JP6212505B2

JP6212505B2 - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP6212505B2
Application number: JP2015001629A
Authority: JP
Inventors: 義信小泉
Original assignee: Nihon Trim Co Ltd
Current assignee: Nihon Trim Co Ltd
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2035-01-07
Also published as: JP2016123952A; HK1223084A1; CN105753108A; TW201625489A; KR102493547B1; TWI641559B; KR20160085223A

Description

本発明は、水を電気分解することにより電解水を生成する電解水生成装置に関する。

水を電気分解して水素分子が溶け込んだ電解水素水（還元水）を生成できる電解水生成装置が知られている。電解水素水は、胃腸症状の改善に優れた効果を発揮するとして注目されている。また、電解水素水は、活性酸素の除去に適しているとして、酸化ストレスの低減に活用されている。

近年、普段の生活の中で電解水素水を気軽に摂取できるように、家庭用の電解水生成装置が普及しつつある。例えば、特許文献１には、水道水を浄化する着脱自在な浄水カートリッジと、浄水カートリッジによって浄化された水を電気分解する電解槽とを備えた電解水生成装置が開示されている。

特開２０１２−０１６６４３号公報

浄水カートリッジは、一般に、活性炭、中空糸膜等で構成されており、その性質上、浄水カートリッジを通過する水の積算量（積算通水量）が増加するにつれて徐々に浄化機能が低下する。そのため、安定した品質の電解水を得るためには、新品の浄水カートリッジへの交換が必要となる。

通常、電解水生成装置には、浄水カートリッジを通過する通水量を検知する流量センサーが設けられている。上記通水量を積算した積算通水量が推奨上限値に達すると、ユーザーに交換を促す通知を行なうことにより、浄水カートリッジの交換時期が管理されている。上記推奨上限値は、浄水カートリッジが有効に機能する通水量として予め定められ、電解水生成装置のメモリに記憶されている。

一般に、浄水カートリッジの交換時期は、浄水カートリッジの仕様によって異なる。例えば、同じ容量の浄水カートリッジの場合、より多くの物質を除去できるものは、交換時期が短くなる。

上述したように、浄水カートリッジの種類毎に交換時期（上記推奨上限値）が異なるため、電解水生成装置のメモリに記憶された推奨上限値と、装置に装着された浄水カートリッジの推奨上限値とが異なる場合、電解水生成装置が浄水カートリッジの交換時期を適切に管理することができない。例えば、浄水カートリッジの推奨上限値が７０００リットルであるにもかかわらず、メモリに記憶されている推奨上限値が５０００リットルである場合、実際の推奨上限値に達する前に、ユーザーに浄水カートリッジの交換を促す通知をしてしまう。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、複数種類の浄水カートリッジの交換時期を適切に管理することができる電解水生成装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、水を電気分解する電解槽を有する装置本体と、前記電解槽の上流又は下流に設けられ、水を浄化する浄水カートリッジとを備え、前記浄水カートリッジが前記装置本体と着脱されることで交換される電解水生成装置であって、前記浄水カートリッジには、その交換時期を決定するための情報が格納された記憶手段が設けられており、前記装置本体は、装着されている前記浄水カートリッジの前記記憶手段の前記情報を読み取る通信手段と、前記通信手段によって読み取られた前記情報に基づいて、前記浄水カートリッジの交換時期を計算する制御手段と、前記計算された交換時期をユーザーに通知する通知手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記装置本体は、前記浄水カートリッジを通過する通水量を検知する流量センサーを含み、前記情報は、前記浄水カートリッジが有効に機能する通水量の推奨上限値であることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記通信手段は、前記記憶手段に、前記浄水カートリッジを通過した積算通水量を書き込む機能を有することが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記情報は、前記浄水カートリッジが有効に機能する使用時間の推奨上限値であることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記通信手段は、前記記憶手段に、前記浄水カートリッジを使用した積算時間を書き込む機能を有することが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記浄水カートリッジとして、浄化性能が異なる複数種類の中から選択された一つの浄水カートリッジが装着可能に構成されていることが望ましい。

