(57)【要約】  【課題】装置自体が小型且つ低コストで、しかも安定的・継続的に従来よりも安全な方法でマイナスイオンを発生させる液体を大量に製造することができる装置を提供する。  【解決手段】液体を吸い込む吸込口５２、及びこの吸込口５２より吸い込んだ液体を吐出する吐出口５３を有するケーシング４４と、このケーシング４４内に設けられ円板４７ａの外周部に多数の羽根４７ｂを形成して成る羽根車４７と、この羽根車４７の外周に沿ってケーシング４４内に形成され吸込口５２より吸い込んだ液体を吐出口５３に導く流路４８と、を備え、流路４８の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って狭くなっている１段再生ポンプ４３において、吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく流路４８の途中から圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段３４を設けた構成とした。  【選択図】図１
2008284415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている１段ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項２】
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える１段ポンプにおいて、前記流路の途中に設けられ前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が狭い狭隘部と、この狭隘部よりも前記吸込口側の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項３】
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている１段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項４】
ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って狭くなっている１段うず巻ポンプにおいて、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項５】
ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える１段うず巻ポンプにおいて、前記ケーシングの内面に前記羽根車と非接触の状態で形成され前記羽根車の中心部を包囲する環状の仕切り手段と、この仕切り手段と前記羽根車の中心部との間の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項６】
前記環状の仕切り手段を複数設けている請求項５に記載のマイナスイオン液体製造装置。
【請求項７】
前記吐出口より吐出された液体を減圧して送出する減圧装置を前記吐出口に設けている請求項１乃至６の何れかに記載のマイナスイオン液体製造装置。
【請求項８】
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積は、前記吸込口から液体の流れる方向に向かって前記吐出口までの区間内で略一定に形成されている１段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
【請求項９】
前記ガス流入手段により前記流露内の圧力液体中に送り込まれる気体を、水素と酸素を２：１のモル比で混合した混合ガスとしている請求項１乃至８の何れかに記載のマイナスイオン液体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイナスイオンを発生する有用な液体を製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「マイナスイオン」とは、電荷を帯びた原子や分子である「イオン」のうち、「マイナスの電荷を帯びたもの」として一般的に認識されている。例えば、滝の近辺や森林などにはマイナスイオンが多いとされ、身体機能の向上や精神安定等の人体に限らず、動植物にも良好な作用を及ぼすものと考えられている。特に近年の健康志向の高まりも相俟って、人工的にマイナスイオンを発生させる装置も種々考えられており、商業的には電化製品にもマイナスイオンを発生する機能を付与した物が販売されてきたところである。
【０００３】
マイナスイオンを人工的に発生させる方法としては、１）水破砕方式、２）コロナ放電方式、３）放射性物質方式、の３種の方法がある（例えば、非特許文献１参照）。１）水破砕方式は、水が板等に当たって砕ける際に、大きな水滴はプラスに、小さな水滴はマイナスにそれぞれ帯電するという性質を利用するものである。２）コロナ放電方式は、パルス放電方式とも呼ばれ、電圧をかけて気体分子をイオンに変える方法である。３）放射性物質方式は、鉱物が発生する放射線によって気体を電離させる方法であり、電化製品ではドライヤやエアコンディショナ等に利用されている。
【非特許文献１】「『イオン』の全て」，Ｎｅｗｔｏｎ  ２００７年４月号，ｐ６２−ｐ６３，株式会社ニュートンプレス，２００７年４月７日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した人工的なマイナスイオン発生方法には、それぞれ問題点が指摘されている。すなわち、１）水破砕方式では、水が清潔に保たれずに菌が繁殖すると、マイナスイオンの放出と共に菌がばらまかれることになり、しかも菌が細かい水粒子に付着して人体に入りやすい、２）コロナ放電方式では、マイナスイオンと共にオゾンが発生し、このオゾンを大量に摂取すると人体に悪影響を及ぼす可能性がある、３）放射線物質方式では、既定値以下とはいえ、微量の放射線を常に発生することになる、という問題である（前掲、非特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、我が国では、日本工業規格において「空気中のイオン密度測定方法」（ＪＩＳ  Ｂ９９２９）が制定され（２００６年１１月２０日）、クリーンルームでのイオン発生器が作る空気イオン密度を直接評価する方法が標準化されたことから、より安全で効率のよいマイナスイオンの発生方法が今後ますます求められるようになるものと考えられる。
【０００６】
一方、本願発明者らは、本願出願人保有の特許発明に係る気液混合装置（特許第３０５８５９５号公報参照）を利用した技術研究開発の過程で、高圧下で液体に気体を溶解及び分散させて低圧状態で多数の微細な気泡を発生する液体を同装置により得た場合、得られた液体の酸化還元電位を極めて低くすることができる可能性、及びその液体が多量のマイナスイオンを発生する可能性を見出すに至った。
【０００７】
