JP2010005539A - 活水装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一定の径と長さを有する管内において、遠赤外線発生物質と水との接触面積を増加し、遠赤外線が有する活水作用を、水に充分に与えることができる活水装置を提供すること。
【解決手段】流入口１０と流出口１１を有し、内部に遠赤外線を発生する傾斜機能材料３が備えられており、前記傾斜機能材料３は流入口１０から入った水流の方向を変更する態様に成形されている。
遠赤外線を発生する傾斜機能材料を用いて水流方向を変更することによって、遠赤外線発生物質（傾斜機能材料）と水との接触面積が増加し、水が遠赤外線から受ける効果が増加する。
【選択図】図２
【解決手段】流入口１０と流出口１１を有し、内部に遠赤外線を発生する傾斜機能材料３が備えられており、前記傾斜機能材料３は流入口１０から入った水流の方向を変更する態様に成形されている。
遠赤外線を発生する傾斜機能材料を用いて水流方向を変更することによって、遠赤外線発生物質（傾斜機能材料）と水との接触面積が増加し、水が遠赤外線から受ける効果が増加する。
【選択図】図２
Description
この発明は、遠赤外線を用いて、水を活水化させる活水装置に関するものである。
従来、水に遠赤外線を接触させることによって、還元性の水を得る活水装置が利用されている。これらの活水装置は、半永久的に発生する遠赤外線を利用することによって、水の性質が向上する為、フィルタの交換などが必要なく、使用者の負担が少ないものである。（例えば、特許文献１）
しかしながら、従来の遠赤外線を用いた活水装置は、遠赤外線発生物質が球状に近いものが多く、水に対する接触面積が非常に小さいものであった。
しかしながら、従来の遠赤外線を用いた活水装置は、遠赤外線発生物質が球状に近いものが多く、水に対する接触面積が非常に小さいものであった。
前記問題は、遠赤外線発生物質がセラミックスであることが多く、水流方向の変更を可能とする形状に成形することが困難であったことに起因する。
特開２００５−２８８３８５号公報
そこで、この発明は、一定の径と長さを有する管内において、遠赤外線発生物質と水との接触面積を増加し、遠赤外線が有する活水作用を、水に充分に与えることができる活水装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、この発明では次のような技術的手段を講じている。
（請求項１記載の発明）
この活水装置は、流入口と流出口を有し、内部に遠赤外線を発生する傾斜機能材料が備えられており、前記傾斜機能材料は流入口から入った水流の方向を変更する態様に成形されていることを特徴とする。
遠赤外線を発生する傾斜機能材料を用いて水流方向を変更することによって、遠赤外線発生物質（傾斜機能材料）と水との接触面積が増加し、水が遠赤外線から受ける効果が増加する。
そして、傾斜機能材料を用いたことによって、遠赤外線を発生する材料自体で水流方向を変更することが可能となった。
水流の方向を変更する態様は、整流の発生でも良いし、乱流の発生であっても良い。
（請求項１記載の発明）
この活水装置は、流入口と流出口を有し、内部に遠赤外線を発生する傾斜機能材料が備えられており、前記傾斜機能材料は流入口から入った水流の方向を変更する態様に成形されていることを特徴とする。
遠赤外線を発生する傾斜機能材料を用いて水流方向を変更することによって、遠赤外線発生物質（傾斜機能材料）と水との接触面積が増加し、水が遠赤外線から受ける効果が増加する。
そして、傾斜機能材料を用いたことによって、遠赤外線を発生する材料自体で水流方向を変更することが可能となった。
水流の方向を変更する態様は、整流の発生でも良いし、乱流の発生であっても良い。
（請求項２記載の発明）
この活水装置は、請求項１記載の発明に関し、傾斜機能材料は、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムであることを特徴とする。
表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムである傾斜機能材料は、水流方向を変更することができる形状の成形に好ましい。
