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発明の名称 機能水生成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−252674(P2001−252674A)
公開日 平成13年9月18日(2001.9.18)
出願番号 特願2000−65176(P2000−65176)
出願日 平成12年3月9日(2000.3.9)
代理人
発明者 輪島 尚人 / 西山 修二 / 安藤 茂
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 供給水に殺菌性金属イオンを添加することを目的とする殺菌性金属添加ユニットと、供給水に次亜塩素酸を添加することを目的とする次亜塩素酸添加ユニットから構成され、水に殺菌性金属イオンと次亜塩素酸を含有する機能水を生成し、吐出することを特徴とする機能水生成装置。
【請求項2】 前記殺菌性金属添加ユニットが、電解電力により殺菌性金属イオンを生成して供給水に添加する、少なくとも一対の、少なくとも一方が殺菌性金属を具備する電解部からなることを特徴とする請求項1記載の機能水生成装置。
【請求項3】 前記殺菌性金属が銀もしくは銀を含有する金属からなり、前記殺菌性金属イオンが銀イオンであることを特徴とする請求項2記載の機能水生成装置。
【請求項4】 前記次亜塩素酸添加ユニットが、水を電解して次亜塩素酸を生成して供給水に添加する、一対の塩素発生電極を具備する電解部からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の機能水生成装置。
【請求項5】 前記塩素発生電極が白金被覆チタン、白金イリジウム系被覆チタン、白金パラジウム系被覆チタン、ステンレスのいずれかであることを特徴とする請求項4記載の機能水生成装置。
【請求項6】 前記殺菌性金属添加ユニットが前記次亜塩素酸添加ユニットの上流に配置され、供給水に殺菌性イオン、次亜塩素酸の順に添加することを特徴とする請求項1から5のいずれか記載の機能水生成装置。
【請求項7】 前記機能水生成装置から生成される機能水が、5ppb以上の殺菌性金属イオンと1ppm以上の次亜塩素酸を含有することを特徴とする請求項1から6のいずれか記載の機能水生成装置。
【請求項8】 前記機能水生成装置から生成される機能水が、5ppb以上の殺菌性金属イオンと2ppm以上の次亜塩素酸を含有することを特徴とする請求項1から6のいずれか記載の機能水生成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、殺菌力と制菌力を併せ持つ機能水を生成する機能水生成装置に関する。
【0002】
【従来技術】駅舎、高速道路、公園、幼稚園、小学校等にあるトイレの床は、大腸菌等の細菌や各種寄生虫が繁殖して非衛生的であることが多い。また小便を栄養分にして細菌が繁殖し、腐敗による悪臭が充満し官能的にも非衛生的であることが多い。特に駅舎や学校、幼稚園などのトイレは細菌や寄生虫に対して抵抗力の弱い幼児や子供が行き来するため、衛生性を保つ必要があるが、十分な衛生性を得ているとは言い難い。レストランや学校給食などの大量調理施設をはじめとする厨房の床は、食中毒を起こさないために衛生性を保つ必要がある。しかしながらこれら厨房の床からは頻繁に大腸菌群が検出され、衛生的であるとは言い難い。従来は、水を散布しモップで洗い流したり、定期的に次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの消毒液を散布して殺菌していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし水を散布しモップで洗い流す方法は十分な除菌がなされない。またモップが細菌繁殖の温床となるケースが見られモップで細菌を床全体に広げている構図が見られた。また次亜塩素酸ナトリウム水溶液などの消毒液を散布する方法は、一時的に殺菌され細菌の数が低減するが、制菌能力を有しないので時間とともに細菌は増加していた。また消毒剤は薬品の安全性が低くまた比較的高価であることから好ましくなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、機能水生成装置において、供給水に殺菌性金属イオンを添加することを目的とする殺菌性金属添加ユニットと、供給水に次亜塩素酸を添加することを目的とする次亜塩素酸添加ユニットから構成され、水に殺菌性金属イオンと次亜塩素酸を含有する機能水を生成し、吐出することを特徴とする。機能水生成装置により生成される機能水が十分な除菌効果を有し、長期間の制菌力を有し、また作業の安全性が高く、消毒剤に対して安価であることに着目してこの発明を完成させたものである。ここで、次亜塩素酸とは次亜塩素酸、次亜塩素イオン、次亜塩素ナトリウムを総称して用いている。
