JP6808256B1 - ポータブル水素吸引装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】携帯性を持つと共に、短時間で水素生成が可能で、健康改善に対する効果をどこでも容易に実感できるポータブル水素吸引装置を得る。【解決手段】水を入れる水タンク１１と、水電気分解用電極材料からなる水素極２２及び酸素極２３、ＰＥＭ膜２４から構成された電極部２と、水素ガスの生成量を調整する制御基板４と、水素ガスと空気を混ぜた吐出ガスとして吐出口４３から吐出するエアポンプ３７と、を備え、水タンク１１の水を電極部２で電気分解して水素ガスを生成し、水素ガスの生成量を調整しながら空気と混ぜて吐出口４３から吐出する。【選択図】図２
Description
本発明は、一般家庭だけではなく、スポーツジムや介護施設、自動車、電車、飛行機などで日常的に使用可能であり、ポータブル、すなわち持ち運びが容易な携帯型の水素吸引装置に関する。
近年、水素を吸引することが人間の健康改善に有効な活用方法であることが認識され、エステのお店等で、水素発生器を使って、新たなサービスとして水素の吸引を始めるところが増加している。例えば、水素の活性酵素を除去する能力は、血流を改善し、血流改善によって、老廃物も溜まりにくい状態になり、その結果、むくみ解消の手助けになると考えられている。
また、日常的に使用可能とするためには、可搬性あるいは携行性に富んだ水素吸引装置への要望が強く、特許文献１には、ポータブルな水素水生成装置であって、密封された液体容器を備え、該密封容器が、外部からの水素ガスを導入する水素ガスの取り入れ部分及び水素水を外部に吐出する水素水取り出し口を備えたものが記載されている。
さらに、自動車、電車、飛行機などの車両においても乗員に「良い空気」を与えるシステムに対するニーズが高まっている。また、自動車の快適性を向上させるため、冷暖房等の空調に加えて、空気清浄器や芳香発生などが行われている。また、車両の車内に搭乗している運転者の長時間にわたる身体的、精神的ストレスに対して疲労回復を促進し、緊張の中でのリラックスする効果を得るため、水素ガスを運転者あるいはその他乗員に供給することが知られ、特許文献２に記載されている。
上記従来技術において、特許文献１に記載のものは、外部から水素ガスを導入して水素水を生成するものであり、水素ガスボンベを使用する。したがって、日常的な使用に際しては、水素ガスボンベの頻繁な交換が必須となり、使い勝手として困難であった。
特許文献２に記載のものは、水素ガス発生装置は保守等のため車両へ固定して設置せざるを得なく、水素ガスを供給する吹き出し口は車両の操舵装置であるステアリングの近傍、中央吹き出し口、助手席吹き出し口、ピラー吹き出し口に固定されていた。そのため、携帯性が考慮されていなく、運転手以外の乗員が手軽に利用するには十分でなかった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、どこでも使える携帯性を持ち、軽量バッグに入れられる薄さであると共に、高濃度、高純度、短時間で水素生成が可能で、健康改善に対する効果をどこでも容易に実感できるポータブル水素吸引装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、持ち運びが容易なポータブル水素吸引装置であって、水を入れる水タンクと、水電気分解用電極材料からなる水素極及び酸素極、ＰＥＭ膜から構成され、前記水を電気分解して水素ガスを生成する電極部と、前記水素ガスの生成量を調整する制御基板と、前記水素ガスと空気を混ぜた吐出ガスとして吐出口から吐出するエアポンプと、を備えたものである。
また、前記水素ガスは、毎分４０〜６０ｍｌ生成され、前記吐出ガスの量として毎分５００〜１５００ｍｌとされることが望ましい。
さらに、幅が２００〜２４０ｍｍ、高さが１２０〜１６０ｍｍ、奥行きが５０〜６０ｍｍとされ、重量は０.６〜１ｋｇとされたことが望ましい。
さらに、１００Ｖの家庭用コンセント、車のシガーソケット、１２Ｖ出力の直流電源で使用可とされたことが望ましい。
さらに、前記電極部の傾きを検出する傾斜センサを備えたことが望ましい。
