(57)【要約】【課題】ガス溶存濃度が高いガス溶存水を確保できるだけでなく、メンテナンスが容易で破損しにくいガス溶存水生成器を提供することにある。【解決手段】サーバー本体３１の底部に設けた水素発生機５０から上昇する水素ガスを、前記サーバー本体３１内の水道水９１に溶解させてガス溶存水を生成するガス溶存水生成器である。特に、前記サーバー本体３１内に、前記水道水９１を被覆可能な落し蓋８０を設けた。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の底部に設けたガス発生機から上昇するガスを、前記容器内の貯留水に溶解させてガス溶存水を生成するガス溶存水生成器であって、
前記容器内に、前記貯留水を被覆可能な落し蓋を設けたことを特徴とするガス溶存水生成器。
【請求項２】
前記落し蓋の投影面積が、前記貯留水の水面の少なくとも６０％を被覆することを特徴とする請求項１に記載のガス溶存水生成器。
【請求項３】
前記落し蓋の素材の比重量が貯留水の比重量よりも大きく、かつ、落し蓋全体の貯留水中における重量が落し蓋の下面に集合したガスの浮力よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のガス溶存水生成器。
【請求項４】
前記落し蓋の中央部が上方に膨出していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【請求項５】
前記落し蓋の外周縁部に沿って前記容器の内側面に対向するリブを設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【請求項６】
前記リブが環状であることを特徴とする請求項５に記載のガス溶存水生成器。
【請求項７】
前記リブに少なくとも１つの水抜き用切欠き部を設けたことを特徴とする請求項６に記載のガス溶存水生成器。
【請求項８】
前記落し蓋の上面の外周縁部に沿って水抜き用孔を設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【請求項９】
前記落し蓋の下面に、吸着剤を配置したことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【請求項１０】
前記容器の上方開口部を着脱可能な蓋体で密閉したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【請求項１１】
前記ガス発生機が、電気分解で水素ガスを発生する水素ガス発生機であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のガス溶存水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス溶存水生成器、特に、ガス溶存濃度の高いガス溶存水を生成できるガス溶存水生成器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス溶存水生成器としては、例えば、ポータブル水素豊富水を製造する装置がある（特許文献１参照）。
すなわち、特許文献１の図３および図４に示すように、飲水カップ（１００）の底面に配置した電解セル（１０２）の陽極（１０２−２）で生成された溶存水素イオンが、高分子イオン交換樹脂膜（１０２−３）を介して陰極（１０２−１）に移動し、前記陰極（１０２−１）で電子を受け取り、水素ガスが発生する。そして、前記ポータブル水素豊富水製造装置では、発生した水素ガスが水素気泡となり、上昇する途中で水に溶解することにより、水素水を生成する。
また、前記ポータブル水素豊富水製造装置では、水素気泡の上昇を遅延させ、水素の溶存濃度を高めるため、フタ２００と一体に形成した溶存ディスク（２０１）を浄水内に配置することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７３６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記ポータブル水素豊富水製造装置の溶存ディスク（２０１）は、２枚の円錐形蓋部を上下に配置しているので、水全体が水素ガスと共に対流しにくく、ガス溶存濃度の高いガス溶存水が得にくい。
また、前記溶存ディスク（２０１）はフタ（２００）に一体化され、複雑な構造で嵩高い。このため、洗浄しにくく、メンテナンスに手間がかかるだけでなく、破損しやすいという問題点がある。
本発明は、前記問題点に鑑み、ガス溶存濃度が高いガス溶存水を確保できるだけでなく、メンテナンスが容易で破損しにくいガス溶存水生成器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るガス溶存水生成器は、前記課題を解決すべく、容器の底部に設けたガス発生機から上昇するガスを、前記容器内の貯留水に溶解させてガス溶存水を生成するガス溶存水生成器であって、前記容器内に、前記貯留水を被覆可能な落し蓋を設けた構成としてある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ガス発生機から発生したガスが貯留水内を上昇しても、落し蓋が貯留水内を上昇するガスの拡散，消失を抑制し、落し蓋の下面にガスが滞留する。このため、落し蓋が、滞留するガスの圧力を高めると共に、滞留するガスと貯留水との接触を確保し、貯留水に対するガスの溶解を促進するので、ガス溶存濃度の高いガス溶存水が得られる。
