JP4801877B2 - 水素水製造用攪拌具 - Google Patents
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Description
しかし、例えばガラスコップのようなものに飲料水を容れ、これを攪拌するだけで水素水を製造することができれば、家庭内では勿論のこと、旅行先等、何処ででも手軽に水素を体内に取り込んでその効能を享受することができるばかりでなく、飽和した水素は時間の経過と共に減少することから、製造直後に水素水を飲取することにより、効果的に水素を体内に取り込むことができる。
本発明は、斯る点に鑑みて提供されるものであって、その目的は、装置として例えば電解槽を必要とせず、手軽に水素水を得ることができると共に携行したりして何処ででも水素水を作って直ぐに飲取することができる水素水製造用攪拌具を提供することである。
請求項1の発明によれば、イオン交換膜や半透膜を使用しないため、発生した水素ガス
は数ミクロンのマイクロバルーンとなり、同時に発生する酸素ガスと協力して飲料水の窒素ガスを低下させることができる。例えば、実験によると、1000ml中に10から15ml溶存していた窒素ガスは6から8mlに低下した。
また、電解槽を持たないため、何処へでも携行して使用し、水素水を製造して飲取することができる。
通常、飲料水に溶解する水素ガスは6〜7mlが限度と言われており、完全に気体を抜いた純水に溶解する水素ガスは20℃で18mlである。
3.3〜3.4mlである。そこで、電極部をガラスコップ内で動かし、水を攪拌することによって、効率よく発生した水素ガスは飲料水に溶解して行き、約3分で水素ガスは飽和する。
そして、溶解しきれない水素ガスは、微細な気泡となって残留しているので時間を待たず、そのまま飲むことによって約2〜3倍の水素が体内に入るので都合が良い。微細な気泡は、水素ガスのマイクロバルーンを含んだ状態で、180mlの飲料水には水素ガスが5〜8mlも
含有している。電気分解した飲料水は、マイクロバルーンが存在している短時間(数秒以内)に飲むことが大切で、ボトルなどに保存すると水素は時間経過で急速に減少し、1時間の放置で約1/10以上も低下する。このことから、飲取する直前に水素水を作ることができる本発明の水素水製造用攪拌具は水素を体内に取り込む上で極めて有効である。
攪拌しないで電気分解すると、水素ガスの気泡は大きくなり、飲料水への溶解速度は極端に遅くなり、計測によると十数倍の差がでることを確認した。また電気分解によって飲料水のクラスターは約6個以下となり、水道水の約13個と比較しても水の分子房が小さく
なり活性化される。したがって、水素水の製造に当っては、良く攪拌することが肝要である。ところで、クラスター6個とは名水と言われる岩清水と同じ数値である。
また、縁周りのプラスチックが電極を補強するため、通常の攪拌操作で電極が変形したり、破壊することは無い。
また、電極を振り回し、回転させることにより、電極内部に付着するガスの除去を行い、電気分解の効率の維持を図ることができる。
飲料水を長期間に亘って電気分解すると、シリカ化合物や鉄分、カルシウム化合物、マグネシウム化合物などが電極に付着して電気の流れを妨害するが、本発明による水素水の製造用攪拌具は、電極の汚れを洗浄する場合も簡単で、食用酢やクエン酸液などに浸漬して水洗すれば簡単に溶解洗浄でき、これにより再生できる。
また、多量の飲料水で水素水を作る場合に便利である。本発明による実施例の電極を使用し、飲料水2000mlを処理した場合、電解電圧を約二倍のDC24Vにす
れば、十分目的を達成することが出来る。勿論、攪拌することによっての効果は手動で行ったものと同じである。
飲料水からこれらの飽和したガスを抜くことは容易でない。例えば、真空状態や気体透過半透膜を利用する方法や、煮沸などで除去することは可能であるが、装置が高価で大掛かりとなり、現実的ではない。
電気分解直後の飲料水には微粒子状態の水素ガスの気泡が多く存在しており、見かけ上での水素含有量は水1000mlに約20〜30mlも存在するが、飲料水に溶解させた水素ガスは保存が困難であり、微粒子状態で分散している水素ガスの気泡は、秒単位で急速に抜けて行く。
溶存する水素ガスの量は酸化還元電位計(ORP)の値から近似的に計算でき、例えば飲料水1000mlに水素ガスが20〜30ml完全に溶解している場合の還元電位は-600mVを示し、微粒子気泡の水素ガスが存在している状況では-800〜900mVを示す。
また、低い電圧で電気分解され、気泡の大きな水素ガスによって作られたコップ中の水素水160mlでは水素ガスの供給を断って放置すると、還元電位は30秒後で-600mV、一分後
には-400mV、3分後は-350mVまで低下する。
なお、-350mVで飲料水1000ml中に溶解している水素ガスはおよそ5mlである。
図6に飲料水(山梨県大月市水道水)1000ml中に溶解する水素ガス量とORP電位を示し、図7に通電時間とORP電位の増加(但し、160ml水道水の場合)の例を示し、図8
に通電停止後の時間とORP電位の低下(但し、水素水1000ml)の例を示す。
