(57)【要約】【課題】簡易な構成で、高純度で高濃度な銀イオン溶液を安定的かつ容易に製造することを可能とする。【解決手段】銀板電極２２ａ，２２ｂに印加される電源電圧を交番電圧として銀板電極２２ａ，２２ｂから銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧を間欠的に印加することによって、銀イオンを溶出させる銀板電極２２ａ，２２ｂの昇温を防止して酸化銀の生成、つまり黒色化を良好に回避するとともに、銀板電極２２ａ，２２ｂから銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧Ｘの印加時間及び電圧値を負電圧Ｙよりも大きく設定して銀イオンを大量に溶出させるとともに、印加時間及び電圧値を小さく設定した負電圧Ｙの印加中に銀イオンを銀板電極から外方に流出させることにより、より多くの銀イオンを溶液中に高濃度で得るように構成したものである。【選択図】図７
2011078934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定することを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項２】
前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値を、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定することを特徴とする請求項１記載の銀イオン溶液製造方法。
【請求項３】
請求１記載の銀イオン溶液製造方法により銀イオン溶液を生成する銀イオン生成ステップと、その銀イオン生成ステップにより生成した銀イオン溶液を安定化する安定化ステップと、を有する方法であって、
前記安定化ステップは、請求１記載の銀イオン溶液製造方法における電源電圧の正電圧及び負電圧の印加時間及び電圧値を前記銀イオン生成ステップよりも小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら実施するものであることを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項４】
水を貯留する電解槽と、その電解槽内の水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極と、その銀製電極に所定の電源電圧を印加して当該銀製電極から銀イオンを溶出させる電源装置と、を備えた装置であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧が用いられ、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値が、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする銀イオン溶液製造装置。
【請求項５】
前記電解槽に対して使用される送水管の内壁面に、銀板が適宜の高さかつ間隔をなして配置されていることを特徴とする請求項４記載の銀イオン溶液製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銀イオンを含有する溶液を良好に生成するように構成された銀イオン溶液製造方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、銀を水中に溶出することにより発生する銀イオンは、微生物等に対する殺菌作用、つまり除菌力が高いと言われており、除菌剤、抗菌剤、消毒剤或いは滅菌剤として広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６８４０２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９４２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、銀イオンは高い感光性や熱の影響で酸化銀となって黒色化し易く、除菌作用等の作用も失われてしまうと言われている。そして、このような黒色化や僅かな不純物が混入することによって高純度で高濃度な銀イオンを含有する溶液を生成することは困難となっている。そのため、一般に販売されている銀イオンと称する商品では、純粋な銀イオンではなく、安定した硫化銀等を用いることが行われている。
【０００５】
そこで本発明は、高純度で高濃度な銀イオン溶液を安定的かつ容易に製造することができるようにした銀イオン溶液製造方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明では、電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定する構成が採用されている。例えば、本発明においては、前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値を、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定することが可能である。
