(57)【要約】【課題】超音波の振動力を利用した珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気の発生装置の要望【解決手段】風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段Ｂがあり、珊瑚セラミックカートリッジ１と水を入れる脱着水溶器２があり、上記の珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミック１ａを水流入口３からの水Ｗと反応させ、その水Ｗをアルカリイオン化する。さらに、超音波発振器６があり、上記の脱着水溶器２内で上記の珊瑚セラミック１ａを水Ｗとに超音波振動を与えると同時に、上記の珊瑚セラミック１ａが水Ｗに反応させ作られたアルカリイオン水にその振動力を与える。最後に、ファン７が、上記の超音波発振器６により放出された負イオン空気Ａに風力を与える。【選択図】  図２
2004344193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段、該珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミックを水と反応させる脱着水容器、該脱着水容器内で上記の珊瑚セラミックを水と反応させ作られたアルカリイオン水に超音波振動を与えると同時に上記の珊瑚セラミックにもその超音波振動を与える超音波発振器、より構成されることを特徴とした超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置。
【請求項２】
風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段、該珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミックを水と反応させる脱着水容器，該脱着水容器内での上記の珊瑚セラミックを水と反応させ作られたアルカリイオン水に超音波振動を与えると同時に上記の珊瑚セラミックにもその超音波振動を与える超音波発振器、該超音波発振器により放出された負イオン空気（アルカリイオン化した水分子を含んだ空気）が素早いスピードで螺旋状に吹き抜けるように送風するファン、該ファンにより送られた負イオン空気が通過する二重円心管、より構成されることを特徴とした超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性不イオン空気発生装置。
【請求項３】
風化珊瑚粉を焼成して造成された珊瑚セラミックを水と反応させる脱着水容器、該脱着水容器内で上記の珊瑚セラミックを水と反応させ作られたアルカリイオン水に超音波振動を与えると同時に上記の珊瑚セラミックにもその超音波振動を与える超音波発振器、より構成されることを特徴とした超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広くは負イオン空気の発生装置に関するものであり、特に生理機能活性の負イオン空気を発生させる装置に関するものである。就中、焼成風化珊瑚粉でアルカリイオン化した水を超音波振動力で分裂し、機能生理活性負イオン空気を発生させる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気イオンには、正イオンと負イオンがある。正イオン空気は、都市空間や汚染空間など多くて、たくさんあるところでは偏頭痛、自律神経失調症、不睡眠、鬱病、不安感増加、神経症，交換神経活動興奮などをおこるが、負イオン空気間では、快感や熟眠や副交感神経活動増加や、学習効果増進などがあると言われる。このような空気イオンは、レナード効果を用いた水分裂式や高電圧放電式や熱電子放射式、あるいは電気石吸着繊維によって作られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
負イオンの生理的によい作用としては、虚弱高齢者や高血圧症によく見られる興奮した交換神経活動の抑制、低下した迷走神経活動の増進、脳内物質分泌促進による案性適な睡眠作用、疲労回復作用，鎮痛作用、利尿作用などが知られており，このような負イオン空気発生装置などが多く紹介されている。
【０００４】
この中で、高電圧放電式の負イオン発生装置は、副産物として人体に有害なオゾンや窒素酸化物を大気中に出してしまう短所がある。また、過失効果がある水滴分裂式による装置は、原水が汚染したり、あるいは酸性水（ｐＨ濃度が  ７．０以下）化したとき、噴射ノズルが腐食し、水素イオンや塩素などを大気中にだしてしまう短所がある。さらに、連続的に稼動しなかったとき、原水に細菌発生の恐れもある。
