(57)【要約】珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を、各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置して、前記粒子間にエネルギ集中の場を持たせると、外部からエネルギを与えることなしに、水や炭化水素における水素結合から水素を遊離させて水素を発生させることが可能な活性構造体が得られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を、各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置して、前記粒子間にエネルギ集中の場を持たせたことを特徴とする活性構造体。
【請求項２】
四面体の頂点または三角形の頂点に前記粒子を配置したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の活性構造体。
【請求項３】
前記粒子が球状であり、各粒子を積層して構成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の活性構造体。
【請求項４】
前記粒子が球状であり、各粒子を積層して構成したことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の活性構造体。
【請求項５】
前記粒子の長径と短径との比率が０．３以上であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の活性構造体。
【請求項６】
前記粒子の長径と短径との比率が０．３以上であることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の活性構造体。
【請求項７】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の活性構造体。
【請求項８】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の活性構造体。
【請求項９】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の活性構造体。
【請求項１０】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の活性構造体。
【請求項１１】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の活性構造体。
【請求項１２】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の活性構造体。
【請求項１３】
前記粒子が板状に成形されたことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の活性構造体。
【請求項１４】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の活性構造体。
【請求項１５】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の活性構造体。
【請求項１６】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の活性構造体。
【請求項１７】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の活性構造体。
【請求項１８】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の活性構造体。
【請求項１９】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の活性構造体。
【請求項２０】
前記板状に成形された活性構造体が空隙率４５〜６０％を有することを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の活性構造体。
【請求項２１】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の活性構造体。
【請求項２２】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の活性構造体。
【請求項２３】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の活性構造体。
【請求項２４】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の活性構造体。
【請求項２５】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の活性構造体。
【請求項２６】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の活性構造体。
【請求項２７】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の活性構造体。
【請求項２８】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の活性構造体。
【請求項２９】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の活性構造体。
【請求項３０】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の活性構造体。
【請求項３１】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の活性構造体。
【請求項３２】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１８項に記載の活性構造体。
【請求項３３】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第１９項に記載の活性構造体。
【請求項３４】
前記活性構造体が前記板状に成形された活性構造体がＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の活性構造体。
【請求項３５】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の活性構造体。
【請求項３６】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の活性構造体。
【請求項３７】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の活性構造体。
【請求項３８】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の活性構造体。
【請求項３９】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の活性構造体。
【請求項４０】
前記活性構造体が星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の活性構造体。
【請求項４１】
前記活性構造体が焼結成形により成形されていることを特徴とする請求の範囲第７項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体。
【請求項４２】
前記活性構造体を水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物から水素を遊離させ、このようにして遊離した水素を回収するために使用することを特徴とする請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体。
【請求項４３】
前記活性構造体を水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物から水素を遊離させ、このようにして遊離した水素を回収するために使用することを特徴とする請求の範囲第４１項に記載の活性構造体。
【請求項４４】
請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体を反応媒体として含み、被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化することを特徴とする物質活性化装置。
【請求項４５】
前記活性構造体が固定床方式で設けられていることを特徴とする請求の範囲第４４項に記載の物質の活性化装置。
【請求項４６】
前記活性構造体が流動床方式で設けられていることを特徴とする請求の範囲第４４項に記載の物質の活性化装置。
【請求項４７】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４５項に記載の物質の活性化装置。
【請求項４８】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４６項に記載の物質の活性化装置。
【請求項４９】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４７項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５０】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４５項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５１】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４６項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５２】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４７項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５３】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第４５項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５４】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第４６項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５５】
さらに、前記物質の活性化装置が、前記活性構造体が被処理物を収納し、かつ被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させるための容器を有しており、前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第４７項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５６】
前記物質活性化装置はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４５項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５７】
前記物質活性化装置はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４６項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５８】
前記物質活性化装置はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第４７項に記載の物質の活性化装置。
【請求項５９】
請求の範囲第７項から請求の範囲第４０項に記載の活性構造体から構成された活性部と活性部とを空隙を設けて配置した物質の活性化装置であって、前記活性部と活性部との空隙に被処理物が通過または滞留することによって、被処理物を活性化することを特徴とする物質の活性化装置。
【請求項６０】
前記活性構造体が球形に成形された活性構造体であって、前記活性構造体を四面体の頂点または三角形の頂点に配置したことを特徴とする請求の範囲第５９項に記載の物質の活性化装置。
【請求項６１】
請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体を反応媒体として含み、被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化して気体を発生させることを特徴とする気体の発生装置。
【請求項６２】
さらに、発生した気体から所望の気体を分離・回収する分離装置を含むことを特徴とする請求の範囲第６１項に記載の気体発生装置。
【請求項６３】
被処理物を活性化して気体を発生させるための活性構造体を入れる被処理物容器と、
前記被処理物容器内でかつ、発生した気体を前記容器の上方に浮上させる方向に設けられた少なくとも１本の請求の範囲第７項から請求の範囲第３４項のいずれか１項に記載の活性構造体と、
から構成されたことを特徴とする気体の発生装置。
【請求項６４】
さらに、発生した気体から所望の気体を分離・回収する分離装置を含むことを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体発生装置。
【請求項６５】
前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項６６】
前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項６７】
前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項６８】
前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項６９】
前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項７０】
前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項７１】
前記気体の発生はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項７２】
前記気体の発生はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項７３】
被処理物を活性化して気体を発生させるための活性構造体を入れる被処理物容器と、
前記被処理物容器を上下方向に仕切るように設けられた請求の範囲第７項から請求の範囲第３４項のいずれか１項に記載の活性構造体と、
から構成されたことを特徴とする気体の発生装置。
【請求項７４】
さらに、発生した気体から所望の気体を分離・回収する分離装置を含むことを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体発生装置。
【請求項７５】
前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項７６】
前記容器が被処理物を加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項７７】
前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項７８】
前記容器が被処理物を強制循環させる循環手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項７９】
前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項８０】
前記容器が前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項８１】
前記気体の発生はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項８２】
前記気体の発生はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有していることを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項８３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６１項に記載の気体の発生装置。
【請求項８４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６２項に記載の気体の発生装置。
【請求項８５】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項８６】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項８７】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６５項に記載の気体の発生装置。
【請求項８８】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６６項に記載の気体の発生装置。
【請求項８９】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６７項に記載の気体の発生装置。
