WO2014125521A1

WO2014125521A1 - 水素水生成装置

Info

Publication number: WO2014125521A1
Application number: PCT/JP2013/000887
Authority: WO
Inventors: 清悟松木
Original assignee: 株式会社フラックス
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2014-08-21

Abstract

　低い電圧で水素水を生成することができる水素水生成装置を提供する。一形態に係る水素水生成装置（１）は、蓋部（２）と、蓋部（２）が着脱可能であって、内部に収容された水と接触する電極（６）と、電極（６）を制御する制御部（７）と、電源（８）と、が搭載された容器部（３）と、を備え、電極（６）の下面と容器部（３）の内側面との間に隙間（Ｔ）が形成されている携帯可能な水素水生成装置である。このとき、電極（６）の下方に水の流入部（１０）を備え、流入部（１０）に流入した水は電極（６）に接触することが好ましい。

Description

水素水生成装置

　本発明は、水素水生成装置に関し、特に携帯可能な水素水生成装置に関する。

　一般に水の酸化還元電位として、銀－塩化銀電極を使用して測定したことによる酸化還元電位の値（ＯＲＰ値）が＋２００ｍＶを示す場合が中間値とされ、当該中間値よりも低い電位による水を還元水と称されている。

　このような還元水を生成するべく、例えば特許文献１には還元水生成装置が開示されている。特許文献１の還元水生成装置は、容器の下部に配置された電極に当該容器内に収容された水を接触させた状態で、当該電極に電圧を印加することで、還元水を生成する構成とされている。

特開２００９－２３３５１６号公報

　特許文献１の還元水生成装置における電極の下面の全域は他の部材に接触している。そのため、電極への水の接触面積が狭くなり、還元水を生成する際に高い電圧を電極に印加する必要がある。

　ここで、本出願人は、還元水の生成手順と略同一の生成手順で溶存する水素量が多い水素水を生成できることを見出している。

　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低い電圧で水素水を生成することができる水素水生成装置を提供することを目的とするものである。

　本発明の一形態に係る水素水生成装置は、蓋部と、前記蓋部が着脱可能であって、内部に収容された水と接触する電極と、前記電極を制御する制御部と、電源と、が搭載された容器部と、を備え、前記電極の下面と前記容器部の内側面との間に隙間が形成されている携帯可能な水素水生成装置である。

　上記の水素水生成装置において、前記電極の下方に前記水の流入部を備え、前記流入部に流入した水は前記電極に接触することが好ましい。

　上記の水素水生成装置において、前記容器部は、前記蓋部が着脱可能な本体部と、前記本体部が着脱可能であって、前記電極と前記制御部と前記電源とが搭載された基部と、を備え、前記電極の下面と前記基部の上面との間に隙間が形成されていることが好ましい。

　上記の水素水生成装置において、前記容器部は、くびれ部を備えていることが好ましい。

　上記の水素水生成装置において、前記容器部の下部に光源を備え、前記光源からの光が前記容器部の内部に出射されることが好ましい。

　以上、説明したように、本発明によると、低い電圧で水素水を生成することができる水素水生成装置を提供することができる。

実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す斜視図である。実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す分解図である。実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す縦断面図である。実施の形態の水素水生成装置の制御ブロック図である。基部を概略的に示す斜視図である。基部を概略的に示す平面図である。第１の電極及び第２の電極の下面と基部の上面との配置関係を示す図である。カバー部材を外して充電用端子を露出させた状態を示す図である。

　以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。なお、以下の説明における上下方向及び左右方向は、水素水生成装置の使用形態を基準とする方向である。

　先ず、本実施の形態の水素水生成装置の構成を説明する。ここで、図１は、本実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す斜視図である。図２は、本実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す分解図である。図３は、本実施の形態の水素水生成装置を概略的に示す縦断面図である。図４は、本実施の形態の水素水生成装置の制御ブロック図である。

　図１乃至図３に示すように、水素水生成装置１は、蓋部２及び容器部３を備えている。そして、水素水生成装置１は、携帯可能な大きさとされており、例えば高さが２０ｃｍ程度で、幅寸法が５ｃｍ程度である。本実施の形態の水素水生成装置１は、略円柱形状に形成されている。但し、水素水生成装置１は角柱形状であってもよく、携帯可能な形状であれば特に限定されない。