そこで本発明は、装置自体が小型且つ低コストであり、従来よりも安全な方法でマイナスイオンを発生させる液体を大量に製造することができる装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係るマイナスイオン液体製造装置のうち、第１の発明は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている１段ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、水素と酸素は、水素及び酸素の混合ガスとして、又は水素と酸素を個別に、ガス流入手段によって前記圧力液体中に送り込むようにすればよい。ただし、後述する第９の発明の場合は、水素と酸素の混合ガスが適用されるものとする。また、吸込口から吸い込まれる液体には、種々の液体を利用することができる。
【００１０】
第２の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える１段ポンプにおいて、前記流路の途中に設けられ前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が狭い狭隘部と、この狭隘部よりも前記吸込口側の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【００１１】
第３の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている１段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【００１２】
第４の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って狭くなっている１段うず巻ポンプにおいて、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【００１３】
第５の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える１段うず巻ポンプにおいて、前記ケーシングの内面に前記羽根車と非接触の状態で形成され前記羽根車の中心部を包囲する環状の仕切り手段と、この仕切り手段と前記羽根車の中心部との間の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【００１４】
第６の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、上述した第５の発明において、前記環状の仕切り手段を複数設けたことを特徴としている。
【００１５】
第７の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、上述の第１から第６の何れかの発明に係るマイナスイオン液体製造装置において、前記吐出口より吐出された液体を減圧して送出する減圧装置を前記吐出口に設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
第８の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積は、前記吸込口から液体の流れる方向に向かって前記吐出口までの区間内で略一定に形成されている１段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするものである。
【００１７】
第９の発明に係るマイナスイオン液体製造装置は、上述した何れかの本発明において、前記ガス流入手段により前記流露内の圧力液体中に送り込まれる気体を、水素と酸素を２：１のモル比で混合した混合ガスとしたものである。
【００１８】
上述した第１、第３、第４の発明では、１段ポンプの羽根車を回転駆動すると、液体を吸込口より吸込んで、この吸い込んだ液体を流路に送り込んで吐出口から吐出する。そして、吸込口内の液体の圧力は低圧であるが、この吸込口より吸い込まれた液体の圧力は、流路を通る間に順次高くなり、高圧の液体が吐出口より吐出される。このように、液体が流路を通る際に高圧となるのは、流路の広さ（流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積）が、吸込口側から吐出口側に向かうに従って狭くなっているからである。また、ガス流入手段は、液体の圧力が順次昇圧されていく圧力液体が通る流路の途中からこの圧力液体中に水素と酸素を送り込むことができる。これにより、羽根車は、その気体が送り込まれた流路の途中から吐出口までの区間においてその気体が混入する液体を高圧力下で攪拌することができるので、水素と酸素を液体に溶解及び分散させることができる。
【００１９】
また、第２の発明では、流路の途中に狭隘部（液体の流れる方向に対して直角方向の流路の面積が狭くなっている部分）設けてあり、これによりその狭隘部よりも吸込口側の流路内の圧力を昇圧することができる。この昇圧された圧力液体中に水素と酸素をガス流入手段によって送り込むことができる。従って、羽根車は、狭隘部から吐出口までの区間において水素と酸素が混入する液体を高圧力下で攪拌することができるので、水素と酸素を液体に溶解及び分散させることができる。
【００２０】
第５の発明では、流路の途中に羽根車と非接触の状態で仕切り手段を設けてあり、これによりその仕切り手段よりも吸込口側の流路内の圧力を昇圧することができる。つまり、流路の仕切り手段を設けた部分は、液体の流れる方向に対して直角方向の面積が狭くなっており、これによりその仕切り手段よりも吸込口側の流路内の液体の圧力を昇圧することができる。この昇圧された圧力液体中に気体をガス流入手段によって水素と酸素を送り込むことができる。従って、羽根車は、仕切り手段の後側から吐出口までの区間において水素と酸素が混入する液体を高圧力下で攪拌することができるので、水素と酸素を液体に溶解及び分散させることができる。
【００２１】
第６の発明によると、適切な複数の数の仕切り手段を設けることにより流路内の流体圧力を所望の圧力にすることができる。第７の発明によると、減圧装置を設けることにより吐出口より吐出される液体を所望の圧力に減圧することができる。
【００２２】
第８の発明によると、１段再生ポンプの羽根車を回転駆動すると、液体を吸込口より吸込んで、この吸い込んだ液体を流路に送り込んで吐出口から吐出する。そして、吸込口内の液体の圧力は低圧であるが、この吸込口より吸い込まれた液体の圧力は、流路を通る間に順次高くなり、高圧の液体が吐出口より吐出される。このように、液体が流路を通る際に高圧となるのは、羽根車が液体を流体摩擦によって吐出口側の流路内に押し込めるからである。また、気体流入手段は、液体の圧力が順次昇圧されていく圧力液体が通る流路の途中からこの圧力液体中に気体を送り込むことができる。これにより、羽根車は、その気体が送り込まれた流路の途中から吐出口までの区間においてその気体が混入する液体を高圧力下で攪拌することができるので、気体を液体に溶解及び分散させることができる。
【００２３】
さらに、ガス流入手段によって液体に加えられる水素と酸素は、その比率は特に制限されるものではないが、特に第９の発明の通り、水分子を構成する水素分子と酸素分子のモル比と同じく、水素と酸素を２：１のモル比の混合ガスとすることで、得られる液体のマイナスイオン量の最大化と酸化還元電位の最低値化を図ることができる。
