(57)【要約】【課題】天然水と同等以上の活性を有する水を、超純水から製造することを可能とし、併せて種々の機能を有する活性水を提供すること。【解決手段】出発物である水を製造する超純水装置と、目的物を貯留するチタン製の活性水タンクとを、チタン製のパイプで結び、その途中に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケースが設けられており、原料水タンクと活性水タンクとを結ぶ閉空間の内壁面が全てチタンで構成された活性水の製造装置。当該装置において、超純水装置により製造した超純水を前記チタン製ケースを通過させて遠赤外線放射体と接触させることで活性化させ、活性水タンクに貯留することを特徴とする活性水の製造方法。【選択図】図１
2008043893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出発物である水を製造する超純水装置と、目的物を貯留するチタン製の活性水タンクとを、チタン製のパイプで結び、その途中に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケースが設けられており、原料水タンクと活性水タンクとを結ぶ閉空間の内壁面が全てチタンで構成された活性水の製造装置において、超純水装置により製造した超純水を前記チタン製ケースを通過させて遠赤外線放射体と接触させることで活性化させ、活性水タンクに貯留することを特徴とする活性水の製造方法。
【請求項２】
前記遠赤外線放射体が、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる粒状物質であることを特徴とする請求項１の活性水の製造方法。
【請求項３】
前記チタン製ケースを通過する前に、水を加熱処理することを特徴とする請求項１または２の活性水の製造方法。
【請求項４】
前記活性水の製造装置は、前記チタン製ケースを複数備えており、
出発物である水は目的物を貯留するチタン製タンクに送出されるまでに、複数の前記チタン製ケースを通過することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの活性水の製造方法。
【請求項５】
目的物である水が、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有し、免疫調節活性機能と血中乳酸量の上昇抑制機能を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの活性水の製造方法。
【請求項６】
出発物である水を製造する超純水装置と、目的物を貯留するチタン製の活性水タンクとを、チタン製のパイプで結び、その途中に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケースが設けられており、超純水装置と活性水タンクとを結ぶ閉空間の内壁面が全てチタンで構成されることを特徴とする活性水の製造装置。
【請求項７】
前記遠赤外線放射体が黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる粒状物質であることを特徴とする請求項６の活性水の製造装置。
【請求項８】
前記チタン製ケースを通過する前に、水を加熱処理する１以上の加熱器を有することを特徴とする請求項６または７の活性水の製造装置。
【請求項９】
前記加熱器が、加熱済みの水と加熱前の水との熱交換を行う熱交換器であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかの活性水の製造装置。
【請求項１０】
前記チタン製ケースを複数備えることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかの活性水の製造装置。
【請求項１１】
目的物である水が、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有し、免疫調節活性機能と血中乳酸量の上昇抑制機能を有することを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかの活性水の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性水の製造方法および装置に関し、より具体的には遠赤外線放射体を用いて超純水から活性水を製造する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を活性化する方法としては、大別すると電気的な力を与える手法、磁気的な力を与える手法、遠赤外線を放射する手法などが知られている。
遠赤外線を放射する手法を用いたものとしては、例えば、水を磁場に通過させると共に遠赤外線放射能を有するセラミックスの充填間隙内に通過させて、水のクラスターを小さくし、かつ水分子をイオン化させる水の活性化方法が提言されている（特許文献１）。
