JP2011083681A - マイナスイオン水の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用途に応じた適切な濃度のマイナスイオン水を作るために、水槽の水を磁力活水器や、水と管壁の摩擦力を利用する方式の活水器の中を短時間のうちに、適正な複数回通過させるようにしたマイナスイオン水の製造方法及び製造装置を提案する。
【解決手段】本発明のマイナスイオン水の製造装置は、水槽１と、水３と、ポンプ２と、磁力活水器４又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器と、から構成されるマイナスイオン水の製造装置であって、水槽１内の水３をポンプ２により循環させ、その循環経路の途中に、前記活水器４を配置させてこの活水器４に水を通過させることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、用途に応じた適切な濃度のマイナスイオン水を作るために、水槽の水を磁力活水器や、水と管壁の摩擦力を利用する方式の活水器の中を短時間のうちに、適正な複数回通過させるようにしたマイナスイオン水の製造方法及び製造装置に関する。

従来、マイナスイオン水には、動植物の成長を促進する作用、食品の食味をよくする作用、洗浄や錆防止作用、雑菌の繁殖を抑制する作用、腐敗遅延や環境の浄化作用等の数多くの産業や生活に有効な作用を有することが知られている。
しかし、これらの効果は、あくまで使用されるマイナススイオン水の濃度が一定値より高い場合にだけ認められるものであり、それ以下の低濃度のマイナスイオン水ではこれらの効果は顕著にはみられないものである。
例えば後述する実施例の欄に比較例として示すように、市販の活水器にてマイナスイオンの個数が８３００個／ｃｃ程度の低濃度のマイナスイオン水を作る装置はこれまでも存在したが、それらの装置では、前述のように産業や生活に有効な作用をもたらす高濃度のマイナスイオン水は得られなかった。
また、水槽に電極を設置して長時間放電を続ける事でマイナスイオン水を作る方式の装置は存在しており、この装置により、比較的高濃度のマイナスイオン水が製造されるが、通常４０リットルの水をマイナスイオン水に変えるのには２４時間もの長い時間を要するものであった。

特開２００２−８６１５３号公報

前述の磁力活水器により、水をマイナスイオン水とする方式では、磁石の数が多いほうが、人間生活や動植物、各種産業にとって、よい結果が得られる事が経験的に知られていた。
また、前述の水と管壁の摩擦により水をマイナスイオン水とする方式では、摩擦面が長くて水が長時間にわたり管壁とこすり合うほうが、人間生活や動植物、各種産業にとって、好都合となる事が経験的に知られていた。
しかし、この条件を満たそうとして磁力活水器や、水と管壁の摩擦を利用する活水器を直列に数台並べて使おうとすると、非常に高額になってしまい、産業上応用は困難であった。
また、従来の市販の活水器は、水をマイナスイオン水に変える能力がその中を通過する水の速度によって異なり、通過する水の速度が小さいと極端にその能力が低下するという欠点があった。そのため、後述する実施例の欄に示すように、水道水中のマイナスイオンの個数が７５００個／ｃｃに対し、市販の活水器を通しても８３００個／ｃｃ程度の低濃度のマイナスイオン水が得られるに過ぎなかった。
この理由は、磁力活水器の場合は、「磁力線の中を導体が通過する際に発生する電流の大きさは、磁力線の強さと、導体（この場合は水）の運動速度に比例する」というファラデーの法則により、説明される。
同様に水と管壁の摩擦力を利用する活水器においても、通過する水の速度が小さいとマイナスイオン水を発生させる能力が極端に低下していた。このため水の使用状況にかかわらずに高濃度のマイナスイオン水を安定して供給することは不可能であった。

そこで、本発明は、用途に応じた適切な濃度のマイナスイオン水を作るために、水槽の水を磁力活水器や、水と管壁の摩擦力を利用する方式の活水器の中を短時間のうちに、適正な複数回通過させることにより、高濃度のマイナスイオン水が短時間で大量に作れるようにしたマイナスイオン水の製造方法及び製造装置に関する。

本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、磁力活水器や水と管壁の摩擦力を利用する活水器の中を貯水槽と循環ポンプを用いて、水を高速で繰り返し通過させることによって必要な高濃度のマイナスイオン水を短時間で製造、供給できるようにしたものである。なおかつ、マイナスイオン水を作る工程能力が、水の使用量の多少によって左右される事は無く、常に安定した濃度のマイナスイオン水を供給できるという特徴を持つ。
すなわち本発明は、水槽内の水をポンプにより循環させる工程と、前記工程の水の循環経路の途中に、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器を配置してこの活水器に水を通過させる工程と、所定時間後に水槽内のマイナスイオン水を水槽外へ取り出す工程と、からなることを特徴とするマイナスイオン水の製造方法を提案するものである。
したがって、活水器は、ポンプの送水側に配置しても、吸水側に配置してもよい。

