JP6338648B2 - Portable electrolyzer - Google Patents
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Description
本発明は、電源のない場所に持運び水素の吸入や水素水の飲用に使用することのできるポータブル型電解装置に係る技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field related to a portable electrolyzer that can be carried in a place without a power source and used for inhaling hydrogen or drinking hydrogen water.
最近、体内の過剰な活性酸素を中和して健康を増進するために、水素水の飲用が行われるようになってきている。水素水の生成については、水道水等の原水を電解する手段が一般的である。従って、活性酸素が蓄積されやすい屋外でのスポーツの後等では、電源の関係で水素水を生成することができず、水素水の効果的な飲用ができないという状況がある。このため、電源のない場所でも水素水を生成することのできるポータブル型の水素水生成装置の開発が要望されている。 Recently, hydrogen water has been drunk to neutralize excess active oxygen in the body and improve health. As for the production of hydrogen water, means for electrolyzing raw water such as tap water is common. Therefore, after outdoor sports where active oxygen tends to accumulate, hydrogen water cannot be generated due to the power supply, and there is a situation where hydrogen water cannot be effectively consumed. For this reason, there is a demand for the development of a portable hydrogen water generator that can generate hydrogen water even in places where there is no power source.
従来、ポータブル型の水素水生成装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。 Conventionally, as a portable type hydrogen water generating apparatus, for example, a device described in Patent Document 1 is known.
特許文献１には、原水が収容されるキャップ付きのタンクと、タンクの底部に設けられ原水を電解して水素を発生させる電解ユニットと、タンクの外部に設けられて電解ユニットに接続され電解ユニットを駆動するバッテリとを備えたポータブル型の水素水生成装置が記載されている。 Patent Document 1 discloses a tank with a cap in which raw water is accommodated, an electrolysis unit provided at the bottom of the tank to generate hydrogen by electrolyzing the raw water, and an electrolysis unit provided outside the tank and connected to the electrolysis unit. A portable hydrogen water generating apparatus including a battery for driving the battery is described.
特許文献１に係るポータブル型の水素水生成装置は、バッテリで駆動された電解ユニットによって原水から電解されて発生した水素をタンクの内部で原水に溶解させることで、電源のない場所でも水素水を生成することができるようにしたものである。 The portable type hydrogen water generating device according to Patent Document 1 dissolves hydrogen generated by electrolysis from raw water by an electrolysis unit driven by a battery into raw water inside the tank, so that hydrogen water can be generated even in a place without a power source. It can be generated.
特許文献１に係るポータブル型電解装置では、活性酸素の中和に有効であるといわれている水素の直接的な吸入という使用を行うことができないという問題点がある。 The portable electrolysis apparatus according to Patent Document 1 has a problem that it cannot be used for direct inhalation of hydrogen, which is said to be effective for neutralizing active oxygen.
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、電源のない場所に持運び水素の吸入と水素水の飲用との双方に使用することのできるポータブル型電解装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a portable electrolyzer that can be carried in a place without a power source and used for both inhaling hydrogen and drinking hydrogen water. Is an issue.
前述の課題を解決するため、本発明に係るポータブル型電解装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。 In order to solve the above-described problems, the portable electrolysis apparatus according to the present invention employs means described in each claim.
即ち、請求項１では、原水が収容されるキャップ付きのタンクと、タンクの底部に設けられ原水を電解して水素を発生させる天部がほぼ全面に開口された窓孔を設けたマイナス極の電極板と高分子膜の対面となるプラス極の電極板からなるケーシングを備えた電解ユニットと、タンクの外部に設けられて電解ユニットに接続され電解ユニットを駆動するバッテリとを備え、該タンクの内部に、前記電解ユニットの窓孔に対面する拡開された端口を有すると共に上部へ向けて絞込まれたロート形状とした電解ユニットで発生した水素の気泡をタンクの上部に案内集合させるガイド筒を設け、該ガイド筒の上部とタンクの外部との間に水素吐出管を配設したことを特徴とする。 That is, in claim 1, a tank with a cap for storing raw water, and a negative electrode provided with a window hole that is provided at the bottom of the tank and that has a top opening for electrolyzing the raw water to generate hydrogen is opened almost entirely. An electrolysis unit having a casing made of a positive electrode plate facing the electrode plate and the polymer film, and a battery provided outside the tank and connected to the electrolysis unit to drive the electrolysis unit, A guide cylinder that has an expanded end facing the window hole of the electrolysis unit inside and guides and collects hydrogen bubbles generated in the funnel-shaped electrolysis unit that is narrowed toward the top to the upper part of the tank And a hydrogen discharge pipe is disposed between the upper portion of the guide tube and the outside of the tank.
