産業用(工業用)水素発生器の吸入はなぜ危険なのか?「安価で高流量機器」のリスクを科学的に解説

産業用(工業用)水素発生器の吸入はなぜ危険なのか?「安価で高流量機器」のリスクを科学的に解説

近年、”高流量” や “高性能” をうたいながら、相場とかけ離れた低価格で販売される水素発生器が目立つようになってきました。本記事は、すべての低価格機器や産業用水素発生器を一律に否定するものではありません。あくまで「人体吸入を想定して設計・評価されていない機器を、十分な安全検証なしに吸入用途へ転用すること」に伴うリスク構造について、事実と一般的な医療・工学的基準に基づき整理しています。


スペックや価格だけを見比べると、「この性能で、どうしてここまで安く提供できるのだろう?」と魅力的に映り、つい購入に踏み切りたくなる製品もあるかもしれません。

しかし実際には、海外から輸入した本来は産業用(工業用)の水素発生器を、日本国内で“吸入(ヘルスケア)用途”に転用しただけの製品が一定数存在し、それらが安全性や品質を強調する形で「日本製」や「国内仕様」として販売されているケースも確認されています。

もちろん、産業用水素発生器のすべてが危険というわけではありません。
中には、吸入用途を想定して独自に安全対策を施しているメーカーも存在します。

しかし一方で、人体吸入に必要な安全設計・評価がほとんど行われていない製品が実在することも事実であり、これこそが注意すべきポイントです。

「知らずに危険な機器を使ってしまうユーザーを守りたい」
「日本に正しい水素吸入を普及させたい」

という目的のもと、本記事では事実と一般的な安全基準に基づく情報のみをお伝えします。


産業用水素発生器は「人が吸うこと」を想定して作られていない


産業用水素発生器の本来の用途は、以下のようなものであり、そもそも人体吸入は“想定外”です。

・金属溶接
・切断加工
・加熱処理
・工場設備のガス供給
・バーナー燃焼


※ここでいう「想定していない」とは、法律・規格・評価体系上の用途定義の違いを指します。 医療・呼吸用途の機器では、ISO 18562(呼吸ガス経路の生体適合性評価)や ISO 10993(生体適合性評価)などの国際規格に基づく安全性評価が求められますが、産業用水素発生器はこれらの評価を前提として設計されていません。

そのため、吸入用途に必須である以下の要素が根本的に欠落、または評価・検証が行われていないケースが多く見られます。

■欠けている、または評価されていない項目
・電解液の飛沫分離(ミスト除去)機構
・医療グレード素材(ISO 10993 生体適合性)
・ガス純度管理(微粒子・金属イオン・不純物)
・微粒子除去フィルター
・細菌・カビ対策(バイオフィルム対策)
・生体・毒性評価
・血中水素濃度の測定データ

※「実装されていない」だけでなく、「評価・試験・データ開示が行われていない」ケースも含みます。


工業用電解槽は高温・高濃度アルカリ液で動作するため、ミスト混入リスクが高い


産業用水素発生器は、高濃度KOH/NaOHのアルカリ電解液、40〜60℃以上の高温運転、工業グレード隔膜を用いてガスを発生させます。

その構造上、

・アルカリ電解液の飛沫(ミスト)
・金属イオン
・隔膜の微細破片
・高温ガス

が排出ガスに混入しやすく、これらを吸入することは気道・肺に対して深刻なリスクとなり得ます。

医療・呼吸用途の機器では、吸入ガス経路に含まれる微粒子や化学物質について、ISO 18562(呼吸ガス経路の生体適合性評価)などの国際規格に基づいた評価が求められます。これらの評価が行われていないガスを人体に吸入することは、医療安全の観点から推奨されません。



逆火(バックファイア)・内部爆発のリスク構造


HHO(Hydrogen + Oxygen)は可燃性混合ガスです。 医療用途の機器では、逆火が発生しないことを前提に、以下の安全機構が多層的に備えられます。

・逆火防止弁
・圧力センサー
・温度センサー
・自動シャットダウン
・ガス冷却構造

一方、産業用水素発生器は、
・バーナー接続前提
・火気使用前提
・逆火は“逃がす”設計

であり、吸入用途としては構造的に重大なリスクを内包しています。

水素と酸素の混合ガスは、濃度比・圧力・温度・着火源の条件が揃うと燃焼・爆発リスクが高まることが物理的に知られています。このため医療機器では、多重の安全機構を備えることが一般的であり、それらが不十分な機器を人体用途で使用することは推奨されません。



医療用途に必要な素材基準を満たしていない


医療機器に用いられる素材は、生体適合性基準(ISO 10993)を満たす必要があります。

しかし産業用水素発生器では、
・一般工業用金属
・工業用PVC・ゴム
・耐久性重視の工業配管
・化学的安定性が不足する樹脂

が使用されることが多く、吸入ガスが金属溶出や微粒子混入を起こすリスクが否定できません。


臨床試験・血中濃度データ・安全性試験が存在しない


産業用水素発生器には、
・臨床試験
・血中水素濃度データ
・再現性試験
・毒性試験
・長期吸入試験

といった、医療・ヘルスケア用途で不可欠なデータがほとんど存在しません。

※水素吸入を評価する学術研究では、血中濃度、曝露量、酸素濃度との関係が重要視されており、これらのデータが存在しない機器を吸入用途で使用することは、医学的・安全工学的に重大なリスクを伴う行為と考えられます。



安価で高流量を実現できる理由


医療グレードの高流量機器は、
・多層安全センサー
・医療グレード素材
・大型電解槽
・冷却・圧力制御
・逆火防止設計

などを備えるため、構造が複雑で高価になります。

一方、産業用流用機器は、
・医療基準外部品
・安全センサーの省略
・簡易構造
・産業グレード電解槽

であるため、結果として安価に製造・販売できます。

つまり「高性能で安い」のではなく、「医療およびヘルスケア用途に求められる安全設計や評価工程が省略されているため、安価になっている」と理解する方が実態に即しています。



本記事の目的


本記事は、特定製品やメーカーを批判するものではありません。
誤った情報により、ユーザーが危険な機器を吸入用途に使用してしまうことを防ぐため

正しい情報を選べるユーザーが増えることで、日本に安全で健全な水素吸入文化が広がることを願っています。