JP6707240B1 - 卓上型水素水生成器及び卓上型水素水生成器による水素水生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】卓上型水素水生成器を構成したとき、生成された水素水を複数人のカップに複数回に亘って提供することができる、例えば１．５Ｌというカップに比べれば比較的に大容量であって、水素水サーバーに比べれば小容量の飲料水を収納できるジャーポットを備えた卓上型水素水生成器でありながら、ジャーポットを小型にすることができて、軽量で持ち運びができるようにすることができる卓上型水素水生成器を提供する。【解決手段】設定された電解モードに基づいて、前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流強度を大に調節されて、前記ピッチャー容量の水の水素水濃度がスイッチＯＮされると数分内に高められ、及びその後電解電流強度を小に調節されて、生成された水素水濃度を維持するために水素が補給され、前記基台から離脱された前記ジャーポットから、前記数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配を可能とする。【選択図】図７

Description

本発明は、卓上型水素水生成器及び卓上型水素水生成器による水素水生成方法に関する。

卓上型水素水生成器が販売されている。この卓上型水素水生成器は、１．５Ｌの飲料水を収納できるジャーポットを備えて、基台から分離可能とされ、複数回に亘ってカップに生成された水素水を提供することができる。

水素生成中は、ＬＥＤが点灯して、水素生成中であることを報知することがなされる。また、２段階の生成モードを持ち、通常生成モードでは、１．５Ｌの水素水を３０分で、溶存水素濃度１．２ｐｐｍで生成できること、素早く少量だけ飲みたい場合には、時短生成モードに切り替えられて、５００ｍｌの飲料水を１０分間で、溶存水素濃度１．２ｐｐｍで生成できることが報道されている。

特許文献１には、水を電解して還元水素水を作る電極ユニットを内部に備える容器ユニットを備え、電極端子を介して前記電極ユニットに電解波形を供給する制御ユニットとから構成され、電極ユニットを容器の底部開口に水密的に螺着する取付リング板有して、分離構造とした容器分離型還元水素水生成装置が記載される。

特許文献２には、飲用水を収容可能なコップ状容器を備え、コップ状容器を載せるコースターテーブルに電力を供給する受電コイルを有する受電ユニットを備え、受電コイルと所定間隔を介して、ユニットコースターテーブルに給電ユニットを備えた水素水生成器が記載される。

特許文献３には、陽極電極板及び陰極電極板を備えた電解セルを有し、
電界セルへ供給電流の大きさを調整する電流調整機構と、
電界セルへ被電解体を供給するため被電解体供給機構と、
電界セルへ供給される被電解体の温度を調節する被電解体温度調節機構と、
電流調整機構及び被電解体温度調節機構を制御する制御装置とを備え、作動条件に従って電流調整機構を制御し、被電解体の温度が適正範囲になるように被電解体温度調節機構を制御する電界装置が記載される。

特許文献４には、水を貯えるタンクを有し、電解電流を継続的に供給する第１モード及び電解電流を間欠的に供給する第２モードを有し、原水が供給されたときに第１モードとして溶存水素濃度を高め、第２モードに切り替えて溶存水素濃度を維持するようにした水素水サーバーが記載される。

特許文献４には、水を貯えるタンクが用いられ、タンクに原水が供給され、電解電流を継続的に供給する第１モード及び電解電流を間欠的に供給する第２モードを含み、第１モードで水素濃度を高めた後に、第２モードで水素濃度を維持する水素水サーバーが記載される。

特許第３９７６７２１号公報 特許第６０１２７８２号公報 特開２０１７−８７１１０号公報 特開２０１８−６５０７１号公報

従来、上述したように電界セルへ供給電流の大きさを調整する電流調整機構を備え、コントローラで当該電流調整機構を制御すること、例えば溶存水素濃度を高めるモードから溶存水素濃度を維持するモードに切り替えることが知られている。また、受電ユニットと給電ユニットとを設けて、容器と基台を分離可能にしたものが知られる。

卓上型水素水生成器を構成したとき、生成された水素水を複数人のカップに複数回に亘って提供することができる、例えば１．５Ｌというコップに比べれば比較的に大容量であって、水素水サーバーに比べれば小容量の飲料水を収納できるジャーポットを備えた卓上型水素水生成器でありながら、ジャーポットを小型にすることができて、軽量で持ち運びができるようにすることが求められる。

この卓上型水素水生成器を、卓上に置いて利用するときに、家族、気の合った友達仲間、老人ホーム、職場の会議などの懇談・懇親の場で水素水をカップに分けて提供することができる。このように利用することで懇談・懇親を和やかにして懇談・懇親メリットを提供し得る。

この場合、懇談・懇親は、短期間で終了するものではない場合がある。多くの場合１〜２時間継続することが想定され、参加人には、懇談・懇親の開始直後に当初の１杯の提供に引き続いて時間を置いての２杯目の水素水の提供を要望することになる。そして、参加人に提供される水素水は、純水であることよりも、味覚を向上させる添加物が添加されることで形成された水素水であること、さらには加温された水素水であることが望まれる。

水素水中の水素は、よく知られているようにポット外に飛散し易く、一度濃度を１．２ｐｐｍのような濃度に形成しても濃度は、低下し易い。

このように、比較的に容量が大きく水素水を複数人のカップに複数回に亘って提供することができるが、比較的に容量が大きく、容量に限定がある卓上型水素水生成器の特性を利用するに際して、懇談・懇親の場に参加する参加人に、懇談・懇親の開始時に生成された水素水を速やかに提供し、懇談・懇親の時間内において所定濃度のカップ２杯目の水素水を提供したいというニーズがある。

