KR102446239B1 - 금속 이온수 생성 용기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 용이하게 금속 이온수를 생성할 수 있는 금속 이온수 생성 용기를 제공하는 것이다. 본 발명의 금속 이온수 생성 용기는, 세균을 저감하는 효과를 가지는 금속인 제1 금속의 미립자(30)가 분산된 제1 수지(4)에 의해 형성되는 용기 본체(주부재, 2)와, 용기 본체(2)의 내측에 배치되어, 용기 본체(2)에 격납된 물과 접함으로써, 수중에 수소 이온을 발생시키는 성질을 가지는 제2 금속을 포함한 부재인 보조 부재(6)를 가진다.
Description
본 발명은 금속 이온수를 생성하기 위한 금속 이온수 생성 용기에 관한 것이다.
종래, 은 이온이나 구리 이온 등의 금속 이온이 멸균이나 살균에 유효한 것이 알려져 있다.
그리고, 은이나 구리를 내측 피막으로서 가지는 용기를 이용하고, 금속 이온을 포함한 물을 생성하는 용기가 제안되었다(예를 들면, 특허 문헌 1).
상술한 기술에서, 보통 수돗물을 용기에 투입하는 것만으로는 용출하는 은 금속 이온의 농도는 매우 낮다. 이에 반해, 희염산 등의 산을 가함으로써, 금속 이온의 농도를 높일 수 있지만, 사용자가 사용할 때마다 희염산 등의 산을 더하는 것은 번잡하다.
본 발명은, 상기 사항에 근거하여, 용이하게 금속 이온수를 생성할 수 있는 금속 이온수 생성 용기를 제공하는 것이다.
제1 발명은, 물을 격납하는 용기 본체와, 상기 용기 본체 내에 격납된 상기 물과 접할 수 있으며, 세균을 저감하는 효과가 있는 금속인 제1 금속의 미립자가 분산된 제1 수지에 의해 형성되는 주부재와, 상기 용기 본체의 내측에 배치되어, 상기 용기 본체에 격납된 상기 물과 접함으로써, 상기 물에 수소 이온을 발생시키는 성질을 가지는 제2 금속을 포함한 부재로 구성되는 보조 부재를 가지는 금속 이온수 생성 용기이다.
희류산이나 구연산 등의 산을 물에 첨가함으로써, 수중에 배치한 금속 구리 등의 금속으로부터의 금속 이온의 용출이 촉진되는 현상은 알려져 있다. 본 발명의 발명자는, 그 현상의 원인으로서, 수중의 수소 이온이 작용하고 있다는 점에 착안했다. 그리고, 수중에 수소 이온을 발생시키는 보조 부재를 배치함으로써, 전지 등의 외부로부터의 전원을 필요로 하는 전기 분해를 이용하지 않으면서, 수중에 배치한 금속 구리로부터의 금속 이온의 용출을 촉진시키는 기술 사상에 착안했다. 제1 발명의 구성에 따르면, 주부재는, 세균을 저감하는 효과를 가지는 금속인 제1 금속의 미립자가 분산된 제1 수지에 의해 형성된다. 그리고, 보조 부재는, 물에 수소 이온을 발생시키는 성질을 가지는 제2 금속을 포함한 부재로 구성된다. 따라서, 용기 본체에 물을 격납하면, 보조 부재가 수중에 수소 이온을 발생시켜, 그 수소 이온이 주부재로부터의 금속 이온의 용출을 촉진한다. 이에 의해, 사용자는, 희류산이나 구연산 등의 산을 사용하지 않고도, 용기 본체에 물을 넣는 것만으로 용이하게 금속 이온수를 생성할 수 있다.
제2 발명은, 제1 발명의 구성에 있어서, 상기 보조 부재는, 상기 제2 금속의 미립자가 제2 수지에 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기이다.
제2 발명의 구성에 따르면, 보조 부재는, 제2 금속의 미립자가 제2 수지에 분산되어 형성되기 때문에, 구조의 자유도가 크다. 이 때문에, 금속 이온수 생성 용기의 부품을 보조 부품으로 할 수 있다. 예를 들면, 용기 본체의 상부에 펌프를 배치하는 경우에, 펌프에 물을 빨아 올리기 위한 통상 부재를 보조 부재로서 구성할 수 있다. 또는, 보조 부재를 물과 동일한 비중의 부재로서 구성하여, 용기 본체에 담긴 물속을 부유하는 부유 부재로 구성할 수 있다.
