JP3205282U - ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を提供する。【解決手段】電力供給ユニット２１と、昇降圧ユニット２２と、第一論理制御ユニット２３と、少なくとも２つの電極素子２４とを備える。昇降圧ユニット２２は電力供給ユニット２１に電気的に接続されて、電力供給ユニット２１により出力される信号の調整を行う。第一論理制御ユニット２３は昇降圧ユニット２２に電気的に接続されて、第一制御信号に基づいて昇降圧ユニット２２を起動させる。少なくとも２つの電極素子２４は昇降圧ユニット２２に電気的に接続され、正極性及び負極性をそれぞれ有する。【選択図】図２

Description

本考案は、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器に関する。

現代人の生活は多忙を極め、情緒が不安定になりがちであり、故に多くの人が心身を向上させるために様々なリラックス方法を求めている。水素生成器により水分子を電解させて水素及び酸素を発生させ、使用者が吸収或いは飲用する方法が近年広く利用されている。

図１は従来の水素生成器の使用状態を示す概念図である。水素生成器１の本体１０及び電極ケース１２を備え、電極ケース１２には、本体１０の電源の正極及び負極に電気的に接続される２枚の電極板（図示せず）が内設される。水素生成器１の作動原理は正極性及び負極性を帯びる電極板を水中に入れ、水を電解させることで正電気を帯びる水素イオン及び負電気を帯びる水酸化物イオンを発生させる。

しかしながら、上述したように、使用者が水素生成器１を使用して水を電解する過程では、電極ケース１２を有線方式で水素生成器本体１０に電気的に接続させて電力を獲得する必要がある。換言すれば、使用過程において、使用者が水素生成器１の風呂湯機能を使用する場合、電極ケース１２を浴槽内に設置させ、使用者の入浴中に水が電解されて分離された水素イオン及び酸素イオンが人体に吸収される。しかしながら、電極ケース１２が水素生成器本体１０の回路に接続可能な長さには限界があり、このため、使用者が水素生成器１を使用する上で不便であった。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的かつ効果的に課題を改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を提供することを主目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するための本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器は、電力供給ユニットと、前記電力供給ユニットに電気的に接続され、前記電力供給ユニットにより出力される信号の調整を行う昇降圧ユニットと、前記昇降圧ユニットに電気的に接続され、第一制御信号に基づいて前記昇降圧ユニットを起動させる第一論理制御ユニットと、前記昇降圧ユニットに電気的に接続され、正極性及び負極性をそれぞれ有する少なくとも２つの電極素子とを備えることを特徴とする。

本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器によれば、各種のワイヤレス方式により電力を供給可能であり、これにより使用者が使用する空間を節約させ、使用者が水素生成器を使用する際の利便性が向上する。
また、本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器は遠隔操作、防水、記憶、極性の切り換え等の機能を更に備え、使用者が本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を応用する際に、様々な技術分野により広く運用可能になり、利用性及び価値を更に高める。

従来の水素生成器の使用状態を示す概念図である。 本考案の好ましい実施形態に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す構成図である。 本考案の好ましい実施形態に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器構成を示すブロック図である。 本考案の第一電池を含む電力供給ユニットを示す概念図である。 本考案の第一電池、ワイヤレスパワー送電部材及びワイヤレスパワー受電部材を結合する電力供給ユニットを示す概念図である。 本考案のリモート制御機能を含むワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す概念図である。 本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器が防水ハウジングに設置され、無線充電及び水の電解を行う概念図である。 本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器が防水ハウジングに設置され、無線充電を行う概念図である。 本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す断面模式図である。

本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

図２は本考案の第１実施形態に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す構成図である。本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２は、電力供給ユニット２１と、昇降圧ユニット２２と、第一論理制御ユニット２３と、少なくとも２つの電極素子２４とを備える。
昇降圧ユニット２２は電力供給ユニット２１に電気的に接続されて、電力供給ユニットにより出力される信号の調整を行う。昇降圧ユニット２２は第一論理制御ユニット２３に電気的に接続され、第一論理制御ユニット２３の第一制御信号に基づいて起動される。少なくとも２つの電極素子２４は昇降圧ユニット２２に電気的に接続され、正極性及び負極性をそれぞれ有する。

