低于该出水口的位置。
本发明的滤芯，该载体是均匀分布在该载座的容置空间中的活性炭，且所述活性硅材是纳米硅材。
本发明的滤芯，该载体是活性炭与中空丝膜的组合，且所述活性硅材是纳米硅材，活性炭是均匀分布在该载座的容置空间中并相对中空丝膜靠近该进水口，中空丝膜是分布在该载座的容置空间中并相对活性炭靠近该出水口。
本发明的滤芯，该载体是活性炭与中空丝膜的组合，且所述活性硅材是纳米硅材，中空丝膜是位在该载座的容置空间中且相对活性炭靠近该出水口，活性炭是位在该载座的容置空间中以围绕中空丝膜且相对中空丝膜靠近该进水口。
本发明的第八目的在于提供一种产制含有硅酸及氢气的生物用水组成的净水系统。
本发明的净水系统，是用于与产制且容置有生物用水的生物用水单元连接并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，该净水系统沿水流方向包括至少一第一滤芯。该第一滤芯是使用如上所述的滤芯。
本发明的净水系统，还包含管路单元，及至少一第二滤芯。该第二滤芯是沿该水流方向设置于该第一滤芯的下游位置，并包括界定出容置空间的载座，及多个填充于该载座的容置空间中的多孔性材料。该第二滤芯的载座具有与其容置空间相通的进水口及出水口。该管路单元具有至少一沿该水流方向依序连接该第一滤芯及该第二滤芯的输送管路。
本发明的净水系统，该第二滤芯的载座的容置空间内的多孔性材料是选自活性炭、中空丝膜，或前述多孔性材料的组合。
本发明的净水系统，该第二滤芯的数量是多个，且填充于所述第二滤芯的载座的容置空间中的多孔性材料沿该水流方向依序是活性炭与中空丝膜。
本发明的净水系统，还包含排出单元，该排出单元是设置于该管路单元上且位于该第一滤芯与该第二滤芯间，该排出单元连通该管路单元并用于排出液体、气体，或液体与气体的组合。
本发明的净水系统，该第二滤芯的进水口是高于其出水口。
本发明的净水系统，还包含脱气单元，该脱气单元是沿该水流方向设置于该第一滤芯的上游位置，且是借管路单元的输送管路沿该水流方向依序连接该脱气单元与该第一滤芯，并用于除去水中的气体。
本发明的净水系统，还包含两总溶解固体量量测单元，所述总溶解固体量量测单元是沿该水流方向分别设置于该第一滤芯的上游位置与下游位置。
本发明的第九目的在于提供另一种生物水组成的制法。
本发明的另一种生物用水组成的制法，是使用上述的净水系统，其包括以下步骤：自该第一滤芯的进水口引入该生物用水单元所产制的生物用水，以令该生物用水沿该水流方向流经该滤材并与该滤材的活性硅材反应生成硅酸与氢气，从而在该生物用水内溶出硅酸与氢气，并令含有该生物用水、硅酸与氢气的生物用水组成自该第一滤芯的出水口流出。
本发明的第十目的在于提供另一种生物用水组成。
本发明的另一种生物用水组成是根据上述另一种制法所制得。
本发明的第十一目的在于提供一种生物用水组成的用途。
本发明的生物用水组成的用途，包括：添加上述的生物用水组成或上述各制法所制得的生物用水组成于物品或动物中，用于减缓该物品的氧化速度，或利于该动物的结缔组织的形成。
本发明的有益效果在于：以活性硅材与生物用水反应生成同时含有硅酸与氢气的生物用水组成，或是利用形成于载体表面的活性硅材与生物用水反应生成硅酸与氢气，使生物用水内的溶氢量提升并提供安全的生物用水组成，且含有对人体有益的溶解性硅。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是一正视示意图，说明本发明生物用水组成的一第一实施例；
图2是一正视示意图，说明本发明该第一实施例的生物用水组成的制法的一步骤(a)与一步骤(b)；
图3是一正视示意图，说明本发明该第一实施例的生物用水组成的制法的步骤(a)的一次步骤(a1)、一次步骤(a2)，及一次步骤(a3)；
图4是一正视示意图，说明本发明该第一实施例的生物用水组成的制法的步骤(a)的一次步骤(a4)、一次步骤(a4’)，及一次步骤(a5)；
图5是一正视示意图，说明本发明该第一实施例的生物用水组成的制法的一步骤(c)；
图6是一正视示意图，说明本发明滤材的一第一实施例；
图7是一正视示意图，说明本发明滤材的第一实施例的制法；
图8是一局部剖视示意图，说明本发明滤材的一第二实施例；
图9是一正视示意图，说明本发明滤材的一第三实施例及其制法；
图10是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第一实施例；
图11是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第二实施例；
图12是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第三实施例于使用前的状态；
图13是一局部剖视示意图，说明本发明该第三实施例的滤芯于使用后的状态；
图14是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第四实施例；
图15是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第五实施例；
图16是一局部剖视示意图，说明本发明滤芯的一第六实施例；
图17是一局部剖视示意图，说明本发明净水系统的一第一实施例；
图18是一局部剖视图，说明本发明生物用水组成的一第二实施例是经该第一实施例的净水系统所制得；
图19是一局部剖视示意图，说明本发明净水系统的一第二实施例；
图20是图19的一局部放大示意图，说明本发明该第二实施例的净水系统的一第二滤芯的细部结构；
图21是一局部剖视示意图，说明本发明净水系统的一第三实施例；
图22是一氧化还原电位(ORP)对时间曲线图，说明经本发明该第一实施例的净水系统所制得的生物用水组成在不同填充率的条件下的稳定性；及
图23是一灰阶影像，说明经本发明生物用水组成的一具体例3的减缓氧化速度的测试结果。
具体实施方式
在本发明被详细描述的前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图1，本发明生物用水组成91的一第一实施例，是经密封于一经倒置的第一容器81内。该生物用水组成91含有一填充于该第一容器81内的生物用水9，及溶于该生物用水9内的硅酸(图未示)及氢气气泡911。在本发明该第一实施例的生物用水组成91中，该生物用水9是实质填满该第一容器81，硅酸于该生物用水9内的浓度是(本发明的硅酸浓度指的是溶解性硅浓度)小于其饱和浓度，例如11mg/L，且该生物水组成91的氧化还原电位(ORP)是在-400mV以下。
在本发明中，所谓的生物用水，是被定义为可在动物、植物等生物内服或外用后受生物所吸收的水。此处需补充说明的是，基于氢气的原子重(atomic weight)极轻，因而溶于该生物用水9中的氢气气泡911极为容易地往上飘移至该第一容器81的一底部。因此，倒置该第一容器81的目的是在于，令朝上飘移的氢气气泡911能位在该第一容器81的底部，并迫于亨利定律以令朝上飘移的氢气气泡911是被溶于该生物用水9内。因此，在正立该第一容器81且解除密封状态以饮用该第一实施例的生物用水组成91时，绝大多数的氢气气泡911仍是位在该第一容器81的底部，不易因密封状态的解除而使氢气气泡911迅速地移出该第一容器81外。
