JP2003285062A - Agricultural water reforming apparatus - Google Patents

Agricultural water reforming apparatus

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JP2003285062A
JP2003285062A JP2002088144A JP2002088144A JP2003285062A JP 2003285062 A JP2003285062 A JP 2003285062A JP 2002088144 A JP2002088144 A JP 2002088144A JP 2002088144 A JP2002088144 A JP 2002088144A JP 2003285062 A JP2003285062 A JP 2003285062A
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JP
Japan
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water
electrode
electrodes
reforming apparatus
magnesium
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Application number
JP2002088144A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Nakamura
賢治 中村
Takahiro Mita
隆浩 三田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agricultural water reforming apparatus for performing fertilization of magnesium fertilizer to farmland on a regular basis by a simple operation, and pH keeping in soil of the farmland. <P>SOLUTION: In the apparatus, an electrolytic cell 2 is provided in the way of a conduit 4 for introducing water pressurized to a sprayer 3 for spraying water to farmland 10. A first and a second electrodes 11 and 12 made from Ti-Pt are arranged inside the electrolytic cell 2 so as to oppose each other, and intermediate electrodes 13-15 made from magnesium are arranged between both of the electrodes 11 and 12. The D.C. voltage is applied to between both of the electrodes 11 and 12, and Mg<SP>2+</SP>ions are eluted in the water from the intermediate electrodes. As a result, Mg (OH)2 is produced by reaction of Mg<SP>2+</SP>ions with OH-, and the water inside the electrolytic cell 2 is reformed to alkalinity. The reformed water is sprayed to the farmland 10, as a result, fertilization of the magnesium fertilizer to the farmland 10 and pH keeping in the soil of the farmland 10 are simultaneously and easily performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、農地に散布される
農業用水をアルカリ性に改質すること、および苦土肥料
を施肥する農業用水改質装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an agricultural water reforming apparatus for alkalinely modifying agricultural water sprayed on agricultural land and for fertilizing fermented soil fertilizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、日本のような多降雨量地域で
は、農作物に必要な元素の1つであるマグネシウムの土
壌からの流出が激しいため、マグネシウム肥料の定期的
な施肥が必要である。また、日本のような火山性の酸性
土壌においては、農作物植付け前に土壌pHを中性化す
る必要があり、たとえば消石灰等を土壌中に混入させて
いる。
2. Description of the Related Art For example, in a high rainfall area such as Japan, magnesium, which is one of the necessary elements for agricultural crops, is heavily outflowed from the soil, so that it is necessary to apply magnesium fertilizer regularly. In volcanic acidic soils such as Japan, it is necessary to neutralize the soil pH before planting crops, and for example, slaked lime or the like is mixed into the soil.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、継続的に土壌
pHを中性に維持するためには、定期的な混入作業が必
要であり、多大な手間を要するという問題がある。
However, in order to continuously maintain the soil pH neutral, there is a problem that a regular mixing operation is required and a great deal of labor is required.

【0004】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、農地に水を散布する農業用水の導水管の途中に
水改質装置を設け、容易な操作により農地へのマグネシ
ウム肥料の定期的な施肥、および土壌のpH維持を行え
るような農業用水改質装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a water reforming device is provided in the middle of a water conduit for agricultural water for spraying water on a farmland, and a magnesium fertilizer can be regularly supplied to the farmland by an easy operation. It is an object of the present invention to provide an agricultural water reforming apparatus capable of effective fertilization and soil pH maintenance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

【0006】本発明の請求項1に記載の農業用水改質装
置は、農地に水を散布する散布器と、この散布器に加圧
された水を導入する導水管と、この導水管の途中に設け
られ改質する水が導入される電解槽と、この電解槽内に
対向して配される導電性金属で形成された第1、第2電
極と、これら第1、第2電極間に配される1枚または複
数枚のマグネシウムで形成された中間電極と、第1、第
2電極に直流電圧を印加する電圧印加手段とを備え、第
1、第2電極に直流電圧を印加して中間電極から水中に
Mg2+イオンを溶出させる構成とした。これにより、M
2+イオンが水中のOH-イオンと反応して、Mg(O
H)2が生成されて水中に溶解し電解槽内の水がアルカ
リ性に改質される。この、アルカリ性に改質された農業
用水を散布することにより、農地へのマグネシウム肥料
の施肥、および土壌のpH維持を同時に容易に行うこと
ができる。
The agricultural water reforming apparatus according to claim 1 of the present invention is a sprayer for spraying water on farmland, a water conduit for introducing pressurized water to the sprayer, and a middle of the water conduit. And an electrolyzer into which water to be reformed is introduced, first and second electrodes formed of a conductive metal facing each other in the electrolyzer, and between the first and second electrodes. An intermediate electrode formed of one or more magnesium sheets to be arranged and a voltage applying means for applying a DC voltage to the first and second electrodes are provided, and a DC voltage is applied to the first and second electrodes. The configuration was such that Mg 2+ ions were eluted from the intermediate electrode into water. This makes M
The g 2+ ion reacts with the OH ion in water to form Mg (O
H) 2 is generated and dissolved in water to reform the water in the electrolytic cell to be alkaline. By spraying this alkaline-modified agricultural water, it is possible to easily apply fertilizer of magnesium fertilizer to agricultural land and maintain pH of soil at the same time.

【0007】本発明の請求項2に記載の農業用水改質装
置は、第1、第2電極をマグネシウムで形成する構成と
した。したがって、第1、第2電極のうち、高電位電圧
が印加されている側の電極からも水中にMg2+イオンを
溶出させることができる。これにより、マグネシウム製
電極の総面積を広くできるので、小容積の電解槽におい
ても、短時間で多量のMg2+イオンを溶出させて、水を
アルカリ性に改質することができる。
The agricultural water reforming apparatus according to the second aspect of the present invention has a structure in which the first and second electrodes are made of magnesium. Therefore, the Mg 2+ ion can be eluted into the water from the electrode on the side to which the high potential voltage is applied, of the first and second electrodes. As a result, since the total area of the magnesium electrode can be increased, a large amount of Mg 2+ ions can be eluted in a short time to reform the water to be alkaline even in a small-volume electrolytic cell.

【0008】本発明の請求項3に記載の農業用水改質装
置は、第1、第2電極をマグネシウムで形成すると共に
マグネシウム製の中間電極を廃止した。これにより、電
解槽内に配設する電極数を最少として電解槽を小型化す
ることができる。
In the agricultural water reforming apparatus according to the third aspect of the present invention, the first and second electrodes are formed of magnesium, and the intermediate electrode made of magnesium is omitted. As a result, the number of electrodes arranged in the electrolytic cell can be minimized and the electrolytic cell can be downsized.

【0009】本発明の請求項4に記載の農業用水改質装
置は、第1、第2電極を、マグネシウム以外の導電性金
属、または貴金属、または貴金属合金で形成する構成と
した。これにより、第1、第2電極が、たとえば貴金属
または貴金属合金空形成される場合、第1、第2電極の
交換が不要となり、マグネシウム製の中間電極のみを交
換すればよいので、農業用水改質装置の整備・点検工数
を低減できる。
In the agricultural water reforming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the first and second electrodes are made of a conductive metal other than magnesium, a noble metal, or a noble metal alloy. As a result, when the first and second electrodes are formed of noble metal or noble metal alloy, for example, it is not necessary to replace the first and second electrodes and only the intermediate electrode made of magnesium needs to be replaced. The number of maintenance / inspection man-hours for quality equipment can be reduced.