【００２４】
そして、上述した何れの発明においても、吐出口から吐出される液体はマイナスイオンを多量に含み、且つ極めて低い酸化還元電位を示すものである。すなわち、液体中のイオン密度自体を測定する定かな方法はないが、吐出口から吐出される液体について、前述したＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｂ９９２９）に準拠した「空気中のイオン密度測定方法」に従ってこの液体を噴霧することによりイオン密度を計測すると、詳細は後述するが、プラスイオン密度と比較して極めて高いマイナスイオン密度の測定結果が得られる。また、この液体の酸化還元電位（Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ；以下、「ＯＲＰ」と略する）を計測すると、極めて低いＯＲＰ値が得られる。ここで、「酸化還元電位」とは、ある系における電子のやりとりの際に発生する電位のことであり、物質の電子の放出しやすさ、あるいは電子の受け取りやすさを定量的に評価する尺度である。一般に、純水のＯＲＰ値は約＋２５０ｍＶ、水道水のＯＲＰ値は約＋４００ｍＶ〜約＋８００ｍＶであるのに対して、詳細は後述するが、本発明により得られる液体のＯＲＰ値は、約−２００ｍＶ〜約−５００ｍＶという、極めて低い値である。
【００２５】
このように、本発明の装置により得られる液体は、マイナスイオンを多量に発生し、また非常に低い酸化還元電位を示すものであることから、現状ではその作用機序は必ずしも明らかではないが、人間を含めた動物の体の生体機能を向上させたり、食品の長時間に亘る鮮度維持機能を示したり、空気清浄機能を発揮したりするなど、極めて有用なものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、１段ポンプの流路の途中を通る高圧液体中に気体を送り込んで気体と液体を高圧力下で混合する構成の装置において、流路の途中を通る高圧液体中に気体を送り込んで水素及び酸素と液体を高圧力下で混合することにより、多量の水素及び酸素を効率よく溶解及び分散させた液体、すなわち、人体等への好影響や食品の鮮度維持、空気の清浄化等の有益な用途に利用できるマイナスイオンを多量に発生し、酸化還元電位も極めて低い液体を、短時間で大量に製造することができる低コストでコンパクトな装置を、マイナスイオン液体製造装置として提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。まず、以下に説明する各実施形態に共通する構成は、図１４に示すように、本発明のマイナスイオン液体製造装置Ａは、吸込側タンク２７に貯留された液体（本実施形態では純水２８を適用したが、純水に限らず液体であれば全てに適用可能である。）を吸い込み、その吸い込んだ純水２８にこのマイナスイオン液体製造装置Ａ内で水素と酸素（本実施形態では、水素と酸素のモル比２：１の混合ガスを適用するものとする。以下、混合ガス２９と称する）を送り込むことによって、吐出側タンク３０に混合ガス２９を溶解させた純水２８’及びこの純水２８’中に分散させた混合ガス２９の気泡２９’を吐出して回収する、というものである。
【００２８】
図１に示す本発明の第１実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置Ａ１は、第３の発明に係るマイナスイオン液体製造装置と対応する例である。つまり、このマイナスイオン液体製造装置は、吸込側タンク２７に貯留されている純水２８（図１４参照）を吸い込んで、高圧下でこの純水２８に混合ガス２９を溶解及び分散させ、そして、この混合ガス２９を溶解及び分散させた純水２８’を減圧して吐出側タンク３０中に吐出するものである。
【００２９】
図１において符号４３は、このマイナスイオン液体製造装置Ａ１の主体である１段再生ポンプ（カスケードポンプ）、符号３４はガス流入手段である。１段再生ポンプ４３は、ケーシング４４と羽根車４７と流路４８を備えており、水を流体摩擦によって送り出すことができる。ケーシング４４は、水を吸い込む吸込口５２及びこの吸込口５２より吸い込んだ水を吐出する吐出口５３を有している。羽根車４７は、図１及び図２（ａ）に示すように、ケーシング４４内に１つ設けられており、円板４７ａの外周部に多数の羽根４７ｂが形成されているものである。この羽根車４７の中心には軸５４を結合して設けてあり、この軸５４は軸受によって回動自在に支持されている。
【００３０】
流路４８は、図１に示すように、羽根車４７の外周に沿ってケーシング４４内に形成されており、吸込口５２より吸い込んだ水を吐出口５３に導くものである。図２（ａ）は、図１をＡ−Ａ方向から見た断面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すＢからＣまでの範囲の流路４８を羽根車４７の外周側から中心部に向かって見た展開図である。図２から分かるように、流路４８は、この流路４８を形成するケーシング４４の内壁面の横幅Ｗが吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って狭くなるように形成してあり、これにより、流路４８内の水の流れる方向５５に対して直角方向の面積Ｓが、吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って狭くなっている。
【００３１】
なお、図示しないが、１段再生ポンプ４３は、軸５４がモータと連結しており、このモータによって回転駆動される。そして、図１に示す吸込口５２には、吸込み管３６の一端が接続しており、吸込み管３６の他端が図１４に示す吸込側タンク２７の純水２８中に漬かっている。そして、吐出口５３には、Ｔ字型接続管４５の１つの端部が接続しており、このＴ字型接続管４５の他の端部には、減圧装置（減圧弁）３３を介して吐出管４６が接続している。減圧装置３３は、入口から流入した混合ガス２９が溶解等されている高圧の純水２８’を大気圧程度に減圧して出口及び吐出管４６を通して排出する。この吐出管４６の他端は、図１４に示す吐出側タンク３０に挿入され、吐出された純水２８’に浸かっている。そして、Ｔ字型接続管４５の更に別の端部は、連通管５６等を介して後述するインジェクタ１３と連通している。
【００３２】
ガス流入手段３４は、水の圧力が順次昇圧されていく流路４８の途中から圧力水中に混合ガス２９を送り込むための手段であり、図１に示すようにインジェクタ１３を備えている。インジェクタ１３は、図３に示すようなものであり、ノズル１４の入口１７に連通管５７の一端が接続されており、この連通管５７の他端が連通管５６を介してＴ字型接続管４５の１つの端部と接続している。そして、インジェクタ１３の吹き出し部１５の出口２０には、連通管５８の一端が接続しており、連通管５８の他端が連通管５９を介して流路４８と連通している。この連通管５９は、図１に示すように、流路４８のＢ〜Ｃ部分のうち略中間位置Ｄでこの流路４８に連通するようにケーシング４４に接続されている。更に、インジェクタ１３のガス取り入れ口１６には連通管４９が接続しており、この連通管４９にはバルブ５０を設けてある。このバルブ５０の他方の開口部は大気に開放している。図１に示す符号５１、５１は、圧力計であり、Ｔ字型接続管４５及び連通管５９内の圧力を測定するためのものである。
