(57)【要約】【課題】簡素な構成でかつ安全に水素を含んだ水素水を吐出可能なシャワーを提供する。【解決手段】水栓17から吐出口32に至る水路15の中途に設けられる水素供給部20を備えるとともに、該水素供給部20は、水又は温湯が供給される水路15の上流側が接続される水路流入口51、水路15の下流側が接続される水路流出口52、前記水路流入口51及び前記水路流出口52の間に位置し水流により陰圧が生ずる陰圧発生室53、並びに、前記陰圧発生室53へ外部からの液体及び気体が流入する外部流入口54を備えるアスピレータ50と、前記水路15の外部に設けられるとともに内部に水及び該水と反応して水素を発生する水素発生剤61を収容する水素発生槽60と、前記水素発生槽60と前記外部流入口54とを連結するとともに該水素発生槽60から前記水素を含有した液体が前記陰圧発生室53へ流入する輸送路80と、を有することを特徴とする水素発生シャワー10。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栓からシャワーヘッドの吐出口に至る水路の中途に、該水路へ水素を連続的に供給可能な水素供給部を備えるとともに、
前記水素は、水と反応して水素を発生する水素発生剤が、水と反応して発生したものであることを特徴とする水素発生シャワー。
【請求項２】
前記水素発生剤は、前記水素供給部に着脱可能に収容されることを特徴とする請求項１記載の水素発生シャワー。
【請求項３】
前記水素供給部の上流側に、該水素供給部の内部に滞留した水を抜くための排水口を有することを特徴とする請求項２記載の水素発生シャワー。
【請求項４】
前記水素供給部は、水流の水圧を利用して水素を連続的に供給可能であることを特徴とする請求項１記載の水素発生シャワー。
【請求項５】
前記水素供給部は、水又は温湯が供給される水路の上流側が接続される水路流入口と、水路の下流側が接続される水路流出口と、前記水路流入口及び前記水路流出口の間に位置し前記水流の水圧により陰圧が生ずる陰圧発生室と、前記陰圧発生室へ外部からの液体及び気体が流入する外部流入口とを有するアスピレータを備えるとともに、
前記水路の外部に設けられるとともに内部に水及び前記水素発生剤を収容する水素発生槽と、
前記水素発生槽と前記外部流入口とを連結するとともに該水素発生槽から前記水素を含有した液体が前記陰圧発生室へ流入する輸送路と、
を有することを特徴とする請求項４記載の水素発生シャワー。
【請求項６】
前記水素供給部は、前記水路の中途に設けられる中空の外筒として形成されるとともに、前記外筒の内部に装着される中空の内筒として設けられる水素発生槽を有し、
前記内筒の上流端側には、前記水路の上流からの水流の一部を該内筒の内部に導入するとともに液体の逆流は阻止する通水弁が設けられ、
前記内筒の下流端側には、該内筒の内部から下流側の水路へ気体のみを排出する気体排出部が設けられ、
前記内筒の内部には、前記水素発生剤が収容されていることを特徴とする請求項４記載の水素発生シャワー。
【請求項７】
前記気体排出部は、気体を通し液体は通さない気体透過膜であることを特徴とする請求項６記載の水素発生シャワー。
【請求項８】
前記気体排出部は、気体を通し液体は通さない通気弁であることを特徴とする請求項６記載の水素発生シャワー。
【請求項９】
前記水素発生剤は、水素化ホウ素ナトリウム、水素化マグネシウム及び金属マグネシウムからなる群から選ばれることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の水素発生シャワー。
【請求項１０】
前記水素発生剤には有機酸も添加されていることを特徴とする請求項９記載の水素発生シャワー。
【請求項１１】
前記有機酸はクエン酸であることを特徴とする請求項１０記載の水素発生シャワー。
【請求項１２】
前記水素発生剤は、含水素金属化合物が常温固体の油脂中に分散して成形されているものであることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の水素発生シャワー。
【請求項１３】
前記常温固体の油脂は、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルであることを特徴とする請求項１２記載の水素発生シャワー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素水を吐出可能なシャワーに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らにより発表された論文である下記の非特許文献１及び２には、水に水素を溶存させた水素水に触れることで、皮膚の弾力性が向上したり、毛髪の滑らかさや毛髪の艶が増したり、深部体温を上昇させたりすることが開示されている。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、水素水のような還元水が皮膚の老化防止等に寄与することから、入浴剤に水素発生剤を用いた技術が開示されている。