さらに、前記傾斜センサにより、所定の角度以上の傾きが検出された場合、警報を鳴らし、水素の生成を停止することが望ましい。
さらに、前記所定の角度は、１０〜４５°であることが望ましい。
前記傾斜センサは、ＭＥＭＳ技術を利用したものであることが望ましい。
さらに、数字、文字、記号の少なくともいずれかを示すバーコードが設けられていることが望ましい。
さらに、前記バーコードは、前記電極部に設けられていることが望ましい。
さらに、前記バーコードは、紫外線又は赤外線で発光するインクで描かれていることが望ましい。
さらに、前記バーコードの一部を前記紫外線で発光するインク、及び少なくとも残り部の一部を前記赤外線で発光するインクで記載されたことが望ましい。
本発明によれば、水タンクの水を電極部で電気分解して水素ガスを生成し、水素ガスの生成量を調整しながら空気と混ぜて吐出口から吐出するので、持ち運びが容易であるばかりでなく、「吸っている感」が強調されて、健康改善に対する効果をどこでも容易に実感できるポータブル水素吸引装置を得ることができる。
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、ポータブル水素吸引装置１の本体を示す外観図、図２は、ポータブル水素吸引装置１の内部構成を示す正面図、図３はブロック図、図４は、ポータブル水素吸引装置１に用いられる電極部２を示す図である。ポータブル水素吸引装置１は、携帯できるように幅が２００〜２４０ｍｍ、高さが１２０〜１６０ｍｍ、奥行きが５０〜６０ｍｍとされ、その重量は０.６〜１ｋｇとすることが望ましい。
ポータブル水素吸引装置１は、本体がＡ４サイズ以下であり、奥行きが通常のビジネスバッグに入れられる薄さである。したがって、一般家庭のリビングルーム、スポーツジムや介護施設の室内、その他自動車、電車、飛行機などの車内に容易に設置ができ、手軽に水素吸引が可能となる。
ポータブル水素吸引装置１は、水を電気分解して水素ガスを毎分４０〜６０ｍｌ、望ましくは５０ｍｌ±１０％生成する。そして、ポータブル水素吸引装置１は、水素ガスと空気を混ぜた吐出ガスを毎分５００〜１５００ｍｌの吐出ガスの量として室内や車内に供給し、「吸っている感」を高めるようにしている。
また、ポータブル水素吸引装置１は、自動車、電車、飛行機などの車内への設置を考慮して、１００Ｖの家庭用コンセント、車のシガーソケット、１２Ｖの直流電源、例えば充電池で使用可とし、使用時に倒れにくく、持ち運び時に水が漏れない構造となっている。なお、一般的な乗用車のシガーソケットはＤＣ１２Ｖ、トラックなど、大型の車両だとＤＣ２４Ｖである。
さらに、供給時の水素濃度は２〜１０％、４％がより望ましく、ポータブル水素吸引装置１が倒れたときに電源が切れる、水を電気分解する水タンク１１の水位が下がったり、水素ガスが詰まったりした場合、電源が切れるようにして安全性を高めている。
水を電気分解するポータブル水素吸引装置１は、水素ガスタンクを用いたものに比べ、小型で、車両への設置及び保守に適した簡易な構造で、かつ、低コストで製造可能である。また、水素以外をほとんど含まないので安心して利用が可能で、長時間使用しても発熱しないので安全性を高くすることができる。
ポータブル水素吸引装置１は、水素ガスを人が吸入することにより、自律神経の機能レベルを向上させ、疲労回復、リラックス効果、高負荷の運動やストレスなどで体内に多く発生する悪玉活性酸素を排出する作用が期待できる。特に、ポータブル水素吸引装置１を自動車、電車、飛行機などの車内に設置することは、搭乗している乗員の眠気防止効果を高め、長時間にわたる運転において、強い身体的、精神的ストレスにさらされた運転者の疲労回復を促進する効果も期待できる。
図１において、４０は水注入口であり、水素を発生する起動に当たって、予め蓋４０−１を図のように開けて、水、又は精製水を水タンク１１へ満たすまで入れる。４２は、起動ボタンであり、水素は、起動ボタン４２を押圧すると言うひとつの簡単操作ですばやく開始される。４３は、吐出口であり、使用時に蓋４３−１を図のように開いておく。４１は、表示部であり、水素発生していること、発生時間などを表示する。