本考案の水素生成器は、ワイヤレス方式で電力を供給する。
本考案の実施形態において、水素発生器に内設される定電圧源により電力を供給する方式、電力をワイヤレスパワーで伝送することで電力を供給する方式、及び定電圧源及び電力をワイヤレスパワーで伝送する方式が結合されて電力を供給する方式を含み、以下では、それぞれの実施形態を説明する。

（第１実施形態）
また、図３Ａは本考案の第１実施形態に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器構成を示すブロック図である。電力をワイヤレスパワーで伝送する方式の電力供給ユニット２１はワイヤレスパワー送電部材２１Ａ及びワイヤレスパワー受電部材２１Ｂを備える。
ワイヤレスパワー送電部材２１Ａは電源２１Ａ１と、インバーター２１Ａ２と、第二論理制御ユニット２１Ａ３と、第二コイル２１Ａ４とを含む。インバーター２１Ａ２は電源２１Ａ１に電気的に接続されると共に電源２１Ａ１の電源を変換させて信号を発生させる。第二論理制御ユニット２１Ａ３はインバーター２１Ａ２に電気的に接続され、第二制御信号に基づいてインバーター２１Ａ２を起動させる。第二コイル２１Ａ４はインバーター２１Ａ２に電気的に接続され、第二論理制御ユニット２１Ａ３によりインバーター２１Ａ２が起動された後に信号がワイヤレスで伝送される。
ワイヤレスパワー受電部材２１Ｂは第一コイル２１Ｂ１及び整流器２１Ｂ２を備える。第一コイル２１Ｂ１はワイヤレスパワー送電部材２１Ａの第二コイル２１Ａ４により伝送された信号をワイヤレスで受信させる。整流器２１Ｂ２は第一コイル２１Ｂ１に電気的に接続され、第一コイル２１Ｂ１が受信させる信号に変換させる。整流器２１Ｂ２は第一コイル２１Ｂ１が受信させる信号を変換ささて昇降圧ユニット２２に伝送させ、電源或いは電流の調整を行い、電源を高めて電流を増加させるか、或いは電源を低下させて電流を低減させる。
このほか、第一コイル２１Ｂ１が第二コイル２１Ａ４により伝送された信号をワイヤレスで受信させた後、第一論理制御ユニット２３が第一制御信号に基づいて昇降圧ユニット２２を起動させ、少なくとも２つの電極素子２４が昇降圧ユニット２２に電気的に接続され、水の電解を行う。これにより、本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２はワイヤレス方式により電力を供給して水を電解させて水素及び酸素を発生させる。

なお、図３Ｂは本考案の第一電池を含む電力供給ユニットを示す概念図である。電力供給ユニットは上述のワイヤレスパワー送電部材以外、定電圧源が単独で設置される方式で電力を供給するか、或いは両者が結合されてもよい。さらには、電力供給ユニット２１が昇降圧ユニット２２に電気的に接続される第一電池２５等の定電圧源を備えてもよい。第一電池２５は交換式電池或いは充電式電池を含む。充電式電池については、電力供給ユニット２１に電池充電接続ポート２５１及び電池充電器２５２が設置されて、充電式電池に対する充電を行う。
電池充電器２５２は電池充電接続ポート２５１、第一電池２５及び昇降圧ユニット２２に電気的に接続され、第一電池２５に対する充電を行う。これにより、本考案はワイヤレス方式で電力を供給する以外、定電圧源が単独で設置される方式により水素発生器に電力を供給し、水を持続的に電解させて水素及び酸素を発生させてもよい。

