JP2006212461A - 水殺菌装置および水殺菌方法 - Google Patents

Abstract

【課題】銀イオン等の溶出効果を、高いままに長期間維持することができなかった。
【解決手段】電解層３２ａの各室内で水流によって撹拌される銀イオン溶出体５１ａ等を、一室においては陽極とし、他室においては陰極とすることによって、電気分解の作用及び銀イオン溶出体５１ａ等と水流との接触作用により銀イオン等を水中に効率的に溶出する。また、撹拌される銀イオン溶出体５１ａ等が、互いの摩擦動作によって表面上の付着物を除去し、銀イオン等の溶出効果の低下を防ぐ。したがって、殺菌効果の高い銀イオン水等を、長期間に渡って安定して生成することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンク、蒸気による殺菌処理装置、食品加工工場などの、水の殺菌処理を必要とする設備に使用して好適な水殺菌装置および水殺菌方法に関する。

従来、この種の技術として、水中に金属イオンを発生させる金属イオン発生手段や、紫外線殺菌手段等を備えた水浄化装置であって、同金属イオン発生手段として、銀陽極と銀陰極に直流電圧を印加する回路に極性反転リレーを作動するように設けてなる銀イオンの電気化学的発生装置を用いた発明が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

上記水浄化装置の、銀イオンの電気化学的発生装置（銀イオン発生装置）においては、銀陽極と銀陰極に直流電圧を印加すると、銀陽極より銀イオンが発生し、当該銀イオン発生装置に流入した水に銀イオンが付加される。また、極性反転用リレーにより陽極と陰極の極性を一定時間毎に反転させ、陰極に付着するスケールを除去し、連続的に銀イオンの発生を可能にしている。
特開平９‐１８７７７３号公報

上記文献においては、銀イオン発生装置内に設置された銀陽極及び銀陰極は、それ自体が移動可能であるとの記載は無い。また、同文献の図２を参照しても、銀陽極及び銀陰極は極性反転用リレーと直接接続していることから、銀イオン発生装置内の所定箇所に固定配置されていると考えられる。従って、かかる所定箇所に固定された電極にあっては、一定期間の使用によりスケール付着がしやすく、銀イオンの溶出効果が徐々に低下するという課題があった。また、極性反転用リレーによって電極の極性を切り替えるだけでは、スケールの除去効果としての限界があった。

本発明は、上記課題にかんがみてされたもので、金属イオンの溶出効果が非常に高く、殺菌効果の高い金属イオン水を長期間に渡って生成することが可能な水殺菌装置および水殺菌方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１にかかる水殺菌装置の発明は、外部容器と、同外部容器の下方側面部において同側面に対し所定の角度をもって配設される入水管と、同外部容器内に収容される容器であって、同容器内に二室からなり同二室間の一部が遮断されていない電解槽を形成するとともに側面に同電解槽まで貫通する複数の透孔を形成する内部容器と、同内部容器の上面部に配設される出水管と、同電解槽の各室の底面に備えられた導電部材からなる伝導体と接続し、同伝導体に直流電圧を供給する電圧供給部と、同電解槽の各室に複数個ずつ積み置かれた状態で収容される金属イオン溶出体とを備え、同電解槽の各室は、内壁形状が略円筒状であり、かつ、その内径は上記積み置かれた状態の各金属イオン溶出体が各室内を所定の回転軌道を略保持しながら回転できる程に、底面上に直接置かれた各金属イオン溶出体の表面と各室の内壁との間に所定の距離を授けて設定され、同金属イオン溶出体は、水流の撹拌作用により各室内を上記所定の回転軌道を略保持しながら回転するとともに、同撹拌作用により互いに摩擦動作を繰り返し、一室においては上記電圧供給部のプラス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陽極となり、他室においては上記電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陰極となることにより電気分解を生じさせて金属イオンを溶出する構成としてある。

上記のように構成した請求項１にかかる発明においては、外部容器の下方側面部において同側面に対し所定の角度をもって配設された入水管から入水した水流は、外部容器と内部容器との間の空間に流入する。内部容器の側面には電解槽まで貫通する複数の透孔が形成されているため、外部容器と内部容器との間の空間に流入した水流は、同複数の透孔を介して、電解槽内に流入する。すなわち、入水管から一筋の流れとして容器体内に入水した水流は、外部容器と内部容器との間の空間を還流しつつ、金属イオン溶出体を収容する電解槽へ流入する際に複数の透孔を通過し、複数の水流に分けられる。このように、入水管から入水した水流を複数の水流に分けることにより、金属イオン溶出体を収容する空間内に、回転する水流を効果的に形成する。さらに、出水管は内部容器の上面部に配設されるため、内部容器へ入水した水流は、電解槽内で上方に向かいながら回転する螺旋状の流れを形成しつつ、上面部より出水する。

同電解槽の各室には、複数個の金属イオン溶出体が積み置かれた状態で収容される。金属イオン溶出体は、同電解槽の各室内において水流に撹拌され、同撹拌作用により互いに接触し、摩擦動作を繰り返しつつ金属イオンを水中に溶出する。すなわち、水流が入水管から入水し、出水管から出水するまでの間、金属イオン溶出体の表面と水流が接触することによって、金属イオンが溶出する。同電解槽の各室は、内壁形状が略円筒状である。また、その内径は、上記積み置かれた状態の各金属イオン溶出体が各室内を所定の回転軌道を略保持しながら回転できる程に、底面上に直接置かれた各金属イオン溶出体の表面と各室の内壁との間に所定の距離を授けて設定されている。よって、上記積み置かれた状態の各金属イオン溶出体は、上記撹拌作用により各室内を上記所定の回転軌道を略保持しながら回転する。各金属イオン溶出体は積み置かれた状態であるため、底面の伝導板と接する段の金属イオン溶出体に対して、上方に置かれた金属イオン溶出体が重石となる。かかる重石の効果と上記所定の回転軌道を略保持する効果により、底面の伝導板と接する段の金属イオン溶出体は、伝導板と離間することが抑制され、伝導板に接地した状態を安定して保つことができる。

電圧供給部は、同電解槽の各室の底面に備えられた導電部材からなる伝導体と接続しており、同伝導体に直流電圧を供給する。ここで、各金属イオン溶出体は、電圧供給部のプラス側と接続する伝導体が備えられている一室においては、同伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陽極となり、電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体が備えられている他室においては、同伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陰極となる。その結果、電解槽内において電気分解が生じ、陽極側から金属イオンが水中に溶出する。陽極となった金属イオン溶出体が収納された一室と、陰極となった金属イオン溶出体が収納された一室との間には、一部遮断されていない部分がある。よって、この一部遮断されていない部分を介し、陽極となった金属イオン溶出体と陰極となった金属イオン溶出体とが接近した際に、電気分解が起こり、金属イオンが溶出する。

このように、金属イオン溶出体は、水流との接触作用によって金属イオンを溶出するだけではなく、自らが電気分解における電極となることにより、さらに金属イオンを溶出する。その結果、出水管からは、充分に金属イオンが溶出した殺菌効果の高い金属イオン水が出水する。
また、金属イオン溶出体は、電解槽内で水流に撹拌される際、互いの表面を摩擦しあう動作を繰り返す。すなわち、水流に撹拌されている間は同摩擦動作により、表面上の水垢、錆、水中のミネラル成分が結晶したいわゆるスケールなどの付着物を常に除去しあっているため、金属イオン溶出体の表面は、常に水と接触している状態に保たれる。従って、水流との接触作用による金属イオンの溶出効果及び電気分解による金属イオンの溶出効果は、ともに高いままに保たれる。

伝導板と金属イオン溶出体とが接触し通電した状態を安定させるため、請求項２にかかる発明は、上記請求項１に記載の水殺菌装置において、上記電解槽は、各室に収容する上記金属イオン溶出体のうち、他の金属イオン溶出体の上に置かれて最上段に位置する金属イオン溶出体を、各室内における一定範囲に移動範囲を制限した上で自由に回転可能に保持する保持具を各室に備える構成としてある。

