(57)【要約】【課題】水素溶存量を上昇させる水素含有液体生成装置を提供する。【解決手段】水素含有液体生成装置１は、一方向が他方向より長い陽極部１１及び陰極部１２を有して陽極部１１と陰極部１２とが対向し、液体を電気分解する電極部１０と、電極部１０と電気的に接続され、電極部１０に電圧を印加する電源部２０と、陽極部１１及び陰極部１２の一方向に沿った軸と平行な回転軸を中心に回転されることにより、液体を撹拌する撹拌部３３と、を有する。水素含有液体生成装置１は、電極部１０が液体に入れられて電圧を印加されることにより、液体を電気分解して水素を発生させる。【選択図】図１
2016023362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向が他方向より長い陽極部及び陰極部を有して前記陽極部と前記陰極部とが対向し、液体を電気分解する電極部と、
前記電極部と電気的に接続され、前記電極部に電圧を印加する電源部と、
前記陽極部及び前記陰極部の前記一方向に沿った軸と平行な回転軸を中心に回転されることにより、前記液体を撹拌する撹拌部と、
を有する水素含有液体生成装置。
【請求項２】
前記撹拌部は、前記陽極部及び前記陰極部の前記一方向における端部に位置する、
請求項１に記載の水素含有液体生成装置。
【請求項３】
前記陰極部は、筒状の導電体であり、
前記陽極部は、前記陰極部の内部に設けられる筒状の導電体であり、内部に軸状のシャフト部を有し、
前記シャフト部は、一方の端部が回転駆動され、他方の端部に前記撹拌部が取り付けられている、
請求項２に記載の水素含有液体生成装置。
【請求項４】
前記電極部は、さらに絶縁体を有し、
前記絶縁体は、前記陽極部の外周部と前記陰極部の内周部との間に設けられて前記陽極部及び前記陰極部と接し、
前記陽極部及び前記陰極部は、側部に複数の開口を有する、
請求項３に記載の水素含有液体生成装置。
【請求項５】
前記撹拌部は、前記電極部側に長径を有する円錐台形状の円錐台部と、前記円錐台部の側面に設けられる溝である溝部と、を有する、
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の水素含有液体生成装置。
【請求項６】
前記電極部は、前記撹拌部と反対側の端部に設けられる取付部を有し、
前記取付部は、一方の端部に開口部を有して他方の端部に底部を有する筒状部材であって前記液体を貯留する容器の前記開口部に取付けられることにより、前記電極部及び前記撹拌部を前記容器内に配置させ、かつ、前記撹拌部と前記容器の底部とを対向させる、
請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の水素含有液体生成装置。
【請求項７】
前記液体は、飲料である、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水素含有液体生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水成分を含む液体から水素を含有した水素含有液体を得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素を含有した水は、体内の過剰な活性酸素を除去するなどの理由から、飲料として摂取することにより健康上有益となる可能性がある。そのため、近年、水素を含有した水素含有水等の飲料が注目されている。
【０００３】
原水から水素を含有した飲料水を生成する技術としては、例えば特許文献１に示される技術がある。特許文献１によると、原水を貯蔵した水槽室に設置された電極に電圧を印加して、原水を電気分解することにより水素を発生させ、発生した水素を原水に溶存させることにより、水素含有水を発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
原水中に発生した水素は、泡状となる。そして、泡状となった水素の一部は、原水に溶存することなく大気中に放出される。大気中に放出される水素が多ければ、水素含有水の水素溶存量が低下する。
【０００６】
従って、本発明は、水素含有液体の水素溶存量を向上させる水素含有液体生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の水素含有液体生成装置は、一方向が他方向より長い陽極部及び陰極部を有して前記陽極部と前記陰極部とが対向し、液体を電気分解する電極部と、前記電極部と電気的に接続され、前記電極部に電圧を印加する電源部と、前記陽極部及び前記陰極部の前記一方向に沿った軸と平行な回転軸を中心に回転されることにより、前記液体を撹拌する撹拌部と、を有する。
【０００８】
前記水素含有液体生成装置において、前記撹拌部は、前記陽極部及び陰極部の前記一方向における端部に位置することが好ましい。
【０００９】
前記水素含有液体生成装置において、前記陰極は、筒状の導電体であり、前記陽極は、前記陰極の内部に設けられる筒状の導電体であり、内部に軸状のシャフト部を有し、前記シャフト部は、一方の端部が回転駆動され、他方の端部に前記撹拌部が取り付けられていることが好ましい。
【００１０】
前記水素含有液体生成装置において、前記電極部は、さらに絶縁体を有し、前記絶縁体は、前記陽極の外周部と前記陰極の内周部との間に設けられて前記陽極及び前記陰極と接し、前記陽極及び前記陰極は、側部に複数の開口を有することが好ましい。
【００１１】
前記水素含有液体生成装置において、前記撹拌部は、前記電極部側に長径を有する円錐台形状の円錐台部と、前記円錐台部の側面に設けられる溝である溝部と、を有することが好ましい。
【００１２】
前記水素含有液体生成装置において、前記電極部は、前記撹拌部と反対側の端部に設けられる取付部を有し、前記取付部は、一方の端部に開口部を有して他方の端部に底部を有する筒状部材であって前記液体を貯留する容器の前記開口部に取付けられることにより、前記電極部及び前記撹拌部を前記容器内に配置させ、かつ、前記撹拌部と前記容器の底部とを対向させることが好ましい。
【００１３】
前記水素含有液体生成装置において、前記液体は、飲料であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、水素含有液体の水素溶存量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置の構造を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る電極部の構造を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る撹拌部の構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る電極部による液体の電気分解について説明した模式図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る電極部を示す側面図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る電極部の断面図である。
【図７】図７は、陽極及び陰極の一部を拡大して示す図である。
【図８】図８は、陽極及び陰極が有する開口の拡大図である。
【図９】図９は、図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図１０は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る撹拌部が液体を撹拌している様子を示す模式図である。
【図１２】図１２は、変形例１に係る水素含有液体生成装置の電極部を示す模式図である。
【図１３】図１３は、変形例１に係る水素含有液体生成装置の電極部を示す模式図である。
【図１４】図１４は、変形例２に係る水素含有液体生成装置の電極部及び撹拌部を示す模式図である。
【図１５】図１５は、変形例２に係る水素含有液体生成装置の電極部及び撹拌部を示す模式図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置により生成した水素水に溶存した水素量を示したグラフである。
【図１７】図１７は、変形例１に係る水素含有液体生成装置により生成した水素水に溶存した水素量を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置の構造を示す模式図である。図１に示すように、水素含有液体生成装置１は、取付部２と、電極部１０と、電源部２０と、制御部２１と、回転部３０とを有する。水素含有液体生成装置１は、電極部１０が水成分を有する液体１００に入れられ、電源部２０により電極部１０に電圧が印加されることにより、液体１００を電気分解し、水素を含有する液体である水素含有液体１００Ｈを生成する。本実施形態において、液体１００は、水成分を含む飲料である。また、水素含有液体１００Ｈは、水成分を含み、中性を示す飲料である。ただし、液体１００は、飲料に限られず、水成分を含む液体であればよい。
