JP5691023B1 - Hydrogen water production equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】水素を高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造することができる水素水製造装置を提供する。【解決手段】水素水を製造する水素水製造装置10において、水を電気分解して水素と酸素とを発生させる水電気分解装置12と、電気分解により生成された電気分解水中に水素及び酸素のナノバブルを発生させるナノバブル発生装置14と、を備え、前記ナノバブル発生装置は、前記電気分解水を貯留するとともに密閉された耐圧容器で形成された液体貯留槽と、前記電気分解により発生した水素ガスと酸素ガスの気体を前記液体貯留槽内の電気分解水中に高圧で放出する気体放出手段と、前記気体の放出により高圧となった液体貯留槽を大気圧に開放する開閉バルブと、を備えた。【選択図】図1To provide a hydrogen water production apparatus capable of easily producing hydrogen water in which hydrogen is dissolved at a high concentration and the dissolved hydrogen is not easily scattered from water. In a hydrogen water production apparatus 10 for producing hydrogen water, a water electrolysis apparatus 12 that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen, and hydrogen and oxygen in electrolysis water generated by electrolysis. A nanobubble generator 14 for generating nanobubbles, wherein the nanobubble generator stores the electrolyzed water and a liquid storage tank formed of a sealed pressure-resistant container; and hydrogen gas generated by the electrolysis Gas release means for discharging oxygen gas gas into the electrolyzed water in the liquid storage tank at high pressure, and an open / close valve that opens the liquid storage tank that has become high pressure due to the gas discharge to atmospheric pressure. [Selection] Figure 1
Description
本発明は水素水製造装置に係り、特に、水素を含み、しかも含まれた水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造するための水素水製造装置に関する。 The present invention relates to a hydrogen water production apparatus, and more particularly to a hydrogen water production apparatus for easily producing hydrogen water that contains hydrogen and in which the contained hydrogen is difficult to scatter from water.
水素水は、水素を高濃度に溶存させた水であり、水素水を飲むことにより、人体の健康に害を及ぼすと言われている人体中の活性酸素を還元して除去するとして近年注目されている。また、水素水は健康飲料として利用される他にも半導体工業での半導体基板の洗浄や、工場配管内の水垢洗浄等の工業用途等でも注目されている。 Hydrogen water is water in which hydrogen is dissolved at a high concentration. In recent years, it has attracted attention as reducing and removing active oxygen in the human body, which is said to be harmful to human health, by drinking hydrogen water. ing. In addition to being used as a health drink, hydrogen water is also attracting attention for industrial uses such as cleaning semiconductor substrates in the semiconductor industry and cleaning scales in factory piping.
水素水を製造する方法としては、大きく分けて、高圧下で水素ガスを水に溶解させる高圧溶解法(例えば特許文献1)と、電気分解装置の電解槽に水を入れ、陽極と陰極との間に電圧を印加することにより、陰極側に水素を発生させる電気分解法(例えば特許文献2)と、がある。 Methods for producing hydrogen water can be broadly divided into a high-pressure dissolution method (for example, Patent Document 1) in which hydrogen gas is dissolved in water under high pressure, and water is put into an electrolytic cell of an electrolysis apparatus, and an anode and a cathode There is an electrolysis method (for example, Patent Document 2) in which hydrogen is generated on the cathode side by applying a voltage therebetween.
しかし、高圧下で水素ガスを水に溶解させる方法は、危険物である高圧な水素ガスボンベを使用しなくてはならず、一般家庭等において簡易に水素水を製造する方法としては不適当である。したがって、簡易に水素水を製造する方法としては、水の電気分解によって製造することが好ましい。 However, a method of dissolving hydrogen gas in water under high pressure must use a high-pressure hydrogen gas cylinder that is a dangerous substance, and is not suitable as a method for easily producing hydrogen water in general households. . Therefore, as a method for easily producing hydrogen water, it is preferable to produce it by electrolysis of water.
しかしながら、特許文献1の高圧溶解法及び特許文献2の電気分解法によって製造された水素水は、いずれの場合も短時間のうちに水から水素が飛散してしまい水素水としての効果が低減するという問題がある。
However, hydrogen water produced by the high-pressure dissolution method of Patent Document 1 and the electrolysis method of
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、水素を高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造することができる水素水製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a hydrogen water production apparatus capable of easily producing hydrogen water in which hydrogen is dissolved at a high concentration and the dissolved hydrogen is less likely to scatter from the water. For the purpose.
前記目的を達成するために、本発明に係る水素水製造装置は、水素水を製造する水素水製造装置において、水を電気分解して水素と酸素とを発生させる水電気分解装置と、前記電気分解により生成された電気分解水中に前記水素及び前記酸素のうち少なくとも前記水素のナノバブルを発生させるナノバブル発生装置と、を少なくとも備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a hydrogen water production apparatus according to the present invention includes a water electrolysis apparatus for electrolyzing water to generate hydrogen and oxygen in the hydrogen water production apparatus for producing hydrogen water, and the electric water production apparatus. It comprises at least a nanobubble generator for generating at least the hydrogen nanobubbles of the hydrogen and the oxygen in the electrolyzed water produced by the decomposition.
本発明の水素水製造装置によれば、水電気分解装置によって水を電気分解し、陽極からは酸素を発生し、陰極からは水素を発生する。そして、ナノバブル発生装置によって、電気分解により生成された電気分解水中に、電気分解で発生した水素及び酸素のナノバブルを発生させるようにした。 According to the hydrogen water production apparatus of the present invention, water is electrolyzed by a water electrolysis apparatus, oxygen is generated from the anode, and hydrogen is generated from the cathode. Then, hydrogen and oxygen nanobubbles generated by the electrolysis are generated in the electrolyzed water generated by the electrolysis by the nanobubble generator.
これにより、水中に溶存しやすくし且つ水中から飛散しにくいナノバブルの水素を高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造することができる。なお、水としては例えば、純水、水道水やミネラルウオータ等を使用することができる。 Accordingly, it is possible to easily produce hydrogen water that dissolves in high concentrations of nanobubble hydrogen that easily dissolves in water and does not easily scatter from water, and in which dissolved hydrogen does not easily scatter from water. In addition, as water, pure water, tap water, mineral water, etc. can be used, for example.
本発明の水素水製造装置において、前記ナノバブル発生装置は、前記電気分解水を貯留するとともに密閉な耐圧容器で形成された液体貯留槽と、前記電気分解により発生した水素ガスと酸素ガスの気体を前記液体貯留槽内の電気分解水中に高圧で放出する気体放出手段と、前記気体の放出により高圧となった液体貯留槽を大気圧に開放する開閉バルブと、を備えることが好ましい。 In the hydrogen water production apparatus of the present invention, the nanobubble generator stores the electrolyzed water and a liquid storage tank formed by a sealed pressure-resistant container, and hydrogen gas and oxygen gas generated by the electrolysis. It is preferable to include a gas release unit that discharges the electrolyzed water in the liquid storage tank at a high pressure, and an open / close valve that opens the liquid storage tank that has become a high pressure due to the release of the gas to atmospheric pressure.
