JP5692697B2 - 水中溶存酸素増加装置 - Google Patents

Description

本発明は、滞留する水の中の溶存酸素を増加させるとともに、滞留する水の溶存酸素濃度を長時間持続させるための汎用性の高い水中溶存酸素増加装置に関する。

近年、水に酸素の気泡を注入することにより通常の水よりも溶存酸素量を多くした水を魚介類の養殖や農作物の成長促進に利用する技術が多く開発されている。例えば水槽から吸引した原水と高濃度の酸素をポンプで密閉容器に送り込み、圧力を加えながら酸素を水に溶解させて溶存酸素水を生成し、この溶存酸素水を水槽内に微細気泡発生ノズルを介して送り込む技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００６−１６７６１２号

従来の技術では、ポンプで原水と酸素を混合し、加圧することにより、微細な気泡状態で加圧された酸素を原水に溶解させ、原水の水槽に配置された微細気泡発生ノズルより酸素の微細な気泡を放出させている。しかし、このような従来技術では、気体である酸素は微細化できても、気体を溶解する水の分子間の空隙が大きいため、結果として大きな気泡となり、比重差で浮上分離してしまい、溶存酸素量を長時間保持できないという問題点があった。

本発明は、上記の従来の問題点を解決するもので、水中の溶存酸素量を増加させるとともに、増加した水中の溶存酸素量を長時間保持することができる小型で汎用性の高い水中溶存酸素増加装置を提供することを目的としている。

このような課題を解決するために本発明者は、地球や生物にとって重要な水に共鳴共振する遠赤外線領域の共鳴電磁波を発振する物体を研究した。一つの方法として適当な温度で処理されたアルミ蒸着フィルムや高圧送風機から排出される加熱圧縮空気や複数のカルボキシル基を配位子とするナトリューム錯体や特定の天然石から遠赤外線領域の共鳴電磁波が放射されていることを、当該放射物体から発振される電磁波で水が活性化され、ＰＨが２ポイント程度上昇し、酸化還元電位が還元側になり、溶存酸素が増えることを見出し、本発明をなすに至った。

また遠赤外線領域の電磁波を発振するアルミ蒸着フィルムやナトリューム錯体や天然石の周辺に、アルミニュームや銅のような自由電子の多い物質や炭素原子を構造の基本骨格に持つ化合物質を配し、周辺温度を適当に制御することにより、当該物質に遠赤外線領域の電磁波を転写し、当該物質自身から遠赤外線領域の電磁波と同じ効のある共鳴電磁波の発振体が得られることも発見した。

本発明の水中溶存酸素増加装置は、上記のような遠赤外線領域の電磁波を放射する物質で原水を活性化し微細気泡の気体を安定して水中に保持できるように作用する吸引フィルターと原水を吸引し循環するポンプと空気を導入する空気圧縮機と導入された空気から高濃度の酸素を供給する酸素窒素分離機と、前記ポンプで吸引した水を溶存酸素量の増加した状態で原水に循環還元する微細気泡発生ノズルを備えている。従って、水槽や池等の原水に高濃度の酸素を長時間溶存できる。

本発明の水中溶存酸素増加装置は、上記の構成を備えたことにより、高濃度酸素を原水に溶解し、微細気泡発生ノズルを介して水槽や池等の原水に循環還元するに際して、ポンプの加圧混合で微細化された酸素を大量に長時間溶存保持できる状態とすることができる。

また上記の状態で還元された遠赤外線で共鳴励起された溶存酸素量の多い水により、周辺原水が活性化されて、溶存酸素の含有スペースの多い水となり、空気を吸引し、結果として溶存酸素量を自然増加させる効果もある。

上記のように遠赤外線領域の電磁波を放射された水は、水分子間の水素結合の電子が励起され水中に放出され水の酸化還元電位を還元側になり、また水中に放出された電子は、空気中にも放出され、空気中の窒素の外郭に取り込み、その結果、窒素がマイナスイオン化して活性化される。さらに、遠赤外線領域の共鳴電磁波で励起された電子を受け取ることによりマイナスイオン化した窒素は水素結合が分離して空気中に存在する水素イオンと結合しアミノ基（ＮＨ基）となり、水に溶解して水のＰＨを上昇させる効果がある。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の溶存酸素増加装置のシステム系統図である。
図２は、本発明の吸引フィルターの作用図である。

