氢水生成装置的制作方法

本发明涉及一种通过水的电解来生成氢水的氢水生成装置。

背景技术：

在电解槽的水中配置电极并通过电解而生成含有氢的氢水的装置是已知的。例如，专利文献1中记载的电解水生成装置具备对水进行电解的电解部和向该电解部供给电力的电源部，电解部包括相互并联连接的电解槽，因此即使是像蔬菜栽培等那样需要大量的电解还原水的情况下，也能够利用具备多个通用的电解槽的电解水生成装置廉价地生成大量的电解还原水。

另外，文献2中记载的氢水制造装置具备：水电解装置，其对水进行电解而产生氢和氧；和纳米气泡产生装置，其在通过电解而生成的电解水中产生氢和氧的纳米气泡，该纳米气泡产生装置具备：液体储存槽，其储存电解水，并且由密封的耐压容器形成；和气体放出单元，其将通过电解产生的气体以高压放出至液体储存槽内的电解水中；等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-131963号公报

专利文献2：日本特开2015-150512号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

关于上述专利文献1的电解水生成装置，在电解部设有多个(此处为3个)电解槽，生成大量的电解还原水，但为了获得更多的电解水，需要进一步增加电解槽的数量，因此存在装置大型化、并且因场地确保等缺乏扩展性、通用性等的问题。

另外，专利文献2的氢水制造装置具备水电解装置和纳米气泡产生装置，并且使用了耐压容器等，因此存在装置复杂化、并且经济性也欠缺的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种有效地生成大量的氢水，并且功能性、经济性也优异的氢水生成装置。

用于解决课题的手段

为了解决以上的技术课题，如图1等所示，本发明的氢水生成装置为如下构成，其具有：网状的电极板6；电解槽4，其中，隔着规定间隔彼此相向地配置3片以上的上述电极板6，在排列有这些电极板6的一侧设置有水的注入口30，并且在另一侧设置有水的排出口32；和电源电路部11，对上述各电极板6施加电压，使电流流过相邻的电极板6间以及夹有其它电极板6的电极板6间，由此进行电解，从上述电解槽4的上述注入口30注入水，使该水从上述注入口30侧向上述排出口32侧移动，利用上述电极板6对该移动的水进行电解，生成在水中含有氢的水溶液，并将其从上述排出口32排出。

本发明的氢水生成装置为如下构成：使上述电极板6的数量为4片以上16片以下的范围。

本发明的氢水生成装置的上述电源电路部11为如下构成：对上述电极板6中的特定电极板6间施加交流电压，并且对该特定电极板6以外的电极板6施加直流电压，由此进行电解。

本发明的氢水生成装置的上述电源电路部11为如下构成：对上述电极板6中的夹有其它电极板6的特定电极板6间施加交流电压，并且对该特定电极板6以外的电极板6施加直流电压并定期切换该直流电压的极性，由此进行电解。

本发明的氢水生成装置的上述电源电路部11为如下构成：将连续的4片上述电极板作为一组，对每一组的上述电极板6中的夹有其它电极板6的特定电极板6间施加交流电压，并且对该特定电极板6以外的电极板6(包括上述其它电极板6)施加直流电压，由此进行电解。

此处，例如在对电极板6施加低的直流电压(接地)的情况下，电流(直流)从施加了交流电压高的时刻的电位(v+)的特定电极板6流向该(全部的)电极板6。

另外，例如在切换直流电压的极性、并对电极板6施加高直流电压(v+)的情况下，电流(直流)从该(全部的)电极板流向施加了交流电压低的电位(接地)的时刻的特定电极板。

本发明的氢水生成装置为如下构成：将上述注入口30设置在上述电解槽4的下部附近来注入水，另一方面，将上述排出口32设置在上述电解槽4的上部附近，使上述注入的水从注入口30向排出口32方向移动的同时从下方向上方移动，利用上述各电极板6对该移动的水进行电解，并从上述排出口32排出。

本发明的氢水生成装置为如下构成：设置与上述排出口32连通的切换阀，能够切换从上述排出口32排出的水溶液通过过滤器12的流路和不通过该过滤器12的流路。

本发明的氢水生成装置为如下构成，其具有：储存罐16，该储存罐16储存从上述电解槽4的排出口32排出的水溶液；和泵14，该泵14抽吸该储存罐16内的水溶液并使该水溶液向上述电解槽4流通，利用上述泵14来驱动循环流路62，提高水溶液中的氢浓度，该循环流路62中，将在上述电解槽4中电解后的水溶液向上述储存罐16进行供给，另一方面，抽吸上述储存罐16内的水溶液并输送至上述电解槽4中，再次对该水溶液进行电解。

此处，通过设置管理氢水生成装置的运转状况的控制部10，在该控制部10登记使泵14工作而使循环流路流通的时间作为上述循环流路62的循环时间，能够利用该循环时间进行氢浓度的调节。

发明效果

根据本发明的氢水生成装置，将3片以上的网状的电极板彼此相向配置，并具有在一侧设置有注入口且在另一侧设置有排出口的电解槽、以及使电流流过相邻的电极板间等而进行电解的电源电路部，利用电极板对在电解槽中移动的水进行电解而生成含有氢的水溶液，由于采用了这样的构成，因此发挥出如下效果：能够有效且大量地得到含有氢的水溶液(氢水)，并且实现装置的小型化，经济上也优异。