【００１８】
取付部２は、円柱状の部材であり、図１に示すように、内部に、電極部１０の一部と、電源部２０と、制御部２１と、回転部３０の一部とを収納する。取付部２は、一方の端部３に、開口している固定部４を有する。固定部４は、液体１００が貯留されている容器に取付けられ、水素含有液体生成装置１と容器とを固定する。固定部４による容器への取付け方法については、後述する。
【００１９】
図２は、本実施形態に係る電極部の構造を示す模式図である。図２に示すように、電極部１０は、陽極部１１と、陰極部１２と、絶縁体１３とを有する。詳しくは後述するが、電極部１０は、液体１００に配置され、陽極部１１と陰極部１２との間に電位差を発生させることにより、液体１００を電気分解して、水素含有液体１００Ｈを生成する。
【００２０】
図２に示すように、電極部１０は、長手方向Ｅに沿って延在する。陽極部１１は、一方向としての長手方向Ｅが他方向よりも長い筒状の導電体である。陰極部１２は、一方向としての長手方向Ｅが他方向よりも長い筒状の導電体である。陽極部１１と陰極部１２とは、長手方向Ｅに沿って延在するように互いに対向している。すなわち、電極部１０は、陽極部１１と陰極部１２とが互いに対向することで、長手方向Ｅに沿って延在している。より詳しくは、図２に示すように、陽極部１１及び陰極部１２は、円筒形状の導電体である。絶縁体１３は、陽極部１１の外周部に設けられて、陽極部１１と接している。陰極部１２は、絶縁体１３の外周部に設けられて絶縁体１３と接している。すなわち、陽極部１１は、陰極部１２の内部に設けられており、絶縁体１３は、陽極部１１の外周部と陰極部１２の内周部との間に設けられて陽極部１１及び陰極部１２と接している。陽極部１１、陰極部１２及び絶縁体１３は、いずれも網状の部材である。陽極部１１、陰極部１２及び絶縁体１３の詳細な形状については後述する。
【００２１】
図２に示すように、電極部１０、より具体的には陽極部１１及び陰極部１２は、両方の端部にそれぞれ端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有している。電極部１０は、端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有していなくてもよいし、少なくとも一方の端部に端部側開口部１０ＨＡ又は端部側開口部１０ＨＢを有していてもよい。
【００２２】
陽極部１１は、端部側開口部１０ＨＡにおいて、棒状の導体である陽極用給電部材１４が、電気的に接続されている。陰極部１２は、端部側開口部１０ＨＡにおいて、棒状の導体である陰極用給電部材１５が電気的に接続されている。図１に示すように、陽極用給電部材１４は、電源部２０の陽極と電気的に接続されている。また、陰極用給電部材１５は、電源部２０の陰極と電気的に接続されている。このような構造により、陽極部１１は、電源部２０の陽極と陽極用給電部材１４を介して電気的に接続され、陰極部１２は、電源部２０の陰極と陰極用給電部材１５を介して電気的に接続される。ただし、陽極用給電部材１４は、このような棒状の形状でなくてもよく、任意の形状にすることができる。また、陽極用給電部材１４は、端部側開口部１０ＨＡにおいて陽極部１１に接続されることに限られず、導体として陽極部１１と電気的に接続されていれば、接続箇所は任意である。また、同様に、陰極用給電部材１５は、このような棒状の形状でなくてもよく、任意の形状にすることができる。そして、陰極用給電部材１５は、端部側開口部１０ＨＡにおいて陰極部１２に接続されることに限られず、導体として陰極部１２と電気的に接続されていれば、接続箇所は任意である。
【００２３】
陽極部１１は、長手方向Ｅ、すなわち筒状の部材である陽極部１１が延びる方向に向かうスリット１１ＳＬを有している。陰極部１２は、長手方向Ｅ、すなわち筒状の部材である陰極部１２が延びる方向に向かうスリット１２ＳＬを有している。図２に示すように、電極部１０は、陰極部１２の外側部であって、陽極用給電部材１４及び陰極用給電部材１５よりも端部側開口部１０ＨＢ側に、拘束部材４０が設けられている。拘束部材４０は、陽極部１１のスリット１１ＳＬ及び陰極部１２のスリット１２ＳＬを閉じて、陰極部１２と絶縁体１３と陽極部１１とを陰極部１２及び陽極部１１の周方向から拘束する。なお、本実施形態において、拘束部材４０は２つ設けられているが、その個数は任意である。
【００２４】
図１に示すように、電極部１０は、端部側開口部１０ＨＡにおいて、取付部２に取付けられている。電極部１０は、端部側開口部１０ＨＡが取付部２の内部に収納され、固定部４から、取付部２と離れる方向に向かって延在する。
【００２５】
電源部２０は、直流電圧を発生させる電源である。図１に示すように、電源部２０は、取付部２の内部に収納される。上述のように、電源部２０は、陽極側が陽極用給電部材１４と電気的に接続され、陰極側が陰極用給電部材１５と電気的に接続されている。電源部２０は、電極部１０が液体１００内に配置されている場合、電極部１０に直流電圧を印加することにより、液体１００を電気分解させる。この時、液体１００には電流が流れる。
【００２６】
制御部２１は、電源部２０による直流電圧の印加を制御する。制御部２１は、操作部を有し、使用者が操作部を操作することにより、電源部２０に直流電圧の印加を開始させる。また、制御部２１は、電源部２０に直流電圧の印加を開始させてから所定の時間が経過したら、直流電流の印加を停止させる。
【００２７】
図１に示すように、回転部３０は、駆動部３１と、シャフト部３２と、撹拌部３３とを有する。回転部３０は、駆動部３１が電源部２０と電気的に接続されている。回転部３０は、電源部２０から直流電圧が印加されることにより、駆動部３１がシャフト部３２を回転させることにより、撹拌部３３を回転させる。回転部３０は、撹拌部３３が液体１００内に入れられて駆動部３１に回転されることにより、液体１００を撹拌する。
【００２８】
駆動部３１は、直流モータである。駆動部３１は、電源部２０から印加された駆動電圧を、回転運動に変換して、シャフト部３２に伝達する。なお、駆動部３１は、電源部２０でなく、他の電源から駆動電圧が印加されてもよい。また、駆動部３１は、直流モータに限られず、駆動電圧を回転運動に変換して、シャフト部３２に伝達するものであればよい。
【００２９】
シャフト部３２は、駆動部３１に接続される軸状の部材である。シャフト部３２は、一方の端部３２ａが、駆動部３１に接続されている。シャフト部３２は、陽極部１１の内部５２を貫通し、一方の端部３２ａから他方の端部３２ｂに向かって、取付部２と離れる方向に延在する。また、シャフト部３２の他方の端部３２ｂは、陽極部１１の内部５２から、長手方向Ｅに沿った外側（取付部２と離れる方向）に露出している。シャフト部３２は、一方の端部３２ａが駆動部３１に回転駆動されることにより、回転する。
【００３０】
陽極部１１の内部５２には、端部側開口部１０ＨＡ，１０ＨＢの位置に、それぞれ軸受部３５ａ，３５ｂが設けられている。軸受部３５ａ，３５ｂは、円筒状のすべり軸受けである。軸受け部３５ａ，３５ｂは、外周部３５ｏと陽極部１１の内周部１１Ｓｉとが固定されている。軸受け部３５ａ，３５ｂは、内部にシャフト部３２が貫通されている。すなわち、軸受け部３５ａ，３５ｂは、陽極部１１に固定されているが、シャフト部３２には固定されていない。従って、シャフト部３２は、駆動部３１により回転されるが、陽極部１１を含む電極部１０は、回転されない。
【００３１】
シャフト部３２は、軸受け部３５ａ，３５ｂを軸受けとして、陽極部１１の内部５２で、シャフト部３２の中心軸である回転軸ＡＸ１を中心に回転する。ここで、シャフト部３２の回転軸ＡＸ１と、電極部１０の長手方向Ｅに沿った軸とは、平行となっている。より詳しくは、電極部１０は、長手方向Ｅに沿った中心軸ＡＸ２を有する。シャフト部３２の回転軸ＡＸ１と、電極部１０の中心軸ＡＸ２とは、互いに平行である。さらに詳しくは、シャフト部３２の回転軸ＡＸ１と、電極部１０の中心軸ＡＸ２とは、互いに一致する。
【００３２】
図３は、本実施形態に係る撹拌部の構造を示す斜視図である。図３に示すように、撹拌部３３は、円錐台形状の円錐台部３７と、溝部３８とを有する。円錐台部３７は、側面３７ａと、長径側の端部である長径側端部３７ｂと、短径側の端部である短径側端部３７ｃとを有する。溝部３８は、円錐台部３７の側面３７ａに、長径側端部３７ｂから短径側端部３７ｃへ沿って設けられる溝である。本実施形態において、溝部３８は、円錐台部３７の周方向に沿って、側面３７ａに８個設けられているが、その個数は任意である。