较佳地，硅酸与氢气气泡911是经该生物用水9与一预定量的活性硅材912(见图2)混合所反应生成。该活性硅材912是一具有一粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材；更佳地，该预定量的活性硅材912于该生物用水9的含量是介于40mg/L至200mg/L间；该纳米硅材的粒径是介于100nm至250nm间。此处须说明的是，基于经纳米化的硅材(也就是，纳米硅材)本质上具有高度的活性，其有利于与水分子快速地进行反应生成硅酸及氢气。因此，在本发明该第一实施例中，申请人主要是利用纳米硅材来做为该预定量的活性硅材912。需进一步说明的是，一般纳米硅材的粒径越小，活性越大，纳米硅材与该生物用水9两者间的反应速率通常就越快，反应生成硅酸与氢气的速度也就越快。为避免活性硅材912因粒径过小而剧烈且迅速地与生物用水9反应用尽；因此，较佳地，该纳米硅材的表面具有氧化硅薄膜。
较佳地，硅酸于该生物用水9内的浓度是介于20mg/L至其饱和浓度间；该生物用水组成91的氧化还原电位是在-500mV以下。更佳地，硅酸于该生物用水9内的浓度是介于40mg/L至其饱和浓度间；该生物用水组成91的氧化还原电位是在-650mV以下。附带说明的是，硅酸不超过其在生物用水9中的饱和浓度，其目的是在于，避免过饱和导致硅酸聚合(polymerize)或沉淀成不易溶解的硅凝胶体(insoluble silica gel)。
此处值得一提的是，硅与硅酸在医药界甚或是保健相关技术领域中的认知是，其对于骨骼及结缔组织的形成是必要的，有利于解决骨质疏松、指甲断裂、头发脱落、皱纹增加等问题。因此，本发明该第一实施例的生物用水组成91若应用于饮用水，其组成内的硅酸是有利于人体结缔组织的形成。
参阅图2至图5，本发明该第一实施例的生物用水组成的制法，其包括：一步骤(a)、一步骤(b)，及一步骤(c)。
如图2所示，该步骤(a)是自该第一容器81的一开口811填入该生物用水9并于该生物用水9内混合该预定量的活性硅材912。该步骤(b)是密封填入有该生物用水9与混合有该预定量的活性硅材912的第一容器81的开口811。在本发明该第一实施例中，该生物用水9是实质填满该第一容器81，且该生物用水9与该活性硅材912反应生成硅酸与氢气气泡911，从而令被密封于该第一容器81内的生物用水9溶出硅酸与氢气气泡911以制得该生物用水组成91。如上所述，在本发明的生物用水组成91的制法的第一实施例中，该预定量的活性硅材912的粒径、该预定量的活性硅材912于该生物用水9的含量、硅酸溶于该生物用水9中的浓度，及该生物用水组成91的氧化还原电位已说明于前，于此不再赘述。
如图3、4所示，该步骤(a)包括以下次步骤：一次步骤(a1)、一次步骤(a2)、一次步骤(a3)、一次步骤(a4)及一次步骤(a5)。
该次步骤(a1)是将该预定量的活性硅材912填置于一容量小于该第一容器81的第二容器82内。
该次步骤(a2)是以两亲水性滤纸822的其中一者覆盖住该第二容器82的两相反设置的开口821的其中一者。
该次步骤(a3)是于该步骤(a2)后，于该第二容器82内填充该生物用水9的一部分901，以与该预定量的活性硅材912初步反应生成硅酸与氢气气泡911。
该次步骤(a4)是以该两滤纸822的其中另一者覆盖住该第二容器82的该两开口821的其中另一者，从而令该预定量的活性硅材912与该生物用水9的该部分901被填置于该第二容器82内。
该次步骤(a5)是自该第一容器81的开口811置入实施完该次步骤(a4)的第二容器82与该生物用水9的一剩余部分902，令该生物用水9与该预定量的活性硅材912继续反应生成硅酸与氢气气泡911。须说明的是，在本发明该第一实施例的生物用水组成91的制法中，该生物用水9的该部分901虽然是填充在该第二容器82内。然而，在其他实施例中，该生物用水9的该部分901可于使用前才填充，或是可选择性不填充而是令该第二容器82内的该预定量的活性硅材912直接在该第一容器81内与该生物用水9的该剩余部分902反应。
较佳地，于该次步骤(a4)与该次步骤(a5)间还包括一次步骤(a4’)。该次步骤(a4’)是以两盖子823对应覆盖该第二容器82的各开口821以遮蔽各自所对应的亲水性滤纸822，且各盖子823具有一与各自所对应的开口821相通的贯孔(图未示)。
如图5所示，该步骤(c)是倒置该第一容器81以令该第一容器81的开口811朝下设置。
如图5所示，虽然本发明该第一实施例的生物用水9是实质填满该第一容器81并经密封该第一容器81的开口811，以借此提高氢气的分压。然而，须说明的是，若氢气衰减并非主要考虑因素，或是氢气衰减幅度是在允许的范围内，也或者是该瓶口811的密封良好，则在其他实施例中，也可不需将该生物用水组成91密封于倒置的第一容器81内。此外，在其他实施例中，该生物用水9并不一定要实质填满该第一容器81，该生物用水9于该第一容器81内的填充率也可以是大于90％，且该第一容器81内的一剩余空间是还填充有一额外的氢气，以借此避免氢气分压降低。
本发明生物用水组成集合体A的一实施例是如图1所示，包括该第一容器81，及该生物用水组成91。该第一容器81具有该经密封的开口811。该生物用水组成91填充于该第一容器81中，并含有该生物用水9，与溶于该生物用水9内的硅酸(图未示)及氢气气泡911，且该第一容器81是呈倒置以令其开口811朝下设置。在本发明该实施例中，硅酸于该生物用水9内的浓度、该生物用水组成91的氧化还原电位(ORP)已说明于前，于此不再多加赘述。须说明的是，本发明该实施例的生物用水组成集合体A是与该第一实施例的生物用水组成91的制法雷同，虽然该生物用水9是实质填满该第一容器81，但是在其他实施例中，该生物用水组成91于该第一容器81内的填充率也可以只是大于90％，且该实施例的生物用水组成集合体A还包括填充于该第一容器81内的剩余空间的额外的氢气，以借此避免氢气分压降低。
本发明可携式产品P的一实施例是如图4的次步骤(a4’)所示，用于供一使用者(图未示)随身携带并产制该生物用水组成91。该可携式产品P包括该第二容器82、该预定量的活性硅材912、该两亲水性滤纸822、该生物用水9的该部分901，及该两盖子823。该第二容器82包括该两相反设置的开口821。该预定量的活性硅材912是填置于该第二容器82内。该两亲水性滤纸822是分别对应覆盖住该第二容器82的各开口821。该生物用水9的该部分901是填充于该第二容器82内，各盖子823是对应覆盖该第二容器82的各开口821以遮蔽各自所对应的亲水性滤纸822，且各盖子823具有与其所对应的开口821相通的贯孔(图未示)。同样地，在其他实施例中，该生物用水9的该部分901可于使用前才填充，或可选择性不填充而是令该第二容器82内的该预定量的活性硅材912直接与该第一容器81内的该生物用水9的该剩余部分902反应。
请再参阅图2，本发明活性硅材912的用途的一实施例是类似于该生物用水组成91的制法的第一实施例，包括混合该生物用水9与该预定量的活性硅材912以反应生成该含有硅酸(图未示)与氢气气泡911的生物用水组成91；其中，该预定量的活性硅材912的粒径、该预定量的活性硅材912于该生物用水9的含量、硅酸溶于该生物用水9中的浓度，及该生物用水组成91的氧化还原电位(ORP)已说明于前，于此不再多加赘述。具体而言，是混合纳米硅材与饮用水以产制同时含有硅酸与氢气的饮用水组成。
参阅图6，本发明滤材42的一第一实施例，是用于净水并产制含有硅酸及氢气气泡921的生物用水组成92(见图18)，其包括一载体421，及多个活性硅材422。该载体421选自一多孔性材料、一非多孔性材料，或多孔性材料与非多孔性材料的组合。所述活性硅材422吸附于该载体421的一表面。
