WO2014119761A1 - 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置 - Google Patents

水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014119761A1
WO2014119761A1 PCT/JP2014/052354 JP2014052354W WO2014119761A1 WO 2014119761 A1 WO2014119761 A1 WO 2014119761A1 JP 2014052354 W JP2014052354 W JP 2014052354W WO 2014119761 A1 WO2014119761 A1 WO 2014119761A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrogen
electrode
positive electrode
containing water
negative electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/052354
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
圭三 岩井
雅之 下勝
末博 坂井
Original Assignee
中国電機製造株式会社
中国電力株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中国電機製造株式会社, 中国電力株式会社 filed Critical 中国電機製造株式会社
Priority to US14/764,389 priority Critical patent/US9963794B2/en
Priority to KR1020157020639A priority patent/KR20150114487A/ko
Priority to KR1020167035188A priority patent/KR101714602B1/ko
Publication of WO2014119761A1 publication Critical patent/WO2014119761A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46157Perforated or foraminous electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46152Electrodes characterised by the shape or form
    • C02F2001/46171Cylindrical or tubular shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the present invention relates to a technique for obtaining water containing hydrogen from raw water such as tap water.
  • an ion exchange membrane is provided in an electrolytic cell sandwiched between a pair of positive and negative electrodes, and hydrogen-containing electrolyzed water is obtained by electrolysis.
  • Techniques to obtain are described (for example, Patent Documents 1 to 3).
  • Patent Documents 1 to 3 include a positive electrode and a negative electrode in an electrolytic cell, and supply raw water into the electrolytic cell to generate hydrogen-containing water.
  • the techniques described in Patent Documents 1 to 3 are used by installing an electrolytic cell in a bathtub or a tank for storing drinking water. In recent years, in consideration of convenience, it is not a stationary type as described in Patent Documents 1 to 3, but it is carried to a place where it is used, that is, a place where hydrogen-containing water is generated, to generate hydrogen-containing water. A movable portable device is desired.
  • a portable device Since a portable device is directly put into a bathtub or the like, it may be required to keep the voltage applied to the positive electrode and the negative electrode low. In this case, a method of reducing the distance between the positive electrode and the negative electrode is conceivable. However, if the distance between the two is reduced, there is a high possibility that both will come into contact with each other and a short circuit will occur.
  • An object of the present invention is to secure insulation between the positive electrode and the negative electrode when the distance between the positive electrode and the negative electrode is reduced in generating hydrogen-containing water containing hydrogen.
  • the present invention is a cylindrical conductor, a positive electrode having a plurality of openings on the side, an insulator provided on the outer periphery of the positive electrode and having a plurality of openings, and provided on the outer periphery of the insulator
  • a negative electrode having a plurality of openings on the side, the positive electrode opening and the negative electrode opening are larger than the opening of the insulator, This is an electrode for generating hydrogen-containing water.
  • the opening of the positive electrode and the opening of the negative electrode have a rhombus shape and one diagonal line is longer than the other diagonal line, and the longer diagonal line is directed in the direction in which the positive electrode and the negative electrode extend.
  • the positive electrode, the negative electrode, and the insulator are preferably net-like members.
  • the positive electrode and the negative electrode preferably have an end-side opening as an opening at at least one end.
  • the positive electrode, the insulator, and the negative electrode are preferably at least partially curved.
  • the positive electrode, the insulator, and the negative electrode are preferably cylindrical.
  • the insulator is in contact with the positive electrode and the negative electrode.
  • the present invention is a hydrogen-containing water generating apparatus provided with the hydrogen-containing water generating electrode described above.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a usage mode of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a side view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 5 is a view showing a cross section of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment, taken along a plane including the central axis.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 8 is a side view showing a modification of the hydrogen-containing water generating electrode.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 9 is a side view showing a modification of the hydrogen-containing water generating electrode.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the hydrogen-containing water generating electrode.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a modification of the hydrogen-containing water generating electrode.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing a part of the positive electrode and the negative electrode.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the openings of the positive electrode and the negative electrode.
  • 14 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a part of the insulator.
  • FIG. 16 is a flowchart of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram showing each step of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram showing a hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a first support provided in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a second support provided in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating the opening of the protective member and the opening of the negative electrode included in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating another usage mode of the hydrogen-containing water generating apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 32 is a diagram showing a mounting structure when a hydrogen-containing water generating electrode is mounted on the hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 33 is a view showing a mounting structure when a hydrogen-containing water generating electrode is mounted on the hydrogen-containing water generating apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 34 is a diagram showing another attachment structure when attaching the hydrogen-containing water generating electrode to the hydrogen-containing water generating apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 35 is a diagram showing a modification of the hydrogen-containing water generating device according to this embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram showing a modification of the hydrogen-containing water generating device according to this embodiment.
  • FIG. 37 is a diagram showing a modification of the hydrogen-containing water generating device according to this embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 are perspective views showing a hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 generates hydrogen-containing water, which is water containing hydrogen, from raw water such as tap water by utilizing the electrolysis action of water. Hydrogen-containing water is water that exhibits alkalinity.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, and an insulator 13.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are both cylindrical conductors. In the present embodiment, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are both cylindrical, but are not limited thereto.
  • the insulator 13 is provided on the outer periphery of the positive electrode 11 and is in contact with the positive electrode 11.
  • the negative electrode 12 is provided on the outer periphery of the insulator 13 and is in contact with the insulator 13. That is, the insulator 13 is disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 provided outside the positive electrode 11, and is in contact with the positive electrode 11 and the negative electrode 12.
  • the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the insulator 13 are all net-like members. In the present embodiment, the insulator 13 is in contact with the positive electrode 11 and the negative electrode 12, but does not necessarily have to be in contact.
  • the positive electrode 11 is electrically connected to a positive electrode power supply member 14 which is a rod-shaped conductor.
  • the negative electrode 12 is electrically connected to a negative electrode power supply member 15 which is a rod-shaped conductor.
  • the positive electrode power supply member 14 is electrically connected to the positive electrode of a power source (DC power source) 20.
  • the negative electrode power supply member 15 is electrically connected to the negative electrode of the power supply 20.
  • the positive electrode 11 is attached with a positive electrode support member 18 which is a rod-shaped member.
  • the positive electrode support member 18 is attached to the side of the positive electrode 11 opposite to the side where the positive electrode power supply member 14 is attached.
  • the negative electrode 12 is attached with a negative electrode support member 19 which is a rod-shaped member.
  • the negative electrode support member 19 is attached to the side of the negative electrode 12 opposite to the side where the negative electrode power supply member 15 is attached.
  • the positive electrode support member 18, the negative electrode support member 19, the positive electrode power supply member 14, and the negative electrode power supply member 15 are all the same material, but are not limited thereto.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 may be made of the same material, and the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19 may be made of different materials.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 do not necessarily include the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 more specifically, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 have end side openings 10 HA and 10 HB as openings at both ends. is doing.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 may not have the end-side openings 10HA and 10HB, and has the end-side opening 10HA or the end-side opening 10HB at least at one end. May be.
  • the positive electrode 11 has a slit 11SL that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the positive electrode 11 that is a cylindrical member extends.
  • the negative electrode 12 has a slit 12SL that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the negative electrode 12 that is a cylindrical member extends.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is provided with a restraining member 40 between the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 and on the outer side of the negative electrode 12.
  • the restraining member 40 closes the slit 11SL of the positive electrode 11 and the slit 12SL of the negative electrode 12, and restrains the negative electrode 12, the insulator 13, and the positive electrode 11 from the circumferential direction of the negative electrode 12 and the positive electrode 11.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a usage mode of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is charged into the raw water W and generates hydrogen-containing water in the raw water W.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is not a stationary type, but is a portable device that is carried to a place where it is used, that is, a place where hydrogen-containing water is generated, and is introduced into the raw water W to generate hydrogen-containing water. Applicable.
  • the raw water W is, for example, warm water stored in a bathtub, drinking water stored in a drinking water tank, or cleaning water stored in a cleaning water tank.
  • the insulator 13 does not have an ion exchange function
  • the ionized hydrogen ions H + pass through the insulator 13 and gather on the negative electrode 12 side, and bubbles of hydrogen gas (H 2 ) are generated in the negative electrode 12.
  • These bubbles are minute bubbles having a diameter of nanometer order.
  • the raw water W (2H 2 O) is conditioned with electrons (2e ⁇ ) to H 2 + 2OH ⁇ . Since hydrogen gas is dissolved in the raw water W by this water conditioning operation, hydrogen-containing water in which hydrogen is dissolved in the raw water W is generated.
  • the ionized hydroxide ion OH ⁇ passes through the insulator 13 and gathers on the positive electrode 11 side, and the raw water W (2H 2 O) is adjusted to O 2 + 4H + + 4e ⁇ to produce acidic ion water. .
  • O 2 collects in the form of bubbles inside the cylindrical positive electrode 11, moves along the inside of the positive electrode 11, and is released from the end side openings 10 HA and 10 HB to the outside of the positive electrode 11.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 will be described in more detail.
  • FIG. 4 is a side view showing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 4 shows a state in which a part of the negative electrode 12 and the insulator 13 of the hydrogen-containing water generating electrode 10 is removed.
  • FIG. 5 is a view showing a cross section of the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment, taken along a plane including the central axis.
  • 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the central axis Zt is a direction parallel to a direction (appropriately referred to as a longitudinal direction) E in which the cylindrical positive electrode 11 and the negative electrode 12 are extended in this embodiment.
  • the central axis Zt is an axis passing through the center (center of gravity) in the cross section of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 orthogonal to the central axis Zt.
  • the positive electrode 11 has a plurality of openings 11H on the side
  • the negative electrode 12 has a plurality of openings 12H on the side.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are made of a conductor, and in this embodiment, titanium (Ti) is plated with platinum (Pt).
  • the plating may be, for example, platinum (Pt) -iridium (Ir) plating.
  • the titanium is pure titanium.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are not limited to those obtained by plating platinum on titanium, but are preferably materials that do not dissolve in the raw water W (for example, vanadium (V)).
  • both the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are plated, but only the positive electrode 11 on which calcium hydroxide, magnesium hydroxide or the like in raw water is deposited is plated, and the negative electrode 12 may not be plated. . By doing in this way, the manufacturing cost of the electrode 10 for hydrogen containing water production
  • the insulator 13 interposed between the positive electrode 11, the outer side portion (outer portion) 11 So of the positive electrode 11, and the inner side portion (inner side portion) 12 Si of the negative electrode 12 includes the positive electrode 11. Are in contact with the outer side portion 11So and the inner side portion 12Si of the negative electrode 12.
  • the insulator 13 has a plurality of openings 13H.
  • the opening 13H penetrates the insulator 13 in the thickness direction.
  • a net knitted with fibers of an insulating material for example, resin
  • the insulator 13 may have an ion exchange function.
  • the insulator 13 may be an ion exchange membrane (cation exchange membrane). In this case, the insulator 13 may not have the opening 13H.
  • the cation exchange membrane is negatively charged due to the anionic group immobilized on the membrane. For this reason, anions are repelled and cannot pass through, and only cations pass through. Accordingly, in the hydrogen-containing water generating electrode 10, the insulator 13 using a cation exchange membrane transmits only cations, that is, hydrogen ions H +, and repels anions, that is, ionized hydroxide ions OH ⁇ . . Therefore, it is possible to reduce the amount of hydroxide ions OH ⁇ that pass through the insulator 13 and move to the positive electrode 11 side. As a result, generation of oxygen and acidic ionic water is suppressed on the positive electrode 11 side.
  • the insulator 13 may be an ion exchange membrane, but an electrically neutral material is used. By doing in this way, the manufacturing cost of an insulator can be reduced and processing becomes easy.
  • the ion exchange membrane has pores that allow ions to pass but not water molecules.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 provided with the insulator 13 has a high voltage required for generating the hydrogen-containing water, which may increase power consumption.
  • the insulator 13 is a net-like member that is electrically neutral. For this reason, hydrogen-containing water can be generated at a lower voltage compared to the ion exchange membrane, and power consumption can be suppressed.
  • the thickness of the insulator 13 is about 0.1 mm to 1 mm.
  • the insulator 13 provided between the outer portion (corresponding to the outer peripheral portion) 11So of the positive electrode 11 and the inner portion (corresponding to the inner peripheral portion) 12Si of the positive electrode 12 is An end portion is taken out from the slit 12SL of the negative electrode 12 toward the outer side (corresponding to the outer peripheral portion) 12So of the negative electrode 12.
  • the end of the insulator 13 may be taken out from the slit 11SL of the positive electrode 11 to the inner side (corresponding to the inner periphery) 11Si side of the positive electrode 11.
  • the size t between the electrode gaps is a distance between the outer portion (outer peripheral portion) 11So of the positive electrode 11 and the inner portion (inner peripheral portion) 12Si of the negative electrode 12.
  • the amount of dissolved hydrogen in the hydrogen-containing water when the size t between the electrode gaps shown in FIG. In this evaluation, t 0.4 mm and 3 mm.
  • the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is 18V, and the current is 5A.
  • the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is 60 V, and the current is 5 A.
  • the results are shown in Table 1.
  • the dissolved hydrogen in Table 1 is a measured value when 15 minutes have elapsed since the voltage was applied to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 after the hydrogen-containing water generating electrode 10 was introduced into 120 liters of 41 ° C. hot water. is there.
  • the size t between the electrode gaps is preferably 0.1 mm or more and 1 mm or less.
  • the size t between the electrodes is preferably 0.1 mm or more and 1 mm or less.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can be used also for applications in which the hydrogen-containing water generating electrode 10 is introduced into hot water stored in a bathtub to generate hydrogen-containing water. Further, if the amount of hydrogen dissolved in the hydrogen-containing water is the same, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can suppress power consumption.
  • the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is increased in order to dissolve a sufficient amount of hydrogen in the raw water.
  • the size t between the electrodes By setting the size t between the electrodes to 1 mm or less, preferably 0.6 mm or less, even if the voltage applied to the hydrogen-containing water generating electrode 10 is about 48 V, for example, a sufficient amount of hydrogen Can be dissolved in raw water.
  • the size t between the electrodes By setting the size t between the electrodes to be 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more, the insulation between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 by the insulator 13 interposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 can be achieved. Enough can be secured.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can stably exhibit performance.
  • the size t between the electrode gaps is set to 0.1 mm or more, preferably 0.2 mm or more, thereby suppressing a decrease in durability of the insulator 13.
  • the insulator 13 interposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is in contact with both. For this reason, the size t between the electrode gaps is determined by the thickness of the insulator 13.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is directly put into a bathtub or a drinking water tank to generate hydrogen-containing water. And when it is not necessary to produce
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is not used by being installed on an attachment target, but can be moved and carried. For this reason, the hydrogen-containing water generating electrode 10 is more susceptible to vibrations and impacts than those installed and used.
  • the insulator 13 is interposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 in the hydrogen-containing water generating electrode 10 and brought into contact with both, the movement of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is restricted. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10 has improved resistance to vibration and impact.
  • the insulator 13 When the insulator 13 is interposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and brought into contact with the positive electrode 11 and the negative electrode 12, the insulator 13 makes the distance between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 constant throughout the hydrogen-containing water generating electrode 10. It becomes easy. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10 suppresses variations in electrical resistance between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and suppresses variations in current density, so that hydrogen bubbles are uniformly generated from the whole. be able to. It is preferable to make the size t between the electrodes the same as the thickness of the insulator 13 because the insulator 13 can be easily brought into contact with both the positive electrode 11 and the negative electrode 12. Next, the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 will be described.
  • the positive electrode power supply member 14 is a rod-shaped conductor that extends from the first end (one end) 11T1 of the positive electrode 11 toward the second end (the other end) 11T2. is there.
  • the portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the positive electrode 11 in the extending direction (longitudinal direction) E of the positive electrode 11 is the inner portion 11Si of the positive electrode 11.
  • the negative electrode power supply member 15 is a rod-shaped conductor extending from the first end 12T1 of the negative electrode 12 toward the second end 12T2. As shown in FIGS.
  • a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the negative electrode 12 in the extending direction (longitudinal direction) E of the negative electrode 12 is the outer portion 12So of the negative electrode 12. Attached to.
  • the length of the portion attached to the positive electrode 11 of the positive electrode power supply member 14 and the length of the portion attached to the negative electrode 12 of the negative electrode power supply member 15 are both LS. In the present embodiment, LS ⁇ L / 2.