さらに、図４Ａは本考案の第一電池、ワイヤレスパワー送電部材及びワイヤレスパワー受電部材を結合する電力供給ユニットを示す概念図である。上述の図３Ｂは定電圧源が単独で設置され、水素発生器に電力を供給する。本考案の図４Ａの実施形態では、両者が結合されて設置される。簡単に言えば、定電圧源がワイヤレスパワー送電部材及びワイヤレスパワー受電部材に結合される概念図は、上述の図３Ａのワイヤレスパワーで給電を行う水素発生器のブロック図に図３Ｂの電力供給ユニットが定電圧源を備える概念図が結合されることで構成される。
注意すべき点は、両者が結合された後には、電池充電接続ポート２５１を利用して外部電源に接続させて第一電池２５に対する充電を行う必要がなく、ワイヤレスパワー受電部材２１Ｂの第一コイル２１Ｂ１により電力をワイヤレスパワーで受電させた後、電池充電器２５２が電力を供給され、電池充電器２５２により第一電池２５に対する充電が行われるように改変されることである。

このほか、上述の各種のワイヤレス方式で電力を供給する水素発生器或いは定電圧源により電力を供給する水素発生器の実施形態において、どちらも共に第一論理制御ユニット２３に電気的に接続されるユーザーインターフェイス２６を備える。
ユーザーインターフェイス２６はワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２の外ケースに設置され、使用者の需要に基づいてタッチキー或いは物理キーとして設計される複数のファンクションキーを含む。ユーザーインターフェイス２６の最も基本的なファンクションキーは、時間計算キー及び電源キーを含む。時間計算キーは電力供給ユニットの給電時間の計算に用いられ、或いは水素発生器が水を電解させる時間の計算に用いられる。電源キーは電力供給ユニットの起動に用いられる。

続いて、上述の各種のワイヤレス方式で電力を供給する水素発生器或いは定電圧源により電力を供給する水素発生器の実施形態において、メモリー機能を更に備える。さらには、本考案は第一論理制御ユニット２３のメモリー（図示せず）により、使用者によるユーザーインターフェイス２６の少なくとも１つの機能の操作を記憶させる。
メモリーは使用者がユーザーインターフェイス２６のファンクションキーを押した回数及び時間を記憶させ、第一論理制御ユニット２３がメモリーに記憶された回数及び時間に基づいてメモリー制御信号を発生させてユーザーインターフェイス２６に送り、使用者が前回押したファンクションキーの機能及び使用時間を自動で実行させる。このように、メモリー機能により使用者の操作時間及び順序が省略される。

図４Ｂは本考案のリモート制御機能を含むワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す概念図である。上述のワイヤレス方式で電力を供給する水素発生器の実施形態では遠隔制御機能を備え、使用者が遠隔からワイヤレスで操作する方式により水素発生器の制御を行う。さらには、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器自体が近距離無線通信、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）或いはＧＳＭ（登録商標）のアンテナ２７を有し、且つアンテナ２７によりデータ信号の伝送或いは受信を行う。
ワイヤレスパワー受電部材の第一コイル２１Ｂ１の機能は、アンテナ２７により他の装置の制御信号を検知させ、検知された信号に基づいてデータ受信制御信号乃至第一論理制御ユニット２３の信号を発生させ、第一論理制御ユニット２３により対応する制御信号の作動を行う。ワイヤレスでのデータの伝送及び受信の範囲は近距離無線通信、ブルートゥース、ＷｉＦｉ或いはＧＳＭ等の無線通信技術の検知範囲を含む。これにより、使用者が遠隔無線制御方式によりユーザーインターフェイス２６のキーの操作を代替させることができる。

高度な機能では、上述の各実施形態に係る水素生成器が、第一論理制御ユニット２３及び少なくとも２つの電極素子２４に電気的に接続されると共に第一論理制御ユニット２３の第一制御信号に基づいて昇降圧ユニット２２に電気的に接続される切り替えスイッチ２９が増設される。さらには、切り替えスイッチ２９は第一論理制御ユニット２３の第一制御信号に基づいて昇降圧ユニット２２の正電極端及び負電極端に電気的に接続され、少なくとも２つの電極素子２４の正極性及び負極性の切り換えを行う。
電極素子２４の極性を切り換える目的は、使用者の需給に合わせて、使用者に近接される位置の電極素子２４に使用者が必要としている酸素或いは水素を発生させるためである。これにより、本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２は電極素子の極性の切り換え機能を提供する。
また、本考案の実施形態において、切り替えスイッチ２４は単極双投リレー或いは２極双投リレーを含む。単極双投リレーは昇降圧ユニット２２への電気的な接続に用いられ、２極双投リレーも同様に昇降圧ユニット２２への電気的な接続に用いられるが、但し、昇降圧ユニット２２に電気的に接続される際に、昇降圧ユニット２２に接続される正電極端及び負電極端（接地端）が変換される。すなわち、本来昇降圧ユニット２２の正電極端に電気的に接続されるのが昇降圧ユニット２２の負電極端に接続されるように改変され、本来昇降圧ユニット２２の負電極端に電気的に接続されるのが昇降圧ユニット２２の正電極端に接続されるように改変され、少なくとも２つの電極素子２４の極性を切り換えさせる。

