JP2013094757A - Apparatus and method for producing hydrogen water - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably produce hydrogen water over a long period of time by producing hydrogen water with active hydrogen dissolved therein using water that never dries up, as raw water.SOLUTION: A panel 11 having a cold surface 11a cooled to a dew point or lower is disposed in a dew condensation apparatus 1 having an air intake 12. Moisture in the air is thereby condensed to produce condensed dew condensate, and metallic magnesium is made to react on the dew condensate in a reaction vessel 20 of a hydrogen water producing treatment apparatus 2 to produce hydrogen water with active hydrogen dissolved therein. This hydrogen water is allowed to pass through a filter unit 3 to produce potable hydrogen water. The hydrogen water is stored in a potable water server 4 and supplied from a hot water supply part 41 or a cold water supply part 42.

Description

本発明は、空気中の水分を凝縮させて得られる水を原水として活性水素を生成する処理を行う水素水製造装置及び水素水製造方法に関するものである。   The present invention relates to a hydrogen water production apparatus and a hydrogen water production method for performing a process of generating active hydrogen using water obtained by condensing moisture in air as raw water.

水素水は、例えば飲料用水の中に活性水素を高濃度に溶存させたもので、人体の健康に対する害となる活性酸素を還元して除去する等、医学的見地から有用なものとして、近年においては、飲料用等として広く消費されるようになってきている。   In recent years, hydrogen water is a solution in which active hydrogen is dissolved at a high concentration in drinking water and is useful from a medical standpoint, such as reducing and removing active oxygen that is harmful to human health. Have been widely consumed for beverages and the like.

水素を溶存させた水素水の製造装置は、例えば特許文献１に開示されている。この従来技術による水素水製造装置は、水道水を原水として、この水道水を高純度水となるように不純物等を除去したうえで、通水型の電解槽を通過させるようになし、その間に活性水素を生成するようにしたものである。ここで、電解槽にはアノード室とカソード室とが設けられており、かつこれらアノード室に設けたアノード極とカソード室におけるカソード極との間でイオン交換樹脂を充填する構成となし、この電解槽で電気分解により活性水素を豊富に溶存させた水素水が生成される。このようにして生成した水素水はリザーバタンクに貯留されて、飲料水として供給されることになる。   An apparatus for producing hydrogen water in which hydrogen is dissolved is disclosed in Patent Document 1, for example. In this conventional hydrogen water production apparatus, tap water is used as raw water, impurities are removed so that the tap water becomes high-purity water, and the water is not allowed to pass through the electrolytic cell. Active hydrogen is generated. Here, the electrolytic cell is provided with an anode chamber and a cathode chamber, and an ion exchange resin is filled between the anode electrode provided in the anode chamber and the cathode electrode in the cathode chamber. Hydrogen water in which active hydrogen is abundantly dissolved is generated by electrolysis in the tank. The hydrogen water thus generated is stored in a reservoir tank and supplied as drinking water.

特開２０１０−９４６２２号公報JP 2010-94622 A

ところで、前述した特許文献１では、水道水を原水としているが、水道水には無機物や有機物等の様々な不純物が混入しており、不純物には放射性物質等の有害物も含まれ、さらにバクテリアやウィルス等といった雑菌も含まれている。このような原水を処理して活性水素を溶存させた水素水を飲料用として使用する際には、不純物等を除去した高度な純水として電解槽に供給しなければならない。このために、電解槽の前段に複数種類のフィルタを設けるようにして、電解槽に導く前に予め各種の不純物や雑菌等を除去しなければならないことになる。   By the way, in Patent Document 1 described above, tap water is used as raw water. However, tap water contains various impurities such as inorganic substances and organic substances. The impurities include harmful substances such as radioactive substances, and bacteria. Other bacteria such as viruses and viruses are also included. When hydrogen water in which active hydrogen is dissolved by treating such raw water is used for beverages, it must be supplied to the electrolytic cell as highly pure water from which impurities and the like have been removed. For this reason, a plurality of types of filters must be provided in front of the electrolytic cell, and various impurities, germs, and the like must be removed in advance before being introduced to the electrolytic cell.

特許文献１の水素水飲料供給装置では、家庭での飲用に供するものとして使用されるものであるとされている。特に家庭用の飲料供給装置にあっては、部品交換や修理等のメインテナンスの頻度をできるだけ少なくすることが求められる。例えば、フィルタ類は定期的に交換する必要があるが、電解槽の前段に設けたフィルタは、原水における不純物濃度が高くなると、その分だけフィルタに対する負荷が大きくなる。即ち、フィルタを通過する原水に含まれる不純物等の量や種類が多くなると、フィルタが早期に劣化し、または機能の低下を来し、その交換や修理等を頻繁に行わなければならない。特に、家庭用の飲料水供給装置として使用する場合には、フィルタのメインテナンス頻度をできるだけ少なくする必要がある。この点を考慮して、水道水に代える原水として、純水、即ち不純物の少ない処理水を用いることも考えられるが、そうすると水素水飲料供給装置としてのランニングコストが高くなる等の問題点もある。   The hydrogen water beverage supply device of Patent Document 1 is said to be used for drinking at home. In particular, household beverage supply devices are required to minimize the frequency of maintenance such as parts replacement and repair. For example, it is necessary to periodically replace the filters, but the filter provided in the previous stage of the electrolytic cell increases the load on the filter as the impurity concentration in the raw water increases. That is, when the amount or type of impurities contained in the raw water passing through the filter increases, the filter deteriorates at an early stage or deteriorates its function, and its replacement and repair must be performed frequently. In particular, when used as a domestic drinking water supply device, it is necessary to reduce the maintenance frequency of the filter as much as possible. Considering this point, it is conceivable to use pure water, that is, treated water with less impurities, as raw water to replace tap water, but there is also a problem that the running cost as a hydrogen water beverage supply device becomes high. .

