JP6219358B2 - Hydrogen water server - Google Patents
Hydrogen water server Download PDFInfo
- Publication number
- JP6219358B2 JP6219358B2 JP2015217730A JP2015217730A JP6219358B2 JP 6219358 B2 JP6219358 B2 JP 6219358B2 JP 2015217730 A JP2015217730 A JP 2015217730A JP 2015217730 A JP2015217730 A JP 2015217730A JP 6219358 B2 JP6219358 B2 JP 6219358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- flow rate
- mode
- tank
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 362
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 121
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims description 119
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims description 119
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 51
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 25
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4676—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/04—Heat
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/04—Heat
- A61L2/06—Hot gas
- A61L2/07—Steam
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/005—Valves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46125—Electrical variables
- C02F2201/46135—Voltage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46125—Electrical variables
- C02F2201/4614—Current
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
本発明は、電気分解によって生成された水素水を生成する電解水生成装置並びにそれを備えた水素水サーバー及び透析液調製用水の製造装置に関する。 The present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus that generates hydrogen water generated by electrolysis, a hydrogen water server including the same, and an apparatus for producing dialysate preparation water.
従来、電気分解によって水素が溶け込んだ水素水を生成する水素水生成装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。上記特許文献1に開示されている水素水生成装置では、陽極室に供給される水量を制限して水の有効利用が図られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hydrogen water generator that generates hydrogen water in which hydrogen is dissolved by electrolysis is known (see, for example, Patent Document 1). In the hydrogen water generating device disclosed in
しかしながら、単に陽極室に供給される水量を制限した場合、陽極室で発生する酸素ガスが陽極給電体の表面等に滞留し、電解槽での電気分解が抑制されるおそれがある。 However, if the amount of water supplied to the anode chamber is simply limited, oxygen gas generated in the anode chamber may stay on the surface of the anode feeder and the electrolysis in the electrolytic cell may be suppressed.
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、水の有効利用を図りつつ、電解槽での電気分解を効率よく行ない溶存水素濃度を高めることができる電解水生成装置並びにそれを備えた水素水サーバー及び透析液調製用水の製造装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and an electrolyzed water generating apparatus capable of efficiently performing electrolysis in an electrolytic cell and increasing the dissolved hydrogen concentration while achieving effective use of water, and the same The main object is to provide a hydrogen water server and a dialysate preparation water production apparatus.
本発明の第1発明に係る電解水生成装置は、隔膜によって陰極給電体が配された陰極室と陽極給電体が配された陽極室とに区切られ、供給された水を電気分解することにより前記陰極室で水素が溶け込んだ水素水を生成する電解槽を備えた電解水生成装置であって、前記陽極室に供給される水量を調整するための流量調整弁と、前記陽極室で生成された電解水から酸素ガスを分離して排出するための排気手段とをさらに備えたことを特徴とする。 The electrolyzed water generating apparatus according to the first aspect of the present invention is divided into a cathode chamber in which a cathode power feeder is disposed and an anode chamber in which an anode power feeder is disposed by a diaphragm, and electrolyzes the supplied water. An electrolyzed water generating apparatus including an electrolyzer that generates hydrogen water in which hydrogen is dissolved in the cathode chamber, the flow rate adjusting valve for adjusting the amount of water supplied to the anode chamber, and generated in the anode chamber And an exhaust means for separating and discharging oxygen gas from the electrolyzed water.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記流量調整弁の開度を制御するための制御部をさらに備え、前記制御部は、前記流量調整弁を制御するモードとして、前記開度を第1開度とする第1モードと、前記開度を前記第1開度よりも大きい第2開度とする第2モードとを有することが望ましい。 The electrolyzed water generating apparatus according to the present invention further includes a control unit for controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve, and the control unit sets the opening degree as a first mode for controlling the flow rate adjustment valve. It is desirable to have a first mode for opening and a second mode for setting the opening to a second opening larger than the first opening.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記陽極室に供給される水量を検出するための流量検出手段をさらに備え、前記制御部は、前記流量検出手段によって検出される水量に基づいて前記モードを切り替えることが望ましい。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the present invention, the electrolyzed water generating device further includes a flow rate detecting unit for detecting the amount of water supplied to the anode chamber, and the control unit is configured to perform the mode based on the amount of water detected by the flow rate detecting unit. It is desirable to switch.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記制御部は、前記流量検出手段によって検出される水量が予め定められた閾値以上である場合、前記第1モードで前記流量調整弁を制御し、前記流量検出手段によって検出される水量が前記閾値未満である場合、前記第2モードで前記流量調整弁を制御することが望ましい。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the present invention, the control unit controls the flow rate adjustment valve in the first mode when the amount of water detected by the flow rate detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, When the amount of water detected by the flow rate detection means is less than the threshold value, it is desirable to control the flow rate adjustment valve in the second mode.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記陰極給電体及び前記陽極給電体に供給される電解電流を検出するための電流検出手段とをさらに備え、前記制御部は、前記陰極給電体及び前記陽極給電体に印加する電解電圧と前記電解電流との関係に基づいて、前記モードを切り替えることが望ましい。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the present invention, the electrolyzed water generating device further includes current detection means for detecting an electrolysis current supplied to the cathode power supply and the anode power supply, and the control unit includes the cathode power supply and the It is desirable to switch the mode based on the relationship between the electrolytic voltage applied to the anode power supply and the electrolytic current.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記制御部は、前記電解電圧に対する前記電解電流の比が、予め定められた閾値以上である場合、前記第1モードで前記流量調整弁を制御し、前記電解電圧に対する前記電解電流の比が、前記閾値未満である場合、前記第2モードで前記流量調整弁を制御することが望ましい。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the present invention, when the ratio of the electrolysis current to the electrolysis voltage is equal to or greater than a predetermined threshold, the control unit controls the flow rate adjustment valve in the first mode, When the ratio of the electrolysis current to the electrolysis voltage is less than the threshold value, it is desirable to control the flow rate adjustment valve in the second mode.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記流量調整弁は、前記排気手段の下流側に配されていることが望ましい。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the present invention, it is preferable that the flow rate adjusting valve is disposed downstream of the exhaust means.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記隔膜は、固体高分子膜を含むことが望ましい。 In the electrolyzed water generating device according to the present invention, it is preferable that the diaphragm includes a solid polymer membrane.
本発明の第2発明に係る水素水サーバーは、前記電解水生成装置を備えた水素水サーバーであって、前記陰極室で生成された水素水を貯えるタンクと、前記タンクと前記電解槽との間で水素水を循環させるための流路である循環経路とをさらに備え、前記流量調整弁は、前記陽極室から前記タンクに至る前記循環経路に配されていることを特徴とする。 A hydrogen water server according to a second aspect of the present invention is a hydrogen water server comprising the electrolyzed water generating device, comprising a tank for storing hydrogen water generated in the cathode chamber, the tank and the electrolyzer. A circulation path that is a flow path for circulating hydrogen water between the anode chamber and the flow rate adjusting valve is arranged in the circulation path from the anode chamber to the tank.