本発明は、飲料水を入れたガラスコップなど、上部が開放された容器に入れて攪拌しながら電気分解させるので、水素ガスが均一に飲料水に分散する。また、電極を引き上げて即時に飲料できるため、微粒子の気泡を多量に含む水素水を飲取することが出来る。
水素水の製造用攪拌具の端末には、通電用端子がついており、ACアダプターから直流電源を得ることができる。
イオン交換膜などの電解質を使用しないと、飲料水のイオン伝導度は低く、通常の電圧(約2.7V)では電気分解が起こりにくいため、高電圧DC12〜48Vを加えるため、水素ガスと酸素ガスの気泡は非常に微細(数ミクロンから数十ミクロンの気泡)なマイクロバルーンとなる。この結果、飲料水への水素ガスは効率良く溶解される。
同時に発生する酸素ガスは、そのまま飲料水に溶解させても問題ない。
りをポリプロピレンやポリエチレンなどのプラスチックスでモールドする。この時、通電端子と一体化された例えばステンレスパイプの攪拌棒(把手)も同時にモールドすれば都合良い。
図1は本発明による水素水の製造用攪拌具の全体図であって、1は電極部、2はステン
レスパイプ等を用いた中空の把手部、3は通電部である。先ず、電極部1について説明すると、電極部1は、図2に示すように、チタニウムメッシュに白金メッキした陽極4と陰極5に挟まれたポリプロピレンなどのプラスチックス製メッシュで作られたセパレーター6との3層構造となっていて、陽極用導線7、陰極用導電8を絶縁する防水用シリコン樹脂9を把手部2の先端に充填して把手部2と一体化し、更にポリエチレンやポリプロピレンなどのプラスチックスで陽極4と陰極5及びセパレータ6を枠体1aにモールドした構成である。把手部2の上端には、通電コネクター用ホルダー10と通電コネクターメス11が形成されている。
図4は、電極部1の陽極4と陰極5及びセパレータ6の構造例を示し、(A)はメッシュタイプ、(B)はハニカムタイプ、(C)は円孔タイプの例である。但し、この孔の形状は問わない。
なお、本実施例の場合、AC電源を用いているが通電コネクター用ホルダー10の部分にボタン型一次電池(鉄電池、アルカリ電池)あるいはボタン型二次電池(イオンリチウム二次電池)などを入れてコードレス化することも可能である。
り、図3に水素水をガラスコップ12内で作っている状態を示す。先ず、ガラスコップ12に飲料水13を入れて通電コネクターオス14をコネクターメス11に接続し、ACアダプターへのコード15を経由して約12Vの直流電源と接続することで飲料水の電気分解が
開始され、水素ガスと酸素ガスが2:1の容積比で発生する。この過程で、把手部2を適当に回してコップ12内の水を攪拌すると、水素ガスは微細な気泡となって発生し、コップ12内の飲料水13へ均一に拡散し、吸収されやすくなる。
飲料水にはすでに空気中の酸素ガスや窒素ガスなどが飽和しており、同時に発生する酸素ガスは多少溶解するものの、大部分は大気中に放出される。
図5は把手部2の上部2aを固定スタンド20に取付け、攪拌装置21を追加した実施例であって、大き目の容器22で多量の飲料水23を処理する場合に都合が良い。この図4において、把手部2の固定と通電は兼用コネクター24を使用し、攪拌用小型モーター25は攪拌翼26を容器22内で回転する。27は把手部2の高さをガイドポール28により調整するためのツマミ、29は電源スイッチ、30はDC電源の入力端子である。
なお、電動式の場合、攪拌翼26又は電極部1を回転させているが、容器22内において、左右に往復動させたり、あるいは煽ぐような動きを電極部1に与えることによっても効率的な電気分解、つまり水素水の製造が可能である。
〔実験例〕
180mlのガラスコップに水道水を160ml入れ、DC12Vを通電しながら攪拌を行った場合の
還元電位(ORP)の変化は以下の通りであった。
水道水・・・・・・・+450〜+500mV
通電30秒後・・・・-400〜-420mV
通電1分後・・・・・-600mV
通電2分後・・・・・-700mV
通電3分後・・・・・-800〜-900mV
通電を停止して、10分間放置しても-380〜-400mVを示した。
1a 枠体
2 把手部
2a 上部
3 通電部
4 陽極
5 陰極
6 セパレータ
7 陽極用導線
8 陰極用導線
9 シリコン樹脂
10 コネクターホルダー
11 コネクターメス
12 ガラスコップ
13 飲料水
14 通電コネクターオス
15 コード
20 固定スタンド
21 攪拌装置
22 容器
23 飲料水
24 コネクター
25 モーター
26 攪拌翼
27 ツマミ
28 ガイドポール
29 電源スイッチ
30 DC電源入力端子
Claims (1)
- 絶縁材質によりメッシュ又はハニカム又は円孔形状から成ると共に波形に形成されたセパレータ6を中間層となし、このセパレータ6の片面にメッシュ又はハニカム又は円孔形状から成る陽極4を配置し、他面にメッシュ又はハニカム又は円孔形状から成る陰極5を配置して三層構造となし、この三層構造の陽極4及びセパレータ6及び陰極5の周囲をプラスチック製の枠体1aでインモールドすることにより一体化して全体が三層構造の電極部1を形成したこと、前記枠体1aには把手部2を形成し、前記陽極4には陽極用導線7を接続し、前記陰極5には陰極用導線8を接続したこと、を特徴とする水素水製造用撹拌具。
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