　蓋部２は、容器部３の上部を覆う。蓋部２は、容器部３に対して着脱可能な構成とされている。本実施の形態の蓋部２は、平面視が円形に形成されており、内周に雌ネジ部２ａが形成されている。

　容器部３は、水を収容する。本実施の形態の容器部３は、本体部４及び基部５を備えている。本体部４は、基部５に対して着脱可能な構成とされている。本体部４の基本形態は、蓋部２の外形と略連続するように、平面視が円形であり、筒状に形成されている。つまり、本体部４の上側及び下側に開口部が形成されている。

　本実施の形態の本体部４の上部外周には、雄ネジ部４ａが形成されている。この本体部４の雄ネジ部４ａに蓋部２の雌ネジ部２ａが螺合される。つまり、使用者が蓋部２を左右方向に捩じることによって蓋部２が本体部４に取り付けられる、又は取り外される。一方、本体部４の下部外周には、雄ネジ部４ｂが形成されている。

　本体部４は、光透過性の部材で構成されている。つまり、本体部４を介して内部を視認することができる。本体部４を成す部材を着色することによって、使用者の嗜好に応じた水素水生成装置１を構成することができる。

　ここで、本体部４の上下方向における上端部と下端部との間の部分には、くびれ部４ｃが形成されていることが好ましい。つまり、くびれ部４ｃの外径は、他の部分の外径に比べて細い。このとき、くびれ部４ｃは、縦断面視が曲線形状とされていると、使用者の手に馴染ませることができる。

　基部５には、電極６、制御部７、電源８及びスイッチ９が搭載されている。ここで、図５は、基部５を概略的に示す斜視図である。図６は、基部５を概略的に示す平面図である。図５及び図６に示すように、基部５は、本体部４の外形と略連続するように、平面視が円形に形成されている。

　基部５は、上面の縁部に沿って立ち上がる環状の立ち上がり部５ａを備えており、当該立ち上がり部５ａの内周に雌ネジ部５ｂが形成されている。この基部５の雌ネジ部５ｂに本体部４の雄ネジ部４ｂが螺合される。つまり、使用者が本体部４を左右方向に捩じることによって本体部４が基部５に取り付けられる、又は取り外される。

　基部５における立ち上がり部５ａで囲まれた上面５ｃ上には、電極６が配置されている。本実施の形態の電極６は、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂを備えている。但し、電極６の個数は特に限定されない。

　第１の電極６ａは、平面視が略円形の環状形状に形成されている。そして、第１の電極６ａは、縦断面視が略矩形状に形成されている。この第１の電極６ａには、制御部７から電圧が印加される。ここで、第１の電極６ａは、主部材がチタンから成り、表面がプラチナによってメッキ処理されていることが好ましい。これにより、溶存する水素量が多い水素水を生成することができる。但し、第１の電極６ａの形状等は、基部５の形状等に応じて適宜変更することができる。

　第２の電極６ｂは、第１の電極６ａの内部に配置されており、平面視が略円形の環状形状に形成されている。そして、第２の電極６ｂは、断面視が略矩形状に形成されている。この第２の電極６ｂには、制御部７から第１の電極６ａに印加される電圧の極性と異なる極性の電圧が印加される。ここで、第２の電極６ａも、主部材がチタンから成り、表面がプラチナによってメッキ処理されていることが好ましい。これにより、溶存する水素量が多い水素水を生成することができる。但し、第２の電極６ｂの形状等は、基部５の形状等に応じて適宜変更することができる。

　図７は、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂの下面と基部５の上面５ｃとの配置関係を示す図である。図７に示すように、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂは、基部５の上面５ｃに対して隙間Ｔを開けて配置されている。本実施の形態の第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂは、基部５の上面５ｃに形成されたリブ５ｄに支持されている。

