JP7016073B2 - Hydrogen generation shower - Google Patents
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Description
本発明は、水素水を吐出可能なシャワーに関する。 The present invention relates to a shower capable of discharging hydrogen water.
本発明者らにより発表された論文である下記の非特許文献1及び2には、水に水素を溶存させた水素水に触れることで、皮膚の弾力性が向上したり、毛髪の滑らかさや毛髪の艶が増したり、深部体温を上昇させたりすることが開示されている。
In the following
また、下記の特許文献1には、水素水のような還元水が皮膚の老化防止等に寄与することから、入浴剤に水素発生剤を用いた技術が開示されている。 Further, Patent Document 1 below discloses a technique using a hydrogen generating agent as a bath agent because reduced water such as hydrogen water contributes to the prevention of skin aging and the like.
また、下記の特許文献2には、水素水のような還元水を飲むと、胃腸症状の改善や活性酸素の除去といったアンチエイジング効果が期待されることから、水を電気分解して電解水を生成する技術が開示されている。
Further, in
上記の特許文献1には、水素発生剤を入浴剤として使用することは開示されているが、これをシャワーに適用することに関しては開示はされていない。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses that a hydrogen generating agent is used as a bath agent, but does not disclose that it is applied to a shower.
また、上記の特許文献2に開示されているような電気分解によって水素水を生成する場合には、比較的大がかりな電気関係の設備を設ける必要がある。
Further, when hydrogen water is generated by electrolysis as disclosed in
そこで、本発明は、簡素な構成でかつ安全に水素を含んだ水素水を吐出可能なシャワーを提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a shower capable of discharging hydrogen water containing hydrogen safely with a simple structure.
上記課題を解決するために、本発明に係る水素発生シャワー10は、水栓17からシャワーヘッド30の吐出口32に至る水路15の中途に該水路15へ水素を連続的に供給可能な水素供給部20を備えるとともに、
前記水素は、水と反応して水素を発生する水素発生剤61が、水と反応して発生したものであることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the hydrogen generation shower 10 according to the present invention supplies hydrogen capable of continuously supplying hydrogen to the
The hydrogen is characterized in that the
なお、前記水素発生剤61は、前記水素供給部20に着脱可能に収容されることとしてもよい。ここで、「着脱可能」とは、水素供給部20内に、外部から水素発生剤61を収容したり、補充したり、又は除去したりすることが可能であることをいう。この場合、シャワー不使用時に前記水素発生剤61が前記水素供給部20内に滞留している水と不必要に反応することを避けるために、前記水素供給部20の上流側に、該水素供給部20の内部に滞留した水を抜くための排水口29Bを有することが望ましい。
The
あるいは、前記水素供給部20は、水流の水圧を利用して水素を連続的に供給可能であることとしてもよい。
Alternatively, the
(第1の態様)
具体的には、第1の態様として、前記水素供給部20は、水又は温湯が供給される水路15の上流側が接続される水路流入口51と、水路15の下流側が接続される水路流出口52と、前記水路流入口51及び前記水路流出口52の間に位置し前記水流の水圧により陰圧が生ずる陰圧発生室53と、前記陰圧発生室53へ外部からの液体及び気体が流入する外部流入口54とを有するアスピレータ50を備えるとともに、
前記水路15の外部に設けられるとともに内部に水及び前記水素発生剤61を収容する水素発生槽60と、
前記水素発生槽60と前記外部流入口54とを連結するとともに該水素発生槽60から前記水素を含有した液体が前記陰圧発生室53へ流入する輸送路80と、
を有することを特徴とする。
(First aspect)
Specifically, as a first aspect, the
A
A
It is characterized by having.