【請求項９０】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６８項に記載の気体の発生装置。
【請求項９１】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第６９項に記載の気体の発生装置。
【請求項９２】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７０項に記載の気体の発生装置。
【請求項９３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７１項に記載の気体の発生装置。
【請求項９４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７２項に記載の気体の発生装置。
【請求項９５】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項９６】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項９７】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７５項に記載の気体の発生装置。
【請求項９８】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７６項に記載の気体の発生装置。
【請求項９９】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７７項に記載の気体の発生装置。
【請求項１００】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７８項に記載の気体の発生装置。
【請求項１０１】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第７９項に記載の気体の発生装置。
【請求項１０２】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第８０項に記載の気体の発生装置。
【請求項１０３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第８１項に記載の気体の発生装置。
【請求項１０４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素を発生することを特徴とする請求の範囲第８２項に記載の気体の発生装置。
【請求項１０５】
請求の範囲第８３項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１０６】
請求の範囲第８４項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１０７】
請求の範囲第８５項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１０８】
請求の範囲第８６項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１０９】
請求の範囲第９５項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１１０】
請求の範囲第９６項に記載の気体の発生装置を搭載した水素発生システム。
【請求項１１１】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１０５項に記載の水素発生システム。
【請求項１１２】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１０６項に記載の水素発生システム。
【請求項１１３】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１０７項に記載の水素発生システム。
【請求項１１４】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１０８項に記載の水素発生システム。
【請求項１１５】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１０９項に記載の水素発生システム。
【請求項１１６】
前記気体の発生装置が水素発生の補助装置であることを特徴とする請求の範囲第１１０項に記載の水素発生システム。
【請求項１１７】
請求の範囲第１０５項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１１８】
請求の範囲第１０６項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１１９】
請求の範囲第１０７項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１２０】
請求の範囲第１０８項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１２１】
請求の範囲第１０９項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１２２】
請求の範囲第１１０項に記載の水素発生システムを搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１２３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６１項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６２項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２５】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６３項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２６】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６４項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２７】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６５項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２８】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６６項に記載の気体の発生装置。
【請求項１２９】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６７項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３０】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６８項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３１】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第６９項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３２】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７０項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７１項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７２項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３５】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７３項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３６】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７４項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３７】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７５項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３８】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７６項に記載の気体の発生装置。
【請求項１３９】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７７項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４０】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７８項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４１】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第７９項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４２】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第８０項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４３】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第８１項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第８２項に記載の気体の発生装置。
【請求項１４５】
被処理物を請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体のエネルギ集中の場に通過させるかまたは滞留させて、前記被処理物を活性化することを特徴とする物質の活性化方法。
【請求項１４６】
前記被処理物が液体燃料であり、前記燃料の総炭化水素量を低減しかつ燃費を向上すること特徴とする請求の範囲第１４５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１４７】
請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体を含む燃料の純化装置。
【請求項１４８】
前記被処理物が青果物から発生するエチレンガスであり、前記活性構造体によりエチレンガスを分解することによって、青果物の鮮度を保持することを特徴とする請求の範囲第１４５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１４９】
請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体を含む青果物の鮮度保持装置。
【請求項１５０】
前記被処理物が有害ガスであり、前記活性構造体により有害ガスを分解することを特徴とする請求の範囲第１４５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５１】
有害ガスがタバコの煙であることを特徴とする請求の範囲第１５０項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５２】
前記物質の活性化装置を煙道に配置し、煙道ガス中の有害ガスを分解することを特徴とする請求の範囲第１５０項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５３】
請求の範囲第１項から請求の範囲第４０項のいずれか１項に記載の活性構造体を含む消臭装置。
【請求項１５４】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって、水素を遊離させ、遊離した水素を回収することを特徴とする請求の範囲第１４５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５５】
前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とする請求の範囲第１４５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５６】
さらに、前記混合気体から水素と、酸素および窒素との混合気体とを分離する段階を含む請求の範囲第１５５項に記載の物質の活性化方法。
【請求項１５７】
下記段階：
（ａ）  珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を形成する段階、
（ｂ）  段階（ａ）で得られた粒子を帯電防止処理する段階、
（ｃ）  段階（ｂ）で帯電防止処理された粒子を波動性エネルギを増幅させる位置に配置し、そして焼結処理する段階、
を含むことを特徴とする活性構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、活性構造体、前記活性構造体を含み物質を活性化するための活性化装置およびこのような物質の活性化方法に関する。より詳しく述べると、特定の元素から構成された粒子間にエネルギ集中の場を持たせ、このエネルギ集中の場に被処理物、特に水や炭化水素等の共有結合した水素を有する物質を通過または滞留させることによって、当該物質を活性化させる機能を有する活性構造体、これを用いた物質の活性化装置および活性化方法に関する。
背景技術
近年、石油等の既存の資源の枯渇化や二酸化炭素の放出等の観点から、石油に代わる代替燃料として水素が注目されている。
従来、このようなエネルギ源として水素を製造するには水、メタノール等の電気分解が一般的であった。
例えば、水を電気分解する場合、下記式（１）の反応に従って水素を発生させる。
Ｈ２Ｏ  →  Ｈ２＋１／２Ｏ２  （１）
この場合に、水を電気分解して水素を得るためには標準状態で１．２３Ｖの電位差が必要とされるが、水の有する高い電気抵抗のため、それ以上の電位差を水に与えなければ、水の電気分解を行うことは不可能である。そのため、水素を発生させるのに、アルカリ等の電解質を水に溶解させた水溶液の電気分解が行われているが、副産物として生成するアルカリ化合物を除去する必要があり、また分解率が低いという問題点もある。
水素を発生させる他の方法として、水の熱分解が考えられる。しかしながら、水を熱分解させて水素を得るためには４３００℃程度の高温下で行う必要があり、さらに大きなエネルギが必要となり、実用的でない。
また、外部からのエネルギを加えることなしに水素を発生させる方法として、アルミニウム、マグネシウム、ナトリウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属類を水に添加してこれらの金属と水とを化学反応させる方法が考えられるが、これらの金属は比較的高価であり、またこれらの化学反応が急激であるので、工業的に利用するのは困難である。
メタノール、ガソリン等の炭化水素では、水素と炭素との結合エネルギが比較的小さく、それらの電気分解に必要とされる電位差は少なくてすむが、反応時のＣＯ、ＣＯ２等の副産物の生成を伴うため、そのままではクリーンなエネルギとして使用するのが困難であり、これらの副産物を除去する対策を講じる必要がある。
一方、近年医薬品分野、化粧品分野、工業分野、食品分野、農業分野、家庭用等種々の分野で水の活性化が行われている。
電解水は、例えば図２２（ａ）に示すような装置を用いて、水を電気分解して調製するが、その際に一般に水道水を使用している。水道水は、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、カリウム等の金属が塩形態で含まれている電解質溶液である。
すなわち、図２２（ａ）に示す通り、隔膜Ｄで仕切った水槽Ｔに仕切りの両側に各々陽極Ｅ１、陰極Ｅ２を配置し、そしてこの水槽Ｔに水道水等の電解質液を入れ、この両極Ｅ１、Ｅ２間に所定の電流を流すことによって電解水が製造される。
陽極Ｅ１側では水分子がＨ＋（水素イオン）とＯ２（酸素分子）とｅ−（電子）に分離され水素イオンが増え酸素分子が水にその際の水温における飽和濃度まで溶解する。この際に、オゾン、Ｏ２ラジカル、酸化力を有する酸化性のイオンが多く発生する。また、水中に例えば塩化ナトリウム等の電解質が存在する場合には、これらの電解質が反応を起こすことによって、各々対応する電解質由来の物質が生成される。この際には、陽極側では強酸性水が生成される。従って、陽極Ｅ１側は、酸性を呈する酸性水が調製される。
一方、陰極Ｅ２側では水に電子（ｅ−）が作用してＯＨ−（ヒドロキシイオン）が増加するとともにＨ２（水素分子）として水に溶解する。さらに、還元性のイオンが多く発生する陰極Ｅ２側の水の特徴として、酸素等の酸化に関与する物質が極端に減っていることである。また、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の金属の一部はイオン化して陰極Ｅ２側に引き寄せられるので、これらの金属イオンが陰極Ｅ２側の水中に溶存することも陰極Ｅ２側の水の特徴である。
