JP5467540B1 - Metal ion acidic water addition equipment and watering equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】金属イオン酸性水をより早く生成することができる金属イオン酸性水添加装置および水回り機器を提供することを目的とする。
【解決手段】酸性水を生成する酸性水生成装置と、前記酸性水により生成された前記酸性水を金属部材により水処理し金属イオン酸性水を生成する金属イオン水生成装置と、前記金属イオン水生成装置により生成された前記金属イオン酸性水を対象物に添加する添加装置と、を備え、前記金属部材は、含有率が最も高い第１の金属と、前記第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向を有する第２の金属と、を含むことを特徴とする金属イオン酸性水添加装置が提供される。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a metal ion acidic water addition device and a watering device capable of generating metal ion acidic water earlier.
An acidic water generator for generating acidic water, a metal ion water generator for generating metal ion acidic water by treating the acidic water generated by the acidic water with a metal member, and the metal ion water An addition device for adding the metal ion acidic water produced by the production device to the object, wherein the metal member has a highest content of the first metal and an ionization tendency of the first metal. A metal ion acidic water addition device comprising a second metal having a small ionization tendency is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の態様は、一般的に、金属イオン酸性水添加装置および水回り機器に関する。 Aspects of the present invention generally relate to a metal ion acidic water addition apparatus and a watering device.
水回り機器において、水垢の除去や水垢の付着の抑制が必要な場合がある。
例えば大便器あるいは小便器のボウル面を洗浄水で洗浄した後にボウル面に残った残水が蒸発してボウル面が乾燥すると、水垢がボウル面に付着することがある。水垢がボウル面に付着すると、ボウル面が汚れてしまう。また、水垢はボウル面に強固に付着しているため、水垢を取り除くことは難しい。そのため、水垢の生成を抑制する技術が求められている。手洗い器のボウルなども、同様である。
In water-circulating devices, it may be necessary to remove scale or to prevent scale adhesion.
For example, when the bowl surface of a urinal or urinal is washed with washing water and the residual water remaining on the bowl surface evaporates and the bowl surface dries, scales may adhere to the bowl surface. If scale adheres to the bowl surface, the bowl surface becomes dirty. Moreover, since the scale adheres firmly to the bowl surface, it is difficult to remove the scale. Therefore, a technique for suppressing the generation of scale is required. The same applies to the bowl of a hand-washer.
これに対して、本発明者は、金属イオンを添加した酸性水をボウル面に残存した洗浄水に噴霧すると、水垢の生成を抑制できるという知見を得た。また、本発明者は、金属イオンを添加した酸性水をボウル面に残存した洗浄水に噴霧すると、水垢が発生してもその水垢が脆弱状態となり、その水垢を容易に除去できるという知見を得た。 On the other hand, the present inventor has found that when acidic water to which metal ions are added is sprayed on the washing water remaining on the bowl surface, generation of scale can be suppressed. In addition, the present inventor has obtained the knowledge that when acid water added with metal ions is sprayed on the cleaning water remaining on the bowl surface, even if scale is generated, the scale becomes fragile and the scale can be easily removed. It was.
金属イオンを添加した酸性水（金属イオン酸性水）を生成するためには、酸性水および金属イオンを生成する必要がある。金属イオンを生成する１つの手段として、電気分解により金属イオンを生成する手段がある（特許文献１）。しかし、特許文献１に記載された電気分解を行う装置では、装置が大型化するとともに、電流値などの制御が必要になるという問題がある。 In order to generate acidic water to which metal ions are added (metal ion acidic water), it is necessary to generate acidic water and metal ions. One means for generating metal ions is a means for generating metal ions by electrolysis (Patent Document 1). However, the apparatus for performing electrolysis described in Patent Document 1 has a problem that the apparatus is enlarged and current values and the like need to be controlled.
これに対して、金属イオンを生成する他の１つの手段として、酸性水により金属部材を溶解することで、金属イオンを生成する手段がある。しかし、この手段では、電気分解を行う装置と比較して、金属部材の溶解を早める外部要因を制御することができない。そのため、電気分解を行う装置と比較して、金属部材の溶解により多くの時間がかかるという問題がある。金属部材の溶解に時間がかかると、使用のたびに金属イオンを生成するフロー式を採用することが困難となる。すると、生成した金属イオンを一旦貯留するタンク式を採用することとなる。そのため、この場合には装置が大型化するという問題がある。 On the other hand, as another means for generating metal ions, there is a means for generating metal ions by dissolving a metal member with acidic water. However, this means cannot control external factors that accelerate the melting of the metal member as compared with an apparatus that performs electrolysis. Therefore, there is a problem that it takes more time to dissolve the metal member as compared with an apparatus that performs electrolysis. If it takes time to dissolve the metal member, it becomes difficult to adopt a flow type that generates metal ions each time it is used. Then, a tank type that temporarily stores the generated metal ions is adopted. Therefore, in this case, there is a problem that the apparatus becomes large.
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、金属イオン酸性水をより早く生成することができる金属イオン酸性水添加装置および水回り機器を提供することを目的とする。 This invention is made | formed based on recognition of this subject, and it aims at providing the metal ion acidic water addition apparatus and watering apparatus which can produce | generate metal ion acidic water earlier.
第１の発明は、酸性水を生成する酸性水生成装置と、前記酸性水生成装置により生成された前記酸性水を金属部材により水処理し金属イオン酸性水を生成する金属イオン水生成装置と、前記金属イオン水生成装置により生成された前記金属イオン酸性水を対象物に添加する添加装置と、を備え、前記金属部材は、含有率が最も高い第１の金属と、前記第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向を有する第２の金属と、を含み、前記第１の金属は、アルミニウムであり、前記第２の金属は、銅、銀および亜鉛よりなる群から選択された少なくとも１つであることを特徴とする金属イオン酸性水添加装置である。 1st invention is the acidic water production | generation apparatus which produces | generates acidic water, the metal ion water production | generation apparatus which water-treats the said acidic water produced | generated by the said acidic water production | generation apparatus with a metal member, and produces | generates metal ion acidic water, An addition device for adding the metal ion acidic water produced by the metal ion water production device to an object, wherein the metal member has the highest content of the first metal and the first metal seen containing a second metal having a smaller ionization tendency than the ionization tendency, the said first metal is aluminum, the second metal is copper, at least selected from the group consisting of silver and zinc It is a metal ion acidic water addition apparatus characterized by being one.
この金属イオン酸性水添加装置によれば、金属部材は、含有率が最も高い第１の金属と、第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向の第２の金属と、を含む。そのため、酸性水による第１の金属の溶解が比較的早く進行する。すなわち、第１の金属のイオン化傾向は、第２の金属のイオン化傾向よりも大きい。そのため、第２の金属のイオンと比較して、第１の金属のイオンが優先的に生成される。これにより、第１の金属の溶解は、第２の金属の溶解よりも早い。そのため、所望の金属イオン酸性水を比較的早く生成することができる。
また、この金属イオン酸性水添加装置によれば、第１の金属がアルミニウムであるため、水垢の生成を抑制することができる。また、第２の金属が銅、銀および亜鉛よりなる群から選択された少なくとも１つであるため、金属イオン酸性水の中の銅イオン、銀イオンおよび亜鉛イオンの少なくともいずれかにより、殺菌効果が得られる。そのため、水垢の生成を抑制できるとともに、殺菌効果を有する金属イオン酸性水を生成可能な金属イオン酸性水添加装置を提供することができる。
According to this metal ion acidic water addition apparatus, the metal member includes the first metal having the highest content rate and the second metal having an ionization tendency smaller than the ionization tendency of the first metal. Therefore, dissolution of the first metal with acidic water proceeds relatively quickly. That is, the ionization tendency of the first metal is larger than the ionization tendency of the second metal. Therefore, the first metal ions are preferentially generated as compared with the second metal ions. Thereby, dissolution of the first metal is faster than dissolution of the second metal. Therefore, desired metal ion acidic water can be generated relatively quickly.
Moreover, according to this metal ion acidic water addition apparatus, since a 1st metal is aluminum, the production | generation of scale can be suppressed. In addition, since the second metal is at least one selected from the group consisting of copper, silver and zinc, the bactericidal effect is obtained by at least one of copper ion, silver ion and zinc ion in the metal ion acidic water. can get. Therefore, it is possible to provide a metal ion acidic water addition device capable of suppressing generation of scale and generating metal ion acidic water having a bactericidal effect.
例えば、この金属イオン酸性水添加装置が水回り機器などに用いられる場合には、使用のたびに金属イオン酸性水を生成するフロー式を採用することができる。また、比較的早く溶解する第１の金属の含有率が最も高いため、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成するための金属部材の寿命は、比較的長い。そのため、金属部材の交換の頻度が比較的少なくて済む。これにより、使用者にとって使い勝手のよい金属イオン酸性水生成装置を提供することができる。 For example, when this metal ion acidic water addition apparatus is used for a watering device or the like, a flow type that generates metal ion acidic water every time it is used can be adopted. Moreover, since the content rate of the 1st metal which melt | dissolves comparatively early is the highest, the lifetime of the metal member for producing | generating the metal ion acidic water which has a desired metal ion concentration is comparatively long. Therefore, the replacement frequency of the metal member can be relatively low. Thereby, the metal ion acidic water production | generation apparatus convenient for a user can be provided.
第２の発明は、第１の発明において、前記金属部材は、機械処理により粉砕されてなることを特徴とする金属イオン酸性水添加装置である。 A second invention is the metal ion acidic water addition device according to the first invention, wherein the metal member is pulverized by mechanical processing.
この金属イオン酸性水添加装置によれば、金属部材は、機械処理により粉砕されている。そのため、機械処理により粉砕された後の金属部材の質量に対する表面積（比表面積）は、機械処理により粉砕される前の金属部材の比表面積よりも大きい。そのため、機械処理により粉砕された後の金属部材と酸性水との接触面積は、機械処理により粉砕される前の金属部材と酸性水との接触面積よりも広い。これにより、比較的短い時間で、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成することができる。 According to this metal ion acidic water addition apparatus, the metal member is pulverized by mechanical processing. Therefore, the surface area (specific surface area) with respect to the mass of the metal member after being pulverized by the mechanical treatment is larger than the specific surface area of the metal member before being pulverized by the mechanical treatment. Therefore, the contact area between the metal member after being pulverized by the mechanical treatment and the acidic water is wider than the contact area between the metal member before being pulverized by the mechanical treatment and the acidic water. Thereby, metal ion acidic water having a desired metal ion concentration can be generated in a relatively short time.
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記金属部材には化学処理が施され、前記化学処理が施された後の前記金属部材の表面は、前記化学処理が施される前の前記金属部材の表面よりも粗いことを特徴とする金属イオン酸性水添加装置である。 According to a third invention, in the first or second invention, the metal member is subjected to a chemical treatment, and the surface of the metal member after the chemical treatment is subjected to the chemical treatment. The metal ion acidic water addition apparatus is characterized by being rougher than the surface of the metal member.