本発明は、かかる点に鑑み、卓上型水素水生成器を構成したとき、生成された水素水を複数人のカップに複数回に亘って提供することができる、例えば１．５Ｌというカップに比べれば比較的に大容量であって、水素水サーバーに比べれば小容量の飲料水を収納できるジャーポットを備えた卓上型水素水生成器でありながら、ジャーポットを小型にすることができて、軽量で持ち運びができるようにすることができる卓上型水素水生成器を形成して、懇談・懇親の場に参加する参加人に、懇談・懇親の開始時に迅速にカップ１杯目の水素水を提供し、懇談・懇親中に引き続いてカップ１杯目の水素濃度を維持したカップ２杯目の水素水の提供するようにすることを課題とする。

図１は、多数の人間がある卓の前に集合して、懇談・懇親する状態を示す図である。

図２は、本発明になる卓上型水素水生成器１００の全体を示す図である。

図１において、セットされた卓１の周囲に、懇談・懇親に参加する複数の参加人２が集合している。卓上には、図２に示される卓上型水素水生成器１００が卓上に準備され、各参加人２には、カップ３が配られる。卓上型水素水生成器１００は、各カップの有する容量に対して、１０数倍の容量を有する。例えば、卓上型水素水生成器１００は、１．５Ｌの容量を持ち、カップ３は、例えば１００ｃｃの容量を持つ。

卓上型水素水生成器は、ジャーポットと基台とからなり、当該ジャーポットが、本体部と電解部を備える。基台が、電源への接続部及び高周波磁界を発生させる高周波生成回路部を備え、ジャーポットの電解部が基板を備え、当該基板に一体成形された、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部を備えることで、ジャーポットが基台から容易に切り離すことができ、容易に装着することができる。

電解部が、陰電極膜及び陽電極膜と当該両電極膜間に配置された隔膜とからなり、水素が前記隔膜によって酸素から分離されて前記本体内に投入されて水素水が生成される。

卓上型水素水生成器は、陰電極膜及び陽電極膜への電解電流通電モードを設定するＭＰＵを備える。

卓上型水素水生成器１００が、懇談・懇親の場に参加する参加人２に、水素水形成されたら速やかに当初のカップ１杯の水素水を提供し、懇談・懇親に要する時間内において引き続いて所定濃度のカップ２杯目の水素水の提供することのできるニーズに対応したモードを備えた卓上型水素水生成器として構成される。さらに、卓上型水素水生成器１００が、提供される水素水が単なる純水ではなく、味覚を向上させた添加物を含む適度に温度調整された水素水の提供することのできるニーズに対応した卓上型水素水生成器とされ得る。

経験上、懇談・懇親の場で、複数の参加者への当初のカップ１杯の水素水は、懇談・懇親が開始されてから２０分以内に提供され、懇談・懇親の終了する２時間以内にカップ２杯目の水素水が提供されることが多い。提供される水素水が単なる純水ではなく、味覚を向上させた添加物を含む適度に温度調整される。このように、複数の参加者への当初のカップ１杯の水素水を提供する第１モードは、前時間と後時間のトータルを２時間以内としたときに、前時間に対応して、２０分以内に設定され、複数の参加者への当初のカップ２杯の水素水を提供する第２モードは、残り時間に設定される。多くの場合に、第１モードの実行中に、新たな水道水、あるいは味覚向上の添加物が添加された水が加えられることがない。これは卓上型水素水生成器の特性の一つである。

第１モードは、溶存水素濃度を高めるための電解電流が供給されるモードであり、第２モードは、溶存水素濃度を維持するための電解電流が供給されるモードとされる。

スイッチＯＮからスイッチＯＦＦまでの時間内で、前時間と後時間のトータルを２時間以内とすることで、多くの場合、懇談・懇親の場で当初のカップ１杯の水素水及びカップ２杯目の水素水の提供で参加者の満足が得られる。第１モードの２０分以内に設定された前時間と第２モードの残り時間内に設定された後時間に対応して、前時間と後時間で供給される２つの電解電流の切り替えがなされる。

第１モードで、電解電流の強さを強くし、迅速に水素水を生成し、第２モードで、電解電流の強さを弱くする調整を行って水素水濃度を維持することができる。あるいは電解電流の強度を同一に設定する場合には、第２モードで継続,間欠送電による電流密度の調整することができる。ここでは、前時間における強電解力と後時間における弱電解力と表現される。

スイッチＯＮは、操作者による操作によって開始されるが、スイッチＯＦＦは、操作者による操作ばかりでなく、２時間以内の所定の時間経過時での自動的なＯＦＦ操作、あるいは水素水量検知によるＯＦＦ操作によってなされる。

このような電解電流の強弱調整に制御装置が使用されるが、この制御装置には、マイクロコンピュータ、いわゆるマイコンを組み込んだ、ＭＰＵを備えた制御手段が採用される。マイコンを採用することで、第１モード及び第２モードに採用される電解電流の波形を設定された通電時間、更には第１モードから第２モードへの切換えと共にその格納手段に記録しておくことができる。

卓上型水素水生成器は、水素水生成部を備えたジャーポットと電気供給部を備えた基台とからなり、前記ジャーポットが前記基台から着脱自在とされる。

ジャーポットが基台から着脱自在とされることで、ジャーポットの基台からの着脱自在が、各カップへの水素水の提供が基台に装着されるコード差込み口に接続される電線配線に邪魔されることがなく容易となる。ジャーポットは、ピッチャー形をなし、ピッチャーとしての容量を持ち、ポット形態の本体部を備える。

電気供給部が、電源に接続される。

ジャーポットが、ピッチャー形態の本体部と、水を電気分解して水素及び酸素を発生させる、当該本体部に一体化された電解部を備え、当該電解部が、両電極と当該両電極間に配置された隔膜とからなる。隔膜の典型的例として高分子電解膜が採用される。