また、本発明は、水槽と、水と、ポンプと、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器と、から構成されるマイナスイオン水の製造装置であって、水槽内の水をポンプにより循環させ、その循環経路の途中に、前記活水器を配置させてこの活水器に水を通過させることを特徴とするマイナスイオン水の製造装置をも提案するものである。

本発明のマイナスイオン水の製造方法及び製造装置は、従来の活水器では作る事ができなかった高濃度のマイナスイオン水が、短時間で大量に製造できる。具体的には、後述する実施例の欄に示すように、市販の活水器ではマイナスイオンの個数は８３００個／ｃｃ程度の低濃度のマイナスイオン水が得られるに過ぎないのに対し、本発明では、マイナスイオンの個数が１９０００個／ｃｃにもおよぶ高濃度のマイナスイオン水を得ることができる。そのため、各種の産業に有効に利用され得る高濃度のマイナスイオン水が容易に安定的に供給できる。
また、高濃度のマイナスイオン水が製造できるので、通常の水道水などで希釈するなどして利用目的に応じた濃度に調整でき、産業上で非常に多くの分野でこの装置から供給される水の恩恵を受ける事ができる。

本発明のマイナスイオン水の製造装置を模式的に示す説明図である。

本発明のマイナスイオン水の製造方法は、以下の１〜４にそれぞれ示す４つの工程から構成されるものである。

１．水槽内の水をポンプにより循環させる工程
水槽の容量やその中に貯留する水量、ポンプの能力等については、特に限定するものではなく、処理水量に応じて水槽の大きさ（容量）やポンプの送水能力等を適宜に選択すればよい。
また、ポンプは、水槽外に配設するものでも、水槽内に配設するものでもよく、水槽内の水がこのポンプに戻される機構が構成されていればよい。そして、前述のようにポンプの送水能力については、特に限定するものではないが、前出のファラデーの法則から明らかなように、活水器の中を通過する水の速度が大きいほど発生する電流は大きくなり、水に含まれるマイナスイオンの量も多くなる。一般の活水器の場合中を通過する水の流速は２ｍ／秒程度であるが、本発明では流速を任意に設定する事が可能で実際は６ｍ／秒と通常の３倍の速度で使用した。

２．前記工程の水の循環経路の途中に、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器を配置してこの活水器に水を通過させる工程
磁力活水器や内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器としては、既に市場に提供されているので、適当な市販品を用いているが、活水器の内部を通過する水の流速が通常の３倍と高いために、活水器を一回通過する際に水に含まれるマイナスイオンの量が通常の使用状況よりも多くなっている。また、この活水器は、ポンプの送水側に配置しても、吸水側に配置してもよい。

前記１．および２．の工程は、実質的に一つの工程であり、活水器を通過させたマイナスイオン水をそのまま取り出すものではなく、水槽内に戻して循環させる。そして、水槽内に戻されたマイナスイオン水は、ポンプにより送られて、再び活水器を通過することになり、このような繰り返しにより、水槽内の水は、活水器を何度も通過するものとなり、高濃度のマイナスイオン水となる。すなわちこの工程は、本発明の製造方法において極めて特徴的な工程である。
そのため、通常の活水器がその中を水が一度だけしか通過しないのに比べて本発明では５０回以上通過させて使う事が容易にできる。

３．所定時間後に水槽内のマイナスイオン水を水槽外へ取り出す工程
ポンプを稼働して水槽内の水を循環させる本発明の製造方法では、理論的には、その処理時間が長ければ長いほど高濃度のマイナスイオン水となる筈であるが、現実的にはポンプによる循環が進むと、水温が次第に上がってくるため、高温になるとマイナスイオンが放電により、減少してくる。このため水温を４０℃以下程度に抑える使い方が好ましく、６０分以下の運転がバランスが良い

これらの工程１〜３からなる本発明のマイナスイオン水の製造方法は、ポンプにより水槽内の水を循環させる循環経路の途中に磁力活水器等の活水器を通過させるものであり、前記従来のように活水器は複数台を直列に並べて使う必要がなく、また活水器を通過させる水の速度はポンプにより適宜に制御（調整）することができる。

また、本発明のマイナスイオン水の製造装置は、水槽と、水と、ポンプと、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器と、から構成され、水槽内の水をポンプにより循環させ、その循環経路の途中に、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器を配置させてこの活水器に水を通過させる。