この金属イオン酸性水添加装置によれば、金属部材には、化学処理が施されている。化学処理が施された後の金属部材の表面は、化学処理が施される前の金属部材の表面よりも粗い。そのため、化学処理が施された後の金属部材と酸性水との接触面積は、化学処理が施される前の金属部材と酸性水との接触面積よりも広い。これにより、比較的短い時間で、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成することができる。 According to this metal ion acidic water addition apparatus, the metal member is subjected to chemical treatment. The surface of the metal member after chemical treatment is rougher than the surface of the metal member before chemical treatment. Therefore, the contact area between the metal member after the chemical treatment and the acidic water is wider than the contact area between the metal member and the acidic water before the chemical treatment. Thereby, metal ion acidic water having a desired metal ion concentration can be generated in a relatively short time.
第４の発明は、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記酸性水のｐＨは、１．５以上、３．５以下であることを特徴とする金属イオン酸性水添加装置である。 A fourth invention is the metal ion acidic water addition device according to any one of the first to third inventions, wherein the pH of the acidic water is 1.5 or more and 3.5 or less. .
この金属イオン酸性水添加装置によれば、酸性水のｐＨは、１．５以上、３．５以下であるため、金属部材をより早く溶解することができる。 According to this metal ion acidic water addition apparatus, since the pH of acidic water is 1.5 or more and 3.5 or less, a metal member can be dissolved more quickly.
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つに記載の金属イオン酸性水添加装置を備えたことを特徴とする水回り機器である。 5th invention is the watering apparatus provided with the metal ion acidic water addition apparatus as described in any one of 1st- 4th .
この水回り機器によれば、水垢の生成を抑制可能な水回り機器を提供することができる。また、金属イオン酸性水添加装置には、使用のたびに金属イオン酸性水を生成するフロー式を採用することができる。これにより、生成した金属イオン酸性水を一旦貯留するタンク式を採用する必要がなく、コンパクトな水回り機器を提供することができる。 According to this watering device, it is possible to provide a watering device capable of suppressing the generation of scale. Moreover, the flow type | formula which produces | generates metal ion acidic water for every use can be employ | adopted for a metal ion acidic water addition apparatus. Thereby, it is not necessary to employ a tank type that temporarily stores the generated metal ion acidic water, and a compact watering device can be provided.
第６の発明は、第５の発明において、ボウルの表面に光触媒層が形成された便器と、前記光触媒層に光を照射可能な照射手段と、をさらに備え、前記添加装置は、前記ボウルの表面に前記金属イオン酸性水を添加することを特徴とする水回り機器である。
According to a sixth invention, in the fifth invention, the toilet further comprises a toilet having a photocatalyst layer formed on a surface of the bowl, and irradiation means capable of irradiating the photocatalyst layer with light. It is a watering device characterized by adding the metal ion acidic water to the surface.
この水回り機器によれば、水垢の生成を抑制し、光触媒層の機能障害が生ずることを抑えることができる。金属イオン酸性水がボウルの表面に噴霧された後に、照射手段から光が照射されると、光触媒の活性が低下することを抑制することができる。 According to this watering device, it is possible to suppress the generation of scale and to prevent the functional failure of the photocatalyst layer. When metal ion acidic water is sprayed on the surface of the bowl and then irradiated with light from the irradiation means, it is possible to suppress a decrease in the activity of the photocatalyst.
本発明の態様によれば、金属イオン酸性水をより早く生成することができる金属イオン酸性水添加装置および水回り機器が提供される。 According to the aspect of the present invention, a metal ion acidic water addition device and a watering device capable of generating metal ion acidic water earlier are provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる金属イオン酸性水添加装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図１は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a metal ion acidic water addition device according to an embodiment of the present invention.
In addition, FIG. 1 represents together the principal part structure of the waterway system and the electrical system.
本実施形態の金属イオン酸性水添加装置１００は、流路１０１と、バルブ１１０と、酸性水生成装置１２０と、金属イオン水生成装置１３０と、添加装置１４０と、制御装置１８０と、を備える。 The metal ion acidic water addition device 100 of this embodiment includes a flow path 101, a valve 110, an acidic water generation device 120, a metal ion water generation device 130, an addition device 140, and a control device 180.
流路１０１は、図示しない給水源から供給された水を添加装置１４０へ導く。バルブ１１０は、例えば開閉可能な電磁バルブである。バルブ１１０は、流路１０１の上流側に設けられ、制御装置１８０からの指令に基づいて水の供給を制御する。酸性水生成装置１２０は、バルブ１１０よりも下流側に設けられ、酸性水を生成する。酸性水生成装置１２０については、後に詳述する。 The channel 101 guides water supplied from a water supply source (not shown) to the adding device 140. The valve 110 is an electromagnetic valve that can be opened and closed, for example. The valve 110 is provided on the upstream side of the flow path 101 and controls the supply of water based on a command from the control device 180. The acidic water generator 120 is provided on the downstream side of the valve 110 and generates acidic water. The acidic water generator 120 will be described in detail later.
金属イオン水生成装置１３０は、酸性水生成装置１２０よりも下流側に設けられている。金属イオン水生成装置１３０は、酸性水生成装置１２０により生成された酸性水を金属部材により水処理を行う。
本願明細書において「水処理」とは、目的に適するように水に対して各種の処理を行うことをいうものとする。
具体的には、金属イオン水生成装置１３０は、酸性水生成装置１２０により生成された酸性水を使用し金属部材を溶解させ、酸性水に金属イオンを添加する。これにより、金属イオンが酸性水に添加された金属イオン酸性水が生成される。
The metal ion water generator 130 is provided on the downstream side of the acidic water generator 120. The metal ion water production | generation apparatus 130 performs water treatment of the acidic water produced | generated by the acidic water production | generation apparatus 120 with a metal member.
In this specification, “water treatment” refers to performing various treatments on water so as to be suitable for the purpose.
Specifically, the metal ion water production | generation apparatus 130 uses the acidic water produced | generated by the acidic water production | generation apparatus 120, dissolves a metal member, and adds a metal ion to acidic water. Thereby, the metal ion acidic water by which the metal ion was added to acidic water is produced | generated.
金属イオン水生成装置１３０の金属部材は、含有率が最も高い第１の金属と、第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向の第２の金属と、を含む。第１の金属としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）などが用いられる。第２の金属としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）および亜鉛（Ｚｎ）よりなる群から選択された少なくとも１つの材料が用いられる。 The metal member of the metal ion water production | generation apparatus 130 contains the 1st metal with the highest content rate, and the 2nd metal of the ionization tendency smaller than the ionization tendency of the 1st metal. For example, aluminum (Al) is used as the first metal. As the second metal, for example, at least one material selected from the group consisting of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) is used.
金属イオン水生成装置１３０の金属部材は、合金により形成されている。いわゆる純金属であっても、含有率が最も高い第１の金属と、第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向の第２の金属と、を含む場合がある。但し、いわゆる純金属は、本願明細書における金属イオン水生成装置１３０の金属部材には含まれない。例えば、アルミニウムの含有率（純度）が９９．００％以上のアルミニウムは、純アルミニウムに分類される。そのため、例えば、金属イオン水生成装置１３０の金属部材がアルミニウム合金である場合には、アルミニウムの含有率が９９．００％以上のアルミニウム（純アルミニウム）は、本願明細書における金属イオン水生成装置１３０の金属部材には含まれない。 The metal member of the metal ion water generator 130 is formed of an alloy. Even a so-called pure metal may include a first metal having the highest content rate and a second metal having an ionization tendency smaller than that of the first metal. However, so-called pure metal is not included in the metal member of the metal ion water generator 130 in the present specification. For example, aluminum having an aluminum content (purity) of 99.00% or more is classified as pure aluminum. Therefore, for example, when the metal member of the metal ion water generator 130 is an aluminum alloy, aluminum (pure aluminum) having an aluminum content of 99.00% or more is used as the metal ion water generator 130 in the present specification. It is not included in the metal member.
添加装置１４０は、金属イオン水生成装置１３０よりも下流側に設けられ、金属イオン酸性水を対象物に添加する。対象物は、例えば便器や洗面化粧台などのボウル５０１の表面、あるいはボウル５０１の表面に残った残水などである。 The adding device 140 is provided on the downstream side of the metal ion water generating device 130 and adds metal ion acidic water to the object. The object is, for example, the surface of the bowl 501 such as a toilet bowl or a bathroom vanity, or residual water remaining on the surface of the bowl 501.
図２は、本実施形態の金属イオン水生成装置を表す模式的斜視図である。
本実施形態の金属イオン水生成装置１３０は、筐体１３３と、金属部材１３４と、を有する。金属部材１３４は、筐体１３３の内部に設けられている。金属部材１３４には、機械処理が施されている。本願明細書おいて「機械処理」とは、プレス加工および機械加工の少なくともいずれかを含むものとする。プレス加工には、例えば、せん断、プレス抜き及び曲げなどが含まれる。機械加工には、例えば、切削および研削などが含まれる。本実施形態では、金属部材１３４は、機械処理により粉砕されている。そして、図２に表したように、複数の金属部材１３４が筐体１３３の内部に設けられている。金属部材１３４は、例えば、四角の一辺が約１０ミリメートル（ｍｍ）程度であって、厚さが約０．５ｍｍ程度の形状を有する。但し、金属部材１３４の形状は、これだけには限定されない。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the metal ion water generator of this embodiment.
The metal ion water generator 130 of the present embodiment includes a housing 133 and a metal member 134. The metal member 134 is provided inside the housing 133. The metal member 134 is subjected to mechanical processing. In this specification, “machine processing” includes at least one of pressing and machining. The press processing includes, for example, shearing, punching and bending. Machining includes, for example, cutting and grinding. In the present embodiment, the metal member 134 is pulverized by mechanical processing. As shown in FIG. 2, a plurality of metal members 134 are provided inside the housing 133. For example, the metal member 134 has a shape in which one side of the square is about 10 millimeters (mm) and the thickness is about 0.5 mm. However, the shape of the metal member 134 is not limited to this.
金属部材１３４には、化学処理が施されている。化学処理が施された後の金属部材１３４の表面は、化学処理が施される前の金属部材１３４の表面よりも粗い。金属部材１３４の表面の粗さについては、比表面積、算術平均粗さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｙ）および十点平均粗さ（Ｒｚ）の少なくともいずれかにより評価可能である。本実施形態では、金属部材１３４には、例えば塩酸などの酸による処理がなされている。例えば、金属部材１３４は、塩酸を含む溶液（濃度：約５〜１０％程度）に約１０〜２０分間程度浸漬される。これにより、塩酸を含む溶液に浸漬された後の金属部材１３４の表面は、塩酸を含む溶液に浸漬される前の金属部材１３４の表面よりも粗い。 The metal member 134 is chemically treated. The surface of the metal member 134 after chemical treatment is rougher than the surface of the metal member 134 before chemical treatment. The surface roughness of the metal member 134 can be evaluated by at least one of specific surface area, arithmetic average roughness (Ra), maximum height (Ry), and ten-point average roughness (Rz). In the present embodiment, the metal member 134 is treated with an acid such as hydrochloric acid. For example, the metal member 134 is immersed for about 10 to 20 minutes in a solution containing hydrochloric acid (concentration: about 5 to 10%). Thereby, the surface of the metal member 134 after being immersed in the solution containing hydrochloric acid is rougher than the surface of the metal member 134 before being immersed in the solution containing hydrochloric acid.
