JP2006167687A - 電界発生装置の絶縁性電極 - Google Patents

Abstract

【課題】 水中に生息する各種細菌を死滅させ、又発生を防止する為の装置であって、薬剤を投入することなく低コストでしかも簡単に殺菌処理を行うと共に、水を活性化することが出来る電界発生装置の絶縁性電極の提供。
【解決手段】 複巻き変圧器１を使用し、該変圧器１の二次側巻線４のマイナス側端子６ａに接続される電極であり、該電極は導電板の表面をウレタン樹脂などの絶縁体で被覆され、その表面は複数の穴１５，１５・・を貫通したポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)から成る被覆体１０にて被覆している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、流水および溜り水の中に発生する細菌を殺菌し、及び細菌の発生を防ぐと共に、管内面に付着したスケールの除去などを目的とする為に、水中で電界を発生する絶縁性電極に関するものである。

一口に細菌といってもその種類は無数にあり、中には人にとって有益な細菌もあるが、害を及ぼす細菌も多い。時には、細菌が体に侵入することで病気になり、命を落とすといった場合も多い。特に、老人など免疫力が低下した人の体に細菌が侵入することで、死亡事故に繋がる。

ところで、細菌が生息する場所は色々あるが、例えばエアコンのクーリーングタワー内にはレジオネラ菌、大腸菌等が存在するが、特にレジオネラ菌はビル内の空気流入口から侵入して、ビル内で感染被害を起すことが知られている。又、ビルやマンションの給水塔内にも各種細菌が存在している。

温泉旅館などでもレジオネラ菌が問題になることが多く、老人などの免疫力が低下した人体に該レジオネラ菌が侵入すると、肺炎症状を起して死亡事故につながる。従来、プールなどの施設では塩素を使用して殺菌しているが、皮膚炎などの症状を引き起こす。

ところで、ビルやマンションにはびこるレジオネラ菌などを死滅させるには、一般に強力な薬剤が使用される。しかし、生命力のあるレジオネラ菌などは変異して強くなり、さらに強力な薬剤を用いなくてはならなくなる。一方、薬剤の投入によって殺菌する場合、人手もかかって、その費用は高くなる為に定期的な殺菌処理を行なうことも出来ない。

そこで、従来では薬剤の投入による殺菌方法以外に、磁力を応用した方法が知られている。すなわち、磁力を用いることで発生する磁界を横切る流水中に微弱電流が発生し、この電気的効果により細菌を死滅させると共に新たな細菌の発生を防止することが出来る。又、正負各々の電極を水中に没して低い電圧をその電極間にかけて、その電気的効果により細菌の生成を抑えることも出来る。しかし、これらの方法は、広い水域を対象とすることは出来ず、あくまでも局部的な領域に限られてしまう。

一方、一般の水道水には微量の塩素が混入されている為に、水道管の内面にはスケールが付着し、金属製配管は酸化して腐食が進行する。その為に、腐食した配管の取替え作業を行わなくてはならず、膨大な工事費用が必要とされる。

このように磁力を利用して水中に生息する細菌を殺菌する方式では、設置した磁石によって発生する磁力線を流水が横切る事による微弱電流の発生を利用しているが、この場合には流水の量および速度によって発生する微弱電流が変化する為に、安定した効果を期待することが出来ない。また、水中に設けた電極間に電圧をかけて微弱電流を流す方式では、水中に電流が流れるため、配管などの金属製の設備に電気による腐食が発生する可能性がある。そこで、余り高い電流が流れないようにしなければならず、効果が出るまでに時間がかかる。

同様に高電圧を発生させる装置では漏電や感電事故を防止することが出来ない。このように、従来の殺菌方法には色々な問題点があり、本発明は薬剤を投入することなく、又水中に電流を流すこと無く、水中に発生する細菌の殺菌及び発生の防止を行うことが出来ると共に水の活性化を図り、一方では配管内面のスケールの発生を防止し、既に付着したスケールの除去を図り得る電界発生装置の絶縁性電極を提供する。

本発明は強力な交流電界を水中に発生させて、水中で起きる化学反応を制御し、細菌の殺菌及び発生を阻止し、配管内面へのスケールの付着を防止するように構成したものである。水中で高電圧を利用する場合、漏電及び感電事故が発生する危険性が高い為に、複巻きトランス(変圧器)を使用して事故防止を図っている。すなわち、交流変圧器の二次側巻線のプラス側端子をアースして、残る他方のマイナス側端子を絶縁された電極に接続している。そして該電極を水中に沈める。

一次側巻線の端子には電源側電圧が負荷され、その結果、二次側巻線には高い電圧が発生するが、該二次側巻線の一方をアース状態にすると共に他方を絶縁して水中に沈めることで、水中に電気が流れることはないが、高い交流電界が発生して放電する。一般に細菌はプラス電子を所有している。又配管の内面に付着している藻などのスケールもプラス電子を持っている。そこで、水中にマイナスの交流電界を発生するならば、プラス電子を所有している細菌は死滅することになる。一方、特殊加工した鉱物などを使用し、育成光線と呼ばれている範疇の遠赤外線を放射させて水の活性化を図ることが出来る。

