JP2005087981A - 水質改良器、該水質改良器に使用される水質改良材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】家庭での浴槽やトイレで使用される水道水を活性化させ、浴槽や便器への湯あかや汚れの付着を防ぐとともに、浴槽や便器に滞留する湯や水に殺菌ないし制菌効果を付与された水質改良器を提供する。
【解決手段】
多数の透水孔が穿設された中空容器内にトルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填され、該トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着させることにより解決した。
【選択図】 図1
【解決手段】
多数の透水孔が穿設された中空容器内にトルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填され、該トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着させることにより解決した。
【選択図】 図1
Description
本発明は家庭の浴槽やトイレで使用されたり、マンション等の受水槽や高架水槽、雨水タンク等で使用される水質改良器、該水質改良器に使用される水質改良材およびその製造方法に関する。
従来、入浴やトイレで使用される水は通常水道水が使用される。しかし上記水道水は、塩素系殺菌剤による殺菌作用があるものの活性化されておらず、浴槽や便器に湯あかや汚れが付着しやすいとともに、該塩素系殺菌剤は持続性がなく入浴後の残り湯や便器や貯水タンク内に滞留する水の殺菌力は期待できない。また、マンション等の受水槽や高架水槽に貯留された水道水も時間の経過により塩素系殺菌剤の効果は減衰する。さらに雨水を貯めて再利用する場合、もともと殺菌力はない。
かかる水の活性・浄化する水質改良器としてトルマリンや酸化チタン系光触媒を利用するものがある。
SMB研究会著、新トルマリンの不思議な力、2001年6月10日ゴマブックス株式会社発行初版第1刷、P256〜P260 秋山司郎、垰田博史著、光触媒と関連技術、2000年11月21日日刊工業新聞社発行初版第1刷、P40〜P46
SMB研究会著、新トルマリンの不思議な力、2001年6月10日ゴマブックス株式会社発行初版第1刷、P256〜P260 秋山司郎、垰田博史著、光触媒と関連技術、2000年11月21日日刊工業新聞社発行初版第1刷、P40〜P46
しかしこれらトルマリンや酸化チタン系光触媒を利用した水質改良器は未だ水に対する殺菌力が不十分であった。
上記のような水道水や雨水等に対し、活性化や殺菌力を付与し、浄化して利用しようとするものである。
上記課題を解決するため本発明水質改良器は、多数の透水孔が穿設された中空容器内にトルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填され、該トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着されてなるものである。
また本発明水質改良器は、中空容器が軟質合成樹脂からなるものである。
さらに本発明水質改良器は、中空容器が金属チタンからなるものである。
さらにまた本発明水質改良材はトルマリンの微細空隙内に銀が付着されてなるものである。
さらにまた本発明水質改良材は、酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着されてなるものである。
さらにまた本発明水質改良材の製造方法は、硝酸銀の水溶液にトルマリンまたは酸化チタン系光触媒を浸漬して微細空隙内に硝酸銀水溶液を十分浸透させた後、亜鉛を加えて銀を析出し、トルマリンまたは酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀を付着させてなるものである。
本発明水質改良器は、多数の透水孔が穿設された中空容器内にトルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填され、該トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着されてなるので、該水質改良器を水中に設置することにより、トルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材で水が活性化され、水自身に浄化能力が生じ、浴槽、洗濯機、便器等に湯あかや汚れが付着しがたく、水槽内に水あかが付着しがたく、トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に付着された銀により殺菌力が持続し、水中の雑菌、カビ、藻類等の増殖が抑制される。