また、本発明によれば、容器内に落し蓋を単に落し込んで配置するだけでよい。そして、落し蓋は洗浄しやすく、メンテナンスが容易であるだけでなく、破損しにくく、取扱いが容易である。
【０００７】
本発明の実施形態としては、前記落し蓋の投影面積が、前記貯留水の水面の少なくとも６０％を被覆する構成としてもよい。
本実施形態によれば、落し蓋が貯留水内を上昇するガスの拡散，消失を抑制し、落し蓋の下面にガスが滞留する。このため、ガスの圧力を高めるとともに、落し蓋が滞留するガスと貯留水との接触を確保し、貯留水に対するガスの溶解を促進するので、ガス溶存濃度の高いガス溶存水が得られる。
【０００８】
本発明の他の実施形態としては、前記落し蓋の素材の比重量が貯留水の比重量よりも大きく、かつ、落し蓋全体の貯留水中における重量が落し蓋の下面に集合したガスの浮力よりも小さくてもよい。
本実施形態によれば、落し蓋は当初より貯留水内に沈下しており、その下面にガスが溜まることにより、ガスの浮力で上方に押し上げられて浮き上る。このため、落し蓋が貯留水内を上昇するガスの拡散，消失を抑制し、落し蓋の下面にガスが滞留する。このため、落し蓋が、滞留するガスの圧力を高めるとともに、滞留するガスと貯留水との接触を確保し、貯留水に対するガスの溶解を促進するので、ガス溶存濃度の高いガス溶存水が得られる。また、ガスの上昇を遅延させることにより、ガスの溶解を促進し、ガス溶存濃度のより一層高いガス生成水が得られる。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、前記落し蓋の中央部が上方に膨出している構成であってもよい。
本実施形態によれば、落し蓋の膨出する中央部の下面にガスが滞留し、ガスの浮力による作用点が膨出部の中心に集中するので、落し蓋が安定する。
また、上昇してきたガスが膨出する中央部の下面に沿って対流するとともに、貯留水自体の対流を促進するので、ガス溶存濃度がより一層高いガス溶存水が得られる。
【００１０】
本発明の異なる実施形態としては、前記落し蓋の外周縁部に沿って前記容器の内側面に対向するリブを設けた構成であってもよい。なお、リブは、落し蓋の外周縁部から上方に向けて突設してもよく、および／または、その外周縁部から下方に向けて突設してもよい。
本実施形態によれば、落し蓋が溜まったガスの浮力で押し上げられても、リブが容器の内側面に当接することにより、落し蓋がひっくり返ることを防止する。
【００１１】
本発明の新たな実施形態としては、前記リブは環状であってもよい。
本実施形態によれば、前記リブが環状であるので、方向性が無くなり、落し蓋がより一層、ひっくり返りにくい。
【００１２】
本発明の他の実施形態としては、前記リブに少なくとも１つの水抜き用切欠き部を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、生成したガス溶存水を、水抜き用切欠き部を介し、外部に円滑に流出させることができる。
【００１３】
本発明の別の実施形態としては、前記落し蓋の上面の外周縁部に沿って水抜き用孔を設けておいてもよい。
本実施形態によれば、生成したガス溶存水を、水抜き用孔を介し、外部に円滑に流出させることができる。
【００１４】
本発明の異なる実施形態としては、前記落し蓋の下面に、活性炭などの吸着剤を配置しておいてもよい。
本実施形態によれば、吸着剤が水道水の残留塩素を分解・除去できるので、ガス溶存水の味を向上させることができる。また、前記吸着剤がガスを吸蔵するので、時間の経過につれて溶解したガスが抜けても、前記吸着剤がガスを貯留水に供給することにより、ガス溶存濃度の低減を抑制できる。
【００１５】
本発明の新たな実施形態としては、前記容器の上方開口部を着脱可能な蓋体で密閉しておいてもよい。
本実施形態によれば、ガスが容器の外部に散逸せず、容器内に溜まったガスの分圧が高くなるので、ガス溶存濃度がより一層高いガス溶存水が得られる。
【００１６】
本発明の他の実施形態としては、前記ガス発生機が、電気分解で水素ガスを発生する水素ガス発生機であってもよい。
【００１７】
本実施形態によれば、水素ガス発生機から発生した水素ガスが容器の底部から上昇し、水素溶存濃度の高い水素水が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本願発明に係るガス溶存水生成器の第１実施形態を図示する水素水生成器の斜視図である。
【図２】図１に示した水素水生成器の正面図である。
