(57)【要約】【課題】優れたマイナスイオン発生体をより安価に提供すること。【解決手段】ＳｉＯ２を主成分とするとともにトリウムを微量に含む砕屑粒子状の天然鉱石と、粒状の珪酸鉄とを配合してなる構成のマイナスイオン発生体である。珪酸鉄は、Ｆｅ及びＳｉＯ２を主成分とする鉱さいである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２を主成分とするとともにトリウムを微量に含む砕屑粒子状の天然鉱石と、粒状の珪酸鉄とを配合してなることを特徴とするマイナスイオン発生体。
【請求項２】
前記天然鉱石及び前記珪酸鉄とともに、珪酸ジルコニウムの精製時に集塵されたダストを配合してなることを特徴とする請求項１記載のマイナスイオン発生体。
【請求項３】
前記天然鉱石、前記珪酸鉄、及び前記ダストの配合重量比率について、前記天然鉱石は５０〜７５％、前記珪酸鉄は２０〜４０％、前記ダストは５〜１０％であることを特徴とする請求項２記載のマイナスイオン発生体。
【請求項４】
当該マイナスイオン発生体は、所要の場所に敷き詰めて配置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のマイナスイオン発生体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイナスイオンを発生するマイナスイオン発生体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイナスイオンは、空気を清浄化するとともに、生体に対して極めて良好に作用することが知られている。とりわけ滝の周辺では、レナード効果によって大量のマイナスイオンが発生しており、すがすがしく快い感じがすることは有名である。
【０００３】
そして近年では、こうしたマイナスイオンの効能がにわかに注目されるようになり、マイナスイオンを発生するものを生活環境に積極的に取り入れるようになりつつある。
【０００４】
また、マイナスイオンは、放射線を利用して発生させることも可能であり、特開２００１−１９４２０には、自発分極を有する粉体と放射線を放射する分体とを混合してマイナスイオンを発生するように構成された粉体が記載されている。例えば電気石と称されるトルマリンは、そのままの状態でも僅かながらマイナスイオンを発生する。そして、これを放射線にて励起することによれば、マイナスイオンの発生量を顕著に増加することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したように放射線を利用したマイナスイオン発生体は、従来では、希少価値の高い構成材料を用いる故に、非常に高価であるという問題があった。例えばトルマリンは、宝石として扱われているものであり、更にこれをモナズ石、トール石、ホウトリウム石等のトリウム鉱と混合すると、そのコストは極めて割高にならざるを得ない。
【０００６】
しかして、マイナスイオン発生体については、その材料の選択が質並びに価格を決定する極めて重要な課題となっている。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、優れたマイナスイオン発生体をより安価に提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願第１請求項に記載した発明は、ＳｉＯ２を主成分とするとともにトリウムを微量に含む砕屑粒子状の天然鉱石と、粒状の珪酸鉄とを配合してなる構成のマイナスイオン発生体である。このような構成によると、優れたマイナスイオン発生体をより安価に提供することが可能である。
【０００９】
そもそも本願発明者は、生活環境に恩恵をもたらすマイナスイオン発生体を広く普及させるにあたり、かねてから用いられている材料があまりにも高価であると考え、各地で鉱石の探索調査を行いつつ、それらに代わる材料を長年に亘り研究してきた訳である。その結果、日本国内の特定の地域（福島県内の山麓）において豊富に産出される砕屑粒子状の天然鉱石が、非常に好適なものであることを突き止め、これを材料として用いたマイナスイオン発生体を提案するに至った。
【００１０】
かかる天然鉱石は、ＳｉＯ２を主成分とするものであり、見た目は通常の山砂と変らない。また、上記の産出地域からは、黄銅鉱を含む茶褐色のものと、それを含まない白褐色のものとが産出されている。この天然鉱石は砕屑粒子状であるため、採掘が容易になされ、更に汎用性にも優れているという利点がある。そして、この天然鉱石が通常の山砂と異なる点は、一次天然放射性核種たる天然のトリウムを極微量に含むことである。勿論このような天然鉱石は、トリウム鉱としては無価値であり、今まで特に注目されることはなかったところ、本願発明者は、極微量に含まれるトリウムがマイナスイオンを発生するための放射線源として有効であることに着眼し、本発明を達成した訳である。
【００１１】
すなわち、このような天然鉱石を材料として用いることによれば、放射線を利用したマイナスイオン発生体を安価に提供することが可能であり、マイナスイオン発生体の普及に大きく貢献することが可能である。また、この天然鉱石に含まれるトリウムはもとより微量であるため、トリウム鉱を材料として用いる場合と比較すると、その取り扱いは極めて容易且つ安全である。
