特許 6972085 積み重ね型水素生成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972085

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】積み重ね型水素生成装置

(51)【国際特許分類】

   C25B 9/00 20210101AFI20211111BHJP

   C25B 1/04 20210101ALI20211111BHJP

   C25B 15/08 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   C25B9/00 A

   C25B1/04

   C25B15/08 302

【請求項の数】19

【外国語出願】

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-218064(P2019-218064)

(22)【出願日】2019年12月2日

(65)【公開番号】特開2020-97782(P2020-97782A)

(43)【公開日】2020年6月25日

【審査請求日】2020年4月21日

(31)【優先権主張番号】107143486

(32)【優先日】2018年12月4日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】515080294

【氏名又は名称】リン，シン−ユン

【氏名又は名称原語表記】Ｌｉｎ，Ｈｓｉｎ−Ｙｕｎｇ

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】リン，シン−ユン

【審査官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０３１０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６２２５９７２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１８−０２５３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２００３９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国実用新案第２０７８８６４９６（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｂ １／００−１５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積み重ね型水素生成装置であって、
水を収容するよう構成された、水タンクと、
前記水タンク内に配設され、水を電気分解し、水素を含むガスを前記水タンクの中に生成するよう構成された、電気分解モジュールと、
前記水タンクの上に垂直方向に積み重ねられた加湿器であって、収容空間及び第１のフローチャネルを有し、前記第１のフローチャネルは前記収容空間から分離され、前記収容空間は補給水を収容するよう構成され、前記第１のフローチャネルの一方の端部は、前記水タンクから水素を含むガスを受け入れるために前記水タンクに連結された、加湿器と、
前記加湿器の上に垂直方向に積み重ねられた濾過器であって、水素を含むガスを受け入れるために、前記第１のフローチャネルの他方の端部に連結されたガス入口を備え、濾過フローチャネルをさらに備え、前記濾過フローチャネルは、前記ガス入口、ならびに前記濾過フローチャネル及び前記湿度調整の前記収容空間に連結されたガス出口に連結され、前記濾過フローチャネルは、水素を含むガスを搬送して濾過するよう構成され、前記ガス出口は、水素を含むガスを前記加湿器に搬送するよう構成された、濾過器と、
水素を含むガスが前記水タンクから前記加湿器に移送されるのと同じチャネルシステムを介して、補給水を前記加湿器から前記水タンクに流すポンプと、
を備え、
前記第１のフローチャネルは前記加湿器と一体で形成され、前記ガス入口、前記濾過フローチャネル、及び前記ガス出口は、前記濾過器と一体で形成された、積み重ね型水素生成装置。

【請求項2】

前記加湿器の前記収容空間に上方から連結された、水供給チューブをさらに備え、前記水供給チューブは、外部から水を受け入れて、補給水を前記加湿器の前記収容空間に供給するために、外部に連結された、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項3】

第１の切欠き部が前記濾過器に形成され、前記水供給チューブは、前記第１の切欠き部に位置された、請求項２に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項4】

前記濾過器は、前記濾過フローチャネルに配設された濾過材料を備え、水素を含むガスは、前記濾過フローチャネルの前記ガス出口に向かって流れ、前記ガス入口に受け入れられた後に前記濾過材料によって濾過される、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項5】

前記濾過器は、前記濾過フローチャネルの頂部及び底部のうちの少なくとも一方にそれぞれ配設された、少なくとも１枚の凝縮シートをさらに備え、前記少なくとも１枚の凝縮シートは、前記濾過フローチャネルにおいて水素を含むガスに含まれた湿気を凝縮するよう構成された、請求項４に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項6】

活性化されたカーボンチューブをさらに備え、前記加湿器は、前記収容空間の外部及び前記加湿器にそれぞれ連結された、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口を備え、前記活性化されたカーボンチューブは、水素を含むガスを、前記収容空間から前記活性化されたカーボンチューブ入口を介して取り入れるために、前記活性化されたカーボンチューブ入口及び前記活性化されたカーボンチューブ出口に連結されるよう構成され、水素を含むガスは、前記活性化されたカーボンチューブ及び前記活性化されたカーボンチューブ出口を通過して出力される、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項7】

前記濾過器と前記加湿器との間に垂直方向に積み重ねられたフローチャネルモジュールをさらに備え、前記フローチャネルモジュールは、第１のポート及び第２のフローチャネルを備え、前記第１のポートは、水素を含むガスを前記水タンクから前記濾過器へ取り入れるために、前記加湿器の前記第１のフローチャネル及び前記濾過器の前記ガス入口に連結され、前記第２のフローチャネルの一方の側は、水素を含むガスを前記活性化されたカーボンチューブから受け入れるために、前記活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、前記第１のポートは、前記フローチャネルモジュールと一体で形成され、前記第２のフローチャネルは、前記フローチャネルモジュールの下面に一体化された、請求項６に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項8】

水素を含むガスを前記第２のフローチャネルから受け入れるために、前記第２のフローチャネルに連結された噴霧器をさらに備え、前記噴霧器は、微粒化ガスを生成して、前記微粒化ガスを、水素を含むガスと混合し、混合ガスを生成して出力するよう構成された、請求項７に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項9】

前記濾過器は、第２の切欠き部を形成し、前記噴霧器は、前記第２の切欠き部に位置された、請求項８に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項10】

前記噴霧器は、ガス吸入口、収容ボトル、ガス放出口、及び発振器をさらに備え、前記ガス吸入口は、水素を含むガスを受け入れるために、前記第２のフローチャネルの他方の側に連結され、前記噴霧器は水素を含むガスを前記収容ボトルに取り入れ、前記収容ボトルは液体を収容し、水素を含むガスを微粒化ガスと混合させて前記収容ボトル内に混合ガスを生成するよう構成され、前記ガス放出口は、前記収容ボトル内の混合ガスを出力するために前記収容ボトルに連結され、前記発振器は、前記収容ボトル内の液体を微粒化して微粒化ガスを生成するために、前記収容ボトルの下に配設された、請求項８に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項11】

前記加湿器に配設され、前記発振器の周辺領域、及び前記発振器の周りの熱を散逸させるために、対応する発振器の箇所に位置されたファンをさらに備えた、請求項１０に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項12】

前記加湿器は、第３の切欠き部を形成するために内側に凹んでおり、前記発振器は前記第３の切欠き部に配設され、前記発振器、及び前記発振器の周りの周辺領域の熱を散逸させるために、前記ファンは前記第３の切欠き部に面する、請求項１１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項13】

