(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成する洗浄液の元となる導電性を有する水を含む液体が流動可能であって、間隔をおいて配置された前記液体の入口と出口を備え流路が形成された筒状流路と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記筒状流路の中心軸線方向と平行に固定配置され、陽極又は陰極として機能する棒状の第１の電極部と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記第１の電極と間隔をおいて配置され、前記中心軸線方向と平行に固定配置され、前記第１の電極部と相対する逆の極性の電極として機能する棒状の第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部の間に直流電圧を印加して前記液体の電気分解を行うようにするための直流電源と
を有する洗浄液生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄液生成装置において、
前記中心軸線の中央部は、直線、円弧、Ｕ、Ｖ、及びＣ字状から選択される１つである
ことを特徴とする洗浄液生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄液生成装置において、
前記液体が前記筒状流路内に繰返し流動するように、前記液体を循環させるためのポンプと流路とからなる液体循環手段と
を有することを特徴とする洗浄液生成装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の洗浄液生成装置において、
前記直流電源は、前記第１の電極部と前記第２の電極部の前記極性を、自動的に設定時間の間隔で繰返し切り替える極性切換手段を有している
ことを特徴とする洗浄液生成装置。
【請求項５】
生成する洗浄・コーティング液の元となる導電性を有する水を含む液体が流動可能であって、間隔をおいて配置された液体の入口と出口を備え流路が形成された筒状流路と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記筒状流路の中心軸線方向と平行に固定配置され陽極又は陰極として機能する棒状の第１の電極部と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記第１の電極と間隔をおいて配置され、前記中心軸線方向と平行に固定配置され、前記第1の電極部と相対する逆の極性の電極として機能する棒状の第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部の間に直流電圧を印加して前記液体の電気分解を行うようにするための直流電源と、
前記液体が流動可能であって、前記液体にコーティング材を放出するコーティング組成物発生器を備え、前記液体にコーティング機能を付与するコーティング液生成部と、
前記液体を前記筒状流路と前記コーティング液生成部の間で循環し流すためのポンプと流路とからなる液体循環手段と
を有する洗浄・コーティング液生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の洗浄・コーティング液生成装置において、
前記中心軸線の中央部は、直線、円弧、Ｕ、Ｖ、及びＣ字状から選択される１つである
ことを特徴とする洗浄・コーティング液生成装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の洗浄・コーティング液生成装置において、
前記直流電源は、前記第１の電極部と前記第２の電極部の前記極性を、自動的に設定時間の間隔で繰返し切り替える極性切換手段を有している
ことを特徴とする洗浄・コーティング液生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、構造物等の表面の洗浄、コーティングのための洗浄液生成装置、洗浄・コーティング液生成装置に関する。更に詳しくは、車両外板の塗装表面、建物の外壁面、窓ガラス面、及び橋梁、道路の縁石等の土木構造物等のように、外気に晒される表面等において、その表面に付着した汚れを落とす「洗浄効果」、及び対象物の表面を汚れにくくする「コーティング効果」を発揮する、洗浄液生成装置、洗浄・コーティング液生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両外板の塗装表面、建物の外壁面、建物の窓ガラス面、及び橋梁、道路の縁石等の土木構造物の外表面等において、外気に晒される表面に付着した汚れを簡単に落とす手段として、様々な洗浄液が提案されている。しかしながら、屋外で使用される車両、各種構造物の外壁、窓ガラス等は、外気に絶えず晒されることから汚れを落としても、極めて短期間で再び汚れてしまい、短期間のうちに再洗浄を強いられるといった問題がある。【０００３】
また、外気に絶えず晒される車両の外板、建物の外壁、建物の窓ガラス等に付着する汚れは、極めてしつこくて簡単に落とすことができないため、洗浄に手間と時間がかかるといった問題がある。更に、これらの表面に付着したしつこい汚れを、ブラシ等で強く擦って落とす場合には、この表面に擦り傷が付く恐れがあった。そのため、例えば大切に扱われている自家用車（例えば高級外車、スポーツカー、ヴィンテージカー）等の外板の汚れは、簡単には落とすことができない、といった問題がある。【０００４】
本出願人は、セラミックス複合体から微水溶性の酸化ケイ素を溶出して、酸化ケイ素水溶液を生成し、この酸化ケイ素溶液を車両等の外板表面に流して接触させて、その外板表面に溶出した酸化ケイ素の透明薄膜を形成する方法である、セラミックス複合体を有するシステムを提案した（特許文献１）。また、コーティング液生成装置において、シリカ皮膜を形成する洗浄水を製造するとき、この洗浄水を活性化させるために磁場、紫外線の中を通すものも提案されている（特許文献２、３等）。【０００５】