【００３３】
図１に示すように、撹拌部３３は、長径側端部３７ｂにおいて、シャフト部３２の他方の端部３２ｂに取付けられている。言い換えれば、撹拌部３３は、電極部１０の端部側開口部１０ＨＢに位置している。撹拌部３３は、シャフト部３２と同軸で取り付けられている。撹拌部３３は、シャフト部３２を介して、駆動部３１に回転される。撹拌部３３は、シャフト部３２と同軸で取り付けられるため、シャフト部３２の回転軸ＡＸ１を中心に回転する。そして、撹拌部３３の回転中心である回転軸ＡＸ１は、電極部１０の中心軸ＡＸ２と一致する。すなわち、電極部１０、シャフト部３２及び撹拌部３３は、同軸上に配置されている。
【００３４】
撹拌部３３は、液体１００内に入れられ、駆動部３１に回転されることにより水流を発生させ、液体１００を撹拌する。なお、溝部３８は、長径側端部３７ｂから短径側端部３７ｃへ沿って設けられるため、好適に水流を発生させることができるが、撹拌部３３が回転されることにより水流を発生させるものであれば、その形状は任意である。
【００３５】
次に、電極部１０による液体１００の電気分解について説明する。図４は、本実施形態に係る電極部による液体の電気分解について説明した模式図である。図４に示すように、電極部１０は、液体１００中に入れられることにより、液体１００中で水素含有液体を生成する。図４に示すように、電極部１０は、容器１０１に貯留された液体１００に、端部側開口部１０ＨＢ側から入れられる。従って、電極部１０は、端部側開口部１０ＨＢを鉛直方向下方に位置した状態で液体１００中に配置される。ただし、電極部１０の液体１００中での位置は、これに限られず、例えば、電極部１０は、端部側開口部１０ＨＡと端部側開口部１０ＨＢとが水平に位置するように配置されていてもよい。
【００３６】
本実施形態における水素含有液体生成装置１は、電極部１０の陽極部１１と陰極部１２との間に電源部２０から所定の電圧（直流電圧）が印加されると、陽極部１１において、下記式（１）の反応が生じる。
【００３７】
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−  ・・・（１）
【００３８】
また、本実施形態における水素含有液体生成装置１は、電極部１０の陽極部１１と陰極部１２との間に電源部２０から所定の電圧（直流電圧）が印加されると、陰極部１２において、下記式（２）の反応が生じる。
【００３９】
４Ｈ＋＋４ｅ−→  ２Ｈ２・・・（２）
【００４０】
本実施形態における水素含有液体生成装置１は、電極部１０の陽極部１１と陰極部１２との間に電源部２０から所定の電圧（直流電圧）が印加されると、陽極部１１及び陰極部１３の全体において、下記式（３）の反応が生じる。
【００４１】
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋２Ｈ２・・・（３）
【００４２】
以上のように、本実施形態における水素含有液体生成装置１は、酸性液体の発生が抑制され、例えばｐＨ７以上７．５以下程度の中性になる。このように、陽極部１１で発生する電離した水素イオンＨ＋は絶縁体１３を通過して陰極部１２側に集まり、陰極部１２には水素ガス（Ｈ２）の気泡が生成される。この気泡は、直径がナノメートルオーダーの微小な気泡である。酸素ガス（Ｏ２）は、筒状の陽極部１１の内側に気泡となって集まり、陽極部１１の内側に沿って移動して、端部側開口部１０ＨＡから陽極部１１の外部に放出される。
【００４３】
次に、電極部１０の形状について、より詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る電極部を示す側面図である。図５は、電極部１０の陰極部１２及び絶縁体１３の一部を除いた状態を示している。図６は、本実施形態に係る電極部の断面図である。
【００４４】
本実施形態において、円筒状の電極部１０の長手方向Ｅにおける長さＬＨは、５０ｍｍ以上９０ｍｍ以下であることが好ましい。また、電極部１０の外径ＬＤは、１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好ましい。電極部１０の長さＬＨ及び外径ＬＤがこの範囲内であることにより、例えば容器１０１が飲料用の容器である場合にも、電極部１０を容易に容器１０１内に投入することができる。
【００４５】
図５に示すように、陽極部１１は、側部に複数の開口１１Ｈを有しており、陰極部１２は、側部に複数の開口１２Ｈを有している。陽極部１１が有する複数の開口１１Ｈは、陽極部１１の側部を陽極部１１の厚み方向に貫通している。陰極部１２が有する複数の開口１２Ｈは、陰極部１２の側部を陰極部１２の厚み方向に貫通している。本実施形態において、陽極部１１及び陰極部１２は導電体で製造されており、本実施形態においては、チタン（Ｔｉ）に白金（Ｐｔ）をめっきしたものである。めっきは、例えば、白金（Ｐｔ）−イリジウム（Ｉｒ）めっきであってもよい。本実施形態において、チタンは純チタンである。陽極部１１及び陰極部１２は、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、液体１００に溶け出さない材料（例えば、バナジウム（Ｖ））であることが好ましい。本実施形態においては、陽極部１１及び陰極部１２の両方がめっきされているが、陽極部１１のみをめっきし、陰極部１２はめっきしなくてもよい。このようにすることで、電極部１０の製造コストを低減することができる。
【００４６】
図６に示すように、陽極部１１と、陽極部１１の外側の側部（外側部）１１Ｓｏと、陰極部１２の内側の側部（内側部）１２Ｓｉとの間に介在する絶縁体１３は、陽極部１１の外側部１１Ｓｏと陰極部１２の内側部１２Ｓｉとに接している。絶縁体１３は、図５に示すように、複数の開口１３Ｈを有している。開口１３Ｈは、絶縁体１３をその厚み方向に貫通している。絶縁体１３は、例えば、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）の繊維で編まれた網を用いることができる。また、絶縁体１３としては、イオン交換機能を有していてもよい。例えば、絶縁体１３は、イオン交換膜（陽イオン交換膜）であってもよい。この場合、絶縁体１３は、開口１３Ｈを有していなくてもよい。
【００４７】
前述したように、絶縁体１３は、イオン交換膜を用いてもよいが、電気的に中性である材料が用いられる。このようにすることで、絶縁体の製造コストを低減でき、また、加工も容易になる。また、イオン交換膜は、イオンは通過させるが水分子を通過させない程度の孔を有している。イオン交換膜を絶縁体１３に用いると、この絶縁体１３を備えた電極部１０は、水素含有液体を生成する際に必要な電圧が高くなり、消費電力が大きくなる可能性を有している。本実施形態において、絶縁体１３は、電気的に中性である網状の部材である。このため、イオン交換膜と比較して低い電圧で水素含有水を生成することができ、消費電力を抑制できる。
【００４８】
絶縁性を有する繊維で編まれた網を絶縁体１３に用いる場合、絶縁体１３の厚みは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態において、絶縁体１３は、陽極部１１の外側部１１Ｓｏと陰極部１２の内側部１２Ｓｉとに接している。従って、陽極部１１の外側部１１Ｓｏと陰極部１２の内側部１２Ｓｉとの間の距離（電極間隙間）は、絶縁体１３の厚みにより決定される。電極間隙間が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることにより、電極部１０が水素含有液体を生成する際に、陽極部１１と陰極部１２とに印加する電圧の電位差が比較的小さくても、電極部１０は、十分な量の水素を発生させることができる。電極間隙間が前述した範囲であれば、電極部１０に印加される電圧が比較的低電圧でも、電極部１０は、十分な量の水素を液体１００に溶存させて多くの水素を溶存した水素含有液体１００Ｈを生成することができる。また、水素含有液体１００Ｈに溶存する水素の量が同一であれば、電極部１０は、消費電力を抑制することができる。
【００４９】
本実施形態において、電極部１０は、容器１０１等に直接入れられて水素含有液体１００Ｈを生成する。そして、水素含有液体１００Ｈを生成後、電極部１０は、容器１０１等から取り出される。このように、電極部１０は、適宜移動されるため、振動及び衝撃の影響を受けやすい。電極部１０は、絶縁体１３を陽極部１１と陰極部１２との間に介在させ、両者に接触させると、陽極部１１及び陰極部１２の動きが規制される。その結果、電極部１０は、振動及び衝撃に対する耐性が向上する。
