TWI638784B - Hydrogen water manufacturing device, manufacturing method thereof and storage method - Google Patents

Hydrogen water manufacturing device, manufacturing method thereof and storage method Download PDF

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Abstract

提供一種氫水之製造裝置及其製造方法和保持高濃度的保管方法， 其係能以簡單的裝置有效地在短時間內製造飽和濃度的氫水。
【解決手段】一種氫水之製造裝置，其係具有容器，係可密閉收容水、及加壓手段，係將與水一起收容在容器內之氣體狀態的氫氣加壓至1大氣壓力以上未達10大氣壓力作為容器內的氫氣壓力，加壓手段為收容在氫氣貯存容器之氫氣的壓力或用泵浦將氫氣壓縮之機械性壓力，具有氫氣貯存容器與容器連結將氫氣供應給容器之連結管，其特徵為，還具有混合手段，係混合容器內的水使水與氫氣接觸。

Description

氫水之製造裝置及其製造方法和保管方法
本發明係關於氫水之製造裝置及其製造方法和保管方法，更詳細上，關於在氫氣加壓下與水混合使氫氣溶存於水中的氫水之製造裝置及其製造方法和保管方法。
在健康意識抬頭下，使氫氣溶存之氫水受到矚目。氫水進入體內則會藉由其還原力使體內的活性氧消失，被認為具有抗老化的效果。溶存於氫水之氫氣係當作飲料水經由嘴攝取之外，透過洗臉或洗澡甚至於化妝品經由皮膚攝取。
另外，氫水因具有還原力，也有作為電子零件的洗淨劑之使用方法。可藉由以氫水洗淨電子零件，去除覆蓋電子零件表面的氧化覆膜。
本發明所論及的氫水為使氫分子溶解於水中，與使原子狀氫(氫自由基或氫化物離子)溶解之所謂的「活性氫水」作區隔。
使氫分子溶解於水中製造氫水的方法，已知有氫氣穿過多孔質的管噴入到水中以使氣泡化而使氫氣溶解之氫氣注入法。(例如，參考日本專利文獻1、2)。
氫分子在常溫常壓下為氣體，其對水的溶解度為以1大氣壓力(0.101MPa)在20℃時(常溫．常壓)為1.62ppm(純水1公升中1.62mg)，這即為常溫常壓的飽和溶解度。
依據亨利法，氣體的溶解度與壓力成比例，故氫氣對水的溶解速度快速，溶解量也增大。然而，回到常壓則溶解於水中之氫氣會脫氣，回到常溫常壓的飽和溶解度。
一般家庭裝設的氫水製造裝置，市售的有各式各樣的製品，但皆為大規模的裝置，價位也高。會有餐飲店或美容院等的專業用必須更大規模的設備之問題。
一種被稱為固體陶磁法之方法，作為簡便地製作氫水之方法。此方法係僅將在二氧化矽(石英)或碳酸鈣(珊瑚鈣)等混合金屬鎂之粉末成形為棒狀，置入放有水的容器就可形成氫水，但會有欠缺實際數據並缺乏重複性的問題。
市售的是在使氫氣產生的沐浴精混合氫化鎂或氫化鈣換成上述的金屬鎂。
任何一種方式均是在常溫．常壓下進行，故當然在常溫．常壓條件下的飽和濃度當然會下滑，藉由方式只有極低濃度。
另外，含在氫水之氫氣濃度即使是飽和濃度仍只有1.6ppm極微量，氫氣本身不得成為太大的成本，但在既有方式的情況，依方式有所不同，但應用電氣或拋棄式的資材等，會耗費氫氣本身成本的數倍至數百倍的成本。
針對氫水的問題點還有保存及輸送的問題。即溶解於水中的氫氣容易脫氣，被認為飽和狀態的氫水在開放的狀態下靜置經2個小時減少成1/10的濃度(參考日專利文獻3)。
依據週刊雜誌的調查，檢查由網購購買之裝入寶特瓶之氫水的溶存氫氣濃度，檢查過的2種品牌之溶存氫氣濃度均為0ppm。同時進行測定之充填在鋁罐的3種品牌之氫水的溶存氫氣濃度為0.1~0.8ppm的範圍。這些 氫水為飲料水廠商等在工廠生產的，根據標籤記載，製造時接近氫氣對水的飽和溶存量，故在輸送中及保存中溶解的氫氣消失90%以上的氫氣。氫水也可在超市、超商、藥局等購得。然而，會有包括網購之這些銷售通路無法購得高濃度氫水的問題。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本專利特開2005-177724號公報
〔專利文獻2〕日本專利特開2007-283280號公報
