JP2013126650A - 水素水の生水方法及び生水装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】飲料水を充填した数L〜数十Lの密閉容器に水素を導入して容器内を加圧して飲料水へ水素を溶解させて水素水を生水する。生水された水素水は利用のために容器から排出されるが、容器内の飲料水がほぼなくなった時点で再度密閉容器に飲料水を加圧充填して容器内を残存する水素で加圧する。この2回目の水の充填でも加圧水素が水に溶解して水素水が生水される。水素の水への溶解度が小さいため新規に水素を容器へ充填することなしにこの操作を数回繰り返しても高濃度の水素水が生水出来た。高濃度の水素水が短時間で得られるようにスプレーノズルを装着した装置などを開発した。また、水素の供給源としてボンベを使用しない水素発生剤を使用する簡便な方法を開発した。
【選択図】図12
Description
1)容器(A)への水道水の満杯充填
容器(A)は内容積が約15.5Lのステンレス製の円筒容器、容器(B)は内容積が約2Lのプラスチック製の円筒容器からなる。最初に容器(A)の配管(6)のバルブを開にしてその端を開放とし、配管(2)を通して水道水を容器(A)に配管(6)の端から水が溢れ出るまで注入して容器(A)内を水道水で満杯として配管(19)、(6)及び(2)のバルブを閉とした。
加熱溶融したPEGに実施例5と同様にして水素化ホウ素ナトリウム粉末と加水分解触媒としてコハク酸を混合・撹拌して冷却固化した。この固化物を粉砕して粉末状の水素発生剤を調整した。この水素発生剤の1gから0.7NLの水素が発生することを確認した。
この水素発生剤の所定量をビーカーに入れて容器(B)の中に挿入し容器(B)の配管(11)と容器(A)の配管(6)を耐圧製のプラスチックチューブ(19)で接続して配管(6)のバルブを閉とし、配管(11)のバルブを開とした。
容器(B)の配管(13)を真空ポンプに連結して容器(B)内を排気して減圧状態にした。次に配管(13)のバルブを閉じて耐圧製のプラスチックチューブを接続しその端を実施例5と同様に水の入ったメスシリンダーの底に配置した。配管(13)のバルブを徐々に開いてメスシリンダーの水を容器(B)内へ導入して水素発生剤と反応させた。水素の発生で容器(B)のゲージ圧力が0を超えて上昇し始めると同時に、容器(A)の配管(6)のバルブを開とし同時に排水口の配管(3)のバルブを開として満杯の水を容器(A)から徐々に排出した。
容器(A)内の水量は容器側部に設けた液面計(18)で計測して残液が1Lになった時点で排水を停止した。容器(A),(B)の圧力が一定になった時点で計測したところPlは0.048MPaとなった。次いで耐圧ホースを水道水蛇口に接続し水を放出しながら容器(A)の配管(20)に接続した。配管(6)のバルブを閉として、水道蛇口を開、配管(20)のバルブを開として水道水を配管(20)の先端に設置した加湿用のスプレーノズル(17)を通して容器(A)内へ加圧注水した。液面計が6Lを示した時点で注水を停止した。注水時の水道の水圧は0.4〜0.41MPaで5Lの水を注入するのに要した時間は約4分であった。また、液面計で6Lに達したときの(A)容器の内圧Puは0.126MPaであった。
排水口の配管(3)のバルブを開き液面計のレベルが1Lになるまで採水を連続して行った。液面計のレベルが5.5L及び1.5Lの時点で採水した水を分析して溶存水素濃度DHを測定した。それぞれDH(1)=2.51ppm(5.5L時点),DH(2)=2.56ppm(1.5L時点)と高濃度の水素を含む水素水であった。またこの時のPlは0.048MPaと前回の値とほぼ同じであった。
