JP2017131808A - 水素水生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】風呂用に特化した水素水生成器を提供する。【解決手段】筐体１と、筐体１の内部空間に設けられた電極アセンブリ５と、筐体１に形成された吸水口２と、筐体に形成された吐出口７と、吸水口２に設けられたフィルター３と、筐体の内部空間に設けられた回転羽根６と、回転羽根６を回転させるモータ４と、電極アセンブリ５への通電手段と、を備え、前記内部空間において、吸水口２及びフィルター３と、吐出口７及び回転羽根６は、電極アセンブリ５を挟んで反対側に位置しており、水中にある筐体１の吸水口２からフィルター３を通って内部空間に供給された水が、電極アセンブリ５によって電気分解されて水素が生成され、生成された水素を含有する水は回転羽根６によって撹拌されると共に、回転羽根６によって吐出口７から圧出される。【選択図】図１

Description

本発明は、水素水生成器に関するものである。

水素ガスを含む水である水素水には抗酸化作用があると言われており、近年その効用が着目されている。水素水は、例えば水道水を電気分解することで得ることができるため、飲用水として水素水を生成するアイデアが多く提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、最近では、飲料用としての水素水に加えて、水素水の肌等への効用が着目されており、風呂用の水素水生成器が市販されている。市販の風呂用水素生成器としては円盤状のもの、あるいは、円筒状のもの（例えば、特許文献２に係る水素含有水生成用電極を利用した水素水生成器）が知られている。市販の風呂用水素水生成器は、お湯を張った浴槽の底部に載置して用いる載置型であり、また、円盤の上面や円筒の周面といった比較的大面積の面部から気泡を生成させている。

しかしながら、従来の水素水生成器の多くは、飲料用の水素水を生成することを主目的として開発されてきた経緯があり、必ずしも風呂用として用いるのに適しているものではなく、風呂用水素水生成器には飲料用には無い特有のニーズがある。例えば、入浴中に、局部に水素水を当てたいような場合に、従来の水素水生成器は適していない。また、浴槽内のお湯は、飲料用水と異なり、毛髪等の浮遊物を含み得るものである。
特開２０１２−２１７８６８ 特許第５６８８１０４号

本発明は、風呂用に特化した水素水生成器を提供することを目的とするものである。

本発明が採用した技術手段は、
筐体と、
筐体の内部空間に設けられ、少なくとも一組の正極・負極を備えた電極アセンブリと、
筐体に形成され、内部空間に外部の水を取り込む吸水口と、
筐体に形成され、内部空間に取り込まれた水を外部に吐出する吐出口と、
吸水口に設けられたフィルターと、
筐体の内部空間で回転するように設けられた回転羽根と、
筐体に設けられ、回転羽根を回転させるモータと、
電極アセンブリへの通電手段と、
を備え、
前記内部空間において、前記吸水口及び前記フィルターと、前記吐出口及び前記回転羽根は、前記電極アセンブリを挟んで反対側に位置しており、
水中にある筐体の吸水口からフィルターを通って内部空間に取り込まれた水が、電極アセンブリにおいて電気分解されて水素が生成され、生成された水素を含有する水は回転羽根によって撹拌されると共に、当該回転羽根によって吐出口から圧出される、
水素水生成器、である。

１つの態様では、前記電極アセンブリは、少なくとも１枚の正極板と、少なくとも１枚の負極板と、を備え、
前記正極板と前記負極板は、隙間を介して平行状に離間対向しており、
前記隙間が、水素生成空間を形成すると共に、前記内部空間内に取り込まれた水の流路を形成している。
こうすることで、内部空間に取り込まれた水は、正極板と負極板間の隙間で電気分解されて水素を生成しながら、当該隙間に沿って流れる。

１つの態様では、前記電極アセンブリは、正極板と負極板を交互に平行状に配置された３枚以上の平板から形成されており、
平行する２つ以上の水素生成空間兼流路が形成されている。
こうすることで、限られた空間内で効率良く水素を生成することができる。

１つの態様では、前記内部空間において、前記電極アセンブリが配置された第１内部空間と、前記回転羽根及び前記突出口が配置された第２内部空間と、は、前記第１内部空間の断面積に比べて小面積の開口を介して連通しており、
前記回転羽根は、前記第２内部空間において、前記小面積の開口に対向して配置されている。

１つの態様では、前記第１内部空間と前記第２内部空間は、中央に前記小面積の開口が形成された壁体によって仕切られており、
前記壁体は、第１内部空間に面する第１面と、第２内部空間に面する第２面と、を有し、
少なくとも前記第１面は、前記小面積の開口に向かって前記第２内部空間側に傾斜する傾斜面となっている。

