(57)【要約】【課題】簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能な方法等を提供する。【解決手段】水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させて酸化還元水を製造する酸化還元水製造方法であって、水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズル６を用いて、水通路に水を通過させるとともに当該水通路を通過する水に気体通路を介して水素及び酸素のいずれか一方又は両方を供給することで水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させて酸化還元水を製造する酸化還元水製造方法であって、
水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルを用いて、水通路に水を通過させるとともに当該水通路を通過する水に気体通路を介して水素及び酸素のいずれか一方又は両方を供給することで水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造することを特徴とする酸化還元水製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の酸化還元水製造方法に使用するノズルであって、
水通路と当該水通路に連通する気体通路とを備えたことを特徴とするノズル。
【請求項３】
水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルと、
ノズルの水通路に水を供給するための水供給源と、
ノズルの気体通路に水素及び酸素のいずれか一方又は両方を供給するための気体供給源とを備え、
ノズルが、水通路を流れる水流により、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を気体通路から水通路に取り込むことによって、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造することを特徴とする酸化還元水製造装置。
【請求項４】
水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルと、
ノズルの水通路に水を供給するための水供給源と、
水を電気分解して水素及び酸素を生成する電気分解装置と、
電気分解装置で生成された水素及び酸素のいずれか一方又は両方をノズルに供給するとともに電気分解後の水を排水する気液分離装置とを備え、
ノズルが、水通路を流れる水流により、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を気体通路から水通路に取り込むことによって、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造することを特徴とする酸化還元水製造装置。
【請求項５】
水供給源としての水道と、
水を浄化してノズルに供給する浄化装置と、
水道水を分岐させて、分岐させた一方の水道水を浄化装置に供給するとともに、分岐させた他方の水道水を電気分解装置に供給する分岐装置とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の酸化還元水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸水素水等の酸化還元水を製造する方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水を分岐して、分岐された一方の水道水を電気分解器に供給するとともに、分岐された他方の水を貯留タンクに供給し、電気分解器で生成した水素を貯留タンクに貯留した水道水に混入させることで水道水に水素を含有させた水素水（酸化還元水）を供給する水素水供給装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３６１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置においては、電気分解器で生成した水素を貯留タンクに貯留した水道水に混入させる混合手段として、循環流路、循環ポンプ、加圧器、細泡器を用い、貯留タンクの水道水を循環させて水道水に水素を混入させる装置であるため、混合手段の部品点数が多くなってコストがかかるだけでなく、水道水に水素を混入させるために時間がかかり、また、貯留タンクに貯留した分しか一度に酸化還元水を製造することができない。即ち、酸化還元水を連続して製造し続けることができない。また、電気分解後の不純物の多い電気分解水も循環するので、不純物の多い酸化還元水となる。
