TW201804154A - 求得含氫液體的氫濃度的方法及含氫液體的生成裝置 - Google Patents

求得含氫液體的氫濃度的方法及含氫液體的生成裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201804154A
TW201804154A TW106109685A TW106109685A TW201804154A TW 201804154 A TW201804154 A TW 201804154A TW 106109685 A TW106109685 A TW 106109685A TW 106109685 A TW106109685 A TW 106109685A TW 201804154 A TW201804154 A TW 201804154A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hydrogen
liquid
containing liquid
flow rate
water pressure
Prior art date
Application number
TW106109685A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI629480B (zh
Inventor
黑川亮介
佐藤文武
Original Assignee
Miz股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miz股份有限公司 filed Critical Miz股份有限公司
Publication of TW201804154A publication Critical patent/TW201804154A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI629480B publication Critical patent/TWI629480B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18Water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/27Association of two or more measuring systems or cells, each measuring a different parameter, where the measurement results may be either used independently, the systems or cells being physically associated, or combined to produce a value for a further parameter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/005H2
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0062General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
    • G01N33/0067General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display by measuring the rate of variation of the concentration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46145Fluid flow
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

提供一種即使係高濃度之含氫液體,也可求出其氫濃度之方法及含氫液體生成裝置。其包括:氫氣供給源2,供給含氫氣體;液體供給源3,供給液體;溶解部4,溶解前述含氫氣體到前述液體;記憶器5,記憶事先被求得之通過前述溶解部之含氫液體之流量與水壓與氫濃度之關係資訊;流量檢出器52,檢出前述含氫液體之流量;水壓檢出器51,檢出前述含氫液體之水壓;以及運算器5,依據被檢出之流量及水壓與前述關係資訊,求出前述氫濃度。

Description

求得含氫液體的氫濃度的方法及含氫液體的生成裝置
