(57)【要約】【課題】高濃度である水素含有液体であってもその水素濃度を求めることができる方法及び水素含有液体の生成装置を提供する。【解決手段】水素含有ガスを供給する水素供給源２と、液体を供給する液体供給源３と、前記水素含有ガスを前記液体に溶解させる溶解部４と、予め求められた前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器５と、前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器５２と、前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器５１と、検出された流量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器５と、を備える。【選択図】図１
2017203690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガスを液体に溶解させた水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記水素含有液体の流量と水圧と前記水素濃度との関係を求め、
前記水素含有液体の流量と水圧とを検出し、
検出された流量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項２】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを液体に溶解させた水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素濃度との関係を求め、
前記電気分解の際の電気量と前記水素含有液体の水圧とを検出し、
検出された電気量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項３】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを液体に溶解させた水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量と、前記水素濃度との関係を求め、
前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量とを検出し、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項４】
水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させる溶解部と、
予め求められた前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された流量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項５】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させる溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された電気量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項６】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させる溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項７】
前記演算器で求められた水素濃度を提示する提示器をさらに備える請求項４〜６のいずれか一項に記載の水素含有液体の生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素含有液体の水素濃度を求める方法及び水素含有液体の生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解水を生成する電解水生成装置において、生成された水素水の溶存水素濃度を測定する方法として、陰極室内に配設された陰極板と、陽極室内に配設された陽極板との間を流れる電流、及び陰極室で生成された水素水の吐水流量を測定する測定工程と、予め測定した電流及び吐水流量と、水素水中の溶存水素濃度との相関関係を表すデータに基づいて、前記測定工程で測定した電流及び吐水流量に応じて、陰極室で生成された水素水中の溶存水素濃度を算出する算出工程とを備えた、溶存水素濃度測定方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０８７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の電解水の溶存水素濃度は１ｐｐｍにも満たない（同文献１の図１，２，６，７参照）ため、抗酸化性を発揮させるためには不十分である。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高濃度である水素含有液体であってもその水素濃度を求めることができる方法及び水素含有液体の生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ことにより、予め水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係を求めておき、水素含有液体の流量と水圧とを検出し、検出された流量及び水圧と前記関係とに基づいて、水素濃度を求めることにより、上記課題を解決する。