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、枯渇することがない水を原水として、活性水素を溶存させた水素水を生成することによって、長期間にわたって安定的に水素水を製造できるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the above points. The object of the present invention is to generate hydrogen water in which active hydrogen is dissolved using raw water that does not become depleted for a long period of time. It is to enable stable production of hydrogen water.

前述した目的を達成するために、本発明の水素水製造装置の構成は、空気中の水分を結露させて凝縮した結露水を生成する結露装置と、この結露水に対して水素発生反応を生じさせることによって、活性水素を溶存した水素水を生成する水素水化処理装置と、この水素水から不純物を除去して、水素水とするフィルタユニットと、この水素水を貯留して、飲料水として供給する飲料水サーバとから構成したことをその特徴とするものである。   In order to achieve the above-described object, the configuration of the hydrogen water production apparatus of the present invention includes a dew condensation device that generates condensed water by condensing moisture in the air, and a hydrogen generation reaction to the dew condensation water. The hydrogen hydration processing apparatus which produces | generates the hydrogen water which dissolved active hydrogen, the filter unit which removes an impurity from this hydrogen water, and makes this hydrogen water, and stores this hydrogen water as drinking water It is characterized by comprising a drinking water server to be supplied.

ここで、水素水は反応性の高い水素種である活性水素を高濃度に溶存させたものであって、飲料用等として供せられるものである。水素水を生成するためには、水に還元性金属を反応させるが、また電気分解によっても活性水素を発生させることもできる。水は不純物等を含まない純水とする。空気中の水分を凝縮させ、この凝縮水を用いると、水の供給源が枯渇することはない。   Here, hydrogen water is obtained by dissolving active hydrogen, which is a highly reactive hydrogen species, at a high concentration, and is used for beverages and the like. In order to generate hydrogen water, a reducing metal is reacted with water, but active hydrogen can also be generated by electrolysis. The water is pure water that does not contain impurities. When the moisture in the air is condensed and this condensed water is used, the source of water is not depleted.

空気に含まれる水分を凝縮するには、例えば空気を露点以下に冷却して、結露用パネルに付着させれば良い。このために用いられる結露装置は、チャンバ内に結露用のパネルを設けて、このパネルの一方側の温度を露点以上に昇温し、他方側が露点以下の温度となるように、温度制御を行う。これによって、パネルに結露水が付着して成長し、重力の作用により流下させて集水器で回収して水素水化処理装置に供給される。ここで、結露装置の処理能力にもよるが、例えば湿度が６５％程度の空気中からは、１時間当たり１リットル程度の結露水であれば、容易に製造することができる。また、空気から得られる凝縮水は不純物等を実質的に含まない純水若しくは純水に近いものである。   In order to condense the moisture contained in the air, for example, the air may be cooled below the dew point and attached to the dew condensation panel. The dew condensation device used for this purpose is provided with a dew condensation panel in the chamber, and the temperature is controlled so that the temperature on one side of the panel is raised above the dew point and the other side is below the dew point. . As a result, the dew condensation water adheres to the panel and grows up, is caused to flow down by the action of gravity, is collected by the water collector, and is supplied to the hydrogenation apparatus. Here, depending on the processing capacity of the dew condensation device, for example, from the air having a humidity of about 65%, if the dew condensation water is about 1 liter per hour, it can be easily manufactured. Condensed water obtained from air is pure water that is substantially free of impurities or similar to pure water.

水素水化処理装置内では、原料水としての結露水に水素発生反応を生じさせることによって、活性水素を豊富に溶存させた活性水素を生成する。水素発生反応を生じさせるには、還元性金属、例えばマグネシウムが好適に用いられる。例えば、金属マグネシウム粉を粘土と混煉して焼成したものを水素発生用の反応基質としての触媒とするのが、取り扱い等の観点から望ましい。この触媒は水素水化処理装置に投入するだけで良く、また回収も容易になる。この水素水化処理装置に結露装置から供給される結露水を処理用水として供給して、この水素水化処理装置内の水素発生用触媒の作用で活性水素を生成し、この活性水素を溶存した水素水が生成される。   In the hydrotreating apparatus, active hydrogen in which active hydrogen is abundantly dissolved is generated by causing a hydrogen generation reaction in the dew condensation water as raw material water. In order to cause a hydrogen generation reaction, a reducing metal such as magnesium is preferably used. For example, it is desirable from the viewpoint of handling and the like that a metal magnesium powder mixed with clay and fired is used as a catalyst as a reaction substrate for hydrogen generation. This catalyst only needs to be put into the hydrotreating apparatus and can be easily recovered. Condensed water supplied from the dew condensation device is supplied to the hydrohydration device as treatment water, and active hydrogen is generated by the action of the hydrogen generation catalyst in the hydrogen hydration device, and the active hydrogen is dissolved. Hydrogen water is produced.