また、水素発生の圧力が高くなった場合、水素量が多くなり過ぎた場合、ポータブル水素吸引装置１が所定の角度以上に傾いた場合、水タンク１１内の水位が低下した場合、赤く点滅して警告を表示する。例えば、警告表示は、例えば、赤く点滅して警告を表示→Ｅ１（圧力センサ作動）、Ｅ２（傾斜センサ作動）、Ｅ３（水位センサ作動）、Ｅ４（電極異常を検知）などである。また、４４は、放熱のための小穴であり、正面に多数設けられている。
ポータブル水素吸引装置１は、本体に電極部２と、水タンク１１と、気液分離器１２と、乾燥フィルタ１３と、電源部３と、制御基板４と、表示基板５とを備える。電極部２は、水電気分解用電極材料からなる水素極２２及び酸素極２３、ＰＥＭ膜（量子交換膜）２４から構成される。
電極部２は、少なくとも水の水供給接続部３４と水素ガスを吐出させる水素吐出部３１とが設けられる密閉容器を有するように形成される。水タンク１１は、水、望ましくは精製水が入れられる。また、水タンク１１から電極部２への給水管３４−１は、素材としては例えば、樹脂を用いる。
電極部２は密閉容器内で形成され、密閉容器の中で水素極２２と酸素極２３とが電解質膜（ＰＥＭ膜２４）の両側を挟むように設けられる。密閉容器は、例えば非導電性材料で形成される。もしくは、主に金属材料で形成されていても、非導電性のシートで容器内部側が覆われている等が望ましい。
電極部２は、水タンク１１から供給された精製水を電気分解して、水素ガスを生成する。電極部２は、例えば単一のセルユニット構成の場合、電極間印加電圧１．６Ｖ以上で水を電気分解することが可能である。電源部３は、電極部２における水素極２２と酸素極２３との間に直流電圧を印加して、直流の電気を供給する。
また、電源部３は、その他にも、図３に示す制御基板４、表示基板５、センサ・計器類などに対して、必要な電圧レベルの電気を供給する。電力は、１００Ｖコンセント、又は１２Ｖで供給され、２０〜４０Ｗ程度で発生ガス純度９９．９９９％の水素ガスを毎分５０ｍｌ吐出する。
水タンク１１は、電気分解するための水、又は精製水を電極部２へ補給するだけでなく、気液分離器１２及び電極部２から循環して戻される水を、受け入れ可能なように流路３２−１、３１−１が設けられている。流路３２−１、３１−１は、給水管３４−１と同一の素材である柔軟性がある樹脂が用いられる。気液分離器１２は、電極部２から吐出される水素ガスを含む水から、水と水素ガスを分離する。
気液分離器１２は、水と水素ガスを分離後に、流路３１−１を通じて水を水タンク１１に戻し、水素ガスを乾燥フィルタ１３へ吐出する。乾燥フィルタ１３は、気液分離器１２から吐出された水分を含む水素ガスを通し、水素ガスを通過させる間のフィルタにより水分を除去して乾燥させる。乾燥フィルタ１３は、流路１３−１を介して、乾燥させた水素ガスを吐出する。
水素量計１１４は、流路１３−１を通る水素ガスの流量を測定する。水素量計１１４は、測定データを制御基板４に送出する。例えば、制御基板４は、測定データに基づいて、水素ガスの生成量として換算して水素ガスの生成量を調節する。液面センサ１１１は、水タンク１１に貯蔵される水の液面を測定する水位センサである。
制御基板４は、液面センサ１１１により、水の残量を検知して、水位が所定値よりも低下、あるいは水がなくなったときに水素の生成を停止し、空焚きを防止する。液面センサ１１１は、測定データを制御基板４に送出する。電極電流検知センサ１１２は、電極部２を流れる電流を測定する。電極電流検知センサ１１２は、測定データを制御基板４に送出する。
水素圧力センサ１１３は、乾燥フィルタ１３の出口側に設けられ、乾燥フィルタ１３から吐出される水素ガスの圧力を測定する。水素圧力センサ１１３は、測定データを制御基板４に送出する。これにより、ガス発生圧力は、０.０１〜０．４ＭＰａに調整され、高圧になる前に、表示部４１の水素発生確認窓が赤く点滅し自動的に水素生成をストップする。
乾燥フィルタ１３から吐出された水素ガスは、水素量計１１４を介して流路１３−１を通ってエアポンプ３７の吸い込み口と連結されて、矢印３７−１のように合流する。エアポンプ３７は、矢印３７−２のように空気を吸い込む。したがって、水素ガスと空気は、矢印３７−１で合流して、矢印３７−３のように吐出口４３から混合されて吐出される。空気を混ぜた吐出ガス量は、毎分５００〜１５００ｍｌとして、「吸っている感」を強調する。
