JP2008194562A - 抗菌水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロバブルを発生し、マイクロバブル含有水を製造するマイクロバブル発生部と、電気分解によって銀イオンを生成する銀イオン生成部と、マイクロバブル含有水と銀イオンとを含むマイクロバブル含有銀イオン水に光照射する光照射部とを備える抗菌水生成装置に関する。該抗菌水生成装置は、マイクロバブル含有水を銀イオン生成部に導く接続部を1つ以上備えることが好ましい。
【選択図】図1
Description
また、本発明において、マイクロバブル含有水は、マイクロバブルを含有しない水よりも溶存酸素濃度が高いことが好ましい。
図1は、本発明の好ましい一形態の抗菌水生成装置1を模式的に示す図である。本発明の抗菌水生成装置1は、電気分解によって銀イオンを生成する銀イオン生成部2と、マイクロバブルを発生し、マイクロバブル含有水を製造するマイクロバブル発生部3と、該マイクロバブル含有水と該銀イオンとを含むマイクロバブル含有銀イオン水に光照射する光照射部13とを備える。該マイクロバブル含有銀イオン水は、本発明における「抗菌水」にあたる。そして、本発明の抗菌水生成装置1は、マイクロバブル発生部3から発生するマイクロバブル含有水を銀イオン生成部2に導くための接続部4を少なくとも1つ以上備えることが好ましい。
本発明の抗菌水生成装置1に用いられるマイクロバブル発生部3としては、特に制限されるものではなく、従来公知の適宜のものを用いることができる。特許文献2にも記載されているように、直径がマイクロメートルオーダーであるマイクロバブルに関しては広く研究がなされている。例えば、キャビテーションによって直径が10μm程度の気泡を発生させて、このマイクロバブルの気泡溶解および浮上分離などの機能性を利用して、また油の汚濁水の浄化機能、電荷の発生などを利用した、環境浄化での利用、あるいは養殖などでの成長促進効果などに利用する技術が公知である。例えば、洗浄効果を目指す場合、微細な大量の気泡は繊維の奥深くまで浸透し易くなるため、汚れ落ち効果が得られ、さらに大量のマイクロバブルは繊維および洗浄水との表面接触が多く、洗濯物とマイクロバブルとが衝突して気泡が破裂する際の微小振動によって洗浄効果が得られるようにしている。本発明の抗菌水生成装置1においては、このうち、マイクロバブルが有する帯電効果を利用することで、従来の銀の電気分解と比較して、低電圧での銀の電気分解を可能とし、ひいては低消費電力の銀イオンの生成を実現するものである。
銀イオン生成部2には、銀プレート6と電源7と水槽5とが含まれる。銀イオン生成部2は、水槽5内に供給された溶液の中で、電源7より銀プレート6に電気を供給し、電気分解することによって銀イオンを生成する。該溶液は、マイクロバブル含有水であることが好ましい。電気分解の条件は特に制限されるものではなく、従来公知の適宜の条件にて行なうことができる。例えば、銀イオンを1.2mg/分程度溶出させ、水1Lに10秒間通電することで、200ppb(=200μg/L)となる銀イオン含有溶液を得るには、純銀の二枚の銀プレート6間に10〜50mAの電流がかかるように電圧(〜50V程度)を制御することが好ましく、20〜30mAの電流がかかるように電圧を50Vに制御することがより好ましい。
本発明の抗菌水生成装置1に用いられる光照射部13としては、特に制限されるものではなく、従来公知の適宜ものを用いることができ、具体的には、LEDなどの固体照明や蛍光灯、電球、ブラックライトのような管球などを挙げることができる。光照射部13から照射される光は、254〜600nmの波長のものが好ましく、254〜400nmの波長のものが特に好ましい。600nmを越える波長では、殺菌効果の低下が起こる虞があるためである。
本発明の抗菌水生成装置1において、接続部4は、マイクロバブル含有水の流路を銀プレートに向かって導く働きを有する。接続部4の位置については特に制限されるものではないが、動作中の抗菌水生成装置1において、接続部4は、銀イオン生成部2の上側に配置されるよう実現されることが好ましい。図1には、銀イオン生成部2の水槽5の上側に、マイクロバブル発生部3および接続部4が配置されるように構成された例を示している。このように接続部4が銀イオン生成部2の上側に配置されることで、導電性のよいマイクロバブル水が銀プレートに接触するので低電圧でも電気分解が起こり、消費電力を抑えられる利点があるためである。
また本発明は、電気分解で銀イオンを生成する銀イオン生成部と、マイクロバブルを発生するマイクロバブル発生部とを備え、マイクロバブル発生部と銀イオン生成部とが開口穴を介して直接接続されていてもよい。図1に示して上述したような接続部4を介さず、マイクロバブル発生部と銀イオン生成部とが開口穴を介して直接接続されるように構成されることで、バブルの消失が少ないマイクロバブル含有水が銀プレート5へ接触し、消費電力が低減できるというような利点がある。