【００１２】
また、微量の放射線は、生体細胞の免疫力を向上することが知られており、現在では、これをホルメシス効果と称する。ホルメシス効果は、多くの研究者によってそのメカニズムが解明されつつあり、本発明のマイナスイオン発生体によれば、マイナスイオンを効率よく発生するとともに、これに基く良好な作用を生体にもたらすことが可能である。
【００１３】
更に、本発明のマイナスイオン発生体は、かかる天然鉱石と、粒状の珪酸鉄とを配合してなるものであり、天然鉱石に含まれるトリウムの放射線が珪酸鉄を励起することにより、マイナスイオンを効率よく発生する構成となっている。
【００１４】
珪酸鉄は、Ｆｅ及びＳｉＯ２を主成分とする鉱さい（ｓｌａｇ）であり、金属精錬において派生する副産物である。また、水分を殆ど吸収しないため、液状化現象が発生し難いという特徴があり、建設資材としても広く利用されている。つまり珪酸鉄は、微弱な放射線による励起が可能であるとともに化学的に安定した低廉な素材であり、放射線を利用したマイナスイオン発生体の構成材料として、極めて有効に利用することが可能である。
【００１５】
本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記天然鉱石及び前記珪酸鉄とともに、珪酸ジルコニウムの精製時に集塵されたダストを配合してなる構成のマイナスイオン発生体である。このような構成によると、マイナスイオンを一層効率よく発生させることが可能である。
【００１６】
すなわちこの種のダストは、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、ＺｒＯ２等を主成分とするものであり、珪酸鉄と同様、微弱な放射線による励起が可能であるとともに化学的に安定した素材である。また特に、天然のトリウムやウランを極微量に含むので、マイナスイオンを発生するための放射線源として、極めて有効に利用することが可能である。
【００１７】
本願第３請求項に記載した発明は、請求項２において、前記天然鉱石、前記珪酸鉄、及び前記ダストの配合重量比率について、前記天然鉱石は５０〜７５％、前記珪酸鉄は２０〜４０％、前記ダストは５〜１０％である構成のマイナスイオン発生体である。つまり本発明は、マイナスイオンの発生量を考慮しつつ、天然鉱石、珪酸鉄、及びダストをバランスよく配合してなるマイナスイオン発生体であり、このような構成によると、マイナスイオンを一層効率よく発生させることが可能である。
【００１８】
本願第４請求項に記載した発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、当該マイナスイオン発生体は、所要の場所に敷き詰めて配置する構成のマイナスイオン発生体である。すなわち本発明のマイナスイオン発生体は、材料コストの低減に伴い、大量使用の実現を可能にしたものであり、これを生活環境における所要の場所に敷き詰めることにより、生活環境用マイナスイオン発生体として利用することが可能である。例えば、かかるマイナスイオン発生体は、庭、住宅の床下、学校や公園の砂場、グランド、植生用地等の表層に敷き詰めることにより、好適に利用することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本例のマイナスイオン発生体は、福島県の山麓において産出される砕屑粒子状の天然鉱石と、金属精錬において派生した粒状の珪酸鉄と、珪酸ジルコニウムの精製時に集塵されたダストとを配合してなるものである。表１には、本願発明者が試行を繰り返すことによって得られた良好な配合構成を示す。同表に示すように、天然鉱石、珪酸鉄、及びダストは、所定の粒度のものを採用し、その配合重量比率は、天然鉱石が５０〜７５％、珪酸鉄が２０〜４０％、ダストが５〜１０％となっている。尚、各材料の粒度については、加工を施して調整する場合もある。マイナスイオンの発生量は、各材料の粒度や、それらの配合量によって調整することができる。
【００２０】
【表１】
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本例の天然鉱石は、ＳｉＯ２を主成分とする砂に分類されるものであり、一般の砂と異なる点は、天然のトリウムを極微量に含んでいることである。表２には、分析の結果得られたこの天然鉱石の成分を示す。
【００２１】
【表２】
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また、簡易型マイナスイオン測定器を用いてこの天然鉱石の表面付近におけるマイナスイオンを計測したところ、その計測値は、６０〜２５０個／ｃｍ３であった。マイナスイオンの計測は、砕屑粒子状の天然鉱石を厚さ１ｃｍ程度に敷き詰めて、その表面に簡易型マイナスイオン測定器をあてて行われる。一般に使用されている簡易型マイナスイオン測定器は、マイコン制御により、所定の計測時間内にカウントされたマイナスイオン数を、１秒間における単位容積あたりの平均値として表示するものである。
【００２２】
