(57)【要約】水溶液や非水溶液、固形物、ゲル状物などを活性化処理し酸化反応の抑制等を可能とする装置を提供する。活性物質を保持するための活性物質保持手段と、活性化させたい物質を保持するための被活性化物質保持手段と、前記活性物質保持手段と前記被活性化物質保持手段とを接触可能に誘導するためのガイドと、を具備する。
2002060574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性化させたい物質と活性物質とを共鳴させて、前記活性化させたい物質を活性化させることを特徴とする活性化方法。
【請求項２】
前記共鳴は、前記活性化させたい物質と前記活性物質とを接触させる時に生じる振動によるものである請求項１に記載の活性化方法。
【請求項３】
前記活性化させたい物質と前記活性物質の両方又はいずれか一方を容器に入れるようにした請求項２に記載の活性化方法。
【請求項４】
前記活性化させたい物質と前記活性物質の両方若しくはいずれか一方が液体又は固体であり、かつ当該液体を容器に入れるようにした請求項２に記載の活性化方法。
【請求項５】
活性物質が入れられた活性化容器に流体を接触させることを特徴とする流体の活性化方法。
【請求項６】
活性物質を保持するための活性物質保持手段と、
活性化させたい物質を保持するための被活性化物質保持手段と、
前記活性物質保持手段と前記被活性化物質保持手段とを接触可能に誘導するためのガイドと、
を具備することを特徴とする活性化装置。
【請求項７】
前記活性物質と前記活性化させたい物質の両方又はいずれか一方を容器に入れるようにした請求項６に記載の活性化装置。
【請求項８】
前記活性物質保持手段と前記被活性化物質保持手段とが前記ガイドに沿って自動的に離合集散するように駆動機構を備えた請求項６又は７に記載の活性化装置。
【請求項９】
前記活性物質保持手段が固定され、前記被活性化物質保持手段が前記ガイドに沿って前記活性物質保持手段に離合集散可能である請求項８に記載の活性化装置。
【請求項１０】
前記被活性化物質保持手段が固定され、前記活性物質保持手段が前記ガイドに沿って前記被活性化物質保持手段に離合集散可能である請求項８に記載の活性化装置。
【請求項１１】
１つの前記活性物質保持手段に対して複数の前記被活性化物質保持手段が存在し、前記活性物質保持手段を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の被活性化物質保持手段を配置し、前記活性物質保持手段と前記各被活性化物質保持手段との間に前記ガイドを設けた請求項６乃至９のいずれか１項に記載の活性化装置。
【請求項１２】
１つの前記被活性化物質保持手段に対して複数の前記活性物質保持手段が存在し、前記被活性化物質保持手段を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の活性物質保持手段を配置し、前記被活性化物質保持手段と前記各活性物質保持手段との間に前記ガイドを設けた請求項６、７、８又は１０のいずれか１項に記載の活性化装置。
【請求項１３】
柱状活性物質と、
活性化させたい物質を保持するための１つ以上の被活性化物質保持手段と、前記柱状活性物質を中心に貫通させるための孔と、当該孔を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の被活性化物質保持手段を配置し、前記孔と当該被活性化物質保持手段とを結ぶガイドと、当該ガイドに沿って前記被活性化物質保持手段が自動的に離合集散する駆動機構とを備える１枚以上の反応板と、
当該反応板上の被活性化物質保持手段上に試料を供給するための自動試料供給装置と、
前記反応板を柱状活性物質に沿って上下に移動させることができる移動機構と、
活性化された試料を除去する自動試料除去装置と、
を具備することを特徴とする活性化装置。
【請求項１４】
前記自動試料除去装置によって試料を取り除かれた前記反応板を循環して繰り返し使用可能に構成した請求項１３に記載の活性化装置。
【請求項１５】
一本の大パイプを２本以上の小パイプに分岐させ、分岐させた小パイプを活性物質が配置される大球で合流するように配置し、再び２本以上の小パイプに分散させた後に一本の大パイプに合流するように構成したことを特徴とする連続流体活性化装置。
【請求項１６】
前記大球を挟んで両側に配置される各小パイプの途中に流体を一時貯留することが可能な小球を備えた請求項１５に記載の連続流体活性化装置。
【請求項１７】
複数の前記連続流体活性化装置を直列に接続した請求項１５又は１６に記載の連続流体活性化装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、物質を活性化させる方法及びその装置に関する。より具体的には、液体状態の物質はもとより固体状態及び気体状態の物質の酸化反応をコントロールする方法及びその装置に関する。
背景技術
従来の酸化反応制御は、酸化還元反応を化学的に操作する方法が採られている。例えば、廃液処理のためにｐＨ調整剤（酸化還元剤）を使用したり、金属表面の酸化防止のために防錆油の塗布や電気化学的防食方法を行うことが行われている。しかし、酸化反応による被酸化物の表面形態依存性と薬剤の劣化による酸化防止効果低下により、これらの方法では酸化反応の抑制効果はあるものの完全に反応を停止できない。