根据本发明的氢水生成装置，电源电路部对特定电极板间施加交流电压、对其以外的电极板施加直流电压而进行电解，由于采用了这样的构成，因而在电极板间能够有效地进行电解，从而具有如下效果：可得到实现电解槽等装置的小型化、在功能上也优异的氢水生成装置。

根据本发明的氢水生成装置，电源电路部对夹有其它电极板的特定电极板间施加交流电压、对其以外的电极板施加直流电压，并定期切换该直流电压的极性，由此进行电解，由于为这样的构成，因而在全部电极板间能够有效地进行电解，因而具有如下效果：可得到实现电解槽等装置的小型化、并且电极板的附着物(无机物质等)也被除去、在功能上也优异的氢水生成装置。

根据本发明的氢水生成装置，对4片一组的电极板中的夹有其它电极板的特定电极板6间施加交流电压、对其以外的电极板施加直流电压，由此进行电解，由于为这样的构成，因而能够在相邻的全部电极板间流过电流(直流)，能够高效地进行电解。另外，在4片一组的组合中，在电极板间交替进行交流电压的施加和直流电压的施加，在与其它组的电极板6的组彼此之间也能够流过电流而进行电解，效率高。

根据本发明的氢水生成装置，将注入口设置在电解槽的下部附近，另一方面，将排出口设置在电解槽的上部附近，利用各电极板对所注入的从下方向上方移动的水进行电解，由于采用了这样的构成，因而具有如下效果：电解槽内的水的移动能够不停滞且无遗漏地进行从而能够良好地进行电解，并且也能够防止水的滞留。

根据本发明的氢水生成装置，设置与排出口连通的切换阀，能够切换通过过滤器的流路和不通过过滤器的流路，因此具有能够根据需要选择性地利用过滤器进行氯系物质等的除去的效果。

根据本发明的氢水生成装置，利用泵来驱动循环流路，该循环流路中，将在电解槽中电解后的水溶液向储存罐进行供给，另一方面，抽吸储存罐内的水溶液并输送至电解槽中，再次对该水溶液进行电解，由于采用了这样的构成，因而具有如下效果：容易得到高浓度的水溶液(氢水)，并且容易进行水溶液中的氢浓度的管理。

附图说明

图1是从正面观察实施方式的氢水生成装置的内部结构的说明图。

图2是从上方观察实施方式的氢水生成装置的内部结构的说明图。

图3是从正面观察实施方式的氢水生成装置的壳体的外观图。

图4是示出氢水生成装置的电源电路部的一部分电路图以及与电极板的连接形式的图。

图5是示出电源电路部的各部的电压的波形的图。

图6是示出电源电路部与电极板(8片中的4片(一组))的连接以及电流(直流、交流)的流动的第一图。

图7是示出电源电路部与电极板(8片中的4片(一组))的连接以及电流(直流、交流)的流动的第二图。

图8是示出在实施方式的氢水生成装置中添加了储存罐的循环流路的构成的图。

图9是示出使用氢水生成装置进行的试验1的结果的图(曲线图)。

图10是示出使用氢水生成装置进行的试验2的结果的图(曲线图)。

图11是示出使用氢水生成装置进行的试验3的结果的图(曲线图)。

图12是示出通过氢水生成装置生成的水溶液中的粒子(气泡)直径及粒子浓度的图(曲线图)。

具体实施方式

以下，对本发明的氢水生成装置的实施方式进行说明。

图1、图2示出实施方式的氢水生成装置2。

该氢水生成装置2具有电解槽4、配置在该电解槽4内对水进行电解的电极板6、控制盘8、过滤器12、泵14以及储存罐16等。

另外，如图3所示，在控制盘8上设置有操作面板9，并内置有进行装置的控制和运转管理等的控制部10、以及向上述电极板6供电的电源电路部11等。

该氢水生成装置2中，除上述储存罐16之外的电解槽4、电极板6、过滤器12、泵14等其它器具收纳在壳体18内，另外，控制盘8安装在壳体18的正面部。上述电解使用自来水、井水和自然水等水。

此处，在仅称为水的情况下，是指电解前的水和电解后的水中的任一者；另外，将电解后的、含有且溶存有氢等的水溶液称为氢水或电解水。

上述壳体18为箱型，在壳体18的正面部安装有控制盘8，在壳体18的正面部的右上部设置有水的吸入口20以及水的喷出口22。

另外，在壳体18上设置有将电解槽4内的不需要的水排出的排水龙头26以及将泵14内的不需要的水抽去的抽水龙头28。通常，在不进行装置的运转时，上述两龙头打开，在运转时关闭。

上述电解槽4是不锈钢制或合成树脂制等的长方体状的容器。该电解槽4的平面为矩形(或长方形)，在电解槽4的相向的壁面部的一侧(正面侧)设置有注入口30，在另一侧(背面侧)设置有排出口32。该电解槽4的注入口30经由管等流路和泵14与壳体18的吸入口20连结。

上述注入口30设置于电解槽4的底面部34附近，并且上述排出口32设置于电解槽4的上部36附近，因此排出口32位于从注入口30起斜上方的位置。另外，在电解槽4的上侧安装有盖部件38，在该盖部件38的下部侧安装有8片电极板6。电解槽4的上部被盖部件38密封、封堵。

