JP5688105B2 - 水素含有水生成用電極及び水素含有水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、水道水等の原水から水素を含有した水を得る技術に関する。

水道水から水素を含有した水（水素含有水）を生成する技術としては、例えば、正極、負極一対の電極に挟まれてイオン交換膜が電解槽に備えられ、電気分解により水素含有電解水を得る技術が記載されている（例えば、特許文献１から３）。

特開２０１０−８８９７２号公報 特開２０１０−８８９７３号公報 特開２０１０−２８４５０４号公報

特許文献１から３に記載された技術は、電解槽内に正極と負極とを備え、原水を電解槽内に供給して水素含有水を生成する。特許文献１から３に記載された技術は、浴槽又は飲料水を溜めるタンク等に電解槽を据え付けて使用するものである。近年においては、利便性を考慮して、特許文献１から３に記載されているような据付型ではなく、使用する場所、すなわち水素含有水を生成する場所に持ち運んで水素含有水を生成する、移動可能な可搬型の装置が望まれている。

可搬型の装置は、浴槽等に直接投入されるため、正極と負極とに印加する電圧を低く抑えることが求められることがある。この場合、正極と負極との距離を小さく手法が考えられるが、両者の距離を小さくすると、両者が接触して短絡が発生する可能性も高くなる。

本発明は、水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、正極と負極との距離を小さくした場合において両者の絶縁を確保することを目的とする。

本発明は、筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する正極と、前記正極の外周部に設けられ、かつ複数の開口を有する絶縁体と、前記絶縁体の外周部に設けられて、前記絶縁体と接する筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する負極と、を含み、前記正極の開口及び前記負極の開口は、前記絶縁体の開口よりも大きく、前記絶縁体は、前記正極及び前記負極と接し、可搬型の水素含有水生成装置に用いられる、水素含有水生成用電極である。

前記正極の開口及び前記負極の開口は、菱形形状かつ一方の対角線が他方の対角線よりも長く、長い方の前記対角線が、前記正極及び前記負極が延びる方向に向かっていることが好ましい。

前記正極、前記負極及び前記絶縁体は、網状の部材であることが好ましい。

前記正極及び前記負極は、少なくとも一方の端部に、開口部としての端部側開口部を有することが好ましい。

前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、少なくとも一部が曲面であることが好ましい。

前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、円筒形状であることが好ましい。

本発明は、前述した水素含有水生成用電極を備えた、水素含有水生成装置である。

本発明は、水素を含有した水素含有水を生成するにあたり、正極と負極との距離を小さくした場合において両者の絶縁を確保することができる。

図１は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。 図３は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。 図４は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。 図５は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。 図６は、図４のＡ−Ａ断面図である。 図７は、図６の一部を拡大して示す図である。 図８は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。 図９は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。 図１０は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。 図１１は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。 図１２は、正極及び負極の一部を拡大して示す図である。 図１３は、正極及び負極が有する開口の拡大図である。 図１４は、図１２のＢ−Ｂ断面図である。 図１５は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。 図１６は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法のフロー図である。 図１７は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図１８は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図１９は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２０は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２１は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２２は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２３は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２４は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２５は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２６は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。 図２７は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す図である。 図２８は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第１支持体を示す図である。 図２９は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第２支持体を示す図である。 図３０は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える保護部材の開口と、負極の開口とを示す図である。 図３１は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の他の使用態様を示す図である。 図３２は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。 図３３は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。 図３４は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの他の取付構造を示す図である。 図３５は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。 図３６は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。 図３７は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、水素含有水を生成するために用いる電極について説明する。

＜水素含有水生成用電極＞
図１、図２は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す斜視図である。水素含有水生成用電極１０は、水の電気分解作用を利用して、水道水等の原水から、水素を含有する水である水素含有水を生成する。水素含有水は、アルカリ性を示す水である。図１、図２に示すように、水素含有水生成用電極１０は、正極１１と、負極１２と、絶縁体１３とを有する。正極１１及び負極１２は、いずれも筒状の導電体である。本実施形態において、正極１１及び負極１２の形状は、いずれも円筒形状であるが、これに限定されるものではない。絶縁体１３は、正極１１の外周部に設けられて、正極１１と接している。負極１２は、絶縁体１３の外周部に設けられて絶縁体１３と接している。すなわち、絶縁体１３は、正極１１と、正極１１の外側に設けられた負極１２との間に配置されて、正極１１及び負極１２と接している。正極１１、負極１２及び絶縁体１３は、いずれも網状の部材である。本実施形態において、絶縁体１３は、正極１１及び負極１２と接触しているが、必ずしも接触していなくてもよい。

正極１１は、棒状の導体である正極用給電部材１４が電気的に接続されている。負極１２は、棒状の導体である負極用給電部材１５が電気的に接続されている。正極用給電部材１４は、電源（直流電源）２０の正極と電気的に接続されている。負極用給電部材１５は、電源２０の負極と電気的に接続されている。このような構造により、正極１１は、電源２０の正極と正極用給電部材１４を介して電気的に接続され、負極１２は、電源２０の負極と負極用給電部材１５を介して電気的に接続される。

本実施形態において、正極１１は、棒状の部材である正極用支持部材１８が取り付けられている。正極用支持部材１８は、正極１１の正極用給電部材１４が取り付けられている側とは反対側に取り付けられる。負極１２は、棒状の部材である負極用支持部材１９が取り付けられている。負極用支持部材１９は、負極１２の負極用給電部材１５が取り付けられている側とは反対側に取り付けられる。本実施形態において、正極用支持部材１８、負極用支持部材１９、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５は、いずれも同一の材料であるが、このようなものに限定されない。例えば、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５を同一の材料とし、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９はこれらと異なる材料としてもよい。本実施形態において、正極１１及び負極１２は、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９を必ずしも備えていなくてもよい。

図１、図２に示すように、水素含有水生成用電極１０、より具体的には正極１１及び負極１２は、両方の端部にそれぞれ開口部としての端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有している。水素含有水生成用電極１０は、端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有していなくてもよいし、少なくとも一方の端部に端部側開口部１０ＨＡ又は端部側開口部１０ＨＢを有していてもよい。

正極１１は、長手方向、すなわち筒状の部材である正極１１が延びる方向に向かうスリット１１ＳＬを有している。負極１２は、長手方向、すなわち筒状の部材である負極１２が延びる方向に向かうスリット１２ＳＬを有している。図１、図２に示すように、水素含有水生成用電極１０は、負極用給電部材１５と負極用支持部材１９との間、かつ負極１２の外側部に拘束部材４０が設けられている。拘束部材４０は、正極１１のスリット１１ＳＬ及び負極１２のスリット１２ＳＬを閉じて、負極１２と絶縁体１３と正極１１とを負極１２及び正極１１の周方向から拘束する。次に、水素含有水生成用電極１０の使用態様を説明する。

図３は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の使用態様を示す図である。水素含有水生成用電極１０は、原水Ｗ中に投入されて、原水Ｗ中で水素含有水を生成する。水素含有水生成用電極１０は、据付型ではなく、使用する場所、すなわち水素含有水を生成する場所に持ち運んで原水Ｗに投入されて水素含有水を生成する、移動可能な可搬型の装置に適用可能なものである。原水Ｗは、例えば、浴槽に溜められた温水、飲料水タンクに溜められた飲料水又は洗浄水タンクに溜められた洗浄水等である。原水Ｗ中に投入された水素含有水生成用電極１０の正極１１と負極１２との間に電源２０から所定の電圧（直流電圧）が印加されると、水素含有水生成用電極１０の周囲に存在する原水Ｗは、水素イオンＨ^＋と水酸イオンＯＨ⁻とに電離する。

絶縁体１３がイオン交換機能を有していない場合、電離した水素イオンＨ^＋は絶縁体１３を通過して負極１２側に集まり、負極１２に水素ガス（Ｈ_２）の気泡が生成される。この気泡は、直径がナノメートルオーダーの微小な気泡である。原水Ｗ（２Ｈ_２Ｏ）は、電子（２ｅ⁻）によりＨ_２＋２ＯＨ⁻に整水される。この整水作用によって原水Ｗに水素ガスが溶存するので、原水Ｗに水素が溶存した水素含有水が生成される。電離した水酸イオンＯＨ⁻は、絶縁体１３を通過して正極１１側に集まり、原水Ｗ（２Ｈ_２Ｏ）は、Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻に整水され、酸性のイオン水が生成される。Ｏ_２は、筒状の正極１１の内側に気泡となって集まり、正極１１の内側に沿って移動して、端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢから正極１１の外部に放出される。次に、水素含有水生成用電極１０について、より詳細に説明する。

図４は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を示す側面図である。図４は、水素含有水生成用電極１０の負極１２及び絶縁体１３の一部を除いた状態を示している。図５は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極を、その中心軸を含む平面で切った断面を示す図である。図６は、図４のＡ−Ａ断面図である。図７は、図６の一部を拡大して示す図である。筒状、本実施形態では円筒形状の正極１１及び負極１２が延びる方向（適宜長手方向という）Ｅと平行な方向が、これらの中心軸Ｚｔである。中心軸Ｚｔは、中心軸Ｚｔと直交する正極１１及び負極１２の断面内の中心（重心）を通る軸である。

