(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-17
(45)【発行日】2024-06-25
(54)【発明の名称】水素微細気泡発生装置及び水素微細気泡発生ユニット
(51)【国際特許分類】
B01F 25/53 20220101AFI20240618BHJP
B01F 23/2373 20220101ALI20240618BHJP
A61H 33/02 20060101ALI20240618BHJP
A47K 3/00 20060101ALI20240618BHJP
B01F 21/00 20220101ALI20240618BHJP
B01F 35/221 20220101ALI20240618BHJP
F17C 13/08 20060101ALI20240618BHJP
【ＦＩ】
B01F25/53
B01F23/2373
A61H33/02 A
A47K3/00 F
B01F21/00
B01F35/221
F17C13/08 301A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020074720
(22)【出願日】2020-04-20
(65)【公開番号】P2021171669
(43)【公開日】2021-11-01
【審査請求日】2023-04-19
(73)【特許権者】
【識別番号】510282343
【氏名又は名称】Ｍｅｅｔ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100159581
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 勝誠
(74)【代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(74)【代理人】
【識別番号】100199808
【弁理士】
【氏名又は名称】川端 昌代
(74)【代理人】
【識別番号】100139354
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 昌子
(74)【代理人】
【識別番号】100208708
【弁理士】
【氏名又は名称】河村 健志
(74)【代理人】
【識別番号】100215371
【弁理士】
【氏名又は名称】古茂田 道夫
(74)【代理人】
【識別番号】230116643
【弁護士】
【氏名又は名称】田中 厳輝
(72)【発明者】
【氏名】植田 博之
【審査官】河野 隆一朗
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２１８３４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１６１９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１８０２７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１９９１２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７５７４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１３０８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０６５９７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２８９９０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１８１３３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｈ ３３／０２
Ｂ０１Ｆ ２１／００ － ２５／９０
Ｂ０１Ｆ ３５／００ － ３５／９５
Ｃ０１Ｂ ３／００
Ｆ１７Ｃ １３／００ － １３／１２
Ｃ０２Ｆ １／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
貯留槽内の液体を取り出し、この液体に水素ガスを溶解させて上記貯留槽内に戻すことで、上記貯留槽内で水素微細気泡を発生可能な水素微細気泡発生装置であって、上記貯留槽内の液体を取り出す液体導入管と、
上記水素ガスが導入される水素ガス導入管と、
上記液体導入管及び上記水素ガス導入管の流れ方向下流側に配置され、上記液体導入管に導入された液体に上記水素ガス導入管に導入された水素ガスを溶解させるポンプと、
上記ポンプで溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡を発生させる水素微細気泡発生部と、
上記水素ガス導入管と着脱可能に接続され、上記水素ガス導入管内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器と
を備え、
上記水素ガス導入管に分岐して設けられ、外部から空気を導入可能な空気導入管をさらに備える水素微細気泡発生装置。
【請求項2】
上記水素ガス導入管が、水素ガス導入口に第１カプラを有し、上記携帯型水素ガス供給容器が、上記第１カプラと着脱可能に接続される第２カプラを有し、
上記第１カプラが、第１連結部を有するケーシングと、基端側がこのケーシング内に配設されると共に先端が露出する水素ガス吸引ノズルとを有し、
