JPWO2003032756A1 - 貴金属の超微粒子の超微分散水の製造方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
高圧・高電流放電用電源、貴金属電極と対極を備えた高圧放電発生装置、水収容タンク、水収容タンクへの水供給口と貴金属超微粒子の超微分散水の排出口を備えた容器より構成された装置を用いて、水中で貴金属電極と対極との間でプラズマ放電させ、貴金属イオン蒸気を水と接触・超微分散させることにより安全性が大きい小型の製造装置により貴金属濃度の調整が可能な超微粒子の超微分散水を効率的に製造する。得られた水は、健康水として有用である。
Description
技術分野
本発明は、貴金属の超微粒子の超微分散水を効率的に製造する方法及びその装置に関する。
また、本発明は、得られた貴金属の超微分散水を応用した健康飲料水及び化粧水に関するものである。
背景技術
金、プラチナ及び銀は、古来から、最も貴重な貴金属として重用され、主として装飾品や財宝の形態で利用されてきた。しかし、人体の健康増進への効能も認識され、純金や銀の健康ブレスレットや金箔入り日本酒などとして利用されている。
最近、健康志向の社会的風潮に応じて、貴金属の健康機能も再び注目され始め、貴金属の金属単体や金箔のような薄片よりも貴金属イオンや貴金属微粒子などの形態での使用が、健康増進機能が顕著であると知られるに至った。
貴金属イオンや貴金属微粒子の健康増進機能や病気治癒効果の可能性は、注目度が高く、貴金属の健康面への寄与の大きいことも知られており（高田富風著「『金の水』がサジを投げられた難病を治す」）、今後の技術開発が期待されるところである。現在、特に応用面で貴金属イオンや貴金属の微粒子の水溶液や水分散液の利用が考えられる、これらの実用化においていくつかの解決されるべき問題点がある。
上述するように金を含む水も公知である（同上本、第６４頁）が、水に金箔か金粉を単に分散させるのがほとんどで、金イオンや金微粒子を水に溶け込ますのはきわめて難しく、今までは王水又は金の電解液による方法しかなかった。
これらの従来法では、生産コストや経済性を満たしておらず、しかも健康増進機能において安全性が確保されないことなどの技術的な問題が残っていた。
これらに関する公開技術をみてみると、ポリエチレン製飲料用タンクの肉厚から浸透する雑菌に対応でき、飲料水の風味を損なわない抗菌性飲料タンクを提供するために、抗菌性の金イオンなどをゼオライトのイオン交換基に固定した無機抗菌剤をポリオレフィン系成形樹脂に混入する技術（実用新案登録第３０４６２８４号）、生体に有用な金イオンなどのミネラルを含有するミネラル水の供給のために、ミネラル保持体を水中に保持し、酸添加や電気分解などのミネラル放出刺激手段にて刺激を与えてミネラルを水中に放出させる技術（特開平９−２２０５８０号公報）、安価で殺菌効果の優れた殺菌防腐水の製造のために、電解浄水器で製出したｐＨ２．６〜４．５の酸性イオン水若しくはｐＨ２．７以下の酸化電位水に金などの重金属を超微分散させる技術（特開平９−１０７７２号公報）、金箔などの異物を氷塊中に均一に分布させた健康氷を製造するために、破砕した。粒状氷に金箔を均一に撹拌混入し、異物を混入した粒状氷を製氷罐に詰め込み水を製氷罐の底部から徐々に注入して結氷させる技術（特開平５−２８０８４１号公報）などがある。
しかし、これらの従来技術の中で、生体に有用な貴金属イオンなどのミネラルを含有するミネラル水の供給のために、ミネラル保持体を水中に保持し、酸添加や電気分解などのミネラル放出刺激手段により刺激を与えてミネラルを水中に放出させる技術（特開平９−１０７７２号公報）は注目されるものの、いずれの開示技術も上記問題点を基本的に解決できるものではない。
そこで、本発明者らは、この貴金属イオンや貴金属微粒子を含む水を飲用に供することによりきわめて簡単に健康の向上を図ることが可能となって、様々な症状の改善が可能になるとの予測の下に、貴金属超微粒子を含む健康水の製造を鋭意検討し、本発明に至った。
発明の開示
上述するように貴金属イオンや貴金属微粒子の健康増進機能や病気治癒効果の可能性は高く、その応用態様としては、貴金属イオンや貴金属微粒子の水溶液か水分散液の利用が考えられるが、従来方法では、生産コストが経済性を満たさず、健康増進機能において十分な効果が奏されず、化学電解液の使用による生体への安全性が確認されていないなどの技術的な問題が残っている。
このように貴金属イオンや貴金属微粒子の生理活性材料、健康食品材料、化粧品又は医薬品などの分野への応用は非常に発展が期待されているが、具体的な技術開発は未だ満足できるものではない。
そこで、本発明は、これらの問題の解決を目指し、貴金属イオンや貴金属微粒子の超微分散水を作り、得られた水を生理活性材料、健康食品材料、化粧品又は医薬品などの健康増進分野に活用することを課題とするものである。
本発明では、貴金属の微粒子の超微分散水の新規な製造方法とその装置を開発できた。すなわち、本発明では、基本的に高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極として他方の電極との間で水中におけるプラズマ水中放電により生じた貴金属イオン蒸気が水と接触し、超微分散することにより、貴金属の超微粒子の超微分散水を製造することができた。また、得られた貴金属の超微粒子の超微分散水をモニターテストしたところ、体調改善や疲労回復などにおいて顕著な効果が確認され、健康飲料水として有用なことがわかった。
本発明において貴金属の超微粒子の超微分散水とは、貴金属粉又は貴金属箔が単に水に浮遊した状態のものとは異なって、非常に微細の貴金属の超微粒子が、水に超微分散した状態になった水のことを意味する。
本発明は、基本的には次の（１）〜（７）の構成を有する。
（１）高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、超微分散することにより貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する方法。
（２）高圧・高電流放電用電源、貴金属電極と対極を備えた高圧放電発生装置、水収容タンク、水収容タンクへの水供給口、生成した水の排出口及び排出ポンプより構成されることを特徴とする貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（３）電極が、棒状又は線状の貴金属電極であって、逐次供給する装置を備えたことを特徴とする上記（２）の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（４）さらに、高圧放電発生装置に備えた貴金属電極と対極とを水収容タンク内で振動又は摺動させる装置を付設したことを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（５）生成した貴金属の粗粒子を除去するための、ろ過装置を付設したことを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（６）ろ過装置の逆洗によりろ過装置に残存した貴金属の微粒子残査を洗浄、回収することを特徴とする上記（２）〜（５）のいずれかに記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（７）高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、水中に超微分散することにより得られた貴金属の超微粒子の超微分散水。
（８）健康飲料水、健康増進剤又は化粧水であることを特徴とする上記（７）の貴金属の超微粒子の超微分散水。
（９）貴金属が、金であることを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の超微分散水。
発明を実施するための最良の形態
貴金属の中でも金やプラチナの粒子は、水に溶解や分散せず、金やプラチナの微粒子を水に分散させても、混入させた金やプラチナの重量の割りには表面積が少なく、コスト効率が悪く、また、沈殿も発生し、いずれの方法も技術的に満足されるものではない。
本発明者らは、このような従来技術の改良を鋭意検討し、貴金属の超微粒子の超微分散水の製造を研究した。すなわち、本発明では、貴金属の微粒子よりさらに微小のミクロンからナノスケールの貴金属の超微粒子を微分散させれば上記の諸欠点を改良できるものと考え、試行錯誤の結果、高圧放電発生装置に備えられた貴金属電極と対極との間で水中プラズマ放電させて生じた貴金属イオン蒸気が水と接触し、超微分散するすることにより貴金属の超微粒子を微分散した水を製造できる技術を完成し、本発明に至った。
本発明の特徴は、上述するように貴金属の通常の微粒子の粒径からさらに細分化したミクロンからナノオーダーの微細な貴金属の超微粒子が超微分散した水の製造とその利用を実現したもので、単に貴金属箔又は貴金属の微粒子が浮遊した水に比べて長期間沈殿することなく、安定な状態の超微分散水が製造でき、得られた水は物性的に通常の水と同様に生体への安全であり、健康増進などの高能性を有している。
本発明における第１の特徴は、水中で貴金属電極と対極との間でプラズマ放電させ、生成した貴金属イオン蒸気を水と接触し、超微分散せしめることにより、貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する方法で、その工程の概要は図１に示される。
本発明の基本的製造法は、収容タンク内に水を連続的又は間欠的に注入し、水中で貴金属から形成された電極と対極との間でプラズマ放電することにより貴金属電極が高温加熱されて貴金属蒸気を作り、生じた貴金属イオン蒸気が水と瞬間的に接触し、超微分散し、水中に分散する。このときにミクロンからナノスケールの非常に細かい貴金属の超微粒子が生成され、超微分散した状態になる。
その際、水収容タンク内で高圧放電発生装置の貴金属電極とその対極を振動又は摺動させることにより貴金属電極の溶着を防ぎ、瞬間的アークを発生させるため超微分散量の制御が簡単に行える。この際、貴金属電極は超微粒子として消耗されるので、棒状又は線状の電極として提供される。また、カーボン等の対極の径及び長さを変えることにより容易に回路に流れる電流量を変更することができるため電源の選択の必要性が無くなる。
製造された水は、排出ポンプにより排出口から出て、ろ過することなくそのまま利用することができるし、またその用途によりフィルターなどでろ過することにより、超微粒子より大きめの微量の貴金属微粒子が除去され、超微粒子のみが超微分散した超微分散水が得られる。フィルターで残渣となるような貴金属微粒子は適宜逆洗により回収し、再使用することにより経済性を改善する。
図２の本発明の貴金属微分散水の製造装置は、高圧・高電流放電用電源２、貴金属電極６と対極７を備えた高圧放電発生装置１、水収容タンク３、水収容タンクへの水供給口８と生成した貴金属超微粒子の超微分散水の排出口９と排出ポンプ１０を備えた、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する超微分散水を製造する装置である。付設するものとして、高圧放電発生装置の電極対を供給する電極供給装置４及び電極を振動又は摺動させる電極振動又は摺動装置５、得られた超微分散水の濾過装置１１が設置される。
本発明における製造容器は、金属製、好ましくはスチール製の水収容タンク３であり、水が供給口８より供給され、高圧放電発生装置１の貴金属電極６と対極７は水中に浸漬した状態になっている。この状態で電極間に通電することにより、プラズマ放電して貴金属電極から貴金属が瞬時にイオン化し、水中に超微分散して、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する水が製造される。
この貴金属電極と対極間で水中でのプラズマ放電させる際に、両極を振動又は摺動することにより電極の溶着を防ぎ、瞬間的アークを発生させるため超微分散量の制御が簡単に行える。
得られた超微分散水は、そのまま利用してもよいし、排出ポンプ１０にて濾過装置１１を通過し、製品１２として送出される。フィルターとしては、超微粒子のみをろ過させるために、イオン交換膜や逆浸透膜よりも、中空糸膜のミクロンオーダーのものが好適に使用される。
なお、本発明では、製造スケールを大きくしても、パルス状にプラズマ放電することによりほぼ連続的に貴金属超微粒子の超微分散水を製造することができるため、装置をコンパクトにすることができ、効率的な製造法といえる。このように簡単な装置により過度の耐圧を要しないことから安全性も優れている。
本装置においては、生成した超微分散水の中の粒径の比較的大きな貴金属微粒子を除去する必要のあるときには、濾過装置１１を付設することが好適である。
生成水の精製は、上述のように中空糸膜のミクロンオーダーのものを配設した濾過装置１１により行なわれ、健康飲料水及び化粧水としては適宜、生成した貴金属の微粒子をろ過すればよい。
ろ過することにより、食品衛生規格にも合致した飲料水や化粧品原料基準に合致した化粧水を得ることができる。中空糸膜フィルターによるろ過は、一例として、先ず生成液が反応タンクより排出された場所に５０ミクロン、次に２５ミクロン、３ミクロン、０．５ミクロン、０．１ミクロンの中空糸膜で順次にろ過を行なう。フィルターでろ過された貴金属微粒子は、逆洗により回収し、再使用して経済性に寄与させる。
本発明で得られた高機能水は、健康飲料水、健康増進剤、化粧品、食品防腐剤、食品鮮度保持剤、害虫忌避剤又は消臭剤などの用途に用いることができる。
このように、本発明の高機能水がいかなる作用に基づいて上記のような有用用途し使用できるのか理論的解明は、現在では不明であるけれども、後記のように、金を例にしてサンプルをモニターに試飲させたところ体調改善や疲労回復などに顕著な改善がみられ、実際の効能が確認された。
貴金属でも、とりわけ金の場合には、金の超微粒子のイオン放射効果や超微粒子の有する非常に大きな活性表面積によって、又は金の単体が固有する貴金属としての特性、さらには金の化学的物理的安定性によって、生体内での安定性や腸吸収性などの生理効果が発揮されるものと推測される。
実施例に基づき、図面に沿って、本発明の実施の態様を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
「実施例」
図２の２００Ｌの水収容タンク３、及び貴金属電極６と対極７を備えた高圧放電発生装置１を備えた、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する超微分散水を製造する方法を実施する装置を用いる。
貴金属電極として、金や白金棒を用い、対極には同種の金属又はカーボンを使用し、１時間通電する。また、電極は、固定した板状のものでも良いし、補助装置によって棒状又は線状のものを順次補充するように押し出すようにしてもよい。いずれにしろ、両電極は、電極振動又は摺動装置５により電極が振動又は摺動されるようにし、高圧放電発生装置１に通電して貴金属電極と対極の間で水中プラズマ放電が行わせる。
製造容器は金属製の、好ましくはスチール製耐圧の水収容タンク３であり、水が供給口８より供給され、電極間のプラズマ放電により貴金属電極から生じた貴金属イオン蒸気は、水と瞬時に接触せしめられることにより、超微分散し、水中に貴金属の超微粒子が超微分散した超微分散水が製造される。
生成した貴金属超微分散水は、適宜、ポンプ１０にて濾過装置１１を経て、製品１２として送出される。濾過装置としては、５０ミクロン、次に２５ミクロン、３ミクロン、０．５ミクロン、０．１ミクロンの中空糸膜で順次にろ過を行なう。
得られた超微分散水は、以下の試飲テストに供した。
健康飲料水の試飲
成人男女１０人のモニターにより、金の超微粒子を超微分散した健康飲料水を試飲し、健康増進及び疾病治癒への効能と効果を確認した。
試飲量とその状況
１日の試飲量；コップ１杯位 ５名
３杯まで ２名
４杯以上 ３名
味 ；美味しい ９名
無味 １名
匂い ；気にならない ９名
気になる １名
効能の確認
１０名中効果ありと判定した人数を示す。
上記モニターと別のグループ男女１０名で実施した。
テストでは、本発明水の及び下記記比較例の水のモニターした結果を表１に示す。
なお、比較水として、従来技術の金箔と金の平均粒径１ｍｍの微粒子の混合物（金１０ｍｇ／１０ｃｃ）を使用した。
表１の数字は、最も効果の認められた場合を１０とし、効果の全く認められなかった場合を０として段階的に示した。
このモニター結果によれば、本発明の飲料が、味と臭いにおいて大部分のモニターが飲み易いと回答されている。また、体調向上や食欲増進などの健康機能の改善において顕著な効果のあることがわかった。
本実施例の場合、電極材料として棒状の金を使用して、金の超微粒子を超微分散した上述の高機能水を健康飲料水を得たが、棒状の金以外に白金を電極として高機能水を得たが、同様の効果を有していた。
産業上の利用可能性
上述するように、本発明は、新規な貴金属金の超微粒子の超微分散水の製造方法とその装置及び新規な貴金属の超微粒子の超微分散水を利用した健康飲料水を提供するもので、装置がコンパクトになるため設備投資が少なくて済み、貴金属の超微粒子の超微分散水を簡易に安価に得ることを可能とし、また、貴金属の超微粒子の超微分散水を飲料水及び化粧水とすることにより、貴金属の超微粒子の生理活性作用を活用して、体調向上や食欲増進などの健康機能の改善に寄与できるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
「図１」
本発明の工程の概略を示すフローチャート
「図２」
本発明の貴金属の超微粒子超微分散水製造装置
符号の説明
１； 高圧放電発生装置
２； 高圧・高電流放電用電源
３； 水収容タンク
４； 電極供給装置
５； 電極振動又は摺動装置
６； 貴金属電極
７； 対極
８； 水収容タンクへの水供給口
９； 貴金属超微粒子の超微分散水排出口
１０； 貴金属超微粒子の超微分散水排出ポンプ
１１； 濾過装置
１２； 製品
本発明は、貴金属の超微粒子の超微分散水を効率的に製造する方法及びその装置に関する。
また、本発明は、得られた貴金属の超微分散水を応用した健康飲料水及び化粧水に関するものである。
背景技術
金、プラチナ及び銀は、古来から、最も貴重な貴金属として重用され、主として装飾品や財宝の形態で利用されてきた。しかし、人体の健康増進への効能も認識され、純金や銀の健康ブレスレットや金箔入り日本酒などとして利用されている。
最近、健康志向の社会的風潮に応じて、貴金属の健康機能も再び注目され始め、貴金属の金属単体や金箔のような薄片よりも貴金属イオンや貴金属微粒子などの形態での使用が、健康増進機能が顕著であると知られるに至った。
貴金属イオンや貴金属微粒子の健康増進機能や病気治癒効果の可能性は、注目度が高く、貴金属の健康面への寄与の大きいことも知られており（高田富風著「『金の水』がサジを投げられた難病を治す」）、今後の技術開発が期待されるところである。現在、特に応用面で貴金属イオンや貴金属の微粒子の水溶液や水分散液の利用が考えられる、これらの実用化においていくつかの解決されるべき問題点がある。
上述するように金を含む水も公知である（同上本、第６４頁）が、水に金箔か金粉を単に分散させるのがほとんどで、金イオンや金微粒子を水に溶け込ますのはきわめて難しく、今までは王水又は金の電解液による方法しかなかった。
これらの従来法では、生産コストや経済性を満たしておらず、しかも健康増進機能において安全性が確保されないことなどの技術的な問題が残っていた。
これらに関する公開技術をみてみると、ポリエチレン製飲料用タンクの肉厚から浸透する雑菌に対応でき、飲料水の風味を損なわない抗菌性飲料タンクを提供するために、抗菌性の金イオンなどをゼオライトのイオン交換基に固定した無機抗菌剤をポリオレフィン系成形樹脂に混入する技術（実用新案登録第３０４６２８４号）、生体に有用な金イオンなどのミネラルを含有するミネラル水の供給のために、ミネラル保持体を水中に保持し、酸添加や電気分解などのミネラル放出刺激手段にて刺激を与えてミネラルを水中に放出させる技術（特開平９−２２０５８０号公報）、安価で殺菌効果の優れた殺菌防腐水の製造のために、電解浄水器で製出したｐＨ２．６〜４．５の酸性イオン水若しくはｐＨ２．７以下の酸化電位水に金などの重金属を超微分散させる技術（特開平９−１０７７２号公報）、金箔などの異物を氷塊中に均一に分布させた健康氷を製造するために、破砕した。粒状氷に金箔を均一に撹拌混入し、異物を混入した粒状氷を製氷罐に詰め込み水を製氷罐の底部から徐々に注入して結氷させる技術（特開平５−２８０８４１号公報）などがある。
しかし、これらの従来技術の中で、生体に有用な貴金属イオンなどのミネラルを含有するミネラル水の供給のために、ミネラル保持体を水中に保持し、酸添加や電気分解などのミネラル放出刺激手段により刺激を与えてミネラルを水中に放出させる技術（特開平９−１０７７２号公報）は注目されるものの、いずれの開示技術も上記問題点を基本的に解決できるものではない。
そこで、本発明者らは、この貴金属イオンや貴金属微粒子を含む水を飲用に供することによりきわめて簡単に健康の向上を図ることが可能となって、様々な症状の改善が可能になるとの予測の下に、貴金属超微粒子を含む健康水の製造を鋭意検討し、本発明に至った。
発明の開示
上述するように貴金属イオンや貴金属微粒子の健康増進機能や病気治癒効果の可能性は高く、その応用態様としては、貴金属イオンや貴金属微粒子の水溶液か水分散液の利用が考えられるが、従来方法では、生産コストが経済性を満たさず、健康増進機能において十分な効果が奏されず、化学電解液の使用による生体への安全性が確認されていないなどの技術的な問題が残っている。
このように貴金属イオンや貴金属微粒子の生理活性材料、健康食品材料、化粧品又は医薬品などの分野への応用は非常に発展が期待されているが、具体的な技術開発は未だ満足できるものではない。
そこで、本発明は、これらの問題の解決を目指し、貴金属イオンや貴金属微粒子の超微分散水を作り、得られた水を生理活性材料、健康食品材料、化粧品又は医薬品などの健康増進分野に活用することを課題とするものである。
本発明では、貴金属の微粒子の超微分散水の新規な製造方法とその装置を開発できた。すなわち、本発明では、基本的に高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極として他方の電極との間で水中におけるプラズマ水中放電により生じた貴金属イオン蒸気が水と接触し、超微分散することにより、貴金属の超微粒子の超微分散水を製造することができた。また、得られた貴金属の超微粒子の超微分散水をモニターテストしたところ、体調改善や疲労回復などにおいて顕著な効果が確認され、健康飲料水として有用なことがわかった。
本発明において貴金属の超微粒子の超微分散水とは、貴金属粉又は貴金属箔が単に水に浮遊した状態のものとは異なって、非常に微細の貴金属の超微粒子が、水に超微分散した状態になった水のことを意味する。
本発明は、基本的には次の（１）〜（７）の構成を有する。
