JP2017006569A - ガス治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】治療用ガス（例えば水素）の治療の効果が十分ではない状態のままガス治療装置を使用し続けてしまうことを回避すること。【解決手段】電気分解ユニット１０は、電気分解用の溶液を保持するタンク２００と溶液を電気分解して治療用ガスを生成する電極（陽極１０３、陰極１０５）を有する。電気分解ユニット１０は、ガス治療装置１の本体から着脱可能に構成される。抵抗検出部１４は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗の状態を検出する。交換検出部１５は、抵抗検出部１４が検出した抵抗の状態に基づいて、電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出する。【選択図】図２

Description

本発明はガス治療装置に関し、特に電気分解により治療用ガスを生成するガス治療装置に関する。

近年、水素を用いた治療や生活習慣病の予防が注目を集めている。水素分子には、ヒドロキシラジカル還元作用、グレリン分泌促進作用、ＦＧＦ２１の誘導といった作用があることが報告されている（非特許文献１等）。また水素は最小の分子であり、細胞まで容易に到達することができる。水素は、上述の作用を奏することにより、酸化ストレスや放射線による細胞死の抑制、虚血再灌流障害の抑制、抗炎症、糖尿病抑制、パーキンソン病抑制等の効果を奏することが報告されている（非特許文献１等）。さらに水素を用いた治療や健康法は、人に対する安全性も高いとされている（非特許文献１等）。このような背景から、水素を含有する水素含有ガスや水素含有水が健康増進産業や医療現場において非常に注目を集めている

水素ガスを患者に投与する場合、空気や酸素といった医療用に用いられるガスに混合して吸入させることが一般的である。例えば水素は、混合ガス内に数ＰＰＭ〜数％程度含有される。以下、水素を用いた治療装置について検討する。

特許文献１は、水素ボンベと酸素ボンベを備え、水素と酸素を混合させた混合ガスを患者に投与する水素投与装置を開示している。

上記した特許文献１の構成は、装置内部に水素用のガスボンベを使用する構成である。しかしながらガスボンベに収蔵できるガスの量には限りがある。そのため、所定の期間にわたって患者の治療を行う場合、重く大きなガスボンベを交換する必要があった。

特開２０１０−２８４３９４号公報 特開２００５−８７２５７号公報

大澤郁朗 著、「水素分子医学の現状と展望」、２０１１年２月８日、基礎老化研究 35(1),p.1-8

上述のようにガスボンベを用いた治療を行う場合、重く大きなガスボンベを頻繁に交換するという煩わしさがあった。これに対し特許文献２は、水素ガスを電気分解により発生させ、当該水素ガスを鼻孔カニューラにより患者の体内に送り込む体内吸入方法を開示している。

電気分解によって水素ガスを発生させる場合、電気分解の精度を上げるために純水（塩素等を含まない純粋な水）を用いることが好ましい。しかし純水を用いた場合、カビや雑菌が生じてしまう恐れがある。このカビや雑菌等の不純物が電気分解用の電極に付着することにより、電極の劣化または品質低下が生じる。なお純水に他の構成を混合した溶液を電気分解に用いた場合であっても同様の問題が生じる。また電気分解用の電極は、使用時間に伴って劣化（電気抵抗が上昇）するため定期的な交換が必要となる。

しかしながら、特許文献２をはじめとする電気分解を用いた治療用ガス発生装置は、電極の交換タイミングについての教示及び示唆が無い。これにより、治療用ガス（好適には水素）の治療の効果が十分ではない状態のままガス治療装置を使用し続けてしまう恐れがあった。

本発明の一態様にかかるガス治療装置は、
電気分解用の溶液を保持するタンクと前記溶液を電気分解して治療用ガスを生成する電極を備え、装置本体から着脱可能に構成された電気分解ユニットと、
前記電極の抵抗の状態を検出する抵抗検出部と、
前記抵抗検出部が検出した抵抗の状態に基づいて、前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する交換検出部と、を備える、ものである。