〔專利文獻3〕世界智慧財產權機構國際事務所
國際公開 第2008/015867號
本發明係用以解決現存的問題，其目的為提供一種氫水之製造裝置及其製造方法，其係以各種規模的現場也可利用之簡單的裝置有效率地在短時間內製造飽和濃度的氫水。
另外，其他的目的為提供一種工廠內生產時氫水之保管方法。
為了要達成上述目地，本發明的氫水之製造裝置係具有容器，係可密閉收容水、及加壓手段，係將與水一起收容在容器內之氣體狀態的氫氣加壓至1大氣壓力以上未達10大氣壓力作為容器內的氫氣壓力，加壓手段為收容在氫氣貯存容器之氫氣的壓力或用泵浦將氫氣壓縮之機械性壓力，具有氫氣貯存容器與容器連結將氫氣供應給容器之連結管，其特徵為，還具有混合手段，係將容器內的水混合以使水與氫氣接觸。
上述的混合手段較佳為均勻搖動混合或氫氣噴入水中。
如本發明的氫水之製造裝置，其中，收容水與氫氣之容器為從寶特瓶、鋁罐及鋼瓶中選出的一種，混合手段為均勻搖動混合。
如本發明的氫水之製造裝置，其中，收容水與氫氣之容器為反應槽，混合手段為氫氣噴入水中。
當收容水與氫氣之容器為從寶特瓶、鋁罐及鋼瓶中選出的一種時，連結管為耐壓性的可撓性管，較佳為容器與連結管之間，具有可拆裝地連接連結管之連接部，還具有可密閉容器之瓶蓋。
為了要達成上述目地，本發明的氫水之製造方法，其特徵為，具有容器，係可密閉收容水、及加壓手段，係將與水一起收容在容器內之氣體狀態的氫氣加壓，加壓手段為收容在氫氣貯存容器之氫氣的壓力或用泵浦將氫氣壓縮之機械性壓力，具有氫氣貯存容器與容器連結將氫氣供應給容器之連結管，藉由加壓手段，將容器內的氫氣壓力設為1大氣壓力以上未達10大氣壓力，均勻搖動容器或氫氣噴入水中以使水與氫氣接觸而將氫氣溶存於水中。
收容水與氫氣之容器為從寶特瓶、鋁罐及鋼瓶中選出的一種，使水與氫氣接觸的方法可為均勻搖動混合。
依據本發明，在高壓下的溶解度高的狀態下製作常溫．常壓之飽和濃度以上的氫水，會藉由減壓回到飽和濃度，但可擔保飽和濃度。以極簡單的裝置及操作即可在短時間內製造氫水，可在必要時立即攝取氫水。另外，在大量製造氫水的情況，也能以簡單的裝置及操作製造，由於必要的運作成本也只是溶解的氫氣，可供應低價的氫水。
另外，在保管的情況，在減壓後回到飽和濃度的期間，迅速密封，氫氣本身發出氣泡，再度變成高壓，可在保管時也維持高壓並維持高濃度。
1、100‧‧‧氫水之製造裝置
10‧‧‧容器(保特瓶)
20、120‧‧‧氫氣貯存容器(氫氣吸附合金氣瓶)
22、122‧‧‧調節器
30、130‧‧‧耐壓管、連結管
40‧‧‧瓶蓋
42‧‧‧接合部
50‧‧‧機械閥
110‧‧‧反應槽
124‧‧‧電磁閥
132‧‧‧氫氣循環管
140‧‧‧蓋
142‧‧‧壓力計
150‧‧‧氫氣循環泵浦(隔膜泵浦)
160‧‧‧供水管
162‧‧‧供水泵浦
170‧‧‧配水管
圖1為本發明的實施例1中使用寶特瓶之氫水的製造設備之側面圖。
圖2為本發明的實施例2中使用反應槽之氫水的製造設備之側面圖。
本發明係關於製造氫水之裝置及其製造方法。
圖1及圖2為顯示用以製造氫水之氫水的製造設備之側面圖。
本發明的氫水之製造裝置係具有容器，係可密閉收容水、及加壓手段，係將與水一起收容在容器內之氣體狀態的氫氣加壓至1大氣壓力以上未達10大氣壓力以下作為容器內的氫氣壓力，加壓手段為收容在氫氣貯存容器之氫氣的壓力或用泵浦將氫氣壓縮之機械性壓力，具有氫氣貯存容器與容器連結將氫氣供應給裝有水的容器之連結管，其特徵為，還具有混合手段，係將容器內的水混合以使水與氫氣接觸。
另外，本發明的氫水之製造方法係其特徵為，具有容器，係可密閉收容水、及加壓手段，係將與水一起收容在容器內之氣體狀態的氫氣加壓，加壓手段為氫氣貯存容器內之氫氣的壓力或用泵浦將氫氣壓縮之機械性壓力，具有氫氣貯存容器與裝有水的容器連結將氫氣供應給容器之連結管，藉由加壓手段，將容器內的氫氣壓力設為1大氣壓力以上未達10大氣壓力，均勻搖動容器或氫氣噴入水中以使水與氫氣接觸而將氫氣溶存於水中。
本發明所使用之密閉容器為內部可收容水，可收容大氣壓以上的氫氣的話，其形狀、大小、材質並沒有特別的限定，不過可手持飲用容器內的氫水之大小的容器的話，不論塑膠瓶或塑膠袋、玻璃瓶、陶製的器皿、金屬製的容器皆可。
