JP2882897B2

JP2882897B2 - 水又は水分含有物の処理装置

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Publication number: JP2882897B2
Application number: JP10942591A
Authority: JP
Inventors: 啓一長谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH067742A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は水の性質を改良して受
水槽や冷却塔や汚水処理槽等の水及び食品等の水分含有
物を処理する装置と、その処理を主目的として利用する
電子振動発生器及び電子振動発生体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】水の性質は水の中に溶解している塩類の
種類や濃度によって違うが、それよりも水それ自体の性
質が大きく影響する。その性質は水分子の電子の状態で
ある電子雲の形状により異なり、その形状を変えれば水
の性質も違ってくる。一般に、ポテンシャルエネルギー
の損失やエントロピーの減少を伴うエネルギー準位の高
い電子の状態では、水の中に溶解しているイオンや荷電
粒子の静電引力が小さくなり、例えば水と金属との間の
界面で電位差の中和分散効果が起こり、水の中のイオン
や懸濁物質が界面から分散してスケールの発生が阻害さ
れる。

【０００３】従来、このようなスケール発生防止原理を
利用したものとして、一般にハイドロトリーターと呼ば
れているものがある。このハイドロトリーターは陰極で
ある外筒シンリダー部の中心部にチタンの陽極棒が配置
された電極構造部と、外筒シリンダー部上に位置する電
子場発生装置とからなり、水が両電極間を通過する間に
与えられる微弱電流によって水の性質が変えられるよう
になっている。この水処理技術は一般に電子場処理法と
呼ばれ、各種分野に応用されている。

【０００４】また、このハイドロトリーター以外にも、
一般にマグネットミキサーと呼ばれている水処理技術が
開発されている。このマグネットミキサーは水がミキサ
ーにより回転されながら磁場内を通過するものであり、
ファラデーの法則により形成された電界により、水中に
含まれるスケール生成物が電気化学的に変化し、スケー
ル生成の主因であるプラスイオンとマイナスイオンとの
電子結合エネルギーが弱められ、既に付着しているスケ
ールが徐々に微粉化して剥離除去されるようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したハイドロトリ
ーターやマグネットミキサーにおいては、いずれも両電
極間や磁場内に水を通過させなければならないため、そ
れらを配管途中に組み込む必要があり、それらの取付け
及び取外し等の配管工事が大変面倒であった。例えばハ
イドロトリーターやマグネットミキサーを既存の水処理
施設に設置する場合に、既存の施設に合わせたそれぞれ
の配管作業を行わなければならなかった。

【０００６】ところで、前述したハイドロトリーターの
原理を換言すれば、分子中の位置に応じた波動を持つ電
子に対し外部から波動を与えることにより、電子がそれ
に感応して違った波動に変化し、この電子の波動の変化
が電子の位置の変化を意味する。即ち、水の電子の波動
の変化は波動の増幅と考えられ、電子の位置がより外側
に移って水の電子はより高いエネルギー準位の軌道に遷
移した状態となる。そして、前述したようにスケールの
発生が阻害されるのである。

【０００７】本発明はこのような原理を利用する点でハ
イドロトリーターと同様ではあるが、電子に波動変化を
与える別手段を創作して、従来のような処理装置を水又
は水分含有物の流通路途中に組み込むといった配管作業
をなくすとともに必要に応じて簡易に設置できる装置を
提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電気伝導率の大きい本体３ａからなる電子振動発生
体３と、この電子振動発生体３に対し光を放射する光源
２とを水又は水分含有物の収容部あるいは流通路の外部
に設置するとともに、前記電子振動発生体３に接続され
た導電体６を介して、該電子振動発生体３の振動が水又
は水分含有物の収容部あるいは流通路の外部から該収容
部あるいは流通路に伝達されることをその要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水又は水分
含有物の処理装置において、前記電子振動発生体３は、
前記電気伝導率の大きい本体３ａと、イオン結晶半径の
小さい表面体３ｂとからなることをその要旨とする。請
求項３に記載の発明は、請求項２に記載の水又は水分含
有物の処理装置において、前記電子振動発生体３のイオ
ン結晶半径の小さい表面体３ｂは、前記光源の光によっ
て放射されることをその要旨とする。請求項４に記載の
発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水又は水
分含有物の処理装置において、前記導電体６は、水又は
水分含有物の流通路に対して近接配置された第２の導電
体１１に接続されていることをその要旨とする。