日本特公平３−６３５９３号公報に開示されている二価三価鉄と脂質との複合化合物により処理されて得られるアルミニウム複合体は、酸化反応を抑制できる物質であり、生物活性作用、イオン化抑制作用等の極めて興味ある作用が存在することがわかった。しかし、この複合体は複雑な手順を経なければ調製できず、更に最終完成品の収率は非常に低いものである。そのため、前記アルミニウム複合体を使用して水処理を行う方法は、従来のものよりも高くなってしまうという欠点があった。
酸化反応を抑制できる物質である前記アルミニウム複合体は、上述したような複雑な工程で作成され、水処理コストが高くなるという問題点を解決する手段として、本発明者らは日本特願２０００−１９５７６号において出願したビタミンおよびビタミン様物質から選択される２種以上の物質の組み合わせを有効成分とする有機調整剤と、ビタミン及びビタミン様物質から選択される１種以上の物質と、ポリフェノール及び／又は酵素の有機系抗酸化剤との混合物からなる希薄水溶液を有機調整剤として、酸化還元反応をコントロールする技術を開発した。
しかし、上述の本発明者らによる日本特願２０００−１９５７６号の発明では、有機調整剤の形態が希薄水溶液であるために、この有機調整剤又は有機調整方法は、水溶液系とそれを用いる分野でしか効果がないという問題点があった。
本発明は上述した事情より成されたものであり、本発明の目的は、上述した本発明者らの特願２０００−１９５７６号の発明で得られた有機調整剤を使用できる被処理物を、水溶液に限らず非水溶液や固形物、ゲル状物、ガスなどに広げること、又、公知の活性物質を用いて、これらの水溶液や非水溶液、固形物、ゲル状物、ガスなどを活性化処理し酸化反応の抑制等を可能とする方法及びその装置を提供することにある。
発明の開示
本発明は、物質を活性化させる方法及びその装置に関し、特に、液体状態の物質はもとより固体状態及び気体状態の物質の酸化反応などの活性化をコントロールする方法及びその装置に関するものである。本発明の上記目的は、方法の発明においては、活性化させたい物質と活性物質とを共鳴させて、前記活性化させたい物質を活性化させることによって達成される。特に、前記共鳴は、前記活性化させたい物質と前記活性物質とを接触させる時に生じる振動によることが望ましい。又、この活性化方法において、前記活性化させたい物質と前記活性物質の両方又はいずれか一方を容器に入れるようにしてもよいし、前記活性化させたい物質と前記活性物質の両方若しくはいずれか一方が液体又は固体であり、かつ当該液体を容器に入れるようにしてもよい。一方、流体を活性化させるには、活性物質が入れられた活性化容器に流体を接触させることによっても達成される。
又、本発明の上記目的は、装置の発明においては、活性物質を保持するための活性物質保持手段と、活性化させたい物質を保持するための被活性化物質保持手段と、前記活性物質保持手段と前記被活性化物質保持手段とを接触可能に誘導するためのガイドと、を具備することによって達成される。ここで、前記活性物質と前記活性化させたい物質の両方又はいずれか一方を容器に入れるようにしてもよいし、前記活性物質保持手段と前記被活性化物質保持手段とが前記ガイドに沿って自動的に離合集散するように駆動機構を備えるようにしてもよい。更に、この装置において、前記活性物質保持手段が固定され、前記被活性化物質保持手段が前記ガイドに沿って前記活性物質保持手段に離合集散可能に構成することや、前記被活性化物質保持手段が固定され、前記活性物質保持手段が前記ガイドに沿って前記被活性化物質保持手段に離合集散可能に構成することも可能である。更に又、１つの前記活性物質保持手段に対して複数の前記被活性化物質保持手段が存在し、前記活性物質保持手段を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の被活性化物質保持手段を配置し、前記活性物質保持手段と前記各被活性化物質保持手段との間に前記ガイドを設けるように構成することも可能であるし、１つの前記被活性化物質保持手段に対して複数の前記活性物質保持手段が存在し、前記被活性化物質保持手段を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の活性物質保持手段を配置し、前記被活性化物質保持手段と前記各活性物質保持手段との間に前記ガイドを設けるように構成することもできる。
又、本発明の上記目的は、柱状活性物質と、活性化させたい物質を保持するための１つ以上の被活性化物質保持手段と、前記柱状活性物質を中心に貫通させるための孔と、当該孔を中心にして同じ半径の円上に形作られる多角形の各頂点に前記複数の被活性化物質保持手段を配置し、前記孔と当該被活性物質保持手段とを結ぶガイドと、当該ガイドに沿って前記被活性化物質保持手段が自動的に離合集散する駆動機構とを備える１枚以上の反応板と、当該反応板上の被活性化物質保持手段上に試料を供給するための自動試料供給装置と、前記反応板を柱状活性物質に沿って上下に移動させることができる移動機構と、活性化された試料を除去する自動試料除去装置と、を具備することによっても達成される。この装置において、前記自動試料除去装置によって試料を取り除かれた前記反応板を循環して繰り返し使用可能に構成することも可能である。
更に、本発明の上記目的は、一本の大パイプを２本以上の小パイプに分岐させ、分岐させた小パイプを活性物質が配置される大球で合流するように配置し、再び２本以上の小パイプに分散させた後に一本の大パイプに合流するように構成することによって、流体に対しても達成される。この場合において、前記大球を挟んだ各小パイプの途中に流体を一時貯留することが可能な小球を備えることもできる。そして、このような装置を複数直列に接続することも可能である。
