JP2760534B2 - ガスを水中に導入し結合させる方法，その方法を実施するための装置及びその方法により製造された水 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスの溶解へと続く方法とは異なる特殊な方
法でガスまたはガス混合物を水中に導入する方法、この
方法を実施するための装置並びにこのガスが水中で溶解
している状態とは異なる特種に結合した状態での所定の
ガスまたはガス混合物を含有する水に関する。

各種ガスが水中に溶解され得ること、及び任意の所定
温度及び圧力下に単位容量の水中に任意の特別のガスが
良く規定された最大量即ち飽和量で常に存在することは
周知である。酸素の場合においては、その様なデータは
例えばアメリカン・パブリック・ヘルス・アソシエーシ
ョン（American Public Health Association）により作
成及び刊行された「水及び廃水の標準的検査方法（Stan
dard Methods for the Examination of Water and Wast
e Water）」と題される本〔監修者Mary Ann H.Frason
（第16版）〕に見ることができる。この本の421章はこ
れらの表を含み、溶存酸素を如何にして求めることが出
来るかについて詳細に説明している。同様なデータはそ
の他のガスについても各種物理の教科書に見ることがで
きる。

又、水がガス雰囲気下において激しく混合されるか或
いは撒き散らされるか或いはガスが水中に高圧下に導入
される場合に水がガスにより過飽和となり得ることも又
知られている。しかしながら、その様な場合において、
ガスの過剰量は水により安定な条件で取り込まれておら
ず、圧力或いは激しい動きが完了すると、短時間内に水
から泡立って出てしまう。

本発明を理解するには、ある種の水の特性を指摘すべ
きである。「単純な」水、いわゆるモノマー性H₂Oは２
個のＨと１個のＯ原子とから構成されている。酸素原子
の「Ｌ」軌道では、電子2s²2p⁴は２個の水素原子の２個
の電子で完全に満たされて８員を配置を構成し、すなわ
ち８電子の通常の電子殻では２個の水素核と1s²電子核
を有する酸素核とが配置されている。この方法では、強
い共有結合を有する分極した分子が形成され、集合的な
電子はσ結合をしている。この配置から、かかる電子は
結合軸の周りを容易に旋回することができることにな
る。

O₂分子の１個の電子結合はσ結合であり、もう一方の
結合はπ状態にあり、これによって構造が比較的剛性を
有するようになる。これは、例えば、L.Holiceの著書Fi
zika(Physics)、1046頁の図−21.1（Muezaki Koenyvki
a、ブタペスト、1986年）に示されている。

モノマー性の水分子は半径が1.33Åの構造であり、そ
の中心は酸素原子によって占められており、２個の水素
原子が結合角（原子価角）104.45°で結合している。Ｈ
原子相互の距離は1.63Åであり、結合エネルギーは約10
0kcal/モルである。

これらのデータから単一のH₂O分子の容積は約11立方
オングストロームと計算することができる。１リットル
の水中のH₂O分子の全容積を計算すれば、約370cm³の容
積が得られる。残りの630cm³は自由空間である。この構
造によって、隣接分子の酸素と水素との間にいわゆる水
素橋を作ることができ、この橋は勿論実質的に低いエネ
ルギー水準を有する。Medicina Koenyvk iado（ブタペ
スト）によって出版されたI.TarjanとGy.Rondoの著書A
biofizika alapjai（Fundamentals of Biophysics）,19
87年、32〜33頁および52頁には、Ｈ−橋の結合エネルギ
ーは約３〜8kcal/モルであり、この結合は相互に関連し
た双極子分子の間に形成される。水素は単一の原子価を
有する元素であるが、水素が２個の原子に結合している
多くの化合物がある。

H₂Oにおいて、酸素と水素との共有結合の距離は１Å
であり水素橋においては酸素と水素との距離は1.76Åで
ある。

モノマー性の水から、「ポリマー性」相は水素橋によ
って形成され、弱い水素橋結合と熱運動による脱配向と
によって所定の温度でそれぞれ統計的確率（分布）を有
する液晶構造を形成する。ポリマー性相を形成する水分
子の数とポリマーと見なすことができるそれぞれのクラ
スターの容積は、共に温度によって変化する。この仮説
はＸ線回折の研究によって立証されており、D.Eisenber
gとW.Kauzmannとの著書The Structure and Properties
of Water（オックスフォード・クレアドン・プレス，ロ
ンドン、1969年）に記載されており、J.Ernst Bevezete
s a fizikaba（Introduction to Physics）（アカデミ
ア・キアド，ブタペスト、1968年発行）にもまとめられ
ている。この文献に用いられている「クラスター」、
「ポリマー性フラクション」および「アソシエータム」
という用語は、同義語であることに留意すべきである。

D.Eisenbergの上記の著書の111頁には、ポリマー性フ
ラクションの温度依存性が示されている（更に詳細に
は、4.2章に記載されている）。

これらの概略から、温度を＋４℃まで下げると、重合
度は増加し、すなわち構造は更に結晶質になる。この現
象の結果、密度、誘電率表面張力および水の光学的屈折
は温度が低下すると高くなる。

本発明の目的はこれらの水の特性を利用して、ガスま
たはガス混合物が同一の温度および圧条件下で水に溶解
する量を実質的に超過する量で水に結合することができ
るようにする方法を提供することである。

本発明に従えば、ガスを水に導入する方法であって、
水を所定の流速で流路内を通過させ、上記流路の一部に
おいて上記流水の表面を所定の圧で該ガスに暴露して、
上記ガスの一部を流れによって取り去り、上記ガスに富
んだ水を得る工程からなり、ガスに富んだ上記水流を上
記流路において、直列接続で挿入され且つ中心軸線を有
し、かつ中空の回転放物面状の流入末端部（23）を有
し、開口（24）が上記流入末端部（23）の壁に形成さ
れ、流入ダクト（25）を上記通路に連結し、円筒状圧力
室を上記ダクト（25）と上記放物面部（23）の外壁との
間に形成され、流入末端付近に複数の接線方向の流入開
口を設けて流入する水が軸線の周りを回転するように
し、開口（24）の前の回転する水流の通路では反応室
（15）は短いダクト（27）で終わる連続的にテーパーの
着いた断面を有する部分（26）を有し、この通路はダク
ト（27）の前に広くなる部分を有し、上記閉通路はガス
と水とを激しく接触させる手段を有する反応室（15）中
を通過させ、上記流れに上記軸線の周りを回転すると同
時に軸線に沿って乱流を生じさせることなく流すことに
より、上記軸線へ向かう半径方向での圧の減少を形成さ
せ、上記軸線に沿った流れ方向での圧を低下させ短い区
分で最小にし、臨界流量よりも少ない流量が調節され、
次いで再度圧を増加させて上記通路を閉じたループに配
置し、上記水を反復して再循環する水にガスを導入する
ことによって任意の所定温度および圧でガスによる飽和
に対応する平衡条件に対して過剰量の上記ガスを、上記
所定の温度および圧で安定に含有する水を得る方法が提
供される。