処理用水としての結露水は、実質的に不純物等を含まない純水である。ただし、結露水は空気中から発生するものであり、空気中には極めて微小な異物が粒子状となって浮遊している。また、バクテリアやウィルス等の雑菌等も浮遊していることもある。このために、安全な飲料水とするためには、これらの異物を水素水から除去する必要がある。このために、水素水化処理装置の前段または後段にフィルタユニットを設けて、前述した不純物を濾過して除去して浄水する。さらに、良質な飲料水としては、脱臭することが必要な場合もある。そこで、フィルタユニットは１または複数のフィルタから構成するが、フィルタの機能としては、逆浸透膜（ＲＯ）フィルタとカーボンフィルタとを組み合わせて用いるのが望ましい。そして、飲料水として使用されるものであるから、ミネラル分等を添加することが望ましい場合もある。そこで、フィルタの一種として、活性炭を用いることもできる。しかも、中空糸膜を用いるようにすると、放射性物質等の除去も可能になる。このように、逆浸透膜フィルタを通過させることによって、酸化還元電位（ＯＲＰ）が−２００ｍＶ程度になる。   Condensed water as treatment water is pure water substantially free of impurities. However, dew condensation water is generated from the air, and very small foreign matters are suspended in the air as particles. In addition, various bacteria such as bacteria and viruses may be floating. For this reason, in order to make safe drinking water, it is necessary to remove these foreign substances from hydrogen water. For this purpose, a filter unit is provided in the front stage or the rear stage of the hydrotreating apparatus, and the aforementioned impurities are removed by filtration to purify the water. Furthermore, it may be necessary to deodorize good quality drinking water. Therefore, the filter unit is composed of one or a plurality of filters, but it is desirable to use a combination of a reverse osmosis membrane (RO) filter and a carbon filter as the function of the filter. And since it is used as drinking water, it may be desirable to add a mineral etc. Therefore, activated carbon can be used as a kind of filter. In addition, when a hollow fiber membrane is used, radioactive substances and the like can be removed. Thus, by passing through the reverse osmosis membrane filter, the oxidation-reduction potential (ORP) becomes about -200 mV.

ここで、水素水を生成するための処理用水は結露水であり、結露水そのものには不純物等が溶存していない。ただし、水素水化処理装置で処理される結露水には、結露の後に空気中に浮遊している不純物が混入しているおそれがある。このために、フィルタユニットで濾過される不純物等はごく少量である。従って、フィルタユニットを構成するフィルタの負荷は極めて小さいものであり、フィルタ機能が低下する度合いが抑制されることになり、その長寿命化されて交換頻度を少なくできる。   Here, the treatment water for generating the hydrogen water is condensed water, and impurities or the like are not dissolved in the condensed water itself. However, there is a possibility that impurities floating in the air after dew condensation are mixed in the dew condensation water treated by the hydrogenation treatment apparatus. For this reason, the impurities etc. filtered by the filter unit are very small. Therefore, the load of the filter constituting the filter unit is extremely small, and the degree of deterioration of the filter function is suppressed, and the service life is extended and the replacement frequency can be reduced.

以上のようにして生成した活性水素を溶存させた水素水は、飲料水サーバから供給される。ここで、飲料水サーバは、水素水の給水タンクと、供給用コックとを含むものであり、供給時に飲料水の水温調整を行うことが望ましい。この水温調整は、例えば４〜１０℃程度の冷水と７０〜９５℃以上の温水との２系統とすることができる。   Hydrogen water in which the active hydrogen generated as described above is dissolved is supplied from a drinking water server. Here, the drinking water server includes a hydrogen water supply tank and a supply cock, and it is desirable to adjust the temperature of the drinking water during supply. This water temperature adjustment can be made into two systems, for example, cold water of about 4 to 10 ° C. and hot water of 70 to 95 ° C. or more.

また、水素水製造方法の発明は、空気中の水分を結露させて生成した結露水を凝縮することにより原水となし、この原水に対して水素発生反応を生じさせることによって、活性水素を溶存した水素水を生成し、さらにこの水素水をフィルタによって不純物を除去することを特徴としている。   In addition, the invention of the method for producing hydrogen water is made into raw water by condensing the condensed water produced by dew condensation of moisture in the air, and active hydrogen is dissolved by causing a hydrogen generation reaction to this raw water. Hydrogen water is generated, and impurities are removed from the hydrogen water using a filter.

