JP2022037884A - Metal ionized water production apparatus and metal ionized water production method - Google Patents

Metal ionized water production apparatus and metal ionized water production method Download PDF

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Abstract

To provide a metal ionized water production apparatus and a metal ionized water production method capable of producing metal ionized water in sufficient quantity and in sufficient concentration in a short time.SOLUTION: Metal ionized water producing apparatus 100 is a metal ionized water producing apparatus 100 which produces metal ionized water using flowing water, comprising: a plurality of rod-shaped anodes 1 in contact with the flowing water and arranged roughly parallel to the direction of the water flow; a cathode in contact with the flowing water and arranged opposite the anode 1; and a power supply 6 connected to the anode 1 and the cathode and capable of applying a DC voltage between the anode 1 and the cathode, each of the plurality of anodes 1 is composed of at least a surface of silver or copper, and the distance from each of the plurality of anodes 1 to the cathode is all within the range of 1 mm to 4 mm.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、金属イオン水製造装置及び金属イオン水の製造方法に関する。 The present invention relates to a metal ionized water producing apparatus and a method for producing metal ionized water.

従来、水中に銀イオンや銅イオン等の金属イオンを含有する金属イオン水は、殺菌効果が高いことが知られており、殺菌剤、抗菌剤、消臭剤等に広く使用されている。
このような金属イオン水を製造する装置として、種々の装置が知られている（例えば、特許文献１～３）。 Conventionally, metal ionized water containing metal ions such as silver ions and copper ions is known to have a high bactericidal effect, and is widely used as a bactericidal agent, an antibacterial agent, a deodorant and the like.
Various devices are known as devices for producing such metal ionized water (for example, Patent Documents 1 to 3).

特許文献１は、流水の上流側に陽極側銀電極を設け、下流側に陰極側銀電極を設け、電極間に電流を流すことで、銀イオンを発生させる装置が記載されている。
また、特許文献２には、ステンレスの円筒からなる周壁を兼ねた陰極と、円筒の内部に配置され、表面に銀を有する陽極とを備えた銀イオン水製造装置が記載されている。
また、特許文献３には、銀陽極と陰極とを対向配置させ、両電極に直流電圧を印加することで、アルカリイオン水中に銀を溶出させる装置が記載されている。 Patent Document 1 describes an apparatus in which an anode-side silver electrode is provided on the upstream side of running water, a cathode-side silver electrode is provided on the downstream side, and a current is passed between the electrodes to generate silver ions.
Further, Patent Document 2 describes a silver ion water production apparatus provided with a cathode having a peripheral wall made of a stainless steel cylinder and an anode arranged inside the cylinder and having silver on the surface.
Further, Patent Document 3 describes a device in which a silver anode and a cathode are arranged to face each other and a DC voltage is applied to both electrodes to elute silver into alkaline ionized water.

特開２０１５－２１１９５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-211951 特開平８－２５７５６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-257567 特開平５－１１５８８１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-115881

しかし、従来の銀イオン発生装置では、短時間で十分な量で十分な濃度の銀イオン水を製造することが困難であった。
そこで、本発明は、短時間で十分な量で、かつ、十分な濃度の金属イオン水を製造することが可能な金属イオン水製造装置及び金属イオン水の製造方法を提供することを目的とする。 However, with the conventional silver ion generator, it has been difficult to produce silver ion water having a sufficient concentration in a sufficient amount in a short time.
Therefore, an object of the present invention is to provide a metal ionized water producing apparatus and a metal ionized water producing method capable of producing a metal ionized water in a sufficient amount in a short time and having a sufficient concentration. ..

本発明は、流水を用いて金属イオン水を製造する金属イオン水製造装置であって、
前記流水と接触し、水流方向に対して略平行に配設される複数の棒状の陽極と、
前記流水と接触し、複数の前記陽極と対向するように配設される陰極と、
前記陽極及び前記陰極に接続され、前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加することが可能な電源部と、を有し、
複数の前記陽極のそれぞれは、少なくとも表面が銀又は銅で構成されており、
複数の前記陽極のそれぞれから前記陰極までの距離は、全て１ｍｍ～４ｍｍの範囲内である。 The present invention is a metal ionized water producing apparatus for producing metal ionized water using running water.
A plurality of rod-shaped anodes that are in contact with the flowing water and are arranged substantially parallel to the water flow direction.
A cathode that comes into contact with the running water and is disposed so as to face the plurality of anodes.
It has an anode and a power supply unit connected to the cathode and capable of applying a DC voltage between the anode and the cathode.
Each of the plurality of anodes has at least a surface made of silver or copper.
The distances from each of the plurality of anodes to the cathode are all in the range of 1 mm to 4 mm.

また、本発明は、本発明の金属イオン水製造装置を用いた金属イオン水の製造方法であって、
前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加した状態で、前記陽極と前記陰極との間に通水する工程と、
前記通水して得られた金属イオン水を貯留する工程と、
前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加した状態で、貯留した前記金属イオン水を、再度、前記陽極と前記陰極との間を通す工程とを有する金属イオン水の製造方法である。 Further, the present invention is a method for producing metal ionized water using the metal ionized water producing apparatus of the present invention.
A step of passing water between the anode and the cathode with a DC voltage applied between the anode and the cathode, and a step of passing water between the anode and the cathode.
The step of storing the metal ionized water obtained by passing water and
It is a method for producing metal ionized water, which comprises a step of passing the stored metal ionized water between the anode and the cathode again in a state where a DC voltage is applied between the anode and the cathode.