【０００４】
また、下記の特許文献２には、水素水のような還元水を飲むと、胃腸症状の改善や活性酸素の除去といったアンチエイジング効果が期待されることから、水を電気分解して電解水を生成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００７／５５１４６Ａ１
【特許文献２】特許第５６３９７２４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Y.Kurita, K.Umeda, S.Ikeda, O.Urushibata & S.Okouchi（栗田繕彰、梅田一輝、池田茂男、漆畑修、大河内正一）, "Effects of Magnesium Hydride as a Reductive Bath Additive on the Skin（還元系水素入浴剤としての水素化マグネシウムの皮膚に及ぼす効果）", J.Hot Spring Sci.（温泉科学）, Vol.63, No.4, p.317-327
【非特許文献２】大河内正一、大波英幸、庄司未来、大野慶晃、池田茂男、阿岸祐幸、萩原知明、鈴木徹、「電解還元系の人工温泉水の皮膚および髪に与える効果」、温泉科学、第５５巻、第２号、ｐ．５５−６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１には、水素発生剤を入浴剤として使用することは開示されているが、これをシャワーに適用することに関しては開示はされていない。
【０００８】
また、上記の特許文献２に開示されているような電気分解によって水素水を生成する場合には、比較的大がかりな電気関係の設備を設ける必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、簡素な構成でかつ安全に水素を含んだ水素水を吐出可能なシャワー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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る水素発生シャワー10は、水栓17からシャワーヘッド30の吐出口32に至る水路15の中途に該水路15へ水素を連続的に供給可能な水素供給部20を備えるとともに、
前記水素は、水と反応して水素を発生する水素発生剤61が、水と反応して発生したものであることを特徴とする。
【００１１】
なお、前記水素発生剤61は、前記水素供給部20に着脱可能に収容されることとしてもよい。ここで、「着脱可能」とは、水素供給部20内に、外部から水素発生剤61を収容したり、補充したり、又は除去したりすることが可能であることをいう。この場合、シャワー不使用時に前記水素発生剤61が前記水素供給部20内に滞留している水と不必要に反応することを避けるために、前記水素供給部20の上流側に、該水素供給部20の内部に滞留した水を抜くための排水口29Bを有することが望ましい。
【００１２】
あるいは、前記水素供給部20は、水流の水圧を利用して水素を連続的に供給可能であることとしてもよい。
【００１３】
（第１の態様）
具体的には、第１の態様として、前記水素供給部20は、水又は温湯が供給される水路15の上流側が接続される水路流入口51と、水路15の下流側が接続される水路流出口52と、前記水路流入口51及び前記水路流出口52の間に位置し前記水流の水圧により陰圧が生ずる陰圧発生室53と、前記陰圧発生室53へ外部からの液体及び気体が流入する外部流入口54とを有するアスピレータ50を備えるとともに、
前記水路15の外部に設けられるとともに内部に水及び前記水素発生剤61を収容する水素発生槽60と、
前記水素発生槽60と前記外部流入口54とを連結するとともに該水素発生槽60から前記水素を含有した液体が前記陰圧発生室53へ流入する輸送路80と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