金属部材１３４は、含有率が最も高い第１の金属と、第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向の第２の金属と、を含む。第１の金属としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）などが用いられる。第２の金属としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）および亜鉛（Ｚｎ）よりなる群から選択された少なくとも１つの材料が用いられる。 The metal member 134 includes a first metal having the highest content rate, and a second metal having an ionization tendency smaller than that of the first metal. For example, aluminum (Al) is used as the first metal. As the second metal, for example, at least one material selected from the group consisting of copper (Cu), silver (Ag), and zinc (Zn) is used.
酸性水生成装置１２０から供給された酸性水は、筐体１３３の内部に導かれる。そして、筐体１３３の内部に設けられた金属部材１３４は、筐体１３３の内部に導かれた酸性水により浸漬された状態となる。 The acidic water supplied from the acidic water generator 120 is guided into the housing 133. And the metal member 134 provided in the inside of the housing | casing 133 will be in the state immersed in the acidic water guide | induced inside the housing | casing 133. FIG.
すると、酸性水に浸漬された金属部材１３４は、しばらくの時間をかけて溶解する。これにより、筐体１３３の内部の酸性水は、金属イオンを含む酸性水となる。つまり、金属イオン水生成装置１３０において、金属イオンを含む酸性水（金属イオン酸性水）が生成される。生成された金属イオン酸性水は、筐体１３３の内部へ新たに導入された酸性水により押し出され、下流側（添加装置１４０の側）へ放出される。 Then, the metal member 134 immersed in acidic water is dissolved over a period of time. Thereby, the acidic water inside the housing 133 becomes acidic water containing metal ions. That is, in the metal ion water generator 130, acidic water containing metal ions (metal ion acidic water) is generated. The generated metal ion acidic water is pushed out by the acidic water newly introduced into the inside of the housing 133 and is discharged to the downstream side (the addition device 140 side).
本実施形態によれば、金属部材１３４は、含有率が最も高い第１の金属と、第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向の第２の金属と、を含む。そのため、酸性水による第１の金属の溶解が比較的早く進行する。すなわち、第１の金属のイオン化傾向は、第２の金属のイオン化傾向よりも大きい。そのため、第２の金属のイオンと比較して、第１の金属のイオンが優先的に生成される。これにより、第１の金属の溶解は、第２の金属の溶解よりも早い。そのため、所望の金属イオン酸性水を比較的早く生成することができる。 According to the present embodiment, the metal member 134 includes the first metal having the highest content rate and the second metal having an ionization tendency smaller than the ionization tendency of the first metal. Therefore, dissolution of the first metal with acidic water proceeds relatively quickly. That is, the ionization tendency of the first metal is larger than the ionization tendency of the second metal. Therefore, the first metal ions are preferentially generated as compared with the second metal ions. Thereby, dissolution of the first metal is faster than dissolution of the second metal. Therefore, desired metal ion acidic water can be generated relatively quickly.
例えば、本実施形態にかかる金属イオン酸性水添加装置１００が水回り機器などに用いられる場合には、使用のたびに金属イオン酸性水を生成するフロー式を採用することができる。また、比較的早く溶解する第１の金属の含有率が最も高いため、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成するための金属部材１３４の寿命は、比較的長い。そのため、金属部材１３４の交換の頻度が比較的少なくて済む。これにより、使用者にとって使い勝手のよい金属イオン酸性水生成装置を提供することができる。 For example, when the metal ion acidic water addition apparatus 100 according to the present embodiment is used in a water-circulating device or the like, a flow formula that generates metal ion acidic water every time it is used can be employed. Moreover, since the content rate of the 1st metal which melt | dissolves comparatively early is the highest, the lifetime of the metal member 134 for producing | generating the metal ion acidic water which has a desired metal ion concentration is comparatively long. Therefore, the frequency of replacement of the metal member 134 can be relatively small. Thereby, the metal ion acidic water production | generation apparatus convenient for a user can be provided.
第１の金属がアルミニウムである場合には、水垢の生成を抑制することができる。第２の金属が銅、銀および亜鉛よりなる群から選択された少なくとも１つである場合には、金属イオン酸性水の中の銅イオン、銀イオンおよび亜鉛イオンの少なくともいずれかにより、殺菌効果が得られる。そのため、水垢の生成を抑制できるとともに、殺菌効果を有する金属イオン酸性水を生成可能な金属イオン酸性水添加装置１００を提供することができる。 When the first metal is aluminum, generation of scale can be suppressed. When the second metal is at least one selected from the group consisting of copper, silver and zinc, the bactericidal effect is obtained by at least one of copper ion, silver ion and zinc ion in the metal ion acidic water. can get. Therefore, it is possible to provide a metal ion acidic water addition device 100 that can suppress the generation of scale and can generate metal ion acidic water having a bactericidal effect.
また、金属部材１３４は、機械処理により粉砕されている。そのため、機械処理により粉砕された後の金属部材１３４の質量に対する表面積（比表面積）は、機械処理により粉砕される前の金属部材１３４の比表面積よりも大きい。そのため、機械処理により粉砕された後の金属部材１３４と酸性水との接触面積は、機械処理により粉砕される前の金属部材１３４と酸性水との接触面積よりも広い。これにより、比較的短い時間で、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成することができる。 The metal member 134 is pulverized by mechanical processing. Therefore, the surface area (specific surface area) with respect to the mass of the metal member 134 after being pulverized by mechanical processing is larger than the specific surface area of the metal member 134 before being pulverized by mechanical processing. Therefore, the contact area between the metal member 134 and acid water after being pulverized by mechanical processing is wider than the contact area between the metal member 134 and acid water before being pulverized by mechanical processing. Thereby, metal ion acidic water having a desired metal ion concentration can be generated in a relatively short time.
また、金属部材１３４には、化学処理が施されている。そのため、化学処理が施された後の金属部材１３４の表面は、化学処理が施される前の金属部材１３４の表面よりも粗い。そのため、化学処理が施された後の金属部材１３４と酸性水との接触面積は、化学処理が施される前の金属部材１３４と酸性水との接触面積よりも広い。これにより、比較的短い時間で、所望の金属イオン濃度を有する金属イオン酸性水を生成することができる。 Further, the metal member 134 is subjected to chemical treatment. Therefore, the surface of the metal member 134 after the chemical treatment is rougher than the surface of the metal member 134 before the chemical treatment. Therefore, the contact area between the metal member 134 after the chemical treatment and the acidic water is larger than the contact area between the metal member 134 and the acidic water before the chemical treatment. Thereby, metal ion acidic water having a desired metal ion concentration can be generated in a relatively short time.
図３は、本実施形態の酸性水生成装置を表す模式的断面図である。
本実施形態の酸性水生成装置１２０は、電解槽１５０を有する。電解槽１５０は、その内部に陽極板１５４および陰極板１５５を有し、制御装置１８０からの通電の制御によって、陽極板１５４と、陰極板１５５と、の間の空間（流路）を流れる水道水を電気分解できる。この際、陰極板１５５においては酸（Ｈ＋）が消費され、陰極板１５５の近傍ではｐＨが上昇する。すなわち、陰極板１５５の近傍では、アルカリ水が生成される。一方、陽極板１５４においてはアルカリ（ＯＨ−）が消費され、陽極板１５４の近傍ではｐＨが下降する。すなわち、陽極板１５４の近傍では、酸性水が生成される。酸性水生成装置１２０により生成される酸性水のｐＨ（potential Hydrogen）は、約１．０〜３．５程度である。酸性水生成装置１２０により生成される酸性水のｐＨについては、後に詳述する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the acidic water generator of this embodiment.
The acidic water generator 120 of this embodiment has an electrolytic cell 150. The electrolytic cell 150 has an anode plate 154 and a cathode plate 155 in its interior, and water flowing in a space (flow path) between the anode plate 154 and the cathode plate 155 by controlling energization from the control device 180. Water can be electrolyzed. At this time, acid (H + ) is consumed in the cathode plate 155, and the pH increases in the vicinity of the cathode plate 155. That is, alkaline water is generated in the vicinity of the cathode plate 155. On the other hand, alkali (OH − ) is consumed in the anode plate 154, and the pH decreases in the vicinity of the anode plate 154. That is, acidic water is generated in the vicinity of the anode plate 154. The pH (potential Hydrogen) of acidic water generated by the acidic water generator 120 is about 1.0 to 3.5. The pH of the acidic water generated by the acidic water generator 120 will be described in detail later.
そして、流路切替弁１５７は、制御装置１８０からの制御により、主として酸性水を金属イオン水生成装置１３０へ導く流路の開閉を行ったり、主としてアルカリ水を排水側へ導く流路の開閉を行う。すなわち、流路切替弁１５７は、酸性水のみではなく、金属イオン水生成装置１３０へ導く酸性水の量よりも少ない量のアルカリ水も金属イオン水生成装置１３０へ導く。一方、流路切替弁１５７は、アルカリ水のみではなく、排水側へ導くアルカリ水の量よりも少ない量の酸性水も排水側へ導く。 Then, the flow path switching valve 157 mainly opens and closes the flow path that guides acidic water to the metal ion water generator 130 or opens and closes the flow path that mainly guides alkaline water to the drainage side under the control of the control device 180. Do. That is, the flow path switching valve 157 guides not only the acid water but also the alkaline water in an amount smaller than the amount of acid water led to the metal ion water generator 130 to the metal ion water generator 130. On the other hand, the flow path switching valve 157 guides not only the alkaline water but also an amount of acidic water smaller than the amount of alkaline water led to the drain side to the drain side.
図４は、本実施形態の陽イオン交換樹脂システムを表す模式的断面図である。
本実施形態の酸性水生成装置１２０は、電解槽１５０の下流側において、陽イオン交換樹脂システム１６０をさらに有していてもよい。酸性水生成装置１２０が陽イオン交換樹脂システム１６０を有する場合には、陽イオン交換樹脂システム１６０は、電解槽１５０の下流側であって、金属イオン水生成装置１３０の上流側に配置される。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the cation exchange resin system of this embodiment.
The acidic water generator 120 of this embodiment may further include a cation exchange resin system 160 on the downstream side of the electrolytic cell 150. When the acidic water generator 120 has the cation exchange resin system 160, the cation exchange resin system 160 is disposed on the downstream side of the electrolytic cell 150 and on the upstream side of the metal ion water generator 130.
