JP7133176B2

JP7133176B2 - 電解液生成装置

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Publication number: JP7133176B2
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Authority: JP
Inventors: 法通川崎
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Current assignee: HEALTH SUPPORT CENTER CO., LTD.
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Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2040-07-08
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Description

本発明は、電解液生成装置に係り、特に、特に、携帯用オゾン水噴霧器などの携帯用電解液噴霧器に好適に利用できる電解液生成装置に関する。

従来の電解液噴霧器は、例えば特許文献１に示すように、円筒状の筐体により構成されており、中間部に配置された水タンク部と、その水タンク部の内部に配置された電極を有する電解部と、下部に配置された乾電池などの電源部と、上部に配置されたプッシュ式噴霧機構部と、を備える。この従来の電解液噴霧器は、主に、オゾン水噴霧器として使用される。電解部が被電解液（水）を電気分解すると、電極周辺において被電解液（水）から気体（オゾン）が発生し、被電解液（水）は電解液（オゾン水）となる。

特開２０１１－０９２８８３号公報

しかしながら、従来の電解液噴霧器は、乾電池などの電源部によって短時間の電気分解を終了すると電解液の濃度が低下する傾向にあるため、電気分解終了時から電解液噴霧時までの時間が長引くと、所望する電解液の濃度を保つことができないという問題があった。

その一方、従来の電解液噴霧器において乾電池などの電源部により電気分解を長時間続けていると、乾電池などの電源部の残量があっという間になくなるので、電源部の残量がなくなった後は電解液の濃度が低下するという問題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、電源残量を長持ちさせつつ電解液を所望の濃度範囲内に維持することができる電解液生成装置を提供することを本発明の目的としている。

（１）前述した目的を達成するため、本発明の電解液生成装置は、電圧供給に基づく電気分解により被電解液から電解液を生成するとともに被電解液、電解液その他の液体及び気体を貯蔵する電解槽と、電解槽に対してバッテリ電圧を供給するバッテリと、電解槽又はバッテリに対して外部電圧を供給する外部電源と、外部電源から電解槽への外部電圧の供給終了時から所定の待機時間経過後にバッテリ電圧の供給を開始する制御を行う制御部と、を備えていることを特徴とする。

これにより、本発明の電解液生成装置は、外部電圧の供給終了後すぐにバッテリ電圧の供給を開始しなくても電解液を所望の濃度範囲内に維持することができることを利用して所定の待機時間を設けることにより、バッテリ電圧の供給開始時間を遅くした分だけバッテリ残量を長持ちさせることができる。

（２）また、本発明の電解液生成装置において、制御部は、所望の濃度範囲内の電解液が生成される外部電圧又はバッテリ電圧を電解槽に供給するとともに、外部電圧がバッテリ電圧よりも高くなるように電解槽に電圧を供給する制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、例えば、制御部が、外部電圧の供給により所望範囲内において最大濃度の電解液を生成し、バッテリ電圧の供給により所望範囲内において最低濃度の電解液を生成する制御を行うことにより、電解液の濃度差を最も大きくした分だけ待機時間を最大限長くすることができるので、待機時間を長くした分だけバッテリ電圧を供給せずに電解液を所望の濃度範囲内に維持することができる。

（３）また、本発明の電解液生成装置において、制御部は、外部電圧の供給により外部電源がバッテリに対して所望残量以上の充電を行った後に、外部電源が電解槽に対して外部電圧を供給する制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、バッテリ残量を一定以上にすることによってバッテリ電圧供給時間を一定以上に確保することができる。

（４）また、本発明の電解液生成装置において、制御部は、バッテリ電圧の供給開始時から供給終了時までのバッテリ電圧供給時間内において所定のバッテリ電圧供給条件を満たすようにバッテリ電圧の電圧値を増減させる制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電圧供給しない状態で電解液の濃度が低下していく割合が直線的（＝一次関数的）ではなく非直線（例：折れ線、曲線、不規則線）的であることを事前に理解しておけば、その低下割合に適合するバッテリ電圧の増減により、電解液の濃度を一定に保つことができる。

