(57)【要約】【課題】人体に必須なミネラルであるマグネシウムの他に、人体の健康に有益な元素とされている亜鉛や鉄やチタンや白金等も溶存し、還元水素水としての効能の他にこれらの溶存元素による人体への相乗効果を期待できる還元水素水を容易に生成できる還元水素水生成器を提供する。【解決手段】交流電圧を印加される電極３がチタンと鉄と白金とを含む合金で、この電極３に、マグネシウムを８０％以上、亜鉛を８％以上含むマグネシウム合金板１０を保持し、電極３から溶出するチタンと鉄と白金、及びマグネシウム合金板から溶出するマグネシウムと亜鉛を含む還元水素水を生成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元容器に水を入れ、水に浸漬した電極に交流電圧を印加して、その電解作用により還元水素水を生成する還元水素水生成器において、前記電極がチタンと鉄と白金とを含む合金で、この電極に、マグネシウムを８０％以上、亜鉛を８％以上含むマグネシウム合金板を保持し、電極から溶出するチタンと鉄と白金、及びマグネシウム合金板から溶出するマグネシウムと亜鉛を含む還元水素水を生成することを特徴とする還元水素水生成器。
【請求項２】
還元容器の上蓋を中空として、電極に交流電圧を印加する電源回路を上蓋に内蔵するとともに、電極を上蓋に垂設し、この電極にマグネシウム合金板を着脱自在に保持したことを特徴とする請求項１に記載の還元水素水生成器。
【請求項３】
マグネシウム合金板をケースに収納して電極の下端部に着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の還元水素水生成器。
【請求項４】
電極を３枚の格子状電極で構成して、これらを上蓋から平行に垂設し、ケースに収納したマグネシウム合金板をこれら格子状電極の間に設置したことを特徴とする請求項３に記載の還元水素水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常の飲用水を電解還元作用によって活性水素を多く含む還元水素水に変える還元水素水生成器に関する。
【０００２】
本出願人は、この種の還元水素水生成器として特許文献１（特開２００５−１１１３５６号公報）に記載のものを提案している。
この還元水素水生成器は、電極ユニットが設けられたポット型の容器ユニットと、電極ユニットに電解波形（交流電圧）を供給する台状の制御ユニットとが分離可能に構成され、容器ユニットを制御ユニット上にセットすることにより、容器ユニット側の電極と制御ユニット側の電極端子が接触して、電極に電解波形が供給される構造となっている。
【０００３】
この還元水素水生成器によると、電解により水素ガス及び酸素ガスが生成されるほか、電極自体からそれを組成する金属元素が溶出し、その金属元素が溶存した還元水素水となる。
【０００４】
しかし、電極から溶出する金属元素は僅かであって、人体の健康に益するほどの元素を含んだ還元水素水は生成できない。
【特許文献１】特開２００５−１１１３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、人体に必須なミネラルであるマグネシウムの他に、人体の健康に有益な元素とされている亜鉛や鉄やチタンや白金等も溶存し、還元水素水としての効能の他にこれらの溶存元素による人体への相乗効果を期待できる還元水素水を容易に生成できる還元水素水生成器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、還元容器に水を入れ、水に浸漬した電極に交流電圧を印加して、その電解作用により還元水素水を生成する還元水素水生成器であって、電極がチタンと鉄と白金とを含む合金で、この電極に、マグネシウムを８０％以上、亜鉛を８％以上含むマグネシウム合金板を保持し、電極から溶出するチタンと鉄と白金、及びマグネシウム合金板から溶出するマグネシウムと亜鉛を含む還元水素水を生成することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、上記の構成において、還元容器の上蓋を中空として、電極に交流電圧を印加する電源回路を上蓋に内蔵するとともに、電極を上蓋に垂設し、この電極にマグネシウム合金板を着脱自在に保持したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、マグネシウム合金板をケースに収納して電極の下端部に着脱自在に取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、電極を３枚の格子状電極で構成して、これらを上蓋から平行に垂設し、ケースに収納したマグネシウム合金板をこれら格子状電極の間に設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の還元水素水生成器は、チタンと鉄と白金とを含む合金である電極に、マグネシウムを８０％以上、亜鉛を８％以上含むマグネシウム合金板を保持したので、電極に保持したマグネシウム合金板が交流電解による腐食作用を受け、マグネシウム合金板からのマグネシウムと亜鉛の溶出が助長される。