空気中の水分を凝縮して得られる凝縮水を原水とすることによって、原水の供給源を必要とすることがなく、不純物濃度の低い水から水素水を生成することによって、長期間にわたって安定的に水素水を安価に製造できる。   By using condensed water obtained by condensing moisture in the air as raw water, there is no need for a source of raw water, and hydrogen water is generated from water with a low impurity concentration. In addition, hydrogen water can be produced at a low cost.

本発明の実施の一形態を示す水素水製造装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the hydrogenous water manufacturing device which shows one embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１に水素水製造装置の全体構成を示す。１は結露装置であり、結露装置１はハウジング１０を設けたチャンバ内に結露用のパネル１１が配置されている。ここで、パネル１１はガラスやアルミニウム板等の金属板から構成される。そして、このパネル１１により区画形成される一方側をコールドチャンバ１０ａとし、反対側をホットチャンバ１０ｂとしており、コールドチャンバ１０ａ側の壁面には外気取り入れ口１２が形成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the hydrogen water production apparatus. Reference numeral 1 denotes a dew condensation device. The dew condensation device 1 has a dew condensation panel 11 disposed in a chamber in which a housing 10 is provided. Here, the panel 11 is comprised from metal plates, such as glass and an aluminum plate. One side partitioned by the panel 11 is a cold chamber 10a and the other side is a hot chamber 10b. An outside air inlet 12 is formed on the wall surface on the cold chamber 10a side.

ハウジング内において、パネル１１のコールドチャンバ１０ａ側の表面１１ａは露点温度以下に保持されており、ホットチャンバ１０ｂ側の表面１１ｂは少なくとも露点温度より十分高い温度状態に保持されている。その結果、外気取り入れ口１２からハウジング１０内に流入した外気はパネル１１のコールド側表面１１ａと接触して、その水分が凝縮されることになり、その結果結露が発生する。パネル１１のコールド側表面１１ａに付着した結露水は、パネル１１の表面で成長して、自重によりこの表面１１ａに沿って流下することになる。ハウジング１１の下部には漏斗を備えた集水器１３が配置されており、パネル１１に沿って流下した結露水は集水器１３に集められる。   In the housing, the surface 11a on the cold chamber 10a side of the panel 11 is kept below the dew point temperature, and the surface 11b on the hot chamber 10b side is kept at a temperature sufficiently higher than at least the dew point temperature. As a result, the outside air that has flowed into the housing 10 from the outside air inlet 12 comes into contact with the cold-side surface 11a of the panel 11, and the moisture is condensed, resulting in the formation of condensation. The condensed water adhering to the cold side surface 11a of the panel 11 grows on the surface of the panel 11 and flows down along the surface 11a by its own weight. A water collector 13 having a funnel is disposed at the lower part of the housing 11, and condensed water flowing down along the panel 11 is collected in the water collector 13.

集水器１３の下部位置には、水素水化処理装置２が設けられている。この水素水化処理装置２は集水器１３から供給される結露水を原水として、この原水を収容して水素発生反応を生じさせる反応容器２０を有するものであり、この反応容器２０内には触媒２１が投入されている。触媒２１は、例えば金属マグネシウムであり、この金属マグネシウムは微粒状の粉体からなり、担体としての粘土に混煉して焼成することにより製造された所望形状の多孔質固形物であり、この触媒２１は反応容器２０内に投入されている。   A hydrogenation treatment apparatus 2 is provided at a lower position of the water collector 13. This hydrogenation treatment apparatus 2 has a reaction vessel 20 that uses the dew condensation water supplied from the water collector 13 as raw water and accommodates this raw water to cause a hydrogen generation reaction. A catalyst 21 is charged. The catalyst 21 is, for example, metallic magnesium. The metallic magnesium is a fine solid powder, and is a porous solid having a desired shape, which is produced by mixing with a clay as a carrier and firing. 21 is charged into the reaction vessel 20.

ここで、結露装置１及び水素水化処理装置２は密閉されておらず、開放型のものであって、このために、外気には塵埃等の浮遊物やバクテリアやウィルス等といった雑菌が含まれていることがある。そこで、水素水化処理装置２の内部を滅菌して清浄な状態に保持するために、水素水化処理装置２の反応容器２０の内部には紫外線照射ランプ２２が設けられている。   Here, the dew condensation apparatus 1 and the hydrogenation treatment apparatus 2 are not hermetically sealed and are open-type. For this reason, the outside air includes floating substances such as dust, and other germs such as bacteria and viruses. May have. Therefore, an ultraviolet irradiation lamp 22 is provided inside the reaction vessel 20 of the hydrogenation treatment apparatus 2 in order to sterilize and keep the inside of the hydrogenation treatment apparatus 2 clean.