【０００９】

【００１０】

【作用】さて、図１に示す電子振動発生器１において光
源２からの光が電子振動発生体３に放射されると、その
結晶格子が振動し、それに伴い自由電子も同じ振動をす
る。そして、その振動は導電体６を介して水又は水分含
有物の収容部あるいは流通路、例えば水槽や水管の外部
から該収容部あるいは流通路に伝導される。

【００１１】自由電子による結晶格子の振動はこの導電
体６から図２（ａ）の導電体７，８，９や図２（ｂ）の
導電体１１及び空気を介して水に伝わり、水素結合の役
割をしている水素原子核を振動させる。そして、水素結
合の強さを弱くし、電子の位置を変化させて電子を違っ
た波動に変え、水の電子をより高いエネルギー準位の軌
道に遷移させる。従って、水の性質が変わり、スケール
の発生が阻害される。

【００１２】

【００１３】

【第一実施例】まず、本発明の第一実施例を図１〜３を
参照して説明する。図１に示すように電子振動発生器１
は光源２と電子振動発生体３とを備えている。この電子
振動発生体３及び電流制限器４は電源５に対し電線６に
より直列接続されている。この電線６からは絶縁接続線
６ａが引き出されて接続部６ｂが設けられている。

【００１４】前記光源２としては、３００^-9〜１０^-6ｍ
の波長を含んだ光を効率よく放射するものが好ましく、
具体的には小型化、長寿命化及び低消費電力化の観点か
ら赤外発光ダイオードや半導体レーザー等が良い。実際
には波長が９５０^-9ｍの発光ダイオードや波長が７８０
^-9ｍの半導体レーザーを利用している。前記電子振動発
生体３は電線６に接続された本体３ａとその表面に付着
された表面体３ｂとからなる。本体３ａは自由電子や不
対電子を多く持ち電気伝導率の大きい物質からなり、具
体的には銀、銅、アルミ、金、鉄等の金属やそれらの化
合物及び合金や電気カーボン等であって、電気伝導率の
逆数である抵抗は２０℃で０〜２００（単位１０^-6Ω・
cm）の範囲であることが好ましい。表面体３ｂはイオン
結晶半径の小さい物質例えばフッ素で処理したフッ化物
であって、具体的にはプラスイオンとしてのイオン結晶
半径で０．０７〜１．３０（単位１０^-10ｍ）の範囲で
あることが好ましい。実際には銀をフッ素ガスまたはフ
ッ化水素等の中に入れて処理したものを利用している。

【００１５】前記電流制限器４は抵抗、コンデンサー、
コイル等であって、実際にはコンデンサーとコイルを利
用している。前記電源５としては、直流でも交流でもよ
く、電圧や交流周波数に影響されない。実際には交流１
２〜２１０Ｖを利用している。前記電線６及び接続線６
ａは導電体であればよく、実際には銅線を利用してい
る。

【００１６】さて、光源２からの光が電子振動発生体３
においてその表面体３ｂに放射されると、その結晶格子
が振動し、それに伴い自由電子も同じ振動をする。その
振動は６００^-9〜１０００^-9ｍぐらいの波長帯の光で大
きくなり、特に７８０^-9〜９５０^-9ｍの波長帯の光で顕
著である。この振動が起こる波長帯としては３００^-9〜
１０^-6ｍの範囲が可能である。この場合、電子振動発生
体３においてその本体３ａの電気伝導率が大きいほど、
又その表面体３ｂのイオン結晶半径が小さいほど、振動
し易い。そして、自由電子を電流の流れに入れると、そ
の振動は電線６及び接続線６ａを伝導し易くなる。