上述电极板6由将金属材料形成为网眼状(纵横形状或斜交叉形状)而成的网体构成，其是整体为矩形或长方形(例如纵260mm/横54.5mm)的板材。

作为该电极板6的金属材料，可以使用不锈钢、钛、铝或铜等。特别是不锈钢、钛等的耐腐蚀性、耐久性优异，是良好的。

此处，电极板6使用不锈钢，使用网眼为菱形(冲孔金属)的网状的板条材。另外，电极板6使用对网体实施了镀铂或镀金的材料。

使电极板6为网体是为了使水的流通良好，并且增大表面积来提高电解的反应效果。使电极板6为不锈钢(例如sus316等)的原因在于，耐腐蚀性、耐点蚀性优异。

另外，通过对电极板6的网体实施镀铂或镀金，电导率均高，因此电解的反应良好，并且不易与其它物质化合，是良好的。

上述电极板6如下配置：隔着规定间隔使8片彼此相向，并且使面彼此平行。此处，使相邻的电极板6彼此的间隔(电极间距)为恒定的7mm。该间隔还取决于施加电压，但为3mm～10mm、优选5mm～8mm的范围时电解的效率好。

各电极板6的上部从上述盖部件38的下面部向上进行安装，在该盖部件38的上面部设置有各电极板6的端子7。

需要说明的是，关于电极板6的数量，出于交流和直流的电压施加形式、以及在相邻的电极板6之间有效地进行电解的原因，3片以上为宜。另外，为了有效地进行更大量的电解，电极板6的数量优选为4片以上或8片以上。需要说明的是，从电源电路部11的供电量或电极板6的管理等方面考虑，电极板6的数量在实用上至多为16片左右。

如此，电极板6的数量可以自由增加，因此，在进行用于得到所期望的大量的氢水量及氢浓度的设计的情况下，通过改变电极板6的片数或面积等，能够容易地应对。

另外，由于是在一个电解槽4内收纳全部(此处为8片)电极板6的形式，因此实现了电解槽4等装置的小型化，并且在功能上也优异。

将在下部侧安装有8片电极板6的盖部件38配置于电解槽4的上部。在该状态下，电解槽4的上面部被盖部件38所覆盖，当利用螺钉等将盖部件38固定于电解槽4的缘部时，电解槽4被盖部件38密封。

另外，将各电极板6收纳于电解槽4的内部时，成为如下状态：8片电极板6以彼此相向的状态配置，在排列有这些电极板6的一侧的附近设置有注入口30、并且在另一侧设置有排出口32。该注入口30形成于电解槽4的底面部34的上部附近，另一方面，在各电极板6的下部与电解槽4的底面部34之间设置有少许间隙，从注入口30注入的水能够在该间隙内移动。

因此，注入的水在电极板6的周边移动，在该移动的同时能够进行电解。另外，伴随着电解槽4内的水的移动(从下方的注入口30向上方的排出口32)，还发生由电解生成的气泡状粒子(纳米气泡)的上升移动(因比重的关系而产生)，因此向上方的排出口32的移动可不停滞而良好地进行，另外还能够防止水的滞留。另外，能够在上述水的移动的同时无遗漏且均匀地进行水的电解，因此能够进行比较大量的水的移动。与这样的电解槽4的结构(水的移动形式等)相应地，通过增设电极板6的数量等，能够生产大量的作为电解水的氢水。

上述电极板6将8片全部集中配置在电解槽4的靠中央部的位置。因此，可以将电解槽4的开口部(通常被盖部件38封堵)配置于中央，电极板6的修整及更换容易，容易进行维护。

另外，通过上述电极板6的配置，在设置有注入口30的电解槽4的前侧的壁部与电极板6(最前部)之间、以及设置有排出口32的后侧的壁部与电极板6(最后部)之间分别形成有间隙。

因此，在配置于电解槽4的中央部的电极板6与电解槽4的周围的壁面之间形成有能够进行水的流通的间隙(空间部)，能够进行水的自由流通，可良好地进行水的移动，还可防止滞留等。

在上述控制盘8内内置有以微型计算机(cpu)为中心而构成的电子电路基板等，在该基板上组装有控制部10及电源电路部11等。另外，在控制盘8的操作面板9上安装有操作按钮、led显示器、显示灯等。

上述控制部10主要进行装置的运转时刻等的设定管理以及运转状况的管理等。另外，在控制部10以及电源电路部11中设置有高频发送部以及调制部，通过软件实现调制等。在该情况下，例如对高频的发送频率约25khz的基础频率进行变动幅度为·2khz～8khz、优选为·3khz～5khz的频率调制(fm)。然后，由控制部10生成的高频信号被输出至电源电路部11而产生电解用的电力。

此处，上述高频的基础(中心)频率使用了25khz的高频，除此之外，作为该频率，15khz至35khz、优选20khz至30khz的范围是合适的。在这样的高频的频率的范围内，可较多地得到含有氢的气泡状(纳米气泡)的水溶液(氢水)。另外，该水溶液中也同时包含含有氧的气泡状(纳米气泡)的氧水。

如图4的与电源电路部11相关的电连接形式所示，在电源电路部11中，基于来自控制部10的高频信号(sg1以及sg2)，将该信号放大而产生能够进行水的电解的电力。

并且，在电解槽4内的8片电极板6(第1～第8)的各端子7上连接有来自电源电路部11的布线，从电源电路部11向各电极板(第1～第8)施加交流和直流的电。

上述电源电路部11包括由晶体管电路等构成的第1输出电路44以及第2输出电路46，这两个输出电路的构成相同(省略第2输出电路的详细内容)。

设置第1及第2这两个输出电路是为了确保足够的电力，将电解所需的电力输出供给至全部电极板6(第1～第8)。因此，第1输出电路44将电供给至第1电极板6～第4电极板6，第2输出电路将电供给至第5电极板6～第8电极板6。

