JP2004358437A

JP2004358437A - 水素還元水処理装置

Info

Publication number: JP2004358437A
Application number: JP2003163217A
Authority: JP
Inventors: Naoto Ueno; 直人上野; Yuji Nakatsuka; 祐次中塚
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】水素還元水の水素濃度を高め、その抗酸化能を増加させることにより、老化防止、美肌効果をより高め、さらにこのような水素還元水を家庭用向けに、簡単な構造で、短時間に大量に得ることを可能とする。
【解決手段】浴槽１から取り出して、ポンプ３で循環させる水を気液混合タンク４内に導入するとともに、気液混合タンク４内に水素ガスタンク及び窒素ガスタンクから水素ガス及び窒素ガスを導入し、水中に窒素を溶解させることにより、水素の抗酸化能を妨げる溶存酸素の濃度を下げて活性酸素作用を減じて水素濃度を高めることで、抗酸化効果の大きな水素還元水を生成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽等の水槽の水を循環させて水素ガスを溶解させて水素還元水に処理を行い、ＳＯＤ（活性酸素除去酵素）活性（抗酸化能）を高めるための水素還元水処理装置に関し、用途は浴槽の水、飲料水、工業用水等の水素還元水処理に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浴槽等の水中に、空気の微細気泡を効果的に発生させるための気液混合装置は知られている（特許文献１参照。）。又、水槽の水を処理する手段として、水槽から導入された被処理水を電気化学反応によって滅菌処理する電解槽を備え、この電解槽で滅菌処理後に水槽に還流させる水処理経路を備えた水処理装置は知られている（特許文献２参照。）。さらに、水の電気分解によって、原子状の水素（活性水素）を得る技術は知られている。
【０００３】
従来の空気の微細気泡を発生させるための気液混合装置は、水中の浮遊物を微細気泡により浮上させる作用を行ったり、入浴者に入浴感及びリラクゼーション作用を高めるためには効果的であるが、あくまでも空気の微細気泡を浴槽内に混入させることによる効果にとどまる。
【０００４】
そこで、発明者らは、水素還元水は雑菌繁殖防止効果があり、浴槽等のぬめり防止に効果的であり、又、ＳＯＤ（活性酸素除去酵素）活性は、人の健康増進に寄与すると言う点に着目した。特に、活性水素を含む水は、還元性を示すとともに、ＳＯＤ様活性を有するものであり、過酸化脂質等（人が紫外線を浴びることで生成される。）の皮膚の老化促進物質を無害化するものであり、又飲用しても万病に効く、という点に着目した。
【０００５】
そして、本発明者らは、特許文献１、２記載の従来例の発明のように、単に水に空気の微細気泡を混入する水処理、或いは単に水の電気分解で滅菌する水処理ではなく、水素還元水や活性水素を含む水の処理及びその利用について鋭意研究した。
【０００６】
この結果、本発明者らは、還元性を示す水素還元処理水や、さらにＳＯＤ様活性を付与するために有効な、活性水素を含む水を、家庭用向けに、簡単な構造の装置で、短時間に大量に得ることのできる水素還元水処理装置を実現し、先行発明としてすでに提案している（特願２００２−２２７０９５参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１７０６１８号公報参照
【特許文献２】
特開２００１−１７０６４０号公報参照
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが提案した上記先行発明に係る水素還元水処理装置は、水素還元水を家庭用向けに、簡単な構造の装置で、短時間に大量に得ることのできるきわめて有用な装置であり、これを利用することで、水素還元水の抗酸化能（抗酸化作用）により活性酸素を消去し、皮膚の老化を抑える等の効果を有するものである。