【0010】本発明の請求項5に記載の農業用水改質装
置は、電気絶縁性のスペーサを介して中間電極を複数枚
積層する構成とした。中間電極は、Mg2+イオンが水中
に溶出することによりその厚さが薄くなるので、定期的
に中間電極を交換する必要がある。中間電極を上述のよ
うに構成することにより、複数の中間電極を一度に交換
することができるので、中間電極交換作業工数を低減で
きる。
The agricultural water reforming apparatus according to a fifth aspect of the present invention has a structure in which a plurality of intermediate electrodes are laminated via an electrically insulating spacer. Since the thickness of the intermediate electrode becomes thin as Mg 2+ ions are eluted into water, it is necessary to replace the intermediate electrode regularly. By configuring the intermediate electrode as described above, it is possible to replace a plurality of intermediate electrodes at one time, and thus it is possible to reduce man-hours for replacing the intermediate electrode.

【0011】本発明の請求項6に記載の農業用水改質装
置は、電圧印加手段は、第1電極に高電位電圧を印加す
ると共に第2電極に低電位電圧を印加する第1通電モー
ドと、第1電極に低電位電圧を印加すると共に第2電極
に高電位電圧を印加する第2通電モードとを交互に切替
える構成とした。高電位電圧が印加される電極において
は、電極表面から溶出したMg2+イオンと陽極に引き寄
せられたOH-により発生したMg(OH)2が電極表面
部位では濃くなり部分的に飽和に達し、Mg(OH)2
が析出する。この析出物質により電極表面からのMgの
溶出が不均一になるため、電極表面に荒れ、すなわち亀
裂や凸凹が発生する。この亀裂や凸凹が発達すると、電
極の寿命短縮、あるいは電極表面からの微小なマグネシ
ウム片の剥離が発生する。一方、低電位電圧が印加され
る電極においては、H+イオンが電子を受け取って水素
ガスになる反応が起きている。このような両電極周辺で
の反応により、高電位電圧がかかる電極において、Mg
2+イオンが水に溶出する反応が促進する。電極表面に集
中するMg2+、OH-の濃度が濃くなる前に、両電極の
極性を切替えることで、高電位電圧側電極表面のM
2+、OH-の濃度が過度に高くなることを抑制して、
電極表面の荒れを防止することができる。
In the agricultural water reforming apparatus according to claim 6 of the present invention, the voltage applying means has a first energization mode in which a high potential voltage is applied to the first electrode and a low potential voltage is applied to the second electrode. The second conduction mode in which a low potential voltage is applied to the first electrode and a high potential voltage is applied to the second electrode is alternately switched. In an electrode to which a high potential voltage is applied, Mg 2+ ions eluted from the electrode surface and Mg (OH) 2 generated by OH attracted to the anode become concentrated at the electrode surface site and partially reach saturation, Mg (OH) 2
Is deposited. This precipitation substance makes the elution of Mg from the electrode surface non-uniform, so that the electrode surface becomes rough, that is, cracks or irregularities occur. When the cracks and irregularities develop, the life of the electrode is shortened or minute magnesium pieces are peeled off from the electrode surface. On the other hand, at the electrode to which a low potential voltage is applied, a reaction occurs in which H + ions receive electrons and become hydrogen gas. Due to such a reaction around both electrodes, Mg
The reaction in which 2+ ions are dissolved in water is accelerated. By switching the polarities of both electrodes before the concentration of Mg 2+ , OH concentrated on the electrode surface becomes high, M of the electrode surface on the high potential voltage side can be changed.
It suppresses the concentration of g 2+ and OH − from becoming too high,
Roughness of the electrode surface can be prevented.

【0012】本発明の請求項7に記載の農業用水改質装
置は、第1通電モードおよび第2通電モードの継続時間
を同じ時間とする構成とした。これにより、電圧が印加
される両電極の表面状態をほぼ均一な状態、つまりマグ
ネシウム溶出量を略均等にして良好な電解効率を維持す
ることができる。
The agricultural water reforming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is configured such that the durations of the first energization mode and the second energization mode are the same. As a result, the surface condition of both electrodes to which a voltage is applied can be made substantially uniform, that is, the amount of magnesium eluted can be made substantially equal to maintain good electrolysis efficiency.

【0013】本発明の請求項8に記載の農業用水改質装
置は、第1通電モードおよび第2通電モードの各継続時
間を同じ時間とし且つ電極を形成するマグネシウムの材
質に応じて0.1秒〜10分の間に設定する構成とし
た。これにより、両電極の表面状態をほぼ均一な状態に
確実に維持することができる。
In the agricultural water reforming apparatus according to claim 8 of the present invention, the duration of each of the first energization mode and the second energization mode is the same, and the duration is 0.1 depending on the material of magnesium forming the electrodes. The configuration is set within the range of 10 seconds to 10 minutes. As a result, the surface condition of both electrodes can be reliably maintained in a substantially uniform condition.

【0014】本発明の請求項9に記載の農業用水改質装
置は、マグネシウムが鋳造材である構成とした。鋳造材
の場合、電極においてMg2+イオン溶出が均一に起こる
ため、上述の第1通電モード、第2通電モードの各通電
時間をより長く設定することができる。各通電モードの
通電時間が長いほどMg2+イオンの生成効率が高いので
両電極の表面状態をほぼ均一な状態に確実に維持するこ
とができる。
The agricultural water reforming apparatus according to claim 9 of the present invention has a structure in which magnesium is a cast material. In the case of a cast material, Mg 2+ ion elution occurs uniformly in the electrode, so that each energization time in the above-described first energization mode and second energization mode can be set longer. The longer the energization time in each energization mode, the higher the Mg 2+ ion generation efficiency, and therefore the surface conditions of both electrodes can be reliably maintained in a substantially uniform state.

【0015】本発明の請求項10に記載の農業用水改質
装置は、電極を形成するマグネシウムが、マグネシウム
以外のアルカリ土類金属の1種もしくは2種以上を、合
計で0.1重量%〜20重量%含有する構成とした。電
極を形成するマグネシウムの組成は、純マグネシウム以
外に、マグネシウムの自然腐食を著しく加速せず、且
つ、天然温泉に含まれる元素を含有する合金であっても
良い。例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属
や、ストロンチウム、カルシウム、バリウム等のアルカ
リ土類金属との合金が上げられる。中でもマグネシウム
と同族のアルカリ土類金属との合金の場合は、Mg2+
オンのほかに、よりアルカリ性の強いSr 2+イオン、C
2+イオン、Ba2+イオン等が同時に溶出するので、水
を効率的にアルカリ性に改質できる。ここで、マグネシ
ウムと合金化するアルカリ土類金属の含有量は、合計で
0.1重量%〜20重量%が良い。含有量が0.1重量
%未満では上述のアルカリ性に改質する効果に乏しく、
一方、20重量%を越えて合金化すると、材料が脆くな
るため好ましくない。
Agricultural water reforming according to claim 10 of the present invention
The device is magnesium, which forms the electrodes
Other than alkaline earth metals other than
It was configured to contain 0.1 to 20% by weight in total. Electric
The composition of magnesium forming the pole is pure magnesium or less.
In addition, it does not significantly accelerate the natural corrosion of magnesium, and
Even if it is an alloy containing elements contained in natural hot springs
good. For example, alkali metals such as sodium and potassium
And strontium, calcium, barium, etc.
Alloys with earth metals are listed. Above all magnesium
In the case of alloys with alkaline earth metals of2+I
In addition to on, more alkaline Sr 2+Ion, C
a2+Ion, Ba2+Ions etc. elute at the same time, so water
Can be efficiently modified to be alkaline. Where magnesi
The total content of alkaline earth metals alloyed with um is
0.1 to 20% by weight is preferable. Content is 0.1 weight
If it is less than%, the above-mentioned effect of modifying to alkaline is poor,
On the other hand, if the alloying exceeds 20% by weight, the material becomes brittle.
Therefore, it is not preferable.