本態様では、前記水路15の中途に設けられる前記アスピレータ50が水流の水圧により陰圧を生じさせる。陰圧が生ずるのは前記陰圧発生室53であり、この陰圧発生室53には前記外部流入口54を通じて前記輸送路80が連結されている。この輸送路80は前記水素発生槽60に通じている。この水素発生槽60の中に収容される水素発生剤61は水と反応して水素を発生させる。発生した水素は、水素発生剤61が反応した水溶液とともに前記アスピレータ50により生じた陰圧により吸引され、前記輸送路80を通って前記外部流入口54から前記陰圧発生室53へ流入する。そして、そこで水路15と合流して水路流出口52を経て前記吐出口32から吐出される。吐出される間にも溶解した水素発生剤61との反応が進行し、この吐出された水又は温湯には、水素が多量に含有されることとなる。
【００１５】
（第２の態様）
また、第２の態様として、前記水素供給部20は、前記水路15の中途に設けられる中空の外筒20として形成されるとともに、前記外筒20の内部に装着される中空の内筒60として設けられる水素発生槽60を有し、
前記内筒60の上流端側には、前記水路15の上流からの水流の一部を該内筒60の内部に導入するとともに液体の逆流は阻止する通水弁65が設けられ、
前記内筒60の下流端側には、該内筒60の内部から下流側の水路へ気体のみを排出する気体排出部70が設けられ、
前記内筒60の内部には、前記水素発生剤61が収容されていることを特徴とする。
【００１６】
本態様では、前記水路15の中途に設けられる前記水素供給部20は二重の筒状構造を有している。すなわち、外筒20の中に内筒60が位置している。
【００１７】
内筒60の中には水素発生剤61が収容されているが、その上流側に設けられた通水弁65により、上流側からの水流が導入されるが、内筒60の内部から上流側へは逆流しないようになっている。これにより、内筒60の中の水素発生剤61がこの通水弁65を介して外へ漏れ出ないようになっている。
【００１８】
また、内筒60の下流側に設けられた気体排出部70により、内筒60の内部の液体は透過することなく、内筒60の内部で発生した水素のみを、水流の水圧により下流側に透過することが可能となっている。
【００１９】
気体排出部70を透過した水素は、外筒20の内部かつ内筒60の外部を流れて来た水又は温湯中に放出され、水路15によって吐出口32からシャワーとして吐出される。この吐出された水又は温湯は、水素が多量に含有された水素水である。
【００２０】
ここで、気体排出部70としては、気体を通し液体は通さない気体透過膜71を使用することができる。
【００２１】
また、気体排出部70としては、気体を通し液体は通さない通気弁74を使用することができる。
【００２２】
（水素発生剤）
ここで、前記水素発生槽60に収容される前記水素発生剤61は、水と反応させることで水素を発生可能な化学物質であればよいが、特に、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ４）、水素化マグネシウム（ＭｇＨ２）及び金属マグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選ばれることが望ましい。
【００２３】
ここで、水素発生剤61が金属マグネシウムの場合、下記反応式にて１モル当たり水素が１モル発生する。
【００２４】
Ｍｇ＋２Ｈ２Ｏ  →  Ｍｇ（ＯＨ）２＋Ｈ２
【００２５】
また、水素発生剤61が水素化マグネシウムの場合、下記反応式にて１モル当たり水素が２モル発生する。
【００２６】
ＭｇＨ２＋２Ｈ２Ｏ  →  Ｍｇ（ＯＨ）２＋２Ｈ２
【００２７】
さらに、水素発生剤61が水素化ホウ素ナトリウムの場合、下記反応式にて１モル当たり水素が４モル発生する。
【００２８】
ＮａＢＨ４＋２Ｈ２Ｏ  →  ＮａＢＯ２＋４Ｈ２
【００２９】
このうち、水素化ホウ素ナトリウムが、単位モル数当たりの水素発生モル数が多いため水素発生剤61としては特に望ましい。ここで、水素化ホウ素ナトリウムは、水道水中に含有される次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が下記式に従って分解する反応を促進する効果もある。なお、下記式中の「Ｏ」は酸素ラジカルである。
【００３０】
ＨＣｌＯ  →  ＨＣｌ＋Ｏ
【００３１】
したがって、その効果も鑑みれば、水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを用いることがなお望ましい。なお、水素化ホウ素ナトリウムから水素が発生する反応の産物であるＮａＢＯ２は温泉成分のメタホウ酸でもある。
【００３２】
なお、前記水素発生剤61には有機酸も添加されていることが望ましい。この有機酸は、水素の発生速度を上げるために添加されるものであって、たとえばカルボン酸が挙げられ、その中でも特にクエン酸が望ましい。
【００３３】