電極は、鉄とチタンと白金とを含む合金で、マグネシウム合金板は、マグネシウムを８０％以上、亜鉛を８％以上含んでいるので、電極からは鉄とチタンと白金とが微量ずつ溶出し、マグネシウム合金板からは、これらに比べてはるかに多量のマグネシウムとマグネシウムよりは少ない亜鉛が溶出し、このような元素溶存状態の還元水素水が生成される。
【００１１】
従って、この還元水素水は、人体にとって必須な常量ミネラルとされているマグネシウムを多く含むとともに、微量ミネラルとされている亜鉛、鉄を含んでいるので、還元水素水としての本来の効能の他に、これらミネラル元素による効能、さらには白金及びチタンによる効能も加わった相乗効果が期待できる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、還元容器の上蓋に電源回路を内蔵して、電極を上蓋に垂設し、この電極にマグネシウム合金板を着脱自在に保持したので、上蓋を閉じることにより電極とマグネシウム合金板を水に浸漬できるとともに、上蓋を還元容器から外すことにより、マグネシウム合金板を電極と共に還元容器外へ取り出して、マグネシウム合金板の交換を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、マグネシウム合金板をケースに収納して電極の下端部に着脱自在に取り付けたので、マグネシウム合金板をケースにて保護できるとともに、マグネシウム合金板からの溶出量をケースにて適量に保つことができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、電極を３枚の格子状電極で構成したので、電極表面と水との接触面積が大きくなり、還元効果を向上させることができる。また、ケースに収納したマグネシウム合金板を平行に垂設した格子状電極の間に設置するので、マグネシウム合金板が交流電解作用を受けやすく、マグネシウム合金板をケースに収納して保護してあっても、マグネシウム合金板からのマグネシウム及び亜鉛の溶出を適切に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１及び図２に、本実施例の還元水素水生成器の全体の外観を示す。この還元水素水生成器は、還元容器１に飲用水を入れ、その上面開口を上蓋２で閉じ、上蓋２に垂設された電極３を還元容器１の水に浸漬した状態で使用する。
【００１７】
還元容器１は、ガラス製の容器本体１ａの底部を樹脂製の底保護カバー１ｂで保護し、この底保護カバー１ｂに下端を固定されたＤ字形の把手１ｃを、容器本体１ａの胴部外周面に添えて、把手１ｃの上端を容器本体１ａの上端開口部１ｄに固定したものである。容器本体１ａの上端開口部１ｄは、その下側の胴部よりも径が小さく、それとの間に肩部１ｅが形成されている。
【００１８】
上蓋２は、その外胴部２ａによって容器本体１ａの上端開口部１ｄも覆うことができる中空のキャップ状で、その内部には、図３の断面図に示すように、電極３に高周波の交流電圧を印加する電源回路４が内蔵されている、また、上蓋２の外胴部２ａには、ＡＣ電源をＤＣ２４Ｖに変換するＡＣアダプタのプラグを差し込むジャック５、上蓋２の上面には、押しボタンスイッチである電源スイッチ６が設けられている。ジャック４にＡＣアダプタを接続して電源スイッチ（還元オン・オフスイッチ）６をオンにすると、電源回路にＤＣ２４Ｖが供給され、電極３に交流電圧が印加される。
【００１９】
上蓋２の外胴部２ａには、その開閉のための指掛け部２ｂが突設されているとともに、把手１ｃと嵌合する切欠凹部２ｃが形成されており、この切欠凹部２ｃが把手１ｃと嵌合する向きにして、上蓋２の外胴部２ａを容器本体１ａの上端開口部１ｄに被せるとともに、上蓋２の内胴部２ｄを上端開口部１ｄの内側に嵌合させると、上蓋２が容器本体１ａの肩部１ｅに乗った状態で容器本体１ａの上面開口が密閉される。
【００２０】