本発明によれば、短時間で十分な量で、かつ、十分な濃度の金属イオン水を製造することが可能な金属イオン水製造装置及び金属イオン水の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a metal ionized water producing apparatus and a metal ionized water producing method capable of producing a metal ionized water in a sufficient amount in a short time and having a sufficient concentration.

第１実施形態に係る金属イオン水製造装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the metal ionized water production apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図１の金属イオン水製造装置の内部構造を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the internal structure of the metal ionized water production apparatus of FIG. 図２のＸ－Ｘ’における横断面図である。It is a cross-sectional view in XX'of FIG. 金属イオン水製造装置の他の一例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the metal ionized water production apparatus. 金属イオン水製造装置の他の一例を示す横断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the metal ionized water production apparatus. 第２実施形態に係る金属イオン水製造装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the metal ionized water production apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 比較例に係る金属イオン水製造装置の構成を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the structure of the metal ion water production apparatus which concerns on a comparative example.

以下、本発明の金属イオン水製造装置及び金属イオン水の製造方法について、詳細に説明する。 Hereinafter, the metal ionized water producing apparatus and the metal ionized water producing method of the present invention will be described in detail.

＜金属イオン水製造装置の第１実施形態＞
まず、金属イオン水製造装置の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る金属イオン水製造装置の全体構成を示す模式図、図２は、図１の金属イオン水製造装置の内部構造を示す縦断面図、図３は、図２のＸ－Ｘ’における横断面図である。 <First Embodiment of Metal Ionized Water Production Equipment>
First, the first embodiment of the metal ionized water production apparatus will be described.
1 is a schematic view showing the overall configuration of the metal ionized water producing apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a vertical sectional view showing the internal structure of the metal ionized water producing apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is FIG. 2; It is a cross-sectional view in XX'.

図１に示すように、金属イオン水製造装置１００は、金属イオン水生成部１０と、水や金属イオン水を貯留する貯留タンク１１と、ポンプ１２と、金属イオン水生成部１０と貯留タンク１１とポンプ１２とを接続する配管１３とを有している。 As shown in FIG. 1, the metal ionized water producing apparatus 100 includes a metal ionized water generating unit 10, a storage tank 11 for storing water or metal ionized water, a pump 12, a metal ionized water generating unit 10, and a storage tank 11. It has a pipe 13 for connecting the pump 12 and the pump 12.

金属イオン水生成部１０は、図２に示すように、３本の棒状の陽極１と、１本の棒状の陰極（棒状陰極）２と、内部に通水可能な管形状の管状陰極３と、陽極１と陰極２及び管状陰極３とに接続された電源部６とを備えている。このように、複数の陽極１を有することにより、短時間で十分な量で、かつ、十分な濃度の金属イオン水を製造することが可能となる。 As shown in FIG. 2, the metal ionized water generating unit 10 includes three rod-shaped anodes 1, one rod-shaped cathode (rod-shaped cathode) 2, and a tube-shaped tubular cathode 3 that allows water to pass through the inside. The anode 1 and the power supply unit 6 connected to the cathode 2 and the tubular cathode 3 are provided. As described above, by having the plurality of anodes 1, it is possible to produce metal ionized water in a sufficient amount and in a sufficient concentration in a short time.

金属イオン水生成部１０において、水は、管状陰極３内を、図２中、左から右の方向（図２中の矢印の方向）に向かって流れるよう構成されている。以下の説明では、図２中の左側を上流又は上流側、図２中の右側を下流又は下流側ともいう。 In the metal ion water generation unit 10, water is configured to flow in the tubular cathode 3 in the direction from left to right (in the direction of the arrow in FIG. 2) in FIG. In the following description, the left side in FIG. 2 is also referred to as an upstream or upstream side, and the right side in FIG. 2 is also referred to as a downstream or downstream side.

３本の陽極１と、１本の棒状陰極２とは、図２、３に示すように、管状陰極３内に配設されている。言い換えると、棒状陰極２は、管状陰極３の管内の中心に配設され、３本の陽極１は、管状陰極３の管内に、棒状陰極３を取り囲むように配設されている。すなわち、３本の陽極１は、棒状陰極２を中心とする円の上に配設されている。
各陽極１は、管状陰極３内の流水と接触するよう構成され、管状陰極３内の水流方向に対して略平行となるように配設されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the three anodes 1 and the one rod-shaped cathode 2 are arranged in the tubular cathode 3. In other words, the rod-shaped cathode 2 is arranged in the center of the tube of the tubular cathode 3, and the three anodes 1 are arranged in the tube of the tubular cathode 3 so as to surround the rod-shaped cathode 3. That is, the three anodes 1 are arranged on a circle centered on the rod-shaped cathode 2.
Each anode 1 is configured to be in contact with the flowing water in the tubular cathode 3, and is arranged so as to be substantially parallel to the water flow direction in the tubular cathode 3.

陽極１は、棒状をなしており、その断面形状は、図３に示すような円形となっている。なお、陽極１の断面形状は、四角形であってもよいし、管形状であってもよい。
陽極１は、少なくとも表面が銀又は銅で構成されている。
陽極１の断面が円形の場合、陽極１の直径は、２～１０ｍｍであるのが好ましい。陽極１の直径がこのような範囲であると、既製の配管内に、複数の陽極を容易に挿入することができる。 The anode 1 has a rod shape, and its cross-sectional shape is circular as shown in FIG. The cross-sectional shape of the anode 1 may be a quadrangle or a tube shape.
The surface of the anode 1 is at least made of silver or copper.
When the cross section of the anode 1 is circular, the diameter of the anode 1 is preferably 2 to 10 mm. When the diameter of the anode 1 is in such a range, a plurality of anodes can be easily inserted into the ready-made pipe.

