(57)【要約】【課題】高濃度に酸素が溶存した整水を簡易に飲料として供給できる酸素溶存整水器を提供する。【解決手段】高い酸素分圧を有し且つ酸素を供給可能なる酸素供給手段２と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる圧力容器３とを結合し、該圧力容器３内の水４と高濃度の酸素５との接触面積を増やすことで、酸素溶存水４を生成してなる。【選択図】　　　図１
2004057987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高い酸素分圧を有し且つ酸素を供給可能なる酸素供給手段と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる圧力容器とを結合し、該圧力容器内の水と高分圧の酸素との接触面積を増やすことで、高濃度に酸素が溶存した整水を生成してなることを特徴とする酸素溶存整水器。
【請求項２】
請求項１に記載の酸素溶存整水器であって、
前記圧力容器及び酸素供給手段の間に、圧力レギュレータを連結して、酸素圧力を所定値に制御可能なるようにしたことを特徴とする酸素溶存整水器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の酸素溶存整水器であって、
前記酸素供給手段として、酸素カートリッジを用いることを特徴とする酸素溶存整水器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の酸素溶存整水器であって、
前記圧力容器は、容器内の圧力が高まると膨張変形可能なる材質により形成されてなることを特徴とする酸素溶存整水器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の酸素溶存整水器であって、
前記圧力容器内を予め設定した水位若しくは満水にすると共に密閉にする第１段階と、該圧力容器内の水を排水すると共に酸素を供給し圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間を形成する第２段階と、圧力容器内の水を吸い上げ且つ空間を介して圧力容器内の水面に向かって噴射し循環を行う第３段階とにより、圧力容器内に高濃度に酸素が溶存した水が生成されてなることを特徴とする酸素溶存整水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸素溶存整水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水道水などに含有する塩素を除去した飲料水を得る整水器としては、例えば、特開２００２−２９７２２号公報に示すような活性炭を用いたもの、特開２００１−２５９６４８号公報に示すような永久磁石を用いたもの、特開２０００−６３１７３号公報に示すような化石珊瑚を用いたもの、特開２００１−３４０８５７号公報に示すような電気分解装置を用いたものなどが存在している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術が、飲料水に含まれる塩素を除去することで、該塩素に含まれる発ガン物質といわれるトリハロメタンなどを除去できるとしても、かかる飲料水を飲んでも酸素を摂取することはできない。また、人間などの生体は、高濃度に酸素が溶け込んだ水を摂取することで、その胃や腸などにより直接酸素を血液中にスムーズに摂取できるので、肺臓からの酸素の摂取より、酸素の摂取がより容易となることは分かっているが、高濃度に酸素が溶存した整水器は未だ提供されていない。
【０００４】
そこで、この発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、高濃度に酸素が溶存した整水を簡易に飲料として供給できる酸素溶存整水器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、高い酸素分圧を有し且つ酸素を供給可能なる酸素供給手段と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる圧力容器とを結合し、該圧力容器内の水と高分圧の酸素との接触面積を増やすことで、高濃度に酸素が溶存した整水を生成してなる。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、圧力容器内で高分圧の酸素が高濃度に溶け込んだ整水を短時間且つ簡易で大量に入手できるので、飲みたい時、つまり短時間で、作りたて、つまり酸素の脱気していない溶存酸素量の多い水を飲むことが可能である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の酸素溶存整水器であって、前記圧力容器及び酸素供給手段の間に、圧力レギュレータを連結して、酸素圧力を所定値に制御可能なるようにした。