(57)【要約】【課題】還元力が高い還元水を短時間に多く生成することが可能な機能水生成装置を提供する。【解決手段】機能水生成装置１は、水を貯留する容器２と、水を循環させるポンプ３と、循環する水の流れを調整する収束ノズル４と、強い磁界を発生する磁界発生部５と、セラミックスを収容する第１のタンク６および第２のタンク７と、イオウおよびカーボン繊維を収容した第３のタンク８と螺旋管９と、これらを接続して水が循環する回路を形成する循環管路１０とを備えている。収束ノズル４により流速が早くなり、ぶつかり合う衝撃で水のクラスタを細分化させ、イオン結合した水分子における酸素原子と水素原子とを分離させることが容易となる。酸素原子と水素原子が分離することでマイナスイオンを発生する。マイナスイオンを含む水を第１のタンク６に流入することで、第１のタンク６に収容したセラミックスが活性水素を発生しやすくなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する容器と、
前記容器の入水口と出水口とを接続した循環管路と、
前記循環管路に設けられ、二酸化珪素を含む鉱石と、パラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくともいずれか一つとを含む混合物を焼成したセラミックスを収容するタンクと、
前記タンクへ流入する水の流れを前記循環管路の中心軸方向へ収束させる噴射流とする収束ノズルとを備えたことを特徴とする機能水生成装置。
【請求項２】
前記収束ノズルは、複数の管路と、先端に形成された凹部とを設けたものである請求項１記載の機能水生成装置。
【請求項３】
前記収束ノズルは、前記管路へ前記水が螺旋流となるように流入させる導入路を設けたものである請求項１または２記載の機能水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性水素などを含む機能水を、水を改質することで生成する機能水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
体を老化させる原因として活性酸素が影響していることがわかってきた。例えば、皮膚にしわが増えていくという現象は、紫外線により皮膚細胞内の活性酸素を刺激して活性酸素が皮膚組織のタンパク質を破壊することによるものである。
【０００３】
そこで、活性水素を含む水を飲用することで、体内の活性酸素を除去して、様々な疾病を治癒させたり、健康状態を改善できるという研究報告がなされている。この研究報告では、アトピー性皮膚炎、胃酸過多、慢性下痢、消化不良などに、特に効能があるとされている。
【０００４】
この活性水素を含む水は機能水の一つである。機能水とは、日本機能水学会によれば「人為的な処理によって再現性のある有用な機能を獲得した水溶液の中で、処理と機能に関して科学的根拠が明らかにされたもの」と定義されている。この機能水の一つである活性水素を含む水は、還元水とよばれ水道水などを電気分解して得ることができ、このようにして得た還元水を特に電解還元水とよんでいる。このような電解還元水を生成する装置が特許文献１に記載されている。
【０００５】
この特許文献１に記載の電解還元水を生成する装置は、電気分解を行う電解槽が、陰極を含む陰極室と陽極を含む陽極室とに隔膜により分離され、陰極室から陰極水（電解還元水）を取り出すものである。
【０００６】
また、水を循環させることで活性水素を含む水を生成する製造装置が特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載の活性水素を含む水の製造装置は、水を収容するタンクと、黒曜石または水晶を収納した岩石収納器とを備え、タンクと岩石収容器との間で水を循環させることで、水に活性水素を含む還元水とすることができ、水を循環させればさせるほど活性水素を増加させることができるものである。
【特許文献１】特開２００２−２５４０７８号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載の活性水素を含む水の製造装置は、タンクと、岩石収容器とを管路で接続して、水をポンプで循環させることで、還元水を得ることができるが、より効率よく還元水を生成することができれば、所定の還元力を有する水を得るために、水を循環させる時間が短縮できるので、多量の還元水を得ることが可能である。また、水を同じ時間循環させたとしても、還元力が高い水を得ることが可能である。
