(57)【要約】【課題】活性洗浄水の洗浄力、並びに形成被膜の光沢を向上させる。【解決手段】洗浄装置１に使用される水改質材６、６ａ…であって、セラミック担体２１の表面に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を配合した粉末原料を付着させ、焼成して被膜１９を形成することによって、モナザイトが放出する放射線でトルマリンの電子を励起し、トルマリンによる水活性化を促進させて、活性水の洗浄力を強化する。又、活性水にホウ酸シリカ及び酸化亜鉛を含有させ、酸化亜鉛で被洗浄物の表面Ｗに形成する被膜Ｍの光沢を向上させる。【選択図】　　　　図６
2004050044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック担体の表面に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を配合した粉末原料を付着させ、焼成して被膜を形成したことを特徴とする水改質材。
【請求項２】
セラミック粉末を成形し、焼成して担体を形成したことを特徴とする請求項１記載の水改質材。
【請求項３】
担体は、ゼオライト、バクハン石を粉砕混合したものと成したことを特徴とする請求項１又は２記載の水改質材。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の水改質材に、マグネシアを主成分とする副水改質材を混合したことを特徴とする水改質材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被洗浄物の表面を水噴射だけで洗浄すると共に、被洗浄物の表面に光沢の強い被膜を形成する洗浄方法に使用される水改質材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車、鉄道車輌、船舶等の表面は、降雨、埃等の付着で汚濁されるために、定期的な洗浄が必要であった。
例えば、自動車等を洗浄する時は、一般的に洗剤を併用して洗車した後に、ワックス掛けを行っていたために、手間、コストが必要であると共に、洗剤等による環境汚染も発生していた。
又、最近では特殊配合ポリマーによる被膜形成も一部で行われる様になって来たが、コスト高の欠点を有していた。
そこで、本件出願人らは、上記課題を解決するため、被洗浄物（各種車輌）の表面をホウ酸シリカ含有活性洗浄水を噴射するだけで洗浄すると共に、被洗浄面にホウ酸シリカの被膜を形成する様にした洗浄方法及び装置を開発し、所期の目的を達成した。
ところが、洗浄頻度が少なく長期間放置してあった汚れは強固に付着しているため、これを綺麗に洗い落とすことは困難であった。
又、特に自家用車の場合、より美しく仕上げるために、形成被膜の光沢の向上が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、洗浄力を向上させると共に、被洗浄面に光沢の強い被膜を形成する洗浄装置に使用される水改質材に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来技術に基づく、活性洗浄水の洗浄力、並びに被洗浄面に形成する被膜の光沢を向上させねばならない課題に鑑み、洗浄装置に使用される水改質材であって、セラミック担体の表面に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を配合した粉末原料を付着させ、焼成して被膜を形成することによって、モナザイトが放出する放射線でトルマリンの電子を励起し、トルマリンによる水活性化を促進させて活性水の洗浄力を強化すると共に、活性水にホウ酸シリカ及び酸化亜鉛を含有させ、酸化亜鉛で被洗浄物の表面に形成する被膜の光沢を向上させる様にして、上記課題を解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜４は本発明に係る水改質材を充填使用する洗浄装置の概略図であり、図１は洗浄装置の正面図、図２は同上平面図、図３は本体の右側面側から見た縦断面図、図４は洗浄装置の流路の説明図である。
図１〜４に示す様に、洗浄装置１は、基体ケース２内に水活性タンク３と高圧水の送水装置４が内装されている。
【０００６】
水活性タンク３は上部に着脱自在な蓋体５を有し、水活性タンク３内に多数の数ｍｍ大の球状（粒状）の水改質材６、６ａ…が充填されたカートリッジ７を交換自在に装着している。