また本発明の別態様にかかるガス治療装置は、
電気分解用の溶液を保持するタンクと前記溶液を電気分解して治療用ガスを生成する電極を備えた電気分解ユニットが着脱可能なガス治療装置であって、
前記電極の抵抗の状態を検出する抵抗検出部と、
前記抵抗検出部が検出した抵抗の状態に基づいて、前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する交換検出部と、を備える、ものである。

抵抗検出部は、電極の抵抗の状態を検出している。電極の抵抗は、使用時間による劣化や不純物（カビ、雑菌等）の付着に応じて変化する。交換検出部は、この電極の抵抗の状態に基づいて電気分解ユニットの交換タイミングを検出している。このように交換タイミングを検出できることにより、異常状態（例えば治療用ガスによる治療効果が十分ではない場合）にある電気分解ユニットを使用し続けてしまう状態を回避することができる。

上記の構成によれば、治療用ガス（例えば水素）の治療の効果が十分ではない状態のままガス治療装置を使用し続けてしまうことを回避することができる。

実施の形態１にかかるガス治療装置１の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる電気分解ユニット１０及び周辺処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる交換検出部１５の処理概念を示す図である。 実施の形態１にかかる交換検出部１５の処理概念を示す図である。 実施の形態１にかかる交換検出部１５の処理概念を示す図である。 実施の形態１にかかる電気分解ユニット１０及び周辺処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる電気分解ユニット１０及び周辺処理部の構成を示すブロック図である。 実施の形態２にかかるガス治療装置１の構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるガス治療装置１の構成を示すブロック図である。ガス治療装置１は、治療用ガス（例えば水素ガス）を生成し、治療用ガスを他のガス（空気、酸素、等）と混合して患者の体内に送り込む。すなわちガス治療装置１は、治療用ガスを生成して患者の体内に送り込む医療装置である。以下の説明では、治療用ガスが水素であるものとして説明する。

ガス治療装置１は、電気分解ユニット１０、送気口１１、混合部１２、電流源１３、抵抗検出部１４、交換検出部１５、報知部１６、及び電源１９を有する。電気分解ユニット１０は、溶液（例えば純水）を電気分解して水素ガスを生成するユニットである。

電気分解ユニット１０は、ガス治療装置１（装置本体）に着脱可能なユニットである。そのためガス治療装置１は、電気分解ユニット１０と一体となった装置として捉えることも可能であり、電気分解ユニット１０が合体可能な装置（電気分解ユニット１０を含まない装置）として捉えることも可能である。

電気分解ユニット１０は、電気分解用の溶液を保持するタンク２００と、電気分解を行う電極（後述の陽極１０３、及び陰極１０５）を備えた電気分解部１００と、を有する。図２を参照して、電気分解ユニット１０、及び周辺処理部（電流源１３、抵抗検出部１４、交換検出部１５）の詳細構成及び動作を説明する。

図２は、電気分解ユニット１０、及び周辺処理部（電流源１３、抵抗検出部１４、交換検出部１５）の構成を示すブロック図である。タンク２００は、純水を保持している。純水とは、不純物を取り除いた水（Ｈ２Ｏ）であり、塩素（殺菌、消毒成分）等を含まないものである。なおタンク２００は、純水に代わり、純水に硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどを加えた溶液を保持してもよい。すなわちタンク２００は、電気分解用の溶液を保持すればよい。

電気分解部１００は、電解槽１０１、注水口１０２、陽極１０３、陽極室１０４、陰極１０５、陰極室１０６、排出口１０７、排出口１０８、及び気体乾燥部１０９を備える。

純水は、注水口１０２を介してタンク２００から電解槽１０１に注がれる。純水は、電解槽１０１に満杯にならないように供給される。なおタンク２００に純水が収蔵されている形態に限られず、タンク２００に水道水等が格納されており、当該水道水等の不純物を取り除く機構（イオン交換樹脂等）が設けられていてもよい。

