(57)【要約】【課題】  従来の活性酸素を除去する水素を含有する水素水には、ミネラル成分が含有されておらず、活性酸素を除去する以上の効果は発生しない。また、海水を淡水化した水には、ほとんど水素は含有されておらず、さらに、逆浸透法等による淡水化処理により海水中の微量元素が減少してしまう。【解決手段】  海水を淡水化処理した水に水素を注入して０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にすることを特徴とする機能水を提供する。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を淡水化処理した水に水素を注入して０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にすることを特徴とする機能水。
【請求項２】
海水をオゾン処理及び淡水化処理した水に水素を注入して０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にすることを特徴とする機能水。
【請求項３】
請求項１または２記載の機能水において、上記海水中のホウ素、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、セレン、モリブデン、ヨウ素、マグネシウムから選ばれる１種類ないしは２種類以上、より好ましくは、１０〜１２種類の微量元素を含有させることを特徴とする機能水。
【請求項４】
請求項1〜３のいずれか記載の機能水において、海水を逆浸透法で淡水化処理する際に濾過濃縮される濃縮水を、透析または脱塩し、上記透析又は脱塩される水に水素を溶存させることを特徴とする機能水。
【請求項５】
海水のオゾン処理を０．１〜５０．０（ｐｐｍ）、好ましくは１．０〜３０．０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１．０〜７．０、好ましくはｐＨ３〜５で、かつ２０（秒）〜５００（分）、好ましくは２０〜１２０（分）で処理する工程と、上記オゾン処理を繰り返し処理する工程と、上記オゾン処理された水を淡水化処理する工程と、上記淡水化処理された水に水素を０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にする工程を備えることを特徴とする機能水の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の機能水の製造方法において、海水の淡水化処理が、多段フラッシュ法、イオン交換樹脂法、逆浸透法から選ばれる一つないしは二つ以上の工程を備えることを特徴とする機能水の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６のいずれか記載の機能水の製造方法において、海水の淡水化処理が逆浸透法であり、高圧ポンプで４〜７（Ｍｐａ）、好ましくは５．０〜５．５（Ｍｐａ）で、かつホロファイバー膜またはスパイラル膜を使用する工程を備えることを特徴とする機能水の製造方法。
【請求項８】
請求項５記載の機能水の製造方法において、水素は、高圧下での水素注入法、電気分解法、水素発生金属合剤法から選ばれる一つないしは二つ以上の注入の工程を備えることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水等に使用される水素入りの機能水及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、活性酸素を除去し、食品等の劣化の原因である酸化を防止する目的で、水素を含有する水素水が知られている。上記水素水は、水道水に水素ガスを注入して製造されており、上記水素水の酸化還元電位は、約−６５０〜−６４０（ｍＶ）である。具体的には、上記水は、撹拌装置を有するとともに加熱装置を有する真空加圧タンクに水道水を入れて、約１Paの真空下で沸騰脱気し、この脱気下で水道水を撹拌しながら、水道水中に水素ガスを飽和させて製造されている（特許文献１）。
【０００３】
また、水道水またはイオン交換水等と金属マグネシウムを接触させることにより製造される水素水も知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５６６３２号公報
【特許文献２】特開平２００４−３３００２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献1記載の水素水は、水素を充填するために、水道水を加熱しながら真空ポンプで脱気を行ない、次いで水素ガスを注入している。よって、水が加熱状態、かつ真空雰囲気で水素ガスを注入されるため、充填直後の冷却時等での水素ガスの蒸散量のばらつきが大きくなる。
【０００６】
また、上記充填直後の冷却時での水素ガスの蒸散量が増加するため、水素ガスの注入時には、過剰の水素ガスが必要となる。
【０００７】
さらに、大掛かりな加熱防爆装置が必要となり、水素水を製造するために、上記加熱防爆装置を真空にする時間、加熱する時間、及び冷却する時間を要する。
【０００８】
また、特許文献２記載の水素水は、水素発生時に水酸化マグネシウムが発生し、水素水のｐＨが約１０の強アルカリ性になってしまうため、飲料用として使用するためには、有機酸で中和しなければならない。さらに、水素を発生させるために、マグネシウムが溶解し続けるので、水素水のｐＨが安定しない。