本発明に従えば、また、ガスを水に導入する装置であ
って、上記水を保存し且つ導入されるガスを満たした水
の上方の空間を有する容器（1,34）と、この容器から出
発してこの容器で終わる導管（16,17,18）の閉通路と、
この通路中を水を再循環させるためこの通路に挿入され
たポンプ（14）からなり、反応室（15）が上記通路に連
結し、この反応室（15）は中空の回転放物面状の流入末
端部（23）を有し、開口（24）が上記流入末端部（23）
の壁に形成され、流入ダクト（25）を上記通路に連結
し、円筒状圧力室を上記ダクト（25）と上記放物面部
（23）の外壁との間に形成され、流入末端付近に複数の
接線方向の流入開口を設けて流入する水が軸線の周りを
回転するようにし、開口（24）の前の回転する水流の通
路では反応室（15）は短いダクト（27）で終わる連続的
にテーパーの着いた断面を有する部分（26）を有し、こ
の通路はダクト（27）の前に広くなる部分を有し、上記
閉通路はガスと水とを激しく接触させる手段を有するこ
とを特徴とする水にガスを導入することによって任意の
所定温度および圧でガスによる飽和に対応する平衡条件
に対して過剰量の上記ガスを、上記所定の温度および圧
で安定に含有する水を得る装置が提供される。

ガスの導入は通路が閉じたループに配列されて水が繰
り返し再循環するときには、ガスは更に激しく導入され
る。

水の流路と連通する閉じた空間にガスを入れると、好
都合なことがある。

蒸気を閉じたガス空間から濃縮すると、ガスの分圧を
保持することができる。

乱流を伴うキャビテーションはガスと水分子との間に
形成された結合を破壊することがあるので、水が乱流の
ない流れで再循環されることが好ましい。

ガスを通常の大気圧に保持するのが最も好都合であ
る。水の温度が23℃より低ければ、方法の有効性は高く
なる。水温を工程中に一定に保持することが好ましい。

一つの態様では、流水の暴露表面は流路に連結した容
器中に形成される渦の表面である。

もう一つの態様では、暴露表面はジェット水流に付随
する圧降下によってもたらされる真空によって吸引され
るガスによって囲まれた部位におけるジェット水流の表
面である。

ガスが酸素、空気または二酸化炭素である場合には、
窒素は空気の主要部分を形成するので、これを用いるこ
ともできる。

ほとんどの応用においては、ある量のガスを水に結合
させて、ガスが水に溶解するときに水をこのガスで飽和
したものに対応する濃度を実質的に超過するまで再循環
を保持する。飽和は再循環する水の圧と実際的な温度で
解釈されるべきである。

水の誘電率が測定され且つ誘電率が所定量だけ増加す
るまで再循環を保持するときには、ガス吸収の結果を監
視することができる。

誘導工程の前にガスを含まない水を反応室を通過させ
最低圧の部分で気泡が視認されるまで流速を増加させる
ときには、最適流速を設定することができ、この方法中
に用いられる流速を気泡が現れる流速より若干低い値に
設定する。

本発明によれば、ガスを水に導入する装置であって、
水を保存し且つ導入されるガスを満たした水の上方の空
間を有する容器と、この容器から出発してこの容器で終
わる導管の閉通路とこの通路中を水を再循環させるため
この通路に挿入されたポンプからなり、反応室がこの通
路に連結し、この反応室は軸線を有する回転対称形を有
する内部空間を有し、内部空間の流入末端付近に複数の
接線方向の流入開口を設けて流入する水が軸線の周りを
回転するようにし、開口の前の回転する水流の通路では
反応室は短いダクトで終わる連続的にテーパーの着いた
断面を有する部分を有し、この通路はダクトの前に広く
なる部分を有し、閉通路はガスと水とを激しく接触させ
る手段を有する装置が提供される。

好ましい態様では、ガスを水と接触させる手段は流路
と容器のガス空間に接続したガス取り入れダクトに直列
に接続している水流入および流出ダクトを有する水ジェ
ットポンプである。

もう一つの態様によれば、ガスと水とを接触させる装
置は軸に対して円形的に対称である内部空間を規定する
容器によって形成され、この容器は実質的に円形の上
部、上部から離れた方向にテーパーする中間部及び同一
方向にテーパーし且つ流出開口で終わる狹い下部を有
し、中間部の下部の上部部分から容器が最大直径を有
し、及び水を接線方向に導入し容器内に渦を形成する少
なくとも容器の接線平面と鋭角をなす高さまたはその直
下にて斜め方向にダクトが延在し、ダクトと流出開口と
は閉流路に連結している。

複数の反応室を流路に対して並列に接続すると、有効
性を増加させることができる。

容器内のガス空間がガス供給手段と連通して測定可能
な量のガスを空間内に供給し、操作においてはこの手段
が空間内に大気圧を供するのが好ましい。

好ましい実施態様において、反応室は中空の回転放物
面の形状の流入末端部を有し、この流入末端部の壁に開
口部が規定され、流入ダクトが流路に連結し、円筒状圧
力室がこのダクトと放物面部の外壁との間に形成され
る。

好ましい態様は、ガス空間から蒸気を凝縮する手段を
有する。

もう一つの態様は循環水の温度を所定の値に調整する
温度制御手段を有する。

本発明に従えば、任意の所定温度及び圧力でガスによ
る飽和に対応する平衡条件に対して過剰量でガスを含ん
でなり、ガスが該所定温度及び圧力下で安定且つ結合状
態で含有されていることを特徴とする水を、上記方法お
よび装置によって提供することができる。

このような水では、誘電率は純粋の水よりも著しく高
い。

このような水は同じ温度と圧の純水よりも一層構成さ
れており、すなわちこの水の選択された物理パラメータ
ーは低温での純水のパラメーターに対応することも観察
された。

本発明によって製造された水は特異な物性を有し、予
備試験によれば、多くの分野や応用において予測されな
かったような生理的およびその他の効果を有する。

以下添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施態
様に関して説明を行う。これらの図面において、 第１図は本発明による装置の第一の態様の一般的配置
を示す、 第２図は第１図の反応室の立面図を示す、 第３図は穴の平面内の反応室の頂部断面図である、 第４図はガス消費の測定方法を図示する、 第５図〜第７図はその形成における開始、中間及び最
終相における渦巻の三つのスケッチを示す、 第８図は時間の函数としての酸素吸収図を示す、 第９図は第１図に示したのと同様な改良態様を示し、 第10図は本発明の装置のもう一つの態様の一般的配置
を示し、 第11図は第10図の水ジェットポンプの一部断面拡大立
面図であり、 第12図は反応室の断面を示し、 第13図は第12図の反応室の軸線に沿った圧を示し、 第14図はイオン交換水の場合の第10図の態様の酸素吸
収量対時間の曲線を示し、 第15図はイオン交換水の場合の第10図の態様の空気吸
収量対時間の曲線を示し、 第16図は当該技術分野に知られている水分子と結合す
る水素橋の形成を模式的に示し、 第17図は水の誘電率測定用のセンサーの拡大立面図を
示し、 第18図は誘電率測定用の回路配置を示し、 第19図は酸素含有の関数としての誘電率の値の相対的
変化を示す。

本発明による方法を実施するために用いられる装置の
第一の態様の一般的配置を第１図に示す。容器１は実質
的に球状の上部２を有するドロップ状形状を有する中間
内部、下部方向にテーパーする実質的に双曲線形状を有
する中間部３、及び延びた僅かにテーパーする下部４を
有する。上部及び中間部2,3は凸面であり、下部４は凹
面である。この様に、中間部及び下部３及び４の間に変
曲面が形成される。容器１の内部は回転軸５の周りに対
称的に配置されている。好ましい実施態様において容器
１はその中で起こる過程の観察を可能にするガラスで出
来ている。上部２の上部壁には３個のダクト6,7及び８
が設けられ、その内ダクト６及び７は密封されている。

