(57)【要約】【課題】  本発明の目的とするところは、電解槽内の電解液を加温することによって水素ガスを効率よく供給することができる水素水製造装置を提供する。【解決手段】  浴槽１１３内の浴水（温水）と、電解槽１２６内に溜めた電解液中の水を電気分解して発生させた水素ガスを気液混合タンク１１２内に供給する。浴水は、気液混合タンク１１２内で水素ガスが溶解されて再び浴槽１１３内に噴出される。水素水製造運転の休止中において、電解液の温度が所定温度以下の場合には、電解液に水素ガスを発生させるための最低印加電圧よりも小さな直流電圧を印加して、電解槽１２６内に溜められた電解液を加温する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素ガスを水に溶解させて水素水を生成するための気液混合タンクと、水を電気分解して発生させた水素ガスを前記気液混合タンクに供給する電解槽とを備えた水素水製造装置において、
水素ガスを発生させるために必要な印加電圧よりも小さな電圧を前記電解槽の電極間に印加することにより、前記電解槽内の電解液を加温することを特徴とする水素水製造装置の電解液加温方法。
【請求項２】
気液混合タンクと、水を前記気液混合タンクに注入する第１の水流路と、前記気液混合タンク内の水を送り出す第２の水流路と、前記両水流路及び前記気液混合タンクに水を通過させるためのポンプと、水素ガスを発生させるための電解槽と、前記電解槽から前記気液混合タンクに水素ガスを供給する水素ガス供給管とを備え、
さらに、前記電解槽の電極間に水素ガスを発生させるために必要な印加電圧よりも小さな電圧を印加することにより、前記電解槽内の電解液を加温するための制御手段を備えたことを特徴とする水素水製造装置。
【請求項３】
前記制御手段は、水素水製造運転の休止中において、前記電解槽の電極間に電圧を印加して電解液を加温することを特徴とする、請求項２に記載の水素水製造装置。
【請求項４】
前記電解槽内の電解液の温度を検出する温度測定手段を備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段により電解液の温度が所定温度よりも低下したことを検出したとき、前記電解槽の電極間に電圧を印加して電解液を加温することを特徴とする、請求項２又は３に記載の水素水製造装置。
【請求項５】
前記気液混合タンクは、前記第１の水流路及び第２の水流路によって浴槽と接続されていることを特徴とする、請求項２〜４に記載の水素水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素水製造装置及び当該装置における電解液加温方法に関し、特に、浴槽内の浴水等を循環させて水素ガスを溶解させ、水素水を浴槽内に環流させるための水素水の製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
浴槽内の湯に水素ガスを溶解させて浴槽内に環流させるようにした水素還元水処理装置としては、特許文献１及び特許文献２がある。特許文献１に記載の装置にあっては、浴槽に接続された浴水循環路に循環ポンプと気液混合タンクを設けている。そして、循環ポンプを運転して浴槽内の浴水を循環させると共に、水素ボンベから供給された水素ガスを気液混合タンク内で浴水に溶解させ、水素ガスの溶け込んだ浴水を浴槽内に環流させている。一方、特許文献２に記載の装置にあっては、電解槽で水を電気分解することによって水素ガスを発生させて、気液混合タンクに供給している。
【０００３】
特許文献１にも記載しているように、水素還元水は、雑菌繁殖防止効果があり、浴槽等のぬめり防止に効果的であり、また、ＳＯＤ（活性酸素除去酵素）活性は、人の健康増進に寄与する。特に、活性水素を含む水は、還元性を示すと共に、ＳＯＤ様活性を呈するので、過酸化脂質等（人が紫外線を浴びることで生成される。）の皮膚の老化促進物質を無害化し、また飲用しても万病に効果がある。
【０００４】
従って、上記装置を用いて水素還元水や活性水素を含む水を浴槽内に供給することにより、浴槽のぬめりを抑えると共に、入浴者の美容や健康増進に寄与することができる。
【０００５】