なお、前記水素発生剤は、含水素金属化合物が常温固体の油脂中に分散して成形されているものであることとしてもよい。換言すると、含水素金属化合物が、常温固体の油脂でコーティングされた状態で成形されているものであってもよい。なお、含水素金属化合物を常温固体の油脂中に分散して成形すること、あるいは、含水素金属化合物を常温固体の油脂でコーティングして状態で成形することとは、常温固体の油脂を加熱溶解したものに、含水素金属化合物を混合して分散させたものを、冷却して再度固化して成形することをいう。
【００３４】
この常温固体の油脂とは、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを、含水素化金属化合物と加熱混合し、冷却して成形したものであることとしてもよい。なお、ここでいう油脂としては、常温で固体の性状を有するものであれば、天然油若しくは合成油のいずれでも、又はこれらの混合物でもよく、特に、硬化ヒマシ油が好適である。また、ここでいう脂肪酸としては、ステアリン酸などが挙げられる。
【００３５】
含水素金属化合物とは、水素原子を含む金属化合物であって、水と反応して水素が発生するものをいい、前記水素化ホウ素ナトリウム及び前記水素化マグネシウムがこれに含まれる。このうち、水素化ホウ素ナトリウムが特に好適である。
【００３６】
この水素発生剤の成形の際には、上記した、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを、油脂コーティング剤として、加熱して溶解させ、粉体の含水素金属化合物をこれに混合した後、常温以下に冷却することが望ましい。なお、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとは、それぞれ別体で材料として用意したものを反応させてポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを生成させてもよいし、あるいは、あらかじめエステル化されているポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを材料として使用してもよい。また、ここでいう「エステル化」とは、ポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンの末端の水酸基の一方のみが油脂又は脂肪酸とエステル化する場合のみならず、末端の水酸基の両方がエステル化してジエステルを形成する場合も含む。このようなジエステルとしては、たとえば、ポリオキシエチレンジステアレートが挙げられる。
【００３７】
すなわち、水素化ホウ素ナトリウムを含む含水素金属化合物が、上記した、油脂コーティング剤としての、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルにより油脂コーティングされ、これにより水素金属化合物と水との接触が遅延することで、水素が徐々に、かつ、比較的長期間にわたり発生することとなっている。そのためには、この油脂コーティングされた皮膜が５０〜９５℃で溶解するものであって、１０分間のシャワー時間での溶解量が１ｇ以下であればよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係るシャワーは、以上のように構成されているため、アスピレータが吸引した水素を含む液体が水路に合流することで、水路中の水又は温湯に水素を連続的に供給することができる。あるいは、水素供給部で発生した水素を含む液体が水路に供給されることで、水路中の水又は温湯に水素を連続的に供給することができる。そのため、本発明に係るシャワーによれば、シャワーから噴出される水又は温湯を水素を含んだ水素水とすることができ、シャワー使用者が水素水を浴びることができる。
【００３９】
また、本発明で用いられる水素発生剤に、有機酸、特にクエン酸を加えれば、水素を発生させる化学反応を効率よく行うことができる。特に、水素化ホウ素ナトリウムによる水道水中の次亜塩素酸の分解も促進できる。あるいは、含水素金属化合物が常温固体の油脂中に分散して成形されている水素発生剤を水素供給部に収容することで、水素を比較的長期間にわたり水路中の水又は温湯に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシャワーの全体図である。
【図２】第１の実施の形態における水素発生槽の概略断面図である。
【図３】第１の実施の形態における水素供給部の概略断面図である。