【図３】図１に示した水素水生成器の使用状態を示す斜視図である。
【図４】図３に続く水素水生成器の使用状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示した水素水生成器の平面図である。
【図６】図１に示した水素水生成器本体を示す斜視図である。
【図７】図１に示した水素水生成器の部分縦断面図である。
【図８】図１に示した水素水生成器本体の分解縦断面図である。
【図９】図１に示した水素水生成器のサーバーを示す斜視図である。
【図１０】図９に示したサーバーの分解斜視図である。
【図１１】図９に示したサーバーの分解断面図である。
【図１２】図１０に示した吸着カートリッジの分解斜視図である。
【図１３】図１０に示した吸着カートリッジの正面図である。
【図１４】図１０に示した吸着カートリッジの断面図である。
【図１５】図１０に示した落し蓋の斜視図である。
【図１６】図１０に示した落し蓋の正面図である。
【図１７】図１０に示した落し蓋の断面図である。
【図１８】第２実施形態に係る水素水生成器の落し蓋を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示した落し蓋の正面図である。
【図２０】図１８に示した落し蓋の断面図である。
【図２１】第３実施形態に係る水素水生成器の落し蓋を示す斜視図である。
【図２２】図２１に示した落し蓋の正面図である
【図２３】図２１に示した落し蓋の断面図である。
【図２４】第４実施形態に係る水素水生成器の落し蓋を示す斜視図である。
【図２５】図２４に示した落し蓋の正面図である
【図２６】図２４に示した落し蓋の断面図である。
【図２７】第５実施形態に係る水素水生成器のサーバー単体の縦断面図である。
【図２８】図２７に示した補助カートリッジの斜視図である。
【図２９】図２７に示した補助カートリッジの正面図である
【図３０】図２７に示した補助カートリッジの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本願発明に係るガス溶存水生成器の実施形態を添付図面に従って説明する。
第１実施形態に係るガス溶存水生成器は、図１ないし図１７の添付図面に示すように、高濃度の水素水が得られる水素水生成器に適用した場合である。
【００２０】
水素水生成器は、図１ないし図５に示すように、水素水生成器本体１０と、前記水素水生成器本体１０に着脱可能なサーバー３０とで構成されている。
【００２１】
水素水生成器本体１０は、図６に示すように、台部１１の上面片側に略環状の台座受け部１２を設けてあるとともに、前記台部１１の残る上面片側に給水部２０を設けてある。前記台座受け部１２は、後述するサーバー３０の台座部４０に嵌合可能な平面形状を有し、その内側に水溜め部１３を形成してある。また、前記台座受け部１２は、その開口縁部の対向する位置に、一対の電源用端子１４，１４と一対のセンサー用端子１５，１５とをそれぞれ配置してある。そして、前記電源用端子１４，１４の間に、電気分解される浄水９０の水位を検出する２本の水位センサー１６が配置されている。
【００２２】
前記給水部２０は、図１および図２に示すように、その正面に操作パネル２１を配置してある。前記操作パネル２１は、電源スイッチ２２ａ、水素濃度表示部２２ｂ、および、時間表示部２２ｃを備えている。また、前記給水部２０は、図３および図４に示すように、その傾斜面に設けた湾曲する開閉蓋２３を開閉することにより、筒状のカートリッジケース２４を交換可能としてある。前記カートリッジケース２４は、その内部にイオン交換樹脂（図示せず）を充填してある。そして、前記給水部２０の内部には、前記開閉蓋２３を開けて前記カートリッジケース２４を装着した場合に、前記カートリッジケース２４の底面と対向する位置に、給水用凹部２５を設けてある（図７および図８）。前記給水用凹部２５は、前記台座受け部１２内に形成された前記水溜め部１３に連通している。このため、給水用凹部２５と水溜め部１３とは常に同一の水位を保持する。また、給水部２０は、サーバー３０と対向する湾曲した外側面に、発光素子２６を上下方向に沿って同一直線上に埋設してある（図６）。
【００２３】
サーバー３０は、図９ないし図１１に示すように、有底筒状のサーバー本体３１と、前記サーバー本体３１の底部に組み付けた台座部４０と、前記サーバー本体３１の上端開口縁部に着脱可能に組み付けられる蓋体６０と、前記サーバー本体内３１に収納される落し蓋８０と、で構成されている。
【００２４】
前記サーバー本体３１は、図１１に示すように、その外周面に取っ手３２を一体成形してあるとともに、その外周面の上端縁部に略Ｌ字形状のロック溝３３を設けてある。また、前記サーバー本体３１は、その底面隅部に２本の空焚き防止センサー３４（図１１中の手前側の空焚き防止センサー３４は図示せず）を突設してある。そして、前記サーバー本体３１は、その底面中央に設けた連通口３５を簀子状のカバー３６で被覆してある。なお、連通口３５の設置位置は必要に応じて変更してもよい。
