(57)【要約】      （修正有）【課題】分離型水ポンプを有する気体発生設備を提供する。【解決手段】分離型水ポンプを有する気体発生設備１は吐出装置１２、電解装置１８、及び水ポンプ１４を備える。吐出装置１２には電解水１３が収容される。電解装置１８は電解水１３を電気分解して水素を発生させるように構成される。水ポンプ１４は撹拌ファン１４２及び駆動電動機１４４を備える。撹拌ファン１４２は吐出装置１２の内部に構成されて電解水１３の流動を促進する。駆動電動機１４４は吐出装置１２の外面に連結されて撹拌ファン１４２を駆動して電解水１３の流動を促進するように構成される。分離型水ポンプにより駆動された流動電解水が電解装置を冷却するため、駆動電動機は電解水による腐食から防止され、駆動電動機の冷却効率は向上することになる。これにより、運転上の安全性は向上し、分離型水ポンプを有する気体発生設備の使用期間は延長される。【選択図】図１
2019035146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離型水ポンプを有する気体発生設備であって：
電解水を収容すると共に更に外面を有する吐出装置；
前記吐出装置に連結されて水素を発生させるように構成された電解装置；及び
撹拌ファン及び駆動電動機を備えた水ポンプであって、前記撹拌ファンは前記吐出装置に収容されて電解水の流動を駆動し、前記駆動電動機は前記吐出装置の前記外面に連結されて前記撹拌ファンを駆動して電解水の流動を促進するように構成された、撹拌ファン及び駆動電動機を備えた水ポンプ；
を備え、前記駆動電動機は前記撹拌ファンに非機械的に接続される、分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項２】
前記吐出装置に連結された冷却装置を更に備え、該冷却装置は電解水の熱を消散させるように構成され、前記撹拌ファンは冷却装置を通る電解水の流動を促進する、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項３】
前記冷却装置は冷却管を更に備え、該冷却管の表面は銅粉末焼結層を有する、請求項２に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項４】
熱パイプを更に備え、該熱パイプの吸熱端は前記冷却装置上に構成される、請求項２に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項５】
前記前記熱パイプの前記吸熱端は平坦な構造体を有し；該平坦な構造体は凹部を有し、前記冷却装置は前記凹部に連結される、請求項４に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項６】
前記駆動電動機は外殻を有し、該外殻は制御回路盤を内部に有さず；分離型水ポンプを有する気体発生設備は前記外殻の外部に構成された、前記駆動電動機に電気的に接続された制御回路盤を更に備え、該制御回路盤は前記駆動電動機を制御して前記撹拌ファンを駆動するように構成される、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項７】
前記吐出装置は予備形成孔を有し、前記水ポンプは封止リングを更に備え、前記駆動電動機は前記封止リングにより前記穴部に連結される、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項８】
前記駆動電動機は電磁結合により前記撹拌ファンを駆動する、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項９】
前記撹拌ファンは電解水中に懸架される、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１０】
接続用部品を更に備え、前記撹拌ファンは前記接続用部品により前記吐出装置に連結される、請求項１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１１】
分離型水ポンプを有する気体発生設備であって：
電解水を収容すると共に更に外面を有する吐出装置；
前記吐出装置に連結されて水素を発生させるように構成された電解装置；
前記吐出装置に連結されて電解水の熱を消散させるように構成された冷却装置；及び
撹拌ファン及び駆動電動機を備えた水ポンプであって、前記撹拌ファンは前記吐出装置に収容されて冷却装置を通る電解水の流動を促進する、前記駆動電動機は前記吐出装置の前記外面に連結されて前記撹拌ファンを駆動して電解水の流動を促進するように構成された、撹拌ファン及び駆動電動機を備えた水ポンプ；
