(57)【要約】【課題】  従来の考案は、液体（水、軽油等）をセラミックスや磁気に通過、接触させる等して、電気的な力等により液体分子に影響を与え、液体を活性化させ、機能性を持たせようとしたものである。しかし、電気的な力を液体中で持続させたり、水素化分解反応がおきる等の根拠がなく効果もない。【解決手段】  本発明は、誘電体（セラミック粒子等）を充填した容器に、液体（水、軽油等）を接触させる。また、誘電体を液体の通過流速などにより流動、相互摩擦、衝突させることによる界面動電現象や熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）により発生する電気現象を水においては正電荷、水酸化物イオンとして持続させ、水の構造化を図る。軽油等の炭化水素鎖においては、軽油中に存在する水分子からの正電荷、水酸化物イオンにより、ヒドロキシルラジカルを生成し、炭化水素鎖に温度によらない炭化水素ラジカルを発生させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明は、誘電体（セラミック粒子等）を充填した容器に、液体（水等）を接触させる。また、誘電体（セラミック粒子等）を液体（水等）の通過流速などにより流動、相互摩擦、衝突させることにより、誘電体（セラミック粒子等）側と水媒体側の界面でおこる電気現象による。誘電体（セラミック粒子等）表面は界面流動電位により負に帯電しているが、水流側は正に帯電する。また、誘電体（セラミック粒子等）の相互摩擦、衝突によって生じる熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）により、誘電体（セラミック粒子等）表面側と中心側の温度差による熱移動（電子の移動）によって高温側は正電荷を帯び、低温側は充電され、電位差を生じた電子は、誘電体（セラミック粒子等）表面の溶存酸素（Ｏ２）と結びつき水酸化物イオン（ＯＨ−）となる。水媒体中の正電荷は極性を持つ水分子の酸素に取り囲まれる割合が増え、正電荷に接近し難い為、水は構造化する。発生した水酸化物イオンは、水分子に取り囲まれる割合の増える正電荷に接近し難い為、中和される割合が減る。正電荷は水の構造化として、水中に維持され、水酸化物イオンも維持される事を特徴とする液体中の正電荷と水酸化物イオンの発生と持続及び活性方法。
【請求項２】
軽油等には水分が存在し、上述（請求項１）のように、生成された水酸化物イオンは、障害がない為、正電荷と反応し、電子を１つ奪われ、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）となる。ヒドロキシルラジカルは、炭化水素鎖の水素と反応し、水素を引き抜き炭化水素ラジカルを生成する等し、ラジカル連鎖反応を引き起こす。温度によらない炭化水素ラジカルを発生させ、ラジカル連鎖反応の引き金となる。軽油を燃料とするディーゼルエンジンは、燃料をエンジン内に噴射し、自然発火させるが、自然発火（着火）は一定の温度に達したときの炭化水素鎖のラジカル連鎖反応である。温度によらない炭化水素鎖のラジカル連鎖反応の発生は、自然発火（着火）点の低下として燃料消費の削減となる事を特徴とする液体中の正電荷と水酸化物イオンの発生と持続及び活性方法。
【請求項３】
正電荷を水分子の酸素が正電荷の方向を取り囲むように向き、構造化する為、水分子（クラスター単位）の水素結合が少なくなる。また、電子の偏り（水分子の水素は荷電が、より酸素側に引っ張られる）が出来ることにより水素結合は弱くなる。それ等により、水全体としての分子間力は弱くなり表面張力の低下する事を特徴とする液体中の正電荷と水酸化物イオンの発生と持続及び活性方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液体（水、軽油等）中の誘電体（セラミック等）による正電荷と水酸化物イオンの発生と持続及び活性方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  セラッミク粒子装入容器に、液体（水、軽油等）を通過、接触させたり、磁石により液体（水、軽油等）に磁気を与えたりする等により、水を活性化させたり、軽油等を改質させる技術がある。【０００３】  なお本発明に関する公知技術として次の特許文献３を、挙げることが出来る。
【特許文献】  「Ｎ型半導体を用いた赤サビ防止方法」  特許登録第１７４０３３１