第１のポンプチャネル及び第２のポンプチャネルをさらに備え、前記第１のポンプチャネルの一方の側は前記水タンクに連結され、前記第１のポンプチャネルの他方の側は前記ポンプに連結され、前記第２のポンプチャネルの一方の側は前記ポンプに連結され、前記ポンプは前記水タンク内に負圧を発生させるよう構成され、負圧は、前記積み重ね型水素生成装置の外部の大気圧未満であり、前記ポンプが前記水タンク内に負圧を発生させるときに、前記加湿器内の補給水は、前記加湿器から前記濾過器の中、次に水タンクの中に循環される、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項14】

前記加湿器の前記収容空間に配設された精密構造体をさらに備え、前記精密構造体の一方の側は前記濾過器に連結され、前記精密構造体の他方の側は、前記収容空間に含まれた補給水に沈められ、前記精密構造体は、水素を含むガスが前記収容空間の中に入れるような孔を有し、前記ポンプが補給水を前記加湿器から前記水タンクの中に循環させるときに、補給水が孔を介して前記精密構造体に入り、前記濾過器を順次通過して、前記水タンクの中に入る、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項15】

空気を外部から引き入れ、前記空気に圧力を加え、水素を含むガスと混合して、水素を
含む圧力ガスを生成するために、外部及び積み重ね型水素生成装置の任意の１つのチャネルに連結された加圧ポンプをさらに備え、水素を含む圧力ガスの圧力は、１気圧よりも大きい、請求項１に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項16】

積み重ね型水素生成装置であって、
本体及びカバーを備え、前記本体は水を収容するよう構成され、前記カバーは前記本体を覆うよう構成された、水タンクと、
前記水タンク内に配設され、水を電気分解し、水素を含むガスを前記水タンクの中に生成するよう構成された、電気分解モジュールと、
前記水タンクの上に垂直方向に積み重ねられた濾過器であって、水素を含むガスを受け入れるためにガス入口を備え、前記ガス入口に連結された濾過フローチャネル、及び前記濾過フローチャネルに連結されたガス出口をさらに備え、前記濾過フローチャネルは、水素を含むガスを搬送して濾過するよう構成され、前記ガス出口は水素を含むガスを出力するよう構成され、前記ガス入口、前記濾過フローチャネル、及び前記ガス出口は、前記濾過器と一体で形成された、濾過器と、
前記水タンクの上に垂直方向に積み重ねられ、補給水を収容するよう構成された収容空間を有し、前記収容空間は、水素を含むガスを受け入れるために前記濾過器に連結された、加湿器と、
水素を含むガスが前記水タンクから前記加湿器に移送されるのと同じチャネルシステムを通って、補給水を前記加湿器から前記水タンクに流すポンプと、を備え、
前記本体、前記濾過器、及び前記加湿器は、互いから垂直方向に分離された、積み重ね型水素生成装置。

【請求項17】

積み重ね型水素生成装置であって、
本体及びカバーを備え、前記本体は水を収容するよう構成され、前記カバーは前記本体を覆うよう構成された、水タンクと、
前記水タンク内に配設され、水を電気分解し、水素を含むガスを前記水タンクの中に生成するよう構成された、電気分解モジュールと、
前記水タンクの上に垂直方向に積み重ねられた濾過器であって、水素を含むガスを受け入れるためにガス入口を備え、前記ガス入口に連結された濾過フローチャネル、及び前記濾過フローチャネルに連結されたガス出口をさらに備え、前記濾過フローチャネルは、水素を含むガスを搬送して濾過するよう構成され、前記ガス出口は水素を含むガスを出力するよう構成され、前記ガス入口、前記濾過フローチャネル、及び前記ガス出口は、前記濾過器と一体で形成された、濾過器と、
前記水タンクの上に垂直方向に積み重ねられ、補給水を収容するよう構成された収容空間を有し、前記収容空間は、水素を含むガスを受け入れるために前記濾過器に連結された、加湿器と、
活性化されたカーボンチューブを備え、前記加湿器は、前記収容空間の外部及び前記加湿器にそれぞれ連結された、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口を備え、前記活性化されたカーボンチューブは、水素を含むガスを、前記収容空間から前記活性化されたカーボンチューブ入口を介して取り入れるために、前記活性化されたカーボンチューブ入口及び前記活性化されたカーボンチューブ出口に連結されるよう構成され、水素を含むガスは、前記活性化されたカーボンチューブ及び前記活性化されたカーボンチューブ出口を通過して出力され、
前記本体、前記濾過器、及び前記加湿器は、互いから垂直方向に分離された、積み重ね型水素生成装置。

【請求項18】

前記濾過器と前記加湿器とを、互いに垂直方向に離すために、前記濾過器と前記加湿器との間に垂直方向に積み重ねられたフローチャネルモジュールをさらに備え、前記フローチャネルモジュールは、第１のポート及び第２のフローチャネルを備え、前記第１のポートは、水素を含むガスを前記水タンクから前記濾過器へ取り入れるために、前記加湿器の前記第１のフローチャネル及び前記濾過器の前記ガス入口に連結され、前記第２のフローチャネルの一方の側は、水素を含むガスを前記活性化されたカーボンチューブから受け入れるために、前記活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、前記第１のポートは、前記フローチャネルモジュールと一体で形成され、前記第２のフローチャネルは前記フローチャネルモジュールの下面に一体化された、請求項１７に記載の積み重ね型水素生成装置。

【請求項19】

水素を含むガスを前記第２のフローチャネルから受け入れるために、前記第２のフローチャネルに連結された噴霧器をさらに備え、前記噴霧器は、微粒化ガスを生成して、前記微粒化ガスを、水素を含むガスと混合し、混合ガスを生成して出力するよう構成された、請求項１８に記載の積み重ね型水素生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１８年１２月４日に申請された台湾特許出願公開第１０７１４３４８６号公報に基づいており、優先権を主張する。この開示は、その全てが参照として本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、積み重ね型水素生成装置を提供する。より詳細には、大きさを縮減させ、チューブの接続を減少させ、かつ安全性を向上させる一体化構造を有する、積み重ね型水素生成装置を提供する。

【背景技術】

【0003】

長年、人々は生命に多くの注意を払ってきた。病気と闘うため、及び生命を延ばすために、多くの医療技術が発展してきたが、過去の多くの治療は受動的なものである。すなわち、病気は発症したときに、手術、薬物投与、癌に対する化学療法及び放射線療法、または保育、リハビリテーション、ならびに慢性疾患の是正などの治療をされる。しかし近年、多くの医療専門家は、将来の病的状態を能動的に予防するために、健康食品調査、遺伝病スクリーニング、早期予防などの予防医療法に対して、徐々に調査を進めてきた。加えて、人の生命を延ばすために、シミケア製品及び抗酸化食品／薬品を含む、多くの老化防止及び抗酸化技術が開発され、人々に広く利用されている。