  • the positive electrode support member 18 is a rod-shaped conductor extending from the second end portion 11T2 of the positive electrode 11 toward the first end portion 11T1. As shown in FIG. 5, the positive electrode support member 18 is attached to the inner portion 11 Si of the positive electrode 11 at a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the positive electrode 11 in the longitudinal direction E of the positive electrode 11.
  • the negative electrode indicating member 19 is a rod-shaped conductor extending from the second end 12T2 of the negative electrode 12 toward the first end 12T1. As shown in FIG. 5, the negative electrode support member 19 is attached to the outer portion 12So of the negative electrode 12 at a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the negative electrode 12 in the longitudinal direction E of the negative electrode 12.
  • the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the positive electrode support member 18, and the negative electrode support member 19 are members obtained by plating platinum on titanium, similarly to the positive electrode 11 and the negative electrode 12. Like the positive electrode 11 and the negative electrode 12, the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the positive electrode support member 18, and the negative electrode support member 19 are not limited to those obtained by plating platinum on titanium. A material that does not dissolve in the raw water W is preferable.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are joined to and electrically connected to the positive electrode 11 and the negative electrode 12, respectively, by a joining means such as welding.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are bonded and attached to the positive electrode 11 and the negative electrode 12, for example, by a bonding means such as welding.
  • the plating applied to the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the positive electrode support member 18, and the negative electrode support member 19 may be, for example, platinum (Pt) -iridium (Ir) plating.
  • the negative electrode 12 may not be plated, but in this case, the negative electrode power supply member 15 may not be plated.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are electrically bonded to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 at a plurality of bonding portions CP, respectively, by spot welding.
  • the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19 are the same as the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15.
  • the joining of the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 is not limited to spot welding.
  • the plurality of joint portions CP are provided so as not to be partially biased in the longitudinal direction of the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15. By doing so, the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 can supply electric power from the entire longitudinal direction E thereof.
  • the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are separate members, and a portion shorter than half L / 2 of the dimension L of the negative electrode 12 in the extending direction (longitudinal direction) E of the negative electrode 12 is an outer portion of the negative electrode 12. It is attached to 12So. For this reason, in the outer portion 12So of the negative electrode 12, a portion (gap) where these do not exist is generated between the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19.
  • the restraining member 40 can be attached to a portion of the outer portion 12So of the negative electrode 12 where the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are not present. Since the restraining member 40 does not interfere with the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19, the negative electrode 12, the insulator 13, and the positive electrode 11 can be restrained with a uniform force over the entire outer periphery of the negative electrode 12.
  • the positive electrode power supply member 14 protrudes from the first end 11T1 of the positive electrode 11, and the negative electrode power supply member 15 protrudes from the first end 12T1 of the negative electrode 12. Yes.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 can attach portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1 to the attachment object ST1.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are attached to the attachment object ST1 via the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are provided with male screws 14S and 15S at portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are attached and fixed to the attachment object ST1 by bolts 32 and 32 screwed into the male screws 14S and 15S, respectively.
  • the first end 11T1 is in contact with the attachment target ST1 and the positive electrode 11 is fixed to the attachment target ST1 by the bolt 32 via the positive electrode power supply member 14.
  • the negative electrode 12 has the first end 12T1 in contact with the attachment target ST1 and is fixed to the attachment target ST1 by the bolt 32 via the negative electrode power supply member 15.
  • the terminal 34 which electrically connects the positive electrode power supply member 14 and wiring with the respective bolts 32 and 32 and the bolts 33 and 33 respectively screwed into the male screws 14S and 15S, and the negative electrode power supply member 15 and wiring.
  • the terminal 34 that electrically connects the two is fixed. With such a structure, power is applied to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 via the terminals 34 and 34, the positive electrode power supply member 14, and the negative electrode power supply member 15.
  • the positive electrode support member 18 protrudes from the second end portion 11T2 of the positive electrode 11, and the negative electrode support member 19 protrudes from the second end portion 12T2 of the negative electrode 12. Yes.
  • the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 can attach portions protruding from the second end portions 11T2 and 12T2 to the attachment object ST2, as shown in FIG.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are attached to the attachment object ST2 via the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19.
  • the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19 are provided with male screws 18S and 19S at portions protruding from the second end portions 11T2 and 12T2, as shown in FIG.
  • the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19 are attached and fixed to the attachment object ST2 by bolts 31 and 31 screwed into the male screws 18S and 19S, respectively.
  • the positive electrode 11 is fixed to the attachment target ST2 by the bolt 31 via the positive electrode support member 18 with the second end 11T2 in contact with the attachment target ST2.
  • the negative electrode 12 has the second end 12T2 in contact with the attachment target ST2, and is fixed to the attachment target ST2 by the bolt 31 via the negative electrode support member 19. For this reason, since the wide range of each of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is in contact with the attachment target ST2, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are stably attached to the attachment target ST2.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is attached to the attachment targets ST1 and ST2 from both sides of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 by the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19. It is possible. Further, the hydrogen-containing water generating electrode 10 may be attached to one attachment target using one of the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 or the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19. Thus, the hydrogen-containing water generating electrode 10 has an advantage that the degree of freedom of attachment is high.
  • FIGS. 8 and 9 are side views showing modifications of the hydrogen-containing water generating electrode.
  • FIGS. 8 and 9 omit the restraining member 40 shown in FIG.
  • the restraining member 40 is attached from the outside of the negative electrode power supply members 14a and 14b attached to the outside of the negative electrode 12. .
  • the positive electrode power supply member 14a has a portion longer than half L / 2 of the dimension L of the positive electrode 11 in the longitudinal direction E of the positive electrode 11 as shown in FIG. It is attached to the inner part 11Si.
  • the negative electrode power supply member 15a a portion longer than half L / 2 of the dimension L of the negative electrode 12 in the longitudinal direction E of the negative electrode 12 is attached to the outer portion 12So of the negative electrode 12 shown in FIG.
  • the length of the portion attached to the positive electrode 11 of the positive electrode power supply member 14a and the length of the portion attached to the negative electrode 12 of the negative electrode power supply member 15a are both LS.
  • LS is preferably 70% or more of dimension L in the longitudinal direction E of positive electrode 11 and negative electrode 12, and LS is more preferably 80% or more of L. In the present embodiment, LS is 95% or more of L.
  • the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a are electrically joined to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 at a plurality of joint portions CP, respectively, by spot welding.
  • the plurality of joint portions CP are provided so as not to be partially biased in the longitudinal direction of the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a. In this way, the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a can supply power to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 from the entire lengthwise direction E.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10a can make the current distribution in the longitudinal direction E of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 uniform, so that hydrogen can be generated from the entire region of the negative electrode 12 in the longitudinal direction E. . Further, since the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are electrically connected to the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a, respectively, in a wide range in the longitudinal direction E, the hydrogen-containing water generating electrode 10a is It is possible to efficiently use the current while suppressing a decrease in the efficiency of the current. That is, the hydrogen-containing water generating electrode 10a can suppress a decrease in the utilization efficiency of the applied current. As a result, the hydrogen-containing water generating electrode 10a can increase the hydrogen content per unit power.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are reinforced by setting the length of the portion attached to the positive electrode 11 of the positive electrode power supply member 14a and the length LS of the portion attached to the negative electrode 12 of the negative electrode power supply member 15a to the above-described ranges. You can also
  • the positive electrode power supply member 14a protrudes from both the first end portion 11T1 and the second end portion 12T2 of the positive electrode 11.
  • the negative electrode power supply member 15a protrudes from both the first end 12T1 and the second end 12T2 of the negative electrode 12.
  • the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a have the portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1 as attachment targets ST1, and the second end portions.
  • the part which protruded from 11T2 and 12T2 can be attached to attachment object ST2.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are attached to the attachment objects ST1 and ST2 via the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a.
  • the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a are provided with male screws 14S1 and 15S1 at portions protruding from the first end portions 11T1 and 12T1, as shown in FIG. Further, the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a are provided with male screws 14S2 and 15S2 at portions protruding from the second end portions 11T2 and 12T2.
  • the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a are attached and fixed to the attachment object ST1 by bolts 32 and 32 respectively screwed into male screws 14S1 and 15S1 on the first end portion 11T1 side. Further, the positive electrode power supply member 14a and the negative electrode power supply member 15a are attached and fixed to the attachment object ST2 by bolts 31 and 31 respectively screwed into male screws 14S2 and 15S2 on the second end 12T2 side.
  • the terminals 34 and 34 for connecting the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15 and the wiring are fixed by the bolt 32 and the bolts 33 screwed into the male screws 14S1 and 15S1, respectively.
  • electric power is applied to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 through the terminals 34 and 34, the positive electrode power supply member 14a, and the negative electrode power supply member 15a.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 a has a positive electrode power supply member 14 and a negative electrode power supply member 15 protruding from both sides of the positive electrode 11 and the negative electrode 12. For this reason, the effect
  • the positive electrode power supply member 14b and the negative electrode power supply member 15b protrude only from the first ends 11T1 and 12T1 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and the second end portion 11T2.
  • the point which does not protrude from 12T2 is different from the hydrogen-containing water generating electrode 10a shown in FIG.
  • the other structure of the hydrogen-containing water generating electrode 10b is the same as that of the hydrogen-containing water generating electrode 10a shown in FIG. Therefore, the hydrogen-containing water generating electrode 10b is the hydrogen-containing water generating electrode 10a shown in FIG. 8 except that only the first end portions 11T1 and 12T1 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are attached to the attachment target ST. The same action and effect can be obtained.
  • FIG. 10 is cross-sectional views showing modifications of the hydrogen-containing water generating electrode. 10 and 11 show cross sections orthogonal to the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrodes 10c and 10d.
  • a hydrogen-containing water generating electrode 10c shown in FIG. 10 includes a positive electrode 11c, a negative electrode 12c, and an insulator 13c, and has a flat surface portion 10P and a curved surface portion 10R connected thereto.
  • the positive electrode 11c has a slit 11SLa that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the positive electrode 11c that is a cylindrical member extends.
  • the negative electrode 12c has a slit 12SLa that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the negative electrode 12c that is a cylindrical member extends.
  • a hydrogen-containing water generating electrode 10d shown in FIG. 11 includes a positive electrode 11d, a negative electrode 12d, and an insulator 13d, and includes a first flat surface portion 10PA and a pair of second flat surface portions 10PB, 10PB connected to both ends thereof. And a curved surface portion 10R that connects the pair of second flat surface portions 10PB and 10PB.
  • the positive electrode 11d has a slit 11SLb that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the positive electrode 11d that is a cylindrical member extends.
  • the negative electrode 12d has a slit 12SLb that extends in the longitudinal direction, that is, the direction in which the negative electrode 12d that is a cylindrical member extends.
  • the positive electrodes 11c and 11d and the negative electrodes 12c and 12d included in the hydrogen-containing water generating electrodes 10c and 10d have a shape combining a flat surface and a curved surface.
  • the hydrogen-containing water generating electrodes 10, 10 a, and 10 b shown in FIGS. 1, 2, 8, 9, and the like are cylindrical, and are curved over the entire circumference of the positive electrode 11 and the negative electrode 12.
  • the positive electrodes 11, 11c, 11d and the negative electrodes 12, 12c, 12d included in the hydrogen-containing water generating electrodes 10, 10a, 10b, 10c, 10d may be at least partially curved. .
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 in the hydrogen-containing water generating electrode 10, by making the positive electrode 11 and the negative electrode 12 cylindrical, hydrogen bubbles can be efficiently separated from the negative electrode 11 and dissolved in the raw water W over the entire circumference. Moreover, manufacture is also easy by making the positive electrode 11 and the negative electrode 12 cylindrical shape.
  • the hydrogen-containing water generating electrodes 10, 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d can efficiently generate hydrogen by forming the positive electrodes 11, 11 c, 11 d and the negative electrodes 12, 12 c, 12 d into curved shapes. it can.
  • the hydrogen-containing water generating electrodes 10, 10a, 10b, 10c, and 10d are used in the raw water W, they are installed so that the curved surface faces upward (the direction opposite to the direction in which gravity acts). It is preferred that Next, the openings 11H, 12H, and 13H included in the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the insulator 13 will be described.
  • FIG. 12 is an enlarged view showing a part of the positive electrode and the negative electrode.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the openings of the positive electrode and the negative electrode.
  • 14 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a part of the insulator.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are net members in which a plurality of linear portions (linear portions) 16 intersect. The portions surrounded by the plurality of linear portions 16 become the openings 11H and 12H of the positive electrode 11 and the negative electrode 12.
  • the openings 11H and 12H included in the positive electrode 11 and the negative electrode 12 have a rhombus shape.
  • one diagonal line (first diagonal line) TLl is longer than the other diagonal line (second diagonal line) TLs.
  • the angles at the top portions Pa and Pb on the first diagonal line TLl are smaller than the angles at the top portions Pc and Pd on the second diagonal line TLs.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 have a plurality of openings 11H and 12H, electric lines of force can be turned inward and outward through the openings 11H and 12H. For this reason, since both the positive electrode 11 and the negative electrode 12 can be utilized for electrolysis, hydrogen can be generated efficiently. Further, since the anode 12 can reduce the wetting angle of the hydrogen bubbles generated by the opening 12H surrounded by the linear portion 16, the hydrogen bubbles can be released in a small state. That is, the adsorption force generated between the generated hydrogen and the surface of the negative electrode 12 becomes close to point contact and the surface tension is suppressed. As a result, the negative electrode 12 has a small amount of hydrogen bubbles. The hydrogen-containing water in which many hydrogen bubbles are dissolved can be generated by being separated.
  • the linear portions 16 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 have a rectangular cross section (in the example of FIG. 14, a square).
  • the corners 16 ⁇ / b> T of the linear portions 16 can further reduce the wetting angle of the hydrogen bubbles and suppress the surface tension, so that the hydrogen bubbles can be released in a smaller state. Therefore, the negative electrode 12 can generate hydrogen water in which smaller hydrogen bubbles are dissolved.
  • the negative electrode 12 since the negative electrode 12 has the linear portion 16 having a rectangular cross section, the surface area that can be used for generation of hydrogen can be increased. By these actions, the negative electrode 12 improves the efficiency of dissolving hydrogen in the raw water.
  • the openings 11H and 12H have the first diagonal line TLl in the direction in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 extend, that is, the longitudinal direction E, as shown in FIG.
  • the second diagonal line TLs faces the circumferential direction C of the cylindrical positive electrode 11 and negative electrode 12.
  • the positive electrode 11 and the negative electrode 12 have end side openings 10HA and 10HB on both sides in the longitudinal direction E, as shown in FIGS.
  • the oxygen bubbles generated inside the positive electrode 11 are discharged to the outside of the hydrogen-containing water generating electrode 10 from the end side openings 10HA and 10HB.
  • the longitudinal direction of the opening 11H of the positive electrode 11 is aligned in the direction in which the oxygen bubbles move, the oxygen bubbles easily move to the end side openings 10HA and 10HB.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release oxygen bubbles to the outside.
  • the opening 11H of the positive electrode 11 has an acute angle at the top portions Pa and Pb on the first diagonal line TLl, the contact area between the oxygen bubbles and the linear portion 16 can be reduced. As a result, since the oxygen bubbles are easily detached from the linear portion 16, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release the oxygen bubbles to the outside.
  • the positive electrode 11 can further reduce the wetting angle of the bubble of oxygen by this corner
  • the positive electrode 11 can quickly remove oxygen bubbles from the linear portion 16 and move them to the end side openings 10HA and 10HB.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can efficiently release oxygen bubbles to the outside.
  • oxygen bubbles newly grown on the positive electrode 11 side are taken in and oxygen bubbles grow. For this reason, the area where oxygen bubbles and the raw water W come into contact with each other can be reduced, and the dissolution of oxygen in the raw water W can be suppressed.
  • the insulator 13 is a net-like member in which a plurality of linear members 17 intersect and a portion surrounded by the linear members 17 is an opening 13H.
  • the opening 13H has a rectangular shape (in this embodiment, a square shape).
  • the length of one side of the opening 13H is La, and the length of the side adjacent to this side is Lb.
  • La Lb.
  • the side with the length La is parallel to the longitudinal direction E of the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and the side with the length Lb is parallel to the circumferential direction C of the cylindrical positive electrode 11 and negative electrode 12.
  • the opening 11H of the positive electrode 11 and the opening 12H of the negative electrode 12 are larger than the opening 13H of the insulator 13.
  • the areas of the openings 11H and 12H are L1 ⁇ Ls / 2 where the length of the first diagonal line TLl is L1 and the length of the second diagonal line TLs is Ls.
  • the area (opening area) of the opening 13H is La ⁇ Lb. Therefore, L1 ⁇ Ls / 2> La ⁇ Lb.
