WO2016148136A1 - 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

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 Download PDF

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孝一 古▲崎▼
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    • C10L2290/40Applying a magnetic field or inclusion of magnets in the apparatus

Definitions

  • the present invention relates to a functional mineral water having beneficial effects such as a combustion promoting action of hydrocarbons.
  • Water containing mineral components is said to have the effects of soil reforming, plant growth, harmful chemical decomposition, deodorization, air purification, etc. And production facilities for mineral-containing water.
  • the inventor immerses the conductive wire and the mineral-imparting material (A) coated with an insulator in water, causes a direct current to flow through the conductive wire, and the water around the conductive wire has the same direction as the direct current.
  • Means for forming a raw mineral aqueous solution (A) by applying ultrasonic vibration to the water, and irradiating the formed raw mineral aqueous solution (A) with far infrared rays to contain mineral-containing water (A) Has developed a mineral-containing water production apparatus (A) comprising a far-infrared ray generating means for forming (see Patent Document 1).
  • the present inventors communicate the mineral-containing water production apparatus (A), a plurality of water containers filled with different types of mineral imparting materials (B), and the plurality of water containers in series.
  • Mineral functional water production equipment equipped with a mineral-containing water production apparatus (B) has been developed (see Patent Document 2). And if the said mineral functional water manufacturing facility is used, it has been reported that the mineral functional water (far infrared generation water) which has the function to generate
  • Patent Document 3 the present inventors used the mineral functional water manufacturing equipment disclosed by patent document 2, and as a result of repeating examination centering on the kind and compounding ratio of a mineral provision material, the mineral function manufactured on the specific condition was carried out. It has been reported that water exhibits an excellent control action against unicellular organisms and viruses (Patent Document 3).
  • Patent Document 1 uses a flow path of a hydrogen compound (hydrocarbon fuel) as a waveguide, and radiates a high-frequency electromagnetic wave by a magnetron in the propagation direction of the electromagnetic wave.
  • Orthogonal paramagnetic resonance is repeated by the composition of multiple strong magnetic fields that run perpendicular to the direction of the flow of the hydrogen compound (hydrocarbon fuel) along the induced magnetic field lines, and the hydrogen compound (hydrocarbon fuel) By keeping this, combustion efficiency can be improved.
  • Japanese Patent No. 4817817 JP 2011-56366 A Japanese Patent No. 5864010 Japanese Patent No. 3210975
  • Patent Document 1 maintains the excited state of the hydrocarbon fuel and contributes to the improvement of combustion efficiency.
  • a device that continues to emit electromagnetic waves by a predetermined method is required. There are restrictions.
  • an object of the present invention is to provide mineral functional water that exhibits beneficial effects such as combustion promoting action of hydrocarbons.
  • the present inventor has used the mineral functional water production facility disclosed in Patent Document 2 and, as a result of repeated studies centering on the types and blending ratios of mineral imparting materials, the mineral functional water produced under certain specific conditions is carbonized. The inventors have found that the beneficial effect of promoting the combustion of hydrogen is expressed, and have reached the present invention.
  • the present invention relates to the following inventions.
  • the mineral functional water according to ⁇ 1> which has a combustion promoting effect on hydrocarbons.
  • the mineral functional water according to ⁇ 1> wherein the mineral component is a mineral component that emits electromagnetic waves including a wavelength that resonates with C—H mutual stretching vibration between hydrocarbon molecules.
  • a combustion promoting composition for hydrocarbons, comprising the mineral functional water according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • Step (1) A conductive wire coated with an insulator; Contains a plant material made from a plant of the family Asteraceae and a plant plant of the family Rosaceae, a tree plant material made of one or more kinds of tree plants selected from maple, birch, pine and cedar, and activated carbon.
  • the mineral-imparting material (A) is As the plant material, wild thistle (leaf, stem and flower), mugwort (leaf and stem), and camellia (leaf and stem) are 10% by weight, 60% by weight and 30% by weight, respectively.
  • a dried pulverized product of the Asteraceae plant that was mixed and dried and then crushed, and roses (leaves, flowers), radish (leaves and stems), raspberries (leaves, stems and Flower parts) were mixed at a ratio of 20% by weight, 10% by weight and 70% by weight, respectively, and dried and pulverized rose plant plants were mixed at a ratio of 1: 1 (weight ratio).
  • Plant and plant material (A1) As the woody plant material, maple (leaves and stems), birch (leaves, stems, and bark), and cedar (leaves, stems, and bark) are 25% by weight and 25% respectively.
