JP2007098352A - 機能性水の製造装置及び機能性水の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な設備を必要とすることなしに２種類の異種金属を簡単な作業で容易に密着状態に組み付けることができ、これにより、製造コストを低減できると共に、一方の金属の再利用が可能でランニングコストを低減させることができる機能性水の製造装置の提供。
【解決手段】 イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属である第１金属１と第２金属２とを互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造装置であって、２種類の異種金属のうちの一方の金属に対し、もう一方の金属がねじ込まれることにより２種類の異種金属が互いに密着されている構造。
【選択図】 図２

Description

本発明は、花瓶や花器、水槽、洗濯機、池、湖、プール、噴水、冷却塔、クーリングタワー、風呂、トイレのロータンク、加湿器、循環水管路、工業用水や温泉水の管路、取水口部分等に収容もしくは流される全ての水の他に、例えば、飲用水、医科や医療器具等の殺菌洗浄処理に用いられる洗浄水の製造や、金属イオンを添加した木酢液、竹酢液の製造等に適用される機能性水の製造装置及び機能性水の製造方法に関する。

従来のこの種の機能性水の製造装置として、本件出願人が先に出願した特許願がある（例えば、特許文献１参照）。

即ち、この特許願は、イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造装置であって、２種類の異種金属をメッキやクラッド法により互いに密着させた構造としたものであった。
特願２００４−２２５４９号公報

しかしながら、先に出願の機能性水の製造装置では、２種類の異種金属をメッキやクラッド法により互いに一体化させた構造であったため、異種金属を互いに密着させた状態に組み付ける作業に設備費や手間を要するため製造コストが高くつくと共に、金属イオンが溶出しない（酸化により減少しない）金属の再利用が困難若しくは不可能であり、このため、ランニングコストが高く付くという問題があった。

本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、特別な設備を必要とすることなしに２種類の異種金属を簡単な作業で容易に密着状態に組み付けることができ、これにより、製造コストを低減できると共に、一方の金属の再利用が可能でランニングコストを低減させることができる機能性水の製造装置を提供することにある。

前記目的を達成するための手段として、請求項１記載の機能性水の製造装置は、イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造装置であって、前記２種類の異種金属のうちの一方の金属に対し、もう一方の金属がねじ込まれることにより前記２種類の異種金属が互いに密着されていることを特徴とする手段とした。

請求項２記載の機能性水の製造装置は、請求項１に記載の機能性水の製造装置において、前記一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きくかつねじの谷径が小さな雄ねじ状のもう一方の金属が前記孔にねじ込まれていることを特徴とする手段とした。

請求項３記載の機能性水の製造装置は、請求項１又は２に記載の機能性水の製造装置において、前記一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きな雄ねじ状のもう一方の金属が前記孔にねじ切りをしながらねじ込まれていることを特徴とする手段とした。

請求項４記載の機能性水の製造装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置において、前記２種類の金属のいずれか一方又は両方に、もう一方の金属とのねじ込み接触部分まで到達する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする手段とした。

請求項５記載の機能性水の製造装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置において、前記２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属がバナジウムで構成されていることを特徴とする手段とした。

請求項６記載の機能性水の製造装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置において、前記２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属が炭素で構成されていることを特徴とする手段とした。

請求項７記載の機能性水の製造方法は、イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造方法であって、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置を用いるようにしたことを特徴とする手段とした。

本発明請求項１記載の機能性水の製造装置では、上述のように、前記２種類の異種金属のうちの一方の第１金属に対し、もう一方の第２金属がねじ込まれることにより前記２種類の異種金属が互いに密着されている構成としたことで、単にねじ込む作業のみで２種類の異種金属を密着状態に組み付けることができる。

また、金属イオンの溶出によりイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属が減少した場合には、減少した方の金属のみを新しい金属と交換することにより、減少しないイオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属を簡単な付け替え作業によって再利用することができる。