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、適宜の酸素供給手段を選択可能である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の酸素溶存整水器であって、前記酸素供給手段として、酸素カートリッジを用いる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、酸素カートリッジは小型で軽量であるので、家庭用として簡易に使える。また、安価なので普及性に優れる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の酸素溶存整水器であって、前記圧力容器は、容器内の圧力が高まると膨張変形可能なる材質により形成されてなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、圧力容器内に圧力が加えられると、圧力容器自体が膨張変形することで、排水して酸素と置換しなくても自動的に圧力容器内の水位が下がり、適正な水位を得ることできる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の酸素溶存整水器であって、前記圧力容器内を予め設定した水位若しくは満水にすると共に密閉にする第１段階と、該圧力容器内の水を排水すると共に酸素を供給し圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間を形成する第２段階と、圧力容器内の水を吸い上げ且つ空間を介して圧力容器内の水面に向かって噴射し循環を行う第３段階とにより、圧力容器内に高濃度に酸素が溶存した水が生成されてなる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、圧力容器内に高濃度に酸素が溶存した水が短時間に大量に生成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、この発明の第１実施形態を示す図である。図１の符号１は、酸素溶存整水器で、該酸素溶存整水器１は、高い酸素分圧を有し且つ酸素５を供給可能なる「酸素供給手段」である、例えば１８．６Ｍｐａで、容量が９８ｃｃの超小型の酸素カートリッジ２と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる例えばアルミニュウムなどの金属板よりなる、例えば容量が１３００ｃｃの圧力容器３とを第１パイプ６により結合し、該圧力容器３内の水４中に水４を水面に向かって噴射して酸素５の泡を巻き込んで水４との接触面積を増やすことで、少なくとも６０ｍｇ／Ｌ以上、望ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素の溶存した水４を生成してなる。符号７は、一端部が第１パイプ６に接続され、他端部が圧力容器３の底部３ａに近接した位置に配され、該他端部に開口１１が形成されてなる第２パイプである。
【００１７】
前記圧力容器３と酸素カートリッジ２との間には、圧力レギュレータ８を連結して、酸素５の圧力を所定値、例えば、０．２Ｍｐａに制御可能なるようにしている。該圧力レギュレータ８と、前記第１パイプ６との間には、開閉自在なる第１弁１０が介在されてなる。前記第２パイプ７が接続された位置より下流側の第１パイプ６には、第１弁１０側からの流れを圧力容器３側に流すのと、圧力容器３側からの流れを後述する第３パイプ１３側に流すのと切り換え可能なる第２弁１２が配されてなる。該第３パイプ１３は、該第２弁１２から外に排気及び排水可能である。第２弁１２と圧力容器３との間の第１パイプ６には、例えば、毎分１１００ｃｃの排水が可能な水ポンプ１４が配設されてなる。
【００１８】
従って、かかる酸素溶存整水器１による高酸素溶存整水４を生成するには、第１段階として、前記圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水にした後、蓋１５をして圧力容器３を密閉にして第１，第２パイプ６，７を接続する。
【００１９】
第２段階として、第１弁１０を開成すると共に第２弁１２を第３パイプ１３側に接続することで、酸素５は、第２パイプ７側に回り、圧力容器３の底部３ａに近い第２パイプ７の開口１１より水４中に酸素５を噴出する。同時に、水ポンプ１４を逆回転させると共に第２弁１２を第３パイプ１３側に連通させることで、圧力容器３内の水４が第１パイプ６、水ポンプ１４，第２弁１２そして第３パイプ１３を介して外部に排水する。すると、圧力容器３内の上部に水４と入れ替わった酸素５の滞留する空間１６が約４０ｃｃ形成される。
【００２０】
第３段階として、水ポンプ１４を停止し、第２弁１２を第３パイプ１３側を閉じるように切り換えることで、圧力を圧力レギュレータ８の既定値まで上昇させる。
【００２１】
