(57)【要約】      （修正有）【課題】水素炭酸水を低コストでかつ安全に製造することができる水素炭酸水製造装置を提供する。【解決手段】ガス溶解器１０１と、貯留槽１０５と、ポンプ１０４と、二酸化炭素ガスボンベ１０２と、水素水生成器１０３とを有する。貯留槽１０５は、液体を貯留する。ポンプ１０４は、貯留槽１０５内の液体を吸い込んで加圧してガス溶解器１０１に供給する。二酸化炭素ガスボンベ１０２は、二酸化炭素ガスをガス溶解器１０１に供給する。ガス溶解器１０１は、貯留槽１０５から供給された液体に二酸化炭素ガスボンベ１０２から供給された二酸化炭素ガスを溶解して、炭酸水を製造する。水素水生成器１０３は、二酸化炭素ガスを溶解した炭酸水を水素水生成器１０３に備わるマグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させて水素炭酸水を製造する。貯留槽１０５の液体は、ポンプ１０４、ガス溶解器１０１および水素水生成器１０３を経由して貯留槽１０５に戻される。【選択図】図１
0003212954.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する貯留槽と、
前記液体に二酸化炭素ガスを溶解して炭酸水を製造するガス溶解器と、
前記炭酸水をマグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させて水素炭酸水を製造する水素水生成器と、
前記液体を前記ガス溶解器に供給するポンプと、
前記二酸化炭素ガスを前記ガス溶解器に供給する二酸化炭素ガスボンベと、
を有することを特徴とする水素炭酸水製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の水素炭酸水製造装置において、
前記水素水生成器は、前記マグネシウム板または前記マグネシウム合金板を収納する収納ケース、液体入口および液体出口を有し、
前記水素水生成器は、前記炭酸水を前記液体入口から前記収納ケースに供給して、前記マグネシウム板または前記マグネシウム合金板に前記炭酸水を接触させて前記水素炭酸水を製造し、前記水素炭酸水を前記液体出口から前記貯留槽に戻すことを特徴とする水素炭酸水製造装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の水素炭酸水製造装置において、
前記液体が０．２５ＭＰａ以上かつ０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で前記ガス溶解器に供給され、前記二酸化炭素ガスが０．３ＭＰａ以下のゲージ圧でガス溶解器に供給されて、前記炭酸水は製造され、
前記炭酸水が０．０５ＭＰａ以上かつ０．１ＭＰａ以下のゲージ圧で前記水素水生成器に供給されて、前記水素炭酸水は製造されることを特徴とする水素炭酸水製造装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、液体に二酸化炭素ガスを溶解して製造した炭酸水を、マグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させて水素炭酸水を製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特開２００９−２０２１１３号公報（特許文献１）に、液体に二酸化炭素ガスおよび水素ガスを溶解させる方法として、爆発限界以下の濃度に二酸化炭素ガスで希釈した水素ガスを水に溶解させる方法が記載されている。
【０００３】
また、特許３６３２８３９号公報（特許文献２）に、二酸化炭素ガスの溶解と電解とを組合せた方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０２１１３号公報
【特許文献２】特許３６３２８３９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載されたガス溶解方法では、安全性を考慮した水素ガスの供給が必要となり、コストの面で課題がある。
【０００６】
また、前記特許文献２に記載されたガス溶解方法では、電解を組合せているため、水質調整のための各種処理が必要となり、機能の持続性が問題となる。
【０００７】
本考案の目的は、水素炭酸水を低コストでかつ安全に製造することができる水素炭酸水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、液体に二酸化炭素ガスを溶解して製造した炭酸水を、マグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させることにより、上記目的を達成できることを見出し、本考案を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本考案は、下記の水素炭酸水製造装置に係るものである。
本考案による水素炭酸水製造装置は、
（１）液体を貯留する貯留槽、
（２）液体に二酸化炭素ガスを溶解して炭酸水を製造するガス溶解器、
（３）炭酸水をマグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させて炭酸水素水を製造する水素水生成器、
（４）液体をガス溶解器に供給するポンプ、