陰極２は、管状陰極３内の流水と接触するよう構成され、各陽極１と対向するように配設されている。すなわち、陰極２も、管状陰極３内の水流方向に対して略平行となるように配設されている。
棒状陰極２を構成する材料としては、例えば、金、銀、銅やステンレス等の導電性を有する金属材料であれば特に限定されないが、コストの観点からステンレスを用いることが好ましい。
棒状陰極２は、陽極１と同様に、棒状をなしており、その断面形状は、図２に示すような円形となっている。なお、陰極２の断面形状は、四角形であってもよいし、管形状であってもよい。
棒状陰極２の断面が円形の場合、棒状陰極２の直径は、２～１０ｍｍであるのが好ましい。棒状陰極２の直径がこのような範囲であると、既製の配管内に、複数の陽極とともに容易に挿入することができる。 The cathode 2 is configured to be in contact with running water in the tubular cathode 3 and is arranged to face each anode 1. That is, the cathode 2 is also arranged so as to be substantially parallel to the water flow direction in the tubular cathode 3.
The material constituting the rod-shaped cathode 2 is not particularly limited as long as it is a conductive metal material such as gold, silver, copper or stainless steel, but stainless steel is preferably used from the viewpoint of cost.
Like the anode 1, the rod-shaped cathode 2 has a rod-like shape, and its cross-sectional shape is circular as shown in FIG. The cross-sectional shape of the cathode 2 may be a quadrangle or a tube shape.
When the cross section of the rod-shaped cathode 2 is circular, the diameter of the rod-shaped cathode 2 is preferably 2 to 10 mm. When the diameter of the rod-shaped cathode 2 is in such a range, it can be easily inserted into a ready-made pipe together with a plurality of anodes.

管状陰極３は、上述したように、管形状（配管形状）をなしており、内部に通水できるよう構成されている。すなわち、管状陰極３は、水流方向に対して略平行となっている。
管状陰極３は、その内周面が、各陽極１と対向するよう構成されている。
管状陰極３を構成する材料としては、導電性を有する金属材料であれば特に限定されないが、入手しやすさ、コストや耐久性の観点から、ステンレスを用いることが好ましい。
管状陰極３の内径は、特に限定されないが、１０～１００ｍｍであるのが好ましく、２０～６０ｍｍであるのがより好ましい。管状陰極３の内径が上記範囲であると、陽極及び陰極を容易に内部に収容することができる。
管状陰極３の直径は、１３ｍｍ～１１０ｍｍ程度であることが好ましい。
また、管状陰極３の肉厚は、３～１０ｍｍが好ましく、３～６ｍｍがより好ましい。 As described above, the tubular cathode 3 has a tube shape (pipe shape) and is configured to allow water to pass through the inside. That is, the tubular cathode 3 is substantially parallel to the water flow direction.
The tubular cathode 3 is configured such that its inner peripheral surface faces each anode 1.
The material constituting the tubular cathode 3 is not particularly limited as long as it is a conductive metal material, but stainless steel is preferably used from the viewpoint of availability, cost and durability.
The inner diameter of the tubular cathode 3 is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mm, more preferably 20 to 60 mm. When the inner diameter of the tubular cathode 3 is within the above range, the anode and the cathode can be easily accommodated inside.
The diameter of the tubular cathode 3 is preferably about 13 mm to 110 mm.
The wall thickness of the tubular cathode 3 is preferably 3 to 10 mm, more preferably 3 to 6 mm.

本発明では、複数の陽極１のそれぞれから、陰極（棒状陰極２及び管状陰極３）までの距離（電極間距離）は、全て１ｍｍ～４ｍｍの範囲内となっている。言い換えると、複数のうちのどの陽極１に着目しても、その着目した陽極１から陰極までの距離は、１ｍｍ～４ｍｍの範囲内となっている。このような範囲とすることで、陽極１と陰極の間に直流電圧を印加した際に、確実に金属イオンを短時間でより多く発生させることができる。全ての陽極１と陰極との距離が前記上限値よりも大きいと、短時間で十分な量で、かつ、十分な濃度の金属イオン水を製造することができない。 In the present invention, the distances (distances between electrodes) from each of the plurality of anodes 1 to the cathodes (rod-shaped cathode 2 and tubular cathode 3) are all within the range of 1 mm to 4 mm. In other words, no matter which of the plurality of anodes 1 is focused on, the distance from the focused anode 1 to the cathode is within the range of 1 mm to 4 mm. Within such a range, when a DC voltage is applied between the anode 1 and the cathode, more metal ions can be reliably generated in a short time. If the distances between all the anodes 1 and the cathode are larger than the upper limit, it is not possible to produce metal ionized water in a sufficient amount and in a sufficient concentration in a short time.

陽極１、棒状陰極２及び管状陰極３は、電源部６に接続されている。
電源部６は、直流電源６１と、可変抵抗６２とを有している。
直流電源６１の正極は、可変抵抗６２を介して各陽極１に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、可変抵抗６２は、直流電源６１の正極側に接続されているが、負極側に接続されていてもよい。
また、直流電源６１の負極は、棒状陰極２及び管状陰極３に電気的に接続されている。
直流電源６１は、陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に直流電圧を印加することができる。 The anode 1, the rod-shaped cathode 2, and the tubular cathode 3 are connected to the power supply unit 6.
The power supply unit 6 has a DC power supply 61 and a variable resistor 62.
The positive electrode of the DC power supply 61 is electrically connected to each anode 1 via a variable resistor 62. In the present embodiment, the variable resistor 62 is connected to the positive electrode side of the DC power supply 61, but may be connected to the negative electrode side.
Further, the negative electrode of the DC power supply 61 is electrically connected to the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3.
The DC power supply 61 can apply a DC voltage between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3.