他方、衣類等を洗濯するとき、洗剤の使用量を少なくするために、洗濯水を電解装置で電気分解しながら洗濯物を電解洗いする洗濯機も提案されている（例えば、特許文献４）。これは、汚れを電気分解により発生した活性酸素等で、その汚れを分解、及び菌類を除菌するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−５１８号公報
【特許文献２】特開２００３−８０１８４号公報
【特許文献３】ＷＯ２０１７／１４９７４１号
【特許文献４】特開２００３−２４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のシステムは、公共の水道水等を使って、セラミックス複合体から酸化ケイ素の薄膜（ナノレベル）を大面積でコーティングできる利点はあるが、コーティング対象物の表面処理（洗浄）が前提となるがこの点について開示はない。また、特許文献３に開示されているように、洗浄水を磁場により活性化し、この洗浄水に微水溶性である酸化ケイ素の溶出量を増加させるものは、強力な磁場を形成するために磁石、紫外線ランプ等が必要となる。このために現場作業のとき、磁石、紫外線ランプを搭載している可搬式の洗浄装置、コーティング装置等は、磁石、紫外線ランプを装備することにより重くなる、磁石、紫外線ランプのコストが高い、複雑な構造となりメイテナンス性が悪い等の諸問題点がある。【０００８】
また、特許文献４に記載されている洗濯機の電解水を製造する電解装置は、屋内で使用する衣類の洗濯機等に搭載することを前提としたものである。この洗濯機に搭載されている電解装置は、電解水を効率的に生成するために、面積が広くなるように電極に板材を使用することによりコンパクト化されている。この電解装置は、地域等によっては洗濯水に含まれる不純物、塩素等の含有量が異なり、通電電流が変化し短絡することもあるので、通電回路を保護するための保護回路が必要となる（特許文献３の明細書の［０１３０］参照）。この保護回路のように、電気的に複雑で繊細な回路を備えていると、屋外で使用することが多い車両、建物等の洗浄装置、コーティング装置には使用が困難である。【０００９】
本発明は、上述した問題点に鑑み、以下の目的を達成するものである。
本発明の目的は、電解水である洗浄水、コーティング液を安定的に効率的に生成できる、洗浄液生成装置、洗浄・コーティング液生成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、洗浄水、コーティング液を簡素な構造で、かつ軽量化したシステムで生成できる、洗浄液生成装置、洗浄・コーティング液生成装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、洗浄とコーティングの両方の機能を有する洗浄・コーティング液を生成できる、洗浄・コーティング液生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採る。
本発明１の洗浄液生成装置は、
生成する洗浄液の元となる導電性を有する水を含む液体が流動可能であって、間隔をおいて配置された前記液体の入口と出口を備え流路が形成された筒状流路と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記筒状流路の中心軸線方向と平行に固定配置され、陽極又は陰極として機能する棒状の第１の電極部と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記第１の電極と間隔をおいて配置され、前記中心軸線方向と平行に固定配置され、前記第１の電極部と相対する逆の極性の電極として機能する棒状の第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部の間に直流電圧を印加して前記液体の電気分解を行うようにするための直流電源と
を有する。      
【００１１】
本発明２の洗浄液生成装置は、本発明１の洗浄液生成装置において、前記中心軸線の中央部は、直線、円弧、Ｕ、Ｖ、及びＣ字状から選択される１つであることを特徴とする。
本発明３の洗浄液生成装置は、本発明１又は２の洗浄液生成装置において、
請求項１又は２に記載の洗浄液生成装置において、前記液体が前記筒状流路内に繰返し流動するように、前記液体を循環させるためのポンプと流路とからなる液体循環手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明４の洗浄液生成装置は、本発明１又は２の洗浄液生成装置において、前記直流電源は、前記第１の電極部と前記第２の電極部の前記極性を、自動的に設定時間の間隔で繰返し切り替える極性切換手段を有していることを特徴とする。【００１３】
本発明１の洗浄・コーティング液生成装置は、
生成する洗浄・コーティング液の元となる導電性を有する水を含む液体が流動可能であって、間隔をおいて配置された液体の入口と出口を備え流路が形成された筒状流路と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記筒状流路の中心軸線方向と平行に固定配置され陽極又は陰極として機能する棒状の第１の電極部と、
前記流路内で前記液体が接触するように、前記第１の電極と間隔をおいて配置され、前記中心軸線方向と平行に固定配置され、前記第1の電極部と相対する逆の極性の電極として機能する棒状の第２の電極部と、
前記第１の電極部と前記第２の電極部の間に直流電圧を印加して前記液体の電気分解を行うようにするための直流電源と、
前記液体が流動可能であって、前記液体にコーティング材を放出するコーティング組成物発生器を備え、前記液体にコーティング機能を付与するコーティング液生成部と、
前記液体を前記筒状流路と前記コーティング液生成部の間で循環し流すためのポンプと流路とからなる液体循環手段と
を有する。
【００１４】
本発明２の洗浄・コーティング液生成装置は、本発明１の洗浄・コーティング液生成装置において、前記中心軸線の中央部は、直線、円弧、Ｕ、Ｖ、及びＣ字状から選択される１つであることを特徴とする。
【００１５】