本態様では、前記水路15の中途に設けられる前記アスピレータ50が水流の水圧により陰圧を生じさせる。陰圧が生ずるのは前記陰圧発生室53であり、この陰圧発生室53には前記外部流入口54を通じて前記輸送路80が連結されている。この輸送路80は前記水素発生槽60に通じている。この水素発生槽60の中に収容される水素発生剤61は水と反応して水素を発生させる。発生した水素は、水素発生剤61が反応した水溶液とともに前記アスピレータ50により生じた陰圧により吸引され、前記輸送路80を通って前記外部流入口54から前記陰圧発生室53へ流入する。そして、そこで水路15と合流して水路流出口52を経て前記吐出口32から吐出される。吐出される間にも溶解した水素発生剤61との反応が進行し、この吐出された水又は温湯には、水素が多量に含有されることとなる。
In this embodiment, the
(第2の態様)
また、第2の態様として、前記水素供給部20は、前記水路15の中途に設けられる中空の外筒20として形成されるとともに、前記外筒20の内部に装着される中空の内筒60として設けられる水素発生槽60を有し、
前記内筒60の上流端側には、前記水路15の上流からの水流の一部を該内筒60の内部に導入するとともに液体の逆流は阻止する通水弁65が設けられ、
前記内筒60の下流端側には、該内筒60の内部から下流側の水路へ気体のみを排出する気体排出部70が設けられ、
前記内筒60の内部には、前記水素発生剤61が収容されていることを特徴とする。
(Second aspect)
Further, as a second aspect, the
On the upstream end side of the
On the downstream end side of the
The inside of the
本態様では、前記水路15の中途に設けられる前記水素供給部20は二重の筒状構造を有している。すなわち、外筒20の中に内筒60が位置している。
In this embodiment, the
内筒60の中には水素発生剤61が収容されているが、その上流側に設けられた通水弁65により、上流側からの水流が導入されるが、内筒60の内部から上流側へは逆流しないようになっている。これにより、内筒60の中の水素発生剤61がこの通水弁65を介して外へ漏れ出ないようになっている。
The
また、内筒60の下流側に設けられた気体排出部70により、内筒60の内部の液体は透過することなく、内筒60の内部で発生した水素のみを、水流の水圧により下流側に透過することが可能となっている。
In addition, the
気体排出部70を透過した水素は、外筒20の内部かつ内筒60の外部を流れて来た水又は温湯中に放出され、水路15によって吐出口32からシャワーとして吐出される。この吐出された水又は温湯は、水素が多量に含有された水素水である。
The hydrogen that has passed through the
ここで、気体排出部70としては、気体を通し液体は通さない気体透過膜71を使用することができる。
Here, as the
また、気体排出部70としては、気体を通し液体は通さない通気弁74を使用することができる。
Further, as the
(水素発生剤)
ここで、前記水素発生槽60に収容される前記水素発生剤61は、水と反応させることで水素を発生可能な化学物質であればよいが、特に、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)、水素化マグネシウム(MgH2)及び金属マグネシウム(Mg)からなる群から選ばれることが望ましい。
(Hydrogen generator)
Here, the
ここで、水素発生剤61が金属マグネシウムの場合、下記反応式にて1モル当たり水素が1モル発生する。
Here, when the
Mg+2H2O → Mg(OH)2+H2 Mg + 2H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2
また、水素発生剤61が水素化マグネシウムの場合、下記反応式にて1モル当たり水素が2モル発生する。
When the
MgH2+2H2O → Mg(OH)2+2H2 MgH 2 + 2H 2 O → Mg (OH) 2 + 2H 2
さらに、水素発生剤61が水素化ホウ素ナトリウムの場合、下記反応式にて1モル当たり水素が4モル発生する。
Further, when the
NaBH4+2H2O → NaBO2+4H2 NaBH 4 + 2H 2 O → NaBO 2 + 4H 2
このうち、水素化ホウ素ナトリウムが、単位モル数当たりの水素発生モル数が多いため水素発生剤61としては特に望ましい。ここで、水素化ホウ素ナトリウムは、水道水中に含有される次亜塩素酸(HClO)が下記式に従って分解する反応を促進する効果もある。なお、下記式中の「O」は酸素ラジカルである。
Of these, sodium borohydride is particularly desirable as the
HClO → HCl+O HClO → HCl + O
したがって、その効果も鑑みれば、水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを用いることがなお望ましい。なお、水素化ホウ素ナトリウムから水素が発生する反応の産物であるNaBO2は温泉成分のメタホウ酸でもある。
Therefore, considering the effect, it is still desirable to use sodium borohydride as the
なお、前記水素発生剤61には有機酸も添加されていることが望ましい。この有機酸は、水素の発生速度を上げるために添加されるものであって、たとえばカルボン酸が挙げられ、その中でも特にクエン酸が望ましい。
It is desirable that an organic acid is also added to the
なお、前記水素発生剤は、含水素金属化合物が常温固体の油脂中に分散して成形されているものであることとしてもよい。換言すると、含水素金属化合物が、常温固体の油脂でコーティングされた状態で成形されているものであってもよい。なお、含水素金属化合物を常温固体の油脂中に分散して成形すること、あるいは、含水素金属化合物を常温固体の油脂でコーティングして状態で成形することとは、常温固体の油脂を加熱溶解したものに、含水素金属化合物を混合して分散させたものを、冷却して再度固化して成形することをいう。 The hydrogen generating agent may be formed by dispersing a hydrogen-containing metal compound in a solid fat or oil at room temperature. In other words, the hydrogen-containing metal compound may be molded in a state of being coated with a solid oil / fat at room temperature. Molding by dispersing the hydrogen-containing metal compound in the fat and oil of a room temperature solid, or molding by coating the hydrogen-containing metal compound with the fat and oil of a room temperature solid means that the fat and oil of the room temperature solid is heated and dissolved. It means that a hydrogen-containing metal compound is mixed and dispersed in the compound, cooled and solidified again to form a solid.
