(57)【要約】  実施形態に係る水素混合ガス発生装置は、原水を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含む混合ガスを生成する過熱蒸気加熱部と、所定の端末装置と通信可能であり、予め設定された条件に基づき、この条件に対応する情報を端末装置へ送信する通信部とを備える。過熱蒸気加熱部は、還元促進部材を収納するとともに、原水が流入する加熱パイプと、この加熱パイプの周りに巻回されるコイルヒータとを備える。還元促進部材は、ステンレスにより形成され、両端からそれぞれ棒体が延在する筒状部を有する第１の金属部材と、鉄鋼材により形成され、複数本束ねられた状態で状部内に収納される第２の金属部材とを備える。
2019202704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含む混合ガスを生成する過熱蒸気加熱部と、
所定の端末装置と通信可能であり、予め設定された条件に基づき、当該条件に対応する情報を前記端末装置へ送信する通信部と、
を備え、
前記過熱蒸気加熱部は、還元促進部材を収納するとともに、前記原水が流入する加熱パイプと、当該加熱パイプの周りに巻回されるコイルヒータとを備え、
前記還元促進部材は、
ステンレスにより形成され、両端からそれぞれ棒体が延在する筒状部を有する第１の金属部材と、
鉄鋼材により形成され、複数本束ねられた状態で前記筒状部内に収納される第２の金属部材と、を備える
ことを特徴とする水素混合ガス発生装置。
【請求項２】
前記第２の金属部材は、パイプ部材と、当該パイプ部材の周りに複数本束ねられた棒状部材と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の水素混合ガス発生装置。
【請求項３】
前記パイプ部材は、前記棒状部材よりも大径である
ことを特徴とする請求項２に記載の水素混合ガス発生装置。
【請求項４】
前記第１の金属部材における前記筒状部から延在する前記棒体の長さは、前記筒状部が前記原水に接触しない長さに規定される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の水素混合ガス発生装置。
【請求項５】
矩形箱状に形成されたケーシングを備え、
前記ケーシングを、第１の収納室と、当該第１の収納室の下部に設けられる第２の収納室とに仕切壁を介して区画形成し、
前記第１の収納室に少なくとも前記過熱蒸気加熱部を含む機能部を収納し、前記第２の収納室に変圧器を収納する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の水素混合ガス発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、水素混合ガス発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素を人体内に取り込むことは、病変や機能障害を引き起こす原因となるとされる活性酸素種を除去するのに有効であることが知られていた。そこで、飽和蒸気から水素ガスを発生させ、この水素ガスを含む混合ガスを人体内に取り込むことを可能にする水素混合ガス発生装置が提案された（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５１４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１における装置をはじめ、飽和蒸気から水素混合ガスを得るためには、蒸気を６００〜７５０度程度まで加熱するヒータを備えるとともに、高温となるヒータ周りには、電装品などを含む各種部品が設けられている。そのため、各種部品に異常が生じたりすると、所望する濃度の水素ガスを含む混合ガスを常に発生させることが難しくなる。【０００５】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、所望する濃度の水素ガスを含む混合ガスを可及的に常時発生できるようにしつつ、何らかの異常が生じても容易に対応可能とすることのできる水素混合ガス発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の一態様に係る水素混合ガス発生装置は、原水を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含む混合ガスを生成する過熱蒸気加熱部と、所定の端末装置と通信可能であり、予め設定された条件に基づき、当該条件に対応する情報を前記端末装置へ送信する通信部とを備える。前記過熱蒸気加熱部は、還元促進部材を収納するとともに、前記原水が流入する加熱パイプと、当該加熱パイプの周りに巻回されるコイルヒータとを備える。前記還元促進部材は、ステンレスにより形成され、両端からそれぞれ棒体が延在する筒状部を有する第１の金属部材と、鉄鋼材により形成され、複数本束ねられた状態で前記筒状部内に収納される第２の金属部材とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