【特許文献】  「磁気水処理装置」  特開平１１−３３５５５
【特許文献】  「燃料改質器」  実用新案登録第３０３６３２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来の考案は、液体（水、軽油等）をセラミックスや磁気に通過、接触させる等して、電気的な力等により液体分子に影響を与え、液体を活性化させ、機能性を持たせようとしたものである。しかし、水においては、電気的な力を液体中で持続する等とするが、根拠がなく効果もない。軽油等においては、水素化分解反応がおきる等とするが、根拠がなく効果もない。
【問題を解決する為の手段】
【０００５】  上述の課題を解決する為、本発明は、誘電体（セラミック粒子等）を充填した容器に、液体（水、軽油等）を接触させる。また、誘電体（セラミック粒子等）を液体（水、軽油等）の通過流速などにより流動、相互摩擦、衝突させることによる界面動電現象や熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）により発生する電気現象を水においては、正電荷、水酸化物イオンとして持続させ、水の構造化を図る。軽油等の炭化水素鎖においては、軽油中に存在する水分子からの正電荷、水酸化物イオンにより、ヒドロキシルラジカルを生成し、炭化水素鎖に温度によらない炭化水素ラジカルを発生させる。
【０００６】  水における界面動電現象や熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）とは、誘電体（セラミック粒子等）側と水媒体側の界面でおこる電気現象。誘電体（セラミック粒子等）表面は界面流動電位により負に帯電しているが、水流側は正に帯電する。また、誘電体（セラミック粒子等）の相互摩擦、衝突によって生じる熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）により、誘電体（セラミック粒子等）表面側と中心側の温度差による熱移動（電子の移動）によって、高温側は正電荷を帯び、低温側は充電され、電位差を生じた電子は、誘電体（セラミック粒子等）表面の溶存酸素（Ｏ２）と結びつき水酸化物イオン（ＯＨ−）となる。水媒体中の正電荷は極性を持つ水分子の酸素に取り囲まれる割合が増え、水は構造化する。発生した水酸化物イオンは、水分子に取り囲まれる割合の増える正電荷に接近し難い為、中和される割合が減る。正電荷は水の構造化として、水中に維持される。水酸化物イオンも維持される。この反応は、水の溶存酸素の低下や水素イオン濃度の上昇として確認される。
【０００７】
【化】
2010046651.tif 000002
【０００８】  正電荷を水分子の酸素が正電荷の方向を取り囲むように向く割合が増え、構造化する為、水分子（クラスター単位）間の水素結合が少なくなる。また、電子の偏り（水分子の水素は荷電が、より酸素側に引っ張られる）が出来ることにより水素結合は弱くなる。それ等により、水全体としての分子間力は弱くなる。表面張力の低下として確認される。
【０００９】  軽油等の炭化水素鎖における界面動電現象や熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）とは、軽油等には水分が存在し、上述のように、生成された水酸化物イオンは、障害がない為、正電荷と反応し、電子を１つ奪われ、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）となる。ヒドロキシルラジカルは、炭化水素鎖の水素と反応し、水素を引き抜き炭化水素ラジカルを生成する等し、ラジカル連鎖反応を引き起こす。温度によらない炭化水素ラジカルを発生させ、ラジカル連鎖反応の引き金となる。この反応により軽油等の含有水分は低下する。また、芳香族成分も減少する事により確認される。また、軽油を燃料とするディーゼルエンジンは、燃料をエンジン内に噴射し、自然発火させるが、自然発火（着火）は一定の温度に達したときの炭化水素鎖のラジカル連鎖反応である。温度によらない炭化水素鎖のラジカル連鎖反応の発生は、自然発火（着火）点の低下として確認される。
【発明の効果】