【０００７】
また本発明は、予め電気分解の際の電気量と、水素含有液体の水圧と、水素濃度との関係を求めておき、電気分解の際の電気量と水素含有液体の水圧とを検出し、検出された電気量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求めることにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高濃度である水素含有液体であってもその水素濃度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る水素含有液体の生成装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る水素含有液体の生成装置の他の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る水素含有液体の生成装置のさらに他の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る水素含有液体の生成装置のさらに他の実施の形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る水素含有液体の生成装置１の一実施の形態を示すブロック図である。本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、同図に示すように、水素含有ガスを供給する水素供給源２と、液体を供給する液体供給源３と、水素含有ガスを液体に溶解させる溶解部４と、を備える。
【００１１】
水素供給源２は、主成分として水素成分を含有するガス（以下、水素含有ガスともいう）を供給するものであり、例えば水素ガスボンベ、水素吸蔵合金、燃料改質器、電解水生成器などを例示することができる。これら水素供給源２から供給される水素含有ガスは、水素供給管２１により合流部４１に送られる。水素供給管２１には逆止弁２２が設けられており、逆止弁２２を通過した水素含有ガスは水素供給源２には戻らない。なお、水素供給源２から合流部４１に対する水素含有ガスの供給圧力を調整するために、水素供給管２１に流体加圧ポンプを設けてもよい。
【００１２】
液体供給源３は、目的とする水素含有液体の液体、すなわち水素ガスを溶解させる液体を供給するものである。たとえば、水道水などの水、飲料、薬液などを例示することができる。これら液体供給源３から供給される液体は、液体供給管３１により合流部４１に送られる。なお、液体供給源３から合流部４１に対する液体の供給圧力を調整するために、液体供給管３１に流体加圧ポンプを設けてもよい。また、液体供給管３１に逆止弁を設け、液体供給源３からの液体が戻らないようにしてもよい。
【００１３】
合流部４１は、水素供給管２１と液体供給管３１との配管継ぎ手で構成されている。合流部４１に至った水素含有ガスと液体は、気液混合管４２に流れ込み、当該気液混合管４２に設けられた流体加圧ポンプ４３により下流側へ向かって圧送される。気液混合管４２の流体加圧ポンプ４３の下流側には、溶解部４が設けられている。また、気液混合管４２の溶解部４の下流側には流量調節弁４４が設けられている。
【００１４】
溶解部４は、気液混合管４２の内径より大きい内径を有する筒状体であり、内部にメンブレンフィルタなどの細孔を有する混合体を備える。水素含有ガスと液体との気液混合物がメンブレンフィルタなどの細孔を通過する際に水素含有ガスが微粒化し、これにより液体と接触する表面積が増加する。また、流体加圧ポンプ４３の加圧力と流量調節弁４４の開度によって微粒化した水素含有ガスと液体とが加圧されるので、水素濃度が高くなる。このようにして高濃度となった水素含有液体は、供給口４５から目的とする部位へ供給される。
【００１５】
本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、上述した構成に加えて、水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器５１と、水素含有液体の流量を検出する流量検出器５２と、演算器５と、ディスプレイ６と、を備える。
【００１６】
水圧検出器５１は、気液混合管４２の流体加圧ポンプ４３と溶解部４との間に設けられ、流体加圧ポンプ４３によって加圧された水素含有液体（水素含有ガスと液体との気液混合物）の水圧を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、水圧検出器５１は、気液混合管４２の溶解部４と流量調節弁４４との間に設けてもよい。
【００１７】
流量検出器５２は、流量調節弁４４の開度を検出することで水素含有液体の流量を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、流量検出器５２は、流量調節弁４４と供給口４５との間の気液混合管４２に設けてもよい。
【００１８】
