JP6232037B2

JP6232037B2 - 電解水生成システム

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Publication number: JP6232037B2
Application number: JP2015237933A
Authority: JP
Inventors: 博之秋山
Original assignee: Nihon Trim Co Ltd
Current assignee: Nihon Trim Co Ltd
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2035-12-04
Also published as: TW201740306A; JP2017100113A; CN108025931A; WO2017094829A1; CN108025931B

Description

本発明は、水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置を用いた電解水生成システムに関する。

電解水生成装置では、一般に、原水を濾過した浄水、或いは浄水を電気分解した水素水又は酸性水を、使用者の好みに応じて選択的に取り出せるように、複数の運転モードが設定されている。

この運転モードとして、例えば、浄水を生成して取り出す浄水生成モード、水素水を生成して取り出す水素水生成モード、及び酸性水を生成して取り出す酸性水生成モードがあり、また前記水素水生成モード及び前記酸性水生成モードは、通常、それぞれ電解レベルが異なる複数（例えば４つ）の電解レベルモードに区分されている。

他方、会社などに設置される電解水生成装置では、複数の人によって使用される場合が多く、使用者は、それぞれ好みの生成水を選択して飲用している。このとき、使用者の好みの生成水が、現在設定されている運転モードの生成水と異なる場合、その都度運転モードを切り替えて操作しなければならず、手間を要する。

通常、運転モードは、操作パネルのボタン操作によって設定される。そのため、例えば運転モードの種類数だけ操作ボタン数を増やした場合、一回のボタン操作で運転モードを切り替えすることが可能となる。しかしこのとき、好みの操作ボタンを探すのに手間がかかり、使い勝手に劣る。逆に、操作ボタン数を少なくした場合、同じボタンを何度も操作してモード変更しなければならず、同様に手間がかかり使い勝手に劣る。

特開２０１３−１３８９９６号公報

そこで発明は、複数人が使用する場合の使い勝手を向上させうる電解水生成システムを提供することを課題としている。

第１の発明は、電解水生成システムであって、複数の運転モードに基づいて運転され、原水が浄水カートリッジによって濾過された浄水、及び前記浄水が電解槽によって電気分解された水素水を含む複数種の生成水の一つを選択的に生成して取り出す生成手段と、
使用者が携帯する外部記憶媒体が接近したとき、前記外部記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取り手段と、
前記読取り手段によって読み取られた前記外部記憶媒体の情報に基づいて運転モードを特定し、かつこの特定された運転モードに基づいて前記生成手段を運転させる制御手段とを具える電解水生成装置、
及び前記外部記憶媒体とを含み、
前記外部記憶媒体は、運転モードの情報を１つだけ具え、
前記制御手段は、前記外部記憶媒体の情報が前記生成手段によって生成可能な運転モードではないと判断した場合、生成水を生成できないことを使用者に報知させる機能を具えることを特徴としている。

第２の発明は、電解水生成システムであって、複数の運転モードに基づいて運転され、原水が浄水カートリッジによって濾過された浄水、及び前記浄水が電解槽によって電気分解された水素水を含む複数種の生成水の一つを選択的に生成して取り出す生成手段と、
使用者が携帯する外部記憶媒体が接近したとき、前記外部記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取り手段と、
前記読取り手段によって読み取られた前記外部記憶媒体の情報に基づいて運転モードを特定し、かつこの特定された運転モードに基づいて前記生成手段を運転させる制御手段とを具える電解水生成装置、
及び前記外部記憶媒体とを含み、
前記外部記憶媒体は、運転モードの情報を１つだけ具え、
制御手段は、前記外部記憶媒体の情報が前記生成手段によって生成可能な運転モードではないと判断した場合、生成水を生成できないことを使用者に報知させる機能を具えることを特徴としている。

