説明

ミネラル含有水製造装置、遠赤外線発生水製造設備及び遠赤外線発生水製造方法

【課題】特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有する水を大量生産することのできる遠赤外線発生水製造技術を提供する。
【解決手段】遠赤外線発生水製造設備1は、ミネラル水製造装置2と、ミネラル含有水製造装置3と、ミネラル水製造装置2で製造されたミネラル水44にミネラル含有水製造装置3で製造されたミネラル含有水45を混合して遠赤外線発生水47を形成する混合槽46と、を備えている。ミネラル水製造装置2は、水11とミネラル付与材を原料としてミネラル水溶液41を形成するミネラル水溶液製造手段10と、ミネラル水溶液製造手段10で得られたミネラル水溶液41に遠赤外線を照射してミネラル水44に変化させる遠赤外線発生手段43と、を備えている。ミネラル含有水製造装置3は、水Wを複数の通水容器51〜56に通過させることによりミネラル含有水45を形成する機能を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種ミネラル成分を含有する水及び遠赤外線発生機能を有する水を製造する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ミネラル成分を含有する水には、土壌改質作用、植物育成作用、有害化学物質分解作用、消臭作用、空気浄化作用あるいは健康増進作用などがあることが発見され、従来、様々なミネラル含有水の製造装置が提案されている。従来のミネラル水製造装置は、それぞれの装置ごとに1種類のミネラル水を製造する機能を有するものが主流であったが、一つの装置で種類の異なるミネラル成分を含有する水を選択的に製造可能なミネラル水生成装置も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
一方、本出願人は、必要とするミネラル成分が適度に溶け込み、単体としてのミネラル成分がイオン化した状態で存在するミネラル水を製造することができる技術を提案している(例えば、特許文献2参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−237766号公報
【特許文献2】特開2007−144313号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1記載のミネラル水生成装置は、使用者の嗜好に合ったミネラルバランスのミネラル水を生成することができるが、主水路である飲料水通水路から枝状に分岐した状態で複数のミネラル溶出経路が設けられた複雑な水路構成であり、水流が方向変換する箇所も多いため、一般家庭の水道水からミネラル水を生成する程度では十分な能力を発揮するが、ミネラル水を大量生産する分野には不向きである。
【0006】
一方、特許文献2記載のミネラル水製造技術は、必要とするミネラル成分が適度に溶け込み、単体としてのミネラル成分がイオン化した状態で存在するミネラル水を効率良く製造することができるが、製造工程にバッチ処理的な工程が含まれているため、ミネラル水を大量生産することが困難である。
【0007】
本発明が解決しようとする第一の課題は、複数種類のミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水を大量生産することのできるミネラル含有水製造技術を提供することにあり、第二の課題は、特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有する水を大量生産することのできる遠赤外線発生水製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のミネラル含有水製造装置は、互いに種類の異なるミネラル付与材が充填された複数の通水容器と、複数の前記通水容器を直列に連通する送水経路と、複数の前記通水容器とそれぞれ並列した状態で前記送水経路に連結された迂回水路と、前記送水経路と前記迂回水路との分岐部にそれぞれ設けられた水流切替弁と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
このような構成とすれば、複数の通水容器が送水経路で直列に連結されているため、当該送水経路に連続的に水を流すことにより、各通水容器内のミネラル成分が溶け込んだミネラル含有水を大量生産することができる。また、送水経路と迂回水路との分岐部にある水流切替弁を迂回水路側へ切り替えれば、当該水流切替弁より下流側にある通水容器内に水を流さず迂回させることができるため、複数の水流切替弁を選択的に切り替えることにより、通水容器ごとに異なるミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水を形成することができる。
【0010】
ここで、複数の前記通水容器として、第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器を備え、
前記第1通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と酸化鉄を含み、
前記第2通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と活性炭を含み、
前記第3通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と窒化チタンを含み、
前記第4通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含み、
前記第5通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含み、
前記第6通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含む構成とすることができる。
【0011】
このような構成とすれば、第1通水容器から第6通水容器にそれぞれ充填された特徴あるミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水を形成することができる。
【0012】
また、前記第6通水容器より下流側の通水経路に、ケイ酸塩セラミックスを含むミネラル付与材が充填された通水容器を直列に連通することもできる。
【0013】
次に、本発明の遠赤外線発生水製造設備は、ミネラル水製造装置と、前述したミネラル含有水製造装置と、前記ミネラル水製造装置で製造されたミネラル水に前記ミネラル含有水製造装置で製造されたミネラル含有水を混合して遠赤外線発生水を形成する混合手段と、を備え、
前記ミネラル水製造装置が、絶縁体で被覆された導電線及びミネラル付与材を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与してミネラル水溶液を形成するミネラル水溶液製造手段と、前記ミネラル水製造手段で形成されたミネラル水溶液に遠赤外線を照射してミネラル水を形成する遠赤外線発生手段と、を備えたものであることを特徴とする。
【0014】
このような構成とすれば、前記ミネラル水製造装置のミネラル水溶液製造手段においては、水流による撹拌作用、導電線を流れる直流電流の作用及び超音波振動により、ミネラル付与材からミネラル成分が速やかに水中に溶出して、必要とするミネラル成分が適度に溶け込むとともに、単体としてのミネラルがイオン化した状態で存在するミネラル水溶液を効率良く製造することができる。特に、導電線を流れる直流電流の作用により、ミネラル付与材に含まれる有効なミネラル成分をイオンの形で水中に効率的に溶出させることができるため、イオンとしての反応性、作用性を有するミネラル水溶液を得ることができる。そして、遠赤外線発生手段において、前記ミネラル水溶液に遠赤外線を照射することにより、溶解したミネラル成分と水分子とが融合して電気陰性度の高まったミネラル水を生成することができる。
【0015】
従って、前記混合手段において、前記ミネラル水製造装置で生成されたミネラル水と、前記ミネラル含有水製造装置で量産されるミネラル含有水と、を混合することによって得られる遠赤外線発生水では、必要とするミネラル成分が適度に溶け込み、単体としてのミネラル成分がイオン化した状態で存在するため、特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有する遠赤外線発生水を大量生産することができる。
【0016】
次に、本発明の遠赤外線発生水製造方法は、絶縁体で被覆された導電線及びミネラル付与材を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与してミネラル水溶液を形成する工程と、前記工程を経て形成されたミネラル水溶液に遠赤外線を照射する工程と、を経て形成されたミネラル水に、
互いに種類の異なるミネラル付与材が充填された複数の通水容器のうちの1以上に水を通過させて形成されたミネラル含有水を混合させて遠赤外線発生水を形成することを特徴とする。
【0017】
また、前記遠赤外線発生水製造方法において、複数の前記通水容器として、第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器を使用し、
前記第1通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と酸化鉄を含み、
前記第2通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と活性炭を含むものであり、
前記第3通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と窒化チタンを含み、
前記第4通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含み、
前記第5通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含み、
前記第6通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含むことが望ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明により、複数種類のミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水を大量生産することのできるミネラル含有水製造技術、及び、特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有する水を大量生産可能な遠赤外線発生水製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態である遠赤外線放射水製造設備の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す遠赤外線発生水製造設備を構成するミネラル含有水製造装置のブロック図である。
【図3】図1に示す遠赤外線発生水製造設備を構成するミネラル含有水製造装置を示す正面図である。
【図4】図3に示すミネラル含有水製造装置の側面図である。
【図5】図3に示すミネラル含有水製造装置の構成を示す一部省略斜視図である。
【図6】図3に示すミネラル含有水製造装置を構成する通水容器の側面図である。
【図7】図1に示す遠赤外線発生水製造設備を構成するミネラル水製造装置の一部をなすミネラル水溶液製造手段の模式図である。
【図8】図7のA−A線における一部省略断面図である。
【図9】図7に示すミネラル水溶液製造手段に使用するミネラル付与材の収納容器を示す斜視図である。
【図10】図7に示すミネラル水溶液製造手段における導電線付近の反応状態を示す模式図である。
【図11】図1に示す遠赤外線発生水製造設備を構成するミネラル水製造装置の一部をなす遠赤外線照射装置の概略断面図である。
【図12】その他の実施形態であるミネラル含有水製造装置を示す正面図である。
【図13】その他の実施形態であるミネラル含有水製造装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1に示すように、本実施形態の遠赤外線発生水製造設備1は、ミネラル水製造装置2と、ミネラル含有水製造装置3と、ミネラル水製造装置2で製造されたミネラル水44にミネラル含有水製造装置3で製造されたミネラル含有水45を混合して遠赤外線発生水47を形成する混合手段である混合槽46と、を備えている。
【0021】
ミネラル水製造装置2は、水道から供給される水11と後述するミネラル付与材12(図8参照)を原料としてミネラル水溶液41を形成するミネラル水溶液製造手段10と、ミネラル水溶液製造手段10で得られたミネラル水溶液41に遠赤外線を照射してミネラル水44に変化させる遠赤外線発生手段43と、を備えている。
【0022】
ミネラル含有水製造装置3は、外部から供給される水Wを複数の通水容器51〜56のうちの1個以上に通過させることによってミネラル付与材から溶出したミネラル成分を含有するミネラル含有水45を形成する機能を有する。
【0023】
ここで、図1,図2に基づいて、ミネラル含有水製造装置3の構造、機能などについて説明する。図1,図2に示すように、ミネラル含有水製造装置3は、互いに種類の異なるミネラル付与材が充填された第1通水容器51〜第6通水容器56と、第1通水容器51〜第6通水容器56を直列に連通する送水経路57と、第1通水容器51〜第6通水容器56とそれぞれ並列した状態で送水経路57に連結された迂回水路51p〜56pと、各送水経路51p〜56pと迂回水路57との分岐部にそれぞれ設けられた水流切替弁51v〜56vと、を備えている。
【0024】
水流切替弁51v〜56vの切替操作は、これらの水流切替弁51v〜56vと信号ケーブル59で結ばれた操作盤58に設けられた6個の切替ボタン51b〜56bを操作することによって実行することができる。6個の切替ボタン51b〜56bと6個の水流切替弁51v〜56vとがそれぞれの番号ごとに対応しているので、切替ボタン51b〜56bの何れかを操作すれば、それと対応する番号の水流切替弁51v〜56vが切り替わり、水流方向を変えることができる。
【0025】
また、第1通水容器51内には二酸化ケイ素と酸化鉄を含むミネラル付与材51mが充填され、第2通水容器52内には二酸化ケイ素と活性炭を含むミネラル付与材52mが充填され、第3通水容器53内には二酸化ケイ素と窒化チタンを含むミネラル付与材53mが充填され、第4通水容器54内には二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含むミネラル付与材54mが充填され、第5通水容器55内には二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含むミネラル付与材55mが充填され、第6通水容器56内には二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含むミネラル付与材56mが充填されている。なお、ミネラル付与材51m〜56mは、それぞれのミネラル成分とホワイトセメントとミネラル水製造装置2で形成されたミネラル水44との混練体を乾燥、固化させて形成した塊状体若しくは粒状体である。
【0026】
前述した操作盤58の切替ボタン51b〜56bを操作して、水流切替弁51v〜56vを通水容器側へ切り替えれば、送水経路57を流れてきた水は、操作された水流切替弁より下流側にある第1通水容器51〜第6通水容器56内へ流れ込み、水流切替弁51v〜56vを迂回水路側へ切り替えれば、送水経路57を流れてきた水は、操作された水流切替弁より下流側の迂回水路51p〜56pへ流れ込む。従って、切替ボタン51b〜56bの何れかを操作して水流切替弁51v〜56vを選択的に切り替えることにより、第1通水容器51〜第6通水容器56ごとに異なるミネラル付与材51m〜56mから溶出するミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水45を形成することができる。
【0027】
次に、図3〜図7に基づいて、実際のミネラル含有水製造装置3の構造、機能などについて説明する。なお、図3〜図5においては、前述した迂回水路51p〜56p,水流切替弁51v〜56v,操作盤59及び信号ケーブル59を省略している。
【0028】
図3,図4に示すように、ミネラル含有水製造装置3は、架台60に搭載された略円筒形状の第1通水容器51〜第6通水容器56と、これらの第1通水容器51〜第6通水容器56を直列に連通する送水経路57と、を備え、水道から供給される水Wを貯留するための原水タンク63が架台60の最上部に配置されている。原水タンク63内には、水W中の不純物を吸着する機能を有する無機質多孔体64が収容されている。架台60の底部には複数のキャスタ61及びレベルアジャスタ62が設けられている。略円筒形状の第1通水容器51〜第6通水容器56は、それぞれの軸心51c〜56c(図6参照)を水平方向に保った状態で、直方体格子構造の架台60に搭載されている。第1通水容器51〜第6通水容器56は架台60対し着脱可能である。
【0029】
図6に示すように、第1通水容器51〜第6通水容器56はいずれも同じ構造であり、円筒形状の本体部51a〜56aの両端部に設けられたフランジ部51f〜56fに円板状の蓋体51d〜56dを取り付けることにより気密構造が形成されている。軸心51c〜56cが水平状態のとき本体部51a〜56aの最下部に位置する箇所に、送水経路57と連通する導水口57aが設けられ、入水口57aから遠い方の蓋体51d〜56dの最上部に、送水経路57と連通する出水口57bが設けられ、出水口57bにはメッシュストレーナ57cが取り付けられている。本体部51a〜56a外周の出水口57b直上部分には、第1通水容器51〜第6通水容器56内のエアを逃がすための自動エア弁57dが取り付けられている。
【0030】
上流側の送水経路57から供給された水は入水口57aを通過して第1通水容器51〜第6通水容器56内へ流入し、それぞれの内部に充填されたミネラル付与材51m〜56mと接触することにより各ミネラル成分が水中へ溶出するので、それぞれのミネラル付与材51m〜56mに応じたミネラル成分を含有した水となって出水口57bから下流側の送水経路57へ流出する。
【0031】
図3〜図5に示すミネラル含有水製造装置3においては、図2に示す操作盤58の切替ボタン51b〜56bの何れかを操作して、原水タンク63の水Wを、第1通水容器51〜第6通水容器56の1個以上に通過させことにより、第1通水容器51から第6通水容器56にそれぞれ充填されたミネラル付与材51m〜56mにそれぞれ含まれている特徴あるミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水45を形成することができる。
【0032】
また、ミネラル含有水製造装置3においては、第1通水容器51〜第6通水容器56が送水経路57で直列に連結されているため、当該送水経路57に連続的に水を流すことにより、第1通水容器51〜第6通水容器56内のミネラル付与材51m〜56mに応じたミネラル成分が溶け込んだミネラル含有水45を大量生産することができる。
【0033】
ミネラル含有水製造装置3において形成されたセラミック含有水45は、第6通水容器56より下流側の送水経路57xを経由して混合槽46内へ送り込まれ、その内部において、図1に示すミネラル水製造装置2で製造されたミネラル水44と混合されることによって遠赤外線発生水47が形成される。
【0034】
次に、図7〜図11に基づいて、図1に示す遠赤外線発生水製造設備1を構成するミネラル水製造装置2について説明する。図1に示すように、ミネラル水製造装置2は、水道から供給される水11と後述するミネラル付与材12(図8参照)を原料としてミネラル水溶液41を形成するミネラル水溶液製造手段10(図7参照)と、ミネラル水溶液製造手段10で得られたミネラル水溶液41に遠赤外線を照射してミネラル水44に変化させる遠赤外線発生手段44(図11参照)と、を備えている。
【0035】
図7,図8に示すように、ミネラル水溶液製造手段10は、水11及びミネラル付与材12を収容可能な反応容器13と、絶縁体14で被覆された状態で反応容器13内の水11に浸漬された導電線15と、反応容器13内の水11に超音波振動を付与するための超音波発生手段16と、導電線15に直流電流DCを導通させるための直流電源装置17と、導電線15の周囲の水11に直流電流DCと同方向の水流Rを発生させる手段である循環経路18a,18b及び循環ポンプPと、を備えている。直流電源装置17、超音波発生手段16及び循環ポンプPはいずれも一般の商用電源からの給電により作動する。
【0036】
反応容器13は、上面が開口した倒立円錐筒状であり、その頂点に相当する底部には排水口19が設けられ、この排水口19には循環ポンプPの吸込口P1に連通する循環経路18aが接続され、排水口19直下には循環経路18aへの排水量を調節するための開度調節バルブ20と、反応容器13内の水などを排出するための排水バルブ21が設けられている。
【0037】
循環ポンプPの吐出口P2には循環経路18bの基端部が接続され、循環経路18bの先端部は収容槽22に接続されている。収容槽22外周の底部付近には、収容槽22内の水11を反応容器13内へ送り込むための循環経路18cの基端部が接続され、循環経路18cの先端部は反応容器13の開口部に臨む位置に配管されている。循環経路18cには、収容槽22から反応容器13へ送り込む水量を調節するための開度調節バルブ23が設けられている。
【0038】
収容槽22の底部には、排水バルブ25及び水温計26を有する排水管24が垂下状に接続されている。必要に応じて排水バルブ25を開くと、収容槽22内の水が排水管24の下端部から排出することができ、このとき排水管24を通過する水11の温度を水温計26で計測することができる。
【0039】
図10に示すように、導電線15とこれを被覆する絶縁体14からなる複数の導電ケーブル29(29a〜29g)はそれぞれ反応容器13内の深さの異なる複数位置に円環状をなすように配線され、これらの円環状の導電ケーブル29a〜29gはいずれも反応容器13と略同軸上に配置されている。それぞれの導電ケーブル29a〜29gの内径は倒立円錐筒状の反応容器13の内径に合わせて段階的に縮径しており、それぞれの配置箇所に対応した内径となっている。各導電ケーブル29a〜29gは、反応容器13の壁体13aに設けられた絶縁性のターミナル30に着脱可能に結線されているため、必要に応じて、円環状の部分をターミナル30から取り外したり、取り付けたりすることができる。
【0040】
反応容器13内の軸心に相当する部分には、絶縁性の網状体で形成された有底円筒状の収納容器31が配置され、この収納容器31内に塊状のミネラル付与材12が充填されている。この収納容器31はその上部に設けられたフック31fにより、反応容器13の壁体13a上縁部に着脱可能に係止されている。
【0041】
図7に示すように、循環経路18a,18bの外周にはそれぞれ導電ケーブル29s,29tが螺旋状に巻き付けられ、これらの導電ケーブル29s,29tに対し、直流電源装置17から直流電流DCが供給される。導電ケーブル29s,29tを流れる直流電流DCの向きは循環経路18a,18b内を流動する水流の向きと略一致するように設定されている。
【0042】
ミネラル水溶液製造手段10において、反応容器13内及び収容槽22内に所定量の水11を入れ、ミネラル付与材12が充填された収納容器31を反応容器13内の中心にセットした後、循環ポンプPを作動させるとともに、反応容器13底部の開度調節バルブ20及び循環経路18cの開度調節バルブ23を調節して、反応容器13から排水口19、循環経路18a、循環ポンプP、循環経路18b、収容槽22及び循環経路18cを経由して再び反応容器13の上部に戻るように水11を循環させる。そして、直流電源装置17、超音波発生手段16を作動させると、収納容器31内のミネラル付与材12から水11へのミネラル成分の溶出反応が始まる。
【0043】
ミネラル水溶液製造手段10を使用してミネラル水溶液を製造する際の作業条件は特に限定しないが、本実施形態では、以下の作業条件でミネラル水溶液の製造を行った。
(1)導電ケーブル29,29s,29tには電圧8000〜8600V、電流0.05〜0.1Aの直流電流DCを導通させた。なお、導電ケーブル29などを構成する絶縁体14はポリテトラフルオロエチレン樹脂で形成されている。
(2)反応容器13内に充填されたミネラル付与材12は、化石などを含む岩盤を粉砕したものであり、水11に対し質量比で10〜15%程度充填されている。
(3)水11は電解するものであれば良く、例えば、水100リットルに対して炭酸ナトリウムを10g程度溶解したものなどを使用しているが、地下水であればそのまま使用することができる。
(4)超音波発生手段16は周波数30〜35kHzの超音波を発生するものであり、その超音波振動部16aが反応容器13内の水11に直接触れて加振するように超音波発生手段16を配置している。
【0044】
このような条件でミネラル水溶液製造手段10を稼働させると、反応容器13内には、左ねじ方向に回転しながら排水口19に吸い込まれる水流Rが発生し、排水口19から排出された水11は、前述した循環経路18a,18bなどを経由して、再び、反応容器13内へ戻るという状態が継続される。
【0045】
従って、水流Rによる撹拌作用、導電ケーブル29を流れる直流電流の作用及び超音波発生手段16が水11に付与する超音波振動により、ミネラル付与材12からミネラル成分が速やかに水11中に溶出して、必要とするミネラル成分が適度に溶け込むとともに、単体としてのミネラルがイオン化した状態で存在するミネラル水溶液を効率良く製造することができる。特に、導電線29を流れる直流電流の作用により、ミネラル付与材12に含まれる有効なミネラル成分がイオンの形で水11中に効率的に溶出するため、イオンとしての反応性、作用性を有するミネラル水溶液を得ることができる。
【0046】
ミネラル水溶液製造手段10を使用することにより、単体としてのミネラル成分がイオン化した状態で存在するミネラル水溶液が形成される理由については不明な点もあるが、以下のように推測される。即ち、図7に示すように、反応容器13内の導電ケーブル29の周囲においては、直流電流DCが一定方向に流れる導電線15の周囲に直流電流DCと同方向の水流Rが存在する状態が形成されるため、水11中に発生した電気エネルギの場が水分子の電子に作用するとともに水11中に自由電子eが発生し、その電子エネルギが高められる。そして、水11中に生じた自由電子eはミネラル付与材12中のミネラル成分を構成する原子または分子に作用し、これによってミネラル成分がイオン化し、水11中へ溶出するためではないか、と推測される。
【0047】
このように、反応容器13内には水流Rが発生し、その水流Rの方向が、直流電流DCの進行方向と合致するため、水11中に自由電子eが出現してゼータ電位が励起されることにより、水溶性のミネラル成分がイオン化して溶出していく。この場合、化石などのミネラル付与材12は、その成分中、生命より発生した微弱電位により固形化したミネラルだけが溶出していくこととなる。
【0048】
ミネラル水溶液製造手段10においては、円環状をした複数の導電ケーブル29a〜29gを反応容器13内に略同軸上に配線するとともに、反応容器13内で左ねじ方向に回転する水流Rを発生させている。従って、一定容積の反応容器13内に比較的密状態の電気エネルギの場を形成することができ、比較的小さな容積の反応容器13内で効率良くミネラル水溶液を製造することができる。
【0049】
また、反応容器13は倒立円錐筒状であるため、円環状をした複数の導電ケーブル29a〜29gに沿って流動する水流Rを比較的容易且つ安定的に発生させることができ、これによってミネラル成分の溶出が促進される。また、倒立円錐筒状の反応容器13内を流動する水流Rは、反応容器13底部の排水口19に向かうにつれて流速が増大するため、ミネラル付与材12との接触頻度も増大し、水11中に存在する自由電子eを捕捉してイオン化するミネラル量を増加させることができる。
【0050】
さらに、循環経路18b,18cの間に水11を貯留しながら排出する収容槽22を設けているため、反応容器13の容積を超える分量の水11を循環させながらミネラル溶出反応を進行させることが可能である。このため、ミネラル水溶液を効率良く大量生産することができる。
【0051】
循環ポンプPを連続運転して、これらの反応を継続させると、最終的には、質量比で約3%程度のミネラル成分が溶出したミネラル水溶液が生成される。反応容器13底部の排水口19の大きさ、循環水量の多少、反応容器13の形状(特に、図1に示す軸心Cと壁体13aとの成す角度γ)などにより、水11中における自由電子eの出現状況をコントロールすることができ、破砕された化石などのミネラル付与材12に自由電子eが与える作用により、ミネラル成分の水溶性が左右される。
【0052】
質量比で約3%程度のミネラル水溶液が形成されたら、このミネラル水溶液41を、図11に示す処理容器40内へ移す。この場合、反応容器13内において収納容器31から漏出したミネラル付与材12の残留物は反応容器13の底部にある排水バルブ21から排出することができる。処理容器40内に収容したミネラル水溶液41は、撹拌羽根42でゆっくりと撹拌しながら、処理容器40内部に配置された遠赤外線発生手段43により遠赤外線を照射する。この遠赤外線発生手段43は、波長6〜14μm程度の遠赤外線を発生するため、ミネラル水溶液41中の水分子と溶解ミネラルとが融合して、電気陰性度が高まっていき、pH12程度に達した段階で反応が完了し、最終製品であるミネラル水44が完成する。
【0053】
なお、遠赤外線発生手段43は、波長6〜14μm程度の遠赤外線を発生するものであれば良く、材質や発生手段などは問わないので、加熱方式であってもよい。ただし、常温において、6〜14μm波長域の黒体放射に対して約85%以上の放射比率を有するものが望ましい。
【0054】
ミネラル水製造装置2において、前述した工程により形成されたミネラル水44は、図1,図3及び図5に示すように、送水経路57yを経由して混合槽46へ送り込まれ、混合槽46内において、ミネラル含有水製造装置3から送り込まれたミネラル含有水45と混合されることによって遠赤外線発生水47が形成される。
【0055】
図1に示すミネラル水製造装置2を構成するミネラル水溶液製造手段10においては、水流Rによる撹拌作用、導電線15を流れる直流電流DCの作用及び超音波振動により、ミネラル付与材12に含まれるミネラル成分が速やかに水11中に溶出して、必要とするミネラル成分が適度に溶け込むとともに、単体としてのミネラルがイオン化した状態で存在するミネラル水溶液41を効率良く製造することができる。
【0056】
特に、導電線15を流れる直流電流DCの作用により、ミネラル付与材12に含まれる有効なミネラル成分をイオンの形で水11中に効率的に溶出させることができるため、イオンとしての反応性、作用性を有するミネラル水溶液41を得ることができる。そして、図11に示す遠赤外線発生手段43において、ミネラル水溶液41に遠赤外線を照射することにより、溶解したミネラル成分と水分子とが融合して電気陰性度の高まったミネラル水44が形成される。
【0057】
従って、図1,図3及び図5に示す混合槽46において、ミネラル水製造装置2で生成されたミネラル水44と、ミネラル含有水製造装置3で量産されるミネラル含有水45とを1:10程度の体積比率で混合して得られた遠赤外線発生水47中では、必要とするミネラル成分が適度に溶け込み、単体としてのミネラル成分がイオン化した状態で存在するため、特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有する遠赤外線発生水47を大量生産することができる。
【0058】
次に、図12,図13に基づいてミネラル含有水製造装置に関するその他の実施形態について説明する。なお、図12に示すミネラル含有水製造装置73及び図13に示すミネラル含有水製造装置83において、図3に示すミネラル含有水製造装置3などの構成部分と同じ構造、機能を有する部分は、図3中の符号と同符号を付して説明を省略する。
【0059】
図12に示すミネラル含有水製造装置73においては、第6通水容器56より下流側の通水経路57に、第7通水容器77及び第8通水容器78を直列に連通させている。第7通水容器77及び第8通水容器78内には、ケイ酸塩セラミックスとホワイトセメントとミネラル水製造装置2で形成されたミネラル水44との混練体を乾燥、固化させることによって形成された塊状体若しくは粒状体が充填されている。
【0060】
このように、第6通水容器56より下流側の通水経路57に第7通水容器77及び第8通水容器78を直列に連通させれば、第6通水容器56を通過して形成されたミネラル含有水45(図3参照)が、さらに第7通水容器77及び第8通水容器78内を通過する際にケイ酸塩セラミックスを含む塊状体や粒状体に接触することにより、ミネラル含有水45に含まれるミネラル成分が活性化されたミネラル含有水45xとなる。従って、混合槽46においてミネラル含有水45xとミネラル水44とを混合したとき、遠赤外線発生機能の高い遠赤外線発生水47xを得ることができる。
【0061】
図13に示すミネラル含有水製造装置83においては、原水タンク63の上流側に、外部から供給される水道水DW中の不純物を沈殿除去、浮遊除去するための一次浄化槽81及び二次浄化槽82が配置されている。一次浄化槽81内には二酸化ケイ素を主成分とする粒状セラミックス84が収容され、二次浄化槽82内には炭酸カルシウムを主成分とする球状セラミックス85が収容されている。
【0062】
水道水DWが一次浄化槽81及び二次浄化槽82を通過する際に粒状セラミックス84や球状セラミックス85と接触したとき、水道水DW中の不純物は、その性質に応じて、一次浄化槽81内若しくは二次浄化槽82内で沈殿したり、浮遊したりすることによって除去される。従って、原水タンク63内の無機質多孔体64で吸着除去できない不純物を予め除去することが可能となり、ミネラル含有水製造装置83における不純物の悪影響を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明は、土壌改質作用、植物育成作用、有害化学物質分解作用、消臭作用、空気清浄作用及び燃焼効率向上作用などを有する遠赤外線発生水を大量生産する技術として各種工業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【0064】
1 遠赤外線発生水製造設備
2 ミネラル水製造装置
3,73,83 ミネラル含有水製造装置
10 ミネラル水溶液製造手段
11,W 水
12 ミネラル付与材
13 反応容器
13a 壁体
14 絶縁体
15 導電線
16 超音波発生手段
16a 超音波振動部
17 直流電源装置
18a,18b,18c 循環経路
19 排水口
20,23 開度調節バルブ
21,25 排水バルブ
22 収容槽
24 排水管
26 水温計
29,29a〜29g,29s,29t 導電ケーブル
30 ターミナル
31 収納容器
31f フック
40 処理容器
41 ミネラル水溶液
42 撹拌羽根
43 遠赤外線発生装置
44 ミネラル水
45,45x ミネラル含有水
46 混合槽
47,47x 遠赤外線発生水
51 第1通水容器
52 第2通水容器
53 第3通水容器
54 第4通水容器
55 第5通水容器
56 第6通水容器
51a〜56a 本体部
51b〜56b 切替ボタン
51c〜56c 軸心
51d〜56d 蓋体
51f〜56f フランジ部
51m〜56m ミネラル付与材
51p〜56p 迂回水路
51v〜56v 水流切替弁
57,57x,57y 送水経路
57a 入水口
57b 出水口
57c メッシュストレーナ
57d 自動エア弁
58 操作盤
59 信号ケーブル
60 架台
61 キャスタ
62 レベルアジャスタ
63 原水タンク
77 第7通水容器
78 第8通水容器
81 一次浄化槽
82 二次浄化槽
84 粒状セラミックス
85 球状セラミックス
DC 直流電流
DW 水道水
R 水流

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに種類の異なるミネラル付与材が充填された複数の通水容器と、複数の前記通水容器を直列に連通する送水経路と、複数の前記通水容器とそれぞれ並列した状態で前記送水経路に連結された迂回水路と、前記送水経路と前記迂回水路との分岐部にそれぞれ設けられた水流切替弁と、を備えたことを特徴とするミネラル含有水製造装置。
【請求項2】
複数の前記通水容器として、第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器を備え、
前記第1通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と酸化鉄を含み、
前記第2通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と活性炭を含み、
前記第3通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と窒化チタンを含み、
前記第4通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含み、
前記第5通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含み、
前記第6通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項1記載のミネラル含有水製造装置。
【請求項3】
前記第6通水容器より下流側の通水経路に、ケイ酸塩セラミックスを含むミネラル付与材が充填された通水容器を直列に連通したことを特徴とする請求項1または2記載のミネラル含有水製造装置。
【請求項4】
ミネラル水製造装置と、請求項1〜3の何れかに記載のミネラル含有水製造装置と、前記ミネラル水製造装置で製造されたミネラル水に前記ミネラル含有水製造装置で製造されたミネラル含有水を混合して遠赤外線発生水を形成する混合手段と、を備えた遠赤外線発生水製造設備であって、
前記ミネラル水製造装置が、絶縁体で被覆された導電線及びミネラル付与材を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与してミネラル水溶液を形成するミネラル水溶液製造手段と、前記ミネラル水製造手段で形成されたミネラル水溶液に遠赤外線を照射してミネラル水を形成する遠赤外線発生手段と、を備えたものであることを特徴とする遠赤外線発生水製造設備。
【請求項5】
絶縁体で被覆された導電線及びミネラル付与材を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与してミネラル水溶液を形成する工程と、前記工程を経て形成されたミネラル水溶液に遠赤外線を照射する工程と、を経て形成されたミネラル水に、
互いに種類の異なるミネラル付与材が充填された複数の通水容器のうちの1以上に水を通過させて形成されたミネラル含有水を混合させて遠赤外線発生水を形成することを特徴とする遠赤外線発生水製造方法。
【請求項6】
複数の前記通水容器として、第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器を使用し、
前記第1通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と酸化鉄を含み、
前記第2通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と活性炭を含み、
前記第3通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と窒化チタンを含み、
前記第4通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含み、
前記第5通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含み、
前記第6通水容器内のミネラル付与材が二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含むことを特徴とする請求項6記載の遠赤外線発生水製造方法。

【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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【公開番号】特開2011−56366(P2011−56366A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−207415(P2009−207415)
【出願日】平成21年9月8日(2009.9.8)
【出願人】(500512195)株式会社理研テクノシステム (5)
【出願人】(505014708)株式会社オオクラ (2)
【Fターム(参考)】