　本実施の形態のリブ５ｄは、平面視が矩形状に形成されており、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂを部分的に支持する。このリブ５ｄは、基部５の中心から放射状に配置されており、例えば略９０°間隔で配置されている。これにより、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂの下面と基部５の上面５ｃとの間に、リブ５ｄの高さ分の隙間Ｔが形成され、当該隙間Ｔは水の流入部１０とされる。

　ちなみに、本実施の形態の第１の電極６ａは、リブ５ｄから突出するピン５ｅによって当該リブ５ｄに固定されている。また、第２の電極６ｂは、ボルト１１によってリブ５ｄに固定されている。このとき、ボルト１１が平面から視認されないように、当該ボルト１１はカバー５ｆでよって覆われている。これにより、ボルト１１が視認されず、美観を損なうことがない。

　基部５の内部は略密閉構造とされており、当該内部に制御部７、電源８及びスイッチ９が収容されている。制御部７は、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂに異なる極性の電圧を印加する。そして、制御部７は、所定の時間が経過すると第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂへの電圧の印加を停止する。つまり、制御部７は、タイマー機能を備えている。

　このとき、制御部７は、所定のタイミングで第１の電極６ａに印加する電圧の極性と第２の電極６ｂに印加する電圧の極性とを反転させることが好ましい。つまり、第１の電極６ａをアノード側とし、第２の電極６ｂをカソード側として所定の時間が経過すると、制御部７は、第１の電極６ａをカソード側とし、第２の電極６ｂをアノード側とする。制御部７は、このような動作を繰り返す。これにより、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂに付着するスケールを低減することができる。なお、所定のタイミングは、適宜設定することができる。

　電源８は、例えばリチウムイオンバッテリ等を備えており、水素水生成装置１の重心位置を低くするために、基部５の内部下面に固定されている。この電源８は、充電用端子１２（図８を参照）を介して家庭用電源から充電可能とされている。

　このとき、充電用端子１２は、カバー部材１３によって覆うことが可能な構成とされていることが好ましい。ここで、図８は、カバー部材１３を外して充電用端子１２を露出させた状態を示す図である。図５に示すように、電源８を充電しないとき、即ち通常時の形態においては、充電用端子１２はカバー部材１３によって覆われる。そして、図８に示すように、電源８を充電するとき、カバー部材１３を外して充電用端子１２を露出させる。これにより、通常時においては、充電用端子１２を隠すことができ、美観を損ねることがない。

　ちなみに、本実施の形態では、基部５の側面における充電用端子１２の近傍に凹み部５ｇを形成し、当該凹み部５ｇにカバー部材１３が嵌合可能な構成とされている。そして、カバー部材１３が基部５の凹み部５ｇに嵌め込まれると、カバー部材１３の外側面と基部５の外側面とが略面一に配置される。このカバー部材１３は、例えば柔軟性を有する樹脂材料によって成形され、連結部１３ａを介して基部５に連結されている。これにより、カバー部材１３の紛失を防ぐことができる。

　スイッチ９は、基部５の側面に埋め込まれている。スイッチ９は、押しボタンスイッチであり、使用者に当該スイッチ９が押し込まれることで、電源８をＯＮ／ＯＦＦする。このとき、スイッチ９は、使用者のスイッチ９への押込状態が解除されると、電源８をＯＮ／ＯＦＦする構成であることが好ましい。これにより、例えば水素水生成装置１をカバン等に入れて持ち歩いた際に、誤ってスイッチ９が押された状態に維持されても、使用者が意図しないタイミングで電源８がＯＮ／ＯＦＦされない。

　また、スイッチ９は、長押しで電源８をＯＦＦにすることが好ましい。これにより、電源８をＯＮにする動作と、電源８をＯＦＦにする動作と、を明確に区別することができる。

　次に、本実施の形態の水素水生成装置１の使用方法を説明する。先ず、基部５の雌ネジ部５ｂに本体部４の雄ネジ部４ｂを捻じ込んで、基部５に本体部４を取り付ける。次に、本体部４の上側の開口部から当該本体部４内に水を入れる。