この活水装置は、請求項１記載の発明に関し、傾斜機能材料は、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムであることを特徴とする。
表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムである傾斜機能材料は、水流方向を変更することができる形状の成形に好ましい。
（請求項３記載の発明）
この活水装置は、請求項２記載の発明に関し、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料がファロックス（登録商標）であることを特徴とする。
前記ベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料の中でも、遠赤外線放射量が非常に多い「株式会社テルモ工業社製 ファロックス（登録商標）」を用いるのが最も好ましい。
この活水装置は、請求項２記載の発明に関し、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料がファロックス（登録商標）であることを特徴とする。
前記ベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料の中でも、遠赤外線放射量が非常に多い「株式会社テルモ工業社製 ファロックス（登録商標）」を用いるのが最も好ましい。
（請求項４記載の発明）
この活水装置は、請求項３記載の発明に関し、前記傾斜機能材料が三枚羽根のスクリュー形状に成形されていることを特徴とする。
傾斜機能材料が三枚羽根のスクリュー形状であると、水流は直線水流から旋回水流に変更される。水流の方向が旋回水流に変更されると、水流の速度と接触面積のバランスが良く、遠赤外線を効率的に水に吸収させることが可能となる。
この活水装置は、請求項３記載の発明に関し、前記傾斜機能材料が三枚羽根のスクリュー形状に成形されていることを特徴とする。
傾斜機能材料が三枚羽根のスクリュー形状であると、水流は直線水流から旋回水流に変更される。水流の方向が旋回水流に変更されると、水流の速度と接触面積のバランスが良く、遠赤外線を効率的に水に吸収させることが可能となる。
（請求項５記載の発明）
この活水装置は、請求項４記載の発明に関し、内径４０ｍｍの流水管内に、三枚羽根のスクリュー形状に成形された傾斜機能材料が、９ｍｍ間隔で複数枚設けられたことを特徴とする。
内径４０ｍｍの流水管において、スクリュー形状に成形された傾斜機能材料が、９ｍｍ間隔で複数枚設けると、旋回水流の速度と接触面積とが最も好ましく両立させることができる。
この活水装置は、請求項４記載の発明に関し、内径４０ｍｍの流水管内に、三枚羽根のスクリュー形状に成形された傾斜機能材料が、９ｍｍ間隔で複数枚設けられたことを特徴とする。
内径４０ｍｍの流水管において、スクリュー形状に成形された傾斜機能材料が、９ｍｍ間隔で複数枚設けると、旋回水流の速度と接触面積とが最も好ましく両立させることができる。
この発明の活水装置は、一定の径と長さを有する管内において、遠赤外線発生物質と水との接触面積を増加し、遠赤外線が有する活水作用を、水に充分に与えることができる活水装置を提供するものである。
以下に、この発明の活水装置を、実施例として示す各図と共に説明する。
図１は実施例１の活水装置の全体図である。図２は実施例１の活水装置の部分断面図である。図３は傾斜機能材料の放射強度のグラフである。図４は傾斜機能材料の放射強度の放射率を示すグラフである。図５は三枚羽根のスクリュー形状に成形された傾斜機能材料の斜視図である。
〔１−１：この活水装置１の基本構成について〕
この活水装置１は流入口１０と流出口１１を有し、水道局側を流入口１０とし、使用者側を流出口１１となるように水道管に取り付ける装置である。取り付けは、水道水に限られるものではなく、井戸水、その他工業用水等に使用することもできる。取り付け方法は螺合するのが好ましい。
活水装置１を取り付けると、流入口１０から入って来た水が、流出口１１から出る間に遠赤外線の影響を受け、活水化され、還元性の水を得ることができる。還元性を得られるのは、水に限られず、酒やその他の液体においても同様である。