【０００９】
また、特許文献１および２に記載の水素水は、水素水中の水素濃度と酸化還元電位をコントロールしていないため、水素が安定して溶存しない。
【００１０】
また、特許文献１および２に記載の水素水は、原料に水道水、又はイオン交換水等を用いており、豊富な資源である海水を利用していない。よって、海水に含まれる微量元素（いわゆるミネラル分）も利用されていない。水道水等に上記微量元素を添加するには、手間とコストが必要になる。
【００１１】
本発明は、上述した種々課題を解決するためなされたものであり、水素濃度と酸化還元電位をコントロールし、さらに海水を原料とする機能水を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記目的を解決するべく、本発明に係る機能水は、以下のような手段をとる。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の機能水は、海水を淡水化処理した水に水素を注入して０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にすることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、海水を原料とし淡水化して、微量元素をそのまま含有する水に水素が注入され、、注入直後の水素の蒸散量が少なく、機能水中に水素が十分に含有されるとともに、酸化還元電位も安定する。さらに、機能水の水素が０．４〜１．３（ｐｐｍ）安定して溶存すると、酸化還元電位も−２００〜−７００（ｍＶ）と安定する。
【００１５】
また、請求項２に記載の機能水は、海水をオゾン処理及び淡水化処理した水に水素を注入して０．２〜５．０ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にすることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、海水が微量元素を含んだまま、オゾン処理により酸化された後、淡水化され、水素が注入される機能水となる。
【００１７】
また、請求項３に記載の機能水は、請求項１または２記載の機能水において、上記海水中のホウ素、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、セレン、モリブデン、ヨウ素、マグネシウムから選ばれる１種類ないしは２種類以上の微量元素を含有させることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、海水が淡水化された後も、海水中の所定の微量元素をそのまま含有する機能水となる。海水由来の微量元素が含有されると、微量元素が少量の純水と比較して、淡水化された水へ注入される水素の溶存量が、微量元素水和コロイドへの水素吸蔵により増加し、さらに時間経過の後の水素の保持量も増加する。
【００１９】
また、請求項４に記載の機能水は、請求項1〜３のいずれか記載の機能水において、海水を逆浸透法で淡水化する際に濾過濃縮される濃縮水を、透析または脱塩し、上記透析又は脱塩される水に水素を溶存させることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、海水は淡水化された部分だけでなく、残部である濃縮水を利用し、海水の微量元素を多く含有する機能水となる。
【００２１】
また、請求項５に記載の機能水の製造方法は、海水のオゾン処理を０．１〜５０．０（ｐｐｍ）、好ましくは１．０〜３０．０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１．０〜７．０、好ましくはｐＨ３〜５で、かつ２０（秒）〜５００（分）、好ましくは２０〜１２０（分）で処理する工程と、上記オゾン処理を繰り返し処理する工程と、上記オゾン処理された水を淡水化処理する工程と、上記淡水化処理された水に水素を０．２〜５．０（ｐｐｍ）、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）の水素濃度で溶存させ、酸化還元電位を−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）にする工程を備えることを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、海水は、オゾン処理の工程により酸化されて酸性水となり、さらにオゾン処理が繰り返され、コロイド状物質への酸化工程と、溶解性有機物を分解する酸化工程とが、別工程となり、海水が十分に酸化される。上記処理後、淡水化処理により、水が略々中和された後、水素が注入され、略々中性で、水素が所定の水素濃度で安定して溶存し、強い還元力が維持される機能水が容易に製造される。
【００２３】
また、請求項６として、請求項５記載の機能水の製造方法において、海水の淡水化処理が、多段フラッシュ法、イオン交換樹脂法、逆浸透法から選ばれる一つないしは二つ以上の工程を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記構成によれば、海水を原料とし、最適な淡水化方法が選択される。
【００２５】