上記第２カプラが、上記第１連結部と嵌合される第２連結部を有するケーシングと、基端側がこのケーシング内に配設されると共に先端が露出する水素ガス放出ノズルと、上記水素ガス放出ノズルの基端側に当接するバルブと、上記水素ガス放出ノズル及び上記バルブを先端側に付勢するばね部材とを有し、
上記第１連結部及び第２連結部の嵌合状態で上記水素ガス放出ノズル及び水素ガス吸引ノズルの先端同士が突き合わされ、水素ガス放出ノズルが基端側に押圧されることで上記携帯型水素ガス供給容器及び上記水素ガス導入管が連通し、上記水素ガスが上記水素ガス導入管内に導入される請求項１に記載の水素微細気泡発生装置。
【請求項3】
上記空気導入管内の流路が両端に亘って外気に連通している請求項１又は請求項２に記載の水素微細気泡発生装置。
【請求項4】
上記水素ガス導入管に流量制御弁が設けられている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水素微細気泡発生装置。
【請求項5】
上記水素ガス導入管の上記空気導入管との合流位置よりも流れ方向の上流側に上記流量制御弁が設けられている請求項４に記載の水素微細気泡発生装置。
【請求項6】
上記携帯型水素ガス供給容器に水素吸蔵合金が内蔵されている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水素微細気泡発生装置。
【請求項7】
貯留槽内の液体を取り出し、この液体に水素ガスを溶解させて上記貯留槽内に戻すことで、上記貯留槽内で水素微細気泡を発生可能な水素微細気泡発生ユニットであって、上記貯留槽内の液体を取り出す液体導入管と、
携帯型水素ガス供給容器と着脱可能に接続され、上記携帯型水素ガス供給容器から上記水素ガスが導入される水素ガス導入管と、
上記液体導入管及び上記水素ガス導入管の流れ方向下流側に配置され、上記液体導入管に導入された液体に上記水素ガス導入管に導入された水素ガスを溶解させるポンプと、
上記ポンプで溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡を発生させる水素微細気泡発生部と
を備え、
上記水素ガス導入管に分岐して設けられ、外部から空気を導入可能な空気導入管をさらに備える水素微細気泡発生ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水素微細気泡発生装置及び水素微細気泡発生ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロバブル等の微細気泡を浴槽内で発生させる微細気泡発生装置が知られている。また、近年では、水素ガスの微細気泡を浴槽内で発生可能な水素水生成システムも提案されている（特開２０１７－１１３０８６号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１１３０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、純水タンクに貯留された水を電気分解することで発生した水素ガスを貯留タンクに貯留しておき、この貯留タンクに貯留されている水素ガスの微細気泡を加圧しつつ水に溶解させることで加圧水素水を生成し、この加圧水素水を浴槽に供給して減圧することでマイクロバブル水素水を浴槽に生成することが記載されている。
【0005】
しかしながら、この構成によると、水素ガスを供給するための供給ラインが大きくなると共に、設置コストが高くなり、システムを手軽に導入し難い。
【0006】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる水素微細気泡発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る水素微細気泡発生装置は、貯留槽内の液体を取り出し、この液体に水素ガスを溶解させて上記貯留槽内に戻すことで、上記貯留槽内で水素微細気泡を発生可能な水素微細気泡発生装置であって、上記貯留槽内の液体を取り出す液体導入管と、上記水素ガスが導入される水素ガス導入管と、上記液体導入管及び上記水素ガス導入管の流れ方向下流側に配置され、上記液体導入管に導入された液体に上記水素ガス導入管に導入された水素ガスを溶解させるポンプと、上記ポンプで溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡を発生させる水素微細気泡発生部と、上記水素ガス導入管と着脱可能に接続され、上記水素ガス導入管内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器とを備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様に係る水素微細気泡発生装置は、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【0011】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る水素微細気泡発生装置は、貯留槽内の液体を取り出し、この液体に水素ガスを溶解させて上記貯留槽内に戻すことで、上記貯留槽内で水素微細気泡を発生可能な水素微細気泡発生装置であって、上記貯留槽内の液体を取り出す液体導入管と、上記水素ガスが導入される水素ガス導入管と、上記液体導入管及び上記水素ガス導入管の流れ方向下流側に配置され、上記液体導入管に導入された液体に上記水素ガス導入管に導入された水素ガスを溶解させるポンプと、上記ポンプで溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡を発生させる水素微細気泡発生部と、上記水素ガス導入管と着脱可能に接続され、上記水素ガス導入管内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器とを備える。
