TWI494144B - High concentration hydrogen supply device for living body - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種生物體用高濃度氫氣供給裝置。
作為生物體用高濃度氫氣供給裝置,已知一種生物體用高濃度氫氣供給裝置,該裝置係藉由將空氣混合器安裝於從氫氣產生裝置往鼻導管之導管的一部分,可任意地設定所供給之氫氣的濃度(專利文獻1)。
[專利文獻1]特開2009-5881號公報
可是,在該生物體用高濃度氫氣供給裝置,因為在安裝於往鼻導管之導管的一部分之空氣混合器內混合氫氣,所以在從氫氣產生裝置至空氣混合器之導管係使高濃度之氫氣通過,而在醫療現場或家庭無法安全地使用。
本發明所欲解決之課題係提供一種生物體用高濃度氫氣供給裝置,該裝置係可在醫療現場或家庭安全地使用有益於健康的氫氣。
本發明係透過提供一種生物體用高濃度氫氣供給裝置,解決課題,該生物體用高濃度氫氣供給裝置係使用稀釋用氣體供給器,在陰極附近或陰極水面附近稀釋藉電解在電解室或側室所產生之氫氣,或將所產生之氫氣的一部分釋放至室外,而且使用稀釋用氣體供給器或吸氣泵稀釋室內之氫氣,藉此,在從產生氫氣之時間點至送至生物體的全部過程,可將氫氣維持於是未滿爆炸下限之濃度的18.3vol%。
若依據本發明,可在醫療現場或家庭安全地使用有益於健康的氫氣。
1‧‧‧生物體用高濃度氫氣供給裝置
2‧‧‧被電解原水
3‧‧‧電解室
4、5‧‧‧電極板
6‧‧‧電解槽
7‧‧‧氣層部
8‧‧‧氫氣透過膜
9‧‧‧開口部
10‧‧‧稀釋用氣體供給部
11‧‧‧吸氣泵
12、16‧‧‧導管
13‧‧‧隔膜
14‧‧‧直流電源
15‧‧‧間隔片
16‧‧‧側室
第1圖係表示本發明之一實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
第2圖係表示本發明之其他的實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
第3圖係表示本發明之另外的實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
第4圖係表示本發明之另外的實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
第5圖係表示本發明之另外的實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
第6圖係表示本發明之另外的實施形態之生物體用高濃度
氫氣供給裝置的圖。
第7圖係表示本發明之另外的實施形態之生物體用高濃度氫氣供給裝置的圖。
本發明之生物體用高濃度氫氣供給裝置係主要以生物體(包含細胞或內臟器官)之健康的維持或功能的維持、疾病的改善或功能的改善、健康的診斷或功能的測量為目的,並將氫氣供給至生物體的裝置。作為氫氣之供給路徑,未限定如此,包含藉來自鼻腔或口腔之吸入的供給、藉對皮膚或內臟器官之曝露或吹入的供給、或液狀藥劑或內臟器官保存液等藉以應用於生物體為前提之對生物體應用液之曝露或吹入的供給、藉來自具有生物體之容器或電路的外側之擴散的供給等。
在本發明,將被電解原水導入設置於電解室或電解室外之側室,並自直流電源施加直流電壓,藉此,對被電解原水進行電解,而在陰極側產生氫氣。
藉電解在陰極側所產生之氫氣係移至電解室或側室的氣層部。在此時,若是以蓋等封閉電解室或側室,而妨礙氫氣對大氣之擴散者,隨著時間經過,氣層部之氫氣濃度係變高,而超過是氫氣之下限的18.3vol%。又,即使是電解室或側室未被封閉,而氣層部對大氣開放的情況,亦在陰極附近或陰極水面附近的任一地點,係局部地形成高濃度的氫氣濃度區域。
一般,氫氣與大氣中之氧氣反應而成為爆炸氣的係氫氣濃度超過4.7vol%之後,但是在申請專利人的實驗,這