演算器５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。ＲＯＭは、予め求められた溶解部４を通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器としても機能し、また実際の使用時に、検出された流量及び水圧と関係情報とに基づいて、水素濃度を求める演算プログラムが確立されている。
【００１９】
ディスプレイ６は、演算器５により求められた水素濃度を提示するものであって、セブンセグメントディジタル表示器のような視覚により認識される表示器の他、スピーカのような聴覚により濃度を喚起するものであってもよい。
【００２０】
ここで、水素供給源２としてＭｉＺ社製電気分解３層セルを用い、液体供給源３として水道水を用い、流体加圧ポンプ４３としてＡｑｕａｔｅｃ社製ＣＤＰ８８００を用い、溶解部４としてＭｏｎｏｔａＲＯ社製ＭＯＭ−ＰＦ５（メンブレンフィルタ）を用い、図１に示す水素含有液体の生成装置１を作製した。そして、水素供給源２から合流部４１へ供給される水素含有ガスの流量は、ＭｉＺ社製電気分解３層セルの電極に流す電流値により制御し、液体供給源３から合流部４１へ供給される水道水の流量は蛇口の開度により制御し、流体加圧ポンプ４３と溶解部４との間の気液混合物の圧力は、流体加圧ポンプ４３と流量調節弁４４で制御した。溶存水素濃度は、ＭｉＺ株式会社製の溶存水素判定試薬（エタノール、メチレンブルー及び白金コロイドを含むアルコール類９．８８ｍｌ）と、１滴が０．１ｐｐｍの水素と反応する試薬を滴下するスポイトとを用い、何滴の試薬を滴下したら青色の試薬が透明になるかを測定（滴定）した。表１に結果を示す。
【００２１】
【表１】
2017203690.tif 000003
【００２２】
実施例１〜４は、水素供給源２からの水素含有ガスの流量が一定（１８．０Ａ）、液体供給源３からの水道水の流量が一定（３．０Ｌ／ｍｉｎ）である場合に、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は０．９８３と極めて１に近い。実施例５〜８は、実施例１〜４の水道水の流量３．０Ｌ／ｍｉｎを１．５Ｌ／ｍｉｎに代え、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は０．９８８と極めて１に近い。実施例９〜１２は、実施例５〜８の水素含有ガスの流量１８．０Ａを６．０Ａに代え、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は０．９７６と極めて１に近い。
【００２３】
以上のとおり、水素供給源２からの水素含有ガスの流量と、液体供給源３からの水道水の流量と、気液混合物の圧力と、水素濃度との相関係数は極めて１に近いので、予めこれらの関係式を求め、この関係式を演算器５のＲＯＭに記憶させておく。そして、水素供給源２からの水素含有ガスの流量、すなわち電流を一定値に固定したうえで、実際に水素含有液体の生成装置１を使用する場合には、流量検出器５２により検出された流量及び水圧検出器５１により検出された水圧を演算器５に読み込み、ＲＯＭに確立された水素濃度を求める演算プログラムを用いて、関係式に検出流量と検出圧力を入力することで水素濃度が求められる。これをディスプレイ６に提示することで、使用者は、供給口４５からの水素含有液体の水素濃度を知覚することができる。
【００２４】
図２は、本発明に係る水素含有液体の生成装置１の他の実施の形態を示すブロック図である。本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、同図に示すように、図１に示す水素含有液体の生成装置１に比べて、液体供給管３１に脱気モジュール３２と真空ポンプ３３が設けられている点が相違し、他の構成は図１に示すものと同じである。真空ポンプ３３をＯＮして脱気モジュール３２を作動させると、液体供給源３から供給される液体に含まれたガス（主として酸素などの気体）を除去することができる。これにより、合流部４１から溶解部４を通過するまでに、液体と水素ガスとの接触量が増加するので水素濃度を高めることができる。
【００２５】
ここで、水素供給源２としてＭｉＺ社製電気分解３層セルを用い、液体供給源３として水道水を用い、脱気モジュール３２としてＤＩＣ社製ＳＥＰＡＲＥＬＥＦ−００２Ａ−Ｐを用い、脱気モジュール３２の真空ポンプ３３としてアルバック社製ＤＡＰ−６Ｄを用い、流体加圧ポンプ４３としてＡｑｕａｔｅｃ社製ＣＤＰ８８００を用い、溶解部４としてＭｏｎｏｔａＲＯ社製ＭＯＭ−ＰＦ５（メンブレンフィルタ）を用い、図２に示す水素含有液体の生成装置１を作製した。そして、水素供給源２から合流部４１へ供給される水素含有ガスの流量は、ＭｉＺ社製電気分解３層セルの電極に流す電流値により制御し、液体供給源３から合流部４１へ供給される水道水の流量は蛇口の開度により制御し、流体加圧ポンプ４３と溶解部４との間の気液混合物の圧力は、流体加圧ポンプ４３と流量調節弁４４で制御した。溶存水素濃度は、ＭｉＺ株式会社製の溶存水素判定試薬（エタノール、メチレンブルー及び白金コロイドを含むアルコール類９．８８ｍｌ）と、１滴が０．１ｐｐｍの水素と反応する試薬を滴下するスポイトとを用い、何滴の試薬を滴下したら青色の試薬が透明になるかを測定（滴定）した。表２に結果を示す。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