  • the length Ll of the first diagonal line TLl is 6 mm and the length Ls of the second diagonal line TLs is 3 mm, so the areas of the openings 11H and 12H are 9 mm 2 .
  • the area (opening area) of the opening 13H is 1.12 mm 2 .
  • the areas of the openings 11H and 12H of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are about eight times the area of the opening 13H.
  • the opening 13H of the insulator 13 is larger than the openings 11H and 12H of the positive electrode 11 and the negative electrode 12, there is a high possibility that the positive electrode 11 and the negative electrode 12 come into contact through the opening 13H of the insulator 13.
  • the opening 13 H of the insulator 13 is made smaller than the openings 11 H and 12 H of the positive electrode 11 and the negative electrode 12, so that the positive electrode 11 and the negative electrode 12 come into contact with each other through the opening 13 H of the insulator 13. You can avoid that. In this way, even when the distance between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is reduced, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can avoid a short circuit between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and ensure insulation between them. For this reason, the hydrogen-containing water generating electrode 10 is suitable for a method of charging the raw water W, in which the voltage applied to the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is required to be kept low.
  • the insulator 13 is a net-like member in which a plurality of linear members 17 are crossed.
  • the insulator 13 can be deformed to some extent in the thickness direction. Therefore, when the hydrogen-containing water generating electrode 10 receives vibration or impact, the insulator 13 absorbs this. can do.
  • a net-like member in which a plurality of linear members 17 are crossed as the insulator 13 is suitable for the portable hydrogen-containing water generating electrode 10 that can be moved and carried.
  • the opening 13 ⁇ / b> H of the insulator 13 is smaller than the opening 11 ⁇ / b> H of the positive electrode 11 and the opening 12 ⁇ / b> H of the negative electrode 12.
  • the opening 13 ⁇ / b> H of the insulator 13 is smaller than the opening 11 ⁇ / b> H of the positive electrode 11 and the opening 12 ⁇ / b> H of the negative electrode 12.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can quickly separate hydrogen bubbles generated in the negative electrode 12 from the negative electrode 12 and dissolve them in the raw water W. Next, the manufacturing method of the electrode 10 for hydrogen containing water production
  • FIG. 16 is a flowchart of the method for producing the hydrogen-containing water generating electrode according to this embodiment.
  • FIG. 17 to FIG. 26 are diagrams showing each step of the method for manufacturing the hydrogen-containing water generating electrode according to the present embodiment.
  • the positive electrode material 11M and the negative electrode material 12M which are conductors, are bent into substantially cylindrical members.
  • the positive electrode material 11M and the negative electrode material 12M are plate-like conductors having a plurality of openings (corresponding to the opening 11H of the positive electrode 11 and the opening 12H of the negative electrode 12 shown in FIG.
  • the substantially cylindrical member in which the positive electrode material 11M and the negative electrode material 12M are bent has slits 11SL and 12SL in the longitudinal direction E, that is, the direction in which the substantially cylindrical member extends, except for a part in the circumferential direction C. ing.
  • the slit 11SL is formed between the opposite end portions 11MT and 11MT of the positive electrode material 11M.
  • the slit 12SL is formed between the opposing ends 12MT and 12MT of the negative electrode material 12M.
  • the longitudinal direction E is parallel to the first diagonal line TLl of the opening 11H of the positive electrode material shown in FIG.
  • the first diagonal line TLl of the opening 11H is longer than the second diagonal line TLs.
  • the second diagonal line TLs shorter than the first diagonal line TLl is directed in the circumferential direction C of the substantially cylindrical member in which the positive electrode material 11M is bent.
  • the longitudinal direction E is parallel to the first diagonal line TLl of the opening 12H of the negative electrode material shown in FIG.
  • the first diagonal line TLl of the opening 12H is longer than the second diagonal line TLs. Therefore, in the opening 12H shown in FIG. 20, the second diagonal line TLs shorter than the first diagonal line TLl is directed in the circumferential direction C of the substantially cylindrical member in which the negative electrode material 12M is bent.
  • the negative electrode material 12M can be easily bent into a cylindrical shape, and the dimensional accuracy of the negative electrode 12 can be easily secured.
  • step S102 the power feeding member and the support member are respectively attached to the positive electrode material 11M and the negative electrode material 12M bent into a cylindrical shape (see FIGS. 21 and 22).
  • the power feeding member refers to the positive power feeding member 14 shown in FIG. 21 and the negative power feeding member 15 shown in FIG.
  • the support members refer to the positive electrode support member 18 shown in FIG. 21 and the negative electrode support member 19 shown in FIG.
  • the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode support member 18 are attached to the inner surface 11Mi of the positive electrode material 11M.
  • the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode support member 18 are connected and attached to the positive electrode material 11M so that the longitudinal direction thereof is parallel to the first diagonal line TLl of the opening 11H shown in FIG.
  • the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode support member 18 are joined to the positive electrode material 11M by welding, for example. For this reason, the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode material 11M are electrically connected.
  • the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are attached to the outer surface 12Mo of the negative electrode material 12M.
  • the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are connected and attached to the negative electrode material 12M so that the longitudinal direction thereof is parallel to the first diagonal line TLl of the opening 12H shown in FIG.
  • the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are joined to the negative electrode material 12M by welding, for example. For this reason, the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode material 12M are electrically connected.
  • the positive electrode material 11M to which the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode support member 18 are attached and the negative electrode material 12M to which the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19 are attached are plated (platinum plating in this embodiment). Is given.
  • the negative electrode 12 is not plated, only the positive electrode material 11M to which the positive electrode power supply member 14 and the positive electrode support member 18 are attached is plated. In this way, the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are completed.
  • Each of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is a cylindrical conductor, has a plurality of openings in the side portion, a part in the circumferential direction is removed, and the longitudinal direction E, that is, the direction in which the cylindrical conductor extends. Have slits 11SL and 12SL.
  • step S103 the side part 11S of the positive electrode 11 which is a cylindrical conductor and has a plurality of openings 11H in the side part 11S is covered with a net-like insulator 13.
  • the position of the slit 11SL is not particularly limited.
  • step S104 the negative electrode 12 is attached to the outside of the insulator 13 through the slit 12SL through the positive electrode 11 and the insulator 13.
  • the slit 12SL is widened.
  • the positive electrode 11 and the insulator 13 are disposed inside the negative electrode 12, the slit 12SL that has been widened is closed in step S105.
  • a restraining member 40 is attached to the outside of the negative electrode 12 to restrain the negative electrode 12, the insulator 13, and the positive electrode 11.
  • a plurality of restraining members 40 are attached between the negative electrode power supply member 15 and the negative electrode support member 19.
  • the binding member 40 may be made of a resin binding band, or may be made of a metal wire that has high corrosion resistance and does not dissolve in the raw water W.
  • the negative electrode 12, the insulator 13, and the positive electrode 11 are restrained by the restraining member 40, and the hydrogen-containing water generating electrode 10 is completed as shown in FIG.
  • the excess insulator 13 may be taken out of the negative electrode 12 through the closed slit 12SL.
  • the restraining member 40 applies a force in the circumferential direction to the negative electrode 12 and the positive electrode 11 which are cylindrical members. For this reason, the slits 11SL and 12SL of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are closed.
  • the positive electrode 11 is an elastic body as well as a conductor, and the deformation to the extent that the slit 11SL is closed is a deformation within the elastic deformation range of the material of the positive electrode 11. For this reason, when the slit 11SL of the positive electrode 11 is closed, the positive electrode 11 generates a force for opening the closed slit 11SL.
  • the above-described force generated in the positive electrode 11 acts to press the positive electrode 11 and the insulator 13 against the negative electrode 12.
  • the gap formed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 is accurately defined by the thickness of the insulator 13.
  • a shift between the positive electrode 11, the insulator 13, and the negative electrode 12 is suppressed by the above-described force generated in the positive electrode 11. In this manner, the hydrogen-containing water generating electrode 10 used in the movable portable device can be manufactured.
  • the method for producing an electrode for generating hydrogen-containing water according to the present embodiment does not use welding or the like other than attaching a power supply member and a support member to the positive electrode material 11M and the negative electrode material 12M. For this reason, by removing the restraining member 40, the hydrogen-containing water generating electrode 10 can be easily disassembled into the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the insulator 13, so that maintenance, inspection, repair, and parts replacement are possible. Is easy. The hydrogen-containing water generating electrode 10 can be easily recycled. Next, the hydrogen-containing water generating apparatus provided with the hydrogen-containing water generating electrode 10 will be described.
  • FIG. 27 is a diagram showing a hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a first support provided in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a second support provided in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating the opening of the protective member and the opening of the negative electrode included in the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 includes the above-described hydrogen-containing water generating electrode 10 and is an apparatus that is charged into the raw water W to generate hydrogen-containing water.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 includes a first support 101, a second support 102, and a hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 further includes a protection member 103.
  • the first support 101 is attached to the first end 10T1 side of the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the first support 101 has a first installation part 101 ⁇ / b> C in contact with the installation target FL of the hydrogen-containing water generating device 100.
  • the installation target FL is, for example, the bottom of a bathtub or the bottom of a drinking water tank.
  • the first installation portion 101 ⁇ / b> C is a side portion around the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrode 10 among the side portions of the first support body 101.
  • the second support 102 is attached to the second end 10T2 side of the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the second support body 102 has a second installation part 102C in contact with the installation object FL.
  • the second installation portion 102 ⁇ / b> C is a side portion around the central axis Zt of the hydrogen-containing water generation electrode 10 among the side portions of the second support 102.
  • the second support 102 is a distance (second support side height from the side 11S of the positive electrode 11 to the second installation part 102C in the direction orthogonal to the side 11S of the positive electrode 11 of the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • H2 is larger than the distance (first support side height) h1 from the side part 11S of the positive electrode 11 to the first installation part 101C in the direction orthogonal to the side part 11S of the positive electrode 11. Accordingly, the height H1 of the first support 101 shown in FIG. 28 is smaller than the height H2 of the second support 102 shown in FIG.
  • the first support side height h1 and the second support side height h2 are both based on the installation target FL and the part to be installed.
  • the first end portion 10T1 of the hydrogen-containing water generating electrode 10 corresponds to the first end portions 11T1 and 12T1 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 shown in FIG. 4 and the like, and the second end portion 10T2 includes the positive electrode 11 and This corresponds to the second ends 11T2 and 12T2 of the negative electrode 12.
  • the direction orthogonal to the side portion 12S of the negative electrode 12 corresponds to the direction orthogonal to the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the 1st support body 101 and the 2nd support body 102 are manufactured by shape
  • the first support 101 and the second support 102 indicate the hydrogen-containing water generating electrode 10 when installed on the installation target FL.
  • the protective member 103 is a cylindrical member (cylindrical in this embodiment), and has a plurality of openings 103H on the side.
  • the plurality of openings 103 ⁇ / b> H included in the protection member 103 penetrates the side portions of the protection member 103 in the thickness direction of the protection member 103.
  • the protective member 103 is provided outside the hydrogen-containing water generating electrode 10, more specifically, outside the negative electrode 12.
  • the protection member 103 has a first end portion 103T1 supported by the first support body 101 and a second end portion 103T2 supported by the second support body 102. With such a structure, the hydrogen-containing water generating electrode 10 and the protection member 103 are supported by the first support body 101 and the second support body 102 at the both end portions thereof.
  • the protective member 103 is provided outside the hydrogen-containing water generating electrode 10 to protect it. Further, the protection member 103 is put into the raw water W when the hydrogen-containing water generating apparatus 100 is used, and comes into contact with the raw water W. For this reason, the protection member 103 is made of, for example, stainless steel having high strength and corrosion resistance.
  • the protection member 103 attached to the first support body 101 and the second support body 102 has a certain degree of strength in order to protect the hydrogen-containing water generation electrode 10. For this reason, the protection member 103 also has a function as a structural member for ensuring the strength of the hydrogen-containing water generating apparatus 100 together with the first support body 101 and the second support body 102.
  • the first support 101 has a first opening 101H as an opening connected to a space surrounded by the side of the positive electrode 11.
  • the second support 102 has a second opening 102 ⁇ / b> H as an opening connected to the space surrounded by the side of the positive electrode 11.
  • the first opening 101H and the second opening 102H connect the inside and the outside of the positive electrode 11 of the hydrogen-containing water generating electrode 10, and serve as a passage for oxygen bubbles generated on the positive electrode 11 side. It is sufficient that at least one of the first support body 101 and the second support body 102 has an opening connected to the space surrounded by the side of the positive electrode 11.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 moves from the first support 101 toward the second support 102. It inclines with respect to the grounding surface of installation object FL so that the distance from installation object FL may become large.
  • the positive electrode 11 of the hydrogen-containing water generating electrode 10 has a cylindrical shape, and the cross-sectional shape orthogonal to the central axis Zt is constant in the direction parallel to the central axis Zt.
  • the inner side of the positive electrode 11, in particular, the positive electrode 11 that is further away from the first installation part 101 ⁇ / b> C and the second installation part 102 ⁇ / b> C, is directed from the first support body 101 to the second support body 102. Accordingly, the distance from the installation target FL is increased.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 tilts the positive electrode 11 and the inside of the positive electrode upper portion of the positive electrode 11 as described above, whereby oxygen bubbles generated on the positive electrode 11 side gather on the positive electrode upper side of the positive electrode 11.
  • the oxygen bubbles move toward the second opening 102H of the second support 102 along the inside of the upper portion of the positive electrode due to the influence of buoyancy, and more specifically, outside the hydrogen-containing water generating apparatus 100, more specifically, hydrogen. It is discharged to the outside of the electrode 10 for containing water.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 tilts the positive electrode 11 away from the grounding surface of the installation target FL toward the second opening 102H. Therefore, the positive electrode 11 is utilized using the buoyancy of oxygen bubbles.
  • the oxygen bubbles in the inside can be efficiently and quickly discharged to the outside from the second opening 102H. For this reason, the hydrogen-containing water generating apparatus 100 can discharge oxygen bubbles in the positive electrode 11 to the outside even when there is no water flow to the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the angle (inclination angle) formed with the ground plane of the installation target FL of the hydrogen-containing water generating electrode 10 is ⁇ .
  • the inclination angle ⁇ is, for convenience, an angle formed between a virtual ground plane FLv parallel to the ground plane of the installation target FL and the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the inclination angle ⁇ is preferably 0.5 degrees or more, more preferably 1 degree or more, and further preferably 1.5 degrees or more from the viewpoint of efficiently releasing oxygen bubbles to the outside of the hydrogen-containing water generating electrode 10. It is. If the inclination angle ⁇ is within this range, the hydrogen-containing aquatic apparatus 100 can efficiently and quickly release bubbles in the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the oxygen bubbles generated at the positive electrode 11 are combined and released into the raw water before becoming sufficiently large.
  • the amount of oxygen dissolved in the raw water tends to increase.
  • it is preferably 5 degrees or less, more preferably 4 degrees or less, and further preferably 3 degrees or less. If the inclination angle ⁇ is within this range, the hydrogen-containing water generator 100 can suppress the amount of oxygen dissolved in the raw water. Further, if the inclination angle ⁇ is within this range, the height of the hydrogen-containing water generating apparatus 100, specifically, the height H2 of the second support 102 shown in FIG.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 can be made compact.
  • the inclination angle ⁇ is preferably 0.5 degrees or more and 5 degrees or less, more preferably 1 degree or more and 4 degrees or less, and further preferably 1.5 degrees or more and 3 degrees or less. In the present embodiment, the inclination angle ⁇ is 2 degrees.
  • the first support 101 includes a first opening 101H
  • the second support 102 includes a second opening 102H.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can be cleaned from at least one of the first opening 101H and the second opening 102H.
  • cleaning water is sprayed from the first opening 101H to the hydrogen-containing water generating electrode 10 with a hose or the like, or is washed, or a brush or the like is inserted from the first opening 101H, thereby generating the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the contamination of the positive electrode 11 can be removed.
  • generation apparatus 100 is provided with the 1st opening part 101H and the 2nd opening part 102H, the operation
  • generation can be made easy.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 was deposited on the surfaces of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 by immersing the hydrogen-containing water generating device 100 together with a hydrogen-containing water generating device 100 for a predetermined time in addition to cleaning with water, for example. Remove minerals.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 does not need to supply water or a cleaning liquid used for cleaning separately from the raw water W, and thus can have a simple structure.
  • generation apparatus 100 has at least one of the 1st opening part 101H and the 2nd opening part 102H, the effect
  • the relationship between the opening 103H of the protective member 103 and the opening 12H of the negative electrode 12 will be described.
