JP2015085316A - 水素を含む溶液製造設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 水素ガスと溶液とを充分に混合できる水素を含む溶液製造設備を提供する。
【解決手段】 水素を含む溶液製造設備は、少なくとも水素ガスバケツ１、溶液バケツ２、霧化パーツ３、一時保存バケツ４を備える。水素ガスバケツ１と溶液バケツ２とは、水素ガスと溶液とをそれぞれ供給する。水素ガスと溶液とは、一時保存バケツ４内で霧化方式により充分に混合され、或いは持続的な循環混合を経て、高いOPR値を含む水素ガス溶液を形成する。本発明は高い産業上の利用価値を備える安価で、構造が簡易で、優れた混合効果を達成できる水素を含む溶液製造設備を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水素を含む溶液製造設備に関し、水素ガスと溶液とを充分に混合でき、水素を含む溶液を得ることができる水素を含む溶液製造設備に関する。

水素は無色で、無味無臭の化学元素である。
通常は、気体の状態で存在しているが、最近では水素水が広く応用されるようになっている。

例えば、アルカリ性活水素水は、水の酸化作用を低下させることができるため、水素水を飲用すれば、健康に有益であるという研究結果も報告されている。
もちろん、多くの工業設備或いは商品にも、水素水或いはさまざまなタイプの水素を含む溶液が使用されている。

しかし、上述した従来の水素溶液混合構造は使用上に欠点があり、理想的ではなく、改善する必要がある。
その原因は下記の通りである。

従来の水素水或いは水素溶液の製造設備は、非常に大きく、或いは高価で、構造が複雑である。

従来の水素水或いは水素溶液の製造設備は、混合効果が充分でなく、多くはＯＰＲ-３５０〜-４００ｍＶ程度の混合効果を達成できるに過ぎない。

従来の水素水或いは水素溶液の製造設備は、混合時間を延ばし、或いは水素ガスの圧力を高めて、水素ガスの溶解を助けなければならない。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水素溶液の混合効果が充分でなく、設備が複雑に過ぎ、高価過ぎる等の欠点を改善でき、溶液霧化に循環混合の方式を組合せ水素と溶液の充分な混合を達成でき、構造が簡易で安価で、しかも優れた混合効果を備え、酸化還元電位がＯＰＲ-６００ｍＶに達する水素を含む溶液を迅速に製造することができる水素を含む溶液製造設備を提供することにある。

本発明による水素を含む溶液製造設備は、少なくとも水素ガスバケツ、溶液バケツ、霧化パーツ、一時保存バケツを備える。
水素ガスバケツの内部には、水素ガスを貯蔵する。
水素ガスバケツは、プロトン交換膜水電解水素ガス発生機とすることができる。
水素ガスバケツには、第一管体を接続し、一時保存バケツの任意の位置に連接する。
第一管体もまた霧化パーツに連接することができる。
溶液バケツの内部には、水等の溶液を貯蔵するが、これに限定しない。
溶液バケツには、第二管体を接続し、霧化パーツに連接する。
霧化パーツの出口は、一時保存バケツに連接する。
霧化パーツは、入って来た流体を霧化し、小分子の形態で噴出する作用を備える。
一時保存バケツには必要に応じてさらに、第三管体を接続し、こうして、貯蔵バケツを連接する。
貯蔵バケツは、水素ガスを混合した溶液を便利に移すことができる。
一時保存バケツには必要に応じてさらに、第四管体を接続する。
第四管体の末端に近い位置には、バルブ体を連接し、しかも第四管体には、第五管体を分岐して接続する。
第五管体には、真空ポンプを連接する。
一時保存バケツには必要に応じてさらに、第六管体を接続する。
第六管体には、ポンプを接続後、その反対端は、第二管体に連接し、循環ルートを形成し、
一時保存バケツには必要に応じて、液位センサーを設置する。
液位センサーは、一時保存バケツの液位高度を探知でき、水を補充するかどうかを決定する。
一時保存バケツには必要に応じて、酸化還元電位計を設置する。
酸化還元電位計は、ＯＰＲ値が設定値に達すると、自動的にスタンバイモードに入り、或いは設定値に達していないと自動的に循環モードに入る自動制御機能を備える。