図４に示すように、正極１１は、側部に複数の開口１１Ｈを有しており、負極１２は、側部に複数の開口１２Ｈを有している。正極１１が有する複数の開口１１Ｈは、正極１１の側部を正極１１の厚み方向に貫通している。負極１２が有する複数の開口１２Ｈは、負極１２の側部を負極１２の厚み方向に貫通している。本実施形態において、正極１１及び負極１２は導電体で製造されており、本実施形態においては、チタン（Ｔｉ）に白金（Ｐｔ）をめっきしたものである。めっきは、例えば、白金（Ｐｔ）−イリジウム（Ｉｒ）めっきであってもよい。本実施形態において、チタンは純チタンである。正極１１及び負極１２は、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Ｗに溶け出さない材料（例えば、バナジウム（Ｖ））であることが好ましい。本実施形態においては、正極１１及び負極１２の両方がめっきされているが、原水中の水酸化カルシウム又は水酸化マグネシウム等が析出する正極１１のみをめっきし、負極１２はめっきしなくてもよい。このようにすることで、水素含有水生成用電極１０の製造コストを低減することができる。

図５に示すように、正極１１と、正極１１の外側の側部（外側部）１１Ｓｏと、負極１２の内側の側部（内側部）１２Ｓｉとの間に介在する絶縁体１３は、正極１１の外側部１１Ｓｏと負極１２の内側部１２Ｓｉとに接している。絶縁体１３は、複数の開口１３Ｈを有している。開口１３Ｈは、絶縁体１３をその厚み方向に貫通している。絶縁体１３は、例えば、絶縁性を有する材料（例えば樹脂）の繊維で編まれた網を用いることができる。また、絶縁体１３としては、イオン交換機能を有していてもよい。例えば、絶縁体１３は、イオン交換膜（陽イオン交換膜）であってもよい。この場合、絶縁体１３は、開口１３Ｈを有していなくてもよい。

陽イオン交換膜は、膜に固定されている陰イオン基のため負に帯電している。このため、陰イオンは反発されて通ることができず、陽イオンだけが通過する。したがって、水素含有水生成用電極１０において、陽イオン交換膜を用いた絶縁体１３は、陽イオン、すなわち水素イオンＨ^＋だけを透過し、陰イオン、すなわち電離した水酸イオンＯＨ⁻を反発する。このため、絶縁体１３を通過して正極１１側に移動する水酸イオンＯＨ⁻の量を低減できる。その結果、正極１１側においては酸素及び酸性のイオン水の発生が抑制される。

前述したように、絶縁体１３は、イオン交換膜を用いてもよいが、電気的に中性である材料が用いられる。このようにすることで、絶縁体の製造コストを低減でき、また、加工も容易になる。また、イオン交換膜は、イオンは通過させるが水分子が通過させない程度の孔を有している。イオン交換膜を絶縁体１３に用いると、この絶縁体１３を備えた水素含有水生成用電極１０は、水素含有水を生成する際に必要な電圧が高くなり、消費電力が大きくなる可能性を有している。本実施形態において、絶縁体１３は、電気的に中性である網状の部材である。このため、イオン交換膜と比較して低い電圧で水素含有水を生成することができ、消費電力を抑制できる。

絶縁性を有する繊維で編まれた網を絶縁体１３に用いる場合、絶縁体１３の厚みは、０．１ｍｍから１ｍｍ程度とする。図６に示すように、本実施形態において、正極１１の外側部（外周部に相当）１１Ｓｏと正極１２の内側部（内周部に相当）１２Ｓｉとの間に設けられた絶縁体１３は、負極１２のスリット１２ＳＬから負極１２の外側部（外周部に相当）１２Ｓｏ側に端部が取り出されている。絶縁体１３の端部は、正極１１のスリット１１ＳＬから正極１１の内側部（内周部に相当）１１Ｓｉ側に取り出されてもよい。次に、図７に示す、正極１１と負極１２との間に形成される隙間（適宜電極間隙間という）の大きさｔの影響を説明する。電極間隙間の大きさｔは、正極１１の外側部（外周部）１１Ｓｏと負極１２の内側部（内周部）１２Ｓｉとの間の距離である。

図７に示す電極間隙間の大きさｔを異ならせたときにおける、水素含有水の溶存水素量を比較する。この評価では、ｔ＝０．４ｍｍ、３ｍｍとした。ｔ＝０．４ｍｍのとき、水素含有水生成用電極１０に印加される電圧は１８Ｖ、電流は５Ａとする。ｔ＝３ｍｍのとき、水素含有水生成用電極１０に印加される電圧は６０Ｖ、電流は５Ａとする。結果を表１に示す。表１中の溶存水素は、１２０リットル、４１℃の湯に水素含有水生成用電極１０を投入してから正極１１と負極１２とに電圧を印加してから１５分経過したときの計測値である。

表１に示す評価結果から、電極間隙間の大きさｔが小さくなると、原水に溶存する水素の量（溶存水素量）が多くなることが分かる。具体的には、電極間隙間の大きさｔを０．４ｍｍとすると、ｔ＝３．０ｍｍと比較して溶存水素量は８％増加する。電極間隙間の大きさｔを０．４ｍｍとすると、ｔ＝３．０ｍｍと比較して消費電力は１／３強になる。電極間隙間の大きさｔを０．４ｍｍとすると、ｔ＝３．０ｍｍと比較して少ない消費電力で多くの水素を原水に溶存させることができる。すなわち、水素含有水生成用電極１０は、電極間隙間の大きさｔを小さくすることにより、水素を原水に溶存させる効率が向上する。

本実施形態において、電極間隙間の大きさｔは、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下とすることが好ましい。電極間隙間の大きさｔを前述した範囲とすることで、水素含有水生成用電極１０が水素含有水を生成する際に、正極１１と負極１２とに印加する電圧の電位差が比較的小さくても、水素含有水生成用電極１０は、十分な量の水素を発生させることができる。電極間隙間の大きさｔが前述した範囲であれば、水素含有水生成用電極１０に印加される電圧が比較的低電圧でも、水素含有水生成用電極１０は、十分な量の水素を原水に溶存させて多くの水素を溶存した水素含有水を生成することができる。このため、例えば、浴槽に溜められた温水に水素含有水生成用電極１０を投入して水素含有水を生成するような用途にも、水素含有水生成用電極１０を用いることができる。また、水素含有水に溶存する水素の量が同一であれば、水素含有水生成用電極１０は、消費電力を抑制することができる。

電極間隙間の大きさｔが大きい場合、十分な量の水素を原水に溶存させるためには、水素含有水生成用電極１０に印加される電圧を大きくする。電極間隙間の大きさｔを１ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下とすることで、水素含有水生成用電極１０に印加される電圧が、例えば、４８Ｖ程度であっても、十分な量の水素を原水に溶存させることができる。電極間隙間の大きさｔを０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上とすることで、正極１１と負極１２との間に介在する絶縁体１３による正極１１と負極１２との間の絶縁を十分に確保できる。その結果として、水素含有水生成用電極１０は、安定して性能を発揮することができる。また、前述したように、絶縁体１３として樹脂を用いる場合、電極間隙間の大きさｔを０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上とすることで、絶縁体１３の耐久性低下を抑制することもできる。本実施形態において、正極１１と負極１２との間に介在する絶縁体１３は、両者に接触する。このため、電極間隙間の大きさｔは、絶縁体１３の厚みによって決定される。

本実施形態において、水素含有水生成用電極１０は、浴槽又は飲料水タンク等に直接投入して水素含有水を生成する。そして、水素含有水を生成する必要がない場合、水素含有水生成用電極１０は、浴槽又は飲料水タンク等から取り出される。このように、水素含有水生成用電極１０は、取付対象に据え付けて使用されるのではなく、移動及び持ち運びが可能である。このため、水素含有水生成用電極１０は、据え付けて使用されるものと比較して、振動及び衝撃の影響を受けやすい。水素含有水生成用電極１０は、絶縁体１３を正極１１と負極１２との間に介在させ、両者に接触させると、正極１１及び負極１２の動きが規制される。その結果、水素含有水生成用電極１０は、振動及び衝撃に対する耐性が向上する。

また、絶縁体１３を正極１１と負極１２との間に介在させ、両者に接触させると、絶縁体１３によって、水素含有水生成用電極１０の全体にわたって正極１１と負極１２との間隔を一定にしやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極１０は、正極１１と負極１２との間の電気抵抗のばらつきが抑制され、電流密度のばらつきが抑制されるので、全体から一様に水素の気泡を発生することができる。電極間隙間の大きさｔを、絶縁体１３の厚みと同等とすることで、絶縁体１３を正極１１と負極１２との両方に接触させやすくなるので好ましい。次に、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５について説明する。

図４に示すように、正極用給電部材１４は、正極１１の第１の端部（一方の端部）１１Ｔ１から第２の端部（他方の端部）１１Ｔ２に向かって延びる棒状の導体である。図５、図６に示すように、正極用給電部材１４は、正極１１が延びる方向（長手方向）Ｅにおける正極１１の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも短い部分が、正極１１の内側部１１Ｓｉに取り付けられる。負極用給電部材１５は、負極１２の第１の端部１２Ｔ１から第２の端部１２Ｔ２に向かって延びる棒状の導体である。図５、図６に示すように、負極用給電部材１５は、負極１２が延びる方向（長手方向）Ｅにおける負極１２の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも短い部分が、負極１２の外側部１２Ｓｏに取り付けられる。正極用給電部材１４の正極１１に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材１５の負極１２に取り付けられる部分の長さは、いずれもＬＳである。本実施形態において、ＬＳ＜Ｌ／２である。