电源电路部11输出电解所需的交流(脉冲状波形的交替方向流)和直流(单向流)的电力。

并且，从上述第1输出电路44输出脉冲状的电信号ac1及ac2，从上述第2输出电路46输出脉冲状的电信号ac3及ac4。另外，作为直流电源，为了电信号输出，施加了gnd(接地)或正电位(v+)的电压。该正电位(v+)与ac1～ac4(v+)为相同电位。

如图5所示，上述高频信号(sg1及sg2)是具有脉冲状波形的信号。信号ac1(gnd～v+的电位)是脉冲状的信号，信号ac2(v+～gnd的电位)也是脉冲状的信号。另外，信号ac1-ac2(v+～v-的电位)是脉冲状波形的高频交流。

此处，基于图4对从电源电路部11施加于电极板6的电的连接形式进行说明。

ac1连接(施加)于第1电极板6，ac2连接(施加)于第3电极板6，ac3连接于第5电极板6，ac4连接于第7电极板6。另一方面，输出信号连接(施加)于第2电极板6、第4电极板6、第6电极板6以及第8电极板6。

该输出信号存在gnd(接地)电平的电位的时候和与v+(正电位)相同电位的时候，每隔一定周期将输出信号切换为gnd和v+。该周期可以为数分钟、例如1分钟～3分钟左右，此处为2分钟。通过该周期的切换，电极板6的极性发生变化，电的流动被切换，能够除去附着在电极板6上的无机物质(钙、镁)等。

然后，对第1、第3、第5以及第7的各电极板6施加基于sg1、sg2被放大(利用电源电路部11)至与v+相同电位的信号ac1～ac4。

此处，来自电源电路部11的信号以25khz左右作为基准频率，对其施加频率随机变化的频率调制。在控制部10，通过软件(程序)进行该频率调制。

需要说明的是，第1输出电路44与第2输出电路46是等效电路，另外，与电极板6的连接形式也相同，因此，此处对第1输出电路44与第1电极板6～第4电极板6的连接形式进行说明，对于与第2输出电路相关的内容省略说明。

此处，上述ac1和ac2的信号的基本特性(波形)如图5的时序图所示。这些ac1和ac2的导通(v+)、断开(gnd)是反转的。另外，在ac1-ac2间，以成为交流(高频)波形的方式进行控制。

图6的(a)、(b)示出在输出信号为gnd的情况下施加于第1电极板6～第4电极板6的电(交流、直流)的流动。

此处，在输出信号输出与gnd相同电位的信号、ac1为导通(v+)、ac2为断开(gnd)时，电流如图6的(a)那样流动。另外，在输出信号与gnd为相同电位、ac1为断开(gnd)、ac2为导通(v+)时，电流如图6的(b)那样流动。

即，第1电极板6与第3电极板6之间成为电流的方向始终变化的交流(高频)。另外，第1电极板6和第3电极板6向第2电极板6和第4电极板6流动电流方向恒定的作为直流(脉冲状波形)的电流。

如此，第1电极板6和第3电极板6作为阳极发挥功能，第2电极板6和第4电极板6作为阴极发挥功能。

图7的(c)、(d)示出在输出信号为v+的情况下施加于第1电极板6～第4电极板6的电(交流、直流)的流动。

此处，在输出信号输出与v+相同电位的信号、ac1为导通(v+)、ac2为断开(gnd)时，电流如图7的(c)那样流动。另外，在输出信号与v+为相同电位、ac1为断开(gnd)、ac2为导通(v+)时，电流如图7的(d)那样流动。

即，与上述输出信号为gnd时同样，第1电极板6与第3电极板6之间成为电流的方向始终变化的交流。另外，从第2电极板6和第4电极板6向第1电极板6和第3电极板6流动电流方向恒定的直流的电流。

如此，第1电极板6和第3电极板6作为阴极发挥功能，第2电极板6和第4电极板6作为阳极发挥功能。

因此，在电的流动从图6的(a)、(b)的状态切换为图7的(c)、(d)的状态时，通过直流电源的极性的切换，电流向反方向流动。通过该极性(直流)的切换，对全部(4片)电极板6交替地进行阳极与阴极的切换。如此交替地切换施加于电极板6的直流的极性是为了除去附着于电极板6的无机化合物等。

另外，如上所述，第1电极板6采用交流、第2电极板6采用直流、第3电极板6采用交流、第4电极板6采用直流这样交替变换交流和直流的连接的布线是为了均衡性良好且有效地流过直流，在各电极板6良好地进行电解。

接着，对第1输出电路44的第4电极板6与第2输出电路46的第5电极板6之间的、跨越两输出电路的第4电极板6与第5电极板6间的电的流动进行说明。

此处，对第4电极板6施加了输出信号，从第2输出电路46对第5电极板6施加了ac3。另外，第1输出电路44的输出信号与第2输出电路46和输出信号被一体化(连接)。

另外，从第5电极板6来看，由于第4电极板6与第6电极板6等效(连接)，因此在输出信号为gnd时，直流从第5电极板6流向第4电极板6；在输出信号为v+时，直流从第4电极板6流向第5电极板6。

