JP5242193B2 - Method for producing hydrogen reduced water - Google Patents
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Description
本発明は、水素還元水の製造方法に関し、特に、酸化還元電位が長時間マイナスに維持される水素還元水を効率的に製造することができる水素還元水の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing hydrogen-reduced water, and more particularly to a method for producing hydrogen-reduced water that can efficiently produce hydrogen-reduced water whose oxidation-reduction potential is maintained negative for a long time.
水の酸化還元性を判断する指標として、酸化還元電位が知られている。この酸化還元電位がマイナスを示す水は還元水といって還元性を有することが知られている。一般に、水道水の酸化還元電位は+400〜+800mV、井戸水や市販のミネラルウォーターの酸化還元電位は0〜+500mVであり、これらは酸化性を有する水である。
これに対し、酸化還元電位がマイナス値を示す還元水は、金属の酸化や食品類の腐敗を抑制する効果がある。また、酸化還元電位がマイナス値を示す還元水を飲用水として摂取すれば、老化や病気の原因物質とされる体内の活性酸素が除去され、花粉症、アトピー、喘息などのアレルギー性疾患、胃腸などの消化器系疾患、並びに高血圧症といった健康障害も改善できることが指摘されている。
As an index for judging the redox property of water, the redox potential is known. It is known that water whose oxidation-reduction potential is negative is called reduced water and has reducibility. In general, the redox potential of tap water is +400 to +800 mV, and the redox potential of well water and commercially available mineral water is 0 to +500 mV, which are water having oxidizing properties.
On the other hand, reduced water having a negative oxidation-reduction potential has an effect of suppressing metal oxidation and food spoilage. In addition, if you take in drinking water that has a negative oxidation-reduction potential as drinking water, the active oxygen in the body, which is the cause of aging and disease, is removed, and allergic diseases such as hay fever, atopy, asthma, gastrointestinal It has been pointed out that it can also improve gastrointestinal diseases such as hypertension and health disorders such as hypertension.
これまで、酸化体と還元体の混合状態にある水、例えば水道水の酸化還元電位をマイナスにする方法として、例えば電解法、高周波電流印加法をはじめとしていくつかの生成方法が提案されている。しかしながら、いずれも酸化還元電位の値とpHのバランスを適正に保つことが容易ではないという問題がある。一方、電解法や高周波電流印加法以外に、活性化した水素ガスを水中に供給する方法が提案されている。 Up to now, several generation methods such as an electrolytic method and a high-frequency current application method have been proposed as a method for reducing the redox potential of water in a mixed state of an oxidant and a reductant, for example, tap water. . However, there is a problem that it is not easy to maintain a proper balance between the value of redox potential and pH. On the other hand, besides the electrolytic method and the high-frequency current application method, a method of supplying activated hydrogen gas into water has been proposed.
例えば、多量の水素ガスを水に溶解せしめ、従来の還元水を凌ぐ飲用に適した高還元性の還元水を得るために、水素ガスを2〜10気圧に加圧した下で該水素ガスにカルシウムなどのミネラルを含む原水を接触させ、原水中に水素ガスを溶解せしめた後、これを高気密性容器に充填して密閉し、その状態で加熱殺菌処理を施すようにした水素水の製造方法が開示されている(特許文献1参照)。 For example, in order to dissolve a large amount of hydrogen gas in water and obtain highly reducible reduced water suitable for drinking that exceeds conventional reduced water, the hydrogen gas is added to the hydrogen gas under a pressure of 2 to 10 atm. Production of hydrogen water in which raw water containing minerals such as calcium is brought into contact and hydrogen gas is dissolved in the raw water, which is then filled and sealed in a highly airtight container, and subjected to heat sterilization treatment in that state. A method is disclosed (see Patent Document 1).
また、水素の微細気泡を大量に含んだ加水素水を提供することを目的として、両端開口の密閉管体内に、拡散室をダブルチューブ構造で設け、拡散室にステンレス製多孔質要素を設け、密閉管体に水道水を供給するとともに、水素ガスを供給して原料水と混合し、多孔質要素を通過させて拡散室に拡散させて、微細気泡を大量に含んだ加水素水を得る方法が開示されている(特許文献2参照)。 In addition, for the purpose of providing hydrogenated water containing a large amount of hydrogen fine bubbles, a diffusion chamber is provided in a double tube structure in a sealed tube at both ends, and a stainless steel porous element is provided in the diffusion chamber. A method for obtaining hydrogenated water containing a large amount of fine bubbles by supplying tap water to a sealed tube, supplying hydrogen gas, mixing with raw material water, passing through a porous element and diffusing into a diffusion chamber Is disclosed (see Patent Document 2).
しかしながら、還元性を示すもとになる活性水素は非常に不安定で、自然放置した場合には、大気中に放出して水の酸化還元電位がプラス方向に変化し、すぐに還元性が低下してしまうという問題があった。すなわち、水素水を製造した後に、すぐに密閉性の高い容器に移す必要があることはもちろんのこと、消費者が水素水を使用する際には、開封後なるべく時間を空けずに使用しなければならず、効率が悪くなるおそれがあった。
また、特許文献1に記載の水素水の製造方法は、酸化還元電位を比較的長時間マイナスの値に維持することができる水素水を製造することができるように記載されているが、大掛かりな構成の装置を用いて水素水を製造する方法であり、製造設備のコスト負担が増加したり、製造設備の設置スペースを確保しなければならなかったりするという問題があった。
However, active hydrogen, which is the basis for reducing properties, is very unstable, and when left undisturbed, it is released into the atmosphere, and the redox potential of water changes in the positive direction. There was a problem of doing. In other words, after the hydrogen water is produced, it must be immediately transferred to a highly sealed container, and when the consumer uses the hydrogen water, it should be used as little as possible after opening. There was a risk that efficiency would deteriorate.
Moreover, although the manufacturing method of the hydrogen water of patent document 1 is described so that the hydrogen water which can maintain an oxidation-reduction potential to a negative value for a comparatively long time can be manufactured, it is large-scale. This is a method for producing hydrogen water by using an apparatus having a configuration, and there is a problem that the cost burden of the production facility increases and the installation space for the production facility must be secured.
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、水と水素とを混合して、所定構造のノズルを通過させて高速旋回流として導出させることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、水素の微細気泡を効率的かつ安定的に発生させることができ、長時間にわたって水中に水素を存在させて酸化還元電位を低く維持することができる水素還元水を効率的に製造可能な水素還元水の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the inventors of the present invention have made diligent efforts to find out that such a problem can be solved by mixing water and hydrogen and passing the nozzle through a nozzle having a predetermined structure to derive a high-speed swirling flow. The invention has been completed. That is, according to the present invention, hydrogen-reduced water that can efficiently and stably generate hydrogen fine bubbles and can maintain hydrogen at a low oxidation-reduction potential by allowing hydrogen to exist for a long time can be efficiently produced. It aims at providing the manufacturing method of hydrogen reduction water which can be manufactured.