【０００８】
そこで本発明は、還元力が高い還元水を短時間に多く生成することが可能な機能水生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の機能水生成装置は、水を貯留する容器と、前記容器の入水口と出水口とを接続した循環管路と、前記循環管路に設けられ、二酸化珪素を含む鉱石と、パラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくともいずれか一つとを含む混合物を焼成したセラミックスを収容するタンクと、前記タンクへ流入する水の流れを前記循環管路の中心軸方向へ収束させる噴射流とする収束ノズルとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
二酸化珪素を含む鉱石は水中でマイナスイオンを発生することができ、パラジウムや、バナジウムや、二酸化チタンは、水分子から水素原子を選択的に分離させることができるので、この二酸化珪素を含む鉱石と、パラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくともいずれか一つとの混合物を焼成したセラミックスを収容するタンクに水を通過させることで、水に活性水素を含ませることができる。粉末とした鉱石や、パラジウムや、バナジウムや、二酸化チタンを粉末の状態のままタンクに収容すると、循環する水とともに、タンクから流出してしまう。これらの混合物を焼成してセラミックスとしているので、タンクの流出口を網などで塞ぐことで、タンクから流出することが防止できる。
【００１１】
このタンクへ流入する水の流れを、循環管路の中心軸方向へ収束させる噴射流とすることで、循環管路を流れる水が収束させられて、ぶつかり合う。水は、ぶつかり合う衝撃で水分子のクラスタが細分化されると同時にイオン化され、マイナスイオンを発生する。クラスタが細分化された水を、パラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくともいずれか一つと、二酸化珪素との混合物を焼成したセラミックスを収容するタンクへ流入させることで、水分子から水素原子が分離されやすくなり、より還元力の高い水とすることができる。
【００１２】
前記収束ノズルは、複数の管路と、先端に形成された凹部とを設けたものである。収束ノズルを、複数の管路を設けることで、循環管路から小径の管路へ水が流入するので水の流速を早めることができる。そして先端に形成された凹部を設けることで、流速が早くなった水を、循環管路の中心軸方向へ収束させることができる。
【００１３】
更に、前記収束ノズルに、前記管路へ前記水が螺旋流となるように流入させる導入路を設けるのが望ましい。
【００１４】
収束ノズルの管路へ水が螺旋流となるように流入させる導入路を設けることで、循環する水が螺旋を描くように管路の中を流れていくので、先端部から噴射流となってぶつかり合う衝撃を大きいものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の機能水の生成装置によれば、二酸化珪素を含む鉱石と、パラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくとも一つとを含む混合物を焼成したセラミックスからの活性水素の生成だけでなく、このセラミックスを収容するタンクへ流入する水の流れを、収束ノズルにより収束させた噴射流とすることで、水のクラスタを細分化させたり、循環する水からマイナスイオンを発生させたりするので、より効率よく活性水素を生成させ、循環する水を還元水とすることができる。
【００１６】
よって、所定の還元力を有する水とするための時間が短縮できるので、多量の還元水を得ることが可能である。また、水を同じ時間循環させたとしても、還元力が高い水を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る機能水生成装置を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る機能水生成装置の構成を説明する図である。図２は本発明の実施の形態に係る機能水生成装置に用いられる収束ノズルの側面図である。図３は第１のタンクの水平断面図である。図４は第２のタンクの水平断面図である。図５（ａ）は第３のタンクの正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線断面図である。図６は螺旋管の平面図である。