  • the shape of the opening 103 ⁇ / b> H of the protection member 103 is a circle having a diameter of D.
  • the opening 103 ⁇ / b> H of the protection member 103 is larger than the opening 12 ⁇ / b> H of the negative electrode 12.
  • the area of the opening 103H is ⁇ ⁇ D 2/4
  • the area of the opening 12H is because Ll ⁇ Ls / 2, a ⁇ ⁇ D 2/4> Ll ⁇ Ls / 2.
  • FIG. 31 is a diagram showing another usage mode of the hydrogen-containing water generating apparatus according to the present embodiment.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 may be installed with the second opening 102H side of the second support 102 facing the installation target FL.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 may be installed with the first opening 101H side of the first support 101 facing the installation target FL.
  • the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrode 10 comes to be orthogonal to the ground plane of the installation target FL. Oxygen bubbles generated on the positive electrode 11 side of the hydrogen-containing water generating electrode 10 are released into the raw water W from the first opening 101H of the first support 101 disposed on the side opposite to the installation target FL. .
  • the first support 101 When the first opening 101H side of the first support 101 is installed toward the installation target FL, the first support 101 is generated from the second opening 102H of the second support 102 on the positive electrode 11 side of the hydrogen-containing water generating electrode 10. Oxygen bubbles are released into the raw water W.
  • both the first support 101 and the second support 102 may be installed on the installation target FL, or only the second support 102 is installed on the installation target FL. May be. For this reason, the hydrogen-containing water production
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 is installed with the larger area of the first support body 101 and the second support body 102 facing the installation target FL. If it does in this way, hydrogen content water generating device 100 can be installed stably.
  • FIGS. 32 and 33 are diagrams showing an attachment structure when attaching the hydrogen-containing water generating electrode to the hydrogen-containing water generating apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 34 is a diagram showing another attachment structure when attaching the hydrogen-containing water generating electrode to the hydrogen-containing water generating apparatus according to the present embodiment.
  • 32 and 33 show a case where the hydrogen-containing water generating apparatus 100 is used by being put in a bathtub.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is supported by the first support body 101 and the second support body 102 by the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15. ing.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 can be connected to the first support body 101 with a relatively simple structure. It can be attached to the second support 102.
  • the positive electrode power supply member 14 protruding from the first end 11T1 side of the positive electrode 11 and the negative electrode power supply member 15 protruding from the first end 12T1 side of the negative electrode 12 are the first support. 101 is attached. The first support 101 corresponds to the attachment object ST1 shown in FIG. As shown in FIG. 33, the positive electrode support member 18 protruding from the second end portion 11T2 side of the positive electrode 11 and the negative electrode support member 19 protruding from the second end portion 12T2 side of the negative electrode 12 are the second support body. 102 is attached. The second support 102 corresponds to the attachment object ST2 shown in FIG.
  • the first support body 101 has a mounting seat 101B, a cylindrical side cover 101CS, and a flat lid 101CB.
  • the mounting seat 101B supports the hydrogen-containing water generating electrode 10 and the protection member 103.
  • the mounting seat 101B has a cylindrical member (hereinafter referred to as a cylindrical member) 101IW that extends in a direction away from the mounting seat 101B on the opposite side to the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the cylindrical member 101 ⁇ / b> IW is a passage where the inner portion connects the inside of the positive electrode 11 and the outside of the first support member 101.
  • the lid 101CB is attached to the end of the side cover 101CS and the end of the cylindrical member 101IW.
  • the lid 101CB has an opening 101CBH connected to the inside of the cylindrical member 101IW.
  • the tubular member 101IW more specifically, the inside of the tubular member 101IW and the opening 101CBH of the lid 101CB become the first opening 101H.
  • the mounting seat 101B is a member to which the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are attached, and to support the hydrogen-containing water generating electrode 10 through these. As shown in FIG. 32, the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15 are attached to and supported by the mounting seat 101B by bolts 32 screwed into male screws 14S and 15S, respectively. The first ends 11T1 and 12T1 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are in contact with the mounting surface 101P, which is one surface of the mounting seat 101B.
  • the mounting seat 101 ⁇ / b> B is sandwiched between the first ends 11 ⁇ / b> T ⁇ b> 1 and 12 ⁇ / b> T ⁇ b> 1 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and the bolts 32 and 32.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is attached to and supported by the attachment seat 101 ⁇ / b> B via the positive electrode power supply member 14 and the negative electrode power supply member 15.
  • first opening 101H of the first support 101 is opposed to the opening on the first end 11T1 and 12T1 side of the positive electrode 11 and the negative electrode 12, oxygen bubbles in the positive electrode 11 are It passes through the opening 101H and is discharged to the outside of the hydrogen-containing water generating apparatus 100.
  • the wiring 25 is drawn out from the first support member internal space 101SP through the grommet 26 provided in the hole 102SPH provided in the side cover 101CS.
  • a wiring 25 is electrically connected to the terminals 34 and 34.
  • the grommet 26 interposed between the wiring 25 and the side cover 101CS of the first support body 101 is a member for protecting the wiring 25 and waterproofing the first support member internal space 101SP. is there.
  • the first support member internal space 101SP is filled with a waterproofing agent, for example.
  • the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the terminal 34, and the wiring 25 are waterproofed by the waterproofing agent.
  • the positive electrode support member 18 and the negative electrode support member 19 are attached to and supported by the second support member 102 by bolts 31 screwed into male screws 18S and 19S, respectively.
  • the second ends 11T2 and 12T2 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are in contact with the mounting surface 102P that is one surface of the second support member 102.
  • the second support member 102 is sandwiched between the second ends 11T2 and 12T2 of the positive electrode 11 and the negative electrode 12 and the bolts 31 and 31.
  • the bolt 31 is embedded in a countersink hole 102BH provided on the surface of the second support member 102 opposite to the mounting surface 102P.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 and the protective member 103 are supported by the first support member 101 and the second support member 102 at both ends in the longitudinal direction, respectively.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 By supporting the hydrogen-containing water generating apparatus 100 from both sides in the longitudinal direction of the hydrogen-containing water generating electrode 10 and the protective member 103, these can be reliably supported to form a strong structure.
  • the 34 has a mounting seat 101Ba, a cylindrical side cover 101CSa, and a flat lid 101CBa.
  • the mounting seat 101Ba does not have the cylindrical member 101IW that the mounting seat 101B shown in FIG. 32 has.
  • the 1st support body 101a does not have the 1st opening part 101H which the 1st support body 101 shown in FIG. 32 had.
  • the positive electrode power supply member 14, the negative electrode power supply member 15, the terminal 34, and the wiring 25 are arranged in the first support member internal space 101SPa surrounded by the mounting seat 101Ba, the side portion side cover 101CSa, and the lid 101CBa.
  • the first support member internal space 101SPa is filled with a waterproofing agent.
  • the relationship between the other structure of the first support 101a and the hydrogen-containing water generating electrode 10 is the same as that of the first support 101 shown in FIG.
  • the 2nd support body 102 shown in FIG. 33 is applied as it is to the hydrogen containing water production
  • the wiring 25 is connected to the power source 20 via the connector 27.
  • the power source 20 is, for example, a secondary battery, and is a lead storage battery in the present embodiment.
  • the power supply 20 has a control panel 21.
  • the control panel 21 includes a control device (for example, a microcomputer) 21 ⁇ / b> C, a power switch 22, and a display device 23.
  • the display device 23 is, for example, a single or a plurality of light emitting diodes or a liquid crystal display panel.
  • the power source 20 can be connected to an AC (Alternative Current) adapter 24 for charging.
  • AC Alternative Current
  • the control device 21C automatically stops supplying power when a predetermined time (for example, about 10 to 20 minutes) has elapsed since the power switch 22 was turned on. By doing in this way, especially when throwing the hydrogen-containing water generating apparatus 100 into the bathtub to generate hot water containing hydrogen, it is possible to avoid the continued supply of power until after the bathing is completed. 20 power consumption can be suppressed.
  • a predetermined time for example, about 10 to 20 minutes
  • the AC adapter 24 converts AC to DC and charges the power supply 20.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 generates hydrogen-containing water by using DC power supplied from the power supply 20, but for example, the hydrogen-containing water can be generated by using DC power supplied from the AC adapter 24. it can.
  • the control device 21 ⁇ / b> C switches the power supply to the hydrogen-containing water generating electrode 10 to the power source 20 or the AC adapter 24.
  • the display device 23 displays the timing of charging the power supply 20, the timing of cleaning or maintaining the hydrogen-containing water generating electrode 10, and the like.