また、請求項７として、請求項５又は６のいずれか記載の機能水の製造方法において、海水の淡水化処理が逆浸透法であり、高圧ポンプで４〜７（ＭＰａ）、好ましくは５．０〜５．５（ＭＰａ）で、かつホロファイバー膜またはスパイラル膜を使用する工程を備えることを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、海水が高圧ポンプで４（ＭＰａ）以上でホロファイバー膜またはスパイラル膜を通過するときに、十分に海水のナトリウムイオン等が除去され、かつ、７（ＭＰａ）以下でホロファイバー膜またはスパイラル膜を通過するとき、海水の微量元素はそのまま残存する機能水の製造方法が選択される。
【００２７】
また、請求項８として、請求項５記載の機能水の製造方法において、水素は、高圧下での水素注入法、電気分解法、水素発生金属合剤法から選ばれる一つないしは二つ以上の注入の工程であることを特徴とする。
【００２８】
上記構成によれば、淡水化された水に対する最適な水素の注入法が選択される。
【発明の効果】
【００２９】
以上のことから、本発明の請求項１に係る機能水によれば、海水を原料として、０．２〜５．０（ｐｐｍ）の含有量の水素を安定して含有することができ、かつ−５０〜−７００（ｍＶ）の還元性の強い機能水が得られる。水素含有量が、０．４（ｐｐｍ）以下では、還元力が十分ではなく、１．３（ｐｐｍ）以上では水素が安定して溶存せず、また、酸化還元電位が−５０ｍＶ以上では、還元力が十分ではなく、−７００ｍＶ以下では酸化還元電位が安定せず、また、海水中の微量元素はそのまま含有されているため、飲料用などに好適である。特に、水素濃度が０．４〜１．３（ｐｐｍ）で酸化還元電位が−２００〜−７００（ｍＶ）のとき、水素含有量と酸化還元電位が安定した機能水が得られる。
【００３０】
また、請求項２にかかる機能水によれば、海水は、オゾン処理により、海水中の微量元素はそのまま含有したまま酸化され、淡水化され、水素が注入される機能水が得られる。
【００３１】
また、請求項３にかかる機能水によれば、海水中の微量元素が利用されるため、特に微量元素の添加は不要となる。上記微量元素の含有により、機能水への水素の溶存量が増加し、かつ、溶存された水素が保持される。さらに、人体に必要なミネラル源である微量元素が自然な形で人体に取り込まれるため、微量元素と水素の健康への相乗効果が期待される。
【００３２】
また、請求項４にかかる機能水によれば、淡水化された海水だけでなく、濃縮水を使用することができるため、微量元素を多く含む身体によい機能水を製造することができる。このとき、透析または脱塩された水への微量元素の添加は不要にできる。
【００３３】
また、請求項５にかかる機能水の製法によれば、海水は最適なオゾン処理により酸化される。上記オゾン処理を繰り返すことにより、オゾン処理により発生するコロイド状物質を濾過等した後、次のオゾン処理で溶解性有機物を分解する酸化を行うことができる。さらに、淡水化処理により、酸化された水を微量元素を含有したまま淡水化することができる。その後、水素が注入され、水素が所定の濃度で溶存されるため、酸化還元電位が安定し、略々中性の機能水を簡単に製造することができる。
【００３４】
また、請求項６にかかる機能水の製法によれば、海水を原料として、最適な淡水化法による機能水が簡単に得られる。
【００３５】
また、請求項７にかかる機能水の製法によれば、逆浸透法による海水の淡水化時の、ポンプ圧力と逆浸透膜の種類が最適化され、海水が淡水化され、かつ、微量元素を含有する機能水を製造することができる。
【００３６】
また、請求項８にかかる機能水の製法によれば、最適な水素注入法により、溶存する水素量、及び酸化還元電位が所定範囲の機能水が容易に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の機能水については製造方法に基づいて実施の形態を説明する。図１〜図６は製造方法に用いられる実施の形態（１）を示すものである。
【００３８】
機能水の製造装置１は、原料となる海水を貯蔵する原水槽１０と、海水をオゾン処理するオゾン処理装置２と、海水を淡水化処理する淡水化処理槽６と、淡水化処理された水に水素を注入する水素注入槽７とから概略構成される。
【００３９】
図１に示すように、製造装置１は、原水槽１０と、第一オゾン処理装置２と、第一オゾン化処理された水３０２を濾過する濾過器３と、第二オゾン処理をする第二オゾン処理槽４と、第二オゾン処理された水３０４を処理する活性炭槽５と、上記活性炭処理槽５で処理された水３０５を淡水化する淡水化処理槽６と、水素注入槽７とを備える。
【００４０】
原水槽１０は第一オゾン処理槽２に、第一オゾン処理槽２は濾過器３に、濾過器３第一オゾン処理槽４に、第一オゾン処理槽４は活性炭槽５に、活性炭槽５は淡水化処理槽６に、淡水化処理槽６は水素注入槽７に、隣接して連通されている。また、オゾン発生器２１は、第一オゾン処理槽２と、第二オゾン処理槽４とそれぞれ連通されている。オゾン分解槽２２は、第一オゾン処理槽２と、濾過器３と、第二オゾン処理槽４と、活性炭槽５と、それぞれ連通されている。
【００４１】
原水槽１０は、海水を引き込んで貯留できる構造であればよく、タンク式、又は循環式等を採用することができる．上記原水槽１０は、機能水３０７を連続製造するために、十分な容量の海水を供給できることが好ましい。
【００４２】
