(57)【要約】【課題】抗菌性の金属イオンを溶出する金属を陽極電極とする電解槽を有する金属イオン水生成装置において、陽極電極の交換時期を安価な手段で容易に報知し得るようにする。【解決手段】金属イオン水生成装置は、計測時間を任意に設定可能なタイマー１０ｃと、タイマー１０ｃによる設定時間の計測の終了に応じて点灯するランプ１０ｄを備え、前記時間計測手段に入力する設定時間を下記に示す各事項に基づいて決定する。  (1)採用すべき前記陽極電極の特性に基づき同陽極電極の基準消費時間を予め設定し  (2)当該金属イオン水生成装置の電解運転と同一条件での電解運転の一定時間におけ    る陽極電極の時間当たりの消費量を検出して消費量率を算出し  (3)当該消費量率を補正因子として前記基準消費時間を補正して前記時間計測手段に    入力する設定時間とする【選択図】    図１
2005103521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性の金属イオンを溶出する金属を陽極電極とする電解槽を有し、同電解槽にて被電解水を電解することによって前記金属イオンを含有する金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置であり、当該金属イオン水生成装置は、計測時間を任意に設定可能な時間計測手段と、同時間計測手段による設定時間の計測の終了に応じて動作して設定時間の終了を知らせる報知手段を備え、前記時間計測手段に入力する設定時間を下記（１）〜（３）に示す事項に基づいて決定することを特徴とする金属イオン水生成装置。
(1)採用すべき前記陽極電極の特性に基づき同陽極電極の基準消費時間を予め設定する
こと
(2)当該金属イオン水生成装置の電解運転と同一条件での電解運転の一定時間におけ
る陽極電極の時間当たりの消費量を検出して消費量率を算出すること
(3)当該消費量率を補正因子として前記基準消費時間を補正して前記時間計測手段に入
力する設定時間とすること
【請求項２】
請求項１に記載の金属イオン水生成装置において、前記補正の要因は、電解時における被電解水の水質、水温による前記陽極電極の消費量の相違を対象とすることを特徴とする金属イオン水生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金属イオン水生成装置において、前記陽極電極は銀系または銅系の電極であることを特徴とする金属イオン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌性の金属イオンを含有する金属イオン水を生成するための金属イオン水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属イオン水生成装置の一形式として、抗菌性の金属イオンを溶出する金属を陽極電極とする電解槽を有し、同電解槽にて被電解水を電解することによって、金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置がある。当該形式の金属イオン水生成装置においては、一般に、陽極電極として銀系または銅系の金属電極が採用されていて、所謂、銀イオン水、銅イオン水が生成される。
【０００３】
当該形式の金属イオン水生成装置においては、電解時、陽極電極から被電解水中に目的とする金属イオンが溶出することから、陽極電極は経時的に消費されて最終的には消失することになる。このため、当該形式の金属イオン水生成装置の電解運転を継続するためには、陽極電極を消費尽くされる以前に新しい陽極電極に交換する必要があり、陽極電極を交換する時期が問題となる。通常、陽極電極の消費量は測定できないため、陽極電極を目視で観察し得る金属イオン水生成装置にあっては、作業者がたびたび陽極電極を観察して、陽極電極の交換時期を決定しているのが実状である。また、陽極電極を目視で観察し得ない金属イオン水生成装置にあっては、電解運転の経過時間を目安に陽極電極の交換時期を決定しているのが実状である。
【０００４】
陽極電極の交換時期を決定する前者の方法では、作業者が陽極電極を目視で観察するという度重なる作業が必要となり、また、陽極電極を目視で観察し得ない金属イオン水生成装置にあっては当該決定方法を採ることができないという問題がある。また、陽極電極の交換時期を決定する後者の方法では、陽極電極の交換時期が速かったり遅かったりで、陽極電極の交換時期が的確にならないという問題がある。このため、陽極電極（銀または銀合金）の異常を確実に検出して銀電極を最適のタイミングで交換することができる電解銀溶出装置が提案されている。当該電解銀溶出装置は、銀電極を流れる電流の変化から銀電極の異常を感知する異常感知回路を電流制御回路と一体に備えるものである（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１５５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献にて提案されている電解銀溶出装置においては、電流制御回路と異常感知回路との協働作用にて銀電極の異常を検出し得て、銀電極の最適なタイミングを知ることができるものと解するが、異常感知回路が複雑で高価であること、通常容易に入手し得ないこと等から、当該形式の金属イオン水生成装置には装備し難いものである。従って、本発明に目的は、当該形式の金属イオン水生成装置における陽極電極の的確な交換時期を、簡単な手段で確実に知ることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は金属イオン水生成装置に関するもので、抗菌性の金属イオンを溶出する金属を陽極電極とする電解槽を有し、同電解槽にて被電解水を電解することによって前記金属イオンを含有する金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置を適用対象とするものである。