因此，第1电极板6～第8电极板6在相邻的全部电极板6间流动有电流，由此进行电解。

通过上述电极板6间的电解，在阴极产生氢(气体)，并且在阳极产生氧(气体)。认为该氢(气体)的一部分以分子状态(h2)溶入水中，其它部分以原子状态(h)溶入水中。上述氧(气体)的一部分溶入水中，若达到饱和状态则被释放到大气中。并且认为，由于与氧相比氢增加等，因此氧化还原电位下降，成为还原电位。

此外认为，由于以交流形式对上述基准频率施加了频率调制，因而带来频率的变动，在该变动达到急剧的变动点时产生冲击波，此时由电解产生的氢(气体)和氧(气体)的气泡被微小化，气泡的直径变得微细而缩小到纳米单位的纳米气泡。氢的气泡缩小到纳米气泡程度时，在水中的滞留时间变长。

如此，在电解槽4中，通过使用电极板6(第1～第8)的水的电解，生成了作为含有并溶存有氢(气体)和氧(气体)等的水溶液的所谓的氢水(纳米气泡氢水)。

另外，通过电信号输出的切换，使直流的极性反转，由此能够除去附着在电极板6上的无机物质等，电极板的功能持续，耐久性也优异。

如上所述，此处，在第1电极板6与第3电极板6之间施加交流电压，电流流过施加了上述交流电压的电极板6(第1或第3)和除此之外的电极板6(第2或第4)，由此进行电解。

需要说明的是，除此之外，也可以在第2电极板6与第4电极板6之间施加交流电压，该情况下，电流流过施加了上述交流电压的电极板6(第2或第4)和除此之外的电极板6(第1或第3)，由此进行电解。

如此，尤其是在此处，将连续的4片(第1电极板6～第4电极板6)电极板6作为一组，对每一组的上述电极板6中的夹有其它电极板6(例如第2电极板6)的特定电极板6间(例如第1电极板6与第3电极板6间)施加交流电压，并且对该特定电极板6以外的电极板6(第2电极板6与第4电极板6)施加直流电压。

然后，在特定电极板6与除此以外的电极板6间(例如第1电极板6与第2电极板6间、第1电极板6与第4电极板6间、第3电极板6与第2电极板6间、第3电极板与第4电极板间)流过直流电流，由此进行电解。该情况下，对各组电极板的交流电压以及直流电压等的施加形式可以对任一组均为相同形式。

在4片一组的上述电极板6的组合中，如上所述能够使电流(直流)流过相邻的全部电极板6间，能够高效地进行电解。另外，在上述4片一组的组合中，交替进行交流电压的施加和直流电压的施加，在与其它组的电极板6的组彼此之间也能够流过电流而进行电解，效率良好。上述组的数量可以为一组，但若设定为两组以上，则可进一步实现效率化。

总而言之，采用了平衡良好地对各电极板6进行交流电压的施加和直流电压的施加、在全部电极板6中有效地进行电解的连接形式。并且，通过以至少在相邻的电极板6间能够进行电解的方式进行布线，实现了电解的效率化。

需要说明的是，此处使用了8片电极板6，但只要为3片以上则几片都可以。例如在电极板6为3片的情况下，利用上述第1电极板～第3电极板的布线连接进行电解，与此同样，只要根据电极板6的数量利用基于上述布线的布线连接进行电解即可。

另外，在考虑电解的效率以及电源电路部11的电力供给能力的情况下，电极板6的数量可以设定为以该实施方式为基准的片数、即4片、8片、12片或16片等4的倍数。

上述过滤器12在具有底面的圆筒状的容器48的内部以同心圆状配置有圆筒状的筒体50，在该容器48与筒体50之间形成有圆环状的空间部52。并且，在筒体50的靠近下部的周围设置有2个以上的孔部51。

在上述容器48的上部附近设置有电解水的流入孔54，另外，在容器48的上部配置盖体来封堵空间部52。

在上述空间部52内配置有碳过滤器等过滤材料，在筒体50的上部设置有流出孔55。

因此，从过滤器12的流入孔54流入的水溶液在空间部52向下方移动，此时通过碳过滤器进行过滤，主要除去次氯酸、氯等氯系物质。进而，水溶液从空间部52通过孔部51向筒体50的内部移动，进而在筒体50内上升而从流出孔55排出。

图8示出在氢水生成装置2的流路中加入了储存罐16并将在电解槽4中电解后的水溶液经由储存罐16再次输送到电解槽4中的循环流路62。并且，通过泵14的驱动，抽吸储存罐16内的水溶液并输送到电解槽4中，将在此处电解后的水溶液向储存罐16进行供给，再次将该水溶液输送到电解槽4中，进行电解。如此，使电解后的水溶液在循环流路62中流通，由此提高水溶液中的氢浓度。

另外，在电解槽4的排出口32连接有向两个方向分支的流路，在各流路中安装有第1切换阀56及第2切换阀58。

该第1切换阀56的前端与过滤器12的流入孔54连接，该流出孔55的前端经由流路与壳体18的喷出口22连接。另外，第2切换阀58的前端经由流路直接与壳体18的喷出口22连接。

因此，通过第1切换阀及第2切换阀的操作，对于来自电解槽4的水溶液的流路，能够选择通过过滤器12的流路和绕过过滤器12的旁通流路。

通常，在电解槽4中电解后的电解水中含有次氯酸、氯等，这些氯系物质通过过滤器12被除去。但是，由于氯系物质具有杀菌作用，因此在植物的土壤等中需要杀菌的情况下，将氯系物质用于杀菌。因此，通过第1切换阀及第2切换阀的操作，在需要杀菌的情况下选择不通过过滤器12的迂回流路。

