(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で短時間のうちに、水道水などの被処理水から溶存水素濃度が所定値以上とされると共に、また併せて、そのｐＨ値の大幅な上昇が抑制される水素水生成装置および水素水生成方法を提供する。【解決手段】被処理水を貯留する第一の容器部分１と、第一の容器部分１に貯留された被処理水を浄水処理する少なくともイオン交換樹脂を含む浄水フィルタ２と、浄水フィルタ２により浄水処理された浄水を貯留する第二の容器部分３と、第二の容器部分３の内部に設けられ、第二の容器部分３に貯留された浄水に、水素還元剤４１及びｐＨ調整剤を浸漬させる多孔容器４００と、第二の容器部分３の内部に設けられ、第二の容器部分３の内部の浄水を攪拌する攪拌手段５１と、そして第二の容器部分３とは隔たって設けられ、攪拌手段５１を駆動する駆動機構６とから成る水素水生成装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を貯留する第一の容器部分（１）と、
前記第一の容器部分（１）に貯留された被処理水を浄水処理する少なくともイオン交換樹脂を含む浄水フィルタ（２）と、
前記浄水フィルタ（２）により浄水処理された浄水を貯留する第二の容器部分（３）と、
前記第二の容器部分の内部に設けられ、前記第二の容器部分に貯留された浄水に、水素還元剤（４１）及びｐＨ調整剤（４２）を浸漬させる多孔容器（４００）と、
前記第二の容器部分の内部に設けられ、前記第二の容器部分の内部の浄水を攪拌する攪拌手段（５１）と、そして
前記第二の容器部分とは隔たって設けられ、前記攪拌手段を駆動する駆動機構（６）と、
から成り、前記第二の容器部分中で、溶存水素濃度の値が所定値以上で、かつｐＨ値が所定値以上にならないように制限された水素水を生成する、水素水生成装置。
【請求項２】
前記第一の容器部分（１）の容量と前記第二の容器部分（３）の容量は略等しく、前記浄水フィルタ（２）は、前記第一の容器部分（１）と前記第二の容器部分（３）の間に設けられ、前記第一の容器部分（１）に貯留された被処理水は前記浄水フィルタ（２）を通過して前記第二の容器部分（３）に移動して浄水処理された浄水が前記第二の容器部分（３）で貯留される、請求項１に記載の水素水生成装置。
【請求項３】
前記溶存水素濃度の所定値は、０．３ｐｐｍであり、ｐＨ値は９．０以下である、請求項１または請求項２に記載の水素水生成装置。
【請求項４】
前記多孔容器（４００）は、半径の異なる、同軸の二つの筒状部材から成り、その間に前記水素還元剤及びｐＨ調整剤を収納するように構成されている、中心部分が空洞のドーナツ形状により形成され、ドーナツ形状本体部分にはその側面に浄水が通過するための複数のスリットが設けられる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項５】
前記攪拌手段は、前記第二の容器部分内の鉛直方向の回転軸周りに回転可能なフィン部分と、前記フィン部分をその中心部に有する円形状の底面板とから成り、前記駆動機構は、前記底面板に内装されたリング状の第一の永久磁石と、前記第二の容器部分から隔たって前記永久磁石と対向する第二の永久磁石と、から成る請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項６】
前記攪拌手段による、前記第二の容器部分内の浄水の攪拌は、前記浄水に気泡を生じさせないものである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項７】
前記撹拌手段の回転軸は、前記多孔容器と同軸に配置される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項８】
前記水素還元剤（４１）は、成分として亜硫酸カルシウムと金属マグネシウムを含有する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項９】
前記第二の容器部分（３）に貯留された水素水を冷却する冷却装置（７）を更に有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項１０】
前記冷却装置（７）は、前記第二の容器部分（３）の内側及び外側に突出した複数の放熱フィン（７１ｃ）を有する一対のヒートシンク（７１ａ、７１ｂ）と、前記一対のヒートシンク間で支持され、前記第二の容器部分（３）の水素水を冷却するペルチェ素子（７２）と、前記一対のヒートシンク（７１ａ、７１ｂ）に隣接するファン（７３）と、を有する、請求項９に記載の水素水生成装置。