【0004】

研究によって、多くの理由（病気、食品、環境またはライフスタイル）から人体で生成される、フリーラジカル（有害なフリーラジカル）としても知られている不安定酸素（Ｏ＋）を、吸い込んだ水素と混合して水の一部を形成して排出でき、人体内の多くのフリーラジカルを低減して酸性体質から健康的なアルカリ体質に回復でき、酸化及び老化に抵抗して慢性病をなくし、美容効果を実現することを見出した。臨床試験は、高濃度酸素を長期間呼吸することによって生じた肺障害を持つ寝たきり患者が、水素を吸引することによって回復する場合があることを示している。

【0005】

吸引のための水素を提供する水素生成装置の需要が、医療施設から一般の家庭に広がり、家庭用の水素生成装置の需要が、過去と比較して大幅に増加している。上述の医療効果または健康管理効果を実現するよう、家庭用の水素生成装置は、使用者が吸引するために、水を電気分解することによって水素を含むガスを生成するよう構成される。家庭で使用するため、家庭用の水素生成装置の大きさを小型化する必要があり、使用者または消費者の関心を引くために、より便利に使用できなければならない。しかし従来技術において、水素生成装置のユニット間のパイプラインは別個に組み立てる必要があり、それによって煩雑な手順、面倒な配線の組み立て、高いコスト、困難な標準化、困難な小型化を生じさせる。他方で、市販されている現行の水素生成装置の内部ユニットは、水経路またはガス経路を形成するために、パイプによって互いに接続される。しかしながら、上述のパイプに基づく複雑なプロセス及び配線の組み立て、さらには長期の使用によって生じるパイプラインの経年劣化により、パイプラインが外れる場合があり、それによって水漏れ及びガス漏れが生じ、さらには事故を起こし得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、従来技術の課題を解決するための、新しいタイプの水素生成装置を設計することが必要である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の課題に対して、本発明の目的は、積み重ね型水素生成装置を提供することである。

【0008】

一実施形態において、積み重ね型水素生成装置は、水タンク、電気分解モジュール、加湿器、及び濾過器を備える。電気分解モジュールは水タンク内に配設され、水を電気分解して水タンクの中に水素を含むガスを生成するよう構成される。加湿器は、水タンクの上に垂直方向に積み重ねられ、互いに分離されている収容空間及び第１のフローチャネルを有する。収容空間は、補給水を収容するよう構成され、第１のフローチャネルの一方の端部は、水素を含むガスを水タンクから受け入れるため、水タンクに連結される。濾過器は、加湿器の上に垂直方向に積み重ねられ、水素を含むガスを受け入れるために、第１のフローチャネルの他方の端部に連結されたガス入口を備える。濾過器は、水素を含むガスを濾過するための濾過フローチャネル、及び水素を含むガスを加湿器に搬送するための、加湿器の収容空間と連結されたガス出口を、さらに備える。第１のフローチャネルは加湿器と一体で形成され、ガス入口、濾過フローチャネル、及びガス出口は、濾過器と一体で形成される。

【0009】

積み重ね型水素生成装置は、加湿器の収容空間に上方から連結された水供給チューブをさらに備えることができ、外部から水を受け入れて、加湿器の収容空間に補給水を供給する。

【0010】

第１の切欠き部が濾過器に形成され、水供給チューブは、この第１の切欠き部に位置される。

【0011】

濾過器は、濾過フローチャネルに配設された濾過材料を備えてもよく、水素を含むガスは、濾過フローチャネルのガス出口に向かって流れ、ガス入口に受け入れられた後に濾過材料によって濾過される。

【0012】

濾過器は、濾過フローチャネルの頂部及び底部のうちの少なくとも一方にそれぞれ配設された、少なくとも１枚の凝縮シートをさらに備える。この少なくとも１枚の凝縮シートは、濾過フローチャネルにおいて水素を含むガスに含まれた湿気を凝縮するよう構成される。

【0013】

積み重ね型水素生成装置は、活性化されたカーボンチューブをさらに備える。加湿器は、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口を備え、それぞれは収容空間の外側及び加湿器に連結される。活性化されたカーボンチューブは、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、活性化されたカーボンチューブ入口を介して収容空間から水素を含むガスを受け入れるよう構成される。水素を含むガスは、活性化されたカーボンチューブ及び活性化されたカーボンチューブ出口を通過して、出力される。

【0014】

積み重ね型水素生成装置は、濾過器と加湿器との間に垂直方向に積み重ねられたフローチャネルモジュールをさらに備え、このフローチャネルモジュールは、第１のポート及び第２のフローチャネルを備える。第１のポートは、加湿器の第１のフローチャネル及び濾過器のガス入口に連結され、水素を含むガスを、水タンクから濾過器の中へ取り入れる。第２のフローチャネルの一方の側は、活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、水素を含むガスを活性化されたカーボンチューブから受け入れる。第１のポートは、フローチャネルモジュールと一体で形成され、第２のフローチャネルは、フローチャネルモジュールの下面で一体化される。

【0015】

積み重ね型水素生成装置は、第２のフローチャネルに連結された噴霧器をさらに備え、水素を含むガスを第２のフローチャネルから受け入れる。噴霧器は、微粒化ガスを生成し、この微粒化ガスを、水素を含むガスと混合させ、混合ガスを生成して出力するよう構成される。

【0016】

濾過器は第２の切欠き部を形成し、噴霧器は第２の切欠き部に位置される。

【0017】

噴霧器は、ガス吸入口、収容ボトル、ガス放出口、及び発振器をさらに備える。ガス吸入口は、水素を含むガスを受け入れるために、第２のフローチャネルの一方の側に連結され、水素を含むガスを収容ボトルに取り入れる。収容ボトルは、液体を収容し、水素を含むガスを微粒化ガスと混合させて、収容ボトルの中で混合ガスを生成するよう構成される。ガス放出口は、収容ボトル内の混合ガスを出力するために、収容ボトルに連結される。発振器は、収容ボトルの下に配設され、収容ボトル内の液体を微粒化して微粒化ガスを生成する。

【0018】

積み重ね型水素生成装置は、ファンをさらに備える。このファンは、加湿器に配設され、対応する発振器の箇所に位置されて、発振器の周辺領域、及び発振器の周りの熱を散逸させる。

【0019】

加湿器は、第３の切欠き部を形成するために内側に凹んでおり、発振器はこの第３の切欠き部に配設される。ファンは第３の切欠き部に面して、発振器、及び発振器の周りの周辺領域の熱を散逸させる。