なお、給水管３４−１、各流路（３２−１、３１−１）は、柔軟性のある樹脂とされている。したがって、各構成要素（水タンク１１、電極部２、制御基板４、表示基板５、乾燥フィルタ１３、気液分離器１２、水素量計１１４など）をコンパクトに配置が可能となる。したがって、給水管３４−１、各流路（３２−１、３１−１）を柔軟性のある樹脂とすることは、ポータブル水素吸引装置１の小型化、薄型化に大きく貢献している。
制御基板４は、各種センサから測定される測定データを収集し、収集した測定データに基づいて、各状態（水素ガス量・水残量・電極電流等）を監視する。例えば、制御基板４は、電極電流検知センサ１１２で過電流を検出した場合に、電源部３からの電気の供給を停止させる保護機能などが設けられている。
制御基板４は、メモリ、ＣＰＵなどを有し、監視・保護・制御機能が組み込まれたプログラムにより、監視・保護・制御の動作処理が実行される。また、制御基板４は、ポータブル水素吸引装置１の運転時間が長くなって所定時間を超えた場合、水素の生成を停止する。
また、３６は、傾斜センサであり、ポータブル水素吸引装置１の傾き、あるいは電極部２の傾きを検出する。なお、実際には、電極部２の傾きが重要であり、電極部２が傾くと水が均等に行かないので、水素の生成に障害となる。したがって、傾斜センサ３６は、ポータブル水素吸引装置１の本体のいずれかの個所でもよいが、電極部２に直接設けることがより望ましい。
その他、ポータブル水素吸引装置１が所定の角度以上に傾いた場合、水が漏れ、電源部３や制御基板４へ影響する恐れがある。制御基板４は、傾斜センサ３６によってポータブル水素吸引装置１が所定の角度、例えば１０〜４５°以上の傾きが検出された場合、警報を鳴らし、水素の生成を停止する。また、傾斜センサ３６によってポータブル水素吸引装置１が倒れたことが検出されたときには電源が切れる。
特に、自動車や新幹線で使用するときは、カーブで傾斜センサ３６が誤動作する恐れがあるので、警報を鳴らす、又は水素の生成を停止する角度の設定は、重要である。ポータブル水素吸引装置１の傾きが１０〜４５°未満場合は、許容範囲とすることが実用的である。また、制御基板４は、ポータブル水素吸引装置１が倒れた場合には電源も切断する。傾斜センサ３６は、気泡や振り子を利用した機械的なもの、ポテンショメータや磁気を利用したもの、ＭＥＭＳ技術を利用したもの、電解液の傾きを利用したものが使用される。
傾斜センサ３６は、ＭＥＭＳ技術を利用したものがポータブル水素吸引装置１への設置が容易、ゴミ、水の侵入に対して有利、小型な点で適している。図５は、ＭＥＭＳ技術を利用した傾斜センサ３６を示す平面図であり、筐体３６−１の中に可動電極３６−３と固定電極３６−２を配置している。
可動電極３６−３は、スプリング３６−４に取り付けられて自由に移動可能となっている。検出は、傾斜センサ３６が水平時の静電容量測定を基準とする。そして、傾斜センサ３６が傾くと、可動電極３６−３の自由端は、固定電極３６−２に対して、その位置が変わり、同時に静電容量も変化する。そして、その静電容量の変化量は、傾斜角度に変換される。
表示基板５は、電源部３の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態、運転時間や警告（過電流のアラームなど）状態、上述したような各種測定データ等を表示部４１で表示可能なように、ランプ表示、計器表示、液晶データ表示などを制御する。
本実施の形態のポータブル水素吸引装置１は、上述したように、非常に簡易な部品で、構成可能である。また、これらの部品は、交換部品の寿命が長いため、修理・交換・点検などの保守を容易に行うことができる。また、ポータブル水素吸引装置１は、水の電気分解により水素ガスを生成するため、純度の高い水素ガスを生成することができる。さらに、装置を起動、起動ボタン４２を押圧すると同時に、水素ガスを生成することができる。
また、ポータブル水素吸引装置１の本体側は、液面センサ１１１、電極電流検知センサ１１２、水素圧力センサ１１３、水素量計１１４を備える。液面センサ１１１は、貯蔵された水の水位低下などを検出して水がなくなったときに空焚きを防止する。