この常温固体の油脂とは、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを、含水素化金属化合物と加熱混合し、冷却して成形したものであることとしてもよい。なお、ここでいう油脂としては、常温で固体の性状を有するものであれば、天然油若しくは合成油のいずれでも、又はこれらの混合物でもよく、特に、硬化ヒマシ油が好適である。また、ここでいう脂肪酸としては、ステアリン酸などが挙げられる。 The room temperature solid fat or oil is a polyoxyethylene fat or oil or polyoxyethylene fatty acid ester obtained by reacting the fat or fatty acid with polyethylene glycol or polyoxyethylene, and the mixture is heated and mixed with a hydrogenated metal compound and cooled. It may be molded. The oil and fat referred to here may be either natural oil or synthetic oil, or a mixture thereof, as long as it has solid properties at room temperature, and hardened castor oil is particularly preferable. Further, examples of the fatty acid referred to here include stearic acid.
含水素金属化合物とは、水素原子を含む金属化合物であって、水と反応して水素が発生するものをいい、前記水素化ホウ素ナトリウム及び前記水素化マグネシウムがこれに含まれる。このうち、水素化ホウ素ナトリウムが特に好適である。 The hydrogen-containing metal compound is a metal compound containing a hydrogen atom and reacts with water to generate hydrogen, and includes the sodium boron hydride and the magnesium hydride. Of these, sodium borohydride is particularly suitable.
この水素発生剤の成形の際には、上記した、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを、油脂コーティング剤として、加熱して溶解させ、粉体の含水素金属化合物をこれに混合した後、常温以下に冷却することが望ましい。なお、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとは、それぞれ別体で材料として用意したものを反応させてポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを生成させてもよいし、あるいは、あらかじめエステル化されているポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルを材料として使用してもよい。また、ここでいう「エステル化」とは、ポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンの末端の水酸基の一方のみが油脂又は脂肪酸とエステル化する場合のみならず、末端の水酸基の両方がエステル化してジエステルを形成する場合も含む。このようなジエステルとしては、たとえば、ポリオキシエチレンジステアレートが挙げられる。 At the time of molding this hydrogen generator, the above-mentioned polyoxyethylene fat or polyoxyethylene fatty acid ester obtained by reacting the fat or fatty acid with polyethylene glycol or polyoxyethylene is heated as a fat or oil coating agent. It is desirable to dissolve it, mix the powdered hydrogen-containing metal compound with it, and then cool it to room temperature or lower. The fat or fatty acid and polyethylene glycol or polyoxyethylene may be reacted with each other as separate materials to produce a polyoxyethylene fat or oil or a polyoxyethylene fatty acid ester, or an ester may be produced in advance. Polyoxyethylene fats and oils or polyoxyethylene fatty acid esters that have been converted may be used as materials. Further, "esterification" as used herein means not only when only one of the terminal hydroxyl groups of polyethylene glycol or polyoxyethylene is esterified with a fat or fatty acid, but also when both of the terminal hydroxyl groups are esterified to form a diester. Including the case of Examples of such diesters include polyoxyethylene distearate.
