JP6128073B2 - Hydrogen-containing water generator and bathing equipment - Google Patents

Hydrogen-containing water generator and bathing equipment Download PDF

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Description

本発明は、水道水等の原水から水素を含有した水を得る技術に関する。   The present invention relates to a technique for obtaining water containing hydrogen from raw water such as tap water.

水道水から水素を含有した水(水素含有水)を生成する技術としては、例えば、陽極、陰極一対の電極に挟まれてイオン交換膜が電解槽に備えられ、電気分解により水素含有電解水を得る技術が記載されている(例えば、特許文献1)。   As a technique for generating water containing hydrogen (hydrogen-containing water) from tap water, for example, an ion exchange membrane is provided in an electrolytic cell sandwiched between a pair of electrodes of an anode and a cathode, and hydrogen-containing electrolyzed water is obtained by electrolysis. The technique to obtain is described (for example, patent document 1).

特開2010−284504号公報JP 2010-284504 A

特許文献1に記載された技術は、電解槽内に陽極と陰極とを備え、原水を電解槽内に供給して水素含有水を生成する。特許文献1に記載された技術は、浴槽又は飲料水を溜めるタンク等に電解槽を据え付けて使用するものである。近年においては、低電圧で水素含有水を生成する装置が望まれている。隔膜が中性膜の場合、効率よく水素を原水に含有させる条件が不明であった。   The technique described in Patent Document 1 includes an anode and a cathode in an electrolytic cell, and supplies raw water into the electrolytic cell to generate hydrogen-containing water. The technique described in Patent Document 1 uses an electrolytic cell installed in a bathtub or a tank for storing drinking water. In recent years, an apparatus for generating hydrogen-containing water at a low voltage has been desired. When the diaphragm was a neutral membrane, the conditions for efficiently incorporating hydrogen into the raw water were unknown.

本発明は、隔膜が中性膜の場合であって水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、原水に水素を溶存させる効率を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to improve the efficiency of dissolving hydrogen in raw water when generating hydrogen-containing water containing hydrogen when the diaphragm is a neutral membrane.

本発明の水素含有水生成装置の一態様としては、筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する陽極と、前記陽極の外周部に設けられて前記陽極と接する絶縁体と、前記絶縁体の外周部に設けられて、前記絶縁体と接する筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する陰極と、を含み、前記絶縁体は、中性膜であって、複数の開口を有し、前記絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、30個以上300個以下である。   As one aspect of the hydrogen-containing water generating apparatus of the present invention is a cylindrical conductor, an anode having a plurality of openings on the side, an insulator provided on the outer periphery of the anode and in contact with the anode, A cylindrical conductor that is provided on an outer peripheral portion of the insulator and is in contact with the insulator, and includes a cathode having a plurality of openings on a side portion, and the insulator is a neutral film, There are a plurality of openings, and the number of openings in the insulator is 30 or more and 300 or less per 25.4 mm square.

本発明の望ましい態様として、前記絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、100個以上300個以下であることが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, the number of openings in the insulator is preferably 100 or more and 300 or less per 25.4 mm square.

本発明の望ましい態様として、前記陽極と前記陰極との間の隙間の大きさは、0.1mm以上1mm以下である、ことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the size of the gap between the anode and the cathode is 0.1 mm or more and 1 mm or less.

本発明の望ましい態様として、前記陽極と前記陰極との間の隙間の大きさは、前記絶縁体の厚みと同等である、ことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the size of the gap between the anode and the cathode is equal to the thickness of the insulator.

本発明の望ましい態様として、前記陽極、前記絶縁体及び前記陰極は筒状である、ことが好ましい。   As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the anode, the insulator, and the cathode are cylindrical.

本発明の望ましい態様として、水素含有水生成装置を備えた、入浴設備であることが好ましい。   As a desirable aspect of the present invention, a bathing facility equipped with a hydrogen-containing water generator is preferable.

本発明は、水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、原水に水素を溶存させる効率を向上させることができる。   The present invention can improve the efficiency of dissolving hydrogen in raw water when generating hydrogen-containing water containing hydrogen.

図1は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment. 図2は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment. 図3は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a usage mode of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment. 図4は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment. 図5は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。FIG. 5 is a view showing a cross section of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment, taken along a plane including the central axis. 図6は、図4のA−A断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図7は、図6の一部を拡大して示す図である。FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG. 図8は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a modification of the hydrogen-containing water generating electrode. 図9は、陽極及び陰極の一部を拡大して示す図である。FIG. 9 is an enlarged view showing a part of the anode and the cathode. 図10は、陽極及び陰極が有する開口の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the openings of the anode and the cathode. 図11は、図9のB−B断面図である。11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図12は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。FIG. 12 is an enlarged view showing a part of the insulator. 図13は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の一工程を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing one step in the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment. 図14は、水素含有水生成用電極の陽極及び陰極の間の隔膜の種類別の評価結果を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing evaluation results for each type of diaphragm between the anode and the cathode of the hydrogen-containing water generating electrode. 図15は、水素含有水生成用電極の陽極及び陰極の間の隔膜の種類別の評価結果を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing evaluation results for each type of diaphragm between the anode and the cathode of the hydrogen-containing water generating electrode.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、水素含有水を生成するために用いる電極について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an electrode used for generating hydrogen-containing water will be described.

<水素含有水生成用電極>
図1は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。水素含有水生成用電極10は、水の電気分解作用を利用して、水道水等の原水から、水素を含有する水である水素含有水を生成する。水素含有水は、アルカリ性を示す水である。図1に示すように、水素含有水生成用電極10は、陽極11と、陰極12と、絶縁体13とを有する。陽極11及び陰極12は、いずれも筒状の導電体である。本実施形態において、陽極11及び陰極12の形状は、いずれも円筒形状であるが、これに限定されるものではないが筒状であることが好ましい。絶縁体13は、陽極11の外周部に設けられて、陽極11と接している。陰極12は、絶縁体13の外周部に設けられて絶縁体13と接している。すなわち、絶縁体13は、陽極11と、陽極11の外側に設けられた陰極12との間に配置されて、陽極11及び陰極12と接している。陽極11、陰極12及び絶縁体13は、いずれも網状の部材である。本実施形態において、絶縁体13は、陽極11及び陰極12と接触しているが、必ずしも接触していなくてもよい。
<Electrode for generating hydrogen-containing water>
FIG. 1 is a perspective view showing a hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment. The hydrogen-containing water generating electrode 10 generates hydrogen-containing water, which is water containing hydrogen, from raw water such as tap water by utilizing the electrolysis action of water. Hydrogen-containing water is water that exhibits alkalinity. As shown in FIG. 1, the hydrogen-containing water generating electrode 10 includes an anode 11, a cathode 12, and an insulator 13. The anode 11 and the cathode 12 are both cylindrical conductors. In the present embodiment, the shapes of the anode 11 and the cathode 12 are both cylindrical, but are not limited thereto, but are preferably cylindrical. The insulator 13 is provided on the outer peripheral portion of the anode 11 and is in contact with the anode 11. The cathode 12 is provided on the outer periphery of the insulator 13 and is in contact with the insulator 13. That is, the insulator 13 is disposed between the anode 11 and the cathode 12 provided outside the anode 11 and is in contact with the anode 11 and the cathode 12. The anode 11, the cathode 12, and the insulator 13 are all net-like members. In the present embodiment, the insulator 13 is in contact with the anode 11 and the cathode 12, but does not necessarily have to be in contact.

陽極11は、棒状の導体である陽極用給電部材14が電気的に接続されている。陰極12は、棒状の導体である陰極用給電部材15が電気的に接続されている。陽極用給電部材14は、電源(直流電源)20の陽極と電気的に接続されている。陰極用給電部材15は、電源20の陰極と電気的に接続されている。このような構造により、陽極11は、電源20の陽極と陽極用給電部材14を介して電気的に接続され、陰極12は、電源20の陰極と陰極用給電部材15を介して電気的に接続される。   The anode 11 is electrically connected to an anode power supply member 14 which is a rod-shaped conductor. The cathode 12 is electrically connected to a cathode power supply member 15 which is a rod-shaped conductor. The anode power supply member 14 is electrically connected to the anode of a power source (DC power source) 20. The cathode power supply member 15 is electrically connected to the cathode of the power source 20. With such a structure, the anode 11 is electrically connected to the anode of the power source 20 via the anode power supply member 14, and the cathode 12 is electrically connected to the cathode of the power source 20 via the cathode power supply member 15. Is done.

本実施形態において、水素含有水生成用電極10には、陽極用給電部材14が取り付けられている側とは反対側に、陽極用給電部材14と同じ形状の陽極用支持部材を備えるようにしてもよい。水素含有水生成用電極10には、陰極用給電部材15が取り付けられている側とは反対側に、陰極用給電部材15と同じ形状の陰極用支持部材を備えるようにしてもよい。陽極用支持部材、陰極用支持部材は、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15と同一の材料であるが、このようなものに限定されない。   In the present embodiment, the hydrogen-containing water generating electrode 10 is provided with an anode support member having the same shape as the anode power supply member 14 on the side opposite to the side where the anode power supply member 14 is attached. Also good. The hydrogen-containing water generating electrode 10 may be provided with a cathode support member having the same shape as the cathode power supply member 15 on the side opposite to the side on which the cathode power supply member 15 is attached. The anode support member and the cathode support member are made of the same material as the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15, but are not limited thereto.