電解槽１０１は、陽極１０３が設けられた陽極室１０４と、陰極１０５が設けられた陰極室１０６と、に区画される。

陽極１０３及び陰極１０５は、図示するような長尺な棒状に形成され、例えば酸化チタン電極を用いることが好ましい。陽極１０３及び陰極１０５は、電気分解により治療用ガス（水素）を生成する電極である。酸化チタン電極は、例えばチタン（Ｔｉ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）等の粉末を用いて粉末冶金により形成してもよい。また酸化チタン電極は、ステンレス棒で形成した電極芯材の周りにチタン（Ｔｉ）及び酸化チタン（ＴｉＯ２）を粉末冶金により吸着させて形成することもできる。上記の例では酸化チタンについて言及したが、陽極１０３及び陰極１０５の材料に関しては、上記の物質のみに限定しない。例えば材料に炭素の同素体や炭素の同素体に付着させたうえで、電極性能を上げるための成分をドープしたものを使用しても良い。また、陰極１０３及び陽極１０５の形状は、上記の棒状のみに限定はせず、平板状、メッシュ状、コイル状フィルムなど、目標とする性能に合わせて自由に変更してもよい。

陽極１０３及び陰極１０５には、電流源１３が接続されている。電流源１３は、陽極１０３及び陰極１０５に対して電流を供給する。これにより電気分解ユニット１０は、水素ガス（Ｈ２）及び酸素ガス（Ｏ２）を生成する。

なお電極（陽極１０３、陰極１０５）は、通電によって材料が溶解することによって、通電時間と抵抗値に一定の相関関係があるものであることが望ましい。例えば電極（陽極１０３、陰極１０５）としてステンレス丸棒を使用した場合、通電によってステンレス丸棒が浸食され、流れた電流の総量分だけ丸棒の径が減少する。すなわち通電時間に比例して電極表面積が減少し、電極抵抗値が増大する。これにより後述の交換検出部１５が電極交換タイミングを容易に検出することができる。

ここで電流源１３は、定電流源であることが好ましい。電流源１３が定電流源である場合、電極劣化や不純物の付着によって電極抵抗値が不安定となっても、ファラデーの電気分解の法則により、電極に流す定電流に応じた安定した量の水素供給が実現できる。また後述の交換検出部１５による電気分解ユニット１０の交換タイミングの検出を安定して行うことができる。電流源１３の出力電流値は、図示しない制御部等を介して抵抗検出部１４に通知される。

陽極室１０４の上部には酸素ガスが排出される排出口１０７が設けられている。なお排出口１０７は、装置外部と通じていればよい。すなわち酸素ガスは、外部に放出される構成であればよい。勿論、酸素ガスを内部処理する機構が設けられている構成であってもよい。

陰極室１０６の上部には水素ガスが排出される排出口１０８が設けられている。なお排出口１０８は、図示するように気体乾燥部１０９に連結する構成であってもよい。気体乾燥部１０９は、陰極室１０６から排出された水素ガスを乾燥させた後に、水素ガスを混合部１２に供給する。気体乾燥部１０９は、例えばシリカゲル等から構成されていればよい。なお図２の構成は、電気分解によって水素ガスを発生する構成の一態様であり、水素ガスを安全に発生できる構成であればこの他の手法（例えば異なる溶液を用いた電気分解）を用いてもよい。

抵抗検出部１４は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗の状態を検出する。抵抗の状態とは、好適には抵抗値そのものであるが、抵抗値の上昇度合、抵抗値と比例関係のある電圧値（及びその上昇度合）、等を含む概念である。

図２の例では、抵抗検出部１４は、内部に電圧計１４１を有している。ここで、オームの法則により電圧（Ｖ）、電流（Ｉ）、電極間の抵抗（Ｒ）には、Ｖ＝ＩＲの関係が成り立つ。電流源１３の出力する電流値（Ｉ）は、抵抗検出部１４に入力される。また電圧計１４１が電極（陽極１０３、陰極１０５）の電圧値（Ｖ）を検出する。抵抗検出部１４は、この２値（電圧値（Ｖ）、電流値（Ｉ））をＶ＝ＩＲに代入することにより電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値（Ｒ）を検出する。