これにより、電気分解により発生した水素ガス及び酸素ガスの気体が気体放出手段から液体貯留槽内に貯留された電気分解水中に高圧で放出される。この結果、水素ガス及び酸素ガスの高速の気流は、電気分解水と激しく摩擦して剪断され、ナノバブルが発生する。更に、開閉バルブにより、気体の放出により高圧となった液体貯留槽を大気圧に開放したときにもナノバブルが発生する。
これにより、水素のナノバブルを2ステップで多段的に形成できるので、高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくい水素水を確実に製造することができる。
Thereby, hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolysis are released at high pressure from the gas release means into the electrolyzed water stored in the liquid storage tank. As a result, the hydrogen gas and oxygen gas high-speed air current is rubbed and sheared violently with the electrolyzed water, and nanobubbles are generated. Furthermore, nanobubbles are also generated when the liquid storage tank, which has become high pressure due to gas release, is opened to atmospheric pressure by the open / close valve.
Thus, hydrogen nanobubbles can be formed in two steps in a multi-step manner, so that it is possible to reliably produce hydrogen water that is dissolved at a high concentration and in which dissolved hydrogen is unlikely to scatter from water.
本発明の水素水製造装置において、前記水電気分解装置は、前記液体貯留槽内の電気分解水中に放出する水素ガスと酸素ガスとのガス比率を調整するガス比率調整手段を備えることが好ましい。
さらには、前記水電気分解装置は、前記液体貯留槽内に貯留する電解水である陽極電気分解水(酸性水)と陰極電気分解水(アルカリイオン水:アルカリ水とも称する)との液体比率を調整する液体比率調整手段を備えることが好ましい。
これにより、健康用途あるいは工業用途等の用途に応じて、水素濃度と酸素濃度とを任意に調整した水素水を製造することができる。また、酸性水とアルカリ水をの比率を任意に調整した水素水を製造することができる。
In the hydrogen water production apparatus of the present invention, it is preferable that the water electrolysis apparatus includes a gas ratio adjusting unit that adjusts a gas ratio of hydrogen gas and oxygen gas released into the electrolyzed water in the liquid storage tank.
Furthermore, the water electrolyzer has a liquid ratio of anode electrolyzed water (acidic water) that is electrolyzed water stored in the liquid storage tank and cathode electrolyzed water (alkaline ion water: also called alkaline water). It is preferable to provide a liquid ratio adjusting means for adjusting.
Thereby, hydrogen water which adjusted hydrogen concentration and oxygen concentration arbitrarily according to uses, such as a health use or an industrial use, can be manufactured. Moreover, the hydrogen water which adjusted the ratio of acidic water and alkaline water arbitrarily can be manufactured.
本発明の水素水製造装置において、前記水電気分解装置の前段に、前記水を磁場内に通して磁気処理を行う磁気処理装置を設けることが好ましい。
このように、水を磁場内に通して磁気処理を行うことによって、水のクラスタを細分化するとともに水が活性化されて高エネルギー状態になる。そして、クラスタが細分化され高エネルギー状態になった水は、溶解力が高くなる。
In the hydrogen water production apparatus of the present invention, it is preferable to provide a magnetic treatment apparatus that performs magnetic treatment by passing the water through a magnetic field in the previous stage of the water electrolysis apparatus.
As described above, by performing the magnetic treatment by passing water through the magnetic field, the water clusters are subdivided and the water is activated to be in a high energy state. And the water into which the cluster was subdivided and was in a high energy state has a high dissolving power.
したがって、磁気処理した水を電気分解して生成された電気分解水は、磁気処理しない電気分解水よりも溶解力が大きいので、水素及び酸素のナノバブルを電気分解水中に一層溶解し易くなる。これにより、水素を一層高濃度に溶解した水素水を製造できるとともに、溶解した気体が一層飛散しにくくなる。また、磁気処理された水は、人間の細胞等への浸透力や、汚れを除去する洗浄力等の機能を高めることができるので、健康飲料用途や工業用途への付加価値を一層高めることができる。 Therefore, the electrolyzed water produced by electrolyzing the magnetically treated water has a higher dissolving power than the electrolyzed water that is not magnetically treated, so that the hydrogen and oxygen nanobubbles are more easily dissolved in the electrolyzed water. Thereby, hydrogen water in which hydrogen is dissolved at a higher concentration can be produced, and the dissolved gas is more difficult to be scattered. In addition, magnetically treated water can enhance functions such as the ability to penetrate human cells and the like, and the ability to remove dirt, thereby further increasing the added value for health drinks and industrial applications. it can.
本発明の水素水製造装置において、前記磁気処理装置は、前記水が循環する循環路に設けられた磁気処理部と、前記循環路を循環している水を前記水電気分解装置に流す切替え手段と、を備えることが好ましい。
このように、水が循環して磁気処理部を複数回通過できるようにしたので、水に大きな電荷を発生させることができる。これにより、磁気水としての性質を長時間維持することができる。磁気水は、新陳代謝を促進する等の効果があると言われているので、磁気水としての性質を長時間維持することによって、水素水の健康価値を向上できる。
In the hydrogen water production apparatus of the present invention, the magnetic treatment device includes a magnetic treatment unit provided in a circulation path through which the water circulates, and a switching unit that causes the water circulated through the circulation path to flow to the water electrolysis apparatus. And preferably.
As described above, since water circulates and can pass through the magnetic processing section a plurality of times, a large charge can be generated in the water. Thereby, the property as magnetic water can be maintained for a long time. Since magnetic water is said to have effects such as promoting metabolism, the health value of hydrogen water can be improved by maintaining the properties of magnetic water for a long time.
本発明の水素水製造装置において、前記磁気処理部は、前記循環路に沿って配列された複数の磁石を有するとともに、前記複数の磁石は互いの磁石の磁極方向が不規則になるように配列されていることが好ましい。
このように、複数の磁石が互いの磁石の磁極方向が不規則になるように配列されることにより、水に一層大きな電荷を発生させることができる。
In the hydrogen water production apparatus according to the present invention, the magnetic processing unit includes a plurality of magnets arranged along the circulation path, and the plurality of magnets are arranged so that the magnetic pole directions of the magnets are irregular. It is preferable that
In this way, by arranging the plurality of magnets so that the magnetic pole directions of the magnets become irregular, it is possible to generate a larger charge in the water.