結露装置１では連続的に結露水を供給できるが、水素水化処理装置２の反応容器２０は貯水可能な量には限度がある。そこで、反応容器２０には、フロート式の流量計２３を設けることによって、反応容器２０内の貯水量を検出するようにしている。そして、この反応容器２０内の貯水量が所定のレベルに達すると、結露水の供給を停止させる。この結露水の供給停止は、結露装置１におけるパネル１１の表面１１ａの温度を露点より高くすることにより行うことができる。その結果、反応容器２０から原水が溢出するのを防止することができる。   Although the dew condensation device 1 can continuously supply the dew condensation water, the amount of water that can be stored in the reaction vessel 20 of the hydrogenation device 2 is limited. Therefore, the reaction vessel 20 is provided with a float-type flow meter 23 so that the amount of water stored in the reaction vessel 20 is detected. When the amount of water stored in the reaction vessel 20 reaches a predetermined level, the supply of condensed water is stopped. This supply of dew condensation water can be stopped by making the temperature of the surface 11a of the panel 11 in the dew condensation device 1 higher than the dew point. As a result, the raw water can be prevented from overflowing from the reaction vessel 20.

水素水化処理装置２における反応容器２０内では、貯留水が触媒２１を構成する金属マグネシウムと反応して、酸化マグネシウムと活性水素とが生成される（Ｈ２Ｏ＋Ｍｇ＝ＭｇＯ＋Ｈ２）。これによって、原水から活性水素を含んだ水素水が製造される。ただし、水素水は純水から生成したものであり、そのままの状態では飲料水として使用することはできない。しかも、反応容器２０内で金属マグネシウムと反応させることにより生じた酸化マグネシウムが溶存しており、また反応容器２０は開放容器から構成されているので、空気中に浮遊している塵埃等の微小異物や雑菌等も溶存している可能性もある。 In the reaction vessel 20 in the hydrogenation treatment apparatus 2, the stored water reacts with the metal magnesium constituting the catalyst 21 to generate magnesium oxide and active hydrogen (H 2 O + Mg = MgO + H 2 ). As a result, hydrogen water containing active hydrogen is produced from raw water. However, hydrogen water is produced from pure water and cannot be used as drinking water as it is. Moreover, since magnesium oxide generated by reacting with magnesium metal in the reaction vessel 20 is dissolved, and the reaction vessel 20 is composed of an open vessel, minute foreign matters such as dust floating in the air. There is also a possibility that various germs are dissolved.

以上のことから、水素水化処理装置２の後段にフィルタユニット３を設ける。フィルタユニット３として各種のフィルタから構成されており、図１に示した実施の形態では、３種類のフィルタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃで構成されている。反応容器２０からの配管３１はこれらフィルタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃを順次通過して、飲料水サーバ４に供給されるようになっている。フィルタユニット３を構成するフィルタ３０ａは逆浸透膜（ＲＯ）フィルタであり、この逆浸透膜フィルタ３０ａによって、水素水中に浮遊する無機物や有機物等の不純物や雑菌が除去され、また酸化還元電位（ＯＲＰ）が−２００ｍＶ程度となる。さらに、フィルタ３０ｂはカーボンフィルタであり、このカーボンフィルタ３０ｂは処理水の色素成分や臭い成分を吸着して除去するためのものであり、また水素水にミネラル成分を溶存させることもできるようになっている。さらに、フィルタ３０ｃはマグネシウムフィルタであり、水素水化処理装置２０における反応容器２０内で原水が金属マグネシウムと反応する結果、発生する酸化マグネシウム等を完全に除去するためのものである。なお、フィルタユニット３０を構成するフィルタは前述のものに加えて、若しくは前述以外の各種のフィルタを用いる構成としても良い。例えば、放射性物質を吸着除去するフィルタを設ければ、放射線による内部被曝を防止することができる。   From the above, the filter unit 3 is provided at the subsequent stage of the hydrogenation treatment apparatus 2. The filter unit 3 includes various filters. In the embodiment shown in FIG. 1, the filter unit 3 includes three types of filters 30a, 30b, and 30c. A pipe 31 from the reaction vessel 20 sequentially passes through these filters 30 a, 30 b, and 30 c and is supplied to the drinking water server 4. The filter 30a constituting the filter unit 3 is a reverse osmosis membrane (RO) filter. The reverse osmosis membrane filter 30a removes impurities and germs such as inorganic substances and organic substances floating in the hydrogen water, and an oxidation-reduction potential (ORP). ) Is about -200 mV. Further, the filter 30b is a carbon filter, and the carbon filter 30b is for adsorbing and removing the pigment component and odor component of the treated water, and can also dissolve the mineral component in the hydrogen water. ing. Further, the filter 30c is a magnesium filter for completely removing magnesium oxide and the like generated as a result of the raw water reacting with magnesium metal in the reaction vessel 20 in the hydrogenation treatment apparatus 20. In addition, the filter which comprises the filter unit 30 is good also as a structure using various filters other than the above-mentioned in addition to the above-mentioned. For example, if a filter that adsorbs and removes radioactive substances is provided, internal exposure due to radiation can be prevented.

