(57)【要約】【課題】被処理水を通過させるだけで還元水を生成可能となすことにより、取扱が容易でありかつ時間をかけずに還元水を生成できるようにする。【解決手段】還元水生成具１は、例えば容器１００の口部ｂに装着されるもので、一端部に容器内の水を流入する流入口３１、他端部に処理済の水を流出する流出口３２を有する筒状ケース３を含んでいる。筒状ケース３の内部には流入口３１の側に第１の室３５が、流出口３２の側に第２の室３６が、通水性のある仕切壁３７と端壁３３，３４とにより区画形成されている。第１の室３５には麦飯石を主成分とする微粉末を焼結して形成されたセラミックの粒状体４が、第２の室３６にはマグネシウムの粒状体５と塩素除去剤である亜硫酸カルシウムの粒状体６が、それぞれ前記仕切壁３７で区分けして装填されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水が通過する部分に装着される還元水生成具であって、一端部に被処理水を流入する流入口、他端部に処理済の水を流出する流出口を有する筒状ケースを含み、前記筒状ケースの内部には前記流入口の側に第１の室が、前記流出口の側に第２の室が、通水性のある仕切壁と端壁とにより区画形成されており、第１の室と第２の室との一方には麦飯石を主成分とする微粉末を焼結して形成されたセラミックの粒状体が、他方にはマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体が、それぞれ前記仕切壁で区分けして装填されて成る還元水生成具。
【請求項２】
前記第１の室にはセラミックの粒状体が、第２の室にはマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体が、それぞれ装填されている請求項１に記載された還元水生成具。
【請求項３】
前記塩素除去剤はカルシウム化合物である請求項１または２に記載された還元水生成具。
【請求項４】
前記筒状ケースは容器の注水口に装着されている請求項１に記載された還元水生成具。
【請求項５】
前記筒状ケースは水道の蛇口に装着されている請求項１に記載された還元水生成具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、水道水、工業用水、井戸水などの水を活性化するのに用いられる器具に関し、特にこの発明は、活性水素が豊富に含まれる酸化還元電位の低い水（以下、「還元水」という。）を生成するための還元水生成具に関する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
例えば、各浄水場では、近年の水質の悪化に鑑み、塩素などの多量の薬品を用いて水の浄化と滅菌とを行うことにより短時間で大量の水を供給するようにしている。この濾過方式は、最初に取水した原水に液体塩素を注入して処理し（前塩素処理）、その処理済の水を最後に再び塩素で処理するものである（後塩素処理）。
【０００３】
このような方式で得られた水道水には、当然のことながら、多量の塩素が含まれる。ところが、塩素が体内に摂取されると、食べ物中のビタミン類を破壊したり、皮膚に浸透して細胞を破壊したり、体内の有用な微生物を死滅させたり、水中の有機物質（フミン酸）と反応してトリハロメタンのような発ガン性を有する有機塩素化合物を生成したりするなどのおそれがある。
また、塩素は酸化剤であるので、水道水は酸化力の強い水、換言すれば、酸化還元電位の高い水となり、万病の原因である活性酸素の発生を助長し、酸化障害（病気）を引き起こすという問題がある。
【０００４】
そこで、一般家庭では、塩素除去のために、水道の蛇口に浄水器を取り付けることが行われている。この種の浄水器には種々のものがあり、例えば、濾過材として麦飯石を用いたものでは、麦飯石の吸着性能を利用して水道水中の塩素や不純物（雑菌や重金属を含む）を吸着し、また、麦飯石に含まれるカルシウム、鉄、ナトリウムなどのミネラル分を供給している。
ところが、この種の浄水器は、水道水中の塩素を除去できても、活性水素が豊富に含まれる酸化還元電位の低い水（還元水）が生成できるわけではない。
【０００５】
この種の浄水器とは別に、従来よりアルカリイオン整水器と呼ばれる還元水生成装置も製品化されている。