【０００９】
しかしながら、水素還元水は確かに抗酸化能を持つものの、水中に酸素が溶け込んでいる（このような酸素を「溶存酸素」という。）と、水素還元水の抗酸化能をより十分発揮できない。酸素は、活性酸素の元物質であり、水素の抗酸化能を妨げるものであるために、水中の酸素濃度は出来る限り低めて活性酸素作用をできるだけ低下させ、水中の水素濃度を高めることが望ましく、かつこの処理をより短時間にて行うことが、その利用上（例えば、後述する浴槽の水の処理への適用。）好ましい。
【００１０】
本発明は、水素の抗酸化能を妨げる溶存酸素の濃度（酸素濃度）を短時間にて低めて、活性酸素作用をできるだけ低下させて、一方、水素濃度を高めることで、水素ガスによる抗酸化効果を増大させ、老化防止、美肌作用などを強化する水素還元水処理装置を実現することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、水槽から取り出した水に、水素を溶解させて溶解水素とし、これを微細な気泡状水素にして水槽に戻すことで水素還元水に処理する水素還元水処理装置であって、前記水槽の水には抗酸化力のある物質が添加されていることを特徴とする水素還元水処理装置を提供する。
【００１２】
前記水槽の水に水素を供給する水素供給手段と、水に水素を溶解させる気液混合タンクを有し、前記気液混合タンクの溶存酸素を除去するために窒素を供給する窒素供給手段を備えた構成としてもよい。
【００１３】
前記水素供給手段が水素ボンベ、かつ前記窒素供給手段が窒素ボンベであり、前記気液混合タンクに前記水素ボンベと前記窒素ボンベから水素と窒素を同時に供給する構成としてもよい。
【００１４】
前記水素供給手段と前記窒素供給手段は、水を電気分解して水素と窒素を発生させる電解槽の陰極である構成としてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る水素還元水処理装置の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【００１６】
この発明は、水槽の水を循環させて水素還元水に処理する水素還元水処理装置であるが、その特徴とする点は、処理すべき水であって抗酸化力の有る物質（例えば、ビタミンＣ等）が添加された水に、水素ガスと同時に窒素ガスを加圧して導入（加圧バブリング）することにより、気液混合タンク内で撹拌混合時に、窒素ガスで水中に溶け込んでいる溶存酸素を、ガス分圧の違いで溶存窒素に置き換え（いわゆるガス置換脱気を行う。）、水中の酸素濃度を低め、水素濃度を高めるようにした構成である。
【００１７】
この構成により、水素の抗酸化能を妨げる水中の酸素濃度を短時間にて低めて、活性酸素作用をできるだけ低下させて、一方、水素濃度を高めることで、水素ガスによる抗酸化作用をより増大させるものである。以下、水槽の水として浴槽の水を処理する実施例でもって本発明を説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明に係る水素還元水処理装置の実施例１を示す図である。この実施例１は、浴槽１の水が循環され、その循環途中で水素還元水処理装置２によって水素還元水に処理されるものである。
【００１９】
図１（ａ）は、実施例１の全体構成を示す図であり、この水素還元水処理装置２は、処理する水を循環させるポンプ３、気液混合タンク４及び浴槽１に取り付けられた圧力開放部５とを備えている。この処理すべき水には、例えば、ビタミンＣ等の抗酸化力の有る物質が入浴剤等として添加されている。
【００２０】
ポンプ３は、浴槽１内の水を、取出栓６、吸込管７、供給管８、気液混合タンク４、排出管９、圧力開放部５を通して送流し、浴槽１へ戻すように循環する働きをするものである。
