(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象水を蓄えた容器と、その容器から処理対象水を吸引して高圧水を放出するポンプと、そのポンプと接続する高圧送水管の先端に設置して、容器の処理対象水中に収容したノズルと、そのノズル近傍の処理対象水中に収容し、ノズルから噴射される高圧噴流水の衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動に共鳴して振動する共鳴振動発生器とを備え、そのノズルとしてノズルを１個用いる場合には、ノズルから噴射される高圧噴流水が至近距離で共鳴振動発生器に衝突するように共鳴振動発生器を設置し、その共鳴振動発生器として筒を用い、その内部空間内にノズルを収容することを特徴とする活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置。
【請求項２】
処理対象水を蓄えた容器と、その容器から処理対象水を吸引して高圧水を放出するポンプと、そのポンプと接続する高圧送水管の先端に設置して、容器の処理対象水中に収容したノズルと、そのノズル近傍の処理対象水中に収容し、ノズルから噴射される高圧噴流水の衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動に共鳴して振動する共鳴振動発生器とを備え、そのノズルとしてノズルを複数個用いる場合には、各ノズルから噴射される高圧噴流水同士が至近距離で衝突し合うようにノズルを配設し、その共鳴振動発生器として筒を用い、その内部空間内にノズルを収容して、至近距離にある共鳴振動発生器を共鳴振動させることを特徴とする活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置。
【請求項３】
筒の一端部又は両端部に増幅用共鳴振動発生器として筒を連結することを特徴とする請求項１又は２記載の活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化すると共に、その水を生物の生理に適した優れた水に変えることのできる活性水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水は生物にとって不可欠であり、良い水の第１条件は有害成分が含まれていないことである。又、近年では生物の生理に適した優れた水として、クラスター（分子集団）の小さい水が注目されている。そして、クラスターの小さな水を得るため、(1)
電解槽で水を電気分解する、(2)セラミックスから放射される遠赤外線を水に作用させる、(3)超音波を照射して水を振動させる等の方法が行われている。
【０００３】
このようなクラスターの小さな水を、水を振動させることにより得る一例として、パイプ水路内を流れる水に高圧噴流水を注入し、更にその水路内を流れる下流側の水に磁場を作用させる方法が提示されている。
【特許文献１】特開２００６−１８１４４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、パイプ水路内を流れる水に高圧噴流水を注入して衝突させ、流水を振動させるだけでは振動エネルギーが小さく不十分であり、多量の水を処理する場合、その多量水に短時間で振動エネルギーを作用させ難くいという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、処理対象水に加える振動の振動数の範囲を広く、振動エネルギーを大きくし、多量の水を処理する場合でも、短時間で広範囲の振動数を有する大きな振動エネルギーを作用させて処理することができる活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置は、処理対象水を蓄えた容器と、その容器から処理対象水を吸引して高圧水を放出するポンプと、そのポンプと接続する高圧送水管の先端に設置して、容器の処理対象水中に収容したノズルと、そのノズル近傍の処理対象水中に収容し、ノズルから噴射される高圧噴流水の衝突によって発生する広範囲の振動数を有する振動に共鳴して振動する共鳴振動発生器とを備える。
【０００７】
そして、上記ノズルとしてノズルを１個用いる場合には、ノズルから噴射される高圧噴流水が至近距離で共鳴振動発生器に衝突するように共鳴振動発生器を設置し、その共鳴振動発生器として筒を用いて、その内部空間内にノズルを収容する。
【０００８】
又、上記ノズルとしてノズルを複数個用いる場合には、各ノズルから噴射される高圧噴流水同士が至近距離で衝突し合うようにノズルを配設し、その共鳴振動発生器として筒を用い、その内部空間内にノズルを収容して、至近距離にある共鳴振動発生器を共鳴振動させる。
