JPWO2016148136A1 - ミネラル機能水およびその製造方法、並びに炭化水素類の燃焼促進方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者は、絶縁体で被覆された導電線及びミネラル付与材(A)を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成する手段と、形成された原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線を照射してミネラル含有水(A)を形成する遠赤外線発生手段と、を備えたミネラル含有水製造装置(A)を開発している(特許文献1参照)。
また、本発明者らは、ミネラル含有水製造装置(A)と、互いに種類の異なるミネラル付与材(B)が充填された複数の通水容器と、複数の前記通水容器を直列に連通する送水経路と、複数の前記通水容器とそれぞれ並列した状態で前記送水経路に連結された迂回水路と、前記送水経路と前記迂回水路との分岐部にそれぞれ設けられた水流切替弁と、を備えたミネラル含有水製造装置(B)を備えたミネラル機能水製造設備を開発している(特許文献2参照)。そして、当該ミネラル機能水製造設備を用いると特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有するミネラル機能水(遠赤外線発生水)が製造できることを報告している。また、本発明者らは、特許文献2で開示したミネラル機能水製造設備を使用し、ミネラル付与材の種類や配合割合を中心に検討を重ねた結果、ある特定の条件で製造されたミネラル機能水が単細胞生物やウィルス等に対する優れた防除作用を示すことを報告している(特許文献3)。
特許文献1,2で報告している装置において製造されるミネラル機能水においても、目標とする有益な効能を発現するミネラル機能水を確実に生産できているとはいえなかった。特にミネラル含有水製造装置(A)及び(B)で使用するミネラル成分の原料(ミネラル付与材)の種類や配合割合が複雑に関与しており、どのようなミネラル付与材を用いれば、どのような効能を発現するミネラル機能水を得られるかは必ずしも判明していなかったのが実状である。そして、ミネラル機能水における燃焼促進作用についてはこれまで十分に検討がされていなかった。
<1> 電磁波放射性のミネラル成分を含有し、炭化水素類に対する活性化作用を有するミネラル機能水。
<2> 炭化水素類の燃焼促進作用を有する、<1>に記載のミネラル機能水。
<3> 前記ミネラル成分が、炭化水素類分子間のC−Hの相互伸縮振動に共鳴する波長を含む電磁波を放射するミネラル成分である、<1>に記載のミネラル機能水。
<5> <1>から<4>のいずれかに記載のミネラル機能水を含有する、炭化水素類の燃焼促進組成物。
<6> 下記の工程(1)で形成されたミネラル含有水(A)と、下記の工程(2)で形成されたミネラル含有水(B)とを、1:5〜1:20(重量比)となる割合で含有するミネラル機能水の製造方法。
工程(1):
絶縁体で被覆された導電線と、
キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料と、活性炭と、を含有するミネラル付与材(A)と、を水に浸漬し、
前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成し、次いで、原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6〜14μm)を照射してミネラル含有水(A)を形成する工程
工程(2):
互いに種類の異なる無機系のミネラル付与材(B)が充填され、直列に接続された第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器おける、
第1通水容器内のミネラル付与材(B1)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%を含む混合物、
第2通水容器内のミネラル付与材(B2)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%を含む混合物、
第3通水容器内のミネラル付与材(B3)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%を含む混合物、
第4通水容器内のミネラル付与材(B4)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%を含む混合物、
第5通水容器内のミネラル付与材(B5)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%を含む混合物、
第6通水容器内のミネラル付与材(B6)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻を60重量%、30重量%、10重量%を含む混合物、
であって、当該6個の通水容器に水を通過させてミネラル含有水(B)を製造するミネラル含有水(B)を形成する工程
<7> 水に対するミネラル付与材(A)の添加量が10〜15重量%であり、前記導電線に導通させる直流電流における電流値及び電圧値が、それぞれ0.05〜0.1A及び8000〜8600Vの範囲である<6>に記載のミネラル機能水の製造方法。
<8> 前記ミネラル付与材(A)が、
