JP2009028667A

JP2009028667A - 水の改質方法

Info

Publication number: JP2009028667A
Application number: JP2007196509A
Authority: JP
Inventors: Masanori Aritomi; 正憲有富; Ryushin Omasa; 龍晋大政
Original assignee: Nihon Techno KK
Current assignee: Nihon Techno KK
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【課題】水中の成分を豊富化するとともにその含有率を高めるための新規な水の改質方法を提供する。
【解決手段】水を収納するための収納槽１、振動モーター２を含む振動発生手段、前記振動発生手段に連係して振動する振動棒７、および振動棒７に１段または多段に固定した振動羽根８、よりなる収納槽内の水を振動撹拌するための振動撹拌手段、振動モーター２が１００Ｈｚ以上の高周波振動を発生できるように調整するためのインバーター３５、よりなる振動撹拌装置を用いて、振動羽根８に１００Ｈｚ以上の高周波振動を与えて収納槽１中の水を振動撹拌することにより、水中成分を豊富化するとともにその含有率を高める。
【選択図】図２１

Description

本発明は、振動撹拌手段を利用した新規な水の改質方法に関する。

本発明者の１人である大政龍晋は、特許文献１および２記載の発明において、水を振動攪拌して滅菌する方法を提案しているが、これらの発明においては、水と接触する装置の一部に少なくとも殺菌性の金属および／または殺菌性の金属化合物を含有する表面層を必要としており、本発明とは技術思想を全く異にしているうえ、本発明のような長時間の処理、たとえば１００時間以上といったような長時間の処理を意図するものではない。また、特許文献３でも振動攪拌による水の滅菌方法を提案しているが、この技術でも装置内に磁性材料と殺菌性材料を配置しており、本発明とは技術思想を異にしているうえ、この技術においても本発明のような長時間の処理、たとえば１００時間以上といったような長時間の処理を意図するものではない。

特開２００２−２１０３４１号公報特開２００２−２８２６６９号公報特開２００２−１０２３２３号公報

本発明の目的は、水中の成分を豊富化するとともにその含有率を高めるための新規な水の改質方法を提供する点にある。

本発明の第１は、
（Ａ）水を収納するための収納槽、
（Ｂ）振動モーターを含む振動発生手段、
（Ｃ）（１）前記振動発生手段に連係して振動する振動棒、
（２）振動棒に１段または多段に固定した振動羽根、
よりなる収納槽内の水を振動撹拌するための振動撹拌手段、
（Ｄ）振動モーターが１００Ｈｚ以上の高周波振動を発生できるように調整するためのイ
ンバーター、
よりなる振動撹拌装置を用いて、振動羽根に１００Ｈｚ以上の高周波振動を与えて収納槽中の水を振動撹拌することにより、水中成分を豊富化するとともにその含有率を高めることを特徴とする水の改質方法
に関する。
本発明の第２は、
（Ａ）水を収納するための収納槽、
（Ｂ）振動モーターを含む振動発生手段、
（Ｃ）（１）前記振動発生手段に連係して振動する振動棒、
（２）振動棒に１段または多段に固定した振動羽根、
よりなる収納槽内の水を振動撹拌するための振動撹拌手段、
（Ｄ）振動モーターが１００Ｈｚ以上の高周波振動を発生できるように調整するためのイ
ンバーター、
よりなる振動撹拌装置を用いて、振動羽根に１００Ｈｚ以上の高周波振動を与えて収納槽中の水を１００時間以上振動撹拌することにより、水中成分を豊富化するとともにその含有率を高めることを特徴とする水の改質方法
に関する。

本発明者らは、振動数が１００Ｈｚを超えるような高周波振動、たとえば１００〜２００Ｈｚといった高周波振動を振動羽根に与えて振動攪拌をおこなうと、１００Ｈｚ未満、とくに４０〜６０Ｈｚといったような低周波振動を振動羽根に与えて振動攪拌をおこなった場合に較べて、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｅなどの含有量の増大割合が極めて大きいことを見出したのである。
とくに本発明による「水に対しての１００Ｈｚ以上の高周波振動」を長時間、たとえば１００時間以上行うと、後記の実験結果から明らかなとおり、少なくともＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｅについては明らかにその含有量が顕著に増大しているという驚くべき事実を確認しているのである。この現象は一種の原子転換が起こっているのではないかとも考えられる。
この現象から推測すると、超音波、例えば２０〜３０ＫＨｚの超音波も、その利用の仕方によっては、本発明と同様の現象がおこる可能性がある。少なくとも高周波振動攪拌と超音波の併用は、本発明で起こっている現象を一層促進する可能性がある。

従来から、原子転換という現象は、原子核が核分裂および核融合を起こす場合や原子核に粒子が衝突しておこる核変換によって発生することはよく知られている。
一方、フランスの生命科学者であり、ノーベル生理学・医学賞の受賞候補者にノミネートされたことのあるルイ・ケルブラン博士は、ニワトリに長い間カルシウムを全く与えず、硬い殻の卵を産めない状態にしておいた後、アルミニウムとカリウムからなる雲母を餌として与えたところ、硬い殻（カルシウム入り）の卵を産むようになったという事実に基づき、生体内で原子の転換が行われているとの説を発表している（Ｃ・Ｌ・ケルブラン著、桜沢如一訳、１９６２年１２月１０日、日本ＣＩ協会発行、「生体による原子転換」参照、ケルブランの紹介をしている本としては平成７年６月１５日廣済堂出版発行、深野一幸著、「地球を救う２１世紀の超技術」第２１２〜２１７頁参照）。これはケルブランの常温原子転換説と言われるものである。そして、ケルブランの著書には、約三千件にも及ぶ常温、常圧の原子変換の具体的事例が人、海水生息生物、植物、種々のバクテリアについてみられる、と述べられている。そして、その後少数の関係学者などにより自然界の水の原子転換の測定や生体内の原子転換の実証を試みたが、転換データは得られたもののその転換率は非常に微量であり、生体内という特殊環境下のため、その再現性が困難であったことなどから、今日までケルブランの生体内原子転換説は世界的学問として認知されていない。