【００２１】
気液混合タンク４は、浴槽１から取り出した水に水素ガスを溶解するためのタンクであり、ガス管１１及び開閉弁１２を介して、高圧水素ボンベ１０に接続されているとともに、ガス管１１’及び開閉弁１２’を介して、高圧窒素ボンベ１０’に接続されている。
【００２２】
この２つの開閉弁１２、１２’が同時に開いて、気液混合タンク４内の浴槽１から取り出した水に、高圧水素ボンベ１０からの水素ガスと高圧窒素ボンベ１０’からの窒素ガスが、同時に導入され溶解される（実際は微細な水素ガスの気泡及び窒素ガスの気泡が混入される）。
【００２３】
水中に窒素ガスが溶解されると、水中に溶け込んでいる溶存酸素を、ガス分圧の違いで追い出して溶存窒素に置き換えて、いわゆるガス置換脱気を行う。これにより、水中の酸素濃度を低めて、活性酸素作用を減じ、水素濃度を高め、抗酸化能を増大する。気液混合タンク４内で水素ガス及び窒素ガスが溶解された水（窒素水素水）は排出管９で浴槽１に取り付けられた圧力開放部５に送られる。
【００２４】
圧力開放部５は、図１（ｂ）に示すように、筒体１３を有し、この筒体１３内にその基端側からノズル１４（細管又はオリフィス等）が突出するように設けられている。このノズル１４に、気液混合タンク４からの排出管９が管継手１４’によって接続される。
【００２５】
そして、筒体１３内においてノズル１４の先端に対向するようにセラミック等の材料で形成された多孔体１５が装入されている。上記窒素で置換された酸素ガスは、水中に大きな気泡となって存在するが、ノズル１４より浴槽の水中に放出され、さらに大気に排出される。
【００２６】
以上の構成から成る実施例１の作用について説明する。浴槽１の水は、取出栓６から吸込管７を通り、ポンプ３により気液混合タンク４に送られる。高圧水素ボンベ１０からの水素ガスと高圧窒素ボンベ１０’からの窒素ガスを、開閉弁１２、１２’を同時に開いて、気液混合タンク４内に同時に導入し、気液混合タンク４内の水に溶解させる。
【００２７】
気液混合タンク４内に同時に導入した水素ガスと窒素ガスは、気液混合タンク４内の水に溶解し、水素の抗酸化能を妨げる水中の酸素濃度を低めて、気液混合タンク４内の水を、溶解水素及び溶解窒素を含む水（窒素水素水）に処理する。
【００２８】
即ち、窒素ガスが水に溶解すると、水中に溶け込んでいる溶存酸素（２５℃、１気圧で飽和濃度が８．８ｐｐｍ）が、ガス分圧の違いから追い出され溶存窒素で置き換えられる（ガス置換脱気される。）。このように窒素で置換された溶存酸素は、水中で大きな気泡となり、ノズル１４から浴槽１の水中の放出され、さらに大気に排出される。溶存酸素が窒素で置換されると、水素の溶解度が上がり、水素濃度の高い溶解水素を含む水が生成される。
【００２９】
このようにして、気液混合タンク４内に窒素を導入し水中に溶解させることで水中の溶存酸素を減じ、水素ガスが高濃度で溶解されることなる。この結果、水素の抗酸化能を妨げる水中の酸素濃度を低めることで活性酸素作用を低下させ、水素還元水による抗酸化作用を高めることとなる。
【００３０】
上記の通り、気液混合タンク４内の水に、高圧水素ボンベ１０からの水素ガスと高圧窒素ボンベ１０’からの窒素ガスを同時に導入しても、水素ガスよりも窒素ガスの方が比重が大きいので、気液混合タンク４内の下部に窒素ガスが、上部に水素ガスが位置するように、自ずから窒素ガス、水素ガスの順に導入される。
【００３１】
従って、気液混合タンク４内の水に、高圧水素ボンベ１０からの水素ガスと高圧窒素ボンベ１０’からの窒素ガスを導入する場合に、先に開閉弁１２’を開いてまず窒素ガスを導入してから、次に開閉弁１２を開いて水素ガスを導入する等の操作をしなくてもよいし、又このように順に開閉弁を開いて次々と導入する場合に較べて、水素ガス及び窒素ガスを気液混合タンク４内に導入し水に溶解させる処理時間が短縮できる。