前記草木植物原料として、野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したキク科植物の乾燥粉砕物、及び、ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量%、70重量%の割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したバラ科植物の乾燥粉砕物を、1:1(重量比)で混合して得られる草木植物原料(A1)と、
前記木本植物原料として、カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕した乾燥粉砕物からなる木本植物原料(A2)と、
活性炭としてヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(A3)とからなり、
草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものに対して、活性炭粉末(A3)が2〜8重量部となるように混合して得られるミネラル付与材(A’)である<6>または<7>に記載のミネラル機能水の製造方法。
<9> <1>から<4>のいずれかに記載のミネラル機能水、又は<5>に記載の燃焼効率化組成物を、炭化水素類燃料に直接的あるいは間接的に作用させる工程を含む、燃焼促進方法。
<X1> 下記の工程(1)で形成されたミネラル含有水(A)と、下記の工程(2)で形成されたミネラル含有水(B)とを、1:5〜1:20(重量比)となる割合で含有するミネラル機能水。
工程(1):
絶縁体で被覆された導電線と、キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料を含有するミネラル付与材(A)と、を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成し、次いで、原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6〜14μm)を照射してミネラル含有水(A)を形成する工程であって、
水に対するミネラル付与材(A)の添加量が10〜15重量%であり、前記導電線に導通させる直流電流における電流値及び電圧値が、それぞれ0.05〜0.1A及び8000〜8600Vの範囲であり、かつ、
前記草木植物原料として、野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したキク科植物の乾燥粉砕物、及び、ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量%、70重量%の割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したバラ科植物の乾燥粉砕物を、1:1(重量比)で混合して得られる草木植物原料(A1)と、
前記木本植物原料として、カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕した乾燥粉砕物からなる木本植物原料(A2)と、
活性炭としてヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(A3)とからなり、
草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものに対して、活性炭粉末(A3)が2〜8重量部となるように混合して得られるミネラル付与材(A’)である工程
工程(2):
互いに種類の異なる無機系のミネラル付与材(B)が充填され、直列に接続された第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器おける、
第1通水容器内のミネラル付与材(B1)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%を含む混合物、
第2通水容器内のミネラル付与材(B2)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%を含む混合物、
第3通水容器内のミネラル付与材(B3)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%を含む混合物、
第4通水容器内のミネラル付与材(B4)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%を含む混合物、
第5通水容器内のミネラル付与材(B5)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%を含む混合物、
第6通水容器内のミネラル付与材(B6)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻を60重量%、30重量%、10重量%を含む混合物、
であって、当該6個の通水容器に水を通過させてミネラル含有水(B)を製造するミネラル含有水(B)を形成する工程
<X2> ミネラル含有水(A)とミネラル含有水(B)との混合割合が、1:10(重量比)である前記<X1>に記載のミネラル機能水。
2 ミネラル含有水(A)製造装置
3 ミネラル含有水(B)製造装置
10 原料ミネラル水溶液製造手段
11,W 水
12 ミネラル付与材(A)
13 反応容器
13a 壁体
14 絶縁体
15 導電線
16 超音波発生手段
17 直流電源装置
18a,18b,18c 循環経路
19 排水口
20,23 開度調節バルブ
21,25 排水バルブ
22 収容槽
24 排水管
26 水温計
29,29a〜29g,29s,29t 導電ケーブル
30 ターミナル
31 収納容器
31f フック
40 処理容器
41 原料ミネラル水溶液(A)
42 撹拌羽根
43 遠赤外線発生手段
44 ミネラル含有水(A)
45 ミネラル含有水(B)
46 混合槽
