(57)【要約】【課題】高濃度に酸素が溶存した整水を安価且つ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】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に、第１，第２，第３パイプ６，７，９を配し、第１パイプ６の一方が、圧力容器３内の水位と同面又は水没させてなると共に第１パイプ６の他方が、適宜の酸素分圧を有すると共に酸素を供給可能なる低圧の酸素供給手段２に連通してなり、第１パイプ６と酸素供給手段２との間に、開閉自在な第１弁１０及び第２パイプ７に連通する位置及び圧力容器３内の排水・排圧を可能とする位置に切り換え可能な第２弁１２並びに正逆転可能なる水ポンプ１４を介在してなり、第２パイプ７の一方が、圧力容器３内に水没してなると共に第２パイプ７の他方が、第２弁１２の上流で第１パイプ６に連通してなり、第３パイプ９が、ピストン１６で圧力容器３内の圧力を高め得るシリンダ１５に接続してなり、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、酸素溶存水を生成してなる。【選択図】　　　図１
2004057985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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に、第１，第２，第３パイプを配し、
前記第１パイプの一方が、前記圧力容器内の水位と同面又は水没させてなると共に前記第１パイプの他方が、適宜の酸素分圧を有すると共に酸素を供給可能なる低圧の酸素供給手段に連通してなり、
前記第１パイプと前記酸素供給手段との間に、開閉自在な第１弁及び第２パイプに連通する位置及び前記圧力容器内の排水・排圧を可能とする位置に切り換え可能な第２弁並びに正逆転可能なる水ポンプを介在してなり、
前記第２パイプの一方が、前記圧力容器内に水没してなると共に前記第２パイプの他方が、第２弁の上流で前記第１パイプに連通してなり、
前記第３パイプが、ピストンで前記圧力容器内の圧力を高め得るシリンダに接続してなり、
前記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ことで圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間を形成し、シリンダ内に所定の体積を確保する第２段階と、
圧力容器及びシリンダ内に酸素を供給する第３段階と、
ピストンを移動させて圧力容器内の圧力を予め規定した圧力値まで上昇させる第４段階と、
圧力容器内が規定の圧力値に達した時に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ことの循環を行う第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。
【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、
前記第１パイプは、圧力容器内の水を排水させる機能と、圧力容器内の酸素を水中に巻き込み可能なる機能とを併せ持つことを特徴とする酸素溶存整水器。
【請求項４】
予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなると共に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圧力容器に、第１，第２、第３パイプを配し、
前記第１パイプの一方が、前記圧力容器内の水位と同面又は水没させてなると共に前記第１パイプの他方が、適宜の酸素分圧を有すると共に酸素を供給可能なる低圧の酸素供給手段に連通してなり、
前記第１パイプと前記酸素供給手段との間には、開閉自在な第１弁を介在してなり、
前記第２パイプの一方が、前記圧力容器内に水没してなると共に前記第２パイプの他方が、第１弁の下流で前記第１パイプに連通してなり、
前記第３パイプが、ピストンで前記圧力容器内の圧力を高め得るシリンダに接続してなり、
前記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５】
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ことで圧力容器全体が膨張して上部に酸素の滞留する空間を形成し、シリンダ内に所定の体積を確保する第２段階と、
圧力容器及びシリンダ内に酸素を供給する第３段階と、
ピストンを移動させて圧力容器内の圧力を予め規定した圧力値まで上昇させる第４段階と、
圧力容器内が規定の圧力値に達した時に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ことの循環を行う第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且つ安価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、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に、第１，第２，第３パイプを配し、前記第１パイプの一方が、前記圧力容器内の水位と同面又は水没させてなると共に前記第１パイプの他方が、適宜の酸素分圧を有すると共に酸素を供給可能なる低圧の酸素供給手段に連通してなり、前記第１パイプと前記酸素供給手段との間に、開閉自在な第１弁及び第２パイプに連通する位置及び前記圧力容器内の排水・排圧を可能とする位置に切り換え可能な第２弁並びに正逆転可能なる水ポンプを介在してなり、前記第２パイプの一方が、前記圧力容器内に水没してなると共に前記第２パイプの他方が、第２弁の上流で前記第１パイプに連通してなり、前記第３パイプが、ピストンで前記圧力容器内の圧力を高め得るシリンダに接続してなり、前記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、低圧の酸素供給手段であるにもかかわらず、ピストンにより圧力が上げられることにより圧力容器内の圧力が酸素供給手段の圧力より高まることで、高濃度に酸素が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提供することが可能である。また、シリンダを用いるということ及び低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ことで圧力容器内の上部に酸素の滞留する空間を形成し、シリンダ内に所定の体積を確保する第２段階と、圧力容器及びシリンダ内に酸素を供給する第３段階と、ピストンを移動させて圧力容器内の圧力を予め規定した圧力値まで上昇させる第４段階と、圧力容器内が規定の圧力値に達した時に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ことの循環を行う第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。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、圧力容器内で酸素が水に充分に巻き込まれて高濃度に酸素が溶存した水となり、しかも短時間に大量に生成される。