【００１８】
図１に示すように、機能水生成装置１は、水を貯留する容器２と、水を循環させるポンプ３と、循環する水の流れを調整する収束ノズル４と、強い磁界を発生する磁界発生部５と、セラミックスを収容する第１のタンク６および第２のタンク７と、イオウ結晶および活性炭を収容した第３のタンク８と、螺旋管９と、これらを接続して水が循環する回路を形成する循環管路１０とを備えている。
【００１９】
機能水生成装置１に用いる水は、水道水の他、ミネラルを含んだ湧水や海水などが使用できる。また、天然塩を含ませることでミネラルを添加することが可能である。
【００２０】
容器２は、給水バルブ２ａを開栓することで供給された水を貯留する。容器２から還元水となった水を取り出す場合は、取水バルブ２ｂを開栓する。容器２の容量は循環させる水の量と、水を循環させる時間により適宜決めることができるが、本実施の形態では、６０ｌの水を貯留可能な大きさとしている。水は、容器２の出水口から出水して、循環管路１０を通って、容器２の入水口となる螺旋管９の吐出口へ戻り、容器２へ貯留される。
【００２１】
ポンプ３は、水を循環させる程度の出力があればよいが、所定の還元力を有する水とする時間を短縮するためには、出力が高い方が望ましい。本実施の形態では、ポンプ３として４００Ｗの出力の機能を有する高圧ポンプを使用している。
【００２２】
収束ノズル４は、タンク６へ流入する水の流れを循環管路１０の中心軸方向Ｆへ収束させる噴射流とすることができる。ここで収束ノズル４について図２に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図２に示すように、収束ノズル４は、６本の管路４ａと、先端に形成された凹部４ｂと、管路４ａへ水を螺旋流となるように流入させる導入路４ｃとを設けている。本実施の形態では、収束ノズル４を長さ１００ｍｍ、外径５０ｍｍに形成したものを用いているが、この収束ノズル４の大きさは、製造する還元水の量により適宜決定することができる。
【００２４】
複数の管路４ａを設けることで、循環管路１０から小径の管路４ａへ水が流入するので、水の流速を早めることができる。そして流速が早くなった水を、中心から径方向に向かって徐々に広がるように傾斜面が形成された凹部４ｂを設けた先端部から吐出させることで、循環する水を循環管路１０の中心軸方向Ｆへ収束させる噴射流とすることができる。これは、先端部に設けた凹部４ｂにより、１本の管路４ａにおいて、中心側流路４ａ−１より外側流路４ａ−２の方が長く形成される。流路が長い外側流路４ａ−２を通過する水は、短い流路となる中心側流路４ａ−１より流速が遅くなるため、中心軸方向へ収束するように管路４ａから吐出された水は流れていく。凹部４ｂは、凹面とするのが望ましい。凹部４ｂを凹面とすることで、容易にドリルで研削して形成することができる。
【００２５】
導入路４ｃは、管路４ａへ水を螺旋流となるように流入させるために、管路４ａの流入口に、徐々に幅が広がるように流入方向に対して左巻きに形成された溝である。このように管路４ａに導入路４ｃを設けることで、収束ノズル４に流入した水は、左巻きの螺旋流となって管路４ａを通過する。
【００２６】
収束ノズル４を通過した水は、循環管路１０の中心軸方向へ水を収束させることでぶつかり合いが発生する。水はぶつかり合う衝撃で水分子のクラスタが細分化され、イオン結合した水分子における酸素原子と水素原子との分離が容易となり、酸素原子と水素原子とが分離することでマイナスイオンを発生させることができる。
【００２７】
図１に戻って、磁界発生部５は、循環管路１０を循環する水に強い磁界を印加するよう、Ｎ極側磁石５ａと、Ｓ極側磁石５ｂとを対向するように循環管路１０を挟んで配置されている。磁場が発生している間を循環する水が通過するとファラデーの定理により電気エネルギが発生する。発生したエネルギにより水分子の水素原子に共鳴が起こり、水分子から水素原子が分離しやすくなるとともに、水のクラスタが細分化される。この磁界発生部５を通過する水は、収束ノズル４により流速が早くなっているので、より強く電気エネルギを発生させることができる。本実施の形態ではＮ極側磁石５ａとＳ極側磁石５ｂとに永久磁石を用いているが、電気磁石としてもよい。