高分子電解膜が、発生した酸素の通過を阻止して、水素が本体部内部に供給され、分離された酸素が当該ジャーポット外に排出される。

ジャーポットが基台から離脱されて、生成された水素水を個別に外部のカップに導出され、提供される。

卓上型水素水生成器は、水素水生成部内に又は電気供給部内に、誘導コイル部の起電力誘起期間の長さと起電力の強さを制御する制御手段を備える。卓上型水素水生成器は、水素水生成状態を報知する水素水生成状態報知手段を備え得る。

両電極に通電がなされ、水素が発生される。発生した水素を本体部内部に投入、供給する。

制御手段によって、予め記録された電解電流の通電期間を設定して、電気供給部に、スイッチＯＮからスイッチＯＦＦまでの時間内で、前期間が後期間よりも極短く設定される。

当該制御手段が、前時間と後時間で通電される電解電流を切り替えて、前記電気供給部に、前時間における強電解力で水素発生量を大きくし、後時間における弱電解力で水素発生量を小さくする。後時間における弱電解力で水素発生量を小さくすることで、第１のモードで形成された水素水の水素濃度の低下をカバーして、当該水素濃度を維持する電解電流波形になる第２モードが形成される。

このようにして、前時間で水素濃度増加中水素水を提供し、後時間で水素濃度維持中の水素水を提供する卓上型水素水生成器が構成される。

また、卓上型水素水生成器１００は、前記水素水生成部に水素水生成状態報知手段を備え得る。

この場合、当該制御手段が、強起電力誘起信号及び弱起電力誘起信号を生成し、強起電力誘起信号及び弱起電力誘起信号に対応して、水素水生成状態報知手段に、前時間における増加した水素発生中であること、及び後時間における減少した水素発生中であることの異なる水素発生状態を報知する報知情報を生成させ得る。

本発明の対象となる卓上型水素水生成器は、
ジャーポットと基台とからなり、当該ジャーポットが、本体部と電解部を備える。

前記ジャーポットに、小容量であるコップ容量の複数倍の容量になる大容量であるピッチャー容量の水素水が生成され、当該ピッチャー容量の水素水が少容量ごとにコップに分配される。

前記電解部が、陰電極膜及び陽電極膜と当該両電極膜間に配置された隔膜とからなり、
水素が前記隔膜によって酸素から分離されて前記本体内に投入されて水素水が生成され、分離された酸素が当該ジャーポット外に排出される。

当該卓上型水素水生成器は、次の構成を有する。

前記基台が、電源への接続部及び高周波磁界を発生させる高周波生成回路部を備えて、前記ジャーポットと前記基台とが電気的に無接点接続される。

前記ジャーポットの電解部が基板を備え、当該基板に、一体成形された、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部、及び前記陰電極膜及び陽電極膜への電解モードを設定するＭＰＵを備える。

前記電解モードが、前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流強度を大にして水素水濃度を高める前時間からなる第１モード及び電解電流強度を小にして水素水濃度を維持し、前時時間に比べて長い時間とされた第２モードからなるモードであり、
前記ジャーポットが前記第１モード及び第２のモードを通して前記基台から着脱自在とされ、前記ジャーポットが前記基台から前記第１モード及び第２のモードのときに各離脱可能されて、生成されたピッチャー容量の水素水が前記第１モード及び第２のモードのときに少容量のコップに分配可能とされる。

本発明によれば、ジャーポットの電解部が基板を備え、当該基板に、一体成形された、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部、及び前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流波形モードを設定するＭＰＵを備え、前記ジャーポットが前記基台から着脱自在とされ、前記ジャーポットが前記基台から離脱されて、前記本体部に溜められた水素水が参加者のニーズに対応したモードで外部に供給可能とされる卓上型水素水生成器を提供することができる。

これによって、卓上型水素水生成器を構成したとき、生成された水素水を複数人のカップに複数回に亘って提供することができる、例えば１．５Ｌというカップに比べれば比較的に大容量であって、水素水サーバーに比べれば小容量の飲料水を収納できるジャーポットを備えた卓上型水素水生成器でありながら、ジャーポットを小型にすることができて、軽量で持ち運びができるようにすることができる卓上型水素水生成器を提供することができる。懇談・懇親の場に参加する参加人に、水素水形成されたら速やかに当初のカップ１杯の水素水を提供し、懇談・懇親に要する時間内において、省エネを実現しながら迅速に引き続いてカップ１杯目の水素濃度を維持した濃度のカップ２杯目の水素水の提供することのできるニーズに対応することができる。そして、前記基台から離脱された前記ジャーポットから、別個の異なる光色を持つ光の照射で分別された、前記数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び別個の異なる光色を持つ光の照射で分別された、第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配を可能とする卓上型水素水生成器を提供することができる。

多数の人間がある卓の前に集合して、懇談・懇親する状態を示す図 本発明の実施例の卓上型水素水生成器の全体図 卓上型水素水生成器の分解図 卓上型水素水生成器の基台の分解図 基台の内部に構成される電気供給部の内部構成図 電解部の内部構成図 本発明の実施例の卓上型水素水生成器の機能図 電極及びイルミネーションへの電気を給電する電気給電図 電気回路をブロックで示す図 タイムチャートを示す図 ヒーターを配設した状態を示す図 味覚を向上させる添加物を添加する状態を示す図 味覚を向上させる添加物を添加する状態の他の例を示す図