図４に示すように、正極用支持部材１８は、正極１１の第２の端部１１Ｔ２から第１の端部１１Ｔ１に向かって延びる棒状の導体である。図５に示すように、正極用支持部材１８は、正極１１の長手方向Ｅにおける正極１１の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも短い部分が、正極１１の内側部１１Ｓｉに取り付けられる。負極用指示部材１９は、負極１２の第２の端部１２Ｔ２から第１の端部１２Ｔ１に向かって延びる棒状の導体である。図５に示すように、負極用支持部材１９は、負極１２の長手方向Ｅにおける負極１２の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも短い部分が、負極１２の外側部１２Ｓｏに取り付けられる。

本実施形態において、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５並びに正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９は、正極１１及び負極１２と同様に、チタンに白金をめっきした部材である。正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５並びに正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９は、正極１１及び負極１２と同様に、チタンに白金をめっきしたものに限定されるものではないが、原水Ｗに溶け出さない材料であることが好ましい。正極用給電部材１４と負極用給電部材１５とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、正極１１と負極１２とに接合されて、電気的に接続される。正極用給電部材１４と負極用給電部材１５とは、例えば、溶接等の接合手段によって、それぞれ、正極１１と負極１２とに接合されて、取り付けられる。

正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５並びに正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９に施されるめっきは、例えば、白金（Ｐｔ）−イリジウム（Ｉｒ）めっきであってもよい。本実施形態において、負極１２はめっきを施さなくてもよいが、この場合、負極用給電部材１５もめっきを施さなくてもよい。

本実施形態においては、図５に示すように、正極用給電部材１４と負極用給電部材１５とは、それぞれ、スポット溶接によって複数箇所の接合部ＣＰで正極１１と負極１２とに電気的に接合されている。正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９も正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５と同様である。正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５の接合は、スポット溶接に限定されるものではない。

複数の接合部ＣＰは、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５の長手方向において、一部分に偏らないように設けられている。このようにすることで、正極用給電部材１４と負極用給電部材１５とは、自身の長手方向Ｅの全体から電力を供給することができる。負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９は、それぞれ別部材として、負極１２が延びる方向（長手方向）Ｅにおける負極１２の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも短い部分が、負極１２の外側部１２Ｓｏに取り付けられる。このため、負極１２の外側部１２Ｓｏにおいて、負極用給電部材１５と負極用支持部材１９との間には、これらが存在しない部分（隙間）が生じる。水素含有水生成用電極１０は、負極１２の外側部１２Ｓｏの負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９が存在しない部分に拘束部材４０を取り付けることができる。拘束部材４０は、負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９とは干渉しないので、負極１２、絶縁体１３及び正極１１を、負極１２の外周部全体にわたって均等な力で拘束することができる。

図４、図５に示すように、正極用給電部材１４は、正極１１の第１の端部１１Ｔ１から突出しており、負極用給電部材１５は、負極１２の第１の端部１２Ｔ１から突出している。このようにすることで、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５は、図４に示すように、第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１から突出した部分を取付対象ＳＴ１に取り付けることができる。その結果、正極１１及び負極１２は、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５を介して取付対象ＳＴ１に取り付けられる。

本実施形態において、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５は、図４に示すように、第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１から突出した部分に雄ねじ１４Ｓ、１５Ｓが設けられている。正極用給電部材１４と負極用給電部材１５とは、この雄ねじ１４Ｓ、１５Ｓにそれぞれねじ込まれたボルト３２、３２によって、取付対象ＳＴ１に取り付けられ、固定される。

正極１１は、第１の端部１１Ｔ１が取付対象ＳＴ１と接し、かつ正極用給電部材１４を介してボルト３２によって取付対象ＳＴ１に固定されている。同様に、負極１２は、第１の端部１２Ｔ１が取付対象ＳＴ１と接し、かつ負極用給電部材１５を介してボルト３２によって取付対象ＳＴ１に固定されている。このため、正極１１及び負極１２は、それぞれの広い範囲が取付対象ＳＴ１と接触するので、取付対象ＳＴ１に対して安定して取り付けられる。

また、それぞれのボルト３２、３２と、雄ねじ１４Ｓ、１５Ｓにそれぞれねじ込まれたボルト３３、３３とで、正極用給電部材１４と配線とを電気的に接続する端子３４及び負極用給電部材１５と配線とを電気的に接続する端子３４を固定する。このような構造により、端子３４、３４及び正極用給電部材１４、負極用給電部材１５を介して、正極１１、負極１２に電力が印加される。

図４、図５に示すように、正極用支持部材１８は、正極１１の第２の端部１１Ｔ２から突出しており、負極用支持部材１９は、負極１２の第２の端部１２Ｔ２から突出している。このようにすることで、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５は、図４に示すように、第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２から突出した部分を取付対象ＳＴ２に取り付けることができる。その結果、正極１１及び負極１２は、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９を介して取付対象ＳＴ２に取り付けられる。

本実施形態において、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９は、図４に示すように、第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２から突出した部分に雄ねじ１８Ｓ、１９Ｓが設けられている。正極用支持部材１８と負極用支持部材１９とは、この雄ねじ１８Ｓ、１９Ｓにそれぞれねじ込まれたボルト３１、３１によって、取付対象ＳＴ２に取り付けられ、固定される。

正極１１は、第２の端部１１Ｔ２が取付対象ＳＴ２と接し、かつ正極用支持部材１８を介してボルト３１によって取付対象ＳＴ２に固定されている。同様に、負極１２は、第２の端部１２Ｔ２が取付対象ＳＴ２と接し、かつ負極用支持部材１９を介してボルト３１によって取付対象ＳＴ２に固定されている。このため、正極１１及び負極１２は、それぞれの広い範囲が取付対象ＳＴ２と接触するので、取付対象ＳＴ２に対して安定して取り付けられる。

水素含有水生成用電極１０は、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５並びに正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９によって、正極１１及び負極１２の両側から取付対象ＳＴ１、ＳＴ２に取り付けられることが可能である。また、水素含有水生成用電極１０は、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５又は正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９の一方を用いて１つの取付対象に取り付けられてもよい。このように、水素含有水生成用電極１０は、取付の自由度が高いという利点がある。

図８、図９は、水素含有水生成用電極の変形例を示す側面図である。本変形例において、図８、図９は、図４等に示した拘束部材４０は省略している。図８に示す水素含有水生成用電極１０ａ及び図９に示す水素含有水生成用電極１０ｂは、負極１２の外側に取り付けられている負極用給電部材１４ａ、１４ｂの外側から拘束部材４０が取り付けられる。

図８に示す水素含有水生成用電極１０ａにおいて、正極用給電部材１４ａは、正極１１の長手方向Ｅにおける正極１１の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも長い部分が、図５に示す正極１１の内側部１１Ｓｉに取り付けられる。負極用給電部材１５ａは、負極１２の長手方向Ｅにおける負極１２の寸法Ｌの半分Ｌ／２よりも長い部分が、図５に示す負極１２の外側部１２Ｓｏに取り付けられる。正極用給電部材１４ａの正極１１に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材１５ａの負極１２に取り付けられる部分の長さは、いずれもＬＳである。本実施形態において、ＬＳ＞Ｌ／２である。ＬＳは、正極１１及び負極１２の長手方向Ｅにおける寸法Ｌの７０％以上が好ましく、さらにはＬＳは、Ｌの８０％以上がより好ましい。本実施形態においては、ＬＳはＬの９５％以上となっている。

図８に示すように、正極用給電部材１４ａと負極用給電部材１５ａとは、それぞれ、スポット溶接によって複数箇所の接合部ＣＰで正極１１と負極１２とに電気的に接合されている。複数の接合部ＣＰは、正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａの長手方向において、一部分に偏らないように設けられている。このようにすることで、正極用給電部材１４ａと負極用給電部材１５ａとは、正極１１と負極１２とに、これらの長手方向Ｅの全体から電力を供給することができる。このため、水素含有水生成用電極１０ａは、正極１１及び負極１２の長手方向Ｅにおける電流の分布を均一に近づけることができるので、負極１２の長手方向Ｅの全域から水素を発生させることができる。また、正極１１及び負極１２は、それぞれの長手方向Ｅの広い範囲で、それぞれ正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａと電気的に接続しているので、水素含有水生成用電極１０ａは、電流の効率の低下を抑制して、電流を効率的に利用することができる。すなわち、水素含有水生成用電極１０ａは、印加される電流の利用効率の低下を抑制できる。結果として、水素含有水生成用電極１０ａは、単位電力あたりの水素含有量を大きくすることができる。さらに、正極用給電部材１４ａの正極１１に取り付けられる部分の長さ及び負極用給電部材１５ａの負極１２に取り付けられる部分の長さＬＳを前述した範囲とすることにより、正極１１及び負極１２を補強することもできる。

図８に示すように、正極用給電部材１４ａは、正極１１の第１の端部１１Ｔ１及び第２の端部１２Ｔ２の両方から突出している。負極用給電部材１５ａは、負極１２の第１の端部１２Ｔ１及び第２の端部１２Ｔ２の両方から突出している。このようにすることで、正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａは、図８に示すように、第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１から突出した部分を取付対象ＳＴ１に、第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２から突出した部分を取付対象ＳＴ２に取り付けることができる。その結果、正極１１及び負極１２は、正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａを介して取付対象ＳＴ１、ＳＴ２に取り付けられる。