そして、水活性タンク３の側面下部に、送水圧が付加された水道水の給水パイプ８ａが直結される給水口８を設ける一方、上面（蓋体５）には活性水送出口９を設け、該活性水送出口９に連結管１０の上流端を接続すると共に、下流端に送水装置４を連結し、該送水装置４の高圧水の送出口１１に高圧ホース１２、ガン１３、ノズル１４を順次、接続する様にしている。
【０００７】
尚、水活性タンク３の供給側及び排水側に夫々設けた給水口８と連結管１０（活性水送出口９）の口径は、排水下流側の連結管１０のものを小径と成している。
又、水活性タンク３に、外部へ活性水を取出す吐出管１５を接続し、更に、基体ケース２に車輪１６、スイッチ、及び電源プラグ等を付設し、又基体ケース２の上面に蓋体１７を、側面正面側に扉体１８を設けている。
【０００８】
次に本発明に係る水改質材を使用した洗浄方法について説明する。
多数の粒状の水改質材６、６ａ…を収納した通水自在なカートリッジ７が装着されている水活性タンク３の給水口８に水道水の給水パイプ８ａを接続し、送水装置４の活性洗浄水の送出口１１に高圧ホース１２、ガン１３及びノズル１４を順次接続し、送水装置４を作動させる。
【０００９】
洗浄装置１の作動開始により、給水口８から送水された源水（水道水）は水活性タンク３の通過時に、水改質材６、６ａ…の被膜１９（図６を参照）から溶出したホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…（低温ガラス）及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…が源水に含有されると共に、被膜１９に含有させたトルマリンの作用で、ホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…は帯電し、且つ源水は電気分解、水改質されて活性水となり、水活性タンク３から連結管１０を経由して送水装置４に送水される。
【００１０】
送水装置４に流入した洗浄水は、送出口１１に接続した高圧ホース１２、ガン１３等を経由してノズル１４から被洗浄物の表面Ｗに洗浄高圧水として噴出され、被洗浄物の表面Ｗに付着した汚れを洗浄水が洗浄する。
この時、洗浄水に含有されているホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…は、電荷により表面Ｗに付着し、且つ表面Ｗの微細な凹凸に入り込み、表面Ｗに光沢の強いガラス質の被膜Ｍを形成する。
【００１１】
次に、上述の基本的な洗浄方法における詳細な作用を説明する。
先ず、源水が流入する水活性タンク３内に収納した多数の粒状の水改質材６、６ａ…、２０、２０ａ　…は２種類のものが収納される。
【００１２】
図６に示す様に、１種類目のセラミック６、６ａ…は、ゼオライト及びバクハン石を混合焼結形成した担体２１の表面に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を含有させた被膜１９を焼結形成したものであり、このセラミック６、６ａ…はトルマリン及びホウ砂由来のホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…と、酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…を含有していることにより、水活性タンク３内で流通する源水にこれらを微量溶出し混入する。
【００１３】
水改質材６、６ａ…の表面に形成した被膜１９中のトルマリンは、ホウ素を含む珪酸塩鉱物の一種であり、加圧（圧力変化）したり、衝撃を加えること等により、表面に電荷（圧電気、電位等）を生じる。
又、トルマリンは、水中において、含有するホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…を容易に溶出し、ホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…を溶出することによっても電荷を生じる。従って、トルマリンが電荷を発生することにより、洗浄水に含有させたホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…の表面に電荷が帯電し、ホウ酸シリカＳ１、Ｓ２及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…は所謂荷電粒子状態になり、電着作用が具備される。
又、トルマリンが発生する電荷により、水改質材６、６ａ…の周囲を通過する水の電気分解が発生し、水が改質されて、活性化する。
【００１４】