電流源１３が定電流源である場合、電圧計１４１の検出する電圧値は電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値と比例関係にある。そのため抵抗検出部１４は、電圧計１４１の検出する電圧値（または電圧値の上昇度合）を電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値の状態として扱ってもよい。

すなわち抵抗検出部１４は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗の状態（抵抗値そのもの、抵抗値と比例関係にある値、または抵抗の上昇度合）を検出するものであれば良い。詳細については、図３〜図５等を参照して更に説明する。

交換検出部１５は、抵抗検出部１４が検出した電極抵抗の状態（抵抗値そのもの、抵抗の上昇度合、等）を基に電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出する。交換タイミングとは、即座に電気分解ユニット１０を交換すべきというタイミング（すなわち異常状態となっている場合）に加え、将来的な電気分解ユニット１０の交換タイミング（例えば約５時間後に電気分解ユニット１０を交換すること）も含む概念である。

抵抗検出部１４及び交換検出部１５の動作の詳細を図３〜図５を参照して更に説明する。図３は、電流源１３が定電流源である場合の電極の電圧変化を示すものである。電流源１３が定電流源（Ｉが一定）であるため、電極抵抗（Ｒ）と電圧値（Ｖ，電圧計１４１の検出値）には比例関係がある。

そこで抵抗検出部１４は、電圧値（電極抵抗と比例関係のある値）を交換検出部１５に通知する。交換検出部１５は、電圧値が閾値（図３の例では４．０Ｖ）を超えたタイミングを電気分解ユニット１０の交換タイミングと検出する。図３の例において交換検出部１５は、通電開始から約８０時間前後で電気分解ユニット１０の交換をすべきと検出する。

もちろん抵抗検出部１４は、電圧値（Ｖ）を電流源１３（定電流源）の電流値（Ｉ）で除算することによって抵抗値（Ｒ）そのものを算出してもよい。交換検出部１５は、この抵抗値（Ｒ）を所定の閾値と比較して交換タイミングを検出してもよい。

図４は、交換検出部１５による交換タイミング検出の変形例を示す図である。図４は、電流源１３が定電流源である場合の電極電圧の変化を示すものである。抵抗検出部１４は、電圧値（電極抵抗と比例関係のある値）を連続的に検出して交換検出部１５に通知する。交換検出部１５は、この電圧値の推移から、各時間における電圧値曲線の傾きを検出する。例えば通電開始から４０時間後の傾きが“ａ”（ａは任意の数）であり、通電開始から８０時間後の傾きが“１．５ａ”であったとする。交換検出部１５は、この傾きも考慮して交換タイミングを検出する。例えば交換検出部１５は、ある時点（本例では通電開始から４０時間後）の電圧値曲線の傾きの１．４倍以上となった時点で電気分解ユニット１０を交換すべき（交換タイミングが到来した）と判定する。よって交換検出部１５は、通電時間８０時間の時点には閾値との比較によらず電気分解ユニット１０を交換すべき（交換タイミングが到来した）と判定する。なお交換検出部１５は、傾きが所定閾値以上となったタイミングを交換タイミングとして検出することも勿論可能である。

上述の傾きは、電極（陽極１０３、陰極１０５）の劣化速度を反映した値となる。そのため傾きが急峻となっている場合、何らかの影響により電極（陽極１０３、陰極１０５）の劣化が速まっていると推定される。交換検出部１５は、この傾きを考慮して交換タイミングを検出することにより、異常状態をいち早く検出することができる。なお図４の例では交換検出部１５は、電圧値曲線の傾きを基に交換タイミングを検出したが、抵抗値の検出値を算出した上で抵抗値曲線の傾きを用いて交換タイミングを検出してもよい。

