(57)【要約】【課題】効率的に水素ガスの溶解量を高めて、酸化還元電位のより低い還元水を得ることの可能な還元水製造装置を提供する。【解決手段】溶存水素飲料水製造手段（１００）と、該溶存水素飲料水製造手段（１００）により生成した飲料水を通過させて内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高める微細気泡発生手段（２００）と、該微細気泡発生手段（２００）により微細気泡化された水素ガスの溶解量を増加させる溶存気体増加手段（３００）とからなる還元水製造装置である。【選択図】図１
2015205225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶存水素飲料水製造手段（１００）と、該溶存水素飲料水製造手段（１００）により生成した飲料水を通過させて内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高める微細気泡発生手段（２００）と、該微細気泡発生手段（２００）により微細気泡化された水素ガスの溶解量を増加させる溶存気体増加手段（３００）とからなる還元水製造装置であって、
前記溶存水素飲料水製造手段（１００）は、
５０μＳ／ｃｍ以下の電導度の高純度水を供給して、ｐＨが２．５から８．５の範囲で溶存水素濃度が０．１ｐｐｍ以上の飲料水を生成するための通水型の電解槽を組み込んであり、該電解槽は透水性の板状アノード極（１０４）を有する縦型のアノード室（１０１）と板状カソード極（１０９）を有する縦型のカソード室（１０６）からなり、
該アノード室（１０１）と該カソード室（１０６）はフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜（１０５）で隔離され、フッ素系カチオン交換膜からなる隔膜に透水性の板状アノード極（１０４）を密着させ、該隔膜（１０５）とカソード極（１０９）の間の空間にイオン交換樹脂（１１０）を充填した構造を有し、
前記微細気泡発生手段（２００）は、
気液混合流体の旋回可能な空間を有する円筒形の気液旋回室（２０３）と、前記気液旋回室（２０３）の内側面の接線方向に沿って気液混合流体を導入する気液導入口（２０４）を具備する気液導入円筒（２０５）と、前記気液導入口（２０４）が配設された面と直交する第１壁面（２０６）と、前記第１壁面（２０６）と対向し前記気液導入口（２０４）の近くに位置する第２壁面（２０７）と、前記円筒形気液旋回室（２０３）の中心軸線に位置し、前記第２壁面（２０７）を貫通し、前記第１壁面（２０６）に近い位置にまで至る筒状の気液吐出口（２０８）とを備える微細気泡発生器（２０１）と、
前記微細気泡発生器（２０１）に流体を供給するポンプ（２２２）と、
前記ポンプ（２２２）の吸込口（２２３）に接続された吸込配管（２２４）と、
前記ポンプ（２２２）の吐出口（２２５）に接続され、前記気液導入口（２０４）に接続された吐出配管（２２６）と、
前記微細気泡発生器（２０１）から吐出される微細気泡含有流体の旋回流により形成される負圧軸（２３５）に位置する気液噴出口（２３６）と、
前記微細気泡発生器（２０１）を内包し、前記気液噴出口（２３６）から噴出された微細気泡含有流体を貯留する気液混合流体貯留槽（２４２）を形成する円筒形のケーシング（２４３）と、
前記気液混合流体貯留槽（２４２）の上部を形成する半球体状の第３壁面（２４４）と、
前記気液混合流体貯留槽（２４２）の中心軸線の上部に位置し、前記第３壁面（２４４）を貫通する貯留槽吐出口（２４５）と、
前記気液混合流体貯留槽（２４２）の下部に形成する半球体状の第４壁面（２４６）と、
前記気液混合流体貯留槽（２４２）の中心軸線の下部に位置し、前記第４壁面（２４６）を貫通する排水口（２４７）と、
前記貯留槽吐出口（２４５）に接続された貯留槽吐出管と、
前記排水口（２４７）に接続された排水管とを有し、