【００２８】
図３に示すように、第１のタンク６は、直径５０ｍｍの円筒形の容器であり、セラミックス６ａを収容している。このセラミックス６ａは、二酸化珪素を含む鉱石の粉末と、パラジウムの粉末とを水で混練した混合物を、直径８〜１６ｍｍの球状に形成し、焼成したものである。また、このセラミックス６ａは、鉱石の粉末を水で練って球状に形成したものに、表面にコーティングするように、パラジウムの粉末を付着させて焼成したものとしてもよい。
【００２９】
二酸化珪素を含む鉱石は、珪石とよばれ、石川県や鹿児島県で産出される天然鉱石を使用することができる。以下に本実施の形態の鉱石の成分を示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
二酸化珪素を含む鉱石である珪石を用いたセラミックス６ａは水中で−３００ｍＶのマイナスイオンを発生する。また、パラジウムは水分子から水素原子を選択的に分離させることができる。この二酸化珪素を含む鉱石とパラジウムとの混合物を焼成したセラミックス６ａを第１のタンク６へ収容し、第１のタンク６に水を流入して、セラミックス６ａ同士の間の空隙を通過させることで、活性水素を含む水である還元水とすることができる。
【００３２】
このセラミックス６ａは、二酸化珪素を含む鉱石の粉末と、パラジウムの粉末との混合物を焼成したものであるが、パラジウムの他に、バナジウムや、二酸化チタンも使用することができる。バナジウムや二酸化チタンも、パラジウムと同様に水分子から水素原子を選択的に分離させることができる。従って、このパラジウム、バナジウムおよび二酸化チタンの少なくとも一つを二酸化珪素を含む鉱石と混合させても、水分子から水素原子を選択的に分離させることができるセラミックスを形成することができる。
【００３３】
この第１のタンク６に流入する水は、収束ノズル４によりマイナスイオンを含んでいるので、この水を第１のタンク６へ流入させることで、より還元力の高い水とすることができる。
【００３４】
図４に示すように、第２のタンク７は、直径５０ｍｍの円筒形をした容器であり、セラミックス７ａを収容している。このセラミックス７ａは、二酸化珪素を含む鉱石の粉末を水で練って、直径８〜１６ｍｍの球状に形成し、焼成したものである。この第２のタンク７に収容させるセラミックス７ａは、第１のタンク６に収容したセラミックス６ａとすることも可能である。
【００３５】
図５（ａ）および同図（ｂ）に示すように、第３のタンク８は、直径５０ｍｍの円筒形の容器であり、流入口側に配置され、イオウの結晶８ａを収容するイオウ収容室８ｂと、流出口側に配置され、円筒状に形成された活性炭８ｃを収容する炭素収容室８ｄとが設けられている。このイオウ収容室８ｂと炭素収容室８ｄとは、網状の隔壁で仕切られている。
【００３６】
イオウの結晶８ａは、水のクラスタ分解でできた酸素原子や水素原子と炭素の共有結合（シロキサン結合）を促進させ、有機化合物をつくる。有機化合物は、エタノールやメタノールのような炭素結合したものの総称である。この有機化合物ができることで、燃焼を促進させる炭化水素系の性質を持つ機能水とすることができる。
またイオウの結晶８ａは、強い酸化物質なので水分子と接触することで水を過酸化水素水にしやすくする触媒としての働きをする。過酸化水素は殺菌作用があるので、この機能水を噴霧することで、殺菌を行うこともできる。
【００３７】
活性炭８ｃの炭素は、水素原子、酸素原子との結合作用があるので、水分子が分解し、クラスタが小さくなることにより、水が炭化水素系の性質を有することができるようになり、有機系水溶液となる。
【００３８】
上述のように、第３のタンク８のイオウの結晶８ａや活性炭８ｃは、燃焼効率向上のための機能水としたり、殺菌するための機能水としたりするものなので、この機能水生成装置１により生成される機能水を飲料水として用いる場合には第３のタンク８を省略する。その際には、第２のタンク７から螺旋管９へ循環管路１０を接続する。
【００３９】
図６に示すように、螺旋管９は、循環する水を左回りとなるように平面視して左巻きに形成されている。この螺旋管９の吐出口から吐出した水は、容器２へ戻る。
【００４０】