電源部６は、可変抵抗６２を備えているので、各陽極１と、棒状陰極２及び管状陰極３との間に印加する直流電圧を適宜変更可能となっている。すなわち、可変抵抗６２によって、陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間の電位差を変更することができる。
各陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に印加する直流電圧は、例えば、５Ｖ～４８Ｖの間で可変することができるが、印加する直流電圧はこれに限定されない。
また、電源部６として、２４Ｖ又は１２Ｖの車載バッテリーを用いることが好ましい。これにより、公共の電気を利用できないような環境（例えば、被災地など）においても、金属イオン水を容易に製造することができる。 Since the power supply unit 6 includes the variable resistor 62, the DC voltage applied between each anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3 can be appropriately changed. That is, the variable resistance 62 can change the potential difference between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3.
The DC voltage applied between each anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3 can be varied, for example, between 5V and 48V, but the applied DC voltage is not limited thereto.
Further, it is preferable to use a 24V or 12V in-vehicle battery as the power supply unit 6. As a result, metal ionized water can be easily produced even in an environment where public electricity cannot be used (for example, a disaster area).

管状陰極３の上流側の端部には、図２に示すように、上流側蓋部３１が設けられている。
また、管状陰極３の下流側の端部には、図２に示すように、下流側蓋部３２が設けられている。
上流側蓋部３１には、棒状陰極２が挿通可能な穴部（図示せず）が設けられている。
また、下流側蓋部３２には、陽極１が挿通可能な穴部（図示せず）が設けられている。 As shown in FIG. 2, an upstream side lid portion 31 is provided at an upstream end portion of the tubular cathode 3.
Further, as shown in FIG. 2, a downstream side lid portion 32 is provided at the downstream end portion of the tubular cathode 3.
The upstream side lid portion 31 is provided with a hole portion (not shown) through which the rod-shaped cathode 2 can be inserted.
Further, the downstream side lid portion 32 is provided with a hole portion (not shown) through which the anode 1 can be inserted.

また、管状陰極３の上流側の端部近傍の側面（外周面）には、図１に示すように、管状陰極３内部へ水を導入するための水流入口４が設けられている。また、水流入口４は、Ｌ型配管で構成されている。
また、管状陰極３の下流側の端部近傍の側面（外周面）には、図１に示すように、管状陰極３内部の水を排出するための水流出口５が設けられている。また、水流出口５は、Ｌ型配管で構成されている。 Further, as shown in FIG. 1, a water inflow port 4 for introducing water into the tubular cathode 3 is provided on the side surface (outer peripheral surface) near the end portion on the upstream side of the tubular cathode 3. Further, the water inflow port 4 is composed of an L-shaped pipe.
Further, as shown in FIG. 1, a water outlet 5 for draining water inside the tubular cathode 3 is provided on a side surface (outer peripheral surface) near the end on the downstream side of the tubular cathode 3. Further, the water outlet 5 is composed of an L-shaped pipe.

陽極１及び棒状陰極２は、下流側蓋部３２の穴部に挿通され、電極固定部材９により固定されている。 The anode 1 and the rod-shaped cathode 2 are inserted into the hole of the downstream lid portion 32 and fixed by the electrode fixing member 9.

また、水流入口４の近傍には、管状陰極３内に流入する流水、すなわち、陽極１と接触する前の流水に対して塩素除去処理を施す塩素除去装置８が設けられている。これにより、陽極１で発生した金属イオンが塩化物となって、金属イオン濃度が低下することを抑制することができる。
貯留タンク１１は、水や生成した金属イオン水といった液体を貯留する機能を備えている。 Further, in the vicinity of the water inflow port 4, a chlorine removing device 8 for performing chlorine removing treatment on the flowing water flowing into the tubular cathode 3, that is, the running water before contacting with the anode 1 is provided. As a result, it is possible to prevent the metal ions generated at the anode 1 from becoming chlorides and reducing the metal ion concentration.
The storage tank 11 has a function of storing a liquid such as water or generated metal ionized water.

貯留タンク１１は、内部の液体が光に晒されないように、遮光処理が施されているのが好ましい。これにより、内部に貯留される金属イオン水が光により、水道水などに含まれる陰イオン（塩素、硫黄等）と反応し、殺菌効果が低下するのを効果的に防止することができる。
遮光処理としては、例えば、遮光効果のある色を備えた材料で貯留タンク１１を形成すること、貯留タンク１１表面を黒くすることや、アルミ箔などで覆うこと等が挙げられる。 The storage tank 11 is preferably light-shielded so that the liquid inside is not exposed to light. As a result, it is possible to effectively prevent the metal ionized water stored inside from reacting with anions (chlorine, sulfur, etc.) contained in tap water or the like by light and reducing the bactericidal effect.
Examples of the light-shielding treatment include forming the storage tank 11 with a material having a color having a light-shielding effect, blackening the surface of the storage tank 11, and covering it with aluminum foil or the like.