【０００７】
このような構成を有する本発明によれば、銀板電極に印加される電源電圧が交番電圧になされているために、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧が間欠的に印加されることとなり、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温が防止されて酸化銀の生成、つまり黒色化が良好に回避される。
【０００８】
また、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値が、負電圧よりも大きく設定されていることから、当該正電圧によって銀イオンが大量に溶出されるとともに、印加時間及び電圧値が小さく設定された負電圧の印加中に銀イオンが銀板電極から外方に流出されることとなって、より多くの銀イオンが溶液中に高濃度で得られる。
【０００９】
また、本発明においては、上述した銀イオン溶液製造方法により銀イオン溶液を生成する銀イオン生成ステップと、その銀イオン生成ステップにより生成した銀イオン溶液を安定化する安定化ステップとを有する方法であって、前記安定化ステップは、上述した銀イオン溶液製造方法における電源電圧の正電圧及び負電圧の印加時間及び電圧値を前記銀イオン生成ステップよりも小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら実施するものであることが望ましい。
【００１０】
このような構成を有する本発明によれば、銀イオン生成ステップにおいて高濃度で得られた銀イオン溶液が、安定化ステップにおいて更に高濃度化されつつ水の攪拌で均一分布状態になされて安定化が図られるようになっている。
【００１１】
さらに、本発明における電解槽に対して使用される送水管の内壁面に、銀板が適宜の高さかつ間隔をなして配置されていることが望ましい。
【００１２】
このような構成を有する本発明によれば、送水管内においても銀イオンが増加することとなり、銀イオンの濃度をさらに高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように本発明は、銀板電極に印加される電源電圧を交番電圧として銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧を間欠的に印加することによって、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温を防止して酸化銀の生成、つまり黒色化を良好に回避するとともに、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値を負電圧よりも大きく設定して銀イオンを大量に溶出させるとともに、印加時間及び電圧値を小さく設定した負電圧の印加中に銀イオンを銀板電極から外方に流出させることにより、より多くの銀イオンを溶液中に高濃度で得るように構成したものであるから、高純度で高濃度な銀イオン溶液を安定的かつ容易に製造することができ、良質な銀イオン溶液が安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における第１のステップを実施するためのプラズマ水生成装置の一例を表した模式的構成図である。
【図２】図１に表されたプラズマ水生成装置で使用する電圧のアノードパルス（Ａモード）の波形の一例を表した線図である。
【図３】図１に表されたプラズマ水生成装置で使用する電圧のカソードパルス（Ｃモード）の波形の一例を表した線図である。
【図４】図１に表されたプラズマ水生成装置で使用する電圧の交番パルス（ＡＣモード）の波形の一例を表した線図である。
【図５】図１に表されたプラズマ水生成装置においてＡｌ系金属に対して使用する電圧のパルスモードの波形パターンの一例を表した線図である。
【図６】図１に表されたプラズマ水生成装置においてＭｇ系金属又はＴｉ系金属に対して使用する電圧のパルスモードの波形パターンの一例を表した線図である。
【図７】本発明の一実施形態における第２のステップを実施するための銀処理装置の一例を表した模式的構成図である。
【図８】図７に表された銀処理装置で使用する電圧のパルスの波形の一例を表した線図である。
【図９】本発明の一実施形態における第３のステップを実施するための安定化処理装置の一例を表した模式的構成図である。
【図１０】図９に表された安定化処理装置で使用する電圧のパルスの波形の一例を表した線図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、まず本発明にかかる銀イオン溶液製造方法を実施するための装置の構成について説明する。