本発明によれば、水から、第1の円筒空間部及び第2の円筒空間部を経て形成された旋回流を利用して、水中に水素の微細気泡が多量に存在する水素還元水を製造する水素還元水の製造方法であって、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、筐体の第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、孔部の配設方向を、円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、孔部を筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズルが備えてあり、水を、ノズル内に導入し、旋回流を発生させるとともに、一端の反対側の端部から、水素を導入して、水及び水素を混合するとともに、ノズル外に旋回流として導出させることを特徴とする水素還元水の製造方法である。
また、かかる水素還元水の製造方法を実施するに際して、筐体の水導入路を、第1の円筒空間部における内周面の接線方向に沿って設けてあることが好ましい。
また、同様に、筐体が、本体部と、蓋部と、を含んで構成されており、本体部は、一方の端部が開口された円筒状の部材であり、蓋部は、先端に向けて先細りした形状をなし、本体部の開口する端部に装着されていることが好ましい。
さらにまた、同様に、筐体の水導入路に、水を導入するためのポンプが連結してあり、さらに当該ポンプの上流に、水中の水素以外の気体成分を除去するためのプレパージタンクが設けてあることが好ましい。
According to the present invention, hydrogen-reduced water in which a large amount of fine hydrogen bubbles are present in water is produced from water using a swirl flow formed through the first cylindrical space and the second cylindrical space. A method for producing hydrogen-reduced water that includes a housing having a first cylindrical space and a water introduction path leading to an inner peripheral surface of the first cylindrical space, and a first cylindrical space of the housing. is arranged, one end open to the second cylinder space and the peripheral wall of the second cylindrical space formed by the opening to the outside, a cylindrical member having a plurality of holes of circular or oval, provided with a, The arrangement direction of the hole is shifted by inclining a predetermined angle toward the axis of the cylindrical member, and the nozzle is provided with the hole inclined toward the opening direction of the housing. and introduced into the nozzle, together with generating the swirling flow, or the opposite end of the end , By introducing hydrogen, with mixing water and hydrogen, is a manufacturing method of the hydrogen-reduced water, characterized in that to derive a swirling flow to the outside of the nozzle.
In carrying out such a method for producing hydrogen-reduced water, it is preferable that the water introduction path of the housing is provided along the tangential direction of the inner peripheral surface of the first cylindrical space.
Similarly, the casing is configured to include a main body portion and a lid portion, and the main body portion is a cylindrical member having one end opened, and the lid portion is formed at the tip. It is preferable that the taper is tapered toward the end of the main body that is open.
Furthermore, similarly, a pump for introducing water is connected to the water introduction path of the housing, and a pre-purge tank for removing gaseous components other than hydrogen in the water is provided upstream of the pump. It is preferable.
また、本発明の別の態様は、予め水に水素を溶解させてなる溶解水から、第1の円筒空間部及び第2の円筒空間部を経て形成された旋回流を利用して、水中に多量の溶存水素が存在する水素還元水の製造方法であって、水中に水素を供給し、水素混合水を作成する工程と、水素混合水を加圧し、水素の少なくとも一部を水中に溶解させて水素の溶解水を作成する工程と、溶解水を、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、筐体の第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、孔部の配設方向を、円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、孔部を筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズル内に導入し、旋回流を発生させるとともに、ノズル外に、旋回流として導出させる工程と、を含むことを特徴とする水素還元水の製造方法である。 Further, another aspect of the present invention is to use a swirling flow formed from a dissolved water obtained by dissolving hydrogen in water in advance through the first cylindrical space portion and the second cylindrical space portion, into the water. A method for producing hydrogen-reduced water in which a large amount of dissolved hydrogen is present, comprising the steps of supplying hydrogen into water to create hydrogen-mixed water, pressurizing the hydrogen-mixed water, and dissolving at least part of the hydrogen in water Forming a hydrogen-dissolved water, a housing having a water introduction path that leads the dissolved water to the first cylindrical space and the inner peripheral surface of the first cylindrical space, and a first of the housing disposed in the cylindrical space portion, one end open to the second cylinder space and the peripheral wall of the second cylindrical space formed by the opening to the outside, a cylindrical member having a plurality of holes of circular or elliptical, And inclining the direction in which the holes are arranged toward the axial center of the cylindrical member by a predetermined angle. Yes shifted by, and, introduced into the nozzle comprising tilted toward a hole in the opening direction of the housing, together to generate a swirling flow, out of the nozzle, comprise a step of deriving a swirling flow Is a method for producing hydrogen-reduced water.
本発明の水素還元水の製造方法によれば、効率的に高速旋回流を発生させて、水素の微細気泡を効率的かつ安定的に発生させることができるノズルを用いて水素還元水を製造するようにしたため、簡易な製造設備によって効率的に水素還元水を製造することができる。しかも、製造される水素還元水は、水素の微細気泡が長時間にわたって水中に保持されるため、大気開放した後、比較的長時間にわたって水素還元水の酸化還元電位をマイナスに維持させることができる。 According to the method for producing hydrogen-reduced water of the present invention, hydrogen-reduced water is produced by using a nozzle capable of efficiently generating a high-speed swirling flow and generating hydrogen fine bubbles efficiently and stably. As a result, hydrogen-reduced water can be efficiently produced with simple production equipment. In addition, since the hydrogen-reduced water produced has fine hydrogen bubbles held in the water for a long time, the redox potential of the hydrogen-reduced water can be maintained negative for a relatively long time after opening to the atmosphere. .
以下、適宜図面を参照して、本発明の水素還元水の製造方法にかかる実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
Hereinafter, embodiments according to the method for producing hydrogen-reduced water of the present invention will be specifically described with reference to the drawings as appropriate. However, this embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
In addition, in each figure, what has attached | subjected the same code | symbol has shown the same member, and description is abbreviate | omitted suitably.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態にかかる水素還元水の製造方法は、水中に水素を供給し、水素混合水を作成する工程と、水素混合水を、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を備えた筐体と、筐体の第1の円筒空間部内に配置され、少なくとも一端が外部に開口した第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する孔部を備えた円筒部材と、を備えたノズル内に導入し旋回流として導出させる工程と、を含むことを特徴とする水素還元水の製造方法(以下、「第1の製造方法」と称する。)である。
より具体的には、水から、第1の円筒空間部及び第2の円筒空間部を経て形成された旋回流を利用して、水中に水素の微細気泡が多量に存在する水素還元水を製造する水素還元水の製造方法であって、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、筐体の前記第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、孔部の配設方向を、円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、孔部を筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズルが備えてあり、水を、ノズル内に導入し、旋回流を発生させるとともに、一端の反対側の端部から、水素を導入して、水及び水素を混合するとともに、ノズル外に旋回流として導出させることを特徴とする水素還元水の製造方法である。
[First Embodiment]
The method for producing hydrogen-reduced water according to the first embodiment of the present invention includes a step of supplying hydrogen into water to create hydrogen-mixed water, the hydrogen-mixed water, the first cylindrical space, and the first A casing provided with a water introduction path leading to the inner peripheral surface of the cylindrical space section, a second cylindrical space section disposed in the first cylindrical space section of the casing and having at least one end opened to the outside, and the second A cylindrical member having a hole opening in the peripheral wall of the cylindrical space portion, and a step of introducing into a nozzle provided with the cylindrical member and deriving it as a swirling flow. This is referred to as “first manufacturing method”.