제3 발명은, 제1 발명 또는 제2 발명의 구성에 있어서, 상기 주부재는, 상기 제1 수지에, 상기 제1 금속의 미립자와 세라믹의 미립자가 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기이다.
본 발명의 발명자는, 주부재에 포함되는 제1 금속의 양이 동일하더라도, 수지 중에 세라믹 미립자를 분산시킴으로써, 구리 이온의 용출량이 증가하는 현상을 발견하였다. 이 점, 제3 발명의 구성에 의하면, 주부재는, 제1 수지에, 제1 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되기 때문에, 효율적으로 보다 고농도의 금속 이온수를 생성할 수 있다.
제4 발명은, 제2 발명의 구성에 있어서, 상기 주부재는, 상기 제1 수지에, 상기 제1 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되며, 상기 보조 부재는, 상기 제2 수지에, 상기 제2 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기이다.
제4 발명의 구성에 따르면, 주부재는, 제1 수지에, 제1 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되며, 보조 부재는, 제2 수지에, 제2 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되기 때문에, 한층 효율적으로 보다 고농도의 금속 이온수를 생성할 수 있다.
제5 발명은, 제1 발명 내지 제4 발명의 어느 한 구성에 있어서, 상기 주부재는 상기 용기 본체이며, 상기 용기 본체의 내면은, 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 요철면으로 형성된, 금속 이온수 생성 용기이다.
제5 발명의 구성에 따르면, 용기 본체의 내면이 요철이 없는 곡면 또는 평면인 경우에 비해, 내면이 물과 접하는 면적을 크게 구성할 수 있기 때문에, 더욱 유효하게 미립자에 의한 세균 저감 효과를 활용할 수 있다.
제6 발명은, 제1 발명 내지 제5 발명의 어느 한 구성에 있어서, 상기 주부재의 표면에서, 상기 제1 금속의 미립자가 노출되어 있는, 금속 이온수 생성 용기이다.
제6 발명의 구성에 따르면, 제1 금속의 미립자는 노출되어 있기 때문에, 효과적으로 수중에 금속 이온을 용출시킬 수 있다.
제7 발명은, 제1 발명 또는 제6 발명의 어느 한 구성에 있어서, 제1 금속은 구리 또는 은인, 금속 이온수 생성 용기이다.
제8 발명은, 제1 발명 내지 제7 발명의 어느 한 구성에 있어서, 상기 제2 금속은 광촉매로서 기능하는 금속인, 금속 이온수 생성 용기이다.
제8 발명의 구성에 따르면, 제2 금속에 빛이 닿으면, 제2 금속으로부터 전자가 발생하며, 이로 인해, 용기 본체에 격납된 물로부터 수소 이온이 발생하여, 용기 본체를 구성하는 제1 금속으로부터의 금속 이온의 용출이 촉진된다.
제9 발명은, 제8 발명의 구성에 있어서, 상기 용기 본체는, 외부에서 빛을 도입하는 광도입부를 갖춘, 금속 이온수 생성 용기이다.
제9 발명의 구성에 따르면, 광도입부를 통해 용기 본체 내에 도입한 빛에 의해, 제2 금속으로부터 전자를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 용이하게 금속 이온수를 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 용기의 개략 측면도이다.
도 2는 용기 본체를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다.
도 3은 흡인 튜브를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다.
도 4는 용기 본체의 벽의 확대 개념도이다.
도 5는 흡인 튜브의 벽의 확대 개념도이다.
도 6은 흡인 튜브를 구성하는 금속으로부터 전자가 발생하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 7은 물로부터 수소이온이 발생하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 8은 용기 본체로부터 구리 이온이 용출하는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9는 구리 이온의 용출 상태를 나타내는 그래프이다.
도 10은 용기의 사용 방법의 일 예를 나타내는 그림이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 12는 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 흡인 튜브의 벽의 확대 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 16은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 용기를 나타내는 개략도이다.
도 17은 부유 부재의 확대 사시도이다.
도 18은 용기 본체에 물을 넣은 상태에서의 부유 부재의 부유 상태를 나타내는 개념도이다.
도 19는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 용기를 나타내는 개략도이다.
도 2는 용기 본체를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다.
도 3은 흡인 튜브를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다.
도 4는 용기 본체의 벽의 확대 개념도이다.
도 5는 흡인 튜브의 벽의 확대 개념도이다.
도 6은 흡인 튜브를 구성하는 금속으로부터 전자가 발생하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 7은 물로부터 수소이온이 발생하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 8은 용기 본체로부터 구리 이온이 용출하는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9는 구리 이온의 용출 상태를 나타내는 그래프이다.