本発明の水素水製造装置において、前記水電気分解装置は、陽極と陰極とを構成する複数本の酸化チタン電極と、前記複数本の酸化チタン電極に電圧を印加する直流電源と、前記複数本の酸化チタン電極に紫外線を照射する紫外線導光路を有する紫外線照射手段と、前記複数本の酸化チタン電極の極性を切替え制御する制御手段と、を備えることが好ましい。
このように、紫外線導光路から酸化チタン電極に紫外線を照射することにより、水の電気分解に加えて水の光分解により酸素と水素を発生させることができる。
また、酸化チタン電極に紫外線を照射することにより、電極表面の親水性が大きくなるので、発生した水素や酸素が電極から離れ易くなる。
また、酸化チタン電極に紫外線を照射すると電極表面の親水性の増加と、有機物の分解効果により電極の自浄作用が生じるので、電極の汚れを防止することができる。
また、酸化チタン電極の極性を切り替えることにより、水中のミネラル成分が電極に付着して電解性能を低下させることを防止できる。
これらの特徴により、本発明に係る水素水製造装置は、電気分解のみの場合に比べて水素発生効率を高くすることができる。したがって、高い発生効率で水素を発生させることができるので、水素水製造装置のコンパクト化を図ることができる。
In the hydrogen water production apparatus according to the present invention, the water electrolysis apparatus includes a plurality of titanium oxide electrodes constituting an anode and a cathode, a direct current power source for applying a voltage to the plurality of titanium oxide electrodes, and the plurality It is preferable to include ultraviolet irradiation means having an ultraviolet light guide for irradiating the titanium oxide electrode with ultraviolet light, and control means for switching and controlling the polarity of the plurality of titanium oxide electrodes.
As described above, by irradiating the titanium oxide electrode with ultraviolet rays from the ultraviolet light guide, oxygen and hydrogen can be generated by photolysis of water in addition to electrolysis of water.
Moreover, since the hydrophilicity of the electrode surface is increased by irradiating the titanium oxide electrode with ultraviolet rays, the generated hydrogen and oxygen are easily separated from the electrode.
In addition, when the titanium oxide electrode is irradiated with ultraviolet rays, the electrode is self-cleaning due to the increase in hydrophilicity of the electrode surface and the decomposition effect of the organic matter, so that the contamination of the electrode can be prevented.
Moreover, by switching the polarity of the titanium oxide electrode, it is possible to prevent the mineral component in the water from adhering to the electrode and degrading the electrolysis performance.
With these features, the hydrogen water production apparatus according to the present invention can increase the hydrogen generation efficiency as compared with the case of only electrolysis. Therefore, since hydrogen can be generated with high generation efficiency, the hydrogen water production apparatus can be made compact.
本発明の水素水製造装置において、前記酸化チタン電極は、Ti(チタン)、TiO2(酸化チタン)、Ni(ニッケル)、Fe(鉄)、Cr(クロム)、Pt(白金)、Co(コバルト)、Rh(ロジウム)の粉末を用いて粉末冶金により形成し、焼結後のTiO2の比率が全体の3〜5質量%であることが好ましい。
これにより、更に高い発生効率で水素を発生させることができる。
In the hydrogen water production apparatus of the present invention, the titanium oxide electrode includes Ti (titanium), TiO2 (titanium oxide), Ni (nickel), Fe (iron), Cr (chromium), Pt (platinum), and Co (cobalt). , Rh (rhodium) powder is preferably formed by powder metallurgy, and the ratio of TiO2 after sintering is preferably 3 to 5% by mass.
Thereby, hydrogen can be generated with higher generation efficiency.
本発明の水素水製造装置において、前記水電気分解装置の陽極と陰極との電極内部に空洞部を形成し、この空洞部内に磁石を設けることが好ましい。
これにより、水電気分解装置での水の電気分解と並行して水の磁気処理を行うことができるので、装置をコンパクト化することができる。なお、電極の内部に空洞部を形成し、この空洞部内に磁石を設ける態様は、水電気分解装置の前段に磁気処理装置を更に設ける場合と設けない場合とのいずれにも適用できる。
In the hydrogen water production apparatus of the present invention, it is preferable that a cavity is formed inside the anode and cathode of the water electrolysis apparatus, and a magnet is provided in the cavity.
Thereby, since the magnetic treatment of water can be performed in parallel with the electrolysis of water in the water electrolysis apparatus, the apparatus can be made compact. In addition, the aspect which forms a cavity part in the inside of an electrode, and provides a magnet in this cavity part is applicable to both the case where a magnetic processing apparatus is further provided in the front | former stage of a water electrolysis apparatus, and the case where it does not provide.
本発明の水素水発生装置において、前記水電気分解装置の陰極には、SrTiO3(チタン酸ストロンチウム)が含まれていることが好ましい。
水素を発生させる陰極にチタン酸ストロンチウムを含ませて、紫外線照射手段によって陰極に400〜800nmの紫外線を照射する。これにより、陰極からの水素発生を促進させることができる。
In the hydrogen water generator of the present invention, the cathode of the water electrolyzer preferably contains SrTiO 3 (strontium titanate).
Strontium titanate is included in the cathode for generating hydrogen, and the cathode is irradiated with ultraviolet rays of 400 to 800 nm by ultraviolet irradiation means. Thereby, hydrogen generation from the cathode can be promoted.
本発明の水素水発生装置において、前記水電気分解装置の陽極には、WO3(酸化タングステン)が含まれていることが好ましい。
酸素を発生させる陽極に酸化タングステンを含ませて、紫外線照射手段によって陽極に紫外線を照射する。これにより、陽極からの酸素発生を促進させることができる。
In the hydrogen water generator of the present invention, the anode of the water electrolyzer preferably contains WO 3 (tungsten oxide).
Tungsten oxide is contained in the anode that generates oxygen, and the anode is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation means. Thereby, oxygen generation from the anode can be promoted.
本発明の水素水製造装置によれば、水素を含み、しかも含まれた水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造することができる。 According to the hydrogen water production apparatus of the present invention, it is possible to easily produce hydrogen water that contains hydrogen and in which the contained hydrogen is less likely to scatter from the water.