More specifically, hydrogen-reduced water in which a large amount of fine hydrogen bubbles are present in water is produced from water using a swirl flow formed through the first cylindrical space and the second cylindrical space. A method for producing hydrogen-reduced water that includes a housing having a first cylindrical space and a water introduction path that communicates with an inner peripheral surface of the first cylindrical space, and in the first cylindrical space of the housing And a cylindrical member having a plurality of circular or elliptical holes that are open to the peripheral wall of the second cylindrical space part, and a second cylindrical space part having one end open to the outside. The arrangement direction of the hole is shifted by inclining by a predetermined angle toward the axis of the cylindrical member, and the nozzle is provided with the hole inclined toward the opening direction of the housing, Water is introduced into the nozzle to generate a swirling flow, and the end opposite to one end From the introduction of hydrogen, as well as mixing water and hydrogen, it is a manufacturing method of the hydrogen-reduced water, characterized in that to derive a swirling flow to the outside of the nozzle.
1.製造装置の構成例
(1)基本的構成
図1は、水素還元水の第1の製造方法を実施するための水素還元水の製造装置100の構成例を示している。
この水素還元水の製造装置100は、水を収容する槽101と、槽101内の水を吸い上げて圧送するポンプ103と、圧送される水を槽101内に導出する旋回流生成ノズル10とを備え、それぞれの間は流路107a〜107cによって接続されている。また、旋回流生成ノズル10には、旋回流生成ノズル10内に水素を供給するための水素供給部120が接続されている。
1. Configuration Example of Manufacturing Apparatus (1) Basic Configuration FIG. 1 shows a configuration example of a
This hydrogen-reduced
ポンプ103の上流側の流路107a〜107bには、フィルタ111、電磁弁113及びプレパージタンク115が備えられている。フィルタ111は、圧送される水中の異物を捕集、除去するために用いられるものである。また、電磁弁113は、例えば、公知の電磁比例制御弁やオンオフ弁が用いられ、その開度や開閉時間を制御することによって、ポンプ103によって圧送される水の流量が調節できるようになっている。
A
また、プレパージタンク115は、水中の気体成分を除去するためのタンクである。このプレパージタンク115の上流側及び下流側には流路切換弁105、106が備えられるとともに、プレパージタンク115と並列的に配設されたバイパス流路108の両端がこれらの流路切換弁105、106に接続され、循環する水がプレパージタンク115を通過しないように流路が切り換えられるようになっている。このプレパージタンク115は、水を循環させる初期の段階において使用され、水中に含まれる水素以外の気体成分があらかじめ除去されるようになっている。このプレパージタンク115に温度調節手段(図示せず)を取り付けて、気体の除去効率を高めるようにしてもよい。
なお、このプレパージタンク115は本発明において必須ではなく、省略されていても構わない。
The
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また、ポンプ103と旋回流生成ノズル10との間の流路107cには、流路107c内に溜まった気体を外部に排出するためのリリーフ弁89が接続されている。そして、適宜のタイミングでリリーフ弁89を開放し、流路107c内に溜まった気体を排出させるように用いられる。このように、流路107c内に溜まった気体を排出しておくことにより、旋回流生成ノズル10から空気溜まりのような大きな気泡が導出されることを防ぎ、微細気泡を安定的に発生させることができる。また、リリーフ弁89の取り付け位置を旋回流生成ノズル10に限りなく近づけることにより、流路107cから旋回流生成ノズル10内に導入される気体の量を減らすことができる。
In addition, a
ただし、得られる水素還元水の衛生面を考慮して水を循環させないように構成する場合には、流路107a、フィルタ111及び電磁弁113を省略して、プレパージタンク115の上流側を水供給通路等に接続させて構成することができる。
However, in consideration of the sanitary aspect of the resulting hydrogen-reduced water, when the water is not circulated, the
また、水素供給部120は、水素タンク123と、水素の流量を調節するための流量調節弁127とを備え、気体流路121によって旋回流生成ノズル10の端部に接続されている。水素タンク123は、例えば、圧縮された水素が充填された水素ボンベである。流量調節弁127は、例えば、絞り弁を使用することができ、気体流路121の絞り量を調節することによって、供給される水素の流量が調節されるようになっている。これ以外にも、水素の温度を調節するための手段を備え、発生させる水素の微細気泡の粒径や発生効率を調節するようにしてもよい。
The
この水素還元水の製造装置100には、図示しない制御コントロールユニットが備えられ、上述のポンプ103や電磁弁113、リリーフ弁89等をはじめとする各制御要素を制御するようになっている。特に、図1の水素還元水の製造装置100の例では、ポンプ103と旋回流生成ノズル10との間の流路107c内に圧力センサ119が備えられ、検出されるセンサ値が所定の値に維持されるようにフィードバックしながら、制御コントロールユニットによって各制御要素が制御されるようになっている。
これ以外に、適宜の箇所に温度センサを取り付け、検出されるセンサ値をも考慮してポンプや各電磁弁の制御を行うようにすることもできる。
This hydrogen-reduced
In addition to this, it is also possible to attach a temperature sensor at an appropriate location and control the pump and each electromagnetic valve in consideration of the detected sensor value.