原水槽１０は、海水の引き込み側にフィルター１１が設けられ、フィルター１１に隣接してバルブ１００が設けられている。バルブ１００は、原水槽１０へ海水を引き込むときの流量調整をすることができる。フィルター１１とバルブ１００とは通路１５１により、バルブ１００と原水槽１０とは、通路１５２により接続されている。また、原水槽１０とバルブ１０１は通路１５３により接続されている。
【００４３】
次に、第一オゾン処理槽２は、密閉型で、水３０１にオゾンを注入できるように構成されている。第一オゾン処理槽２は、通路１５４によりバルブ１０１と、通路１５５によりバルブ１０２と接続されている。また、第一オゾン処理槽２には、オゾン発生器２１からオゾンが供給されるように通路２５０から通路２５１が分岐接続され、一方通路２５２がバルブ２１０を介して通路２５１に接続され、他方通路２５７がバルブ２２０を介して通路２５６に，通路２５６は通路２５５から分岐接続されている。オゾン発生器２１からは通路２５０に接続され、オゾン分解槽２２からは通路２５５に接続されている。
【００４４】
上記オゾン発生器２１は、酸素発生部２４０と無声放電型オゾナイザー２３０を備えている。上記酸素発生部２４０では、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｂｓｏｒｂｅｒ）方式で酸素を発生させている。ＰＳＡ方式とは、吸収剤（ゼオライト）が充填された２本の圧力容器に対して、交互に、高圧の空気を吸着、脱着させることにより、空気から高純度、低露点の酸素ガス２１１を発生させる方式である。上記酸素ガス２１１は、空冷式無声放電型オゾナイザーによりオゾン化される。
【００４５】
無声放電型オゾナイザー２３０とは、図２に示すように、対向した電極２３３、２３４間に高周波高電圧を印加することにより、誘電体２３５、２３６間で無声放電２３９が発生し、酸素ガス２３１をオゾン化ガス２３２にする装置である。また、熱交換器２３７、２３８は空冷式で放熱される。
【００４６】
上記オゾン発生器２１からは、水３０１を０．１〜５０．０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１．０〜７．０、かつ１０〜５００（分）のオゾン処理をすることが可能になるようにオゾンが供給される。
【００４７】
水３０１、３０３のオゾン濃度が０．１（ｐｐｍ）以下では、殺菌が不十分となり、オゾン濃度が５０．０（ｐｐｍ）以上では、機能水３０７中の残留オゾン濃度が高くなる。また、オゾン濃度が、１．０〜３０．０（ｐｐｍ）であるとき、殺菌能力と残留オゾン濃度のバランスの観点から最適である。
【００４８】
また、上記処理時の水３０１、３０３のｐＨが１．０以下では、水素注入後の機能水３０７のｐＨは酸性となり、ｐＨ７以上では、微アルカリ性となる。ｐＨ３〜５のときに、機能水３０７のｐＨが略々中性（ｐＨ＝６．０〜８．０）となるため、好ましい。
【００４９】
上記処理の時間は、２０（秒）〜５００（分）、好ましくは２０〜１２０（分）である。２０（秒）以下では、十分な殺菌ができず、５００（分）以上では、残存オゾン濃度が増加する。殺菌能力と残留オゾン濃度のバランスのよい処理時間が、２０〜１２０（分）となる。
【００５０】
濾過器３は、水３０２に含有される第一オゾン処理槽２で酸化された物質を濾過するように構成されている。濾過器３は、通路１５６によりバルブ１０２と、通路１５７によりバルブ１０３と接続されている。また、濾過器３は通路２５９と、通路２５９はバルブ２２１と、バルブ２２１は通路２５８と、隣接して接続され、通路２５８は通路２５５から分岐接続されている。
【００５１】
濾過器３は、図3に示すように砂濾過器型で、アンスラサイト３１と、砂３２により構成される。ここで、アンスラサイト３１は無煙炭を破砕し粒状にしたものである。濾過器３は、アンスラサイト３１が砂３２の上部になるよう配置されており、アンスラサイト３１で前段階の濾過がされた後、砂３２で後段階の濾過がされるように構成される。
【００５２】
第二オゾン処理槽４は、第二オゾン処理のためのオゾンを注入するように構成されている。第二オゾン処理槽４は、通路１５８によりバルブ１０３と、通路１５９によりバルブ１０４と接続されている．また、第二オゾン処理槽４には、オゾン発生器２１からオゾンが供給されるように通路２５０から通路２５３が分岐接続され、一方通路２５４がバルブ２１１を介して通路２５３に接続され、他方通路２６１がバルブ２２２を介して通路２６０に、通路２６０は通路２５５から分岐接続されている。
【００５３】
第二オゾン処理槽４は、密閉型で、混合部と反応部とを備える。オゾン発生器２１からは上記混合部へ、水３０３を０．１〜５０．０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１．０〜７．０、かつ２０（秒）〜５００（分）のオゾン処理をすることができるように、オゾンが供給される。上記反応部では、オゾンが混合した水３０３が処理される。上記オゾン処理条件が選択される理由は、第一オゾン処理槽２でのときと同様である．
【００５４】
活性炭槽５は、活性炭を備えるフィルターにより構成されている。活性炭槽５は、通路１６０によりバルブ１０４と、通路１６１によりバルブ１０５と接続されている。また、活性炭槽５は通路２６３と、通路２６３はバルブ２２３と、バルブ２２３は通路２６２と、隣接して接続され、通路２６２は通路２５５から分岐接続されている。上記活性炭の量は、水３０４の５％以上２０％以下であることが好ましい。
