JP6518278B2 - 電解水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、水を電気分解することにより電解水素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還元性の電解水素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、活性酸素の除去に適しているとして、注目されている。

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、給電体に供給される電解電流を制御する制御手段を備えた電解水生成装置が開示されている。この種の電解水生成装置では、制御手段の動作プログラムが格納された記憶手段が装置本体内に設けられている。

特開２０１６−１６５６６７号公報

上記電解水生成装置は、日々の保守や故障原因の追跡のために、装置本体の動作履歴に関する情報が装置本体の記憶手段に記憶させるように構成されていることが望ましい。

しかしながら、制御手段の動作プログラムが格納された記憶手段には、製造コスト削減の要請から、通常、記憶容量が小さいメモリが用いられている。このため、限られた記憶容量で、上記動作プログラムに加えて、装置本体の使用に伴い蓄積されていく上記動作履歴に関する情報を不足なく記憶するのは困難である。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、装置本体の使用に伴い蓄積されていく動作履歴に関する情報を不足なく記憶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。

本発明の電解水生成装置は、水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置であって、互いに極性の異なる第１給電体及び第２給電体を有する電解槽と、前記第１給電体及び前記第２給電体に供給される電流を予め定められた動作プログラムに基づいて制御する制御手段と、前記動作プログラムが格納された第１記憶手段とを含む装置本体を備え、前記装置本体には、前記第１記憶手段よりも記憶容量が大きい第２記憶手段が着脱自在に装着されており、前記制御手段は、前記装置本体の動作履歴に関する第１情報を、前記第２記憶手段に記憶させ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、時間を計数するタイマーをさらに備え、
前記制御手段は、前記時間に関する第２情報と前記第１情報とを関連付けて前記第２記憶手段に記憶させることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第１情報には、前記第１給電体及び前記第２給電体の極性に関する情報が含まれることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第１情報には、前記電解槽に供給される水量に関する情報が含まれることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第１情報には、前記第１給電体及び前記第２給電体に供給される電流に関する情報が含まれることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第１情報には、前記電解槽での電気分解レベルに関する情報が含まれることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第１情報には、前記装置本体の異常動作に関する情報が含まれることが望ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第２記憶手段は、不揮発性メモリ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、前記第２記憶手段は、カード型の外部メモリであることが望ましい。

本発明の情報処理装置は、前記装置本体から取外された前記第２記憶手段から、前記第１情報を抽出し記憶することを特徴とする。

本発明の電解水生成装置では、第１給電体及び第２給電体を有する電解槽と、第１給電体及び第２給電体に供給される電流を制御する制御手段と、制御手段が参照する動作プログラムが格納された第１記憶手段とを含む装置本体を備える。装置本体には、第１記憶手段よりも記憶容量が大きい第２記憶手段が着脱自在に装着されている。制御手段は、装置本体の動作履歴に関する第１情報を第２記憶手段に記憶させる。これにより、装置本体の使用に伴い蓄積されていく動作履歴に関する情報を不足なく記憶することが可能となる。なお、第２記憶手段には、例えば、安価なカード型の外部メモリを適用することができ、装置のコストアップを抑制できる。

本発明の情報処理装置では、装置本体から取り外された第２記憶手段から、第１情報を抽出し記憶する。これにより、情報処理装置によって、個々の電解水生成装置の動作履歴に関する情報を容易かつ一元的に収集し管理することが可能となり、電解水生成装置の保守や故障原因の追跡に役立てることが可能となる。

本発明の電解水生成装置の概略構成を示す図である。 図１の電解水生成装置の電気的構成を示すブロック図である。 図２の外部メモリの装着構造を示す断面図である。 図３の外部メモリから第１情報及び第２情報を読み出して処理する情報処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

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の流路構成を示している。図２は、電解水生成装置１の電気的構成を示している。本実施形態の電解水生成装置１は、水を電気分解する装置本体２と、装置本体２に供給される水を浄化する浄水カートリッジ３とを備えている。

装置本体２は、電解槽４と、制御手段５と、内部メモリ（第１記憶手段）６とを含んでいる（図２参照）。

浄水カートリッジ３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３は、原水を濾過により浄化する。

浄水カートリッジ３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。浄水カートリッジ３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３を通過する水の積算量が増加するにつれて徐々に浄化機能が低下する。この場合、新品の浄水カートリッジ３への交換によって、安定した品質の電解水を得ることが可能となる。

