(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な構成及び方法で、洗浄性及びコーティング性に優れた処理水生成装置及び処理水生成方法を提供する。【解決手段】トルマリン原石６とシリカゲル７が収容され、給水される水道水を活性化する活性水生成槽１と、活性水生成槽１から流出する水溶液を回収して電気分解することにより、アルカリ水と酸性水を生成する電気分解槽２と、活性水生成槽１と電気分解槽２との間に設けられ、活性水生成槽１の水溶液のみを電気分解槽２へと流動可能とするフィルタ１９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルマリンとシリカゲルが収容され、給水される活性水生成槽と、
活性水生成槽から流出する水溶液を回収して電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を生成する電気分解槽と、
活性水生成槽と電気分解槽との間に設けられ、活性水生成槽の水溶液のみを電気分解槽へと流動可能とするフィルタと、
を備えたことを特徴とする処理水生成装置。
【請求項２】
前記トルマリンは原石であることを特徴とする請求項１に記載の処理水生成装置。
【請求項３】
前記活性水生成槽には、亜鉛をさらに収容したことを特徴とする請求項１又は２に記載の処理水生成装置。
【請求項４】
前記活性水生成槽には、トルマリンとシリカゲルをほぼ等量収容したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の処理水生成装置。
【請求項５】
前記電気分解槽は、イオン交換膜で２分割し、一方の領域にはプラス電極を、他方の領域にはマイナス電極をそれぞれ配置して、活性水生成槽からの水溶液を電気分解することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の処理水生成装置。
【請求項６】
ホウ酸シリカ水溶液を電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を得ることを特徴とする処理水生成方法。
【請求項７】
トルマリンとシリカゲルを混合して給水し、
得られた水溶液をフィルタを介して流出させ、
流出させた水溶液を電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を得ることを特徴とする処理水生成方法。
【請求項８】
前記トルマリンと前記シリカゲルに、さらに亜鉛を混合し、前記フィルタを介して流出させる水溶液に亜鉛イオンを溶出させるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の処理水生成方法。
【請求項９】
前記請求項１から５のいずれか１項に記載の処理水生成装置と、
前記処理水生成装置から取り込んだ処理水を噴出させる噴出装置と、
を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項１０】
前記請求項６から８のいずれか１項に記載の処理水生成方法で得られたアルカリ水を洗浄対象物の表面に吹き付ける洗浄工程と、
前記請求項６から８のいずれか１項に記載の処理水生成方法で得られた酸性水を洗浄対象物の表面に吹き付けるコーティング工程と、
からなることを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理水生成装置、処理水生成方法、洗浄装置、及び、洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホウ酸シリカを含有する水溶液を洗浄水として、例えば、トルマリンを含有させた粒状セラミックを充填し、水活性タンクを通水することにより得るようにしたホウ酸シリカ含有活性洗浄水が公知である（例えば、特許文献１参照）。この洗浄水は、被洗浄物の表面に噴出されることにより、表面洗浄すると共に被膜を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９２０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の洗浄水は、ゼオライト、バクハン石及びトルマリンを混合焼結することにより形成されたセラミックに通水することにより得られるものである。このため、水溶液中に溶出するシリカを十分な濃度にまで高めることができず、期待できる洗浄効果も限られたものとなる。また、使用するトルマリンを含有させた粒状セラミックは、焼成等が必要で、製作が面倒であり、高価なものとなる。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単かつ安価な構成及び方法であるにも拘わらず、対象物の洗浄性に優れるだけでなく、コーティング性にも優れた処理水生成装置、処理水生成方法、洗浄装置、及び、洗浄方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