本発明に係る前記水素水サーバーにおいて、前記タンク内の水を加熱する加熱手段をさらに備え、前記加熱手段によって加熱された熱水を前記循環経路を介して前記陰極室及び前記陽極室に供給し、前記タンク、前記陰極室及び前記陽極室を殺菌する殺菌モードを有することが望ましい。 The hydrogen water server according to the present invention further includes a heating unit that heats water in the tank, and supplies hot water heated by the heating unit to the cathode chamber and the anode chamber via the circulation path. It is desirable to have a sterilization mode for sterilizing the tank, the cathode chamber, and the anode chamber.
本発明に係る前記水素水サーバーにおいて、前記流量調整弁と並列に配されたバイパス弁とをさらに備え、前記殺菌モードのとき、前記バイパス弁が開放されて、前記陽極室に供給される熱水の水量が増やされることが望ましい。 The hydrogen water server according to the present invention further comprises a bypass valve arranged in parallel with the flow rate adjustment valve, and in the sterilization mode, the bypass valve is opened and hot water supplied to the anode chamber It is desirable to increase the amount of water.
本発明の第3発明に係る透析液調製用水の製造装置は、前記電解水生成装置を備え、前記陰極室で生成された水素水を用いて透析原剤を混合する透析液調製用水を製造することを特徴とする。 A dialysate preparation water manufacturing apparatus according to a third aspect of the present invention includes the electrolyzed water generation apparatus, and manufactures dialysate preparation water in which a dialysate is mixed using hydrogen water generated in the cathode chamber. It is characterized by that.
本発明の第1発明に係る電解水生成装置では、陽極室に供給される水量を調整するための流量調整弁と、陽極室で生成された電解水から酸素ガスを分離して排出するための排気手段とを備えるので、陽極室で発生する酸素ガスが給電体の表面に滞留することが抑制される。これにより、水の有効利用を図りつつ、陽極給電体の表面にも電解水が十分に供給され、効率よく電気分解が行なわれ、溶存水素濃度を高めることが可能となる。 In the electrolyzed water generating apparatus according to the first aspect of the present invention, a flow rate adjusting valve for adjusting the amount of water supplied to the anode chamber and an oxygen gas for separating and discharging oxygen gas from the electrolyzed water generated in the anode chamber Since the exhaust means is provided, oxygen gas generated in the anode chamber is suppressed from staying on the surface of the power feeding body. As a result, the electrolytic water is sufficiently supplied also to the surface of the anode power supply body while effectively utilizing water, and the electrolysis is efficiently performed and the dissolved hydrogen concentration can be increased.
本発明の第2発明に係る水素水サーバーでは、水の有効利用を図りつつ、タンクに貯えられる水素水の溶存水素濃度を効率よく高めることが可能となる。 In the hydrogen water server according to the second aspect of the present invention, it is possible to efficiently increase the dissolved hydrogen concentration of hydrogen water stored in the tank while effectively utilizing water.
本発明の第3発明に係る透析液調製用水の製造装置では、水の有効利用を図りつつ、透析液調製用水の溶存水素濃度を効率よく高めることが可能となる。 In the dialysate preparation water manufacturing apparatus according to the third aspect of the present invention, it is possible to efficiently increase the dissolved hydrogen concentration of dialysate preparation water while effectively using water.
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、第1発明の実施形態である電解水生成装置1及び第2発明の実施形態である水素水サーバー100の概略構成を示している。水素水サーバー100は、電解水生成装置1を備え、電解水生成装置1によって生成された水素が溶け込んだ水素水を随時提供可能に貯える装置である。水素水サーバー100によって提供された水素水は、飲用又は料理用等の水として用いることができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
電解水生成装置1は、電解槽4と、排気手段24と、流量調整弁25とを備える。電解水生成装置1は、水素水サーバー100の主要部として適用される形態の他、電解水を生成する装置として単独でも機能する。排気手段24及び流量調整弁25は、電解槽4の下流側に設けられている。
The electrolyzed
電解槽4は、供給された水を電気分解することにより水素水を生成する。電解槽4は、電解室40と、陽極給電体41と、陰極給電体42と、隔膜43とを有している。電解室40は、隔膜43によって、陽極給電体41側の陽極室40Aと、陰極給電体42側の陰極室40Bとに区切られる。
The
陽極給電体41及び陰極給電体42には、例えば、チタニウム等からなるエクスパンドメタル等の網状金属の表面に白金のめっき層が形成されたものが適用されている。このような網状の陽極給電体41及び陰極給電体42は、隔膜43を挟持しながら、隔膜43の表面に水を行き渡らせることができ、電解室40内での電気分解を促進する。白金のめっき層は、チタニウムの酸化を防止する。
As the
隔膜43には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂からなる固体高分子材料等が適宜用いられている。隔膜43の両面には、白金からなるめっき層が形成されている。隔膜43のめっき層と陽極給電体41及び陰極給電体42とは、当接し、電気的に接続される。隔膜43は、電気分解で生じたイオンを通過させる。隔膜43を介して陽極給電体41と、陰極給電体42とが電気的に接続される。固体高分子材料からなる隔膜43が適用される場合、水素水のpH値を上昇させることなく、溶存水素濃度を高めることができる。