【００１０】  給水管の赤錆除去や管の保全に、磁気やセラッミクによる従来技術の装置があるが、電気的な力を水媒体中で持続する事は出来ない為、効果がない。本発明は、電気的な力を水媒体中で、正電荷は水の構造化として水中に維持され、中和されない水酸化物イオンも維持される。水中の鉄の腐食の進行は殆ど溶存酸素による（カソード反応はアノード反応より小さい為、カソード支配を受ける）が、溶存酸素の低下により鉄の腐食速度は水酸化物イオンが増えても減少する。また、溶存酸素の低下（嫌気的環境）による、鉄還元細菌の活性化（水田土壌では、湛水すると３価の鉄イオンは２価の鉄イオンに還元されることは知られており、このごろの研究で、鉄還元細菌数と鉄還元速度は相関があるとほぼ認められている）により、赤錆は部分的に還元されていく、つまり黒錆化する。さらに、水素イオン濃度が上がれば（水酸化物イオンが増えれば）酸化（電子の放出）は全体に抑制的になり管は保全される。
【００１１】  本発明は、管渠の金属イオン（カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン等）の析出によるスケール防止と除去に効果がある。水中における金属イオンは炭酸水素塩として、溶解しているので、溶解には二酸化炭素の溶存量が関わる。水中に溶存している二酸化炭素を遊離炭酸と言い、従属性遊離炭酸と侵食性遊離炭酸とに分けて考える。水中の炭酸水素塩を溶存させて置くのに必要な量の遊離炭酸を従属性遊離炭酸という。侵食性遊離炭酸とは、従属性遊離炭酸以上に水に溶けている遊離炭酸であり、侵食性（腐食性）がある。二酸化炭素は、極性はないが、非共有電子対がある為、水との反応性（溶解性）は高く、大気分圧以上の多くの二酸化炭素が水中に取り込まれる。本発明は、上述のように水を構造化する為、より多くの水分子の水素と二酸化炭素分子の酸素が結びつく機会が多く、より多くの二酸化炭素を水中に取り込み、また保持する力も大きい。遊離炭酸が多く存在し、また強く保持される結果、気曝や水温上昇による従属性遊離炭酸は減少せず、金属イオンは炭酸水素塩として維持され、析出が少なくなる。また、遊離炭酸が多く存在し、強く保持される結果、従属性遊離炭酸より多くの遊離炭酸により侵食性遊離炭酸によるスケール除去（腐食）も進行する。
【００１２】  遊離炭酸が適度に溶け込んだ水が、おいしい水として認識される。井戸水や山の湧き水、あるいは、冷たい水は、遊離炭酸が多く、おいしい水とされ、経験的にも実感できる。本発明は、おいしい水を作る。
【００１３】  本発明による溶存酸素の低下により、好気性生物（酸素を電子受容体とする生物）の増殖を低減・死滅させる。また、発酵（有機化合物を電子受容体とする生物）を活性化させる。例えば乳酸菌、酵母等の増殖速度を向上させる。
【００１４】  飲料水としては、水酸化物イオンの増加による抗酸化効果がある。また、水は生体中であらゆる物質の溶媒として働いている最も重要な分子である。生体中での水の輸送は、アクアポリンによる受動的（エネルギー勾配による）、能動的（ＡＴＰを使う）な水輸送が知られている。動植物の生育促進には、水の輸送が大きく係わる。能動的な水輸送部分の効率を上げれば、使用エネルギーが少なくなり生育の促進に繋がる。また、受動的な水輸送も速度が速まれば、生育の促進に繋がる。細胞内は負に荷電しており、正電荷に帯電した水は、受動的であれ能動的であれ、イオン勾配により、通過速度が上がり、アクアポリンを活性化する。
【００１５】  細菌は単細胞膜に包まれた単細胞生物である。必要な養分の取り入れや不要な物質の排出は、細胞膜に散在するタンパク構造体（チャンネル）によって行われ、様々なチャンネルがあることは知られている。タンパク構造体の端はプラスかマイナスに帯電しており、この電荷で外部環境である水環境と接触している。水に正電荷があればタンパク構造体のマイナスの電荷が奪われ、負電荷があればプラスの電荷が奪われ、タンパク構造体が破壊され細胞膜に孔が開き物質の移送を調整できず死滅する。例えば次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の殺菌力は、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）の殺菌力の８０倍と言われる。このことは、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の還元力（Ｈ＋）と酸化力（ＣｌＯ−）の存在が効果的であるをいうことでもある。本発明には、正荷電と  水酸化物イオンが、同時に存在し殺菌効果が、より強くなる。