この活水装置１は流入口１０と流出口１１を有し、水道局側を流入口１０とし、使用者側を流出口１１となるように水道管に取り付ける装置である。取り付けは、水道水に限られるものではなく、井戸水、その他工業用水等に使用することもできる。取り付け方法は螺合するのが好ましい。
活水装置１を取り付けると、流入口１０から入って来た水が、流出口１１から出る間に遠赤外線の影響を受け、活水化され、還元性の水を得ることができる。還元性を得られるのは、水に限られず、酒やその他の液体においても同様である。
〔１−２：この活水装置１の詳しい構成について〕
この活水装置１の外部は、図１に示すように、流水管２の長手方向両端に入口蓋２０と出口蓋３０とが螺合されている。入口蓋２０には流入口１０が設けられ、出口蓋２１には流出口１１が設けられている。
流水管２内部には、遠赤外線を発生する傾斜機能材料３と、前記傾斜機能材料３を固定する固定軸４と、前記固定軸４を固定するストッパー５が設けられている。
傾斜機能材料３は固定軸４によって不動となる態様で固定されており、固定軸５はストッパー５を貫く態様で固定されており、流入口１０側のストッパー５（図示有）は流水管２と入口蓋２０の螺合によって固定され、流出口１１側のストッパー５（図示無）は流水管２と出口蓋２１の螺合によって固定されている。
この活水装置１の外部は、図１に示すように、流水管２の長手方向両端に入口蓋２０と出口蓋３０とが螺合されている。入口蓋２０には流入口１０が設けられ、出口蓋２１には流出口１１が設けられている。
流水管２内部には、遠赤外線を発生する傾斜機能材料３と、前記傾斜機能材料３を固定する固定軸４と、前記固定軸４を固定するストッパー５が設けられている。
傾斜機能材料３は固定軸４によって不動となる態様で固定されており、固定軸５はストッパー５を貫く態様で固定されており、流入口１０側のストッパー５（図示有）は流水管２と入口蓋２０の螺合によって固定され、流出口１１側のストッパー５（図示無）は流水管２と出口蓋２１の螺合によって固定されている。
〔２−１：傾斜機能材料３について〕
傾斜機能材料３は図２に示すように、流入口１０から入った水流の方向を変更する態様に成形されている。従来の遠赤外線を発生する材料は、セラミックが多く、成形することが困難であった。したがって、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料３としたことで、成形を可能なものとした。
このような傾斜機能材料３であると、アルミニウムを成形した後に、表面をベータアルミナ（セラミック）とする処理によって、任意の形状の遠赤外線発生材料を得ることができる。
表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料３は、株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）とするのが好ましい。
傾斜機能材料３は図２に示すように、流入口１０から入った水流の方向を変更する態様に成形されている。従来の遠赤外線を発生する材料は、セラミックが多く、成形することが困難であった。したがって、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料３としたことで、成形を可能なものとした。
このような傾斜機能材料３であると、アルミニウムを成形した後に、表面をベータアルミナ（セラミック）とする処理によって、任意の形状の遠赤外線発生材料を得ることができる。
表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料３は、株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）とするのが好ましい。
〔２−２：株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）の構造について〕
傾斜機能材料３に使用するファロックス（登録商標）は、表面部がベータアルミナで、中心部がアルミニウムである。表面部から中心部に移動するにつれて、ベータアルミナ配合比が減少し、アルミニウム配合比が増加する。
すなわち、ファロックス（登録商標）は、表面部のベータアルミナが内部のアルミニウムに根をはるような態様で作成された傾斜機能材料３である。