  • the control device 20C for example, blinks the charging notification lamp included in the display device 23 when the charging timing comes, or the cleaning notification lamp included in the display device 23 when the cleaning timing comes, for example. Or blink. By doing in this way, the user of hydrogen content water generating device 100 can grasp the timing of charge or washing.
  • the control device 21C stops the output of power from the power source 20 when the connector 27 connected to the wiring 25 is pulled out from the power source 20 or when the hydrogen-containing water generating device 100 is pulled up from the raw water W. That is, the power switch 22 is turned off.
  • the control device 21 ⁇ / b> C stops the output of power from the power supply 20 when the current flowing through the hydrogen-containing water generation electrode 10 becomes a predetermined value or less or 0.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 is pulled up from the water, the raw water W does not exist between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and as a result, the current flowing through the hydrogen-containing water generating electrode 10 becomes a predetermined value or less or zero. Because. Further, when the connector 27 is pulled out from the power source 20, no current flows through the wiring 25 to the hydrogen-containing water generating electrode 10.
  • the control device 21 ⁇ / b> C can improve safety by controlling the power output of the power supply 20 as described above.
  • the AC adapter 24 is connected to the power source 20 for charging, but the charging of the power source 20 is not limited to such a mode.
  • the power source 20 may be charged by a non-contact charging method using electromagnetic induction. By doing in this way, it becomes easy to ensure the waterproof of the power supply 20 and a charging device.
  • a modified example of the hydrogen-containing water generating apparatus 100 will be described.
  • FIG. 35 to FIG. 37 are diagrams showing modifications of the hydrogen-containing water generating device according to the present embodiment.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100b takes out the foldable retractable leg 104 from the second support 102b and installs it on the installation target FL.
  • the leg 104 is a rod-like member that rotates around a rotation axis Zr provided on the installation target FL side of the second support 102b.
  • One leg 104 is disposed on each side of the second support 102b in the width direction.
  • the leg 104 is stored in the storage unit 106 provided on the installation target FL side of the second support 102b.
  • the leg portion 104 When using the hydrogen-containing water generating apparatus 100b, the leg portion 104 is pulled out from the storage portion 106 and rotates about the rotation axis Zr. Then, the end 104S opposite to the rotation axis Zr is in contact with the installation target FL.
  • generation apparatus 100b is installed in installation object FL by the 1st installation part 101C of the 1st support body 101, and the edge part 104S of the leg part 104. As shown in FIG. Is done.
  • the second support body 102 b is further away from the installation target FL than the first support body 101 by the leg portion 104.
  • the hydrogen-containing water generating electrode 10 of the hydrogen-containing water generating apparatus 100b is separated from the installation target FL toward the second support 102b from the first support 101 with respect to the ground surface of the installation target FL. Inclined to.
  • the angle formed by the central axis Zt of the hydrogen-containing water generating electrode 10 and the installation target FL (the virtual ground plane FLv in this example) is the inclination angle ⁇ described above.
  • the hydrogen-containing water generating apparatus 100 b includes a retractable leg 104 on the second support 102. For this reason, since the 2nd support body 102b and the 1st support body 101 can be made into the same shape, it is possible to aim at commonization of components. Further, since the second support 102 only needs to pull out the leg 104 during use, the second support 102 can have the same dimensions as the first support 101. For this reason, since the 2nd support body 102b can be made compact, the hydrogen-containing water production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

 水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、正極と負極との距離を小さくした場合において両者の絶縁を確保する。水素含有水生成用電極(10)は、筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する正極(11)と、正極(11)の外周部に設けられ、かつ複数の開口(13H)を有する絶縁体(13)と、絶縁体(13)の外周部に設けられて、絶縁体(13)と接する筒状の導電体であり、側部に複数の開口(12H)を有する負極(12)と、を含み、正極(11)の開口(11H)及び負極(12)の開口(12H)は、絶縁体(13)の開口(13H)よりも大きい。

Description

水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置
 本発明は、水道水等の原水から水素を含有した水を得る技術に関する。
 水道水から水素を含有した水(水素含有水)を生成する技術としては、例えば、正極、負極一対の電極に挟まれてイオン交換膜が電解槽に備えられ、電気分解により水素含有電解水を得る技術が記載されている(例えば、特許文献1から3)。
特開2010-88972号公報 特開2010-88973号公報 特開2010-284504号公報
 特許文献1から3に記載された技術は、電解槽内に正極と負極とを備え、原水を電解槽内に供給して水素含有水を生成する。特許文献1から3に記載された技術は、浴槽又は飲料水を溜めるタンク等に電解槽を据え付けて使用するものである。近年においては、利便性を考慮して、特許文献1から3に記載されているような据付型ではなく、使用する場所、すなわち水素含有水を生成する場所に持ち運んで水素含有水を生成する、移動可能な可搬型の装置が望まれている。
 可搬型の装置は、浴槽等に直接投入されるため、正極と負極とに印加する電圧を低く抑えることが求められることがある。この場合、正極と負極との距離を小さく手法が考えられるが、両者の距離を小さくすると、両者が接触して短絡が発生する可能性も高くなる。
 本発明は、水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、正極と負極との距離を小さくした場合において両者の絶縁を確保することを目的とする。
 本発明は、筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する正極と、前記正極の外周部に設けられ、かつ複数の開口を有する絶縁体と、前記絶縁体の外周部に設けられて、前記絶縁体と接する筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する負極と、を含み、前記正極の開口及び前記負極の開口は、前記絶縁体の開口よりも大きい、水素含有水生成用電極である。
 前記正極の開口及び前記負極の開口は、菱形形状かつ一方の対角線が他方の対角線よりも長く、長い方の前記対角線が、前記正極及び前記負極が延びる方向に向かっていることが好ましい。
 前記正極、前記負極及び前記絶縁体は、網状の部材であることが好ましい。
 前記正極及び前記負極は、少なくとも一方の端部に、開口部としての端部側開口部を有することが好ましい。
 前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、少なくとも一部が曲面であることが好ましい。
 前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、円筒形状であることが好ましい。
 前記絶縁体は、前記正極及び前記負極と接することが好ましい。
 本発明は、前述した水素含有水生成用電極を備えた、水素含有水生成装置である。
 本発明は、水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、正極と負極との距離を小さくした場合において両者の絶縁を確保することができる。
図1は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。 図2は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。 図3は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。 図4は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。 図5は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。 図6は、図4のA-A断面図である。 図7は、図6の一部を拡大して示す図である。 図8は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。 図9は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。 図10は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。 図11は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。 図12は、正極及び負極の一部を拡大して示す図である。 図13は、正極及び負極が有する開口の拡大図である。 図14は、図12のB-B断面図である。 図15は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。 図16は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法のフロー図である。 図17は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図18は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図19は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図20は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図21は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図22は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図23は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図24は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図25は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図26は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図27は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す図である。 図28は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第1支持体を示す図である。 図29は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第2支持体を示す図である。 図30は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える保護部材の開口と、負極の開口とを示す図である。 図31は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の他の使用態様を示す図である。 図32は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。 図33は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。 図34は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの他の取付構造を示す図である。 図35は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。 図36は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。 図37は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。
 本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、水素含有水を生成するために用いる電極について説明する。
<水素含有水生成用電極>
 図1、図2は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。水素含有水生成用電極10は、水の電気分解作用を利用して、水道水等の原水から、水素を含有する水である水素含有水を生成する。水素含有水は、アルカリ性を示す水である。図1、図2に示すように、水素含有水生成用電極10は、正極11と、負極12と、絶縁体13とを有する。正極11及び負極12は、いずれも筒状の導電体である。本実施形態において、正極11及び負極12の形状は、いずれも円筒形状であるが、これに限定されるものではない。絶縁体13は、正極11の外周部に設けられて、正極11と接している。負極12は、絶縁体13の外周部に設けられて絶縁体13と接している。すなわち、絶縁体13は、正極11と、正極11の外側に設けられた負極12との間に配置されて、正極11及び負極12と接している。正極11、負極12及び絶縁体13は、いずれも網状の部材である。本実施形態において、絶縁体13は、正極11及び負極12と接触しているが、必ずしも接触していなくてもよい。
 正極11は、棒状の導体である正極用給電部材14が電気的に接続されている。負極12は、棒状の導体である負極用給電部材15が電気的に接続されている。正極用給電部材14は、電源(直流電源)20の正極と電気的に接続されている。負極用給電部材15は、電源20の負極と電気的に接続されている。このような構造により、正極11は、電源20の正極と正極用給電部材14を介して電気的に接続され、負極12は、電源20の負極と負極用給電部材15を介して電気的に接続される。
 本実施形態において、正極11は、棒状の部材である正極用支持部材18が取り付けられている。正極用支持部材18は、正極11の正極用給電部材14が取り付けられている側とは反対側に取り付けられる。負極12は、棒状の部材である負極用支持部材19が取り付けられている。負極用支持部材19は、負極12の負極用給電部材15が取り付けられている側とは反対側に取り付けられる。本実施形態において、正極用支持部材18、負極用支持部材19、正極用給電部材14及び負極用給電部材15は、いずれも同一の材料であるが、このようなものに限定されない。例えば、正極用給電部材14及び負極用給電部材15を同一の材料とし、正極用支持部材18及び負極用支持部材19はこれらと異なる材料としてもよい。本実施形態において、正極11及び負極12は、正極用支持部材18及び負極用支持部材19を必ずしも備えていなくてもよい。
 図1、図2に示すように、水素含有水生成用電極10、より具体的には正極11及び負極12は、両方の端部にそれぞれ開口部としての端部側開口部10HA、10HBを有している。水素含有水生成用電極10は、端部側開口部10HA、10HBを有していなくてもよいし、少なくとも一方の端部に端部側開口部10HA又は端部側開口部10HBを有していてもよい。
 正極11は、長手方向、すなわち筒状の部材である正極11が延びる方向に向かうスリット11SLを有している。負極12は、長手方向、すなわち筒状の部材である負極12が延びる方向に向かうスリット12SLを有している。図1、図2に示すように、水素含有水生成用電極10は、負極用給電部材15と負極用支持部材19との間、かつ負極12の外側部に拘束部材40が設けられている。拘束部材40は、正極11のスリット11SL及び負極12のスリット12SLを閉じて、負極12と絶縁体13と正極11とを負極12及び正極11の周方向から拘束する。次に、水素含有水生成用電極10の使用態様を説明する。
 図3は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。水素含有水生成用電極10は、原水W中に投入されて、原水W中で水素含有水を生成する。水素含有水生成用電極10は、据付型ではなく、使用する場所、すなわち水素含有水を生成する場所に持ち運んで原水Wに投入されて水素含有水を生成する、移動可能な可搬型の装置に適用可能なものである。原水Wは、例えば、浴槽に溜められた温水、飲料水タンクに溜められた飲料水又は洗浄水タンクに溜められた洗浄水等である。原水W中に投入された水素含有水生成用電極10の正極11と負極12との間に電源20から所定の電圧(直流電圧)が印加されると、水素含有水生成用電極10の周囲に存在する原水Wは、水素イオンHと水酸イオンOHとに電離する。
 絶縁体13がイオン交換機能を有していない場合、電離した水素イオンHは絶縁体13を通過して負極12側に集まり、負極12に水素ガス(H)の気泡が生成される。この気泡は、直径がナノメートルオーダーの微小な気泡である。原水W(2HO)は、電子(2e)によりH+2OHに整水される。この整水作用によって原水Wに水素ガスが溶存するので、原水Wに水素が溶存した水素含有水が生成される。電離した水酸イオンOHは、絶縁体13を通過して正極11側に集まり、原水W(2HO)は、O+4H+4eに整水され、酸性のイオン水が生成される。Oは、筒状の正極11の内側に気泡となって集まり、正極11の内側に沿って移動して、端部側開口部10HA、10HBから正極11の外部に放出される。次に、水素含有水生成用電極10について、より詳細に説明する。
 図4は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。図4は、水素含有水生成用電極10の負極12及び絶縁体13の一部を除いた状態を示している。図5は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。図6は、図4のA-A断面図である。図7は、図6の一部を拡大して示す図である。筒状、本実施形態では円筒形状の正極11及び負極12が延びる方向(適宜長手方向という)Eと平行な方向が、これらの中心軸Ztである。中心軸Ztは、中心軸Ztと直交する正極11及び負極12の断面内の中心(重心)を通る軸である。
 図4に示すように、正極11は、側部に複数の開口11Hを有しており、負極12は、側部に複数の開口12Hを有している。正極11が有する複数の開口11Hは、正極11の側部を正極11の厚み方向に貫通している。負極12が有する複数の開口12Hは、負極12の側部を負極12の厚み方向に貫通している。本実施形態において、正極11及び負極12は導電体で製造されており、本実施形態においては、チタン(Ti)に白金(Pt)をめっきしたものである。めっきは、例えば、白金(Pt)-イリジウム(Ir)めっきであってもよい。本実施形態において、チタンは純チタンである。正極11及び負極12は、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Wに溶け出さない材料(例えば、バナジウム(V))であることが好ましい。本実施形態においては、正極11及び負極12の両方がめっきされているが、原水中の水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウム等が析出する正極11のみをめっきし、負極12はめっきしなくてもよい。このようにすることで、水素含有水生成用電極10の製造コストを低減することができる。