本実施形態において、正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａは、図８に示すように、第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１から突出した部分に雄ねじ１４Ｓ１、１５Ｓ１が設けられている。また、正極用給電部材１４ａ及び負極用給電部材１５ａは、第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２から突出した部分に雄ねじ１４Ｓ２、１５Ｓ２が設けられている。正極用給電部材１４ａと負極用給電部材１５ａとは、第１の端部１１Ｔ１側の雄ねじ１４Ｓ１、１５Ｓ１にそれぞれねじ込まれたボルト３２、３２によって取付対象ＳＴ１に取り付けられ、固定される。また、正極用給電部材１４ａと負極用給電部材１５ａとは、第２の端部１２Ｔ２側の雄ねじ１４Ｓ２、１５Ｓ２にそれぞれねじ込まれたボルト３１、３１によって取付対象ＳＴ２に取り付けられ、固定される。

ボルト３２と、雄ねじ１４Ｓ１、１５Ｓ１にそれぞれねじ込まれたボルト３３とで、正極用給電部材１４、負極用給電部材１５と配線とを接続する端子３４、３４が固定される。このような構造により、端子３４、３４及び正極用給電部材１４ａ、負極用給電部材１５ａを介して、正極１１、負極１２に電力が印加される。水素含有水生成用電極１０ａは、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５を正極１１及び負極１２の両側から突出させている。このため、前述した水素含有水生成用電極１０（図４等参照）と同様の作用、効果が得られる。

図９に示す水素含有水生成用電極１０ｂは、正極用給電部材１４ｂ及び負極用給電部材１５ｂが、正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１からのみ突出し、第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２からは突出しない点が、図８に示す水素含有水生成用電極１０ａとは異なる。水素含有水生成用電極１０ｂの他の構造は、図８に示す水素含有水生成用電極１０ａと同様である。このため、水素含有水生成用電極１０ｂは、正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１側のみが取付対象ＳＴに取り付けられること以外は、図８に示す水素含有水生成用電極１０ａと同様の作用、効果が得られる。

図１０、図１１は、水素含有水生成用電極の変形例を示す断面図である。図１０、図１１は、水素含有水生成用電極１０ｃ、１０ｄの中心軸Ｚｔと直交する断面を示している。図１０に示す水素含有水生成用電極１０ｃは、正極１１ｃと、負極１２ｃと、絶縁体１３ｃとを含み、かつ平面部１０Ｐと、これにつながる曲面部１０Ｒとを有している。正極１１ｃは、長手方向、すなわち筒状の部材である正極１１ｃが延びる方向に向かうスリット１１ＳＬａを有している。負極１２ｃは、長手方向、すなわち筒状の部材である負極１２ｃが延びる方向に向かうスリット１２ＳＬａを有している。図１１に示す水素含有水生成用電極１０ｄは、正極１１ｄと、負極１２ｄと、絶縁体１３ｄとを含み、かつ第１平面部１０ＰＡと、これの両端につながる一対の第２平面部１０ＰＢ、１０ＰＢと、一対の第２平面部１０ＰＢ、１０ＰＢとをつなぐ曲面部１０Ｒとを有している。正極１１ｄは、長手方向、すなわち筒状の部材である正極１１ｄが延びる方向に向かうスリット１１ＳＬｂを有している。負極１２ｄは、長手方向、すなわち筒状の部材である負極１２ｄが延びる方向に向かうスリット１２ＳＬｂを有している。

水素含有水生成用電極１０ｃ、１０ｄが備える正極１１ｃ、１１ｄ及び負極１２ｃ、１２ｄは、平面と曲面とを組み合わせた形状である。また、図１、図２、図８、図９等に示す水素含有水生成用電極１０、１０ａ、１０ｂは、円筒形状であるため、正極１１及び負極１２の全周にわたって曲面である。このように、本実施形態において、水素含有水生成用電極１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが備える正極１１、１１ｃ、１１ｄ及び負極１２、１２ｃ、１２ｄは、少なくとも一部が曲面であればよい。水素含有水生成用電極１０は、正極１１及び負極１２を円筒形状とすることにより、全周にわたって効率よく水素の気泡を負極１１から離脱させ、原水Ｗに溶存させることができる。また、正極１１及び負極１２を円筒形状とすることにより、製造も容易である。

水素含有水生成用電極１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、正極１１、１１ｃ、１１ｄと負極１２、１２ｃ、１２ｄとを曲面を有する形状とすることにより、水素を効率的に発生させることができる。水素含有水生成用電極１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを原水Ｗ中に投入して使用する場合、曲面の部分が上方（重力の作用する方向とは反対方向側）を向くようにして設置されることが好ましい。次に、正極１１、負極１２及び絶縁体１３が有する開口１１Ｈ、１２Ｈ、１３Ｈについて説明する。

図１２は、正極及び負極の一部を拡大して示す図である。図１３は、正極及び負極が有する開口の拡大図である。図１４は、図１２のＢ−Ｂ断面図である。図１５は、絶縁体の一部を拡大して示す図である。正極１１及び負極１２は、複数の線状の部分（線状部分）１６が交差した、網状の部材である。複数の線状部分１６で囲まれる部分が、正極１１及び負極１２の開口１１Ｈ、１２Ｈとなる。本実施形態において、正極１１及び負極１２が有する開口１１Ｈ、１２Ｈは、菱形形状である。開口１１Ｈ、１２Ｈは、一方の対角線（第１対角線）ＴＬｌが他方の対角線（第２対角線）ＴＬｓよりも長くなっている。開口１１Ｈ、１２Ｈは、第１対角線ＴＬｌ上の頂部Ｐａ、Ｐｂでの角度が、第２対角線ＴＬｓ上の頂部Ｐｃ、Ｐｄでの角度よりも小さくなっている。

正極１１及び負極１２は、複数の開口１１Ｈ、１２Ｈを有するので、開口１１Ｈ、１２Ｈを通して電気力線を内側と外側とに回すことができる。このため、正極１１及び負極１２は、両面を電気分解に利用することができるので、水素を効率的に発生させることができる。また、負極１２は、線状部分１６で囲まれた開口１２Ｈにより、自身が生成する水素の気泡のぬれ角を小さくすることができるので、水素の気泡を小さい状態で離脱させることができる。すなわち、生成される水素と負極１２の表面との間に生じる吸着力が、点接触に近い状態になって表面張力が抑制されるので、結果として、負極１２は、水素の気泡を小さい状態で離脱させて、多くの水素の気泡を溶存した水素含有水を生成することができる。

本実施形態において、正極１１及び負極１２の線状部分１６は、図１４に示すように、断面が長方形（図１４の例では正方形）となっている。負極１２は、線状部分１６が有する角部１６Ｔによって、水素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができるので、水素の気泡をより小さい状態で離脱させることができる。このため、負極１２は、より小さい水素の気泡を溶存させた水素水を生成することができる。また、負極１２は、断面が長方形の線状部分１６を有するので、水素の発生に利用することができる表面積を大きくすることができる。これらの作用により、負極１２は、水素を原水に溶存させる効率が向上する。

本実施形態において、開口１１Ｈ、１２Ｈは、図１３に示すように、第１対角線ＴＬｌが、正極１１及び負極１２が延びる方向、すなわち長手方向Ｅに向かっている。第２対角線ＴＬｓは、円筒形状の正極１１及び負極１２の周方向Ｃに向かっている。正極１１及び負極１２は、図１、図２に示すように、長手方向Ｅの両側に端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢを有している。正極１１の内側に発生した酸素の気泡は、図３に示すように、端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢから水素含有水生成用電極１０の外部に放出される。このとき、酸素の気泡が移動する方向に、正極１１の開口１１Ｈの長手方向が揃っているので、酸素の気泡は端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢに移動しやすくなる。その結果、水素含有水生成用電極１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、正極１１の開口１１Ｈは、第１対角線ＴＬｌ上の頂部Ｐａ、Ｐｂの角度が鋭角になるので、酸素の気泡と線状部分１６との接触面積を小さくすることができる。その結果、酸素の気泡は、線状部分１６から離脱しやすくなるので、水素含有水生成用電極１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。また、正極１１は、線状部分１６が角部１６Ｔを有するので、この角部１６Ｔによって、酸素の気泡のぬれ角をさらに小さくして表面張力を抑制することができる。その結果、正極１１は、酸素の気泡を線状部分１６から速やかに離脱させて端部側開口部１０ＨＡ、１０ＨＢに移動させることができる。このため、水素含有水生成用電極１０は、酸素の気泡を効率的に外部へ放出することができる。さらに、酸素の気泡が正極１１の内側に沿って移動する過程で、正極１１側で新たに生成された酸素の気泡を取り込んで酸素の気泡が成長する。このため、酸素の気泡と原水Ｗとが接触する面積を小さくして、原水Ｗへの酸素の溶存を抑制することができる。

図１５に示すように、絶縁体１３は、複数の線状部材１７を交差させ、線状部材１７で囲まれる部分が開口１３Ｈとなる網状の部材である。開口１３Ｈは、長方形形状（本実施形態では正方形形状）となっている。開口１３Ｈは、一辺の長さがＬａであり、この辺に隣接する辺の長さがＬｂである。本実施形態において、開口１３Ｈは正方形形状なので、Ｌａ＝Ｌｂである。長さがＬａの辺は、正極１１及び負極１２の長手方向Ｅと平行であり、長さがＬｂの辺は、円筒形状の正極１１及び負極１２の周方向Ｃと平行である。