前記気液導入口（２０４）から導入された気液混合流体は、前記気液吐出口（２０８）の周りを周回した後に、前記第１壁面（２０６）で反転し、前記気液吐出口（２０８）の開放された一端から流入し、前記気液吐出口（２０８）の一端から他端へと流れるようになっており、
前記溶存気体増加手段（３００）は、
前記微細気泡発生手段（２００）の外部及び／又は内部に設けられた、前記微細気泡発生手段（２００）と水槽（４００）とを連通する連通管（３０２）よりも細径のチューブ（３０３）からなる増加装置（３０４）である
ことを特徴とする還元水製造装置。
【請求項２】
前記増加装置（３０４）が、前記細径のチューブ（３０３）を複数回コイル状に巻回したコイルチューブからなることを特徴とする請求項１に記載の還元水製造装置。
【請求項３】
前記増加装置（３０４）を、前記微細気泡発生手段（２００）の貯留槽吐出口（２４５）と、水槽（４００）に連通する連通管（３０２）との間に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の還元水製造装置。
【請求項４】
前記増加装置（３０４）の一端を前記微細気泡発生手段（２００）の気液噴出口（２３６）に接続し、他端を気液混合流体貯留槽（２４２）内部に開放するように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の還元水製造装置。
【請求項５】
前記増加装置（３０４）を冷却する冷却手段（５００）を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１つに記載の還元水製造装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちいずれか１つに記載の還元水製造装置により製造された還元水。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元水製造装置及び還元水に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素などの還元作用の高い気体を水に溶解し、酸化還元電位をマイナス値に調整した還元水が、主に人体の美容・健康志向向けの飲料及び化粧水として用いられている。還元水の製造方法としては、高圧下で水素ガスを水に溶解させる方法と、電解槽を用いてカソード電解により直接水の中に水素分子を生成する方法とがあるが、前者は水素の高圧ガスボンベが必要となるなどコスト面や安全面の問題があり、後者の電解槽を用いた方法が有望である。
【０００３】
電解槽を用いた還元水の製造装置や製造方法に関する発明として、例えば、特許文献１には、電気分解により発生した酸素ガス及び水素ガスを混合使用し、微細気泡を発生させてガスの溶解を促進させるようにした「微細気泡発生方法、微細気泡発生装置、還元水」に関する発明が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、アノード室とカソード室からなる電解層の特徴的な構造により、溶存水素濃度が高く、溶存水素の寿命の長い「溶存水素飲料水の製造装置及びその製造方法」に関する発明が記載されている。
【０００５】
また、特許文献３には、気体と液体を高速旋回し、気体を剪断させ微細気泡化し溶解効率を高めるようにした「微細気泡発生装置」に関する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１５５９４号公報
【特許文献２】特許第５３６１３２５号公報
【特許文献３】特許第４５６３４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
還元とは反作用の現象として「酸化」がある。酸化は一般的に酸素と結合することであり、鉄が錆びることなどが代表的な事例である。従って、酸素が豊富に溶解している液体の中では物質は酸化されやすい。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された発明は、水素だけでなく、還元と反作用の物質である酸素も溶解させるものであり、還元と酸化を同時に行うものであり非効率である。