電極３は、図３〜図７に示すように３枚の格子状電極、つまり、中間の第１の格子状電極３ａとその両側の第２及び第３の格子状電極３ｂ・３ｃを、上蓋２の底部２ｅから互いに平行にして垂設したもので、これら３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃの中間部には一定の間隔を保持するようにスペーサ７が設けられている。３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃは、チタン（Ｔｉ）を主成分としてそれに少量の鉄（Ｆｅ）を含む合金を白金（Ｐｔ）でメッキしたものである。
【００２１】
中間の第１の格子状電極３ａを接地し、その両側の第２及び第３の格子状電極３ｂ・３ｃとの間に、電源回路４から高周波（３０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚ）の交流電圧を印加することにより、還元容器１内の水が交流電解により還元水素水となる。その還元の際に、３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃからチタンと鉄と白金が溶出する。
【００２２】
３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃによる電極３の下端部には、樹脂製の合金板ホルダ８が取り外し可能に装着され、この合金板ホルダ８に、樹脂製のケース９にそれぞれ収納された一対のマグネシウム合金板１０が着脱自在に保持されている。マグネシウム合金板１０は、後述するように、マグネシウム（Ｍｇ）を主体とした亜鉛（Ｚｎ）等との合金である。
【００２３】
合金板ホルダ８は、図６〜図９に示すように、３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃの下端部外周を全体として方形に囲む箱状で、その周壁の一辺は開閉する締め付け蓋８ａとなっている。合金板ホルダ８には、３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃのそれぞれの下端部と嵌合する３つの鞘状部１１が形成されているとともに、これら鞘状部１１の間に、マグネシウム合金板１０のケース９を抜き差し自在に垂直に保持する一対のケース受け入れ口１２が形成されている。
【００２４】
合金板ホルダ８は、その３つの鞘状部１１を３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃのそれぞれの下端部と嵌合させ、締め付け蓋８ａを閉じてこれら格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃを抱えた締め付け状態とすることにより、これら３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃによる電極３の下端部に装着される。
【００２５】
マグネシウム合金板１０は、図１０及び図１１に示すように矩形の板片となっている。
【００２６】
そのケース９は、本体９ａに対して蓋体９ｂを開閉自在に一体に連接するとともに、その反対側において本体９ａに支持部９ｃを一体に突設したもので、本体９ａと蓋体９ｂとを合わせることでマグネシウム合金板１０を着脱自在に収納できるようになっている。その収納状態で、本体９ａと蓋体９ｂとの間には水の浸入を許容する隙間が形成される。
【００２７】
ケース９は、その支持部９ｃを合金板ホルダ８のケース受け入れ口１２に差し込むことにより、合金板ホルダ８に対し着脱自在に垂直に保持されるので、ケース９にそれぞれ収納された２個のマグネシウム合金板１０の一方は、電極３の第１の格子状電極３ａと第２の格子状電極３ｂとの間に垂直に設置され、他方は、第１の格子状電極３ａと第３の格子状電極３ｃとの間に垂直に設置されることになる。
【００２８】
マグネシウム合金板１０の組成は、マグネシウム（Ｍｇ）が８０％以上、亜鉛（Ｚｎ）が８％以上で、残りはマンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）を微量ずつ含んでいる。次の表１はＮｏ．１とＮｏ．２の２例についての組成表を示し、重量％で示している。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
