JP6714790B2

JP6714790B2 - 水素吸入装置

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Publication number: JP6714790B2
Application number: JP2015132787A
Authority: JP
Inventors: 雅之小林; 雅和井坪
Original assignee: 株式会社Ｏｐｓ
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: JP2017012501A

Description

本発明は、水素吸入装置に関する。

近年、水素を直接的に吸入することで健康促進に効果が得られることが分かってきている。

水の電気分解によって水素を生成し、生成した水素を鼻カニューラ、または鼻マスクのような吸入部材から供給する水素吸入装置が知られている。

特開２０１４−９５１１５号公報

ところで、サロンと呼ばれるような店舗や、一般家庭のように大型の水素製造装置を設置することが難しい場所では、従来の水素吸入装置は、水を電気分解することによって、一抱え程度の大きさで実用的な量の水素を生成し、供給することができるため、設置の観点で優れている。

しかしながら、水の電気分解で生成する水素を単純に吸引部材へ導く従来の水素吸入装置は、吸入部材から吐出する気体の総量（水素ガスを含む気体の総量）が少なく、水素が吹き出していること、ひいては水素を吸入していることを体感し難い。また、水素は無色透明で臭いもないため、吐出する気体の総量が少ないことは、水素を吸入する者に装置の故障を疑わせもする。

そこで、本発明は、利用者に水素を吸入していることを容易に体感させることができる水素吸入装置を提供する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る水素吸入装置は、水を電気分解して水素および酸素を発生させて、前記水素および前記酸素を個別に流出させる複数の気体発生部と、前記複数の気体発生部から個別に流出する前記水素および前記酸素を集合させて前記混合気体にする集合管と、前記気体発生部が発生させた前記水素および前記酸素の混合気体に空気を供給するポンプと、前記混合気体が前記ポンプ側へ流入することを阻止する一方で、前記ポンプ側から前記混合気体の流通経路へ前記空気を流出させる逆止弁と、前記流通経路の一部を含んで前記混合気体と前記空気とを合流させる合流管と、前記集合管と前記合流管との間に設けられて、前記集合管から流出する前記混合気体を水中に吐出し、水面上に放出される前記混合気体を前記合流管へ流入させる分離槽と、前記集合管から前記分離槽へ前記混合気体を流入させる一方で、前記分離槽から前記集合管へ気体が逆流することを阻止する第二逆止弁と、前記混合気体を前記空気で希釈した吸入用気体を吐出する吐出部と、を備えている。前記分離槽は、前記複数の気体発生部の間に配置され、前記第二逆止弁は、前記集合管の出口端と前記分離槽の入口端との間に配置されている。

本発明に係る水素吸入装置によれば、利用者に水素を吸入していることを容易に体感させることができる。

本発明の実施形態に係る水素吸入装置の配管系統図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置の気体発生部の概略的な断面図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置の正面図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置の右側面図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置の右側面図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置の右側面図。本発明の実施形態に係る水素吸入装置を示す平断面図。

本発明に係る水素吸入装置の実施形態について、図１から図７を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る水素吸入装置の配管系統図である。

図２は、本発明の実施形態に係る水素吸入装置の気体発生部の概略的な断面図である。

本発明に係る水素吸入装置１は、水Ｗを電気分解して水素Ｈおよび酸素Ｏを生成し、これら水素Ｈと酸素Ｏとを混合した混合気体ＭＧに外気を由来とする空気Ａを加えて吸入用気体Ｇとして提供する。なお、以下の説明における水素Ｈおよび酸素Ｏはいずれも気体である。

まず、図１に示すように、本実施形態に係る水素吸入装置１は、水Ｗを電気分解して水素Ｈおよび酸素Ｏを発生させるすくなくとも１つの気体発生部２、３と、気体発生部２、３が発生させた水素Ｈおよび酸素Ｏの混合気体ＭＧに空気Ａを供給する少なくとも１つのポンプ５、６と、混合気体ＭＧがポンプ５、６側へ流入することを阻止する一方で、ポンプ５、６側から混合気体ＭＧの流通経路７へ空気Ａを流出させる逆止弁８と、混合気体ＭＧを空気Ａで希釈した吸入用気体Ｇを吐出する吐出部９と、を備えている。