すなわち、水素化ホウ素ナトリウムを含む含水素金属化合物が、上記した、油脂コーティング剤としての、油脂又は脂肪酸とポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとを反応させエステル化したポリオキシエチレン油脂又はポリオキシエチレン脂肪酸エステルにより油脂コーティングされ、これにより水素金属化合物と水との接触が遅延することで、水素が徐々に、かつ、比較的長期間にわたり発生することとなっている。そのためには、この油脂コーティングされた皮膜が50~95℃で溶解するものであって、10分間のシャワー時間での溶解量が1g以下であればよい。 That is, the polyoxyethylene fat or polyoxyethylene fatty acid ester in which the hydrogen-containing metal compound containing sodium hydride is esterified by reacting the fat or fatty acid with polyethylene glycol or polyoxyethylene as the fat or oil coating agent described above. Due to the oil-and-fat coating, which delays the contact between the hydrogen metal compound and water, hydrogen is gradually generated over a relatively long period of time. For that purpose, the oil-coated film may be melted at 50 to 95 ° C., and the dissolution amount in a shower time of 10 minutes may be 1 g or less.
本発明に係るシャワーは、以上のように構成されているため、アスピレータが吸引した水素を含む液体が水路に合流することで、水路中の水又は温湯に水素を連続的に供給することができる。あるいは、水素供給部で発生した水素を含む液体が水路に供給されることで、水路中の水又は温湯に水素を連続的に供給することができる。そのため、本発明に係るシャワーによれば、シャワーから噴出される水又は温湯を水素を含んだ水素水とすることができ、シャワー使用者が水素水を浴びることができる。 Since the shower according to the present invention is configured as described above, hydrogen can be continuously supplied to water or hot water in the water channel by merging the liquid containing hydrogen sucked by the aspirator into the water channel. .. Alternatively, by supplying the liquid containing hydrogen generated in the hydrogen supply unit to the water channel, hydrogen can be continuously supplied to the water or hot water in the water channel. Therefore, according to the shower according to the present invention, the water or hot water ejected from the shower can be hydrogen water containing hydrogen, and the shower user can be bathed in hydrogen water.
また、本発明で用いられる水素発生剤に、有機酸、特にクエン酸を加えれば、水素を発生させる化学反応を効率よく行うことができる。特に、水素化ホウ素ナトリウムによる水道水中の次亜塩素酸の分解も促進できる。あるいは、含水素金属化合物が常温固体の油脂中に分散して成形されている水素発生剤を水素供給部に収容することで、水素を比較的長期間にわたり水路中の水又は温湯に供給することができる。 Further, if an organic acid, particularly citric acid, is added to the hydrogen generating agent used in the present invention, a chemical reaction for generating hydrogen can be efficiently performed. In particular, the decomposition of hypochlorous acid in tap water by sodium borohydride can be promoted. Alternatively, hydrogen is supplied to water or hot water in a water channel for a relatively long period of time by accommodating a hydrogen generating agent formed by dispersing a hydrogen-containing metal compound in a solid fat or oil at room temperature in a hydrogen supply unit. Can be done.
(1)第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図1に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた水素供給部20と、水素供給部20へ輸送路80を介して連結される水素発生槽60と、を備えている。
(1) First Embodiment The
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。