【0016】本発明の請求項11に記載の農業用水改質
装置は、マグネシウム以外のアルカリ土類金属がカルシ
ウムである構成とした。電極を形成するマグネシウム
が、アルカリ土類金属であるカルシウムとの合金の場合
は、Mg2+イオンと同時にアルカリ性のCa2+イオンが
生成するので水を効率的にアルカリ性に改質できると共
に、印加電圧を低くできるため、消費電力を低減し、装
置を小型化できる利点がある。更に、電極を鋳造法で製
造する場合に、Mg- Ca合金は、鋳造時に合金が燃焼
する危険性が低いため、工程の安全性を大幅に向上する
ことができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided an agricultural water reforming apparatus in which the alkaline earth metal other than magnesium is calcium. When the magnesium forming the electrode is an alloy with calcium which is an alkaline earth metal, alkaline Ca 2+ ions are generated at the same time as Mg 2+ ions, so that water can be efficiently reformed to alkaline and applied. Since the voltage can be lowered, there are advantages that power consumption can be reduced and the device can be downsized. Furthermore, when the electrode is manufactured by the casting method, the Mg-Ca alloy has a low risk of burning the alloy during casting, and thus the safety of the process can be significantly improved.

【0017】本発明の請求項12に記載の農業用水改質
装置は、改質された水のpHを測定するpH測定手段を
設け、電圧印加手段は、pH測定手段が測定したpHに
基づいて、通電量および通電時間の少なくとも一方を制
御し、改質された水のpHを所定pHに維持するマグネ
シウムが鋳造材である構成とした。これにより、水を精
度良く、所定pHに維持することができる。
The agricultural water reforming apparatus according to claim 12 of the present invention is provided with pH measuring means for measuring the pH of the reformed water, and the voltage applying means is based on the pH measured by the pH measuring means. The magnesium is a casting material that controls at least one of the amount of electricity and the duration of electricity to maintain the pH of the modified water at a predetermined pH. This makes it possible to maintain the water at a predetermined pH with high accuracy.

【0018】本発明の請求項13に記載の農業用水改質
装置は、散布器と電解槽との間の導水管の途中に、電解
槽から流出する電解槽における生成固形物を捕集する捕
集手段を配設する構成とした。これにより、捕集手段よ
り下流側にある散布器の放水孔が詰まるという不具合を
防止して散布器から農地に散布される水量を十分確保で
きると共に、捕集手段に捕集された生成固形物(Mg
(OH)2等)を回収して農地に散布すれば、マグネシ
ウム肥料として有効に利用できる。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an agricultural water reforming apparatus for collecting solid products produced in the electrolytic cell flowing out of the electrolytic cell in the middle of a water pipe between the sprayer and the electrolytic cell. The collecting means is provided. As a result, it is possible to prevent the problem that the water discharge hole of the sprayer located downstream of the collecting means is clogged, and to secure a sufficient amount of water sprayed from the sprayer to the farmland, and the solid product collected by the collecting means. (Mg
(OH) 2 etc.) can be collected and sprayed on farmland to be effectively used as magnesium fertilizer.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明による農業用水改質
装置について図面に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an agricultural water reforming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明の一実施形態による農業用
水改質装置1の農業用水改質装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an agricultural water reforming apparatus of an agricultural water reforming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

【0021】農業用水改質装置1は、農地10に水を散
布する散布器3と、散布器3に加圧された水を導入する
導水管4と、導水管4の途中に設けられた電解槽2と、
電解槽2内に対向して配される第1、第2電極11、1
2と、第1、第2電極間に配される中間電極13、1
4、15と、第1、第2電極11、12に電圧を印加す
る制御回路5とから構成されている。なお、導水管4
は、電解槽2の上流側に設けられ電解槽2内へ水を導入
する第1の導水管41と、電解槽2の下流側に設けられ
改質された水を散布器3へ導く第2の導水管42とから
構成されている。
The agricultural water reforming apparatus 1 comprises a sprayer 3 for spraying water on a farmland 10, a water conduit 4 for introducing pressurized water to the sprayer 3, and an electrolysis device provided in the middle of the water conduit 4. Tank 2
First and second electrodes 11 and 1 arranged to face each other in the electrolytic cell 2.
2 and the intermediate electrodes 13, 1 arranged between the first and second electrodes
4 and 15 and a control circuit 5 for applying a voltage to the first and second electrodes 11 and 12. In addition, water conduit 4
Is a first water conduit 41 provided upstream of the electrolysis tank 2 for introducing water into the electrolysis tank 2, and a second water guide pipe 41 provided downstream of the electrolysis tank 2 for guiding the reformed water to the sprayer 3. And a water conduit 42.

【0022】電解槽2内には、図1に示すように、Pt
−Ti合金製の第1、第2電極11、12が、互いに対
向するように配置されている。また、マグネシウムの鋳
造材により形成された中間電極13、14、15が積層
されて、第1、第2電極11、12間に配置されてい
る。ここで、中間電極13、14、15について説明す
る。中間電極13、14、15は、電気絶縁材料、たと
えば樹脂等からなるスペーサ16、17を介して互いに
電気的に絶縁されて積層され、さらに中間電極13、1
5の外側には、同じく電気絶縁材料、たとえば樹脂等か
らなるスペーサ18、19が配置されている。すなわ
ち、中間電極13、14、15、およびスペーサ16、
17、18,19が一体的に積層されて、1個の中間電
極ユニット20を形成している。この中間電極ユニット
20が、第1、第2電極11、12間に着脱自在に固定
されている。また、電解槽2の下方には、電解槽2内へ
水を導入する第1の導水管41が接続されると共に、電
解槽2の上方には、電解槽2により改質された水を散布
器3へ導く第2の導水管42が接続されている。
In the electrolytic cell 2, as shown in FIG.
The first and second electrodes 11 and 12 made of -Ti alloy are arranged so as to face each other. Further, the intermediate electrodes 13, 14, 15 formed of magnesium casting material are laminated and arranged between the first and second electrodes 11, 12. Here, the intermediate electrodes 13, 14, 15 will be described. The intermediate electrodes 13, 14 and 15 are electrically insulated from each other via the spacers 16 and 17 made of an electrically insulating material, such as resin, and stacked.
Spacers 18 and 19 made of an electrically insulating material, such as resin, are also arranged on the outside of 5. That is, the intermediate electrodes 13, 14, 15 and the spacer 16,
17, 18, and 19 are integrally laminated to form one intermediate electrode unit 20. The intermediate electrode unit 20 is detachably fixed between the first and second electrodes 11 and 12. A first water conduit 41 for introducing water into the electrolysis tank 2 is connected below the electrolysis tank 2, and water reformed by the electrolysis tank 2 is sprayed above the electrolysis tank 2. A second water conduit 42 leading to the vessel 3 is connected.