この配置には水を充満したタンク９を含むものであ
る。円筒状皿10がその開放口を水中に浸漬し、ダクト11
が皿10の閉じられた底部に形成されている。柔軟性のあ
る導管12がダクト８を容器の上部で皿10のダクト11と接
続している。

容器１は更に二つの開口部を有する。ダクト13は容器
が最大直径を有する実質的な高さにおいて中間部２の上
部部分から斜めに延在している。ダクト13は容器の赤道
面及び接平面とそれぞれ鋭角をなし、及びその軸を容器
の内部方向に僅かに内方且つ上方に向けている。これら
の角度は通常、30°より小さい。これらの更なる開口部
の第二のものは容器１の下部４の解放底部末端である。

下部４及び斜めダクト13の間にはポンプ14、反応室15
及び三本の導管16,17及び18よりなる水再循環路が設け
られている。反応室15の設計は第２図及び第３図に示さ
れいる。

反応室15は一端19において開放され、及び反対末端20
において閉じられた円筒状壁を含んでなる。この円筒内
には円筒の内部にその中心部分で結合された円形リム22
を有する中空要素21が規定されている。この要素21の第
一の部分23はリム22と反応室15の閉じられた末端20の間
の閉じられた室内に配置されている中空回転放物面の形
を有する。放物面23の約1/3の高さに要素21の壁を通し
て或る数の均一に分布した接線方向の穴24が設けられて
いる。実施態様例においては、この数は５個である。反
応室15の閉じられた末端20から反応室の軸に対して僅か
に傾いたダクト25が延在している。要素21はリム22の平
面で第一の部分23に連通する第二の部分26を含み及びこ
の部分は短い円筒状ダクト27として連続している回転双
曲線の形を有する。好ましい実施態様において反応室15
はガラス製である。

次に、第１図〜第３図に示された装置を用いて、如何
にしてガスに富んだ水が製造されるかを説明する。

先ず、ダクト７の密封コックを開け10lの通常の水道
水（例えば、スイス、チューリッヒにおいて調達）を容
器１に満たす。容器１の容積は水の高さがダクト13より
約２インチ上であるような程度である。ダクト７を閉
じ、再び密封し、ポンプ14をスタートし、水を導管16,1
7及び18並びに反応室15中に存在するいづれの空気も水
の空間に放出されるように系中に流す。次にポンプを停
止し、ダクト６に結合したコックを開き、酸素を皿10の
内部空間内のタンク９中の水に導入する。酸素の供給は
空気を皿10、導管11、及び容器１中の水の高さより上の
自由空間から除去（押出）するのに十分なものである。
しばらくしてから、コックを閉じ、純粋な酸素を容器１
及び皿10内の全ガス容積に充満させる。

この時点において、皿10内の水の高さはタンク９内の
それに等しい。

この配置において、ポンプ14をスタートさせる。この
ポンプは25l/分の流出量を有し、導管16,17及び18の内
径は等しく約14mmである。流れの方向は第１図の矢印に
より示される。水が反応室15に通されると、それは接線
方向の穴24を流れ第一の渦巻が第３図の矢印により示さ
れるように中空放物面部分23および要素21に形成され
る。回転水流成分は先ず放物面の閉じられた末端の方向
に流れ、茲から前方に反射され、他の前方成分と結合
し、及び要素21の指数的にテーパーする形状のために迅
速に回転する水流が導管18内を容器１の方向に進行す
る。第１図の矢印28はこの水が導管18内で如何に回転し
ているかを示すものである。この水は斜め入口ダクト13
を通って接線方向に容器内に流入する。

容器１内で先に静かであった水は旋回を開始し、第二
の渦巻が形成される。容器１内における渦巻の定常状態
の形成には幾らか時間（約１〜２分間）がかかる。我々
は渦巻の形成からの幾つかの写真を撮り、第５図〜第７
図はこれらの写真の内の幾つかを図示するものである。

これらの写真において、各種旋回の後竜巻状渦巻が形
成され、その中には容器１の下部４の底まで延在する殆
ど円筒形の中心中空部がある。渦巻波の水粒子の速度は
極めて高い。渦巻の最上部及び最大直径における回転数
は約50r.p.mであり、この速度は下の方向に向かってほ
ぼ指数函数的に増大する。この速度は任意の高さを流れ
る容積が一定であることを考慮に入れることにより計算
することができ、従って速度は渦巻の周りの実際の水の
断面積に比例する。

渦巻が容器１内で安定化すると、ポンプ14は運転し続
ける。しばらくして、水の高さが皿10内でタンク９内の
高さに比べて増大を開始する。これは水上の容積内に存
在する酸素の部分が循環水により吸収されたことを示
す。

第４図は循環水により吸収された酸素量が如何にして
計算されるかを概略図示する。皿内の元の水の高さは参
照番号29により示される。高さの増加はＨにより表され
る。皿10の断面積はＡにより表される。酸素吸収量はＶ
＝Ａ×Ｈにより表すことができる。

酸素の密度は０℃ではｄ＝1.43mg/cm³であることが知
られている。消費酸素をmg単位で表したい場合には、mg
での酸素質量はｍ＝ｄ×Ａ×Ｈである。Ａ×Ｈの積の単
位は立方cm単位であるべきである。この酸素は水容量に
より吸収される。循環水中の相対的酸素量が表現されな
ければならないならば、C₀＝ｄ×Ａ×H/V_Wが計算される
べきである。この式は水の容積V_Wがｌで表されるなら
ば、mg/l単位においてプロセス時に水によって吸収され
る過剰酸素を表す。

容器１内に満たされている水道水は通常の水道水は暫
時の自由流水後に実際上飽和されるので溶存酸素で殆ど
飽和されているものと十分考えられる。室温において、
これは実質的に9mg/lの濃度に対応する。

実施態様例において皿の直径は10cmであり、水の容量
はV_W＝10lである。これらのデータを酸素濃度に対する
表現中に置換すると、C₀＝11.225Hが得られる。Ｈがcm
単位で測定されるならばＴ＝０℃ではC₀はmg/l単位とな
り、Ｔ＝20℃ではC₀＝10.46Hである。

全酸素濃度は出発濃度を計算値に加えて得られる。

下表１は1987年５月13日〜６月３日の間に行われた一
連の試験の測定及び計算結果を求めて示す。

全濃度欄の第１列における9mg/lの値は水の初期溶存
酸素濃度に対応する。

第８図に表１に示されたデータを図示する。水を用い
る試験は1987年６月３日に終了した。この時点でポンプ
が切換えられ閉鎖系のみが残された。更に５日間で、高
さの相違が変化されないままであり、これは循環水によ
り摂取されたガスが水中で結合状態のままであったこと
を示した。この結果は装置中にガス漏れがなかったこと
を示す。

容器１は５日目の後に開放され、酸素処理水が常圧下
で0.1のガラスびん及び0.2lのガラスびんに満たされ
た。

通常の溶解酸素試験がイエロー・スプリングス・イン
ストルメント・カンパニィ・インコーポレーション（Ye
llow Springs Instruments Co..Inc.）型式54酸素計量
器（Oxygen Meter）により20.5℃の温度でその酸素処理
水から採取された水について行われ、その装置はわずか
に8.5mg/lの溶解酸素濃度を示した。明細書の後半に於
て、通常の溶解酸素試験が本発明に従って採取された酸
素を検出するのに何故不適と思われるかについて説明す
る。