【0020】

積み重ね型水素生成装置は、第１のポンプチャネル、ポンプ、及び第２のポンプチャネルをさらに備える。第１のポンプチャネルの一方の側は、水タンク内に位置され、第１のポンプチャネルの他方の側は、ポンプに連結される。第２のポンプチャネルの一方の側は、外部に連結され、第２のポンプチャネルの他方の側は、ポンプに連結される。ポンプは、第１のポンプチャネルに空気を送り込み、第２のポンプチャネルを介してガスを外部に搬送し、水タンクに負圧を発生させるよう構成される。この負圧は、積み重ね型水素生成装置の外部の大気圧未満である。第１のポンプチャネル及び第２のポンプチャネルは、水タンクの本体において一体化される。

【0021】

ポンプが水タンク内で負圧を発生させるとき、加湿器内の補給水は負圧によって影響を受けて濾過器に入り、濾過器を介してさらに水タンクに入る。

【0022】

積み重ね型水素生成装置は、加湿器の収容空間に配設された精密構造体をさらに備える。この精密構造体の一方の側は、濾過器のガス出口に連結され、精密構造体の他方の側は、収容空間に含まれた補給水に沈められる。精密構造体の側部の表面は、収容空間に含まれた補給水に沈められる。精密構造体の側部の表面は孔を有し、水素を含むガスがこの穴を通過して、収容空間内に含まれた補給水に入るのを可能にする。ポンプが水タンク内に負圧を発生させるとき、加湿器内の補給水は負圧によって影響され、孔を介して精密構造体に入り、精密構造体、ガス出口、濾過器の濾過フローチャネル、ガス入口、第１のフローチャネルを順次通過して、水タンクの補給水を補給するために水タンクに入る。

【0023】

積み重ね型水素生成装置は、外側ケーシングの中に位置され、外部及び積み重ね型水素生成装置の任意の１つのフローチャネルに連結された、加圧ポンプをさらに備える。加圧ポンプは空気を外部から引き入れ、空気を、水素を含むガスと共に圧力をかけて混合させ、水素を含む圧力ガスを形成する。水素を含む圧力ガスの圧力は、１気圧よりも大きい。

【0024】

上述の課題に対して、本発明の他の目的は、積み重ね型水素生成装置を提供することである。

【0025】

積み重ね型水素生成装置は、水タンク、電気分解モジュール、濾過器、及び加湿器を備え、水タンクは本体及びカバーを備える。電気分解モジュールは、水タンク内に配設され、水を電気分解し、水素を含むガスを水タンクの中に生成するよう構成される。濾過器は、水タンクの上に垂直方向に積み重ねられ、水素を含むガスを受け入れるために、水タンクに連結されたガス入口を備える。濾過器は、ガス入口に連結された濾過フローチャネル、及び濾過フローチャネルに連結されたガス出口を備える。濾過フローチャネルは、ガス入口によって受け入れられた水素を含むガスを、搬送及び濾過するよう構成され、ガス出口は、濾過後に水素を含むガスを出力するよう構成される。ガス入口、濾過フローチャネル、及びガス出口は、濾過器と一体で形成される。加湿器は、水タンクの上に垂直方向に積み重ねられる。加湿器は、補給水を収容するために構成された収容空間を有し、水素を含むガスを受け入れるために、ガス出口に連結される。水タンクの本体、濾過器、及び加湿器は、互いから垂直方向に分離される。

【0026】

積み重ね型水素生成装置は、活性化されたカーボンチューブをさらに備える。加湿器は、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口を備え、それぞれは収容空間の外側及び加湿器に連結される。活性化されたカーボンチューブは、活性化されたカーボンチューブ入口、及び活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、活性化されたカーボンチューブ入口を介して収容空間から水素を含むガスを受け入れるよう構成される。水素を含むガスは、活性化されたカーボンチューブ及び活性化されたカーボンチューブ出口を通過して、出力される。

【0027】

積み重ね型水素生成装置は、濾過器と加湿器とを互いから垂直方向に離すために、濾過器と加湿器との間に垂直方向に積み重ねられたフローチャネルモジュールをさらに備え、このフローチャネルモジュールは、第１のポート及び第２のフローチャネルを備える。第１のポートは、加湿器の第１のフローチャネルを濾過器のガス入口に連結し、水素を含むガスを、水タンクから濾過器の中へ取り入れる。第２のフローチャネルの一方の側は、活性化されたカーボンチューブ出口に連結され、水素を含むガスを、活性化されたカーボンチューブから受け入れる。第１のポートは、フローチャネルモジュールと一体で形成され、第２のフローチャネルは、フローチャネルモジュールの下面で一体化される。

【0028】

積み重ね型水素生成装置は、水素を含むガスを第２のフローチャネルから受け入れるために、第２のフローチャネルに連結された噴霧器をさらに備える。噴霧器は、微粒化ガスを生成し、この微粒化ガスを、水素を含むガスと混合させ、混合ガスを生成して出力するよう構成される。

【発明の効果】

【0029】

要約すると、本発明の積み重ね型水素生成装置は、共に垂直方向に積み重ねられた配置を介して、大きさの縮減及び有用な使用効果を実現することができ、一体化された成形デザインを介してパイプラインの要求を軽減し、一般的な家庭で使用するのに好適である。

【0030】

実施形態のうちのいくつかが、図面を参照して詳細に説明される。同様の表示は同様の部材を示す。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の積み重ね型水素生成装置の１つの実施形態による図である。

【図2】図１の積み重ね型水素生成装置の内部構造を示す概略図である。

【図3】図２の積み重ね型水素生成装置における水タンクの、内部構造を示す概略図である。

【図4】図２の積み重ね型水素生成装置における内部構造の、概略分解組立図である。

【図5】図２の積み重ね型水素生成装置における濾過器の、概略分解組立図である。

【図6】図２の積み重ね型水素生成装置を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明の趣旨及び利点を、実施形態及び図面を用いて、以下で説明ならびに検討する。

【0033】

開示する装備及び方法の、以降に説明する実施形態の詳細な記述は、本明細書では例示として提示され、参照する図に限定されない。特定の実施形態が示され、詳細が説明されるが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変形及び変更が成され得ることを理解されたい。本発明の範囲は、形成する構成要素の数、それらの材料、それらの形状、それらの相対的な配置などに限定されず、本発明の実施形態の例としてのみ開示される。

【0034】

図１及び図２を共に参照されたい。図１は、本発明の積み重ね型水素生成装置１の１つの実施形態による図を示し、図２は、図１の積み重ね型水素生成装置１の内部構造を示す概略図である。図１に示されるように、積み重ね型水素生成装置１は、外側ケーシング１０、及び水供給ポート１００を備え、穴１０２が外側ケーシング１０に配設される。