従って、特別な設備を必要とすることなしに２種類の異種金属を簡単な作業で容易に密着状態に組み付けることができ、これにより、製造コストを低減できると共に、一方の金属の再利用が可能でランニングコストを低減させることができるようになるという効果が得られる。

請求項２記載の機能性水の製造装置では、上述のように、一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きくかつねじの谷径が小さな雄ねじ状のもう一方の金属が孔にねじ込まれている構成とすることにより、請求項１と同様の効果が得られる他に、孔と雄ねじとの間に水の進入が可能な鎖線状に連続する隙間が形成されるため、２種類の異種金属の接触境界部分が孔の全長に亘って多く形成され、これにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになるという追加の効果が得られる。

請求項３記載の機能性水の製造装置では、上述のように、一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きな雄ねじ状の第２金属が孔にねじ切りをしながらねじ込まれている構成とすることにより、別工程で孔側に雌ねじを切る必要がないため、製造コストをさらに低減することができるようになる。

請求項４記載の機能性水の製造装置では、上述のように、２種類の金属のいずれか一方又は両方に、もう一方の金属とのねじ込み接触部分まで到達する複数の貫通孔が形成されている構成とすることにより、請求項２と同様の効果が得られる他に、２種類の異種金属の接触境界部分が貫通孔の底部においても形成され、これにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになるという追加の効果が得られる。また、この貫通孔の形成数や大きさを変えることにより、金属イオンの溶出量を任意に調整することが可能になる。

請求項５記載の機能性水の製造装置では、上述のように、２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属がバナジウムで構成されることにより、血糖値を低下させる効果があるとして最近注目されているバナジウムイオンが溶出されるため、この機能性水を飲用することにより、糖尿病の発生予防又は治療効果を得ることが可能になる。

請求項６記載の機能性水の製造装置では、上述のように、２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属が炭素で構成されることにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになる。

請求項７記載の機能性水の製造方法では、上述のように、請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置を用いるようにしたことにより、請求項１〜６のいずれか１項に記載の効果を得ることができるようになる。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

まず、この実施例１の機能性水の製造装置の構成を図面に基づいて説明する。

図１はこの実施例１の機能性水の製造装置を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。

即ち、この実施例１の機能性水の製造装置は、イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造装置であって、第１金属１と第２金属２とで構成されている。

さらに詳述すると、前記第１金属１は、鋳鉄や鋼等の鉄（Ｆｅ）でパイプ状に形成され、前記第２金属は、鉄（Ｆｅ）よりはイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属であるマグネシウム（Ｍｇ）で第１金属より小径のパイプ状に形成され、第１金属１の孔には雌ねじ１１が形成される一方、第２金属の外周面には雄ねじ２１が形成されていて、この第２金属２を第１金属１の孔にねじ込むことにより、前記２種類の異種金属が互いに密着された構造になっている。

次に、この実施例１の作用・効果を説明する。

この実施例１の機能性水の製造装置は、以上のように構成されるため、この機能性水の製造装置を、処理すべき水中に単に没した状態としておくと、マグネシウム（Ｍｇ）単独でも水中で酸化腐触して金属イオンを溶出するが、マグネシウム（Ｍｇ）単独の場合は酸化皮膜が形成されるため、金属イオンの溶出が大幅に低下する。ところが、この実施例１では、２種類の異種金属のうちイオン化傾向の小さい又は電位の高い方の第１金属１である鉄（Ｆｅ）の腐蝕を防止しようとして／及び電位の低い方の第２金属２から高い方の金属へ電子を移動させるイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２であるマグネシウム（Ｍｇ）の犠牲腐蝕作用により、酸化皮膜が形成されることなしに該イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２であるマグネシウム（Ｍｇ）からマグネシウムイオンが永続かつ効率的に溶出される。

従って、例えば、この実施例１の機能性水の製造装置を種々の目的に使用される水道水に適用することにより、マグネシウムイオンが水道水に含まれる遊離塩素と結合して塩化マグネシウム（にがりの成分）に変化させることができるため、塩素による弊害をなくすことができるようになる。