本発明は、水素溶液の混合効果が充分でなく、設備が複雑に過ぎ、高価過ぎる等という従来の構造に存在する欠点を改善することができ、溶液霧化に循環混合の方式を組合せ水素と溶液の充分な混合を達成でき、構造が簡易で安価で、しかも優れた混合効果を備え、酸化還元電位がＯＰＲ-６００ｍＶに達する水素を含む溶液を迅速に製造することができる。

本発明第一実施形態の構造模式図である。 本発明第一実施形態の動作模式図である。 本発明第二実施形態の動作模式図である。 本発明第三実施形態の動作模式図である。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による水素を含む溶液製造設備を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態による水素を含む溶液製造設備は、少なくとも水素ガスバケツ１、溶液バケツ２、霧化パーツ３、一時保存バケツ４を備える。

水素ガスバケツ１の内部には、水素ガスを貯蔵する。
溶液バケツ２の内部には、溶液を貯蔵する。
水素ガスバケツ１には、第一管体１１を接続し、一時保存バケツ４に連接する。
しかも、溶液バケツ２には、第二管体２１を接続し、霧化パーツ３に連接する。

霧化パーツ３は、入って来た流体を霧化し、小分子の形態で噴出する作用を備える。
霧化パーツ３の出口は、一時保存バケツ４に連接する。

一時保存バケツ４内には、水素ガスを混合した溶液を収容する。
一時保存バケツ４には必要に応じてさらに、第三管体４１を接続する。
こうして、貯蔵バケツ５を連接する。
貯蔵バケツ５は、水素ガスを混合した溶液を便利に移すことができる。
一時保存バケツ４には必要に応じてさらに、第四管体４２を接続する。

第四管体４２の末端に近い位置には、バルブ体４３を連接し、しかも第四管体４２には、第五管体４４を分岐して接続する。
第五管体４４には、真空ポンプ４５を連接する。
一時保存バケツ４には必要に応じてさらに、第六管体４６を接続する。
第六管体４６には、ポンプ４７を接続後、その反対端は、第二管体２１に連接し、溶液の循環ルートを形成する。

しかも一時保存バケツ４には必要に応じて、酸化還元電位計６２を設置する。
また、一時保存バケツ４には必要に応じて、液位センサー６１を設置する。
液位センサー６１は、一時保存バケツ４の液位高度を探知でき、水を補充するかどうかを決定する。

本発明実施時には、図２に示すように、先ず真空ポンプ４５を作動させ、一時保存バケツ４内部の空気を吸入し排出後、真空状態を形成する。
続いて、真空ポンプ４５をオフにすると、正圧になるため、水素ガスバケツ１の水素ガスは一時保存バケツ４へと流れ、しかも溶液バケツ２の溶液は正圧により霧化パーツ３へと流れる。
一時保存バケツ４に入った後、余分な水素ガスは、バルブ体４３より排出され、圧力のバランスを維持する。

霧化パーツ３を経て溶液の霧化を行った後、溶液は、細かい顆粒と小分子に分散される。
溶液の表面積が拡大し、水素ガスと溶液とが充分に接触及び混合され、水素ガスと充分に混合されると、水素を含む溶液が形成され、最後には、一時保存バケツ４に集められる。
こうして、水素を含む溶液の製造を完成する。

一時保存バケツ４には、酸化還元電位計６２を設置するため、一時保存バケツ４内のＯＰＲ値を検知し、設定値に達していない時には、自動的に循環モードに入り、ポンプ４７を作動させる。
これにより、溶液は、第六管体４６を経て第二管体２１へと送り返され、霧化と混合が再び行われる。
一時保存バケツ４内のＯＰＲ値が設定値に達すると、循環モードを停止し、スタンバイモードへと入る。