本発明３の洗浄・コーティング液生成装置は、本発明１又は２の洗浄・コーティング液生成装置において、前記直流電源は、前記第１の電極部と前記第２の電極部の前記極性を、自動的に設定時間の間隔で繰返し切り替える極性切換手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の洗浄液生成装置、洗浄・コーティング液生成装置は、電解水である洗浄水、コーティング液を安定的に効率的に生成でき、かつ、簡素な構造で軽量化したシステムとなった。本発明の洗浄・コーティング液生成装置は、洗浄液とコーティング液の両方の機能を有する洗浄・コーティング液を生成できるので、洗浄作業とコーティング作業を同時に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施の形態に係る「洗浄液生成装置」の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施の形態に係る「洗浄液生成装置」の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第３実施の形態に係る「洗浄液生成装置」の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施の形態に係る「洗浄・コーティング液生成装置」の概略構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の「液体改質部」を構成する「筒状流路」の変形例を示す図である。
【図６】図６は、図５の洗浄・コーティング液生成装置が具備するコーティング組成物発生器（シリンダー装置）を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図６に記載のコーティング組成物発生器（シリンダー装置）のＡ−Ｂ線に沿った断面図であり、図７（ｂ）は、図６に記載の液体噴出管の下面図である。
【図８】図８は、洗浄効果の評価方法の概略を示す図である。
【図９】図９は、コーティング効果の評価方法の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［洗浄液生成装置の第１実施の形態］
図１は、第１実施の形態に係る洗浄液生成装置の概略構成を示す簡略図である。図１に示すように、第１実施の形態に係る洗浄液生成装置１は、概略すると、洗浄液を生成する液体改質部（洗浄液生成部）５、洗浄液を貯蔵するタンク１５、洗浄液を加圧し循環させるポンプ１７、洗浄液の流路３１〜３５等からなる。液体改質部５は、この本体である内部に空間が区画されている筒状流路（筒状体）５ａ、この内部に対向して配置されている第１の電極部１１及び第２の電極部１２から構成され、この両電極間に電圧を負荷する電源７を備えている。タンク１５は、液体改質部５で生成された洗浄液を一時的に貯留するためのものである。ポンプ１７は、洗浄液を液体改質部５に供給、又は循環させる。タンク１５、ポンプ１７、筒状流路５ａは、パイプである流路３１〜３５で接続されており、これらの間を洗浄液が循環される。
【００１９】
以下、洗浄液生成装置１を構成する各要素について、具体的に説明する。筒状流路５ａは、耐腐食性がある硬質ポリ塩化ビニール管等のエンジニアリングプラスチックス等で作られた筒状体であり、内部は空洞である。この筒状流路５ａは、本例では生成する洗浄液の元となる液体（例えば、公共水道水である。）が円滑に流れる円筒空間を備えたものである。筒状流路５ａの両端部には、この円筒空間に液体を流すために、間隔を置いて配置された、液体を流入させるための液体入口２１と、液体を流出させるための液体出口２２とが配置されている。筒状流路５ａ内には、その両端に棒状の第１の電極部１１と第２の電極部１２が対向して固定配置されている。この第１の電極１１、第２の電極１２は、筒状流路５ａ内の空間に直線状に配置され、かつこの空間に露出されている。正確には、棒状の第１の電極１１、第２の電極１２は、この軸線と筒状流路５ａの中心線とが平行になるように配置されている。筒状流路５ａの一端部に開口された液体入口２１は、第１の電極部１１の近傍に配置されている。
【００２０】
筒状流路５ａの他端部に開口された液体出口２２は、第２の電極部１２の近傍に配置されている。即ち、筒状流路５ａは、タンク等のように貯留のための容器ではなく、水等の液体をこの内部で電気分解するための筐体である。このために筒状流路５ａの内部空間は、液体が流動可能なものであれば良く、断面形状が円筒でなくても六角、四角形等の角柱状の内部空間を有するものでも良い。本例の筒状流路５ａの両端部は、液体が漏れ出ないように塞がれている。第１の電極部１１と第２の電極部１２の一端は、筒状流路５ａの両端部にそれぞれ固定されている。第１の電極部１１と第２の電極部１２は、それぞれケーブルを介して直流の電源７に接続されている。第１の電極部１１と第２の電極部１２の間隔は、使用する直流電圧（本例では、５〜３０Ｖ）により異なるが、短絡して過電流が流れない程度の間隔で配置されている。液体入口２１から筒状流路５ａの内部空間に流入した例えば、公共水道水の水は、筒状流路５ａの内部を液体出口２２の一方向に流れる。
【００２１】
この流れる過程で、第１の電極部１１、第２の電極部１２に水が接触して、電圧が印加されることによって、水は電気分解され、活性酸素、水素等を含んだ電解水に変えられる。この結果、公共水道水等の水が電解水として、洗浄機能を持った洗浄液へと変化し、液体出口２２から排出される。筒状流路５ａに設けられた液体入口２１、液体出口２２等は、塑性加工、溶着、接着等により開口され取り付けられている。なお、筒状流路５ａは、本例では合成樹脂製であったが、耐腐食性の高いステンレス鋼等の金属製であっても良い。電気分解により電解水に改質された水は、液体出口２２から出て、タンク１５に貯蔵されて洗浄水となる。通常、筒状流路５ａに１回のみ通した水は、活性酸素等の気体の含有量が少なく、充分な洗浄能力を有する電解水とならないので、複数回循環させて電解水とする。タンク１５に貯蔵された洗浄水は、再度、ポンプ１７により加圧されて、流路３１、流路３２、流路３３を通って、液体入口２１に加圧供給され循環される。
【００２２】