図1に示すように、水素含有水生成用電極10、より具体的には陽極11及び陰極12は、両方の端部にそれぞれ開口部としての端部側開口部10HA、10HBを有している。水素含有水生成用電極10は、端部側開口部10HA、10HBを有していなくてもよいし、少なくとも一方の端部に端部側開口部10HA又は端部側開口部10HBを有していてもよい。   As shown in FIG. 1, the hydrogen-containing water generating electrode 10, more specifically, the anode 11 and the cathode 12 have end side openings 10 HA and 10 HB as openings at both ends. . The hydrogen-containing water generating electrode 10 may not have the end-side openings 10HA and 10HB, and has the end-side opening 10HA or the end-side opening 10HB at least at one end. May be.

陽極11は、長手方向、すなわち筒状の部材である陽極11が延びる方向に向かうスリット11SLを有している。陰極12は、長手方向、すなわち筒状の部材である陰極12が延びる方向に向かうスリット12SLを有している。図1に示すように、水素含有水生成用電極10は、陰極用給電部材15と陰極用支持部材19との間、かつ陰極12の外側部に拘束部材40が設けられている。拘束部材40は、陽極11のスリット11SL及び陰極12のスリット12SLを閉じて、陰極12と絶縁体13と陽極11とを陰極12及び陽極11の周方向から拘束する。次に、水素含有水生成用電極10の使用態様を説明する。   The anode 11 has a slit 11SL that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the anode 11 that is a cylindrical member extends. The cathode 12 has a slit 12SL that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the cathode 12 that is a cylindrical member extends. As shown in FIG. 1, the hydrogen-containing water generating electrode 10 is provided with a restraining member 40 between the cathode power supply member 15 and the cathode support member 19 and on the outer side of the cathode 12. The restraining member 40 closes the slit 11SL of the anode 11 and the slit 12SL of the cathode 12, and restrains the cathode 12, the insulator 13, and the anode 11 from the circumferential direction of the cathode 12 and the anode 11. Next, how the hydrogen-containing water generating electrode 10 is used will be described.

図2は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す断面図である。図3は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。図2に示すように、水素含有水生成装置1は、上述した水素含有水生成用電極10を固定する下側基台51及び上側基台52と、水素含有水生成用電極10を囲む筒状の電解槽53と、を備えている。下側基台51は、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15が水密状態で貫通されることで、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15を介して水素含有水生成用電極10を固定する。これにより、水素含有水生成装置1は、電解槽53の外部から陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15を介して水素含有水生成用電極10へ給電することが可能となる。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating a usage mode of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the hydrogen-containing water generating apparatus 1 has a cylindrical shape surrounding the lower base 51 and the upper base 52 that fix the above-described hydrogen-containing water generating electrode 10 and the hydrogen-containing water generating electrode 10. The electrolytic cell 53 is provided. The lower base 51 allows the hydrogen-containing water generating electrode 10 to pass through the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 by allowing the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 to penetrate in a watertight state. Fix it. Thereby, the hydrogen-containing water generating apparatus 1 can supply power to the hydrogen-containing water generating electrode 10 from the outside of the electrolytic cell 53 via the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15.

本実施形態において、上側基台52は、筒状の支持部材54を備え、筒状の支持部材54を介して、水素含有水生成用電極10を固定している。なお、上側基台52は、下側基台51と同様に直接、水素含有水生成用電極10を固定してもよい。   In the present embodiment, the upper base 52 includes a cylindrical support member 54, and the hydrogen-containing water generating electrode 10 is fixed via the cylindrical support member 54. The upper base 52 may directly fix the hydrogen-containing water generating electrode 10 similarly to the lower base 51.

電解槽53は、原水が流入する流入孔HH1を備える流入管55と、水素含有水生成用電極10を通過した処理水が吐出する吐出孔HH2を備える流出管56とを備える。図2に示すように、流入孔HH1は、水素含有水生成用電極10と重なり合わない位置に配置されている。同様に、吐出孔HH2は、水素含有水生成用電極10と重なり合わない位置に配置されている。この構造により、流入孔HH1から流入する原水は、水素含有水生成用電極10へ局所的な分布を有して衝突しにくくなり、均一な電気分解が可能となる。同様に、吐出孔HH2から排出する処理水は、水素含有水生成用電極10へ局所的な分布を有して乱流を生じにくくなり、均一な電気分解が可能となる。このため、水素含有水生成用電極10へのスケールの付着状況が均一化され、水素含有水生成用電極10の寿命が延びるようになる。   The electrolytic bath 53 includes an inflow pipe 55 having an inflow hole HH1 into which raw water flows and an outflow pipe 56 having a discharge hole HH2 through which treated water that has passed through the hydrogen-containing water generating electrode 10 is discharged. As shown in FIG. 2, the inflow hole HH <b> 1 is disposed at a position that does not overlap with the hydrogen-containing water generation electrode 10. Similarly, the discharge hole HH2 is arranged at a position that does not overlap with the hydrogen-containing water generation electrode 10. With this structure, the raw water flowing in from the inflow hole HH1 has a local distribution on the hydrogen-containing water generating electrode 10 and is unlikely to collide, thereby enabling uniform electrolysis. Similarly, the treated water discharged from the discharge hole HH2 has a local distribution on the hydrogen-containing water generating electrode 10 and is unlikely to generate turbulent flow, thus enabling uniform electrolysis. For this reason, the adhesion state of the scale to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is made uniform, and the life of the hydrogen-containing water generating electrode 10 is extended.

図2に示すように、水素含有水生成装置1は、脱気弁112及び脱気孔111をさらに備えることがより好ましい。脱気弁112は、陽極11の円筒内部の上にある酸素が通過する孔を有する支持部材57で電解槽53に固定されている。陽極11、絶縁体13及び陰極12は、筒状であり、水素含有水生成装置1は、電気分解時に陽極11で囲まれる筒内部で発生する酸素ガス(O)を選択的に脱気弁112から除くことができる。また、水素含有水生成装置1は、絶縁体13が陽極11において電離した水素イオンHを通過して陰極12側に移動可能とし、陰極13の外周側に水素ガス(H)の気泡が生成される。 As shown in FIG. 2, the hydrogen-containing water generator 1 more preferably includes a deaeration valve 112 and a deaeration hole 111. The deaeration valve 112 is fixed to the electrolytic cell 53 with a support member 57 having a hole through which oxygen passes above the inside of the cylinder of the anode 11. The anode 11, the insulator 13, and the cathode 12 are cylindrical, and the hydrogen-containing water generator 1 selectively degass oxygen gas (O 2 ) generated inside the cylinder surrounded by the anode 11 during electrolysis. 112 can be excluded. The hydrogen-containing water generating apparatus 1 allows the insulator 13 to move to the cathode 12 side through the hydrogen ions H + ionized at the anode 11, and bubbles of hydrogen gas (H 2 ) are formed on the outer peripheral side of the cathode 13. Generated.

本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素含有水生成用電極10の陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加されると、陽極11において、下記式(1)の反応が生じる。   When a predetermined voltage (DC voltage) is applied from the power source 20 between the anode 11 and the cathode 12 of the hydrogen-containing water generating electrode 10, the hydrogen-containing water generating device 1 in the present embodiment The reaction of formula (1) occurs.

2HO→O+4H+4e ・・・(1) 2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e (1)

また、本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素含有水生成用電極10の陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加されると、陰極12において、下記式(2)の反応が生じる。   Further, in the hydrogen-containing water generating apparatus 1 in the present embodiment, when a predetermined voltage (DC voltage) is applied from the power source 20 between the anode 11 and the cathode 12 of the hydrogen-containing water generating electrode 10, The reaction of the following formula (2) occurs.

4H+4e→ 2H・・・(2) 4H + + 4e → 2H 2 (2)

本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素含有水生成用電極10の陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加されると、陽極11及び陰極13の全体において、下記式(3)の反応が生じる。   In the hydrogen-containing water generating apparatus 1 according to the present embodiment, when a predetermined voltage (DC voltage) is applied from the power source 20 between the anode 11 and the cathode 12 of the hydrogen-containing water generating electrode 10, the anode 11 and the cathode 13. In the whole, the reaction of the following formula (3) occurs.

2HO→O+2H・・・(3) 2H 2 O → O 2 + 2H 2 (3)

以上のように、本実施形態における水素含有水生成装置1は、酸性排水の発生が抑制され、吐出孔HH2から流出する水素含有水は、例えばpH7以上7.5以下程度の中性になる。このように、陽極11で発生する電離した水素イオンHは絶縁体13を通過して陰極12側に集まり、陰極12には水素ガス(H)の気泡が生成される。この気泡は、直径がナノメートルオーダーの微小な気泡である。。酸素ガス(O)は、筒状の陽極11の内側に気泡となって集まり、陽極11の内側に沿って移動して、脱気弁112及び脱気孔111を介して陽極11から電解槽53の外部に放出される。 As described above, in the hydrogen-containing water generating apparatus 1 according to the present embodiment, the generation of acidic waste water is suppressed, and the hydrogen-containing water flowing out from the discharge hole HH2 is neutral, for example, about pH 7 to 7.5. Thus, the ionized hydrogen ions H + generated at the anode 11 pass through the insulator 13 and gather on the cathode 12 side, and bubbles of hydrogen gas (H 2 ) are generated at the cathode 12. These bubbles are minute bubbles having a diameter of nanometer order. . Oxygen gas (O 2 ) gathers as bubbles inside the cylindrical anode 11, moves along the inside of the anode 11, and moves from the anode 11 to the electrolytic cell 53 through the deaeration valve 112 and the deaeration hole 111. Released to the outside.