【０００９】
一方、特許文献２に記載された発明は、電解槽内で隔膜を用いて酸素ガスだけを排出すことにより、還元物質である水素を効率よく溶解させるものであるが、有隔膜電解槽の陰極側から吐出される液体には水素ガスが目視確認できるほどの大きさで含まれている。
【００１０】
また、特許文献３に記載された発明は、気体を微細気泡化し溶解効率を高めるものであるが、気体の溶解量のさらなる増加に向けて改善の余地がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、効率的に水素ガスの溶解量を高めて、酸化還元電位のより低い還元水を得ることの可能な還元水製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の還元水製造装置は、溶存水素飲料水製造手段（１００）と、該溶存水素飲料水製造手段（１００）により生成した飲料水を通過させて内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高める微細気泡発生手段（２００）と、該微細気泡発生手段（２００）により微細気泡化された水素ガスの溶解量を増加させる溶存気体増加手段（３００）とからなる還元水製造装置であって、前記溶存水素飲料水製造手段（１００）は、５０μＳ／ｃｍ以下の電導度の高純度水を供給して、ｐＨが２．５から８．５の範囲で溶存水素濃度が０．１ｐｐｍ以上の飲料水を生成するための通水型の電解槽を組み込んであり、該電解槽は透水性の板状アノード極（１０４）を有する縦型のアノード室（１０１）と板状カソード極（１０９）を有する縦型のカソード室（１０６）からなり、該アノード室（１０１）と該カソード室（１０６）はフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜（１０５）で隔離され、フッ素系カチオン交換膜からなる隔膜に透水性の板状アノード極（１０４）を密着させ、該隔膜（１０５）とカソード極（１０９）の間の空間にイオン交換樹脂（１１０）を充填した構造を有し、前記微細気泡発生手段（２００）は、気液混合流体の旋回可能な空間を有する円筒形の気液旋回室（２０３）と、前記気液旋回室（２０３）の内側面の接線方向に沿って気液混合流体を導入する気液導入口（２０４）を具備する気液導入円筒（２０５）と、前記気液導入口（２０４）が配設された面と直交する第１壁面（２０６）と、前記第１壁面（２０６）と対向し前記気液導入口（２０４）の近くに位置する第２壁面（２０７）と、前記円筒形気液旋回室（２０３）の中心軸線に位置し、前記第２壁面（２０７）を貫通し、前記第１壁面（２０６）に近い位置にまで至る筒状の気液吐出口（２０８）とを備える微細気泡発生器（２０１）と、前記微細気泡発生器（２０１）に流体を供給するポンプ（２２２）と、前記ポンプ（２２２）の吸込口（２２３）に接続された吸込配管（２２４）と、前記ポンプ（２２２）の吐出口（２２５）に接続され、前記気液導入口（２０４）に接続された吐出配管（２２６）と、前記微細気泡発生器（２０１）から吐出される微細気泡含有流体の旋回流により形成される負圧軸（２３５）に位置する気液噴出口（２３６）と、前記微細気泡発生器（２０１）を内包し、前記気液噴出口（２３６）から噴出された微細気泡含有流体を貯留する気液混合流体貯留槽（２４２）を形成する円筒形のケーシング（２４３）と、前記気液混合流体貯留槽（２４２）の上部を形成する半球体状の第３壁面（２４４）と、前記気液混合流体貯留槽（２４２）の中心軸線の上部に位置し、前記第３壁面（２４４）を貫通する貯留槽吐出口（２４５）と、前記気液混合流体貯留槽（２４２）の下部に形成する半球体状の第４壁面（２４６）と、前記気液混合流体貯留槽（２４２）の中心軸線の下部に位置し、前記第４壁面（２４６）を貫通する排水口（２４７）と、前記貯留槽吐出口（２４５）に接続された貯留槽吐出管と、前記排水口（２４７）に接続された排水管とを有し、前記気液導入口（２０４）から導入された気液混合流体は、前記気液吐出口（２０８）の周りを周回した後に、前記第１壁面（２���６）で反転し、前記気液吐出口（２０８）の開放された一端から流入し、前記気液吐出口（２０８）の一端から他端へと流れるようになっており、前記溶存気体増加手段（３００）は、前記微細気泡発生手段（２００）の外部及び／又は内部に設けられた、前記微細気泡発生手段（２００）と水槽（４００）とを連通する連通管（３０２）よりも細径のチューブ（３０３）からなる増加装置（３０４）であることを特徴とする。