【0023】第1の導水管41の電解槽2と反対側の端
部は、加圧された水の供給源としての、たとえば水道管
(図示せず)、あるいは給水ポンプ(図示せず)の吐出
側に接続されている。また、第1の導水管41の途中に
は、電解槽2に流入する水の流量、すなわち散布器3か
ら農地10へ散布される水量を調節する流量調整弁43
が設けられている。さらに、第1の導水管41の流量調
整弁43より下流側には、第1の導水管41内の水流量
を測定する流量センサ7が装着されている。
The end of the first water conduit 41 opposite to the electrolytic cell 2 is, for example, a water pipe (not shown) or a water supply pump (not shown) as a source of pressurized water. It is connected to the discharge side. In the middle of the first water conduit 41, a flow rate adjusting valve 43 for adjusting the flow rate of water flowing into the electrolytic cell 2, that is, the amount of water sprayed from the sprayer 3 to the farmland 10.
Is provided. Further, a flow rate sensor 7 that measures the water flow rate in the first water guide pipe 41 is mounted downstream of the flow rate adjustment valve 43 of the first water guide pipe 41.

【0024】電解槽2により改質された水を散布器3へ
導く第2の導水管42の途中には、第2の導水管42内
における水のpHを測定するpH測定手段として、pH
センサ6が装着されている。このpHセンサ6および上
述の流量センサ7は、後述する制御回路5に電気的に接
続されている。また、第2の導水管42のpHセンサ6
より下流側には、電解槽2の生成固形物を捕集する捕集
手段であるフィルタ9が設けられている。電解槽2内に
おける生成物、たとえば、Mg(OH)2は、通常は水
に溶けているが、何らかの原因で析出して固形物が発生
することがある。フィルタ9が上述の固形物を捕集する
ので、下流側の散布器3の放水孔(図示せず)が詰まる
という不具合を防止することができる。さらに、フィル
タ9に捕集された固体のMg(OH)2は、回収して肥
料として利用することができる。
A pH measuring means for measuring the pH of the water in the second water conduit 42 is provided in the middle of the second water conduit 42 for guiding the water reformed by the electrolytic cell 2 to the sprayer 3.
The sensor 6 is attached. The pH sensor 6 and the flow rate sensor 7 described above are electrically connected to a control circuit 5 described later. In addition, the pH sensor 6 of the second water conduit 42
A filter 9, which is a collecting means for collecting the solid matter produced in the electrolytic cell 2, is provided on the further downstream side. The product in the electrolytic cell 2, for example, Mg (OH) 2 is usually dissolved in water, but it may be precipitated for some reason to generate a solid. Since the filter 9 collects the solid matter described above, it is possible to prevent the problem that the water discharge hole (not shown) of the sprayer 3 on the downstream side is clogged. Furthermore, the solid Mg (OH) 2 collected by the filter 9 can be recovered and used as fertilizer.

【0025】農地10に水を散布する散布器3は、水の
放出口である複数のノズル(図示せず)を備え、これら
のノズルは、農地10の広い範囲へ均一に水を散布でき
るように、噴射方向が設定されている。
The sprayer 3 for spraying water on the farmland 10 is provided with a plurality of nozzles (not shown) which are water discharge ports, and these nozzles can spray water evenly over a wide area of the farmland 10. The injection direction is set to.

【0026】次に、第1、第2電極11、12間に直流
電圧を印加する電圧印加手段である制御回路5について
説明する。制御回路5は、大きくは、外部の電源21
(たとえば商用電源の1つである交流100V)から電
力の供給を受け、それを所定電圧の直流に変換し、第
1、第2電極11、12間に印加している。
Next, the control circuit 5 which is a voltage applying means for applying a DC voltage between the first and second electrodes 11 and 12 will be described. The control circuit 5 is mainly composed of an external power source 21.
Electric power is supplied from (for example, AC 100V which is one of commercial power sources), converted into direct current having a predetermined voltage, and applied between the first and second electrodes 11 and 12.

【0027】制御回路5は、図1に示すように、メイン
スイッチ51を介して外部の電源21である交流100
Vの供給を受け、それを所定電圧の直流に変換する変換
部52と、変換部52から直流電力を供給されて後述す
る電源部54に電流制御信号を出力する制御部53と、
変換部52から直流電力を供給されると共に制御部53
からの電流制御信号に応じて第1、第2電極11、12
間への印加電流値を制御する電源部54とを備えてい
る。本発明の一実施形態による農業用水改質装置1にお
いては、変換部52は、制御部53へ直流5Vを、電源
部54へ直流36Vをそれぞれ供給している。そして、
電源部54は、第1、第2電極11、12の一方の電極
に高電位電圧として36Vを印加すると共に、他方の電
極に低電位電圧として0Vを印加する。また、制御部5
3には、上述のpHセンサ6および流量センサ7が接続
されている。さらに、制御部53には、改質された水の
目標pHを設定するpH設定スイッチ8が接続されてい
る。つまり、このpH設定スイッチ8を操作して、農地
10に散布される改質水のpHを必要に応じて任意に設
定することができる。たとえば、農地10のpHが強い
酸性の場合には、改質水のpHを強いアルカリ性、たと
えばpH10となるようにすることができる。
As shown in FIG. 1, the control circuit 5 has an AC power supply 100, which is an external power source 21, via a main switch 51.
A conversion unit 52 that receives the supply of V and converts it to a direct current of a predetermined voltage, a control unit 53 that is supplied with DC power from the conversion unit 52, and outputs a current control signal to a power supply unit 54 described later,
DC power is supplied from the converter 52 and the controller 53
The first and second electrodes 11, 12 according to the current control signal from
And a power supply unit 54 for controlling the value of the current applied to the space. In the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the conversion unit 52 supplies 5 V DC to the control unit 53 and 36 V DC to the power supply unit 54, respectively. And
The power supply unit 54 applies 36 V as a high potential voltage to one electrode of the first and second electrodes 11 and 12, and applies 0 V as a low potential voltage to the other electrode. Also, the control unit 5
The pH sensor 6 and the flow rate sensor 7 described above are connected to 3. Further, the control unit 53 is connected with a pH setting switch 8 for setting a target pH of the reformed water. That is, the pH setting switch 8 can be operated to arbitrarily set the pH of the reformed water sprayed on the farmland 10. For example, when the pH of the farmland 10 is strongly acidic, the pH of the reformed water can be made strongly alkaline, for example, pH 10.

【0028】次に、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1の作動について説明する。
Next, the operation of the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention will be described.