【００１６】
すなわち、本実施形態にかかる銀イオン溶液製造方法は、図１に表されたプラズマ水生成装置を用いたプラズマ水生成ステップ（第１ステップ）と、図７に表された銀処理装置を用いた銀イオン溶液生成ステップ（第２ステップ）と、図９に表された安定化処理装置を用いた銀イオン安定化処理ステップ（第３ステップ）とを備えている。これらの各ステップ毎の装置及び方法の実施形態を以下において説明する。
【００１７】
まず、第１ステップとしてのプラズマ水生成ステップにおいては、図１に示されているような純水装置１１に一般上水道から水が引き込まれ、その純水装置１１内に引き込まれた水が、純水ろ過フィルターを通した後に逆浸透膜によりクラスター化される。クラスターとは水分子の集団のことをいい、クラスターを小さくするほど浸透性が高く保水力に優れている。
【００１８】
このようにして純水装置１１で生成された純水は、送水管１２のポンプ１２ａを通してプラズマ水精製装置を構成する電解槽１３に送水される。このときの送水管１２の内壁面には、図示を省略した所定の銀板（例えばＡＧ１０００）が適宜の高さかつ間隔をなして配置されており、その送水管１２を通る純水に対して銀板から少しずつ銀イオンが溶出されるようになっている。
【００１９】
上述したプラズマ水精製装置の電解槽１３はバスタブ状に形成されており、その電解槽１３の内部に、前述した純水装置１１からの純水が送り込まれて貯留されるようになっている。前記電解槽１３の壁部の一部には、遮光性の高圧ガラス材が取り付けられているとともに、当該電解槽１３の内部に送り込まれて貯留された純水の内部に、Ａｌ系金属又はＭｇ系金属又はＴｉ系金属からなるアノード極としての電極板１３ａが浸漬されている。このＡｌ系金属又はＭｇ系金属又はＴｉ系金属からなる電極板１３ａには、パルス生成装置１３ｂの出力端子の一方が電気的に接続されているとともに、パルス生成装置１３ｂの出力端子の他方は、カソード極としての前記電解槽１３の導電部に接続されており、パルス生成装置１３ｂから出力されるパルスモード電圧が電解槽１３と電極板１３ａとの間に印加される構成になされている。
【００２０】
上述したパルス生成装置１３ｂは、当該パルス生成装置１３ｂの内部において適宜のパルスモードを作成して電圧を出力する機能を有しており、後述するような正分極するアノード型パルスモードおよび負分極するカソード型パルスモード、ならびにこれらが交互に現出する交番パルスモードのいずれかが、パルス生成装置１３ｂから前記電極板１３ａに供給されることによってプラズマ電解が実行されて、上述したようにクラスター化された水がイオン化されるようになっている。
【００２１】
次に、そのパルス生成装置１３ｂから出力されるパルスモードについて説明する。前述したようにパルス生成装置１３ｂは、当該パルス生成装置１３ｂの内部において適宜のパルスモードを作成して必要な電圧を出力する機能を有するものであるが、上述した電極板１３ａがＡｌ系金属の場合には、そのアノード極としての電極板１３ａに対して図５に示されているように、まず正分極する一個以上のアノード型パルスモード（以下、Ａモードという。図２参照）の電圧が、例えば２０分間にわたって印加され、その後に、そのＡモードと、負分極するカソード型パルスモード（以下、Ｃモードという。図３参照）とが交互に現出する交番パルスモード（以下、ＡＣモードという。図４参照）の電圧が、例えば２０ないし６０分間にわたって印加される。
【００２２】
パルス生成装置１３ｂから出力される通電電流のパルスモードは、上述したＡモードとＣモードとを基本として、これらを適宜に組み合わせて使用されるものであるが、それらの組み合わせのうち、図４で示されたＡＣモードにて通電を行った場合には、前述したＡモードとＣモードの作用が交互に働き続けることとなって、緻密、均質、平滑なプラズマ電解作用が安定して得られる。
【００２３】
一方、上述したアノード極としての電極板１３ａに、Ｍｇ系金属やＴｉ系金属が用いられる場合には、図６に示されているように、ＡＣモード（例えば５〜４５秒）と、Ｃモード（例えば５〜３０秒）とを組み合わせた通電パターンを用いることが好ましい。
【００２４】
このとき、上述した電解槽１３の底面部には、電解液冷却用の熱交換器１３ｃがほぼ全面にわたって延在するように配置されている。この熱交換器１３ｃには、冷却装置１３ｄから供給される冷媒が送り込まれており、それによって液温が１０℃〜４０℃の間に維持される構成になされている。すなわち、電気分解が開始されると、電極板１３ａの表面には高温・高圧のスポットが発生することから液温は上昇し始めるが、当該液温が４０℃より高くなると、銀イオンの酸化によって黒色化が始まり、酸化銀が凝固してしまう。これに対して液温が１０℃より低くなると、例えば通電過程で生成した各種のイオンが酸素膜で被覆されて、プラズマフィラメントの発生が起こりにくくなってしまう。