これらの各機構について説明する。
ポンプは、前述のように水槽外に配設するものでも、水槽内に配設するものでもよく、水槽内の水がこのポンプに戻される機構が構成されていればよい。
磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器は、前述のように市販の活水器を適宜に用いることができる。
マイナスイオン水を水槽へ取り出すために、所定時間後に高濃度のマイナスイオン水を取り出す取水口を設けてもよいし、特に取水口を設けずに、バッチ方式として、ポンプの運転を停止して水槽内の全ての水を取り出すようにしてもよい。
これらの各機構から構成される本発明のマイナスイオン水の製造装置には、本発明の効果を妨げない限り、公知のどのような機構をも適宜に付加することができ、例えばポンプと活水器とを連絡するためのパイプを設置してもよいし、送水排水方向を制御可能な切り換え弁を設置してもよいし、水槽内の貯水量が著しく減少した際に水を供給する送水管などを適宜に組み合わせて構成することができる。

〔マイナスイオン水の製造装置〕
実施例のマイナスイオン水の製造装置として、図１に示すように装置を構成した。
容量が２０Ｌの水槽１を用い、この水槽１内へ水３を送り出すポンプ２は、送水能力が６０Ｌ／分のものを水槽１の外に設置し、水槽１内の水がこのポンプ２に戻される機構とした。
前記ポンプ２からの水３を第１送水流路８から、１２０００ガウスのネオジム磁石２個入りの分割式活水器である磁力活水器４又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器に送水し、前記活水器４からのマイナスイオン水を第２送水流路７から水槽１内へ戻すようにした。
マイナスイオン水を水槽１外へ取り出す際には、所定時間後に高濃度のマイナスイオン水を取水口９から取り出すことができる。
図中、５は排水方向を制御可能な切り換え弁であり、活水器４から送られるマイナスイオン水を第２送水流路７へと排水し、水槽１内に戻す状態が一般的である。
また、６は水槽１内の貯水量が著しく減少した際に水を供給する送水管であり、高濃度のマイナスイオン水を取水口９から排出することにより、水槽１内の貯水量は減少するので、適宜に供給水路６から水を加えるようにした。

〔マイナスイオン水の製造〕
前記図１の製造装置を用いてマイナスイオン水を製造した。
運転時間６０分で２０Ｌの高濃度マイナスイオン水を一回の製造工程で得た。
得られたマイナスイオン水は、以下の実験に用いた。

〔マイナスイオン水のマイナスイオン濃度の測定〕
１．測定方法
アンデス電気（株）製『イオンカウンターＩＴＣ−２０１Ａ』を使用し、前記製造装置にて得られたマイナスイオン水のマイナスイオン濃度を測定した。測定は、カウンターから７０ｃｍ離れた所から霧吹きに水を入れてこれに吹き付け、イオンカウンターに表示される値を実施例のマイナスイオン水のマイナスイオンの値として記録した。１０回ずつ試験してその平均値を表１に示した。
比較例１として水道水を、また比較例２として市販の活水器を１回通して得られたマイナスイオン水を、前記実施例と同様に測定し、それぞれ表１に示した。

２．結果

〔マイナスイオン水の殺菌効果〕
「添付資料」に示すように、前記製造装置で、２０リットルを６０分間通して得られたマイナスイオン水の殺菌効果を試験した。
〈検査所〉
厚生労働省登録検査機関 登録衛生検査所 (株)中部衛生検査センター
〒428-0007 静岡県島田市島663-3 TEL:0547-56-2348
〈検査日〉
平成２１年７月１日
〈試験菌〉
以下の２種類の菌に対して検査した。
１．大腸菌（Escherichia coli）IFO 3972
２．黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）IPO 12732

〈試験方法及び結果；１．大腸菌〉
前記製造装置で製造してから１０分間経ったマイナスイオン水１００ｍｌに、菌液を加え、菌数を１３０００cfu／mlとした。
なお、上記の単位cfuは、colony forming unitsの略で、菌が寒天培養液の中で集まって一つの集落（colony）を作るとき、その集落の数を数えたものである。
これを標準寒天培地３５℃で４８時間培養後の菌数は０（ゼロ）だった。
比較のために水道水１００ｍｌを別に取り、これに菌液を加え、菌数を同じく１３０００cfu／mlとし、同様に標準寒天培地３５℃で４８時間培養したところ、菌数は２２０００cfu／mlだった。