このような環境下において、馬渕幸作発明の特開２００４−７４０７４号公報では、密閉空間に原水を封入し、該原水中に高温高圧の蒸気を噴出させて、その蒸気の噴出力で原水を撹拌しつつ、閉鎖空間内を高圧（１５〜２０ａｔｍ）に維持した状態で所要時間原水を撹拌処理することにより原水中の成分の原子転換を介してミネラル成分を多量に含有したミネラル成分含有水を生成する方法を提案している。この明細書の実施例によれば、原水に較べてナトリウム濃度が約１３０％、カルシウム濃度が約５０％増加したと記載している。しかし、この方法は、高温高圧というコストのかかる条件が不可欠であり、原子の増加率もそれほど高くはない。
また、九州大学大学院の梨子木久恒らは、特開２００４−１２２０４５号公報において、筒状容器よりなる微細気泡発生器を水、その他の被処理液内に浸漬し、被処理液に好ましくは空気などの不活性気体を加えて微細気泡発生器内において高速旋回せしめ、その時に生ずる負圧とこの負圧によって生ずるキャビテーション気泡の圧壊時に微局所的に生ずる超高圧高温の反応を用いて前記被処理液の含有元素比率を変化させる方法と装置を提案している。

微量のエネルギーによる元素転換は、ケルブランによる「生物学的元素転換」手段のほか、多くの研究者によって追求されてきたが、本発明は、「微量エネルギー」による元素転換が可能であり、また再現性があることを立証したものである。
この微量のエネルギーによる元素転換は、現代物理学の常温核融合の概念に近いものであるが、常温核融合は、非常に制約された条件下で特定の物質に生ずるものとされているが、この微量のエネルギーによる元素転換は、今回の試験データでも分かるように自然界に存在している比較的軽い元素が、また生命維持にとって重要な元素が、相互に元素転換している事実を再現したものとも言える。
前述の先行文献などを参考にすると、本発明においては下記の反応が起こっている可能性が考えられる。
_７Ｎ^＋＋ _５Ｂ⁻ →_１２Ｍｇ
_１２Ｍｇ＋ _８Ｏ →_２０Ｃａ
_２０Ｃａ＋ _８Ｏ＋ _１Ｈ→_２９Ｃｕ
_２９Ｃｕ＋ _１Ｈ →_３０Ｚｎ
_９Ｆ^＋＋２_１Ｈ →_１１Ｎａ
また、前記反応のような元素同士の融合とは反対に、反応する元素同士の分裂、すなわち原子番号および原子量の減産的な元素の転換現象も起こっていると推定される。
_１２Ｍｇ →_１１Ｎａ＋ _１Ｈ
_１９Ｋ →_１１Ｎａ＋ _８Ｏ
処理水中の他の元素においても上記と同様の元素変換がおこり、各元素濃度が増減しているものと推定される。
微量エネルギーによる元素転換は、前述のようにケルブランによって「生物学的元素転換」とともに追求されてきたが、この発明において、微量エネルギーによる元素転換が確実に発生し、それが再現性のあるものであることが証明されたのである。
この微量エネルギーによる元素転換は、現代の物理学における常温核融合に近い現象であるが、従来の常温核融合は非常に制約された条件下で特定の元素にのみ生ずるものとされていた。ところが本発明における現象は、表１のデータからも明らかなとおり、自然界におけるありふれた軽量元素で、かつ生物の生命維持にとつて重要な元素が、相互に元素転換しているということであって、これはまさに驚くべきことである。

本発明で用いる振動撹拌方式については、特許第１９４１４９８号（特開平３−２７５１３０号公報）、特許第２７０７５３０号（特開平６−２２０６９７号公報）、特許第２７６２３８８号（特開平６−３１２１２４号公報）、特許第２７６７７７１号（特開平８−２８１２７２号公報）、特許第２８５２８７８号（特開平８−１７３７８５号公報）、特許第２９１１３５０号（特開平７−１２６８９６号公報）、特許第２９１１３９３号（特開平９−４０４８２号公報）、特許第２９８８６２４号（特開平１１−１８９８８０号公報）、特許第２９８９４４０号（特開平７−５４１９２号公報）、特許第２９９２１７７号（特開平６−３３０３９５号公報）、特許第３０３５１１４号（特開平６−２８７７９９号公報）、特許第３２４４３３４号（特開平６−２８００３５号公報）、特許第３１４２４１７号（特開平６−３０４４６１号公報）、特許第３３２０９８４号（特開平１０−４３５６９号公報）、特開平１０−３６９４５３号公報、特許第３１９６８９０号（特開平１１−２５３７８２号公報）、特許第２９８９４４０号（特開平１０−４３５６９号公報）、特願平９−１３７９２７号、特許第３１９６８９０号（特願平１０−７６７０２号）、特開２０００−３１７２９５号公報（特願平１１−１２７８３０号）、特開２００２−２１０３４１号公報（特願２０００−９５７０号）などに記載の方法を利用できる。