実施例１３〜１６は、水素供給源２からの水素含有ガスの流量が一定（１８．０Ａ）、液体供給源３からの水道水の流量が一定（３．０Ｌ／ｍｉｎ）である場合に、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は０．９７６と極めて１に近い。実施例１７〜２０は、実施例１３〜１６の水道水の流量３．０Ｌ／ｍｉｎを１．５Ｌ／ｍｉｎに代え、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は０．９８４と極めて１に近い。実施例２１〜２４は、実施例１７〜２０の水素含有ガスの流量１８．０Ａを６．０Ａに代え、気液混合物の圧力を０．１〜０．４ＭＰａまで変動させた場合の水素濃度を測定したものである。気液混合物の圧力と水素濃度との相関係数は１である。
【００２８】
以上のとおり、脱気モジュール３２を設けた場合にあっても、水素供給源２からの水素含有ガスの流量と、液体供給源３からの水道水の流量と、気液混合物の圧力と、水素濃度との相関係数は極めて１に近いので、予めこれらの関係式を求め、この関係式を演算器５のＲＯＭに記憶させておく。そして、水素供給源２からの水素含有ガスの流量、すなわち電流を一定値に固定したうえで、実際に水素含有液体の生成装置１を使用する場合には、流量検出器５２により検出された流量及び水圧検出器５１により検出された水圧を演算器５に読み込み、ＲＯＭに確立された水素濃度を求める演算プログラムを用いて、関係式に検出流量と検出圧力を入力することで水素濃度が求められる。これをディスプレイ６に提示することで、使用者は、供給口４５からの水素含有液体の水素濃度を知覚することができる。
【００２９】
図３は、本発明に係る水素含有液体の生成装置１のさらに他の実施の形態を示すブロック図である。本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、同図に示すように、電解槽２３と、隔膜２４と、この隔膜２４を挟む一対の陽極板２５及び陰極板２６と、陽極板２５及び陰極板２６に直流電力を供給する直流電源２７と、電解槽２３に貯留される被電解液２８とを備える電解水生成器を水素供給源２として用い、陰極板２６に流れる電流値を検出する電流検出器５３が設けられ、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。この代わりに、流量調節弁４４に設けられた流量検出器５２が省略されている。また、図２に示す水素含有液体の生成装置１に比べて、水素供給管２１に流体加圧ポンプ２９が設けられている点も相違するが、この流体加圧ポンプ２９は必要に応じて省略してもよい。他の構成は図１に示すものと同じである。
【００３０】
図３に示す実施形態の場合、流量調節弁４４の開度が一定である代わりに陰極板２６に流れる電流値が可変とされている。上述した実施例１〜２４に示すとおり、水素供給源２からの水素含有ガスの流量（陰極板２６に流れる電流値）と、液体供給源３からの水道水の流量と、気液混合物の圧力と、水素濃度との相関係数は極めて１に近いので、予めこれらの関係式を求め、この関係式を演算器５のＲＯＭに記憶させておく。そして、流量調節弁４４の開度を一定値に固定したうえで、実際に水素含有液体の生成装置１を使用する場合には、電流検出器５３により検出された電流値及び水圧検出器５１により検出された水圧を演算器５に読み込み、ＲＯＭに確立された水素濃度を求める演算プログラムを用いて、関係式に検出電流値と検出圧力を入力することで水素濃度が求められる。これをディスプレイ６に提示することで、使用者は、供給口４５からの水素含有液体の水素濃度を知覚することができる。
【００３１】
図４は、本発明に係る水素含有液体の生成装置１のさらに他の実施の形態を示すブロック図である。本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、１つの液体供給源３に対し、複数（本例では２つ）の水素供給源２Ａ，２Ｂを有する点が相違する。すなわち、水素供給源２Ａは、水素含有ガスを供給するものであり、例えば水素ガスボンベ、水素吸蔵合金、燃料改質器、電解水生成器などを例示することができる。これら水素供給源２Ａから供給される水素含有ガスは、水素供給管２１Ａにより合流部４１Ａに送られる。水素供給管２１Ａには逆止弁２２Ａが設けられており、逆止弁２２Ａを通過した水素含有ガスは水素供給源２Ａには戻らない。なお、水素供給源２Ａから合流部４１Ａに対する水素含有ガスの供給圧力を調整するために、水素供給管２１Ａに流体加圧ポンプを設けてもよい。一方、水素供給源２Ｂも、水素含有ガスを供給するものであり、例えば水素ガスボンベ、水素吸蔵合金、燃料改質器、電解水生成器などを例示することができる。これら水素供給源２Ｂから供給される水素含有ガスは、水素供給管２１Ｂにより合流部４１Ｂに送られる。水素供給管２１Ｂには逆止弁２２Ｂが設けられており、逆止弁２２Ｂを通過した水素含有ガスは水素供給源２Ｂには戻らない。なお、水素供給源２Ｂから合流部４１Ｂに対する水素含有ガスの供給圧力を調整するために、水素供給管２１Ｂに流体加圧ポンプを設けてもよい。
【００３２】
