(57)【要約】【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１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、加熱部１５の電源が投入されてから所定時間経過後に加熱を停止するように制御する制御回路と、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。【選択図】図１
2018057474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記加熱部の電源が投入されてから所定時間経過後に加熱を停止するように制御する制御回路と、
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。
【請求項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、前記容器内の底部に設けられた加熱部の直上に配置され、耐熱樹脂に装着された白金チタン電極からなる水素生成パネルであることを特徴とする水素生成機能付き電気ケトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１９３８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、前記加熱部の電源が投入されてから所定時間経過後に加熱を停止するように制御する制御回路と、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。
【０００７】
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加熱部の直上に配置され、耐熱樹脂に装着された白金チタン電極からなる水素生成パネルである構成を採用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の水素生成機能付き電気ケトルの外観を示す説明図である。
【図２】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。
【図３】本発明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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は本発明の水素生成機能付き電気ケトルの外観を示すもので、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。
【００１３】
給電スタンド２は、図２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。
【００１４】
ケトル本体３は、図１に示すように、液体が注入される金属製の容器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。この蓋１１は、容器９とは独立させることで注水しやすい構造としたものである。また、蓋１１の材質をステンレス製とすることで洗浄のしやすさと清潔感を持たせるとともに、樹脂製の接続部分を持つ開閉式の蓋に比べて経年劣化による破損等がなく、長期間の使用に耐える耐久性を持たせている。
【００１５】
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。
【００１６】
本実施形態では、ケトル本体３をステンレス製とすることで耐熱性と耐久性の向上を図り、洗浄時にスポンジ等で傷つきやすい樹脂製に比べて洗いやすく、衛生面でも手入れが簡単で使い勝手を向上させてある。また、内容量を０．６〜０．８Ｌにコンパクト化することで、ステンレス製であっても本体の重量が重くならないように考慮している。さらに、ケトル本体３の容器９の表面部分（図１のハッチング部分）には、ステンレス鋼の表面に耐熱塗装処理を施すことにより、使用時の衝撃や熱に対する耐久性を向上させ、長期間の使用において材質の損傷・劣化や経年変化に対して高い耐久性と安全性が付与されている。
【００１７】
なお、給電スタンド２のスタンド本体４の表面部分（図１のハッチング部分）にも同様の塗装処理が施されており、スタンド本体４のサイズを容器９の底部とマッチする形状に設計することで、ケトル本体３とのバランスと高級感を持たせてある。
【００１８】
ケトル本体３の内部には、図３に示すように、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。
【００１９】
加熱部１５の電源のＯＮ／ＯＦＦは、容器９の下部に設けられたレバー式の電源スイッチ１６を押して切り替えるようにし、新しい外観のデザインを損なわないように考慮している。なお、容器９はステンレス製で内部が見えないため、容器９の側面に目盛付きの水量確認窓２４を設け、内部の水量や沸騰する様子を目で見て確認できるようになっている。この水量確認窓２４は容器９の側面のどの箇所に設けられていてもよく、縦長の目盛が付いていることが望ましい。
【００２０】
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になっていた電源スイッチ１６がＯＦＦに切り替わる。
【００２１】
また、ケトル本体３には、図３に示すように、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。本実施形態において、水素生成部１８は、容器９内の底部に設けられたシーズヒーターの直上に配置された、円盤状の水素生成パネルである。この水素生成パネルは、電気分解用の白金チタン電極１９と、白金チタン電極１９の全体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。
【００２２】
また、水素生成パネルの外周にはポリエチレン樹脂等の耐熱樹脂製のフレーム２１が装着されており、その表面全体には、複数の円形孔２２ａ，２２ａ，…を開けた同じく耐熱樹脂製のプレート２２が覆い被せられている。本実施形態では水素生成パネルを大型化して加熱部１５の直上に配置することにより、水素生成能力が大幅に向上し、電源を投入してから３分で加熱と水素生成を行い、約９０℃の熱湯水素水を生成することができる。
【００２３】
なお、水素生成部１８の電源のＯＮ／ＯＦＦは、容器９の下部に設けられたレバー式の電源スイッチ１６を押して切り替えることができる。電源スイッチ１６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２３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２３が消灯する。すなわち、このＬＥＤランプ２３は動作確認用のランプであり、電源を投入することで点灯し、２色の色の変化により湯沸し機能と水素生成機能が稼働していることを知らせる役割を果たしている。
【００２４】
本発明の水素生成機能付き電気ケトル１は以上のように構成されており、その使用方法は以下のとおりである。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
続いて電源スイッチ１６を押し、加熱部１５の電源を投入する。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てＬＥＤランプ２３が点灯し、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。
【００２８】
次いで給電部８から水素生成部１８に電力が供給されてＬＥＤランプ２３が異なる色で点灯し、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電源スイッチ１６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２３が消灯し、還元水素の生成が完了する。
【００２９】
本実施形態の電源スイッチ１６は２段階の機構を備えており、ケトル本体３に内蔵された制御回路は、定量の注水時には電源を投入してから約３分経過すると９０℃前後の水素水を生成して一時停止する。これは、水素は熱湯においても生成されて水素溶存を行うが、沸騰することで生成された水素が空気中に一気に蒸散し、溶存量が確保できなくなる前に加熱を停止するための機構である。ここで、沸騰した熱湯が必要であれば、再度電源スイッチ１６を押すことで加熱部１５が再稼働し、制御回路は約２分で沸騰させた後、自動的に加熱停止して水素の電気分解のみを行い、沸騰により減少した水素を補うため約２〜３分間の水素生成を行い電源が切れるようになっている。
【００３０】
このように、本実施形態では、制御回路は沸騰後に減少した熱湯内の水素溶存量を復元させるための機能を有しており、この機能により還元水素が溶存された熱湯水素水を生成することができる。そして、この熱湯水素水を取り出すには、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からその熱湯水素水を注ぐことができる。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
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：電源スイッチ
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：フレーム
２２：プレート
２３：ＬＥＤランプ
２４：水量確認窓
【図１】
2018057474.tif 000003
【図２】
2018057474.tif 000004
【図３】
2018057474.tif 000005