【0035】

図２に示されるように、積み重ね型水素生成装置１は、水タンク１２、濾過器１４、加湿器１６、噴霧器１８、ファン１９、活性化されたカーボンチューブ２０、フローチャネルモジュール２１、及び水供給チューブ２３を備える。水タンク１２は、外側ケーシング１０の最下部分に位置され、加湿器１６は水タンク１２の上に垂直方向に積み重ねられ、濾過器はさらに加湿器の上に垂直方向に積み重ねられ、フローチャネルモジュール２１は、加湿器１６と濾過器１４との間に位置される。したがって、ガスを出力するための積み重ね型水素生成装置１の構造は、実質的に垂直方向に積み重ねられた構造である。

【0036】

図３を共に参照されたい。図３は、図２の積み重ね型水素生成装置における水タンクの、内部構造を示す概略図である。図３に示されるように、水タンク１２は、カバー１２０及び本体１２２を含む。本体１２２は、水を収容するよう構成され、カバー１２０は、本体１２２を覆うよう構成される。さらに、積み重ね型水素生成装置１は、水タンク１２内に配設された電気分解モジュール１１をさらに備える。電極を電気分解モジュール１１に配設することができ、電気分解モジュール１１は、水タンク１２からの水を受け入れて電気分解するために、水タンク１２の内部に連結され、水素を含むガスを生成する。この実施形態において、電気分解モジュール１１で生成された、水素を含むガスは、水タンク１２に直接入ることができる。水タンクのガス出口１２００、及び位置決めコラム１２０２は、カバーに配設される。水タンクのガス出口１２００は、水素を含むガスを出力することができる。

【0037】

積み重ね型水素生成装置１の最下部分に位置された電気分解モジュール１１によって生成された、水素を含むガスは、水タンクのガス出口１２００を介して、積み重ね型水素生成装置１の最上部分に位置された濾過器１４に、濾過のために直接出力され得る。図４を参照されたい。図４は、図２の積み重ね型水素生成装置１における内部構造の、概略分解組立図である。図４において、仕切り部を明白にするために、本体１２２及び電気分解モジュール１１は省力されるが、本発明の技術分野における当業者は、省略されたユニットと、図４から他の図及び本明細書の説明に例示されたユニットとの間の、対応関係を理解し得ることに留意されたい。

【0038】

図４に示されるように、加湿器１６は、収容空間１６０及び第１のフローチャネル１６２を有し、第１のフローチャネル１６２は、収容空間１６０から分離されている。水タンクのガス出口１２００は、直接スナップ嵌めされてもよく、第１のフローチャネル１６２の一方の側に連結することができ、それによって、水タンクのガス出口１２００から出力された水素を含むガスは、第１のフローチャネル１６２に入力され得る。加えて、位置決めコラム１２０２を、加湿器１６の上部に同時にスナップ嵌めして、それらの係合を安定させることができる。フローチャネルモジュール２１を、加湿器１６の上に垂直方向に積み重ねてもよく、フローチャネルモジュール２１は、加湿器１６を囲むための、加湿器１６の上部カバーの役割を担うことができる。第１のフローチャネル１６２の他方の側を、フローチャネルモジュール２１の第１のポート２１０に連結することができ、第１のポートを、さらに濾過器１４のガス入口に連結することができる。換言すると、第１のフローチャネル１６２の他方の側は、第１のポート２１０を介して濾過器１４のガス入口に連結することができ、それによって水素を含むガスを、積み重ね型水素生成装置１の最下部分に位置された水タンク１２から、第１のフローチャネル１６２を介して、第１のポート２１０によって、積み重ね型水素生成装置１の最上部分に位置された濾過器１４の中に、濾過のために導入することができる。

【0039】

この実施形態において、第１のフローチャネル１６２は加湿器１６と一体で形成され、それによって水タンク１２と電気分解モジュール１１と濾過器１４との間で、水素を含むガスを濾過器１４へ出力するための追加の配管は不要である。組立プロセスを省くことに加えて、積み重ね型水素生成装置１は、内部空間を節約し、かつパイプラインの経年劣化による水の漏洩及びガスの漏洩を防止する。

【0040】

水素を含むガスが濾過器１４に入るとき、濾過器１４は、水素を含むガスからの電解液、電解質触媒などの不純物を濾過することができる。図５を参照されたい。図５は、図２の積み重ね型水素生成装置における濾過器の、概略分解組立図である。図５に示されるように、濾過器１４は、濾過器本体１４０及び濾過器カバー１４２を有する。ガス入口１４００、濾過フローチャネル１４０２、及びガス出口１４０４は、濾過器本体１４０に形成され、濾過フローチャネル１４０２の２つの側は、ガス入口１４００及びガス出口１４０４に連結される。さらに、ガス入口１４００、濾過フローチャネル１４０２、及びガス出口１４０４は、濾過器本体１４０と一体で形成される。ガス入口１４００を、第１のフローチャネル１６２から水素を含むガスを受け入れるために、フローチャネルモジュール２１の第１のポート２１０を介して第１のフローチャネル１６２に接続することができる。次に、水素を含むガスは、濾過フローチャネル１４０２のガス出口１４０４に向かって流れる。濾過器１４は、濾過フローチャネル１４０２内に配設された濾過材料１４４、及び濾過フローチャネル１４０２上に配設された凝縮シート１４６を、さらに有する。水素を含むガスが、濾過フローチャネル１４０２のガス出口１４０４に向かって流れるとき、水素を含むガスの中の不純物は、濾過材料１４４によって濾過され得る。同時に、凝縮シート１４６は、水素を含むガスの中の湿気も凝縮できる。したがって、濾過材料１４４から濾過された不純物は、凝縮された湿気と共に、濾過器１４に拘束され得る。加えて、実際には凝縮シート１４６は、濾過フローチャネル１４０２内の水素を含むガスの中の湿気を凝結するために、濾過フローチャネル１４０２の下にも配設され得る。例えば、濾過器本体１４０の底部において、または濾過フローチャネル１４０２の頂部もしくは底部において、凝縮シート１４６を配設できれば、凝縮効果をさらに向上させる。

【0041】

図４を再び参照されたい。積み重ね型水素生成装置１は、精密構造体２２をさらに備え、フローチャネルモジュール２１は、第２のポート２１２をさらに備える。第２のポートの一方の側はガス出口１４０４に連結され、他方の側は精密構造体２２に連結され、それによって精密構造体２２は、水素を含むガスを、第２のポート２１２を介して濾過器１４のガス出口１４０４から受け入れることができる。加えて、精密構造体２２は、加湿器１６の収容空間１６０内に組み立てられ、収容空間１６０に含まれた補給水に部分的に沈められ得る。収容空間に含まれた補給水に沈められた、精密構造体２２の側部の表面は孔を有し、水素を含むガスがこれらの孔を通過して、収容空間１６０内に含まれた補給水の中に入るのを可能にする。精密構造体２２の構造は、図４に示されるように、直立チューブ、及びこの直立チューブに連結された平行チューブである。孔は、平行チューブの表面に配設され得る。したがって、水素を含むガスは、平行チューブを介して、収容空間１６０内の異なる位置に広がり、次に収容空間１６０に収容された補給水に入ることができる。孔のサイズは、精密構造体２２に比べて非常に小さいので、図４では孔は省略されていることに留意されたい。孔を通過した後、水素を含むガスは、収容空間１６０に含まれた補給水の中で微細気泡を形成し、加湿器１６の頂部に向かって動き、この移動中に水素を含むガスは十分加湿され得る。