（５）また、本発明の電解液生成装置は、電解槽内部の液温を検知する検温部と、を更に備えており、制御部は、少なくともバッテリ電圧の供給開始時までに検知した電解液の液温に応じて所定のバッテリ電圧供給条件を選択することが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解液の濃度の低下割合が電解液の液温によって変化する特性が事前に明らかになっている場合、液温に基づき所定のバッテリ電圧供給条件を選択することにより、電解液の濃度を一定に保つことを容易にすることができる。なお、電解液の濃度の低下割合が電解液に与える圧力などの他の濃度変化要因によって変化する場合も、上記と同様、濃度変化要因を測定する検温部や検圧部その他のセンサからの測定結果に基づき所定のバッテリ電圧供給条件を選択することにより、電解液の濃度を一定に保つことを容易にすることができる。

（６）また、本発明の電解液生成装置は、電解液の濃度を測定する濃度測定部と、を更に備えており、制御部は、バッテリ電圧供給時間内において電解液の濃度が所望値未満の値である場合、バッテリ電圧供給条件を満たすか否かにかかわらず、電解液の濃度が所望値以上の値となるまでバッテリ電圧の電圧値を増加させる制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解液の濃度が想定以上に低下しても電解液の濃度を最低所望値以上の値に保つことができる。

（７）また、本発明の電解液生成装置は、電解槽内部の液温を検知する検温部と、を更に備えており、制御部は、外部電圧の供給終了時までに検知した電解液の液温に応じて待機時間を選択する制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解液の液温に応じて電解液の濃度の低下割合が異なるという電解液の濃度低下特性を利用して待機時間を設定することにより、バッテリ電圧の無駄な供給を省き、バッテリを長持ちさせることができる。

（８）また、本発明の電解液生成装置は、電解槽の内部にある液体を冷却又は加熱する液温調整部と、を更に備えていることが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解液の液温が低い又は高いほど電解液の濃度が低下するという電解液の濃度低下特性に応じて電解液の液温を低く又は高くすることができる。

（９）また、本発明の電解液生成装置は、電解槽内部の液温を検知する検温部と、電解槽の内部にある液体を冷却又は加熱する液温調整部と、を更に備えており、制御部は、液温が所望温度でない場合、液温が所望温度となるまで液温調整部が液体を冷却又は加熱する制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解液の液温が適温の範囲外であると電解液の濃度が大幅に低下するという電解液の濃度低下特性に応じて、その電解液の適温の範囲内にある所望温度に電解液の液温を調整することができる。

（１０）また、本発明の電解液生成装置において、制御部は、電解槽に対する外部電圧の供給終了時までに液温調整部が液温を所望温度にする制御を行うことが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、外部電圧の供給終了時までに電解液の液温が適温になるので、所定の電圧の供給終了後に電解液の濃度が大幅に低下することを抑制することができる。

（１１）また、本発明の電解液生成装置は、電解槽の内部にある内部気体が所定圧以上の値となったときに内部気体を電解槽の外部に排出する排気部と、を更に備えていることが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、電解槽や電解液の濃度低下に悪影響を及ぼす可能性のある所定圧以上の内部気体を廃棄することができる。

（１２）また、本発明の電解液生成装置は、液体を噴霧する噴霧部と電解槽とバッテリとが一体となるように構成される本体部と、本体部と外部電源とを電気的に離接容易に接続するクレードルと、を更に備えており、電解液は、オゾン水であり、電解槽は、オゾン水生成用電極を有していることが好ましい。

