JP6499836B2 - ガス発生装置 - Google Patents

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この発明はガス発生装置に関し、特にたとえば、水素ガスなどを発生する比較的小型のガス発生装置に関する。
特許文献１では、電気分解を利用する水素ガス発生装置が開示される。この特許文献１の技術では電源が必要なので、使用できる場所が限定される。
特許文献２のものは、特に水素飲料を作るために特化されたもので、水素発生剤から水素ガスが発生した場合、給水体１０から一端キャップ５が形成する空間に貯めた後、水素ガスをガス通路管に流出させる仕組みである。
特許文献３では、処理対象の水の中に水素発生剤を投入するようにしている。
特開2014-37616 [C25B 9/02 1/04 9/00, F16B 5/04] 特開2012-162429 [C01B 3/08, A23L 2/52, C12G 3/00, A61K 33/00, A61P 39/06] 特開2011-11968 [C01B 3/08]
特許文献２および特許文献３のものでは、簡便な方法によって水素ガスを発生させることができるものの、ガス発生剤に水などを添加して放置するだけであるため水素ガスの発生速度を制御することができず、さらに、水素ガスの発生を止める手段が考慮されていない。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ガス発生装置を提供することである。
この発明の他の目的は、簡便な構造でガスを発生できる、ガス発生装置を提供することである。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
第１の発明は、ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、底部および上端の開口を有するシリンダ、シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、シリンダ内に設けられ、開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、第１可動シールの第１位置より下方に設けられ、第１可動シールが第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、第２可動シールの第１位置より下方に設けられ、第２可動シールが第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、および第２可動シールを第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、第１可動シールが第１位置のときシリンダ内に第１室と第２室が第１可動シールで仕切られて形成され、第１室にガス発生剤を収容し、第２室に反応液を収容し、第１バイパスは、第１室に形成されるシリンダの膨出部を含み、第１可動シールが膨出部にあるとき第１可動シールと膨出部との間に形成され、第２バイパスは第２室に形成されるシリンダの膨出部を含み、第２可動シールが膨出部にあるとき第２可動シールと膨出部との間に形成され、第１バイパスを通って反応液が第１室に流下してガス発生剤と接触してガスを発生し、発生したガスが第１バイパスおよび第２バイパスを通ってシリンダ外部に排出される、ガス発生装置である。
第１の発明では、ガス発生装置（１０:実施例で相当する部分を示す参照符号。以下同じ。）は、ガス発生剤（４６）に反応液（４８）を反応させてガスを発生する。シリンダ（１２）は、底部（１４）と上端の開口（１６）を有する。たとえばゴムのような弾性体からなる第１シール（３２）および第２可動シール（３４）がシリンダ（１２）内に配置される。第１可動シール（３２）は、初期位置である第１位置とその第１位置より底部側の（下方の）第２位置の間で変位可能である。第２可動シールは、実施例ではピストンヘッド（３４）に相当し、この第２可動シールすなわちピストンヘッド（３４）は、初期位置である第１位置ではシリンダ（１２）の上端の開口（１６）を塞ぎ、その第１位置より下方の第２位置の間で変位可能である。また、第１可動シール（３２）が初期位置すなわち第１位置にあるとき、シリンダ（１２）内は、第１可動シール（３２）を挟んで、下に第１室（４２）が形成され、上に第２室（４４）が形成される。ガス発生剤（４６）は、第１室（４２）内において底部（１４）上に保持され、反応液（４８）は第２室（４４）に溜められる。
第１位置において開口（１６）を封止している第２可動シール（３４）を押込み手段（３６,６０）によって押し込むと、第２可動シール（３４）がシリンダ（１２）内に沈むとともに、押し込む力が空気を介して第２室（４４）の反応液（４８）や第１可動シール（３２）に伝わり、第１可動シール（３2）も下方に押し込まれる。
第１バイパス（２２）は、第１室（４２）の上下方向に異なる２箇所を連通させ、第２バイパス（２４）は、第２室（４４の上下方向に異なる２箇所を連通させる。ただし、第１バイパス（２２）および第２バイパス（２４）はいずれも、シリンダ（１２）内においてシリンダ（１２）の内面と第１可動シール（３２）および第２可動シール（３４）の外面との間に形成されてもよく、シリンダ（１２）の外に形成されてもよい。
上述のように第１可動シール（３２）が押し込まれて第１位置から降下すると、第１バイパス（２２）が開通する。第１可動シール（３２）が降下するということは、第２室（４４）の底（第１可動シールで形成されている）が降下するということであり、第１バイパス（２２）が開通して第２室（４４）の底が降下することによって、第２室（４４）に溜められている反応液（４８）が第１バイパス（２２）を経由して第１室（４２）に流下する。したがって、第１室（４２）内において、反応液（４８）がガス発生剤（４６）に接触し、ガス発生剤（４６）と反応液（４８）が反応して、ガスが発生する。
第２可動シール（３４）が上述のように押し込まれると、第２バイパス（２４）が開通するとともに、開口（１６）が開放される。したがって、第１室（４２）で発生したガスは、第１バイパス（２２）を経由して第２室（４４）に至り、第２バイパス（２４）を通って、シリンダ（１２）の開口（１６）から外部に排出される。
第１の発明によれば、簡便な構造で、ガスを発生することができる。また、押込み手段によって各可動シールの押込み量を手動的に調整できるので、少なくとも第１バイパスの開度、すなわちガスの発生速度をコントロールすることができる。
第２の発明は、ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、底部および上端の開口を有するシリンダ、シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、シリンダ内に設けられ、開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、第１可動シールの第１位置より下方に設けられ、第１可動シールが第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、第２可動シールの第１位置より下方に設けられ、第２可動シールが第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、および第２可動シールを第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、第１可動シールが第１位置のときシリンダ内に第１室と第２室が第１可動シールで仕切られて形成され、第１室にガス発生剤を収容し、第２室に反応液を収容し、第１バイパスは、第１可動シールの第２位置を挟む第１室の２ケ所においてシリンダに形成した孔をシリンダの外側で連結して形成し、第２バイパスは、第２可動シールの第２位置を挟む第２室の２ケ所においてシリンダに形成した孔をシリンダの外側で連結して形成し、第１バイパスを通って反応液が第１室に流下してガス発生剤と接触してガスを発生し、発生したガスが第１バイパスおよび第２バイパスを通ってシリンダ外部に排出される、ガス発生装置である。