電解槽で水素ガスを発生させてこれを気液混合タンクに供給させる場合には、電解槽における水素ガスの発生量は電解液の温度に影響され、電解槽内の電解液の温度が低い場合には、電解槽の電極に印加する電圧が同じでも電極間に流れる電流量が少なくなり、必要な水素ガスを得るのに長い時間がかかるという問題があった。そのため、冬季や寒冷地などでは、気液混合タンクに供給するための水素ガスを準備するのに時間がかかり、入浴の準備時間が長くなるという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献２には、電解槽の電極に通電して補助タンク内の水を加熱する点が記載されているが、これはフィルタの逆洗時に洗浄用の水を加温するものであって、周囲の温度等が低い場合に電解槽における電気分解を促進するためのものではなかった。また、特許文献２に記載の方法では、電解液の加熱時に水素ガスが発生するので不要な水素ガスを発生させることになる。また、気液混合タンク内が水素ガスで満たされている場合に、そのまま水素ガスを発生させると気液混合タンク内の圧力が高くなるので、通電を停止するか、発生した水素ガスを外部へ放出するなどしなければならず、任意のタイミングで電解液を加熱することが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特願２００４−６６０７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０２２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的とするところは、電解槽内の電解液を予め加温することによって電解液に流れる電流量を大きくし、水素ガスを効率よく供給することができる水素水製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の水素水製造装置の電解液加温方法は、水素ガスを水に溶解させて水素水を生成するための気液混合タンクと、水を電気分解して発生させた水素ガスを前記気液混合タンクに供給する電解槽とを備えた水素水製造装置において、水素ガスを発生させるために必要な印加電圧よりも小さな電圧を前記電解槽の電極間に印加することにより、前記電解槽内の電解液を加温することを特徴としている。
【００１０】
請求項１にかかる水素水製造装置の電解液加温方法にあっては、電解槽に通電することによって電解液を加温することができるので、水素水製造運転を開始する前に予め電解液を加温しておくことができ、冬場など気温の低い環境でも水を効率よく分解して水素ガスを発生させることが可能となる。また、電解液の凍結を防止することもできる。
【００１１】
さらに、電気分解により水素ガスを発生させるための電解槽自身の機能によって電解液を加温することができるので、電解液を温めておくために別途電気ヒーター等の加熱装置を必要としない。しかも、電解槽内に設けた電極間に水素ガスを発生させるために必要な印加電圧よりも小さな電圧を印加することにより、水素ガスを発生させることなく電解液を加温することができるので、水素ガスが発生してほしくないような状況においても電解液を加温することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の水素水製造装置は、気液混合タンクと、水を前記気液混合タンクに注入する第１の水流路と、前記気液混合タンク内の水を送り出す第２の水流路と、前記両水流路及び前記気液混合タンクに水を通過させるためのポンプと、水素ガスを発生させるための電解槽と、前記電解槽から前記気液混合タンクに水素ガスを供給する水素ガス供給管とを備え、さらに、前記電解槽の電極間に水素ガスを発生させるために必要な印加電圧よりも小さな電圧を印加することにより、前記電解槽内の電解液を加温するための制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２にかかる水素水製造装置にあっては、電解槽に通電することによって電解液を加温することができるので、水素水製造運転を開始する前に予め電解液を加温しておくことができる。よって、冬季や寒冷地などの気温の低い環境でも電解液を加温して水の分解速度を上昇させ、必要な量の水素ガスを生成する時間を短縮できる。また、電解液の温度を所定の温度以上に保つことができるので、電解液の凍結を防止できる。