【0012】
当該水素微細気泡発生装置は、水素ガスが導入される水素ガス導入管と、この水素ガス導入管と着脱可能に接続され、上記水素ガス導入管内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器とを備えるので、上記携帯型水素ガス供給容器を上記水素ガス導入管に接続することで、上記貯留槽内に容易に水素微細気泡を発生することができる。従って、当該水素微細気泡発生装置は、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
【0013】
上記水素ガス導入管が、水素ガス導入口に第１カプラを有し、上記携帯型水素ガス供給容器が、上記第１カプラと着脱可能に接続される第２カプラを有し、上記第１カプラが、第１連結部を有するケーシングと、基端側がこのケーシング内に配設されると共に先端が露出する水素ガス吸引ノズルとを有し、上記第２カプラが、上記第１連結部と嵌合される第２連結部を有するケーシングと、基端側がこのケーシング内に配設されると共に先端が露出する水素ガス放出ノズルと、上記水素ガス放出ノズルの基端側に当接するバルブと、上記水素ガス放出ノズル及び上記バルブを先端側に付勢するばね部材とを有し、上記第１連結部及び第２連結部の嵌合状態で上記水素ガス放出ノズル及び水素ガス吸引ノズルの先端同士が突き合わされ、水素ガス放出ノズルが基端側に押圧されることで上記携帯型水素ガス供給容器及び上記水素ガス導入管が連通し、上記水素ガスが上記水素ガス導入管内に導入されるとよい。この構成によると、上記携帯型水素ガス供給容器を上記水素ガス導入管に容易に接続できると共に、上記携帯型水素ガス供給容器を上記水素ガス導入管に接続することで、上記貯留槽内に容易に水素微細気泡を発生することができる。
【0014】
当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管に分岐して設けられ、外部から空気を導入可能な空気導入管をさらに備えるとよい。当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管に分岐して設けられ、外部から空気を導入可能な空気導入管をさらに備えることによって、例えば上記携帯型水素ガス供給容器が上記水素ガス導入管に接続されていない場合であっても、上記空気導入管から空気を導入することで、上記貯留槽内に微細気泡を発生することができる。
【0015】
上記空気導入管内の流路が両端に亘って外気に連通しているとよい。このように、上記空気導入管内の流路が両端に亘って外気に連通していることによって、例えば上記携帯型水素ガス供給容器からの水素ガスの供給量が不十分となった場合等に、上記水素ガスの不足分を空気によって容易に代替することができる。
【0016】
当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管に流量制御弁が設けられているとよい。当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管に流量制御弁が設けられていることによって、上記ポンプに導入される水素ガスの流量を容易に制御することができる。
【0017】
当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管の上記空気導入管との合流位置よりも流れ方向の上流側に流量制御弁が設けられているとよい。当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管の上記空気導入管との合流位置よりも流れ方向の上流側に流量制御弁が設けられていることによって、上記ポンプに導入される水素ガスの流量をより容易に制御することができる。
【0018】
上記携帯型水素ガス供給容器に水素吸蔵合金が内蔵されているとよい。このように、上記携帯型水素ガス供給容器に水素吸蔵合金が内蔵されていることによって、上記ポンプへの水素ガスの供給量を制御しやすい。
【0019】
上記課題を解決するためになされた本発明の他の一態様に係る水素微細気泡発生ユニットは、貯留槽内の液体を取り出し、この液体に水素ガスを溶解させて上記貯留槽内に戻すことで、上記貯留槽内で水素微細気泡を発生可能な水素微細気泡発生ユニットであって、上記貯留槽内の液体を取り出す液体導入管と、携帯型水素ガス供給容器と着脱可能に接続され、上記携帯型水素ガス供給容器から上記水素ガスが導入される水素ガス導入管と、上記液体導入管及び上記水素ガス導入管の流れ方向下流側に配置され、上記液体導入管に導入された液体に上記水素ガス導入管に導入された水素ガスを溶解させるポンプと、上記ポンプで溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡を発生させる水素微細気泡発生部とを備える。
【0020】
当該水素微細気泡発生ユニットは、上記携帯型水素ガス供給容器を上記水素ガス導入管に接続することで、上記貯留槽内に容易に水素微細気泡を発生することができる。従って、当該水素微細気泡発生ユニットは、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
【0021】
【0022】
［水素微細気泡発生装置］