  • the woody plant raw material (A2) consisting of a dried pulverized product that is mixed and dried and then pulverized, It consists of activated carbon powder (A3) obtained by carbonizing coconut shells at an activation temperature of 1000 ° C. as activated carbon,
  • the mixture of the plant material (A1) and the plant material (A2) in a weight ratio of 1: 3 is mixed with the activated carbon powder (A3) in an amount of 2 to 8 parts by weight.
  • Preferred embodiments of the functional mineral water of the present invention are the inventions ⁇ X1> and ⁇ X2> specified by the production method as follows.
  • the mineral functional water of invention ⁇ X2> is corresponded to the mineral functional water of Example 1 mentioned later.
  • the mineral-containing water (A) formed in the following step (1) and the mineral-containing water (B) formed in the following step (2) are 1: 5 to 1:20 (weight ratio) )
  • wild thistle (leaf, stem and flower), mugwort (leaf and stem), and camellia (leaf and stem) are 10% by weight, 60% by weight and 30% by weight, respectively.
  • a dried pulverized product of the Asteraceae plant that was mixed and dried and then crushed, and roses (leaves, flowers), radish (leaves and stems), raspberries (leaves, stems and Flower parts) were mixed at a ratio of 20% by weight, 10% by weight and 70% by weight, respectively, and dried and pulverized rose plant plants were mixed at a ratio of 1: 1 (weight ratio).
  • Plant and plant material (A1) As the woody plant material, maple (leaves and stems), birch (leaves, stems, and bark), and cedar (leaves, stems, and bark) are 25% by weight and 25% respectively.
  • the woody plant raw material (A2) consisting of a dried pulverized product that is mixed and dried and then pulverized, It consists of activated carbon powder (A3) obtained by carbonizing coconut shells at an activation temperature of 1000 ° C. as activated carbon,
  • the mixture of the plant material (A1) and the plant material (A2) in a weight ratio of 1: 3 is mixed with the activated carbon powder (A3) in an amount of 2 to 8 parts by weight.
  • Step (2) In the six water-flowing containers from the first water-flowing container to the sixth water-flowing container that are filled with different inorganic mineral-imparting materials (B) and connected in series, A mixture containing 70 wt%, 15 wt%, and 15 wt% of limestone, fossilized coral, and shells, respectively, in the mineral-imparting material (B1) in the first water flow container; A mixture containing 40% by weight, 15% by weight, 40% by weight, and 5% by weight of limestone, fossilized coral, shell, activated carbon, respectively, in which the mineral-imparting material (B2) in the second water-flow container is; A mixture containing 80% by weight, 15% by weight, and 5% by weight of limestone, fossilized coral, and shell, respectively, in the mineral-imparting material (B3) in the third water-flow container; A mixture containing 90% by weight, 5% by weight, and 5% by weight of limestone, fossilized coral, and shell, respectively, in which the
  • mineral functional water having beneficial effects such as combustion promoting action of hydrocarbons is provided.
  • FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 shows the storage container of the mineral provision material (A) used for the raw material mineral aqueous solution manufacturing means shown in FIG.
  • A the mineral provision material
  • FIG. 3 shows the reaction state of the conductive wire vicinity in the raw material mineral aqueous solution manufacturing means shown in FIG.
  • the mineral functional water of the present invention is a mineral functional water containing an electromagnetic radiation mineral component and having an activating action on hydrocarbons.
  • the mineral functional water of the present invention has a combustion promoting action of hydrocarbons as a beneficial effect.
  • the mineral functional water for example, the mineral functional water disclosed in Patent Document 3 (Patent No. 5864010)
  • Patent Document 3 Patent No. 5864010
  • this action is an effect unique to the mineral functional water of the present invention.
  • mineral functional water means a substance containing a mineral component and expressing at least one or more beneficial effects.
  • mineral containing water is the raw material water of the previous step in manufacturing mineral functional water, and mineral containing water also contains a mineral component. Details will be described later as the method for producing mineral functional water of the present invention.
  • the mineral-containing water may or may not have a beneficial effect itself.
  • mineral component does not mean “inorganic component (including trace elements) excluding four elements (carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen)”, which is a definition of mineral in a narrow sense, As long as it coexists with an inorganic component, it may contain the four elements (carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen) excluded in the narrowly defined definition. Therefore, for example, “a plant-derived mineral component” is a concept including a case where a plant-derived organic component is included together with a plant-derived inorganic component such as calcium.
  • an inorganic component for example, sodium, potassium, calcium, magnesium, phosphorus, and the like, and trace elements such as iron, zinc, copper, manganese, iodine, selenium, chromium, and molybdenum, respectively. Although it can illustrate, it is not limited to this.
