(57)【要約】【課題】容器などに満たされた水に投入するだけで還元水を生成可能とする。【解決手段】還元水生成具１は、通水性と通気性とを有する柔軟な素材（例えば不織布）より成る袋２の内部に、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と水素発生源としてのマグネシウムの粒状体５と塩素除去剤の粒状体６との混合物が、袋２の内容積の一部を残して充填されて成るものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通水性と通気性とを有する柔軟な素材より成る袋の内部に、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と水素発生源としてのマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体との混合物が、袋の内容積の一部を残して充填されて成る還元水生成部材。
【請求項２】
前記袋は、不織布によって形成されている請求項１に記載された還元水生成部材。
【請求項３】
前記袋には、袋の内容積の１／２〜２／３を残して前記混合物が充填されている請求項１または２に記載された還元水生成部材。
【請求項４】
前記袋は、筒袋状に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載された還元水生成部材。
【請求項５】
前記塩素除去剤は、カルシウム化合物である請求項１に記載された還元水生成部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された還元水生成部材であって、前記袋に浮きまたは錘が取り付けられている還元水生成部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、水を活性化するために、容器などに満たされた飲料水、浴槽などに満たされた生活用水、養殖場の水槽、池、生け簀などに満たされた水などに投入して用いられる部材であって、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部材に関する。
【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。前記陰極側の電極板には、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、容器などに満たされた水に投入す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が生成できる還元水生成部材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部材は、通水性と通気性とを有する柔軟な素材より成る袋の内部に、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と水素発生源としてのマグネシウムの粒状体と塩素除去剤の粒状体との混合物が、袋の内容積の一部を残して充填されて成るものである。
【０００９】
この発明の好ましい一実施態様においては、前記袋は不織布によって形成されているが、適度な通水性と通気性とを有する柔軟な素材であれば、必ずしも不織布に限られない。
【００１０】
さらに好ましい実施態様では、発生した水素が袋内に溜まるように、前記袋に袋の内容積の１／２〜２／３を残して前記混合物が充填されている。
【００１１】
さらに好ましい実施態様では、還元水生成部材が水中で浮くときに、水中において起立した姿勢で浮くように、袋が筒袋状に形成されている。
【００１２】
この発明の好ましい一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。
【００１３】
この発明による還元水生成部材は、その用途に応じて、袋に浮きまたは錘を取り付けることにより、水面付近で浮くようにするか、または水中の適当な深さの位置で浮くようにしてもよい。
【００１４】
【作用】
容器などに満たされた水に還元水生成部材が投入されると、袋内に滲入した水がセラミックの粒状体、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。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、塩素除去剤の粒状体は水中の塩素を吸着などにより除去する。マグネシウムの粒状体は水と反応して水素を発生させる。発生した水素は袋内に一旦溜まるので、還元水生成部材は水中で浮き上がる。袋内に溜まった水素は袋の外部へ急速に漏れ出ることなく徐々に漏れ出て水に作用する。その結果、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徐々にかつ長時間にわたって生成される。
【００１５】
マグネシウムが次第に酸化され、マグネシウムの粒状体の表面に酸化被膜が形成されると、水素の発生が鈍り、還元水生成部材は水中を徐々に沈み込んでゆく。この状態に至ると、水中より還元水生成部材を取り出して手で揉むようにする。これにより、袋内でマグネシウムの粒状体がセラミックの粒状体と衝突して表面が擦られ、酸化被膜が削り取られるので、還元水生成部材を再利用できる。
【００１６】
【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部材１の使用態様を示す。同図中、１０はペットボトルと呼ばれる合成樹脂製の透明容器である。この容器１０の内部には飲料用の水が充填されているが、水以外の飲料（例えば、茶など）であってもよい。
【００１７】
図示例の還元水生成部材１は、容器１０の内部に満たされた水の中に投入されて用いられるもので、そのために、容器１０の口部ａより投入し得る大きさに形成されている。この還元水生成部材１は、図２に示すように、不織布より成る袋２の内部に、麦飯石を主原料としたセラミックの粒状体４と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との混合物が、袋２の内容積の１／２〜２／３を残して充填されて密封されたものである。このように、袋２の内部に混合物が余裕のある状態で装填されているので、袋２の内部で各粒状体４，５，６が移動可能であり、また、発生した水素が袋２の内部に溜まることが可能となる。
【００１８】
前記袋２は、細長い筒袋状であって、筒状に巻いたものの両端の開放部分を封着して形成されている。なお図中、３は封着された両端部を示し、両端部３の幅ｙが２ｃｍ、両端部３，３間の長さｘが９ｃｍである。袋２の素材として用いる不織布は、袋２の内部に水が滲入して混合物に触れるように通水性を有し、また、発生した水素が袋２の外部へ漏れ出て水に作用するように通気性を有している。さらに袋２は、発生した水素が袋２内に一旦溜まった後、外部へ徐々に漏れ出るような通気度に設定されている。さらにまた、袋２は、発生した水素が袋２内に溜まって浮き上がったとき、水素が空気中に逃げないように、全体が水面下にあるように袋２の通気度を設定することが望ましい。
【００１９】
実験によると、袋２の素材としての不織布は、濾過度が１．８〜２．７ｓｅｃ／５００ｃｃの範囲内であって、望ましくは、１．８８ｓｅｃ／５００ｃｃ前後の値に設定する。また、通気度は２００〜３６０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃの範囲内であって、望ましくは、３１８ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃの前後の値に設定する。
なお、前記の「濾過度」は、不織布の水の通りにくさを表しており、５００ｃｃの水を単位面積の試料に対して自然落下させたときに、その水が試料を通過するのに要する時間を意味する。
【００２０】
前記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。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。その水素Ｈ２が水に作用すると、水の酸化還元電位が下がり、活性水素が豊富に含まれた還元水が得られる。
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り、飲料に適した水が得られる。
【００２３】
実験によると、１リットルの水道水が満たされたペットボトルに還元電位生成部材１を投入したところ、当初、酸化還元電位が７８０ｍＶであったものが、１５分経過後には２１０ｍＶ、３０分経過後には１８７ｍＶ、１時間経過後には１２０ｍＶに低下した。また、ｐＨは当初、７であったものが、１５分経過後および３０分経過後には７．３になり、１時間経過後には７．５になった。また、オルトトルジン試薬を用いて塩素の有無を調べたところ、当初は塩素の存在が確認し得たが、１５分経過後には塩素が消失した。なお、この実験で用いた還元電位生成部材１は、袋２内に４．５ｇのセラミックの粒状体４と、１．５ｇのマグネシウムの粒状体５と、０．８ｇの亜硫酸カルシウムの粒状体６とが充填されたものである。
上記したとおり、還元電位生成部材１の投入後、１５分を経過した時点で、生体内の電位（２００ｍＶ以下）とほぼ同じの酸化還元電位であって、塩素を含まない弱アルカリ性の飲料水が得られた。
【００２４】
つぎに、上記した実施例の作用を説明すると、水道水が満たされたペットボトル１０の内部へ還元水生成部材１を投入すると、袋２内に滲入した水がセラミックの粒状体４、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。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、亜硝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する。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。発生した水素は袋２内に一旦溜まるので、還元水生成部材１は水中で浮き上がる。
【００２５】
図１は、還元水生成部材１が水面Ｓ近くまで浮き上がった状態を示している。この実施例の還元水生成部材１は、袋２が細長い筒袋状であるので、水中で起立した姿勢で浮いている。この浮き上がった状態では、還元水生成部材１は有効に機能しており、袋２内に溜まった水素が袋２の外部へ急速に漏れ出ることなく徐々に漏れ出て水に作用し、その結果、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徐々にかつ長時間にわたって生成される。
【００２６】
マグネシウムが次第に酸化されてマグネシウムの粒状体５の表面に酸化被膜が形成されると、水素の発生が鈍り、還元水生成部材１は水中を徐々に沈み込んでゆく。この状態では、マグネシウムＭｇは、Ｍｇ２＋＋２ｅ２−となって還元剤となって働いている。このように還元水生成部材１の機能が低下したときは、水中より還元水生成部材１を取り出して手で揉むと、袋２内でマグネシウムの粒状体５がセラミックの粒状体４と衝突して表面が擦られ、酸化被膜が削り取られる。その結果、還元水生成部材１の再利用が可能となる。
【００２７】
上記した実施例の還元水生成部材１は、容器に満たされた飲料水に投入して用いられるものであるが、浴槽などに満たされた生活用水、養殖場の水槽、池、生け簀などに満たされた水などに投入して用いられるものとして形成してもよい。また、水中へ投入する以外に、例えば、水を含んだ土壌中に埋め込んで土壌改良に用いられるものとして形成してもよい。
いずれの場合も、その用途に応じて、袋２の形状や大きさ、充填される混合物の量などを選択するが、用途によっては、必要に応じて袋２に浮きや錘を取り付けることにより、水面付近で浮くようにするか、または水中の適当な深さの位置で浮くようにする。
【００２８】
【発明の効果】
この発明によれば、容器などに満たされた水に投入するだけで還元水の生成が可能であるので、取扱がきわめて容易であり、しかも、時間をかけずに還元水を生成できる。また、袋内に溜まった水素は袋の外部へ徐々に漏れ出て水に作用するので、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徐々にかつ長時間にわたって生成できる。さらに、袋内で水素が発生するとき水中で浮き上がるので、還元水生成部材が有効に機能しているかどうかを容易に判別できる。さらにまた、マグネシウムの酸化により水素の発生が鈍ったとき、水中より取り出して手で揉むことにより表面の酸化被膜を除去でき、その結果、還元水生部材１を再利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である還元水生成部材を容器に投入した状態を示す正面図である。
【図２】袋の一部を破断した状態で示す還元水生成部材の正面図である。
【符号の説明】
１    還元水生成具
２    袋
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
【図１】
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【図２】
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