【0029】メインスイッチ51を閉じ、pH設定スイ
ッチ8を操作して改質水の目標pHを設定すると、制御
回路5が作動を開始する。
When the main switch 51 is closed and the pH setting switch 8 is operated to set the target pH of the reforming water, the control circuit 5 starts its operation.

【0030】先ず、制御部53は、pH設定スイッチ8
により設定された目標pH、pHセンサ6からの出力信
号、および流量センサ7からの出力信号に基づき、第
1、第2電極11、12間への印加電流値を決定し、電
流制御信号として電源部54に出力する。電源部54
は、第1、第2電極11、12の一方に高電位電圧とし
て36Vを、他方に低電位電圧として0Vをそれぞれ印
加すると共に、第1、第2電極11、12間への印加電
流値を制御部53からの電流制御信号による電流値とな
るように通電制御する。
First, the control unit 53 controls the pH setting switch 8
Based on the target pH, the output signal from the pH sensor 6, and the output signal from the flow rate sensor 7, which are set by, the applied current value between the first and second electrodes 11 and 12 is determined, and the power is supplied as a current control signal. It is output to the unit 54. Power supply 54
Applies 36 V as a high-potential voltage to one of the first and second electrodes 11 and 12 and 0 V as a low-potential voltage to the other, and sets the applied current value between the first and second electrodes 11 and 12. Energization is controlled so that the current value becomes a current value according to the current control signal from the control unit 53.

【0031】電解槽2における生成物、つまり、水を改
質するための成分であるMg(OH)2の生成量は、両
電極11、12間への印加電流値の大きさに比例する。
すなわち印加電流値が大きいほどMg(OH)2の生成
量は増加する。したがって、制御部53は、流量センサ
7で検出される電解槽2へ流入する水の流量が多いほ
ど、または、pHセンサで検出される改質水のpH値と
pH設定スイッチで設定された目標pH値との差が大き
いほど、両電極11、12間への印加電流値を大きくす
るように制御している。
The amount of the product in the electrolytic cell 2, that is, the amount of Mg (OH) 2 which is a component for reforming water, is proportional to the magnitude of the current value applied between the electrodes 11 and 12.
That is, the larger the applied current value, the larger the amount of Mg (OH) 2 produced. Therefore, the control unit 53 controls the target value set by the pH value of the reformed water detected by the pH sensor and the pH setting switch as the flow rate of water flowing into the electrolytic cell 2 detected by the flow rate sensor 7 increases. The larger the difference from the pH value, the larger the applied current value between the electrodes 11 and 12 is controlled.

【0032】ここで、電源部54による第1、第2電極
11、12への直流電圧印加の仕方について説明する。
電源部54は、第1電極11に高電位電圧として36V
を印加すると共に第2電極12に低電位電圧として0V
を印加する第1通電モードと、第1電極11に低電位電
圧として0Vを印加すると共に第2電極12に高電位電
圧として36Vを印加する第2通電モードとを交互に繰
り返している。そして、第1通電モードの通電時間と第
2通電モードの通電時間とは等しくなるように設定され
ており、本発明の一実施形態による農業用水改質装置1
においては、それぞれ3秒間に設定されている。なお、
図1は、上述の第1通電モードにおける状態、すなわち
第1電極が高電位電極である+極、第2電極12が低電
位電極である−極となっている状態を示している。
Here, a method of applying a DC voltage to the first and second electrodes 11 and 12 by the power supply section 54 will be described.
The power supply unit 54 applies 36 V as a high potential voltage to the first electrode 11.
Is applied to the second electrode 12 as a low potential voltage of 0 V
And a second conduction mode in which 0 V is applied as a low potential voltage to the first electrode 11 and 36 V is applied as a high potential voltage in the second electrode 12 are alternately repeated. The energization time in the first energization mode and the energization time in the second energization mode are set to be equal, and the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is
In, each is set to 3 seconds. In addition,
FIG. 1 shows a state in the above-described first energization mode, that is, a state in which the first electrode is a positive electrode which is a high potential electrode and the second electrode 12 is a negative electrode which is a low potential electrode.

【0033】本発明の一実施形態による農業用水改質装
置1においては、第1電極11、第2電極12間に三枚
の中間電極13、14、15を配しているので、第1電
極11、第2電極12間に電圧V0 を印加すると、隣
合う電極間にはそれぞれV0/4の電位差が生じる(各
電極は等間隔で配置されているので、隣合う電極間の空
間は略同量の水で満たされ、各電極間の電気抵抗が略同
一となっているため)。これにより、中間電極13、1
4、15において、高電位電極である第1電極11側
(図1中の左側)表面が低電位電極として、一方、低電
位電極である第2電極12側(図1中の右側)表面が高
電位電極として機能する。したがって、中間電極13、
14、15それぞれの高電位電極として機能する表面か
らMg2+イオンが溶出し、このMg2+イオンと水の電気
分解で生じたOH-とにより、下記(化1)に示すよう
な化学反応が生じ、Mg(OH)2 が生成される。この
Mg(OH)2が水中に混ざり電解槽2内の水がアルカ
リ性に改質される。
In the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, since the three intermediate electrodes 13, 14, 15 are arranged between the first electrode 11 and the second electrode 12, the first electrode When a voltage V0 is applied between the first electrode 11 and the second electrode 12, a potential difference of V0 / 4 is generated between the adjacent electrodes (since the electrodes are arranged at equal intervals, the spaces between the adjacent electrodes are substantially the same). Filled with a quantity of water, because the electrical resistance between each electrode is almost the same). Thereby, the intermediate electrodes 13, 1
In FIGS. 4 and 15, the surface on the side of the first electrode 11 (left side in FIG. 1) which is a high potential electrode is a low potential electrode, while the surface on the side of the second electrode 12 (right side in FIG. 1) which is a low potential electrode is Functions as a high potential electrode. Therefore, the intermediate electrode 13,
Mg 2+ ions are eluted from the surface functioning as the high potential electrode of each of 14 and 15, and the chemical reaction as shown in the following (Chemical formula 1) is caused by the Mg 2+ ions and OH generated by electrolysis of water. Occurs and Mg (OH) 2 is produced. This Mg (OH) 2 is mixed in water and the water in the electrolytic cell 2 is reformed to be alkaline.

【0034】[0034]

【化1】 Mg2++2OH- →Mg(OH)2 両電極11、12間に直流電圧が印加され、電解槽2内
の化学反応により水のアルカリ性への改質が進行すると
改質水のpH値が徐々に増大し、pHセンサ6近傍の水
のpHが予めpH設定スイッチ8により設定されたpH
に近づくと、制御部53はそれを検知し、電源部54に
対して両電極11、12間の印加電流値を減少させるよ
うに、電流制御信号を出力する。これにより、電解槽2
内で生成されるMg(OH)2量が減少し、農業用水改
質装置1における改質水のpHを精度良く制御できる。
[Chemical Formula 1] Mg 2+ + 2OH → Mg (OH) 2 When a DC voltage is applied between both electrodes 11 and 12, and the chemical reaction in the electrolytic cell 2 promotes the reforming of the water to alkaline, the reformed water The pH value gradually increases, and the pH of the water near the pH sensor 6 is set in advance by the pH setting switch 8.
When it approaches, the control unit 53 detects it and outputs a current control signal to the power supply unit 54 so as to reduce the applied current value between the electrodes 11 and 12. As a result, the electrolytic cell 2
The amount of Mg (OH) 2 generated inside is reduced, and the pH of the reformed water in the agricultural water reforming apparatus 1 can be controlled with high precision.