第９図を参照して、この図は第１図に示された装置に
類似する装置を示す。容器１、ポンプ14、水タンク10及
び皿10は第一の態様に使用されたものである。ポンプ14
の流出ダクトと容器の流入ダクトとの間の通路中に、温
度制御装置30、好ましくは熱交換器が設けられ、この装
置により循環水の温度が一定の値に調節し得る。第１図
に示された一つの反応室15に代えて、相互に平行に連結
された三つの類似の反応室15a,b及びｃが使用される。
明細書の後半部分から明らかなように、酸素ガスの水に
対する特別の結合が反応室中で起こる。反応室の数が増
加される場合、所定の期間中に一層多い酸素が結合され
得る。容器１中の渦巻は水中で酸素を供給する助けをす
るものと思われる。異なるポンプ速度で行われた試験に
従って、容器（第７図に別に示される）中の渦巻の下端
が容器１の流出ダクトのいずれかにあるか、あるいは導
管16中にわずかに延在する場合に、本法は最適である。
所定の構造設計に於て、この条件は所定のポンプ速度で
満足される。後述されるように、この反応室15の最適条
件は圧力分布及び流量に依存し、これらの条件は最適の
渦巻に関連される流量とつり合うものであるべきであ
る。反応室の形状及び断面を適切な寸法とし平行に連絡
された反応室の数を適切にすることにより、最適な渦巻
を与える流量が反応室中の最適な反応と合致することが
達成される。

水の循環流中の乱れが本法を妨げ得ることに留意すべ
きであり、それ故断面の急激な変化は避けるべきであ
る。ポンプ14はいずれにしても乱流を生じない型である
べきである。通常のロータリーポンプまたはぜん動ポン
プがこの規準を満足する。

酸素が満たされた皿10と容器１との間のガス通路中
に、冷却器31が挿入される。これはガス導管の一部がリ
ードされるタンクであってもよく、このタンク中に冷却
媒体例えば氷が用意され導管の壁部を冷却しその結果ガ
スと接触する水の必然的な蒸発により供給される蒸気が
凝縮される。冷却器31の使用は、水の表面より上方の密
閉された空間中の酸素分圧を安定化し、そうしなければ
酸素の分圧は蒸気の増加量により減少するであろう。酸
素の分圧と蒸気の分圧は常に大気圧に等しいので、これ
は真実である。

本発明の装置は実質的に一層効率のよい態様は第10図
に示される。

この態様に於て、円筒形容器34が使用され、この容器
はシールされたカバー及びその中を延びる５つの管を有
している。容器は水で満たされ、図示されるように例示
の態様に於て4lの水が容器を満たす。カバーを横切る５
つの管のうち、左から二番目の管が水中に深く浸漬され
その外側端部が前記の態様に於て設計された循環ポンプ
14の入口に導管を介して連結される。ポンプ14の流出導
管は水噴射ポンプ35の水の入口にリードする。水噴射ポ
ンプ35の内部構造は第11図に示される。水噴射ポンプ35
は前記の態様において第２図及び第３図に示されるよう
に設計された反応室15の入口に連結された出口を有して
いる。ディフューザー36が反応室15の流出ダクトに連結
されて流れの断面を循環通路に使用される導管の一様な
断面に増大する。この通路は第10図に太線で示されてい
る。導管はディフューザー36を４番目の管41に連結し、
この管41は上部の水の高さまで延びている。ポンプ14が
作動される時に、水の循環が起こる。

容器34中の水の高さより上方の自由空間は、第５番目
の管及び四口の分配器を介してタンク９中に浸漬された
皿10の内部空間と連結している。これは、前記の態様に
充分一致しており、皿10及びタンク９の使用は水の高さ
の変位を読み取ることにより酸素摂取の簡単な表示であ
る。

追加の密閉されたガス循環通路が設けられており、こ
の通路は容器34中に挿入されて水の高さより上方のガス
空間まで延在する第３の管38を含んでおり、導管がこの
管を冷却器31中の曲折部分を介してガスポンプ39に連結
し、ガスポンプ39のその他の部分は容器の内部ガス空間
に再度連結される分配器40の一部に連結される。ガスポ
ンプ39が駆動している時に、ガス循環が起こり、ガス中
に含まれる蒸気が効率よく凝縮される。水噴射ポンプ35
はガスを吸引する口部を有しており、この口部は分配器
40の四口部に連結される。

カバーを介して水中に延在する第一の管は、温度計に
連結された温度センサーであり、これにより水の温度が
制御し得る。第10図に示された装置の温度制御は、通常
の家庭用冷蔵庫32が使用され且つ容器34、皿10を備えた
タンク９並びに水噴射ポンプ35及び反応室15が内部の空
間中に配置されるようにして解決される。冷却器31は冷
却流体が満たされた冷蔵庫32の深部のフリーザー33中に
配置されたタンクであり、その冷却流体はその中に浸漬
された曲折ガス導管を効率よく冷却して蒸気を凝縮し得
る。

冷蔵庫の使用は勿論実験的な目的の役にたち、温度の
安定化及び水の凝縮は一層有効な手段により同様に解決
されてもよい。冷蔵庫32を使用する利点はその自由空間
が酸素ガスで満たすことができるという点にある。この
空間中に存在する酸素ガスは流体が循環される集成装置
の密閉された内部空間と連通し得ないが、酸素ガスがタ
ンク９により与えられた水シールの付近に存在する場合
には水中の拡散は全くなく、容器34及び導管のシールの
品質はさ程重要であり過ぎることはない。何となれば酸
素ガスは内部空間及び外部空間の両方を満たすからであ
る。酸素供給は図示されていないガス源から水シール42
を介して施される。

水噴射ポンプ35は、反応室15中の水に結合され得る量
で微細な蒸気の形態の水に酸素を供給するという主な役
目をもつ。水噴射ポンプ35は中空内部空間を形成する、
第11図に示された実質的に円筒形ハウジング43を有して
いる。水ノズル44がハウジング43の中空内部空間中に挿
入され、その上端部が入口ダクトと連結しており、この
ダクトにポンプ14から来る導管がフィットし得る。円筒
形空間がノズルのマントル表面付近に形成され、ラジア
ルガス入口ダクト45がハウジング43の壁部中に挿入さ
れ、その結果ダクト45の中空内部空間がノズル44の付近
の空間と連通する。中央の穴部を備えた取りはずし可能
なボルトがダクト45の中空空間中に挿入されてもよく、
ガス供給は適当な穴部を備えたボルトを用いることによ
り調節し得る。ハウジングはノズルの口部の前にディフ
ューザー46と連通する。円筒形の中空部分を有してお
り、ディフューザーはこの円筒形部分の一層小さい断面
と流出ダクトの一層大きな断面との間の転位を与える。
第10図に太線で示された全循環通路が一様な断面をもつ
場合には最適の循環が得られる。例示の態様に於て、こ
の通路内の導管は直径は16mmである。

操作に際し、水はノズル44の口部の一層小さな断面の
ためその口部中を一層速い速度で流れ、これに伴って圧
力が減少する。この減圧がガス入口ダクト45を介してノ
ズル44の口部を通って円筒形部分中にガスを吸引し、酸
素が蒸発され水流に取り込まれる。