　次に、使用者がスイッチ９を押す。これにより、制御部７は電源８から異なる極性の電圧を第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂに印加する。その結果、本体部４内の水は水素が多く溶存した水素水として生成される。このとき、制御部７は所定の時間が経過すると第１の電極６ａに印加する電圧の極性と第２の電極６ｂに印加する電圧の極性とを反転させ、この反転動作を繰り返す。制御部７は、所定の時間経過すると、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂへの電圧の印加を停止する。

　このような水素水生成装置１は、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂの下面と基部５の上面５ｃとの間に隙間Ｔを備えており、当該隙間Ｔを水の流入部１０としている。これにより、第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂは、上面、外側面及び内側面に加え、下面でも水と接触するので、水との接触面積を稼ぐことができる。そのため、低い電圧で水素水を生成することができる。その結果、電源８を小型化することができ、ひいては水素水生成装置１の小型化及び軽量化に寄与できる。また、一度の充電で、水素水を生成できる回数を増やすことができ、電源８の充電回数を低減することができる。しかも低い電圧で水素水を生成することができるので、水のＰＨ値等の変化を抑制することができる。

　さらに、本体部４が基部５に対して着脱可能な構成であるので、本体部４を基部５から取り外して第１の電極６ａ及び第２の電極６ｂを簡単に洗浄することができる。そのため、水素水の生成能力の劣化を抑制することができる。

　ここで、水素水生成装置１は、光源１４を備えていることが好ましい。詳細には、基部５の上面５ｃにおける略中央部はドーム状に突出しており、このドーム状に突出した部分５ｃ１の内部に光源１４が配置されている。ドーム状に突出した部分５ｃ１は、光源１４の光を透過する部材で構成されている。

　光源１４は、制御部７によって制御される。例えば複数の色の光源１４を備えており、使用者がスイッチ９を押して電源８がＯＮの状態になると、夫々の光源１４が所定のパターンで発光するように、夫々の光源１４は制御部７によって制御されることが好ましい。

　光源１４が光を出射すると、当該光は本体部４内に出射され、光透過性の部材から成る本体部４を介して使用者に視認される。これにより、水素水生成装置１の装飾性を向上させることができる。

　以上、本発明に係る水素水生成装置の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。

　上記の実施の形態では、本体部４と基部５とを別部材で構成しているが、一体的に構成されてもよい。

　上記の実施の形態では、本体部４を光透過性の部材で構成したが、光を透過しない部材で構成してもよい。このとき、水素水が劣化しないアルミニウム等の部材で構成することが好ましい。

　本発明は、携帯可能な水素水生成装置として用いられる。

１　水素水生成装置
２　蓋部、２ａ　雌ネジ部
３　容器部
４　本体部
４ａ、４ｂ　雄ネジ部
４ｃ　くびれ部
５　基部
５ａ　立ち上がり部
５ｂ　雌ネジ部
５ｃ　上面、５ｃ１　ドーム形状の部分
５ｄ　リブ
５ｅ　ピン
５ｆ　カバー
５ｇ　凹み部
６　電極
６ａ　第１の電極
６ｂ　第２の電極
７　制御部
８　電源
９　スイッチ
１０　流入部
１１　ボルト
１２　充電用端子
１３　カバー部材、１３ａ　連結部
１４　光源
Ｔ　間隔

Claims

　蓋部と、
　前記蓋部が着脱可能であって、内部に収容された水と接触する電極と、前記電極を制御する制御部と、電源と、が搭載された容器部と、を備え、
　前記電極の下面と前記容器部の内側面との間に隙間が形成されている携帯可能な水素水生成装置。
　前記電極の下方に前記水の流入部を備え、
　前記流入部に流入した水は前記電極に接触する請求項１に記載の水素水生成装置。
　前記容器部は、
　前記蓋部が着脱可能な本体部と、
　前記本体部が着脱可能であって、前記電極と前記制御部と前記電源とが搭載された基部と、を備え、
　前記電極の下面と前記基部の上面との間に隙間が形成されている請求項１又は２に記載の水素水生成装置。
　前記容器部は、くびれ部を備えている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水素水生成装置。
　前記容器部の下部に光源を備え、
　前記光源からの光が前記容器部の内部に出射される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水素水生成装置。