【００５０】
また、絶縁体１３を陽極部１１と陰極部１２との間に介在させ、両者に接触させると、絶縁体１３によって、電極部１０の全体にわたって陽極部１１と陰極部１２との間隔を一定にしやすくなる。その結果、電極部１０は、陽極部１１と陰極部１２との間の電気抵抗のばらつきが抑制され、電流密度のばらつきが抑制されるので、全体から一様に水素の気泡を発生することができる。電極間隙間を、絶縁体１３の厚みと同等とすることで、絶縁体１３を陽極部１１と陰極部１２との両方に接触させやすくなるので好ましい。
【００５１】
本実施形態において、陽極用給電部材１４及び陰極用給電部材１５は、陽極部１１及び陰極部１２と同様に、チタンに白金をめっきした部材である。陽極用給電部材１４及び陰極用給電部材１５は、陽極部１１及び陰極部１２と同様に、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、液体１００に溶け出さない材料であることが好ましい。陽極用給電部材１４と陰極用給電部材１５とは、例えば、スポット溶接によって、それぞれ、陽極部１１と陰極部１２とに接合される。ただし、陽極用給電部材１４と陰極用給電部材１５とは、それぞれ陽極部１１と陰極部１２とに電気的に接続されれば、溶接に限られず、任意の接合手段が用いられてよい。
【００５２】
陽極用給電部材１４及び陰極用給電部材１５に施されるめっきは、例えば、白金（Ｐｔ）−イリジウム（Ｉｒ）めっきであってもよい。本実施形態において、陰極部１２はめっきを施さなくてもよいが、この場合、陰極用給電部材１５もめっきを施さなくてもよい。
【００５３】
次に、陽極部１１、陰極部１２及び絶縁体１３が有する開口１１Ｈ、１２Ｈ、１３Ｈについて説明する。図７は、陽極及び陰極の一部を拡大して示す図である。図８は、陽極及び陰極が有する開口の拡大図である。図９は、図７のＢ−Ｂ断面図である。図１０は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。陽極部１１及び陰極部１２は、複数の線状の部分（線状部分）１６が交差した、網状の部材である。複数の線状部分１６で囲まれる部分が、陽極部１１及び陰極部１２の開口１１Ｈ、１２Ｈとなる。本実施形態において、陽極部１１及び陰極部１２が有する開口１１Ｈ、１２Ｈは、菱形形状である。開口１１Ｈ、１２Ｈは、一方の対角線（第１対角線）ＴＬｌが他方の対角線（第２対角線）ＴＬｓよりも長くなっている。開口１１Ｈ、１２Ｈは、第１対角線ＴＬｌ上の頂部Ｐａ、Ｐｂでの角度が、第２対角線ＴＬｓ上の頂部Ｐｃ、Ｐｄでの角度よりも小さくなっている。
【００５４】
陽極部１１及び陰極部１２は、複数の開口１１Ｈ、１２Ｈを有するので、開口１１Ｈ、１２Ｈを通して電気力線を内側と外側とに回すことができる。このため、陽極部１１及び陰極部１２は、両面を電気分解に利用することができるので、水素を効率的に発生させることができる。また、陰極部１２は、線状部分１６で囲まれた開口１２Ｈにより、自身が生成する水素の気泡のぬれ角を小さくすることができるので、水素の気泡を小さい状態で離脱させることができる。すなわち、生成される水素と陰極部１２の表面との間に生じる吸着力が、点接触に近い状態になって表面張力が抑制されるので、結果として、陰極部１２は、水素の気泡を小さい状態で離脱させて、多くの水素の気泡を溶存した水素含有水を生成することができる。
【００５５】
本実施形態において、陽極部１１及び陰極部１２の線状部分１６は、図９に示すように、断面が長方形（図９の例では正方形）となっている。陰極部１２は、線状部分１６が有する角部１６Ｔによって、水素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができるので、水素の気泡をより小さい状態で離脱させることができる。このため、陰極部１２は、より小さい水素の気泡を溶存させた水素水を生成することができる。また、陰極部１２は、断面が長方形の線状部分１６を有するので、水素の発生に利用することができる表面積を大きくすることができる。これらの作用により、陰極部１２は、水素を原水に溶存させる効率が向上する。
【００５６】
本実施形態において、開口１１Ｈ、１２Ｈは、図８に示すように、第１対角線ＴＬｌが、陽極部１１及び陰極部１２が延びる方向、すなわち長手方向Ｅに向かっている。第２対角線ＴＬｓは、円筒形状の陽極部１１及び陰極部１２の周方向Ｃに向かっている。陽極部１１及び陰極部１２は、図２に示すように、長手方向Ｅの両側に端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有している。陽極部１１の内側に発生した酸素の気泡は、図４に示すように、端部側開口部１０ＨＡから電極部１０の外部に放出される。このとき、酸素の気泡が移動する方向に、陽極部１１の開口１１Ｈの長軸方向が揃っているので、酸素の気泡は端部側開口部１０ＨＡに移動しやすくなる。その結果、電極部１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、陽極部１１の開口１１Ｈは、第１対角線ＴＬｌ上の頂部Ｐａ、Ｐｂの角度が鋭角になるので、酸素の気泡と線状部分１６との接触面積を小さくすることができる。その結果、酸素の気泡は、線状部分１６から離脱しやすくなるので、電極部１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、陽極部１１は、線状部分１６が角部１６Ｔを有するので、この角部１６Ｔによって、酸素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができる。その結果、陽極部１１は、酸素の気泡を線状部分１６から速やかに離脱させて端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢに移動させることができる。このため、電極部１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。さらに、酸素の気泡が陽極部１１の内側に沿って移動する過程で、陽極部１１側で新たに生成された酸素の気泡を取り込んで酸素の気泡が成長する。このため、酸素の気泡と液体１００とが接触する面積を小さくして、液体１００への酸素の溶存を抑制することができる。
【００５７】
図１０に示すように、絶縁体１３は、複数の線状部材１７を交差させ、線状部材１７で囲まれる部分が開口１３Ｈとなる網状の部材である。開口１３Ｈは、長方形形状（本実施形態では正方形形状）となっている。開口１３Ｈは、一辺の長さがＬａであり、この辺に隣接する辺の長さがＬｂである。本実施形態において、開口１３Ｈは正方形形状なので、Ｌａ＝Ｌｂである。長さがＬａの辺は、陽極部１１及び陰極部１２の長手方向Ｅと平行であり、長さがＬｂの辺は、円筒形状の陽極部１１及び陰極部１２の周方向Ｃと平行である。
【００５８】
本実施形態において、陽極部１１の開口１１Ｈ及び陰極部１２の開口１２Ｈは、絶縁体１３の開口１３Ｈよりも大きい。開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、第１対角線ＴＬｌの長さをＬｌ、第２対角線ＴＬｓの長さをＬｓとすると、Ｌｌ×Ｌｓ／２である。開口１３Ｈの面積（開口面積）は、Ｌａ×Ｌｂである。このため、Ｌｌ×Ｌｓ／２＞Ｌａ×Ｌｂとなる。本実施形態において、例えば、第１対角線ＴＬｌの長さＬｌは６ｍｍ、第２対角線ＴＬｓの長さＬｓは３ｍｍであるので、開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、９ｍｍ２となる。開口１３Ｈは、例えば、Ｌａ＝Ｌｂ＝１．０６ｍｍである。すなわち、絶縁体１３は、１ｉｎｃｈあたり２４個の開口１３Ｈが配列されている。開口１３Ｈの面積（開口面積）は、１．１２ｍｍ２となる。このように、本実施形態において、陽極部１１及び陰極部１２の開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、絶縁体１３の開口１３Ｈの面積の８倍程度である。
【００５９】
陽極部１１及び陰極部１２の開口１１Ｈ、１２Ｈよりも絶縁体１３の開口１３Ｈが大きい場合、絶縁体１３の開口１３Ｈを通して陽極部１１と陰極部１２とが接触する可能性が高くなる。電極部１０は、陽極部１１及び陰極部１２の開口１１Ｈ、１２Ｈよりも絶縁体１３の開口１３Ｈを小さくすることにより、絶縁体１３の開口１３Ｈを通して陽極部１１と陰極部１２とが互いに接触することを回避できる。このように、電極部１０は、陽極部１１と陰極部１２との距離を小さくしても、陽極部１１と陰極部１２との短絡を回避して、両者の絶縁を確保できる。