【００５５】
また、図４に示すように、淡水化処理槽６は、逆浸透膜エレメント６０によって構成されている。淡水化処理槽６は、通路１６２によりバルブ１０５と、通路１６３によりバルブ１０６と接続されている。また、通路１６２の中間には、ポンプ６２が備えられている。
【００５６】
逆浸透膜エレメント６０は、流路材６４を入れて袋状にした逆浸透膜６３をメッシュスペーサー６７で挟んで海苔巻き状に成形した物で概略構成される。水３０５は、中心パイプ６６を通り、中心パイプの穴６６１を通じて、逆浸透膜エレメント６０内に供給される。供給された水３０５は、メッシュスペーサー６７、逆浸透膜６３および流路材６４を通過し、水３０６となる。逆浸透膜６３を通過しない水は、濃縮水４００となって、逆浸透モジュール６０から排出される。上記逆浸透膜６３は、スパイラル膜型が用いられている。また、逆浸透モジュール６０には、ブラインシール６５が設けられており、耐圧が７．０（ＭＰａ）以上である。
【００５７】
また、淡水化処理槽６には、上記逆浸透モジュール６０が２個以上直列に接続されて設けられていることが好ましい。ポンプ６２には、プランジャー型が使用される。ポンプ６２の最高圧力は７（ＭＰａ）である。逆浸透膜６１へは、ポンプ６２で４〜７（ＭＰａ）、好ましくは５．０〜５．５（ＭＰａ）で、水３０５が供給される。
【００５８】
また、図５に示すように、水素注入処理槽７は、バッチ式で、密閉されており、さらに防爆仕様になっている。水素注入処理槽７は、通路１６４によりバルブ１０６と、通路１６５によりバルブ１０７と接続されている。また、水素ボンベ７１には減圧弁７２が取り付けられ、減圧弁７２には配管７７が、配管７７にはバルブ７５が、バルブ７５には配管７４が連通して接続されている。また、水素注入処理槽７には配管７８が、配管７８にはバルブ７６が、バルブ７６には配管７９が連通して接続されている。
【００５９】
水素ガス７３は、減圧弁７２、配管７７、バルブ７５、配管７４の順に通って、水素注入処理槽７に供給される。
【００６０】
上記水３０６中で水素ガス７３をバブリングさせるため、水素注入処理槽７内の配管７４は、水３０６中に備えられる。水素ボンベ７１の最高圧力は、１５（ＭＰａ）であり、減圧弁は、最高圧力１（ＭＰａ）であるため、水素注入処理槽７は水素ガス７３が０．１〜０．５（ＭＰａ）で常温下で処理することができるように構成されている。
【００６１】
水素注入処理後に、水素注入処理槽７から水素ガスを減圧するときには、バルブ７６を開き、配管７８、バルブ７６、配管７９の順に通って、水素ガスが排出される。
【００６２】
上記により製造された機能水３０７は、通路１６５、バルブ１０７、通路１６６の順に通って、水素注入処理槽７から取り出される。
【００６３】
次に、製造方法について説明する。
原料となる海水３００は、原水槽１に貯蔵され、フィルターを通過したごみ等が沈降する。
【００６４】
次に、原料となる海水３００は、川幅２５（メートル）以上の河川口から７０（メートル）以上離れた海域の水深３０（メートル）以上、好ましくは水深２００（メートル）以上の深層から採取されることが好ましい。採取された海水には、微生物等が少なく、また、ホウ素、バナジウム等の微量元素が豊富に含まれる。採取された海水３００は、バルブ１００を通して、原水槽１に供給される。
【００６５】
原水槽に供給された水３０１は、バルブ１０１を通して、第一オゾン処理槽２に供給される。上記第一オゾン処理工程は、０．１〜５０．０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１．０〜７．０で、かつ２０（秒）〜５００（分）行われる。好ましくは、オゾン濃度については１．０〜３０．０（ｐｐｍ）で、ｐＨについては３〜５で、処理時間については２０〜１２０（分）である。なお、オゾン処理条件は、海水温、季節、海流などにより適宜定められる。ここで、１（ｐｐｍ）とは、１（ｍｇ／ｄｍ３）の濃度であることを示す。なお、実験室規模の試験では、オゾン濃度は０．１〜１０（ｐｐｍ）、好ましくは１．０〜３．０（ｐｐｍ）、オゾン処理時間は２０（秒）〜５（分）、好ましくは３０（秒）〜１分３０（秒）で、十分なオゾン処理が可能である。
【００６６】
その後、第一オゾン処理槽２の工程では、酸化による殺菌がされる。第一オゾン処理槽２内では、海水とオゾンとが強く混合され、海水中に含まれる鉄、マンガン、その他の無機物など酸化されやすい物質が酸化され、コロイド状物質となり、水３０２にされる。
【００６７】
濾過器３の工程では、オゾン処理槽２で発生したコロイド状物質を含有する水３０２が処理される。次に、上記処理により、オゾンにより酸化された水酸化鉄などのコロイド状物質が除去され、水３０３となる。濾過器３へは、オゾン処理槽２内でコロイド状物質が沈降を待たずに、水３０２が供給される。
【００６８】
また、オゾン処理工程は、繰り返されることが好ましい。上記水３０３は、オゾン処理槽４に送られ、２回目の酸化による殺菌が行われる。この処理工程では、主に溶解性有機物（ＣＯＤ等）が酸化分解され、水３０４となる。
【００６９】
次に、水３０４は活性炭槽５に送られ、水３０５となる。活性炭槽５の工程では、低分子化した有機物が活性炭に吸着され、同時に余剰のオゾンが分解される。
【００７０】