これにより、本発明の電解液生成装置は、オゾン水を生成し、噴霧することができる。

本発明の電解液生成装置によれば、外部電圧の供給終了直後の電解槽内の電解液の濃度と比較して電解液の濃度が低下した所定の待機時間経過後にバッテリ電圧を供給して電解槽の電気分解を再開することなど種々の作用を示すので、電源残量を長持ちさせつつ電解液を所望の濃度範囲内に維持することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の電解液生成装置において本体部がクレードルに電気的に接続された状態を示す斜視図である。図２は、本実施形態の電解液生成装置において本体部がクレードルに電気的に接続されていない状態を示す斜視図である。図３は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の理論濃度と電気分解の電圧供給終了時からの理論経過時間との関係を示すグラフである。図４は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の理論濃度と理想的な電圧値の供給時間との関係を示すグラフである。図５は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の濃度実験値と電圧供給時間の実験値との関係を示すグラフである。図６は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の濃度実験値と電圧実験値の供給時間との関係を示すグラフである。図７は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の濃度実験値と電圧実験値の供給時間との関係を示すグラフである。図８は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の濃度が最低濃度以下になった場合のオゾン水の濃度実験値と電圧実験値の供給時間との関係を示すグラフである。図９は、本実施形態の電解液生成装置において電解液の一例であるオゾン水の濃度が最低濃度以下になった場合のオゾン水の濃度実験値と電圧実験値の供給時間との関係を示すグラフである。

以下、本実施形態の電解液生成装置１を説明する。

本実施形態の電解液生成装置１は、図１及び図２に示すように、電解槽２と、バッテリ３と、外部電源４と、制御部５と、を備えていることを特徴とする。また、本実施形態の電解液生成装置１は、噴霧部６と、本体部７と、クレードル８と、検温部９と、濃度測定部１０と、液温調整部１１と、排気部１２と、を更に備えていることが好ましい。

［電解槽２］電解槽２は、電圧供給に基づく電気分解により被電解液から電解液を生成するとともに被電解液、電解液その他の液体及び気体を貯蔵する。被電解液としては、電気分解が可能な液体であればなんでもよい。本実施形態の電解槽２は、被電解液となる水の電気分解により電解液となるオゾン水を生成する。

また、本実施形態の電解槽２は、電気分解板２１と、噴霧部６と、を有していることが好ましい。

［電気分解板２１］電気分解板２１は、基本的に、１枚又は２枚以上の陽極及び陰極により構成されており、それらは交互に配置されている。本実施形態の電気分解板２１は、オゾン水生成用電極となるため、陽極としての白金電極と、陰極としてのダイヤモンド電極により構成されている。

［噴霧部６］噴霧部６は、電解槽２に貯蔵された液体を噴霧する。噴霧部６としては、トリガー式スプレーノズルやプッシュ式スプレーノズルであることが好ましい。

［バッテリ３］バッテリ３は、電解槽２に対してバッテリ電圧を供給する。本実施形態のバッテリ３としては、一般的に１．２～１．５Ｖの乾電池や充電式電池などの電池が１個または２個以上用いられる。本実施形態のバッテリ３の初期電圧が所望のバッテリ電圧よりも低い場合（例：乾電池の初期電圧：１．５Ｖ）、バッテリ３を構成するバッテリ回路基板に昇圧器を設けることにより、バッテリ３の初期電圧を所望のバッテリ電圧まで昇圧させることが好ましい（例：初期電圧１．５Ｖ × 昇圧率４．０＝所望のバッテリ電圧６．０Ｖ）。

［本体部７］本体部７は、噴霧部６と電解槽２とバッテリ３とが一体となるように構成される。図１及び図２に示すように、本実施形態の本体部７は、一般的なスプレーボトルに似た形状になっている。また、本体部７は、その下面に、電気分解板２１と外部電源４とを接続させるための接続端子を有している。

［クレードル８］クレードル８は、本体部７と外部電源４とを電気的に離接容易に接続するように構成されている。そのため、このクレードル８は、外部電源４に接続するための接続コードを有している。また、このクレードル８は、その上面に、電気分解板２１と外部電源４とを接続させるための接続端子を有している。

