(57)【要約】      （修正有）【課題】私たちが、悪臭と感じるにおい成分が肌に付着すると、容易に除去できない。電気石と呼ばれている鉱石を用いて、摩擦・接触などの外力で発生する電圧により、弱アルカリ性の水道水を生成して、肌に付着した、におい成分を分解・消臭する。【解決手段】肌に付着したにおい成分を分解・消臭する目的で、電気石による弱アルカリ性の水道水を生成した。におい成分の分解無臭化の手段に、水道水の流水中において、におい成分の付着部分と電気石を摩擦することから得られた。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電効果をもつ電気石による、悪臭成分の分解無臭化を特徴とする。
【請求項２】
圧電効果をもつ鉱物の電気石を、水中で摩擦や接触の外力により発電して、水に電荷を与えることを特徴とする。
【請求項３】
請求項２記載の電気石は、水に電子というエネルギを与え、ラジカルを含有する帯電水になることを特徴とする。
【請求項４】
請求項３記載のラジカルを含有した帯電水は、肌に付着した悪臭成分と反応して、悪臭を分解し、消臭化する効果を有することを特徴とする。
【請求項５】
電気石の圧電効果の利用は、電極や外部電源が不要で、活性化学種であるラジカルを含有した帯電水を生成することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、電気石の圧電効果を利用した消臭に関する。【０００２】圧電効果をもつ電気石は、直接外力が作用したとき、または、接触あるいは摩擦する際に電圧が発生する。【０００３】水道水に電気石から発生電圧を与えると、水道水に電子が供給され、帯電して生成したラジカルを含有した水道水が得られる。これを利用すると、臭気と有効に反応し、悪臭を分解・無臭化に関する。【０００４】電気石から発生する電圧の利用は、外部供給電源不要で、水道水に電子が供給され、その結果、活性化学種であるラジカルが含有でき、臭気と反応した消臭に関する。
【背景技術】
【０００５】水晶は単結晶の圧電体と呼ばれている。単結晶の水晶にひずみまたは応力を与えると、圧電体表面に電気分極による電荷が発生するこの現象を圧電直接効果といい、逆に結晶に電界を与えたときひずみまたは応力が生ずる現象を圧電逆効果という。この二つの効果を総称して圧電現象という。［非特許文献１］
単結晶圧電材の代表的な結晶である水晶の場合には、図１の点線で示すように切り出した薄板状の水晶に、Ｘ方向に力を加えると薄板の両面に加えた力に比例する電荷が発生し、またＹ方向に力を加えても薄板の両面に力に比例する電荷が発生する。そして力の方向が逆になると、電荷の符号も逆になる。
実際には水晶の薄板の両面に金属を蒸着あるいは焼き付けて電極面として、二つの電極間に発生する電圧Ｅは電極間静電容量Ｃのとき、発生電圧Ｅと電荷Ｑの関係は次式となる。［非特許文献２］
発生電圧Ｅ＝Ｑ／Ｃ
以後、発生電荷Ｑ＝発生電圧Ｅとする。
【非特許文献１】実吉純一著「超音波技術便覧」日刊工業新聞社出版  １９６０年
【非特許文献２】古川英一著「振動および衝撃測定」誠文堂新光社  １９６０年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】本発明は、肌に付着した悪臭と感じるにおいを、消臭する方法に関するものである。従来から、活性化学種であるラジカルは、化学的に反応性が高く、悪臭成分の分解無臭化などに効果的あることが知られている。また、脱臭や除菌に利用するオゾンは、通常はオゾン発生器とオゾン分解・触媒の組み合わせで発生させ、オゾンの強力な酸化力を利用している。しかし、オゾンの毒性から人体に有害であることが指摘されている。【０００７】活性酸素や活性水素は不対電子をもち不安定なフリーラジカルの一種で、他の分子などから電子を奪い取ったり、逆に与えたりする。このような性質が活性であるために、非常に不安定な物質で空気中では短命であり、臭気成分と反応する前に消滅してしまうために、十分な消臭効果を得ることは困難である。本発明は、長い時間消臭効果を持続するように、活性水素が水中に溶けている状態が一番吸収される性質を利用している。【０００８】においを無くする消臭・脱臭には、においを芳香剤のにおいで感覚的に消臭する方法がある。芳香剤によっては、悪臭成分と加わると、あらたな悪臭源となるなども指摘されている。【０００９】  におい成分はタンパク質であり、タンパク質は各種のアミノ酸の結合である。
アルカリ性物質が持つタンパク質を溶かす性質を利用して、石鹸や洗剤などの界面活性剤は、消臭や浄化・殺菌剤として用いられている。これら化学物質による処理水は、環境の汚染源の原因となるなどの問題がある。【００１０】水の電気分解により生成するアルカリ性の還元水は、外部からの供給電源を必要とするため、無電源では得られないなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】肌に付着した、におい成分のタンパク質の除去手段として、水中において圧電効果をもつ電気石の発生電圧により水に電荷を与えると、帯電して生成された活性化学腫であるラジカルを含有し、酸化還元反応を起し弱アルカリ性の還元水となった。【００１２】液体物質としては比誘電率が約８０と大きい水道水は、電荷の偏りで静電分極が発生し、水道水は電子を吸収して、酸化還元反応を起し弱アルカリ性の還元水となり、有効に臭気と反応して、におい成分のタンパク質を分解して悪臭の消臭・脱臭ができる。【００１３】本発明は、水道水に電子が与えられ還元されると、還元物質である水素が溶け込こみ水酸イオン（ＯＨ−）が生成され、水道水のｐＨ値は弱アルカリ性となる、物理的特性を利用した。【００１４】圧電効果をもつ電気石（鉱石名：玄武岩）の外形寸法を大人の手の平にのる形状として、その表面に研磨加工を施した。