また、水素吸入装置１は、気体発生部２、３から個別に流出する水素Ｈおよび酸素Ｏを集合させて混合気体ＭＧにする集合管１１と、流通経路７の一部を含んで混合気体ＭＧと空気Ａとを合流させる合流管１２と、集合管１１と合流管１２との間に設けられて、集合管１１から流出する混合気体ＭＧを水中に吐出し、水面上に放出される混合気体ＭＧを合流管１２へ流入させる分離槽１３と、を備えている。

さらに、水素吸入装置１は、集合管１１から分離槽１３へ混合気体ＭＧを流入させる一方で、分離槽１３から集合管１１へ気体が逆流することを阻止する第二逆止弁１５を備えている。

次いで、図１および図２に示すように、本実施形態に係る水素吸入装置１の気体発生部２、３は、水Ｗを電気分解して水素Ｈと酸素Ｏとを生成する。気体発生部２、３は、水Ｗを電気分解して水素Ｈと酸素Ｏとを生成するものであれば公知の技術を利用するものでよい。例えば、特開２０１４−９５１１５号公報に開示されている装置がある。すなわち、気体発生部２、３は、電気分解される水Ｗを貯留する槽２１と、平板状の第一電極２２と、平板状の第二電極２３と、セパレータ２５と、を備えている。

ここで、電気分解される水Ｗは、水素イオンおよび水酸化物イオンに加えて、これら以外のイオンを含む水溶液である。水Ｗの例には、水道水が含まれる。

なお、導電率が高いほど、水Ｗの電気分解に必要な電圧を低くできる。そのため、水Ｗは、酸性水溶液や、アルカリ性水溶液や、塩を溶解させた水溶液であってもよい。ただし、これらの溶液は、取り扱いに注意が必要であったり、調製に手間がかかったりすることがある。そこで、取り扱いおよび入手が容易な水性液体（たとえば水道水や薬局で購入できる精製水）を水Ｗとして用いることができれば便利である。

また、水Ｗの導電率が低すぎる場合には、イオンを生じさせる化合物（たとえば塩）を水Ｗに溶解させてもよい。添加する塩に限定はない。添加する塩は、それによって生じるイオンが、水の電気分解の電位内で反応しないものであることが望ましい。添加する塩の例には、陽イオンとしてプロトンイオンやアルカリ金属イオンを含有し、陰イオンとして硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）や燐酸イオン（ＰＯ_４ ^３−）や硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）や塩素イオン（Ｃｌ⁻）を含有する塩が含まれる。ただし、陰イオンは、電気分解の際に有害物質の発生が少ない点で、燐酸イオンが好ましい。

気体発生部２、３の槽２１は、セパレータ２５と協働して第一槽２６と第二槽２７とを分ける隔壁２８を備えている。つまり、第一槽２６と第二槽２７とは、隔壁２８およびセパレータ２５を介して隣り合う。槽２１（第一槽２６および第二槽２７）の中には、水Ｗが貯留されている。第一槽２６中の水Ｗの液面より上、および第二槽２７中の水Ｗの液面より上には、それぞれ、気体が存在している。以下の説明では、第一槽２６中には、電気分解によって生成される第一気体ｇ１のみが存在し、第二槽２７中には、電気分解によって生成される第二気体のみが存在すると仮定する。

隔壁２８は槽２１の上部を仕切り、セパレータ２５は槽２１の下部を仕切っている。隔壁２８は、気体および液体のいずれをも通過させない。

第一電極２２は、第一槽２６内に配置されている。第二電極２３は、第二槽２７内に配置されている。第一電極２２と第二電極２３とは、セパレータ２５を挟んで対向している。

第一電極２２がアノードとなり、第二電極２３がカソードになるよう、第一電極２２と第二電極２３との間に電圧を印加した場合には、第一電極２２の表面では酸素Ｏが生成され、第二電極２３の表面では水素Ｈが生成される。第一電極２２の表面で生成される酸素Ｏは、第一気体ｇ１として第一槽２６内の液面の上に沸き出る。他方、第二電極２３の表面で生成される水素Ｈは、第二気体ｇ２として第二槽２７内の液面の上に沸き出る。