本発明に用いる電解水生成装置は、使用者が携帯する外部記憶媒体が接近したとき、外部記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取り手段と、この読み取られた情報に基づいて運転モードを特定しかつこの特定された運転モードに基づいて生成手段を運転させる制御手段とを具える。

従って、使用者に、特定の（好みの）運転モードの情報を記憶させた外部記憶媒体を携帯させるだけで、ボタン操作を省略しながら、複数の運転モードの中から特定の（好みの）運転モードで電解水生成装置を運転させることができる。すなわち、使用者はボタンを押下して複数の運転モードの中から特定の運転モードを設定する煩雑な操作が不要となり、簡単かつ迅速に特定の運転モードで電解水生成装置を運転させて、好みの生成水を取り出すことが可能となる。特に複数人が同一の電解水生成装置を使用する場合に、使い勝手を向上させることができる。

また電解水生成装置では、通常、浄水カートリッジを、浄水した積算水量や積算時間等に応じて定期的に交換する必要がある。しかし、もし電解水生成装置の製造メーカーが指定する専用の浄水カートリッジ（「純正カートリッジ」という場合がある。）以外の浄水カートリッジ（「非純正カートリッジ」という場合がある。）を使用した場合、電解水生成装置の正確な機能が損なわれたり、その安全性が確保できないといった問題が生じる。

そこで、電解水生成システムでは浄水カートリッジに無線タグを取り付けるとともに、この無線タグに記憶した情報を、前記読取り手段によって読み取り可能とするのが好ましい。これにより、読取り手段の増設を抑えながら、装着された浄水カートリッジが、例えば純正品か否かを識別でき、非純正品の使用を防ぐことができる。また、例えば浄水カートリッジの交換時期を正確に掌握して使用者に知らせることができる。

本発明の電解水生成装置を略示する斜視図である。図１の電解水生成装置の内部構造を略示する平断面図である。図１の電解水生成装置の構成を示す概念図である。（Ａ）は水素水生成モードによって運転される生成手段、（Ｂ）は酸性水生成モードによって運転される生成手段を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図３に概念的に示すように、本実施形態の電解水生成装置１は、電解槽４と浄水カートリッジ５とを含む生成手段６、読取り手段７、及び制御手段８を具える。

前記生成手段６は、複数の運転モードＭに基づいて運転され、浄水と水素水とを含む複数種の生成水の一つを、使用者の好みに応じて選択的に生成して取出し口９Ｈから取り出す。本例では、生成水として、浄水、電解レベルが異なる複数の水素水、及び電解レベルが異なる複数の酸性水が含まれる、前記生成水は、原水を前記浄水カートリッジ５によって濾過することで生成される。また水素水及び酸性水は、浄水を前記電解槽４によって電気分解することによって生成される。

具体的には、本例の電解水生成装置１は、図２に示すように、前記電解槽４が配される装置本体２と、この装置本体２に交換可能に装着される前記浄水カートリッジ５とに分割される。前記装置本体２は、この装置本体２の周囲を囲み内部に収容空間３０を区画するケース３１と、前記収容空間３０を複数の空間に区分するフレーム３２とを含む。

本例のフレーム３２は、例えば装置厚さ方向Ｘにのびる第１隔壁３２Ａと、装置巾方向Ｙにのびかつ前記第１隔壁３２ＡとはＴ字状に交わる第２隔壁３２Ｂとを含む。このうち、第１隔壁３２Ａは、前記収容空間３０を、装置巾方向Ｙの一方側に配される空間３０Ａと、他方側に配される空間３０Ｂとに区分する。また第２隔壁３２Ｂは、前記空間３０Ｂを、装置厚さ方向Ｘの一方側（本例では前面側）に配される空間３０Ｂ１と、他方側（本例では背面側）に配される空間３０Ｂ２とに区分する。