なお、赤外線を放射するセラミックス様物質としては、出願人が提言した陶磁製遠赤外線放射体がある（特許文献２）。
【０００３】
ところで、食品の貯蔵・輸送用容器として、化学的に不活性な金属であるチタン製容器が用いられている（例えば、特許文献３）。チタン熔融物を強制的に水に溶解させることにより、生理的活性の水を製造する方法も提言されている（特許文献４）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１４７９号公報
【特許文献２】特許第３４１２１２１号公報
【特許文献３】特開２０００−２０３５７１号公報
【特許文献４】特許第３６８６８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、天然水と同等以上の活性を有する水を、超純水から製造することを可能とすることを課題とし、併せて種々の機能を有する活性水を提供することをも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、出発物である水を製造する超純水装置と、目的物を貯留するチタン製の活性水タンクとを、チタン製のパイプで結び、その途中に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケースが設けられており、原料水タンクと活性水タンクとを結ぶ閉空間の内壁面が全てチタンで構成された活性水の製造装置において、超純水装置により製造した超純水を前記チタン製ケースを通過させて遠赤外線放射体と接触させることで活性化させ、活性水タンクに貯留することを特徴とする活性水の製造方法である。
第２の発明は、第１の発明において、前記遠赤外線放射体が、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる粒状物質であることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記チタン製ケースを通過する前に、水を加熱処理することを特徴とする。
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明において、前記活性水の製造装置は、前記チタン製ケースを複数備えており、出発物である水は目的物を貯留するチタン製タンクに送出されるまでに、複数の前記チタン製ケースを通過することを特徴とする。
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明において、目的物である水が、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有し、免疫調節活性機能と血中乳酸量の上昇抑制機能を有することを特徴とする。
第６の発明は、出発物である水を製造する超純水装置と、目的物を貯留するチタン製の活性水タンクとを、チタン製のパイプで結び、その途中に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケースが設けられており、超純水装置と活性水タンクとを結ぶ閉空間の内壁面が全てチタンで構成されることを特徴とする活性水の製造装置である。
第７の発明は、第６の発明において、前記遠赤外線放射体が、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる粒状物質であることを特徴とする。
第８の発明は、第６または７の発明において、前記チタン製ケースを通過する前に、水を加熱処理する１以上の加熱器を有することを特徴とする。
第９の発明は、第６ないし８のいずれかの発明において、前記加熱器が、加熱済みの水と加熱前の水との熱交換を行う熱交換器であることを特徴とする。
第１０の発明は、第６ないし９のいずれかの発明において、前記チタン製ケースを複数備えることを特徴とする。
第１１の発明は、第６ないし１０のいずれかの発明において、目的物である水が、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有し、免疫調節活性機能と血中乳酸量の上昇抑制機能を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有し、免疫調節活性機能と血中乳酸量の上昇抑制機能を有する水を、超純水から製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、出発物である超純水を活性化させるに際し、出発物から目的物が得られるまでの一連の工程を、チタンで構成された閉空間で行うことを特徴とする。
出発物となる超純水が活性化された後、ペットボトル等の容器に充填されるまでの間貯留されるタンク（活性水タンク）もチタン製である。超純水装置と活性水タンクは、チタン製のパイプにより接続されており、その途中には遠赤外線放射体が充填されたチタン製ケースが設けられている。水は、遠赤外線放射体の充填間隙内を通過することで、活性化される。