【請求項１１】
前記第一の容器部分（１）と前記第二の容器部分（３）とは、前記容器部分（１００）の内部で前記第一の容器部分（１）を上にして一体的に構成されている、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項１２】
前記第一の容器部分（１）と前記第二の容器部分（３）とは、別体で離間して構成されている、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の水素水生成装置。
【請求項１３】
被処理水を貯留可能な第一の容器部分と、前記第一の容器部分に貯留された被処理水を処理して浄水を得ることが可能な、イオン交換樹脂を少なくとも含む浄水フィルタと、前記浄水フィルタにより処理された浄水から水素水を生成して貯留する第二の容器部分と、から成る装置で用いられる水素水生成方法であって、
前記第一の容器部分の被処理水が、前記浄水フィルタを通過する際に前記被処理水を処理して浄水を得て、前記第二の容器部分で貯留する第一のステップと、そして
前記第一のステップで得られて前記第二の容器部分に貯留された前記浄水に、水素還元剤及びｐＨ調整剤を浸漬させると共に、前記浄水を攪拌手段で攪拌し、前記浄水から溶存水素濃度の値が所定値以上で、かつｐＨ値が所定値以上にならないように制限された水素水を生成する第二のステップと、
から成る、水素水生成方法。
【請求項１４】
前記溶存水素濃度の所定値は、０．３ｐｐｍである、請求項１３に記載の水素水生成方法。
【請求項１５】
前記ｐＨ値は９．０以下である、請求項１３または請求項１４に記載の水素水生成方法。
【請求項１６】
前記第二のステップで用いられる前記水素還元剤及びｐＨ調整剤は、前記第二の容器部分中に設けられた多孔容器に収納される、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【請求項１７】
前記多孔容器は、半径の異なる、同軸の二つの筒状部材から成り、その間に前記水素還元剤及びｐＨ調整剤を収納するように構成されている、中心部分が空洞のドーナツ形状により形成され、ドーナツ形状本体部分にはその側面に浄水が通過するための複数のスリットが設けられる、請求項１６に記載の水素水生成方法。
【請求項１８】
前記攪拌手段は、前記第二の容器部分内の鉛直方向の回転軸周りに回転可能なフィン部分と、リング状の第一の永久磁石が内装された底面板とから成り、前記フィン部分は、前記第二の容器部分から隔たって前記永久磁石と対向する第二の永久磁石を用いて軸周りに回転駆動される、請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【請求項１９】
前記攪拌手段の回転による、前記第二の容器部分内の浄水の攪拌は、前記浄水に気泡を生じさせないものである、請求項１３から請求項１８のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【請求項２０】
前記撹拌手段の回転軸は、前記多孔容器と同軸に配置される、請求項１８に記載の水素水生成方法。
【請求項２１】
前記水素還元剤は、成分として亜硫酸カルシウムと金属マグネシウムを含有する、請求項１３から請求項２０のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【請求項２２】
前記第二のステップで得られた水素水を冷却する第三のステップを更に有する、請求項１３から請求項２１のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【請求項２３】
前記第一のステップおよび前記第二のステップの経過回数を計測するとともに、前記経過回数が所定の値に達したことを報知する第四のステップを更に有する、請求項１３から請求項２２のいずれか一項に記載の水素水生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構成で短時間のうちに、水道水などの被処理水から溶存水素濃度が所定値以上、望ましくは０．３ｐｐｍ以上、とされると共に、また併せて、そのｐＨ値の大幅な上昇が抑制される、望ましくは９．００以下に制限される、いわゆる水素水を生成し、それにより食味が良く、安全で、体にも良い水を提供することが可能な装置およびそのための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有害物質や微生物が混入していて飲用に適さない被処理水を簡便な方法で浄水処理して、飲料水として提供するための水処理フィルタが提案されてきている。