JP2007105430A - 空気イオン発生成型体及び発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中の遊離塩素類や悪臭を瞬時に除去し、同時に悪細菌を殺菌できる空気イオン発生成型体及び空気イオン発生装置を提供する。
【解決手段】多孔質鉱物と、希有元素類を含む鉱物、又はこれにトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物、或いは活性炭素と希有元素類を含む鉱物、又はこれにトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物を主成分とし、かつ通気性を有する空気イオン発生成型体固着有形成型体及び装置の構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気イオン発生成型体及び発生装置に関し、水質浄化作用、油分除去作用、殺菌作用に有用な悪臭除去器、水質浄化器、洗浄機、農業栽培育成器、漁業用養殖育成器、加湿器、美顔器、水耕栽培器、浴用気泡発生器等に関する。

近年、空気環境や水環境に対する関心が非常に高まり、特に人間の生活空間における悪臭や悪細菌類の除去が必要不可欠の時代になってきた。悪臭の除去や、水質の浄化方法として、一般に吸着性を利用した良く知られているものとして、活性炭、ゼオライト、セピオライト等の多孔質のセラミックがあり、その中でも、吸着力の大きい活性炭が悪臭除去や水質浄化の主流になり、空気清浄材や水質浄化材として殆どのものが利用されている。一方、悪臭の除去及び抗菌効果の方法として、注目されるようになってきたマイナスイオン効果を図った製品が多く市場にみられるようになってきた。

マイナスイオンを発生させる方法として、電気機械的に電子を発生させてマイナスイオンを発生させる方法と、放射性物質を含む希有元素鉱物を用いて、空気をイオン化させる方法が知られている。悪臭除去の空気清浄器や、水質浄化の浄化器、特に家庭用の蛇口に取り付ける小型浄化器として、塊状の活性炭を小さな網目容器に詰め込み、悪臭や水中の遊離塩素類を瞬時に通過させて吸着除去するものであるが、殆どの悪臭や水中の遊離塩素類は高濃度でもあり、瞬時に小型容器に通過させても大部分、吸着除去できていないのが現状である。全ての悪臭や水質浄化をするには、循環方式か通過時間の長い大きな容器に詰め込むしかないのが現状である。この為マイナスイオンを発生する物質を使った日用品や、養殖用の水質改善器等が数多く提案されている。これらの代表的なものとして下記が挙げられる。

特許文献１ 特開２００２−３６１２６８号公報
マイナスイオンを発生させる鉱物又はその合成物を材料とする通気性を有する固形物で成形されたマイナスイオン生成体１と、このマイナスイオン発生体１の外面の一部に接する閉ざされた空間にエアを供給するエア供給手段とを組み合わせる。これにより、エアがマイナスイオン発生体を通り抜ける際、マイナスイオン発生体の内部に蓄積されているマイナスイオンがエアと共に放出されるマイナスイオン発生装置。
特許文献２ 特開２００３−１１６４０１号
魚介類養殖用微細気泡発生器は、水中の溶存酸素量を顕著にアップさせることができるもので、無機質粒子と該無機質粒子を結合させるガラスーセラミック無機質接着剤とにより構成させる焼結体からなり、該焼結体が（ａ）無機質粒子として粒径１１０〜７０ｕｍの粗目粒子、粒径５５〜４３μｍの中目粒子、及び粒径４２〜２２μｍの細目粒子を混在させ、（ｂ）無機質の全量を１００ｗｔ％としたとき粗目粒子が１０〜２５％、中目粒子が２５〜３５ｗｔ％、及び細目粒子が４０〜５５ｗｔ％からなり、（ｃ）４３〜５５ｗｔ％の気孔体積率を有し、そして、（ｄ）無機質粒子１０００重量部に対して８０〜１６０重量部のガラスーセラミック無機質接着剤を有する。
特許文献３ 特許第３０３５２７９号
静電気に帯電しにくい高分子化合物、並びに希有元素類を含む鉱物、及び少なくともトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含有し、マイナスイオンを放出すると同時に赤外線を放出する樹脂組成物であり、前記樹脂組成物は、プラスイオンの放出を抑制しつつ、マイナスイオンを多量に放出するという前者の抑制作用と併せ、後者の励起作用の共存状態を維持した樹脂組成物である。