ここで、好ましくは、遠赤外線放射体が充填されたチタン製ケースを複数設け、各チタン製ケースに異なる温度域の水を通過させる。例えば、本発明の活性水を飲料として用いる場合には、加熱殺菌処理をすることとなるが、常温から殺菌可能な温度域に達するまでの工程に、複数のチタン製ケースを設け、それらの間に加熱器を設けることにより、異なる温度域の水を通過させることができる。
水を加熱する場合においては、低温流路と高温流路を有するチタン製の熱交換器を用い、高温の水で低温の水を加熱するのが効率的な熱交換の観点から好ましい。
以下では、本発明を構成する各要素を詳細に説明する。なお、活性水タンク内の活性水を除く、活性化工程における水を、活性化の有無にかかわらず、単に「水」という場合がある。
【０００９】
本発明の活性水の製造方法における出発物は、超純水である。出発物となる超純水は、水道水等の水源からの水を用いて公知の純水製造法（例えば、イオン交換樹脂法、中空糸膜法、逆浸透膜法）により純水を製造し、ステンレス製の原料水タンクに貯留し、超純水装置を通過させることにより得られる。なお、原料水タンクをチタン製とし、超純水を原料水タンクに貯留する構成としてもよい。
超純水装置には、チタン製のパイプが接続されており、パイプの他端には遠赤外線放射体が充填されたチタン製ケースが接続される。チタン製ケースは、複数設けることが好ましく、各チタン製ケースはチタン製のパイプにより接続される。最下流部に設けられたチタン製ケースは、チタン製パイプにより活性水タンクに接続される。なお、チタン製ケースの間に加熱器を設けるのが好ましい。加熱により遠赤外線放射体からの遠赤外線放射効率が高まるからである。
このように、本発明においては、出発物である超純水から目的物である活性水が得られるまでの全工程がチタンの閉空間により構成される。このため、超純水を高温で加熱処理しても不純物が溶解せず、金属臭が生じないという効果もある。チタン以外の金属（例えばステンレス３０４）で超純水を高温で加熱処理すると、不純物が溶出し金属臭のする水となってしまう。
【００１０】
本発明で用いられる遠赤外線放射体としては、出願人の特許発明である陶磁製遠赤外線放射器が挙げられる（特許文献２参照）。より具体的には、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を１マイクロメートルないし５０マイクロメートルの微粒子に粉砕し、これを粘土に混入して練り合わせ型に入れて成型乾燥して、素焼きで前焼きを行い、前記微粒子を水に溶いている溶液に該素焼したものを浸漬することによりその表面に微粒子を付着させて乾燥し、陶器窯にいれて摂氏１２００℃から１３００℃の温度で焼成してなる、粒状物質が例示される。好ましい変形例としては、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結することにより、硬度が高まり安定化した遠赤外線放射能を有するセラミックスを作製し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる、粒状物質が挙げられる。これらの粒状物質を用いた場合には、飲料用としても全く問題がないことが確認できている。
なお、遠赤外線を放射する物質であれば、安全性に問題がない限り、用途に応じて種々の物質を用いることができる。
【００１１】
水を加熱するための加熱器は、公知のヒーター等の加熱手段により構成することができ、例えば、飲料用とする場合の加熱殺菌処理を、３秒１２０℃のＵＨＴ殺菌により行うことができる。一定量以上の水を製造する場合には、ボイラーによる蒸気と熱交換器の組み合わせにより加熱器を構成するのが効率的である。
【００１２】
以下では、本発明の詳細を実施例によって説明するが、本発明は実施例によってなんら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
本実施例では、水道水等の水源１から得た水から遠赤外線放射体により活性化し、活性化された飲料用水を製造する工程を説明する。
なお、原料水タンク３内の純水と、活性水タンク１４内の活性水を除く、活性化工程における水を、活性化の有無にかかわらず、単に「水」という場合がある。
【００１４】
本実施例の装置は、図１および図２のごとく構成され、超純水装置５から送出された超純水が活性水タンク１４に到達するまでの流路となる内壁面は全てチタンで構成されている。
まず、水源１から得た水をＲＯ装置２により精製して純水とし、容量１ｔのチタン製の原料水タンク３に貯水する。ここで、ＲＯ装置とは、逆浸透法精製水製造装置のことであり、水中の不純物成分を、ＲＯ膜を介して０．６〜１．６Ｍｐａの高圧を原水に加えることにより水中に含まれるコロイド状物質、有機物、無機イオン類を除去することで純水を製造することができる装置である。本実施例のＲＯ装置２は、６００ｌ／ｈの処理能力を有している。ＲＯ装置２と原料水タンク３との間に遠赤外線放射体を充填したチタン製ケース２０が設けられている。