【0035】以上説明した、本発明の一実施形態による
農業用水改質装置1においては、農地10に水を散布す
る散布器3へ加圧された水を導入する導水管4の途中に
マグネシウム製の中間電極13、14、15等を備える
電解槽2を設け、電解槽2内で生成されたMg(OH)
2により電解槽2内の水をアルカリ性に改質し、この改
質水を散布器3から農地10に散布している。これによ
り、農地10へのマグネシウム肥料の施肥、および土壌
のpH維持を同時に容易に行うことができる。
In the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, a magnesium pipe is provided in the middle of the water conduit 4 for introducing the pressurized water to the sprayer 3 for spraying water on the farmland 10. The electrolytic cell 2 provided with the intermediate electrodes 13, 14, 15 and the like is provided, and Mg (OH) 2 generated in the electrolytic cell 2
2 the water in the electrolytic cell 2 modified alkaline with, are sprayed with the modified water from the dispenser 3 to the land 10. This makes it possible to easily apply magnesium fertilizer to the farmland 10 and maintain the soil pH at the same time.

【0036】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、第1電極11、第2電極12
を、貴金属合金であるPt−Ti合金により形成した。
これにより、両電極11、12の機能が安定して維持さ
れ両電極11、12の交換が不要となり、マグネシウム
製の中間電極のみを交換すればよいので、農業用水改質
装置の整備・点検工数を低減できる。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the first electrode 11 and the second electrode 12 are provided.
Were formed of Pt-Ti alloy which is a noble metal alloy.
As a result, the functions of both electrodes 11 and 12 are stably maintained, there is no need to replace both electrodes 11 and 12, and only the intermediate electrode made of magnesium needs to be replaced. Can be reduced.

【0037】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、電気絶縁性のスペーサ16、1
7、18、19を介して中間電極13、14、15を複
積層して、1個の中間電極ユニット20を形成してい
る。これにより、中間電極13、14、15からMg2+
イオンが水中に溶出してその厚さが薄くなり、定期的に
中間電極13、14、15を交換する場合、1個の中間
電極ユニット20のみを交換すればよいので、交換作業
工数を低減することができる。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the electrically insulating spacers 16 and 1 are provided.
The intermediate electrodes 13, 14, 15 are laminated in multiple layers via 7, 18, 19 to form one intermediate electrode unit 20. As a result, the Mg 2+ from the intermediate electrodes 13, 14, 15
When the ions are eluted in water and the thickness thereof becomes thin and the intermediate electrodes 13, 14, 15 are regularly replaced, only one intermediate electrode unit 20 needs to be replaced, so that the number of replacement work steps is reduced. be able to.

【0038】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、第1電極11に高電位電圧(3
6V)を印加すると共に第2電極12に低電位電圧(0
V)を印加する第1通電モードと、第1電極11に低電
位電圧(0V)を印加すると共に第2電極12に高電位
電圧(36V)を印加する第2通電モードとを交互に切
替えて通電を行い、且つ第1通電モードの通電時間と第
2通電モードの通電時間とを等しく設定している。これ
により、中間電極13、14、15それぞれの高電位電
圧側電極表面のMg2+、OH-の濃度が過度に高くなる
ことを抑制して、電極表面の荒れを防止すると共に、中
間電極13、14、15それぞれの表裏両面のマグネシ
ウム溶出量を略均等にして良好な電解効率を維持するこ
とができる。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, a high potential voltage (3
6 V) and a low potential voltage (0
V) is applied to the first energization mode and the first electrode 11 is applied with a low potential voltage (0V) and the second electrode 12 is applied with a high potential voltage (36V). Energization is performed, and the energization time in the first energization mode and the energization time in the second energization mode are set to be equal. This suppresses the concentration of Mg 2+ , OH − on the surface of the high-potential voltage side electrode of each of the intermediate electrodes 13, 14 and 15 from becoming excessively high, thereby preventing the electrode surface from being roughened and at the same time, It is possible to maintain good electrolysis efficiency by making the elution amounts of magnesium on the front and back surfaces of each of Nos. 14, 14 and 15 substantially equal.

【0039】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、マグネシウム電極である中間電
極13、14、15をマグネシウムの鋳造材から形成し
た。鋳造材の場合、電極においてMg2+イオン溶出が均
一に起こるため、上述の第1通電モード、第2通電モー
ドの各通電時間をより長く設定することができ、これに
より、Mg2+イオンの生成効率を良好に維持することが
できる。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the intermediate electrodes 13, 14 and 15 which are magnesium electrodes are formed of magnesium casting material. In the case of the cast material, since the Mg 2+ ion elution is uniformly generated in the electrode, it is possible to set each energization time in the first energization mode and the second energization mode longer, whereby the Mg 2+ ion It is possible to maintain good production efficiency.

【0040】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、pHセンサ6を設け、pHセン
サ6により検出した改質水のpH値が予めpH設定スイ
ッチ8で設定されたpH値となるように、両電極11、
12間への印加電流値を制御している。これにより、改
質水pHを必要に応じて容易に制御することができる。
なお、Mg(OH)2の水に対する溶解特性により、p
H10.5を越えず自己調整されるため、改質水のpH
は最大で10.5となる。したがって、pH設定スイッ
チ8により設定可能なpH値は、pH10.5以下の範
囲である。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, the pH sensor 6 is provided, and the pH value of the reforming water detected by the pH sensor 6 is set in advance by the pH setting switch 8. Both electrodes 11,
The applied current value between 12 is controlled. Thereby, the pH of the reforming water can be easily controlled as needed.
In addition, due to the solubility characteristics of Mg (OH) 2 in water, p
Since it does not exceed H10.5 and is self-adjusted, the pH of the reforming water
Is 10.5 at maximum. Therefore, the pH value that can be set by the pH setting switch 8 is in the range of pH 10.5 or less.

【0041】また、本発明の一実施形態による農業用水
改質装置1においては、散布器3と電解槽2と接続する
第2の導水管42との途中に、電解槽2から流出する電
解槽2における生成固形物、つまり固体のMg(OH)
2等を捕集する捕集手段であるフィルタ9を配設した。
これにより、散布器3の放水孔が詰まるという不具合を
防止して散布器から農地に散布される水量を十分確保で
きると共に、捕集手段に捕集された生成固形物(Mg
(OH)2等)を回収して農地に散布すれば、マグネシ
ウム肥料として有効に利用できる。
In addition, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention, an electrolytic cell that flows out from the electrolytic cell 2 in the middle of the sprayer 3 and the second water conduit 42 that is connected to the electrolytic cell 2. 2 produced solid, ie solid Mg (OH)
A filter 9, which is a collecting means for collecting 2 and the like, is provided.
As a result, it is possible to prevent the problem that the water discharge hole of the sprayer 3 is clogged, to ensure a sufficient amount of water sprayed from the sprayer to the farmland, and to prevent the generated solid matter (Mg
(OH) 2 etc.) can be collected and sprayed on farmland to be effectively used as magnesium fertilizer.