第２の発明も第１の発明と同様にして、ガスを発生することができる。
第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、押込み手段は、第２可動シールに連結されてシリンダの外で操作できる押込み棒を含む、ガス発生装置である。
第３の発明では、押込み棒（３６）を手動で押し込むことによって、第２可動シール（および第１可動シール)を手動で押し込むことができる。
第３の発明によっても、各可動シールの押込み量を手動的に調整できるので、ガスの発生速度をコントロールすることができる。
第４の発明は、第３の発明に従属し、押込み手段は、シリンダに結合され、シリンダに接近する方向で変位可能なキャップ、およびキャップ内に設けられて押込み棒に作用する作用片を含む、ガス発生装置である。
第４の発明では、たとえばシリンダ（１２）の上端を長く延ばし、その延長部にキャップ（５６）を嵌め込むことによって、キャップ(５６)をシリンダ(１２)に結合する。キャップ（５６）をたとえばねじを利用してシリンダ(１２)の方向へ動かすことによって、作用片(６０)が押込み棒(３６)を押し込む。押込み棒(３６)に押されて、第２可動シール（３４)および第１可動シール（３２）がシリンダ(１２)内で押し込まれる。
第４の発明によれば、キャップを徐々に変位させることによって、第１バイパスの開度すなわちガスの発生速度をコントロールできる。
第５の発明は、第４の発明に従属し、キャップに設けられ、シリンダからキャップ内に流入したガスを流出させるガス出口をさらに備える、ガス発生装置である。
第５の発明では、第１室（４２）で発生したガスは、シリンダ（１２）の開口（１６）からキャップ（５６）内に流入し、そこからガス出口（６４）を通って外部に流出する。
第５の発明によれば、ガスをガス出口から排出させることができ、ガスが環境に飛散するのを防止できる。
第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかに従属し、シリンダに設けられ、第１可動シールが第２位置より降下しないようにするための第１ストッパをさらに備える、ガス発生装置である。
第６の発明では、たとえばシリンダ(１２)の内面に突出して、第１ストッパ(２６、７２)が設けられる。第１可動シール（３２）の外周底面が第１ストッパ(２６、７２)の上面に当接し、第１可動シール（３２）が第２位置より下に降下しないように停止される。
第６の発明によれば、第１ストッパによって第１可動シールのそれ以上の降下が防止されるので、第１可動シールがガス発生剤に接触して反応を阻害するなどの不都合が防止できるとともに、第２バイパスの下端部（底部側）の孔を塞ぐような不都合を防止できる。
第７の発明は、第１ないし第６の発明のいずれかに従属し、シリンダに設けられ、第２可動シールが第２位置より降下しないようにするための第２ストッパをさらに備える、ガス発生装置である。
第７の発明では、たとえばシリンダ(１２)の内面に突出して、第２ストッパ(２８、７４)が設けられる。第２可動シール（３４）の外周底面が第２ストッパ(２８、７４)の上面に当接し、第２可動シール（３４）が第２位置より下に降下しないように停止される。
第７の発明によれば、第２ストッパによって第２可動シールのそれ以上の降下が防止されるので、第２可動シールが反応液に接触するなどの不都合が防止できるとともに、第２バイパスの下端部（底部側）の孔を塞ぐような不都合を防止できる。
第８の発明は、第１ないし第７の発明のいずれかに従属し、第１室と第２室とを連通させる第３バイパスをさらに備える、ガス発生装置である。
第８の発明では、第３バイパス（７６）は第１室（４２）と開口部（１６）（第２室（４４）上部）とを連通する。したがって、第１室（４２）で発生したガスが第３バイパス（７６）を通って開口部（１６）（第２室（４４）の上部）に導出されるので、第１バイパス（２２）や第２バイパス（２４）内にガスが充満してしまうことがない。そのため、反応液（４８）は第１バイパス（２２）を通って確実にガス発生剤（４６）までもたらされる。
第８の発明によれば、ガスを安定して発生させることが可能であり、また確実にシリンダ外へ排出することができる。
第９の発明は、第１ないし第８の発明のいずれかに従属し、底部はシリンダに着脱可能なキャップを含む、ガス発生装置である。
第９の発明では、キャップ（１００）がシリンダ（１２）の下端に着脱自在に形成される。たとえば、シリンダ（１２）の下端外周面に雄ねじ（１０６）を形成し、キャップ（１００）の内周面に雌ねじ（１０４）を形成すれば、雄ねじ（１０６）と雌ねじ（１０４）でキャップ（１００）をシリンダ（１２）の下端に着脱できる。
第９の発明によれば、キャップを取り換えることによって、ガス発生剤を補充したり、取り換えたりすることができる。
第１０の発明は、ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、底部および上端の開口を有するシリンダ、シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、シリンダ内に設けられ、開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、第１可動シールの第１位置より下方に設けられ、第１可動シールが第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、第２可動シールの第１位置より下方に設けられ、第２可動シールが第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、第２可動シールを第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段、および第１室と第２室とを連通させる第３バイパスを備え、第１可動シールが第１位置のときシリンダ内に第１室と第２室が第１可動シールで仕切られて形成され、第１室にガス発生剤を収容し、第２室に反応液を収容する、ガス発生装置である。
この発明によれば、第２可動シールを押し下げるだけでガスを発生させることができるので、第２可動シールを押す速度を制御することでガスの発生速度を制御できる。また、必要時にはガスの発生を止めることができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う。以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図１はこの発明の一実施例のガス発生装置を示し、図１（Ａ）は全体構造を示す概略断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線ＩＢ‐ＩＢにおける断面図であり、図１（Ｃ）は図１（Ａ）の線ＩＣ‐ＩＣにおける断面図であり、図１（Ｄ）は図１（Ａ）の線ＩＤ‐ＩＤにおける断面図である。 図２は図１実施例のガス発生装置における操作手順を示し、図２（Ａ）は第２可動シールを途中まで押し込んだ状態を示し、図２（Ｂ）は第２可動シールを完全に押し込んだ状態を示し、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）の状態で発生したガスの流出状態を示す。 図３は図１実施例においてガスの発生速度をコントロールする方法を示す概略図である。 図４はこの発明の他の実施例のガス発生装置を示す概略断面図である。 図５は図４実施例のガス発生装置における操作手順を示し、図５（Ａ）はキャップによって第２可動シールを途中まで押し込んだ状態を示し、図５（Ｂ）は第２可動シールを完全に押し込んだ状態を示し、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）の状態で発生したガスの流出状態を示す。 