JP2017006908A - 水素水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マグネシウムと反応水とを化学反応させて水素を発生させる反応槽1と、該反応槽1から送られた水素を貯留水に溶解させる水素水生成槽2と、反応槽1に併設された反応水供給槽5とを有し、反応槽1と反応水供給槽5との間で反応水を循環可能にした。水素水生成槽2に接続された取水管3の出口のコック4の開弁で、水素水生成槽2の内圧により、浄化殺菌処理された新鮮な水素水を取水可能にした。反応水供給槽5から反応槽1への反応水の補充供給を可能にした。
【選択図】図1
Description
Mg+2H2O →Mg(OH)2 +H2
而も、前記水素水生成槽の天井面を、中央が高い凹曲面としているので、天井面に付着した貯留水が天井面を伝って外周側へ流下し、水素水生成槽の内壁面を伝わり落ち、該水素水生成槽内の貯留水に確実に合流させることが出来るため、溶存量が高い新鮮な水素水を貯留することが出来る。
又、かご8内に、マグネシウム片から脱落した微粒状マグネシウムのかご8の外側への零れ落ちを防止する目の細かい内かご8aを配して、反応槽1の洗浄を容易化している。
尚、図面上、ポンプ19は水中ポンプであるが、空気を吸い込んでしまうと、その空気を抜いてからでないと汲み上げることが出来ないことから、水中ポンプに限定せず、要するに中間槽18内の貯留した水を反応水供給槽5へ移送可能な機能を有していれば良い。
又、水素送出管15における下流部位15b と取水管3は、保冷容器23における容器本体23a と蓋部23b との間を通過させることで、保冷容器23を貫通させている。
この冷媒冷却循環装置25及びサーモスタット(図示せず)は、水素水生成槽2内の貯留水を、凍結させない程度の低温帯に設定することを目的として設けられている。
しかし、このポンプ34は、反応水供給管33内に混入した空気を排出するために使用することを目的として設けられたものであって、反応水供給管33のサイフォン機能を妨げるものではなく、反応槽1から反応水供給槽5への反応水の供給は、本来同一である反応槽1と反応水供給槽5の水面位に落差が生じればサイフォン原理により必然的に行われることになる。
具体的には、槽本体5aに対し遊嵌状態とした、網、パンチングメタルなどの有孔材で形成された外筒44を受皿43上に載置し、外筒44と槽本体5aとの間に、例えば不織布の様な吸水材45を配置し、該吸水材45の上部を外筒44の上部に固定し、吸水材45の下端を受皿43の上面に接触させており、受皿43に到達した反応水を吸水材45で吸い上げそのまま放置しておいて自然に蒸散させることで排除する。
そして、外筒44及び吸水材45を貫通させたネジ46を、吸水材45の上部内側に配置した内側リング47にねじ込んで、外筒44に対し吸水材45を固定している。
又、槽本体5aにおける外筒44及び吸水材45より上方部位に上方受け部48を周設し、該上方受け部48における槽本体5aとの境界部に通水孔49を複数個形成している。
尚、反応水排除手段は上記構成のが好ましいが、例えば排水ポンプにより強制排除するものであったり、受皿43と貯留容器29を排水パイプで接続して、受皿43内から排除された溢出反応水を排水パイプを介して貯留容器29内に貯留させるなど、要するに受皿43内の溢出反応水を該受皿43から排除可能であれば、どの様な構成であっても良い。
この場合、保冷容器23の底部に形成されたドレン口28に排出管30を接続せずに、金属トレー52に形成されたドレン口55に接続し、ドレン口28は開閉自在或いは開口状態のままとして、貯留部27から溢れた不凍液26をドレン口28から金属トレー52内に流下させ、滴下貯留された結露水と共に排出管30を介して貯留容器29内に移送可能にすることで、排出管30はドレン口28に対し間接的に接続されている。
又、水素水生成槽2に冷媒冷却循環装置25を併設して、該冷媒冷却循環装置25を水素水生成装置に組込み一体化することも可能である。