【0042】なお、以上説明した、本発明の一実施形態
による農業用水改質装置1においては、第1電極11、
および第2電極12を貴金属合金、すなわちPt−Ti
合金から形成しているが、これらをマグネシウムで形成
しても良い。この場合、第1電極11、および第2電極
12からもMg2+イオンが溶解するので、マグネシウム
製電極の総面積が広く取れ、小容積の電解槽でも短時間
で水をアルカリ性に改質することができる。さらに、第
1電極11、および第2電極12をマグネシウムで形成
すると共に中間電極13、14、15を廃止してもよ
い。この場合、電解槽2内に配設される電極数を最少と
して電解槽2を小型化することができる。
In the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the first electrode 11,
And the second electrode 12 is made of a noble metal alloy, that is, Pt-Ti.
Although they are made of alloy, they may be made of magnesium. In this case, the Mg 2+ ions are also dissolved from the first electrode 11 and the second electrode 12, so that the total area of the magnesium electrode can be made large, and water can be alkalified in a short time even in a small-volume electrolytic cell. be able to. Further, the first electrode 11 and the second electrode 12 may be formed of magnesium, and the intermediate electrodes 13, 14, 15 may be omitted. In this case, the electrolytic cell 2 can be downsized by minimizing the number of electrodes arranged in the electrolytic cell 2.

【0043】また、以上説明した、本発明の一実施形態
による農業用水改質装置1においては、マグネシウム電
極、つまり中間電極13、14、15を、純マグネシウ
ム(純度99.9%のマグネシウム材)により形成して
いるが、これに代わりマグネシウムに5重量%のカルシ
ウム(重力鍛造法で製造)を含有させた合金を用いても
よい。この場合、Mg2+イオンと同時にアルカリ性のC
2+イオンが生成するので水を効率的にアルカリ性に改
質できる。また、電極への印加電圧を低くできるため、
消費電力を低減し、装置を小型化することができる。さ
らに、電極を鋳造法で製造する場合に、Mg- Ca合金
は、鋳造時に合金が燃焼する危険性が低いため、工程の
安全性を大幅に向上することができる。
In the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the magnesium electrodes, that is, the intermediate electrodes 13, 14 and 15 are made of pure magnesium (a magnesium material having a purity of 99.9%). However, instead of this, an alloy containing 5% by weight of calcium (produced by gravity forging) in magnesium may be used. In this case, alkaline C at the same time as Mg 2+ ions
Since a 2+ ions are generated, water can be efficiently modified to be alkaline. Also, since the voltage applied to the electrodes can be lowered,
The power consumption can be reduced and the device can be downsized. Furthermore, when the electrode is manufactured by the casting method, the Mg-Ca alloy has a low risk of burning the alloy during casting, and thus the safety of the process can be significantly improved.

【0044】また、以上説明した、本発明の一実施形態
による農業用水改質装置1においては、制御回路5を作
動させる電源21として交流100Vを用いているが、
他の種類の電源、たとえば交流200V、蓄電池、太陽
電池、風力発電機等であってもよい。
Further, in the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, 100 V AC is used as the power source 21 for operating the control circuit 5.
Other types of power sources, such as 200 V AC, storage batteries, solar cells, wind power generators, etc. may be used.

【0045】また、以上説明した、本発明の一実施形態
による農業用水改質装置1における、pHセンサ6、流
量センサ7、pH設定スイッチ8およびフィルタ9の少
なくとも1つを、農業用水改質装置1の使用条件に応じ
て省略してもよい。
Further, at least one of the pH sensor 6, the flow rate sensor 7, the pH setting switch 8 and the filter 9 in the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above is used as the agricultural water reforming apparatus. It may be omitted depending on the usage condition of 1.

【0046】図2には、本発明の一実施形態による農業
用水改質装置1の変形例における、電解槽2内の電極配
置の説明図を示す。この変形例においては、第1電極1
1、および第2電極12のどちらか(図2においては、
第1電極11)を1個追加すると共に、中間電極ユニッ
ト20を1組追加している。これにより、マグネシウム
製電極の総面積を増大させて、小容積の電解槽でも短時
間で水をアルカリ性に改質することができる。この場
合、第1電極11、および第2電極12を、たとえばP
t−Ti合金等の貴金属合金、あるいはマグネシウムの
どちらで形成しても良い。
FIG. 2 shows an explanatory view of the electrode arrangement in the electrolytic cell 2 in the modified example of the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. In this modification, the first electrode 1
1 or the second electrode 12 (in FIG. 2,
One first electrode 11) is added and one intermediate electrode unit 20 is added. As a result, the total area of the magnesium electrode can be increased and the water can be reformed to alkaline in a short time even in a small-volume electrolytic cell. In this case, the first electrode 11 and the second electrode 12 are, for example, P
It may be formed of either a noble metal alloy such as a t-Ti alloy or magnesium.

【0047】図3には、本発明の一実施形態による農業
用水改質装置1の他の変形例における、電解槽2内の電
極配置の説明図を示す。この他の変形例は、図2に示
す、他の変形例における中間電極ユニット20を廃止し
たものである。すなわち、図3に示すように、電解槽2
内に第1電極11を2個、第2電極12を1個配置してい
る。この場合、第1電極11および第2電極12の両方
をマグネシウムで形成してもよい。あるいは、第1電極
11および第2電極12の一方をマグネシウムで形成し
且つ他方をマグネシウム以外の導電性金属、たとえば、
Pt−Ti合金で形成してもよい。
FIG. 3 is an explanatory view of the electrode arrangement in the electrolytic cell 2 in another modified example of the agricultural water reforming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. In this modified example, the intermediate electrode unit 20 in the modified example shown in FIG. 2 is eliminated. That is, as shown in FIG.
Two first electrodes 11 and one second electrode 12 are arranged therein. In this case, both the first electrode 11 and the second electrode 12 may be made of magnesium. Alternatively, one of the first electrode 11 and the second electrode 12 is made of magnesium and the other is made of a conductive metal other than magnesium, for example,
You may form with a Pt-Ti alloy.

【0048】なお、以上説明した、本発明の一実施形態
による農業用水改質装置1、およびその変形例において
は、第1電極11、第2電極12および中間電極13〜
15の形状を板形状としているが、板形状に限定される
ものではなく他の形状であってもよい。たとえば螺旋形
状としてもよい。
In the agricultural water reforming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, and its modified example, the first electrode 11, the second electrode 12 and the intermediate electrode 13 to 13 are formed.
Although the shape of 15 is a plate shape, it is not limited to a plate shape and may be another shape. For example, it may have a spiral shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態による農業用水改質装置1
の説明図である。
FIG. 1 is an agricultural water reforming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【図2】本発明の一実施形態による農業用水改質装置1
の変形例における電解槽2内の電極配置の説明図を示
す。
FIG. 2 is an agricultural water reforming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory view of the electrode arrangement in the electrolytic cell 2 in the modification example.