ポンプ１２は、配管１３を介して金属イオン水生成部１０と貯留タンク１１とに接続されており、貯留タンク１１内の液体を金属イオン水生成部１０へ送る機能を有している。
また、貯留タンク１１は、配管１３によって金属イオン水生成部１０と接続されており、金属イオン水生成部１０で生成された金属イオン水は、、ポンプ１２によって配管１３を通って、貯留タンク１１へと送られる。すなわち、金属イオン水製造装置１００は、ポンプ１２によって、金属イオン水生成部１０と貯留タンク１１との間を液体が循環するよう構成されている。 The pump 12 is connected to the metal ion water generation unit 10 and the storage tank 11 via a pipe 13, and has a function of sending the liquid in the storage tank 11 to the metal ion water generation unit 10.
Further, the storage tank 11 is connected to the metal ion water generation unit 10 by the pipe 13, and the metal ion water generated by the metal ion water generation unit 10 passes through the pipe 13 by the pump 12 and is connected to the storage tank 11. Will be sent to. That is, the metal ionized water producing apparatus 100 is configured such that the liquid circulates between the metal ionized water generating unit 10 and the storage tank 11 by the pump 12.

以上説明したような金属イオン水製造装置１００では、陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に直流電圧を印加することで、通水により陽極１から金属イオンが発生し、水流出口５からは金属イオン水が流出される。
このような金属イオン水製造装置１００によれば、短時間で十分な量で、かつ、十分な濃度の金属イオン水を製造することができる。 In the metal ion water production apparatus 100 as described above, by applying a DC voltage between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3, metal ions are generated from the anode 1 by passing water, and the water outlet 5 Metal ionized water flows out from.
According to such a metal ionized water producing apparatus 100, it is possible to produce metal ionized water in a sufficient amount and in a sufficient concentration in a short time.

なお、上記実施形態では、管状陰極３が陰極としても配管としても機能するものとして説明したが、管状陰極３は、陰極としての機能を有していない、単なる配管であってよい。単なる配管である場合、配管を構成する材料としては、例えば、ステンレス等の金属、塩ビ（ポリ塩化ビニル）等のプラスチックが挙げられる。 In the above embodiment, the tubular cathode 3 has been described as functioning as both a cathode and a pipe, but the tubular cathode 3 may be a simple pipe having no function as a cathode. In the case of a simple pipe, examples of the material constituting the pipe include a metal such as stainless steel and a plastic such as vinyl chloride (polyvinyl chloride).

また、上記実施形態では、３本の陽極１を有する場合について説明したが、陽極１の本数は、２本であってもよいし、また、図４に示すように棒状陰極２を中心に棒状陰極２を囲むように４本の陽極１を配設してもよいし、棒状陰極２を中心に棒状陰極２を囲むように５本の陽極１を配設してもよいし、図５に示すように棒状陰極２を中心に棒状陰極２を囲むように６本の陽極１を配設してもよいし、７本以上の陽極１を配設してもよい。 Further, in the above embodiment, the case of having three anodes 1 has been described, but the number of anodes 1 may be two, and as shown in FIG. 4, a rod-shaped cathode 2 is centered. Four anodes 1 may be arranged so as to surround the cathode 2, or five anodes 1 may be arranged so as to surround the rod-shaped cathode 2 around the rod-shaped cathode 2. FIG. As shown, six anodes 1 may be arranged around the rod-shaped cathode 2 so as to surround the rod-shaped cathode 2, or seven or more anodes 1 may be arranged.

＜金属イオン水製造装置の第２実施形態＞
次に、金属イオン水製造装置の第２実施形態について説明する。
図６は、第２実施形態に係る金属イオン水製造装置の横断面図である。
本実施形態では、前述した実施形態と相違する点について説明し、同様の構成についてはその説明を省略する。 <Second Embodiment of Metal Ionized Water Production Equipment>
Next, a second embodiment of the metal ionized water production apparatus will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the metal ionized water production apparatus according to the second embodiment.
In this embodiment, the differences from the above-described embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

本実施形態に係る金属イオン水製造装置１００は、前述した第１実施形態と同様に、金属イオン水生成部１０と、水や金属イオン水を貯留する貯留タンク１１と、ポンプ１２と、金属イオン水生成部１０と貯留タンク１１とポンプ１２とを接続する配管１３とを有している。 The metal ionized water producing apparatus 100 according to the present embodiment has a metal ionized water generation unit 10, a storage tank 11 for storing water and metal ionized water, a pump 12, and metal ions, as in the first embodiment described above. It has a pipe 13 that connects the water generation unit 10, the storage tank 11, and the pump 12.

金属イオン水生成部１０は、図６に示すように、４本の棒状の陽極と、１本の棒状の陰極（棒状陰極）２と、内部に通水可能な管形状の管状陰極３と、陽極１と陰極２及び管状陰極３とに接続された電源部６とを備えている。
本実施形態において、陽極は、２本の少なくとも表面が銀で構成された銀陽極１（Ａｇ）と、２本の少なくとも表面が同で構成された銅陽極１（Ｃｕ）とで構成されている。
銀陽極１（Ａｇ）と銅陽極１（Ｃｕ）と棒状陰極２とは、管状陰極３の内部に配設されている。 As shown in FIG. 6, the metal ionized water generating unit 10 includes four rod-shaped anodes, one rod-shaped cathode (rod-shaped cathode) 2, a tube-shaped tubular cathode 3 capable of passing water inside, and the like. It includes a power supply unit 6 connected to the anode 1, the cathode 2, and the tubular cathode 3.
In the present embodiment, the anode is composed of two silver anodes 1 (Ag) having at least a surface made of silver and two copper anodes 1 (Cu) having at least the same surface. ..
The silver anode 1 (Ag), the copper anode 1 (Cu), and the rod-shaped cathode 2 are arranged inside the tubular cathode 3.