浄水カートリッジ３によって浄化された水は、入水管７を通って電解槽４に供給される。入水管７には、電解槽に供給される単位時間あたりの水量を検出するための流量センサー７１が設けられている。流量センサー７１は、検出した水量に相当する電気信号を制御手段５に出力する。なお、流量センサー７１は、電解室４０に供給される水の流量を直接的又は間接的に検出できればよいので、浄水カートリッジ３の上流又は電解槽４の下流に設けられていてもよい。

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３によって浄化された水は、電解室４０で電気分解される。電解室４０には、互いに対向して配置された第１給電体４１及び第２給電体４２と、第１給電体４１と第２給電体４２との間に配された隔膜４３とが設けられている。

隔膜４３は、電解室４０を第１給電体４１側の第１極室４０ａと、第２給電体４２側の第２極室４０ｂとに区分する。隔膜４３は、電気分解で生じたイオンを通過させ、隔膜４３を介して第１給電体４１と、第２給電体４２とが電気的に接続される。第１給電体４１と第２給電体４２との間に電圧が印加されると、電解室４０内で水が電気分解され、電解水が得られる。

例えば、図１に示される状態では、第１給電体４１には正の電荷が帯電し、第１極室４０ａは、陽極室として機能している。一方、第２給電体４２には負の電荷が帯電し、第２極室４０ｂは、陰極室として機能している。すなわち、第２極室４０ｂでは発生した水素ガスが溶け込んだ還元性の電解水素水が、第１極室４０ａでは発生した酸素ガスが溶け込んだ電解酸性水がそれぞれ生成される。

第１給電体４１及び第２給電体４２に印加される電圧の極性は、制御手段５によって制御される。第１給電体４１及び第２給電体４２の極性が適宜切り替えられることにより、第１給電体４１及び第２給電体４２が陽極給電体又は陰極給電体として機能する機会が均等化される。これにより、第１給電体４１及び第２給電体４２等へのスケールの付着が抑制される。

以下、本明細書では、特に断りのない限り、第１給電体４１が陽極給電体として、第２給電体４２が陰極給電体として、それぞれ機能している場合が説明される。

電解槽４の下流側には、第１極室４０ａ及び第２極室４０ｂから水を取り出すための出水部１０が設けられている。出水部１０は、一方の極室で生成された電解水を吐出するための出水管１１と、他方の極室で生成された電解水を吐出するための出水管１２と、電解槽４と出水管１１、１２との間に配された流路切替弁１３とを有する。

第１給電体４１及び第２給電体４２に印加される電圧は、制御手段５によって制御される。

制御手段５は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）を有している。ＣＰＵは、予め定められた動作プログラムに基づいて第１給電体４１及び第２給電体４２に印加される電圧を制御する。

第１給電体４１と制御手段５との間の電流供給ラインには、電流検出手段４４が設けられている。電流検出手段４４は、第２給電体４２と制御手段５との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段４４は、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給する電解電流を検出し、その値に相当する信号を制御手段５に出力する。

制御手段５は、電流検出手段４４から入力される信号に応じて、第１給電体４１と第２給電体４２との間に印加する電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流が過大である場合、制御手段５は、上記電圧を減少させ、電解電流が過小である場合、制御手段５は、上記電圧を増加させる。これにより、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給する電解電流が適切に制御されうる。

制御手段５は、第１給電体４１及び第２給電体４２の極性と流路切替弁１３の動作とを同期して制御することにより、ユーザーによって選択された所望の電解水を、常に一方の出水管１１から吐水可能となる。

制御手段５の動作を司る動作プログラムは、内部メモリ６に記憶されている。制御手段５は、内部メモリ６に記憶されている動作プログラムを参照し、上記第１給電体４１及び第２給電体４２を含む装置各部の動作を制御する。例えば、制御手段５は、流量センサー７１から入力された上記信号に応じて、内部メモリ６に格納された情報に基づいて、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給する電解電流を制御する。

内部メモリ６は、制御手段５から高速でアクセスが可能である反面、コストが嵩む部品であるため、大容量の内部メモリ６搭載は、電解水生成装置１の製造コストの上昇を招くおそれがある。このため、電解水生成装置１を安価に構成するためには、内部メモリ６の容量を必要最小限に制限することが望ましい。