For the
電解室40内での電気分解によって、陽極室40Aでは酸素ガスが発生し、陰極室40Bでは水素ガスが発生する。本発明では、陰極室40Bで発生した水素ガスが陰極室40B内の電解水に溶け込んで、水素水が生成される。このような電気分解を伴って生成された水素水は、「電解水素水」と称される。
By electrolysis in the
排気手段24及び流量調整弁25は、陽極室40Aに接続されている。排気手段24は、陽極室40Aで生成された電解水から酸素ガスを分離して排出するいわゆるガス抜き弁を含む。これにより、陽極室40Aで発生する酸素ガスが陽極給電体41の表面に滞留することが抑制される。従って、陽極給電体41の表面にも電解水が十分に供給され、効率よく電気分解が行なわれ、溶存水素濃度を高めることが可能となる。
The exhaust means 24 and the flow
流量調整弁25は、排気手段24の下流側に設けられている。これにより、流量調整弁25によって酸素ガスの排出が妨げられるおそれが抑制される。流量調整弁25は、陽極室40Aに供給される水量を調整する。例えば、流量調整弁25が陽極室40Aから流出する水を制限することにより、陽極室40Aに供給される水量を制限する。これにより、電解槽4に供給される水のうち大部分は陰極室40Bに供給されて水素水となり、水の有効利用を図ることが可能となる。
The flow
電解水生成装置1は、流量センサー(流量検出手段)27A及び27Bを含んでいる。流量センサー27Aは、陽極室40Aの上流側に設けられ、陽極室40Aに供給される水量を検出する。流量センサー27Bは、陰極室40Bの上流側に設けられ、陰極室40Bに供給される水量を検出する。
The electrolyzed
図2は、水素水サーバー100の電気的構成を示している。水素水サーバー100は、制御部6と、電流検出手段44を備えている。
FIG. 2 shows an electrical configuration of the
制御部6は、陽極給電体41、陰極給電体42等の各部の制御を司る。制御部6は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するCPU(Central Processing Unit)及びCPUの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等を有している。陽極給電体41と制御部6との間の電流供給ラインには、電流検出手段44が設けられている。電流検出手段44は、陰極給電体42と制御部6との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段44は、陽極給電体41、陰極給電体42に供給する電解電流Iを検出し、その値に相当する電気信号を制御部6に出力する。
The
制御部6は、例えば、電流検出手段44から出力された電気信号に基づいて、陽極給電体41及び陰極給電体42に印加する直流電圧を制御する。より具体的には、制御部6は、予め設定された溶存水素濃度に応じて、電流検出手段44によって検出される電解電流Iが所望の値となるように、陽極給電体41及び陰極給電体42に印加する直流電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流Iが過大である場合、制御部6は、上記電圧を減少させ、電解電流Iが過小である場合、制御部6は、上記電圧を増加させる。これにより、陽極給電体41及び陰極給電体42に供給する電解電流Iが適切に制御される。
For example, the
制御部6には、流量センサー27A及び27Bから電気信号が入力される。流量センサー27Aは、陽極室40Aに供給される水量を検出し、その値に相当する電気信号を制御部6に出力する。流量センサー27Bは、陰極室40Bに供給される水量を検出し、その値に相当する電気信号を制御部6に出力する。
The
制御部6は、流量調整弁25の開度を制御する。制御部6は、流量調整弁25を制御するモードとして、第1モード及び第2モードを有する。第1モードでは、制御部6は、流量調整弁25の開度を第1開度とする。通常の運転時において、制御部6は、第1モードで流量調整弁25を制御する。すなわち、流量調整弁25の開度の初期設定は、第1開度である。一方、第2モードでは、制御部6は、流量調整弁25の開度を第1開度よりも大きい第2開度とする。
The
第1モードから第2モードへの切替は、例えば、流量センサー27Aから入力された電気信号に基づいて実行されうる。
Switching from the first mode to the second mode can be executed based on, for example, an electrical signal input from the
より具体的には、流量センサー27Aによって検出される水量が予め定められた閾値以上である場合、陽極室40Aに十分な電解水が満たされ、電解槽4で正常に電気分解が行なわれていると推定できる。従って、制御部6は、流量調整弁25を第1開度になるように制御して、陽極室40Aに供給される水量を第1水量に制限する。
More specifically, when the amount of water detected by the
一方、流量センサー27Aによって検出される水量が上記閾値未満である場合、陽極室40A内に酸素ガスが滞留し、電解槽4での電気分解を妨げているおそれがあると推定できる。従って、制御部6は、流量調整弁25を制御するモードを第1モードから第2モードへと切り替えて、流量調整弁25の開度を第2開度になるように制御する。これにより、陽極室40Aに供給される水量が増加し、滞留していた酸素ガスが水流によって陽極室40Aから排出される。従って、陽極室40Aには再び十分な電解水が満たされ、電解槽4での効率的な電気分解が復活する。
On the other hand, when the amount of water detected by the
第2モードでの運転は、滞留していた酸素ガスが陽極室40Aから排出されたと考えれる所定の時間にわたって継続される。上記時間は、実験等により予め定めることができる。上記時間が経過すると、制御部6は、流量調整弁25を制御するモードを第2モードから第1モードへと切り替えて、流量調整弁25の開度を第1開度になるように制御する。
The operation in the second mode is continued for a predetermined time during which the remaining oxygen gas is considered to be discharged from the
また、制御部6は、流量センサー27Aによって検出される水量と、流量センサー27Bによって検出される水量とを比較することにより、流量調整弁25の開度を制御するように構成されていてもよい。例えば、流量センサー27Bによって検出される水量に対して流量センサー27Aによって検出される水量が著しく少ない場合、制御部6は、流量調整弁25を制御するモードを第1モードから第2モードへと切り替える。
Moreover, the
また、制御部6は、陽極給電体41及び陰極給電体42に印加する電解電圧と、電流検出手段44によって検出された電解電流Iとの関係に基づいて、流量調整弁25の開度を制御するように構成されていてもよい。
The
より具体的には、電解電圧に対する電解電流Iの比が予め定められた閾値以上である場合、陽極室40Aに十分な電解水が満たされ、電解槽4で効率的な電気分解が行なわれていると推定できる。従って、制御部6は、流量調整弁25を第1開度になるように制御して、陽極室40Aに供給される水量を第1水量に制限する。
More specifically, when the ratio of the electrolysis current I to the electrolysis voltage is greater than or equal to a predetermined threshold, the
一方、電解電圧に対する電解電流Iの比が上記閾値未満である場合、陽極室40A内に酸素ガスが滞留し、電解槽4での電気分解を妨げているおそれがあると推定できる。従って、制御部6は、流量調整弁25を制御するモードを第1モードから第2モードへと切り替えて、流量調整弁25の開度を第2開度となるように制御する。これにより、陽極室40Aに供給される水量が増加し、滞留していた酸素ガスが水流によって陽極室40Aから排出される。第2モードから第1モードへの復帰は、上記と同様である。