実施形態の一態様によれば、所望する濃度の水素ガスを含む混合ガスが可及的に常時発生できるようにしつつ、何らかの異常が生じても容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の模式的説明図である。
【図３】図３は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の構成の一例を正面視により示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の構成の一例を平面視により示す説明図である。
【図５】図５は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の構成の一例を側面視により示す説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態に係る還元促進部材を示す正面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施形態に係る還元促進部材を示す平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図６ＡにおけるＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形例に係る還元促進部材の断面視による説明図である。
【図８】図８は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置の通信処理を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する水素混合ガス発生装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
先ず、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０の概要について、図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０の使用状態を示す説明図である。
【００１１】
本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０は、人体内に取り込み可能な水素ガス（Ｈ２）を含む混合ガスを生成するものである。図１に示すように、使用者は、ケーシング１から伸延するガス吸入管３０の先端を、好ましくは鼻に装着して、生成した水素ガスを吸引することができる。水素ガスを含む混合ガスを鼻から吸入することが好ましいのは、健康増進などに対し、より高い効果が期待できるからである。すなわち、混合ガスの成分を鼻腔内の粘膜から直接体内に取り込むようにすることが、免疫力を高めたり、動脈硬化や急性心筋梗塞の発症を抑制したりする効果が高まることが分かってきたからである。
【００１２】
ガス吸入管３０としては、例えば、カニューレなどを好適に用いることができる。ここでは、使用者を一人としたが、ガス吸入管３０の接続部１３３を複数設けたり、ガス吸入管３０を複数に分岐させたりすることで、２人以上の使用も可能である。
【００１３】
水素混合ガス発生装置１０のケーシング１は、底壁１６と、天井壁１１と、４つの周壁１２，１３，１４，１５（図４を参照）とにより矩形箱状に形成されており、底壁１６の４隅には球状のキャスタ２０が取付けられる。そして、ケーシング１の下側部分には、後述する変圧器（トランス）３０１を収納する変圧器収納室１１５（図３および図５参照）が設けられている。かかるケーシング１は、適宜の厚みからなるステンレスあるいは鋼板により形成される。
【００１４】
