JP3238937U - 性状改良水を生成し、この性状改良水を農業用保有地に分配するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】井戸又は地下水から汲み出された水の品質にかかわらず、汚染物質に対する反応及び防御を行う代謝能力を改良した水を生成し、農業用保有地の規模に分配する装置を提供する。【解決手段】性状改良水を生成し、性状改良水を農業用保有地に分配するための装置であって、井戸又は地下水型の水源１から水を汲み上げるための手段２と、水を前処理するための手段と、水が貯蔵されるバッファタンク５と、バッファタンク内に収容される水の全体積を対象にして実施されるホウ素ドープダイヤモンドによる電気分解によって、性状改良水を生成するための手段と、性状改良水を分配するための手段とを順次備える。当該装置の全体が、加圧されており、水の電気分解が、閉ループでバッファタンク５と一緒に動作する。前処理手段は、ろ過手段と、このろ過手段に後続する、水中に存在するカチオンを部分的に除去するための手段とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、水を前処理し、性状改良水（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｗａｔｅｒ）を生成し、この性状改良水を農業用保有地に分配するための装置及び方法に関する。この性状改良水は、農業において、動物への水やり、プランテーションの灌漑又はプランテーション及び動物への水の散布のために使用される。

特に、この農場動物用の飲用水は、牛、羊、家きん及び細胞で構成される他の生物（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｏｒｇａｎｉｓｍ）のために使用される。

水は、動物又は植物の基本的な生理機能のすべてに関与する、必須の栄養素である。しかしながら、水は、他の栄養素よりはるかに多量に消費されていることに留意すべきである。そのため、水の入手しやすさ及び特性は、家畜及び植物の健康及び生産性に関する重要なパラメータである。

家畜に関しては、飲用水の品質不良は、家畜の消費量を減らす要因であることが多い。例えば、生産性の高い乳牛は、毎日の水の消費量が１日当たり８０～１００リットル、暑い夏の期間においては１５０リットルを超えることもある。

水やりのための井戸水又は地下水の使用には、多数の病原性微生物の要素が伴われる可能性がある。汚染水による水やりは、様々な器質性障害を動物に引き起こし（最悪として、死亡も含む）、又は、生産若しくは繁殖のパフォーマンスを低下させる可能性がある。

塩素化、オゾン又は過酸化水素の注入及び他の物理化学的方法等の殺菌剤製品の使用を伴う標準的な水処理方法は、飲用水の処理の必要性の一部に対処するにすぎず、塩素化された副生成物等の副作用につながり得る強力な殺菌剤の残留物というリスクを生じさせる可能性がある。したがって、衛生面でのリスクは残り続け、これにより、様々な疾患が動物及び植物に発症する可能性がある。

上記の結果として、従前より、微生物又はミネラルに関する飲用水の品質に注意が集中している。しかしながら、品質不良の飲用水に関して起こり得る厄介事又はリスクについては、品質不良の飲用水を受容する代謝の影響されやすさ又は乱されやすさが際立つため、よく考えるべきである。実際、同じ飲用水の場合、代謝が乱されやすい動物は、免疫系が壊滅的なものになるが、代謝が強力な動物は、影響されない。

上記課題を解決するためには、代謝能力に干渉して、飲用水に含有される汚染物質の潜在的に有害な影響に対する反応及び防御がどのようにして行われるかを知る必要がある。この干渉は、ホウ素ドープ人工ダイヤモンドによる電気分解によって飲用水に直接作用を及ぼすことによって、実施することが可能であり、この電気分解は、性状改良水、すなわち、電子を担持しており、したがって、負の自由電荷した水を生成することができる。この性状改良水を飲むことにより、この性状改良水に内包される電子が動物又は植物の細胞に送達され、この結果、この性状改良水に含有される可能な汚染物質に対する反応及び防御を行う代謝能力に作用が及ぼされる。

農業用保有地で直接入手できる水を捕集し、バッファタンク内に貯蔵し、この水を、性状改良水を得るためにダイヤモンド電気分解によって処理し、農場にて近距離及び遠距離に分配することを可能にするものである、農場用に大きさを合わせられた完全な設備を用意することが既知である。

実際、例えば家畜のいる農場では、ミルキングパーラーは、農場の井戸から遠く離れた場所に位置することもある。しかしながら、家畜は、搾乳後には大抵の場合で飲み物を飲むことになるため、性状改良水は、ミルキングパーラーの付近で入手可能なものでなければならない。