図６はこの発明のさらに他の実施例のガス発生装置を示す概略断面図である。 図７は図６実施例のガス発生装置における操作手順を示し、図７（Ａ）はキャップによって第２可動シールを途中まで押し込んだ状態を示し、図７（Ｂ）は第２可動シールを完全に押し込んだ状態を示し、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）の状態で発生したガスの流出状態を示す。 図８はこの発明のさらに他の実施例のガス発生装置を示す概略断面図である。 図９は図８実施例のガス発生装置における操作手順を示し、図９（Ａ）は第２可動シールを途中まで押し込んだ状態を示し、図９（Ｂ）は第２可動シールを完全に押し込んだ状態を示し、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）の状態で発生したガスの流出状態を示す。 図１０はこの発明のさらに他の実施例としての図１実施例の変形例を示す概略断面図である。 図１１はこの発明のさらに他の実施例を示し、図１１（Ａ）がその概略断面図であり、図１１（Ｂ）が発生したガスの流出状態を示す。 図１２はこの発明のさらに他の実施例を示す概略断面図である。 図１３は図１２実施例のガス発生装置における操作手順を示し、図１３（Ａ）はキャップによって第２可動シールを途中まで押し込んだ状態を示す概略図であり、図１３（Ｂ）は第２可動シールを完全に押し込んだ状態を示す概略図であり、図１３（Ｃ）は図１３（Ｂ）の状態で発生したガスの流出状態を示す概略図である。 図１４はこの発明のさらに他の実施例を示す概略断面図である。 図１５はこの発明のさらに他の実施例を示し、図１５（Ａ）はキャップを装着する前の概略断面図であり、図１５（Ｂ）はキャップを装着した状態の概略断面図である。
図１はこの発明の一実施例のガス発生装置１０の構造を示す。この実施例のガス発生装置１０は、たとえばアルミニウム、ステンレスなどの金属からなる上端開放の有底円筒状のシリンダ１２を含む。このシリンダ１２はたとえば、絞り加工（深絞り）によって形成され、直径がたとえば６〜３０ｍｍ程度であり、全長がたとえば５０〜１５０ｍｍ程度とされる。
ただし、シリンダ１２の材料は、実施例のような金属の他、プラスチック、セラミック、ガラス、紙など任意の材料でよい。
シリンダ１２は底部１４を含み、底部１４より開口１６側（上側）において、軸方向に間隔を隔てた２箇所に、外方に張り出した膨出部１８および２０が形成される。これらの膨出部１８および２０は、後述の反応液や反応によって発生したガスの通り道となる側路（バイパス）２２および２４（図１（Ｄ）および図１（Ｃ））を形成する。なお、バイパス２２が第１バイパスであり、バイパス２４が第２バイパスとして機能する。
シリンダ１２の内壁には、膨出部１８の下端よりやや上方に、図１（Ｄ）で示す第１ストッパ２６が設けられる。第１ストッパ２６は、後述の第１可動シール３２の下降をその位置で停止させるためのものである。さらに、シリンダ１２の内壁には、膨出部２０の下端よりやや上方に、図１（Ｃ）で示す第２ストッパ２８が設けられる。第２ストッパ２８は、後述の第２可動シール３４の下降をその位置で停止させる。
これらの第１ストッパ２６および第２ストッパ２８は、たとえば図１（Ｄ）および図１（Ｃ）で示す周方向２箇所において、いずれも、シリンダ１２の膨出部１８および２０以外の場所におけるシリンダ１２の内径より軸心方向に押し込むような加工方法で突出形成される。
さらに、シリンダ１２の内壁には、図１（Ａ）で示すように第２ストッパ２８の位置から上方に、シリンダ１２の上端開口１６よりやや下方まで延びるガイド３０が形成される。このガイド３０も、たとえばシリンダ１２の側面の対向する２箇所で、外面から軸心方向に押し込むことによって、周方向において対向する２箇所に形成される。
このようなシリンダ１２には、第１ストッパ２６と第２ストッパ２８との間に、たとえばゴムのような弾性体からなる第１可動シール３２が挿入される。第１可動シール３２は、シリンダ１２の膨出部１８および２０以外の場所のシリンダ１２の内径と同じかほぼ同じ外径を有し、したがって、シリンダ１２の内径より内方に突出する第１ストッパ２６によって係止される。
第１可動シール３２については、図１(Ａ)で示す位置がそれの初期位置すなわち第１位置として定義されていて、第１可動シール３２は、この第１位置から第１ストッパ２６で停止される位置すなわち第２位置までの間を下方に変位可能である。
シリンダ１２には、開口１６において、第１可動シール３２と同様の弾性体からなる第２可動シール３４が挿入される。この第２可動シール３４は、それの上面中心において、押込み棒３６の下端に固着される。押込み棒３６は金属やプラスチックなどで作られ、上端に把手３８が設けられる。
第２可動シール３４については、図１(Ａ)で示す位置がそれの初期位置すなわち第１位置として定義されていて、第２可動シール３４は、この第１位置において、シリンダ１２の開口１６を封止する。そして、第２可動シール３４は、第１位置から第２ストッパ２８で停止される位置すなわち第２位置までの間を下方に変位可能である。
上記第２可動シール３４は、図１（Ｂ）に示すように、径方向において対向する位置の外周面に設けられる２つの溝４０を含む。この溝４０が、上述のようにシリンダ１２の内壁に軸方向に延びて形成される突条からなるガイド３０に嵌り合う。したがって、第２可動シール３４が押込み棒３６によってシリンダ１２内に押し込まれるとき、ガイド３０によって第２可動シール３４の回転が防止されるので、第２可動シール３４が撚れたりすることなく、均等に降下され得る。
このような構成のガス発生装置１０では、シリンダ１２内において、第１可動シール３２と底部１４との間が第１室４２として定義され、第１可動シール３２と第２可動シール３４との間が第２室４４として定義される。
そして、図１に示すように、第１室４２の底面１４上にガス発生剤４６を配置するとともに、第２室４４内に、ガス発生剤４６と反応してガスを発生させる反応液４８を溜める。
詳しく説明すると、まず、第２可動シール３４も第１可動シール３２も挿入していないシリンダ１２内にガス発生剤４６を投入して、底部１４上に載せる。次いで、第１可動シール３２をシリンダ１２の上端開口１６から嵌め込み、第２ストッパ２８を越えてさらに下方に押し込む。このとき、第１可動シール３２は、弾性体で作られているため、変形可能であるので、第２ストッパ２８を越えて容易に押し込むことができる。そして、第１可動シール３２を図１（Ａ）に示すように膨出部２０の下端付近にとどめておく。このようにして、第１室４２内にガス発生剤４６が配置される。
ついで、第１可動シール３２の上に必要量の反応液４８を注入し、その後、第２可動シール３４をシリンダ１２の上端開口１６に嵌め込む。これで初期設定が終わる。
ついで、図２（Ａ）に示すように、第２可動シール３４が、膨出部２０の上端付近で止まるまで、押込み棒３６を押し下げる。第２可動シール３４が押し下げられると、第２可動シール３４と第１可動シール３２との間の反応液４８は圧縮されるが、第１可動シール３２も下方へ移動する。第１可動シール３２が移動して、図２（Ａ）に示すように、膨出部１８の位置まで下降して第１ストッパ２６によって係止される。つまり、位置可動シール３２が第１位置から下方に変位されて、第２位置に停止する。
すると、第１可動シール３２の外周と膨出部１８の内周との間でバイパス２２が開通する。このバイパス２２を通って、第２室４４にあった反応液４８が第１室４２に流下する。そのため、ガス発生剤４６と反応液４８が接触して反応を生じ、ガスが発生される。