液体供給源３は、目的とする水素含有液体の液体、すなわち水素ガスを溶解させる液体を供給するものである。たとえば、水道水などの水、飲料、薬液などを例示することができる。これら液体供給源３から供給される液体は、液体供給管３１の途中で分岐し、２つの合流部４１Ａ，４１Ｂのそれぞれに送られる。液体供給管３１には、脱気モジュール３２と真空ポンプ３３が設けられている。真空ポンプ３３をＯＮして脱気モジュール３２を作動させると、液体供給源３から供給される液体に含まれたガス（主として酸素などの気体）を除去することができる。これにより、合流部４１Ａ，４１Ｂから後述する溶解部４Ａ，４Ｂを通過するまでに、液体と水素ガスとの接触量が増加するので水素濃度を高めることができる。なお、脱気モジュール３２及び真空ポンプ３３は省略してもよい。また、液体供給源３から合流部４１Ａ，４１Ｂに対する液体の供給圧力を調整するために、液体供給管３１に流体加圧ポンプを設けてもよい。また、液体供給管３１に逆止弁を設け、液体供給源３からの液体が戻らないようにしてもよい。
【００３３】
合流部４１Ａは、水素供給管２１Ａと液体供給管３１との配管継ぎ手で構成されている。合流部４１Ａに至った水素含有ガスと液体は、気液混合管４２Ａに流れ込み、当該気液混合管４２Ａに設けられた流体加圧ポンプ４３Ａにより下流側へ向かって圧送される。気液混合管４２Ａの流体加圧ポンプ４３Ａの下流側には、溶解部４Ａが設けられている。また、気液混合管４２Ａの溶解部４Ａの下流側には流量調節弁４４Ａが設けられている。
【００３４】
溶解部４Ａは、気液混合管４２Ａの内径より大きい内径を有する筒状体であり、内部にメンブレンフィルタなどの細孔を有する混合体を備える。水素含有ガスと液体との気液混合物がメンブレンフィルタなどの細孔を通過する際に水素含有ガスが微粒化し、これにより液体と接触する表面積が増加する。また、流体加圧ポンプ４３Ａの加圧力と流量調節弁４４Ａの開度によって微粒化した水素含有ガスと液体とが加圧されるので、水素濃度が高くなる。このようにして高濃度となった水素含有液体は、供給口４５Ａから目的とする部位へ供給される。
【００３５】
合流部４１Ｂは、水素供給管２１Ｂと液体供給管３１との配管継ぎ手で構成されている。合流部４１Ｂに至った水素含有ガスと液体は、気液混合管４２Ｂに流れ込み、当該気液混合管４２Ｂに設けられた流体加圧ポンプ４３Ｂにより下流側へ向かって圧送される。気液混合管４２Ｂの流体加圧ポンプ４３Ｂの下流側には、溶解部４Ｂが設けられている。また、気液混合管４２Ｂの溶解部４Ｂの下流側には流量調節弁４４Ｂが設けられている。
【００３６】
溶解部４Ｂは、気液混合管４２Ｂの内径より大きい内径を有する筒状体であり、内部にメンブレンフィルタなどの細孔を有する混合体を備える。水素含有ガスと液体との気液混合物がメンブレンフィルタなどの細孔を通過する際に水素含有ガスが微粒化し、これにより液体と接触する表面積が増加する。また、流体加圧ポンプ４３Ｂの加圧力と流量調節弁４４Ｂの開度によって微粒化した水素含有ガスと液体とが加圧されるので、水素濃度が高くなる。このようにして高濃度となった水素含有液体は、供給口４５Ｂから目的とする部位へ供給される。
【００３７】
本実施形態の水素含有液体の生成装置１は、上述した構成に加えて、水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器５１Ａ，５１Ｂと、水素含有液体の流量を検出する流量検出器５２Ａ，５２Ｂと、演算器５と、ディスプレイ６と、を備える。
【００３８】
水圧検出器５１Ａは、気液混合管４２Ａの流体加圧ポンプ４３Ａと溶解部４Ａとの間に設けられ、流体加圧ポンプ４３Ａによって加圧された水素含有液体（水素含有ガスと液体との気液混合物）の水圧を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、水圧検出器５１Ａは、気液混合管４２Ａの溶解部４Ａと流量調節弁４４Ａとの間に設けてもよい。水圧検出器５１Ｂは、気液混合管４２Ｂの流体加圧ポンプ４３Ｂと溶解部４Ｂとの間に設けられ、流体加圧ポンプ４３Ｂによって加圧された水素含有液体（水素含有ガスと液体との気液混合物）の水圧を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、水圧検出器５１Ｂは、気液混合管４２Ｂの溶解部４Ｂと流量調節弁４４Ｂとの間に設けてもよい。
【００３９】
流量検出器５２Ａは、流量調節弁４４Ａの開度を検出することで水素含有液体の流量を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、流量検出器５２Ａは、流量調節弁４４Ａと供給口４５Ａとの間の気液混合管４２Ａに設けてもよい。流量検出器５２Ｂは、流量調節弁４４Ｂの開度を検出することで水素含有液体の流量を検出し、この検出信号は演算器５によって所定時間間隔で読み出される。なお、流量検出器５２Ｂは、流量調節弁４４Ｂと供給口４５Ｂとの間の気液混合管４２Ｂに設けてもよい。
【００４０】
演算器５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成されている。ＲＯＭは、予め求められた溶解部４Ａ，４Ｂを通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器としても機能し、また実際の使用時に、検出された流量及び水圧と関係情報とに基づいて、水素濃度を求める演算プログラムが確立されている。