銀陰極１（Ａｇ）及び銅陽極１（Ｃｕ）は、棒状陰極２を取り囲むように配設されている。すなわち、銀陰極１（Ａｇ）及び銅陽極１（Ｃｕ）は、棒状陰極２を中心とする同心円状に配設されている。
また、銀陰極１（Ａｇ）及び銅陽極１（Ｃｕ）は、図６に示すように、互いに隣り合うように配設されている。 The silver cathode 1 (Ag) and the copper anode 1 (Cu) are arranged so as to surround the rod-shaped cathode 2. That is, the silver cathode 1 (Ag) and the copper anode 1 (Cu) are arranged concentrically around the rod-shaped cathode 2.
Further, the silver cathode 1 (Ag) and the copper anode 1 (Cu) are arranged so as to be adjacent to each other as shown in FIG.

電源部６は、直流電源６１と、可変抵抗６２と、スイッチＳ１と、スイッチＳ２と、を有している。
スイッチＳ１及びスイッチＳ２は、銀陰極１（Ａｇ）と各陰極との間への直流電圧の印加と、銅陽極１（Ｃｕ）と各陰極との間への直流電圧の印加とを切り替える機能を備えている。 The power supply unit 6 has a DC power supply 61, a variable resistor 62, a switch S1, and a switch S2.
The switch S1 and the switch S2 have a function of switching between application of a DC voltage between the silver cathode 1 (Ag) and each cathode and application of a DC voltage between the copper anode 1 (Cu) and each cathode. I have.

スイッチＳ１をオンにして、スイッチＳ２をオフにした場合、銅イオンを発生させることができ、スイッチＳ１をオフにして、スイッチＳ２をオンにした場合、銀イオンを発生させることができ、スイッチＳ１及びスイッチＳ２の両方をオンにした場合、銀イオンと銅イオンの両方を発生させることができる。
なお、直流電源６１及び可変抵抗６２については、前述した実施形態と同様であるので説明を省略する。 When the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off, copper ions can be generated, and when the switch S1 is turned off and the switch S2 is turned on, silver ions can be generated, and the switch S1 can be generated. And when both switch S2 is turned on, both silver and copper ions can be generated.
Since the DC power supply 61 and the variable resistor 62 are the same as those in the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.

＜金属イオン水の製造方法＞
金属イオン水の製造方法について、図１を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る金属イオン水の製造方法は、陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に直流電圧を印加した状態で、陽極１と棒状陰極２との間（管状陰極３内）に通水する工程と、通水して得られた金属イオン水を貯留する工程と、、陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に直流電圧を印加した状態で、貯留した金属イオン水を、再度、陽極１と棒状陰極２との間（管状陰極３内）に通す工程とを有している。
より具体的には、以下のような手順で金属イオン水を製造する。
１．貯留タンク１１内に水を貯留する。
２．陽極１と棒状陰極２及び管状陰極３との間に直流電圧を印加した状態で、貯留タンク１１内の水をポンプ１２を用いて管状陰極３内（陽極と陰極との間）に通水する。
３．通水して得られた金属イオン水を貯留タンク１１に配管１３を介して送り、貯留タンク１１に貯留する。
４．陽極１と棒状陰極２との間に直流電圧を印加した状態で、貯留した金属イオン水を、再度、管状陰極３内（陽極と陰極との間）に通す。
さらに、上記３．と４．の工程を繰り返すことで、金属イオン水を装置内で循環させ、金属イオンの濃度がより高い金属イオン水を得ることができる。 <Manufacturing method of metal ionized water>
A method for producing metal ionized water will be described with reference to FIG.
In the method for producing metal ionized water according to the present embodiment, a DC voltage is applied between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3, and the space between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 (inside the tubular cathode 3). A step of passing water through the water, a step of storing the metal ion water obtained by passing the water, and a state in which a DC voltage is applied between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3, and the stored metal ions are stored. It has a step of passing water between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2 (inside the tubular cathode 3) again.
More specifically, metal ionized water is produced by the following procedure.
1. 1. Water is stored in the storage tank 11.
2. 2. With a DC voltage applied between the anode 1, the rod-shaped cathode 2 and the tubular cathode 3, the water in the storage tank 11 is passed through the tubular cathode 3 (between the anode and the cathode) using the pump 12. ..
3. 3. The metal ionized water obtained by passing water is sent to the storage tank 11 via the pipe 13 and stored in the storage tank 11.
4. With a DC voltage applied between the anode 1 and the rod-shaped cathode 2, the stored metal ionized water is passed through the tubular cathode 3 (between the anode and the cathode) again.
Furthermore, the above 3. And 4. By repeating the above steps, metal ionized water can be circulated in the apparatus to obtain metal ionized water having a higher concentration of metal ions.

以上、本発明の金属イオン水製造装置及び金属イオン水の製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されない。 Although the preferred embodiment of the metal ionized water producing apparatus and the metal ionized water producing method of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto.

管状陰極としてのＳＵＳ（ステンレス）配管（内径２６ｍｍ）、陽極としての銀電極（５Φ）及び銅電極（５Φ）、棒状陰極としてのＳＵＳ電極（５Φ）を用意した。 A SUS (stainless steel) pipe (inner diameter 26 mm) as a tubular cathode, a silver electrode (5Φ) and a copper electrode (5Φ) as an anode, and a SUS electrode (5Φ) as a rod-shaped cathode were prepared.

（実施例１）
上記ＳＵＳ配管（管状陰極）、銀電極（陽極）及びＳＵＳ電極（棒状陰極）を用いて図３に示すような電極配置の金属イオン水生成部１０（金属イオン水製造装置）を作成した。なお、陽極と、棒状陰極及び管状陰極との間隔は、全て３．２５ｍｍとした。 (Example 1)
Using the above-mentioned SUS pipe (tubular cathode), silver electrode (anode) and SUS electrode (rod-shaped cathode), a metal ionized water generator 10 (metal ionized water producing apparatus) having an electrode arrangement as shown in FIG. 3 was created. The distance between the anode and the rod-shaped cathode and the tubular cathode was set to 3.25 mm.

（実施例２）
上記ＳＵＳ配管（管状陰極）、銅電極（陽極）及びＳＵＳ電極（棒状陰極）を用いて図３に示すような電極配置の金属イオン水生成部１０（金属イオン水製造装置）を作成した。なお、陽極と、棒状陰極及び管状陰極との間隔は、全て３．２５ｍｍとした。 (Example 2)
Using the above-mentioned SUS pipe (tubular cathode), copper electrode (anode) and SUS electrode (rod-shaped cathode), a metal ionized water generator 10 (metal ionized water producing apparatus) having an electrode arrangement as shown in FIG. 3 was created. The distance between the anode and the rod-shaped cathode and the tubular cathode was set to 3.25 mm.

（比較例１）
上記ＳＵＳ配管（管状陰極としては機能しない配管）、銀電極（陽極）及びＳＵＳ電極（棒状陰極）を用いて図７に示すような構成の金属イオン水生成部１０’（金属イオン水製造装置）を作成した。なお、陽極と棒状陰極との間隔は、４ｍｍとした。 (Comparative Example 1)
A metal ionized water generator 10'(metal ionized water producing apparatus) having a configuration as shown in FIG. 7 using the SUS pipe (a pipe that does not function as a tubular cathode), a silver electrode (anode), and a SUS electrode (rod-shaped cathode). It was created. The distance between the anode and the rod-shaped cathode was 4 mm.

（比較例２）
上記ＳＵＳ配管（管状陰極としては機能しない配管）、銅電極（陽極）及びＳＵＳ電極（棒状陰極）を用いて図７に示すような構成の金属イオン水生成部１０’（金属イオン水製造装置）を作成した。なお、陽極と陰極との間隔は、４ｍｍとした。 (Comparative Example 2)
A metal ionized water generator 10'(metal ionized water producing apparatus) having a configuration as shown in FIG. 7 using the SUS pipe (a pipe that does not function as a tubular cathode), a copper electrode (anode) and a SUS electrode (rod-shaped cathode). It was created. The distance between the anode and the cathode was 4 mm.

（評価）
各実施例及び各比較例の金属イオン水製造装置において、電源：２４Ｖ、貯留タンク内：水道水５Ｌの条件で、家庭用風呂用ポンプで水（金属イオン水）を循環させ、パックテストにより１分ごとの濃度を測定し、金属イオン濃度が２ｐｐｍ及び５ｐｐｍになるまでの時間を計測した。
これらの結果を表１に示す。 (evaluation)
In the metal ionized water production equipment of each example and each comparative example, water (metal ionized water) was circulated by a household bath pump under the conditions of power supply: 24 V, storage tank: tap water 5 L, and 1 by a pack test. The concentration was measured every minute, and the time until the metal ion concentration reached 2 ppm and 5 ppm was measured.
These results are shown in Table 1.

Figure 2022037884000002
Figure 2022037884000002

表１から解るように、陽極を１本用いた比較例よりも、陽極を３本用いた実施例のほうが、金属イオンの生成能が高かった。 As can be seen from Table 1, the metal ion generation ability was higher in the example using three anodes than in the comparative example using one anode.

１ 陽極
１（Ａｇ） 銀陽極
１（Ｃｕ） 銅陽極
２ 棒状陰極
３ 管状陰極
４ 水流入口
５ 水流出口
６ 電源部
８ 塩素除去装置
９ 電極固定部材
１０、１０’ 金属イオン水生成部
１１ 貯留タンク
１２ ポンプ
１３ 配管
３１ 上流側蓋部
３２ 下流側蓋部
６１ 直流電源
６２ 可変抵抗
１００ 金属イオン水製造装置
Ｓ１、Ｓ２ スイッチ 1 Anode 1 (Ag) Silver anode 1 (Cu) Copper anode 2 Rod-shaped cathode 3 Tubular cathode 4 Water inlet 5 Water outlet 6 Power supply 8 Chlorine removal device 9 Electrode fixing member 10, 10'Metal ion water generator 11 Storage tank 12 Pump 13 Piping 31 Upstream side lid 32 Downstream side lid 61 DC power supply 62 Variable resistance 100 Metal ion water production device S1, S2 Switch

