(57)【要約】【課題】気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアが省スペース化された水タンク及び水タンクを含む水素発生装置を提供する。【解決手段】水タンク１は、第１の収納エリア１１及び第２の収納エリア１２を備える。前記第１の収納エリア１１の頂部には、水素水入口１１２及び水素出口１１１が設けられる。前記第１の収納エリア１１の底部には、出水口が設けられる。前記第２の収納エリア１２の頂部には、加水口１２１、排気口１２２及び酸素入口１２３が設けられる。前記第２の収納エリア１２の底部には、入水口及び水供給出口１２５が設けられる。前記出水口には、前記入水口が接続され、前記出水口の位置が前記入水口の位置より高い。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１の収納エリア及び第２の収納エリアを備えた水タンクであって、
前記第１の収納エリアの頂部には、水素水入口及び水素出口が設けられ、
前記第１の収納エリアの底部には、出水口が設けられ、
前記第２の収納エリアの頂部には、加水口、排気口及び酸素入口が設けられ、
前記第２の収納エリアの底部には、入水口及び水供給出口が設けられ、
前記出水口には、前記入水口が接続され、前記出水口の位置が前記入水口の位置より高いことを特徴とする水タンク。
【請求項２】
前記第１の収納エリアの頂部には、保持壁が設けられ、
前記保持壁は、前記水素水入口と前記水素出口との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の水タンク。
【請求項３】
前記第２の収納エリアの底部には、濾過出口が設けられ、
前記第２の収納エリアの頂部には、濾過入口が設けられ、
前記濾過出口と前記濾過入口との間には、第１の流体駆動ユニット及び流体濾過ユニットが接続されることを特徴とする請求項１に記載の水タンク。
【請求項４】
前記第２の収納エリアの底部には、排水口が設けられることを特徴とする請求項１に記載の水タンク。
【請求項５】
筐体、蓋体及び防漏パッキンをさらに備え、
前記筐体には、出水口、入水口及び水供給出口が設けられ、
前記蓋体には、前記水素水入口、前記水素出口、前記加水口、前記排気口及び前記酸素入口が設けられ、
前記蓋体は、前記筐体を閉止し、
前記防漏パッキンは、前記筐体と前記蓋体との間に設けられるとともに、第１の防漏リング及び第２の防漏リングを有し、
前記第１の防漏リングは、前記第１の収納エリアに位置し、
前記第２の防漏リングは、前記第２の収納エリアに位置することを特徴とする請求項１に記載の水タンク。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の水タンクと、水素供給ユニットと、水供給ユニットと、給電ユニットと、を備えた水素発生装置であって、
前記水素供給ユニットは、酸素出口及び水素水出口を有し、
前記酸素出口は、酸素入口に接続され、
前記水素水出口は、水素水入口に接続され、
前記水供給ユニットは、前記水素供給ユニット及び水供給出口に接続され、
前記給電ユニットは、前記水素供給ユニットと電気的に接続されることを特徴とする水素発生装置。
【請求項７】
前記水供給ユニットは、排気出口を有し、
前記第２の収納エリアの頂部には、排気入口が設けられ、
前記排気出口は、前記排気入口に接続されることを特徴とする請求項６に記載の水素発生装置。
【請求項８】
前記水供給ユニットと前記水素供給ユニットとの間に接続された第２の流体駆動ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の水素発生装置。
【請求項９】
前記水素供給ユニットの前に接続された冷却ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の水素発生装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、水タンク及び水タンクを含む水素発生装置に関し、特に、気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアが省スペース化された水タンク及び水タンクを含む水素発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素は、現在広く利用されており、産業分野では燃料電池、溶接、加熱又は車両を駆動させるために一般的に用いられている。日常生活においては、人々の体が外来物質の影響を受けたり、新陳代謝が異常となったりすると、人々の体に炎症、痛み、老化、癌の発症、心疾患などが発生するため、還元力が強い水素が水と結合したものが飲用としてよく用い、悪いフリーラジカルが細胞を傷つけることを防ぎ、免疫力を高め、慢性病にかかるリスクを減らし、健康を増進させることができる。
