JP2014161750A - Silver ion generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水流を用いて電力を発生させ、この電力により該電力を発生させるために用いた水に銀イオンを混入させて、銀イオンが混入した水を利用する銀イオン発生装置に係り、特に長期に亘って安定的かつ衛生的に稼働させる技術に関するものである。 The present invention relates to a silver ion generating apparatus that generates electric power using a water flow, mixes silver ions into water used to generate the electric power using the electric power, and uses water mixed with silver ions, In particular, the present invention relates to a technique for operating stably and hygienically over a long period of time.
例えば、下記特許文献1には家庭用電源を用いて銀を電気分解して銀イオンを発生させることが、下記特許文献2には電池を用いて同じく銀イオンを発生させることが、それぞれ記載されている。一方、下記特許文献3には水流を用いて電力を発生させることが記載されている。
For example, Patent Document 1 below describes that silver is electrolyzed using a household power source to generate silver ions, and Patent Document 2 below also describes that silver ions are generated using a battery. ing. On the other hand,
しかしながら、特許文献1,2は何らかの外部電源を用いて銀イオンを発生させることが示される一方、特許文献3では電力を発生させることのみが示されており、発電型電源により銀イオンを発生させる構成は存在しなかった。
However, while Patent Documents 1 and 2 show that silver ions are generated using some external power source,
さらに、特許文献1,2は外部電源を用いて銀イオンを発生させることが記載されているのみである一方で特許文献3は水流を用いて電力を発生させることが記載されているのみで、特許文献3の電力と電力を発生させるために要する水に銀イオンを混入させるための構成及びその際に全体を長期に亘って安定稼働させるための考慮はなかった。
Further, Patent Documents 1 and 2 only describe generating silver ions using an external power source, while
解決しようとする問題点は、特許文献1〜3は、水力発電による電力と水を用いて銀イオンを水に混入させる構成及びこうした構成を長期に亘って安定稼働させるための考慮がなかった点である。 The problem to be solved is that Patent Documents 1 to 3 do not have a configuration in which silver ions are mixed in water using electric power and water by hydroelectric power generation, and there is no consideration for stably operating such a configuration over a long period of time. It is.
上記課題を解決するために本発明は、ケース内に銀の電極を有した銀イオン発生部と、ケーシング内に流入した水圧により羽根車を回転させることで誘導起電力を発生させる水力発電部と、を有し、前記銀イオン発生部が上流に、前記水力発電部が下流に、各々水が流通するようにかつ電気的接続した状態で配置したことを最も主要な特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a silver ion generation unit having a silver electrode in a case, and a hydroelectric power generation unit that generates an induced electromotive force by rotating an impeller by water pressure flowing into the casing. The main feature is that the silver ion generator is arranged upstream and the hydroelectric generator is arranged downstream so that water flows and is electrically connected.
本発明は、水に混入させる銀イオンを発生させるために銀の電極に供給する電力を、発生した銀イオンを混入させて利用するための水の流体圧により発生させるようにしているので、外部電力を必要とすることがなく、また、電力を生じさせるための水に、生じた電力により発生した銀イオンを混入させるようにしているので構成に無駄がない。 In the present invention, the power supplied to the silver electrode for generating silver ions to be mixed with water is generated by the fluid pressure of water for mixing and using the generated silver ions. There is no need for electric power, and since silver ions generated by the generated electric power are mixed in water for generating electric power, there is no waste in the configuration.
また、銀イオン発生部は、水力発電部に対して上流に位置するので、水力発電部には銀イオンが混入した水が供給されることとなり、この結果、水力発電部にいわゆる「ぬめり」や「カビ」が発生しにくくなり、衛生的であると共に、長期の安定稼働が可能となるといった利点がある。 In addition, since the silver ion generation unit is located upstream of the hydroelectric power generation unit, water mixed with silver ions is supplied to the hydropower generation unit. As a result, so-called “slimming” and There is an advantage that “mold” is less likely to occur, it is hygienic, and long-term stable operation is possible.
本発明は、銀イオンを発生させるための電力として外部電力を用いていた点、及び発電型電源の電力を用いて銀イオンを発生させるための構成において長期に亘って安定稼働ささせるようにする点を、銀イオン発生部が上流に、前記水力発電部が下流に、各々水が流通するようにかつ電気的接続した状態で配置することで実現した。 In the present invention, external power is used as the power for generating silver ions, and the configuration for generating silver ions using the power of the power generation type power source enables stable operation over a long period of time. The point was realized by arranging the silver ion generator upstream and the hydroelectric generator downstream such that water circulates and is electrically connected.