【００３２】
このようにして、浴槽１から取り出した水に窒素ガスとともに水素ガスが溶解された水（窒素水素水）は、気液混合タンク４から、排出管９を通して圧力開放部５のノズル１４から筒体１３内に噴出し、さらに多孔体１５を通して、溶解された水素ガスについては、水素ガスの微細な気泡１６（気泡状水素）が形成され、この水素ガスの微細な気泡１６を伴いながら浴槽１内に噴出されて水素還元水として浴槽内に戻される
【００３３】
即ち、気液混合タンク４において溶解水素を含む水は高圧状態であるが、この圧力開放部５で開放され、多孔体１５から水素ガスの微細な気泡１６を伴って浴槽１内に噴出して水素還元水として浴槽内に戻される。
【００３４】
このようにして得られた微細な水素の気泡を含む水素還元水は、水と水素ガスの接触面積が大きくなっているので、浴槽１内の雑菌の繁殖を防止し、しかも浴槽１内のぬめりの発生を防止する。本発明では、上述のとおり水素ガスと同時に窒素ガスを気液混合タンク４内に導入し、水素の抗酸化能を妨げる溶存酸素を除去して減じ、水素ガスが高濃度で溶解されているので、水素還元水の抗酸化作用が十分高められる。
【００３５】
なお、気液混合タンク４内の水に、同時に導入される水素ガスと窒素ガスの夫々の量については後述するが、両ガスを同量導入した場合について十分な抗酸化能を有することが確認されており、又、水素ガスに対する窒素ガスの水中へ溶解する割合を多少変えても、溶存酸素の減少に対してそれほど影響しないことも確認されている。
【００３６】
（実験例）
図２（ａ）は、実施例１について各種活性処理を施した水素水のＳＯＤ活性（阻害率：人体に有害なスーパーオキサイドラジカルを消去する率であり、換言すれば、このラジカルの活性を阻害する率である。）とｐＨ値を測定し、水道水等と比較実験をした実験例１の結果を示すものである。
【００３７】
この実験例１のサンプルは、通常の水道水、水素水、窒素水素水、ビタミンＣ（グラフ中ではＶｔ．Ｃと記載されているが、本明細書ではビタミンＣと標記する。）が０．０３％含まれる水素水、実施例１の水素還元水処理装置２により生成したビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水の夫々についてＳＯＤ活性（阻害率）とｐＨ値を測定した。なお、ビタミンＣが０．０３％含まれるとは、溶液１００ｍｌ中の溶質のグラム数（重量％濃度）であり、このの濃度は入浴剤処方の目安となる。なお、図２（ａ）中、●はｐＨ値の測定値を表し、その値は右側の目盛りで示している。また、棒グラフはＳＯＤ活性（阻害率）の測定値を表し、その値は左側の目盛りで示している。
【００３８】
図２（ａ）に示す実験結果によると、水道水及び窒素水素水に比較して、ビタミンＣが０．０３％含まれる水素水、ビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水は、そのＳＯＤ活性が著しく高く、ｐＨは低い。さらに、ビタミンＣが０．０３％含まれる水素水に較べて、本発明の実施例１により生成されたビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水は、そのＳＯＤ活性が高く、ｐＨは低い。これにより、実施例１により生成された窒素水素水によって、水に添加されるビタミンＣの効果が増強され、ＳＯＤ活性が高く抗酸化作用に優れていることが実証された。
【００３９】
図２（ｂ）は、実施例１について各種活性処理を施した水素水のＳＯＤ活性とｐＨ値を測定し、水道水等と比較実験をした実験例２の結果を示すものである。この実験例２のサンプルは、実験例１と同様であり、通常の水道水、水素水、窒素水素水、ビタミンＣが０．０３％含まれる水素水、実施例１の水素還元水処理装置２により生成したビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水の夫々についてＳＯＤ活性（阻害率）と酸素濃度を測定した。なお、図２（ｂ）中、◆は酸素濃度の測定値を表し、その値は右側の目盛りで示している。また、棒グラフはＳＯＤ活性（阻害率）の測定値を表し、その値は左側の目盛りで示している。