本実施形態の陽イオン交換樹脂システム１６０は、筐体１６１と、筐体１６１の内部に設けられた陽イオン交換樹脂１６３と、を有する。陽イオン交換樹脂１６３は、流路切替弁１５７を介して電解槽１５０から供給された水や溶液などに含まれる陽イオンを自身が有する水素イオンと交換し、水素イオンを放出する。このようにして、陽イオン交換樹脂システム１６０は、電解槽１５０から導かれた陽イオンを水素イオンと交換し、酸性水を生成して下流側へ放出する。
なお、本実施形態では、陽イオン交換樹脂システム１６０は、必ずしも設けられていなくともよい。
The cation exchange resin system 160 of this embodiment includes a housing 161 and a cation exchange resin 163 provided inside the housing 161. The cation exchange resin 163 exchanges the cation contained in the water or the solution supplied from the electrolytic cell 150 via the flow path switching valve 157 with the hydrogen ion contained therein, and releases the hydrogen ion. In this way, the cation exchange resin system 160 exchanges cations introduced from the electrolytic cell 150 with hydrogen ions, generates acidic water, and discharges it downstream.
In the present embodiment, the cation exchange resin system 160 is not necessarily provided.
次に、本発明者が実施した検討の結果の例について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、純金属と合金との比較検討の結果の一例を例示するグラフ図である。
Next, an example of the result of the study conducted by the inventor will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a graph illustrating an example of a result of a comparative study between a pure metal and an alloy.
図５に表したグラフ図の横軸は、浸漬時間（分間）の別を表している。図５に表したグラフ図の縦軸は、アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を表している。本発明者は、本検討において、金属イオン水生成装置１３０の金属部材１３４として試料（１）、試料（２）および試料（３）を用意した。試料（１）、試料（２）および試料（３）は、四角の一辺が約２ｍｍ程度であって、厚さが約０．１ｍｍ程度の形状を有する。アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）は、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ｉＣＡＰ６３００ サーモエレクトロン製）により測定される。 The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents another immersion time (minutes). The vertical axis of the graph shown in FIG. 5 represents the aluminum ion concentration (ppm). In this study, the present inventor prepared Sample (1), Sample (2), and Sample (3) as the metal member 134 of the metal ion water generator 130. Sample (1), sample (2), and sample (3) have a shape in which one side of the square is about 2 mm and the thickness is about 0.1 mm. The aluminum ion concentration (ppm) is measured by an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (manufactured by iCAP6300 Thermoelectron).
試料（１）および試料（２）は、純アルミニウム（材料記号：Ａ１０００系）である。試料（１）のアルミニウムの含有率は、９９．９９％である。試料（２）のアルミニウムの含有率は、９９．８５％である。 Sample (1) and sample (2) are pure aluminum (material symbol: A1000 series). The aluminum content of sample (1) is 99.99%. The aluminum content of sample (2) is 99.85%.
試料（３）は、アルミニウム合金（材料記号：Ａ２０００系）である。つまり、試料（３）は、Ａｌ−Ｃｕ系合金である。試料（３）の第１の金属は、アルミニウムである。試料（３）の第２の金属は、例えば銅などである。試料（３）のアルミニウムの含有率は、９３．４８％である。アルミニウムのイオン化傾向は、銅のイオン化傾向よりも大きい。 Sample (3) is an aluminum alloy (material symbol: A2000 series). That is, the sample (3) is an Al—Cu alloy. The first metal of the sample (3) is aluminum. The second metal of the sample (3) is, for example, copper. The aluminum content of sample (3) is 93.48%. The ionization tendency of aluminum is larger than that of copper.
試料（１）、試料（２）および試料（３）には、化学処理などは施されていない。試料（３）の比表面積は、試料（１）および試料（２）のそれぞれの比表面積と略同一である。 Sample (1), sample (2), and sample (3) are not subjected to chemical treatment or the like. The specific surface area of the sample (3) is substantially the same as the specific surface area of each of the sample (1) and the sample (2).
本発明者は、金属イオン水生成装置１３０へ酸性水を流し続けた場合（フロー式）と、酸性水の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水に１分間浸漬させた場合と、酸性水の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水に３分間浸漬させた場合と、においてアルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を測定した。 The present inventor has a case where acidic water is continuously flowed to the metal ion water generator 130 (flow type), a case where the flow of acidic water is temporarily stopped and the metal member 134 is immersed in acidic water for 1 minute, and acidic water. The aluminum ion concentration (ppm) was measured when the metal flow 134 was temporarily stopped and the metal member 134 was immersed in acidic water for 3 minutes.
図５は、アルミニウムイオン濃度の測定結果の一例を表している。図５に表したグラフ図によれば、金属部材１３４として試料（３）が用いられた場合のアルミニウムイオン濃度は、金属部材１３４として試料（１）および試料（２）が用いられた場合のそれぞれのアルミニウムイオン濃度よりも高いことが分かる。これにより、アルミニウム合金（材料記号：Ａ２０００系）のアルミニウムの溶解は、純アルミニウム（材料記号：Ａ１０００系）の溶解よりも早いことが分かる。 FIG. 5 shows an example of the measurement result of the aluminum ion concentration. According to the graph shown in FIG. 5, the aluminum ion concentration when the sample (3) is used as the metal member 134 is the same as that when the sample (1) and the sample (2) are used as the metal member 134, respectively. It can be seen that the aluminum ion concentration is higher. This shows that the dissolution of aluminum in the aluminum alloy (material symbol: A2000 series) is faster than the dissolution of pure aluminum (material symbol: A1000 series).
図６は、合金と他の合金との比較検討の結果の一例を例示するグラフ図である。
図６に表したグラフ図の横軸は、浸漬時間（分間）の別を表している。図６に表したグラフ図の縦軸は、アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を表している。本発明者は、本検討において、金属イオン水生成装置１３０の金属部材１３４として試料（４）および試料（５）を用意した。試料（４）および試料（５）は、四角の一辺が約１００ｍｍ程度であって、厚さが約１ｍｍ程度の形状を有する。
FIG. 6 is a graph illustrating an example of a result of a comparative study between an alloy and another alloy.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 represents another immersion time (minutes). The vertical axis of the graph shown in FIG. 6 represents the aluminum ion concentration (ppm). In the present study, the inventor prepared the sample (4) and the sample (5) as the metal member 134 of the metal ion water generator 130. The sample (4) and the sample (5) have a shape in which one side of the square is about 100 mm and the thickness is about 1 mm.
試料（４）は、アルミニウム合金（材料記号：Ａ２０００系）である。つまり、試料（４）は、Ａｌ−Ｃｕ系合金である。試料（４）の第１の金属は、アルミニウムである。試料（４）の第２の金属は、例えば銅などである。試料（４）のアルミニウムの含有率は、９３．０％である。アルミニウムのイオン化傾向は、銅のイオン化傾向よりも大きい。 Sample (4) is an aluminum alloy (material symbol: A2000 series). That is, the sample (4) is an Al—Cu alloy. The first metal of the sample (4) is aluminum. The second metal of the sample (4) is, for example, copper. The aluminum content of sample (4) is 93.0%. The ionization tendency of aluminum is larger than that of copper.
試料（５）は、アルミニウム合金（材料記号：Ａ５０００系）である。つまり、試料（５）は、Ａｌ−Ｍｇ系合金である。試料（５）の第１の金属は、アルミニウムである。試料（５）の第２の金属は、例えばマグネシウムなどである。試料（５）のアルミニウムの含有率は、９５．９％である。アルミニウムのイオン化傾向は、マグネシウムのイオン化傾向よりも小さい。 Sample (5) is an aluminum alloy (material symbol: A5000 series). That is, the sample (5) is an Al—Mg alloy. The first metal of the sample (5) is aluminum. The second metal of the sample (5) is, for example, magnesium. The aluminum content of sample (5) is 95.9%. The ionization tendency of aluminum is smaller than that of magnesium.
本発明者は、塩酸を含む溶液（濃度：約５％程度）に試料（４）および試料（５）をそれぞれ１分間浸漬させた。酸性水生成装置１２０により生成された酸性水のｐＨは、約３．２程度である。続いて、本発明者は、酸性水の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水に１０分間、３０分間、６０分間、１２０分間および１８０分間浸漬させた場合のそれぞれにおいて、アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を測定した。 The inventor immersed the sample (4) and the sample (5) for 1 minute each in a solution containing hydrochloric acid (concentration: about 5%). The pH of the acidic water generated by the acidic water generator 120 is about 3.2. Subsequently, the inventor temporarily stopped the flow of the acidic water and immersed the metal member 134 in the acidic water for 10 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 120 minutes, and 180 minutes. ) Was measured.
図６は、アルミニウムイオン濃度の測定結果の一例を表している。図６に表したグラフ図によれば、浸漬時間が６０分間までにおいて、金属部材１３４として試料（４）が用いられた場合のアルミニウムイオン濃度は、金属部材１３４として試料（５）が用いられた場合のそれぞれのアルミニウムイオン濃度よりも高いことが分かる。これにより、Ａ２０００系のアルミニウム合金のアルミニウムの溶解は、Ａ５０００系のアルミニウム合金のアルミニウムの溶解よりも早いことが分かる。つまり、第１の金属のイオン化傾向が第２の金属のイオン化傾向よりも大きい場合における第１の金属の溶解は、第１の金属のイオン化傾向が第２の金属のイオン化傾向よりも小さい場合における第１の金属の溶解よりも早いことが分かる。 FIG. 6 shows an example of the measurement result of the aluminum ion concentration. According to the graph shown in FIG. 6, the sample (4) was used as the metal member 134 when the sample (4) was used as the metal member 134 when the immersion time was up to 60 minutes. It can be seen that it is higher than the respective aluminum ion concentration. This shows that the dissolution of aluminum in the A2000 series aluminum alloy is faster than the dissolution of aluminum in the A5000 series aluminum alloy. In other words, the dissolution of the first metal when the ionization tendency of the first metal is larger than the ionization tendency of the second metal is when the ionization tendency of the first metal is smaller than the ionization tendency of the second metal. It can be seen that it is faster than the dissolution of the first metal.
図７は、化学処理の有無の比較検討の結果の一例を例示するグラフ図である。
図８は、本検討に用いられた各試料の表面写真の一例を例示する写真図である。
図７に表したグラフ図の横軸は、浸漬時間（分間）の別を表している。図７に表したグラフ図の縦軸は、アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を表している。本発明者は、本検討において、金属イオン水生成装置１３０の金属部材１３４として試料（６）、試料（７）および試料（８）を用意した。試料（６）、試料（７）および試料（８）は、四角の一辺が約１０ｍｍ程度であって、厚さが約１ｍｍ程度の形状を有する。
FIG. 7 is a graph illustrating an example of the result of a comparative study on the presence or absence of chemical treatment.
