JP2008006365A - 水素水の連続製造方法及びその製造装置並びに水素水を使用した入浴装置及び浴室装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄効果や抗酸化機能を備えた水素水を、安全に使用できる状態で連続製造し、また水素水を安全に使用できる入浴装置及び浴室装置を提供する。
【解決手段】気液混合ポンプ３で水素ガスＢと水Ａを混合して所定の圧力で吐出し、流路途中に水素混入水を攪拌して気泡を微細化する攪拌部４を通した後、流速を緩めて滞流させて（放気安定槽５）、余剰水素Ｅを放出させ、飽和水素水を連続製造する。また加熱部を採用して、水に変えて温水を使用することで入浴装置として適用し、更に水素センサを備えた浴室と組み合わせることで、安全な浴室装置としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、飲用水や風呂用水等に使用される水素水の連続製造方法及びその製造装置並びに前記の水素水製造手段を採用した入浴装置及び浴室装置に関するものである。

水素を水に混入させ、微細気泡状態で水中に溶存させた所謂水素水は、飲用によって人体内の活性酸素対策（抗酸化物質）となり、またその還元性から洗濯用水や入浴用水として使用されている。

この水素水の製造手段として特許文献１（特開２０００−３５４６９６号公報）には、通水パイプに接続した入水側の導水パイプ、水素飽和槽、出水側の排出パイプで構成され、水素飽和槽において、水素ガスの供給を受けながら攪拌子（動力モーター駆動）で急速撹拌して、水素ガスを微細気泡として水素飽和水を得るようにしているものである。

また特許文献２（特開２００４−６６０７１号公報）には入浴用水としての使用例が開示されており、水素水の製造は、所定の圧力下にある気液混合タンク内で水素を溶解させて溶解水素とし、浴槽には、水素混入水を紫外線照射筒で紫外線を照射して活性水素を含む水とし、圧力開放部から活性水素の微細な気泡を含む活性水素水を供給するようにしている。

特開２０００−３５４６９６号公報。 特開２００４−６６０７１号公報。

水素水は、微細気泡が水中に溶け込んでいる所謂溶存水素として存在するもので、効果的に攪拌しても１．５ｐｐｍ程度で飽和状態となり、而かも溶存水素の飽和状態は、水温や微細気泡の製出手段によって変化し一定ではない。そうすると特許文献１記載の水素水製造装置において、製出される水素水が飽和水素水とするには、当然余剰な水素が含まれる水素混入水となるものである。

そこで前記製造装置で製出された水素水は溶存水素以外の余剰水素が気泡状態で存在することになり、水素水を飲用水として瓶詰め（ペットボトル包装やその他の包装）して提供しようとした場合には、瓶内に高圧水素ガスとして滞留し、開栓時に水素ガスが噴出することになり、近辺に火気が存在した場合に、非常に危険である。

同様に特許文献２で開示されている通り、水素水を入浴用水として使用する場合には、浴槽内の浴湯から水素ガスが放出されることになり、特に熱効率の点から密室に形成される浴室内においては、放出された水素ガスが浴室内に滞留することになり、浴湯用加熱装置が存在することによって非常に危険な状態に至る。

そこで本発明は、余剰水素ガスを含まない飽和状態の水素水を連続的に製造する手段及び前記手段を採用した新規な入浴装置及び浴室装置を提案したものである。

本発明に係る水素水の連続製造方法（請求項１）は、気液混合ポンプで水素ガスと水を混合して所定の圧力で吐出し、流路途中に水素混入水を攪拌して気泡を微細化する攪拌部を通した後、流速を緩めて滞流させて余剰水素を放出させ、飽和水素水を連続製造することを特徴とするものである。

また本発明に係る水素水の連続製造装置（請求項３）は、水供給部と、水素供給部と、前記各供給部から水と水素の供給を受けて水素混入水を吐出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから吐出される水素混入水が攪拌される攪拌部と、攪拌部からの水素混入水が所定の滞流をなして溶存水素以外の水素を放出させる放気安定槽とを含んで構成されることを特徴とするものである。

而して水に水素を混入し攪拌した後、水素混入水流が放気安定槽で滞流すると、当該時に余剰混入水素が放出され、溶存水素が飽和状態の飽和水素水が残ることになり、余剰水素を著しく減少させた水素水を連続的に供給できる。

また本発明に係る水素水の製造装置（請求項６）は、水素水及び水素混入水が流れる各部（気液混合ポンプと、攪拌部と、放気安定槽からなる水素混入水の製造装置及びそれらを接続する流路範囲）を、適宜な収納室内に配置し、前記収納室に室内空気の排出機構を設けると共に、排出機構の排出路又は収納室内に水素センサを設け、水素供給部と気液混合ポンプの間を接続する水素ガス供給路に設けた開閉弁機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなることを特徴とするものである。更に排出機構を、前記水素センサの検知に基づいて動作制御してなるものである（請求項７）。