図５は、交換検出部１５による将来的な電気分解ユニット１０の交換タイミングの検出手法を示す図である。図５の例では、電流源１３が定電流源である場合の電極電圧の変化を示すものである。図５の例では抵抗検出部１４が通電開始から４０時間までの電圧値（電極抵抗と比例関係のある値）を連続的に検出して交換検出部１５に通知する。

交換検出部１５は、通電開始から４０時間のタイミングでは電圧値が閾値以下であり、傾きの変化も小さいため、交換タイミングが到来していないと判断する。そのため交換検出部１５は、将来的に電気分解ユニット１０をいつ交換すべきかを電圧値曲線の推移（電圧値の経時的な変化）を基に検出する。例えば交換検出部１５は、電圧値曲線の推移が図５に示すように１次曲線に近い場合（傾きに変化が無い場合）、まず１次曲線式を求め、当該１字曲線式を用いて閾値に到達するタイミングを検出すればよい。図５の例では交換検出部１５は、通電開始から約８０時間後（今から約４０時間後）を電気分解ユニット１０の交換タイミングとして検出する。

なお交換検出部１５は、将来的に電極（陽極１０３、陰極１０５）の劣化が速まることを想定して交換タイミングを検出してもよい。例えば交換検出部１５は、１次曲線式を基に検出した“通電開始から約８０時間後（今から約４０時間後）”というタイミングから所定時間（例えば５時間）を引いた“約７５時間後”を電気分解ユニット１０の交換タイミングとして検出してもよい。

また交換検出部１５は、電圧値曲線の傾きの推移を考慮して将来的に電気分解ユニット１０をいつ交換すべきか（交換タイミング）を検出してもよい。また交換検出部１５は、オームの法則を用いて抵抗値及び抵抗値曲線を求めた上で、抵抗値及び抵抗値曲線を用いて将来的に電気分解ユニット１０をいつ交換すべきか（交換タイミング）を検出してもよい。

上述の説明（図３〜図５）では、電気分解ユニット１０が通電開始から連続的に電気分解を行うことを想定したが、必ずしもこれに限られない。電気分解ユニット１０が断続的に動作する場合には、交換検出部１５は休止期間中の時間を排除した上で交換タイミングを検出すればよい。

再び図１を参照する。電源１９は、ガス治療装置１内の各処理部に対して駆動電源を供給する。電源１９は例えば商用電源コンセントと接続することにより電源を確保すればよい。

混合部１２は、電気分解ユニット１０が生成した水素と送気口１１から入力された医療用ガス（空気や酸素等）を混合した混合ガスを生成する。混合ガスは、鼻孔カニューラ等を介して患者の体内に送り込まれる。なお混合部１２は、内部にマスフローコントローラ等を有し、所望の濃度に水素濃度等を調整すればよい。

報知部１６は、表示部１７及び発音部１８を有する。報知部１６は、交換検出部１５が検出した電気分解ユニット１０の交換タイミングに関する各種の報知を行う。

表示部１７は、例えばガス治療装置１の筐体上に設けられたディスプレイ及びその周辺回路等である。表示部１７は、交換検出部１５が電気分解ユニット１０の交換タイミングが渡過していることを検出した場合に、交換を促すメッセージ（例えば「電極の交換時期が来ています。電気分解ユニットを交換してください。」といったメッセージ）を表示する。なお表示部１７は、ガス治療装置１上に設けられたインジケータランプであってもよい。この場合、電気分解ユニット１０の交換タイミングを渡過していると判断された際にインジケータランプが点灯する等の表示を行えばよい。このように表示部１７は、電気分解ユニット１０の交換を促す各種の表示をするものであれば良い。

また表示部１７は、交換検出部１５が検出した将来的な電気分解ユニット１０の交換タイミングを表示してもよい。例えば表示部１７は、「あと約２０時間後に電気分解ユニット１０を交換してください。」といったメッセージを表示してもよい。