［外部電源４］外部電源４は、電解槽２又はバッテリ３に対して外部電圧を供給する。外部電圧はバッテリ電圧よりも高くなるように設定されていることが好ましい。本実施形態の外部電源４としては、一般的に１００～２００Ｖの家庭用電源が用いられる。本実施形態の外部電源４の初期電圧が所望の外部電圧よりも高い場合（例：外部電源の初期電圧：１００Ｖ）、外部電源４を構成する外部電源４回路基板に降圧器を設けることにより、外部電源４の初期電圧を所望の外部電圧まで降圧させることが好ましい（例：初期電圧１００Ｖ × 降圧率１／１０＝所望の外部電圧１０．０Ｖ）。なお、他の実施形態の電解液生成装置１において、外部電源４は、クレードル８を介さず、本体部７に対して外部電圧を直接供給してもよい。

［検温部９］検温部９は、電解槽２の内部の液温を検知する。本実施形態の検温部９は、電解槽２の内部に設置された温度センサである。

［濃度測定部１０］濃度測定部１０は、電解液の濃度を測定する。本実施形態の濃度測定部１０は、電解槽２の内部に設置されたオゾン濃度センサである。

［液温調整部１１］液温調整部１１は、電解槽２の内部にある液体を冷却又は加熱する。本実施形態の液温調整部１１は、液体を冷却及び加熱する機能を有する水温調節器であってもよいし、液体を冷却する機能のみを有するクーラであってもよいし、液体を加熱する機能のみを有するヒータであってもよい。

気体の溶解度の法則に基づいて理論的に考えると、電解槽２が電気分解を終了したとき、図３に示すように、オゾン水の温度が低いほどその濃度の低下が小さくなる傾向にある。そのため、液温調整部１１は、少なくとも液体を冷却する機能を有するクーラであればよい。本実施形態の液温調整部１１は、例えば電解槽２の内部底面に設置されたペルチェ方式冷温器など、スプレーボトルに似た形状の本体部７に内蔵又は外付け可能であって電解槽２の内部又は近接位置に設置可能な大きさの小型冷温器であることが好ましい。

［排気部１２］排気部１２は、電解槽２の内部にある内部気体が所定圧以上の値となったときに内部気体を電解槽２の外部に排出する。本実施形態の排気部１２は、電解槽２の内部が所定圧以上になるとその内部から外部への一方向に開くワンウェイバルブであることが好ましい。排気部１２により電解槽２の内部の圧力制御をする理由は、圧力が高い方が気体の溶解度は大きいというヘンリーの法則に基づき、電解液に溶解する気体の溶解度を高めるため、電解槽２に悪影響を及ぼさない程度に電解槽２の内部の圧力を高くしたいことによる。

［制御部５］［待機時間制御］制御部５は、外部電源４から電解槽２への外部電圧の供給終了時から所定の待機時間経過後にバッテリ電圧の供給を開始する制御を行う。待機時間ｔ_ｗｔは、図４に示すように、外部電圧の供給終了時ｔ_Ａｆからバッテリ電圧の供給開始時ｔ_ＢＳまでの時間のことである。これは、外部電圧の供給終了後すぐにバッテリ電圧の供給を開始しなくても所定の時間内であれば電解液を所望の濃度範囲内に維持することができることを利用している。

待機時間ｔ_ｗｔは電解液の濃度低下特性に基づいて設定される。電解液の濃度低下特性は被電解液の温度や電解液の濃度などの種々の要因によって異なってくる。例えば、図４に示すように、被電解液の温度が２０℃であって外部電圧が１０Ｖであるときに外部電圧の供給終了時から電解液の所望の濃度範囲以下になる時までの時間が理論値で３分である場合、待機時間ｔ_ｗｔは３分以内に設定する。なお、バッテリ電圧の供給開始時ｔ_ＢＳからバッテリ電圧の供給終了時ｔ_Ｂｆまでのバッテリ電圧供給時間は、バッテリ電圧の高さ及びバッテリの持ちなどの種々の条件に応じて決められる。