この手段では、タンクの内部にガイド筒を設けガイド筒の上部とタンクの外部との間に水素吐出管を配設することで、電解ユニットで発生されタンクに収容されている原水に溶解されて水素水を生成している水素の気泡を案内集合させ水素吐出管から吐出させることができる。 In this means, a guide cylinder is provided inside the tank, and a hydrogen discharge pipe is disposed between the upper part of the guide cylinder and the outside of the tank, so that it is dissolved in the raw water generated in the electrolysis unit and stored in the tank. Hydrogen bubbles generating hydrogen water can be guided and gathered and discharged from the hydrogen discharge pipe.
ガイド筒がロート形状にとされることで、電解ユニットで発生された水素の気泡がスムースに上方の水素吐出管に向けて案内集合される。 By making the guide cylinder into the funnel shape, hydrogen bubbles generated in the electrolysis unit are smoothly guided and gathered toward the upper hydrogen discharge pipe.
また、請求項２では、請求項１のポータブル型電解装置において、ガイド筒はキャップに支持されタンクに対して抜差し可能であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the portable electrolysis apparatus of the first aspect, the guide tube is supported by a cap and can be inserted into and removed from the tank.
この手段では、ガイド筒がキャップに支持されタンクに対して抜差し可能であることから、タンクの内部への原水の注入の際やタンクの内部に生成された水素水の飲用の際にガイド筒が邪魔になることがない。 In this means, since the guide tube is supported by the cap and can be inserted into and removed from the tank, the guide tube is used when injecting raw water into the tank or drinking hydrogen water generated inside the tank. It will not get in the way.
また、請求項３では、請求項１または２のポータブル型電解装置において、水素吐出管のタンクの外側の端口は鼻付近に装着される吸入器のチューブが接続可能であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the portable electrolysis apparatus according to the first or second aspect, the end port outside the tank of the hydrogen discharge pipe can be connected to a tube of an inhaler attached near the nose.
この手段では、水素吐出管が吸入器のチューブに接続可能であることで、継続的な水素の吸入に使用することができるようになる。 With this means, the hydrogen discharge pipe can be connected to the tube of the inhaler, so that it can be used for continuous hydrogen inhalation.
本発明に係るポータブル型電解装置は、タンクの内部にガイド筒を設けガイド筒の上部とタンクの外部との間に水素吐出管を配設することで、電解ユニットで発生されタンクに収容されている原水に溶解されて水素水を生成している水素の気泡を案内集合させ水素吐出管から吐出させることができるため、電源のない場所に持運び水素の吸入と水素水の飲用との双方に使用することができる効果がある。 The portable electrolyzer according to the present invention is generated in the electrolysis unit and accommodated in the tank by providing a guide cylinder inside the tank and disposing a hydrogen discharge pipe between the upper part of the guide cylinder and the outside of the tank. The hydrogen bubbles that are dissolved in the raw water that is dissolved in the raw water can be guided and gathered and discharged from the hydrogen discharge pipe, so it can be carried to a place where there is no power supply for both inhaling hydrogen and drinking hydrogen water There is an effect that can be used.
さらに、ガイド筒がロート形状にとされることで、電解ユニットで発生された水素の気泡がスムースに上方の水素吐出管に向けて案内集合されるため、水素吐出管から吐出される水素量を確実に確保することができ、水素の吸入に好適となる効果がある。 Furthermore, since the guide cylinder is formed into a funnel shape, the hydrogen bubbles generated in the electrolysis unit are smoothly guided and gathered toward the upper hydrogen discharge pipe, so that the amount of hydrogen discharged from the hydrogen discharge pipe is reduced. It can be ensured reliably, and there is an effect suitable for inhalation of hydrogen.