を備え、前記駆動電動機は前記撹拌ファンに非機械的に接続され、前記駆動電動機は電磁結合により前記撹拌ファンを駆動する、分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１２】
前記駆動電動機は外殻を有し、該外殻は制御回路盤を内部に有さず；分離型水ポンプを有する気体発生設備は前記外殻の外部に構成された、前記駆動電動機に電気的に接続された制御回路盤を更に備え、該制御回路盤は前記駆動電動機を制御して前記撹拌ファンを駆動するように構成される、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１３】
前記冷却装置は冷却管を更に備え、該冷却管の表面は銅粉末焼結層を有する、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１４】
熱パイプを更に備え、前記熱パイプの吸熱端は前記冷却装置上に構成される、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１５】
前記前記熱パイプの前記吸熱端は前記冷却装置の部分的な筐体により形成される、請求項１４に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１６】
前記前記熱パイプの前記吸熱端は平坦な構造体を有し；該平坦な構造体は凹部を有し、前記冷却装置は前記凹部に連結される、請求項１４に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１７】
前記水ポンプは前記駆動電動機を前記吐出装置の前記外面に固定するように構成された固定用部品を更に備える、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１８】
前記駆動電動機はＤＣブラシレス型電動機である、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【請求項１９】
前記撹拌ファンは電解水中に懸架される、請求項１１に記載の分離型水ポンプを有する気体発生設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体発生設備に関し、より具体的には電解水の流動を促進する分離型水ポンプを有する気体発生設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
人々が常時より多くの関心を健康状態に向けるようになっている中で、医療技術の開発の多くは病気の治療及び人間寿命の長寿化を目標とすることが多い。これまでの治療の大部分は受動的なものであり、病気は起きてから初めて治療されていた。治療には、癌に対する手術、投薬治療、放射線療法、または医療治療が含まれ得る。しかし、近年では、医療専門家による研究の大部分は、健康食品の研究、検診及び遺伝病の防止等の、予防医療法に徐々に向かいつつあり、これにより将来の疾病の発生は積極的に防止されることになる。寿命長寿化への関心から、スキンケア製品及び酸化防止食品／薬剤等の、多くの抗老化及び酸化防止技術が徐々に開発されており、一般の人々に益々人気を博しつつある。
【０００３】
研究により、人体中には遊離基としても公知である不安定酸素種（Ｏ＋）が存在することが見出されている。通常、疾病、食餌療法、環境及び個人の生活様式に起因して生成される遊離基は、吸入水素との反応により水形態で排泄され得る。この方法により人体中の遊離基の量は低減可能であり、それにより身体状態は酸性からアルカリ性に回復され、酸化防止、抗老化及び美容健康効果の達成及び、慢性疾患の除去さえも可能となる。更に、高濃度の酸素を長期間に亘って吸入する必要のある患者は肺障害を経験することになり得ることを示す臨床実験も存在するが、これらの患者等は水素の吸入によって回復する可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な電解装置は、吸入用の電解水を使用することにより水素を発生させる。電解装置の温度は連続運転により上昇する。運転上のリスクに寄与する電解装置内部ユニットの過剰熱を回避するために、電解装置中の液体水は電気分解装置が熱を消散させるのを助けるように使用されることが多い。電解装置の熱は、攪拌装置が液体水の流動を促進することにより除去される。しかし、電解水中の電解質の腐食特性により攪拌装置の使用期間は急速に短縮される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述に鑑みて、本発明は、水を電気分解して水素を発生させるための分離型水ポンプを有する気体発生設備を提供する。一方、分離型水ポンプは水の流動を促進して電気分解装置が熱を消散させるのを助けるように構成され、冷却効率は銅粉末焼結外面を有する冷却管の使用により向上する。本発明は、駆動電動機が電解水による腐食から防止されるように、駆動電動機を電解水の外部に構成して水の流動を促進する。しかも、駆動電動機の冷却効率は向上し、制御ユニットは減少することになる。これにより、分離型水ポンプを有する気体発生設備の運転上の安全性は向上し、分離型水ポンプを有する気体発生設備の使用期間は延長される。