発音部１８は、いわゆるスピーカ及びその周辺回路等である。発音部１８は、交換検出部１５が電気分解ユニット１０の交換タイミングが渡過していることを検出した場合に、交換を促すメッセージを音声出力する。当該メッセージは、「電気分解ユニットを交換してください。」といったものであってもよく、単なるビープ音等であってもよい。

なお報知部１６は、表示や音による報知のみに限らず、電気分解ユニット１０を交換すべきことを何らかの方法で報知すれば良い。例えば報知部１６は、図示しないネットワーク機能と連動して外部装置に電気分解ユニット１０の交換を促すテキストメッセージを送信してもよい。具体的には報知部１６は、看護師等の端末や病棟内のセントラルモニタ等にメールを送信してもよい。これにより看護師等は、電気分解ユニット１０を速やかに交換することができる。上述のように報知部１６が何らかの方法で交換タイミングを報知することによって、電気分解ユニット１０の交換を漏れなくスムーズに行うことができる。

電気分解ユニット１０の交換タイミングをすでに渡過している場合、交換検出部１５は電気分解ユニット１０自体の動作を一時停止するように制御してもよい。例えば交換検出部１５は、電気分解ユニット１０の交換タイミングをすでに渡過している場合、電流源１３の動作を一時的に停止してもよい。これにより、効果的な治療用ガスの生成が常に担保される。

続いて本実施の形態にかかるガス治療装置１の効果について説明する。上述のように抵抗検出部１４は、電極の抵抗の状態（抵抗値そのもの、抵抗の上昇度合、電極抵抗と比例関係にある電圧値等）を検出している。電極の抵抗は、使用時間による劣化や不純物（カビ、雑菌等）の付着に応じて上昇する。交換検出部１５は、この電極の抵抗の状態に基づいて電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出している。このように交換タイミングを検出できることにより、異常状態（例えば治療用ガスの治療効果が十分ではない場合）にある電気分解ユニット１０を使用し続けてしまう状態を回避することができる。

図２に示す構成において電流源１３が定電流源である場合、抵抗検出部１４は電圧計１４１の測定した電圧値のみから電極の抵抗の変化を検出できる。すなわち電圧計１４１といった簡易な構成のみで電極の抵抗の状態を容易に認識することができる。また交換検出部１５は、この電圧値と所定閾値（図３の例では４Ｖ）を比較するといった簡単な処理のみで電気分解ユニット１０が交換タイミングになっているか否かを検出できる（図３）。

また交換検出部１５は、電圧値の経時的な変化と閾値との比較から将来的な電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出することもできる（図５）。検出した交換タイミングを報知することにより、ユーザは電気分解ユニット１０をどのタイミングで交換すればよいかの目安を把握することができる。

電流源１３の電流値が可変である場合であっても、抵抗検出部１４は電圧値を電流源１３の電流値で除算することのみで電極の抵抗値を検出できる。交換検出部１５は、この抵抗値を用いて容易に電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出することができる。

（構成の変形例１）
図２の例では、抵抗検出部１４が内部に電圧計１４１を有するものとしたが、必ずしもこれに限られない。抵抗検出部１４は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗の状態を検出できるものであれば良い。図６は、電気分解ユニット１０の第２の構成例を示す図である。

抵抗検出部１４は、内部に抵抗計１４２を有する。陽極１０３は、スイッチ１４３と接続する。スイッチ１４３は、図示しない制御部の制御に応じて電流源１３又は抵抗検出部１４のいずれかと接続する。スイッチ１４３は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗の状態を検出する場合には抵抗検出部１４と接続する。一方でスイッチ１４３は、水素を発生させる場合には電流源１３と接続する。

スイッチ１４３は、定期的（または使用者によって設定された時点）に抵抗検出部１４と接続する。これにより抵抗検出部１４内の抵抗計１４２は、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値を測定する。抵抗検出部１４は、測定した抵抗値を交換検出部１５に通知する。交換検出部１５による電気分解ユニット１０の交換タイミングの検出処理は、図３〜図５を参照して説明した手法と略同一であればよい。