【００４０】
図２（ｂ）に示す実験結果によると、水道水及び窒素水素水に比較して、ビタミンＣが０．０３％含まれる水素水、ビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水は、そのＳＯＤ活性が著しく高く、酸素濃度は低い。さらに、ビタミンＣが０．０３％含まれる水素水に較べて、本発明の実施例１により生成されたビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水は、そのＳＯＤ活性が高く、酸素濃度は低い。
【００４１】
これにより、実施例１により生成された窒素水素水は、酸素濃度を低下させることにより酸素の抗酸化作用を妨げる作用を低くし、水に添加されるビタミンＣの効果が増強され、ＳＯＤ活性をより高めて抗酸化作用をより増加させていることが実証された。
【００４２】
図３は、実施例１について各種活性処理を施した水素水のＳＯＤ活性とｐＨ値を測定し、水道水等と比較実験をした実験例３の結果を示すものである。この実験例３のサンプルは、次の合計８つのサンプルであり、これらのサンプルの夫々について、ＳＯＤ活性とｐＨ値を測定した。
（１）通常の水道水（サンプル▲１▼）
（２）水素水（サンプル▲２▼）
（３）ビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水であって、本発明の実施例１に示す通りに窒素と水素を同時に水中に放出し、窒素と水素の比率を、次の比率とした４つのサンプル
窒素：水素
１００：０（サンプル▲３▼）
７５：２５（サンプル▲４▼）
５０：５０（サンプル▲５▼）
２５：７５（サンプル▲６▼）
（４）ビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水であって、窒素と水素を順次水中に放出し、窒素と水素の比率を、１００：１００としたサンプル（サンプル▲７▼）
（５）ビタミンＣが０．０３％含まれる水道水（サンプル▲８▼）
なお、図３中、●はｐＨ値の測定値を表し、その値は右側の目盛りで示している。また、棒グラフはＳＯＤ活性（阻害率）の測定値を表し、その値は左側の目盛りで示している。
【００４３】
図３に示す実験結果によると、水道水（サンプル▲１▼、▲２▼）及びビタミンＣが０．０３％含まれる含まれる水道水（サンプル▲８▼）に較べて、同じくビタミンＣが０．０３％含まれる窒素水素水（サンプル▲３▼〜▲７▼）はそのＳＯＤ活性が高く、ｐＨは低い。これにより、少なくとも実施例１により生成された窒素水素水（サンプル▲３▼〜▲６▼）は、水に添加されるビタミンＣの効果が増強され、ＳＯＤ活性が高く抗酸化作用に優れていることが実証された。
【００４４】
さらに、本発明の実施例１に示す通りに窒素と水素を同時に水中に放出し窒素と水素の比率をいろいろ変えたサンプル（サンプル▲３▼〜▲６▼）と窒素と水素を順次水中に放出し、窒素と水素の比率を、１００：１００としたサンプル（サンプル▲７▼）を比較すると、窒素と水素の比率が同じサンプル▲５▼は、サンプル▲８▼をほぼ同じ結果が得られた。
【００４５】
これにより、窒素と水素とを実施例１に示すように、同時放出により短時間処理を行っても、時間のかかる順次放出する場合に較べてＳＯＤ活性は変わらず、等量同時放出で生成された窒素水素水は、ＳＯＤ活性が高く抗酸化作用に優れており、十分効果が得られることが実証された。
【００４６】
（実施例２）