以下、本発明に実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例で使用される用語について説明する。
＜卓上型水素水生成器＞卓上に置く目的で試作された水素生成ポット
＜ジャーポット＞容量が１．５Ｌ程度で、ポット形態をなして、何回にも分けて水素水を分配するのに適した量を持つピッチャータイプのポット。基台との間で、電気的に無接点接続が形成される。
＜基台＞ジャーポットを受け、ジャーポットを載置するに適した土台で、電気供給部を備える。
＜着脱自在＞螺着などの固着部材を介在することなく、取っ手で持ち上げるだけで離脱分離され、そして載置することで、機能的に一体のものとなる構成
＜水素水生成＞生成され水素が溶解した水を生成すること
＜電気供給部＞電源から交流電気を取り入れ、直流電流に整流して電解部への電気供給部を形成する。
＜電解部＞水素水生成のための水素生成部。陰電極膜及び陽電極膜と当該両電極膜間に配置された隔膜（高分子電解膜）とからなり、投入された水を電気分解して水素と酸素を発生させる。陰電極膜及び陽電極膜は、陰電極板及び陽電極板ということもできる。
＜高分子電解膜＞高分子膜から形成される。高分子膜には、例えば広く市販されているスルフォン酸基を有するフッ素樹脂系カチオン交換膜が用いられ得る。双方の電極膜で発生した水素及び酸素を分離状態におく作用がある。
＜第１モードと前時間＞第１の電解電流の波形で形成され、水素水生成するモード。電流強さが強に設定された第１の電解電流によって、スイッチＯＮからスイッチＯＦＦの前段階の前時間で水素水の生成がなされる。第１モードによる前時間は、第２モードによる後時間よりも短く、そして電解電流波形は大きくされ、迅速な水素水の形成を可能とする。
＜第２モードと後時間＞第２の電解電流の波形で形成され、生成された水素水の水素濃度を維持するモード。生成された水素は、外部に飛散しやすく、水素濃度は低下するために、水素を供給して水素濃度の低下が防止され、水素濃度が維持される。水素生成量は、第１モードの場合に比べて少量とされ、消費エネルギーは小さくて済む。後時間は、前時間が数分であるのに対して２時間というように極めて長い時間に設定される。
＜ＭＰＵ＞マイクロプロセッサ。第１モード及び第１モードを設定し、第１モード及び第１モードからなる全体時間を設定する。また第１モード、第２モードの電解波形に同期させてイルミネーションＬＥＤランプを点灯させる信号を生成し、前記電解波形に同期させることができる。
＜ヒーター＞電磁誘導加熱手段が採用される。
＜水素水生成状態報知手段＞典型的には、イルミネーションＬＥＤランプによる光照射によって水素水生成状態報知する装置。水素水生成状態報知は、イルミネーション光による報知以外に音声による報知がある。イルミネーション光による報知、音声による報知手段以外の報知手段であってもよい。
＜味覚を向上させる添加物＞例えば、コーヒー、お茶（ウーロン茶、紅茶、昆布茶、麦茶、緑茶）、ココア、ミルク、チョコレート飲料等の飲料用添加物

図３は、本発明の実施例である卓上型水素水生成器１００の分解図である。

卓上型水素水生成器１００は、ジャーポット１１と電気供給部を備えた基台１２と蓋１３からなる。ジャーポット１１は、樹脂容器形態であり、生成された水素水を収納する本体部１４とその下部に配設された電解部１５からなる。ジャーポット１１は、基台１２に着脱自在にされ、取っ手１６及び差し口１７を備えて、取っ手１６を持つことで基台１２から離脱され、生成された水素水を差し口１６から図１に示されるカップ３に供給することができる。

本体部１４は、保持部１８を備え、電解部１５は保持部内に収納され、ビス止めされて本体部１４に固着される。本体部１４と電解部１５を持ち、水素水を形成し、保持することのできるジャーポット１１が形成される。

ジャーポット１１の電解部１５で水が電気分解され、電解によって水素と酸素が生成され、水素が分離されて本体内に収納された水に投入されて水素水が生成される。

ジャーポット１１の外表面には、生成され、保持される水素水の量を知るに便利な目盛１９が設けられる。

図３（イ）は、本体部１４の底部を上方から見た図であり、図３（ロ）は、本体部１４の底部を下方から見た図である。

図３（イ）に示されるように、本体部１４の底部２５には、突起部２６が形成され、突起部２６の中央部に貫通孔部２７が設けられる。図３（ロ）に示されるように、貫通孔部２７の周囲に４つのビス穴２８が設けられる。

電解部の保持部内に収納された電解部１５は、円筒状をなし、樹脂形態とされて、収納さたときに外部からは見えない。

電解部１５は、保持板５１を備え、保持板５１には、電解部１５を電解部の保持部１８に固着するためのビス穴２２が設けられ、電解部１５で分離された酸素をジャーポット外に排出するための空気出口穴２３が設けられる。

電解部１５は、保持板５１上に基板（１）４２（図４参照）を備える。

基台１２は、樹脂容器形態であり、円筒状をなす。円筒状の外面部に一体成形の底部を備え、上端が電界部１５に接する。円筒状の外面部に、コード差込む口２４が設けられ、底部に、ビス穴２２に対抗して、ビス穴（図示せず）が上方に向けて設けられる。基台１２は、ジャーポット１１が組み込まれたときに、ジャーポット１１を安定して図１に示される卓１の上に保持することができる。

基台１２は、底部上面に図５に示される基板（２）を備える。

図４は、卓上型水素水生成器の基台の分解図である。

基台１２は、基台本体部１２Ａ及び基台本体部内部に組み込まれる電気供給部３０からなり、電気供給部３０は、上方から電気導入部３１、パッキング３２、高周波磁界発生部３３及び電気接続部３６からなる。電気導入部３１は、図５に示されるように直流整流回路３５を持ち、高周波磁界発生部３３は、高周波磁界発生コイル３９を持つ。電気接続部３６は、ビス受け９１を有して電気導入部３１を受け、電気導入部３１は、ビス止によって電気接続部３６に固定される。電気接続部３６は、中央に基板（１）４２を備え、図において左端に差し込み口９２を持つ。

電気導入部３１と高周波磁界発生部３３との間にパッキング３２は配設される。

基台本体部１２Ａは、受け部９３を有して、電気導入部３１、パッキング３２、高周波磁界発生部３３及び電気接続部３６を受け、これら部品を固定する。さらに基台本体部１２Ａは、差し込み口９２を収納する差込口収納部９０を有している。