【００３３】
次に、上記構成のマイナスイオン液体製造装置Ａ１により、混合ガス２９を溶解及び分散させた純水２８’を製造する手順を説明する。まず、１段再生ポンプ４３を回転駆動する。すると、１段再生ポンプ４３が、純水２８を吸込口５２より吸込んで吐出口５３から吐出する。吐出口５３より吐出された清水の一部は、Ｔ字型接続管４５を通って減圧装置３３に流入し、減圧装置３３により略大気圧に減圧されて吐出管４６から吐出する。一方、吐出口５３より吐出された清水の一部は、Ｔ字型接続管４５により分岐されてインジェクタ１３を通り、インジェクタ１３を通過した純水２８は、流路４８の中間位置Ｄに流入して吸込口５２より吸い込まれてくる純水２８と合流して再び吐出口５３側に流れて吐出される。このようにインジェクタ１３に純水２８が流れた状態でインジェクタ１３のバルブ５０を開放する。すると、インジェクタ１３内を流れる純水２８がインジェクタ１３のガス取り入れ口１６より混合ガス２９を引き込んで巻き込むことができ、混合ガス２９を巻き込んだ純水２８’を吹き出し部１５の出口２０から噴出することができる。
【００３４】
ところで、吸込口５２内の純水２８の圧力は低圧であるが、この吸込口５２より吸い込まれた純水２８の圧力は、流路４８を通る間に順次高くなり、高圧の純水２８が吐出口５３より吐出される。このように、純水２８が流路４８を通る際に高圧となるのは、流路４８の広さ（流路４８の純水２８の流れる方向に対して直角方向の面積）Ｓが、吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って狭くなっているからである。また、ガス流入手段３４は、純水２８の圧力が順次昇圧されていく圧力純水２８が通る流路４８の途中Ｄからこの圧力純水２８中に混合ガス２９を含む純水２８’を送り込むことができる。これにより、羽根車４７は、混合ガス２９が送り込まれた流路４８の途中Ｄから吐出口５３までの区間においてその混合ガス２９が混入する純水２８を高圧力下で攪拌することができるので、多量の混合ガス２９を純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００３５】
そして、このように高圧下で混合ガス２９を溶解等させた純水２８’を減圧装置３３により減圧して、図１４に示す吐出側タンク３０中に供給すると、純水２８’中に多数の超微細な気泡２９’が発生し、効率よく水素と酸素の混合ガス２９が溶解し、且つ混合ガス２９’の微細な気泡が分散した純水２８’を得ることができる。また、上記構成のマイナスイオン液体製造装置Ａ１によると、再生ポンプ４３が１段式であるので、装置の費用の低減を図ることができ、小型軽量にすることができる。
【００３６】
本発明の第２実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ２は、第５の発明に係るマイナスイオン液体製造装置と対応する例であり、図４及び図５を参照して説明する。第１実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ１と第２実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ２が相違するところは、本願発明を、第１実施形態が１段再生ポンプ４３に適用しているのに対して、第２実施形態が開放形羽根車６２を備える１段うず巻ポンプ６０に適用したところである。１段うず巻ポンプ６０は、ケーシング６１と羽根車６２と流路６３と仕切り手段７０を備えている。ケーシング６１は、図４に示すように、液体（純水２８）を吸い込み、この吸い込んだ純水２８が羽根車６２の中心部６２ｃに導かれる吸込口６４及びこの吸込口６４より吸い込んだ水を吐出する吐出口６５を有している。開放形羽根車６２は、同図に示すように、ケーシング６１内に１つ設けられており、円板６２ａの吸込口６４側の側面に８枚の羽根６２ｂが形成されている開放形のものである。各羽根６２ｂは、互いに間隔を隔てて円板６２ａの中心部から外周部に亘ってうず巻状に形成されている。この羽根車６２の中心には軸５４を結合して設けてあり、この軸５４は軸受６６によって回動自在に支持されている。
【００３７】
流路６３は、羽根車６２に設けられている８枚の羽根６２ｂの互いに隣合うものどうしの間に８つ形成されており、吸込口６４より吸い込まれて羽根車６２の中心部６２ｃに導かれた純水２８を遠心力によって吐出口６５に導くものである。図５に示すように、８つの各流路６３は、各流路６３を形成する各２枚の羽根６２ｂの内側面の間隔Ｗが吸込口６４側から吐出口６５側に向かうに従って広くなるように形成してあり、これにより、流路６３内の純水２８の流れる方向６７に対して直角方向の面積Ｓが、中心部側（吸込口６４側）から外周部側（吐出口６５側）に向かうに従って広くなっている。
【００３８】
仕切り手段７０（７０ａ、７０ｂ、７０ｃ）は、ケーシング６１の羽根６２ｂと向かい合っている内壁面に羽根車６２と非接触の状態で形成され、羽根車６２の中心部６２ｃを同心とする直径の異なる３つの円環状の突条である。これら３つの仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、互いに間隔を隔てて設けてあり、各羽根６２ｂに設けた切欠内にこの切欠の内縁と隙間を隔てて配置してある。このように、各流路６３は、３つの仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃによって３つの第１〜第３の部屋６３ａ〜６３ｃに区画されている。なお、第３の部屋６３ｃの外側には、うず形室６８が形成されている。また、各仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃの先端部と羽根車６２の円板６２ａとの間隔は狭くなっており、この箇所が狭隘部７１（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ）である。つまり、狭隘部７１は、流路６３の純水２８が流れる方向６７に対して直角方向の面積Ｓが急激に狭くなっている。この狭隘部７１が第２の発明における狭隘部に該当する。
【００３９】
仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃによると、各狭隘部７１ａ、７１ｂ、７１ｃを通る水の速度エネルギを圧力エネルギに変換することができ、これによって流路６３内の圧力を第１、第２、第３の部屋６３ａ、６３ｂ、６３ｃ及びうず形室６８の順に昇圧していくことができ、うず形室６８内の圧力が最高圧となる。この仕切り手段７０は、数多く設けることにより流路６３の部屋内の純水２８の圧力を所望の圧力に昇圧することができるが、仕切り手段７０を数多く設けるほど吐出流量が減少することとなり、この吐出流量の減少を抑えるためには羽根６２どうしの間隔を拡げると共に、羽根車６２の直径を大きくする必要がある。従って、仕切り手段７０の数は、流路６３の部屋内の水圧とこのポンプ６０の吐出流量とを比較考量して適切な数に決定する必要がある。