  • hydrocarbons means not only a compound composed of carbon atoms and hydrogen atoms (so-called hydrocarbons) but also a generic name for substances containing carbon atoms, and includes heteroatoms such as oxygen atoms and nitrogen atoms.
  • hydrocarbons may be in any form of gas, liquid, solid and a mixture thereof. A plurality of hydrocarbons may be included.
  • hydrocarbons that can be used as fuel (hereinafter, sometimes referred to as “fuel hydrocarbons”) are suitable targets.
  • the mineral functional water of the present invention has an action of improving the chemical reactivity of hydrocarbons and accelerating the combustion of hydrocarbons by activating the hydrocarbons.
  • the mineral component contained in the functional mineral water of the present invention is a mineral component that emits an electromagnetic wave including a wavelength that resonates with C—H mutual stretching vibration between hydrocarbon molecules.
  • the wavelength corresponding to the C—H mutual stretching vibration between hydrocarbon molecules is several tens of ⁇ m (around 5 THz), and the mineral functional water of the present invention radiates terahertz waves in this region. .
  • the mineral functional water of the present invention can be specified in a fingerprint form from the shape of spectral emissivity in a specific wavelength range (wavelength range of 4 ⁇ m to 24 ⁇ m).
  • the spectral emissivity spectrum of the mineral functional water of the present invention is measured by immobilizing the mineral functional water on the supporting ceramic powder.
  • a preferred embodiment of the functional mineral water according to the present invention shown in the examples is in a range of 4 ⁇ m to 24 ⁇ m in a sample in which 20 parts by weight of the mineral functional water is immobilized with respect to 100 parts by weight of the ceramic carrier.
  • the spectral emissivity spectrum (measurement temperature: 35 ° C.) shows a specific shape (the shape shown in FIG. 12). Details will be described later in Examples.
  • emissivity is the ratio of the radiant divergence of a radiator to the radiant divergence of a black body at the same temperature as that of the radiator (JIS Z 117 8117). Indicates the ratio of radiation of the sample when the emissivity of the black body at that temperature is 100%.
  • the sample to be evaluated has a characteristic spectral emissivity spectrum.
  • the “black body” means an object that absorbs 100% of incident light and has the maximum energy radiation ability. Theoretically, none has a radiation ability larger than that of a black body.
  • the measuring method of spectral emissivity spectrum is specified in JIS R 180, and it can be measured with an emissivity measuring system using Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR), which has a device configuration conforming to JIS R 180. it can.
  • FTIR Fourier transform infrared spectrophotometry
  • a suitable example of the emissivity measuring system is a far infrared emissivity measuring apparatus (JIR-E500) manufactured by JEOL Ltd.
  • the mineral functional water of the present invention has an activation action on hydrocarbons and expresses the combustion promotion action of hydrocarbons is only estimated at the present time, and in the future Even when a mechanism different from the above is discovered, the useful efficacy in the mineral functional water of the present invention should not be construed restrictively.
  • the mineral functional water of the present invention may have a plurality of different useful effects, and the expression mechanism may be different for each effect.
  • the mineral functional water of the present invention has a pH of 11-12.
  • pH in the mineral functional water of this invention digitizes the pH which measured mineral functional water with the pH meter.
  • the mineral functional water of the present invention may be diluted with an appropriate diluting solvent (such as water or alcohol) as long as the object of the present invention is not impaired.
  • an appropriate diluting solvent such as water or alcohol
  • the mineral functional water of the present invention may contain arbitrary components as long as the effect is not impaired.
  • the optional component is not particularly limited as long as it is an additive that does not impair the object of the present invention, and examples thereof include known suspending agents and emulsions. Further, the mixing ratio is arbitrary as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the mineral functional water of the present invention has one or more beneficial effects.
  • the combustion promoting action of hydrocarbons which is one of the beneficial effects of the present invention, will be described.
  • the “combustion promoting action” is a concept including all that improve combustion efficiency by directly or indirectly applying the mineral functional water of the present invention to a combustion engine or fuel.
  • the mineral functional water of the present invention has an activating action on hydrocarbons by electromagnetic waves radiated from the contained mineral component, which contributes to the combustion promoting action. That is, not only when the mineral functional water of the present invention is directly applied to the hydrocarbon fuel, but also when the electromagnetic wave radiated from the mineral component is effectively radiated to the hydrocarbon fuel, without directly contacting the fuel. You may give indirectly.
