CN112930325A - 氢水和杀菌水生成装置 - Google Patents

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李在龙
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Gohda Water Treatment Technology Co inc
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Abstract

本发明涉及一种通过电解生成氢水和杀菌水的氢水和杀菌水生成装置。氢水和杀菌水生成装置具备：电解部，至少具有2个电极，将水电解；水的导入路，通往上述电解部；以及切换机构，切换上述电极的正负；通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。

Description

氢水和杀菌水生成装置
技术领域
本申请涉及通过电解生成氢水和杀菌水的氢水和杀菌水生成装置、氢水和杀菌水的混合水的生成方法以及上述生成装置和奶瓶的组件。
背景技术
近年来，已知氢水所含的氢具有去除体内的活性氧的作用，尝试了生成并利用溶解更多氢的水。结果，对氢水的需求越来越高，要求有能够简单地利用氢水的方法和装置(专利文献1)。另一方面，因为近年来关于卫生的意识提高，所以对饮料、食物、收容它们的收容容器等的杀菌的期望增加。关于对杀菌的期望，在它们的制造过程中自不待言，近年来，对于由家庭或个人对日常食用的饮料和食物、使用的容器、烹饪用品等进行杀菌的期望也在增强。作为对象，例如可以列举蔬菜等的食品、塑料瓶、奶瓶、水瓶等的可再利用的容器、餐具、案板等的烹饪用品等，除此之外还有便携型氢水生成装置和热水壶等，其对象跨越多个分支领域。然而，以往并没有提供能够由家庭或个人简单地进行杀菌的方法或装置。
例如，以在家庭中需要杀菌的奶瓶来看，由于在残留的奶中容易繁殖细菌，所以为了防止细菌进入婴幼儿的口中，目前对奶瓶使用煮沸消毒、药液消毒、微波炉消毒这3种方法。煮沸消毒是在能够浸没奶瓶的深度的锅中将热水煮沸、使奶瓶在沸腾的热水中浸渍一定时间的方法；药液消毒是在用于调制药液的容器中投加规定量的水和药液来调制药液、使奶瓶在调制好的药液中浸渍一定时间的方法；微波炉消毒是在微波炉消毒用的专用容器中装入少量的水和奶瓶、用微波炉处理一定时间的方法(专利文献2)。但是，这些方法都需要专用的较大的容器，而且在煮沸消毒中需要将热水煮沸的炉灶，在微波炉消毒中需要微波炉。因此，不能简单地实施这些消毒方法。特别是在外出时，由于不容易携带较大的容器，在外出地也不容易使用炉灶或微波炉，所以在外出地难以对奶瓶进行消毒。在这样的状况下，抱着婴幼儿的父母在外出时无法将使用过一次的奶瓶再次使用，因此需要携带多个奶瓶。
另外，不限于奶瓶，例如在将饮料装入到塑料瓶中携带、将饮用完其中的饮料后的塑料瓶再次利用的情况下，特别是在夏季细菌容易繁殖，根据季节或内容物也有希望进行杀菌的情况，但并没有提出在这样的情况下能够简单地对塑料瓶等容器进行杀菌的方法。另外，也没有提出能够对烹饪前的蔬菜在家庭简单地进行杀菌的方法以及能够对餐具或案板等的烹饪用品在家庭简单进行杀菌的方法。此外，在电热壶或保温壶中，在将沸腾后的热水放置的情况下，也会担心在热水的保温中通过长时间的使用等而细菌繁殖，但并没有提出能够简单地对它们进行杀菌的方法。另外，作为氢水生成装置利用了便携型的氢水生成装置，但仅有生成氢水的功能，并没有提出生成杀菌水的装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10－296262号公报
专利文献2：日本特开2007－061453号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是解决上述问题的，其技术问题在于提供能够简单地生成氢水和有杀菌效果的杀菌水且操作容易的装置。另外，技术问题在于提供能够携带的上述装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的发明人一直以来长年进行氢水的生成装置和利用方法等关于氢水的开发。在进行该开发的过程中，关注到了在生成氢水时生成的氢氧化物离子的杀菌效果。以往，进行了将添加有盐的水电解而生成碱性较强的电解水和酸性较强的电解水的研究，但这些方法并不是生成氢水的方法。到目前为止还没有将氢水和杀菌水组合的构想，但本发明的发明人考虑，如果能够开发出能够简单地与氢水一起生成包含较多氢氧化物离子的杀菌水的装置，则通过将两者组合利用，氢水的利用范围扩大，而且包含氢氧化物离子的杀菌水的利用扩大，从而开展了研究。结果发现，通过使在电解中使用的电极的正负反转来切换氢水和杀菌水的生成，以相同的路径生成氢水和杀菌水，由此能够实现结构简单、操作也容易、能够根据需要而简单地生成氢水或杀菌水的装置。另外发现，通过该装置，不是仅分别生成氢水和杀菌水，而且能够生成将氢水和杀菌水混合的混合水。本发明是这样完成的。