【００４０】
なお、図示しないが、１段うず巻ポンプ６０は、軸５４がモータと連結しており、このモータによって回転駆動される。そして、図４に示す吸込口６４には、図示しないが、第１実施形態と同様に吸込み管３６の一端が接続しており、吸込み管３６の他端が図１４に示す吸込側タンク２７の純水２８中に漬かっている。そして、吐出口６５には、図示しないが、連結管を介して第１実施形態と同等の減圧装置３３を介して吐出管４６が接続している。吐出管４６の他端は、図１４に示す吐出側タンク３０に挿入吐出された純水２８’に浸かっている。そして、図４に示すように、吐出口６５と連通するうず形室６８には、連通管５７等を介してインジェクタ１３が接続している。
【００４１】
ガス流入手段３４は、純水２８の圧力が順次昇圧されていく流路６３に形成されている第１〜第３の部屋６３ａ〜６３ｃのうち第３の部屋６３ｃ内の圧力水中に混合ガス２９を送り込むための手段である。このガス流入手段３４は、第１実施形態のものと同等のものであり、詳細な説明を省略する。このガス流入手段３４のインジェクタ１３の吹き出し部１５の出口２０は、連通管５８、５９を介して第３の部屋６３ｃと連通している。なお、図４に示す符号５１は、圧力計であり、連通管５９内の圧力を測定するためのものである。図示しないが、吐出口６５内の圧力を測定するための圧力計も設けてある。
【００４２】
次に、上記構成のマイナスイオン液体製造装置Ａ２により、水素と酸素の混合ガス２９を溶解させ混合ガス２９の気泡２９’を分散させた純水２８’を製造する手順を説明する。まず、１段うず巻ポンプ６０を回転駆動する。すると、１段うず巻ポンプ６０が、純水２８を吸込口６４より吸込んで流路６３及びうず形室６８を通して吐出口６５から吐出する。この吐出口６５から吐出された圧力純水２８’は連通管（図示せず）を通って第１実施形態と同様に減圧装置３３に流入し、減圧装置３３により略大気圧に減圧されて吐出管４６から吐出する。一方、うず形室６８に送り込まれた圧力純水２８’の一部は、連通管５７、及びインジェクタ１３を通り、インジェクタ１３を通過した純水２８’は、流路６３の第３の部屋６３ｃ内に流入して吸込口６４より吸い込まれてくる純水２８と合流して再び吐出口６５側に流れて吐出される。なお、インジェクタ１３は、従来例で説明したように、インジェクタ１３内を流れる純水２８がインジェクタ１３のガス取り入れ口１６より混合ガス２９を引き込んで巻き込むことができ、混合ガス２９を巻き込んだ純水２８’を吹き出し部１５の出口２０から噴出することができる。
【００４３】
ところで、吸込口６４内の純水２８の圧力は低圧であるが、この吸込口６４より吸い込まれた純水２８の圧力は、流路６３の第１〜第３の部屋６３ａ〜６３ｃ及びうず形室６８の順に昇圧していき、高圧の純水２８が吐出口６５より吐出される。このように、純水２８が流路６３を通る際に高圧となるのは、流路６３の途中に仕切り手段７０ａ〜７０ｃを設けて狭隘部７１ａ〜７１ｃを形成してあるからである。また、ガス流入手段３４は、第３の部屋６３ｃ内の圧力純水２８中に空気を含む圧力清水を送り込むことができる。これにより、羽根車６２は、その空気が送り込まれた第３の部屋６３ｃ内及びその外側のうず形室６８内に位置する羽根６２ｂによってその空気が混入する純水２８を高圧力下で攪拌することができるので、多量の空気を純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００４４】
そして、このように高圧下で混合ガス２９を溶解させその気泡２９’を分散させた純水２８’を減圧装置３３により減圧して、大気圧下の状態にある吐出側タンク３０中に供給すると、第１実施形態と同様に、純水２８’中に多数の超微細な気泡２９’が発生し、効率よく水素と酸素の混合ガス２９が溶解し、且つ混合ガス２９’の微細な気泡が分散した純水２８’を得ることができる。また、上記構成のマイナスイオン液体製造装置Ａ２によると、うず巻ポンプ６０が１段式であるので、装置の費用の低減を図ることができ、小型軽量にすることができる。
【００４５】
第３実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ３を図６及び図７を参照して説明する。第２実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ２と第３実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ３が相違するところは、１段うず巻ポンプ６０が、第２実施形態では開放形羽根車６２を備えているのに対して、第３実施形態では密閉形羽根車７２を備えるところである。これ以外は、第２実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。密閉形羽根車７２は、同図に示すように、第２実施形態の開放形羽根車６２に対して円板６２ａと間隔を隔てて対向する位置に円環状の前面囲い板７２ａを設けたものである。この前面囲い板７２ａと円板６２ａの間に８枚の羽根６２ｂが位置している。
【００４６】
この密閉形羽根車７２を使用することにより、ポンプ効率の向上を図ることができる。これ以外は、第２実施形態の気液混合装置と同様に作用して多量の混合ガス２９を純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００４７】
次に、参考技術を図１２を参照して説明する。第２実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ２とこの参考技術のマイナスイオン液体製造装置Ａ４が相違するところは、気体流入手段３４のインジェクタ１３の吹き出し部１５の出口２０が、第２実施形態では図４に示すように連通管５８、５９を介して第３の部屋６３ｃと連通しているのに対して、参考技術では図１２に示すように連通管５８、５９を介して羽根車６２の円板６２ａの流路６３が形成されている側面の反対側に形成されている側面と、この側面と向かい合うケーシング６１の内壁面と、の間に形成されている隙間６１ａと連通しているところである。これ以外は、第２実施形態と同等であり、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００４８】