【００６０】
本実施形態において、絶縁体１３は、複数の線状部材１７を交差させた網状の部材である。このような網状の部材を用いると、絶縁体１３は、厚み方向にある程度の変形が許容されるので、電極部１０が振動又は衝撃を受けたとき、これを絶縁体１３が吸収することができる。
【００６１】
電極部１０は、絶縁体１３の開口１３Ｈが陽極部１１の開口１１Ｈ及び陰極部１２の開口１２Ｈよりも小さいので、陽極部１１側で発生した酸素の気泡を絶縁体１３の線状部材１７で捕捉し、大きな気泡とすることができる。酸素の気泡が大きくなることで、液体１００への酸素の溶存が抑制されるので、電極部１０は、水素の気泡の溶存率が高い水素含有液体を生成することができる。また、酸素の気泡が大きくなることで浮力が大きくなる結果、酸素の気泡が陽極部１１の内側を移動しやすくなり、また開口１３Ｈを通過しやすくなるので、電極部１０は、酸素の気泡を内部から放出しやすくなる。
【００６２】
次に、撹拌部３３による液体１００の撹拌について説明する。図１１は、本実施形態に係る撹拌部が液体を撹拌している様子を示す模式図である。図１１に示すように、水素含有液体生成装置１は、液体１００が貯留されている容器１０２に取付けられる。容器１０２は、円筒状の部材の一方の端部に、外径が小さくなって開口する開口部１０３を有し、他方の端部に底部１０４を有する容器である。容器１０２は、筒状であるため、中心軸ＡＸ３を有する。本実施形態では、容器１０２は、飲料が貯留されるペットボトルである。なお、容器１０２は、ペットボトルでなくてもよく、一方の端部に開口を有し、他方の端部に底部を有する筒状の容器であれば、その形状は任意である。
【００６３】
図１１に示すように、取付部２は、固定部４の内周部が、容器１０２の開口部１０３の外周部に被せられることにより、容器１０２に取付けられる。電極部１０及び撹拌部３３は、固定部４の内部から、取付部２と離れる方向に延在している。そのため、電極部１０及び撹拌部３３は、取付部２の固定部４が容器１０２の開口部１０３に被せられることにより、容器１０２内に収納されて、液体１００内に入れられる。この時、撹拌部３３の短径側端部３７ｃと、容器１０２の底部１０４とは、対向する。また、シャフト部３２の回転軸ＡＸ１及び電極部１０の中心軸ＡＸ２と、容器１０２の中心軸ＡＸ３とは、互いに平行となる。より詳しくは、シャフト部３２の回転軸ＡＸ１及び電極部１０の中心軸ＡＸ２と、容器１０２の中心軸ＡＸ３とは、互いに一致する。なお、容器１０２はペットボトルであり、開口部１０３の外周には、おねじ部が設けられている。取付部２の固定部４の外周は、開口部１０３の外周のおねじ部に取付けて互いに締め付け可能なめねじ部を有していてもよい。
【００６４】
取付部２が容器１０２に取付けられた後、制御部２１は、電源部２０に電極部１０への直流電圧を印加させる。電極部１０は、直流電圧が印加されることにより、液体１００を電気分解して、陰極部１２に気泡状の水素を発生させる。また、陽極部１１には、気泡状の酸素が発生する。
【００６５】
制御部２１は、電源部２０が電極部１０に直流電流を印加させるのと同時に、電源部２０に駆動部３１への直流電圧を印加させる。駆動部３１は、直流電圧が印加されることにより、撹拌部３３を回転させる。なお、駆動部３１への直流電圧の印加は、電極部１０への直流電流の印加と同時でなくてもよく、電極部１０への直流電流の印加の前後いずれに行われてもよい。
【００６６】
図１１に示すように、撹拌部３３は、回転させられることにより、電極部１０の長手方向Ｅに沿って、容器１０２の底部１０４に向かって、らせん状の水流Ｓ１を発生させる。水流Ｓ１は、底部１０４により反射され、水流Ｓ１の反射波として、水流Ｓ２を発生させる。水流Ｓ２は、開口部１０３に向かうらせん状の水流（渦）である。水流Ｓ２は、容器１０２内に遠心力を発生させて、液体１００を撹拌する。
【００６７】
陰極部１２に発生した気泡状の水素は、水流Ｓ２による遠心力により、気泡が小さい状態のままで、陰極部１２から外側へ離脱させられる。また、陰極部１２から離脱した気泡状の水素は、水流Ｓ２による遠心力により、液体１００中に広く分散する。従って、気泡状の水素は、液体１００中に溶存しやすくなる。
【００６８】
一方、陽極部１１の内部５２には、開口部１０３に向かうらせん状の水流Ｓ３が発生する。陽極部１１の内部５２は、水流Ｓ２の回転中心側に位置する。また、陽極部１１の内部５２は、陽極部１１と絶縁体１３と陰極部１２とにより、陽極部１１の外部（陰極部１２の外部）と隔てられている。従って、水流Ｓ３は、容器１０２内であって陽極部１１の外部に発生した水流Ｓ２とは異なり、陽極部１１の内部５２に、回転中心に向かう向心力を発生させる。
【００６９】
陽極部１１に発生した気泡状の酸素は、水流Ｓ３による向心力により、気泡が小さい状態のままで、陽極部１１から内側へ離脱させられる。また、離脱した気泡状の酸素は、水流Ｓ３の向心力により互いに集まる。集まった気泡状の酸素は、開口部１０３へ向かう水流Ｓ３により、開口部１０３へ向かう。従って、気泡状の酸素は、液体１００中に溶存しにくくなり、開口部１０３から大気中に放出されやすくなる。
【００７０】
このように、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１は、電極部１０が液体１００を電気分解し、撹拌部３３が回転されることにより液体１００を撹拌する。また、撹拌部３３は、電極部１０の長手方向Ｅに沿った軸と平行な回転軸ＡＸ１を中心に回転される。水素含有液体生成装置１は、撹拌部３３が液体１００を撹拌することにより、液体１００の電気分解により発生した気泡状の水素を、気泡が小さい状態のままで陰極部１２から分離させ、かつ、液体１００内に広く分散させる。このように、水素含有液体生成装置１は、気泡が小さい水素を液体１００中に広く分散させることができるため、水素が液体１００中に溶存しやすくなり、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００７１】
さらに、撹拌部３３の回転軸ＡＸ１と、電極部１０の長手方向Ｅに沿った軸とは、互いに平行である。従って、撹拌部３３により発生した水流Ｓ１は、らせん状で、かつ、電極部１０の長手方向Ｅに沿った方向に発生する。従って、電極部１０の周囲には、長手方向Ｅに沿って、らせん状の水流Ｓ２が発生する。このらせん状の水流Ｓ２は、電極部１０の長手方向Ｅに沿って発生するため、陰極部１２に発生した水素を好適に陰極部１２から分離させることができる。従って、水素含有液体生成装置１は、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００７２】
また、液体１００が貯留される容器１０２は、ペットボトルであり、開口部１０３の開口部は小さい。従って、例えば電極部１０が入れられた容器１０２に、さらにマドラー等を入れ、そのマドラーをかき混ぜることにより液体１００を撹拌することは困難である。しかし、本実施形態において、撹拌部３３は、駆動部３１により回転される。従って、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１は、撹拌部３３を容器１０２内に入れて、駆動部３１を駆動させるだけで液体１００を撹拌することができる。言い換えれば、水素含有液体生成装置１は、かき混ぜるという作業をすることなく液体１００を撹拌して、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態において、撹拌部３３は、電極部１０の長手方向Ｅの端部である端部側開口部１０ＨＢに位置している。従って、撹拌部３３は、水流Ｓ１の回転軸を、電極部１０の中心軸ＡＸ２と一致させることができる。そのため、撹拌部３３は、電極部１０の周囲に、電極部１０を回転中心とする水流Ｓ２を発生させることができる。この水流Ｓ２は、電極部１０を回転中心とするらせん状の水流であるため、陰極部１２に発生した水素に好適に遠心力を発生させる。従って、撹拌部３３は、陰極部１２に発生した水素をより好適に陰極部１２から分離させ、かつ、液体１００中に広く分散させることができる。そのため、水素含有液体生成装置１は、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量をより好適に向上させることができる。
【００７４】