また、本発明は、上記構成において、銀イオン発生部のケース内における水の流入口と流出口の径中心位置を、垂直方向及び水平方向とでずらして設けて前記ケース内に螺旋状の水流を生じさせる構成とすることで、銀イオンを効率よく水に混入させることが可能となる。 Further, the present invention provides the above-described configuration, wherein the center of the diameter of the water inlet and outlet in the case of the silver ion generation unit is shifted in the vertical direction and the horizontal direction so that a spiral water flow is provided in the case. By making it the structure which produces | generates, it becomes possible to mix silver ion in water efficiently.
以下、図面を参照して具体的な実施例を説明する。1は本発明の銀イオン発生装置であり、銀イオン発生部2と水力発電部3とからなる。銀イオン発生部2は、例えば分断した水道管Wの上流側W1と接続し、水力発電部3は下流側W2に接続される。銀イオン発生部2と水力発電部3とは、配線管Eにて電気的接続がなされると共に、接続管W3にて銀イオン発生部2から水力発電部3へ水を送るように構成されている。
Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings. Reference numeral 1 denotes a silver ion generator according to the present invention, which comprises a silver ion generator 2 and a
銀イオン発生部2は、例えば有天底筒状とされたケース2Aの下方周面における該ケース2Aの仮想直径線を外周側にずれた位置に形成された流入口2aに上流側W1の出力端が、この流入口2aと前記仮想直径線を径中心として上方周面に形成された流出口2bに接続管W3の入力端が、各々接続されている。
For example, the silver ion generation unit 2 outputs the upstream side W1 to the inflow port 2a formed at a position shifted from the imaginary diameter line of the
ケース2Aの下端面には開閉口2cが形成され、この開閉口2cからカートリッジ2Bが装脱可能かつ水密状態で設けられる。ケース2Aの上端面には後述する水力発電部3へ該ケース2A内の余水が送られる環流管W4が接続され、該ケース2Aの水を水力発電部3へ注入するための注水口2dが設けられている。水力発電部3からの配線はケース2Aの下端部のコネクタ2eに接続されている。
An opening / closing port 2c is formed at the lower end surface of the
カートリッジ2Bは、図2に示すように、開閉口2cに対して装脱可能な蓋部2fの上面に対向状に1対の銀プレート極2C,2Cが設けられてなる。また、蓋部2fは内部で銀プレート極2C,2Cからコネクタ2eに配線されている。カートリッジ2Bにおける銀プレート極2C,2Cは、コネクタ2e、接続部2Bを介して水力発電部3の電気出力部位と接続し、電力供給を受ける。
As shown in FIG. 2, the cartridge 2B is provided with a pair of silver plate electrodes 2C and 2C facing each other on the upper surface of a lid 2f that can be attached to and detached from the opening / closing port 2c. The lid 2f is internally wired from the silver plate electrodes 2C, 2C to the connector 2e. The silver plate electrodes 2C and 2C in the cartridge 2B are connected to the electrical output portion of the hydroelectric
水力発電部3は、図3〜図7に示すような構成となっている。3Aはケーシングであり、水流部3Aaと起電部3Abと下蓋3Acとからなる。水流部3Aaには対向する側面の幅方向中心部の一方側寄りに接続管W3が、他方寄りに下流側W2が、各々の軸をずらした状態で設けられている。水流部3Aa内の中央部には収納室3aが設けられ、この収納室3aに、後述の羽根車3Bが設けられている。
The hydroelectric
羽根車3Bにはその軸と一体に回転する回転子3Cが設けられている。この回転子3Cの外周部には該回転子3Cの回転によって発電する固定子3Dが設けられている。これら回転子3Cと固定子3Dは、ケーシング3Aのうちの起電部3Abに収納されている。起電部3Abの外面上端には回転子3C(羽根車3B)の固定子3Dに対する回転で得られた電力を取り出す配線Eaが設けられ、この配線Eaが配線管Eに挿通されている。
The impeller 3B is provided with a rotor 3C that rotates integrally with its shaft. A stator 3D for generating electric power by rotation of the rotor 3C is provided on the outer periphery of the rotor 3C. The rotor 3C and the stator 3D are accommodated in the electromotive portion 3Ab of the