【００１３】
また好ましくは、前記増加装置（３０４）が、前記細径のチューブ（３０３）を複数回コイル状に巻回したコイルチューブからなることを特徴とする。
【００１４】
また好ましくは、前記増加装置（３０４）を、前記微細気泡発生手段（２００）の貯留槽吐出口（２４５）と、水槽（４００）に連通する連通管（３０２）との間に設けたことを特徴とする。
【００１５】
また好ましくは、前記増加装置（３０４）の一端を前記微細気泡発生手段（２００）の気液噴出口（２３６）に接続し、他端を気液混合流体貯留槽（２４２）内部に開放するように設けたことを特徴とする。
【００１６】
また好ましくは、前記増加装置（３０４）を冷却する冷却手段（５００）を設けたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明の還元水は、本発明の還元水製造装置により製造されたことを特徴する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、溶存水素飲料水製造手段（１００）において、電解槽内で隔膜を用いて酸素ガスだけを排出することにより、還元物質である水素を効率よく溶解させることができる。
【００１９】
また、本発明によれば、微細気泡発生手段（２００）において、溶存水素飲料水製造手段（１００）により生成した飲料水を通過させることにより、内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高めることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、溶存気体増加手段（３００）において、微細気泡発生手段（２００）により微細気泡化された水素ガスの溶解量を、細径のチューブからなる増加装置により、さらに増加させることができる。
【００２１】
以上、本発明によれば、効率的に水素ガスの溶解量を高めて、酸化還元電位のより低い還元水を得ることの可能な還元水製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る還元水製造装置の全体構成を示す図である。
【図２】溶存水素飲料水製造手段における電解槽の模式断面図である。
【図３】微細気泡発生手段の微細気泡発生器を示す模式断面図である。
【図４】図４のＡ−Ａ’断面図である。
【図５】微細気泡発生手段を示す模式断面図である。
【図６】微細気泡発生手段の気液噴出器を示す模式断面図である。
【図７】溶存気体増加手段の構成を示す図である。
【図８】溶存気体増加手段の構成を示す図である。
【図９】溶存気体増加手段の増加装置の説明図である。
【図１０】溶存気体増加手段の増加装置の説明図である。
【図１１】溶存気体増加手段の増加装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、図１乃至図１０を参照して、本発明の実施形態に係る還元水製造装置について説明する。まず、本実施形態に係る還元水製造装置の全体構成について説明する。
【００２４】
図１に示すように、本還元水製造装置は、溶存水素飲料水製造手段１００、微細気泡発生手段２００及び溶存気体増加手段３００から構成されている。溶存水素飲料水製造手段１００は、溶存水素飲料水を生成するための通水型の電解槽を組み込んだものである。また、微細気泡発生手段２００は、溶存水素飲料水製造手段１００により生成した飲料水を通過させて、内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高めるものである。また、溶存気体増加手段３００は、微細気泡発生手段２００により微細気泡化された水素ガスの溶解量を増加させるものである。以下、各手段について詳細に説明する。