本発明に用いる振動流動撹拌手段を以下に説明するが、本発明の振動流動撹拌手段は前述の特許公報記載の各手段を用いることができ、下記手段に限定されるものではない。

本発明に用いる振動流動撹拌手段の例としては、（１）振動モーターを含む振動発生手段、（２）それに連係して振動する少なくとも１本の振動棒、（３）該振動棒に振動羽根用固定部材を用いて固定された少なくとも１枚の振動羽根、（４）振動モーターが１００Ｈｚ以上の任意の振動を発生できるように調整するためのインバーター、および必要に応じて（５）振動発生手段と前記振動棒との接続部に設けられた振動応力分散手段よりなる振動流動撹拌手段を挙げることができる。

本発明に用いる振動モーターは、いわゆる高周波振動モーターであり、１００Ｈｚの場合は６０００ｒｐｍ、１２０Ｈｚの場合は７０００ｒｐｍ、１３０Ｈｚの場合は９０００ｒｐｍ、１８０Ｈｚの場合は１０８００ｒｐｍで回転する。これをインバーターにより１００Ｈｚ以上の所望の振動を発生させ、この振動を振動応力分散手段と振動棒を介して振動羽根に伝えることにより、振動羽根を振幅０．１〜１５ｍｍ、振動数約４０００〜１００００回／分で振動させる。

本発明に用いる振動流動撹拌手段の１例を添付の図１〜３により詳細に説明する。図１は、その１例を示すものであって、１部縦断正面図である。図２、図３は、前記手段を上部開放型円形タンク（処理槽）１に取付けた状態を示す。処理槽１内には処理される水が入っている。この振動流動撹拌手段は振動モーター２に振動棒７が取付けられ、さらに、振動棒７に、振動羽根８が好ましくは図示されていない上下に設けた押え板を介して振動羽根用固定部材９、例えばナットや固定板等により回転不能に固定されている。本例では振動羽根８は５枚で構成されている。振動モーター２の振動を処理槽１に伝達させないため、振動モーター２を上面に支持固定する本体載置台４ａの下方に振動吸収機構を設ける。振動吸収機構は、台板４ｂと本体載置台４ａとの間にバネ３を介装し、横すべり防止のため台板４ｂ上に固定したガイドシャフト５を本体載置台４ａに上下に摺動可能にスプリング（バネ）３内を貫通して本体載置台４ａをガイドしている。上記バネ３に代え、ゴム等の緩衝体を用いてもよい。この場合には、ガイドシャフト５と緩衝体は別位置に設ける。羽根の形状は、図９に示すものを使用した。羽根は金属製またはプラスチック製で厚み１．５ｍｍのものを使用した。角度は水平である。

振動数を制御するためトランジスターインバーター３５を振動モーターの前に結線し、２００Ｖを供給する。振動モーター２の振動エネルギーは振動吸収体機構の振動吸収体、例えばバネ３により処理槽１から絶縁され、該エネルギーは振動棒７より処理される水に振動羽根８により伝えられ、処理液が振動流動する。振動発生手段として振動モーター２を使用することができる。

前記振動羽根は、インバーターにより制御された振動モーターにより１００Ｈｚ以上の任意の特定の振動を生じるが、この振動羽根の材質および厚みは、この振動により羽根がしなりながら振動するものであることが好ましい。

また、振動羽根の形状は、板に切り込み部を有しないものであることが好ましい。切り込みがあると振動による材質疲労が原因で切り込み部分から羽根に亀裂が発生するので好ましくない。もっとも好ましい形状は羽根の先端部以外は振動棒に固定する振動羽根の付け根部分の幅と同一の幅をもつ短冊状のものである。

本発明における振動流動撹拌手段においては、振動応力分散手段を設けることが好ましい。振動応力分散手段を用いた１例を図１３に示す。図１３における接続部１１を構成する応力分散手段としては、例えばつぎのような手段を挙げることができる。

一つの振動応力分散手段について述べれば、振動発生手段と振動棒の接続部において、振動発生手段の下部および／または上部の振動棒の周りに設けられるゴム質リングを設ける。ゴム質リングは肉厚のものが好ましい。

例えば、図４または図５に示すように、振動伝達部材３７に振動棒７を連結するに当り、振動伝達部材３７の所定の穴に振動棒７を通し、振動棒７の端部をナット１２、１３、ワッシャーリング１６により固定し（図４の場合は振動伝達部材３７とワッシャーリング１６の間にゴム質リング１８′を介在させている）、一方、振動伝達部材３７の反対側は、振動棒７に前記の合成ゴム質リング１８を挿入し、ナット１４、１５により固定する。

ゴム質リング１８や１８′を全く使用しないケースにおいては、振動応力が振動伝達部材と振動棒との接合部分近辺に集中し、振動棒が折れ易いという問題点があったが、ここにゴム質リングを挿着することにより、完全に解消することができた。とくに、ゴム質リングを使用しないで振動数を１００Ｈｚ以上に高くした場合には振動棒の折れがしばしば発生していたが、これにより、そのような心配がなく振動数を高くすることができる。

前記ゴム質リングは、硬い天然ゴム、硬い合成ゴム、合成樹脂等のショアーＡ硬度８０〜１２０、好ましくは９０〜１００の硬質弾性体により構成することができる。とくに、ショアーＡ硬度９０〜１００の硬質ウレタンゴムが耐久性、耐薬品性の点で好ましい。