種爆炸氣導至實際上之起火(爆燃)的係在大多數的情況,發生於遠高於作為氫氣之爆炸界限之4.7vol%的濃度。事實上,只要繼續進行電解,儘管從陰極或陰極水面係總是繼續產生氫氣,在4.7vol%的氫氣濃度,即使使火焰接近陰極或陰極水面,亦聽不到爆炸聲,即使聽得到亦只不過極小聲。
在申請專利人的實驗,爆炸聲達到稍微刺耳,而產生小的爆燃的係頂多氫氣濃度超過10~15vol%(爆燃下限)之後。
另一方面,雖然用以如何得到高濃度之氫氣,但是氫氣和氧氣的反應無法求得濃度超過是以爆炸使震波傳至周圍之濃度18.3%(爆炸下限)的氫氣。
因此,在本發明,將最高濃度之氫氣的發生地點,即,電解時之陰極或陰極水面的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%較佳,未滿15.0vol%更佳,未滿4.7vol%最佳。
從電解室與電極板之位置關係的觀點,用以實施本發明之形態係主要分成以下的2種型式。即,係1.(至少)一對電極板被包容於電解室的內部而且共享氣層部(一方之電極板上空與另一方之電極板上空連續)的形態(以下之第1、第2、第3實施形態)、與2.隔膜劃分電解室之內部與外部,而且(至少)一對電極板之一方的電極板設置於電解室的內部,另一方的電極板設置成與間隔之外部接觸,未共享氣層部(一方之電極板上空與另一方之電極板上空被隔開)之形態(以下之第4、第5實施形態)的2種。
在以下,從本觀點,記載在本發明可實施之實施
形態的幾種形態。
本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係如第1圖所示,包含:電解槽6,係具有被導入被電解原水2之電解室3、與被包容於電解室3之內部的至少一對電極板4、5,該至少一對電極板4、5藉間隔片15等設置成隔著距離;及直流電源14,係對該電解槽6之電極板4、5施加直流電壓;在該生物體用高濃度氫氣供給裝置1,作為如下之生物體用高濃度氫氣供給裝置1所實施,因為電解室3之氣層部7的一部分或全部被氫氣透過膜8所覆蓋、或具有開口部9、或是其雙方,所以透過電解室3之氣層部7的氫氣經由氫氣透過膜8或開口部9部分地向電解室3的外部釋出,可將電解室3之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且可將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係如第2圖所示,在第1實施形態所記載之生物體用高濃度氫氣供給裝置1,作為如下之生物體用高濃度氫氣供給裝置1所實施,更具備用以稀釋在電解室3之氣層部7所產生的氫氣而且以適當風量將氫氣送至生物體之稀釋用氣體供給部10或吸氣泵11中的至少任一方,透過從該稀釋用氣體供給部10所供給之稀釋用氣體、或藉該吸氣泵11經由該氫氣透過膜8或開口部9從電解室3之氣層部7之外面所吸氣的稀釋用氣
體與氫氣混合,可將未滿15.0vol%之包含該氫氣與該稀釋用氣體的混合氣體12供給至生物體。
本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係包含:電解槽6,係具有被導入被電解原水2之電解室3、與被包容於電解室3之內部的至少一對電極板4、5,該至少一對電極板4、5設置成隔著距離;及直流電源14,係對該電解槽6之電極板4、5施加直流電壓;在該生物體用高濃度氫氣供給裝置1,作為如下之生物體用高濃度氫氣供給裝置1所實施,具備用以稀釋從成為陰極之電極板4或5所產生的氫氣的稀釋用氣體供給部10,透過從該稀釋用氣體供給部10所供給之稀釋用氣體被送風至電極板4、5的附近,總是將電解時之該電極板5附近的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,藉此,可將未滿爆炸下限之包含該氫氣與該稀釋用氣體的混合氣體12供給至生物體。