また、この実施例１の機能性水の製造装置を花瓶や花器等に収容された水に適用することにより、水とマグネシウムイオンの反応で水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）と水素（Ｈ_２）が生成されると共に、アルカリ還元水になる。

さらに、豊富に水素（Ｈ_２）を含むミネラル豊富なマグネシウムイオン水になる。また、このアルカリ還元水は、水の腐敗や悪臭の発生を抑制する。

また、水道水、井戸水、天然水等のあらゆる水に適用することにより、酸化還元電位の低い水（アルカリ還元イオン水）を容易かつ低コストにて作ることができるようになる。

また、マグネシウム（Ｍｇ）から無数の微細な水素の気泡が発生するため、水中に含まれるゴミや不純物をこの無数の微細な気泡と共に水面に上昇させ、これを容易に除去することができるようになる。

また、前記２種類の異種金属のうちの一方の第１金属１に対し、もう一方の第２金属２がねじ込まれることにより２種類の異種金属が互いに密着されている構成としたことで、単にねじ込む作業のみで２種類の異種金属を密着状態に組み付けることができる。

また、金属イオンの溶出によりイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属が減少した場合には、減少した方の第２金属２のみを新しい金属と交換することにより、減少しないイオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の第１金属１を簡単な付け替え作業によって再利用することができる。

従って、特別な設備を必要とすることなしに２種類の異種金属を簡単な作業で容易に密着状態に組み付けることができ、これにより、製造コストを低減できると共に、一方の金属の再利用が可能でランニングコストを低減させることができるようになるという効果が得られる。

さらに、イオン化傾向の小さい又は電位の高い方の第１金属１を炭素（Ｃ）で構成することにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになる。

なお、前記第１金属１側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きな雄ねじ状の第２金属２を孔にねじ切りをしながらねじ込むようにすることにより、別工程で第１金属１の孔側に雌ねじを切る必要がないため、製造コストをさらに低減することができるようになる。

次に、この発明の他の実施例について説明する。なお、この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分についてはその図示を省略し、相違点についてのみ説明する。

この実施例２の機能性水の製造装置は、２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の前記第２金属２が、バナジウム（Ｖ）で構成されている点が前記実施例１とは相違したものである。

従って、この実施例２では、血糖値を低下させる効果があるとして最近注目されているバナジウムイオンが溶出された機能性水が得られるため、この機能性水を飲用することにより、糖尿病の発生予防又は治療効果を得ることが可能になる。

この実施例３の機能性水の製造装置は、図３、４に示すように、第１金属１又は第２金属２のいずれか一方（又は図示は省略したが両方）に、他方の金属とのねじ込み接触部分まで到達する複数の貫通孔１２、２２が形成されている構成とした点が前記実施例１とは相違したものである。

従って、この実施例３では、請求項２と同様の効果が得られる他に、２種類の異種金属の接触境界部分が貫通孔１２、２２の底部においても形成され、これにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになるという追加の効果が得られる。また、この貫通孔１２、２２の形成数や大きさを変えることにより、金属イオンの溶出量を任意に調整することが可能になる。

この実施例４の機能性水の製造装置は、図５の要部拡大断面図に示すように、第１金属１側に開けられた孔の内径ｄ３よりねじの山径ｄ１が大きくかつねじの谷径ｄ２が小さな雄ねじ状のもう一方の第２金属２が孔にねじ込まれている構成とした点が前記実施例１又は３とは相違したものである。

従って、この実施例４では、孔と雄ねじ２１との間に水の進入が可能な鎖線状に連続する隙間３が形成されるため、２種類の異種金属の接触境界部分が孔の全長に亘って多く形成され、これにより、金属イオンの溶出量を多くすることができるようになるという追加の効果が得られる。