【０００６】
本発明の目的は、吐出装置、電解装置、及び水ポンプを備えた分離型水ポンプを有する気体発生設備を提供することである。吐出装置は電解水を収容する。電解装置は吐出装置に連結されて水素を発生させるように構成される。水ポンプは撹拌ファン及び駆動電動機を備える。撹拌ファンは吐出装置中に収容されて電解水の流動を促進する。駆動電動機は吐出装置の外面に連結されて撹拌ファンを駆動して電解水の流動を促進するように構成される。ここで、駆動電動機は撹拌ファンに非機械的に接続される。
【０００７】
別の実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備は、吐出装置に連結された冷却装置を更に備える。冷却装置は電解水の熱を消散させるように構成される。撹拌ファンは冷却装置を通る電解水の流動を促進する。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、冷却装置は冷却管を更に備え、冷却管は表面に銅粉末焼結層を有する。
【０００９】
別の実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備は熱パイプを更に備える。熱パイプの吸熱端は冷却装置上に構成される。
【００１０】
更に、別の実施形態によれば、熱パイプの吸熱端には平坦な構造体を有し；この平坦な構造体は凹部を有し、冷却装置は凹部に連結される。
【００１１】
別の実施形態によれば、吐出装置は穴部を有し、水ポンプは封止リングを更に備える。駆動電動機は封止リングにより穴部に連結される。
【００１２】
別の実施形態では、駆動電動機は撹拌ファンを電磁結合により駆動する。
【００１３】
別の実施形態によれば、撹拌ファンは電解水中に懸架される。
【００１４】
別の実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備は接続用部品を更に備える。撹拌ファンは接続用部品により吐出装置に連結される。
【００１５】
別の実施形態によれば、駆動電動機の外殻は制御回路盤を内部に有さず、分離型水ポンプを有する気体発生設備は外殻の外部に構成されて駆動電動機に電気的に接続された制御回路盤を更に備える。制御回路盤は駆動電動機を制御して撹拌ファンを駆動するように構成される。
【００１６】
本発明の別の目的は、吐出装置、電解装置、冷却装置、及び水ポンプを備えた分離型水ポンプを有する気体発生設備を提供することである。吐出装置は電解水を収容する。電解装置は吐出装置に連結されて水素を発生させるように構成される。冷却装置は吐出装置に連結されて電解水の熱を消散させる。水ポンプは撹拌ファン及び駆動電動機を備える。撹拌ファンは吐出装置中に収容されて電解水の流動を促進する。駆動電動機は吐出装置の外面に連結されて撹拌ファンを駆動して電解水の流動を促進する構成される。ここで、駆動電動機は撹拌ファンに非機械的に接続される。
【００１７】
別の実施形態では、駆動電動機は外殻を有し、外殻は制御回路盤を内部に有さず、分離型水ポンプを有する気体発生設備は、外殻の外部に構成されて駆動電動機に電気的に接続された制御回路盤を更に備える。制御回路盤は駆動電動機を制御して撹拌ファンを駆動するように構成される。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、冷却装置は冷却管を更に備え、冷却管は銅粉末焼結層を表面に有する。
【００１９】
別の実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備は熱パイプを更に備える。熱パイプの吸熱端は冷却装置上に構成される。
【００２０】
更に、別の実施形態によれば、熱パイプの吸熱端は平坦な構造体を有し；平坦な構造体は凹部を有し、冷却装置は凹部に連結される。
【００２１】
別の実施形態では、熱パイプの吸熱端は冷却装置の部分的な筐体により形成される。
【００２２】
別の実施形態によれば、水ポンプは駆動電動機を吐出装置の外面に固定するための固定用部品を更に備える。
【００２３】
別の実施形態では、駆動電動機はＤＣブラシレス型電動機である。
【００２４】
別の実施形態では、駆動電動機は撹拌ファンを電磁結合により駆動する。
【００２５】
別の実施形態によれば、撹拌ファンは電解水中に懸架される。
【００２６】