【0005】殺菌性金属イオンを添加することを目的とする殺菌性金属添加ユニットから生成する殺菌性金属イオンの抗菌機構はまだよく理解されていないが、本発明者は、■電子伝達系阻害、■細胞膜損傷、■DNAとの結合、の3作用機構のいずれかに従うものだと考えている。一方、次亜塩素酸を添加することを目的とする次亜塩素酸添加ユニットから生成する次亜塩素酸Naの殺菌機構は、細胞膜の損傷、および遺伝子の破壊が報告されている。殺菌性金属と次亜塩素酸が混合した液でどのような現象が起こっているかはよく理解できていないが、本発明者は、殺菌性金属と次亜塩素酸の混合により反応性に富む過酸化水素やヒドロキシラジカルの生成を促し、その結果、殺菌効果を高めていると考えている。
【0006】上記課題を解決するためになされた請求項2記載の発明は、請求項1記載の機能水生成装置において、前記殺菌性金属添加ユニットが、電解電力により殺菌性金属イオンを生成して供給水に添加する、少なくとも一対の、少なくとも一方が殺菌性金属を具備する電解部からなることを特徴とする。電解電力により殺菌性金属を溶出させるので、安定した濃度の殺菌性金属イオンが得られ、信頼性のある殺菌力と制菌力が得られる。
【0007】上記課題を解決するためになされた請求項3記載の発明は、請求項2記載の機能水生成装置において、前記殺菌性金属が銀もしくは銀を含有する金属からなり、前記殺菌性金属イオンが銀イオンであることを特徴とする。銀イオンは人体に対する安全性が高い。このことに着目しこの発明を完成させたものである。他の消毒薬と比較して安全性が高いので、幼稚園、小学校、介護施設などのトイレや、学校給食施設やレストランの厨房などに用いても安心できる。
【0008】上記課題を解決するためになされた請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか記載の機能水生成装置において、前記次亜塩素酸添加ユニットが、水を電解して次亜塩素酸を生成して供給水に添加する、一対の塩素発生電極を具備する電解部からなることを特徴とする。水道水中に含まれる塩素イオンを電解により塩素ガスにし、水道水に溶け込ませることで次亜塩素酸が生成する。薬剤を添加する必要がなく、メンテナンスフリーで次亜塩素酸を生成するので、日常の取り扱いに不便さがない。また幼稚園、小学校、学校給食施設、レストランなど幼児、児童や老人が行き来する場所であっても、危険な薬剤を用いない本発明は、誤飲される心配がなく安心して提供することができる。
【0009】上記課題を解決するためになされた請求項5記載の発明は、請求項4記載の機能水生成装置において、前記塩素発生電極が白金被覆チタン、白金イリジウム系被覆チタン、白金パラジウム系被覆チタン、ステンレスのいずれかであることを特徴とする。電極表面が白金、白金イリジウム系、白金パラジウム系、ステンレスの場合、もっとも次亜塩素酸の生成効率が高い。
【0010】上記課題を解決するためになされた請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれかに記載の機能水生成装置において、前記殺菌性金属添加ユニットが前記次亜塩素酸添加ユニットの上流に配置され、供給水に殺菌性イオン、次亜塩素酸の順に添加することを特徴とする。殺菌性金属である銀は塩素イオンと反応し塩化銀を生成する。塩素イオンを添加した水を電解して次亜塩素酸を生成する電解部は塩素イオンを多く含むので、銀電極に悪影響を生じる。殺菌性金属イオンを生成する電解部を次亜塩素酸を生成する電解部の上流に配置することにより、安定した濃度の殺菌性金属イオンと、安定した濃度の次亜塩素酸を含む機能水を生成できることに着目しこの発明を完成させたものである。
【0011】上記課題を解決するためになされた請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか記載の機能水生成装置において、前記機能水生成装置から生成される機能水が、5ppb以上の殺菌性金属イオンと1ppm以上の次亜塩素酸を含有することを特徴とする。本願の発明者らは、電解によって5ppb以上の殺菌性金属イオンが添加され、電解によって1ppm以上の次亜塩素酸を添加された機能水が、大腸菌、黄色フ゛ト゛ウ球菌などの細菌を殺菌し、抗菌する能力に優れ、特に駅舎、高速道路、公園、幼稚園、小学校等にあるトイレの床の大腸菌等の細菌や各種寄生虫の繁殖を抑え、また細菌由来の悪臭を抑制することを見出し、本発明に至った。また5ppb以上の殺菌性金属イオンと1ppm以上の次亜塩素酸を含有する機能水は、作業の安全性が高く、また消毒剤に対して安価であることに着目してこの発明を完成させたものである。