47 ミネラル機能水
51 第1通水容器
52 第2通水容器
53 第3通水容器
54 第4通水容器
55 第5通水容器
56 第6通水容器
51a〜56a 本体部
51b〜56b 切替ボタン
51c〜56c 軸心
51d〜56d 蓋体
51f〜56f フランジ部
51m〜56m ミネラル付与材(B)
51p〜56p 迂回水路
51v〜56v 水流切替弁
57,57x,57y 送水経路
57a 入水口
57b 出水口
57c メッシュストレーナ
57d 自動エア弁
58 操作盤
59 信号ケーブル
60 架台
61 キャスタ
62 レベルアジャスタ
63 原水タンク
DC 直流電流
DW 水道水
R 水流
本発明のミネラル機能水は、電磁波放射性のミネラル成分を含有し、炭化水素類に対する活性化作用を有するミネラル機能水である。なお、本発明のミネラル機能水の原料、製造条件については、<3.本発明のミネラル機能水の製造方法>において後述する。
また、(ミネラル成分を構成する)無機成分としては、例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、及びリン等、微量元素として鉄、亜鉛、銅、マンガン、ヨウ素、セレン、クロム、及びモリブデン等がそれぞれ例示できるがこれに限定されない。
本発明のミネラル機能水が有する「炭化水素類に対する活性化作用」とは、炭化水素類の分子内及び/又は分子間結合の伸縮、振動、回転運動を励起させて活性化させる作用を意味する。
本発明において、「炭化水素類」とは、炭素原子と水素原子からなる化合物(いわゆる炭化水素)のみならず、炭素原子を含む物質の総称を意味し、酸素原子や窒素原子等のヘテロ原子を含む炭化水素、さらにはこれらを複合的に含む物質といえる、草木等の植物及びその加工物、木炭、石炭、石油、天然油脂、合成油脂、石油等を含む概念である。炭化水素類は気体、液体、固体及びこれらの混合体のいずれの形態であってもよい。また、複数の炭化水素類が含まれていてもよい。
本発明のミネラル機能水は、炭化水素類に対する活性化作用により、炭化水素類の化学反応性を向上させ、炭化水素類の燃焼を促進する作用を有する。
具体的には、実施例で示す本発明のミネラル機能水の好適な態様は、セラミック担体100重量部に対し、当該ミネラル機能水20重量部を固定化した試料における、波長4μm〜24μmの範囲での分光放射率スペクトル(測定温度:35℃)が、特定の形状(図12に示す形状)を示す。詳細は実施例にて後述する。
本発明のミネラル機能水は、1以上の有益な効能を有している。以下、本発明の有益な効能のひとつである炭化水素類の燃焼促進作用について説明する。
すなわち、本発明のミネラル機能水を炭化水素類燃料に直接付与した場合のみならず、ミネラル成分の放射する電磁波が炭化水素類燃料に有効に放射されるのであれば、直接燃料に接触させずに間接的に付与してもよい。
例えば、液体燃料に直接付与を行う場合には、液体燃料との混合を容易にするため、公知の分散剤、安定剤、pH調整剤等の任意成分を含んでいてもよい。このような任意成分は、燃料の種類や形態等を考慮して適宜選択される。
また、エンジン、燃料ボイラー等の対象物に塗工して使用する場合には、塗料等で使用される添加剤を適宜使用したり、公知の塗料にミネラル機能水を混ぜた組成物として使用することもできる。
また、本発明のミネラル機能水による燃焼促進作用には、ミネラル成分の放射する電磁波によるため、ミネラル成分が存在する限り、燃料に対する活性化作用が持続する。そのため、電磁波を発する特別な装置を使用しなくとも、長期間にわたって燃料の燃焼促進作用が持続するという利点がある。
電磁波放射作用を有するミネラル成分を含有するミネラル機能水(以下、「本発明のミネラル機能水」と称する場合がある。)は、製造方法は特に限定されないが、好適には上記特許文献2(特開2011−56366号公報)で開示された装置を使用して、同文献で開示された方法に準じる方法で製造することができる。
なお、この製造装置を使用する製造方法以外にも、電磁波放射作用を有するミネラル成分を含有するミネラル機能水を得られるならば、製造方法は限定されない。
次に、図2〜図6に基づいて、図1に示すミネラル機能水製造設備1を構成するミネラル含有水(A)製造装置2について説明する。図1に示すように、ミネラル含有水(A)製造装置2は、水道から供給される水11と後述するミネラル付与材(A)12(図4参照)を原料として原料ミネラル水溶液(A)41を形成する原料ミネラル水溶液製造手段10(図2参照)と、原料ミネラル水溶液製造手段10で得られたミネラル含有水(A)溶液41に遠赤外線を照射してミネラル含有水(A)44に変化させる遠赤外線発生手段43(図6参照)と、を備えている。
(1)導電ケーブル29,29s,29tには電圧8000〜8600V、電流0.05〜0.1Aの直流電流DCを導通させた。なお、導電ケーブル29などを構成する絶縁体14はポリテトラフルオロエチレン樹脂で形成されている。
(2)反応容器13内に充填されたミネラル付与材(A)12は、水11に対し質量比で10〜15%充填されている。ミネラル付与材(A)12の具体的な説明は後述する。
(3)水11は、直流電流DCが作用するように電解質を含むものであればよい。例えば、水100リットルに対して、電解質である炭酸ナトリウムを10g程度溶解したものなどを使用しているが、地下水であればそのまま使用することができる。
(4)超音波発生手段16は周波数30〜100kHzの超音波を発生するものであり、その超音波振動部(図示せず)が反応容器13内の水11に直接触れて加振するように超音波発生手段16を配置している。