【００１７】図２（ａ）に示す受水槽７内には水または
水分含有物が入れられている。この槽７にはポンプ８が
配管９を介して連結されている。このポンプ８は電動モ
ータ１０により駆動される。槽７は導電体であって、前
記電子振動発生器１の接続部６ｂが接続されている。な
お、電子振動発生器１の接続部６ｂと接続されるもの
は、槽７内の水や水分含有物と接触する導電体であれば
どうようなものでも良く、例えばポンプ８や配管９等に
接続することが可能である。自由電子による結晶格子の
振動は電子振動発生器１の接続線６ａ及び接続部６ｂか
ら前記導電体を介して水に伝わり、水素結合の役割をし
ている水素原子核を振動させる。この場合、電子振動発
生体３の表面体３ｂがフッ化物であると、自由電子の振
動が水の振動周波数と合って、水の電子を振動させ易
い。そして、水素結合の強さを弱くし、電子の位置を変
化させて電子を違った波動に変え、水の電子をより高い
エネルギー準位の軌道に遷移させる。従って、水の性質
が変わり、スケールの発生が阻害される。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１は図３に示す冷却塔において電子振動
発生器１を接続しない未処理の状態での源水及び蒸発後
の濃縮水（源水を約６倍に濃縮した場合）の水質と、電
子振動発生器１を接続して処理した場合の濃縮水（同様
に６倍濃縮）の水質とを各項目について比較したもので
あり、処理をした場合については３種類の電子振動発生
体３に分けて比較している。この表１から分かるよう
に、電子振動発生体３としてフッ素処理した銅とフッ素
処理した銀の場合には、＊で示すように、処理しない場
合の水質と比較して顕著に低い数値を示し、水の性質が
良くなっていることは明白である。

【００２０】図２（ｂ）に示すように受水槽７が絶縁体
の場合には、この槽７に近接して導電体１１を設置す
る。この場合、導電体１１と槽７との間に例えば約３０
mm以下の空間１２を開ける。この導電体１１に電子振動
発生器１の接続部６ｂを接続する。自由電子による結晶
格子の振動は導電体１１、この導電体１１と槽７との間
の空気、槽７を介して水に伝わり、前述した場合と同様
に水の性質を改良することができる。

【００２１】前述した実施例の電子振動発生体３は電気
伝導率の大きい本体３ａにイオン結晶半径の小さい表面
体３ｂを付着したものであるが、この表面体３ｂは必ず
しも必要ではなく、本体３ａに光を放射してもよい。

【００２２】

【第二実施例】次に、本発明の第二実施例を図４〜７を
参照して説明する。図４，５に示すように、本実施例は
第一実施例における電子振動発生器１内の電子振動発生
体３と同様な働きをするカード状の電子振動発生体１３
に関するものであって、紙製の基体１４の外面全体に表
層体１５が塗着されている。この表層体１５は無定形白
色粉末である酸化ベリリウムに顔料含有インキを加えて
固形化したものであり、赤や青等に着色され、図示はし
ないが、宣伝公告用の文字や絵柄が描かれている。この
表層体１５は第一実施例の本体３ａのみに該当し、電気
伝導率の大きい物質からなり、その詳細は第一実施例の
本体３ａについての説明を参照されたい。前記基体１４
については、表層体１５に塗着できれば、鉄等でもよ
く、その材質は任意に変更することができる。

【００２３】また、前記表層体１５には第一実施例の表
面体３ｂのようにイオン結晶半径の小さい物質も含ませ
てもよく、その詳細は同表面体３ｂについての説明を参
照されたい。この場合には、例えば酸化ベリリウムの粉
末をフッ素ガスの中に入れて処理したものに顔料含有イ
ンキを加えて固形化している。さらに、カード状の電子
振動発生体１３としては、図６に示すように、前記基体
１４をなくし、カード全体を前記表層体１５、すなわち
電気伝導率の大きい物質にイオン結晶半径の小さい物質
と顔料含有インキを含めたものを主体にしてもよい。