本発明において、解決しようとする問題点は、例えば、特に魚介類養殖業における水槽の水を改善する場合、悪臭を除去する消臭材及び水中の遊離塩素類を除去する浄化材及び空気或いは水中の殺菌作用をする殺菌材の複合材が必要になってきた点であり、また、活性炭に変わる素材が必要になってきた。さらに、活性炭では、抗菌性がないため、水の浄化と同時に悪細菌も殺菌させるという素材が必要になってきた点であり、その素材を利用した装置が必要になってきた。

上記問題点に顧みて、多孔質鉱物と、マイナスイオン効果のでる鉱物を組み合わせて各々検討を重ねた結果、多孔質鉱物と希有元素を含む鉱物の混合物、或いは多孔質鉱物と希有元素類を含む鉱物とトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物、或いは活性炭素と希有元素類を含む鉱物、或いは活性炭素と希有元素類を含む鉱物、及びトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物、及び粗目粒子の天然鉱物と希有元素類を含む鉱物をバインダーで固着したもの、及び粗目粒子の天然鉱物と希有元素類を含む鉱物及びトルマリン若しくは遠赤外線セミックのいずれか一方を含む混合物を主成分とする通気性を有する固着成型体が、空気及び水を大きなマイナスイオン効果を発揮できるものとなり、水中の遊離塩素や、悪臭の除去を瞬時に除去でき、同時に悪細菌を殺菌させるものを見出した。

本発明において、多孔質鉱物として、カオリン、ケイソウ土、ゼオライト、セピオライト、麦飯石、軽石等がある。これらの鉱物のうち大きな通気性を有し易い固着成型体ができ易い鉱物として、最も好ましくは、カオリン、セピオライトである。
上記多孔質鉱物の粒径として、３ｍｍ以下に粉砕したものを用いることができ、最も好ましくは、１０μ〜１ｍｍが通水性の空孔ができ易いので有益である。

本発明において、活性炭素として、木屑、籾殻、ヤシ殻、その他等を炭化させたものを使用することができる。活性炭素の粒径として、３ｍｍ以下に粉砕したものを用いることができ、最も好ましくは、１０μ〜１ｍｍが通気性の空孔ができ易いので有益である。

本発明において、希有元素類を含む鉱物として、フェルグソン石、モナズ石、ゼノタイム石、コルンブ石、ベタホ石、サマルスキー石、タンタル石、ウラン石、方トリウム石、ゴム石、ガドリン石等がある。これらの鉱物のうち、極微弱な放射線を放出し、人体に悪影響を及ぼさないとされる鉱物として、最も好ましい鉱物はモナズ石である。
上記天然鉱物の粒径として、１ｍｍ以下に粉砕したものを用いることができる。上記配合部数として、多孔質鉱物１００重量部数に対し、１００重量部数以下を配合することができる。最も好ましくは、通気性とマイナスイオン効果作用を効率良く図る上で、５０〜１００重量部数が有益である。

本発明において、トルマリンとして、ショールトルマリン、リチウムトルマリン、ドラバイトトルマリン、ルベライトトルマリン、ピンクトルマリン、インデコライト、バライバトルマリン、ウォーターメロン等を使用することができる。上記トルマリンの粒径として、１ｍｍ以下に粉砕したものを用いることができる。上記配合部数として、多孔質鉱物１００重量部数に対し、１００重量部数以下を配合することができる。最も好ましくは、マイナスイオンを効果的に生成のバランスが図れるうえで、１０〜５０重量部数が有益である。

本発明において、遠赤外線セラミックとして、２〜５０ミクロンの波長をもつ遠赤外線を放射率５０％以上放射している遠赤外線セラミックを使用することができる。遠赤外線セラミックの成分として、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化鉄などを２種以上含む混合物を使用することができる。前記市販品として、商品名セラジット、ＯＫトレーディング製があり、マイナスイオンを増幅し、遠赤外線を高放射すするうえで有益である。上記の配合部数として、希有元素を含む鉱物１００重量部数に対し、１００重量部以下を配合することができる。最も好ましくは、マイナスイオンと遠赤外線を効率的に生成させるうえで、１０〜５０重量部数が有益である。

