JP6630922B2 - 水素水、その製造システムおよび製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水素水、水素水の製造システムおよび水素水の製造方法に関する。

近年、水素ガスを溶解させた水、いわゆる水素水が注目されている。水素水は、飲用や料理に用いられる他、浴槽に充填して風呂のお湯等としても利用されている。そのような水素水の製造方法として、水を電気分解して発生した水素から水素水を製造する方式(特許文献１)や、マグネシウム等の還元力を有する金属を収納したカートリッジを水中に投入して水素水を製造する方式（特許文献２）などがある。

また、水素ガスのボンベを用意し、水中に水素ガスを吹き込んで水素水を製造する、いわゆる水素ガス注入方式は、連続的に比較的大量の水素水を製造することができる。また、水素ガスのボンベを利用した水素水の製造方法の中には、水素水をファインバブル化またはウルトラファインバブル化して製造しようとするものもある（特許文献３）。

特開２０１２−２１７８８２号公報 特開２０１３−１２８８８２号公報 特開２０１６−１０４４７４号公報

しかしながら、電気分解方式やカードリッジを投入する方式では、高濃度の水素水を生成することはできず、水素ガスのボンベを利用した水素の製造方法では、比較的高濃度の水素水が製造できるものの、水素を注入してから所望の濃度まで溶解させるのに時間がかかることや、バブル化する場合であっても所望の濃度まで所望の粒径の水素バブルを生成するのに時間がかかるといった問題があった。

本発明は、上記の問題を解決し、バブル化された水素ガスを高濃度に含有する水素水を迅速に提供することを目的とする。

（１）本発明に係る水素水の製造システムは、水素ガスと水とを供給され、水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成部と、前記バブル生成部に接続され、前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊部と、前記バブル圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留する貯留部とを備える。前記貯留部は、貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加され、貯留された水素水を大気圧に減圧しながら外部に導出する導出経路に接続されていることを特徴とする。

このような水素水の製造システムでは、バブル生成部で微細気泡を生成された水素バブル含有水（水素水）がバブル圧壊部において、タンクに比較して径の小さい通路を流れる際に、超音波を照射されて微細気泡を超微細気泡に変換され、超微細気泡を含有する水が貯留部に貯留される。

さらに、貯留部に貯留された水素水は、加圧部により大気より高い圧力を印加されることにより高濃度化されて、外部に導出される際には、減圧バルブによって減圧されながら発泡することなく導出される。これにより、水素バブル含有水は、超微細気泡を含有した状態でヘンリーの法則に従って、水素を高濃度化されて導出される。

したがって、本発明に係る水素水の製造システムによれば、加圧減圧効果により水素を超微細気泡として高濃度に含有する水素水を迅速に取り出すことができる。

(２)前記した水素水の製造システムにおいて、減圧された水素水の通過する流路を狭めることなく水素水を導出するようにしてもよい。本願発明の発明者は、減圧されて水素を高濃度化された水素水の通過する経路が狭くなることにより、水素濃度が低下してしまうことを見出した。この知見に基づき、減圧された水素水の通過する導出経路の通路を狭めることなく水素水を導出するようにすることで水素濃度を維持して水素水を導出することができる。

（３）前記した水素水の製造システムにおいて、前記導出経路は、減圧された水素水の通過する流路に流れを阻害する障害物を備えることなく、水素水を導出するようにしてもよい。本願発明の発明者は、減圧されて水素を高濃度化された水素水に対して、その水素水の流れる経路に流れを阻害する障害物あると、水素濃度が低下してしまうことを見出した。この知見に基づき、減圧された水素水の通過する導出経路に障害物を備えることなく水素水を導出するようにすることで水素濃度を維持して水素水を導出することができる。

(４)前記バブル生成部と、前記バブル圧壊部と、前記貯留部とが組み込まれた循環経路を備えてもよい。このようにすれば、水素の超微細気泡を連続的に生成しながら貯留部で水素水を高濃度化することができる。したがって、加圧減圧効果により高濃度化して取り出される水素水を継続して取り出すことができる。

(５)本発明に係る水素水は、（１）〜(４)により製造される。このようにすれば、バブル化された水素ガスを高濃度に含有する水素水が、迅速に提供されるとともに、超微細気泡を含有するため、長期にわたって水素濃度を維持することができる。

(６)本発明に係る水素水の製造方法は、水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成ステップと、前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊ステップと、前記圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留部に貯留する貯留ステップと、前記貯留部に貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加する加圧ステップと、前記加圧ステップの後に、大気圧に減圧されながら外部に水素水を導出する減圧導出ステップとを含む。

このような水素水の製造方法では、バブル生成ステップで微細気泡を生成された水素バブル含有水がバブル圧壊ステップにおいて、超音波を照射されて微細気泡を超微細気泡に変換され、超微細気泡を含有する水素水が貯留ステップで貯留される。

そして、貯留部に貯留された水素水は、加圧ステップで大気より高い圧力を印加されることにより高濃度化されて、減圧導出ステップで外部に導出される際には、減圧バルブによって減圧されながら導出される。これにより、水素バブル含有水は、超微細気泡を含有した状態でヘンリーの法則にしたがって、水素を高濃度化され導出される。

したがって、本発明に係る水素水の製造方法によれば、加圧減圧効果により水素を超微細気泡として高濃度に含有する水素水を迅速に取り出すことができる。

(７)前記加圧ステップを行いながら、前記バブル生成ステップと前記バブル圧壊ステップと前記貯留ステップが繰り返して行われるとよい。このようにすれば、超微細気泡を連続的に生成しながら貯留部で高濃度化することができる。したがって、加圧減圧効果により高濃度化して取り出される水素水を継続して取り出すこともできるし、所望のタイミングで短時間取り出すこともができる。

(８)本発明に係る水素水の製造方法は、前記減圧導出ステップの後に、水素水を保存する保存ステップを含むとよい。このようにすれば、バブル化された水素ガスを高濃度に含有する水素水が、迅速に提供されるとともに、超微細気泡を含有するため長期に水素水を保存できる。