さらに、請求項２として、ガイド筒がキャップに支持されタンクに対して抜差し可能であることから、タンクの内部への原水の注入の際やタンクの内部に生成された水素水の飲用の際にガイド筒が邪魔になることがないため、使い勝手が良好になる効果がある。 Further, as claimed in claim 2 , since the guide tube is supported by the cap and can be inserted into and removed from the tank, when raw water is injected into the tank or when the hydrogen water generated in the tank is consumed. Since the guide tube does not get in the way, there is an effect that the usability is improved.
さらに、請求項３として、水素吐出管が吸入器のチューブに接続可能であることで、継続的に非拡散状態で水素を吸入することができるようになるため、水素を効率的に吸入することができる効果がある。 Further, as claimed in claim 3 , since the hydrogen discharge pipe can be connected to the tube of the inhaler, hydrogen can be continuously sucked in a non-diffusion state. There is an effect that can.
以下、本発明に係るポータブル型電解装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the portable type | mold electrolytic device which concerns on this invention is demonstrated based on drawing.
この形態では、携帯性のある比較的小型のものが示されている。 In this embodiment, a portable and relatively small size is shown.
この形態は、図１に示すように、タンク１，キャップ２，電解ユニット３，ガイド筒４，水素吐出管５，底ケース６，バッテリ７，制御回路８，スイッチ９の各部で構成されている。 As shown in FIG. 1, this embodiment is composed of a tank 1, a cap 2, an electrolysis unit 3, a guide cylinder 4, a hydrogen discharge pipe 5, a bottom case 6, a battery 7, a control circuit 8, and a switch 9. .
タンク１は、耐腐食性の材料で上部開放，下部閉塞の円筒形に形成され、内部に水道水等の原水Ｗが収容されるある程度の容積を有している。 The tank 1 is made of a corrosion-resistant material and is formed into a cylindrical shape with an upper part open and a lower part closed, and has a certain volume in which raw water W such as tap water is accommodated.
キャップ２は、耐腐食性の材料で上部閉塞，下部開放の円筒形に形成され、側面部２１がタンク１の上部に嵌合または螺合とされて着脱可能とされ、タンク１とともに密閉性のある茶筒型構造を形成している。このキャップ２の天面部２２の中央部には、水素吐出管５が挿通支持される筒形の支持孔２３が設けられている。 The cap 2 is made of a corrosion-resistant material and is formed into a cylindrical shape with an upper closed portion and an open lower portion, and the side surface portion 21 is fitted or screwed to the upper portion of the tank 1 so as to be removable. It forms a certain tea-tube structure. A cylindrical support hole 23 into which the hydrogen discharge pipe 5 is inserted and supported is provided at the center of the top surface portion 22 of the cap 2.
電解ユニット３は、タンク１の底部に設けられた方盤形からなる。この電解ユニット３は、図２に詳細に示されるように、ケーシング３１，高分子膜３２，電極板３３，３４，スプリング３５からなる。 The electrolysis unit 3 has a square shape provided at the bottom of the tank 1. As shown in detail in FIG. 2, the electrolysis unit 3 includes a casing 31, a polymer film 32, electrode plates 33 and 34, and a spring 35.
電解ユニット３のケーシング３１は、内部に反応室３１１となる容積が確保された方形の窓枠形に形成されてなるもので、天部のほぼ全面に開口された方形の窓孔３１２と、窓孔３１２の４つの周縁から窓孔３１２の中心に向けて突出された小爪形のストッパ３１３と、側部に外部と反応室３１１とを連通するように穿孔された連通孔３１４とが設けられている。 The casing 31 of the electrolysis unit 3 is formed in a rectangular window frame shape in which a volume serving as the reaction chamber 311 is secured, and includes a rectangular window hole 312 that is opened on almost the entire top surface, A small claw-shaped stopper 313 protruding from the four peripheral edges of the hole 312 toward the center of the window hole 312, and a communication hole 314 drilled to communicate the outside with the reaction chamber 311 on the side are provided. ing.