On the other hand, when the ratio of the electrolysis current I to the electrolysis voltage is less than the above threshold value, it can be estimated that oxygen gas may stay in the
また、制御部6は、電流検出手段44によって検出された電解電流Iを予め定められた閾値と比較することにより、流量調整弁25の開度を制御するように構成されていてもよい。さらに、制御部6は、流量センサー27Aによって検出される水量に基づく判断と電流検出手段44によって検出された電解電流Iに基づく判断とを組み合わせることより、流量調整弁25の開度を制御するように構成されていてもよい。
Moreover, the
図1及び2に示されるように、水素水サーバー100は、浄水フィルター2と、タンク3と、操作部5とをさらに備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
浄水フィルター2は、タンク3に供給される水を浄化する。浄水フィルター2は、水素水サーバー100の本体部に対して着脱により交換可能に構成されている。浄水フィルター2は、タンク3の上流側の入水経路11に設けられている。入水経路11には、原水が供給される。原水には、一般的には水道水が利用されるが、その他、例えば、井戸水、地下水等を用いることができる。入水経路11は、入水弁21を有する。入水弁21は、水素水サーバー100への通水量を制御する。
The
本実施形態の浄水フィルター2は、プレフィルター2A、カーボン(活性炭)フィルター2B及び中空糸膜フィルター2Cを含む。プレフィルター2A、カーボン(活性炭)フィルター2B及び中空糸膜フィルター2Cは、それぞれ水素水サーバー100の本体部に対して着脱により交換可能に構成されている。プレフィルター2Aは、最も上流側に配され、例えば原水に含まれる0.5μm以上の物質を除去する。カーボンフィルター2Bは、プレフィルター2Aの下流側に配され、プレフィルター2Aを通過した物質を吸着によって除去する。中空糸膜フィルター2Cは、カーボンフィルター2Bの下流側に配され、プレフィルター2A及びカーボンフィルター2Bを通過した例えば0.1μm以上の物質を除去する。
The
タンク3は、浄水フィルター2を通過した水を貯える。制御部6は、水量センサー31から出力された電気信号に基づいて、入水弁21の開閉を制御することにより、タンク3の貯水量を適切に維持する。図1に示されるように、水量センサー31は、タンク3の上部に設けられている。水量センサー31は、水に浮くフロート部を有する。本実施形態では、水量センサー31は、タンク3の上部に設けられ、タンク3の貯水量が略満水状態となったとき、その旨の電気信号を制御部6に出力する。
The
制御部6は、水量センサー31から上述した満水状態である旨の電気信号の入力を受けていないとき、入水弁21を開放状態に制御する。これにより、タンク3に水が適宜補充され、貯水量が適切に維持される。
The
図2に示される操作部5は、ユーザーによって操作されるスイッチ又は静電容量を検出するタッチパネル等(図示せず)を有する。ユーザーは、操作部5を操作することにより、例えば、後述する水素水サーバー100の運転モードを設定することができる。ユーザーによって操作部5が操作されると、操作部5は対応する電気信号を制御部6に出力する。制御部6は、操作部5から入力された電気信号に応じて、水素水サーバー100の各部を制御する。
The
図1に示されるように、タンク3と電解槽4との間には、循環経路12が設けられている。循環経路12は、タンク3と電解槽4との間で水を循環させるための流路である。タンク3に貯えられた水は、循環経路12を介して電解槽4に供給され、電気分解された後、循環経路12を介してタンク3に戻る。
As shown in FIG. 1, a
循環経路12は、電解槽4の上流側に配された循環経路12a、12b及び12cと、電解槽4の下流側に配された循環経路12d及び12eを含む。循環経路12aは、上流の一端側でタンク3に接続され、下流の他端側で循環経路12b及び12cに分岐する。循環経路12aには、ポンプ22が設けられている。ポンプ22は、循環経路12内の水を駆動して、循環経路12内を循環させる。循環経路12内で水を循環させながら、電解槽4で電気分解を行なうことにより、タンク3内に貯えられた水の溶存水素濃度が高められる。
The
循環経路12bは、下流側で陽極室40Aに接続され、循環経路12cは、下流側で陰極室40Bに接続されている。循環経路12bには流量センサー27Aが、循環経路12cには流量センサー27Bがそれぞれ設けられている。流量センサー27Aは、陽極室40Aに流れ込む水の流量を検出する。流量センサー27Bは、陰極室40Bに流れ込む水の流量を検出する。循環経路12dは、上流の一端側で陽極室40Aに接続され、下流の他端側でタンク3に接続されている。循環経路12eは、上流の一端側で陰極室40Bに接続され、下流の他端側でタンク3に接続されている。
The
本実施形態では、排気手段24及び流量調整弁25は、陽極室40Aからタンク3に至る循環経路12dに配されている。これにより、陽極室40Aに流出する水の経路と酸素ガスの排出経路とが一致するので、酸素ガスが効率よく排出されうる。また、排気手段24と流量調整弁25とが陽極室40Aの下流側に集約され、水素水サーバー100の構成が簡素化されうる。
In the present embodiment, the
水素水の循環にあたって、制御部6は、ポンプ22の駆動電圧を制御する。このとき、制御部6は、流量センサー27A及び27Bによって検出された流量を監視しながら、ポンプ22の駆動電圧を制御する。これにより、タンク3に貯えられた水素水が、タンク3と電解槽4との間の循環経路12を循環し、陽極室40A及び陰極室40Bに電解水が満たされる。さらに制御部6は、陽極給電体41及び陰極給電体42に電解電圧を印加する。これにより、電解槽4に供給された電解水がさらに電気分解され、タンク3内に貯えられた水素水の溶存水素濃度が高く維持されうる。何らかの事情により、流量センサー27A及び27Bによって検出された流量が十分な値に満たない場合は、陽極給電体41及び陰極給電体42への電解電圧の印加を停止する。これにより、電解槽4に電解水が十分に供給されていない状態での電解電圧の印加が防止されうる。
When circulating the hydrogen water, the
図1に示されるように、水素水サーバー100は、陰極室40Bに接続された吐水経路13を備える。吐水経路13は、陰極室40Bで生成された水素水を吐水するための流路である。本実施形態の吐水経路13は、循環経路12eの一端側から分岐して陰極室40Bに接続されている。これにより、水素水サーバー100の構成が簡素化される。
As shown in FIG. 1, the
吐水経路13が循環経路12eから分岐する分岐部12fには、流路切替弁23が配されている。流路切替弁23には、いわゆる三方弁が適用されうる。流路切替弁23は、水素水サーバー100の運転モードに応じて制御部6によって制御され、分岐部12fよりも下流側の流路の一部又は全部を循環経路12e又は吐水経路13に切り替える。すなわち、電解水生成モードでは、分岐部12fよりも下流側の流路の全部が循環経路12eとされる。そして、吐水モードでは、分岐部12fよりも下流側の流路の一部又は全部が吐水経路13へと切り替えられる。これにより、簡素な構成で流路の切替が実現可能となる。なお、吐水経路13は、陰極室40Bに直接的に接続されていてもよい。
A flow
吐水経路13の先端側には、吐水口13aが設けられている。吐水口13aの下方には、カップ500等を載置可能な空間が形成され、カップ500からこぼれた水を収集するための受け皿部13bが設けられている。
A
タンク3に貯えられた水素水が消費されると、水量センサー31から出力された電気信号に基づいて、制御部6は、入水弁21を開放し、入水経路11からタンク3に水が補充される。このとき、タンク3に貯えられた水素水の溶存水素濃度が低下するため、制御部6は、タンク3と電解槽4との間の循環経路12でタンク3に貯えられた水素水を再び循環させながら、電解槽4で電気分解させ、溶存水素濃度を高める。
When the hydrogen water stored in the
図1に示されるように、タンク3には、冷却装置7が接続されている。冷却装置7は、冷媒を冷却してタンク3の外壁に供給することにより、タンク3を冷却する。冷却装置7の動作は、制御部6によって制御される。これにより、冷却装置7によってタンク3に貯えられた水素水が所望の温度に冷却される。従って、ユーザーの要求に応じて、冷却された水素水を随時提供することが可能となり、水素水サーバー100の使い勝手が高められる。