该载体421的目的主要是在于，拦截所述活性硅材422，举凡可以拦截所述活性硅材422的材料皆适用。因此，较佳地，适用于本发明的载体421是选自由下列所构成的群组：活性炭4211、中空丝膜4212、竹炭(bamboo-charcoal)、麦饭石(porphyritic andesites)、石英砂(quartz sand)、纤维(fiber)、陶瓷(ceramics)，及其组合；所述活性硅材422是选自粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材、多孔性硅材(porous silicon)、造粒硅材(granulated silicon)，或硅纳米线(Sinanowires)。举例来说，纳米硅材可以是如硅晶圆长晶厂经硅晶锭(Siingot)的开方(squaring)与切片(slicing)后所废弃不用的纳米硅粉等废料；多孔性硅材可以是如经酸蚀刻后的硅晶圆、硅粉等材料；造粒硅材例如可以是硅粉经喷雾造粒(spray granulation)所得；硅纳米线例如可以是硅材经溶液蚀刻所得。在本发明该第一实施例的滤材42中，该载体421是表面分布有多个微孔洞4210的活性炭4211，且所述活性硅材422是粒径介于100nm至250nm间的纳米硅材，所述吸附于该载体421表面的活性硅材422是部分位于活性炭4211的微孔洞4210中。
较佳地，以该滤材42的重量百分比计，该载体421的含量是小于等于90wt％，所述活性硅材422的含量是大于等于10wt％。更佳地，所述活性硅材422的含量是介于10wt％～40wt％，再更佳地，所述活性硅材422的含量是介于15wt％～30wt％(也就是，所述活性硅材422的含量是20wt％以上，该载体421的含量是80wt％以下)，如此可令滤材42更能兼顾过滤与生物用水组成92的产制。需说明的是，活性硅材422含量越高，达到设计的溶氢量与溶硅量的所需载体421就可以越少。因此，在其他实施例中，活性硅材422也可单独做为该滤材42使用。换句话说，活性硅材422并非一定要搭配活性炭4211等载体421一起使用。
参阅图7，本发明该第一实施例的滤材42的制法，是于一具有搅拌功能的容器内加入由溶剂(例如：酒精4222)与所述活性硅材(例如：纳米硅材)422所形成的一纳米硅浆料(slurry)4220，并于该纳米硅浆料4220内混入活性炭4211予以均匀搅拌，令活性硅材422得以通过该纳米硅浆料4220于搅拌时所造成的扰流嵌入活性炭4211的微孔洞4210中以吸附于活性炭4211的表面。待活性炭4211均匀搅拌至纳米硅浆料4220后进行烘干以移除酒精4222，从而制得如图6所示的该第一实施例的滤材42。
参阅图8，本发明滤材42的一第二实施例大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该第二实施例的滤材42还包括一黏结材(binder)423。该黏结材423结合纳米硅材(也就是，活性硅材422)与活性炭4211令部分活性硅材422附着于活性炭4211上，且该黏结材423与活性炭4211共同构成一烧结活性炭(sintered activated carbon)。详细地来说，该第二实施例的滤材42是将活性炭4211、纳米硅材(也就是，活性硅材422)与黏结材423混合后，再通过一模具热压以形成一生胚(green body)，最后烧结该生胚成该滤材42。在其他实施例中，也可将该第一实施例的滤材42与黏结材423混合后再压合烧结。值得一提的是，烧结后的该黏结材423会形成多个孔道(图未示)供生物用水流过。
参阅图9，本发明滤材42的一第三实施例，大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该载体421是呈一管状结构并具有贯穿其管状结构的微孔洞4210的中空丝膜(hollow fiber membranefilter)4212，且所述微孔洞4210的孔径是介于10nm至100nm间。所述活性硅材(例如：纳米硅材)422是吸附于各中空丝膜4212的表面。本发明该第二实施例的滤材42的制法，是令所述活性硅材422混于一流体(图未示)中，以使所述活性硅材422通过该流体的一流向被引导至各中空丝膜4212的表面并吸附于各中空丝膜4212的表面，且该流体也顺着该流向流进各微孔洞4210内以朝各中空丝膜4212的一出口(图未示)行进。当然，在其他衍生实施例中，活性硅材422也可以不通过流体的手段固定设置在中空丝膜4212上，例如:通过黏结材固定，或是在中空丝膜4212的制作过程中添加活性硅材422。
参阅图10，本发明滤芯4的一第一实施例，是用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其包括一载座41、任一所述实施例所述的滤材42、一分散水流单元，及一阻挡单元。
该载座41界定出一容置空间40，并包括相反设置且与该容置空间40相通的一进水口401及一出水口402，且该进水口401的位置是低于该出水口402的位置。该分散水流单元是位于该载座41的容置空间40中并邻近该进水口处401，且该阻挡单元是位于该载座41的容置空间40中并邻近该出水口处402。在本发明该第一实施例的滤芯4中，该载体421是均匀分布在该载座41的容置空间40中的活性炭4211，且所述活性硅材422是纳米硅材；换句话说，该滤材42是使用该第一实施例的滤材42，且是填充于该载座41的该容置空间40中。
此处值得一提的是，本发明该第一实施例的滤芯4内所使用的滤材42，可因被嵌入于所述微孔洞4210内的活性硅材422，使生物用水(图未示)与所述活性硅材422在反应生成氢气(图未示)与硅酸时，借由微孔洞4210使溶有氢气的生物用水组成在滤材42中流动时有更多的接触面积，以借此提升溶氢量。又，该进水口401的位置低于该出水口402的位置，则有助于减缓活性硅材422被生物用水冲刷而流失，也可提升溶氢量。
又，需附带说明的是，本发明图10所揭示的第一实施例的滤芯4，除了可以直接采用上述第一实施例所述的滤材42外，在其他的衍生实施例中，也可只单独在该载座41的容置空间40中填充活性硅材422作为滤材42，如此同样可产制含有硅酸及氢气的生物用水组成。
本发明显示于图10的第一实施例的滤芯4除了可以直接采用该第一实施例的滤材42外，另外也可于使用前，移开载座41中邻近出水口402的部件，将滤材填入容置空间40，于该载座41的容置空间40内依序自其进水口401朝其出水口402填入部分载体421(如，活性炭4211)、所述活性硅材422与剩余载体421(如，活性炭4211)。于实际使用以自该载座41的进水口401引入该生物用水时，该生物用水可因邻近进水口401处的部分活性炭421使生物用水分散，以利生物用水实质填满该容置空间40并令所述活性硅材422随着生物用水的流动方向移动以附着于该载体421上，而邻近该出水口402处的剩余活性炭4211则可降低水量冲击并阻挡活性硅材422。因此，在本发明该第一实施例的滤芯4中，是以位处于该载座41的容置空间40中并邻近该进水口401处的载体421做为该分散水流单元，并以位处于该载座41的容置空间40中并邻近该出水口402处的载体421做为该阻挡单元。
基于该分散水流单元的目的是避免水流方向集中在进水口401处，并使生物用水均匀分散至该载座41的容置空间40中。因此，适用于本发明的分散水流单元并不限于上述活性炭4211，举凡具有分散水流功能的玻璃珠、带有孔洞的隔板或不织布等，均可适用。又，基于阻挡单元的目的是在于拦下活性硅材422，以降低活性硅材422自该出水口402被生物用水的水流方向带出该容置空间40的机率。因此，适用于本发明的阻挡单元并不限于上述活性炭4211，举凡能拦下邻近该出水口402处的活性硅材422的竹炭、麦饭石、中空丝膜、纤维或石英砂等，也均可适用。