第一槽２６および第二槽２７のそれぞれの天面には、第一気体ｇ１および第二気体ｇ２のそれぞれを槽２１外へ導出する気体出口継手２９、３１が設けられている。第一気体ｇ１が酸素Ｏの場合には、第一気体出口継手２９から酸素Ｏが導出される。第二気体ｇ２が水素Ｈの場合には、第二気体出口継手３１から水素Ｈが導出される。

第一槽２６および第二槽２７のそれぞれの第一気体出口継手２９および第二気体出口継手３１は、集合管１１に接続されている。

なお、本実施形態に係る水素吸入装置１は、複数の気体発生部２、３を備えているが、吸入用気体Ｇを供給するためには、少なくとも１つの気体発生部２を備えていれば良く、３つ以上の気体発生部２、３（３つめ以上は図示省略）を備えていても良い。水素吸入装置１は、複数の気体発生部２、３の運転と停止とを任意に組み合わせることで吸入用気体Ｇに含まれる水素Ｈの量を変化させることができる。

集合管１１は、可撓な合成樹脂の成形品であって、第一気体出口継手２９および第二気体出口継手３１のいずれかに接続される複数の入口端と、分離槽１３に接続される１つの出口端と、を有している。

集合管１１は全ての気体発生部２、３から流出する水素Ｈおよび酸素Ｏを集合させる。つまり、第一槽２６および第二槽２７のそれぞれで生成される第一気体ｇ１および第二気体ｇ２は、集合管１１内で混ざり合って混合気体ＭＧになる。混合気体ＭＧは、集合管１１内を出口端へ進み、第二逆止弁１５を経て分離槽１３へ到達する。

また、集合管１１は、それぞれの気体発生部２、３ごとに第一気体ｇ１および第二気体ｇ２を混ぜ合わせて混合気体ＭＧにする複数の第一集合部３２と、第一集合部３２よりも出口端側（下流側）でそれぞれの気体発生部２、３を発生源とする混合気体ＭＧを集合させる第二集合部３３と、を有している。なお、集合管１１は、複数の気体発生部２、３が発生させる第一気体ｇ１を集合させる一方、複数の気体発生部２、３が発生させる第二気体ｇ２を集合させてから、総量の第一気体ｇ１と総量の第二気体ｇ２とを混ぜ合わせて混合気体ＭＧを出口端へ送るものであっても良い。また、集合管１１は、気体発生部が３つ以上ある場合には、第一気体ｇ１および第二気体ｇ２を先に混ぜ合わせて混合気体ＭＧにする系統と、先に第一気体ｇ１および第二気体ｇ２をそれぞれ集合させてから総量の第一気体ｇ１と総量の第二気体ｇ２とを混ぜ合わせて混合気体ＭＧにする系統と、を組み合わせたものであっても良い。

なお、水素吸入装置１は、吐出部９から吹き出る気体の流量、つまり吸入用気体Ｇの流量を増やして体感を高めるために気体発生部２、３で発生する酸素Ｏを集合管１１で水素Ｈと混ぜ合わせているが、気体発生部２、３で発生する酸素Ｏを廃棄する集合管１１を備えていても良い。

第二逆止弁１５は、第二集合部３３よりも下流側の集合管１１の途中、または出口端に設けられている。第二逆止弁１５は、分離槽１３側から気体発生部２、３側へ気体が逆流することを防ぐとともに、分離槽１３内の水Ｗ２が気体発生部２、３側へ逆流することも防いでいる。ポンプ５、６の運転異常や、合流管１２の閉塞などによって分離槽１３を含む下流側の圧力が高まったとしても、第二逆止弁１５は、気体発生部２、３側へ気体や水Ｗ２の逆流を防ぐ。

分離槽１３は、水Ｗ２を貯留するカップ状の容器３５と、容器３５を塞ぐ蓋３６と、集合管１１または第二逆止弁１５に接続されて蓋３６を貫通する入口管３７と、蓋３６に設けられる出口継手３８と、を備えている。