即，本发明通过以下所示的事项来规定。
(1)一种氢水和杀菌水生成装置，具备：电解部，具有2个电极，将水电解；水的导入路，通往上述电解部；切换机构，切换上述电极的正负；以及离子交换膜，配置在上述2个电极之间；上述电极为具有贯通孔的电极；上述水的导入路从上述电解部的外侧仅与上述电极的一方接触；通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。
(2)如上述(1)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，具备收容水的收容容器；具有电解部与上述收容容器内连通、上述收容容器内的水被向电解部导入的结构；通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。(3)如上述(1)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，具备装卸自如地安装收容水的收容容器的口部的开口部；具有电解部与上述开口部连通、当将上述收容容器安装于上述开口部时上述收容容器内的水被导入至电解部的结构；通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，配置在2个电极之间的离子交换膜以与上述2个电极接触的方式被夹着而配置。
(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，电极的贯通孔的宽度为0.1～3mm。
(6)一种氢水和杀菌水的混合水的生成方法，通过对于具备2个电极和配置在上述2个电极之间的离子交换膜的水的电解部，一边仅从一方的电极侧导入水，一边将上述电极的正负切换，以相同的路径交替地生成氢水和杀菌水，将其混合，生成氢水和杀菌水的混合水。
(7)如上述(6)所述的氢水和杀菌水的混合水的生成方法，其特征在于，使用上述(1)～(5)中任一项所述的氢水和杀菌水的生成装置。
(8)如上述(2)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，为具有热水机构的电热壶。
(9)如上述(3)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，收容容器为奶瓶。
(10)一种奶瓶与氢水和杀菌水生成装置的成套设备，具备奶瓶和上述(9)所述的氢水和杀菌水生成装置。
另外，本发明由以下所示的事项来规定。
(1)一种氢水和杀菌水生成装置，具备：电解部，至少具有2个电极，将水电解；水的导入路，通往上述电解部；以及切换机构，切换上述电极的正负；通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。
(2)如上述(1)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，具备收容水的收容容器；具有电解部与上述收容容器内连通、上述收容容器内的水被向电解部导入的结构；通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。
(3)如上述(1)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，具备装卸自如地安装收容水的收容容器的口部的开口部；具有电解部与上述开口部连通、当将上述收容容器安装于上述开口部时上述收容容器内的水被导入至电解部的结构；通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。
(4)如上述(1)～(3)中任一项所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，电解部具有两个电极；通往上述电解部的水的导入路从上述电解部的外侧仅与上述电极的一方接触；水的导入路接触的上述电极为具有贯通孔的电极。
(5)一种氢水和杀菌水的混合水的生成方法，通过一边向至少具有2个电极的水的电解部导入水，一边切换上述电极的正负，以相同的路径交替生成氢水和杀菌水，将其混合而生成氢水和杀菌水的混合水。
(6)如上述(5)所述的氢水と杀菌水的混合水的生成方法，其特征在于，使用上述(1)～(4)中任一项所述的氢水和杀菌水的生成装置。
