WO2018025396A1 - 水素生成機能付き電気ケトル - Google Patents

水素生成機能付き電気ケトル Download PDF

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龍志 渡邊
栄一 冨樫
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株式会社 東亜産業
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    • Y10S220/00—Receptacles
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Definitions

  • the present invention relates to an electric kettle with a hydrogen generation function capable of generating reduced hydrogen in a boiled liquid.
  • the hydrogen water generator that has recently attracted attention is a popular product because the electrolysis method can easily produce high-concentration hydrogen water. It is not an easy-to-purchase setting, but it is also an expensive category.
  • these electrolysis-type hydrogen water generators for example, Patent Document 1 below, there are hardly any devices that enable hydrogen generation from boiling hot water.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an electric kettle with a hydrogen generation function capable of generating reduced hydrogen in a boiled liquid. It is in.
  • an electric kettle with a hydrogen generation function of the present invention has a kettle main body having a container into which a liquid is injected, a power supply unit that supplies power to the kettle main body, and the electric kettle injected into the container.
  • a heating unit that heats the liquid with electric power from the power supply unit
  • a boiling detection unit that detects boiling of the liquid in the container and stops heating by the heating unit
  • the liquid supply in the container from the power supply unit
  • a hydrogen generator that generates reduced hydrogen by electrolysis with electric power.
  • the hydrogen generation part is composed of a platinum titanium electrode provided so as to be immersed in the liquid in the container on a lid that opens and closes the opening of the container. be able to.
  • the hydrogen generation part is composed of a platinum titanium electrode provided at the bottom in the container.
  • a protective cover may be provided with a platinum coating so as to cover the platinum titanium electrode.
  • the present invention is an electric kettle with a hydrogen generation function that has a boiling function for boiling water easily and has a hydrogen generation function that is a completely different function.
  • the hydrogen water generator function that is sold at a low price has the effect of reducing costs.
  • the electric kettle with a hydrogen generation function of the present invention uses a high-temperature durability material and generates hydrogen.
  • a metal containing a good quality titanium material an electrode with a platinum coating on the metal to improve durability, and a protective cover with a titanium material or platinum coating, There is an effect that reduced hydrogen can be generated in the liquid.
  • FIG. 2 is a detailed view of a hydrogen generation unit in the electric kettle with a hydrogen generation function of FIG. 1. It is explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of the electric kettle with a hydrogen production
  • FIG. 4 is a detailed view of a hydrogen generation unit in the electric kettle with a hydrogen generation function of FIG. 3. It is explanatory drawing which shows the structure of the electric power feeding part of the electric kettle with a hydrogen production
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
  • An electric kettle 1 (1A) with a hydrogen generation function of this embodiment includes a power supply stand 2 and a kettle body 3 placed on the power supply stand 2. Configured.
  • the power supply stand 2 is provided with a circular convex connection terminal 5 on the upper surface of a disk-like stand body 4, and a plug 7 of a power cord 6 is connected to a commercial power outlet (not shown). By plugging in, power can be supplied from the connection terminal 5.
  • the bottom surface of the kettle main body 3 is provided with a circular concave power supply portion 8 that fits into the connection terminal 5. When the kettle main body 3 is placed on the power supply stand 2, the power supply portion 8 contacts the connection terminal 5. In addition, electric power is supplied to the kettle body 3 through the power feeding unit 8.
  • the kettle body 3 includes a heat-resistant glass container 9 into which a liquid is injected, and a lid 11 that opens and closes the opening 10 on the upper surface of the container 9 is detachably provided.
  • a pouring spout 12 for taking out the liquid in the container 9 is provided in the upper part of the kettle body 3, and a filter 13 for removing foreign substances in the liquid is detachable between the spout 12 and the container 9. It is attached.
  • a handle 14 serving as a handle when pouring liquid is integrally provided on the side surface of the kettle body 3.
  • the main body portion other than the container 9 of the kettle main body 3 is made of a heat resistant resin such as polypropylene.
  • the container 9 may be made of a heat resistant resin such as polycarbonate.
  • a heating unit 15 for heating the liquid in the container 9 is provided.