このアルカリイオン整水器は、水道水に含まれる塩素を濾過部材で除去した後、濾過処理後の水に電気分解を施して還元水を生成するものである。このアルカリイオン整水器では、正負の電極板間に直流電圧がかけられており、陰極側の電極板に集まったアルカリイオン水を還元水として取り出している。前記陰極側の電極版には、Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋，Ｎａ２＋，Ｈ＋が集まり、電極板から飛び出た電子（ｅ−）がＨ＋と結びついてＨ２となり、空気中に逃げるため、ＯＨ−が増えてアルカリ性となる。このアルカリイオン水は、活性水素を多く含み、酸化還元電位が低いので、万病の原因である活性酸素が還元されて消去される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したアルカリイオン整水器は、電極板に電圧を印加して水の電気分解を行うから、電源が必要であって取扱が簡易でなく、還元水の生成に時間がかかるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、被処理水を通過させるだけで還元水を生成可能となすことにより、取扱が容易でありかつ時間をかけずに還元水を生成できる還元水生成具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による還元水生成具は、被処理水が通過する部分に装着されるものであって、一端部に被処理水を流入する流入口、他端部に処理済の水を流出する流出口を有する筒状ケースを含んでいる。前記筒状ケースの内部には前記流入口の側に第１の室が、前記流出口の側に第２の室が、通水性のある仕切壁と端壁とにより区画形成されている。第１の室と第２の室との一方には麦飯石を主成分とする微粉末を焼結して形成されたセラミックの粒状体が、他方にはマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体が、それぞれ前記仕切壁で区分けして装填されている。
【０００９】
この発明の好ましい実施態様においては、マグネシウムの粒状体に作用する水流を弱めるために、前記第１の室にセラミックの粒状体を、第２の室にマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体を、それぞれ装填する。
【００１０】
この発明のさらに好ましい実施態様においては、前記塩素除去剤として、亜硫酸カルシウムのようなカルシウム化合物を用いるが、必ずしもカルシウム化合物に限定されるものではない。
【００１１】
持ち運びを可能とした簡易な実施態様にあっては、前記筒状ケースは容器の注水口に装着される。一方、家庭内で日常的に用いる実施態様にあっては、前記筒状ケースは水道の蛇口に装着される。
前記容器としては、水筒、ペットボトルなどがあり、特にペットボトルに装着する場合は、付け替えが可能な構成であることが望まれる。
【００１２】
【作用】
流入口より筒状ケース内に流入した水は第１、第２の各室を通過し、流出口より筒状ケース外へ流出する。第１、第２の各室を水が通過する際、一方の室でセラミックの粒状体と接触し、他方の室でマグネシウムの粒状体および塩素除去剤の粒状体と接触する。水流によりセラミックの粒状体が撹拌されると、セラミックの粒状体と水との摩擦、さらにはセラミックの粒状体同志の衝突によって静電気が発生し、これが水の解離作用を促し、水のクラスターを小さくする。また、塩素除去剤は水中の塩素を吸着などにより除去し、マグネシウムは水と反応して水素を発生させるので、活性水素が豊富に含まれる酸化還元電位の低い還元水が生成される。
【００１３】
第１の室と第２の室との間には通水性のある仕切壁が介在するので、マグネシウムの粒状体や塩素除去剤の粒状体が硬いセラミックの粒状体と接触して破壊されずに済み、過度に消耗することがない。特に、マグネシウムの粒状体は、破壊によって表面積が増加すると、水素が大量に発生して消耗することになるが、セラミックの粒状体との接触による破壊が防止される結果、適量の水素の発生が長時間にわたって継続する。特に、第１の室にセラミックの粒状体が充填された実施態様では、セラミックの粒状体が障壁となってマグネシウムの粒状体に作用する水流も弱められるので、マグネシウムの消耗が一層抑えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例である還元水生成具１の使用態様を示している。同図中、１００はペットボトルと呼ばれる合成樹脂製の透明容器であり、胴部ａの上部に口部ｂが一体に形成されたものである。口部ｂは上端が注ぎ口ｃであり、口部ｂの外周面にねじｄが形成されている。このねじｄにはキャップ１０１の内周面のねじｅが噛み合う。なお、容器１００の内部には水が充填されるが、水以外の飲料（例えば、茶など）であってもよい。
【００１５】