本発明において、０．１〜３ｍｍ粒径の粗目粒子の天然鉱物として、多孔質でない天然鉱物であるシリカを含む天然鉱物、アルミナを含む天然鉱物、シリカ・アルミナを含む天然鉱物、カルシウムを含む天然鉱物、マグネシウムを含む天然鉱物等を用いることができる。

本発明において、０．１〜３ｍｍ粒径の粗目粒子を固着成型するバインダーとして、有機系のバインダーでは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂及びその変性樹脂等を用いることができる。最も好ましくは、成型体内の粉末が脱落しなく強度の高い成型体を得られるエポキシ樹脂及びその変性体が有益である。また、無機質のバインダーとして、セメント系のアルミナセメント、スラグセメント、ポルトランドセメント、シリカセメント、フライアッシュセメントをいずれも使用できる。この場合、固着成型したものと、固着成型後焼成したものを使用することができるが、最も好ましくは、固着成型後、焼成加工したものの方が、セメント中に含まれる水分揮発現象の為、空孔ができ易いため通気性がより高くなるため有益である。

本発明において、空気イオン発生成型体を作るに際し、成形姓又は保形性を確保する為に、バインダーを配合して固着成型する方法と、固着成型後に焼結固着する方法を用いることができる。バインダーとして、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂及びその変性樹脂等を用いることができる。最も好ましくは成型体の粉末が脱落しなく強度の高い成型体を得られるエポキシ樹脂及び変性体が有益である。成型後に焼結固着する方法として、混合粉末に無機質のバインダーとして、木節粘度、蛙目粘度、カオリン、ベントナイト、赤土、陶石、蝋石、長石、ガラス等を用い、また有機の材料として天然樹脂や合成樹脂等があり、必要に応じて使用することができ、その固形成型した成型体を焼成し、焼成温度として、７００〜１４００度の焼成温度で焼成することができる。最も好ましくは、通気性を有する空孔ができ易い上で、１０００〜１３００度が有益である。

本発明の空気イオン発生成型体として、有形成形体では、例えば、円筒状、球体状、卵型状、塊状等の成型体を用いることができる。最も好ましくは、図１の円筒状形態であって、成形体の内部を空隙間を形成させることにより、通気性を均等に通気できるものとなり有益である。さらに、通気ノズルを取り付けることにより、ポンプ部と一体化した簡易な空気イオン発生装置が得られる。図１において、空気イオン発生成型体１は円筒状の形態であり、２は空気ノズル、３は空隙部分、４はエアポンプからの空気である。

以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。

試料の作成
表１及び２に示した実施例１，２，３，４，５，６の配合処方で配合したものを、手動で練り上げ、円筒状の空気イオン発生成型体１を作成した。３日間養生乾燥した後、電気窯にて、１０００℃、２時間焼成して、図１の円筒状の直径５０ｍｍ，長さ１５０ｍｍの空気イオン発生成型体１で、内部に空隙部分３のある実施例１，２，３，４，５，６の各々の試料を得た。
一方、表３に示した実施例７，８，９の配合処方で配合したものを、攪拌機で練り上げ円筒状の成型型に流し入れて、１時間固着した後、成型型を取り外し、同じく図１の円筒状の直径５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、内部空隙の実施例７，８，９の各々の試料を得た。

配合処方

空気イオン発生装置の作成
上記実施例１〜９の試料を用い、空気ノズル２と、ホースとエアーポンプからなる図１の空気イオン発生器を作成した。空気の流量を、１リットル／秒とした。

イオン測定
上記実施例１、２、３、４、５、６、７、８、９で作成した空気イオン発生装置の空気イオンのイオン測定を行なった。イオン測定方法は、小イオン測定方法として、イオンテスターＫＳＴー９００神戸電波製を使用し、室温２５°Ｃ、湿度６０％の雰囲気で、マイナスイオンとプラスイオンを、３分間の平均生成数／ｃｃを測定した。総イオン測定方法は、空気イオンテスターＩＣ−１０００ ユニバーサル企画製を使用し、同じ雰囲気で、マイナスイオンとプラスイオンを、３分間の平均生成数／ｃｃを測定した。測定距離は、１０ｃｍとした。その結果を表４に示した。