(7)如上述(2)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，为具备热水煮沸机构的电热壶。
(8)如上述(3)所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，收容容器为奶瓶。
(9)一种奶瓶与氢水和杀菌水生成装置的套件，具备奶瓶和上述(8)所述的氢水和杀菌水生成装置。
发明效果
本发明的氢水和杀菌水生成装置能够通过电解而由一个装置生成氢水和杀菌水，并且能够以相同的路径生成氢水和杀菌水。因此，结构较简单，能够以简单的操作制造氢水和杀菌水，进而能够简单地将氢水和杀菌水混合。另外，例如通过具备壶形状等的收容容器，能够将投入到收容容器中的水转变为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。通过将收容容器做成装卸自如地安装的结构，例如能够将奶瓶、塑料瓶等的可再利用的收容容器中的水转变为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。由此，在饮用完氢水后，能够对收容容器内进行杀菌。进而，由于能够做成可携带的小型的结构，所以在外出地也能够使用。另外，根据本发明的生成装置和生成方法，由于能够交替地生成氢水和杀菌水，所以能够对输送由本发明的生成装置生成的氢水的管线和储存罐进行杀菌，而能够防止诺如病毒的发生。另外，根据本发明的生成装置和生成方法，由于能够以相同的路径生成氢水和杀菌水，所以能够容易地制造氢水和杀菌水的混合水，这样制造出的混合水在氢水的比例较多的情况下，在具有作为氢水的作用的同时，能够防止输送管线及储存罐的因长时间的使用造成的诺如病毒的发生，在杀菌水的比例较多的情况下，通过包含氢水，能够进行微粒的除去或清洗。
附图说明
图1(a)是表示本发明的氢水和杀菌水生成装置的一实施方式的示意图(剖视图)。图1(b)是从上方观察本发明的氢水和杀菌水生成装置中的电极的例子的图。
图2(a)是表示具备收容容器的本发明的氢水和杀菌水生成装置的一实施方式的示意图(剖视图)。图2(b)是对图2(a)的氢水和杀菌水生成装置上加上了加热机构的装置的示意图(剖视图)。
图3是表示收容容器具备可装卸的开口部的本发明的氢水和杀菌水生成装置的一实施方式的示意图(剖视图)。
图4(a)～图4(c)是表示将图3的氢水和杀菌水生成装置安装于收容容器的状态的示意图(剖视图)。
图5(a)和图5(b)是表示在收容容器为奶瓶的情况下对奶嘴进行杀菌的状况的示意图(剖视图)。
图6(a)是表示对本发明的氢水和杀菌水生成装置盖上盖的状态的示意图(剖视图)。图6(b)是表示在上述盖之上放置奶嘴的状态的示意图(剖视图)。
具体实施方式
本发明的氢水和杀菌水生成装置的特征在于，具备：电解部，至少具有2个电极，将水电解；水的导入路，通往上述电解部；以及切换机构，切换上述电极的正负；通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。以相同的路径生成表示，原料水(电解前的水)经过通往电解部的导入路流入至电解部、被电解而生成氢水、所生成的氢水被从电解部排出的路径，与原料水(电解前的水)经过通往电解部的导入路流入至电解部、被电解而生成杀菌水、所生成的杀菌水被从电解部排出的路径相同。另外，本发明的氢水和杀菌水生成装置的特征在于，具备：电解部，具有2个电极，将水电解；水的导入路，通往上述电解部；切换机构，切换上述电极的正负；以及离子交换膜，配置在上述2个电极之间；上述电极为具有贯通孔的电极；上述水的导入路从上述电解部的外侧仅与上述电极的一方接触；通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。向电解部导入的水不仅是常温的水，也包括所谓的冷水或热水，是指水温在0～100℃之间的处于液体状态的水，包括自来水、天然水、蒸馏水、离子交换水、由反渗透膜处理过的水等的人能够作为饮料通常饮用的水。通常如果将水电解，则从各电极侧生成不同种类的电解水，但本发明的生成装置由于具有切换电极的正负的切换机构，所以通过用该切换机构将电极的正负切换，能够以相同的路径生成氢水和杀菌水这样的不同种类的水。本发明的氢水和杀菌水生成装置中的电极没有特别限制，作为材质，例如可以列举钛板、铂板、镀铂钛板等。