 図5に示すように、正極11と、正極11の外側の側部(外側部)11Soと、負極12の内側の側部(内側部)12Siとの間に介在する絶縁体13は、正極11の外側部11Soと負極12の内側部12Siとに接している。絶縁体13は、複数の開口13Hを有している。開口13Hは、絶縁体13をその厚み方向に貫通している。絶縁体13は、例えば、絶縁性を有する材料(例えば樹脂)の繊維で編まれた網を用いることができる。また、絶縁体13としては、イオン交換機能を有していてもよい。例えば、絶縁体13は、イオン交換膜(陽イオン交換膜)であってもよい。この場合、絶縁体13は、開口13Hを有していなくてもよい。
 陽イオン交換膜は、膜に固定されている陰イオン基のため負に帯電している。このため、陰イオンは反発されて通ることができず、陽イオンだけが通過する。したがって、水素含有水生成用電極10において、陽イオン交換膜を用いた絶縁体13は、陽イオン、すなわち水素イオンHだけを透過し、陰イオン、すなわち電離した水酸イオンOHを反発する。このため、絶縁体13を通過して正極11側に移動する水酸イオンOHの量を低減できる。その結果、正極11側においては酸素及び酸性のイオン水の発生が抑制される。
 前述したように、絶縁体13は、イオン交換膜を用いてもよいが、電気的に中性である材料が用いられる。このようにすることで、絶縁体の製造コストを低減でき、また、加工も容易になる。また、イオン交換膜は、イオンは通過させるが水分子が通過させない程度の孔を有している。イオン交換膜を絶縁体13に用いると、この絶縁体13を備えた水素含有水生成用電極10は、水素含有水を生成する際に必要な電圧が高くなり、消費電力が大きくなる可能性を有している。本実施形態において、絶縁体13は、電気的に中性である網状の部材である。このため、イオン交換膜と比較して低い電圧で水素含有水を生成することができ、消費電力を抑制できる。
 絶縁性を有する繊維で編まれた網を絶縁体13に用いる場合、絶縁体13の厚みは、0.1mmから1mm程度とする。図6に示すように、本実施形態において、正極11の外側部(外周部に相当)11Soと正極12の内側部(内周部に相当)12Siとの間に設けられた絶縁体13は、負極12のスリット12SLから負極12の外側部(外周部に相当)12So側に端部が取り出されている。絶縁体13の端部は、正極11のスリット11SLから正極11の内側部(内周部に相当)11Si側に取り出されてもよい。次に、図7に示す、正極11と負極12との間に形成される隙間(適宜電極間隙間という)の大きさtの影響を説明する。電極間隙間の大きさtは、正極11の外側部(外周部)11Soと負極12の内側部(内周部)12Siとの間の距離である。
 図7に示す電極間隙間の大きさtを異ならせたときにおける、水素含有水の溶存水素量を比較する。この評価では、t=0.4mm、3mmとした。t=0.4mmのとき、水素含有水生成用電極10に印加される電圧は18V、電流は5Aとする。t=3mmのとき、水素含有水生成用電極10に印加される電圧は60V、電流は5Aとする。結果を表1に示す。表1中の溶存水素は、120リットル、41℃の湯に水素含有水生成用電極10を投入してから正極11と負極12とに電圧を印加してから15分経過したときの計測値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示す評価結果から、電極間隙間の大きさtが小さくなると、原水に溶存する水素の量(溶存水素量)が多くなることが分かる。具体的には、電極間隙間の大きさtを0.4mmとすると、t=3.0mmと比較して溶存水素量は8%増加する。電極間隙間の大きさtを0.4mmとすると、t=3.0mmと比較して消費電力は1/3強になる。電極間隙間の大きさtを0.4mmとすると、t=3.0mmと比較して少ない消費電力で多くの水素を原水に溶存させることができる。すなわち、水素含有水生成用電極10は、電極間隙間の大きさtを小さくすることにより、水素を原水に溶存させる効率が向上する。
 本実施形態において、電極間隙間の大きさtは、0.1mm以上1mm以下とすることが好ましい。電極間隙間の大きさtを前述した範囲とすることで、水素含有水生成用電極10が水素含有水を生成する際に、正極11と負極12とに印加する電圧の電位差が比較的小さくても、水素含有水生成用電極10は、十分な量の水素を発生させることができる。電極間隙間の大きさtが前述した範囲であれば、水素含有水生成用電極10に印加される電圧が比較的低電圧でも、水素含有水生成用電極10は、十分な量の水素を原水に溶存させて多くの水素を溶存した水素含有水を生成することができる。このため、例えば、浴槽に溜められた温水に水素含有水生成用電極10を投入して水素含有水を生成するような用途にも、水素含有水生成用電極10を用いることができる。また、水素含有水に溶存する水素の量が同一であれば、水素含有水生成用電極10は、消費電力を抑制することができる。
 電極間隙間の大きさtが大きい場合、十分な量の水素を原水に溶存させるためには、水素含有水生成用電極10に印加される電圧を大きくする。電極間隙間の大きさtを1mm以下、好ましくは0.6mm以下とすることで、水素含有水生成用電極10に印加される電圧が、例えば、48V程度であっても、十分な量の水素を原水に溶存させることができる。電極間隙間の大きさtを0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上とすることで、正極11と負極12との間に介在する絶縁体13による正極11と負極12との間の絶縁を十分に確保できる。その結果として、水素含有水生成用電極10は、安定して性能を発揮することができる。また、前述したように、絶縁体13として樹脂を用いる場合、電極間隙間の大きさtを0.1mm以上、好ましくは0.2mm以上とすることで、絶縁体13の耐久性低下を抑制することもできる。本実施形態において、正極11と負極12との間に介在する絶縁体13は、両者に接触する。このため、電極間隙間の大きさtは、絶縁体13の厚みによって決定される。
 本実施形態において、水素含有水生成用電極10は、浴槽又は飲料水タンク等に直接投入して水素含有水を生成する。そして、水素含有水を生成する必要がない場合、水素含有水生成用電極10は、浴槽又は飲料水タンク等から取り出される。このように、水素含有水生成用電極10は、取付対象に据え付けて使用されるのではなく、移動及び持ち運びが可能である。このため、水素含有水生成用電極10は、据え付けて使用されるものと比較して、振動及び衝撃の影響を受けやすい。水素含有水生成用電極10は、絶縁体13を正極11と負極12との間に介在させ、両者に接触させると、正極11及び負極12の動きが規制される。その結果、水素含有水生成用電極10は、振動及び衝撃に対する耐性が向上する。
 また、絶縁体13を正極11と負極12との間に介在させ、両者に接触させると、絶縁体13によって、水素含有水生成用電極10の全体にわたって正極11と負極12との間隔を一定にしやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極10は、正極11と負極12との間の電気抵抗のばらつきが抑制され、電流密度のばらつきが抑制されるので、全体から一様に水素の気泡を発生することができる。電極間隙間の大きさtを、絶縁体13の厚みと同等とすることで、絶縁体13を正極11と負極12との両方に接触させやすくなるので好ましい。次に、正極用給電部材14及び負極用給電部材15について説明する。
 図4に示すように、正極用給電部材14は、正極11の第1の端部(一方の端部)11T1から第2の端部(他方の端部)11T2に向かって延びる棒状の導体である。図5、図6に示すように、正極用給電部材14は、正極11が延びる方向(長手方向)Eにおける正極11の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、正極11の内側部11Siに取り付けられる。負極用給電部材15は、負極12の第1の端部12T1から第2の端部12T2に向かって延びる棒状の導体である。図5、図6に示すように、負極用給電部材15は、負極12が延びる方向(長手方向)Eにおける負極12の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、負極12の外側部12Soに取り付けられる。正極用給電部材14の正極11に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材15の負極12に取り付けられる部分の長さは、いずれもLSである。本実施形態において、LS<L/2である。
 図4に示すように、正極用支持部材18は、正極11の第2の端部11T2から第1の端部11T1に向かって延びる棒状の導体である。図5に示すように、正極用支持部材18は、正極11の長手方向Eにおける正極11の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、正極11の内側部11Siに取り付けられる。負極用指示部材19は、負極12の第2の端部12T2から第1の端部12T1に向かって延びる棒状の導体である。図5に示すように、負極用支持部材19は、負極12の長手方向Eにおける負極12の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、負極12の外側部12Soに取り付けられる。
 本実施形態において、正極用給電部材14及び負極用給電部材15並びに正極用支持部材18及び負極用支持部材19は、正極11及び負極12と同様に、チタンに白金をめっきした部材である。正極用給電部材14及び負極用給電部材15並びに正極用支持部材18及び負極用支持部材19は、正極11及び負極12と同様に、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Wに溶け出さない材料であることが好ましい。正極用給電部材14と負極用給電部材15とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、正極11と負極12とに接合されて、電気的に接続される。正極用給電部材14と負極用給電部材15とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、正極11と負極12とに接合されて、取り付けられる。
 正極用給電部材14及び負極用給電部材15並びに正極用支持部材18及び負極用支持部材19に施されるめっきは、例えば、白金(Pt)-イリジウム(Ir)めっきであってもよい。本実施形態において、負極12はめっきを施さなくてもよいが、この場合、負極用給電部材15もめっきを施さなくてもよい。
 本実施形態においては、図5に示すように、正極用給電部材14と負極用給電部材15とは、それぞれ、スポット溶接によって複数箇所の接合部CPで正極11と負極12とに電気的に接合されている。正極用支持部材18及び負極用支持部材19も正極用給電部材14及び負極用給電部材15と同様である。正極用給電部材14及び負極用給電部材15の接合は、スポット溶接に限定されるものではない。
 複数の接合部CPは、正極用給電部材14及び負極用給電部材15の長手方向において、一部分に偏らないように設けられている。このようにすることで、正極用給電部材14と負極用給電部材15とは、自身の長手方向Eの全体から電力を供給することができる。負極用給電部材15及び負極用支持部材19は、それぞれ別部材として、負極12が延びる方向(長手方向)Eにおける負極12の寸法Lの半分L/2よりも短い部分が、負極12の外側部12Soに取り付けられる。このため、負極12の外側部12Soにおいて、負極用給電部材15と負極用支持部材19との間には、これらが存在しない部分(隙間)が生じる。水素含有水生成用電極10は、負極12の外側部12Soの負極用給電部材15及び負極用支持部材19が存在しない部分に拘束部材40を取り付けることができる。拘束部材40は、負極用給電部材15及び負極用支持部材19とは干渉しないので、負極12、絶縁体13及び正極11を、負極12の外周部全体にわたって均等な力で拘束することができる。
 図4、図5に示すように、正極用給電部材14は、正極11の第1の端部11T1から突出しており、負極用給電部材15は、負極12の第1の端部12T1から突出している。このようにすることで、正極用給電部材14及び負極用給電部材15は、図4に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分を取付対象ST1に取り付けることができる。その結果、正極11及び負極12は、正極用給電部材14及び負極用給電部材15を介して取付対象ST1に取り付けられる。
 本実施形態において、正極用給電部材14及び負極用給電部材15は、図4に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分に雄ねじ14S、15Sが設けられている。正極用給電部材14と負極用給電部材15とは、この雄ねじ14S、15Sにそれぞれねじ込まれたボルト32、32によって、取付対象ST1に取り付けられ、固定される。
 正極11は、第1の端部11T1が取付対象ST1と接し、かつ正極用給電部材14を介してボルト32によって取付対象ST1に固定されている。同様に、負極12は、第1の端部12T1が取付対象ST1と接し、かつ負極用給電部材15を介してボルト32によって取付対象ST1に固定されている。このため、正極11及び負極12は、それぞれの広い範囲が取付対象ST1と接触するので、取付対象ST1に対して安定して取り付けられる。
 また、それぞれのボルト32、32と、雄ねじ14S、15Sにそれぞれねじ込まれたボルト33、33とで、正極用給電部材14と配線とを電気的に接続する端子34及び負極用給電部材15と配線とを電気的に接続する端子34を固定する。このような構造により、端子34、34及び正極用給電部材14、負極用給電部材15を介して、正極11、負極12に電力が印加される。
 図4、図5に示すように、正極用支持部材18は、正極11の第2の端部11T2から突出しており、負極用支持部材19は、負極12の第2の端部12T2から突出している。このようにすることで、正極用給電部材14及び負極用給電部材15は、図4に示すように、第2の端部11T2、12T2から突出した部分を取付対象ST2に取り付けることができる。その結果、正極11及び負極12は、正極用支持部材18及び負極用支持部材19を介して取付対象ST2に取り付けられる。
 本実施形態において、正極用支持部材18及び負極用支持部材19は、図4に示すように、第2の端部11T2、12T2から突出した部分に雄ねじ18S、19Sが設けられている。正極用支持部材18と負極用支持部材19とは、この雄ねじ18S、19Sにそれぞれねじ込まれたボルト31、31によって、取付対象ST2に取り付けられ、固定される。
 正極11は、第2の端部11T2が取付対象ST2と接し、かつ正極用支持部材18を介してボルト31によって取付対象ST2に固定されている。同様に、負極12は、第2の端部12T2が取付対象ST2と接し、かつ負極用支持部材19を介してボルト31によって取付対象ST2に固定されている。このため、正極11及び負極12は、それぞれの広い範囲が取付対象ST2と接触するので、取付対象ST2に対して安定して取り付けられる。
 水素含有水生成用電極10は、正極用給電部材14及び負極用給電部材15並びに正極用支持部材18及び負極用支持部材19によって、正極11及び負極12の両側から取付対象ST1、ST2に取り付けられることが可能である。また、水素含有水生成用電極10は、正極用給電部材14及び負極用給電部材15又は正極用支持部材18及び負極用支持部材19の一方を用いて1つの取付対象に取り付けられてもよい。このように、水素含有水生成用電極10は、取付の自由度が高いという利点がある。
 図8、図9は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。本変形例において、図8、図9は、図4等に示した拘束部材40は省略している。図8に示す水素含有水生成用電極10a及び図9に示す水素含有水生成用電極10bは、負極12の外側に取り付けられている負極用給電部材14a、14bの外側から拘束部材40が取り付けられる。
 図8に示す水素含有水生成用電極10aにおいて、正極用給電部材14aは、正極11の長手方向Eにおける正極11の寸法Lの半分L/2よりも長い部分が、図5に示す正極11の内側部11Siに取り付けられる。負極用給電部材15aは、負極12の長手方向Eにおける負極12の寸法Lの半分L/2よりも長い部分が、図5に示す負極12の外側部12Soに取り付けられる。正極用給電部材14aの正極11に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材15aの負極12に取り付けられる部分の長さは、いずれもLSである。本実施形態において、LS>L/2である。LSは、正極11及び負極12の長手方向Eにおける寸法Lの70%以上が好ましく、さらにはLSは、Lの80%以上がより好ましい。本実施形態においては、LSはLの95%以上となっている。
 図8に示すように、正極用給電部材14aと負極用給電部材15aとは、それぞれ、スポット溶接によって複数箇所の接合部CPで正極11と負極12とに電気的に接合されている。複数の接合部CPは、正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aの長手方向において、一部分に偏らないように設けられている。このようにすることで、正極用給電部材14aと負極用給電部材15aとは、正極11と負極12とに、これらの長手方向Eの全体から電力を供給することができる。このため、水素含有水生成用電極10aは、正極11及び負極12の長手方向Eにおける電流の分布を均一に近づけることができるので、負極12の長手方向Eの全域から水素を発生させることができる。また、正極11及び負極12は、それぞれの長手方向Eの広い範囲で、それぞれ正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aと電気的に接続しているので、水素含有水生成用電極10aは、電流の効率の低下を抑制して、電流を効率的に利用することができる。すなわち、水素含有水生成用電極10aは、印加される電流の利用効率の低下を抑制できる。結果として、水素含有水生成用電極10aは、単位電力あたりの水素含有量を大きくすることができる。さらに、正極用給電部材14aの正極11に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材15aの負極12に取り付けられる部分の長さLSを前述した範囲とすることにより、正極11及び負極12を補強することもできる。
 図8に示すように、正極用給電部材14aは、正極11の第1の端部11T1及び第2の端部12T2の両方から突出している。負極用給電部材15aは、負極12の第1の端部12T1及び第2の端部12T2の両方から突出している。このようにすることで、正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aは、図8に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分を取付対象ST1に、第2の端部11T2、12T2から突出した部分を取付対象ST2に取り付けることができる。その結果、正極11及び負極12は、正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aを介して取付対象ST1、ST2に取り付けられる。
 本実施形態において、正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aは、図8に示すように、第1の端部11T1、12T1から突出した部分に雄ねじ14S1、15S1が設けられている。また、正極用給電部材14a及び負極用給電部材15aは、第2の端部11T2、12T2から突出した部分に雄ねじ14S2、15S2が設けられている。正極用給電部材14aと負極用給電部材15aとは、第1の端部11T1側の雄ねじ14S1、15S1にそれぞれねじ込まれたボルト32、32によって取付対象ST1に取り付けられ、固定される。また、正極用給電部材14aと負極用給電部材15aとは、第2の端部12T2側の雄ねじ14S2、15S2にそれぞれねじ込まれたボルト31、31によって取付対象ST2に取り付けられ、固定される。
 ボルト32と、雄ねじ14S1、15S1にそれぞれねじ込まれたボルト33とで、正極用給電部材14、負極用給電部材15と配線とを接続する端子34、34が固定される。このような構造により、端子34、34及び正極用給電部材14a、負極用給電部材15aを介して、正極11、負極12に電力が印加される。水素含有水生成用電極10aは、正極用給電部材14及び負極用給電部材15を正極11及び負極12の両側から突出させている。このため、前述した水素含有水生成用電極10(図4等参照)と同様の作用、効果が得られる。
 図9に示す水素含有水生成用電極10bは、正極用給電部材14b及び負極用給電部材15bが、正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1からのみ突出し、第2の端部11T2、12T2からは突出しない点が、図8に示す水素含有水生成用電極10aとは異なる。水素含有水生成用電極10bの他の構造は、図8に示す水素含有水生成用電極10aと同様である。このため、水素含有水生成用電極10bは、正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1側のみが取付対象STに取り付けられること以外は、図8に示す水素含有水生成用電極10aと同様の作用、効果が得られる。
 図10、図11は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。図10、図11は、水素含有水生成用電極10c、10dの中心軸Ztと直交する断面を示している。図10に示す水素含有水生成用電極10cは、正極11cと、負極12cと、絶縁体13cとを含み、かつ平面部10Pと、これにつながる曲面部10Rとを有している。正極11cは、長手方向、すなわち筒状の部材である正極11cが延びる方向に向かうスリット11SLaを有している。負極12cは、長手方向、すなわち筒状の部材である負極12cが延びる方向に向かうスリット12SLaを有している。図11に示す水素含有水生成用電極10dは、正極11dと、負極12dと、絶縁体13dとを含み、かつ第1平面部10PAと、これの両端につながる一対の第2平面部10PB、10PBと、一対の第2平面部10PB、10PBとをつなぐ曲面部10Rとを有している。正極11dは、長手方向、すなわち筒状の部材である正極11dが延びる方向に向かうスリット11SLbを有している。負極12dは、長手方向、すなわち筒状の部材である負極12dが延びる方向に向かうスリット12SLbを有している。
 水素含有水生成用電極10c、10dが備える正極11c、11d及び負極12c、12dは、平面と曲面とを組み合わせた形状である。また、図1、図2、図8、図9等に示す水素含有水生成用電極10、10a、10bは、円筒形状であるため、正極11及び負極12の全周にわたって曲面である。このように、本実施形態において、水素含有水生成用電極10、10a、10b、10c、10dが備える正極11、11c、11d及び負極12、12c、12dは、少なくとも一部が曲面であればよい。水素含有水生成用電極10は、正極11及び負極12を円筒形状とすることにより、全周にわたって効率よく水素の気泡を負極11から離脱させ、原水Wに溶存させることができる。また、正極11及び負極12を円筒形状とすることにより、製造も容易である。
 水素含有水生成用電極10、10a、10b、10c、10dは、正極11、11c、11dと負極12、12c、12dとを曲面を有する形状とすることにより、水素を効率的に発生させることができる。水素含有水生成用電極10、10a、10b、10c、10dを原水W中に投入して使用する場合、曲面の部分が上方(重力の作用する方向とは反対方向側)を向くようにして設置されることが好ましい。次に、正極11、負極12及び絶縁体13が有する開口11H、12H、13Hについて説明する。
 図12は、正極及び負極の一部を拡大して示す図である。図13は、正極及び負極が有する開口の拡大図である。図14は、図12のB-B断面図である。図15は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。正極11及び負極12は、複数の線状の部分(線状部分)16が交差した、網状の部材である。複数の線状部分16で囲まれる部分が、正極11及び負極12の開口11H、12Hとなる。本実施形態において、正極11及び負極12が有する開口11H、12Hは、菱形形状である。開口11H、12Hは、一方の対角線(第1対角線)TLlが他方の対角線(第2対角線)TLsよりも長くなっている。開口11H、12Hは、第1対角線TLl上の頂部Pa、Pbでの角度が、第2対角線TLs上の頂部Pc、Pdでの角度よりも小さくなっている。