１つの態様では、前記筐体の外面には吸着手段が設けてある。
こうすることで、水素水生成器を浴槽の壁面に固定した状態で、水素含有水を入浴者の身体に向けて吐出させることができる。水素水生成器の固定場所を適宜選択することによって、入浴者の姿勢に応じて、身体の所望の局所に水素含有水を直接当てることができる。

１つの態様では、前記突出口には、ホースが着脱可能に設けられる。
ホースを用いることで、ホースの長さ及び可撓性を利用して、身体の局所への水素含有水の供給を容易に行い得る。

本発明に係る水素水生成器は携帯可能であり、また、水素を含有する水を、１つの吐出口から圧出することができるので、水素含有水を任意の局部に直接供給することができる。
回転羽根は、ポンプとして機能して水素含有水を吐出口から圧出させるのみならず、電極アセンブリを通って生成された水素含有水を撹拌して水素気泡を微細化する機能も備えている。
平板電極間の隙間が水素生成空間かつ流路として機能することで、生成される水素がより低分子化される。
吸水口にフィルターを設けたので、浴槽内の浮遊物が筐体の内部空間に侵入して電極に付着するようなことがない。

本実施形態に係る水素水生成器の全体概略図である。 本実施形態に係る電極アセンブリの概略図である。 上図は、本実施形態に係る電極アセンブリを構成する正極板の配置を示し、下図は、負極板の配置を示す。 水素水生成器の第１内部空間の一部省略断面図であり、５枚の電極板からなる電極アセンブリが示されている。 本実施形態に係る水素水生成器の使用状態を示す図であり、水素水生成器を浴槽の壁面に固定して用いている。 本実施形態に係る水素水生成器の使用状態を示す図であり、入浴者が水素水生成器を掴んで用いている。

図１を参照しつつ、本実施形態に係る風呂用水素水生成器について説明する。水素水生成器は、円筒状の樹脂製の筐体（本体ないしケース）１を備えている。図１では、便宜上、１重構造の筐体１を示したが、筐体１は、複数の円筒体から重層構造に形成してもよい。筐体１は素手で簡単に把持できる程度の外径寸法（例えば、６０ｍｍ前後）を備えており、本実施形態に係る風呂用水素水生成器は、入浴者が浴槽内で適宜掴んで用いることができる携帯可能タイプである。なお、本発明において、筐体１の外形状、内形状は、断面視円形に限定されるものではない。

筐体１の長さ方向の一方の第１端部の開口は断面視円形状の吸水口２を形成しており、吸水口２にはフィルター３が着脱可能に充填されている。フィルター３は、浴槽内に浮遊し得る物質、典型的には毛髪やゴミ等が筐体１の内部に侵入して電極に付着すること等を防止することを目的とするものであり、例えば、ネット状のフィルターを用いることができる。フィルターの具体的な種類については、当業者に適宜選択され得るものである。筐体１の長さ方向の他方の第２端部の開口を利用してモータ４が水密状に取り付けられている。１つの態様では、モータ４が外部電源によって駆動されるが、筐体１内にバッテリを内蔵してもよい。

筐体1の内部空間は、フィルター３に隣接する第１内部空間Ｓ１と、第１内部空間Ｓ１に隣接する第２内部空間Ｓ２と、からなり、第１内部空間Ｓ１には、電極アセンブリ５が設けてあり、第２内部空間Ｓ２には、モータ４に取り付けられた回転羽根６が位置している。筐体１の周壁には、第２内部空間Ｓ２と外部空間とを連通する１つの吐出口７が形成されている。すなわち、吸水口２及びフィルター３と、吐出口７及び回転羽根６は、電極アセンブリ５を挟んで反対側に位置しており、筐体１の長さ方向第１端部の吸水口２から取り込まれ水が、電極アセンブリ５において処理され、処理された水が筐体１の長さ方向第２端部側の吐出口７から吐出される。吐出口７はノズルから形成してもよい。

本実施形態では、第１内部空間Ｓ１と第２内部空間Ｓ２は、中央に開口８０が形成された円盤状の壁体８によって仕切られており、第１内部空間Ｓ１と第２内部空間Ｓ２は開口８０を介して連通している。開口８０の直径は、第１内部空間Ｓ１の直径よりも小さい。壁体８は例えばシリコンゴムから形成されるが、材質はこれには限定されず、他の絶縁体であってもよい。

壁体８は、第１内部空間Ｓ１に面する第１面８１と、第２内部空間Ｓ２に面する第２面８２と、を有しており、一つの態様では、少なくとも第１面８１は、開口８０側が第２内部空間Ｓ２側に傾斜する傾斜面となっている。壁体８の傾斜状の第１面８１がガイド面として機能することで、第１内部空間Ｓ１内で生成された水素が、第１内部空間Ｓ１内で滞留することを可及的に防止している。なお、傾斜状の第１面８１は好まし態様例であって、壁体８の第１面部８１が筐体１の周壁の内面１０に対して垂直状に延びていてもよい。