使用附图说明本发明的氢水和杀菌水生成装置。图1(a)是表示本发明的氢水和杀菌水生成装置的一实施方式的示意图。氢水和杀菌水生成装置1的电解部10具有电极(A)11和电极(B)12以及离子交换膜15。电极(A)11和电极(B)12如图1(b)所示，为具有贯通孔的多孔的电极板。另外，离子交换膜15为阳离子交换膜，在图1(a)中与电极(B)12接触，在离子交换膜15与电极(A)11之间有间隙，但离子交换膜15也可以以与电极(A)11和电极(B)12接触的方式被夹在两者之间。流过通往电解部10的水的导入路16的水经过电极(A)11的贯通孔13流入至电解部而被电解。这样，在氢水和杀菌水生成装置1中，电解部10由两个电极(电极(A)11和电极(B)12)和配置在上述2个电极之间的离子交换膜构成，通往电解部10的水的导入路16从电解部10的外侧仅与电极的一方(仅与电极(A)11)接触，对于另一方的电极(电极(B)12)没有设置水的导入路。水的导入路16接触的电极(A)11为具有贯通孔的电极。电解部10为水不从电极(A)11、电极(B)12、离子交换膜15和电极间的间隙向侧面漏出的结构，离子交换膜15被配置为，阻碍被导入到一方的电极(A)11的贯通孔中的水直接到达另一方的电极(B)12。例如，在设置将电极(A)11和离子交换膜15以及电极(B)12的周围包围的壁部、将离子交换膜15以与两个电极接触的方式夹着的情况下，配置将一方的电极(A)11的贯通孔封堵的形状或大小的离子交换膜等。本发明的氢水和杀菌水生成装置只要如氢水和杀菌水生成装置1那样至少具备2个电极和配置在上述2个电极之间的离子交换膜即可，只要发挥本发明的作用效果，也可以具备其他电极，还可以具备多组2个电极与配置在其间的离子交换膜。如果将电极(A)11作为负极(-极)，将电极(B)12作为正极(+极)，则通过水的电解产生的氢离子(H+)被吸引到电极(A)11一侧，成为氢分子，经过贯通孔13而溶解到导入路16中的水中。这样，通过氢水和杀菌水生成装置1生成氢水。另外，由于在电极(A)11与电极(B)12之间有离子交换膜15，所以流入电解部10的水不会漏到电极(B)12之下，臭氧气体(O3)被从电极(B)12的贯通孔14排出到气体排出路17。由于气体排出路17的一方与不连接水的导入路一侧的电极(B)12的贯通孔连通，所以能够将在电极(B)12产生的气体放出到气体的放出目的地。作为具有贯通孔的多孔的电极板，没有特别限制，例如可以使用开设有冲孔状的多个孔的金属板、金属板网等的网状的金属板、栅格状金属板、纵或横缝隙状金属板、由金属纤维形成的金属板等。电极板的大小没有特别限制，作为厚度可以列举例如0.3～3mm的范围、0.3～2.5mm的范围、0.4～2.3mm的范围等。离子交换膜的种类或大小没有特别限制，例如可以列举向苯乙烯等的母材导入磺酸基、季铵基等的离子交换基得到的离子交换膜、Nafion(注册商标)等的氟类离子交换膜等，既可以是阳离子交换膜，也可以是阴离子交换膜；作为厚度，可以列举例如0.1～0.7mm的范围、0.1～0.5mm的范围、0.1～0.3mm的范围等。
本发明的氢水和杀菌水生成装置1具备切换电极的正负的切换机构(未图示)。切换机构可以适当使用电极反转电路等的现有公知的机构。在氢水和杀菌水生成装置1中，通过由上述切换机构将电极(A)11和电极(B)12的正负切换，将电极(A)11设为正极(+极)，将电极(B)12设为负极(-极)。在此情况下，流过通往电解部10的水的导入路16的水经过电极(A)11的贯通孔13流入至电解部而被电解，通过电解产生的氢氧化物离子(OH－)被吸引到电极(A)11一侧，经过贯通孔13移动到导入路16中的水中。这样，生成含有较多氢氧化物离子(OH－)的杀菌水。根据氢水和杀菌水生成装置1，以导入路16→电解部10→导入路16这样的相同的路径生成氢水和杀菌水的两者。另外，在由氢水和杀菌水生成装置1生成的氢水经由氢水输送用的管线被储存于储存罐的情况下，通过隔开一定时间的间隔从生成氢水切换为生成杀菌水，使杀菌水在输送用管线或储存罐中流动，能够对管线或储存罐进行杀菌，能够防止诺如病毒的发生。因此，如果在具有储存罐的固定式的氢水生成装置中使用本发明的装置1，则能够不需要储存罐或管线的清扫或减少其频度。另外，通过每隔一定时间切换氢水和杀菌水的生成，能够在储存罐中生成氢水和杀菌水的混合水。混合水的生成例如可以将氢水的生成时间与杀菌水的生成时间之比、或者为了生成氢水而处理的水和为了生成杀菌水而处理的水的量之比设为97：3～3：97。在混合水中重视作为氢水的作用的情况下，优选可以设为97：3～70：30，在重视作为杀菌水的作用的情况下，可以设为30：70～3：97。本发明的氢水和杀菌水生成装置由于以仅对2个电极中的一方的电极供给水的方式设置水的导入路，从另一方的电极仅排出被气化而得的气体，所以能够仅得到作为目标的电解水(氢水或杀菌水)。因而，不需要供给为了得到目标电解水所不必要的水，也不会排出与目标不同的电解水。