なお、本実施の形態でいう「水」、「液」又は「液体」の代表例、即ち洗浄液の元となる液体の代表例としては、公共の水道水等の「水」が挙げられる。ただし、本発明に適用可能な液体は、必ずしも公共の水道水等の水に限定されるものではなく、清浄な河川水であっても良い。更には、これらの水を主成分として、これに環境に無害な少量の薬液（例えば、分解性界面活性剤）、塩分、水酸化ナトリウム、塩素ガス、次亜塩素酸塩等を添加し、電気分解の促進、除菌成分の生成を促す物質等を添加したものでも良い。第１の電極部１１は、本実施の形態では、陽極（＋極）として機能する棒状の電極である。この棒状の第１の電極部１１は、本例では導電性の金属、例えば銅、チタン製のベース材である棒材で構成し、この表面に触媒となる薄膜部材をメッキ等によりコーティングしたものが好ましい。薄膜部材としては、電気分解の特性から言えば、例えば白金、金、酸化チタン等が良い。第２の電極部１２も同様の素材、形状のものである。なお、電極部材に黒鉛電極等の非金属製で導電性のあるものでも使用可能である。
【００２３】
第１の電極部１１は、筒状流路５ａに流動する液体に対し接触するように、一端が筒状流路５ａの内部空間に露出し、他端は筒状流路５ａの端部に、この筒状流路５ａとは絶縁して固定されている。また、第１の電極部１１は、ケーブルを介して電源７の正極（＋極）に電気的に接続されている。この第１の電極部１１に対向する位置で、かつ筒状流路５ａの他端に第２の電極部１２が固定されている。第２の電極部１２は、本実施の形態では陰極（−極）として機能する棒状の電極である。この棒状の第２の電極部１２は、第１の電極部１１と同様に、筒状流路５ａ内に流動する液体に対し接触するように、一端が筒状流路５ａの内部空間に露出し、他端は筒状流路５ａの端部に、この筒状流路５ａとは絶縁して固定されている。また、第２の電極部１２は、ケーブルを介して電源７の負極（−極）に電気的に接続されている。
【００２４】
即ち、棒状の第１の電極部１１、第２の電極部１２は、両者の先端部が互いに向かい合うように、且つ互いに液体に接触するように、筒状流路５ａの内部空間に露出するように配置されている。また、前述したように、第１の電極１１、第２の電極１２は、この軸線と筒状流路５ａの中心線とが平行になるように配置されている。第１の電極部１１、及び第２の電極部１２は、長い棒状を成しているので、これに液体が流れながら接することができ、接触時間が長く取れるので電気分解の効率が高い。なお、本実施の形態１では、筒状流路５ａ内部を流動する液体に対し、上流側に陽極（＋極）として機能する電極を設け、下流側に陰極（−極）として機能する電極を設けているが、電極のレイアウトはこの配置に限定されず、逆にしてもよい。即ち、下流側に陽極（＋極）として機能する電極を設け、上流側に陰極（−極）として機能する電極を設けても良い。
【００２５】
電源７は、筒状流路５ａの内部に流動する液体に対し、直流電圧を印加するために用いられる。この電源７には、ケーブルを介して第１の電極部１１、第２の電極部１２に電気的に接続されている。筒状流路５ａの内部に液体が流れているときに、電源７のスイッチを通電にすると、２つの第１の電極部１１、第２の電極部１２が接触している液体（筒状流路５ａの内部を流動する液体）に電圧が印加され、その結果、液体が電解されて洗浄液へと改質される。即ち、電圧が印加されることによって、水が電気分解されることにより、活性酸素、水素等を含む電解水となる。この電解水は、元の液体に徐々に洗浄機能が付与されこの電解水は洗浄液へと変質する。電解水は、活性酸素、水素のマイクロバブル、及びナノバブルを含み、このマイクロバブル、及びナノバブルは、汚れ等の衣類、塗装面等の汚れを剥離する機能が知られている。更に、水に塩化ナトリウムが含まれている水溶液の場合、これが電気分解されると、次亜塩素酸（HClO）を主成分とする次亜塩素酸水ができる。次亜塩素酸水は、除菌効果も有する電解水となり、除菌を必要とする汚れの場合は、少量の塩化ナトリウムを添加すると良い。
【００２６】
また、洗浄液生成装置１は、前述したように、液体が筒状流路５ａ内に繰返し流動するように、液体を循環させるための循環手段として、ポンプ１７、流路３１〜３５等を有している。即ち、本実施の形態１では、洗浄液の元となる液体（例えば、公共水道水）をポンプ１７で加圧して圧送する。ポンプ１７で圧送された液体は、流路３１〜３３を経由して筒状流路５ａの内部を通って通過し、更に、流路３４、３５とタンク１５を経由して、筒状流路５ａ内を繰り返し通過する。このように洗浄水を循環させることで、生成する洗浄液の元となる液体が筒状流路５ａに繰返し流動し、洗浄力が強い洗浄液を生成することができる。
【００２７】
このように液体を圧送して、液体を流路３１〜３５を介して繰り返し循環させると、液体が筒状流路５ａの内部を繰り返し通過し、その過程で電圧が印加されて、元の液体（例えば、公共の水道水）が電気分解により、陰極に水素、陽極に酸素等が発生し電解水である洗浄液となる。即ち、洗浄液の元となる液体（例えば、公共の水道水）を、筒状流路５ａに繰返し流動させて電圧を印加することで、洗浄機能を持った液体が生成される。なお、公共水道水には微量のイオン化したCa、Fe、Al等を含んでいるので電気を通す。また、例えば微量の食塩を水道水添加した水は、電気分解により、一般的には水酸化ナトリウム（NaOH）、塩素（Cl2）、水素（H2）が生成されるが、本実施の形態の筒状流路５ａには電極間を仕切る隔壁がないので、これらのものが高濃度に生成されるわけではない。水に混入されている物質の種類により、本発明の電解水の成分は異なってくるが、本発明の電解水は、主に活性酸素、水素の微細なバブルによる洗浄効果、酸素による酸化作用、水素の還元作用により、表面の汚れを洗浄することを狙ったものである。
【００２８】
［洗浄液の使用方法］
洗浄液生成装置１によって生成された洗浄液は、タンク１５に貯留され、例えばポンプ、噴射ノズル等を具備する液体吹き付け装置によって、洗浄対象物に対して吹き付けられる。洗浄液生成装置１で生成された洗浄液の吹き付け対象物は、特に限定されない。その具体例な対象物としては、車両、船舶、航空機等の各種移動体のボディー、建物等の構造物の外壁、外気に晒される壁体、屋外に設置される各種電気器具等の各種構造物及び機器類の表面部、ガラス、透明樹脂製の透過部を具備する窓等が挙げられる。また、洗浄液生成装置１によって生成された洗浄液は、車両、船舶、航空機等の各種移動体が具備する窓を洗浄するための洗浄液、即ち、ウインドウォッシャー液として利用することも可能である。