本發明係關於一種求得含氫液體的氫濃度的方法及含氫液體的生成裝置。
在生成電解水之電解水生成裝置中,量測被生成之含氫水之溶存氫濃度之方法,眾所周知有一種溶存氫濃度量測方法(專利文獻1)。此溶存氫濃度量測方法係包括:量測工序,量測流過被配設於陰極室內之陰極板,與被配設於陽極室內之陽極板間之電流、及在陰極室所生成之含氫水之吐水流量;以及計算工序,依據表示事先量測之電流及吐水流量,與含氫水中之溶存氫濃度之相關關係之數據,對應以前述量測工序所量測之電流及吐水流量,計算在陰極室所生成之含氫水中之溶存氫濃度。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2015-087221號公報
上述先前電解水之溶存氫濃度係未滿1ppm(參照同文獻1的第1圖、第2圖、第6圖及第7圖),所以,無法充分發揮抗氧化性。
本發明所欲解決之課題,係提供一種即使係高濃度 之含氫液體,也可求出其氫濃度之方法及含氫液體生成裝置。
本發明係藉此,事先求得含氫液體之流量與水壓與氫濃度之關係,檢出含氫液體之流量與水壓,依據被檢出之流量及水壓與前述關係,求出氫濃度,藉以解決上述課題。
又,本發明係事先求得電解時之電量、含氫液體之水壓、及氫濃度之關係,檢出電解時之電量與含氫液體之水壓,依據被檢出之電量及水壓與前述關係,求出前述氫濃度,藉以解決上述課題。
當依據本發明時,即使係高濃度之含氫液體,也可求出其氫濃度。
1‧‧‧含氫液體生成裝置
2、2A、2B‧‧‧氫氣供給源
21、21A、21B‧‧‧氫氣供給管
22、22A、22B‧‧‧止回閥
23‧‧‧電解槽
24‧‧‧隔膜
25‧‧‧陽極板
26‧‧‧陰極板
27‧‧‧直流電源
28‧‧‧被電解液
29‧‧‧流體加壓幫浦
3‧‧‧液體供給源
31‧‧‧液體供給管
32‧‧‧脫氣模組
33‧‧‧真空幫浦
4、4A、4B‧‧‧溶解部
41、41A、41B‧‧‧合流部
42、42A、42B‧‧‧氣液混合管
43、43A、43B‧‧‧流體加壓幫浦
44、44A、44B‧‧‧流量調節閥
45、45A、45B‧‧‧含氫液體供給口
5‧‧‧運算器(運算器、記憶器)
51、51A、51B‧‧‧水壓檢出器
52、52A、52B‧‧‧流量檢出器
53‧‧‧電流檢出器(電量檢出器)
6‧‧‧顯示器(提示器)
第1圖係表示本發明含氫液體生成裝置之一實施形態之方塊圖。
第2圖係表示本發明含氫液體生成裝置之另一實施形態之方塊圖。
第3圖係表示本發明含氫液體生成裝置之又一實施形態之方塊圖。
第4圖係表示本發明含氫液體生成裝置之再一實施形態之方塊圖。
第1圖係表示本發明含氫液體生成裝置1之一實施形態之方塊圖。本實施形態之含氫液體生成裝置1,係如同 圖所示,其包括:氫氣供給源2,供給含氫氣體;液體供給源3,供給液體;以及溶解部4,溶解含氫氣體到液體。
氫氣供給源2係供給主成分含有氫成分之氣體(以下,也稱做含氫氣體)者,可例示例如氫氣氣體鋼瓶、貯氫合金、燃料改質器及電解水生成器等。自這些氫氣供給源2所供給之含氫氣體,係藉氫氣供給管21,被送至合流部41。在氫氣供給管21設有止回閥22,通過止回閥22之含氫氣體係不回到氫氣供給源2。而且,為了調整自氫氣供給源2對於合流部41之含氫氣體之供給壓力,也可以在氫氣供給管21設置流體加壓幫浦。
液體供給源3係供給做為目的之含氫液體之液體,亦即,溶解有氫氣之液體者。例如可例示自來水等之水、飲料、藥液等。自這些液體供給源3所供給之液體,係藉液體供給管31,被送至合流部41。而且,為了調整自液體供給源3對於合流部41之液體之供給壓力,也可以在液體供給管31設置流體加壓幫浦。又,也可以在液體供給管31設置止回閥,使得來自液體供給源3之液體不回流。
合流部41係以氫氣供給管21與液體供給管31之配管接頭所構成。到達合流部41之含氫氣體與液體,係流入氣液混合管42,藉被設於該氣液混合管42之流體加壓幫浦43,往下游側被壓送。在氣液混合管42的流體加壓幫浦43下游側,設有溶解部4。又,在氣液混合管42的溶解部4下游側,設有流量調節閥44。
溶解部4係內徑大於氣液混合管42的內徑之筒狀體,其在內部包括膜過濾器等之具有細孔之混合體。含氫氣體與液體之氣液混合物,在通過膜過濾器等細孔時,含氫氣體係 微粒化,藉此,與液體接觸之表面積增加。又,藉流體加壓幫浦43之加壓力與流量調節閥44之開度,微粒化後之含氫氣體與液體被加壓,所以,氫濃度變高。如此一來,變成高濃度之含氫液體,係自供給口45被供給到當作目的之部位。