本発明は、簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能な方法等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る酸化還元水製造方法は、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させて酸化還元水を製造する酸化還元水製造方法であって、水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルを用いて、水通路に水を通過させるとともに当該水通路を通過する水に気体通路を介して水素及び酸素のいずれか一方又は両方を供給することで水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造するので、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とをノズルに供給し続けることによって、簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能となる。また、ノズルを用いて水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合するため、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を水に混入させやすくて、これら気体の溶存量を多くでき、かつ、これら気体が抜けにくい酸化還元水を製造できる。
本発明に係る酸化還元水製造方法に使用するノズルは、水通路と当該水通路に連通する気体通路とを備えたので、簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能となる。また、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とをノズル内で混合できるため、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を水に混入させやすくて、これら気体の溶存量を多くでき、かつ、これら気体が抜けにくい酸化還元水を製造できる。
本発明に係る酸化還元水製造装置は、水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルと、ノズルの水通路に水を供給するための水供給源と、ノズルの気体通路に水素及び酸素のいずれか一方又は両方を供給するための気体供給源とを備え、ノズルが、水通路を流れる水流により、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を気体通路から水通路に取り込むことによって、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造するので、簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能となる。また、水素及び酸素のいずれか一方又は両方の溶存量を多くでき、かつ、これら気体が抜けにくい酸化還元水を製造できる。
本発明に係る酸化還元水製造装置は、水通路と水通路に連通する気体通路とを備えたノズルと、ノズルの水通路に水を供給するための水供給源と、水を電気分解して水素及び酸素を生成する電気分解装置と、電気分解装置で生成された水素及び酸素のいずれか一方又は両方をノズルに供給するとともに電気分解後の水を排水する気液分離装置とを備え、ノズルが、水通路を流れる水流により、水素及び酸素のいずれか一方又は両方を気体通路から水通路に取り込むことによって、水素及び酸素のいずれか一方又は両方と水とを混合させた酸化還元水を製造するので、簡単かつ安価に不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能となる。また、電気分解装置で生成された水素及び酸素のいずれか一方又は両方をノズルに供給するので、触媒を不要とできる。また、水素及び酸素のいずれか一方又は両方の溶存量を多くでき、かつ、これら気体が抜けにくい酸化還元水を製造できる。
また、水供給源としての水道と、水を浄化してノズルに供給する浄化装置と、水道水を分岐させて、分岐させた一方の水道水を浄化装置に供給するとともに、分岐させた他方の水道水を電気分解装置に供給する分岐装置とを備えたので、水道水を利用して、不純物の少ない酸化還元水を連続して製造可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】酸化還元水製造装置の概念構成図。
【図２】酸化還元水製造装置の構成例を示す図。
【図３】ノズルの平面図。
【図４】ノズルの分解斜視図。
【図５】ノズルの動作説明図。
【図６】酸水素水の製造後の経過時間、溶存水素量、還元電位、温度との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態１
図１に示すように、実施形態１による酸化還元水製造装置は、水供給源としての水道源１と、浄化装置２と、電気分解装置３と、気液分離装置４と、気液混合装置５と、分岐装置１０とを備える。当該分岐装置１０は、水道源１から供給される水道水を浄化装置２側と電気分解装置３側とに分配して供給するための例えば分岐管により構成される。