［供給電圧制御］また、制御部５は、所望の濃度範囲の電解液が生成される外部電圧又はバッテリ電圧を電解槽２に供給するとともに、外部電圧がバッテリ電圧よりも高くなるように電解槽２に電圧を供給する制御を行うことが好ましい。

例えば、電解液が消毒用オゾン水である場合、設計者は、人体に悪影響を及ぼさずに消毒効果を発揮できるオゾン水の最大濃度Ｃｈ及び最低濃度Ｃｌを確定した上で、それらの濃度Ｃｈ，Ｃｌを生成するために必要な最大供給電圧Ｖｍ及び最小供給電圧Ｖｌを設定する。最大供給電圧は外部電源４により供給され、最小供給電圧はバッテリ３により供給される。

なお、図４に示すように、外部電源４が外部電圧Ｖａとして最大供給電圧Ｖｍの供給を開始しても、オゾン水などの電解液の濃度が即座に所望の最大濃度Ｃｈにならない。例えば、電解液の濃度を０から所定範囲内の最大濃度Ｃｈに上昇させる場合、外部電源４が被電解液に最大供給電圧Ｖｍを供給することにより、外部電圧の供給終了直前時ｔ_ＡＦに電解液は最大濃度Ｃｈになる。逆をいえば、濃度変化にタイムラグがあるため、外部電圧の供給終了時ｔ_ＡＦから電解液が最大濃度Ｃｈから最低濃度Ｃｌ付近になるまでの待機時間ｔ_ｗｔが発生する。上記の通り、本実施形態の制御部５はバッテリ残量の持ちを延ばすためにこの待機時間を有効利用している。

［バッテリ残量制御］また、制御部５は、外部電圧の供給により外部電源４がバッテリ３に対して所望残量以上の充電を行った後に、外部電源４が電解槽２に対して外部電圧を供給する制御を行うことが好ましい。バッテリ残量はバッテリ電圧の供給時間に影響を及ぼす。そのため、バッテリ残量は１００％であることが望ましい。その一方、毎回、１００％までバッテリ３を充電すると、繰り返し充電の結果、バッテリ性能が低下してしまう。そのため、設計者は、バッテリ３の所望残量を例えば８０％に設定しておいてもよい。

［バッテリ電圧供給条件制御］また、制御部５は、バッテリ電圧の供給開始時ｔ_Ｂｓから供給終了時ｔ_Ｂｆまでのバッテリ電圧供給時間内において所定のバッテリ電圧供給条件を満たすようにバッテリ電圧の電圧値を増減させる制御を行うことが好ましい。これは、外部電圧の供給終了後ｔ_Ａｆの電解液の濃度と経過時間との関係が、図３の理想値に示すような直線（一次関数）的な濃度低下になることが少なく、図５の実験値に示すような非直線（例：折れ線、曲線、不規則線）的な濃度低下になることのほうが多いことに起因する。

例えば、バッテリ電圧Ｖｂの電圧値をＶｌ１で一定にしても、図６に示すように電解液の濃度が一定にならずに変動する場合、例えば図７に示すようにバッテリ電圧Ｖｂの電圧値をＶｌ１≦Ｖｂ≦Ｖｌ２の範囲内で徐々に減少させていくようにバッテリ電圧Ｖｂを供給することにより、電解液の濃度が最低濃度Ｃｌよりも低下しないように制御することが好ましい。

［液温条件追加制御］［バッテリ電圧制御］また、制御部５は、少なくともバッテリ電圧の供給開始時ｔ_Ｂｓまでに検知した電解液の液温に応じて所定のバッテリ電圧供給条件を選択することが好ましい。これは、図３及び図５に示すように、電解液の液温が低いほど電解液の濃度低下が緩やかになることに起因する。つまり、上記の通り、図７に示すようにバッテリ電圧Ｖｂの電圧値をＶｌ１≦Ｖｂ≦Ｖｌ２の範囲内で徐々に減少させていく場合であっても、電解液の液温が高い場合には電圧減少速度を遅くし、電解液の液温が低い場合には電圧減少速度を速くするといった制御を行うことが好ましい。