本発明の電解水生成装置は、浄水カートリッジが装置本体と着脱されることで交換可能とされている。浄水カートリッジには、記憶手段が設けられ、記憶手段には、浄水カートリッジの種類毎に予め定められた交換時期を決定するための情報が格納されている。

装置本体は、浄水カートリッジの情報を読み取る通信手段と、浄水カートリッジの交換時期を計算する制御手段と、ユーザーに浄水カートリッジの交換時期を通知する通知手段とを有する。制御手段は、例えば、通信手段によって読み取られた情報に基づいて、浄水カートリッジの交換時期を計算し、交換時期が到来したことを通知手段に表示させる。これにより、本発明の電解水生成装置は、交換時期の異なる複数種類の浄水カートリッジのうち、いずれの浄水カートリッジが装着された場合であっても、それぞれの浄水カートリッジの交換時期を適切に管理して、ユーザーに通知することができる。

本発明の電解水生成装置の概略構成を示す斜視図である。図１の電解水生成装置の構成を示すブロック図である。浄水カートリッジが装着されたときの図２の制御手段の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の電解水生成装置１の構成を示している。本実施形態の電解水生成装置１は、水を電気分解する電解槽４を有する装置本体２と、電解槽４に供給される水を浄化する浄水カートリッジ５とを備えている。図１では、装置本体２の一部を構成するケースが２点鎖線にて示され、電解水生成装置１の主要な構成が透視されている。

電解槽４は、例えば、ねじ（図示せず）等を介して、装置本体２に固着されている。電解槽４の固着は、例えば、はめ込み等の手法によってなされていてもよい。電解槽４の内部には電解室４０が形成されている。

浄水カートリッジ５は、装置本体２に対して着脱されることで交換可能とされている。交換時期を迎えた浄水カートリッジ５は、例えば、ユーザーが装置本体２の蓋部材３を開放することにより、新品の浄水カートリッジ５へと交換される。

図２には、電解水生成装置１のブロック図が示されている。本実施形態では、浄水カートリッジ５は、電解槽４の上流に設けられている。浄水カートリッジ５には、原水が供給される。原水には、一般的には水道水が利用されるが、その他、例えば、井戸水、地下水等を用いることができる。浄水カートリッジ５は、原水を濾過により浄化し、得られた浄水を電解室４０に供給する。

浄水カートリッジ５は、電解槽４の下流に設けられていてもよい。この場合、浄水カートリッジ５は、電解槽４によって電気分解された水を浄化する。

本発明の電解水生成装置１は、浄化性能が異なる複数種類の浄水カートリッジ５を選択的に装着可能に構成されている。ユーザーは、標準の浄水カートリッジ５に替えて、より優れた浄化性能を有する浄水カートリッジ５を装着することができる。また、ユーザーは、標準の浄水カートリッジ５に替えて、交換時期の長い浄水カートリッジ５を装着することができる。

電解室４０の内部には、陽極給電体４１及び陰極給電体４２が互いに対向して配置されている。陽極給電体４１と陰極給電体４２との間には隔膜４３が配設されている。隔膜４３は、電解室４０を陽極給電体４１側の陽極室４０ａと陰極給電体４２側の陰極室４０ｂとに区分する。

電解室４０の陽極室４０ａ及び陰極室４０ｂの両方に水が供給され、陽極給電体４１及び陰極給電体４２に直流電圧が印加されることにより、電解室４０内で水の電気分解が生ずる。

隔膜４３は、電気分解で生じたイオンを通過させる。隔膜４３を介して陽極給電体４１と、陰極給電体４２とが電気的に接続される。電解室４０内で水が電気分解されることにより、陰極室４０ｂで電解還元水が得られ、陽極室４０ａで電解酸性水が得られる。

陰極室４０ｂでは、電気分解によって水素ガスが発生し、陰極室４０ｂ内の水に溶け込む。従って、陰極室４０ｂで得られた電解還元水は、電解水素水とも称され、活性酸素の除去に有効とされる。