これらのフィルタには、例えば中空糸膜フィルタや、活性炭を用いたものがあり、被処理水に混入している、有害物質や細菌などの微生物を濾過するものである。また、日本の水道システムのように被処理水を大規模に上水処理して飲用に適した浄水を得たうえで、この浄水を更に処理して、残存水素濃度の値を改善して人体に影響の少ない水素水を生成する目的で、浄水中に水素還元剤を一定時間浸漬することが行われている。即ち、フィルタなどによる浄水処理と、水素還元剤による処理とが相俟って、飲用に相応しく、また更に人体への影響を低減した飲料水の生成が行われる。
【０００３】
日本の水道システムの場合は、地下水を主に使用するヨーロッパ各国とは異なり、湖や河川の水を水源として利用してきている。そしてこのような湖や河川の水には、病原性微生物など、飲料水の含有物としては相応しくないものが多く存在しているため、浄水場でこれらの微生物などの有害な物質を取り除くと共に、最後には塩素によって消毒することが水道法施行規則第１７条に定められている。このような塩素による消毒で得られる水道水は、病原性微生物などの有害物質は除去されているものの、水中には残留塩素として、遊離残留塩素と結合残留塩素の二種類の塩素が残留している。遊離残留塩素には、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウムがあり、また結合残留塩素には、モノクロラミン、ジクロラミン、トリクロラミンがある。
【０００４】
そしてこのように水中に残留している塩素は、健康な状態の人体にとってはほとんど問題にならないものの、喘息を誘発させるなどの影響を及ぼす場合がある。
【０００５】
水道水からこのような残留塩素の影響を除いて、より人体に安全な水を生成するため、水中の溶存水素濃度の値を目安に水道水に水素を混入していわゆる水素水を生成し、人体に対する塩素の影響が低減された飲料水を提供することが行われている。一般には、日本水素水振興協会の自主認定基準にもあるように、その溶存水素濃度の値は０．３ｐｐｍ以上であることが望ましいとされる。
【０００６】
このような溶存水素濃度の値を所定値以上にした水素水の生成方法として、貯留した水道水の中に金属マグネシウムなどを詰めた錠剤を、水素還元剤として一定時間浸漬し、溶存水素濃度を上昇させることが考えられる。そしてそのような目的で、水素還元剤をスティック状の容器に収納して、被処理水中に浸漬して水素水を生成することも従来から広く行われている。
【０００７】
しかしながら、このような錠剤の浸漬による方法は、溶存水素濃度の上昇のために要する時間が極めて長く、目標とする０．３ｐｐｍ以上にまでなるには２４時間以上が必要という問題がある。このように浸漬に長時間を要するときには、その結果として浸漬の間、水道水を保管しておく場所が必要であり、またその間の管理の手間もかかるという問題点がある。表１は、このような水道水に水素還元剤をボール形状にして浸漬させたときの、浸漬の時間と溶存水素濃度との関連を示した一例である。
【表１】
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この表に示すように、水素還元剤を浸漬させることで溶存水素濃度は着実に上昇するものの、人体にとって望ましいとされる０．３ｐｐｍ以上になるには、１２時間以上、実際には２４時間近くの時間が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００６−５０７９２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５５３６０号公報
【特許文献３】中国実用新案２０２２４６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような問題点を解決し、従来の装置に比較して簡便なやり方で水道水を処理する装置として、特許文献１に開示されている装置がある。この装置は、磁気攪拌器を用いて水道水を撹拌するものであり、これにより、水を磁化させて浄化するというものである。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示す装置は、貯留されている水道水を単に磁化するものであって、それにより水道水を浄化するのであり、溶存水素濃度を効率的に上昇させることはできない。
【００１１】