上記のように構成した請求項２にかかる発明においては、電解槽の各室には保持具が備えられており、同保持具は、各室に収容する金属イオン溶出体のうち、他の金属イオン溶出体の上に置かれて最上段に位置する金属イオン溶出体を、各室内における一定範囲に移動範囲を制限した状態で保持する。最上段の金属イオン溶出体は、下段に位置する他の金属イオン溶出体を上方から押さえる役割を果たす。従って、最上段の金属イオン溶出体の移動範囲を制限することで、常に最上段の金属イオン溶出体が他の金属イオン溶出体の上に乗った状態を保つことができ、下段の金属イオン溶出体を、安定して各室の底面に接地させることができる。
なお、最上段の金属イオン溶出体は、上記保持具によってその動きを固定されるわけではなく、自由に回転可能に保持さるため、水流の撹拌作用によって自由に回転し、他の金属イオン溶出体との摩擦動作も行う。

請求項３にかかる水殺菌装置の発明は、内部に二室からなり同二室間の一部が遮断されていない電解槽を備える容器体と、同容器体と接続し同容器体内に水流を入水させる入水管と、同容器体と接続し同電解槽内から水流を出水させる出水管と、同電解槽の各室の底面に備えられた導電部材からなる伝導体と接続し、同伝導体に直流電圧を供給する電圧供給部と、同電解槽の各室に複数個ずつ積み置かれた状態で収容される金属イオン溶出体とを備え、同金属イオン溶出体は、表面を各室の内壁又は他の金属イオン溶出体の表面と接近させ或いは接触させた状態で水流の撹拌作用により各室内を所定の回転軌道を略保持しながら回転するとともに、同撹拌作用により互いに摩擦動作を繰り返し、一室においては上記電圧供給部のプラス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陽極となり、他室においては上記電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陰極となることにより電気分解を生じさせて金属イオンを溶出する構成としてある。

上記のように構成した請求項３にかかる発明においては、水流が入水管から容器体に入水すると、水流は電解槽内を還流する。同電解槽の各室には、複数個ずつ積み置かれた状態で金属イオン溶出体が収容される。金属イオン溶出体は、同電解槽の各室内において、表面を各室の内壁又は他の金属イオン溶出体の表面と接近させ或いは接触させた状態で水流に撹拌され、各室内を所定の回転軌道を略保持しながら回転する。そして、同撹拌作用により互いに接触し、摩擦動作を繰り返しつつ金属イオンを水中に溶出する。すなわち、水流が入水管から入水し、出水管から出水するまでの間、金属イオン溶出体の表面と水流が接触することによって、金属イオンが溶出する。また、上記請求項１の発明と同様に、底面の伝導板と接する段の金属イオン溶出体に対して上方に置かれた金属イオン溶出体が重石となる効果と上記所定の回転軌道を略保持する効果により、底面の伝導板と接する段の金属イオン溶出体は、伝導板と離間することが抑制され、伝導板に接地した状態を安定して保つことができる。

電圧供給部は、同電解槽の各室の底面に備えられた導電部材からなる伝導体と接続しており、同伝導体に直流電圧を供給する。各金属イオン溶出体は、電圧供給部のプラス側と接続する伝導体が備えられている一室においては、同伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陽極となり、電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体が備えられている他室においては、同伝導体と直接的に或いは間接的に接触して陰極となる。その結果、電解槽内において電気分解が生じ、陽極側から金属イオンが水中に溶出する。陽極となった金属イオン溶出体が収納された一室と、陰極となった金属イオン溶出体が収納された一室との間には、一部遮断されていない部分がある。よって、この一部遮断されていない部分を介し、陽極となった金属イオン溶出体と陰極となった金属イオン溶出体とが接近した際に、電気分解が起こり、金属イオンが溶出する。

請求項１にかかる発明と同様に、金属イオン溶出体は、水流との接触作用によって金属イオンを溶出するだけではなく、自らが電気分解における電極となることにより、さらに金属イオンを溶出する。また、金属イオン溶出体は、電解槽内で水流に撹拌される際、互いの表面を摩擦しあう動作を繰り返し、スケールなどの付着物を常に除去しあうため、金属イオン溶出体の表面は、常に水と接触している状態に保たれる。従って、水流との接触作用による金属イオンの溶出効果及び電気分解による金属イオンの溶出効果は、ともに高いままに保たれる。

ここで、上記金属イオン溶出体は、水流の撹拌作用により互いに摩擦しあう場合に、表面を効率よく接触させることができる形状であることが望ましい。そこで、請求項４にかかる発明は、上記請求項３に記載の水殺菌装置において、上記金属イオン溶出体は、円筒状である構成としてある。
上記金属イオン溶出体は形状が円筒状であるために、水流が金属イオン溶出体を撹拌する際に、金属イオン溶出体は互いに円筒表面を満遍なく摩擦することができる。したがって、表面上のスケールなどの付着物が効率よく除去される。

金属イオン溶出体の表面を効率よく接触させることができる他の形状として、請求項５にかかる発明は、上記請求項３に記載の水殺菌装置において、上記金属イオン溶出体は、球状である構成としてある。
上記金属イオン溶出体は形状が球状であるために、水流によって撹拌されるときに、あらゆる方向に回転が可能となる。したがって、金属イオン溶出体は、互いに球の表面を満遍なく摩擦することができ、表面上のスケールなどの付着物が効率よく除去される。さらに、金属イオン溶出体は、水流によって撹拌されるときに電解槽の内壁に衝突しても、形状が球状であるために滑らかに回転する。従って、電解槽の損傷も少なくて済む。

請求項６にかかる発明は、上記請求項３〜請求項５のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記金属イオン溶出体は、内部が空洞である構成としてある。
金属イオン溶出体の内部を空洞にすることにより、金属イオン溶出体の一つ当たりの質量を減らすことができる。したがって、高い水圧の水流によらなくとも、効率よく金属イオン溶出体を電解槽内で撹拌することが可能となる。

請求項７にかかる発明は、上記請求項３〜請求項６のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記入水管と出水管とは、高低差を設けて配設されている構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明においては、上記入水管と出水管とは、高低差を設けて配設されているため、入水管から容器体内に入水し電解槽内を還流する水流が、直ちに出水管から出水していくことは無い。上記電解槽内に、入水管と出水管の高低差分による水流が生成され、より複雑な流れとなることで、水流の上記電解槽内における滞在時間が長くなる。すなわち、水流は金属イオン溶出体の表面と接触する時間をより長く確保することが可能となり、金属イオンの溶出効果の高い水殺菌装置を提供することができる。

上記入水管と出水管の配設態様の一例として、請求項８にかかる発明は、上記請求項３〜請求項７のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記入水管と出水管とは、上記容器体の側面部において、上記電解槽の各室の略中心を通る軸芯上を通過しない方向に配向されている構成としてある。

上記のように構成した請求項８にかかる発明においては、上記入水管と出水管とは、上記容器体の側面部において、上記電解槽の各室の軸芯と垂直の方向から所定の角度へずらした方向に配向されている。すなわち、入水管および出水管は、電解槽の各室の略中心を通る軸芯上を通らない方向に向かって配設されているため、電解槽の各室に入水した水流は、同軸芯を中心として回転するように各室内を流れる。その結果、水流は電解槽内を滞りなく還流し、金属イオン溶出体を効果的に撹拌する。
なお、入水管と出水管は電解槽の各室の略中心を通る軸芯上を通る方向で配向されていなければ良いので、上記所定の角度としては様々な角度が考えられる。例えば、入水管を容器体の下方側面部において、電解槽の各室の内周に接する角度で配設し、出水管を容器体の上方側面部において、電解槽の各室の内周に接する角度で配設しても良い。また、入水管と出水管の配設角度がそれぞれ異なっていてもよい。

上記出水管は、必ずしも上記容器体の側面部に配設されている必要はない。そこで、請求項９にかかる発明は、上記請求項３〜請求項７のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記出水管は、上記容器体の上面部または下面部に配設されている構成としてある。