其中，在容器內形成高壓的情況，亦可善加利用能維持氣密性之可旋扭鎖緊之螺旋式的瓶蓋成為一組之塑膠瓶、塑膠袋、玻璃瓶、金屬製的瓶子。
塑膠瓶所使用的塑膠，可列舉出聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚醋酸乙烯(polyvinyl acetate)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)、ABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene resin)、AS樹脂(acrylonitrile styrene resin)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)、聚醯胺(polyamide)、尼龍(nylon)、聚縮醛(polyacetal)、聚碳酸酯(polycarbonate)、變性聚苯醚(modified polyphenylene ether)、聚酯(polyester)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT polybutylene terephthalate)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET polyethylene terephthalate)等的熱可塑性樹脂。其中，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯因價廉且強度優異，可善加利用。尤其，聚對苯二甲酸乙二酯的瓶子亦稱為寶特瓶，已廣泛普及，可善加利用。
塑膠袋所使用的塑膠，可列舉出聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚醋酸乙烯(polyvinyl acetate)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)、ABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene resin)、AS樹脂(acrylonitrile styrene resin)、丙烯酸樹脂(acrylic resin)、聚醯胺(polyamide)、尼龍(nylon)、聚縮醛(polyacetal)、聚碳酸酯(polycarbonate)、變性聚苯醚(modifiedpolyphenylene ether)、聚酯(polyester)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT polybutylene terephthalate)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET polyethylene terephthalate)等的熱可塑性樹脂。
其中，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯因價廉且強度優異，可善加利用。這些塑膠袋較佳為鋁的薄膜積層之多層構造。可藉由鋁膜積層，延緩氫水的氫氣脫氣。
製造氫水的玻璃瓶只要其瓶口可用螺旋瓶蓋密閉且耐壓到10MPa的容器內壓力的話，形狀或材質或色調並沒有限制。可善加利用作為葡萄酒或碳酸飲料的容器使用之玻璃瓶。
金屬製的瓶子所使用的金屬包括有鋁、鋼、鈦等。其中鋁及鋼製的瓶子因作為碳酸飲料或咖啡等的飲料容器正流通著，故容易購得，可善加使用這些飲料容器。
另一方面，在以飲食店、美容院、澡堂、醫院等必要大容量的氫水之設施製造氫水的情況，必須以大型的密閉容器製造。
大型的密閉容器可列舉出牛乳輸送管、50加侖鐵桶、各種尺寸的反應槽等。形狀一般為圓筒形，材質則善加使用金屬。
大型容器所使用的金屬包括有鐵、銅、鋁等，不過不鏽鋼或黃銅等的合金亦可。另外，可善加使用施予玻璃襯裏(glass lining)加工或琺瑯覆層之金屬，甚至於表面施予電鍍加工、噴漆之金屬。
這些容器可藉由應用市售的既有商品施予簡單的加工組裝氫水之製造裝置。