【００１５】
原料水タンク３内の純水は、１０００ｌ／ｈの処理能力を有するポンプ４により超純水装置５に送出され、そこで超純水とされた後、パイプ６に送出される。ここで、Ａ地点における水の温度は１５℃から２０℃である。その後、水は冷却用の熱交換器３１（全長１１００ｍｍ）において加熱され、Ｂ地点での温度は６０℃となる。熱交換器３１は、チタンで構成された低温流路と高温流路を有し、高温流路を流れるＤ地点を通過した高温の水と熱交換をすることで、Ｄ地点を通過した水を冷却すると共にＢ地点へ至る水を加熱する。
Ｂ地点を通過した水は、遠赤外線放射体を充填したチタン製ケース２１を通過し、活性化される。その後、加熱用熱交換器３２（全長１２３３ｍｍ）において加熱され、Ｃ地点においては１２０℃になる。加熱用熱交換器３２は、チタンで構成された低温流路とステンレスで構成された高温流路を有し、高温流路はボイラー１３からの高温のスチームが通過する。熱交換器３２を通過したスチームおよびドレンは、ドレンタンク１２に戻り、ここである程度冷却された後、再びボイラー１３内に供給される。なお、本実施例で用いたボイラー１３は、２００〜３００ｋｇ／ｈの処理能力を有する。
【００１６】
Ｃ地点を通過した水は、チタン製ケース２２および２３を通過後、熱交換器３１に至るまで１２０℃で３秒間の殺菌が行われる（なお、Ｄ地点の温度は１２０度である）。そして、加熱殺菌が行われた水は、熱交換器３１の高温流路を通過しながらＡ地点からＢ地点へ至る水と熱交換をして、冷却される。その後、減圧弁１６で減圧され、フィルター１７で濾過され、容量５００ｌのチタン製の活性水タンク２５に貯留される。ここで、Ｅ地点における水の温度は８０℃である。
活性水タンク２５に貯留された活性水は、無菌充填装置２６により、ペットボトル等の容器に充填される。
【００１７】
上記のチタン製ケース２０（全長２０００ｍｍ、直径８９．１ｍｍ）に充填される遠赤外線放射体は、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を１マイクロメートルないし５０マイクロメートルの微粒子に粉砕し、これを粘土に混入して練り合わせ型に入れて成型乾燥して、素焼きで前焼きを行い、前記微粒子を水に溶いている溶液に該素焼したものを浸漬することによりその表面に微粒子を付着させて乾燥し、陶器窯にいれて摂氏１２００℃から１３００℃の温度で焼成してなる、粒状物質である。チタン製ケース２０には、２３ｋｇの遠赤外線放射体が充填される。
上記のチタン製ケース２１〜２４（全長１０００ｍｍ、直径８９．１ｍｍ）に充填される遠赤外線放射体は、黒色ガラス質の石英安山岩の鉱石を粉砕したものを１度に混ぜ合わせて１２００℃から１３００℃で溶解し焼結することにより硬度が高まり安定化した遠赤外線放射能を有するセラミックスを作製し、それを１から２ｃｍ角に砕いてなる、粒状物質である。チタン製ケース２１〜２４では、異物の混入が無い超純水が通過するため、粘土へ付着する構成とせず、容量当たりの活性化能力を高めている。チタン製ケース２１〜２４には、それぞれ８ｋｇの遠赤外線放射体が充填される。
また、Ａ〜Ｅ地点には、温度管理用のセンサーが設けられており、一定の温度が保たれるよう制御されている。
【００１８】
続いて、本実施例により得られた活性水の機能について検証を行ったところ、以下の（１）ないし（４）のとおりとなった。なお、検証作業は、国立大学法人愛媛大学農学部に委託して実施した。
（１）ヒトの肝臓ガン細胞の増殖に対する機能
本実施例の装置により得られた水により調製した細胞増殖用培地とコントロール培地を用いて、ヒト肝臓ガン細胞（ＨｅｐＧ２細胞）の培養を行った。図２は、４日間培養日数した際の生細胞数および細胞生存率を示したグラフである。図２中、左の図は、ガン細胞の増殖数を示しているが、これから実施例１の水培地での増殖がコントロール培地と比べ最初から抑制されており、４日目には半分ほどに抑えられていることが分かる。このことから、ヒト肝臓ガン細胞に何らかの抑制効果を及ぼしていることが確認できる。一方、右の図は、ガン細胞の生存率を表しているが、実施例１の水培地とコントール倍地とであまり差が生じていないことから、細胞には影響がなく無害であることが分かる。
以上より、実施例１の水は、細胞障害性によるものではなく増殖抑制効果という機能を有するものと考えられる。
【００１９】
（２）ヒト型培養細胞を用いた免疫調節活性