操作に際し、第10図に示された装置は、以下の事項が
考慮されるように調節されるべきである。

水循環系は空洞現象が起こらないように設計されるべ
きである。それ故、流れは連続的であり且つ乱れのない
ものであるべきである。この条件はポンプにも同様に当
てはまる。ポンプ14の流量は回転速度を調節することに
より変えることができる。例示の態様に於て、速度が25
00回転／分である場合には3000l/時間の流量をもつロー
タリーポンプが使用された。

反応室15の形状及び大きさは酸素摂取が起こる流量を
特定すべきである。この流量はモーターの速度を変える
ことにより調節し得る。

この流量の調節は反応室15のみの性質を試験して始め
るべきである。これは閉鎖ループに於てポンプ14を介し
て反応室15の入口ダクトと出口ダクトとを連結すること
により行うことができ、水がその中を循環される。反応
室のガラスハウジングは泡形成の可視の検出を助ける紫
外光源により透照される。ポンプの流量が最小量から増
加される場合には、小さい泡が現れ反応室の軸方向の部
分付近に見ることができる（断面部分が最小である）よ
うな流量である。第12図は円筒形で連続する指数曲線形
にテーパーする部分26を備えた反応室15の第二部分の断
面図であり、この部分26にディフューザー（第10図の要
素36）が連結される。第13図は反応室の軸に沿って圧力
の変化を示す。この圧力曲線は同時に問題の室半分の最
小圧力を表す。圧力は壁部摩擦の制動効果（braking ef
fect）により軸から半径方向の距離につれて増加するか
らである。流量は中間領域で最大であり、それ故圧力は
その領域で最小である。

第13図に示されるように、軸に沿って圧力は減少し最
小値に達し、この最小値は短い円筒形部分に於て維持さ
れ、ついで圧力はディフューザーの断面を増加すること
により再度増加する。所定温度の水の場合には内部の蒸
気張力がそれと等しい圧力が存在し、このような圧力に
達する時に沸騰が始まる。第12図中に短い細線で示され
る最小圧力領域で泡が軸に沿って検出される時、圧力が
沸騰の始まる臨界値に達したことを意味する。第13図の
圧力曲線に於て、本願発明者らは流れの方向に沿って更
に離れて圧力が再度増加することを観察することがで
き、この圧力値に於て沸騰条件はそれ以上は満足され
ず、それ故蒸気の流れる気泡は凝縮される。従って観察
者は気相のみの短い細糸状の部分を見ることができる。
この流量は反応室15中の空洞現象の開始に合致し、臨界
流量と称される。

本発明の方法に従って、臨界流量よりもわずかに少な
い流量が調節される。次いで第10図に示される装置が組
立てられるべきであり、自由空間が純粋な酸素で満たさ
れるべきである。操作に際し、水噴射ポンプ35は水中に
酸素を供給し、従って水は少量の酸素を含む。

反応室15に於て、酸素ガスは同じ軸方向の部分である
最小圧力で流れ、すなわち集まり、この軸方向の部分に
は泡が臨界流量で既に現れていた。軸に沿ってガスの濃
度は、反応空間中の接線方向の導入により軸のまわりの
回転流により補助される。酸素ガスは小さい泡の形態を
とり、その大きさは水の表面張力、実際の圧力及び流量
に存在する。これらの小さい泡はまた蒸気で飽和され、
それらが前方向に流れる際に圧力は増大し蒸気が酸素ガ
スの存在下で凝縮される。酸素がこの部分で水に結合さ
れるものと思われる。最小圧力の領域の直後に形成され
るこの部分のエネルギー関係は水の表面張力と密接に相
関関係がある。この現象から、観察者は第12図に示され
た臨界的な軸方向の部分に沿って微細な泡のほんの小さ
な短い線を見ることができる。

水噴射ポンプ35のガス供給は、このほんの小さな線が
連続的に存在するように調節されるべきであり、おそら
く反応室の後の全体の系中にその他の泡を見ることがで
きない。反応室の最初の部分（流入空間）中の或る種の
泡の存在は許容され得る。ガス供給が一層多い場合に
は、過剰のガスが液体から泡になって出てくる。

本発明の第一の態様の操作は類似のものであると云う
べきであり、渦巻の大きな表面が少量のガスを捕捉しこ
れを水に供給しこのガスが反応室15中の反応に加わる。
このような態様に関して、流量の調節は相当重要であ
る。反応に最適な流量は必要とされる酸素供給を確実に
し得る適当な渦巻を発生すべきであるからである。

第10図に示されたような装置により行われた典型的な
酸素吸収試験は実施例として記載される。

容器34は4lのイオン交換水（カチオン及びアニオンが
除去された）で満たされ、空気が充分な酸素供給により
水の高さより上方の空間から充分除去され、その後酸素
がこの空間を満たした。冷蔵庫32の内部空間がまた酸素
で満たされた。周囲温度は28℃であり水温は13.2℃に調
節した。試料を開始の水から採取した。ポンプ14を始動
して短時間で水の高さが皿10中で上昇し始めた。高さの
差異の読みに及ぼす動的な影響をなくすために、ポンプ
14のスイッチを切り高さが既に安定化した時に高さの読
みを記録した。圧力の差異の夫々の測定後の精度を改良
するため、分配器40中の弁により新しい酸素を系に導入
し、これにより皿10中の水の高さとタンク９中の水の高
さは等しくなった。簡単な計算により、高さの差異から
酸素吸収（単位:mg/l）を計算し、酸素吸収曲線を第14
図に示した。吸収曲線のダッシュで示された部分は通常
の飽和に相当する。時間は活性時間であり、すなわち高
さの測定をした時にタイマーを停止した。夫々の測定に
於て、夫々の試料を採取した。

第14図から酸素吸収はこの水の場合この温度では80mg
/l以上に増加しなかったことがわかる。吸収時間は酸素
供給に渦巻を用いる態様の場合よりも実質的に短い時間
である。飽和に達した時に、ポンプを停止し系を24時間
保った。皿10中の水の高さは変化しなかった。これは供
給されたガスが水中に残存したことを意味する。

本願発明者らは幾つかの試験を行ったが、これらの試
験は全て第14図に示されたものに一致する。80mg/lの酸
素が水中に結合状態で含有され、水表面が空気に暴露さ
れた時この濃度はそのままであった。この濃度は通常の
酸素による飽和の約９倍〜10倍の高さであった。

酸素の吸収速度は温度が低下するにつれて増大し温度
が約23℃である時に本法は実質的に遅くなることに留意
すべきである。

酸素吸収の試験の他に、空気吸収試験を行った。この
場合には、容器34中の空間は大気空気で満たし、空気は
同様に冷蔵庫32中に存在した。第15図は垂直軸が総括変
位で表示された類似の吸収曲線を示す。空気による水の
通常の飽和に相当する変位は0.8cmの変位であり、吸収
は30分で1.9cmの最大値に達した。

水道水による吸収は更に強度であり水道水が使用され
る場合飽和は一層大きい変位で起こったことに留意すべ
きである。水道水の不定の組成により、イオン交換水の
使用が正当化され得る。

水による酸素の結合に関する仮説が立てられ、その妥
当性が本法の種々の相から採取された試料についてなさ
れた別の測定結果から実証される。

本明細書の従来技術の説明に於て、水の重合体構造及
び水素架橋が分子をこのような構造に連結するという事
実につき言及された。第16図は４つの水分子の間のこの
ような水素架橋を示す図である。