電解ユニット３の高分子膜３２は、イオンの通過を規制するイオン交換機能を有する薄膜からなるもの（例えば、デュポン社製の「ナフィオン Nafion」が選択される）で、ケーシング３１の窓孔３１１を閉塞する大きさの方形に形成されている。この高分子膜３２については、例えば、デュポン社製の「ナフィオン Nafion」を選択すると、厚さが１２７〜１８３μｍ程度となる。 The polymer membrane 32 of the electrolysis unit 3 is made of a thin film having an ion exchange function for restricting the passage of ions (for example, “Nafion Nafion” manufactured by DuPont is selected). It is formed in a rectangular shape with a closing size. For this polymer film 32, for example, when “Nafion Nafion” manufactured by DuPont is selected, the thickness is about 127 to 183 μm.
電解ユニット３の電極板３３，３４は、チタンを基材として白金メッキを施した線材を菱形の網状に組んでなるもので、高分子膜３２の両面の全面に積層されプラス，マイナスの両極を構成する。この電極板３３，３４については、最終的に制御回路８に接続される図示しないリード，電線が接続されている。 The electrode plates 33 and 34 of the electrolysis unit 3 are formed by assembling diamond-plated wires made of titanium as a base material into a rhombus network, and are laminated on both surfaces of the polymer film 32 so as to have both positive and negative electrodes. Configure. The electrode plates 33 and 34 are connected to leads and wires (not shown) that are finally connected to the control circuit 8.
電解ユニット３のスプリング３５は、ケーシング３１の反応室３１１の内部に圧縮収容されるコイルスプリングからなるもので、積層された高分子膜３２，電極板３３，３４をケーシング３１のストッパ３１３に弾圧する。このスプリング３５については、ケーシング３１の反応室３１１側の電極３３のリードを兼用することができる。 The spring 35 of the electrolysis unit 3 is a coil spring that is compressed and accommodated inside the reaction chamber 311 of the casing 31, and elastically presses the laminated polymer film 32 and electrode plates 33 and 34 against the stopper 313 of the casing 31. . The spring 35 can also serve as the lead of the electrode 33 on the reaction chamber 311 side of the casing 31.
ガイド筒４は、電解ユニット３に対面する拡開された端口４１を有し上部４２へ向けて絞込まれたロート形状に形成されている。 The guide cylinder 4 has an expanded end port 41 facing the electrolysis unit 3 and is formed in a funnel shape that is narrowed toward the upper part 42.
水素吐出管５は、ガイド筒４の上部４２とタンク１の外部との間に配設されたもので、キャップ２の支持孔２３に挿通支持されている。なお、水素吐出管５とガイド筒４とが一体的に成形され、結果的にガイド筒４もキャップ２の支持孔２３に支持されている。なお、図４に示すように、この水素吐出管５のタンクの外側の端口は鼻付近に装着される吸入器１０のチューブが接続可能である。 The hydrogen discharge pipe 5 is disposed between the upper portion 42 of the guide cylinder 4 and the outside of the tank 1, and is inserted and supported in the support hole 23 of the cap 2. The hydrogen discharge pipe 5 and the guide cylinder 4 are integrally formed, and as a result, the guide cylinder 4 is also supported by the support hole 23 of the cap 2. As shown in FIG. 4, the outer end of the tank of the hydrogen discharge pipe 5 can be connected to a tube of an inhaler 10 attached near the nose.
底ケース６は、タンク１の底部が延長された格好の円筒形に形成され、バッテリ７，制御回路８，スイッチ９を収容している。 The bottom case 6 is formed in a suitable cylindrical shape with the bottom of the tank 1 extended, and houses a battery 7, a control circuit 8, and a switch 9.
バッテリ７は、電解ユニット３の駆動源となるもので、交換可能なまたは再充電可能になっている。 The battery 7 serves as a drive source for the electrolysis unit 3 and is replaceable or rechargeable.
制御回路８は、バッテリ７，電解ユニット３の間に接続されたもので、電解ユニット３の駆動を制御する。 The control circuit 8 is connected between the battery 7 and the electrolysis unit 3 and controls driving of the electrolysis unit 3.