第４段階として、圧力を圧力レギュレータ８の既定値まで達したと同時に水ポンプ１４を正回転させることで、圧力容器３内の水４を第２パイプ７の開口１１から吸い上げ、該水４を第１パイプ６を用いてノズル１７により水面４ａに向かって噴射する。この第４段階を順次繰り返す。高圧のまま、循環噴水を繰り返して、約３分経過すると、圧力容器３内に１９９．５ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素５が溶存した水４が生成されてなる。前記開口１１の位置は、圧力容器３の底部３ａに近いことにこだわることなく、開口１１が水中に位置していれば良い。開口１１の位置が圧力容器３の底部３ａに近いと、ノズル１７から供給される酸素５を開口１１が吸い込まないようにできるものの、第２パイプ７自体が長くなり、利便性において劣ることになる。
【００２２】
圧力容器３内に１９９．５ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素５が溶存した水４が生成された段階で、水ポンプ１４を停止し、第１弁１０を閉じ、第２弁１２を第３パイプ１３に通じるように切り換えることで、圧力容器３内の高分圧の酸素５を第１パイプ６及び第２弁１２を通じて第３パイプ１３側から外部に抜くことで減圧する。この時に、第２弁１２の第３パイプ１３側に連通させたり閉じたりと切り換えを断続的に行うことによって減圧を段階的に行い、圧力容器３内の水４に溶けた酸素５が急激な減圧によって抜けてしまうことを防ぐことができる。このあと、圧力容器３の蓋１５を開成して、少なくとも６０ｍｇ／Ｌ以上、望ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素５が溶存した水４を取り出すことが出来る。当出願人においての実験装置では、生成し、大気開放直後の溶存酸素測定で、１９９．５（ｍｇ／Ｌ）を確認している。
【００２３】
図２は、この発明の第２実施形態を示す図である。図２の符号２０は、別の酸素溶存整水器で、該酸素溶存整水器２０は、高い酸素分圧を有し且つ酸素５を供給可能なる「酸素供給手段」である前記酸素カートリッジ２と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる前記圧力容器３とを第１パイプ６により結合し、該圧力容器３内の水４に高分圧の酸素５がエアレーションを行うことで、水４と高分圧の酸素５との接触面積を増やし、少なくとも６０ｍｇ／Ｌ以上、望ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素が溶存した水４を生成してなる。前記第１パイプ６の圧力容器３側の端部は、圧力容器３の開口３ｂ近辺であり、水４より上側に配されてなる。
【００２４】
前記圧力容器３及び酸素カートリッジ２の間に、圧力レギュレータ８を連結して、酸素５の圧力を所定値に制御可能なるようにしている。該圧力レギュレータ８と、前記第１パイプ６との間には、開閉自在なる第１弁１０が介在されてなる。前記第１パイプ６の中途には、第２パイプ２１の一端部が連通接続され、該第２パイプ２１の他端部は、空気ポンプ２４側への逆流防止弁２２を介して前記圧力容器３内に差し込まれ、圧力容器３の底部３ａに近接した位置まで延在されてなる。該第２パイプ２１の他端部に気泡発生器２３が配されてなる。符号２５は、前記圧力容器３内の水４の表面に一端部の口が配されてなる第３パイプであり、該第３パイプ２５の途中には、第２弁２６が配されて、他端部が排気及び排水が可能なるようにしてある。
【００２５】
従って、かかる酸素溶存整水器２０による高酸素溶存整水４を生成するには、第１段階として、前記圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水にすると共に蓋１５をして圧力容器３を密閉にする。
【００２６】
第２段階として、第１弁１０及び第２弁２６を開成して、圧力レギュレータ８によって減圧された酸素カートリッジ２内の酸素５の圧力が第１パイプ６を通して圧力容器３内に加わって、該圧力容器３内の水４が第３パイプ２５から排水されて、圧力容器３内に予め設定した水位若しくは満水状態だった水４と入れ替わった酸素５が圧力容器３内の上部に酸素５の滞留する空間１６を形成する。
【００２７】
第３段階として、第２弁２６を閉成すると同時に空気ポンプ２４を回すと、空気ポンプ２４は、圧力容器３内の上部の空間１６に溜まった酸素５を第１パイプ６を通して吸い込み、第２パイプ２１を通して気泡発生器２３から吐出することを繰り返してエアレーションを始める。この時点では、圧力容器３内は低圧であるが、第１弁１０は開いたままなので、圧力レギュレータ８の既定値まで圧力が上昇する。
【００２８】
第４段階として、圧力容器３内が高圧のままエアレーションを続け、約５分経過すると圧力容器３内に高濃度に酸素５が溶存した水が生成されてなる。前記第１段階で予め設定した水位若しくは満水にしないでおくと、空気中の窒素が混じって酸素分圧が落ちるため、一度予め設定した水位若しくは満水にしてから酸素５と水４とを置換するのである。予め設定した水位若しくは満水する意味については、第２，第３実施形態も同じである。
【００２９】