【図４】第１の実施の形態における吐出口からの吐出水中の水素濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図５】第１の実施の形態における吐出口からの吐出水中の溶存塩素濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る水素発生シャワーの全体図である。
【図７】第２の実施の形態における水素発生部の模式断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における水素発生部の模式断面図である。
【図９】第２の実施の形態における吐出口からの吐出水中の水素濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る水素発生シャワーの全体図を一部破断して示す。
【図１１】第４の実施の形態における吐出口からの吐出水中の水素濃度及びホウ素濃度の経時的変化を示すグラフである。
【図１２】第４の実施の形態における吐出口からの吐出水中の塩素濃度の経時的変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
（１）第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図１に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた水素供給部20と、水素供給部20へ輸送路80を介して連結される水素発生槽60と、を備えている。
【００４２】
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。
【００４３】
水素発生槽60は、図２に示すように、内部に水を収容したタンクである。この水には、水素発生剤61としての粉状の水素化ホウ素ナトリウムが添加され、さらに有機酸としてのクエン酸も添加されている。この水素発生槽60の内部では、水素化ホウ素ナトリウムが水と反応して前記式に従って、１モル当たり４モルの水素が発生するが、この反応は、添加されているクエン酸によって促進される。
【００４４】
水素供給部20は、水素発生槽60で発生した水素を水路15に供給する部分であり、その内部には、図３に示すように、アスピレータ50が収納されている。
【００４５】
アスピレータ50の上流側には、水栓17からの水又は温湯が流入する水路流入口51が設けられている。具体的には、水路流入口51には、上流側のシャワーホース40が接続されている。
【００４６】
一方、アスピレータ50の下流側には、シャワーヘッド30へ向けて水又は温湯が流出する水路流出口52が設けられている。具体的には、水路流出口52には、下流側のシャワーホース40が接続されている。
【００４７】
水路流入口51と水路流出口52との中間には、流路を縮径する縮径駒55が挿入されている。この縮径駒55の周囲の空間が陰圧発生室53となっていて、その下流側から水路流出口52にかけて内径が再び漸増している。
【００４８】
また、陰圧発生室53には、水路15に対し直角に外部流入口54が開口している。なお、この角度は必ずしも直角でなくともよい。この外部流入口54には前記した輸送路80が接続されている。外部流入口54の内部には逆流防止弁56が挿入されている。
【００４９】
水路15にある程度の勢いで水又は温湯が流れると、水路流入口51に流入し、縮径駒55で水圧により流速が増大し、それによって陰圧発生室53の中に陰圧が発生する。その陰圧によって逆流防止弁56が開放し、水素発生槽60から輸送路80を介して液体及び気体が陰圧発生室53へ吸引される。この液体には、前述の通り、水素が含まれている。この液体が陰圧発生室53で水路15に合流することで、水又は温湯に水素が添加され、水路流出口52からシャワーヘッド30へ送出された水又は温湯は、吐出口32より吐出される。
【００５０】
第１の実施の形態において、この吐出口32からの吐出水中の溶存水素濃度を測定した結果を図４のグラフに示す。なお、水素発生槽60として、３００ｍＬの水を収容する点滴バッグを用意し、この中には水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを２ｇ又は３ｇ及びクエン酸を２ｇ添加した。そして、水温４０℃の温湯をシャワー流量６Ｌ／分で吐出し、吐出水中の溶存水素濃度を経時的に測定した。
【００５１】
その結果、水素発生剤61が３ｇの場合、吐出開始直後に１００ｐｐｂに達し、その後２０分経過しても溶存水素濃度は５０ｐｐｂを上回ったままであった。これに対し、水素発生剤が２ｇの場合は、吐出開始から２０分経過までに溶存水素濃度が５０ｐｐｂを上回ることはなかった。ちなみに、皮膚の弾力性の向上が確認できている水素濃度は５０ｐｐｂ以上で、また、日本人の平均シャワー時間が１０分程度であるところ、本実施の形態では５０ｐｐｂ以上の水素濃度を２０分継続できたのでこれを上回っていることになる。