さらに、本実施形態においては、筒状の陰極部１２の内部に筒状の陽極部１１が設けられている。また、陽極部１１の内部５２には、シャフト部３２が設けられている。そして、シャフト部３２は、一方の端部３２ａが駆動部３１により回転駆動され、他方の端部３２ｂに撹拌部３３が取り付けられている。撹拌部３３は、陽極部１１の内部５２に延在するシャフト部３２により回転される。従って、本実施形態における水素含有液体生成装置１は、撹拌部３３を取り付ける形状をシンプルにすることができる。また、本実施形態においては、陰極部１２の内部に陽極部１１が設けられているため、最外周には陰極部１２のみが露出しており、陽極部１１は、外部に露出していない。従って、例えば、使用者が電極部１０の外周部に触れた場合においても、陰極部１２にのみ触れることになり、陽極部１１には触れない。従って、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１は、例えば作動中に使用者が電極部１０に触れた場合においても、電極部１０が短絡することを抑制し、その安全性を高めることができる。
【００７５】
さらに、本実施形態において、電極部１０は、絶縁体１３を有する。そして、絶縁体１３は、陽極部１１の外周部と陰極部１２の内周部との間に設けられて陽極部１１及び陰極部１２と接する。そして、陽極部１１及び陰極部１２は、側部に複数の開口１１Ｈ，１２Ｈを有する。電極部１０は、陽極部１１及び陰極部１２が開口１１Ｈ，１２Ｈを有するため、水素を効率的に発生させることができる。従って、本実施形態における水素含有液体生成装置１は、電極部１０が水素の発生を効率的にさせ、かつ、撹拌部３３が水素溶存量を向上させるため、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量をより好適に向上させることができる。
【００７６】
さらに、本実施形態において、撹拌部３３は、シャフト部３２が取り付けられた側（電極部１０側）に長径側端部３７ｂを有する。撹拌部３３は、電極部１０と反対方向の端部に、短径側端部３７ｃを有する。従って、撹拌部３３は、容器１０２の底部１０４（電極部１０と反対方向）に向かう水流Ｓ１を、より好適に発生させることができる。そのため、水素含有液体生成装置１は、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量をより好適に向上させることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態において、水素含有液体生成装置１は、電極部１０の端部側開口部１０ＨＡに取付けられる取付部２を有する。取付部２は、容器１０２の開口部１０３に取付けられる。取付部２は、容器１０２の開口部１０３に取付けられることにより、電極部１０及び撹拌部３３を容器１０２内に配置させる。また、取付部２は、容器１０２の開口部１０３に取付けられることにより、撹拌部３３と容器１０２の底部１０４とを対向させる。水素含有液体生成装置１は、取付部２により、好適に撹拌部３３と容器１０２の底部１０４とを対向させることができる。撹拌部３３は、容器１０２の底部１０４と対向するため、容器１０２の底部１０４に向かう水流Ｓ１を、より好適に発生させることができる。そのため、水素含有液体生成装置１は、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量をより好適に向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施形態において、取付部２は、開口している固定部４を有する円柱状の部材であり、内部に電極部１０の一部等を収納する。ただし、取付部２は、容器１０２の開口部１０３に取付けられることにより、電極部１０及び撹拌部３３を容器１０２内に配置させて、撹拌部３３と容器１０２の底部１０４とを対向させるものであれば、その形状は任意である。また、取付部２は、内部に電極部１０の一部等を収納しなくてもよい。
【００７９】
（変形例１）
次に、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１の変形例１について説明する。変形例１に係る水素含有液体生成装置１Ａは、電極部及び撹拌部が、水素含有液体生成装置１とは異なる。変形例１に係る水素含有液体生成装置１Ａのその他の点については、水素含有液体生成装置１と共通するため、説明を省略する。
【００８０】
図１２は、変形例１に係る水素含有液体生成装置の電極部を示す模式図である。図１３は、変形例１に係る水素含有液体生成装置の電極部を示す模式図である。図１３は、水素含有液体生成装置の一部を断面として示している。
【００８１】
図１２及び図１３に示すように、変形例１に係る水素含有液体生成装置１Ａは、収納部２Ａと、電極部１０Ａと、電源部２０Ａと、駆動部３１Ａと、シャフト部３２Ａと、軸受部３５Ａとを有する。図１２及び図１３に示すように、収納部２Ａは、電源部２０Ａと、駆動部３１Ａと、シャフト部３２Ａの一部と、軸受け部３５Ａの一部とを内部に収納する。
【００８２】
電極部１０Ａは、陽極部１１Ａと、陰極部１２Ａと、カバー部１９Ａとを有する。陽極部１１Ａは、開口を有し、一方向としての長手方向ＥＡが他方向よりも長い矩形状の平板である。陰極部１２Ａは、開口を有し、一方向としての長手方向ＥＡが他方向よりも長い矩形状の平板である。陽極部１１Ａの一方の表面１１ＡＳ１と、陰極部１２Ａの一方の表面１２ＡＳ１とは、所定の距離ＬＡだけ離間されて、長手方向ＥＡに沿って延在するように互いに対向している。従って、電極部１０Ａは、長手方向ＥＡに沿って延在する。また、カバー部１９Ａは、陽極部１１Ａと陰極部１２Ａとを、互いの表面を対向させた状態で覆う絶縁部材である。より詳しくは、カバー部１９Ａは、陽極部１１Ａ及び陰極部１２Ａの側面を覆っている。一方、カバー部１９Ａは、陽極部１１Ａの他方の表面１１ＡＳ２及び陰極部１２Ａの他方の表面１２ＡＳ２については、覆っていない。すなわち、陽極部１１Ａの他方の表面１１ＡＳ２及び陰極部１２Ａの他方の表面１２ＡＳ２は、外部に露出している。
【００８３】
電源部２０Ａは、電極部１０Ａ及び駆動部３１Ａに直流電位を印加する。駆動部３１Ａは、電源部２０Ａの直流電圧による電気エネルギーを、回転運動に変換する。
【００８４】
シャフト部３２Ａは、一方の端部３２Ａａがカバー部１９Ａに取付けられ、他方の端部３２Ａｂが駆動部３１Ａと接続される軸状の部材である。シャフト部３２Ａは、駆動部３１Ａにより回転駆動される。
【００８５】
軸受部３５Ａは、一方の端部３５Ａａが収納部２Ａに固定される円筒状のすべり軸受けである。軸受部３５Ａは、駆動部３１Ａに接続されていないため、回転駆動されない。また、軸受部３５Ａは、内部にシャフト部３２Ａが貫通されている。軸受部３５Ａは、シャフト部３２Ａの軸受けとして作用し、自身は回転しない。また、軸受部３５Ａは、使用者が把持する把持部としても使用されてもよい。
【００８６】
変形例１に係る電極部１０Ａは、シャフト部３２Ａ及びカバー部１９Ａを介して、駆動部３１Ａにより回転される。すなわち、変形例１に係る電極部１０Ａは、撹拌部としても作用する。変形例１に係る電極部１０Ａは、電源部２０Ａに直流電圧を印加されることにより、液体１００を電気分解し、かつ、駆動部３１Ａに回転駆動されることにより、液体１００を撹拌する。
【００８７】
変形例１に係る電極部１０Ａは、液体１００を電気分解し、かつ、駆動部３１Ａに回転駆動されることにより液体１００を撹拌する。また、電極部１０Ａは、電極部１０Ａの長手方向ＥＡに沿った軸ＡＸ２Ａが、電極部１０Ａの回転軸となる。すなわち、電極部１０Ａの長手方向ＥＡに沿った軸ＡＸ２Ａと、電極部１０Ａの回転軸とが一致する。従って、変形例１に係る水素含有液体生成装置１Ａは、水素含有液体生成装置１と同様に、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００８８】
（変形例２）
次に、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１の変形例２について説明する。変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂは、電極部及び撹拌部が、水素含有液体生成装置１とは異なる。変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂのその他の点については、水素含有液体生成装置１と共通するため、説明を省略する。
【００８９】
図１４は、変形例２に係る水素含有液体生成装置の電極部及び撹拌部を示す模式図である。図１５は、変形例２に係る水素含有液体生成装置の電極部及び撹拌部を示す模式図である。図１５は、水素含有液体生成装置の一部を断面として示している。