【００２５】
前記台座部４０は、図１１に図示するように、前記サーバー本体３１を搭載可能な平面形状を有している。そして、前記台座部４０は、前記サーバー本体３１の連通口３５と対向する位置に、ガス発生機として水素発生機５０を組み込んである。前記水素発生機５０は、高分子固体電解膜５１を陽極電極５２と陰極電極５４とで挟持した構成を有している。
【００２６】
高分子固体電解膜５１としては、従来公知のものを使用でき、例えば、厚さ１００〜３００μｍの陽イオン交換膜が挙げられる。素材としては、パーフルオロカーボン材（例えば、「Nafion」（登録商標））などを使用できる。
【００２７】
陽極電極５２としては、例えば、陽極触媒５３ａと、チタン製の陽極電極部５３ｂと、枠形状の保持体５３ｃとを順次、重ねて形成されている。そして、前記保持体５３ｃは台座部４０に一体成形されている。
陽極触媒５３ａとしては、例えば、厚さ０．１ｍｍ前後の薄いチタン製グレーチング、いわゆるマイクログレーチングを白金で被覆したものが挙げられる。陽極電極部５３ｂとしては、例えば、チタン製のグレーチングが挙げられる。グレーチングとしては、例えば、平板に多数の鎖線状の切れ目を平行に設け、かつ、これを引き伸ばすことにより、菱形の開口部を形成したメッシュ状の素材がある。また、別のグレーチングとしては、格子状に配置した線材を溶接一体化したメッシュ状の素材がある。
なお、陽極触媒５３ａ，陽極電極部５３ｂには金属板に多数の貫通孔を設けたパンチングメタル状の素材を使用してもよい。また、保持体５３ｃはチタン製であってもよく、ステンレス製であってもよい。
【００２８】
陰極電極５４としては、例えば、陰極触媒５５ａと、制菌電極５５ｂと、チタン製の陰極電極部５５ｃと、枠形状の保持体５５ｄとを順次、積み重ねて形成されている。そして、前記保持体５５ｄは陰極ブロック５６に一体成形されている。
陰極触媒５５ａとしては、例えば、チタン製のマイクログレーチングに白金メッキを施したものが挙げられる。制菌電極５５ｂとしては、例えば、銀製のマイクログレーチングが挙げられる。陰極電極部５５ｃとしては、例えば、チタン製のグレーチングが挙げられる。
なお、陰極触媒５５ａ、制菌電極５５ｂ、および、陰極電極部５５ｃには、金属板に多数の貫通孔を設けたパンチングメタル状の素材を使用してもよい。また、保持体５５ｄはチタン製であってもよく、ステンレス製であってもよい。
【００２９】
さらに、前記水素発生機５０は、シール性を高めるため、前記高分子固体電解膜５１と台座部４０との間にゴムパッキン４１を配置するとともに、前記高分子固体電解膜５１と陰極ブロック５６との間にゴムパッキン４２を配置してある。そして、前記台座部４０に前記陰極ブロック５６を嵌合することにより、水素発生機５０が組み立てられる。この結果、前記サーバー本体３１の連通口３５が前記高分子固体電解膜５１で遮蔽される。
【００３０】
前記蓋体６０は、図７に図示するように、注ぎ口６１を備えているとともに、吸着カートリッジ７０を着脱可能に組み込んである。また、前記蓋体６０は、図１１に示すように、その内側面の開口縁部に設けたロック用突起６２を設けてある。そして、前記蓋体６０と前記サーバー本体３１とで環状のゴムパッキン６３を挟持しつつ、前記ロック用突起６２をサーバー本体３１のロック溝３３に係合できる。これにより、コップ等に水素水を注ぐ際に水漏れしない密閉性を確保できる。
【００３１】
前記吸着カートリッジ７０は、図１２ないし図１４に示すように、吸着カートリッジ本体７１の一部を下方側に膨出させて収納用凹部７２を形成してある。そして、前記収納用凹部７２の開口縁部に、カートリッジカバー７３を係合して閉鎖空間を形成できる。ただし、前記収納用凹部７２の底面およびカートリッジカバー７３は水素水が通過しやすいように簀子状となっている。前記収納用凹部７２には、例えば、不織布７４，繊維状活性炭などのシート状濾材７５，削状マグネシウム，ゼオライトなどの水素ガス生成材７６を積み重ねて収納してもよい。繊維状活性炭としては、例えば、フタムラ化学株式会社製  ＡＣＦフェルト  製品ＦＥ３０１０が挙げられる。
【００３２】
落し蓋８０は、図１５ないし図１７に示すように、前記サーバー本体３１に挿入できる平面円形の天板８１を有している。天板８１は、その投影面積が貯留水の水面の少なくとも６０％以上であることが好ましい。６０％未満であると、所望の水素濃度を有する水素水が得にくくなるからである。
また、前記天板８１の中央はドーム状に上方に膨出している。このため、天板８１の下面に形成されたドーム状の空間に、気泡として浮き上った余剰の水素ガスが集まる。そして、水素ガスの圧力が高まり、貯留水に水素ガスが接触するので、水素水の溶存濃度を高めることができる。特に、水素ガスの対流がサーバー本体３１内の貯留水９１の対流を促進し、水素ガスが貯留水９１により多く接触するので、溶存濃度がより一層高い水素水が得られる。