生水1と同じ手法で水道水の加圧注水と排水を18日間かけて合計46回(生水1〜46)繰り返して水素水の生水を行った。この間、生水1と同様に数点の生水において採水を行いDH(1)及びDH(2)の測定を行った。また、各生水ごとにPl及びPuを測定した。これらの変化を積算採水量(5Lx生水数)に対してプロットした図を図13、14に示した。これらの図から外挿するとDHが1ppm以上の水素水は積算採水量で約400Lまで得られ、その時のPl、Puはそれぞれ約0.10、0.65(Kg/cm2)
となる。
2、3、5、6、7、9、11、12、13、16、19,20 配管
4 フロート式取水口
8 気体拡散装置
10 台車
14 水素発生剤
15 ビーカー
17 スプレーノズル
18 液面計
1)容器(A)への水道水の満杯充填
容器(A)は内容積が約15.5Lのステンレス製の円筒容器、容器(B)は内容積が約2Lのプラスチック製の円筒容器からなる。最初に容器(A)の配管(6)のバルブを開にしてその端を開放とし、配管(2)を通して水道水を容器(A)に配管(6)の端から水が溢れ出るまで注入して容器(A)内を水道水で満杯として配管(6)及び(2)のバルブを閉とした。
加熱溶融したPEGに実施例5と同様にして水素化ホウ素ナトリウム粉末と加水分解触媒としてコハク酸を混合・撹拌して冷却固化した。この固化物を粉砕して粉末状の水素発生剤を調整した。この水素発生剤の1gから0.7NLの水素が発生することを確認した。
この水素発生剤の所定量をビーカーに入れて容器(B)の中に挿入し容器(B)の配管(11)と容器(A)の配管(6)を耐圧製のプラスチックチューブ(19)で接続して配管(6)のバルブを閉とし、配管(11)のバルブを開とした。
容器(B)の配管(13)を真空ポンプに連結して容器(B)内を排気して減圧状態にした。次に配管(13)のバルブを閉じて耐圧製のプラスチックチューブを接続しその端を実施例5と同様に水の入ったメスシリンダーの底に配置した。配管(13)のバルブを徐々に開いてメスシリンダーの水を容器(B)内へ導入して水素発生剤と反応させた。水素の発生で容器(B)のゲージ圧力が0を超えて上昇し始めると同時に、容器(A)の配管(6)のバルブを開とし同時に排水口の配管(3)のバルブを開として満杯の水を容器(A)から徐々に排出した。
容器(A)内の水量は容器側部に設けた液面計(18)で計測して残液が1Lになった時点で排水を停止した。容器(A),(B)の圧力が一定になった時点で計測したところPlは0.048MPaとなった。次いで耐圧ホースを水道水蛇口に接続し水を放出しながら容器(A)の配管(20)に接続した。配管(6)のバルブを閉として、水道蛇口を開、配管(20)のバルブを開として水道水を配管(20)の先端に設置した加湿用のスプレーノズル(17)を通して容器(A)内へ加圧注水した。液面計が6Lを示した時点で注水を停止した。注水時の水道の水圧は0.4〜0.41MPaで5Lの水を注入するのに要した時間は約4分であった。また、液面計で6Lに達したときの(A)容器の内圧Puは0.126MPaであった。
排水口の配管(3)のバルブを開き液面計のレベルが1Lになるまで採水を連続して行った。液面計のレベルが5.5L及び1.5Lの時点で採水した水を分析して溶存水素濃度DHを測定した。それぞれDH(1)=2.51ppm(5.5L時点),DH(2)=2.56ppm(1.5L時点)と高濃度の水素を含む水素水であった。またこの時のPlは0.048MPaと前回の値とほぼ同じであった。
生水1と同じ手法で水道水の加圧注水と排水を18日間かけて合計46回(生水1〜46)繰り返して水素水の生水を行った。この間、生水1と同様に数点の生水において採水を行いDH(1)及びDH(2)の測定を行った。また、各生水ごとにPl及びPuを測定した。これらの変化を積算採水量(5Lx生水数)に対してプロットした図を図13、14に示した。これらの図から外挿するとDHが1ppm以上の水素水は積算採水量で約400Lまで得られ、その時のPl、Puはそれぞれ約0.10、0.65(Kg/cm2)