【００９０】
図１４及び図１５に示すように、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂは、収納部２Ｂと、電極部１０Ｂと、電源部２０Ｂと、駆動部３１Ｂと、カップリング部３２Ｂと、撹拌部３３Ｂとを有する。収納部２Ｂは、内部に、電極部１０Ｂの一部と、電源部２０Ｂと、駆動部３１Ｂと、カップリング部３２Ｂと、撹拌部３３Ｂの一部とを収納する。
【００９１】
図１５に示すように、電極部１０Ｂは、陽極部１１Ｂと、陰極部１２Ｂと、固定部４１Ｂと、を有する。陽極部１１Ｂは、一方向としての長手方向ＥＢが他の方向より長い軸状の導電体である。陰極部１２Ｂは、一方向としての長手方向ＥＢが他の方向より長い軸状の導電体である。固定部４１Ｂは、陽極部１１Ｂ及び陰極部１２Ｂの一方の端部に取付けられる。固定部４１Ｂは、陽極部１１Ｂと陰極部１２Ｂとを互いに離間させ、陽極部１１Ｂと陰極部１２Ｂとの中心軸間の距離を所定の距離ＬＢに保つように、陽極部１１Ｂと陰極部１２Ｂとを、長手方向ＥＡに沿って延在するように互いに対向させて固定する。従って、電極部１０Ｂは、長手方向ＥＢに沿って延在する。
【００９２】
固定部４１Ｂは、収納部２Ｂ内に収納され、収納部２Ｂ内の駆動部３１Ｂに固定される絶縁部材である。ただし、固定部４１Ｂは、駆動部３１Ｂにより回転駆動されない。
【００９３】
電源部２０Ｂは、電極部１０Ｂ及び駆動部３１Ｂに直流電位を印加する。駆動部３１Ｂは、電源部２０Ｂの直流電圧による電気エネルギーを、回転運動に変換する。
【００９４】
カップリング部３２Ｂは、円筒状の部材の一方の端部３２ａＢの外径が大きくなっている形状を有している。カップリング部３２Ｂは、他方の端部３２ｂＢにおいて、駆動部３１Ｂに接続されている。カップリング部３２Ｂは、駆動部３１Ｂにより回転駆動される。また、カップリング部３２Ｂの内部には、電極部１０Ｂの固定部４１Ｂが配置されている。カップリング部３２Ｂと固定部４１Ｂとは、互いに接していない。従って、カップリング部３２Ｂが回転駆動されても、電極部１０Ｂは回転しない。
【００９５】
撹拌部３３Ｂは、複数の輪状部５３Ｂと、複数の軸部５５Ｂとを有する。輪状部５３Ｂは、輪状の部材である。複数の輪状部５３Ｂは、互いに同軸上に並んでいる。軸部５５Ｂは、複数の輪状部５３Ｂの外周部に取付けられている軸状の部材であり、複数の輪状部５３Ｂ同士を、互いに同軸上に並ぶように連結している。すなわち、撹拌部３３Ｂは、複数の輪状の部材である輪状部５３Ｂが同軸上に並び、輪状部５３Ｂ同士が軸状の部材である軸部５５Ｂにより連結されている、長軸状の部材である。
【００９６】
撹拌部３３Ｂは、一方の端部５７Ｂ側の輪状部５３Ｂが、カップリング部３２Ｂに取付けられている。より詳しくは、一方の端部５７Ｂ側の輪状部５３Ｂの内周と、カップリング部３２Ｂの一方の端部３２ａＢの外周とが、互いに固定されている。そして、撹拌部３３Ｂは、複数の輪状部５３Ｂの内部に、陽極部１１Ｂと陰極部１２Ｂとが配置されている。言い換えれば、撹拌部３３Ｂは、内部に陽極部１１Ｂと陰極部１２Ｂとが貫通している。また、撹拌部３３Ｂは、カップリング部３２Ｂに接続されているので、カップリング部３２Ｂを介して、駆動部３１Ｂにより回転される。
【００９７】
変形例２に係る電極部１０Ｂは、電源部２０Ｂに直流電圧を印加されることにより、液体１００を電気分解する。また、撹拌部３３Ｂは、駆動部３１Ｂに回転駆動されることにより、液体１００を撹拌する。また、電極部１０Ｂは、撹拌部３３Ｂの内部に設けられている。そして、電極部１０Ｂの長手方向ＥＢに沿った軸である軸は、撹拌部３３Ｂの回転軸ＡＸ１Ｂと、平行となっている。従って、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂは、水素含有液体生成装置１と同様に、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００９８】
変形例１及び２に示したように、水素含有液体生成装置１は、長手方向としての一方向が他方向より長い陽極部１１及び陰極部１２を有して、陽極部１１と陰極部１２とが対向し、液体を電気分解する電極部と、回転されることにより液体１００を撹拌する撹拌部とを有し、陽極部１１と陰極部１２の長手方向に沿った軸と撹拌部の回転軸とが互いに平行であれば、電極部及び撹拌部の構成は任意である。このような場合であっても、水素含有液体生成装置１は、水素含有液体１００Ｈの水素溶存量を向上させることができる。
【００９９】
（評価結果）
次に、本発明に係る水素含有液体生成装置により生成した水素含有液体１００Ｈの水素含有量の評価結果について説明する。本評価においては、液体１００として、５００ｍｌの水道水を使用して、水素水を生成した。また、電気分解用に印加した直流電圧は、２４Ｖであった。電気分解時に発生した電流は、１Ａである。図１６は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１により生成した水素水に溶存した水素量を示したグラフである。
【０１００】
図１６に示す横軸は、水素含有液体生成装置により電極部に電気分解用の直流電圧を印加した時間を示している。また、図１６に示す縦軸は、生成した水素水に溶存した水素の含有量を示している。図１６の線分Ａ１は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行わなかった場合における、温度１７度の水道水（水）を電気分解した結果を示している。図１６の線分Ａ２は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行った場合における、温度１７度の水道水（水）を電気分解した結果を示している。図１６の線分Ｂ１は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行わなかった場合における、温度４６度の水道水（湯）を電気分解した結果を示している。図１６の線分Ｂ２は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行った場合における、温度４６度の水道水（湯）を電気分解した結果を示している。
【０１０１】
線分Ａ１に示すように、撹拌部３３による撹拌を行わずに水道水（水）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が２０秒で水素溶存量が０．１ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が４０秒で水素溶存量が０．２ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６０秒で水素溶存量が０．３ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が８０秒で水素溶存量が０．４ｐｐｍとなった。
【０１０２】
また、線分Ａ２に示すように、撹拌部３３による撹拌を行って水道水（水）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が２０秒で水素溶存量が０．２ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が４０秒で水素溶存量が０．４ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６０秒で水素溶存量が０．６ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が８０秒で水素溶存量が０．８ｐｐｍとなった。
【０１０３】
また、線分Ｂ１に示すように、撹拌部３３による撹拌を行わずに水道水（湯）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が２０秒で水素溶存量が０．５ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が４０秒で水素溶存量が０．７ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６０秒で水素溶存量が０．９ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が８０秒で水素溶存量が１．１ｐｐｍとなった。
【０１０４】