本実施例の装置により得られた水により調製した細胞増殖用培地とコントロール培地を用いて、ヒト型ハイブリドーマＨＢ４Ｃ５細胞の培養を行い、ヒト型ＩｇＭ抗体の産生量を測定した。ここで、ヒト型ハイブリドーマＨＢ４Ｃ５とは、複数の細胞が融合してできた融合細胞のことを言い、主に生体外でも無限に増殖するガン細胞と生体外で長期的に培養できないＢリンパ球（生体内で抗体を産生している細胞）を融合して、生体外で培養もでき、抗体も産生できる細胞であり、実験に好適である。また、ＩｇＭとは、下等脊椎動物にとって唯一の抗体であり、感染初期に作られ、分子が大きく、１つで約１０個のウイルスを相手にすることができ、抗原を凝集する作用と、補体系の活性作用が強いという特徴を有するが、寿命が約５日と短命である。
図３は、４日間培養日数した際のＩｇＭ産生量を示したグラフである。図３を見ると分かるように、実施例１の水培地では、コントロール培地と比べ、４日日で約１．６倍のＩｇＭ抗体の産生量となった。
以上のとおり、実施例１の水にはヒト型ハイブリドーマＨＢ４Ｃ５細胞のＩｇＭ産生の促進作用を有することが確認された。
【００２０】
（３）ＳＯＤ様活性
本実施例の装置により得られた水のＳＯＤ様活性を検証した。ここで、ＳＯＤとは動物の体内で作られる酵素のことであるスーパーオキシドジスムターゼ（超酸化物不均化酵素）の略称である。ＳＯＤは、活性酸素は癌や脳梗塞、アトピー性皮膚炎などの多くの病気の原因とされる生体内の活性酸素を消去する機能を持っている。このＳＯＤと同様の活性をＳＯＤ様活性と言うものとする。
超純水と、実施例１の装置により得られた水、および天然水Ｘ（市販の日田天領水）について、ＳＯＤ様活性を測定したところ、図４に示す結果となった。より詳細には、本実施例の水における測定値は０．１４３ｕｎｉｔｓ／ｍｌであり、天然水Ｘにおける測定値は０．１２８ｕｎｉｔｓ／ｍｌであった。
以上のとおり、天然水と同等以上のＳＯＤ様活性を有する水を、純水から製造できることを確認することができた。
【００２１】
（４）運動負荷による血中乳酸値変化への影響
本実施例の装置により得られた水を摂取することにより、運動負荷による血中乳酸量の上昇の抑制効果があるかどうかを検証した。
（方法）
実施例１の水と、水道水を浄水処理した水（比較例１の水）をそれぞれ摂取しながら、エアロバイクによる有酸素運動を行い、運動後の血中乳酸値を測定した。 
・運動負荷：一定の負荷によるエアロバイク運動を１〜１．５時間
・サンプル摂取量：上記運動中に１リットルを自由摂取
・乳酸値測定：アークレイ社製簡易血中乳酸値測定器  ラクテート・プロを用いて、運動後３分以内に測定  
・走行距離：実施例１の水を摂取しながらの場合は２３．４ｋｍであり、比較例の１を摂取しながらエアロバイク運動の１回の平均行距離は２３．９ｋｍであった。
【００２２】
（測定結果）
運動直後の血中乳酸値に関しては、図６に示すように、実施例１の水摂取による運動後の平均血中乳酸値は１５．５ｍｇ／ｄＬ（測定値８点）であるのに対し、比較例１の水を摂取しながらの運動後の平均血中乳酸値が４２．３ｍｇ／ｄＬ（測定点６点）であった。
以上のとおり、実施例１の水を摂取することにより、血中乳酸値の上昇が有意に抑えられていることを確認することができた。このことから、実施例１の水を摂取しながら運動することにより、通常の水を摂取しながらの運動する場合に比べ、疲労感の緩和効果が期待できると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の方法および装置により活性化された水は、飲料水や食品調理用としての利用はもちろん、化粧水、生活用水や農業用水、養殖用淡・海水、工業用水としての利用など、種々の分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１に係る装置の構成の概要図である。
【図２】実施例１に係る装置におけるチタン製ケースと熱交換器の配置を示した図面である。
【図３】実施例１に係る水を用いて行ったヒトの肝臓ガン細胞の増殖に対する機能の検証結果を示したグラフである。
【図４】実施例１に係る水を用いて行ったヒト型培養細胞を用いた免疫調節活性の検証結果を示したグラフである。
【図５】実施例１に係る水を用いて行ったＳＯＤ様活性の検証結果を示したグラフである。
【図６】実施例１に係る水を用いて行った血中乳酸値変化への影響の検証結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１  水源
２  ＲＯ装置
３  原料水タンク
４  ポンプ
５  超純水装置
６  パイプ
８  スチームストラップ
１１  ボイラー用水源
１２  ドレンタンク
１３  ボイラー
１４  蒸気ライン
１５  モーターバルブ
１６  減圧弁
１７  フィルター
２０〜２４  チタン製ケース
２５  活性水タンク
２６  無菌充填装置
３１，３２  熱交換器
【図１】
2008043893.tif 000003
【図２】
2008043893.tif 000004
【図３】
2008043893.tif 000005
【図４】
2008043893.tif 000006
【図５】
2008043893.tif 000007
【図６】
2008043893.tif 000008