（５）二酸化炭素ガスをガス溶解器に供給する二酸化炭素ガスボンベ、
により構成される。
【００１０】
ガス溶解器では、例えば０．２５ＭＰａ以上かつ０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で貯留槽から加圧供給された液体に、例えば０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で二酸化炭素ガスボンベから供給された二酸化炭素ガスを、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上になるまで溶解することにより、炭酸水が製造される。
【００１１】
水素水生成器では、例えば０．０５Ｐａ以上かつ０．１ＭＰａ以下のゲージ圧でガス溶解器から供給された炭酸水を、水素水生成器に備わるマグネシウム板またはマグネシウム合金板と接触させることにより、水素炭酸水が製造される。
【００１２】
水素炭酸水製造装置は、上記ガス溶解器と上記水素水生成器とを組合せた構成である。この水素炭酸水製造装置によって、液体温度３８℃、ＰＨ６以下、ＯＲＰ−２００ｍＶ以下、溶存炭酸濃度１０００ｐｐｍ以上の温浴効果が優れた水素炭酸水を製造することができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案による水素炭酸水製造装置によれば、二酸化炭素ガスのガス溶解器と水素水生成器とを組合せることで、液体温度３８℃、ＰＨ６以下、ＯＲＰ−２００ｍＶ以下、溶存炭酸濃度１０００ｐｐｍ以上の温浴効果が優れた水素炭酸水を製造することができる。
【００１４】
溶存炭酸濃度を１０００ｐｐｍ以上に維持することにより、二酸化炭素ガスのマイクロバブルおよびナノバブル並びに水素ガスのマイクロバブルおよびナノバブルを介在させた水素炭酸水を製造することができる。
【００１５】
水素炭酸水に入浴することで、脈動数の低下、血流量の増加、深部体温の上昇が入浴中および入浴後も長時間持続する温浴効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る水素炭酸水製造装置を模式的に示す構成図である。
【図２】実施の形態に係る水素水生成器を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係る水素水生成器に備わるマグネシウム板またはマグネシウム合金板の配置を示す図である。
【図４】実施の形態に係る３８℃のお湯における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【図５】実施の形態に係る３８℃の炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【図６】実施の形態に係る３８℃の水素水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【図７】実施の形態に係る３８℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【図８】実施の形態に係る３８℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の長時間経過の測定データを示すグラフ図である。
【図９】実施の形態に係る４０℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置を図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置を模式的に示す構成図である。図２は、本実施の形態に係る水素水生成器を示す断面図である。ただし、本考案の範囲は、本実施の形態に限定されない。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置は、ガス溶解器１０１と、貯留槽１０５と、ポンプ１０４と、二酸化炭素ガスボンベ１０２と、水素水生成器１０３とを有する。貯留槽１０５は、液体（水）を貯留する。ポンプ１０４は、貯留槽１０５内の液体を吸い込んで加圧してガス溶解器１０１に供給する。二酸化炭素ガスボンベ１０２は、二酸化炭素ガスをガス溶解器１０１に供給する。
【００１９】
ガス溶解器１０１では、貯留槽１０５から供給された液体に二酸化炭素ガスボンベ１０２から供給された二酸化炭素ガスを溶解して、炭酸水を製造する。水素水生成器１０３では、二酸化炭素ガスを溶解した炭酸水を水素水生成器１０３に備わるマグネシウム板またはマグネシウム合金板に接触させて水素炭酸水を製造する。貯留槽１０５の液体は、ポンプ１０４、ガス溶解器１０１および水素水生成器１０３を経由して貯留槽１０５に戻される。
【００２０】
図２に示すように、本実施の形態に係る水素水生成器１０３は、マグネシウム板またはマグネシウム合金板２０１と、収納ケース２０２と、液体入口２０３と、液体出口２０４とを有する。マグネシウム板またはマグネシウム合金板２０１は、収納ケース２０２に収納され、液体入口２０３から供給された炭酸水をマグネシウム板またはマグネシウム合金板２０１に接触させて水素炭酸水を製造し、この水素炭酸水を液体出口２０４から排出する。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置は、二酸化炭素ガスのガス溶解器１０１と水素水生成器１０３とを組合せることで、水素炭酸水を製造することができる。