本実施形態において、正極１１の開口１１Ｈ及び負極１２の開口１２Ｈは、絶縁体１３の開口１３Ｈよりも大きい。開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、第１対角線ＴＬｌの長さをＬｌ、第２対角線ＴＬｓの長さをＬｓとすると、Ｌｌ×Ｌｓ／２である。開口１３Ｈの面積（開口面積）は、Ｌａ×Ｌｂである。このため、Ｌｌ×Ｌｓ／２＞Ｌａ×Ｌｂとなる。本実施形態において、例えば、第１対角線ＴＬｌの長さＬｌは６ｍｍ、第２対角線ＴＬｓの長さＬｓは３ｍｍであるので、開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、９ｍｍ^２となる。開口１３Ｈは、例えば、Ｌａ＝Ｌｂ＝１．０６ｍｍである。すなわち、絶縁体１３は、１ｉｎｃｈあたり２４個の開口１３Ｈが配列されている。開口１３Ｈの面積（開口面積）は、１．１２ｍｍ^２となる。このように、本実施形態において、正極１１及び負極１２の開口１１Ｈ、１２Ｈの面積は、開口１３Ｈの面積の８倍程度である。

正極１１及び負極１２の開口１１Ｈ、１２Ｈよりも絶縁体１３の開口１３Ｈが大きい場合、絶縁体１３の開口１３Ｈを通して正極１１と負極１２とが接触する可能性が高くなる。水素含有水生成用電極１０は、正極１１及び負極１２の開口１１Ｈ、１２Ｈよりも絶縁体１３の開口１３Ｈを小さくすることにより、絶縁体１３の開口１３Ｈを通して正極１１と負極１２とが互いに接触することを回避できる。このように、水素含有水生成用電極１０は、正極１１と負極１２との距離を小さくしても、正極１１と負極１２との短絡を回避して、両者の絶縁を確保できる。このため、水素含有水生成用電極１０は、正極１１と負極１２とに印加する電圧を低く抑えることが求められる、原水Ｗに投入する方式に対して好適である。

本実施形態において、絶縁体１３は、複数の線状部材１７を交差させた網状の部材である。このような網状の部材を用いると、絶縁体１３は、厚み方向にある程度の変形が許容されるので、水素含有水生成用電極１０が振動又は衝撃を受けたとき、これを絶縁体１３が吸収することができる。絶縁体１３に、複数の線状部材１７を交差させた網状の部材を用いると、移動及び持ち運びが可能な可搬型の水素含有水生成用電極１０に好適である。

水素含有水生成用電極１０は、絶縁体１３の開口１３Ｈが正極１１の開口１１Ｈ及び負極１２の開口１２Ｈよりも小さいので、正極１１側で発生した酸素の気泡を絶縁体１３の線状部材１７で捕捉し、大きな気泡とすることができる。酸素の気泡が大きくなることで、原水Ｗへの酸素の溶存が抑制されるので、水素含有水生成用電極１０は、水素の気泡の溶存率が高い水素含有水を生成することができる。また、酸素の気泡が大きくなることで浮力が大きくなる結果、酸素の気泡が正極１１の内側を移動しやすくなり、また開口１３Ｈを通過しやすくなるので、水素含有水生成用電極１０は、酸素の気泡を内部から放出しやすくなる。

また、線状部材１７によって捕捉されなかった酸素の気泡は、絶縁体１３の開口１３Ｈを通過して、負極１２の線状部分１６に付着している水素の気泡を引き連れて線状部分１６から離脱させる。このため、水素含有水生成用電極１０は、負極１２で発生した水素の気泡を負極１２から速やかに離脱させて原水Ｗ中に溶存させることができる。次に、水素含有水生成用電極１０の製造方法を説明する。

＜水素含有水生成用電極の製造方法＞
図１６は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法のフロー図である。図１７から図２６は、本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法の各工程を示す図である。水素含有水生成用電極１０を製造するにあたり、まず、ステップＳ１０１において、図１７、図１８に示すように、導電体である正極材料１１Ｍ及び負極材料１２Ｍを曲げて略円筒形状の部材とする。正極材料１１Ｍ及び負極材料１２Ｍは、複数の開口（図４等に示す正極１１の開口１１Ｈ、負極１２の開口１２Ｈに相当、図１７、図１８では省略）を有する板状の導電体である。正極材料１１Ｍ及び負極材料１２Ｍが曲げられた、略円筒形状の部材は、周方向Ｃにおける一部が除かれ、長手方向Ｅ、すなわち略円筒形状の部材が延びる方向にスリット１１ＳＬ、１２ＳＬを有している。図１７に示すように、スリット１１ＳＬは、正極材料１１Ｍの対向する端部１１ＭＴ、１１ＭＴの間に形成されている。図１８に示すように、スリット１２ＳＬは、負極材料１２Ｍの対向する端部１２ＭＴ、１２ＭＴの間に形成されている。

正極材料１１Ｍは、長手方向Ｅが、図１９に示す正極材料の開口１１Ｈの第１対角線ＴＬｌと平行になっている。開口１１Ｈの第１対角線ＴＬｌは、第２対角線ＴＬｓよりも長い。このため、図１９に示す開口１１Ｈは、第１対角線ＴＬｌよりも短い第２対角線ＴＬｓが、正極材料１１Ｍが曲げられた略円筒形状の部材の周方向Ｃに向かっている。その結果、正極材料１１Ｍを筒状に曲げやすくなり、正極１１の寸法精度も確保しやすくなる。

負極材料１２Ｍは、長手方向Ｅが、図２０に示す負極材料の開口１２Ｈの第１対角線ＴＬｌと平行になっている。開口１２Ｈの第１対角線ＴＬｌは、第２対角線ＴＬｓよりも長い。このため、図２０に示す開口１２Ｈは、第１対角線ＴＬｌよりも短い第２対角線ＴＬｓが、負極材料１２Ｍが曲げられた略円筒形状の部材の周方向Ｃに向かっている。その結果、負極材料１２Ｍを筒状に曲げやすくなり、負極１２の寸法精度も確保しやすくなる。

次に、ステップＳ１０２において、給電部材及び支持部材が、円筒形状に曲げられた正極材料１１Ｍと負極材料１２Ｍとにそれぞれ取り付けられる（図２１、図２２参照）。給電部材とは、図２１に示す正極用給電部材１４と図２２に示す負極用給電部材１５とをいう。支持部材とは、図２１に示す正極用支持部材１８と図２２に示す負極用支持部材１９とをいう。

図２１に示すように、正極用給電部材１４及び正極用支持部材１８は、正極材料１１Ｍの曲がりの内側の面１１Ｍｉに取り付けられる。正極用給電部材１４及び正極用支持部材１８は、長手方向が、図１９に示す開口１１Ｈの第１対角線ＴＬｌと平行になるように正極材料１１Ｍに接続されて、取り付けられる。正極用給電部材１４及び正極用支持部材１８は、例えば、溶接によって正極材料１１Ｍに接合される。このため、正極用給電部材１４と正極材料１１Ｍとは電気的に接続される。

図２２に示すように、負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９は、負極材料１２Ｍの曲がりの外側の面１２Ｍｏに取り付けられる。負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９は、長手方向が、図２０に示す開口１２Ｈの第１対角線ＴＬｌと平行になるように負極材料１２Ｍに接続されて、取り付けられる。負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９は、例えば、溶接によって負極材料１２Ｍに接合される。このため、負極用給電部材１５と負極材料１２Ｍとは電気的に接続される。

正極用給電部材１４及び正極用支持部材１８が取り付けられた正極材料１１Ｍと、負極用給電部材１５及び負極用支持部材１９が取り付けられた負極材料１２Ｍとは、めっき（本実施形態では白金めっき）が施される。負極１２にめっきを施さない場合、正極用給電部材１４及び正極用支持部材１８が取り付けられた正極材料１１Ｍのみにめっきが施される。このようにして、正極１１及び負極１２が完成する。正極１１及び負極１２は、いずれも筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有し、かつ周方向における一部が除かれ、長手方向Ｅ、すなわち筒状の導電体が延びる方向にスリット１１ＳＬ、１２ＳＬを有している。

次に、ステップＳ１０３に進み、図２３に示すように、筒状の導電体であり、側部１１Ｓに複数の開口１１Ｈを有する正極１１の側部１１Ｓを、網状の絶縁体１３で覆う。絶縁体１３で正極１１の側部１１Ｓを覆うにあたって、スリット１１ＳＬの位置は特に限定されるものではない。

次に、ステップＳ１０４において、図２４に示すように、負極１２を、スリット１２ＳＬから正極１１及び絶縁体１３を通して絶縁体１３の外側に取り付ける。正極１１及び絶縁体１３を負極１２のスリット１２ＳＬに通すときには、スリット１２ＳＬを広げておく。負極１２の内側に正極１１及び絶縁体１３が配置されたら、ステップＳ１０５において、広げられていたスリット１２ＳＬを閉じる。

その後、ステップＳ１０６において、図２５に示すように、負極１２の外側に、拘束部材４０を取り付けて負極１２と絶縁体１３と正極１１とを拘束する。負極用給電部材１５と負極用支持部材１９との間に複数の拘束部材４０が取り付けられる。拘束部材４０は、例えば、樹脂製の結束バンドを用いたり、耐食性が高く、かつ原水Ｗに溶け出さない金属の線材等を用いたりすることができる。負極１２と絶縁体１３と正極１１とが拘束部材４０によって拘束されて、図２６に示すように、水素含有水生成用電極１０が完成する。余分な絶縁体１３は、閉じられたスリット１２ＳＬから負極１２の外部に取り出されていてもよい。