ミネラル付与材(A)は、キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料と、活性炭と、を含有する。
なお、キク科及びバラ科以外の草木植物以外にも他の草木植物を含んでもよいが、キク科及びバラ科の草木植物のみであることが好ましい。
前記木本植物原料として、カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕した乾燥粉砕物からなる木本植物原料(A2)と、 活性炭としてヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(A3)とからなり、草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものに対して、活性炭粉末(A3)が2〜8重量部となるように混合して得られるミネラル付与材(A')が挙げられる。
なお、ヤシガラの賦活を低温で行うとアルカリ性が強くなる傾向にあるが、1000℃で賦活すると弱アルカリの状態になる。
活性炭粉末(A3)の添加量は、ミネラル含有水(A)とミネラル含有水(B)を混合したときのpHが11〜12になるようにミネラル付与材(A)に加えられ、草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものを100重量部としたときに、2〜8重量部の範囲となるとなる。
次に、図1,図7に基づいて、ミネラル含有水(B)製造装置3の構造、機能などについて説明する。
図1,図7に示すように、ミネラル含有水(B)製造装置3は、互いに種類の異なるミネラル付与材(B)が充填された第1通水容器51〜第6通水容器56と、第1通水容器51〜第6通水容器56を直列に連通する送水経路57と、第1通水容器51〜第6通水容器56とそれぞれ並列した状態で送水経路57に連結された迂回水路51p〜56pと、各迂回水路51p〜56pと送水経路57との分岐部にそれぞれ設けられた水流切替弁51v〜56vと、を備えている。
まず、石灰石、化石サンゴ、貝殻に含まれる成分を分析し、それぞれに二酸化ケイ素、酸化鉄、活性炭、窒化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウムの量を評価する。そして、各成分の含有量を基に、石灰石、化石サンゴ、貝殻を混合し、ミネラル付与材(B)51m〜56mを製造する。
なお、上記ミネラル付与材(B)51m〜56mは、石灰石、化石サンゴ、貝殻の混合比によって含有する成分をコントロールすることが望ましいが、原料とする石灰石、化石サンゴ、貝殻は、産地によって含有される成分が不足する場合があるので、必要に応じて二酸化ケイ素、酸化鉄、活性炭、窒化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウムを追加してもよい。特に活性炭は、石灰石、化石サンゴ、貝殻にほとんど含まれないため、通常、別途追加する。
第1通水容器51内のミネラル付与材(B1)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%を含む混合物、
第2通水容器52内のミネラル付与材(B2)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%を含む混合物、
第3通水容器53内のミネラル付与材(B3)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%を含む混合物、
第4通水容器54内のミネラル付与材(B4)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%を含む混合物、
第5通水容器55内のミネラル付与材(B5)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%を含む混合物、
第6通水容器56内のミネラル付与材(B6)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻を60重量%、30重量%、10重量%を含む混合物、であると、ミネラル含有水(A)と混合させた際に優れた防除作用を発現するミネラル含有水(B)を得ることができる。
下記成分を含む火山性鉱床が混在する石灰岩を粉砕した、3cm程度の小石状物
炭酸カルシウム:50重量%以上
酸化鉄:3〜9重量%の鉄
酸化チタン、炭化チタン、窒化チタンの合計:0.8重量%以上
炭酸マグネシウム:7〜10重量%
このような石灰石として、株式会社理研テクノシステム製「CC−200(品番)」を好適に使用することができる。
下記2種類の化石サンゴを1:9の重量比で混合し、3〜5mmに粉砕した粒状物
地下約100メートルより産出し重圧により結晶組成が変性した化石サンゴ。
沖縄奄美大島付近の陸地から産出する化石サンゴ(炭酸カルシウムやリン酸カルシウムその他微量元素を含む)
このような化石サンゴとして、株式会社理研テクノシステム製「CC−300(品番)」を好適に使用することができる。
アワビ、トコブシ、フジツボを同じ重量で混合し3〜5mmに粉砕した粒状物
このような貝殻として、株式会社理研テクノシステム製「CC−400(品番)」を好適に使用することができる。
活性炭は、任意の原料から製造したものを使用することができるが、好ましくはヤシガラを原料として製造した活性炭が挙げられる。例えば、タイ産のヤシガラを原料とした、株式会社理研テクノシステム製「CC−500(品番)」が挙げられる。
ミネラル含有水(A)が少なすぎる(ミネラル含有水(B)が多すぎる)場合、及びミネラル含有水(A)が多すぎる(ミネラル含有水(B)が少なすぎる)場合には、ミネラル機能水の有効成分が希釈されて目的とする作用が不十分になるおそれがある。