なお、ガス発生装置１０によって水素ガスを発生させる場合には、ガス発生剤４６としては、水素化マグネシウム（MgH2）、水素化カルシウム（CaH2）、活性アルミニウム（Al）、ナトリウムシリサイド（Sodium silicide （NaSi, Na2Si, Na4Si4））、マグネシウム（Mg）などの微粒子を、たとえば不織布やネット（網）でパックしたものが利用可能である。そして、ガス発生剤４６が水素化マグネシウム、水素化カルシウム、活性アルミニウム、ナトリウムシリサイドの場合、それぞれ、反応液４８としては水が用いられ、たとえば化１‐化４の反応式に従って水素ガスを発生する。
［化１］
MgH2+ 2H2O → Mg(OH)2 + 2H2
［化２］
CaH2+ 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
［化３］
2Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2
［化４］
2NaSi + 5H2O → Na2Si2O5 + 5H2
なお、ガス発生剤４６または反応液４８が腐食性物質である場合には、耐腐食性材料からなるシリンダ１２に反応液４８を入れ、また耐腐食性材料からなる不織布やネットを用いてガス発生剤４６を包装するようにすればよい。
さらに、たとえばガス発生剤４６に接触させる反応液４８やガス発生後の残存物が強酸、強アルカリのような腐食性を有する場合は、シリンダ１２をガラスやセラミックス等の耐腐食性材料を用いて形成するようにすればよい。たとえば化５のようにマグネシウムと塩酸を反応させて水素ガスを発生させる場合などが考えられる。
［化５］
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
なお、上ではガスとして水素ガスを発生させる場合のガス発生剤４６および反応液４８を例示した。しかしながら、この発明は、以下に例示する他の種々のガスを発生するガス発生装置として利用可能である。
炭酸ガスの場合
（1） ガス発生剤として炭酸ナトリウム（Na2CO3）を用いる場合、反応液４８としては、有機酸たとえばコハク酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、酒石酸、乳酸、酢酸等を用いる。酢酸を用いた反応が化６に示される。
［化６］
Na2CO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2O + CO2
（2） ガス発生剤として炭酸水素ナトリウム（NaHCO3）を用いる場合、反応液４８としては、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、酒石酸、乳酸、酢酸等の有機酸を用いる。クエン酸および酢酸を用いた反応が化７および化８に示される。
［化７］
NaHCO3 + C6H8O7→ 2Na+ + C6H6O7(2-) + H2O + CO2
［化８］
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2
酸素の場合
化９および化１０に示すように、H2O2（過酸化水素）の過酸化水素分解触媒を利用して酸素を発生する。化９の場合には、ガス発生剤４６としては酸化マンガンを用い、化１０の場合にはカタラーゼ（catalase）を用い、いずれの場合も反応液４８として過酸化水素を用いる。
［化９］
MnO2 + 2H2O2→ MnO2+ 2H2O + O2
［化１０］
カタラーゼ+ 2H2O2 → カタラーゼ + 2H2O + O2
アンモニアの場合
（1） ガス発生剤４６として塩化アンモニウム（NH4Cl）を用い、反応液４８として水酸化ナトリウム（NaOH）の水溶液を用いる。化１１の反応式を呈する。
［化１１］
NH4Cl + NaOH(aq) → NaCl + NH3
（2） 金属窒化物、たとえば窒化マグネシウム（Mg3N2）または窒化アルミニウム（AlN）をガス発生剤４６として用いるとき、化１２および化１３に示すように、反応液４８としては水を用いる。
［化１２］
Mg3N2＋ 6H2O → 3Mg(OH)2＋ 2NH3
［化１３］
AlN + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH3
図２（Ｂ）に示すように、第２可動シール３４をさらに押し込むと、第２可動シール３４は膨出部２０の位置まで降下し、第２ストッパ２８によって係止される。したがって、膨出部２０と第２可動シール３４との間にバイパス２４が開通する。そのため、第１室４２で発生したガス５０は、第１可動シール３２の外周に膨出部１８によって形成された第１バイパス２２を通って、第２室４４内に至り、図２（Ｃ）に示すように、第２可動シール３４の外周に膨出部２０によって形成された第２バイパス２４を通って、シリンダ１２の上端開口１６から放出される。
図２（Ａ）では、第１可動シール３２が第１ストッパ２６によって係止される位置まで第２可動シール３４が押込み棒３６によって押し下げられている。この状態では、第１可動シール３２の外側のバイパス２２は全開状態となるので、反応液４８は一気に第２室４４から第１室４２へ落下してしまう。したがって、この場合には、ガス発生剤４６と反応液４８とが全面的に接触するので、ガスの発生量はすぐに最大となる。
これに対して、図３に示すように、第２可動シール３４すなわち第１可動シール３２の押し下げ量を小さくし、第１可動シール３２が膨出部１８の上端の位置で停止させると、第１可動シール３２の外周面と膨出部１８の内周面との間のバイパス２２の開度はあまり大きくはならず、反応液４８は当該比較的狭いバイパス２２を通って第２室４４から第１室４２へ流れ込むので、反応液４８の流量はあまり大きくない。したがって、反応液４８はガス発生剤４６と徐々に反応する。つまり、水素ガスの発生量を抑制することができる。
このように、反応液４８を第１室４２へ導くバイパス２２の開度すなわちピストンベッド３２の押し下げ量を調整することによって、反応液４８の流量を調節しガス発生剤４６との反応で生じるガスの発生量をコントロールすることができる。
なお、図１実施例では、第１可動シール３２の外周は大部分シリンダ１２の内周面に接するが一部において膨出部１８の内面と間隙ができるので、第１可動シール３２が膨出部１８の範囲にあるときの第１可動シール３２とシリンダ１２の密着性は、第１可動シール３２が膨出部１８の範囲外にあるときの密着性に比べて幾分低下する。しかしながら、図３に示すように、ガスを徐々に発生するために第１可動シール３２を、第１ストッパ２６の位置ではなく、膨出部１８のほぼ上端付近で止めようとするときでも、第１可動シール３２は安定的にその位置に止まることができる。つまり、第１可動シール３２は、ストッパ２６の位置（第２位置）までの途中でも一時的に停止することができる。
第２可動シール３４についても同様にストッパ２８の位置（第２位置）までの途中でも一時的に停止することができる。
このようなバイパス２２の開度すなわちガスの発生速度を容易にコントロールできる実施例が図４および図６にそれぞれ示される。
まず、図４を参照して、この実施例では、シリンダ１２の上端部が図１実施例に比べてほぼ２倍程度に長くされ、その延長部の外周面にほぼ全長に亘って雄ねじ５２が形成されるとともに、その雄ねじ５２と螺合する雌ねじ５４を有する、下端が開口されているキャップ５６が設けられる。実施例のようにシリンダ１２およびキャップ５６を金属で作っている場合には、これらのねじ５２および５４は周知の方法で容易に形成できる。
キャップ５６もシリンダ１２と同じ材料で形成され得て、キャップ５６の天井５８の内面には、そこから垂下するように、作用片６０が設けられる。作用片６０の下端には、上述の押込み棒３６の上端の把手３８の上面に当接可能な下面を有する当接部６２が設けられる。そして、キャップ５６の側面には、ガス出口６４が形成される。
図４実施例のその他の部分は概ね図１実施例と同じかまたは類似の構造であるので、図１と同じ参照符号を付して、重複する説明は省略する。