【００１６】  排水管の汚れ（スケール等）やトイレ尿石の除去は従来技術では、高圧洗浄や薬剤によって行われている為、管の劣化が問題となる。本発明では水の分子間力が弱くなり、表面張力が低下する。水は元々活性（極性）であり、汚れを落とすが、表面張力の低下による接触面積の増加、及び毛管水の高さの増加による浸透力の増加により、さらに汚れが落ちる。
【００１７】  本発明は軽油等の燃料消費量の削減となる。ディーゼルエンジンは、燃料をエンジン内に噴射し、自然発火させる。自然発火し易い燃料が、高性能の燃料である。燃料消費を少なくする為には、軽油の自然発火（着火）点を下げる必要がある。炭化水素の自然発火（着火）は、一定の温度に達した時、水素の引抜が起こり、そこで生成した炭化水素ラジカルは、ラジカル連鎖反応（例えばＣＨ４→ＣＨ３・＋Ｈ・）を起こし、自然発火する。生成した炭化水素ラジカルは、構造的自由度の大きい炭化水素ほどラジカル連鎖反応を起こし易い。ガソリンに比べ主鎖の長い軽油は、ラジカル連鎖反応が起きやすい為、発火温度は低い。本発明による効果は、温度によらない炭化水素ラジカルを発生させラジカル連鎖反応を引き起こし、軽油の自然発火（着火）点を下げる。軽油の炭化水素鎖の軽油には水分が存在する、水分は上述のように反応し、発生する正電荷と水酸化物イオン（ＯＨ−）は、障害がない為、正電荷と反応し、電子を１つ奪われ、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）となる。ヒドロキシルラジカルは、炭化水素鎖の水素と反応（Ｈ・＋・ＯＨ→Ｈ２Ｏ）し、水素を引き抜き炭化水素ラジカルを生成する。さらに反応（Ｈ２Ｏ＋・ＯＨ→Ｈ２Ｏ２＋・Ｈ）する等し、ラジカル連鎖反応を引き起こす。温度によらない炭化水素ラジカルを発生させラジカル連鎖反応の引き金となる。軽油の自然発火（着火）点が下がり、燃料消費の削減となる。
【発明を実施する為の最良の形態】
【００１８】  以下本発明の実施の形態を図を使って説明する。
【００１９】  図１は、誘電体（セラミック粒子等）を充填した容器に、液体（水、軽油等）を通過させ、液体（水、軽油等）によりセラミックス粒子を流動、相互摩擦、衝突させることが出来る筒状等の容器の構造模式図。
【００２０】  本発明の実施の形態を構造模式図を使って説明したが、本発明はこの形態に限るものではない。誘電体（セラミック粒子等）と液体（水、軽油等）や誘電体（セラミック粒子等）と誘電体（セラミック粒子等）の接触、流動、相互摩擦、衝突によって引き起こされるものであり、様々な形態が考えられる。
【００２１】  図２は、実施の形態による、誘電体（セラミック粒子等）の流動、相互摩擦、衝突による熱電変換的効果（焦電性、圧電性等）により、誘電体（セラミック粒子等）表面側と中心側の温度差による熱移動（電子の移動）及び、誘電体（セラミック粒子等）表面での溶存酸素の電子受取の模式図。
【００２２】  図３は、実施の形態により、正電荷を取り囲むように、水が構造化する模式図。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  様々な分野の利用が考えられる。例えば、給水管の赤錆防止、保全。排水管のスケールの除去・保全。トイレにおける尿石の除去。好気性生物（カキ、フジツボ等）の発生・生育の低減、死滅。洗剤の削減。セメント混和剤の削減。熱交換器の機能維持。嫌気性生物（乳酸菌、酵母等）の生長促進。抗酸化作用。殺菌。また、軽油等の燃料消費の削減などである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  セラミックス粒子充填容器の構造模式図である。
【図２】  セラミックス粒子の熱移動（電子の移動）と溶存酸素の電子受取の模式図である。
【図３】  水の構造化の模式図である。
【符号の説明】
【００２５】１、熱電変換的効果、界面動電処理部（誘電体の流動、相互摩擦、衝突）
２、誘電体（セラミック粒子等）
３、液体（水、軽油等）入口
４、液体（水、軽油等）出口
５、スリット
６、局所発熱
７、温度高
８、電子の移動
９、温度低
１０、正電荷
１１、誘電体（セラミック粒子等）断面
１２、電子の蓄積による電位差
１３、電子の移動
１４、溶存酸素
１５、水酸化物イオン
１６、水素原子
１７、酸素原子
１８、水酸化物イオンは接近し難い
１９、水の構造化
【図１】
2010046651.tif 000003
【図２】
2010046651.tif 000004
【図３】
2010046651.tif 000005