要するに、本発明の要点は、電解装置及び水ポンプを備えた分離型水ポンプを有する気体発生設備を提供することである。本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備では、電解装置は人間の吸入に供すべき水素を発生させるように構成される。水ポンプ中の電解水の外部の駆動電動機は、非機械的接続方法で電解水中の撹拌ファンを駆動して冷却装置を通る電解水の流動を促進する。したがって、駆動電動機は電解水による腐食から防止される一方、水ポンプは電気分解装置が熱を消散させるのを助ける。しかも、駆動電動機の冷却効率は向上して制御ユニットは減少する。冷却装置は銅粉末焼結層を表面に有する冷却管を備えるため、冷却装置の熱交換効率は向上して気体発生設備の作動温度が低減される。したがって、分離型水ポンプを有する気体発生設備の運転上の安全性は向上し、分離型水ポンプを有する気体発生設備の使用期間は延長されることになる。
【００２７】
実施形態の一部を以下の図を参照しながら詳細に説明するが、類似する表現は類似する部材を示すものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の実施形態の概略図を示す。
【図２】図２は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態の概略図を示す。
【図３】図３は図１に従った実施形態の概略図を示す。
【図４】図４は図３の別の視点から見た概略図を示す。
【図５】図５は図４中の線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。
【図６】図６は水ポンプの実施形態の概略図を示す。
【図７】図７は図３の水槽の別の視点から見た概略図を示す。
【図８】図８は図３の水槽の別の視点から見た概略図を示す。
【図９】図９は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態における吐出装置に連結された水ポンプの概略図を示す。
【図１０】図１０は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態における吐出装置に連結された水ポンプの概略図を示す。
【図１１】図１１は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態における吐出装置に連結された水ポンプの概略図を示す。
【図１２】図１２は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態における吐出装置に連結された水ポンプの概略図を示す。
【図１３】図１３は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備の別の実施形態における吐出装置に連結された水ポンプの概略図を示す。
【００２９】
本発明の利点、趣旨、及び特徴を以下の実施形態及び図に従って説明及び検討を行うこととする。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
開示に係る設備及び方法の以下に説明する実施形態の詳細な説明を、図を参照することにより限定的ではない例示を用いて本明細書に提示する。ある特定の実施形態を示してこれらを詳細に説明するが、添付の請求項の適用範囲から逸脱しない限り種々の変更及び修正が可能であることを理解すべきである。本発明の範囲は、構成部品数、それらの材料、それらの形状、それらの相対的配置等に決して限定されることはなく、本発明の実施形態の単なる例として開示されるものとする。
【００３１】
図１を参照する。図１は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備１の実施形態の概略図を示す。本発明の実施形態によれば、本発明は吐出装置１２、電解装置１８、及び水ポンプ１４を備えた、分離型水ポンプを有する気体発生設備１を提供する。吐出装置１２は電解水１３を収容し、かつ外面１２１を有する。電解装置１８は吐出装置１２に連結されて電解水１３を電気分解して水素を発生させるように構成される。水ポンプ１４は撹拌ファン１４２及び駆動電動機１４４を備える。撹拌ファン１４２は吐出装置１２中に収容されて電解水１３の流動を促進する。駆動電動機１４４は吐出装置１２の外面１２１に連結されて撹拌ファン１４２を駆動して電解水１３の流動を促進するように構成される。ここで、駆動電動機１４４は撹拌ファン１４２に非機械的に接続される。
【００３２】