【0012】上記課題を解決するためになされた請求項8記載の発明は、請求項1から6のいずれか記載の機能水生成装置において、前記機能水生成装置から生成される機能水が、5ppb以上の殺菌性金属イオンと2ppm以上の次亜塩素酸を含有することを特徴とする。本願の発明者らは、電解によって5ppb以上の殺菌性金属イオンが添加され、電解によって2ppm以上の次亜塩素酸を添加された機能水が、大腸菌、黄色フ゛ト゛ウ球菌などの細菌を殺菌し、抗菌する能力に優れ、特に駅舎、高速道路、公園、幼稚園、小学校等にあるトイレの床の大腸菌等の細菌や各種寄生虫の繁殖を抑え、また細菌由来の悪臭を抑制することを見出し、本発明に至った。また5ppb以上の殺菌性金属イオンと2ppm以上の次亜塩素酸を含有する機能水は、作業の安全性が高く、また消毒剤に対して安価であることに着目してこの発明を完成させたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の1実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に示す実施形態は、本発明を限定するものではない。図1はこの発明の1実施の形態による機能水生成装置の概念図である。図1の機能水生成装置Aでは、水道水蛇口よる給水された水道水100は、給水管110を介して銀イオン添加ユニット120に供給される。銀イオン添加ユニット120から取り出された給水管111は次亜塩素酸添加ユニット130に接続される。次亜塩素酸添加ユニット130には給水管112が設けられている。
【0014】次に銀イオン添加ユニット120および次亜塩素酸添加ユニット130の代表的な内部条件を示す。
<銀イオン添加ユニット120>電極122:銀板 1cm角×厚み5mm電極123:銀板 1cm角×厚み5mm電極間流路125:幅10mm<次亜塩素酸添加ユニット130>電極132:白金・イリジウム合金被覆チタン板4cm角×厚み0.5mm、被覆厚み50μm電極133:白金・イリジウム合金被覆チタン板4cm角×厚み0.5mm、被覆厚み50μm電極間流路135:幅5mm【0015】次に代表的な通水条件を示す。
通水条件:水道水(茅ヶ崎市水)
流量 毎分3リッター 通電条件:銀イオン添加ユニットの電極間印加 直流10V×電流1mA 次亜塩素酸添加ユニットの電極間印加 直流15V×電流1A尚、給水配管110、111、および112の配管内径は9mmである。
【0016】次に図1を参照して機能水生成装置Aの動作について説明する。水道水蛇口を開き水道水100を通水路110から銀イオン添加ユニット120に流入する。図示されない定流量弁により前記通水条件に管理された水量が流入する。そして図示されない圧力センサーが通水を検知し電極122と電極123の間、および電極132と電極133の間に前記印加条件で通電される。水道水は電極間流路125で銀イオンが添加され、電極間流路135で次亜塩素酸が添加される。銀イオンを10ppb、次亜塩素酸を1.1ppm含有する機能水が通水路112から吐出される。
【0017】以下、この発明の別の1実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図2はこの発明の1実施の形態による機能水生成装置の概念図である。図2の機能水生成装置Bでは、水道水蛇口より給水された水道水200は、給水管210を介して銀イオン添加ユニット220に供給される。銀イオン添加ユニット220から取り出された給水管212には次亜塩素酸添加ユニット290が給水管213により接続されている。次亜塩素酸添加ユニット290には電解部230と食塩供給ポンプを内蔵した食塩水タンク240が食塩水配給管251に接続された状態で内蔵されている。
【0018】次に銀イオン添加ユニット220および次亜塩素酸添加ユニット290に組み込まれた電解部230の代表的な内部条件を示す。