FIG. 8 is a photographic diagram illustrating an example of a surface photograph of each sample used in this study.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 7 represents another immersion time (minutes). The vertical axis of the graph shown in FIG. 7 represents the aluminum ion concentration (ppm). In this study, the present inventor prepared Sample (6), Sample (7), and Sample (8) as the metal member 134 of the metal ion water generator 130. The sample (6), the sample (7), and the sample (8) have a shape in which one side of the square is about 10 mm and the thickness is about 1 mm.
試料（６）、試料（７）および試料（８）は、それぞれアルミニウム合金（材料記号：Ａ２０００系）である。つまり、試料（６）、試料（７）および試料（８）は、それぞれＡｌ−Ｃｕ系合金である。試料（６）、試料（７）および試料（８）のそれぞれの第１の金属は、アルミニウムである。試料（６）、試料（７）および試料（８）のそれぞれの第２の金属は、例えば銅などである。アルミニウムのイオン化傾向は、銅のイオン化傾向よりも大きい。 Sample (6), sample (7) and sample (8) are each an aluminum alloy (material symbol: A2000 series). That is, the sample (6), the sample (7), and the sample (8) are each an Al—Cu alloy. The first metal of each of sample (6), sample (7), and sample (8) is aluminum. The second metal of each of the sample (6), the sample (7), and the sample (8) is, for example, copper. The ionization tendency of aluminum is larger than that of copper.
本発明者は、塩酸を含む溶液（濃度：約５％程度）に試料（７）および試料（８）をそれぞれ浸漬させた。つまり、試料（７）および試料（８）には、化学処理がそれぞれ施されている。塩酸を含む溶液への試料（７）の浸漬時間は、約１０分間程度である。試料（７）の比表面積は、約０．３３平方メートル／グラム（ｍ２／ｇ）程度である。図８（ｂ）は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立ハイテク製）により観察した試料（７）の表面写真の一例を例示している。塩酸を含む溶液への試料（８）の浸漬時間は、約２０分間程度である。試料（８）の比表面積は、約０．９０ｍ２／ｇ程度である。比表面積は、自動比表面積／細孔分布測定装置（ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉＩＩ 日本ベル製）により測定される。図８（ｃ）は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立ハイテク製）により観察した試料（８）の表面写真の一例を例示している。 The inventor immersed the sample (7) and the sample (8) in a solution containing hydrochloric acid (concentration: about 5%). That is, the chemical treatment is performed on the sample (7) and the sample (8). The immersion time of the sample (7) in the solution containing hydrochloric acid is about 10 minutes. The specific surface area of the sample (7) is about 0.33 square meters / gram (m 2 / g). FIG. 8B illustrates an example of a surface photograph of the sample (7) observed with a scanning electron microscope (S-4800 manufactured by Hitachi High-Tech). The immersion time of the sample (8) in the solution containing hydrochloric acid is about 20 minutes. The specific surface area of the sample (8) is about 0.90 m 2 / g. The specific surface area is measured by an automatic specific surface area / pore distribution measuring device (BELSORP-miniII manufactured by Nippon Bell). FIG.8 (c) has illustrated an example of the surface photograph of the sample (8) observed with the scanning electron microscope (S-4800 Hitachi High-Tech make).
試料（６）については、塩酸を含む溶液への浸漬は行われていない。つまり、塩酸を含む溶液への試料（６）の浸漬時間は、０分間である。言い換えれば、試料（６）には、化学処理が施されていない。試料（６）の比表面積は、０．０１ｍ２／ｇよりも狭い。図８（ｄ）は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００ 日立ハイテク製）により観察した試料（６）の表面写真の一例を例示している。 Sample (6) is not immersed in a solution containing hydrochloric acid. That is, the immersion time of the sample (6) in the solution containing hydrochloric acid is 0 minute. In other words, the sample (6) is not subjected to chemical treatment. The specific surface area of the sample (6) is narrower than 0.01 m 2 / g. FIG.8 (d) has illustrated an example of the surface photograph of the sample (6) observed with the scanning electron microscope (made by S-4800 Hitachi High-Tech).
本発明者は、金属イオン水生成装置１３０へ酸性水を流し続けた場合（フロー式）と、酸性水の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水に１分間浸漬させた場合と、酸性水の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水に３分間浸漬させた場合と、においてアルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を測定した。 The present inventor has a case where acidic water is continuously flowed to the metal ion water generator 130 (flow type), a case where the flow of acidic water is temporarily stopped and the metal member 134 is immersed in acidic water for 1 minute, and acidic water. The aluminum ion concentration (ppm) was measured when the metal flow 134 was temporarily stopped and the metal member 134 was immersed in acidic water for 3 minutes.
図７は、アルミニウムイオン濃度の測定結果の一例を表している。図７に表したグラフ図によれば、浸漬時間が３分間までにおいて、金属部材１３４として試料（８）が用いられた場合のアルミニウムイオン濃度は、金属部材１３４として試料（６）および試料（７）が用いられた場合のそれぞれのアルミニウムイオン濃度よりも高いことが分かる。これにより、相対的に比表面積が広い試料（８）のアルミニウムの溶解は、相対的に比表面積が狭い試料（６）のアルミニウムの溶解よりも早いことが分かる。また、相対的に比表面積が広い試料（８）のアルミニウムの溶解は、相対的に比表面積が狭い試料（７）のアルミニウムの溶解よりも早いことが分かる。 FIG. 7 shows an example of the measurement result of the aluminum ion concentration. According to the graph shown in FIG. 7, the aluminum ion concentration when the sample (8) is used as the metal member 134 when the immersion time is up to 3 minutes is the sample (6) and the sample (7) as the metal member 134. ) Is higher than the respective aluminum ion concentration when used. Thus, it can be seen that the dissolution of aluminum of the sample (8) having a relatively large specific surface area is faster than the dissolution of aluminum of the sample (6) having a relatively small specific surface area. Further, it can be seen that the dissolution of aluminum of the sample (8) having a relatively large specific surface area is faster than the dissolution of aluminum of the sample (7) having a relatively small specific surface area.
図９は、酸性水のｐＨの比較検討の結果の一例を例示するグラフ図である。
図１０は、図９に表した比較検討の結果をまとめた表である。
図９に表したグラフ図の横軸は、浸漬時間（分間）の別を表している。図９に表したグラフ図の縦軸は、アルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を表している。本発明者は、本検討において、酸性水生成装置１２０により生成される酸性水として酸性水（１１）、酸性水（１２）および酸性水（１３）を用意した。酸性水（１１）のｐＨは、３．２である。酸性水（１２）のｐＨは、３．５である。酸性水（１３）のｐＨは、３．８である。本発明者は、例えば図３に関して前述した電解槽１５０により酸性水（１１）、酸性水（１２）および酸性水（１３）をそれぞれ２５ｃｃ（cubic centimeter）ずつ生成した。
FIG. 9 is a graph illustrating an example of the results of a comparative study of the pH of acidic water.
FIG. 10 is a table summarizing the results of the comparative study shown in FIG.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 9 represents another immersion time (minutes). The vertical axis of the graph shown in FIG. 9 represents the aluminum ion concentration (ppm). In the present study, the present inventor prepared acidic water (11), acidic water (12), and acidic water (13) as acidic water generated by the acidic water generator 120. The pH of the acidic water (11) is 3.2. The pH of the acidic water (12) is 3.5. The pH of the acidic water (13) is 3.8. The inventor generated, for example, 25 cc (cubic centimeter) of acidic water (11), acidic water (12), and acidic water (13) in the electrolytic cell 150 described above with reference to FIG.
本発明者は、金属イオン水生成装置１３０の金属部材１３４としてアルミニウム合金（材料記号：Ａ２０１７）を用意した。つまり、本検討のアルミニウム合金は、Ａｌ−Ｃｕ系合金である。第１の金属は、アルミニウムである。第２の金属は、例えば銅などである。本検討のアルミニウム合金は、四角の一辺が約１０ｍｍ程度の形状を有する。本検討のアルミニウム合金の重量は、約２０ｇ重程度である。 The present inventor prepared an aluminum alloy (material symbol: A2017) as the metal member 134 of the metal ion water generator 130. That is, the aluminum alloy in this study is an Al—Cu alloy. The first metal is aluminum. The second metal is, for example, copper. The aluminum alloy in this study has a shape in which one side of the square is about 10 mm. The weight of the aluminum alloy in this study is about 20 g.
本発明者は、金属イオン水生成装置１３０へ酸性水（１１）をそれぞれ流し続けた場合（フロー式）と、酸性水（１１）の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水（１１）に１分間浸漬させた場合と、酸性水（１１）の流れを一旦止めて金属部材１３４を酸性水（１１）に３分間浸漬させた場合と、においてアルミニウムイオン濃度（ｐｐｍ）を測定した。酸性水生成装置１２０により生成される酸性水が酸性水（１２）および酸性水（１３）である場合においても、酸性水の通水条件は、酸性水（１１）の場合とそれぞれ同様である。フロー式の場合の酸性水の流量は、約５０ｃｃ／分程度である。 The inventor continues to flow the acidic water (11) to the metal ion water generator 130 (flow type), and once stops the flow of the acidic water (11), the metal member 134 is turned into the acidic water (11). The aluminum ion concentration (ppm) was measured when immersed for 1 minute and when the flow of acidic water (11) was temporarily stopped and the metal member 134 was immersed in acidic water (11) for 3 minutes. Even when the acidic water generated by the acidic water generator 120 is the acidic water (12) and the acidic water (13), the conditions for passing the acidic water are the same as those for the acidic water (11). The flow rate of acidic water in the flow type is about 50 cc / min.
図９は、アルミニウムイオン濃度の測定結果の一例を表している。本発明者は、アルミニウムイオンを含む酸性水が水垢の生成を抑制するためには、アルミニウムイオン濃度が約２ｐｐｍ以上程度であることが必要であるという知見を得ている。図９に表したグラフ図によれば、約２ｐｐｍ以上程度のアルミニウムイオン濃度をフロー式で確保するためには、酸性水生成装置１２０により生成される酸性水のｐＨが３．５以下であることが必要であることが分かる。一方、本発明者は、例えば図３に関して前述した電解槽１５０が生成可能な酸性水のｐＨの限界は、約１．０程度であるという知見を得ている。 FIG. 9 shows an example of the measurement result of the aluminum ion concentration. The present inventor has obtained the knowledge that the aluminum ion concentration needs to be about 2 ppm or more in order for the acidic water containing aluminum ions to suppress the generation of scale. According to the graph shown in FIG. 9, the pH of the acidic water generated by the acidic water generator 120 is 3.5 or lower in order to secure an aluminum ion concentration of about 2 ppm or more by a flow equation. It turns out that is necessary. On the other hand, the inventor has obtained knowledge that the pH limit of acidic water that can be generated by the electrolytic cell 150 described above with reference to FIG. 3 is about 1.0, for example.