<1.ミネラル機能水の製造>
実施例1のミネラル機能水として上記本発明の実施形態で説明したミネラル機能水製造装置を用い、上述した製造方法にて、以下の原料及び方法で製造したミネラル機能水を用いた。
1.ミネラル含有水(A)の製造
ミネラル付与材(A)の原料として、草木植物原料(A1)として、株式会社理研テクノシステム製「P−100(品番)」、木本植物原料(A2)として、株式会社理研テクノシステム製「P−200(品番)」、活性炭(A3)として、株式会社理研テクノシステム製「AC−100(品番)」を使用した。
「P−100」は、以下のキク科植物の乾燥粉砕物及びバラ科植物の乾燥粉砕物を1:1(重量比)で混合した草木植物原料(A1)であり、「P−200」は、以下に記載の木本植物原料(A2)である。
(A1)草木植物原料(草木植物の乾燥物)
(A1−1)キク科植物の乾燥粉砕物
野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕させたもの。
(A1−2)バラ科植物の乾燥粉砕物
ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量%、70重量%の割合で混合し、乾燥させた後に粉砕させたもの。
(A2)木本植物原料(木本植物の乾燥物)
カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕させたもの。
(A3)ヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(炭素85%以上、残り成分(Na,K,Si等)
、粒径約1μm)
なお、実施例で使用した活性炭(A3)を純水に10wt%になるように添加し、混合したのちのpHをpHメータ(東興化学研究所製 ガラス電極式水素イオン濃度指示計 TPX−90)で測定したところ、pH10であった。
ミネラル付与材(B)の原料としては、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭を粉砕・混合した混合物を使用した。ミネラル付与材(B)の原料及び第1〜6通水容器で使用した混合物(ミネラル付与材(B1)〜(B6))は、以下の通りである。
(1)原料
(1−1)石灰石:株式会社理研テクノシステム製「CC−200(品番)」
下記成分を含む火山性鉱床が混在する石灰岩を粉砕した、3cm程度の小石状物
炭酸カルシウム:50重量%以上
酸化鉄:3〜9重量%の鉄
酸化チタン、炭化チタン、窒化チタンの合計:0.8重量%以上
炭酸マグネシウム:7〜10重量%
(1−2)化石サンゴ:株式会社理研テクノシステム製「CC−300(品番)」
下記2種類の化石サンゴを1:9の重量比で混合し、3〜5mmに粉砕した粒状物
・地下約100メートルより産出し重圧により結晶組成が変性した化石サンゴ。
・沖縄奄美大島付近の陸地から産出する化石サンゴ(炭酸カルシウムやリン酸カルシウムその他微量元素を含む)
(1−3)貝殻:株式会社理研テクノシステム製「CC−400(品番)」
・アワビ、トコブシ、フジツボを同じ重量で混合し3〜5mmに粉砕した粒状物
(1−4)活性炭(第2通水容器のみ使用):株式会社理研テクノシステム製「CC−500(品番)」
(2)第1〜6通水容器での使用割合
・第1通水容器:
ミネラル付与材(B1):石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%混合したもの
・第2通水容器:
ミネラル付与材(B2):石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%混合したもの(二酸化ケイ素と活性炭に相当)
・第3通水容器:
ミネラル付与材(B3):石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%混合したもの
・第4通水容器:
ミネラル付与材(B4):石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%混合したもの
・第5通水容器:
ミネラル付与材(B5):石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%混合したもの
・第6通水容器:
ミネラル付与材(B6):石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ60重量%、30重量%、10重量%混合したもの
実施例1のミネラル機能水をpHメータ(東興化学研究所製 ガラス電極式水素イオン濃度指示計 TPX−90)で測定したところ、pH11.5であった。
セラミック担体に対し、実施例1のミネラル機能水を固定化した試料の分光放射率は、遠赤外線輻射率測定装置(日本電子(株)製JIR−E500)で測定した。当該装置は、フーリエ変換型赤外線分光光度計(FTIR)本体と、黒体炉、試料加熱炉、温度コントローラおよび付属光学系から構成される。
分光放射率の評価試料は以下の手順で作製した。
担持用のセラミック粉末(天草大矢野島産出の岩石粉末)100重量部に対し、実施例1のミネラル機能水20重量部を含水させ粘土状態にした。これを厚み5mm程度、直径2cmの円形の表面が平らな板状に加工し、1000℃で焼成することにより、試料(ミネラル機能水)に含まれるミネラル成分が固定化された評価試料を得た。
図12に、測定試料である実施例1のミネラル機能水の分光放射率スペクトル(測定温度:25℃、波長範囲:4〜24μm)を示す。また、図12には、黒体の分光放射率スペクトル(理論値)も併せて示している。なお、図12において、縦軸目盛は放射エネルギーの強さであり、1平方cm当たりのW数で示している。また、「試料」の曲線は、黒体の曲線に近接しているほど放射能力が高いことを意味する。