【０００９】
又、上記筒の一端部又は両端部に増幅用共鳴振動発生器として筒を連結するとよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置は、容器に蓄えた処理対象水を吸引し高圧水を放出するポンプにより、処理対象水を循環させ、その容器内の処理対象水をノズルから噴射される高圧噴流水の衝突によって発生する広範囲の振動数を有する振動で振動させると共に、その振動が伝わる共鳴振動発生器の振動により更に振動させることができる。このため、容器内の処理対象水に対し、広範囲の振動数を有する大きな振動エネルギーが作用する。それ故、多量の水を短時間で処理して、有害物質の少ない水に浄化し、更に生物の生理に適した優れた水にすることができる。
【００１２】
そして、上記ノズルとしてノズルを１個用いる場合には、そのノズルと共鳴振動発生器とを至近距離に配置することにより、１個のノズルから噴射される高圧噴流水を至近距離にある共鳴振動発生器に衝突させ、その衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動を共鳴振動発生器に伝えて共鳴振動を良好に発生させことができる。又、上記ノズルとしてノズルを複数個用いる場合には、各ノズルから噴射される高圧噴流水同士を至近距離で衝突させて、その衝突により広範囲の振動数を有する振動を発生させ、更にその振動を至近距離にある共鳴振動発生器に伝えて共鳴振動を良好に発生させることができる。
【００１３】
又、上記共鳴振動発生器として筒を用い、その内部空間内にノズルを収容することにより、高圧噴流水の衝突又は高圧噴流水同士の衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動を、筒に伝えると共に、その内部空間内で反射させて伝え、共鳴振動を発生させて、振動エネルギーを大きくできる。
【００１４】
又、上記筒の一端部又は両端部に増幅用共鳴振動発生器として筒を連結することにより、広範囲の振動数を有する共鳴振動を更に連結した増幅用共鳴振動発生器である筒に伝えると共に、筒の内部空間内で反射させて伝えて、共鳴振動を増幅し、振動エネルギーを一層大きくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付の図１、及び２を参照して、本発明の実施の最良形態を説明する。
図１は本発明を適用した一実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の概略構成を示す図である。この活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置１は、容器２として例えば発泡スチロール製の魚箱を用い、そこに処理対象水３として例えば海水を入れる。そして、容器２の外部にポンプ４を設置し、そのポンプ４と容器２内の底壁近傍の端に収容したごみ除去用網付吸水口５とをホース等の吸水管６を介して接続する。すると、ポンプ４により処理対象水３を吸引して高圧水を放出できる。そこで、ポンプ４にホース等を高圧送水管７として接続し、その高圧送水管７の先端に高圧水を複数に分岐するための分岐管８として２分岐管を設置する。
【００１７】
そして、図２に示すように２分岐管８の各先端にノズル９（９ａ、９ｂ）を夫々設置し、その両ノズル９を容器２の処理対象水中央部に収容する。又、その両ノズル９近傍の処理対象水中に、更に各ノズル９から噴射される高圧噴流水同士の衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動に共鳴して振動する共鳴振動発生器１０として、例えばステンレス等の金属製円筒を収容する。その際、共鳴振動発生円筒１０として、例えば長さが３９ｍｍ、内径が６７ｍｍ、肉厚が２ｍｍの円筒を用い、その円筒１０の周囲壁中央部に相対する貫通穴を夫々設け、その両貫通穴に２分岐管８の両先端部を外側から夫々挿通させて固定し、円筒１０の内部空間内中央付近に両ノズル９の先端同士を５０ｍｍ離し対峙させて設置する。なお、各ノズル９から噴射される高圧噴流水の流量、圧力等の調整は、ポンプ４の放出圧力、ノズル９の穴内部構造、穴開口面積等を変えることによって行なう。
【００１８】
又、この本体たる共鳴振動発生円筒１０に対し、その両端部に増幅用共鳴振動発生器１１（１１ａ、１１ｂ）として、例えば長さが２３５ｍｍ、内径が７５ｍｍ、肉厚が２ｍｍのステンレス製円筒を夫々連結する。その際、共鳴振動発生円筒１０の両端部に、増幅用共鳴振動発生円筒１１を１０ｍｍの長さ分夫々外嵌し、各円筒１０、１１の周囲壁に沿って４箇所ずつ分散して設けた止め穴１２、１３にボルト１４を夫々止めて固定する。なお、円筒１０の止め穴は雌ねじ穴である。
【００１９】
このような活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置１は、使用時にポンプ４を作動させると、容器２に蓄えた処理対象水３を吸引し高圧水にして、再び容器２に戻すことにより、処理対象水３を矢印方向に移動し、良好に循環させることができる。その際、容器２内の処理対象水中に、ポンプ４と高圧送水管７、２分岐管８等を介して接続し、高圧噴流水を噴射する２個のノズル９を収容し、その両ノズル９を至近距離離して対峙させておくと、処理対象水を両高圧噴流水同士の衝突等により発生する広範囲の振動数を有する振動により振動させることができる。しかも、両ノズル９は本体たる共鳴振動発生円筒１０の内部空間内中央付近に収容されており、更にその共鳴振動発生円筒１０の両端部に増幅用共鳴振動発生円筒１１が夫々連結されているので、両高圧噴流水同士の衝突により発生した広範囲の振動数を有する振動が、共鳴振動発生円筒１０、両増幅用共鳴振動発生円筒１１へと伝わると共に内部空間内で反射して伝わり、それ等の円筒１０、１１から発生する共鳴振動が更に処理対象水を良好に振動させる。このため、容器２内の処理対象水３に対し、広範囲の振動数を有する大きな振動エネルギーが作用する。それ故、多量の水を処理する場合でも、その多量水に短時間で振動数の高い大きな振動エネルギーを作用させ易い。
【００２０】
そこで、容器２に駿河湾の由比浜で２度、時間を異ならせて採取した海水を８０リットル入れ、その海水をポンプ４で吸引して、５ＭＰａの圧力で高圧水を放出して循環させる場合（実施例１）と、９ＭＰａの圧力で高圧水を放出して循環させる場合（実施例２）につき、海水中に含まれる亜硝酸性窒素（ＮＯ２）硝酸性窒素（ＮＯ３）、アンモニア性窒素（ＮＨ４）等の有害物質量（単位：ｍｇ/ｌ）の経時変化を表１、表２に夫々示す。なお、アンモニア性窒素が一番毒性が大きい。
【実施例１】
【００２１】
【表１】
0004452732.tif 000002
なお、ＮＯ２−Ｎ、ＮＨ４−Ｎは亜硝酸性窒素、アンモニア性窒素が夫々単独であることを示す表記方法である。
【実施例２】
【００２２】
【表２】
0004452732.tif 000003
それ故、多量の水を短時間で有害物質の少ない水に浄化することができる。なお、除去した有害物質は容器２の内壁に固形物となって付着し、或いはガスとなって空気中に発散する。
【００２３】
次に、容器２に実施例２の方法により浄化した海水を入れ、そこに駿河湾で取れた多数の桜エビを体積にして５リットル分、みかん用網袋に入れ密集した状態にして放し、エビが死ぬまでの時間を調査した。すると、大多数のエビは１６時間程生存していた。なお、桜エビを由比浜で採取した処理なしの海水に密集した状態にして放しておくと、通常３０分程で全て死んでしまう。この結果、由比浜で採取した少し汚れた海水を装置１を用いて処理すると、多量の海水を短時間で有害物質の少ない水に浄化できるばかりでなく、その処理水に生物の生理に適した優れた水として、生物活性を上げる効果が認められる。
【００２４】
このような活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置1を用いると、汚れた海水ばかりでなく、汚れた淡水、汽水等も同様に処理できて活性水にできる。それ故、魚介類養殖用容器を洗剤で洗っても、水に溶けた洗剤の成分を取り除けるので、魚介類の次亜塩素酸中毒をなくすことができる。又、酒、酢、味噌等の製造に用いた醸造樽の清掃にも適している。当然、汚れた水の処理ばかりでなく、清浄水を用いると、その清浄水を一層活性化できる。
【００２５】
又、このような装置1の高圧送水管７に、更にバルブ１５、１６等を介して、純酸素ガス供給管１７、エアー又はオゾンガス供給管１８、その他のガス供給管等を適宜接続すると、処理水中に酸素、オゾン、その他のガスを適宜溶かして含ませることができる。そして、水中に酸素を多量に含ませると、魚介類の養殖一般に適し、活魚、活エビの保存、輸送等にも適した優れた生理的条件を有する活性水を生成できる。又、オゾンを含ませると、強力な殺菌、消臭、制菌等の作用を有する活性水が得られる。
【００２６】
図３は本発明の一部を変えて適用した変形第１実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の要部構造を示す図である。この装置では、２分岐管８を設置する共鳴振動発生器１９として、例えばステンレス製の長さが３００ｍｍ、幅が５０ｍｍ、板厚が２ｍｍのコ字状屈曲平板を用いる。そして、その共鳴振動発生屈曲平板１９の中央部を構成する長さが２００ｍｍの基板２０の中央部に、所定距離例えば１００ｍｍ離して貫通穴を夫々設け、その両貫通穴に２分岐管８の両先端部を外側から夫々挿通させて固定し、その屈曲平板１９の内部空間内中央付近に両ノズル９（９ａ、９ｂ）の先端同士を５０ｍｍ離して対峙させて設置する。
【００２７】
又、この本体たる共鳴振動発生屈曲平板１９に対し、その両端部（両端板）２１(２１ａ、２１ｂ)に増幅用共鳴振動発生平板２２(２２ａ、２２ｂ)として、例えばステンレス製の長さが１５０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、板厚が２ｍｍの長方形平板を夫々連結する。その際、共鳴振動発生屈曲平板１９の両端板２１を基板２０とほぼ直角方向に屈曲させて突出し、その両端板２１の外側に増幅用共鳴振動発生平板２２の一端部側を５０ｍｍの長さ分夫々重ね合せ、その重ね合せ箇所に５箇所ずつ分散して設けておいた止め穴２３、２４にボルト（図示なし）を止めて夫々固定する。なお、両端板２１に設ける止め穴２３は雌ねじ穴である。
【００２８】
このようにして、共鳴振動発生屈曲平板１９の内部空間内に両ノズル９を対峙させて設置しておくと、使用時にそれ等の両ノズル９、共鳴振動発生屈曲平板１９、両増幅用共鳴振動発生平板２２等を容器の処理対象水中に収容し、第１実施形態の場合と同様にして装置を作動できる。このため、処理対象水をやはり両高圧噴流水同士の衝突により発生する広範囲の振動数を有する振動により振動させることができる。そして、その振動が、共鳴振動発生屈曲平板１９、両増幅用共鳴振動発生平板２２に伝わると共に更にその内部空間内で反射して伝わって、それ等の屈曲平板１９、平板２２から共鳴振動が発生し、その共鳴振動により処理対象水を更に振動させることができる。すると、容器内の処理対象水に対し、広範囲の振動数を有する大きな振動エネルギーが作用する。それ故、多量の水を処理する場合でも、その多量水を短時間で処理し易い。
【００２９】
上記実施の形態では高圧送水管７の先端に２分岐管８を接続し、２個のノズル９を対峙させ、高圧噴流水を至近距離離して衝突させる場合について説明したが、分岐管８を用いずに高圧送水管７にノズル９を１個接続して用いてもよい。その際には、１個のノズルから噴射する高圧噴流水を至近距離にある共鳴振動発生器に衝突させて広範囲の振動数を有する振動を発生させ、更にその振動に基づき共鳴振動を発生させる。又、分岐管として３分岐以上の多数分岐管を用い、多数のノズルから噴射される高圧噴流水同士を至近距離で衝突させて広範囲の振動数を有する振動を発生させることもできる。
【００３０】
又、上記実施の形態では共鳴振動発生筒１０又は共鳴振動発生屈曲平板１９の両端部に増幅用共鳴振動発生筒１１又は増幅用共鳴振動発生平板２２を夫々連結する場合について説明したが、共鳴振動発生筒１０又は共鳴振動発生屈曲平板１９の一端部のみに増幅用共鳴振動発生筒１１又は増幅用共鳴振動発生平板２２を連結してもよい。その際、共鳴振動発生屈曲平板１９の一端部のみに増幅用共鳴振動発生平板２２を連結すると、共鳴振動発生屈曲平板１９により発生した共鳴振動が増幅用共鳴振動発生平板２２に伝わり増幅される。なお、共鳴振動発生筒１０、増幅用共鳴振動発生筒１１、共鳴振動発生屈曲平板１９、増幅用共鳴振動発生平板２２等には、プラスチック、ガラス等、金属以外の材料を使用することもできる。
【００３１】
図４は本発明の一部を変えて適用した変形第２実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の駒用部材付き増幅用共鳴振動発生箱を示す斜視図である。この駒用部材付き増幅用共鳴振動発生箱２５を製作する際、共鳴振動発生器２６となる駒用部材として、例えば面積の小さな長方形状の共鳴振動発生平板を１枚用いる。又、増幅用共鳴振動発生箱２５を形成する部材として、例えばその共鳴振動発生平板より面積の大きな長方形状の増幅用共鳴振動発生平板２７を２枚用いる。そして、共鳴振動発生平板２６の一方の長側面に、面積の小さな正方形状で、４個のねじ穴を有する固定用平板２８を固着する。すると、全体を断面Ｔ字状に形成できる。そこで、一枚の増幅用共鳴振動発生平板２７ａの一方の主面中央部に固定用平板２８をねじ２９で止めて、共鳴振動発生平板２６を突設する。
【００３２】
次に、その増幅用共鳴振動発生平板２７ａの他方の主面側に他の増幅用共鳴振動発生平板２７ｂを重ね合せ、その両増幅用共鳴振動発生平板２７間に魂柱たる円柱３０を介在し、その両板２７の相対する各中央部を円柱３０の両端面との夫々当接箇所にして、両板２７を円柱３０の長さより若干短く離して結合する。その際、両板２７の各隅部に設けた貫通穴にねじ棒３１（３１ａ、・・・３１ｄ）を夫々嵌め、ナット３２を用いて結合する。すると、バイオリンの共鳴箱と類似構造を有する箱状で、４側面が開いた駒用部材２６付きの増幅用共鳴振動発生箱２５が完成する。なお、両増幅用共鳴振動発生平板２７の縁部を板材を適宜介在して結合することにより増幅用共鳴振動発生箱を形成し、その箱の側面に１箇所又は複数箇所開口を設けることもできる。使用時、増幅用共鳴振動発生板２７ａの外面中央部に突設した駒たる共鳴振動発生平板２６に対し、１個のノズルから噴射される高圧噴流水を衝突させ、又は複数個の各ノズルから噴射される高圧噴流水同士をその近くで衝突させる。すると、広範囲の振動数を有する振動が発生し、その振動に共鳴して共鳴振動発生平板２６が振動する。そして、その共鳴振動が駒たる共鳴振動発生平板２６が結合する一方の増幅用共鳴振動発生平板２７ａから円柱３０を介して他方の増幅用共鳴振動発生平板２７ｂへと順次遠方に伝えられると共に、隣接する増幅用共鳴振動発生平板２７間の反射によっても伝えられて行く。それ故、広範囲の振動数を有する共鳴振動を増幅して、振動エネルギーを大きくできる。なお、駒用部材として、柱状体、筒状体、櫛状体等を用いることもできる。
【００３３】
又、増幅用共鳴振動発生平板２７を３枚以上に増設する場合には、図５の一点鎖線で示すように、魂柱たる円柱３０、増幅用共鳴振動発生平板２７等を必要数増加して、同様の増幅用共鳴振動発生構造を追加する。なお、各ねじ棒３１は追加する分の長さを有するものを用いる。すると、３枚以上の増幅用共鳴振動発生平板２７を互いに離して全て重ね合せ、その隣接する２枚の増幅用共鳴振動発生平板２７間にいずれも魂柱たる円柱３０が介在し、駒たる共鳴振動発生平板２６が一方の端に位置する増幅用共鳴振動発生板２７ａの外面中央部から突出した多層構造（図５では３層構造を示している）の増幅用共鳴振動発生箱３３を製作できる。なお、駒たる共鳴振動発生板２６に対し、魂柱たる柱状体３０等は真下より夫々若干位置をずらして配置する。
【００３４】
なお、上記の変形第２実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置では、増幅用共鳴振動発生平板２７を２枚以上用いる場合について説明したが、増幅用共鳴振動発生平板を１枚用い、その増幅用共鳴振動発生平板の一主面（片面）中央部に駒用部材を突設した駒用部材付き増幅用共鳴振動発生平板を備えることによっても、高圧噴流水の衝突によって駒用部材に伝わる共鳴振動を、その駒用部材が結合する増幅用共鳴振動発生平板に伝えて共鳴振動を増幅し、振動エネルギーを大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した一実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の概略構成を示す図である。
【図２】同活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の要部構造を示す図である。
【図３】本発明の一部を変えて適用した変形第１実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置の要部構造を示す図である。
【図４】本発明の一部を変えて適用した変形第２実施形態による活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置に用いる駒用部材付き増幅用共鳴振動発生箱を示す斜視図である。
【図５】同駒用部材付き増幅用共鳴振動発生箱の増設可能性を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…活性水生成用高圧噴流水共鳴振動発生装置  ２…容器  ３…処理対象水  ４…ポンプ  ５…吸水口  ６…吸水管  ７…高圧送水管  ８…２分岐管  ９…ノズル  １０…共鳴振動発生円筒  １１…増幅用共鳴振動発生円筒  １２、１３、２３、２４…ねじ穴  １４…ボルト  １５、１６…バルブ  １７、１８…供給管    １９…共鳴振動発生屈曲平板  ２０…基板  ２１…端板  ２２、２７…増幅用共鳴振動発生平板  ２５、３３…増幅用共鳴振動発生箱  ２６…駒たる共鳴振動発生平板  ２８…固定用平板  ２９…ねじ  ３０…魂柱たる円柱  ３１…ねじ棒  ３２…ナット
【図１】
0004452732.tif 000004
【図２】
0004452732.tif 000005
【図３】
0004452732.tif 000006
【図４】
0004452732.tif 000007
【図５】
0004452732.tif 000008