In the
水素発生槽60は、図2に示すように、内部に水を収容したタンクである。この水には、水素発生剤61としての粉状の水素化ホウ素ナトリウムが添加され、さらに有機酸としてのクエン酸も添加されている。この水素発生槽60の内部では、水素化ホウ素ナトリウムが水と反応して前記式に従って、1モル当たり4モルの水素が発生するが、この反応は、添加されているクエン酸によって促進される。
As shown in FIG. 2, the
水素供給部20は、水素発生槽60で発生した水素を水路15に供給する部分であり、その内部には、図3に示すように、アスピレータ50が収納されている。
The
アスピレータ50の上流側には、水栓17からの水又は温湯が流入する水路流入口51が設けられている。具体的には、水路流入口51には、上流側のシャワーホース40が接続されている。
On the upstream side of the
一方、アスピレータ50の下流側には、シャワーヘッド30へ向けて水又は温湯が流出する水路流出口52が設けられている。具体的には、水路流出口52には、下流側のシャワーホース40が接続されている。
On the other hand, on the downstream side of the
水路流入口51と水路流出口52との中間には、流路を縮径する縮径駒55が挿入されている。この縮径駒55の周囲の空間が陰圧発生室53となっていて、その下流側から水路流出口52にかけて内径が再び漸増している。
A
また、陰圧発生室53には、水路15に対し直角に外部流入口54が開口している。なお、この角度は必ずしも直角でなくともよい。この外部流入口54には前記した輸送路80が接続されている。外部流入口54の内部には逆流防止弁56が挿入されている。
Further, in the negative
水路15にある程度の勢いで水又は温湯が流れると、水路流入口51に流入し、縮径駒55で水圧により流速が増大し、それによって陰圧発生室53の中に陰圧が発生する。その陰圧によって逆流防止弁56が開放し、水素発生槽60から輸送路80を介して液体及び気体が陰圧発生室53へ吸引される。この液体には、前述の通り、水素が含まれている。この液体が陰圧発生室53で水路15に合流することで、水又は温湯に水素が添加され、水路流出口52からシャワーヘッド30へ送出された水又は温湯は、吐出口32より吐出される。
When water or hot water flows into the
第1の実施の形態において、この吐出口32からの吐出水中の溶存水素濃度を測定した結果を図4のグラフに示す。なお、水素発生槽60として、300mLの水を収容する点滴バッグを用意し、この中には水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを2g又は3g及びクエン酸を2g添加した。そして、水温40℃の温湯をシャワー流量6L/分で吐出し、吐出水中の溶存水素濃度を経時的に測定した。
In the first embodiment, the result of measuring the dissolved hydrogen concentration in the discharged water from the
その結果、水素発生剤61が3gの場合、吐出開始直後に100ppbに達し、その後20分経過しても溶存水素濃度は50ppbを上回ったままであった。これに対し、水素発生剤が2gの場合は、吐出開始から20分経過までに溶存水素濃度が50ppbを上回ることはなかった。ちなみに、皮膚の弾力性の向上が確認できている水素濃度は50ppb以上で、また、日本人の平均シャワー時間が10分程度であるところ、本実施の形態では50ppb以上の水素濃度を20分継続できたのでこれを上回っていることになる。
As a result, when the
なお、同時に吐出水中の溶存塩素濃度も測定したところ、図5に示すように、吐出開始10分から20分経過時点で顕著な低下を認めた。よって、水素化ホウ素ナトリウムには、溶存塩素を低下する効果も認められた。 At the same time, the concentration of dissolved chlorine in the discharged water was also measured, and as shown in FIG. 5, a remarkable decrease was observed 10 to 20 minutes after the start of discharge. Therefore, sodium borohydride was also found to have the effect of lowering dissolved chlorine.
(2)第2の実施の形態
本発明の第2の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図6に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた水素供給部20と、を備えている。
(2) Second Embodiment The
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。水素供給部20は水路15の中途部分に設けられる中空の略筒状の部材であり、図7及び図8に示すように、外部に露出した部分を構成する外筒20として形成されており、この外筒20の内部に収容される水素発生槽60としての内筒60を備えている。
In the
外筒20は、上流側(水栓17が位置する側で、図7及び図8中では下方側。以下同じ)に位置する後部27と、下流側(シャワーヘッド30が位置する側で、図7及び図8中では上方側。以下同じ)に位置する前部26とが、互いに螺合して略筒状をなしている。
The
内筒60は、上流側に位置する収容部62に、下流側に位置するキャップ63が螺合されて略筒状をなしている。
The
外筒20のほぼ中間部分には、内部を前後に仕切る内筒固定板21が設けられている。内筒固定板21の中央には内筒が保持される内筒保持孔23が設けられ、この中に内筒60が挿通され、互いに螺合して保持される。内筒固定板21にはこの他に、前後を連通する通水孔22が複数箇所設けられている。
An inner