図１に示すように、循環管路１０は、容器２に貯留した水が循環するように、容器２と、ポンプ３と、収束ノズル４と、磁界発生部５と、第１のタンク６と、第２のタンク７と、第３のタンク８と螺旋管９とをそれぞれ接続するように配置されている。
【００４１】
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る機能水生成装置の使用状況を図１から図５に基づいて説明する。
【００４２】
まず、給水バルブ２ａを開栓して、容器２に水を供給する。一定量の水が貯留されたら、ポンプ３を始動させる。容器２から流出した水はポンプ３を経由して収束ノズル４に向かう。
【００４３】
収束ノズル４に向かった水は、収束ノズル４に流入する際に、収束ノズル４の基端部に形成された導入路４ｃに沿って螺旋流となって管路４ａに導入される。そして管路４ａの吐出口から水が吐出すると、水は循環管路１０の中心軸方向へ収束していく。
【００４４】
収束ノズル４から吐出した水は、流速が速くなり、収束することでぶつかり合い、その衝撃でマイナスイオンが発生する。そして、循環する水は磁界発生部５を通過することで、水分子から水素を分離しやすくするとともにクラスタが細分化される。
【００４５】
次に、第１のタンク６へ流入すると、二酸化珪素を含む鉱石とパラジウムとを含む混合物を焼成したセラミックス６ａにより、活性水素を発生する。この第１のタンク６へ流入する水は、収束ノズル４によりマイナスイオンを含んでいるので、この水を第１のタンク６へ流入させることで、より還元力の高い水とすることができる。
【００４６】
第２のタンク７を通過することにより、第２のタンク７に収容されたセラミックス７ａがマイナスイオンを発生するので、さらに還元力の高い水とすることができる。生成した機能水を飲料水として使用するのであれば、第３のタンク８を省略した機能水生成装置としているので、第２のタンク７を通過した水は、螺旋管９を通過して容器２へ戻ることになる。このようにして容器２に貯留した水をポンプ３により循環させることで、より還元力の高い水とすることができる。
【００４７】
また、燃焼を促進させる機能水とするか、または殺菌作用を有する機能水とする場合には、第２のタンク７を通過した水は、第３のタンク８へ流入することになる。第３のタンク８では、まずイオウ収容室８ｂに収容されたイオウの結晶８ａにより過酸化水素水に改質させる。そして炭素収容室８ｄに収容された活性炭８ｃにより有機系水溶液に改質させる。改質した水は、最後に螺旋管９を通過して容器２へ戻る。このようにして容器２に貯留した水をポンプ３により循環させることで、燃焼を促進させることができ、また殺菌作用を有する機能水とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、還元力が高い還元水を短時間に多く生成することが可能なので、水を改質して活性水素などを含む機能水として生成する機能水生成装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る機能水生成装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る機能水生成装置に用いられる収束ノズルの側面図である。
【図３】第１のタンクの水平断面図である。
【図４】第２のタンクの水平断面図である。
【図５】（ａ）は第３のタンクの正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】螺旋管の平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  機能水生成装置
２  容器
２ａ  給水バルブ
２ｂ  取水バルブ
３  ポンプ
４  収束ノズル
４ａ  管路
４ｂ  凹部
４ｃ  導入路
５  磁界発生部
５ａ  Ｎ極側磁石
５ｂ  Ｓ極側磁石
６  第１のタンク
６ａ  セラミックス
７  第２のタンク
７ａ  セラミックス
８  第３のタンク
８ａ  イオウの結晶
８ｂ  イオウ収容室
８ｃ  活性炭
８ｄ  炭素収容室
９  螺旋管
１０  循環管路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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