(2)旋回流生成ノズル
図2(a)〜(c)は、本実施形態の水素還元水の製造装置に備えられた旋回流生成ノズルの構成例を示している。図2(a)は旋回流生成ノズル10の斜視図であり、図2(b)は旋回流生成ノズル10を筐体11の軸方向に沿って切断した断面図であり、図2(c)は円筒部材21の孔部23が形成された位置で、筐体11の軸方向と直交する方向に沿って旋回流生成ノズル10を切断した断面図である。また、図2(a)〜(c)の旋回流生成ノズル10を構成する筐体11及び円筒部材21をそれぞれ図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)に示す。
(2) Swirl flow generation nozzle FIGS. 2A to 2C show configuration examples of the swirl flow generation nozzle provided in the apparatus for producing hydrogen reduced water of the present embodiment. 2A is a perspective view of the swirl
これらの図2(a)〜(c)、図3(a)〜(c)、図4(a)〜(c)に示すように、旋回流生成ノズル10は筐体11と円筒部材21とを備えている。筐体11の内部には、一方の端部が開口された円筒空間部11aを備え、筐体11は、当該円筒空間部11aに臨むように開口された水導入路11bと、開口された端部とは反対側の端部に設けられた水素導入口165とを備えている。また、円筒部材21は、筐体11の円筒空間部11a内に配置され、両端部が開口された円筒空間部21a及び当該円筒空間部21aの周壁に開口する孔部23が設けられている。
2 (a) to 2 (c), FIGS. 3 (a) to (c), and FIGS. 4 (a) to 4 (c), the swirling
本実施形態で用いられる筐体11は、本体部13と蓋部12とから構成されている。本体部13は、一方の端部が開口された円筒状の部材であり、円筒部材21が収容される円筒空間部11aを備えている。また、筐体11は、外周面から突設した突設部14を備え、この突設部14には、円筒空間部11aの内周面に臨む水導入路11bが設けられている。この水導入路11bは、配設方向が円筒空間部11aの軸心からずらされて形成されている(図2(c)を参照)。
この図2(a)〜(c)の例では、円筒部材21の孔部23の配置位置よりも、導出方向寄りの位置に水導入路11bが設けられているが、特に限定されるものではなく、得られる水素還元水の使用目的、装置の使用環境、生成される微細気泡の状態等に応じて適宜設定することができる。
The
In the example of FIGS. 2A to 2C, the
また、蓋部12は、先端に向けて先細りした形状をなし、本体部13の円筒空間部11aが開口する端部に装着されている。この蓋部12には、本体部13の円筒空間部11aの直径よりも小さな開口15が設けられ、円筒部材21が挿入されるようになっている。また、筐体11の本体部13における蓋部12が装着されていない側の端部の内面には、円筒部材21の外形と一致する凹部16が設けられ、円筒部材21の端部が挿入されるようになっている。この蓋部12が装着されていない側の本体部13の端部には水素導入口165が設けられ、水素供給部120に通じる気体流路121が接続されている。
The
この気体流路121に通じる水素導入口165には逆止弁169が備えられている。この逆止弁169は通常閉じられており、旋回流生成ノズル10内に高速旋回流が発生したときに、旋回の中心部分に生じる負圧によって開弁され、水素が導入されるようになっている。導入された水素は、旋回流の中央部に気相となって現れ、旋回流生成ノズル10から導出されるときに微細気泡化されることになる。
A
また、円筒部材21は、両端部が開口する円筒空間部21aと、この円筒空間部21aの周壁に開口する複数の孔部(図4(c)では四つ)23を備えており、筐体11の円筒空間部11a内において、周囲に所定の間隙Sを介して配置されて固定されている。この間隙Sは、導入される水の通過路として機能する。
このように本実施形態の旋回流生成ノズル10では、本体部13の円筒空間部11a内に円筒部材21が挿入され、一方の端部側に装着された蓋部12の開口部15及び本体部13内部の凹部16によって、円筒部材21が保持、固定されている。
The
As described above, in the swirl
これらの筐体及び円筒部材を構成する材料は特に制限されるものではなく、一例としては、鉄合金やアルミニウム合金、亜鉛合金等の金属材料又は非鉄金属材料、セラミック等の焼結体、プラスチック、ポリ塩化ビニール(PVC)、熱可塑性ポリオレフィン樹脂(TPO)、熱可塑性ポリウレタン樹脂(TPU)、ポリプロピレン(PP)、アクリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、フッ素樹脂等の樹脂材料、木材、廃棄プラスチックや廃棄木材等のリサイクル原料をはじめとして、種々の材料が挙げられる。
例えば、筐体及び円筒部材を透明性の樹脂材料で構成した場合には、内部の確認を容易に行うことができ、旋回流や気相の生成状態を確認しながら使用することができる。ただし、効率的に高速旋回流を発生させるためには、導入する水との濡れ性や発生させる旋回流の程度を考慮して材料を選択することが好ましい。
The material constituting these casings and cylindrical members is not particularly limited, and examples include metal materials such as iron alloys, aluminum alloys, and zinc alloys or non-ferrous metal materials, sintered bodies such as ceramics, plastics, Polyvinyl chloride (PVC), thermoplastic polyolefin resin (TPO), thermoplastic polyurethane resin (TPU), polypropylene (PP), acrylic-butadiene-styrene resin (ABS), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), fluororesin Various materials such as resin materials such as wood, recycled raw materials such as wood, waste plastic and waste wood are listed.
For example, when the casing and the cylindrical member are made of a transparent resin material, it is possible to easily check the inside, and to use it while confirming the swirling flow and the generation state of the gas phase. However, in order to efficiently generate a high-speed swirling flow, it is preferable to select a material in consideration of wettability with water to be introduced and the degree of swirling flow to be generated.
また、筐体の円筒空間部の内周面や水導入路の内面、さらに、円筒部材の外周面及び円筒空間部の内周面の表面粗さを均一にすることが好ましい。これらの各部材における水の接触面の表面粗さを均一にすることにより、水の流れが部分的に抵抗を受けることによる旋回流の生成効率の低下を防ぐことができる。
例えば、それぞれの部材の表面を所定の材料を用いてコーティングすることにより、容易に表面粗さを均一化することができる。ただし、コーティングを施す場合においても、導入する水との濡れ性や、発生させる旋回流の程度を考慮してコーティング材料を選択することが好ましい。
Moreover, it is preferable to make the surface roughness of the inner peripheral surface of the cylindrical space part of the housing, the inner surface of the water introduction path, the outer peripheral surface of the cylindrical member, and the inner peripheral surface of the cylindrical space part uniform. By making the surface roughness of the water contact surface uniform in each of these members, it is possible to prevent a decrease in the generation efficiency of the swirling flow due to partial resistance of the water flow.
For example, the surface roughness can be easily made uniform by coating the surface of each member with a predetermined material. However, even when coating is performed, it is preferable to select a coating material in consideration of wettability with water to be introduced and the degree of swirling flow to be generated.
なお、図2(a)〜(c)及び図3(a)〜(c)に示す筐体11は本体部13及び蓋部12の二つの部材から構成されているが、別体として構成することは必須ではなく、本体部分と蓋部分とが一体化された単体物として構成することもできる。
また、図2(a)〜(c)に示す旋回流生成ノズル10で用いる筐体11は外形が円筒状となっているが、これに限られるものではなく、内部に円筒空間部11aを形成できるものであれば、箱状やその他あらゆる形状を選択することができる。
The
The
また、図2(a)〜(c)の旋回流生成ノズル10の例では、筐体11の水導入路11bは筐体11の円筒空間部11aの軸心方向からずらされて設けられているが、水導入路11bの配設方向は特に制限されるものではない。本実施形態の旋回流生成ノズル10は、水導入路11bを介して筐体11の円筒空間部11aに流入した水が、円筒部材21の周壁に設けられた孔部23を介して、円筒部材21内部の円筒空間部21a内に流入することによって旋回流を発生させるものであるため、基本的には、筐体11の水導入路11bの配設方向にかかわらず旋回流を発生させることができる。ただし、後述する円筒部材の孔部との位置関係や配設方向との関係を考慮して、筐体の円筒空間部に導入される水が、そのままの流れ方向を維持しながら円筒部材の円筒空間部内に流れ込み旋回流を生じるように、図2(c)に示すように、水導入路11bを円筒空間部11aの接線方向に沿って設けることがより好ましい。
In the example of the swirl
また、図2(a)〜(c)の旋回流生成ノズル10に備えられた円筒部材21は、軸方向の断面の直径が、筐体11の円筒空間部11aの直径よりも小さくされている。これによって形成される、筐体11の円筒空間部11a内周面と円筒部材21の外周面との間の間隙Sの大きさについても、生成する旋回流の度合いに応じて設定することができる。
In addition, the
また、図5(a)〜(b)に示すように、円筒部材21の両端部の直径を異ならせて構成することもできる。このように構成することによって、円筒空間部21aの内径を異ならせて、内部に生じる旋回流の中央の気相の発現状態を調整することができる。その結果、生成する旋回流の度合いや、発生する微細気泡の状態を調節することができる。
Moreover, as shown to Fig.5 (a)-(b), it can also comprise by making the diameter of the both ends of the
また、図2(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)に示す円筒部材21は、孔部23を複数備えている。
このように孔部を複数備えていることにより、筐体の水導入路から導入された水が円筒部材に複数箇所から流入するため、所定時間継続して水を流し込むことによって所定の流れが形成され、旋回流を発生させることができる。
Moreover, the
By providing a plurality of holes as described above, water introduced from the water introduction path of the housing flows into the cylindrical member from a plurality of locations, and therefore a predetermined flow is formed by continuously flowing water for a predetermined time. Thus, a swirl flow can be generated.