原水Wは、例えば、浴槽に溜められた温水、飲料水タンクに溜められた飲料水又は洗浄水タンクに溜められた洗浄水等である。原水Wが浴槽に溜められた温水を例に、図3を用いて詳細に説明する。図3に示すように、入浴設備120は、水素含有水生成装置1を備え、浴槽101に貯められた原水Wを循環経路102を介して、循環させ、原水Wが浴槽101に溜められた温水に処理水を混合させる。   The raw water W is, for example, warm water stored in a bathtub, drinking water stored in a drinking water tank, or cleaning water stored in a cleaning water tank. An example of warm water in which raw water W is stored in a bathtub will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the bathing facility 120 includes the hydrogen-containing water generating device 1, and circulates the raw water W stored in the bathtub 101 via the circulation path 102, and the hot water in which the raw water W is stored in the bathtub 101. To be mixed with treated water.

循環経路102は、浴槽101に貯められた原水Wの引き込み孔105と、流路106と、ポンプ108と、流量センサ109と、流路107とを備える。原水Wは、ポンプ108の吐出により、引き込み孔105、流路106、ポンプ108、水素含有水生成装置1、流路107、浴槽101の順に循環される。水素含有水生成装置1には、制御部104により制御された上述した電源20が接続されている。ポンプ108の駆動により、流量センサ109が所定流量の液体を検出すると、制御部104は、水素含有水生成用電極10の陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加する。これにより、流路107から浴槽101に流入する処理水は、水素(H)が含有された水素含有水を含むことになる。 The circulation path 102 includes a drawing hole 105 for the raw water W stored in the bathtub 101, a flow path 106, a pump 108, a flow sensor 109, and a flow path 107. The raw water W is circulated in the order of the drawing hole 105, the flow path 106, the pump 108, the hydrogen-containing water generating device 1, the flow path 107, and the bathtub 101 by the discharge of the pump 108. The above-described power source 20 controlled by the control unit 104 is connected to the hydrogen-containing water generator 1. When the flow sensor 109 detects a predetermined flow rate of liquid by driving the pump 108, the control unit 104 supplies a predetermined voltage (DC voltage) from the power source 20 between the anode 11 and the cathode 12 of the hydrogen-containing water generating electrode 10. Is applied. Thereby, the treated water flowing into the bathtub 101 from the flow path 107 includes hydrogen-containing water containing hydrogen (H 2 ).

図4は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。図4は、水素含有水生成用電極10の陰極12及び絶縁体13の一部を除いた状態を示している。図5は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。図6は、図4のA−A断面図である。図7は、図6の一部を拡大して示す図である。筒状、本実施形態では円筒形状の陽極11及び陰極12が延びる方向(適宜長手方向という)Eと平行な方向が、これらの中心軸Ztである。中心軸Ztは、中心軸Ztと直交する陽極11及び陰極12の断面内の中心(重心)を通る軸である。   FIG. 4 is a side view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment. FIG. 4 shows a state in which a part of the cathode 12 and the insulator 13 of the hydrogen-containing water generating electrode 10 is removed. FIG. 5 is a view showing a cross section of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment, taken along a plane including the central axis. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG. The central axis Zt is a direction parallel to a direction (referred to as a longitudinal direction) E in which the cylindrical anode 11 and the cathode 12 in the present embodiment extend (referred to as a longitudinal direction as appropriate). The central axis Zt is an axis passing through the center (center of gravity) in the cross section of the anode 11 and the cathode 12 orthogonal to the central axis Zt.

図4に示すように、陽極11は、側部に複数の開口11Hを有しており、陰極12は、側部に複数の開口12Hを有している。陽極11が有する複数の開口11Hは、陽極11の側部を陽極11の厚み方向に貫通している。陰極12が有する複数の開口12Hは、陰極12の側部を陰極12の厚み方向に貫通している。本実施形態において、陽極11及び陰極12は導電体で製造されており、本実施形態においては、チタン(Ti)に白金(Pt)をめっきしたものである。めっきは、例えば、白金(Pt)−イリジウム(Ir)めっきであってもよい。本実施形態において、チタンは純チタンである。陽極11及び陰極12は、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Wに溶け出さない材料(例えば、バナジウム(V))であることが好ましい。本実施形態においては、陽極11及び陰極12の両方がめっきされているが、陽極11のみをめっきし、陰極12はめっきしなくてもよい。このようにすることで、水素含有水生成用電極10の製造コストを低減することができる。   As shown in FIG. 4, the anode 11 has a plurality of openings 11H on the side, and the cathode 12 has a plurality of openings 12H on the side. The plurality of openings 11 </ b> H that the anode 11 has penetrates the side of the anode 11 in the thickness direction of the anode 11. The plurality of openings 12 </ b> H that the cathode 12 has penetrates the side of the cathode 12 in the thickness direction of the cathode 12. In this embodiment, the anode 11 and the cathode 12 are made of a conductor. In this embodiment, titanium (Ti) is plated with platinum (Pt). The plating may be, for example, platinum (Pt) -iridium (Ir) plating. In the present embodiment, the titanium is pure titanium. The anode 11 and the cathode 12 are not limited to those obtained by plating platinum on titanium, but are preferably materials that do not dissolve in the raw water W (for example, vanadium (V)). In the present embodiment, both the anode 11 and the cathode 12 are plated, but only the anode 11 may be plated and the cathode 12 may not be plated. By doing in this way, the manufacturing cost of the electrode 10 for hydrogen containing water production | generation can be reduced.

図5に示すように、陽極11と、陽極11の外側の側部(外側部)11Soと、陰極12の内側の側部(内側部)12Siとの間に介在する絶縁体13は、陽極11の外側部11Soと陰極12の内側部12Siとに接している。絶縁体13は、複数の開口13Hを有している。開口13Hは、絶縁体13をその厚み方向に貫通している。絶縁体13は、例えば、絶縁性を有する材料(例えば樹脂)の繊維で編まれた網を用いることができる。本実施形態において、絶縁体13は、電気的に中性である網状の部材である。このため、イオン交換膜と比較して低い電圧で水素含有水を生成することができ、消費電力を抑制できる。   As shown in FIG. 5, the insulator 13 interposed between the anode 11, the outer side portion (outer portion) 11 So of the anode 11, and the inner side portion (inner side portion) 12 Si of the cathode 12 includes the anode 11. The outer portion 11So and the inner portion 12Si of the cathode 12 are in contact with each other. The insulator 13 has a plurality of openings 13H. The opening 13H penetrates the insulator 13 in the thickness direction. As the insulator 13, for example, a net knitted with fibers of an insulating material (for example, resin) can be used. In the present embodiment, the insulator 13 is a net-like member that is electrically neutral. For this reason, hydrogen-containing water can be generated at a lower voltage compared to the ion exchange membrane, and power consumption can be suppressed.

絶縁性を有する繊維で編まれた網を絶縁体13に用いる場合、絶縁体13の厚みは、0.1mmから1mm程度とする。図6に示すように、本実施形態において、陽極11の外側部(外周部に相当)11Soと陽極12の内側部(内周部に相当)12Siとの間に設けられた絶縁体13は、陰極12のスリット12SLから陰極12の外側部(外周部に相当)12So側に端部が取り出されている。絶縁体13の端部は、陽極11のスリット11SLから陽極11の内側部(内周部に相当)11Si側に取り出されてもよい。次に、図7に示す、陽極11と陰極12との間に形成される隙間(適宜電極間隙間という)の大きさtの影響を説明する。電極間隙間の大きさtは、陽極11の外側部(外周部)11Soと陰極12の内側部(内周部)12Siとの間の距離である。   In the case where a net knitted with insulating fibers is used for the insulator 13, the thickness of the insulator 13 is set to about 0.1 mm to 1 mm. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the insulator 13 provided between the outer portion (corresponding to the outer peripheral portion) 11So of the anode 11 and the inner portion (corresponding to the inner peripheral portion) 12Si of the anode 12 is An end portion is taken out from the slit 12SL of the cathode 12 to the outer side (corresponding to the outer peripheral portion) 12So side of the cathode 12. The end of the insulator 13 may be taken out from the slit 11SL of the anode 11 to the inner side (corresponding to the inner periphery) 11Si side of the anode 11. Next, the influence of the size t of the gap formed between the anode 11 and the cathode 12 (referred to as an interelectrode gap as appropriate) shown in FIG. 7 will be described. The size t between the electrode gaps is the distance between the outer portion (outer peripheral portion) 11So of the anode 11 and the inner portion (inner peripheral portion) 12Si of the cathode 12.