【００２４】このような電子振動発生体１３は前述した
カードばかりではなく、袋や包装シートなど広く応用す
ることができる。図７に示すように、前述したカード状
の電子振動発生体１３は、例えば、受水槽７に貼着され
て利用される。このようにして接続された電子振動発生
体１３の表層体１５に太陽光等が放射されると、その結
晶格子が振動し、それに伴い自由電子も同じ振動をす
る。自由電子による結晶格子の振動は、導電体である槽
７を介して水に伝わり、水素結合の役割をしている水素
原子核を振動させる。そして、水素結合の強さを弱く
し、電子の位置を変化させて電子を違った波動に変え、
水の電子をより高いエネルギー準位の軌道に変化させ
る。従って、水の性質が変わり、スケールの発生が阻害
される。この基本的原理は第一実施例の場合と同様であ
るため、そのほかの説明は第一実施例を参照されたい。

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】次に、図４，５に示す第二実施例の電子振
動発生体１３を容器（図示せず）に貼着しない未処理の
状態で、容器１を加熱した場合の源水及び濃縮水（源水
を約１０倍に濃縮）の水質と、この電子振動発生体１３
を貼着して処理した場合の濃縮水（同様に１０倍濃縮）
の水質とを各項目について比較すると、表２（赤色の表
層体１５）又は表３（青色の表層体１５）に示すように
なる。この表２，３から分かるように、この電子振動発
生体１３により処理した場合には、＊で示すように、処
理しない場合の水質と比較して顕著に低い数値を示し、
水の性質が良くなっていることは明白である。

【００２８】

【発明の効果】各請求項に記載の水又は水分含有物の処
理装置によれば、電子振動発生体の振動を導電体を介し
て水又は水分含有物の収容部あるいは流通路に伝達する
だけでよいため、従来のように水又は水分含有物の流通
路途中に処理装置を組み込むといった配管作業が不要と
なり、該処理装置を必要に応じて簡易に設置することが
できる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例にかかる電子振動発生器の原理図で
ある。

【図２】（ａ）はこの電子振動発生器を利用した応用例
を示す原理図であり、（ｂ）は同じく別の応用例を示す
原理図である。

【図３】同じく別の応用例を示す原理図である。

【図４】第二実施例にかかる電子振動発生体を示す斜視
図である。

【図５】同じく部分断面図である。

【図６】第二実施例の別例にかかる振動発生体を示す部
分断面図である。

【図７】この電子振動発生体を利用した応用例を示す原
理図である。

【符号の説明】

１電子振動発生器、２光源、３電子振動発生体、
３ａ本体、３ｂ表面体、６電線（導電体）、６ａ
接続線、６ｂ接続部、７槽、８ポンプ、９配
管、１１導電体、１３電子振動発生体、１４基
体、１５表層体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電気伝導率の大きい本体（３ａ）からな
る電子振動発生体（３）と、この電子振動発生体（３）
に対し光を放射する光源（２）とを水又は水分含有物の
収容部あるいは流通路の外部に設置するとともに、前記
電子振動発生体（３）に接続された導電体（６）を介し
て、該電子振動発生体（３）の振動が水又は水分含有物
の収容部あるいは流通路の外部から該収容部あるいは流
通路に伝達されることを特徴とする水又は水分含有物の
処理装置。
【請求項２】前記電子振動発生体（３）は、前記電気
伝導率の大きい本体（３ａ）と、イオン結晶半径の小さ
い表面体（３ｂ）とからなることを特徴とする請求項１
に記載の水又は水分含有物の処理装置。
【請求項３】前記電子振動発生体（３）のイオン結晶
半径の小さい表面体（３ｂ）は、前記光源の光によって
放射されることを特徴とする請求項２に記載の水又は水
分含有物の処理装置。
【請求項４】前記導電体（６）は、水又は水分含有物
の収容部あるいは流通路に対して近接配置された第２の
導電体（１１）に接続されていることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか一項に記載の水又は水分含有物の処
理装置。