となる。
2、3、5、6、7、9、11、12、13、16、19,20 配管
4 フロート式取水口
8 気体拡散装置
10 台車
14 水素発生剤
15 ビーカー
17 スプレーノズル
18 液面計
置した加湿用スプレーノズルを通して噴霧状に容器(A)内へ圧力が、Pu、になるまで加圧注入して水に水素を溶解させて水素水を生水(生水1)
次いで容器(A)の排出口から利用のために大部分の水素水を採水した後、再度スプレーノズルを通して水、bL、を容器(A)内へ加圧注入して水
水を生水(生水2)して利用し、この生水サイクルを複数回繰り返す水素水の生水方法で解決される。
1)容器(A)への水道水の満杯充填
容器(A)は内容積が約15.5Lのステンレス製の円筒容器、容器(B)は内容積が約2Lのプラスチック製の円筒容器からなる。最初に容器(A)の配管(6)のバルブを開にしてその端を開放とし、配管(2)を通して水道水を容器(A)に配管(6)の端から水が溢れ出るまで注入して容器(A)内を水道水で満杯として配管(6)及び(2)のバルブを閉とした。
加熱溶融したPEGに実施例5と同様にして水素化ホウ素ナトリウム粉末と加水分解触媒としてコハク酸を混合・撹拌して冷却固化した。この固化物を粉砕して粉末状の水素発生剤を調整した。この水素発生剤の1gから0.7NLの水素が発生することを確認した。
この水素発生剤の所定量をビーカーに入れて容器(B)の中に挿入し容器(B)の配管(11)と容器(A)の配管(6)を耐圧製のプラスチックチューブ(19)で接続して配管(6)のバルブを閉とし、配管(11)のバルブを開とした。
容器(B)の配管(13)を真空ポンプに連結して容器(B)内を排気して減圧状態にした。次に配管(13)のバルブを閉じて耐圧製のプラスチックチューブを接続しその端を実施例5と同様に水の入ったメスシリンダーの底に配置した。配管(13)のバルブを徐々に開いてメスシリンダーの水を容器(B)内へ導入して水素発生剤と反応させた。水素の発生で容器(B)のゲージ圧力が0を超えて上昇し始めると同時に、容器(A)の配管(6)のバルブを開とし同時に排水口の配管(3)のバルブを開として満杯の水を容器(A)から徐々に排出した。
容器(A)内の水量は容器側部に設けた液面計(18)で計測して残液が1Lになった時点で排水を停止した。容器(A),(B)の圧力が一定になった時点で計測したところPlは0.048MPaとなった。次いで耐圧ホースを水道水蛇口に接続し水を放出しながら容器(A)の配管(20)に接続した。配管(6)のバルブを閉として、水道蛇口を開、配管(20)のバルブを開として水道水を配管(20)の先端に設置した加湿用のスプレーノズル(17)を通して容器(A)内へ加圧注水した。液面計が6Lを示した時点で注水を停止した。注水時の水道の水圧は0.4〜0.41MPaで5Lの水を注入するのに要した時間は約4分であった。また、液面計で6Lに達したときの(A)容器の内圧Puは0.126MPaであった。
排水口の配管(3)のバルブを開き液面計のレベルが1Lになるまで採水を連続して行った。液面計のレベルが5.5L及び1.5Lの時点で採水した水を分析して溶存水素濃度DHを測定した。それぞれDH(1)=2.51ppm(5.5L時点),DH(2)=2.56ppm(1.5L時点)と高濃度の水素を含む水素水であった。またこの時のPlは0.048MPaと前回の値とほぼ同じであった。
生水1と同じ手法で水道水の加圧注水と排水を18日間かけて合計46回(生水1〜46)繰り返して水素水の生水を行った。この間、生水1と同様に数点の生水において採水を行いDH(1)及びDH(2)の測定を行った。また、各生水ごとにPl及びPuを測定した。これらの変化を積算採水量(5Lx生水数)に対してプロットした図を図13、14に示した。これらの図から外挿するとDHが1ppm以上の水素水は積算採水量で約400Lまで得られ、その時のPl、Puはそれぞれ約0.10、0.65(Kg/cm2)