陰極室４０ｂで得られた電解還元水及び陽極室４０ａで得られた電解酸性水は、流路切替弁２１を介して水栓部に供給され、吐出される。流路切替弁２１は、陰極室４０ｂで得られた電解還元水の流路と、陽極室４０ａで得られた電解酸性水の流路とを分離しながら、接続先を切り替え可能に構成されている。

浄水カートリッジ５には、記憶手段としてＲＦＩＤタグ６が設けられている。ＲＦＩＤタグ６とは、無線通信によって情報の読み書きが可能な記憶手段である。記憶手段は、有線通信によって情報の読み書きを行なう形態であってもよい。

ＲＦＩＤタグ６には、浄水カートリッジ５を識別するための固有のＩＤ情報が格納されている。本実施形態では、ＲＦＩＤタグ６には、浄水カートリッジ５の交換時期を決定するための情報が格納されている。浄水カートリッジ５の交換時期を決定するための情報として、例えば、浄水カートリッジ５の仕様に関する情報、より具体的には浄水カートリッジ５が有効に機能する通水量の推奨上限値及び浄水カートリッジ５が有効に機能する使用時間の推奨上限値が格納されている。上記通水量の推奨上限値又は使用時間の推奨上限値のうち、いずれか一方が格納されていてもよい。

装置本体２は、ＲＦＩＤタグ６と通信する通信手段７と、電解水生成装置１の各部の制御を司る制御手段８と、ユーザーに浄水カートリッジ５の交換時期を通知する通知手段９とを有している。

浄水カートリッジ５が交換されたとき、通信手段７は、ＲＦＩＤタグ６との間で無線通信を行ない、ＲＦＩＤタグ６に格納されている上記情報を読み取って、制御手段８に送信する。本実施形態の通信手段７は、上述した情報の読み取り機能に加え、ＲＦＩＤタグ６に情報を書き込む機能を有するリーダー・ライター装置である。

制御手段８は、電解槽４及び通知手段９等、電解水生成装置１の各部を制御する。例えば、制御手段８は、所望の溶存水素濃度の電解水素水を生成するために、電解槽４の陽極給電体４１及び陰極給電体４２に供給する電解電流を制御する。また、制御手段８は、陽極給電体４１及び陰極給電体４２に印加する直流電圧の極性の切り替えと流路切替弁２１の動作との同期を制御する。

制御手段８は、メモリ機能と時間を計数する機能とを有しており、計数した時間に基づいて、電解水生成装置１の各部を制御する。例えば、制御手段８は、計数した時間に基づいて、浄水カートリッジ５の交換時期を計算する。

本実施形態の制御手段８は、通信手段７によって読み取られた上記交換時期を決定するための情報に基づいて、浄水カートリッジ５の交換時期を計算する。そして、制御手段８は、浄水カートリッジ５の交換時期を迎えたと判断すると、通知手段９を制御して、ユーザーに浄水カートリッジ５の交換時期が到来したことを通知させる。

なお、制御手段８のメモリには、上記浄水カートリッジ５のＩＤ情報と上記通水量及び使用時間の推奨上限値とが関連づけて格納されていてもよい。この場合、浄水カートリッジ５のＩＤ情報は、実質的に浄水カートリッジ５の交換時期を決定するための情報となる。

通知手段９は、音声や光等を用いて、ユーザーに浄水カートリッジ５の交換時期が到来したことを通知する。本実施形態では、音声を出力するスピーカー９１や文字情報等の画像を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）９２等が適用されている。スピーカー９１又はＬＣＤ９２のうち、いずれか一方のみが用いられていてもよい。制御手段８は、浄水カートリッジ５が交換時期を迎える前に、交換時期が近づいている旨を通知させるような構成を追加してもよい。

スピーカー９１及びＬＣＤ９２は、制御手段８によって制御される。すなわち、制御手段８は、スピーカー９１に音声信号を出力し、スピーカー９１は制御手段８から入力された音声信号に応じた音声を出力する。同様に、制御手段８は、ＬＣＤ９２に画像信号を出力し、ＬＣＤ９２は制御手段８から入力された画像信号に応じた画像やメッセージを出力する。なお、ＬＣＤ９２に替えて、浄水カートリッジ５の交換を促すＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が用いられていてもよい。