図１〜図４に示すように、電極アセンブリ５は、５枚の平板５１、５２、５３、５４、５５を互いに平行状に隙間Ｇ１〜Ｇ４を存して５段重状に構成されている。図示の態様では、平板５１、５３、５５が正極であり、平板５２、５４が負極である。平板５１、５３、５５は、第１導電ボルト５００を介して互いに接続されており、平板５２、５４は第２導電ボルト５０１を介して互いに接続されている。筐体１の壁には、第１給電部５０Ａ、第２給電部５０Ｂが形成されており、第１導電ボルト５００、第２導電ボルト５０１は、それぞれ第１給電部５０Ａ、第２給電部５０Ｂに電気的に接続されている。第１導電ボルト５００の頭部、第２導電ボルト５０１の頭部が、それぞれ、第１給電部５０Ａ、第２給電部５０Ｂを構成してもよい。第１給電部５０Ａ、第２給電部５０Ｂは、平板５１、５３、５５が正極として機能し、平板５２、５４が負極として機能するように給電するように、電源ユニット５０と接続されている。１つの態様では、電源ユニット５０は外部電源であるが、筐体１内に内蔵したバッテリから電源ユニットを形成してもよい。第１導電ボルト５００、第２導電ボルト５０１は、１本のボルトでも、複数本のボルトを接続したものでも、よい。本実施形態では、第１導体ボルト５００、第２導体ボルト５０１によって、筐体１の周壁に支持されている。

平板５１、５２、５３、５４、５５は、方形（図示の態様では正方形）の板体の２つの対角の角部を切り欠いて形成されており、残りの対角の角部（図３に連結孔５１１、５２１、５３１、５４１、５５１が示してある）において第１導電ボルト５００、第２導電ボルト５０１によって連結されている。平板５１、５３、５５は平面視において、切欠き部５１０、５３０、５５０の位置が一致しており、平板５２、５４は平面視において、切欠き部５２０、５４０の位置が一致しているが、平板５１、５３、５５の切欠き部５１０、５３０、５５０と平板５２、５４の切欠き部５２０、５４０は、平面視において一致しないような向きで配置されている。こうすることで、第１導電ボルト５００が、平板５２、５４の切欠き部５２０、５４０を非接触で挿通し、第２導電ボルト５０１が、平板５１、５３、５５の切欠き部５１０、５３０、５５０を非接触で挿通する。

各平板５１、５２、５３、５４、５５は、第１内部空間Ｓ１の断面方向（径方向）の第１幅寸法Ｗ１と、第１内部空間Ｓ２の長さ方向の第２幅寸法Ｗ２と、を備えている。図示の態様では、第１幅寸法Ｗ１と第２幅寸法Ｗ２は同じであるが、第１幅寸法Ｗ１と第２幅寸法Ｗ２を異ならしめてもよい。第１幅寸法Ｗ１は、筐体１の第１内部空間Ｓ１の直径よりも僅かに小さい寸法となっており、第１内部空間Ｓ１の断面視中央部位において、径方向の略全幅に亘って延びている（図４参照）。隣接する２枚の平板の面部間に筐体１の長さ方向に延びる隙間が形成される。図示の態様では、各平板５１、５２、５３、５４、５５の間に４つの隙間Ｇ１〜Ｇ４が形成される。

吸水口２からフィルター３を介して取り込まれた水は、各隙間Ｇ１〜Ｇ４を流路として筐体１の長さ方向に流れるが、正負電極間の隙間Ｇ１〜Ｇ４を通過する際に、電気分解されて水素が生成される。すなわち、各平板５１、５２、５３、５４、５５の間に４つの水素生成用流路（隙間Ｇ１〜Ｇ４）が形成される。一方、第１内部空間Ｓ１を形成する周壁の内面１０と平板５１との間、第１内部空間Ｓ１を形成する周壁の内面１０と平板５５の間にそれぞれ取り込まれた水（電気分解されない）の流路Ｃ１、Ｃ２が形成されている。

電源ユニット５０のスイッチ（図示せず）をＯＮとすると、モータ４及び電極ユニット５に給電が行われる。モータ４によって回転羽根６が回転することで、吸水口２からフィルター３を介して水が第１内部空間Ｓ１に取り込まれるが、この際、浴槽内に浮遊し得る物質はフィルター３によって除去されるので、これらの物質が第１内部空間Ｓ１に侵入して電極に付着することがない。