【００２５】
（溶存水素飲料水製造手段１００）
溶存水素飲料水製造手段１００は、上述の特許文献２に記載された、溶存水素飲料水の製造装置に関する発明に相当するものであり、５０μＳ／ｃｍ以下の電導度の高純度水を供給して、ｐＨが２．５から８．５の範囲で溶存水素濃度が０．１ｐｐｍ以上の飲料水を生成するための通水型の電解槽を組み込んだものである。そして、アノード室とカソード室からなる電解槽の特徴的な構造により、製造する溶存水素飲料水の溶存水素濃度を高め、溶存水素の寿命を長くするようにしたものである。
【００２６】
図２は、溶存水素飲料製造手段１００における電解槽の模式断面図である。図２に示した本実施形態の電解槽は、透水性の板状アノード極１０４を有する縦型のアノード室１０１と板状カソード極１０９を有する縦型のカソード室１０６からなり、アノード室１０１とカソード室１０６は、原水が流入するための入口１０２，１０７と電解水が流出する出口１０３，１０８を備える通水型の２室電解槽である。アノード室１０１とカソード室１０６はフッ素系カチオン交換膜からなる隔膜１０５で隔離され、フッ素系カチオン交換膜からなる隔膜に透水性の板状アノード極１０４を密着させ、隔膜１０５とカソード極１０９の間の空間にイオン交換樹脂１１０を充填した構造を有する。
【００２７】
フッ素系カチオン交換膜からなる隔膜１０５によりアノード室１０１とカソード室１０６の２室に仕切られている。アノード極１０４は透水性であり、隔膜１０５に密着している。電極を透水性とするには、網状、パンチングメタル状の電極とするか、板状の電極に複数の貫通孔を設ければよい。カソード極１０６は隔膜５と対向するカソード室壁面に密着しており、カソード極１０６と隔膜１０５の間の空間には、通水可能にイオン交換樹脂が充填されている。
【００２８】
フッ素系カチオン交換膜とは、ポリテトラフルオロエチレン構造を主体とした膜に、スルホン酸基が結合したフッ素系高分子イオン交換膜である。
【００２９】
隔膜としてフッ素系のカチオン交換膜を用いると数１０ボルト以下の低電圧で純水を電解することが可能であることが知られている。この理由としてフッ素系カチオン交換膜中でフッ素樹脂の環境でイオン交換基である硫酸基に結合している水素イオン（Ｈ＋）が乖離しやすくなり、水素イオンがキャリアとなり電導度向上に寄与する。この結果として低電圧で純水が電解可能となる。更に、強カチオン交換樹脂および強陰イオン交換樹脂に結合しているイオン交換基の近傍の強電場下で水分子（Ｈ２Ｏ）が以下の通り加水分解が促進されることが知られている。
【００３０】
Ｈ２Ｏ→Ｈ＋＋ＯＨ−
【００３１】
この結果として、超純水を電解しても、キャリアが発生するので、電解が安定的に持続可能である。ここでアノ−ド極と隔膜の間に隙間が存在すると、この間隙で電圧降下が大きくなり、電解が十数ボルトの低電圧で進行しないので、電極と隔膜を密着させることが必要である。従って、アノ−ド電極は隔膜に密着させる必要がある。
【００３２】
しかし、カソード電極と隔膜の間には間隙がないと、カソード極表面に通水することは不可能である。しかし、距離をおくと、この部分で電圧降下が大きくなり、低電圧での電解が不可能となる。そこで、アノ−ド電極およびフッ素系カチオン交換膜で生成したキャリアである水素イオンが容易に移行できるようにイオン交換樹脂を充填する。
【００３３】
フッ素系カチオン交換膜から供給された水素イオンによりアノード電極とカソード電極の間の外部電場がイオン交換樹脂層に侵入する。フッ素系でない通常のポリプロピレン製または塩化ビニール製樹脂製の膜にイオン交換基を結合したイオン交換膜を利用した場合は、電位勾配は電極表面に限定され、イオン交換樹脂相では電位勾配が小さくなる。しかし、隔膜としてフッ素系カチオン交換膜を利用すると、キャリアが供給されるので電位勾配がイオン交換樹脂相にまで侵入する。この結果、イオン交換樹脂に結合したイオン交換基に電場が印加されることになり、水の加水分解が促進されてキャリアが生成されることになり、低電圧で電解が可能となる。