本発明は、流水を用いて金属イオン水を製造する金属イオン水製造装置であって、
前記流水と接触し、水流方向に対して略平行に配設される３本の棒状の陽極と、
前記流水と接触し、３本の前記陽極と対向するように配設される陰極と、
前記陽極及び前記陰極に接続され、前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加することが可能な電源部と、を有し、
３本の前記陽極のそれぞれは、少なくとも表面が銀又は銅で構成されており、
３本の前記陽極のそれぞれから前記陰極までの距離は、全て１ｍｍ～４ｍｍの範囲内であり、
前記陰極は、１本の棒状の棒状陰極と、内部が通水可能な管形状の管状陰極とを含み、
前記管状陰極の内部に、３本の前記陽極と１本の前記棒状陰極とが配設され、
３本の前記陽極は、１本の前記棒状陰極を取り囲むように配設されている金属イオン水製造装置である。 The present invention is a metal ionized water producing apparatus for producing metal ionized water using running water.
Three rod-shaped anodes that are in contact with the flowing water and are arranged substantially parallel to the water flow direction,
A cathode that comes into contact with the running water and is disposed so as to face the three anodes.
It has an anode and a power supply unit connected to the cathode and capable of applying a DC voltage between the anode and the cathode.
Each of the three anodes has at least a surface made of silver or copper.
The distances from each of the three anodes to the cathode are all in the range of 1 mm to 4 mm .
The cathode includes a single rod-shaped rod-shaped cathode and a tube-shaped tubular cathode through which water can pass through.
Inside the tubular cathode, three anodes and one rod-shaped cathode are arranged.
The three anodes are metal ionized water producing devices arranged so as to surround the one rod-shaped cathode .

Claims (10)

流水を用いて金属イオン水を製造する金属イオン水製造装置であって、
前記流水と接触し、水流方向に対して略平行に配設される複数の棒状の陽極と、
前記流水と接触し、複数の前記陽極と対向するように配設される陰極と、
前記陽極及び前記陰極に接続され、前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加することが可能な電源部と、を有し、
複数の前記陽極のそれぞれは、少なくとも表面が銀又は銅で構成されており、
複数の前記陽極のそれぞれから前記陰極までの距離は、全て１ｍｍ～４ｍｍの範囲内である、金属イオン水製造装置。 A metal ionized water production device that produces metal ionized water using running water.
A plurality of rod-shaped anodes that are in contact with the flowing water and are arranged substantially parallel to the water flow direction.
A cathode that comes into contact with the running water and is disposed so as to face the plurality of anodes.
It has an anode and a power supply unit connected to the cathode and capable of applying a DC voltage between the anode and the cathode.
Each of the plurality of anodes has at least a surface made of silver or copper.
A metal ionized water producing apparatus in which the distances from each of the plurality of anodes to the cathode are all in the range of 1 mm to 4 mm. 前記陰極は、棒状の棒状陰極を含み、
複数の前記陽極は、前記棒状陰極を取り囲むように配設されている、請求項１に記載の金属イオン水製造装置。 The cathode includes a rod-shaped rod-shaped cathode.
The metal ionized water producing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of anodes are arranged so as to surround the rod-shaped cathode. 前記陰極は、管形状の管状陰極を含み、
前記管状陰極は、その内部が通水可能であり、
前記管状陰極の内部に、複数の前記陽極が配設されている、請求項１または２に記載の金属イオン水製造装置。 The cathode includes a tube-shaped tubular cathode.
The inside of the tubular cathode is capable of passing water.
The metal ionized water producing apparatus according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the anodes are arranged inside the tubular cathode. 前記陽極は、少なくとも表面が前記銀で構成された銀陽極と、少なくとも表面が前記銅で構成された銅陽極と、を含み、
前記銀陽極と前記陰極との間への前記直流電圧の印加と、前記銅陽極と前記陰極との間への前記直流電圧の印加とを切り替えることが可能となっている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属イオン水製造装置。 The anode comprises at least a silver anode having a surface made of silver and a copper anode having at least a surface made of copper.
Claims 1 to 3 can switch between the application of the DC voltage between the silver anode and the cathode and the application of the DC voltage between the copper anode and the cathode. The metal ionized water production apparatus according to any one of the above items. 前記直流電圧は、５～４８Ｖである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属イオン水製造装置。 The metal ionized water production apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the DC voltage is 5 to 48 V. 前記電源部は、可変抵抗を備え、直流電圧を変更可能となっている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属イオン水製造装置。 The metal ionized water production apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the power supply unit has a variable resistor and can change the DC voltage. 更に、水及び／又は金属イオン水を含む液体を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンク内の前記液体を前記陽極と前記陰極との間に流すポンプとを有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の金属イオン水製造装置。 In addition, a storage tank for storing liquids containing water and / or metal ionized water,
The metal ionized water producing apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a pump for flowing the liquid in the storage tank between the anode and the cathode. 前記貯留タンクは、遮光処理がされている請求項７に記載の金属イオン水製造装置。 The metal ionized water production apparatus according to claim 7, wherein the storage tank is light-shielded. 前記電源部として、２４Ｖ又は１２Ｖの車載バッテリーを用いる請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属イオン水製造装置。 The metal ionized water production apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein a 24V or 12V in-vehicle battery is used as the power supply unit. 請求項１ないし９のいずれかに記載の金属イオン水製造装置を用いた金属イオン水の製造方法であって、
前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加した状態で、前記陽極と前記陰極との間に通水する工程と、
前記通水して得られた金属イオン水を貯留する工程と、
前記陽極と前記陰極との間に直流電圧を印加した状態で、貯留した前記金属イオン水を、再度、前記陽極と前記陰極との間に通す工程とを有する金属イオン水の製造方法。 A method for producing metal ionized water using the metal ionized water producing apparatus according to any one of claims 1 to 9.
A step of passing water between the anode and the cathode with a DC voltage applied between the anode and the cathode, and a step of passing water between the anode and the cathode.
The step of storing the metal ionized water obtained by passing water and
A method for producing metal ionized water, which comprises a step of passing the stored metal ionized water between the anode and the cathode again in a state where a DC voltage is applied between the anode and the cathode.
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