【００２２】
すなわち、まず、貯留槽１０５からガス溶解器１０１にポンプ１０４を用いて加圧供給された液体（水）に、二酸化炭素ガスボンベ１０２からガス溶解器１０１に供給された二酸化炭素ガスを溶解することにより炭酸水を製造する。次に、水素水生成器１０３に備わるマグネシウム板またはマグネシウム合金板２０１に炭酸水を接触させることにより水素炭酸水を製造し、貯留槽１０５に戻す。このように、貯留槽１０５内の液体を、貯留槽１０５→ガス溶解器１０１→水素水生成器１０３→貯留槽１０５と循環することによって、溶存炭酸濃度１０００ｐｐｍ以上の水素炭酸水を製造する。
【００２３】
ポンプ１０４は、貯留槽１０５の液体を自給式のポンプで０．２５ＭＰａ以上かつ０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で加圧してガス溶解器１０１に供給する。
【００２４】
二酸化炭素ガスボンベ１０２は、二酸化炭素ガスを０．３ＭＰａ以下のゲージ圧力に調整して、ガス溶解器１０１に供給する。
【００２５】
ガス溶解器１０１は、ポンプ１０４を用いて０．２５ＭＰａ以上かつ０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で貯留槽１０５から加圧供給された液体に、０．３ＭＰａ以下のゲージ圧で供給された二酸化炭素ガスを溶解して炭酸水を製造する。
【００２６】
水素水生成器１０３は、０．０５Ｐａ以上かつ０．１ＭＰａ以下のゲージ圧でガス溶解器１０１から供給された炭酸水をマグネシウム板またはマグネシウム合金板２０１に接触させて水素炭酸水を製造し、そして、水素炭酸水を貯留槽１０５に戻す。
【００２７】
本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置は、液体を、貯留槽１０５、ガス溶解器１０１および水素水生成器１０３に循環させることで、液体温度３８℃、ＰＨ６以下、ＯＲＰ−２００ｍＶ以下、溶存炭酸濃度１０００ｐｐｍ以上の温浴効果が優れた水素炭酸水を製造する。
【００２８】
本実施の形態に係る水素炭酸水製造装置は、溶存炭酸濃度を１０００ｐｐｍ以上に維持することにより、二酸化炭素ガスのマイクロバブルおよびナノバブル並びに水素ガスのマイクロバブルおよびナノバブルを介在させた水素炭酸水を製造する。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を示し、本考案をより具体的に説明する。ただし、本考案の範囲は、実施例に限定されない。
【００３０】
図１に示すように、水素炭酸水製造装置に、二酸化炭素ガスのガス溶解器１０１および水素水生成器１０３を設置して、水素炭酸水の製造と温浴効果の評価を行なった。
【００３１】
水素炭酸水の製造は以下のように行った。まず、貯留槽１０５の液体（水）をポンプ１０４で吸い込んで加圧し、例えば０．２５ＭＰａのゲージ圧でガス溶解器１０１に供給する。次に、ガス溶解器１０１において、二酸化炭素ガスボンベ１０２から供給された二酸化炭素ガスを貯留槽１０５から供給された液体に溶解して炭酸水を製造する。二酸化炭素ガスの供給時のゲージ圧は、例えば０．２５ＭＰａ、流量は、例えば１．５Ｌ／分である。
【００３２】
次に、二酸化炭素ガスを溶解した炭酸水を、例えば０．０５ＭＰａのゲージ圧で水素水生成器１０３に供給し、水素水生成器１０３に備わるマグネシウム合金板（図２参照）に接触させることより、水素炭酸水を生成する。
【００３３】
次に、生成した水素炭酸水を貯留槽１０５に戻す。本実施例では、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上になるまで循環させた。貯留槽１０５の液量は、約１８０Ｌである。溶解ポンプ１０４の流量を６Ｌ／分とした場合、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上になる時間は約４０分であった。この時、液体温度３８℃、ＰＨ５．６、ＯＲＰ−２６０ｍＶの水素炭酸水を製造することができた。
【００３４】
溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍを超えた時点で、二酸化炭素ガスの流量を０．２５Ｌ／分で供給することにより溶存炭酸濃度を１０００ｐｐｍ以上に保つことができる。そして、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上では、二酸化炭素ガスのマイクロバブルおよびナノバブル並びに水素ガスのマイクロバブルおよびナノバブルを液体中に常時介在させることができた。
【００３５】
炭酸水の場合、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上になるとＰＨ５以下になるが、水素炭酸水では、溶存炭酸濃度が１０００ｐｐｍ以上になってもＰＨ５．６以下にはならなかった。
【００３６】
水素水生成器１０３に備わるマグネシウム合金板は、時間経過とともに表面に酸化マグネシウム膜を生成し水素ガスの発生能力が低下するが、クエン酸の溶解液に短時間浸漬することで表面の酸化マグネシウム膜を除去して性能を維持することができる。なお、マグネシウム合金板は、板厚３ｍｍを使用したがほぼ毎日１回使用して１年くらいで板厚が１ｍｍくらいに減少する。