この実施例５の機能性水の製造装置は、図６の平面図及び図７（図６のＢ−Ｂ線における拡大断面図に示すように、第１金属１が板状に形成され、この第１金属１に形成された多数の孔内に多数の第２金属２がねじ込まれている構成とした点が前記実施例１、３、又は４とは相違したものである。

従って、この実施例５では、第２金属２のねじ込み本数を変えることにより、金属イオンの溶出量を任意に調整することができるようになると共に、２種類の異種金属のうち、金属を第２金属２をイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属とすることにより、該第２金属２として異なる複数種類の金属をねじ込むことにより、複数種類の金属イオンを同時に溶出させることができるようになるという追加の効果が得られる。

以上本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、第１金属１がイオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属で、第２金属２がイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属としたが、逆であってもよい。

また、実施例では、２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属としてマグネシウム（Ｍｇ）及びバナジウム（Ｖ）を例示したが、その他の金属の組み合わせ全てを用いることができ、また、それらの合金を用いることもできる。

即ち、例えば、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属として銅（Ｃｕ）を用いることにより、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属（例えば、炭素）とイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の銅（Ｃｕ）との接触境界部分に局部電池が形成され、これにより、優れた殺菌効果を得ることができるようになる。

従って、これを、花瓶や花器等に収容された水に適用することにより、花瓶や花器内等の水中における雑菌の繁殖を防止し、水中に没した切り花の茎の腐敗が抑制されると共に、雑菌その他の不純物が切り花等の導管に詰まることで水の吸い上げを悪くして切り花等を早期に枯らすことが抑制され、その結果、切り花等を長期間に亙り生きの良い状態に維持させるという延命機能が発揮される。

また、これを、風呂の浴槽やプール等に収容される水に適用することにより、スライムの形成を防止してレジネオラ菌等の菌類の増殖を防止することができるようになるし、循環水管路やトイレのロータンク内等に適用することにより、雑菌の繁殖を防止できるようになる。

さらに、水を霧状態で噴出させる超音波式加湿器に適用したり、金属イオン水を噴霧機などで噴霧することにより、銅イオンを含んだ霧を広範囲に散布させることができ、これにより、畜産場、農場、林業等、任意の場所において各種細菌や病原菌を死滅させることが可能になる。

また、これを、水槽に適用することにより、透明な水槽壁面につく藻類の発生を防止することができるようになるし、冷却塔やクーリングタワー、および噴水等に適用することにより、藻の付着による定期的な清掃を回避できるようになる。

また、これを、池、湖、閉鎖期間中のプール等のように流れや入れ替わりのない水に適用することにより、殺藻作用により、あおこの発生を防止することができるようになる。

なお、近年くらげの大量発生により、魚網に入った大量のくらげの処理に苦慮しているが、この実施例１によって銅イオンが溶出された海水に生きたくらげを入れた実験を行ったところ、くらげを死滅させる効果があることが判明した。

また、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属として鉄（Ｆｅ）を用いることにより、鉄イオンが溶出されるため、例えば、これを、川や湖の水、又は海の水等に適用することにより、植物プランクトンや水生動植物を活性化させることができるようになると共に、鉄イオンが水中の燐と結合して燐酸鉄となり、これにより、水中に含まれる燐を固定化することができるようになる。

また、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属として、錫（Ｓｎ）を用いることにより、錫イオンを溶出させることができ、この水中に溶出した錫イオンが持つ防腐作用および清浄作用により、防腐および清浄効果が得られる。

従って、これを、花瓶や花器等に収容された水に適用することにより、花瓶や花器内等に収容された水の腐敗が大幅に遅延され、水中に没した切り花の茎の腐敗が抑制されると共に、腐敗による不純物が切り花等の導管に詰まることで水の吸い上げを悪くして切り花等を早期に枯らすことが抑制され、その結果、切り花等を長期間に亙り生きの良い状態に維持させるという延命機能が発揮される。