また、水流部3Aaは、接続管W3が接続される壁面に、収納室3aへ水を流入させるための流入口3cと、後述する排出室3dに水を流入させる流出口3eが形成されている。一方、水流部3Aaは、下流側W2が接続される壁面に、収納室3aから水を流出させるための排出口3fが形成されている。さらに、水流部3Aaは、環流管W4が接続される壁面に、銀イオン発生部2からの余水を注水口2d介して収納室3aへ流入させるための環流口3gが形成されている。
In addition, the water flow portion 3Aa is formed with an inlet 3c for allowing water to flow into the storage chamber 3a and an outlet 3e for allowing water to flow into the
この環流口3gは、例えば低水圧(水量が少ない)場合、銀イオン発生部2のケース2Aから送られた水が注水口2d、接続管W3を介し、流入口3cから収納室3aへ流入するが、これだけの水量では羽根車3Bを回し、十分な電力が発生しない場合がある。そこで、銀イオン発生部2のケース2A内の余水を銀イオン発生部2の注水口2d、環流管W4を介し、水力発電部3の環流口3gcから収納室3aへ環流させることで、低水圧であっても羽根車3Bを十分な発電量が得られる程度に回転させることができる。
In the circulation port 3g, for example, when the water pressure is low (the amount of water is small), the water sent from the
収納室3aの内周面には上記流入口3cが接続管W3の接続した壁面から連通して形成されている。また、収納室3aの内周面には上記環流口3gが環流管W4の接続した壁面から連通して形成されている。収納室3aの図6に示す羽根車3Bの下部(内底面)には、部分的に流出孔3hが形成されている。
The inlet 3c is formed on the inner peripheral surface of the storage chamber 3a so as to communicate with the wall surface to which the connecting pipe W3 is connected. Further, the reflux port 3g is formed on the inner peripheral surface of the storage chamber 3a so as to communicate with the wall surface to which the reflux tube W4 is connected. An
水流部3Aaは、収納室3aが形成された上部と、排水室3dが形成された下部と、に分離しており、上記流出孔3hは収納室3aと排出室3dとに亘って連通状態で形成されている。
The water flow portion 3Aa is separated into an upper portion where the storage chamber 3a is formed and a lower portion where the
排出室3dは、図7に示すように、接続管W3が接続される壁面に形成された流出口3eから連通したバイパス3iが形成されている。このバイパス3iは、上記排出孔3hを介して収納室3aから排出室3iへ送られた水が排出口3fを介して排出される流路に対して、水圧が高くなった場合に次の構成のゲート3jを開いて水圧を緩和させるためのものである。
As shown in FIG. 7, the
ゲート3jは、流出口3eから直線状に形成された流路の該流出口3eが形成された側と反対の端部に固着された自然長で伸張状態のばね3kと、このばね3kの該流出口3e側端部に設けられた弁体3mとからなる。弁体3mは通常時はばね3kにより流出口3e側に付勢され、図7(a)に示すように、該流出口3eを閉口している。 The gate 3j includes a spring 3k having a natural length and stretched, which is fixed to an end portion of the flow path formed linearly from the outlet 3e, opposite to the side where the outlet 3e is formed, and the spring 3k. It consists of 3 m of valve bodies provided in the outflow port 3e side edge part. The valve body 3m is normally biased toward the outlet 3e by the spring 3k, and closes the outlet 3e as shown in FIG. 7 (a).
接続管W3からの水圧が高くなる(流量が増える)と、図7(b)に示すように、流出口3eからバイパス3iへ流入しようとする水圧もまた高くなるので、この水圧により弁体3mがばね3kの付勢力に抗してバイパス3i内における該流出口3eを設けた側と反対に移動する。このとき、流出口3eが開口し、バイパス3iを介して水が排出される。 When the water pressure from the connection pipe W3 increases (the flow rate increases), as shown in FIG. 7 (b), the water pressure to flow into the bypass 3i from the outlet 3e also increases. Moves against the biasing force of the spring 3k in the opposite direction to the side where the outlet 3e is provided in the bypass 3i. At this time, the outflow port 3e opens and water is discharged through the bypass 3i.