プランテーションのある農場では、灌漑すべき畑は、農場の水源から遠く離れた場所に位置することもある。したがって、性状改良水の特質を、プランテーションまでの経路の全体にわたって維持しながら、性状改良水を遠距離に送り込むことが可能である必要がある。

水の電気分解は、バッファタンク内の水の体積の一部ではなく、バッファタンク内の水の全体積を対象にして実施される。上記設備は、１日当たりの水の需要に応じてサイズ調整されたタンクを使用し、実際の水の消費量に応じて電気分解を調整することにより、各農場の需要に適合するように設計されている。

農場の動物に飲み物として与えるために使用される水の品質は、農場の動物のパフォーマンス及び健康に強い影響を与えることが周知である。上記設備の範囲において、ホウ素ドープ人工ダイヤモンドによる電気分解を用いた場合、汲み出された水のミネラルの組成に応じて結果が異なり得ることと、特定のカチオンの濃度が極端に高い場合、その効果は時に、目的とは真逆のものになり、水自体の品質を変え、上記電気分解の有益な効果を低減又は打ち消すこともあることとが判明した。

本考案の目的は、当該性状改良された水に含有される可能な汚染物質に対する反応及び防御を行う（当該性状改良された水を受け入れる）代謝能力に作用を及ぼすように十分に性状改良された水の生成を、最初に井戸又は地下水から汲み出された水の品質にかかわりなく可能にする装置によって、上述の様々な欠点を克服することである。この装置は、水に含まれる殺菌要素のあらゆる過剰濃縮を回避できるものでなければならず、出口から前述の性状改良水を遠距離にわたって分配し、すなわち、農業用保有地のスケールで分配することによって、農業用設備に適合したものでもなければならない。

上記目的は、
－ 井戸又は地下水型の水源から水を汲み上げるための手段と；
－ 水を前処理するための手段と；
－ 水が貯蔵されたバッファタンクと；
－ タンク内に収容された水の全体積を対象にして実施されるホウ素ドープダイヤモンドによる電気分解によって、性状改良水を生成するための手段と；
－ 性状改良水を分配するための手段と
を順次備える、水を前処理し、性状改良水を生成し、この性状改良水を農業用保有地に分配するための装置であって、
当該装置の全体が、加圧されており、水の電気分解が、閉ループでバッファタンクと一緒に動作する、
装置によって達成される。

本考案は主に、前記前処理手段が、ろ過手段と、このろ過手段に後続する、水中に存在するカチオンを部分的に除去するための手段とを備えることを特徴とする。

従来技術に対して、塩素又はオゾン等によって水を古典的な方式により殺菌することが必須ではない。それどころか、本考案によって前処理された水は、生物的汚染物質又は化学的汚染物質を含有する可能性さえある。

本考案の背景にあるアイデアは、カチオンの濃度を制御するという目的で電気分解前に、理想的には貯蔵前に原水を前処理するという概念を発展させることである。生物的汚染物質及び化学的汚染物質に対する対処は、必要とされない。

実際、電気分解すべき水中にカチオン、特に多価カチオンが多量に存在することにより、電気分解が変化し、電気分解の出口の水は、この性状改良水に含有される可能な汚染物質に対する反応及び防御を可能にするように（当該性状改良された水を受け入れる）代謝に効果的な作用を及ぼすのに十分ほどに性状改良されなくなることが発見された。

厳密には、電気分解すべき水中に鉄、マンガン又はカルシウムが多量に存在することにより、水酸化鉄又は炭酸カルシウム等の有害な沈殿物が形成される可能性がある。実際、これらの沈殿物は、導管内に蓄積し、導管を損傷又は閉塞させる可能性があることに加えて、飲用水の物理的、化学的及びエネルギー的特性に及ぼされる、ホウ素ドープ人工ダイヤモンドによる電気分解の影響を消滅させる可能性もあるように思われる。

本考案は、天然に存在するカチオンが完全には除去されないように、カチオンの過剰濃縮を排除することに本質がある。特に、高濃縮されたカチオンが電気分解のパフォーマンスに干渉しないように、高濃縮されたカチオンを、電気分解前の水から除去するためのシステムが提供される。さらに、マグネシウムカチオン及びカルシウムカチオン等の一部のカチオンは、限定的な濃度で存在するときには身体によいものであるため、動物の健康上の理由から、飲用水は、このような一部のカチオンを含有すべきである。したがって、目的は、カチオンを完全に排除することなく、カチオンの量を低減することである。したがって、目的は、カチオンを「部分的に」除去するための手段である。したがって、カチオンを部分的に除去するための手段は、水が１回の通過の間にカチオンを部分的に除去するための手段に供されるように、電気分解ループではなく給水のところに直接配置されるべきであるが、その理由は、このようにしない場合では、水がカチオンを部分的に除去するための手段に何度も供され、すべてのカチオンが除去されることになり、これにより、動物にとっての不足が生じるためである。

