(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】低分圧の酸素５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、水道水圧を用いて系内の圧力を高めて該圧力容器３内の水４と高分圧の酸素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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低分圧の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、水道水圧を用いて系内の圧力を高めて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、酸素溶存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、
前記圧力容器には、開閉自在な第１弁を介して前記酸素供給手段との間に連通接続されてなる第１パイプと、分岐切換可能とされた第２弁によって排水経路に分岐して配された第２パイプと、水ポンプにより前記第２弁に水を供給可能なる第３パイプと、開閉自在な第３弁を介して水道機器に連通接続されてなる第４パイプと、開閉自在な第４弁を介して排水排圧経路に連通接続されてなる第５パイプとが、それぞれ連結支持してなる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、圧力容器内を密閉にして水道水圧と平衡するまで水道水を供給する第３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４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。
【請求項４】
請求項１に記載の酸素溶存整水器であって、
前記圧力容器には、開閉自在な第１弁を介して前記酸素供給手段との間に連通接続されてなる第１パイプと、該第１パイプに分岐接続され且つ空気ポンプが介在されてなる第２パイプと、開閉自在な第２弁を介して水道機器に連通接続されてなる第３パイプと、開閉自在な第３弁を介して排水排圧経路に連通接続されてなる第４パイプとが、それぞれ連結支持し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又は請求項４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、該圧力容器内に酸素を供給すると共に圧力容器内の水を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、圧力容器内の酸素を吸い上げ且つ圧力容器内の水中で吐出する第３段階と、水道水圧と平衡するまで水道水を供給する第４段階と、圧力が高まった状態でそのまま循環させる第５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、低分圧の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、水道水圧を用いて系内の圧力を高めて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、酸素溶存水を生成してなる。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段であるにもかかわらず、水道という公共手段により圧力容器内で高分圧酸素に高まり、高濃度状態で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。公共の水道手段を用いるということ及び低分圧の酸素供給手段であるから安価に提供できる。
【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、前記圧力容器には、開閉自在な第１弁を介して前記酸素供給手段との間に連通接続されてなる第１パイプと、分岐切換可能とされた第２弁によって排水経路に分岐して配された第２パイプと、水ポンプにより前記第２弁に水を供給可能なる第３パイプと、開閉自在な第３弁を介して水道機器に連通接続されてなる第４パイプと、開閉自在な第４弁を介して排水排圧経路に連通接続されてなる第５パイプとが、それぞれ連結支持してなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段により低分圧の酸素が圧力容器内に供給されても、水道機器により加圧されて低分圧のまま整水するよりも高い濃度の酸素溶存水を生成できる。
【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、圧力容器内を密閉にして水道水圧と平衡するまで水道水を供給する第３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４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。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、水道水で加圧して圧力容器内を高圧にして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。
【００１１】
請求項４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、前記圧力容器には、開閉自在な第１弁を介して前記酸素供給手段との間に連通接続されてなる第１パイプと、該第１パイプに分岐接続され且つ空気ポンプが介在されてなる第２パイプと、開閉自在な第２弁を介して水道機器に連通接続されてなる第３パイプと、開閉自在な第３弁を介して排水排圧経路に連通接続されてなる第４パイプとが、それぞれ連結支持してなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段により低分圧の酸素が圧力容器内に供給されても、水道機器により加圧されて低分圧のまま整水するよりも高い濃度の酸素溶存水を生成できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項４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、該圧力容器内に酸素を供給すると共に圧力容器内の水を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、圧力容器内の酸素を吸い上げ且つ圧力容器内の水中で吐出する第３段階と、水道水圧と平衡するまで水道水を供給する第４段階と、圧力が高まった状態でそのまま循環させる第５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、水道水で加圧して圧力容器内を高圧にして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４ａ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が溶存した水４を生成してなる。符号７は、一端部が水ポンプ１４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、該他端部にストレーナ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が接続された水ポンプ１４には、圧力容器３側に流すことを可能とした第３パイプ９が接続されている。該水ポンプ１４は、例えば、毎分１１００ｃｃの排水が可能である。該第３パイプ９の途中には、圧力容器３側への流れと、排水用の第６パイプ１３側への流れと切り換え可能なる第２弁１２が配されてなる。符号１５は、水道機器で、前記圧力容器３の口３ｂに連通接続されてなる第４パイプ１７に接続されてなり、該第５パイプ１７には、開閉自在なる第３弁１６が介在されてなる。符号２０は、前記圧力容器３の水面４ａに配された第５パイプで、該第５パイプ２０に開閉自在なる第４弁１９が介在されてなる。該第４弁１９から外に排気及び排水可能である。符号１８は、圧力容器３の口３ｂを開閉自在なる蓋である。
【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、第３，第４弁１６，１９を開いて第４パイプ１７により水道機器１５からの水道水が前記圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水させる。この時、圧力容器３内の空気は、水４と置換され第５パイプ２０を通して排気・排水される。予め設定した水位若しくは満水にしないでおくと、空気中の窒素が酸素に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。
【００１９】
第２段階として、第３，第４弁１６，１９を閉じて、第１弁１０を開成すると共に第２弁１２を第６パイプ１３側に接続し、水ポンプ１４を回転させることで、圧力容器３内の水４が、ストレーナ１１から吸引されて、第２パイプ７、水ポンプ１４，第２弁１２そして第６パイプ１３を介して外部に排水させる。排水することで、圧力容器３内の圧力が低下するが、第１パイプ６を介して酸素５が圧力容器３内に供給され、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２１が約４０ｃｃ形成される。