  • the heating unit 15 is formed of a circular sheathed heater electrically connected to the power supply unit 8, and the liquid injected into the container 9 is heated from below and boiled by the power supplied from the power supply unit 8. It is like that.
  • the heating unit 15 can be turned on and off by pressing a boiling power button 16 provided on the top of the handle 14.
  • the container 9 is made of heat-resistant glass and is transparent, the capacity of the liquid in the container 9 and the state of boiling can be visually confirmed.
  • a boiling detection unit 17 that detects boiling of the liquid in the container 9 and stops heating is provided at the top of the kettle body 3.
  • the boiling detector 17 is composed of, for example, a temperature sensor using a bimetal, and is configured such that when the liquid in the container 9 boils and steam is generated, the bimetal that has touched the steam is thermally deformed and the contact is opened. . As a result, the power of the sheathed heater is cut off, and the boiling power button 16 that has been turned on is turned off.
  • the kettle body 3 is provided with a hydrogen generator 18 that generates reduced hydrogen in the liquid in the container 9.
  • the hydrogen generator 18 is composed of platinum titanium electrode 19 for electrolysis provided on the inside of the lid 11 and platinum on the titanium material so as to cover the outer periphery of the platinum titanium electrode 19. It consists of a grid-like or mesh-like protective cover 20 with coating.
  • the platinum titanium electrode 19 and the protective cover 20 have a sufficient length so as to be immersed in the liquid in the container 9, and the current supplied to the anode 19 a and the cathode 19 b of the platinum titanium electrode 19 by the power supplied from the power supply unit 8. Flows, and hydrogen having a -reduction potential is generated in the liquid by electrolysis.
  • the hydrogen generator 18 can be turned on / off by pressing a hydrogen generation power button 21 provided on the top of the handle 14.
  • a hydrogen generation power button 21 provided on the top of the handle 14.
  • the power supply button 21 for hydrogen generation is pressed to turn on the power, generation of reduced hydrogen by electrolysis is started, and the LED lamp 22 is lit. Then, the power is automatically turned off after 3 minutes by the timer function, and the LED lamp 22 is turned off when the production of reduced hydrogen is completed.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
  • An electric kettle 1 (1B) with a hydrogen generation function of this embodiment includes a power supply stand 2 and a kettle body 3, and has a liquid boiling function and a hydrogen generation function.
  • the structure of the hydrogen generator 18 is different.
  • the hydrogen generator 18 of the present embodiment includes an electroplating platinum titanium electrode 19 provided in an annular shape so as to surround the periphery of a sheathed heater provided at the bottom of the container 9. It has. Further, a lattice-like or mesh-like protective cover 20 obtained by applying a platinum coating to a titanium material is provided in an annular shape so as to cover the surface of the platinum titanium electrode 19.
  • symbol is attached
  • the electric kettle with a hydrogen generation function of the present invention is configured as described above, and the method of use thereof is the same in both the first and second embodiments as follows.
  • the lid 11 of the kettle body 3 is opened, a necessary amount of water is poured into the container 9, the lid 11 is closed, and then the kettle body 3 is placed on the power supply stand 2. Then, the power supply unit 8 comes into contact with the connection terminal 5, and power is supplied from the power supply stand 2 to the kettle body 3 through the power supply unit 8.
  • the boiling power button 16 is pressed to turn on the heating unit 15. Thereby, electric power is supplied from the power feeding unit 8 to the sheathed heater of the heating unit 15, and the water in the container 9 is heated.
  • the boiling power button 16 is turned off by the function of preventing boiling of the boiling detector 17, the power supply from the power supply unit 8 to the sheathed heater is cut off, and the heating unit 15 is operated. Stops.
  • the hydrogen generation power button 21 is pressed to turn on the power of the hydrogen generator 18.
  • electric power is supplied from the power supply unit 8 to the hydrogen generation unit 18 so that the LED lamp 22 is turned on, current flows through the anode 19a and the cathode 19b of the platinum titanium electrode 19, and is reduced to boiling hot water in the container 9 by electrolysis. Hydrogen is produced.
  • the hydrogen generating power button 21 is turned off by the timer function of the hydrogen generating unit 18, and the power supply from the power supply unit 8 to the platinum titanium electrode 19 is cut off. Thereby, the operation of the hydrogen generator 18 is stopped, the LED lamp 22 is turned off, and the generation of reduced hydrogen is completed.
  • the hot water can be poured from the spout 12 by holding the handle 14, lifting the kettle body 3 from the power supply stand 2, and tilting the kettle body 3.