図示例の還元水生成具１は、容器１００の口部ｂの内部に取り外しが可能に装着されるものである。口部ｂの内部には筒状のホルダー２が挿入され、このホルダー２の内部に筒状ケース３が保持されている。前記ホルダー２は容器１００の口部ｂの内径より僅かに小さな外径に形成されている。ホルダー２の一端部には注ぎ口ｃの端面に当たるフランジ２１が備えられている。ホルダー２の外周部にはホルダー２の外周面と口部ｂの内周面との隙間を塞ぐＯリング２２が嵌められている。なお、ホルダー２および筒状ケース３はアクリルなどの透明な合成樹脂材をもって形成されている。
【００１６】
前記筒状ケース３は、両端が開口しており、一端部の開口が容器１００内の水を流入する流入口３１、他端部の開口が筒状ケース３を通過して処理された水を流出する流出口３２となっている。流入口３１と流出口３２とは通水性のある端壁３３，３４によりそれぞれ塞がれている。筒状ケース３の内部には、流入口３１の側に第１の室３５が、流出口３２の側に第２の室３６が、それぞれ通水性のある仕切壁３７により区画形成されている。各端壁３３，３４は合成繊維のネット地により構成され、また、仕切壁３７はステンレス製の金網により構成されている。
【００１７】
筒状ケース３の内部には、第１の室３５に麦飯石を主原料としたセラミックの粒状体４が、第２の室３６にマグネシウムの粒状体５と亜硫酸カルシウムの粒状体６が、それぞれ仕切壁３７で区分けして装填されている。なお、セラミックの粒状体４は水流を受けて撹拌動作するように、第１の室３５にかなり余裕のある状態で装填するのが望ましい。
【００１８】
セラミックの粒状体４は直径が１〜２ｍｍの小球体である。亜硫酸カルシウムの粒状体６は直径が１〜２．５ｍｍの小球状である。マグネシウムの粒状体５は１〜３ｍｍ角であって厚みが０．５ｍｍの薄片である。
マグネシウムの粒状体５や亜硫酸カルシウムの粒状体６はセラミックの粒状体４より柔らかい材質であるので、前記仕切壁３７は、セラミックの粒状体４が第１の室３５から第２の室３６へ進入してマグネシウムの粒状体５や亜硫酸カルシウムの粒状体６に接触しないように、目の荒さが設定されている。
また、仕切壁３７は、マグネシウムの粒状体５および亜硫酸カルシウムの粒状体６が相当摩耗の進んだ段階でなければ第２の室３６から第１の室３５へ進入しないように、当初の粒状体５，６の大きさより細かい目に設定されている。なお、端壁３３，３４も各粒状体４，５，６が外部へ容易に脱出しないような目の荒さに設定されることはもちろんである。
【００１９】
この実施例の筒状ケース３はホルダー２よりも長く、筒状ケース３の半分以上の長さがホルダー２より突出している。筒状ケース３の外周面にはＯリング３８が嵌められ、このＯリング３８によってホルダー２の外周面と筒状ケース３の内周面との隙間が塞がれている。なお、筒状ケース３は内部の装填物が消耗または消失した場合に新しいものと交換できるようにホルダー２に対して着脱可能である。
【００２０】
なお、筒状ケース３は、ホルダー２と同じ長さ、またはホルダー２より短い長さに設定してもよい。この場合は、図２に示すように、筒状ケース３の全長をホルダー２の内部に収めることもできる。図２に示す実施例では、両端壁３３，３４および仕切壁３７はステンレス製の金網により形成され、両端壁３３，３４は筒状ケース３の両端面より内側に位置させてある。その他の構成は、図１に示すものと同様であり、対応する構成に同一の符号を付することで説明を省略する。
【００２１】
前記セラミックの粒状体５は、麦飯石、ボーキサイト、結晶質シリカ、酸化チタンなどを所定の比率で混合して焼結することにより形成されている。具体的には、まず、麦飯石とボーキサイトとを混合し、高温で焼成した後に急冷して再結晶化する。また、麦飯石と酸化チタンとを混合し、高温で焼成した後に急冷して再結晶化する。これらを細かく粉砕したものに結晶質シリカを調合し、有機バインダーによって所定サイズの小球体に整形する。この小球体は自然乾燥した後、１３００℃前後で還元焼成する。その後、小球体の表面を研磨してセラミックの粒状体５を得る。セラミックの粒状体５は、初期の摩耗を軽減するためにその表面を研磨しているのである。
【００２２】
セラミックの粒状体５は、水との摩擦や粒状体同志の衝突によってエネルギー（静電気）を発生する。セラミックの粒状体５は焦電性が高いので、発生したエネルギーは吸収されずに外部に放出される。その結果、水分子集団（クラスター）が細分化されるとともに、水素Ｈ＋と水酸イオンＯＨ−への水の解離が促される。
【００２３】
前記マグネシウムの粒状体６は、水との接触によって反応し、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２と水素Ｈ２とが生成される。その結果、実験例によれば、７００ｍＶ程度あった酸化還元電位が２００ｍＶ付近またはそれ以下にまで下がり、また、ｐＨは７付近であったものが９以上となり、活性水素が豊富に含まれた還元水が得られた。