【0042】

次に、図２及び図４を共に参照されたい。図４に示されるように、加湿器１６は、それぞれが収容空間１６０の外部及び加湿器１６に連結された、活性化されたカーボンチューブ入口１６４及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６をさらに備える。活性化されたカーボンチューブ２０を、加湿器１６の外部を介して、活性化されたカーボンチューブ入口１６４及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６に連結することができる。この実施形態において、活性化されたカーボンチューブ２０は、活性化されたカーボンチューブ入口１６４及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６に対応する、ガス入口及びガス出口を有することができる。したがって、収容空間１６０の頂部における、加湿された水素を含むガスは、活性化されたカーボンチューブ入口１６４を介して活性化されたカーボンチューブ２０に入ることができ、活性化されたカーボンチューブ２０でさらに濾過されて、活性化されたカーボンチューブ出口１６６から出力され得る。この実施形態において、活性化されたカーボンチューブ入口１６４及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６も、第１のフローチャネル１６２のように加湿器１６と一体で形成される。

【0043】

図４に示されるように、フローチャネルモジュール２１は、第２のフローチャネル２１４を有し、第２のフローチャネル２１４の一方の側を、活性化されたカーボンチューブ１６６に連結することができる。したがって、活性化されたカーボンチューブ２０によって出力された水素を含むガスは、第２のフローチャネル２１４に入ることができる。この実施形態において、第２のフローチャネル２１４は、フローチャネルモジュール２１の下面、すなわち加湿器１６の一方の側の近くに位置され得ることに留意されたい。フローチャネルモジュール２１の他方の側におけるフローチャネルを、放熱のために外部の空気がフローチャネルモジュール２１に入るのを可能にするよう、外部に連結することができる。実際、フローチャネルモジュール２１を組み立てた後に、第２のフローチャネル２１４は、フローチャネルモジュール２１に一体化され得る。例えば、第２のフローチャネル２１４は、熱融着によってフローチャネルモジュール２１の下面に一体化され得る。加えて、濾過器１４は、第２の切欠き部１４９を形成してもよく、フローチャネルモジュール２１は、対応する収容切欠き部２１６を同時に形成できる。加湿器１６は、収容空間１６０から分離された、振動する液体の収容空間１６８を形成する。噴霧器１８は、ガス吸入口１８０、収容ボトル１８２、ガス放出口１８４、及び発振器１８６をさらに備える。ガス吸入口１８０及びガス放出口１８４は、収容ボトル１８２に連結され、収容ボトル１８２は、第２の切欠き部１４９及び収容切欠き部２１６に配設され、振動する液体の収容空間１６８の開口部を塞ぐ。ガス吸入口１８０を、第２のフローチャネル２１４の他方の側に同時に連結することができ、それによって水素を含むガスは、第２のフローチャネル２１４によって受け入れられて、収容ボトル１８２に進み得る。収容ボトル１８２は、芳香油、シロップまたは水などの液体を収容してよく、それらを微粒化して微粒化ガスを形成し、水素を含むガスと混合して、混合ガスを生成し得る。ガス放出口１８４は、収容ボトル１８２を積み重ね型水素生成装置１の外部に連結させ、混合ガスを収容ボトル１８２から出力することができる。実際、微粒化ガスは、微粒化芳香油または微粒化シロップである場合があり、そのため、混合ガスは治癒効果をさらに提供し、または微粒化ガスは水蒸気である場合があり、そのため、水素を含むガスまたは混合ガスの湿度は上昇し、吸引に好適である。

【0044】

図１を再び参照されたい。外側ケーシング１０は、穴１０２をさらに有し、噴霧器１８のガス放出口は穴１０２に位置され、外部に露出され得る。それによって噴霧器１８は、吸引する使用者のために、混合ガスを外部に出力することができる。

【0045】

この実施形態において、微粒化ガスは、収容ボトル１８２内の液体を振動させる発振器１８６によって生成される。図４に示されるように、加湿器１６は、外側から内側に凹まされた加湿器１６の表面によって形成された第３の切欠き部１６９をさらに備え、第３の切欠き部１６９の位置は、振動する液体の収容空間１６８の他方の側における開口部に対応される。発振器１８６は、第３の切欠き部１６９に配設され、振動する液体の収容空間１６８の他方の側における開口部を塞ぎ得る。したがって、積み重ね型水素生成装置１が組み立てられたとき、噴霧器１８の収容ボトル１８２及び発振器１８６は、振動する液体の収容空間１６８の２つの反対側の開口部の中にそれぞれ挿入され、振動する液体の収容空間１６８を閉鎖して、内部の独立した空間を形成する。加えて、発振器１８６は、水タンク１２のカバー１２０にも連結され得る。カバー１２０は、第３の切欠き部１６９に対応する連結ポートを有することができ、この連結ポートは発振器１８６に連結され、発振器１８６を固定し得る。例えば、図４の発振器１８６は、連結ポートのねじ山を介してカバー１２０上にねじ留めされ得る。振動する液体の収容空間１６８は、発振器１８６によって生成された振動を収容ボトル１８２に伝えるために、振動する液体で満たされてよく、それによって収容ボトル１８２内の液体は微粒化され、微粒化ガスを、水素を含むガスと混合して、混合ガスを形成する。加えて、積み重ね型水素生成装置１は、発振器１８６が振動するか否かを制御することによって、混合ガスまたは水素を含むガスの出力をさらに制御することができる。

【0046】

図２及び図４を再び参照されたい。図２で示されるように、積み重ね型水素生成装置１は、加湿器１６に配設され、かつ第３の切欠き部１６９に対応したファン１９を、さらに備えることができる。発振器１８６が動作中に熱を発生するので、周りの液体（例えば振動する液体または収容空間１６０における補給水）の温度は上昇して、積み重ね型水素生成装置１に悪影響を及ぼし得る。ファン１９は、発振器１８６及び発振器１８６の周辺を冷却することができる。