分離槽１３は、入口管３７の出口端が水Ｗ２中に没していることが好ましい。入口管３７の出口端が水Ｗ２中に没している状態では、分離槽１３は、分離槽１３よりも下流側の気体が集合管１１や気体発生部２、３へ入り込むことを阻止している。また、分離槽１３を通過する気体には水素Ｈが含まれているため、万一、分離槽１３よりも下流側の気体が発火しても、より高濃度の水素Ｈが存在する可能性のある集合管１１や気体発生部２、３へ炎が伝播しないよう、分離槽１３は上流側と下流側とを縁切りしている。

容器３５は、水Ｗ２の水位を確認できるよう、透明または半透明であることが好ましい。

蓋３６は着脱自在であって、容器３５内へ水Ｗ２を注ぎ込むことができるように開放できるものであることが好ましい。

入口管３７は継手の役割を兼ねるとともに、水Ｗ２中へ混合気体ＭＧを案内する。

出口継手３８は、容器３５内であって水Ｗ２の水面上に沸き上がる混合気体ＭＧを合流管１２の入口端へ導く。

合流管１２は、可撓な合成樹脂の成形品であって、分離槽１３に接続される１つの混合気体ＭＧの入口端と、それぞれのポンプ５、６に接続される複数の空気Ａの入口端と、混合気体ＭＧと空気Ａとが混合した吸入用気体Ｇを放出する１つの出口端と、を備えている。つまり、分離槽１３から出てくる混合気体ＭＧは、合流管１２内でポンプ５、６が吐出する空気Ａと混ざり合って吸入用気体Ｇになる。吸入用気体Ｇは、合流管１２を出口端へ進み、継手３９を経て吐出部９へ到達する。

また、合流管１２は、複数のポンプ５、６が吐出する空気Ａを合流させる第一合流部４１と、総量の混合気体ＭＧと総量の空気Ａとを合流させる第二合流部４２と、を有している。第一合流部４１と第二合流部４２との間の流路には、逆止弁８が設けられている。これにより、水素吸入装置１は、混合気体ＧＭがポンプ５、６側へ逆流することを防ぐための逆止弁８の必要個数を、１つに抑えることができる。

ポンプ５、６は、空気Ａを昇圧して合流管１２へ送り込む。ポンプ５、６は、人の呼吸量、例えば安静時における呼吸量、毎分６リットルから毎分１０リットル程度をカバーできるよう、実質的に１台あたり毎分８リットル程度の空気Ａを吐出できることが好ましい。つまり、水素吸入装置１は、複数のポンプ５、６の少なくとも一方を運転することで、毎分８リットルから毎分１６リットルの空気Ａを混合気体ＧＭに加えて吸入用気体Ｇを送り出すことができる。

なお、本実施形態に係る水素吸入装置１は、複数のポンプ５、６を備えているが、吸入用気体Ｇを供給するためには、少なくとも１つのポンプ５を備えていれば良く、３つ以上のポンプを備えていても良い。また、それぞれのポンプ５、６は、空気Ａの吐出量を段階的に設定できるもののほかに、空気Ａの吐出量を連続的に変化させられるものであっても良い。水素吸入装置１は、複数のポンプ５、６の運転台数を変化させることで吸入用気体Ｇの流量を変化させることができる。

逆止弁８は、合流管１２の途中であって、全てのポンプ５、６が吐出する空気Ａを合流させる部分よりも下流側、かつ空気Ａを混合気体ＭＧに供給する部分よりも上流側に設けられている。具体的には、逆止弁８は、合流管１２の第一合流部４１と第二合流部４２との間の流路にあって、混合気体ＧＭがポンプ５、６側へ流れ込むことを防いでいる。万一、水素Ｈを含む混合気体ＧＭがポンプ５、６側へ流れ込むと、ポンプ５、６を含む電路が混合気体ＧＭに晒され電路の発する火花で水素Ｈが着火する恐れが生じるが、逆止弁８は、これをも防いでいる。

