JP6175092B2 - 電解水生成装置、及びその管理システム - Google Patents

Description

本発明は、水を電気分解することにより電解水を生成する電解水生成装置、及びその管理システムに関する。

電解水生成装置では、通常、着脱可能な浄水カートリッジを具えており、この浄水カートリッジは、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。しかしながら、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（以下、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（以下、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、下記の特許文献１には、浄水カートリッジにＩＣタグを取り付ける一方、このＩＣタグに格納された情報を読み取るリーダ・ライタ装置を装置本体に取り付けることが提案されている。これにより、装着された浄水カートリッジが、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。

特開２０１２−０１６６４３号公報

他方、電解水生成装置では、その動作状態を監視するための種々のセンサーが取り付いており、このセンサーが異常を検出した場合、電解水生成装置の停止、及び故障の発生等が表示される。そして故障が発生した場合、電解水生成装置における例えばマイコン（ＣＰＵ）の内部メモリーのデータ（センサーによる前記異常の検出結果が含まれる。）等を解析して、故障原因の究明や修理が行われる。

しかしながら、従来においては、装置の設置現場において内部メモリーのデータを読み取ることが困難であった。そのため、いったん電解水生成装置を修理工場等に持ち帰り、分解した後、電解水生成装置のマイコンと修理工場のコンピュータとを有線接続することで、データの読み取りや解析が行われる。そのため、修理時間の増加や修理コストの上昇を招くという問題がある。

本発明は、前述の純正カートリッジを識別するためのリード・ライター装置等に着目してなされたものであり、メモリー部内に記憶された装置本体の情報を、外部ディバイスに無線通信にて取り出すことができ、設置現場における、装置の故障原因の究明や修理等に役立つ電解水生成装置、及びその管理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、水を電気分解する電解槽を有する装置本体と、
前記装置本体の装着部に交換可能に装着され、電気分解前の水又は電気分解後の水を浄化する浄水カートリッジとを含む電解水生成装置であって、
前記装置本体は、通信手段と、前記装置本体の情報を記憶するメモリー部を有する制御部とを具えるとともに、
外部ディバイスが前記通信手段と無線接続したとき、前記制御部は、前記メモリー部内に記憶された装置本体の情報の少なくとも一部を通信手段から前記外部ディバイスに送信させることを特徴としている。

本発明に係る前記電解水生成装置では、前記浄水カートリッジが取外された装着部に前記外部ディバイスが近接したとき、前記外部ディバイスが前記通信手段と無線接続することが好ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置では、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格納した無線通信用の無線タグを具え、
前記通信手段は、前記装着部に装着された浄水カートリッジの前記無線タグとの間で無線通信でき前記無線タグから前記浄水カートリッジの情報を読み取りうることが好ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置では、装置本体の動作履歴の情報を含むことが好ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置では、前記装置本体は、装置本体の作動状態をチェックする複数のセンサーを具えるとともに、前記装置本体の動作履歴は、各センサーの測定データの履歴を含むことが好ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置では、前記カートリッジの情報は、カートリッジの識別情報を含むことが好ましい。

本発明に係る前記電解水生成装置では、前記外部ディバイスは、携帯通信端末、又はタブレットＰＣであることが好ましい。

第１の発明は、電解水生成装置の管理システムであって、上記の電解水生成装置と外部ディバイスとを含むことを特徴としている。

本発明の電解水生成装置における装置本体は、通信手段と、前記装置本体の情報を記憶するメモリー部を有する制御部とを具える。この制御部は、外部ディバイスが前記通信手段と無線接続したとき、前記メモリー部内に記憶された装置本体の情報の少なくとも一部を、通信手段から前記外部ディバイスに送信させる機能を有する。即ち、装置本体の情報の少なくとも一部を、外部ディバイスに無線通信にて取り出すことができる。従って、取り出された情報の一部に、例えばセンサーによる異常の検出結果等を含ませることにより、設置現場における故障原因の究明や修理に役立たせることができ、修理時間の短縮及び修理コストの低減に貢献することができる。またメンテナンス時に装置本体の情報を知ることで、故障の予防に役立たせることもでき、メンテナンス作業の品質向上にも貢献することができる。