 正極11及び負極12は、複数の開口11H、12Hを有するので、開口11H、12Hを通して電気力線を内側と外側とに回すことができる。このため、正極11及び負極12は、両面を電気分解に利用することができるので、水素を効率的に発生させることができる。また、負極12は、線状部分16で囲まれた開口12Hにより、自身が生成する水素の気泡のぬれ角を小さくすることができるので、水素の気泡を小さい状態で離脱させることができる。すなわち、生成される水素と負極12の表面との間に生じる吸着力が、点接触に近い状態になって表面張力が抑制されるので、結果として、負極12は、水素の気泡を小さい状態で離脱させて、多くの水素の気泡を溶存した水素含有水を生成することができる。
 本実施形態において、正極11及び負極12の線状部分16は、図14に示すように、断面が長方形(図14の例では正方形)となっている。負極12は、線状部分16が有する角部16Tによって、水素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができるので、水素の気泡をより小さい状態で離脱させることができる。このため、負極12は、より小さい水素の気泡を溶存させた水素水を生成することができる。また、負極12は、断面が長方形の線状部分16を有するので、水素の発生に利用することができる表面積を大きくすることができる。これらの作用により、負極12は、水素を原水に溶存させる効率が向上する。
 本実施形態において、開口11H、12Hは、図13に示すように、第1対角線TLlが、正極11及び負極12が延びる方向、すなわち長手方向Eに向かっている。第2対角線TLsは、円筒形状の正極11及び負極12の周方向Cに向かっている。正極11及び負極12は、図1、図2に示すように、長手方向Eの両側に端部側開口部10HA、10HBを有している。正極11の内側に発生した酸素の気泡は、図3に示すように、端部側開口部10HA、10HBから水素含有水生成用電極10の外部に放出される。このとき、酸素の気泡が移動する方向に、正極11の開口11Hの長手方向が揃っているので、酸素の気泡は端部側開口部10HA、10HBに移動しやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、正極11の開口11Hは、第1対角線TLl上の頂部Pa、Pbの角度が鋭角になるので、酸素の気泡と線状部分16との接触面積を小さくすることができる。その結果、酸素の気泡は、線状部分16から離脱しやすくなるので、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、正極11は、線状部分16が角部16Tを有するので、この角部16Tによって、酸素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができる。その結果、正極11は、酸素の気泡を線状部分16から速やかに離脱させて端部側開口部10HA、10HBに移動させることができる。このため、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。さらに、酸素の気泡が正極11の内側に沿って移動する過程で、正極11側で新たに生成された酸素の気泡を取り込んで酸素の気泡が成長する。このため、酸素の気泡と原水Wとが接触する面積を小さくして、原水Wへの酸素の溶存を抑制することができる。
 図15に示すように、絶縁体13は、複数の線状部材17を交差させ、線状部材17で囲まれる部分が開口13Hとなる網状の部材である。開口13Hは、長方形形状(本実施形態では正方形形状)となっている。開口13Hは、一辺の長さがLaであり、この辺に隣接する辺の長さがLbである。本実施形態において、開口13Hは正方形形状なので、La=Lbである。長さがLaの辺は、正極11及び負極12の長手方向Eと平行であり、長さがLbの辺は、円筒形状の正極11及び負極12の周方向Cと平行である。
 本実施形態において、正極11の開口11H及び負極12の開口12Hは、絶縁体13の開口13Hよりも大きい。開口11H、12Hの面積は、第1対角線TLlの長さをLl、第2対角線TLsの長さをLsとすると、Ll×Ls/2である。開口13Hの面積(開口面積)は、La×Lbである。このため、Ll×Ls/2>La×Lbとなる。本実施形態において、例えば、第1対角線TLlの長さLlは6mm、第2対角線TLsの長さLsは3mmであるので、開口11H、12Hの面積は、9mmとなる。開口13Hは、例えば、La=Lb=1.06mmである。すなわち、絶縁体13は、1inchあたり24個の開口13Hが配列されている。開口13Hの面積(開口面積)は、1.12mmとなる。このように、本実施形態において、正極11及び負極12の開口11H、12Hの面積は、開口13Hの面積の8倍程度である。
 正極11及び負極12の開口11H、12Hよりも絶縁体13の開口13Hが大きい場合、絶縁体13の開口13Hを通して正極11と負極12とが接触する可能性が高くなる。水素含有水生成用電極10は、正極11及び負極12の開口11H、12Hよりも絶縁体13の開口13Hを小さくすることにより、絶縁体13の開口13Hを通して正極11と負極12とが互いに接触することを回避できる。このように、水素含有水生成用電極10は、正極11と負極12との距離を小さくしても、正極11と負極12との短絡を回避して、両者の絶縁を確保できる。このため、水素含有水生成用電極10は、正極11と負極12とに印加する電圧を低く抑えることが求められる、原水Wに投入する方式に対して好適である。
 本実施形態において、絶縁体13は、複数の線状部材17を交差させた網状の部材である。このような網状の部材を用いると、絶縁体13は、厚み方向にある程度の変形が許容されるので、水素含有水生成用電極10が振動又は衝撃を受けたとき、これを絶縁体13が吸収することができる。絶縁体13に、複数の線状部材17を交差させた網状の部材を用いると、移動及び持ち運びが可能な可搬型の水素含有水生成用電極10に好適である。
 水素含有水生成用電極10は、絶縁体13の開口13Hが正極11の開口11H及び負極12の開口12Hよりも小さいので、正極11側で発生した酸素の気泡を絶縁体13の線状部材17で捕捉し、大きな気泡とすることができる。酸素の気泡が大きくなることで、原水Wへの酸素の溶存が抑制されるので、水素含有水生成用電極10は、水素の気泡の溶存率が高い水素含有水を生成することができる。また、酸素の気泡が大きくなることで浮力が大きくなる結果、酸素の気泡が正極11の内側を移動しやすくなり、また開口13Hを通過しやすくなるので、水素含有水生成用電極10は、酸素の気泡を内部から放出しやすくなる。
 また、線状部材17によって捕捉されなかった酸素の気泡は、絶縁体13の開口13Hを通過して、負極12の線状部分16に付着している水素の気泡を引き連れて線状部分16から離脱させる。このため、水素含有水生成用電極10は、負極12で発生した水素の気泡を負極12から速やかに離脱させて原水W中に溶存させることができる。次に、水素含有水生成用電極10の製造方法を説明する。
<水素含有水生成用電極の製造方法>
 図16は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法のフロー図である。図17から図26は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。水素含有水生成用電極10を製造するにあたり、まず、ステップS101において、図17、図18に示すように、導電体である正極材料11M及び負極材料12Mを曲げて略円筒形状の部材とする。正極材料11M及び負極材料12Mは、複数の開口(図4等に示す正極11の開口11H、負極12の開口12Hに相当、図17、図18では省略)を有する板状の導電体である。正極材料11M及び負極材料12Mが曲げられた、略円筒形状の部材は、周方向Cにおける一部が除かれ、長手方向E、すなわち略円筒形状の部材が延びる方向にスリット11SL、12SLを有している。図17に示すように、スリット11SLは、正極材料11Mの対向する端部11MT、11MTの間に形成されている。図18に示すように、スリット12SLは、負極材料12Mの対向する端部12MT、12MTの間に形成されている。
 正極材料11Mは、長手方向Eが、図19に示す正極材料の開口11Hの第1対角線TLlと平行になっている。開口11Hの第1対角線TLlは、第2対角線TLsよりも長い。このため、図19に示す開口11Hは、第1対角線TLlよりも短い第2対角線TLsが、正極材料11Mが曲げられた略円筒形状の部材の周方向Cに向かっている。その結果、正極材料11Mを筒状に曲げやすくなり、正極11の寸法精度も確保しやすくなる。
 負極材料12Mは、長手方向Eが、図20に示す負極材料の開口12Hの第1対角線TLlと平行になっている。開口12Hの第1対角線TLlは、第2対角線TLsよりも長い。このため、図20に示す開口12Hは、第1対角線TLlよりも短い第2対角線TLsが、負極材料12Mが曲げられた略円筒形状の部材の周方向Cに向かっている。その結果、負極材料12Mを筒状に曲げやすくなり、負極12の寸法精度も確保しやすくなる。
 次に、ステップS102において、給電部材及び支持部材が、円筒形状に曲げられた正極材料11Mと負極材料12Mとにそれぞれ取り付けられる(図21、図22参照)。給電部材とは、図21に示す正極用給電部材14と図22に示す負極用給電部材15とをいう。支持部材とは、図21に示す正極用支持部材18と図22に示す負極用支持部材19とをいう。
 図21に示すように、正極用給電部材14及び正極用支持部材18は、正極材料11Mの曲がりの内側の面11Miに取り付けられる。正極用給電部材14及び正極用支持部材18は、長手方向が、図19に示す開口11Hの第1対角線TLlと平行になるように正極材料11Mに接続されて、取り付けられる。正極用給電部材14及び正極用支持部材18は、例えば、溶接によって正極材料11Mに接合される。このため、正極用給電部材14と正極材料11Mとは電気的に接続される。
 図22に示すように、負極用給電部材15及び負極用支持部材19は、負極材料12Mの曲がりの外側の面12Moに取り付けられる。負極用給電部材15及び負極用支持部材19は、長手方向が、図20に示す開口12Hの第1対角線TLlと平行になるように負極材料12Mに接続されて、取り付けられる。負極用給電部材15及び負極用支持部材19は、例えば、溶接によって負極材料12Mに接合される。このため、負極用給電部材15と負極材料12Mとは電気的に接続される。
 正極用給電部材14及び正極用支持部材18が取り付けられた正極材料11Mと、負極用給電部材15及び負極用支持部材19が取り付けられた負極材料12Mとは、めっき(本実施形態では白金めっき)が施される。負極12にめっきを施さない場合、正極用給電部材14及び正極用支持部材18が取り付けられた正極材料11Mのみにめっきが施される。このようにして、正極11及び負極12が完成する。正極11及び負極12は、いずれも筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有し、かつ周方向における一部が除かれ、長手方向E、すなわち筒状の導電体が延びる方向にスリット11SL、12SLを有している。
 次に、ステップS103に進み、図23に示すように、筒状の導電体であり、側部11Sに複数の開口11Hを有する正極11の側部11Sを、網状の絶縁体13で覆う。絶縁体13で正極11の側部11Sを覆うにあたって、スリット11SLの位置は特に限定されるものではない。
 次に、ステップS104において、図24に示すように、負極12を、スリット12SLから正極11及び絶縁体13を通して絶縁体13の外側に取り付ける。正極11及び絶縁体13を負極12のスリット12SLに通すときには、スリット12SLを広げておく。負極12の内側に正極11及び絶縁体13が配置されたら、ステップS105において、広げられていたスリット12SLを閉じる。
 その後、ステップS106において、図25に示すように、負極12の外側に、拘束部材40を取り付けて負極12と絶縁体13と正極11とを拘束する。負極用給電部材15と負極用支持部材19との間に複数の拘束部材40が取り付けられる。拘束部材40は、例えば、樹脂製の結束バンドを用いたり、耐食性が高く、かつ原水Wに溶け出さない金属の線材等を用いたりすることができる。負極12と絶縁体13と正極11とが拘束部材40によって拘束されて、図26に示すように、水素含有水生成用電極10が完成する。余分な絶縁体13は、閉じられたスリット12SLから負極12の外部に取り出されていてもよい。
 拘束部材40によって、円筒形状の部材である負極12及び正極11には、これらの周方向に向かう力が与えられる。このため、正極11及び負極12のスリット11SL、12SLが閉じられる。正極11は、導電体であるとともに弾性体であり、スリット11SLを閉じる程度の変形は、正極11の材料の弾性変形の範囲内における変形である。このため、正極11のスリット11SLが閉じられると、正極11には、閉じられたスリット11SLを開く力が発生する。
 正極11は、負極12を介して拘束部材40によって拘束されているため、正極11に発生する前述した力は、正極11及び絶縁体13を負極12に押し付けるように作用する。その結果、絶縁体13が正極11と負極12とに確実に接触するので、絶縁体13の厚みによって正極11と負極12との間に形成される隙間が精度よく規定される。また、正極11に発生する前述した力によって、正極11と、絶縁体13と、負極12との間のずれが抑制される。このようにして、移動可能な可搬型の装置に用いられる水素含有水生成用電極10を製造することができる。
 本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法は、正極材料11M及び負極材料12Mに給電部材及び支持部材を取り付ける以外は、溶接等の接合を用いていない。このため、拘束部材40を取り外すことによって、水素含有水生成用電極10は、正極11と、負極12と、絶縁体13とに容易に分解することができるので、保守、点検、補修及び部品交換が容易である。また、水素含有水生成用電極10は、リサイクルも容易である。次に、水素含有水生成用電極10を備えた水素含有水生成用装置について説明する。
<水素含有水生成装置>
 図27は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す図である。図28は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第1支持体を示す図である。図29は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第2支持体を示す図である。図30は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える保護部材の開口と、負極の開口とを示す図である。水素含有水生成装置100は、前述した水素含有水生成用電極10を備えており、原水W中に投入されて、水素含有水を生成する装置である。
 水素含有水生成装置100は、第1支持体101と、第2支持体102と、水素含有水生成用電極10とを含む。本実施形態において、水素含有水生成装置100は、さらに、保護部材103を有する。第1支持体101は、水素含有水生成用電極10の第1の端部10T1側に取り付けられる。第1支持体101は、水素含有水生成装置100の設置対象FLと接する第1の設置部101Cを有する。設置対象FLは、例えば、浴槽の底部又は飲料水タンクの底部等である。本実施形態において、第1の設置部101Cは、第1支持体101の側部のうち、水素含有水生成用電極10の中心軸Ztの周りの側部である。
 第2支持体102は、水素含有水生成用電極10の第2の端部10T2側に取り付けられる。第2支持体102は、設置対象FLと接する第2の設置部102Cを有する。本実施形態において、第2の設置部102Cは、第2支持体102の側部のうち、水素含有水生成用電極10の中心軸Ztの周りの側部である。第2支持体102は、水素含有水生成用電極10が有する正極11の側部11Sと直交する方向における正極11の側部11Sから第2の設置部102Cまでの距離(第2支持体側高さ)h2は、正極11の側部11Sと直交する方向における正極11の側部11Sから第1の設置部101Cまでの距離(第1支持体側高さ)h1よりも大きい。これにともなって、図28に示す第1支持体101の高さH1は、図29に示す第2支持体102の高さH2よりも小さくなっている。この例において、第1支持体側高さh1及び第2支持体側高さh2は、いずれも、設置対象FLと設置する部分を基準としている。
 水素含有水生成用電極10の第1の端部10T1は、図4等に示す正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1に相当し、第2の端部10T2は、正極11及び負極12の第2の端部11T2、12T2に相当する。負極12の側部12Sと直交する方向は、水素含有水生成用電極10の中心軸Ztと直交する方向に相当する。第1支持体101及び第2支持体102は、例えば、樹脂を成型して製造される。第1支持体101及び第2支持体102は、設置対象FLに設置されたときに水素含有水生成用電極10を指示する。
 保護部材103は、筒状(本実施形態では円筒形状)の部材であり、側部に複数の開口103Hを有する。保護部材103が有する複数の開口103Hは、保護部材103の側部を保護部材103の厚み方向に貫通している。保護部材103は、水素含有水生成用電極10の外側、より具体的には負極12の外側に設けられる。保護部材103は、第1の端部103T1は第1支持体101に支持され、第2の端部103T2は第2支持体102に支持される。このような構造により、水素含有水生成用電極10及び保護部材103は、それぞれの両端部側で第1支持体101及び第2支持体102によって支持される。
 保護部材103は、水素含有水生成用電極10の外側に設けられて、これを保護する。また、保護部材103は、水素含有水生成装置100の使用時には原水W中に投入されて、原水Wと接触する。このため、保護部材103は、例えば、強度及び耐食性の高いステンレス鋼等で作られている。第1支持体101及び第2支持体102に取り付けられた保護部材103は、水素含有水生成用電極10を保護するため、ある程度の強度を有している。このため、保護部材103は、第1支持体101及び第2支持体102とともに水素含有水生成装置100の強度を確保するための構造部材としての機能も有する。
 図27、図28に示すように、第1支持体101は、正極11の側部で囲まれる空間とつながる開口部としての第1開口部101Hを有する。図27、図29に示すように、第2支持体102は、正極11の側部で囲まれる空間とつながる開口部としての第2開口部102Hを有する。第1開口部101H及び第2開口部102Hは、水素含有水生成用電極10の正極11の内部と外部とをつないでおり、正極11側で生成された酸素の気泡の通路となる。正極11の側部で囲まれる空間とつながる開口部は、第1支持体101及び第2支持体102の少なくとも一方が有していればよい。
 このように、第2支持体側高さh2を第1支持体側高さh1よりも大きくすることにより、水素含有水生成用電極10は、第1支持体101から第2支持体102に向かうにしたがって設置対象FLからの距離が大きくなるように、設置対象FLの接地面に対して傾斜することになる。水素含有水生成用電極10の正極11は筒状であり、中心軸Ztと平行な方向において、中心軸Ztと直交する断面の形状は一定である。このため、正極11、特に第1の設置部101C及び第2の設置部102Cからより離れた方の正極11の内側(正極上部内側)は、第1支持体101から第2支持体102に向かうにしたがって設置対象FLからの距離が大きくなるように傾斜している。
 水素含有水生成装置100は、正極11及び正極11の正極上部内側を、前述したように傾斜させることによって、正極11側に発生した酸素の気泡は正極11の正極上部側に集まる。そして、酸素の気泡は、浮力の影響によって正極上部内側に沿って第2支持体102の第2開口部102Hに向かって移動して、水素含有水生成装置100の外部、より具体的には水素含有水生成用電極10の外部に放出される。このように、水素含有水生成装置100は、正極11を第2開口部102Hに向かうにしたがって設置対象FLの接地面から離れるように傾斜させるので、酸素の気泡の浮力を利用して、正極11内の酸素の気泡を効率よく、かつ速やかに第2開口部102Hから外部に放出することができる。このため、水素含有水生成装置100は、水素含有水生成用電極10への通水がない場合でも、正極11内の酸素の気泡を外部へ放出することができる。
 水素含有水生成用電極10の設置対象FLの接地面とのなす角度(傾斜角度)をθとする。本実施形態において、傾斜角度θは、便宜上、設置対象FLの接地面と平行な仮想の接地面FLvと水素含有水生成用電極10の中心軸Ztとのなす角度としている。傾斜角度θは、酸素の気泡を効率よく水素含有水生成用電極10の外部に放出させる観点からは0.5度以上が好ましく、より好ましくは1度以上、さらには1.5度以上が好適である。傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生装置100は、水素含有水生成用電極10内の気泡を効率よく、かつ速やかに放出することができる。
 傾斜角度θを大きくすると、正極11で発生した酸素の気泡が合体して十分な大きさとなる前に原水中へ放出される。その結果、傾斜角度θが大きいと、原水中に溶存する酸素の量が増加する傾向にある。原水中に溶存する酸素の量を抑制するという観点からは5度以下が好ましく、より好ましくは4度以下、さらには3度以下が好適である。傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生成装置100は、原水中に溶存する酸素の量を抑制することができる。また、傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生成装置100の高さ、具体的には図27に示す第2支持体102の高さH2が無闇に増加することを抑制して、水素含有水生成装置100をコンパクトにすることができる。傾斜角度θは、0.5度以上5度以下が好ましく、より好ましくは1度以上4度以下、さらには1.5度以上3度以下が好適である。本実施形態において、傾斜角度θは、2度としている。
 水素含有水生成装置100は、第1支持体101に第1開口部101Hを備え、第2支持体102に第2開口部102Hを備えている。このため、第1開口部101H及び第2開口部102Hの少なくとも一方から水素含有水生成用電極10を洗浄することができる。例えば、第1開口部101Hからホース等で洗浄水を水素含有水生成用電極10に噴射してこれを洗浄したり、第1開口部101Hからブラシ等を差し込んで、水素含有水生成用電極10、特に正極11の汚れを除去したりすることができる。このように、水素含有水生成装置100は、第1開口部101H及び第2開口部102Hを備えるので、水素含有水生成用電極10を洗浄する際の作業を容易にすることができる。水素含有水生成用電極10は、水による洗浄の他、例えば、洗浄液(例えばクエン酸の水溶液)に水素含有水生成装置100ごと、所定時間浸漬させることにより正極11及び負極12の表面に析出したミネラル分を除去する。このように、水素含有水生成用電極10は、洗浄に用いる水又は洗浄液を、原水Wと分離して供給する必要はないので、簡易な構造とすることができる。なお、水素含有水生成装置100は、第1開口部101H及び第2開口部102Hの少なくとも一方を有していれば、前述した作用及び効果を得ることができる。次に、保護部材103の開口103Hと負極12の開口12Hとの関係を説明する。
 本実施形態において、図30に示すように、保護部材103の開口103Hの形状は、直径がDの円形である。保護部材103の開口103Hは、負極12の開口12Hよりも大きい。具体的には、開口103Hの面積は、π×D/4であり、開口12Hの面積はLl×Ls/2なので、π×D/4>Ll×Ls/2である。このようにすることで、負極12側で発生した水素の気泡を、保護部材103の開口103Hを効率よく通過させて、原水Wに水素の気泡を効率よく溶存させることができる。保護部材103の開口103Hの形状を円形とすることにより、開口103Hを容易に製造することができる。
 図31は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の他の使用態様を示す図である。水素含有水生成装置100は、第2支持体102の第2開口部102H側を設置対象FLに向けて設置してもよい。あるいは、水素含有水生成装置100は、第1支持体101の第1開口部101H側を設置対象FLに向けて設置してもよい。このようにすると、水素含有水生成用電極10の中心軸Ztは、設置対象FLの接地面と直交するようになる。設置対象FLとは反対側に配置されている第1支持体101の第1開口部101Hから、水素含有水生成用電極10の正極11側で発生した酸素の気泡が原水W中に放出される。第1支持体101の第1開口部101H側を設置対象FLに向けて設置した場合、第2支持体102の第2開口部102Hから、水素含有水生成用電極10の正極11側で発生した酸素の気泡が原水W中に放出される。