また、水道水に浸漬されることで水道水を浄化し、溶存水素濃度を上昇させることができる溶剤として、特許文献２に示すものがあるが、上記のとおり、このような溶剤を単に浸漬させるだけでは水道水の処理に長い時間がかかり過ぎるという問題点がある。
【００１２】
更に、別の態様の攪拌部材を用いるものとして、特許文献３に示すよう攪拌フィンを使用しているものもある。しかしながら、このような装置では、溶存水素濃度を上昇させることはできるが、生成された水素水のｐＨが大きく上昇してしまうという問題点がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記のような問題点に鑑み、簡単な構成で、短時間のうちに、水道水から溶存水素濃度が所定の値以上の水素水を得ることができる装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の水素水生成装置は、被処理水を貯留する第一の容器部分と、第一の容器部分に貯留された被処理水を浄水処理する少なくともイオン交換樹脂を含む浄水フィルタと、浄水フィルタにより浄水処理された浄水を貯留する第二の容器部分と、第二の容器部分の内部に設けられ、第二の容器部分に貯留された浄水に、水素還元剤及びｐＨ調整剤を浸漬させる多孔容器と、第二の容器部分の内部に設けられ、第二の容器部分の内部の浄水を攪拌する攪拌手段と、そして第二の容器部分とは隔たって設けられ、攪拌手段を駆動する駆動機構と、から成り、第二の容器部分中で、溶存水素濃度の値が所定値以上で、かつｐＨ値が所定値以上にならないように制限された水素水を生成する、水素水生成装置として構成される。そして攪拌手段は、第二の容器部分内の鉛直方向の回転軸周りに回転可能なフィン部分と、フィン部分をその中心部に有する円形状の底面板とから成るように構成される。
【００１５】
また上記目的を達成するため、本発明の水素水生成方法は、被処理水を貯留可能な第一の容器部分と、第一の容器部分に貯留された被処理水を処理して浄水を得ることが可能な、イオン交換樹脂を少なくとも含む浄水フィルタと、浄水フィルタにより処理された浄水から水素水を生成して貯留する第二の容器部分と、から成る装置で用いられる水素水生成方法であって、第一の容器部分の被処理水が、浄水フィルタを通過する際に被処理水を処理して浄水を得て、第二の容器部分で貯留する第一のステップと、そして第一のステップで得られて第二の容器部分に貯留された浄水に、水素還元剤及びｐＨ調整剤を浸漬させると共に、浄水を攪拌手段で攪拌し、浄水から溶存水素濃度の値が所定値以上で、かつｐＨ値が所定値以上にならないように制限された水素水を生成する第二のステップと、から成る水素水生成方法として構成される。そして、攪拌手段は、第二の容器部分内の鉛直方向の回転軸周りに回転可能なフィン部分と、リング状の第一の永久磁石が内装された底面板とから成るように構成される。
【００１６】
また更に浄水の攪拌は、浄水に気泡を生じさせないものであるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる水素水生成方法や水素水生成装置によれば、従来から知られている方法や装置に比較して、簡易な構成により、短時間に効率よく、所定の溶存水素濃度の水素水を生成して、食味が良く安全で、体にも良い水を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる水素水生成装置の一つの実施例の斜視図である。
【図２】図１の水素水生成装置に設けられている操作パネルの詳細を示す平面図である。
【図３】図１の水素水生成装置の動作状態における断面図である。
【図４】図１の水素水生成装置に用いられるカゴ本体の斜視図である。
【図５】図４に示されたカゴ本体に溶剤などを収納した状態を示すと共に、攪拌手段を回転駆動するための磁石の配置を示す断面図である。
【図６】図５に示された攪拌手段を回転駆動する駆動機構の磁石の配置を更に詳細に説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明にかかる水素水生成装置１０の全体の構成を示す斜視図である。この図において水素水生成装置１０は主に、水道水などの被処理水を貯留したり、水素水を生成したりするための容器を設けている容器部分１００と、この容器部分１００を載置すると共に、容器部分中の各機構の駆動のために必要な電力を供給したり、装置本体の状態を示すパネルを設けたりするように構成される本体部分２００と、から成る。
【００２０】