マグネシウム合金板１０はこのような組成であって、電極３の第１の格子状電極３ａと第２の格子状電極３ｂとの間、及び第１の格子状電極３ａと第３の格子状電極３ｃとの間に設置されて、ケース９の隙間から浸入してくる水に浸漬されるので、第１の格子状電極３ａと第２の格子状電極３ｂとの間に生ずる一定の交流電解、及び第１の格子状電極３ａと第３の格子状電極３ｃとの間に生ずる一定の交流電解に曝されることになる。
【００３１】
マグネシウム合金板１０の組成は、上記のようにマグネシウムが８０％以上、亜鉛が８％以上であることから、格子状電極間での一定の交流電解による腐食作用に曝されることにより、これらの元素が単位時間当たり定量ずつ溶出する。従って、生成される還元水には、マグネシウム合金板１０から溶出したマグネシウムと亜鉛と、及び３枚の格子状電極３ａ・３ｂ・３ｃから溶出したチタンと鉄と白金が含まれ、それぞれの溶出量は合金組成時の比率に応じて違うことになる。
【００３２】
＜実験例＞
上述した実施例の還元水素水生成器を用い、柏崎市の水道水を交流電解時間を６０分として還元したところ、水道水の原水に対して次の表２に示す結果が得られた。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
水道水の原水（試料１）に比較して還元水素水（試料２）は、マグネシウム（Ｍｇ）が２０３９．２９μｇ／ｌ（１７０．３％）の増加、亜鉛（Ｚｎ）が１．１６４μｇ／ｌ（５５６．９％）の増加、チタン（Ｔｉ）が２．１５９μｇ／ｌ（４７９８％）の増加、鉄（Ｆｅ）が１．６７５μｇ／ｌ（８４．６％）の増加、白金（Ｐｔ）が０．５１４μｇ／ｌ（∞％）の増加であった。
【００３５】
［ヒト臨床試験］
上記のようにして生成される還元水素水は、特に、糖尿病との関連で重要視されているミネラル元素であるマグネシウムと亜鉛の増加量が高く、これらの元素は、細胞内での酵素生成等によって糖代謝を促進することから、本実施例の還元水素水生成器で生成した還元水素水を試験食品として、血糖値の観点につきヒト臨床試験を行った。
【００３６】
試験食品摂取開始前のＦＲＧ（空腹時血糖）が１１０ｍｇ／ｄｌ以上１４０ｍｇ／ｄｌ未満、かつ、血糖降下剤等の血糖に影響を及ぼす医薬品等を投与されていない成人男女４人を対象に、１日１．５Ｌの試験食品を８週間反復経口摂取させた、単施設オープン試験を行った。
なお、本試験の説明に用いている略語の一覧を次の表３に示す。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
＜血液生化学的検査＞
４人の被験者について次の表４に示す検査項目について血液生化学的検査を行い、平均値と標準偏差を調べた。
【００３９】
【表４】
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【００４０】
＜尿定量検査＞
また、次の表５に示す検査項目について尿定量検査を行い、平均値と標準偏差を調べた。
【００４１】
【表５】
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【００４２】
＜血液生化学的評価指標＞
上記表４の血液生化学的検査から試験食品の血液生化学的評価を行った。その指標について、次の表６に示すようにウイルコクスン符号付順位検定を行った。
その結果、ＦＢＧ（空腹時血糖）について、摂取後４週目と８週目に有意な低下傾向が認められた（Ｐ値は両方とも０．０６８）。
フルクトサミンについて、摂取後８週目に有意な低下傾向が認められた（Ｐ＝０．０６８）。
ＨｂＡ１ｃについて、摂取期間中に有意な変動を認められなかった。
【００４３】
【表６】
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【００４４】
図１２、図１３、図１４に、これら３項目それぞれの８週間の変化を、４人の被験者（Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｓ−４）のそれぞれについて、その平均値と共にグラフにして示す。
試験食品摂取期間中、ＦＢＧ、フルクトサミン、ＨｂＡ１ｃのそれぞれの平均値の変化を見ると、ＦＢＧの低下傾向は一番大きく、フルクトサミンの低下傾向もあるが、ＨｂＡ１ｃの低下傾向はない。
【００４５】
＜尿定量検査の評価指標＞
また、試験食品摂取期間における尿定量検査の評価指標について、次の表７に示すようにウイルコクスン符号付順位検定を行った。
その結果、８−ＯＨｄＧについて、摂取後８週目に有意な減少傾向が認められた（Ｐ＝０．０６８）。
８−ＯＨｄＧ生成速度について、摂取後８週目に有意な減少傾向が認められた（Ｐ＝０．０６８）。