もう一つの振動応力分散手段は、振動発生手段と振動棒の接続部において、振動発生手段と振動棒の間に金属線束を挿入することである。例えば、図６に示すように、振動伝達部材３７に振動棒７を連結するに当り、補助振動棒７′と金属線束２３を介在させるものである。なお、場合により、補助振動棒７′は使用しないで、金属線束２３を直接振動伝達部材３７に連結することもできる。具体的には、補助振動棒７′の一端をナット１２、１２′、１３、１３′、ワッシャーリング１６、１６′により振動伝達部材３７に固定し、この他端にナット１９と接続リング２０を介して金属線束２３の一端を連結し、ついで金属線束２３の他端に接続リング２１とナット２２を用いて振動棒７を連結した。これにより、ゴム質リングを用いた場合と同様の効果を奏することができる。

金属線束は、その構造が吊り橋のケーブルとしてよく利用されているタイプのものであって、たくさんの金属単線あるいは金属撚線を端部で外側より結束したものであり、通常結束には金属被覆部を用いる。この金属線束と他物との連結には、前記金属被覆部にネジを切ることにより達成できる。

金属線束の大きさは、直径が振動棒と同じ位であり、長さは振動により上下の金属線束の被覆部や該被覆部に取付けられた接続リング同士が接触しない程度の長さがあればよい。

通常、振動モーターは、処理槽上、処理槽側壁にあるいは固い床上に架台をおきその上にセットする。槽の厚みが薄く（ステンレス槽５ｍｍ以下）液の振動によりタンク側壁や床面に振動が伝えられる場合は槽の外側に架台を設置することが好ましい。槽の厚みが５ｍｍ以下の場合には、槽の側壁にバンドを締めるような要領で補強部材を付設し、そこに振動装置を設置するとよい。振動モーターの発生する振動は、基本振動部材を介して振動棒に伝えられる。この場合、振動モーターは通常基本振動部材の下側に吊り下げる形でセットすることが好ましい（図１４参照）。このようにすることにより重心を下げることができ、横ぶれの発生を極めて少なくすることができる。

振動発生手段は、通常、振動モーター（マグネットモーター、エアーモーター等も含む）により基本振動部材や振動伝達部材などを振動させるシステムを採用している。振動モーターに代えて電磁マグネットあるいはエアーガンなどの振動発生手段も使用することができる。

振動羽根部は、振動羽根と振動羽根用固定部材よりなるが、振動羽根を複数枚重ねたもの、あるいは振動羽根と振動羽根用固定部材を一体成形したものを使用することができる。

前記振動羽根は、材質として、好ましくは薄い金属、弾力のある合成樹脂等が使用できるが、振動モーターの上下の振動により、少なくとも羽根板の先端部分がフラッター現象（波を打つような状態）を呈する厚みであり、これにより系に振動に加えて流動を与えることのできるものが好ましい。金属の振動羽根の材質としてチタン、アルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼などの金属、これらの合金が使用できる。合成樹脂としては、ポリカーボネート、塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ＦＲＰなどが使用できる。振動エネルギーを伝えて振動の効果を上げるため厚みは特に限定されないが一般に金属の場合は０．２〜２ｍｍ、プラスチックの場合は０．５〜１０ｍｍが好ましい。過度に厚くなると振動撹拌の効果が減少する。

振動羽根の材質として弾性のある合成樹脂等を使用する場合には、厚みは特に限定されないが一般に０．５〜５ｍｍが好ましいが、金属たとえばステンレスの場合は０．２〜１ｍｍたとえば０．６ｍｍのものが好ましい。また、振動板の振幅は、０．１〜１５ｍｍ、好ましくは０．１〜５ｍｍである。

振動軸に対し振動羽根は一段又は多段に取り付けることができる。振動羽根を多段にする場合、水位、容量、振動モーターの大きさにより変化し、必要に応じて５〜７枚と増加することができる。多段の段数を増加する場合、振動モーターの負荷を大きくすると振動巾が減少し、振動モーターが発熱する場合があるが、この場合は振動モーターの容量を大きくする。振動羽根は一体でもよい。振動軸に対し振動羽根部の角度は水平でもよいが、ある程度の角度をもたせることができ、角度α（図１２参照）が５〜３０度とくに１０〜２０度（実施例では１５度）にして振動に方向性をもたせることもできる。

振動羽根は振動羽根用固定部材により上下両面から挾みつけて振動棒に固定することにより振動羽根部を形成することができる。また、振動羽根用固定部材と振動羽根は振動軸の側面からみて図１２に示すように一体的に傾斜していることができる。

また、振動羽根と振動羽根用固定部材は例えばプラスチックスを用いて一体成形することにより製造することもできる。この場合は振動羽根と、振動羽根用固定部材を別々に使用する場合に較べて、その接合部分に被処理物が浸入、固着し、洗浄に手間がかかるという欠点を回避することができる。また、羽根と固定部材を一体化したことにより、厚みの段差が発生せず、応力集中を避けることができるので、羽根の使用寿命を大幅に延長することができる。