收容在這些容器的水可為飲料水使用的話，並沒有特別的限制，為硬度0~100的軟水，硬度100~300的中硬水，硬度300以上的硬水亦可。另外，為含有果汁或乳成分等的添加物之飲料水亦可。
收容在容器之水的量，考慮到水與氫氣的接觸效率，設為容器容量的50~80%較佳。50%以下則1次作業可完成之氫水的量太少並非有效 率，80%以上則在混合時水與氫氣的接觸面積極端變少，恐會有時間耗費在製造氫水之虞。
本發明之溶解於氫水的氫氣之製造方法包括有各式各樣的方法，舉例：(A)在以鐵為首之金屬加入硫酸等的酸使氫氣產生之方法、(B)在鋁(Al)、鋅(Zn)、錫(Sn)、鉛(Pb)等的兩性金屬加入鹼性的水之方法、(C)在氫化鈣、氫化鎂、硼氫化鈉等的還原劑加入水之方法、(D)將水電解之方法等。
以這些中任何一種的方法所製造之氫氣亦可作為氫水的原料使用，不過壓縮藉由工業上製作之金屬與酸的反應取得之氫氣、或給氫氣吸附合金吸收，充填到氫氣貯存容器之氫氣既簡單取得又容易使用。
氫氣貯存容器包括有將1~35MPa的氫氣壓縮貯存之壓縮氫氣貯存氣瓶、使用超低溫的隔熱容器之液體氫氣貯存槽、可在常溫常壓下貯存氫氣之氫氣吸附合金氣瓶、將高壓容器與藉由氫氣吸附合金的貯存組合在一起之混合式氣瓶。任何一種的氫氣貯存器均可作為本提案發明的氫氣供應源使用，不過其中價格上則是藉由壓縮氫氣貯存氣瓶的貯存較為有利，基於安全的層面，可在常溫常壓下操作之氫氣吸附合金氣瓶較為有利。
氫氣貯存容器與密閉容器之間可藉由以耐壓性之連結管連結，將氫氣貯存容器的氫氣供應給密閉容器內的水中。
在使用壓縮氫氣貯存氣瓶的情況，較佳為在氫氣瓶加裝壓力計與壓力調整器為成一組之調節器。密閉容器例如為寶特瓶的情況，由於可減壓供應氫氣，氫氣瓶與密閉容器連結之連結管，可用塑膠製或橡膠製之耐壓性可撓性管，可在維持氫氣瓶與密閉容器以連結管連結的狀態下均勻搖動混合製造氫水。
在使用氫氣吸附合金氣瓶作為氫氣貯存容器的情況，為了要穩定取出氫氣，亦可在氫氣吸附氣瓶安裝加溫裝置。另外，亦可在連結氫氣貯 存容器與密閉容器之間之連結管設置將氫氣壓縮之壓縮機。藉由設置壓縮機，可在壓縮氫氣貯存氣瓶的壓力下降時、及在從氫氣吸附合金氣瓶供應氫氣太緩慢時，供應1大氣壓力至10大氣壓力的氫氣。
氫氣吸附合金已開發出各式各樣的吸附合金。代表性的吸附合金已知有AB5型的LaNi、AB型的TiFe、Mg系的Mg2Ni等。本發明中，若為吸附氫氣依需求釋放出氫氣的吸附合金話，任何一種的吸附合金均可使用。
在使用氫氣瓶的情況，氫氣瓶與密閉容器以耐壓的連結管連結即可。例如，在以反應槽製造氫氣的情況，連結管使用不鏽鋼或黃銅製之金屬製的管較佳。另外，使用聚烯烴樹脂(polyolefin)、聚醯胺(polyamide)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)之合成樹脂的管改成金屬製的連結管亦可。
為了要將氫氣貯存容器與連結管、反應槽與連結管牢固連結，在連結管的兩端部裝設末端連接器。
另一方面，例如在密閉容器為寶特瓶的情況，連結管為拆卸容易的可撓性連結管，便利性較高。在使用可撓性的連結管的情況，由於亦可在結合連結管的狀態下均勻搖動混合，因而可一面供應氫氣一面製造氫水。
例如，在使用寶特瓶作為密閉容器的情況，必須有將從氫氣瓶連結之可撓性管與寶特瓶結合之連接部。連接部為從寶特瓶的瓶蓋中央向外延伸之筒狀突起，其前端為插入口，插入耐壓管的其中一端即可與氫氣瓶連通。
在連結管的末端裝設用以連結到此連接部之末端連接器。裝設在可撓性管的末端之末端連接器與裝設在連接部之末端連接器藉由螺合或 嵌合進行連接較佳。藉由裝設在可撓性管的末端之末端連接器與裝設在連接部之末端連接器連接，形成耐氫氣壓力的牢固連接。
較佳為在該連接部設置逆止閥。藉由設置逆止閥，即使從連接部拆下連結管仍可維持容器內的壓力。可藉由將容器內的氫氣壓力維持在高壓的狀態均勻搖動混合，製造使氫氣溶解於水中之氫水。
逆止閥的種類包括有閥的一端成絞鏈形式開關之擺動式逆止閥(swing check valve)、流路成S狀之升降式逆止閥(lift check valve)、利用彈簧力開關之圓盤式逆止閥等，不過這些的任何一種閥均可作為連接部的逆止閥使用。另外，以矽橡膠的力進行圓盤式逆止閥的開關之超級閥(super valve)因小型化可善加利用。