図３に関して前述したように、酸性水生成装置１２０により生成される酸性水のｐＨは、約１．５〜３．５程度であることが好ましい。これにより、金属部材１３４をより早く溶解させることができる。 As described above with reference to FIG. 3, the pH of the acidic water generated by the acidic water generator 120 is preferably about 1.5 to 3.5. Thereby, the metal member 134 can be dissolved more quickly.
次に、本発明者が実施した水垢除去性の評価の結果の例について、図面を参照しつつ説明する。
図１１は、水道水および酸性電解水の水質分析結果を表す表である。
また、図１２〜図１６は、本実験における水垢除去性の評価結果の一例を例示する表である。
Next, an example of the result of the evaluation of scale removal performance performed by the present inventor will be described with reference to the drawings.
FIG. 11 is a table showing the water quality analysis results of tap water and acidic electrolyzed water.
Moreover, FIGS. 12-16 is a table | surface which illustrates an example of the evaluation result of the scale removal property in this experiment.
以下の実施例では、表面に釉薬層を形成したタイル（５ｃｍ×５ｃｍ）、および下記に記載するｐＨ調整水を試験液として用い、また対照として酸性電解水を用いて評価した。また、以下の実施例において行った摺動試験は以下の通りとした。 In the following examples, a tile (5 cm × 5 cm) having a glaze layer formed on the surface and pH adjusted water described below were used as test solutions, and acidic electrolyzed water was used as a control. The sliding tests conducted in the following examples were as follows.
通常の水道水に硝酸（試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を添加し、ｐＨを１〜６に調整した溶液をｐＨ調整水とした。用いた水道水の水質分析結果を図１１に示す。また、下記の組成の酸性電解水は電解水生成装置（ＴＥＫ５１１ ＴＯＴＯ株式会社製）で作製した。 A solution prepared by adding nitric acid (reagent special grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to normal tap water and adjusting the pH to 1 to 6 was used as pH adjusted water. The water quality analysis result of the used tap water is shown in FIG. Moreover, the acidic electrolyzed water of the following composition was produced with the electrolyzed water production | generation apparatus (made by TEK511 TOTO Corporation).
硝酸アルミニウム九水和物または硝酸銅六水和物（全て試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を水道水に溶解し、各金属イオンが１０００ｐｐｍになるように調整した溶液を金属イオン原液とした。この金属イオン原液を、ｐＨ調整水（ｐＨ１〜６）で希釈し、金属イオン濃度（０．１、０．５、１、５、１０ｐｐｍ）とｐＨ（ｐＨ１〜６）を各々調整した溶液を金属イオン添加ｐＨ調整水とした。 A solution prepared by dissolving aluminum nitrate nonahydrate or copper nitrate hexahydrate (all reagent grade Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in tap water and adjusting each metal ion to 1000 ppm was used as the metal ion stock solution. . This metal ion stock solution is diluted with pH-adjusted water (pH 1 to 6), and a solution in which the metal ion concentration (0.1, 0.5, 1, 5, 10 ppm) and pH (pH 1 to 6) are adjusted is converted into a metal. Ion added pH adjusted water.
摺動試験については、ラビングテスター（太平理化工業株式会社製）を使用して、以下の方法で行う。不織布スポンジであるスコッチブライト（登録商標）（ＳＳ−７２Ｋ 住友３Ｍ株式会社製）を２．２４ｃｍ角に切断したものを、両面テープを用いて不織布の部分が摺動面に当たるようにヘッドに接着したあと、蒸留水で濡らした。水垢付着部をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ―９００ 株式会社キーエンス製）を用いて、倍率１００倍で観察を行った。次いで、２５０ｇの錘を載せて（荷重条件：４．９ｋＰａ）１０回数摺動し、上記と同じ条件でデジタルマイクロスコープを使用して観察を行い、水垢が除去されているかを判断した。なお、荷重条件：４．９ｋＰａでの１０回数の摺動は、通常の便器掃除の条件に相当する。評価は以下の通りとした。
○：１０回数摺動以内で水垢が除去された
×：５０回数摺動でも水垢が残った
ｐＨ調整水の水垢除去性を以下の方法で評価した。まず、表面に釉薬層を形成したタイル（５ｃｍ×５ｃｍ）にｐＨ調整水及び酸性電解水を２０μＬ滴下した後、４８時間常温で静置して水垢を乾燥付着させた。その後、摺動試験を行った。その結果は図１２に示される通りであった。
The sliding test is performed by the following method using a rubbing tester (manufactured by Taihei Rika Kogyo Co., Ltd.). A non-woven sponge Scotch Bright (registered trademark) (SS-72K, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) cut to 2.24 cm square was bonded to the head using a double-sided tape so that the non-woven fabric part hits the sliding surface. And then wet with distilled water. The scale adhering portion was observed at a magnification of 100 using a digital microscope (VHX-900, manufactured by Keyence Corporation). Next, a 250 g weight was placed (loading condition: 4.9 kPa) and slid 10 times, and observation was performed using a digital microscope under the same conditions as described above, and it was determined whether scale was removed. In addition, 10 times of sliding at load conditions: 4.9 kPa is equivalent to the conditions for normal toilet cleaning. Evaluation was as follows.
○: Water scale was removed within 10 times sliding ×: Water scale remained even after 50 times sliding The water removability of pH adjusted water was evaluated by the following method. First, 20 μL of pH-adjusted water and acidic electrolyzed water were dropped on a tile (5 cm × 5 cm) having a glaze layer formed on the surface, and then allowed to stand at room temperature for 48 hours to dry and adhere scales. Thereafter, a sliding test was performed. The result was as shown in FIG.
硝酸アルミニウム九水和物を使用して調製したアルミニウムイオン添加ｐＨ調整水を試験液とした以外は、図１２に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図１３に示される通りであった。 Scale removal property was evaluated in the same manner as in the example described above with reference to FIG. 12 except that aluminum ion-added pH-adjusted water prepared using aluminum nitrate nonahydrate was used as a test solution. The result was as shown in FIG.
硝酸銅六水和物を使用して調製した銅イオン添加ｐＨ調整水を試験液とした以外は、図１２に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図１４に示される通りであった。 Scale removal property was evaluated in the same manner as in the example described above with reference to FIG. 12 except that copper ion-added pH-adjusted water prepared using copper nitrate hexahydrate was used as a test solution. The result was as shown in FIG.
硝酸亜鉛六水和物を使用して調製した亜鉛イオン添加ｐＨ調整水を試験液とした以外は、図１２に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図１５に示される通りであった。 Scale removal property was evaluated in the same manner as in the example described above with reference to FIG. 12 except that zinc ion-added pH-adjusted water prepared using zinc nitrate hexahydrate was used as a test solution. The result was as shown in FIG.
硝酸アルミニウム九水和物または硝酸銅六水和物（全て試薬特級 和光純薬工業株式会社製）を使用して調製した各種金属イオン原液を市販の電解水生成装置（ＴＥＫ５１１ ＴＯＴＯ株式会社製）で生成した酸性電解水に適量添加し、狙いの金属イオン濃度（０．１、０．５、１、５、１０ｐｐｍ）に希釈したものを金属イオン添加酸性電解水とする。なお、用いた酸性電解水の水質分析結果を図１１に示す。
金属イオン添加酸性電解水を試験液とした以外は、図１２に関して前述した実施例と同様の方法で水垢除去性を評価した。その結果は図１６に示される通りであった。
Various metal ion stock solutions prepared using aluminum nitrate nonahydrate or copper nitrate hexahydrate (all made by reagent grade Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) can be obtained with a commercially available electrolyzed water generator (TEK511 TOTO Co., Ltd.). An appropriate amount is added to the generated acidic electrolyzed water, and diluted to the target metal ion concentration (0.1, 0.5, 1, 5, 10 ppm) is used as the metal ion-added acidic electrolyzed water. In addition, the water quality analysis result of the used acidic electrolyzed water is shown in FIG.
Except for using metal ion-added acidic electrolyzed water as a test solution, the scale removal property was evaluated in the same manner as in the example described above with reference to FIG. The result was as shown in FIG.
以上、図１１〜図１６に関して前述した実験結果によれば、ｐＨを約２．０〜５．０程度に調整した酸性水および金属イオン（本実施では、Ａｌ３＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋）を含む酸性水が蒸発して生成された水垢については、水垢除去性が良好であることが分かった。 As described above, according to the experimental results described above with reference to FIGS. 11 to 16, acidic water and metal ions (in this embodiment, Al 3+ , Cu 2+ , Zn 2+ ) whose pH is adjusted to about 2.0 to 5.0 are added. It was found that the scale formed by evaporation of the acidic water contained therein has good scale removal.
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
図１７は、本発明の実施の形態にかかる水回り機器を表す模式図である。
なお、図１７においては、説明の便宜上、衛生洗浄装置を表す模式図は模式的平面図であり、洋式腰掛便器を表す模式図は模式的断面図である。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a watering device according to an embodiment of the present invention.
In addition, in FIG. 17, the schematic diagram showing a sanitary washing apparatus is a schematic plan view, and the schematic diagram showing a western-style seat toilet is a schematic sectional view for convenience of explanation.
本実施形態にかかる水回り機器としては、トイレ装置やキッチンや浴室や洗面化粧台などが挙げられる。以下では、水回り機器がトイレ装置である場合を例に挙げて説明する。 Examples of the watering device according to the present embodiment include a toilet device, a kitchen, a bathroom, and a bathroom vanity. Below, the case where a water supply apparatus is a toilet apparatus is mentioned as an example, and is demonstrated.
図１７に表したトイレ装置１０は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８００と、その上に設けられた衛生洗浄装置５００と、を備える。便器８００は、ボウル８０１を有する。ボウル８０１の表面には、光触媒層が形成されている。衛生洗浄装置５００は、ケーシング４００と、便座２００と、便蓋３００と、を有する。便座２００と便蓋３００とは、ケーシング４００に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。なお、便蓋３００は、必ずしも設けられていなくともよい。 The toilet apparatus 10 illustrated in FIG. 17 includes a Western-style seat toilet (hereinafter simply referred to as “toilet” for convenience of explanation) 800 and a sanitary washing device 500 provided thereon. The toilet bowl 800 has a bowl 801. A photocatalytic layer is formed on the surface of the bowl 801. The sanitary washing device 500 includes a casing 400, a toilet seat 200, and a toilet lid 300. The toilet seat 200 and the toilet lid 300 are pivotally supported with respect to the casing 400 so as to be freely opened and closed. Note that the toilet lid 300 is not necessarily provided.