処理水生成装置を、
トルマリンとシリカゲルが収容され、給水される活性水生成槽と、
活性水生成槽から流出する水溶液を回収して電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を生成する電気分解槽と、
活性水生成槽と電気分解槽との間に設けられ、活性水生成槽の水溶液のみを電気分解槽へと流動可能とするフィルタと、
を備えた構成としたものである。
【０００７】
この構成により、活性水生成槽では、トルマリンがシリカゲルからのシリカの溶出を促進し、トルマリン自身がシリカを溶出させるので、活性水生成槽で得られる活性水のシリカ濃度を十分に高めることができる。シリカゲルは加水分解されて微細粒となるが、フィルタ槽で除去されるので、電気分解槽には至らない。そして、電気分解槽では、シリカ濃度の十分に高い水溶液で電気分解されるので、簡単かつ効果的にアルカリ水と酸性水を得ることができる。アルカリ水は車両等の対象物に吹き付けることにより、汚れ等に反応しやすく、洗浄効果に優れている。また、酸性水は車両等の対象物に吹き付けることにより、含有するシリカが結晶化しやすく、対象物の表面にコーティング層を形成することができる。
【０００８】
前記トルマリンは原石であるのが好ましい。
【０００９】
原石であるので、余分な加工が必要なく、安価である。
【００１０】
前記活性水生成槽には、亜鉛をさらに収容するのが好ましい。
【００１１】
この構成により、対象物に酸性水を吹き付けた際、表面に亜鉛の被膜を形成し、優れた光沢を提供すると共に、対象物の腐食を防止可能となる。
【００１２】
前記活性水生成槽には、トルマリンとシリカゲルをほぼ等量収容するのが好ましい。
【００１３】
この構成により、水溶液にシリカを効果的に溶出させることができ、電気分解槽での電気分解を、さらに促進させて所望の処理水を得ることが可能となる。
【００１４】
前記電気分解槽は、イオン交換膜で２分割し、一方の領域にはプラス電極を、他方の領域にはマイナス電極をそれぞれ配置して、活性水生成槽からの水溶液を電気分解するようにすればよい。
【００１５】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
処理水生成方法を、
ホウ酸シリカ水溶液を電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を得るようにしたものである。
【００１６】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
処理水生成方法を、
トルマリンとシリカゲルを混合して給水し、
得られた水溶液をフィルタを介して流出させ、
流出させた水溶液を電気分解することにより、アルカリ水と酸性水からなる処理水を得るようにしたものである。
【００１７】
前記トルマリンと前記シリカゲルに、さらに亜鉛を混合し、前記フィルタを介して流出させる水溶液に亜鉛イオンを溶出させるようにするのが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
洗浄装置を、
前記いずれかの処理水生成装置と、
前記処理水生成装置から取り込んだ処理水を噴出させる吐出装置と、
を備えた構成としたものである。
【００１９】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
洗浄方法を、
前記いずれかの処理水生成方法で得られたアルカリ水を洗浄対象物の表面に吹き付ける洗浄工程と、
前記いずれかの処理水生成方法で得られた酸性水を洗浄対象物の表面に吹き付けるコーティング工程と、
で実行するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、活性水生成槽で、トルマリンとシリカゲルを混合して給水するだけで、所望のシリカ濃度の水溶液（活性水）を簡単かつ安価に得ることができる。また、活性水がフィルタ槽を通過することにより、加水分解により微細粒となったトルマリンを完全に除去することができる。そして、活性水生成槽で、シリカ濃度の高い活性水を得ることができるので、電気分解槽では、容易に電気分解してアルカリ水と酸性水とからなる処理水を生成することが可能である。アルカリ水は洗浄用として、酸性水はコーティング用としてそれぞれ使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る処理水生成装置の概略を示す図である。