本発明の電解水生成装置の内部構造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ブロック図である。 装置本体と外部ディバイスとが無線接続した状態を示す斜視図である。 図４の無線接続の状態を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１、２に示すように、本実施形態の電解水生成装置１は、水を電気分解する電解槽４を有する装置本体２と、電気分解前の水又は電気分解後の水を浄化する浄水カートリッジ５とを具える。

本例の装置本体２は、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。

前記フレーム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。そして第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第１空間３０Ａと、他方側に配される第２空間３０Ｂとに区分する。また第２隔壁３２Ｂは、前記第２空間３０Ｂを、装置厚さ方向Ｘの一方側（本例では前面側）に配される第３空間３０Ｂ１と、他方側（本例では背面側）に配される第４空間３０Ｂ２とに区分する。

前記第１空間３０Ａには、浄水カートリッジ５が収容されるとともに、第３空間３０Ｂ１には、電解槽４が収容される。また第４空間３０Ｂ２には、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。この第４空間３０Ｂ２は、第１隔壁３２Ａ及び第２隔壁３２Ｂによって、第１空間３０Ａ及び第３空間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、前記第１空間３０Ａである装着部１０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、ユーザーがケース３１の蓋部３１Ａ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に示すように、本例では、浄水カートリッジ５が電解槽４の上流側に設けられ、電気分解前の水を浄化する好ましい場合が示される。この浄水カートリッジ５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５は、原水を濾過により浄化し、得られた浄水を電解槽４内の電解槽４０に供給する。なお浄水カートリッジ５を、電解槽４の下流側に設けることもできる。この場合、電解槽４によって電気分解された水のうち、特に電解水素水を浄化するように浄水カートリッジ５を取り付けることが好ましい。

本例では、電解水生成装置１は、浄化性能が異なる複数種類の純正の浄水カートリッジ５を選択的に装着可能に構成されている。この場合、ユーザーは、標準の浄水カートリッジ５に替えて、より優れた浄化性能を有する浄水カートリッジ５を装着することも、また、より交換時期の長い浄水カートリッジ５を装着することもできる。

電解室４０の内部には、陽極給電体４１及び陰極給電体４２が互いに対向して配置されている。陽極給電体４１と陰極給電体４２との間には隔膜４３が配設されている。隔膜４３は、電解室４０を陽極給電体４１側の陽極室４０ａと、陰極給電体４２側の陰極室４０ｂとに区分する。

電解室４０の陽極室４０ａ及び陰極室４０ｂの両方に水が供給され、陽極給電体４１及び陰極給電体４２に直流電圧が印加される。これにより、電解室４０内で水の電気分解が生じる。

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、これにより陰極室４０ｂ内に電解還元水が得られ、陽極室４０ａ内に電解酸性水が得られる。また陰極室４０ｂでは、電気分解によって水素ガスが発生し、陰極室４０ｂ内の水に溶け込む。従って、陰極室４０ｂで得られた電解還元水は、電解水素水とも称され、活性酸素の除去に有効とされる。

流路切替弁２１は、陰極室４０ｂからの電解水素水を、電解水素水専用の第１の排水路１１に案内し、また陽極室４０ａからの電解酸性水を、電解酸性水専用の第２の排水路１２に案内する。ここで、装置本体２では、給電体にスケールが付着して電気分解性能が低下するのを防ぐため、定期的に、電解槽４に印可される電圧の極性を＋−逆に切り替えることが行われる。この切り替えにおいても、電解水素水を第１の排水路１１に案内し、かつ電解酸性水を第２の排水路１２に案内させるために、電圧の極性切り替えと同期して、流路切替弁２１の弁の切り替えが行われる。

本例の浄水カートリッジ５は、この浄水カートリッジ５の情報Ａを格納した近距離無線通信用の無線タグ６を具える。この無線タグ６は、電子タグ、ＩＣタグ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification)タグ等とも呼ばれるもので、近距離無線によって情報の読み書きが可能な周知の記憶媒体である。