傾斜機能材料３に使用するファロックス（登録商標）は、表面部がベータアルミナで、中心部がアルミニウムである。表面部から中心部に移動するにつれて、ベータアルミナ配合比が減少し、アルミニウム配合比が増加する。
すなわち、ファロックス（登録商標）は、表面部のベータアルミナが内部のアルミニウムに根をはるような態様で作成された傾斜機能材料３である。
〔２−３：株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）の特徴について〕
そして、このファロックス（登録商標）は、以下に示す特性を有する傾斜機能材料３である。
そして、このファロックス（登録商標）は、以下に示す特性を有する傾斜機能材料３である。
（赤外線測定）
赤外線の放射性能を比較するための基準物質として黒体（入射する光を１００％吸収し、エネルギー放射能力が最大の物体）を用い、ファロックス（登録商標）の特性を調べる試験を行った。
試験方法は、黒体及びファロックス（登録商標）の双方を、フーリエ変換型赤外線分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定し、波長４．０μｍ〜１０００μｍの赤外線放射強度と赤外線放射率を得た。
赤外線の放射性能を比較するための基準物質として黒体（入射する光を１００％吸収し、エネルギー放射能力が最大の物体）を用い、ファロックス（登録商標）の特性を調べる試験を行った。
試験方法は、黒体及びファロックス（登録商標）の双方を、フーリエ変換型赤外線分光光度計（ＦＴＩＲ）で測定し、波長４．０μｍ〜１０００μｍの赤外線放射強度と赤外線放射率を得た。
（赤外線放射強度について）
赤外線放射強度の測定結果を図３に示す。
前述の黒体はエネルギー放射能力が最大の物体であることから、黒体よりも大きな放射強度を有する赤外線発生物質は存在しない。
そして、ファロックス（登録商標）は黒体に近い放射特性を有するものであった。
赤外線放射強度の測定結果を図３に示す。
前述の黒体はエネルギー放射能力が最大の物体であることから、黒体よりも大きな放射強度を有する赤外線発生物質は存在しない。
そして、ファロックス（登録商標）は黒体に近い放射特性を有するものであった。
（赤外線放射率について）
赤外線放射率の測定結果を図４に示す。
前述の黒体の放射強度を１００％とし、ファロックス（登録商標）の放射率を測定した。
ファロックス（登録商標）は、
４．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の７０％〜９１％の放射率となり、
６．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の８０％〜９１％の放射率となる、
という測定結果であった。
赤外線放射率の測定結果を図４に示す。
前述の黒体の放射強度を１００％とし、ファロックス（登録商標）の放射率を測定した。
ファロックス（登録商標）は、
４．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の７０％〜９１％の放射率となり、
６．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の８０％〜９１％の放射率となる、
という測定結果であった。
〔２−４：赤外線について〕
赤外線は一般的に、
・波長（図３及び図４では、「ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ」）が０．７５〜４．０μｍ（図３及び図４では、「ＭＩＣＲＯＮ」）の近赤外線
・波長（図３及び図４では、「ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ」）が４．０〜１０００μｍ（図３及び図４では、「ＭＩＣＲＯＮ」）の遠赤外線
の２種類に区別される。
赤外線は一般的に、
・波長（図３及び図４では、「ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ」）が０．７５〜４．０μｍ（図３及び図４では、「ＭＩＣＲＯＮ」）の近赤外線
・波長（図３及び図４では、「ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ」）が４．０〜１０００μｍ（図３及び図４では、「ＭＩＣＲＯＮ」）の遠赤外線