吐出部９は、継手３９を介して合流管１２の出口端に接続されている。吐出部９は、例えば鼻カニューラ、またはガス吸入用の鼻マスクであって、吸入用気体Ｇを吸気とともに吸い込むのに適する既知の技術を用いることができる。吐出部９は、水素Ｈや酸素Ｏを単独で吐出するものではなく、ポンプ５、６の運転を切った場合には混合気体ＧＭを吐出し、ポンプ５、６がいずれか一方だけでも運転されている場合には吸入用気体Ｇを吐出する。特に、吐出部９は、ポンプ５、６がいずれか一方だけでも運転されている場合には気体発生部２、３で発生する混合気体ＧＭのみならず、ポンプ５、６が吐出する空気Ａの流量に助けられて、気体が吹き出す体感を明らかにする。

図３は、本発明の実施形態に係る水素吸入装置の正面図である。

図４から図６は、本発明の実施形態に係る水素吸入装置の右側面図である。

図７は、図３のVII−VII線において、本発明の実施形態に係る水素吸入装置を示す平断面図である。

なお、図３は、筐体４３の正面パネルを取り外している状態を示している。図５は、筐体４３正面のカバー４５を開放している状態を示している。図６は、筐体４３の右側面パネル４６を取り外している状態を示している。

図１および図２に加えて図３から図７に示すように、本実施形態に係る水素吸入装置１は、箱状の筐体４３と、筐体４３を支える複数の車輪４７と、を備えている。

また、水素吸入装置１は、筐体４３の右側面パネル４６に設けられる主電源スイッチ４８と、操作盤４９と、表示盤５１と、を備えている。

さらに、水素吸入装置１は、複数の気体発生部２、３のそれぞれへ電力を供給する複数の気体発生用電源部５２、５３と、ポンプ５、６へ電力を供給するポンプ用電源部５５と、主に気体発生部２、３およびポンプ５、６の運転を制御する制御部５６と、を備えている。

筐体４３は、キャスター状の車輪４７によって支えられているので、自由に移動させることができる。

筐体４３内は、大きく３つの部屋に区画されている。具体的には、筐体４３の底部には複数のポンプ５、６、および制御部５６を収容する機械室５７が区画されている。機械室５７の上部前半部には複数の気体発生部２、３を収容する気体発生室５８が区画されている。機械室５７の上部後半部であって、気体発生室５８の後方には気体発生部２、３の冷却風を通過させる送風室５９が区画されている。

機械室５７は、筐体４３の底面の全面に拡がっている。機械室５７の前半部にはポンプ５、６が配置され、機械室５７の後半部には制御部５６とともに気体発生用電源部５２、およびポンプ用電源部５５が設けられている。

ポンプ５、６は、左右に並べられている。機械室５７の左側壁には筐体４３外の雰囲気を機械室５７内へ吸い込むファン６１が設けられている。機械室５７の背面には、外気を流通させる多数の孔を有する多孔板（図示省略）が設けられている。

気体発生室５８は、気体発生部２、３とともに分離槽１３を収容している。気体発生部２、３と分離槽１３とを繋ぐ集合管１１も、気体発生部２、３および分離槽１３とともに気体発生室５８に収容されている。気体発生室５８の正面、天面、および左右側面は、箱状のカバー４５によって仕切られている。

カバー４５は、天面に設けられる蝶番６２によって筐体４３の本体部６３に支持されている。また、カバー４５正面の下端部にはハンドル６５が設けられている。カバー４５は、筐体４３の本体部６３の上方に覆い被さるようにして開放される。カバー４５が開かれると、気体発生室５８は、底面と背面とを残して開放されて気体発生部２、３、分離槽１３、および集合管１１を露出させる。カバー４５を開いて気体発生部２、３、分離槽１３、および集合管１１を露出させると、気体発生部２、３の水Ｗ、および分離槽１３の水Ｗ２の補給、排水、および交換を容易に行うことができる。

カバー４５の正面および左右の両側面には、多数の孔を有する有孔板６６が設けられている。このため、水素吸入装置１は、気体発生室５８内部を容易に覗くことができる。

気体発生部２、３は、気体発生室５８の左右に並べられている。また、気体発生部２、３は、水素吸入装置１の正面に向かって延びる排水管６７を備えている。排水管６７は気体発生部２、３の水Ｗを抜くためのものである。なお、気体発生部２、３から排水する際には、排水管６７の先端に排水ホース６８を継ぎ足すことが好ましい。