また、図４Ｃは本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器が防水ハウジングに設置され、無線充電及び水の電解を行う概念図であり、図４Ｄは本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器が防水ハウジングに設置され、無線充電を行う概念図であり、図４Ｅは本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を示す断面模式図である。
本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２は水素生成器本体が接続されて電力を獲得させる必要がないため、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２の本体は防水機能を備え、内部の回路が水に接触されるのを防止させ、使用者がワイヤレスパワーで給電を行う状況において、水素発生器本体が水中に入れられて水を電解させて水素及び酸素を発生させるのが便利になる。
本考案の実施形態において、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２は少なくとも１つの防水ハウジングＨを含み、上述の電力供給ユニット２１、昇降圧ユニット２２、切り替えスイッチ２９及び第一論理制御ユニット２３等の電子部材や回路が防水ハウジングＨの内部に設置され、少なくとも２つの電極素子２４が防水ハウジングＨの外部に設置される。
或いは、本考案の他の実施形態において、防水ハウジングＨが防水区Ｈ１及び吸水区Ｈ２に区分され、上述の電子部材が防水区Ｈ１内に設置され、吸水区Ｈ２には複数の穴が設置され、且つ少なくとも２つの電極素子２４が吸水区Ｈ２に設置され、吸水区Ｈ２に進入する水が少なくとも２つの電極素子２４に接触しやすくなる。これにより、防水ハウジングＨの防水機能により、水素発生器の内部の回路を保護させ、水素発生器が損壊するのを防ぎ、且つ使用者が感電する危険を防止させる。
注意すべき点は、上述の電力供給ユニット２１はワイヤレスパワー送電部材２１Ａ及びワイヤレスパワー受電部材２１Ｂを備え、ワイヤレスパワー送電部材２１Ａ及びワイヤレスパワー受電部材２１Ｂの両者は互いに接続されない部材であり（ワイヤレスパワー伝送）、よって、ワイヤレスパワー送電部材２１Ａ及びワイヤレスパワー受電部材２１Ｂの両者は異なる防水ハウジングＴ及び防水ハウジングＨの内部にそれぞれ設置される（図４Ｃ及び図４Ｄ参照）ことである。さらに、図４Ｃの実施形態では、ワイヤレスで電力を供給するのと同時に、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２が水槽等に入れられ、無線充電を行うと同時に水を電解させて水素及び酸素を発生させる。或いは、図４Ｄの実施形態では、ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器２が水槽の外に出されて無線充電を行い、使用時に再度水槽等に入れられる。

以上のことから、本考案のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器は、各種のワイヤレス方式により電力を供給し、これにより使用者が使用する空間を節約させて、使用者が使用する水素生成器の利便性を向上させる。
また、本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器は、遠隔操作、防水、記憶、極性の切り換え等の機能を更に備え、使用者が本考案に係るワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器を応用する際に、様々な技術分野により広く運用可能になり、その利用性及び価値を更に高める。