の２種類に区別される。
前述の遠赤外線の波長域のうち、６．２７μｍ前後の波長は、電磁波の吸収により水分子を有効に振動させる。この振動により、水分子は細分化され、水を活水化することができる。このことから、４．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の７０％〜９１％の放射率となり、６．０μｍ〜１０μｍの波長域において黒体の８０％〜９１％の放射率となる傾斜機能材料３（ファロックス（登録商標））は、非常に活水作用の大きい材料である。
このことから、傾斜機能材料３には、株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）を用いるのが非常に好ましい。
このことから、傾斜機能材料３には、株式会社テルモ工業社製のファロックス（登録商標）を用いるのが非常に好ましい。
〔３−１：傾斜機能材料３の形状について〕
傾斜機能材料３は、図５に示すように羽根３０を三枚有する、三枚羽根のスクリュー形状に成形されている。三枚羽根の中心にある軸穴３１は正六角形に形成されている。
傾斜機能材料３が三枚羽根のスクリュー形状であると、水流は直線水流から旋回水流に変更される。水流の方向が旋回水流に変更されると、水流の速度と接触面積のバランスが良く、遠赤外線を効率的に水に吸収させることが可能となる。
また、軸穴３１が正六角形であるので、六角形の外周辺、二辺につき一枚の羽根３０を形成することができ、精度が出しやすいものとなる。
傾斜機能材料３は、図５に示すように羽根３０を三枚有する、三枚羽根のスクリュー形状に成形されている。三枚羽根の中心にある軸穴３１は正六角形に形成されている。
傾斜機能材料３が三枚羽根のスクリュー形状であると、水流は直線水流から旋回水流に変更される。水流の方向が旋回水流に変更されると、水流の速度と接触面積のバランスが良く、遠赤外線を効率的に水に吸収させることが可能となる。
また、軸穴３１が正六角形であるので、六角形の外周辺、二辺につき一枚の羽根３０を形成することができ、精度が出しやすいものとなる。
そして、流水管の内径が内径４０ｍｍの時、三枚羽根のスクリュー形状に成形された傾斜機能材料３が、９ｍｍ間隔で複数枚設けられているのが好ましい。
内径４０ｍｍの流水管において、スクリュー形状に成形された傾斜機能材料３を、９ｍｍ間隔で複数枚設けると、旋回水流の速度と接触面積とが最も好ましく両立させることができる。
実施例１の活水装置１においては、流水管２の全長を２３０ｍｍとし、２３枚の傾斜機能材料３を設置した。
内径４０ｍｍの流水管において、スクリュー形状に成形された傾斜機能材料３を、９ｍｍ間隔で複数枚設けると、旋回水流の速度と接触面積とが最も好ましく両立させることができる。
実施例１の活水装置１においては、流水管２の全長を２３０ｍｍとし、２３枚の傾斜機能材料３を設置した。
〔３−２：水と傾斜機能材料２の接触面積の増加について〕
遠赤外線の影響を充分に水に与える為には、遠赤外線と水との接触面積を増加させることが好ましい。
特開２００５−２８８３８５号公報の活水装置においては、
（水の接触面積）＝４（直径）×π×２３（全長）＝９２πｃｍ３
であるが、本願実施例においては、
（水の接触面積）＝４（半径二乗）×２（表・裏）×π×２３（全長）＝１８４πｃｍ３
という２倍の接触面積を得ることができる。
さらに、スクリューと共に流水管内壁に傾斜機能材料３を設けた場合、
（水の接触面積）＝９２π＋１８４π＝２７６πｃｍ３
となり、３倍の接触面積を得ることができる。
遠赤外線の影響を充分に水に与える為には、遠赤外線と水との接触面積を増加させることが好ましい。
特開２００５−２８８３８５号公報の活水装置においては、
（水の接触面積）＝４（直径）×π×２３（全長）＝９２πｃｍ３
であるが、本願実施例においては、
（水の接触面積）＝４（半径二乗）×２（表・裏）×π×２３（全長）＝１８４πｃｍ３
という２倍の接触面積を得ることができる。
さらに、スクリューと共に流水管内壁に傾斜機能材料３を設けた場合、
（水の接触面積）＝９２π＋１８４π＝２７６πｃｍ３
となり、３倍の接触面積を得ることができる。
〔４−１：材料と構造による相乗的効果について〕