又，值得一提的是，引入至该滤芯4的容置空间40内的生物用水也可与其他可释放微量元素(例如：钾、锶、硒)及/或矿物质的滤材反应，以在生物用水与活性硅材422反应生成硅酸与氢气的同时释放微量元素到生物用水组成内。
参阅图11，本发明滤芯4的一第二实施例大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该滤材42是使用该第二实施例所述的滤材42。值得一提的是，通过该滤材42的黏结材423结合活性炭4211与活性硅材422，可令活性硅材422更能有效地附着/固定于活性炭4211上，以防止该滤芯4于实际使用时，活性硅材422遭生物用水冲刷并带往该载座41的出水口402处。
参阅图12、13，本发明滤芯4的一第三实施例大致上相同于该第一实施例，不同处在于，该载体421是活性炭4211与中空丝膜4212的组合，且所述活性硅材422是纳米硅材；也就是说，本发明该第三实施例的滤芯4除了使用该第一实施例的滤材42外，也使用该第三实施例的滤材42。在本发明该第三实施例的滤芯4中，活性炭4211是均匀分布在该载座41的容置空间40中，并相对中空丝膜4212靠近该进水口401；中空丝膜4212是分布在该载座41的容置空间40中，并相对活性炭4211靠近该出水口402。
详细地来说，本发明该第三实施例的滤芯4除了可以直接采用上述第一与第三实施例的滤材42外，另外也可于使用前(见图12)，移开载座41中邻近出水口402的部件，将滤材填入容置空间40，于该载座41的容置空间40内依序自其进水口401朝其出水口402填入部分载体421(如，活性炭4211)、所述活性硅材422、剩余活性炭4211与所述中空丝膜4212。再参阅图13，于实际使用于自该载座41的进水口401引入该生物用水(图未示)时，该生物用水可因应其自身的流动方向实质填满该容置空间40并令所述活性硅材422随着生物用水的流动方向移动。经移动后的部分活性硅材422可嵌入所述活性炭4211的微孔洞4210内，以借由微孔洞4210使溶出有氢气的生物用水组成在滤材42中流动时有更多的接触面积来借此提升溶氢量，而未被嵌入于微孔洞4210内的活性硅材422仍可随着生物用水的流动方向被带往中空丝膜4212以吸附于中空丝膜4212的表面，使生物用水组成在中空丝膜4212继续与活性硅材422反应，并于该处发生类似曝气(aeration)的效果以借此再进一步提升溶氢量。此外，中空丝膜4212还可以拦截可能产生的硅酸聚合或沉淀，令因过饱和所致的硅酸聚合或沉淀可再因为继续引入至该滤芯4的容置空间40内的生物用水降低其生物用水内的硅酸浓度并继续溶解。简单地来说，本发明该第三实施例的滤芯4是一体式的滤芯。
参阅图14，本发明滤芯4的一第四实施例大致上是相同于该第三实施例(也为一体式滤芯)，其不同处是在于，该滤材42于本发明该滤芯4的载座41的容置空间40中的配置关系。同样地，该载体421是活性炭4211与中空丝膜4212的组合，且所述活性硅材422是纳米硅材。活性炭4211是均匀分布在该载座41的容置空间40中，并相对中空丝膜4212靠近该进水口401，中空丝膜4212是位在该载座41的容置空间40中，以围绕活性炭4211并相对活性炭4211靠近该出水口402。
详细地来说，在本发明该第四实施例的滤芯4中，该容置空间40中是填充有该第一实施例的滤材42(也就是，活性硅材422嵌于活性炭4211的微孔洞4210中者)，并令该第三实施例的滤材42(也就是，活性硅材422吸附于所述中空丝膜4212表面者)围绕该第一实施例的滤材42。
图14是显示出使用后的状态。同样地，当本发明该第四实施例的滤芯4在使用前，其活性炭4211与活性硅材422于该容置空间40内的配置关系是雷同于该第一或第三实施例。因此，当该第四实施例的滤芯4于实际使用于自该载座41的进水口401输入该生物用水(图未示)时，所述活性硅材422同样能随着生物用水的流动方向流经活性炭4211及中空丝膜4212，以提升溶氢量，细节不再加以赘述。
参阅图15，本发明滤芯4的一第五实施例大致上是相同于该第四实施例(也为一体式滤芯)，其不同处是在于，该滤材42于本发明该滤芯4的载座41的容置空间40中的配置关系，以及该进水口401与该出水口402的配置关系。同样地，该载体421是活性炭4211与中空丝膜4212的组合，且所述活性硅材422是纳米硅材。在本发明该第五实施例的滤芯4中，该进水口401与该出水口402位于该载座41的同一侧，中空丝膜4212是位在该载座41的容置空间40中，且相对活性炭4211靠近该出水口402；活性炭4211是位在该载座41的容置空间40中以围绕中空丝膜4212，且相对中空丝膜4212靠近进水口401。换句话说，中空丝膜4212是配置在该容置空间40中央，活性炭4211是与活性硅材422围绕中空丝膜4212设置。
本发明该第五实施例的滤芯4于实际使用时，该生物用水(图未示)会先由该进水口401引入且顺着该生物用水的流动方向流经过吸附于活性炭4211表面的活性硅材422并与活性硅材422反应生成硅酸与氢气，以在形成溶出有硅酸与氢气的生物用水组成后，再顺着生物用水组成的流动方向经由中空丝膜4212的微孔洞4210流入中空丝膜4212内以朝该出水口402流出；其中，活性硅材422也可随着该生物用水的流动方向被带往中空丝膜4212以吸附于中空丝膜4212的表面。
值得一提的是，上述第一至第四实施例的滤芯4的进水口401与出水口402，在其他实施例中，也可以是位于该载座41的同一侧的配置关系。
参阅图16，本发明滤芯4的一第六实施例大致上是相同于该第三实施例，其不同处是在于，该第六实施例的滤芯4还包括一拆卸式开关构件43，以及该载座41的细部结构及该滤材42的配置关系。
详细地来说，该载座41具有彼此间隔设置的一第一部件411及一第二部件412。该第一部件411与该第二部件412分别对应包括该进水口401与该出水口402，且各部件411、412具有一接口段4111、4121；其中，所述接口段4111、4121彼此相向且相通。该拆卸式开关构件43是连接于该第一部件411与该第二部件412间，且该载座41的容置空间40是由该第一部件411、该第二部件412与该拆卸式开关构件43所共同定义而成。同样地，该载体421是活性炭4211与中空丝膜4212的组合，且所述活性硅材422是纳米硅材，活性炭4211是位在该载座41的第一部件411内，中空丝膜4212是位在该载座41的第二部件412内。换句话说，该第一实施例的滤材42[也就是，活性硅材(如纳米硅材)422嵌于活性炭4211的微孔洞4210中者]是被填置于该第一部件411内，该第三实施例的滤材42[也就是，活性硅材422(如纳米硅材)吸附于所述中空丝膜4212表面者]是被填置于该第二部件412内。
在本发明该第六实施例的滤芯4中，该拆卸式开关构件43是一旋转式连接组件，且该载座41的第一部件411的接口段4111与第二部件412的接口段4121分别对应形成有一外螺纹4112、4122，及一彼此相向的环槽4113、4123。该旋转式连接组件包括一形成有一内螺纹4310的贯孔螺帽431，及两弹性的外止漏环432。该螺帽431具有反向凹陷的一上环槽4311与一下环槽4312，且所述外止漏环432是分别对应设置于该上环槽4311与该下环槽4312内。具体来说，本发明该第六实施例的载座41的第一部件411与第二部件412的环槽4113、4123是彼此相向设置，以通过一设置于所述环槽4113、4123内的内止漏环44来间隔设置，并通过设置有所述外止漏环432的贯孔螺帽431的内螺纹4310来螺接至所述部件411、412的外螺纹4112、4122，从而定义出该载座41的容置空间40，并密封该容置空间40以避免该容置空间40内的生物用水(图未示)外泄。