［液温条件追加制御］［待機時間制御］また、制御部５は、外部電圧の供給終了時ｔ_Ａｆまでに検知した電解液の液温に応じて待機時間を選択する制御を行うことが好ましい。これは、上記と同様、図３及び図５に示すように、電解液の液温が低いほど電解液の濃度低下が緩やかになることに起因する。例えば、電解液の液温が２０℃（＝２９３Ｋ）において電解液の濃度が最大濃度Ｃｈから最低濃度Ｃｌまで低下する時間が３分である場合、設計者は待機時間を３分以下に設定する。それに対し、電解液の液温が１０℃（＝２８３Ｋ）において電解液の濃度が最大濃度Ｃｈから最低濃度Ｃｌまで低下する時間が６分である場合、設計者は待機時間を６分以下に設定する。つまり、設計者は、電解液の液温が低くなるほど待機時間ｔ_ｗｔが長くなるように待機時間ｔ_ｗｔを設定する。

［液温条件追加制御］［液温調整制御］また、制御部５は、液温が所望温度でない場合、液温が所望温度となるまで液温調整部１１が液体を冷却又は加熱する制御を行うことが好ましい。また、制御部５は、電解槽２に対する外部電圧の供給終了時ｔ_Ａｆまでに液温調整部１１が液温を所望温度にする制御を行うことが好ましい。

この制御は、上記の通り、電解液の液温が低くなるほど、待機時間ｔ_ｗｔを長くすることができ、かつ、高いバッテリ電圧を供給する時間を短くすることができることに起因する。また、制御部５が加熱制御も含んでいるのは、電解液の濃度低下抑制において液温に適温がある場合、冷却制御だけでなく、加熱制御も考えられるからである。

ただし、液温低下に時間を掛けすぎると電解液の生成完了までに時間がかかってしまう。そのため、制御部５は、液温が所望温度となるまで液温調整部１１が液体を冷却又は加熱する制御を行う場合であっても、冷却又は加熱する制御時間を所定時間内に制限し、その所定時間を超過する場合には液温が所望温度でない場合であっても電気分解のための電圧供給を行うといった時間制限制御を行うことが好ましい。

［濃度条件追加制御］［バッテリ電圧制御］また、制御部５は、バッテリ電圧供給時間内において電解液の濃度が所望値未満の値である場合、バッテリ電圧供給条件を満たすか否かにかかわらず、電解液の濃度が所望値以上の値となるまでバッテリ電圧の電圧値を増加させる制御を行うことが好ましい。

例えば、図８に示すように、バッテリ電圧供給条件としてバッテリ電圧ＶｂがＶｌ１≦Ｖｂ≦Ｖｌ２を満たし、かつ、バッテリ電圧Ｖｂが徐々に減少するようにバッテリ電圧を供給しても、バッテリ電圧供給途中時ｔ_ＥＳになったときに電解液の濃度が最低濃度Ｃｌよりも低くなった場合を想定する。バッテリ電圧供給途中時ｔ_ＥＳになったときに電解液の濃度が最低濃度Ｃｌよりも低くなったことを濃度測定部１０が検知したとき、電解液の濃度を短時間（＝図８に示すようなバッテリ電圧供給途中時ｔ_ＥＳからバッテリ電圧供給途中時ｔ_Ｅｆまでの時間ｔ_ａｖ）で最低濃度Ｃｌよりも高くするために、図９に示すように、バッテリ電圧ＶｂがＶｌ２＜Ｖｂ＝Ｖｌ３を満たすように昇圧させたバッテリ電圧Ｖｂを供給する。そして、図８及び図９に示すように、バッテリ電圧供給途中時ｔ_Ｅｆになったときに電解液の濃度が最低濃度Ｃｌよりも高くなった場合、バッテリ電圧供給条件、つまり、バッテリ電圧ＶｂがＶｂ＝Ｖｌ１＜Ｖｌ２を満たすように降圧させたバッテリ電圧Ｖｂを供給する。