Abstract

【課題】沸騰させた液体中に還元水素を生成することが可能な水素生成機能付き電気ケトルを提供する。 【解決手段】本発明の水素生成機能付き電気ケトル１Ａは、液体が注入される容器９を有するケトル本体３と、ケトル本体３に電力を供給する給電部８と、容器９内に注入された液体を給電部８からの電力で加熱する加熱部１５と、容器９内の液体の沸騰を検知して加熱部１５による加熱を停止する沸騰検知部１７と、容器９内の液体中に給電部８からの電力で電気分解による還元水素を生成する水素生成部１８と、を備えて構成されている。

Description

水素生成機能付き電気ケトル
　本発明は、沸騰させた液体中に還元水素を生成することが可能な水素生成機能付き電気ケトルに関する。
　従来、電気ケトルとしては、使いたい分だけ少量のお湯を沸かしたり、欲しいときに必要な場所で少量のお湯を沸かしたりできるように、小型で軽量な湯沸かし用電気ケトルが数多く市場に流通している。市場の電気ケトルの特徴は、使いやすさや、デザインやカラー、価格の安さなど、市場や消費者の要求に伴い、各メーカーが様々なニーズに対応できるよう、形状・デザイン・技術・機能を考案し、商品化することで完成度を高く、コストを低くしてきた経緯がある。
　また、最近注目を集めている水素水生成器は、電気分解方式のものが手軽に高濃度の水素水を生成することができることから、人気が出ている商品でもあるが、価格的には誰もが購入しやすい設定となっているわけではなく、高額の部類でもある。しかも、これら電気分解式の水素水生成器（例えば下記の特許文献１など）においては、沸騰したお湯からの水素生成を可能にしたものはほとんど存在しない。
実用新案登録第３１９３８３３号公報
　本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、沸騰させた液体中に還元水素を生成することが可能な水素生成機能付き電気ケトルを提供することにある。
　前記の目的を達成するため、本発明の水素生成機能付き電気ケトルは、液体が注入される容器を有するケトル本体と、前記ケトル本体に電力を供給する給電部と、前記容器内に注入された液体を前記給電部からの電力で加熱する加熱部と、前記容器内の液体の沸騰を検知して前記加熱部による加熱を停止する沸騰検知部と、前記容器内の液体中に前記給電部からの電力で電気分解による還元水素を生成する水素生成部と、を備えたことを特徴とするものである。
　また、本発明の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、前記水素生成部が、前記容器の開口部を開閉する蓋に前記容器内の液体に浸かるように設けられた白金チタン電極からなる構成を採用することができる。
　また、本発明の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、前記水素生成部が、前記容器内の底部に設けられた白金チタン電極からなる構成を採用することもできる。
　また、本発明の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、前記白金チタン電極を覆うように白金コーティングを施した保護カバーが設けられていてもよい。
　以上の構成から明らかなように、本発明は、従来の手軽にお湯を沸かせる沸騰機能を備えつつ、全く異なる機能である水素生成機能を併せ持つ水素生成機能付き電気ケトルであって、これまで決して安くはない価格で販売されている水素水生成器の機能を、シンプルな回路基板と充電用電池を持たない電源方式を採用したことにより、コストを抑えることができるという効果がある。
　また、現在市場に流通している電気分解方式による水素水生成器は、沸騰したお湯からの水素生成が行えるものはほとんどなく、メーカーとしても高温のお湯の使用禁止や、常温の水の使用に限定している。これは水素生成部の材質や耐久性の問題と、高温の液体に対する水素生成量の難しさによるものであるが、本発明の水素生成機能付き電気ケトルは、高温耐久素材の使用と、水素生成部の材質を良質のチタン材を含む金属と、その金属に白金コーティングを施して耐久性を向上させた電極と、チタン素材や白金コーティングを施した保護カバーを使用することにより、沸騰した高温の液体中に還元水素を生成することができるという効果がある。