本實施形態之含氫液體生成裝置1,係在上述構成之外,再包括:水壓檢出器51,檢出含氫液體之水壓;流量檢出器52,檢出含氫液體之流量;運算器5;以及顯示器6。
水壓檢出器51係被設於氣液混合管42的流體加壓幫浦43與溶解部4之間,檢出被流體加壓幫浦43加壓後之含氫液體(含氫氣體與液體之氣液混合物)之水壓,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,水壓檢出器51也可以設於氣液混合管42的溶解部4與流量調節閥44之間。
流量檢出器52係藉檢出流量調節閥44之開度,檢出含氫液體之流量,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,流量檢出器52也可以設於流量調節閥44與供給口45間之氣液混合管42。
運算器5係由包含CPU、ROM及RAM之微電腦所構成。ROM係也發揮做為記憶事先求得之通過溶解部4之含氫液體之流量與水壓與氫濃度之關係資訊之記憶器之功能,又,確立有實際上在使用時,係依據被檢出之流量及水壓與關係資訊,求出氫濃度之運算程式。
顯示器6係提示藉運算器5所得之氫濃度者,其中,在如七段數字顯示器之藉視覺被認知之顯示器外,也可以係如喇叭之藉聽覺知道濃度者。
在此,氫氣供給源2係使用MiZ公司製電解三層元件,液體供給源3係使用自來水,流體加壓幫浦43係使用Aquatec公司製CDP8800,溶解部4係使用MonotaRO公司製MOM-PF5(膜過濾器),製作第1圖所示之含氫液體生成裝置1。而且,自氫氣供給源2往合流部41被供給之含氫氣體之流量,係藉流到MiZ公司製電解三層元件的電極之電流值控制,自液體供給源3往合流部41被供給之自來水之流量,係藉水龍頭之開度控制,流體加壓幫浦43與溶解部4間之氣液混合物之壓力,係以流體加壓幫浦43與流量調節閥44控制。溶存氫濃度係使用MiZ股份有限公司製之溶存氫判定試藥(包含乙醇、亞甲藍及白金膠體之酒精類9.88ml),與滴下一滴與0.1ppm之氫反應之試藥之注射器,量測(滴定)滴下幾滴試藥時,藍色試藥變成透明。在表1表示其結果。
Figure TW201804154AD00001
實施例1~4係在來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量為一定(18.0A),來自液體供給源3之自來水之流量為一定(3.0L/min)時,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數 係0.983,其非常接近1。實施例5~8係使實施例1~4之自來水流量3.0L/min取代成1.5L/min,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數係0.988,其係非常接近1。實施例9~12係使實施例5~8之含氫氣體流量18.0A取代成6.0A,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數係0.976,其係非常接近1。
如上所述,來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量、來自液體供給源3之自來水之流量、氣液混合物之壓力及氫濃度之相關係數係非常接近1,所以,事先求出這些之關係式,事先記憶此關係式到運算器5的ROM。而且,使來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量,亦即,使電流固定在一定值後,當實際上使用含氫液體生成裝置1時,使被流量檢出器52檢出之流量及被水壓檢出器51檢出之水壓,讀進運算器5,使用在ROM被確立之求出氫濃度之運算程式,輸入檢出流量與檢出壓力到關係式,藉此,求出氫濃度。使這些提示在顯示器6,藉此,使用者可知道來自供給口45之含氫液體之氫濃度。
第2圖係表示本發明含氫液體生成裝置1之另一實施形態之方塊圖。本實施形態之含氫液體生成裝置1,如同圖所示,係與第1圖所示之含氫液體生成裝置1相比較下,在液體供給管31設有脫氣模組32與真空幫浦33之點係有所不同,其他構成係與第1圖所示者相同。當使真空幫浦33為ON,作動脫氣模組32時,可去除含有在自液體供給源3所供給之液體中之氣體(主要係氧氣等氣體)。藉此,自合流部41通過溶解部 4為止,液體與氫氣體之接觸量增加,所以,可提高氫濃度。