【００１４】
さらに、水素ガス発生用の電極を電解液の加温用として利用できるので従来の電解槽を使用でき、電気ヒーターなどの加熱装置を別途設ける必要がなく、装置の構成が簡単になり、コストも抑えることができる。また、水素ガスを発生させることなく電解液を加温できるので、発生した水素ガスが無駄になったり、電解槽内の水が減らない。
【００１５】
請求項３に記載の水素水製造装置は、前記制御手段が、水素水製造運転の休止中において、前記電解槽の電極間に電圧を印加して電解液を加温することを特徴としている。
【００１６】
かかる水素水製造装置の実施態様によれば、水素水製造運転の休止中に電解液を加温しているので、電解液を水素ガス発生に適した所定温度以上に保温しておくことができる。よって、水素水製造運転を開始した時には、電解液の加温時間が必要なく、即座に水素ガスを効率よく発生させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の水素水製造装置は、前記電解槽内の電解液の温度を検出する温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記温度測定手段により電解液の温度が所定温度よりも低下したことを検出したとき、前記電解槽の電極間に電圧を印加して電解液を加温することを特徴としている。
【００１８】
かかる水素水製造装置の実施態様においては、電解槽内の電解液の温度を検出する温度測定手段を備えているので、電解液の温度が低い場合にのみ電解液を加温することができ、電解液を加温するための電力を節約することができる。
【００１９】
請求項５に記載の水素水製造装置は、前記気液混合タンクは、前記第１の水流路及び第２の水流路によって浴槽と接続されていることを特徴としている。
【００２０】
かかる水素水製造装置の実施態様においては、浴槽と気液混合タンクとの間で浴槽内の水が循環するので、気液混合タンク内で水素ガスを溶解された水が浴槽内に供給される。よって、浴槽内における雑菌繁殖防止、浴槽のぬめり防止に効果があり、また、ＳＯＤ様活性により入浴者の健康増進に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の一実施例による水素水製造装置１１１を示す概略断面図である。この水素水製造装置１１１は、水素や活性水素を溶解させた水などの水素水を浴槽内に供給するように構成されている。図１を参照して、当該水素水製造装置１１１の構造を説明する。
【００２３】
気液混合タンク１１２は、浴水（温水）と水素ガスを溜めておき、浴水に水素ガスを溶解させて水素水を生成するための装置である。気液混合タンク１１２と浴槽１１３に設けたバスアダプター１１４とは、吸込管１１５と供給管１１６とからなる浴水循環路によって繋がっている。吸込管１１５はバスアダプター１１４の吸込み口１１４ａと気液混合タンク１１２の上面に設けられた給水ノズル１１７との間を結んでおり、吸込管１１５には逆止弁１１８、循環ポンプ１１９及び第１の電動二方弁１２０が設けられている。供給管１１６はバスアダプター１１４の圧力解放ノズル１１４ｂと気液混合タンク１１２の底面との間を結んでおり、供給管１１６には第２の電動二方弁１２１が設けられている。
【００２４】
気液混合タンク１１２は、タンク内の液面（水位）を検出するための液面検出器（水位電極）１２２を備えている。また、気液混合タンク１１２内の底面近傍には、タンク底面を覆うようにして邪魔板が１２３が設けられており、給水ノズル１１７から供給された浴水が直ちに供給管１１６から排出されるのを防いでいる。さらに、気液混合タンク１１２の底面には、排水管１２４が接続されており、排水管１２４には排水電磁弁１２５が設けられている。
【００２５】
電解槽１２６は、内部に電解液（水或いは、水と支持塩の混合液）が溜められており、電解液に電流を流して水を電気分解し、水素ガスと酸素ガスを発生させるものである。水素ガス供給源として電解槽１２６を用いれば、水を分解して水素ガスを得ることができるので、特許文献１に記載されているような水素ボンベを用いる必要がなくなる。よって、安全性が向上すると共に、定期的に水素ボンベを取り換える煩わしさがなくなる。なお、支持塩には、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどを用いることができる。