なお、気体発生部２、３には温度センサ（図示省略）が設けられており、制御部５６に接続されている。

分離槽１３は、複数の気体発生部２、３の間であって、気体発生室５８の底面から離れて気体発生部２、３の頂部に近い位置に配置されている。この配置によって、水素吸入装置１は、集合管１１の長さを抑えることができる。

送風室５９は、隔壁６９を隔てて気体発生室５８の後方に配置されている。送風室５９と気体発生室５８とを隔てる隔壁６９は、複数の気体発生部２、３それぞれの後方に通風口７１、７２を有している。

送風室５９の背面は筐体４３の背面でもあり、それぞれの通風口７１、７２を正面に臨む複数のファン７５、７６を備えている。それぞれのファン７５、７６は、気体発生部２、３の運転時、および運転後の適宜の期間、送風室５９、および通風口７１、７２を通じて、それぞれの気体発生部２、３へ冷却風を送風する。

また、隔壁６９は、気体発生室５８から送風室５９へ合流管１２を導く貫通孔７７を有している。貫通孔７７を通じて送風室５９内に入り込んだ合流管１２は、送風室５９の背面、つまり筐体４３の背面に設けられる継手３９と介して吐出部９に接続される。

主電源スイッチ４８、操作盤４９、および表示盤５１は、筐体４３の右側面パネル４６に集中して配置され、水素吸入装置１の操作性が高められている。なお、主電源スイッチ４８、操作盤４９、および表示盤５１は、筐体４３の左側面パネルに配置されていても良い。

主電源スイッチ４８および表示盤５１は、筐体４３の上半部、具体的には送風室５９の側方に配置されている。操作盤４９は、筐体４３の下半部、具体的には機械室５７の側方に配置されている。

操作盤４９は、気体発生部２、３の起動と停止とを行う起動スイッチ７８と、複数の気体発生部２、３の運転台数を変化させる水素発生量切替スイッチ７９と、気体発生部２、３の運転継続時間を切り替えるタイマー８１と、複数のポンプ５、６の運転台数を変化させる風量切替スイッチ８２と、を備えている。

起動スイッチ７８は、気体発生部２、３の起動と停止とに連動させてファン７５、７６の起動と停止とを行う。起動スイッチ７８は、気体発生部２、３の全てが停止しているときには起動スイッチとして機能する一方、気体発生部２、３のいずれか１つでも起動しているときには停止スイッチとして機能する。

水素発生量切替スイッチ７９は、複数の気体発生部２、３の運転と停止とを組み合わせて吸入用気体Ｇに含まれる水素Ｈの量を変化させる水素量調整部である。水素発生量切替スイッチ７９は、複数の気体発生部２、３の運転台数を変化させることによって、水素Ｈの発生量を変化させ、ひいては吸入用気体Ｇの水素濃度を変化させる。

タイマー８１は、例えば３０分、６０分、９０分のように段階的に水素吸入装置１の運転時間を指定可能なもののほか、例えば１分刻みに連続的に水素吸入装置１の運転時間を指定可能なものであっても良い。また、タイマー８１は、運転継続時間を限らない連続運転を選択肢に含んでいることが好ましい。

風量切替スイッチ８２は、複数のポンプ５、６の運転台数を変化させることで吸入用気体Ｇの流量を変化させる流量調整部である。風量切替スイッチ８２は、複数のポンプ５、６の運転台数を変化させることによって空気Ａの吐出量を変化させ、ひいては吸入用気体Ｇの流量を変化させる。なお、気体発生部２、３の運転台数を一定させたままポンプ５、６の運転台数を変化させると、吸入用気体Ｇに含まれる水素Ｈの濃度は当然変化する。

なお、風量切替スイッチ８２は、複数のポンプ５、６の運転台数を変化させるもののほか、ポンプ５、６の運転出力を連続的に変化させて、吐出する空気Ａの流量を無段階に変化させられるものであっても良い。