【００２５】
また、前記電解槽１３の底部には、空気供給装置１３ｅから空気が供給される構成になされており、前記電解槽１３の内部全体に対して略均一にバブリングが行われるように構成されている。
【００２６】
このようにして電解槽１３においてイオン化されたクラスター水は、図７に示されているように、次の第２ステップとしての銀イオン溶液生成ステップを実行する銀処理装置の電解槽２１に移送される。このような電解槽１３，２１に対して使用される送水管（図示省略）の内壁面にも、所定の銀板（例えばＡＧ１０００）が適宜の高さかつ間隔をなして配置されており、その送水管を通る純水に対して銀板から少しずつ銀イオンが溶出されるようになっている。このような構成を採用すれば、送水管内においても銀イオンが増加することとなり、銀イオンの濃度をさらに高めることが可能となる。
【００２７】
銀処理装置の電解槽２１は、同様なバスタブ状に形成されており、その電解槽２１の内部に送り込まれて貯留された純水の内部に、高純度の銀を含有する銀製電極としての銀板電極２１ａ，２１ｂの少なくとも一部、本実施形態では全体が水中に没するように配置されている。これらの銀板電極２１ａ，２１ｂは互いに対面するようにして浸漬されていて、複数組のものが並列された状態に配置されている。そして、それら各組の銀板電極２１ａ，２１ｂに対して、電源装置としてのパルス生成装置２１ｃが電気的に並列となるように接続されていて、そのパルス生成装置２１ｃから出力されるパルスモード電圧が印加されるように構成されている。
【００２８】
前記電源装置としてのパルス生成装置２１ｃは、当該パルス生成装置２１ｃの内部において適宜のパルスモードを作成して前記各組の銀板電極２１ａ，２１ｂどうしの間に印加される電圧を出力する機能を有しており、例えば図８に示されているような予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧が電源電圧として出力されるようになっている。
【００２９】
具体的には、上述したパルス生成装置２１ｃから各組の銀板電極２１ａ，２１ｂどうしの間に印加される交番電圧の正電圧Ｘに対する印加時間及び電圧値は、負電圧Ｙに対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定されていて、本実施形態では、負電圧Ｙの印加時間及び電圧値を、正電圧Ｘの印加時間及び電圧値の略半分となるように設定されている。すなわち、図８に示されているように、まず正電圧Ｘが立ち上げられるが、その正電圧Ｘは、０Ｖの初期状態から約２秒間で約＋３０Ｖの最大電圧までリニアに立ち上げられる。その＋３０Ｖの最大電圧は約６秒間保持され、その後に再び約２秒間で０Ｖの初期状態までリニアに立ち下げられる。
【００３０】
さらに、上述した正電圧Ｘに続いて負電圧Ｙが出力されるが、その負電圧Ｙは、０Ｖの初期状態から約１秒間で約−１５Ｖの最低電圧までリニアに立ち下げられる。その−１５Ｖの最低電圧は約３秒間保持され、その後に再び約１秒間で０Ｖの初期状態までリニアに復帰される。
【００３１】
このような構成を有する第２ステップとしての銀イオン溶液生成ステップによれば、各組の銀板電極２１ａ，２１ｂどうしの間に印加される電源電圧が交番電圧になされているために、銀板電極２１ａ，２１ｂから銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧Ｘが間欠的に印加されることとなり、銀イオンを溶出させる各組の銀板電極２１ａ，２１ｂの昇温が防止されて酸化銀の生成、つまり黒色化が良好に回避される。
【００３２】
またそのときに、各組の銀板電極２１ａ，２１ｂの一方から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧Ｘの印加時間及び電圧値が、負電圧Ｙよりも約２倍程度に大きく設定されていることから、正電圧Ｘによって銀イオンが大量に溶出される。そして、印加時間及び電圧値が小さく設定された負電圧Ｙの印加中には、銀イオンが銀板電極２１ａ，２１ｂから外方に流出されることとなり、より多くの銀イオンが溶液中に高濃度で得られる。
【００３３】
一方、上述した電解槽２１の底面部には、電解液冷却用の熱交換器２１ｄがほぼ全面にわたって延在するように配置されている。この熱交換器２１ｄには、冷却装置２１ｅから供給される冷媒が送り込まれており、それによって液温が１０℃〜４０℃の間に維持される構成になされている。これは、第１ステップとしてのプラズマ水生成ステップと同様であって、電気分解が開始されると対向電極板２１ａ，２１ｂの表面には高温・高圧のスポットが発生することから液温は上昇し始めるが、当該液温が４０℃より高くなると、銀イオンの酸化によって黒色化が始まり、酸化銀が凝固してしまう。これに対して液温が１０℃より低くなると、例えば通電過程で生成した各種のイオンが酸素膜で被覆されて、プラズマフィラメントの発生が起こりにくくなってしまう。