上記のように構成した請求項９にかかる発明においては、上記出水管は、上記容器体の上面部または下面部に配設されている。上記出水管が上記容器体の上面部に設置されている場合は、容器体へ入水した水流が、電解槽内で上方に向かいながら回転する螺旋状の流れを形成しつつ、上面部より出水する。一方、上記出水管が上記容器体の下面部に設置されている場合は、容器体へ入水した水流が、電解槽内で下方に向かいながら回転する螺旋状の流れを形成しつつ、下面部から出水する。

請求項１０にかかる発明は、上記請求項９に記載の水殺菌装置において、上記出水管は、上記容器体の上面部において、略垂直方向に配設されている構成としてある。
上記のように構成した請求項１０にかかる発明においては、上記出水管は、上記容器体の上面部において略垂直方向に配設されているため、容器体へ入水した水流が、電解槽内で上方に向かいながら回転する螺旋状の流れを形成しつつ、上面部より垂直方向に出水する。

請求項１１にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１０のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記入水管は、上記容器体と接する入水口に、入水する水流を所定の方向に保つための整流板を備える構成としてある。
上記のように構成した請求項１１にかかる発明においては、上記入水管は、上記容器体と接する入水口に、入水する水流を所定の方向に保つための整流板を備える。整流板の設置態様の一例としては、容器体内へ入水し電解槽内を還流する水流を電解槽の各室の内壁に沿った方向に誘導する設置態様が考えられる。かかる整流板を設置することにより、水流が入水管から電解槽内に入水したときに流れを散乱させてしまうことを防ぐことができ、水流が電解槽内を還流しやすくなる。
。

請求項１２にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１１のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記入水管及び出水管は、上記電解槽の各室毎に配設される構成としてある。電解槽の各室には、それぞれ複数個の金属イオン溶出体が収容されており、各室内において、金属イオン溶出体を水流で撹拌する必要がある。そこで、上記のように構成した請求項１２にかかる発明においては、電解槽の各室毎に配設された入水管から、各室に水流が入水する。また、各室で溶出した金属イオンを含有した水流は、各室毎に配設された出水管から出水する。

請求項１３にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１２のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記電解槽の各室の内壁形状は、略円筒状である構成としてある。
上記のように構成した請求１３にかかる発明においては、上記電解槽の各室の内壁形状は略円筒状である。各室の内壁形状を略円筒状とすることで、水流は電解槽内を滞りなく還流し、水流に撹拌される金属イオン溶出体も滞り無く回転する。

伝導板と金属イオン溶出体とが接触し通電した状態を安定させるため、請求項１４にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１３のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記電解槽は、各室に上記保持具を備える。すなわち、上記請求項２の発明と同様に、常に最上段の金属イオン溶出体が他の金属イオン溶出体の上に乗った状態を保ち、下段の金属イオン溶出体を、安定して各室の底面に接地させる。

請求項１５にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１４のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記容器体は、上記入水管と接続する外部容器と、内部に上記電解槽を形成するとともに側面に同電解槽まで貫通する複数の透孔を側面に形成し、かつ、上記出水管と接続する内部容器とからなる構成としてある。

上記のように構成した請求項１５にかかる発明においては、上記容器体は、外部容器と内部容器とから構成されている。入水管は外部容器に接続しているため、入水管から入水した水流は、外部容器と内部容器との間の空間に流入する。内部容器の側面には上記電解槽まで貫通する複数の透孔が形成されているため、外部容器と内部容器との間の空間に流入した水流は、同複数の透孔を介して、電解槽内に流入する。そして、電解槽内で金属イオン溶出体を撹拌するとともに、溶出した金属イオンを充分に含有した水流が、内部容器と接続する出水管から出水する。

すなわち、入水管から一筋の流れとして容器体内に入水した水流は、金属イオン溶出体を収容する電解槽へ流入する際に複数の透孔を通過し、複数の水流に分けられる。このように、入水管から入水した水流を複数の水流に分けることにより、金属イオン溶出体を収容する空間内に、回転する水流を効果的に形成することができる。
また、上記透孔を入水管の入水口より小さい面積とすれば、上記透孔を水流が通過する際に圧力がかかり、透孔を通過した水流の流速が増す。したがって、水流は入水管から入水したときと比較して、強い勢いで内部容器の電解槽内に流入する。

各室に収容された金属イオン溶出体に対し、陽極側と陰極側を固定して電気分解を継続すると、陰極側の金属イオン溶出体の表面にスケールが付着し、電解能力を低下させてしまう。そこで、請求項１６にかかる発明は、上記請求項３〜請求項１５のいずれかに記載の水殺菌装置において、上記電圧供給部は、上記伝導体に供給する直流電圧の極性を切換えることが可能な極性切替回路を備える構成としてある。

上記のように構成した請求項１６にかかる発明においては、上記電圧供給部は、極性切替回路を備える。同極性切替回路によって、伝導体に供給する直流電圧の極性を切替えれば、各伝導板と接触する金属イオン溶出体の極性を切替えることができる。その結果、酸化反応が起こる陽極と還元反応が起こる陰極とが切り替わり、スケールの付着による電解能力の低下が防止される。上述した、金属イオン溶出体同士の摩擦動作に、かかる陽極と陰極との切替えを併せれば、金属イオン溶出体表面の付着物を除去する効果はきわめて高くなる。

ここで、水の殺菌処理を実行する手段は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。
このため、請求項１７にかかる水殺菌方法の発明は、二室からなり同二室間の一部が遮断されていない電解槽を内部に備える容器体の同電解槽の各室内に、金属イオン溶出体を複数個ずつ積み置いた状態で収容し、同容器体と接続する入水管から同容器体内に水流を入水させ、同容器体と接続し同電解槽内から水流を出水させる出水管へ水を通過させる際の水流の撹拌作用により、同金属イオン溶出体を、その表面を各室の内壁又は他の金属イオン溶出体の表面と接近させ或いは接触させた状態で各室内において所定の回転軌道を略保持しながら回転させるとともに、同撹拌作用により互いに摩擦動作を繰り返させ、かつ、同電解槽の各室の底面に備えられた導電部材からなる伝導体に直流電圧を供給し、上記金属イオン溶出体を、一室においては上記電圧供給部のプラス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触させ陽極とし、他室においては上記電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体と直接的に或いは間接的に接触させ陰極とすることにより電気分解を生じさせて金属イオンを溶出する構成としてある。
すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。

以上説明したように、請求項１及び請求項３にかかる発明は、金属イオン溶出体の表面上の付着物を除去しつつ、電気分解及び金属イオン溶出体と水流との接触作用により、効果的に金属イオンを水中に溶出することが可能な水殺菌装置を提供することができる。
さらに、請求項４および請求項５にかかる発明によれば、金属イオン溶出体が互いに摩擦動作を行なった際に、表面上の付着物を効率よく除去することができる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、金属イオン溶出体を、電解槽内において容易に撹拌することができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、水流が金属イオン溶出体の表面と長時間接触することができ、金属イオンの溶出効果の高い水殺菌装置を提供することができる。

さらに、請求項８〜請求項１０にかかる発明によれば、金属イオン溶出体を効果的に撹拌する水流を生み出す入水管又は出水管の設置態様例を提供することができる。
さらに、請求項１１にかかる発明によれば、入水管から容器体内に入水した水流の方向を誘導することにより、水流が電解槽内を還流しやすくなる。
さらに、請求項１２にかかる発明によれば、電解槽の各室毎に水流を入水させ、かつ、各室毎に金属イオン水を出水させることができる。
さらに、請求項１３にかかる発明によれば、水流は電解槽内を滞りなく還流し、撹拌される金属イオン溶出体も滞りなく回転する。