  • directly imparting to hydrocarbon fuel is a method of imparting mineral functional water directly to the fuel, and the specific method is appropriately determined according to the form of fuel (gas, liquid, solid). Selected.
  • the mineral functional water of the present invention may be mixed into the fuel, and in the case of solid fuel such as pellets, it may be applied thereto.
  • directly imparted to hydrocarbon fuel means that the electromagnetic wave radiated by the mineral component contained in the mineral functional water is radiated to the fuel.
  • the engine It is applied to the engine room and combustion boiler to provide electromagnetic waves to the internal fuel.
  • Such indirect application is an effective method for gaseous fuel and liquid fuel that are difficult to apply directly.
  • the mineral functional water of this invention may be used as it is, it is preferable to add another component according to the usage method to make a composition.
  • another component for example, when applying directly to liquid fuel, in order to make mixing with liquid fuel easy, you may include arbitrary components, such as a well-known dispersing agent, a stabilizer, and a pH adjuster. Such optional components are appropriately selected in consideration of the type and form of the fuel.
  • an additive used in a paint or the like is appropriately used, or a composition obtained by mixing mineral functional water with a known paint is used. You can also.
  • the mineral functional water (or composition for promoting combustion) of the present invention can promote combustion of hydrocarbon fuels by acting directly or indirectly on hydrocarbon fuels. Therefore, it is possible to improve the combustibility of hydrocarbon fuel, improve fuel consumption, and reduce emissions of carbon dioxide (carbon dioxide) and other malignant gases. Moreover, since the combustion promoting action by the mineral functional water of the present invention is due to electromagnetic waves radiated from the mineral component, the activation action on the fuel is sustained as long as the mineral component is present. Therefore, there is an advantage that the fuel combustion promoting action can be sustained for a long period of time without using a special device that emits electromagnetic waves.
  • the production method of the mineral functional water containing a mineral component having an electromagnetic radiation action (hereinafter sometimes referred to as “the mineral functional water of the present invention”) is not particularly limited, but is preferably the above-mentioned Patent Document 2 (special feature).
  • the apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-56366 it can be produced by a method according to the method disclosed in the same document.
  • the manufacturing method is not limited as long as mineral functional water containing a mineral component having electromagnetic wave radiation action can be obtained.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2011-56366
  • the functional mineral water manufacturing facility 1 is manufactured with a mineral-containing water (A) manufacturing device 2, a mineral-containing water (B) manufacturing device 3, and a mineral-containing water (A) manufacturing device 2.
  • a mixing tank 46 which is a mixing means for mixing the mineral-containing water (A) 44 with the mineral-containing water (B) 45 manufactured by the mineral-containing water (B) manufacturing apparatus 3 to form the mineral functional water 47. ing.
  • the mineral-containing water (A) production apparatus 2 produces a raw mineral aqueous solution (A) 41 that forms raw mineral aqueous solution (A) 41 using raw water 11 supplied from water and a mineral-imparting material (A) 12 (see FIG. 4) described later as raw materials.
  • the mineral-containing water (B) production device 3 forms mineral-containing water (B) 45 containing mineral components eluted from the mineral-imparting material by passing water W supplied from outside through the water containers 51 to 56.
  • the mineral-containing water (A) production apparatus 2 constituting the mineral functional water production facility 1 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
  • the mineral-containing water (A) production apparatus 2 is a raw mineral aqueous solution (A) 41 using water 11 supplied from water and a mineral-imparting material (A) 12 (see FIG. 4) described later as raw materials.
  • the raw mineral water producing means 10 (see FIG. 2) for forming the water and the mineral-containing water (A) solution 41 obtained by the raw mineral aqueous solution producing means 10 are irradiated with far-infrared rays to change into mineral-containing water (A) 44.
  • far-infrared light generating means 43 see FIG. 6).
  • the raw mineral aqueous solution production means 10 includes a reaction vessel 13 that can contain water 11 and a mineral-imparting material (A) 12, and a reaction vessel 13 that is covered with an insulator 14.
  • 17 and circulation paths 18a and 18b and a circulation pump P which are means for generating a water flow R in the same direction as the direct current DC in the water 11 around the conductive wire 15.
  • the DC power supply device 17, the ultrasonic wave generating means 16, and the circulation pump P are all operated by feeding from a general commercial power source.
  • the reaction vessel 13 has an inverted conical cylinder shape with an open top surface, and a drain port 19 is provided at the bottom corresponding to the apex thereof.
  • the drain port 19 has a circulation path 18a communicating with the suction port P1 of the circulation pump P.