又,本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係包含:電解槽6,係具有被導入被電解原水2之電解室3、劃分該電解室3之內部與外部之一片以上的隔膜13、及隔著該隔膜13設置於該電解室3之內部與外部的各個之至少一對的電極板4、5,該電解室3或側室16之外部的電極板5設置成與該隔膜13接觸,而且設置具有外部之電極板5的側室16;及直流電源14,係對該電解槽6之電極板4、5施加直流電壓;在該生物體用高濃度氫氣供給裝置1,作為如下
之生物體用高濃度氫氣供給裝置1所實施,因為電解室3之氣層部7的一部分或全部被氫氣透過膜8所覆蓋、或具有開口部9、或是其雙方,所以透過側室之氣層部7的氫氣經由氫氣透過膜8或開口部9部分地向電解室3或側室16的外部釋出,可將側室之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且可將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係如第3圖所示,在第4實施形態所記載之生物體用高濃度氫氣供給裝置1,作為如下之生物體用高濃度氫氣供給裝置1所實施,更具備用以稀釋在側室之氣層部7所產生的氫氣而且以適當風量將氫氣送至生物體之稀釋用氣體供給部10或吸氣泵11中的至少任一方,透過從該稀釋用氣體供給部10所供給之稀釋用氣體、或藉該吸氣泵11經由該氫氣透過膜8或開口部9從電解室3之氣層部7之外面所吸氣的稀釋用氣體與氫氣混合,可將未滿15.0vol%之包含該氫氣與該稀釋用氣體的混合氣體12供給至生物體。
以上係本發明之可行之實施形態的一部分,不是阻止其他的可行的實施形態。又,電解槽6係具有劃分該電解室3之內部與外部之一片以上的隔膜13、及隔著該隔膜13設置於該電解室3之內部與外部的各個之至少一對的電極板4、5,該電解室3之外部的電極板5設置成與該隔膜13接觸,作為此電解槽6,例如包含在專利第3349710號等所記載之電解
槽。
進而,作為本發明之實施形態,可舉例表示第4圖至第7圖所示之生物體用高濃度氫氣供給裝置1。在這些實施形態,在隔膜13劃分電解槽6的內部並形成電解室3與是該電解室3之外部的側室16上、及一對電極板4、5之一方的電極板設置於電解室3的內部且另一方之電極板設置成在電解室3的外部(側室16)與隔膜13接觸上共同。
其中,在第4圖及第5圖所示之實施形態,設置於被導入被電解原水2之電解室3的電極板4作為陰極,隔著隔膜13設置於側室16之電極板5作為陽極,因此,氫氣係在電解室3所產生,此氫氣所集中之氣層部7亦形成於電解室3。相對地,在第6圖及第7圖所示之實施形態,設置於被導入被電解原水2之電解室3的電極板5作為陽極,隔著隔膜13設置於側室16之電極板4作為陰極,因此,氫氣係在側室16所產生,此氫氣所集中之氣層部7亦形成於側室16。
第4圖所示之本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1包括:電解槽6;直流電源14,係對一對電極板4、5施加直流電壓;及構成稀釋用氣體供給手段之吸氣泵11,係供給用以稀釋從一對電極板4、5中成為陰極之電極板所產生之氫氣的稀釋用氣體。
電解槽6係具有被導入被電解原水2之電解室3、劃分電解室3之內部與外部之的隔膜13、及隔著隔膜13設置於電解室3之內部與外部的各個之一對電極板4、5。又,電解
室3之內部的電極板4及外部的電極板5都設置成與隔膜13接觸。此外,在圖示之電解槽6,設置一片隔膜13及一對電極板4、5,但是亦可設置複數片隔膜13或複數對電極板4、5。又,只要至少電解室3之外部的電極板5設置成與該隔膜13接觸,電解室3之內部的電極板4未必要設置成與隔膜13接觸。