発明を実施するための最良の形態
図１は、本発明の活性化方法の原理を示す図である。（Ａ）は活性化させたい物質２を被活性化容器１に、そして活性物質４を活性化容器３に入れている状態を示すものである。被活性化容器１と活性化容器３としては、ガラス、陶器、磁器そしてプラスチックなどを使用でき、蓋を閉められるものが好ましい。また、活性化させたい物質２は被活性化容器１に入れることができるものであれば、液体や固体、ゲル状の物質などその種類を問わない。同様に、活性物質４も液体や固体などのものを使用することができる。本発明に使用される活性物質とは、物質に対して何らかの作用を及ぼす物質を意味するものであり、具体例としては抗酸化剤や有機調整剤などを挙げることができる。又、本発明に使用される活性物質としては、従来から知られている固体状の抗酸化剤や液体状の酸化還元制御剤などを用いることもできるが、日本特願２０００−１９５７６号に記載された有機調整剤である、（１）ビタミン及びビタミン様物質から選択される２種以上の物質、（２）ビタミン及びビタミン様物質から選択される１種以上の物質とポリフェノールから選択される１種以上の物質、（３）ビタミン及びビタミン様物質から選択される１種以上の物質と酵素から選択される１種以上の物質、そして（４）ビタミン及びビタミン様物質から選択される１種以上の物質とポリフェノールから選択される１種以上の物質と酵素から選択される１種以上の物質、のいずれかを用いることも可能である。ここで、ビタミン及びビタミン様物質としては、ビタミンＡ、ビタミンＢ１、ビタミンＢ２、ビタミンＢ３、ビタミンＢ５、ビタミンＢ６、ビタミンＢ１２、ビタミンＢ１５、ビタミンＢ１７、ビタミンＣ、ビタミンＤ、ビタミンＥ、ビタミンＦ、ビタミンＫ、ビタミンＰ、ビオチン、葉酸、ベータカロチン、イノシトール、コリン、コエンザイムＱなどが、ポリフェノールとしては、カテキン、エピカテキン、ガロカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなどが、酵素は、抗酸化性の酵素が望ましく、具体的には、スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼなどを使用することも可能である。又、本発明において用いる有機調整剤とは、酸化反応や還元反応をコントロールする物質である。
活性化させたい物質２を活性化させるには、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示されるように、被活性化容器１と活性化容器３とを衝突させる。これにより、被活性化容器に入れられている活性化させたい物質２は活性化される。この活性化は、図１（Ｃ）のように被活性化容器１と活性化容器３とが接触した時に衝撃波が生じるが、この衝撃波はそれぞれの容器内容物にも伝搬する。そして、活性物質と活性化させたい物質との間に一種の共鳴状態が生じ、活性化させたい物質のサブミクロ的構造及びエネルギー準位は、エネルギー的にまた分子構造的に活性物質と類似したものとなると考えられる。その結果、活性化させたい物質は活性化されることになる。
上述したように、本発明は活性物質と活性化させたい物質との間の共鳴現象を利用するものである。図１の場合において、活性化させたい物質２が流体である場合にはその流体を被活性化容器１に入れず、活性化容器３にその活性化させたい流体を接触させ、接触時に振動が発生するように構成すればよい。このように接触時に振動を発生させることで、振動による活性物質と活性化させたい物質との間に共鳴現象が生じ、活性化させたい物質（流体）が活性化されることになる。活性物質４が液体である場合にも同様である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明が、これらの実施の形態に限定されるものではない。
１．第１の実施の形態：
図２は、本発明の活性化装置の一実施形態を示す立面図である。四角の板１１、四角の板１１の中心に設けた容器差込み用の窪み１２と四隅に設けた容器用の窪み１３Ａ−１３Ｄ、そして中心の窪み１２と四隅に設けたそれぞれの窪み１３Ａ−１３Ｄとを結ぶガイド１４Ａ−１４Ｄとを有する。このガイドは図２の場合では、溝状に形成されたものである。例えば、四角の板１１の中心の窪み１２に活性物質を、四隅の窪み１３Ａ−１３Ｄに活性化させたい物質を窪みにはまる形態をした容器に入れて配置する。図２では、窪み１２に配置される容器を１５、窪み１３Ａ−１３Ｄに配置される容器をそれぞれ１６Ａ−１６Ｄとする。容器として、例えば栓で口を閉めることが可能な球形の容器や、半球形の容器を２つ組み合わせて球形の容器を使用することができる。更に、四角の板１１は長方形であることが好ましく、具体的には中心の窪み１２と四隅の窪み１３Ａ−１３Ｄとの距離が同じであることが望ましい。