となる。
2、3、5、6、7、9、11、12、13、16、19,20 配管
4 フロート式取水口
8 気体拡散装置
10 台車
14 水素発生剤
15 ビーカー
17 スプレーノズル
18 液面計
Claims (12)
- 密閉容器(A)中で飲料水と水素ガス若しくは水素ガスを含む混合気体(水素ガスを含む混合気体を以降混合気体と省略する)を加圧状態で接触させて該飲料水に水素を溶解させて水素水を生水する方法に於いて、容器(A)内の水素水が利用のために排出されて、容器(A)の内圧が低下した時点で排出を停止し、その後新規な飲料水を密閉状態の容器(A)に充填することで容器(A)の内圧を上昇させ、再度容器(A)内に充填された飲料水に水素を溶解させる水素水の生水方法。
- 請求項1の方法に於いて最初に利用のために排出される水素水の生水方法として、容器(A)内へ飲料水を満杯になる迄充填し、次いで水素ガス若しくは混合気体を容器(A)内へ導入することで飲料水の一部を容器(A)から排出した後、容器(A)内の圧力を前記の水素ガス若しくは混合気体を導入することで上昇させて、水素を容器(A)内の飲料水に溶解させて水素水を生水する方法。
- 密閉容器(A)内へ水素ガス若しくは混合気体を大気圧以上の圧力、Pl、になる迄充填し、次いで飲料水、aL、を容器(A)の上部に設置した加湿用スプレーノズルを通して噴霧状に容器(A)内へ圧力が、Pu、になるまで加圧注入して飲料水に水素を溶解させて水素水を生水(生水1)し、次いで容器(A)の排出口から利用のために大部分の水素水を採水した後、再度スプレーノズルを通して飲料水、bL、を容器(A)内へ加圧注入して水素水を生水(生水2)して利用し、この生水サイクルを複数回繰り返す水素水の生水方法。
- (生水1)の工程で容器(A)内の最初の圧力をPlにする方法として、容器(A)内へ飲料水を満杯になるまで充填し、次いで水素ガス若しくは混合気体を容器(A)内へ導入することで飲料水の大部分を容器(A)から排出し、容器(A)の内圧がPlになるまで水素ガス若しくは混合気体を導入する請求項3の水素水の生水方法。
- 容器(B)内で水素発生剤から水素ガスを発生させてこの水素ガス若しくは混合気体を容器(A)へ導入して水素水を生水する請求項1から4の方法。
- 水素発生剤が少なくともマグネシウム金属、アルミニウム金属、水素化アルカリ金属、水素化アルカリ土類金属、水素化ホウ素アルカリ金属から成る化合物乃至は組成物から選ばれた少なくとの一種類である請求項5の方法。
- 混合気体が水素と窒素の混合気体である請求項1から5の方法。
- 少なくとも飲料水の注入口及び排出口、気体の注入口を有する容器(A)から成る水素水の生水装置に於いて、前記気体注入口から容器A内に配管が容器底部まで伸長しており、その先端部に気体拡散装置が設置されている水素水の生水装置。
- 少なくとも飲料水の注入口及び排出口、気体の注入口を有する容器(A)から成る水素水の生水装置に於いて、容器(A)内に於いて前記排出口に通じる取水口が設けられており、該取水口は容器(A)内の飲料水の水面付近に位置し、水面の降下と共に降下する機構を有している水素水の生水装置。
- 少なくとも飲料水の注入口及び排出口、気体の注入口を有する容器(A)から成る水素水の生水装置に於いて、容器(A)が水平方向に振動する振動台に設置されている水素水の生水装置。
- 少なくとも飲料水の注入口及び排出口、気体の注入口を有する容器(A)から成る水素水の生水装置に於いて、飲料水の注入口に加湿用スプレーノズルが装着てなる水素水の生水装置。
- 気体注入口が水素発生剤を収納した容器(B)に接続されてなる請求項8から11の生水装置。
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