本发明该第六实施例的滤芯4虽然是以该旋转式连接组件的态样来实施该拆卸式开关构件43，但是在其他实施例中，该旋转式连接组件也可替换为其他已知的可拆卸式开关构件，例如利用卡掣结构进行非旋转式的卡合连接。
图16所显示的态样是该生物用水尚未被输入至该载座41的第二部件412内。一旦该第六实施例的滤芯4于实际使用时，所述活性硅材422同样能随着该生物用水的流动方向被带往位在该第二部件412内以吸附于所述中空丝膜4212表面。
此外，值得补充说明的是，本发明该第六实施例的滤芯4是一可分离式的滤芯。简单地来说，当被填置于该第一部件411中的该第一实施例的滤材42内的活性硅材422已无法再与该生物用水反应生成出硅酸与氢气时，只需松开该旋转式连接组件的贯孔螺帽431以分离该第一部件411与该第二部件412，并更换第一部件411内部的滤材42，便可再通过该旋转式连接组件的贯孔螺帽431接合该第一部件411与该第二部件412的接口段4111、4121以重复使用该第六实施例的滤芯4，从而达到节省费用的目的。
参阅图17与图18，本发明净水系统(或称生物用水产制系统)的一第一实施例，是用于与一产制且容置有该生物用水9的生物用水单元2连接，并产制一含有硅酸(图未示)及氢气气泡921的生物用水组成92，且该净水系统是沿一水流方向F包括至少一第一滤芯4，并选择性地包括一具有至少一沿该水流方向F延伸的输送管路72的管路单元7、一脱气单元3、至少一第二滤芯5，及/或一紫外光杀菌单元6；其中，该第一滤芯4是使用如该第一实施例至该第六实施例中任一实施例所述的滤芯4。该生物用水单元2包括一进水口201及一出水口202。适合做为该生物用水单元2的设备，可以是市售的逆渗透(reverseosmosis；以下简称R.O.)纯水机或是其他净水设备。当然，也可直接取用自然水、地下水等其他未经过滤处理的生物用水。具体来说，本发明的净水系统于适当条件下(如，以R.O.纯水机作为该生物用水单元2)，只需单一个第一滤芯4便可产制该生物用水组成92。
选择性所包括的该脱气单元3是沿该水流方向设置于该第一滤芯4的一上游位置，并借该管路单元7的输送管路72沿该水流方向依序连接该脱气单元3与该第一滤芯4，并用于除去水中的气体。具体来说，该脱气单元3包括一界定出一容置空间30的载座31，及一填充于该容置空间30中的脱气构件32。该脱气单元3是用于使原本溶于该生物用水9内的溶解气体，例如二氧化碳(CO2)、氧气(O2)与氮气(N2)脱除，以借此提升所述第一滤芯4中的生物用水9内的溶氢量。适用于本发明该实施例的净水系统的脱气单元3可以是膜脱气机(Filter-type Air Extractor)，或是其他可吸附气体的滤芯。
选择性所包括的该第二滤芯5在未包括有该脱气单元3的实施状态下，是沿该水流方向F设置于该第一滤芯4的一下游位置，并包括一界定出一容置空间50的载座51，及多个填充于该载座51的容置空间50中的多孔性材料52。该第二滤芯5的载座51具有相反设置并与其容置空间50相通的一进水口501及一出水口502。该第二滤芯5内的多孔性材料52是选自活性炭521、中空丝膜522，或前述多孔性材料52的一组合。该管路单元7的输送管路72是沿该水流方向F依序连接该第一滤芯4及该第二滤芯5。
选择性所包括的紫外光杀菌单元6在未包括有该脱气单元3与该第二滤芯5的实施状态下，是沿该水流方向F设置于该第一滤芯4的一下游位置。该管路单元7的输送管路72沿该水流方向F依序连接该第一滤芯4与该紫外光杀菌单元6，该紫外光杀菌单元6用于对该生物用水组成92进行杀菌。具体来说，该紫外光杀菌单元6包括一界定出一容置空间60的载座61，及一紫外光灯组62。该载座61具有与其容置空间60相通且相反设置的一进水口601及一出水口602。在其他实施例中，也可采用一紫外光灯柱(图未示)轴向设置于该容置空间60中的结构态样。
在本发明该第一实施例的净水系统中，是通过一进水管路71与该生物用水单元2连接，并产制该含有硅酸(图未示)及氢气气泡921的生物用水组成92，以通过一出水管路73送出该生物用水组成92；其中，该第一实施例的净水系统沿该水流方向F依序包括该脱气单元3、该第一滤芯4、该第二滤芯5，及该紫外光杀菌单元6，且该管路单元7的输送管路72的数量是五个；该第一滤芯4的数量是两个，且是使用如该第一实施例所述的滤芯4；该第二滤芯5的数量是一个，且是呈直立式摆放，该第二滤芯5内的多孔性材料52是中空丝膜522。
换句话说，该进水管路71连接该生物用水单元2的进水口201；所述输送管路72沿该水流方向F依序连接该生物用水单元2的出水口202与该脱气单元3的进水口301、该脱气单元3的出水口302与位于上游的该第一滤芯4的进水口401、位于上游的该第一滤芯4的出水口402与位于下游的该第一滤芯4的进水口401、位于下游的该第一滤芯4的出水口402与该第二滤芯5的进水口501，及该第二滤芯5的出水口502与该紫外光杀菌单元6的进水口601；而该出水管路73是连接该紫外光杀菌单元6的出水口602。
需补充说明的是，基于该生物用水组成92本身及其沿该水流方向F移动时，本质上便会产生扰动现象。然而，此扰动现象会逐渐于该生物用水组成92内累积气体以影响流体的流量。因此，该第二滤芯5采直立摆放的用意在于，令第二滤芯5的载座51容置空间50中的中空丝膜522能在其容置空间50中呈垂直摆放，使累积在该第二滤芯5的载座51容置空间50中的气体易于自其出水口502排出流往连通该出水口502处的输送管路72。
再参阅图17与图18，本发明生物用水组成92的制法的一第二实施例，是使用该第一实施例的净水系统来实施，其包括以下步骤：自该脱气单元3的进水口301输入该生物用水单元2所产制的生物用水9，以脱除该生物用水9内的CO2、O2与N2，并使经脱除前述气体的生物用水9自该脱气单元3的出水口302流经该管路单元7至位于上游的该第一滤芯4；自位于上游的该第一滤芯4的进水口401输入该生物用水9，以令该生物用水9沿该水流方向F流经其滤材42并与其滤材42的活性硅材422反应生成硅酸与氢气，从而在该生物用水9内溶出硅酸与氢气气泡921，并令含有该生物用水9、硅酸、氢气气泡921与一部分活性硅材422的生物用水组成92自位于上游的该第一滤芯4的出水口402流经该管路单元7的输送管路72(见图18)至位于下游的该第一滤芯4；自位于下游的该第一滤芯4的进水口401输入该生物用水组成92，令该生物用水组成92与位于下游的该第一滤芯4内的活性硅材422继续反应生成硅酸与氢气气泡921，以借此提升该生物用水组成92的溶氢量，并自位于下游的该第一滤芯4的出水口402流经该管路单元7至该第二滤芯5；自该第二滤芯5的进水口501输入该生物用水组成92，以令该生物用水组成92沿该水流方向F流经该第二滤芯5的所述中空丝膜522并局部或全部过滤该生物用水组成92中的该部分活性硅材422，且令该经局部或全部过滤的生物用水组成92自该第二滤芯5的出水口502流经该管路单元7至该紫外光杀菌单元6；及自该紫外光杀菌单元6的进水口601输入该生物用水组成92至其容置空间60中，通过该紫外光灯组62对该生物用水组成92进行杀菌程序，以进一步地通过该出水管路73令该生物用水组成92自该紫外光杀菌单元6的出水口602输出该生物用水组成92。
