JP3984279B2 - 加水素水の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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[Ox]+ne→[Red] (1)
式(1)において、eは電子、nは移動する電子数である。
E=E0+(RT/nF)ln[Ox]/[Red] (2)
式(2)において、Rは気体定数(8.31Jmol−1K−1)、Tは絶対温度(K)、Fはファラデー定数(96406JV−1)である。E0は、[Ox]=[Red]の時の標準酸化還元電位である。
水素供給系には水素ボンベ、ガス圧調整装置、配管等が組み込まれていて、圧力を調整した水素ガスを噴射するようになっている。
また、水素ガスが混合気泡として大量に含んでいるので、生体中への吸収効率が高く、均一性と分散性に優れているため、生体の生物活性を高める等の性能を利用して、水質の浄化、癌の診断や治療等への応用が期待される。
また、酸化還元電位を所定の範囲に維持し、pHを中性に維持し、水素ガスを微細気泡として含有する加水素水を連続して製造することができる。
また、製造される水素ガスが混合気泡として大量に含んでいるので、生体中への吸収効率が高く、均一性と分散性に優れているため、生体の生物活性を高める等の性能を利用して、水質の浄化、癌の診断や治療等への応用が期待される。
また、酸化還元電位を所定の範囲に維持し、pHを中性に維持し、水素ガスを微細気泡として含有する加水素水を連続して製造することができる。
また、構造を小型化、簡便化することにより、用途を拡大することができる。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb、水温=13.2℃)を、水圧0.2MPa、水量15リットル/分で原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、水素供給口3から噴出させ、原料水と水素の混合流体を形成し、多孔質要素6を介して、拡散室5内に拡散させ、水量12リットル/分、水温13.3℃、溶存水素量が0.9ppm、酸化還元電位が−600mV、pHが7.30で、200メッシュ(0.074mm)を中心とする微細気泡を大量に含有している加水素水を排出口7から連続して得た。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb、水温=13.2℃)を、水圧0.2MPa、水量15リットル/分で原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、水素供給口3から噴出させ、原料水と水素の混合流体を形成し、多孔質要素6を介して、拡散室5内に拡散させ、水量12リットル/分、水温13.3℃、溶存水素量が0.92ppm、酸化還元電位が−600mV、pHが7.31で、60メッシュ(0.246mm)を中心とする微細気泡を大量に含有している加水素水を排出口7から連続して得た。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb、水温=13.2℃)を、水圧0.2MPa、水量15リットル/分で原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、水素供給口3から噴出させ、原料水と水素の混合流体を形成し、多孔質要素6を介して、拡散室5内に拡散させ、水量14リットル/分、水温13.3℃、溶存水素量が0.75ppm、酸化還元電位が−600mV、pHが7.28で、60メッシュ(0.246mm)を中心とする微細気泡を大量に含有している加水素水を排出口7から連続して得た。
具体的には、前記管体を、隣接する水素供給口3と排出口7とを接続して、長手方向に沿って略直線状に2基配設したものであって、一の排出口7から排出された原料水と水素との混合流体を、隣接する水素供給口3から管体内に高圧で供給して、隣接する管体の拡散室5で連続して水素と混合させるものである。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb、水温=13.2℃)を、水圧0.2MPa、水量20リットル/分で、2個の原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、2個の水素供給口3、3から噴出させ、原料水と水素の混合流体を形成し、2枚の多孔質要素6、6を介して、2個の拡散室5、5内に拡散させ、水量15リットル/分、水温13.3℃、溶存水素量が1.7ppm、酸化還元電位が−625mV、pHが7.31で、200メッシュ(0.074mm)を中心とする微細気泡を大量に含有している加水素水を排出口7から連続して得た。