また、水槽に適用することにより、長期に亙って水をきれいな状態に維持させることができるようになる。

また、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属として、アルミニウム（Ａｌ）を用いることにより、アルミニウムイオンを溶出させることができ、この水中に溶出したアルミニウムイオンが持つ不純物凝集沈殿作用により、凝集沈殿効果が得られる。

従って、例えば、アルミニウムイオンを溶出させるこの機能性水の製造装置と、前記銅イオンを溶出させる機能性水の製造装置とを併用することにより、銅イオンにより殺藻されたあおこをアルミニウムイオンにより凝集させて底部に沈殿させることができるようになる。

また、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属として、亜鉛（Ｚｎ）を用いることにより、亜鉛イオンを溶出させることができる。

従って、例えば、これを、クーリングタワーやプラスチック成形機の冷却システム等の吸水・排水配管等の水配管に適用することにより、配管内の水垢やカルシウム等のスケールを低コストにて除去すると共に、スケールの付着を防止することができるようになる。
また、この機能性水の製造装置を飲料水に適用することにより、最近不足がちといわれる亜鉛を容易に添加することができるようになる。

また、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い金属としては実施例に例示した金属以外に、タングステン、チタン、ステンレス等、任意の金属を用いることができる。

また、実施例１〜４では第１金属２を円筒状に形成したが、外形は任意である。
また、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属も合金を用いることができる。
また、２種類の異種金属を、炭素とチタンの組み合わせとすることにより、水を媒体液として炭素とチタンとの接触境界部分に局部電池が形成され、これにより、優れた電圧殺菌効果を得ることができるようになる。

また、第１金属１及び第２金属２に同軸状に開けられた孔にピンを打ち込んだり、金属を流し込むことにより、連結の役目や回り止め処理を施すようにしてもよい。
また、第２金属にはドライバーやスパナ等の工具を使用してねじ込み可能な頭部を有するものであってもよい。又、孔はスリット状であってもよい。

本発明実施例１の機能性水の製造装置を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明実施例３の機能性水の製造装置を示す断面図である。 本発明実施例３の機能性水の製造装置を示す断面図である。 本発明実施例４の機能性水の製造装置を示す要部拡大断面図である。 本発明実施例５の機能性水の製造装置を示す平面図である。 図６のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。

符号の説明

１ 第１金属
１１ 雌ねじ
１２ 貫通孔
２ 第２金属
２１ 雄ねじ
２２ 貫通孔
ｄ１ ねじの山径
ｄ２ ねじの谷径
ｄ３ 孔の内径

Claims (7)

1. イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造装置であって、
   前記２種類の異種金属のうちの一方の金属に対し、もう一方の金属がねじ込まれることにより前記２種類の異種金属が互いに密着されていることを特徴とする機能性水の製造装置。
2. 前記一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きくかつねじの谷径が小さな雄ねじ状のもう一方の金属が前記孔にねじ込まれていることを特徴とする請求項１に記載の機能性水の製造装置。
3. 前記一方の金属側に開けられた孔の内径よりねじの山径が大きな雄ねじ状のもう一方の金属が前記孔にねじ切りをしながらねじ込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性水の製造装置。
4. 前記２種類の金属のいずれか一方又は両方に、もう一方の金属とのねじ込み接触部分まで到達する複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置。
5. 前記２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の金属がバナジウムで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置。
6. 前記２種類の異種金属のうち、イオン化傾向の小さい又は／及び電位の高い方の金属が炭素で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置。
7. イオン化傾向又は／及び電位の異なる２種類の異種金属を互いに密着させると共に該２種類の異種金属の接触境界部分が水と接触する状態で露出形成されている構成とすることにより水中において該接触境界部分で局部電池が形成されてイオン化傾向の大きい又は／及び電位の低い方の第２金属２が酸化する際に水中に金属イオンを溶出させて水に所定の機能を付加する機能性水の製造方法であって、
   前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能性水の製造装置を用いるようにしたことを特徴とする機能性水の製造方法。
   

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