因此，不需要用于多余的水的供给和排出的结构和操作，装置的结构、操作变得简单。另外，由于不需要用于多余的水的供给和排出的环境，所以使用环境不受限制。该特性特别适合于在水的供给和排水的处理不简单的环境(外出地、远离用水区域的房间等)中使用的携带用的装置、家庭用的装置等。在本发明中，电极的贯通孔的宽度优选为较小，优选为0.1～3mm，更优选为0.1～2mm。另外，电极的孔隙率优选为35％～75％，更优选为40％～70％。通常，在将2个电极之间用离子交换膜分隔而进行电解的情况下，对两电极供给水时电解的效率变高而离子化被促进，但在本发明中，即使是仅对单侧的电极的水的供给，也能够效率良好地地生成氢水或杀菌水。这里，贯通孔的宽度，是指在将贯通孔的开口部的形状的图形以上述图形与各个直线接触的方式放置在平行的2条直线之间时、上述2条直线的间隔为最小时的上述间隔的长度。开口部的形状没有特别限制，例如可以列举圆、椭圆、三角形、长方形等的多边形、不定形、缝隙形状等。另外，电极的贯通孔的长度例如可以列举0.1～7mm、0.1～6mm等。这里，贯通孔的长度，是指在将贯通孔的开口部的形状的图形以上述图形与各个直线接触的方式放置在平行的2条直线之间时、上述2条直线的间隔为最大时的上述间隔的长度。另外，孔隙率是指孔的总表面积相对于电极的总表面积的比例(孔的总表面积/电极的总表面积)。通过将电极做成这样的结构，能够在防止气泡的发生和生长的同时效率良好地使氢溶解在水中，另外在杀菌水的情况下能够效率良好地生成氢氧化物离子。
本发明的氢水和杀菌水生成装置的另一实施方式的特征在于，具备收容水的收容容器；具有电解部与上述收容容器内连通、将上述收容容器内的水向电解部导入的结构；通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转变为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。图2(a)是表示本发明的氢水和杀菌水生成装置的上述实施方式的一例的示意图。氢水和杀菌水生成装置2的电解部20具有电极(A)21、电极(B)22和离子交换膜25。电极(A)21和电极(B)22为多孔的电极板这一点及其结构，离子交换膜25为阳离子交换膜这一点，电极(A)21及电极(B)22、离子交换膜25与水的导入路的关系，作为切换机构可以适当使用现有公知的机构这一点，以及也能够使用阴离子交换膜这一点，与图1(a)的氢水和杀菌水生成装置1的情况是同样的。氢水和杀菌水生成装置2具备收容容器28，电解部20与收容容器28连通。如果在收容容器28中装入水，则水的一部分被导入至电解部20。在本实施方式中，导入路26成为收容容器28的一部分。如果在收容容器28中装入水，以电极(A)21为负极(-极)、以电极(B)22为正极(+极)而施加电压，则经过电极(A)21的贯通孔被导入至电解部20的水被电解。产生的氢离子(H+)被吸引到电极(A)21一侧，成为氢分子而经过电极(A)21的贯通孔溶解到收容容器28中的水中。这样，通过将电解持续一定时间，能够将收容容器28中的水转变为氢水。臭氧气体(O3)被从电极(B)22的贯通孔向气体排出路27排出。由于气体排出路27的一方与水的导入路一侧不接触的电极(B)22的贯通孔连通、另一方与氢水和杀菌水生成装置2的外部连通，所以能够将由电极(B)22产生的气体放出到氢水和杀菌水生成装置2外。另外，收容容器28也可以具备盖。
另外，如果在收容容器28中装入水，通过切换机构将电极(A)21和电极(B)22的正负切换，以电极(A)21为正极(+极)、以电极(B)22为负极(-极)，则通过电解产生的氢氧化物离子(OH－)被吸引到电极(A)21一侧，经过贯通孔扩散到收容容器28中。这样，通过将电解持续一定时间，能够将收容容器28中的水转变为含有较多氢氧化物离子(OH－)的杀菌水。进而，如果进行在收容容器28中生成氢水、在其中生成杀菌水的上述操作，则能够生成氢水和杀菌水的混合水。在这样生成的混合水中含有较多氢和氢氧化物离子。