図５は、基台に内部に構成される電気供給部の内部構成図である。

基台本体部１２Ａは、上側にわずかに狭くなる円錐状に形成され、差込口収納部９０を備え、内部周囲にジャーポットの底部を載置する受け部９３を備え、内部中央部に電気供給部３０を備える。

電気供給部３０は、電源回路部を構成するもので、２つのパーツからなり、その一つは直流電源回路部３１であり、もう一つは高周波磁界発生部３３である。電気供給部３０は、蓄電池を設けることで、充電タイプの電気供給部とすることができる。

電気導入部３１は、直流電源回路部を形成する。直流電源回路部は、基板（１）３２に形成され、基板（１）上に、端子が挿入される差し込み口９２、差し込み口９２に接続された配線部３４、直流整流回路部３５からなり、保持部材３６に保持される。電気接続部３６にビス穴３７が設けられる。

高周波磁界発生部３３は、基板（１）上に載置される保持板３８、保持板３８の上の載置される高周波磁界発生コイル３９、高周波磁界発生コイル３９を保持板３８に固定する固定シート４０からなり、制御ユニットをなす。制御ユニットは、交流１００Ｖの電源を整流して直流電流とし、高周波磁界を発生させる。

保持部材３８にビス穴４１が設けられる。これらの部品を向き合わせにして、保持板３８を保持板３６の上に載置し、双方のビス穴にビスを螺着することで、基板（１）上に設けられた直流電源回路部３１と高周波磁界発生部３３が双方間に設けられた間隙を介してビス止で一体化される。

一体化された電気供給部３０は、図４に示されるように、高周波磁界発生部３２を上側にし、直流電源回路部３１を下側にして、それらの間にパッキング３２を備えて、基台１２に、下方向から基台２の中央に設けた貫通する空間部に嵌め込まれて、組み込まれる。

図６は、電解部の内部構成図である。

電解部１５は、中央部に電解セル５０を構成する。電解セル５０は、底部に保持板５１を有し、主要部は２つのパーツからなる。その一つは保持板５１に載置される誘導コイル部５２であり、もう一つは電極部５３である。

誘導コイル部５２が、基板（２）５４と基板（２）５４に一体成形で形成された誘導コイル５５、コネクタＣＮ５６から形成される。すなわち基板（２）５４は、誘導コイル５５、コネクタＣＮ５６及び制御回路に電解電流波形を形成させるＭＰＵ８１を載置する。ＭＰＵ８１及び電解発生回路８７は、制御回路からなる制御手段を形成する。この制御手段で制裁された信号によって電解波形出力回路８８が電解波形を生成し、出力する。

基板（２）５４には、制御手段によって照射が制御されるイルミネーションライトを載置することができる。また、加温された水素水を形成するような場合、制御手段に、ヒーターに加温制御された電流を通電するための回路が設けられる。

電極部５３が、陰電極膜５７、陽電極膜５８、双方の電極膜間に配置される隔膜としての高分子電解膜５９、これらの膜を保持する保持部材６０及びコネクタＣＮ５６と陰電極膜５７、陽電極膜５８とを結ぶ接続端子６３、６４から形成される。

陰電極膜５７を上側して、陽電極膜５８を下側にして水平配置され、双方電極膜間に高分子電解膜５９が挟持されて配設され、一体として透明材になる保持板６１に保持される。保持板６１は、中央部に貫通孔部を持つ、透明材になる保持部材６０に固定して保持される。

電解セルを構成する陰電極膜５７、陽電極膜５８は水の供給を受けて、水素及び酸素を生成し、高分子電解膜５９は水素のみを本体部１４に導入させる。

保持部材６０は、図３（イ）（ロ）に示される貫通孔部２７に配設され、保持部材６０は、貫通孔部２７に固定される。透明材になる保持部材６０、保持板６１は、イルミネーションライトからのＬＥＤ光になるイルミネーション光を透過して本体部１４内を照射する。保持部材６０と保持板６１との間にパッキングが装着され、空間部が形成される。

保持板６１は、中央部に孔部（図示せず）を有して、発生した酸素は、保持部材６０と保持板６１との間に形成される空間部に排出される。空間部に排出された酸素は、保持板６１に設けた空気出口穴から保持板６１と電解部１５との間に形成される空間部に排出される。

図７は、本発明の実施例の卓上型水素水生成器の機能図である。

上述したように、実施例の卓上型水素水生成器１００は、ジャーポット１１と基台１２とからなり、ジャーポット１１が基台１２から着脱自在とされ、
ジャーポット１１が、本体部１４と電解部１５を備え、
電解部１５が、陰電極膜５７及び陽電極膜５８と両電極間に配置された高分子電解膜５９とからなり、
水素が高分子電解膜５９酸素から分離されて本体内に投入されて水素水が生成され、分離された酸素が当該ジャーポット外に排出される。

電解部１５が、高周波磁界による電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部５２を備える。また、基板（２）５４の上にイルミネーションライト８２を備える。

前記ジャーポットの電解部が基板を備え、当該基板に一体成形された、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部及び前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流通電時間を前時間で、そして電解電流通電時間を後時間で設定された電解電流波形を形成するＭＰＵを備える。

当該ＭＰＵによって、電解電流通電時間が前時間で設定される第１モードと電解電流通電時間が後時間で設定される第２のモードからなるモードであって、例えば予め設定される時間が２時間以内とされたモード、数分の前時間が予め設定された第１モード、及び残り時間になる後時間が設定された第２モードを取得し、第１モードから第２モードに切り替える制御を行う制御手段が形成される。