このようにして陰極Ｅ２側に溶存する金属イオンは、塩化ナトリウム、炭酸カルシウムといった対応する塩形態（元々水道水で存在する形態）と比較して非常に消化吸収されやすい状態で存在している。
このようにして作成された電解水の製造装置は、大別して２種類に分類される：
一方は水道水や純水・ミネラルウォーターなどをそのまま電解するもので、一般に「アルカリイオン水生成器」と呼ばれている装置により作製する（図２２（ｂ）参照）。もう一方は、塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの電解質を加えた水を電解するもので、一般には「強酸化水生成器」と呼ばれる装置を用いて作製する（図２２（ｃ）参照）。
アルカリイオン水は、水道水を使い図２２（ｂ）に示すような浄水装置２００を通してそのまま電気分解した水のマイナス側の水を使用する。
まず水道２０１から入った水は浄水器２０２に送られ、カビ臭や塩素トリハロメタンなどが取り除かれる（予備処理）。次いで、予備処理された水は、図２２（ａ）に概略を示すような電極Ｅ１，Ｅ２と隔膜Ｄ（図２２（ａ）参照）から構成された電解槽２０３に送られる。電解槽２０３に送られた水は、電気分解され、各々隔膜Ｄを介して陽極Ｅ１側と陰極Ｅ２側では水のｐＨが片寄りそれぞれ酸化イオン、還元イオンが含まれた２種類の水が調製される。
電解槽２０３を通過した後、前記２種類の水は別々の流路（主吐水ホース２０４、排水ホース２０５）を流れる。すなわち、マイナス側からでたアルカリイオン水は主吐水ホース２０４を通ってアルカリイオン水専用の蛇口に向け流れ、一方プラス側からでた酸性水は、排水ホース２０５へ送られ、例えばキッチンのシンク内等に廃棄される。
このようにして調製されアルカリイオン水は、種々の用途に有効に使用できると言われている。
例えば、調理を初めとする家庭用の用途として以下のものが挙げられる。
１．炊飯：  アルカリイオン水は炊飯に適すると言われている。すなわち、アルカリイオン水を使用すると、艶があリコシのあるご飯に炊きあがり、そしてアルカリイオン水を使用したご飯は、冷えても味が落ちず、おにぎりやお弁当等の用途に適すると言われている。
２．加熱調理：  アルカリイオン水は、野菜等を加熱調理するのに好適に使用できると言われている、例えば、野菜、特に根菜類を加熱調理する際にアルカリイオン水を使用すると、形も崩れず、中までホクホクに茹であがると言われている。茹で水も濁らず野菜のダシもでてスープやカレー、シチュー、野菜の煮付けには最適と言われている。
３．戻し：  乾燥食品や豆類を戻す際にアルカリイオン水を有効に使用できると言われている。例えば豆類の戻しにアルカリイオン水を使用すると、水道水を用いて戻す場合の約２／３程度の時間で茹であげることが可能である。また、例えば干し椎茸を戻すのにアルカリイオン水を使うと、１０〜２０分という非常に速い時間で戻すことが可能となる。
４．アク抜き：  アルカリイオン水は、野菜等のアク抜きに有効に使用できると言われている。例えば、ゴボウ・ナス・蓮根・ウド・蕗などのアクのある野菜を適当な大きさに切断した後にアルカリイオン水につけておくと水道水に比較して短時間でかつ充分にあく抜きを行うことができ、またほうれん草などは茹で水にアルカリイオン水を使うとアクも取れ色鮮やかに茹であがると言われている。
５．ダシとり：  昆布・鰹節・煮干しなどのダシをとるときにアルカリイオン水を使用すると、水道水に比較して、得られたダシ汁が濁らず濃くできると言われている。
６．茶・コーヒー等：  アルカリイオン水には強い抽出の能力があるので緑茶・紅茶・コーヒー・ウーロン茶等を入れるときにアルカリイオン水を好適に使用できると言われている。緑茶の葉やコーヒーの量は規定量の約半分で十分においしくできあがると言われている。
７．アルコール類の希釈：  アルカリイオン水は、アルコール類を希釈するのに（いわゆる水割りを作るのに）好適に使用できると言われている。すなわち、アルカリイオン水はそれ自体胃や腸での吸収が早いのでウィスキーや焼酎等のアルコール類を割るときにアルカリイオン水を使用すると、ミネラルウォーターや水道水で割ったときの様に胃にたまった感じが残らないと言われている。
８．活性酸素の除去：  詳細な理由は明らかではないが、アルカリイオン水を飲み続けることによって活性酸素が消去されることが種々の実験より明らかにされている。
しかしながら、このような装置を使用して電解水を調製する場合には、水を電気分解する際に多大な電力を消費し、さらに装置自体が複雑化するという問題点を有している。
一方、強酸性水は、水道水に塩を加え電気分解してできた水のプラス側の水を用いて作成する。例えば図２２（ｃ）に示すような強酸性水の製造装置を用いて製造する。このような強酸性水の製造装置３００は浄水装置を有しておらず、そのかわり、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等の電解質を計量添加する計量添加装置３０１が設けられている。
例えば、図２２（ｃ）に示すような業務用の水道直結型の強酸性水の製造装置３００においては、水道３０２から入った水に、計量添加装置３０１により計量された所定量の電解質（例えば塩化ナトリウム）が添加される。次にこのようにして所定量の電解質が計量添加された水を攪拌するためのミキサ３０３に投入して均一に混合して電解質水溶液（例えば食塩水）を調製する。
このようにして調製された電解質水溶液は、次いで、電解槽３０４に投入される（電解槽３０４の詳細は図２２（ａ）を参照のこと）。
そして電解槽３０４内で電解質水溶液は、目的量の塩素化合物を生成し、かつｐＨや酸化還元電位（ＯＲＰ）が所定の値となるように調節されて電気分解される。
なお、家庭用や携帯用の強酸性水生成器は、図２２（ａ）に示すような電解槽がタンク型になっておりその中に隔膜と電極を配置した構造のものをそのまま用いている。すなわち、図２２（ｃ）に示すような電解質の計量添加装置３０１やミキサ３０３を有していない。そのため、電解質水溶液は、予め使用者が調製し、そしてこのようにして調製した電解質水溶液を電解槽に投入した後、電気分解を行う。
このようにして調製された強酸性水は、例えば、消毒、滅菌、殺菌等に有効に使用できると言われている。すなわち、抵抗力の弱い菌で３０秒以上、強い菌でも２分程度強酸性水に曝されると死滅するといわれている。
しかしながら、前述のアルカリイオン水の製造装置２００と同様にして、このような強酸性水の製造装置３００を使用して電解水を調製する場合には、水を電気分解する際に多大な電力を消費し、さらに装置が複雑化するという問題点を有している。
また、他の水の活性化として、水のクラスタを細分化して水を活性化する目的で、水の磁気化や電磁波処理が行われている。すなわち、水は水素原子２個と酸素原子１個のＨ２Ｏで表されるが、実際は水分子（Ｈ２Ｏ）同士が水素結合により、大きな塊となっている。このように水分子（Ｈ２Ｏ）が単独で存在するのではなく水分子同士が水素結合により繋がりあうことで大きな塊を形成している（この塊をクラスタと呼ぶ：例えば一般の水道水においては、３０〜５０個の水分子が水素結合により塊となりクラスタを形成していると言われている）。
このように多数の水分子が水素結合により塊となりクラスタを形成している状態の水に対して、磁力や遠赤外線等の電磁波を与えて水分子と共鳴させる波長を与えることによって、水分子間の水素結合を切断して、小さな水分子の塊にする、すなわちクラスタを小さくすることが行われている。
水分子の塊が小さいほど、すなわちクラスタが小さいほどエンタルピが上がり、水が活性化されると言われている。すなわち、クラスタが小さいほど分子間同士で縛り付けあうエネルギの消費が少ないので、それだけ水分子の塊が動きやすいからである。
このように水のクラスタが小さいと、一般に次のような効果を奏すると言われている。
１．導電率を低下させる効果
２．水中に存在する微細な固形物であるコロイド粒子を凝集・沈降させる効果（従って、このようなコロイド粒子による水の濁りを防止し、水の透明度を増加させる効果）
３．藻類の発生を防止する効果
４．溶存酸素を増加させる効果
５．配管内における錆やスケールの発生を防止する効果および
６．魚等の水棲生物や水草の成長率を増加する効果等が挙げられる。
このような観点から、例えば図２３に示すような水の磁気化装置が開発されている。
この装置４００は、水道水の入口４０２と活性化した水の出口４０３を有する装置本体４０１の内部に活性物質層４０４としてネオジウム、コバルト、ニオブ等の強力な磁力を有する金属が充填された構成となっている。
そして、水道水の入口４０２から導かれたクラスタの大きい水Ｈ２Ｏ（大）は、装置本体内の強力な磁力を有する金属の作用によりＭＨＤ反応（Ｍａｇｎｅｔ  Ｈｙｄｒｏ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）が生じて、クラスタが分断されてクラスタの小さな水Ｈ２Ｏ（小）となって、出口４０３から排出される構成となっている。
このような装置では、外部エネルギを印加することなしに、水のクラスタを小さくできるとされている。
しかしながら、このような強力な磁力を有する金属の活性により水を処理してもクラスタの分断は充分に行うことができず、更にクラスタを細かくしたいという強い要求がある。
更に、この装置は、クラスタを分断する際に直接強力な磁力を有する金属と水とを接触させて行っているが、このように水と接触すると金属と水中に溶存する酸素、塩素等の作用により生成された金属酸化物、金属塩化物等が水中に流出してしまうという問題点がある。
また、これらの金属は非常に高価であり、従って装置自体も高価をなってしまうという問題点がある。
また、近年地球環境問題の観点から二酸化炭素の削減、窒素酸化物（ＮＯＸ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）、硫化水素（ＨＳ）、アンモニア（ＮＨ３）有害物質を含有する排ガスからの有害物質の除去等が叫ばれている。
特に、工場やごみの焼却設備、車両、特にディーゼルエンジン車等から排出される二酸化炭素や有害物質を有効に除去できる装置の開発が望まれている。
発明の開示
したがって、本発明の課題は、外部からエネルギを与えることなしに、水や炭化水素における水素結合から水素を遊離させて水素を発生させることが可能な活性構造体を提供することである。
本発明の別の課題は、副産物の除去に対する特別の対策を講じることなしに、簡単な構成で水や炭化水素類からクリーンなエネルギとして選択的に水素を製造可能な物質の活性化装置を提供することである。
本発明の更に別の課題は、エネルギを外部から加えることなしに水を充分に活性化することが可能な装置を提供することである。
本発明の更に別の課題は、有害物質を含有する気体からエネルギを付与することなしにこれらの有害物質を除去することができる気体の処理装置を提供することである。
本発明者は、前記の課題に鑑みて鋭意検討した結果、所定の金属元素から構成された粒子を所定の配列で配置させると、当該粒子間に高いエネルギが生じ、このエネルギを用いて、物質を活性化させることを見出して本発明を創作するに至った。
また、本発明者は更に鋭意研究を重ねた結果、弗化炭素を用いた場合にも前記金属元素と同様の作用を有することを見出して本発明を創作するに至った。
すなわち、本発明は、珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を、各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置して、前記粒子間にエネルギ集中の場を持たせたことを特徴とする活性構造体に関する。
このように構成することによって、当該粒子間で高いエネルギ（による相互作用）が発生し、すなわち、エネルギ集中の場が生じ、当該エネルギ集中の場に各種物質を通過または滞留させることにより当該物質を活性化することが可能となる。また、本発明の活性構造体は、既存の触媒と同様に取り扱うことが可能となる。なお、本発明の活性構造体は、前記エネルギ集中の場に各種物質を通過または滞留させることにより当該物質を活性化させる点で、従来の触媒と異なる。
また、本発明の活性構造体は、光が当たらない暗的条件下でも被処理物を活性化することが可能でありこの点で従来の活性触媒とも異なり、例えば光不透過性の筐体中に本発明の活性構造体を収納して被処理物の活性化装置を製造することも可能である。
なお、本発明において使用される用語「各元素又は弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置」とは、「発明を実施するための最良の形態」の欄で詳細に説明する通り、実験的に見出された位置であって、所定の元素又は弗化炭素から構成された粒子間に物質が通過させるかあるいは滞留させた際に、各元素の固有の振動・揺らぎ等により通過または滞留する物質に対してエネルギを付与する位置を言う。
さらに、本発明において使用される用語「活性化」とは、被処理物がエネルギ集中の場に滞留・通過することによってエネルギが付与されることを意味する。従って、例えばエネルギが付与されて被処理物が「分解」することを包含する。
また、本発明において使用される用語「活性化」は、被処理物である分子や原子にエネルギを付与することを包含している。したがって、本発明に使用される用語「活性化」は、分子や原子を励起させることを包含していることを意味する。
また、本発明において使用される用語「活性化」は、例えば、被処理物である所定の分子にエネルギが付与されて、分子結合を切断することや、例えば水素結合との分子と分子との間の結合を切断することも包含していることを意味する。
このような活性化の度合いは、エネルギ集中の場の配置の方法、すなわち、所定の粒子間の距離、粒子の充填密度、粒子を構成する元素等の選択等により調整可能である。
また、本発明の活性構造体は、四面体、好ましくは正四面体の頂点または三角形、好ましくは正三角形の頂点に前記粒子を配置したことを特徴とするものである。
三角形の頂点、特に正三角形の頂点に前記活性構造体を構成する粒子を配置することは、前記珪素、チタン、ニッケル及びサマリウムから構成された粒子の各元素に固有の波動性エネルギあるいは弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置の一つであり、また粒子を容易に配置することができる。ちなみに、この実施の形態において実質的に同一の径の粒子を接触させて、各粒子を正三角形に配置するのが理想的であるが、粒子同士が一部接触していなくとも各元素又は弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させることが可能であれば特に限定されるものではない。すなわち、三角形の頂点に所定の粒子を配置するとは、各粒子の接触・非接触に限定されるものではない。
また、前記活性構造体を構成する粒子を四面体（特に正四面体）の頂点に配置すること、すなわち、前記活性構造体を構成する粒子を前記三角形（特に正三角形）の頂点へ最も効率よく配置して本発明の活性構造体を構成することは、前記珪素、チタン、ニッケル及びサマリウムから構成された粒子の各元素に固有の波動性エネルギあるいは弗化炭素に固有の波動性エネルギを最も増幅させる位置の一つであり、また粒子を容易に配置することができる。
また、本発明の活性構造体は、前記粒子が球状であり、各粒子が積層して構成されていることを特徴とするものである。
前記粒子を球状とすることによって、各元素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置しやすくなる。
また、粒子が球状であり、かつ各粒子が積層して構成されている本発明の活性構造体において、前記粒子の長径と短径との比率が０．３以上であることが好ましく、特に０．８〜１であることが好ましい。
このように構成することによって、本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場を確実に設けることが可能となる。逆に比率が０．３未満の針状の粒子を配置すると、粒子間にエネルギ集中の場を効果的に設けることができなくなる。
本発明の活性構造体において、前記粒子の粒径が５μｍ〜８０μｍであるのが好ましい。さらに、この粒子の大きさはなるべく揃っていた方がよい。
また、前記球状粒子がガスアトマイズ法により製造されるのが好ましい。
ガスアトマイズ法は、触媒粒子を製造する最も一般的方法であり、本発明における活性構造体における各粒子を製造するのにも適用可能である。
ガスアトマイズ法以外にも、例えばジェット粉砕法により前記球状粒子を製造することができる。
ジェット粉砕法も、ガスアトマイズ法と同様に触媒粒子を製造する一般的方法であり、本発明における活性構造体における各粒子を製造するのにも適用可能である。
本発明は、また、前記粒子を板状に成形されたことを特徴とするものである（以下、板状活性構造体と言う）。
なお、本発明で言う板状活性構造体とは、所定の厚み、幅および長さを持った活性構造体を意味するものであり、粒子そのものを所定に配置した本発明の活性構造体（以下、粒状活性構造体と言うことがある）と区別される。
このように構成することによって、本発明の板状活性構造体は、物質の活性装置として有効に用いることが可能となる。すなわち、形状を有しているので物質の活性装置の設計が容易となる。
本発明はまた、前記板状活性構造体が空隙率４５〜６０％、さらに好ましくは約５０％を有するものである。
このような空隙率を有すると被処理物が容易に本発明の活性構造体のエネルギ集中の場に浸入（通過・滞留）することが可能となり、かつ板状活性構造体に被処理物を通過させる際に、圧損等による構造体のダメージを受けることがなくなる。