しかも銀はトルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に付着されているので、該水質改良器の使用中に中空容器内でトルマリンや酸化チタン系光触媒が互いに激しくぶつかり合っても銀が剥離せず、銀の殺菌力が長期にわたって維持される。
また本発明水質改良器の中空容器が軟質合成樹脂からなる場合は、浴槽、洗濯機、便器等、水流で攪拌されても、機器等を傷つけるおそれがない。
さらに本発明水質改良器の中空容器が金属チタンからなる場合は、該金属チタンにより水の酸化還元電位が改善され、マンション等の配管内の赤サビを抑制し、配管の耐用年数を伸ばすことができる。
さらにまた本発明水質改良材の製造方法は、硝酸銀の水溶液にトルマリンまたは酸化チタン系光触媒を浸漬して微細空隙内に硝酸銀水溶液を十分浸透させた後、亜鉛を加えて銀を析出し、トルマリンまたは酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀を付着させてなるので、トルマリンまたは酸化チタン系光触媒の微細空隙内に確実に銀を付着させることができるとともに、硝酸銀の水溶液にトルマリンまたは酸化チタン系光触媒を浸漬し、その後亜鉛を加えるだけであるから、加温や攪拌等の機器が不要で、それらの機器に要する熱源や動力源も不要である。
以下本発明水質改良器の一実施形態を図1を参照して説明する。
図1において、Aは本発明水質改良器であって、軟質合成樹脂製中空容器1と該容器1内に充填された水質改良材2とからなる。
軟質合成樹脂製中空容器1は直径が6.8〜7.2cmの球形であって、中空部分の容積が100〜125cm3の範囲となされている。中空部分の容積が100cm3より小さいと水の活性化に有効な量の水質改良材2が充填されず、中空部分の容積が125cm3より大きいと水の浄化に有効な量の水質改良材2を充填しても空隙が残り過ぎ、使用中に軟質合成樹脂製中空容器1内で水質改良材2がぶつかり合い、摩耗や割れが生じるおそれがある。
軟質合成樹脂製中空容器1に使用される合成樹脂としては軟質ポリ塩化ビニル、低密度ポリエチレン等であってもよいが、ペレットが半溶融状態で成型が容易であることから、EVA樹脂(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)を使用するのが好ましい。このような樹脂ペレットを回転成型により半溶融状の中空の球状体に成型し、軟質合成樹脂製中空容器1とする。
11は軟質合成樹脂製中空容器1に穿設された透水孔である。軟質合成樹脂製中空容器1がEVA樹脂のペレットを半溶融状態で回転成型により作製された場合は、半溶融したペレット間に生じた多数の間隙が透水孔11として利用されてもよい。
水質改良材2はトルマリン21、酸化チタン系光触媒22が使用される。
トルマリンはトルマリン鉱石を粉砕し、陶土と混合して直径5〜10mm程度の球形に焼結したものが使用され、水道水に含まれる遊離塩素分の吸着効果や水の界面活性化作用を有している。
またトルマリン21の微細空隙内には銀が付着されており、該銀の作用により水中では殺菌性が発揮される。
酸化チタン系光触媒22は直径5〜10mm程度のセラミック球状体の表面に二酸化チタンの薄膜が焼結されたものが使用され、水の親和性、浸透性が向上する。
また酸化チタン系光触媒22の微細空隙内にも銀が付着されており、該銀の作用により水中で殺菌性が発揮される。
トルマリン21および酸化チタン系光触媒22の微細空隙内に銀を付着させるには、まず硝酸銀の水溶液中に上記トルマリン21および酸化チタン系光触媒22を浸漬し、それらの微細空隙内に硝酸銀水溶液を十分浸透させる。次いでトルマリン21および酸化チタン系光触媒22を浸漬したまま、該硝酸銀水溶液に亜鉛粒を投入し放置すると、水溶液は硝酸亜鉛となり銀が析出する。この化学反応により、トルマリン21および酸化チタン系光触媒22の微細空隙内にも銀が析出して付着する。