電気石を水道水の流水中に手の平で摩擦して、電圧を発生させた。圧電効果をもつ電気石の自己発電は、外部からの供給電源を不要とし、無電源で水に電子を送り込むことができる。【００１５】水道水の電気分解により、還元水が生成できるかについて、印加電圧とｐＨ値の関係について調べた。図４に示すように、ビーカーの中に水道水とステンレス製の棒状電極を配置した。３本の電極のうち、両側の２本の電極は外部電源から印加する基準電圧に対して、中央の電極には比較電圧を印加した。【００１６】外部からの印加電圧を、直流の０Ｖから６．０Ｖまで、１．０間隔で電極間に印加した。印加電圧とｐＨ値の関係を図５に示した。なお図中には、直流の０Ｖからマイナス６．０Ｖまで、１．０Ｖずつ印加した結果も同時に示している。【００１７】図５に結果を示す。水道水にプラス電圧を印加すると、電圧の大きさに対応して、水道水のｐＨ値は、弱アルカリ性から強アルカリ性の還元水が生成されている。一方、マイナスの電圧を印加すると、水道水のｐＨ値は、酸性の還元水が生成された。【００１８】つぎに、電気石の自己発電で、水道水の帯電を実験した。実験条件は、水道水の流水中に図３の電極を設置して、流水中で電気石を電極表面で軽く接触しながら摩擦し、電極間で発生した電圧をオシロスコープで観察・記録した結果を図４に示した。
【発明の効果】
【００１９】本発明は、以上説明したような実験によると、以下に記載されるような効果を奏する。【００２０】オシロスコープで観察・記録した、図４に示す結果より、外力により電気石の発生する電圧を、水道水に電子を与えると、帯電することを実験結果は示している。【００２１】図４によると発生電圧はプラス約０．７Ｖとなった。図４の結果は代表的な値であり、外力や接触する速度や電気石の固有の特性からバラツキは生じている。なお、図示したように電気石からの発生電圧が、水道水自体が帯電している電圧約０．１Ｖ程度に重畳して帯電していることを示す。【００２２】図６は、水道水を電気分解したとき得られたアルカリ性の還元水道水のｐＨ値と、電気石から得られた、アルカリ性の還元水道水のｐＨ値を等しくして、消臭効果を比較した結果を示す。においの測定は、においセンサを用いた。図の縦軸は臭気強度とし、においセンサの出力電圧を感覚量で表した。
したがって、空気中のにおい成分の濃度と、人間の嗅覚という感覚が比例関係ではないので、臭気強度とは一応の目安である。
実験方法は、手の平の２ｃｍ２の範囲に、一様に灯油を塗布し、５分間放置して、充分肌に浸透した後、３０秒間隔でにおい成分の付着した部分を、電気分解で生成した還元水洗浄した場合と、水道水を流しながら電気石でにおいの付着部を摩擦した。
実験によるといずれも、３０秒でほとんど無臭に近い値となり、本発明の電気石とも消臭効果が現れることを示している。【００２３】図７は、電気石と同じ大きさで、圧電効果の無いガラス（ＢＫ７）による消臭効果を実験した結果を示す。実験方法は、手の平の２ｃｍ２の範囲に、一様に灯油を塗布し、５分間放置して充分肌に浸透した後、３０秒間隔でにおい成分の付着した部分を、水道水を流しながら電気石で摩擦した。ガラスにおいて同様の実験条件とした。ガラスの場合は、手の平の表面に付着した灯油が、徐々に削り取られた結果、わずかずつ臭気強度が低くなっている。電気石では３０秒後に消臭効果が十分現れることを示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】  発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。【００２５】図２は本発明で実施した電気石の寸法を示す、長さ７０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ１５ｍｍ。電気石は、鉱石名：玄武岩を使用した。【００２６】図４は、これまでの実験から、電気石からの発生電圧を液体物質としては比誘電率が約８０と大きい水道水に供給すると、電荷の偏りで静電分極が発生し易く、その結果、水道水を帯電することができた。【００２７】図５に示す供給電圧とｐＨ値の関係を基に、電気石からの電圧で水道水のｐＨ値は、弱アルカリ性となった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】水道水の流水のもとで、肌に付着したにおい成分の部分と、電気石と呼ばれる鉱石を摩擦する。このときに、電気石自身から発生電圧は、水道水を帯電してラジカルを含有した水道水が得られた。これを利用すると、臭気と有効に反応して、悪臭を分解・無臭化できる。【００２９】従来から、アルカリ性の水の生成は、電気分解による方法がある。本発明は、圧電効果をもつ、鉱物の利用であり、無電源でアルカリ性の水が生成できるという特徴を有する。消臭には、合成洗剤や化学薬品を使用しないので、環境破壊などの心配がない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】圧電体の図である。
【図２】電気石の図である。
【図３】棒状電極を配置した検出部の図である。
【図４】水道水帯電のオッシロスコープ波形である。
【図５】帯電圧と水道水のｐＨの関係を示す。
【図６】電気石による灯油の消臭実験結果。
【図７】ガラスと電気石の消臭効果の比較結果。
【符号の簡単な説明】
１  圧電体の水晶
２  電気石
３  長さ
４  幅
５  厚さ
６  水道水
７  検出電極
８  検出電極
９  基準電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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