この前処理は、ホウ素ドープ人工ダイヤモンドによる電気分解の作用を促進し、飲用水の構造への電気分解の影響を変える可能性がある水酸化物又は炭素塩の沈殿物が形成しないようにする。

現在に至るまで、ブリーダー及び水の電気分解の分野の専門家は、本考案の目的である課題に効き目がない一次ろ過又は塩素化を除いて、いかなる対処も実施していない。硬水は、牛の場合においては、最大５００ｍｇ／Ｌ超の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）まで許容されるが、他の動物種の場合においては許容されない。

分子としての固有の特質に応じて、飲用水は、水分補給をもたらすだけでなく、腸内細菌叢のバランスの改善によって消化器系のレベルで利益をもたらしもするし、細胞レベルで酸化的ストレスを調節する身体の能力というレベルで利益をもたらしもする。本考案による分配システムは、特に水の硬度に作用を及ぼすことによって、高品質な特有の飲用水を提供することができる。

実際、本考案によれば、カチオンを部分的に除去するための前記手段は、炭酸カルシウムが１５０ｍｇ／Ｌ未満の硬度を有する水を排除する。

一緒に採用することもできるし、又は別々に採用することもできる、本考案の様々な実施形態によれば、下記のとおりである。
－ 水が、開ループで前処理手段を通過する：この結果、上記装置は、水が１回のみ通過した後、バッファタンク内に捕集され、必要に応じてバッファタンク内で電気分解が数回実施される、カチオンを除去するためのシステムを設置することに本質がある。
－ 前記前処理手段が、水手段への物質の注入を伴わない殺菌をさらに含み、前記殺菌手段が、ろ過手段と、カチオンを部分的に除去するための手段との間に配置されている。
－ 前記ろ過手段が、物理的フィルター型の少なくとも１個のフィルターからなる。このフィルターは、物理的メンブレンフィルター又は物理的サンドフィルターであってよい。
－ 前記殺菌手段が、ＵＶランプからなる：このＵＶランプは、農場の動物の疾患の発症に関与する、水中のあらゆる真菌の存在を不活性化することができる。
－ カチオンを部分的に除去するための前記手段が、軟水器型のイオン交換システム及び／又は鉄分除去装置型沈殿物形成システムからなる。
－ 前記バッファタンクが、前処理された水のための入口と、前記性状改良水生成手段に接続されている貯蔵された水用の出口と、前記性状改良水生成手段に同様に接続された性状改良水の戻り流路（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｔｕｒｎ）とを備える。
－ 性状改良水の戻り流路は、バッファタンク内で水の回転運動を発生させるための手段を備える：この手段には、水のよどみを回避し、又は電気分解中に懸濁した可能性がある特定のミネラルの堆積を回避するという効果がある。
－ 水の回転運動を発生させるための前記手段が、バッファタンクの側壁に対して斜めに向いており、バッファタンク内に流れ落ちて戻ってきた性状改良水を側壁の方に誘導する、ガイドからなる。
－ 前記性状改良水生成手段が、
－ バッファタンクを退出した水を回路に誘導するソレノイドバルブと；
－ 水を分析するための手段と；
－ ソレノイドバルブ等、回路内における水の流量を維持するための装置と；
－ ホウ素ドープダイヤモンド電極によって性状改良水を生成する、電解槽と
を順次備える、回路からなる。
－ 上記装置が、電解槽をクリーニングするための手段を備える。
－ 電解槽をクリーニングするための前記手段が、電解槽を自動的かつサイクル方式でクリーニングする酸処理ループからなる：この酸処理ループにより、電解槽の１つ以上の電気分解チャンバ内に存在する石灰岩を除去することができる。
－ 前記クリーニング手段が、水が循環していないときに作動される：電解槽に注入された酸溶液は、水と決して混じり合わない。
－ 上記装置は、電解槽（１７）とバッファタンク（５）との間に渦（３１）からなる水の回転運動を発生させるためのさらなる手段を備える。