【０００３】
しかし、従来の水素発生装置は、構造が複雑であったため、設置空間が大きい上、多めの材料を使用し、組立てるときに高い精度で高低差を制御しなければならなかったため、組立てにかかるコスト及び複雑度が高まった。また、従来の水素発生装置を不用意に傾けてしまうと、水素水が気水分離ユニットから外部へ漏れてしまう虞もあった。
【０００４】
そのため、気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアが省スペース化された水タンク及び水タンクを含む水素発生装置が求められていた。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、本考案は、従来技術の問題点を改善するために鋭意検討を行った結果、気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアが省スペース化された水タンク及び水タンクを含む水素発生装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、第１の収納エリア及び第２の収納エリアを備えた水タンクであって、前記第１の収納エリアの頂部には、水素水入口及び水素出口が設けられ、前記第１の収納エリアの底部には、出水口が設けられ、前記第２の収納エリアの頂部には、加水口、排気口及び酸素入口が設けられ、前記第２の収納エリアの底部には、入水口及び水供給出口が設けられ、前記出水口には、前記入水口が接続され、前記出水口の位置が前記入水口の位置より高いことを特徴とする水タンクが提供される。
【０００７】
前記第１の収納エリアの頂部には、保持壁が設けられ、前記保持壁は、前記水素水入口と前記水素出口との間に位置することが好ましい。
【０００８】
前記第２の収納エリアの底部には、濾過出口が設けられ、前記第２の収納エリアの頂部には、濾過入口が設けられ、前記濾過出口と前記濾過入口との間には、第１の流体駆動ユニット及び流体濾過ユニットが接続されることが好ましい。
【０００９】
前記第２の収納エリアの底部には、排水口が設けられることが好ましい。
【００１０】
筐体、蓋体及び防漏パッキンをさらに備え、前記筐体には、出水口、入水口及び水供給出口が設けられ、前記蓋体には、前記水素水入口、前記水素出口、前記加水口、前記排気口及び前記酸素入口が設けられ、前記蓋体は、前記筐体を閉止し、前記防漏パッキンは、前記筐体と前記蓋体との間に設けられるとともに、第１の防漏リング及び第２の防漏リングを有し、前記第１の防漏リングは、前記第１の収納エリアに位置し、前記第２の防漏リングは、前記第２の収納エリアに位置することが好ましい。
【００１１】
上記課題を解決するために、本考案の第２の形態によれば、上記の水タンクと、水素供給ユニットと、水供給ユニットと、給電ユニットと、を備えた水素発生装置であって、前記水素供給ユニットは、酸素出口及び水素水出口を有し、前記酸素出口は、酸素入口に接続され、前記水素水出口は、水素水入口に接続され、前記水供給ユニットは、前記水素供給ユニット及び水供給出口に接続され、前記給電ユニットは、前記水素供給ユニットと電気的に接続されることを特徴とする水素発生装置が提供される。
【００１２】
前記水供給ユニットは、排気出口を有し、前記第２の収納エリアの頂部には、排気入口が設けられ、前記排気出口は、前記排気入口に接続されることが好ましい。
【００１３】
前記水供給ユニットと前記水素供給ユニットとの間に接続された第２の流体駆動ユニットをさらに備えることが好ましい。
【００１４】
前記水素供給ユニットの前に接続された冷却ユニットをさらに備えることが好ましい。
【考案の効果】
【００１５】
本考案の水タンク及び水タンクを含む水素発生装置は、気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアを省スペース化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本考案の一実施形態に係る水タンクを示す斜視図である。