本実施形態では、内部メモリ６の容量を補うために、外部メモリ（第２記憶手段）８が適用されている。外部メモリ８は、装置本体２に対して着脱自在に装着されうる。

外部メモリ８には、内部メモリ６よりも記憶容量が大きい不揮発性メモリが適用されている。より具体的には、本実施形態では、いわゆる「ＳＤメモリカード」と称されるカード型の外部メモリ８が適用されている。このようなカード型の外部メモリ８は、ディジタルカメラ及び携帯電話機等に広く使用されているため、低コストで大きな記憶容量を実現可能である。なお、外部メモリ８は、カード型の外部メモリ８に限られることなく、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子を介して情報を読み書きするメモリーであってもよい。

制御手段５は、装置本体２の動作履歴に関する「第１情報」を外部メモリ８に記憶させる。外部メモリ８には安価かつ大容量のメモリを適用できるため、電解水生成装置１のコストアップを招来することなく、装置本体２の使用に伴い蓄積されていく動作履歴に関する第１情報を不足なく記憶することが可能となる。

装置本体２は、時間を計数するタイマー９をさらに備えている。制御手段５は、タイマー９によって計数された時間に基づいて電解水生成装置１の各部を制御する。

外部メモリ８に記憶される情報には、タイマー９によって計数された時間に関する「第２情報」が含まれるのが望ましい。そして、制御手段５は、「第２情報」と「第１情報」とを関連付けて外部メモリ８に記憶させるのが望ましい。これにより、装置本体２の動作履歴に関する第１情報が時系列で外部メモリ８に記憶されるので、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。

上記第１情報及び第２情報は、例えば、定期的に外部メモリ８に記憶される。また、電解水生成装置１の使用が終了する度に、上記第１情報及び第２情報が外部メモリ８に記憶されてもよい。電解水生成装置１の使用の開始及び終了は、流量センサー７１によって入水管７を流れる水量を監視することにより、判定可能である。

上記第１情報には、第１給電体４１及び第２給電体４２の極性に関する情報が含まれるのが望ましい。これにより、各給電体が陽極又は陰極として機能している頻度及び時間等が集計可能となり、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。

上記第１情報には、電解槽４に供給される水量に関する情報が含まれるのが望ましい。これにより、浄水カートリッジ３及び電解槽４を通過した水量が集計可能となり、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。例えば、出水管の内表面へのスケールの付着度合いが推定可能となる。また、第１給電体４１及び第２給電体４２の極性に関する情報と電解槽４に供給される水量とを組み合わせることにより、各給電体が陽極又は陰極として機能している水量が集計可能となり、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。

上記第１情報には、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給される電解電流に関する情報が含まれるのが望ましい。これにより、第１給電体４１及び第２給電体４２の表面へのスケールの付着度合いが推定可能となり、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。なお、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給される電解電流の移動平均値が、上記第１情報に含まれていてもよい。

上記第１情報には、電解槽４での電気分解レベルに関する情報が含まれるのが望ましい。これにより、ユーザーが使用している電解レベルを統計的に把握することが可能となり、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。なお、電気分解レベルは、電解槽４に単位時間に供給される水量及び第１給電体４１及び第２給電体４２に供給される電解電流から計算可能である。

上記第１情報には、装置本体２の異常動作に関する情報が含まれるのが望ましい。装置本体２の異常動作としては、例えば、流路切替弁１３の動作不良及び電解水生成装置１の各部に電力を供給する電源手段１４の異常発熱等が挙げられる。流路切替弁１３の動作不良は、例えば、流路切替弁１３に設けられている位置センサー（図示せず）から出力される信号に基づいて判断されうる。電源手段１４の異常発熱は、例えば、電源手段１４に設けられている温度センサー（図示せず）から出力される信号に基づいて判断されうる。装置本体２の異常動作に関する情報が上記第１情報に含まれる形態によれば、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡が容易となる。

図３は、装置本体２に対する外部メモリ８の装着構造の一例を示している。装置本体２は、装置本体２の外郭を構成するケース２１と、制御手段５及び内部メモリ６が実装される回路基板２２とを含む。回路基板２２には、外部メモリ８に情報を書き込むための書込装置２３が実装されている。