また、本実施形態に係る水素吸入装置１は、１台当たりの空気Ａの流量が、実質的に毎分８リットルのポンプ５、６に複数の気体発生部２、３を組み合わせて、単位時間当たりの流量中に約２パーセント、または約４パーセントの水素Ｈを含む吸入用気体Ｇを供給できる。

表示盤５１は、気体発生部２、３に電源が供給されていることを表示する運転ランプ８３と、気体発生部２、３の運転台数とポンプ５、６の運転台数とから単位時間当たりの吸入用気体Ｇの流量中に含まれる水素量の比率を表示する水素発生量表示部８５と、水素吸入装置１が非常停止したことを報知する非常停止ランプ８６と、を備えている。

水素発生量表示部８５は、例えばデジタル表示によって、単位時間当たりの吸入用気体Ｇの流量中に含まれる水素量の比率を表示する。水素発生量表示部８５の表示値は、水素発生量切替スイッチ７９の選択値に近いものの、実際の電気分解の状況を反映して、多少前後する。

非常停止ランプ８６は、例えば、気体発生用電源部５２、５３、またはポンプ用電源部５５の電圧異常や電流異常、気体発生部２、３の温度異常（高温異常）を引き金に点灯する。

気体発生用電源部５２、５３およびポンプ用電源部５５は、筐体４３の機械室５７の左後半部に配置されている。ファン６１は、ポンプ５、６に吸い込まれる外気を機械室５７へ吸い込むのと同時に、気体発生用電源部５２、５３およびポンプ用電源部５５を冷却している。

気体発生用電源部５２、５３は、商用交流電源から気体発生部２、３へ供給される直流電源を発生させる。それぞれの気体発生用電源部５２、５３は、独立した電気回路を備えている。気体発生用電源部５２、５３は、水素発生量切替スイッチ７９の操作に応じていずれか１台のみ、または全台数のように、運転台数が切り替わり、ひいては気体発生部２、３の運転台数を切り替える。

ポンプ用電源部５５は、商用交流電源からポンプ５、６に供給される直流電源を発生させる。

制御部５６は、操作盤４９からの入力に基づいて気体発生部２、３およびポンプ５、６を運転する。また、制御部５６は、気体発生用電源部５２、５３、またはポンプ用電源部５５の電圧異常や電流異常、気体発生部２、３の温度異常（高温異常）を引き金に、気体発生部２、３の運転を停止させる。

本実施形態に係る水素吸入装置１は、気体発生部２、３が発生させた混合気体ＭＧに、逆止弁８を通じてポンプ５、６から空気Ａを加え、吐出部９から吹き出る吸入用気体Ｇの流量を増すことで、使用者に対する安全性および体感を高めることができる。

また、本実施形態に係る水素吸入装置１は、気体発生部２、３が発生させた混合気体ＭＧに、逆止弁８を通じてポンプ５、６から空気Ａを加えることによって、ポンプ５、６側への水素Ｈの流入を防ぎ、装置の安全性を高めることができる。

さらに、本実施形態に係る水素吸入装置１は、気体発生部２、３から個別に流出する水素Ｈおよび酸素Ｏを集合させて混合気体ＭＧにする集合管１１を備えることによって、吸入用気体Ｇの総量を増し、ポンプ５、６の要求性能を下げて、小型あるいは安価なポンプ５、６の採用を可能にできる。