而して水素水の製造過程において、余剰水素が混入している水素混入水から放出された水素が、その製造過程において漏洩した場合に、当該漏洩水素は、収納室内に滞留し、排出機構によって収納室外に排気されるが、水素濃度が所定値以上に達すると開閉弁機構を動作させて、水素ガスの供給を停止し、また排出機構を水素センサの検出値に基づいて動作制御することで、水素ガスの漏洩を確実に検知することができ、漏洩水素を適確に外気に放出し、爆発の可能性が生ずる濃度に達しないようにして、装置全体の安全を図っている。以下の入浴装置並びに浴室装置における水素水製造部分にも適用できるものである。

また本発明に係る入浴装置（請求項８）は、浴湯供給部と、水素供給部と、前記各供給部から水と水素の供給を受けて水素混入水を吐出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから吐出される水素混入水が攪拌される攪拌部と、攪拌部からの水素混入水が所定の滞流をなして溶存水素以外の水素を放出させる放気安定槽と、放気安定槽から浴湯を受け入れる浴槽とを備えてなることを特徴とするものである。

而して前記の水素水製造装置と同様に、混入余剰水素を減少させた水素水による浴湯を供給することができ、洗浄効果・美肌効果（還元電位が高いことによる効果）に優れた水素水による安全な入浴が実現する。

更に本発明に係る浴室装置（請求項１１）は、前記の入浴装置に加え、浴槽を内置した浴室を備え、前記浴室に所定の排出換気機構を設けると共に、浴室内の適宜位置又は排出換気機構の排出路に浴室内水素センサを設け、前記浴室内水素センサの検知値に基づいて、排出換気機構又は放気安定槽から浴槽に浴湯を供給する供給路に設けた遮断弁機構の何れか一方或いは双方の動作を制御してなることを特徴とするものである。

而して混入余剰水素を減少させた水素水による浴湯を供給し、浴湯から余剰水素が放出され浴室内の水素濃度が所定値以上に達すると、水素水の浴湯の供給を停止したり、排出機構を動作させて浴室内換気を実施するものである。

本発明の構成は上記の通りであるから、余剰水素の混在を減少させた飽和水素水を連続的に製造できるものであり、また洗浄効果の高い水素水を浴湯として使用する際に、余剰水素の混入が少ないので、安全に入浴でき、更に水素センサを備えて浴室内換気の実施を行うことで、より安全に水素水の利用を実現できる。

次に本発明の実施形態について説明する。図１は水素水製造装置の実施形態（第一実施形態）で、装置全体は、水供給部１と、水素供給部２と、気液混合ポンプ３と、攪拌部４と、放気安定槽５と、収納室６とで構成されるものである。

水供給部１は、水素混入用水を供給するもので、水道水を直接使用したり、別置純水製造装置による純水を使用する等、製出する水素水の使用目的に対応する水を供給するもので、加熱部を設け、温水（２０℃程度を目安）として供給すると、水素ガスの溶存率が高まる。

水素供給部２は、水素ガスボンベを使用するので一般的であるが、特に水の電気分解装置を組み合わせ、得られた水素ガスを使用するようにしても良い。また水素ガスボンベ（水素供給部）から水素ガス供給路に開閉弁機構２１を介設する。

気液混合ポンプ３は、既存の一般的なポンプを採用するもので、水供給部１からの用水Ａと、水素供給部（水素ガスボンベ）２からの水素ガスＢを、混合状態として所定の圧力で吐出するものである。

攪拌部４は、水流が衝突すると水流が分断され攪拌される固定攪拌羽根を内装した筒状体である。

放気安定槽５は、適宜な容量のタンクで、上方部分に放気部５１を設け、下流側に放出路５２を設けたものである。

収納室６は、気液混合ポンプ３、攪拌部４及び放気安定槽５と、これらを接続する流路管を室内に配置し、前記収納室には、水素センサ６１と排出機構を付設するもので、水素センサ６１は、室内の適宜位置或いは排出機構６２の排出路に設置し、その検出値に基づいて開閉弁機構２１の開閉動作を制御したり、必要に応じて排出機構６２を制御するものである。また排出機構６２は、常時作動状態とするものであっても良いし、水素センサ６１の検出値に基づいて動作制御されるものであっても良い。

而して気液混合ポンプ３に水供給部１から用水Ａと、水素供給部（水素ガスボンベ）２からの水素ガスＢを供給し、両者を混合して所定の圧力で吐出すると、水素混合水Ｃは、所定の流速を以って攪拌部４に流れ込み、攪拌部４の固定攪拌羽根に水流が衝突することで水素ガスの気泡が微細分されて溶存状態となる。