また、ケーシング１は、図１に示すように、天井壁１１に上部点検口１１０が形成されており、かかる上部点検口１１０は、着脱自在とした蓋体１１１により覆われている。そして、かかる蓋体１１１の前側には、電源スイッチ１１２と、操作部として機能するタッチパネル１１３とが設けられる。タッチパネル１１３の下部には、後述する通信部２０１が設けられている。
【００１５】
かかる通信部２０１は、例えば所定の無線通信規格に則った無線ＬＡＮを介して所定の通信装置と接続可能である。例えば、無線ＬＡＮルータを介して通信ネットワーク２００（図２参照）と接続し、やはり通信ネットワーク２００（図２参照）と接続しているサポートセンターなどの端末装置２５０（図２参照）と通信可能である。なお、サポートセンターは、水素混合ガス発生装置１０の販売元や製造元などが設立するもので、ユーザへのアフターサービスの窓口となる。本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０は、各種装置に異常が検知された場合などのような予め設定された条件に基づき、当該条件に応じた情報をサポートセンターに通知することができる。
【００１６】
また、ケーシング１の周壁の１つである前壁１２には、その面積の大部分をしめる前部点検口１２０が形成される。かかる前部点検口１２０には、図示しないヒンジを介して、取っ手１２２を有する前面扉１２１が開閉自在に取付けられる。
【００１７】
さらに、ケーシング１の周壁の一つである左側壁１３にも、その面積の大部分をしめる側部点検口１３０が形成され、この側部点検口１３０は蓋体１３１で着脱自在に覆われる。なお、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０では、側部点検口１３０から後述する制御ユニット１０１（図２〜図４参照）のメンテナンスが可能となる。側部点検口１３０の上方、上縁部近傍位置には、複数の排気口１３２，１３２が形成される。かかる排気口１３２，１３２の前壁１２側をなす前方位置には、ガス吸入管３０の接続部１３３が設けられる。なお、複数の排気口１３２，１３２は、右側壁１４、後壁１５の上縁部近傍位置にも形成される。
【００１８】
以下、水素混合ガス発生装置１０のレイアウトを含む構成について、より具体的に説明する。図２は、実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０の模式的説明図である。また、図３は、同上の水素混合ガス発生装置１０の構成の一例を正面視により示す説明図、図４は、同上の水素混合ガス発生装置１０の構成の一例を平面視により示す説明図、図５は、同上の水素混合ガス発生装置１０の構成の一例を側面視により示す説明図である。なお、図３および図５において、符号１９は水素混合ガス発生装置１０の設置面となる床面を示す。また、図３〜図５についても、理解を容易にするために適宜簡略化してある。
【００１９】
水素混合ガス発生装置１０は、図２に示すように、機能部となる水素ガス発生ユニット１００を備え、この水素ガス発生ユニット１００は、給水部２と、水蒸気が還元されるのを促進する還元促進部材４を有する過熱蒸気加熱部３と、ガス取出部５と、冷却部６と、制御ユニット１０１とを備える。
【００２０】
また、水素混合ガス発生装置１０は、電源に接続するために、コンセントに差し込むプラグ４０１と接続した変圧器３０１を備えている。かかる変圧器３０１を備えているために、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０は、電源供給用の電圧が異なる国や地域でも利用することができる。なお、制御ユニット１０１への電力も変圧器３０１を介して供給されるが、制御ユニット１０１により変圧器３０１の作動状態を監視することも可能である。
【００２１】
水素ガス発生ユニット１００は、ケーシング１の機能部収納室１１４に収納される。すなわち、矩形箱状に形成されたケーシング１の内部は、図３および図５に示すように、第１の収納室である機能部収納室１１４と、この機能部収納室１１４の下部に設けられる第２の収納室である変圧器収納室１１５とに区画形成されている。そして、機能部収納室１１４に水素ガス発生ユニット１００が収納され、変圧器収納室１１５に変圧器３０１が収納される。なお、機能部収納室１１４と変圧器収納室１１５とに区画する仕切壁１１６は、機能部収納室１１４の底壁部１７（図４参照）を兼用する。このように、相対的に重量物である変圧器３０１を、ケーシング１の下部に配置したため、水素混合ガス発生装置１０を床面１９に設置した際に、たとえ上背が高くとも安定しており、転倒などのおそれを可及的に抑えている。