実施上、電解装置１８は二電極型の電解セルであり得る。電解セルが通電されると、セル２つの電極は水を同時に電気分解して水素及び酸素を発生させ得る。発生気体が同空間に収容された場合、水素及び酸素の混合気体が発生され得る。水素及び酸素の混合気体中の酸素に対する水素の比率は約２：１である。別の実施法では、電解装置１８はイオン膜型の電解装置であり得る。イオン交換膜は陽極室と陰極室との間に設置されて、陽極室中で陽極電極により酸素が発生されると共に陰極室中で陰極電極により水素が発生される。また、イオン膜型の電解装置は、水素及び酸素の濃度比率が必要に応じて調整されて水素及び酸素の混合気体が出力されるように、陽極室及び陰極室にそれぞれ接続された気体流量計を更に備え得る。実施形態では、水素及び酸素の混合気体は、純水素、純酸素、または人間の治療用の任意の割合の水素及び酸素であり得る。更に、外部気体も利用可能である。発生した水素、酸素または水素及び酸素の混合気体は外部気体と混合されて、以降の別の用途の必要に応じた濃度比にされる。ここで、外部気体は空気、水蒸気、揮発性気体または希ガスであり得る。
【００３３】
電解装置１８は電解水１３中の液体水の消費により水素を発生させるものであるため、電解水１３中の電解質は電気分解を助けて水素を発生させるように構成される。したがって、電解装置１８による電気分解中に、液体水は消費されるが電解質は維持される。液体水の消費が電解質に対する割合を超過した後は、電極板周囲の電解水１３中の電解質濃度は電気分解中に電気分解効率を変化させるようになる。他方、電極板表面には、水素及び酸素が電気分解中に発生する。気体が電極板から即座に除去されずに電極板表面に付着した場合、電気分解のために電解水１３と接する電極板の表面積は気体の付着がないときよりも減少し、電極板の電解効率は低減されることになる。要するに、上述の電気分解法では、電解効率が良好でなく；更に電極板もまた電解水と効果的に接し得ずに空気燃焼リスクを生起し得る。したがって、流動電解水１３は電解質の濃度変化率を低減させる必要があり；一方で流動電解水１３は、電極板表面が電解水１３と十分に接触することを確実にすべく電極板から気泡を除去するように使用される。同時に、運転中の電解装置１８の過度の蓄熱の回避のために、電解装置１８の熱は流動電解水１３により電解装置１８の熱源から除去し得る。これにより、電解装置１８は極めて迅速に熱を消散させることになる。
【００３４】
撹拌ファン１４２は、この撹拌ファン１４２が電解水１３の流動促進用であることから、吐出装置１２中に収容される。分離型水ポンプを有する気体発生設備１中の駆動電動機１４４は、撹拌ファン１４２に連結されてこの撹拌ファン１４２を駆動して電解水１３の流動を促進するように作動する。実施形態では、撹拌ファン１４２は電解水１３中に収容される。別の実施形態では、吐出装置１２は電解水１３を充填されず、撹拌ファン１４２は吐出装置１２中に収容されるが、その配置は電解水１３外部である。ここで、撹拌ファン１４２は、せん動、揺動、振動、または回転の方法で動作して電解水１３の流動を促進し得る。実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備１は、撹拌ファン１４２の回転により電解水１３の流動を促進する。電解水１３の流動を促進する分離型水ポンプを有する気体発生設備１は、電解水１３を軸方向に撹拌ファン１４２に導入させ、次いで電解水１３を撹拌ファン１４２の側方向から送出するという方法であってもよい。この場合もまた、水ポンプ１４はラジアルポンプ型（遠心ポンプ）とし得る。しかし、水ポンプ１４の型式はラジアルポンプに限定されることはない。水ポンプ１４はまた、軸ポンプ型、ラジアル及び軸ポンプの組合せの混合型ポンプ、または電解水１３の流動促進が可能な任意の型式でもあり得る。
【００３５】
図２を参照する。図２は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備１の別の実施形態の概略図を示す。電解装置１８は液体水を電気分解することにより水素を発生させるものであるため、電解装置１８は電解水１３を受容し得る位置に構成する必要がある。実施形態では、電解装置１８は吐出装置２２中にそのまま構成することにより、電解水１３を受容して水素を発生させる。このように、吐出装置２２は図２に示すように電解装置１８を収容可能であり、あるいは図１に示したように吐出装置２２及び電解装置１８を相互に接続させることも可能である。
【００３６】
電解水１３は部品を腐食させ易い電解質を含有し得る。撹拌ファン１４２駆動用の駆動電動機１４４を電解水１３中に収容させた場合も、駆動電動機１４４の部品は損傷を受けやすく、駆動電動機１４４の使用期間は減少することになる。したがって、本発明では、駆動電動機１４４を電解水１３の外部に構成して駆動電動機１４４の損傷確率を低減させている。また、駆動電動機１４４は吐出装置１２の外面１２１に連結されるため、駆動電動機１４４の体積は吐出装置１２中の収容空間に制限されない；これによっても駆動電動機１４４の幾何形状的外観上の制限は低減される。加えて、駆動電動機１４４は作動中に熱を発生する。