【図２】他の実施形態に係る処理水生成装置の概略を示す図である。
【図３】本実施形態に係る洗浄装置の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２３】
（１．構成：処理水生成装置１００）
図１は、本実施形態に係る処理水生成装置１００の概略説明図を示す。この処理水生成装置１００は、大略、活性水生成槽１と電気分解槽２の間にフィルタ槽３を接続し、筐体４内に収容した構成である。
【００２４】
（１−１．活性水生成槽１）
活性水生成槽１は、内部にメッシュ状の収容容器５を設けられ、そこには、トルマリン原石６、シリカゲル７、亜鉛原鉱８が混合状態で収容されている。活性水生成槽１の側面下部には流入管９が接続され、この流入管９を介して活性水生成槽１の内部に水道水等を供給可能となっている。また、流入管９とは反対側の側面上部には第１連通管１０が接続され、活性水生成槽１内で得られた水溶液を後述するフィルタ槽３へと通水可能となっている。トルマリン原石６とシリカゲル７は、それぞれの体積（又は重量）の合計がほぼ同じとなるように等量収容されている。また、トルマリン原石６、シリカゲル７は、粉砕等で粒径を小さくするのが好ましい。最大粒径を制限するため、例えば、ふるいの目開きの寸法を決定して所定の粒径以下のものが得られるようにすればよい。そして、トルマリンやシリカゲルの粒径を小さくすることにより、活性水生成槽１内に供給された水へのシリカの溶出を効果的に行うことができ、所望のシリカ濃度の水溶液を得ることが可能となる。
【００２５】
ところで、トルマリン原石６は、ホウ素を含む珪酸塩鉱物の一種であり、加圧したり衝撃を加えたりすること等により、表面に電荷を生じさせる。また、トルマリン原石６は、水中で、含有するホウ酸シリカを溶出させることによっても電荷を生じさせる。シリカゲル７は、水中で、シリカ（二酸化ケイ素）を溶出させる。シリカの溶出は、シリカゲル７と略等量収容したトルマリン原石６の働きにより非常に促進される。トルマリンを原石のままで収容し、かつ、このトルマリン原石６と略等量のシリカゲル７を収容するようにしたので、活性水生成槽１内で得られる水溶液のシリカの濃度を約１００ｐｐｍまで高めることができ、得られる電気伝導度を十分なものとすることが可能となる。
【００２６】
（１−２．電気分解槽２）
電気分解槽２は、内部を隔壁１１（イオン交換膜）によって第１領域１２と第２領域１３とに２分割されている。隔壁１１を挟んで、第１領域１２には、ほぼ中央部に板状のプラス電極１４が配置され、第２領域１３には、同様にほぼ中央部に板状のマイナス電極１５が配置されている。電気分解槽２の上面にはフィルタ槽３と連通される第２連通管１６が接続されている。また、第１領域１２の底面中央部には第１流出管１７が接続され、第２領域１３の底面中央部には第２流出管１８が接続されている。両電極に電圧を印加することにより、活性水生成槽１から供給された処理水を電気分解して、第１領域１２では酸性水を、第２領域１３ではアルカリ水を得ることが可能となっている。
【００２７】
（１−３．フィルタ槽３）
フィルタ槽３は、上下方向に積層されるフィルタ１９を収容されている。フィルタ槽３の側面上部には第１連通管１０が接続され、活性水生成槽１から流出される活性水が流入するようになっている。また、フィルタ槽３の下面中央部には第２連通管１６が接続され、フィルタ１９を通過した活性水を電気分解槽２へと流出させるようになっている。フィルタ１９は、活性水に含まれる、主にトルマリン原石６から分解した微小な粒子を捕捉し、電気分解槽２への流出を防止する。
【００２８】
（２．動作）
次に、前記構成からなる処理水生成装置１００の動作について説明する。
【００２９】
まず、活性水生成槽１内の収容容器５に、所定の粒径以下としたトルマリン原石６、シリカゲル７、及び、亜鉛原鉱８を収容する。これらの材料は、粒径を小さくする以外は何等加工を施す必要がないため、簡単かつ安価に提供できる。そして、流入管９に、一端を蛇口に接続したホースの他端を接続し、活性水生成槽１内に給水する。
【００３０】