一方では振動羽根と振動羽根用固定部材を別々に作っておけば、振動羽根のみをとりかえることができるが、一体成形のものでも交換は可能である。この場合の振動羽根、振動羽根用固定部材、一体成形品はプラスチックスに限らず、前述の種々の材料が使用できる。振動羽根用固定部材９や１０を使用するときは、上下から振動羽根をはさみつけて使用するが、この固定部材は上下で、その大きさを異ったものとすることもでき、これにより振動応力を分散させることができる。

また、図１２にみられるように、振動羽根用固定部材１０と振動羽根８の間に合成樹脂シート例えば弗素樹脂シートまたはゴムシート３３を介在させ、これにクッション作用を持たせることにより振動羽根の応力を分散することができる。また、前記合成樹脂シートやゴムシート３３は前記振動羽根用固定部材１０より長めで、振動羽根の先端方向にやゝ突出している長さとすることが好ましい。

振動羽根または振動羽根用固定部材などよりなる振動羽根部は、ナットを用いて振動棒に固着することができる。振動羽根および／または振動羽根用固定部材を多数振動棒に取付ける場合には、図１３に示すようにナット２９で固定した後、振動棒に丁度嵌合する円筒状の一定の長さのスペーサ３０を１個（図１３参照）または複数個（図１２参照）挿入することにより、振動羽根および／または振動羽根用固定部材の間隔を簡単に一定化することができる。

振動羽根（または振動羽根部）の形状は、いろいろな形状を採用することができる。その１例を図８〜９に示す。図８（ａ）の振動羽根８、８は、一枚の板を十字状に切り抜いて作ってもよいし、矩形状のものを２枚重ねて作ってもよい。固定部材１０は振動羽根の巾と同じ〔図８（ａ）、図９（ａ）〕でもよいし、振動羽根の巾より狭くてもよい〔図８（ｂ）、図９（ｂ）参照〕。これらの場合、特願平６−３３７１８３号の図７、８のように羽根に切欠部を設けると、長期使用の場合に振動羽根や固定部材の破損を誘発する傾向があるので、切欠部を設けないことが好ましい。

振動羽根は振動棒に直角につけてもよいが、撹拌を強くしたいときは、振動羽根に図１２のように角度αを与えるとよい。特許第２８５２８７８号の図２２に示すように多数の振動羽根のうち、下位の１〜２枚を下向きの角度とし、それ以外のものを上向きの角度とすることもできる。このようにすると、処理槽底部の撹拌を充分行うことができ、下部に溜りが発生するのを防止することができる。

以上は、振動棒が１本の場合について説明してきたが、振動棒は複数本であってもよいことは勿論であり、多軸にすることにより大型の処理槽の撹拌に有効である。この具体例を図１５〜図１７に示す。この具体例は振動棒を２本としたケースであり、図１６にそれがよく示されている。

振動羽根部の振動に伴って発生する振動羽根の“しなり現象”の程度は、振動を与える周波数、振動羽根の長さと厚み、被撹拌物の粘度、比重などによって変化するので、与えられた周波数においてもっともよく“しなる”長さと厚みを選択することができる。周波数と振動羽根の厚みを一定にして、振動羽根板の長さを変化させてゆくと、振動羽根のしなりの程度は図１０に示すように長さ（固定部材より先の部分の長さ）が大きくなるに従ってある段階までは大きくなるが、それをすぎるとしなりは小さくなり、ある長さはときにはほとんどしなりがなくなり、さらに振動羽根を長くするとまたしなりが大きくなるという関係をくりかえすことが判ってきた。その様子のモデルを図１０に示す。

したがって、振動羽根の長さ（固定部材より先の部分の長さ）は、好ましくは、第１回目のピークを示す長さか、第２回目のピークを示す長さを選択することが好ましい。第１回目のピークを示す長さにするか、第２回目のピークを示す長さにするかは、系の振動を強くするか、流動を強くするかによって適宜選択できる。第３回目のピークを示す長さを選択した場合は、振動巾が小さくなり、用途が限られる。

振動羽根の厚みは、被処理物の粘度、比重、振動条件により好ましい範囲は異なるが、振動羽根が折れることなく、羽根のように充分しなうことのできる程度の厚みとするのが、もっとも振動撹拌の効率を高めることができる。

この点から振動羽根は、系の流動に大きく寄与し、振動羽根用固定部材は系の振動に寄与しているものと推定される。

振動棒に固定するためにはナット（図中ナットは省略している場合が多い）を用いて基本振動部材または振動伝達部材などの振動羽根を固着することができるが、特許第２８５２８７８号の図１８に示すようにナットの代りにストッパーリングを用いることができる。ストッパーリングを用いることにより振動棒を上下させて液中の振動棒の長さを変化させることができるので、処理槽の大きさに応じて振動棒の長さを任意に調整することができる。また、振動棒を金属製よりプラスチック製などに容易に取り替えることができる。このように処理槽内の液の性質により容易に振動棒や振動羽根などの撹拌手段を変更できることは、従来のプロペラ式撹拌機では全く行なえないことである。

また、振動発生手段と処理槽は、図１３、図１４の振動発生手段において、図１１に示すように振動伝達部材３７から下方に垂直に伸びた四本の支持棒４７、それに対応して処理槽側から上方に垂直に伸びた支持棒４８および上下支持棒４７、４８を取り巻くスプリング３６により係合されていることが好ましい。とくに上と下の支持棒４７、４８は前記スプリング３６により非接触状態に保たれていることが好ましい。これにより、振動発生手段に横ゆれが発生しても前述の係合部分でうまく横ゆれを吸収することができ、装置全体に好ましくない横ゆれの発生、それに伴う騒音の発生を防止することができる。