在此,氫氣供給源2係使用MiZ公司製電解三層元件,液體供給源3係使用自來水、脫氣模組32係使用DIC公司製SEPARELEF-002A-P、脫氣模組32的真空幫浦33係使用ULVAC公司製DAP-6D、流體加壓幫浦43係使用Aquatec公司製CDP8800、溶解部4係使用MonotaRO公司製MOM-PF5(膜過濾器),製作第2圖所示之含氫液體生成裝置1。而且,自氫氣供給源2往合流部41被供給之含氫氣體之流量,係藉流過MiZ公司製電解三層元件的電極之電流值控制,自液體供給源3往合流部41被供給之自來水之流量,係藉水龍頭之開度控制,流體加壓幫浦43與溶解部4間之氣液混合物之壓力,係以流體加壓幫浦43與流量調節閥44控制。溶存氫濃度係使用MiZ股份有限公司製之溶存氫判定試藥(包含乙醇、亞甲藍及白金膠體之酒精類9.88ml),與滴下一滴與0.1ppm之氫反應之試藥之注射器,量測(滴定)滴下幾滴試藥時,藍色試藥變成透明。在表2表示其結果。
Figure TW201804154AD00002
實施例13~16係在來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量為一定(18.0A),來自液體供給源3之自來水之流量為一定(3.0L/min)時,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數係0.976,其非常接近1。實施例17~20係使實施例13~16之自來水流量3.0L/min取代成1.5L/min,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數係0.984,其係非常接近1。實施例21~24係使實施例17~20之含氫氣體流量18.0A取代成6.0A,量測到使氣液混合物之壓力變動到0.1~0.4MPa時之氫濃度者。氣液混合物之壓力與氫濃度之相關係數係1。
如上所述,即使設有脫氣模組32時,來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量、來自液體供給源3之自來水之流量、氣液混合物之壓力及氫濃度之相關係數也係非常接近1,所以,事先求出這些之關係式,事先記憶此關係式到運算器5的ROM。而且,使來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量,亦即,使電流固定在一定值後,當實際上使用含氫液體生成裝置1時,使被流量檢出器52檢出之流量及被水壓檢出器51檢出之水壓,讀進運算器5,使用在ROM被確立之求出氫濃度之運算程式,輸入檢出流量與檢出壓力到關係式,藉此,求出氫濃度。使這些提示在顯示器6,藉此,使用者可知道來自供給口45之含氫液體之氫濃度。
第3圖係表示本發明含氫液體生成裝置1之又一實施形態之方塊圖。本實施形態之含氫液體生成裝置1,如同 圖所示,係將包括電解槽23、隔膜24、夾持此隔膜24之一對陽極板25與陰極板26、供給直流電力到陽極板25與陰極板26之直流電源27、及被貯留在電解槽23之被電解液28之電解水生成器,當作氫氣供給源2使用,設有檢出流到陰極板26之電流值之電流檢出器53,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。取代此地,被設於流量調節閥44上之流量檢出器52係被省略。又,其與第2圖所示含氫液體生成裝置1相比較下,在氫氣供給管21設有流體加壓幫浦29之點上也有所不同,但是,此流體加壓幫浦29係因應需要,也可以省略。其他構成係與第1圖所示者相同。
在第3圖所示實施形態之情形,係取代流量調節閥44之開度為一定,而流過陰極板26之電流值成為可變。如上述實施例1~24所示,來自氫氣供給源2之含氫氣體之流量(流過陰極板26之電流值)、來自液體供給源3之自來水之流量、氣液混合物之壓力、及氫濃度之相關係數,係非常接近1,所以,事先求出這些關係式,事先使此關係式記憶到運算器5的ROM。而且,固定流量調節閥44之開度到一定值後,當實際上使用含氫液體生成裝置1時,使被電流檢出器53檢出之電流值及被水壓檢出器51檢出之水壓,讀入運算器5,使用在ROM被確立之求出氫濃度之運算程式,輸入檢出電流值與檢出壓力到關係式,藉以求出氫濃度。提示這些到顯示器6,藉此,使用者可知道來自供給口45之含氫液體之氫濃度。