更に本例においては、この天然鉱石の全β放射能値を測定し、これが２００Ｂｑ／ｇ以上であることを確認した。ホルメシス効果に関し、とりわけβ線は、治療対象細胞に対する破壊作用が優れるとともに、治療対象外の部位への被爆の影響が少ないであろうと考えられている。このようなβ線の効能は、最近のレニウム化合物の研究においても提唱されている。つまり本例のマイナスイオン発生体は、これをふまえて全β放射能値が２００Ｂｑ／ｇ以上の天然鉱石を用いることにより、より良好なホルメシス効果を達成し得るように構成されたものである。
【００２３】
全β放射能値測定については、天然鉱石５００ｍｇを測定用試料皿に分取し、これにエタノールを加えて均一に攪拌したものを室温で乾燥し、更にコロジオン溶液を加えてこれを室温で乾燥したものを測定試料とした。測定は、低バックグラウンドβ線測定装置を用いて６０分間行った。そして、測定試料の正味計数率を求め、ＫＣｌの計数効率曲線により全β放射濃度を算出した。表３は、かかる測定の結果を示している。
【００２４】
【表３】
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このように本例の天然鉱石は、これ自体が微量の放射線によって効率よくマイナスイオンを発生するものであり、これを珪酸鉄と配合することによれば、より優れたマイナスイオン発生体を得ることができる。
【００２５】
尚、本例において採用した天然鉱石は、福島県内の山麓において産出されるものであり、粒子の大きさによる分類上、そのほとんどが砂（直径１／１６〜２ｍｍ）に属するものである。但し、天然鉱石の粒子の大きさは、自然界における天然鉱石の生成プロセスや集積条件によって異なるため、この種の天然鉱石が他の地域で産出される場合は、必ずしもこの限りではないと考えられる。しかるに、砕屑粒子状の天然鉱石としては、その産地の特色によって、礫（直径２ｍｍ以上）、シルト（直径１／２５６〜１／１６ｍｍ）、粘土（１／２５６ｍｍ以下）に属する場合も考えられる。
【００２６】
更に、本例の天然鉱石は、マイナスイオンの発生量が顕著であることから、その成分バランスが極めてよいものであることが解る。従って、この種の天然鉱石が他の地域で産出される場合、その成分については、ある程度のばらつきを考慮しつつ、本例の天然鉱石を基準とすることができる。すなわち、天然鉱石の成分重量比率は、ＳｉＯ２が７０％以上、Ａｌ２Ｏ３が１０％以上、Ｋ２Ｏが４％以上、Ｎａ２Ｏ２が３％以上、Ｆｅ２Ｏ３が１％以上であることが好ましいと考えられる。
【００２７】
一方、珪酸鉄は、Ｆｅ及びＳｉＯ２を主成分とする鉱さいであり、天然鉱石に含まれるトリウムの放射線にて励起され、マイナスイオンを効率よく発生するものである。表４には、本例で採用した珪酸鉄の成分を示す。
【００２８】
【表４】
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また、本例のダストは、珪酸ジルコニウムの精製炉に備えられた集塵設備にて集められたものである。この種のダストは、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、ＺｒＯ２等を主成分とするとともに、天然のトリウムやウランを極微量に含むものであり、本例では、マイナスイオンを発生するための放射線源として、天然鉱石とともにこれを利用する。表５には、本例で採用したダストの成分を示す
【００２９】
【表５】
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次に、前述したマイナスイオン発生体の使用例を説明する。
【００３０】
このマイナスイオン発生体は、優れた効力を奏するとともに、その材料コストを顕著に低減したものであり、大量使用の実現が可能である。ついては、これを生活環境における所要の場所に敷き詰めることにより、生活環境用マイナスイオン発生体として利用することが可能である。例えば、かかるマイナスイオン発生体は、１．庭園覆土、２．住宅の床下土壌、３．学校や公園の砂場における載積砂、４．グランドの土、５．植生用地の土壌として好適に利用することができる。マイナスイオン発生体は、各使用形態に応じて一般の土と適宜に混合し、その混合体を所要の場所に敷き詰めて配置することも可能である。
【００３１】
また、本例のマイナスイオン発生体の使用形態については、その他様々な構成が考えられる。たとえば、６．これを容器に収容して室内に配置してもよい。或いは、７．道路のアスファルトや建物の建材等に混入してもよい。また、８．池や河川敷の水底に敷いて水質の浄化に利用することも可能であり、９．汚染土壌に混ぜ入れて汚染物質の浄化に利用することも可能である。更に、１０．マイナスイオン発生体を高純度のシリカとともに焼成すれば、マイナスイオンを発生するセラミック体を製造することもできる。
【００３２】
このように、本例のマイナスイオン発生体は、安価な材料を用いてなる極めて優れたものであり、各種用途応じて好適に利用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明は、ＳｉＯ２を主成分とするとともにトリウムを微量に含む砕屑粒子状の天然鉱石と、粒状の珪酸鉄とを配合してなる構成のマイナスイオン発生体である。このような構成によると、優れたマイナスイオン発生体をより安価に提供することができる。