そして容器部分１００の上部には、被処理水を外部から供給する際に、図示しない軸の周りに搖動して、供給口を開閉するように構成されている容器フタ１０Ａが水密に設けられる。この容器フタ１０Ａを開閉することで、必要に応じて容器部分１００に被処理水の供給が行われ、また供給された被処理水に、外部からさらに異物や不純物が混入することを防ぐことが可能となっている。更に容器フタ１０Ａの上部表面には、容器フタ１０Ａの開閉操作を行う操作者に便宜なように、指を挿入するための凹部１０Ｂが設けられる。また生成された水素水を容器部分１００の外部で収容するときに、容器部分１００を本体部分２００から離脱させて、傾斜させる操作の便宜のために、把持部１０Ｃが設けられる。
【００２１】
本体部２００には、水素水生成装置１０の操作のための操作パネル２００Ａが設けられる。図２はこの操作パネル２００Ａの詳細を示す図である。２１０は水素水生成装置１０の電源ボタンであり、これにより、浄水の攪拌機構を駆動するための電源や、生成された水素水を冷却するための冷却機構の電源が供給される。また、２２０は水素水生成スイッチであり、これをＯＮ状態とすることで、浄水を攪拌するための撹拌機構を動作させることができる。
【００２２】
２３０は、水素水生成の時間経過により点灯するＬＥＤの数を変更させることで、生成完了までの時間の目安を把握できるように構成されている水素水生成時間表示部である。また、２４０は、水素水生成に用いられる、後述する水素還元剤及びｐＨ調整剤を収容したカゴ本体と浄水フィルタの交換時期を示すための表示部であり、所定の水素水生成回数の経過を計測し、交換時期が到来したことを示すように構成されているものである。
【００２３】
図３は、図１の水素水生成装置１０の断面図である。この図に示されるように、容器部分１００は、外部から、水道水などの被処理水を流し込んで貯留するための第一の容器部分１と、被処理水を処理して得られた浄水や、更にその浄水を処理することで得られた水素水を貯留するための第二の容器部分３に大きく分けられる。そして第一の容器部分１と第二の容器部分３との間に、イオン交換樹脂を含む浄水フィルタ２が設けられる構成となっている。この浄水フィルタ２は、イオン交換樹脂のほかに活性炭を用いたフィルタや、中空糸膜フィルタやまたそれら双方を用いても良い。第一の容器部分１と第二の容器部分３の夫々の容量はほぼ等しくすることで、浄水フィルタ２による処理が完了した浄水すべてを水素水として生成することができるようになる。具体的には、第一及び第二の容器部分１、３のそれぞれが２リットルの容量とすることが考えられるが、この容量は、装置の用途や、生成後の水素水の保存の必要性などを考慮して、任意に設定することができる。このような構成により、第一の容器部分１にいったん貯留された被処理水のすべてが浄水フィルタ２により処理され、第二の容器部分３に浄水として貯留される。なお、図３では第一の容器部分１と第二の容器部分３とは容器部分１００中に一体として設けられるように構成され、第一の容器部分１に貯留された被処理水は浄水フィルタ２を介してすぐに第二の容器部分に移動するが、このような構成に限定されるものではなく、それぞれの容器部分を分離して設け、浄水処理と水素水の生成を全く別の容器部分で行うようにしても良い。特に水素水生成装置１０全体の大きさを抑制したい場合などには、別の容器部分とするのが望ましい。ここで、生成された水素水が再度浄水フィルタ２に接触すると、生成された水素水の溶存水素濃度の値が再び減少してしまう場合があることに本願発明の発明者らは気が付いた。従って、第二の容器部分で生成された水素水は、浄水フィルタ２に接触しないようにすると共に、装置外部で水素水を収容する際の容器部分１００の傾斜によっても浄水フィルタ２に接触しないように、第二の容器部分に貯留される水素水と浄水フィルタ２の位置関係や、大きさ、形状が調整される。これらのことからも、装置全体の大きさを抑制するために、第一および第二の容器部分を別体とすることは有効である。
【００２４】
このような浄水フィルタ２による処理により、第二の容器部分３に貯留された浄水では、水道水に含まれていた遊離残留塩素と結合残留塩素の二種類の残留塩素や、これらの残留塩素から化学反応により発生しているクロロホルムなどのトリハロメタンのように人体に有害な物質をかなり除去されている。
【００２５】
更にこのような、浄水フィルタ２による浄水により、水道水に微量に混入している人体に有害な重金属も除去できる。従って、これらの有害物質による異臭なども除去することが可能となる。
【００２６】