第4圖係表示本發明含氫液體生成裝置1之再一實施形態之方塊圖。本實施形態之含氫液體生成裝置1,係在 對於一個液體供給源3,具有複數(在本例係兩個)氫氣供給源2A,2B之點上有所不同。亦即,氫氣供給源2A係供給含氫氣體者,可例示例如氫氣氣體鋼瓶、貯氫合金、燃料改質器及電解水生成器等。自這些氫氣供給源2A被供給之含氫氣體,係藉氫氣供給管21A,被送至合流部41A。在氫氣供給管21A設有止回閥22A,通過止回閥22A之含氫氣體係不回到氫氣供給源2A。而且,為了調整自氫氣供給源2A對於合流部41A之含氫氣體供給壓力,也可以在氫氣供給管21A設置流體加壓幫浦。另外,氫氣供給源2B也係供給含氫氣體者,可例示例如氫氣氣體鋼瓶、貯氫合金、燃料改質器及電解水生成器等。自這些氫氣供給源2B被供給之含氫氣體,係藉氫氣供給管21B,被送至合流部41B。在氫氣供給管21B設有止回閥22B,通過止回閥22B之含氫氣體不回到氫氣供給源2B。而且,為了調整自氫氣供給源2B對於合流部41B之含氫氣體供給壓力,也可以在氫氣供給管21B設置流體加壓幫浦。
液體供給源3係供給當作目的之含氫液體之液體,亦即,供給溶解氫氣之液體者。可例示例如自來水等之水、飲料及藥液等。自這些液體供給源3被供給之液體,係在液體供給管31之途中分岐,分別被送至兩個合流部41A,41B。在液體供給管31設有脫氣模組32與真空幫浦33。當使真空幫浦33為ON,以作動脫氣模組32時,可去除包含在自液體供給源3被供給之液體中之氣體(主要係氧氣等氣體)。藉此,自合流部41A,41B通過後述之溶解部4A,4B為止,液體與氫氣體之接觸量增加,所以,可提高氫濃度。而且,也可以省略脫氣 模組32及真空幫浦33。又,為了調整自液體供給源3對於合流部41A,41B之液體供給壓力,也可以在液體供給管31設置流體加壓幫浦。又,也可以在液體供給管31設置止回閥,使得來自液體供給源3之液體不回流。
合流部41A係以氫氣供給管21A與液體供給管31之配管接頭構成。到達合流部41A之含氫氣體與液體,係流入氣液混合管42A,藉被設於該氣液混合管42A上之流體加壓幫浦43A,往下游側被壓送。在氣液混合管42A流體加壓幫浦43A的下游側,設有溶解部4A。又,在氣液混合管42A的溶解部4A下游側,設有流量調節閥44A。
溶解部4A係內徑大於氣液混合管42A內徑之筒狀體,其在內部包括膜過濾器等之具有細孔之混合體。當含氫氣體與液體之氣液混合物通過膜過濾器等之細孔時,含氫氣體係微粒化,藉此,與液體接觸之表面積增加。又,藉流體加壓幫浦43A加壓力與流量調節閥44A之開度以微粒化之含氫氣體與液體係被加壓,所以,氫濃度變高。如此一來,成為高濃度之含氫液體,係自供給口45A被供給到當作目的之部位。
合流部41B係以氫氣供給管21B與液體供給管31之配管接頭構成。到達合流部41B之含氫氣體與液體,係流入氣液混合管42B,藉被設於該氣液混合管42B上之流體加壓幫浦43B,往下游側被壓送。在氣液混合管42B的流體加壓幫浦43B下游側,設有溶解部4B。又,在氣液混合管42B的溶解部4B下游側,設有流量調節閥44B。
溶解部4B係內徑大於氣液混合管42B內徑之筒狀 體,其係在內部包括膜過濾器等之具有細孔之混合體。當含氫氣體與液體之氣液混合物通過膜過濾器等之細孔時,含氫氣體係微粒化,藉此,與液體之接觸表面積增加。又,藉流體加壓幫浦43B加壓力與流量調節閥44B之開度以微粒化之含氫氣體與液體係被加壓,所以,氫濃度變高。如此一來,成為高濃度之含氫液體,係自供給口45B被供給到當作目的之部位。
本實施形態之含氫液體生成裝置1,係在上述構成之外,再包括:水壓檢出器51A,51B,檢出含氫液體之水壓;流量檢出器52A,52B,檢出含氫液體之流量;運算器5;以及顯示器6。
水壓檢出器51A係被設於氣液混合管42A的流體加壓幫浦43A與溶解部4A之間,檢出被流體加壓幫浦43A所加壓之含氫液體(含氫氣體與液體之氣液混合物)之水壓,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,水壓檢出器51A也可以設於氣液混合管42A的溶解部4A與流量調節閥44A之間。水壓檢出器51B係被設於氣液混合管42B的流體加壓幫浦43B與溶解部4B之間,檢出被流體加壓幫浦43B所加壓之含氫液體(含氫氣體與液體之氣液混合物)之水壓,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,水壓檢出器51B也可以設於氣液混合管42B的溶解部4B與流量調節閥44B之間。
流量檢出器52A係藉檢出流量調節閥44A之開度,檢出含氫液體之流量,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,流量檢出器52A也可以設於流量調節閥44A與供給口45A間之氣液混合管42A。流量檢出器52B係藉檢出 流量調節閥44B之開度,檢出含氫液體之流量,此檢出信號係藉運算器5,以既定時間間隔被讀出。而且,流量檢出器52B也可以設於流量調節閥44B與供給口45B間之氣液混合管42B。