【図２】図２は、本考案の一実施形態に係る水タンクを示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本考案の一実施形態に係る水タンクの別の角度からの斜視図である。
【図４】図４は、本考案の一実施形態に係る水タンクの別の角度からの分解斜視図である。
【図５】図５は、本考案の一実施形態に係る水タンクに結合する第１の流体駆動ユニット及び流体濾過ユニットを示す斜視図である。
【図６】図６は、本考案の一実施形態に係る水素発生装置を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本考案の目的、特徴及び効果をより分かりやすくするために、具体的な実施形態について図に基づいて詳しく説明する。
【００１８】
以下で述べる水素水とは、水素に水気が僅かに含まれ、図１〜図５に示すように、本考案の一実施形態に係る水タンク１は、少なくとも第１の収納エリア１１及び第２の収納エリア１２から構成されてなる。第１の収納エリア１１の頂部には、水素水入口１１２及び水素出口１１１が設けられる。第１の収納エリア１１の底部には、出水口１１３が設けられる。第２の収納エリア１２の頂部には、加水口１２１、排気口１２２及び酸素入口１２３が設けられる。第２の収納エリア１２の底部には、入水口１２４及び水供給出口１２５が設けられる。出水口１１３には、入水口１２４が接続される。出水口１１３の位置は、入水口１２４の位置より高い。本実施形態の第１の収納エリア１１と第２の収納エリア１２とは、一体化されるとともに、隣り合わせに設置されてもよい。第１の収納エリア１１は、第２の収納エリア１２より小さい。前述した水タンク１の全体設計は、気水分離の機構を水タンクと融合し、構造が簡素で、組立てが容易で、設置エリアを省スペース化することができる。
【００１９】
上述したように、本考案の水タンク１は、第２の収納エリア１２の加水口１２１から必要な水が注入され、水供給出口１２５から外部へ送水され、水素水が水素水入口１１２から第１の収納エリア１１へ進入し、酸素が酸素入口１２３から第２の収納エリア１２へ進入する。水素水が水素水入口１１２から第１の収納エリア１１に進入すると、水素水の中に含まれる水が重力の関係により自然に水素と分離された後、水素出口１１１から水素が排出され、水が第１の収納エリア１１内に収集された後、出水口１１３と入水口１２４との高低差を利用し、水が自然に第２の収納エリア１２へ還流し、繰り返して利用することができる。
【００２０】
また、排気口１２２は、第２の収納エリア１２中のガスの一部を排出し、第２の収納エリア１２の圧力のバランスをとる。
【００２１】
本実施形態において、第１の収納エリア１１の頂部には、保持壁１３が設けられてもよい。保持壁１３は、水素水入口１１２と水素出口１１１との間に位置する。保持壁１３は、第１の収納エリア１１に流入した水素水を堰き止め、水素水に対して行う気水分離の時間が長めとなり、水素出口１１１から水素水が直接流出することを防ぐことができるため、気水分離の効果が高い。
【００２２】
本実施形態において、第２の収納エリア１２の底部には、濾過出口１２６が設けられる。第２の収納エリア１２の頂部には、濾過入口１２７が設けられる。濾過出口１２６と濾過入口１２７との間には、第１の流体駆動ユニット１４（例えばポンプ）及び流体濾過ユニット１５（例えば濾過器）が接続される（図５を参照する）。第２の収納エリア１２中の気水を分離すると、濾過出口１２６から水が排出され、第１の流体駆動ユニット１４との組合せにより流体濾過ユニット１５へ送水し、水が濾過された後、濾過入口１２７から第２の収納エリア１２へ送水し、繰り返して利用することにより、浄水を行う。
【００２３】
本実施形態において、第２の収納エリア１２の底部には、排水口１２８が設けられる。排水口１２８を利用して水タンク１中の水を空にすることができるため、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００２４】