  • an opening degree adjusting valve 20 for adjusting the amount of drainage to the circulation path 18a and a drainage valve 21 for discharging water in the reaction vessel 13 and the like.
  • the base end of the circulation path 18 b is connected to the discharge port P ⁇ b> 2 of the circulation pump P, and the distal end of the circulation path 18 b is connected to the storage tank 22.
  • a base end of a circulation path 18 c for feeding the water 11 in the storage tank 22 into the reaction container 13 is connected, and the distal end of the circulation path 18 c is an opening of the reaction container 13. It is piped at the position facing.
  • the circulation path 18 c is provided with an opening degree adjusting valve 23 for adjusting the amount of water fed from the storage tank 22 to the reaction vessel 13.
  • a drain pipe 24 having a drain valve 25 and a water temperature gauge 26 is connected to the bottom of the storage tank 22 in a hanging manner. If the drain valve 25 is opened as necessary, the water in the storage tank 22 can be discharged from the lower end of the drain pipe 24. At this time, the temperature of the water 11 passing through the drain pipe 24 is measured by the water thermometer 26. be able to.
  • a plurality of conductive cables 29 comprising the conductive wire 15 and the insulator 14 covering the conductive wire 15 form an annular shape at a plurality of positions having different depths in the reaction vessel 13, respectively.
  • These circular conductive cables 29a to 29g are wired and arranged substantially coaxially with the reaction vessel 13.
  • the inner diameter of each of the conductive cables 29a to 29g is gradually reduced in accordance with the inner diameter of the inverted conical cylindrical reaction vessel 13, and has an inner diameter corresponding to each arrangement location. Since each of the conductive cables 29a to 29g is detachably connected to an insulating terminal 30 provided on the wall 13a of the reaction vessel 13, an annular portion can be removed from the terminal 30 as necessary. Can be attached.
  • a portion of the reaction vessel 13 corresponding to the axial center is provided with a bottomed cylindrical storage container 31 formed of an insulating network, and the storage container 31 is filled with a mineral-imparting material (A) 12.
  • A mineral-imparting material
  • conductive cables 29s and 29t are spirally wound around the outer circumferences of the circulation paths 18a and 18b, respectively, and a DC current DC is supplied from the DC power supply device 17 to these conductive cables 29s and 29t.
  • the direction of the direct current DC flowing through the conductive cables 29s and 29t is set so as to substantially coincide with the direction of the water flow flowing through the circulation paths 18a and 18b.
  • the circulation pump P is operated, and the opening degree adjusting valve 20 at the bottom of the reaction vessel 13 and the opening degree adjusting valve 23 of the circulation path 18c are adjusted so that the drain port 19, the circulation path 18a, and the circulation pump P from the reaction container 13 are adjusted.
  • the water 11 is circulated so as to return to the upper part of the reaction vessel 13 again via the circulation path 18b, the storage tank 22 and the circulation path 18c.
  • the DC power supply device 17 and the ultrasonic wave generation means 16 are operated, the elution reaction of the mineral component from the mineral applying material (A) 12 in the storage container 31 to the water 11 starts.
  • the working conditions for producing the raw mineral aqueous solution (A) using the raw mineral aqueous solution production means 10 are not particularly limited, but in this embodiment, the raw mineral aqueous solution (A) was produced under the following working conditions. .
  • a DC current DC having a voltage of 8000 to 8600 V and a current of 0.05 to 0.1 A was conducted to the conductive cables 29, 29s, and 29t.
  • the insulator 14 constituting the conductive cable 29 and the like is made of polytetrafluoroethylene resin.
  • the mineral-imparting material (A) 12 filled in the reaction vessel 13 is filled with water at a mass ratio of 10 to 15%. Specific description of the mineral-imparting material (A) 12 will be described later.
  • the water 11 should just contain an electrolyte so that direct current DC may act.
  • an electrolyte For example, about 10 g of sodium carbonate, which is an electrolyte, is used for 100 liters of water. However, ground water can be used as it is.
  • the ultrasonic wave generation means 16 generates ultrasonic waves having a frequency of 30 to 100 kHz, and the ultrasonic vibration part (not shown) directly touches the water 11 in the reaction vessel 13 and vibrates. Ultrasonic wave generation means 16 is arranged.
  • the mineral component from the mineral-imparting material (A) 12 is quickly brought into the water 11 by the stirring action by the water flow R, the action of the direct current flowing through the conductive cable 29 and the ultrasonic vibration applied to the water 11 by the ultrasonic wave generation means 16.
  • the raw mineral aqueous solution (A) in which the required mineral components are appropriately dissolved can be efficiently produced.