【００２４】
前記亜硫酸カルシウムの粒状体６は、水中の塩素を吸着して除去するもので、ｐＨを調節する機能がある。実験例によれば、ｐＨが９以上であったものが７付近にまで下がり、飲料に適した水となった。
【００２５】
図３は、この発明の他の実施態様を示している。
同図中、１０２は水道の蛇口であり、この蛇口１０２の先端に分岐水栓７が取り付けてある。この分岐水栓７は原水をそのまま放出するための第１の放出口７１と、原水を還元水生成具１へ導いて処理するための第２の放出口７２とを備えている。分岐水栓７にはレバー７３が設けてあり、このレバー７３の操作によって水の経路が第１、第２の各放出口７１，７２のいずれかに切り替える。
【００２６】
前記還元水生成具１は、第２の放出口７２に取り外しが可能に装着されるもので、図４に示すように、アクリルなどの透明な合成樹脂材をもって形成された筒状ケース３と、この筒状ケース３を分岐水栓７の第２の放出口７２にねじ固定するための合成樹脂製の取付キャップ８とを含んでいる。前記取付キャップ８は中央に開口部８１、内周面にねじ８２を有し、筒状ケース３の上端に一体に連結されている。なお、図中、８３はゴムパッキンである。
【００２７】
前記筒状ケース３は、図１，２の各実施例のものと類似した構成のものであり、両端が開口し、前記取付キャップ８の開口部８１にに連通する一端部の開口が原水（水道水）を流入する流入口３１、他端部の開口が筒状ケース３の内部を通過して処理された水を流出する流出口３２となっている。流出口３２はステンレス製の金網より成る通水性の端壁３４で塞がれている。筒状ケース３の流出口３２の側の端部には中央部が開口したキャップ９によりねじ固定されており、このキャップ９によって前記端壁３４がゴムパッキン９１を介して流出口３２に保持されている。
【００２８】
筒状ケース３の内部にはステンレス製のパイプ３９が挿入されている。このパイプ３９の一端の開口はステンレス製の金網より成る通水性の仕切壁３７で塞がれている。この仕切壁３７を境にして前記流入口３１の側が第１の室３５であり、前記流出口３２の側が第２の室３６である。なお、この実施例では、流入口３１の側には通水性のある端壁を設けていないが、装填物の脱出を防ぐために端壁を設けるようにしてもよい。
【００２９】
前記筒状ケース３の内部には、第１の室３５に麦飯石を主原料としたセラミックの粒状体４が、第２の室３６にマグネシウムの粒状体５と亜硫酸カルシウムの粒状体６が、それぞれ仕切壁３７で区分けして装填されている。
【００３０】
つぎに、上記した各実施例の作用を説明すると、容器取付タイプの第１実施例では、容器１００を傾けることにより容器１００の内部の水が筒状ケース３の内部に流入口３１より流入する。また、蛇口取付タイプの第２実施例では、蛇口１０２より放出された水が筒状ケース３の内部に流入口３１より流入する。
【００３１】
筒状ケース３の内部に流入した水は第１、第２の各室３５，３６を通過して流出口３２より筒状ケース３の外部へ流出する。第１、第２の各室３５，３６を水が通過する際、第１の室３５ではセラミックの粒状体４と接触し、第２の室３６ではマグネシウムの粒状体５および亜硫酸カルシウムの粒状体６と接触する。
水流によりセラミックの粒状体４が撹拌されると、セラミックの粒状体４と水との摩擦、さらにはセラミックの粒状体４，４同志の衝突によって静電気が発生し、これが水の解離作用を促し、水のクラスターを小さくする。また、亜硫酸カルシウムの粒状体６は水中の塩素を吸着などにより除去し、マグネシウムの粒状体５は水と反応して水素を発生させるので、活性水素が豊富に含まれる酸化還元電位の低い還元水が生成される。
【００３２】
第１の室３５と第２の室３６との間には通水性のある仕切壁３７が介在するので、マグネシウムの粒状体５や亜硫酸カルシウムの粒状体６が硬いセラミックの粒状体４と接触して破壊されずに済み、過度に消耗することがない。特に、マグネシウムの粒状体４は、破壊によって表面積が増加すると、水素が大量に発生して消耗することになるが、セラミックの粒状体４との接触による破壊が防止される結果、適量の水素の発生が長時間にわたって継続する。特に、第１の室３５にセラミックの粒状体４が充填されているので、セラミックの粒状体４が障壁となってマグネシウムの粒状体５に作用する水流が弱められるので、マグネシウムの消耗が一層抑えられる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、被処理水を通過させるだけで還元水の生成が可能であるので、取扱が容易であり、しかも時間をかけずに還元水を生成し得る。また、マグネシウムの粒状体や塩素除去剤の粒状体は、硬いセラミックの粒状体との接触により破壊されずに済むので、過度な消耗を防止でき、適量の水素の発生を長時間にわたって継続させることができ、還元水の生成能力を持続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器の口部に装着される還元水生成具の実施例を示す断面図である。