図１の水素微細気泡発生装置１０は、貯留槽Ｓ内の液体Ｌを取り出し、この液体Ｌに水素ガスを溶解させて貯留槽Ｓ内に戻すことで、貯留槽Ｓ内で水素微細気泡Ｍを発生可能である。当該水素微細気泡発生装置１０は、貯留槽Ｓ内の液体Ｌを取り出す液体導入管１と、水素ガスが導入される水素ガス導入管２と、液体導入管１及び水素ガス導入管２の流れ方向下流側に配置され、液体導入管１に導入された液体Ｌに水素ガス導入管２に導入された水素ガスを溶解させるポンプ３と、ポンプ３で溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡Ｍを発生させる水素微細気泡発生部４と、水素ガス導入管２と着脱可能に接続され、水素ガス導入管２内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器５とを備える。また、当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３に接続され、ポンプ３で溶解された溶解液を貯留槽Ｓ側に還流する還流管６と、水素ガス導入管２に分岐して設けられ、外部からの空気を導入可能な空気導入管７と、水素ガス導入管２に配置される流量制御弁８と、ポンプ３を駆動する駆動部９とを備える。当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３、水素微細気泡発生部４（後述の気液混合分離器４ａ）、駆動部９等を収容する筐体（不図示）を備えていてもよい。当該水素微細気泡発生装置１０が上記筐体を備える場合、後述の水素ガス導入口２ｂ及び空気導入口７ａは、上記筐体の外側に配置される。上記筐体は、例えば浴室内に配置される。水素ガス導入管２と携帯型水素ガス供給容器５とは、使用者によって浴室内で着脱可能に構成されている。当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３で溶解され、還流管６を通って貯留槽Ｓに還流される溶解液に水素微細気泡発生部４によって水素微細気泡を発生させる。当該水素微細気泡発生装置１０は、水素微細気泡を貯留槽Ｓ内に吐出可能に構成されている。なお、当該水素微細気泡発生装置１０のうち、携帯型水素ガス供給容器５を除く構成は、それ自体本発明の一態様である水素微細気泡発生ユニットを構成する。
図１の水素微細気泡発生装置１０は、貯留槽Ｓ内の液体Ｌを取り出し、この液体Ｌに水素ガスを溶解させて貯留槽Ｓ内に戻すことで、貯留槽Ｓ内で水素微細気泡Ｍを発生可能である。当該水素微細気泡発生装置１０は、貯留槽Ｓ内の液体Ｌを取り出す液体導入管１と、水素ガスが導入される水素ガス導入管２と、液体導入管１及び水素ガス導入管２の流れ方向下流側に配置され、液体導入管１に導入された液体Ｌに水素ガス導入管２に導入された水素ガスを溶解させるポンプ３と、ポンプ３で溶解された溶解液を攪拌し、水素微細気泡Ｍを発生させる水素微細気泡発生部４と、水素ガス導入管２と着脱可能に接続され、水素ガス導入管２内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器５とを備える。また、当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３に接続され、ポンプ３で溶解された溶解液を貯留槽Ｓ側に還流する還流管６と、水素ガス導入管２に分岐して設けられ、外部からの空気を導入可能な空気導入管７と、水素ガス導入管２に配置される流量制御弁８と、ポンプ３を駆動する駆動部９とを備える。当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３、水素微細気泡発生部４（後述の気液混合分離器４ａ）、駆動部９等を収容する筐体（不図示）を備えていてもよい。当該水素微細気泡発生装置１０が上記筐体を備える場合、後述の水素ガス導入口２ｂ及び空気導入口７ａは、上記筐体の外側に配置される。上記筐体は、例えば浴室内に配置される。水素ガス導入管２と携帯型水素ガス供給容器５とは、使用者によって浴室内で着脱可能に構成されている。当該水素微細気泡発生装置１０は、ポンプ３で溶解され、還流管６を通って貯留槽Ｓに還流される溶解液に水素微細気泡発生部４によって水素微細気泡を発生させる。当該水素微細気泡発生装置１０は、水素微細気泡を貯留槽Ｓ内に吐出可能に構成されている。なお、当該水素微細気泡発生装置１０のうち、携帯型水素ガス供給容器５を除く構成は、それ自体本発明の一態様である水素微細気泡発生ユニットを構成する。
【0023】
貯留槽Ｓとしては、特に限定されないが、例えば浴槽、プール等が挙げられる。液体Ｌとしては、特に限定されないが、例えば浴湯、水等が挙げられる。水素微細気泡Ｍは、水素ガスを含む微細気泡であり、例えば直径が１００μｍ以下のマイクロバブルである。この微細気泡の直径の上限としては、６０μｍがより好ましい。液体導入管１は、貯留槽Ｓとポンプ３とを接続している。
【0024】
（水素ガス導入管）
水素ガス導入管２は、携帯型水素ガス供給容器５と着脱可能に接続されており、携帯型水素ガス供給容器５から水素ガスを導入可能に構成されている。図２に示すように、水素ガス導入管２は、長手方向の一端に水素ガス導入口２ｂを有するチューブ状の本体２ａと、水素ガス導入口２ｂに配置される第１カプラ１１とを有する。
水素ガス導入管２は、携帯型水素ガス供給容器５と着脱可能に接続されており、携帯型水素ガス供給容器５から水素ガスを導入可能に構成されている。図２に示すように、水素ガス導入管２は、長手方向の一端に水素ガス導入口２ｂを有するチューブ状の本体２ａと、水素ガス導入口２ｂに配置される第１カプラ１１とを有する。
【0025】
〔第１カプラ〕