【００３４】
図２に示したような構造の電解槽を用いることよりカソード電極前面が利用可能となり、溶存水素分子生成量を上げることが可能となりコストダウンができる。
【００３５】
（微細気泡発生手段２００）
微細気泡発生手段２００は、上述の特許文献３記載された、微細気泡発生装置に関する発明に相当するものであり、気体と液体を高速旋回し、気体を剪断させ微細気泡化し溶解効率を高めるようにしたものである。
【００３６】
図３及び図４は、本実施形態の微細気泡発生手段２００が有する微細気泡発生器２０１の構成を示し、図３はその模式断面図、図４は図３のＡ−Ａ’断面図である。
【００３７】
図３及び図４において、微細気泡発生器２０１は、円筒形のケーシング２０２と、気液混合流体２１０の旋回可能な空間を有する円筒形気液旋回室２０３と、気液旋回室２０３の内側面の接線方向に沿って気液混合流体２１０を導入する気液導入口２０４と、気液導入口２０４を備えた気液導入円筒２０５と、気液旋回室２０３の気液導入口２０４が配設された面と直交する第１壁面２０６と、その壁面と対向する気液導入口２０４の近くに位置する第２壁面２０７と、円筒形気液旋回室２０３の中心軸線に位置し、第２壁面２０７を貫通し、第１壁面２０６に近い位置にまで至る気液吐出口２０８と、気液吐出口２０８を備えた気液吐出円筒２０９と、により構成されている。
【００３８】
図３及び図４に示すように、気液吐出円筒２０９は、円筒形のケーシング２０２の気液旋回室２０３内部に円筒形気液旋回室２０３の中心軸線に位置し、第２壁面２０７を貫通し、第１壁面２０６に近い位置にまで至り、この二つの円筒により微細気泡発生器２０１は二重円筒構造を形成している。気液吐出円筒２０９に備えられた気液吐出口２０８は第１壁面２０６に近い位置に設けられている。
【００３９】
上記構成の微細気泡発生器２０１の気液導入口２０４から導入した気液混合流体２１０は、円筒形気液旋回室２０３の中心軸線に位置する気液吐出円筒２０９と円筒形のケーシング２０２の間を円筒形のケーシングの内側面に沿うように流れることにより、円筒形気液旋回室２０３内に整流された外郭旋回流２１１を発生させることができる。
【００４０】
外郭旋回流２１１は円筒形気液旋回室２０３の第１壁面２０６に向かって進み、第１壁面２０６で反転して、円筒形のケーシング２０２よりも小さな径の気液吐出円筒２０９の内部で旋回速度を高められて、内郭旋回流２１２を形成する。この内郭旋回流２１２は高速旋回流を形成しており、遠心力により、その中心付近に負圧空洞部２１３が形成される。
【００４１】
上述のように、微細気泡発生器２０１は円筒形気液旋回室２０３の中心軸線に位置する第２壁面２０７を貫通し、第１壁面２０６に近い位置にまで至る気液吐出口２０８を備えた気液吐出円筒２０９を設けることにより、気液吐出円筒２０９と円筒形のケーシング２０２の間を円筒形のケーシング２０２の内側面に沿うように気液導入口２０４から導入された気液混合流体２１０が外郭旋回流２１１を生じながら第１壁面２０６で反転し、その後、気液混合流体２１０は気液吐出口２０８を備えた気液吐出円筒２０９の内部に内郭旋回流２１２を生じながら通過し、円筒形気液旋回室２０３から吐出される。これにより、相反するベクトルの流れが隣接することを防ぐことが可能となり、外郭旋回流２１１および内郭旋回流２１２、双方の流速の低下を防ぐことができ、より整流された外郭旋回流２１１および内郭旋回流２１２を発生させることができる。したがって、気液導入口２０４から導入する気液混合流体２１０に対し、これまでの旋回式微細気泡発生装置よりも低圧で、効率よく気液旋回室２０３内の気液混合流体２１０に旋回力を加えることができるため、気液混合流体２１０に含まれる気体により大きな剪断力を生じ、気泡の微細化が促進される。
【００４２】
図５は、微細気泡発生手段２００を示す模式断面図である。
【００４３】