【００２６】
電解槽１２６は、隔壁１３１によって左右に仕切られており、電解槽１２６内の左右両室は隔壁１３１の下の隙間を通じて互いに連通している。電解槽１２６の一方の室（以下、右室という。）には陰電極１３２ａが設けられており、他方の室（以下、左室という。）には陽電極１３２ｂが設けられている。両電極１３２ａ、１３２ｂ間に所定の電圧を印加することにより、両電極１３２ａ、１３２ｂ間に電流が流れ、水が電気分解して水素ガスを発生させることができる。また、両電極１３２ａ、１３２ｂ間に水素ガスを発生させるための最低印加電圧よりも小さな直流電圧を印加することにより水素ガスを発生させずに電解液を加温することができる。
【００２７】
電解槽１２６の右室上面と気液混合タンク１１２内の上面とは、水素ガス供給管１２７によってつながっており、電解槽１２６の右室と気液混合タンク１１２内とは互いに連通している。水素ガス供給管１２７の途中には電動三方弁１２８が設けられており、電動三方弁１２８からは排気管１２９が分岐し、排気管１２９の先端にはエアベント１３０が設けられている。この電動三方弁１２８は、気液混合タンク１１２側で常開となっており、電解槽１２６側が開成されエアベント１３０側が閉止された状態と、電解槽１２６側が閉止されエアベント１３０側が開成された状態と、電解槽１２６側及びエアベント１３０側の双方で閉止された状態とに切り替わる。また、電解槽１２６は、内部の水位を検出するための液面検出器（水位電極）１３４と電解液の温度を測定するための温度検出器１４５を備えている。温度検出器１４５には、サーミスタ、熱電対などを用いることができる。
【００２８】
一方、電解槽１２６の左室上面には酸素排気口１３３が設けられており、酸素排気口１３３は大気中に開放されている。入水側が市水等につながった給水管１３５の先端（吐出口）は、ロート状に開いた酸素排気口１３３の垂直上方に位置しており、給水管１３５には上流側から順次、フィルタ１３６、イオン交換樹脂１３７及び補水電磁弁１３８が設けられており、給水管１３５から電解槽１２６には純水を供給できるようにしている。
【００２９】
水素水製造装置１１１は屋外に設置されており、内蔵のコントローラ１３９（制御手段）によって運転制御される。リモコン１４０は、遠隔から水素水製造装置１１１を操作するものであり、水素溶解運転スイッチ１４２及び電源スイッチ１４３を備えている。リモコン１４０とコントローラ１３９は、信号線１４１を通じて接続されている。
【００３０】
図２は水素水製造装置１１１における、コントローラ１３９を中心とする電気的な構成を示す機能ブロック図である。コントローラ１３９は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリに格納されている運転処理のプログラムに従って水素水製造装置１１１をマイコン制御するものである。すなわち、図２に示すように、コントローラ１３９は、水素溶解運転スイッチ１４２、電源スイッチ１４３、液面検出器１２２、液面検出器１３４及び温度検出器１４５からの信号を受け取り、それに応じて所定の手順で循環ポンプ１１９、電動三方弁１２８、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１、排水電磁弁１２５、補水電磁弁１３８、電解槽１２６の両電極１３２ａ、１３２ｂの印加電圧を制御することにより水素ガスを発生させ、水素ガスが溶解した浴水を浴槽１１３に環流させる。
【００３１】
図３はコントローラ１３９による水素水製造装置１１１の電解液加温時（保温モード）の制御動作を表わしたフロー図である。以下、図３に従って水素水製造装置１１１の電解液加温時の動作を説明する。
【００３２】