  • a plurality of annular conductive cables 29 a to 29 g are wired substantially coaxially in the reaction vessel 13, and a water flow R that rotates in the left-handed screw direction in the reaction vessel 13 is generated. ing. Therefore, a relatively dense electric energy field can be formed in the reaction container 13 having a constant volume, and the raw mineral aqueous solution (A) can be efficiently produced in the reaction container 13 having a relatively small volume. .
  • the reaction vessel 13 has an inverted conical cylindrical shape, the water flow R flowing along the plurality of annular conductive cables 29a to 29g can be generated relatively easily and stably. Is promoted. Further, since the flow rate of the water flow R flowing in the inverted conical cylindrical reaction vessel 13 increases toward the drain port 19 at the bottom of the reaction vessel 13, the contact frequency with the mineral imparting material (A) 12 also increases. It is possible to increase the amount of mineral that captures and ionizes the free electrons e present in the water 11.
  • the storage tank 22 for discharging the water 11 while storing it is provided between the circulation paths 18b and 18c, the mineral elution reaction can be advanced while circulating the amount of water 11 exceeding the volume of the reaction vessel 13. Is possible. For this reason, raw material mineral aqueous solution (A) can be mass-produced efficiently.
  • the raw mineral aqueous solution (A) from which the mineral components are finally eluted is generated.
  • the appearance state of the electrons e can be controlled, and the water solubility of the mineral component is influenced by the action of the free electrons e on the mineral-imparting material (A) 12.
  • the raw mineral aqueous solution (A) 41 is transferred into the processing container 40 shown in FIG.
  • the residue of the mineral-imparting material (A) 12 leaked from the storage container 31 in the reaction container 13 can be discharged from the drain valve 21 at the bottom of the reaction container 13.
  • the raw mineral aqueous solution (A) 41 accommodated in the processing container 40 is irradiated with far-infrared rays by the far-infrared light generating means 43 disposed inside the processing container 40 while being slowly stirred by the stirring blade 42.
  • the far infrared ray generating means 43 is not particularly limited as long as it generates far infrared rays having a wavelength of about 6 to 14 ⁇ m, and any material or means may be used. However, it is desirable to have a radiation ratio of 85% or more with respect to black body radiation in the wavelength range of 6 to 14 ⁇ m at 25 ° C.
  • the mineral component contained in the mineral-imparting material (A) 12 is quickly brought about by the stirring action by the water flow R, the action of the direct current DC flowing through the conductive wire 15 and the ultrasonic vibration.
  • the required mineral components are appropriately dissolved, and the mineral aqueous solution 41 can be produced efficiently.
  • the mineral-containing water (A) 44 whose electronegativity is increased by irradiating the mineral aqueous solution 41 with far-infrared rays to fuse dissolved mineral components and water molecules. Is formed.
  • the mineral-containing water (A) 44 formed by the above-described process is fed into the mixing tank 46 via the water supply path 57y as shown in FIG. In 46, it mixes with the mineral containing water (B) 45 sent from the mineral containing water (B) manufacturing apparatus 3.
  • FIG. 1 the mineral-containing water (A) production apparatus 2
  • the mineral-imparting material (A) is a vegetative plant material consisting of a plant family of asteraceae and a plant family of rose family, and a vegetation plant material consisting of one or more kinds of tree plants selected from maple, birch, pine and cedar. And activated carbon.
  • a vegetative plant material consisting of a plant family of asteraceae and a plant family of rose family
  • a vegetation plant material consisting of one or more kinds of tree plants selected from maple, birch, pine and cedar. And activated carbon.
  • other plant plants may be included, but it is preferable that only the plants of the Asteraceae and Rose family are included.
  • Preferable asteraceae plants include fluffy, mugwort, wild thistle and the like.
  • a suitable rose family plant a rose, a Japanese radish, a snake strawberry, a Yamabuki, a raspberry, etc. are mentioned.
  • the parts to be used are appropriately selected from the parts where mineral components such as leaves, stems, and flowers are easily eluted, and may be used as they are, or may be used as a dried product.
  • woody plants include maple, white birch, pine or cedar.
  • a site where mineral components such as leaves, stems, and bark are easily eluted may be appropriately selected and used as it is, or may be used as a dried product.