また、図2(a)〜(c)に示すように、孔部23は、配設方向が軸心方向から所定方向にずらされて設けられている。孔部23をこのように設けることにより、水が円筒部材21に流れ込む際の勢いを利用して、旋回流を効率的に発生させることができる。また、複数の孔部23を備える場合に、すべての孔部23を軸心方向からずらして、所定角度傾斜させて配置することにより、水の流れが衝突することを避けて、流れの勢いを弱めることなく円筒部材21の円筒空間部21a内に流入させることができる。その結果、高速旋回流を効率的に発生させることができる。
Further, as shown in FIGS. 2A to 2C, the
また、孔部23は、水の導出方向に向けて傾斜させて配置することが好ましい。このように配置することにより、円筒部材21に流入する水を旋回させながら導出方向に向けて進行させることができ、水の流れが衝突して旋回流の発生が阻害されることを低減することができる。
Moreover, it is preferable to arrange | position the
円筒部材21に形成される孔部23の大きさは特に限定されるものではなく、導入する水の流量や、発生させる旋回流の状態を考慮して適宜設定することができる。すなわち、水の旋回流の発生効率は、円筒空間部21aの端部の開口面積に対する孔部23の面積(孔部が複数の場合は合計面積)の比率によって変化するものであるほか、水の流量によっても変化するものである。また、水中に混合させる水素の流量によっても、微細気泡を効率的かつ安定的に発生させるための最適な旋回状態は異なってくる。したがって、これらの観点から、孔部23の大きさや端部開口の大きさを設定することが好ましい。また、孔部の形状について、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、その他異形等、適宜選択することができるものの、円形または楕円形とすることを特徴とする。
The size of the
また、図6に示すように、孔部23を、円筒空間部11aの軸方向に沿って水の導出方向側にずらして配置することにより、気相発生領域の長さLを長くすることができる。気相発生領域Lの長さが長くなるにつれて、例えば、生じる微細気泡に対して静電摩擦を与える時間を長くすることができる。すなわち、水素還元水を用いた浄化作用等に最適化されるように、静電摩擦を与える時間を調整することができる。
Further, as shown in FIG. 6, the length L of the gas phase generation region can be increased by disposing the
2.水素還元水の第1の製造方法
以下、図1に示す水素還元水の製造装置100を用いた水素還元水の第1の製造方法の一例について、図1及び図2(a)〜(c)を参照しつつ説明する。
まず、プレパージタンク115の上流及び下流に備えられた流路切換弁105、106によって、水がプレパージタンク115側を流れるようにした状態でポンプ103を作動させる。槽101内に貯留された水はポンプによって吸い上げられ、旋回流生成ノズル10側に圧送される。このとき槽101内から吸い上げられる水中に異物が混入している場合にはフィルタ111によって捕集される。また、水中に含まれる気体成分については、プレパージタンク115内で徐々に除去される。このとき、吸い上げられて圧送される水の流量は、ポンプ103の出力及びフィルタ111の下流側の絞り弁113によって調節されている。
2. 1st manufacturing method of hydrogen reduction water Hereinafter, an example of the 1st manufacturing method of hydrogen reduction water using the
First, the
ポンプ103の作動から所定時間が経過した後、水がバイパス通路108側を流れるようにプレパージタンク115の上流及び下流に備えられた流路切換弁105、106を切り換えるとともに、水素供給部120の流量調節弁127を開き、所定の流量の水素を旋回流生成ノズル10側に供給する。水素の供給は、ポンプ103の作動開始時から行っていても構わないが、ポンプ103の作動開始直後は循環する水がプレパージタンク115を経由するために、水中に供給した水素が脱気され非効率であることから、所定時間経過後に水素の供給を開始することが好ましい。
After a predetermined time has elapsed since the operation of the
ポンプ103によって圧送され、旋回流生成ノズル10に導入された水は、孔部23を通過し、高速旋回流となって旋回流生成ノズル10から導出される。このとき、水は遠心力によって旋回外周方向に向かうために、高速旋回流の中心部には負圧が生じ、水が導出される端部とは反対側の端部に設けられた水素導入口165に備えられた逆止弁169が開かれ、水素が旋回中心部に吸引される。
このような状態で、水が旋回流生成ノズル10から導出されると、旋回が急激に弱められて、旋回中心部に存在している気相が切断されて微細気泡化し、水中に放出されることになる。このとき、本実施形態の旋回流生成ノズル10であれば、ノズルから導出される前後での旋回速度差が著しく大きくなることから、水素の微細気泡を効率的にかつ安定的に発生させることができる。
The water pumped by the
In this state, when water is led out from the swirl
その後、ポンプ103の作動を継続し、継続的に水を循環させることにより、槽101内に存在する水素の微細気泡が次第に増加する一方、水の酸化還元電位が徐々に低下させられる。これによって、水素の微細気泡が大量に存在する水素還元水を効率的に製造することができる。そして、このようにして得られた水素還元水中の水素の微細気泡は長時間にわたって残存するため、この後、密閉容器に封入されるまでの間や、その後密閉容器が開封された後において、水素還元水の酸化還元電位は比較的長時間にわたってマイナスに維持されるようになる。
また、上述したような構成の旋回流生成ノズルを用いて水素還元水が効率的に製造されるため、製造設備が大掛かりになることもなく、製造コストの上昇も抑えられる。
Thereafter, by continuing the operation of the
Moreover, since hydrogen reduction water is efficiently manufactured using the swirl | flow flow production | generation nozzle of the above structures, a manufacturing facility does not become large and the raise of manufacturing cost is also suppressed.