ここで第二の容器部分３の底部には、軸周りに回転して第二の容器部分に貯留されている浄水を攪拌するように構成された攪拌手段としての攪拌フィン５１が設けられる。攪拌フィン５１は、一例として、ドーナツ形状の多孔容器であるカゴ本体４００の中心部に同軸に設けられ、このドーナツ形状のカゴ本体４００と併せて攪拌機構４が構成される。そしてそのカゴ本体４００の本体部分の内部には、水素還元剤や、水素水のｐＨ値を調整するためのｐＨ調整剤が収納されており、第二の容器部分３に貯留された浄水に浸漬される。なお、攪拌フィン５１は後述する駆動機構により、一例として磁気により回転駆動される。またこの図３の例では、攪拌フィン５１が回転するように構成されているが、同じ駆動機構の駆動力により、同軸にカゴ本体４００を回転させるように構成しても良い。この場合攪拌フィン５１は設けなくても良い。更に、カゴ本体４００と攪拌フィン５１との位置関係は図３に示されるような、同軸状に配置されるものに限定されず、第二の容器部分３の中で全く別の位置に設けるようにしても良い。この場合には、駆動機構による駆動力をギアやベルトなどにより伝達して攪拌フィン５１を回転駆動するようにしても良い。更に、攪拌手段は、この攪拌フィン５１のような独立した部材として構成されるものに限定されず、さまざまな態様が可能である。例えば、図示しないポンプモータや軸流ファンモータを使って第二の容器部分３内部に水流を作ることなどが考えられる。この場合には、このようなポンプや軸流ファンの一部分を第二の容器部分３の側面に臨ませて、モータ部分は容器から隔てて配置するようにして構成することが可能である。
【００２７】
カゴ本体４００の側面には、カゴ本体４００の内部と第二の容器部分３との間で浄水が自由に流入及び流出することができるように、複数の孔やスリット４１０が設けられるようにすることが可能である。また、この水素還元剤の成分としては、後述するようにマグネシウムなどを主成分とし、またこの水素還元剤の形状は任意であり、錠剤のような形状やボール形状にしても良い。この浸漬される水素還元剤により、攪拌フィン５１が回転しなくても浄水の残存水素濃度の値は上昇する。即ち、第一の容器部分１に貯留された被処理水は、浄水フィルタ２によるＯＲＰ（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ−Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：酸化還元電位）を下げる効果と、第二の容器部分３に設けられたカゴ本体４００内の水素還元剤の効果の双方の効果が相俟って、残存水素濃度が上昇し、飲料水として、より食味が良く、安全で、体にも良いものとすることができる。被処理水が日本の水道システムのようなシステムにより上水処理されたものである場合には、さらに残留塩素などを除いて、人体への影響の可能性を低減した飲料水とすることができる。
【００２８】
図３に示すように、水素水生成装置１０の本体部２００には、攪拌機構４の攪拌フィン５１を軸周りに回転するための駆動機構６が設けられる。本体部２００と容器部分１００とは接続コネクタ９０により接続され、本体部の底板８０上に設けられた電源基板８５により、駆動機構６に電源が供給される。そして駆動機構６はコアレスモータ６０を有しており、電源基板８５から供給される電源により回転軸６１が回転するように構成される。そして、回転軸６１には同軸に、内部が空洞に構成された、薄板状のプレート部材６２が装着され、その空洞部分にはプレート部材６２の外形に沿ってリング状の永久磁石６００が設けられる。そして、この磁石６００は攪拌フィン５１の底面部に設けられた、図５に基づいて後述するリング状の永久磁石５００と対向するように構成される。これにより、対向している永久磁石５００と６００の磁力に基づいて、プレート部材６２の回転に同期して、攪拌フィン５１も回転する。即ち、軸６１と同軸にプレート６２が回転することで、磁石６００と対向している磁石５００も回転し、攪拌フィン５１もプレート６２に同期して回転駆動される。これにより第二の容器部分３の内部の浄水を攪拌するための攪拌機構として動作する。
【００２９】
このように、攪拌フィン５１は、容器部分１００から隔たった本体部分２００の内部に設けられている駆動機構６により駆動されるため、その結果として、液体を貯留している容器部分１００に攪拌機構４を駆動するための電気部品や配線を直接設ける必要が無く、容器部分や周辺の部品の液体による腐食や、絶縁などの面で有利な構成となっている。
【００３０】