【００３４】
さらに、上述した電解槽２１には、適宜のフィルターを備えた濾過装置２２が循環用配管２２ａ，２２ｂを介して付設されており、電解槽２１内の溶液が濾過装置２２に送り込まれて常時清浄なものに維持される構成になされているとともに、空気供給装置２３から電解槽２１の底部側に送給される空気によって、電解槽２１の内部全体に対して略均一にバブリングが行われるように構成されている。このときのバブリング量は、例えば４ｍ３／分で行われる。
【００３５】
このようにして電解槽２１において銀イオンが溶出された溶液は、図９に示されているように、次の第３ステップとしての銀イオン安定化処理ステップを実行する安定化処理装置の電解槽３１に移送される。このときに使用される送水管（図示省略）の内壁面にも、所定の銀板（例えばＡＧ１０００）が適宜の高さかつ間隔をなして配置されており、その送水管を通る純水に対して銀板から少しずつ銀イオンが溶出されるようになっている。このような構成を採用すれば、送水管内においても銀イオンが増加することとなり、銀イオンの濃度をさらに高めることが可能となる。
【００３６】
安定化処理装置の電解槽３１も同様なバスタブ状に形成されており、当該電解槽３１の内部に送り込まれて貯留された溶液の内部には、高純度の銀を含有する銀製電極としてのスクリュー電極３１ａ，３１ｂの少なくとも一部、本実施形態では全体が溶液中に没するように配置されている。これらのスクリュー電極３１ａ，３１ｂは互いに対面するようにして浸漬されていて、複数組のものが並列された状態に配置されている。そして、それら各組のスクリュー電極３１ａ，３１ｂに対して、電源装置としてのパルス生成装置３１ｃが電気的に並列となるように接続されている。そして、このパルス生成装置３１ｃから出力されるパルスモード電圧が、上述したスクリュー電極３１ａ，３１ｂの回転駆動による溶液の撹拌が行われながら印加される構成になされている。
【００３７】
前記電源装置としてのパルス生成装置３１ｃは、当該パルス生成装置３１ｃの内部において適宜のパルスモードを作成して電圧を前記各組のスクリュー電極３１ａ，３１ｂどうしの間に出力する機能を有しており、例えば図１０に示されているような予め定められた時間と大きさの正電圧Ｓと負電圧Ｔとが交互に切り替えられる交番電圧が電源電圧として用いられている。この安定化ステップに用いられている電源電圧の正電圧Ｓ及び負電圧Ｔの印加時間及び電圧値は、前述した第２ステップとしての銀イオン生成ステップに対して約半分程度に小さくなるように設定されている。
【００３８】
すなわち、当該交番電圧の正電圧Ｓに対する印加時間及び電圧値は、負電圧Ｔに対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定されていて、負電圧Ｔの印加時間及び電圧値を、前記正電圧Ｓの印加時間及び電圧値の略半分に設定されている。具体的には、図９に示されているように、まず正電圧Ｓが、０Ｖの初期状態から略矩形波状をなすようにして約＋１５Ｖの最大電圧まで立ち上げられる。その＋１５Ｖの最大電圧は約７秒間保持され、その後に再び略矩形波状をなすようにして０Ｖの初期状態まで立ち下げられる。
【００３９】
さらに、上述した正電圧Ｓに続いて印加される負電圧Ｔは、０Ｖの初期状態から略矩形波状をなすようにして約−７．５Ｖの最低電圧まで立ち下げられる。その−７．５Ｖの最低電圧は約２．５秒間保持され、その後に再び略矩形波状をなすようにして０Ｖの初期状態まで復帰される。
【００４０】
一方、上述した電解槽３１の底面部には、前述した各ステップと同様な構成からなる電解液冷却用の熱交換器３１ｄがほぼ全面にわたって延在するように配置されている。この熱交換器３１ｄには、冷却装置３１ｅから供給される冷媒が送り込まれており、それによって液温が１０℃〜４０℃の間に維持される構成になされている。すなわち、電気分解が開始されると、スクリュー電極３１ａ，３１ｂの表面には高温・高圧のスポットが発生することから液温は上昇し始めるが、当該液温が４０℃より高くなると、銀イオンの酸化によって黒色化が始まり、酸化銀が凝固してしまう。これに対して液温が１０℃より低くなると、例えば通電過程で生成した各種のイオンが酸素膜で被覆されて、プラズマフィラメントの発生が起こりにくくなってしまう。
【００４１】
また、前記電解槽３１には、適宜のフィルターを備えた濾過装置３２が循環用配管３２ａ，３２ｂを介して付設されており、電解槽３１内の溶液が濾過装置３２に送り込まれて常時清浄なものに維持される構成になされているとともに、空気供給装置３３から電解槽３１の底部側に送給される空気によって、前記電解槽３１の内部全体に対して略均一にバブリングが行われるように構成されている。このときのバブリング量は、溶液の流動性を高めるために例えば８ｍ３／分で行われる。