在圖示之例子,因為被導入被電解原水之電解室3的電極板4作為陰極,所以進行被電解原水之電解時,在該電解室3產生氫氣,此氫氣係集中於電解室3之上部的氣層部7。電解槽6係上面開口之有底筒狀之容器狀的構件,氫氣透過膜8設置於上面的開口。即,氫氣透過膜8係設置成覆蓋形成於電解室3之氣層部7的至少一部分。此外,在圖示之例子,氫氣透過膜8亦延伸至電解室3之外部,即側室16的上面,但是本發明之生物體用高濃度氫氣供給裝置1係只要覆蓋形成於電解室3之氣層部7的至少一部分即可。
又,在覆蓋電解室3之氣層部7的氫氣透過膜8,形成一個或複數個開口部9,並作成可與電解槽6之外部的氣體流通。此外,從異物對所產生之氫氣之混入等的觀點,亦可省略開口部9。
在相當於形成於電解室3的氣層部7之電解槽6的壁面,設置對以集中於氣層部7之氫氣為目標的部位(生物體等)引導的導管12,並將吸氣泵11設置於此導管12。藉由使該吸氣泵11動作,氣層部7之氣壓減少,經由氫氣透過膜8及開口部9將外氣導入氣層部7。而且,在氣層部7藉外氣稀
釋氫氣,該已稀釋之氫氣經由導管12,被導向作為目標的部位。此外,吸氣泵11之動作條件及氫氣透過膜8之透氣性能係被設定成將電解室3之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
第5圖所示之本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係相對第4圖所示之第6實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1,稀釋用氣體供給手段的構成相異,其他的構成係相同。即,如第5圖所示,在相當於形成於電解室3的氣層部7之電解槽6的壁面,設置對以集中於氣層部7之氫氣為目標的部位(生物體等)引導的導管12、及將外氣強迫地供給至氣層部7的導管16,並將稀釋用氣體供給部10設置於此導管16。稀釋用氣體供給部10係吸入周圍等之外氣後,經由導管16,向氣層部7導入外氣。而且,藉由使稀釋用氣體供給部10動作,氣層部7的氣壓增加,經由氫氣透過膜8及開口部9向外部排出氣層部7內之氫氣的一部分。藉此,在氣層部7藉外氣稀釋氫氣,該已稀釋之氫氣經由導管12,被導向作為目標的部位。此外,稀釋用氣體供給部10之動作條件及氫氣透過膜8之透氣性能係被設定成將電解室3之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
第6圖所示之本發明之一實施形態的生物體用高
濃度氫氣供給裝置1包括:電解槽6;直流電源14,係對一對電極板4、5施加直流電壓;及構成稀釋用氣體供給手段之吸氣泵11,係供給用以稀釋從一對電極板4、5中成為陰極之電極板所產生之氫氣的稀釋用氣體。
電解槽6係具有被導入被電解原水2之電解室3、劃分電解室3之內部與外部之的隔膜13、及隔著隔膜13設置於電解室3之內部與外部的各個之一對電極板4、5。又,電解室3之內部的電極板5及外部的電極板4都設置成與隔膜13接觸。此外,在圖示之電解槽6,設置一片隔膜13及一對電極板4、5,但是亦可設置複數片隔膜13或複數對電極板4、5。又,只要至少電解室3之外部的電極板4設置成與該隔膜13接觸,電解室3之內部的電極板5未必要設置成與隔膜13接觸。
在圖示之例子,因為側室16之電極板4作為陰極,所以進行被導入電解室3之被電解原水的電解時,在側室16產生氫氣,此氫氣係集中於側室16的氣層部7。電解槽6係上面開口之有底筒狀之容器狀的構件,氫氣透過膜8設置於上面的開口。即,氫氣透過膜8係設置成覆蓋形成於側室16之氣層部7的至少一部分。此外,在圖示之例子,氫氣透過膜8亦延伸至側室16之外部,即電解室3的上面,但是本發明之高濃度氫氣供給裝置1係只要覆蓋形成於側室16之氣層部7的至少一部分即可。
又,在覆蓋側室16之氣層部7的氫氣透過膜8,形成一個或複數個開口部9,並作成可與電解槽6之外部的氣
體流通。此外,從異物對所產生之氫氣之混入等的觀點,亦可省略開口部9。