そして、フィルタユニット３０の下流側にはポンプ３２が設けられており、このポンプ３２を駆動することによって、水素水化処理装置２を構成する反応容器２０から供給される水素水はフィルタユニット３０を通過する間に濾過されて飲料水が生成され、この飲料水が飲料水サーバ４に供給されることになる。飲料水サーバ４は給水タンク４０を有するものであり、水素水がこのタンク４０に貯留される。そして、給水タンク４０の下部には、ヒータ４１ａと開閉弁４１ｂとからなる温水供給部４１と、冷却器４２ａと開閉弁４２ｂとからなる冷水供給部４２とが接続されている。   A pump 32 is provided on the downstream side of the filter unit 30, and by driving the pump 32, hydrogen water supplied from the reaction vessel 20 constituting the hydrogenation treatment apparatus 2 passes through the filter unit 30. During the passage, it is filtered to produce drinking water, and this drinking water is supplied to the drinking water server 4. The drinking water server 4 has a water supply tank 40, and hydrogen water is stored in the tank 40. And the hot water supply part 41 which consists of the heater 41a and the on-off valve 41b, and the cold water supply part 42 which consists of the cooler 42a and the on-off valve 42b are connected to the lower part of the water supply tank 40.

ここで、給水タンク４０内には水素水が長い時間貯留されることもあり、従ってこの水素水に雑菌等が繁殖しないように保持するために、紫外線照射ランプ４３が給水タンク４０に装着されている。また、給水タンク４０内の水素水の量を一定に保つために、フロート式の流量計４４が設けられており、この流量計４４によって、給水タンク４０内の水素水液面が所定のレベル以下となったときに、ポンプ３２を駆動して、水素水を給水タンク４０内に補給するようになし、給水タンク４０内の液面が所定のレベルにまで達すると、ポンプ３２の駆動を停止するようにしている。   Here, hydrogen water may be stored in the water supply tank 40 for a long time. Therefore, an ultraviolet irradiation lamp 43 is attached to the water supply tank 40 in order to keep germs and the like from breeding in the hydrogen water. Yes. Further, in order to keep the amount of hydrogen water in the water supply tank 40 constant, a float type flow meter 44 is provided, and the hydrogen water liquid level in the water supply tank 40 is below a predetermined level by the flow meter 44. At this time, the pump 32 is driven to replenish hydrogen water into the water supply tank 40. When the liquid level in the water supply tank 40 reaches a predetermined level, the drive of the pump 32 is stopped. I am doing so.

さらに、図中において、５０は制御部であって、この制御部５０は電源とコントローラとを備えている。この制御部５０によって、結露装置１におけるパネル１１の作動によるコールドチャンバ１０ａ及びホットチャンバ１０ｂの温度制御が行われる。また、水素水化処理装置２に設けた紫外線照射ランプ２２の電源供給が行われ、流量計２３からの信号が制御部５０に取り込まれて、結露装置１のパネル１１の制御が行われる。さらに、飲料水サーバ４における紫外線照射ランプ４３に対する電源供給を行うと共に、流量計４４からの信号に基づいてポンプ３２の作動制御が行われるようになっている。   Further, in the figure, reference numeral 50 denotes a control unit, and the control unit 50 includes a power source and a controller. The controller 50 controls the temperature of the cold chamber 10a and the hot chamber 10b by the operation of the panel 11 in the dew condensation apparatus 1. Further, power is supplied to the ultraviolet irradiation lamp 22 provided in the hydrogenation treatment apparatus 2, a signal from the flow meter 23 is taken into the control unit 50, and the panel 11 of the dew condensation apparatus 1 is controlled. Further, power is supplied to the ultraviolet irradiation lamp 43 in the drinking water server 4 and operation control of the pump 32 is performed based on a signal from the flow meter 44.

以上のように構成される水素水製造装置は、結露装置１において、外気温と湿度との関係から、外気取り入れ口１２と対面するパネル１１のコールド側表面１１ａを露点温度より十分低い温度状態となし、ホット側表面１１ｂを露点温度以上の温度とすることによって、コールド側の表面１１ａに結露を生じさせる。結露した水滴はパネル１１の表面で成長して自重で流下して、集水器１３を介して反応容器２０に流入する。   In the dew condensation apparatus 1, the hydrogen water production apparatus configured as described above has a temperature state that is sufficiently lower than the dew point temperature on the cold side surface 11 a of the panel 11 facing the outside air intake 12 due to the relationship between the outside air temperature and humidity. None, by setting the hot side surface 11b to a temperature equal to or higher than the dew point temperature, dew condensation occurs on the cold side surface 11a. The condensed water droplets grow on the surface of the panel 11 and flow down by their own weight, and flow into the reaction vessel 20 through the water collector 13.