空間３０Ａには前記浄水カートリッジ５が収容され、かつ空間３０Ｂ１には前記電解槽４が収容される。また空間３０Ｂ２には前記電解槽４を電気制御する回路基板３４を含む電気部材が収容される。この空間３０Ｂ２は、第１隔壁３２Ａ及び第２隔壁３２Ｂによって、空間３０Ａ、３０Ｂ１から防水状態で隔離される。これにより、浄水カートリッジ５又は電解槽４から水漏れが発生した場合にも、回路基板３４を含む電気部材を、漏れた水から保護することができる。

前記浄水カートリッジ５は、前記空間３０Ａである装着部３５に、交換可能に装着される。交換時期を迎えた浄水カートリッジ５は、例えば、使用者がケース３１の蓋部３１Ａを開いて装着部３５を開放することにより、新品の浄水カートリッジ５と交換できる。

図３に概念的に示すように、浄水カートリッジ５には、原水が供給される。原水として、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槽４に供給する。

前記電解槽４内には、第１、第２の電極４１、４２が互いに対向して配されるとともに、第１、第２の電極４１、４２間には隔膜４３が配される。この隔膜４３は、電解槽４の内部を、電極４１側の第１の極室４０Ａと電極４２側の第２の極室４０Ｂとに区分する。

前記第１、第２の極室４０Ａ、４０Ｂには、それぞれ、浄水カートリッジ５からの浄水が給水流路３６を介して供給される。

本例の給水流路３６は、分岐部３７と、流路切替弁３８と、流量調整弁３９とを含む。前記分岐部３７は、給水流路３６を２つの流路部３６ａ、３６ｂに分岐させる。流路部３６ａ、３ｂは、前記第１、第２の極室４０Ａ、４０Ｂの一方、他方に接続している。前記流路切替弁３８は、前記流路部３６ａ、３６ｂの接続先を切り替える。前記流量調整弁３９は、一方の流路部３６ａに配され、この流路部３６ａを通る浄水の流量を規制する。なお流路切替弁３８及び流量調整弁３９は制御手段８によってコントロールされる。

ここで、第１、第２の電極４１、４２に直流電圧が印加されたとき、電解槽４内の浄水が電気分解される。隔膜４３は、電気分解で生じたイオンを通過させることができ、これにより、陽極側の極室には酸性水が生成され、陰極側の極室には水素水が生成される。なお第１、第２の電極４１、４２に印加される直流電圧の向き及び強さは制御手段８によってコントロールされる。

また電解槽４には、生成された電解水（酸性水及び水素水）の一方を前記取出し口９Ｈに導く取出し流路９と、他方を排出口１０Ｈに導くドレイン流路１０とを具える。図３には、取出し流路９が、流路切替弁１１を介して第２の極室４０Ｂに接続され、かつドレイン流路１０が、流路切替弁１１を介して第１の極室４０Ａに接続される場合が示される。

従って、本例の生成手段６は、前記浄水カートリッジ５と、前記給水流路３６と、前記電解槽４と、前記取出し流路９と、前記ドレイン流路１０とを含んで構成される。また生成手段６は、複数の運転モードＭに基づいて運転され、浄水、水素水、及び酸性水のうちの一つを選択的に生成して取り出しうる。

前記運転モードＭとして、本例では、浄水を生成して取り出す浄水生成モードＭＡと、水素水を生成して取り出す水素水生成モードＭＢと、酸性水を生成して取り出す酸性水生成モードＭＣとを含むとともに、前記水素水生成モードＭＢ及び前記酸性水生成モードＭＣは、それぞれ電解レベルが異なる複数の電解レベルモードＭＢ_１〜ｎ、ＭＣ_１〜ｎに区分される。