【０００５】
また、自然界、特に滝付近や森林中に存在する負イオンと人工的に作られるいわゆる負イオンの実体がことなることも考えなくてはならない。Ａ．Ｐ．Ｋｕｒｕｅｇｅｒは空気イオンを四つの分子式で表現したことがある。（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｍｅｔｏｒｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．１６，ｎｏ．４，ｐｐ３１３−３２２，１９７２）。すなわち、正イオンは、Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ，Ｈ３Ｏ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ，負イオンは、Ｏ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ，ＯＨ−（Ｈ２Ｏ）ｎと分けた。ここで（Ｈ２Ｏ）ｎというものは、水分子クラスターであり、Ｈ２Ｏ）ｎ，と分けた。ここで（Ｈ２Ｏ）ｎと言うものは、水クラスターであり、Ｈ＋，Ｏ２，ＯＨ−などは水イオンの解離から生じるもので、いわゆる空気イオンの正体である。
【０００６】
人体の生命維持活動に重要な体液のｐＨ濃度値は、弱アルカリ性の約ｐＨ７．４  であるが、この酸塩基平衡性を一定的に保たせるイオンが、Ｈ＋とＯＨ−（Ｈ２Ｏ）ｎである。すなわち、体液がアルカリ性を維持するために絶えずＯＨ−を増加させ、Ｈ＋を低下させなければならない。このようなＯＨ−を機能生理活性負イオンと定義した。Ｋ．Ｊｕは、このような機能生理活性負イオン空気が過度に興奮した交換神経活動を抑制することから、血圧を下げ、副交感神経を増加する効果があることと研究報告している（Ｂｉｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ．３３，３３８−４３，１９９７）。
【０００７】
人体に有害な物質であるオゾンなどを発生させないで、レナード効果を利用して、水滴を分裂させて、活性的なイオン空気を作る装置とその負イオンの生理活性は、特開平４−１４１１７９号公報（陰イオン製造及びその装置）、特開平８−３０８９１４（高湿度活性空気）に示されている。ところが、これらの方法と装置によって作られた負イオン生理活性と表現するが、急速な高湿度形成の短所と、Ａ．Ｐ．ＫｒｕｅｇｅｒあるいはＫ．Ｊｕが言ったように生物学的に、あるいは生物学的な活性をおこす機序を全く提供していない。
【０００８】
本発明の目的は、肺組織から吸入され、電解質溶液としての血液の酸塩基平衡性の維持に大事な役割を果たす物質、すなわち生理的に機能活性化させる負イオン空気を発生する装置を提供することである。
【０００９】
一方、その別な目的は、この負イオン空気を、二重円心管からなる空気流通路をファンにより螺旋状に回転しながら急速に通過させられて、ブラウン運動により激しく衝突や結合と移動運動をして、人体によい影響を与える小イオンを放出されることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
しかして、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置は、以上の技術的問題点を鑑みて、その請求項１と３においては、風化珊瑚粉を焼成して造成した珊瑚セラミックを水と反応させ、超音波活振器に振動力により、微細水滴化の機能生理活性負イオン空気を特徴として発生させる装置とした。そして、その請求項２においては、超音波振動と風力で、アルカリイオン水を分裂させ、機能生理活性負イオン空気を特徴として発生させる装置としたものである。
【００１１】
以下に、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置の具体的な構成を詳細に記載する。最初に、本発明の請求項１に記載した発明の構成を説明する。この発明は、まず、風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段がある。つぎに、脱着水容器がある。この脱着水容器は、上記の珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミックを水と反応させるものである。最後に、超音波発振器がある。この超音波発振器は、上記の脱着水容器内で上記の珊瑚セラミックを水と反応させ作られたアルカリイオン水に超音波振動を与えると同時に上記の珊瑚セラミックにもその超音波振動を与えるものである。