図６の構成であっても、ガス治療装置１は電気分解ユニット１０の交換タイミングを適切に検出することができる。

（構成の変形例２）
通電によって電気分解を行う場合、溶液の量が減少していく。これにより電極（陽極１０３、陰極１０５）が溶液に触れる表面積が減少する。電極（陽極１０３、陰極１０５）が溶液に触れる表面積が減少することにより、電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値が増大する。そのため、通電によって溶液と電極（陽極１０３、陰極１０５）の接触面積が減少する構成とする場合、溶液の量と電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値には相関関係がある。本変形例では当該特徴に鑑み、電極が溶液に触れている表面積を電極の抵抗値の相関値とみなすことを特徴とする。

本変形例を図７に示す。なお本例において電極（陽極１０３、陰極１０５）は、炭素棒であるものとする。図７の構成では、抵抗検出部１４の一態様として水位計１４４を有する。水位計１４４は、電解槽１０１内における溶液の水位を測定し、測定した水位を交換検出部１５に通知する。

溶液の水位は、前述のように電極（陽極１０３、陰極１０５）の抵抗値には相関関係がある。例えば、図７において水位が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にある場合を検討すると、電極抵抗値は水位（Ａ）の場合が最も小さく、水位（Ｃ）の場合が最も大きい。そこで交換検出部１５は、通知された水位を電極の抵抗の状態とみなして交換タイミングの判断を行う。交換検出部１５による交換タイミングの判断は、推移と所定閾値を比較してもよく、水位の変動幅等をも考慮して行ってもよい。

上記構成によってもガス治療装置１は電気分解ユニット１０の交換タイミングを適切に検出することができる。

＜実施の形態２＞
続いて実施の形態２にかかるガス治療装置１の構成について説明する。本実施の形態にかかるガス治療装置１は、外部からの非接触給電によって動作することを特徴とする。実施の形態２にかかるガス治療装置１について実施の形態１と異なる点を以下に説明する。なお図中において実施の形態１と同一名称及び同一符号を付した処理部については、特に説明しない限り実施の形態１と同様のものとする。

図８は、本実施の形態にかかるガス治療装置１及び周辺機器の構成を示すブロック図である。本実施の形態ではガス治療装置１が周辺装置２からの非接触給電を受けて動作する点を主な特徴とする。また周辺装置２は、実施の形態１のガス治療装置１内にあった構成の一部を備えている。以下、詳細を説明する。

ガス治療装置１は、実施の形態１の構成（図１）と異なり電源１９及び報知部１６を有さず、代わりに非接触受電部２１及び非接触情報送信部２２を有する。

周辺装置２は、ガス治療装置１に対して駆動電源を供給する装置である。周辺装置２は、電源１９を有する。電源１９から出力される駆動電源は、非接触送電部２０に入力される。非接触送電部２０は、任意の非接触の送電手段（例えば電磁誘導原理を用いた送電）を用いてガス治療装置１に送電を行う。

ガス治療装置１内の非接触受電部２１は、周辺装置２からの駆動電源の供給を受ける。例えば非接触受電部２１は、電磁誘導の原理を利用して駆動電源供給を受ければよい。非接触受電部２１は、駆動電源をガス治療装置１内の各処理部に対して供給する。

ガス治療装置１内の交換検出部１５は、実施の形態１と同様に電気分解ユニット１０の交換タイミングを検出する。非接触情報送信部２２は、検出した交換タイミングの情報を周辺装置２内の非接触情報受信部２３に向けて送信する。この際に非接触情報送信部２２は、ワイヤレス方式（例えば光通信、近距離無線通信等）で情報を送信する。

非接触情報受信部２３は、ワイヤレス方式（例えば光通信、近距離無線通信等）で非接触情報送信部２２からの情報を受信する。報知部１６は、非接触情報受信部２３が受信した情報を基に交換タイミングの報知を行う。報知の手法は、実施の形態１と同様であればよい。