在相當於形成於側室16的氣層部7之電解槽6的壁面,設置對以集中於氣層部7之氫氣為目標的部位(生物體等)引導的導管12,並將吸氣泵11設置於此導管12。藉由使該吸氣泵11動作,氣層部7之氣壓減少,經由氫氣透過膜8及開口部9將外氣導入氣層部7。而且,在氣層部7藉外氣稀釋氫氣,該已稀釋之氫氣經由導管12,被導向作為目標的部位。此外,吸氣泵11之動作條件及氫氣透過膜8之透氣性能係被設定成將側室16之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
第7圖所示之本發明之一實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1係相對第6圖所示之第8實施形態的生物體用高濃度氫氣供給裝置1,稀釋用氣體供給手段的構成相異,其他的構成係相同。即,如第7圖所示,在相當於形成於側室16的氣層部7之電解槽6的壁面,設置對以集中於氣層部7之氫氣為目標的部位(生物體等)引導的導管12、及將外氣強迫地供給至氣層部7的導管16,並將稀釋用氣體供給部10設置於此導管16。稀釋用氣體供給部10係吸入周圍等之外氣後,經由導管16,向氣層部7導入外氣。而且,藉由使稀釋用氣體供給部10動作,氣層部7的氣壓增加,經由氫氣透過膜8及開口部9向外部排出氣層部7內之氫氣的一部分。藉此,在
氣層部7藉外氣稀釋氫氣,該已稀釋之氫氣經由導管12,被導向作為目標的部位。此外,稀釋用氣體供給部10之動作條件及氫氣透過膜8之透氣性能係被設定成將側室16之氣層部7的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,而且將該氫氣透過膜8或開口部9之上空附近的氫氣濃度維持於未滿15.0vol%。
此外,在此,被電解原水係經由水之電解的過程可在陰極產生氫氣的水,包含自來水、淨水、精製水、離子交換水、RO水、蒸餾水等,被電解原水係亦可適當地含有鈣離子或鎂離子等電解質。
又,為了在電解時不會產生多餘的氣體,在離子交換水、精製水等不含離子的純水以人工添加水溶性的化合物,製作被電解原水較佳。
尤其,因為已知氯氣係基本上對生物體有害,所以在本發明所使用之被電解原水係實施氯離子之除去處理較佳,一樣地,在包含氫氣與稀釋用氣體之混合氣體的氯氣濃度亦愈低愈佳。在包含氫氣與稀釋用氣體之混合氣體的氯氣濃度係1ppm以下較佳,0.5ppm以下更佳,0.1ppm以下最佳。進一步而言,若是對含有PO4
(3-)、SO4
(2-)、NO3
(-)等在溶解於水時使離子化傾向比氫氧化物離子更高的陰離子溶出之水溶性化合物的水(水本身係預先進行離子之除去處理較佳)進行電解,因為氫氧化物離子一面釋出電子一面產生氧氣(O2
)的反應比陰離子之氣化更優先,所以在氣層部釋出多餘之氣體的可能性小。
這些事項係以在陰極所產生之氫氣與在陽極所產
生之氣體混合為前提。在作為「至少一對電極板包含於電解室的內部而且共享氣層部(一方之電極板的上空與另一方之電極板的上空連續)的形態」來實施本發明的情況尤其佳。
又,電極板係未限定如此,例如可使用將鈦板作為材料,並被覆從白金、銥、鈀等之群所選擇的貴金屬者。
此外,作為上述之隔膜劃分電解室的內部與外部,而且(至少)一對電極板之一方的電極板設置於電解室的內部,另一方的電極板設置成與隔膜之外部接觸之形態所使用的隔膜,使用陽離子交換膜較佳,若考慮離子傳導性、物理強度、氣體阻隔性、化學穩定性、電化學穩定性、熱穩定性等之各因素時,作為電解質基,可適合使用具備磺酸基之全氟系磺酸膜。作為這種膜,列舉是具有磺酸基之全氟乙烯醚與四氟乙烯之共聚物膜的nafion膜(登錄商標、杜邦公司製)、fremion膜(登錄商標、旭硝子公司製)、aciplex膜(登錄商標、旭化成公司製)等。
又,在上述之「隔膜劃分電解室的內部與外部,而且至少一對電極板之一方的電極板設置於電解室的內部,另一方的電極板設置成與隔膜之外部接觸的實施形態」,亦可電解室之內部的電極板係設置成與隔膜接觸,亦可設置成與隔膜隔著微小之距離。