振動発生手段と処理槽の間のスプリングを用いた横ゆれ防止手段のかわりに、振動発生手段と処理槽との間に、（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板（板状ゴム）と金属板との積層体よりなる振動吸収部材を用いることもできる。

振動吸収手段としての（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板と金属板との積層体は、ゴム板により振動モーターを含む振動発生装置の振動を吸収させ、かつ金属板とゴム板が一体になって、あるいはゴム板単独で振動モーターを含む振動発生装置の重量を受け止めかつ、振動棒以外に振動が伝わらないよう無駄な振動を吸収する働きをしているものである。したがって、金属板とゴム板の積層体は、それぞれの間を接着剤により接着してもよいが、接着しないで単に積み重ねただけのものであってもよい。

ゴム板またはその積層体の厚みは、前述のとおり振動発生装置の重量に耐えうるものであるとともに、振動発生装置の振動を振動棒や振動羽根以外のものにはできるだけ伝達しないように吸収するという目的に叶うものであればよい。

積層体は、金属板／ゴム板〔例えば図１８の（ａ）参照〕または金属板／ゴム板／金属板〔例えば図１８の（ｂ）参照〕あるいはこれらの繰り返し〔例えば図１８の（ｃ）または（ｄ）参照〕よりなる構成であることができる。

収納槽を密閉型とする場合、前記ゴム板またはその積層体は、振動棒が貫通するための孔が存在するだけで処理槽全体を覆う密閉型（金属板は槽の外枠と同一または大きいが、ゴム板は槽の内側に栓をするようにくいこむ形のものも使用できる）〔例えば図１９の（ａ）参照〕とする必要がある。

本発明の実施例においては、空気中の成分が長時間の振動攪拌中に水中に入りこんだものと解釈され、データの信ぴょう性が低下するのを避けるため、密閉式で行っている。完全密閉型とするためには、振動棒がゴム板またはその積層体を貫通する個所を可変形性シール部材でシールすることができる。可変形性シール部材としては、軟らかいゴムが使用できる。このような可変形性シール部材を使用しない場合でも、ゴム板またはその積層体の主成分がゴムであるうえ、振動棒の上下振動は通常２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、とくに好ましくは５ｍｍ以下であり、下限は０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、といった程度であるから、ゴム板またはその積層板の伸縮が振動棒の上下動にかなり追従することができるので予想外に摩擦熱は発生せず、単にゴム板またはその積層体に振動棒の外径とほゞ同じ径の穴を開け、これに振動棒を通すのみで、可成り満足できる密閉状態を形成することができる。
なお、データの信ぴょう性が問われないような場合には密閉式とする必要はなく、開放式で充分である。

積層体における金属板とゴム板との関係は、通常金属板の平面図とゴム板の平面図が一致するものを積層して積層体としたものであるが、図２０の斜視図（一部断面図）のような形状のものを使用することができるが、この場合でも、上下の補助板を除く、ゴム／金属積層体の上下面の表面積が、積層体の中心線に沿って上から下に切断して形成される積層体の表面積より大きいものであることが必要である。このような条件を満さないと、積層体が振動するとき側面からみて多少であるが「くの字」型に変形し、振動棒に歪がかかるので好ましくない。したがって、この場合の積層体部分は金属板とゴム板とがそれぞれ少なくとも１〜２層以上積層されているタイプのものが好ましい。おおむね３層以下で充分である。

前記ゴム板は、合成ゴムあるいは天然ゴムの加硫物であることができ、ＪＩＳＫ６３８６で規定する防振ゴムが好ましい。

前記合成ゴムとしては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリル−クロロプレンゴム、スチレン−クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、アルキレンオキシド系ゴム、フッ素系ゴム、シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、多硫化ゴム、フォスファビンゴムなどを例示することができる。市販ゴムシートとしては、天然ゴム板、絶縁ゴム板、導電性ゴム板、耐油性ゴム板（ＮＢＲなど）、クロロプレンゴム板、ブチルゴム板、ハイパロンゴム板、ＳＢＲゴム板、シリコンゴム板、フッ素ゴム板、アクリルゴム板、エチレンプロピレンゴム板、ウレタンゴム板、エピクロルヒドリンゴム板、難燃性ゴム板等が入手でき使用することができる。これらのゴム材料としては、とりわけ、ＪＩＳＫ６３８６（１９７７）記載の物性をもつ防振ゴムの物性を満足するものが好ましい。とくに静的せん断弾性率４〜２２ｋｇｆ／ｃｍ^２、好ましくは５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、伸び２５０％以上のものが好ましい。

前記金属板としては、ステンレス板、鉄板、銅板、アルミニウム板、その他各種合金板などを挙げることができる。また、金属板として撹拌棒の蓋をそのまま転用することもできる。

本発明においては、前記（イ）ゴム板または（ロ）ゴム板と金属板との積層体よりなる振動吸収部材の使用に加えて、処理槽とその据え付け部との間に任意の振動吸収機構を付設することが好ましい。この振動吸収機構は、前記据え付け部の上方に所望の厚みのゴム層を設けることにより達成することができる。このようなゴム材としては、耐震構造建築の振動吸収材として用いられているゴム材を用いることが好ましい。また、場合によりゴム層に代えて重ね板ばね、皿ばねなどを用いることもできるし、前記ゴム層と併用することもできる。