【００４１】
ディスプレイ６は、演算器５により求められた水素濃度を提示するものであって、セブンセグメントディジタル表示器のような視覚により認識される表示器の他、スピーカのような聴覚により濃度を喚起するものであってもよい。
【００４２】
以上のように構成された本実施形態の水素含有液体の生成装置１においても、水素供給源２Ａ，２Ｂからの水素含有ガスの流量と、液体供給源３からの水道水の流量と、気液混合物の圧力と、水素濃度との相関係数は極めて１に近いので、予めこれらの関係式を求め、この関係式を演算器５のＲＯＭに記憶させておく。そして、水素供給源２Ａ，２Ｂからの水素含有ガスの流量、すなわち陰極板を流れる電流を一定値に固定したうえで、実際に水素含有液体の生成装置１を使用する場合には、流量検出器５２Ａ，５２Ｂにより検出された流量及び水圧検出器５１Ａ，５１Ｂにより検出された水圧を演算器５に読み込み、ＲＯＭに確立された水素濃度を求める演算プログラムを用いて、関係式に検出流量と検出圧力を入力することで水素濃度が求められる。これをディスプレイ６に提示することで、使用者は、供給口４５からの水素含有液体の水素濃度を知覚することができる。
【００４３】
またこれに代えて、図３に示すように、流量調節弁４４Ａ，４４Ｂの開度を一定値に固定したうえで、実際に水素含有液体の生成装置１を使用する場合には、電流検出器（５３Ａ，５３Ｂ、図示省略）により検出された電流値及び水圧検出器５１Ａ，５１Ｂにより検出された水圧を演算器５に読み込み、ＲＯＭに確立された水素濃度を求める演算プログラムを用いて、関係式に検出電流値と検出圧力を入力することで水素濃度が求められる。これをディスプレイ６に提示することで、使用者は、供給口４５からの水素含有液体の水素濃度を知覚することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…水素含有液体の生成装置
２，２Ａ，２Ｂ…水素供給源
２１，２１Ａ，２１Ｂ…水素供給管
２２，２２Ａ，２２Ｂ…逆止弁
２３…電解槽
２４…隔膜
２５…陽極板
２６…陰極板
２７…直流電源
２８…被電解液
２９…流体加圧ポンプ
３…液体供給源
３１…液体供給管
３２…脱気モジュール
３３…真空ポンプ
４，４Ａ，４Ｂ…溶解部
４１，４１Ａ，４１Ｂ…合流部
４２，４２Ａ，４２Ｂ…気液混合管
４３，４３Ａ，４３Ｂ…流体加圧ポンプ
４４，４４Ａ，４４Ｂ…流量調節弁
４５，４５Ａ，４５Ｂ…水素含有液体の供給口
５…演算器（演算器，記憶器）
５１，５１Ａ，５１Ｂ…水圧検出器
５２，５２Ａ，５２Ｂ…流量検出器
５３…電流検出器（電気量検出器）
６…ディスプレイ（提示器）
【図１】
2017203690.tif 000005
【図２】
2017203690.tif 000006
【図３】
2017203690.tif 000007
【図４】
2017203690.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月14日(2017.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガスを液体に溶解させて連続的に生成した水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記水素含有液体の流量と水圧と前記水素濃度との関係を求め、
前記水素含有液体の流量と水圧とを検出し、
検出された流量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項２】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを流量が可変とされた液体に溶解させて連続的に生成した水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素濃度との関係を求め、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記電気分解の際の電気量と前記水素含有液体の水圧とを検出し、
検出された電気量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項３】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを液体に溶解させて連続的に生成した水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量と、前記水素濃度との関係を求め、
前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量とを検出し、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項４】
水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された流量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項５】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