本実施形態において、水タンク１は、筐体１６、蓋体１７及び防漏パッキン１８を有する。筐体１６には、出水口１１３、入水口１２４、水供給出口１２５、濾過出口１２６及び排水口１２８が設けられる。蓋体１７には、水素水入口１１２、水素出口１１１、加水口１２１、排気口１２２、酸素入口１２３及び濾過入口１２７が設けられる。蓋体１７は、筐体１６を閉止する。防漏パッキン１８は、筐体１６と蓋体１７との間に設けられる。防漏パッキン１８は、第１の防漏リング１８１及び第２の防漏リング１８２を有する。第１の防漏リング１８１は、第１の収納エリア１１に位置する。第２の防漏リング１８２は、第２の収納エリア１２に位置する。そのため、防漏パッキン１８の第１の防漏リング１８１及び第２の防漏リング１８２により、第１の収納エリア１１中の水素水及び第２の収納エリア１２中の水が漏れることを防ぎ、高い密封効果を得る。
【００２５】
図６を参照する。図６に示すように、水タンク１は、水素発生装置２と組み合わせて使用することができる。水素発生装置２は、水素供給ユニット２１（例えば、水素発生部材又は固体電解槽）、水供給ユニット２２（例えば、サブ水タンク）及び給電ユニット２３（例えば、商用電源又は電池）を含む。水素供給ユニット２１は、酸素出口２１１及び水素水出口２１２を有する。酸素出口２１１は、酸素入口１２３に接続される。水素水出口２１２は、水素水入口１１２に接続される。水供給ユニット２２は、水素供給ユニット２１及び水供給出口１２５に接続される。給電ユニット２３は、水素供給ユニット２１と電気的に接続され、水素供給ユニット２１に電力が供給されると、水素供給ユニット２１から水素水が発生する。
【００２６】
実際に使用する際（図１〜図５を併せて参照する）、水素発生装置２は、第２の収納エリア１２の加水口１２１から必要な水を注入し、水供給出口１２５から水供給ユニット２２へ給水し、水供給ユニット２２が第２の収納エリア１２中の水を水素供給ユニット２１へ送水し、水素供給ユニット２１に水素水及び酸素が発生し、水素水が水素水入口１１２から第１の収納エリア１１に進入し、酸素が酸素入口１２３から第２の収納エリア１２へ進入する。水素水が水素水入口１１２から第１の収納エリア１１へ進入すると、水素水中の水が重力の関係により自然に水素と分離された後、水素が水素出口１１１から排出され、水が第１の収納エリア１１内に収集された後、出水口１１３と入水口１２４との高低差を利用し、水が第２の収納エリア１２へ自然に還流され、繰り返して使用することができる。
【００２７】
また、水素出口１１１には、気水分離ユニット３が接続されてもよい。そのため、水素出口１１１が排出する水素が気水分離ユニット３に導入されて気水分離を再び行い、高純度の水素が得られる。
【００２８】
本実施形態の水供給ユニット２２は、排気出口２２１を有する。第２の収納エリア１２の頂部には、排気入口１２９が設けられる。排気出口２２１は、排気入口１２９に接続される。そのため、水供給ユニット２２内の気体が排気出口２２１から排気入口１２９へ案内され、水供給ユニット２２内の圧力が平衡となる。
【００２９】
本実施形態の水タンクは、水供給ユニット２２と水素供給ユニット２１との間に接続された第２の流体駆動ユニット２４（例えばポンプ）を含んでもよい。そのため、第２の流体駆動ユニット２４の駆動により、水供給ユニット２２中の送水する水を加圧し、水素供給ユニット２１へ送水する。本実施形態は、水素供給ユニット２１の前に接続された冷却ユニット２５（例えば冷却器）をさらに備えてもよい（例えば、第２の流体駆動ユニット２４と水素供給ユニット２１との間）。そのため、冷却ユニット２５により、水素供給ユニット２１に進入する水の温度を下げることができる。
【００３０】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
１  水タンク
２  水素発生装置
３  気水分離ユニット
１１  第１の収納エリア
１２  第２の収納エリア
１３  保持壁
１４  第１の流体駆動ユニット
１５  流体濾過ユニット
１６  筐体
１７  蓋体
１８  防漏パッキン
２１  水素供給ユニット
２２  水供給ユニット
２３  給電ユニット
２４  第２の流体駆動ユニット
２５  冷却ユニット
１１１  水素出口
１１２  水素水入口
１１３  出水口
１２１  加水口
１２２  排気口
１２３  酸素入口
１２４  入水口
１２５  水供給出口
１２６  濾過出口
１２７  濾過入口
１２８  排水口
１２９  排気入口
１８１  第１の防漏リング
１８２  第２の防漏リング
２１１  酸素出口
２１２  水素水出口
２２１  排気出口 
【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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