外筒20の後部27の上流端には流入口24が設けられており、上流側からの水又は温湯がここから外筒20に流入する。流入した水又は温湯は、内筒固定板21の通水孔22を通って前部26に至る。一方、外筒20の前部26の下流端には流出口25が設けられており、ここから外筒20の内部の水又は温湯は下流側へ流出する。
An
内筒60の収容部62には水素発生剤61としての粉状の水素化ホウ素ナトリウムが収容され、ここに有機酸としてのクエン酸も添加されている。収容部62の後端には通水弁65が設けられている。この通水弁65は、下流方向への水流は通すが、その逆方向には流れないようになっている。すなわち、内筒60の外部から内部へは水又は温湯は流入するが、内筒60の内部から外部への液体の流出は阻止される。よって、内筒60の内部に収容されている水素発生剤61がこの通水弁65から内筒60の外部へ漏出することはない。
The
この内筒60の内部では、水素発生剤61としての水素化ホウ素ナトリウムが水と反応し、前記式に従って、1モル当たり4モルの水素が発生するが、この反応は、添加されているクエン酸によって促進される。
Inside the
ここで、図7に示すように、内筒60の収容部62の下流側にはキャップ63が装着される。キャップ63の中央には透過孔64が形成されている。キャップ63と収容部62との間には、二枚のメッシュで形成された膜支持層72の間に気体透過膜71が挟まれた構造を有する気体排出部70が、両側にそれぞれパッキン73を介装して装着されている。この気体透過膜71は、内筒60の内部から外部へ気体を透過するが液体及び固体は透過させない構造を有している。
Here, as shown in FIG. 7, a
内筒60の内部で上述のように発生した水素は下流方向へ浮上し、上流側の膜支持層72のメッシュを通って気体透過膜71に至る。ここで、内筒60の内部には、前記通水弁65を通して常に下流側からの水流による水圧がかかっており、この水圧によって、水素の気体透過膜71の透過が促進されることとなっている。
The hydrogen generated inside the
気体透過膜71を透過した水素は、今度は下流側の膜支持層72のメッシュを通って、キャップ63の透過孔64から水流に合流して、外筒20の流出口25より下流側の水路15へ出て、シャワーヘッド30の吐出口32から水素水として吐出されることとなる。
The hydrogen that has permeated the
(3)第3の実施の形態
一方、図8に示す本発明の第3の実施の形態では、内筒60の収容部62の下流側にはキャップ63が装着される。キャップ63の中央には、気体排出部70としての通気弁74が設けられている。この通気弁74は、内筒60の内部から外部へ気体は通過させるが液体及び固体は通過させない構造を有している。
(3) Third Embodiment On the other hand, in the third embodiment of the present invention shown in FIG. 8, a
内筒60の内部で上述のように発生した水素は下流方向へ浮上し、通気弁74に至る。ここで、内筒60の内部には、前記通水弁65を通して常に下流側からの水流による水圧がかかっており、この水圧によって、水素の通気弁74の通過が促進されることとなっている。
The hydrogen generated inside the
通気弁74を通過した水素は水流に合流して、外筒20の流出口25より下流側の水路15へ出て、シャワーヘッド30の吐出口32から水素水として吐出されることとなる。
The hydrogen that has passed through the
前記第2の実施の形態において、この吐出口32からの吐出水中の溶存水素濃度を測定した結果を図9のグラフに示す。なお、内筒60の容積は30mLで、この中に水素発生剤61として水素化ホウ素ナトリウムを1g、2g又は3g及びクエン酸を2g添加した。そして、水温40℃の温湯をシャワー流量6L/分で吐出し、吐出水中の溶存水素濃度を経時的に測定した。
In the second embodiment, the result of measuring the dissolved hydrogen concentration in the discharged water from the
その結果、水素発生剤61が3gの場合、吐出開始直後に急激に400ppbに達するものの、その後急落し、10分経過時点で50ppbを下回った。また、水素発生剤61が2gの場合は、吐出開始直後に100ppb近くまで上昇し、その後15分経過時点まで100ppbを維持し、20分経過しても溶存水素濃度は50ppbを上回ったままであった。これに対し、水素発生剤が1gの場合は、吐出開始から20分経過までに溶存水素濃度が50ppbを上回ることはなかった。ちなみに、皮膚の弾力性の向上が確認できている水素濃度は50ppb以上で、また、日本人の平均シャワー時間が10分程度であるところ、本実施の形態では50ppb以上の水素濃度を20分継続できたのでこれを上回っていることになる。
As a result, when the
(4)水素発生剤
なお、前記各実施の形態における水素発生剤61は、以下のように形成したものを使用することができる。
(4) Hydrogen generator As the
上記表1の成分を混合し、150℃で攪拌したのち、常温以下まで冷却し、固化させたものを水素発生剤61とする。この水素発生剤61を適宜の分量取り、これを不織布などの繊維で被覆したものを、前記各実施の形態における水素供給部20又は水素発生槽60に装着又は投入すると、当該水素供給部20又は水素発生槽60の中で水又は温湯と反応して、水素が発生する。
ここで、この水素発生剤61では、含水素金属化合物としての粉末状の水素化ホウ素ナトリウムが、油脂としての硬化ヒマシ油がポリエチレングリコールによりポリオキシエチレン化して生成した油脂コーティング剤としてのポリオキシエチレン硬化ヒマシ油によって被覆されているため、一度に全量が水又は温湯と接触することがなく徐々に水との反応が継続し、シャワー不使用時には反応が進行せず、その結果、比較的長期間にわたり、水素がシャワーの水又は温湯とともに供給可能となる。
The components shown in Table 1 above are mixed, stirred at 150 ° C., cooled to room temperature or lower, and solidified to obtain a