【００５２】
なお、同時に吐出水中の溶存塩素濃度も測定したところ、図５に示すように、吐出開始１０分から２０分経過時点で顕著な低下を認めた。よって、水素化ホウ素ナトリウムには、溶存塩素を低下する効果も認められた。
【００５３】
（２）第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図６に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた水素供給部20と、を備えている。
【００５４】
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。水素供給部20は水路15の中途部分に設けられる中空の略筒状の部材であり、図７及び図８に示すように、外部に露出した部分を構成する外筒20として形成されており、この外筒20の内部に収容される水素発生槽60としての内筒60を備えている。
【００５５】
外筒20は、上流側（水栓17が位置する側で、図７及び図８中では下方側。以下同じ）に位置する後部27と、下流側（シャワーヘッド30が位置する側で、図７及び図８中では上方側。以下同じ）に位置する前部26とが、互いに螺合して略筒状をなしている。
【００５６】
内筒60は、上流側に位置する収容部62に、下流側に位置するキャップ63が螺合されて略筒状をなしている。
【００５７】
外筒20のほぼ中間部分には、内部を前後に仕切る内筒固定板21が設けられている。内筒固定板21の中央には内筒が保持される内筒保持孔23が設けられ、この中に内筒60が挿通され、互いに螺合して保持される。内筒固定板21にはこの他に、前後を連通する通水孔22が複数箇所設けられている。
【００５８】
外筒20の後部27の上流端には流入口24が設けられており、上流側からの水又は温湯がここから外筒20に流入する。流入した水又は温湯は、内筒固定板21の通水孔22を通って前部26に至る。一方、外筒20の前部26の下流端には流出口25が設けられており、ここから外筒20の内部の水又は温湯は下流側へ流出する。
【００５９】
内筒60の収容部62には水素発生剤61としての粉状の水素化ホウ素ナトリウムが収容され、ここに有機酸としてのクエン酸も添加されている。収容部62の後端には通水弁65が設けられている。この通水弁65は、下流方向への水流は通すが、その逆方向には流れないようになっている。すなわち、内筒60の外部から内部へは水又は温湯は流入するが、内筒60の内部から外部への液体の流出は阻止される。よって、内筒60の内部に収容されている水素発生剤61がこの通水弁65から内筒60の外部へ漏出することはない。
【００６０】
この内筒60の内部では、水素発生剤61としての水素化ホウ素ナトリウムが水と反応し、前記式に従って、１モル当たり４モルの水素が発生するが、この反応は、添加されているクエン酸によって促進される。
【００６１】
ここで、図７に示すように、内筒60の収容部62の下流側にはキャップ63が装着される。キャップ63の中央には透過孔64が形成されている。キャップ63と収容部62との間には、二枚のメッシュで形成された膜支持層72の間に気体透過膜71が挟まれた構造を有する気体排出部70が、両側にそれぞれパッキン73を介装して装着されている。この気体透過膜71は、内筒60の内部から外部へ気体を透過するが液体及び固体は透過させない構造を有している。
【００６２】
内筒60の内部で上述のように発生した水素は下流方向へ浮上し、上流側の膜支持層72のメッシュを通って気体透過膜71に至る。ここで、内筒60の内部には、前記通水弁65を通して常に下流側からの水流による水圧がかかっており、この水圧によって、水素の気体透過膜71の透過が促進されることとなっている。
【００６３】
気体透過膜71を透過した水素は、今度は下流側の膜支持層72のメッシュを通って、キャップ63の透過孔64から水流に合流して、外筒20の流出口25より下流側の水路15へ出て、シャワーヘッド30の吐出口32から水素水として吐出されることとなる。
【００６４】
（３）第３の実施の形態
一方、図８に示す本発明の第３の実施の形態では、内筒60の収容部62の下流側にはキャップ63が装着される。キャップ63の中央には、気体排出部70としての通気弁74が設けられている。この通気弁74は、内筒60の内部から外部へ気体は通過させるが液体及び固体は通過させない構造を有している。
【００６５】