第１カプラ１１は、第１連結部１３を有するケーシング１２と、基端側がケーシング１２内に配置されると共に先端が露出する水素ガス吸引ノズル１４とを有する。また、第１カプラ１１は、水素ガス吸引ノズル１４の基端側に当接する第１バルブ１５と、水素ガス吸引ノズル１４及び第１バルブ１５を先端側（水素ガス吸引ノズル１４の先端側）に付勢する第１ばね部材１６とを有する。
第１カプラ１１は、第１連結部１３を有するケーシング１２と、基端側がケーシング１２内に配置されると共に先端が露出する水素ガス吸引ノズル１４とを有する。また、第１カプラ１１は、水素ガス吸引ノズル１４の基端側に当接する第１バルブ１５と、水素ガス吸引ノズル１４及び第１バルブ１５を先端側（水素ガス吸引ノズル１４の先端側）に付勢する第１ばね部材１６とを有する。
【0026】
ケーシング１２は、軸方向に貫通孔を有する筒状であり、この貫通孔に水素ガス吸引ノズル１４、第１バルブ１５及び第１ばね部材１６が配設されている。ケーシング１２及び水素ガス吸引ノズル１４は、いずれも金属等の剛性部材によって形成されている。水素ガス吸引ノズル１４は直管状である。ケーシング１２の基端側には、水素ガス導入口２ｂと篏合される筒状の嵌合部１７が形成されている。水素ガス吸引ノズル１４の中心軸と嵌合部１７の中心軸とは一致している。
【0027】
第１カプラ１１は、水素ガス吸引ノズル１４及び第１バルブ１５が第１ばね部材１６によって付勢された状態では第１バルブ１５によって水素ガス吸引ノズル１４内の空間と嵌合部１７の内部空間とが遮断されている。一方、第１カプラ１１は、水素ガス吸引ノズル１４が基端側に押圧されると、水素ガス吸引ノズル１４と共に第１バルブ１５が基端側に移動することで、水素ガス吸引ノズル１４内の空間と嵌合部１７の内部空間とが連通するよう構成されている。水素ガス吸引ノズル１４の押込み可能距離は、構造上予め規定されていてもよい。
【0028】
第１連結部１３は第１カプラ１１の最先端に設けられている。第１連結部１３は後述する第２連結部３２に外嵌可能な筒状である。第１連結部１３は、第２連結部３２と螺合可能なねじ山１３ａを有する。第１連結部１３の中心軸は、水素ガス吸引ノズル１４及び嵌合部１７の中心軸と一致している。
【0029】
水素ガス吸引ノズル１４の先端は第１連結部１３内、より詳しくは第１連結部１３の内部空間、に突出している。つまり、水素ガス吸引ノズル１４の先端は、第１連結部１３内に位置している。
【0030】
〔流量制御弁〕
上述のように、水素ガス導入管２には、流量制御弁８が設けられている。水素ガス導入管２に流量制御弁８が設けられていることで、ポンプ３に導入される水素ガスの流量を容易に制御することができる。
上述のように、水素ガス導入管２には、流量制御弁８が設けられている。水素ガス導入管２に流量制御弁８が設けられていることで、ポンプ３に導入される水素ガスの流量を容易に制御することができる。
【0031】
流量制御弁８の配置としては、特に限定されるものではなく、空気導入管７との合流位置Ｐよりも流れ方向の上流側に設けられていてもよく、空気導入管７との合流位置Ｐよりも流れ方向の下流側に設けられていてもよい。なかでも、流量制御弁８は、空気導入管７との合流位置Ｐよりも流れ方向の上流側に設けられていることが好ましい。後述のように、当該水素微細気泡発生装置１０は、携帯型水素ガス供給容器５と水素ガス導入管２とを接続するのみで、携帯型水素ガス供給容器５から所定量の水素ガスが水素ガス導入管２内に放出される。一方、当該水素微細気泡発生装置１０は、後述のように、空気導入管７内の流路が外気に連通しており、この流路からは常時空気を導入可能に構成されている。そのため、当該水素微細気泡発生装置１０は、流量制御弁８が空気導入管７との合流位置Ｐよりも流れ方向の上流側に設けられている場合、携帯型水素ガス供給容器５から供給される水素ガスの流量を選択的に制御することができる。
【0032】
なお、水素ガス導入管２は、空気導入管７との合流位置Ｐよりも流れ方向の上流側と下流側との両側にそれぞれ流量制御弁８が配置されていてもよい。また、水素ガス導入管２には、逆止弁が設けられていてもよい。
【0033】
（空気導入管）
空気導入管７は、長手方向の一端（水素ガス導入管２と接続される側と反対側の端部）に空気導入口７ａを有する。空気導入口７ａには、例えば複数の微細孔を有するフィルターが設けられている。当該水素微細気泡発生装置１０は、空気導入管７を備えることで、例えば携帯型水素ガス供給容器５が水素ガス導入管２に接続されていない場合であっても、空気導入管７から空気を導入することで、貯留槽Ｓ内に微細気泡を発生することができる。
空気導入管７は、長手方向の一端（水素ガス導入管２と接続される側と反対側の端部）に空気導入口７ａを有する。空気導入口７ａには、例えば複数の微細孔を有するフィルターが設けられている。当該水素微細気泡発生装置１０は、空気導入管７を備えることで、例えば携帯型水素ガス供給容器５が水素ガス導入管２に接続されていない場合であっても、空気導入管７から空気を導入することで、貯留槽Ｓ内に微細気泡を発生することができる。
【0034】
空気導入管７内の流路は、両端に亘って外気に連通していることが好ましい。換言すると、当該水素微細気泡発生装置１０の使用状態において、空気導管７内の流路は閉塞されていないことが好ましい。つまり、空気導入口７ａには、流路を閉塞するバルブが設けられていないことが好ましい。当該水素微細気泡発生装置１０は、装置の省スペース化等の観点から携帯型水素ガス供給容器５を用いている。そのため、当該水素微細気泡発生装置１０は、使用時間が長くなると、携帯型水素ガス供給容器５から供給される水素ガスの流量が低下することが考えられる。この場合でも、空気導入管７内の流路が両端に亘って外気に連通していることで、水素ガスの不足分を空気によって容易に代替することができる。