ところで、本発明の上記電極は表面を絶縁体にて被覆されるが、水中に長期間にわたって沈めても経時変化による変質防止の為に絶縁体をポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)にて被覆する。又さらにステンレス板と組み合わせした枠体に取付けた構造とすることもある。そして、電界の発生レベルを向上する為に、上記ポリエチレンテレフレタートに複数の穴を設けたり、ステンレス板にも穴を設けことも出来る。

一方、本発明では上記電極と対面した位置に、小さな穴を形成してオゾンを放出することが出来る散気管を配置して構成することがある。該散気管と電極との位置関係は特に限定しないが、電極が水平にある場合には下側に配置する方が好ましい。

本発明に係る電界装置の絶縁性電極は水中に沈めて一次側巻線に電圧を作用することで交流電界が発生し、水中での化学反応に干渉して水中に存在する各種細菌は死滅する。すなわち、プラス電子を持っている細菌類は発生するマイナス電界によって死滅することになる。又、冷却水の管路や他の付属の機器に析出しているスケール等が、再溶出して徐々に消滅していく。

従って、この電界装置の絶縁性電極を各種水設備の水系に挿入しておけば、大腸菌、一般細菌、レジオネラ菌等が死滅し、また時間をかけて管路内のスケールを除去し、内部の清掃の手間が省け、水系設備内部全体が細菌やスケール等の析出物によって汚染、閉塞する事から守られることになる。しかも、手間がかからず低コストで殺菌処理を行なうことが可能である。特に、絶縁性電極と組み合わせた散気管からオゾンを放出するならば、殺菌及びスケールの除去及び配管の金属腐食防止効果が大きく向上する。

そして、絶縁性電極はその外表面をポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)によって被覆することで、水中に長期間沈めた状態でも変質することはなく、飲料水の水質改善には安全である。さらに、該電極をステンレス板と組み合わせることでステンレス板はアースとして機能し、又枠体に取付けることで必要に応じて枠体同士を連結することが出来るために水量に対応した使用が可能と成る。

図１は本発明に係る電界発生装置の概要(電気回路)を示している。電界発生装置は複巻き変圧器１を有し、鉄心２には一次側巻線３と二次側巻線４が巻かれて構成されている。そして、一次側巻線３には一次側端子５ａ，５ｂを有し、二次側巻線４には同じく二次側端子６ａ，６ｂを有している。

そして、同図に示すようにマイナス側の二次側端子６ａには絶縁性電極７を接続し、他方のプラス側の二次側端子６ｂは抵抗を介してアースされている。この絶縁性電極７は、図２に断面を示しているように、導電板８を有し、該導電板８の周囲は絶縁体９にて完全被覆されている。勿論、二次側端子６ａは導電板８に接続しているが、表面が絶縁体９にて被覆されている為に外部へ電気は流れない。

ここで、導電板８の材質は問わないが、一般には銅板など電気を良く通す金属板が使用され、又ある程度大きな面積を備えているほうが好ましい。そして、絶縁体９としてはゴム又はウレタン樹脂が使用され、導電板８を金型にセットしてウレタン樹脂を射出成形することで造ることが出来る。又は両ウレタン樹脂板を導電板８の両面に隙間が残らないように貼り合わせて作ることも可能である。さらに、該絶縁体９は防水ウレタンを真空脱泡して加工することも出来る。

図３は絶縁性電極７の断面を示す他の実施例であり、絶縁性電極７は被覆体１０にて被覆されている。該被覆体１０は被覆本体１１と被覆蓋１２から成り、絶縁性電極７は被覆本体１１に収容されて被覆蓋１２が取付けられている。被覆蓋１２の周囲にはリブが突出して設けられ、該リブ１３が被覆本体１１の側板１４と溶着にて固定された状態にある。

ここで、上記被覆体１０はペットボトル用材質として使用されているポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)から成り、長期間にわたって水中に漬けて置いても変質することはない。従って、飲料水として用いる上水道の水浄化には該被覆体１０を施した絶縁性電極７を用いる方が好ましい。そして、被覆本体１１又は被覆蓋１２の少なくとも片方には複数の穴１５，１５・・が縦方向及び横方向に設けられ、絶縁性電極７から発生する電界のレベルを均一化している。

図４は被覆体１０にて被覆した絶縁性電極７をステンレス枠体２４に取付けた場合を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図、(ｃ)は背面図である。ステンレス枠体は正面枠１６、背面枠１７、及び中枠１８を有し、これら各枠１６，１７，１８は上連結部１９と下連結部２０とで連結されている。そして、上部には持ち手２１，２１が取着されている。