図２は、本発明に係る水素還元水処理装置の実施例２を示す図である。この実施例２は、浴槽１の水が循環されて水素還元水処理装置１７により水素還元水に処理されるものである。この水素還元水処理装置１７は、処理する水を循環させるポンプ３、気液混合タンク４、電解装置１８及び浴槽１に取り付けられた圧力開放部５とを備えている。この処理すべき水には、例えば、ビタミンＣ等の抗酸化力の有る物質が入浴剤として添加されている。
【００４７】
ポンプ３は、浴槽１の水を水素還元水処理装置１７に吸い込み、処理後、浴槽１内に戻すように水を循環する働きをするものである。具体的には、ポンプ３は、水素還元水に処理すべき浴槽１の水を、浴槽１の取出栓６から吸込管７を通してこの水素還元水処理装置１７内に取り込み、供給管８から気液混合タンク４内に送り、排出管９及び圧力開放部５を通して浴槽１内に戻すように循環して送流させるものである。
【００４８】
本実施例では、水素ガス及び窒素ガスを発生させる電解装置１８を、気液混合タンク４の下方に設けた構成に特徴がある。具体的には、電解装置１８は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、気液混合タンク４の下方に設けられた電解槽２０を備えている。この電解槽２０は、気液混合タンク４と配管１９で連通する。なお、配管１９の内容は、配管１９の内面にガスを含む気泡が付着しても、詰まらない程度の径に設定されている。
【００４９】
電解槽２０内の左右に、陰極２１と陽極２２が配設されている。図４（ｃ）に示すように、陰極２１は、Ｔｉ合金２３の表面に硝酸イオン還元触媒である銅系合金層２４が形成されて成る構造である。陽極２２は、Ｔｉ合金２３の表面に白金系焼成膜又は白金系メッキ２５の付与された構造とする。陰極２１及び陽極２２には、夫々電解槽２０の外部に配置された直流電源の陰極側及び陽極側に配線で接続されている。なお、本実施例では、陰極表面の銅系合金、陽極表面の白金により構成される金属触媒の作用を利用するが、すず又はすずの合金等、他の金属触媒の作用を利用してもよい。
【００５０】
電解槽２０内の陰極２１と陽極２２との間であって、陰極２１より陽極２２に近い位置に、隔膜２６が配設されている。隔膜２６は、電気（電子）、イオンを通過させるが、陰極２１及び陽極２２側で発生する気体は通過させない材料で形成し、例えば、イオン交換膜、多孔質膜等から成る。
【００５１】
そして、この隔膜２６は、電解槽２０の頂部から下方に向けて電解槽２０を左右に仕切るように設けられているが、電解槽２０の下部には設けられていない。要するに、電解槽２０内を陰極２１側と陽極２２側に完全に仕切るのではなく下方に開口を設けた半隔膜型を採用している。従って、隔膜２６で左右に仕切られた電解槽２０における陰極２１側のスペースと陽極２２側のスペースは、隔膜２６の下方では互いに連通している。
【００５２】
隔膜２６で仕切られた電解槽２０の陰極２１側の頂部に気液混合タンク４と連通する配管１９が接続されている。そして、電解槽２０の陽極２２側の頂部にエア抜き管２７が接続され、このエア抜き管２７はエア抜き弁２８を介して大気に開口している。
【００５３】
電解槽２０内では、アンモニアを含む水が電気分解され、陽極２２側で酸素ガス、塩素ガスが発生するとともに、次亜塩素酸イオン（Ｃｌ⁻）が生成される。一方、陰極２１側では、水の電気分解で水素が発生するとともに、陰極２１の硝酸イオン還元触媒の機能によりアンモニウムイオン（ＮＨ４^＋）が生成される。
【００５４】
陽極２２側に発生した酸素ガス、塩素ガスは、隔膜２６を設けたので陰極２１側に拡散することなく、エア抜き管２７及びエア抜き弁２８を介して大気に放出される。そして、陰極２１側で生成された次亜塩素酸イオンは、隔膜２６が陰極２１より陽極２２の近くに配設されているために、隔膜２６の下方を通り陰極２１側で生成されたアンモニウムイオン（ＮＨ４^＋）と容易に混ざり合って反応し、窒素ガスを発生する。
【００５５】
このようにして陰極２１側で発生した窒素ガス及び水の電気分解で発生した水素ガスは、隔膜２６を設けたので陽極２２側に拡散することなく、配管１９を通して気液混合タンク４内に自然に入る。
【００５６】
浴槽１に取り付けられた圧力開放部５の構造は、図１（ｂ）に示す実施例１の圧力開放部５の構造と同じであるからその説明は省略する。なお、空気をパージする配管２９及びエア抜き弁３０が気液混合タンク４の頂部に接続されている。
【００５７】
以上の構成から成る実施例２の作用について説明する。浴槽１の水は、取出栓６から吸込管７を通り、ポンプ３により供給管８を通り気液混合タンク４に送られる。気液混合タンク４内に送られた水は、排出管９を通して圧力開放部５から浴槽内に循環して戻されるが、気液混合タンク４内に送られた水の一部は、配管１９を通して電解装置１８の電解槽２０内に送られる。
【００５８】
このようにして電解槽２０内に送られた浴槽１から取り出した水は、電解装置１８により電気分解される。この結果、陰極２１側で窒素ガスと水素ガスが発生し、陽極２２側で酸素ガスと塩素ガスが発生する。酸素ガスと塩素ガスはエア抜き管２７、エア抜き弁２８を通って外気に放出される。
【００５９】
陰極２１側で発生した窒素ガスと水素ガスは、ポンプ３の動作が停止している時に、その浮力で配管を通過して気液混合タンク４内に溜められる。この時、窒素ガスと水素ガスの比重差により、気液混合タンク４の上部に水素ガス、下部に窒素ガスが夫々分離されて貯留される。
【００６０】
この際、気液混合タンク４内に水が残留している場合には、その水に窒素ガス及び水素ガスが溶解されて、微細な気泡状の溶解窒素、溶解水素となる。気液混合タンク４内に水が残留していない場合には、気液混合タンク４内に窒素ガス及び水素ガスとして事前に貯留されることとなる。
【００６１】
本発明の水素還元処理装置を動作するためにポンプ３を駆動すると、浴槽１の水は、取出栓６から吸込管７を通り、ポンプ３により供給管８を通り気液混合タンク４内に送られる。
【００６２】
このようにして気液混合タンク４内に供給された水は、気液混合タンク４内に水が残留している場合には、上記のとおり予め気液混合タンク４内に貯留された窒素ガス及び水素ガスが溶解された水とさらに混合する。又、気液混合タンク４内に水が残留していない場合には、気液混合タンク４内に上記のとおり貯留される窒素ガス及び水素ガスを巻き込んで水中に溶解し、窒素水素水が生成される。
【００６３】
窒素ガスが水に溶解すると、実施例１で説明した通り、水中に溶け込んでいる溶存酸素が、ガス分圧の違いから溶存窒素で置き換えられて追い出され、水素の抗酸化能を妨げる溶存酸素の濃度が低下し、活性酸素作用を減じることができる。一方、水素の溶解度が上がり、水素濃度の高い水素還元水が生成され抗酸化作用が増大し、ビタミンＣの効果を増強する。
【００６４】
このようにして生成された溶解窒素及び溶解水素を含む水（窒素水素水）は、気液混合タンク４から排出管９を通して、圧力開放部５に送られる。圧力開放部５では、溶解水素を含む水は、ノズル１４から筒体１３に内に噴出し、多孔体１５を通して、水素ガスの微細な気泡１６を形成し、この微細な気泡１６を伴いながら浴槽１内に噴出される。このようにして得られた水素ガスの微細な気泡を含む水は、過酸化脂質等の皮膚の老化促進物質を無害化することができる。
【００６５】
この実施例２の水素還元水処理装置は、窒素ガスボンベ等の高圧ガスを取り扱うことがないので、安全であり、ボンベ交換等のメインテナンスが不要で取り扱いが便利である。
【００６６】
（実験例）
実施例２についても実施例１と同様な実験を行った。即ち、実施例２により活性処理を施した水素水のＳＯＤ活性とｐＨ値を測定し、水道水等と比較実験をした。この結果得られた実験結果は、実施例１の実験結果である図２で示すものとほとんど同じ結果が得られたので、その詳細はここでは省略する。
【００６７】
以上、本発明に係る水素還元水処理装置の実施形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は特にこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることはいうまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるので、次のような効果が生じる。
（１）水素ガスとともに、窒素ガスタンクで貯留しておいた窒素ガス又は電気分解により生成した窒素ガスを気液混合タンク内に導入し、水中に窒素を溶解させることにより、水素の抗酸化能を妨げる溶存酸素の濃度を下げて活性酸素作用を減じ、水素濃度を高めることで、抗酸化効果の大きな水素還元水を生成することができる。これにより、水に添加されるビタミンＣ等抗酸化力の有る物質の効果が増強され、ＳＯＤ活性が高くなる。
【００６９】
（２）窒素ガスタンクからの窒素ガスと、水素ガスタンクからの水素ガスと同時に気液混合タンク内に導入した場合、窒素と水素の比重差を利用し、水に効果的に窒素とともに水素を短時間で溶解させることができ、簡単な構造で、短時間で水素濃度の高く抗酸化能の高い水素還元水を提供することができる。
【００７０】
（３）水中の酸素ガスを低下することができるので、浴槽と水素還元水処理装置を結ぶ循環用の配管、その他浴槽の水が通過する配管等の腐食するおそれを低減できる。
【００７１】
（４）本発明に係る水素還元水処理装置を利用すれば、水素濃度の高い抗酸化能の高い水素還元水を得ることができるから、例えば浴槽の水の水素還元水処理装置として利用すれば、皮膚の老化促進物質を無害化する等の健康増進効果を得ることができ、老化防止、美肌作用などを強化する等ことができ、さらに雑菌繁殖防止効果があり、浴槽等の水槽のぬめり防止に多大の効果を奏する。又、本装置を、飲用水を水素還元水に処理する技術に適用すれば、アルカリイオン水等に代わる健康水としての利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１、２の実験例を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１の実験例を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２を説明する図である。
【符号の説明】
１浴槽
２実施例１の水素還元水処理装置
３ポンプ
４気液混合タンク
５圧力開放部
６取出栓
７吸込管
８供給管
９排出管
１０高圧水素ボンベ
１１ガス管
１２開閉弁
１３筒体
１４ノズル
１４’ 管継手
１５多孔体
１６水素ガスの微細な気泡
１７実施例２の水素還元水処理装置
１８電解装置
１９配管
２０電解槽
２１陰極
２２陽極
２３Ｔｉ合金
２４銅系合金層
２５白金系メッキ
２６隔膜
２７エア抜き管
２８エア抜き弁

Claims

水槽から取り出した水に、水素を溶解させて溶解水素とし、これを微細な気泡状水素にして水槽に戻すことで水素還元水に処理する水素還元水処理装置であって、
前記水槽の水には抗酸化力のある物質が添加されていることを特徴とする水素還元水処理装置。
前記水槽の水に水素を供給する水素供給手段と、水に水素を溶解させる気液混合タンクを有し、前記気液混合タンクの溶存酸素を除去するために窒素を供給する窒素供給手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の水素還元水処理装置。
前記水素供給手段が水素ボンベ、かつ前記窒素供給手段が窒素ボンベであり、前記気液混合タンクに前記水素ボンベと前記窒素ボンベから水素と窒素を同時に供給することを特徴とする請求項２記載の水素還元水処理装置。
前記水素供給手段と前記窒素供給手段は、水を電気分解して水素と窒素を発生させる電解槽の陰極であることを特徴とする請求項２記載の水素還元水処理装置。