在本发明该第二实施例的生物用水组成92的制法中，溶于该生物用水9中的硅酸浓度是介于40mg/L至其饱和浓度间，且该生物用水组成92的氧化还原电位是在-500mV以下。
值得一提的是，该第一滤芯4的数量可以变更，越多的第一滤芯4，ORP值通常就越低。另外，若下游的第一滤芯4采用图13至图16的具有中空丝膜4212的滤芯4，就可选择性地省去该第二滤芯5。
本发明生物用水组成92的第二实施例，是根据前段所述的第二实施例的制法所制得。更佳地，该生物用水组成92的氧化还原电位(ORP)是小于等于-650mV。
本发明生物用水组成91、92的用途除了可以拿来做为饮用水外，也可以是添加该第一实施例的生物用水组成91或该第二实施例的生物用水组成的制法所制得的生物用水组成92于一物品或一动物(统称:对象)中，用于减缓该物品(也就是对象)的氧化速度，或利于该动物(也就是对象)的结缔组织的形成(此处需说明的是，上述生物用水组成可直接添加于该动物上，或是该动物可通过使用该物品而间接吸收该生物用水组成)。该物品例如是选自一皮肤保养品或一饮料，该动物可以是一脊椎动物，但是本发明不限于此。举凡生物体或食物的内、外用物均可。该皮肤保养品可以是化妆水、保湿液、精华液、化妆乳、美白乳、美白霜，或保湿霜。此外，举凡是容易氧化的饮料，如苹果汁，皆可以做为该饮料。生物用水还可扩及到任何需要用到水的应用领域，除了该应用必须是不能含有氢气及/或硅酸成分者外，其他均可为本发明应用的领域。
参阅图19与图20，本发明净水系统的一第二实施例大致上是相同于该第一实施例，其不同处是在于，该第二实施例的净水系统还包括一排出单元74及两总溶解固体量(total dissolved solids；简称TDS)量测单元75，且该第二实施例的净水系统未包括该脱气单元3，该第一滤芯4的数量是一个，该第二滤芯5的数量是多个，且所述第二滤芯5的容置空间50中的内容物是有别于该第一实施例的第二滤芯5。在本发明该第二实施例的净水系统中，该管路单元7的输送管路72的数量是四个，该第二滤芯5的数量是两个，填充于所述第二滤芯5的载座51的容置空间50中的多孔性材料52沿该水流方向F依序是活性炭521与中空丝膜522(也就是，位于上游位置处的第二滤芯5的载座51的容置空间50内填充有活性炭521，位于下游位置处的第二滤芯5的载座51的容置空间50内填充有中空丝膜522)，且位于上游位置处的第二滤芯5还包括填充于其容置空间50中的纳米银53。
该排出单元74是设置于该管路单元7上，且沿该水流方向F位于下游位置处的该第二滤芯5后。具体来说，该排出单元74是一设置在连接该下游位置处的第二滤芯5的出水口502与该紫外光杀菌单元6的进水口601间的输送管路72上的泄压阀门(valve)，以连通该管路单元7的输送管路72并用于排出液体、气体，或液体与气体的一组合。需补充说明的是，碍于该生物用水9沿着该水流方向F引入至所述滤芯4、5的过程中，会不断地因自身及其所产生的扰流而累积气体，使得所述输送管路72内的压力值过高从而影响液体流量。因此，该第二实施例的净水单元内的排出单元(也就是，泄压阀门)74主要用意是在于，排除流体在所述输送管路72内因累积过多的气体所增加的压力值，以借此提升液体的流量。
所述总溶解固体量量测单元75是沿该水流方向F分别设置于该第一滤芯4的一上游位置与一下游位置。具体来说，位在上游位置处的该总溶解固体量量测单元75是设置在连接该生物用水单元2的出水口202与该第一滤芯4的进水口401间的输送管路72上，且位在下游位置处的该总溶解固体量量测单元75是设置在连接该下游位置处的第二滤芯5的出水口502与该紫外光杀菌单元6的进水口601间的输送管路72上，并沿该水流方向F位在该排出单元74的下游位置。须说明的是，位在下游位置处的该总溶解固体量量测单元75所测得的总溶解固体量(以下称Vt)，会大于位在上游位置处的该总溶解固体量量测单元75所测得的总溶解固体量(以下称V0)，其两者间会有一总溶解固体量差值(ΔV)。因此，本发明该第二实施例的净水系统增设所述总溶解固体量量测单元75的目的在于，利用所述总溶解固体量量测单元75来取得该总溶解固体量差值(ΔV)，一旦该总溶解固体量差值(ΔV)小于使用者所设定的预定数值时，代表该生物用水组成92内可溶出硅酸与氢气气泡921的量已逐渐下降，有更换该第一滤芯4的滤材42的需求。
参阅图21，本发明净水系统的一第三实施例大致上是相同于该第二实施例，其不同处是在于，该第三实施例的净水系统还包括一流量计76，且该排出单元74是设置于该管路单元7上且位于该第一滤芯4与所述第二滤芯5间。该流量计76是沿该水流方向F设置于该第一滤芯4的上游位置。
具体来说，本发明该第三实施例的净水系统的排出单元74是设置在连接位于上游位置处的第二滤芯5的出水口502与位于下游位置处的第二滤芯5的进水口501间的输送管路72上，且位于上游位置处的第二滤芯5的进水口501是低于其出水口502，而位于下游位置处的第二滤芯5的进水口501是高于其出水口502。须说明的是，本发明该第三实施例的净水系统将该排出单元(泄气阀门)74设置在下游位置处的第二滤芯5的进水口501前，并令其进水口501高于其出水口502的目的是在于，提升排气效果，并令下游位置处的滤芯5的容置空间50内的气体容易因上进下出而有利于气体的排出并减少所累积的气体。
此外，在本发明该第三实施例的净水系统中，该流量计76是设置在连接该生物用水单元2的出水口202与该第一滤芯4的进水口401间的输送管路72上，并沿该水流方向F位在该上游位置处的总溶解固体量量测单元75的上游位置。此处须说明的是，当下游位置处的排出单元74未适时地打开泄气阀门以排出所累积的气体，或是各滤芯4、5有阻塞时，位于上游处的流量计76所检测到的水流速度会由初始的0.9～2L/min下降至0.4L/min左右，严重影响产制该生物用水组成92的速度与质量(如细菌滋生、口感变化等问题)。因此，本发明该第三实施例的净水系统增设该流量计76的目的是在于，适时地在水流速度下降时利用该排出单元74排除累积于输送管路72内的气体，及/或搭配总溶解固体量差值(ΔV)与滤芯4、5的使用时间以借此告知使用者更换滤芯4、5。
<生物用水组成及其制法的具体例1>
本发明生物用水组成及其制法的一具体例1是根据上述第一实施例的生物用水组成91及其制法来实施，其制法简单说明于下。
首先，于一容量为1L的第一容器内填入少量饮用水。接着，于一容量为30mL的第二容器的一下开口封上一孔径约220nm的亲水性滤纸后，于该第二容器内填入150mg且纯度与粒径D50各为99.35％与约200nm的纳米硅材，并于该第二容器内填充饮用水后，于该第二容器的一上开口封上另一相同规格的亲水性滤纸，并以两各具有贯孔的盖子覆盖该第二容器的各开口后，将填充有纳米硅材与饮用水的第二容器置入该第一容器内；其中，前述纳米硅材是经研磨细化纯度9N的硅晶圆所取得。接续，将该第一容器内剩余空间填满饮用水并封闭该第一容器。最后，倒置该第一容器。在本发明具体例1的饮用水组成的制法中，纳米硅材是持续地与饮用水反应生成硅酸与氢气。
经本发明该具体例1的饮用水组成的制法所制得的饮用水组成，是经产自JAQUA的型号为EO221的电极与产自Horiba的氧化还原电位分析主机分析取得其氧化还原电位(ORP)，并经Merck比色法药品量测其硅酸浓度。该具体例1的饮用水组成的相关分析数据，是简单地汇整于以下表1.。
表1.