本発明の抗菌水生成装置1において、銀イオン生成部3が攪拌部14をさらに備えることが好ましい。攪拌部14により水槽5内のマイクロバブル含有銀イオン水を攪拌することで、銀イオンの沈殿を防ぎ、マイクロバブル含有銀イオン水の銀イオンの濃度が一定になるという利点がある。攪拌部14は、従来公知の適宜の手段にて実現することができ、具体的には、攪拌羽根のついた攪拌機などを挙げることができる。
<実施例1>
図1に示した本発明の抗菌水生成装置1を用いて、光照射したマイクロバブル含有銀イオン水を製造した。本実施例において、抗菌水生成装置1は、三方弁を取り付けたアスピレーターを備える。該アスピレーターは、マイクロバブル発生部3に該当する。
マイクロバブルを発生させなかった以外は実施例1と同様にして、銀プレートの電気分解を行ない、マイクロバブルを含まない銀イオン水(銀濃度:200ppb)を生成した。
120℃、15分、1気圧の高圧蒸気滅菌(オートクレーブ)処理を行なった水道水を用いて、N2雰囲気の中、抗菌水生成装置1を起動させた。そして、抗菌水生成装置において、マイクロバブルを発生させなかった以外は実施例1と同様にして、銀プレートの電気分解を行ない、嫌気性環境におけるマイクロバブルを含まない銀イオン水を生成した。
光照射した銀イオン効果における溶存酸素濃度の依存性を確認する目的で、実施例1によるマイクロバブル含有銀イオン水、比較例1によるマイクロバブルを含まない銀イオン水、および、比較例2による嫌気性環境におけるマイクロバブルを含まない銀イオン水について、銀イオンによる抗菌効果の溶存酸素濃度依存性を確認した。
溶存酸素と反応する場合:Mn(OH)2+1/2O2→MnO(OH)2(褐色沈殿)
この沈殿をヨウ素イオンの存在下で酸を加えて溶解すると、溶存酸素量に対応してヨウ素を遊離するので、遊離したヨウ素をチオ硫酸ナトリウムで滴定し、定量することで溶存酸素濃度を求めた。
滴定:I2+2S2O3 2-→2I-+S4O6 2-
結果、実施例1のマイクロバブル含有銀イオン水の溶存酸素濃度は10.0mg/Lであり、これを高好気性環境銀イオン水とした。また、比較例1のマイクロバブルを含有しない銀イオン水の溶存酸素濃度は6.68mg/Lであり、これを好気性環境銀イオン水とした。また、比較例2による嫌気性環境におけるマイクロバブルを含まない銀イオン水の溶存酸素濃度は1.96mg/Lであり、嫌気性環境銀イオン水とした。なお、比較例2の嫌気性環境銀イオン水は、参照用の嫌気性環境とするため、水面に流動パラフィンを10mm敷き詰め、外気遮断後、再度オートクレーブ処理を行ない、直ちに急冷し、そのままCO2でパージした容器の中に移動させた後に、溶存酸素濃度を測定するようにした。
マイクロバブルを発生させなかった以外は実施例1と同様にして、銀プレートの電気分解を行ない、光照射したマイクロバブルを含まない銀イオン水(銀濃度:200ppb)を生成した。
マイクロバブル含有銀イオン水に、光照射しない他は実施例1と同様にした。
光照射せず、マイクロバブルを発生させなかった以外は実施例1と同様にして、銀プレートの電気分解を行ない、マイクロバブルを含まない銀イオン水(銀濃度:200ppb)を生成した。
実施例1、比較例3〜5で得られた各水を用いて、抗菌作用試験を行なった。まず、菌として、培養したクロカワカビに、それぞれ10分、1時間、24時間、実施例1、比較例3〜5で得られた各水を接触することで、クロカワカビに作用させた。その後、平板寒天培地で該クロカワカビを培養する平板寒天培地法で菌数の測定をした。結果を表1に示す。
Claims (9)
- マイクロバブルを発生し、マイクロバブル含有水を製造するマイクロバブル発生部と、
電気分解によって銀イオンを生成する銀イオン生成部と、
前記マイクロバブル含有水と前記銀イオンとを含むマイクロバブル含有銀イオン水に光照射する光照射部と、
を備える抗菌水生成装置。 - 前記マイクロバブル含有水を前記銀イオン生成部に導く接続部を1つ以上備える請求項1に記載の抗菌水生成装置。
- 前記マイクロバブル発生部と前記銀イオン生成部とが開口穴を介して直接接続されている請求項1に記載の抗菌水生成装置。
- 前記銀イオン生成部は、銀プレートと電源と水槽とを含む請求項1〜3のいずれかに記載の抗菌水生成装置。
- 前記接続部が、前記マイクロバブル含有水の流路を前記銀プレートに向かって導く請求項4に記載の抗菌水生成装置。
- 前記接続部の長手方向と、前記銀プレートを通る鉛直方向との成す角は、1〜70°である請求項4に記載の抗菌水生成装置。
- 前記水槽に、前記マイクロバブル含有銀イオン水を攪拌する攪拌部を設置した請求項4に記載の抗菌水生成装置。
- 前記水槽に、前記光照射部を設置した請求項4に記載の抗菌水生成装置。
- 前記マイクロバブル含有水は、前記マイクロバブルを含有しない水よりも溶存酸素濃度が高い請求項1〜8のいずれかに記載の抗菌水生成装置。
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