卓上型水素水生成器１００は、ジャーポット１１が基台１２から離脱されて、生成された水素水を外部に供給可能である。

上述した卓上型水素水生成器１００は、次の機能を備える。

・水を電気分解して水素及び酸素を発生させる。

・水素を酸素から分離して、本体部内の水に投入し、水素水を生成する。

・基台電源への接続部及び高周波磁界を発生させる高周波生成回路部を持つ前記基台を備える。

・高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部及び前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流通電時間が前時間で設定される第１モードと電解電流通電時間が後時間で設定される第２のモードからなるモードであって、時間が予め設定されたモード、前時間が予め設定された第１モード、及び残り時間になる後時間が設定された第２モードを設定し、第１モードから第２モードに切り替える制御がなされる。

・第１のモードで、前時間で発生される単位時間当たりの水素発生量が第２モードの後時間で発生される単位時間当たりの水素発生量に比べて大きくされ、前時間が経過すると第２モードに切り替えられる。これによって、第２のモード時に水素が継続して補給されて、水素水の水素濃度が所定の濃度に維持することが可能とされる。

・電解部が、高周波磁界による電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部を備えることで、ジャーポット１１は、基台１２から分離され、電源８０から脱離された状態での使用が可能とされる。

・卓上型水素水生成器１００は、第１モードで生成された水素水であって、イルミネーション光が照射されて第１モードで生成された水素水であることが報知された水素水、及び第１モードを経て第２モードで生成された水素水であって、前記光とは異なる光色のイルミネーション光が照射されて第２モードで生成された水素水であることが報知された水素水を保持する。

・本体部内に収納された水に、味覚を向上させる添加物が包含され、当該味覚を向上させる添加物が包含した水素水を生成することを可能として懇談・懇親時に当該水素水の提供を可能とする。

図８は、電極５７、５８及びイルミネーションライト８２に電気を給電する電気給電図である。

基板（２）５４は、制御基板をなし、板上にＭＰＵ８１及び照射装置としてのイルミネーションライト８２備える。イルミネーションライト８２は、ＭＰＵ８１によって連係されて、電解電流波形に連動して光を照射させる水素水生成状態報知手段８３を形成する。

電解部１５が、高周波磁界による電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部５２を備えることで、電気供給部３０との間に無接点接続が形成される。

図９は、電気回路及び制御手段をブロックで示す図である。

図９において、電気系統は、誘起した起電力基づく電源回路８４と、ＯＮ、ＯＦスイッチ８５と、出力制御リレー８５に接続された過電流保護回路８６と、電源回路８４に接続され、ＭＰＵ８１によって制御された電解波形を発生させる電解波形発生回路８７と、電解波形発生回路８７に接続されたから電解波形を出力する電解波形出力回路８８と、ＭＰＵ８１からの制御信号でイルミネーションライト８２作動させるＬＥＤライトドライバー回路（図示せず）とを含んで構成される。

卓上型水素水生成器１００のＯＮ，ＯＦＦ操作にＯＮ、ＯＦＦスイッチ８５が採用される。

ＯＮ，ＯＦＦスイッチ８５は、電源８０に接続された電気接続部３６の差し込み、抜出操作によってＯＮ，ＯＦＦ操作がなされるようにしてもよい。水素水水位検出器を設けておいて、水位が所定以下になったことを検知してＯＮ、ＯＦＦ操作させるようにしてもよい。

図１０は、タイムチャートを示す図である。

図１０に、第１モード及び第２モードに対応して、設定された前時間、後時間が取得される。第１モード、第２モードに対応して、Ａ．電源の元となる起電力、Ｂ．水素生成量、Ｃ．水素水水素濃度、Ｄ．温度、Ｅ．イルミネーション光照射、Ｆ．ジャーポットからの水素水の提供が示される。

ＭＰＵ８１に、電解電流通電時間が前時間で設定される第１モードと電解電流通電時間が後時間で設定される第２のモードからなるモードであって、予め設定される時間が２時間以内とされたモード、２０分以内になる前時間の第１モード、及び残り時間になる後時間の第２モードが予め設定される。これらの時間は、２時間以内で、前時間が後時間よりも短き時間とする範囲で調整可能である。

ＭＰＵ８１は、第１モードに設定された前時間が終了すると、光色の光照射が異なるものとするが、このときに”ピー”という音声を発生させる信号を生成することで、基板（２）に設けた音声発生装置（図示せず）に”ピー”という音声を発生させることができる。

起電力は、第１モードで強に、第２モードで弱に設定され、第２モードでの省エネ運転が実行される。第１モードにおいて、水素生成量は、単位時間当たり増大され、これに伴って、水素水の水素濃度が増大する。

卓上型水素水生成器１００に加熱装置が装着された場合、急速な加熱がなされ、温度が急速に高められ、本体部内に収納された水に、味覚を向上させる添加物が添加されるに適した状態が迅速に形成される。

このモードでは、複数のイルミネーション光の光色を切換えられて使用される。

このモードで、懇談・懇親への参加者２が持つ当初のカップへの水素水の数分内で第１回目の供給（第１回目の分配）がなされる。第２モード期間では、継続して水素水の供給（次回目の分配）がなされる。電源が切られた場合には、第１モード、第２モードはリセットとなる。

適切に加温され、味覚を向上させる添加物が添加された水素水が生成されて、供給されると懇談・懇親がより和やかになることが期待される。

設定された第１モードが終了すると、第１モードは自動的に第２モードに切り替えられる。第２のモードでは、水素生成は、第１モードで生成した水素が水素水から飛散してロスした分の量の水素生成とされる。これによって、第２モードにおいて水素水の水素濃度が保持される。第２モードにおいて、水素水の温度は、適温に維持される。

このモードで、懇談・懇親への参加者２が持つ第２回目のカップへの水素水の供給がなされる。適切に加温され、味覚を向上させる添加物が添加された水素水が生成されて、供給されると懇談・懇親がより和やかになることが期待される。