此处须补充说明的是，本发明该具体例1的生物用水组成于28天后开瓶的硅酸浓度与氧化还原电位(ORP)虽只分别达3mg/L与-446mV；然而，若硅酸及氢气自该第二容器扩散得当，该具体例1的生物用水组成的硅酸浓度可达11mg/L以上，且其ORP值可持续下降至-500mV以下。
<生物用水组成及其制法的具体例2>
本发明生物用水组成92及其制法的一具体例2是使用上述第二实施例的滤芯4[也就是如图11所示的滤芯4，黏结材423结合活性硅材(如，纳米硅材)422与活性炭4211，令部分活性硅材422附着于活性炭4211上]来实施，其制法简单说明于下。
再参阅图11，自该滤芯4的进水口401引入饮用水，令该饮用水与该滤材42中的活性硅材422反应生成硅酸(图未示)与氢气，从而制得溶有硅酸与氢气气泡921的生物用水组成92(见图18)，并令该具体例2的生物用水组成自该出水口402流出。在本发明该具体例2中，活性硅材422的规格与出处是相同于该具体例1，活性炭4211是购自高仕达炭科技股份有限公司的椰壳活性炭，且活性炭的粒径约介于150至380μm间，黏结材423是购自Tinoca型号为GUR2122的超高分子量聚乙烯(polyethylene，简称PE)。
经本发明该具体例2的制法所产制的生物用水组成92的硅酸浓度与ORP值是以相同于该具体例1的方式取得，其分析结果汇整于下列表2.。
表2.
分析数据 ORP(mV) 硅酸浓度(mg/L)
进水 280～300 0.3
造水237公升 -626 30
<滤材及其制法的具体例>
本发明滤材及其制法的一具体例是根据该第一实施例的滤材的制法来实施，其所使用的纳米硅材的出处与规格是相同于上述具体例1，且活性炭的出处与规格是Haycarb的型号为RWAP 10742的活性炭(粒径约介于1.7mm至0.425mm间，下称HB活性炭)。有关于滤材的具体例的详细制作条件，说明于下。
首先，在一搅拌器内加入80g的纳米硅材与纯度为99.5％的酒精以均匀搅拌成一固含量为20％的纳米硅浆料。接着，于该纳米硅浆料内添加270g的活性炭并均匀搅拌，以令该纳米硅浆料内的纳米硅材得以嵌入活性炭的微孔洞中。最后，烘干并去除纳米硅浆料中的酒精，从而制得该具体例的滤材。以该具体例的滤材的重量百分比计，活性炭与纳米硅材各为77.1wt％与22.9wt％。
<滤芯及其制法的具体例>
再参阅图10，本发明滤芯的一具体例是根据上述第一实施例的滤芯4来实施，其所使用的纳米硅材的出处与规格是相同于上述具体例1，且活性炭为HB活性炭。有关于该具体例的滤芯的详细制作条件，是说明于下。
首先，自本发明该具体例的滤芯的一载座的一出水口依序于其一容置空间中填入50g的活性炭(底层)、100g的纳米硅材(中段)，与230g的活性炭(上层)，以作为该具体例的滤芯的滤材；其中，以该具体例的滤芯的滤材的重量百分比计，活性炭与纳米硅材的含量各为73.7wt％与26.3wt％。接着，于该载座的一进水口与该出水口分别接上一输送管路。最后，自该载座的进水口输入饮用水至该容置空间内令该饮用水朝向该出水口的一流动方向带动纳米硅材四处流动，以使纳米硅材得以嵌入活性炭的微孔洞内；其中，在该饮用水被输入至该容置空间以接触到纳米硅材时，是同时反应生成硅酸与氢气，且活性炭的微孔洞内所嵌入的纳米硅材有利于提升溶氢量，其有利于提升溶氢量的原因已载明于前述发明详细说明中，于此不再多加赘述。
<生物用水组成及其制法的具体例3>
本发明生物用水组成及其制法的一具体例3是根据上述第二实施例的制法来实施(也就是，使用该第一实施例的该净水系统来实施)；换句话说，本发明具体例3的生物用水组成及其制法中所使用的两个第一滤芯，是根据上面所载的具体例的滤芯的制法来实施；其中，该具体例3所使用的纳米硅材的出处与规格也是相同于上述具体例1，而活性炭的出处与规格为HB活性炭。有关于本发明具体例3的生物用水组成及其制法的详细制作条件，是说明于下。
首先，自一产自ADD且型号为400P的R.O.纯水机产制一饮用水，以令该饮用水自该R.O.纯水机的一出水口流经一管路单元至一膜脱气机。
接着，自该膜脱气机的一进水口输入该饮用水以脱除该饮用水内的CO2、O2与N2，并使经脱除前述气体的饮用水自该膜脱气机的一出水口流经该管路单元至位于上游位置处的该第一滤芯。
接续，是自位于上游位置处的该第一滤芯的一进水口输入该饮用水以令该饮用水沿其一水流方向流经其滤材并与其滤材的纳米硅材反应生成硅酸与氢气，从而在该饮用水内溶出硅酸与氢气，并令一含有该饮用水、硅酸、氢气与一部分纳米硅材的生物用水组成，且自位于上游位置处的该第一滤芯的一出水口流经该管路单元的一输送管路至位于下游位置处的一第一滤芯，以进一步于下游位置处的该第一滤芯的一进水口输入该生物用水组成，令该生物用水组成与位于下游位置处的该第一滤芯内的纳米硅材继续反应生成硅酸与氢气以借此提升溶氢量，并自位于下游的该第一滤芯的一出水口流经该管路单元至一第二滤芯。
后续，自该第二滤芯的一进水口输入该生物用水组成以令该生物用水组成沿其水流方向流经该第二滤芯的多个中空丝膜(购自SAMPO，且型号为FJ-V1203BL)，并局部或全部过滤该生物用水组成中的该部分纳米硅材，且令该经局部或全部过滤的生物用水组成自该第二滤芯的一出水口流经该管路单元至一紫外光杀菌机(购自KC-FLOW，且型号为16W-2GPM)。
最后，自该紫外光杀菌机的一进水口输入该生物用水组成以进行杀菌程序，并进一步地令该生物用水组成自该紫外光杀菌机的一出水口输出该生物用水组成。此处需补充说明的是，虽然本发明该具体例3的生物用水组成及其制法中所用的净水系统的该两第一滤芯是如上述。然而，本发明该具体例3的生物用水组成及其制法中所使用的该两第一滤芯中的滤材，也可以是根据上面所载该具体例的滤材的制法来实施。
在本发明生物用水组成及其制法的具体例3中，自位于上游的该第一滤芯的进水口输入该饮用水至该生物用水组成流出该紫外光杀菌机的出水口为止持续生产15天所制得的生物用水组成，其氧化还原电位(ORP)与硅酸浓度，是简单地汇整于以下表3.。
表3.
