(57)【要約】【課題】電源を用いない簡単な構成でありながら安全で、且つ、効果的な液体の殺菌を実現できる殺菌液生成装置及び殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器を提供する。【解決手段】液体を介在させることにより起電力を０．７ボルト以上発生させることのできる、筒編状のマグネシウム合金を、両端３，４を解放させた異種金属接触腐食における卑な金属からなる陰電極２に付け加え、その内側に非接触状態に配置したオープンセル構造の異種金属接触腐食における貴な金属からなる陽電極５とで構成する殺菌液生成装置１とした。なお、本殺菌液生成装置は液体循環装置内に装着可能であり、液体強制循環流路を利用した殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器とすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を介在させることにより起電力を０．７ボルト以上発生させることのできる、異種金属接触腐食における卑な金属からなる両端を解放させた筒編状の陰電極とその内側に非接触状態に配置したオープンセル構造の異種金属接触腐食における貴な金属からなる陽電極とで構成する殺菌液生成装置
【請求項２】
陰電極は筒編みマグネシウムであることを特徴とする請求項１に記載の殺菌液生成装置
【請求項３】
陽電極は銅または銅合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載の殺菌液生成装置
【請求項４】
陰電極の下部に濾過装置を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の殺菌液生成装置
【請求項５】
液体循環装置内に通液可能に装着することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の殺菌液生成装置
【請求項６】
貯液容器内に濾過部を収容した液体強制循流路を有し、該液体強制循環流路内に請求項５に記載の殺菌液生成装置を収容したことを特徴とする殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の液体に用いることができ、特に飲料液用に好適な殺菌液生成装置及び殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から食品用等の液体における殺菌技術は重要な役割を担っており、各種の殺菌方法が実施されている。
代表的なものとして化学薬品を使用する方法や、加熱する方法、加圧する方法、紫外線・放射線・超音波の照射による方法があるが、化学薬品を使用する方法では添加薬剤の残留が問題となる場合があり、加熱・加圧する方法はクリーンではあるが、適用される対象物が限定されると共に大がかりな設備が必要で消費エネルギー大きいという不都合がある。
なお、活性炭や中空糸フィルター等を用いて雑菌を吸着する濾過式の浄水器も知られているが、構造が簡単となる利点はあるものの殺菌作用自体は無く、濾過材である活性炭や中空糸フィルター等の表面に付着した菌体が増殖して目詰まりを起こしやすい等の不都合も生じている。
一方、近年の研究により細胞−電極間の電子移動反応を利用した電気化学的殺菌法が開発され、その内の低電圧殺菌法を用いた浄水器が公知となっている。即ち図９に示すように、浄水器５１下方には陽電極（活性炭素繊維）５２及び陰電極５３が設置されて注入された原水（上水）内に浸積しており、乾電池５４により１．５ボルトの電位を与えると、その間の原水に存在する菌体は死滅し、さらに活性炭素繊維に通水することにより浄水が生成される。この方法によれば安全かつ比較的簡単な構造で殺菌繁殖を抑制できるが、更なる簡単な構成の殺菌装置が望まれていた。
なお、貯液容器内に濾過材を浸漬させた各種の小型簡易浄水器も存在しているが、これらは濾過材への雑菌の吸着作用に留まっており、更なる水質向上は使用者にとって有益であると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記実状に鑑み、簡単な構成でありながら安全で、且つ、効果的な液体の殺菌を実現できる殺菌液生成装置及び殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために鋭意検討の結果、本発明においては、液体を介在させることにより起電力を０．７ボルト以上発生させることのできる、異種金属接触腐食における卑な金属からなる両端を解放させた筒状の陰電極とその内側に非接触状態に配置したオープンセル構造の異種金属接触腐食における貴な金属からなる陽電極とで構成する殺菌液生成装置であれば、両極間に介在する液体中の多数の菌体をオープンセル構造の陽電極に広い面積で接触させて死滅させることができるので殺菌に好適であることを究明した。
その場合、陰電極をマグネシウムとするのが好ましく、マグネシウム細線からなるオープンセル筒状構造にするのが最適である。
また、陽電極が銅または銅合金であると液体中に溶け出しにくいと共に汎用材料であるため廉価となるので好ましい。
なお、陰電極の下部に濾過装置を設けると液体中の異物を吸着することができるのでより好ましいものとなる。