リモコン１４０の電源スイッチ１４３が押されて水素水製造装置１１１がオンになると、水素水製造装置１１１は、図３のフロー図に従って、温度検出器１４５により電解液の温度を監視し、必要に応じて電解液を加温する。すなわち、コントローラ１３９は、電解槽１２６に設けられた、温度検出器１４５で電解液の温度が水素水の発生に適した所定温度よりも低い（例えば、常温より少し低い温度）か否かを監視する（ステップＳ１０１）。電解液の温度が所定温度以下であれば、電解槽１２６の陰電極１３２ａと陽電極１３２ｂとの間に直流電圧を印加して電流を流し、電解液の加温を開始する（ステップＳ１０２）。この時の印加電圧は水素ガスを発生させるための最低印加電圧よりも小さな電圧に設定されており、両電極１３２ａ、１３２ｂの間に電圧をかけて通電していても電解液はジュール熱によって加温されるが、水はほとんど電気分解せず水素ガスが発生していない。コントローラ１３９は、電解液の加温時も電解液の温度を監視し続け（ステップＳ１０３）、電解液の温度が所定温度以上になれば陰電極１３２ａと陽電極１３２ｂの間に印加している電圧をオフにして電流を遮断する（ステップＳ１０４）。引き続き、コントローラ１３９は、電解液の温度を監視し電解液の温度が所定温度以下になれば電解液の加温を開始し、所定温度以上になれば電解液の加温を停止するという制御動作を繰り返しながら、電解液の温度を所定温度以上に保温する。
【００３３】
図４は水素水製造装置１１１による水素水製造運転中の動作を表わしたフロー図である。以下、図４に従って水素水製造装置１１１の水素水製造運転開始から終了までを説明する。水素水製造装置１１１の運転停止中においては、循環ポンプ１１９は停止しており、電動三方弁１２８はエアベント１３０側と電解槽１２６側とで閉じており、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１、排水電磁弁１２５及び補水電磁弁１３８はいずれも閉じている。また、気液混合タンク１１２内は空になっている（つまり、空気が充満している）ものとする。さらに、準備運転モードで動作しており、電解液の温度が所定温度以上に保たれているものとする。
【００３４】
リモコン１４０の水素溶解運転スイッチ１４２が押されてオンになると、水素水製造装置１１１は、図４のフロー図に従って水素水製造運転を開始する。水素水製造装置１１１の運転が開始すると、まず循環ポンプ１１９が運転を開始する（ステップＳ２０１）。これと同時に電動三方弁１２８がエアベント１３０側に切り替えられて気液混合タンク１１２と電解槽１２６が遮断され（ステップＳ２０２）、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１が開成される（ステップＳ２０３）。この時、第２の電動二方弁１２１は、閉止されていてもかまわない。ただし、液面検出器１３４により電解槽１２６内の水位が一定水位以下であることを検知した場合には、循環ポンプ１１９を運転開始する前に、補水電磁弁１３８を開いて給水管１３５から電解槽１２６内に補水させ、電解槽１２６内に所定水位以上の水が供給されたら補水電磁弁１３８を閉じる。
【００３５】
こうして循環ポンプ１１９が運転を開始すると、浴槽１１３内の浴水が吸込み口１１４ａから吸込管１１５内に吸い込まれ、給水ノズル１１７から気液混合タンク１１２内に落とし込まれる。このとき、電動三方弁１２８はエアベント１３０側で開いているので、気液混合タンク１１２内に浴水が落とし込まれるに従って、気液混合タンク１１２内の空気はエアベント１３０から大気中に排出され、次第に気液混合タンク１１２内の水位が上昇する。
【００３６】
こうして気液混合タンク１１２内に浴水が落とし込まれる一方で、コントローラ１３９は液面検出器１２２によって気液混合タンク１１２内の水位を検知し、気液混合タンク１１２内が満水になったか否かを監視している（ステップＳ２０４）。
【００３７】
気液混合タンク１１２内が満水になり、気液混合タンク１１２内の空気がすべて外部へ排出されると、循環ポンプ１１９が停止され（ステップＳ２０５）、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１が閉止される（ステップＳ２０６）。また、電動三方弁１２８は電解槽１２６側に切替えられ、エアベント１３０側は閉じられる（ステップＳ２０７）。
【００３８】
ついで、コントローラ１３９は、電解槽１２６内の陰電極１３２ａと陽電極１３２ｂの間に水が適度の速度で分解できるだけの所定の直流電圧（電解液加温時よりも高い電圧）を印加する（ステップＳ２０８）。そうすると、電解槽１２６内の水が電気分解されて水素ガスと酸素ガスが発生し、発生した水素ガスと酸素ガスは、隔壁１３１によって右室と左室に分離される。このとき、電解液は水素溶解運転スイッチ１４２が押されて水素水製造運転が開始する前から、予め所定温度以上に保温されているので、外気温が低い場合であっても、直ちに適度の速度で分解され、効率よく水素ガスを発生する。