なお図８の構成はあくまでも一例にすぎず、報知部１６がガス治療装置１内に設けられた構成とすることも可能である。

続いて実施の形態２にかかるガス治療装置１の効果について説明する。ガス治療装置１は、上述のように周辺装置２からの非接触方式での駆動電源供給を受けて動作を行う。換言するとガス治療装置１は、内部に電源１９を有さない。非接触給電を受けることにより、ガス治療装置１及び電気分解ユニット１０の周辺機構（特にケーブル周辺）が簡素化される。これにより、不純物等がタンク２００内に混入する可能性が低くなる。不純物等の混入の恐れが低減することにより、電極の長寿命化や電気分解ユニット１０の異常発生頻度の低減を実現することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば交換検出部１５は、タンク２００内の残量を検出し、残量が所定値以下となった場合に交換タイミングとして検出してもよい。

１ ガス治療装置
１０ 電気分解ユニット
１１ 送気口
１２ 混合部
１３ 電流源
１４ 電圧測定部
１５ 検出部
１６ 報知部
１７ 表示部
１８ 発音部
１９ 電源
１００ 電気分解部
２００ タンク

Claims (13)

1. 電気分解用の溶液を保持するタンクと前記溶液を電気分解して治療用ガスを生成する電極を備え、装置本体から着脱可能に構成された電気分解ユニットと、
   前記電極の抵抗の状態を検出する抵抗検出部と、
   前記抵抗検出部が検出した抵抗の状態に基づいて、前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する交換検出部と、
   を備える、ガス治療装置。
2. 前記電極に電気分解用の電流を供給する電流源が定電流源であり、
   前記抵抗検出部は、前記電極の電圧値を測定する電圧計を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス治療装置。
3. 前記交換検出部は、前記電圧値が所定閾値を超えるタイミングを前記電気分解ユニットの交換タイミングとして検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のガス治療装置。
4. 前記交換検出部は、前記電圧値の推移を示す電圧値曲線の傾きを検出し、当該傾きに応じて前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のガス治療装置。
5. 前記交換検出部は、前記電圧値の経時的な変化に基づいて、将来的に前記電気分解ユニットをいつ交換すべきかを検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のガス治療装置。
6. 前記抵抗検出部は、前記電極の電圧値を測定する電圧計を備え、前記電圧値を電気分解に用いる電流値で除算することにより前記電極の抵抗値を検出し、
   前記交換検出部は、検出した前記抵抗値に基づいて前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス治療装置。
7. 前記抵抗検出部は、前記電極の抵抗値を測定する抵抗計を備え、
   前記交換検出部は、前記抵抗計が測定した抵抗値に基づいて前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス治療装置。
8. 前記抵抗検出部は、前記溶液の水位を測定する水位計を備え、
   前記交換検出部は、前記水位計が測定した水位に基づいて前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガス治療装置。
9. 前記交換検出部は、前記交換タイミングをすでに渡過している場合、前記電気分解ユニットの電気分解を一時的に停止する、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のガス治療装置。
10. 前記交換検出部が検出した前記交換タイミングを報知する報知部を有する、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のガス治療装置。
11. 前記電極は、通電時間と抵抗値に一定の相関関係を有する、
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のガス治療装置。
12. 前記ガス治療装置は、周辺機器から非接触方式での駆動電源供給を受けて動作する、
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のガス治療装置。
13. 電気分解用の溶液を保持するタンクと前記溶液を電気分解して治療用ガスを生成する電極を備えた電気分解ユニットが着脱可能なガス治療装置であって、
    前記電極の抵抗の状態を検出する抵抗検出部と、
    前記抵抗検出部が検出した抵抗の状態に基づいて、前記電気分解ユニットの交換タイミングを検出する交換検出部と、
    を備えるガス治療装置。

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