酸素ガス（存在する場合）は単量体の水に結合された
酸素が有しているのと同様にシグマ状態及びパイ状態の
電子をもち得るので、水素架橋はそれが連結される隣接
酸素原子の間で選択し得ない。それ故、このような水素
架橋は酸素処理された水中で形成されることが可能であ
り、ここで酸素分子は二つの異なる単量体の水分子の夫
々の水素原子に結合されていると思われる。

このような結合が可能であり、それが本発明に従って
生成された水中に存在するならば、誘導された双極子モ
ーメントのみを有していた元の酸素分子は二つの水素架
橋間で結合されると、水重合体中で追加の双極子モーメ
ントを新たに形成するであろう。この追加の双極子モー
メントの存在は、この水の誘電率を変化（増大）しなけ
ればならない。

この仮説を立証するため、試料について誘電率の測定
を行った。第17図及び第18図は誘電率の測定に使用した
測定配置を図示する。中空内部を有するピペット50を使
用して水試料を含んだ。中空内部の軸に沿って黒鉛棒51
を設け、これは電極を形成した。ピペットのガラス壁部
の円筒形外表面を導電性層52で被覆し、この層のまわり
に一定距離だけ隔置して遮へいシリンダー53を配置し
た。測定キャパシタンスをアースされた棒51とシリンダ
ー52との間に形成し、シリンダーはアースされた遮へい
体53とシリンダー52との間のキャパシタンスC₀と並列に
連結した。水試料のキャパシタンスC_Xは、水とシリンダ
ーとの間でガラス材料により形成された一定のキャパシ
タンスC_Sと直列に連結した。これらの三つのキャパシタ
ンスを備えた置換回路配列は第18図に見ることができ
る。得られるキャパシタンスをインダクタンス57と並列
に連結して共振回路を形成し、コイル56を疎結合でイン
ダクタンスに電磁性に結合した。可変周波数の極めて正
確で安定な正弦信号を送る信号発生器を使用してオシロ
スコープ58の水平偏向を供給し、且つ共振回路を励起し
た。オシロスコープ58の垂直偏向は共振回路から誘導さ
せた。

未知の誘電率はキャパシタンスC_Xに含まれ、キャパシ
タンスC_Xの相対変化が共振周波数の関数として表示し得
た。測定に際し、発生器55の周波数を、まずイオン交換
した出発水試料をピペットに導入した時、予め定めた位
相の定常リサジュー曲線がオシロスコープに見られる値
にセットした。ついで酸素処理水の試料をピペットに導
入し同じ共振及び位相条件を再度セットした。この二つ
の周波数値は試料の相対的な誘電率を計算するための基
礎として役立った。入手し得る試験装置は最適でなかっ
たが誘電率の測定誤差はいずれの場合も10％以下であり
平均で５％以下であった。

第19図は同一の水から採取した試料について実施した
二つの独立の一連の試験を示す。水中の酸素の関数とし
て誘電率の相対変化を示す二つの測定の間には２日の遅
れがある。図は誘電率の実質的な増加が水中に存在する
酸素の関数として表示し得ることを示す。一方でこの結
果は上記の仮説を支持し、他方で驚くべき程高い（そう
しなければ得ることができない）誘電率が得られたこと
を示す。誘電率の相対変化は酸素含有量と線形的に変化
するようである。二つの試験で同様な結果が得られ、従
って二日間で試料に実質的な変化が認められず試料が安
定であることが示された。

空気吸収測定の場合、中間試料は採取されなかった
が、本法の終了時に得られた水の誘電率は出発時の水に
較べて83％高いものであった。これは純粋な酸素の場合
よりも有意な増加であり、空気中に主に存在する窒素も
水分子に結合していることをうかがわせている。

以下の別の試験に於て、上記の仮説を支持する結果が
示される。

第１図に示された装置により酸素処理された水試料を
電子スピン共鳴により調べた。酸素分子が非補償形（un
compensated）電子スピンを有し、それ故酸素分子が最
も常磁性のガス（またはその臨界温度以下で液体）の一
つを形成することが知られている。しかしながら、水を
含む酸素化合物は反磁性であり、この原則からの例外は
ほんのわずかな数にすぎない。

試料中の非補償形電子（対を有しない）の最小数が10
¹⁰までの数である場合には、当該技術の電子スピン共鳴
測定の記述が吸収による常磁性の共鳴の検出に適切であ
る。このような感度では、約８〜9mg/lである、大気圧
室温の飽和濃度で水中に存在するような溶解酸素は検出
し得ない。何となれば、このような量の溶解酸素では非
補償形の電子の数は限界感度よりわずかに小さいからで
ある。この感度を考慮し且つ上記の通常の飽和よりもは
るかに高い濃度で酸素が本発明の酸素処理水の様式の水
中に遊離に（溶解または非結合状態で）存在すると仮定
すると、この濃度はESR測定の図形中に良く検出し得
る、すなわちはっきりと目視し得る数の非補償形の電子
を生じるであろう。

ESR 200装置（東独国製）を用いて測定を行った。チ
ューリッヒ（Zurich）で入手し得る水道水を用いて第１
図に示された装置により処理された試料を使用しこの試
料から水の酸素吸収曲線を第８図の図にならって作成し
た。溶解酸素の常磁性の共鳴ピークの吸収最大は水平軸
の４番目の垂直マーカー線と５番目の垂直マーカー線の
間の部分に入ると予想された。しかしながら、実際の曲
線は最大感度でさえも明確な同定を示さずバックグラウ
ンドノイズのみを示した。

この測定は酸素処理水からの試料が物理的に溶解され
た状態の酸素を含まなかったことを立証するものであ
り、そうでなければ常磁性の共鳴が検出し得たはずであ
る。これは過剰の酸素がスピンが補償される結合状態を
とることを間接的に立証するものである。換言すれば、
ESR測定は過剰の酸素が純粋な溶解状態（すなわち気相
中に）で存在し得ることを排除する。薬品が水中に存在
しなかったので化学的な結合は過剰の酸素の存在に応答
し得ないという事実に関して、この酸素は弱い相互作用
力（水素架橋）により保持されることが推定されるべき
であり、それ故上記の仮説に関する更なる支持が知見さ
れた。

この仮説が事実であるならば、所定の温度で酸素処理
水は通常の水が有するよりも一層高い等級の構造をもた
なければならない。すなわち酸素処理水の変数は、水が
一層多いに構造される低温で通常の水の変数に一致すべ
きである。

ESR測定に使用された酸素処理水から別の試料を採取
し幾つかの物理変数を測定した。このような測定の結果
を報告する前に、予想される変化を前もって分析するこ
とに価値がある。酸素が水中に物理的に溶解された状態
で存在するものと再度仮定する。

水の各分子は16の原子量の酸素原子と夫々１の原子量
の２つの水素を含むので水の分子量は約18である。従っ
てこれから水中の酸素の質量は16/18である。１の水
は1kgの質量を有する仮定すると、酸素の質量は888.8kg
である。

酸素の量が240mg/lであると仮定すると、酸素質量の
相対的な増加は0.24/888.8＝2.7×10^-4と表すことがで
き、これは約１万分の３程度の小さい値である。この比
率から、等温で測定された通常の水に較べて密度、表面
張力、粘度、ガス張力及び光学屈折率の予想される変で
は、酸素含量の増加とこれらの変数との間に線形的な関
係存在すると仮定すれば、約2.7×10^-4となるであろ
う。この仮定は正しくはないかもしれないが、比較を行
うことを助けるためには、それはおよその概算値として
採用された。“通常の水”という用語は対照として測定
中に使用された二度蒸留された水を表す。