この実施例においても、図１の実施例と同様にして、ガス発生剤４６を第１室４２に設置した後、第１可動シール３２を膨出部１８の上まで嵌め、次いで反応液４８を第２室４４に溜めた後、第２可動シール３４をシリンダ１２の上端開口１６に嵌める。
その後、シリンダ１２の上端にキャップ５６の下端を合わせて雄ねじ５２に雌ねじ５４を螺合させることによって、キャップ５６をシリンダ１２の上端に装着する。つまり、キャップ５６をシリンダ１２の延長部上端に結合する。そして、キャップ５６を徐々に締め込むと、図５（Ａ）に示すように、当接部６２の下面が押込み棒３６の把手３８の上面に当接する。
その状態でさらにキャップ５６を締め込むと、キャップ５６がさらに下降し、それにつれて、当接部６２に押されて第２可動シール３４も下降する。
第２可動シール３４が押し下げられると、第２可動シール３４と第１可動シール３２との間の反応液４８が圧縮されるとともに、図５（Ａ）に示すように、第１可動シール３２も下方へ移動する。第１可動シール３２が移動して、膨出部１８の位置まで下降する。
すると、バイパス２２が開通し、このバイパス２２を通って、第２室４４にあった反応液４８が第１室４２に流下する。そのため、図５（Ｂ）に示すようにガス発生剤４６と反応液４８が接触して反応を生じ、ガス５０が発生する。
ただし、この実施例では、キャップ５６の降下量をねじ５２、５４の締め込み量で微細に調整することができるので、膨出部１８内面と第１可動シール３２外面で形成されるバイパス２２の開度を微細に調整できる。したがって、第１可動シール３２が第１ストッパ２６の位置に止まった場合の膨出部１８内面と第１可動シール３２外面との間の距離を上限として任意の開度のバイパス２２を形成することができ、それによって、ガスの発生速度を任意にコントロールすることができる。
図５（Ｂ）に示すように、第２可動シール３４がキャップ５６によってさらに押し込まれると第２可動シール３４が膨出部２０まで降下してストッパ２８で停止される。したがって、バイパス２４が開通する。そのため、第１室４２で発生したガス５０は、第１可動シール３２の外周に膨出部１８によって形成された第１バイパス２２を通って、第２室４４内に至り、図５（Ｃ）に示すように、第２可動シール３４の外周に膨出部２０によって形成された第２バイパス２４を通って上昇し、シリンダ１２の上端部（延長部）の内壁と把手３８および当接部６２の隙間を通ってキャップ５６内に入る。キャップ５６内に到達したガス５０は、図５（Ｃ）に示すように、キャップ５６に形成されているガス出口６４から放出される。
この実施例では、ガス５０が集中的にガス出口６４から流出されるので、環境中に飛散せず、ガスを有効に利用することができる。さらに、その下側にゴム輪６７が、たとえば接着により取り付けられる。ゴム輪６７は、キャップ５６をシリンダ１２の上端に被せたとき、キャップ５６の内面とシリンダ１２の外面を液密的および／または気密的に封止するためのパッキンとして機能するものである。
次に、図６を参照して、この実施例では、シリンダ１２の上端部が図４実施例と同程度に長くされ、上端開口１６から少し下がった外周面に環状の溝６６が形成される。この溝６６は、その位置でシリンダ１２の側面を外から軸心に向かって押し込むことによって、形成することができる。
この実施例でもキャップ５６を用いるが、この実施例のキャップ５６には、天井５８から少し下がった位置で、内周面に、シリンダ１２の上端外周面上の溝６６に嵌合する環状の突起６８が設けられる。この突起６８は、その位置でキャップ５６の側面を外から軸心に向かって押し込むことによって、形成することができる。
キャップ５６の内面の、突起６８より少し上には、ゴム輪７０がたとえば接着によって取り付けられる。ゴム輪７０は、キャップ５６をシリンダ１２の上端に被せたとき、キャップ５６の内面とシリンダ１２の外面を液密的および／または気密的に封止するためのパッキンとして機能するものである。
図６実施例のその他の部分は概ね図４実施例と同じかまたは類似の構造であるので、図４と同じ参照符号を付して、重複する説明は省略する。
この実施例においても、図１の実施例と同様にして、ガス発生剤４６を第１室４２に設置した後、第１可動シール３２を膨出部１８の上まで嵌め、次いで反応液４８を第２室４４に溜めた後、第２可動シール３４をシリンダ１２の上端開口１６に嵌める。
その後、シリンダ１２の上端にキャップ５６の下端を合わせてキャップ５６を徐々に押し込むと、図７（Ａ）に示すように、当接部６２の下面が押込み棒３６の把手３８の上面に当接する。
その状態でさらにキャップ５６を押し下げると、キャップ５６がさらに下降し、それにつれて、当接部６２に押されて第２可動シール３４も下降する。
また、第２可動シール３４が押し下げられると、第２可動シール３４と第１可動シール３２との間の反応液４８が圧縮されるとともに、図７（Ｂ）に示すように、第１可動シール３２も下方へ移動する。第１可動シール３２が移動して、膨出部１８の位置まで下降してストッパ２６で係止される。
すると、第１可動シール３２の外周と膨出部１８の内周との間にバイパス２２が形成される。このバイパス２２を通って、第２室４４にあった反応液４８が第１室４２に流下する。そのため、図７（Ｂ）に示すように、ガス発生剤４６と反応液４８が接触して反応を生じ、ガス５０が発生される。
ただし、この実施例では、キャップ５６の降下量をキャップ５６を押し下げる力（量）によって微細に調整することができるので、膨出部１８内面と第１可動シール３２外面で形成されるバイパス２２の開度を微細に調整できる。したがって、第１可動シール３２が第１ストッパ２６の位置に止まった場合の膨出部１８内面と第１可動シール３２外面との間距離を上限として任意の開度のバイパス２２を形成することができ、それによって、ガスの発生速度を任意にコントロールすることができる。
図７（Ｂ）の位置までキャップ５６を押し下げると、シリンダ１２の上端の外側面に形成された溝６６に、キャップ５６の内面に形成された突起６８が嵌り合い、キャップ５６はシリンダ１２と一体化される。したがって、溝６６および突起６８がキャップ５６をシリンダ１２に装着する装着手段として機能する。ただし、図４実施例ではねじ５２および５４がキャップ５６の装着手段である。
図７（Ｂ）に示すように、第２可動シール３４をさらに押し込むと、第２可動シール３４は膨出部２０の位置でストッパ２８に係止される。したがって、バイパス２４が開通する。第１室４２で発生したガス５０は、第１可動シール３２の外周に膨出部１８によって形成された第１バイパス２２を通って、第２室４４内に至り、図７（Ｃ）に示すように、第２可動シール３４の外周に膨出部２０によって形成された第２バイパス２４を通って上昇し、シリンダ１２の上端部の内壁と把手３８および当接部６２の隙間を通ってキャップ５６内に入る。キャップ５６内に到達したガス５０は、図７（Ｃ）に示すように、キャップ５６に形成させているガス出口６４から放出される。
図８はこの発明のさらに他の実施例を示す概略断面図である。この実施例は、第２可動シール３４を押込み棒３６の上端の把手３８で押し下げる構造において図１実施例と共通するが、シリンダ１２やバイパス２２および２４が図１実施例とは異なる。
詳しくいうと、図８実施例のシリンダ１２は、直径が異なる３つの部分、小径部１２ａ、中径部１２ｂおよび大径部１２ｃを含み、下からこの順序で形成されている。つまり、小径部１２ａは直径ｄ１を有し、中径部１２ｂは直径ｄ２を有し、大径部１２ｃは直径ｄ３を有する（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）。そして、小径部１２ａの上に中径部１２ｂが形成されるので、それらの境目に段差部７２が形成され、同様に、中径部１２ｂの上に大径部１２ｃが形成されるので、それらの境目に段差部７４が形成される。小径部１２ａおよび中径部１２ｂの一部で第１室４２が形成され、中径部１２ｂの一部と大径部１２ｃが第２室４４を形成する。
このように小径部１２ａ、中径部１２ｂおよび大径部１２ｃを含むシリンダ１２も、たとえば金属の深絞り加工によって形成することができる。