【００４２】
このような本実施形態にかかる銀イオン溶液製造方法及びその装置によれば、銀イオン溶液生成ステップ（第２ステップ）及び銀イオン安定化処理ステップ（第３ステップ）において銀板電極に印加される電源電圧が交番電圧になされているため、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧が間欠的に印加されることとなり、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温が防止されて酸化銀の生成、つまり黒色化が良好に回避される。
【００４３】
また、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値が、負電圧よりも大きく設定されていることから、当該正電圧によって銀イオンが大量に溶出されるとともに、印加時間及び電圧値が小さく設定された負電圧の印加中に銀イオンが銀板電極から外方に流出されることとなって、より多くの銀イオンが溶液中に高濃度で得られる。
【００４４】
また、本実施形態にかかる銀イオン溶液製造方法及びその装置では、第３のステップである安定化ステップにおける電源電圧の正電圧Ｓ及び負電圧Ｔの印加時間及び電圧値を、第２のステップである銀イオン生成ステップにおける電源電圧の正電圧Ｘ及び負電圧Ｙの印加時間及び電圧値よりも半分程度に小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら実施されるため、銀イオン生成ステップにおいて高濃度で得られた銀イオン溶液が、安定化ステップにおいて更に高濃度化されつつ、スクリュー電極３１ａ，３１ｂによる溶液の攪拌作用で均一分布状態になされることによって安定化が図られるようになっている。
【００４５】
上述したような本実施形態により生成した銀イオン溶液を、従来の方法、すなわち銀板電極を用いた水の電気分解による方法で生成した銀イオン溶液と比較した結果が下記の表１に示されている。なお、本実施形態により製造した銀イオン溶液については、埼玉県産業技術センター、及び有限会社大西化学研究所に委託して抗菌活性等の試験又は検定が行われている。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
上記表１から明らかなように、まず従来の銀板電極を用いた水の電気分解により銀イオンを溶出させた場合（波線）においては、処理の実行開始からの生成時間（横軸）の経過に伴って溶液中の銀イオン濃度（縦軸）は少しずつ上昇していくものの、約６時間を経過した時点における約１０ＰＰＭの濃度が最大となるに過ぎず、その後は徐々に濃度低下が見られた。これは、処理中に一方の銀板電極から溶出した銀イオンが他方の銀板電極に析出し、その析出した銀が次第に酸化し始めるからである。そして、そのときの温度上昇等のために酸化が加速されて黒色の酸化銀への移行が次第に増加し、イオン化する銀よりも黒色化する酸化銀の方が多くなっていくからである。
【００４８】
これに対して本実施形態を実行して生成した場合（実線）においては、溶液中の銀イオン濃度（縦軸）が、処理の実行開始からの生成時間（横軸）の経過とともに次第に上昇していき、約３時間を経過した時点から急速に濃度が上昇して約６時間を経過した際には約８０ＰＰＭの濃度が得られ、さらにその後、約１００ＰＰＭの濃度まで上昇させることができた。これは、上述したように銀板電極に印加される電源電圧が交番電圧に設定されているためであり、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧が間欠的に印加されることから、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温が防止されて酸化銀の生成、つまり黒色化が良好に回避されるからである。さらに、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値が、負電圧よりも大きく設定されていることから、当該正電圧によって銀イオンが大量に溶出されるとともに、印加時間及び電圧値が小さく設定された負電圧の印加中に銀イオンが銀板電極から外方に流出されることとなって、より多くの銀イオンが溶液中に高濃度で得られるからである。
【００４９】
また、本実施形態にかかる銀イオン溶液製造方法及びその装置では、第３のステップである安定化ステップにおける電源電圧の正電圧Ｓ及び負電圧Ｔの印加時間及び電圧値を、第２のステップである銀イオン生成ステップにおける電源電圧の正電圧Ｘ及び負電圧Ｙの印加時間及び電圧値よりも半分程度まで小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら処理が実施されるため、銀イオン生成ステップにおいて高濃度で得られた銀イオン溶液が、安定化ステップにおいて更に高濃度化されつつ溶液の攪拌で均一分布状態になされて安定化が図られるようになっている。