上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。

１ 水素生成器
１０ 本体
１２ 電極ケース
２ ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器
２１ 電力供給ユニット
２１Ａ ワイヤレスパワー送電部材
２１Ａ１ 電源
２１Ａ２ インバーター
２１Ａ３ 第二論理制御ユニット
２１Ａ４ 第二コイル
２１Ｂ ワイヤレスパワー受電部材
２１Ｂ１ 第一コイル
２１Ｂ２ 整流器
２２ 昇降圧ユニット
２３ 第一論理制御ユニット
２４ 電極素子
２５ 第一電池
２５１ 電池充電接続ポート
２５２ 電池充電器
２６ ユーザーインターフェイス
２７ アンテナ
２９ 切り替えスイッチ
Ｈ、Ｔ 防水ハウジング
Ｈ１ 防水区
Ｈ２ 吸水区

Claims (14)

1. 電力供給ユニットと、
   前記電力供給ユニットに電気的に接続され、前記電力供給ユニットにより出力される信号の調整を行う昇降圧ユニットと、
   前記昇降圧ユニットに電気的に接続され、第一制御信号に基づいて前記昇降圧ユニットを起動させる第一論理制御ユニットと、
   前記昇降圧ユニットに電気的に接続され、正極性及び負極性をそれぞれ有する少なくとも２つの電極素子と、を備えることを特徴とする、
   ワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
2. 前記電力供給ユニットは、前記昇降圧ユニットに電気的に接続される第一電池を備えることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
3. 前記第一論理制御ユニットに電気的に接続されるユーザーインターフェイスを更に備えることを特徴とする、請求項２に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
4. 前記電力供給ユニットは、ワイヤレスパワー送電部材及びワイヤレスパワー受電部材を備え、前記ワイヤレスパワー送電部材は、電源と、前記電源に電気的に接続されると共に前記電源を変換させて信号を発生させるインバーターと、前記インバーターに電気的に接続され、第二制御信号に基づいて前記インバーターを起動させる第二論理制御ユニットと、前記インバーターに電気的に接続され、前記信号をワイヤレスで伝送させる第二コイルと、を更に備え、前記ワイヤレスパワー受電部材は、前記第二コイルにより伝送された前記信号をワイヤレスで受信させる第一コイルと、前記第一コイル及び前記昇降圧ユニットに電気的に接続され、前記第一コイルにより受信された前記信号の変換を行う整流器と、を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
5. 前記第一論理制御ユニットに電気的に接続されるユーザーインターフェイスを更に備えることを特徴とする、請求項４に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
6. 前記第一論理制御ユニットは、使用者による前記ユーザーインターフェイスの少なくとも１つの機能の操作を記憶させるためのメモリーを備えることを特徴とする、請求項５に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
7. 前記電力供給ユニットは、前記昇降圧ユニットに電気的に接続される第一電池を更に備えることを特徴とする、請求項４に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
8. 近距離無線通信、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）或いはＧＳＭ（登録商標）のアンテナを更に備え、ワイヤレスパワー制御信号乃至前記第一論理制御ユニットの信号を受信させて、前記第一論理制御ユニットが前記ワイヤレスパワー制御信号に基づいて起動されることを特徴とする、請求項７に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
9. 前記第一論理制御ユニットに電気的に接続されるユーザーインターフェイスを更に備えることを特徴とする、請求項７に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
10. 前記第一論理制御ユニットは、使用者による前記ユーザーインターフェイスの少なくとも１つの機能の操作を記憶させるためのメモリーを備えることを特徴とする、請求項３または９に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
11. 前記第一論理制御ユニット及び前記少なくとも２つの電極素子に電気的に接続され、且つ前記第一論理制御ユニットの前記第一制御信号に基づいて前記昇降圧ユニットに電気的に接続される切り替えスイッチを更に備えることを特徴とする、請求項１または４に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
12. 前記切り替えスイッチは前記第一論理制御ユニットの前記第一制御信号に基づいて前記昇降圧ユニットの正電極端及び負電極端に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１１に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
13. 前記切り替えスイッチは２極双投リレーを備えることを特徴とする、請求項１２に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。
14. 防水区及び吸水区を含む少なくとも１つの防水ハウジングを更に備え、前記電力供給ユニット、前記昇降圧ユニット及び前記第一論理制御ユニットは前記防水区の内部に設置され、前記少なくとも２つの電極素子は前記吸水区に設置されることを特徴とする、請求項１または４に記載のワイヤレスパワーで給電を行う水素生成器。

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