需要说明的是，作为第1切换阀及第2切换阀，除此之外还可使用由三通阀构成的切换阀，由此，二者择一地进行通过过滤器12的流路和绕过过滤器的流路的切换。

上述储存罐16是保存含有氢等的水溶液的容器，此处将容量设定为500升。在壳体18的喷出口22上安装软管等而形成流路，将电解后的水溶液向储存罐16进行供给。

此处，储存罐16为合成树脂制，除此之外还可使用不锈钢等金属，其是整体为长方体状或球状的容器。储存罐16在上部安装盖部件，能够将内部密封。

该储存罐16是向电解槽4输送的水的水源，并且用于暂时储存来自电解槽4的水溶液(氢水等)并再次向电解槽4输送。另外，成为向植物等供给氢水等的水源。

上述泵14配置在壳体18的吸入口20与电解槽4的注入口30之间，驱动循环流路62，使从吸入口20抽吸的水向电解槽4的注入口30流通。

该泵14从储存罐16等外部抽吸水，将其向电解槽4供给，并且在电解槽4内充分地填充水时，将来自电解槽4的水溶液向过滤器12或壳体18的喷出口22送出，使水溶液从该喷出口22向储存罐16流通。

如此，将储存罐16内的水溶液(氢水等)输送到电解槽4，再次进行电解，由此提高氢水的浓度。储存罐16内的水溶液可以直接向农作物等进行供给。

利用泵14获得的水的流量例如为9l(升)/分钟～12l/分钟。该情况下，从电解槽4的注入口30注入9l/分钟～12l/分钟的水，该量的水被电解，并且从电解槽4的排出口32排出相同量的水。

接着，对氢水生成装置2的运转动作进行说明。该氢水生成装置2通过设置于控制盘8的操作面板9预先对操作按钮等进行操作，预先登记运转内容、运转时间等运转管理信息。通过控制部10来控制这些运转内容，使泵14等工作。

如此，能够在控制部10中登记设定管理信息，登记驱动循环流路62的流通的泵14的工作时间(电解的时间也同步)或者登记再循环次数(根据储存罐内的水量以及循环水量估算)作为水的循环流路62的循环时间，使装置运转，由此能够容易地得到期望浓度的氢水。

作为运转的准备，在使用过滤器12的情况下，打开过滤器12侧的第1切换阀56，关闭第2切换阀58。该情况下，来自电解槽4的水溶液通过过滤器12而被过滤。相反，在绕过过滤器12的情况下，关闭第1切换阀56，打开第2切换阀58。

另外，在装置的运转时，预先将设置于壳体18的排水龙头26以及抽水龙头28关闭。

通常，在装置的运转中，构成经由储存罐16的循环流路。该情况下，使用形成流路的软管等流通管，利用流通管将储存罐16与壳体18的吸入口20连通而形成流路。另外，利用流通管将壳体18的喷出口22与储存罐16连通而形成流路，形成经由储存罐16的水的循环流路62。

另外，预先在储存罐16中补充用于电解的规定量的水。

需要说明的是，在使用储存在储存罐16以外的其它储存槽等中的水的情况下，可以使用流通管将该储存槽与壳体18的吸入口20连通，在电解槽4中进行电解。

该情况下，可以将来自电解槽4的水溶液(氢水等)从喷出口22经由流通管暂时储存于储存罐16中，另外也可以将该水溶液从喷出口22直接供给至农作物等。

那么，在形成上述循环流路62并基于控制部10中所登记的运转管理信息开始运转时，泵14启动，在电解槽4中开始电解。然后，从储存罐16抽吸水，水从壳体18的吸入口20经由泵14向电解槽4的注入口30进行供给。

从电解槽4的注入口30注入的水从电解槽4的下部且从8片各电极板6的下部向上方移动，最终通过基于各电极板6的电解而生成含有氢等的水溶液(电解水)。

该水溶液通过电解而生成，包含在水中含有氢的氢水，该氢水包括：氢(气体)溶入水中而成的氢水、以及在水中封入有纳米气泡化的气泡(氢)的所谓纳米气泡氢水。

另外，上述水溶液中也包含通过电解而生成的在水溶液中含有氧(气体)的氧水，还包含氯系物质等。

电解槽4内的水从电解槽4的前侧下部附近的注入口30被注入，向电解槽4的下部侧移动，最终朝向电解槽4的后侧上部附近的排出口32上升，进一步向电解槽4的后部移动，从排出口32被排出。如此，从电解槽4的注入口30注入的水在电解槽4内朝向排出口32移动流通，并且一部分通过网状的电极板6而进行移动流通。

电解槽4的电解在上述水的移动时通过8片电极板6来进行。另外，水在通过网体的电极板6时也进行电解。

另外，在电解槽4内，将8片电极板6配置于靠中央的位置，在电极板6与电解槽4的前后左右的壁面之间设置有足以使水流通的间隙(空间部)，另外，在电解槽4的底面部34与电极板6之间也设置有足以使水流通的间隙(空间部)。

这些间隙形成电解槽4内的水的流通移动的流路，因此可防止水在电解槽4内部的滞留，同时可无遗漏且均匀地对电解槽4内的水进行电解。

并且，从设置在电解槽4的下部附近的注入口30注入的水向相反侧的排出口32方向流通，在该水的移动的同时利用各电极板6进行电解，从设置在电解槽4的上部附近的排出口32被排出。