本考案は、
－ 井戸又は地下水型の水源から水を汲み上げる第１のステップと；
－ 水を前処理するステップと；
－ バッファタンク内に水を貯蔵するステップと；
－ ホウ素ドープダイヤモンド電極によって、バッファタンク内に存在するすべての水を電気分解するステップと；
－ バッファタンクから分配ネットワークに性状改良水を送るステップと
を順次含む、先述の装置を使用して水を前処理し、性状改良水を生成し、前記性状改良水を農業用保有地に分配するための方法であって、
水が、前記ステップのすべての間加圧されている、
方法にも関する。

前処理ステップは、水をろ過するステップと、いかなる物質も水に注入することなく、水を殺菌するステップと、水中に存在するカチオンを部分的に除去するステップとを順次含む。

使用者は、上記装置を使用して、例えば家畜用の飲用水として性状改良水を分配することができる。

上記装置は、植物を通過した後の灌漑用水を回収して、灌漑後の空のバッファタンクを再充填するようにして、地上のプランテーションを灌漑するために使用することも可能である。この特定の使用は、殺菌及び栄養素の存在という点について、回収された水の組成を制御することができる。

上記装置は、性状改良水を植物及び／又は動物に散布するために使用することもできる。

最後に、上記装置は例えば、養魚場を満たし、維持するために使用することもできる。

このような装置については、他の種類の使用及び用途も想定され得る。

上記の事例のそれぞれにおいて、上記装置は、農業用保有地のスケールで使用される。したがって、この種の設備は、頑丈でなければならず、遠距離にわたって性状改良水の運搬を可能にするような大きさに合わせられる。

添付の概略図を参照しながらであれば、純粋に説明用の非限定的な例として与えられた本考案の少なくとも１つの実施形態に関する下記の詳細な説明を通じて、本考案はより深く理解されようし、本考案の他の目的、詳細、特徴及び利点もより明確になる。

本考案による水を前処理し、性状改良水を生成し、この性状改良水を分配するための装置を示している、図である。

図１を参照すると、水を前処理し、性状改良水を生成し、この性状改良水を分配するための装置は、水を汲み出し、前処理し、貯蔵し、性状改良した後で分配ネットワークに送ることができる設備からなる。

より具体的には、水は、井戸又は地下水又は雨水収集器又は他の任意の貯水領域であり得る、水源１から汲み出される。

水は、ブースター２によって汲み上げられ、これにより、この加圧された水が、バッファタンク５を充填するためにバッファタンク５に戻り、さらには、必要に応じて、バッファタンクの下流側に配置された任意選択による第２のブースター８によって、バッファタンク内の水を分配することも可能にする。

汲み上げられた水は、バッファタンク５に到着する前に、前処理手段を通過する。

これらの前処理手段は、ろ過手段３と、このろ過手段３に後続する、水手段４への物質の注入を伴わない殺菌と、この殺菌に後続する、水中に存在するカチオンを部分的に除去するための手段２９とからなる。

ろ過手段は、少なくとも１個の物理的フィルターからなる。好ましくは、数個のフィルターが直列に存在することもできる。例えば、前述のフィルターは、メンブレンフィルター、サンドフィルター等であってよい。

これらのフィルターにより、大きな不純物を除去することができ、バッファタンク５の底部に残留物及び粒子が堆積することを防ぐことが可能になり、この結果、バッファタンク５は、長期間閉塞しなくなる。

水手段４への物質の注入を伴わない殺菌は、ＵＶランプからなる。このＵＶランプは、井戸又はボーリング穴の給水導管に配置されている。ＵＶランプは、水中のあらゆる真菌の存在を不活性化することができる。ＵＶの作用により水の構造は壊れるが、電気分解ループで再構築される。ＵＶランプの使用は、ダイヤモンド電気分解の場合には不可避であるミネラルの残留物又は添加なしでの殺菌を可能にする。

カチオンを部分的に除去するための手段２９は、軟水器型の軟水化システム及び／又は鉄分除去装置からなる。軟水器は、塩交換樹脂を含む。水が樹脂を通過するとき、樹脂は、カルシウムカチオン及びマグネシウムカチオンを捕集するのと同時に、ナトリウムイオンを放出する。軟水器は、水の硬度を低下させる。鉄分除去装置により、過剰な鉄カチオンを捕集することができる。したがって、水中に存在するカチオンの大幅な低減が観察される。