そして水素ガスの一部が溶存水素となっている水素水Ｄが放気安定槽５に流れ込むと、前記水素水Ｄは滞流状態となり、水素水Ｄに混入している余剰水素（溶存水素以外のガス）が水素水Ｄから放出されて放気安定槽５の上方空間に溜まることになり、当該水素ガスは放出部５１から放気安定槽５外に放出する。勿論放出水素Ｅはそのまま大気中に放出しても良いし、再度気液混合ポンプ３に水素ガスＢとして供給するようにしても良い。

放気安定槽５の放出路５２から連続的に放出される水素水Ｆは、充分な溶存水素を含有する水素水（飽和水素水：含有水素量０．３５〜０４５ｐｐｍ、酸化還元電位−３００〜−５００ｍＶ程度）となり、且つ余剰水素ガスを殆ど含まないもので、そのまま瓶詰めとして飲用水（水素水）として提供したり、優れた洗浄効果を利用するように洗浄用水として使用できるものである。

更に前記の水素水の製造装置において、余剰水素が多量に混入している箇所（気液混合ポンプ３、攪拌部４及び放気安定槽５並びに前記各部を接続する流路）を収納室内に配置したものであから、前記箇所から余剰水素が漏洩したとしても、当該漏洩水素は、収納室６内に滞留し、排出機構６２によって収納室外に排気される。特に水素濃度が水素センサ６１の検出によって所定値以上に達すると開閉弁機構２１を動作させて、水素ガスの供給を停止して、爆発の可能性が生ずる濃度に達しないようにして、装置全体の安全を図るものである。また排出機構６２を常時作動させ、開閉弁機構２１の開閉動作のみで安全を図っても良いし、特に排出機構６２の動作も水素センサ６１の検出値に基づいて制御して、省エネを図っても良い。

図２は入浴装置の実施形態（第二実施形態）で、前記の第一実施形態に示した水素水製造装置において、水供給部１に変えて浴湯供給部７を採用し、更に浴槽部７を加えたもので、水素供給部２、気液混合ポンプ３、攪拌部４及び放気安定槽５の構成は第一実施形態と同様の構成である。

浴湯供給部７は、浴湯用水を水道水や浴槽８１からの戻り湯を加熱し、所定の温度（４０℃程度を基準）に加熱し、所定の温水Ｇを気液混合ポンプ３に供給するものである。

浴槽部８は、放気安定槽５の放出路５２が接続される浴槽８１と、浴槽８１から再加熱のために浴湯供給部７への戻り湯を行なう返湯路８２を備え、更に放出路５２に浴湯遮断弁８３を、返湯路８２に循環ポンプ８４を介設してなるものである。

また収納室６内には、第一実施形態と同様に、気液混合ポンプ３、攪拌部４及び放気安定槽５と、これらを接続する流路管を配置する他、浴湯供給部７、返湯路８２及び循環ポンプ８４を内置しても良い。

而して前記第一実施形態と同様に所定の温度に加熱された浴湯用水（温水）Ｇは、気液混合ポンプ３で水素ガスＢと混合されて攪拌部４に送り出され、攪拌部４で水素ガスの気泡が微細分されて溶存状態となり、放気安定槽５で余剰水素ガスが放出され、飽和水素水の浴湯Ｈが浴槽に供給されるものである。

従って浴槽７１に満たされる浴湯Ｈは、水素水であり、所定の効果（雑菌の繁殖を防止して、浴槽内のぬめりの発生を抑える。人体に対しては皮膚の老化防止の効果がある）を奏するものである。

また水素供給部２の供給路の開閉弁機構２１において、水素ガスの供給を停止して運転すると、通常の入浴装置として稼動するものである。

図３は浴室装置の実施形態（第三実施形態）で、前記の第二実施形態に示した入浴装置において、密閉型の浴室システム（所謂ユニットバス）を採用したものである。即ち前記浴槽部８の浴槽８１を、更に所定の部材で組み立てられる密閉型の浴室部９内に設けたものである。

浴室部９は、前記のとおり壁面及び天井と、ドアなどの建具並びに浴槽８１が所定の部材で一体に組み立てられた所謂ユニットバスであり、特に本発明の浴室装置は、更に浴室部９に水素センサ９１と排出換気機構９２を設けたものである

水素センサ９１は、浴室内の適宜位置又は排出換気機構９２の排出路に設置し、その検出値に基づいて浴湯遮断弁８３の開閉動作を制御したり、必要に応じて排出換気機構９２を制御するものである。また排出換気機構９２は、常時作動状態とするものであっても良いし、水素センサ９１の検出値に基づいて動作制御されるものであっても良い。