そして、落し蓋８０は、前記天板８１の中央につまみ部８２を突設してあるとともに、前記天板８１の外周縁部に沿って環状のリブ８３を設けてある。前記リブ８３は、サーバー本体３１内で落し蓋８０がひっくり返りにくくするとともに、水素ガスを漏れにくくするために設けられている。
さらに、前記リブ８３には所定の間隔で水抜き用切欠き部８４が設けられている。水素水をサーバー本体３１から外部に円滑に流出させるためである。
なお、前記落し蓋８０は、その材質の比重量が水の比重量よりも大きく、かつ、落し蓋全体の貯留水中での重量が落し蓋８０の下面に溜まった水素ガスの浮力よりも小さくてもよい。
要するに、落し蓋８０は、当初、貯留水内に沈下していてもよいが、水素ガスが落し蓋８０の下面に溜まった場合には、水素ガスの浮力で押し上げられ、貯留水内で浮遊する状態になってもよく、あるいは、貯留水の水面を被覆するように浮かび上がった状態で保持されてもよい。また、落し蓋８０は、当初より、貯留水の水面に浮いた状態で保持されていてもよい。
【００３３】
次に、第１実施形態に係る水素水生成器の使用方法について説明する。
まず、給水部２０の開閉蓋２３を開け、イオン交換樹脂を充填したカートリッジケース２４に所定量の水道水を注水する。これにより、イオン交換樹脂によってカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンを除去された浄水９０（イオン交換水）が給水用凹部２５に供給され、水溜め部１３に流入する。水溜め部１３内で浄水９０が所定の水位に達したとき、水位センサー１６が浄水９０の存在を検知する。このため、電源スイッチ２２ａ内の光源が点灯し、準備が完了したことを表示する。
【００３４】
サーバー本体３１内に貯留水として水道水９１を注入し、落し蓋８０を水道水９１内に沈下させる。ついで、前記サーバー本体３１に、吸着カートリッジ７０を組み付けた蓋体６０を取り付ける。そして、水素水生成器本体１０の台座受け部１２に前記サーバー３０の台座部４０を嵌合することにより、水素発生機５０の陽極電極５２が水溜め部１３内の浄水９０に浸漬される。ついで、操作パネル２１の電源スイッチ２２ａをオンすると、水素発生機５０に所定の時間、通電される。そして、時間表示部２２ｃが電気分解に必要な残存時間を表示し、水素濃度表示部２２ｂが経過時間に応じて点灯する。
【００３５】
そして、水素発生機５０が浄水９０を電気分解することにより、酸素ガスおよび水素ガスが発生する。酸素ガスは高分子固体電解膜５１に沿って外気に放出される。一方、水素ガスは、陽極電極５２で発生した水素イオンが高分子固体電解膜５１を透過し、陰極電極５４で電子を受け取って発生する。発生した水素ガスは気泡となって水道水９１内を上昇し、水道水９１内に溶解する。そして、溶解しなかった余剰の水素ガスは、落し蓋８０のドーム状の天板８１の下方側に溜まる。このため、水素ガスの圧力が高まり、水素ガスが対流するとともに、水道水９１も対流することにより、より多くの水素ガスが水道水９１に溶解し、水素濃度が高くなる。
所定の時間が経過すると、電源スイッチ２２ａが自動的に切れ、浄水９０の電気分解が終了する。
【００３６】
本実施形態よれば、サーバー３０を水素水生成器本体１０から取り外し、図示しないコップ等に生成された水素水を注ぐ場合に、前記サーバー３０を傾けると、落し蓋８０の水抜き用切り欠き部から８４から水素水が流れ出し、吸着カートリッジ７０を通過して流出する。このとき、サーバー本体３１内で落し蓋８０がひっくり返ることがなく、使い勝手の良いサーバー３０が得られるという利点がある。
【００３７】
第２実施形態は、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は図１８ないし図２０に示す落し蓋８０を使用する点である。
特に、前記落し蓋８０は、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、天板８１の上面の外周縁部に沿って不連続なリブ８５を設けた点である。
本実施形態によれば、リブ８５を設けることにより、水素水の流出を妨げることなく、落し蓋８０がより一層ひっくり返りにくくなるという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【００３８】
第３実施形態は、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は図２１ないし図２３に示す落し蓋８０を使用する点である。
前記落し蓋８０は、前記サーバー本体３１に挿入可能な平面円形の天板８１を有し、その天板８１の中央部はドーム状に上方に膨出している。そして、前記天板８１の上面の外周縁部に沿って水抜き用長孔８６を所定のピッチで形成してある。また、前記落し蓋８０は、その中央部に３つの凹部８２ａを設けてつまみ部８２を形成してある。本実施形態によれば、天板８１に３つの凹部８２ａを形成してつまみ部８２を設けることにより、落し蓋８０全体の重心が低くなり、ひっくり返りにくいという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【００３９】