本発明の板状活性構造体は、例えばＩ型、Ｌ型、Ｕ型あるいはＳ型の断面形状を有することを特徴とするものである。
このように本発明の板状活性構造体は、目的に応じて種々の断面形状に成形することが可能である。
また、本発明の活性構造体は、星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、星型、球形、回転楕円体、ひょうたん型またはハニカム状等の形状に形成されている。さらに、本発明の活性構造体は、前記粒子を焼結成形により成形することが可能である。
このように本発明の活性構造体は、前記の板状以外にもさらに種々の形状に成形することが可能であり、種々の目的・用途に応じた物質の活性化装置のデザインに対応可能となる。
なお、星型、円盤状、少なくとも１個の穴を有する板状、星型、球形、回転楕円体、ひょうたん型に本発明の活性構造体を成形することは、活性構造体の表面積を増加させるための最も一般的な方法であり、触媒分野において常套である。従って、本発明の活性構造体を同様な形状な触媒粒子と同様に取扱うことが可能となる。
以下、このように触媒と同様の形状に成形した活性構造体を、粒状の活性構造体と分類するために活性構造物と言いい、そして粒状の活性構造体を粒状活性構造体ということがある。
さらに、本発明の特定の実施の形態において、前記球形に成形した活性構造体を当該活性構造体を構成する元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置することができる。
すなわち、球形に構成された本発明の活性構造体を、例えば（正）三角形の頂点に配置することにより、球形に構成された活性構造体と活性構造体との間の間隙に、前記活性構造体が保有する波動エネルギ集中の場ができ、当該エネルギ集中の場に被処理物を通過または滞留させることによって、被処理物を活性化できることを実験的に見出したものである（実施例２５〜２８参照）。
このように構成することによって、より広い間隙に被処理物を通過または滞留させることも可能となる。
なお、この特定の形態のエネルギ集中の場は、粒子内部のエネルギ集中の場と比較して、エネルギは弱い。
本発明の前記活性構造体は、水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物から水素を遊離させ、このようにして遊離した水素を回収するために使用することを特徴とするものである。
すなわち、水（Ｈ−Ｏ−Ｈ）、過酸化水素（Ｈ−Ｏ−Ｏ−Ｈ）、炭化水素（Ｃ−Ｈ）等のＯ−ＨまたはＣ−Ｈ結合を有する被処理物を本発明の活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって、Ｏ−ＨまたはＣ−Ｈ結合を切断して水素分子（Ｈ２）を遊離させることができる。
本発明において使用される用語「水性媒体」とは、水に溶解または混和可能な成分、例えば塩化ナトリウム等の電解質、低級アルコール等の極性溶剤、ショ糖等の糖分、その他種々の成分を含む水溶液、乳液、懸濁液等を含むことを意味するものである。
特に被処理物として水または水性媒体を選択すると、本発明の活性構造体により活性化され、水素、酸素および窒素を含む混合気体が得られる。このようにして得られた混合気体を、適当な手段により水素を分離することによって、酸素と窒素との混合気体が得られる。従って、水または水性媒体を本発明の活性構造体により処理することによって、空気を製造することが可能となる（例えば、実施例１において酸素５容量％と窒素１７容量％との比率の混合ガスが得られる）。
本発明において使用される用語「炭化水素」とは、本発明の活性構造体を用いて水素を遊離することが可能な炭化水素であって、すなわち、水素を遊離可能なＯＨ結合またはＣＨ結合を有する飽和または不飽和脂肪族炭化水素、メタノール、エタノール等の脂肪族アルコール、脂肪族アルデヒド、脂肪族ケトン、ガソリン、石油エーテル等を包含するものである。
水素は、化石燃料をはじめとする各種既存のエネルギの代替エネルギとして非常に注目されている。本発明の活性構造体を用いて、このような水または炭化水素から水素を遊離させることが可能となり、特に本発明においては、このように水または炭化水素から、外部からエネルギを加えることなしに（少なくして）、かつ副産物の生成なしに（生成を少なくして）選択的に水素を製造することが可能となる。
本発明はまた、前記活性構造体（粒状または成形された活性構造体を含む）を反応媒体として含み、被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって被処理物を活性化することを特徴とする物質活性化装置に関する。
このように構成することによって、簡単な構成で、種々の物質を活性化することが可能となる。
また、本発明の物質活性化装置において、粒状の活性構造体または活性構造物を反応媒体として使用する実施の形態において、被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化する物質活性化装置であって、前記活性構造体を固定床方式でまたは流動床方式を設けることが可能である。
前記物質活性構造体は、触媒等と同様に固定床方式でも流動床方式でも物質の活性化効果を奏することが可能となる。従って、各種被処理物の活性化装置を従来の触媒と同様な手法により活性化を行うことが可能となる。
本発明は、さらに、本発明の活性構造物から構成された活性部と活性部とを空隙を設けて配置した物質の活性化装置に関する。
このように構成すると、前記活性部と活性部との空隙に被処理物が通過または滞留することによって、被処理物を活性化することが可能となる。また、前記の所定粒子間におけるエネルギ集中の場である間隙に比較してより広い空隙をエネルギ集中の場として設けることが可能であるので、より幅広い範囲で装置を設計することが可能となる。
なお、本発明の活性構造物から構成される活性部と活性部とを空隙を設けて配置するとは、本発明の活性部をドーナツ状に設け、その空隙に被処理物を通過または滞留させること、本発明の活性構造体を球状に形成した活性部を生四面体の頂点に配置し、当該球状の活性部と活性部との間に被処理物を通過または滞留させること、あるいは本発明の活性構造体から形成される活性部を（正）三角形の頂点に配置し、当該活性部と活性部との間に被処理物を通過または滞留させることを意味する。
この実施の形態において、本発明の活性構造物が球形に成形されたものであて、球形の活性構造物を、前記粒状の活性構造物と同様に四面体の頂点または三角形の頂点に配置することが好ましい。これは、前記粒状の活性構造物と同様な理由による。
本発明の特定の実施の形態において、本発明の活性構造体（粒状活性構造体および活性構造物を含む）を反応媒体として含み、被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化して気体を発生させることを特徴とする気体の発生装置が提供される。
本発明の活性構造体は、例えばＯＨ基、ＣＨ基等を有する被処理物を通過または滞留させることによって、エネルギを付与することなしにあるいは最小量のエネルギの付与によって気体を発生させることが可能であるので、エネルギ消費量の少ないコンパクトな気体の発生装置として有効に使用することが可能である。
本発明の気体の発生装置は、
被処理物を活性化して気体を発生させるための活性構造体を入れる被処理物容器と、
前記被処理物容器内でかつ、発生した気体を前記容器の上方に浮上させる方向に設けられた少なくとも１本の板状活性構造体と、
から構成することができる。
このように構成すると、板状活性構造体の断面長さ方向に沿って被処理物の対流が生じる。このような対流により被処理物が板状活性構造体におけるエネルギ集中の場を通過する確率が増加する。従って、効率よく被処理物を活性化することが可能となる。
なお、「発生した気体を前記容器の上方に浮上させる方向」とは、前記被処理物容器に対して垂直側の方向であり、活性構造体の断面長さ方向に沿って被処理物の対流が生じるような角度で活性構造体が設けられていれば特に限定されるものではなく、また「板状活性構造体の形状」、「板状活性構造体の辺の方向」、板状活性構造体の「配置位置」に限定されないことを意味している。
すなわち、活性構造体（板状活性構造体）は、その面方向の形状が円形、楕円形であっても、正方形であっても、長方形であってもよい（好ましくは長方形である）。また、例えば長方形や楕円形等の長辺（長軸）や短辺（短軸）を有している形状の場合には、長辺（長軸）を被処理物容器に対して垂直に設けるのが好ましい。
また、板状活性構造体は、前記被処理物容器の底面や側面に接触して配置されてもよく、また保持手段により底面や側面に接触しないで配置されていてもよい。
また、本発明の気体の発生装置は、
被処理物を活性化して気体を発生させるための活性構造体を入れる被処理物容器と、前記被処理物容器を上下方向に仕切るように設けられた板状活性構造体と、から構成してもよい。
このように構成すると、被処理物が本発明の板状活性構造体の内部を通過して、すなわち板状活性構造体におけるエネルギ集中の場を通過するので、被処理物を効率よく活性化して気体を発生することが可能である。
なお、「板状活性構造体が被処理物容器を上下方向に仕切るように配置する」とは、一枚の板状活性構造体により被処理物容器を上下方向に仕切ってもよくあるいは各々別の一枚の板状活性構造体により被処理物容器を上下方向に仕切ってもよいことを意味する。
本発明の気体発生装置は、「板状活性構造体が被処理物容器を上下方向に仕切るように配置する」構成と「発生した気体を前記容器の上方に浮上させる方向に設ける」構成を組合せた構成を有していてもよい。
このように構成すると、被処理物と板状活性構造体との接触面積、すなわち被処理物がエネルギ集中の場に浸入（通過・滞留）する確率が増加するとともに、被処理物の対流により活性化が促進される。
なお、このような構成を有する本発明の物質の活性化装置および気体の発生装置において、本発明の板状活性構造体、被処理物あるいは両者を加熱する加熱手段を設けることによって強制的に被処理物の対流を惹起させる構成とすることが好ましい。このように構成すると、被処理物の対流を調整することが可能となるので、被処理物の活性化速度を調整することが可能となる。
また、このような構成を有する本発明の物質の活性化装置において、前記の加熱手段を設ける構成に代えて、あるいは加熱手段と組合せて被処理物を物質の活性化装置内で循環させる循環手段を設けることが好ましい。このように構成することによって、被処理物の対流を調整することが可能となるので、被処理物の活性化速度を調整することが可能となる。
さらに、このような構成を有する本発明の物質の活性化装置において、前記活性構造体と被処理物との上下方向の接触面積を相対的に移動させる移動機構を設けることが好ましい。
このように構成することによって、被処理物と板状活性構造体との接触面積を自在に変化させることが可能となるので、被処理物の活性化、活性化の停止および活性化速度の停止を適宜調整することが可能となる。
なお、好ましい移動機構手段は、板状活性構造体を垂直方向に移動させる垂直方向移動手段および物質の活性化装置本体に設けられた循環ポンプ等の移動手段を備えた被処理物の予備槽である。また、板状活性構造体の上下方向の位置を可変できる懸垂機構である。
また、本発明の物質活性化装置および気体発生装置において、粒状の活性構造体または活性構造物を反応媒体として使用する実施の形態において、被処理物流体を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化する物質の活性化装置であって、前記物質活性化装置はさらに前記被処理物流体に対して乱流を発生させる乱流発生手段を有しており、前記乱流発生手段により発生した乱流により前記活性構造体のエネルギ集中の場への通過機会を増加させることが好ましい。
このように構成することによって、流体である被処理物と本発明に係る活性構造体との接触面積、すなわち、前記板状活性構造体の保有するエネルギ集中の場への被処理物の通過・滞留の割合を増加させることが可能となる。従って、効率よく被処理物を活性化することが可能となる。
また、本発明の気体発生装置において、さらに発生した気体から所望の気体を分離・回収する分離装置、例えば気体の比重差により気体を分離する分離装置や特定の気体を吸着させる吸着剤、吸収剤等層（例えばシリカ、アルミナ、活性炭等）、特定の気体を通過させる膜等から構成された気体の分離装置を含むことを特徴とするものである。
このように構成することによって、発生した気体から所望の気体を分離・回収することが可能となる。
また、本発明の特定の実施の形態において、水、過酸化水素、水性媒体（例えば塩水等の電解質水溶液）、炭化水素（例えばメタノール等のアルコール類、ガソリン）あるいはこれらの混合物を前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素が遊離回収されることを特徴とするものである。
このように構成することによって、極めて簡単な構成でかつ副産物の処理装置を用いなくても水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物から水素を製造する装置を提供することが可能となる。特に、水または水性媒体を被処理物として使用した場合は、電解水（アルカリイオン水や強酸性水）や磁気化した水等の活性化した水を得ることが可能となり、これらの活性化した水を種々の分野に有効に活用することが可能となる。従って、電力等の外部エネルギを付与することなしに、あるいはほんの少量の外部エネルギを付与することによって、水や水性媒体を活性化する装置を提供することが可能となる。
また、前記水素を発生させる気体の発生装置は、水素発生システムに好適に用いることが可能である。すなわち、水素ガスを燃料とする各種動力機関（内燃機関・外燃機関を含む）、特に車両用の動力機関に有効に適用することが可能となる。
また、本発明の気体発生装置は、前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体、あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体の集中の場に通過または滞留させることによって、水素、酸素および窒素の混合気体を発生させることを特徴とするものである。
どのような理由で窒素が発生するか明らかではないが本発明の物質の活性化装置を用いて、水、過酸化水素、水性媒体等の被処理物を活性化する実験を繰り返し行った結果、水素以外に酸素と窒素の混合気体が発生することが明らかになった（後述の実施例１参照）。しかも、酸素と窒素の容量比は、約５対１７であり空気の組成と酷似している。したがって、本発明の物質の活性化装置は、このような被処理物からエネルギを付与することなしにあるいは最小量のエネルギ付与によって、空気を発生させる装置を提供することが可能となる。
本発明の別の実施の形態において被処理物を本発明による活性構造体のエネルギ集中の場に通過させるかまたは滞留させて前記被処理物を活性化することを特徴とする物質の活性化方法が提供される。
このような物質の活性化方法によると、被処理物に外部からのエネルギを加えることなしに極めて簡単な方法で、本発明による活性構造体におけるエネルギ集中の場により、被処理物にエネルギを付与して、活性化させることができる。
例えば、本発明の活性構造体は、液体燃料を活性化して、前記燃料の総炭化水素量を低減しかつ燃費を向上することが可能である。
また、本発明の活性構造体は、青果物から発生するエチレンを分解することが可能であり、青果物の鮮度保持に有効に用いることができる。
また、本発明の活性構造体は、二酸化炭素、窒素酸化物、タバコの煙等の有害ガスを分解することが可能であり、これらの物質の除去装置として有効に用いることができる。
本発明の物質の活性化方法は、前記被処理物が水、過酸化水素、水性媒体（例えば塩水等の電解質水溶液）、炭化水素（例えばメタノール等のアルコール類、ガソリン）あるいはこれらの混合物であり、前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって、水素を遊離させ、遊離した水素を回収することを特徴とするものである。
このように構成することによって、外部からエネルギを加えることなしに、かつ副産物の生成なしに、水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物等から選択的に水素を製造することが可能となる。特に、水または水性媒体を被処理物として使用した場合は、電解水（アルカリイオン水や強酸性水）や磁気化した水等の活性化した水を得ることが可能となり、これらの活性化した水を種々の分野に有効に活用することが可能となる。従って、電力等の外部エネルギを付与することなしに、あるいはほんの少量の外部エネルギを付与することによって、水や水性媒体を活性化することが可能となる。
本発明の別の実施の形態は、下記段階：
（ａ）  珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を形成する段階、
（ｂ）  段階（ａ）で得られた粒子を帯電防止処理する段階、
（ｃ）  段階（ｂ）で帯電防止処理された粒子を波動性エネルギに増幅させる位置に配置し、そして焼結処理する段階、
を含むことを特徴とする活性構造体の製造方法に関するものである。
このように構成することで、本発明の活性構造体を容易にかつ再現よく製造することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明の活性構造体の基本構成について図１および図２を用いて説明する。
（活性構造体）
図１は、本発明の活性構造体の配置の一例を示す図であり、図１（ａ）は本発明の活性構造体全体の一例を示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す本発明の活性構造体の基本配置の一例を示す要部拡大図であり、図１（ｃ）は本発明の好ましい活性構造体全体の別の例を示す斜視図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）に示す本発明の活性構造体の基本配置の一例を示す斜視図である。図２（ａ）および（ｂ）は、各々本発明における活性構造体を構成する粒子の形状および比較用の粒子の形状を示す電子顕微鏡写真である。
（構成元素）
本発明の活性構造体は、珪素、チタン、ニッケル及びサマリウムから成る群から選択された元素から構成される。これらの元素の選択は、後述する本発明者による繰り返しの実験結果から導き出したものであり、珪素、チタンおよびニッケルについては、原子の最外核軌道（Ｍ、Ｎ）公転電子数が偶数である金属元素であり、かつ酸素と反応しにくい元素であり、またサマリウムについては原子の最外核軌道（Ｍ、Ｎ）公転電子数が偶数（２）である希土類元素であり、かつ酸素と反応しにくい元素である。なお、ニッケルおよびサマリウムは強い磁性を有することを特徴としている。
本発明の活性構造体において、これらの元素を単体で使用するがその際の純度は、使用する元素の種類および活性化しようとする物質の種類等によって適宜選択される。例えば、本発明の活性構造体として珪素を用いて水を活性化して水素と酸素を発生させる場合には、珪素の純度は約９０％以上、好ましくは９５％以上である。これらの純度は高ければ高いほど好ましい。また本発明の活性構造体を構成し得る他の元素、すなわち、チタン、ニッケル及びサマリウムも同様の純度であることが好ましい。また、本発明の活性構造体は、一般には、例えば珪素なら珪素を単独で構成されるが、このような各単体元素を組合せて本発明の活性構造体を構成してもよい。
本発明の活性構造体において、かかる元素を造粒して粒子として使用するが、所定の位置への配置の容易さ、造粒のしやすさ等の観点から、球状、特に真球状であるのが好ましく、その際に粒径は、５μｍ〜８０μｍとするのが好ましい。５μｍ以下の粒径を有する粒子を製造するのは比較的困難であるとともに、粒子を所定位置に配置した際に、後記するエネルギ集中の場である粒子間に物質を通過させるのが比較的困難となるからである。また粒径が８０μｍを超えた場合には、粒子を配置した際に、粒子間に十分なエネルギが発生しないからである。一般に粒径が１５０μｍを超えると本発明による物質を活性化させるエネルギの発生が困難となる。
また、これらの粒子の粒度分布は、狭ければ狭いほど好ましい。具体的には、本発明者の繰り返しの予備実験の結果、粒径のバラツキが±１５μｍ（すなわち、粒子径の大小の誤差が３０μｍ）以内の際に顕著な効果が得られることが判った。
本発明における特定の元素をこのような形状に造粒する方法は、特に限定されるものではなく、触媒製造分野で一般に知られている造粒方法を適用することが可能である。製造の簡便さ、粒子形状が比較的均質にすることが可能であるという観点からガスアトマイズ法が好ましい。しかしながら、本発明の活性構造体は、上記した粒子を形成できれば特にガスアトマイズ法により成形した粒子の限定されるものではなく、例えばゾル−ゲル法、ジェット粉砕法等の従来公知の方法を好適に使用することができる。
図１に示す通り、本発明においてこのようにして、珪素、チタン、ニッケル及びサマリウムから成る群から選択された元素から構成された粒子Ｐを、波動性エネルギを増幅させる位置に配置する。
すなわち、本発明の活性構造体を構成するこれらの各元素は、例えばイオン化時には各々表１に示す通り、式：Ｅ＝ｈν（式中、Ｅは各元素に固有のイオン化エネルギ（ｅＶ）であり、ｈはプランク定数であり、そしてνは周波数である）で表される固有の周波数を有しており、本発明の活性構造体を構成するこれらの元素は電気磁場的振動を発振している。そして、このような電気磁場的振動は、所定の揺らぎを有している。このことから、本発明の活性構造体を構成するこれらの元素は常態においても固有の振動を持つものと推測され、これらの各元素に固有の振動を効果的に与える位置に粒子Ｐを配置することによって、粒子間に形成された間隙Ｓを通過または滞留する物質に、振動エネルギを付与し、当該物質を活性化するものと推測される。
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また、どのような理由で同様の作用・効果を示すかは明確ではないが、本発明者がさらに繰り返し実験を行ったところ、弗化炭素（ＦＣ）も前記金属元素を用いた場合と同様な作用効果を示すことを見出した。従って、本発明の活性構造体は、弗化炭素から構成された粒子も包含するものである。
本発明は、このような推測に基づいて、繰り返しの実験により実証されたものであり、各粒子を実質的に均一なサイズ（同一の粒径を有する真球）とした場合に、例えば図１（ｂ）に示す通り三角形の頂点、好ましくは正三角形の頂点に粒子を配置すると高い活性を示すことを見出したものである。すなわち、本発明において物質が特定の元素から構成された粒子Ｐと粒子Ｐの間の空隙Ｓ（エネルギ集中の場）を通過または滞留する際に、本発明の活性構造体を構成する各元素の固有の振動・揺らぎ等により、当該物質に高いエネルギを付与する。
本発明においては、このような位置に所定の元素から構成された粒子を配置する。なお、実際には各粒子は、完全に球体となるとは限らず、また各粒子の粒径も一定ではないので実際には正確に正三角形の各頂点に配置するのは困難である。本発明において使用される用語「三角形の各頂点に配置する」とは、このような誤差範囲を含むことを意味し、例えば参考図である図２（ａ）に示す通りに各粒子を配置することを意味する。なお、図２（ａ）は、ガスアトマイズ法により製造した粒子Ｐを５２ミクロンメッシュの篩にかけ、篩を通過した粒子を収集して（均一なサイズの粒子）、配置させたものである。
また、図１（ｂ）に示す通り、正三角形の頂点に粒子を配置させた場合、粒子Ｐと粒子Ｐの間の空隙Ｓに形成される三角形、すなわち、粒子の接線の交点から形成される三角形の各頂点は、９０度以下であることが必要であり、好ましくは３９〜７０．５度であり、理想的には約６０度である。
また、図１（ｄ）に示す通り、本発明に係る各粒子を正四面体の頂点に配置すると最も高い活性を示すことを見出した。すなわち、正四面体構造は、本発明において物質が特定の元素から構成された粒子Ｐと粒子Ｐの間の空隙Ｓ（エネルギ集中の場）を通過または滞留する際に、本発明の活性構造体を構成する各元素の固有の振動・揺らぎ等により、当該物質に高いエネルギを付与する（正）三角形構造を四面配置した構造となり、より一層高いエネルギ集中の場が構成される。（正）三角形構造と同様にして、本発明においては、このような位置に所定の元素から構成された粒子を配置する。なお、実際には各粒子は、完全に球体となるとは限らず、また各粒子の粒径も一定ではないので実際には正確に正四面体の各頂点に配置するのは困難である。したがって、本発明において使用される用語「正四面体の各頂点に配置する」とは、このような誤差範囲を含むことを意味し、例えば参考図である図２（ａ）に示す通りに各粒子を配置することを意味する。なお、図２（ａ）は、ガスアトマイズ法により製造した粒子Ｐを５２ミクロンメッシュの篩にかけ、篩を通過した粒子を収集して（均一なサイズの粒子）、配置させたものである。
（正）三角形の頂点に各粒子を配置した形態と同様にして、（正）四面体を構成する各（正）三角形についても、粒子Ｐと粒子Ｐの間の空隙Ｓに形成される三角形、すなわち、粒子の接線の交点から形成される三角形の各頂点は、９０度以下であることが必要であり、好ましくは３９〜７０．５度であり、理想的には約６０度である。
また、本発明における波動性エネルギを増幅させる位置とは、前記の正四面体の頂点の位置に限らず、物質が特定の元素から構成された粒子Ｐと粒子Ｐの間の空隙Ｓ（エネルギ集中の場）を通過または滞留する際に、各元素の固有の振動・揺らぎ等により、当該物質に高いエネルギを付与することが可能な位置であれば特に限定されるものでない。すなわち、例えば図２（ｂ）に示す通りの不規則な形状の粒子をランダムに配置すると、各元素に固有の振動が互いに打ち消し合って、各粒子間に存在する間隙に、高いエネルギの場が生じるのが困難となり、被処理物の活性化が生じなくなる。図２（ｂ）に示す粒子は、ガスアトマイズ装置のチャンバ壁面に付着した原料物質を破砕した後、５２ミクロンメッシュの篩にかけ、篩を通過した粒子を収集して、配置させたものである。
また、本発明の活性構造体は、光触媒とは異なり、光が当たらない暗的条件下でも被処理物を活性化することが可能であり、例えば光不透過性の筺体中に本発明の活性構造体を収納して被処理物の活性化装置を製造することも可能である。
（板状活性構造体）
本発明の好ましい実施の形態において、板状活性構造体が提供される。以下、本発明の板状活性構造体について、図３および図４を用いて説明する。
図３は、本発明の活性構造体の好ましい形態の一例を示す図面であり、図３（ａ）は、本発明の活性構造体をＩ型の板状に成形する前の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、本発明の活性構造体をＬ型の板状に成形した場合の斜視図を示し、図３（ｃ）は、本発明の活性構造体をＵ型の板状に成形した場合の斜視図を示し、図３（ｄ）は、本発明の活性構造体をＳ型の板状に成形した場合の斜視図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、各々本発明における板状に成形された活性構造体を構成する粒子の形状および比較用の粒子の形状を示す電子顕微鏡写真である。
（板状活性構造体の構成）
本発明の活性構造体は、上記した粒子を、圧縮成形、焼結成形等の種々の成形方法により成形して構成することができる。すなわち、図１に示す通り、前記の通り珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子Ｐを、各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置Ｓ、代表的には、正三角形の頂点、好ましくは正四面体の頂点に各粒子Ｐが配列するように配置する。そして、加熱下、例えば粒子の溶融温度以下の温度で加熱して、圧縮することによって、図３（ｂ）に示すような本発明の板状活性構造体を得ることができる。
また、後述する本発明の板状活性構造体から構成される物質の活性化装置の構成に応じて、図３（ｂ）に示すようなＬ型や、図３（ｃ）に示すようなＵ型や、図３（ｄ）に示すようなＳ型の板状活性構造体に形成することができる。なお、本発明で言う板状活性構造体とは、所定の厚み、幅および長さを持った活性構造体であれば特にその形状は、限定されるものではなく、また、用語“Ｌ型”、“Ｕ型”および“Ｓ型”とは、厳密に“Ｌ型”、“Ｕ型”および“Ｓ型”形状を有するものでなくともよい。例えば、“Ｕ型”の板状活性構造体は、いわゆるコの字型であってもよい。
このような本発明の板状活性構造体は、図４（ａ）に示す通り、粒子Ｐ間にエネルギ集中の場である空隙Ｓが多数形成されている（この空隙の好ましい形態は前述の粒状の活性構造体と同様であるので省略する）。すなわち、板状に成形しても珪素、チタン、ニッケルまたはサマリウム元素または弗化炭素から構成された粒子を本発明に規定する各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギに増幅させる位置に配置することによって、同様な物質の活性効果を示す。
これに対して、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す通り前記粒子を本発明の規定する範囲外、すなわちランダムに配置すると、例え粒子間にある程度の空隙を有していても本発明の活性構造体の有する物質の活性効果を示すものではない。
なお、本発明の板状活性構造体は、使用する目的に応じて種々の寸法とすることができるが、効率よく被処理物を本発明で規定するエネルギ集中の場に導くため（滞留および通過）、その厚さは、３５０μｍ〜１５００μｍ、好ましくは５００μｍ〜１０００μｍであることが好ましい（すなわち、本発明の活性構造体を構成する粒子が５〜１５層積層された状態であることが好ましい）。
板厚が上記範囲より小さい場合には破損等の取扱いの点で注意を要することになり、逆に、板厚が上記範囲より大きい場合には、被処理物が充分に板状活性構造体におけるエネルギ集中の場に導けない場合がある。
また、本発明の板状活性構造体は、構造体全体として、空隙率４５〜６０％の範囲であることが好ましく、特に約５０％であることが好ましい。上記の範囲の空隙率を有する板状活性構造体を使用すると、被処理物を比較的少ない流量（圧力）で板状活性構造体におけるエネルギ集中の場に導入して処理することが可能である。活性構造体の空隙率が上記範囲よりも大きい場合には、被処理物を処理する際に、高い圧力が必要となり、板状活性構造体の破損や被処理物中の不純物によるエネルギ集中の場の目詰まりが生じることがある。逆に、板状活性構造体の空隙率が上記範囲よりも小さい場合には被処理物が本発明の板状活性構造体のエネルギ集中の場で充分に滞留・通過する時間が取れず活性化しにくい場合がある。なお、最も好ましい板状活性構造体の空隙率は約５０％である。
（その他の形状の活性構造体）
本発明の好ましい実施の形態において、本発明の活性構造体は、前記した板状活性構造体以外に種々の形状の活性構造体とすることができる。以下、本発明の板状活性構造体について、図５および図６を用いて説明する。
図５（ａ）〜図５（ｆ）は、本発明の活性構造体の別の形状の一例を示す斜視図であり、図６（ａ）〜図６（ｆ）は、各々図５（ａ）〜図５（ｆ）に示す活性構造体の断面形状を示す断面図である。
本発明の活性構造体は、上記した板状活性構造体以外に、例えば図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、種々の形状に成形することができる。すなわち、星型（コンペイ糖型）（図５（ａ））、円盤状（図５（ｂ））、少なくとも１個の穴を有する板状（図５（ｃ））、球形（図５（ｄ））、回転楕円体（図５（ｅ））、ひょうたん型（図５（ｆ））またはハニカム状（図５（ｇ））等である。
すなわち、従来の触媒粒子と同様な形状、寸法に本発明の活性構造体（活性構造物）を成形することによって、従来の触媒粒子と同様な取扱いをすることが可能となる。また、従来の触媒を用いた反応装置を本発明の活性構造体を用いた物質の活性化装置に流用することも可能であるという効果も奏する。
また、図６（ａ）〜図６（ｆ）に示すように、例えば図５（ａ）〜図５（ｆ）に示す構造を有する本発明の活性構造体（活性構造物）は、斜線で示すように、中心に本発明粒子と反応性が少ない材料あるいは比熱の高い金属から構成されたコア上に形成することができる。このように形成することによって、本発明の活性構造体を安価に製造したり、あるいは熱伝導率の高い金属を使用することで被処理物との熱交換を容易に行うことが可能となるという効果を奏する場合がある。
このように、コア上に本発明の活性構造体をコーティングする方法は、従来公知の方法、例えば転動流動法、噴霧乾燥法によって形成することができる。
（活性構造体の製造）
以下、本発明の活性構造体のうち、板状活性構造体および活性構造物の製造方法について記載する。
（粒子の製造：段階ａ）
まず、本発明の活性構造体の基本単位となる所定元素または弗化炭素から構成された粒子を形成する。この粒子の形成方法は、前述の通りである。
すなわち、例えばガスアトマイズ法やゾル−ゲル法等の触媒粒子の製造分野に公知の方法により、球状、特に真球状の粒子を形成する。
（帯電防止処理：段階ｂ）
次いで、各粒子間の配置を容易に行う目的で、このようにして形成された粒子を帯電防止処理を行う。すなわち、形成された粒子は、粒子を配列する際に静電気により各粒子が付着あるいは反発して所望の位置に配置できない場合がある。
そのため、陰陽両イオンを粒子に施すことによって、帯電防止処理を行う。
（焼結処理：段階ｃ）
このようにして帯電した所定の元素または弗化炭素から構成された粒子を図１（ａ）に示すように配置し、そして所定形状に焼結成形を行う。この際の焼結条件は、使用する粒子を構成する元素または弗化水素の融点以下の温度でかつ焼結成形可能な温度（例えば珪素元素を使用する場合には１２００〜１３００℃）であり、焼結時間は２．５〜３．５ｈ、焼結圧力は１２〜２５ＭＰａである。（なお、弗化炭素の場合には焼結にはそぐわないので、例えばＣＩＰ（コールド立体プレス）により作製する）。
このようにして焼結成形を行うと図１（ｂ）に示すような配列をもった図３または図４（ａ）に示すような形状を有する本発明の板状活性構造体が得られる。また、板状以外の構造、すなわち図５に示すような構造を有する本発明の活性構造体（活性構造物）を得ることも可能である。
本発明における板状活性構造体あるいは活性構造物の形成の際に、通常の焼結成形とは異なりバインダを使用しないで焼結成形することに特徴がある。すなわち、従来公知のバインダを用いて焼結処理を行うと、各粒子間の隙間Ｓ、すなわちエネルギの集中を均一に配置して本発明の板状活性構造体あるいは活性構造物を作製するのが困難である、粒子表面にバインダ由来の不純物が付着し、粒子の活性が失われる恐れがあるからである。もちろん、本発明に規定する粒子間を配置できかつ不純物の表面への付着を防止できればバインダを用いて焼結成形することも可能であり、本発明の製造方法はバインダの使用・不使用に限定されるものではない。バインダを用いる際の焼結温度は、バインダの分解点温度以上である。
（板状活性構造体および活性構造物の特徴）
このようにして作製された本発明の板状活性構造体および活性構造物は、粒子状に形成された本発明の活性構造体と比較して所定の形状を有しているので、取扱いの容易さや装置の設計の容易さ等の点で本発明の粒子状の活性構造体と比較して有利である。
以下、このようにして形成された本発明の活性構造体を使用した物質の活性化処理および物質を活性化するための装置について記載する。
（物質の活性化）
（被処理物）
本発明の活性構造体を用いて処理される被処理物とは、本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場に介在（通過または滞留）して、活性化されるものである。すなわち、粉体、気体、液体等の流動性を有する物質であって、本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場へ通過可能なものである。一般には、水、有機溶剤等の液体および水蒸気、空気等の気体である。
（水素の製造）
このような被処理物の代表例として、本発明の好ましい実施の形態において、水、過酸化水素、水性媒体、炭化水素あるいはこれらの混合物を、本発明による活性構造体を構成する粒子間を通過させてあるいは本発明の板状活性構造体または活性構造物中のエネルギ集中の場に通過させて水素を発生させることができる。
この実施の形態において、水性媒体とは、水に溶解または混和可能な成分、例えば塩化ナトリウム等の電解質、低級アルコール等の極性溶剤、ショ糖等の糖分、その他種々の成分を含む水溶液、乳液、懸濁液等を含むことを意味するものである。また、炭化水素とは、本発明による活性構造体を構成する粒子間を通過させた際に、Ｃ−Ｈ結合、Ｃ−ＯＨ結合等の結合から水素を遊離させるものであれば特に制限されるものではなく、例えばメタノール、エタノール等の脂肪族アルコール、ガソリン、石油エーテル等の炭化水素の混合物等まで幅広い範囲を包含する。
（予備処理：不純物の除去・加熱等）
このような被処理物の液体は、目的に応じて適宜選択されるものである。また、例えば被処理物である液体中に本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場に対して目詰まりを生じさせるような不純物が存在する場合（例えば海水を使用する場合には海水中に存在する砂、微粒子等の不純物）を凝集・沈殿あるいはろ過等により予め除去してから本発明の活性構造体に通過させるのが好ましい。また、所望に応じて、液体を加熱手段により加熱してから本発明の活性構造体に通過させてもよい。
このようにして、本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場（粒子間）に水または炭化水素を介在させることによって、Ｏ−Ｈ結合またはＣ−Ｈ結合等の結合エネルギより高いエネルギを付与し、水素（Ｈ）を遊離させることが可能である。このようにして遊離した水素は、水素分子（Ｈ２）として、従来公知の方法により容易に回収することが可能である。
（水の活性化）
また、水または電解水等の水性媒体を本発明の活性構造体により活性化することが可能である。なお、本発明の水の活性化は、（１）本発明の活性構造体におけるエネルギ集中の場に水または水性媒体を直接滞留または通過させる方法および（２）本発明の活性構造体から構成された活性部間の間隙に水または水性媒体を通過させる方法の二種類に大別される。（１）の方法は、主として電解水を調製するのと同時に、水の溶存酸素量を増加させるのに有効であり、そして（２）の方法は、水のクラスタを細分化するのに有効である。もちろん、（１）の方法と（２）の方法を組合せて水を活性化することも本発明の範囲内である。
すなわち、（１）本発明の活性構造体に水または水性媒体を通過させることによって、従来の通り、電解水（アルカリイオン水、強酸性水）として有効に使用することができる。（電解水の調製は後述の水の活性化装置を参照のこと）。この場合、従来技術で示した装置を使用する場合とは異なり、水を電気分解する際や水を磁気化する際に多大なエネルギを使用することなしに、水を活性化することができる。
一方、（２）の方法では、水を活性化させるために（水分子の励起）流路の外側に本発明の活性構造体を配置し、本発明の活性構造体から構成された活性部間の間隙を流路内に構成する。このように構成した流路内に水または水性媒体を通過させると、水のクラスタを細分化することができる（水分子の励起）。この方法により水を活性化すると従来技術による磁性金属を使用して水のクラスタを細分化する場合と比較して、直接活性部と水とを接触することなしに水のクラスタを細分化できるという利点がある。
（その他の物質の活性化）
本発明の活性構造体は、前述の水素の製造や水の活性化以外に、例えばエチレンの分解、タバコの煙等の悪臭の除去、自動車、煙道ガス等の排ガスからの有害成分の除去、ワイン等の酒類の味覚の変化等の種々の用途に使用可能である。
さらに、ガソリンやディーゼルを燃料とする内燃機関の前段の燃料系ラインの所定箇所に本発明の活性構造体を配置することによって、被処理物であるガソリン、ディーゼル等の燃料を活性化し、総炭化水素量を低減しかつ燃費を向上することが可能である。
すなわち、本発明者の実験によると、エチレンを流体として本発明の活性構造体（活性構造体におけるエネルギ集中の場および活性構造体と活性構造体との間隙）に通過させたところ水素の発生が見られた。従って、本発明の活性構造体は、液体以外の流体にも使用可能である。
特に、本発明の活性構造体を球状に形成した活性構造物を（正）三角形の頂点あるいは（正）四面体の頂点に配置し、これらの活性構造物間の間隙に通過させるとタバコの煙やエチレンガス等が分解することから、このように構成した本発明の活性構造体は、家庭や車両における悪臭除去装置（タバコの煙）、冷蔵庫等における野菜・果実等の青果物の鮮度保持装置として有効に使用できる。
さらに、例えば燃焼炉や化学プラントにおける種々の煙道に本発明の活性構造体を設けることによって、煙道ガス中の有害物質、例えば二酸化炭素、窒素酸化物、硫黄酸化物等を分解除去することも可能である。
すなわち、内部に強いエネルギ集中の場を有する本発明の活性構造体から活性部構成し、この活性部を（正）三角形の頂点あるいは（正）四面体の頂点に配置すると、活性部と活性部との間隙にも同様のエネルギ集中の場ができるものと推察される。
なお、例えば本発明の活性構造体でドーナッツ状に活性部を構成すると、その空隙には無数の正三角形が構成されることになる。従って、このような活性部の配置も本発明の範囲内である。
前記の通りの優れた効果を有する本発明の活性構造体は、特定の元素から構成された粒子間を通過する物質あるいは粒子間に滞留する物質に対して高いエネルギを付与するが、このような優れた性質を有する本発明の活性構造体は、従来公知の触媒と同様に配置して物質の活性化装置とすることができる。
（装置例１：粒状活性構造体・構造物の例）
すなわち、例えば、粒状の活性構造体の場合には、従来触媒分野に一般に使用されている固定床あるいは図７に示すような導入口ｉｎ、排出口ｏｕｔを有する容器内に反応媒体として本発明の活性構造体Ｐを配置した流動床方式の反応器Ｒを設け、当該反応媒体に、気体または液体の物質を通過または滞留させることによってかかる物質を活性化することが可能である。
同様にして、例えば図５（ａ）〜（ｆ）に示す活性構造物に成形された本発明の活性構造物も、従来の触媒粒子と同様に固定床あるいは図７に示すような流動床式で物質を活性化することが可能である。
なお、このように、固定床あるいは流動床形式で本発明の物質の活性化装置を構成した場合、図示しない乱流発生機構により被処理物の乱流を発生させて、本発明の粒状活性構造体あるいは図５（ａ）〜（ｆ）に示す活性構造物と被処理物との接触面積、すなわち被処理物が本発明の粒状活性構造体のエネルギ集中の場に滞留する可能性（確立）あるいはエネルギ集中の場を通過する可能性（確率）が高くなり、より効率的に水を活性化することが可能となる。
なお、当該技術分野で周知の通り、例えば予備処理として、図５（ａ）〜（ｆ）に示す活性構造物で予め被処理物を予備活性化を行い、その後、予備処理で用いた活性構造物より細かい粒状の活性構造体、すなわち、図５（ａ）〜（ｆ）に示す活性構造物で本処理を行うことで、被処理物をより活性化する構成とすることも本発明の範囲内である。
（装置例２：板状活性構造体の例：液体処理例・気体の発生装置）
この実施の形態は、例えば図３に記載されたような板状に成形された本発明の活性構造体（板状活性構造体）を物質の活性化装置に使用する例を説明するものである。以下、本実施の形態を図８〜図１４に基づいて説明する。
図８〜図１４は、各々本発明の板状活性構造体を用いて流体を活性化する装置であって、予備的に加熱手段が施されている物質の活性化装置を示す断面図である。
図８〜図１４に示すように、本発明の物質活性化装置は、本発明の板状活性構造体Ｉが設けられた被処理物を処理するための被処理物槽２から主として構成されている。
図８に示す物質の活性化装置は、被処理物である液体を本発明の板状活性構造体により処理する基本的構造の活性装置であって、図８（ａ）に示す物質の活性化装置１は、本発明の板状活性構造体を被処理物槽２内に垂直に配置した本発明の一実施の形態を示し、図８（ｂ）に示す物質の活性化装置は、本発明の板状活性構造体を、被処理物槽２を上下方向に仕切るように設けた本発明の別の実施の形態を示す。図８（ａ）および図８（ｂ）に示す物質の活性化装置は、主として被処理物を活性化する際に気体の発生を伴うことを想定した装置である。
図８（ａ）に示す物質の活性化装置１は、本発明の板状活性構造体の断面長さ方向に沿って前記活性構造体を配置し、前記被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化する物質の活性化装置の一例を示し、一方、図８（ｂ）に示す物質の活性化装置は、板状活性構造体の断面長さ方向の内部を通過させる位置に前記活性構造体を配置し、前記被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させることによって前記被処理物を活性化する装置である。
（垂直配置）
図８（ａ）に示す物質の活性化装置１は、被処理物槽２内に本発明の板状活性構造体Ｉ（Ｉ型）を複数平行に配置した構成を有している。この被処理物槽２は、例えば流体を活性化して気体を放出する場合には、気体の出口３を有している。そして、例えば被処理物である液体として水を使用して、本発明の板状活性構造体Ｉにおけるエネルギ集中の場により水を活性化して水素を含む気体を発生させる場合、まず、板状活性構造体Ｉにおけるエネルギ集中の場に浸入した水が活性化されて気体を発生する。発生した気体はエネルギ集中の場に留まるのではなく、気泡として上方に浮上する。この繰り返しにより図８（ａ）において矢印で示すような被処理物の対流が発生する。そして、このようにして発生した液体の対流により、板状活性構造体Ｉにより液体が活性化された際に放出される気泡が板状活性構造体Ｉのエネルギ集中の場に長期間滞留するのではなく、素早く浮上できる構成としている。
このように板状活性構造体の断面長さ方向に沿って前記活性構造体を配置し、前記被処理物を前記活性構造体のエネルギ集中の場に通過または滞留させる構成とすることで、効率的に被処理物である液体を活性することが可能となる。
（上下の仕切り）
一方、図８（ｂ）に示す物質の活性化装置１ａは、板状活性構造体により被処理物槽２を上下方向に仕切った構成を有している。
板状活性構造体により被処理物槽２を上下方向を仕切るためには、一枚の板状活性構造体Ｉを被処理物槽２の底面に対して平行に設け、被処理物槽２を仕切るのが最も簡単な構成であるが（図示せず）、好ましくは、板状活性構造体により被処理物槽２を上下方向に仕切るのと同時に、板状活性構造体を被処理物槽２に対して垂直方向へ配置する構成とするのが、前述の被処理物を対流させる観点から好ましい。
図８（ｂ）に示す物質の活性化装置１ａは、このように板状活性構造体により被処理物槽２を上下方向に仕切るのと同時に、板状活性構造体を被処理物槽２に対して垂直方向へ配置する構成を有している。すなわち、Ｓ型の板状活性構造体ＳあるいはＩ型の板状活性構造体Ｉ、Ｌ型の板状活性構造体ＬおよびＵ型の活性構造体Ｕを組合せて、被処理物槽の水平面を板状活性体Ｓまたは活性構造体Ｉ、Ｌ、およびＵで遮断している構成を有している（以下、このような物質の活性化装置における活性構造体を総称して活性構造体Ｓと称する）。
このようにして構成した図８（ｂ）に示す活性化装置１ａは、図８（ａ）に示す物質の活性化装置１と同様にして、例えば被処理物である液体として水を使用して、本発明の活性構造体Ｓにおけるエネルギ集中の場により水を活性化して水素を含む気体発生させる場合、まず、活性構造体Ｓにおけるエネルギ集中の場に浸入した水が活性化されて気体を発生する。発生した気体はエネルギ集中の場に留まるのではなく、気泡として上方に浮上する。この繰り返しにより図８（ｂ）において矢印で示すような被処理物の対流が発生する。
また、本発明の活性構造体Ｓが被処理物槽２の上下方向、すなわち水平面を区切っているので、被処理物の活性化によって発生した気泡は、必ず活性構造体Ｓを通過して浮上する構成となっている。このように構成することで、被処理物である液体は、活性構造体Ｓにおけるエネルギ集中の場に浸入する確率が増加し、これによって活性化速度（反応速度）が増加する。
（応用例１：活性構造体加熱）
以下、このような基本構成を有する物質の活性化装置の好ましい実施の形態を図９〜図１６を用いて説明する。なお、以下の応用例の説明において、図８（ａ）に示す構成を有する物質の活性化装置１と図８（ｂ）に示す物質の活性化装置１ａにおいて共通する説明については、主として図８（ａ）に示す構成を有する物質の活性化装置１を説明し、図８（ｂ）に示す物質の活性化装置１ａの説明は省略する。
図９に示す物質の活性化装置１ｃは、被処理物を加熱することによって積極的に被処理物の対流を発生させる構成の物質の活性化装置である。この物質の活性化装置１ｃは、図８（ａ）に示す本発明の板状活性構造体Ｉの断面長さ方向に沿って前記活性構造体を配置した物質の活性化装置１および図８（ｂ）に示す被処理物が活性構造体を通過することによって物質を活性化する物質の活性化装置１ａの両方に対応可能である。すなわち、図８（ａ）および（ｂ）に示す物質の活性化装置が被処理物の活性化に伴う気体の発生によるいわゆる自然発生的に被処理物を対流させるのに対して、この装置は、板状活性構造体（および被処理物）を加熱することにより積極的に対流を発生する構成としている。
図９に示す物質の活性化装置１ｃは、本発明の板状活性構造体Ｉを複数平行に配置し、前記板状活性構造体Ｉ間に加熱手段４である発熱体を各々間隔を設けて配置した被処理物槽２から構成されている。なお、この際の板状活性構造体Ｉと加熱手段４である発熱体との本数は特に制限されるものではなく、被処理物の種類、被処理物槽２の容積等に応じて適宜選択されるものである。
このように構成すると、加熱手段４である発熱体の放射熱が発熱体の近傍にある流体である被処理物に伝播して、被処理物の対流が生じる。そして、このようにして被処理物の対流が生じると、本発明の板状活性構造体Ｉにおけるエネルギ集中の場（図示せず）に被処理物が通過する確率が増加され、そして被処理物の活性化が促進される。
このような加熱手段による板状活性構造体の加熱例を図１５および図１６に示す。
すなわち、図１５は、本発明の板状活性構造体を直接加熱する方法の一例を示す斜視図であり、図１６は、本発明の板状活性構造体を直接加熱する方法の別の例を示す斜視図である。
図１５に示す板状活性構造体を加熱する加熱手段４は、本発明の板状活性構造体Ｉを異種導電性金属めっき加工を施し、この板状活性構造体Ｉに導線を介して電源ＰＳにより電圧を印加することにより板状活性構造体Ｉを加熱する構成となっている。この際の、異種導電性金属めっきの膜厚は、本発明の活性構造体の作用を阻害しない範囲で適宜選択されるが、例えば３〜５μｍの範囲である。特に、発熱に有効なのは部分的にめっきする方法である。
なお、例えば、図９に示す５枚の板状活性構造体の全てに図１５に示す加熱手段４を施してもよく、あるいは一部、例えば１枚おきに加熱手段を構成してもよい。また、複数本の板状活性構造体Ｉに図１５に示す加熱手段４を施す場合、全ての板状活性構造体Ｉを並列または直列式に導線により接続して、１つの電源から電圧を印加してもよく、あるいは各々別々の電源と接続されていてもよい。
このように構成すると、電源からの電圧を制御することによって、板状活性構造体Ｉの発熱量を自由に制御可能である。このように発熱量を自由に変化させることによって、被処理物の対流を制御することが可能となるので、物質の活性化速度を調整することが可能となる。また物質の活性化速度の制御は、自然発生的に対流が生じる図８に示す物質の活性化装置１および活性化装置１ａと比較して容易である。
図１６に示す加熱手段４は、本発明の板状活性構造体Ｉと板状活性構造体Ｉとの間に発熱体ＨＥを設けた構成となっている。
この発熱体ＨＥは、被処理物を効率的に本発明の板状活性構造体Ｉにおけるエネルギ集中の場へ通過させるために、多孔質であることが必須である。このような多孔質発熱体ＨＥは、各種セラミック発熱体として公知のものから選択することができる。
このように、発熱体の発熱量を制御することによって、被処理物の対流を制御することが可能となるので、物質の活性化速度を調整することが可能となる。また物質の活性化速度の制御は、自然発生的に対流が生じる図８に示す物質の活性化装置１および活性化装置１ａと比較して容易である。
なお、図１５および図１６に示した加熱手段４は、図８（ｂ）に示す物質の活性化装置１ａにおける板状活性構造体Ｓの、垂直方向の板状活性構造体に同様な構成を施すことによって、同様な効果を得ることが可能となる。
（応用例２：活性構造体間接加熱）
図１０に示す物質の活性化装置は、本発明の板状活性構造体Ｉ（Ｓ）を配置した被処理物槽２および前記被処理物槽２中の被処理物を外部から加熱する加熱手段４から構成されている。
図１０（ａ）に示す物質の活性化装置１ｄは、加熱手段４を被処理物槽２に接触させて配置した構成の一例である。例えば、図示した構成以外にも、被処理物槽２の側面に加熱手段を設けてもよく、あるいは加熱手段、例えば熱媒チューブを被処理物槽２の全面を覆う形式で設けても良い。また、図１０（ｂ）に示す活性化装置１ｅは、加熱手段４である外部加熱器を被処理物槽２と一体成形して設けた構成を有している。この構成は、例えばガス釜により浴槽内の水を加熱する方式と同様な形式である。
板状活性構造体Ｉを直接加熱する図９に示す活性化装置１ｃとは異なり、図１０に示す活性化装置１ｄ、１ｅは、被処理物を加熱することによって間接的に板状活性構造体Ｉを加熱する方式である。このように構成することによって、図９に示す活性装置１ｃと同様に、被処理物槽２内で被処理物の対流が生じる。そして、このようにして被処理物の対流が生じると、本発明の板状活性構造体Ｉにおけるエネルギ集中の場（図示せず）に被処理物が通過する確率が増加され、そして被処理物の活性化が促進される。
なお、発熱体の発熱量を制御することによって、被処理物の対流を制御することが可能となるので、図９に示す例と同様にして物質の活性化速度をより容易に調整することが可能となる。
（応用例３：活性構造体上下方向移動）
図１１に示す、物質の活性化装置１ｆは、被処理物を活性化する物質の活性化装置であって、板状活性構造体Ｉ（Ｓ）と、被処理物槽２内で被処理物である液体の液面の相対的な高さ位置関係を変化させる構成の物質の活性化装置である。このように被処理物である液体の液面の相対的な高さ位置関係を変化させることによって板状活性構造体Ｉと被処理物である液体との接触面積を変化させる。すなわち反応容積を変化させることで活性速度を調整する。
この型の装置は、大別して２種類の構成をとることが可能である。すなわち、図１１（ａ）は、外部タンク５を被処理物槽２と一体成形し、外部タンク５により被処理物の液面を変化させる方式の物質の活性化装置１ｆである。図１１（ａ）に示す活性化装置１ｆにおいて、外部タンク５は図示しない液量調節手段（液量調節バルブ等）により被処理物槽２内の液量（容積）を変化させる。このようにして、液量が変化すると板状活性構造体Ｉと被処理物である液体との接触面積が変化する。換言すると、板状活性構造体Ｉの被処理物中への浸漬量が変化する。このように板状活性構造体Ｉにおける図示しないエネルギ集中の場へ浸入する被処理物である液体の絶対量が変化することとなる。
図１１（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｇは、図１１（ａ）における外部タンク５の代わりに各板状活性構造体Ｉに接続された垂直方向移動手段５’により板状活性構造体Ｉを垂直方向（高さ方向）に移動させるように構成されている。
被処理物である液体の容積を変化させる構成を有する図１１（ａ）に示す物質の活性化装置１ｆと異なり、図１１（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｇは、板状活性構造体Ｉを直接垂直方向に垂直方向移動手段５’により移動することによって、板状活性構造体Ｉと被処理物である液体との接触面積を変化させている。図１１（ａ）に示す物質の活性化装置１ｆと同様に、液体と板状活性構造体Ｉとの接触面積の変化により物質の反応量を制御する構成を有している。
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、板状活性構造体Ｉと被処理物である液体との相対的接触面積が変化する構成とした場合には、板状活性構造体Ｉと被処理物である液体とを完全に離間させることによって、被処理物の活性化を停止することができるという利点を有する。
図１２〜図１３（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｈ〜１ｊは、被処理物である液体を循環させる循環手段を設けて、被処理物を強制的に循環させる物質の活性化装置である。
図１２に示す物質の活性化装置１ｈは、図８に示す本発明の物質の活性化装置において、さらに被処理物槽２の側面に循環手段が設けられた構成を有している。
図１２に示す物質の活性化装置１ｈは、循環手段を、例えば循環式のポンプ７Ｐと、被処理物の入口７ｉｎと、被処理物の出口７ｏｕｔとから構成した例である。このように構成すると、矢印に示す通りに被処理物槽２の側面の下側に位置する入口７ｉｎから入った被処理物は、循環式のポンプ７Ｐにより圧送されて被処理物槽２の側面の上側に位置する出口７ｏｕｔから所定の流速で排出される。
このようにして循環手段により起こされた被処理物の流れにより、強制的な被処理物の対流が生じる。この対流の度合いは、循環式のポンプ７Ｐによる圧送速度により調整できるので、被処理物の物質の活性化速度は、所望に応じて調整することが可能となる。
図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す物質の活性化装置は、被処理物槽２の底部に循環手段の本体であるポンプ７Ｐが設けられた構成を有している。そして、図１３（ａ）に示す物質の活性化装置１ｉにおいては、被処理物槽２の底部に被処理物の出口７ｏｕｔが設けられており、また図１３（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｊにおいては、被処理物槽２の上方の側部に被処理物の排出口である出口７ｏｕｔが設けられている。
図１３（ａ）に示す物質の活性化装置１ｉにおいて、ポンプ７Ｐを被処理物槽２の底部の中心に配置し、そしてポンプ７Ｐの周辺に複数の被処理物の出口７ｏｕｔを設けている。このように構成するとポンプ７Ｐにより圧送された被処理物である流体が被処理物槽２内で均一に拡散される。
図１３（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｊにおいて、ポンプ７Ｐを被処理物槽２の低部の中心に配置し、そして被処理物槽２の側部の所定箇所、すなわち被処理物の界面より高い任意の箇所に少なくとも１個の被処理物の出口７ｏｕｔを有している。そして、ポンプ７Ｐから圧送された被処理物の流体は、所定の流速で上方に送られて被処理物の界面の上方に設けられた出口７ｏｕｔからオーバーフローして流出する構成となっている。このように構成すると、図１３（ａ）に示す物質の活性化装置１ｉと同様に、図１３（ｂ）に示す物質の活性化装置１ｊもポンプ７Ｐにより圧送された被処理物である流体が被処理物槽２内で均一に拡散される。
このように、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す、被処理物槽２の底面に循環手段であるポンプ７Ｐを有する物質の活性化装置１ｉ、１ｊは、ポンプ７Ｐにより被処理物の流量を調整することにより被処理物の活性化速度を高めるだけでなく被処理物の活性化速度を調整することが可能である。
なお、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示す、被処理物槽２の底面に循環手段であるポンプ７Ｐを有する物質の活性化装置１ｉ、１ｊは、図８（ｂ）に示す基本構成を有する物質の活性化装置１ａ、すなわち被処理物が活性構造体Ｓの内部を横切って活性化させる構成を有する物質の活性化装置に適用するのが特に好ましい。
図１４に示す物質の活性化装置１ｋは、図８に示す物質の活性装置１（物質の活性装置１ａ）において、板状活性構造体Ｉ（板状活性構造体Ｓ）の垂直方向に平行に発振体８を設けた構成を有している。
発振体８を設けて、この発振体８より所定の振動を板状活性構造体Ｉに印加することによって、板状活性構造体Ｉの近傍および板状活性構造体Ｉの内部に存在する物質を効率よく板状活性構造体におけるエネルギ集中の場に導くことが可能となり、被処理物の活性化が効率よく行うことが可能となる。特に、板状活性構造体Ｉの内部に滞留する被処理物および殊に処理によって発生した気泡を放出することが可能となる。
以上、図８〜図１４を用いて、主として被処理物が液体である物質の活性化装置を説明したが、これらの技術を組合せることも本発明の範囲内である。すなわち、例えば図８に示す基本構成を有する物質の活性化装置に、加熱手段４と循環手段の両方を有する構成とすることも可能である。
また、図１２および図１３に示す粒状の活性構造体や所定形状を有する活性構造物を流動床として被処理物槽２の低部または上部に設けることも可能である。
このようにして、構成された物質の活性化装置は、後述の水素発生装置や水の処理装置として有効に使用することが可能である。
（装置例：気体処理）
次に、本発明の活性構造体を用いて被処理物である気体を活性化する装置について図１７を用いて説明する。
図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る物質の活性化装置のさらに別の例を示す断面斜視図であって、図１７（ａ）は、本発明の物質の活性化装置全体を示す断面図であり、図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）は、図１７（ａ）における活性構造体の充填例を示す略図である。
図１７（ａ）に示す通り、被処理物としての気体を活性化するための本発明に係る物質の活性化装置は、気体の入口ｉｎと気体の出口ｏｕｔを有する活性化装置本体９の内部に本発明の活性構造体から構成された活性部１０が充填または設けられた構成を有している。
被処理物である気体、例えば排ガス、エチレン等は、所定の流速で気体の入口ｉｎから活性化装置本体９に流入する。物質の活性化装置本体９に流入した気体は、次いで本発明の活性構造体から構成された活性部１０を通過する。本発明の活性部１０を通過する際に、被処理物である気体は、活性部１０のエネルギ集中の場を通過することになる。このエネルギ集中の場により被処理物である気体は活性化され、次いで気体の出口ｏｕｔから排出される。
なお、本発明による気体の活性化とは、例えば酸素を酸素イオンに変換することや、エチレンや二酸化炭素等の有害物質を分解・無害化することも含むものである。
また、物質の活性化装置本体９は、目的とする用途、例えば煙道ガス中における有害物質の分解、自動車の排ガス中の二酸化炭素の低減等に応じて種々の形態を取ることが可能である。すなわち、煙道ガスにおける有害物質の分解に本発明の物質の活性化装置を適用する場合は、煙道が物質の活性化装置本体９を構成すことができる。また排ガス中の二酸化炭素の低減に本発明の物質の活性化装置を適用する場合は、例えばエンジンのマフラ部分の例えば吸音材部分に本発明の物質の活性化装置を設けることができる。
従って、このように、本発明の物質の活性化装置が設けられた煙道やエンジンのマフラも本発明の物質の活性化装置を構成するものである。
さらに、物質の活性化装置本体９の前段に図示しないフィルタを設け、粉塵等の不純物を予め除去する構成とすることも可能である。さらにまた、メンテナンス等の目的で活性部１０を物質の活性化装置本体９と着脱可能に設けることも可能である。
また、物質の活性化装置本体９の活性部１０に充填または設けられる本発明に係る活性構造体は、すなわち、活性部１０は、その使用目的に応じて種々の形態を取ることが可能である。被処理物である気体を活性化するための本発明の物質の活性化装置の活性部１０における活性構造体の配置の具体例を、図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）に示す。
図１７（ｂ）に示した活性部１０は、前述の通り例えば焼結成形によりハニカム状に形成された活性構造体である。このようなハニカム状の触媒は、気体の活性化を行う触媒として従来種々の分野で使用されているものである。このようにハニカム状に構成することによって、従来のハニカム状の触媒と同様に取扱うことが可能である。すなわち、ハニカム状の活性部１０は、比較的高い流速で通過する気体を効率よく活性化するのに適している。なお、ハニカム状の活性部１０の内部に所望により本発明の活性構造体の物質の活性化を補助する物質、例えば従来公知の触媒粒子、活性炭等をハニカム内部に充填する構成とすることができる。もちろん、触媒粒子、活性炭等以外に、本発明の粒状の活性構造体や粒状活性構造物を充填してもよい。
図１７（ｃ）に示す活性部１０は、少なくとも１枚の本発明の板状活性構造体（図では３枚）を物質の活性化装置本体９の内壁面に嵌合させて構成している。この際に、従来公知の通り、被処理物である気体の入口ｉｎから出口ｏｕｔに向けて、活性構造体の空隙率、すなわち板状活性構造体の多孔度を疎から密にすることも可能である。更に、図１７（ｂ）に示す活性部１０の場合と同様に、板状活性構造体Ｉと板状活性構造体Ｉとの間に本発明の粒状の活性構造体や粒状活性構造物、触媒粒子、活性炭等を充填する構成としてもよい。
図１７（ｄ）に示した活性部１０は、本発明の粒状の活性構造体や粒状活性構造物をそのまま充填した例である。このように本発明の活性構造体（粒状あるいは活性構造物として）を配置しても同様な効果を奏する。
また、例えば、冷蔵庫内に本発明の活性構造体を設けることによって、例えば野菜、果実等が熟成（過熟）する際に発生するエチレンガス（老化ホルモン）を分解することによって、野菜、果実等の鮮度保持を図ることも可能である。
（乱流）
なお、例えば図１７に示す物質の活性化装置の被処理物の入口ｉｎに図示しない乱流発生機構を設けることによって、被処理物である流体（液体および気体）の乱流が発生し、これにより効率的に被処理物を活性化することが可能である。
なお、乱流の発生機構は、触媒分野で周知の技術である。例えば被処理物を導く導管の内部に突起を設けることによって、流体が突起物に衝突した際に渦巻き流が発生する。このように、被処理物が渦巻き流の形態で本発明の活性構造体に衝突すると、被処理物が拡散されてエネルギ集中の場を通過することとなる。
（気体の分離）
本発明の物質の活性化装置（気体発生装置）により発生した気体は、所望により従来公知の方法により、分離・回収することが可能である。
例えば、被処理物である水を本発明の物質の活性化装置（気体発生装置）により活性化して、水素、酸素、窒素を含む混合気体が得られるが（後述の実施例１等を参照のこと）、このようにして得られた気体から水素とその他のガス（酸素と窒素との混合ガス）とを分離する場合、気体の比重差により分離する装置（水素の方が軽いので上方で回収される）、膜による分離装置等を使用することが可能である。
同様にして、シリカ、アルミナ、活性炭等吸着剤、吸収剤から構成された層を用いて気体を分離することも可能である。
従って、本発明は、このような分離装置を用いて、選択的に特定の気体を分離・回収する装置にまで拡大される。さらに、本発明は、空気の発生装置を含むものである。
（水素発生システム）
本発明の活性構造体から構成された物質の活性化装置を水素の発生システムに応用した例を図１８に示す。
この際に、本発明の物質の活性化装置として、図８〜図１４に示す物質の活性化装置（水素発生装置）を用いる。
なお、以下の記載においては被処理物として水を例として挙げたが、同様に水性媒体、炭化水素類等を通流しても同様な効果を奏するものである。
（１）最初に弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を開としてＶ１から水を供給し水の小循環ラインを形成する。水循環ポンプ１１を起動し水を循環する。弁Ｖ４及び弁Ｖ５を開、弁Ｖ３を閉とする。
（２）ヒータ１２、物質の活性化装置１、電解槽１３、気液分離器１４、弁Ｖ５、弁Ｖ２、水循環ポンプ１１、弁Ｖ４から形成される大循環ラインに水を循環させる。
（３）ヒータ１２のスイッチＯＮ。尚、ヒータ１２で加熱するのは、被処理物である水の活性化をさらに促進するために行う。なお、ヒータ１２の代わりに、例えば図９または図１０に示す物質の物質活性化装置における加熱手段４を使用することも可能である。
また、本発明に係る物質活性化装置１に水を通過すると、板状活性構造体Ｉ（Ｓ）における波動性エネルギ集中の場でエネルギを付与され、水が活性化される。
（４）電解槽１３のスイッチＯＮ。水を電解することによりガスを発生。
このとき水はヒータ１２（加熱手段４）で加熱され、活性化装置１によりさらに水分子が活性化される結果、電解槽１３内の水の分解が促進され単位電力当たりの水素の発生量が向上する。
（５）電解槽１３をから排出される気泡を含んだ液は、気液分離器１４に導入され、電解槽１３から発生する気泡を含んだ液から気泡のみを分離する。
（６）気液分離器１４で分離された気泡は、周知の水素透過膜を備えた膜分離離装置１５（例えば、モンサント社からプリズムセパレータの名称で販売されている水素透過膜分離装置）により処理される。すなわち、水素透過膜に気泡を通過させることによって、水素を透過・回収し、一方、水素透過膜を透過できなかった酸素含有ガスはそのまま大気に放出される。
（７）一方、気液分離器１４で気泡を分離された液は、再び水循環ポンプ１１で系内を循環される。
（８）運転中に電解され消費された水の量は、弁Ｖ１から補給水として補給される。
尚、本発明に係る物質の活性化装置１の活性が高いときは電解槽１３を省略することもでき、あるいは電解槽１３の代わりに更に物質の活性化装置１を直列配置することも可能である。
このようにして構成された、水素発生システムは、水素ガスを燃料とする各種動力機関（内燃機関・外燃機関を含む）、特に車両用の動力機関に有効に適用することが可能となる。
（水の活性化（電解））
水の電気分解は、被処理物として、水または電解水を用いて、図８に示す物質の活性化装置を用いて行うことができる。
この際に、従来技術のように陽極・陰極に通電しなくとも、水が活性化するので、エネルギの消費量が非常に少なくてすむ。また、容器内に本発明の活性構造体を配置するだけの簡単な構造で電解水を調整することが可能となる。
このようにして本発明の物質の活性化装置を用いて調製された電解水は、従来技術と同様に種々の用途に用いることが可能である。
（水の活性化（励起））
本発明の活性構造体を用いて、水のクラスタを細分化するための水の活性化装置を作製することが可能である。
図１９（ａ）は、本発明に係る物質の活性化装置を水のクラスタ細分化に用いた例を示す斜視図であり、そして図１９（ｂ）〜図１９（ｄ）は、図１９（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１９（ａ）に示す通り、この実施の形態の物質の活性化装置は、水の入口ｉｎおよび出口ｏｕｔを有する活性化装置本体２１から構成されている。そして、活性化装置本体２１の外側には、１以上の本発明の活性構造体から構成される活性部２２が設けられている。
この活性部２２は、例えば図１９（ｂ）〜（ｄ）に示す通り種々の形態をとることができる。すなわち、図１９（ｂ）に示す通り、活性化装置本体２１の外側を、活性構造体（粒状、活性構造物または板状活性構造体）で全て覆うように構成されていてもよく、図１９（ｃ）に示す通り、一部を活性構造体（粒状、活性構造物または板状活性構造体）で全て覆うように構成されていてもよく、あるいは、図１９（ｄ）に示すように、本発明の板状活性構造体を間隔をおいて配置してもよい。このように間隔をおいて配置する場合には、例えば各活性構造体が断面で（正）三角形を構成するように配置することができる。
また、活性部２２は、装置本体の長さ方向全面を覆うように形成してもよくあるいは図１９（ａ）に示す通り、複数の活性部２２から構成されていてもよい。このように構成することによって、従来例のように水と磁性金属とを接触することなにし、水のクラスタを細分化することが可能であるので、磁性金属由来の酸化物や塩化物等が水中に溶け込むことがなくなる。また、本発明の活性構造体から構成される活性部が外側に配置しているのでメンテナンスが容易となる。
以上記載した通り、本発明の活性構造体は、種々の物質の活性化に用いることができ、また本発明の活性構造体を用いて簡単な構成で種々の物質を活性化する装置を作製することができる。このようにして作製された物質の活性化装置は、多大なエネルギを消費することなしに種々の物質の活性に使用することが可能となる。
［実施例］
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
この実施例は太陽光の入射がなく、かつ室内灯の直接当たらない場所にて行った。
純度９８．０％の珪素を用いてガスアトマイズ法により図２（ａ）に示す通りの直径５〜８０μｍ（最大１５０μｍ）の真球状の粒子を製造し、このようにして構成した粒子（Ｐ１）１００ｃｍ３を、容量３００ｃｃの三角フラスコ１０２内に積層して図２０に示すような本発明による活性構造体を含む水素発生装置を作製した。
なお、この水素発生装置１００は、加熱台１０１に搭載された粒子Ｐが導入された三角フラスコ１０２と、気体と氷水で満たした水槽１０３中で気体を捕集する捕集瓶１０５とを導管１０６を介して気密に接続している。
なお、水槽１０３を氷水で満たしたのは、水槽１０３の中であらかじめ水蒸気を凝縮させておくことで、水槽１０３から取り出した後の捕集瓶１０５の内気圧が室内圧よりも低くならないようにするためであり、水槽内の温度を１０℃以下に保持した。
また、捕集瓶１０５内の気体は比重差により分離することが予備実験で確認されたので、ガスクロマトグラフィで分析する前に十分に攪拌するためにシリコン材から構成したチップ１０７を捕集瓶に予め入れておいた。
次いで、このようにして構成された活性構造体中に、精製水（９２℃）を三角フラスコ１０２から容量１６４ｃｃの捕集瓶１０５の先まで満たし、この温度で放置して捕集瓶１０５に発生した気体を捕集した。このようにして捕集した気体をガスクロマトグラフィにより分析したところ、水素ガス７８容量％、酸素ガス５容量％および窒素ガス１７容量％となった。
［実施例２］
精製水の温度を５０℃および９０℃に保つ以外は実施例１と同様にして実験を繰り返した。その結果、５０℃におけるガス発生量は、２８ｃｃ／時であり、９０℃におけるガス発生量は、５６ｃｃ／時であった。この実験により９０℃において水の分解速度が５０℃の場合に比較して加速されたことを見出した。
同様に捕集した気体をガスクロマトグラフィにより分析したところ、水素ガス７８容量％、酸素ガス５容量％および窒素ガス１７容量％となった。
［実施例３〜実施例１０］
活性構造体の容積を７５ｃｍ３とし、精製水の温度を９０℃または９９℃とし、そして活性構造体の粒径を表２に示す通りとした以外は実施例１を繰り返した。気体の発生量を表２に併記する。
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表２の結果から、同一温度において本発明における活性構造体を構成する粒子の粒径が小さいほどガスの発生量が増加し、高い活性を示すことが分かった。また、同一の粒径の場合、温度が高い方がガスの発生量が増加し、高い活性を示すことが分かった。
また、繰り返し実験の結果、どのような理由かは明確でないが窒素ガスの発生かみられた。また、酸素ガスと窒素ガスとの容量比は、１：約３．４でありやや酸素過剰な空気が得られた。
［比較例１］
活性構造体を構成する粒子として図２（ｂ）に示す不規則な粒子を用いて作製した比較用活性構造体（ＰＣ）を使用した以外実施例１と同様な操作を行ったところガスの発生は観察されなかった。
［実施例１１〜１４］
実施例１と同様にして、Ｔｉ（活性構造体（Ｐ２））、Ｎｉ（活性構造体（Ｐ３））、Ｓｍ（活性構造体（Ｐ４））およびＦＣ（活性構造体（Ｐ５））を用いて本発明の活性構造体（２）〜（５）を作製した。
［実施例１５、比較例２および３］（板状活性構造体）
実施例１で得られた活性構造体（Ｐ１）を静電気防止処理した後、表３に示す条件で焼結して本発明の板状活性構造体（Ｔ１）を作製した。
また、静電気防止処理を行わない以外実施例１５と同様な方法で比較構造体（ＴＣ２および３）を作製した（比較例３）。なお、比較用構造体ＴＣ２は、本発明の構造体Ｔ１と同様な範囲の空隙率を有しており、ＴＣ３は、空隙率６０％以上である。
これらの板状活性構造体の物性を表４およびに図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。
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図４の写真より明らかな通り、本発明の条件で製造された活性構造体Ｔ１は、粒子間にエネルギ集中の場を有するが、本発明の条件を逸脱した、すなわちエネルギの集中の場を有していない比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３は、充分なエネルギ集中の場を有していないのが判る。
なお、比較用構造体ＴＣ２および３を使用して水の活性化を行った所、気体の発生は観察されなかった。
［実施例１６］（その他の活性構造体）
実施例１１〜１４により得られた本発明の活性構造体（Ｐ２〜Ｐ５）を用いて、実施例１５と同様な実験を行ったところ、水素の発生が観察された。
このことより、所定条件で製造されたチタン、ニッケル、サマリウムおよび弗化炭素粒子からなる活性構造体もＳｉを用いた構造体と同様の効果があることがわかる。
［実施例１７および比較例５〜６］
図８に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１と同様な実験を行った所、本発明の板状活性構造体Ｔ１は激しい気体の発生が観察されたが、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３は気体の発生は観察されなかった。
実施例１７で捕集した気体をガスクロマトグラフィにより分析したところ、水素ガス７８容量％、酸素ガス５容量％および窒素ガス１７容量％となった。
［実施例１８］
表５に示す液体を用いた以外は実施例１５と同様な実験を行って、気体（水素）の発生を観察した。結果を表４に示す。なお、気体の発生状態を、目視評価し、良好に発生を◎、発生を○、若干の発生を×で示した。
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このことより、本発明の活性構造体は、水以外にも、電解質水（海水）、有機極性溶剤、有機非極性溶剤等の種々の非処理物質を活性化することが判る。
これに対して、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３では、いずれも非処理物質の活性化は観察されなかった。
［実施例１９］
（暖めた場合との比較）
図９に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された（液温：９２℃）。
［実施例２０］
図１０に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された。
［実施例２１］
図１１に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された。
［実施例２２］
図１２に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された。
［実施例２３］
図１３に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された。
図１４に示す装置を用いて、本発明の板状活性構造体Ｔ１、比較用構造体ＴＣ２およびＴＣ３を用いて実施例１５と同様な実験を行った所、図８に示す装置よりも大量の気体の発生が観察された。
実施例２１〜２３の結果から、加熱手段（実施例２１）、強制攪拌手段（実施例２２）および発振体（実施例２３）を設けた場合、物質の活性化が促進されることが判る。
［実施例２５］（ディーゼル燃料の前処理）
この実施例は、本発明の活性構造体が燃料に及ぼす影響を調べる目的で行った。すなわち実施例１で製造した粉体を樹脂で接着して直径２０ｍｍの球状に加工し、この加工物４つを車両用エンジンの前段の燃料供給ラインを囲むように正四面体の頂点に配置した場合と配置しない場合のエミッション、燃費の効果の有無を、シャーシダイナモに載せた実車でテスト確認した。燃料には、硫黄濃度が５０ｐｐｍである軽油を用いた。測定は２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／ｈのクルーズで行った。
その結果、本発明の活性構造体は、総炭化水素量を低減する効果があると認められた。このことから、本発明の活性構造体を用いて、燃費を向上させる効果があるものと推察される。もちろん大気汚染の低減にも資する。
［実施例２６〜２８］（脱臭効果：パネル試験）
一辺７０ｍｍの正四面体の頂点に直径１５ｍｍの球状に成形した本発明の活性構造体（実施例１８）または銅材を混入させた本発明の活性構造体（実施例２６：中心に銅材を入れたのですか？）を配置し、タバコの煙を通過させた。刺激臭の有無について７名の被験者に２点評価させたところ、両方とも７名全員が刺激臭なしと評価した。
同様にして、一般１４０ｍｍの正四面体の頂点に直径１５ｍｍの球状に成形した本発明の活性構造体（実施例２７）または銅材を混入させた本発明の活性構造体（実施例２８）を配置し、タバコの煙を通過させた。刺激臭の有無について７名の被験者に２点評価させたところ、両方とも７名全員が刺激臭なしと評価した。
このことから、本発明の活性構造体と活性構造体との間に被処理物であるタバコの煙を通過させても、被処理物を活性化する（すなわち、タバコの悪臭を分解する）作用を有することが判る。
［実施例２９］（水の活性化）
図１９に示す装置を用いて、水の活性化を行った。すなわち、直径８ｍｍの流路の周りに、実施例１５で得られた活性構造体を図１９（ｄ）に示すように配置して、蒸留水を０．５ｍ／ｓで通過させた。
処理前後の水の紫外線スペクトルを図２１に示す。図２１（ａ）は、処理前の水（蒸留水）の紫外線スペクトルであるが、著しい吸収帯は観察されない。一方、図２１（ｂ）に示す処理後の水は、２００ｎｍ付近に著しい吸収帯が観察される（図２１（ｃ）は両者の吸収帯を比較するために重ね併せたものである）。
このことから、本発明の活性構造体（活性化装置）により、水を活性化する（励起させる）ことが可能であることが判る。
産業上の利用可能性
以上説明した通り、本発明は以下の優れた効果を奏する。
珪素、チタン、ニッケル、サマリウムから成る群から選択された単一成分の元素または弗化炭素から構成された粒子を、各元素または弗化炭素に固有の波動性エネルギを増幅させる位置に配置することによって、当該粒子間で高いエネルギが発生し、このエネルギにより各種物質を活性化することが可能となる。また、本発明の活性構造体は、既存の触媒と同様に取扱いが可能となる。また、本発明の活性構造体は、光触媒とは異なり、光が当たらない暗的条件下でも被処理物を活性化することが可能であり、例えば光不透過性の筐体中に本発明の活性構造体を収納して被処理物の活性化装置を製造することも可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の活性構造体の配置の一例を示す図であり、図１（ａ）は本発明の活性構造体全体の一例を示す図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す本発明の活性構造体の基本配置の一例を示す図であり、図１（ｃ）は本発明の好ましい活性構造体全体の別の例を示す斜視図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）に示す本発明の活性構造体の基本配置の一例を示す斜視図である。
図２（ａ）および（ｂ）は、各々本発明における活性構造体を構成する粒子の形状および比較用の粒子の形状を示す電子顕微鏡写真である。
図３は、本発明の活性構造体の好ましい形態の一例を示す図面であり、図３（ａ）は、本発明の活性構造体をＩ型の板状に成形する前の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、本発明の活性構造体をＬ型の板状に成形した場合の斜視図を示し、図３（ｃ）は、本発明の活性構造体をＵ型の板状に成形した場合の斜視図を示し、図３（ｄ）は、本発明の活性構造体をＳ型の板状に成形した場合の斜視図を示す。
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、各々本発明における板状に成形された活性構造体を構成する粒子の形状および比較用の粒子の形状を示す電子顕微鏡写真である
図５（ａ）〜図５（ｆ）は、本発明の活性構造体の別の形状の一例を示す斜視図である。
図６（ａ）〜図６（ｆ）は、各々図５（ａ）〜図５（ｆ）に示す活性構造体のコアを設けた場合の断面形状を示す断面図である。
図７は、本発明の活性構造体を充填した物質の活性化装置の一例を示す断面図である（流動床式）。
図８は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図９は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１１は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１２は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１４は、本発明の板状の活性構造体を用いた物質の活性化装置（気体発生装置）の一例を示す断面図である。
図１５は、本発明の板状活性構造体を直接加熱する方法の一例を示す斜視図である（メッキ）。
図１６は、本発明の板状活性構造体を直接加熱する方法の別の例を示す斜視図である。
図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る物質の活性化装置のさらに別の例を示す図であって、図１７（ａ）は、本発明の物質の活性化装置全体を示す断面図であり、図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）は、図１７（ａ）における活性構造体の充填例を示す略図である。
図１８は、本発明の物質の気体発生装置を含む水素発生システムの一例を示す模式図である。
図１９は、本発明に係る物質の活性化装置を水のクラスタ細分化に用いた例を示す斜視図である。
図２０は、本発明において水を分解する実験を示す概略図である。
図２１（ａ）〜（ｃ）は、図１９に示す物質の活性化装置を用いて水を活性化した結果を示す紫外線スペクトルである。図２１（ａ）は、活性化前のスペクトルであり、図２１（ｂ）は、図１９に示す物質の活性化装置を用いて水を活性化した後の紫外線スペクトルであり、図２１（ｃ）は、両者をプロットした紫外線スペクトルである。
図２２は、従来の電解水を製造する装置を示す断面図であり、図２２（ａ）は、水の電気分解を行う装置の概略図であり、図２２（ｂ）は、アルカリイオン水を製造するための装置の一例を示す概略図であり、そして図２２（ｃ）は強酸性水を製造するための装置の一例を示す概略図である。
図２３は、従来の水を磁気処理するための装置の一例を示す概略断面図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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