【００１２】
つぎに、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置の請求項２に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、ファンと二重円心管の存在である。このファンは、上記の超音波発振器により放出された負イオン空気をその二重円心管の中で素早いスピードで螺旋状に吹き抜けるように送風するものである。そして、上記の二重円心管は、上記のファンにより送られた負イオン空気が通過するものである。
【０００１３】
最後に、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置の請求項３に記載した発明の構成を説明する。この発明は、以下の点以外は上記の請求項１の発明の構成と同一である。それゆえに、上記の請求項１の発明の構成の説明の全文をここに援用して、以下の構成の説明をこれに追加する。この発明と上記の請求項１の発明の構成との差異は、珊瑚焼成手段がないことである。それは、予め風化珊瑚粉が焼成された珊瑚セラミックを使用するためである。
【００１４】
以下に、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置の作用とイオン発生作用機序を説明する。まず、（式１）に示すように、炭酸カルシウムを含む風化珊瑚セラミックは、水中で超音波等の外力があればカルシウムイオンと炭酸イオンに解離する。
【００１５】
2004344193.tif 000003
【００１６】
水溶液では水の分子と水素イオン（Ｈ＋）と水酸イオン（ＯＨ−）の間に（式２）の平衡がつねに成立している。
【００１７】
2004344193.tif 000004
【００１８】
外力として超音波振動力によって、水分子は水のクラスター構造、即ち水の分子が複合的についたイオンクラスター複合体として次の（式３）で示される。ここでＯＨ−（Ｈ２Ｏ）ｎを水付き機能生理活性負イオンという。
【００１９】
2004344193.tif 000005
【００２０】
（式１）にあるが、発生した炭酸ガスは、水溶液に溶けるとＨ２Ｏと可逆的に結合して炭酸（Ｈ２ＣＯ３）となり、これが酸として（式４）のように水素イオン（Ｈ＋）重炭酸イオン（ＨＣＯ３）に可逆的に解離する。ここでＣＯ２とＨ２ＣＯ３を一緒にして解離炭酸、ＨＣＯ３−を結合炭酸イオンをいう。
【００２１】
2004344193.tif 000006
【００２２】
炭酸に第２段の解離はＨＣＯ３−が酸となって次ぎのように行われる。
【００２３】
2004344193.tif 000007
【００２４】
以上のイオンの構成によって炭酸の第１段の熱学的解離定数（Ｋ１）は次の式で定理される。
【００２５】
2004344193.tif 000008
【００２６】
水溶液に酸が加えられてＨ＋が増加すれば、ＯＨ−が低下、もしアルカリが加えられＯＨ−が増加したとき、Ｈ＋が低下した状態で平衝する。人体の生理的な水溶液の濃度（ｐＨ値）は−ｌｏｇ［Ｈ＋］あるいは、ｐＫ  ＋  ｌｏｇ｛［ＨＣＯ３−］／［ＣＯ２］｝  であらわされるが、例えば、血液のｐＨ値は平均約７．４である。
【００２７】
生体内におけるｐＨ値を恒常に保つために、生体には種々のｐＨ暖衝系は備わっている。血液と間質液における主要な暖衝系はＣＯ２＋Ｈ２Ｏ  ←→  ＨＣＯ３−  ＋  Ｈ＋のシステムである。ということで、食物接種及び物質代謝による生体機能的な恒常性、すなわち、酸−塩基平衡性は、ＨＣＯ３−、Ｈ＋、ＣＯ３、ＯＨ−  というイオンによって調節されるので、機能生理活性イオンと呼ばれる。空気中に、このような機能生理活性負イオンを発生させ、人体の恒常性を維持させようとすることが本発明の主旨である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置の一般的な実施の形態を述べる。本発明による機能生理活性においては、上記目的を達成するため、風化珊瑚粉セラミックのカートリッジと水を材料とし、その両者に超音波振動力を加えることよって製造する装置である。また、高湿度ではなく、生理的によい範囲（６０％前後）の湿度を与えながら、イオン数及び湿度、温度が一定レベルで飽和するような負イオン空気を製造する装置である。