本発明の絶縁性電極７は上記中枠１８に取付けられ、絶縁性電極７の背面側にはステンレス板２２が中枠１８に取付けられてアース板として機能する。また、該ステンレス板２２には穴２３，２３・・が等間隔で貫通して設けられている。このように、被覆体１０にて被覆された絶縁性電極７をステンレス枠体２４に取付けることで、持ち手２１，２１を握って持ち運びし易く、又水中に沈める際にも持ち手２１，２１をもって扱うことが出来る。

そして、ステンレス枠体２４に取付けられている為に、絶縁性電極７は保護され、如何なる向きであっても水中に沈めることが可能となり、絶縁性電極７が直接接触することはない。一方、ステンレス枠体２４に取付けることで、複数の絶縁性電極７，７・・を配列して水中に沈めることが可能となる。ステンレス枠体２４に取付けられた絶縁性電極７の水中での向きは特に限定しないが、一般的には背面枠１７を底にして沈めることが好ましい。

勿論、本発明では被覆体１０で被覆された絶縁性電極７を取付けるステンレス枠体２４の形態は限定しない。図５は二次側巻線６ａの先端にステンレス枠体２４に取付けた絶縁電極７を接続した場合を示している。そして使用する時には、図６に示しているように、絶縁電極７をステンレス枠体２４と共に水中に沈め、又循環している管路に配置する。

このように、絶縁電極７を水２５の中に沈め、複巻き変圧器１の一次側巻線３の両端子５ａ，５ｂに電圧をかけるならば、二次側巻線４の二次側端子６ａ，６ｂには高い交流電圧が発生する。しかし、一方の二次側端子６ａだけが絶縁性電極７と成って水中に存在する為に、絶縁性電極７の周囲には交流電界が発生する。そして、水中での化学反応に干渉して、細菌を死滅させ、発生を防止することが出来る。

すなわち、絶縁性電極７の周囲に発生する電界はプラス電子を有す細菌を引寄せて死滅させ、配管の内面などに付着しているスケールを溶出して消滅させる。ところで、上記導電板８には不織布に炭塗料と金属珪素及び鉱物などを塗り込んだシートと一体化することで、微弱な遠赤外線を発生させ、導電板から発生する交流静電気に遠赤外線(特定の周波数を持つ微弱電磁波)を乗せて該導電板の性能を向上させることが出来る。これは、遠赤外線と呼ばれる範疇の育成光線を発生させ、水の活性化が一段と図られる。

電極を水に直接触れさせることなく、該水と絶縁体９を介して均一な電界を発生することが出来、電界と対地間に水を介して放電電流を流すことで細菌を死滅させる。又水の汚染を防止し、配管内面に付着したスケールを除去することが出来る。

図７は前記図４に示すステンレス枠体２４に散気管２６を取付けた場合である。該散気管２６はステンレス板２２の下側に配置されているが、絶縁性電極７とステンレス板２２との間に取付けることも可能である。散気管２６には小さな穴が多数設けられ、これら穴からオゾンが放出される。従って、殺菌効果及びスケールの除去効果が大きく向上する。

本発明に係る水中での電界発生装置。 絶縁性電極の内部構造。 被覆体にて被覆された絶縁性電極。 ステンレス枠体に取付けた絶縁性電極。 ２次側巻線の端子に接続した絶縁性電極。 絶縁電極をステンレス枠体と共に水槽に入れた場合。 散気管を組み合わせた絶縁性電極。

符号の説明

１ 複巻き変圧器
２ 鉄心
３ 一次側巻線
４ 二次側巻線
５ 一次側端子
６ 二次側端子
７ 絶縁性電極
８ 導電板
９ 絶縁体
10 被覆体
11 被覆本体
12 被覆蓋
13 リブ
14 側板
15 穴
16 正面枠
17 背面枠
18 中枠
19 上連結部
20 下連結部
21 持ち手
22 ステンレス板
23 穴
24 ステンレス枠体
25 水
26 散気管

Claims (6)

1. 水中に生息する各種細菌を死滅させ、又発生を防止する為の電界を発生する電極であって、導電板の表面をウレタン樹脂などの絶縁体で被覆し、複巻き変圧器の二次側巻線に接続することを特徴とする電界発生装置の絶縁性電極。
2. 上記絶縁性電極をポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)からなる被覆体にて被覆した請求項１記載の電界発生装置の絶縁性電極。
3. 上記ポリエチレンテレフレタート(Ｐ・Ｔ・Ｅ)に複数の穴を貫通した請求項２記載の電界発生装置の絶縁性電極。
4. 上記絶縁性電極と対面してステンレス板を組み合わせた請求項１、請求項２、又は請求項３記載の電界発生装置の絶縁性電極。
5. 上記ステンレス板に複数の穴を貫通した請求項４記載の電界発生装置の絶縁性電極。
6. 上記絶縁性電極と対面してオゾンを放出する散気管を配置した請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載の電界発生装置の絶縁性電極。

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