Here, in this
なお、油脂コーティング剤としては、上記のように生成したポリオキシエチレン硬化ヒマシ油に限られず、他の植物油又は脂肪酸をポリエチレングリコール又はポリオキシエチレンとエステル化したものを使用することも可能である。このような油脂コーティング剤は、42℃の水において10分当たりの溶解量が1g以下であれば、水素発生剤61の成分として使用可能であると考えられる。
The oil / fat coating agent is not limited to the polyoxyethylene hydrogenated castor oil produced as described above, and other vegetable oils or fatty acids esterified with polyethylene glycol or polyoxyethylene can also be used. It is considered that such an oil / fat coating agent can be used as a component of the
(5)第4の実施の形態
本発明の第4の実施の形態に係る水素発生シャワー10は、図10に示すように、水栓17とシャワーヘッド30とを連結するシャワーホース40と、シャワーホース40の途中に設けられた略円筒形の水素供給部20と、を備えている。
(5) Fourth Embodiment The
本実施の形態に係る水素発生シャワー10では、水栓17からシャワーホース40を経てシャワーヘッド30の吐出口32までが、水又は温湯が流れる部分である水路15となっている。水素供給部20は水路15の中途部分に設けられる中空の略筒状の部材であり、下流側の前部26と上流側の後部27とが着脱可能に螺合した構造となっている。
In the
このシャワーヘッド30の内部には、上流及び下流をそれぞれメッシュ28で仕切られた空間が形成され、その中に水素発生剤61が収容される。この水素発生剤61は、前記表1の成分を有する。これを前記(4)の項で述べた通りに加熱攪拌混合後、冷却して固化させたものを13gずつに分け、それぞれを不織布で被覆したものである。
Inside the
なお、上記したメッシュ28は、水素発生剤61そのものが水路15に流出することを防ぐことを目的に設けられているものであり、この目的に適うならば図中に示した位置に設けられている必要はない。たとえば、水素供給部20に水又は温湯が流入する箇所、及び、水素供給部20から水又は温湯が流出する箇所に設けられていてもよい。
The
また、上記した水素発生剤61は、図中に示すように塊状に形成されている必要はなく、たとえば、前記第1~第3の実施の形態に示したような粒状に形成されているものを水素供給部20に収容するようにしてもよい。このようにすれば、水素発生剤61が消費されて体積が減少したときに、適宜補充することが容易である。
Further, the
本実施の形態の水素供給部20は、中間部分で着脱可能となっている。これを取り外した状態で、上記水素発生剤61を中に入れ、再び螺着することで、シャワーとして使用可能となる。すなわち、水路15を通って水素供給部20に供給された水又は温湯がこの中で水素発生剤61と反応し、水素が発生する。発生した水素は吐出口32までの水路15を流れる水又は温湯に溶解し、吐出口32より吐出される。なお、シャワー不使用時に水素発生剤61が水素供給部20内に滞留している水と不必要に反応することを避けるために、水素供給部20の上流側に、該水素供給部20からシャワーヘッド30までの内部に滞留した水を抜くための排水口29Bが設けられ、この排水口29Bを開閉するための水抜レバー29Aがその近傍に設けられている。
The
なお、この水素供給部20は、内部に収容する水素発生剤61の消費が一目で分かるように、透明又は半透明の材質で形成することが望ましい。また、前部26と後部27とが螺合する位置は、図中に示すように水素供給部20の中間部分である必要はなく、設計上任意の位置に設けることとしてもよい。
The
本実施形態の上記水素発生シャワー10を用いて、シャワー水温41℃、水量8.0L/分で吐出する、という条件の場合、図11の折れ線グラフに示すように、少なくとも100分間にわたり、500~600ppbとの高い水素濃度が認められた。また、シャワー時間10分間での油脂コーティング剤の溶出量は1g以下であった。なお、この間のホウ素濃度は同図中の三角印で示す通りであり、平均濃度は3.8ppm、最も高い時点でも4.1ppmであり、排水基準の10ppmを下回ることができた。
In the case of using the
ここで、平均的な1人のシャワー時間が1日で10分間であるとすると、上記条件下での使用で12日間使用可能、ということになる。この水素濃度は、配合する水素化ホウ素ナトリウム及び油脂コーティング剤の割合や量、油脂コーティング剤の種類や、被覆する不織布等の繊維の目の粗密や厚さを変えることで、適宜調節可能である。たとえば、水素濃度を半分に調整すれば、使用可能時間は2倍に伸びることになる。 Here, assuming that the average shower time for one person is 10 minutes per day, it means that the shower can be used for 12 days under the above conditions. This hydrogen concentration can be appropriately adjusted by changing the ratio and amount of the sodium borohydride and the oil / fat coating agent to be blended, the type of the oil / fat coating agent, and the coarseness and thickness of the fibers such as the non-woven fabric to be coated. .. For example, if the hydrogen concentration is adjusted in half, the usable time will be doubled.