圧力容器３内に高濃度に酸素５が溶存した水４が生成された段階で、第１弁１０を閉じて、空気ポンプ２４を停止する。この時、逆流防止弁２２は、空気ポンプ２４を停止した時点で、圧力容器３内の高濃度に酸素５が溶存した水４が逆流して空気ポンプ２４内に侵入することを防いでいる。このあと、第２弁２６を開成して、圧力容器３内の酸素５を第３パイプ２５を通して減圧する。この時、第２弁２６の開閉を断続的に行うことによって、減圧を段階的に行い、圧力容器３内の水４に溶けた酸素５が急激な減圧によって抜けてしまうことを少なくする。この後、圧力容器３の蓋１５を開成して、少なくとも６０ｍｇ／Ｌ以上、望ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素５が溶存した水４を取り出すことが出来る。
【００３０】
図３は、この発明の第３実施形態を示す図である。図３の符号３０は、更に別の酸素溶存整水器で、該酸素溶存整水器３０は、高い酸素分圧を有し且つ酸素５を供給可能なる「酸素供給手段」である前記酸素カートリッジ２と、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなる前記圧力容器３とを第１パイプ６により結合し、該圧力容器３内の水４を高分圧の酸素５が充填された副圧力容器３１内に噴射することで、水４と高分圧の酸素５との接触面積を増やし、酸素溶存水４を生成してなる。前記第１パイプ６の圧力容器３側の端部は、圧力容器３の開口３ｂ近辺であり、水４より上側に配されてなる。
【００３１】
前記圧力容器３及び酸素カートリッジ２の間に、圧力レギュレータ８を連結して、酸素圧力を所定値に制御可能なるようにしている。該圧力レギュレータ８と、前記第１パイプ６との間には、開閉自在なる第１弁１０が介在されてなる。前記第１パイプ６の中途には、第２弁３２が介在されている。前記第１パイプ６が分岐された第３パイプ９は、前記副圧力容器３１内の奥側に挿入されて、副圧力容器３１内に高分圧の酸素５が供給可能となっている。副圧力容器３１は、蓋３３により密封されてなる。前記圧力容器３の底部３ａ付近から前記副圧力容器３１内には、第２パイプ３４が連通されてなり、該第２パイプ３４には、圧力容器３側への逆流防止弁３５及び水ポンプ１４が介在されてなると共に前記副圧力容器３１内の端部には、噴霧ノズル３６が配されている。前記圧力容器３の開口３ｂ近辺であり、水４より上側に配されてなる第４パイプ３７は、第３弁３８を介して副圧力容器３１内に連通されてなる。該第４パイプ３７には、水道パイプ３９からの第５パイプ４０に接続連通されている。該第５パイプ４０には、水道パイプ３９との止栓４１及び第４弁４２が介在されている。前記圧力容器３の開口３ｂ近辺であり、水４より上側に配されてなる第６パイプ４３は、第５弁４４が配されて、排気及び排水が可能なるようにしてある。
【００３２】
従って、かかる酸素溶存整水器３０による高酸素溶存整水４を生成するには、第１段階として、前記第１弁１０、第３弁３８を閉成したまま、前記第２弁３２，第４弁４２，第５弁４４を開成し、水道パイプ３９の止栓４１を開成すると、水道水４はまず副圧力容器３１内を予め設定した水位若しくは満水にすると共に第３パイプ９及び第１パイプ６を通して圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水にする。この予め設定した水位若しくは満水にする作動中、両圧力容器３、３１内の空気は、最終的に第６パイプ４３を通して排気される。
【００３３】
第２段階として、両圧力容器３、３１内が予め設定した水位若しくは満水になると、第２弁３２及び第４弁４２を閉成し、第１弁１０及び第３弁３８を開成すると、圧力レギュレータ８によって減圧された酸素カートリッジ２内の酸素５の圧力によって、副圧力容器３１内の水４が第４パイプ３７及び第６パイプ４３を通じて排水されて、副圧力容器３１内に酸素５が満たされる。
【００３４】
第３段階として、第５弁４４を閉成し、圧力レギュレータ８の既定値まで圧力を上昇させる。
【００３５】
第４段階として、圧力が規定値まで達したと同時に水ポンプ１４を回して第２パイプ３４を経て圧力容器３内の水４を吸い上げる。吸い上げた水４を噴霧ノズル３６から副圧力容器３１内に噴霧し、噴霧後、副圧力容器３１内に溜まった水４は第４パイプ３７を通して圧力容器３内に戻るという循環を始める。
【００３６】
この時点では、圧力容器３内は低圧であるが、第５段階として、圧力容器３内が高圧のまま循環を続け、約１０分経過すると圧力容器３内に高濃度に酸素５が溶存した水４が生成されてなる。
【００３７】