以下添付図面に従って、本発明に係る水素水製造装置の好ましい実施の形態について詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of a hydrogen water production apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態の水素水製造装置10の全体構成図である。
図1に示すように、第1の実施の形態の水素水製造装置10は、主として、水を電気分解して水素と酸素とを発生させる水電気分解装置12と、電気分解水中に水素及び酸素の直径1μm以下の気泡(一般的にナノバブルと呼ばれる)を発生させるナノバブル発生装置14とで構成される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hydrogen
As shown in FIG. 1, the hydrogen
水電気分解装置12は、主として、電解槽16と、電解槽16内に設けられて陽極18と陰極20とからなる2本の電極18、20と、2本の電極18、20に電線22を介して電圧を印加する直流電源部24と、電解槽16に水素水を製造するための原水(例えば水道水)を供給する原水供給配管26と、で構成される。
電気分解される原水は、電解槽16に満杯にならないように供給され、電解槽16内の上部にはヘッドスペース部27が形成される。
The
The raw water to be electrolyzed is supplied so as not to fill the
電解槽16は、密閉容器として形成され、陽極18が設けられた陽極室28と、陰極20が設けられた陰極室30とに区画され、陽極室28と陰極室30とは連通室32によって原水が自由に往来できるように連通される。図1では、連通室32を電解槽16の底部に設けたが、この位置に限定されるものではない。
The
また、陽極室28と陰極室30との天井面には、原水の電気分解により発生し、陽極室28と陰極室30とのそれぞれのヘッドスペース部27A,27Bに溜まった水素ガスと酸素ガスとを電解槽16から排出するためのガス排出口34A,34Bがそれぞれ形成される。
Further, hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolysis of raw water on the ceiling surfaces of the
陽極室28と陰極室30とのそれぞれのガス排出口34A,34Bには、水電気分解装置12で発生したガスをナノバブル発生装置14に送る送気管36が連結される。送気管36は、ガス排出口34A,34Bから延設された2本のガス配管が1本に合流するとともに、合流部にはガス比率調整手段としての第1の三方コック38が設けられる。この第1の三方コック38によって、ナノバブル発生装置14に送気する水素ガスと酸素ガスとのガス比率を変えることができる。
The
また、陽極室28と陰極室30との下部(水面より下の部分)には、原水の電気分解により陽極室28と陰極室30とにそれぞれ生成された電気分解水である陽極電気分解水と陰極電気分解水とを排出する液体排出口40A,40Bがそれぞれ形成される。
In addition, anode electrolytic water, which is electrolyzed water generated in the
陽極室28と陰極室30とのそれぞれの液体排出口40A,40Bには、電気分解水をナノバブル発生装置14に送る送液管42が連結される。送液管42は、陽極室28と陰極室30とのそれぞれの液体排出口40A,40Bから延設された2本の液配管が1本に合流するとともに、合流部には電気分解水比率調整手段としての第2の三方コック44が設けられる。この第2の三方コック44によって、ナノバブル発生装置14に送液する陽極電気分解水と陰極電気分解水との液体比率を変えることができる。
A
本実施の形態で使用される陽極18及び陰極20の電極は、長尺な棒状に形成され、酸化チタン電極を用いることが好ましい。
酸化チタン電極は、例えば、Ti(チタン)、TiO2(酸化チタン)、Ni(ニッケル)、Fe(鉄)、Cr(クロム)、Pt(白金)、Co(コバルト)、Rh(ロジウム)の粉末を用いて粉末冶金により形成することもできるし、ステンレス棒で形成した電極芯材の周りに、Ti(チタン)とTiO2(酸化チタン)とを粉末冶金により形成することもできる。粉末冶金で行った焼結後の各金属の質量比は、TiO2の比率が全体の3〜5質量%であることが好ましい。これにより、後述する各種TiO2に基づく効果が十分発揮される。また、Pt(白金)、Rh(ロジウム)等の白金族元素やCo(コバルト)を含むことにより、水の分解を促進させることができるのでより好ましい。
The electrodes of the
The titanium oxide electrode is made of, for example, powders of Ti (titanium), TiO2 (titanium oxide), Ni (nickel), Fe (iron), Cr (chromium), Pt (platinum), Co (cobalt), and Rh (rhodium). It can also be formed by powder metallurgy, and Ti (titanium) and TiO2 (titanium oxide) can be formed by powder metallurgy around an electrode core formed of a stainless steel rod. As for the mass ratio of each metal after sintering performed by powder metallurgy, the ratio of TiO2 is preferably 3 to 5 mass% of the whole. Thereby, the effect based on the various TiO2 mentioned later is fully exhibited. In addition, it is more preferable to include platinum group elements such as Pt (platinum) and Rh (rhodium) and Co (cobalt) because the decomposition of water can be promoted.
また、TiとTiO2の比率を粉末冶金により形成された部分で見た場合、Ti濃度が5〜7質量%、TiO2濃度が3〜5質量%となるように含有させることが好ましい。このように酸化チタン電極18,20の表面をポーラスな焼結金属層で形成することにより、電極表面積を大きくでき電気分解する水との接触面積を増大できる。また、電極表面に存在する酸化チタン量を多くできる。これにより、水の電気分解効率及び水の光分解効率を向上できる。
Moreover, when the ratio of Ti and TiO2 is seen in the part formed by powder metallurgy, it is preferable to contain so that Ti concentration may become 5-7 mass% and TiO2 density | concentration will be 3-5 mass%. Thus, by forming the surfaces of the
ナノバブル発生装置14は、主として、電気分解により生成された陽極電気分解水と陰極電気分解水の電気分解水を貯留する液体貯留槽46と、電気分解により発生した水素ガスと酸素ガスの気体を液体貯留槽46内の電気分解水中に高圧で放出する気体放出手段48と、気体の放出で高圧となった液体貯留槽46を大気圧に開放する開閉バルブ55Aと、で構成される。
The
そして、水電気分解装置12からの送気管36が気体放出手段48に連結されるとともに、水電気分解装置12からの送液管42が液体貯留槽46に連結される。また、気体放出手段48からは液体貯留槽46に貯留された電気分解水に水没するように放出管50が配設され、放出管50の先端部には先細状のノズル52が設けられる。これにより、水電気分解装置12で発生したガスを液体貯留槽46に貯留された電気分解水中に高圧で放出することができる。気体放出手段48としては、例えばコンプレッサを使用することができる。
The
また、液体貯留槽46は、密閉な耐圧容器として形成され、液体貯留槽46の下部には、製造された水素水を取り出す開閉バルブ54A付きの取出し配管54が設けられる。また、液体貯留槽46の上部には、液体貯留槽46内の圧力を開放する開閉バルブ55A付きのベント配管55が設けられる。なお、図1では、取出し配管54とベント配管55とを別に設けたが、ベント配管55を取出し配管54で共用してもよい。
In addition, the
図2は、水電気分解装置12の好ましい態様であり、陽極18及び陰極20の電極に紫外線を照射する紫外線照射手段58を設けた場合である。
紫外線照射手段58は、主として、紫外線を発光する発光源60と、陽極18及び陰極20の電極の近傍に設けられた紫外線導光路62、62と、発光源60から出射された紫外線を紫外線導光路62に導く導光線63とで構成される。発光源60としてはUV−LED(紫外線LED)を好適に使用することができる。
FIG. 2 shows a preferred embodiment of the
The ultraviolet irradiation means 58 mainly includes a
紫外線導光路62はU字形状の棒状体を好適に使用でき、図2に示すように、陽極18(又は陰極20)を囲むように設けられる。紫外線導光路62は、紫外線が透過可能な樹脂製やガラス製の棒状体やチューブ等も使用することができる。紫外線導光路62の先端部(U字部分)には、紫外線導光路62の捩れを防止する捩れ防止板64が設けられる。
As the ultraviolet
また、紫外線の発光を目視で確認できるように、例えばパイロットLEDとして可視光LEDを使用し、発光源60から紫外線が出射されたときに、同時に紫外線導光路62が可視光LEDにより照明されるようにすることが好ましい。発光源60から出射する紫外線の波長領域は10〜400nmの範囲なので、可視光LEDの発光色は使用者が紫外線の出射をイメージし易い400nm付近の青色の波長がより好ましい。
In addition, for example, a visible light LED is used as a pilot LED so that ultraviolet light emission can be visually confirmed. When ultraviolet light is emitted from the
可視光LEDを多色発光可能なLEDとすることにより、例えば、通常の動作状態を青色、電池の残量が不足している状態をオレンジ色、過電流などにより酸化チタン電極への電流ストップ状態を赤色とすることなど、本装置の動作状態を可視光LEDの発光色により細かく表示できるので、さらにより好ましい。 By making the visible light LED an LED capable of emitting multiple colors, for example, the normal operating state is blue, the state of remaining battery power is orange, the current is stopped to the titanium oxide electrode due to overcurrent, etc. It is even more preferable because the operating state of the apparatus can be displayed more finely by the light emission color of the visible light LED, such as setting red to red.