図５において、微細気泡発生器２０１を備えた微細気泡発生装置２２１は、微細気泡発生器２０１と、微細気泡発生器２０１に気液混合流体２１０を供給するポンプ２２２と、ポンプ２２２の吸込口２２３に接続された吸込配管２２４と、ポンプ２２２の吐出口２２５に接続され微細気泡発生器２０１の気液導入口２０４に接続された吐出配管２２６と、微細気泡発生器２０１の気液吐出口２０８より微細気泡含有流体２２７を供給する。
【００４４】
また、図６に示す気液噴出器２３１は、気液導入口２３２に接続された吐出配管２３３と、微細気泡発生器２０１から吐出される微細気泡含有流体２２７の旋回流２３４により形成される負圧軸２３５に位置する気液噴出口２３６を有し、微細気泡発生器２０１から供給された微細気泡含有流体２２７を効率的に気液混合流体貯留槽に拡散させることができる。
【００４５】
微細気泡発生装置２２１を内包し、気液噴出口２３６から噴出された微細気泡含有流体２２７を貯留する気液混合流体貯留槽２４２を備えた円筒形のケーシング２４３と、気液混合流体貯留槽２４２の上部に位置する半球体状の第３壁面２４４と、気液混合流体貯留槽２４２の中心軸線の上部に位置し、第３壁面２４４を貫通する貯留槽吐出口２４５と、気液混合流体貯留槽２４２の下部に位置する半球体状の第４壁面２４６と、気液混合流体貯留槽２４２の中心軸線の下部に位置し、第４壁面を貫通する排水口２４７とを設けることにより、貯留槽吐出口２４５から微細気泡含有流体２２７を得ることができる。なお、貯留槽吐出口２４５に接続された貯留槽吐出管、排水口２４７に接続された排水管が設けられていてもよい。
【００４６】
（溶存気体増加手段３００）
溶存気体増加手段３００は、微細気泡発生手段２００の外部及び／又は内部に設けられた、微細気泡発生手段２００と水槽４００とを連通する連通管３０２よりも細径のチューブ３０３を複数回コイル状に巻回したコイルチューブからなる増加装置３０４である。
【００４７】
図７は、溶存気体増加手段３００の構成を示す図であり、微細気泡発生手段２００の外部に設けたものである。図７における増加装置３０４は、微細気泡発生手段２００の貯留層吐出口２４５と、水槽４００に連通する連通管３０２との間に設けられている。なお、水槽４００には、溶存水素飲料水製造手段１００で生成された飲料水が供給される。
【００４８】
図８は、溶存気体増加手段３００の構成を示す図であり、微細気泡発生手段２００の内部に設けたものである。図８における増加装置３０４は、一端を微細気泡発生手段２００の気液噴出口２３６に接続し、他端を気液混合流体貯留槽２４２内部に開放するように設けられている。なお、水槽４００には、溶存水素飲料水製造手段１００で生成された飲料水が供給される。
【００４９】
図９及び図１０は、溶存気体増加手段３００の増加装置３０４の説明図である。増加装置３０４を構成する細い径のチューブ３０３を複数回コイル状に巻回することにより、チューブ内圧力が上昇し、ヘンリーの法則に従い気体の溶解量を増加させることができ、添加気体の消耗を減らすことができる。また、溶解しなかった目視可能な微細気泡は溶存気体の計測装置の測定に影響を及ぼすため、可能な限りに水上に浮上・消失することが望ましい。この発明においてはコイル状のチューブ内を高速に微細気泡含有液体を通過させる際に、液体と気泡との比重差から遠心分離効果が得られ、液体は遠心方向に、気体は向心方向に集積され肥大化し連通管、あるいはコイルチューブの先端から微細気泡発生装置内に放出されると即座に水上に浮上し消失するため、計測装置を使用する際にも効率的である。
【００５０】
なお、増加装置３０４は、図９に示すような細径のチューブ３０３を複数回コイル状に巻回したコイルチューブを用いることが好ましいが、図１１に示すような直線状の構造にすることもできる。図１１に示す直線状のチューブ３０３を用いた増加装置３０４であっても、微細気泡発生手段２００から排出後に排圧がかかるような細管状のものであれば、気体の溶解量を高める効果が得られる。
【００５１】