水素圧力センサ１１３は、水素ガスの圧上昇を検出し、水素ガスが吐出できなくなったときに電源を切る。水素量計１１４は、水素ガスが詰まったら電源を切る。制御基板４は、これらの異常等の検出を監視し、装置保護等のために電源部３の電圧印加を停止させて、水素ガス生成を自動停止させる。これにより、ポータブル水素吸引装置１は、安全性に優れた装置となる。
図４は、電極部２の構造を示し、電極部２は、固体高分子膜型水電気分解電極の一例である。電極部２は、水素極２２、酸素極２３及びＰＥＭ膜２４を容器中に含む密閉容器である。この密閉容器には、水素収容部２５、水収容部２６、水素吐出部３１、酸素排出部３３、水排出部３２及び水供給接続部３４が設けられている。
密閉容器は、水素極２２側と酸素極２３側とで区画されている。水素極２２側の区画内における水素収容部２５の上部に水素吐出部３１が設けられ、酸素極２３側の区画内における水収容部２６の上部に酸素排出部３３が設けられている。上部に設けることは、電極部２から水素ガスの吐出及び酸素ガスの排出の効率を良くすることになる。
酸素極２３は、白金族元素（Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ）を含有しない酸素極触媒層を有する水電気分解用電極材料からなる陽極である。酸素極２３側では、例えば外部の排出口と接続される酸素排出部３３、及び、酸素極２３で生成された酸素及び水供給接続部３４から供給された水を収容する水収容部２６を介して、酸素（Ｏ２）が排出される。
水電気分解用電極材料（水素極２２及び酸素極２３）は、白金族元素以外の異なる遷移金属又はそれらと他の金属の組み合わせで、高活性の触媒作用を有する水電気分解用電極材料である。また、水電気分解用電極材料は、Ｆｅ又はＮｉを主成分とする成形体であって、金属材料としてＦｅ又はＮｉと３ｄ遷移金属に属する複数の異なる遷移金属を少なくとも含有する成形体からなる。この成形体は、これら金属材料の各々の粉体を含む混合物からなり、かつ、電極部２に使用される水、水素ガス、酸素ガスが成形体を透過可能なように成形体に分散した空隙を有するように、当該各々の粉体が混合されて形成されたものである。
酸素極２３におけるＰＥＭ膜２４側の近傍では、水供給接続部３４から供給されて水収容部２６に蓄積されている水（Ｈ２Ｏ）が電気分解し、水素イオン（Ｈ＋）及び電子（ｅ−）と、酸素（Ｏ２）とが生成される。この生成された水素イオンは、ＰＥＭ膜２４を通って水素極２２へ移動し、生成された電子は、酸素極２３に接続される電極接続端子３５及び電源部３を通って、水素極２２へ移動する。すなわち、２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ−の反応により、水（Ｈ２Ｏ）が電気分解される。なお、生成された酸素は、例えば酸素排出部３３から外部へと排出される。
ＰＥＭ（Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ）膜２４は、水素極２２と酸素極２３とに挟まれる構造で設けられる。ＰＥＭ膜２４は、水が電気分解されてできる水素イオン（Ｈ＋）を、酸素極２３側から水素極２２側へ透過させることができる電解膜である。
水素極２２は、白金族元素を含有しない水素極触媒層を有する水電気分解用電極材料からなる陰極である。水素極２２側では、例えば外部の水素供給先と接続される水素吐出部３１、及び水素ガスを水素ガス供給先へ吐出する水素収容部２５を介して、水素ガス（Ｈ２）が吐出される。
水素極２２において、生成された水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ−）とが、２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２の反応によって、水素ガスが生成される。この際に、酸素極２３側で生成された水素イオンはＰＥＭ膜２４の膜内を通り、また、酸素極２３から移動する電子は、水素極２２に接続される電極接続端子３５及び電源部３を通って、水素極２２へと移動する。