As shown in FIG. 1, a
本実施形態では、制御部6による管理の下で、タンク3に貯えられた水素水は、定期的に入れ替えられる。水素水の入れ替えにあたっては、まず、タンク3に貯えられた水素水が排出され、その後、入水経路11から新たな水がタンク3に供給される。
In the present embodiment, the hydrogen water stored in the
タンク3には、水素水を排出するための排水経路14が接続されている。本実施形態では、循環経路12aの一部を介してタンク3と排水経路14とが接続されている。タンク3と排水経路14とが直接的に接続される構成であってもよい。
A
排水経路14には、排水弁26が設けられている。排水弁26は、制御部6によって制御され開閉動作する。排水弁26が開かれると、タンク3に貯えられた水素水が排水口14aから排出される。
A
上記受け皿部13bは、経路13cを介して排水経路14に接続されている。受け皿部13bによって収集された水は、経路13cを経由して排水経路14から排出される。
The
図1に示されるように、タンク3には、水を加熱するためのヒーター(加熱手段)8が設けられている。ヒーター8は、ジュール熱によって発熱し、タンク3に貯えられた水を加熱する。また、循環経路12のタンク3とポンプ22との間には、ヒーター(加熱手段)8Aが設けられている。ヒーター8Aは、循環経路12を構成する管の一部に設けられている。ヒーター8Aは、ジュール熱によって発熱し、循環経路12内の水を加熱する。ヒーター8及び8Aは、制御部6によって制御される。ヒーター8又は8Aのうち、いずれか一方のみが加熱手段として適用されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
制御部6は、ヒーター8及び8Aを制御して、タンク3に貯えられた水及び循環経路12内の水を加熱させる。これにより、タンク3内及び循環経路12内で熱水が生成され、タンク3及び循環経路12内が熱水によって殺菌され、細菌等の繁殖が抑制される。
The
循環経路12dには、バイパス弁28が設けられている。バイパス弁28は、流量調整弁25と並列に配されている。バイパス弁28は、制御部6によって、ヒーター8及び8Aの動作に連動するように制御される。バイパス弁28が開かれると、循環経路12dの水量が増加し、陽極室40Aに供給される熱水が増加する。流量調整弁25による水量の調整範囲が十分に広い場合は、バイパス弁28が省略されていてもよい。
A
水素水サーバー100は、運転モードとして、電気分解によって水素水を生成し、タンク3に貯える「電解水生成モード」と、タンク3に貯えられた水素水を吐水する「吐水モード」と、タンク3及び電解槽4等を殺菌する「殺菌モード」とを有する。
The
図3及び4は、電解水生成モードでの水素水サーバー100の各部の動作及び水の流れを示している。同図では、水の満たされている領域が薄いハッチングで示されている(以下、図5乃至7においても同様とする)。
3 and 4 show the operation of each part of the
電解水生成モードでは、流路切替弁23の循環経路12e側の流路は開かれ、吐水経路13側の流路は閉じられている。さらに、排水弁26は閉じられ、入水弁21はタンク3の貯水量に応じて適宜開閉される。
In the electrolyzed water generation mode, the flow path on the
図3では、制御部6が第1モードで流量調整弁25を制御している状態が、図4では、制御部6が第2モードで流量調整弁25を制御している状態がそれぞれ示されている。
3 shows a state where the
図3に示されるように、第1モードでは、バイパス弁28が閉じられると共に、流量調整弁25が第1開度#1に絞られており、循環経路12dの流量が制限されている。
As shown in FIG. 3, in the first mode, the
陽極室40A及び陰極室40Bに水が満たされた状態で、陽極給電体41及び陰極給電体42に電解電圧が印加されると、電解槽4で電気分解が開始され、陰極室40Bで水素水が生成される。このとき、制御部6は、電流検出手段44によって検出される電解電流が所望の値となるように、電解電圧をフィードバック制御する。そして、ポンプ22に駆動電圧が印加されると、ポンプ22によって循環経路12内の水が圧送され、タンク3及び電解槽4を含む循環経路12内を水が循環し、陰極室40Bで生成された水素水がタンク3に回収される。
When an electrolytic voltage is applied to the
このとき、陽極室40Aで電気分解によって生じた酸素ガスは、循環経路12dを上方に移動し、排気手段24から排出される。水素水サーバー100の内部空間は、外部から密閉されてないので、排気手段24から排出された酸素ガスは、水素水サーバー100の外部の大気に開放される。
At this time, the oxygen gas generated by electrolysis in the
さらに、流量調整弁25の開度が第1開度#1に絞られ、バイパス弁28が閉じられていることから、陽極室40Aからタンク3に戻る電解水の流れが制限される。これにより、溶存水素濃度の上昇に寄与しない陽極室40Aの電解水は、ほとんどタンク3に戻らないので、タンク3内の水素水の溶存水素濃度が効率よく高められる。また、微量ながらも陽極室40Aに流入出する電解水によって陽極室40A内での酸素ガスの滞留を抑制でき、電解槽4での電気分解を効率的に行なうことができる。電解水生成モードでは、流量調整弁25を完全に閉じることにより、陽極室40Aの電解水がタンク3に戻らないように水素水サーバー100が構成されていてもよい。この場合、水の利用効率がより一層高められる。
Furthermore, since the opening degree of the flow
何らかの事情により、陽極給電体41の表面に酸素ガスが付着し、陽極室40Aに滞留する場合がある。このような場合、酸素ガスが付着した領域で電気分解が行なわれないため、電解槽4での電気分解の効率が低下する。
For some reason, oxygen gas may adhere to the surface of the anode
そこで、本実施形態では、図4に示されるように、流量調整弁25の開度を第2開度#2として陽極給電体41に供給される水量を増やす。これにより、陽極室40Aに流入出する電解水と共に、滞留していた酸素ガスが移動し、陽極室40Aから排出される。従って、陽極室40Aには再び十分な電解水が満たされ、電解槽4での効率的な電気分解が復活する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the amount of water supplied to the anode
図5は、吐水モードでの水素水サーバー100の各部の動作及び水の流れを示している。吐水モードでは、図3に示される第1モードの状態から、流路切替弁23によって、陰極室40Bを通過した水素水の流路が切り替えられる。すなわち、吐水モードでは、循環経路12e側の流路は閉じられ、吐水経路13側の流路は開かれる。この状態でポンプ22が駆動することにより、陰極室40Bを通過した水素水は、吐水経路13に流入し、吐水口13aから吐出される。このとき、制御部6が、陽極給電体41及び陰極給電体42に電解電圧を印加するように、構成されていてよい。
FIG. 5 shows the operation of each part of the
図6及び7は、殺菌モードでの水素水サーバー100の各部の動作及び水の流れを時系列で示している。殺菌モードでは、タンク3内及び循環経路12内の水が加熱されて循環され、タンク3、電解槽4及び循環経路12等の各部が加熱により殺菌される。これにより、水素水サーバー100内の各部での細菌等の繁殖が抑制される。殺菌モードは、制御部6の管理の下、定期的に実行される。例えば、殺菌モードは、毎日の深夜の時間帯等に実行される。殺菌モードを実行する時間帯等は、例えば、ユーザーが操作部5を操作して適宜設定することができる。
6 and 7 show the operation of each part of the