【0047】

この実施形態において、積み重ね型水素生成装置１は、外側ケーシング１０の水供給ポート１００を介して、水を加湿器１６に供給できる、水供給チューブ２３をさらに備え、加湿器１６内の補給水の水レベルを維持する。加湿器１６が、積み重ね型水素生成装置１の中央に位置することから、フローチャネルモジュール２１及び濾過器１４は、加湿器１６の上に垂直方向に積み重ねられる。濾過器１４が水供給チューブ２３に干渉するのを防ぐために、第１の切欠き部１４８が、水供給チューブ２３及び水供給ポート１００に対応する濾過器１４の位置に形成され、水供給チューブ２３は、濾過器１４に干渉するのを避けるために第１の切欠き部１４８に位置され得る。加えて、水入口２１８を水供給チューブ２３の一方の側を接続するために、水入口２１８をフローチャネルモジュール２１内に形成することもでき、水供給チューブ２３及び加湿器１６の収容空間１６０に連結することができる。したがって、水を供給するために、外部からの水は、水供給チューブ２３及び水入口２１８を介して加湿器１６の収容空間１６０に入ることができる。この特定の実施形態において、第１のポート２１０、第２のポート２１２、及び水入口２１８は、フローチャネルモジュール２１と一体で形成される。

【0048】

要約すると、積み重ね型水素生成装置１が電気分解を実施して水素を含むガスを生成するとき、水素を含むガスは、連続したガス経路を介して出力され、ガス経路において濾過され、加湿され、及び混合されて、ガスを形成し得る。これは、健康管理効果を実現するために、使用者による吸引に好適である。詳細には、積み重ね型水素生成装置１の最下部分の水タンク１２に位置された、電気分解モジュール１１が、水を電気分解し、水素を含むガスを生成して水タンク１２に入れ；水素を含むガスは、水タンク１２から第１のフローチャネル１６２に入り、積み重ね型水素生成装置１の最上部分の濾過器１４に直接到達し；次に、水素を含むガスは、濾過器１４によって濾過されて精密構造体２２を通過し、積み重ね型水素生成装置１の中央に位置された加湿器１６に含まれた補給水の中に入って加湿され；加湿された水素を含むガスは、活性化されたカーボンチューブ２０によって濾過されるよう、活性化されたカーボンチューブ２０に入り、濾過器１４と加湿器１６との間に位置されたフローチャネルモジュール２１の第２のフローチャネル２１４に出力され；最終的に、水素を含むガスは、第２のフローチャネル２１４から噴霧器１８に入って微粒化ガスと混合されて混合ガスを形成し、この混合ガスは、使用者の吸引のために、噴霧器１８によって積み重ね型水素生成装置１の外部に出力される。

【0049】

上記のユニット間のガス経路は、パイプラインを、一体で形成されたチャネル構造に置き換える。例えば、第１のフローチャネル１６２、活性化されたカーボンチューブ入口１６４、及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６は、加湿器１６と一体で形成され、水タンクのガス出口１２００は、第１のフローチャネル１６２に直接スナップ嵌めされ、活性化されたカーボンチューブ２０は、活性化されたカーボンチューブ入口１６４及び活性化されたカーボンチューブ出口１６６に直接スナップ嵌めされ、それによって追加の配管の必要性を排除し得る。他方で、濾過器１４と加湿器１６との間のフローチャネルモジュール２１は、一体で形成された第１のポート、第２のポート、及び水入口２１８を提供する。第１のフローチャネル１６２及び濾過器１４、濾過器１４及び精密構造体２２、活性化されたカーボンチューブ２０及び加湿器１６は、スナップ嵌めの方法で接続され得る。積み重ね型水素生成装置１は、複雑なプロセス、複雑な配線アセンブリ、及びパイプラインの経年劣化によって生じる水の漏洩を、上述の一体で形成されたガス経路によって防ぐことができ、外側ケーシング１０の内部空間を効果的に利用でき、かつ小型化を促すことができ、一般の家族に好適である。

【0050】

前述のガス経路の順序は、積み重ね型水素生成装置１が水素を含むガスを生成するときの、水素を含むガスの経路の順序である。しかし、電気分解モジュール１１が電気分解するとき、電気分解モジュール１１及び水タンク１２の水は消費される。したがって、水タンク１２及び電気分解モジュール１１に補給水を補充するための水経路が必要とされる。この特定の実施形態において、積み重ね型水素生成装置１の水経路及びガス経路は、同じチャネルを共有し、それによって、不必要な空間を生じさせないよう、水フローチャネルを設計するために追加の空間を必要としない。

【0051】

図６を参照されたい。図６は、図２の積み重ね型水素生成装置を示す概略側面図である。図６に示されるように、水タンク１２は、第１のポンプチャネル１２４、第２のポンプ１２６、及びポンプ１２８をさらに備える。第１のポンプチャネル１２４の一方の側の開口部は、水タンク１２の内部空間に位置され、第１のポンプチャネル１２４の他方の側の開口部は、ポンプ１２８に連結される。第２のポンプチャネル１２６の一方の側の開口部は、ポンプ１２８に連結され、第２のポンプチャネル１２６の他方の側の開口部は、外部に連結される。電気分解モジュール１１が電気分解を停止し、かつ水を補充する必要がある場合、水タンク１２内のガスは、第１のポンプチャネル１２４から引き出されて、第１のポンプチャネル１２４、ポンプ１２８、及び第２のポンプチャネル１２６に沿って、ポンプ１２８を駆動することによって搬送し、外部に出力して、水タンク１２の内部空間に負圧を発生させ得る。この負圧は、積み重ね型水素生成装置１の外部の大気圧未満であることに留意されたい。加えて、第１のポンプチャネル１２４及び第２のポンプチャネル１２６は、図３に示されるように、水タンク１２の本体１２２に一体化され得る。実際、第１のポンプチャネル１２４及び第２のポンプチャネル１２６は、水タンク１２の本体１２２と、さらに一体化され得る。

【0052】

第１のポンプチャネル１２４、第２のポンプチャネル１２６、及びポンプ１２８は、水タンク１２のガスを引き出して、水を補充するための負圧を発生させるよう構成されるので、水タンク１２内の第１のポンプチャネル１２４の位置は、水が外部に引き出されるのを防ぐために、水タンク１２の内の水のレベルよりも高くする必要がある。別の実施形態において、本体１２２に面する、水タンク１２のカバー１２０の表面は、空間を形成するために追加的に内側に凹ませてもよく、第１のポンプチャネル１２４は、その空間に延びることができ、第１のポンプチャネル１２４の開口部が水タンク１２内の水レベルを下回らないよう保証し、同時に水タンク１２の内部のガスを引き出すことができる。