【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、前記第１パイプは、圧力容器内の水を排水させる機能と、圧力容器内の酸素を水中に巻き込み可能なる機能とを併せ持つ。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、第１パイプという１本の管で圧力容器内の排水と水の酸素への巻き込みという２機能を併存させることで、シンプルな酸素溶存整水器を提供できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、予め設定した水位若しくは満水状態に貯留されてなると共に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圧力容器に、第１，第２、第３パイプを配し、前記第１パイプの一方が、前記圧力容器内の水位と同面又は水没させてなると共に前記第１パイプの他方が、適宜の酸素分圧を有すると共に酸素を供給可能なる低圧の酸素供給手段に連通してなり、前記第１パイプと前記酸素供給手段との間には、開閉自在な第１弁を介在してなり、前記第２パイプの一方が、前記圧力容器内に水没してなると共に前記第２パイプの他方が、第１弁の下流で前記第１パイプに連通してなり、前記第３パイプが、ピストンで前記圧力容器内の圧力を高め得るシリンダに接続してなり、前記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。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、低圧の酸素供給手段であるにもかかわらず、ピストンにより圧力が上げられることにより圧力容器内の圧力が酸素供給手段の圧力より高まることで、高濃度に酸素が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提供することが可能である。しかも、排水しなくても圧力容器内の圧力が高まると圧力容器自体が膨張変形して圧力容器内の水位が下がるので、生成作業がより簡易になる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、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ことで圧力容器全体が膨張して上部に酸素の滞留する空間を形成し、シリンダ内に所定の体積を確保する第２段階と、圧力容器及びシリンダ内に酸素を供給する第３段階と、ピストンを移動させて圧力容器内の圧力を予め規定した圧力値まで上昇させる第４段階と、圧力容器内が規定の圧力値に達した時に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ことの循環を行う第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、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。
【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、この発明の一実施形態を示す図である。
【００１７】
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、酸素５を供給可能なる「酸素充填容器」であり容量が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、ピストン１６により加圧されたシリンダ１５の圧力が第３パイプ９を経て該圧力容器３内の圧力が後述する圧力レギュレータ８の設定圧力より高めの圧力とした状態において、第１パイプ６から水４を水面に向かって噴射（疑似パブリング）して圧力容器３内の酸素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水４を生成してなる。符号７は、一方が圧力容器３の底部３ａに近接した位置に配され、他方が前記第１パイプ６に接続されてなる第２パイプであり、前記一方にストレーナ１１が配されてなる。前記第１パイプ６は、圧力容器３内の水４を排水させる機能と、圧力容器３内の酸素５を水４中に巻き込み可能なる機能とを併せ持つので、シンプルな酸素溶存整水器１を提供できる。
【００１８】
前記第１パイプ６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４パイプ１３側に流すのとを切り換え可能なる第２弁１２が配されてなる。該第４パイプ１３は、該第２弁１２から外に排圧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の排水が可能で、正逆転可能な水ポンプ１４が配設されてなる。第１パイプ６の一方には、ノズル１７が、水面４ａ近傍に配されてなる。
【００１９】
前記第３パイプ９は、一端部がシリンダ１５に連通接続され、他端部が圧力容器３の口３ｂ、より詳細に説明すると、容器３内の水面４ａより上側に連通接続されてなる。前記シリンダ１５には、ピストン１６が配され、ピストン１６が上昇移動すれば、シリンダ１５内の圧力が下がり、下降移動すれば、シリンダ１５内の圧力が高まる。符号１８は、圧力容器３の口３ｂを開閉自在な蓋である。
【００２０】
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１８により圧力容器３を密閉にして第１，第２、第３パイプ６，７、９を接続する。