なお硝酸銀水溶液が硝酸亜鉛となる化学反応が進行し、水溶液中から硝酸銀がなくなったか否かの確認方法として、例えば該水溶液の一部を容器に移し、その中に食塩をひとつまみ投入し、該水溶液が白濁すれば硝酸銀と食塩が反応して硝酸ナトリウムと塩化銀が生成されたことになり、該水溶液には未だ硝酸銀が残存していることになる。水溶液がすべて硝酸亜鉛となっておればイオン化傾向が強いため食塩とは反応せず、水溶液は澄んだままで白濁しない。
トルマリン21と酸化チタン系光触媒22とは重量比でトルマリン1に対し酸化チタン系光触媒が0.5〜1となされる。すなわちトルマリンに対し酸化チタン系光触媒が等量か2分の1あればトルマリン21による水の界面活性化作用と酸化チタン系光触媒22による水の親和性、浸透性との相乗効果が最も発揮される。
また、該水質改良材2の80〜100gが軟質合成樹脂製中空容器1に充填されるが、80gより少ないと水の活性作用が少なく、100gより多くても水の活性作用は変わらず、100gあれば十分である。
なお図2は、トルマリン21’であって、トルマリン鉱石を粉砕し、陶土と混合して外径7〜15mm、内径2〜10mm、長さ7〜20mmの円筒形状に焼結したドラバイトと称するトルマリン焼結体であり、該トルマリン21’の微細空隙内には銀が付着され、水中での殺菌性が発揮される。
EVA樹脂のペレットを内径が7cmの回転成型機の金型に充填し、半溶融状態で継ぎ目のない球状となるよう回転成型し、軟質合成樹脂製中空容器1を製造した。
水質改良材2を構成するトルマリン21は直径6〜8mm程度の球状トルマリン焼結体が使用され、酸化チタン系光触媒22は表面に二酸化チタンの薄膜が焼結された直径6〜8mm程度のセラミック球状体が使用された。
上記トルマリン21および酸化チタン系光触媒22の微細空隙内に銀を付着させる。まず9リットルの水に25gの硝酸銀を溶解させ、0.28%の硝酸銀水溶液を調整し、この硝酸銀水溶液中にトルマリン21および酸化チタン系光触媒22を24時間浸漬し、それらの微細空隙内に十分浸透させる。次いでトルマリン21および酸化チタン系光触媒22を浸漬したまま、該硝酸銀水溶液に直径3〜7mmの亜鉛粒100gを網袋に入れて投入し再び24時間放置する。水溶液は硝酸亜鉛となり、トルマリン21および酸化チタン系光触媒22の微細空隙内にも銀が析出して付着する。
微細空隙内に銀が付着されたトルマリン21と酸化チタン系光触媒22を重量比で1対0.5となるよう混合し、この混合した水質改良材2の90gを上記軟質合成樹脂製中空容器1に充填した。
上記充填方法としては、軟質合成樹脂製中空容器1に約4cmの長さの切り目を入れ、該切り目から上記水質改良材2を充填した後、該切り目を180〜200℃に加熱された篦状の鏝で溶着すればよい。
このようにして作製された水質改良器Aを浴槽に入れ、湯を沸かしたところ、浴槽内に湯あかやぬめりがほとんど付着しなかった。またトイレの受水タンクに入れておいたところ、便器の汚れが付着しにくくなった。
また、該水質改良器を水中に浸漬し、酸化還元電位を測定したところ、1時間で500〜550mvであった。なお該水質改良器を浸漬する前の水自身の酸化還元電位は650〜700mvであり、1時間で酸化還元電位がほぼ22%改善された。
さらに銀の抗菌作用を調べるため、2種類の試験菌種を用いて次のような試験をおこなつた。
まず、0.1〜0.3μmの厚さに銀被膜層が形成された不織布を10×10mmの正方形に切り取って試験片とし、該試験片を用いてHalo法に準じた定性試験をおこなった。
第1の試験菌種としてブドウ球菌(Staphylococcus aureus MRSA)(臨床分離株)が1ccあたり1000万個以上含む液を感受性検査用培地(日水)に塗布した後、上記試験片を載置し、35℃±1℃で24h±2h培養した結果、試験片の周囲に菌の発育阻止体が0.5〜1.0mmの幅で認められた。
第2の試験菌種としてレジオネラ菌(Legionella pneumophila)(環境分離株)が1ccあたり1000万個以上含む液をB−CYEα寒天培地(栄研)に塗布した後、上記試験片を載置し、35℃±1℃で3日間培養した結果、試験片の周囲に菌の発育阻止体が5〜10mmの幅で認められた。
さらにトルマリン21’の殺菌力を調べるため、トルマリン21’と同じ形状で微細空隙内に銀が付着されていない試料1と、微細空隙内に銀が付着された試料2を使って、次のような実験を行った。
