JP2013099735A - 水素水生成装置及び水素水生成方法 - Google Patents
水素水生成装置及び水素水生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013099735A JP2013099735A JP2012014041A JP2012014041A JP2013099735A JP 2013099735 A JP2013099735 A JP 2013099735A JP 2012014041 A JP2012014041 A JP 2012014041A JP 2012014041 A JP2012014041 A JP 2012014041A JP 2013099735 A JP2013099735 A JP 2013099735A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- electrode
- hydrogen
- current density
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【解決手段】本発明の水素水生成装置は、被処理水を収容可能に構成された電気分解処理槽と、前記電気分解処理槽に収容された被処理水を電気分解可能に構成された電極と、電気分解を行うための電流を電極に流すと共に電流の電流密度を0.75A/dm2以下に制御する電流制御装置とを備えることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
この水素水は水の電解、例えば、陰極及び陽極を備える処理槽内で水を電気分解することによって得られる。
2H2O + 2e− → H2 + 2OH−
そして、陰極に生成した水酸化物イオンは陽極に引かれ、陽極に電子を渡し、水と酸素になり、その酸素が陽極から気体として発生する。
4OH− → O2 + 2H2O + 4e−
上記の陰極から発生する水素分子が、気体状態で溶存した水が水素水である。
この特許文献1の還元水生成装置は、本件出願の発明者の一人が発明したものであり、容器の清掃及び容器内の水の平均還元電位の測定を目的とする攪拌を行う場合に何らの支障とならず、これらの作業を円滑に実現し得る形状の電極を具備し、直流電源にて定電流回路を採用した電極の構造に関して最適な装置を提供しようとするものである。
2Cl−+4OH−→ 2ClO− +2H2O+4e−
この次亜塩素酸イオンは水の殺菌において有効な物質であるが、電解に伴って、当該次亜塩素酸イオンから、或いは、塩化物イオンから直接に、消毒副生成物であり人体に影響を及ぼす可能性があるトリハロメタン類が生成することがある。
しかし、上記解決手段を採用した電解水生成器では、アルカリ性の水素水しか得られないことになるが、アルカリ性の水素水は中性の水素水に比べて、人体への影響において未知数の部分があるという問題がある。
しかしながら、そのためには別途、純水製造装置などを設ける必要がある。また、次亜塩素酸イオンを完全に除去した被処理水や生成された水素水は、次亜塩素酸イオンが除去されることになるため、殺菌効果を持たなくなるという問題が生じる。これを解決するためには、さらに、殺菌のための別の手段、例えば殺菌のための薬剤添加装置、紫外線照射装置又はフィルタ装置等を設ける必要が生じ、機器の大型化、複雑化やコストの増加などをもたらす。
しかしながら、本発明者らは、幾重にも試行錯誤し、ついに、電解の操作において電極の面積あたりに流れる電流、すなわち電流密度の高さと次亜塩素酸イオン及び総トリハロメタン類が生成量との間に相関関係があることを見出した。
そこで本発明者らは、水素水を生成するための電流密度の最適な条件、すなわち生成する総トリハロメタン濃度を規定内に抑え、かつ、殺菌効果を持つ次亜塩素酸イオンを生成する電流密度の条件を得ることを両立できるよう、さらに研究を続けた。
その結果到達したのが本発明の水素水生成装置である。本発明の水素水生成装置によれば、0.75A/dm2以下の電流密度で電解を行うことで、電解において次亜塩素酸イオンを生じつつ、トリハロメタン類の発生量を総トリハロメタン濃度0.1mg/L以下に抑えることができる。なお、上述の通り、総トリハロメタン濃度0.1mg/L以下は、日本の飲料水基準である。
以上説明したとおり、本発明の水素水生成装置によれば、トリハロメタン類の発生量を抑制することができると共に、電解において生じる次亜塩素酸イオンを水の殺菌処理に有効利用することができる水素水を生成することができる。
前記電流制御装置を備える水素水生成装置によれば、電解によって生じるトリハロメタン類の発生量を、0.05mg/L以下とすることができる。この結果、仮に一般の水道水等に約0.05mg/Lのトリハロメタン類が含有されていても、電解の結果生じるトリハロメタン類発生量を合計0.1mg/L以下とすることができ、人体への影響を最小限の範囲とすることができる。
前記電極を備える水素水生成装置によれば、伝導率が高く電解を効率的に行うことができ、磨耗が少ないため交換不要であると共に、水中に溶け込んで不純物となることがないため、より水素水の人体への影響を最小限の範囲とすることができる。
前記電極を備える水素水生成装置によれば、陽極の板状部材の一方面から陰極の板状部材の一方面に向かって電流が流れることになるため、陽極の全方向から陰極の全方向に向かって不規則に電流が流れることにより迷走電流が発生することを防止できるため、トリハロメタン類の生成が抑制される。
Pt−Ir電極(ペルメレック電極株式会社、45cm2/対極片面/枚)を陰極4及
び陽極5となる電極として電極間隔1mmの電極ホルダにセットし、電流制御装置6及び直流電源7に接続した。被処理水2として草津市水(琵琶湖の水を塩素処理した水道水)を2L入れたビーカに、電極と計測用循環ポンプを沈めたものを試験用の水素水生成装置1とした。
実施例1で使用した装置の電極板の陰極・陽極の対極面との反対側の面をビニールで絶縁し、実施例1と同様の試験を行った。
図8に示した、電気分解処理槽容器10内の底部側において側壁側に延伸した状態にある板状体表面に形成された一対の電極面積(22cm2)の白金メッキした陰極4、陽極5を備え、当該電極に対する直流電源整流器40を備えている水素水生成装置100を製作した。陽極5及び陰極4の双方を同心円をなすような略円輪形状とし、陽極5は直径幅4.8cm〜4.0cmの白金メッキによるチタン電極(電極面積0.22dm2に調整)を採用し、陰極4は直径幅5.65cm〜5.0cmの白金メッキによるチタン電極(電極面積0.22dm2に調整)を採用し、陽極5と陰極4の最短距離は1mmとした。