【００５０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上述べた本発明は、あらゆる分野において用いられる銀イオンを含有する溶液を良好に生成する銀イオン溶液製造方法及びその装置に対して適用することができるものである。
【符号の説明】
【００５２】
１１  純水装置
１２  送水管
１２ａ  ポンプ
１３  プラズマ水生成装置の電解槽
１３ａ  電極板
１３ｂ  パルス生成装置（電源装置）
１３ｃ  熱交換器
１３ｄ  冷却装置
１３ｅ  空気供給装置
２１  銀処理装置の電解槽
２１ａ，２１ｂ  銀板電極
２１ｃ  パルス生成装置（電源装置）
２１ｄ  熱交換器
２１ｅ  冷却装置
２２  濾過装置
２３  空気供給装置
Ｘ  正電圧
Ｙ  負電圧
３１  安定化処理装置の電解槽
３１ａ，３１ｂ  スクリュー電極
３１ｃ  パルス生成装置（電源装置）
３１ｄ  熱交換器
３１ｅ  冷却装置
３２  濾過装置
３２ａ，３２ｂ  循環用配管
３３  空気供給装置
Ｓ  正電圧
Ｔ  負電圧
【図１】
2011078934.tif 000004
【図２】
2011078934.tif 000005
【図３】
2011078934.tif 000006
【図４】
2011078934.tif 000007
【図５】
2011078934.tif 000008
【図６】
2011078934.tif 000009
【図７】
2011078934.tif 000010
【図８】
2011078934.tif 000011
【図９】
2011078934.tif 000012
【図１０】
2011078934.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月26日(2010.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定し、
前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値を、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定することを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項２】
請求１記載の銀イオン溶液製造方法により銀イオン溶液を生成する銀イオン生成ステップと、その銀イオン生成ステップにより生成した銀イオン溶液を安定化する安定化ステップと、を有する方法であって、
前記安定化ステップは、請求１記載の銀イオン溶液製造方法における電源電圧の正電圧及び負電圧の印加時間及び電圧値を前記銀イオン生成ステップよりも小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら実施するものであることを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項３】
水を貯留する電解槽と、その電解槽内の水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極と、その銀製電極に所定の電源電圧を印加して当該銀製電極から銀イオンを溶出させる電源装置と、を備えた装置であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧が用いられ、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値が、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定され、
前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値が、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定されていることを特徴とする銀イオン溶液製造装置。
【請求項４】