ガス流入手段３４は、混合ガス２９が混入する高圧水をケーシング６１と羽根車６２の円板６２ａとの隙間６１ａに供給することができ、この隙間６１ａに送り込まれた混合ガス２９が混入する高圧水は、羽根車６２の遠心力により羽根車６２の外周部に形成されているうず形室６８の圧力水中に送り込まれる。これにより、羽根車６２は、混合ガスが混入する高圧水をその高圧力下で攪拌することができるので、混合ガスを純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。なお、ガス流入手段３４は、混合ガス２９が混入する高圧水を流路６３ではなく上記隙間６１ａに送り込んでいるので、この高圧水中の空気によって羽根車６２の羽根６２ｂが空回りすることがなく、よって純水２８’を吐出口６５より高圧で吐出することができる。この参考技術では、仕切り手段７０ａ〜７０ｃを設けてあり、この仕切り手段７０は、うず形室６８内の混合ガス２９が流路６３を通って吸込口６４側に移動しないようにしている。しかし、この仕切り手段７０ａ〜７０ｃの個数は、流路６３内を流れる純水２８の流速及び混合ガス２９の量に応じて加減することができ、場合によっては省略することができる。これ以外は、第２実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａ２と同様に作用して多量の混合ガス２９を純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００４９】
ただし、第１実施形態の１段再生ポンプ４３の流路４８の幅Ｗは、図２（ｂ）の展開図に示すように、吸込口５２側から吐出口５３側に向かうに従って狭くなるように形成して、流路４８のＤ位置における水圧が高圧となるように構成したが、流路４８の構成を図２（ｂ）に示す構成とする代わりに、図８（ａ）の展開図、及び図８（ｂ）に示す部分断面図に示すように、流路４８の幅Ｗを一定となるように形成し、その流路４８の両内壁面に４組の突条で形成した仕切り手段７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄを互いに所定の間隔を隔てて設けた構成としてもよい。この仕切り手段７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄは、第２、第３実施形態の仕切り手段７０ａ〜７０ｃと同等の作用をなすものであり、各仕切り手段７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄの吸込口５２側に形成された第１、第２、第３、第４の部屋４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ内の水圧がこの順番で順次昇圧されていき、第４の部屋４８ｄ内の水圧が最高となる。そして、吐出口５３から吐出された高圧水をこれよりも低圧であるが比較的高圧の水が流れ込んでいる第３の部屋４８ｃ内に送り込み、これによって上記各実施形態と同様に多量の混合ガス２９を純水２８に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００５０】
また、第１実施形態の１段再生ポンプ４３の流路４８を更に別の形態としてもよい。つまり、図１３に示すように流路４８の清水の流れる方向に対して直角方向の面積を、吸込口５２から吐出口５３まで（Ｂ〜Ｃ）を略一定に形成し、吐出口５３から吸込口５２まで（Ｂ〜Ｃ以外の区間）には仕切り手段７９を設けてそれよりも狭く形成することができる。この１段再生ポンプ４３によると、羽根車４７を回転駆動すると、純水２８を吸込口５２より吸込んで、この吸い込んだ純水２８を流路４８に送り込んで吐出口５３から吐出する。そして、吸込口５２内の純水２８の圧力は低圧であるが、この吸込口５２より吸い込まれた純水２８の圧力は、流路４８を通る間にしだいに高くなり、高圧の純水２８’が吐出口５３より吐出される。このように、純水２８が流路４８を通る際に高圧となるのは、羽根車４７が純水２８を流体摩擦によって吐出口５３側の仕切り手段７９によって囲まれた流路４８内に押し込めるからである。また、ガス流入手段３４は、純水２８の圧力が順次昇圧されていく圧力清水が通る流路４８の途中Ｄからこの圧力清水中に純水２８と共に混合ガス２９を送り込むことができる。これにより、羽根車４７は、その混合ガス２９が送り込まれた流路４８の途中から吐出口５３までの区間において混合ガス２９が混入する純水２８を高圧力下で攪拌することができるので、多量の混合ガス２９を清水に効率よく溶解及び分散させることができる。
【００５１】
そして、第２実施形態では、図５に示すように、８つの各流路６３は、各流路６３を形成する各２枚の羽根６２ｂの内側面の間隔Ｗが吸込口６４側から吐出口６５側に向かうに従って広くなるように形成してあり、これにより、流路６３内の水の流れる方向６７に対して直角方向の面積Ｓが、中心部側（吸込口６４側）から外周部側（吐出口６５側）に向かうに従って広くなる構成としたが、図９又は図１０に示す構成としてもよい。
【００５２】
図９に示す羽根車７４の８つの各流路７５は、各流路７５を形成する各２枚の羽根７４ｂの内側面の間隔Ｗが吸込口６４側から吐出口６５側に向かう各箇所において略同一であり、これにより、流路７５内の水の流れる方向６７に対して直角方向の面積Ｓが、中心部側（吸込口６４側）から外周部側（吐出口６５側）に向かう各箇所において略同一となる構成である。これ以外は羽根車６２と同等である。
【００５３】
図１０に示す羽根車７６の８つの各流路７７は、各流路７７を形成する各２枚の羽根７６ｂの内側面の間隔Ｗが吸込口６４側から吐出口６５側に向かうに従って狭くなるように形成してあり、これにより、流路７７内の水の流れる方向６７に対して直角方向の面積Ｓが、中心部側（吸込口６４側）から外周部側（吐出口６５側）に向かうに従って狭くなる構成である。これ以外は羽根車６２と同等である。流路７７の面積Ｓを水の流れる方向６７に向かうに従って狭くなる構成とすることにより、流路７７内の水圧を中心部側（吸込口６４側）から外周部側（吐出口６５側）に向かうに従って順次昇圧していくことができる。
【００５４】
なお、図９及び図１０に示す羽根車７４、７６は、開放形であるが、図６及び図７に示す第３実施形態のように各羽根車７４、７６に前面囲い板７２ａを設けた密閉形の構成としてもよい。
【００５５】
また、第２実施形態において、図４及び図５に示す仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃを省略して、羽根車６２の代わりに、図１１に示す開放形の羽根車７８を設けた構成の気液混合装置としてもよい。この羽根車７８は、図１０に示す羽根車７６の仕切り手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃを通すための切欠（同心円上に形成した３つの切欠）を省略したものであり、これ以外は羽根車７６と同等である。勿論、図１１に示す開放形の羽根車７８を設ける代わりに、図には示さないが、羽根車７８に前面囲い板７２ａを設けた密閉形の羽根車を設けた構成のマイナスイオン液体製造装置としてもよい。
【００５６】
更に、第２、第３実施形態において、３つの仕切り手段７０ａ〜７０ｃを設けた構成としたが、３つ以外の１又は４つ以上の仕切り手段を設けた構成としてもよい。そして、第２、第３実施形態において、ガス流入手段３４のインジェクタ１３の吹き出し部１５の出口２０が連通管５９を介して第３の部屋６３ｃと連通する構成としたが、インジェクタ１３の吹き出し部１５の出口２０が第１又は第２の部屋６３ａ又は６３ｂと連通する構成としてもよい。また、第１乃至第３実施形態では、減圧装置３３を設けた構成としたが、この減圧装置３３を省略して、吐出口より混合ガス２９を溶解及び分散させた純水２８’を高速で吐出する構成としてもよい。