このように、陽極18及び陰極20に紫外線を照射する紫外線照射手段58を設けた水電気分解装置12の態様では、陰極に20にSrTiO3(チタン酸ストロンチウム)を含ませ、陽極18にWO3(酸化タングステン)が含ませることが好ましい。
As described above, in the embodiment of the
水素を発生させる陰極20にチタン酸ストロンチウムを含ませて、紫外線照射手段58によって400〜800nmの紫外線を照射することにより、陰極20からの水素発生を促進させることができる。また、酸素を発生させる陽極18に酸化タングステンを含ませて、紫外線照射手段58によって紫外線を照射する。これにより、陽極18からの酸素発生を促進させることができる。
Hydrogen generation from the
この場合も、酸化チタン電極16の表面をポーラスな焼結金属層で形成することにより、電極表面積を大きくでき、電極表面に存在するチタン酸ストロンチウム量や酸化タングステン量を多くできる。なお、水素水製造装置10で製造する水の酸素量が少ない方が好ましい場合には、陽極18に酸化タングステンを含ませる必要はない。
Also in this case, by forming the surface of the
また、図2に示すように、2本の電極18、20の極性を切り替え制御する制御手段66を設けることが好ましい。
制御手段66は、主として、2本の電極18,20の極性を切り替える切替え制御、切り替えタイミングの制御、水電気分解装置12の連続稼働時間の制御、過電流時の電流ストップ制御等を行うものであり、ICチップを好適に使用できる。このように、2本の電極18,20の極性を切り替えることによって、水の電気分解時に水中のミネラル成分が電極に付着して電解性能が低下するのを防止できる。極性の切り替えタイミングとしては、水のミネラル成分濃度に応じて異なるが、一般的に2秒〜15秒の間隔で切り替えることが好ましい。また、連続稼働時間の制御としては、例えば水素水製造装置10を30秒稼働したら、水素水製造装置10の電源が切れるようにすることができる。
In addition, as shown in FIG. 2, it is preferable to provide a control means 66 for switching and controlling the polarities of the two
The control means 66 mainly performs switching control for switching the polarities of the two
次に上記の如く構成された第1の実施の形態の水素水製造装置10を用いて、水道水から水素水を製造する方法を説明する。なお、説明は、電極18、20として酸化チタン電極を使用するとともに、紫外線照射手段58を設けた場合で説明する。
Next, a method for producing hydrogen water from tap water using the hydrogen
先ず、水電気分解装置12の作用について説明する。
原水供給配管26から水道水を電解槽16内に供給する。これにより、水道水中に2本の酸化チタン電極18,20と紫外線導光路62とを水没させる。
次に、水素水製造装置10の電源スイッチ(図示せず)を押して電源をONにし、2本の酸化チタン電極18,20に電圧を印加するとともに、紫外線導光路62から2本の酸化チタン電極18,20に紫外線を照射する。
First, the operation of the
Tap water is supplied into the
Next, a power switch (not shown) of the hydrogen
これにより、水の電気分解により、陽極の酸化チタン電極18からは酸素が発生し、陰極の酸化チタン電極20からは水素が発生する。更に、紫外線導光路62から2本の電極18,20に紫外線を照射することにより、水の光分解により酸素と水素が発生する(本多-藤嶋効果)とともにマイナスイオンが発生する。
Thus, oxygen is generated from the anode
そして、陽極の酸化チタン電極18から発生した酸素は、一部がガスとして陽極室28のヘッドスペース部27Aに溜まり、残りは原水に溶解して陽極電気分解水として陽極室28に溜まる。同様に、陰極の酸化チタン電極20から発生した水素は、一部がガスとして陰極室30のヘッドスペース部27Bに溜まり、残りは原水に溶解して陽極電気分解水として陰極室30に溜まる。
そして、水電気分解装置12で発生した水素ガス及び酸素ガスと、生成した陽極電気分解水及び陰極電気分解水は、次のステップであるナノバブル発生装置14で処理される。
A part of the oxygen generated from the
Then, the hydrogen gas and oxygen gas generated by the
次に、ナノバブル発生装置14の作用について説明する。
水電気分解装置12で発生した水素ガス及び酸素ガスの気体は、ナノバブル発生装置14の気体放出手段48に送気される。この場合、第1の三方コック38により、気体放出手段48に送気する水素ガスと酸素ガスとのガス比率を用途に応じて任意に調整することがでる。
Next, the operation of the
The gas of hydrogen gas and oxygen gas generated in the
一方、水電気分解装置12で生成された陽極電気分解水及び陰極電気分解水の電気分解水は、ナノバブル発生装置14の液体貯留槽46に送液されて貯留される。この場合、第2の三方コック44により、液体貯留槽46に送液する陽極電気分解水と陰極電気分解水との液体比率を用途に応じて任意に調整することがでる。
On the other hand, the electrolyzed water of the anode electrolyzed water and the cathode electrolyzed water generated by the
そして、水素ガス及び酸素ガスの気体が気体放出手段48によって加圧され、加圧された気体がノズル52から液体貯留槽46内に貯留された電気分解水中に高圧で放出される。これにより、高圧で放出された水素ガス及び酸素ガスの高速の気流は、電気分解水と激しく摩擦して剪断され、ナノバブルが発生する。
Then, hydrogen gas and oxygen gas are pressurized by the gas discharge means 48, and the pressurized gas is discharged from the
次に、気体放出手段48から液体貯留槽46へのガスの放出が終了したら、ベント配管55の開閉バルブ55Aを一気に開放する。これにより、気体放出手段48から放出されたガスによって内部が高圧状態となった液体貯留槽46の圧力が一気に大気圧に開放される。この圧力の開放によって、液体貯留槽46内には更にナノバブルが発生する。
これにより、第1の実施の形態の水素水製造装置10によれば、水素を高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくい水素水を簡易に製造することができる。
Next, when the release of gas from the gas release means 48 to the
Thereby, according to the hydrogen
そして、上記説明した第1の実施の形態の水素水製造装置10の特徴をまとめると、以下のようになる。
(a)水電気分解装置12では、電気分解による水素発生と光分解による水素発生の両方を並行して行うので、電気分解のみの場合に比べて水素発生効率が高い。
Then, the characteristics of the hydrogen
(A) Since the
(b)酸化チタン電極18、20に紫外線を照射することにより、電極表面の親水性が大きくなるので、発生した水素や酸素が酸化チタン電極18、20から離れ易くなる。これにより、酸化チタン電極18、20に酸素や水素の気泡が付着することによる電解性能の低下を防止するので、水素発生効率が一層大きくなる。そして、発生した水素や酸素が2本の酸化チタン電極18,20から離れ易くなることにより、小さな気泡の水素を形成し易くなるので、水素が水中に溶存し易くなる。