このようにして鉄及び／又はカルシウムを水から部分的に除去することにより、水酸化鉄型又は炭酸カルシウム型の有害な沈殿物の形成を防ぐことができる。実際、これらの沈殿物は、導管内に蓄積し、導管を損傷又は閉塞させる可能性があることに加えて、飲用水の物理的、化学的及びエネルギー的特性に及ぼされる、ホウ素ドープ人工ダイヤモンドによる電気分解の影響を打ち消す可能性もあるように思われる。

これらの様々な前処理は、開ループで実施され、すなわち、水が１回通過するようにして実施される。したがって、これらの前処理の目的は、いつでも電気分解に供することができる状態の水の品質を、バッファタンク５内に到着するよりも上流側で最適化することである。

この場合、上記前処理の出口の水は、水１リットル当たりＣａＣＯ３が１５０ｍｇ未満の硬度を有さなければならない。この水の硬度のしきい値は、次の段階、この場合では電気分解を最適な様式で実施できるようにするものであるため、重要である。

バッファタンク５は、農場における１日の水の需要に応じてサイズ調整されている。このタンク５は、その１日に必要なすべての水を貯留することができ、又は、このタンク５には、その１日の間に数回充填することも可能である。

バッファタンク５は、必ずしも水源１の付近に配置されているとは限らない。タンク５と水源１との距離に制限はなく、その理由は、水源の性質にかかわらず、いかなる場合においても、ポンプ用水手段が、遠距離又は急勾配にさえ適合されるためである。

次いで、バッファタンク５内に貯蔵された水は、閉ループ回路１１で電気分解される。

厳密には、貯蔵された水は、水出口６を経由してタンクを退出し、回路１１に進入した後、タンク５に戻る。

厳密には、貯蔵された水は、ソレノイドバルブ１２を経由して回路１１に到着する。次いで、水は領域１３を通過するが、ここで水は、品質を判定し、適切な電気分解プログラムを定めるために一連の分析を受ける。

上記の一連の分析は主に、水の細菌レベルを知るための細菌分析及び化学分析である。しかしながら、汲み出した水を特徴付ける様々なパラメータの概略を得るという目的で、他の分析も実施される。

ここで、実施される分析の種類は、具体的には下記のとおりである。
－ タンクの充填中に、タンクの上流側にある軟水化システムを作動させる必要があるかどうかを知るための、特に、１５０ｍｇ／Ｌのしきい値を超えているかどうかを知るための、石灰岩による水の硬度の測定。
－ タンクの充填中に、タンクの上流側にある鉄分除去装置を作動させる必要があるかどうかを知るための、鉄含量の測定。
－ 電解槽の効率を最適化するという目的で電解槽の構成を適合させるための、導電率の測定
－ 水温の読み取り：温水は、冷水より長い電気分解時間を必要とする。
－ 水の酸化性（すなわち、正の電位を有すること。正の電位は、塩素処理された水では典型的なケースである。）又は還元性（すなわち、負の電位を有すること）を知るための、水の酸化還元電位の測定。
－ 殺菌率の測定：殺菌水は酸化ポテンシャルを有し、特に皮膚を刺激する侵襲性の高いものであり、かなり強い酸性である。
－ 等。

これらの分析は、ユーザーが自身の農場で希望する分析のフォローアップの度合いに応じて、上記設備に設定される。

雑菌の分析等のいくつかの測定は毎日実施されるが、水の硬度等の他の測定は、より長期間にわたって変化をモニタリングし、又は設備内に使用された機器が正常な状態であるかどうかを確認するために、１週間に１回、１か月に１回又は１年間に１回実施される。

これらの測定は、電気分解の開始前に実施されるが、これらの測定のうちのいくつかは電気分解が実施された後で、電気分解の効率を確認し、電気分解の設定を調整するために繰り返されてもよい。回路１１が閉ループでタンク５と一緒に動作することにより、このようなサーボ制御が可能になる。