本発明は、上記の問題を解決し、バブル化された水素ガスを高濃度に含有する水素水を迅速に提供することを目的とする。

本発明の実施形態に本発明の実施形態にかかる水素水の製造システムの機能ブロック図である。 図１における水素水の製造システムのバブル含有液製造装置の機能ブロック図である。 図２におけるバブル生成部のバブル生成ノズルの有底部材を示し、（Ａ）は有底部材の側面図、（Ｂ）は有底部材の底面図、（Ｃ）は（Ａ）の２Ｃ−２Ｃ´の断面図、（Ｄ）は有底部材の斜視図である。 図２におけるバブル生成部のバブル生成ノズルの筒状部材を示し、（Ａ）は筒状部材の側面図、（Ｂ）は筒状部材の底面図、（Ｃ）は（Ａ）の３Ｃ−３Ｃ´の断面図、（Ｄ）は筒状部材の斜視図である。 図２におけるバブル生成部のバブル生成ノズルの動作を説明するための概略図である。 図２におけるバブル含有液製造装置のバブル圧壊部を示し、（Ａ）はバブル圧壊部の側面図、（Ｂ）はバブル圧壊部の正面図である。 図６（Ｂ）におけるバブル圧壊部の６−６´の断面図を示す。 図２における貯留部を示す機能ブロック図である。 本発明に係る水素水の洗浄方法を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る水素水の製造システムのバブル含有液製造システムにより製造される水素水の製造時間に対する水素濃度の推移の実験結果を示す図である。 本発明の実施の形態に係る水素水の製造システムにより製造される水素水について、大気解放された容器に導出した後の水素濃度の推移の実験結果を示す図である。

本発明の実施形態に係る水素水の製造システムおよび水素水の製造方法について、図面を参照して説明する。

本実施形態において、水素水の製造システム１によって純水に水素の単一ガスをバブル化して水素水を生成する場合について説明するが、水は地下水や水道水等のように不純物含んでいたり、海水を含む他の液体との混合水であってもよく、水素ガスは他の気体と混合したものであってもよい。製造される水素水は、主に、飲料としての用途を想定されるが、他の用途に利用されてもよい。

水素水の製造システム１は、図１に示すように、水素ガスを供給する水素供給装置１０、純水を供給する純水供給装置３０、水の中に水素をバブル化させるバブル含有液製造装置２０を含む。水素水の製造システム１では、水素供給装置１０および純水供給装置３０がバブル含有液製造装置２０に接続されている。水素水の製造システム１で製造された水素バブル含有水は、後述する導出経路２０３を介して外部に導出される。

水素供給装置１０は、従来よく知られるガスボンベに水素ガスが充填された水素ガスボンベと、水素供給監視装置とを備える。水素ガスボンベは、例えば、１４．７ＭＰａの高圧で水素ガスが充填されている。水素ガスボンベは、水素供給監視装置を介して後述するバブル含有液製造装置２０の気体導入部２０２に接続されている（図２を参照）。水素供給監視装置は、所定の圧力で水素ガスがバブル含有液製造装置２０に供給されているかを監視する。例えば、水素の漏れ等を発見した場合は音声やライトの点灯、ブザー発報等によって、漏洩等を知らせることができる。

純水供給装置３０は、従来よく知られる純水生成装置で、逆浸透膜を備え、連続的に純水を生成する。純水供給装置３０は、貯留タンクを備え、連続的に製造した純水を貯留させておき、適宜供給できる。純水供給装置３０は、後述するバブル含有液製造装置２０の液体導入部２０１に接続されており（図２を参照）、純水供給装置３０から純水がバブル含有液製造装置２０に供給される。

図２は、水素水の製造システム１のバブル含有液製造装置２０の機能ブロック図を示す。バブル含有液製造装置２０は、純水供給装置３０から純水を供給され、供給された純水中に微細気泡を生成し、微細気泡をより粒径の小さい超微細気泡に変換して超微細気泡を含有する水素バブル含有水を製造する。

バブル含有液製造装置２０は、主に、純水内に微細気泡を生成するバブル生成部２３０と、バブル生成部２３０から供給された水素バブル含有水内の微細気泡を圧壊するバブル圧壊部２４０と、バブル圧壊部２４０から供給された水素バブル含有水を貯留する貯留部２５０とを備える。バブル生成部２３０と、バブル圧壊部２４０と、貯留部２５０とは、それぞれ相互に接続されており、水素バブル含有水を循環させる循環経路ｒ２を形成している。

また、バブル含有液製造装置２０は、純水供給装置３０から純水を導入する液体導入部２０１と、水素供給装置１０から水素を導入する気体導入部２０２と、装置の外部に水素バブル含有水を取り出す導出経路２０３と、各部に冷却水を供給する冷却部２０４と、バブル含有液製造装置２０の後述する貯留部２５０を加圧する加圧部２０５と、バブル含有液製造装置２０の外部に水素バブル含有水を排出する排出部２０６とを備える。

バブル含有液製造装置２０の各部は、バブル含有液製造装置２０を集中管理する制御部２９９により管理される。制御部２９９は、外部の制御装置等と連携して、バブル含有液製造装置２０を制御してもよい。また、バブル含有液製造装置２０の各部は、他の制御装置等により制御されてもよい。また、バブル含有液製造装置２０の各部は、配管等により接続されており、一部はバルブを介して接続されており、当該バルブは制御部２９９により開閉される。

［バブル生成部］

バブル生成部２３０は、貯留部２５０に接続されたバブル生成器２３１と、バブル生成器２３１に接続され、バブル圧壊部２４０に水素バブル含有水を供給するポンプ２３２とを備える。バブル生成器２３１は、気体導入部２０２に接続されており、バブル生成器２３１は、後述するように貯留部２５０を介して純水を導入されるとともに、気体導入部２０２から水素を導入される。ポンプ２３２は、バブル生成器２３１を介して貯留部２５０から水素バブル含有水を吸引し、バブル生成器２３１で生成された微細気泡を含有する水素バブル含有水をバブル圧壊部２４０に向けて吐出する。

バブル生成器２３１は、いわゆるバブル生成ノズルであり、図３〜図５を用いて説明する。バブル生成ノズルは、一端側に底部２３３ａを形成された断面円形の有底管状の有底部材２３３と、筒状の筒状部材２３４とを備える。有底部材２３３の他端側から筒状部材２３４がはめ込まれることにより、断面円形の空間が気液混合室２３１ｍとして形成される。気液混合室２３１ｍは、水素と純水が流入し、混合されて気液混合体であって微細気泡を含有する水素バブル含有水が生成される。