（他の実施形態）
図３は、本発明の第二実施形態を示す。
上記の第一実施形態との差異は、第一管体１１を、霧化パーツ３に直接接続する点である。
これにより、溶液は、霧化パーツ３に霧化されると同時に、水素ガスが混入され、水素ガスと溶液とを充分に混合する目的を達成することができる。

図４は、本発明の第三実施形態を示す。
上記した二つの実施形態との差異は、溶液バケツ２に接続する第二管体２１に第七管体２２をバイパス接続する点である。
第七管体２２は、一時保存バケツ４の底部に接続し、これにより迅速に液体を補充して使用することができる。
しかも、第七管体２２上には、コントロールバルブ２３を設置し、これにより第七管体２２のオープン或いはクローズをコントロールすることができる。

上述の実施形態の説明を総合すると、本発明の操作、使用、及び本発明が生じる効果を充分理解することができる。しかし、以上に述べた実施形態は単に本発明の好ましい実施形態であり、これによって本発明の特許請求の範囲を限定することではない。即ち本発明の特許請求の範囲及び説明書の内容に基づいて、同等効果を有する簡単な変化及び修飾は、全て、本発明の範囲内に属するものとする。

１ 水素ガスバケツ
１１ 第一管体
２ 溶液バケツ
２１ 第二管体
２２ 第七管体
２３ コントロールバルブ
３ 霧化パーツ
４ 一時保存バケツ
４１ 第三管体
４２ 第四管体
４３ バルブ体
４４ 第五管体
４５ 真空ポンプ
４６ 第六管体
４７ ポンプ
５ 貯蔵バケツ
６１ 液位センサー
６２ 酸化還元電位計

Claims (3)

1. 水素を含む溶液製造設備であって、水素ガスバケツ、溶液バケツ、霧化パーツ、一時保存バケツを備え、
   前記水素ガスバケツの内部には、水素ガスを貯蔵し、前記水素ガスバケツには、第一管体を連接し、
   前記溶液バケツの内部には、溶液を貯蔵し、前記溶液バケツには、第二管体を連接し、
   前記霧化パーツは、前記第二管体により前記溶液バケツに連接し、前記霧化パーツは、入って来た流体を霧化した形態で噴出する作用を備え、
   前記一時保存バケツには、前記霧化パーツの出口が連接し、しかも前記第一管体と前記一時保存バケツとは連接することを特徴とする水素を含む溶液製造設備。
2. 前記水素ガスバケツは、プロトン交換膜水電解水素ガス発生機で、
   前記第一管体は先ず前記霧化パーツに連接し、次に前記一時保存バケツに連接し、前記一時保存バケツには、前記第三管体を連接し、前記貯蔵バケツを連接し、
   前記一時保存バケツには、第四管体を連接し、前記第四管体の末端に近い位置には、バルブ体を連接し、しかも前記第四管体には、第五管体を分岐して接続し、前記第五管体には、真空ポンプを連接し、
   前記一時保存バケツには、液位センサーを設置し、前記液位センサーは、前記一時保存バケツの液位高度を検知でき、前記一時保存バケツには、第六管体を連接し、前記第六管体には、ポンプを接続後、その反対端は、前記第二管体に連接し、循環ルートを形成し、
   前記第二管体には、第七管体をバイパスし、前記第七管体末端は、前記一時保存バケツの底部に連接し、しかも前記第七管体上には、コントロールバルブを設置することを特徴とする請求項１に記載の水素を含む溶液製造設備。
3. 前記一時保存バケツには、酸化還元電位計を設置し、前記一時保存バケツ内のＯＰＲ値を検知でき、
   前記ＯＰＲ値が設定値に達していなければ、ポンプを作動させ、溶液を循環ルート中に送り出すことを特徴とする請求項２に記載の水素を含む溶液製造設備。