上記構成を有する電解水生成装置１によれば、浄化性能の異なる複数種類の浄水カートリッジ５のうち、いずれの浄水カートリッジ５が装着された場合であっても、それぞれの浄水カートリッジ５に応じて交換時期を適切に管理して、ユーザーに通知することができる。

図２に示されるように、装置本体２には、浄水カートリッジ５を通過する通水量を検知する流量センサー２２が設けられている。本実施形態では、流量センサー２２は、浄水カートリッジ５と電解槽４とを接続する流路、すなわち浄水カートリッジ５の下流に設けられている。流量センサー２２は、浄水カートリッジ５を通過する通水量を検知できればよく、浄水カートリッジ５の上流又は内部に設けられていてもよい。

流量センサー２２は、上記通水量を検知して、その信号を制御手段８に送信する。制御手段８は、流量センサー２２から送信された信号に基づいて、浄水カートリッジ５を通過する通水量を積算する。積算の始期は、その浄水カートリッジ５が始めに装着されたときである。浄水カートリッジ５が装着されると、浄水カートリッジ５のＲＦＩＤタグ６と通信手段７との間で通信が開始され、その信号が制御手段８に出力される。従って、制御手段８は、通信手段７から入力された上記信号に基づいて、浄水カートリッジ５が始めに装着されたときを知得し、その浄水カートリッジ５について通水量の積算を開始する。これにより、積算通水量に基づいて浄水カートリッジ５の交換時期を管理できるようになる。

制御手段８は、また浄水カートリッジ５の使用時間を積算する。積算の始期は、その浄水カートリッジ５が始めに装着されたときである。これにより、積算使用時間に基づいて浄水カートリッジ５の交換時期を管理できるようになる。

図３は、浄水カートリッジ５が装着されたときの制御手段８の処理手順を示している。制御手段８は、流量センサー２２から送信された信号に基づいて、通水の開始を検知すると（Ｓ１）、通信手段７から無線信号を送信させる（Ｓ２）。通信手段７が送信した無線信号は、浄水カートリッジ５のＲＦＩＤタグ６によって受信される。無線信号を受信したＲＦＩＤタグ６は、自ら記憶している情報を無線信号に変換して送信する。上記情報には、浄水カートリッジ５を識別するための固有のＩＤ情報及び交換時期を決定するための情報が含まれている。

本実施形態では、浄水カートリッジ５の交換時期を決定するための情報として、浄水カートリッジ５が有効に機能する通水量の推奨上限値及び使用時間の推奨上限値が含まれている。通水量及び使用時間の推奨上限値は、浄水カートリッジ５の浄化性能等に応じて浄水カートリッジ５の種類毎に異なる値が格納されている。

ＲＦＩＤタグ６が送信した無線信号は、通信手段７によって受信され（Ｓ３）、上記浄水カートリッジ５のＩＤ情報及び交換時期を決定するための情報に変換した後、制御手段８に転送される。これにより、制御手段８は、浄水カートリッジ５が有効に機能する通水量の推奨上限値及び使用時間の推奨上限値を取得する（Ｓ４）。

そして、制御手段８は、使用時間の積算を開始し（Ｓ５）、通水量の積算を開始する（Ｓ６）。さらに、制御手段８は、積算した使用時間及び通水量に関する情報を、定期的に通信手段７に送信させる。これにより、浄水カートリッジ５の積算使用時間及び積算通水量に関する情報が、定期的にＲＦＩＤタグ６に書き込まれ、更新される（Ｓ７）。

その後、制御手段８が積算した通水量が、上記通水量の推奨上限値を超過すると（Ｓ８においてＹ）、Ｓ１０に移行して、スピーカー９１及びＬＣＤ９２から浄水カートリッジ５の交換時期が到来したことをユーザーに通知させ、処理を終了する。