【００３９】
左室で発生した酸素ガスは酸素排気口１３３から外部へ逃げ大気中に放出される。電解槽１２６の右室では水素ガスが発生するが、この時点では、まだ第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１と排水管１２４は閉じているので、満水の気液混合タンク１１２内に水素ガスを供給することはできない。従って、電解槽１２６の両電極１３２ａ、１３２ｂに通電した後、排水電磁弁１２５を開く（ステップＳ２０９）。
【００４０】
気液混合タンク１１２は水素ガス供給管１２７と排水電磁弁１２５以外は閉じているので、排水電磁弁１２５が開いても直ちに気液混合タンク１１２内の水が排水されてしまうことはなく、水素ガス供給管１２７を通じて電解槽１２６から水素ガスが供給された分だけ気液混合タンク１１２内の水が排水管１２４から下水道に排水される。
【００４１】
こうして気液混合タンク１１２内の浴水は、次第に電解槽１２６で発生した水素ガスに置換されていき、気液混合タンク１１２内の浴水は排水管１２４から排水されて水位が下がっていく。そして、液面検出器１２２により気液混合タンク１１２内が一定水位（あるいは、一定水量）以下になったことを検知すると（ステップＳ２１０でＹＥＳの場合）、気液混合タンク１１２内に水素ガスが充填されたと判断して電解槽１２６における両電極１３２ａ、１３２ｂ間の通電を停止して水の電気分解を止める（ステップＳ２１１）。こうして、気液混合タンク１１２内の大部分は水素ガスで満たされる。但し、排水電磁弁１２５側から気液混合タンク１１２内に空気が流入しないように気液混合タンク１１２内の浴水は完全には排水しない。
【００４２】
この後、電動三方弁１２８を切替えて電解槽１２６側でもエアベント１３０側でも閉止状態とし（ステップＳ２１２）、排水電磁弁１２５も閉じる（ステップＳ２１３）。ついで、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１を開き（ステップＳ２１４）、循環ポンプ１１９をオンにする（ステップＳ２１５）。
【００４３】
このとき電動三方弁１２８及び排水電磁弁１２５が閉じているので、循環ポンプ１１９が稼働すると、気液混合タンク１１２と浴槽１１３との間で浴水が循環し、水素ガスが溶解した水素水が浴槽１１３に環流される。すなわち、循環ポンプ１１９が稼働されると、浴槽１１３内の浴水はバスアダプター１１４の吸込み口１１４ａから吸込管１１５に吸い込まれ、給水ノズル１１７から気液混合タンク１１２内に落とし込まれる。このとき気液混合タンク１１２内の水素ガスが浴水内に溶解され、水素ガスを溶解した浴水が気液混合タンク１１２内に溜まる。一方、気液混合タンク１１２内に溜まっている水素ガスを溶解した浴水は、供給管１１６から浴槽１１３へ送り出され、バスアダプター１１４の圧力解放ノズル１１４ｂから浴槽１１３内に吐出される。
【００４４】
こうして気液混合タンク１１２内の水素ガスが浴水に溶解すると、気液混合タンク１１２内の水素ガスが消費されて気液混合タンク１１２内の水位が上昇する。そして、液面検出器１２２によって気液混合タンク１１２内が満水であると判断されると、循環ポンプを停止させ、第１及び第２の電動二方弁１２０、１２１を閉じて水素水製造装置１１１の運転を終了する。あるいは、気液混合タンク１１２内が満水になったら、再びステップＳ２０５以下の動作を繰り返すようにしてもよい。
【００４５】
なお、本実施例の保温モードでは、温度検出器１４５で測定される電解液の温度に応じて加温の開始又は停止動作を行なったが、タイマーなどにより定期的に電解液を加温するようにしてもよい。この場合、温度検出器１４５は不要となる。
【００４６】