在本發明,氣層部7係包含在電解室3或側室16之未充滿被電解原水之空間的概念。即,係包含電解室及/或側室中至少具有成為陰極之電極板之室之未充滿被電解原水之空間的概念。
在本發明,提供透過以適當方法稀釋滯留於這種氣層部7的氫氣,而可安全地使用之生物體用高濃度氫氣供給裝置1。例如,作為這種稀釋的方法,如上述所示,包含:1.使用稀釋用氣體供給器,藉由將稀釋用氣體吹至陰極附近或陰極水面附近,稀釋氫氣的方法;2.進行以氫氣透過膜覆蓋電解室或側室之氣層部的一部分或全部、或設置開口部中之至少一方,而且使用吸氣(真空)泵,將電解室或側室之外面的氣體(空氣等)作為稀釋用氣體,向電解室或側室之內部吸入,藉此,稀釋氫氣的方法;3.進行以氫氣透過膜覆蓋電解室或側室之氣層部的一部分或全部、或設置開口部中之至少一方,並向電解室之外面釋出電解室或側室之氫氣的一部分,而且使用稀釋用氣體供給器,將稀釋用氣體吹至氫氣,藉此,稀釋氫氣的方法等。此外,在本發明,因為側室係在功能上亦具有可當作與電解室相同的一面,所以只要未分開地記載兩者,電解室這個詞亦可能包含側室。
在此,稀釋用氣體供給器包含空氣泵等可對稀釋用氣體送風的裝置。又,吸氣(真空)泵係包含所謂的真空泵之概念,係可一面將電解室或側室之外面的稀釋用氣體(空氣等)吸入電解室或側室內,一面稀釋電解室內之氫氣的裝置。
此外,稀釋用氣體係一般包含大氣或人口空氣的概念,亦包含已調整氧氣濃度之醫療用氣體或其他之包含麻醉、醫療用成分的醫療用氣體。
又,作為這種氫氣透過膜,係水難透過性或非透過性並係氫氣透過性之不織布等的氣體膜較佳,但是未限定如
此。
此外,陰極附近或陰極水面附近係包含距離陰極(或陰極水面)7公分、較佳係5公分、更佳係3公分、最佳係1公分之位置的概念。
一樣地,從安全性之觀點,可說電解室之氫氣透過膜或開口部之上空附近的氫氣濃度係維持於未滿15.0vol%較佳,更佳係未滿10.0vol%,最佳係未滿3.0vol%,在此,電解室或側室之氫氣透過膜或開口部的上空附近係包含距離氫氣透過膜或開口部7公分、較佳係3公分、更佳係與氫氣透過膜或開口部的上空接觸之位置的概念。
此外,因為氫氣濃度係原則上愈接近氫氣之產生源可當作愈高,所以在由於生物體用高濃度氫氣供給裝置之尺寸的緣故等而難在該位置測量的情況,在比該位置更近距離,可是儘量接近該位置之位置測量即可。
又,在本發明,在開始電解1分鐘後、已經過所設想之電解時間之一半的時間點、及電解結束後之各個時間點,測量陰極或陰極水面附近的氫氣濃度,將在該任一時間點都是未滿18.3vol%的情況當做「將電解時之陰極或陰極水面附近的氫氣濃度總是維持於未滿18.3vol%」。
但,因為本發明係完全與生物體用高濃度氫氣供給裝置相關之發明,所以雖然將氫氣維持於未滿18.3vol%,但是不是要求超出必要的稀釋。因此,與在其他的產業之氫氣的處理相異,不是應向系統外安全地丟棄所產生之氫氣之以使氫氣濃度儘量接近零為目標即可者,伴隨電解條件之管理或送風
量之管理較佳。
即,例如,以人或動物在一分鐘所吸入之空氣或高濃度氧氣量為標準,例如以1mL/min以上,較佳係1L/min以上,更佳係2L/min以上,再更佳係4L/min以上,尤其佳係6L/min以上之通氣量進行通氣較佳。又,從效果之觀點,在本發明,最好在包含氫氣與稀釋用氣體之混合氣體的氫氣濃度係0.01vol以上,較佳係0.1vol以上,更佳係1.0vol以上。
此外,作為將這種混合供給至生物體之形態,例如,除了使臉直接接近陰極附近或陰極水面附近或陰極室並吸入混合氣體之形態以外,還包含自設置於電解室或側室之混合氣體導出口吸入混合氣體的形態。
又,藉由將鼻導管等附件與混合氣體導出口適當地連接,亦可提高生物體供給時之便利性或混合氣體供給的穩定性。