【0035】
（携帯型水素ガス供給容器）
図３及び図４に示すように、携帯型水素ガス供給容器５は、水素ガス導入管２に設けられる第１カプラ１１と着脱可能に接続される第２カプラ２１を有する。より詳しくは、携帯型水素ガス供給容器５は、第２カプラ２１と、第２カプラ２１に連結される容器本体２２と、容器本体２２の外面を被覆する被覆層２３とを有する。携帯型水素ガス供給容器５は、例えば衣類のポケットに収納可能な程度のサイズに形成される。
図３及び図４に示すように、携帯型水素ガス供給容器５は、水素ガス導入管２に設けられる第１カプラ１１と着脱可能に接続される第２カプラ２１を有する。より詳しくは、携帯型水素ガス供給容器５は、第２カプラ２１と、第２カプラ２１に連結される容器本体２２と、容器本体２２の外面を被覆する被覆層２３とを有する。携帯型水素ガス供給容器５は、例えば衣類のポケットに収納可能な程度のサイズに形成される。
【0036】
〔容器本体〕
容器本体２２は、例えばアルミ、ステンレス等の金属製である。容器本体２２は、有底筒状の胴部２２ａと、胴部２２ａの開口側の端部から連続する筒状の縮径部２２ｂと、縮径部２２ｂから連続する筒状の口部２２ｃとを有する。口部２２ｃには、ネジ等によって第２カプラ２１が連結固定されている。
容器本体２２は、例えばアルミ、ステンレス等の金属製である。容器本体２２は、有底筒状の胴部２２ａと、胴部２２ａの開口側の端部から連続する筒状の縮径部２２ｂと、縮径部２２ｂから連続する筒状の口部２２ｃとを有する。口部２２ｃには、ネジ等によって第２カプラ２１が連結固定されている。
【0037】
容器本体２２の軸方向長さの下限としては、５ｃｍが好ましく、７ｃｍがより好ましい。一方、容器本体２２の軸方向長さの上限としては、１５ｃｍが好ましく、１２ｃｍがより好ましい。上記軸方向長さが上記下限より短いと、水素ガスの収容量が不十分となるおそれがある。逆に、上記軸方向長さが上記上限を超えると、携帯型水素ガス供給容器５が大きくなり、取扱性が不十分となるおそれがある。
【0038】
容器本体２２の容積の下限としては、５ｃｍ３が好ましく、７ｃｍ３がより好ましい。一方、容器本体２２の容積の上限としては、２０ｃｍ３が好ましく、１５ｃｍ３がより好ましい。上記容積が上記下限に満たないと、水素ガスの収容量が不十分となるおそれがある。逆に、上記容積が上記上限を超えると、携帯型水素ガス供給容器５が大きくなり、取扱性が不十分となるおそれがある。
【0039】
容器本体２２には水素ガスが収容されている。容器本体２２には水素吸蔵合金が内蔵され、この水素吸蔵合金に吸蔵された水素ガスが収容されていることが好ましい。当該水素微細気泡発生装置１０は、携帯型水素ガス供給容器５に水素吸蔵合金が内蔵されていることによって、ポンプ３への水素ガスの供給量を制御しやすい。つまり、携帯型水素ガス供給容器５に水素吸蔵合金が内蔵されている場合、水素ガスを放出する際に水素吸蔵合金が吸熱するため、水素ガスの放出量が自動的に少なくなる。これにより、不要な水素ガスの放出を抑制することができる。また、貯留槽Ｓが浴槽である場合、容器本体２２を容易に加温できるため、必要な場合には容器本体２２を加温することで、水素ガスの放出量の低下を抑えることができる。
【0040】
〔第２カプラ〕
第２カプラ２１は、第１連結部１３と篏合される第２連結部３２を有するケーシング３１と、基端側がケーシング３１内に配設されると共に先端が露出する水素ガス放出ノズル３３と、水素ガス放出ノズル３３の基端側に当接する第２バルブ３４とを有する。ケーシング３１は、軸方向に貫通孔を有する筒状であり、この貫通孔に水素ガス放出ノズル３３及び第２バルブ３４が配設されている。ケーシング３１及び水素ガス放出ノズル３３は、いずれも金属等の剛性部材によって形成されている。水素ガス放出ノズル３３は直管状である。水素ガス放出ノズル３３の中心軸と容器本体２２の中心軸とは一致する。また、第２カプラ２１は、水素ガス放出ノズル３３及び第２バルブ３４を水素ガス放出ノズル３３の先端側に付勢する第２ばね部材３５と、第２ばね部材３５の基端側において口部２２ｃ内に配設されるフィルター３６とを有する。第２ばね部材３５及びフィルター３６は上記貫通孔に配設される。
第２カプラ２１は、第１連結部１３と篏合される第２連結部３２を有するケーシング３１と、基端側がケーシング３１内に配設されると共に先端が露出する水素ガス放出ノズル３３と、水素ガス放出ノズル３３の基端側に当接する第２バルブ３４とを有する。ケーシング３１は、軸方向に貫通孔を有する筒状であり、この貫通孔に水素ガス放出ノズル３３及び第２バルブ３４が配設されている。ケーシング３１及び水素ガス放出ノズル３３は、いずれも金属等の剛性部材によって形成されている。水素ガス放出ノズル３３は直管状である。水素ガス放出ノズル３３の中心軸と容器本体２２の中心軸とは一致する。また、第２カプラ２１は、水素ガス放出ノズル３３及び第２バルブ３４を水素ガス放出ノズル３３の先端側に付勢する第２ばね部材３５と、第２ばね部材３５の基端側において口部２２ｃ内に配設されるフィルター３６とを有する。第２ばね部材３５及びフィルター３６は上記貫通孔に配設される。
【0041】