さらにまた、本実施形態に係る水素吸入装置１は、分離槽１３を備えることによって、水素Ｈの流通経路を分断し、装置の安全性を高めることができる。

また、本実施形態に係る水素吸入装置１は、第二逆止弁１５を備えることによって、分離槽１３の上流側と下流側との縁切りを、より確実にする。

さらに、本実施形態に係る水素吸入装置１は、気体発生部２、３を複数備えることによって、水素Ｈの発生量を変化させて、多様な要望に対応することができる。

さらにまた、本実施形態に係る水素吸入装置１は、ポンプ５、６を複数備えることによって、吸入用気体Ｇの流量を変化させて、多様な要望に対応することができる。

したがって、本実施形態に係る水素吸入装置１によれば、利用者に水素Ｈを吸入していることを容易に体感させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１水素吸入装置
２、３気体発生部
５、６ポンプ
７流通経路
８逆止弁
９吐出部
１１集合管
１２合流管
１３分離槽
１５第二逆止弁
２１槽
２２第一電極
２３第二電極
２５セパレータ
２６第一槽
２７第二槽
２８隔壁
２９第一気体出口継手
３１第二気体出口継手
３２第一集合部
３３第二集合部
３５容器
３６蓋
３７入口管
３８出口継手
３９継手
４１第一合流部
４２第二合流部
４３筐体
４５カバー
４６右側面パネル
４７車輪
４８主電源スイッチ
４９操作盤
５１表示盤
５２、５３気体発生用電源部
５５ポンプ用電源部
５６制御部
５７機械室
５８気体発生室
５９送風室
６１ファン
６２蝶番
６３本体部
６５ハンドル
６６有孔板
６７排水管
６８排水ホース
６９隔壁
７１、７２通風口
７５、７６ファン
７７貫通孔
７８起動スイッチ
７９水素発生量切替スイッチ
８１タイマー
８２風量切替スイッチ
８３運転ランプ
８５水素発生量表示部
８６非常停止ランプ

Claims

水を電気分解して水素および酸素を発生させて、前記水素および前記酸素を個別に流出させる複数の気体発生部と、
前記複数の気体発生部から個別に流出する前記水素および前記酸素を集合させて前記混合気体にする集合管と、
前記気体発生部が発生させた前記水素および前記酸素の混合気体に空気を供給するポンプと、
前記混合気体が前記ポンプ側へ流入することを阻止する一方で、前記ポンプ側から前記混合気体の流通経路へ前記空気を流出させる逆止弁と、
前記流通経路の一部を含んで前記混合気体と前記空気とを合流させる合流管と、
前記集合管と前記合流管との間に設けられて、前記集合管から流出する前記混合気体を水中に吐出し、水面上に放出される前記混合気体を前記合流管へ流入させる分離槽と、
前記集合管から前記分離槽へ前記混合気体を流入させる一方で、前記分離槽から前記集合管へ気体が逆流することを阻止する第二逆止弁と、
前記混合気体を前記空気で希釈した吸入用気体を吐出する吐出部と、を備え、
前記分離槽は、前記複数の気体発生部の間に配置され、
前記第二逆止弁は、前記集合管の出口端と前記分離槽の入口端との間に配置されている水素吸入装置。
前記ポンプは複数あり、かつ前記複数の気体発生部より下方に配置され、
前記逆止弁は前記合流管の途中であって、全ての前記ポンプが吐出する前記空気を合流させる部分よりも下流側、かつ前記空気を前記混合気体に供給する部分よりも上流側に設けられている請求項１に記載の水素吸入装置。
前記分離槽および前記第二逆止弁は、前記ポンプより上方に配置されている請求項１または２に記載の水素吸入装置。
前記ポンプは、実質的に毎分８リットルの空気を吐出させる請求項１から３のいずれか１項に記載の水素吸入装置。
前記複数の気体発生部の運転と停止とを組み合わせて前記吸入用気体に含まれる前記水素の量を変化させる水素量調整部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の水素吸入装置。
前記複数のポンプの運転台数を変化させることで前記吸入用気体の流量を変化させる流量調整部を備える請求項２に記載の水素吸入装置。
前記複数の気体発生部、前記集合管、前記分離槽、および前記第二逆止弁より下方に配置されて前記複数の気体発生部のそれぞれへ電力を供給する複数の気体発生用電源部と、
前記複数の気体発生部より下方に配置されて前記ポンプへ電力を供給するポンプ用電源部と、を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の水素吸入装置。
前記複数の気体発生用電源部、ポンプ用電源部、およびポンプを収容する機械室と、前記複数の気体発生部を収容する気体発生室と、を区画する筐体と、
前記筐体を支える車輪と、
前記複数の気体発生部のそれぞれへ冷却風を送風する複数のファンと、を備え、
前記機械室は、前記気体発生室の下方に配置されている請求項１から７のいずれか１項に記載の水素吸入装置。