中心の窪み１２に置かれた容器１５は窪みにしっかりと固定され、四隅の窪み１３Ａ−１３Ｄには容器１６Ａ−１６Ｄが四角の板１１から飛び出さないように板などの図示されない飛出し防止手段が設けられる。四角の板１１を水平な状態から、例えば、窪み１３Ａが上方に、１３Ｃを下方になるように傾けると、窪み１３Ａに配置された容器１６Ａはガイド１４Ａに沿って中心の窪み１２に配置された容器に向かって移動し、窪み１３Ａに配置された容器と中央の窪み１２に配置された容器１５とが衝突する。この時、窪み１３Ｂ−１３Ｄに置かれた容器１６Ｂ−１６Ｄは飛出し防止手段を有しているので、四角の板１１を傾斜させても、その位置から外部に向かって落ちないようになっている。容器１６Ａが中心の容器１５に衝突した後、窪み１３Ｂを上方に、窪み１３Ｄを下方に傾けると、窪み１３Ｂに配置されている容器１６Ｂがガイド１４Ｂに沿って中心の容器１５に衝突する。その後、窪み１３Ｃを上方に、窪み１３Ａを上方に傾けると、ガイド１４Ｃに沿って窪み１３Ｃに配置されている容器１６Ｃが移動して中心の容器１５に衝突する。この時、同時に容器１６Ａはガイド１４Ａに沿って窪み１３Ａの方向へと移動し、飛出し防止手段により窪み１３Ａへとはまりこむ。その後、窪み１３Ｄを上方に、窪み１３Ｂを下方に傾けると、ガイド１４Ｄに沿って窪み１３Ｄに配置されている容器１６Ｄがガイド１４Ｄに沿って移動し、容器１５に衝突する。同時に、容器１６Ｂはガイド１４Ｂに沿って窪み１３Ｂにはまる。このようにして四角の板１１の頂点を順に傾けていくことによって、容器１６Ａ−１６Ｄに入れられた活性化させたい物質を、容器１５に入れられた活性物質と順に衝突させることが可能となり、活性化させたい物質を活性化させることができる。
以上の図２を用いた説明では、四角の板を用いているけれども、三角形や五角形などの多角形の板や、円形の板を用いても同様の活性化装置を作成することができる。この場合においても、中心の窪みと各隅の窪みとの距離が同じであることが望ましい。
なお、四角の板１１の中心に設けた容器差込み用の窪み１２に活性物質を配置した場合には、当該中心の容器差込み用の窪み１２は請求項６の活性物質保持手段に、四隅に設けた容器用のくぼみ１３Ａ−１３Ｄ及び飛出し防止手段は同じく被活性化物質保持手段に相当し、中心に設けた容器差込み用の窪み１２に活性化させたい物質を配置した場合には、当該中心の容器差込み用の窪み１２は被活性化物質保持手段に、四隅に設けた容器用のくぼみ１３Ａ−１３Ｄ及び飛出し防止手段は活性物質保持手段に相当する。
２．第２の実施の形態：
図３は図２に示される活性化装置の変形例を示す立面図であるが、四角の板１１を４枚の三角形の板１１Ａ−１１Ｄの組合せで構成している点が図２の場合と異なる。各三角形の板１１Ａ−１１Ｄを組合せて四角形状とし、その板の中心に容器１２を固定し、四隅に容器保持用具２４Ａ−２４Ｄを備える。各三角形の板１１Ａ−１１Ｄは、その水平からの角度を変化させることが可能に構成されている。例えば、図３の場合には、支持棒２１Ａ−２１Ｄが三角形の板１１Ａ−１１Ｄの裏面側に固定され、更に前記支持棒２１Ａ−２１Ｄと別の支持棒２２Ａ−２２Ｄがそれぞれ間接部２３Ａ−２３Ｄを介して接合されている。このように構成することで、各三角形の板１１Ａ−１１Ｄは間接部２３Ａ−２３Ｄによって角度を任意に調節することが可能となる。又、三角形の板１１Ａ−１１Ｄ同士の境界部分は溝となるように間隔が空けられている。ここで、溝部分から容器の落下を防ぐために、溝の下に隣合う三角形の板の独立した動きを妨げない範囲でほろのようなものを設けることができる。この図３の装置の四隅に備える容器としては球形状のものが最適である。四隅の容器保持用具２４Ａ−２４Ｄに置かれた球形の容器は、各三角形の板１１Ａ−１１Ｄの角度を変えることにより、中心の容器に衝突され、又は元の容器保持用具２４Ａ−２４Ｄ上に戻される。
本装置において、球形の容器を１個ずつ中心の容器１２に衝突させるように各三角形の板１１Ａ−１１Ｄの角度を変化させてもよいが、４個の容器を同時に衝突させるようにする方が好ましい。それは、本発明では容器同士の衝突を大きくすることによって振動を大きくできるので、活性化したい物質の活性化を有利に行うことが可能となるからである。
この図３の場合においても、全体の形状が四角形ではなく、三角形や五角形などの多角形や円形とすることもできる。ここで、全体の形状が円形の場合には、複数の扇形の板で円形を構成する。これらの場合においても、中心の容器と各隅等に置かれる容器保持用具との距離が同じであることが望ましい。
なお、四角の板１１の中心に固定した容器１２に活性物質を配置した場合には、当該中心の容器１２は請求項６の活性物質保持手段に、四隅に設けた容器用保持用具２３Ａ−２３Ｄ及び飛出し防止手段は同じく被活性化物質保持手段に相当し、中心に固定した容器１２に活性化させたい物質を配置した場合には、当該中心の容器１２は被活性化物質保持手段に、四隅に設けた容器保持用具２３Ａ−２３Ｄ及び飛出し防止手段は活性物質保持手段に相当する。
３．第３の実施の形態：
図４も図２の第１の実施の形態に示される活性化装置の変形例を示し、（Ａ）は立面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図４に示される装置は、四角の板３１、当該板の中心部に配置される活性物質置場３２、前記板の四隅に配置される試料皿３３Ａ−３３Ｄ、各試料皿３３Ａ−３３Ｄを前記板の中心部へ離合集散可能に移動させるための試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄ、そして前記試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄを自動的に移動させるための駆動装置３５Ａ−３５Ｄを主な構成要素とする。実施例１と相違するのは、駆動装置３５Ａ−３５Ｄを試料皿３３Ａ−３３Ｄ又は試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄの駆動手段として用いたことである。
四角の板３１の四隅に配置された試料皿３３Ａ−３３Ｄ上には、活性化させたい物質が置かれる。物質はそのまま試料皿上へ載せてもよいが、活性化させたい物質を入れた容器を載せてもよい。この試料皿は、駆動装置によって試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄに沿い四角の板の隅（頂点）と当該板の中心部に配置されている活性物質置場３２との間を往復運動できるようになっている。四角の板３１の四隅に置かれ、活性化させたい物質を載せた試料皿３３Ａ−３３Ｄは、駆動装置３５Ａ−３５Ｄと試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄによって自動的に、四角の板の中心部に配置されている活性物質置場３２まで移動される。活性化させたい物質は、活性物質置場３２に配置された活性物質と衝突される。衝突した瞬間に、活性化されたい物質は共鳴現象により活性化される。衝突後に、試料皿３３Ａ−３３Ｄは再び駆動装置３５Ａ−３５Ｄと試料皿移動ガイド３４Ａ−３４Ｄによって自動的に、四角の板３１の四隅に移動される。このように、試料皿の移動機構を駆動装置３５Ａ−３５Ｄによって自動化することで、人手をかけずに物質を活性化させることが可能となる。以上の装置の駆動装置３５Ａ−３５Ｄとしては、ベルト機構、リニアモーター駆動、歯車駆動などを装置の規模に応じて適宜選択することが可能である。又、本実施の形態においても、試料皿３３Ａ−３３Ｄは個々に中心の活性物質置場３２に衝突させてもよいが、同時に衝突させる方が効果的である。
以上の活性化装置の構成では、四角の板３１の中心部に活性物質を、四隅に活性化させたい物質を配置しているけれども、逆に中心部に活性化させたい物質を、四隅に活性物質を配置しても同様の効果が得られる。又、以上の活性化装置の構成では、四角の板を用いているけれども、図１の場合と同様に、三角形や五角形などの多角形の板や円形の板を用いることも可能である。これらの場合においても、中心部の活性物質と各隅等に配置される試料皿との距離が同じであることが望ましい。
なお、四角の板３１の中心部に配置される活性物質置場３２に活性物質を置いた場合には、当該活性物質置場３２は請求項６の活性物質保持手段に、四隅に配置された試料皿３３Ａ−３３Ｄは同じく被活性化物質保持手段に相当し、逆に、中心の活性物質置場３２に活性化させたい物質を置いた場合には、当該活性物質置場３２は請求項６の被活性化物質保持手段に、四隅に配置された試料皿３３Ａ−３３Ｄは同じく活性物質保持手段に相当し、又、両者の場合においてベルト機構、リニアモータ駆動そして歯車駆動などの駆動装置３５Ａ−３５Ｄは同じく駆動機構に相当する。
４．第４の実施の形態：
図５は、本発明の活性化装置の一実施形態を示す正面図である。以下、図５に示される装置を連続活性化処理装置と呼ぶことにする。図５に示される連続活性化処理装置は、上下に移動可能な反応板４１、反応板４１の中心の孔４８を貫く柱状の活性物質供給部４２、反応板４１に試料４４を供給するための自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄ、反応板４１上から試料４４を除去するための自動試料除去装置４７Ａ−４７Ｄ、そして図示されていないが反応板４１を上下に移動させるための移動機構を主な構成要素とする。又、反応板４１は実施例３の図４に示される活性化装置と同じ構造を有する。即ち、反応板４１は、中心部に孔４８を開けた四角の板、試料皿４３Ａ−４３Ｄ、試料皿４３Ａ−４３Ｄが四角の板の中心部に離合集散可能な図示されない試料皿移動ガイド及び駆動装置４５Ａ−４５Ｄからなるものである。なお、図５の反応板は四角形状の形を有するものとする。
自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄは、反応板４１の四隅に配置されている各試料皿４３Ａ−４３Ｄ上に試料４４を供給する（Ａ）。活性物質供給部４２の上部に、試料４４を供給された試料皿４３Ａ−４３Ｄを有する反応板４１の中心部に開けられた孔４８を通される。その後、当該反応板４１は活性物質供給部４２の上部から下部に移動機構によって徐々に移動する。この移動中に、反応板４１の四隅に配置されている試料皿４３Ａ−４３Ｄは、図示されない試料皿移動ガイドに沿い、駆動装置４５Ａ−４５Ｄによって反応板４１の中心部に向かって自動的に移動される（Ｂ及びＣ）。中心部に移動した試料皿４３Ａ−４３Ｄ中の試料４４は、中心の活性物質供給部４２と衝突し、活性化される。その後、駆動装置４５Ａ−４５Ｄによって試料皿移動ガイドに沿い、試料皿４３Ａ−４３Ｄは反応板４１の四隅に向かって自動的に移動し（Ｄ）、所定位置で停止する（Ｅ）。試料皿４３Ａ−４３Ｄが停止したときには、反応板４１は上下の移動機構により活性物質供給部４２の下部に移動しており、活性物質供給部４２の下部から当該反応板４１は外される。その後、反応板４１上に置かれている試料皿４３Ａ−４３Ｄ上の試料は、自動試料除去装置４７Ａ−４７Ｄによって除去される。このようにして、試料を連続的に活性化させることが可能となる。なお、図５に示されていないが、柱状の活性物質供給部の下部で取り外された反応板４１は、上部に移送され再び自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄによって試料４４を供給され上述した流れが繰り返される。本実施の形態においても、試料皿４３Ａ−４３Ｄは個々に中心の活性物質供給部４２に衝突させてもよいが、同時に衝突させる方が振動が大きくなるので効果的である。