また、オゾン処理槽４で処理された水３０４は活性炭槽５で処理されることが好ましい。上記水３０４は、バルブ１０４を通して、活性炭処理槽５に供給され、活性炭槽５では、低分子化した有機物が活性炭に吸着され、同時に余剰のオゾンが分解され、殺菌された水３０５となる。
【００７１】
また、オゾン処理工程を繰り返すことにより、オゾン処理槽２では、主に前記コロイド状物質を発生させ、オゾン処理槽４では、主に溶解性有機物を分解する。コロイド状物質が多く存在する状態では、有機物の分解は妨げられる。また、低分子化した有機物を濾過する活性炭槽５で上記コロイド状物質を処理すると、活性炭の目詰まりが早期に発生する。よって、上記コロイド状物質の濾過を濾過器３で行った後、低分子化した有機物の濾過を活性炭槽５で行うように、水３０１は、オゾン処理槽２、濾過器３、オゾン処理槽４、活性炭槽５の順に処理されることが好ましい。
【００７２】
使用後のオゾンは、オゾン処理槽２、４、濾過器３、及び活性炭層５から、それぞれバルブ２２０、２２１、２２２、２２３を通して、オゾン分解槽２２で処理され、空気中に放出される。
【００７３】
上記水３０２は、バルブ１０５を通して、逆浸透法が採用された淡水化処理槽６に供給される。淡水化処理槽６の工程では、逆浸透膜６１により、水３０６と濃塩水４００とに分離される。
【００７４】
逆浸透膜６１へは、ポンプ６２で４〜７（ＭＰａ）、好ましくは５．０〜５．５（ＭＰａ）で、水３０５が供給される。上記圧力が４．０（ＭＰａ）以下では淡水化率が低くなる。また、上記圧力が高いほど、淡水化率が高くなるが、７．０（ＭＰａ）以上では、微量元素の含有量が低下する。上記圧力が５．０〜５．５（ＭＰａ）のとき、水３０６中の塩化ナトリウム等の減少量と上記微小元素の含有量が最適となる。
【００７５】
上記淡水化処理工程により、海水中に通常の含有される３．５（％）の塩化ナトリウムが、０．０５（％）以下、好ましくは０．０１（％）以下に低下される。ここで、１％とは、１０（ｇ／ｄｍ３）の濃度であることを示す。
【００７６】
なお、オゾン処理槽２から淡水化処理槽６までの工程は、連続式で行われることが好ましい。
【００７７】
上記水３０６は、バルブ１０６を通して、水素注入処理槽７に供給される。
【００７８】
上記水３０６は、水素注入処理槽７に移され、高圧下で水素が注入され、水素が０．２〜５．０（ｐｐｍ）溶存され、酸化還元電位が−５０〜−８００（ｍＶ）である機能水３０７となる。ここで、溶存とは、水素が水に溶けて存在することをいう。
【００７９】
水素注入処理槽７の工程では、水素ガス７３は０．１〜０．５（ＭＰａ）の高圧で常温下で注入され、機能水３０７が製造される。なお、水素ガス７３が０．１（ＭＰａ）以下では、水素の溶存量が低くなる。また、水素ガス７３が０．５（ＭＰａ）以上となっても、注入した水素ガス７３の機能水３０７中への溶存量は増加しない。さらに、水素注入処理装置７の耐圧を越えてしまう。
【００８０】
上記水素ガス７３の注入工程後、水素注入処理槽７内の水素ガスの圧力は約０．１ＭＰａまで減圧された後、機能水３０７が水素注入処理槽７から排出される。
【００８１】
上記機能水３０７の水素濃度は、０．２〜５．０（ｐｐｍ）で、好ましくは０．４〜１．３（ｐｐｍ）である。０．２（ｐｐｍ）以上で、還元力が十分に発揮される。また、還元力を顕著に有し、かつ、水素濃度の経時変化が少ない最適な水素濃度は、０．４〜１．３（ｐｐｍ）となる。ここで、１（ｐｐｍ）とは、水１（ｄｍ３）中に水素が１（ｍｇ）含有されることを示す。
【００８２】
上記機能水３０７は、水素を含有することにより、酸化還元電位が−５０〜−８００（ｍＶ）、好ましくは−２００〜−７００（ｍＶ）に低下される。上記酸化還元電位が−５０（ｍＶ）以下で、還元力が十分となる。還元力を十分に有し、かつ水素が安定して溶存する酸化還元電位は、−２００〜−７００（ｍＶ）となる。
【００８３】
また、機能水３０７の微量元素として、海水のホウ素０．２〜０．６（ｐｐｍ）、バナジウム０．００１〜０．０５（ｐｐｍ）、クロム０．００００５〜０．０００５（ｐｐｍ）、マンガン０．００００１〜０．００２（ｐｐｍ）、コバルト０．０００２〜０．００１（ｐｐｍ）、ニッケル０．００１〜０．００５（ｐｐｍ）、銅０．００００１〜０．００２（ｐｐｍ）、亜鉛０．０００２〜０．００２（ｐｐｍ）、ゲルマニウム０．０００５〜０．００５（ｐｐｍ）、セレン０．００００１〜０．０００１（ｐｐｍ）、モリブデン０．００２〜０．０１（ｐｐｍ）、ヨウ素０．００００５〜０．０３（ｐｐｍ）、マグネシウム３００〜２５００（ｐｐｍ）から選ばれる一つないしは二つ以上、より好ましくは、１０〜１２種類の微量元素を含有させることが好ましい。ここで、１（ｐｐｍ）とは、水１（ｄｍ３）中に微量元素が１（ｍｇ）含有されることを示す。また、上記微量元素は、金属、金属イオン又は化合物の少なく一つで含有されていればよい。上記微量元素により、機能水３０７への水素溶存量は増加し、さらに、水素の保持量も増加する。
【００８４】
よって、上記により、製造された機能水３０７は、水素を十分に含有し、かつ海水中の前記微量元素も多く含む。よって、健康を増進する飲料等として最適である。
【００８５】