まず入浴後4日間放置した浴槽の残り湯を2個の容器に800ccずつ移し、それぞれの容器に上記試料1、試料2を140gずつ浸漬し、26時間室温で放置後、それぞれの容器から試料1、試料2を取り出した。その後容器内の残り湯について、保健所にて水質検査を行い、一般細菌数を計測した。その結果、1cc中の細菌コロニー数が試料1を浸漬した残り湯では210000個であったのに対し、試料2を浸漬した残り湯では7500個と28分の1に減少した。
まず入浴後4日間放置した浴槽の残り湯を2個の容器に800ccずつ移し、それぞれの容器に上記試料1、試料2を140gずつ浸漬し、26時間室温で放置後、それぞれの容器から試料1、試料2を取り出した。その後容器内の残り湯について、保健所にて水質検査を行い、一般細菌数を計測した。その結果、1cc中の細菌コロニー数が試料1を浸漬した残り湯では210000個であったのに対し、試料2を浸漬した残り湯では7500個と28分の1に減少した。
表面に多数の透水孔11’が穿設された長さ22cm、直径6.5cmの金属チタン製円筒12の両端にキャップ13が固定された金属チタン製中空容器1’内に、いずれも微細空隙内に銀が付着された球形トルマリン21を150g、円筒形トルマリン21’を100g、酸化チタン系光触媒22を100gをそれぞれ充填し、水質改良器A’とした。
このようにして作製された水質改良器A’を高架水槽に浸漬したところ、水道水中の塩素臭が消え、活性化されるとともに殺菌力も付与され、かつ配管内のサビも抑制された。
以上詳述したように本発明水質改良器は、トルマリンと酸化チタン系光触媒からなる水質改良材の作用により、水が浄化されるとともに活性化され、かつ微細空隙内に付着された銀の作用により、水が殺菌されるので、浴槽に使用すれば、残り湯が浄化殺菌され、湯あかが付着しないとともに、洗濯に利用すれば洗浄力が向上する。またトイレの受水タンクに使用すれば、便器の洗浄力が向上するとともに殺菌効果も生じ、衛生的である。さらにマンション等の受水槽や高架水槽に使用すれば、塩素臭が除去されるとともに活性化され、殺菌力も発揮される。さらにまた、雨水貯留施設に利用すれば、該雨水が殺菌浄化ならびに活性化される。
A、A’ 水質改良器
1 軟質合成樹脂製中空容器
1’ 金属チタン製中空容器
11、11’透水孔
12 金属チタン製円筒
13 キャップ
2 水質改良材
21、21’トルマリン
22 酸化チタン系光触媒
1 軟質合成樹脂製中空容器
1’ 金属チタン製中空容器
11、11’透水孔
12 金属チタン製円筒
13 キャップ
2 水質改良材
21、21’トルマリン
22 酸化チタン系光触媒
Claims (6)
- 多数の透水孔が穿設された中空容器内にトルマリンおよび酸化チタン系光触媒からなる水質改良材が充填され、該トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着されてなる水質改良器。
- 中空容器が軟質合成樹脂からなる請求項1記載の水質改良器。
- 中空容器が金属チタンからなる請求項1記載の水質改良器。
- トルマリンの微細空隙内に銀が付着されてなる水質改良材。
- 酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀が付着されてなる水質改良材。
- 硝酸銀の水溶液にトルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒を浸漬して微細空隙内に硝酸銀水溶液を十分浸透させた後、亜鉛を加えて銀を析出し、トルマリンおよび/または酸化チタン系光触媒の微細空隙内に銀を付着させてなる水質改良材の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2003362550A JP2005087981A (ja) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | 水質改良器、該水質改良器に使用される水質改良材およびその製造方法 |
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2003
- 2003-09-17 JP JP2003362550A patent/JP2005087981A/ja active Pending
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