本実施形態において、電極間隙間の大きさtは、0.1mm以上1mm以下とすることが好ましい。電極間隙間の大きさtを前述した範囲とすることで、水素含有水生成用電極10が水素含有水を生成する際に、陽極11と陰極12とに印加する電圧の電位差が比較的小さくても、水素含有水生成用電極10は、十分な量の水素を発生させることができる。電極間隙間の大きさtが前述した範囲であれば、水素含有水生成用電極10に印加される電圧が比較的低電圧でも、水素含有水生成用電極10は、十分な量の水素を原水に溶存させて多くの水素を溶存した水素含有水を生成することができる。また、水素含有水に溶存する水素の量が同一であれば、水素含有水生成用電極10は、消費電力を抑制することができる。   In the present embodiment, the size t between the electrode gaps is preferably 0.1 mm or more and 1 mm or less. By setting the size t between the electrodes to the above-described range, the potential difference between the voltages applied to the anode 11 and the cathode 12 when the hydrogen-containing water generating electrode 10 generates hydrogen-containing water is relatively small. However, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can generate a sufficient amount of hydrogen. If the size t between the electrodes is in the above-described range, even if the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is relatively low, the hydrogen-containing water generating electrode 10 generates a sufficient amount of hydrogen as raw water. It is possible to produce hydrogen-containing water in which a lot of hydrogen is dissolved. Further, if the amount of hydrogen dissolved in the hydrogen-containing water is the same, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can suppress power consumption.

電極間隙間の大きさtが大きい場合、十分な量の水素を原水に溶存させるためには、水素含有水生成用電極10に印加される電圧を大きくする。電極間隙間の大きさtを1mm以下、好ましくは0.6mm以下とすることで、水素含有水生成用電極10に印加される電圧が、例えば、48V程度であっても、十分な量の水素を原水に溶存させることができる。電極間隙間の大きさtを0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上とすることで、陽極11と陰極12との間に介在する絶縁体13による陽極11と陰極12との間の絶縁を十分に確保できる。その結果として、水素含有水生成用電極10は、安定して性能を発揮することができる。また、前述したように、絶縁体13として樹脂を用いる場合、電極間隙間の大きさtを0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上とすることで、絶縁体13の耐久性低下を抑制することもできる。本実施形態において、陽極11と陰極12との間に介在する絶縁体13は、両者に接触する。このため、電極間隙間の大きさtは、絶縁体13の厚みによって決定される。   When the size t between the electrode gaps is large, the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is increased in order to dissolve a sufficient amount of hydrogen in the raw water. By setting the size t between the electrodes to 1 mm or less, preferably 0.6 mm or less, even if the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is about 48 V, for example, a sufficient amount of hydrogen Can be dissolved in raw water. Insulation between the anode 11 and the cathode 12 by the insulator 13 interposed between the anode 11 and the cathode 12 is achieved by setting the size t between the electrodes to be 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more. Enough can be secured. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can stably exhibit performance. Further, as described above, when resin is used as the insulator 13, the size t between the electrode gaps is set to 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more, thereby suppressing a decrease in durability of the insulator 13. You can also In the present embodiment, the insulator 13 interposed between the anode 11 and the cathode 12 contacts both. For this reason, the size t between the electrode gaps is determined by the thickness of the insulator 13.

また、絶縁体13を陽極11と陰極12との間に介在させ、両者に接触させると、絶縁体13によって、水素含有水生成用電極10の全体にわたって陽極11と陰極12との間隔を一定にしやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極10は、陽極11と陰極12との間の電気抵抗のばらつきが抑制され、電流密度のばらつきが抑制されるので、全体から一様に水素の気泡を発生することができる。電極間隙間の大きさtを、絶縁体13の厚みと同等とすることで、絶縁体13を陽極11と陰極12との両方に接触させやすくなるので好ましい。次に、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15について説明する。   Further, when the insulator 13 is interposed between the anode 11 and the cathode 12 and brought into contact with the both, the insulator 13 makes the distance between the anode 11 and the cathode 12 constant over the entire hydrogen-containing water generating electrode 10. It becomes easy. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10 suppresses variations in electrical resistance between the anode 11 and the cathode 12 and suppresses variations in current density, so that hydrogen bubbles are uniformly generated from the whole. be able to. It is preferable to make the size t between the electrode gaps equal to the thickness of the insulator 13 because the insulator 13 can be easily brought into contact with both the anode 11 and the cathode 12. Next, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 will be described.

図4に示すように、陽極用給電部材14は、陽極11の第1の端部(一方の端部)11T1から第2の端部(他方の端部)11T2に向かって延びる棒状の導体である。図5、図6に示すように、陽極用給電部材14は、陽極11が延びる方向(長手方向)Eにおける陽極11の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、陽極11の内側部11Siに取り付けられる。陰極用給電部材15は、陰極12の第1の端部12T1から第2の端部12T2に向かって延びる棒状の導体である。図5、図6に示すように、陰極用給電部材15は、陰極12が延びる方向(長手方向)Eにおける陰極12の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、陰極12の外側部12Soに取り付けられる。陽極用給電部材14の陽極11に取り付けられる部分の長さ及び陰極用給電部材15の陰極12に取り付けられる部分の長さは、いずれもLSである。本実施形態において、LS<L/2である。   As shown in FIG. 4, the anode power supply member 14 is a rod-shaped conductor that extends from the first end (one end) 11T1 of the anode 11 toward the second end (the other end) 11T2. is there. As shown in FIGS. 5 and 6, the anode power supply member 14 is such that a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the anode 11 in the extending direction (longitudinal direction) E of the anode 11 is the inner portion 11Si of the anode 11. Attached to. The cathode power supply member 15 is a rod-shaped conductor extending from the first end 12T1 of the cathode 12 toward the second end 12T2. As shown in FIGS. 5 and 6, in the cathode power supply member 15, a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the cathode 12 in the direction (longitudinal direction) E in which the cathode 12 extends has an outer portion 12So of the cathode 12. Attached to. The length of the portion attached to the anode 11 of the anode power supply member 14 and the length of the portion attached to the cathode 12 of the cathode power supply member 15 are both LS. In the present embodiment, LS <L / 2.

本実施形態において、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15は、陽極11及び陰極12と同様に、チタンに白金をめっきした部材である。陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15は、陽極11及び陰極12と同様に、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Wに溶け出さない材料であることが好ましい。陽極用給電部材14と陰極用給電部材15とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、陽極11と陰極12とに接合されて、電気的に接続される。陽極用給電部材14と陰極用給電部材15とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、陽極11と陰極12とに接合されて、取り付けられる。   In the present embodiment, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are members obtained by plating platinum on titanium, similarly to the anode 11 and the cathode 12. Similarly to the anode 11 and the cathode 12, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are not limited to titanium plated with platinum, but are preferably materials that do not dissolve in the raw water W. . The anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are joined and electrically connected to the anode 11 and the cathode 12, for example, by a joining means such as welding. The anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are attached to the anode 11 and the cathode 12, respectively, by a joining means such as welding.

陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15に施されるめっきは、例えば、白金(Pt)−イリジウム(Ir)めっきであってもよい。本実施形態において、陰極12はめっきを施さなくてもよいが、この場合、陰極用給電部材15もめっきを施さなくてもよい。   The plating applied to the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 may be, for example, platinum (Pt) -iridium (Ir) plating. In the present embodiment, the cathode 12 may not be plated, but in this case, the cathode power supply member 15 may not be plated.

本実施形態においては、図5に示すように、陽極用給電部材14と陰極用給電部材15とは、それぞれ、スポット溶接によって複数箇所の接合部CPで陽極11と陰極12とに電気的に接合されている。陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15の接合は、スポット溶接に限定されるものではない。   In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are electrically joined to the anode 11 and the cathode 12 at a plurality of joint portions CP, respectively, by spot welding. Has been. The joining of the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 is not limited to spot welding.

複数の接合部CPは、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15の長手方向において、一部分に偏らないように設けられている。このようにすることで、陽極用給電部材14と陰極用給電部材15とは、自身の長手方向Eの全体から電力を供給することができる。陰極用給電部材15及び陰極用支持部材19は、それぞれ別部材として、陰極12が延びる方向(長手方向)Eにおける陰極12の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、陰極12の外側部12Soに取り付けられる。このため、陰極12の外側部12Soにおいて、陰極用給電部材15と陰極用支持部材19との間には、これらが存在しない部分(隙間)が生じる。水素含有水生成用電極10は、陰極12の外側部12Soの陰極用給電部材15及び陰極用支持部材19が存在しない部分に拘束部材40を取り付けることができる。拘束部材40は、陰極用給電部材15及び陰極用支持部材19とは干渉しないので、陰極12、絶縁体13及び陽極11を、陰極12の外周部全体にわたって均等な力で拘束することができる。   The plurality of joint portions CP are provided so as not to be partially biased in the longitudinal direction of the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15. By doing in this way, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 can supply power from the entire longitudinal direction E thereof. The cathode power supply member 15 and the cathode support member 19 are separate members, and a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the cathode 12 in the extending direction (longitudinal direction) E of the cathode 12 is an outer portion of the cathode 12. It is attached to 12So. For this reason, in the outer portion 12So of the cathode 12, a portion (gap) where these do not exist is formed between the cathode power supply member 15 and the cathode support member 19. In the hydrogen-containing water generating electrode 10, the restraining member 40 can be attached to a portion of the outer portion 12So of the cathode 12 where the cathode power supply member 15 and the cathode support member 19 are not present. Since the restraining member 40 does not interfere with the cathode power supply member 15 and the cathode support member 19, the cathode 12, the insulator 13, and the anode 11 can be restrained with an equal force over the entire outer periphery of the cathode 12.