次に、本実施形態の電解液生成装置１の効果を説明する。

（１）前述した目的を達成するため、本実施形態の電解液生成装置１は、電圧供給に基づく電気分解により被電解液から電解液を生成するとともに被電解液、電解液その他の液体及び気体を貯蔵する電解槽２と、電解槽２に対してバッテリ電圧を供給するバッテリ３と、電解槽２又はバッテリ３に対して外部電圧を供給する外部電源４と、外部電源４から電解槽２への外部電圧の供給終了時から所定の待機時間経過後にバッテリ電圧の供給を開始する制御を行う制御部５と、を備えていることを特徴とする。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、外部電圧の供給終了後すぐにバッテリ電圧の供給を開始しなくても電解液を所望の濃度範囲内に維持することができることを利用して所定の待機時間を設けることにより、バッテリ電圧の供給開始時間を遅くした分だけバッテリ残量を長持ちさせることができる。

（２）また、本実施形態の電解液生成装置１において、制御部５は、所望の濃度範囲内の電解液が生成される外部電圧又はバッテリ電圧を電解槽２に供給するとともに、外部電圧がバッテリ電圧よりも高くなるように電解槽２に電圧を供給する制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、例えば、制御部５が、外部電圧の供給により所望範囲内において最大濃度の電解液を生成し、バッテリ電圧の供給により所望範囲内において最低濃度の電解液を生成する制御を行うことにより、電解液の濃度差を最も大きくした分だけ待機時間を最大限長くすることができるので、待機時間を長くした分だけバッテリ電圧を供給せずに電解液を所望の濃度範囲内に維持することができる。

（３）また、本実施形態の電解液生成装置１において、制御部５は、外部電圧の供給により外部電源４がバッテリ３に対して所望残量以上の充電を行った後に、外部電源４が電解槽２に対して外部電圧を供給する制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、バッテリ残量を一定以上にすることによってバッテリ電圧供給時間を一定以上に確保することができる。

（４）また、本実施形態の電解液生成装置１において、制御部５は、バッテリ電圧の供給開始時から供給終了時までのバッテリ電圧供給時間内において所定のバッテリ電圧供給条件を満たすようにバッテリ電圧の電圧値を増減させる制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電圧供給しない状態で電解液の濃度が低下していく割合が直線的（＝一次関数的）ではなく非直線（例：折れ線、曲線、不規則線）的であることを事前に理解しておけば、その低下割合に適合するバッテリ電圧の増減により、電解液の濃度を一定に保つことができる。

（５）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２内部の液温を検知する検温部９と、を更に備えており、制御部５は、少なくともバッテリ電圧の供給開始時までに検知した電解液の液温に応じて所定のバッテリ電圧供給条件を選択することが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の濃度の低下割合が電解液の液温によって変化する特性が事前に明らかになっている場合、液温に基づき所定のバッテリ電圧供給条件を選択することにより、電解液の濃度を一定に保つことを容易にすることができる。なお、電解液の濃度の低下割合が電解液に与える圧力などの他の濃度変化要因によって変化する場合も、上記と同様、濃度変化要因を測定する検温部９や検圧部その他のセンサからの測定結果に基づき所定のバッテリ電圧供給条件を選択することにより、電解液の濃度を一定に保つことを容易にすることができる。

（６）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の濃度を測定する濃度測定部１０と、を更に備えており、制御部５は、バッテリ電圧供給時間内において電解液の濃度が所望値未満の値である場合、バッテリ電圧供給条件を満たすか否かにかかわらず、電解液の濃度が所望値以上の値となるまでバッテリ電圧の電圧値を増加させる制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の濃度が想定以上に低下しても電解液の濃度を最低所望値以上の値に保つことができる。