一方、天然鉱石のモナザイトは、酸化トリウムや希土類元素の原料で、天然放射性元素のトリウムを含んでいるため、人体に害を及ぼさない程度の微量の放射線を放出する。
従って、セラミック６、６ａ…の表面の被膜１９に、トルマリンとモナザイトを混在させることにより、モナザイトが放出した放射線でトルマリン結晶中の電子が励起され、トルマリン表面での電荷の発生量が増加し、その結果荷電粒子状態となるホウ酸シリカＳ１、Ｓ２及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…が増量すると共に、トルマリンによる電気分解、水活性化が促進さる。
【００１５】
２種類目の副水改質材２０、２０ａ　…のは、マグネシアを焼結形成したものであり、この副水改質材２０、２０ａ　…は含有するミネラルを溶出することにより、水質をアルカリ性化する作用を有している。
又、水改質材６、６ａ…と同様に水活性作用を有し、軟磁性体、誘電体であることにより、副水改質材２０、２０ａ　…の周囲を通過する水との接触作用により、次の様な作用で源水が活性化される。
例えば、副水改質材２０、２０ａ　…と水の接触により静電気が発生すると共に電位が変化し、発生した微弱電流により水の電気分解が発生したり、発生した磁力線により水が改質されて、水が活性化する。
【００１６】
上記２種類の水改質材６、６ａ…、２０、２０ａ　…による水改質の作用例としては、磁気水、磁化水、構造変化水と呼ばれるものであり、例えば、磁気作用で水分子のイオン結合、水素結合等の水構造に作用して、クラスター（水分子の結合体）が小さくなり、水構造が疎となって活性化し、疎の水構造が自動車等の表面Ｗに付着した汚れを水構造内に包含し洗浄作用が増大する。
【００１７】
水活性化は水改質材６、６ａ…（副水改質材２０、２０ａ　…を含む、洗浄作用において以下同じ））による作用の他、源水に作用している圧力が水改質材６、６ａ…を充填した水活性タンク３内に流入して変化したり、水改質材６、６ａ…前後の給水口８と小径の連結管１０の口径差により圧力増加（圧力変化）し、水の粘性率が変化したり、水構造変化が発生したり、圧力変化が発生する。
又、水活性タンク３内に収容された多数の粒状の水改質材６、６ａ…間の空隙がランダムになるため、水活性タンク３内に水道の圧力がかかった状態で流入する源水の流れが激しく乱れて乱流になり、水改質材６、６ａ…の周囲の水圧が局部的に増減したり、水活性タンク３内が激しい乱流により攪拌状態になる。
これらの流水作用により、トルマリンでの電荷発生、並びにセラミック６、６ａ…からのホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…の溶出が促進される。
【００１８】
そして、ホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…を含有する洗浄水が被洗浄物の表面Ｗに噴出された時、表面Ｗ付着の汚れは送水装置４で高圧噴射された圧力水で除去されたり、洗浄水で汚れを含有除去される。
又、洗浄作用と同時に、トルマリンの発生する電荷による電着作用で、洗浄水に含有されているホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…が被洗浄物の表面Ｗに強固に着床し、且つ被洗浄物の表面Ｗには微細無数の凹凸が存在しているため、洗浄水に含有されているホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…及び酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…が凹凸に入り込む様にして、表面Ｗに付着して被膜Ｍを形成する。
この被膜Ｍ中のホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…は、ガラス質で撥水性を有しているため、晴天時の粉塵、埃等の汚れの成分を弾いて寄せ付けず、汚れが付着し難くなる。
又、被膜Ｍ中に酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…を混在させることにより、被膜Ｍの光沢が増す。
【００１９】
次に本発明に係る水改質材６、６ａ…の製造方法について説明する。
先ず、セラミック原料（カオリン、長石等に代表される陶磁器原料、アルミナ、ジルコニア等に代表されるファインセラミック原料等を含む全ての窯業原料）の粉末を略球状に成形又は造粒し、これを適宜温度、例えば１０００〜１１００℃で焼成して、セラミック製の担体２１を形成する。