【００５７】
更に、上記第１乃至第３実施形態では、インジェクタ１３を使用して純水２８に混合ガスを混入させる構成としたが、インジェクタ１３を設けずに、各インジェクタ１３と対応する位置を通過する純水２８に、所定量の混合ガス２９を強制的に混入させる構成とすることができる。混合ガス２９を強制的に供給する装置として、例えばコンプレッサを使用することができる。ただし、供給するガス量を調整する為にコンプレッサの空気吐出口に流量調整弁を設ける必要がある。勿論、インジェクタ１３及びこれと連通する連通管を省略して、流路内のＤ位置又は第３の部屋内の圧力水中に圧縮した混合ガス２９を直接送り込む構成としてもよい。
【００５８】
また、上記第１乃至第３実施形態のマイナスイオン液体製造装置Ａは、例えば、混合ガスの気泡が破裂するときに生じる超音波を利用する洗浄装置に適応することができる。この場合、混合ガスを洗浄液に溶解及び分散させるとよい。そして、風呂の湯の中に混合ガスの気泡を発生させることにより、身体の洗浄、マッサージ用として使用することもできる。更に、湖沼を浄化する装置としても利用することができる。その他にも、製造された水等の液体を噴霧して空調システムに適用したり、食品や生花等を製造された水等に浸漬して鮮度保持に利用することもできる。
【００５９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。その他、各部の具体的構成についても前記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【実施例】
【００６０】
＜イオン密度計測試験＞  本発明のマイナスイオン液体製造装置により純水から製造された水素と酸素の混合ガスを溶解し且つこの混合ガスの超微細な気泡を分散させた純水（以下、「マイナスイオン水」と称する）が、多量のマイナスイオンを含有することを証明するため、上記第１実施形態のマイナスイオン液体製造装置を用いることにより製造されたマイナスイオン水について、これを空気中に噴霧した場合のイオン密度を計測した。
【００６１】
計測条件は次の通りである。
計測機器；イオン測定器として、ｉｎｔｉ空気イオンカウンター  ＩＴＣ−２０１Ａ  （アンデス電気株式会社製）を使用した。
計測方法及び条件；上述した日本工業規格「空気中のイオン密度測定方法」（ＪＩＳ  Ｂ９９２９）に準拠し、イオン測定器内において、同一のスプレー容器に製造前の純水と製造後のマイナスイオン水を３分間隔で同一人物により強く噴霧し、１ｃｃあたりのイオン数を、マイナスイオン密度、プラスイオン密度のそれぞれについて計測する。なお、前述のイオン測定器は、送風部、エアフィルタ部、イオン発生器（前記スプレー容器）設置部、縮流混合部、測定部を備える、気密扉付開口測定器である。測定器内部の温度を２１〜２３℃に、湿度を３４〜４０％に保ち、製造前の純水と製造後のマイナスイオン水のｐＨが約７（中性）であることを確認した。
【００６２】
図１５にイオン密度計測試験の結果をグラフで示す。同図（ａ）はマイナスイオン密度の計測結果であり、同図（ｂ）はプラスイオン密度の計測結果である。同図から明らかなように、純水噴霧直後（計測開始から１分後）およびマイナスイオン水の噴霧直後（計測開始から４分後）に、マイナスイオン密度もプラスイオン密度も急激に上昇しているのが分かるが、両図の縦軸左側の目盛りから明らかなように、マイナスイオン密度はプラスイオン密度に比べて顕著に多く計測された。すなわち、同図（ａ）に示されるマイナスイオン密度については、計測開始から１分７秒後（純水噴霧直後）に３５．６８（ｘ１０００／ｃｃ）、４分８秒後（マイナスイオン水噴霧直後）に８０．０３（ｘ１０００／ｃｃ）であったのに対し、同図（ｂ）に示されるプラスイオン密度については、計測開始から１分８秒後（純水噴霧直後）に１０．９６（ｘ１０００／ｃｃ）、４分８秒後（マイナスイオン水噴霧直後）に１７．９１（ｘ１０００／ｃｃ）であった。よって、純水噴霧時、マイナスイオン水噴霧時共に、プラスイオン密度よりマイナスイオン密度の方が高い数値を示すという結果を得た。
【００６３】
以上の結果から、イオン密度の最高値で比較すると、マイナスイオン水は純水に対してマイナスイオンを約２．２倍、プラスイオンを約１．６倍発生し、さらにマイナスイオン水ではマイナスイオンをプラスイオンの約４．４倍発生することが明らかとなった。このことは、本発明のマイナスイオン液体製造装置により製造されたマイナスイオン水では、製造前の純水に高圧下で加えられた混合ガスが純水中に溶解し又は気泡として分散したことにより、混合ガスのうち水素がイオン化してそのマイナスイオンの電子が通常の純水と比べて約２．２倍含まれることとなった結果であると推察される。
【００６４】
＜マイナスイオン水のＯＲＰ値計測試験＞  本発明のマイナスイオン液体製造装置により井水に次亜塩素酸を添加した水（日常使用している水）から製造されたマイナスイオン水について、その酸化還元電位が著しく低いことを確認するため、ＯＲＰ値を計測した。試験に当たっては、市販のＯＲＰメータ（東亜ディーケーケー社製ＯＲＰ  ＭＥＴＥＲ  ＲＭ−２０Ｐ、基準電極は銀／塩化銀（同社製ＰＳＴ−２７３９Ｃ））を用い、水温１３℃、ｐＨ７の条件で計測した。なお、比較のために、井水に次亜塩素を添加した水について同条件にてＯＲＰ値を計測した（実験場所；（有）北拓フーズ：北海道士別市武徳町４４線８号）。
【００６５】
ＯＲＰ値計測試験を８０ｍ３の貯水槽を使用し、１ヶ月間行った結果、マイナスイオン水のＯＲＰ値は平均で−２７０ｍＶであったのに対し、井水に次亜塩素を添加した水のＯＲＰ値は平均で＋５３０ｍＶであった。この結果から、本発明のマイナスイオン液体製造装置により製造されたマイナスイオン水は、極めて低い酸化還元電位の状態にあることが明らかとなった。
【００６６】
＜野菜のＯＲＰ値計測試験＞  日常的に食される野菜を本発明のマイナスイオン液体製造装置により純水から製造されたマイナスイオン水（ＯＲＰ値；−２７９ｍＶ）に浸漬した場合、野菜自体の酸化還元電位がどのように変化するのかを調べる試験を行った。試験に使用した野菜は、トマト、キュウリ、ダイコン、ニンジンの４種類である。計測には、上記のマイナスイオン水のＯＲＰ値計測試験で用いたＯＲＰメータと同一のものを使用した。計測試験は、マイナスイオン水に浸漬する前のＯＲＰ値と、２時間浸漬後のＯＲＰ値を比較することによって行った。図１６に試験結果を示す。同図（ａ）はトマト、（ｂ）はキュウリ、（ｃ）はダイコン、（ｄ）はニンジンの試験前後のＯＲＰ値計測時の状態を示している。同図の各野菜の右側には、ＯＲＰメータの表示部が示されている。
【００６７】
同図に示すように、各野菜のＯＲＰ値の変化は次の通りである。（ａ）トマトでは、浸漬前は＋１８ｍＶであったのが、浸漬後は−４３４ｍＶとなった。（ｂ）キュウリでは、浸漬前は＋５２ｍＶであったのが、浸漬後は−４３９ｍＶとなった。（ｃ）ダイコンでは、浸漬前は、＋１８ｍＶであったのが、浸漬後は−３５０ｍＶとなった。（ｄ）ニンジンでは、浸漬前は＋２０４ｍＶであったのが、浸漬後は−４３０ｍＶとなった。これらの結果から、新鮮な野菜をマイナスイオン水に浸漬することにより、野菜自体の酸化還元電位を大幅に低下させることができることが明らかとなった。ここで注目すべき点は、浸漬したマイナスイオン水のＯＲＰ値が−２７９ｍＶであるにも関わらず、浸漬した野菜のＯＲＰ値は−２７９ｍＶをはるかに下回る値−３５０〜−４３９ｍＶになったことである。このことはマイナスイオン水に浸漬された野菜は、その細胞内にある酵素に対して酵素活性を促し、より還元性（鮮度）を増したことと推測される。