本発明の水素生成機能付き電気ケトルの第１実施形態を示す説明図である。 図１の水素生成機能付き電気ケトルにおける水素生成部の詳細図である。 本発明の水素生成機能付き電気ケトルの第２実施形態を示す説明図である。 図３の水素生成機能付き電気ケトルにおける水素生成部の詳細図である。 本発明の水素生成機能付き電気ケトルの給電部の構造を示す説明図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は本発明の第１実施形態を示すもので、本実施形態の水素生成機能付き電気ケトル１（１Ａ）は、給電スタンド２と、この給電スタンド２に載置されるケトル本体３を備えて構成されている。
　給電スタンド２は、図５に示すように、円盤状のスタンド本体４の上面に円形凸状の接続端子５が設けられており、電源コード６のプラグ７を商用電源のコンセント（図示略）に差し込むことにより、接続端子５から電力を供給可能な状態になる。一方、ケトル本体３の底面には、接続端子５に嵌合する円形凹状の給電部８が設けられており、ケトル本体３を給電スタンド２の上に載せると給電部８が接続端子５に接触し、給電部８を介してケトル本体３に電力が供給されるようになっている。
　ケトル本体３は、図１に示すように、液体が注入される耐熱ガラス製の容器９を有しており、容器９上面の開口部１０を開閉する蓋１１が取り外し可能に設けられている。ケトル本体３の上部には容器９内の液体を取り出すための注ぎ口１２が設けられており、注ぎ口１２と容器９との間には液体中の異物を取り除くためのフィルター１３が着脱可能に取り付けられている。また、ケトル本体３の側面には、液体を注ぐ際の持ち手となるハンドル１４が一体に設けられている。なお、ケトル本体３の容器９以外の本体部分は、ポリプロピレン等の耐熱樹脂製である。また、容器９はポリカーボネイト等の耐熱樹脂製であってもよい。
　ケトル本体３の内部には、容器９内の液体を加熱する加熱部１５が設けられている。この加熱部１５は、給電部８に電気的に接続された円形状のシーズヒーターからなり、給電部８から供給された電力により、容器９内に注入された液体を下方から加熱して沸騰させるようになっている。加熱部１５の電源のＯＮ／ＯＦＦは、ハンドル１４の上部に設けられた沸騰用電源ボタン１６を押して切り替えることができる。なお、容器９が耐熱ガラス製で透明であるため、容器９内の液体の容量や沸騰する様子を目で見て確認することができる。
　ケトル本体３の上部には、容器９内の液体の沸騰を検知して加熱を停止する沸騰検知部１７が設けられている。この沸騰検知部１７は、例えばバイメタルを用いた温度センサからなり、容器９内の液体が沸騰して蒸気が発生すると、蒸気に触れたバイメタルが熱変形し、接点が開くように構成されている。これによりシーズヒーターの電源が切断され、ＯＮになっていた沸騰用電源ボタン１６がＯＦＦに切り替わる。
　また、ケトル本体３には、容器９内の液体中に還元水素を生成する水素生成部１８が設けられている。この水素生成部１８は、本実施形態では図２に示すように、蓋１１の内側に設けられた電気分解用の白金チタン電極１９と、白金チタン電極１９の外周を覆うようにチタン素材に白金コーティングを施した格子状や網目状の保護カバー２０からなる。白金チタン電極１９と保護カバー２０は、容器９内の液体に浸かるように十分な長さを有しており、給電部８から供給された電力により白金チタン電極１９の陽極１９ａと陰極１９ｂに電流が流れ、電気分解方式により液体中に－還元電位を持つ水素を生成する。
　水素生成部１８の電源のＯＮ／ＯＦＦは、ハンドル１４の上部に設けられた水素生成用電源ボタン２１を押して切り替えることができる。水素生成用電源ボタン２１を押して電源をＯＮにすると、電気分解による還元水素の生成が開始され、ＬＥＤランプ２２が点灯する。そして、タイマー機能により３分経過後に自動的に電源がＯＦＦになり、還元水素の生成が終了するとＬＥＤランプ２２が消灯する。
　図３は本発明の第２実施形態を示すもので、本実施形態の水素生成機能付き電気ケトル１（１Ｂ）は、給電スタンド２とケトル本体３を備え、液体の沸騰機能と水素生成機能を有する点では第１実施形態と同様であるが、水素生成部１８の構造が異なっている。
　すなわち、本実施形態の水素生成部１８は、図４に示すように容器９内の底部に設けられたシーズヒーターの周囲を取り囲むように、円環状に設けられた電気分解用の白金チタン電極１９を備えている。また、チタン素材に白金コーティングを施した格子状や網目状の保護カバー２０が白金チタン電極１９の表面を覆うように円環状に設けられている。なお、その他の構造は第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