【００２２】
また、水素ガス発生ユニット１００は、給水部２から供給された原水を過熱蒸気加熱部３で加熱して蒸気を生成するとともに、その蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成し、さらなる加熱と還元促進部材４による作用によって水素ガスを含む混合ガスを生成する。そして、蒸気と分離した混合ガスを冷却部６によって人体に吸引可能な温度まで低下させてガス取出部５から取り出し、水素ガスを吸入可能としている。
【００２３】
さらに詳述すると、給水部２は、図２〜図５に示すように、原水５００を貯留する給水タンク２１と、過熱蒸気加熱部３に供給される原水５００の液面を調整する調整タンク２２とを備える。給水タンク２１と調整タンク２２とは、電磁弁２３を介して給水管４０により連通されている。なお、図３および図４において、符号４１０は、給水管４０のカプラを示す。電磁弁２３の開閉動作は、給水レベル計２２１の値に応じて制御ユニット１０１により制御される。なお、制御ユニット１０１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）やＲＡＭ（Random  Access  Memory）などの記憶部などを有する一般的な構成としている。
【００２４】
また、給水タンク２１内には、原水５００の水量を検出するレベルスイッチ２１０が配設され、調整タンク２２には、図３および図５に示すように、フロート２１９を備える給水レベル計２２１が設けられる。調整タンク２２には、排水バルブ２２２を介して排水ホース２２０が取付けられており、前面扉１２１を開けて前部点検口１２０から排水ホース２２０を外部へ出して調整タンク２２内の水を抜くことができる。
【００２５】
加熱装置として機能する過熱蒸気加熱部３は、図２に示すように、調整タンク２２からの原水５００が流入する加熱パイプ３１と、略全長に亘ってその周りを巻回するコイルヒータ７とを備える。なお、コイルヒータ７の周りは、所定の厚みを有する断熱材３２で被覆される。かかる構成により、過熱蒸気加熱部３は、給水部２より連通管５０を介して加熱パイプ３１に供給された原水５００をコイルヒータ７で加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに６００℃〜７００℃まで加熱して水素ガス（Ｈ２）を含む混合ガスを生成することができる。このとき、水素ガスの発生量を十分得られるように、加熱パイプ３１内には還元促進部材４が収納されている。なお、かかる還元促進部材４については後に詳述する。
【００２６】
加熱パイプ３１に供給される原水５００の量は、調整タンク２２によって一定に保たれる。すなわち、図５に示すように、調整タンク２２における液面５０１と加熱パイプ３１内の液面５０１は同レベルとなる。なお、加熱パイプ３１内の液面５０１よりも上部は蒸気が発生する空間であり、かかる空間内において、加熱された還元促進部材４に晒される蒸気がさらに加熱されることで過熱蒸気となり、かかる蒸気と還元促進部材４とをさらに高温加熱することで蒸気の還元反応が促進され、水素ガスを含む蒸気混合ガスが発生する。このように、加熱パイプ３１の内部には、混合ガスと過熱蒸気とが高温状態で混在することになる。水素ガスの発生量を十分得られるように、蒸気から酸素を奪う還元反応を促進するために加熱パイプ３１内に収納された還元促進部材４の具体的な構成については、後に詳述する。
【００２７】
ガス取出部５は、図２〜図５に示すように、放熱管８０と、ガス送出ケース８と、ガス吸入管３０とを備える。すなわち、一端が加熱パイプ３１の上部に連通する放熱管８０の他端にガス送出ケース８が接続され、このガス送出ケース８にガス吸入管３０が導出管３３を介して連通する。
【００２８】
ガス送出ケース８には、図３および図５に示すように、送気ファン８１が収納される。この送気ファン８１の作動により、水素ガス含む蒸気混合ガスが、ガス吸入管３０（カニューレ）から円滑に系外へと送り出される。
【００２９】
すなわち、ガス送出ケース８内における送気ファン８１の一次側に送られてきた混合ガスは、送気ファン８１により、当該送気ファン８１の二次側に連通した導出管３３を介してガス吸入管３０へと送出される。なお、図２に示すように、送気ファン８１は制御ユニット１０１に接続されており、送気ファン８１の動作は、制御ユニット１０１により制御される。