【００２９】
以上詳記したように、上記洗浄液生成装置は、洗剤等を用いることなく水等の液体に洗浄機能を持たせることができる。又、生成する洗浄液の元となる液体として、界面活性剤等の洗浄液を用いた場合には、更に優れた洗浄効果を発揮させることができる。又、液体改質部５の筒状流路５ａを円筒の長い筒状としたので、貯留して使用されるタンク等の容器で生成する場合と比較して、筒状流路５ａを通過する液体（生成する洗浄液のもととなる液体）に対する液体改質効果が大きなものとなる。即ち、筒状流路５ａをタンク等の容器で構成する場合よりも、筒状流路５ａを筒状流路で構成したので空間効率が良く、単位時間あたりに液体改質部５を通過する液体が連続的となり、その結果、少量の液体でも効率的な液体改質を行うことができる。
【００３０】
［洗浄液生成装置の第２実施の形態］
図２は、第２実施の形態に係る洗浄液生成装置の概略構成を示している。第２実施の形態の基本構成は、第１実施の形態のものと実質的に同一であるので、その重複する部分の説明は省略して援用し、以下の説明は第１実施の形態と異なる部分のみ説明する。第２実施の形態に係る洗浄液生成装置１は、陽極（＋極）として機能する第１の電極部１１を、互いに平行に配置された３本設けている。また、この第１の電極部１１（以下、「電極部１１」という。）に対向して、陰極（−極）として機能する第２の電極部１２（以下、「電極部１２」という。）を、互いに平行に、かつ電極部１１と対向して３本を固定配置している。
【００３１】
陽極（＋極）として機能する３本の電極部１１は、それぞれ、ケーブルを介して電源７の正極（＋極）に電気的に接続されている。また、陰極（−極）として機能する３本の電極部１２は、それぞれ、ケーブルを介して電源７の負極（−極）に電気的に接続されている。このように、各電極部の本数は、図１に例示するように１本に限定されず、図２に例示するように複数本としても良い。第２実施の形態に係る洗浄液生成装置は、電極部１１、１２の配置本数が複数本である点を除いて、第１実施の形態の洗浄液生成装置１と同一である。本実施の形態２の洗浄液生成装置１は、電極数が多いので、第１実施の形態のものに比べて電解水の生成効率が良い。
【００３２】
［洗浄液生成装置の第３実施の形態］
図３は、第３実施の形態に係る洗浄液生成装置の概略構成を示している。第３実施の形態の基本構成は、第１実施の形態のものと実質的に同一であるのでその説明を省略し、以下の説明は第１実施の形態と異なる部分のみを説明する。第３の実施の形態に係る洗浄液生成装置１は、電極部１１と電極部１２の各極性を切り替える（反転）ための極性切換器６（極性切換手段）を備えている。電極部１１、１２は、極性切換器６を介して、電源７に電気的に接続されている。極性切換器６は、電極部１１、電極部１２の各極性を、所定のタイミング（予めタイマーで設定された時間）で自動的に繰返し切り替えるように構成したものである。即ち、予め定めた時間が経過するたびに、極性切換器６を使って、電極部１１と電極部１２の各極性を、自動的に繰返し切り替えることができる。
【００３３】
電極部１１と電極部１２は、常に逆の極性である。即ち、電極部１１が陽極（＋極）として機能するとき、電極部１２は陰極（−極）として機能し、逆に、電極部１１が陰極（−極）として機能するとき、電極部１２は陽極（＋極）として機能する。例えば、前述した設定された時間として、数分、数時間、又は数日というタイミングが設定されている場合には、その設定タイミングに至ると、それまで陽極（＋極）として機能していた電極部が、陰極（−極）として機能するようになり、また同時に、それまで陰極（−極）として機能していた電極部が、陽極（＋極）として機能するようになる。即ち、電極部１１が交互に陽極（＋極）、陰極（−極）として機能するようになり、また、電極部１２が交互に陰極（−極）、陽極（＋極）として機能するようになる。
【００３４】
洗浄液生成装置１に、このような極性切換器６を備えたことにより、液体改質部５の汚れ、取り分け電極１１，１２の汚れを抑制し、また、筒状流路５ａ内に付着した汚れも落とすことができる。落とされた汚れを除去するために、洗浄液生成装置１には、図３に示すように、筒状流路５ａから排出された汚れを取り除くためのフィルター１９を設けると良い。これにより、生成される洗浄液への異物の混入を防ぐことができる。なお、極性切換器６による極性の切り替えは、上述したとおり自動でもよく、或いは、任意のタイミングで手動により極性を切り替えるものでもよい。
【００３５】
［洗浄・コーティング液生成装置２の第１実施の形態］
前述した第１〜３実施の形態に係る洗浄液生成装置１は、構造物の外表面、自動車、電車等の移動体の塗装面等のための洗浄液の生成のためのものである。図４に示す第１実施の形態に係る洗浄・コーティング液生成装置２は、洗浄とその洗浄面をコーティングの両方の機能を有するものである。第１実施の形態に係る洗浄・コーティング液生成装置２の基本構成は、第１実施の形態のものと実質的に同一であるので、その説明を省略し、以下の説明は第１実施の形態と異なる部分のみ説明する。
【００３６】
洗浄・コーティング液生成装置２のポンプ１７の吐出口に接続された流路３２には、コーティング組成物発生器８が接続されている。コーティング組成物発生器８は、後述するように筒状体内にセラミックス複合体８８が収納されており（図６参照）、このセラミックス複合体８８からコーティング成分を洗浄液に浸出させるものである（特許文献１参照）。第１実施の形態の洗浄・コーティング液生成装置２は、洗浄・コーティング液のもととなる液体（例えば、公共水道水）を、ポンプ１７で加圧して圧送する。ポンプで圧送された液体は、コーティング組成物発生器８の筒状体（シリンダー）の内側を通って通過し、続いて、流路３２、３３を経由して、筒状流路５ａの内部を通って通過し、更に、流路３４、３５とタンク１５等を経由して、コーティング組成物発生器８と筒状流路５ａを繰り返し通過する。
【００３７】