次に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を配合した粉末原料を、前記担体２１と共にパン型転動造粒機に投入し、適量の水分を加えながら混合し、担体２１表面に前記配合物を付着させ、これを６００〜１０００℃で焼成して、被膜１９を形成する。
【００２０】
担体２１は、適宜粒径に粗粉砕されたセラミック原料を利用した未焼成のものであっても良いが、上記の様に焼結形成したものが硬度、強度の点で望ましく、担体２１と被膜１９との相溶性及び密着性の点から、ゼオライトとバクハン石の配合物を焼結させて形成したものがより望ましい。
尚、ゼオライト及びバクハン石は吸着性に優れ、又バクハン石が含有するミネラル分（酸化金属等）は溶融剤として働き、担体２１の焼結温度を低下させるからである。
【００２１】
被膜１９は、これによる水活性能、活性水の洗浄力の強化、活性洗浄水による被洗浄物の表面Ｗへの被膜Ｍ形成能、被膜Ｍの光沢等の全てを高次元でバランス良く得るために、各原料の配合率を、トルマリン５０〜９０重量％、モナザイト３〜４０重量％、酸化亜鉛３〜３０重量％、ホウ砂を４〜４５重量％としたものが望ましく、又同上の理由から、トルマリン６０〜８０重量％、モナザイト５〜３０重量％、酸化亜鉛５〜２０重量％、ホウ砂を７〜３０重量％としたものがより望ましい。
尚、トルマリンは、１０００℃を超える温度で加熱すると、結晶の形を変え（転移）て電気的特性を失ってしまうため、被膜１９の焼結時の温度は、１０００℃以下でなければならない。
被膜１９にホウ砂を含有させることは、被膜１９からのホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…の溶出量を増加させるだけでなく、被膜１９の焼結時にホウ砂が溶融剤として作用し、１０００℃以下での被膜１９の焼結形成を可能にする。
【００２２】
【発明の効果】
要するに本発明は、セラミック担体２１の表面に、トルマリン、モナザイト、酸化亜鉛及びホウ砂を配合した粉末原料を付着させ、焼成して被膜１９を形成したので、被膜１９にトルマリンとモナザイトを混在させることにより、モナザイトが放出する放射線でトルマリンの電子を励起し、トルマリンによる電気分解、水活性化を促進させて、活性水の洗浄力を強化することが出来る。
又、被膜１９に含有させたトルマリン及びホウ砂から、ホウ酸シリカＳ１、Ｓ２…が溶出するだけでなく、同時に光沢の強い酸化亜鉛Ｚ１、Ｚ２…も溶出し、これらが溶出した活性水で被洗浄物の表面Ｗを洗浄するため、表面Ｗに光沢が強い被膜Ｍを形成することが出来る。
【００２３】
被膜１９を焼結形成する前に、セラミック粉末を成形し、焼成して担体２１を形成したので、トルマリンが電気的特性を失ってしまう温度以上の高温での担体２１の焼成を可能にし、担体２１の硬度、強度の向上を図ることが出来、担体２１の耐久性が優れていることから、例え繰り返し使用による経年変化で、被膜１９が摩耗したり、被膜１９が剥がれてしまっても、担体２１に再度被膜１９を形成して水改質材６、６ａ…を再生させることが出来る。
【００２４】
担体２１は、ゼオライト、バクハン石を粉砕混合したものと成したので、ゼオライト及びバクハン石は吸着作用を有することにより、且つセラミックの表面は凹凸があることにより、担体２１表面への被膜１９の焼結固着を強固にして、水改質材６、６ａ…の耐用期間を長くすることが出来る。
【００２５】
又、請求項１乃至４記載の水改質材６、６ａ…と、マグネシアを主成分とする副水改質材２０、２０ａ　…を併用したので、活性水にミネラルを溶出し、活性水をアルカリ性にすると共に、被膜１９が形成された水改質材６、６ａ…と同様の作用でもって、水活性して、洗浄力を更に向上させることが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水改質材を充填した洗浄装置の正面図である。
【図２】同上平面図である。
【図３】本体の右側面側から見た縦断面図である。
【図４】洗浄装置の流路を説明する図である。
【図５】自動車等の表面における被膜形成状況を説明する図である。
【図６】本発明に係る水改質材の模式断面図である。
【符号の説明】
６、６ａ…　　水改質材
１９　　　　　被膜
２１　　　　　担体
２０、２０ａ　…　副水改質材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004050044.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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