도 10은 용기의 사용 방법의 일 예를 나타내는 그림이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 12는 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 흡인 튜브의 벽의 확대 개념도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 용기의 벽의 확대 개념도이다.
도 16은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 용기를 나타내는 개략도이다.
도 17은 부유 부재의 확대 사시도이다.
도 18은 용기 본체에 물을 넣은 상태에서의 부유 부재의 부유 상태를 나타내는 개념도이다.
도 19는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 용기를 나타내는 개략도이다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 또한, 당업자가 적절히 실시할 수 있는 구성에 대해서는 설명을 생략하며, 본 발명의 기본적인 구성에 대해서만 설명한다.
＜제1 실시 형태＞
본 발명의 실시 형태에 대해서 이하 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 명세서에서 "상하 방향" 표현은, 도 1에서의 상하를 기준으로 "상하 방향"으로 한다. 구체적으로는, 용기 본체(2)와 펌프 부재(10)를 연결하는 방향이 상하 방향이다. 펌프 부재(10)가 위치하는 방향을 상방, 용기 본체(2)가 위치하는 방향을 하방이라고 지칭한다. 그리고, 상하 방향과 수직인 방향을 "수평 방향"이라고 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 용기(100)의 측면도이다. 용기(100)는, 용기 본체(2)와 펌프 부재(10)로 구성된다. 용기 본체(2)의 상단부는 개구되어 있으며, 그 단부에 펌프 부재(10)가 배치된다. 용기 본체(2)에 물이 격납된다. 용기 본체(2)의 내부에 흡인 튜브(6)가 배치된다. 흡인 튜브(6)는 원통 형상의 부재이다. 흡인 튜브(6)는 펌프 부재(10)에 접속되어 있다. 용기(100)는, 펌프 부재(10)의 작용에 의해, 흡인 튜브(6)를 통해, 용기 본체(2)에 격납된 물을 빨아 올려, 외부에 토출할 수 있도록 구성된다. 용기(100)는 금속 이온수 생성 용기의 일 예다. 용기 본체(2)는 용기 본체의 일 예이며, 주부재의 일 예이다. 흡인 튜브(6)는 보조 부재의 일 예이다. 용기 본체(2)의 상단부의 개구는, 광도입부의 일 예다.
도 2는, 용기 본체(2)를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다. 용기 본체(2)는, 내면(2a)과 외면(2b)을 가진다. 내면(2a)에 의해 공간 S1이 구획되어, 공간 S1에 물이 격납된다. 또한, "물"은 일본국에서의 평균적인 성질을 가지는 수돗물도 가능하다. 또, "물"은, 순수한 물로 한정되지 않고, 예를 들면, 구연산 등의 산을 첨가한 물일수도 있다.
도 3은, 흡인 튜브(6)를 상하 방향으로 절단한 개략 단면도이다. 흡인 튜브(6)는, 내면(6a)과 외면(6b)을 가진다. 내면(6a)에 의해 공간 S2가 구획되어, 공간 S2를 물이 통과한다. 흡인 튜브(6)는, 용기 본체(2)의 내면과 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있다.
펌프 부재(10)는, 공지의 수동식 펌프 기구로 구성한다. 펌프 부재(10)의 부품은, 예를 들면, 폴리프로필렌(PP) 등의 수지를 사출 성형함으로써 구성한다. 공지의 펌프 기구는, 예를 들면, 2개의 역지 밸브 또는 역지 밸브와 유사한 기구를 상하로 정렬하여, 펌프의 머리 부분을 압압함으로써, 양 밸브 사이의 물을 토출한 후, 펌프의 머리 부분이 원래의 위치로 돌아감으로써 내부의 물을 양 밸브 사이에 빨아 올리도록 구성된다.
본 실시 형태에서는, 사용자가 펌프 부재(10)의 머리 부분을 위에서 압압함으로써, 토출구에서 일정량씩 물을 외부에 토출하고, 펌프 부재(10)의 내부에 구비된 부세 부재로 머리 부분이 원래의 위치로 돌아올 때, 흡인 튜브(6)로부터 용기 본체(2) 내의 물을 일정량씩 흡인한다. 펌프 부재(10)의 적어도 일부는, 광투과성의 수지 재료로 구성되어, 외부의 빛이 펌프 부재(10) 및, 용기 본체(2)의 상단부의 개구를 통과하여 용기 본체(2)의 내부에 침입할 수 있도록 구성된다.