図４は、図３に示された、浄水フィルタ２により処理されて得られた浄水が貯留されている第二の容器部分３の底面部に設けられている、攪拌機構４に用いられるカゴ本体４００の詳細を示す斜視図である。そしてカゴ本体４００は、図４に示すように、同軸上に設けられた半径の異なる、二つの筒状部材から成り、その間に水素還元剤４１や、水素水のｐＨ値を調整するための錠剤などを収納することができるように構成されている。カゴ本体４００の底面部は、一定の厚さを有する、中が空洞のプレート部分５２として構成され、その中にカゴ本体４００と略同軸に攪拌フィン５１が収納される。攪拌フィン５１の、厚さ一定の底面は、やはり中が空洞の円板状に構成され、図５に示すように円板の円周に沿ってリング状の永久磁石５００が収納される。永久磁石５００は駆動機構６の磁石６００と対向するように構成され、これにより永久磁石６００を収納しているプレート６２の回転に同期して、攪拌フィン５１も回転する。なお、攪拌フィン５１を設けず回転カゴ４００自体を回転駆動させる、またはカゴ本体４００と、攪拌フィン５１とを同軸に配置せず、別の場所に配置する、等により図３と異なる構成とすることが可能なことは前述の通りである。
【００３１】
なお、図３に示すように、第二の容器部分３の一方の側面には、生成された水素水を冷却するための冷却機構７が設けられる。容器部分３内の浄水を攪拌処理して水素水を得た場合、その攪拌操作により水素水の温度が上昇している場合があり、すぐに飲用として用いるには相応しくないこともある。また、生成された水素水の温度が高いと、水素還元剤により生じている水素分子が減少し易いという問題もある。従って、そのような問題の対策として冷却機構７を設けることが可能である。
【００３２】
冷却機構７に使用される冷却素子としてはさまざまなものが考えられるが、図３に示す例では、ペルチェ素子７２が用いられる。このペルチェ素子７２は、第二の容器部分３の内側及び外側にそれぞれ設けられた一対の吸熱側ヒートシンク７１ａ及び放熱側ヒートシンク７１ｂの間に挟まれて支持される。また放熱側ヒートシンク７１ｂの更に外側には、冷却用ファン７３が設けられる。これにより第二の容器部分３で生成された水素水の熱は水素水生成装置１０の外部に移動され、水素水が冷却される。なお、吸熱や放熱を更に効率的に行うため、ヒートシンク表面の表面積を大きくする目的で複数のフィン７１ｃを配列するようにしても良い。
【００３３】
図５は、攪拌機構４のカゴ本体４００と攪拌フィン５１が、第二の容器部分３の底部に装着された状態を示す、拡大正面図である。カゴ本体４００には必要に応じて上面にフタ４００Ａを設けるようにしても良い。そして本体部分２００内に設けられた駆動機構６のコアレスモータ６０の回転軸６１と、攪拌フィン５１の回転軸とは同軸に回転するように構成され、また攪拌フィン５１の底面部に配置されたリング状永久磁石５００と、駆動機構６のプレート部材６２に配置されたリング状永久磁石６００とが対向するように配置される。これにより、軸６１周りに回転するプレート部材６２に同期して、攪拌フィン５１が回転駆動され、この回転で、第二の容器部分３の内部の浄水が攪拌される。カゴ本体４００の内部には、一例として、直径が５ｍｍ程度のボール形状とされた水素還元剤４１が多数充填される。また、生成された水素水のｐＨ値を調整するためのｐＨ調整剤４２を混在させても良い。飲用に適するｐＨ値としては９．００以下であることが望ましい。このｐＨ値調整剤は、水素水を中性にするためのものであれば、さまざまなどのような態様のものでも適用可能である。一例として、攪拌前に食酢や酢酸等の有機酸を加えることも考えられるが、水の容積を考慮して加える必要があるなど、煩雑である。従って、ビタミンＣやクエン酸等の有機酸をボール状やペレット状に成形したものが主に用いられる。
【００３４】
ｐＨ調整剤はさまざまな形状で構成することが可能であり、一例として直径が１０ｍｍのボールとすることができる。水素還元剤４１の成分としては様々なものが考えられるが、例えば、特開２０１１−２５５３６０号公報（特許文献２）に開示されている亜硫酸カルシウムと金属マグネシウムの粉末を用いることが考えられる。この亜硫酸カルシウムにより残留塩素を除去することができる。また、浄水フィルタ２により得られた浄水は、既に酸化還元電位（ＯＲＰ）が低下しているが、水素還元剤により更に低下させるという効果もある。
【００３５】
ここで表２は、このような攪拌機構４により浄水を攪拌した際の溶存水素濃度の変化を示す実験データの一例である。浄水フィルタ２による浄水処理後、３０分の間、カゴ本体４００内に収納された水素還元剤を浄水に浸漬すると共に攪拌処理を行ったものであり、水素還元剤の量を変化させたものである。この表からも明らかなように、攪拌処理を行うことで、溶存水素濃度の上昇が顕著である。
【表２】