図4、図5に示すように、陽極用給電部材14は、陽極11の第1の端部11T1から突出しており、陰極用給電部材15は、陰極12の第1の端部12T1から突出している。このようにすることで、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15は、図4に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分を取付対象の下側基台51に取り付けることができる。その結果、陽極11及び陰極12は、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15を介して下側基台51に取り付けられる。   4 and 5, the anode power supply member 14 protrudes from the first end 11T1 of the anode 11, and the cathode power supply member 15 protrudes from the first end 12T1 of the cathode 12. Yes. By doing in this way, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are attached to the lower base 51 to be attached at the portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1, as shown in FIG. be able to. As a result, the anode 11 and the cathode 12 are attached to the lower base 51 via the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15.

本実施形態において、陽極用給電部材14及び陰極用給電部材15は、図4に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分に雄ねじ14S、15Sが設けられている。陽極用給電部材14と陰極用給電部材15とは、この雄ねじ14S、15Sにそれぞれねじ込まれたボルト32、32によって、下側基台51に取り付けられ、固定される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are provided with male screws 14S and 15S at portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1. The anode power supply member 14 and the cathode power supply member 15 are attached and fixed to the lower base 51 by bolts 32 and 32 screwed into the male screws 14S and 15S, respectively.

陽極11は、第1の端部11T1が下側基台51と接し、かつ陽極用給電部材14を介してボルト32によって下側基台51に固定されている。同様に、陰極12は、第1の端部12T1が下側基台51と接し、かつ陰極用給電部材15を介してボルト32によって下側基台51に固定されている。このため、陽極11及び陰極12は、それぞれの広い範囲が下側基台51と接触するので、下側基台51に対して安定して取り付けられる。   The anode 11 is in contact with the lower base 51 at the first end 11T1 and is fixed to the lower base 51 by a bolt 32 via the anode power supply member 14. Similarly, the cathode 12 has the first end 12T1 in contact with the lower base 51, and is fixed to the lower base 51 with the bolt 32 via the cathode power supply member 15. For this reason, since the wide range of each of the anode 11 and the cathode 12 is in contact with the lower base 51, the anode 11 and the cathode 12 are stably attached to the lower base 51.

また、それぞれのボルト32、32と、雄ねじ14S、15Sにそれぞれねじ込まれたボルト33、33とで、陽極用給電部材14と配線とを電気的に接続する端子及び陰極用給電部材15と配線とを電気的に接続する端子を固定する。このような構造により、端子、34及び陽極用給電部材14、陰極用給電部材15を介して、陽極11、陰極12に電力が印加される。   The terminals 32 and 32, and the bolts 33 and 33 screwed into the male screws 14S and 15S, respectively, are terminals for electrically connecting the anode power supply member 14 and the wiring, and the cathode power supply member 15 and the wiring. Fix the terminal to electrically connect. With such a structure, electric power is applied to the anode 11 and the cathode 12 through the terminal 34, the anode power supply member 14, and the cathode power supply member 15.

図8は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。図8に示す水素含有水生成用電極10bにおいて、陽極用給電部材14の陽極11に取り付けられる部分の長さ及び陰極用給電部材15の陰極12に取り付けられる部分の長さは、いずれもLSである。本実施形態の変形例において、LS>L/2である。水素含有水生成用電極の変形例においても、同様の作用効果を奏する。次に、陽極11、陰極12及び絶縁体13が有する開口11H、12H、13Hについて説明する。   FIG. 8 is a side view showing a modification of the hydrogen-containing water generating electrode. In the hydrogen-containing water generating electrode 10b shown in FIG. 8, the length of the portion attached to the anode 11 of the anode power supply member 14 and the length of the portion attached to the cathode 12 of the cathode power supply member 15 are both LS. is there. In a modification of the present embodiment, LS> L / 2. The same effect can be obtained in the modified example of the hydrogen-containing water generating electrode. Next, the openings 11H, 12H, and 13H included in the anode 11, the cathode 12, and the insulator 13 will be described.

図9は、陽極及び陰極の一部を拡大して示す図である。図10は、陽極及び陰極が有する開口の拡大図である。図11は、図9のB−B断面図である。図12は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。陽極11及び陰極12は、複数の線状の部分(線状部分)16が交差した、網状の部材である。複数の線状部分16で囲まれる部分が、陽極11及び陰極12の開口11H、12Hとなる。本実施形態において、陽極11及び陰極12が有する開口11H、12Hは、菱形形状である。開口11H、12Hは、一方の対角線(第1対角線)TLlが他方の対角線(第2対角線)TLsよりも長くなっている。開口11H、12Hは、第1対角線TLl上の頂部Pa、Pbでの角度が、第2対角線TLs上の頂部Pc、Pdでの角度よりも小さくなっている。   FIG. 9 is an enlarged view showing a part of the anode and the cathode. FIG. 10 is an enlarged view of the openings of the anode and the cathode. 11 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 12 is an enlarged view showing a part of the insulator. The anode 11 and the cathode 12 are net members in which a plurality of linear portions (linear portions) 16 intersect. The portions surrounded by the plurality of linear portions 16 become the openings 11H and 12H of the anode 11 and the cathode 12. In the present embodiment, the openings 11H and 12H included in the anode 11 and the cathode 12 have a rhombus shape. In the openings 11H and 12H, one diagonal line (first diagonal line) TLl is longer than the other diagonal line (second diagonal line) TLs. In the openings 11H and 12H, the angles at the top portions Pa and Pb on the first diagonal line TLl are smaller than the angles at the top portions Pc and Pd on the second diagonal line TLs.

陽極11及び陰極12は、複数の開口11H、12Hを有するので、開口11H、12Hを通して電気力線を内側と外側とに回すことができる。このため、陽極11及び陰極12は、両面を電気分解に利用することができるので、水素を効率的に発生させることができる。また、陰極12は、線状部分16で囲まれた開口12Hにより、自身が生成する水素の気泡のぬれ角を小さくすることができるので、水素の気泡を小さい状態で離脱させることができる。すなわち、生成される水素と陰極12の表面との間に生じる吸着力が、点接触に近い状態になって表面張力が抑制されるので、結果として、陰極12は、水素の気泡を小さい状態で離脱させて、多くの水素の気泡を溶存した水素含有水を生成することができる。   Since the anode 11 and the cathode 12 have a plurality of openings 11H and 12H, electric lines of force can be turned inward and outward through the openings 11H and 12H. For this reason, since both the anode 11 and the cathode 12 can be utilized for electrolysis, hydrogen can be generated efficiently. In addition, the cathode 12 can reduce the wetting angle of the hydrogen bubbles generated by the opening 12H surrounded by the linear portion 16, so that the hydrogen bubbles can be released in a small state. That is, the adsorption force generated between the generated hydrogen and the surface of the cathode 12 becomes close to point contact and the surface tension is suppressed. As a result, the cathode 12 reduces the hydrogen bubbles in a small state. The hydrogen-containing water in which many hydrogen bubbles are dissolved can be generated by being separated.

本実施形態において、陽極11及び陰極12の線状部分16は、図11に示すように、断面が長方形(図11の例では正方形)となっている。陰極12は、線状部分16が有する角部16Tによって、水素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができるので、水素の気泡をより小さい状態で離脱させることができる。このため、陰極12は、より小さい水素の気泡を溶存させた水素水を生成することができる。また、陰極12は、断面が長方形の線状部分16を有するので、水素の発生に利用することができる表面積を大きくすることができる。これらの作用により、陰極12は、水素を原水Wに溶存させる効率が向上する。   In the present embodiment, the linear portions 16 of the anode 11 and the cathode 12 have a rectangular cross section (square in the example of FIG. 11) as shown in FIG. The cathode 12 can further reduce the wetting angle of the hydrogen bubbles and suppress the surface tension by the corner portions 16T of the linear portion 16, so that the hydrogen bubbles can be released in a smaller state. Therefore, the cathode 12 can generate hydrogen water in which smaller hydrogen bubbles are dissolved. Further, since the cathode 12 has the linear portion 16 having a rectangular cross section, the surface area that can be used for generation of hydrogen can be increased. By these actions, the cathode 12 improves the efficiency of dissolving hydrogen in the raw water W.