なお、これまで説明した水素還元水の第1の製造方法は、槽内の水を循環させて水素還元水を製造する構成であるが、上述した旋回流生成ノズルを使用する場合、水を循環させることなく、一方向に通過させるだけでも、酸化還元電位がマイナスのままで比較的長時間維持される水素還元水を製造することができる。 In addition, the 1st manufacturing method of hydrogen reduction water demonstrated so far is the structure which circulates the water in a tank, and manufactures hydrogen reduction water, However, When using the swirl | flow generation nozzle mentioned above, water is circulated. Even if it is made to pass only in one direction without making it, the hydrogen reduction water which can be maintained for a relatively long time while the oxidation-reduction potential remains negative can be produced.
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態にかかる水素還元水の製造方法は、水中に多量の溶存水素が存在する水素還元水の製造方法であって、水中に水素を供給し、水素混合水を作成する工程と、水素混合水を加圧し、水素の少なくとも一部を水中に溶解させて水素の溶解水を作成する工程と、溶解水を、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を備えた筐体と、筐体の第1の円筒空間部内に配置され、少なくとも一端が外部に開口した第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する孔部を備えた円筒部材と、を備えたノズル内に導入し旋回流として導出させる工程と、を含むことを特徴とする水素還元水の製造方法(以下、「第2の製造方法」と称する。)である。
より具体的には、予め水に水素を溶解させてなる溶解水から、第1の円筒空間部及び第2の円筒空間部を経て形成された旋回流を利用して、水中に水素の微細気泡が多量に存在する水素還元水を製造する水素還元水の製造方法であって、水中に水素を供給し、水素混合水を作成する工程と、水素混合水を加圧し、水素の少なくとも一部を水中に溶解させて水素の溶解水を作成する工程と、溶解水を、第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、筐体の第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、孔部の配設方向を、円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、孔部を筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズル内に導入し、旋回流を発生させるとともに、ノズル外に、旋回流として導出させる工程と、を含むことを特徴とする水素還元水の製造方法である。
[Second Embodiment]
A method for producing hydrogen-reduced water according to a second embodiment of the present invention is a method for producing hydrogen-reduced water in which a large amount of dissolved hydrogen exists in water, and hydrogen is supplied into water to create hydrogen-mixed water A step of pressurizing the hydrogen-mixed water, dissolving at least a part of the hydrogen in water to create hydrogen-dissolved water, and dissolving the dissolved water into the first cylindrical space portion and the first cylindrical space portion. A housing having a water introduction path leading to the inner peripheral surface of the housing, a second cylindrical space portion disposed in the first cylindrical space portion of the housing and having at least one end opened to the outside, and the second cylindrical space portion A cylindrical member provided with a hole opening in the peripheral wall of the nozzle, and a step of introducing into a nozzle provided with the cylindrical member and deriving it as a swirling flow. It is referred to as “manufacturing method”).
More specifically, hydrogen microbubbles in water using a swirl flow formed from dissolved water obtained by previously dissolving hydrogen in water through the first cylindrical space portion and the second cylindrical space portion. A method for producing hydrogen-reduced water that produces a large amount of hydrogen-reduced water, the step of supplying hydrogen into water to create hydrogen-mixed water, pressurizing the hydrogen-mixed water, and at least partly hydrogen A step of dissolving hydrogen in water to create dissolved hydrogen water, a housing having a water introduction path that leads the dissolved water to the first cylindrical space and the inner peripheral surface of the first cylindrical space, and the housing A second cylindrical space portion having one end opened to the outside, and a plurality of circular or elliptical holes that open to the peripheral wall of the second cylindrical space portion. A cylindrical member, and the direction of arrangement of the holes is predetermined toward the axial center of the cylindrical member A step of introducing a swirl flow into the nozzle that is shifted by tilting the tilt and tilting the hole portion toward the opening direction of the housing, and generating a swirl flow outside the nozzle; A method for producing hydrogen-reduced water, comprising:
1.製造装置の構成例
図7は、水素還元水の第2の製造方法を実施するための水素還元水の製造装置200の構成例を示している。
第1の実施の形態で説明した図1に示す水素還元水の製造装置100では、水素供給部120に接続された気体流路121が旋回流生成ノズル10に接続され、直接ノズル内に水素が供給されるように構成されているのに対して、本実施形態で用いられる水素還元水の製造装置200の構成例では、あらかじめ水素を水中に溶解させた上で、水素溶解水が旋回流生成ノズル10内に導入されるように構成されている。
1. Example of Configuration of Manufacturing Device FIG. 7 shows an example of the configuration of a
In the
水素還元水の製造装置200を構成するポンプ103やプレパージタンク115、旋回流生成ノズル10、水素供給部120等の基本的な構成要素は、図1の水素還元水の製造装置100と同様のものが用いられている。一方、本実施形態で用いられる水素還元水の製造装置200の例では、プレパージタンク115とポンプ103との間に気液混合室135が備えられるとともに、ポンプ103の下流側に溶解タンク205が備えられている。
The basic components such as the
このうち、気液混合室135には、水素供給部120に接続された気体流路121が接続されている。したがって、ポンプ103によって溶解タンク205に向けて圧送される水に、あらかじめ水素が混合されるようになっている。
この気液混合室135の構成は、水中に水素を供給できるようになっていれば特に制限されるものではない。また、流路107b中を流れる水中に、水素を直接供給するように構成される場合には、気液混合室135が省略されていても構わない。
Among these, a
The configuration of the gas-
また、溶解タンク205は、例えば、図8に示すように、下方に向けて断面積が小さくされたテーパ状の容器本体81と、配置方向が中心からずらされて容器本体81の上部壁面に設けられた水の導入口83と、容器本体81の底部に設けられた水の流出口85とを備えた構成とすることができる。この溶解タンク205は、いわゆるサイクロン方式を利用したものであり、溶解タンク205内を移動する水素混合水は旋回させられるため、混合された水素の溶解効率を著しく高めることができるようになっている。
Further, for example, as shown in FIG. 8, the
また、溶解タンク205からの水の流出口85には、直角方向に屈曲する屈曲部86が設けられている。この屈曲部86において水素混合水が流路内面に衝突するために、水素の溶解効率が高められるようになっている。このように溶解効率を高めるために、溶解タンク205内の壁面の一部に衝突板を設けたり、あるいは、容器本体の水平断面形状を矩形にした領域を設けたりすることによって、水の衝突箇所を形成することもできる。
なお、水の流れ方向を、下部から上部にかけて旋回しながら流れるようにしてもよい。
In addition, a
In addition, you may make it flow in the flow direction of water, turning from the lower part to the upper part.