拘束部材４０によって、円筒形状の部材である負極１２及び正極１１には、これらの周方向に向かう力が与えられる。このため、正極１１及び負極１２のスリット１１ＳＬ、１２ＳＬが閉じられる。正極１１は、導電体であるとともに弾性体であり、スリット１１ＳＬを閉じる程度の変形は、正極１１の材料の弾性変形の範囲内における変形である。このため、正極１１のスリット１１ＳＬが閉じられると、正極１１には、閉じられたスリット１１ＳＬを開く力が発生する。

正極１１は、負極１２を介して拘束部材４０によって拘束されているため、正極１１に発生する前述した力は、正極１１及び絶縁体１３を負極１２に押し付けるように作用する。その結果、絶縁体１３が正極１１と負極１２とに確実に接触するので、絶縁体１３の厚みによって正極１１と負極１２との間に形成される隙間が精度よく規定される。また、正極１１に発生する前述した力によって、正極１１と、絶縁体１３と、負極１２との間のずれが抑制される。このようにして、移動可能な可搬型の装置に用いられる水素含有水生成用電極１０を製造することができる。

本実施形態に係る水素含有水生成用電極の製造方法は、正極材料１１Ｍ及び負極材料１２Ｍに給電部材及び支持部材を取り付ける以外は、溶接等の接合を用いていない。このため、拘束部材４０を取り外すことによって、水素含有水生成用電極１０は、正極１１と、負極１２と、絶縁体１３とに容易に分解することができるので、保守、点検、補修及び部品交換が容易である。また、水素含有水生成用電極１０は、リサイクルも容易である。次に、水素含有水生成用電極１０を備えた水素含有水生成用装置について説明する。

＜水素含有水生成装置＞
図２７は、本実施形態に係る水素含有水生成装置を示す図である。図２８は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第１支持体を示す図である。図２９は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える第２支持体を示す図である。図３０は、本実施形態に係る水素含有水生成装置が備える保護部材の開口と、負極の開口とを示す図である。水素含有水生成装置１００は、前述した水素含有水生成用電極１０を備えており、原水Ｗ中に投入されて、水素含有水を生成する装置である。

水素含有水生成装置１００は、第１支持体１０１と、第２支持体１０２と、水素含有水生成用電極１０とを含む。本実施形態において、水素含有水生成装置１００は、さらに、保護部材１０３を有する。第１支持体１０１は、水素含有水生成用電極１０の第１の端部１０Ｔ１側に取り付けられる。第１支持体１０１は、水素含有水生成装置１００の設置対象ＦＬと接する第１の設置部１０１Ｃを有する。設置対象ＦＬは、例えば、浴槽の底部又は飲料水タンクの底部等である。本実施形態において、第１の設置部１０１Ｃは、第１支持体１０１の側部のうち、水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔの周りの側部である。

第２支持体１０２は、水素含有水生成用電極１０の第２の端部１０Ｔ２側に取り付けられる。第２支持体１０２は、設置対象ＦＬと接する第２の設置部１０２Ｃを有する。本実施形態において、第２の設置部１０２Ｃは、第２支持体１０２の側部のうち、水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔの周りの側部である。第２支持体１０２は、水素含有水生成用電極１０が有する正極１１の側部１１Ｓと直交する方向における正極１１の側部１１Ｓから第２の設置部１０２Ｃまでの距離（第２支持体側高さ）ｈ２は、正極１１の側部１１Ｓと直交する方向における正極１１の側部１１Ｓから第１の設置部１０１Ｃまでの距離（第１支持体側高さ）ｈ１よりも大きい。これにともなって、図２８に示す第１支持体１０１の高さＨ１は、図２９に示す第２支持体１０２の高さＨ２よりも小さくなっている。この例において、第１支持体側高さｈ１及び第２支持体側高さｈ２は、いずれも、設置対象ＦＬと設置する部分を基準としている。

水素含有水生成用電極１０の第１の端部１０Ｔ１は、図４等に示す正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１に相当し、第２の端部１０Ｔ２は、正極１１及び負極１２の第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２に相当する。負極１２の側部１２Ｓと直交する方向は、水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔと直交する方向に相当する。第１支持体１０１及び第２支持体１０２は、例えば、樹脂を成型して製造される。第１支持体１０１及び第２支持体１０２は、設置対象ＦＬに設置されたときに水素含有水生成用電極１０を指示する。

保護部材１０３は、筒状（本実施形態では円筒形状）の部材であり、側部に複数の開口１０３Ｈを有する。保護部材１０３が有する複数の開口１０３Ｈは、保護部材１０３の側部を保護部材１０３の厚み方向に貫通している。保護部材１０３は、水素含有水生成用電極１０の外側、より具体的には負極１２の外側に設けられる。保護部材１０３は、第１の端部１０３Ｔ１は第１支持体１０１に支持され、第２の端部１０３Ｔ２は第２支持体１０２に支持される。このような構造により、水素含有水生成用電極１０及び保護部材１０３は、それぞれの両端部側で第１支持体１０１及び第２支持体１０２によって支持される。

保護部材１０３は、水素含有水生成用電極１０の外側に設けられて、これを保護する。また、保護部材１０３は、水素含有水生成装置１００の使用時には原水Ｗ中に投入されて、原水Ｗと接触する。このため、保護部材１０３は、例えば、強度及び耐食性の高いステンレス鋼等で作られている。第１支持体１０１及び第２支持体１０２に取り付けられた保護部材１０３は、水素含有水生成用電極１０を保護するため、ある程度の強度を有している。このため、保護部材１０３は、第１支持体１０１及び第２支持体１０２とともに水素含有水生成装置１００の強度を確保するための構造部材としての機能も有する。

図２７、図２８に示すように、第１支持体１０１は、正極１１の側部で囲まれる空間とつながる開口部としての第１開口部１０１Ｈを有する。図２７、図２９に示すように、第２支持体１０２は、正極１１の側部で囲まれる空間とつながる開口部としての第２開口部１０２Ｈを有する。第１開口部１０１Ｈ及び第２開口部１０２Ｈは、水素含有水生成用電極１０の正極１１の内部と外部とをつないでおり、正極１１側で生成された酸素の気泡の通路となる。正極１１の側部で囲まれる空間とつながる開口部は、第１支持体１０１及び第２支持体１０２の少なくとも一方が有していればよい。

このように、第２支持体側高さｈ２を第１支持体側高さｈ１よりも大きくすることにより、水素含有水生成用電極１０は、第１支持体１０１から第２支持体１０２に向かうにしたがって設置対象ＦＬからの距離が大きくなるように、設置対象ＦＬの接地面に対して傾斜することになる。水素含有水生成用電極１０の正極１１は筒状であり、中心軸Ｚｔと平行な方向において、中心軸Ｚｔと直交する断面の形状は一定である。このため、正極１１、特に第１の設置部１０１Ｃ及び第２の設置部１０２Ｃからより離れた方の正極１１の内側（正極上部内側）は、第１支持体１０１から第２支持体１０２に向かうにしたがって設置対象ＦＬからの距離が大きくなるように傾斜している。

水素含有水生成装置１００は、正極１１及び正極１１の正極上部内側を、前述したように傾斜させることによって、正極１１側に発生した酸素の気泡は正極１１の正極上部側に集まる。そして、酸素の気泡は、浮力の影響によって正極上部内側に沿って第２支持体１０２の第２開口部１０２Ｈに向かって移動して、水素含有水生成装置１００の外部、より具体的には水素含有水生成用電極１０の外部に放出される。このように、水素含有水生成装置１００は、正極１１を第２開口部１０２Ｈに向かうにしたがって設置対象ＦＬの接地面から離れるように傾斜させるので、酸素の気泡の浮力を利用して、正極１１内の酸素の気泡を効率よく、かつ速やかに第２開口部１０２Ｈから外部に放出することができる。このため、水素含有水生成装置１００は、水素含有水生成用電極１０への通水がない場合でも、正極１１内の酸素の気泡を外部へ放出することができる。

水素含有水生成用電極１０の設置対象ＦＬの接地面とのなす角度（傾斜角度）をθとする。本実施形態において、傾斜角度θは、便宜上、設置対象ＦＬの接地面と平行な仮想の接地面ＦＬｖと水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔとのなす角度としている。傾斜角度θは、酸素の気泡を効率よく水素含有水生成用電極１０の外部に放出させる観点からは０．５度以上が好ましく、より好ましくは１度以上、さらには１．５度以上が好適である。傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生装置１００は、水素含有水生成用電極１０内の気泡を効率よく、かつ速やかに放出することができる。

傾斜角度θを大きくすると、正極１１で発生した酸素の気泡が合体して十分な大きさとなる前に原水中へ放出される。その結果、傾斜角度θが大きいと、原水中に溶存する酸素の量が増加する傾向にある。原水中に溶存する酸素の量を抑制するという観点からは５度以下が好ましく、より好ましくは４度以下、さらには３度以下が好適である。傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生成装置１００は、原水中に溶存する酸素の量を抑制することができる。また、傾斜角度θがこの範囲であれば、水素含有水生成装置１００の高さ、具体的には図２７に示す第２支持体１０２の高さＨ２が無闇に増加することを抑制して、水素含有水生成装置１００をコンパクトにすることができる。傾斜角度θは、０．５度以上５度以下が好ましく、より好ましくは１度以上４度以下、さらには１．５度以上３度以下が好適である。本実施形態において、傾斜角度θは、２度としている。