此連接部在前端與蓋部之間設置雙通旋塞改成逆止閥亦可。可在充填氫氣後關閉旋塞，拆下可撓性管的狀態下，搖動瓶子將水與氫氣均勻混合。
例如在使用寶特瓶作為密閉容器的情況，備妥密閉容器的瓶蓋。利用與當作容器之寶特瓶成一組之瓶蓋，加工成本發明的瓶蓋。在瓶蓋頂部(或底部)的中央貫穿插入連接部的孔，在該孔穿入逆止閥的一部分也就是連接部以黏著劑固定即可。為了要提高密閉性，亦可在連接部的外周部設置與瓶蓋的側部黏著之凸緣。當然也可另行作成瓶蓋。
具有附逆止閥的連接部之瓶蓋、及具有包括雙通旋塞的連接部之瓶蓋亦可藉由與具有內螺紋的溝槽之蓋部一起押出成形一體成形。
例如，在密閉容器為玻璃瓶或鋁罐的情況，密閉容器的瓶蓋一般是鋁製。在此情況下也是在瓶蓋頂部(或底部)的中央貫穿插入連接部的孔，在該孔穿入具有逆止閥的連接部予以固定即可。為了要提高密閉性， 亦可在連接部的外周部設置與瓶蓋的側部黏著之凸緣。進而，為了要確保瓶蓋與容器的密閉性，亦可在瓶蓋的底部設置墊圈。
例如，在密閉容器為鋼瓶的情況，也是與鋁瓶同樣備妥瓶蓋即可。
收納在密閉容器之氫氣的充填量，雖愈高壓氫氣的溶解速度愈快速，在短時間內即可製造氫水，不過例如在使用寶特瓶的情況，因容器的內部壓力之耐壓極限為10大氣壓力程度，氫氣的充填氣壓為1~10大氣壓力(0.1~1MPa)，較佳為2~8大氣壓力(0.2~0.8MPa)，更佳為3~5大氣壓力(0.3~0.5MPa)。
使水與氫氣接觸之方法被認為有：(A)手持水與氫氣密封的容器，藉由手腕的上下或左右運動，搖動均勻混合之方法、(B)將密閉容器固定在水平往復運動之振動器，均勻搖動混合之方法、(C)將密閉容器置入超音波振動器施予超音波振動之方法、(D)用攪拌裝置攪拌水之方法、(E)將噴嘴插入水中噴入高壓的氫氣之方法、(F)將成霧狀的水噴入充填在容器內之高壓的氫氣之方法等多種的方法。
在以手持的瓶子容器使水與氫氣接觸的情況，藉由(A)項之手腕的上下或左右運動之均勻搖動混合為最簡便的方法。若有氫氣貯存容器與具有耐壓性的連結管及連結部之專用的瓶蓋的話，可在任何時間任何地點製作氫水。
藉由在容器內部壓力高壓的狀態下與水混合，可使1大氣壓力下的飽和溶存濃度以上溶存氫氣，回到常壓時，過剩的溶存氫氣成為細小的泡沫而脫氣，成為常氣壓的飽和溶存濃度。
在保存已溶存氫氣之氫水的情況，在維持容器內部壓力高壓的狀態下保存，由於一定程度的長期間可維持使氫氣高濃度溶存的狀態，此期間可供應飽和溶存濃度的氫水。
另一方面，在以中型至大型的密閉容器製作氫水的情況，被認為有：(B)將密閉容器固定在水平往復運動之振動器，均勻搖動混合之方法、(C)將密閉容器置入超音波振動器施予超音波振動之方法、(D)用攪拌裝置攪拌水之方法、(E)將噴嘴插入水中噴入高壓的氫氣之方法、(F)將成霧狀的水噴入充填在容器內之高壓的氫氣之方法等多種的方法。
在以中型至大型的密閉容器製造氫水的情況，從收容在密閉容器內的水之接近底部的一部分高壓噴入氫氣即可。此情況，噴入之氫氣的氣泡愈細或氣泡數量愈多，則氫氣與水的接觸面積愈廣闊，氫氣溶解到水中的速度愈快速。另外，因藉由氣泡攪拌水，故製造效率提升。
別的形態，例如在以中型的牛乳罐製造氫水的情況，亦可藉由在罐的內部置入已將棒狀的磁鐵封入四氟乙烯之轉子，接近從容器的外部旋轉之別的磁鐵旋轉之裝置，攪拌牛乳罐內部的水，與氫氣接觸。
另一種別的形態，例如在以大型的反應容器製造氫水的情況，將攪拌機設置在容器的上部攪拌水即可。此時，使攪拌翼片旋轉之馬達亦可設置在容器的外側上部，或是設置在容器內部的空間。
實施例1
根據實施例詳細說明本發明的實施形態。氧化還原電位係以日本東亞DKK股份有限公司製造之手提式ORR計RM-30P進行測定。
圖1為顯示以本發明的實施例1的寶特瓶製造氫水之裝置。圖號10為500ml的寶特瓶。使用市售的容器作為日本茶的飲料用容器。圖號20為氫氣吸附合金氣瓶(FC-R & D公司製造，高充填密度氫氣吸附氣瓶，型號：FCMH-20)。在氫氣吸附合金氣瓶(20)安裝微調節器(FC-R & D公司製造，型號：FCMR-S)(22)。在氫氣吸附合金氣瓶(20)的微調節器(22)與寶特瓶(10)以耐壓管(日本PISCO股份有限公司製造，商品名：聚烯烴管，外形4mm、 內徑2.5mm)(30)連結，在耐壓管的中間安裝藉由按壓按鈕可開關通路之手動閥(日本PISCO股份有限公司製造，商品名：斷流裝置接頭(Stop Fitting)，型號：PSC4-M5M，圖中白箭頭)與機械閥(日本PISCO股份有限公司製造，銷釘式，型號：MVP42)(50)。