本実施形態において、開口11H、12Hは、図10に示すように、第1対角線TLlが、陽極11及び陰極12が延びる方向、すなわち長手方向Eに向かっている。第2対角線TLsは、円筒形状の陽極11及び陰極12の周方向Cに向かっている。陽極11及び陰極12は、図1に示すように、長手方向Eの両側に端部側開口部10HA、10HBを有している。陽極11の内側に発生した酸素の気泡は、端部側開口部10HA側から10HB側へ、図2に示す水素含有水生成用電極10の内部10Hを上昇し、脱気弁112へ集約される。脱気弁112の酸素は、脱気孔111から外部に放出される。このとき、酸素の気泡が移動する方向に、陽極11の開口11Hの長手方向が揃っているので、酸素の気泡は端部側開口部10HA、10HBに移動しやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、陽極11の開口11Hは、第1対角線TLl上の頂部Pa、Pbの角度が鋭角になるので、酸素の気泡と線状部分16との接触面積を小さくすることができる。その結果、酸素の気泡は、線状部分16から離脱しやすくなるので、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、陽極11は、線状部分16が角部16Tを有するので、この角部16Tによって、酸素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができる。その結果、陽極11は、酸素の気泡を線状部分16から速やかに離脱させて端部側開口部10HA、10HBに移動させることができる。このため、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。さらに、酸素の気泡が陽極11の内側に沿って移動する過程で、陽極11側で新たに生成された酸素の気泡を取り込んで酸素の気泡が成長する。このため、酸素の気泡と原水Wとが接触する面積を小さくして、原水Wへの酸素の溶存を抑制することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, in the openings 11H and 12H, the first diagonal line TLl is directed in the direction in which the anode 11 and the cathode 12 extend, that is, the longitudinal direction E. The second diagonal line TLs is directed in the circumferential direction C of the cylindrical anode 11 and cathode 12. As shown in FIG. 1, the anode 11 and the cathode 12 have end-side openings 10HA and 10HB on both sides in the longitudinal direction E. Oxygen bubbles generated inside the anode 11 rise from the end opening 10HA side to the 10HB side in the interior 10H of the hydrogen-containing water generating electrode 10 shown in FIG. . The oxygen in the deaeration valve 112 is released to the outside from the deaeration hole 111. At this time, since the longitudinal direction of the opening 11H of the anode 11 is aligned in the direction in which the oxygen bubbles move, the oxygen bubbles easily move to the end side openings 10HA and 10HB. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release oxygen bubbles to the outside. In addition, the opening 11H of the anode 11 has an acute angle between the top portions Pa and Pb on the first diagonal line TL1, so that the contact area between the oxygen bubbles and the linear portion 16 can be reduced. As a result, since the oxygen bubbles are easily detached from the linear portion 16, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release the oxygen bubbles to the outside. Moreover, since the linear part 16 has the corner | angular part 16T, the anode 11 can further reduce the wetting angle of the bubble of oxygen by this corner | angular part 16T, and can suppress surface tension. As a result, the anode 11 can quickly remove oxygen bubbles from the linear portion 16 and move them to the end side openings 10HA and 10HB. For this reason, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release oxygen bubbles to the outside. Further, in the process in which the oxygen bubbles move along the inside of the anode 11, oxygen bubbles newly grown on the anode 11 side are taken in and the oxygen bubbles grow. For this reason, the area where oxygen bubbles and the raw water W come into contact with each other can be reduced, and the dissolution of oxygen in the raw water W can be suppressed.

図12に示すように、絶縁体13は、複数の線状部材17を交差させ、線状部材17で囲まれる部分が開口13Hとなる網状の部材である。開口13Hは、長方形形状(本実施形態では正方形形状)となっている。開口13Hは、一辺の長さがLaであり、この辺に隣接する辺の長さがLbである。本実施形態において、開口13Hは正方形形状なので、La=Lbである。長さがLaの辺は、陽極11及び陰極12の長手方向Eと平行であり、長さがLbの辺は、円筒形状の陽極11及び陰極12の周方向Cと平行である。   As shown in FIG. 12, the insulator 13 is a net-like member in which a plurality of linear members 17 are intersected and a portion surrounded by the linear members 17 is an opening 13H. The opening 13H has a rectangular shape (in this embodiment, a square shape). The length of one side of the opening 13H is La, and the length of the side adjacent to this side is Lb. In the present embodiment, since the opening 13H has a square shape, La = Lb. A side having a length La is parallel to the longitudinal direction E of the anode 11 and the cathode 12, and a side having a length Lb is parallel to the circumferential direction C of the cylindrical anode 11 and the cathode 12.

本実施形態において、陽極11の開口11H及び陰極12の開口12Hは、絶縁体13の開口13Hよりも大きい。開口11H、12Hの面積は、第1対角線TLlの長さをLl、第2対角線TLsの長さをLsとすると、Ll×Ls/2である。開口13Hの面積(開口面積)は、La×Lbである。このため、Ll×Ls/2>La×Lbとなる。本実施形態において、例えば、第1対角線TLlの長さLlは6mm、第2対角線TLsの長さLsは3mmであるので、開口11H、12Hの面積は、9mmとなる。開口13Hは、例えば、La=Lb=1.06mmである。例えば、絶縁体13は、25.4mm角あたり200個の開口13Hが配列されている。開口13Hの面積(開口面積)は、0.02mmとなる。このように、本実施形態において、陽極11及び陰極12の開口11H、12Hの面積は、開口13Hの面積の450倍程度である。 In the present embodiment, the opening 11H of the anode 11 and the opening 12H of the cathode 12 are larger than the opening 13H of the insulator 13. The areas of the openings 11H and 12H are L1 × Ls / 2 where the length of the first diagonal line TLl is L1 and the length of the second diagonal line TLs is Ls. The area (opening area) of the opening 13H is La × Lb. Therefore, L1 × Ls / 2> La × Lb. In the present embodiment, for example, the length Ll of the first diagonal line TLl is 6 mm and the length Ls of the second diagonal line TLs is 3 mm, so the areas of the openings 11H and 12H are 9 mm 2 . The opening 13H is, for example, La = Lb = 1.06 mm. For example, the insulator 13 has 200 openings 13H arranged per 25.4 mm square. The area (opening area) of the opening 13H is 0.02 mm 2 . Thus, in this embodiment, the areas of the openings 11H and 12H of the anode 11 and the cathode 12 are about 450 times the area of the opening 13H.

一般的に、イオン交換膜は開口面積は小さいが、膜が陰イオンに帯電されており陽イオン選択性があり、水素の発生量および溶存量が多いものの水素含有水のpHは中性にならない。   In general, an ion exchange membrane has a small opening area, but the membrane is charged with anions and has cation selectivity, and although the amount of hydrogen generated and dissolved is high, the pH of hydrogen-containing water does not become neutral. .

これに対して、本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素含有水生成用電極10が25.4mm角あたり30個以上300個以下の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13を備えている。これにより、本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素の発生量および溶存量を向上させた、中性の水素含有水を生成できる。   On the other hand, the hydrogen-containing water generating apparatus 1 according to the present embodiment is a neutral film insulator in which 30 to 300 openings 13H are arranged per 25.4 mm square of the hydrogen-containing water generating electrode 10. 13 is provided. Thereby, the hydrogen containing water production | generation apparatus 1 in this embodiment can produce | generate the neutral hydrogen containing water which improved the generation amount and dissolved amount of hydrogen.

本実施形態における水素含有水生成装置1は、25.4mm角あたり30個以上の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13を備えていることにより、水素の発生量および溶存量が大きくすることができる。本実施形態における水素含有水生成装置1は、25.4mm角あたり300個以下の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13を備えていることにより、繊維の強度を確保し、中性膜の厚みを抑制することができる。例えば、25.4mm角あたり500個以上の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13
は、繊維が細くなるため、強度強化のため複数の繊維を束ねて組にして織り込む必要がある。このため、25.4mm角あたり500個以上の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13は、厚みが増え、陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加されても電流が流れ難くなるためである。
The hydrogen-containing water generating apparatus 1 in the present embodiment includes the neutral film insulator 13 in which 30 or more openings 13H are arranged per 25.4 mm square, so that the amount of hydrogen generated and the amount of dissolved hydrogen are reduced. Can be bigger. The hydrogen-containing water generator 1 in the present embodiment includes a neutral membrane insulator 13 in which 300 or less openings 13H are arranged per 25.4 mm square, thereby ensuring the strength of the fiber, The thickness of the conductive film can be suppressed. For example, the neutral film insulator 13 in which 500 or more openings 13H are arranged per 25.4 mm square.
Since the fibers become thin, it is necessary to bundle and weave a plurality of fibers to strengthen the strength. Therefore, the neutral film insulator 13 in which 500 or more openings 13H are arranged per 25.4 mm square is increased in thickness, and a predetermined voltage (DC voltage) is supplied from the power source 20 between the anode 11 and the cathode 12. This is because it is difficult for the current to flow even if a) is applied.

本実施形態における水素含有水生成装置1は、水素含有水生成用電極10が25.4mm角あたり100個以上300個以下の開口13Hが配列されている中性膜の絶縁体13を備えている。これにより、本実施形態における水素含有水生成装置1は、イオン交換膜と同等の水素の発生量および溶存量を有する中性の水素含有水を生成できる。   The hydrogen-containing water generating apparatus 1 according to the present embodiment includes a neutral membrane insulator 13 in which 100 to 300 openings 13H are arranged per 25.4 mm square of the hydrogen-containing water generating electrode 10. . Thereby, the hydrogen containing water production | generation apparatus 1 in this embodiment can produce | generate the neutral hydrogen containing water which has the generation amount and dissolved amount of hydrogen equivalent to an ion exchange membrane.