【０００８】
図２に示すように、浄化装置２は、例えば、水道水を浄化するためのフィルターにより構成される。例えばフィルターとして、粗ゴミ取り用のセグメントフィルター、塩素抜き用のプレカーボンフィルター、ミネラル補給用のポストカーボンフィルターとを備えた構成である。
分岐装置１０と浄化装置２との間を繋ぐ接続管８１には給水弁１１が設けられ、当該給水弁１１の弁開度を調整することで、浄化装置２に供給される水道水の量を調整できるように構成されている。
【０００９】
電気分解装置３は、水道水を電気分解して水素及び酸素を発生させ、当該水素及び酸素と電気分解水とを接続管８３を介して気液分離装置４に供給する装置である。
電気分解装置３は、例えば、電解液を収容した容器内に、＋極として機能させる１枚のステンレス電極板と、−極として機能させる２枚の鋼電極板とを備えた構成であって、ステンレス電極板の一方の板面と一方の鋼電極板の板面とを対向させるとともに、ステンレス電極板の他方の板面と他方の鋼電極板の板面とを対向させた３枚の電極板によるサンドイッチ構造を備えた装置である。
分岐装置１０と電気分解装置３との間を繋ぐ接続管８２には給水弁１２及び流量調整バルブ１３が設けられ、当該流量調整バルブ１３の弁開度を調整することで、電気分解装置３に供給される水道水の量を調整できるように構成されている。
【００１０】
気液分離装置４は、電気分解装置３から供給された酸素及び水素のみを接続管８５を介してノズル６に供給するとともに、電気分解装置３から供給された電気分解後の不純物の多い電気分解水を排水管８４を介して排水する機能を備えた例えばガス分離タンク（容器）により構成される。
【００１１】
気液混合装置５は、気液分離装置４から接続管８５を介して供給された酸素及び水素と浄化装置２から接続管８６を介して供給された浄化水とを混合して酸化還元水としての酸水素水を生成する装置である。
気液混合装置５は、ノズル６と混合器７とを備えて構成される。
【００１２】
ノズル６は、気液分離装置４から接続管８５を介して供給された酸素及び水素と浄化装置２から接続管８６を介して供給された浄化水とを混合するために、図３に示すように、水通路６１と当該水通路６１に連通する気体通路６２とを備えた構成である。
ノズル６は、例えば、図４；５に示すように、例えば合成樹脂製の２枚の円板６３；６４を積層して構成される。
例えば、２枚の円板６３；６４の円の中央には、各円板６３；６４を貫通する中央貫通孔６５；６６が形成され、かつ、一方の円板６３の一方の板面６７には、当該円板６３の周面６８から当該円板６３の中央貫通孔６５に連通する溝６９が形成される。そして、両方の円板６３；６４の各中央貫通孔６５；６６の中心軸が一致するように、一方の円板６３の一方の板面６７と他方の円板６４の板面とを気密状態に密接させた状態で、一方の円板６３と他方の円板６４とが図外の固定手段で固定されることにより、積層円板の円の中央を貫通する中央貫通孔６５；６６により形成された水通路６１を備え、かつ、積層円板の周面から水通路６１に連通する溝６９により形成された気体通路６２を備えた、図５に示すようなノズル６が構成される。
図３；図５に示すように、ノズル６の水通路６１及び気体通路６２は、それぞれの通路の中心軸が互いに直交あるいは交差するように設けられている。
尚、水通路６１を構成する中央貫通孔６５；６６の孔径は例えば１．０ｍｍ〜２．５ｍｍに形成され、気体通路６２を構成する溝６９の溝径は例えば０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに形成される。
【００１３】
混合器７は、ノズル６によって浄化水に酸素及び水素を混入させた酸水素水が貯留及び撹拌されること酸素及び水素と浄化水との混合をさらに促進させるミキシングタンク７１により構成される。ミキシングタンク７１は、ノズル６を介して酸水素水取込口７５から取り込んだ酸水素水を酸水素水出口７２を介して外部に供給できるように構成された容器により構成される。
【００１４】
ノズル６は、例えば、図２に示すように、ミキシングタンク７１の酸水素水取込口７５を塞ぐ円筒状空間を有したキャップ７３の当該円筒状空間内に設置される。そして、当該キャップ７３の円筒状空間の円筒の中心軸とノズル６の円板の中心軸とが一致するように、ノズル６が当該円筒状空間内に設置された状態で、キャップ７３がミキシングタンク７１の酸水素水取込口７５を塞ぐように取付けられることで、ノズル６の一方の円板面でミキシングタンク７１の酸水素水取込口７５が塞がれ、キャップ７３の円筒状空間とミキシングタンク７１内とがノズル６の水通路６１を介してのみ連通するように構成される。
そして、接続管８６の一端が浄化装置２に接続され、接続管８６の他端がキャップ７３に形成された図外の貫通孔に接続されたことにより、浄化装置２からの浄化水が接続管８６を介してキャップ７３の円筒状空間内に供給されるとともに、接続管８５の一端が気液分離装置４に接続され、接続管８５の他端がキャップ７３に形成された図外の貫通孔に接続されたことにより、気液分離装置４からの酸素及び水素が接続管８５を介してキャップ７３の円筒状空間内に供給されるように構成されている。