測定結果を表２、表３に要約する。

第一欄は関連された測定の反覆回数を表す。

“対照水”と題した欄は対照水について行った測定の精
度を示す。測定の平均値が１つの値として示され“酸素
処理水”の欄は対照と比較したｎ測定値の平均の相対値
及び関連される精度を含む。最後の欄は“t"試験により
得られた確度ｐを示す。ｐが５％未満の場合、結果は許
容し得るものとみなし得る。すなわち充分に有意であ
る。ｐが2.5％未満の場合、結果は極めて有意である。
すなわち結果は確かなものとして許容し得る。“t"試験
の結果、すなわち確度ｐの値の結果は反覆回数ｎに非常
に依存する。ごくわずかな回数の測定が行われた場合に
は、ｐの値は20％以上と高いことがあり、これは必ずし
も効果の信頼性が乏しいことを意味するとは限らない。

表の第二番目の部分は最後の欄で示されディメンショ
ンで表示された、酸素処理水について行われた関連され
た変数の測定の平均値を示す。また温度の値も示した。

表２の結果を考慮するに、酸素処理水の表面張力、粘
度、光学屈折率は明確なものであり、一方密度及びガス
張力は対照水の相当する値よりもおそらく高いものであ
ると云うことができる。

表３に於て、測定値の変化を2.7×10^-4の予想された
変化と比較する。

密度の変化は予想よりも若干少なかった。測定は有意
ではなく、密度は無機イオンの水和に大きく依存するの
で密度の変化が予測し得ないという問題がある。

表３から、測定された物理変数の変化は、240mg/lの
酸素の比率を考慮することにより妥当と思われる予想値
に較べて極めて大きいものであったことがわかる。変化
の意義は対照水の温度が極めて低くなる時に対照水中に
測定し得る値に合致する。所定の温度に於て試料はあた
かもそれが通常の水よりも一層多い構造（あるいは一層
冷却）されたかのように挙動するので、物理的測定は上
記の仮説を再度立証した。

第17図に示されたピペットよりも感度が低いピペット
により、試料の誘電率を測定し、約25％の相対的な増加
が測定された。もとの水道水中の種々の無機イオンの存
在のため試料は若干の誘電性を有していたことに留意す
べきである。誘電性は第18図に示された配列の誘電率の
測定に影響を与え、それ故25％の値は正確な値というよ
りもむしろ誘電率の増加傾向を示すものである。

上記の試験は酸素または空気に関するものであった。
本発明の方法は二酸化炭素が超平衡量で水に添加される
時にも有用である。二酸化炭素をイオン交換水に導入す
る試験を、三つの並列の反応室15a,15b及び15cを用いて
第９図に示される装置により行った。或る種の制限によ
り冷却器31及びクーラー30は使用しなかった。

モーターの速度は当初の値300l/時間から約750l/時間
の流量に実質的に減速する必要があった。酸素または空
気の吸収用の速度を用いると激しい泡の発生が起こった
からである。表４は二酸化炭素の吸収について要約す
る。

この表に於て、活性時間はポンプが駆動中であり本法
が行われた時の時間を表す。ポンプが停止された時に変
位の読みが開始した。受動期間中に二酸化炭素が水の高
さより上方の空間を満たした。

水温が18.3℃と18.8℃との間で変化した時に試験を行
った。この温度で二酸化炭素による水の通常の飽和は93
0cc/lである。

吸収中に水の容量は当初の8lの値から約8.5lに増加し
た。受動期間中の変位の増加は、タンク９中に施された
水のシールが二酸化炭素については一層有効ではなく水
中の拡散が起こるという事実によるものであり得る。

受動期間中の部分吸収値を合計値で351.11cc/lと推定
すると、得られる二酸化炭素吸収は1203.6cm³/lであ
り、これは同じ温度の飽和に較べて129.4％の濃度を表
す。

本願発明者らは、二酸化炭素に富む水の誘電率の変化
を測定しようと試みた。しかしながら、第17図及び第18
図に示された測定配置は信頼性のある結果を得るには不
適であった。何となれば、二酸化炭素の存在は液体の誘
電率を増加しキャパシタンスC_XのＱを減少したからであ
る。

二酸化炭素に富む水は安定な流体であり、それは激し
い泡形成が経験し得るクラブソーダ（clubsoda）の味に
似たすっぱい味があるが、相違点は泡形成が全くない点
にある。水に対する二酸化炭素の結合は、酸素または空
気の場合よりも実質的に弱い力で起こり、水が振とうさ
れまたは撹拌されるとガスが一部または全部放出され
る。

かくして得られた水は時間とともに、すなわち数日中
にそのガス接触の少なくとも一部を失う。本願発明者ら
はプラスチックバッグに二酸化炭素に富む水を詰めバッ
グを気密シールでシールした。数日後、バッグはあたか
も外圧に曝露されたかあるいは減圧が内部から作用した
かのようにバッグは崩れた。これは、二酸化炭素を含む
水の比容積が水の比容積よりも大きいという事実により
説明でき、ガスが水から放出されると容積が減少し、減
圧がびん中に確立されて激しい収縮を起こす。

本発明に従って水中に導入されたガスの安定な存在は
このような水の種々の作用により実証し得る。

二酸化炭素を除いて、混合、撹拌、泡立て（whippin
g）のいずれもが水の特有の味を変えないであろう。

以下本発明による方法によって提供される結合ガス特
に酸素を含んでなる水の各種用途及び効果を示す具体例
を説明する。簡明を期して本発明による酸素に富んだ水
は以下において「酸素添加水」と称する。

例１ アルコール飲料（ブランディ）を６人のヒトに与え
た。彼等の血液中アルコール量をアルコール消費後１時
間後に測定した。測定アルコール濃度の平均は1.3°/00
（1.25〜1.38間で変化）であった。濃度は消費純粋アル
コール及び男性に対して0.7及び女性に対して0.6の分布
因子を乗じた体重の指数を１に表した。スイスではこれ
が標準的アルコール濃度の表示方法である。運転に対す
る限度は0.8°/00であり、更にこの値で約２〜3.5°/00
より高いとヒトは無意識となり及び約４°/00を越える
濃度は致命的となり得る。

試料を採取した時点で各人は1dlの第１図に示した装
置を用いて水道水から製造した酸素添加水を飲んだ。約
1 1/2時間後に血液試料を再び採取し、これらの血液試
料のアルコール濃度を測定した。これらの測定の平均値
は0.3°/00のアルコール濃度であり、試験したヒトの間
における偏差は極めて小さかった。

酸素添加水に消費後、約半時間後に人々は気分が良く
なり又アルコールの影響の徴候が徐々に無くなったとい
う報告を開始した。血液試料が採取されるまでには彼等
は全て素面で完全な自制状態になった。

血液中の通常のアルコール濃度の減少速度は毎時約0.
1°/00であることに注意すべきである。この通常の値と
減少速度が1/2時間以内に１％であった。この試験結果
と比較すると、1dlの酸素添加水の存在の結果、人体に
おけるアルコール代謝の約７倍のより高い速度が生じる
ことが判る。

例２ カンジダ・アルビカンス（Candida albians）の存在
によるカンジダ症に悩む10人の女性を選んだ。病気の領
域は胸の下（６人）、指の間（３人）及び性器及び肛門
領域（３人）であった。