殺菌モードでは、制御部6によって、流路切替弁23及び排水弁26の状態は、当初電解水生成モードと同等に制御される。すなわち流路切替弁23の循環経路12e側の流路は開かれ、吐水経路13側の流路は閉じられている。そして、排水弁26は閉じられている。さらに、殺菌モードでは、流量調整弁25及びバイパス弁28が開かれる。この状態でポンプ22が駆動されると、陽極室40A、流量センサー27A、循環経路12b及び12dにも十分な熱水が供給され、陽極室40A、流量センサー27A、循環経路12b及び12d等が熱水によって加熱され殺菌される。
In the sterilization mode, the
陽極室40Aに供給される熱水の流量は、陰極室40Bに供給される熱水の流量と同等に設定されるのが望ましい。これにより、陽極室40Aにも陰極室40Bと同量の熱水が供給され、陽極室40A、循環経路12a及び12bが十分に殺菌されうる。
The flow rate of hot water supplied to the
なお、ヒーター8及び8Aを制御して、タンク3に貯えられた水及び循環経路12内の水を加熱するにあたっては、予め排水弁26を開いて、排水口14aからタンク3に貯えられた水の一部を排出してもよい。この場合、加熱する水が少量となるため、短時間かつ少ない電力で加熱を完了させることが可能となる。
In addition, when heating the water stored in the
さらにこの場合、殺菌モードでのタンク3内の熱水は、水蒸気Sを含むのが望ましい。タンク3内に水蒸気Sが充満されることにより、タンク3の貯水量が減じられることに起因する熱水が浸かってないタンク3の上部領域が水蒸気Sによって殺菌される。例えば、水量センサー31及び天壁33等が水蒸気Sによって殺菌される。
Furthermore, in this case, it is desirable that the hot water in the
なお、短時間で十分な殺菌効果を得るために、熱水の温度は、例えば、75℃以上が望ましい。 In order to obtain a sufficient sterilizing effect in a short time, the temperature of the hot water is preferably 75 ° C. or higher, for example.
タンク3及び電解槽4等の殺菌が完了すると、制御部6は、ヒーター8及び8Aをオフし、加熱を終了すると共に、ポンプ22の駆動を終了する。そして、図7に示されるように、排水弁26を開いて、タンク3、循環経路12及び電解槽4等から熱水を排出する。また、流路切替弁23の循環経路12e側の流路は閉じられ、吐水経路13側の流路は開かれることにより、吐水経路13から熱水を排出する。このとき、吐水経路13及び排水経路14を通過する熱水によって、吐水経路13及び排水経路14が殺菌される。また、吐水口13aから吐出された熱水は、受け皿部13bによって収集され、経路13cを通過して排水経路14に至る。これにより、受け皿部13b及び経路13cが殺菌される。
When the sterilization of the
殺菌モードでは、制御部6は、流量センサー27A及び27Bによって検出された流量を監視しながら、ポンプ22の駆動電圧を制御する。これにより、循環経路12及び電解槽4を流れる熱水の量が制御部6によって管理される。制御部6は、循環経路12及び電解槽4を流れる熱水の量に基づいて、循環経路12及び電解槽4の殺菌の進行具合を把握し、殺菌モードを適宜終了させることができる。なお、殺菌モードの終了にあたっては、制御部6は、ポンプ22を停止させると共に、流量調整弁25及びバイパス弁28を開く。これにより、循環経路12b、12d及び陽極室40A内の熱水が排水経路14から排出される。
In the sterilization mode, the
図1に示されるように、本実施形態では、タンク3の天壁33に、紫外線LED(紫外線照射手段)34が設けられている。紫外線LED34は、制御部6によって制御されて紫外線を照射する発光ダイオードである。紫外線LED34から照射される紫外線によって、タンク3の内部が殺菌される。紫外線LED34は、タンク3の他、循環経路12又は電解槽4に設けられていてもよい。紫外線LED34は、上記電解水生成モード及び殺菌モードにおいて点灯させることができる。水素水サーバー100の運転中において、紫外線LED34が常時又は定期的に点灯するように構成されていてもよい。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, an ultraviolet LED (ultraviolet irradiation means) 34 is provided on the
図8は、本発明の第3発明の実施形態である透析液調製用水の製造装置200の一実施形態の概略構成を示す。製造装置200は、第1発明の実施形態である電解水生成装置1Aを備えている。製造装置200は、電解水生成装置1Aで生成された水素水を用いて透析原剤を混合する透析液調製用水を製造する。電解水生成装置1Aのうち、以下で説明されていない部分については、上述した電解水生成装置1の構成が適宜採用されうる。
FIG. 8 shows a schematic configuration of one embodiment of the dialysate preparation
本実施形態の電解水生成装置1Aは、複数の電解槽4を備え、大量の水素水を生成しうる。これにより、製造装置200は、多人数の透析に用いられる透析液調製用水を製造することができる。各電解槽4は、並列に接続されている。図8では、4個の電解槽4が適用されているが、電解槽4の個数は、製造装置200の仕様により要求されている水素水の供給能力に応じて適宜設定されうる。
The electrolyzed
製造装置200は、電解水生成装置1Aと、軟水化装置201と、活性炭処理装置202と、加圧ポンプ203と逆浸透膜モジュール204等を備えている。
The
軟水化装置201には、水道水等の原水が供給される。軟水化装置201は、原水からカルシウムイオン及びマグネシウムイオン等の硬度成分を除去して軟水化する。
Raw water such as tap water is supplied to the
活性炭処理装置202は、微細な多孔質物質である活性炭を有し、軟水化装置201から供給される水から塩素等を吸着・除去する。活性炭処理装置202を通過した水は、電解水生成装置1Aに送られる。
The activated
加圧ポンプ203は、電解水生成装置1Aの陰極室40Bで生成された水素水を逆浸透膜モジュール204に圧送する。逆浸透膜モジュール204は、逆浸透膜(図示せず)を有している。逆浸透膜は、加圧ポンプ203によって圧送された水を濾過する。すなわち、逆浸透膜は、加圧ポンプ203によって圧送された水素水から微量な金属類等の不純物を取り除き、水素水を濾過する。逆浸透膜を透過して濾過処理された水素水は、希釈装置300に供給される。
The pressurizing
以上、本実施形態の電解水生成装置1等が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置1は、隔膜43によって陽極室40Aと陰極室40Bとに区切られ、供給された水を電気分解することにより陰極室40Bで水素水を生成する電解槽4を備え、陽極室40Aに供給される水量を調整するための流量調整弁25と、陽極室40Aで生成された電解水から酸素ガスを分離して排出するための排気手段24とをさらに備えていればよい。
As mentioned above, although the electrolyzed
1 電解水生成装置
3 タンク
4 電解槽
6 制御部
8 ヒーター(加熱手段)
12 循環経路
24 排気手段
25 流量調整弁
27A 流量センサー(流量検出手段)
28 バイパス弁
40A 陽極室
40B 陰極室
43 隔膜
44 電流検出手段
100 水素水サーバー
200 製造装置
DESCRIPTION OF
12
28
Claims (10)
前記陽極室に供給される水量を調整するための流量調整弁と、前記陽極室で生成された電解水から酸素ガスを分離して排出するための排気手段と、
前記陰極室で生成された水素水を貯えるタンクと、前記タンクと前記電解槽との間で水素水を循環させるための流路である循環経路とをさらに備え、
前記流量調整弁は、前記陽極室から前記タンクに至る前記循環経路に配されていることを特徴とする水素水サーバー。 An electrolysis that generates hydrogen water in which hydrogen is dissolved in the cathode chamber by electrolyzing the supplied water by separating the cathode chamber in which the cathode feeder is disposed and the anode chamber in which the anode feeder is disposed by a diaphragm. A hydrogen water server with a tank,