（７）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２内部の液温を検知する検温部９と、を更に備えており、制御部５は、外部電圧の供給終了時までに検知した電解液の液温に応じて待機時間を選択する制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の液温に応じて電解液の濃度の低下割合が異なるという電解液の濃度低下特性を利用して待機時間を設定することにより、バッテリ電圧の無駄な供給を省き、バッテリ３を長持ちさせることができる。

（８）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２の内部にある液体を冷却又は加熱する液温調整部１１と、を更に備えていることが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の液温が低い又は高いほど電解液の濃度が低下するという電解液の濃度低下特性に応じて電解液の液温を低く又は高くすることができる。

（９）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２内部の液温を検知する検温部９と、電解槽２の内部にある液体を冷却又は加熱する液温調整部１１と、を更に備えており、制御部５は、液温が所望温度でない場合、液温が所望温度となるまで液温調整部１１が液体を冷却又は加熱する制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解液の液温が適温の範囲外であると電解液の濃度が大幅に低下するという電解液の濃度低下特性に応じて、その電解液の適温の範囲内にある所望温度に電解液の液温を調整することができる。

（１０）また、本実施形態の電解液生成装置１において、制御部５は、電解槽２に対する外部電圧の供給終了時までに液温調整部１１が液温を所望温度にする制御を行うことが好ましい。

これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、外部電圧の供給終了時までに電解液の液温が適温になるので、所定の電圧の供給終了後に電解液の濃度が大幅に低下することを抑制することができる。

（１１）また、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２の内部にある内部気体が所定圧以上の値となったときに内部気体を電解槽２の外部に排出する排気部１２と、を更に備えていることが好ましい。
これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、電解槽２や電解液の濃度低下に悪影響を及ぼす可能性のある所定圧以上の内部気体を廃棄することができる。

（１２）また、本実施形態の電解液生成装置１は、液体を噴霧する噴霧部６と電解槽２とバッテリ３とが一体となるように構成される本体部７と、本体部７と外部電源４とを電気的に離接容易に接続するクレードル８と、を更に備えており、電解液は、オゾン水であり、電解槽２は、オゾン水生成用電極を有していることが好ましい。
これにより、本実施形態の電解液生成装置１は、オゾン水を生成し、噴霧することができる。

すなわち、本実施形態の電解液生成装置１によれば、外部電圧の供給終了直後の電解槽２内の電解液の濃度と比較して電解液の濃度が低下した所定の待機時間経過後にバッテリ電圧を供給して電解槽２の電気分解を再開するなど種々の作用を示すので、電源残量を長持ちさせつつ電解液を所望の濃度範囲内に維持することができるという効果を奏する。

なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

１電解液生成装置
２電解槽
３バッテリ
４外部電源
５制御部
６噴霧部
７本体部
８クレードル
９検温部
１０濃度測定部
１１液温調整部
１２排気部
２１電気分解板

Claims

電圧供給に基づく電気分解により被電解液から電解液を生成するとともに前記被電解液、前記電解液その他の液体及び気体を貯蔵する電解槽と、
前記電解槽に対してバッテリ電圧を供給するバッテリと、
前記電解槽又は前記バッテリに対して外部電圧を供給する外部電源と、
前記外部電源から前記電解槽への前記外部電圧の供給終了時から所定の待機時間経過後に前記バッテリ電圧の供給を開始する制御及び前記バッテリ電圧の供給開始時から供給終了時までのバッテリ電圧供給時間内において所定のバッテリ電圧供給条件を満たすように前記バッテリ電圧の電圧値を増減させる制御を行う制御部と、
を備えていることを特徴とする電解液生成装置。
前記電解槽内部の液温を検知する検温部と、を更に備えており、
前記制御部は、少なくとも前記バッテリ電圧の供給開始時までに検知した前記電解液の液温に応じて前記所定のバッテリ電圧供給条件を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の電解液生成装置。