陽極11及び陰極12の開口11H、12Hよりも絶縁体13の開口13Hが大きい場合、絶縁体13の開口13Hを通して陽極11と陰極12とが接触する可能性が高くなる。水素含有水生成用電極10は、陽極11及び陰極12の開口11H、12Hよりも絶縁体13の開口13Hを小さくすることにより、絶縁体13の開口13Hを通して陽極11と陰極12とが互いに接触することを回避できる。このように、水素含有水生成用電極10は、陽極11と陰極12との距離を小さくしても、陽極11と陰極12との短絡を回避して、両者の絶縁を確保できる。このため、隔膜に中性膜の絶縁体13を用いた水素含有水生成用電極10は、陽極11と陰極12とに印加する電圧を低く抑えることできる。   When the opening 13H of the insulator 13 is larger than the openings 11H and 12H of the anode 11 and the cathode 12, the possibility that the anode 11 and the cathode 12 come into contact through the opening 13H of the insulator 13 is increased. In the hydrogen-containing water generating electrode 10, the anode 13 and the cathode 12 come into contact with each other through the opening 13 </ b> H of the insulator 13 by making the opening 13 </ b> H of the insulator 13 smaller than the openings 11 </ b> H and 12 </ b> H of the anode 11 and cathode 12. You can avoid that. Thus, even if the distance between the anode 11 and the cathode 12 is reduced, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can avoid short circuit between the anode 11 and the cathode 12 and ensure insulation between them. For this reason, the hydrogen-containing water generating electrode 10 using the neutral film insulator 13 as the diaphragm can keep the voltage applied to the anode 11 and the cathode 12 low.

本実施形態において、絶縁体13は、複数の線状部材17を交差させた網状の部材である。このような網状の部材を用いると、絶縁体13は、厚み方向にある程度の変形が許容されるので、水素含有水生成用電極10が振動又は衝撃を受けたとき、これを絶縁体13が吸収することができる。絶縁体13に、複数の線状部材17を交差させた網状の部材を用いると、移動及び持ち運びが可能な可搬型の水素含有水生成用電極10に好適である。   In the present embodiment, the insulator 13 is a net-like member in which a plurality of linear members 17 are crossed. When such a net-like member is used, the insulator 13 can be deformed to some extent in the thickness direction. Therefore, when the hydrogen-containing water generating electrode 10 receives vibration or impact, the insulator 13 absorbs this. can do. Using a net-like member in which a plurality of linear members 17 are crossed as the insulator 13 is suitable for the portable hydrogen-containing water generating electrode 10 that can be moved and carried.

水素含有水生成用電極10は、絶縁体13の開口13Hが陽極11の開口11H及び陰極12の開口12Hよりも小さいので、陽極11側で発生した酸素の気泡を絶縁体13の線状部材17で捕捉し、大きな気泡とすることができる。酸素の気泡が大きくなることで、原水Wへの酸素の溶存が抑制されるので、水素含有水生成用電極10は、水素の気泡の溶存率が高い水素含有水を生成することができる。また、酸素の気泡が大きくなることで浮力が大きくなる結果、酸素の気泡が陽極11の内側を移動しやすくなり、また開口13Hを通過しやすくなるので、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を内部から放出しやすくなる。   In the hydrogen-containing water generating electrode 10, the opening 13 </ b> H of the insulator 13 is smaller than the opening 11 </ b> H of the anode 11 and the opening 12 </ b> H of the cathode 12. To capture large bubbles. Since the oxygen bubbles are increased, the dissolution of oxygen in the raw water W is suppressed, so that the hydrogen-containing water generating electrode 10 can generate hydrogen-containing water having a high dissolved rate of hydrogen bubbles. Further, since the buoyancy increases as the oxygen bubbles increase, the oxygen bubbles easily move inside the anode 11 and easily pass through the opening 13H. It becomes easy to discharge air bubbles from the inside.

また、線状部材17によって捕捉されなかった酸素の気泡は、絶縁体13の開口13Hを通過して、陰極12の線状部分16に付着している水素の気泡を引き連れて線状部分16から離脱させる。このため、水素含有水生成用電極10は、陰極12で発生した水素の気泡を陰極12から速やかに離脱させて原水W中に溶存させることができる。次に、水素含有水生成用電極10の製造方法を説明する。   In addition, oxygen bubbles not captured by the linear member 17 pass through the opening 13H of the insulator 13 and draw in the hydrogen bubbles adhering to the linear portion 16 of the cathode 12 from the linear portion 16. Let go. Therefore, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can quickly remove hydrogen bubbles generated at the cathode 12 from the cathode 12 and dissolve them in the raw water W. Next, the manufacturing method of the electrode 10 for hydrogen containing water production | generation is demonstrated.

<水素含有水生成用電極の製造方法>
図13は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の一工程を示す図である。図13に示すように、陰極12の外側に、拘束部材40を取り付けて陰極12と絶縁体13と陽極11とを拘束する。陰極用給電部材15と陰極用支持部材19との間に複数の拘束部材40が取り付けられる。拘束部材40は、例えば、樹脂製の結束バンドを用いたり、耐食性が高く、かつ原水Wに溶け出さない金属の線材等を用いたりすることができる。陰極12と絶縁体13と陽極11とが拘束部材40によって拘束されて、水素含有水生成用電極10が完成する。余分な絶縁体13Tは、閉じられたスリット12SLから陰極12の外部に取り出されていてもよい。または、絶縁体13は、筒状としておき陽極11の外周を覆うようにして、熱収縮により陽極11の外周に固定するようにしてもよい。
<Method for producing electrode for producing hydrogen-containing water>
FIG. 13 is a diagram showing one step in the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment. As shown in FIG. 13, a restraining member 40 is attached outside the cathode 12 to restrain the cathode 12, the insulator 13, and the anode 11. A plurality of restraining members 40 are attached between the cathode power supply member 15 and the cathode support member 19. For example, the binding member 40 may be made of a resin binding band, or may be made of a metal wire that has high corrosion resistance and does not dissolve in the raw water W. The cathode 12, the insulator 13, and the anode 11 are restrained by the restraining member 40, and the hydrogen-containing water generating electrode 10 is completed. The excess insulator 13T may be taken out of the cathode 12 through the closed slit 12SL. Alternatively, the insulator 13 may be cylindrical and may cover the outer periphery of the anode 11 and be fixed to the outer periphery of the anode 11 by heat shrinkage.

拘束部材40によって、円筒形状の部材である陰極12及び陽極11には、これらの周方向に向かう力が与えられる。このため、陽極11及び陰極12のスリット11SL、12SLが閉じられる。陽極11は、導電体であるとともに弾性体であり、スリット11SLを閉じる程度の変形は、陽極11の材料の弾性変形の範囲内における変形である。このため、陽極11のスリット11SLが閉じられると、陽極11には、閉じられたスリット11SLを開く力が発生する。   The restraining member 40 applies a force in the circumferential direction to the cathode 12 and the anode 11 that are cylindrical members. For this reason, the slits 11SL and 12SL of the anode 11 and the cathode 12 are closed. The anode 11 is not only a conductor but also an elastic body, and the deformation to the extent that the slit 11SL is closed is a deformation within the elastic deformation range of the material of the anode 11. For this reason, when the slit 11SL of the anode 11 is closed, the anode 11 generates a force for opening the closed slit 11SL.

陽極11は、陰極12を介して拘束部材40によって拘束されているため、陽極11に発生する前述した力は、陽極11及び絶縁体13を陰極12に押し付けるように作用する。その結果、絶縁体13が陽極11と陰極12とに確実に接触するので、絶縁体13の厚みによって陽極11と陰極12との間に形成される隙間が精度よく規定される。また、陽極11に発生する前述した力によって、陽極11と、絶縁体13と、陰極12との間のずれが抑制される。このようにして、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法は、水素含有水生成用電極10を製造することができる。   Since the anode 11 is restrained by the restraining member 40 via the cathode 12, the above-described force generated in the anode 11 acts to press the anode 11 and the insulator 13 against the cathode 12. As a result, since the insulator 13 reliably contacts the anode 11 and the cathode 12, the gap formed between the anode 11 and the cathode 12 is accurately defined by the thickness of the insulator 13. In addition, the above-described force generated in the anode 11 suppresses the deviation between the anode 11, the insulator 13, and the cathode 12. Thus, the hydrogen-containing water generating electrode 10 according to the present embodiment can manufacture the hydrogen-containing water generating electrode 10.

本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法は、陽極11及び陰極材料12に給電部材を取り付ける以外は、溶接等の接合を用いていない。このため、拘束部材40を取り外すことによって、水素含有水生成用電極10は、陽極11と、陰極12と、絶縁体13とに容易に分解することができるので、保守、点検、補修及び部品交換が容易である。   The manufacturing method of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment does not use joining such as welding except that the power supply member is attached to the anode 11 and the cathode material 12. For this reason, by removing the restraining member 40, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can be easily disassembled into the anode 11, the cathode 12, and the insulator 13, so that maintenance, inspection, repair, and parts replacement are possible. Is easy.

<評価例>
実施例1として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。実施例1の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が30個のものを使用した。
<Evaluation example>
As Example 1, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured with a neutral film as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral film of Example 1, a film having 30 meshes from the center to the center of one side of a 25.4 mm square was used.

実施例2として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。実施例2の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が200個のものを使用した。   As Example 2, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured with a neutral film as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral membrane of Example 2, a membrane having 200 meshes from the center to the center of one side of a 25.4 mm square was used.

比較例1として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として陽イオンのイオン交換膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。   As Comparative Example 1, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured using a cation ion exchange membrane as a diaphragm insulator 13 between the anode 11 and the cathode 12.

比較例2として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13のない、水素含有水生成用電極10を9個製造した。   As Comparative Example 2, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 without the diaphragm insulator 13 between the anode 11 and the cathode 12 were manufactured.

比較例3として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。比較例3の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が500個のものを使用した。   As Comparative Example 3, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured as neutral membranes as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral film of Comparative Example 3, a film having 500 meshes from the center of the line on one side of 25.4 mm square was used.