本発明で、水槽や池等の原水の溶存酸素を増加させる場合は、図１に示すように、原水１を、遠赤外線領域の電磁波を放射する物質を組み込んだ吸引フィルター２及び吸引管４を介して、ポンプ３により吸引する。吸引された原水１は図２に示すように、吸引フィルター２から放射される遠赤外線領域の電磁波１２により共振励起され、水分子間の水素結合が分離され、クラスターが微細で、酸素等の気体を微細な状態で溶解できるスペースのある活性水１１となり、吐出管５を通って微細気泡発生ノズル６に送られ、空気圧縮機７で吸引された空気を圧縮空気管９を介して酸素窒素分離機８で高濃度にした酸素１０と、混合することにより、微細気泡として活性水１１に溶解させ、微細気泡発生ノズル６から原水に循環還元する。

さらに本発明によれば、吸引フィルター２で遠赤外線領域の電磁波を照射された活性水１１が、微細気泡発生ノズル６を介して吐出されることにより、当該活性水１１からも遠赤外線領域の共鳴電磁波１２が放射され、周辺の原水１の水分子間の水素結合が共振分離し活性化され水分子同士の微細なクラスター間に、空気を取り込むことにより溶存酸素が自然増化するばかりでなく、水素結合の分離で放出される水素イオンや電子の存在で、原水がアルカリ還元化し、水質改善に役立つ。

尚、本実施形態に係わる５〜５０テラヘルツの遠赤外線領域の電磁波の発生源として適当な温度と圧力の加熱圧縮空気または複数のカルボキシル基を配位子とするナトリューム錯体から発振される電磁波を、適当な温度で塗布されたアルミ蒸着フィルムに照射することによって発振される共鳴電磁波を使用することが出来る。当該共鳴電磁波により、空気中や水中の水分子の水素結合を分離し、水分子の回転運動を励起し、水のクラスターを微細化することが出来る。

水は単分子ではなく、水分子同士を水素が結合し、クラスターを構成し、回転運動をしている。その水分子同士の水素結合は比較的弱い結合で、その固有振動数の遠赤外線領域の電磁波により、水分の水素結合が励起され、回転運動が激しくなり、水素結合が分離されることが、本発明の効果の出発点と考えられる。本発明の５〜５０テラヘルツの遠赤外線領域の電磁波により共鳴共振した水を再度原水中に還元すると原水自身が当該電磁波の発振源となり、周辺の水を活性化し、作用を伝搬する。

本発明の装置で、ＰＨ６．５の井戸水を水槽に入れて循環したところ、２時間の運転で、ＰＨが８．５まで２ポイント上昇し、酸化還元電位が１００ｍＶ以上還元側になり、溶存酸素量が２０ｐｐｍ以上で原水の３倍以上になることが確認された。

上記溶存酸素が３０日以上経過しても１５ｐｐｍ以上の値を保持していることも確認された。

また、本発明の一部を構成する吸引フィルターを使用して、生活排水の処理施設の汚物の堆積池の汚水を連続的に循環したところ、ヘドロの堆積が減少することが確認された。

産業上の利用可能な分野

本発明の溶存酸素増加装置は、水の滞留や汚水の浸入によりヘドロが堆積しているような河川湖沼や魚介類の養殖池の浄化に有用であるとともに植栽類の成長促進にも有用である。

本発明の溶存酸素増加装置のシステム系統図 本発明の吸引フィルターの作用図

１ 原水
２ 吸引フィルター
３ ポンプ
４ 吸引管
５ 吐出管
６ 微細気泡発生ノズル
７ 空気圧縮機
８ 酸素窒素分離機
９ 圧縮空気管
１０ 酸素
１１ 活性水
１２ 遠赤外線領域の電磁波

Claims (2)

1. 規定の周波数の遠赤外線領域の電磁波を発振する物質を組み込んだ吸引フィルターと、自吸能力のあるポンプと、空気から高濃度の酸素を分離供給する酸素窒素分離機と、前記の吸引フィルターを介してポンプで吸引された水槽や池等の原水と前記の酸素窒素分離機から吐出される高濃度の酸素を撹拌混合する微細気泡発生ノズルで構成され、高濃度に酸素を溶存した水を水槽や池等の原水に循環還元し、原水を溶存酸素量の多い水にする水中溶存酸素増加装置において、
   水槽や池等の原水に溶存酸素量の多い水を循環還元する微細気泡発生ノズルに規定の周波数の遠赤外線領域の電磁波を発振する物質を組み込み、当該微細気泡発生ノズル周辺の原水を活性化することを特徴とする水中溶存酸素増加装置。
2. 前記に記載の規定の周波数を５〜５０テラヘルツとすることを特徴とする請求項１記載の水中溶存酸素増加装置。

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