分析数据 ORP(mV) 硅酸浓度(mg/L)
进水 280～300 0.3
出水 ＜-500 >42
生产15天 -576 >42
值得一提的是，若使用新的第一滤芯，则上述数据会更佳，ORP值可低于-670mV。
此外，参阅图22，由本发明该具体例3的生物用水组成于开瓶后测试经不同的填充率所取得的氧化还原电位(ORP)显示可知，当瓶内的填充率只为23％左右时，其经432分钟的稳定性测试后的ORP值虽然是从-570mV左右提升至-100mV，但是其经60分钟的稳定性测试后的ORP值却仍可维持在-500mV左右。再者，当瓶内的填充为90％时，其经432分钟的稳定性测试后的ORP值仍可维持在-450mV以下；又，当瓶内的填充提升至93.48％时，其经432分钟的稳定性测试后的ORP值则可维持在-530mV左右。由前述稳定性分析结果显示，本发明该具体例3的生物用水组成的氧化还原电位(ORP)稳定性佳。
<应用例>
为了进一步证实本发明该具体例3之生物用水组成添加于物品内具有减缓氧化速度的功效，申请人是于两个容量皆为0.2L的玻璃瓶内填入100c.c.的苹果汁后，并于该两玻璃瓶内分别填入100c.c.的该具体例2之生物用水组成(以下称应用例)与一般的饮用水(以下称比较例)，且封闭该两玻璃瓶以进行氧化速度比较测试。参阅图23可知，该比较例(右侧玻璃瓶)之苹果汁经过约3小时后，其所呈现的灰阶已经自浅灰色转变成暗灰色，证实该比较例之苹果汁已明显氧化。反观本发明该应用例(左侧玻璃瓶)的苹果汁经过约3小时后，其所呈现的灰阶仍维持在浅灰色的状态，证实本发明该具体例2的生物用水组成添加于苹果汁内可减缓其氧化的问题。
综上所述，本发明的生物用水组成91、92、其制法、用途、集合体A与可携式产品P、活性硅材的用途、其滤材42、滤芯4与净水系统，在密封的第一容器81内以高活性的活性硅材912与生物用水9反应生成硅酸与氢气气泡911，或是利用形成于该载体(如，活性炭4211、中空丝膜4212等多孔性材料)的表面的活性硅材422与生物用水9反应生成硅酸与氢气气泡921，使生物用水9内的溶氢量及溶硅量两者均获得提升并提供安全的生物用水组成91、92，所以确实能达成本发明的目的。
惟以上所述者，只为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (26)

1.一种生物用水组成，密封于第一容器内，其特征在于：该生物用水组成含有：
生物用水，填充于该第一容器内；及
溶于该生物用水内的硅酸及氢气；
其中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物水组成的氧化还原电位是在-400mV以下。
2.根据权利要求1所述的生物用水组成，其特征在于：硅酸与氢气是经该生物用水与预定量的活性硅材混合所反应生成，该活性硅材是具有粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材。
3.根据权利要求2所述的生物用水组成，其特征在于：该纳米硅材的粒径是介于100nm至250nm间。
4.根据权利要求1所述的生物用水组成，其特征在于：硅酸于该生物用水内的浓度是介于11mg/L至其饱和浓度间，该生物水组成的氧化还原电位是在-500mV以下。
5.一种生物用水组成集合体，其特征在于：包含：
第一容器，具有经密封的开口；及
生物用水组成，填充于该第一容器中，并含有生物用水，与溶于该生物用水内的硅酸及氢气；
其中，硅酸于该生物用水内的浓度是小于其饱和浓度，且该生物用水组成的氧化还原电位是在-400mV以下。
6.根据权利要求5所述的生物用水组成集合体，其特征在于：该第一容器呈倒置以令其开口朝下设置。
7.根据权利要求5所述的生物用水组成集合体，其特征在于：该生物用水组成于该第一容器内的填充率是大于90％。
8.一种滤材，用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其特征在于：其包含：
载体，选自多孔性材料、非多孔性材料或其组合；及
多个活性硅材，吸附于该载体的表面。
9.根据权利要求8所述的滤材，其特征在于：该载体是选自由下列所构成的群组：活性炭、中空丝膜、竹炭、麦饭石、石英砂，及其组合；所述活性硅材是选自粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材、多孔性硅材，或造粒硅材。
10.根据权利要求8所述的滤材，其特征在于：该载体是选自由下列所构成的群组：活性炭、中空丝膜、竹炭、麦饭石、石英砂、纤维、陶瓷，及其组合；所述活性硅材是选自粒径介于50nm至300nm间的纳米硅材、多孔性硅材、造粒硅材，或硅纳米线。
11.根据权利要求9所述的滤材，其特征在于：该载体是表面分布有多个微孔洞的活性炭，所述吸附于该载体表面的活性硅材位于活性炭的微孔洞中。
12.根据权利要求11所述的滤材，其特征在于：还包含黏结材，该黏结材结合纳米硅材与活性炭，且该黏结材与活性炭共同构成烧结活性炭。
13.根据权利要求9所述的滤材，其特征在于：该载体是呈管状结构并具有多个贯穿其管状结构的微孔洞的中空丝膜。
14.一种滤芯，用于净水并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其特征在于：其包含：
载座，界定出容置空间，并包括与该容置空间相通的进水口及出水口；及
滤材，填充于该载座的该容置空间中，且该滤材是使用权利要求8至13任一权利要求所述的滤材。
15.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：该进水口的位置低于该出水口的位置。
16.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：该载体是均匀分布在该载座的容置空间中的活性炭，且所述活性硅材是纳米硅材。
17.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：该载体是活性炭与中空丝膜的组合，且所述活性硅材是纳米硅材，活性炭均匀分布在该载座的容置空间中并相对中空丝膜靠近该进水口，中空丝膜分布在该载座的容置空间中并相对活性炭靠近该出水口。
18.根据权利要求14所述的滤芯，其特征在于：该载体是活性炭与中空丝膜的组合，且所述活性硅材是纳米硅材，中空丝膜位在该载座的容置空间中且相对活性炭靠近该出水口，活性炭位在该载座的容置空间中以围绕中空丝膜且相对中空丝膜靠近该进水口。
19.一种净水系统，用于与产制且容置有生物用水的生物用水单元连接并产制含有硅酸及氢气的生物用水组成，其特征在于：该净水系统沿水流方向包含：
至少一第一滤芯，是使用权利要求14至18中任一权利要求所述的滤芯。
20.根据权利要求19所述的净水系统，其特征在于：还包含管路单元，及至少一第二滤芯；
该第二滤芯沿该水流方向设置于该第一滤芯的下游位置，并包括界定出容置空间的载座，及多个填充于该载座的容置空间中的多孔性材料，该第二滤芯的载座具有与其容置空间相通的进水口及出水口；及
该管路单元具有至少一沿该水流方向依序连接该第一滤芯及该第二滤芯的输送管路。
21.根据权利要求20所述的净水系统，其特征在于：该第二滤芯的载座的容置空间内的多孔性材料是选自活性炭、中空丝膜，或其组合。
22.根据权利要求20所述的净水系统，其特征在于：该第二滤芯的数量是多个，且填充于所述第二滤芯的载座的容置空间中的多孔性材料沿该水流方向依序是活性炭与中空丝膜。
23.根据权利要求20所述的净水系统，其特征在于：还包含排出单元，该排出单元设置于该管路单元上且位于该第一滤芯与该第二滤芯间，该排出单元连通该管路单元并用于排出液体、气体，或液体与气体的组合。
24.根据权利要求20或23所述的净水系统，其特征在于：该第二滤芯的进水口高于其出水口。
25.根据权利要求19所述的净水系统，其特征在于：还包含管路单元与脱气单元，该脱气单元沿该水流方向设置于该第一滤芯的上游位置，且借管路单元沿该水流方向依序连接该脱气单元与该第一滤芯，并用于除去水中的气体。
26.根据权利要求19所述的净水系统，其特征在于：还包含两总溶解固体量量测单元，所述总溶解固体量量测单元沿该水流方向分别设置于该第一滤芯的上游位置与下游位置。
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