なお、図1において、縦軸目盛は放射エネルギーの強さであり、1平方cm当たりのW数で示している。
評価1:自動車の馬力とトルクの測定
評価1−1:試験車両1(MT)
試験車両1として1500CC級の普通乗用車(カローラ、ギア変速)を使用し、シャーシダイナモ走行試験設備で以下の方法で行った。試験項目は馬力及びトルクである。
まず、事前に試験車両の馬力及びトルクを計測した。エンジン及びエンジンルームへ実施例1のミネラル機能水750mLを吹き付けることにより塗工した。また、ラジエータに実施例1のミネラル機能水を250mL注入した。乾燥後シャーシダイナモによる所定の方法で、加工前後の馬力とトルクを計測比較した。
実施例1のミネラル機能水付与前は、馬力104.0PS、トルク15.7Kgmであった。一方、実施例1のミネラル機能水付与後は、馬力120.2PS、トルク20.2Kgmであった。
以上の結果から、試験車両1では、ミネラル機能水付与により、馬力が15%向上、トルクが29%向上していることが確認された。
試験車両2として3000CC級の普通乗用車(インスパイア、AT)を使用し、ミネラル機能水付与前後の試験車両の馬力及びトルクを比較した。
まず、事前に試験車両の馬力及びトルクを計測した。その後、エンジン及びエンジンルームへ実施例1のミネラル機能水800mLを吹き付けることにより塗工した。乾燥後シャーシダイナモによる所定の方法で、塗工前後の馬力とトルクを計測比較した。
実施例1のミネラル機能水付与前は、馬力179.5PS、トルク21.5Kgmであった。一方、実施例1のミネラル機能水付与後は、馬力194.5PS、トルク22.6Kgmであった。
以上の結果から、試験車両2では、ミネラル機能水付与により、馬力が8%向上、トルクが5%向上していることが確認された。
試験車両3として、市販のデーゼル車を使用し、ミネラル機能水付与前後の試験車両の排ガスをオパシメーター(光透過式スモークメータ)により評価した。
試験車両のエンジン及びエンジンルームへ実施例1のミネラル機能水800mLを吹き付けることにより塗工した。その後、通常通りで運転を行い、塗工後3週間のオパシメーターでの評価数値を記録した。結果を表1に示す。
表1における測定値は3回測定の平均値である。また、表1の0日は、ミネラル機能水を塗工する前のデータである。
また、上記測定後、3ヶ月にわたり、不定期に測定を行ったが、数値は0.4〜0.45の範囲に収まり加工前まで上昇しなかった。
施工後、一旦数値が上昇した原因は、未燃炭素(すす)がエンジンルームや排気系統内部に残っていたためと推測される。その後に再び数値が低下したのは、施工前の未燃炭素が排出され、燃焼効率が改善された後の排ガス数値を検出しているからと予測される。
以上の結果から、ミネラル機能水付与により、排ガスの低減効果があり、その効果は長期間持続することが確認された。
市販の農業用の燃焼ボイラーに、実施例1のミネラル機能水を付与することによる燃焼促進試験を行った。
まず、ボイラーの熱交換部カバーを外し、熱交換器(円筒状)表面の汚れを水洗いで除去し完全に乾燥させた。次いで、実施例1のミネラル機能水500mLを熱交換器全体、バーナー先端部周辺に吹き付けて塗工した。コートは表面乾燥を待ち数回に分けて行った。 燃料として、市販の灯油を使用して燃焼ボイラーを燃焼させ、ボイラー吹出口からの温風がトマト栽培用のビニールハウスに供給されるようにして運転を行った。
図14に運転直後からボイラーから噴き出る温風の温度を経時的に計測した結果を示す。
ミネラル機能水によりコート加工した場合、未加工(コートなし)と比較して、燃焼開始後5分から20分間において、ミネラル機能水によりコート加工した場合の方が温度上昇率も、最高温度も高いことが確認された。このことから、実施例1のみ狙う機能水をボイラーの熱交換部とバーナーの表面にスプレーコートすることで、燃焼をバックアップする電場を作り出し、火炎増強と熱交換効率を向上させることがわかる。
ミネラル機能水によりコート加工したボイラーを使用して、トマト栽培を続けたところ、油消費量は、前年同期の30%減であった。
また、トマトの収穫後にコート加工したボイラーについて同様に試験を行ったところ、同様の温度上昇がみられ、ミネラル機能水による燃料促進作用が持続していることが認められた。
造装置(B)を備えたミネラル機能水製造設備を開発している(特許文献2参照)。そして、当該ミネラル機能水製造設備を用いると特徴的な波長の遠赤外線を発生する機能を有するミネラル機能水(遠赤外線発生水)が製造できることを報告している。また、本発明者らは、特許文献2で開示したミネラル機能水製造設備を使用し、ミネラル付与材の種類や配合割合を中心に検討を重ねた結果、ある特定の条件で製造されたミネラル機能水が単細胞生物やウィルス等に対する優れた防除作用を示すことを報告している(特許文献3)。
[0004]
一方、従来から、炭化水素類燃料を励起させて燃焼に及ぼす励起作用が存在することが現象として知られており、例えば、燃焼の場に電場をかけると火炎形状が変わり、燃焼速度も変化することを観察されている。しかしながら、一時的に電磁波で励起した炭化水素類燃料も短期間で基底状態に戻るため、燃焼性改善の安定した効果は得ることは困難である。このような問題に対し、特許文献4で開示された装置は、水素化合物(炭化水素系燃料)の流路を導波管にして、マグネトロンによる高周波電磁波の管内放射と、その電磁波の伝搬方向に直交して、誘発される磁力線に沿った、水素化合物(炭化水素系燃料)の流れの方向に併行する複数の強磁場の構成により、電子常磁共鳴を繰り返し、水素化合物(炭化水素系燃料)を保つことにより、燃焼効率を改善することができる。