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb、水温=13.2℃)を、水圧0.2MPa、水量20リットル/分で、3個の原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、3個の水素供給口3、3、3から噴出させ、原料水と水素の混合流体を形成し、3枚の多孔質要素6、6、6を介して、3個の拡散室5、5、5内に拡散させ、水量15リットル/分、溶存水素量が1.52ppm、酸化還元電位が−623mV、pHが7.31で60メッシュ(0.246mm)の微細気泡を大量に含有している加水素水を排出口7から連続して得た。
広島県福山市水道局の水道水(酸化還元電位=357mV、pH=7.25、溶存水素量=3ppb)を給湯器で40℃の温水にした。この温水を、水圧0.2MPa、水量15リットル/分で、原料水供給口2から噴出させた。水素ガスを、ガス圧調整器でガス圧を0.25MPa、流量を0.5リットル/分に調整して、水素供給口3から噴出させ、温水と水素の混合流体を形成し、多孔質要素6を介して、拡散室5内に拡散させ、水量10リットル/分、水温40.0℃、溶存水素量が1.30ppm、酸化還元電位が−614mV、pHが7.36で、200メッシュ(0.074mm)を中心とする微細気泡を大量に含有している加水素温水を排出口7から連続して得た。
2 原料水供給口
3 水素供給口
4 ノズル
5 拡散室
6 多孔質要素
7 加水素水排出口
Claims (12)
- ダブルチューブ構造の拡散室が設けられ、該拡散室に所定の孔径を有する多孔質要素が設けられた管体を、長手方向に沿って略直線状に複数配設し、
一の管体に、原料水を高圧で供給し、
前記管体に、水素を供給し、拡散室で原料水と水素とを混合して原料水と水素との混合流体を形成し、
前記混合流体を、前記多孔質要素に通過させて拡散させ、
隣接する管体に、前記多孔質要素を通過した原料水と水素との混合流体を高圧で供給し、隣接する管体の拡散室で水素と混合させた後に、多孔質要素に通過させて拡散させることで、
水素ガスの微細気泡を多量に含有する加水素水を連続して製造することを特徴とする加水素水の製造方法。 - 前記微細気泡が、直径が120μm〜2μmの範囲である請求項1に記載した加水素水の製造方法。
- 前記多孔質要素の孔の直径が120μm〜2μmである請求項1または2に記載した加水素水の製造方法。
- 前記多孔質要素が、金属またはセラミックスの焼結体である請求項1〜3のいずれか1項に記載した加水素水の製造方法。
- 両端開口状に形成された管体と、
前記管体の一方の端部に形成され、原料水を高圧で供給する原料水供給系と、
前記管体に水密結合され、前記原料水供給系から供給された原料水に対して、ほぼ直角に水素を供給する水素供給系と、
前記管体内において前記水素供給系の下流に管体の長手方向に形成され、原料水供給系から管体に供給された原料水と、水素供給系から管体に供給された水素との混合流体を拡散させるための拡散室と、
前記拡散室に充填され、所定の孔径を有し、供給された原料水と水素との混合流体を通過させるための多孔質要素と、
前記管体の他方の端部に形成され、前記多孔質要素を通過した原料水と水素との混合流体を排出する排出口とを具備してなり、
前記管体を、隣接する前記原料水供給系と排出口とを接続して、長手方向に沿って略直線状に複数配設し、
一の管体の排出口から排出された原料水と水素との混合流体を、隣接する管体の原料水供給系から管体内に高圧で供給し、隣接する管体の拡散室で水素と混合させた後に、多孔質要素に通過させて拡散させることで、
水素ガスの微細気泡を多量に含有する加水素水を連続して製造することを特徴とする加水素水の製造装置。 - 前記微細気泡が、直径が120μm〜2μmの範囲である請求項5に記載した加水素水の製造装置。
- 前記多孔質要素の孔の直径が120μm〜2μmである請求項5または6に記載した加水素水の製造装置。
- 前記多孔質要素が、金属またはセラミックスの焼結体である請求項5〜7のいずれか1項に記載した加水素水の製造装置。
- 原料水の供給圧力が0.1〜0.5MPaである請求項5〜8のいずれか1項に記載した加水素水の製造装置。
- 原料水の供給量が8〜20リットル/分である請求項5〜9のいずれか1項に記載した加水素水の製造装置。
- 水素の供給圧力が0.2〜0.8MPaである請求項5〜10のいずれか1項に記載した加水素水の製造装置。
- 水素の供給量が0.1〜1リットル/分である請求項5〜11のいずれか1項に記載した加水素水の製造装置。
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