図４（Ａ）には、前記生成手段６が水素水生成モードＭＢ_１〜ｎによって運転され、水素水が取出し口９Ｈから取り出さえる場合が例示される。この例では、第１の電極４１にプラス電圧、第２の電極４２にマイナス電圧が印加されることにより、第１の極室４０Ａに酸性水、第２の極室４０Ｂに水素水が生成される。このうち水素水は、流路切替弁１１及び取出し流路９をへて取出し口９Ｈから取り出され、使用者に使用される。他方、酸性水は、流路切替弁１１及びドレイン流路１０をへて排出口１０Ｈから廃棄される。本例では、前記流量調整弁３９により第１の極室４０Ａへの浄水の供給量が減じられるため、廃棄される酸性水の生成量が低く抑えられ、コストの無駄が抑制される。

図４（Ｂ）には、前記生成手段６が酸性水生成モードＭＣ_１〜ｎによって運転され、酸性水が取出し口９Ｈから取り出さえる場合が例示される。この例では、第１の電極４１にマイナス電圧、第２の電極４２にプラス電圧が印加されることにより、第１の極室４０Ａに水素水、第２の極室４０Ｂに酸性水が生成される。このうち酸性水は、流路切替弁１１及び取出し流路９をへて取出し口９Ｈから取り出され、使用者に使用される。他方、水素水は、流路切替弁１１及びドレイン流路１０をへて排出口１０Ｈから廃棄される。本例では、前記流量調整弁３９により第１の極室４０Ａへの浄水の供給量が減じられるため、廃棄される水素水の生成量が低く抑えられ、コストの無駄が抑制される。

また図示しないが、前記生成手段６が浄水生成モードＭＡによって運転される場合には、浄水が取出し口９Ｈから取り出される。浄水生成モードＭＡでは、第１、第２の電極４１、４２に電圧が印加されない。そのため、浄水カートリッジ５からの浄水は、例えば、第２の極室４０Ｂ、流路切替弁１１、及び取出し流路９をへて取出し口９Ｈから取り出される。このとき、流量調整弁３９によって第１の極室４０Ａへの浄水の供給を停止するのが好ましい。

そしてこのような運転モードＭを、使用者の好みに応じて自動設定するために、図１に示すように、前記電解水生成装置１は、読取り手段７と制御手段８とを具える。

前記読取り手段７は、使用者が携帯する外部記憶媒体２０が接近したとき、この外部記憶媒体２０に記憶された情報を読み取る。この読取り手段７として所謂ＲＦＩＤリーダ・ライタなどが好適に採用しうる。読取り手段７は、本例では、前記第１隔壁３２Ａに取り付けられるが、これに規制されることなく種々な位置に設定できる。

前記外部記憶媒体２０には、好みの運転モードＭに関する情報が記憶される。この情報は、変更可能である。外部記憶媒体２０としては、特に規制されないが、少なくとも読取り手段７との間の通信機能を有する必要がある。このような外部記憶媒体２０として、例えば、無線タグ、無線タグを埋め込んだＩＤカード、ウェアラブル情報端末（例えば携帯電話、スマートフォン、腕時計型端末など）、携帯可能なタブレット型ＰＣ、或いは専用の装置が適宜採用しうる。外部記憶媒体２０と読取り手段７との通信形態としては、特に規制されないが、例えば、Bluetooth （登録商標）、ｗｉ−ｆｉ、ＮＦＣなどの無線通信が好適に使用できる。

前記制御手段８は、例えば前記回路基板３４に取り付くＣＰＵであって、前記読取り手段７によって読み取られた外部記憶媒体２０の情報に基づいて運転モードＭを特定する。また制御手段８は、前記特定された運転モードＭに基づき、生成手段６を運転させる。

電解水生成装置１では、図１に示すように、前記特定された運転モードＭの内容を表示する表示部２２を具えるのが好ましい。これにより、使用者は、設定された運転モードＭが所望のものか確認でき、その後、例えばスタートボタン２３を押すことで、生成手段６が作動する。前記表示部２２は、操作パネル２１に配される。なお電解水生成装置１では、取出し流路９に、生成手段６と連動する蛇口部（図示しない。）を設け、前記蛇口部へのレバー操作（生成水を流す操作）によって、スタートボタン２３を押すことなく生成手段６を作動させることもできる。この場合、スタートボタン２３自体を排除することもできる。また、例えば電解槽４に流入する水量を検出する流量センサ（図示せず）を設け、前記流量センサが流量を検出したとき、設定された運転モードＭで生成手段６を作動させてもよい。