第４実施形態としては、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は図２４ないし図２６に示す落し蓋８０を使用する点である。
前記落し蓋８０は、前記サーバー本体３１に挿入可能な平面円形の天板８１を有し、その天板８１の中央部はドーム状に上方に膨出している。そして、前記落し蓋８０は、前記天板８１の外周縁部に下方側に突出するリブ８３を不連続に形成してある。落し蓋８０をひっくり返りにくくするためである。さらに、落し蓋８０は、天板８１の外周縁部を切り落として水抜き用切欠き部８７を設けてある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
なお、前記落し蓋８０の天板８１は必ずしも上方に膨出するドーム状である必要はなく、例えば、平板形状であってもよく、円錐状、あるいは、下方側に膨出する円弧面であってもよい。また、天板８１は平面円形に限らず、例えば、三角形、四角形、六角形などの多角形であってもよい。
【００４０】
第５実施形態は、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は図２７ないし図３０に示すように、吸着カートリッジ７０を設けず、かつ、落し蓋８０の内側に簀子状の補助カートリッジ８８（図２８ないし図３０）を組み込んだ点である。
前記補助カートリッジ８８は、例えば、積層した複数枚の繊維状の活性炭８９を保持してもよい。前記活性炭８９は水素水に存在する有機ハロゲン物質の除去や残留塩素を分解・除去でき、水素水の味を向上させることができる。また、前記活性炭８９は水素ガスを吸脱着するので、時間の経過につれて溶解した水素が抜けても、前記活性炭８９が水素を供給することにより、溶存濃度の低減を抑制できる。このため、前記活性炭８９がサーバー３０内の水素水の水素濃度を安定させるという利点がある。
他は前述の第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。
【実施例１】
【００４１】
図１ないし図１７に示した構造を有する水素水生成器をサンプルとした。ただし、吸着カートリッジ７０は組み込まれていない。以下の条件で水素水を生成し、水温，水素濃度を測定した。
【００４２】
高分子固体電解膜を陽極電極と陰極電極とで挟持したものを水素発生機とし、サーバーの台座部に組み込んだ。
高分子固体電解膜としては、厚さ２５０μｍのデュポン製のナフィオン膜を使用した。
陽極電極としては、チタン製の保持体と、チタン製のグレーチングからなる陽極電極部と、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒と、を順次、積み重ねたものを使用した。
陰極電極としては、巾２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、チタン製のグレーチングからなる陰極電極部と、チタン製の保持体とを順次、積み重ねたものを使用した。
【００４３】
そして、印加電圧５．０Ｖ、電圧印加時間３０分で、サーバーに注入した１．５リットルの貯留水から水素水を生成した。得られた水素水を攪拌機で攪拌しつつ、水温と、溶存水素計測器で水素濃度とを測定した。電流値は１．２Ａであった。
実施例１の測定結果は、水温２８．３℃、水素濃度１２７５ppbであった。
【００４４】
なお、溶存水素計測器としては、（有）共栄電子研究所製の溶存水素計測器ＫＭ２１００ＤＨを使用した。溶存水素電極としてはＫＨ−１０を使用した。攪拌機としては、（株）アズワン製品ＲＳ−Ｄ１Ｒを使用した。撹拌子の回転数は１５０ｒｐｍであった。
【比較例１】
【００４５】
落し蓋を使用しない点を除き、他は実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を測定した。電流値は１．２Ａであった。
比較例１の測定結果は、水温２８．３℃、水素濃度１１５６ppbであった。
【００４６】
実施例１と比較例１とを比較することにより、実施例１が比較例１よりも水素濃度が９．３％高いことを確認できた。
【実施例２】
【００４７】
陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成した。得られた水素水を実施例１と同一条件で水温および水素濃度を測定した。電流値は１．３Ａであった。
実施例２の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１２２９ppbであった。
【比較例２】
【００４８】
落し蓋を使用せず、他は前述の実施例２と同一条件で水素水を生成し、水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は１．２Ａであった。
比較例２の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１００ppbであった。