前記微量元素が前記の所定量含有されると、ホウ素は骨強化作用等、バナジウムは細胞の栄養不足や老廃物のため込み防止等、クロムは動脈硬化や高血圧の防止等、マンガンはタンパク質の合成に関与し細胞の活力を高める等、コバルトはビタミンＢ１２の構成成分であり舌炎の防止等、ニッケルは生殖能維持作用、脂質代謝改善作用、グリコーゲン代謝改善作用、銅は貧血防止等、亜鉛は成長促進等、ゲルマニウムは老廃物の排出等、セレンは動脈硬化の防止等、モリブデンは通風又は貧血の防止等、ヨウ素は抗微生物作用等が期待される。
【００８６】
次に、実施の態様（２）について、説明する。
海水の淡水化処理工程に、逆浸透法を用いる場合には、水３０６と同時に濃縮水４００が製造される。濾過濃縮される濃縮水４００を透析又は脱塩し、所定の濃度の微量元素として、水素を注入する工程により、機能水３０７を製造することも可能である。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【００８７】
上記濃縮水４００を使用することにより、微量元素を添加せずに、所定の微量元素をそのまま含有する機能水３０７を得ることができる。上記微量元素により、機能水３０７中への水素の溶存量が増加し、水素の溶存量を増加する。
【００８８】
次に、実施の態様（３）について説明する。
水素の注入工程としては、高圧下での水素注入処理法に加えて、電気分解法、水素発生金属合剤法を使用することができる。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【００８９】
上記電気分解法では、電気分解時の電圧、電流、時間を変化させるにより、機能水３０７中の水素濃度、及び酸化還元電位をコントロールすることができる。淡水化された水３０６が電気分解されない範囲で、上記電圧を上昇させると、機能水３０７の酸化還元電位を下げることができ、上記電流を高くすると、機能水３０７中の水素量を増加させることができ、また、上記時間を長くすると機能水３０７中の水素量を増加させることができる。
【００９０】
また、水素発生金属合剤法では、水素発生金属合剤の水３０６への添加量、及び添加時間、あるいは金属合材中の水素含有量により、機能水３０７中の水素濃度、及び酸化還元電位をコントロールすることができる。上記水素発生金属としては、MgH2、ＣａＨ２、ＮａＢＨ４、ＬｉＡｌＨ４等が挙げられる。
【００９１】
次に、実施の形態（４）について説明する。
オゾン処理した海水の淡水化処理の工程として、逆浸透法に加えて、多段フラッシュ法、イオン交換樹脂法を用いることができる。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【００９２】
多段フラッシュ法は、蒸発法の一種であり、蒸発時に淡水化処理された水を機能水３０７として使用することができる。
【００９３】
さらに、蒸発後の濃縮水についても、透析又は脱塩し、所定の濃度の微量元素として、水素注入後、機能水３０７とすることもできる。
【００９４】
また、上記イオン交換樹脂法を用いる場合には、予め水３０５を予備透析または、予備脱塩することも可能である。
【００９５】
次に、逆浸透法を用いる場合に、ポンプ６２には、プランジャーポンプ以外にタービンポンプなどが用いられる。また、逆浸透膜には、スパイラル膜以外に、ホロファイバー（中空糸）膜等を用いることができる。さらに、淡水化処理槽６は、複数の逆浸透モジュール６０を直列、あるいは並列、または直列及び並列に接続して設けることができる。なお、オゾン処理槽２から淡水化処理槽６までは全体、又は一部の工程を連続運転にすることができるが、バッチ処理とすることもできる。
【００９６】
次に、実施の形態（５）について説明する。
オゾン処理工程で使用されるオゾン処理槽２、４のオゾン発生方法は、無声放電型の他に、電解式、ミキシング式、エジェクター式、加圧タンク式、多孔質ガラス式等を用いることができる。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【００９７】
次に、実施の形態（６）について説明する。
濾過工程で用いる濾過器３の濾過方式が砂濾過器型の場合には、アンスラサイト３１以外に還元力の大きい椰子殻系、石炭系、石油形等の活性炭、又は、シリカ系、あるいは珪藻土等を用いることができる。さらに、砂型濾過機型以外にも、フィルター型、金属メッシュ、またはメンブレンフィルター等を用いることができる。また、上記濾過方式を組み合わせて、使用することもできる。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【００９８】
次に、実施の形態（７）について説明する。
オゾン処理された水３０４を処理する工程で用いられる活性炭槽５においても、濾過器3と同様に、フィルター型、金属メッシュ、メンブレンフィルター等を用いることができる。他の工程については、実施の形態（１）と同様である。
【実施例】
【００９９】
図1に示す構成の装置１で、機能水の製造を行った。原水槽１０は、内容積が約４ｍ３のタンクで、バッチ式で給水処理される。海水は、原水槽１０に約１／２量が貯蔵され、ごみ等が沈降した後、次の工程に移る。酸素発生にはＰＳＡ方式、オゾン発生には空冷式無声放電型オゾナイザーを用いたオゾン発生器２１から、第一オゾン処理槽２にオゾンを供給した。オゾン処理は、１０（ｐｐｍ）のオゾン濃度で、ｐＨ４で、２５（分間）処理を行った。一方、オゾン発生器２１からは８（ｄｍ３／分）でオゾンが供給することが可能であり、水３０１は約１００ｄｍ３／分で供給されるため、水３０１を０．１〜６０（ｐｐｍ）の濃度のオゾンで、かつｐＨ１〜７．０、かつ２０〜５００（分）のオゾン処理をすることができる。なお、オゾン濃度は、オゾン発生器２１からのオゾン供給量によって制御される。