第２カプラ２１は、水素ガス放出ノズル３３及び第２バルブ３４が第２ばね部材３５によって付勢された状態では第２バルブ３４によって水素ガス放出ノズル３３内の空間と容器本体２２内の空間とが遮断されている。一方、第２カプラ２１は、水素ガス放出ノズル３３が基端側に押圧されると、水素ガス放出ノズル３３と共に第２バルブ３４が基端側に移動することで、水素ガス放出ノズル３３内の空間と容器本体２２内の空間とが連通するよう構成されている。水素ガス放出ノズル３３の押込み可能距離は、構造上予め規定されていてもよい。水素ガス放出ノズル３３の押込み可能距離が規定されることで、第１連結部１３及び第２連結部３２の嵌合状態で、水素ガス放出ノズル３３及び水素ガス吸引ノズル１４を互いに基端側に押し込みやすい。
【0042】
フィルター３６は、複数の微細孔を有している。これらの微細孔の孔径は、水素吸蔵合金の粒径より小さく形成されている。これにより、携帯型水素ガス供給容器５は、容器本体２２に水素吸蔵合金が内蔵される場合、この水素吸蔵合金の容器本体２２外への流出を防止できる。
【0043】
第２連結部３２は携帯型水素ガス供給容器５の軸方向の最先端に設けられている。第２連結部３２は筒状であり、より詳しくは円筒状である。第２連結部３２は、第１連結部１３と螺合可能なねじ山３２ａを有する。
【0044】
水素ガス放出ノズル３３の先端は第２連結部３２内、より詳しくは第２連結部３２の内部空間、に突出している。つまり、水素ガス放出ノズル３３の先端は、第２連結部３２内に位置している。
【0045】
〔接続構造〕
図５を参照して、第１カプラ１１及び第２カプラ２１の接続構造について説明する。当該水素微細気泡発生装置１０は、第１連結部１３と第２連結部３２とを螺合することで接続される。
図５を参照して、第１カプラ１１及び第２カプラ２１の接続構造について説明する。当該水素微細気泡発生装置１０は、第１連結部１３と第２連結部３２とを螺合することで接続される。
【0046】
当該水素微細気泡発生装置１０は、第１連結部１３及び第２連結部３２の篏合状態で水素ガス放出ノズル３３及び水素ガス吸引ノズル１４の先端同士が突き合わされ、水素ガス放出ノズル３３及び水素ガス吸引ノズル１４が互いに基端側に押圧されることで携帯型水素ガス供給容器５及び水素ガス導入管２が連通し、水素ガスが水素ガス導入管２内に導入される。当該水素微細気泡発生装置１０は、携帯型水素ガス供給容器５を水素ガス導入管２に容易に接続できると共に、携帯型水素ガス供給容器５を水素ガス導入管２に接続することで、貯留槽Ｓ内に容易に水素微細気泡Ｍを発生することができる。
【0047】
（ポンプ）
ポンプ３は、流れ方向上流側で液体導入管１及び水素ガス導入管２と接続されている。ポンプ３内には、液体導入管１に導入された液体Ｌと水素ガス導入管２に導入された水素ガスとが直接供給される。また、ポンプ３は、流れ方向下流側で還流管６と接続されている。ポンプ３は、例えばケーシングと、このケーシング内に配置されたインペラとを有する。ポンプ３は、上記インペラの回転に伴う負圧により水素ガス導入管２から水素ガスを吸引し、液体Ｌと水素ガスとの気液混合体を生成する。ポンプ３への水素ガスの導入量は、例えば流量制御弁８によって制御可能である。
ポンプ３は、流れ方向上流側で液体導入管１及び水素ガス導入管２と接続されている。ポンプ３内には、液体導入管１に導入された液体Ｌと水素ガス導入管２に導入された水素ガスとが直接供給される。また、ポンプ３は、流れ方向下流側で還流管６と接続されている。ポンプ３は、例えばケーシングと、このケーシング内に配置されたインペラとを有する。ポンプ３は、上記インペラの回転に伴う負圧により水素ガス導入管２から水素ガスを吸引し、液体Ｌと水素ガスとの気液混合体を生成する。ポンプ３への水素ガスの導入量は、例えば流量制御弁８によって制御可能である。
【0048】
（水素微細気泡発生部）
水素微細気泡発生部４は、ポンプ３の下流側に配置される気液混合分離器４ａと、気液混合分離器４ａの下流側に設けられる吐出器４ｂとを有する。
水素微細気泡発生部４は、ポンプ３の下流側に配置される気液混合分離器４ａと、気液混合分離器４ａの下流側に設けられる吐出器４ｂとを有する。
【0049】
気液混合分離器４ａは、ポンプ３から排出される溶解液に対し、水素ガスを含む気体をさらに溶解混合させると共に、溶解されない気体を分離する。気液混合分離器４ａは、例えばケーシングと、このケーシング内に充填されるセラミクス粒とを有する。上記ケーシングには、気体排出部が設けられている。上記気体排出部には、上記ケーシング内における気体の量が一定以上になった場合に開口する気体排出弁が配置されている。気液混合分離器４ａに導入された溶解液は、ケーシング内を通過し、吐出器４ｂ側に排出される。この際、溶解液は、上記セラミクス粒に衝突し、混合攪拌される。さらに、この溶解液は、上記ケーシングの壁面に衝突し、ケーシング内で旋回流、乱流となって液体Ｌと気体との混合が促進され、飽和溶液となる。気液混合分離器４ａで溶解されなかった気体は上記気体排出部から排出される。
【0050】
吐出器４ｂは、吐出管とこの吐出管に接続される吐出カバーとを有する。上記吐出管内には、オリフィス等の加圧手段が配置されている。吐出器４ｂに導入された溶解液は、上記オリフィスの通過孔を通過する際に加圧され、通過孔から放出されるときに減圧されて微細気泡を発生する。上記吐出カバーは、上記吐出管を被覆すると共に、水素微細気泡Ｍを貯留槽Ｓ内に噴射する噴射部を有する。上記噴射部は、複数の噴射孔を有する。上記吐出カバー内において溶解液は、壁面に衝突・旋回流・乱流により微細気泡となって上記複数の噴射孔から貯留槽Ｓ内に噴射される。
【0051】
＜利点＞