水の細菌レベルを知ることにより、サイクルの回数と、各サイクルの持続期間とを定めることができる。タンク５内の水は、その日の最初の使用前に、部分的にではなく完全に電気分解される。電気分解は、少なくとも１回のサイクルで実施される。２回目のサイクルは、水の分子的特性を維持するために、水の分配中に開始することができる。その後には、水が使用後に汲み戻されていき、これによって、その日が進むにつれてタンク５を再充填していくことになるが、電気分解は、新たに性状改良された水の新たな特性を、その日の全期間にわたって維持することにより、同じ増分レベルを保つことを特に目的として、様々なサイクルを用いて続行される。実際、中間電気分解がない場合においては、実施される性状改良が、時間が経つにつれて、低い活性残留磁気（ａｃｔｉｖｉｔｙ ｒｅｍａｎｅｎｃｅ）しかもたらさなくなるため、タンク５内で未使用のままの性状改良水の品質及びパフォーマンスは、その日が進むにつれて劣化する可能性がある。したがって、水に及ぼされる作用を維持するためには、すなわち、タンク内で水が安定した状態のままであり、常に使用の準備ができているようにするには、前述の中間電気分解という操作を中間時点で繰り返すことが必要である。したがって、その日の全期間にわたって、電気分解サイクルを分散させることが必要である。したがって、１回の長いサイクルを実施するのではなく、その日のうちの異なる２つの時点で２回の短いサイクルを臨機応変に実施することが必要なこともある。

分析が実施され、サイクルが定められたらすぐに、水は、ケイ素又はニオブ基材上にホウ素ドープダイヤモンド電極を備える電解槽１７に通される。１回のサイクル中に、タンク５内に収容された水のほぼすべてが電解槽を通過する。

電解槽１７の構成は、事前に実施された様々な分析及び測定の結果と、水の量とに応じて決定される。

特に、一般には１～４つである電気分解区画の数と、一般には１～５ｍｍである電極間のスペースとが定められる。

電気分解速度も、上記結果に従って定められる。水の量が同じである場合、電気分解の持続期間は、５倍長くなる可能性がある。電気分解の速度は、電解槽１７の上流側に配置されたソレノイドバルブ１６によって維持され、ソレノイドバルブ１６は、電解槽１７に進入する水の流量を制御する。このソレノイドバルブ１６は、サイクルがプログラムされた時計１４によって制御され、時計１４は、手動で設定することもできるし、又は、入力として分析の結果を受信し、出力として時計１４への指示を送信する、自動制御システムによって制御することもできる。

遠隔モニタリングモデム１５は、この時計１４と対応付けることが可能であり、この結果、使用者は、例えば、部屋から遠隔方式で電気分解サイクルの進行を追跡することができる。

電気分解は、それにより水の酸化還元電位を、－６００ｍＶ～＋２００ｍＶの低さにすることができるため、好ましいものである。したがって、このような水は、酸性の水又は酸化還元電位が高い水を用いた場合と同じように、皮膚を刺激又は侵襲する振る舞いを示さない、水である。この酸化還元電位が低い水は、利用できる電子及びホウ素を担持した、性状改良水と呼ばれるものである。

この結果、電解槽１７を退出した水が性状改良され、バッファタンク５に再注入される。いつでも分配に供することができる状態の性状改良水は、加えられた殺菌剤、又は衛生面でのリスクを引き起こす可能性がある他の要素を全く含有しない。

しかしながら、バッファタンク５内の水の負の酸化還元電位を損なうことなく、水の栄養素品質を改善することのみを目的として、栄養素１８をバッファタンク５内の水に注入することもできる。

タンク５は、前処理された水の入口２２と、前記電気分解手段に接続されている貯蔵された水の出口６と、前記電気分解手段に同様に接続された性状改良水の戻り流路７とを備える。性状改良水の戻り流路７は、バッファタンク５内で水の回転運動を発生させるための手段を備える。

バッファタンク５は、水の回転運動を発生させるための手段を有する上壁２６と、少なくとも１つの側壁２８と、底壁２７とを備え、水の回転運動を発生させるための前記手段は、ガイド２３からなり、例えば、バッファタンク５の側壁２８に対して斜めに向いた最終導管区域２３からなる。この導管２３の中を通って退出した水は、タンク内に落下し、側壁にぶつかり、又は接近して、タンク内の水を回転させる。このようにして水に回転運動を与えることにより、水のよどみを回避し、又は、電気分解中に懸濁した可能性がある特定のミネラルが壁２８上に堆積することを回避する。

このようにして性状改良された、動き続けながらバッファタンク５内に存在する水は次いで、分配ネットワーク１０を介して農場に分配される。このネットワーク１０は、特定のタンク出口を介してバッファタンク５に接続されていてもよいし、又は、唯一の図面に示されているように、回路１１のために使用されたのと同じタンク出口６を介してバッファタンク５に接続されていてもよい。後者の場合、水は、タンク５の出口６と、回路１１への入口にあるソレノイドバルブ１２との間では、同じ出発区域９に追従するが、この場合、回路１１は閉じられる。この結果、水は、回路１１に進入する代わりに、第１の分配点２１への経路を進み続けることになるが、この第１の分配点２１は、バッファタンク５から数メートル離れたところに配置されていてもよい。