ここで、結露水は不純物等を含まない純水であるが、水素水化処理装置２の反応容器２０には結露装置１からの結露水が自然流下して集水される。この結露水が原水として、水素水が製造されることになる。反応容器２０は開放容器であることから、結露水そのものは純水であるにしても、反応容器２０内では、空気中に浮遊する微粒子等やバクテリアやウィルス等の雑菌が結露水に混入する可能性がある。反応容器２０内には紫外線照射ランプ２２が設けられており、この紫外線照射ランプ２２を点灯することによって、特に雑菌を死滅させ、雑菌の繁殖を阻止するか、少なくとも抑制することができる。そして、反応容器２０内には触媒２１が投入されているので、反応容器２０内の原水はこの触媒２１と反応して、活性水素を発生させ、原水に活性水素が溶存した水素水が製造される。ここで、水素水における活性水素の含有量は、触媒２１の量と、反応容器２０での滞留時間とに基づくようになっており、これらを制御することによって、活性水素の濃度が決定される。   Here, the dew condensation water is pure water that does not contain impurities or the like, but the dew condensation water from the dew condensation device 1 naturally flows into the reaction vessel 20 of the hydrotreating apparatus 2 and is collected. Hydrogen water is produced using this condensed water as raw water. Since the reaction vessel 20 is an open vessel, even if the dew condensation water itself is pure water, in the reaction vessel 20, microparticles floating in the air, bacteria and viruses can be mixed into the dew condensation water. There is sex. An ultraviolet irradiation lamp 22 is provided in the reaction vessel 20, and by turning on the ultraviolet irradiation lamp 22, particularly germs can be killed and the propagation of germs can be prevented or at least suppressed. Since the catalyst 21 is put in the reaction vessel 20, the raw water in the reaction vessel 20 reacts with the catalyst 21 to generate active hydrogen, and hydrogen water in which active hydrogen is dissolved in the raw water is produced. The Here, the content of active hydrogen in the hydrogen water is based on the amount of the catalyst 21 and the residence time in the reaction vessel 20, and the concentration of active hydrogen is determined by controlling these. .

ただし、反応容器２０内の水素水には、酸化マグネシウムが溶存しており、また周囲に浮遊していた微粒子等の不純物が含まれている。そこで、配管３１におけるフィルタユニット３の下流側に設けたポンプ３２を駆動して、反応容器２０内の水素水をフィルタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃを通過させることによって、不純物や酸化マグネシウム等を取り除き、かつミネラル分を与える。水素水の原水は結露水からなる純水であるから、不純物等が存在するものの、その濃度は低く、フィルタユニット３を構成するフィルタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃの負荷が小さいものであり、各フィルタ３０ａ，３０ｂ，３０ｃの寿命が長くなり、その交換頻度を少なくすることができ、頻繁にメインテナンスする必要がなくなる。   However, the hydrogen water in the reaction vessel 20 contains magnesium oxide dissolved therein and contains impurities such as fine particles floating around. Therefore, the pump 32 provided on the downstream side of the filter unit 3 in the pipe 31 is driven to pass the hydrogen water in the reaction vessel 20 through the filters 30a, 30b, and 30c, thereby removing impurities, magnesium oxide, and the like. Give minerals. Since the raw water of the hydrogen water is pure water composed of dew condensation water, impurities and the like are present, but the concentration thereof is low and the load on the filters 30a, 30b, 30c constituting the filter unit 3 is small. , 30b, 30c, the replacement frequency can be reduced, and the need for frequent maintenance is eliminated.

前述のようにして、ポンプ３２を駆動することによって、フィルタユニット３で濾過されて、活性水素を豊富に溶存させた飲料水が生成されて、飲料水供給サーバ４における給水タンク４０に貯留される。ここで、給水タンク４０内の水素水からなる飲料水は温水供給部４１から７０〜９５℃の温水が、また冷水供給部４２から４〜１０℃の冷水が供給されることになる。   As described above, by driving the pump 32, drinking water filtered by the filter unit 3 and rich in active hydrogen is generated and stored in the water supply tank 40 of the drinking water supply server 4. . Here, the drinking water composed of hydrogen water in the water supply tank 40 is supplied with hot water of 70 to 95 ° C. from the hot water supply unit 41 and cold water of 4 to 10 ° C. from the cold water supply unit 42.

ここで、原水は水道水等ではなく、空気中に存在する水分を結露させた結露水であるから、常時給水が可能となり、自然災害等による断水時にあっても、飲料水の供給が断たれることはない。しかも、フィルタユニット３により不純物や汚損物等を除去した安全な水であり、さらに活性水素を豊富に含むことから、活性酸素を還元して除去できる医学的に優れた飲料水であるから、健康の増進を図ることができる。   Here, the raw water is not tap water, but is dewed water that condenses moisture present in the air, so it is always possible to supply water, and even when water is shut down due to natural disasters, the supply of drinking water is cut off. It will never be. Moreover, since it is safe water from which impurities and fouling substances have been removed by the filter unit 3 and also contains abundant active hydrogen, it is a medically superior drinking water that can reduce and remove active oxygen, Can be promoted.