在寶特瓶(10)安裝具有與耐壓管連接的接合部(42)之瓶蓋(不鏽鋼製)(40)。瓶蓋(40)係以經車床加工之具有內螺紋之螺紋緊固式的瓶蓋(40)，貫穿上部中央開孔，在該處貫穿安裝聚丙烯製之逆止閥(日本PISCO股份有限公司製造，商品名：逆止閥直型接頭，型號：CVC4-M5B)的入口側管，作為接合部(42)之瓶蓋。其上端部與耐壓管(30)觸碰即可拆裝。接合部(42)的下部成為逆止閥，以當拆裝耐壓管(30)時可維持容器內的壓力之方式構成。
本實施例1中，以安裝在自來水龍頭之淨水機淨化過的自來水250ml裝入寶特瓶(10)，安裝具有配備逆止閥的接合部(42)之瓶蓋(40)。接合部(42)與氫氣吸附氣瓶(20)以耐壓管(30)連結。藉由微調節器(22)將氫氣壓力調整到0.3MPa後，按壓手動閥打開機械閥(50)使寶特瓶(10)與氫氣吸附氣瓶(20)連通。確認寶特瓶膨脹而處在內部的氫氣氛圍高的狀態後，將耐壓管(30)從接合部(42)分離。
將寶特瓶(30)向上下左右持續劇烈搖動1分鐘後，停止搖動，鬆開瓶蓋予以減壓則會從瓶內的水冒出細泡沫，水中的氫氣濃度成為常氣壓下之飽和氫氣濃度的1.6ppm。
實施例2
圖2顯示本發明的實施例2中氫水的製造設備之側面圖。
本發明的氫水之製造設備(100)係具有內徑34cm，高度150cm之有底圓筒形狀的反應槽(日本氫氣產生器發展公司製造，不鏽鋼製)(110)，在底部的相反側之開放的部分設置用以安裝蓋(140)之凸緣。反應槽(110)係以 底部接地的狀態垂直設置。以對向於離底部7.5cm的位置的方式設置供水口及氫氣噴入口，供水口連接不鏽鋼製的供水管(160)，氫氣的噴入口連接不鏽鋼製的連結管(130)。供水管(160)的另一端連接到水源，不過在水源與反應槽(110)之間設置供水泵浦(日本荏原製作所製造，40×32EHM42G353.OA 200V)(162)。另一方面，在結合連結管(130)的其中一端之氫氣的噴入口，結合用以細化氫氣的泡沫之聚氨基甲酸酯製的多孔質素材所製造之噴嘴，在連結管(130)的另一端，透過調節器(大和產業股份有限公司製造，小型壓力調整器，型式YR-90F)(122)連結壓縮氫氣瓶(40L型)(120)。在調節器(122)與反應槽(110)之間的連結管(130)，設置連結管(130)進行開關之電磁閥(日本SMC公司製造，VDW10)(124)。
在離反應槽(110)的底部92cm的位置，設置取出由反應槽(110)所製造的氫水之氫水取出口，連結不鏽鋼製的配水管(170)。反應槽(110)之開放的上部藉由蓋(140)密閉，固定在凸緣。在蓋(140)設置壓力計(142)(日本高島計器股份有限公司製造，密閉型壓力計，WT75)及用以使氫氣循環之氫氣循環管(132)。氫氣循環管(132)透過氫氣循環泵浦(日本共立精巧股份有限公司製造，隔膜泵浦，型式E100V型)連接至連結管(130)。
使供水泵浦(162)作動，供水給反應槽(110)。確認水面達到氫氣取水口後，鎖緊設置在配水管(170)之旋塞，打開設置在連結管(130)之電磁閥(124)。藉由結合在氫氣吸附合金氣瓶(120)之調節器(122)，當泵浦壓力為0.8MPa時，反應槽內的壓力成為0.5MPa。打開配水管(170)的旋塞，取出氫水的同時使氫氣循環泵浦(150)作動，將尚未被吸收的氫氣由氫氣噴入口導入至反應槽(110)。
其結果，每一小時可從電位為+400~+745mV之原水，採得2500公升之氧化還原電位為-220~253mV之氫水。
產業上之可利用性
本發明中實施例1的氫水之製造裝置，由於是一種簡單的裝置，不論在何時何地皆可製造溶存1.6ppm的氫氣之氫水，適合作為氫水之製造裝置。
本發明中實施例2的氫水之製造裝置，由於是一種簡單的裝置，可大量製造飽和狀態溶存之氫水，適合作為大量製造氫水之裝置。

Claims (3)