分配ネットワークは、複数の分配点（図示なし）を含むこともできる。水が進入できるようにする又は水が進入できないようにするという目的で、バルブ１９は常に、分配点２１のレベルに配置される。

装置全体には、２～８ｂａｒの圧力がかかっている。好ましくは、「吸盤」と呼ばれる安全弁が、電気分解による気体状形成物を排出するためにバッファタンク５の頂部に追加される。

しかしながら、回路１１内での水の電気分解は、大気圧で実施することもできる。この場合、バッファタンク５のパージは必要ではなく、性状改良水を加圧して様々な分配点に送るために、第２のブースター８による汲み上げが分配回路１０の入口で再度実施される。

任意選択により、バッファタンク５の上流側において、第１のブースター２と前処理手段との間に第１の共鳴装置（ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）３０を置いて、汲み上げられた水に触媒効果を発生させることもできる。タンク５から離れたところにおいて、第２の共鳴装置２０を第１の分配点２１のレベルに配置して、性状改良水に触媒効果を再度発生させることもできる。他の共鳴装置を、他の分配点のレベルに配置することもできる。

任意選択により、このような情報システムと電気分解とを組み合わせて実装することにより、使用場所の水の品質を改善できることに加えて、前述の情報システムと電気分解とが互いの作用、特に、残留磁気（ｒｅｍａｎｅｎｃｅ）及びパフォーマンスを強化し合う能力も改善することが可能であるが、これは、電気分解の場所と、水の分配の場所との距離とは無関係である。

上記装置は、電解槽１７をクリーニングするための手段を備える。この電解槽１７をクリーニングするための手段は、電解槽１７を自動的かつ周期的にクリーニングする、酸処理ループ２５からなる。厳密には、酸処理ループ２５は、電解槽１７の１つ以上の電気分解チャンバをクリーニングする。クリーニング手段は、水が循環していないときに作動する。ぜん動ポンプは、適切なタンク２４内に収容された酸溶液を、電解槽１７の中で、前進している水流に対して向流になるように循環させる。この酸溶液は、電解槽１７をクリーニングした後、すなわち、電解槽１７を通過した後で、このタンク２４に戻る。

クリーニングサイクルは、時計１４に対応し得る時計によって１週間に１～４回、サイクル１回当たり３０～１２０分間プログラムすることができる。

酸溶液は、電気分解モジュール内の通過中に溶解した石灰岩によって中和された時点で交換される。クリーニングサイクルは、電解槽１７の休止期間中で、水が循環していないときにプログラムされる。

この酸処理ループの実装は、電気分解チャンバのレベルに生じ得る過剰な石灰岩堆積物によって起きる閉塞の課題を、バッファタンク５に酸を注入することなく、したがって、飲み物用の貯蔵場所（ｄｒｉｎｋｉｎｇ ｂｉｎ）に酸を注入することなく解決することを可能にする。

任意選択により、水の回転運動を発生させる別の手段は、電解槽１７の出口に配置され、より厳密には、電解槽１７とバッファタンク５との間に配置される。この手段の目的は、水の流軸を中心とする回転運動を生じさせることである。この手段は渦３１からなり、したがって、渦３１の役割は、タンク５内に戻る前の性状改良水の構築を増幅及び安定化することである。渦３１は、クリーニングループ２５から出た酸が、クリーニングループ２５の中を通って流れることがないように設けられる。したがって、渦３１は、電解槽１７と、酸洗いループ２５の接続部とに対して下流側に配置されている。

渦３１は、水を中空の渦に引き込むことを可能にする、フィン付きの部材からなってもよい。この渦がある場合、電解水が水分子間の水素結合を強化し、水分子どうしを相対的に再組織化する。これらの水分子は、極性による荷電効果によって連結される。この渦３１は、水の構造へのダイヤモンドの作用を増幅する。