スイッチ９は、底ケース６から露出するように設けられたもので、バッテリ７のＯＮ，ＯＦＦ切換えや制御回路８の調整操作を行う。 The switch 9 is provided so as to be exposed from the bottom case 6, and performs ON / OFF switching of the battery 7 and adjustment operation of the control circuit 8.
この形態によると、図５に示すように、タンク１からキャップ２，ガイド筒４，水素吐出管５を一体的に取外して、タンク１の内部に水道水等の原水Ｗを収容して使用することになる。このとき、ガイド筒４がキャップ２に支持されタンク１に対して抜差し可能であることから、タンク１の内部への原水の注入の際にガイド筒４が邪魔になることがないため、使い勝手が良好である。 According to this embodiment, as shown in FIG. 5, the cap 2, the guide cylinder 4, and the hydrogen discharge pipe 5 are integrally removed from the tank 1, and raw water W such as tap water is accommodated in the tank 1 for use. It will be. At this time, since the guide tube 4 is supported by the cap 2 and can be inserted into and removed from the tank 1, the guide tube 4 does not get in the way when the raw water is injected into the tank 1. It is good.
この携帯を使用するには、内部に原水Ｗが収容されたタンク１にキャップ２，ガイド筒４，水素吐出管５を一体的に取付けて、電源を探す必要はなくそのままスイッチ９を入れる。即ち、電源のない場所に持運んで使用することができる。 In order to use this mobile phone, the cap 2, the guide cylinder 4, and the hydrogen discharge pipe 5 are integrally attached to the tank 1 in which the raw water W is accommodated, and the switch 9 is turned on without searching for the power source. That is, it can be carried and used in a place without a power source.
スイッチ９が入れられると、電解ユニット３の全体が原水Ｗに浸漬された状態で、ケーシング３１の窓孔３１２側の電極板３３をマイナス極とし反応室３１１側の電極３４をプラス極として通電することになる。この結果、原水Ｗが電気分解されケーシング３１の反応室３１１の内部にあるプラス極の電極板３４で水素イオンと電子とが生成され高分子膜３２を通過してケーシング３１の窓孔３１２に露出しているマイナス極の電極板３３で水素（ガス）が生成される。この水素は、微細な気泡Ｈを形成することから原水Ｗに効率的に溶解され、タンク１の内部で水素水からなる電解水を生成することになる。なお、原水Ｗが電気分解されると、プラス極の電極板３４でオゾン（ガス）も生成されることになる。ただし、オゾンは、高分子膜３２を通過することなくケーシング３１の反応室３１１の内部に滞留され、ケーシング３１の反応室３１１の内部の滞留圧力が大きくなるとケーシング３１の連通孔３１４から吐出される。この吐出されるオゾンは、大きな気泡となるため原水Ｗに簡単には溶解しない。 When the switch 9 is turned on, in the state where the entire electrolysis unit 3 is immersed in the raw water W, the electrode plate 33 on the window hole 312 side of the casing 31 is set as a negative electrode, and the electrode 34 on the reaction chamber 311 side is supplied as a positive electrode. It will be. As a result, the raw water W is electrolyzed, and hydrogen ions and electrons are generated by the positive electrode plate 34 inside the reaction chamber 311 of the casing 31 and pass through the polymer film 32 and are exposed to the window hole 312 of the casing 31. Hydrogen (gas) is generated by the negative electrode plate 33. Since this hydrogen forms fine bubbles H, it is efficiently dissolved in the raw water W, and electrolyzed water composed of hydrogen water is generated inside the tank 1. When the raw water W is electrolyzed, ozone (gas) is also generated by the positive electrode plate 34. However, ozone stays inside the reaction chamber 311 of the casing 31 without passing through the polymer film 32, and is discharged from the communication hole 314 of the casing 31 when the staying pressure inside the reaction chamber 311 of the casing 31 increases. . Since the discharged ozone becomes large bubbles, it is not easily dissolved in the raw water W.