この実施例ではさらに、上述の各実施例においてはシリンダ１２の内部に形成したバイパス２２および２４をシリンダ１２の外部に形成した。
小径部１２ａおよび中径部１２ｂのそれぞれの側面に孔２２ａおよび２２ｂを形成し、孔２２ａおよび２２ｂをシリンダ１２の外側で連結する第１バイパス２２をシリンダ１２の外側面に固着する。同様に、中径部１２ｂおよび大径部１２ｃのそれぞれの側面に孔２４ａおよび２４ｂを形成し、孔２４ａおよび２４ｂをシリンダ１２の外側で連結する第２バイパス２４をシリンダ１２の外側面に固着する。
これらのバイパス２２および２４は、たとえばシリンダ１２と同じ材料たとえば金属で形成することができるが、シリンダ１２とは異なる材料、たとえば紙やプラスチックで形成されてもよい。そして、バイパス２２および２４をシリンダ１２の外側面に固着する方法としては、たとえば溶接、接着など材料に応じて任意の方法が利用できる。
なお、この実施例では、第１可動シール３２は中径部１２ｂの直径と同じかやや小さくかつ小径部１２ａの直径より大きい直径を有し、第２可動シール３４は大径部１２ｃの直径と同じかやや小さくかつ中径部１２ｂの直径より大きい直径を有する。したがって、段差部７２が第１可動シール３２のストッパ（先の実施例では第１ストッパ２６）として機能し、段差部７４が第２可動シール３４のストッパ（先の実施例では第２ストッパ２８）として機能する。
この実施例においても、図１の実施例と同様にして、ガス発生剤４６を第１室４２に設置した後、第１可動シール３２を中径部１２ｂの上部まで嵌め、次いで反応液４８を第２室４４に溜めた後、第２可動シール３４をシリンダ１２の上端開口１６に嵌める。
その後、押込み棒３６を把手３８で押し下げると、第２可動シール３４も下降する。第２可動シール３４が押し下げられると、第２可動シール３４と第１可動シール３２との間の反応液４８が圧縮されるとともに、図９（Ａ）に示すように、第１可動シール３２も中径部１２ｂ内において下方へ移動する。第１可動シール３２が移動して、バイパス２２の上側の孔２２ｂを越える位置まで下降して、第１可動シール３２が第１ストッパとしての段差部７２の位置で停止する。
すると、バイパス２２が開通する。このバイパス２２を通って、第２室４４にあった反応液４８が第１室４２に流下する。そのため、図９（Ｂ）に示すように、ガス発生剤４６と反応液４８が接触して反応を生じ、ガス５０が発生される。
図９（Ｂ）に示すように第２可動シール３４がさらにシリンダ１２内（大径部１２ｃ内）に押し込まれると、第２可動シール３４は、バイパス２４の上側の孔２４ｂを越える位置まで移動して、最終的に第２可動シール３４が第２ストッパとしての段差部７４の位置で停止する。つまり、バイパス２４が開通する。第１室４２で発生したガス５０は、バイパス２２を通って、第２室４４内に至り、図９（Ｃ）に示すように、第２可動シール３４の降下に伴って開通したバイパス２４を通って、シリンダ１２の上端開口１６から放出される。
なお、図８実施例は図１実施例と同じく、ユーザが手で把手３８すなわち第２可動シール３４や第１可動シール３２を押し下げ、それによってバイパス２２および２４を開通させたが、図８実施例は、図４のねじ込み式のキャップ５６や図６の押し込みキャップ５６を用いるように、容易に変更することができる。しかしながら、ここでは、図８の実施例に図４のキャップや図６のキャップを適用した実施例の図示および詳細な説明は省略する。
図１０は図１実施例の変形例を示し、この実施例は、図８実施例と同様の外付けのバイパス２２および２４を用いる点で、図１実施例と異なる。つまり、図１実施例では、第１可動シール３２とシリンダ１２の膨出部１８との間のシリンダ１２内に、バイパス２２を形成し、第２可動シール３４とシリンダ１２の膨出部２０との間のシリンダ１２内に、バイパス２４を形成した。
これに対して、図１０実施例では、第１ストッパ２６の上方および下方のシリンダ１２の側面にそれぞれ孔２２ａおよび２２ｂを形成し、孔２２ａおよび２２ｂをシリンダ１２の外側で連結するバイパス２２をシリンダ１２の外側面に固着する。同様に、第２ストッパ２８の上方および下方のシリンダ１２の側面に孔２４ａおよび２４ｂを形成し、孔２４ａおよび２４ｂをシリンダ１２の外側で連結するバイパス２４をシリンダ１２の外側面に固着する。
これらのバイパス２２および２４は、たとえばシリンダ１２と同じ材料たとえば金属で形成することができるが、シリンダ１２とは異なる材料、たとえば紙やプラスチックで形成されてもよい。そして、バイパス２２および２４をシリンダ１２の外側面に固着する方法としては、たとえば溶接、接着など材料に応じて任意の方法が利用できる。
図１実施例では、第１可動シール３２の外周は大部分シリンダ１２の内周面に接するが一部において膨出部１８の内面と間隙ができるので、第１可動シール３２が膨出部１８の範囲にあるときの第１可動シール３２とシリンダ１２の密着性は、第１可動シール３２が膨出部１８の範囲外にあるときの密着性に比べて幾分低下するが、図１０実施例では、第１可動シール３２の外周は全周に亘ってシリンダ１２の内周面に接するので、第１可動シール３２とシリンダ１２の密着性は変わらない。したがって、開度の小さいバイパス２２を形成するために上側の孔２２ａの一部だけを塞いだ状態で第１可動シール３２を一時的に停止するときでも、安定性よくその位置を維持することができる。
同様に、図１実施例における第２可動シール３４と膨出部２０およびバイパス２４についても、図１０実施例の方が、第２可動シール３４の停止位置の安定性がよい。
図１１はこの発明のさらに他の実施例を示す。図１１ではこの実施例は図８実施例の変形例のように描かれているが、図１１の特徴である第３のバイパス７６は、上で述べた各実施例にも適用できるものであること、またバイパス７６の形成方法は他のバイパス２２や２４と同様に任意であることを予め指摘しておく。
先の実施例において、バイパス２２および２４（シリンダ１２の内側に形成した場合はシリンダ１２も含む）の材料によっては、バイパス２２および２４の濡れ性があまり良くない場合もある。このような場合、バイパス２２および２４の管内に残存する反応液４８が管を塞ぎ、第２可動シール３４をさらに降下させても第２室４４から反応液４８が第１室４２のガス発生剤４６に到達しない可能性がある。その場合、ガスの発生量が低下する。また、管が反応液４８で塞がれたバイパス２２及び２４においては発生したガスが通り抜けにくくなり、さらには第１可動シール３２を押し上げてバイパス２２の孔２２bを塞いでしまい、ガスがシリンダ外へ排出されない可能性がある。
図１１実施例では、このような不都合を解消するために、ガス排出の補助通路として、第３のバイパス７６を設け、本装置の使用開始時に第1室４２に残存する空気および発生したガス５０を可及的速やかにシリンダ１２外へ排出させて、反応液４８がバイパス２２および２４内に滞留しないようにしている。そのために、バイパス７６は、第１室４２と第２室４４の上部（第２可動シール３４を押し下げたときに空間が生じる位置）との間に設けられる。
この実施例において、ガスを発生させるときには第２可動シール３４は押し下げられているので、たとえば図１１（Ｂ）に示すように第１室４２で発生したガス５０はバイパス７６を通して第２可動シール３４の上方の空間からシリンダ１２外へ放出される。
なお、バイパス２２および２４でガス（気泡）がスムーズに抜けないという現象は、基本パラメータとして、バイパスの内径（断面積）、バイパスやシリンダの材料の濡れ性、および反応液４８の粘性が関係する。たとえば、バイパス内径（断面積）が小さく反応液の粘性が高ければ、実施例のガス発生装置の使用開始時に第1室４２に残存する空気および発生したガス５０（図１１（Ｂ））もバイパス２２および２４を通過しにくくなる。そのため、バイパス７６は、上述のようにバイパス２２を通って反応液４８が速やかにガス発生剤４６まで到達できるようにする機能だけでなく、発生ガス５０をシリンダ１２外に導出するのを促進する機能も併有する。