この操作パネル２１には、ボタン操作によって好みの運転モードＭを設定するための手入力部Ｐが配される。本例の手入力部Ｐには、浄水生成モード選択ボタンＰＡ、水素水生成モード選択ボタンＰＢ、及び酸性水生成モード選択ボタンＰＣが配され、モードＭＡ、ＭＢ、ＭＣ間の切り替えが可能である。また電解レベルに関しては、例えば、水素水生成モードＭＢの場合、水素水生成モード選択ボタンＰＢを押す度に、電解レベルがレベル１→レベル２→・・・レベルｎ→レベル１と順次切り替えられる。なお酸性水生成モードＭＣの場合も同様である。なお符号２４は、電解レベルを表示する表示部である。

本例では、浄水カートリッジ５は、この浄水カートリッジ５の情報を記憶した無線タグ１５を具える。無線タグ１５の情報として、例えば浄水カートリッジ５を識別するための識別情報（例えばＩＤ番号など）、及び浄水カートリッジ５の仕様に関する情報（例えば、型番、並びに浄水カートリッジが有効に機能しうる通水量の推奨上限値の情報及び使用時間の推奨上限値の情報など）の少なくとも一つが含まれる。

この無線タグ１５の情報は、前記読取り手段７によって読み取ることができる。これにより、例えば装着された浄水カートリッジ５が純正品か否かを制御手段８によって識別させることができ、非純正品の使用を防ぐことができる。また、例えば浄水カートリッジの交換時期を正確に掌握して使用者に知らせることができる。また１つの読取り手段７を用いて外部記憶媒体２０及び無線タグ１５の読み取りを可能としたため、読取り手段の増設を抑えてコストを削減しうる。

このような電解水生成装置１と外部記憶媒体２０とにより電解水生成システムを構築することで、使用者に前記外部記憶媒体２０を携帯させることで、ボタン操作を省略しながら、複数の運転モードＭの中から特定の（好みの）運転モードＭで電解水生成装置１を運転させることができる。すなわち、使用者はボタンを押下して複数の運転モードＭの中から特定の運転モードＭを設定する煩雑な操作が不要となり、簡単かつ迅速に特定の運転モードＭで電解水生成装置１を運転させて、好みの生成水を取り出すことが可能となる。特に複数人が同一の電解水生成装置１を使用する場合に、使い勝手を向上させることができる。

なお生成手段６では、選択的に生成して取り出す生成水として、酸性水を含まなくても良い。

また、読取り手段７は、第１隔壁３２Ａではなく、空間３０Ｂ２内のケース３１に取付けられ、外部記憶媒体２０と無線タグ１５とを読み取るものであってもよい。その場合、使用者が外部記憶媒体２０を電解水生成装置１のケース３１に近づけたときに、読取り手段７と外部記憶媒体２０との距離が短くなるため、読み取りエラーの発生を抑制でき、さらに、読取り手段７の防水性は維持できるというメリットがある。

次に、電解水生成システムの変形例を示す。この例では、外部記憶媒体２０には、好みの運転モードＭに関する情報が１つだけ記憶される。また、電解水生成装置１の制御手段８は、もし外部記憶媒体２０の情報（運転モードＭ）が生成手段６によって生成可能な運転モードＭではないと判断した場合、好みの運転モードＭの水を生成できない旨を、例えば前記表示部２２によって使用者に報知させる機能を具える。その場合、使用者は、１つの情報を記憶した外部記憶媒体２０を用いて、複数の電解水生成装置１を使用することができ、さらに、好みの運転モードＭがない場合、容易に好みのモードが無いことを知ることができる。