电解槽4的内部被盖部件密封。因此，通过泵14的工作从电解槽4的注入口30(吸入口20)供给的水量与从电解槽4的排出口32(喷出口22)排出的水的量相同，通过所供给的水将电解槽4内部的水挤出并排出。

在电解槽4内进行电解的期间，泵14也在工作，从注入口30向电解槽4内供给新的水，并且将等量的水(水溶液)从电解槽4的排出口32排出。该水溶液通过切换阀的操作，经由第1切换阀56被输送至过滤器12。

在过滤器12中，通过过滤除去氯系物质等，从过滤器12的流出孔55流出的水溶液被送至壳体18的喷出口22，通过与该喷出口22连接的软管等向储存罐16送出，并被储存在其中。

从上述储存罐16经由流路而经过泵14、电解槽4(电极板6)、第1及第2切换阀以及过滤器12(有迂回)并再次返回至储存罐16的流路成为水溶液(电解水)的循环流路62。

在装置工作期间，通过泵14的驱动，上述循环流路62中水溶液不间断地流通，反复进行电解槽4中的电解以及过滤器12中的过滤。如此，通过使上述循环流路62反复循环，反复进行电解，水中含有的氢的浓度提高，得到高浓度的氢水。

氢水生成装置2运转时的喷出流量(从喷出口22喷出的流量)在使用过滤器12的情况下例如为5l(升)/分钟～20l(升)/分钟，优选为9l(升)/分钟～12l(升)/分钟。另外，在储存罐的容量为500l(升)的情况下，装置的运转时间例如为3小时～6小时左右。

接着，对使用上述氢水生成装置2生成的水溶液(氢水)的氢量(浓度)等的试验结果进行说明。

图9是示出作为试验1的基于电解所使用的水的电导率得到的氢量的推移的曲线图。

此处，

试验1-1的曲线图是在电极间距7mm、电源电压24v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验1-2的曲线图是在电极间距7mm、电源电压18v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验1-3的曲线图是在电极间距7mm、电源电压24v、喷出流量18l/分钟的条件下进行试验而得到的。

需要说明的是，上述“电极间距”是相向的电极板6彼此的间隔。“电源电压”是相对于ac1～4的gnd的电压(v+)。喷出流量是从喷出口22喷出的流量(l升)。另外，“电导率”通过向水中加入盐(氯化钠)而使其发生变化。试验1示出从喷出口进一步经过6小时后的氢量。

根据试验1，尤其是到电导率25ms/m为止，氢量的增加比例高，超过50ms/m时变得平缓。另外，在任一试验中均显示出，在电导率低(25ms/m以下)的情况下，相对于电导率的增加，氢量的增加比例高。

另外，由电源电压的高度带来的氢量的增加随电导率的高度而反转，即使降低电源电压(18v)，也可得到充分的氢量。

因此，对于电解用的水，优选根据自来水、自然水等其水质来控制循环流路62的循环次数。另外，在水中预先添加盐、液肥等来提高电导率也是有效的。

图10示出作为试验2的从装置喷出的水溶液(氢水)的氢量的经时变化。

此处，

试验2-1的曲线图是在电极间距5mm、工作时间24小时、电导率30ms/m、电源电压24v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验2-2的曲线图是在电极间距7mm、工作时间8小时、电导率10ms/m、电源电压24v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验2-3的曲线图是在电极间距7mm、工作时间8小时、电导率200ms/m、电源电压18v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验2-4的曲线图是在电极间距7mm、工作时间8小时、电导率200ms/m、电源电压18v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的。

关于排出的水溶液的保存，试验2-1～2-3用桶(开放)来保存，另外，在试验2-4中用罐(带盖的密封容器)来保存。工作时间为装置的运转时间，若该工作时间长，则基于再循环的电解的反复次数也变多。

其它条件与上述相同。

根据试验2，由试验2-1和试验2-3显示出，即使在进行电解的水的电导率低的情况下(试验2-1)，通过延长装置的工作时间(增加再循环次数)，也能够得到比较高的氢量。

另外，在试验2-4(罐保存)中，尤其是在经过时间为十几小时(h)之前，氢量的经时下降很少，另外，与其它试验2-1～2-3相比，氢量的经时下降的变化较小。另一方面，试验2-1～2-3(桶保存)中，在经过时间为二十几小时(h)之前，氢量的经时下降急剧，之后经时下降平缓。

根据上述情况可确认：通过延长装置的工作时间，可得到高浓度的氢水，另外，关于氢水的保存，在利用带盖的容器保存时，持久地保持较高的氢量。

图11示出作为试验3的从装置喷出的流量所带来的氢量的变化(经时)。

此处，

试验3-1的曲线图是在电极间距7mm、电导率30ms/m、电源电压24v、喷出流量18l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验3-2的曲线图是在电极间距7mm、电导率30ms/m、电源电压24v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验3-3的曲线图是在电极间距7mm、电导率100ms/m、电源电压18v、喷出流量10l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验3-4的曲线图是在电极间距7mm、电导率100ms/m、电源电压18v、喷出流量18l/分钟的条件下进行试验而得到的，