【００３０】
ガス送出ケース８の底部には、送気ファン８１の一次側に形成されるガス対流空間８３に連通するように水滴排出口が形成され、この水滴排出口にドレーンパイプ８６の基端を接続し、先端を調整タンク２２内に臨ませている。このように、ガス送出ケース８においては、混合ガスを円滑に送気しながら、完全に気液分離されていない蒸気をガス対流空間８３で滞留させながら復水して、復水された水を調整タンク２２に戻している。
【００３１】
ところで、ガス取出部５の一部を構成する放熱管８０は、図２〜図５に示すように、コイル状に構成して放熱しやすくし、冷却部６の一部を構成している。したがって、冷却部６は、ガス取出部５に含まれるとも言える。本実施形態における冷却部６は、放熱管８０と、放熱管８０に向けて送風できるように配設された冷却ファン６２（図５参照）とを備える。
【００３２】
コイル状に形成された放熱管８０は、図３〜図５に示すように、過熱蒸気加熱部３の断熱材３２の周りを囲むように配設される。かかる構成によれば、ケーシング１の内部空間を有効利用することができ、ケーシング１が必要以上に大型化するのを防止することができる。
【００３３】
冷却ファン６２は、図５に示すように、所定角度だけ傾けて配設しており、風が放熱管８０を斜め上方に横切る方向へ送られるように送風することができる。したがって、放熱管８０に効率的に風を当てることができ、なおかつ、放熱管８０から熱を奪った暖かい空気は、ケーシング１の側壁に形成された排気口１３２からケーシング１の外へ排出させることができる。
【００３４】
また、図４に示すように、ケーシング１の底壁１６には、ケーシング１の軽量化にも寄与する複数の外気導入口１６１が設けられている。さらに、本実施形態に係る水素ガス発生装置１０は、図４に示すように、ケーシング１内に上昇気流６００を強制的に発生させるファン９（図２参照）を、底壁部１７に形成した外気導入口１６１の一つに臨設している。ここでは、ファン９を、その一部が平面視で過熱蒸気加熱部３と重なるように配置している。すなわち、複数の外気導入口１６１のうち、過熱蒸気加熱部３の近傍に設けられた外気導入口１６１にファン９を臨設し、一部が平面視で過熱蒸気加熱部３と重なるように位置させている。かかる構成とすることによって、外気を、過熱蒸気加熱部３の周面に沿って上昇させ、空冷効果を高めるようにしている。
【００３５】
上述した構成により、給水タンク２１から過熱蒸気加熱部３の加熱パイプ３１に供給された原水５００は、コイルヒータ７により加熱され、１００℃に達すると蒸気となる。そして、かかる蒸気がコイルヒータ７によりさらに加熱されて過熱蒸気となり、さらに還元促進部材４に晒されながら還元反応が促進されるため、温度が６００℃〜７００℃に達すると水素ガスを含む混合ガスが生成される。
【００３６】
こうして、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０では、水素ガス、さらには酸素ガスをも含む混合ガスを、ガス吸入管３０（カニューレ）を介して粘膜を介して人体に供給することができる（図１参照）。このとき、混合ガスは、冷却部６によって、十分に冷却されているため（例えば２０〜２５℃程度）、容易かつ安全に吸引することができる。
【００３７】
ここで、図５および図６Ａ〜図７Ｂを参照しながら、過熱蒸気加熱部３の構成および還元促進部材４について説明を加える。図６Ａは、実施形態に係る還元促進部材４を示す正面図、図６Ｂは、同上の還元促進部材４を示す平面図、図７Ａは、図６ＡにおけるＡ−Ａ線における拡大断面図である。また、図７Ｂは、変形例に係る還元促進部材４の断面視による説明図である。
【００３８】
図５に示すように、水素混合ガス発生装置１０の過熱蒸気加熱部３を構成する加熱パイプ３１内には、水素ガスの発生量を十分得られるように制御可能であり、蒸気の還元反応を促進する還元促進部材４が収納されている。
【００３９】
原水５００が流入する加熱パイプ３１の中に収納された還元促進部材４は、たとえば、鉄などのように酸化し易い金属、換言すれば錆び易い金属から構成される。かかる還元促進部材４を加熱パイプ３１内に配設する構成は、当該加熱パイプ３１内の高温状態の下で発生した蒸気を、鉄などの錆びやすい金属に触れさせたとき、酸化還元反応が促進され、水素ガスの発生効率が著しく高まることを実験中に発見したことによる。
【００４０】