以上の連続活性化処理装置の構成において、試料皿４３Ａ−４３Ｄが駆動装置４５Ａ−４５Ｄによって反応板４１の頂点の所定位置から中心部に移動し、再び板の頂点の所定位置に戻ってくるまでにかかる時間を１周期Ｔとし、反応板４１が移動機構によって活性物質供給部２の上部から下部まで移動する時間をｔとすると、Ｔ≦ｔとなるように両者の移動速度を選択しなければならない。又、上記では時間Ｔの間に試料皿４３Ａ−４３Ｄは一往復する場合を説明しているが、一往復に限らず複数回往復するように設定することも可能である。
又、図５に示される例では、自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄ及び自動試料除去装置４７Ａ−４７Ｄは各試料皿４３Ａ−４３Ｄの数だけ用意されているけれども、必ずしもこの構成にこだわる必要はない。例えば、自動試料供給装置及び／又は自動試料除去装置を１機とし、反応板４１を回転させて各試料皿４３Ａ−４３Ｄを自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄの供給位置と、又は自動試料除去装置４７Ａ−４７Ｄの除去位置と、適合する位置で停止させて試料を供給／除去するようにしてもよい。
図５の例では、自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄで試料４４を試料皿４３Ａ−４３Ｄに供給して後に、反応板４１を活性物質供給部４２に嵌めるように構成されているけれども、活性物質供給部４２に反応板４１を嵌めた後に、自動試料供給装置４６Ａ−４６Ｄで試料皿４３Ａ−４３Ｄに試料４４を供給するようにしてもよい。又、図５はこの連続活性化処理装置の概略を説明するための図であるために、１枚の反応板４１を活性物質供給部４２を通過させるようにしか描かれていないけれども、実際には、１枚以上の反応板４１を使用することができる。例えば、２枚以上の反応板４１を使用する場合、１枚の場合に比べて単位時間当たりの活性化させるための作業効率が上がる。更に、前記反応板４１が活性物質供給部４２の上部から下部までの間を移動する時間ｔを変化させることにより、処理回数を容易に変化させることができる。例えば、処理回数を上げたい場合には、時間ｔを小さくすればよい。
以上説明してきた図５の例では四角の板が使用されているけれども、三角形や五角形などの多角形の板や円形の板を用いることももちろん可能である。これらの場合においても、反応板の中心の柱状活性物質と四隅の窪み１３Ａ−１３Ｄとの距離が同じであること、又は中心から同じ半径上に試料皿を配置することが望ましい。
なお、試料皿４３Ａ−４３Ｄは請求項１３における被活性化物質保持手段に、ベルト機構、リニアモータ駆動そして歯車駆動などの駆動装置４５Ａ−４５Ｄは同じく駆動機構に相当する。
５．第５の実施の形態：
図６は、連続した流体を用いた本発明の活性化装置を示す一実施形態である。以下、図６に示される装置を連続流体活性化処理装置と呼ぶことにする。当該装置は、活性物質が配置される大球５１、大球５１を中心にして対象に配置される２枚の四角の板５４（５４Ａ、５４Ｂ）、当該四角の板５４の各頂点に配置される中空状の小球５５（四角の板５４Ａに配置される小球を５５Ａ、四角の板５４Ｂに配置される小球を５５Ｂとする）、当該小球５５と前記大球５１とを接続する小パイプ５６、そして当該小パイプ５６に流体を流し又は小パイプ５６からの流体を合流させる大パイプ５７（５７Ａ、５７Ｂ）とを主な構成要素とする。ここで、２枚の四角の板５４の垂線が大パイプ５７に対して平行になるように、そして、当該２枚の四角の板５４の面が互いに平行になるように配置される。又、大球５１は内球５２と内筒支持棒５３から構成され、内球５２には活性物質が入れられる。なお、構成要素を示す数字の後に付されたＡ、Ｂの記号は、本実施の形態を説明するための便宜上のものであり、Ａは上流側にあるものを、Ｂは下流側にあるものを示す。したがって、図６では、左側の大パイプ５７Ａから流体が流されることを意味する。
活性化させたい流体（以下、流体とする）が上流側の大パイプ５７Ａを通して流される。大パイプ５７Ａを流れる流体は途中で４本の小パイプ５６に分流された後、四角の板５１の各頂点に配置されそして小パイプ５６と連結されている小球５５Ａに流れ込み、当該小球５５Ａ内に一時貯蔵される。その後、各小球５５Ａから小パイプ５６を通じて流体は、活性物質が入れられている大球５１中の内球５２に向かって流れ、大球５１で一体化する。そして再び小パイプ５６に分岐して流れ四角の板５４Ｂの各頂点に設けられた小球５５Ｂに至り、一時貯蔵される。その後、小パイプ５６を通り下流側の大パイプ５７Ｂで分岐された流体の流れは再び合流する。この一連の流体の流れにおいて、当該連続流体活性化装置には流体が流れることによる振動が発生する。この振動によって大球５１中の活性物質とパイプ中を流れる流体との間で共鳴現象が起き、その結果、流体が活性化される。
図６に示される装置の特徴は、大パイプ５７Ａから小パイプ５６に流れを分岐させる点にある。これは、流体を分岐させた後に大球５１へ向けて衝突させることにより、装置に発生する振動が大きくなるという利点がある。又、四角の板５４Ａの各頂点に小球５５Ａを設けることにより、当該小球５５Ａにおいて流体を一時的に貯留させ、ある一定の量になったときに大球へ向けて流体を流すことにより、より大量の流体が大球へ衝突することになるので、装置に発生する振動がより大きくなるという効果を有する。効果の点では劣るけれども、小球５５を省略することも可能である。