【0053】

ポンプ１２８が水タンク１２の内側で負圧を発生させるとき、加湿器１６内の補給水は負圧によって影響を受け、水を補充するためにガス経路の逆方向で水タンク１２に入る。すなわち、水タンク１２に補給水の補充をする水経路の順序は、ガス経路の順序と反対である。詳細は、図４及び図５を再び参照されたい。水が補充されると、加湿器１６の収容空間１６０内に含まれる補給水は、補給水に沈められた精密構造体２２の一方の側の孔を介して、まずは精密構造体２２に入る。次に、補給水は、濾過器１４のガス出口１４０４を介して濾過フローチャネル１４０２に入り、濾過フローチャネル１４０２及びガス入口１４００を介して第１のフローチャネル１６２に入る。最終的に、補給水は、第１のフローチャネル１６２から水タンク１２の内部空間に入る。したがって、積み重ね型水素生成装置１は、水素生成時においてガス経路として、及び水の補充時において水経路として、同じチャネルシステムを使用することができ、内部空間の使用を効果的に減少させることができる。

【0054】

上述の水タンク１２の水補充プロセスにおいて、加湿器１６からの補給水は、濾過器１４の濾過フローチャネル１４０２に入り、第１のフローチャネル１６２に向かって流れ、水タンク１２に入る。したがって、水素生成プロセスの間、濾過材料１４４及び水によって濾過され、凝縮シート１４６によって凝縮された不純物（電解液、触媒など）は、次の電気分解において再利用するために、水タンク１２に逆流され得る。

【0055】

さらに、本発明の別の実施形態によると、前述の特定の実施形態の積み重ね型水素生成装置１は、外側ケーシング１０に配設された加圧ポンプをさらに備え得る。この加圧ポンプは、外側ケーシング１０の外部に接続することができる。加圧ポンプは、電気分解モジュール１１と、濾過器１４と、加湿器１６と、噴霧器１８との間の任意のパイプに、同時に連結され得る。例えば、加圧ポンプは、水タンク１２と濾過器１４との間の第１のフローチャネル１６２、またはフローチャネルモジュール２１の第２のフローチャネル２１４に連結され得る。加圧ポンプは外部から空気を引き入れ、引き入れた空気に圧力を加えて、電気分解モジュール１１と、濾過器１４と、加湿器１６と、噴霧器１８との間の任意のパイプに入力し、水素を含むガスと混合して、水素を含む圧力ガスを形成することができる。実際、水素を含む圧力ガスの圧力は１気圧を超過する。

【0056】

この特定の実施形態において、積み重ね型水素生成装置１から出力される、水素を含むガスまたは混合ガスの圧力は、加圧ポンプのためにより高いので、使用者は、水素を含むガスまたは混合ガスを容易に吸引できる。本発明の積み重ね型水素生成装置１は、呼吸器疾患の使用者または患者にとって、より便利に使用され得る。

【0057】

前述の特定の実施形態において、積み重ね型水素生成装置１は、水タンク１２、加湿器１６、及び濾過器１４が順次上方に積み重ねられた構造であるが、実際には、本発明の積み重ね型水素生成装置１の内部構造体の積み重ね順序は、上記の特定の実施形態に限定されない。

【0058】

本発明の別の実施形態によると、積み重ね型水素生成装置１は、水タンク１２、電気分解モジュール１１、濾過器１４、及び加湿器１６を備え得る。水タンク１２は、カバー１２０及び本体１２２を備える。本体１２２は、水を収容するよう構成され、カバー１２０は、本体１２２を覆うよう構成され得る。電気分解モジュール１１は、水タンク１２内に配設され、水を電気分解し、水素を含むガスを水タンク１２の中へ生成するよう構成され得る。濾過器１４及び加湿器１６は、水タンク１２の上に垂直方向に積み重ねられ、濾過器１４と加湿器１６との間の垂直方向の配置順序は、交換できる。この特定の実施形態において、まず濾過器１４が水タンク１２上に垂直方向に配設され、加湿器１６が濾過器１４の上に垂直方向に配設され得る。代替として、別の特定の実施形態において、加湿器１６及び濾過器１４の両方は、水タンク１２上に垂直方向に配置され、互いに対して水平に位置される。

【0059】

水タンク１２、濾過器１４、及び加湿器１６が上方に垂直方向に配置される、特定の実施形態において、水タンクのガス出口１２００は、水タンク１２のカバー１２０上に形成され、濾過器１４のガス出口１４０４は、水素を含むガスを受け入れるために、水タンクのガス出口に直接連結され得る。濾過器１４は、水タンク１２のカバー１２０を介して、水タンク１２の本体１２２から垂直方向に分離されることに、留意されたい。次に、水素を含むガスは、ガス入口１４００、ならびに濾過器１４に一体で形成された濾過フローチャネル１４０２及びガス出口１４０４を流れ抜け、出力される。加湿器１６は、補給水を収容するよう構成された収容空間１６０を有し、収容空間１６０は、水素を含むガスを受け入れるためにガス出口１４０４に連結された、ガスを受け入れるための開口部を有することができる。したがって、本発明の積み重ね型水素生成装置１によって生成された、水素を含むガスは、積み重ね型水素生成装置１の最下部分に位置された水タンク１２から、積み重ね型水素生成装置１の中間に位置された濾過器１４に、濾過のために直接入ることができる。次に、水素を含むガスは、積み重ね型水素生成装置１の最上部分に位置された加湿器１６に、加湿のために入る。ユニット間のガスフローチャネルは、やはりそれぞれユニットに一体化され、それによって、パイプラインの使用を効果的に減少させ、かつ装置の大きさを縮減させることができることに、留意されたい。

【0060】

この特定の実施形態において、積み重ね型水素生成装置１は、活性化されたカーボンチューブ２０、フローチャネルモジュール２１、及び噴霧器１８をさらに備える。上記のユニットの機能は、前述の特定の実施形態の機能と実質的に同じであるので、ここでは再び説明しない。フローチャネルモジュール２１は、水素を含むガスを加湿器１６の収容空間１６０の中に導入するためのフローチャネルを提供するため、濾過器１４と加湿器１６との間に配設され、フローチャネルモジュール２１のフローチャネルも、パイプラインの使用を減少させるために、一体で形成され得ることに留意されたい。さらに、濾過器１４は、フローチャネルモジュール２１を介して、加湿器１６から垂直方向に分離される。

【0061】

要約すると、本発明の積み重ね型水素生成装置１におけるユニットは、積み重ねられた構造であり、元々の配管設計を、一体で形成したチャネル構造に置き換える。従来技術と比較すると、本発明の積み重ね型水素生成装置１は、簡易な組立プロセス、配線の省略、コスト削減、標準化、大きさの容易な縮減、ならびにガス及び水の漏洩の防止という利点を有し、一般的な家庭に好適である。

【0062】

上述の例及び説明、本発明の特徴及び趣旨を、判りやすく説明した。より重要なことに、本発明は本明細書で説明した実施形態に限定されない。当業者は、装置の多くの変更及び代替が、本発明の教示を保持しつつ成され得ることを、容易に認識するであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと解釈されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】