【０１００】
濾過器３には、砂濾過器型で、アンスラサイト３１と、砂３２を使用した。その後、オゾン第二処理槽４はオゾン処理槽２と同様にオゾンを供給した後、１０（ｐｐｍ）のオゾン濃度で、ｐＨ４．０で、２５（分間）反応させた。その後、活性炭槽５を経て、逆浸透法により淡水化を行った。このときスパイラル膜を使用し、プランジャーポンプにより５（ＭＰａ）とし、５（分間）処理をした。
【０１０１】
上記装置を用い、茨城県ひたちなか市の沖合い３，０００（ｍ）の深さ１００（ｍ）で採取された水に上記処理を行ない、海水３００とされた水３０６について分析した結果を以下に示す。なお、上記微量電素の濃度の測定は、平成１５年構成労働省告示第２６１号に基づく。
【０１０２】
（表１）
2008149245.tif 000003
【０１０３】
また、以下の微量元素の含有量の測定を行った。クロムおよびその化合物はフレームレス原子吸光光度法により、セレンおよびその化合物は水素化原子吸光光度法により、その他の微量元素およびその化合物は、ＩＣＰ発行光度法により測定した。
【０１０４】
（表２）
2008149245.tif 000004
【０１０５】
上記のように、淡水化された水は、十分に微量元素を含有していることが確認された。
【０１０６】
次に、上記淡水化された水３０６を０．２（ＭＰａ）の高圧下で３（分）水素注入槽で処理し、機能水３０７を得た。上記機能水３０７の注入直後の水素濃度が１．１５（ｍｇ／ｄｍ３）で、酸化還元電位が−４７２（ｍV)であるときに、密閉容器で冷蔵したときの水素濃度、及び酸化還元電位の経時変化を値を表２に示す。また、水素濃度は、東亜ディーケーケー株式会社製ポータブル溶存水素計（型番：ＤＨ−３５Ａ）により測定される。なお、電極には東亜ディーケーケー株式会社製ＯＲＰ計（型番：ＲＭ−２０Ｐ）用が使用される。
【０１０７】
（表３）
2008149245.tif 000005
【０１０８】
本発明で得られた機能水３０７は、密閉容器で冷蔵した場合は、表2に示すように１年後でも１．０７（ｍｇ／ｌ）と良好に水素が保持しているものであった。また、水素注入直後の酸化還元電位は、−６７０〜−４７２ｍＶであった。ここで、酸化還元電位は、東亜ディーケーケー株式会社製ＯＲＰ計（型番：ＲＭ−２０Ｐ）により測定される。
【０１０９】
次に、上記機能水３０７を飲用水として用いた。表3にその結果を示す。試験はダブルブラインド方式で行なうと共にデータ集計を行なった。表3は、１０人での調査結果である。表3に示すように、１０人中の１０人が機能水３０７を飲んだとき、東京都の水道水を原料とした水素水よりおいしいと感じた。かつ５人が、くせがなく、のど越しがすっきりして飲み易い、２人がおいしいと感じるという良好な結果を得た。微量元素が含有しているためであると思料される。なお、１０人全員が、無色透明であり、無臭であると感じた。比較例には東京都の水道水を原料とし、マグネシウム系スティックで作製した水素水を使用した。
【０１１０】
（表４）
2008149245.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】機能水の製造装置０のを構成を示す概略図である。
【図２】無声放電式オゾナイザーを説明する図である。
【図３】濾過器を説明する図である。
【図４】逆浸透法の原理を説明する図である。
【図５】水素注入槽の断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１      機能水を製造する装置
１０    原水槽
１１    フィルター
１００〜１０７  バルブ
１５１〜１６６  通路
２      オゾン処理槽
２１    オゾン発生器
２１０，２１１  バルブ
２２    オゾン分解槽
２２０から２２３  バルブ
２３０  無声放電式オゾナイザー
２３１  酸素ガス
２３２  オゾン化ガス
２３３、２３４  電極
２３５、２３６  誘電体
２３７、２３８  熱交換器
２３９  無声放電
２５０〜２６３  通路
３      濾過器
３１    アンスラサイト
３２    砂
４      オゾン処理槽
５      活性炭層
６      淡水化処理槽
６０    逆浸透膜モジュール
６１    逆浸透膜
６２    高圧ポンプ
６３    逆浸透膜
６４    流路材
６５    ブラインシール
６６    中心パイプ
６６１  中心パイプの穴
６７    メッシュスペーサー
７      水素注入槽
７１    水素ボンベ
７２    減圧弁
７３    水素ガス
７４    配管
７５    バルブ
７７〜７９  配管
３００〜３０６  海水
３０７  機能水
【図１】
2008149245.tif 000007
【図２】
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【図３】
2008149245.tif 000009
【図４】
2008149245.tif 000010
【図５】
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