制御手段８が積算した通水量が、上記通水量の推奨上限値に達していない場合であっても（Ｓ８においてＮ）、制御手段８が積算した使用時間が上記使用時間の推奨上限値を超過すると（Ｓ９においてＹ）、Ｓ１０に移行して、スピーカー９１及びＬＣＤ９２に浄水カートリッジ５の交換時期が到来したことをユーザーに通知させる。

制御手段８が積算した使用時間が上記使用時間の推奨上限値に達していない場合（Ｓ９においてＮ）、Ｓ７に戻る。

本実施形態では、上記Ｓ７に示すように、浄水カートリッジ５の積算使用時間及び積算通水量に関する情報が、定期的にＲＦＩＤタグ６に書き込まれるので、浄水カートリッジ５は、自身の使用履歴に関する情報をＲＦＩＤタグ６に格納している。これらの情報は、浄水カートリッジ５が電解水生成装置１の装置本体２から取り外された後、再び装着されたときに、上記Ｓ１乃至Ｓ２の処理の際、ＲＦＩＤタグ６から通信手段７に送信される。これにより、制御手段８は、浄水カートリッジ５毎にその使用履歴を取得でき、通水量及び使用時間の積算を再開できる。

以上のような構成を有する本実施形態の電解水生成装置１によれば、制御手段８は、通信手段７によって読み取られた情報に基づいて、浄水カートリッジ５の交換時期を計算し、浄水カートリッジ５の交換時期が到来したことを通知手段９に表示させる。これにより、電解水生成装置１は、交換時期の異なる複数種類の浄水カートリッジ５のうち、いずれの浄水カートリッジ５が装着された場合であっても、それぞれの浄水カートリッジ５の交換時期を適切に管理して、ユーザーに通知することができる。

以上、本発明の電解水生成装置１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置１は、少なくとも、水を電気分解する電解槽４を有する装置本体２と、電解槽４の上流又は下流に設けられ、水を浄化する浄水カートリッジ５とを備え、浄水カートリッジ５は、装置本体２と着脱されることで交換され、浄水カートリッジ５には、その交換時期を決定するための情報が格納されたＲＦＩＤタグ６が設けられており、装置本体２は、装着されている浄水カートリッジ５のＲＦＩＤタグ６の情報を読み取る通信手段７と、通信手段７によって読み取られた情報に基づいて、浄水カートリッジ５の交換時期を計算する制御手段８と、計算された交換時期をユーザーに通知する通知手段９とを有していればよい。

１電解水生成装置
２装置本体
４電解槽
５浄水カートリッジ
６ＲＦＩＤタグ
７通信手段
８制御手段
９通知手段
９１スピーカー（通知手段）
９２ＬＣＤ（通知手段）

Claims

水を電気分解する電解槽を有する装置本体と、前記電解槽の上流又は下流に設けられ、水を浄化する浄水カートリッジとを備え、前記浄水カートリッジが前記装置本体と着脱されることで交換される電解水生成装置であって、
前記浄水カートリッジには、交換時期が異なる複数種類の浄水カートリッジが含まれ、各浄水カートリッジには、それぞれの前記交換時期を決定するための情報が予め格納された記憶手段が設けられており、
前記装置本体は、
装着されている前記浄水カートリッジの前記記憶手段の前記情報を読み取る通信手段と、
前記通信手段によって読み取られた前記情報に基づいて、前記浄水カートリッジの交換時期を計算する制御手段と
前記計算された交換時期をユーザーに通知する通知手段とを有することを特徴とする電解水生成装置。
前記装置本体は、前記浄水カートリッジを通過する通水量を検知する流量センサーを含み、
前記情報は、前記浄水カートリッジが有効に機能する通水量の推奨上限値である請求項１記載の電解水生成装置。
前記通信手段は、前記記憶手段に、前記浄水カートリッジを通過した積算通水量を書き込む機能を有する請求項２記載の電解水生成装置。
前記情報は、前記浄水カートリッジが有効に機能する使用時間の推奨上限値である請求項１又は２記載の電解水生成装置。
前記通信手段は、前記記憶手段に、前記浄水カートリッジを使用した積算時間を書き込む機能を有する請求項４記載の電解水生成装置。