さらに、請求項２及び請求項１４にかかる発明によれば、金属イオン溶出体と伝導板との接触状態を安定して保つことができる。
さらに、請求項１５にかかる発明によれば、電解槽内に、回転する水流を効果的に形成し、金属イオン溶出体を撹拌することができる。
さらに、請求項１６にかかる発明によれば、金属イオン溶出体の表面にスケールが付着することによる電解能力の低下をより効果的に防ぐことができる。
さらに、請求項１７にかかる発明によれば、金属イオン溶出体の表面上の付着物を除去しつつ、電解分解及び金属イオン溶出体と水流との接触作用により、効果的に金属イオンを水中に溶出することが可能な水殺菌方法を提供することができる。

下記の順序に従って、本発明の実施形態を説明する。
（１）第一の実施形態
（２）他の実施形態
（３）まとめ

（１）第一の実施形態
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる、水殺菌装置の概略構成図である。
同図においては、水殺菌装置１００は、整流器１０と、スイッチ１１と、極性切替回路２０と、容器体３０と、これら構成要素を接続する導線４０と、容器体３０内に収容される金属イオン溶出体５０とから構成されている。整流器１０は、商用交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換する。整流器１０で変換された直流電圧は、極性切替回路２０を介し、容器体３０に備えられた２枚の導電部材からなる伝導板３５ａ，３５ｂに供給される。極性切替回路２０においては、伝導板３５ａ，３５ｂに供給される直流電圧の極性を定期的に切替えることができ、その結果、２枚の伝導板３５ａ，３５ｂのプラス側とマイナス側とを定期的に切り替えることが可能である。また、回路中にスイッチ１１を設け、容器体３０に水流を通して水殺菌装置１００を使用する場合にはスイッチ１１をオンにして電圧を供給し、容器体３０に水流を通さない場合にはスイッチ１１をオフにして電圧を供給しないようにする。

容器体３０の構成については後に詳述するが、概略、外部容器３１と、同外部容器３１の中に全体を収容できる大きさの内部容器３２と、入水管３３ａ，３３ｂと、出水管３４ａ，３４ｂとからなる。内部容器３２は、内部に第一室３２ａ１と第二室３２ａ２とに分かれた電解槽３２ａを備えている。第一室３２ａ１及び第二室３２ａ２内には、金属イオン溶出体５０がそれぞれ複数個ずつ収容される。本実施形態においては、金属イオン溶出体５０として、銀イオン溶出体５１を用いる。また、伝導板３５ａ，３５ｂは、第一室３２ａ１及び第二室３２ａ２の底面にそれぞれ設置され、上記極性切替回路２０と接続している。

次に、電解槽３２ａ内に収容される銀イオン溶出体５１について説明する。収容する銀イオン溶出体５１の個数は、任意の数を選択可能である。
図２は、本実施形態において使用する銀イオン溶出体５１ａを一部破断正面図により示している。
同図において、銀イオン溶出体５１ａは球状の形状をしている。球状であることにより、銀イオン溶出体５１ａは水流に撹拌される際、電解槽３２ａ内を滑らかに回転しながら移動することができる。また、当該形状は、水流に撹拌されながら互いの表面上を満遍なく摩擦し合うのに適している。銀イオン溶出体５１ａは当該形状を採用することによって、後述するように、表面上の付着物による銀イオン溶出効果の低下を防ぐことができる。

同図の右半分は上記銀イオン溶出体５１ａの垂直断面を表わしており、銀イオン溶出体５１ａの内部が空洞であることを示している。すなわち、銀イオン溶出体５１ａの内部には球状の空洞部５１ａ１が形成されている。
内部が空洞であることにより、銀イオン溶出体５１ａの一つ当たりの質量を減らすことができる。したがって、電解槽３２ａ内に流入する水流によって、効率的に銀イオン溶出体５１ａを撹拌することが可能となる。ここで、銀イオン溶出体５１ａは、純銀や高濃度の銀で形成してもよいし、球状の担体表面に銀メッキなどの表面処理を施して形成しても良い。

図３は、銀イオン溶出体５１の、他の形状の例を示している。
同図において、銀イオン溶出体５１ｂは円筒状の形状をしている。当該形状にかかる銀イオン溶出体５１ｂは、水流によって撹拌されながら互いの側面上を満遍なく摩擦しあうことができるため、後述するように、表面上の付着物による銀イオン溶出効果の低下を防ぐことができる。図４は、上記銀イオン溶出体５１ｂの一部破断正面図であり、上記銀イオン溶出体５１ａと同様に、銀イオン溶出体５１ｂは内部が空洞であることを示している。すなわち、銀イオン溶出体５１ｂの内部には円筒状の空洞部５１ｂ１が形成されている。銀イオン溶出体５１ｂは、上記銀イオン溶出体５１ａと同様に、純銀や高濃度の銀で形成してもよいし、円筒状の担体表面に銀メッキなどの表面処理を施して形成しても良い。なお、銀イオン溶出体５１の形状は上記の例に限定されるものではない。

ここで、銀イオンの効能について説明する。
一般に、銀イオンには強い殺菌効果があることが知られている。特に、銀イオンはレジオネラ菌に対しても殺菌効果が強いことが知られており、水中に混入したレジオネラ菌に対して、微量で短時間の作用で殺菌効果を示す。また、レジオネラ菌の感染症は、増殖したレジオネラ菌を吸入することによって引き起こされるものであるが、レジオネラ菌は、水中の藻やアメーバと共生して増殖する。ここで、銀イオンは、各種細菌の細胞に強く吸着して細菌を死滅させるので、各種細菌の発生が抑制され、藻やアメーバの発生を防止することができる。すなわち、レジオネラ菌の増殖原因となる藻やアメーバの発生をも防止することができる。
他にも、銀イオンには、Ｏ‐１５７病原性大腸菌、大腸菌、抗酸菌（老人性結核菌）、ＭＲＳＡ、一般病原菌などに対する殺菌効果がある。

また、銀イオンには、塩素系薬剤による刺激臭、肌荒れ、異臭味が一切無いので、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンク、蒸気による殺菌処理装置、食品加工工場等における水の殺菌処理に好適である。
さらに、銀イオンによっては、配管、機器設備品、その他の建材、サッシなどの腐食も起こらないので、水殺菌処理に用いる装置の劣化もほとんど進まない。

次に、容器体３０の構成及び銀イオンの溶出について説明する。
図５は、容器体３０を斜視図により示している。図６は、容器体３０を図５におけるＡ‐Ａ部分で切断した状態を示している。両図においては、伝導板３５ａ，３５ｂと極性切替回路２０とを接続する導線４０は省略してある。また、図６においては、銀イオン溶出体５１ａを省略してある。
入水管３３ａ，３３ｂは、外部容器３１と接続しており、同外部容器３１の下方側面部において、側面に対して所定の角度をもって配設されている。内部容器３２は、側面付近の部位を縦断面方向に切断した２つの略円筒形の容器を、同切断した断面同士で接合した形状となっている。内部容器３２の上面部からは出水管３４ａ，３４ｂがそれぞれ略垂直上方向に配設されており、各出水管３４ａ，３４ｂは、それぞれ第一室３２ａ１，第二室３２ａ２と接続している。ただし、入水管・出水管の数、配設位置、配設方向はいずれも任意に設定可能である。

内部容器３２は、２つの略円筒形の容器が重なる部位において第一室３２ａ１と第二室３２ａ２とを分けているが、第一室３２ａ１と第二室３２ａ２との間の一部に、銀イオン溶出体５１ａが通過できない大きさの窓部３２ｃを形成しており、完全には遮断されていない。第一室３２ａ１及び第二室３２ａ２の内部は円筒形状の空洞である。また、内部容器３２は、下方側面部に複数の透孔３２ｂを形成している。同透孔３２ｂは内部容器３２の側面を貫通しており、内部容器３２の外と電解槽３２ａ内とを連通させている。
外部容器３１と内部容器３２との間には、入水管３３ａ，３３ｂ及び透孔３２ｂより上方であって出水管３４ａ，３４ｂより下方の高さに位置する遮断板３６が備えられている。当該遮断板３６は、外部容器３１の内周と内部容器３２の外周との間の隙間を塞いでおり、外部容器３１と内部容器３２との間の空間を、下方の第一空間と上方の第二空間とに分離している。