而して第二実施形態と同様に混入余剰水素を減少させた水素水による浴湯Ｈが浴槽７１に供給され、清浄化効果並びに入浴効果を奏する水素水入浴が可能となり、特に含有水素ガス（浴湯Ｈからの余剰水素ガス）が放出され浴室内の水素濃度が所定値以上に達すると、水素センサ９１で検知し、浴湯遮断弁８３を閉塞して浴湯Ｈの供給を停止し、排出機構９２が動作していない場合には、動作させて浴室内換気を実施し、安全性を確保するものである。

本発明の第一実施形態の構成説明図。 同第二実施形態の構成説明図。 同第三実施形態の構成説明図。

符号の説明

１ 水供給部
２ 水素供給部（水素ガスボンベ）
２１ ガス供給開閉弁機構
３ 気液混合ポンプ
４ 攪拌部
５ 放気安定槽
５１ 放気部
５２ 放出路
６ 収納室
６１ 水素センサ
６２ 排出機構
７ 浴湯供給部
８ 浴槽部
８１ 浴槽
８２ 返湯路
８３ 浴湯遮断弁
８４ 循環ポンプ
９ 浴室部
９１ 浴室内水素センサ
９２ 排出換気機構

Claims (13)

1. 気液混合ポンプで水素ガスと水を混合して所定の圧力で吐出し、流路途中に水素混入水を攪拌して気泡を微細化する攪拌部を通した後、流速を緩めて滞流させて余剰水素を放出させ、飽和水素水を連続製造することを特徴とする水素水の連続製造方法。
2. 水素混入水流を、固定攪拌羽根に衝突させて攪拌させてなる請求項１記載の水素水の連続製造方法。
3. 水供給部と、水素供給部と、前記各供給部から水と水素の供給を受けて水素混入水を吐出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから吐出される水素混入水が攪拌される攪拌部と、攪拌部からの水素混入水が所定の滞流をなして溶存水素以外の水素を放出させる放気安定槽とを含んで構成されることを特徴とする水素水の連続製造装置。
4. 水供給部に加熱部を設け、所望の温度の水素水を製出する請求項３記載の水素水の連続製造装置。
5. 攪拌部を、水素混入水が衝突して攪拌される固定攪拌羽根を備え請求項３又は４記載の水素水の連続製造装置。
6. 気液混合ポンプと、攪拌部と、放気安定槽からなる水素混入水の製造装置及びそれらを接続する流路範囲を、適宜な収納室内に配置し、前記収納室に室内空気の排出機構を設けると共に、排出機構の排出路又は収納室内に水素センサを設け、水素供給部と気液混合ポンプの間を接続する水素ガス供給路に設けた開閉弁機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項３乃至５記載の何れかの水素水の製造装置。
7. 排出機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項６記載の水素水の製造装置。
8. 浴湯供給部と、水素供給部と、前記各供給部から水と水素の供給を受けて水素混入水を吐出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから吐出される水素混入水が攪拌される攪拌部と、攪拌部からの水素混入水が所定の滞流をなして溶存水素以外の水素を放出させる放気安定槽と、放気安定槽から浴湯を受け入れる浴槽とを備えてなることを特徴とする水素水を使用した入浴装置。
9. 水素水及び水素混入水が流れる各部を、適宜な収納室内に配置し、前記収納室に室内空気の排出機構を設けると共に、排出機構の排出路又は収納室内に水素センサを設け、水素供給部と気液混合ポンプの間を接続する水素ガス供給路に設けた開閉弁機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項８記載の水素水を使用した入浴装置。
10. 排出機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項９記載の水素水を使用した入浴装置。
11. 浴湯供給部と、水素供給部と、前記各供給部から水と水素の供給を受けて水素混入水を吐出する気液混合ポンプと、気液混合ポンプから吐出される水素混入水が攪拌される攪拌部と、攪拌部からの水素混入水が所定の滞流をなして溶存水素以外の水素を放出させる放気安定槽と、放気安定槽から浴湯を受け入れる浴槽と、前記浴槽を内置した浴室とを備え、前記浴室に所定の排出換気機構を設けると共に、浴室内の適宜位置又は排出換気機構の排出路に浴室内水素センサを設け、前記浴室内水素センサの検知値に基づいて、排出換気機構又は放気安定槽から浴槽に浴湯を供給する供給路に設けた遮断弁機構の何れか一方或いは双方の動作を制御してなることを特徴とする水素水を使用した浴室装置。
12. 浴室以外における水素水及び水素混入水が流れる各部を、適宜な収納室内に配置し、前記収納室に室内空気の排出機構を設けると共に、排出機構の排出路又は収納室内に水素センサを設け、水素供給部と気液混合ポンプの間を接続する水素ガス供給路に設けた開閉弁機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項１１記載の水素水を使用した浴室装置。
13. 排出機構を、水素センサの検知に基づいて動作制御してなる請求項１２記載の水素水を使用した入浴装置。

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