図６に示される連続流体活性化処理装置の構成は一実施の形態であって、この構成に限定されるものでないことはもちろんである。例えば、図６に示される連続流体活性化処理装置は左右対称の形をしているために、上流側と下流側とを逆にして流体を流すことはもちろん可能である。この場合、１回の処理では流体の活性化の度合いが十分に得られない場合に、活性化させたい流体を図６の上流側と下流側との間を適当な回数往復させることによって、所望の流体の活性化度を達成することが可能となる。又、図６では、四角の板を用いているけれども、それにこだわる必要はなく、三角形や五角形などの多角形や円形の板を使用してもよい。多角形の場合には各頂点に小球を配置し、円形の場合には任意の位置に小球を配置することが好ましい。更に、図６の連続流体活性化処理装置を直列的に及び／又は並列的に複数連結して用いることも可能である。
以下に、本発明の活性化方法及び装置を利用した場合の実施例を比較例と共に示す。
（実施例１）
第３の実施の形態で示した装置を用いて３．３％食塩水を活性化させ、その効果を調べた。
（１）実験方法
活性化させたい物質として３％食塩水を用いた。この３．３％食塩水を容器に入れ、衝突時にこぼれないように蓋を被せた。この容器を図４に示された試料皿３３Ａ−３３Ｄに載せた。一方、活性物質としてビタミンＣ、ビタミンＥそしてコエンザイムＱを１．０×１０−１１〜１．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲となるように希釈調整した水を用いた。この希釈調整水は抗酸化作用を示し、酸化反応の進行を抑制する。
希釈調整水は次のようにして調整される。
（ａ）ビタミンＣ（１０ｍｍｏｌ）を水（１リットル）に溶解させ、更に水で１０，０００倍に希釈する。
（ｂ）ビタミンＥ（０．１ｍｍｏｌ）を水（１リットル）に溶解させ、更に水で１００倍に希釈する。
（ｃ）コエンザイムＱ（０．１ｍｍｏｌ）を水（１リットル）に溶解させ、更に水で１００倍に希釈する。
（ｄ）（ａ）〜（ｃ）の希釈水溶液を１：１：１の割合で混合する。
（ｅ）（ｄ）で混合した水溶液を更に水で１，０００倍に希釈する。
（ｆ）（ｅ）で希釈した水溶液を用いて溶解成分の濃度が１．０×１０−１１〜１．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲で調整する。
調整した希釈水の濃度は、表１の希釈調整水濃度に示されるように１０段階のものを用意した。この希釈調整水を容器に封入し、活性物質置場３２に配置した。そして、試料皿３３Ａ−３３Ｄに載せた活性化させたい物質と活性物質置場３２とを衝突させて活性化を行った。
上述したような活性化処理を行った３．３％食塩水に鉄くぎを入れて１ヶ月間放置した後、鉄さびの発生量を測定した。なお、対照実験として活性化処理を行わない３．３％食塩水に鉄くぎを入れて１ヶ月間放置した後、鉄さびの発生量を測定した。
（２）実験結果
濃度を変化させた希釈調整水を入れた活性物質置場３２に３．３％食塩水を活性化させ、それに鉄くぎを入れて１ヶ月間放置した後の鉄さびの発生量を測定した結果を表１に示す。
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表１に示されるように、活性化処理を行わない場合の１ヶ月後の鉄さびの発生量が２４．３ｍｇであるのに対し、４．０〜７．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲において、鉄さびの発生量が０．２〜２．７ｍｇと極端に抑制されていることがわかる。又、大きくみても、２．０〜３．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌと１０．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲以外では鉄さびの発生量が抑制されている。
（比較例１）
実施例で使用した希釈調整水を直接用いた場合の抗酸化作用の効果を調べた。
（１）実験方法
活性物質としてビタミンＣ、ビタミンＥそしてコエンザイムＱを１．０×１０−１１〜１．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲となるように希釈調整した水を用いた。希釈調整水の調整方法は、実施例で示した（ａ）〜（ｆ）の工程で示されたものと同じである。実施例と同様に、調整した希釈水の濃度は、表２の希釈調整水濃度に示されるように１０段階のものを用意した。
上記で用意した種々の濃度の希釈調整水に重量比３．３％の割合で塩化ナトリウムを溶解させ、腐食環境を作った。そして、腐食環境にしたそれぞれの水溶液中に鉄くぎを入れ、密栓をした後に冷暗所に室温で１ヶ月間放置し、発生した鉄さびの量を測定した。対照試料として、重量比３．３％の塩化ナトリウム水溶液のみに鉄くぎを入れ、密栓をしたものを用意し、同様に冷暗所に室温で１ヶ月間放置した後、発生した鉄さびの量を測定した。
（２）実験結果
１ヶ月間放置した各試料における鉄さびを回収し、鉄さび発生量を測定した結果を表２に示す。