運算器5係以包含CPU、ROM及RAM之微電腦構成。ROM係發揮記憶事先被求出之通過溶解部4A,4B之含氫液體之流量與水壓與氫濃度之關係資訊之記憶器之功能,又,確立有實際上在使用時,依據被檢出之流量及水壓與關係資訊,求出氫濃度之運算程式。
顯示器6係提示被運算器5所求出之氫濃度者,其中,在如七段數字顯示器之藉視覺認知之顯示器之外,也可以係如喇叭之藉聽覺知道濃度者。
在如上構成之本實施形態之含氫液體生成裝置1中,來自氫氣供給源2A,2B之含氫氣體之流量、來自液體供給源3之自來水之流量、氣液混合物之壓力及氫濃度之相關係數,係非常接近1,所以,事先求出這些關係式,事先記憶此關係式到運算器5的ROM。而且,使來自氫氣供給源2A,2B之含氫氣體之流量,亦即,使流過陰極板之電流固定在一定值後,當實際上使用含氫液體生成裝置1時,使被流量檢出器52A,52B檢出之流量及被水壓檢出器51A,51B檢出之水壓,讀入到運算器5,使用在ROM被確立之求出氫濃度之運算程式,輸入檢出流量與檢出壓力到關係式,藉以求出氫濃度。提示這些到顯示器6,藉此,使用者可知道來自供給口45之含氫液體之氫濃度。
又,取代此地,如第3圖所示,固定流量調節閥44A,44B之開度為一定值後,當實際上使用含氫液體生成裝置 1時,使被電流檢出器(53A,53B,圖示省略)檢出之電流值及被水壓檢出器51A,51B檢出之水壓,讀入到運算器5,使用在ROM被確立之求出氫濃度之運算程式,輸入檢出電流值與檢出壓力到關係式,藉以求出氫濃度。提示這些到顯示器6,藉此,使用者可知道來自供給口45之含氫液體之氫濃度。
1‧‧‧含氫液體生成裝置
2‧‧‧氫氣供給源
3‧‧‧液體供給源
4‧‧‧溶解部
5‧‧‧運算器(運算器、記憶器)
6‧‧‧顯示器(提示器)
21‧‧‧氫氣供給管
22‧‧‧止回閥
31‧‧‧液體供給管
41‧‧‧合流部
42‧‧‧氣液混合管
43‧‧‧流體加壓幫浦
44‧‧‧流量調節閥
45‧‧‧含氫液體供給口
51‧‧‧水壓檢出器
52‧‧‧流量檢出器

Claims (7)

  1. 一種求得含氫液體的氫濃度的方法,前述含氫液體係溶解含氫氣體到液體以連續性地生成,其特徵在於:事先求出前述含氫液體的流量與水壓與前述氫濃度之關係,檢出前述含氫液體的流量與水壓,依據被檢出之流量及水壓與前述關係,求出前述氫濃度。
  2. 一種求得含氫液體的氫濃度的方法,前述含氫液體係藉水之電解,生成含氫氣體,溶解該含氫氣體到流量可變之液體以連續性地生成,其特徵在於:事先求出前述電解時之電量、前述含氫液體的水壓及前述氫濃度之關係,檢出使前述含氫液體的流量為一定值時之前述電解時之電量與前述含氫液體的水壓,依據被檢出之電量及水壓與前述關係,求出前述氫濃度。
  3. 一種求得含氫液體的氫濃度的方法,前述含氫液體係藉水之電解,生成含氫氣體,溶解該含氫氣體到液體以連續性地生成,其特徵在於:事先求出前述電解時之電量、前述含氫液體之水壓、前述含氫液體之流量、及前述氫濃度之關係,檢出前述電解時之電量、前述含氫液體之水壓、及前述含 氫液體之流量,依據被檢出之電量、水壓及流量與前述關係,求出前述氫濃度。
  4. 一種含氫液體生成裝置,包括:氫氣供給源,供給含氫氣體;液體供給源,供給液體;溶解部,溶解前述含氫氣體到前述液體,以連續性地生成含氫液體;記憶器,記憶事先被求得之通過前述溶解部之含氫液體的流量與水壓與氫濃度之關係資訊;流量檢出器,檢出前述含氫液體之流量;水壓檢出器,檢出前述含氫液體之水壓;以及運算器,依據被檢出之流量及水壓與前述關係資訊,求出前述氫濃度。
  5. 一種含氫液體生成裝置,包括:氫氣供給源,藉水之電解,供給含氫氣體;液體供給源,供給流量可變之液體;溶解部,溶解前述含氫氣體到前述液體,以連續性地生成含氫液體;記憶部,記憶事先求得之前述電解時之電量、通過前述溶解部之含氫液體之水壓、及通過前述溶解部之含氫液體之氫濃度之關係資訊;電量檢出器,檢出使前述含氫液體之流量為一定值時之前述電解時之電量; 水壓檢出器,檢出使前述含氫液體之流量為一定值時之前述含氫液體之水壓;以及運算器,依據被檢出之電量及水壓與前述關係資訊,求出前述氫濃度。
  6. 一種含氫液體生成裝置,包括:氫氣供給源,藉水之電解,供給含氫氣體;液體供給源,供給液體;溶解部,溶解前述含氫氣體到前述液體,以連續性地生成含氫液體;記憶部記憶事先被求得之前述電解時之電量、通過前述溶解部之含氫液體之水壓、通過前述溶解部之含氫液體之流量、及通過前述溶解部之含氫液體之氫濃度之關係資訊;電量檢出器,檢出前述電解時之電量;水壓檢出器,檢出前述含氫液體之水壓;流量檢出器,檢出前述含氫液體之流量;以及運算器,依據被檢出之電量、水壓及流量與前述關係資訊,求出前述氫濃度。