図３は有底部材２３３を示し、図３（Ａ）は有底部材２３３の側面図、図３（Ｂ）は有底部材２３３の底面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）の３Ｃ−３Ｃ´の断面図、図３（Ｄ）は有底部材２３３の斜視図である。また、図４は筒状部材２３４を示し、図４（Ａ）は筒状部材２３４の側面図、図４（Ｂ）は筒状部材２３４の底面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）の４Ｃ−４Ｃ´の断面図、図４（Ｄ）は筒状部材２３４の斜視図である。さらに、図５はバブル生成ノズルの動作を説明するための概略側断面図であり、バブル生成ノズルを実線で、他の構成を破線で示す。

有底部材２３３は、図３に示すように、円盤状の底部２３３ａと、底部２３３ａに連続する円環状の第１の側壁部２３３ｂと、第１の側壁部２３３ｂに連続する円環状の第２の側壁部２３３ｃとを備える。有底部材２３３は、第２の側壁部２３３ｃを貫通する気体供給孔２３３ｄを有する。有底部材２３３は、純水を供給するための液体供給孔２３３ｅを底部２３３ａに有する。液体供給孔２３３ｅは、図３（Ｂ）に示すように、底部２３３ａの中央に設けられている。

底部２３３ａは、図３（Ｃ）に示すように、切頭円錐状の第１の切頭円錐空間２３３ｆを形成している。また、底部２３３ａと第１の側壁部２３３ｂと第２の側壁部２３３ｃは、円柱状の第１の円柱空間２３３ｇを形成している。さらに、第２の側壁部２３３ｃは、第１の円柱空間２３３ｇよりも僅かに径の小さい円柱状の第２の円柱空間２３３ｈと、第１の円柱空間２３３ｇより径の大きい第３の円柱空間２３３ｉとを形成している。

第１の切頭円錐空間２３３ｆは、その切頭面で液体供給孔２３３ｅに連続し、第１の切頭円錐空間２３３ｆは、その底面で第１の円柱空間２３３ｇに連続する。すなわち、第１の切頭円錐空間２３３ｆは、液体供給孔２３３ｅから第１の円柱空間２３３ｇまで拡径するように延び、液体供給孔２３３ｅの内周面から第１の側壁部２３３ｂの内周面に連続するテーパ面から構成される。

筒状部材２３４は、図４に示すように、円環状の第１の側周部２３４ａと、第２の側周部２３４ｂとを備える。第２の側周部２３４ｂは、第１の側周領域２３４ｃと、第１の側周領域２３４ｃより径の大きい第２の側周領域２３４ｄと、第２の側周領域２３４ｄより径の小さい第３の側周領域２３４ｅとを備える。第１の側周部２３４ａおよび第２の側周部２３４ｂの第２の側周領域２３４ｄは、同一径となっており、有底部材２３３の第２の円柱空間２３３ｈに収まる大きさとなっている。

第１の側周部２３４ａは、図４（Ｃ）に示すように、一方から他方に向けて縮径する切頭円錐形状の第２の切頭円錐空間２３４ｆを形成する。第１の側周部２３４ａおよび第２の側周部２３４ｂは、一方から他方に向けて延びる円柱状の第４の円柱空間２３４ｇを形成する。また、第２の側周部２３４ｂは、一方から他方に向けて拡径する第３の切頭円錐空間２３４ｈとを形成する。

第２の切頭円錐空間２３４ｆ、第４の円柱空間２３４ｇおよび第３の切頭円錐空間２３４ｈは、その順に連続しており、第２の切頭円錐空間２３４ｆの切頭面と、第４の円柱空間２３４ｇの底面および頂面と、第３の切頭円錐空間２３４ｈの切頭面とは、径を同じにして接続されており、第２の切頭円錐空間２３４ｆと、第４の円柱空間２３４ｇと、第３の切頭円錐空間２３４ｈとは、中心軸を同一にしている。

筒状部材２３４の第１の側周部２３４ａは、その外周に４つの凹部２３４ｉが螺旋状に形成されている。各凹部２３４ｉは、相互に均等な間隔で形成されており、捻じれながら一方から他方に伸びる。凹部は、複数形成されているとよく、それぞれ、等間隔に形成されているとよい。

有底部材２３３および筒状部材２３４はＳＵＳ３１６のステンレスを材料に切削加工により形成されている。しかし、有底部材２３３および筒状部材２３４は他の金属を材料としてもよい。また、他にも、ガラス、セラミック、樹脂、陶磁器等の他の材料であってもよく、切削加工に限らず、射出成型加工、プレス成型加工等の他の材料に応じた加工をされていてもよい。

バブル生成ノズルは、図５に示すように、有底部材２３３に筒状部材２３４を第１の側周部２３４ａが奥となるように圧入により嵌め込むことにより、筒状部材２３４の第２の側周部２３４ｂの第２の側周領域２３４ｄおよび第１の側周部２３４ａは、有底部材２３３の第２の円柱空間２３３ｈにおいて、第１の側壁部２３３ｂの内面に全周に渡って接する。

筒状部材２３４の第２の側周部２３４ｂの第１の側周領域２３４ｃは、有底部材２３３の第２の側壁部２３３ｃと共同して、有底部材２３３の気体供給孔２３３ｄに連通する環状空間２３１ｓを形成する。凹部２３４ｉは、環状空間２３１ｓから気液混合室２３１ｍに連通し螺旋に延びる気体供給経路２３１ｔとなる。

また、第１の切頭円錐空間２３３ｆと、第１の円柱空間２３３ｇと、第２の切頭円錐空間２３４ｆとは、気液混合室２３１ｍを形成する。気液混合室２３１ｍは、第１の切頭円錐空間２３３ｆが底面で第１の円柱空間２３３ｇに続き、第２の切頭円錐空間２３４ｆが、その底面で第１の切頭円錐空間２３３ｆと反対側から第１の円柱空間２３３ｇに続くことにより、円柱の両側から縮径する略ラグビーボールのような形状に形成されている。したがって、気液混合室２３１ｍは全体に渡って円形の断面空間を有する。

第１の切頭円錐空間２３３ｆ、第１の円柱空間２３３ｇ、第２の切頭円錐空間２３４ｆ、第４の円柱空間２３４ｇおよび第３の切頭円錐空間２３４ｈとは、中心軸を同一にしている。第２の切頭円錐空間２３４ｆの切頭面は、液体供給孔２３３ｅよりも孔径が大きく、第１の切頭円錐空間２３３ｆおよび第２の切頭円錐空間２３４ｆの底面並びに、第１の円柱空間２３３ｇの頂面および底面は、略同一の孔径となっている。ここで、第４の円柱空間２３４ｇおよび第３の切頭円錐空間２３４ｈは、気液混合体が噴出する噴出孔２３１ｕとして機能する。

気体供給経路２３１ｔは、気液混合室２３１ｍの側周に沿った螺旋状の流れを形成する水素を前記第２の切頭円錐空間２３４ｆの底面の側周となる位置から第１の円柱空間２３３ｇに向けて供給し、供給された水素は、第２の切頭円錐空間２３４ｆと中心軸を同一にして螺旋状に回転する流れを形成する。これにより、第２の切頭円錐空間２３４ｆの側周から第１の円柱空間２３３ｇの側周に沿って螺旋状の流れを形成する水素が供給される。

なお、気液混合室２３１ｍの内壁には、凹凸形状（例えば、いわゆる鮫肌、セラミックの溶射肌と同様のもの、又は突起形状など）が形成されている。これらは、内壁全体に施されている必要はなく、一部に形成されているだけでもよい。

次に、バブル生成ノズルの動作について説明する。図５は、実線で示されたバブル生成ノズルの他に、バブル生成ノズルの有底部材２３３の一端側に接続された液体導入管２３５と、バブル生成ノズルの筒状部材２３４の他端側に接続された気液混合体導出管２３６と、バブル生成ノズルの有底部材２３３の気体供給孔２３３ｄに接続された気体導入管２３７とを破線で示した図である。

液体導入管２３５は内ねじが切られており、当該内ねじが有底部材２３３の底部２３３ａに切られた外ねじと螺合する。また、気液混合体導出管２３６は外ねじが切られており、当該外ねじが有底部材２３３の第３の円柱空間２３３ｉに切られた内ねじと螺合する。また、有底部材２３３は、これら他の管との螺合させるときにスパナで保持できるように、水平面が外周に設けられていている。

また、液体導入管２３５は、貯留部２５０に接続されており、貯留部２５０に貯留された純水がポンプ２３２により吸引されて導入される。また、気液混合体導出管２３６はバブル圧壊部２４０に接続され、バブル生成ノズルを介した循環経路ｒ２が形成されている。

また、気体導入管２３７は気体導入部２０２に絞り弁（図示しない）を介して接続されており、気体導入管２３７の内部には、バブルを安定して発生させることができるように、逆止弁２３８が設けられている。

まず、液体導入管２３５から液体供給孔２３３ｅを介して、加圧純水が気液混合室２３１ｍに供給される。このとき、加圧純水は、液体供給孔２３３ｅと、第１の切頭円錐空間２３３ｆ及び噴出孔２３１ｕとを結ぶ線上に沿って流れた後、その一部が噴出孔２３１ｕから拡がりながら噴出する。

ここで、気体導入管２３７から環状空間２３１ｓと気体供給経路２３１ｔとを介して、気液混合室２３１ｍ内に水素が流入してくる。液体供給孔２３３ｅから供給された純水と、気体供給経路２３１ｔから気液混合室２３１ｍ内に供給された水素とは、気液混合室２３１ｍ内で中心軸を流れ、気液混合室２３１ｍの他端側で周囲に広がり、中心軸の流れと反対向きの流れで気液混合室の側周を流れ、気液混合室２３１ｍの一端側で再び中心軸に戻るように循環する純水および水素の循環経路流を形成する。また、気液混合室２３１ｍが略円柱型の空間であるので、高速循環経路流れを容易に形成することができ、上述の動作を容易に得ることができる。

さらに、気体供給孔２３３ｄから流入してきた水素は、環状空間２３１ｓにおいて中心軸を中心に周回されながら、水素供給経路から気液混合室２３１ｍの第１の切頭円錐空間２３３ｆに向かって気液混合室２３１ｍ内に供給される。

これにより、気液混合室２３１ｍ内の真空度が向上されるため、気体供給孔２３３ｄから流入してくる水素の量を更に増加させることができて、気泡の発生が促進される。これらのような一連の動作によって、マイクロバブルなどのファインバブルが、連続的に発生される。

さらに、気体供給経路２３１ｔは、第２の切頭円錐空間２３４ｆの中心軸を中心に螺旋状に形成されているため、気体供給経路２３１ｔから供給される水素は、螺旋状に周回しながら、円形の断面形状を有する気液混合室２３１ｍの空間の周面に沿った流れを形成する。これにより、気液混合室２３１ｍでは、周方向に回転するスクリュー状の循環経路流が形成される。

そして、気液混合室２３１ｍの内壁には、凹凸形状が形成されているので、高速循環経路流れをしている純水と水素との混合流体である気液混合体が凹凸形状に衝突することによって、気液混合室２３１ｍ内の水素を更に細分化することができると共に、高速循環経路流れを加速させ、気液混合室２３１ｍ内の真空度を高くすることができる。

また、気体供給経路２３１ｔから供給された水素は、気体供給経路２３１ｔと気液混合室２３１ｍとの境界で発生した乱流により細分化され、第１の切頭円錐空間２３３ｆ及び第２の切頭円錐空間２３４ｆによって加速された循環経路流において撹拌、剪断され、気液混合室２３１ｍの内壁の凹凸形状と衝突し、途中で一部が液体供給孔２３３ｅから供給された加圧純水と衝突した際に発生した乱流により更に細分化され、噴出孔２３１ｕにおいて、流入してきた外部水素及び／又は外部純水と衝突して、更に微細化され、マイクロバブルなどのファインバブルを含む気液混合体である水素バブル含有水として第２の切頭円錐空間２３４ｆから噴出される。

バブル生成器は、このようなノズル型に限らず、他の構成であってもよく、例えば、旋回、圧壊、蓄養、発泡（加圧減圧）の構成および機能を有するものであってもよい（例えば、特開２０１５−１８６７８１号公報を参照）。また、ポンプ２３２とバブル生成器２３１は、機能ブロック図の配置を入れ替えられて、ポンプ２３２を上流に、バブル生成器２３１を下流にするように接続されてもよい。これにより、バブル生成ノズルは、ポンプ２３２から液体を加圧して供給され、水素バブル含有水をバブル圧壊部に供給するようにしてもよい。

［バブル圧壊部］

図６は、バブル含有液製造装置２０のバブル圧壊部２４０を示し、図６（Ａ）はバブル圧壊部２４０の側面図を示し、図６（Ｂ）はバブル圧壊部２４０の正面図を示す。また、図７は、バブル圧壊部を図６（Ｂ）の７−７´で切断した側断面図を示す。

バブル圧壊部２４０は、バブル生成部２３０に一方を接続され、貯留部２５０に他方を接続され、直線状に延びる通路２４１と、通路２４１の周囲を覆う外装体２４２とを備え、通路２４１と外装体２４２とから中間空間２４０ｓを有する二層構造とされている。バブル圧壊部２４０は、通路２４１が水平方向に延びるように配置されている。通路２４１は、バブル生成部２３０で製造された水素バブル含有水を貯留部２５０に向かって通過させる。

外装体２４２には、複数の超音波振動子２４３が設けられており、各超音波振動子２４３は、通路２４１に向けて超音波を照射する。通路２４１と外装体２４２との間の中間空間２４０ｓには伝搬液が充填され、超音波振動子２４３から照射された超音波は、伝搬液を介して通路２４１の内部に伝搬され、通路２４１の内側を流れる水素バブル含有水のバブルを超音波圧壊する。

伝搬液は、冷却部２０４から供給される冷却水であり、外装体２４２に設けられた伝搬液導入口２４４から中間空間２４０ｓに導入され、伝搬液導出口２４５から導出される（図８を参照）。ここで、伝搬液導入口２４４は外装体２４２の下側に設けられ、伝搬液導出口２４５は外装体２４２の上側に設けられているため、伝搬液は、外装体２４２の下側から導入され、かつ外装体２４２の上側から導出される。これにより、冷却水は中間空間から空気を追い出すように供給される。バブル圧壊部２４０では、伝搬液を介して伝搬される超音波により、通過する水素バブル含有水が加熱される。しかし、伝搬液がバブル圧壊部２４０を冷却する作用も有し、冷却液の流量により、バブル圧壊部を通過する水素バブル含有水の温度を調整できる。

本実施形態において、バブル圧壊部２４０の通路２４１は、ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）のフッ素樹脂を材料としたパイプであるが、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）管等を材料としたパイプから形成されていてもよく、他の樹脂を材料としていてもよいし、衛生面で問題のない金属を材料としてもよい。

これにより、通路２４１は、円形の断面を有し同一径で円柱状に延び、タンクに比べて非常に小さい断面の流路を形成している。通路２４１はバブル生成部２３０と貯留部２５０とに介在するように接続されており、バブル生成部２３０から供給された水素バブル含有水は、通路２４１の内側に充満した状態で貯留部２５０まで流される。

外装体２４２は、ステンレスを材料とし、正六角形の断面を有する六角柱状に延びる側周部材２４６と、側周部材２４６を延在方向の両側から挟む円板状の一対の平面部材２４７とからなる。両平面部材２４７は、中央に通路２４１をはめ込まれて、側周部材２４６の六角形の中心軸上に通路２４１が延びるように通路２４１を固定している。これにより、通路２４１の外側と外装体２４２の側周部材２４６には中間空間２４０ｓが形成され、通路２４１の外周と、六角形の側周部材２４６の各面は、それぞれ同様の空間を形成している。

外装体２４２は、六角柱の各面に超音波振動子２４３を取り付けられている。超音波振動子２４３は、通路２４１の延在方向に２段に分けて設けられており、バブル生成部２３０側を前段の超音波振動子群、貯留部２５０側を後段の超音波振動子群としている。各段の超音波振動子群は、通路２４１の中心軸から放射状に設けられた６つの超音波振動子２４３からなる。

対向する２つの超音波振動子２４３が一対の発振子対となり、６つの超音波振動子２４３は３対の発振子対となっている。各超音波振動子は、周波数および出力を制御部２９９により調整可能とされている。本実施形態において、１２個の超音波振動子２４３は、それぞれ、同一周波数、同一出力で超音波を照射している。

これら６つの超音波振動子２４３は、それぞれが、通路２４１の中央の一点に向けて超音波を照射している。したがって、各超音波振動子２４３は、それぞれ異なる位置から径方向の異なる方向に向けて、かつ通路の中心に向かうように径方向の内側に向けて超音波を照射する。

これにより、通路２４１内に均一な圧壊場が形成され、通路２４１を流れる水素バブル含有水が超音波により流れを阻害されることが抑制される。特に各一対の発振子対は、対向する位置から対向する方向に向けて超音波を発振している。これにより、通路２４１の中央から超音波圧壊場が形成され、通路２４１を通過する水素バブル含有水が圧壊されて、ムラなく粒径の均一な超微細気泡が生成される。

バブル圧壊部２４０では、複数の方向から超音波が照射され、超音波の集中する場所に超音波圧壊場が形成される。したがって、本実施形態において、各超音波振動子群が、それぞれ、通路２４１内に超音波圧壊場を形成する。

前段の超音波振動子群により形成された超音波圧壊場で微細気泡の全てが圧壊されなかったとしても、後段の超音波振動子群により形成された超音波圧壊場が残りの微細気泡を圧壊するため、本実施形態に係るバブル圧壊部２４０では、確実に微細気泡を圧壊し、均一な超微細気泡を生成できる。本実施形態において、バブル圧壊部２４０は、超微細気泡として、いわゆるウルトラファインバブルを生成する。

本発明の実施形態に係るバブル圧壊部２４０は、超音波圧壊場を形成し、純水内の微細気泡を圧壊して超微細気泡に変換する。超音波圧壊場は、連続的に超音波を照射されて形成されており、超音波圧壊場には紫外線が発生する。これにより、超音波圧壊場を通過する純水は、紫外線による殺菌効果を得られる。

さらに、バブル圧壊部２４０では、超音波圧壊場を形成する超音波が純水に照射されることにより、液中でキャビテーションにより無数の真空気泡が生じる。この真空気泡が圧縮と膨張を繰り返して崩壊する際に、超高温高圧の反応場が形成される。この反応場では、真空気泡が破裂することにより細菌の細胞壁を破壊し、一般生菌やレジオネラ菌、大腸菌等を殺菌する殺菌効果を得られる。

［貯留部］

図８は、貯留部２５０の機能ブロック図を示す。貯留部２５０は、図８に示すように、主に、タンク容器２５１と、タンク容器２５１を覆う外装容器２５２とからなる。タンク容器２５１は、水素バブル含有水を貯留するための所定量の容積を有する貯留空間２５０ｓを形成する。

タンク容器２５１は、ＰＶＣを材料に円柱状に形成され、完全密閉構造にされている。これにより、バブル圧壊部２４０の超音波圧壊時に発生する水素の微量ガスは、貯留部２５０に流されてきても大気と接触することない。また、タンク容器２５１が密閉構造とされているため、これにより、貯留部２５０内の圧力制御が可能となる。

タンク容器２５１は、水素バブル含有水が貯留され、水素バブル含有水は、粒径の小さいバブルほど下方に拡散する傾向がある。したがって、本実施の形態において、タンク容器２５１の貯留空間２５０ｓの下方には、ウルトラファインバブルの存在が支配的なＵＦＢ領域が形成され、その上側にはウルトラファインバブルとマイクロバブルとが混在するＵＦＢ＋ＭＢ領域が形成され、さらにその上側にはマイクロバブルの存在が支配的なＭＢ領域が形成される。これらの各領域は、液体の貯留量や装置の動作状況によりタンク容器２５１内の位置が変動する。

貯留部２５０は、さらに、液体導入部２０１に接続される液体導入口２５０aと、バブル圧壊部２４０に接続されるバブル含有液導入口２５０ｂと、バブル生成部２３０に接続する再帰導出口２５０ｃと、導出経路２０３に接続されるバブル含有液導出口２５０ｄと、排出部２０６に接続される排出口２５０ｅと、加圧部２０５に接続される加圧口２５０ｆとを備え、これらがタンク容器２５１の液体または気体の通路となるように設けられている。

液体導入口２５０aは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１の上面からタンク容器２５１内に連通し、液体導入部２０１から原液をタンク容器２５１の頂面位置に導入する。これにより、貯留空間２５０ｓの上方から純水が供給される。また、加圧口２５０ｆは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１の上面からタンク容器２５１内の頂面まで延在し、加圧部２０５からの圧力をタンク容器２５１の貯留空間２５０ｓ内に印加する。

バブル含有液導入口２５０ｂは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１の上面から、タンク容器２５１内の底面部から１／２の高さ位置まで延在し、第２の水素バブル含有水をタンク容器２５１の上側から供給する。

バブル含有液導入口２５０ｂのパイプは、上下方向に延び、下方を水平方向に曲げられてＬ字形状に形成されており、水平方向に水素バブル含有水を吐出する。これにより、水素バブル含有水は、水平方向に吐出圧を受け、貯留空間２５０ｓ内で撹拌される。しかし、水素バブル含有水は上下方向に吐出圧を受けることがないため、粒径の小さいバブルが貯留空間の下方で高濃度化することを妨げない。

再帰導出口２５０ｃは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１の底部から、タンク容器２５１内の底部から１／４の高さ位置まで延在し、タンク容器２５１の底部から１／４の高さ位置の水素バブル含有水を循環経路ｒ２に導出し、水素バブル含有水を気液混合器１３１に再帰させる。

再帰導出口２５０ｃのパイプは、上下方向に延び、上方を水平方向に曲げられて逆Ｌ字形状に形成されており、水平方向に水素バブル含有水を吸引する。これにより、水素バブル含有水は、水平方向に吸引圧を受け、貯留空間２５０ｓ内で撹拌される。しかし、水素バブル含有水は上下方向に吸引圧を受けることがないため、粒径の小さいバブルが貯留空間の下方で高濃度化することを妨げない。

バブル含有液導出口２５０ｄは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１の底部に底弁として設けられ、水素バブル含有水をタンク容器２５１の底から取り出す。バブル含有液導出口２５０ｄは、減圧バルブ（減圧弁）２５３を介して導出経路２０３に接続されている。

これにより、貯留空間２５０ｓ内で加圧された水素バブル含有水が、減圧バルブ２５３を介して、減圧されながら導出経路２０３に導出されるため、貯留空間２５０ｓからさらに高濃度化された水素バブル含有水を発泡させずに取り出すことができる。また、減圧バルブ２５３は、従来よく知られる直動式減圧弁、パイロット作動形式減圧弁等の減圧弁が利用できる。

排出口２５０ｅは、主に、円筒のパイプからなり、タンク容器２５１内の底面に底弁として設けられ、水素バブル含有水をタンク容器２５１の底から排出する。

さらに、貯留部２５０には、３つの水位センサ２５４、２５５、２５６が設けられている。第１の水位センサ２５４は、タンク容器２５１の底部から１／３の高さ位置に設けられ、貯留空間２５０ｓに１／３まで純水が満たされたことを感知する。第２の水位センサ２５５は、タンク容器２５１の底部から７／１０の高さ位置に設けられ、貯留空間２５０ｓに７／１０まで純水が満たされたことを感知する。第３の水位センサ２５６は、タンク容器２５１の底部から４／５の高さ位置に設けられ、貯留空間２５０ｓに８／１０まで純水が満たされたことを感知する。後述するように、制御部２９９は、これらの水位センサが感知または非感知の状態に基づいて貯留部２５０に設けられた各導入口、導出口の流量を制御し、貯留空間２５０ｓ内の水素バブル含有水量を調整する。

さらに、貯留部２５０には、圧力を測定する圧力トランスミッター２５７と、タンク容器内の貯留空間２５０ｓを大気圧に開放するベントフィルター２５８とが設けられている。圧力トランスミッター２５７は、タンク容器２５１に設けられ、電気的に制御部２９９に接続され、貯留空間２５０ｓの圧力を測定することができる。ベントフィルター２５８は、タンク容器２５１に設けられ、電気的に制御１９９に接続され、貯留空間２５０ｓからの通気路を確保しながら、貯留空間２５０ｓ内の圧力調整を可能とする。

本実施の形態において、タンク容器２５１は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を材料に形成され、上部を樹脂溶接や接着などで完全密閉構造とされる。タンク容器２５１、すなわち貯留部２５０が密閉構造となることにより、貯留空間２５０ｓは大気から隔離され、貯留空間２５０ｓを加圧部２０５により加圧することが可能になる。

また、ベントフィルター２５８により、加圧された貯留空間２５０ｓの圧力調整も可能となる。貯留空間２５０ｓの圧力は、制御部１６０が、圧力トランスミッター２５７により貯留空間２５０ｓ内の圧力を測定し、加圧部２０５とベントフィルター２５８により、所定の値に調整される。本実施の形態において、加圧部２０５は、０．４ＭＰａ〜０．６ＭＰａ程度まで貯留空間２５０ｓを加圧することができる。

減圧バルブ２５３が接続される導出経路２０３は、円筒状のパイプからなり、流路の断面寸法を維持するように同一寸法の内径で延在している。これにより、導出経路を狭めることなく水素水を導出する。導出経路は、流路を維持していれば、直線状に限らず、湾曲して延在していてもよい。また、導出経路は、流路の断面寸法が拡大するように延在してもよい。なお、導出経路２０３は、貯留部２５０に貯留された水素水を大気解放された容器に導出するように、当該容器に接続されている。