  • a suitable mineral-imparting material (A) as a plant plant raw material, wild thistle (leaf part, stem part and flower part), mugwort (leaf part and stem part), and camellia (leaf part and stem part) are each 10 Dry pulverized product of Asteraceae plants mixed at a ratio of wt%, 60 wt%, 30 wt%, dried and crushed, and roses (leaves, flowers), radish (leaves and stems) ), Raspberries (leaves, stems and flower parts) were mixed at a ratio of 20% by weight, 10% by weight and 70% by weight, respectively, dried, and then crushed and dried, Plant material (A1) obtained by mixing at 1 (weight ratio), As the woody plant material, maple (leaves and stems), birch (leaves, stems, and bark), and cedar (leaves, stems, and bark) are 25% by weight and 25% respectively.
  • the mixture of the plant material (A1) and the plant material (A2) in a weight ratio of 1: 3 is mixed with the activated carbon powder (A3) in an amount of 2 to 8 parts by weight.
  • the mineral provision material (A ') obtained by doing is mentioned.
  • the activated carbon powder (A3) has a pH of 9 to 11 when added to 10% by weight of pure carbon among activated carbon powders obtained by carbonizing coconut shells at an activation temperature of 1000 ° C. in an inert gas atmosphere.
  • those having a pH of 9.5 to 10.5, more preferably pH 10 are employed.
  • alkali activity tends to increase when coconut shells are activated at a low temperature, but when activated at 1000 ° C., a weak alkali state is obtained.
  • the activated carbon powder (A3) is added to the mineral-imparting material (A) so that the pH when the mineral-containing water (A) and the mineral-containing water (B) are mixed is 11-12.
  • the mixture of (A1) and woody plant material (A2) in a weight ratio of 1: 3 is 100 parts by weight, the range is 2 to 8 parts by weight.
  • plant material (A1) “P-100 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd.
  • a plant material (A2) “P-200 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd., activated carbon powder ( As A3), “AS-100 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd. can be preferably used.
  • the mineral-containing water (B) production apparatus 3 includes a first water flow container 51 to a sixth water flow container 56 filled with different types of mineral imparting materials (B), A water supply path 57 that connects the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 in series, and a detour connected to the water flow path 57 in parallel with the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56, respectively.
  • Water channels 51p to 56p, and water flow switching valves 51v to 56v respectively provided at branch portions of the bypass water channels 51p to 56p and the water supply channel 57 are provided.
  • the switching operation of the water flow switching valves 51v to 56v is executed by operating the six switching buttons 51b to 56b provided on the operation panel 58 connected to the water flow switching valves 51v to 56v by the signal cable 59. Can do. Since the six switching buttons 51b to 56b and the six water flow switching valves 51v to 56v correspond to each number, if one of the switching buttons 51b to 56b is operated, the water flow corresponding to that number is operated. The switching valves 51v to 56v are switched to change the water flow direction.
  • the mineral supply material (B) 51m containing silicon dioxide and iron oxide is filled in the 1st water flow container 51, and the mineral supply material (B) containing silicon dioxide and activated carbon is filled in the 2nd water flow container 52.
  • 52 m is filled
  • the third water supply container 53 is filled with 53 m of a mineral providing material (B) containing silicon dioxide and titanium nitride
  • the fourth water supply container 54 is provided with a mineral containing silicon dioxide and calcium carbonate.
  • the material (B) 54m is filled
  • the fifth water supply container 55 is filled with the mineral imparting material (B) 55m containing silicon dioxide and magnesium carbonate
  • the sixth water supply container 56 is filled with silicon dioxide and calcium phosphate.
  • the mineral provision material (B) 56m to contain is filled.
  • the mineral-imparting materials (B) 51m to 56m can be preferably produced by mixing raw materials based on predetermined types of limestone, fossilized corals and shells. First, components contained in limestone, fossil coral, and shells are analyzed, and the amounts of silicon dioxide, iron oxide, activated carbon, titanium nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, and calcium phosphate are evaluated. Then, based on the content of each component, limestone, fossilized coral and shells are mixed to produce the mineral-imparting material (B) 51m to 56m.
  • the mineral imparting material (B) 51m to 56m is preferably controlled by the mixing ratio of limestone, fossil coral and shell, but the limestone, fossil coral and shell as raw materials are contained depending on the production area.
  • silicon dioxide, iron oxide, activated carbon, titanium nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, and calcium phosphate may be added.
  • activated carbon is usually added separately because it is hardly contained in limestone, fossilized coral, and shells.