駆動電動機１４４の熱は、駆動電動機１４４が電解水１３中に構成されるときには、電解水１３による腐食速度を増大させる；しかも、電解水１３は電解装置１８の冷却も行うため電解水１３の作用効率は低下することになる。したがって、上述の問題は、駆動電動機１４４を吐出装置１２の外面１２１に連結したときには解消し得る。また、駆動電動機１４４の容積は制限されないため、冷却部品を大型化させて熱消散を高めることも可能である。更に、駆動電動機１４４を電解水１３の外部に構成して電解質による回路部品の腐食を回避し得るので、分離型水ポンプを有する気体発生設備２の電子制御システム中への回路部品の集積化により、設備要件を軽減させ得る。この場合、駆動電動機１４４の外殻は制御回路盤を内部に有することなく、別の制御回路盤１５が駆動電動機１４４を制御して撹拌ファン１４２を駆動することになる。制御回路盤１５は駆動電動機１４４の外殻の外部に構成されて駆動電動機１４４に電気的に接続される。分離構成の方法は、制御回路盤１５の熱源による駆動電動機１４４への悪影響を防止可能である。更に、作動中の駆動電動機１４４は電気分解遂行中の電解装置１８との電磁界面接続にはならない。
【００３７】
図１及び図３〜図８を参照する。図３は図１に従った実施形態の概略図を示す。図４は図３の別の視点から見た概略図を示す。図５は図４中の線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。図６は水ポンプ１４の実施形態の概略図を示す。図７及び図８は図３の水槽１７の別の視点から見た概略図を示す。実施形態では、分離型水ポンプを有する気体発生設備は、電解装置１８及び電解水１３を収容する水槽１７を更に備える。吐出装置１２は水槽１７に形成される。電解装置１８は水槽１７により電解水１３を受容し、撹拌ファン１４２は水槽１７の搭載により電解水１３の流動を促進する。実施上、分離型水ポンプを有する気体発生設備１は吐出装置１２に連結された冷却装置１６を更に備え、撹拌ファン１４２は冷却すべき冷却装置１６を流通する電解水１３の流れを促進する。ここで、電解水１３は、冷却装置１６中に流入するかまたは冷却装置１６の表面を流通して、冷却装置１６により熱を消散させ得る。更に、吐出装置１２中に収容された電解水１３は液面レベルを有するが、冷却装置１６はこの液面レベルよりも高い部分を有し得る。冷却装置１６の露出部分は自然冷却または冷却ファン１９による吹き付けにより冷却されて電解水１３の温度低下を助ける。実施上、冷却ファン１９は冷却装置１６に吹付ける冷却装置１６の熱を消散させ得る。別の実施形態では、冷却ファン１９は、発生器１の外殻上に構成されることにより、外気を駆動して分離型水ポンプを有する気体発生設備１中に流入させるように、または分離型水ポンプを有する気体発生設備１中の空気を外部に排気するように使用される。駆動空気は、差圧により構成される気体通路を経由して冷却装置１６を流通して冷却装置１６の熱を除去する。また、冷却ファン１９は上述の制御回路盤１５により制御可能であるため、分離型水ポンプを有する気体発生設備１の電子制御システムは更なる集積化が可能である。
【００３８】
実施上、冷却装置１６の一部は、他の冷却要素により更に熱を消散させるように吐出装置１２外に配置し得る。実施上、冷却装置１６は冷却管を有し得る。冷却管は金属で作製可能であり、更に、冷却管はステンレス鋼管または銅管であり得る。高熱伝導材料の冷却管は、分離型水ポンプを有する気体発生設備１の熱伝導率を増大させる。別の実施形態では、冷却管は、冷却管の電解水１３との接触面積及び伝導率を共に増大させるように、銅粉末焼結による内面を有し得る。別の実施形態では、冷却管の表面は、熱交換率は増大させるように銅粉末焼結層を有し得る。更に、分離型水ポンプを有する気体発生設備１は冷却装置１６上に構成された１枚以上の冷却薄板１１を備えることにより冷却装置１６の冷却を助け得る。また、分離型水ポンプを有する気体発生設備１は、分離型水ポンプを有する気体発生設備１中に構成された熱パイプ２３を備えることにより電解水１３中の熱を吸収可能である。ここで、熱パイプ２３は、電解水１３の熱が除去されるように電解水１３中に直接または部分的に収容可能である。実施形態では、熱パイプ２３の外部は、吸熱端及び放熱端の有効面積が増大するように薄膜構造体から成る。別の実施形態では、熱パイプ２３の吸熱端は平坦な構造体を有し、この平坦な構造体は凹部を有する。冷却装置はこの凹部に連結される。更に、熱パイプ２３の吸熱端は収容部、例えば熱伝導室等、を有する。冷却装置１６はこの収容部に連結されて冷却装置１６の熱交換率を高める。別の実施形態では、熱パイプ２３吸熱端の外殻は、冷却装置１６の部分的な筐体により直接形成される。熱パイプ２３中の作動流体は、熱パイプ２３の吸熱端を介して冷却装置１６の熱を直接吸収する。実施形態では、冷却ファン１９は、冷却板１１にまたは熱パイプ２３放熱端に向けて流れるように外気を駆動することにより冷却装置１６の熱を除去する。実施形態では、熱パイプ２３の冷却薄板１１または放熱端は、分離型水ポンプを有する気体発生設備１の外殻上に直接形成されるかまたは分離型水ポンプを有する気体発生設備１の外殻に接触して、外部環境による熱の消散を助ける。