例えばケーシング４００の下部には、噴霧ノズル（添加装置）４７３と、ＵＶ光源（照射手段）４８１と、が設けられている。噴霧ノズル４７３は、便器８００のボウル８０１の表面に水や殺菌水を供給する。ＵＶ光源４８１は、ボウル８０１に紫外線（ＵＶ：ultraviolet）を照射する。噴霧ノズル４７３およびＵＶ光源４８１は、ケーシング４００の内部に設けられていてもよいし、ケーシング４００の外部に付設されていてもよい。ケーシング４００の内部には、図１に関して前述した金属イオン酸性水添加装置１００が設けられている。
なお、本願明細書において「水」という場合には、冷水のみならず、加熱されたお湯も含むものとする。
For example, a spray nozzle (adding device) 473 and a UV light source (irradiation means) 481 are provided in the lower part of the casing 400. The spray nozzle 473 supplies water or sterilized water to the surface of the bowl 801 of the toilet bowl 800. The UV light source 481 irradiates the bowl 801 with ultraviolet rays (UV). The spray nozzle 473 and the UV light source 481 may be provided inside the casing 400 or may be attached outside the casing 400. Inside the casing 400, the metal ion acidic water addition device 100 described above with reference to FIG. 1 is provided.
In the present specification, “water” includes not only cold water but also heated hot water.
ここで、便器洗浄の動作が終了した後にボウル８０１に残った残水が蒸発してボウル８０１の表面が乾燥すると、水垢がボウル８０１に付着することがある。通常、残水中の水分が蒸発する過程でケイ酸濃度が増加すると、ケイ酸の重合が促進される。これにより、コーヒーステイン現象（液滴中の溶媒の蒸発によって溶質が液滴の外郭へ流動しリング状に堆積する現象）が起き、強固な水垢が形成される。水垢がボウル８０１に付着すると、ボウル８０１が汚れてしまう。また、水垢はボウル８０１に強固に付着しているため、水垢を取り除くことは難しい。 Here, when the residual water remaining in the bowl 801 evaporates after the toilet cleaning operation is completed and the surface of the bowl 801 is dried, scale may adhere to the bowl 801. Usually, when the concentration of silicic acid increases in the process of evaporating the water in the residual water, the polymerization of silicic acid is promoted. This causes a coffee stain phenomenon (a phenomenon in which the solute flows to the outer periphery of the droplet due to the evaporation of the solvent in the droplet and accumulates in a ring shape), thereby forming a strong scale. When the water scale adheres to the bowl 801, the bowl 801 becomes dirty. Further, since the scale adheres firmly to the bowl 801, it is difficult to remove the scale.
また、前述したように、本実施形態のボウル８０１の表面には、光触媒層が形成されている。本願明細書において、「光触媒」とは、光を照射すると、酸化作用および還元作用の少なくともいずれかが促進されるものをいう。あるいは、「光触媒」とは、光を照射すると、親水性が向上するものをいう。 As described above, the photocatalyst layer is formed on the surface of the bowl 801 of the present embodiment. In the present specification, “photocatalyst” refers to a substance that promotes at least one of an oxidizing action and a reducing action when irradiated with light. Alternatively, “photocatalyst” refers to a substance that improves hydrophilicity when irradiated with light.
「光触媒」の材料としては、例えば、金属の酸化物を用いることができる。そのような酸化物としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化亜鉛（ＺｎＯｘ）、酸化スズ（ＳｎＯｘ）などを挙げることができる。これらのうちでも、特に、酸化チタンは、光触媒として活性であり、また、安定性や安全性などの点でも優れる。 As a material for the “photocatalyst”, for example, a metal oxide can be used. Examples of such oxides include titanium oxide (TiOx), zinc oxide (ZnOx), and tin oxide (SnOx). Among these, in particular, titanium oxide is active as a photocatalyst, and is excellent in terms of stability and safety.
光触媒を活性化させるためには、あるいは光触媒の活性を維持するためには、光触媒層が形成されたボウル８０１の表面に紫外線を定期的に照射する必要がある。すなわち、光触媒は、紫外線を照射されると、励起して酸化還元反応を生ずる。その結果、雑菌や細菌や臭気物質などの有機物を分解する分解作用と、表面が水に濡れやすい親水作用と、を得ることができる。光触媒層が形成されたボウル８０１は、汚物の付着を抑制したり、汚物を分解したり、付着した水垢を容易に除去できるため、便器８００の清掃負担を軽減し、きれいな便器８００を維持することができる。 In order to activate the photocatalyst or maintain the activity of the photocatalyst, it is necessary to periodically irradiate the surface of the bowl 801 on which the photocatalyst layer is formed with ultraviolet rays. That is, when the photocatalyst is irradiated with ultraviolet rays, it is excited to cause a redox reaction. As a result, it is possible to obtain a decomposing action for decomposing organic substances such as bacteria, bacteria, and odorous substances, and a hydrophilic action in which the surface easily gets wet with water. The bowl 801 in which the photocatalyst layer is formed can suppress the adhesion of filth, decompose the filth, and easily remove the adhering water scale. Therefore, the cleaning load of the toilet bowl 800 can be reduced and the clean toilet bowl 800 can be maintained. Can do.
なお、本願明細書において、「紫外線」とは、可視光線よりも波長が短く、軟Ｘ線よりも波長が長い光をいう。具体的には、波長が１０ナノメータ〜４００ナノメータの光をいう。 In the present specification, “ultraviolet light” refers to light having a shorter wavelength than visible light and a longer wavelength than soft X-rays. Specifically, it means light having a wavelength of 10 nanometers to 400 nanometers.
しかし、光触媒層の表面に水垢が形成されると、紫外線が水垢の下の光触媒層に照射されない。すると、光触媒の活性が著しく低下する場合がある。また、水膜がボウル８０１の表面に形成されている状態で、その水膜に紫外線が照射されると、ケイ酸の重合が促進される。そのため、光触媒層と強固に固着する水垢が形成される。これにより、その部位の光触媒の活性が著しく低下し、復元不能な場合がある。 However, when scale is formed on the surface of the photocatalyst layer, ultraviolet light is not irradiated to the photocatalyst layer under the scale. Then, the activity of the photocatalyst may be significantly reduced. In addition, when the water film is irradiated with ultraviolet rays in a state where the water film is formed on the surface of the bowl 801, polymerization of silicic acid is promoted. As a result, a scale that firmly adheres to the photocatalyst layer is formed. As a result, the activity of the photocatalyst at that site may be significantly reduced and cannot be restored.
これに対して、本実施形態にかかるトイレ装置１０は、所望の金属イオン濃度および所望の酸性度（ｐＨ）を有する金属イオン酸性水を生成しボウル８０１に残った残水に添加する。言い換えれば、本実施形態にかかるトイレ装置１０は、ボウル８０１に残った残水を、金属イオンを含む酸性度の高い水溶液に置き換える。これによれば、ケイ酸の重合を抑制し水垢の生成を抑制することができる。また、生成した水垢を容易に除去することができる。 On the other hand, the toilet apparatus 10 according to the present embodiment generates metal ion acidic water having a desired metal ion concentration and a desired acidity (pH) and adds it to the remaining water remaining in the bowl 801. In other words, the toilet device 10 according to the present embodiment replaces the remaining water remaining in the bowl 801 with an aqueous solution having a high acidity containing metal ions. According to this, the polymerization of silicic acid can be suppressed and the generation of scale can be suppressed. Further, the generated scale can be easily removed.
これらの効果が得られる理由は、以下の如くである。但し、これは、本発明者が得た知見に基づく仮定あるいは仮説であり、本実施形態においてはこれに限定されるわけではない。
残水の酸性度を高くすると、残水中のケイ酸の重合の進行を抑制することができる。すると、水分が蒸発する過程で溶質濃度が増加してもコーヒーステイン現象が起こらず、溶媒が中央方向に流動する現象が観察された。そして、生成した水垢と基材との密着力は小さく、水垢を剥離し易いことが確認された。また、水垢の生成が抑制され、さらに生成した水垢を容易に除去できるという効果は、ケイ酸成分の水垢だけではなく、カルシウムイオン成分またはマグネシウムイオン成分の水垢に対しても得られる。
The reason why these effects can be obtained is as follows. However, this is an assumption or a hypothesis based on the knowledge obtained by the present inventor, and is not limited to this in the present embodiment.
When the acidity of the residual water is increased, the progress of the polymerization of silicic acid in the residual water can be suppressed. Then, even if the solute concentration increased in the process of evaporating the water, the coffee stain phenomenon did not occur, and the phenomenon of the solvent flowing in the central direction was observed. And it was confirmed that the adhesion between the generated scale and the substrate is small, and the scale is easily peeled off. Further, the effect that the generation of scale is suppressed and the generated scale can be easily removed is obtained not only for the scale of the silicate component but also for the scale of the calcium ion component or the magnesium ion component.
酸性水のｐＨは、例えば約４以下である。あるいは、酸性水のｐＨは、例えば約ｐＨ１．５〜３．５程度である。この範囲の酸性度を有する酸性水であれば、水を電解する電解槽により酸性水の生成が可能である。そのため、例えば薬剤の補充等のメンテナンスが不要となる。
また、酸性水に金属イオンを添加する場合において、酸性水に含まれる金属イオンは、例えば、アルミニウムイオン（Ａｌ３＋）や銅イオン（Ｃｕ２＋）や銀イオン（Ａｇ＋）や亜鉛イオン（Ｚｎ２＋）などである。このような金属イオンは、酸性水に添加されると、生成した水垢においてケイ酸（ＳｉＯ２）分子の間に介在する。そして、洗浄等により水が供給されると金属イオンが溶出する。すると、ケイ酸凝集体をより脆弱化させ、水垢を容易に除去できるようになると考えられる。金属イオンの濃度は、約２ｐｐｍ以上である。
The pH of acidic water is about 4 or less, for example. Or pH of acidic water is about about pH 1.5-3.5, for example. If it is acidic water which has the acidity of this range, the production | generation of acidic water is possible with the electrolytic vessel which electrolyzes water. Therefore, for example, maintenance such as replenishment of medicine becomes unnecessary.
In addition, when adding metal ions to acidic water, the metal ions contained in acidic water are, for example, aluminum ions (Al 3+ ), copper ions (Cu 2+ ), silver ions (Ag + ), zinc ions (Zn 2+). ) Etc. When such metal ions are added to acidic water, they intervene between silicic acid (SiO 2 ) molecules in the generated scale. When water is supplied by washing or the like, metal ions are eluted. Then, it is considered that the silicic acid aggregate becomes more brittle and the scale can be easily removed. The concentration of metal ions is about 2 ppm or more.
次に、本実施形態にかかるトイレ装置１０について、図面を参照しつつさらに説明する。
図１８は、本実施形態にかかるトイレ装置の要部構成を表すブロック図である。
なお、図１８は、水路系と電気系の要部構成を併せて表している。
Next, the toilet apparatus 10 according to the present embodiment will be further described with reference to the drawings.
FIG. 18 is a block diagram illustrating a main configuration of the toilet apparatus according to the present embodiment.
In addition, FIG. 18 represents together the principal part structure of a waterway system and an electrical system.