反応槽1内の反応水の温度を最適温度帯にして、所定量のマグネシウム片(マグネシウムリボンを数センチの長さに切った小片)を収容したかご8を反応槽1内に収容し、一方の反応水供給手段7のエアポンプ11により反応水供給槽5から反応槽1へ反応水を供給し、他方の反応水供給手段7aにより水面位が上昇した反応槽1から水面位が下がった反応水供給槽5へ反応水を供給することで、反応槽1と反応水供給槽5との間で反応水を循環させながら、反応槽1内で水素を発生させ、上方空間に溜まった水素(空気及び水蒸気を含む)を、コック17を開いた水素供給手段6を介して水素水生成槽2に送ると、水素と共に筒体20内の貯留水が該筒体20の先端より噴出して、水素水生成槽2の天井面22に当たって、大部分はそのまま落下し、一部が天井面22を伝って外周側へ流下し、その過程で、水が滴状或いは薄膜状になり水素との接触面積が大きくなって、水素水生成槽2内に溜まった水素がより多量に溶解し、これが滴り落ちるか、内壁面を伝わり落ち水素水生成槽2内の水素水と混ざって、水素の溶存量が高い水素水が貯留される。
過酸化水素水による還元反応は、
H2O2→O2+2H+ +2e-
で、
Mg(OH)2 →Mg2++2OH-
であるので、水酸化マグネシウムの還元反応の化学式は、
Mg(OH)2 +H2O2→Mg+2H2O +O2
となる。
水酸化マグネシウム(Mg(OH)2 )を再利用しない場合、pH10〜11の強アルカリ性のため、単にプランターや家庭菜園などの土壌改良剤、肥料として再利用することが好ましい。
2 水素水生成槽
2b 蓋
3 取水管
4 コック
5 反応水供給槽
5a 槽本体
5b 蓋体
6 水素供給手段
16 ポンプ
18 中間槽
20 筒体
21 穴
22 天井面
43 受皿
45 吸水材
50 外箱
51 天板
52 トレー
53、53a … 間隔保持材
Claims (8)
- マグネシウムと反応水とを化学反応させて水素を発生させる反応槽と、該反応槽から送られた水素を水に溶解させる水素水生成槽と、前記反応槽に併設された反応水供給槽とを有し、前記反応槽と前記反応水供給槽との間で反応水を循環可能にし、前記水素水生成槽に接続された取水管の出口のコックの開弁で、前記水素水生成槽の内圧により水素水を取水可能にしたことを特徴とする水素水生成装置。
- 前記反応槽又は前記反応水供給槽のどちらか一方に反応水の加熱機能を具備させたことを特徴とする請求項1記載の水素水生成装置。
- 外箱の天板上に前記水素水生成槽を配置し、前記外箱内に前記反応槽及び前記反応水供給槽を収容し、前記天板上に載置したトレーの上に複数本の間隔保持材を載置し、該間隔保持材上に前記水素水生成槽を載置したことを特徴とする請求項2記載の水素水生成装置。
- 前記水素水生成槽に貯留水の冷却機能を具備させたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の水素水生成装置。
- 前記反応槽から前記水素水生成槽への水素供給手段の先端部位を、前記水素水生成槽を貫通させ、前記水素水生成槽内の底部中央に立設した筒体に接続し、該筒体の側方下部に穴を形成し、前記水素供給手段にポンプを備えたことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の水素水生成装置。
- 前記水素水生成槽の天井面を、中央が高い凹曲面としたことを特徴とする請求項5記載の水素水生成装置。
- 前記反応水供給槽は、上方開口状の槽本体と該槽本体の上部に被せる蓋体とを有し、前記槽本体の下部に受皿を配置し、該受皿に、前記受皿に到達した反応水の排除手段を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の水素水生成装置。
- 前記排除手段は、前記受皿の上方に配置した吸水材とし、該吸水材の下端を前記受皿の上面に接触させたことを特徴とする請求項7記載の水素水生成装置。
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JP3128612U (ja) * | 2006-10-31 | 2007-01-18 | 智里 大丸 | ウォーターサーバー |
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