本実施の形態に係るバブル含有液製造装置２０は、バブル生成部２３０およびバブル圧壊部２４０と貯留部２５０とが分離されている。これにより、バブル生成部２３０およびバブル圧壊部２４０は貯留部２５０の容量に影響を受けずに、粒径の均一な水素バブル含有水を一定量連続して供給し、水素バブル含有水は貯留部２５０において貯留されるので、貯留部２５０でバブルが凝集することが抑止される。

すなわち、粒径が異なる超微細なバブルは、貯留することにより凝集してしまうため、従来の超音波圧壊により生成された超微細な粒径を有するバブルは、粒径が均一とならず、貯留することが困難であったが、本実施の形態によるバブル含有液製造装置２０によれば、粒径の均一なバブルが生成され、凝集することなく貯留できる。

また、超微細粒径のバブルは、粒径に応じてゼータ電位等が異なり、凝集作用が生じることがある。しかし、本実施の形態に係るバブル含有液製造装置２０では、粒径の近いバブルが貯留空間２５０ｓ内の同じ領域に滞在することになるため、凝集することなく貯留できる。

本実施形態に係るバブル含有液の製造システムによって製造される水素水は、水素の超微細気泡を高濃度に含有するため、水素濃度を長期にわたって維持することができる。また、超微細気泡が抗菌作用も有するため、本実施形態に係るバブル含有液の製造システムによって製造される水素水は、長期の保存において有効となる。

［水素水の製造方法］

次に、本発明の実施形態に係る水素水の製造方法Ｓ１について図９を参照して説明する。図９は、水素水の製造方法Ｓ１のフロー図を示す。水素水の製造方法Ｓ１では、バブ水素水の製造システム１を利用して水素水の製造方法を説明する。しかし、水素水の製造方法は、他のシステムを利用して水素水を製造してもよい。

まず、液体として水が貯留部２５０に導入される(液体導入ステップ：Ｓ１−１)。具体的には、液体導入部２０１を介して純水製造装置から水素水の製造システム２００に純水が導入され、貯留部２５０に一旦貯留される。

次に、貯留部２５０に貯留された純水に水素ガスの微細気泡を生成する(バブル生成ステップ：Ｓ１−２)。具体的には、貯留部２５０に貯留された純水が、バブル生成部２３０を組み込まれた循環経路ｒ２を介してバブル生成部２３０に供給され、バブル生成部２３０のバブル生成器２３１によって微細気泡が生成される。生成された微細気泡を含有する水素バブル含有水はバブル圧壊部２４０に供給される。

このステップでは、バブル生成器２３１には、貯留部２５０から水が導入されるとともに、気体導入部２０２から水素ガスが導入され、水素ガスによる微細気泡が生成される。

次に、水素ガスの微細気泡を圧壊する(バブル圧壊ステップ：Ｓ１−３)。具体的には、バブル生成部２３０で生成された水素の微細気泡を含む水素バブル含有水が超音波圧壊部２４０に供給され、水素バブル含有水が超音波圧壊部２４０の通路を通過する際に、超音波を照射されて、微細気泡が超音波により圧壊され、さらに粒径の小さい超微細気泡に変換される。

このステップでは、通路内に超音波圧壊場が形成されており、この超音波圧壊場を通過することにより、微細気泡がムラなく圧壊される。そしてバブル圧壊部２４０を通過した水素バブル含有水体は貯留部２５０に再帰する。

次に、超微細気泡を含有する水素バブル含有水を貯留する(貯留ステップ：Ｓ１−４)。具体的には、超音波圧壊部２４０から超微細気泡を含有する水が供給され、貯留部２５０に貯留される。また、水素バブル含有水の一部は、再びバブル生成部２３０に供給されて、循環されてもよい。このとき、水素バブル含有水を循環させて水素バブル含有水に超音波圧壊を繰り返し行う方式を循環方式と称し、水素バブル含有水を循環させることなく、貯留部２５０に貯留する方式をワンパス方式と称する。

したがって、循環方式では、バブル生成ステップ(Ｓ１−２)と、第バブル圧壊ステップ(Ｓ１−３)と、貯留ステップ(Ｓ１−４)とは循環経路ｒ２により複数回繰り返される。バブル生成ステップ(Ｓ１−２)と、バブル圧壊ステップ(Ｓ１−３)と、貯留ステップ(Ｓ１−４)とによる超微細気泡生成工程は、循環経路ｒ２を循環させる時間が一定時間以上となると水素ガスによる超微細気泡の量が定常的となる。

貯留ステップ(Ｓ１−４)では、貯留部２５０の貯留空間の水素バブル含有水において、下方ほど粒径の小さい気泡が集中し、貯留空間の下方には、ウルトラファインバブルの存在が支配的なＵＦＢ領域が形成され、その上側には、ウルトラファインバブルとマイクロバブルとが混在するＵＦＢ＋ＭＢ領域が形成され、さらにその上側にはマイクロバブルの存在が支配的なＭＢ領域が形成される。

また、貯留ステップ(Ｓ１−４)に並行して、または貯留ステップの後に、水素バブル含有水を加圧する(加圧ステップ：Ｓ１−５)。具体的には、貯留タンク２５０が加圧部２０５から加圧口２０５ｆを介して加圧され、ベントフィルター２５８で圧力を調整されて、水素水に大気圧より高い圧力が印加される。本実施形態において貯留部２５０は、０．４〜０．６ＭＰａ程度に加圧されている。これにより、貯留された水素バブル含有水の水素濃度が向上する。

次に、水素バブル含有水を減圧しながら導出する。(減圧導出ステップステップ：Ｓ１−６)。具体的には、貯留部２５０に加圧された状態で貯留された水素バブル含有水が減圧弁２５３により減圧されながら導出経路２０３を介して取り出される。ここで、水素バブル含有水を減圧しながら取り出すことで発泡を抑制し、水素濃度を維持して水素バブル含有水を取り出すことができる。

次に、水素バブル含有水を保存する。(保存ステップ：Ｓ１−７)。具体的には、バブル含有液製造装置２０から導出経路２０３を介して取り出された水素バブル含有水を、大気解放した容器に保存する。取り出された水素バブル含有水は、超微細気泡を含有している。超微細気泡は液体内に長期に渡って滞在することが知られており、これにより、高濃度に水素を維持する水素水を保存できる。