第一室３２ａ１，第二室３２ａ２の底面には、伝導板３５ａ，３５ｂがそれぞれ、一の表面を室内に露出させた状態で備えられている。従って、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２に複数個ずつ収容された銀イオン溶出体５１ａは、直接に伝導板３５ａ又は伝導板３５ｂと接触して通電するか、あるいは、同じ室内の他の銀イオン溶出体５１ａと接触して、間接的に伝導板３５ａ又は伝導板３５ｂと通電する。その結果、直流電圧の供給を受けて極性がプラス側となっている伝導板が備えられている室内においては、銀イオン溶出体５１ａは陽極となる。一方、極性がマイナス側となっている伝導板が備えられている室内においては、銀イオン溶出体５１ａは陰極となる。ここで、第一室３２ａ１の伝導板３５ａをプラス側とし、第二室３２ａ２の伝導板３５ｂをマイナス側とする。

かかる構成の容器体３０において、入水管３３ａ，３３ｂから入水した水流は、先ず第一空間内へ流れ込む。水流は第一空間内を還流しつつ、透孔３２ｂを介して電解槽３２ａ内へ流入する。遮断板３６が第一空間と第二空間とを完全に遮断しているため、第一空間に流入した水流は全て電解槽３２ａへ流入する。電解槽３２ａに流入した水流は、各第一室３２ａ１，第二室３２ａ２内を銀イオン溶出体５１ａを撹拌しながら還流する。すなわち、電気分解における陽極・陰極自体が、水流によって撹拌され、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２内を回転しながら移動する。そして、水流は、銀イオン溶出体５１ａから溶出した銀イオンを含有した状態で出水管３４ａ，３４ｂから出水する。

ここで、入水管３３ａ，３３ｂから第一空間へ入水した水流が、効果的に第一空間内を一定方向に還流するように、入水管３３ａ，３３ｂが外部容器３１と接する入水口に整流板３７ａ，３７ｂを備えても良い。入水管３３ａ，３３ｂから入水した水流を、外部容器３１の内壁に沿う方向に案内する角度に整流板３７ａ，３７ｂを設置すれば、水流は、第一空間内を一定方向に還流しやすくなる。

図７は、上記容器体３０を図６におけるＢ‐Ｂ部分で切断した状態を示している。ただし同図においては、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２に銀イオン溶出体５１ａを収容している。
同図に示すように、第一空間内を一定方向に還流する水流は、内部容器３２の側面に形成された複数の透孔３２ｂから電解槽３２ａ内に流入する。透孔３２ｂを内部容器３２の側面に対して斜めに入射するように形成すると、上記還流する水流が電解槽３２ａ内に流入しやすい。また、電解槽３２ａの第一室３２ａ１，第二室３２ａ２においては、それぞれ周囲の複数箇所から透孔３２ｂを通過して水流が入水してくるため、各室内には一定方向へ回転する流れが形成されやすくなる。その結果、銀イオン溶出体５１ａは、水流によって効果的に撹拌され、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２内を回転しながら移動する。
なお、透孔３２ｂの数や大きさ、内部容器３２への透孔３２ｂの入射角などは、入水管３３ａ，３３ｂおよび出水管３４ａ，３４ｂの口径や設置位置、または水流の水圧の違いなど、種々の条件によって様々に変更可能である。

電解槽３２ａ内において電気分解が生じるには、第一室３２ａ１に収容された陽極たる銀イオン溶出体５１ａと、第二室３２ａ２に収容された陰極たる銀イオン溶出体５１ａとが、ある程度接近する必要がある。上述したように、第一室３２ａ１と第二室３２ａ２との間には窓部３２ｃが形成されている。従って、各銀イオン溶出体５１ａが水流によって撹拌されている最中において、第一室３２ａ１の銀イオン溶出体５１ａの何れかと、第二室３２ａ２の銀イオン溶出体５１ａの何れかとが、同窓部３２ｃを介して接近する。その結果、電気分解反応が生じ、陽極たる第一室３２ａ１の銀イオン溶出体５１ａから、銀イオン（Ａｇ＋）が水中に溶出する。

水流により撹拌されている間は、各銀イオン溶出体５１ａは絶えず回転しながら移動しているため、窓部３２ｃの両側において陽極と陰極が接近した状態がどの瞬間も常に保たれる訳ではない。しかし、絶えず回転しながら移動しているため、ある銀イオン溶出体５１ａが窓部３２ｃから遠ざかっても、次の銀イオン溶出体５１ａが直に窓部３２ｃに接近するということが繰り返される。従って、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２内で銀イオン溶出体５１ａが撹拌されている状態において、窓部３２ｃを介して陽極たる銀イオン溶出体５１ａと陰極たる銀イオン溶出体５１ａとが接近している状態は充分に確保され、その結果、電気分解による銀イオンの溶出が得られる。

本発明は、上記電気分解による銀イオンの溶出効果に加えて、銀イオン溶出体５１ａの表面と水流との接触作用による銀イオンの溶出効果をも有する。
銀は、水と接触した際に一定のイオン化傾向によって、水中に銀イオンを溶出する。本願においては、銀イオン溶出体５１ａは、撹拌されながら水中を絶えず移動しているため、水流との接触作用も高く、銀イオンの溶出効果も高い。
さらに、銀イオン溶出体５１ａ同士が絶えず摩擦動作を繰り返すことで、銀イオンの溶出効果が高いままに維持されるという効果がある。

通常、水中に銀イオン溶出体５１ａを置いた状態にしておくと、時間の経過とともに表面上に水垢、錆などが付着する。また、上記のように電気分解を行った場合には、めっきの作用により、陰極に対応する銀イオン溶出体５１ａの表面上に、水中のミネラル分が結晶となったいわゆるスケールが付着する。これら付着物は、水流との接触作用による銀イオンの溶出効果及び電気分解による銀イオンの溶出効果を、ともに著しく低下させる。しかし、本発明においては、銀イオン溶出体５１ａ同士が表面上を互いに摩擦させることで、表面上の水垢、錆、スケール等の付着物を互いに除去しあう。その結果、水流が電解槽３２ａ内を還流している間は、銀イオン溶出体５１ａの表面上に付着物がほとんど定着しない状態が保たれる。
したがって、電気分解による銀イオンの溶出効果と水流との接触作用による銀イオンの溶出効果とは、いずれも長期間に渡って高いまま保たれる。

さらに、上記銀イオン溶出体５１ａ同士の摩擦動作による付着物の除去と併せ、陽極・陰極の切替作業を行えば、銀イオン溶出体５１ａ表面の付着物の除去効果はきわめて高くなる。
水殺菌装置１００は、上記極性切替回路２０によって、一定時間毎に第一室３２ａ１に備える伝導板３５ａと第二室３２ａ２に備える伝導板３５ｂとの極性を切替えることができる。伝導板３５ａ，３５ｂの極性切替によって、それまで陽極であった銀イオン溶出体５１ａは陰極へ、陰極であった銀イオン溶出体５１ａは陽極へ切り替わる。その結果、酸化反応が起こる側の銀イオン溶出体５１ａと還元反応が起こる側の銀イオン溶出体５１ａとが切り替わり、陰極に対応する銀イオン溶出体５１ａの表面にスケールが定着することが防がれる。

付着物がほとんど定着しない状態が保たれるということは、付着物による銀イオン溶出効果の低下に伴う銀イオン溶出体５１ａの交換作業がほとんど必要ないことを意味する。実質的には、銀イオン溶出体５１ａの銀部分が著しく磨耗して銀イオンの溶出効果が低下した場合にのみ交換すればよいので、交換する必要はほとんど無く、当該水殺菌装置１００のメンテナンスは非常に容易になる。