试验3-5的曲线图是在电极间距7mm、电导率30ms/m、电源电压24v、喷出流量10l/分钟、使用过滤器的条件下进行试验而得到的。

根据试验3，在电导率高的情况下(试验3-3、3-4)，与电导率低的情况(试验3-1、3-2、3-5)相比，氢量相对于工作时间的增加比例高。

另外，在使用了过滤器的情况下(试验3-5)，与在相同条件下未使用过滤器的情况(试验3-2)相比，氢量的增加比例低。

另外，即使在如试验3-4那样使喷出流量为试验3-3的1.8倍的情况下，氢量也降低了十几％的程度，这显示出，即使略微增减喷出量，所得到的氢量也没有大的变化。

以上，根据上述试验1～3，考察得到以下内容。

·为了覆盖宽范围的电导率，优选使电源电压为18v。

·在电导率低于30ms/m的情况下，通过添加盐、肥料等添加物来提高电导率，有望增大氢量。

·根据氢量的经时变化，在用桶保存的情况下，3天左右低于100ppb，因此通过用罐等大量密封保存，能够防止氢量的降低而长期保存。

·喷出流量在10l/分钟时优于18l/分钟。

·在使用了过滤器的情况下，氢量稍微降低。

图12是示出由上述氢水生成装置2生成的水溶液(氢水)的粒子浓度(纵轴：e7)和气泡(bubble)的粒径(横轴：nm)的曲线图。此处，峰大的曲线图(a)是由上述氢水生成装置2生成的水溶液(氢水)的图，峰小的曲线图(b)是一般的自来水的曲线图。需要说明的是，自来水的粒子是微细的尘埃，与气泡不同。曲线图(b)是作为参考而示出的。

根据上述曲线图(a)，粒子(气泡)的粒径为50nm～250nm，观察到生成了纳米尺寸的粒子。特别是在粒径为70nm～130nm的范围内，粒子浓度(粒子数)高，生成了大量的纳米尺寸的粒子。

另外，由氢水生成装置2生成的粒子(气泡)以浓度(contentration)计1ml中的粒子数为2.19·10⁹个(约21亿9千万个)/ml。此处，作为参考，1ml自来水中的粒子数为7.05·10⁷个(约7千万个)/ml。若将其减去，则通过氢水生成装置2生成了约21亿个粒子(气泡)。

关于上述粒子(气泡)内的物质，没有进行具体的测定，但根据上述试验1～3等的氢量，推测含有氢气。由此认为，通过氢水生成装置2大量地生成了纳米尺寸的气泡(纳米气泡氢水)。

接着，对由上述氢水生成装置2生成的氢水向植物(农作物的栽培、园艺等)和畜产(家畜的饲养等)的利用形式进行说明。向植物的利用主要可以举出叶面散布、灌溉及水耕栽培等。该情况下，从储存罐16供给氢水，进行对植物的散布、灌溉等。

在叶面散布中，例如使用氢水的喷雾用的自动喷雾器或动力喷雾器等进行农作物、花等植物的叶面散布。其主要出于驱避蜱螨、蚜虫、粘虫等害虫；抑制害虫等的卵的孵化的目的而进行。

通过向植物供给氢水(特别是纳米气泡氢水)，也不存在病害虫的耐性及药害等，能够减少农药的使用次数。另外，害虫的卵通过氧化来进行孵化，但由于纳米气泡氢水的还原反应高，因此具有防止卵的氧化、阻碍孵化的作用。

另外，在灌溉及水耕栽培中，经由供给泵等使氢水从储存罐16流通，将氢水供给至植物的根等。该情况下，例如，可以用一天左右的时间使氢水绕田地(农园)一圈。需要说明的是，优选氢水的氢浓度残留3天左右。

根据试验，通过氢水的灌溉等，植物的生长培育、例如叶等大幅生长，有助于促进植物的生长。

另外，将由上述氢水生成装置2生成的氢水混合到家畜(猪、牛、鸡等)的饮用水和家畜饲料中来使用。由此，具有以下效果：维持家畜的健康(减少疾病的发生)，并且粪便的量减少(因为消化吸收良好)，粪便的臭气也得到减轻；等等。

另外，由上述氢水生成装置2产生的氢水含有大量的微小粒子状的纳米气泡氢水，能够使氢浓度残留3天左右。需要说明的是，氢水的储存罐16优选密封保存，由此能够长期保存。

需要说明的是，在电解槽4中生成的氢水也可以直接向植物供给。

该情况下，例如从自来水管或水源直接将水供给至壳体18的吸入口20，进通过电解槽4及过滤器12而从壳体18的喷出口22喷出的水溶液直接经由流路供给至农作物等。

此时，并不特别需要储存罐16，但例如也可以将储存罐16用作缓冲器(缓冲手段)。该情况下，预先将电解槽4中生成的水溶液暂时储存于储存罐16中，将其供给至植物。由此，能够在不受电解槽4中生成的氢水的量左右的情况下，始终向农作物供给所需量的氢水。

如以上说明的那样，根据该实施例的氢水生成装置，能够有效且大量地得到含有氢的水溶液(氢水)，并且实现了电解槽等装置的小型化，在功能上、经济性方面也优异。另外，在电解槽内，在水的移动的同时进行电解、效率高，水的移动能够不停滞且无遗漏地进行，能够良好地进行电解，还可防止水的滞留，而且通过利用循环流路反复通过电解槽，能够容易地得到高浓度的氢水，水溶液中的氢浓度的管理也容易。

符号说明

2氢水生成装置

4电解槽

6电极板

10控制部

11电源电路部

12过滤器

14泵

16储存罐

30注入口

32排出口

62循环流路