先行技術文献
特許文献
[0005]
特許文献1:特許第4817817号公報
特許文献2:特開2011−56366号公報
特許文献3:特許第5864010号公報
特許文献4:特許第3210975号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
能水。
<3> 前記ミネラル成分が、炭化水素類分子間のC−Hの相互伸縮振動に共鳴する波長を含む電磁波を放射するミネラル成分である、<1>に記載のミネラル機能水。
<4> <1>から<3>のいずれかに記載のミネラル機能水を含有する、炭化水素類の燃焼促進組成物。
<5> 下記の工程(1)で形成されたミネラル含有水(A)と、下記の工程(2)で形成されたミネラル含有水(B)とを、1:5〜1:20(重量比)となる割合で含有するミネラル機能水の製造方法。
工程(1):
絶縁体で被覆された導電線と、
キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料と、活性炭と、を含有するミネラル付与材(A)と、を水に浸漬し、
前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成し、次いで、原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6〜14μm)を照射してミネラル含有水(A)を形成する工程
工程(2):
互いに種類の異なる無機系のミネラル付与材(B)が充填され、直列に接続された第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器おける、
第1通水容器内のミネラル付与材(B1)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%を含む混合物、
第2通水容器内のミネラル付与材(B2)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%を含む混合物、
第3通水容器内のミネラル付与材(B3)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%を含む混合物、
第4通水容器内のミネラル付与材(B4)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%を含む混合物、
第5通水容器内のミネラル付与材(B5)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%を含む混合物、
第6通水容器内のミネラル付与材(B6)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻を60重量%、30重量%、10重量%を含む混合物、
であって、当該6個の通水容器に水を通過させてミネラル含有水(B)を製造するミネラル含有水(B)を形成する工程
<6> 水に対するミネラル付与材(A)の添加量が10〜15重量%であり、前記導電線に導通させる直流電流における電流値及び電圧値が、それぞれ0.05〜0.1A及び8000〜8600Vの範囲である<5>に記載のミネラル機能水の製造方法。
<7> 前記ミネラル付与材(A)が、
前記草木植物原料として、野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したキク科植物の乾燥粉砕物、及び、ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量%、70重量%の割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したバラ科植物の乾燥粉砕物を、1:1(重量比)で混合して得られる草木植物原料(A1)と、
前記木本植物原料として、カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕した乾燥粉砕物からなる木本植物原料(A2)と、
活性炭としてヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(A3)とからなり、
草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものに対して、活性炭粉末(A3)が2〜8重量部となるよう
に混合して得られるミネラル付与材(A’)である<5>または<6>に記載のミネラル機能水の製造方法。
<8> <1>から<3>のいずれかに記載のミネラル機能水、又は<4>に記載の燃焼効率化組成物を、炭化水素類燃料に直接的あるいは間接的に作用させる工程を含む、燃焼促進方法。
[0011]
本発明のミネラル機能水の好適な態様は以下の通り、製造方法にて特定される発明<X1>、<X2>である。なお、発明<X2>のミネラル機能水は、後述する実施例1のミネラル機能水に相当する。
<X1> 下記の工程(1)で形成されたミネラル含有水(A)と、下記の工程(2)で形成されたミネラル含有水(B)とを、1:5〜1:20(重量比)となる割合で含有するミネラル機能水。
工程(1):
絶縁体で被覆された導電線と、キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料を含有するミネラル付与材(A)と、を水に浸漬し、前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成し、次いで、原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6〜14μm)を照射してミネラル含有水(A)を形成する工程であって、