도 4는, 용기 본체(2)의 벽의 확대 개념도이다. 구체적으로는, 도 4는, 도 2의 용기 본체(2)의 벽의 영역 A1의 확대 개념도이다. 용기 본체(2)는, 구리 미립자(30)를 수지(4)에 분산하여 형성된다. 구체적으로는, 용기 본체(2)는, 다수의 구리 미립자(30)와 수지(4)를 혼합해, 실랑커플링재 등 적절한 커플링재, 그 외 필요에 따라서 첨가제를 추가해서 사출 성형함으로써 형성된다. 용기 본체(2)를 구성하는 수지는, 광투과성을 가지는 수지가 바람직하다. 수지의 종류는, 예를 들면, 폴리프로필렌 등의 폴리오레핀계, 폴리스티렌계, 폴리에스테르계의 수지를 사용할 수 있다. 구리는, 제1 금속의 일 예다. 또한 제1 금속은, 세균을 저감하는 효과를 가지는 금속이면 충분하며, 구리뿐만 아니라, 예를 들면, 은이나 아연도 가능하다. 본 명세서에 있어서, "구리"는, 구리 및 산화구리를 포함하는 것으로 한다. 수지(4)는 제1 수지의 일 예다.
미립자(30)의 크기는, 용기 본체(2)의 벽의 두께 W1보다 충분히 작은 크기로 규정된다. 미립자(30)의 크기로서, 예를 들면, 미립자(30)의 입도 분포의 극대치(d50)를 사용한다. d50에 상당하는 직경 L1을 미립자(30)의 크기로 한다. 직경 L1의 정의는 구 상당 직경으로 한다. 직경 L1은, 예를 들면, 레이저 회절식 입도 분포 측정장치를 사용하여 측정한다. 또한, 본 실시 형태와 달리, 직경 L1은 평균 입자 직경도 가능하다.
미립자(30)의 직경 L1은, 소정 범위로 규정되며, 예를 들면, 10 nm 이상 100 nm 미만이고, 바람직하게는, 10 nm 이상 80 nm 미만이고, 보다 바람직하게는, 10 nm 이상 40 nm 이하이고, 보다 바람직하게는, 10 nm 이상 20 nm 이하이다.
미립자(30)의 형상은, 예를 들면, 구형이다. 미립자(30)는, 예를 들면, 후쿠다 금속 박분 공업 주식회사(교토시 야마시나구 니시노야마나카토미쵸 20번지)의 제조에 관련된 "구리 나노 입자 SFCP 시리즈"의 구리 입자를 사용할 수 있다. 또는, 미립자(30)는, 고가 케미컬즈 주식회사(오사카부 오사카시 니시요도가와구 오노 산쵸메 7번 196호)의 제조에 관련된 50nm 정도의 일차 입자 직경을 가지는 아산화구리 입자를 사용할 수도 있다.
용기 본체(2)의 두께 W1은, 미립자(30)의 직경 L1보다 크고, 또한, 입도 분포에서의 최대의 입자 직경의 미립자(30)보다 크다. 용기 본체(2)의 두께는, 예를 들면, 5 mm이다.
도 5는, 흡인 튜브(6)의 벽의 확대 개념도이다. 구체적으로는, 도 5는, 도 3의 흡인 튜브(6)의 벽 영역 A2의 확대 개념도이다. 흡인 튜브(6)는, 이산화 티탄(TiO2)을 포함한 부재로 구성된다. 구체적으로는, 흡인 튜브(6)는, 다수의 이산화 티탄 미립자(40)와 수지(8)를 혼합하고, 실랑커플링재 등 적당의 커플링재, 그 외, 필요에 따라서 첨가제를 추가하여 압출 성형함으로써 형성된다. 흡인 튜브(6)를 구성하는 수지는 성형 후에 광투과성을 가지는 수지이다. 그 종류는, 예를 들면, 연질 폴리에틸렌, 연질 폴리프로필렌, 연질 폴리우레탄, 연질 실리콘, 연질 폴리에테르에테르케톤, 연질 염화 비닐 등의 수지를 채용할 수 있다. 또, 흡인 튜브(6)를 구성하는 수지는, 용기 본체(2)와 동일하거나 상이할 수 있다. 이산화 티탄은, 제2 금속의 일 예다. 또한 제2 금속은, 전지 등 외부의 전원을 이용하는 전기 분해를 이용하지 않고, 물과 직접 또는 수지(8)를 통해 접함으로써, 수중에 수소 이온을 발생시키는 금속이면 되며, 이산화 티탄에 한정되지 않는다. 또, 제2 금속은, 광촉매로서 기능하는 금속이다. 광촉매로서 기능하는 금속은, 이산화 티탄에 한정되지 않고, 예를 들면, 산화 텅스텐을 사용해도 된다. 제2 금속인 이산화 티탄이 빛을 받으면 전자를 발생시키고, 용기 본체(2)에 격납된 물속에 수소 이온을 발생시킬 수 있다. 수지(8)는 제2 수지의 일 예다.