在收容容器28中生成的氢水能够供饮用，在收容容器28中生成的杀菌水例如能够用于蔬菜等食品、或者收容饮料或食品等的各种容器等的杀菌。作为杀菌的方法，既可以使对象物浸渍在收容有杀菌水的收容容器28中，也可以将收容容器28中的杀菌水施加到对象物上。在图2(a)的氢水和杀菌水生成装置2中，与具备收容容器28和电解部20的主体部另外地设置电力供给机构29，通过将上述主体部放置在电力供给机构29上，经由电力供给机构29对电解部20的电极(A)21和(B)22通电，能够进行电解。电力供给机构既可以使得能够在上述主体部中容纳干电池、蓄电池等的电池，也可以从家庭的插座直接接受电力的供给。本发明的氢水和杀菌水生成装置由于即使在5～15V的低电压下也能够通过电解生成氢水或杀菌水，所以可以在主体部中容纳蓄电池，用USB供电并进行升压而使用。另外，由于仅对一方的电极导入水而进行电解，所以相比于对两方的电极导入水的情况，能够抑制流过的电流的强度，因此能够延长到电池用完为止的时间。因此，适合作为携带用的氢水和杀菌水生成装置。在携带用的氢水和杀菌水生成装置的情况下，电极的厚度优选为0.3～1mm，更优选为0.3～0.7mm，更加优选为0.4～0.6mm。另外，在较低的电压的情况下，由于与较高的电压相比臭氧的发生被抑制，所以在生成氢水的情况下，能够抑制排出的臭氧气体的量，在生成杀菌水的情况下，能够进一步发挥由氢氧化物离子带来的杀菌效果。此外，氢水和杀菌水生成装置2通过在上述主体部设置电热加热器等的热水煮沸机构并安装盖，能够作为电热壶使用。作为热水煮沸机构，可以适当使用现有公知的机构。图2(b)是表示作为热水煮沸机构而在电解部20的下方设置有加热板H的氢水和杀菌水生成装置2’的图。在作为电热壶的情况下，也可以还具备保温机构。在作为电热壶使用的情况下，在收容容器28中装入水，首先通过热水煮沸机构将热水煮沸，然后切断向热水煮沸机构的通电，之后进行生成氢水的上述操作。由此，能够使热水成为氢水。在使用热水的情况下，离子交换膜25使用能够耐受热水的温度者。在电热壶的情况下，电极的厚度优选为1.5～2.5mm，更优选为1.7～2.2mm。氢水或杀菌水能够在5～15V的电压下生成，但为了利用加热器的加热，在电热壶的情况下也可以将电压进一步提高到5～24V。
本发明的氢水和杀菌水生成装置的另一实施方式的特征在于，具备装卸自如地安装收容水的收容容器的口部的开口部；具有电解部与上述开口部连通、在将上述收容容器安装于上述开口部时上述收容容器内的水被导入至电解部的结构，通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转变为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。图3是表示本发明的氢水和杀菌水生成装置的上述实施方式的一例的示意图。氢水和杀菌水生成装置3的电解部30具有电极(A)31和电极(B)32以及离子交换膜35。电极(A)31和电极(B)32为多孔的电极板这一点及其结构，离子交换膜35为阳离子交换膜这一点，电极(A)31和电极(B)32、离子交换膜35与水的导入路的关系，作为切换机构可以适当使用现有公知的机构这一点，以及也能够使用阴离子交换膜这一点，与图1(a)的氢水和杀菌水生成装置1的情况是同样的。图4是表示将图3的氢水和杀菌水生成装置安装于收容容器的状态的示意图。氢水和杀菌水生成装置3具备装卸自如地安装收容容器38的口部40的开口部36，开口部36与电解部30连通，在将收容容器38安装于开口部36时，收容容器38内的水被导入至电解部30。在本实施方式中，开口部36成为导入路。口部40与开口部36的装卸结构可以使用现有公知的结构，例如可以列举相互形成螺纹部和承接它的部分而螺合的结构、一方与另一方嵌合的结构等。如果在收容容器38中装入水，安装到开口部36，在安装了收容容器38的状态下以电极(A)31为负极(-极)、以电极(B)32为正极(+极)而施加电压，则经由电极(A)31的贯通孔被导入至电解部30的水被电解。产生的氢离子(H+)被吸引到电极(A)31一侧，成为氢分子而经由电极(A)31的贯通孔溶解到收容容器38中的水中。这样，通过将电解持续一定时间，能够将收容容器38中的水转变为氢水。臭氧气体(O3)被从电极(B)32的贯通孔排出到气体排出路37。由于气体排出路37的一方与水的导入路不接触的一侧的电极(B)32的贯通孔连通、另一方与氢水和杀菌水生成装置3的外部连通，所以能够将在电极(B)32处产生的气体放出到氢水和杀菌水生成装置3外。
另外，如果将装有水的收容容器38安装到开口部36，通过切换机构将电极(A)31和电极(B)32的正负切换，以电极(A)31为正极(+极)、以电极(B)32为负极(-极)，则通过电解产生的氢氧化物离子(OH－)被吸引到电极(A)31一侧，经由贯通孔扩散到收容容器38中。这样，通过将电解持续一定时间，能够将收容容器38中的水转变为含有较多氢氧化物离子(OH－)的杀菌水。此外，如果进行在收容容器38中生成氢水、在其中生成杀菌水的上述操作，则能够生成氢水和杀菌水的混合水。在这样生成的混合水中含有较多氢和氢氧化物离子。