A flow rate adjusting valve for adjusting the amount of water supplied to the anode chamber, and an exhaust means for separating and discharging oxygen gas from the electrolyzed water generated in the anode chamber ;
A tank for storing hydrogen water generated in the cathode chamber, and a circulation path that is a flow path for circulating hydrogen water between the tank and the electrolytic cell ;
The hydrogen water server , wherein the flow rate adjusting valve is arranged in the circulation path from the anode chamber to the tank .
前記制御部は、前記流量調整弁を制御するモードとして、前記開度を第1開度とする第1モードと、前記開度を前記第1開度よりも大きい第2開度とする第2モードとを有する請求項1記載の水素水サーバー。 A control unit for controlling the opening of the flow regulating valve;
The control unit, as a mode for controlling the flow rate adjustment valve, a first mode in which the opening degree is a first opening degree, and a second opening degree in which the opening degree is a second opening degree larger than the first opening degree. The hydrogen water server according to claim 1 having a mode.
前記制御部は、前記流量検出手段によって検出される水量に基づいて前記モードを切り替える請求項2記載の水素水サーバー。 A flow rate detecting means for detecting the amount of water supplied to the anode chamber;
The hydrogen water server according to claim 2, wherein the control unit switches the mode based on the amount of water detected by the flow rate detection unit.
前記流量検出手段によって検出される水量が予め定められた閾値以上である場合、前記第1モードで前記流量調整弁を制御し、
前記流量検出手段によって検出される水量が前記閾値未満である場合、前記第2モードで前記流量調整弁を制御する請求項3記載の水素水サーバー。 The controller is
When the amount of water detected by the flow rate detection means is greater than or equal to a predetermined threshold, the flow rate adjustment valve is controlled in the first mode,
The hydrogen water server according to claim 3, wherein when the amount of water detected by the flow rate detection means is less than the threshold value, the flow rate adjustment valve is controlled in the second mode.
前記制御部は、前記陰極給電体及び前記陽極給電体に印加する電解電圧と前記電解電流との関係に基づいて、前記モードを切り替える請求項2記載の水素水サーバー。 Further comprising a current detection hand stage for detecting the electrolysis current supplied to the cathode current collector and the anode current collector,
The hydrogen water server according to claim 2, wherein the control unit switches the mode based on a relationship between an electrolytic voltage applied to the cathode feeder and the anode feeder and the electrolytic current.
前記電解電圧に対する前記電解電流の比が、予め定められた閾値以上である場合、前記第1モードで前記流量調整弁を制御し、
前記電解電圧に対する前記電解電流の比が、前記閾値未満である場合、前記第2モードで前記流量調整弁を制御する請求項5記載の水素水サーバー。 The controller is
If the ratio of the electrolysis current to the electrolysis voltage is greater than or equal to a predetermined threshold, the flow rate regulating valve is controlled in the first mode;
The hydrogen water server according to claim 5, wherein when the ratio of the electrolysis current to the electrolysis voltage is less than the threshold value, the flow rate adjustment valve is controlled in the second mode.
前記加熱手段によって加熱された熱水を前記循環経路を介して前記陰極室及び前記陽極室に供給し、前記タンク、前記陰極室及び前記陽極室を殺菌する殺菌モードを有する請求項1乃至8のいずれかに記載の水素水サーバー。 A heating means for heating the water in the tank;
The hot water heated by the heating means is supplied to the cathode chamber and the anode chamber via the circulation path, and has a sterilization mode for sterilizing the tank, the cathode chamber, and the anode chamber. The hydrogen water server described in any one .
前記殺菌モードのとき、前記バイパス弁が開放されて、前記陽極室に供給される熱水の水量が増やされる請求項9記載の水素水サーバー。 Further comprising a bypass valve arranged in parallel with the flow regulating valve,
The hydrogen water server according to claim 9, wherein in the sterilization mode, the bypass valve is opened to increase the amount of hot water supplied to the anode chamber .