미립자(40)의 크기는, 흡인 튜브(6)의 벽 두께 W2보다 충분히 작은 크기로 규정된다. 미립자(40)의 크기의 규정 방법은, 상술의 미립자(30)의 크기의 규정 방법과 같다.
미립자(40)의 직경 L2는, 소정 범위로 규정되며, 예를 들면, 10 nm 이상 100 nm 미만이고, 바람직하게, 10 nm 이상 80 nm 미만이고, 보다 바람직하게, 10 nm 이상 40 nm 이하이고, 보다 바람직하게는, 10 nm 이상 20 nm 이하이다.
흡인 튜브(6)의 두께 W2는, 미립자(40)의 직경 L2보다 크고, 또한, 입도 분포에서의 최대의 입자 지름의 미립자(40)보다 크다. 흡인 튜브(6)의 두께 W2는, 예를 들면, 1.0 mm이다.
도 6 내지 도 8을 참조하여, 용기 본체(2)에 물을 격납함으로써, 외부 전원을 사용하는 전기 분해를 이용하지 않고 구리 이온수를 생성하는 과정을 개념적으로 설명한다. 화학반응식의 설명은 생략한다. 도 6 내지 도 8에서, 펌프 부재(10)의 기재는 생략하며, 용기 본체(2)와 흡인 튜브(6)를 표시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 용기 본체(2)에 물(60)을 격납하면, 물(60)은 흡인 튜브(6)와 접한다. 이 상태로, 흡인 튜브(6)를 형성하는 이산화 티탄 미립자(40)에 빛(자외선)이 닿으면, 이산화 티탄으로부터 전자 e가 발생한다. 계속해서, 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 e의 작용에 의해, 물(60)부터 수소이온 H+가 발생한다. 계속해서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수소 이온 H+에 의해, 용기 본체(2)를 형성하는 구리 미립자(30)부터 구리 이온 Cu2+의 용출이 촉진된다. 이에 의해, 물(60)은 구리 이온을 포함한 구리 이온수(62)가 된다. 이와 같이, 용기 본체(2)에 물을 넣는 것만으로, 외부의 전원을 사용하는 전기 분해를 이용하지 않고, 용이하게 구리 이온수가 생성된다. 상기의 현상은, 본 발명의 발명자에 의한 실험으로 확인되었다.
본 발명의 발명자는, 용기 본체(2)에 물을 넣고, 이산화 티탄을 포함한 수지로 형성한 흡인 튜브(6)를 넣은 경우에, 용기 본체(2)에 물만 넣은 경우와 비해, 구리 이온의 용출량이 대폭 증가하는 현상을 확인했다. 도 9는, 해당 확인 결과를 토대로, 용기 본체(2)에 흡인 튜브(6)를 배치하지 않고 물만 넣은 경우와, 용기 본체에 흡인 튜브(6)를 배치하고 물을 넣은 경우(이하, "본 실시 형태"라고 한다.)에서의, 구리 이온의 발생 상황의 대비를 나타낸다. 흡인 튜브(6)에서의 이산화 티탄의 중량비는 60 중량%이다. 용기 본체(2)에서의 구리 미립자(30)의 중량비는 60 중량%이다. 도 9는, 실온에서, 24시간마다 구리 이온 농도의 추이를 나타낸다.