【００４９】
実施例２と比較例２とを比較することにより、実施例２が比較例２よりも水素濃度が１０．５％高いことを確認できた。
【実施例３】
【００５０】
陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を測定した。電流値は１．９Ａであった。
実施例３の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１２２５ppbであった。
【比較例３】
【００５１】
落し蓋を使用せず、他は前述の実施例３と同一条件で水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は２．０Ａであった。
比較例３の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１１０ppbであった。
【００５２】
実施例３と比較例３とを比較することにより、実施例３が比較例３よりも水素濃度が９．３％高いことを確認できた。
【実施例４】
【００５３】
陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾４０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を実施例１と同一条件で測定した。電流値は１．９Ａであった。
実施例４の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１２９５ppbであった。
【比較例４】
【００５４】
落し蓋を使用せず、他は前述の実施例４と同一条件で水素水を生成し、水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は２．０Ａであった。
比較例４の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１５０ppbであった。
【００５５】
実施例４と比較例４とを比較することにより、実施例４が比較例４よりも水素濃度が１１％高いことを確認できた。
【実施例５】
【００５６】
陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾４０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を測定した。電流値は１．３Ａであった。
実施例５の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１２１６ppbであった。
【比較例５】
【００５７】
落し蓋を使用せず、他は前述の実施例５と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は１．３Ａであった。
比較例５の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１０３ppbであった。
【００５８】
実施例５と比較例５とを比較することにより、実施例５が比較例５よりも水素濃度が９．２％高いことを確認できた。
【実施例６】
【００５９】
陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾４０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水を実施例１と同一条件で水温および水素濃度を測定した。電流値は１．５Ａであった。
実施例６の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１２２０ppbであった。
【比較例６】
【００６０】
落し蓋を使用せず、他は前述の実施例１と同一条件の水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は１．７Ａであった。
比較例５の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１３０ppbであった。
【００６１】
実施例６と比較例６とを比較することにより、実施例６が比較例６よりも水素濃度が７．３％高いことを確認できた。
【実施例７】
【００６２】
図２７に図示した構造を有する第５実施形態に係る水素水生成器をサンプルとした。特に、補助カートリッジには、３枚のいわゆる繊維状活性炭３枚を積み重ね、厚さ４ｍｍの濾材を組み込んだ。前記繊維状活性炭としては、フタムラ化学株式会社製のＡＣＦフェルト、製品ＦＥ３０１０を使用した。
また、陽極電極としては、巾３０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陽極触媒を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