(B) By irradiating the
(c)2本の酸化チタン電極18、20に紫外線を照射すると電極表面の親水性が大きくなるので、電極表面の汚れの下から水が濡れてゆくことにより汚れを剥がすとともに、電極表面についた有機物などの汚れを分解する自浄効果を発揮することができる。これにより、電極表面を正常に保つことができるので、水素発生効率を高い状態で維持することができる。
(C) When the two
(d)紫外線照射による副次的な効果として、水の殺菌も合わせて行うことができる。
(e)制御手段66を併用する場合には、2本の酸化チタン電極18,20の極性を切り替えることにより、水中のミネラル成分が2本の酸化チタン電極18,20に付着して電解性能を低下させることを防止できる。ただし、第1の三方コック38と第2の三方コック44を使用して、上記したガス比率調整及び液体比率調整を行う場合には、陽極室28には酸素を発生させ、陰極室30には水素を発生させる必要があるので、制御手段66は停止した状態で行う。
(D) As a secondary effect of ultraviolet irradiation, water can be sterilized.
(E) When the control means 66 is used in combination, by switching the polarities of the two
(f)ナノバブル発生装置14では、水電気分解装置12で発生したガスを高速で液体貯留槽46の電気分解水に放出することによるナノバブルの発生と、ガスの放出によって高圧状態となった液体貯留槽46を大気圧に開放することによるナノバブルの発生との両方を行うようにした。これにより、ナノバブルを効率的に発生させることができる。
(F) In the
(g)また、電気分解により発生し液体貯留槽46内の電気分解水中に放出する水素ガスと酸素ガスとのガス比率を調整する第1の三方コック38と、電気分解により生成し液体貯留槽46内に貯留する陽極電気分解水と陰極電気分解水との電気分解水比率を調整する第2の三方コック44とを備えるようにしたので、健康用途あるいは工業用途等の用途に応じて、水素濃度と酸素濃度とを任意に調整し、更に酸性とアルカリ性とを任意に調整した水素水を製造することができる。
(G) The first three-
このような特徴により、水素を高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から飛散しにくいという従来にない水素水を簡易に製造することができる。
実際に、第1の実施の形態の水素水製造装置10で製造した水素水を円筒状のビーカに入れ、静置した状態で水素水からの水素の飛散状況を調べた。その結果、静置3時間後でも水素の飛散は全体の30%にすぎず、70%の水素が水素水中に残存しており、水電気分解装置のみで製造した水素水に比べて飛散率を大幅に低減することができた。
Due to such characteristics, it is possible to easily produce hydrogen water that is unconventional in that hydrogen is dissolved at a high concentration and the dissolved hydrogen is difficult to scatter from the water.
Actually, the hydrogen water produced by the hydrogen
なお、本発明の水素水製造装置10で製造された水素水を飲料用として使用する場合、水素以外に酸素も含まれているが、酸素が溶存した水を飲んでも健康上問題はない。また、第1の三方コックと第2の三方コックを調整することにより、酸素を殆ど含まない水素水を製造することも可能である。また、図1において水電気分解装置12は、1台として図示されているが、水電気分解装置12複数台を並列に配置して同時にどうさせることにより、より効率的に水素水を製造することが可能となる。
In addition, when using the hydrogen water manufactured with the hydrogen
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態の水素水製造装置10は、水電気分解装置12の前段(上流側)に、原水(例えば水道水)を磁場内に通して磁気処理を行う磁気処理装置68を設けたものである。
[Second Embodiment]
The hydrogen
図3は、水素水製造装置10の第2の実施の形態の全体構成図であり、水電気分解装置12及びナノバブル発生装置14は図1及び図2で説明した構成と同様であるので、ここでは磁気処理装置68について説明する。
図3に示すように、磁気処理装置68は、主として、水を循環させる循環ポンプ70Aを備えた循環配管70と、循環配管70に水素水を製造するための原水を供給する原水供給管72と、循環配管70を流れる原水に磁力を付与する磁気処理部74と、磁気処理された磁気水を水電気分解装置12に送る磁気水送液管75(第1の実施の形態では原水供給配管26に相当)と、で構成される。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the second embodiment of the hydrogen
As shown in FIG. 3, the
また、原水供給管72と循環配管70、及び磁気水送液管75と循環配管70との連結部には、それぞれ第3の三方コック76及び第4の三方コック78が設けられる。この第3の三方コック76及び第4の三方コック78によって、磁気処理部74に通す原水の循環回数を任意に設定することができる。これにより、原水に付与する磁力の大きさを調整することができる。
In addition, a third three-
磁気処理部74は、原水の流入口80Aと流出口80Bとを有する円筒形のケーシング80内に、原水の流れ方向に沿って円筒状の磁石82を多数配列(図3では6個配列)することによって構成される。また、磁石82同士の間には、磁石82と同じ円筒状のスペーサ84が設けられる。そして、流入口80Aからケーシング80内に流入した原水は、配列された磁石82の円筒状の中心開口部とスペーサ84の円筒状の中心開口部とによって円管状に形成された流路86を矢印方向88に流れて流出口80Bから流出する。
The
磁石82は、永久磁石と電磁石とのいずれでもよいが、本実施の形態では、永久磁石であるネオジウム磁石の例で説明する。
図4の(A)、(B)、(C)は、磁気処理部74の流路86を流れる原水に対する永久磁石82の磁極(N極、S極)の方向について各種の態様を示したものである。
The
4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C show various aspects of the direction of the magnetic poles (N pole and S pole) of the
図4の(A)及び図4(B)は、円筒状の永久磁石82における円筒面の左側面に例えばN極を形成し、右側面に例えばS極を形成する厚み方向着磁された磁石を使用する場合である。即ち、配列された永久磁石82の磁極が全て流路方向に平行になるように配列したものであり、磁場を形成する磁力線は流路方向に平行に発生する。そして、図4(A)は、N極とS極とが順番に配列されるように規則的に配置した場合であり、図4の(B)は、隣り合う永久磁石82のN極とS極との磁極が同じになるように不規則的に配置した場合である。
FIGS. 4A and 4B show magnets magnetized in the thickness direction in which, for example, an N pole is formed on the left side of the cylindrical surface of the cylindrical
図4(C)は、径方向にN極S極が分かれた円筒状の永久磁石82を径方向に半分割し、流路86を挟んで着磁パターンが反転するように永久磁石82を対向配置したものである。この場合、半分割された永久磁石82の外周面側と内周面側とにN極とS極とが形成される。即ち、配列された永久磁石82の磁極が全て原水の流路方向に対して垂直になるように配列したものであり、磁場を形成する磁力線は流路方向に垂直に発生する。また、図4の(C)は、流路86を挟んで対向配置される永久磁石82の外周面側及び内周円側の磁極が互いに異なるようにした。