  7. 如專利申請範圍第4至6項中任一項所述之含氫液體生成裝置,其中,更包括提示前述運算器所求出之氫濃度之提示器。
TW106109685A 2016-05-11 2017-03-23 Method for obtaining hydrogen concentration of hydrogen-containing liquid and device for generating hydrogen-containing liquid TWI629480B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095443A JP6148759B1 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 水素含有液体の水素濃度を求める方法及び水素含有液体の生成装置
JP2016-095443 2016-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201804154A true TW201804154A (zh) 2018-02-01
TWI629480B TWI629480B (zh) 2018-07-11

Family

ID=59061280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106109685A TWI629480B (zh) 2016-05-11 2017-03-23 Method for obtaining hydrogen concentration of hydrogen-containing liquid and device for generating hydrogen-containing liquid

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20170327958A1 (zh)
JP (1) JP6148759B1 (zh)
KR (1) KR20170127372A (zh)
CN (1) CN107449817A (zh)
DE (1) DE102017110010A1 (zh)
GB (1) GB2555502B (zh)
TW (1) TWI629480B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6767431B2 (ja) * 2018-06-06 2020-10-14 株式会社日本トリム 水素ガス溶解装置
JP6963363B2 (ja) * 2018-08-13 2021-11-10 旭化成株式会社 水電解装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001293342A (ja) * 2000-04-18 2001-10-23 Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd 炭酸水製造装置および炭酸水製造方法
JP2003334433A (ja) * 2002-05-16 2003-11-25 Kurita Water Ind Ltd 連続溶解装置、連続溶解方法及び気体溶解水供給装置
CA2548767A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-23 Proton Energy Systems, Inc. System for generating hydrogen and method thereof
JP2006035107A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Matsushita Electric Works Ltd 電解水生成器
JP2006071340A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Kurita Water Ind Ltd 液体中の溶存気体濃度の測定方法、測定装置及び窒素ガス溶解水の製造装置
US7402287B2 (en) * 2004-12-17 2008-07-22 Texaco Inc. Apparatus and methods for producing hydrogen