【００２９】
しかして、その別な実施態様では、この負イオン空気は、二重円心管から成る空気流通路をファンによりつむじ風のように螺旋状に回転しながら急速に通過し、空気排出口から外部に放出される。このとき、この空気のイオン粒子は、ブラウン運動により激しく衝突や結合と移動運動をして、不要なイオンが取り除かれて、人体によい影響を与える小イオンのみが空中に放出される。
【００３０】
【実施例】
しかして、本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置をその具体的な実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。まず、図２には記載されていない風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段Ｂ（図１を参照）がある。つぎに、図２に示す断面図のごとくに、珊瑚セラミックカートリッジ１と水を入れる脱着水容器２がある。この脱着水容器２は、上記の珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミック１ａを水流入口３からの水Ｗと反応させ、その水Ｗをアルカリイオン化するものである。すなわち、水分子クラスタが分裂すれば、Ｈ＋  とＯＨ−  に成る。そして、その量がＨ＋  ＝  ＯＨ−は中性で、Ｈ＋  ＞  ＯＨ−  は酸性で、Ｈ＋  ＜  ＯＨ−  はアルカリ性となる。この装置で作られる水分子の酸基濃度は、ｐＨ７．４である（人間の血液のｐＨは７．４）。なお、この珊瑚セラミック１ａは、予め風化珊瑚粉が焼成されたものを使用してもよい。
【００３１】
このアルカリイオン化した水Ｗは、除菌用銀膜珊瑚セラミックカートリッジ４を有する水流通路５を通じてイオン空気室Ｈの底部に送られる。さらに、超音波発振器６がある。この超音波発振器６は、上記の脱着水溶器２内で上記の珊瑚セラミック１ａに超音波振動を与えてその周辺の水Ｗと反応させつくられたアルカリイオン水に、さらにその超音波振動力を与えるものである。最後に、ファン７がある。このファン７は、上記の超音波発振器６により放出された負イオン空気Ａに斜め上方向に風力を与えるものである。
【００３２】
そこで、この負イオン空気Ａは、図２に示すごとくに上記のファン７により螺旋状に上方向に吹きあげられて、その下流の空気流通路８を螺旋状に回転しながら急速に通過し、空気排出口９から外部に放出される。この空気流通路８は、二重円心管１０である外筒１０ａと内筒１０ｂとから成る。ここでこの空気Ａのイオン粒子は、ブラウン運動により激しく衝突や結合と移動運動をして、ランジェバンイオン（０．０２５〜０．０５５μｍ）や大イオン（０．０２５μｍ）と中イオン（０．００１〜０．０２５μｍ）などが取り除かれて、人体によい影響を与える小イオン（０．０００６μｍ）が空中に放出される。
【００３３】
かようにして、この機能生理活性負イオン空気の発生装置は、珊瑚セラミックカートリッジ１を装着した脱着式容器２と、開閉が可能であるスプリング式水流入口３と、除菌性の銀膜珊瑚セラミックカートリッジ４と、この銀膜珊瑚セラミック１ａとその水Ｗとに振動力を与える超音波発振器６（１．６  〜  ２．８ＭＨｚ）と、超音波振動力により分裂した水分子を回転送風するファン７から成る。
【００３４】
空気中のイオン量は、イオン移動度を利用したイオンカウンタ（神戸電波株式会社製ＫＳＴ−９００）により求めることができる。この測定器は、１ｃｃ当たりの負イオン数と正イオン数がカウンタできる。測定条件は、密閉シールドルーム（１．５ｍ×１．５ｍ×１．５ｍ）にて、無風状態で、初期湿度は５０％で、初期温度は２５℃であった。この測定によるイオン発生のデーターは、以下に述べるごとくに驚くほどに良好なものである。それは、上記のごとくに、まずその第１にそのイオン発生に使用した風化珊瑚粉を焼成して造成した珊瑚セラミック１ａを使用したことにある。そして、その第２には、その脱着水容器２内で上記の珊瑚セラミック１ａにその脱着水容器２内の水Ｗにつながる全ての水Ｗや器具を通じて上記の超音波発振器３の振動力を与え、上記の珊瑚セラミック１ａの水Ｗへの反応を活発化させて大量のアルカリイオン水を作るようになっているためである。
【００３５】