【００２０】
第３段階として、所定時間経過後、水ポンプ１４を停止し、第１弁１０を閉じると共に第２弁１２を第３パイプ９側を開くように切り換え、第３弁１６を開き、水道機器１５により圧力容器３内に水４を満たし、圧力を水道水圧と平衡する約０．３５Ｍｐａまで系内の圧力を上昇させる。
【００２１】
第４段階として、圧力が平衡した頃を見計らって水ポンプ１４を回転させることで、圧力容器３内の水４を第２パイプ７のストレーナ１１から吸い上げ、該水４を第２パイプ７、水ポンプ１４，第２弁１２を経て、第３パイプ９により圧力容器３内の水面４ａに向かって噴射して、水４の循環と噴水を順次繰り返す。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。
【００２２】
前記ストレーナ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、ストレーナ１１が水中に位置していれば良い。ストレーナ１１の位置が圧力容器３の底部３ａに近いと、第３パイプ９から供給される酸素５をそのままストレーナ１１が吸い込まないようにできるものの、第３パイプ９自体が長くなり、利便性において劣ることになる。
【００２３】
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、第３弁１０、１６を閉じ、第４弁１９を開くことで、圧力容器３内の酸素５を第５パイプ２０及び第４弁１９を通じて外部に抜くことにより減圧する。この時に、第４弁１９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防ぐことができる。このあと、圧力容器３の蓋１８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。
【００２４】
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３０は、別の酸素溶存整水器で、該酸素溶存整水器３０は、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でバブリングを行うことで、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、水面４ａより上側に配されてなる。
【００２５】
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パイプ７の一端部が連通接続され、該第２パイプ７の他端部は、空気ポンプ３１側への逆流防止弁３２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７の他端部には、気泡発生器３３が配されてなる。符号１５は、水道機器で、前記圧力容器３の口３ｂに連通接続されてなる第４パイプ１７に接続されてなり、該第５パイプ１７には、開閉自在なる第３弁１６が介在されてなる。符号２０は、前記圧力容器３の水面４ａに配された第５パイプで、該第５パイプ２０に開閉自在なる第４弁１９が介在されてなる。該第４弁１９から外に排気及び排水可能である。符号１８は、圧力容器３の口３ｂを開閉自在なる蓋である。
【００２６】
従って、かかる酸素溶存整水器３０による高濃度に酸素が溶存した整水４を生成するには、第１段階として、第３，第４弁１６，１９を開成して第４パイプ１７を通して水道機器１５から圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水にする。この時、圧力容器３内の空気は水４と置換され、第５パイプ２０を通して排気・排圧される。この段階で、予め設定した水位若しくは満水にしないでおくと、空気中の窒素が酸素に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。
【００２７】
第２段階として、圧力容器３内を予め設定した水位若しくは満水にしたら、第３弁１６を閉じ、第１弁１０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５パイプ２０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２１を形成する。予め設定された時間が経過したら、第１弁１０及び第５弁１９を閉じ、排水を止める。
【００２８】
第３段階として、空気ポンプ２４を回すことで、圧力容器３内の上部の空間２１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７を通して気泡発生器３３から圧力容器３内の水中に吐出することを繰り返してパブリングを始める。この時点では、圧力容器３内に貯まった酸素５の圧力は低分圧であるので、空気ポンプ２４はスムーズに回転が可能である。
【００２９】
第４段階として、第３弁１６を開き、再び第４パイプ１７から水道機器１５により水道水を圧力容器３内に導き、圧力容器３内の圧力が水道水の圧力と平衡する約０．３５Ｍｐａまで系内の圧力を上昇する。
【００３０】
第５段階として、圧力容器３内の圧力が水道水の圧力と平衡した頃を見計らって第３弁１６を閉じ、水道水の流入を停止させ、高圧のままパブリングをそのまま続け、約３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。
【００３１】
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、空気ポンプ３１を停止する。この時、逆流防止弁３２は、空気ポンプ３１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３１内に侵入することを防いでいる。このあと、第４弁１９を開成して、圧力容器３内の酸素５を第５パイプ２０を通して減圧する。この時、第４弁１９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１８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。
【００３２】
第１実施形態及び第２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。
【００３３】
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。
【００３４】
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５が溶存した整水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４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４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４とすることができる。
【００３５】
また、前記酸素供給手段として酸素カートリッジ２を例にして説明したが、それに限定されるものではなく、大気そのままで用いたり、酸素濃縮器の高濃度酸素を用いても良い。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段であるにもかかわらず、水道という公共手段により圧力容器内で高分圧酸素に高まり、高濃度状態で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。公共の水道手段を用いるということ及び低分圧の酸素供給手段であるから安価に提供できる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段により低分圧の酸素が圧力容器内に供給されても、水道機器により加圧されて低分圧のまま整水するよりも高い濃度の酸素溶存水を生成できる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、水道水で加圧して圧力容器内を高圧にして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。
【００３９】
請求項４に記載の発明によれば、低分圧の酸素供給手段により低分圧の酸素が圧力容器内に供給されても、水道機器により加圧されて低分圧のまま整水するよりも高い濃度の酸素溶存水を生成できる。
【００４０】
請求項５に記載の発明によれば、水道水で加圧して圧力容器内を高圧にして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。
【符号の説明】
１、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　圧力容器の口
４　水
５　酸素
６　第１パイプ
７　第２パイプ
８　圧力レギュレータ
９　第３パイプ
１０　第１弁
１１　ストレーナ
１２　第２弁
１３　第６パイプ
１４　水ポンプ
１５　水道機器
１６　第３弁
１７　第４パイプ
１８　蓋
１９　第４弁
２０　第５パイプ
２１　圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間
３１　空気ポンプ
３２　逆流防止弁
３３　気泡発生器
【図１】
2004057981.tif 000003
【図２】
2004057981.tif 000004