【図２】筒状ケースの他の実施例を示す断面図である。
【図３】水道の蛇口に装着される還元水生成具の実施例を示す正面図である。
【図４】図３の実施例における筒状ケースを示す断面図である。
【符号の説明】
１    還元水生成具
３    筒状ケース
４    セラミックの粒状体
５    マグネシウムの粒状体
６    亜硫酸カルシウムの粒状体
３１  流入口
３２  流出口
３３，３４  端壁
３５  第１の室
３６  第２の室
３７  仕切壁
１００  容器
１０２  蛇口
【図１】
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【図２】
2004344777.tif 000004
【図３】
2004344777.tif 000005
【図４】
2004344777.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月27日(2003.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
前記セラミックの粒状体４は、麦飯石、ボーキサイト、結晶質シリカ、酸化チタンなどを所定の比率で混合して焼結することにより形成されている。具体的には、まず、麦飯石とボーキサイトとを混合し、高温で焼成した後に急冷して再結晶化する。また、麦飯石と酸化チタンとを混合し、高温で焼成した後に急冷して再結晶化する。これらを細かく粉砕したものに結晶質シリカを調合し、有機バインダーによって所定サイズの小球体に整形する。この小球体は自然乾燥した後、１３００℃前後で還元焼成する。その後、小球体の表面を研磨してセラミックの粒状体４を得る。セラミックの粒状体４は、初期の摩耗を軽減するためにその表面を研磨しているのである。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
セラミックの粒状体４は、水との摩擦や粒状体同志の衝突によってエネルギー（静電気）を発生する。セラミックの粒状体４は焦電性が高いので、発生したエネルギーは吸収されずに外部に放出される。その結果、水分子集団（クラスター）が細分化されるとともに、水素Ｈ＋と水酸イオンＯＨ−への水の解離が促される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
前記マグネシウムの粒状体５は、水との接触によって反応し、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２と水素Ｈ２とが生成される。その結果、実験例によれば、７００ｍＶ程度あった酸化還元電位が２００ｍＶ付近またはそれ以下にまで下がり、また、ｐＨは７付近であったものが９以上となり、活性水素が豊富に含まれた還元水が得られた。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
前記筒状ケース３は、図１，２の各実施例のものと類似した構成のものであり、両端が開口し、前記取付キャップ８の開口部８１に連通する一端部の開口が原水（水道水）を流入する流入口３１、他端部の開口が筒状ケース３の内部を通過して処理された水を流出する流出口３２となっている。流出口３２はステンレス製の金網より成る通水性の端壁３４で塞がれている。筒状ケース３の流出口３２の側の端部には中央部が開口したキャップ９によりねじ固定されており、このキャップ９によって前記端壁３４がゴムパッキン９１を介して流出口３２に保持されている。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
第１の室３５と第２の室３６との間には通水性のある仕切壁３７が介在するので、マグネシウムの粒状体５や亜硫酸カルシウムの粒状体６が硬いセラミックの粒状体４と接触して破壊されずに済み、過度に消耗することがない。特に、マグネシウムの粒状体５は、破壊によって表面積が増加すると、水素が大量に発生して消耗することになるが、セラミックの粒状体４との接触による破壊が防止される結果、適量の水素の発生が長時間にわたって継続する。特に、第１の室３５にセラミックの粒状体４が充填されているので、セラミックの粒状体４が障壁となってマグネシウムの粒状体５に作用する水流が弱められるので、マグネシウムの消耗が一層抑えられる。