上記構成の銀イオン発生装置1は、まず、水の流れを説明すると、上流側W1から銀イオン発生部2の流入口2aを介してケース内2Aへ注水され、ケース内2Aを満たした水が流出口2bから接続管W3へ、また、該ケース内2Aを満たしてなお余る水が注水口2dから環流管W4へ、それぞれ流出される。
First, the silver ion generating apparatus 1 having the above-described configuration will be described with respect to the flow of water. Water from the upstream side W1 is poured into the
銀イオン発生部2を流れる水は、流入口2aと流出口2bとが垂直方向と水平方向に互いにずれて、つまり流入口2aがケース2Aの垂直方向で下方で水平方向で一方に偏った位置で、流出口2bがケース2Aの垂直方向で上方で水平方向で幅方向中央の位置で、それぞれ設けられていることで、図2(b)に示すように、銀イオン極2Cの周りで螺旋状の水流が発生する。これにより、水と銀イオン極2Cの接触時間を長くすることができると共に銀イオン極2Cの接触面積を有効に利用することができる。
The water flowing through the silver ion generator 2 is such that the inlet 2a and the outlet 2b are displaced from each other in the vertical and horizontal directions, that is, the inlet 2a is biased downward in the vertical direction of the
接続管W3からの水は、所定水圧までは水力発電部3の流入口3cから収納室3aへ、所定水圧を超えたときは該水力発電部3の流出口3eから排出室3dへ、流出する。一方、環流管W4からの水は水力発電部3の環流口3gから収納室3aへ流出する。
Water from the connection pipe W3 flows out from the inlet 3c of the
所定水圧までで流出口3c及び環流口3gから収納室3aへ流入した水は、該収納室3aに吐出されて羽根車3Bを回し、その後、流出孔3hを介して収納室3aから排出室3dへ流動して排出口3fより下流側W2へ流出する。
The water that has flowed into the storage chamber 3a from the outlet 3c and the recirculation port 3g up to a predetermined water pressure is discharged into the storage chamber 3a and rotates the impeller 3B, and then the
一方、流出口3e(弁体3m)に所定値を超えた水圧がかかったとき、この水圧により弁体3mがばね3kの付勢力に抗して該流出口3eから離間するよう移動し、該流出口3eとバイパス3iが連通するよう開口する。バイパス3iに流出した水は該バイパス3iを介して排出口3fより下流側W2へ流出する。
On the other hand, when a water pressure exceeding a predetermined value is applied to the outlet 3e (valve body 3m), the valve body 3m is moved away from the outlet 3e against the urging force of the spring 3k by the water pressure, The outlet 3e and the bypass 3i are opened so as to communicate with each other. The water flowing out to the bypass 3i flows out from the
上記水の流れにおいて水力発電部3で水が羽根車3Bを回転させることに伴って回転子3Cが固定子3Cに対して回転すると、固定子3Cで誘導起電力が生じる。このときの電力が配線Eaを介して銀イオン発生部2の銀プレート極2aに供給される。
When the rotor 3C rotates with respect to the stator 3C as the water rotates the impeller 3B in the
そして、銀プレート極2aがイオン分解により、銀イオンを水中に含有させることで、下流側W2から銀イオンを含有した水が排出される。そして、本発明の銀イオン発生装置1は、上記のとおり、水の流れの上流に銀イオン発生部2、下流に水力発電部3を配置することで、下流側の水力発電部3には概ね銀イオンが含有した水が流入していることになるので、該水力発電部3内のいわゆる「ぬめり」や「カビ」等の発生が抑制される。
And the silver plate electrode 2a is made to contain silver ion in water by ion decomposition, and the water containing silver ion is discharged | emitted from the downstream W2. And as above-mentioned, the silver ion generator 1 of this invention arrange | positions the silver ion generation | occurrence | production part 2 in the upstream of the flow of water, and the
この結果、本発明の銀イオン発生装置1は、常に衛生的であり、また、水力発電部3の上記ぬめりやカビ等による物理的不具合の発生が抑制され、長期に亘って安定して使用することができる。
As a result, the silver ion generator 1 of the present invention is always hygienic, and the occurrence of physical malfunctions due to the slime, mold, etc. of the hydroelectric
なお、上記構成では、銀イオン発生部2の注入口2dと水力発電部3の環流口3gとの間に接続管W4を設けた構成を示したが、該注入口2dから水力発電部3の下流側W2へ繋ぎ、この接続部位に三方弁を設ける構成としてもよい(不図示)。
In the above configuration, the connection pipe W4 is provided between the inlet 2d of the silver ion generator 2 and the recirculation port 3g of the
この構成によれば、三方弁の切り替えて、水力発電部3の排出口3fを閉状態として接続管W4を開状態とすることで、水力発電部3を介した水流が停止となるので、発電を伴わない、つまり銀イオンが発生していない銀イオン発生部2を介した通常の水を下流側W2から排出することができる。
According to this configuration, the water flow through the hydroelectric
三方弁を切り替えて、水力発電部3の排出口3fを開状態として、接続管W4を閉状態とすることで、上記実施例と同様に、水力発電部3により発生した電力により銀イオン発生部2で銀イオンが混入した水を下流側W2から排出することができる。
By switching the three-way valve, the
このように構成することで、銀イオンを混入させた水を使用するときと、そうでない通常の水を使用するときとで、使い分けが可能となり、利便性が向上する。 By comprising in this way, when using the water which mixed silver ion, when using the normal water which is not so, it becomes possible to use properly, and the convenience improves.
1 銀イオン発生装置
2 銀イオン発生部
2A ケース
2B カートリッジ
2C 銀プレート極
3 水力発電部
3A ケーシング
3B 羽根車
3C 回転子
3D 固定子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silver ion generator 2 Silver
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