取り込まれた水は、４つの水素生成用流路（隙間Ｇ１〜Ｇ４）を流れながら電極ユニット５によって電気分解されて水素が生成され、生成された水素は、流路Ｃ１、Ｃ２を通って流れる水と合流して、開口８０から第２内部空間Ｓ２に取り込まれ、回転羽根６によって撹拌されながら、吐出口７から圧出される。

筐体１の周壁の外面には、吸着手段としての吸盤９が設けてあり、本実施形態に係る水素水生成器は、吸盤９を用いて、浴槽の壁面や底面の任意の場所に着脱可能に固定することができる。吐出口７と吸盤９とは、周壁の周方向において異なる位置（典型的には、対向する位置）に設けてある。こうすることで、水素水生成器を浴槽の壁面に固定した状態で、水素含有水を入浴者の身体に向けて吐出させることができる。水素水生成器の固定場所を適宜選択することによって、入浴者の姿勢に応じて、身体の所望の局所に水素含有水を直接当てることができる（図５参照）。

本実施形態に係る水素水生成器は、簡単に掴むことができる携帯型なので、入浴者は浴槽内で水素生成器を掴んで身体の所望の局所に水素含有水を直接当てることもできる（図６参照）。

水素水生成器の吐出口２に着脱可能に取り付けられるホース７０（図６に示す）を用意してもよい。ホース７０を用いることで、ホース７０の長さや可撓性を利用して、身体の局所への水素含有水の供給を容易に行い得る。図６では短尺のホース７０を示したが、長尺のホース（例えば、５０ｃｍ以上）を吐出口２に取り付け可能としてもよい。

１ 筐体
２ 吸水口
３ フィルター
４ モータ
５ 電極ユニット
５０ 電源ユニット
５１、５３、５５ 正極板
５２、５４ 負極板
６ 回転羽根
７ 吐出口
７０ ホース
８ 壁体
８０ 開口
Ｓ１ 第１内部空間
Ｓ２ 第２内部空間
Ｇ１〜Ｇ４ 隙間（水素生成空間兼流路）
Ｃ１、Ｃ２ 流路

Claims (7)

1. 筐体と、
   筐体の内部空間に設けられ、少なくとも一組の正極・負極を備えた電極アセンブリと、
   筐体に形成され、内部空間に外部の水を取り込む吸水口と、
   筐体に形成され、内部空間に取り込まれた水を外部に吐出する吐出口と、
   吸水口に設けられたフィルターと、
   筐体の内部空間で回転するように設けられた回転羽根と、
   筐体に設けられ、回転羽根を回転させるモータと、
   電極アセンブリへの通電手段と、
   を備え、
   前記内部空間において、前記吸水口及び前記フィルターと、前記吐出口及び前記回転羽根は、前記電極アセンブリを挟んで反対側に位置しており、
   水中にある筐体の吸水口からフィルターを通って内部空間に取り込まれた水が、電極アセンブリにおいて電気分解されて水素が生成され、生成された水素を含有する水は回転羽根によって撹拌されると共に、当該回転羽根によって吐出口から圧出される、
   水素水生成器。
2. 前記電極アセンブリは、少なくとも１枚の正極板と、少なくとも１枚の負極板と、を備え、
   前記正極板と前記負極板は、隙間を介して平行状に離間対向しており、
   前記隙間が、水素生成空間を形成すると共に、前記内部空間内に取り込まれた水の流路を形成している、
   請求項１に記載の水素水生成器。
3. 前記電極アセンブリは、正極板と負極板を交互に平行状に配置された３枚以上の平板から形成されており、
   平行する２つ以上の水素生成空間兼流路が形成されている、
   請求項２に記載の水素水生成器。
4. 前記内部空間において、前記電極アセンブリが配置された第１内部空間と、前記回転羽根及び前記吐出口が配置された第２内部空間と、は、前記第１内部空間の断面積に比べて小面積の開口を介して連通しており、
   前記回転羽根は、前記第２内部空間において、前記小面積の開口に対向して配置されている、
   請求項１〜３いずれか１項に記載の水素水生成器。
5. 前記第１内部空間と前記第２内部空間は、中央に前記小面積の開口が形成された壁体によって仕切られており、
   前記壁体は、第１内部空間に面する第１面と、第２内部空間に面する第２面と、を有し、
   少なくとも前記第１面は、前記小面積の開口に向かって前記第２内部空間側に傾斜する傾斜面となっている。
   請求項４に記載の水素水生成器。
6. 前記筐体の外面には吸着手段が設けてある、請求項１〜５いずれか１項に記載の水素水生成器。
7. 前記吐出口には、ホースが着脱可能に設けられる、請求項１〜６いずれか１項に記載の水素水生成器。

Images