도 9에 도시된 바와 같이, 용기 본체(2)에 물만 넣은 경우에는, 구리 이온의 용출 정도는 낮으며, 120일 경과시에, 20ppm 미만이다. 이에 반해, 본 실시 형태의 경우에는, 10일 경과시에, 30ppm을 넘고 있다. 이와 같이, 흡인 튜브(6)의 작용에 의해, 용기 본체(2)로부터 구리 이온의 용출이 대폭 촉진된다. 또한, 본 실시 형태와 달리, 흡인 튜브(6)에서, 다수의 미립자(40) 중, 적어도 일부의 미립자(40)가, 수지(8)에 덮이지 않고, 수지(8)로부터 노출하도록 구성함으로써, 한층 효과적으로 이산화 티탄으로부터 전자를 발생시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 달리, 용기 본체(2)를 상부(예를 들면, 상하 방향으로 둘 수 있는 상부의 4분 1)와 하부(예를 들면, 상하 방향으로 둘 수 있는 하부의 4분 3)로 구성하고, 상부는 광투과성을 가지는 수지에 미립자(30)을 혼입시키지 않고 광투과성이 뛰어난 광투과 부분(광도입부)으로 구성하며, 하부를 본 실시 형태와 같이 미립자(30)을 혼입시키는 구성도 가능하다.
도 10은, 용기(100)의 사용 예를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 가옥(200)의 출입구에 현관 매트(202)가 배치되어 있다. 엄마(204)가, 용기(100)에 의해 생성된 구리 이온수(62)를 현관 매트(202)에 뿌려서 스며들게 한다. 외출로부터 돌아온 아이(206)나 개(208)가, 집(200)에 들어가기 전에 현관 매트(202)를 밟고 통과하면, 현관 매트(202)에 스며든 구리 이온수(62)에 함유된 구리 이온의 효과에 의해, 아이(206)의 신발 밑부분이나 개의 다리에 붙은 세균을 저감시킬 수 있다.
<제2 실시 형태＞
다음에, 도 11 및 도 12를 참조하여, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 제1 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2 실시 형태의 용기 본체(2A)는, 수지(4)에 구리 미립자(30)와 세라믹 미립자(50)를 분산시켜 형성된다. 세라믹은, 예를 들면, 알루미나 또는 탄화 규소(SiC)이다. 또, 세라믹은, 다공질 세라믹이 바람직하다.
도 12는, 용기 본체(2A)의 구성으로서, 수지(4)에 구리 미립자(30)만 분산시킨 경우와, 구리 미립자(30)와 세라믹 미립자(50)를 분산시킨 경우에, 용기 본체(2A)에 물을 넣은 경우의 구리 이온의 용출 정도의 대비를 나타낸다. 용기 본체(2A)에는, 구연산을 0.01 중량% 함유한 구연산수를 넣었다. 용기 본체(2A)에서 수지(4)에 구리 미립자(30)만을 분산시킨 경우의 구성(이하, "구성 1"이라고 한다.)은, 중량비로, 구리 미립자:수지 = 10:90이다. 용기 본체(2A)에서 수지(4)에 구리 미립자(30)과 세라믹 미립자(50)을 분산시킨 경우의 구성(이하, "구성 2"라고 한다.)은, 중량비로, 구리 미립자:세라믹 미립자:수지 = 10:50:40이다. 즉, 구성 2는, 구성 1에서의 수지의 일부를 세라믹의 미립자로 대체한 구성이다. 10일 경과시, 구성 1의 경우, 구리 이온은 2.5 ppm 이하였다. 이에 대해, 구성 2의 경우, 10일 경과시, 약 9.0 ppm이었다. 따라서, 용기 본체(2A)에서의 구리 미립자(30)의 중량이 변하지 않아도, 세라믹 미립자(50)을 추가함으로써, 구리 이온의 용출이 대폭 촉진되는 것을 알 수 있다.
수지(4)에 구리 미립자(30)와 세라믹 미립자(50)를 분산시킴으로써, 구리 이온의 용출이 대폭 촉진되는 이유 중 하나는, 구리 이온이 수지(4)를 통과하는 저항보다, 세라믹 미립자(50)를 통과하는 저항 또는, 세라믹 미립자(50)의 표면을 통과하는 저항이 더 작기 때문이라고 생각된다.
＜제3 실시 형태＞
다음으로, 도 13을 참조하여, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제3 실시 형태의 흡인 튜브(6A)는, 수지(8)에 이산화 티탄 미립자(40)과 세라믹 미립자(50)를 분산시켜 형성된다.
수지(8)에 이산화 티탄 미립자(40)에 추가하여, 세라믹 미립자(50)를 분산시킴으로써, 제2 실시 형태에서 구리 이온의 용출 촉진 효과와 같이, 이산화 티탄으로부터의 전자 발생을 촉진할 수 있어, 더욱 효과적으로 구리 이온수를 생성할 수 있다.