このように液体を圧送して、液体を経路３１〜３５を介して繰り返し循環させると、液体がコーティング組成物発生器８の内部と筒状流路５ａの内部を繰り返し通過し、その過程で、もとの液体（例えば水道水）が洗浄・コーティング液に変化する。即ち、洗浄とコーティングと両方の機能を有する液が生成される。洗浄・コーティング液の元となる液体（例えば水道水）を、筒状流路５ａの内部に繰返し流動させることで、液体が洗浄機能を持つに至る。また、洗浄・コーティング液の元となる液体（例えば水道水）が、コーティング組成物発生器８（シリンダー装置）を繰り返し通過すると、その過程で、液体が、コーティング組成物発生器８（シリンダー装置）内のコーティング組成物に繰返し晒されて、水道水等の元の液体がコーティング機能を持つに至る。
【００３８】
したがって、水道水等の元の液体を、コーティング組成物発生器８と筒状流路５ａの内部に繰り返し流すことで、洗浄機能とコーティング機能を併せ持った「洗浄・コーティング液」が生成される。なお、本実施の形態では、図４に示すようにコーティング組成物発生器８を上流側に配置し、筒状流路５ａを下流側に配置しているが、これとは逆に、筒状流路５ａを上流側に配置し、コーティング組成物発生器８を下流側に配置して両者を連結流路３４〜流路３５で連結してもよい。洗浄・コーティング液生成装置２によって生成された洗浄・コーティング液は、タンク１５に貯留され、例えばポンプ、噴射ノズル等を具備する液体吹き付け装置によって、車両のボディー、建物の外壁等の洗浄対象物に対して吹き付けられる。
【００３９】
洗浄・コーティング液の吹き付け対象物は特に限定されず、その具体例としては、車両、船舶、航空機等の各種移動体のボディー、建物等の恒久的構造物の外壁、外気に晒される壁体、屋外に設置される各種電気器具等の各種構造物や機器類の表面部、ガラスや透明樹脂製の透過部を具備する窓等が挙げられる。また、洗浄・コーティング液生成装置２によって生成された洗浄・コーティング液は、車両、船舶、航空機等の各種移動体が具備する窓を洗浄するための洗浄・コーティング液、即ち、コーティング機能を持ったウインドウォッシャー液として利用することも可能である。なお、本実施の形態の洗浄・コーティング液生成装置において、洗浄液のみを生成するときは、ポンプ１７の出口に手動の切換弁２３を接続し、パイパス流路３２ａに液体を流すと循環水は、コーティング組成物発生器８を通らないので洗浄液が生成される。コーティング組成物発生器８の出口側に接続した逆止弁２４は、洗浄液を生成するときにコーティング組成物発生器８に洗浄液の逆流を防止するためのものである。
【００４０】
［筒状流路５ａの変形例］
図５は、筒状流路５ａの変形例を示す断面図である。第１ないし第３実施の形態の筒状流路５ａは、その中心軸線が直線状であるが、この形状に限定されるわけではない。この変形例の筒状流路５ａは、全体としてＵ字状の形状を成しており、両端は中心軸線が直線状であり、中間部がＣ字状の曲管５ｂが連結されている。Ｃ字状の曲管５ｂは、正確には中心部の中心線は中間が直線であり、両端が９０度に曲げられている。従って、液体入口２１側の筒状流路５ａの中心線と、液体出口側の筒状流路５ａの中心線は平行である。従って、第４実施の形態に係る洗浄液生成装置は、コンパクトな構造となる。又、第１の電極部１１と第２の電極部１２との間隔を長く取ることができ利点があり、かつ筒状流路５ａがコンパクトになる。なお、本例の場合、筒状流路５ａ、中曲管５ｂは、異なる直径を有する合成樹脂製の管材を用いたが、同一部材の管を成形したものであっても良い。又、曲管５ｂの部分は、中心部の中心線が直線であり、両端が９０度に曲げられているものである。筒状流路５ａの中心線から言えば、第１ないし第３実施の形態の筒状流路５ａの中心軸線は直線であるので、その中央部も直線であるが、この変形例はＵ字状に近い形状と言える。図示しないが、筒状流路５ａの中心軸線は、円孤、Ｖ、Ｃ字状であっても良い。
【００４１】
［洗浄・コーティング液生成装置が具備するコーティング組成物発生器の構成］
次に、図６及び図７に基づいて、洗浄・コーティング液生成装置２を構成する「コーティング組成物発生器８」(図４参照)の具体的な実施の形態について説明する。なお、この「コーティング組成物発生器８」の基本構造は、公知技術である（特開２０１１−５１８号）。コーティング組成物発生器８は、微水溶性の酸化ケイ素溶液を生成するシリンダータイプの装置である。図６はコーティング組成物発生器８を示す概略の断面図であり、図６において、シリンダー装置８１は、横に配置されて使用されるタイプの、いわゆる横型のコーティング組成物を発生するものである。これを構成するシリンダー８３は、両端が閉塞された筒状体であり、この内部には、両端部近傍にそれぞれフィルター８６、８７が設置されている。
【００４２】
これらのフィルター８６、８７間には、塊状のセラミックス複合体８８を有しており、このセラミックス複合体８８は粒状体が好ましい。セラミックス複合体８８は、「コーティング組成物」に相当するものである。このセラミックス複合体８８の量は、即ち、シリンダー８３内の空間の充填率は任意であるが、攪拌効率の観点から言えば、好ましくは２０％〜８０％、更に好ましくは３０％〜７０％、最も好ましいのは５０％前後である。フィルター８６、８７は、セラミックス複合体８８の粒子を通過しない程度の網目の網が好ましい。このセラミックス複合体８８の基本塑性は、公知技術である（特許第４,０１２,９３０号）。
【００４３】
コーティング組成物発生器８は、両端部に液体入口９１と液体出口９２を有しており、ここで液体入口９１は、液体噴出管８２の一端に形成されている。即ちこの液体噴出管８２は、筒状体８３の一端に設けられ、この一端側の近傍にあるフィルター８６を貫通したパイプからなっており、このパイプは筒状体８３の他端のフィルター８７の近傍まで延びている。液体出口９２から流出した液体は、流路３２を通って、液体改質部５に流入する。また、液体噴出管８２は、前述の如く液体入口９１を有すると共に先端が閉塞されており、かつパイプの側壁には一つ又は二つ以上の液噴出孔８５を有している。図７（ａ）に示されるごとく、液噴出孔８５の噴射を液体噴出管８２の半径方向から角度を有して噴射したとき、その噴出液が筒状体８３内で旋回しながら、セラミックス複合体８８の粒子を浮遊状態に維持する。セラミックス複合体８８の旋回により、セラミックス複合体８８が混合攪拌されコーティング成分の溶出が促進される。
【００４４】