また、この溶解タンク205の上部の中央には、未溶解の水素の滞留部87が形成されており、この滞留部87には未溶解の水素を溶解タンク205の外に排出するためのリリーフ弁89が接続されている。そして、溶解タンク205には、タンク内の水の水位をモニタするためのレベルセンサ91が取り付けられ、上面位置が所定レベル以下となったときに、リリーフ弁89から水素を排出させるように用いられる。このように、未溶解の水素を排出しておくことにより、旋回流生成ノズル10から空気溜まりのような大きな気泡が導出されることを防ぎ、直径のばらつきが抑えられた微細気泡を安定的に生成することができる。
Further, an undissolved
また、図7に示すように、リリーフ弁89からつながる気体排出通路208は、ポンプ103の上流側に接続され、排出された水素が再び水中に供給されるようになっている。このように未溶解の水素を外部に放出せずに内部で循環させることにより、溶解タンク205から回収する際に水が混じった状態で回収された場合であっても、装置外への水漏れのおそれが低減される。
これ以外にも、気体排出通路208を槽101やプレパージタンク115に接続することによっても、装置外への水漏れを防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
In addition to this, water leakage outside the apparatus can also be prevented by connecting the
また、溶解タンク205内の水の水位が減少し、未溶解の水素が回収されて再び水中に戻されるときには、同時に、水素供給部120の電磁弁127を閉じて、水中に供給する気体量が制限されるようになっている。したがって、未溶解の水素が現れた後には、水中に供給される気体量が調節されて、未溶解成分が発生しないようになっている。
Further, when the water level in the
また、図7に示す水素還元水の製造装置200の構成では、この溶解タンク205にも冷却装置240が備えられ、溶解タンク205内での水素の溶解効率が高められるようになっている。
In the configuration of the hydrogen-reduced
また、溶解タンク205と旋回流生成ノズル10との間の流路107d、107eの間には三方向弁217が備えられ、水の流れを、旋回流生成ノズル10への流路107e側と、プレパージタンク115へと通じる循環流路209側とに切り替えられるようになっている。この三方向弁217は、例えば、電圧の供給の有無によって開閉制御が行われるオンオフ弁を用いることができる。かかる三方向弁217を備えることにより、気体成分が飽和状態に近い程度に溶解するまでは液体流体を旋回流生成ノズル10側へ供給せずに、循環流路209を介して循環させ、飽和状態に近い程度に気体成分が溶解したときに旋回流生成ノズル10側へ供給するように制御することができる。したがって、旋回流生成ノズル10からの導出初期から、直径のばらつきが低減された微細気泡を安定して発生させることができるようになる。
また、三方向弁217の取り付け位置を旋回流生成ノズル10に限りなく近づけることにより、旋回流生成ノズル内に初期の段階で滞留する気体量を減らすことができる。
Further, a three-
In addition, by making the attachment position of the three-
2.水素還元水の第2の製造方法
以下、図7に示す水素還元水の製造装置200を用いた水素還元水の第2の製造方法の一例について、図2(a)〜(c)及び図7を参照しつつ説明する。
まず、第1の製造方法と同様に、プレパージタンク115の上流及び下流に備えられた流路切換弁105、106によって、水がプレパージタンク115側を流れるようにした状態にする。次いで、溶解タンク205と旋回流生成ノズル10との間の三方向弁217のうち、旋回流生成ノズル10側を閉じる一方、循環流路209側を開いた状態にする。
この状態でポンプ103を作動させることによって、槽101内に貯留された水が圧送されて、循環流路209側に供給される。このとき槽101内から吸い上げられる液体流体中の異物はフィルタ111によって捕集されるとともに、プレパージタンク115内で気体成分が除去される。また、吸い上げられる水の流量は、ポンプ103の出力及びフィルタ111の下流側の電磁弁113によって調節されている。
2. Second Method for Producing Hydrogen Reduced Water Hereinafter, an example of a second method for producing hydrogen reduced water using the
First, similarly to the first manufacturing method, the
By operating the
所定時間経過後には、プレパージタンク115、溶解タンク205、流路107a〜107d及び循環流路209内が水で満たされることになるため、徐々にフィルタ111の下流側の電磁弁113を制御して、槽101内から吸い上げる水の流量を減少させるようにする。その結果、水が循環流路209を介して閉鎖した経路内を循環させられる状態となる。また、この閉鎖した経路内で循環する水は高圧に保持されるようになっている。
After the predetermined time has elapsed, the
この状態で水素供給部120を作動させて、ポンプ103の上流側の気液混合室135に水素を供給する。そうすると、水素が混合された水素混合水がポンプ103によって圧送され、溶解タンク205内に導入される。溶解タンク205内では、水素混合水が旋回させられて、水素が効率的に水中に溶解する一方、余剰の水素は未溶解となって溶解タンク205内の上部の滞留部(図示せず)に滞留する。この滞留する水素の量が増えていくに従い、溶解タンク205内の水の水位が低下していくことになる。この水の水位をレベルセンサ(図示せず)でモニタしておき、所定の水位を下回ったときには、滞留部に接続されたリリーフ弁89を開放し、未溶解の水素をポンプ103の上流側に戻すとともに、水素供給部120による水素の供給量を減少させる。
In this state, the
このように水素の供給量を調節し、溶解タンク205内を通過した水における、水素の溶解量が飽和状態になった後で、三方向弁217のうち、循環流路209側を閉じる一方、旋回流生成ノズル10側を開く。同時に、プレパージタンク115の上流及び下流に備えられた流路切換弁105、106によって、水がバイパス通路108側を流れるようにするとともに、フィルタ111の下流側の電磁弁113も開き、流路内の圧力が一定に保たれるようにポンプ103及び電磁弁113を制御する。
In this way, after adjusting the supply amount of hydrogen and saturating the dissolved amount of hydrogen in the water that has passed through the
水素が溶解して飽和した状態の水は旋回流生成ノズル10に流入し、流路断面積が絞られた円筒部材21の孔部23を通過すると、急激に減圧させられ、溶解していた水素の一部あるいは全部が微細気泡となって現れる。その後、一部の水素が微細気泡化しているとともに別の一部の水素が溶解している水が旋回流生成ノズル10から導出されると、旋回が急激に弱められて、水中に存在している水素がさらに微細気泡化され、水中に放出されることになる。このとき、本実施形態の旋回流生成ノズル10であれば、ノズルから導出される前後での旋回速度差が著しく大きくなることから、直径のばらつきが抑えられた水素の微細気泡を効率的にかつ安定的に発生させることができる。
The water in which hydrogen is dissolved and saturated flows into the swirl
その後、ポンプ103の作動を継続し、継続的に水を循環させることにより、槽101内に存在する水素の微細気泡が次第に増加する一方、水の酸化還元電位が徐々に低下させられる。これによって、水素の微細気泡が大量に存在する水素還元水を効率的に製造することができる。そして、このようにして得られた水素還元水中の水素の微細気泡は長時間にわたって残存するため、この後、密閉容器に封入されるまでの間や、その後密閉容器が開封された後において、水素還元水の酸化還元電位は比較的長時間にわたってマイナスに維持されるようになる。
また、上述したような構成の旋回流生成ノズルを用いて水素還元水が効率的に製造されるため、製造設備が大掛かりになることもなく、製造コストの上昇も抑えられる。
Thereafter, by continuing the operation of the
Moreover, since hydrogen reduction water is efficiently manufactured using the swirl | flow flow production | generation nozzle of the above structures, a manufacturing facility does not become large and the raise of manufacturing cost is also suppressed.