WO2009015127A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Rovcal, Inc. On-demand high energy density hydrogen gas generation device
JP4547543B2 (ja) * 2008-07-03 2010-09-22 広島化成株式会社 加水素水の製造方法
JP2010234298A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Kurita Water Ind Ltd ガス溶解水供給装置及びガス溶解水の製造方法
KR101448577B1 (ko) * 2012-11-12 2014-10-13 주식회사 파이노 수소수 제조장치
JP6196528B2 (ja) * 2013-10-30 2017-09-13 株式会社日本トリム 溶存水素濃度測定方法及び電解水生成装置
WO2016033447A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Nuvera Fuel Cells, Inc. Methods of operating pressure swing adsorption purifiers with electrochemical hydrogen compressors

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170127372A (ko) 2017-11-21
GB2555502A (en) 2018-05-02
JP6148759B1 (ja) 2017-06-14
TWI629480B (zh) 2018-07-11
GB201707179D0 (en) 2017-06-21
US20170327958A1 (en) 2017-11-16
JP2017203690A (ja) 2017-11-16
GB2555502B (en) 2019-07-24
CN107449817A (zh) 2017-12-08
DE102017110010A1 (de) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI592518B (zh) 氫氣生成裝置
JP5900688B1 (ja) 水素ガス生成装置
JP6196528B2 (ja) 溶存水素濃度測定方法及び電解水生成装置
WO2020179340A1 (ja) 水素付加装置及び水素透過膜の消耗度判定方法
TW201804154A (zh) 求得含氫液體的氫濃度的方法及含氫液體的生成裝置
CN112437756B (zh) 用于具有集成检测的臭氧水生成单元的系统和方法
WO2019235473A1 (ja) 水素ガス溶解装置
CN113396009B (zh) 加氢装置以及氢透过膜的消耗度判定方法
JP6810112B2 (ja) 電解水生成装置及び電解水生成方法
US20200361795A1 (en) Electrolytic Water Production Device and a Method of Producing Electrolytic Water
JP2017179556A (ja) 水素ガス生成装置
KR20160124688A (ko) 멀티제어를 이용한 선박평형수 처리장치
CN107108283A (zh) 用于UpA单元的pH控制方法
JP2006159072A (ja) 電解水生成装置
JP2006035107A (ja) 電解水生成器
JP7104837B1 (ja) 溶存ガス濃度測定方法、溶存水素濃度測定装置及び透析液調製用水製造装置
CN219239340U (zh) 微酸性电解水生成器
JP5154707B1 (ja) オゾン水用温度計及びオゾン水生成装置
JP3558901B2 (ja) 一定範囲濃度維持式オゾン水供給装置
JPH07195075A (ja) 強酸性水生成器の電解時異常検出装置
JP2021193212A (ja) 水素ガス生成装置
CN115893595A (zh) 一种电解水浓度的控制系统
JP2018083132A (ja) 殺菌水の製造方法と製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees