JP6650645B2 - 気体流通管、気体放出装置、液質調整装置、調整液の製造方法及び調整液 - Google Patents
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- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
Description
〔1〕気体を導入するための気体導入孔(13)を備え、前記気体導入孔(13)から導入された前記気体が流通する気体流通路(11)と、前記気体流通路(11)から分岐して前記気体流通路(11)と連通する複数の気体放出路(12)とを備える気体流通管(1)であって、
前記気体放出路(12)は、前記気体流通管(1)の外部と連通して、前記気体流通管(1)の外部に、前記気体流通路(11)の長さ方向に対して0°超180°未満の角度の方向に前記気体を放出できる気体放出孔(121)を有する気体流通管(1)(以下、本発明1ともいう)、
〔2〕前項〔1〕記載の気体流通管(1)と、前記気体導入孔(13)から前記気体を導入する気体導入機構とを備えた気体放出装置(以下、本発明2ともいう)、
〔3〕前項〔2〕記載の気体放出装置と、液体槽(21)とを備え、
前記液体槽(21)に液体を充填すると、前記気体流通管(1)の気体放出孔(121)が前記液体の中に浸漬し、
前記気体導入孔(13)から前記気体を導入すると、前記気体放出路(12)から前記気体が前記液体の中に放出されるように構成される液質調整装置(2)(以下、本発明3ともいう)、
〔4〕さらに、気液透過性のセラミックス粒子ホルダー(22)を備え、
前記セラミックス粒子を前記セラミックス粒子ホルダー(22)に収納すると、
前記液体の中で、前記気体放出路(12)から放出された前記気体が前記セラミックス粒子に接触するように構成される、前項〔3〕記載の液質調整装置(2)(以下、本発明4ともいう)、
〔5〕前項〔4〕記載の液質調整装置(2)を使用して、
前記液体の中で、前記気体放出路(12)から放出された前記気体を前記セラミックス粒子に接触させて、前記液体の液質を調整した調整液を得る調整液の製造方法(以下、本発明5ともいう)、
〔6〕前項〔5〕記載の調整液の製造方法で得られる調整液(以下、本発明6ともいう)である。
本発明1は、気体を導入するための気体導入孔(13)を備え、気体導入孔(13)から導入された気体が流通する気体流通路(11)(以下、気体流通路(11)という)と、気体流通路(11)から分岐して気体流通路(11)と連通する複数の気体放出路(12)(以下、気体放出路(12)という)とを備える気体流通管(1)である。
気体流通路(11)は筒状空間で、気体導入孔(13)から導入された気体は、該筒状空間を形成する内壁面(111)で囲まれた空間の長さ方向に向いて流通することになる。
気体放出路(12)は、気体流通路(11)から分岐して気体流通路(11)と連通する筒状空間である。
本発明1は、気体を導入するための気体導入孔(13)を備える。
気体導入孔(13)は、気体流通管(1)の任意の部分に設けることができ、気体流通管(1)の内壁の任意の部分に気体流通路(11)と直接連通するように設けてよいが、気体流通管(1)内に気体を効率よく充満させる観点から、気体流通管(1)の末端に設けることが好ましい。
気体流通管(1)は、気体流通路(11)を内部空間とする一定の肉厚の筒状体の側面に、気体放出路(12)を内部空間とする一定の肉厚の側部筒状体が接続して、筒状体の側部に複数の側部筒状体が突出している形状であることができる。
(1)例えば、図1及び2に示す気体流通管(1)は以下のようにして成形できる。
例えばプラスチック又は金属製で、気体流通路(11)と同程度の長さの円筒体の平面視での中央部を長さ方向にくり抜いて円筒管とし、
円筒管の一方の端を、開孔を有するキャップで封鎖し、
円筒管の他方の端を、開孔を有さないキャップで封鎖して、
キャップの開孔を気体導入孔(13)、両端が封鎖された円筒管を気体流通路(11)とする。
両末端が開放された短い円筒管の側面に円筒孔をくり抜き、円筒孔に円錐状チップを接続した複数のユニット管を製造する。
本発明2は、本発明1の気体流通管(1)と、気体流通管(1)の気体導入孔(13)から気体流通路(11)に気体を導入する気体導入機構(以下、気体導入機構という)とを備えた気体放出装置である。
また、高圧に圧縮した気体を充填した圧縮気体ボンベから、例えば気体流通管(1)の末端の気体流入孔から、チューブ等の送気管を接続して流入させる気体導入機構が考えられる。
本発明3は、本発明2の気体放出装置と、液体槽(21)とを備え、液体槽(21)に液体を充填すると、気体流通管(1)の気体放出孔(121)が液体の中に浸漬し、気体流通管(1)に気体を導入すると、気体放出路(12)から気体が液体の中に、好ましくは気体泡となって放出されるように構成される液質調整装置(2)である。
本発明4は、本発明3において、さらに、気液透過性のセラミックス粒子ホルダー(22)を備え、セラミックス粒子をセラミックス粒子ホルダー(22)に収納すると、液体の中で、気体放出路(12)から放出された気体がセラミックス粒子に衝突等して接触するように構成される液質調整装置(2)である。
気体流通管(1)が物理的なダメージを受けないように、充填したセラミックス粒子が気体流通管(1)の側面と直接接触できないように、気体流通管(1)の側面をネット等の気液透過性シートで被覆するように構成してもよいし、
気体流通管(1)から放出される気体の、充填されたセラミックス粒子への到達が阻害されないように、充填したセラミックス粒子が気体流通管(1)の側面と直接接触できるように気液透過性シートで被覆しない構成にしてもよい。
図1〜3を用いて、本発明4の好適な実施態様を説明する。
気体流通管(1)は、平均直径45mm、長さが約1100mmのステンレス製直円筒バーに、以下に説明する気体流通路(11)、気体放出路(12)及び気体導入孔(13)を設けたステンレス製直円筒管である。
従って、単位ユニット管は、気体放出路の回転対称軸の長さ方向に隣接して119段積層しており、隣接する単位ユニット管は45°ずつ回転して積層しており、隣接する気体放出路(12)は互いに45°をなす。
エア・コンプレッサーとエア・コンプレッサーから排出される高圧気体を送気する送気管からなる気体導入機構を使用し、送気管を気体流通管(1)の気体導入孔(13)に接続して気体放出装置とする。
(1)セラミックス粒子ホルダーは、例えば、図3に示すような、径200mm、気体流通管(1)の長さよりも大きい高さ1050mmの容量を有する円筒状のネット型外筒(221)と底面の気体流通管スタンドプレート(222)で構成することができる。
本発明5は、本発明4の液質調整装置(2)を使用して、
液体の中で、気体放出路(12)から放出された気体をセラミックス粒子に衝突させて、液体の液質を調整して調整液を得る調整液の製造方法である。
砂岩、泥岩、粘板岩等の堆積岩、
溶岩、蛇紋石、玄武岩、菊花石、黒曜石、大谷石等の火成岩、
麦飯石(好ましくは岐阜県産)、医王石、貴陽石(好ましくは群馬県産)、ブラックシリカ(神明石、黒鉛珪石、好ましくは北海道産)、ホワイトシリカ(石英変岩)、松鉱石、菫青石、緑泥石、御影石、結晶片岩、千枚岩、寒水石等の変成岩、
トルマリン(電気石、好ましくは標高5000m以上のヒマラヤ産)、ゼオライト、クリノプチロライト、北投石、竜王石(昇竜石)、快悠石(貴宝石)、光明石、天照石、シリカ、アルミナ、チタニア、ソーダ灰、トロナ鉱石、滑石、長石、苦灰石(白雲石、ドロマイト)、紅柱石、珪線石、方解石、角閃石、角モン石、硅石、重晶石、水晶(石英)・紫水晶、美水石、ゼノタイム石、サマルスキー石、モナズ石、雲母、ラジウム鉱石等の鉱石及び隕石からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の原料石を焼結して製造して得られるセラミックス粒子が好ましく、
麦飯石、医王石、貴陽石、ブラックシリカ(神明石、黒鉛珪石)、ホワイトシリカ(石英変岩)、松鉱石、菫青石、緑泥石、御影石、結晶片岩、千枚岩及び寒水石からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の原料石を焼結して製造して得られるセラミックス粒子がより好ましく、
麦飯石、医王石、貴陽石及びブラックシリカ(神明石、黒鉛珪石)からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の原料石を焼結して製造して得られるセラミックス粒子がさらに好ましい。
例えば、トルマリンは500〜800℃、麦飯石、貴陽石、医王石等は1300℃で焼成するとよい。
本発明6は、本発明5の調整液の製造方法で得られる調整液である。
単純温泉(アルカリ性)、塩化物泉(ナトリウム塩化物泉、ナトリウム・マグネシウム塩化物泉、ナトリウム・カルシウム塩化物泉)、炭酸水素塩泉(カルシウム(・マグネシウム)炭酸水素塩、ナトリウム炭酸水素塩泉)、硫酸塩泉(硫酸塩泉、マグネシウム硫酸塩泉、ナトリウム硫酸塩泉、カルシウム硫酸塩泉)、二酸化炭素泉(単純二酸化炭素泉)、含鉄泉(鉄泉、鉄(II)炭酸水素塩泉、鉄(II)硫酸塩泉)、酸性泉(単純酸性泉)、含よう素泉(含よう素ナトリウム塩化物泉)、硫黄泉(硫黄泉、硫黄泉(硫化水素型))、放射能泉等が使用できる。
即ち、本発明6が食品用及び/又は化粧品用(例えば化粧水)、好ましくは化粧品用(例えば化粧水)の場合、温泉水は原水で、
pHは、好ましくは5〜9.5、より好ましくは6〜9、更に好ましくは7〜9、更に好ましくは8〜9であり、
硬度は、好ましくは0〜120mg/L、より好ましくは20〜100mg/L、更に好ましくは30〜80mg/Lであり、
硫黄化合物の含有量は、好ましくは10mg/L以下、より好ましくは1mg/L以下、より好ましくは0.1mg/L以下、更に好ましくは0.01mg/L以下である。
pHが、好ましくは5〜9.5、より好ましくは6〜9、更に好ましくは7〜9、更に好ましくは8〜9で、
電気伝導度が、好ましくは30〜200S/m、より好ましくは50〜150S/m、更に好ましくは70〜100S/mで、
酸化還元電位が、好ましくは50〜300mV、より好ましくは100〜250mV、更に好ましくは150〜200mVであるような本発明6を製造することが好ましい。
(1)液質調整装置
気体流通管(1)は、平均直径45mm、長さが1100mmのステンレス製直円筒バーに、以下に説明する気体流通路(11)、気体放出路(12)及び気体導入孔(13)を設けたステンレス製直円筒管を使用した。
エア・コンプレッサー(HITACHI社製OSP−15M5A)とエア・コンプレッサーから排出される高圧空気を送気する送気管(ポリウレタン樹脂製チューブ)からなる気体導入機構を使用し、送気管を気体流通管(1)の気体導入孔(13)に接続して気体放出装置とした。
セラミックス粒子ホルダーは、内径200mm、気体流通管(1)の長さよりも小さい高さ1050mmの容量を有する円筒状のネット型外筒(221)と底面の気体流通管スタンドプレート(222)で構成した。
(セラミックス粒子)
下記3種類の岩石について、それぞれを、粉砕し400メッシュ通過粒径とし、1300℃で焼成してセラミックス粉末とし、撹拌混合した:
麦飯石(岐阜県産)5.3kg;
ブラックシリカ(北海道産)4.0kg;及び
貴陽石(群馬県産)6.2kg。
栃木県日光市で湧出する塩味、硫黄臭のない温泉水600Lを採取し、そのうち400Lを使用した。
気体流通管一体型ホルダー(22)を液体槽(21)(内径1010mm、深さ800mmのステンレス製円筒層)の中央部に載置し
セラミックス粒子収納部(224)にセラミックス粒子を充填し、液体槽(21)の深さ一杯に液体を充填した。なお、加温による液体の蒸発を防ぐために、気体流通管の頭部まで被覆できる金属製の蓋を液体槽(21)にした。
実施調整液と比較調整液について、以下の物性を測定して結果を表1にまとめた。
pH:HORIBA社 Model D−52で測定した。
酸化還元電位:HORIBA社 Model D−52で測定した。
電気伝導度:HORIBA社 Model ES−71で測定した。
各測定機の電極を試料に浸け、数値が安定する1時間後に出た値を測定値とした。
結果を表1にまとめた。
実施調整液1Lと比較調整液1Lを化粧水として採取し、以下の要領で使用した官能試験を行った結果を表1にまとめた。
(4−1−1)モニター
20代女性1名;30代女性1名;40代女性3名;50代女性2名;及び60代女性1名の合計8名。
各モニターに実施調整液10g及び比較調整液10gをそれぞれ10mL容器に入れて配布し、配布した10gずつを、
(1)半顔ずつを同時に、同量を塗布し、
(2)左右の手の甲もしくは、前腕部内側にて同量を塗布し、以下の基準で官能評価した。
結果を表2にまとめた。
11 気体流通路
111 気体流通路の内壁面
12 気体放出路
121 気体放出孔
122 分岐孔
123 気体放出路の内壁面
13 気体導入孔
14 気体導入孔が設けてあるキャップ
15 気体流通管スタンドプレートとの固定ネジが設けてあるキャップ
16 固定用雄ネジ
2 液質調整装置
21 液体槽
22 セラミックス粒子ホルダー(ネット型容器(気体流通管一体型ホルダー))
221 ネット型外筒
222 気体流通管スタンドプレート
223 気体流通管支持フレーム
224 セラミックス粒子収納部
225 手提げハンドル
Claims (9)
- 液質調整装置を使用した調整液の製造方法であって、
前記液質調整装置は、気体放出装置と液体槽と気液透過性のセラミックス粒子ホルダーとを備え、
前記気体放出装置は、気体流通管と気体導入機構とを備え、
前記気体流通管は、気体を導入するための気体導入孔を備え、前記気体導入孔から導入された前記気体が流通する気体流通路と、前記気体流通路から分岐して前記気体流通路と連通する複数の気体放出路とを備え、
前記気体放出路は、前記気体流通管の外部と連通して、前記気体流通管の外部に、前記気体流通路の長さ方向に対して0°超180°未満の角度の方向に前記気体を放出できる気体放出孔を有し、
前記気体導入機構は、前記気体導入孔から前記気体を導入する機構であり、
前記セラミックス粒子ホルダーは、
セラミックス粒子を前記セラミックス粒子ホルダーに収納すると、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体が前記セラミックス粒子に接触するように構成されており、
前記液体槽に液体を充填して、前記気体流通管の前記気体放出孔が前記液体の中に浸漬し、
前記気体導入孔から前記気体を導入し、前記気体放出路から前記気体を前記液体の中に放出し、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体を前記セラミックス粒子に接触させて、前記液体の液質を調整した調整液を得る調整液の製造方法(但し、前記液体槽に充填した液体によって前記気体流通管の上端より上方が浸漬される態様は除く)。 - 液質調整装置を使用した調整液の製造方法であって、
前記液質調整装置は、気体放出装置と液体槽と気液透過性のセラミックス粒子ホルダーとを備え、
前記気体放出装置は、気体流通管と気体導入機構とを備え、
前記気体流通管は、気体を導入するための気体導入孔を備え、前記気体導入孔から導入された前記気体が流通する気体流通路と、前記気体流通路から分岐して前記気体流通路と連通する複数の気体放出路とを備え、
前記気体放出路は、前記気体流通管の外部と連通して、前記気体流通管の外部に、前記気体流通路の長さ方向に対して0°超180°未満の角度の方向に前記気体を放出できる気体放出孔を有し、
前記気体導入機構は、前記気体導入孔から前記気体を導入する機構であり、
前記セラミックス粒子ホルダーは、
セラミックス粒子を前記セラミックス粒子ホルダーに収納すると、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体が前記セラミックス粒子に接触するように構成されており、
前記液体槽に液体を充填して、前記気体流通管の前記気体放出孔が前記液体の中に浸漬し、
前記気体導入孔から前記気体を導入し、前記気体放出路から前記気体を前記液体の中に放出し、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体を前記セラミックス粒子に接触させて、前記液体の液質を調整した調整液を得る調整液の製造方法(但し、前記セラミックス粒子ホルダーが、多孔質の外筒内に、前記外筒との間に一定の間隔を介在させて多孔質の内筒を設けるとともに、外筒と内筒との間の少なくとも底部を閉塞して内外筒間にセラミックス粒子を充填する態様のものを除く)。 - 液質調整装置を使用した調整液の製造方法であって、
前記液質調整装置は、気体放出装置と液体槽と気液透過性のセラミックス粒子ホルダーとを備え、
前記気体放出装置は、気体流通管と気体導入機構とを備え、
前記気体流通管は、気体を導入するための気体導入孔を備え、前記気体導入孔から導入された前記気体が流通する気体流通路と、前記気体流通路から分岐して前記気体流通路と連通する複数の気体放出路とを備え、
前記気体放出路は、前記気体流通管の外部と連通して、前記気体流通管の外部に、前記気体流通路の長さ方向に対して0°超180°未満の角度の方向に前記気体を放出できる気体放出孔を有し、
前記気体導入機構は、前記気体導入孔から前記気体を導入する機構であり、
前記セラミックス粒子ホルダーは、
セラミックス粒子を前記セラミックス粒子ホルダーに収納すると、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体が前記セラミックス粒子に接触するように構成されており、
前記液体は温泉水であり、
前記液体槽に液体を充填して、前記気体流通管の前記気体放出孔が前記液体の中に浸漬し、
前記気体導入孔から前記気体を導入し、前記気体放出路から前記気体を前記液体の中に放出し、
前記液体の中で、前記気体放出路から放出された前記気体を前記セラミックス粒子に接触させて、前記液体の液質を調整した調整液を得る調整液の製造方法。 - 前記気体放出路は、前記気体流通路の内壁面から、前記気体流通路の長さ方向に、1cm当り1〜30本分岐しており、
前記気体流通管は立てて使用される請求項1〜3のいずれか1項記載の調整液の製造方法。 - 前記気体放出路の円換算断面直径が、前記気体放出路の前記気体流通路から気体が流入する分岐孔の方が、前記気体放出孔よりも大きい請求項1〜4のいずれか1項記載の調整液の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の調整液の製造方法に使用するための、請求項1〜3及び5のいずれか1項記載の気体流通管であって、前記気体放出路は、前記気体流通路の内壁面から、前記気体流通路の長さ方向に、1cm当り1〜30本分岐しており、前記気体流通管は立てて使用される気体流通管。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の調整液の製造方法に使用するための、請求項1〜3及び5のいずれか1項記載の気体放出装置であって、前記気体放出路は、前記気体流通路の内壁面から、前記気体流通路の長さ方向に、1cm当り1〜30本分岐しており、前記気体流通管は立てて使用される気体放出装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の調整液の製造方法に使用するための、請求項1〜3及び5のいずれか1項記載の液質調整装置であって、前記気体放出路は、前記気体流通路の内壁面から、前記気体流通路の長さ方向に、1cm当り1〜30本分岐しており、前記気体流通管は立てて使用される液質調整装置。
- 請求項2記載の調整液の製造方法(但し、前記液体槽に充填した液体によって前記気体流通管の上端より上方が浸漬される態様と、気体と液体を混合すると共に前記気体と液体の混合流体をセラミックから成る多孔質粒状充填体を充填した圧力タンク内で加圧混合したあと、該圧力タンクから気液混合流体を大気圧下へ導出する微細気泡液の生成方法を使用する態様は除く)で得られ、
前記気体放出路は、前記気体流通路の内壁面から、前記気体流通路の長さ方向に、1cm当り1〜30本分岐しており、
前記気体流通管は立てて使用され、
化粧品用原料、食品用原料、飲料用原料、調理用原料及び薬品用原料からなる群から選ばれる1種以上の原料用水、植物育成水、養魚用水、培養用水、発酵用水、医療・工業用洗浄水並びに水硬性組成物に使用する機能性工業用水からなる群から選ばれる1種以上の液体用調整液。
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