<銀イオン添加ユニット220>電極222:銀板 1cm角×厚み5mm電極223:銀板 1cm角×厚み5mm電極間流路225:幅10mm<電解部230>電極232:白金被覆チタン板1cm角×0.5mm厚、被覆厚み50μm電極233:白金被覆チタン板1cm角×0.5mm厚、被覆厚み50μm電極間流路235:幅5mm【0019】次に代表的な通水条件を示す。
通水条件:水道水(茅ヶ崎市水)
流量 毎分10リッター 通電条件:銀イオン添加ユニットの電極間印加 直流13V×電流3mA 次亜塩素酸添加ユニットの電極間印加 直流4V×電流0.4A尚、給水配管210および212の配管内径は9mmである。
【0020】図2を参照して機能水生成装置Bの動作について説明する。水道水蛇口を開き水道水200を通水路210から銀イオン添加ユニット220に流入する。図示されない定流量弁により前記通水条件に管理された流量が流入する。そして図示されない圧力センサーが通水を検知し電極222と電極223の間、および電極232と電極233の間に前記印加条件で通電される。尚、食塩タンク240には10%食塩水が予め蓄えられており、圧力量センサーが通水を検知したときに図示されないポンプが駆動し、電解部230に10%食塩水が供給され、電解部230の電極間に高濃度(約1000ppm)の次亜塩素酸が生成される。水道水は電極間流路225で銀イオンが添加され、電極間流路212で次亜塩素酸が添加される。銀イオンを10ppb、次亜塩素酸を1.1ppm含有する機能水が通水路212から吐出される。
【0021】図3は、機能水生成装置により生成した各種機能水の細菌死滅評価を行なった結果である。次に細菌死滅評価の実験条件を示す。
試験条件:菌の種類 大腸菌 初発菌の量 10000000CFU/ml 菌の液量と試験液の量の体積比 1:100 検出限界 100CFU/ml 細菌の培養条件:培地 標準寒天 時間 24時間 温度 36℃ 評価:試験液接触10分後の菌数および試験液接触24時間後の菌数が 約100CFU/ml以下の時 極めて良好(○)
約10000CFU/mlの時 良好(△)
約10000CFU/ml以上の時 悪い(×)
図3で明らかなように、銀イオンを添加し次亜塩素酸を添加した条件下において、殺菌力と制菌力が認められ合格になった。
【0022】図4は、本発明の利用例の1例を示す。床清掃の作業を行なう作業者401は、水道水の蛇口から伸びるホース403に接続された床洗浄水生成装置Aをもちながら、機能水生成装置Aにより生成された機能水404を床405に散布し、清掃する。汚れがひどいときには、床に散布した機能水404で数回モップがけする。
【0023】図5は、図4にしたがってレストランの厨房の床で行なった実験結果を示す。以下に実験条件を示す。
細菌採取条件:標準寒天2cm角の面積を滅菌綿棒で採取清掃10分経過後および10時間後に採取36℃、24時間培養後にカウント初発菌数:平均1000CFU吐水条件:毎分8リッター清掃条件:モップ掛けまた、菌の種類はすべてを同定したわけではないが、大腸菌群が多く検出された。評価は、10分経過後の菌数が約100CFU以下、且つ10時間後の菌数が100CFU未満(未検出)の時に合格(○)とし、それ以外は不合格(×)とした。
【0024】図5で明らかなように、銀イオン濃度5ppb以上、且つ次亜塩素酸1ppm以上の時合格になった。さらには銀イオン濃度5ppb以上、且つ次亜塩素酸2ppm以上の時、10経過後の菌数が0CFUとなった。
【0025】各条件の水を1年に相当する回数を繰り返した。銀イオン濃度が50ppb以上になると床材の一部に黒く着色する傾向が見られた。従ってより望ましくは、銀濃度は5ppb以上、50ppb以下、且つ次亜塩素酸2ppm以上であることが確認できた。
【0026】尚、本発明は係る実施例に限定されるものではない。本実施例においては、銀イオンについて述べたが、銀イオンに限定するものではない。銅イオンでもよい。鉄イオンでもよい。また厨房の床の洗浄について述べたが、厨房の床の洗浄に限定するものではない。駅舎、高速道路、公園、幼稚園、小学校等にあるトイレの床など、大腸菌等の細菌や各種寄生虫が繁殖し汚れ、細菌由来の悪臭がし、また抵抗力の弱い幼児や子供が行き来するようなところにも有効である。
【0027】以上説明したごとく、本実施形態によれば、十分な除菌効果を有し、長時間の制菌力を維持し、作業の安全性が高く、また消毒剤に対して安価である機能水が提供される。また駅舎、高速道路、病院、公園、幼稚園、学校にある廊下、トイレ、厨房の床を消毒し、制菌し、衛生性を向上させ、悪臭を低減することができる。




 

 


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