  1. 一種氫水之製造裝置，其係具有：容器，係可密閉收容水；瓶蓋，係可密閉該容器；氫氣貯存容器，係收容氫氣；及連結管，係該氫氣貯存容器與前述容器連結，將氫氣供應給前述容器；其特徵為，前述容器為從寶特瓶、鋁罐及鋼瓶中選出的一種，收容在前述氫氣貯存容器之氫氣係將與水一起收容在前述容器內之氣體狀態的氫氣加壓至1大氣壓力以上未達10大氣壓力作為前述容器內的氫氣壓力，藉由均勻搖動前述容器，使前述容器內的水與氫氣接觸以製造氫水。
  2. 如請求項第1項所述的氫水之製造裝置，其中，前述連結管係由耐壓性的可撓性管構成，在維持連接前述氫氣貯存容器的狀態下，均勻搖動前述容器。
  3. 一種氫水之製造方法，係使用請求項第1項的氫水之製造裝置的氫水之製造方法，其特徵為，具有：加壓階段，係前述氫氣貯存容器與前述容器連通，將前述容器內的氫氣壓力設為1大氣壓力以上未達10大氣壓力；及混合階段，係藉由在前述氫氣貯存器與前述容器連通的狀態下均勻搖動前述容器，使水與氫氣接觸以使氫氣溶存於水中。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6074464B2 (ja) * 2015-07-14 2017-02-01 光騰光電股▲ふん▼有限公司 ボトル入り水素豊富水飲料、ボトル入り水素豊富水飲料の製造システム及び製造方法
WO2018123033A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 直之 矢田 水素水製造方法
US11129848B2 (en) 2017-08-08 2021-09-28 Perricone Hydrogen Water Company, Llc Medication enhancement using hydrogen
JP2019128006A (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 Ｍｅｅｔ株式会社 水素ガス供給ユニット
CN109020006B (zh) * 2018-08-13 2021-04-02 宋冬梅 常温常压下高稳定医用灭菌饱和氢水及其制备方法
JP7219894B2 (ja) * 2019-02-28 2023-02-09 岩谷産業株式会社 水素溶存液製造装置及び水素溶存液製造方法
JP2020175355A (ja) * 2019-04-23 2020-10-29 株式会社ドクターズ・マン 水素ガス溶解方法及び水素ガス溶解装置
JP7541216B2 (ja) * 2019-04-23 2024-08-28 慶應義塾 水素含有臓器保存液の生成方法及び水素含有臓器保存液
KR102072337B1 (ko) * 2019-09-27 2020-01-31 주식회사 디에스정공 수소수 제조장치
US11123365B2 (en) 2019-11-18 2021-09-21 Perricone Hydrogen Water Company, Llc Compositions comprising palmitoylethanolamide and hydrogen water, and methods thereof

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2890342B2 (ja) * 1994-08-23 1999-05-10 熊本県 食品等の還元性水素水とその製造方法並びに製造装置
JP2000354696A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Joho Kagaku Kenkyusho:Kk 洗濯水、風呂水等へ供給する水素飽和水の大量連続供給装置
JP2002301483A (ja) * 2001-04-06 2002-10-15 Shigemi Iida 水素水製造装置
JP3829170B2 (ja) * 2001-05-01 2006-10-04 有限会社情報科学研究所 ガス溶存液状媒体の生産システム
JP2004237271A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Fukuda Sangyo:Kk 酸素水の生成方法及び酸素水生成容器