各部屋が、本考案によるケイ素基材上のホウ素ドープ人工ダイヤモンド電気分解システムを備えるが、部屋４のみは、過剰濃縮されたカチオンを、井戸水がタンク内に到着する前に除去するための特許請求の範囲に記載のシステムを備える、４つの部屋を備えるブロイラー飼育所における実施例。鶏の生育期は４２日間にわたり、これによって、鶏は、約２．９ｋｇの成鶏重量に達した。動物の生育中、死亡した動物の計数及び運び出しを毎日実施し、トラッキングブック（ｔｒａｃｋｉｎｇ ｂｏｏｋ）に報告している。４つの部屋は、下記のものを備える。

部屋１及び３：簡便なろ過
部屋２：ろ過、次いで殺菌のためにＵＶランプ、その後、電解槽に導入
部屋４：ろ過、次いでＵＶランプ、次いで過剰濃縮カチオン除去システム、その後、電解槽に導入

電気分解は１日に４回、６時間ごとに３時間、すなわち、１日当たり合計１２時間実施される。

上記の結果として、特許請求の範囲に記載の考案によって前処理手段が実装された場合である、部屋４の死亡率が低下している。

言及した図面に示された設備は、いかなる点においても本考案を限定することがない、本考案の可能な例にすぎず、むしろ、この本考案の可能な例は、当業者が利用可能な設計の変形例を包含する。同じことは、決して限定を加えるものではなく、その変更形態が当業者に明らかであると考えられる、設備の構成例にも当てはまる。

Claims (10)

1. 井戸又は地下水型の水源（１）から水を汲み上げるための手段（２）と、
   前記水を前処理するための手段と、
   水が貯蔵されるバッファタンク（５）と、
   前記タンク内に収容される前記水の全体積を対象にして実施されるホウ素ドープダイヤモンドによる電気分解によって、性状改良水を生成するための手段と、
   前記性状改良水を分配するための手段と
   を順次備える、水を前処理し、性状改良水を生成し、この性状改良水を農業用保有地に分配するための装置であって、
   当該装置の全体が、加圧されており、前記水の前記電気分解が、閉ループで前記バッファタンク（５）と一緒に動作し、当該装置が、前記前処理手段が、ろ過手段と、前記ろ過手段に後続する、前記水手段への物質の注入を伴わない殺菌と、前記殺菌に後続する、前記水中に存在するカチオンを部分的に除去するための手段とを備えることを特徴とし、
   前記カチオンを部分的に除去するための前記手段が、炭酸カルシウムが１５０ｍｇ／Ｌ未満の硬度を有する水を排出する、
   装置。
2. 前記水が、開ループで前記前処理手段を通過する、請求項１に記載の装置。
3. 前記殺菌手段が、ＵＶランプ（４）からなる、請求項１又は２の一項に記載の装置。
4. 前記カチオンを部分的に除去するための前記手段が、イオン交換システム及び／又は沈殿物形成システムからなる、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記バッファタンク（５）が、前処理された水のための入口（２２）と、前記性状改良水生成手段に接続されている貯蔵された水用の出口（６）と、前記性状改良水生成手段に同様に接続された性状改良水の戻り流路（７）とを備え、前記性状改良水の戻り流路（７）が、前記バッファタンク（５）内に前記水の回転運動を発生させるための手段を備える、請求項１から請求項４の一項に記載の装置。
6. 前記電解槽（１７）と前記バッファタンク（５）との間に渦（３１）からなる前記水の回転運動を発生させるためのさらなる手段を備える、請求項５に記載の装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の装置を使用して水を前処理し、性状改良水を生成し、前記性状改良水を農業用保有地に分配するための方法であって、
   井戸又は地下水型の水源（１）から水を汲み上げる第１のステップと、
   前記水を前処理するステップと、
   バッファタンク（５）内に前記水を貯蔵するステップと、
   性状改良水を生成するように、ホウ素ドープダイヤモンド電極によって前記バッファタンク（５）内に存在する前記水の全体積を電気分解するステップと、
   前記バッファタンク（５）から分配ネットワーク（１０）に前記性状改良水を送るステップと
   を順次含み、
   前記水が、前記ステップすべての間加圧されている、
   方法。
8. 前記前処理ステップが、処理すべき前記水をろ過するステップと、いかなる物質も前記水に注入することなく、処理すべき前記水を殺菌するステップと、前記水中に存在する前記カチオンを部分的に除去するステップとを順次含む、請求項７に記載の方法。
9. 飲用水として前記性状改良水を分配するための、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置の使用。
10. 植物を通過した後の灌漑用水を回収して、灌漑後の空の前記バッファタンク（５）を再充填するようにして、性状改良水によって地上のプランテーションを灌漑するための、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置の使用。

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