このように、活水装置１は、遠赤外線放射性能が高い傾斜機能材料３と、接触面積の増加が相乗的に作用し、以下のような効果を奏するものである。
このように、活水装置１は、遠赤外線放射性能が高い傾斜機能材料３と、接触面積の増加が相乗的に作用し、以下のような効果を奏するものである。
〔４−２：活水装置１の効果の検証実験〕
活水装置１の性能を検証する為、以下のような実験を行った。
図６は水道水の試験成績である。図７は活水装置使用後の試験成績である。
活水装置１の性能を検証する為、以下のような実験を行った。
図６は水道水の試験成績である。図７は活水装置使用後の試験成績である。
（使用した水道水について）
サンプルとして使用した水道水は、発明者住所「大阪府柏原市大県４−１５」の蛇口から出した水道水を用いた。
サンプルとして使用した水道水は、発明者住所「大阪府柏原市大県４−１５」の蛇口から出した水道水を用いた。
（活水装置１の使用について）
実験用の活水装置１は、流水管２の全長を２３０ｍｍとし、２３枚の傾斜機能材料３を９ｍｍピッチで設置し、傾斜機能材料３にファロックス（登録商標）とした。前記活水装置１に、毎秒１０００ｃｃの水を流したものを、活水装置１通過後の水のサンプルとして使用した。
実験用の活水装置１は、流水管２の全長を２３０ｍｍとし、２３枚の傾斜機能材料３を９ｍｍピッチで設置し、傾斜機能材料３にファロックス（登録商標）とした。前記活水装置１に、毎秒１０００ｃｃの水を流したものを、活水装置１通過後の水のサンプルとして使用した。
（試験方法）
水道水のサンプルを、活水装置１通過後の水を、平成２０年５月１４日に大阪府藤井寺保健所に試験依頼をし、試験結果（図６、図７）を得た。
水道水のサンプルを、活水装置１通過後の水を、平成２０年５月１４日に大阪府藤井寺保健所に試験依頼をし、試験結果（図６、図７）を得た。
（試験結果）
図６及び、図７に基づき、変化が見られた項目を以下にまとめ、表１を得た。
図６及び、図７に基づき、変化が見られた項目を以下にまとめ、表１を得た。
水道水が活水装置１を通過すると、
一般細菌が２９（ｃｆｕ／ｍＬ）から０（ｃｆｕ／ｍＬ）となり死滅した
塩化物イオンが１７．２（ｍｇ／Ｌ）から１６．８（ｍｇ／Ｌ）となり分解した
という当業者が予想し得ない結果が得られた。
一般細菌が２９（ｃｆｕ／ｍＬ）から０（ｃｆｕ／ｍＬ）となり死滅した
塩化物イオンが１７．２（ｍｇ／Ｌ）から１６．８（ｍｇ／Ｌ）となり分解した
という当業者が予想し得ない結果が得られた。
また、遠赤外線を発生する活水装置に、ｐｈ７未満の水道水（酸性）が通過すると、ｐｈ７付近に中和することが知られている。この活水装置１は、遠赤外線の放射性能が高いばかりでなく、接触面積も大きいものとなっていることから、前述の効果は当然大きいものである。
１ 活水装置
１０ 流入口
１１ 流出口
２ 流水管
３ 傾斜機能材料
１０ 流入口
１１ 流出口
２ 流水管
３ 傾斜機能材料
Claims (5)
- 流入口と流出口を有し、内部に遠赤外線を発生する傾斜機能材料が備えられており、前記傾斜機能材料は流入口から入った水流の方向を変更する態様に成形されていることを特徴とする活水装置。
- 前記傾斜機能材料は、表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムであることを特徴とする請求項１記載の活水装置。
- 表面部から中心部がベータアルミナからアルミニウムとなる傾斜機能材料がファロックス（登録商標）であることを特徴とする請求項２記載の活水装置。
- 前記傾斜機能材料が三枚羽根のスクリュー形状に成形されていることを特徴とする請求項３記載の活水装置。
- 内径４０ｍｍの流水管内に、三枚羽根のスクリュー形状に成形された傾斜機能材料が、９ｍｍ間隔で複数枚設けられたことを特徴とする請求項４記載の活水装置。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2008
- 2008-06-27 JP JP2008168031A patent/JP4868179B2/ja not_active Expired - Fee Related
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