（１）高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、超微分散することにより貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する方法。
（２）高圧・高電流放電用電源、貴金属電極と対極を備えた高圧放電発生装置、水収容タンク、水収容タンクへの水供給口、生成した水の排出口及び排出ポンプより構成されることを特徴とする貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（３）電極が、棒状又は線状の貴金属電極であって、逐次供給する装置を備えたことを特徴とする上記（２）の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（４）さらに、高圧放電発生装置に備えた貴金属電極と対極とを水収容タンク内で振動又は摺動させる装置を付設したことを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（５）生成した貴金属の粗粒子を除去するための、ろ過装置を付設したことを特徴とする上記（２）〜（４）のいずれかに記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（６）ろ過装置の逆洗によりろ過装置に残存した貴金属の微粒子残査を洗浄、回収することを特徴とする上記（２）〜（５）のいずれかに記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
（７）高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、水中に超微分散することにより得られた貴金属の超微粒子の超微分散水。
（８）健康飲料水、健康増進剤又は化粧水であることを特徴とする上記（７）の貴金属の超微粒子の超微分散水。
（９）貴金属が、金であることを特徴とする上記（７）又は（８）に記載の超微分散水。
発明を実施するための最良の形態
貴金属の中でも金やプラチナの粒子は、水に溶解や分散せず、金やプラチナの微粒子を水に分散させても、混入させた金やプラチナの重量の割りには表面積が少なく、コスト効率が悪く、また、沈殿も発生し、いずれの方法も技術的に満足されるものではない。
本発明者らは、このような従来技術の改良を鋭意検討し、貴金属の超微粒子の超微分散水の製造を研究した。すなわち、本発明では、貴金属の微粒子よりさらに微小のミクロンからナノスケールの貴金属の超微粒子を微分散させれば上記の諸欠点を改良できるものと考え、試行錯誤の結果、高圧放電発生装置に備えられた貴金属電極と対極との間で水中プラズマ放電させて生じた貴金属イオン蒸気が水と接触し、超微分散するすることにより貴金属の超微粒子を微分散した水を製造できる技術を完成し、本発明に至った。
本発明の特徴は、上述するように貴金属の通常の微粒子の粒径からさらに細分化したミクロンからナノオーダーの微細な貴金属の超微粒子が超微分散した水の製造とその利用を実現したもので、単に貴金属箔又は貴金属の微粒子が浮遊した水に比べて長期間沈殿することなく、安定な状態の超微分散水が製造でき、得られた水は物性的に通常の水と同様に生体への安全であり、健康増進などの高能性を有している。
本発明における第１の特徴は、水中で貴金属電極と対極との間でプラズマ放電させ、生成した貴金属イオン蒸気を水と接触し、超微分散せしめることにより、貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する方法で、その工程の概要は図１に示される。
本発明の基本的製造法は、収容タンク内に水を連続的又は間欠的に注入し、水中で貴金属から形成された電極と対極との間でプラズマ放電することにより貴金属電極が高温加熱されて貴金属蒸気を作り、生じた貴金属イオン蒸気が水と瞬間的に接触し、超微分散し、水中に分散する。このときにミクロンからナノスケールの非常に細かい貴金属の超微粒子が生成され、超微分散した状態になる。
その際、水収容タンク内で高圧放電発生装置の貴金属電極とその対極を振動又は摺動させることにより貴金属電極の溶着を防ぎ、瞬間的アークを発生させるため超微分散量の制御が簡単に行える。この際、貴金属電極は超微粒子として消耗されるので、棒状又は線状の電極として提供される。また、カーボン等の対極の径及び長さを変えることにより容易に回路に流れる電流量を変更することができるため電源の選択の必要性が無くなる。
製造された水は、排出ポンプにより排出口から出て、ろ過することなくそのまま利用することができるし、またその用途によりフィルターなどでろ過することにより、超微粒子より大きめの微量の貴金属微粒子が除去され、超微粒子のみが超微分散した超微分散水が得られる。フィルターで残渣となるような貴金属微粒子は適宜逆洗により回収し、再使用することにより経済性を改善する。
図２の本発明の貴金属微分散水の製造装置は、高圧・高電流放電用電源２、貴金属電極６と対極７を備えた高圧放電発生装置１、水収容タンク３、水収容タンクへの水供給口８と生成した貴金属超微粒子の超微分散水の排出口９と排出ポンプ１０を備えた、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する超微分散水を製造する装置である。付設するものとして、高圧放電発生装置の電極対を供給する電極供給装置４及び電極を振動又は摺動させる電極振動又は摺動装置５、得られた超微分散水の濾過装置１１が設置される。
本発明における製造容器は、金属製、好ましくはスチール製の水収容タンク３であり、水が供給口８より供給され、高圧放電発生装置１の貴金属電極６と対極７は水中に浸漬した状態になっている。この状態で電極間に通電することにより、プラズマ放電して貴金属電極から貴金属が瞬時にイオン化し、水中に超微分散して、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する水が製造される。
この貴金属電極と対極間で水中でのプラズマ放電させる際に、両極を振動又は摺動することにより電極の溶着を防ぎ、瞬間的アークを発生させるため超微分散量の制御が簡単に行える。
得られた超微分散水は、そのまま利用してもよいし、排出ポンプ１０にて濾過装置１１を通過し、製品１２として送出される。フィルターとしては、超微粒子のみをろ過させるために、イオン交換膜や逆浸透膜よりも、中空糸膜のミクロンオーダーのものが好適に使用される。
なお、本発明では、製造スケールを大きくしても、パルス状にプラズマ放電することによりほぼ連続的に貴金属超微粒子の超微分散水を製造することができるため、装置をコンパクトにすることができ、効率的な製造法といえる。このように簡単な装置により過度の耐圧を要しないことから安全性も優れている。
本装置においては、生成した超微分散水の中の粒径の比較的大きな貴金属微粒子を除去する必要のあるときには、濾過装置１１を付設することが好適である。
生成水の精製は、上述のように中空糸膜のミクロンオーダーのものを配設した濾過装置１１により行なわれ、健康飲料水及び化粧水としては適宜、生成した貴金属の微粒子をろ過すればよい。
ろ過することにより、食品衛生規格にも合致した飲料水や化粧品原料基準に合致した化粧水を得ることができる。中空糸膜フィルターによるろ過は、一例として、先ず生成液が反応タンクより排出された場所に５０ミクロン、次に２５ミクロン、３ミクロン、０．５ミクロン、０．１ミクロンの中空糸膜で順次にろ過を行なう。フィルターでろ過された貴金属微粒子は、逆洗により回収し、再使用して経済性に寄与させる。
本発明で得られた高機能水は、健康飲料水、健康増進剤、化粧品、食品防腐剤、食品鮮度保持剤、害虫忌避剤又は消臭剤などの用途に用いることができる。
このように、本発明の高機能水がいかなる作用に基づいて上記のような有用用途し使用できるのか理論的解明は、現在では不明であるけれども、後記のように、金を例にしてサンプルをモニターに試飲させたところ体調改善や疲労回復などに顕著な改善がみられ、実際の効能が確認された。
貴金属でも、とりわけ金の場合には、金の超微粒子のイオン放射効果や超微粒子の有する非常に大きな活性表面積によって、又は金の単体が固有する貴金属としての特性、さらには金の化学的物理的安定性によって、生体内での安定性や腸吸収性などの生理効果が発揮されるものと推測される。
実施例に基づき、図面に沿って、本発明の実施の態様を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
「実施例」
図２の２００Ｌの水収容タンク３、及び貴金属電極６と対極７を備えた高圧放電発生装置１を備えた、水中に貴金属の超微粒子が超微分散する超微分散水を製造する方法を実施する装置を用いる。
貴金属電極として、金や白金棒を用い、対極には同種の金属又はカーボンを使用し、１時間通電する。また、電極は、固定した板状のものでも良いし、補助装置によって棒状又は線状のものを順次補充するように押し出すようにしてもよい。いずれにしろ、両電極は、電極振動又は摺動装置５により電極が振動又は摺動されるようにし、高圧放電発生装置１に通電して貴金属電極と対極の間で水中プラズマ放電が行わせる。
製造容器は金属製の、好ましくはスチール製耐圧の水収容タンク３であり、水が供給口８より供給され、電極間のプラズマ放電により貴金属電極から生じた貴金属イオン蒸気は、水と瞬時に接触せしめられることにより、超微分散し、水中に貴金属の超微粒子が超微分散した超微分散水が製造される。
生成した貴金属超微分散水は、適宜、ポンプ１０にて濾過装置１１を経て、製品１２として送出される。濾過装置としては、５０ミクロン、次に２５ミクロン、３ミクロン、０．５ミクロン、０．１ミクロンの中空糸膜で順次にろ過を行なう。
得られた超微分散水は、以下の試飲テストに供した。
健康飲料水の試飲
成人男女１０人のモニターにより、金の超微粒子を超微分散した健康飲料水を試飲し、健康増進及び疾病治癒への効能と効果を確認した。
試飲量とその状況
１日の試飲量；コップ１杯位 ５名
３杯まで ２名
４杯以上 ３名
味 ；美味しい ９名
無味 １名
匂い ；気にならない ９名
気になる １名
効能の確認
１０名中効果ありと判定した人数を示す。
上記モニターと別のグループ男女１０名で実施した。
テストでは、本発明水の及び下記記比較例の水のモニターした結果を表１に示す。
なお、比較水として、従来技術の金箔と金の平均粒径１ｍｍの微粒子の混合物（金１０ｍｇ／１０ｃｃ）を使用した。
このモニター結果によれば、本発明の飲料が、味と臭いにおいて大部分のモニターが飲み易いと回答されている。また、体調向上や食欲増進などの健康機能の改善において顕著な効果のあることがわかった。
本実施例の場合、電極材料として棒状の金を使用して、金の超微粒子を超微分散した上述の高機能水を健康飲料水を得たが、棒状の金以外に白金を電極として高機能水を得たが、同様の効果を有していた。
産業上の利用可能性
上述するように、本発明は、新規な貴金属金の超微粒子の超微分散水の製造方法とその装置及び新規な貴金属の超微粒子の超微分散水を利用した健康飲料水を提供するもので、装置がコンパクトになるため設備投資が少なくて済み、貴金属の超微粒子の超微分散水を簡易に安価に得ることを可能とし、また、貴金属の超微粒子の超微分散水を飲料水及び化粧水とすることにより、貴金属の超微粒子の生理活性作用を活用して、体調向上や食欲増進などの健康機能の改善に寄与できるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
「図１」
本発明の工程の概略を示すフローチャート
「図２」
本発明の貴金属の超微粒子超微分散水製造装置
符号の説明
１； 高圧放電発生装置
２； 高圧・高電流放電用電源
３； 水収容タンク
４； 電極供給装置
５； 電極振動又は摺動装置
６； 貴金属電極
７； 対極
８； 水収容タンクへの水供給口
９； 貴金属超微粒子の超微分散水排出口
１０； 貴金属超微粒子の超微分散水排出ポンプ
１１； 濾過装置
１２； 製品
Claims (8)
- 高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、超微分散することにより貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する方法。
- 高圧・高電流放電用電源、貴金属電極と対極を備えた高圧放電発生装置、水収容タンク、水収容タンクへの水供給口と生成した水の排出口及び排出ポンプより構成されることを特徴とする貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
- 電極が、棒状又は線状の貴金属電極であって、逐次供給する装置を備えたことを特徴とする上記２の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
- さらに、高圧放電発生装置に備えた貴金属電極と対極を水収容タンク内で振動又は摺動させる装置を付設したことを特徴とする請求項３に記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
- 生成した貴金属の粗粒子を除去するための、ろ過装置を付設したことを特徴とする請求項３又は４に記載の貴金属の超微粒子の超微分散水を製造する装置。
- ろ過装置の逆洗によりろ過装置に残存した貴金属の微粒子残査を洗浄、回収することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の貴金属の超微子の超微分散水を製造する装置。
- 高圧放電発生装置の電極の一方を貴金属電極とし、他方の電極との間で水中においてプラズマ放電することによって貴金属イオン蒸気を発生させ、生じた貴金属イオン蒸気を水と接触せしめ、水中に超微分散することにより得られた貴金属の超微粒子の超微分散水。
- 貴金属が、金であることを特徴とする請求項１の超微分散水。
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