３８は、バーコードであり、電極部２あるいはポータブル水素吸引装置１のいずれかの個所に設けられている。バーコード３８は、真贋判定機能のために設ける。真贋判定機能は、ポータブル水素吸引装置１の性能、安全性、保守、点検を保障するために必要とされる。
バーコード３８は、電極部２の外表面、あるいは酸素極２３、水素極２２に紫外線又は赤外線で発光するインクで描く、もしくは酸素極２３、水素極２２の空隙間の一部に赤外線又は紫外線で発光する発光物質を担持させても良い。これにより、ポータブル水素吸引装置１の偽造品が出た場合は、その発光物質の有無をもって真贋判定ができる。
バーコード３８は、縞模様状の線の太さによって製造番号などを示す数字、文字、記号の少なくともいずれかを示す情報を一定の規則に従い一次元のコード（符号）に変換した識別子である。もちろん、バーコード３８は、一次元のコードに代えて、二次元コードであるＱＲコード（登録商標）であっても良い。また、バーコード３８を一次元のコードとして、その一部を紫外線で発光するインク、及び残り部、あるいは少なくとも残り部の一部を赤外線で発光するインクで記載することがより望ましい。これにより、判別するときは、紫外線及び赤外線の両方をバーコード３８へ照射しなければ全部が分からないようにして、防御性、信頼性を高めている。なお、紫外線及び赤外線の両方のインクを使用するときは、一次元のコードの作成が容易となり、適している。
紫外線で発光するインク、あるいは発光物質は、バリウム マグネシウム アルミネート：ユウロピウム、マンガン（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ、Ｍｎ）を主成分として含むものが望ましい。紫外線で発光するインクは、紫外線を当てると蛍光によって光るもの（例えば、蓄光顔料）であり、普段は無色のブラックライトなどで発光発色する。蓄光顔料は、アルミン酸ストロンチウム系（グリーン発光／ブルー・グリーン発光）、珪酸ストロンチウム・珪酸マグネシウム系（ブルー発光）などが良い。
赤外線で発光するインク、あるいは発光物質は、オキシサルファイド系希土類が望ましい。特に、セリウム（Ｃｅ３＋）、クロム（Ｃｒ３＋）、エルビウム（Ｅｒ３+）を微量に添加したイットリウム（Ｙ）アルミニウム（Ａｌ）ガリウム（Ｇａ）ガーネットと呼ばれる結晶構造の金属酸化物が望ましい。この金属酸化物は、光散乱損失が低く、長残光が可能となる。
バーコード３８を酸素極２３、水素極２２の空隙間に発光物質として担持させる場合は、発光物質が複数の空隙の一部にあるだけでも良く、接着剤等により空隙中に固定されていても良い。接着剤を用いる場合、接着剤は、例えば、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤などにより、酸素極２３、水素極２２の表面に固定することができる。
図６は、ポータブル水素吸引装置１の底部を示す底面図（携帯時）、図７は、ポータブル水素吸引装置１の底部を示す底面図（使用時）である。図６は、足板４６を底板４５へ収納した状態である。足板４６は、矢印４６−１方向へ回転が可能とされ、図７のように底板４５に対して足板４６の長手方向が垂直とすることができる。ポータブル水素吸引装置１を持ち運ぶときは、図６の状態にすれば、薄型であるのでビジネスバッグの中に入れることも可能である。
ポータブル水素吸引装置１の使用時は、図７のように足板４６を回転させることで、倒れにくく、水が漏れる恐れがないようにできる。本実施の形態によるポータブル水素吸引装置１は、小型で軽量なので持ち運びにも便利、１００Ｖのコンセント、車のシガーソケット、１２Ｖ出力の充電池、あるいは電源で使用可なので海外でも使用できる。また、ポータブル水素吸引装置１は、ソファー、ベッド、デスク、寝室など様々な場所で設置が可能となる。そして、ポータブル水素吸引装置１は、読書、テレビ鑑賞、マッサージ中、料理など、色々なシーンにおいて短時間で水素を摂取することが可能となる。
１…ポータブル水素吸引装置
２…電極部
３…電源部
４…制御基板
５…表示基板
１１…水タンク
１２…気液分離器
１３…乾燥フィルタ
１３−１、３１−１、３２−１…流路
２２…水素極
２３…酸素極
２４…ＰＥＭ膜
２５…水素収容部