次に、上記構成の水殺菌装置１００を用いて行った銀イオン溶出量の測定に関し、その方法及び結果について説明する。
図８は、銀イオンの溶出量の測定に用いた装置全体の概略構成を示している。
当該装置は、水槽１１０と、循環用ポンプ１２０と、水殺菌装置１００と、これら構成物品間を接続するパイプ１３０とからなる。水槽１１０には、１００リットルの水道水が貯水されている。ただし、当該水道水は塩素を除去した状態にしてある。以下、水道水と言う場合には、塩素を除去した水道水を示すものとする。
水槽１１０の取水口１１２から流出した水道水は、循環用ポンプ１２０を介して水殺菌装置１００へ供給される。水殺菌装置１００へ供給さた水道水は、パイプ１３０と接続した入水管３３ａ，３３ｂから容器体３０の内部へ流入し、銀イオン溶出体５１ａから溶出した銀イオンを含有した上で、出水管３４ａ，３４ｂから出水する。水道水は、出水管３４ａ，３４ｂと接続するパイプ１３０を介して水槽１１０の入水口１１１へと導かれる。

本測定においては、直径が４０ｍｍの球状の銀イオン溶出体５１ａを、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２に夫々５個ずつ収容した。５個の銀イオン溶出体５１ａは、各室内において、４個を伝導板３５ａまたは伝導板３５ｂと接する底面上に四角状に置き、残りの１個を４個が支える略中央に乗せた状態で収容した。ここで、第一室３２ａ１，第二室３２ａ２の内径は、４個の銀イオン溶出体５１ａを底面上に置いた際に、各４個の表面と各室の内壁との間に若干の距離が生じる長さに設定した。第一室３２ａ１，第二室３２ａ２の内径を上記長さとすることで、各銀イオン溶出体５１ａには、水流の撹拌作用によって各室内を回転できるだけの余裕が与えられる。同時に、各銀イオン溶出体５１ａは、上記内壁及び同室の他の銀イオン溶出体５１ａと接近しあるいは接しながら各室内を回転するため、回転軌道を大きく外れて底面に備えられた伝導板３５ａ，３５ｂと離間することが防がれる。

４個の銀イオン溶出体５１ａが形成する略中央位置の上に乗せられた１個の銀イオン溶出体５１ａは、下の４個に対して重石の役割を果たす。その結果、下の４個の銀イオン溶出体５１ａは、水流によって撹拌されながらも、底面の伝導板３５ａまたは伝導板３５ｂに接地した状態を安定して保つことができ、各室の銀イオン溶出体５１ａは伝導板３５ａまたは伝導板３５ｂと通電して陽極又は陰極となる。
また、伝導板３５ａ，３５ｂに供給する直流電圧は４，５Ｖとし、電流を２ｍＡとした。

かかる条件の下、１００リットルの水道水を水槽１１０と水殺菌装置１００との間で１時間繰り返し循環させ、同循環後の水道水の銀イオン溶出量を計測した。
計測の結果、水道水中からは、０，５〜１，０ｍｇ／リットルの銀イオンが検出された。ここで、水の殺菌消毒に用いる場合の銀イオンは、０．０１ｍｇ／リットルで充分効果があるとされており、上記測定によって溶出した銀イオンの量は、殺菌効果としては充分なものであると言える。したがって、本実施形態にかかる水殺菌装置１００を、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンク、蒸気による殺菌処理装置、食品加工工場など、水の殺菌処理を必要とする設備に取り付けることにより、銀イオンの殺菌効果を利用して効果的に水の殺菌処理を行うことができる。

上記計測結果は、水殺菌装置１００内を１時間繰り返し通過させた後の水道水中の銀イオン溶出量であるが、かかる計測中において、水槽１１０中の銀イオンの溶出量は経時的に増加していくことが確認された。従って、水殺菌装置１００に拠れば、水を繰り返し循環させる時間と増加する銀イオン溶出量との関係に基づき、水を循環させる時間を調節すれば、必要とする濃度の銀イオン水を得ることができる。すなわち、風呂水や、水道水や、調理設備等、殺菌処理の対象が異なれば必要とされる銀イオン水の濃度も異なるが、水殺菌装置１００に拠れば、これら殺菌処理に要求される銀イオン濃度の異なる状況にも対応することができる。

図９は、水殺菌装置１００の使用態様の一例を示している。
同図において、管体１４０内には、水殺菌装置１００の、整流器１０とスイッチ１１と極性切替回路２０とを除いた部分が収容されている。同管体１４０は、支流管１６０ａ，１６０ｂと接続しており、支流管１６０ａ，１６０ｂは、夫々本管１５０と接続している。また、支流管１６０ａは、管体１４０の内部において容器体３０の入水管３３ａ，３３ｂと接続しており、支流管１６０ｂは、容器体３０の出水管３４ａ，３４ｂと接続している。本管１５０上の、支流管１６０ａ，１６０ｂと夫々接続している部位の間には、バルブ１５１が、支流管１６０ａ，１６０ｂの途中には、夫々バルブ１６０ａ１，１６０ｂ１が備えられている。かかる構成において、図中の右から左に向かって本管１５０中を水流が流れるとする。

バルブ１５１，１６０ａ１，１６０ｂ１をいずれも開けると、本管１５０を流れる水流のうち一部の水流が支流管１６０ａを通って、管体１４０内に流入する。管体１４０内に流入した水流は、内部の水殺菌装置１００内を通過する際に銀イオン溶出体５１ａから溶出する銀イオンを含有し、支流管１６０ｂへ出水する。このようにして銀イオン水となった水流は、支流管１６０ｂを通過して本管１５０に戻り、本管１５０を流れる水流と合流する。支流管１６０ｂからの流れと合流した水流中の銀イオン濃度は、バルブ１５１，１６０ａ１，１６０ｂ１の開け具合を夫々調節することで変化させることが可能である。つまり、バルブ１５１の開け具合を小さくし、バルブ１６０ａ１，１６０ｂ１の開け具合を大きくすれば、管体１４０を通過する流量が多くなり、支流管１６０ｂからの流れと合流した本管１５０の水流中の銀イオン濃度は上がる。一方、バルブ１５１を開け具合を大きくし、バルブ１６０ａ１，１６０ｂ１の開け具合を小さくすると、管体１４０を通過する流量が少なくなり、支流管１６０ｂからの流れと合流した本管１５０の水流中の銀イオン濃度は下がる。

もちろん、バルブ１５１を完全に閉め、本管１５０を流れる水流が全て管体１４０内を通過するようにしても良い。
上記本管１５０としては、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンク、蒸気による殺菌処理装置、食品加工工場など様々な設備中に設置された水を通すための配管が想定される。かかる配管途中に水殺菌装置１００を収容した管体１４０を取り付けることで、同配管から上記設備に給水される水を銀イオンにより効果的に殺菌処理することができる。なお、伝導板３５ａ，３５ｂへは、導線４０と接続する接続端子１４１を介して直流電圧が供給される。導線４０と接続する極性切替回路２０等は図中省略してある。

水殺菌装置１００の使用態様は、上記図９に示すものに限られない。例えば、噴霧器に水殺菌装置１００を取り付けても良い。
昨今、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）に代表される感染症などに対する関心の高まりから、空港や病院などの公共施設を効果的に殺菌処理することが求められている。そこで、水殺菌装置１００を、建物や設備の殺菌処理に用いる噴霧器に取り付け、噴霧口から銀イオン水を含む殺菌効果のある霧状の液体を噴霧するようにすれば、公共施設を始めとする建物や設備を効果的に殺菌処理することができる。

（２）他の実施形態
以下に、水殺菌装置１００を構成する容器体の、他の例について説明する。
図１０は、電解槽３２ａの各室に保持具１７０を有する場合の内部容器３２の一部を斜視図により示している。同図は、第一室３２ａ１及び第二室３２ａ２内に同じ構成の保持具１７０を有する以外は第一の実施形態と同様であるため、保持具１７０以外については第一の実施形態と同様の符号を付して説明する。また、同図は、内部容器３２のうち、第一室３２ａ１の内部を中心に描かれている。