【００３７】
図４〜図９に、お湯、炭酸水、水素水および水素炭酸水において深部体温、血流量および脈動数を測定した結果を示す。
【００３８】
血流量および脈動数の測定には、パイオニア社製の血流計測システムを使用し、深部体温の測定には、テクノサイエンス社製の鼓膜温、発汗計測システムを使用した。図４〜図９に示す結果は、両測定器の測定サイクルを２秒／１回で連続測定したデータである。同時に脈動幅および発汗量のデータも測定して、温浴効果が顕著な深部体温、血流量および脈動数を比較した。
【００３９】
図４は、本実施の形態に係る３８℃のお湯における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【００４０】
図４に示すように、３８℃のお湯では、脈動数が入浴開始から増加し、出浴と同時に元の数値に低下する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後、短時間で元の数値に低下する。
【００４１】
図５は、本実施の形態に係る３８℃の炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【００４２】
図５に示すように、３８℃の炭酸水では、脈動数が入浴開始から低下し、出浴後も低下した数値を維持する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後もさらに増加し、入浴時間と同時間経過したあたりから徐々に低下する。
【００４３】
図６は、本実施の形態に係る３８℃の水素水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【００４４】
図６に示すように、３８℃の水素水では、脈動数が入浴開始から低下し、出浴後も低下した数値を維持する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後もやや増加するが出浴直後から短時間で元の数値に低下する。
【００４５】
図７は、本実施の形態に係る３８℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【００４６】
図７に示すように、３８℃の水素炭酸水では、脈動数が入浴開始から低下し、出浴後も低下した数値を維持する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後もさらに増加をし、入浴時間と同時間経過しても増加傾向にあり、他の溶解水に比べて温浴効果が優れている。
【００４７】
図８は、本実施の形態に係る３８℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の長時間測定データを示すグラフ図である。
【００４８】
３８℃の水素炭酸水では、図７の測定データに示したように、他の溶解水に比べて温浴効果が違っている。そこで、出浴後の深部体温、血流量および脈動数の長時間経過を確認した。
【００４９】
図８に示すように、脈動数は入浴開始から低下し、出浴後も低下した数値を長時間維持する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後もさらに入浴時間の３倍くらい経過するまで増加し、その後かなり緩やかに低下していく。このように、３８℃の水素炭酸水では、他の溶解水に比べて温浴効果が優れている。
【００５０】
さらに、４０℃のお湯、炭酸水、水素水および水素炭酸水の深部体温、血流量および脈動数の温浴効果の比較測定を行った。結果として、３８℃の水素炭酸水の温浴効果が特に優れている。
【００５１】
図９は、本実施の形態に係る４０℃の水素炭酸水における深部体温、血流量および脈動数の測定データを示すグラフ図である。
【００５２】
図９に示すように、４０℃の水素炭酸水では、脈動数が入浴開始から増加し、出浴と同時に短時間で元の数値に低下する。深部体温および血流量は、入浴開始から増加し、出浴後、短時間で低下するが元の数値よりやや高めで長時間維持する。３８℃の水素炭酸水と大きく違う点は脈動数の増加であり、３８℃のお湯よりやや高めに増加する。出浴後の深部体温および血流量の維持数値は、３８℃の水素炭酸水の約３０％程度であり、大きな差がある。これらのデータ比較により、３８℃の水素炭酸水の温浴効果が優れていると考えられる。
【符号の説明】
【００５３】
１０１  ガス溶解器
１０２  二酸化炭素ガスボンベ
１０３  水素水生成器
１０４  ポンプ
１０５  貯留槽
２０１  マグネシウム板またはマグネシウム合金板
２０２  収納ケース
２０３  液体入口
２０４  液体出口
【図１】
0003212954.tif 000003
【図２】
0003212954.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003212954.tif 000008
【図７】
0003212954.tif 000009
【図８】
0003212954.tif 000010
【図９】
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