以下、実施例を挙げて、本発明の水素還元水の製造方法について説明する。 Hereinafter, an example is given and the manufacturing method of hydrogen reduction water of the present invention is explained.
[実施例1]
水温6℃の水道水40リットルを貯蔵した水槽を用意した。この水道水の酸化還元電位を測定したところ667mVであった。次いで、図1に示す水素還元水の製造装置100を用いて水道水中に水素の微細気泡を発生させ、温度が7℃、酸化還元電位が−610mVである水素還元水を製造した。このとき、ポンプによる水の圧送量は4リットル/分であり、上記の水素還元水が製造されるまでに要した時間は4分であった。
なお、酸化還元電位の測定は、東亜ディーケーケー株式会社製 RM-20Pを用いて行った。
[Example 1]
A water tank storing 40 liters of tap water having a water temperature of 6 ° C. was prepared. When the redox potential of this tap water was measured, it was 667 mV. Next, hydrogen reduced water bubbles were generated in tap water using the
The oxidation-reduction potential was measured using RM-20P manufactured by Toa DKK Corporation.
[実施例2]
実施例1と同様の条件で、図7に示す水素還元水の製造装置200を用いて水道水中に水素の微細気泡を発生させ、温度が7℃、酸化還元電位が−610mVである水素還元水を製造した。実施例2では、上記の水素還元水が製造されるまでに要した時間は3分であった。
[Example 2]
Under the same conditions as in Example 1, hydrogen-reduced water having a temperature of 7 ° C. and an oxidation-reduction potential of −610 mV is generated by using hydrogen-reduced
10:旋回流生成ノズル、11:筐体、11a:円筒空間部、11b:水導入路、12:蓋部、13:本体部、19:導入口、21:円筒部材、21a:円筒空間部、23:孔部、31:筐体、31a:円筒空間部、81:容器本体、83:導入口、85:流出口、86:屈曲部、87:滞留部、89:リリーフ弁、91:レベルセンサ、100・200:水素還元水の製造装置、101:槽(貯留槽)、103:ポンプ、105・106:流路切換弁、107a・107b・107c・107d・107e:流路、108:バイパス通路、111:フィルタ、113:電磁弁、115:プレパージタンク、119:圧力センサ、120:水素供給部、121:気体流路、123:水素ボンベ、127:電磁弁、135:気液混合室、205:溶解タンク、208:気体排出通路、209:循環流路、217:三方向弁 10: swirl flow generation nozzle, 11: housing, 11a: cylindrical space part, 11b: water introduction path, 12: lid part, 13: main body part, 19: introduction port, 21: cylindrical member, 21a: cylindrical space part, 23: Hole part, 31: Housing, 31a: Cylindrical space part, 81: Container body, 83: Inlet, 85: Outlet, 86: Bending part, 87: Retention part, 89: Relief valve, 91: Level sensor , 100/200: Hydrogen reduced water production apparatus, 101: Tank (storage tank), 103: Pump, 105/106: Channel switching valve, 107a / 107b / 107c / 107d / 107e: Channel, 108: Bypass passage , 111: filter, 113: solenoid valve, 115: pre-purge tank, 119: pressure sensor, 120: hydrogen supply unit, 121: gas flow path, 123: hydrogen cylinder, 127: solenoid valve, 135: gas-liquid mixing chamber, 205 Dissolving tank, 208: a gas discharge passage, 209: circulation passage, 217: three-way valve
Claims (5)
前記第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、
前記筐体の前記第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる前記第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、
前記孔部の配設方向を、前記円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、前記孔部を前記筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズルが備えてあり、
前記水を、前記ノズル内に導入し、前記旋回流を発生させるとともに、
前記一端の反対側の端部から、前記水素を導入して、前記水及び前記水素を混合するとともに、前記ノズル外に旋回流として導出させることを特徴とする水素還元水の製造方法。 Production of hydrogen-reduced water that produces hydrogen-reduced water in which a large amount of hydrogen fine bubbles are present in water using a swirl flow formed from water through the first cylindrical space and the second cylindrical space A method,
A housing having a water introduction passage communicating with the inner peripheral surface of the first cylindrical space and said first cylinder space,
The housing is disposed in the first cylindrical space portion of the one end opening into said second cylinder space and the peripheral wall of the second cylindrical space formed by the opening to the outside, a plurality of circular or elliptical a cylindrical member having a hole section provided with a,
A nozzle is provided in which the direction in which the hole is disposed is shifted by inclining a predetermined angle toward the axis of the cylindrical member, and the hole is inclined toward the opening direction of the housing. And
The water is introduced into the nozzle, together with generating the swirling flow,
A method for producing hydrogen-reduced water, wherein the hydrogen is introduced from an end opposite to the one end, the water and the hydrogen are mixed and led out as a swirling flow outside the nozzle .
(1)水中に水素を供給し、水素混合水を作成する工程
(2)前記水素混合水を加圧し、前記水素の少なくとも一部を前記水中に溶解させて前記水素の溶解水を作成する工程
(3)前記溶解水を、前記第1の円筒空間部及び当該第1の円筒空間部の内周面に通じる水導入路を有する筐体と、前記筐体の前記第1の円筒空間部内に配置され、一端が外部に開口してなる前記第2の円筒空間部及び当該第2の円筒空間部の周壁に開口する、円形又は楕円形の複数の孔部を有する円筒部材と、を備えるとともに、前記孔部の配設方向を、前記円筒部材の軸芯に向かって所定角度傾斜させることによりずらしてあり、かつ、前記孔部を前記筐体の開口方向に向けて傾斜させてなるノズル内に導入し、前記旋回流を発生させるとともに、前記ノズル外に、旋回流として導出させる工程 Hydrogen in which a large amount of fine hydrogen bubbles are present in water using a swirl flow formed from dissolved water obtained by previously dissolving hydrogen in water through the first cylindrical space and the second cylindrical space. a method of manufacturing a hydrogen-reduced water producing reduced water producing method of hydrogen-reduced water, characterized in that it comprises the following steps (1) to (3).
(1) supplying hydrogen to the water, creating a hydrogen mixed water step
(2) the hydrogen mixed water pressurizing step of creating a dissolved water at least part is dissolved in the water with the hydrogen of the hydrogen
(3) the dissolution water, a housing having a water introduction passage communicating with the inner peripheral surface of the first cylindrical space and said first cylinder space to said first cylinder space of the housing disposed one end open to the second cylinder space and the peripheral wall of the second cylindrical space formed by the opening to the outside, a cylindrical member having a plurality of holes of circular or elliptical, In addition, the hole is disposed in a direction that is inclined by a predetermined angle toward the axial center of the cylindrical member, and the hole is inclined toward the opening direction of the housing. was introduced into the nozzle, together with generating the swirling flow, out of the nozzle, the step of deriving a swirling flow
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