【００６８】
＜野菜の鮮度変化試験１＞  本発明のマイナスイオン液体製造装置により純水から製造されたマイナスイオン水に野菜を浸漬することにより、野菜の鮮度が経時的にどのように変化するのかを調べる試験を行った。この試験において試験区は、野菜として市販のホウレンソウを使用し、コップに入れたマイナスイオン水にホウレンソウの軸部を漬けて、ホウレンソウの葉の状態を、浸漬直後、３０分後、６０分後、１２０分後の４回、写真撮影を行った。対照区として、コップに入れた水道水にホウレンソウの軸部を漬け、葉の状態を同様に写真撮影した。なお、試験は一定の室温、湿度に保った状態で行った。
【００６９】
試験結果を図１７に示す。同図の各写真の左側はマイナスイオン水（同図では「曝気水」の札をコップに添付している）に浸漬したホウレンソウ、右側は水道水に浸漬したホウレンソウを示している。同図に示すように、浸漬開始から３０分までは、どちらのホウレンソウも同様の状態であるが、６０分後と１２０分後ではマイナスイオン水に浸漬したホウレンソウは水道水に浸漬したホウレンソウよりも明らかにみずみずしくなり、葉が広がって立ち上がってきている。図１８に、浸漬６０分後のホウレンソウの拡大写真を示すが、水道水に浸漬したホウレンソウ（図中、対照区）はやや黒っぽく変色して萎れているのに対して、マイナスイオン水に浸漬したホウレンソウ（図中、試験区）は鮮やかな緑色でみずみずしく葉を大きく広げているのが分かる。この結果から、マイナスイオン水に野菜（少なくともホウレンソウ）を浸漬することで、野菜の鮮度を維持し向上できることが明らかとなった。
【００７０】
＜野菜の鮮度変化試験２＞  本発明のマイナスイオン液体製造装置により井水に次亜塩素を添加した水から製造されたマイナスイオン水に野菜を浸漬することにより、野菜の鮮度が細胞レベルで経時的にどのように変化するのかを調べる試験を行った。この試験では、野菜として市販の１本のダイコンを均一に分割して試験区と対照区とし、試験区ではダイコンをマイナスイオン水に３０分間浸漬し、対照区ではダイコンを井水に次亜塩素を添加した水（マイナスイオン水にする以前の水）に浸漬し、それぞれ常温で放置して、１日後と７日後に試験区と対照区のダイコンの細胞について顕微鏡写真を撮影した（実験場所；前述の（有）北拓フーズ）。
【００７１】
図１９の上段に浸漬後１日目の細胞の状態、下段に浸漬後７日目の細胞の状態を示す。１日目では、マイナスイオン水に浸漬した試験区のダイコンの細胞は、井水に次亜塩素を添加した水（マイナスイオン水にする以前の水）に浸漬させた対照区のダイコンの細胞に比べて水分吸収が良好で、細胞が大きくみずみずしい状態が示された。７日目では、対照区のダイコンは細胞が萎縮して細胞配列も乱れていたのと比較して、試験区のダイコンは細胞の萎縮がなく、細胞配列も整ってみずみずしさが維持されていた。
【００７２】
なお、図示しないが、ダイコンのマイナスイオン水への浸漬時間を１０分間、６０分間としたものについても同様の試験を行ったところ、浸漬時間１０分よりも３０分の方が、ダイコンの細胞は大きくみずみずしい状態となり、浸漬時間６０分では３０分よりも細胞の大きさは大きくなったが、やや膨張しており、細胞配列にも少し乱れが認められた。また、各浸漬時間のダイコンを、細胞の観察後に包丁で切ったところ、何れの浸漬時間のダイコンについても、マイナスイオン水に浸漬したものは浸漬しなかったものに比べて包丁の入りが良好であり、きれいに切断することができた。
以上の結果から、マイナスイオン水に野菜（少なくともダイコン）を適度な時間だけ浸漬することで、その後に野菜をマイナスイオン水から取り出して常温で保存しても、一定期間は鮮度を維持できることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置を示す正面断面図。
【図２】（ａ）は同第１実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置の１段再生ポンプを図１のＡ−Ａ方向から見た断面図、（ｂ）は同１段再生ポンプの流路を示す展開図。
【図３】同第１乃至第３実施形態のインジェクタの拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置を示す正面断面図。
【図５】同第２実施形態の羽根車及び仕切り手段を示す正面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置を示す正面断面図。
【図７】同第３実施形態の羽根車及び仕切り手段を示す正面図。
【図８】同第１実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置の１段再生ポンプの他の例を示す図であり、（ａ）は同他の例の１段再生ポンプの流路を示す展開図、（ｂ）は同他の例の１段再生ポンプの部分断面図。
【図９】同第２実施形態の羽根車の他の第１の例を示す正面図。
【図１０】同第２実施形態の羽根車の他の第２の例を示す正面図。
【図１１】同第２実施形態の羽根車の他の第３の例を示す正面図。
【図１２】参考技術に係るマイナスイオン液体製造装置を示す正面断面図。
【図１３】同第１実施形態に係るマイナスイオン液体製造装置の１段再生ポンプの更に他の例を示す図であり、その流路を示す展開図。
【図１４】同第１乃至第３実施形態及び参考技術に係るマイナスイオン液体製造装置の概略的な全体図。
【図１５】本発明の実施例として、マイナスイオン液体製造装置により製造されたマイナスイオン水のイオン密度計測試験結果をグラフとして示す図。
【図１６】同実施例として、野菜のＯＲＰ値計測試験の結果を写真で示す図。
【図１７】同実施例として、野菜の鮮度変化試験１の結果を写真で示す図。
【図１８】同野菜の鮮度変化試験１で用いた試験区と対照区のホウレンソウを拡大して写真で示す図。
【図１９】同実施例として、野菜の鮮度変化試験２の結果を写真で示す図。
【符号の説明】
【００７４】
Ａ、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４…マイナスイオン液体製造装置
２８…純水
２８’…マイナスイオン液体（マイナスイオン水）
２９…混合ガス
２９’…気泡
４３…１段再生ポンプ
４７、６２、７２…羽根車
４８、６３…流路
５２、６４…吸込口
５３、６５…吐出口
６０…１段うず巻ポンプ
６８…うず形室
７０（７０ａ〜７０ｂ）…仕切り手段
７１（７１ａ〜７１ｂ）…狭隘部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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