【０００７】
しかして、本発明に係る金属イオン水生成装置は、計測時間を任意に設定可能な時間計測手段と、同時間計測手段による設定時間の計測の終了に応じて動作して設定時間の終了を知らせる報知手段を備えるもので、前記時間計測手段に入力する設定時間を下記の通り決定するものである。
【０００８】
すなわち、採用すべき前記陽極電極の特性に基づき同陽極電極の基準消費時間を予め設定し、かつ、当該金属イオン水生成装置の電解運転と同一条件での電解運転の一定時間における陽極電極の時間当たりの消費量を検出して消費量率を算出し、当該消費量率を補正因子として基準消費時間を補正し、前記時間計測手段に入力する設定時間を決定することを特徴とするものである。前記設定時間の補正に関わる要因は、電解時における被電解水の水質、水温等を挙げることができる。また、前記陽極電極としては、銀、銀合金等の銀系の電極や、銅、銅合金等の銅系の電極を採用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る金属イオン水生成装置においては、経時的に消費される陽極電極の交換時期を、当該金属イオン水生成装置の運転経過時間に基づいて決定することを基本としているものであり、これにより、陽極電極の交換時期を知らせる手段として、当該金属イオン水生成装置の運転経過時間を測定するタイマー等の時間計測手段と、同時間計測手段による設定時間の計測を終了に応じて動作して設定時間の終了を知らせるランプ、ブザー、その他の表示装置等の報知手段をとの組み合わせによって構成することができる。陽極電極の交換時期を知らせる当該手段は、入手容易な機器類を採用して、安価にかつ容易に構成することができるものである。
【００１０】
しかして、本発明に係る金属イオン水生成装置では、前記時間計測手段に入力する設定時間を下記の通り設定するものである。すなわち、採用すべき前記陽極電極の特性に基づき同陽極電極の基準消費時間を予め設定し、かつ、当該金属イオン水生成装置の電解運転と同一条件での電解運転の一定時間における陽極電極の時間当たりの消費量を検出して消費量率を算出し、当該消費量率を補正因子として基準消費時間を補正し、前記時間計測手段に入力する設定時間を決定している。
【００１１】
これにより、電極の材質、形状、大きさ等の特性および電解電流等の電解条件によって予め決定される基準消費時間を、電解時の陽極電極の消費量に変化をもたらす要因である、電解時における被電解水の水質、水温等の被電解水の特性に基づいて是正して、当該金属イオン水生成装置の実際の電解運転時における陽極電極の消費量の限界時期（陽極電極の交換時期）を的確に知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る金属イオン水生成装置は、銀イオンや銅イオン等との抗菌性金属イオンを溶出する金属を陽極電極とする電解槽を有し、同電解槽にて被電解水を電解することによって、銀イオンや銅イオン等の抗菌性金属イオンを含有する金属イオン水を生成する金属イオン水生成装置である。本発明の一実施形態に係る金属イオン水生成装置として、銀イオン水生成装置を提示する。図１には、当該金属イオン水生成装置である銀イオン水生成装置を示している。
【００１３】
当該銀イオン水生成装置は、電解槽１０ａ、電圧・電流設定装置１０ｂ、時間計測手段であるタイマー１０ｃ、および、報知用ランプ１０ｄを備えるとともに、これらの部品を制御する制御装置２０を備えている。電解槽１０ａは、円筒状の槽本体１１と陽極電極１２を有するもので、槽本体１１は、導電材料であるステンレス製の円筒体１１ａと、非電導材料である合成樹脂製の底蓋１１ｂおよび上蓋１１ｃにて構成されている。槽本体１１においては、上蓋１１ｃの下面中央部に陽極電極１２が配設されていて、陽極電極１２は、槽本体１１の中央部を上方から所定深さ下方にまで延びている。
【００１４】
陽極電極１２は、銀または銀合金にて形成されているもので、電源１０ｅの正極に接続されている。また、円筒体１１ａは電源１０ｅの負極に接続されていて、陽極電極１２の外周を包囲する陰極電極を構成している。従って、以下の説明における陰極電極の言及では、陰極電極を円筒体１１ａと同様の符号１１ａで表示することがある。槽本体１１における底蓋１１ｂの中央部には被電解水の供給管路１３が接続され、かつ、上蓋１１ｃの外周縁部には電解生成水（銀イオン水）が流出する流出管路１４が接続されている。
【００１５】
当該電解槽１０ａにおいては、供給管路１３には水温センサ１５が介装されており、電圧・電流設定装置１０ｂは電源１０ｅに接続されている。水温センサ１５は制御装置２０の電気的に接続されていて、制御装置２０には、水温センサ１５で検出された水温を温度検出信号として入力される。制御装置２０は、入力される温度検出信号に基づき、電圧・電流設定装置１０ｂを介して、陽極電極１２および陰極電極１１ａへの印加電圧・電流を制御する。