本実施形態に係る還元促進部材４は、図６Ａに示すように、例えば、ステンレス鋼により形成され、両端からそれぞれ棒体が延在する筒状部４３を有する第１の金属部材である保持部材４１１と、例えば棒状の鉄鋼材４２が複数本束ねられた第２の金属部材である鉄棒部４１２とを備えている。本実施形態では、図７Ａに示すように、鉄棒部４１２を、保持部材４１１の筒状部４３内に密状態に収納している。るかかる鉄棒部４１２が、実質的に還元促進の機能を担っており、本実施形態では、断面円形のいわゆる丸鋼である鉄鋼材４２の直径を４ｍｍとし、材料としてはＳ４５Ｃを用いている。
【００４１】
このように、丸鋼である鉄鋼材４２を隙間なく密に束ねることで、筒状部４３の内部まで効率よく熱を伝達することができる。したがって、鉄棒部４１２全体に熱が効率良く伝達され、蒸気との間での酸化還元反応を促進することができる。
【００４２】
ところで、保持部材４１１の筒状部４３は、図６Ａに示すように、筒体の両端開口をキャップ材４４で閉塞した構造となっている。そして、加熱パイプ３１内の蒸気が内部に収納されている鉄棒部４１２と十分に接触できるように、筒体の周面には複数の孔部４３ａが形成され、キャップ材４４には対向するように一対の半円状の連通孔４４ａが形成されている。かかる孔部４３ａから蒸気が筒状部４３の中に入り込み、鉄棒部４１２との間で酸化還元反応が生起する。
【００４３】
筒状部４３が有する２本の棒体のうち、図６Ａにおいて筒体の上端部に設けられたキャップ材４４に一端が接続された第１の棒体４１ａと、筒体の下端部に設けられたキャップ材４４に一端が接続された第２の棒体４１ｂとは、長さが異なっている。すなわち、図５に示すように、第２の棒体４１ｂを相対的に長く形成して、筒状部４３内の鉄棒部４１２が原水５００に決して浸かることがなく、かつ加熱パイプ３１内の液面５０１よりも上部の蒸気が充満する空間に位置するようにしている。
【００４４】
したがって、加熱パイプ３１に供給された原水５００は、コイルヒータ７により加熱されて蒸気となり、さらにコイルヒータ７により加熱された過熱蒸気が効率的に還元促進部材４の鉄棒部４１２に触れて還元反応が促進され、温度が５００℃〜８００℃に達すると水素ガスを含む混合ガスが生成される。
【００４５】
図５に示すように、保持部材４１１の少なくとも第２の棒体４１ｂは、原水５００に浸かることになる。よって、保持部材４１１としては、第２の棒体４１ｂを含め、すべての材料をＳＵＳ３０４などのステンレス鋼としている。ステンレス鋼を用いることで、保持部材４１１が水に浸かって赤錆が発生し、原水５００が赤く濁って見映えを損なってしまうことを防止することができる。
【００４６】
上述したように、保持部材４１１の筒状部４３内に収納された鉄棒部４１２は、高温下の加熱パイプ３１内において過熱蒸気に晒されるため、活発な酸化還元反応が生起され、過熱蒸気から酸素を奪って還元するとともに、自身は酸素と反応して酸化する。このように、かかる酸化還元反応が加熱パイプ３１内で生起されるため、水素ガスの発生が促進されることになる。なお、かかる作用に伴って、時間の経過とともに、鉄棒部４１２の表面には黒錆が発生する。
【００４７】
なお、図５および図６Ａに示すように、本実施形態に係る還元促進部材４では、第２の棒体４１ｂの中途であって、原水５００と接触する位置に蒸発促進リング４５を設けている。加熱されて高温になる金属製の蒸発促進リング４５を原水５００中に位置させた場合、原水５００と高温部分との接触面積を増加させ、原水５００の蒸発促進を図ることができる。
【００４８】
還元促進部材４は、図７Ｂに示すような構成とすることもできる。図７Ｂは、変形例に係る還元促進部材４の断面視による説明図である。変形例に係る還元促進部材４は、図示するように、棒状部材である鉄鋼材４２が複数本束ねた中で、その中央位置に熱変形しやすいパイプ部材４６を配置した構成としている。すなわち、保持部材４１１の筒状部４３に収納される鉄棒部４１２を、鉄鋼材４２と同じくＳ４５Ｃを材料とするパイプ部材４６を中央に配置し、このパイプ部材４６の周りに、棒状部材である鉄鋼材４２を複数本束ねている。
【００４９】
このとき、パイプ部材４６は、直径を４ｍｍとした鉄鋼材４２よりも大径とすることが好ましい。ここでは、パイプ部材４６の直径を８ｍｍとしている。
【００５０】
これは、例えば、図７Ａに示す構成のように、筒状部４３に鉄鋼材４２を隙間なく密に束ねて収納すると、各鉄鋼材４２が熱による膨張で変形が生じる。そこで、同じ材料でありながらもより変形し易い大径のパイプ部材４６を、鉄棒部４１２の中心部に配置している。かかる構成によって、鉄鋼材４２が膨張による変形しようとする力をパイプ部材４６が吸収し、鉄棒部４１２としての変形を防止することができる。