実施例3と同様の水素水生成装置100を用いて、草津市水1Lにそれぞれ表11の試験No.1〜5の値となるよう食塩(塩化ナトリウム)を加え、0.60A/dm2で処理後、成分を測定した。結果を表11に示す。
電極の位置関係による総トリハロメタン濃度の発生について試験するため、以下の装置を作成した。
(1)縦型電極・全面
Pt−Ir電極(ペルメレック電極株式会社、45cm2/対極片面/枚)を1mm離間して電極ホルダにセットし、被試験水を2L入れたビーカに電極、計測用循環ポンプを投入した。
(2)縦型電極・半面
(1)と同様の装置で、各電極の対向している面の反対側にビニルを張り絶縁した。
(3)水平型電極
実施例3と同様の装置を用いた。
2 被処理水
3 電気分解処理槽
4 陰極
5 陽極
6 電流制御装置
7 直流電源
10 容器
11 容器の底部
12 多孔質素材
13 脚台
40 整流器
Claims (7)
- 被処理水を収容可能に構成された電気分解処理槽と、前記電気分解処理槽に収容された前記被処理水を電気分解可能に構成された電極と、前記電気分解を行うための電流を前記電極に流すと共に該電流の電流密度を0.75A/dm2以下に制御する電流制御装置とを備えていることを特徴とする水素水生成装置。
- 前記電流制御装置は、前記電流密度を0.62A/dm2以下に制御することを特徴とする請求項1に記載の水素水生成装置。
- 前記電流制御装置は、前記電流密度を0.40〜0.75A/dm2に制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の水素水生成装置。
- 前記電極は、白金電極、イリジウム電極又は白金めっきを行ったチタン電極であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の水素水生成装置。
- 前記被処理水は、水道水であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の水素水生成装置。
- 前記電極は板状部材からなり、前記板状部材の片面のみが導電可能に構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の水素水生成装置。
- 電気分解処理槽に被処理水を収容し、前記電気分解処理槽に備えられた電極で前記被処理水の電気分解を0.40〜0.75A/dm2の電流密度で行うことを特徴とする水素水生成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012014041A JP2013099735A (ja) | 2011-08-25 | 2012-01-26 | 水素水生成装置及び水素水生成方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011183332 | 2011-08-25 | ||
JP2011183332 | 2011-08-25 | ||
JP2011231182 | 2011-10-20 | ||
JP2011231182 | 2011-10-20 | ||
JP2012014041A JP2013099735A (ja) | 2011-08-25 | 2012-01-26 | 水素水生成装置及び水素水生成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013099735A true JP2013099735A (ja) | 2013-05-23 |
Family
ID=48620931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012014041A Pending JP2013099735A (ja) | 2011-08-25 | 2012-01-26 | 水素水生成装置及び水素水生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013099735A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5824122B1 (ja) * | 2014-08-06 | 2015-11-25 | 日本システム企画株式会社 | 液体活性化・電解装置及び液体活性化・電解方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53141180A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-08 | Tdk Corp | Electrolytic device |
JP2001137852A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-05-22 | Nippon Torimu:Kk | 電解還元水、癌抑制剤、その製造方法およびその製造装置 |
JP2002273428A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 電解水生成装置 |
JP2003126860A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-07 | Omega:Kk | 廃液又は排水の処理方法とその装置 |
JP2003245669A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 電解水素溶解水生成装置 |
JP2005226896A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水還元機能付き給湯機 |
JP2006346511A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Sanetsu:Kk | 洗浄廃液の浄化装置 |
JP2010094622A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Spring:Kk | 溶存水素飲料水の製造装置及びその製造方法 |