複数の異なる光色を持つ光を照射させる光照射装置を備えた卓上型水素水生成器内に保持された水素水は、卓上型水素水生成器１００によって第１モードで生成された水素水であって、光が照射されて第１モードで生成された水素水であることが報知された水素水、及び第１モードを経て第２モードで生成された水素水であって、前記光とは異なる光色の光が照射されて第２モードで生成された水素水であることが報知された水素水である。

以上のように、電解モードに基づいて設定された第１のモードによって、陰電極膜及び陽電極膜への電解電流強度を大に調節されて、ピッチャー容量の水の水素水濃度がスイッチＯＮされると数分内に高められ、及び第２のモードによって、その後電解電流強度を小に調節されて、生成された水素水濃度を維持するために水素が補給される。

水素水生成状態報知手段が、第１モード内にある水素水及び第２モード内にある水素水に別個の異なる報知情報を発する。

基台から離脱された前記ジャーポットから、別個の異なる報知情報で分別された、数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び別個の異なる報知情報で分別された、第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配を可能とされる。

図１１は、ヒーターを配設した状態を示す図である。

本体部１４の底部２５の下側にニクロム線になるヒーター９５が配設される。ヒーター９５は、電磁誘導加熱手段によって形成される。ヒーター９５に設置によって、水素水の温度を適温に維持することができる。ヒーターに下部には断熱材９６が設置される。

図１２は、味覚を向上させる添加物を添加する状態を示す図である。

貫通孔部２７に、味覚を向上させる添加物を収納し，多孔性の容器９７を装着して、生成された水素９８を、多孔性の容器９７を通過させて本体部１４に流出させる。図１０に示されるヒーター設置と組み合わせることで、味覚を向上させた添加物を含む適度に温度調整された水素水の提供することができる。

図１３は、味覚を向上させる添加物を添加する状態の他の例を示す図である。

本体部１４の内部の水中に、味覚を向上させる添加物を入れた添加物袋（パック）９９が置かれる。

例えば、紅茶パック、お茶パックが本体部１４の内部の水中に置かれる。紅茶エキス、お茶エキスが溶出することで、また。図１０に示されるヒーター設置と組み合わせることで、味覚を向上させる添加物を含む適度に温度調整された水素水の提供することができる。

本実施例によれば、予め設定された前時間の電解電流通電時間で設定される第１モードと後時間の電解電流通電時間で設定される第２のモードを取得し、双方のモードに予め設定される時間、特に第２モードに設定される時間を２時間以内とし、第１モードから第２モードに切り替えられ、第１モードの数分以内の時間では水素発生量が大きくされ、第２モードの残り時間では水素発生量が小さくされ、第１モードから第２モードに切り替えられることができる。

これによって、懇談・懇親の場に参加する参加人に、水素水形成されたら速やかに当初のカップ１杯の水素水を提供し、懇談・懇親に要する時間内において引き続いてカップ１杯目の水素濃度を維持した濃度のカップ２杯目の水素水の提供することのできるニーズに対応した卓上型水素水生成器を提供することができ、カップ２杯目以降の水素水の水素濃度保持のモードの採用によって省エネによる水素水の供給を実現することができる。

基台から離脱されたジャーポットから、別個の異なる報知情報で分別された、数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び別個の異なる報知情報で分別された、第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配が可能とされる。

前記水素水生成状態報知手段が複数の異なる光色を持つ光を照射させる光照射装置であり、
前記光照射装置が、第１モード内にある水素水及び第２モード内にある水素水に別個の異なる光色を持つ光を照射し、
前記基台から離脱された前記ジャーポットから、別個の異なる光色を持つ光の照射で分別された、前記数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び別個の異なる光色を持つ光の照射で分別された、第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配を可能とする。

さらに本発明の実施例によれば、提供される水素水が単なる純水ではなく、味覚を向上させた添加物を含む適度に温度調整された水素水の提供ニーズに対応した卓上型水素水生成器が提供される。

１００…卓上型水素水生成器、１…卓、２…参加者、３…カップ、１１…ジャーポット、１２…基台、１３…蓋、１４…本体部、１５…電解部、１６…取っ手、１８…電解部の保持部、２３…空気出口孔、２７…貫通孔部、３０…電気供給部、３１…電気導入部、３２…パッキング、３３…高周波磁界発生部、３５…直流整流回路、３６…電気接続部、３８…保持板、３９…高周波磁界発生コイル、４０固定シート、４２…基板（１）、５０…電解セル、５１…保持板、５２…誘導コイル部、５３…電極部、５４…基板（２）、５５…誘導コイル、５６…コネクタＣＮ、５７…陰電極膜、５８…陽電極膜、５９…隔膜としての高分子電解膜、６０…保持部材、６１…保持板、８１…ＭＰＵ、８２…イルミネーションライト（ＬＥＤライト）、８３…水素水生成状態報知手段、８７…電解発生回路、８８…電解波形出力回路、９２…差し込み口。

Claims (7)