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表２に示されるように、活性化処理を行わない場合の１ヶ月後の鉄さびの発生量が２１．２ｍｇであるのに対し、４．０〜７．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲において、鉄さびの発生量が０．３〜２．１ｍｇと極端に抑制されていることがわかる。又、大きくみても、２．０〜３．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌと１０．０×１０−１２ｍｏｌ／ｌの範囲以外では鉄さびの発生量が抑制されている。
更に、表１と表２とを比較してみると、両実験において鉄さび発生量が抑制されている希釈調整水の濃度が一致しており、更に各濃度における鉄さび発生量もよい一致を示している。このような一致は、発明の実施の形態で述べた衝突により活性物質と活性化したい物質との間に共鳴現象が生じたものであると、考えることができる。
（実施例２）
第３の実施の形態に示した装置を用いて、活性物質に漢方薬及びたばこを選択して純水を活性化させ、Ｏリングテストでその効果を確認した。
（１）実験方法
（１．１）予備実験
予め活性物質である漢方薬（ういきょう粉末）とたばこに関して、米国特許Ｎｏ．５，１８８，１０７及びＮｏ．５，７２０，３０４に従い、Ｏリングテストを行い、人体に対する有害性を調べた。
Ｏリングテストでは、被験者の片手の親指と残り４本の指のうちの１本でリングを形成し、もう片方の手は試料に接触させ、この状態で験者が被験者のＯリングをオープンさせるべく被験者のＯリング内に験者の両手のそれぞれの指で作ったリングを絡ませ、引っ張ってみる。このとき、被験者のＯリングの開裂に必要な力で、試料が人体にとって有益か否か、また人体の中で弱っている箇所を調べることができる。
本予備実験では、絶対的な比較が難しいため、験者が試料に触れていない状態でＯリングを開裂するのに要した力を基準とし、漢方薬を持った場合とたばこ１本を持った場合で開裂に要する力に変化がある否かを調べた。
その結果、漢方薬ではＯリングの開裂に要する力が、試料を持たない場合よりも大きかったのに対して、たばこの場合ほとんど力を入れることなく開いた。
（１．２）本実験
漢方薬粉末を図４に示す装置の活性物質置場３２に配置し、純水を入れ密封した容器を試料皿３３Ａ−３３Ｄにのせた。そして、試料皿３３Ａ−３３Ｄにのせた活性化させたい物質を活性物質置場３２の活性物質に衝突させて活性化を行った。
活性化処理した純水をＯリングテストの試料として験者の片方の手に接触させてＯリングテストを実施した。この時のリファレンスは活性物質置き場３２及び試料皿３３Ａ−３３Ｄに純水を配置し、純水同士を衝突させた試料とした。
刻みたばこの葉の場合も、同様の方法にて活性化処理及びＯリングテストを行った。
（２）実験結果
活性化処理を行った純水を試料としてＯリングテストを行った結果、漢方薬の活性化処理水ではＯリングを開裂させるためにはリファレンスよりも大きな力を要したのに対して、たばこの活性化処理水の場合はリファレンスよりも遥かに小さな力で十分開裂した。
この結果は、漢方薬及びたばこそのもの用いてＯリングテストした（１．１）の予備実験の場合と同様の結果である。したがって、このような一致は、発明の実施の形態で述べた衝突により活性物質と活性化したい物質との間に共鳴現象が生じたものであると考えることができる。
産業上の利用可能性
本発明の活性化方法によれば、活性物質と活性化したい物質との間の衝突又は接触による振動によって、活性物質と活性化したい物質との間で共鳴現象を生じさせ、その結果として活性化したい物質が活性化されるという効果を有する。
本発明の第１乃至４の実施の形態による活性化装置によれば、固体の活性化を行うことができる。これにより、活性化させたい物質を活性物質に衝突又は接触させるだけで物質を活性化させることが可能となる。特に、第２乃至４の実施の形態において活性物質と複数の活性化させたい物質とを同時に衝突させることで、物質を活性化させ酸化抑制機能等を付与することが可能となる。又、第４の実施の形態では、反応板の移動速度を調節することにより、処理回数を変化させることができる。更に、複数の反応板を使用することで活性処理の効率を上げることが可能となる。更に又、液体を容器に入れることにより、固体だけでなく液体の活性化も行うことができる。
本発明の第５の実施の形態による活性化装置によれば、流体の活性化を行うことが可能となる。そして、従来の有機調整剤などを直接使用する場合では、濃度管理を厳密に行う必要があり、処理対象量が増加するほど薬剤使用量が増加するという欠点があったが、本発明の第５の実施の形態による流体の活性化装置によれば、活性物質の濃度管理が容易であり、又、処理対象の流体を活性物質に接触させるだけでよいので薬剤の損失がほとんどないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の方法の原理を示す図である。図２は本発明の活性化装置の一実施形態を示す立面図である。図３は本発明の活性化装置の一実施形態を示す立面図である。図４は本発明の活性化装置の一実施形態を示す図であり、（Ａ）は立面図を、（Ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図を示す。図５は本発明の連続活性化処理装置の一実施形態を示す図である。図６は本発明の連続流体活性化処理装置の一実施形態を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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