圧力容器３内に高濃度に酸素５が溶存した水４が生成された段階で、水ポンプ１４を停止して第５弁４４を開成して圧力容器３内の高分圧の酸素５を第６パイプ４３を通して減圧する。この時、第５弁４４の開閉を断続的に行うことによって、減圧を段階的に行い、圧力容器３内の水４に溶けた酸素５が急激な減圧によって抜けてしまうことを少なくする。第１弁１０乃至第５弁４４までの全ての弁を閉成し、圧力容器３の蓋１５を開成して、少なくとも６０ｍｇ／Ｌ以上、望ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上の高濃度に酸素５が溶存した水４を取り出すことが出来る。この時、副圧力容器３１内は、高圧酸素５で満たされており、再び整水を行う時は、圧力容器３内に水道水４を予め設定した水位若しくは満水状態にして蓋１５を閉成し、第１弁１０及び第３弁３８を開成し、前記第４段階からの作業を行えば良い事になる。また、蓋１５を開成しても逆流防止弁３５により第２パイプ３４から圧力が漏れることはない。
【００３８】
第１実施形態乃至第３実施形態を説明した段階で、水４は、整水前の水として水道水などにも、整水後の水にも同じ符号４を用いたが、意味は異なることは勿論であるが、図が煩瑣になるので同じ符号を用いた。また、酸素５についても、水４に溶存した酸素も、酸素のみとして存在している場合も、水に溶存する前の段階の酸素も、同じ符号５を用いたが、意味は異なることは勿論であるが、図が煩瑣になるので同じ符号を用いた。
【００３９】
また、前記圧力容器３は、容器内の圧力が高まると膨張変形可能なるＰＥＴ樹脂などの材質により形成されてなる場合は、圧力容器３内に圧力が加えられると、圧力容器３自体が膨張変形することで、排水して酸素５と置換しなくても自動的に圧力容器３内の水位が下がり、適正な水位を得ることできる。
【００４０】
また、前記説明では、原料となる水について水道水として説明したが、水道水を原料とした高濃度に酸素が溶存した水４は、水道水より若干酸化還元電位（ＯＲＰ）が高くなる傾向があるので、原料としてはアルカリイオン整水された後の水がより望ましいことを確認している。つまり、アルカリイオン整水された後の水を原料に用いることで、水道水よりも溶存酸素量が多く、ＰＨが高く、酸化還元電位（ＯＲＰ）が低い水とすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、圧力容器内で高分圧の酸素が高濃度に溶け込んだ整水を短時間且つ簡易で大量に入手できるので、飲みたい時、つまり短時間で、作りたて、つまり酸素の脱気していない溶存酸素量の多い水を飲むことが可能である。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、前記圧力容器及び酸素供給手段の間に、圧力レギュレータを連結して、酸素圧力を所定値に制御可能なるようにしたので、適宜の酸素供給手段を選択可能である。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、前記酸素供給手段として、酸素カートリッジを用いることで、小型で軽量となり、家庭用として簡易に使える。また、安価なので普及性に優れる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、前記圧力容器は、容器内の圧力が高まると膨張変形可能なる材質により形成されてなることで、排水して酸素と置換しなくても自動的に圧力容器内の水位が下がり、適正な水位を得ることできる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、前記圧力容器内を予め設定した水位若しくは満水にすると共に密閉にする第１段階と、該圧力容器内の水を排水すると共に酸素を供給すると共に排水して圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間を形成する第２段階と、圧力容器内の水を吸い上げ且つ空間を介して圧力容器内の水面に向かって噴射するの循環を行う第３段階とにより、圧力容器内に高濃度に酸素が溶存した水が生成されてなるので、圧力容器内に高濃度に酸素が溶存した水が短時間に大量に生成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る酸素溶存整水器を示す全体図。
【図２】この発明の第２実施形態に係る酸素溶存整水器を示す全体図。
【図３】この発明の第３実施形態に係る酸素溶存整水器を示す全体図。
【符号の説明】
１、２０，３０　酸素溶存整水器
２　「酸素供給手段」である酸素カートリッジ
３　圧力容器
３ａ　圧力容器の底部
３ｂ　圧力容器の開口
４　水
５　酸素
６　第１パイプ
７、２１、３４　第２パイプ
８　圧力レギュレータ
９、２５　第３パイプ
１０　第１弁
１１　開口
１２、２６、３２　第２弁
１３、３７　第４パイプ
１４　水ポンプ
１５、３３　蓋
１６　圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間
２２、３５　逆流防止弁
２３　気泡発生器
２４　空気ポンプ
３１　副圧力容器
３６　噴霧ノズル
３８　第３弁
３９　水道パイプ
４０　第５パイプ
４１　止栓
４２　第４弁
４３　第６パイプ
４４　第５弁
【図１】
2004057987.tif 000003
【図２】
2004057987.tif 000004
【図３】
2004057987.tif 000005