陰極電極としては、巾２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのチタン製のマイクログレーチングに白金のメッキ層を形成した陰極触媒と、巾４０ｍｍ、長さ４０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銀製のマイクログレーチングからなる制菌電極と、を使用する点を除き、他は実施例１と同様に形成したものを使用した。
そして、実施例１と同一条件で水素水を生成し、得られた水素水の水温および水素濃度を実施例１と同一条件で測定した。電流値は１．５Ａであった。
実施例７の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１３０１ppbであった。
【比較例７】
【００６３】
落し蓋および補助カートリッジを使用せず、他は前述の実施例７と同一条件で水温および水素濃度を測定した。なお、電流値は１．４Ａであった。
比較例７の測定結果は、水温２５℃、水素濃度１１７０ppbであった。
【００６４】
実施例７と比較例７とを比較することにより、実施例６が比較例６よりも水素濃度が１０％、向上していることを確認できた。
【実施例８】
【００６５】
実施例７と同一条件で生成した水素水の３時間経過後の水素濃度を測定した。測定の結果、水素濃度の減少率が２２パーセントであることが判った。
【比較例８】
【００６６】
落し蓋を設けない点を除き、実施例８と同一条件で、３時間経過後の水素濃度を測定した。測定の結果、水素濃度の減少率が３２パーセントであることが判った。
以上の測定結果から、補助カートリッジを備えた落し蓋を設けることにより、水素濃度の低減を抑制でき、水素濃度が長期間、安定することが判った。
また、実施例８および比較例８の水素水を試飲したところ、実施例８の水素水が比較例８の水素水よりも美味であることを確認できた。
【００６７】
以上の実施例１ないし７の測定結果と比較例１ないし７の測定結果とをそれぞれ比較・検討することにより、サーバー本体内に落し蓋を挿入し、貯留水を落し蓋で被覆すれば、水素の溶存濃度が高い水素水が得られることが判った。
特に、実施例８および比較例８の測定結果から、落し蓋の下面に吸着剤を組み込むことにより、水素濃度の低下を抑制し、生成した水素水の水素濃度を長時間、維持できることが判った。
【００６８】
なお、前述の実施形態では、蓋本体の外周縁部に環状リブ、あるいは、不連続なリブを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、リブを全く有しない落し蓋であってもよい。
また、活性炭等の吸着剤は落し蓋の下面に限らず、その上面に配置しておいてもよい。吸着剤を配置することにより、異臭を放つ残留塩素，オゾンを吸着，除去できる。これにより、サーバーの蓋を開けたときに異臭を感じることなく、水素水が飲みやすくなるという利点がある。
【００６９】
そして、本願発明の実施形態では、電気分解される浄水と貯留水とを高分子固体電解膜で分離し、電気分解される浄水に水素発生機の陽極電極のみを浸漬して電気分解する分離タイプを開示している。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、携帯用タンブラーに注入した浄水にガス発生機全体を浸漬し、前記浄水を電気分解することにより、発生したガスを前記浄水に溶解させ、ガス溶存水を生成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本願発明に係るガス溶存水生成器は、水素水の生成だけでなく、例えば、オゾン水の生成に適用してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  水素水生成器本体
１１  台部
１２  台座受け部
１３  水溜め部
１４  電源用端子
１５  センサー用端子
１６  水位センサー
２０  給水部
２１  操作パネル
２３  開閉蓋
２４  カートリッジケース
２５  給水用凹部
３０  サーバー
３１  サーバー本体（容器）
３２  取っ手
３３  ロック溝
３４  空焚き防止センサー
３５  連通口
３６  カバー
４０  台座部
５０  水素発生機（ガス発生機）
５１  高分子固体電解膜
５２  陽極電極
５４  陰極電極
６０  蓋体
６１  注ぎ口
７０  吸着カートリッジ
７１  吸着カートリッジ本体
７２  収納用凹部
７３  カートリッジカバー
８０  落し蓋
８１  天板
８２  つまみ部
８２ａ  凹部
８３  リブ
８４  水抜き用切欠き部
８５  リブ
８８  補助カートリッジ
８９  活性炭（吸着剤）
８７  水抜き用切欠き部
９０  浄水（イオン交換水）
９１  水道水（貯留水）
９２  気泡（水素ガス）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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