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また表３は、ｐＨ調整剤４２の効果により、更にｐＨ値の上昇を制限することが可能であることを示す実験データの一例である。水素還元剤４１と共にビタミンボールを用いて、溶存水素濃度を上昇させ、またｐＨ値の上昇を制限させた水素水を短時間に生成できることが示されている。
【表３】
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【００３６】
図６は、攪拌フィン５１の底部に設けられた磁石５００と、駆動機構６のプレート部材６２に設けられた磁石６００により、攪拌フィン５１が回転駆動される動作を説明するための模式図である。
【００３７】
この図においては、永久磁石５００及び６００はリング状のものを設けているが、９０°間隔や１８０°間隔で四つまたは二つ設けるように構成しても良い。磁石５００のＮ極とＳ極は、一例として図６に示すように、磁石６００と対向して、攪拌フィン５１とプレート部材６２が安定した状態で保持されるように配置される。これにより、攪拌フィン５１は、それが設けられている第二の容器部分３から隔たった、本体部分２００内の駆動機構６により安定して回転駆動される。
【００３８】
なお、攪拌フィン５１による浄水の攪拌は、攪拌中の浄水に気泡が生じないようにすることが望ましい。即ち、気泡が生ずると、水素還元剤の効果によって発生した水素分子が浄水中にとどまることなく、気泡と共に破裂して水中から空気中に放出されるからである。また、既に浄水中に溶存している水素分子の一部も気泡と共に空気中に放出されることが考えられる。従って、攪拌フィン５１による攪拌の際には、極力気泡が生じないように装置を設計することが望ましい。一般的には、攪拌フィン５１の回転数が大きくなると、気泡が生じやすいことが確かめられている。また、攪拌フィン５１が回転すると、図３中には破線Ｘで示したように、攪拌フィン５１付近を中心としてくぼみが生じる。これは、攪拌フィン５１の付近の浄水には、攪拌フィン５１と共に回転する強制渦とその外側の自由渦とが生じることになり、攪拌フィン５１の回転軸部分と外側部分とで圧力差が生ずるためである。そして、このくぼみの中心部分が、カゴ本体４００の上部など第二の容器部分３内の部品に接触すると、気泡が生じ易くなることも確かめられている。これらのことから、攪拌フィンの回転は、その回転により気泡を生じることなく、また、このような接触が生じないようにすることも望まれる。具体的な回転数としては、第二の容器部分３中の浄水の容積や、攪拌フィン５１のフィン部分の大きさによっても変化するが、２リットルの容積で、フィン部分の大きさが直径約２０ｍｍ程度の場合は、２０００ｒｐｍで溶存水素濃度０．３ｐｐｍ、２４５０ｒｐｍ以上では気泡が発生して、溶存水素濃度が０．３ｐｐｍ以下に留まることが実験結果により確かめられている。浄水の容積等を考慮することでおよそ１８００ｒｐｍから２８００ｒｐｍまでの回転数のもとで、溶存水素濃度を０．３ｐｐｍ以上に維持することが可能である。
【００３９】
本発明の構成が具体的に説明されたが、これは、ただ本発明を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者なら本発明の本質的な特性から外れない範囲内でさまざまな変形が可能である。
【００４０】
従って、本明細書に開示された実施例は、本発明を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の思想と範囲が限定されるものではない。本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲により解釈すべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１：第一の容器部分、２：浄水フィルタ、３：第二の容器部分、４：攪拌機構、６：駆動機構、７：冷却装置、１０：水素水生成装置、４１：水素還元剤、４２：ｐＨ調整剤、５１：攪拌フィン、５２：プレート部分、６０：コアレスモータ、７１ａ・７１ｂ：ヒートシンク、７２：ペルチェ素子、７３：ファン、１００：容器部分、２００：本体部分、２００Ａ：操作パネル、４００：カゴ本体、４１０：スリット、５００・６００：永久磁石
【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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