ここで、結露装置１におけるパネル１１の面積と、表面１１ａの温度とにより結露量が変化するが、結露装置１を連続的に稼働させると、原水の供給量が増えて、やがては反応容器２０や給水タンク４０から溢出することになるが、パネル１１における表面１１ａが外気における結露温度以上とすれば、結露を停止させることができる。反応容器２０及び給水タンク４０には流量計２３，４４が設けられて、常時それらの貯水量をモニタリングしているので、貯留量に応じて、適宜パネル１１の温度管理を行うことによって、常時過不足のない貯水量を確保することができる。   Here, the amount of condensation changes depending on the area of the panel 11 in the dew condensation device 1 and the temperature of the surface 11a. However, when the dew condensation device 1 is continuously operated, the supply amount of raw water increases and eventually the reaction vessel 20 is reached. However, if the surface 11a of the panel 11 is equal to or higher than the dew condensation temperature in the outside air, the dew condensation can be stopped. Since the reaction vessel 20 and the water supply tank 40 are provided with flow meters 23 and 44 to constantly monitor the amount of water stored in the reaction vessel 20 and the water supply tank 40, the temperature of the panel 11 is appropriately controlled according to the amount of storage. It is possible to secure a sufficient amount of water storage.

１ 結露装置 ２ 水素水化処理装置
３ フィルタユニット ４ 飲料水サーバ
１０ ハウジング １１ パネル
２０ 反応容器 ２１ 触媒
３０ａ〜３０ｃ フィルタ ３１ 配管
３２ ポンプ ４０ 給水タンク
４１ 温水供給部 ４２ 冷水供給部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Condensing apparatus 2 Hydrogenation processing apparatus 3 Filter unit 4 Drinking water server 10 Housing 11 Panel 20 Reaction vessel 21 Catalyst 30a-30c Filter 31 Pipe 32 Pump 40 Water supply tank 41 Hot water supply part 42 Cold water supply part

Claims (6)

空気中の水分を結露させて凝縮した結露水を生成する結露装置と、
この結露水に対して水素発生反応を生じさせることによって、活性水素を溶存した水素水を生成する水素水化処理装置と、
この水素水から不純物を除去して、水素水とするフィルタユニットと、この水素水を貯留して、飲料水として供給する飲料水サーバと
から構成したことを特徴とする水素水製造装置。 A dew condensation device that generates condensed water by condensing moisture in the air; and
A hydrogen hydration apparatus for generating hydrogen water in which active hydrogen is dissolved by causing a hydrogen generation reaction to the condensed water;
An apparatus for producing hydrogen water, comprising: a filter unit that removes impurities from the hydrogen water to form hydrogen water; and a drinking water server that stores the hydrogen water and supplies it as drinking water. 前記結露装置は、空気取り入れ口を設けたハウジング内に、一側面が露点以下の温度に冷却し、他側面が露点温度以上となったパネルを配設して、前記パネル表面に結露を生じさせるように構成したことを特徴とする請求項１記載の水素水製造装置。   The dew condensation device has a panel in which one side is cooled to a temperature not higher than the dew point in a housing provided with an air intake, and the other side is not lower than the dew point temperature, thereby causing dew condensation on the panel surface. The hydrogen water production apparatus according to claim 1, which is configured as described above. 前記結露水凝集装置には滅菌手段を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の水素水製造装置。   2. The apparatus for producing hydrogen water according to claim 1, wherein the dew condensation water aggregating apparatus comprises a sterilization means. 前記水素水化処理装置は、前記結露装置の下部位置に配設した反応容器を有し、この反応容器には微粒状の金属マグネシウム粉体を担体としての粘土に混煉して焼成した多孔質固形物からなる触媒を収容し、前記結露装置から流下する結露水を原水として、この原水とマグネシウムとを反応させることにより活性水素を発生させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の水素水製造装置。   The hydrogenation treatment apparatus has a reaction vessel disposed at a lower position of the dew condensation device, and the reaction vessel is a porous material obtained by mixing finely divided metal magnesium powder with clay as a carrier and firing it. 2. The apparatus according to claim 1, wherein a solid catalyst is accommodated, and dew water flowing down from the dew condensation apparatus is used as raw water, and active hydrogen is generated by reacting the raw water with magnesium. Hydrogen water production equipment. 前記フィルタユニットは、少なくとも逆浸透膜フィルタと、カーボンフィルタと、マグネシウムフィルタを含む構成としたことを特徴とする請求項１記載の水素水製造装置。   The hydrogen water production apparatus according to claim 1, wherein the filter unit includes at least a reverse osmosis membrane filter, a carbon filter, and a magnesium filter. 空気中の水分を結露させて生成した結露水を凝縮することにより原水となし、この原水に対して水素発生反応を生じさせることによって、活性水素を溶存した水素水を生成し、さらにこの水素水をフィルタによって不純物を除去することを特徴とする水素水製造方法。   Condensed water generated by condensation of moisture in the air is used as raw water, and hydrogen generation reaction is generated for the raw water to produce hydrogen water in which active hydrogen is dissolved. A method for producing hydrogen water, wherein impurities are removed by a filter.
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