図５（ａ）は、硫酸ナトリウムを加えた電解液（イオン交換水と硫酸ナトリウムの重量比が１０：１）における、電解液の温度とその電気伝導度との関係を表わした図である。図５（ｂ）は、硫酸ナトリウムを加えた電解液（イオン交換水と硫酸ナトリウムの重量比が１０：１）に３.４ボルトの電圧を印加した場合における、電解液の温度と電解槽１１６の電極１２２ａ、１２２ｂ間に流れる電流との関係を表わした図である。水を電気分解して水素ガスを発生させる方式では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、電解液の温度が低くなると電気伝導度が小さくなり、同じ電圧を印加しても流れる電流が小さくなるが、外気温などにより電解液の温度が低くなっている場合には、本実施例に示したように水素ガスを発生させるための最低印加電圧よりも小さな直流電圧を印加して電解液を加温することにより、電解液の加温前と同じ電圧を印加したとしても流れる電流が大きくなるので、冬季や寒冷地などで気温が低い環境でも水素ガスの発生量を確保することができる。
【００４７】
また、電気ヒーターなどの電解液を温めるための専用の加熱装置を別途設ける必要がなく、コストを安価に抑えることができる。同時に、電解液の凍結を防止することができる。また、電解液の加温時には、水素ガスが発生しないので水素ガスが発生してほしくないような状況においても電解液を加温することが可能となると共に水素ガスが無駄に発生することもない。
【００４８】
なお、水を分解して水素ガスを発生させるために必要な最低電圧（電流）は、種々の要因（電解液の温度、支持塩の濃度、支持塩の種類、電極材料など）により変化するので実験などで実際に測定して決定することが望ましい。例えば、本実施例で用いた電解液は、イオン交換水に１０：１の重量比で硫酸ナトリウムを加えている。このような電解液では、理論的には、水素ガスを発生させるために１.２３Ｖ以上の電圧を印加すればよいが、現実には２Ｖ以上の電圧を印加する必要がある。そのため、通常は３Ｖ以上の電圧を印加して、２０Ａ程度の電流を流して水素ガスを発生させている。この様な場合には、保温モードでは、２Ｖ未満の印加電圧で電解液を加温することが望ましく、さらに好ましくは、１.２３Ｖ未満の印加電圧で加温することが望ましい。
【００４９】
また、停電などの直後で電解槽１０６内の電解液の温度が所定温度よりも低い状態で水素溶解運転スイッチ１４２が押されてオンにされた場合は、ステップ２０１〜２０７と平行してステップ１０１〜１０４を行ない電解槽１０６内の電解液の電解液の加温を行なうようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、水素水製造装置を浴槽と組み合わせた場合について説明したが、本発明の用途は風呂システムに限られるものではなく、水素ガスを溶解させた液体や、水素水を製造する装置一般に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１の水素水製造装置を示す概略断面図である。
【図２】同上の水素水製造装置のコントローラの働きを説明するための機能ブロック図である。
【図３】本発明の水素水製造装置の電解液を加温する工程を説明するフロー図である。
【図４】本発明の水素水製造装置を用いて水素水を製造し、供給する工程を説明するフロー図である。
【図５】（ａ）は、印加電圧が一定の下で電解質の温度と電気伝導度の関係を示したグラフである。（ｂ）は、印加電圧が一定の下で電解質の温度と電流の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１１１  水素水製造装置
１１２  気液混合タンク
１１３  浴槽
１１５  吸入管
１１６  供給管
１１９  循環ポンプ
１２０  第１の電動二方弁
１２１  第２の電動二方弁
１２２  液面検出器
１２４  排水管
１２５  排水電磁弁
１２６  電解槽
１２７  水素ガス供給管
１２８  電動三方弁
１２９  排気管
１３０  エアベント
１３２ａ  陰電極
１３２ｂ  陽電極
１３４  液面検出器
１３９  コントローラ
１４０  リモコン
１４５  温度検出器
【図１】
2006150189.tif 000003
【図２】
2006150189.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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