図１２はこの発明さらに他の実施例を示す。この図１２実施例のガス発生装置１０では、シリンダ１２の上端部が図４または図６実施例と同様に図１実施例に比べてほぼ２倍程度に長くされ、その延長部は、シリンダ１２の直径より小さい直径の径小部７８と、径小部７８の上端に形成され、径小部７８より径大の（シリンダ１２のその他の部分の直径と同程度）の径大部８０を含む。これら径大部８０および径小部７８も他の部分と同様に、絞り加工など任意の方法で形成することができる。
この実施例でもキャップ５６を用いる。図４または図６の実施例と同様に、キャップ５６の天井５８の内面には、そこから垂下するように、作用片６０が設けられる。作用片６０の下端には、押込み棒３６の把手３８の上面に当接可能な下面を有する当接部６２が設けられる。そして、キャップ５６の側面には、ガス出口６４が形成される。
キャップ５６の内面には、当接部６２の近傍に、上下間隔を隔てて２つのゴム輪８２および８４がたとえば接着によって取り付けられる。ゴム輪８２および８４は、キャップ５６をシリンダ１２の上端の延長部に被せたとき、キャップ５６の内面とシリンダ１２の外面を液密的および／または気密的に封止するためのパッキンとして機能するとともに、キャップ５６のシリンダ１２に対する相対位置を保持する位置決め機能も果たす。
図１２実施例においても、先に説明した各々の実施例と同様にして、ガス発生剤４６を小径部１２ａと中径部１２ｂの一部で形成される第１室４２に設置した後、第１可動シール３２を中径部１２ｂまで嵌め、次いで反応液４８を中径部１２ｂの一部と大径部１２ｃで形成される第２室４４に溜めた後、第２可動シール３４を大径部１２ｃの上端に嵌める。
その後、図１３（Ａ）に示すように、キャップ５６をシリンダ１２の延長部上端に嵌める。このとき、下側のゴム輪８２が径大部８０の外周に嵌る。
その後、図１３（Ｂ）に示すように、下側のゴム輪８２が径大部８０を越えてそれの下方の径小部７８の上端に移動するまで、キャップ５６を押し込む。そうすると、作用片６０の当接部６２が押込み棒３６の把手３８を押し下げる、応じて第２可動シール３４も下降する。第２可動シール３４が押し下げられると、第２可動シール３４と第１可動シール３２との間の反応液４８が圧縮されるとともに、図１３（Ｂ）に示すように、第１可動シール３２も下方へ移動する。第１可動シール３２が移動して、バイパス２２の上側の孔２２ｂを越える位置まで下降して、第１可動シール３２が第１ストッパとしての段差部７２の位置で停止する。
すると、バイパス２２が開通する。このバイパス２２を通って、第２室４４にあった反応液４８が第１室４２に流下する。そのため、図１３（Ｂ）に示すように、ガス発生剤４６と反応液４８が接触して反応を生じ、ガス５０が発生される。発生したガス５０は、バイパス２４が未開通のため、バイパス７６から第２可動シール３４の上方の空間を経て、キャップ５６のガス出口６４から、シリンダ１２の外へ排出される。
その後さらにキャップ５６を押し下げると、２つのゴム輪８２および８４が図１３（Ｃ）に示すように、径小部７８の下端まで移動する。応じて、第２可動シール３４が移動して、バイパス２４の上側の孔２４ａを越える位置まで下降して、第２可動シール３４が第２ストッパとしての段差部７４の位置で停止する。バイパス２４も開通する。そのため、ガス５０はバイパス７６だけでなくこのバイパス２４も通って、第２可動シール３４の上方の空間に至り、キャップ５６のガス出口６４から、シリンダ１２の外へ排出される。
図１４はこの発明のさらに他の実施例を示す。図１４実施例は、図１２実施例の変形例である。この実施例では、図１２に示すシリンダ１２およびキャップ５６を一体化したガス発生装置１０が用いられる。つまり、この実施例のガス発生装置１０は図１２のガス発生装置１０と同じである。ただし、バイパス２２、２４および７６（図１２）は紙面に直交する方向に配置されているので、ここでは図示していない。
そして、この実施例では、ガス発生装置１０のキャップ５６を押し込むために、シリンジポンプに類似する構成の駆動装置８６を用いる。
駆動装置８６は、ガス発生装置１０の全長より長い縦長のハウジング８８を含み、ハウジング８８内には、モータ９０で回転されるリードねじ９２が、リードねじ９２の先端が下側になるように固定的に配置される。ただし、モータ９０を駆動するための電源はＡＣ電源でもよいが、持ち運びを可能にするためには電池（図示せず）を用いる。
リードねじ９２の先端にはナット９４が螺合され、このナット９４には、ハウジング８８外に突出する可動板９６が固着される。したがって、可動板９６は、リードねじ９２がモータ９０で回転されることによって、矢印Ａ方向に移動する。そのために、ハウジング８８には、このような可動板９６の動きを許容する縦長のスリット（図示せず）が形成される。そして、ハウジング８８の上端には固定板９８が固着される。
図１４実施例においても、図１２実施例と同様にして、ガス発生剤４６を小径部１２ａと中径部１２ｂの一部で形成される第１室４２に設置した後、第１可動シール３２を中径部１２ｂまで嵌め、次いで反応液４８を中径部１２ｂの一部と大径部１２ｃで形成される第２室４４に溜めた後、第２可動シール３４を大径部１２ｃの上端に嵌める。そして、シリンダ１２の上端にキャップ５６を嵌めた後、固定板９８をキャップ５６の天井５８の上面に当てるとともに、可動板９６をシリンダ１２の底部１４の下面に当てて、準備が完了する。
その後、スイッチ（図示せず）をオンすると、モータ９０が回転し、応じてリードねじ９２が回転し、ナット９４すなわち可動板９６が矢印Ａ方向に変位する。他方、キャップ５６が固定板９８で固定されているので、可動板９６の変位に従ってシリンダ１２の底部１４が上方に押されることによって、キャップ５６が図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）に示すように、徐々にシリンダ１２に押し込まれる。したがって、図１２実施例と同様に、ガス５０をキャップ５６のガス出口６４から放出することができる。
このとき、駆動装置８６はリードねじ９２とナット９４の組み合わせを用いているので、キャップ５６を微小量ずつ変位させることができるので、ガスの発生量をより精度よくコントロールすることができる。
図１５はこの発明のその他の実施例を示し、この実施例は、ガス発生剤４６の交換や補充を容易にするための構成を有する。
すなわち、この実施例のガス発生装置１０は、図１５（Ａ）に示すように、上端開口を有するキャップ１００を含み、このキャップ１００は、シリンダ１２（の小径部１２ａ）の下端に装着可能にされている。キャップ１００は底部１４ａを有し、底部１４ａの上面には、ガス発生剤４６を固定的に保持するための保持部１０２が設けられる。
キャップ１００の内周面には雌ねじ１０４が形成されるとともに、雌ねじ１０４と底部１４ａとの間にはシール１０６が設けられる。
シリンダ１２（の小径部１２ａ）の下端外周に、キャップ１００の雌ねじ１０４が螺合する雄ねじ１０８が形成される。
この実施例では、保持部１０２にガス発生剤４６を保持した状態で、雄ねじ１０８に雌ねじ１０４を螺合することによって、図１５（Ｂ）に示すように、キャップ１００をシリンダ１２（の小径部１２ａ）の下端に装着する。その後は、上で説明した各実施例と同様に、第２可動シール３４を押し込むことによって、第１可動シール３２を変位させて、バイパス２２および２４を開通させる。応じて、第２室４４に溜めている反応液４８が第１室４２のガス発生剤４６に接触されて、ガスが発生される。
なお、上で挙げた寸法などの具体的数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
さらに、上述の各実施例は、必要に応じて任意に組み合わせることができるものである。たとえば、図１１または図１２に示す実施例のバイパス７６を図１、図４、図６または図１０などの各実施例に適用することができる。たとえば、図１５に示す実施例のキャップ１００を図１、図４、図６、図１０または図１２などの各実施例に適用することができる。