コーティング組成物発生器８は、液体噴出管８２の液体入口９１から、例えば公共水道水を導入すると、液噴出孔８５から噴出した水道水は旋回され、セラミックス複合体８８の粒子を良好に浮遊させることができる。本実施の形態に用いられるセラミックス複合体８８の粒子は、二酸化ケイ素の高分子初期縮合物と電気石とを焼結したセラミックス複合体からなり、これを水道水に分散し、機械的刺激を与えると酸化ケイ素が溶出して微水溶性の酸化ケイ素溶液が得られる。更に、この微水溶性の酸化ケイ素溶液を、コーティング組成物発生器８に繰返し流動させることによって、濃縮された微水溶性の酸化ケイ素溶液が得られる。
【００４５】
［その他の洗浄・コーティング液生成装置］
前述した図４に示す第１実施の形態に係る洗浄・コーティング液生成装置２は、図１に示す第１実施の形態の液体改質部５と同様に、陽極（＋極）として機能する電極部１１、及び陰極（−極）として機能する電極部１２は、１本設けたものである。しかし、図２に示すように、電極部１１及び１２は、互いに平行に配置した３本の電極を設けても良い。陽極（＋極）として機能する３本の電極部１１、１２は、それぞれ、ケーブルを介して電源７の正極（＋極）に電気的に接続されている。また、陰極（−極）として機能する３本の電極部は、それぞれ、ケーブルを介して電源の負極（−極）に電気的に接続されている。このように、各電極部の本数は、図４に例示するように１本に限定されず、図２に例示するように複数本とすることも可能である。
【００４６】
更に、図４で説明した第１実施の形態に係る洗浄・コーティング液生成装置は、第１の電極部１１と第２の電極部１２の各極性を切り替えるものではない。しかし、図３に示す第３実施の形態（図３）と同様に、第１の電極部１１と第２の電極部１２の各極性を切り替えるための極性切換器（極性切換手段）を有したものでも良い。電極部１１、１２は、極性切換器を介して、電源に電気的に接続されている。極性切換器は、電極部１１と電極部１２の各極性を、設定された時間で自動的に繰返し切り替えるように構成されている。即ち、極性切換器を使って、予め定めた時間が経過するたびに、電極部１１と電極部１２の各極性を、図３で説明した極性切換器６と同様に自動的に繰返し切り替えることができる。
【実施例１】
【００４７】
以下、本発明の実施例を実験例により説明する。実験に用いた洗浄液生成装置は、図１に示す第１実施の形態の装置と同様の構成を具備したものである。実験に用いた装置、電源の具体的な仕様は次のとおりであった。【００４８】
（洗浄液生成装置の仕様）
・筒状流路の寸法：外径１８ｍｍ、内径１３ｍｍ、全長３００ｍｍ
・筒状流路の材質：硬質塩化ビニール製のパイプ
・陽極の電極棒  ：直径２ｍｍ、長さ１００ｍｍの銅製の棒材
・陰極の電極棒  ：直径２ｍｍ、長さ１００ｍｍの銅製の棒材
・陽極と陰極の間隔：１００ｍｍ
（電源の仕様）
・ＡＣ１００Ｖ  ：（ＡＣ１００〜１２０Ｖ、最大２Ａ）入力電源
・陰極、陽極間の電圧：５〜３０Ｖ（可変抵抗器により電圧可変）【００４９】
上記仕様の洗浄液生成装置（第１実施の形態）と電源を用意し、液体改質部５の液体入口２１と液体出口２２が鉛直方向の上を向くように、筒状流路５ａを位置決めした。そして、生成する洗浄液のもととなる液体として「公共水道水（日本国埼玉県狭山市）」を用意し、上記仕様の洗浄液生成装置（第１実施の形態）を使って、洗浄液を生成した。その際、液体改質部５の内部に液体が流動している状態で、電源７のスイッチをＯＮにし、第１の電極部１１と第２の電極部１２が接触している液体（筒状流路５ａの内部を流動する液体）に電圧が印加されるようにした。【００５０】
［洗浄効果を確認する実験の流れ］
このようにして、生成した洗浄液を実施例１とした。また、公共の水道水（日本国埼玉県狭山市の水道水）を比較例１とした。洗浄液（実施例１）と水道水（比較例１）を用いた洗浄効果の確認実験の手順は、概略的には図８（ａ）〜図８（ｂ）に示すとおりである。図８（ａ）に示す通り、最初に、ＦＲＰ製の自動車等に使用されている外板に一般的な白色塗料で塗装されたものを用意した。この白色プレートのサイズは、縦５０ｃｍ、横１００ｃｍである。この白色プレートを中間に配置された境界線（中間線）によって、左右２つの領域に等分した。左側の面を実施例１の実験領域（洗浄液で洗浄を行う領域）とし、右側の面を比較例用の実験領域（公共水道水で洗浄を行う領域）とした。【００５１】
次に、図８（ｂ）に示すとおり、白色プレートの全面に、刷毛を使って着色した料理用のサラダ油を塗布した。その結果、白色プレートの全面に、油膜が均一に形成された。本実験では、この油膜を油汚れとした。次に、図８（ｃ）に示すとおり、スプレーを使って、実施例の実験領域には洗浄液を吹き付け、また、比較例の実験領域には水道水を吹き付けて、油で汚れた左右各領域を液体（洗浄液）で洗い流した。その際、油汚れの洗い流しに使用した液体（洗浄液）は、左右領域で差が生じないように等量にした。次に、図８（ｄ）に示すとおり、洗浄液（実施例１）による油汚れ（油膜）の落ち具合と、水道水（比較例１）による油汚れ（油膜）の落ち具合を、目視で観察した。即ち、本実施例による洗浄液を使った実施例領域での油汚れの落ち具合と、水道水を使った比較例領域での油汚れの落ち具合を、目視で対比観察した。結果は、次の表１に示すとおりであった。【００５２】
【表１】
0006899036.tif 000002
【００５３】
即ち、本発明の洗浄液生成装置によれば、洗剤等を用いることなく、水等の液体に優れた洗浄機能を持たせることができることが確認された。なお、この実験結果より、生成する洗浄液の元となる液体として洗剤を含む液体を用いた場合には、洗剤を含む液体は更に優れた洗浄効果を発揮させることができる。
【実施例２】
【００５４】