<제4 실시 형태＞
다음으로, 도 14를 참조하여, 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제4 실시 형태의 용기 본체(2B)의 내면(2a)은, 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 요철면으로 형성된다. 이로 인해, 용기 본체(2B)에 물을 넣었을 때, 물과 접하는 내면(2a)의 면적이 커져, 보다 효과적으로 구리 이온을 용출할 수 있다.
＜제5 실시 형태＞
다음으로, 도 15를 참조하여, 제5 실시 형태에 대해서 설명한다. 제4 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제5 실시 형태의 용기 본체(2C)의 내면(2a)은, 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 요철면으로 형성된다. 그리고, 복수의 구리 미립자(30) 중, 일부는, 내면(2a)의 외부에 노출된다. 이로 인해, 용기 본체(2C)에 물을 넣었을 때, 미립자(30)가 직접적으로 물과 접해서, 보다 효과적으로 구리 이온을 용출할 수 있다.
＜제6 실시 형태＞
다음으로, 도 16 내지 도 18을 참조하여, 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. 제1 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제6 실시 형태의 용기 본체(2D)의 내부에는, 흡인 튜브(6), 부유 부재(20A, 20B, 20C)가 배치되어 있다. 흡인 튜브(6)는, 제1 실시 형태에서 설명한 것처럼, 이산화 티탄 미립자가 수지에 분산되어 형성된다. 부유 부재(20A, 20B, 20C)는, 제1 실시 형태의 용기 본체(2)와 같이, 구리 미립자(30)가 수지(4)에 분산됨으로써 형성된다. 부유 부재(20A, 20B, 20C)는, 주부재의 일 예다. 용기 본체(2D)는, 광투과성을 가지는 수지로만 형성되며, 구리 미립자(30)는 포함되지 않는다. 외부의 빛은, 용기 본체(2D)를 투과하여 용기 본체(2D)의 내부에 도입된다. 용기 본체(2D) 자체가, 광도입부의 일 예다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 부유 부재(20A)는, 각각, 별형, 하트형 및, 구형으로 구성되어 있지만, 그 형상은 이것에 한정되지 않으며, 다양한 형상을 채용하는 것이 가능하다.
부유 부재(20A) 등의 비중은, 물의 비중과 실질적으로 동일하게 구성되어 있다. 이 때문에, 도 18에 도시된 바와 같이, 용기 본체(2)에 물(60)을 넣으면, 부유 부재(20A)는 수중을 부유한다. 용기 본체(2)에 물(60)이 넣어진 상태에 있어서, 부유 부재(20A)는, 용기 본체(2)의 내면을 접하지 않고 물(60) 속을 부유한다. 부유 부재(20A) 등의 비중 조정은, 부유 부재(20A) 등에 포함되는 구리 미립자(30)의 중량을 소정의 중량으로 하여, 원하는 비중을 가지는 수지를 사용하는 것에 의해 실시한다. 예를 들면, 비중이 작은 수지를 사용하면, 미립자(30)의 중량이 바뀌지 않아도, 부유 부재(20A) 등의 비중은 작아진다. 또한, 본 실시 형태와 달리, 부유 부재(20A) 등의 중심부를 수지만으로 구성하여, 부유 부재(20A) 등의 외측의 표면부를 구리 미립자(30)을 분산시킨 수지로 구성할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태와 달리, 부유 부재(20A) 등의 외측의 표면에, 구리 미립자(30)가 노출되도록 구성할 수도 있다.
외부로부터의 빛이 용기 본체(2D)를 투과하여, 흡인 튜브(6)에 빛이 닿으면, 흡인 튜브(6)부터 전자가 튀어나와, 물(60)에서 수소이온을 발생시켜, 부유 부재(20A) 등을 구성하는 구리 미립자(30)으로부터의 구리 이온의 용출을 촉진한다.
＜변형 예＞
제6 실시 형태와 달리, 흡인 튜브(6)를 수지만으로 구성하고, 부유 부재(20A) 등 중, 일부를 이산화 티탄 미립자(40)를 수지(8)에 분산시켜 형성하며, 나머지를 구리 미립자(30)를 수지(4)에 분산시켜 형성할 수도 있다. 예를 들면, 부유 부재(20A)는, 이산화 티탄 미립자(40)를 수지(8)에 분산시켜 형성하며, 부유 부재(20B, 20C)는, 구리 미립자(30)를 수지(4)에 분산시켜 형성한다.