 水素含有水生成用電極10の負極12側で発生した水素の気泡は、負極12の全周から原水W中に放出され、保護部材103の開口103Hを通過していく。このように、水素含有水生成装置100は、第1支持体101及び第2支持体102の両方が設置対象FLに設置されてもよいし、第2支持体102のみが設置対象FLに設置されてもよい。このため、水素含有水生成装置100は、使用する環境に応じて異なる態様で使用されることが可能である。
 水素含有水生成装置100は、第1支持体101と第2支持体102とで、面積がより大きい方を設置対象FLに向けて設置することが好ましい。このようにすれば、水素含有水生成装置100を安定して設置することができる。
(水素含有水生成用電極の取付構造)
 図32、図33は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。図34は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの他の取付構造を示す図である。図32、図33は、水素含有水生成装置100を浴槽に投入して使用する場合を示している。図32、図33に示すように、本実施形態において、水素含有水生成用電極10は、正極用給電部材14及び負極用給電部材15によって第1支持体101及び第2支持体102に支持されている。正極用給電部材14及び負極用給電部材15並びに正極用支持部材18及び負極用支持部材19を利用することにより、水素含有水生成用電極10を、比較的簡単な構造で第1支持体101と第2支持体102とに取り付けることができる。
 図32に示すように、正極11の第1の端部11T1側から突出した正極用給電部材14及び負極12の第1の端部12T1側から突出した負極用給電部材15が、第1支持体101に取り付けられている。第1支持体101は、図4に示す取付対象ST1に相当する。図33に示すように、正極11の第2の端部11T2側から突出した正極用支持部材18及び負極12の第2の端部12T2側から突出した負極用支持部材19が、第2支持体102に取り付けられている。第2支持体102は、図4に示す取付対象ST2に相当する。
 第1支持体101は、取付座101Bと、筒状の側部側カバー101CSと、平板状の蓋101CBとを有している。取付座101Bは、水素含有水生成用電極10及び保護部材103を支持する。取付座101Bは、水素含有水生成用電極10とは反対側に、取付座101Bから離れる方向に向かって延在する筒状の部材(以下、筒状部材という)101IWを有している。筒状部材101IWは、内側の部分が正極11の内部と第1支持部材101の外部とをつなぐ通路となっている。蓋101CBは、側部側カバー101CSの端部及び筒状部材101IWの端部に取り付けられる。蓋101CBは、筒状部材101IWの内側とつながる開口101CBHを有している。筒状部材101IW、より具体的には筒状部材101IWの内側と蓋101CBの開口101CBHとが、第1開口部101Hとなる。
 取付座101Bは、正極用給電部材14及び負極用給電部材15が取り付けられ、これらを介して水素含有水生成用電極10を支持する部材である。正極用給電部材14及び負極用給電部材15は、図32に示すように、雄ねじ14S、15Sにそれぞれねじ込まれたボルト32によって、取付座101Bに取り付けられ、支持される。正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1は、取付座101Bの一方の面である取付面101Pと接する。取付座101Bは、正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1とボルト32、32とに挟持される。このような構造により、水素含有水生成用電極10は、正極用給電部材14及び負極用給電部材15を介して取付座101Bに取り付けられ、支持される。
 第1支持体101が有する第1開口部101Hは、正極11及び負極12の第1の端部11T1、12T1側の開口部と対向しているので、正極11内の酸素の気泡は、第1開口部101Hを通過して水素含有水生成装置100の外部に放出される。
 取付座101Bと、蓋101CBと、側部側カバー101CSと、筒状部材101IWとで囲まれる空間(第1支持部材内部空間)101SPに、正極用給電部材14と配線25とを接続する端子34及び負極用給電部材15と配線25とを接続する端子34が配置される。配線25は、側部側カバー101CSに設けられた孔102SPHに設けられたグロメット26を通して、第1支持部材内部空間101SPから外部に引き出される。端子34、34には、配線25が電気的に接続されている。配線25と第1支持体101の側部側カバー101CSとの間に介在するグロメット26は、配線25を保護し、第1支持部材内部空間101SPを防水するための部材であり、例えばゴム製である。第1支持部材内部空間101SP内には、例えば、防水剤が充填されている。防水剤によって、正極用給電部材14、負極用給電部材15、端子34及び配線25を防水する。
 図33に示すように、正極用支持部材18及び負極用支持部材19は、雄ねじ18S、19Sにそれぞれねじ込まれたボルト31によって第2支持部材102に取り付けられ、支持される。正極11及び負極12の第2の端部11T2、12T2は、第2支持部材102の一方の面である取付面102Pと接する。第2支持部材102は、正極11及び負極12の第2の端部11T2、12T2とボルト31、31とに挟持される。ボルト31は、第2支持部材102の取付面102Pとは反対側の面に設けられた座繰り穴102BH内に埋め込まれる。このような構造により、水素含有水生成用電極10は、正極用支持部材18及び負極用支持部材19を介して第2支持部材102に取り付けられ、支持される。なお、第2支持部材102は、第1支持部材101とともに保護部材103も支持している。
 前述したように、水素含有水生成用電極10及び保護部材103は、長手方向における両端部がそれぞれ第1支持部材101と第2支持部材102とに支持される。水素含有水生成装置100は、水素含有水生成用電極10及び保護部材103長手方向の両側から支持することにより、これらを確実に支持して強固な構造体とすることができる。
 図34に示す水素含有水生成装置100aが有する第1支持体101aは、取付座101Baと、筒状の側部側カバー101CSaと、平板状の蓋101CBaとを有している。取付座101Baは、図32に示す取付座101Bが有していた筒状部材101IWを有していない。このため、第1支持体101aは、図32に示す第1支持体101が有していた第1開口部101Hを有していない。正極用給電部材14、負極用給電部材15、端子34及び配線25は、取付座101Baと、側部側カバー101CSaと、蓋101CBaとで囲まれる第1支持部材内部空間101SPa内に配置される。第1支持部材内部空間101SPa内には防水剤が充填される。第1支持体101aの他の構造及び水素含有水生成用電極10との関係は、図32に示す第1支持体101と同様である。図33に示す第2支持体102は、水素含有水生成装置100aにそのまま適用される。
 配線25は、コネクタ27を介して電源20に接続される。電源20は、例えば、二次電池であり、本実施形態では鉛蓄電池である。電源20は、コントロールパネル21を有している。コントロールパネル21は、制御装置(例えば、マイクロコンピュータ)21Cと、電源スイッチ22と、表示装置23とを含む。表示装置23は、例えば、単数若しくは複数の発光ダイオード又は液晶表示パネル等である。電源20は、充電用のAC(Alternative Current)アダプタ24が接続可能である。電源スイッチ22がONにされると、電源20から水素含有水生成用電極10に電力が印加され、水素含有水生成用電極10は、原水Wを電気分解して水素含有水を生成する。本実施形態において、制御装置21Cは、電源スイッチ22がONにされてから所定の時間(例えば、10分から20分程度)経過すると、自動的に電力の供給を停止する。このようにすることで、特に、水素含有水生成装置100を浴槽に投入して水素を含有した温水を生成する場合、入浴が終了した後まで電力が供給し続けられることを回避できるので、電源20の電力消費を抑制することができる。
 ACアダプタ24は、交流を直流に変換して、電源20を充電する。本実施形態において、水素含有水生成装置100は、電源20から供給される直流電力によって水素含有水を生成するが、例えば、ACアダプタ24から供給される直流電力によって水素含有水を生成することもできる。この場合、例えば、制御装置21Cは、水素含有水生成用電極10への電力の供給を、電源20又はACアダプタ24に切り替える。
 表示装置23は、電源20を充電するタイミング、水素含有水生成用電極10を洗浄したりメンテナンスしたりするタイミング等を表示する。制御装置20Cは、充電のタイミングになった場合、例えば、表示装置23が有する充電報知用のランプを点滅させたり、洗浄のタイミングになった場合、例えば、表示装置23が有する洗浄報知用のランプを点滅させたりする。このようにすることで、水素含有水生成装置100の使用者は、充電又は洗浄のタイミングを把握することができる。
 制御装置21Cは、電源20から配線25に接続しているコネクタ27が引き抜かれた場合又は水素含有水生成装置100が原水Wから引き上げられた場合等には、電源20からの電力の出力を停止、すなわち、電源スイッチ22がOFFにされた状態とする。例えば、制御装置21Cは、水素含有水生成用電極10に流れる電流が所定の値以下又は0になった場合、電源20からの電力の出力を停止する。水素含有水生成用電極10が水中から引き上げられると、正極11と負極12との間に原水Wが存在しなくなる結果、水素含有水生成用電極10に流れる電流が所定の値以下又は0になるからである。また、コネクタ27が電源20から引き抜かれると、配線25を介して水素含有水生成用電極10に電流が流れなくなるからである。制御装置21Cは、前述したように電源20の電力の出力を制御することで、安全性を向上させることができる。
 本実施形態では、ACアダプタ24を電源20に接続して充電したが、電源20の充電は、このような態様に限定されるものではない。例えば、電磁誘導を利用した非接触式の充電方式によって電源20を充電してもよい。このようにすることで、電源20及び充電装置の防水を確保しやすくなる。次に、水素含有水生成装置100の変形例を説明する。
(変形例)
 図35から図37は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。この水素含有水生成装置100bは、使用時には、第2支持体102bから、折り畳み可能な収納式の脚部104を取り出して設置対象FLに設置させる。脚部104は、例えば、図36に示すように、第2支持体102bの設置対象FL側に設けられた回動軸Zrを中心として回動する棒状の部材である。脚部104は、第2支持体102bの幅方向両側に1個ずつ配置される。水素含有水生成装置100bを使用しない場合、脚部104は、第2支持体102bの設置対象FL側に設けられた格納部106に格納される。水素含有水生成装置100bを使用する場合、脚部104は、格納部106から引き出され、回動軸Zrを中心として回動する。そして、回動軸Zrとは反対側の端部104Sが設置対象FLと接触する。
 このようにすることで、水素含有水生成装置100bは、図37に示すように、第1支持体101の第1の設置部101Cと、脚部104の端部104Sとで設置対象FLに設置される。第2支持体102bは、脚部104によって第1支持体101よりも設置対象FLから離れることになる。このため、水素含有水生成装置100bの水素含有水生成用電極10は、設置対象FLの接地面に対して、第1支持体101から第2支持体102bに向かうにしたがって設置対象FLから離れるように傾斜する。このとき、水素含有水生成用電極10の中心軸Ztと、設置対象FL(本例では仮想の接地面FLv)とのなす角度が前述した傾斜角度θである。
 水素含有水生成装置100bは、第2支持体102に収納式の脚部104を備える。このため、第2支持体102b及び第1支持体101を同一の形状とすることができるので、部品の共通化を図ることが可能である。また、第2支持体102は、使用時に脚部104を引き出せばよいので、第1支持体101と同等の寸法にすることができる。このため、第2支持体102bをコンパクトにできるので、結果として水素含有水生成装置100bをコンパクトにすることができる。
 以上、本実施形態を説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
10、10a、10b、10c、10d 水素含有水生成用電極
10R 曲面部
10T1 第1の端部
10T2 第2の端部
10HA、10HB 端部側開口部
11、11c、11d 正極
11H 開口
11S 側部
11SL スリット
11Si 内側部
11So 外側部
11T1、12T1 第1の端部
11T2、12T2 第2の端部
12、12c、12d 負極
12H 開口
12S 側部
12SL スリット
12Si 内側部
12So 外側部
13、13c、13d 絶縁体
13H 開口
14 正極用給電部材
15 負極用給電部材
20 電源
21C 制御装置
22 電源スイッチ
23 表示装置
24 ACアダプタ
25 配線
27 コネクタ
34 端子
100、100a、100b 水素含有水生成装置
101 第1支持体
101H 第1開口部
101C 第1の設置部
102 第2支持体
102H 第2開口部
102C 第2の設置部
103 保護部材
104 脚部
FL 設置対象
W 原水

Claims (8)

  1.  筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する正極と、
     前記正極の外周部に設けられ、かつ複数の開口を有する絶縁体と、
     前記絶縁体の外周部に設けられる筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する負極と、
     を含み、
     前記正極の開口及び前記負極の開口は、前記絶縁体の開口よりも大きい、水素含有水生成用電極。
  2.  前記正極の開口及び前記負極の開口は、菱形形状かつ一方の対角線が他方の対角線よりも長く、長い方の前記対角線が、前記正極及び前記負極が延びる方向に向かっている、請求項1に記載の水素含有水生成用電極。
  3.  前記正極、前記負極及び前記絶縁体は、網状の部材である、請求項1又は2に記載の水素含有水生成用電極。
  4.  前記正極及び前記負極は、少なくとも一方の端部に、開口部としての端部側開口部を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の水素含有水生成用電極。
  5.  前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、少なくとも一部が曲面である、請求項1から4のいずれか1項に記載の水素含有水生成用電極。
  6.  前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、円筒形状である、請求項1から5のいずれか1項に記載の水素含有水生成用電極。
  7.  前記絶縁体は、前記正極及び前記負極と接する、請求項1から6のいずれか1項に記載の水素含有水生成用電極。
  8.  請求項1から請求項7のいずか1項に記載の水素含有水生成用電極を備えた、水素含有水生成装置。
PCT/JP2014/052354 2013-01-31 2014-01-31 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置 WO2014119761A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/764,389 US9963794B2 (en) 2013-01-31 2014-01-31 Hydrogen-containing water generating electrode and hydrogen-containing water generating device
KR1020157020639A KR20150114487A (ko) 2013-01-31 2014-01-31 수소 함유수 생성용 전극 및 수소 함유수 생성 장치
KR1020167035188A KR101714602B1 (ko) 2013-01-31 2014-01-31 수소 함유수 생성용 전극 및 수소 함유수 생성 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-017960 2013-01-31
JP2013017960A JP5688105B2 (ja) 2013-01-31 2013-01-31 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014119761A1 true WO2014119761A1 (ja) 2014-08-07

Family

ID=51262458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/052354 WO2014119761A1 (ja) 2013-01-31 2014-01-31 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9963794B2 (ja)
JP (1) JP5688105B2 (ja)
KR (2) KR101714602B1 (ja)
WO (1) WO2014119761A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6128073B2 (ja) * 2014-07-24 2017-05-17 中国電力株式会社 水素含有水生成装置及び入浴設備
US11447878B2 (en) 2018-03-13 2022-09-20 James Bartkowiak Hydrogen generating cell
WO2020009563A1 (en) 2018-07-06 2020-01-09 Hydro Techno Holdings Sdn Bhd Apparatus for generating hydrogen by the electrolysis of water
US11297975B2 (en) * 2019-05-14 2022-04-12 Lg Electronics Inc. Hydrogen water generator
KR102238381B1 (ko) * 2020-03-30 2021-04-08 김새롬 물 활성화 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006150215A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Hiroichi Shioda オゾン水生成装置及びオゾン水生成方法
JP3143019U (ja) * 2008-04-24 2008-07-03 株式会社ヴィネーション 水中用活性水素水発生装置
WO2010023960A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 Hayakawa Youji 水環境電池
JP2010088973A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Chugoku Electric Manufacture Co Ltd 水素含有電解水生成装置及び給湯設備

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451307A (en) * 1985-05-07 1995-09-19 Eltech Systems Corporation Expanded metal mesh and anode structure
NO931689L (no) * 1993-05-10 1994-11-11 Sigurd Fongen Anordning for elektrokjemisk syntese for "in-line" og "off-line" bleking, oksidasjon og desinfeksjon av organiske stoffer i væsker.
US5865966A (en) * 1994-06-30 1999-02-02 Toto Ltd. Non-membrane electrolytic cell for electrolysis of water
US6706436B2 (en) * 1999-12-22 2004-03-16 Proton Energy Systems, Inc. Electrochemical cell design using a bipolar plate
JP2001187382A (ja) 2000-01-05 2001-07-10 Art Foods:Kk 還元水生成浄水器
KR20060101068A (ko) * 2005-03-19 2006-09-22 홍수천 수소환원수 제조장치
CN102123953B (zh) 2008-06-19 2013-07-24 坦能公司 包括中心电极的管状电解电池和相应的方法
JP2010088972A (ja) 2008-10-03 2010-04-22 Chugoku Electric Manufacture Co Ltd 水素含有電解水生成装置及び給湯設備
JP4497558B1 (ja) 2009-05-15 2010-07-07 中国電機製造株式会社 入浴設備
GB0921953D0 (en) * 2009-12-16 2010-02-03 Enpar Technologies Inc Flow-through electro static water filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006150215A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Hiroichi Shioda オゾン水生成装置及びオゾン水生成方法
JP3143019U (ja) * 2008-04-24 2008-07-03 株式会社ヴィネーション 水中用活性水素水発生装置
WO2010023960A1 (ja) * 2008-08-29 2010-03-04 Hayakawa Youji 水環境電池
JP2010088973A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Chugoku Electric Manufacture Co Ltd 水素含有電解水生成装置及び給湯設備

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150114487A (ko) 2015-10-12
KR20160149314A (ko) 2016-12-27
US20150368813A1 (en) 2015-12-24
JP5688105B2 (ja) 2015-03-25
KR101714602B1 (ko) 2017-03-22
JP2014147885A (ja) 2014-08-21
US9963794B2 (en) 2018-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5688108B2 (ja) 水素含有水生成装置
JP5688104B2 (ja) 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置
WO2014119761A1 (ja) 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置
JP5688109B2 (ja) 水素含有水生成用電極の製造方法及び水素含有水生成用電極
JP5688112B2 (ja) 水素含有水生成装置
JP5688106B2 (ja) 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置
JP5688107B2 (ja) 水素含有水生成装置
JP6128073B2 (ja) 水素含有水生成装置及び入浴設備

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14746546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157020639

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14764389

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14746546

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1