従って、図５に示すように、タンク１からキャップ２，ガイド筒４，水素吐出管５を一体的に取外すことによって、タンク１の内部に生成された水素水を飲用することができる。このとき、ガイド筒４がキャップ２に支持されタンク１に対して抜差し可能であることから、タンク１の内部の水素水の飲用の際にガイド筒４が邪魔になることがないため、使い勝手が良好である。 Therefore, as shown in FIG. 5, by removing the cap 2, the guide tube 4, and the hydrogen discharge pipe 5 integrally from the tank 1, it is possible to drink the hydrogen water generated inside the tank 1. At this time, since the guide tube 4 is supported by the cap 2 and can be inserted into and removed from the tank 1, the guide tube 4 does not get in the way when the hydrogen water inside the tank 1 is consumed. It is good.
原水Ｗに溶解されなかった水素の気泡Ｈは、タンク１の内部の原水Ｗの中を上昇するが、ロート形状のガイド筒４によってスムースに上方の水素吐出管５に向けて案内集合される。 The hydrogen bubbles H that have not been dissolved in the raw water W rise in the raw water W inside the tank 1, but are smoothly guided and collected by the funnel-shaped guide cylinder 4 toward the upper hydrogen discharge pipe 5.
従って、水素吐出管５に口をつける等して水素を吸引することができる。なお、水素の気泡Ｈがロート形状のガイド筒４によって案内集合され、水素吐出管５から吐出される水素量が確実に確保されるため、水素の吸入に好適となる。 Therefore, hydrogen can be sucked by making a mouth on the hydrogen discharge pipe 5 or the like. The hydrogen bubbles H are guided and gathered by the funnel-shaped guide cylinder 4, and the amount of hydrogen discharged from the hydrogen discharge pipe 5 is ensured, which is suitable for the suction of hydrogen.
さらに、図４に示すように、水素吐出管５のタンクの外側の端口に鼻付近に装着される吸入器１０のチューブを接続して、水素を吸入する可能である Furthermore, as shown in FIG. 4, it is possible to inhale hydrogen by connecting a tube of an inhaler 10 attached near the nose to the outer end of the tank of the hydrogen discharge pipe 5.
以上、図示した形態の外に、ガイド筒４に水素吐出管５を複数本接続したり分岐させたりすることも可能である。 As described above, a plurality of hydrogen discharge pipes 5 can be connected to or branched from the guide cylinder 4 in addition to the illustrated form.
さらに、吸入器１０として鼻，口を覆うカップ型のものを選択することも可能である。 Furthermore, it is possible to select a cup type covering the nose and mouth as the inhaler 10.
１ タンク
２ キャップ
３ 電解ユニット
４ ガイド筒
５ 水素吐出管
７ バッテリ
１０ 吸入器
1 Tank 2 Cap 3 Electrolysis Unit 4 Guide Tube 5 Hydrogen Discharge Pipe 7 Battery 10 Inhaler
Claims (3)
タンクの底部に設けられ原水を電解して水素を発生させる天部がほぼ全面に開口された窓孔を設けたマイナス極の電極板と高分子膜の対面となるプラス極の電極板からなるケーシングを備えた電解ユニットと、
タンクの外部に設けられて電解ユニットに接続され電解ユニットを駆動するバッテリとを備え、
該タンクの内部に、前記電解ユニットの窓孔に対面する拡開された端口を有すると共に上部へ向けて絞込まれたロート形状とした電解ユニットで発生した水素の気泡をタンクの上部に案内集合させるガイド筒を設け、
該ガイド筒の上部とタンクの外部との間に水素吐出管を配設したことを特徴とするポータブル型電解装置。 A tank with a cap to contain raw water,
A casing comprising a negative electrode plate provided at the bottom of the tank and having a window hole in which the top portion that electrolyzes raw water to generate hydrogen is opened almost entirely, and a positive electrode plate facing the polymer membrane An electrolysis unit comprising:
A battery provided outside the tank and connected to the electrolysis unit to drive the electrolysis unit;
Inside the tank, hydrogen bubbles generated in a funnel-shaped electrolysis unit having an expanded end facing the window hole of the electrolysis unit and constricted toward the upper part are guided to the upper part of the tank. A guide tube to be
A portable electrolysis apparatus comprising a hydrogen discharge pipe disposed between an upper portion of the guide tube and the outside of the tank.
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