以下,說明本發明之實施例。此外,在本專利申請無特別告知的情況,用於測量各種物性值之各種測量儀器類係氫氣濃度計為「XP-3140(新COSMOS電機公司製)」、電流計為「CLAMP AC/DC HIGHTESTER 3265(日置電機公司製)、電壓計為「CDM-2000(CUSTOM公司製)」。
電解槽之特徵在於:具有被導入被電解原水之電解室、劃分在電解室之內與外之該陽離子交換膜、及隔著陽離子交換膜設置於電解室之內與外之各個的一對白金電極,電解
室外之電極板設置成與陽離子交換膜接觸,進而電解室內之電極板亦設置成與陽離子交換膜接觸,電解室外之電極板被側室所包圍,在該電解槽之電解室,裝入藤沢市自來水1.4L,而且將設置於電解室內之電極板作為陽極,並將設置於電解室外之側室內的電極板作為陰極,將來自直流電源之直流電壓施加於兩電極間,以電解電流進行電解。
電解開始時,同時使與側室連接之吸氣泵(真空泵ULVAC機工(股份有限公司)DAP-6D)動作,自設置於側室之直徑3mm的開口部以6L/min吸入一般大氣,並送風至氫氣產生器內。測量在開始進行電解1分鐘後、5分鐘後、電解結束(自開始電解10分鐘後)時之側室內的氫氣濃度、電解電壓。在第1表表示其結果。
在第1實施例,測量對一般大氣不送風的情況之在開始進行電解10秒鐘後、50秒鐘後之側室內的氫氣濃度、電解電壓。在第1表表示其結果(因為開始測量後,氫氣濃度急速上升,所以變更了測量間隔)。
1‧‧‧生物體用高濃度氫氣供給裝置
2‧‧‧被電解原水
3‧‧‧電解室
4‧‧‧電極板
5‧‧‧電極板
6‧‧‧電解槽
7‧‧‧氣層部
8‧‧‧氫氣透過膜
9‧‧‧開口部
14‧‧‧直流電源
15‧‧‧間隔片
Claims (8)
- 一種生物體用高濃度氫氣供給裝置,包括:電解槽,係具有被導入被電解原水之電解室、劃分該電解室之內部與外部之一片以上的隔膜、以及隔著該隔膜設置於該電解室之內部與外部的各個之至少一對電極板,該電解室之外部的電極板設置成與該隔膜接觸;直流電源,係對該一對電極板施加直流電壓;及用以稀釋從成為陰極之電極板所產生的氫氣之稀釋用氣體供給器或真空泵中至少一方;該電解室係其氣層部之一部分或全部被氫氣透過膜所覆蓋;藉由將使用該稀釋用氣體供給器或真空泵所供給之稀釋用氣體送風至該陰極或陰極水面,將在電解時距離該陰極或該陰極水面7cm之位置的氫氣濃度維持於未滿18.3vol%,並將氫氣濃度為0.1vol%以上,且未滿18.3vol%之包含氫氣與稀釋用氣體的混合氣體供給至生物體。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中該電解室之內部的電極板設置成與該隔膜接觸。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中包含該一對電極板中之一方之電極板的側室設置於該電解室之外部。
- 如申請專利範圍第3項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中被電解原水被導入該電解室之內部及該側室。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置, 其中在被電解原水被導入該電解室之內部的狀態,將設置於該電解室之內部的電極板作為陰極,將設置於該電解室之外部的電極板作為陽極,並將來自該直流電源之直流電壓施加於兩電極板。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中該稀釋用氣體係一般大氣。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中以0.5L/min以上之通氣量對該稀釋用氣體送風。
- 如申請專利範圍第1項之生物體用高濃度氫氣供給裝置,其中該混合氣體之氯氣濃度係1ppm以下。
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