【００１６】
時間計測手段であるタイマー１０ｃは、作業者が計測時間を任意に入力可能で、かつ、入力された測定時間を適宜に変更可能なもので、制御装置２０に電気的に接続されている。報知用ランプ１０ｄは、タイマー１０ｃでの計測時間終了時に点灯して、作業者に、タイマー１０ｃにおける計測時間終了および陽極電極１２の交換時期を知らせるもので、制御装置２０に電気的に接続されていて、時間計測信号を制御装置２０に入力する。制御装置２０は、入力されて時間計測信号に基づき、タイマー１０ｃでの計測時間終了したものと判定した場合には、報知用ランプ１０ｄを点灯すべく制御する。
【００１７】
かかる構成の当該銀イオン水生成装置は、例えば、水道水を浄水器にて浄化処理してなる浄水を被電解水とする。当該銀イオン水生成装置において、電解運転の開始に当たっては、被電解水が設定された一定の流速で電解槽１０ａに供給されるとともに、陽極電極１２および陰極電極１１ａには設定された電圧・電流が印加され、これにより、電解運転が開始される。電解運転では、電解槽１０ａ中の被電解水中に陽極電極１２から銀成分がイオンの状態で溶出し、銀イオンを含有する電解生成水（銀イオン水）が生成される。生成された銀イオン水は、流出管路１４を通して外部に流出される。
【００１８】
ところで、当該銀イオン水生成装置においては、電解運転時には陽極電極１２が経時的に消費されて、最後には消失することになる。このため、当該銀イオン水生成装置において、その後も電解運転を継続するためには、陽極電極１２を消失する前の適した時期に、新たな陽極電極１２に交換する必要がある。図２には、所定の電解条件での陽極電極１２の経時的な銀成分の溶出状態を示している。当該電解運転においては、電解運転時間が１５００時間の間は、電解生成水中の銀イオン濃度が１００ｐｐｂとなるように溶出するが、電解時間が１５００時間経過後は銀成分の溶出量が漸次低下し、電解時間は１７３３時間経過した時点では、電解生成水中の銀イオン濃度が５０ｐｐｂになるまでに溶出量が低下する。このため、当該電解運転における陽極電極１２の交換時期は、電解運転の経過時間が１５００時間に達した時点である。
【００１９】
従って、当該銀イオン水生成装置においては、基本的には、陽極電極１２の交換時期を当該電解運転経過時間に設定し、当該設定時間をタイマー１０ｃに入力してセットする。これにより、当該銀イオン水生成装置においては、電解運転中に当該設定時間が経過すると報知ランプ１０ｄが点灯し、作業者に陽極電極１２の交換時期がきたことを知らせる。但し、陽極電極１２が消耗するための電解運転の経過時間は、電解運転条件が一定の場合であっても、陽極電極１２の材質、形状、大きさ等の特性、および、被電解水の水質、および水温が大きく影響を及し、これらの要因によって大きく変動する。
【００２０】
例えば、陽極電極１２として同一特性の電極および同一の電解条件を採用して電解運転をする一実験によれば、被電解水の水温が１０℃の場合と２０℃の場合とでは、後者の場合は前者の場合に比較して陽極電極１２の消費量が約１．２倍であるとの結果を得ている。なお、当該実験の結果では、陽極電極１２が１５ｇ消費された状態では、銀成分の消費形態は銀イオンとしての消費が半分、塩化銀を主成分とする銀化合物としての消費が半分であることを確認してる。これにより、一定時間の電解運転時における銀イオン水の銀イオン濃度を測定すれば、陽極電極１２の時間当たりの消費量を算出することができる。
【００２１】
従って、当該銀イオン水生成装置においては、タイマー１０ｄに入力する設定時間を下記の通りに設定している。すなわち、採用すべき陽極電極１２の特性に基づき同陽極電極１２の基準消費時間を予め設定し、かつ、当該金属イオン水生成装置の電解運転と同一条件での電解運転の一定時間における陽極電極１２の時間当たりの消費量を検出して消費量率を算出し、当該消費量率を補正因子として基準消費時間を補正して、タイマー１０ｄに入力する設定時間を決定している。
【００２２】
これにより、陽極電極１２の材質、形状、大きさ等の特性および電解電流等の電解条件によって予め決定される基準消費時間を、電解の陽極電極１２の消費量に変化をもたらす要因である、電解時における被電解水の水質、水温等の被電解水の特性に基づいて是正して、当該金属イオン水生成装置の実際の電解運転時における陽極電極１２の消費量の限界時期をほぼ正確に決定して、陽極電極の交換時期を的確に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る金属イオン水生成装置の一実施形態である銀イオン水生成装置の縦断面図である。
【図２】同銀イオン水生成装置における電解運転の一実験における溶出する銀イオンの濃度に経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１０ａ…電解槽、１０ｂ…電圧・電流設定装置、１０ｃ…タイマー、１０ｄ…ランプ、１０ｅ…電源、１１…槽本体、１１ａ…円筒体（陰極電極）、１１ｂ…底蓋、１１ｃ…上蓋、１２…陽極電極、１３…給水管路、１４…流出管路、１５…水温センサ、２０…制御装置。
【図１】
2005103521.tif 000003
【図２】
2005103521.tif 000004