２６…水収容部
３１…水素吐出部
３２…水排出部
３３…酸素排出部
３４…水供給接続部
３４−１…給水管
３５…電極接続端子
３６…傾斜センサ
３６−１…筐体
３６−２…固定電極
３６−３…可動電極
３６−４…スプリング
３７…エアポンプ
３７−１、３７−２、３７−３、４６−１…矢印
３８…バーコード
４０−１、４３−１…蓋
４１…表示部
４２…起動ボタン
４３…吐出口
４５…底板
４６…足板
１１１…液面センサ
１１２…電極電流検知センサ
１１３…水素圧力センサ
１１４…水素量計
２…電極部
３…電源部
４…制御基板
５…表示基板
１１…水タンク
１２…気液分離器
１３…乾燥フィルタ
１３−１、３１−１、３２−１…流路
２２…水素極
２３…酸素極
２４…ＰＥＭ膜
２５…水素収容部
２６…水収容部
３１…水素吐出部
３２…水排出部
３３…酸素排出部
３４…水供給接続部
３４−１…給水管
３５…電極接続端子
３６…傾斜センサ
３６−１…筐体
３６−２…固定電極
３６−３…可動電極
３６−４…スプリング
３７…エアポンプ
３７−１、３７−２、３７−３、４６−１…矢印
３８…バーコード
４０−１、４３−１…蓋
４１…表示部
４２…起動ボタン
４３…吐出口
４５…底板
４６…足板
１１１…液面センサ
１１２…電極電流検知センサ
１１３…水素圧力センサ
１１４…水素量計
Claims (7)
- 持ち運びが容易なポータブル水素吸引装置であって、
水を入れる水タンクと、
水電気分解用電極材料からなる水素極及び酸素極、ＰＥＭ膜から構成され、前記水を電気分解して水素ガスを生成する電極部と、
前記水素ガスの生成量を調整する制御基板と、
前記水素ガスと空気を混ぜた吐出ガスとして吐出口から吐出するエアポンプと、
前記電極部の傾きを検出する傾斜センサと、
前記電極部から吐出される水素ガスを含む水から、水と水素ガスとを分離する気液分離器と、
前記気液分離器から吐出された水分を含む水素ガスを通し、水素ガスを通過させる間のフィルタにより水分を除去して乾燥させる乾燥フィルタと、
前記気液分離器及び前記電極部から循環して戻される水を前記水タンクに戻すための流路と、を備え、
前記傾斜センサにより、１０〜４５°以上の角度の傾きが検出された場合、警報を鳴らし、水素の生成を停止し、
数字、文字、記号の少なくともいずれかを示すバーコードが設けられ、
前記バーコードの一部が紫外線で発光するインク、及び少なくとも残り部の一部が赤外線で発光するインクで記載されたことを特徴とするポータブル水素吸引装置。 - 前記水素ガスは、毎分４０〜６０ｍｌ生成され、前記吐出ガスの量として毎分５００〜１５００ｍｌとされることを特徴とする請求項１に記載のポータブル水素吸引装置。
- 幅が２００〜２４０ｍｍ、高さが１２０〜１６０ｍｍ、奥行きが５０〜６０ｍｍとされ、重量は０.６〜１ｋｇとされたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポータブル水素吸引装置。
- １００Ｖの家庭用コンセント、車のシガーソケット、１２Ｖ出力の直流電源で使用可とされたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のポータブル水素吸引装置。
- 前記傾斜センサは、ＭＥＭＳ技術を利用したものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のポータブル水素吸引装置。
- 前記バーコードは、前記電極部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のポータブル水素吸引装置。
- 前記水電気分解用電極材料は、白金族元素以外の異なる遷移金属又はそれらと他の金属の組み合わせで構成された、Ｆｅ又はＮｉを主成分とする成形体であって、Ｆｅ又はＮｉと３ｄ遷移金属に属する複数の異なる遷移金属を少なくとも含有する成形体からなり、前記成形体は、水、水素ガス、酸素ガスが成形体を透過可能なように成形体に分散した空隙を有する請求項１〜６の何れか１項に記載のポータブル水素吸引装置。
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