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015217730A JP6219358B2 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | Hydrogen water server |
PCT/JP2016/082378 WO2017077993A1 (en) | 2015-11-05 | 2016-11-01 | Electrolyzed water generation device, and hydrogen water server and device for producing water for dialysis solution preparation, both equipped with electrolyzed water generation device |
CN201680049770.2A CN107922222B (en) | 2015-11-05 | 2016-11-01 | Electrolyzed water generation device, hydrogen-rich water supply device provided with same, and device for producing water for dialysate preparation |
KR1020187006626A KR102653122B1 (en) | 2015-11-05 | 2016-11-01 | Electrolyzed water generator, hydrogen water server equipped with the same, and dialysate preparation water manufacturing device |
TW105135867A TW201716338A (en) | 2015-11-05 | 2016-11-04 | Electrolysed water generating device, hydrogen-rich water feeder and device for generating water for preparing dialyzate including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015217730A JP6219358B2 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | Hydrogen water server |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017087110A JP2017087110A (en) | 2017-05-25 |
JP6219358B2 true JP6219358B2 (en) | 2017-10-25 |
Family
ID=58662767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015217730A Active JP6219358B2 (en) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | Hydrogen water server |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6219358B2 (en) |
KR (1) | KR102653122B1 (en) |
CN (1) | CN107922222B (en) |
TW (1) | TW201716338A (en) |
WO (1) | WO2017077993A1 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111447989A (en) * | 2017-07-18 | 2020-07-24 | 雷内里奥·利纳雷斯 | Water activator transducer |
KR101968831B1 (en) * | 2017-09-20 | 2019-04-12 | 조금숙 | Method of manufacturing hydrogen beverage |
KR102436262B1 (en) * | 2017-12-29 | 2022-08-26 | 주식회사 경동나비엔 | Hot water storing type water heater |
CN108570688A (en) * | 2018-04-23 | 2018-09-25 | 广州市康亦健医疗设备有限公司 | A kind of electrolytic water device |
JP6767431B2 (en) * | 2018-06-06 | 2020-10-14 | 株式会社日本トリム | Hydrogen gas melting device |
JP6912426B2 (en) * | 2018-07-25 | 2021-08-04 | 株式会社日本トリム | Hydrogen gas melting device |
JP7011618B2 (en) * | 2019-03-27 | 2022-01-26 | 株式会社日本トリム | Dissolved hydrogen water generator and dissolved hydrogen water generation method |
JP6905108B1 (en) * | 2020-02-03 | 2021-07-21 | 株式会社日本トリム | Hydrogenation equipment and hydrogenation method |
JP6871454B1 (en) * | 2020-04-02 | 2021-05-12 | 株式会社日本トリム | Electrolyzed water generator and washing water generator |
CN111763950A (en) * | 2020-06-28 | 2020-10-13 | 安徽明天氢能科技股份有限公司 | Oxyhydrogen machine with inside disinfection function |
CN112522727B (en) * | 2020-12-02 | 2021-11-12 | 上海毅镤新能源科技有限公司 | Hydrogen production plant |
JP7528010B2 (en) * | 2021-03-18 | 2024-08-05 | 株式会社東芝 | Carbon compound production system and method for controlling carbon compound control system |
CN114652867A (en) * | 2022-01-14 | 2022-06-24 | 安徽圣泰检测科技有限公司 | Multi-effect sterilization pot |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3373285B2 (en) * | 1994-03-07 | 2003-02-04 | ホシザキ電機株式会社 | Electrolytic ionic water generator |
JP2830733B2 (en) * | 1994-03-25 | 1998-12-02 | 日本電気株式会社 | Electrolytic water generation method and electrolysis water generation mechanism |
JPH11267652A (en) * | 1998-03-21 | 1999-10-05 | Isao Sawamoto | Method of generating ozone water and hydrogen water, and device therefor |
JP2001122606A (en) * | 1999-10-22 | 2001-05-08 | Fuairudo Kk | Method for production of fullerene water and device therefor |
JP2009195884A (en) * | 2008-02-25 | 2009-09-03 | Purotekku:Kk | Apparatus for generating electrolytic water |
KR20090107214A (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-13 | 주식회사 이오니아 | Method of controlling ph vlaue of ionic water and ionic water producer manufactured thereof |
JP5361325B2 (en) * | 2008-10-17 | 2013-12-04 | 有限会社スプリング | Dissolved hydrogen drinking water manufacturing apparatus and manufacturing method thereof |
JP2010137165A (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Apparatus for producing electrolytic water |
KR20100076299A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-06 | 위니아만도 주식회사 | Sterilized device for ionizer and thereof method |
KR101466883B1 (en) * | 2011-06-29 | 2014-12-10 | 조영일 | A system for generating and processing alkaline water used in car washing center |
JP6017911B2 (en) * | 2012-06-15 | 2016-11-02 | 株式会社日本トリム | Artificial dialysis water production equipment for personal dialysis |
KR101448577B1 (en) * | 2012-11-12 | 2014-10-13 | 주식회사 파이노 | Manufacturing apparatus of Hydrogen water |
JP5901665B2 (en) * | 2014-01-27 | 2016-04-13 | 株式会社日本トリム | Dialysate preparation water production equipment |
JP5639724B1 (en) * | 2014-03-17 | 2014-12-10 | 株式会社日本トリム | ELECTROLYTIC WATER GENERATING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
-
2015
- 2015-11-05 JP JP2015217730A patent/JP6219358B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-01 WO PCT/JP2016/082378 patent/WO2017077993A1/en active Application Filing
- 2016-11-01 KR KR1020187006626A patent/KR102653122B1/en active IP Right Grant
- 2016-11-01 CN CN201680049770.2A patent/CN107922222B/en active Active
- 2016-11-04 TW TW105135867A patent/TW201716338A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017087110A (en) | 2017-05-25 |
WO2017077993A1 (en) | 2017-05-11 |
TW201716338A (en) | 2017-05-16 |
KR20180078224A (en) | 2018-07-09 |
KR102653122B1 (en) | 2024-03-29 |
CN107922222B (en) | 2021-07-16 |
CN107922222A (en) | 2018-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6219358B2 (en) | Hydrogen water server | |
JP6216361B2 (en) | Hydrogen water server | |
JP6232087B2 (en) | Electrolyzed water generating apparatus and electrolyzed water server equipped with the same | |
CN107635927B (en) | Hydrogen rich water supplier | |
CN108633269B (en) | Water treatment device, device for producing water for dialysate preparation, and hydrogen-rich water supply device | |
JP6760814B2 (en) | Hydrogen water server | |
JP6554086B2 (en) | Electrolyzed water server | |
JP6353594B2 (en) | Hydrogen water server | |
KR20140020342A (en) | Water treatment apparatus | |
KR101967799B1 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
JP5415372B2 (en) | Electrolyte salt water supply device | |
JP2014004568A (en) | Water treatment apparatus | |
JP6506730B2 (en) | Electrolyzed water server | |
KR20140022938A (en) | Water treatment method | |
JP2012223686A (en) | Electrolyzed water generation device | |
KR20140022936A (en) | Water treatment apparatus | |
KR20140017698A (en) | Water treatment method | |
KR20140008274A (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
KR20140017697A (en) | Water treatment method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170927 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6219358 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |