JP2005230663A

JP2005230663A - 小クラスター水の製造方法及び製造装置

Info

Publication number: JP2005230663A
Application number: JP2004042165A
Authority: JP
Inventors: Toru Iwakawa; 徹岩川
Original assignee: Nippon Eisei Center Co Ltd
Current assignee: Nippon Eisei Center Co Ltd
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できる方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】配管を介して供給された天然水、水道水等の通常水は、給水タンク１内に一旦貯留された後、改質器２によって改質される。オゾン発生装置３において発生され、配管を介して供給されるオゾンは、混合器４において通常水に溶解、混合され、所定濃度のオゾン水が生成される。所定濃度のオゾン水は、配管を介してオゾン分解器５に供給され、所定の触媒によって分解反応して、小クラスター水が製造される。クラスター数が３０以下の小クラスター水を製造するためには、分解反応前におけるオゾン水のオゾン濃度を３ｐｐｍ以上とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品、飲料、医薬品、洗浄液等に適用して好適な小クラスター水の製造方法及び製造装置に関する。

液体状態にある水は、水分子（Ｈ_２Ｏ）が水素結合によって集合したクラスターという状態で存在し、さらに、直鎖状又は分岐状のｎ量体のクラスターと、四角形から十一角形に亘る多角形のクラスターとの混合状態で存在すると考えられている。
クラスターを構成する水分子の数を言う際、通常、クラスター数という用語を使用しているが、このクラスター数は、通常の水道水では１２０〜１４０、良質の天然水では７０〜１００、化粧水では５０〜８０、スポーツ飲料では４０〜７０程度である。

ここで、クラスター数の小さい水は、一般に、小クラスター水と呼ばれており、通常の水と異なって、浸透性、保水性、洗浄性、殺菌性等に極めて優れていることは、これまでに為された種々研究によって実証されている。
そこで、従来より、水分子数がより小さい小クラスター水を製造する方法が種々研究され、提案されており、例えば、遠赤外線照射によって５０〜７０、電気分解によって３０〜５０程度のクラスター数を有する水を製造できることは知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−９６２７７号公報

上記の如く、小クラスター水を製造する方法はこれまでにも種々研究され、提案されてはいるが、クラスター数がより小さい、すなわち、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できる方法は未だ知られていない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為されたものであって、クラスター数がより小さい、すなわち、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できる方法及び製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するべく、本発明者等は、種々研究、検討を重ねた結果、オゾンを溶解したオゾン水を触媒分解反応させることによって、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できることを見出した。

オゾン（Ｏ_３）は、容易に分解してＯ^＋とＯ_２を生成するが、水中に導入された場合には、分解して生成されたＯ^＋とＯＨ⁻とが結合して、ＯＨ（ヒドロキシラジカル）が生成する。
ここで、オゾン水を触媒分解反応させ、Ｏ^＋とＯＨ⁻とを瞬時に結合させることによって、ＯＨ（ヒドロキシラジカル）を一時に生成させることができるとともに、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できることが判明した。

オゾン水を分解反応させる触媒としては、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ等の貴金属、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｔｉ等の金属酸化物、水酸化物、炭酸化物、ゼオライト、活性炭を使用することができる。

製造される小クラスター水のクラスター数は、分解反応前におけるオゾン水のオゾン濃度に依存し、オゾン濃度を高くするほど、よりクラスター数が小さい小クラスター水を製造できることも判明した。
例えば、オゾン濃度が０．５ｐｐｍではクラスター数が５０程度、３ｐｐｍでは３０程度、１５ｐｐｍでは２０程度、５０ｐｐｍでは１０程度の、よりクラスター数が小さい小クラスター水を製造することができる。

しかも、本発明によれば、従来、ＰＨ６〜８の領域では実現できなかったクラスター数を有する小クラスター水を製造できるようになったので、小クラスター水の利用分野も多岐に亘り拡大するとともに、公害等の安全性における心配も一切必要としない。

本発明の小クラスター水の製造方法及び製造装置について、図面を参照して具体的に説明する。
本発明の小クラスター水の製造装置は、図１に示すように、給水タンク１、改質器２、オゾン発生装置３、混合器４、オゾン分解器５、オゾン処理器６等から構成される。

給水タンク１は、天然水、水道水等の通常水を貯留するものであり、改質器２は、それら通常水の水質を軟化させたり、不純物を除去したりするものである。
オゾン発生装置３は、オゾンを発生させるものであり、混合器４は、通常水に発生させたオゾンを溶解、混合させ、所定濃度のオゾン水を生成するものである。
オゾン分解器５は、上記触媒によってオゾン水を分解反応させるものであり、オゾン処理器６は、溶解しなかったオゾンを処理して、酸素として排出するものである。

小クラスター水の製造方法を説明すれば、先ず、配管を介して供給された天然水、水道水等の通常水は、給水タンク１内に一旦貯留された後、改質器２によって改質される。
そして、オゾン発生装置３において発生され、配管を介して供給されるオゾンが、混合器４において通常水に溶解、混合され、所定濃度のオゾン水が生成される。

次に、所定濃度のオゾン水は、配管を介してオゾン分解器５に供給され、触媒によって分解反応して、小クラスター水が製造される。
一方、混合器４において溶解しなかったオゾンは、オゾン処理器６において処理され、酸素として排出される。

次に、本発明の小クラスター水の製造方法について、オゾン濃度、反応触媒を種々変更した具体的な実施例を挙げて説明する。

［実施例１〜８］
図１に示す小クラスター水の製造装置を使用し、オゾン濃度１０ｐｐｍのオゾン水を流量１０リットル／分で反応触媒を充填したオゾン分解器５に供給して、小クラスター水を製造した。反応触媒としては、ＰｔをＡｌ_２Ｏ_３に０．５％、０．２％含有させたもの、ＰｄをＡｌ_２Ｏ_３に０．５％、０．２％含有させたもの、及びＮｉＯ_２を使用した。
オゾン分解器５の排出口にオゾン濃度計を設置し、そのオゾン濃度計によって、オゾン分解器５から流出されてきた小クラスター水のオゾン濃度を測定した。又、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）によって、製造された小クラスター水のクラスター数を測定した。それらの結果を表１に示す。
以下、各表において、触媒１、２は、ＰｔをＡｌ_２Ｏ_３に０．５％、０．２％含有させたもの、触媒３、４は、ＰｄをＡｌ_２Ｏ_３に０．５％、０．２％含有させたもの、触媒５は、ＮｉＯ_２であることを示す。又、ＬＨＳＶは、液空間速度（ｈｒ^−１）である。

［実施例９〜１６］
又、図１に示す小クラスター水の製造装置を使用し、実施例１〜８と同一の反応触媒を使用し、オゾン濃度５ｐｐｍのオゾン水を流量１０リットル／分で反応触媒を充填したオゾン分解器５に供給して、小クラスター水を製造した。
そして、実施例１〜８と同様に、オゾン濃度計によって、オゾン分解器５から流出されてきた小クラスター水のオゾン濃度を測定すると共に、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）によって、製造された小クラスター水のクラスター数を測定した。それらの結果を表２に示す。

［実施例１７〜２４］
さらに、図１に示す小クラスター水の製造装置を使用し、ＰｔをＡｌ_２Ｏ_３に０．５％含有させたものを反応触媒として使用し、オゾン濃度を種々変更したオゾン水を流量１０リットル／分で反応触媒を充填したオゾン分解器５に供給して、小クラスター水を製造した。
そして、実施例１〜８と同様に、オゾン濃度計によって、オゾン分解器５から流出されてきた小クラスター水のオゾン濃度を測定すると共に、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ）によって、製造された小クラスター水のクラスター数を測定した。それらの結果を表３に示す。

表１乃至表３に示す如く、本発明の小クラスター水の製造方法によれば、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造できることが明確となった。又、オゾン水のオゾン濃度を高くするほど、よりクラスター数が小さい小クラスター水を製造できることも明確となった。

次に、本発明によって製造された小クラスター水の作用、効果について、食品、飲料、医薬品、洗浄液等に具体的に適用した実施例を挙げて説明する。

［実施例２５］
小クラスター水を使用して、古米を炊飯したところ、新米に近い味になった。又、そのままご飯を保存したところ、３日経過しても変色することはなく、臭い、ベタ付き等が発生することもなかった。
レタス５個をそのまま、２個を半分にカットし、各々を小クラスター水に３０分間浸漬した後、冷蔵庫の野菜室に挿入して保存したところ、１０日以上経過しても鮮度が失われることはなく、ドリップが発生することもなかった。

［実施例２６］
小クラスター水を使用して、ウイスキーの水割りを造ったところ、試飲した男性１０人全てから、飲み易い、美味しいとの評価を得た。

［実施例２７］
女性２０人に小クラスター水を化粧水として使用してもらったところ、１８名から浸透性が高い、２０名から保水性が高い、２０名から洗浄力が高いとの評価を得た。又、４名から吹き出物が減少又は消滅した、３名からそばかす等の色が薄くなった、５名からかゆみが減少したとの好結果を得た。
化粧品原料であるスクアレンを小クラスター水に溶解したところ、従来の１０倍以上の量を溶解することができた。ホーバーオイルについても、略同様の結果を得た。

［実施例２８］
オゾン濃度３ｐｐｍのオゾン水を触媒分解させて製造した小クラスター水を使用して、機械油の付着したステンレス製フランジを洗浄したところ、油膜を完全に除去することができた。又、自動車のフロントガラスを洗浄したところ、油膜を除去することができた。さらに、汚れたウェーハを洗浄したところ、汚れを綺麗に除去することができた。

［実施例２９］
２５６Ｍの超ＬＳＩの銅メッキ工程において、メッキ溶液として小クラスター水を使用したところ、１工程でトレンチ内までメッキすることができ、従来必要だった工程数を１／３に削減することが可能になった。

以上の如く、本発明の小クラスター水の製造方法によれば、クラスター数が３０以下の小クラスター水を効率的に製造することができ、製造された小クラスター水は、通常の水と異なって、浸透性、保水性、洗浄性、殺菌性等に極めて優れているから、食品、飲料、医薬品、洗浄液等に適用して極めて有用な作用、効果を発揮することができる。

本発明の小クラスター水の製造装置の概略構成図である。

符号の説明

１給水タンク
２改質器
３オゾン発生装置
４混合器
５オゾン分解器
６オゾン処理器

Claims

オゾンを溶解したオゾン水を触媒分解反応させることによって小クラスター水を製造することを特徴とする小クラスター水の製造方法。
オゾン水を分解反応させる前記触媒は、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ等の貴金属、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｔｉ等の金属酸化物、水酸化物、炭酸化物、ゼオライト、活性炭であることを特徴とする請求項１に記載の小クラスター水の製造方法。
前記オゾン水のオゾン濃度は、３ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の小クラスター水の製造方法。
前記クラスター水のクラスター数は、３０以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの請求項に記載の小クラスター水の製造方法。
オゾンを発生させるオゾン発生装置と、通常水にオゾン発生装置によって発生させたオゾンを溶解、混合させ、所定濃度のオゾン水を生成する混合器と、触媒によって前記オゾン水を分解反応させるオゾン分解器とから構成される小クラスター水の製造装置。
オゾン水を分解反応させる前記触媒は、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ等の貴金属、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｔｉ等の金属酸化物、水酸化物、炭酸化物、ゼオライト、活性炭であることを特徴とする請求項５に記載の小クラスター水の製造装置。
前記オゾン水のオゾン濃度は、３ｐｐｍ以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載の小クラスター水の製造装置。
前記クラスター水のクラスター数は、３０以下であることを特徴とする請求項５乃至７の何れかの請求項に記載の小クラスター水の製造装置。