水に対するミネラル付与材(A)の添加量が10〜15重量%であり、前記導電線に導通させる直流電流における電流値及び電圧値が、それぞれ0.05〜0.1A及び8000〜8600Vの範囲であり、かつ、
前記草木植物原料として、野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したキク科植物の乾燥粉砕物、及び、ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量
Claims (8)
- 電磁波放射性のミネラル成分を含有し、炭化水素類に対する活性化作用を有することを特徴とするミネラル機能水。
- 炭化水素類の燃焼促進作用を有する請求項1に記載のミネラル機能水。
- 前記ミネラル成分が、炭化水素類分子間のC−Hの相互伸縮振動に共鳴する波長を含む電磁波を放射するミネラル成分である、請求項1に記載のミネラル機能水。
- 請求項1から3のいずれかに記載のミネラル機能水を含有する組成物。
- 下記の工程(1)で形成されたミネラル含有水(A)と、下記の工程(2)で形成されたミネラル含有水(B)とを、1:5〜1:20(重量比)となる割合で含有するミネラル機能水の製造方法。
工程(1):
絶縁体で被覆された導電線と、
キク科の草木植物及びバラ科の草木植物からなる草木植物原料、並びにカエデ、白樺、松及び杉から選択される1種以上の木本植物からなる木本植物原料と、活性炭と、を含有するミネラル付与材(A)と、を水に浸漬し、
前記導電線に直流電流を導通させ、前記導電線の周囲の水に前記直流電流と同方向の水流を発生させ、前記水に超音波振動を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成し、次いで、原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6〜14μm)を照射してミネラル含有水(A)を形成する工程
工程(2):
互いに種類の異なる無機系のミネラル付与材(B)が充填され、直列に接続された第1通水容器から第6通水容器に至る6個の通水容器おける、
第1通水容器内のミネラル付与材(B1)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ70重量%、15重量%、15重量%を含む混合物、
第2通水容器内のミネラル付与材(B2)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻、活性炭をそれぞれ40重量%、15重量%、40重量%、5重量%を含む混合物、
第3通水容器内のミネラル付与材(B3)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、15重量%、5重量%を含む混合物、
第4通水容器内のミネラル付与材(B4)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ90重量%、5重量%、5重量%を含む混合物、
第5通水容器内のミネラル付与材(B5)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻をそれぞれ80重量%、10重量%、10重量%を含む混合物、
第6通水容器内のミネラル付与材(B6)が、石灰石、化石サンゴ、貝殻を60重量%、30重量%、10重量%を含む混合物、
であって、当該6個の通水容器に水を通過させてミネラル含有水(B)を製造するミネラル含有水(B)を形成する工程 - 水に対するミネラル付与材(A)の添加量が10〜15重量%であり、前記導電線に導通させる直流電流における電流値及び電圧値が、それぞれ0.05〜0.1A及び8000〜8600Vの範囲である請求項6に記載のミネラル機能水の製造方法。
- 前記ミネラル付与材(A)が、
前記草木植物原料として、野アザミ(葉部、茎部及び花部)、ヨモギ(葉部及び茎部)、ツワブキ(葉部及び茎部)を、それぞれ10重量%、60重量%、30重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したキク科植物の乾燥粉砕物、及び、ノイバラ(葉部、花部)、ダイコンソウ(葉部及び茎部)、キイチゴ(葉部、茎部及び花部)を、それぞれ20重量%、10重量%、70重量%の割合で混合し、乾燥させた後に粉砕したバラ科植物の乾燥粉砕物を、1:1(重量比)で混合して得られる草木植物原料(A1)と、
前記木本植物原料として、カエデ(葉部及び茎部)、白樺(葉部、茎部、及び樹皮部)、杉(葉部、茎部、及び樹皮部)を、それぞれ25重量%、25重量%、50重量%となる割合で混合し、乾燥させた後に粉砕した乾燥粉砕物からなる木本植物原料(A2)と、
活性炭としてヤシガラを賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末(A3)とからなり、
草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)の重量比で1:3となるように混合したものに対して、活性炭粉末(A3)が2〜8重量部となるように混合して得られるミネラル付与材(A’)である請求項6または7に記載のミネラル機能水の製造方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載のミネラル機能水、又は請求項5に記載の組成物を、炭化水素類燃料に直接的あるいは間接的に作用させる工程を含む、燃焼促進方法。
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