流量が可変とされた液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された電気量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項６】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項７】
前記演算器で求められた水素濃度を提示する提示器をさらに備える請求項４〜６のいずれか一項に記載の水素含有液体の生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、予め水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係を求めておき、連続的に生成される水素含有液体の流量と水圧とを検出し、検出された流量及び水圧と前記関係とに基づいて、水素濃度を求めることにより、上記課題を解決する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月20日(2017.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガスを液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する工程における前記水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記水素含有液体の流量と水圧と前記水素濃度との関係を求め、
前記水素含有液体の流量と水圧とを検出し、
検出された流量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項２】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを流量が可変とされた液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する工程における前記水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素濃度との関係を求め、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記電気分解の際の電気量と前記水素含有液体の水圧とを検出し、
検出された電気量及び水圧と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項３】
水の電気分解により水素含有ガスを生成し、当該水素含有ガスを液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する工程における水素含有液体の水素濃度を求める方法において、
予め前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量と、前記水素濃度との関係を求め、
前記電気分解の際の電気量と、前記水素含有液体の水圧と、前記水素含有液体の流量とを検出し、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係とに基づいて、前記水素濃度を求める方法。
【請求項４】
水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と水圧と水素濃度との関係情報を記憶する記憶器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された流量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項５】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
流量が可変とされた液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の流量を一定値にした場合の前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
検出された電気量及び水圧と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項６】
水の電気分解により水素含有ガスを供給する水素供給源と、
液体を供給する液体供給源と、
前記水素含有ガスを前記液体に溶解させて水素含有液体を連続的に生成する溶解部と、
予め求められた前記電気分解の際の電気量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水圧と、前記溶解部を通過する水素含有液体の流量と、前記溶解部を通過する水素含有液体の水素濃度との関係情報を記憶する記憶部と、
前記電気分解の際の電気量を検出する電気量検出器と、
前記水素含有液体の水圧を検出する水圧検出器と、
前記水素含有液体の流量を検出する流量検出器と、
検出された電気量、水圧及び流量と前記関係情報とに基づいて、前記水素濃度を求める演算器と、を備える水素含有液体の生成装置。
【請求項７】
前記演算器で求められた水素濃度を提示する提示器をさらに備える請求項４〜６のいずれか一項に記載の水素含有液体の生成装置。