水素含有水生成装置１００は、第１支持体１０１に第１開口部１０１Ｈを備え、第２支持体１０２に第２開口部１０２Ｈを備えている。このため、第１開口部１０１Ｈ及び第２開口部１０２Ｈの少なくとも一方から水素含有水生成用電極１０を洗浄することができる。例えば、第１開口部１０１Ｈからホース等で洗浄水を水素含有水生成用電極１０に噴射してこれを洗浄したり、第１開口部１０１Ｈからブラシ等を差し込んで、水素含有水生成用電極１０、特に正極１１の汚れを除去したりすることができる。このように、水素含有水生成装置１００は、第１開口部１０１Ｈ及び第２開口部１０２Ｈを備えるので、水素含有水生成用電極１０を洗浄する際の作業を容易にすることができる。水素含有水生成用電極１０は、水による洗浄の他、例えば、洗浄液（例えばクエン酸の水溶液）に水素含有水生成装置１００ごと、所定時間浸漬させることにより正極１１及び負極１２の表面に析出したミネラル分を除去する。このように、水素含有水生成用電極１０は、洗浄に用いる水又は洗浄液を、原水Ｗと分離して供給する必要はないので、簡易な構造とすることができる。なお、水素含有水生成装置１００は、第１開口部１０１Ｈ及び第２開口部１０２Ｈの少なくとも一方を有していれば、前述した作用及び効果を得ることができる。次に、保護部材１０３の開口１０３Ｈと負極１２の開口１２Ｈとの関係を説明する。

本実施形態において、図３０に示すように、保護部材１０３の開口１０３Ｈの形状は、直径がＤの円形である。保護部材１０３の開口１０３Ｈは、負極１２の開口１２Ｈよりも大きい。具体的には、開口１０３Ｈの面積は、π×Ｄ^２／４であり、開口１２Ｈの面積はＬｌ×Ｌｓ／２なので、π×Ｄ^２／４＞Ｌｌ×Ｌｓ／２である。このようにすることで、負極１２側で発生した水素の気泡を、保護部材１０３の開口１０３Ｈを効率よく通過させて、原水Ｗに水素の気泡を効率よく溶存させることができる。保護部材１０３の開口１０３Ｈの形状を円形とすることにより、開口１０３Ｈを容易に製造することができる。

図３１は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の他の使用態様を示す図である。水素含有水生成装置１００は、第２支持体１０２の第２開口部１０２Ｈ側を設置対象ＦＬに向けて設置してもよい。あるいは、水素含有水生成装置１００は、第１支持体１０１の第１開口部１０１Ｈ側を設置対象ＦＬに向けて設置してもよい。このようにすると、水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔは、設置対象ＦＬの接地面と直交するようになる。設置対象ＦＬとは反対側に配置されている第１支持体１０１の第１開口部１０１Ｈから、水素含有水生成用電極１０の正極１１側で発生した酸素の気泡が原水Ｗ中に放出される。第１支持体１０１の第１開口部１０１Ｈ側を設置対象ＦＬに向けて設置した場合、第２支持体１０２の第２開口部１０２Ｈから、水素含有水生成用電極１０の正極１１側で発生した酸素の気泡が原水Ｗ中に放出される。

水素含有水生成用電極１０の負極１２側で発生した水素の気泡は、負極１２の全周から原水Ｗ中に放出され、保護部材１０３の開口１０３Ｈを通過していく。このように、水素含有水生成装置１００は、第１支持体１０１及び第２支持体１０２の両方が設置対象ＦＬに設置されてもよいし、第２支持体１０２のみが設置対象ＦＬに設置されてもよい。このため、水素含有水生成装置１００は、使用する環境に応じて異なる態様で使用されることが可能である。

水素含有水生成装置１００は、第１支持体１０１と第２支持体１０２とで、面積がより大きい方を設置対象ＦＬに向けて設置することが好ましい。このようにすれば、水素含有水生成装置１００を安定して設置することができる。

（水素含有水生成用電極の取付構造）
図３２、図３３は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの取付構造を示す図である。図３４は、本実施形態に係る水素含有水生成装置に水素含有水生成用電極を取り付けるときの他の取付構造を示す図である。図３２、図３３は、水素含有水生成装置１００を浴槽に投入して使用する場合を示している。図３２、図３３に示すように、本実施形態において、水素含有水生成用電極１０は、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５によって第１支持体１０１及び第２支持体１０２に支持されている。正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５並びに正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９を利用することにより、水素含有水生成用電極１０を、比較的簡単な構造で第１支持体１０１と第２支持体１０２とに取り付けることができる。

図３２に示すように、正極１１の第１の端部１１Ｔ１側から突出した正極用給電部材１４及び負極１２の第１の端部１２Ｔ１側から突出した負極用給電部材１５が、第１支持体１０１に取り付けられている。第１支持体１０１は、図４に示す取付対象ＳＴ１に相当する。図３３に示すように、正極１１の第２の端部１１Ｔ２側から突出した正極用支持部材１８及び負極１２の第２の端部１２Ｔ２側から突出した負極用支持部材１９が、第２支持体１０２に取り付けられている。第２支持体１０２は、図４に示す取付対象ＳＴ２に相当する。

第１支持体１０１は、取付座１０１Ｂと、筒状の側部側カバー１０１ＣＳと、平板状の蓋１０１ＣＢとを有している。取付座１０１Ｂは、水素含有水生成用電極１０及び保護部材１０３を支持する。取付座１０１Ｂは、水素含有水生成用電極１０とは反対側に、取付座１０１Ｂから離れる方向に向かって延在する筒状の部材（以下、筒状部材という）１０１ＩＷを有している。筒状部材１０１ＩＷは、内側の部分が正極１１の内部と第１支持部材１０１の外部とをつなぐ通路となっている。蓋１０１ＣＢは、側部側カバー１０１ＣＳの端部及び筒状部材１０１ＩＷの端部に取り付けられる。蓋１０１ＣＢは、筒状部材１０１ＩＷの内側とつながる開口１０１ＣＢＨを有している。筒状部材１０１ＩＷ、より具体的には筒状部材１０１ＩＷの内側と蓋１０１ＣＢの開口１０１ＣＢＨとが、第１開口部１０１Ｈとなる。

取付座１０１Ｂは、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５が取り付けられ、これらを介して水素含有水生成用電極１０を支持する部材である。正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５は、図３２に示すように、雄ねじ１４Ｓ、１５Ｓにそれぞれねじ込まれたボルト３２によって、取付座１０１Ｂに取り付けられ、支持される。正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１は、取付座１０１Ｂの一方の面である取付面１０１Ｐと接する。取付座１０１Ｂは、正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１とボルト３２、３２とに挟持される。このような構造により、水素含有水生成用電極１０は、正極用給電部材１４及び負極用給電部材１５を介して取付座１０１Ｂに取り付けられ、支持される。

第１支持体１０１が有する第１開口部１０１Ｈは、正極１１及び負極１２の第１の端部１１Ｔ１、１２Ｔ１側の開口部と対向しているので、正極１１内の酸素の気泡は、第１開口部１０１Ｈを通過して水素含有水生成装置１００の外部に放出される。

取付座１０１Ｂと、蓋１０１ＣＢと、側部側カバー１０１ＣＳと、筒状部材１０１ＩＷとで囲まれる空間（第１支持部材内部空間）１０１ＳＰに、正極用給電部材１４と配線２５とを接続する端子３４及び負極用給電部材１５と配線２５とを接続する端子３４が配置される。配線２５は、側部側カバー１０１ＣＳに設けられた孔１０２ＳＰＨに設けられたグロメット２６を通して、第１支持部材内部空間１０１ＳＰから外部に引き出される。端子３４、３４には、配線２５が電気的に接続されている。配線２５と第１支持体１０１の側部側カバー１０１ＣＳとの間に介在するグロメット２６は、配線２５を保護し、第１支持部材内部空間１０１ＳＰを防水するための部材であり、例えばゴム製である。第１支持部材内部空間１０１ＳＰ内には、例えば、防水剤が充填されている。防水剤によって、正極用給電部材１４、負極用給電部材１５、端子３４及び配線２５を防水する。

図３３に示すように、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９は、雄ねじ１８Ｓ、１９Ｓにそれぞれねじ込まれたボルト３１によって第２支持部材１０２に取り付けられ、支持される。正極１１及び負極１２の第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２は、第２支持部材１０２の一方の面である取付面１０２Ｐと接する。第２支持部材１０２は、正極１１及び負極１２の第２の端部１１Ｔ２、１２Ｔ２とボルト３１、３１とに挟持される。ボルト３１は、第２支持部材１０２の取付面１０２Ｐとは反対側の面に設けられた座繰り穴１０２ＢＨ内に埋め込まれる。このような構造により、水素含有水生成用電極１０は、正極用支持部材１８及び負極用支持部材１９を介して第２支持部材１０２に取り付けられ、支持される。なお、第２支持部材１０２は、第１支持部材１０１とともに保護部材１０３も支持している。

前述したように、水素含有水生成用電極１０及び保護部材１０３は、長手方向における両端部がそれぞれ第１支持部材１０１と第２支持部材１０２とに支持される。水素含有水生成装置１００は、水素含有水生成用電極１０及び保護部材１０３長手方向の両側から支持することにより、これらを確実に支持して強固な構造体とすることができる。