比較例4として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。比較例4の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が1000個のものを使用した。   As Comparative Example 4, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured with a neutral film as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral membrane of Comparative Example 4, one having a mesh number of 1000 at the center from the center of a line on one side of 25.4 mm square was used.

実施例1、実施例2、比較例1、比較例2、比較例3及び比較例4の水素含有水生成用電極10をそれぞれ電解水量120Lの容器で水温41℃における溶存水素量(ppm)を水素含有水生成用電極10の陽極11と陰極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加される電解時間毎に同一条件で計測した。実施例1、実施例2、比較例1、比較例2、比較例3及び比較例4のそれぞれの溶存水素量は、各水素含有水生成用電極10の9個の平均値である。   In Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3, Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the hydrogen-containing water generating electrode 10 was dissolved in the amount of dissolved hydrogen (ppm) at a water temperature of 41 ° C. in a 120 L electrolytic vessel. It measured on the same conditions for every electrolysis time when the predetermined voltage (DC voltage) is applied from the power supply 20 between the anode 11 and the cathode 12 of the electrode 10 for hydrogen containing water production | generation. The amount of dissolved hydrogen in each of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3 and Comparative Example 4 is an average value of nine of each hydrogen-containing water generating electrode 10.

下記表1は、評価結果を示したものである。図14は、水素含有水生成用電極の陽極及び陰極の間の隔膜の種類別の評価結果を示す図である。   Table 1 below shows the evaluation results. FIG. 14 is a diagram showing evaluation results for each type of diaphragm between the anode and the cathode of the hydrogen-containing water generating electrode.

Figure 0006128073
Figure 0006128073

表1及び図14に示した評価結果によれば、絶縁体は、中性膜であって、絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、30以上200以下である場合、溶存水素量が隔膜がない場合に比較して、増やすことができる。また、絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、200である場合、イオン交換膜と同程度まで溶存水素量を得ることができる。   According to the evaluation results shown in Table 1 and FIG. 14, when the insulator is a neutral film and the opening of the insulator is 30 to 200 per 25.4 mm square, the dissolved hydrogen amount is the diaphragm. Compared to the case where there is no, it can be increased. Further, when the opening of the insulator is 200 per 25.4 mm square, the dissolved hydrogen amount can be obtained to the same extent as the ion exchange membrane.

次に、実施例3として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。実施例3の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が100個のものを使用した。   Next, as Example 3, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured with a neutral film as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral membrane of Example 3, one having a mesh number of 100 at the center from the center of a line on one side of 25.4 mm square was used.

比較例5として、陽極11と、陰極12との間にある隔膜の絶縁体13として中性膜で水素含有水生成用電極10を9個製造した。比較例5の中性膜は、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数が2000個のものを使用した。   As Comparative Example 5, nine hydrogen-containing water generating electrodes 10 were manufactured with a neutral film as the insulator 13 of the diaphragm between the anode 11 and the cathode 12. As the neutral film of Comparative Example 5, a film having 2000 meshes from the center of one side of a 25.4 mm square was used.

実施例1、実施例2、実施例3、比較例1、比較例2、比較例3、比較例4及び比較例5の水素含有水生成用電極10をそれぞれ電解水量120Lの容器で水温41℃における溶存水素量(ppm)を電解時間30分の場合に同一条件で計測した。実施例1、実施例2、実施例3、比較例1、比較例2、比較例3、比較例4及び比較例5のそれぞれの溶存水素量は、各水素含有水生成用電極10の9個の平均値である。   In Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3, Comparative Example 4, Comparative Example 4 and Comparative Example 5, the hydrogen-containing water generating electrodes 10 were each placed in an electrolyzed water volume of 120 L in a water temperature of 41 ° C. The amount of dissolved hydrogen (ppm) was measured under the same conditions when the electrolysis time was 30 minutes. The amount of dissolved hydrogen in each of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3, Comparative Example 4 and Comparative Example 5 was nine of each hydrogen-containing water generating electrode 10. Is the average value.

下記表2は、評価結果を示したものである。図15は、水素含有水生成用電極の陽極及び陰極の間の隔膜の種類別の評価結果を示す図である。なお、「中性膜のメッシュ番号」とは、25.4mm角の一辺の線の中心から中心においての網目の数を示す。   Table 2 below shows the evaluation results. FIG. 15 is a diagram showing evaluation results for each type of diaphragm between the anode and the cathode of the hydrogen-containing water generating electrode. The “neutral membrane mesh number” indicates the number of meshes from the center to the center of a line on one side of a 25.4 mm square.

Figure 0006128073
表2及び図15に示した評価結果によれば、絶縁体13は、中性膜であって、絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、30個以上300個以下である場合、溶存水素量を増やすことができる。絶縁体13は、中性膜であって、絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、100個以上300個以下である場合、0.7ppm(Part Per Million)以上の溶存水素量とすることができる。また、絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、200個である場合、溶存水素量の向上を見込むことができる。
Figure 0006128073
According to the evaluation results shown in Table 2 and FIG. 15, when the insulator 13 is a neutral film and the number of openings of the insulator is 30 to 300 per 25.4 mm square, dissolved hydrogen The amount can be increased. The insulator 13 is a neutral film, and when the opening of the insulator is 100 to 300 per 25.4 mm square, the dissolved hydrogen amount should be 0.7 ppm (Part Per Million) or more. Can do. Further, when the number of openings of the insulator is 200 per 25.4 mm square, an improvement in the amount of dissolved hydrogen can be expected.

以上、本実施形態を説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。   Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to the above-described content. In addition, the above-described constituent elements include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the above-described components can be appropriately combined. Furthermore, various omissions, substitutions, or changes of components can be made without departing from the scope of the present embodiment.

1 水素含有水生成装置
10、10b 水素含有水生成用電極
10HA、10HB 端部側開口部
11 陽極
11H 開口
11SL スリット
11Si 内側部
11So 外側部
11T1、12T1 第1の端部
11T2、12T2 第2の端部
12 陰極
12H 開口
12SL スリット
12Si 内側部
12So 外側部
13 絶縁体
13H 開口
14 陽極用給電部材
15 陰極用給電部材
20 電源
51 下側基台
52 上側基台
53 電解槽
54 支持部材
55 流入管
56 流出管
57 支持部材
101 浴槽
102 循環経路
104 制御部
105 引き込み孔孔
106 流路
107 流路
108 ポンプ
109 流量センサ
111 脱気孔
112 脱気弁
W 原水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen containing water production | generation apparatus 10, 10b Electrode 10HA for hydrogen containing water production | generation, 10HB End side opening part 11 Anode 11H Opening 11SL Slit 11Si Inner part 11So Outer part 11T1, 12T1 1st end part 11T2, 12T2 2nd end Part 12 Cathode 12H Opening 12SL Slit 12Si Inner part 12So Outer part 13 Insulator 13H Opening 14 Anode power supply member 15 Cathode power supply member 20 Power supply 51 Lower base 52 Upper base 53 Electrolytic tank 54 Support member 55 Inflow pipe 56 Outflow Pipe 57 Support member 101 Bath 102 Circulation path 104 Control part 105 Lead-in hole 106 Channel 107 Channel 108 Pump 109 Flow sensor 111 Deaeration hole 112 Deaeration valve W Raw water

Claims (6)

筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する陽極と、
前記陽極の外周部に設けられて前記陽極と接する絶縁体と、
前記絶縁体の外周部に設けられて、前記絶縁体と接する筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する陰極と、
を含み、
前記絶縁体は、中性膜であって、複数の開口を有し、
前記絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、30個以上300個以下である、水素含有水生成装置。
A cylindrical conductor, an anode having a plurality of openings on the side, and
An insulator provided on an outer periphery of the anode and in contact with the anode;
A cylindrical conductor provided on an outer periphery of the insulator and in contact with the insulator; a cathode having a plurality of openings on a side;
Including
The insulator is a neutral film and has a plurality of openings,
The number of openings of the insulator is 30 or more and 300 or less per 25.4 mm square.
前記絶縁体の開口は、25.4mm角あたり、100個以上300個以下である、請求項1に記載の水素含有水生成装置。   2. The hydrogen-containing water generating device according to claim 1, wherein the number of openings of the insulator is 100 or more and 300 or less per 25.4 mm square. 前記陽極と前記陰極との間の隙間の大きさは、0.1mm以上1mm以下である、請求項1又は2に記載の水素含有水生成装置。   The size of the clearance gap between the said anode and the said cathode is a hydrogen containing water production | generation apparatus of Claim 1 or 2 which are 0.1 mm or more and 1 mm or less. 前記陽極と前記陰極との間の隙間の大きさは、前記絶縁体の厚みと同等である、請求項3に記載の水素含有水生成装置。   The hydrogen-containing water generating apparatus according to claim 3, wherein a size of a gap between the anode and the cathode is equal to a thickness of the insulator. 前記陽極、前記絶縁体及び前記陰極は、筒状である、請求項1から4のいずれか1項に記載の水素含有水生成装置。   The hydrogen-containing water generating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the anode, the insulator, and the cathode are cylindrical. 請求項1から請求項5のいずか1項に記載の水素含有水生成装置を備えた、入浴設備。   A bathing facility comprising the hydrogen-containing water generating device according to any one of claims 1 to 5.
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