そして、図５に示すように、水道圧により浄化水が水通路６１を通過する際に水通路６１と連通する気体通路６２内にノズル６の周面側から水通路６１側に向かう酸素及び水素ｂの気体流が生じるため、浄化水が水通路６１を通過する際に浄化水に酸素及び水素ｂが混入した状態の酸水素水ａがミキシングタンク７１内に送出されることで、ミキシングタンク７１内で撹拌され貯留された酸水素水が、ミキシングタンク７１の酸水素水出口７２を介して外部に連続して供給されるように構成されている。
【００１５】
実施形態１による酸化還元水製造装置によって製造された酸水素水の製造後の経過時間、溶存水素量、還元電位、温度との関係を図６に示した。
図６からわかるように、実施形態１による酸化還元水製造装置によれば、溶存水素量が多く、かつ、水素が抜けにくい酸水素水を製造できる。
即ち、実施形態１による酸化還元水製造装置によれば、ノズル６内で細かい気泡が生成されて、酸素及び水素の分子が小さくなるため、水の分子間に酸素及び水素の電子が入り込みやすくなり、水に対する酸素及び水素の溶存率が高くなるので、溶存水素量が多く、かつ、水素が抜けにくい酸水素水を製造できるようになる。
【００１６】
実施形態１によれば、水通路６１と水通路６１に連通する気体通路６２とを備えたノズル６を用いて、水通路６１に浄化水を通過させるとともに当該水通路６１を通過する水に気体通路６２を介して水素及び酸素を供給することで水素及び酸素と浄化水とを混合させた酸化還元水を製造するようにしたので、簡単かつ安価に不純物の少ない酸水素水を連続して製造できるようなった。
即ち、実施形態１によれば、電気分解により生成した水素及び酸素だけを用いて、電気分解後の不純物入りの電気分解水は排水しているので、カリウム等の触媒を使うことなく、不純物の少ない酸水素水を製造できる。
また、水素及び酸素と浄化水とをノズル６を用いて連続的に混合させるので、水道水を連続的に流すことで、酸水素水を連続して製造できる。
また、水素及び酸素と浄化水とをノズル６を用いて混合することで、酸素及び水素の分子を小さくできるため、溶存水素量が多く、かつ、水素が抜けにくい酸水素水を製造できるようになった。
特に、ノズル６を用いて、水通路６１を通過する水、及び、気体通路６２を通過する酸素及び水素を細くできて、酸素及び水素の分子を小さくできるので、水素及び酸素と浄化水との混合効率を高めることでき、溶存水素量が多く、かつ、水素が抜けにくい酸水素水を製造できるようになった。
【００１７】
尚、酸化還元水製造装置は、図外の酸化還元水製造開始スイッチと酸化還元水製造停止スイッチと制御装置と電源とを備える。そして、酸化還元水製造開始スイッチの投入を検出した制御装置が、給水弁１１、給水弁１２、電気分解装置３に電源を供給することにより、給水弁１１及び給水弁１２が開くとともに、電気分解装置３が作動し、酸化還元水としての酸水素水が連続的に製造されて外部に供給可能となる。一方、酸化還元水製造停止スイッチの投入を検出した制御装置が、給水弁１１、電気分解装置３への電源供給を停止するとともに、タイマー１４（図２参照）を起動することにより、タイマー１４にあらかじめ設定された時間だけ給水弁１２に電源が供給された後に給水弁１２への電源供給が停止する。即ち、給水弁１１、電気分解装置３への電源供給が停止されて酸水素水の製造が停止した直後にタイマー１４に設定されている時間だけ給水弁１２を開いたままとして電気分解装置３に水道水が供給されることで、電気分解装置３内のごみが水道水と一緒に接続管８３を介して気液分離装置４に流れ、排水管８４を介して排水されて、電気分解装置３内が掃除されるように構成されている。タイマー１４に設定される時間は例えば数秒〜十数秒程度である。
【００１８】
尚、ノズル６の前段に逆浸透膜フィルターを設け、水道水を当該逆浸透膜フィルターに通して純水を生成し、当該純水をノズル６に供給して酸水素水を製造してもよい。
【００１９】
また、水道水をそのままノズル６に供給して酸水素水を製造してもよい。即ち、浄化装置２を用いなくてもよい。
水道水の代わりに、タンク等の容器に溜めた水を水供給源として用いてもよい。
【００２０】
電気分解装置を用いずに、ボンベ等に収容された酸素や水素をノズル６に供給して酸水素水を製造してもよい。
【００２１】
また、２つの円板を積層して形成されたノズル６を説明したが、１枚の板に水通路と水通路に連通する気体通路とを備えるように構成されたノズルを用いてもよい。
【００２２】
また、本発明では、ノズルに供給する気体を選択することにより、酸水素水、水素水、酸素水等の酸化還元水を製造できるようになる。
【符号の説明】
【００２３】
１  水道源（水供給源）、２  浄化装置、３  電気分解装置、４  気液分離装置、
６  ノズル、１０  分岐装置、６１  水通路、６２  気体通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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