他の変形例では、外部記憶媒体２０には、好みの運転モードＭに関する情報として、複数の運転モードＭの情報と、各運転モードＭの優先順位の情報とが記憶される。例えば、外部記憶媒体２０に、「水素水生成モードＭＢ_４、ＭＢ_３、ＭＢ_２の３つの運転モードＭ」と、優先順位として「ＭＢ_４＞ＭＢ_３＞ＭＢ_２」である情報とが記憶される。また電解水生成装置１の制御手段８は、外部記憶媒体２０の情報のうちで、生成手段６によって生成可能な運転モードＭでかつその中で最も優先順位の高い運転モードＭを選択して、生成手段６を運転させる機能を具える。その場合、使用者は、１つの外部記憶媒体２０を用いて、運転可能なモードがそれぞれ異なる複数の電解水生成装置１を使用する場合であっても、各電解水生成装置１から優先順位の高い好みの生成水を吐水させることができる。

１電解水生成装置
４電解槽
５浄水カートリッジ
６生成手段
７読取り手段
８制御手段
１５無線タグ
２０外部記憶媒体
２２表示部
Ｍ運転モード
ＭＡ浄水生成モード
ＭＢ水素水生成モード
ＭＣ酸性水生成モード
ＭＢ_１〜ｎ、ＭＣ_１〜ｎ電解レベルモード

Claims

複数の運転モードに基づいて運転され、原水が浄水カートリッジによって濾過された浄水、及び前記浄水が電解槽によって電気分解された水素水を含む複数種の生成水の一つを選択的に生成して取り出す生成手段と、
使用者が携帯する外部記憶媒体が接近したとき、前記外部記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取り手段と、
前記読取り手段によって読み取られた前記外部記憶媒体の情報に基づいて運転モードを特定し、かつこの特定された運転モードに基づいて前記生成手段を運転させる制御手段とを具える電解水生成装置、
及び前記外部記憶媒体とを含み、
前記外部記憶媒体は、運転モードの情報を１つだけ具え、
前記制御手段は、前記外部記憶媒体の情報が前記生成手段によって生成可能な運転モードではないと判断した場合、生成水を生成できないことを使用者に報知させる機能を具えることを特徴とする電解水生成システム。
複数の運転モードに基づいて運転され、原水が浄水カートリッジによって濾過された浄水、及び前記浄水が電解槽によって電気分解された水素水を含む複数種の生成水の一つを選択的に生成して取り出す生成手段と、
使用者が携帯する外部記憶媒体が接近したとき、前記外部記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取り手段と、
前記読取り手段によって読み取られた前記外部記憶媒体の情報に基づいて運転モードを特定し、かつこの特定された運転モードに基づいて前記生成手段を運転させる制御手段とを具える電解水生成装置、
及び前記外部記憶媒体とを含み、
前記外部記憶媒体は、複数の運転モードの情報と、その優先順位の情報とを具え、
前記制御手段は、前記外部記憶媒体の情報のうちで、前記生成手段によって生成可能な運転モードでかつその中で最も優先順位の高い運転モードを選択して生成手段を運転させる機能を具えることを特徴とする電解水生成システム。
前記浄水カートリッジは、この浄水カートリッジの情報を記憶した無線タグを具えるとともに、前記読取り手段は前記無線タグの情報を読み取ることを特徴とする請求項１又は２記載の電解水生成システム。
前記特定された運転モードの内容を表示する表示部を具えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電解水生成システム。
前記複数の運転モードは、前記浄水を生成して取り出す浄水生成モードと、前記水素水を生成して取り出す水素水生成モードと、酸性水を生成して取り出す酸性水生成モードとを含むとともに、前記水素水生成モード及び前記酸性水生成モードは、それぞれ電解レベルが異なる複数の電解レベルモードに区分されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電解水生成システム。