前記浄水カートリッジの情報Ａには、浄水カートリッジ５を識別するための識別情報Ａ１（例えばＩＤ番号など）が含まれる。また前記情報Ａは、他に、浄水カートリッジ５の仕様に関する情報、例えば浄水カートリッジ５が有効に機能する通水量の推奨上限値の情報、使用時間の推奨上限値の情報等を含むことができる。

また装置本体２は、通信手段７と制御部８とを具える。通信手段７は、前記装着部１０に装着された浄水カートリッジ５の前記無線タグ６との間で無線通信でき、無線タグ６の情報Ａを読み取って、制御部８に送信する。この通信手段７として所謂ＲＦＩＤリーダ・ライタが好適に採用しうる。

図２に示すように、前記通信手段７と制御部８とは、前記第４空間３０Ｂ２内に配され、第１隔壁３２Ａを透過して無線タグ６との間で無線通信が行われる。本例では、前記制御部８は、回路基板３４に取り付けられるとともに、通信手段７は第１隔壁３２Ａに取り付けられる。装置外のノイズによる影響を抑制するため、通信手段７の無線通信用アンテナ部７Ａとケース３１の外表面との間の最短距離Ｌａは、無線通信用アンテナ部７Ａと第１隔壁３２Ａの第１空間３０Ａ側の表面との間の最短距離Ｌｂよりも大であるのが好ましい。

制御部８は、前記装置本体２の情報Ｂを記憶するメモリー部１４を有する。本例のメモリー部１４には、前記情報Ｂに加え、装置本体２に使用可能な純正浄水カートリッジの情報が記憶されている。そして制御部８が、このメモリー部１４内の純正浄水カートリッジの情報と、装着された浄水カートリッジ５から読み取られた識別情報Ａ１とを照合することで、純正品か否かを識別することができる。

前記装置本体２の情報Ｂには、装置本体２の動作履歴の情報Ｂ１が含まれる。

本例の装置本体２は、その作動状態をチェックする複数のセンサー２０を具える。本例では、このセンサー２０として、浄水カートリッジ５を通過する通水量を検知する流量センサー２０Ａ、電解槽４に接続される直流電源２１の温度を検知する温度センサー２０Ｂ、電解槽４に流れる電流を測定する電流計２０Ｃ、流路切替弁２１の弁の位置を検知する位置センサー２０Ｄ、及び第１の排水路１１を通る電解水素水のｐＨ値を測定するｐＨセンサ−２０Ｅ等が含まれる。なお前記センサー２０は、これに限定されるものではない。

そして、これらセンサー２０によって電解水生成装置１の動作状態が監視される。そして、例えば１つ以上のセンサー２０の測定データが、正常動作状態における数値範囲から外れたとき、異常と判断され、電解水生成装置１の停止、及び故障の発生等が表示される。

またこれらセンサー２０の測定データは、連続的又は断続的に、メモリー部１４内に順次記録される。即ち、各センサー２０の測定データの履歴が、メモリー部１４内に記録される。この各センサー２０の測定データの履歴の情報Ｂ１ａは、装置本体２の動作履歴の情報Ｂ１に含まれる。なお動作履歴の情報Ｂ１として、他に、装置本体２における通算稼働時間、装置本体２における電解水の通算生成量、及び現在装着される浄水カートリッジ５の通算浄化水量、現在装着される浄水カートリッジ５の通算使用時間などの情報を含むことができる。これら通算稼働時間、通算生成量、通算浄化水量、通算使用時間などの情報は、電源が切断される際に、メモリー部１４のデータが更新される。また装置本体２の情報Ｂとして、前記動作履歴の情報Ｂ１の他に、例えば、装置の仕様、製造番号、製造日、製造場所などの情報を含むことができる。

次に、図４、５に示すように、電解水生成装置１では、浄水カートリッジ５が取外された装着部１０に、外部ディバイス２５を近接させたとき、この外部ディバイス２５と前記通信手段７とを無線接続させることができる。