　本発明の水素生成機能付き電気ケトルは以上のように構成されており、その使用方法は第１実施形態及び第２実施形態ともに以下のとおり同じである。
　まず電源コード６のプラグ７を商用電源のコンセントに差し込み、給電スタンド２をセットする。これにより給電スタンド２は接続端子５から電力を供給可能なスタンバイ状態になる。
　次にケトル本体３の蓋１１を開けて容器９内に必要な量の水を注入し、蓋１１を閉めた後、ケトル本体３を給電スタンド２の上に載せる。すると給電部８が接続端子５に接触し、給電スタンド２からケトル本体３に給電部８を介して電力が供給される。
　続いて沸騰用電源ボタン１６を押して、加熱部１５の電源をＯＮにする。これにより給電部８から加熱部１５のシーズヒーターに電力が供給され、容器９内の水が加熱される。加熱によって容器９内の水が沸騰すると、沸騰検知部１７の空焚き防止機能により沸騰用電源ボタン１６がＯＦＦに切り替わり、給電部８からシーズヒーターへの電力供給が遮断され、加熱部１５の運転が停止する。
　ここで沸騰したお湯に還元水素を生成する場合には、水素生成用電源ボタン２１を押して、水素生成部１８の電源をＯＮにする。これにより給電部８から水素生成部１８に電力が供給されてＬＥＤランプ２２が点灯し、白金チタン電極１９の陽極１９ａと陰極１９ｂに電流が流れ、電気分解により容器９内の沸騰したお湯に還元水素が生成される。
　その後、３分が経過すると水素生成部１８のタイマー機能により水素生成用電源ボタン２１がＯＦＦに切り替わり、給電部８から白金チタン電極１９への電力供給が遮断される。これにより水素生成部１８の運転が停止してＬＥＤランプ２２が消灯し、還元水素の生成が完了する。還元水素が生成されたお湯を取り出すには、ハンドル１４を握ってケトル本体３を給電スタンド２から持ち上げて、ケトル本体３を傾けることにより注ぎ口１２からそのお湯を注ぐことができる。
　なお、ここでは水素生成機能付き電気ケトル１について、沸騰機能と水素生成機能の両方を使用して沸騰したお湯に水素を生成する例を説明したが、使用方法はこれに限らず、沸騰機能のみを使用して高温のお湯を沸かしたり、水素生成機能のみを使用して常温の水素水を生成したりすることもできる。
　　１：水素生成機能付き電気ケトル
　　２：給電スタンド
　　３：ケトル本体
　　４：スタンド本体
　　５：接続端子
　　６：電源コード
　　７：プラグ
　　８：給電部
　　９：容器
　１０：開口部
　１１：蓋
　１２：注ぎ口
　１３：フィルター
　１４：ハンドル
　１５：加熱部
　１６：沸騰用電源ボタン
　１７：沸騰検知部
　１８：水素生成部
　１９：白金チタン電極
　２０：保護カバー
　２１：水素生成用電源ボタン
　２２：ＬＥＤランプ

 

Claims (4)

  1. 　液体が注入される容器を有するケトル本体と、
    　前記ケトル本体に電力を供給する給電部と、
    　前記容器内に注入された液体を前記給電部からの電力で加熱する加熱部と、
    　前記容器内の液体の沸騰を検知して前記加熱部による加熱を停止する沸騰検知部と、
    　前記容器内の液体中に前記給電部からの電力で電気分解による還元水素を生成する水素生成部と、を備えたことを特徴とする水素生成機能付き電気ケトル。
  2. 　請求項１に記載の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、
    　前記水素生成部が、前記容器の開口部を開閉する蓋に前記容器内の液体に浸かるように設けられた白金チタン電極からなることを特徴とする水素生成機能付き電気ケトル。
  3. 　請求項１に記載の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、
    　前記水素生成部が、前記容器内の底部に設けられた白金チタン電極からなることを特徴とする水素生成機能付き電気ケトル。
  4. 　請求項２または３に記載の水素生成機能付き電気ケトルにおいて、
    　前記白金チタン電極を覆うように白金コーティングを施した保護カバーが設けられていることを特徴とする水素生成機能付き電気ケトル。

     
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