＜제7 실시 형태＞
다음으로, 도 19를 참조하여, 제7 실시 형태에 대해서 설명한다. 제1 실시 형태와 공통되는 사항은 설명을 생략하며, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
제7 실시 형태의 용기 본체(2E)는, 광투과성을 가지는 수지만으로 형성된다. 외부의 빛은, 용기 본체(2E)를 투과하여 용기 본체(2E)의 내부에 도입된다. 용기 본체(2E) 자체가, 광도입부의 일 예다.
도 19에 도시된 바와 같이, 제6 실시 형태의 용기 본체(2E)의 내부에는, 흡인 튜브(6) 및, 원판상 부재(12)가 배치된다. 흡인 튜브(6)는, 제1 실시 형태에서 설명한 것처럼, 이산화 티탄 미립자(40)를 수지(8)에 분산시켜 형성된다. 원판상 부재(12)는, 용기 본체(2E)의 밑부분에 고정된다. 원판상 부재(12)는, 제1 실시 형태의 용기 본체(2)와 같이, 구리 미립자(30)를 수지(4)에 분산시켜 형성된다. 원판상 부재(12)는, 주부재의 일 예다.
용기 본체(2E)에 물(60)을 넣은 상태에서, 외부로부터의 빛이 용기 본체(2E)를 투과하여, 흡인 튜브(6)에 빛이 닿으면, 흡인 튜브(6)로부터 전자가 튀어나와, 물(60)에서 수소이온을 발생시켜, 원판상 부재(12)를 구성하는 구리 미립자(30)으로부터의 구리 이온의 용출을 촉진한다.
또한, 본 발명의 금속 이온수 생성 용기는, 상기 실시 형태뿐만 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변경을 더할 수 있다. 또, 각 상기 실시 형태는, 기술적으로 모순을 발생하지 않는 한, 적절히, 조합할 수 있다.
100: 용기
2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E: 용기 본체
6, 6A: 흡인 튜브
10: 펌프 부재
12: 원판상 부재
20A, 20B, 20C: 부유 부재
30: 구리 미립자
40: 이산화 티탄 미립자
50: 세라믹 미립자
60: 물
62: 구리 이온수
2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E: 용기 본체
6, 6A: 흡인 튜브
10: 펌프 부재
12: 원판상 부재
20A, 20B, 20C: 부유 부재
30: 구리 미립자
40: 이산화 티탄 미립자
50: 세라믹 미립자
60: 물
62: 구리 이온수
Claims (9)
- 물을 격납하는 용기 본체;
상기 용기 본체 내에 격납된 상기 물과 접할 수 있으며, 세균을 저감하는 효과를 가지는 금속인 제1 금속의 미립자가 분산된 제1 수지에 의해 형성되는 주부재;
상기 주부재와는 별개의 부재이며, 상기 용기 본체의 내측에 배치되어, 상기 용기 본체에 격납된 상기 물과 접함으로써, 상기 물에 수소 이온을 발생시키는 성질을 가지는 제2 금속을 포함한 부재로 구성되는 보조 부재; 및
외부에서 상기 보조 부재로 빛을 도입하는 광도입부를 포함하되,
상기 제2 금속은 광촉매로서 기능하는 금속이며,
상기 광도입부로부터 도입된 빛에 의해 상기 보조 부재가 상기 물에 상기 수소 이온을 발생시키고, 상기 수소 이온에 의해 상기 주부재를 구성하는 상기 금속에서 상기 물로의 금속 이온 용출이 촉진되도록 구성되며,
상기 제1 금속과 상기 제2 금속은 혼합되어 있지 않으며,
상기 주부재와 상기 보조 부재 사이에 상기 물이 위치하도록 구성된, 금속 이온수 생성 용기. - 청구항 1에 있어서, 상기 보조 부재는, 상기 제2 금속의 미립자가 제2 수지에 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 주부재는, 상기 제1 수지에, 상기 제1 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기.
- 청구항 2에 있어서, 상기 주부재는, 상기 제1 수지에, 상기 제1 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되고,
상기 보조 부재는, 상기 제2 수지에, 상기 제2 금속의 미립자와 세라믹 미립자가 분산되어 형성되는, 금속 이온수 생성 용기. - 청구항 1에 있어서, 상기 주부재는 상기 용기 본체이며, 상기 용기 본체의 내면은, 복수의 볼록부 및 오목부를 가지는 요철면으로 형성되는, 금속 이온수 생성 용기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 주부재의 표면에 있어서, 상기 제1 금속의 미립자는 노출되는, 금속 이온수 생성 용기.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 금속은 구리 또는 은인, 금속 이온수 생성 용기.
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