【００５１】
なお、鉄棒部４１２の径や長さなどの寸法は、本実施形態に限定されることはなく、所望する水素混合ガスの発生量、加熱量などを勘案して、総合的に適宜決定することができる。
【００５２】
上述の還元促進部材４は、加熱パイプ３１の上端から抜き差し自在としている。そのため、加熱パイプ３１の上端開口から挿通するだけで、誰でも簡単に還元促進部材４をセットすることができる。還元促進部材４を加熱パイプ３１内に収納した後は、当該加熱パイプ３１の上端開口を閉蓋するとよい。反対に、還元促進部材４などを交換したりするために、加熱パイプ３１から取り出す場合は、開蓋して保持部材４１１の第１の棒体４１ａを摘んで簡単に抜き出すことができる。
【００５３】
ところで、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０は、前述したように、通信部２０１を備えている。通信部２０１は、図３および図５に示すように、ケーシング１の天井壁１１に取付けられるタッチパネル１１３の下部に設けられている。
【００５４】
また、図２に示すように、通信部２０１は、制御ユニット１０１により制御されるとともに、通信ネットワーク２００を介して所定の端末装置２５０と通信可能としている。ここで、所定の端末装置２５０とは、例えば、水素混合ガス発生装置１０の販売元や製造元などが設置したサポートセンターが備えるパーソナルコンピュータ、あるいはタブレットやスマートフォンなどの携帯端末装置などである。すなわち、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、あるいはＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などの記憶装置、さらに、入出力ポートなどを有し、各種の回路を含む構成であり、少なくとも、メール機能を備えている装置としている。
【００５５】
かかる端末装置２５０に対し、水素混合ガス発生装置１０の通信部２０１は、予め設定された条件に基づき、この条件に対応する情報を、端末装置２５０へメールで送信するようにしている。予め設定された条件とは、例えば、エラーが発生した場合や、水素混合ガス発生装置１０の稼働時間を定期的に通知する場合などが含まれる。エラーとしては、例えば、水素ガス発生ユニット１００の各装置、あるいは変圧器３０１などの故障や異常動作などを検出した場合である。また、これらの条件が生じた場合、通信部２０１は、制御ユニット１０１により自動的に通信処理を行うように制御されるが、ユーザによる所定の操作を条件として、手動により通信部２０１を作動させて通信処理を行わせることもできる。
【００５６】
例えば、タッチパネル１１３に通信スイッチ部などを表示して、ユーザが水素混合ガス発生装置１０の取り扱いなどでサポートが必要となった場合、かかる通信スイッチ部を指などで押下すると、サポートセンターへ、連絡を要請するメールが発信される。メールを受信したサポートセンター側では、連絡を要請するメールを発信した水素混合ガス発生装置１０の所有者に折り返し電話連絡を入れ、しかるべきサポート要請に速やかに対応することが可能となる。
【００５７】
図８は、水素混合ガス発生装置１０の通信処理を示すシーケンス図である。図示するように、ユーザが所有する水素混合ガス発生装置１０の制御ユニット１０１は、電気的に接続された各装置（図２参照）の作動状態を監視しており、何れかの装置に異常が検出されると（ステップＳ１：異常検出）、通信部２０１を起動して異常発生を知らせる信号をサポートセンターの端末装置２５０（図２参照）へ送信する（ステップＳ２：異常発生通知）。端末装置２５０が異常発生通知を受信したことをサポートセンターの管理者が確認すると管理者はユーザが所持するユーザ端末に連絡を入れる（ステップＳ３：サポート通信）。
【００５８】
ここで、ユーザが所持するユーザ端末とは、ユーザが予めサポートセンターへ登録してある連絡先であり、固定電話、あるいはスマホや携帯電話などの携帯端末装置、あるいはパーソナルコンピュータである。サポート通信としては、固定電話や携帯電話やスマホであれば電話連絡を優先して行うとよい。また、二次的にはパーソナルコンピュータを含めメールによる通信を行うこともできる。
【００５９】