また、振動モータの取付け態様は、図１３の方式でも図１４の方式でもよい。

この横ゆれ防止機構を備えた振動撹拌手段の１例は、図１３および図１４に示し、これらの図における横ゆれ防止機構の拡大図は、図１１に示す。図中３６はスプリング、４６は処理槽またはそれに設けられた架台あるいは補強部材、４７は基本振動部材または振動伝達部材より下方に垂直に伸びた支持棒、４８は前記４６より上方に垂直に伸びた支持棒である。図１３のタイプは振動棒７に直接振動羽根８を振動羽根用固定部材１０で固定したものであり、図１４のタイプは、振動棒７を途中で２つに分割し、分割振動棒３４、３４に分かれ、分割振動棒３４、３４には、振動羽根８、８……がかけ渡されており、この振動羽根８、８……が振動することにより系に振動撹拌を与える。

横ゆれ防止機構として、ゴムまたはゴム／金属積層体を用いた振動流動撹拌手段の例を図２１と図２２に示す。

本発明において、処理液とは、純水、超純水、水道水、井戸水、雨水、河川水、海水、処理排水、汚染河川などの各種水、ジュース、お茶、飲料用ミネラルウォーターなどの飲料などを挙げることができる。

本発明においては、簡単な方法により、再現性よく水中の成分を豊富化するとともにその含有率を高めることのできる新規な水の改質方法を提供することができた。
本発明の改質方法により得られた処理水は、人間や動物がミネラルを摂取するための飲料水あるいは化粧水として有用である。同様に本発明の改質方法により得られた処理水は、植物にミネラルを与えるための用水としても極めて有用である。また、当然のことながら、長時間本発明の処理をおこなった水を濃縮して各元素を回収することもできる。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は、これにより何ら限定されるものではない。

実施例１
（１）超純水の製造
水道水をカチオンＨ型イオン交換樹脂塔→脱酸素塔→アニオンＯＨ型イオン交換樹脂塔に順次通すことにより純水を得た。
さらにこの純水を逆浸透膜で処理して、超純水とした。
（２）処理装置
実施例に用いた処理装置は、図２３〜２７に示す。なお、下記装置において、水と接触する恐れのある部分および水と接触する部分は、すべて樹脂コーティング処理、本実施例ではエポキシ樹脂コーティング処理が施されている。
使用している高周波振動撹拌装置について、
（ｉ）振動モータとして、ユーラステクノ株式会社発売、商品名ハイフレユーラスＫＨＥ２−２Ｔを用いた。ハイフレユーラスＫＨＥ２−２Ｔは、３相、２００Ｖ、５０サイクルの所では１５０Ｈｚまで、６０サイクルの所では１８０Ｈｚまで可能、２種、モータ回転数：５０サイクルの所では９０００ｒ／ｍｉｎ、６０サイクルの所では１０８００ｒ／ｍｉｎ、振動力２ｋＮ、出力０．１５ｋＷ、全負荷電流：５０サイクルの所では０．９０Ａ、６０サイクルの所では０．５５Ａ、の性能を持つものである。
（ii）インバーター：富士電機株式会社のＦＲＥＮＩＣ５０００ＨＩＩＳ
（iii）振動羽根：振動棒（直径１２ｍｍのＳＵＳ３０４製）２本にステンレスＳＵ
Ｓ３０４製の振動羽根３枚を図２４および２５に示すように固定
したものであり、羽根のサイズは縦１０５ｍｍ、横１００ｍｍ、
厚さ０．５ｍｍである。
（iv）密閉収納槽：ステンレスＳＵＳ３０４製のもので、その内面に２ｍｍ厚のエポ
キシ樹脂をライニングしたものであり、内容積は、１７．７リット
ルである。
（ｖ）密閉手段（イ）密閉収納槽とその蓋との接合部分の密閉は、耐熱ゴムパッキング
（厚さ３ｍｍ）を用いた。
（ロ）振動撹拌機の振動棒と蓋との間の密閉は図２６に示す。図に示す
とおり蓋における振動棒挿入部分にＳＵＳ３０４製のシリンダー
をはめこんで蓋に溶接し、振動棒とシリンダーの内壁の間にはリ
ング状のパッキングを入れた。パッキングは、上下がポリプロピ
レン製のキャップであり、中央がＮＢＲ製のゴムパッキングとし
た。
（３）超純水の処理方法
超純水１５．０リットルを図２３〜２７に示す密閉収納槽に充填、密閉し、インバーターを用いて振動モーターを１３５Ｈｚで振動させ、常温で２００時間振動撹拌を行った。
（４）データの採取
東京工業大学の原子炉工学研究所所長であって、発明者の１人でもある有冨正憲教授が東京工業大学の誘導結合プラズマ質量分析計（ＩＣＰ質量分析計）を用いて、平成１８年１２月２０日に測定したものである。

表１における超純水原料水の項のデーターは、製造後の超純水を測定したときのデーターであり、「超純水原料水２００時間振動攪拌水」の項のデーターは図２３〜２７の装置を用い、常温、２００時間、１３５Ｈｚで振動撹拌処理をした後の水を測定したときのデーターである。なお、表１中の濃度を示す数値の単位はｐｐｂである。