洗浄・コーティング液生成装置を用いて、洗浄・コーティング液を生成し、この洗浄・コーティング液の洗浄効果とコーティング効果の両機能を確認する実験を行った。実験に用いた洗浄・コーティング液生成装置は、図４に示す第１実施の形態の装置と同様の構成を具備している。実験に用いた装置、電源の具体的な仕様は、実施例１と同一である。  上記仕様の洗浄・コーティング液生成装置と電源を用意した。そして、生成する洗浄・コーティング液の元となる液体として「公共水道水」を用意し、前述した洗浄・コーティング液生成装置を使って、洗浄・コーティング液を生成した。この生成は、筒状流路５ａの内部に液体が流動している状態で、電源７のスイッチをＯＮにし、２つの電極部１１、電極部１２が接触している液体（筒状流路５ａの内部を流動する液体）に、電圧を印加した。このようにして、生成した洗浄・コーティング液を実施例２とした。また、水道水（電圧の印加等を行っていない未処理の水道水）を比較例２とした。洗浄水生成装置の実験条件は、実施例１と同一である。【００５５】
［洗浄効果を確認する実験の流れ］
洗浄・コーティング液（実施例２）と水道水（比較例２）を用いた洗浄効果確認実験の流れは、実施例1と同様の実験を行った。結果は、後述する表２に示す通り、図４で説明した洗浄・コーティング液生成装置で生成した洗浄・コーティング液は、実施例１のものと同様の効果の洗浄効果を奏した。【００５６】
［コーティング効果を確認する実験の流れ］
洗浄液（実施例２）と水道水（比較例２）を用いたコーティング効果確認実験の流れは、概略的には図９に示すとおりである。図９（ａ）に示すとおり、実施例１と同様の白色プレートを用意した。次に、図９（ｂ）に示すとおり、白色プレート左側の実施例用の実験領域には、刷毛を使って洗浄・コーティング液を塗布し、液体に由来するコーティングを形成した。また、白色プレート右側の比較例用の実験領域には、単なる水道水を塗布した。そして、塗布した各液体が乾燥するまで待機した。【００５７】
次に、図９（ｃ）に示すとおり、白色プレートの全面に、刷毛を使って食用のサラダ油を塗布した。その結果、白色プレートの全面に、油膜が均一に形成された。実験では、この油膜を油汚れとして扱った。次に、図９（ｄ）に示すとおり、スプレーを使って、実施例の実験領域、比較例の実験領域ともに水道水を吹き付けて、油で汚れた左右各領域を水道水で洗い流すようにした。その際、油汚れの洗い流しに使用した水道水は、左右領域で差が生じないように等量とした。【００５８】
次に、実施例領域での水道水による油汚れ（油膜）の落ち具合と、比較例領域での水道水による油汚れ（油膜）の落ち具合を、目視で観察した。即ち、本発明による洗浄・コーティング液でコーティングされた実施例領域での油汚れの落ち具合と、単に水道水が塗布されただけの比較例領域での油汚れの落ち具合を、目視で対比観察した。結果は、次の表２に示すとおりであった。【００５９】
【表２】
0006899036.tif 000003
【００６０】
即ち、本発明の洗浄・コーティング液生成装置によれば、単なる洗浄液でもなく、また、単なるコーティング液でもなく、洗浄機能とコーティング機能を併せ持った液体を生成することができることが確認された。また、洗剤等を用いることなく、水等の液体に洗浄機能とコーティング機能を持たせることができることが確認された。なお、生成する洗浄・コーティング液の元となる液体として洗浄液を用いた場合には、この洗浄液に更に優れた洗浄効果を発揮させることができ、しかも、コーティング機能も併せて持たせることができる。
【実施例３】
【００６１】
極性切換部を具備する洗浄液生成装置を用いて洗浄液を生成し、液体改質部の汚れの抑制効果を確認する実験を行った。実験に用いた洗浄液生成装置は、図３に示す第３実施の形態の装置と同様の構成を具備していた。実験に用いた洗浄液生成装置（筒状流路）、電源の具体的な仕様は、前述した実施例１のものと同一である。生成する洗浄液の元となる液体として「水道水」を用意し、上記仕様の洗浄液生成装置（第３実施の形態の装置）を使って、洗浄液を生成した。その際、筒状流路５ａの内部に液体が流動している状態で、電源７のスイッチをＯＮにし、２つの電極部１１、１２が接触している液体（液体改質部５の内部を流動する液体）に電圧が印加されるようにした。【００６２】
また、この洗浄液生成装置（第３実施の形態の装置）における液体の循環と、電圧の印加を、３０日間にわたって連続して行った。即ち、電極部１１、１２によって電圧が印加されている状態で、３０日間にわたって連続して同じ液体を循環させた。更に、３０日間にわたる液体循環（洗浄液生成）の過程で、表３に示す頻度で、第１の電極部１１と第２の電極部１２の各極性を、同時に切り替えた。極性の切り替えは同時に且つ自動的に行った。３０日間にわたって連続して同じ液体を循環させた後、液体改質部５の内部の汚れ具合を確認した。結果は、次の表３に示すとおりであった。【００６３】
【表３】
0006899036.tif 000004
【００６４】
即ち、第１の電極部１１と第２の電極部１２の各極性を、極性切換器６によって繰返し切り替えることで、洗浄液生成装置１における液体改質部５の汚れを抑制できることが確認された。【００６５】
［その他の実施の形態］
前述した液体改質部５の筒状流路５ａは、内部に円孔を有する円筒状のものであったが、これに限定されるものではない。筒状流路５ａは、四角パイプ、六角パイプ等であっても良い。従って、本発明でいう筒状流路は、円筒に限定されるものではない。また、前述した第１の電極部１１、第２の電極部１２は、断面形状が円形であるが、矩形、楕円であっても良いので、本発明でいう棒状とは断面形状が円形のみを意味しない。
【符号の説明】
【００６６】
１…  洗浄液生成装置
１…  洗浄・コーティング液生成装置
５…  液体改質部
５ａ…筒状流路
６…  極性切換器（極性切換手段）
７…  電源
８…  コーティング組成物発生器
１１…第１の電極部
１２…第２の電極部
１５…タンク
１７…ポンプ
１９…フィルター
２１…液体入口
２２…液体出口
２３…切換弁
２４…逆止弁
３１、３２、３３、３４、３５…流路
３３ａ…バイパス流路
８１…シリンダー装置
８２…水流噴出管
８３…筒状体（シリンダー）
８５…噴出口
８６、８７…フィルター（メッシュ網）
８８…セラミックス複合体（コーティング組成物）
９１…水流入口
９２…水流出口
【図１】
0006899036.tif 000005
【図２】
0006899036.tif 000006
【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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