当該水素微細気泡発生装置１０は、水素ガスが導入される水素ガス導入管２と、この水素ガス導入管２と着脱可能に接続され、水素ガス導入管２内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器５とを備えるので、携帯型水素ガス供給容器５を水素ガス導入管２に接続することで、貯留槽Ｓ内に容易に水素微細気泡Ｍを発生することができる。従って、当該水素微細気泡発生装置１０は、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
当該水素微細気泡発生装置１０は、水素ガスが導入される水素ガス導入管２と、この水素ガス導入管２と着脱可能に接続され、水素ガス導入管２内に水素ガスを供給可能な携帯型水素ガス供給容器５とを備えるので、携帯型水素ガス供給容器５を水素ガス導入管２に接続することで、貯留槽Ｓ内に容易に水素微細気泡Ｍを発生することができる。従って、当該水素微細気泡発生装置１０は、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
【0052】
当該水素微細気泡発生ユニットは、携帯型水素ガス供給容器５を水素ガス導入管２に接続することで、貯留槽Ｓ内に容易に水素微細気泡Ｍを発生することができる。従って、当該水素微細気泡発生ユニットは、装置の省スペース化を図ると共に、設置コストの増加を抑えることができる。
【0053】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0054】
上記ポンプ及び上記水素微細気泡発生部の具体的構成は、特に限定されるものではない。上記ポンプ及び上記水素微細気泡発生部の具体的構成としては、例えばマイクロバブル等の微細気泡を発生できる公知の構成を採用することが可能である。
【0055】
上記水素ガス導入管と上記携帯型水素ガス供給容器との接続構造は、特に限定されるものではない。また、上記水素ガス導入管が第１カプラを有し、上記携帯型水素ガス供給容器が第２カプラを有する場合でも、上記第１カプラは、第２カプラと接続されていない状態で、第１バルブによって気体の流路を閉塞しない構成とすることも可能である。例えば上記第１カプラは、水素ガス吸引ノズルの基端側に当接する第１バルブと、水素ガス吸引ノズル及び第１バルブを先端側に付勢する第１ばね部材とを有しなくてもよい。この場合、上記水素ガス導入管と上記携帯型水素ガス供給容器とは、第１連結部及び第２連結部の嵌合状態で水素ガス放出ノズル及び水素ガス吸引ノズルの先端同士が突き合わされ、水素ガス放出ノズルが基端側に押圧されることで携帯型水素ガス供給容器及び水素ガス導入管が連通し、水素ガスが水素ガス導入管内に導入される。さらに、上記実施形態では、第１連結部が第２連結部に外嵌される構成について説明したが、当該水素微細気泡発生装置は、第２連結部が第１連結部に外嵌されるよう構成されてもよい。第１バルブ及び第１ばね部材を有しない第１カプラの一例を図６に示す。図６の第１カプラ４１は、第１連結部４３を有するケーシング４２と、基端側がこのケーシング４２内に配設されると共に先端が露出する水素ガス吸引ノズル４４とを有する。第１連結部４３は、筒状であり、外周面に第２カプラの第２連結部と螺合可能なねじ山４３ａを有する。
【0056】
当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管に分岐して設けられる空気導入管を有しない構成とすることも可能である。また、当該水素微細気泡発生装置は、上記水素ガス導入管とは独立した空気導入管を有していてもよい。
【0057】
上記携帯型水素ガス供給容器には、圧縮水素ガスが収容されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0058】
以上のように、本発明の一態様に係る水素微細気泡発生装置は、浴槽内に手軽に水素微細気泡を発生させることができる装置として適している。
【符号の説明】
【0059】
１ 液体導入管
２ 水素ガス導入管
２ａ 本体
２ｂ 水素ガス導入口
３ ポンプ
４ 水素微細気泡発生部
４ａ 気液混合分離器
４ｂ 吐出器
５ 携帯型水素ガス供給容器
６ 還流管
７ 空気導入管
７ａ 空気導入口
８ 流量制御弁
９ 駆動部
１０ 水素微細気泡発生装置
１１、４１ 第１カプラ
１２、３１、４２ ケーシング
１３、４３ 第１連結部
１３ａ、３２ａ、４３ａ ねじ山
１４、４４ 水素ガス吸引ノズル
１５ 第１バルブ
１６ 第１ばね部材
１７ 嵌合部
２１ 第２カプラ
２２ 容器本体
２２ａ 胴部
２２ｂ 縮径部
２２ｃ 口部
２３ 被覆層
３２ 第２連結部
３３ 水素ガス放出ノズル
３４ 第２バルブ
３５ 第２ばね部材
３６ フィルター
Ｌ 液体
Ｍ 水素微細気泡
Ｐ 合流位置
Ｓ 貯留槽
２ 水素ガス導入管
２ａ 本体
２ｂ 水素ガス導入口
３ ポンプ
４ 水素微細気泡発生部
４ａ 気液混合分離器
４ｂ 吐出器
５ 携帯型水素ガス供給容器
６ 還流管
７ 空気導入管
７ａ 空気導入口
８ 流量制御弁
９ 駆動部
１０ 水素微細気泡発生装置
１１、４１ 第１カプラ
１２、３１、４２ ケーシング
１３、４３ 第１連結部
１３ａ、３２ａ、４３ａ ねじ山
１４、４４ 水素ガス吸引ノズル
１５ 第１バルブ
１６ 第１ばね部材
１７ 嵌合部
２１ 第２カプラ
２２ 容器本体
２２ａ 胴部
２２ｂ 縮径部
２２ｃ 口部
２３ 被覆層
３２ 第２連結部
３３ 水素ガス放出ノズル
３４ 第２バルブ
３５ 第２ばね部材
３６ フィルター
Ｌ 液体
Ｍ 水素微細気泡
Ｐ 合流位置
Ｓ 貯留槽
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】