また、増加装置３０４を冷却する冷却手段５００を設けることが好ましい。冷却手段５００は、図７に示すようなファン等により送風冷却するものでもよいし、他の媒体との熱交換を利用して冷却するもの等、あらゆる手段を用いることができる。増加装置３０４を冷却する冷却手段５００を設けることにより、循環系における温度上昇を抑えるだけでなく、水温が下がることにより、さらに多くの気体を溶解させることができる。
【００５２】
本実施形態に係る還元水製造装置は、溶存水素飲料水製造手段１００により生成した飲料水を微細気泡発生手段２００に通過させて内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高め、さらに微細気泡発生手段２００により微細気泡化した水素ガスの溶解量を溶存気体増加手段３００により増加させることにより、酸化還元電位のより低い還元水を製造するものである。
【００５３】
本実施形態に係る還元水製造装置によれば、溶存水素飲料水製造手段（１００）において、電解槽内で隔膜を用いて酸素ガスだけを排出することにより、還元物質である水素を効率よく溶解させることができる。
【００５４】
また、微細気泡発生手段（２００）において、溶存水素飲料水製造手段（１００）により生成した飲料水を通過させることにより、内包する水素ガスを微細気泡化して溶解効率を高めることができる。
【００５５】
また、溶存気体増加手段（３００）において、微細気泡発生手段（２００）により微細気泡化された水素ガスの溶解量を、細径のチューブからなる増加装置により、さらに増加させることができる。
【００５６】
以上、本実施形態に係る還元水製造装置によれば、効率的に水素ガスの溶解量を高めて、酸化還元電位のより低い還元水を得ることの可能な還元水製造装置を提供することができる。
【００５７】
本出願人による実施結果では、得られた還元水は水温１５度で１．０ｐｐｍ以上、酸化還元電位は−５００ｍＶを示した。
【００５８】
以上、本発明の実施形態に係る還元水製造装置について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  溶存水素飲料水製造手段
１０１  アノード室
１０２  アノード室入口
１０３  アノード室出口
１０４  透水性アノード極
１０５  隔膜
１０６  カソード室
１０７  カソード室入口
１０８  カソード室出口
１０９  カソード極
１１０  イオン交換樹脂
２００  微細気泡発生手段
２０１  微細気泡発生器
２０２  ケーシング
２０３  気液旋回室
２０４  気液導入口
２０５  気液導入円筒
２０６  第１壁面
２０７  第２壁面
２０８  気液吐出口
２０９  気液吐出円筒
２１０  気液混合流体
２１１  外郭旋回流
２１２  内郭旋回流
２１３  負圧空洞部
２２１  微細気泡発生装置
２２２  ポンプ
２２３  吸入口
２２４  吸入配管
２２５  吐出口
２２６  吐出配管
２２７  微細気泡含有流体
２３１  気液噴出器
２３２  気液導入口
２３３  気液吐出配管
２３４  旋回流
２３５  負圧軸
２３６  気液噴出口
２４２  気液混合流体貯留槽
２４３  ケーシング
２４４  第３壁面
２４５  貯留槽吐出口
２４６  第４壁面
２４７  排水口
３００  溶存気体増加手段
３０２  連通管
３０３  チューブ
３０４  増加装置
４００  水槽
５００  冷却手段
【図１】
2015205225.tif 000003
【図２】
2015205225.tif 000004
【図３】
2015205225.tif 000005
【図４】
2015205225.tif 000006
【図５】
2015205225.tif 000007
【図６】
2015205225.tif 000008
【図７】
2015205225.tif 000009
【図８】
2015205225.tif 000010
【図９】
2015205225.tif 000011
【図１０】
2015205225.tif 000012
【図１１】
2015205225.tif 000013