前記外部ディバイス２５は、特に規制されないが、少なくとも前記通信手段７との間の通信機能、及び通信情報に対する情報処理機能を有する必要がある。このような外部ディバイス２５として、専用の装置を作成して使用しうるが、例えば既存の携帯通信端末（例えば携帯電話やスマートフォン）、及びタブレットＰＣ等を利用するのが好ましい。この携帯通信端末、及びタブレットＰＣ等は、専用のアプリケーション（ソフトウェア）をインストールしておくことで、前記外部ディバイス２５として機能させうる。

前記外部ディバイス２５と通信手段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。そして例えば、探索可能状態の通信手段７に向けて、外部ディバイス２５を探索操作することにより、両者の無線接続を確立させることができる。

また前記制御部８は、前記無線接続が確立したとき、メモリー部１４内に記憶された装置本体２の情報Ｂの少なくとも一部を、通信手段７から前記外部ディバイス２５に送信させる機能を有する。このような機能は、制御部８が所定の制御プログラムを具えることで行いうる。

ここで、送信される情報Ｂの少なくとも一部に、前述の動作履歴の情報Ｂ１、特には各センサー２０の測定データの履歴の情報Ｂ１ａを含ませることが好ましい。これにより、設置現場において、故障原因の究明や修理に役立たせることができ、修理時間の短縮及び修理コストの低減に貢献することができる。またメンテナンス時に前記情報Ｂを知ることで、故障の予防に役立たせることもでき、メンテナンス作業の品質向上にも貢献することができる。

なお電解水生成装置１の修理やメンテナンスを行った場合、修理内容、メンテナンス内容の情報を、外部ディバイス２５から通信手段７に送信し、メモリー部１４に記録させることもできる。

またこのような電解水生成装置１と外部ディバイス２５とにより管理システムを構築することで、電解水生成装置１に対して、迅速かつ高品質のサービス（修理やメンテナンスを含む）を提供することが可能となる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 電解水生成装置
２ 装置本体
４ 電解槽
５ 浄水カートリッジ
６ 無線タグ
７ 通信手段
８ 制御部
１０ 装着部
１４ メモリー部
２０ センサー
２５ 外部ディバイス

Claims (6)

1. 水を電気分解する電解槽を有する装置本体と、
   前記装置本体の装着部に交換可能に装着され、電気分解前の水又は電気分解後の水を浄化する浄水カートリッジとを含む電解水生成装置であって、
   前記装置本体は、通信手段と、前記装置本体の情報を記憶するメモリー部を有する制御部と、前記装置本体の周囲を囲み内部に収容空間を区画するケースと、前記収容空間を前記浄水カートリッジを収容するための第１空間と前記通信手段を収容するための第２空間とに区分する隔壁とを具えるとともに、
   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格納した無線通信用の無線タグを具え、
   前記通信手段は、 無線通信用のアンテナ部を有し、前記装着部に装着された前記浄水カートリッジの前記無線タグとの間で無線通信でき前記無線タグから前記浄水カートリッジの情報を読み取り可能であり、
   前記アンテナ部と前記ケースの外表面との間の最短距離は、前記アンテナ部と前記隔壁の前記第１空間側の表面との間の最短距離よりも大であり、
   前記浄水カートリッジが取外された前記装着部に外部ディバイスが近接したとき、前記外部ディバイスが前記通信手段と無線接続し、
   前記外部ディバイスが前記通信手段と無線接続したとき、前記制御部は、前記メモリー部内に記憶された前記装置本体の情報の少なくとも一部を前記通信手段から前記外部ディバイスに送信させることを特徴とする電解水生成装置。
2. 前記装置本体の情報は、前記装置本体の動作履歴の情報を含むことを特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
3. 前記装置本体は、前記装置本体の作動状態をチェックする複数のセンサーを具えるとともに、前記装置本体の動作履歴は、各センサーの測定データの履歴を含むことを特徴とする請求項２記載の電解水生成装置。
4. 前記浄水カートリッジの情報は、前記浄水カートリッジの識別情報を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電解水生成装置。
5. 前記外部ディバイスは、携帯通信端末、又はタブレットＰＣであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電解水生成装置。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の電解水生成装置と外部ディバイスとを含むことを特徴とする電解水生成装置の管理システム。

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