【００３９】
実施形態では、外面１２１に位置する駆動電動機１４４は、電解水１３中に収容された撹拌ファン１４２を電磁結合により駆動する。更に、駆動電動機１４４は撹拌ファン１４２を電磁結合により駆動してこれを回転させる。実施上、駆動電動機１４４はＤＣ（直流）電動機であり得；しかも、駆動電動機１４４は、低エネルギー消費率で長期間使用の水ポンプ１４を構築するためにＤＣブラシレス型電動機であり得る。
【００４０】
図７〜図１３を参照する。図９〜図１３は本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備１の別の実施形態中の吐出装置１２に連結された水ポンプ１４の概略図を示す。実施形態では、図７〜図１３に示すように、吐出装置１２は穴部１２３を有し、水ポンプ１４は封止リング１４８を更に備え、駆動電動機１４４は封止リング１４８により穴部１２３に連結される。更に、駆動電動機１４４は穴部１２３中に埋設してもよい。また、撹拌ファン１４２は電解水１３中に懸架され、撹拌ファン１４２は駆動電動機１４４に磁気連結される。本実施形態では、撹拌ファン１４２は吐出装置１２に連結されて上述の穴部１２３中に収容される。撹拌ファン１４２及び駆動電動機１４４の場所は穴部１２３の場所により制限される。別の実施形態では、撹拌ファン１４２の移動場所は図１０に示すように連結される吐出装置１２により制限される。駆動電動機１４４は吐出装置１２の外面１２１上には構成されず、駆動電動機１４４はこの場合も外面１２１を横断して電磁結合により撹拌ファン１４２を駆動し得る。別の実施形態では、上述の穴部１２３は、図１１に示すように吐出装置１２の外殻を貫通しない。水ポンプ１４は固定用部品１４６を更に備える。駆動電動機１４４は穴部１２３に埋設されて固定用部品１４６により吐出装置１２の外面１２１に固定される。また、吐出装置１２は内面１２２を有する。撹拌ファン１４２は、駆動電動機１４４に対応する内面１２２に電磁結合により連結される。実施形態では、図１２に示すように、駆動電動機１４４は外面１２１には埋設されるのではなく、固定用部品１４６により外面１２１に固定される。また、図１３に示すように、上述の撹拌ファン１４２は接続用部品により吐出装置１２上にピン接合し得る。
【００４１】
実施上、分離型水ポンプを有する気体発生設備１は気体混合装置を更に備え得る。気体混合装置は、電解装置１８により発生された気体を特有の気体と混合して、更なる使用に供する健康上有益な気体を形成するように構成される。ここで、この特有の気体は、水蒸気、霧化溶液、揮発性精油、及びその組合せから成る群のうちの１種から選択される。また、気体混合装置は、特有の気体を取込んでこれを電解装置１８により発生された気体と化合させて健康上有益な気体を形成し得る；あるいは、特有の気体の前駆体、例えば、精油、シロップ、純水、またはそれらの組合せ等、を振動及び霧化して特有の気体を形成し、次いでこの特有の気体を電解装置１８により発生された気体と化合させて健康上有益な気体を形成させ得る。
【００４２】
要するに、本発明の分離型水ポンプを有する気体発生設備において、電解装置は人間の吸入に供される水素を発生するように構成される。水ポンプ中の電解水外部の駆動電動機は、非機械的接続方法で電解水中の撹拌ファンを駆動して冷却装置を通る電解水の流動を促進する。したがって、駆動電動機は電解水による腐食から防止される一方、水ポンプは電気分解装置が熱を消散させるのを助ける。しかも、駆動電動機の冷却効率が向上するために制御ユニットは減少する。冷却装置は表面に銅粉末焼結層を有する冷却管を備えるため、冷却装置の熱交換効率は向上し、分離型水ポンプを有する気体発生設備の作動温度は低減される。したがって、分離型水ポンプを有する気体発生設備の運転上の安全性は向上し、分離型水ポンプを有する気体発生設備の使用期間は延長されることになる。
【００４３】
上述の実施例及び説明により、本発明の特徴及び趣旨申し分なく説明されたと思われる。より重要なことは、本発明は本明細書に説明した実施形態に限定されないことである。当業者であれば、本発明の教示を維持しながら装置の様々な修正及び改変が可能であることを容易に認識するであろう。したがって、以上の開示は添付の請求項の境界及び限定によってのみ限定されるものと解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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