〈試験方法及び結果；２．黄色ブドウ球菌〉
前記製造装置で製造してから１０分間経ったマイナスイオン水１００ｍｌに、菌液を加え、菌数を２７０００cfu／mlとした。
これを標準寒天培地３５℃で４８時間培養後の菌数は０（ゼロ）だった。
比較のために水道水１００ｍｌを別に取り、これに菌液を加え、菌数を同じく２７０００cfu／mlとし、同様に標準寒天培地３５℃で４８時間培養したところ、菌数は３２０００cfu／mだった。
また、を同様に２７０００／ｍｌの数を入れて、３５℃で寒天培養し、４８時間後の菌の存在はやはりゼロで、全く認められなかった。

〈考察〉
このような結果より、本発明の製造法装置にて得られたマイナスイオン水は、明白な、殺菌力抗菌力を持っており、手洗いやうがい用にこの水を利用できることが確認された。
そのため、学校や公共施設、病院、各種厨房、人の大勢集まる場所での利用に適していることが期待される。

〔実用例１〕
前記製造装置より得られた前記実施例のマイナスイオン水を、水道水で５倍に希釈し、いちご、ミニトマト、さくらんぼの栽培に用いた。
水道水にて栽培した通常の収穫量に対し、前記マイナスイオン水（５倍希釈）を用いることにより、いちご、ミニトマト、さくらんぼの収穫量をそれぞれ約１０％から約２０％上げる事ができた。
そのため、本発明は、農業、果樹園への利用ができることが確認された。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

〔実用例２〕
前記製造装置より得られた前記実施例のマイナスイオン水を、水道水で３倍に希釈し、クリーニング用に用いた。
水道水にてクリーニングする際の通常の洗剤の量に対し、前記マイナスイオン水（３倍希釈）を用いることにより、洗剤の量を半分以下にする事ができた。
そのため、本発明は、クリーニング業や、企業内での洗浄や洗濯に利用ができることが確認された。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

〔実用例３〕
前記製造装置より得られた実施例のマイナスイオン水を、水道水で３倍に希釈し、魚のフライの衣をつけて冷凍し、その後熱した油で揚げてフライを作ると、従来の冷凍食品を揚げた食感とは全く異なった生の魚をそのまま揚げた食感があった。
そのため、本発明は、加工食品業界での利用ができることが期待される。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

〔実用例４〕
前記製造装置より得られた実施例のマイナスイオン水を、水道水で５倍に希釈し、炊飯用に用いた。
水道水にて炊飯したご飯に対し、前記マイナスイオン水（５倍希釈）を用いることにより、等級が明らかに上がっていると思えるほど美味しいご飯になった。
そのため、本発明は、家庭内で利用できることは勿論、外食産業で利用ができることが期待される。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

〔実用例５〕
前記製造装置より得られた実施例のマイナスイオン水を、水道水で３倍に希釈し、ヒーターにて沸騰させた。
水道水にて沸騰させる際の時間に対し、前記マイナスイオン水（３倍希釈）を用いることにより、短い時間で沸騰させることができ、約１０％のエネルギー節約が果たされた。
そのため、本発明は、熱源にボイラーを用いるあらゆる産業に利用ができることが期待される。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

〔実用例６〕
前記製造装置より得られた実施例のマイナスイオン水を、水道水で５倍に希釈し、食品（野菜、肉、魚）を浸してみた。
水道水にて食品を浸した場合に対し、前記マイナスイオン水（５倍希釈）を用いることにより、腐敗するまでの時間が常温で２４時間以上遅くなり、抗菌性があり、しかも人畜無害のおいしい水であることが確認された。
そのため、本発明は、食品業界、加工業界、レストラン、一般家庭で利用ができることが期待される。
なお、市販活水器にて得られた低濃度のマイナスイオン水では、水道水と有為な差は認められなかった。

１ 水槽
２ ポンプ
３ 水
４ 活水器
５ 切り換え弁
６ 送水管
７ 第２送水流路
８ 第１送水流路
９ 取り出し口

Claims (2)

1. 水槽内の水をポンプにより循環させる工程と、
   前記工程の水の循環経路の途中に、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器を配置してこの活水器に水を通過させる工程と、
   所定時間後に水槽内のマイナスイオン水を水槽外へ取り出す工程と、からなることを特徴とするマイナスイオン水の製造方法。
2. 水槽と、水と、ポンプと、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器と、から構成されるマイナスイオン水の製造装置であって、
   水槽内の水をポンプにより循環させ、その循環経路の途中に、磁力活水器又は内部を通過する水との摩擦力で発電させる活水器を配置させてこの活水器に水を通過させることを特徴とするマイナスイオン水の製造装置。

Images