図１８に表したように、本実施形態にかかるトイレ装置１０が備える衛生洗浄装置５００は、給水手段４０１から供給された水をおしり洗浄ノズル４３９や噴霧ノズル４７３に導く第１の流路２３を有する。第１の流路２３の上流側には、バルブ４１３および熱交換器ユニット４１５が設けられている。バルブ４１３は、開閉可能な電磁バルブであり、ケーシング４００の内部に設けられた制御装置１８０からの指令に基づいて水の供給を制御する。熱交換器ユニット４１５は、図示しない温水ヒータを有し、供給された水を加熱して所定の温水にする。 As illustrated in FIG. 18, the sanitary washing device 500 included in the toilet device 10 according to the present embodiment includes the first flow path 23 that guides the water supplied from the water supply unit 401 to the buttocks washing nozzle 439 and the spray nozzle 473. Have. A valve 413 and a heat exchanger unit 415 are provided on the upstream side of the first flow path 23. The valve 413 is an electromagnetic valve that can be opened and closed, and controls the supply of water based on a command from the control device 180 provided inside the casing 400. The heat exchanger unit 415 has a hot water heater (not shown), and heats the supplied water to make predetermined hot water.
バルブ４１３および熱交換器ユニット４１５の下流には、第１の流路切替弁４１７が設けられている。第１の流路切替弁４１７は、おしり洗浄ノズル４３９や噴霧ノズル４７３への給水の開閉や切替を行う。第１の流路２３は、第１の流路切替弁４１７により、おしり洗浄ノズル４３９へ洗浄水などを導く流路（第１の流路２３）と、噴霧ノズル４７３へ洗浄水や酸性水などを導く第２の流路２５と、に分岐される。 A first flow path switching valve 417 is provided downstream of the valve 413 and the heat exchanger unit 415. The first flow path switching valve 417 opens, closes and switches the water supply to the buttocks cleaning nozzle 439 and the spray nozzle 473. The first flow path 23 includes a flow path (first flow path 23) that guides cleaning water and the like to the buttocks cleaning nozzle 439 by the first flow path switching valve 417, and cleaning water and acidic water to the spray nozzle 473. And a second flow path 25 for guiding the flow.
第２の流路２５の上流側には、酸性水生成装置１２０が設けられている。酸性水生成装置１２０の下流側には、第２の流路切替弁４３１が設けられている。 An acidic water generating device 120 is provided on the upstream side of the second flow path 25. A second flow path switching valve 431 is provided on the downstream side of the acidic water generator 120.
本実施形態では、第２の流路切替弁４３１は、酸性水生成装置１２０から供給されたアルカリ性水を便器８００の排水管８０７（図１７参照）に直接排出する。これによれば、アルカリ性水が便器８００のボウル８０１の表面に接触することがない。そのため、アルカリ性水が酸性水の殺菌作用を低減させることを抑制することができる。
あるいは、第２の流路切替弁４３１は、本実施形態の水垢抑制効果を阻害しない範囲内において酸性水生成装置１２０から供給されたアルカリ性水を便器８００へ流してもよい。
In the present embodiment, the second flow path switching valve 431 directly discharges the alkaline water supplied from the acidic water generator 120 to the drain pipe 807 (see FIG. 17) of the toilet bowl 800. According to this, alkaline water does not contact the surface of the bowl 801 of the toilet bowl 800. Therefore, it can suppress that alkaline water reduces the bactericidal action of acidic water.
Or the 2nd flow-path switching valve 431 may flow the alkaline water supplied from the acidic water production | generation apparatus 120 to the toilet bowl 800 within the range which does not inhibit the scale suppression effect of this embodiment.
また、第２の流路切替弁４３１は、酸性水生成装置１２０から供給された酸性水を金属イオン水生成装置１３０へ導く。続いて、金属イオン水生成装置１３０は、酸性水生成装置１２０により生成された酸性水を使用し金属イオン酸性水を生成する。金属イオン水生成装置１３０により生成された金属イオン酸性水は、流量調整弁４３７を介して噴霧ノズル４７３へ導かれる。噴霧ノズル４７３は、流量調整弁４３７から供給された金属イオン酸性水をボウル８０１へ噴霧する。 The second flow path switching valve 431 guides the acidic water supplied from the acidic water generator 120 to the metal ion water generator 130. Subsequently, the metal ion water generator 130 uses the acidic water generated by the acid water generator 120 to generate metal ion acidic water. The metal ion acidic water generated by the metal ion water generator 130 is guided to the spray nozzle 473 via the flow rate adjustment valve 437. The spray nozzle 473 sprays the metal ion acidic water supplied from the flow rate adjustment valve 437 to the bowl 801.
一方、第１の流路切替弁４１７においておしり洗浄ノズル４３９の側の流路（第１の流路２３）へ導かれた洗浄水は、電磁ポンプ４３５および流量調整弁４３７を介しておしり洗浄ノズル４３９へ導かれる。そして、洗浄水は、おしり洗浄ノズル４３９に設けられた図示しない吐水口から便座２００に着座した使用者の「おしり」などへ向かって噴射される。 On the other hand, the cleaning water introduced to the flow path (first flow path 23) on the side of the buttocks cleaning nozzle 439 in the first flow path switching valve 417 passes through the electromagnetic pump 435 and the flow rate adjustment valve 437. 439. Then, the washing water is jetted from a water outlet (not shown) provided in the butt washing nozzle 439 toward the “butt” of the user seated on the toilet seat 200.
本実施形態によれば、水垢の生成を抑制可能な水回り機器を提供することができる。また、金属イオン酸性水添加装置１００には、使用のたびに金属イオン酸性水を生成するフロー式を採用することができる。これにより、生成した金属イオン酸性水を一旦貯留するタンク式を採用する必要がなく、コンパクトな水回り機器を提供することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide a watering device capable of suppressing the generation of scale. Moreover, the flow type | formula which produces | generates metal ion acidic water for every use can be employ | adopted for the metal ion acidic water addition apparatus 100. FIG. Thereby, it is not necessary to employ a tank type that temporarily stores the generated metal ion acidic water, and a compact watering device can be provided.
また、水垢の生成を抑制し、光触媒層の機能障害が生ずることを抑えることができる。金属イオン酸性水がボウル８０１の表面に噴霧された後に、ＵＶ光源４８１から紫外線が照射されると、光触媒の活性が低下することを抑制することができる。 Moreover, generation | occurrence | production of scale can be suppressed and it can suppress that the functional disorder of a photocatalyst layer arises. When the metal ion acidic water is sprayed on the surface of the bowl 801 and then irradiated with ultraviolet rays from the UV light source 481, it is possible to suppress a decrease in the activity of the photocatalyst.
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、酸性水生成装置１２０および金属イオン水生成装置１３０などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや添加装置１４０およびＵＶ光源４８１の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, dimensions, material, arrangement, etc. of each element included in the acidic water generation device 120 and the metal ion water generation device 130 and the installation form of the addition device 140 and the UV light source 481 are limited to those illustrated. Instead, it can be changed as appropriate.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
１０ トイレ装置、 ２３ 第１の流路、 ２５ 第２の流路、 １００ 金属イオン酸性水添加装置、 １１０ バルブ、 １２０ 酸性水生成装置、 １３０ 金属イオン水生成装置、 １３３ 筐体、 １３４ 金属部材、 １４０ 添加装置、 １５０ 電解槽、 １５４ 陽極板、 １５５ 陰極板、 １５７ 流路切替弁、 １６０ 陽イオン交換樹脂システム、 １６１ 筐体、 １６３ 陽イオン交換樹脂、 １８０ 制御装置、 ２００ 便座、 ３００ 便蓋、 ４００ ケーシング、 ４０１ 給水手段、 ４１３ バルブ、 ４１５ 熱交換器ユニット、 ４１７ 第１の流路切替弁、 ４３１ 第２の流路切替弁、 ４３５ 電磁ポンプ、 ４３７ 流量調整弁、 ４３９ おしり洗浄ノズル、 ４７３ 噴霧ノズル、 ４８１ ＵＶ光源、 ５００ 衛生洗浄装置、 ５０１ ボウル、 ８００ 便器、 ８０１ ボウル、 ８０７ 排水管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Toilet apparatus, 23 1st flow path, 25 2nd flow path, 100 Metal ion acidic water addition apparatus, 110 Valve, 120 Acidic water production | generation apparatus, 130 Metal ion water production | generation apparatus, 133 Housing | casing, 134 Metal member, 140 addition device, 150 electrolytic cell, 154 anode plate, 155 cathode plate, 157 flow path switching valve, 160 cation exchange resin system, 161 housing, 163 cation exchange resin, 180 control device, 200 toilet seat, 300 toilet lid, 400 casing, 401 water supply means, 413 valve, 415 heat exchanger unit, 417 first flow path switching valve, 431 second flow path switching valve, 435 electromagnetic pump, 437 flow rate adjustment valve, 439 butt washing nozzle, 473 spray Nozzle, 481 UV light source, 500 sanitary washing device, 501 bowl , 800 toilet bowl, 801 bowl, 807 drain pipe
Claims (6)
前記酸性水生成装置により生成された前記酸性水を金属部材により水処理し金属イオン酸性水を生成する金属イオン水生成装置と、
前記金属イオン水生成装置により生成された前記金属イオン酸性水を対象物に添加する添加装置と、
を備え、
前記金属部材は、
含有率が最も高い第１の金属と、
前記第１の金属のイオン化傾向よりも小さいイオン化傾向を有する第２の金属と、
を含み、
前記第１の金属は、アルミニウムであり、
前記第２の金属は、銅、銀および亜鉛よりなる群から選択された少なくとも１つであることを特徴とする金属イオン酸性水添加装置。 An acidic water generator for generating acidic water;
A metal ion water generator for treating the acid water generated by the acid water generator with a metal member to generate metal ion acidic water;
An addition device for adding the metal ion acidic water generated by the metal ion water generator to an object;
With
The metal member is
A first metal with the highest content,
A second metal having an ionization tendency less than the ionization tendency of the first metal;
Only including,
The first metal is aluminum;
The metal ion acidic water addition apparatus, wherein the second metal is at least one selected from the group consisting of copper, silver and zinc .
前記化学処理が施された後の前記金属部材の表面は、前記化学処理が施される前の前記金属部材の表面よりも粗いことを特徴とする請求項１または２に記載の金属イオン酸性水添加装置。 The metal member is chemically treated,
3. The metal ion acidic water according to claim 1, wherein a surface of the metal member after the chemical treatment is rougher than a surface of the metal member before the chemical treatment. 4. Addition equipment.
前記光触媒層に光を照射可能な照射手段と、
をさらに備え、
前記添加装置は、前記ボウルの表面に前記金属イオン酸性水を添加することを特徴とする請求項５記載の水回り機器。 A toilet with a photocatalyst layer formed on the surface of the bowl;
An irradiation means capable of irradiating the photocatalyst layer with light;
Further comprising
6. The watering device according to claim 5 , wherein the adding device adds the metal ion acidic water to the surface of the bowl.
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