【図3】本発明の一実施形態による農業用水改質装置1
の他の変形例における電解槽2内の電極配置の説明図を
示す。
FIG. 3 is an agricultural water reforming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
The explanatory view of the electrode arrangement in the electrolysis tank 2 in another modification of is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 農業用水改質装置 2 電解槽 3 散布器 4 導水管 41 第1の導水管 42 第2の導水管 5 制御回路(電圧印加手段) 51 メインスイッチ 52 変換部 53 制御部 54 電源部 6 pHセンサ(pH測定手段) 7 流量センサ 8 pH設定スイッチ 9 フィルタ(捕集手段) 10 農地 11 第1電極 12 第2電極 13、14、15 中間電極 16、17、18、19 スペーサ 20 中間電極ユニット 21 電源 1 Agricultural water reformer 2 electrolysis tank 3 spreaders 4 water conduit 41 First water conduit 42 Second water conduit 5 Control circuit (voltage application means) 51 Main switch 52 converter 53 Control unit 54 power supply 6 pH sensor (pH measuring means) 7 Flow rate sensor 8 pH setting switch 9 Filter (collection means) 10 farmland 11 First electrode 12 Second electrode 13, 14, 15 Intermediate electrode 16, 17, 18, 19 Spacer 20 Intermediate electrode unit 21 power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/68 530 C02F 1/68 530A 540 540E Fターム(参考) 4D061 DA02 DB09 EA02 EB01 EB04 EB21 EB30 EB31 EB39 GC12 GC14 GC15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C02F 1/68 530 C02F 1/68 530A 540 540E F term (reference) 4D061 DA02 DB09 EA02 EB01 EB04 EB21 EB30 EB31 EB39 GC12 GC14 GC15

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】農地に水を散布する散布器と、 前記散布器に加圧された水を導入する導水管と、 前記導水管の途中に設けられ改質する水が導入される電
解槽と、 導電性金属で形成され、対向して電解槽内に配される第
1、第2電極と、 マグネシウムで形成され、第1、第2電極間に配される
1枚または複数枚の中間電極と、 前記第1、第2電極に直流電圧を印加する電圧印加手段
とを備え、 前記第1、第2電極に直流電圧を印加して前記中間電極
から水中にMg2+イオンを溶解させて電解槽内の水をア
ルカリ性に改質することを特徴とする農業用水改質装
置。
1. A sprayer for spraying water on farmland, a water conduit for introducing pressurized water to the sprayer, and an electrolyzer provided in the middle of the water conduit for introducing reforming water. , First and second electrodes made of a conductive metal and facing each other in the electrolytic cell, and one or more intermediate electrodes made of magnesium and placed between the first and second electrodes And a voltage applying means for applying a DC voltage to the first and second electrodes, and applying a DC voltage to the first and second electrodes to dissolve Mg 2+ ions in water from the intermediate electrode. An agricultural water reforming device, which reforms water in an electrolytic cell to be alkaline.
【請求項2】前記第1、第2電極をマグネシウムで形成
したことを特徴とする請求項1記載の農業用水改質装
置。
2. The agricultural water reforming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are made of magnesium.
【請求項3】前記中間電極を廃止したことを特徴とする
請求項2に記載の農業用水改質装置。
3. The agricultural water reforming apparatus according to claim 2, wherein the intermediate electrode is eliminated.
【請求項4】前記第1、第2電極をマグネシウム以外の
導電性金属、または貴金属、または貴金属合金で形成し
たことを特徴とする請求項1記載の農業用水改質装置。
4. The agricultural water reforming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are formed of a conductive metal other than magnesium, a noble metal, or a noble metal alloy.
【請求項5】電気絶縁性のスペーサを介して前記中間電
極を複数枚積層したことを特徴とする請求項1、請求項
2および請求項4の何れかに記載の農業用水改質装置。
5. The agricultural water reforming apparatus according to any one of claims 1, 2 and 4, wherein a plurality of the intermediate electrodes are laminated via an electrically insulating spacer.
【請求項6】前記電圧印加手段は、前記第1電極に高電
位電圧を印加すると共に前記第2電極に低電位電圧を印
加する第1通電モードと、前記第1電極に低電位電圧を
印加すると共に前記第2電極に高電位電圧を印加する第
2通電モードとを交互に切り替えることを特徴とする請
求項1〜請求項5の何れかに記載の農業用水改質装置。
6. The voltage applying means applies a high potential voltage to the first electrode and a low potential voltage to the second electrode, and a low potential voltage to the first electrode. At the same time, the agricultural water reforming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the second energization mode in which a high potential voltage is applied to the second electrode is alternately switched.
【請求項7】前記第1通電モードおよび前記第2通電モ
ードの継続時間を同じ時間としたことを特徴とする請求
項6記載の農業用水改質装置。
7. The agricultural water reforming apparatus according to claim 6, wherein the durations of the first energization mode and the second energization mode are the same.
【請求項8】前記第1通電モードおよび前記第2通電モ
ードの各継続時間を、電極を形成するマグネシウムの材
質に応じて0.1秒〜10分の間に設定したことを特徴
とする請求項6または請求項7に記載の農業用水改質装
置。
8. The duration of each of the first energization mode and the second energization mode is set to 0.1 second to 10 minutes depending on the material of magnesium forming the electrode. Item 6. The agricultural water reforming apparatus according to Item 6 or 7.
【請求項9】前記マグネシウムが鋳造材であることを特
徴とする請求項8記載の農業用水改質装置。
9. The agricultural water reforming apparatus according to claim 8, wherein the magnesium is a cast material.
【請求項10】前記マグネシウムが、マグネシウム以外
のアルカリ土類金属の1種もしくは2種以上を、合計で
0.1重量%〜20重量%含有することを特徴とする請
求項1〜請求項9の何れかに記載の農業用水改質装置。
10. The magnesium content of one or more alkaline earth metals other than magnesium is 0.1 wt% to 20 wt% in total. The agricultural water reforming apparatus according to any one of 1.
【請求項11】前記マグネシウム以外のアルカリ土類金
属がカルシウムであることを特徴とする請求項10記載
の農業用水改質装置。
11. The agricultural water reforming apparatus according to claim 10, wherein the alkaline earth metal other than magnesium is calcium.
【請求項12】改質された水のpHを測定するpH測定
手段を設け、前記電圧印加手段は、前記pH測定手段が
測定したpHに基づいて、通電量および通電時間の少な
くとも一方を制御し、改質された水のpHを所定pHに
維持することを特徴とする請求項1〜請求項11の何れ
かに記載の農業用水改質装置。
12. A pH measuring means for measuring the pH of the reformed water is provided, and the voltage applying means controls at least one of an energizing amount and an energizing time based on the pH measured by the pH measuring means. The agricultural water reforming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the pH of the reformed water is maintained at a predetermined pH.
【請求項13】前記散布器と前記電解槽との間の前記導
水管の途中に、前記電解槽から流出する前記電解槽にお
ける生成固形物を捕集する捕集手段を配設したことを特
徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の農業
用水改質装置。
13. A collecting means for collecting solids produced in the electrolytic cell flowing out of the electrolytic cell is provided in the water conduit between the sprayer and the electrolytic cell. The agricultural water reforming apparatus according to any one of claims 1 to 12.
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