さらに、本殺菌装置は小型に形成できるので各種の液体循環装置内に通液可能に装着することができる。
したがって、貯液容器内に濾過部を収容した液体強制循環流路に搭載することも可能であり、水質の向上した小型簡易浄水器に仕上げることもできる。
【０００５】
【発明実施の形態】
本発明における殺菌作用を発生させる原理は、上述した電気化学的殺菌法に示されるように、液体中に存在する菌体がマイナス（−）に帯電しているので、陽電極に接触する状態に引き寄せられると共にこの状態で０．７ボルト以上の電圧が印可されると生菌率が急激に減少する（菌体が死滅する）理論に基づくものであるが、該殺菌法における印可電圧の発生方法が乾電池等の電源を使用することに換え、液体中に浸積するように異種金属接触腐食における卑な金属からなる陰極と異種金属接触腐食における貴な金属からなる陽電極を対峙させて配置することによりガルバニック電池が形成されて、その間に自然に発生する起電流を利用するものである。
【０００６】
卑な金属としては、マグネシウム、亜鉛、ベリリウム、アルミニウム合金等があり、マグネシウムは−１．６ボルト程度の電位を示し、亜鉛、ベリリウム、アルミニウム合金等は−１．０ボルト程度の電位を示す。
また、貴な金属としては、黒鉛、白金、ニッケル・クロム・モリブデン合金Ｃ、チタン・ニッケル・クロム・銅・シリコン合金Ｂ、ニッケル・鉄・クロム合金８２５、アロイ２０、ステンレス鋼、銅、銀等が一般的である。このうち、黒鉛および白金は＋０．２ボルト程度の電位を示し、他の金属は０ボルト近辺の電位を示す。
本発明における両電極の材料は、これらの貴な金属および卑な金属のうち０．７ボルト以上の起電力を発生させることのできる組み合わせを適宜に選択し使用することができる。
【０００７】
また本発明に使用する陽電極及び陰極は、オープンセル構造を採用している。
こうすることにより、液体が流動しやすいと共に陽電極の表面積を単に平面的なものに比べ格段に広くすることができるので、液体中の多数の細菌を接触させることができ、殺菌効率を向上させることができる。
なお、陽電極は汎用材料の銅または銅合金でよく、陰電極をマグネシウムとしたものとの組み合わせは、高くて安定した起電力を得ることができる。
【０００８】
以下、具体的な構造を実施例に基づき説明する。
【０００９】
図１は本発明の第１の実施例を示す。図２は図１の断面ＡＡを、従来の装置（特願２００２−２９４２６１）のもの（左側）に較べて、右側に示す。
【００１０】
本発明に使用する殺菌液生成装置１は、図１に示すように筒状に形成され両側の端面３，４が解放されたパイプ状及び筒編状陰電極２、当該陰電極２の内部に非接触状態に配置されるオープンセル構造の陽電極５で構成されている。
【００１１】
陰電極２は、パイプ状及び筒編状両者ともにマグネシウム製であり、陽電極５はオープンセル構造で形成され、銅或いは銀を５〜３０％含んだ銅合金で形成される。
以前の装置断面（図２左図）と較べるとわかるように、本出願の装置（図２右側）は、陰極マグネシウムパイプの内側に筒編マグネシウム合金９を付け加える。マグネシウムパイプを含めて、陰極全体を筒編マグネシウム合金で構成してもよい。筒編マグネシウム合金陰極９を加えることにより、陰極の表面積を増加させることができ、電位の変化は望めないが、電流値を増加させることになり、殺菌効果は電流値に依存するため、殺菌効果を大幅にあげることができる。また筒編マグネシウム合金の線条径を変えることにより、殺菌効果の持続時間を制御が可能になり、本殺菌装置の有効期間の判断が可能になる。また、電流値をあげるためには、筒編マグネシウム合金を、１層から、３層、４層に増やすことができる。図２は筒編マグネシウム合金の３例の写真である。
なお、陽電極５の作製方法としては正規材料の成型品に換え、芯材にウレタンスポンジや金属繊維を束子状にして所定形状とした上で各種メッキにより銅或いは銀を５〜３０％含んだ銅合金をコーティングするようにしても良い。
【００１２】
また、陰電極２と陽電極３間を非接触状態とするには、図４に表すＡ−Ａ拡大断面図に示すように樹脂製等の適宜のスペーサ７を用いて間隙部６を設けても良いが、図５に示すように樹脂製等の網状絶縁シート８を介在させるようにしても良く、この場合は殺菌液生成装置１の外径寸法が大きく採れない場合に好適なものになる。
【００１３】
図６は第２の実施例を表したものであり、この実施例における殺菌液生成装置１１は陰電極１２の両側の開口部１３，１４にメッシュ状等に形成された複数の通液口１７を有するカバー部材１９，１９をねじ構造等で着脱自在に取り付けることができるようにした点が第１の実施例と異なっている。この構成によれば陽電極１５の移動を防止することができる。
【００１４】
図７は第３の実施例を示し、この実施例における殺菌液生成装置２１は第２の実施例に表した片方のカバー部材を濾過構造としたものである。即ち、陰電極２２における片方の開口部２４の端部には濾過部材２６を収納した濾過付きカバー部材２９がねじ構造等で着脱自在に取り付けられており、液体中の不純物を吸着できるようになっている。
なお、濾過部材としては中空糸構造や活性炭等の適宜の物を使用してよい。
【００１５】