１０ …水素ガス装置
１２ …シリンダ
１２ａ …小径部
１２ｂ …中径部
１２ｃ …大径部
１４、１４ａ …底部
１６ …開口
１８、２０ …膨出部
２２、２４、７６ …バイパス
２６ …第１ストッパ
２８ …第２ストッパ
３０ …ガイド
３２ …第１可動シール
３４ …第２可動シール
３６ …押込み棒
３８ …把手
４０、６６ …溝
４２ …第１室
４４ …第２室
４６ …ガス発生剤
４８ …反応液
５０ …ガス
５２、１０８ …雄ねじ
５４、１０４ …雌ねじ
５６、１００ …キャップ
５８ …天井
６０ …作用片
６２ …当接部
６４ …ガス出口
６８ …突起
６７、７０、８２、８４ …ゴム輪
７２、７４ …段差部
７８ …径小部
８０ …径大部
８６ …駆動装置
８８ …ハウジング
９０ …モータ
９２ …リードねじ
９４ …ナット
９６ …可動板
９８ …固定板
１０２ …保持部
１０６ …シール

Claims (10)

  1. ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
    底部および上端の開口を有するシリンダ、
    前記シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、
    前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、
    前記第１可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第１可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、
    前記第２可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第２可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、および
    前記第２可動シールを前記第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、
    前記第１可動シールが前記第１位置のとき前記シリンダ内に第１室と第２室が前記第１可動シールで仕切られて形成され、前記第１室に前記ガス発生剤を収容し、前記第２室に前記反応液を収容し、
    前記第１バイパスは、第１室に形成される前記シリンダの膨出部を含み、前記第１可動シールが前記膨出部にあるとき前記第１可動シールと前記膨出部との間に形成され、
    前記第２バイパスは前記第２室に形成される前記シリンダの膨出部を含み、前記第２可動シールが前記膨出部にあるとき前記第２可動シールと前記膨出部との間に形成され、
    前記第１バイパスを通って前記反応液が前記第１室に流下して前記ガス発生剤と接触してガスを発生し、前記発生したガスが前記第１バイパスおよび前記第２バイパスを通って前記シリンダ外部に排出される、ガス発生装置。
  2. ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
    底部および上端の開口を有するシリンダ、
    前記シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、
    前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、
    前記第１可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第１可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、
    前記第２可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第２可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、および
    前記第２可動シールを前記第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、
    前記第１可動シールが前記第１位置のとき前記シリンダ内に第１室と第２室が前記第１可動シールで仕切られて形成され、前記第１室に前記ガス発生剤を収容し、前記第２室に前記反応液を収容し、
    前記第１バイパスは、前記第１可動シールの前記第２位置を挟む前記第１室の２ケ所において前記シリンダに形成した孔を前記シリンダの外側で連結して形成し、
    前記第２バイパスは、前記第２可動シールの前記第２位置を挟む前記第２室の２ケ所において前記シリンダに形成した孔を前記シリンダの外側で連結して形成し、
    前記第１バイパスを通って前記反応液が前記第１室に流下して前記ガス発生剤と接触してガスを発生し、前記発生したガスが前記第１バイパスおよび前記第２バイパスを通って前記シリンダ外部に排出される、ガス発生装置。
  3. 前記押込み手段は、前記第２可動シールに連結されて前記シリンダの外で操作できる押込み棒を含む、請求項１または２記載のガス発生装置。
  4. 前記押込み手段は、前記シリンダに結合され、前記シリンダに接近する方向で変位可能なキャップ、および前記キャップ内に設けられて前記押込み棒に作用する作用片を含む、請求項３記載のガス発生装置。
  5. 前記キャップに設けられ、シリンダからキャップ内に流入したガスを流出させるガス出口をさらに備える、請求項４記載のガス発生装置。
  6. 前記シリンダに設けられ、前記第１可動シールが前記第２位置より降下しないようにするための第１ストッパをさらに備える、請求項１ないし５のいずれかに記載のガス発生装置。
  7. 前記シリンダに設けられ、前記第２可動シールが前記第２位置より降下しないようにするための第２ストッパをさらに備える、請求項１ないし６のいずれかに記載のガス発生装置。
  8. 前記第１室と前記第２室とを連通させる第３バイパスをさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載のガス発生装置。
  9. 前記底部は前記シリンダに着脱可能なキャップを含む、請求項1ないし８のいずれかに記載のガス発生装置。
  10. ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
    底部および上端の開口を有するシリンダ、
    前記シリンダ内に設けられ、第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第１可動シール、
    前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第１位置とその第１位置より下方の第２位置の間で変位可能な第２可動シール、
    前記第１可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第１可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第１バイパス、
    前記第２可動シールの前記第１位置より下方に設けられ、前記第２可動シールが前記第１位置から変位したとき開通する第２バイパス、
    前記第２可動シールを前記第１位置からシリンダ内に押し込む押込み手段、および
    前記第１室と前記第２室とを連通させる第３バイパスを備え、
    前記第１可動シールが前記第１位置のとき前記シリンダ内に第１室と第２室が前記第１可動シールで仕切られて形成され、前記第１室に前記ガス発生剤を収容し、前記第２室に前記反応液を収容する、ガス発生装置。
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