実施例のイオン測定の結果、実施例１〜９はマイナスイオンを高効率で大量に発生するものとなり、またプラスイオンよりもマイナスイオンの方が多く生成したものとなった。このような大量イオン発生量は、機械式イオン発生器と略同量に発生するものとなった。

水質浄化試験
水中の遊離塩素濃度と水素イオン濃度の測定
試験方法として、１０リッターの容器の底に、実施例の空気イオン発生器を置き、空気イオンを発生させながら、水道水を入れて、気泡を発生させ、１０秒後の水中の遊離塩素を、オルトトリジン法の簡易測定遊離塩素規定キット（井内盛栄堂）を用いて測定した。水素イオン濃度は、ｐｈメーターを用いて、上記と同じ方法で、１０秒後、５分後、１０分後、３０分後のｐｈを測定した。その結果を表５及び表６に示した。
その結果、実施例１〜９ともに、水道水の遊離塩素は、１０秒後には、０値になっていた。この現象は、大量の空気イオンを、水中に気泡発生させることによる分解作用或いは還元作用であることは明らかである。一方、水道水の水素イオン濃度は、実施例１〜９ともに、時間経過と共に、酸性水から、１０秒後には中性水になっていた。この現象は、空気イオンの還元作用であることは明らかである。

遊離塩素測定結果

水素イオン濃度ｐＨ測定結果

消臭試験
消臭試験方法として、ガスクロマトグラフ法を用いた。試験方法として、図１の空気イオン発生器用い、１０リッターの容器の底に、実施例の各々の空気イオン発生器を置き、空気イオンを発生させながら、所定濃度のアンモニア水或いはトリメチルアミン水を入れて気泡を発生させながら、１０分後の試料水をビーカーに取り出し、ガスクロマトグラフィー機で分析して、濃度を求めて脱臭率を算出した。アンモニア水の初期濃度として、１ｍｇ／１、トリメチルアミン水の初期濃度として、０．２ｍｇ／１とした。その結果を表７に示した。その結果、消臭試験結果から明らかなように、実施例１〜９共に、アンモニア水及びトリメチルアミン水も、１０分後には殆どが脱臭していた。この現象は、大量のマイナスイオンの作用で分解反応を起こし、大きな脱臭力が生じたことは明らかである。

抗菌試験
抗菌試験方法として、ＪＩＳ−ＬＩ９０２定量試験方法を準拠した。試料として、実施例１〜９で作成した円筒状の試料を厚さ５ｍｍに切断して、円筒状の実施例１〜９を作成して、抗菌試料とした。試験菌株として、ＭＲＳＡ（耐性黄色ぶどう球菌）を使用した。その結果を表８に示した。その結果実施例１〜９とも、殺菌活性値及び静菌活性値が、非常に高い値となり、殺菌作用が非常に高いことが明らかになった。

本発明の一実施例を示す円筒状空気イオン発生成型体の断面説明図である。

符号の説明

１ 空気イオン発生成型体
２ 空気ノズル
３ 空隙部分
４ エアポンプからの空気

Claims (8)

1. 多孔質鉱物と、希有元素類を含む鉱物の混合物を主成分とする通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
2. 多孔質鉱物と、希有元素類を含む鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのどちらか一方を含む混合物を主成分とする通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
3. 活性炭素と、稀有元素類を含む鉱物の混合物を主成分とする通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
4. 活性炭と、稀有元素類を含む鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのどちらか一方を含む混合物を主成分とする通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
5. ０．１〜３ｍｍ粒径の粗粒子の天然鉱物と、希有元素類を含む鉱物を主成分とする混合物をバインダーで固着してなる通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
6. ０．１〜３ｍｍ粒径の粗粒子の天然鉱物と、希有元素類を含む鉱物と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物をバインダーで固着してなる通気性を有することを特徴とする空気イオン発生成型体。
7. 請求項１，２，３，４，５，６の空気イオン発生成型体の空孔の大きさと
   

   
8. 請求項１，２，３，４記載の空気イオン発生成型体の内部がエアーを供給し、均等に成型体の全体をエアーが通過するための空隙部が存在し、エアー供給部分と組み合わせてなることを特徴とする空気イオン発生装置。

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