活性水生成槽１では、供給された水道水により、シリカゲル７から水道水中にシリカが溶出する。このとき、トルマリンからもシリカが溶出すると共に、このトルマリンの働きによりシリカの溶出が促進される。この結果、シリカ濃度の高い水溶液（活性水）が得られる。なお、この活性水には、シリカのほか、ボロン、ナトリウム、カルシウム等が少量含まれる。また、この活性水には、加水分解により微小粒となったトルマリン粒子も含まれる。そして、活性水生成槽１で生成された活性水は、第１連通管１０を介してフィルタ槽３へと流出する。
【００３１】
フィルタ槽３では、上下に積層された複数のフィルタ１９によって、活性水生成槽１から流入した活性水に含まれるトルマリン粒子が除去される。したがって、トルマリン粒子のない液体のみの状態の活性水が第２連通管１６を介して電気分解槽２へと流出する。
【００３２】
電気分解槽２では、両電極に電圧を印加することにより、活性水を電気分解する。活性水は、前述のように、シリカ濃度の高い状態となっている。このため、電気伝導度が高く、電気分解が促進される。そして、隔壁１１によって仕切られたプラス電極１４が配置される第１領域１２には酸性水が得られる。一方、隔壁１１によって仕切られたマイナス電極１５が配置される第２領域１３にはアルカリ水が得られる。このようにして得られた酸性水及びアルカリ水からなる処理水では、酸性水をコーティング用として、アルカリ水を洗浄用として利用することができる。酸性水は、対象物、例えば、車両に吹き付けることにより、含有するシリカが結晶化し、ガラス被膜を形成する。また、含有する亜鉛によっても被膜が形成され、光沢がよくなると共に、対象物の表面の腐食が防止される。また、アルカリ水は、水酸化イオンの働きにより洗浄能力に優れ、対象物に吹き付けられることにより、その表面に付着する汚れを効果的に除去する。
【００３３】
（３．他の実施形態）
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３４】
例えば、前記実施形態では、活性水生成槽１内に収容容器５を設けるようにしたが、この収容容器５は着脱可能な構成とするのが好ましい。収容容器５は、活性水生成槽１から取り外した状態で、トルマリン原石等の材料を収容（交換を含む）することができ、作業性を向上させることができる。
【００３５】
また、前記実施形態では、活性水生成槽１の収容容器５には、亜鉛を収容するようにしたが、光沢や耐腐食性を問題としないのであれば、この亜鉛は必ずしも必要なものではない。
【００３６】
また、前記実施形態では、フィルタ槽３内にフィルタ１９を収容するようにしたが、フィルタ槽３を無くして、活性水生成槽１と電気分解槽２を結ぶ連通管にフィルタ１９を設けるようにしてもよい。
【００３７】
さらに、活性水生成槽１と電気分解槽２とを結ぶ連通管をも無くして、１つの筐体４内をフィルタ１９によって２つに区分した構成としてもよい。すなわち、図２に示すように、区分された一方の室にトルマリン等を収容し、他方の部屋をさらに隔壁１１によって区分して電極をそれぞれ配置するようにしてもよい。
【００３８】
（４．洗浄装置）
図３は、洗浄装置２００の概略図である。この洗浄装置２００は、筐体２１内に、前記構成の処理水生成装置１００と、この処理水生成装置１００から流出した処理水を加圧して外部に噴出させる噴出装置２２ａ、２２ｂとを収容したものである。噴出装置２２ａは、処理水生成装置１００から流出するアルカリ水を加圧して噴出させる。また、噴出装置２２ｂは、処理水生成装置１００から流出する酸性水を加圧して噴出させる。なお、図示しないが、各噴出装置２２ａ、２２ｂには、高圧ホースがそれぞれ接続される。また、高圧ホースの先端には、例えば、スプレーガンを接続し、噴出装置２２ａ、２２ｂで加圧された処理水を噴出させたり、停止させたりすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
前記洗浄水生成装置及び前記洗浄装置は、種々の対象物の洗浄やコーティングに利用することができる。例えば、電車、自動車等の車両、飛行機、ビルや家屋の外壁や内壁に吹き付けて使用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…活性水生成槽
２…電気分解槽
３…フィルタ槽
４…筐体
５…収容容器
６…トルマリン原石
７…シリカゲル
８…亜鉛原鉱
９…流入管
１０…第１連通管
１１…隔壁
１２…第１領域
１３…第２領域
１４…プラス電極
１５…マイナス電極
１６…第２連通管
１７…第１流出管
１８…第２流出管
１９…フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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