なお、先述の通り、水素化ホウ素ナトリウムには、水道水中に含有される次亜塩素酸を分解して除去する効果もある。すなわち、図12に示すように、シャワー水中の塩素濃度を、少なくとも、シャワー中に高い水素濃度を示した60分経過時点(図11参照)までは、0.1ppm未満と低いレベルに抑えることができた。ちなみに、120分経過時点では再び塩素濃度は高くなっているが、これは、図11に示すように水素濃度が0になっている時点と一致しており、この時点では水素発生剤61の効力は失われていることが示されている。
As described above, sodium borohydride also has the effect of decomposing and removing hypochlorous acid contained in tap water. That is, as shown in FIG. 12, the chlorine concentration in the shower water can be suppressed to a low level of less than 0.1 ppm at least until the lapse of 60 minutes (see FIG. 11) when the high hydrogen concentration was shown in the shower. did it. By the way, the chlorine concentration is high again after 120 minutes, which coincides with the time when the hydrogen concentration becomes 0 as shown in FIG. 11, and at this point, the efficacy of the
10 水素発生シャワー 15 水路 17 水栓
20 水素供給部(外筒) 21 内筒固定板 22 通水孔
23 内筒保持孔 24 流入口 25 流出口
26 前部 27 後部 28 メッシュ
29A 水抜レバー 29B 排水口
30 シャワーヘッド 32 吐出口
40 シャワーホース
50 アスピレータ 51 水路流入口 52 水路流出口
53 陰圧発生室 54 外部流入口 55 縮径駒
56 逆流防止弁
60 水素発生槽(内筒) 61 水素発生剤 62 収容部
63 キャップ 64 透過孔 65 通水弁
70 気体排出部 71 気体透過膜 72 膜支持層
73 パッキン 74 通気弁
80 輸送路
10
20 Hydrogen supply section (outer cylinder) 21 Inner
23 Inner
26
30
40 shower hose
50
53 Negative
56 Check valve
60 Hydrogen generator (inner cylinder) 61
63
70
73
80 transportation route
Claims (10)
前記水素は、水と反応して水素を発生する水素発生剤が、水と反応して発生したものであり、
前記水素供給部は、水流の水圧を利用して水素を連続的に供給可能であり、
前記水素供給部は、前記水路の中途に設けられる中空の外筒として形成されるとともに、前記外筒の内部に装着される中空の内筒として設けられる水素発生槽を有し、
前記内筒の上流端側には、前記水路の上流からの水流の一部を該内筒の内部に導入するとともに液体の逆流は阻止する通水弁が設けられ、
前記内筒の下流端側には、該内筒の内部から下流側の水路へ気体のみを排出する気体排出部が設けられ、
前記内筒の内部には、前記水素発生剤が収容されていることを特徴とする水素発生シャワー。 A hydrogen supply unit capable of continuously supplying hydrogen to the water channel is provided in the middle of the water channel from the faucet to the discharge port of the shower head.
The hydrogen is generated by a hydrogen generator that reacts with water to generate hydrogen and reacts with water .
The hydrogen supply unit can continuously supply hydrogen by utilizing the water pressure of the water stream.
The hydrogen supply unit has a hydrogen generation tank formed as a hollow outer cylinder provided in the middle of the water channel and provided as a hollow inner cylinder mounted inside the outer cylinder.
On the upstream end side of the inner cylinder, a water passage valve is provided to introduce a part of the water flow from the upstream of the water channel into the inner cylinder and prevent the backflow of liquid.
On the downstream end side of the inner cylinder, a gas discharge portion for discharging only gas from the inside of the inner cylinder to the water channel on the downstream side is provided.
A hydrogen generating shower characterized in that the hydrogen generating agent is contained in the inner cylinder .
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