［実験結果］

本発明の実施形態に係るバブル含有液製造装置２０により製造された水素水と他の方法により製造された水素水とに関し、水素濃度ついての実験結果を図１０および図１１に基づいて説明する。

本実験では、まず、本発明の実施形態に係るバブル含有液製造装置２０において、０．４〜０．６ＭＰａの圧力で貯留部２５０を加圧する加圧タンク方式として製造される水素水の水素濃度を貯留部２５０内にて測定した。これとの比較として、高圧水素ボンベにより水素ガスを水に溶解させる水素溶解方式と、常圧電気分解式水素発生装置による電気分解方式でも同様に水素濃度を測定した。なお、溶存水素濃度は、従来よく知られる、隔膜式ポーラロ電極法による溶存水素濃度測定器により測定した。

図１０に示すように、加圧タンク方式によれば、製造する水素水において１０分程度で１６ｐｐｍ程度まで水素濃度が急激に上昇することが確認された。これに対して、水素溶解方式では、水素を溶解させる水素水において、６０分程度までは緩やかに水素濃度が上昇し、１３ｐｐｍ程度となることが確認された。また、電気分解方式では、製造する水素水において、定常的に０．６５ｐｐｍ程度の水素濃度となることが確認された。

これから明らかなように、本発明の実施形態に係る水素バブル含有水製造装置は、貯留部を加圧することにより、水素濃度を短時間で上昇させることができることわかる。したがって、本発明の実施形態に係る水素水の製造システムでは、加圧減圧効果により短時間で高濃度に超微細気泡を含有する水素水を提供できる。

次に、バブル含有液製造装置２０により、上記の加圧タンク方式で製造された水素水を、貯留部２５０から導出経路２０３を介して大気解放された容器（図示なし）に導出し、容器に導出された水素水の水素濃度を測定した。

この実験では、バブル含有液製造装置２０において、循環経路ｒ２により水素バブル含有水を循環させることなく、貯留部２５０から取り出す、いわゆるワンパス方式と、循環経路ｒ２を利用して水素バブル含有水を循環させた後に貯留部２５０から取り出す、いわゆる循環方式とで、水素水の水素濃度を測定した。また、ワンパス方式と循環方式とでそれぞれ、容器の上部と下部とで水素水の水素濃度を測定した。

上記の水素濃度測定において、水素水を導出する導出経路２０３には、流量計を設け、水素水の流量を測定しながら、濃度測定を行った。一方で、ワンパス方式の容器下部における測定では、流量計を設けることなく、水素水を導出し、水素水の水素濃度を測定する実験も別途行った。

図１１に示すように、ワンパス方式と循環方式との比較では、ワンパス方式の方が、水素濃度の高い水素水を製造できることが明らかとなった。また、容器の上部と下部との比較では、下部の方が水素濃度の高い水素水が導出されることが明らかとなった。しかし、大気解放された容器において１０〜３０分程度、水素水を放置することで、容器の上部と下部との水素濃度の差はなくなり、均一化することが明らかとなった。

また、水素水を導出する導出経路に流量計を設けない方が、水素濃度の高い水素水を導出できることが明らかとなった。これは、流量計が水素水の流路における障害物となり、水素濃度の低下に起因したものと考えられる。したがって、導出経路は、加圧減圧作用により水素濃度を高められた水素水の通過する流路に、流れを阻害する障害物を備えることなく、水素水を導出することが望ましい。よって、導出路は、流路の断面径を維持し、流路内に流体の流れを妨げる障害物を備えない構成とすることにより、水素濃度を高濃度に維持した水素水を導出することができる。

本発明の特定の実施形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。

本発明は、水素水の製造に利用できる。

１ 水素水の製造システム
１０ 水素供給装置
２０ バブル含有液製造装置
２３０ バブル生成部
２４０ バブル圧壊部
２５０ 貯留部
２５０ｈ 加圧口
２５３ 減圧弁
３０ 純水供給装置
ｒ２ 循環経路

Claims (7)

1. 水素ガスと水とを供給され、水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成部と、
   前記バブル生成部に接続され、前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊部と、
   前記バブル圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留する貯留部とを備える、水素水の製造システムであって、
   前記貯留部は、貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加するための加圧口と、貯留された水素水を大気圧に減圧しながら外部に導出する導出経路とを備え、
   前記導出経路は、減圧された水素水の通過する流路を狭めることなく水素水を導出する
   、水素水の製造システム。
   
2. 水素ガスと水とを供給され、水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成部と、
   前記バブル生成部に接続され、前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊部と、
   前記バブル圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留する貯留部とを備える、水素水の製造システムであって、
   前記貯留部は、貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加するための加圧口と、貯留された水素水を大気圧に減圧しながら外部に導出する導出経路とを備え、
   前記導出経路は、減圧された水素水の通過する流路に流れを阻害する障害物を備えるこ
   となく、水素水を導出する、水素水の製造システム。
   
3. 前記バブル生成部と、前記バブル圧壊部と、前記貯留部とが組み込まれた循環経路を備える、請求項１または請求項２に記載の水素水の製造システム。
   
4. 水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成ステップと、
   前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊ステップと、
   前記圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留部に貯留する貯留ステップと、
   前記貯留部に貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加する加圧ステップと、
   前記加圧ステップの後に、大気圧に減圧されながら外部に水素水を導出する減圧導出ステップとを含み、
   前記導出経路は、減圧された水素水の通過する流路を狭めることなく水素水を導出する
   、水素水の製造方法。
   
5. 水の中に水素ガスの微細気泡を生成するバブル生成ステップと、
   前記バブル生成部から供給される水素水を通過させ、通過する水素水に超音波を照射し、水素水の中の微細気泡を圧壊するバブル圧壊ステップと、
   前記圧壊部に接続され、前記バブル圧壊部から供給される水素水を貯留部に貯留する貯留ステップと、
   前記貯留部に貯留された水素水に大気圧より高い圧力を印加する加圧ステップと、
   前記加圧ステップの後に、大気圧に減圧されながら外部に水素水を導出する減圧導出ステップとを含み、
   前記導出経路は、減圧された水素水の通過する流路に流れを阻害する障害物を備えるこ
   となく、水素水を導出する、水素水の製造方法。
   
6. 前記加圧ステップを行いながら、前記バブル生成ステップと前記バブル圧壊ステップと前記貯留ステップとが繰り返して行われる、請求項５に記載の水素水の製造方法。
   
7. 前記減圧導出ステップの後に、水素水を保存する保存ステップを含む、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の水素水の製造方法。

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