本発明に用いる振動撹拌手段の一部を縦断した正面図である。本発明に用いる振動撹拌手段を処理槽に取付けた場合の１例を示す平面図である。図２のＸ−Ｘ′線における処理槽および振動撹拌手段の一部の縦断面図である。振動撹拌手段における振動応力分散手段としてゴム質リングを用いた場合の拡大断面図である。振動撹拌手段における振動応力分散手段としてゴム質リングを用いた場合のもう１つの変形例を示す拡大断面図である。振動撹拌手段における振動応力分散手段として金属線束を用いた場合の拡大断面図を示す。金属線束端部の断面図を示す。（ａ）は振動羽根の形状の１例を示す平面図であり、（ｂ）はその変形例を示す平面図である。（ａ）は振動羽根の形状の１例を示す平面図であり、（ｂ）はその変形例を示す平面図である。振動羽根の長さとしなりの程度の関係をモデル的に示すグラフである。横ゆれ防止機構の拡大断面図である（図１および図３の部分拡大図でもある）。振動羽根と振動羽根用固定部材の間に合成樹脂シートまたはゴムシートを介在させた振動羽根部の拡大断面図である。振動撹拌手段の１具体例を示す側面の断面図である。図１３に示した振動撹拌手段の１変形例を示す側面の断面図である。振動撹拌手段のもう１つの変形例を示す断面図である。図１５の振動撹拌手段の側面断面図である。図１５の振動撹拌手段の上面図である。金属板／ゴム板の積層体よりなる振動吸収部材の種々のタイプのものを示す断面図であり、（ａ）は、金属板−ゴム板積層体の、（ｂ）は、金属板−ゴム板−金属板積層体の、（ｃ）は、金属板−ゴム板−金属板−ゴム板積層体の、（ｄ）は、金属板−ゴム板−金属板−ゴム板−金属板積層体の断面図である。金属板／ゴム板積層体よりなる振動吸収部材の種々のタイプのものの平面図であり、（ａ）は密閉型の一例を、（ｂ）は準密閉型の一例を、（ｃ）は非密閉型の一例を示す平面図である。金属板／ゴム板積層体よりなる振動吸収部材の特殊なケースを示す一部切断斜視図である。振動流動撹拌手段の他の変形例を示す断面図である。振動流動撹拌手段の図２１の側面断面図である。実施例１で用いられる振動撹拌装置の上面図である。実施例１で用いられる振動撹拌装置の図１におけるＡ方向からの側面図であり、一部切り欠き部を設けて内部の側面図も示している。。実施例１で用いられる振動撹拌装置の図１におけるＢ方向からの側面図であり、一部切り欠き部を設けて内部の側面図も示している。。図２４および２５に示すシャフト密閉部の拡大断面図である。（イ）は、図３２〜２４における密閉収納槽のおいて、蓋を開放し、収納槽だけとしたときの上面図、（ロ）は、図示する方向からの側面図、（ハ）は、図示する方向からの側面図である。

符号の説明

１処理槽
２振動モーター
３振動吸収体であるバネ
４ａ本体載置台
４ｂ台板
５ガイドシャフト
６支持架台
７振動棒
７′ 補助振動棒
８振動羽根
９振動羽根用固定部材
１０振動羽根用固定部材
１１接続部（応力分散手段）
１２ナット
１２′ ナット
１３ナット
１３′ ナット
１４ナット
１５ナット
１６ワッシャーリング
１６′ ワッシャーリング
１７振動棒のネジ溝
１７′ 補助振動棒のネジ溝
１８ゴム質リング
１８′ ゴム質リング
１９ナット
２０接続リング
２１接続リング
２２ナット
２３金属線束
２４金属線
２５金属線束の被覆部
２６金属線束の被覆部に設けたネジ溝
２９ナット
３０スペーサ
３１球面状キャップ
３３合成樹脂シート又はゴムシート（クッション作用）
３４分割振動棒
３５インバーター
３６スプリング
３７振動伝達部材
４６処理槽またはそれに設けられた架台あるいは補強部材
４７基本振動部材またはそれに設けられた架台あるいは補助部材より下方に垂直に伸びた支持棒
４８前記４６より上方に垂直に伸びた支持棒
５１金属板
５２ゴム板
５３金属板とゴム板の積層体
５４補助板
５５振動棒を通すための穴
５６中空部
５７ナット
５８ボルト
５９パッキング

Claims

（Ａ）水を収納するための収納槽、
（Ｂ）振動モーターを含む振動発生手段、
（Ｃ）（１）前記振動発生手段に連係して振動する振動棒、
（２）振動棒に１段または多段に固定した振動羽根、
よりなる収納槽内の水を振動撹拌するための振動撹拌手段、
（Ｄ）振動モーターが１００Ｈｚ以上の高周波振動を発生できるように調整するためのイ
ンバーター、
よりなる振動撹拌装置を用いて、振動羽根に１００Ｈｚ以上の高周波振動を与えて収納槽中の水を振動撹拌することにより、水中成分を豊富化するとともにその含有率を高めることを特徴とする水の改質方法。
（Ａ）水を収納するための収納槽、
（Ｂ）振動モーターを含む振動発生手段、
（Ｃ）（１）前記振動発生手段に連係して振動する振動棒、
（２）振動棒に１段または多段に固定した振動羽根、
よりなる収納槽内の水を振動撹拌するための振動撹拌手段、
（Ｄ）振動モーターが１００Ｈｚ以上の高周波振動を発生できるように調整するためのイ
ンバーター、
よりなる振動撹拌装置を用いて、振動羽根に１００Ｈｚ以上の高周波振動を与えて収納槽中の水を１００時間以上振動撹拌することにより、水中成分を豊富化するとともにその含有率を高めることを特徴とする水の改質方法。