保持具１７０は、第一室３２ａ１内に収容された銀イオン溶出体５１ａのうち、底面上に直接置かれた各銀イオン溶出体５１ａに支えられて略中央位置に置かれ、最上段に位置する銀イオン溶出体５１ａの周囲を囲む管材１７１と、同管材１７１の外周面から第一室３２ａ１の内壁に向かって延設されて同管材１７１を空中に支持する支持材１７２と、同管材１７１の上方の口を一部塞ぐ押え材１７３とからなる。管材１７１の内径は、銀イオン溶出体５１ａの直径より若干長く設計されている。かかる管材１７１に周囲を囲まれた最上段の銀イオン溶出体５１ａは、同囲まれた範囲内で水流の撹拌作用によって自由に回転することができると同時に、水流に激しく撹拌されても、底面上に置かれた各銀イオン溶出体５１ａに支えられた略中央位置から大きくずれることは無い。

また、上記押え材１７３は、最上段の銀イオン溶出体５１ａが水流によって激しく撹拌された場合に、管材１７１の上方の口から飛び出すことを禁止している。かかる保持具１７０を備えることによって、最上段の銀イオン溶出体５１ａは、底面上に置かれた各銀イオン溶出体５１ａに支えられた略中央位置から大きくずれることなく、底面上に置かれた各銀イオン溶出体５１ａを上方から押さえる役割を常に果たすことができる。
その結果、水流によって撹拌される間も、底面上に置かれた各銀イオン溶出体５１ａは伝導板３５ａと接地した状態を維持することができ、電気分解による銀イオンの溶出効果も安定する。

図１１は、容器体１８０の構成を斜視図により示している。
容器体１８０は、外部容器１８１と、同外部容器１８１の中に全体を収容できる大きさの内部容器１８２と、入水管と、出水管１８４と、遮断板１８６とを有す点は、第一の実施形態にかかる容器体３０と同様である。また、内部容器１８２は、内部が二室に分かれた電解槽１８２ａを有し、二室の間に窓部１８２ｃを有し、各室に伝導板１８５ａ，１８５ｂを備えるとともに、側面に複数の透孔１８２ｂを形成する点も上記容器体３０と同様である。しかし、容器体１８０は、以下の点で、容器体３０と異なる。

同図に示すように、内部容器１８２の高さは、遮断板１８６が設置されている高さまでとなっている。内部容器１８２の上面部は塞がれておらず、遮断板１８６の上面と、遮断板１８６より上位に位置する外部容器１８１の内壁に囲まれた空間に対して開放されている。また、出水管１８４は、内部容器１８２ではなく、外部容器１８１に接続している。 当該構成において、外部容器１８１と接続した図示しない入水管から第一空間に入水した水流は、内部容器１８２の透孔１８２ｂから電解槽１８２ａ内に流入した後、電解槽１８２ａ内を還流しながら、銀イオン溶出体５１ａを撹拌する。次に水流は、開放された内部容器１８２の上面部から、上記遮断板１８６の上面と遮断板１８６より上位に位置する外部容器１８１の内壁に囲まれた空間に流入する。そして、同空間内を還流しながら、水流は外部容器１８１に接続された出水管１８４より出水する。

すなわち、容器体１８０では、容器体３０と異なり、遮断板１８６より上位に位置する外部容器１８１内の空間を水流が還流する構成となっている。当該構成を採用することにより、水流が還流する空間を拡げることができる。また、水流が還流する空間を上記容器体３０と同程度の体積分だけ確保する場合には、容器体１８０の高さを低くすることがで、水殺菌装置１００全体をコンパクト化することが可能となる。さらに、内部容器１８２の上面部が塞がれていないので、上記容器体３０と比較して、容易に銀イオン溶出体５１ａを電解槽１８２ａ内へ収容し、あるいは電解槽１８２ａから取り出すことが可能となる。
同図においては、出水管１８４は、外部容器１８１の上面部から略垂直上方向に延設されているが、出水管の配設位置及び本数は自由に選択可能である。

図１２は、容器体１９０の構成を斜視図により示している。
同図において、容器体１９０は、側面付近の部位を縦断面方向に切断した２つの略円筒形の容器を同切断した断面同士で接合した形状となっている。容器体１９０は、内部に第一室１９１ａと第二室１９１ｂとに分かれた電解槽１９１を有し、略円筒形の容器が重なる部位において第一室１９１ａと第二室１９１ｂとを分けている。また、第一室１９１ａと第二室１９１ｂとの間の一部には、銀イオン溶出体５１ａが通過できない大きさの窓部１９１ｃが形成されており、二室間は完全には遮断されていない。第一室１９１ａと第二室１９１ｂとには、伝導板１９４ａ，１９４ｂが夫々備えられており、図示しない極性切替回路などと接続している。

容器体１９０は、上記容器体３０または容器体１８０と異なり、内部容器と外部容器とに分けられておらず、遮断板も透孔も有さない。入水管１９２ａ，１９２ｂは、それぞれ第一室１９１ａ，第二室１９１ｂに水流を直接入水させるべく、容器体１９０の下方側面部において、第一室１９１ａ，第二室１９１ｂに夫々対応した位置に接続している。また、出水管１９３ａ，１９３ｂは、第一室１９１ａ，第二室１９１ｂからそれぞれ出水させるべく、容器体１９０の上方側面部において、第一室１９１ａ，第二室１９１ｂに夫々対応した位置に接続している。

水流は、入水管１９２ａ，１９２ｂから各室毎に直接入水し、各室内を還流しながら銀イオン溶出体５１ａを撹拌する。そして、各室内を還流しながら、水流は出水管１９３ａ，１９３ｂから出水する。
このように、容器体１９０は、上記容器体３０または容器体１８０と比較して非常に簡易な構成をしている。したがって、上記容器体３０または容器体１８０を製造する場合と比較して上記容器体１９０の製造は容易であり、製造コストも低く抑えることができる。

図１３は、容器体１９０を上から見た状態を示している。
同図に示すように、容器体１９０の側面部において、入水管１９２ａおよび出水管１９３ａは、電解槽１９１の第一室１９１ａの軸芯上を通過しない方向に配設されおり、入水管１９２ｂおよび出水管１９３ｂは、第二室１９１ｂの軸芯上を通過しない方向に配設されている。上記のように入水管１９２ａ，１９２ｂおよび出水管１９３ａ，１９３ｂを配設すると、入水管１９２ａ，１９２ｂから入水した水流は、夫々第一室１９１ａ，第二室１９１ｂ内にて、各室の軸芯を中心として回転するように還流する。そして、出水する際も、回転の方向に沿って滞りなく出水管１９３ａ，１９３ｂより夫々出水することができる。従って、電解槽１９１内に収容された銀イオン溶出体５１ａは、各室内において、効果的に撹拌され、水流との接触作用及び、互いの摩擦動作が充分なものとなる。
なお、上記入水管１９２ａ，１９２ｂおよび出水管１９３ａ，１９３ｂの配設態様は一例に過ぎず、容器体１９０の側面部、上面部あるいは下面部においてあらゆる方向で配設することが可能である。

以上では、金属イオン溶出体５０として、銀イオン溶出体５１を用いて説明を行ってきたが、金属イオン溶出体５０は銀イオン溶出体５１に限られるものではなく、銅イオン溶出体を用いて殺菌処理を行うことも可能である。
すなわち、上記各実施形態において、銀イオン溶出体５１の代わりに、銅イオン溶出体を電解槽内に収容すれば、銅イオン溶出体から、水流との接触作用及び電気分解によって水中に銅イオンが溶出する。そして、出水管３４ａ，３４ｂ等から銅イオンが溶出した銅イオン水が出水する。

また、銅イオン溶出体が互いに摩擦動作を繰り返すことにより、表面上のスケールなどの付着物が除去される。したがって、銅イオン溶出体を長期に渡って使用しても、付着物による銅イオンの溶出効果の低下を防ぐことができる。
なお、銅イオン溶出体の形状としては、銀イオン溶出体５１と同様に、図２，３において示した球状や円筒状をはじめ、様々な形状を採用可能である。