以上説明してきたように、本実施形態に係る水素混合ガス発生装置１０では、混合ガスの発生効率を向上させ、水素ガスを、より効率よく発生させることが可能となる。さらに、使用中に異常が発生すると、自動的にサポートセンターへ通知され、通知を受けたサポートセンターから適切なサポートを迅速に受けることができる。上述してきた実施形態を通して、以下の水素混合ガス発生装置１０が実現される。
【００６０】
（１）原水５００を加熱して過熱蒸気を発生させ、この過熱蒸気をさらに加熱して水素ガスを含む混合ガスを生成する過熱蒸気加熱部３と、所定の端末装置２５０と通信可能であり、予め設定された条件に基づき、当該条件に対応する情報を端末装置２５０へ送信する通信部２０１と、を備え、過熱蒸気加熱部３は、還元促進部材４を収納するとともに、原水５００が流入する加熱パイプ３１と、当該加熱パイプ３１の周りに巻回されるコイルヒータ７とを備え、還元促進部材４は、ステンレスにより形成され、両端からそれぞれ棒体４１ａ，４１ｂが延在する筒状部４３を有する保持部材４１１と、鉄鋼材４２により形成され、複数本束ねられた状態で筒状部４３内に収納される鉄棒部４１２とを備える水素混合ガス発生装置１０。
【００６１】
かかる構成により、所望する濃度の水素ガスを含む混合ガスを、可及的に常時発生できるようにしつつ、何らかの異常が生じても容易かつ迅速にサポートを受けることが可能となる。
【００６２】
（２）上記（１）において、鉄棒部４１２は、パイプ部材４６と、当該パイプ部材４６の周りに複数本束ねられた鉄鋼材４２とを有する水素混合ガス発生装置１０。
【００６３】
かかる構成により、鉄鋼材４２が膨張による変形しようとする力をパイプ部材４６が吸収し、鉄棒部４１２としての全体の変形を防止することができる。
【００６４】
（３）上記（２）において、パイプ部材４６は、鉄鋼材４２よりも大径である水素混合ガス発生装置１０。
【００６５】
かかる構成により、鉄鋼材４２が膨張によって変形しようとする力を、パイプ部材４６がより吸収しやすくなり、蒸気（２）の効果を高めることができる。
【００６６】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、保持部材４１１における筒状部４３から延在する棒体４１ａ，４１ｂの長さは、筒状部４３が原水５００に接触しない長さに規定される水素混合ガス発生装置１０。
【００６７】
かかる構成により、筒状部４３内の鉄棒部４１２が原水５００に決して浸かることがなく、かつ過熱蒸気が効率的に還元促進部材４の鉄棒部４１２に触れて還元反応が促進されるため、所望する量の水素ガスを含む混合ガスを効果的に生成することができる。
【００６８】
（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、矩形箱状に形成されたケーシング１を備え、ケーシング１を、機能部収納室１１４と、この機能部収納室１１４の下部に設けられる変圧器収納室１１５とに仕切壁１１６を介して区画形成し、機能部収納室１１４に少なくとも過熱蒸気加熱部３を含む水素ガス発生ユニット１００を収納し、変圧器収納室１１５に変圧器３０１を収納する水素混合ガス発生装置１０。
【００６９】
かかる構成により、電源供給用の電圧が異なる国や地域でも利用することができ、しかも、相対的に重量物である変圧器３０１は、ケーシング１の下部に配置されているため、安定性が向上し、転倒などのおそれを可及的に抑えることができる。
【００７０】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１    ケーシング
３    過熱蒸気加熱部
４    還元促進部材
５    ガス取出部
７    コイルヒータ
１０    水素混合ガス発生装置
３１    加熱パイプ
４１    棒体
４１ａ    第１の棒体
４１ｂ    第２の棒体
４２    鉄鋼材
４３    筒状部
４６    パイプ部材
１１４    機能部収納室（第１の収納室）
１１５    変圧器収納室（第２の収納室）
１１６    仕切壁
４１１    保持部材（第１の金属部材）
４１２    鉄棒部（第２の金属部材）
２０１    通信部
２５０    端末装置
３０１    変圧器
５００    原水
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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