前記電解槽に対して使用される送水管の内壁面に、銀板が適宜の高さかつ間隔をなして配置されていることを特徴とする請求項３記載の銀イオン溶液製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明では、電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定する構成が採用されていて、前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値が、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以上述べたように本発明は、銀板電極に印加される電源電圧を交番電圧として銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧を間欠的に印加することによって、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温を防止して酸化銀の生成、つまり黒色化を良好に回避するとともに、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値を負電圧よりも大きく設定して銀イオンを大量に溶出させるとともに、印加時間及び電圧値を略半分に小さく設定した負電圧の印加中に銀イオンを銀板電極から外方に流出させることにより、より多くの銀イオンを溶液中に高濃度で得るように構成したものであるから、高純度で高濃度な銀イオン溶液を安定的かつ容易に製造することができ、良質な銀イオン溶液が安価に得られる。
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月1日(2010.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定し、
前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値を、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定することを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の銀イオン溶液製造方法により銀イオン溶液を生成する銀イオン生成ステップと、その銀イオン生成ステップにより生成した銀イオン溶液を安定化する安定化ステップと、を有する方法であって、
前記安定化ステップは、請求項１記載の銀イオン溶液製造方法における電源電圧の正電圧及び負電圧の印加時間及び電圧値を前記銀イオン生成ステップよりも小さく設定し、かつ溶液を攪拌しながら実施するものであることを特徴とする銀イオン溶液製造方法。
【請求項３】
水を貯留する電解槽と、その電解槽内の水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極と、その銀製電極に所定の電源電圧を印加して当該銀製電極から銀イオンを溶出させる電源装置と、を備えた装置であって、
前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧が用いられ、
その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値が、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定され、
前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値が、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定されていることを特徴とする銀イオン溶液製造装置。
【請求項４】
前記電解槽に対して使用される送水管の内壁面に、銀板が適宜の高さかつ間隔をなして配置されていることを特徴とする請求項３記載の銀イオン溶液製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明では、電解槽内に貯留した水に少なくとも一部が没するように配置された銀製電極に所定の電源電圧を印加して前記銀製電極から銀イオンを溶出させる方法であって、前記電源電圧として、予め定められた時間と大きさの正電圧と負電圧とが交互に切り替えられる交番電圧を用い、その交番電圧の正電圧に対する印加時間及び電圧値を、負電圧に対する印加時間及び電圧値よりも大きくなるように設定する構成が採用されていて、前記交番電圧の負電圧の印加時間及び電圧値が、前記正電圧の印加時間及び電圧値の略半分に設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以上述べたように本発明は、銀板電極に印加される電源電圧を交番電圧として銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧を間欠的に印加することによって、銀イオンを溶出させる銀板電極の昇温を防止して酸化銀の生成、つまり黒色化を良好に回避するとともに、銀板電極から銀イオンを溶出させる電源電圧の正電圧の印加時間及び電圧値を負電圧よりも大きく設定して銀イオンを大量に溶出させるとともに、印加時間及び電圧値を略半分に小さく設定した負電圧の印加中に銀イオンを銀板電極から外方に流出させることにより、より多くの銀イオンを溶液中に高濃度で得るように構成したものであるから、高純度で高濃度な銀イオン溶液を安定的かつ容易に製造することができ、良質な銀イオン溶液が安価に得られる。