また、線分Ｂ２に示すように、撹拌部３３による撹拌を行って水道水（湯）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が２０秒で水素溶存量が０．７ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が４０秒で水素溶存量が１．０ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６０秒で水素溶存量が１．２ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が８０秒で水素溶存量が１．４ｐｐｍとなった。
【０１０５】
線分Ａ１と線分Ａ２とを比較すると、線分Ａ２の方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。また、同様に、線分Ｂ１と線分Ｂ２とを比較すると、線分Ｂ２の方か、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。すなわち、同じ電極部１０を有する水素含有液体生成装置１であっても、撹拌部３３により撹拌を行った方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。
【０１０６】
なお、線分Ａ１と線分Ｂ１とを比較すると、線分Ｂ１の方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。また、同様に、線分Ａ２と線分Ｂ２とを比較すると、線分Ｂ２の方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。すなわち、水よりも湯の方が、溶存水素量が大きいことが分かる。
【０１０７】
次に、他の評価結果について説明する。この評価においては、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂにおいて撹拌部３３Ｂで撹拌を行わなかった場合の評価と、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂにおいて撹拌部３３Ｂを使用せず容器を手動で撹拌した場合の評価と、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行わなかった場合の評価とを比較したものである。この評価においても、液体１００として、５００ｍｌの水道水を使用して、水素水を生成した。また、電気分解用に印加した直流電圧は、１８Ｖであった。電気分解時に発生した電流は、１Ａである。図１７は、本実施形態及び変形例２に係る水素含有液体生成装置により生成した水素水に溶存した水素量を示したグラフである。
【０１０８】
図１７に示す横軸は、水素含有液体生成装置により電極部に電気分解用の直流電圧を印加した時間を示している。また、図１７に示す縦軸は、生成した水素水に溶存した水素の含有量を示している。図１７の線分Ｃ１は、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂにおいて撹拌を行わなかった場合における、温度１７度の水道水（水）を電気分解した結果を示している。図１７の線分Ｃ２は、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂにおいて、電気分解を行いながら電極部１０Ａが入れられている水道水の容器を手動で動かして、水道水を撹拌した場合における、温度１７度の水道水（水）を電気分解した結果を示している。図１７の線分Ｃ３は、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行わなかった場合における、温度１７度の水道水（水）を電気分解した結果を示している。
【０１０９】
線分Ｃ１に示すように、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂで撹拌を行わずに水道水（水）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が３分で水素溶存量が０．０３ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６分で水素溶存量が０．０６ｐｐｍとなった。
【０１１０】
線分Ｃ２に示すように、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂにおいて手動で容器を撹拌して水道水（水）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が３分で水素溶存量が０．１２ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６分で水素溶存量が０．２１ｐｐｍとなった。
【０１１１】
線分Ｃ３に示すように、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３による撹拌を行わずに水道水（水）を電気分解した場合、直流電圧を印加した時間が３分で水素溶存量が０．６３ｐｐｍとなり、直流電圧を印加した時間が６分で水素溶存量が０．８３ｐｐｍとなった。
【０１１２】
線分Ｃ１と線分Ｃ２とを比較すると、線分Ｃ２の方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。すなわち、同じ電極部１０Ｂを有する水素含有液体生成装置１Ｂであっても、容器を手動で撹拌した方が、溶存水素量が大きくなっていることが分かる。
【０１１３】
また、線分Ｃ１と線分Ｃ３とを比較すると、線分Ｃ３の方が、溶存水素量が大きくなっていることがわかる。すなわち、撹拌を行わなかった場合においても、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１の方が、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂよりも、溶存水素量が大きくなっていることがわかる。
【０１１４】
また、線分Ｃ２と線分Ｃ３とを比較しても、線分Ｃ３の方が、溶存水素量が大きくなっていることがわかる。すなわち、水素含有液体生成装置１Ｂにおいて容器を手動で撹拌しても、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１の方が、変形例２に係る水素含有液体生成装置１Ｂよりも、溶存水素量が大きくなっていることがわかる。
【０１１５】
さらに、本評価結果には示していないが、図１５に示すように、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１は、撹拌部３３で撹拌する方がより溶存酸素量が大きくなる。従って、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１において撹拌部３３で撹拌した場合の溶存水素量は、線分Ｃ３よりも大きくなる。すなわち、本実施形態に係る水素含有液体生成装置１は、撹拌部３３で撹拌した場合、水素含有液体生成装置１Ｂにおいて容器を手動で撹拌した場合よりも、より溶存水素量が大きくなることが分かる。
【０１１６】
以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、これら実施形態の内容によりこの発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１  水素含有液体生成装置
２  取付部
１０  電極部
１１  陽極部
１２  陰極部
１３  絶縁体
２０  電源部
２１  制御部
３０  回転部
３１  駆動部
３２  シャフト部
３３  撹拌部
４０  拘束部材
１００  液体
１００Ｈ  水素含有液体
【図１】
2016023362.tif 000003
【図２】
2016023362.tif 000004
【図３】
2016023362.tif 000005
【図４】
2016023362.tif 000006
【図５】
2016023362.tif 000007
【図６】
2016023362.tif 000008
【図７】
2016023362.tif 000009
【図８】
2016023362.tif 000010
【図９】
2016023362.tif 000011
【図１０】
2016023362.tif 000012
【図１１】
2016023362.tif 000013
【図１２】
2016023362.tif 000014
【図１３】
2016023362.tif 000015
【図１４】
2016023362.tif 000016
【図１５】
2016023362.tif 000017
【図１６】
2016023362.tif 000018
【図１７】
2016023362.tif 000019