ケース２１には、書込装置２３と対向する位置に開口が形成され、開口にはハッチ２４が設けられている。ハッチ２４を開くことにより、書込装置２３に外部メモリ８が着脱自在となる。また、ハッチ２４を閉じることにより、水滴等の飛散から外部メモリ８、書込装置２３及び回路基板２２等が保護される。

図４は、外部メモリ８から上記第１情報及び第２情報を読み出す情報処理装置１００が示されている。情報処理装置１００は、読出装置１０１と、メモリ１０２と、制御手段１０３とを有する。

読出装置１０１には、装置本体２から取り外された外部メモリ８が装着される。読出装置１０１は、装着された外部メモリ８から第１情報及び第２情報を読み出す。メモリ１０２は、読出装置１０１によって読み出された第１情報及び第２情報を記憶記憶する。制御手段１０３は、読出装置１０１及びメモリ１０２の制御を司る。制御手段１０３は、メモリ１０２に記憶された第１情報及び第２情報を処理する。制御手段１０３の処理には各種の統計的処理が含まれていてもよい。

また、情報処理装置１００がインターネットを介して、電解水生成装置１の製造者又は販売者のサーバー装置に接続されていてもよい。この場合、サーバー装置は、複数の電解水生成装置１の第１情報及び第２情報を取得し集計できる。これにより、大量の電解水生成装置１の第１情報及び第２情報に関する統計的データが得られ、電解水生成装置１の保守や故障原因の追跡に役立てることが可能となる。

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、互いに極性の異なる第１給電体４１及び第２給電体４２を有する電解槽４と、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給される電流を予め定められた動作プログラムに基づいて制御する制御手段５と、動作プログラムが格納された内部メモリ６とを含む装置本体２を備え、装置本体２には、内部メモリ６よりも記憶容量が大きい外部メモリ８が着脱自在に装着されており、制御手段５は、装置本体２の動作履歴に関する第１情報を、外部メモリ８に記憶させるように構成されていればよい。

１ ：電解水生成装置
２ ：装置本体
４ ：電解槽
５ ：制御手段
６ ：内部メモリ（第１記憶手段）
８ ：外部メモリ（第２記憶手段）
９ ：タイマー
４１ ：第１給電体
４２ ：第２給電体
１００ ：情報処理装置

Claims (9)

1. 水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置であって、
   互いに極性の異なる第１給電体及び第２給電体を有する電解槽と、
   前記第１給電体及び前記第２給電体の極性と、前記第１給電体及び前記第２給電体に供給される電流とを予め定められた動作プログラムに基づいて制御する制御手段と、
   前記動作プログラムが格納された第１記憶手段とを含む装置本体を備え、
   前記装置本体には、前記第１記憶手段よりも記憶容量が大きい第２記憶手段が着脱自在に装着されており、
   前記制御手段は、前記装置本体の動作履歴に関する第１情報を、前記第２記憶手段に記憶させ、
   前記第１情報には、前記第１給電体及び前記第２給電体の極性に関する情報が含まれる、
   電解水生成装置。
2. 時間を計数するタイマーをさらに備え、
   前記制御手段は、前記時間に関する第２情報と前記第１情報とを関連付けて前記第２記憶手段に記憶させる請求項１記載の電解水生成装置。
3. 前記第１情報には、前記電解槽に供給される水量に関する情報が含まれる請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
4. 前記第１情報には、前記第１給電体及び前記第２給電体に供給される電流に関する情報が含まれる請求項１乃至３のいずれかに記載の電解水生成装置。
5. 前記第１情報には、前記電解槽での電気分解レベルに関する情報が含まれる請求項１乃至４のいずれかに記載の電解水生成装置。
6. 前記第１情報には、前記装置本体の異常動作に関する情報が含まれる請求項１乃至５のいずれかに記載の電解水生成装置。
7. 前記第２記憶手段は、不揮発性メモリである請求項１乃至６のいずれかに記載の電解水生成装置。
8. 前記第２記憶手段は、カード型の外部メモリである請求項７に記載の電解水生成装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の前記装置本体から取外された前記第２記憶手段から、前記第１情報を抽出し記憶する情報処理装置。

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