内筒60の内部で上述のように発生した水素は下流方向へ浮上し、通気弁74に至る。ここで、内筒60の内部には、前記通水弁65を通して常に下流側からの水流による水圧がかかっており、この水圧によって、水素の通気弁74の通過が促進されることとなっている。
【００６６】
通気弁74を通過した水素は水流に合流して、外筒20の流出口25より下流側の水路15へ出て、シャワーヘッド30の吐出口32から水素水として吐出されることとなる。
【００６７】
前記第２の実施の形態において、この吐出口32からの吐出水中の溶存水素濃度を測定した結果を図９のグラフに示す。なお、内筒60の容積は３０ｍＬで、この中に水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを１ｇ、２ｇ又は３ｇ及びクエン酸を２ｇ添加した。そして、水温４０℃の温湯をシャワー流量６Ｌ／分で吐出し、吐出水中の溶存水素濃度を経時的に測定した。
【００６８】
その結果、水素発生剤61が３ｇの場合、吐出開始直後に急激に４００ｐｐｂに達するものの、その後急落し、１０分経過時点で５０ｐｐｂを下回った。また、水素発生剤61が２ｇの場合は、吐出開始直後に１００ｐｐｂ近くまで上昇し、その後１５分経過時点まで１００ｐｐｂを維持し、２０分経過しても溶存水素濃度は５０ｐｐｂを上回ったままであった。これに対し、水素発生剤が１ｇの場合は、吐出開始から２０分経過までに溶存水素濃度が５０ｐｐｂを上回ることはなかった。ちなみに、皮膚の弾力性の向上が確認できている水素濃度は５０ｐｐｂ以上で、また、日本人の平均シャワー時間が１０分程度であるところ、本実施の形態では５０ｐｐｂ以上の水素濃度を２０分継続できたのでこれを上回っていることになる。
【００６９】
（４）水素発生剤
なお、前記各実施の形態における水素発生剤61は、以下のように形成したものを使用することができる。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
上記表１の成分を混合し、１５０℃で攪拌したのち、常温以下まで冷却し、固化させたものを水素発生剤61とする。この水素発生剤61を適宜の分量取り、これを不織布などの繊維で被覆したものを、前記各実施の形態における水素供給部20又は水素発生槽60に装着又は投入すると、当該水素供給部20又は水素発生槽60の中で水又は温湯と反応して、水素が発生する。
ここで、この水素発生剤61では、含水素金属化合物としての粉末状の水素化ホウ素ナトリウムが、油脂としての硬化ヒマシ油がポリエチレングリコールによりポリオキシエチレン化して生成した油脂コーティング剤としてのポリオキシエチレン硬化ヒマシ油によって被覆されているため、一度に全量が水又は温湯と接触することがなく徐々に水との反応が継続し、シャワー不使用時には反応が進行せず、その結果、比較的長期間にわたり、水素がシャワーの水又は温湯とともに供給可能となる。
【００７２】
なお、油脂コーティング剤としては、上記のように生成したポリオキシエチレン硬化ヒマシ油に限られず、他の植物油又は脂肪酸をポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとエステル化したものを使用することも可能である。このような油脂コーティング剤は、４２℃の水において１０分当たりの溶解量が１ｇ以下であれば、水素発生剤61の成分として使用可能であると考えられる。
【００７３】
（５）第４の実施の形態
本発明の第４の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図１０に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた略円筒形の水素供給部20と、を備えている。
【００７４】
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。水素供給部20は水路15の中途部分に設けられる中空の略筒状の部材であり、下流側の前部26と上流側の後部27とが着脱可能に螺合した構造となっている。
【００７５】
このシャワーヘッド30の内部には、上流及び下流をそれぞれメッシュ28で仕切られた空間が形成され、その中に水素発生剤61が収容される。この水素発生剤61は、前記表１の成分を有する。これを前記（４）の項で述べた通りに加熱攪拌混合後、冷却して固化させたものを１３ｇずつに分け、それぞれを不織布で被覆したものである。
【００７６】
なお、上記したメッシュ28は、水素発生剤61そのものが水路15に流出することを防ぐことを目的に設けられているものであり、この目的に適うならば図中に示した位置に設けられている必要はない。たとえば、水素供給部20に水又は温湯が流入する箇所、及び、水素供給部20から水又は温湯が流出する箇所に設けられていてもよい。