以下に、本発明にかかる装置を用いて、噴き流せる電動ファンの回転数の変化によって発生する負イオン空気と正イオン空気の変化の一実験例をのべる。また図３と図４は、外部的には同じような水蒸気を発生する熱湯の加熱式加湿器のデータも測定した。まず、６００℃で焼成した珊瑚セラミックを水の中に入れ（ｐＨ７．４〜７．８）、超音波周波数が２．４ＭＨｚで振動させて、電動ファンの回転数を１６０，１８０，２００ｒｐｍで外力を加えたとき、求められたデータである。
【００３６】
超音波振動発振器６と電動ファン７を稼働してから、５分過ぎて、各外力による負イオン数は最大値を示し、その後から緩やかに低下しながら、飽和した。また正イオン数も負イオン数も最大値を示すが、２０分過ぎてからゼロ値まで、低下する。ところが、２０分後、室内湿度は初期湿度５０％から、最大７％しか増加しなかった。
【００３７】
一方、水を加熱して、水蒸気を発生した場合、負イオンはほとんど増加しないし、逆に正イオン数と室内湿度が大きく増加した。このことから、加熱による水蒸気の水滴と超音波振動力によって微細水滴に分裂した水分子の性質が異なることが分かる。以上の実験例から、本発明の装置は、体によい範囲（６０％以下）の加湿機能と、機能生理的に意義が高い負イオンを容易に発生していることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置は、以上のごとくになしたゆえに、上記の課題を解決して以下のごとき多大な効果が生じた。すなわち、風化珊瑚粉を使用したので非常に低価格である一方、超音波や風力によりその効果が一層上がった。
【００３９】
一方その第２の請求項の発明は、この負イオン空気が、空気流通路を上記のファンにより螺旋状に回転しながら急速に通過させられて空気排出口から外部に放出されるゆえに、１０ｂとから成る。ここでこの空気のイオン粒子は、ブラウン運動により激しく衝突や結合と移動運動をする。それで、人体によい影響を与える小イオンが空中に放出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空気発生装置のブロックダイアグラムである。
【図２】図１の実施例の主要部の側面断面図を示したものである。
【図３】図１のもののファンの回転数等と測定時間における負イオン数を表したグラフである。
【図４】図１のもののファンの回転数等と測定時間における正イオン数を表したグラフである。
【符号の説明】
１  珊瑚セラミックカートリッジ
１ａ  珊瑚セラミック
２  脱着水溶液
３  超音波発振器
４  ファン
１０  二重円心管
Ａ  負イオン空気
Ｗ  水
【図１】
2004344193.tif 000009
【図２】
2004344193.tif 000010
【図３】
2004344193.tif 000011
【図４】
2004344193.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月26日(2003.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ＣａＣＯ３←→  Ｃａ２＋ ＋  ＣＯ３２−                            （式１）


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
Ｈ２Ｏ  ←→  Ｈ＋ ＋  ＯＨ−                                      （式２）


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（Ｈ３Ｏ）（Ｈ２Ｏ）ｎ←→Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｎ  ＋  ＯＨ−（Ｈ２Ｏ）ｎ （式３）


【手続補正４】
【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】
ＣＯ３ ＋  Ｈ２Ｏ  ←→Ｈ２ＣＯ３  ←→  ＨＣＯ３−  ＋  Ｈ＋        （式４）


【手続補正５】
【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】
ＨＣＯ３  ←→  Ｈ−  ＋  ＣＯ３２−                                （式５）


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
Ｋ１＝［（Ｈ＋）（ＨＣＯ３−）］／［（ＣＯ３）］
ｐＨ＝  ｐＫ１  ＋  ｌｏｇ［（ＨＣＯ３−）］／［（ＣＯ２）］  （式６）