【００４６】
図１５、図１６、図１７に、尿中８−ＯＨｄＧ、８−ＯＨｄＧ／ＣＲＥ、８−ＯＨｄＧ生成速度のそれぞれの８週間の変化を、４人の被験者（Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｓ−４）のそれぞれについて、その平均値と共にグラフにして示す。
試験食品摂取期間中、尿中８−ＯＨｄＧ、８−ＯＨｄＧ／ＣＲＥ、８−ＯＨｄＧ生成速度の平均値の変化を見ると、いずれも減少傾向を示した。
【００４７】
【表７】
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【００４８】
＜安全性の評価＞
表４に示した項目についての血液生化学的検査のほかに、さらに、ＳＢＰ、ＤＢＰ、脈拍、体重、ＢＭＩについての理学的検査、ＷＢＣ、ＲＢＣ、Ｈｂ、Ｈｃｔ、ＰＬＴについての血液学的検査も行い、各検査のそれぞれの項目の臨床検査値につき、摂取前後における安全性を評価したが、有意な変動が認められなかった。また、摂取前に対して摂取後４週目及び８週目の臨床検査値異常発現率も調べたが、有意な変動が認められなかった。
【００４９】
＜検査の結論＞
血糖値が高めの被験者における試験食品の摂取は、血中ＨｂＡ１ｃの有意な変動を示さなかったが、空腹血糖値（ＦＢＧ）及びフルクトサミン値の有意な低下傾向が認められた。また、尿中８−ＯＨｄＧと８−ＯＨｄＧ生成速度も有意な減少傾向を示した。
これは、当該試験食品が、人体にとって必須な常量ミネラルとされているマグネシウムを多く含むとともに、微量ミネラルとされている亜鉛、鉄を含んでいるので、還元水素水としての本来の効能の他に、これらミネラル元素による効能、さらには白金及びチタンによる効能も加わった相乗効果によるものと推測される。
各臨床検査値及び臨床検査値異常の発現率については、摂取前後における有意な変動がなかった。また、試験食品の摂取に起因する有害事象も報告されなかったことから、当該試験食品の安全性が示唆された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例の還元水素水生成器の外観斜視図である。
【図２】上蓋を持ち上げて開ける状態を示す斜視図である。
【図３】全体の断面図である。
【図４】上蓋を含む電極ユニットの斜視図である。
【図５】その電極にケース入りのマグネシウム合金板を装着した状態の斜視図である。
【図６】同上におけるマグネシウム合金板取り外し時の斜視図である。
【図７】同じく取り外した状態の斜視図である。
【図８】マグネシウム合金板の装着状態の断面図である。
【図９】ケース入りのマグネシウム合金板とそのホルダの分解図で、ホルダは断面にして示す。
【図１０】マグネシウム合金板とそのケースの斜視図である。
【図１１】マグネシウム合金板をケースから取り出す状態の斜視図である。
【図１２】血液生化学的検査したＦＢＧ（空腹時血糖）についての８週間の変化を、４人の被験者（Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｓ−４）のそれぞれについて、その平均値と共に示すグラフである。
【図１３】同じくフルクトサミン値についてのグラフである。
【図１４】同じくＨｂＡ１ｃについてのグラフである。
【図１５】尿定量検査した８−ＯＨｄＧについての８週間の変化を、４人の被験者（Ｓ−１、Ｓ−２、Ｓ−３、Ｓ−４）のそれぞれについて、その平均値と共に示すグラフである。
【図１６】同じく８−ＯＨｄＧ／ＣＲＥについてのグラフである。
【図１７】同じく８−ＯＨｄＧ生成速度についてのグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１  還元容器
１ａ  容器本体
１ｂ  底保護カバー
１ｃ  把手
１ｄ  上端開口部
１ｅ  肩部
２  上蓋
２ａ  外胴部
２ｂ  指掛け部
２ｃ  切欠凹部
２ｄ  内胴部
２ｅ  底部
３  電極
３ａ・３ｂ・３ｃ  第１、第２、第３の格子状電極
４  電源回路
５  ジャック
６  電源スイッチ
７  スペーサ
８  合金板ホルダ
９  ケース
９ａ  本体
９ｂ  蓋体
９ｃ  支持部
１０  マグネシウム合金板
１１  鞘状部
１２  ケース受け入れ口
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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