【００７７】
また、上記した水素発生剤61は、図中に示すように塊状に形成されている必要はなく、たとえば、前記第１〜第３の実施の形態に示したような粒状に形成されているものを水素供給部20に収容するようにしてもよい。このようにすれば、水素発生剤61が消費されて体積が減少したときに、適宜補充することが容易である。
【００７８】
本実施の形態の水素供給部20は、中間部分で着脱可能となっている。これを取り外した状態で、上記水素発生剤61を中に入れ、再び螺着することで、シャワーとして使用可能となる。すなわち、水路15を通って水素供給部20に供給された水又は温湯がこの中で水素発生剤61と反応し、水素が発生する。発生した水素は吐出口32までの水路15を流れる水又は温湯に溶解し、吐出口32より吐出される。なお、シャワー不使用時に水素発生剤61が水素供給部20内に滞留している水と不必要に反応することを避けるために、水素供給部20の上流側に、該水素供給部20からシャワーヘッド30までの内部に滞留した水を抜くための排水口29Bが設けられ、この排水口29Bを開閉するための水抜レバー29Aがその近傍に設けられている。
【００７９】
なお、この水素供給部20は、内部に収容する水素発生剤61の消費が一目で分かるように、透明又は半透明の材質で形成することが望ましい。また、前部26と後部27とが螺合する位置は、図中に示すように水素供給部20の中間部分である必要はなく、設計上任意の位置に設けることとしてもよい。
【００８０】
本実施形態の上記水素発生シャワー10を用いて、シャワー水温４１℃、水量８．０Ｌ／分で吐出する、という条件の場合、図１１の折れ線グラフに示すように、少なくとも１００分間にわたり、５００〜６００ｐｐｂとの高い水素濃度が認められた。また、シャワー時間１０分間での油脂コーティング剤の溶出量は１ｇ以下であった。なお、この間のホウ素濃度は同図中の三角印で示す通りであり、平均濃度は３．８ｐｐｍ、最も高い時点でも４．１ｐｐｍであり、排水基準の１０ｐｐｍを下回ることができた。
【００８１】
ここで、平均的な１人のシャワー時間が１日で１０分間であるとすると、上記条件下での使用で１２日間使用可能、ということになる。この水素濃度は、配合する水素化ホウ素ナトリウム及び油脂コーティング剤の割合や量、油脂コーティング剤の種類や、被覆する不織布等の繊維の目の粗密や厚さを変えることで、適宜調節可能である。たとえば、水素濃度を半分に調整すれば、使用可能時間は２倍に伸びることになる。
【００８２】
なお、先述の通り、水素化ホウ素ナトリウムには、水道水中に含有される次亜塩素酸を分解して除去する効果もある。すなわち、図１２に示すように、シャワー水中の塩素濃度を、少なくとも、シャワー中に高い水素濃度を示した６０分経過時点（図１１参照）までは、０．１ｐｐｍ未満と低いレベルに抑えることができた。ちなみに、１２０分経過時点では再び塩素濃度は高くなっているが、これは、図１１に示すように水素濃度が０になっている時点と一致しており、この時点では水素発生剤61の効力は失われていることが示されている。
【符号の説明】
【００８３】
10  水素発生シャワー    15  水路                    17  水栓
20  水素供給部（外筒）  21  内筒固定板              22  通水孔
23  内筒保持孔          24  流入口                  25  流出口
26  前部                27  後部                    28  メッシュ
29A  水抜レバー          29B  排水口
30  シャワーヘッド      32  吐出口
40  シャワーホース
50  アスピレータ        51  水路流入口              52  水路流出口
53  陰圧発生室          54  外部流入口              55  縮径駒
56  逆流防止弁
60  水素発生槽（内筒）  61  水素発生剤              62  収容部
63  キャップ            64  透過孔                  65  通水弁
70  気体排出部          71  気体透過膜              72  膜支持層
73  パッキン            74  通気弁
80  輸送路
【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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