1. ジャーポットと基台とからなり、
   当該ジャーポットが、樹脂製で、本体部と電解部と光照射装置とを備え、
   前記本体部が、外部に酸素を排出する酸素排出孔を有して、小容量であるコップ容量の複数倍の容量になる大容量のピッチャー容量を備え、
   前記電解部が、酸素排出孔を有し、陰電極膜及び陽電極膜と当該両電極膜間に配置された隔膜とを保持する保持部材を備え、
   電解により水素及び酸素が生成され、生成された水素が前記隔膜によって酸素から分離されて前記本体内に投入されて水素水が生成され、分離された酸素が当該ジャーポット外に排出される卓上型水素水生成器において、
   前記基台が、電源への接続部及び高周波磁界を発生させる高周波生成回路部を備え、
   基板が、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部、前記陰電極膜及び陽電極膜への電解モードを設定するＭＰＵ、及び光照射装置を載置し、
   保持板が、酸素排出孔を有して、当該基板及び前記保持部材を備え、
   前記電解部が、当該保持板を備え、当該保持板によって前記本体部に固着され、
   前記本体部、前記保持板及び前記保持部材にそれぞれ酸素排出孔が設けられ、前記ジャーポットと前記基台とが電気的に無接点接続され、前記ジャーポットが前記基台に着脱自在とされ、
   生成された水素と酸素とが分離され、分離された水素が前記本体部内の水に供給され、そして分離された酸素が前記本体部、前記保持板及び前記保持部材に設けられた３つの酸素排出孔を経て当該ジャーポット外に排出され、
   時間経過に基づいて設定された、第１のモードによって、前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流強度を大に調節されて、前記ピッチャー容量の水の水素水濃度がスイッチＯＮされると数分内に高められ、及び第２のモードによって、その後電解電流強度を小に調節されて、生成された水素水濃度を維持するために水素が補給され、
   前記光照射装置が、前記本体部内で、第１モードの時間内にある水素水及び第２モードに時間内にある水素水に別個の異なる光色の光が照射されることで、前記ジャーポットが、第１モードの時間内で生成された水素水、及び第２モードに時間内で生成された水素水のいずれの水素水であることを示す水素水生成状態の報知されたジャーポットであること
   を特徴とする卓上型水素水生成器。
2. 請求項１に記載された卓上型水素水生成器において、
   前記光照射装置が複数の異なる光色を持つイルミネーション光を照射させるＬＥＤランプで構成され、当該ＬＥＤランプが前記電解内に配置の透明材になる保持板に備えられ、
   前記ＬＥＤランプが、第１モード内にある水素水及び第２モード内にある水素水に別個の異なる光色を持つイルミネーション光を照射し、
   前記基台から離脱された前記ジャーポットから、別個の異なる光色を持つイルミネーション光の照射で分別された、前記数分内に生成された所定の水素水濃度を持つ水素水の複数の小容量のコップへの第１回目の分配及び別個の異なる光色を持つイルミネーション光の照射で分別された、第１回目の分配後に複数の小容量のコップへ水素水濃度が維持された水素水の次回の分配を可能とすることを特徴とする卓上型水素水生成器。
3. 請求項１に記載された卓上型水素水生成器において、
   前記ＭＰＵによって、第１モードから第２モードへの切り替え制御の際に、別個の異なる光色を持つ光の照射の切換え制御を行うことを特徴とする卓上型水素水生成器。
4. 請求項１に記載された卓上型水素水生成器において、
   前記ＭＰＵによって、第２モードに予め設定される時間が２時間以内とされ、当該時間が経過するとスイッチＯＦＦが自動的になされることを特徴とする卓上型水素水生成器。
5. 請求項１に記載された卓上型水素水生成器において、
   前記電解部が、基板を備え、当該基板に、一体成形された、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる前記誘導コイル部を備えることを特徴とする卓上型水素水生成器。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載された卓上型水素水生成器において、
   前記本体部が、当該本体内の水を前記生成された起電力で加熱するヒーターを備えることを特徴とする卓上型水素水生成器。
7. ジャーポットと基台とからなり、
   当該ジャーポットが、樹脂製で、本体部と電解部と光照射装置とを備え、
   前記本体部が、外部に酸素を排出する酸素排出孔を有して、小容量であるコップ容量の複数倍の容量になる大容量のピッチャー容量を備え、
   前記電解部が、酸素排出孔を有し、陰電極膜及び陽電極膜と当該両電極膜間に配置された隔膜とを保持する保持部材を備え、
   前記基台が、電源への接続部及び高周波磁界を発生させる高周波生成回路部を備え、
   基板が、高周波磁界を受け、電磁誘導作用により起電力を誘起させる誘導コイル部及び前記陰電極膜及び陽電極膜への電解モードを設定するＭＰＵ、及び光照射装置を載置し、
   保持板が、酸素排出孔を有して、当該基板及び前記保持部材を備え、
   前記電解部が、当該保持板を備え、当該保持板によって前記本体部に固着され、
   前記本体部、前記保持板及び前記保持部材にそれぞれ酸素排出孔が設けられ、前記ジャーポットと前記基台とが電気的に無接点接続され、前記ジャーポットが前記基台に着脱自在とされ、
   電解により水素及び酸素が生成され、生成された水素が前記隔膜によって酸素から分離されて前記本体内に投入されて水素水が生成され、分離された酸素が当該ジャーポット外に排出される卓上型水素水生成器による水素水生成方法において、
   生成された水素と酸素とが分離され、分離された水素が前記本体部内の水に供給され、そして分離された酸素が前記本体部、前記保持板及び前記保持部材に設けられた３つの酸素排出孔を経て当該ジャーポット外に排出され、
   前記ＭＰＵが電解電流電解波形による電解モードを設定し、
   時間経過に基づいて設定された、第１のモードによって、前記陰電極膜及び陽電極膜への電解電流強度を大に調節されて、前記ピッチャー容量の水の水素水濃度がスイッチＯＮされると数分内に高められ、及び第２のモードによって、その後電解電流強度を小に調節されて、生成された水素水濃度を維持するために水素が補給され、
   前記光照射装置が、前記本体部内で、第１モードの時間内にある水素水及び第２モードに時間内にある水素水に別個の異なる光色の光が照射されることで、前記ジャーポットが、第１モードの時間内で生成された水素水、及び第２モードに時間内で生成された水素水のいずれの水素水であることを示す水素水生成状態の報知されたジャーポットとして形成され、
   当該ジャーポットから、光照射で分別された第１回目に分配される水素水及び第２回目に分配される水素水が提供されること
   を特徴とする卓上型水素水生成器による水素水生成方法。

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