図３４に示す水素含有水生成装置１００ａが有する第１支持体１０１ａは、取付座１０１Ｂａと、筒状の側部側カバー１０１ＣＳａと、平板状の蓋１０１ＣＢａとを有している。取付座１０１Ｂａは、図３２に示す取付座１０１Ｂが有していた筒状部材１０１ＩＷを有していない。このため、第１支持体１０１ａは、図３２に示す第１支持体１０１が有していた第１開口部１０１Ｈを有していない。正極用給電部材１４、負極用給電部材１５、端子３４及び配線２５は、取付座１０１Ｂａと、側部側カバー１０１ＣＳａと、蓋１０１ＣＢａとで囲まれる第１支持部材内部空間１０１ＳＰａ内に配置される。第１支持部材内部空間１０１ＳＰａ内には防水剤が充填される。第１支持体１０１ａの他の構造及び水素含有水生成用電極１０との関係は、図３２に示す第１支持体１０１と同様である。図３３に示す第２支持体１０２は、水素含有水生成装置１００ａにそのまま適用される。

配線２５は、コネクタ２７を介して電源２０に接続される。電源２０は、例えば、二次電池であり、本実施形態では鉛蓄電池である。電源２０は、コントロールパネル２１を有している。コントロールパネル２１は、制御装置（例えば、マイクロコンピュータ）２１Ｃと、電源スイッチ２２と、表示装置２３とを含む。表示装置２３は、例えば、単数若しくは複数の発光ダイオード又は液晶表示パネル等である。電源２０は、充電用のＡＣ（Alternative Current）アダプタ２４が接続可能である。電源スイッチ２２がＯＮにされると、電源２０から水素含有水生成用電極１０に電力が印加され、水素含有水生成用電極１０は、原水Ｗを電気分解して水素含有水を生成する。本実施形態において、制御装置２１Ｃは、電源スイッチ２２がＯＮにされてから所定の時間（例えば、１０分から２０分程度）経過すると、自動的に電力の供給を停止する。このようにすることで、特に、水素含有水生成装置１００を浴槽に投入して水素を含有した温水を生成する場合、入浴が終了した後まで電力が供給し続けられることを回避できるので、電源２０の電力消費を抑制することができる。

ＡＣアダプタ２４は、交流を直流に変換して、電源２０を充電する。本実施形態において、水素含有水生成装置１００は、電源２０から供給される直流電力によって水素含有水を生成するが、例えば、ＡＣアダプタ２４から供給される直流電力によって水素含有水を生成することもできる。この場合、例えば、制御装置２１Ｃは、水素含有水生成用電極１０への電力の供給を、電源２０又はＡＣアダプタ２４に切り替える。

表示装置２３は、電源２０を充電するタイミング、水素含有水生成用電極１０を洗浄したりメンテナンスしたりするタイミング等を表示する。制御装置２０Ｃは、充電のタイミングになった場合、例えば、表示装置２３が有する充電報知用のランプを点滅させたり、洗浄のタイミングになった場合、例えば、表示装置２３が有する洗浄報知用のランプを点滅させたりする。このようにすることで、水素含有水生成装置１００の使用者は、充電又は洗浄のタイミングを把握することができる。

制御装置２１Ｃは、電源２０から配線２５に接続しているコネクタ２７が引き抜かれた場合又は水素含有水生成装置１００が原水Ｗから引き上げられた場合等には、電源２０からの電力の出力を停止、すなわち、電源スイッチ２２がＯＦＦにされた状態とする。例えば、制御装置２１Ｃは、水素含有水生成用電極１０に流れる電流が所定の値以下又は０になった場合、電源２０からの電力の出力を停止する。水素含有水生成用電極１０が水中から引き上げられると、正極１１と負極１２との間に原水Ｗが存在しなくなる結果、水素含有水生成用電極１０に流れる電流が所定の値以下又は０になるからである。また、コネクタ２７が電源２０から引き抜かれると、配線２５を介して水素含有水生成用電極１０に電流が流れなくなるからである。制御装置２１Ｃは、前述したように電源２０の電力の出力を制御することで、安全性を向上させることができる。

本実施形態では、ＡＣアダプタ２４を電源２０に接続して充電したが、電源２０の充電は、このような態様に限定されるものではない。例えば、電磁誘導を利用した非接触式の充電方式によって電源２０を充電してもよい。このようにすることで、電源２０及び充電装置の防水を確保しやすくなる。次に、水素含有水生成装置１００の変形例を説明する。

（変形例）
図３５から図３７は、本実施形態に係る水素含有水生成装置の変形例を示す図である。この水素含有水生成装置１００ｂは、使用時には、第２支持体１０２ｂから、折り畳み可能な収納式の脚部１０４を取り出して設置対象ＦＬに設置させる。脚部１０４は、例えば、図３６に示すように、第２支持体１０２ｂの設置対象ＦＬ側に設けられた回動軸Ｚｒを中心として回動する棒状の部材である。脚部１０４は、第２支持体１０２ｂの幅方向両側に１個ずつ配置される。水素含有水生成装置１００ｂを使用しない場合、脚部１０４は、第２支持体１０２ｂの設置対象ＦＬ側に設けられた格納部１０６に格納される。水素含有水生成装置１００ｂを使用する場合、脚部１０４は、格納部１０６から引き出され、回動軸Ｚｒを中心として回動する。そして、回動軸Ｚｒとは反対側の端部１０４Ｓが設置対象ＦＬと接触する。

このようにすることで、水素含有水生成装置１００ｂは、図３７に示すように、第１支持体１０１の第１の設置部１０１Ｃと、脚部１０４の端部１０４Ｓとで設置対象ＦＬに設置される。第２支持体１０２ｂは、脚部１０４によって第１支持体１０１よりも設置対象ＦＬから離れることになる。このため、水素含有水生成装置１００ｂの水素含有水生成用電極１０は、設置対象ＦＬの接地面に対して、第１支持体１０１から第２支持体１０２ｂに向かうにしたがって設置対象ＦＬから離れるように傾斜する。このとき、水素含有水生成用電極１０の中心軸Ｚｔと、設置対象ＦＬ（本例では仮想の接地面ＦＬｖ）とのなす角度が前述した傾斜角度θである。

水素含有水生成装置１００ｂは、第２支持体１０２に収納式の脚部１０４を備える。このため、第２支持体１０２ｂ及び第１支持体１０１を同一の形状とすることができるので、部品の共通化を図ることが可能である。また、第２支持体１０２は、使用時に脚部１０４を引き出せばよいので、第１支持体１０１と同等の寸法にすることができる。このため、第２支持体１０２ｂをコンパクトにできるので、結果として水素含有水生成装置１００ｂをコンパクトにすることができる。

以上、本実施形態を説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 水素含有水生成用電極
１０Ｒ 曲面部
１０Ｔ１ 第１の端部
１０Ｔ２ 第２の端部
１０ＨＡ、１０ＨＢ 端部側開口部
１１、１１ｃ、１１ｄ 正極
１１Ｈ 開口
１１Ｓ 側部
１１ＳＬ スリット
１１Ｓｉ 内側部
１１Ｓｏ 外側部
１１Ｔ１、１２Ｔ１ 第１の端部
１１Ｔ２、１２Ｔ２ 第２の端部
１２、１２ｃ、１２ｄ 負極
１２Ｈ 開口
１２Ｓ 側部
１２ＳＬ スリット
１２Ｓｉ 内側部
１２Ｓｏ 外側部
１３、１３ｃ、１３ｄ 絶縁体
１３Ｈ 開口
１４ 正極用給電部材
１５ 負極用給電部材
２０ 電源
２１Ｃ 制御装置
２２ 電源スイッチ
２３ 表示装置
２４ ＡＣアダプタ
２５ 配線
２７ コネクタ
３４ 端子
１００、１００ａ、１００ｂ 水素含有水生成装置
１０１ 第１支持体
１０１Ｈ 第１開口部
１０１Ｃ 第１の設置部
１０２ 第２支持体
１０２Ｈ 第２開口部
１０２Ｃ 第２の設置部
１０３ 保護部材
１０４ 脚部
ＦＬ 設置対象
Ｗ 原水

Claims (7)

1. 筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する正極と、
   前記正極の外周部に設けられ、かつ複数の開口を有する絶縁体と、
   前記絶縁体の外周部に設けられる筒状の導電体であり、側部に複数の開口を有する負極と、
   を含み、
   前記正極の開口及び前記負極の開口は、前記絶縁体の開口よりも大きく、
   前記絶縁体は、前記正極及び前記負極と接し、可搬型の水素含有水生成装置に用いられる、水素含有水生成用電極。
2. 前記正極の開口及び前記負極の開口は、菱形形状かつ一方の対角線が他方の対角線よりも長く、長い方の前記対角線が、前記正極及び前記負極が延びる方向に向かっている、請求項１に記載の水素含有水生成用電極。
3. 前記正極、前記負極及び前記絶縁体は、網状の部材である、請求項１又は２に記載の水素含有水生成用電極。
4. 前記正極及び前記負極は、少なくとも一方の端部に、開口部としての端部側開口部を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の水素含有水生成用電極。
5. 前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、少なくとも一部が曲面である、請求項１から４のいずれか１項に記載の水素含有水生成用電極。
6. 前記正極、前記絶縁体及び前記負極は、円筒形状である、請求項１から５のいずれか１項に記載の水素含有水生成用電極。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水素含有水生成用電極を備えた、水素含有水生成装置。

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