銅イオンの効能について説明する。
一般に、銅イオンには強い殺菌効果があることが知られており、レジオネラ菌、サルモネラ菌、ブドウ球菌など、各種の病原菌に対する殺菌効果がある。また、特に銅イオンは殺藻効果が高いことが知られている。銅イオンは、藻類に吸着して藻類を死滅させ、藻類の発生、増殖を抑える働きをする。レジオネラ菌は、藻類やアメーバと共生することにより増殖するので、殺藻効果の高い銅イオンを用いて、水の殺菌処理を行えば、水中のレジオネラ菌の増殖を抑制することができる。
また、銅イオンは、上記銀イオンよりは殺菌効果が低いので、水中の有用な細菌を死滅させずに、有用な細菌の浄化能力を利用して、水を浄化することが可能となる。

銅イオン水には、塩素系薬剤による刺激臭、肌荒れ、異臭味が一切無く、人体に無害である。従って、銅イオンは、浴槽、プール、温泉施設、貯水タンク、蒸気による殺菌処理装置、食品加工工場など各種施設における水の殺菌処理に好適である。
また、銅イオンによっては、配管、機器設備品、その他の建材、サッシなどの腐食も無いので、水殺菌処理に用いる装置の劣化もほとんど進まない。

さらに、銀イオン溶出体５１を収容する水殺菌装置１００と、銅イオン溶出体を収容する水殺菌装置１００とを上記施設の配管上に取り付ければ、上記施設において銀イオンと銅イオンとを含有したイオン水を生成でき、銀イオンと銅イオンとがぞれぞれ持つ殺菌効果によって、水の殺菌処理を行うことが可能となる。
水殺菌装置１００に収容する金属イオン溶出体５０は、上記銀イオン溶出体５１と銅イオン溶出体に限定されるものでは無く、殺菌効果や腐食防止効果などを有する各種金属イオンを溶出する金属イオン溶出体５０が含まれる。

（３）まとめ
このように、電解層３２ａの各室内で水流によって撹拌される銀イオン溶出体５１ａ等を、一室においては陽極とし、他室においては陰極とすることによって、電気分解の作用及び銀イオン溶出体５１ａ等と水流との接触作用により銀イオン等を水中に効率的に溶出する。また、撹拌される銀イオン溶出体５１ａ等が、互いの摩擦動作によって表面上の付着物を除去し、銀イオン等の溶出効果の低下を防ぐ。したがって、殺菌効果の高い銀イオン水等を、長期間に渡って安定して生成することができる。

本発明にかかる水殺菌装置の概略構成図である。 銀イオン溶出体の一の形状にかかる一部破断正面図である。 銀イオン溶出体の他の形状を示した図である。 銀イオン溶出体の他の形状にかかる一部破断正面図である。 本発明の第一の実施形態にかかる容器体の斜視図である。 容器体の縦断面図である。 容器体の横断面図である。 銀イオンの溶出量の測定に用いた装置全体の概略構成図である。 水殺菌装置の使用態様の一例を示した図である。 保持具を有す内部容器の一部を示した斜視図である。 他の実施形態にかかる容器体の構成の一例を示した斜視図である。 他の実施形態にかかる容器体の構成の一例を示した斜視図である。 図１２に示した容器体の上面図である。

符号の説明

１０…整流器
１１…スイッチ
２０…極性切替回路
３０，１８０，１９０…容器体
３１，１８１，…外部容器
３２，１８２…内部容器
３２ａ，１８２ａ，１９１…電解槽
３２ａ１，１９１ａ…第一室
３２ａ２，１９１ｂ…第二室
３２ｂ，１８２ｂ…透孔
３２ｃ，１８２ｃ，１９１ｃ…窓部
３３ａ，３３ｂ，１９２ａ，１９２ｂ…入水管
３４ａ，３４ｂ，１８４，１９３ａ，１９３ｂ…出水管
３５ａ，３５ｂ，１８５ａ，１８５ｂ，１９４ａ，１９４ｂ…伝導板
３６，１８６…遮断板
３７ａ，３７ｂ…整流板
４０…導線
５０…金属イオン溶出体
５１，５１ａ，５１ｂ…銀イオン溶出体
５１ａ１，５１ｂ１…空洞部
１００…水殺菌装置
１７０…保持具
１７１…管材
１７２…支持材
１７３…押え材

Claims (16)

1. 入水管と、出水管と、二室からなり同二室間の一部が遮断されていない電解槽とを夫々一つ以上備える容器体と、
   同電解槽の各室に備えられた導電部材からなる伝導体と接続し、同伝導体に直流電圧を供給する電圧供給部と、
   同電解槽の各室にそれぞれ複数個収容され、水流の撹拌作用により互いに摩擦動作を継続するとともに、一室においては上記電圧供給部のプラス側と接続する伝導体と接触して陽極となり、他室においては上記電圧供給部のマイナス側と接続する伝導体と接触して陰極となることにより電気分解を生じさせて金属イオンを溶出する金属イオン溶出体と、
   を具備することを特徴とする水殺菌装置。
2. 上記金属イオン溶出体は、円筒状であることを特徴とする上記請求項１に記載の水殺菌装置。
3. 上記金属イオン溶出体は、球状であることを特徴とする上記請求項１に記載の水殺菌装置。
4. 上記金属イオン溶出体は、内部が空洞であることを特徴とする上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の水殺菌装置。
5. 上記入水管と出水管とは、高低差を設けて配設されていることを特徴とする上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の水殺菌装置。
6. 上記入水管と出水管とは、上記容器体の側面部において、上記電解槽の各室の軸芯と垂直の方向から所定の角度へずらした方向に配向されていることを特徴とする上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の水殺菌装置。
7. 上記出水管は、上記容器体の上面部または下面部に配設されていることを特徴とする上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の水殺菌装置。
8. 上記出水管は、上記容器体の上面部において、略垂直方向に配設されていることを特徴とする上記請求項７に記載の水殺菌装置。
9. 上記入水管は、上記容器体と接する入水口に、入水する水流を所定の方向に保つための整流板を備えることを特徴とする上記請求項１〜請求項８のいずれかに記載の水殺菌装置。
10. 上記入水管及び出水管は、上記電解槽の各室毎に配設されることを特徴とする上記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の水殺菌装置。
11. 上記電解槽の各室の内壁形状は、略円筒状であることを特徴とする上記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の水殺菌装置。
12. 上記伝導板は、上記電解槽の各室の底面において、一の表面を各室の内側に露出させて備えられることを特徴とする上記請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の水殺菌装置。
13. 上記電解槽は、各室に収容する上記金属イオン溶出体のうち、他の金属イオン溶出体の上に置かれて最上段に位置する金属イオン溶出体を、各室内における一定範囲に移動範囲を制限した上で自由に回転可能に保持する保持具を各室に備えることを特徴とする上記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の水殺菌装置。
14. 上記容器体は、上記入水管と接続する外部容器と、上記電解槽まで貫通する複数の透孔を側面に形成するとともに上記出水管と接続する内部容器とから構成されることを特徴とする上記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の水殺菌装置。
15. 上記電圧供給部は、上記伝導体に供給する直流電圧の極性を切換えることが可能な極性切替回路を備えることを特徴とする上記請求項１〜請求項１４のいずれかに記載の水殺菌装置。
16. 入水管と出水管と二室からなり同二室間の一部が遮断されていない電解槽とを夫々一つ以上備える容器体の各室に金属イオン溶出体を複数個収容し、
    同入水管から出水管へ水を通過させ、水流の撹拌作用により各金属イオン溶出体に互いに摩擦動作を継続させ、かつ、同電解槽の各室に備えられた伝導体に直流電圧を供給し、上記金属イオン溶出体を、一室においては極性がプラス側の伝導体と接触させ陽極とし、他室においては極性がマイナス側の伝導体と接触させ陰極とすることにより電気分解を生じさせて金属イオンを溶出することを特徴とする水殺菌方法。

Images