これまで説明した第１〜第３の実施例は、各種の貯液槽や貯液用の器内に浸漬させて使用したり、陰電極における片方の端部から他方の端部に向かって液体を流動させる液路中に配置して使用する。
この使用状態において、陰電極２及び陽電極５の両極間には液体を介してガルバニック電池が形成されて１．５ボルト程度の起電力が発生する。
液体中に存在する菌体は、マイナスイオンに帯電しているため陽電極５側に引き寄せられ接触するが、０．７ボルト以上の電圧に接触することになるので上述の通り死滅することになる。
【００１６】
なお本発明は、循環流路中に配置することも可能であり、好ましい使用例として図８で表す第４の実施例について説明する。
【００１７】
本実施例に使用する循環流路を有する器体は、特開平９−１０８６５８号公報で表される小型簡易浄水器であり、本実施例における殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器３０も同様に図８に示すように概ね、容量が１．５リットル程度の容器部３１、蓋部３２で構成され、蓋部３２には注水口３５、シールキャップ３６、撹拌駆動装置３７、撹拌翼３８が設けられ、撹拌翼３８の下方を覆うようにミネラル含有材４０と濾過材４１が収納された円筒体３９が蓋部３２に着脱自在に取り付けられる。また、円筒体３９の下部には吸水口４３を有する可撓性材料の吸水チューブ４２が取り付けられている。なお、４４は吸水口４３の吐出口であり撹拌翼３８に対向する円筒体３９に形成されている。そして、容器部３１と蓋部３２間には蓋ロック装置３３が設けられシールリング３４で密封できるようになっている。
【００１８】
以上の構成からなる小型簡易浄水器３０において、容器部３１内の液体中に浸積状態の撹拌翼３８を撹拌駆動装置３７により回転させると、円筒体３９内の液体が吐出口４４から容器部３１内に吐出されることと連動して円筒体３９の下部に設けられた吸水チューブ４２の吸水口４３から容器部３２内の液体が濾過材４１及びミネラル含有材４０を介して撹拌翼３８近傍まで流入されることにより、容器部内の液体は濾過作用付きの循環を繰り返して純度の良い浄水を得られ、さらにミネラル含有材により天然水や自然水に相当するミネラル水を得られることになる。
【００１９】
ここで、円筒体３９に収容されるミネラル含有材４０の上部に上述した本発明の第１の実施例及び第２の実施例による殺菌液生成装置４５を配置すると、殺菌効果にも優れたものとすることができる。なお本実施例は、第１の実施例よる殺菌液生成装置を配置したものである。
【００２０】
以上のように本発明による殺菌液生成装置の殺菌力は高く、上水、牛乳、果汁等の各種の飲料用液体に用いることができる。
【００２１】
また、本発明は上述した飲料用に限らず、汚染された或いは汚染しやすい装置や容器或いは循環液路中に応用することができ、例えば２４時間用を含む風呂、観賞用・養魚用の水槽、プール、その他各種の貯液槽に用いられる液体の殺菌に適用することができると共に、その形態や構造も上記実施例に限らず用途に合わせて変形して実施することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、液体中に浸積するように異種金属接触腐食における卑な金属からなる陰極と異種金属接触腐食における貴な金属からなる陽電極を対峙させて配置することによりガルバニック電池が形成され、その間に自然に発生する起電流を利用するものであるため、特別な電源が不要となって簡単な構造となると共に、陰極、陽極両者ともにオープンセル構造としたため、高度の殺菌効率を得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例を表す斜視図を示す。
【図２】本発明による第１の実施例における陽電極および陰電極の構造を示す。
【図３】本発明による第１の実施例における筒編マグネシウム合金を写真で示す。
【図４】本発明による第１の実施例における陰電極と陽電極とを非接触状態とするための変形例を示す。
【図５】本発明による第２の実施例を表す断面図を示す。
【図６】本発明による第３の実施例を表す断面図を示す。
【図７】本発明による第４の実施例を表す断面図を示す。
【図８】本発明による第４の実施例をあらわす断面図を示す。
【図９】従来の低電圧殺菌法を用いた浄水器の断面図を示す。
【符号の説明】
１、１１、２１  殺菌液生成装置
２、１２、２２  陰電極
３、１３  開口部
４、１４、２４  開口部
５、１５  陽電極
６  スペーサ
７  間隙部
８  網状絶縁シート
９  筒編マグネシウム合金陰極
１９  カバー部材
２６  濾過部材
２９  濾過付きカバー部材
３０  殺菌液生成装置付き小型簡易浄水器
３１  容器部
３２  蓋部
３３  蓋ロック装置
３４  シールリング
３５  注水口
３６  シールキャップ
３７  撹拌駆動装置
３８  撹拌翼
３９  円筒体
４０  ミネラル含有材
４１  濾過材
４２  吸水チューブ
４３  吸水口
４４  吐出口
４５  殺菌液生成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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