图4是表示向收容容器38安装氢水和杀菌水生成装置3的状态的示意图。在收容容器38中装入水，将口部40朝上放置于桌子上。图4(a)表示该状态。接着，在该状态下将氢水和杀菌水生成装置3对于收容容器38使相互的口部和开口部的螺纹部咬合，如图4(b)那样安装。然后，将安装了氢水和杀菌水生成装置3的收容容器38如图4(c)那样倒置。在该状态下，由于收容容器38中的水被导入至氢水和杀菌水生成装置3的电解部30，所以如上述那样进行电解，使收容容器38中的水成为氢水。然后，将收容容器38再次倒置，将氢水和杀菌水生成装置3卸下，将收容容器38中的氢水供于饮用。杀菌水或氢水与杀菌水的混合水也能够通过同样的操作来生成。氢水和杀菌水生成装置3也能够作为收容容器38装卸自如的携带用的装置使用，如果将收容容器38做成塑料瓶，则能够使塑料瓶的中的水成为氢水或杀菌水。
作为收容容器38，没有特别限制，例如可以列举奶瓶、塑料瓶等。例如在奶瓶的情况下，在作为收容容器38的奶瓶中装入热水。如上述那样，在装有热水的奶瓶上安装氢水和杀菌水生成装置3后，将奶瓶倒置而进行电解，使奶瓶中的热水成为氢水。然后，将奶瓶再次倒置，将氢水和杀菌水生成装置3卸下，在奶瓶中的热水中投入奶粉并使其溶解，调整温度而调制喂奶用的奶。在奶的喂奶后，将奶瓶用水或热水清洗后，在奶瓶中装入水或热水，通过与上述同样的操作生成杀菌水。通过用所生成的杀菌水装满奶瓶，或者通过晃动奶瓶而用奶瓶中的杀菌水清洗奶瓶的内表面，能够对奶瓶进行杀菌。另外，不仅是奶瓶，对奶嘴也能够进行杀菌。图5(a)是表示在奶瓶上通过帽41安装了奶嘴42的状态的图。在奶瓶中装入有杀菌水的状态下，如果进行倒置，则奶嘴的内侧被浸于杀菌水中，能够对奶瓶的内表面进行杀菌。如图5(b)那样，如果在奶瓶中装满杀菌水，将奶嘴42倒置并插入到奶瓶的口中，则能够将奶嘴的外侧浸于杀菌水中，能够对奶瓶的外表面进行杀菌。
图6(a)是表示在氢水和杀菌水生成装置3上安装有盖43的样子的图。通过这样安装盖43，在不使用氢水和杀菌水生成装置3时能够保护电解部30。图6(b)是表示当使用氢水和杀菌水生成装置3在奶瓶中生成氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水时利用盖43作为放置奶嘴的台的例子的图。通过这样，能够将奶嘴保持为清洁的状态。如果使用氢水和杀菌水生成装置3，则在外出地调制奶并喂奶后，能够将使用了一次的奶瓶杀菌并再次使用，因此不再需要像以往那样带着2～3个这样的多个奶瓶出行。另外，通过将氢水和杀菌水生成装置3、奶瓶、奶嘴以及用于向奶瓶安装奶嘴的帽作为一组而做成套件，能够在外出地等适当地调制奶，并对使用后的奶瓶进行杀菌。杀菌水生成后的收容容器38的杀菌方法在收容容器38不为奶瓶、而为塑料瓶等其他容器的情况也同样。关于电力供给机构和电极的厚度，与氢水和杀菌水生成装置2的情况是同样的。
实施例
使用满足上述第[0012]和[0013]段中记载的电极的厚度、贯通孔的宽度和孔隙率的图1所示的氢水和杀菌水生成装置1，分别生成氢水、杀菌水、以及氢水和杀菌水的混合水。将向水的导入路16通入由反渗透膜处理过的水并进行处理的结果表示于表1～3中。表1是生成氢水的情况的结果，表2是生成杀菌水的情况的结果，表3是生成混合水的情况的结果。氢水的生成如以下这样进行：以氢水和杀菌水生成装置1的电极(A)11为负极、以电极(B)12为正极，通过向水的导入路16通入500mL由反渗透膜处理过的水，进行电解处理。此时，施加于两电极的电压为13V，电流为4A。将测定电解处理后的生成水得到的结果表示在表1中。接着，将电极(A)11和电极(B)12的正负切换，以电极(A)11为正极、以电极(B)12为负极，在水的导入路16中通入500mL由反渗透膜处理过的水，进行电解处理。此时，施加于两电极的电压为14V，电流为4A。将测定电解处理后的生成水得到的结果表示在表2中。混合水的生成如以下这样进行：以杀菌水生成装置1的电极(A)11为负极、以电极(B)12为正极，在水的导入路16通入450mL由反渗透膜处理过的水，然后将电极(A)11和电极(B)12的正负切换，以电极(A)11为正极、以电极(B)12为负极，在水的导入路16通入50mL由反渗透膜处理过的水。在通水路16的目的地的生成水收容容器内，氢水和杀菌水被混合，得到氢水和杀菌水被以9：1混合而成的混合水。另外，以杀菌水生成装置1的电极(A)11为正极、以电极(B)12为负极，在水的导入路16通入450mL由反渗透膜处理过的水，然后将电极(A)11和电极(B)12的正负切换，以电极(A)11为负极、以电极(B)12为正极，在水的导入路16中通入50mL由反渗透膜处理过的水，得到氢水和杀菌水被以1：9混合而成的混合水。将测定所得到的混合水的结果表示于在表3中。