In FIG. 4C, a cylindrical
図5は、磁気処理部74のさらに別態様であり、図4(B)の磁気処理部74と図4(C)の磁気処理部74を直列に配置したものである。
磁気処理部74の流路86を流れる原水に対する永久磁石82の磁極(N極、S極)の方向としては、図4(A)のように全て規則的に配列されるよりも、図4(B)、図4(C)、及び図5のように不規則的に配列される方が好ましい。不規則的に配列することによって、流路86を流れる原水に対して偏りなく磁力を付与することができるので、原水を確実に磁気処理することができる。
FIG. 5 shows still another aspect of the
As for the direction of the magnetic poles (N pole, S pole) of the
磁気処理部74における永久磁石82の磁力は、流路86の中心軸位置において1200〜1700ガウス程度を有することが好ましい。
次に、上記の如く構成された磁気処理装置68の作用について、原水として水道水を使用した例で説明する。
The magnetic force of the
Next, the operation of the
原水供給管72から循環配管70に供給された水道水は、水素結合によって大きな水分子集団を形成している。また、水道水に含有されているイオン、例えばカルシウムイオン(Ca2+)、ナトリウムイオン(Na+)、塩素イオン(Cl-)等は、水素結合された大きな水分子集団に周囲を取囲まれ、大きなクラスタとして存在する。
The tap water supplied from the raw
このようなクラスタを含む水道水が、磁気処理部74を流れて磁気処理されることによって、水素結合が破壊される。これによってクラスタは微細化され、水道水はイオン化される。また水分子が磁気処理によって活性化され、高エネルギー状態となる。このようなクラスタが小さくなり高エネルギー状態となった水道水(磁気水)は溶解力が高くなる。
The tap water containing such clusters flows through the
したがって、磁気処理装置68で磁気処理した水を、水電気分解装置12で電気分解して生成された溶解性の高い電気分解水に、ナノバブル発生装置14において水素ガス及び酸素ガスの気体を高圧で放出するので、水素を一層高濃度に溶解した水素水を製造できるとともに、溶解した気体が一層飛散しにくくなる。
Therefore, water that has been magnetically processed by the
また、磁気処理装置68において、水道水が循環流路70を循環して磁気処理部74を複数回通過できるようにしたので、水道水に大きな電荷を発生させることができる。また、磁気処理部74における永久磁石の配列を不規則に配列することで、水道水に一層大きな電荷を発生させることができる。
Further, in the
これにより、磁気水としての性質を長時間維持することができる。磁気水は、新陳代謝を促進する等の効果があると言われているので、磁気水としての性質を長時間維持することによって、水素水の健康価値を向上できる。
磁気水は時間の経過にともなって放電し、磁気水としての性質が低下する。しかし、本実施の形態の磁気処理装置68で磁気処理した水道水は、磁気水としての性質を24時間維持することができ、従来市販されている磁気水に比べて大幅に長くなった。
Thereby, the property as magnetic water can be maintained for a long time. Since magnetic water is said to have effects such as promoting metabolism, the health value of hydrogen water can be improved by maintaining the properties of magnetic water for a long time.
Magnetic water discharges over time, and the properties as magnetic water are reduced. However, the tap water magnetically processed by the
したがって、本発明の第2の実施の形態の水素水製造装置10によれば、製造した水素水に磁気水としての機能も備えることができるので、健康飲料水としての価値を向上させることができるだけでなく、工業用途等の価値も向上できる。
Therefore, according to the hydrogen
例えば、健康飲料水として使用する場合、磁気処理によって水道水に溶けている塩素の濃度を30%以上低下できる。したがって、塩素の副産物であるトリハロメタンや、処理が難しいとされているテトラクロロエチレンを90%以上除去することができる。また、上記したように大きな水分子集団を小さな水分子集団にすることがすることができるので、製造された水素水の味をまろやかにすることができる。 For example, when used as health drinking water, the concentration of chlorine dissolved in tap water by magnetic treatment can be reduced by 30% or more. Therefore, 90% or more of trihalomethane, which is a byproduct of chlorine, and tetrachlorethylene, which is considered difficult to process, can be removed. Moreover, since a large water molecule group can be made into a small water molecule group as mentioned above, the taste of the produced hydrogen water can be mellow.
また、工業用途を見た場合、配管内のスケール(水垢)除去に、水素水を洗浄水として使用し、水素の還元作用を利用して配管の酸化を防止することが行われている。この場合、溶解性の小さい水素を如何に高濃度に溶解するかが洗浄力の向上に重要である。第2の実施の形態の水素水製造装置10を用いれば、磁気処理装置68とナノバブル発生装置14とによって、水電気分解装置12で発生させた水素を水道水中に高濃度に含有させることができる。したがって、第2の実施の形態の水素水製造装置10で製造された水素水は、工業用途としても優れている。
その他の用途としては、洗濯機の水として使用することで、洗剤の使用量を低減でき、植物栽培の水として使用することで、植物の発育を促進することができる。
Further, when looking at industrial applications, hydrogen water is used as washing water to remove scale (scale) in the pipe, and the oxidation of the pipe is prevented by utilizing the reduction action of hydrogen. In this case, how to dissolve the hydrogen having a low solubility at a high concentration is important for improving the detergency. If the hydrogen
As other uses, the amount of detergent used can be reduced by using as water for a washing machine, and the growth of plants can be promoted by using as water for plant cultivation.