JP2004290870A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Mori Kikai Seisakusho:Kk 還元電位調整方法およびその装置
JP2004344862A (ja) * 2003-05-19 2004-12-09 Wataru Murota 還元性清涼飲料水及びその製造方法
JP2005013825A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Kenji Yamazaki 還元性水素水、還元性水素水の製造装置
JP2005013833A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Eko Japan Kk 還元性水素水、還元性水素水の製造装置
JP4000568B2 (ja) 2003-12-16 2007-10-31 広島化成株式会社 水素水を製造する装置
JP3606466B1 (ja) * 2004-04-12 2005-01-05 株式会社ティーイーディー 水素還元水の製造方法
JP2006021163A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Teikoku Electric Mfg Co Ltd 反応装置
JP2007229695A (ja) * 2006-02-27 2007-09-13 Techno 21:Kk 水素結合水の製造方法及び水素結合水の製造装置
JP2007283280A (ja) 2006-04-14 2007-11-01 Hiroshima Kasei Ltd 加水素水を製造する方法
WO2008029525A1 (fr) * 2006-09-05 2008-03-13 Ohta, Shigeo Procédé et appareillage pour la production en masse de liquide contenant du gaz dissous dans celui-ci par un procédé d'écoulement sous pression constante
JP2010124808A (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 Naoyuki Yada 水素含有飲料製造及び供給装置並びに水素含有飲料の製造方法
JP2010137181A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Makiura Keisuke 酸素水生成装置
JP4652479B1 (ja) * 2010-07-14 2011-03-16 ミズ株式会社 生体適用液への選択的水素添加器具
JP4950352B1 (ja) * 2011-07-15 2012-06-13 ミズ株式会社 生体適用液への選択的水素添加器具
JP5986718B2 (ja) * 2011-07-25 2016-09-06 バイオコーク技研株式会社 水素水製造装置及び水素水製造方法
JP5416246B2 (ja) * 2011-11-15 2014-02-12 株式会社ヒロマイト 水素水の生水方法
JP5095020B1 (ja) * 2012-03-13 2012-12-12 エウレカ・ラボ株式会社 気体溶解水浄水器
JP2014042894A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Ashitamiraizu:Kk 水素注入器およびそれを備える水素注入システム
JP2014208337A (ja) * 2013-03-29 2014-11-06 アンティバック インターナショナル カンパニー リミテッドＡｎｔｉｂａｃ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 水素水生成器及び水素水生成方法
CN104583137B (zh) * 2013-08-26 2016-04-13 皆川浩章 便携用的富氢水生成用水壶

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