溶存氢浓度通过溶存氢计(共荣电子研究所制KM2100DH)测定，氧化还原电位(ORP)和pH通过pH和氧化还原电位计(东亚DKK制HM－31P)测定。在将电极的正负设为氢水生成处理用的情况下，如表1所示，得到了溶存氢浓度超过1000ppb且氧化还原电位接近－600的高浓度的氢水。另外，在将电极的正负切换而将电极的正负设为杀菌水生成处理用的情况下，如表2所示，pH下降，氧化还原电位上升。另外，氢水：杀菌水为9：1的混合水与不含杀菌水者相比氢水浓度减小，虽然观察到了氧化还原电位的上升，但氢水浓度是能够足够作为氢水使用的。氢水：杀菌水为1：9的混合水与不含氢水者相比氢水浓度上升，观察到了氧化还原电位的降低和pH的上升。所得到的杀菌水和混合水(氢水：杀菌水＝1：9)并不呈现强酸性，但能得到杀菌效果，可以想到是氢氧化物离子的影响。由图2所示的氢水和杀菌水生成装置2也能够得到同样的结果。
[表1]
Figure BDA0003041584760000151
Figure BDA0003041584760000161
[表2]
Figure BDA0003041584760000162
[表3]
Figure BDA0003041584760000163
产业上的可利用性
本发明的氢水和杀菌水生成装置能够适当用于饮用氢水的领域、使用杀菌水的各种领域。例如能够适当用于携带用氢水生成器、氢水制造供给机、电热壶、塑料瓶、奶瓶等。
符号说明
1、2、2’、3 氢水和杀菌水生成装置
10、20、30 电解部
11、21、31 电极(A)
12、22、32 电极(B)
13、14 贯通孔
15、25、35 离子交换膜
16、26 水的导入路
36 开口部(水的导入路)
17、27、37 排出路
28、38 收容容器
29、39 电力供给部
40 收容容器的口部
41 奶瓶的帽
42 奶嘴
43 氢水和杀菌水生成装置的盖
H 加热板
W 水面

Claims (10)

1.一种氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
具备：
电解部，具有2个电极，将水电解；
水的导入路，通往上述电解部；
切换机构，切换上述电极的正负；以及
离子交换膜，配置在上述2个电极之间；
上述电极为具有贯通孔的电极；
上述水的导入路从上述电解部的外侧仅与上述电极的一方接触；
通过由上述切换机构将电解时的上述电极的正负切换，以相同的路径生成氢水和杀菌水。
2.如权利要求1所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
具备收容水的收容容器；
具有电解部与上述收容容器内连通、上述收容容器内的水被向电解部导入的结构；
通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。
3.如权利要求1所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
具备装卸自如地安装收容水的收容容器的口部的开口部；
具有电解部与上述开口部连通、当将上述收容容器安装于上述开口部时上述收容容器内的水被导入至电解部的结构；
通过所导入的水的电解，将上述收容容器内的水转换为氢水、杀菌水或者氢水和杀菌水的混合水。
4.如权利要求1～3中任一项所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
配置在2个电极之间的离子交换膜以与上述2个电极接触的方式被夹着而配置。
5.如权利要求1～4中任一项所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
电极的贯通孔的宽度为0.1～3mm。
6.一种氢水和杀菌水的混合水的生成方法，其特征在于，
通过对于具备2个电极和配置在上述2个电极之间的离子交换膜的水的电解部，一边仅从一方的电极侧导入水，一边将上述电极的正负切换，以相同的路径交替地生成氢水和杀菌水，将其混合，生成氢水和杀菌水的混合水。
7.如权利要求6所述的氢水和杀菌水的混合水的生成方法，其特征在于，
使用权利要求1～5中任一项所述的氢水和杀菌水的生成装置。
8.如权利要求2所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
为具有热水煮沸机构的电热壶。
9.如权利要求3所述的氢水和杀菌水生成装置，其特征在于，
收容容器为奶瓶。
10.一种奶瓶与氢水和杀菌水生成装置的套件，其特征在于，
具备奶瓶和权利要求9所述的氢水和杀菌水生成装置。
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