[第3の実施の形態]
本発明の水素水製造装置10の第3の実施の形態は、原水の磁気処理と電気分解とを1つの装置で一緒に行うように水電気分解装置12を構成したものである。
[Third Embodiment]
In the third embodiment of the hydrogen
図6に示すように、酸化チタン電極18、20の内部に空洞部を形成し、この空洞部内に永久磁石92を設けた。なお、第3の実施の形態での水電気分解装置12の前段に、第2の実施の形態で説明した磁気処理装置68を配置するようにすることもできる。
なお、酸化チタン電極18、20の内部に空洞部を形成し、この空洞部内に永久磁石92を設ける態様は、水電気分解装置12の前段に磁気処理装置68を更に設ける場合と設けない場合とのいずれにも適用できる。
As shown in FIG. 6, a cavity was formed inside the
In addition, the aspect which forms a cavity part in the inside of the
したがって、水電気分解装置12の前段に磁気処理装置68を更に設ける場合には、原水の磁気処理を磁気処理装置68と水電気分解装置12とで多段処理することができるので、水素を一層高濃度に溶存し、しかも溶存した水素が水中から一層飛散しにくい水素水を製造できる。
Therefore, when the
10…水素水製造装置、12…水電気分解装置、14…ナノバブル発生装置、16…電解槽、18…電極、20…電極、22…電線、24…直流電源部、26…原水供給配管、27…ヘッドスペース部、28…陽極室、30…陰極室、32…連通室、34A,34B…ガス排出口、36…送気管、38…第1の三方コック、40A,40B…液体排出口、42…送液管、44…第2の三方コック、46…液体貯留槽、48…気体放出手段、50…放出管、52…ノズル、54A…開閉バルブ、54…取出し配管、55A…開閉バルブ、55…ベント配管、58…紫外線照射手段、60…発光源、62…紫外線導光路、63…導光線、64…捩れ防止板、66…制御手段、68…磁気処理装置、70…循環配管、72…原水供給管、74…磁気処理部、75…磁気水送液管、76…第3の三方コック、78…第4の三方コック、80…ケーシング、80A…流入口、80B…流出口、82…永久磁石、84…スペーサ、86…流路、92…永久磁石
DESCRIPTION OF
Claims (10)
水を電気分解して水素と酸素とを発生させる水電気分解装置と、
前記電気分解により生成された電気分解水中に前記水素と前記酸素とのうち少なくとも前記水素のナノバブルを発生させるナノバブル発生装置と、
前記水電気分解装置の前段に設けられた、前記水を磁場内に通して磁気処理を行う磁気処理装置であって、
前記水が循環する循環路に設けられた磁気処理部と、
前記循環路を循環している水を前記水電気分解装置に流す切れ換え手段とを、備えた磁気処理装置
を少なくとも備えたことを特徴とする水素水製造装置。 In a hydrogen water production apparatus for producing hydrogen water,
A water electrolyzer that electrolyzes water to generate hydrogen and oxygen;
A nanobubble generator for generating at least the hydrogen nanobubbles among the hydrogen and the oxygen in the electrolyzed water generated by the electrolysis;
A magnetic processing apparatus provided in a preceding stage of the water electrolysis apparatus for performing magnetic processing by passing the water through a magnetic field,
A magnetic processing unit provided in a circulation path through which the water circulates;
An apparatus for producing hydrogen water, comprising: at least a magnetic treatment device including switching means for flowing water circulating through the circulation path to the water electrolyzer .
前記電気分解水を貯留するとともに密閉された耐圧容器で形成された液体貯留槽と、
前記電気分解に発生した水素ガスと酸素ガスの気体を前記液体貯留槽内の電気分解水中に高圧で放出する気体放出手段と、
前記気体の放出により高圧となった液体貯留槽を大気圧に開放する開閉バルブと、
を備えた請求項1に記載の水素水製造装置。 The nanobubble generator is
A liquid storage tank formed of a pressure-resistant container that stores the electrolyzed water and is sealed;
A gas releasing means for discharging the gas of hydrogen gas and oxygen gas generated in the electrolysis at a high pressure into the electrolyzed water in the liquid storage tank;
An on-off valve that opens the liquid storage tank that has become high pressure due to the release of the gas to atmospheric pressure;
The hydrogen water production apparatus according to claim 1, comprising:
前記循環路に沿って配列された複数の磁石を有するとともに、前記複数の磁石は互いの磁石の磁極方向が不規則となるように配列されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水素水製造装置。 The magnetic processing unit
5. The apparatus according to claim 1 , further comprising a plurality of magnets arranged along the circulation path, wherein the plurality of magnets are arranged such that the magnetic pole directions of the magnets are irregular. The hydrogen water production apparatus according to claim 1.
陽極と陰極とを構成する複数本の酸化チタン電極と
前記複数本の酸化チタン電極に電圧を印加する直流電源と、
前記複数本の酸化チタン電極に紫外線を照射する紫外線導光路を有する紫外線照射手段と、
前記複数本の酸化チタン電極の極性を切替え制御する制御手段と、
を備えた事を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水素水製造装置。 The water electrolyzer is
A plurality of titanium oxide electrodes constituting an anode and a cathode; a direct current power source for applying a voltage to the plurality of titanium oxide electrodes;
An ultraviolet irradiation means having an ultraviolet light guide for irradiating the plurality of titanium oxide electrodes with ultraviolet rays;
Control means for switching and controlling the polarity of the plurality of titanium oxide electrodes ;
The hydrogen water production apparatus according to any one of claims 1 to 5 , characterized by comprising:
Ti(チタン)、TiO2(酸化チタン)、Ni(ニッケル)、Fe(鉄)、Cr(クロム)、Pt(白金)、Co(コバルト)、Rh(ロジウム)の粉末を用いて粉末冶金により形成し、焼結後のTiO2の比率が全体の3〜5質量%である請求項6に記載の水素水製造装置。 The titanium oxide electrode is
Formed by powder metallurgy using powders of Ti (titanium), TiO 2 (titanium oxide), Ni (nickel), Fe (iron), Cr (chromium), Pt (platinum), Co (cobalt), and Rh (rhodium) and, hydrogen water manufacturing apparatus according to claim 6 ratio of TiO 2 after sintering is 3-5 wt% of the total.
The hydrogen water production apparatus according to any one of claims 6 to 9 , wherein WO 3 (tungsten oxide) is contained in an anode of the water electrolysis apparatus.
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