病気の領域及びそれらの2cmの過剰半径内の近辺を２
週間に亘って酸素添加水で１日２回塗抹した。その他の
治療は用いなかった。

患者達は治療の約３日後に痛みがやわらいだと報告し
た。皮膚領域はその時までには未だ治癒していなかっ
た。最も早い治癒は胸領域の下で経験された。それは治
療の約７日目までに行った。最も遅い治癒は指の間及び
指の先端で経験された。それらの症例においては、治癒
は10日〜12日目の終わりまでに生じた。性器及び肛門領
域に関しては治癒は10日〜13日後に経験された。

全ての患者は１週間目及びその後は治療後１ケ月目に
検査された。１週間後の検査においては、指の間を治療
された患者に僅かな再発が見られた。領域は再び赤に変
化した。治療を更に４日間繰返したところ、患者は治癒
した。１ケ月後の対照においては彼女は健康であった。
全てのその他の対照検査において患者達は治癒された。

例３ ７人の男性の患者は一級の凍傷（凍傷皮膚）に悩むも
のであった。凍傷領域は手及び足及び一例において耳で
あった。

凍傷領域を予め酸素添加水に浸漬された殺菌組織によ
り１日３回治療した。水は領域上で乾燥された後、傷を
無傷ガーゼでしばった。ビタミン以外のその他の治療は
適用されなかった。

激しい痛みは治療の２日目又は３日目までに減少しは
じめ、更に３〜５日以内に完全に停止した。間もなく、
皮膚の自然色が戻り、全症例において治療の10日目まで
に完全に治癒した。

例４ 吸収材綿をペトリ皿上に置き、50個のムラサキウマゴ
ヤシの種をその上に播いた。吸収材綿は十分に酸素添加
水に浸漬された。綿の湿潤状態は酸素添加水の個々の供
給により維持した。約２日後に、発芽速度を検査したと
ころ、70％の種が発芽したことが判明した。酸素添加さ
れない通常の水が用いられた対照に対する発芽速度は50
％であった。その結果、酸素添加水による浸漬は20％よ
り高い発芽速度に導くことが判った。更に、約５日後に
成長速度を観察したところ、平均生育は対照群の平均23
mmに較べて28mmであることが判明した。これを考慮する
と、酸素添加水は植物生育の促進に有効であり得ること
が判った。

例５ 本例は本発明による炭酸ガスを含んでなる水の効果に
関する。第１〜３図の装置において、循環プロセスを24
時間維持し、酸素を炭酸ガスで置換した。吸収材綿をペ
トリ皿上に置き、50個のムラサキウマゴヤシの種をその
上に置いた。この吸収材綿を炭酸ガスを含む水で十分浸
漬した。綿の湿潤状態は炭酸ガスを含む水の個々の供給
により維持した。約２日後、発芽速度を検査したとこ
ろ、50％の種が発芽したことが判明し、これは通常水に
対する50％の速度と異ならなかった。約５日後の生育速
度を観察したところ、平均生育速度は同一条件下におけ
る通常の水を用いる対照群似対する平均21mmと対比で25
mmであることが判明した。これらの結果から、本発明に
よる二酸化炭素を含有する水は又植物生育を促進するの
に有効であることが判った。

上記具体例は本発明による結合した状態で過剰量のガ
ス、特に酸素、空気及び炭酸ガスを含む水は多くの異な
った応用分野を有し、又これらの分野における結果が驚
くべき程有意義であることを示す。勿論、はるかにより
多くの応用分野及び数多くの有益な効果も存在し得る。

その様な直接の応用に関して、酸素添加水を過剰投与
はあり得るか否かとの疑問が挙げられよう。ヒトの組織
においては酸素が腸膜を介して過剰量提供されてもヘモ
グロビンは必要以上の酸素を吸収しないという妨害をす
る制御系が存在する。過剰酸素は肺を通して吸込んだ際
にのみ危険であり得る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｋ 33/00 ＡＤＴ Ａ６１Ｋ 33/00 ＡＤＴ Ｂ０１Ｆ 5/10 Ｂ０１Ｆ 5/10 (72)発明者 ケールリ イェルク ハー. スイス国，8645 ヨナ，フィシェンリー ト （番地なし) (56)参考文献 特開 昭58−63338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−222136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254894（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−23658（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01F 1/00 B01F 3/00 B01F 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスを水に導入する方法であって、水を所
   定の流速で流路内を通過させ、上記流路の一部において
   上記流水の表面を所定の圧で該ガスに暴露して、上記ガ
   スの一部を流れによって取り去り、上記ガスに富んだ水
   を得る工程からなり、ガスに富んだ上記水流を上記流路
   において、直列接続で挿入され且つ中心軸線を有し、か
   つ中空の回転放物面状の流入末端部（23）を有し、開口
   （24）が上記流入末端部（23）の壁に形成され、流入ダ
   クト（25）を上記通路に連結し、円筒状圧力室を上記ダ
   クト（25）と上記放物面部（23）の外壁との間に形成さ
   れ、流入末端付近に複数の接線方向の流入開口を設けて
   流入する水が軸線の周りを回転するようにし、開口（2
   4）の前の回転する水流の通路では反応室（15）は短い
   ダクト（27）で終わる連続的にテーパーの着いた断面を
   有する部分（26）を有し、この通路はダクト（27）の前
   に広くなる部分を有し、上記閉通路はガスと水とを激し
   く接触させる手段を有する反応室（15）中を通過させ、
   上記流れに上記軸線の周りを回転すると同時に軸線に沿
   って乱流を生じさせることなく流すことにより、上記軸
   線へ向かう半径方向での圧の減少を形成させ、上記軸線
   に沿った流れ方向での圧を低下させて短い区分で最小に
   し、臨界流量よりも少ない流量が調節され、次いで再度
   圧を増加させ上記通路を閉じたループに配置し、上記水
   を反復して再循環する水にガスを導入することによって
   任意の所定温度および圧でガスによる飽和に対応する平
   衡条件に対して過剰量の上記ガスを、上記所定の温度お
   よび圧で安定に含有する水を得る方法。
2. 【請求項２】ガスを水に導入する装置であって、上記水
   を保存し且つ導入されるガスを満たした水の上方の空間
   を有する容器（1,34）と、この容器から出発してこの容
   器で終わる導管（16,17,18）の閉通路と、この通路中を
   水を再循環させるためこの通路に挿入されたポンプ（1
   4）からなり、反応室（15）が上記通路に連結し、この
   反応室（15）は中空の回転放物面状の流入末端部（23）
   を有し、開口（24）が上記流入末端部（23）の壁に形成
   され、流入ダクト（25）を上記通路に連結し、円筒状圧
   力室を上記ダクト（25）と上記放物面部（23）の外壁と
   の間に形成され、流入末端付近に複数の接線方向の流入
   開口を設けて流入する水が軸線の周りを回転するように
   し、開口（24）の前の回転する水流の通路では反応室
   （15）は短いダクト（27）で終わる連続的にテーパーの
   着いた断面を有する部分（26）を有し、この通路はダク
   ト（27）の前に広くなる部分を有し、上記閉通路はガス
   と水とを激しく接触させる手段を有することを特徴とす
   る水にガスを導入することによって任意の所定温度およ
   び圧でガスによる飽和に対応する平衡条件に対して過剰
   量の上記ガスを、上記所定の温度および圧で安定に含有
   する水を得る装置。