【００２１】
第２段階として、第１弁１０を閉じると共に第２弁１２を排水側に切り換えて、水ポンプ１４を逆回転させることで、圧力容器３内の水４を、ノズル１７を介して第１パイプ６により吸い上げ、第４パイプ１３から排水して、圧力容器３内の圧力を低下させると共に圧力容器３内の口３ｂ部分に約４０ｃｃの空間を形成する。併せて、ピストン１６も上昇させておいてシリンダ１５に所定の体積を確保しておく。
【００２２】
第３段階として、第１弁１０を開くと、第２弁１２が閉じているので、酸素カートリッジ２からの酸素５が第２パイプ７側に供給され、ストレーナ１１から酸素５が水４内に噴き出され、圧力容器３内の口３ｂ部分の空間及びシリンダ１５内に酸素５を満たす。圧力容器３内の水位が所定値に達すると、水ポンプ１４は停止させると共に第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、酸素５が第４パイプ１３から流失するのを防ぐ。そのまま、圧力容器３内の圧力が圧力レギュレータ８の既定値まで一定時間放置することで、上昇させる。
【００２３】
第４段階として、圧力容器３内の圧力が圧力レギュレータ８の既定値まで達したとき、第１弁１０を閉じ、ピストン１６を下降させることで圧力容器３内の圧力を上昇させる。
【００２４】
第５段階として、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のストレーナ１１から吸い上げ、該水４を第２パイプ７，第２弁１２を経て第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５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。
【００２５】
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、ノズル１７から供給される酸素５をストレーナ１１がそのまま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。
【００２６】
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内の高圧酸素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。
【００２７】
以上により、圧力レギュレータ８の設定圧力が低圧（或いは大気そのもの）であるにもかかわらず、ピストン１６により圧力容器３内の圧力が上げられることにより、圧力容器３内の圧力が圧力レギュレータ８の設定圧力（或いは大気そのもの）の圧力より高まることで、高濃度に酸素５が溶け込んだ整水４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５の脱気していない溶存酸素量の多い水４を提供することが可能である。また、シリンダ１５を用いるということ及び低圧の圧力レギュレータ８或いは大気そのものであるから安価に提供できる。
【００２８】
また、第１パイプ６という１本の管で、圧力容器３内の排水と水４の酸素５への巻き込みという２機能を併存させることで、シンプルな酸素溶存整水器１を提供できる。
【００２９】
前記説明をした段階で、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４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。
【００３０】
また、前記圧力容器３は、アルミニュウムなどの金属板よりなる圧力容器３として説明したが、これに限定されるものではなく、圧力容器３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でも良く、かかる場合は、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。
【００３１】
また、前記説明では、原料となる水４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。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、低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、高濃度に酸素が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。シリンダを用いるということ及び低圧の酸素供給手段であるから安価に提供できる。
【００３３】
請求項２に記載の発明によれば、圧力容器内で酸素が水に充分に巻き込まれて高濃度に酸素が溶存した水となり、しかも短時間に大量に生成される。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、第１パイプという１本の管で圧力容器内の排水と水の酸素への巻き込みという２機能を併存させることで、シンプルな酸素溶存整水器を提供できる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、低圧の酸素供給手段であるにもかかわらず、ピストンにより圧力が上げられることにより圧力容器内の圧力が酸素供給手段の圧力より高まることで、高濃度に酸素が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提供することが可能である。しかも、排水しなくても圧力容器内の圧力が高まると圧力容器自体が膨張変形して圧力容器内の水位が下がるので、生成作業がより簡易になる。
【００３６】
請求項５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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一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　酸素溶存整水器
２　「酸素充填容器」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
１２　第２弁
１３　第４パイプ
１４　水ポンプ
１５　シリンダ
１６　ピストン
１７　ノズル
１８　蓋
【図１】
2004057985.tif 000003