-
2012
- 2012-01-26 JP JP2012014041A patent/JP2013099735A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53141180A (en) * | 1977-05-17 | 1978-12-08 | Tdk Corp | Electrolytic device |
JP2001137852A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-05-22 | Nippon Torimu:Kk | 電解還元水、癌抑制剤、その製造方法およびその製造装置 |
JP2002273428A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 電解水生成装置 |
JP2003126860A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-07 | Omega:Kk | 廃液又は排水の処理方法とその装置 |
JP2003245669A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 電解水素溶解水生成装置 |
JP2005226896A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水還元機能付き給湯機 |
JP2006346511A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Sanetsu:Kk | 洗浄廃液の浄化装置 |
JP2010094622A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Spring:Kk | 溶存水素飲料水の製造装置及びその製造方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5824122B1 (ja) * | 2014-08-06 | 2015-11-25 | 日本システム企画株式会社 | 液体活性化・電解装置及び液体活性化・電解方法 |
EP2982653A1 (en) | 2014-08-06 | 2016-02-10 | Japan System Planning Co., Ltd. | Liquid activation and electrolytic apparatus and liquid activation and electrolytic method |
US10465301B2 (en) | 2014-08-06 | 2019-11-05 | Japan System Planning Co., Ltd. | Liquid activation and electrolytic apparatus and liquid activation and electrolytic method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015178063A1 (ja) | 電解水製造装置及びこれを用いる電解水の製造方法 | |
JP3785219B2 (ja) | 酸性水及びアルカリ性水の製造方法 | |
WO2004080901A1 (ja) | 混合電解水の製造方法 | |
JP2007275778A (ja) | 電解水製造装置及び電解水の製造方法 | |
JP2013544630A (ja) | 殺菌電解水の製造装置、これを含む殺菌電解水の製造システム及び方法 | |
JP2009136814A (ja) | 微酸性電解水の調製法 | |
KR101406986B1 (ko) | 전해살균수 생산장치 및 생산방법 | |
JP2013099735A (ja) | 水素水生成装置及び水素水生成方法 | |
JP2004010904A (ja) | 過酸化水素製造用電解セル | |
JP2009050774A (ja) | 水処理装置 | |
JP2004313780A (ja) | 過酢酸の電解合成方法及び殺菌洗浄方法及び装置 | |
JPH07155765A (ja) | 電解水の生成方法および生成装置 | |
KR20160000575U (ko) | 수소수 생성기 | |
US20220153613A1 (en) | Ultra-high alkaline electrolyzed water generation system | |
JP2007289838A (ja) | 電解水生成装置 | |
JP4181170B2 (ja) | 飲用電解水及びその製造方法 | |
KR101070866B1 (ko) | 전기분해 및 플라즈마 방전을 이용한 차아염소산소다 생성 장치 | |
JP2021120140A (ja) | オゾン水の生成方法、生成噴霧器及び生成噴霧装置 | |
JP2015224391A (ja) | 水素溶液生成法、生成装置 | |
JP6847477B1 (ja) | 電解水製造装置及びこれを用いる電解水の製造方法 | |
US20030168348A1 (en) | Method and apparatus for generating ozone by electrolysis | |
RU2012113272A (ru) | Способ электрохимической обработки воды и устройство | |
JP2012115749A (ja) | 次亜塩素酸水生成用電解装置及び次亜塩素酸水の生成方法 | |
JP2005144398A (ja) | 電解還元水製造法 | |
JP5119557B2 (ja) | 炭酸水の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130910 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140311 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140418 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141104 |