  • Mineral imparting material (B) 51m-56m A mixture in which the mineral-imparting material (B1) in the first water flow container 51 contains limestone, fossilized coral, and shells by 70 wt%, 15 wt%, and 15 wt%, respectively; A mixture in which the mineral-imparting material (B2) in the second water flow container 52 contains limestone, fossilized coral, shell, activated carbon, 40% by weight, 15% by weight, 40% by weight, and 5% by weight, A mixture containing 80% by weight, 15% by weight, and 5% by weight of limestone, fossilized coral, and shell, respectively, in the mineral-imparting material (B3) in the third water flow container 53; A mixture in which the mineral-imparting material (B4) in the fourth water flow container 54 contains limestone, fossilized coral, and shell, respectively 90% by weight, 5% by weight, and 5% by weight; A mixture in which the mineral-imparting material (B5) in the fifth water flow container 55 contains limestone, fossilized coral, and shell, respectively 80% by weight, 10% by weight,
  • limestone, fossilized corals and shells used for the mineral-imparting materials (B1) to (B6) are preferably the following (1-1) to (1-3).
  • Fossil coral The following two types of fossil corals are mixed at a weight ratio of 1: 9, and the granular material is crushed to 3-5 mm. Fossil corals produced from about 100 meters underground and modified in crystal composition by heavy pressure. Fossilized coral from land near Okinawa Amami Oshima (including calcium carbonate, calcium phosphate and other trace elements) As such a fossil coral, “CC-300 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd. can be suitably used.
  • Shells Granules obtained by mixing abalone, ground beetles, and barnacles at the same weight and pulverizing them to 3 to 5 mm
  • “CC-400 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd. can be suitably used.
  • the activated carbon can be produced from any raw material, and preferably activated carbon produced from coconut shells.
  • CC-500 product number
  • Riken Techno System Co., Ltd. which is made from palm ginger from Thailand.
  • the switching buttons 51b to 56b of the operation panel 58 described above are operated to switch the water flow switching valves 51v to 56v to the water container side, the water flowing through the water supply path 57 is located downstream of the operated water flow switching valve. If the water flows into the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 and switches the water flow switching valves 51v to 56v to the detour water channel side, the water flowing through the water flow path 57 is transferred from the operated water flow switching valve. It flows into the detour channels 51p to 56p on the downstream side.
  • the mineral-containing water (B) production apparatus 3 includes a substantially cylindrical first water flow container 51 to a sixth water flow container 56 mounted on the gantry 60, and the first of these.
  • a water supply path 57 that connects the water flow container 51 to the sixth water flow container 56 in series, and a raw water tank 63 for storing the water W supplied from the water supply is disposed at the top of the gantry 60.
  • an inorganic porous body 64 having a function of adsorbing impurities in the water W is accommodated.
  • a plurality of casters 61 and level adjusters 62 are provided at the bottom of the gantry 60.
  • the substantially cylindrical first water flow container 51 to sixth water flow container 56 are mounted on a gantry 60 having a rectangular parallelepiped lattice structure in a state where the respective shaft centers 51c to 56c (see FIG. 9) are kept in the horizontal direction. Yes.
  • the first water container 51 to the sixth water container 56 can be attached to and detached from the gantry 60.
  • the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 all have the same structure, and the flanges 51f to 56f provided at both ends of the cylindrical main body parts 51a to 56a are circular.
  • An airtight structure is formed by attaching plate-like lids 51d to 56d.
  • a water inlet 57a communicating with the water supply path 57 is provided at a position located at the lowermost part of the main body portions 51a to 56a, and the lid bodies 51d to 56d far from the water inlet 57a are provided.
  • a water outlet 57b communicating with the water supply path 57 is provided at the top, and a mesh strainer 57c is attached to the water outlet 57b.
  • An automatic air valve 57d for releasing the air in the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 is attached to a portion directly above the water outlet 57b on the outer periphery of the main body portions 51a to 56a.
  • the water supplied from the upstream water supply path 57 passes through the water inlet 57a and flows into the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56, and the mineral-imparting material (B) filled in each of them. Since each mineral component elutes into water by contacting 51m to 56m, water containing mineral components corresponding to each mineral imparting material (B) 51m to 56m becomes water downstream from the outlet 57b. To 57.
  • any one of the switching buttons 51b to 56b of the operation panel 58 shown in FIG. By passing through one or more of the water flow containers 51 to the sixth water flow container 56, the mineral imparting materials (B) 51m to 56m filled in the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56, respectively.
  • Mineral-containing water (B) 45 in which the characteristic mineral components contained therein are selectively dissolved can be formed.
  • the mineral-containing water (B) production apparatus 3 since the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 are connected in series by the water flow path 57, water is continuously supplied to the water flow path 57. By flowing, it is possible to mass-produce mineral-containing water (B) 45 in which mineral components corresponding to the mineral-imparting materials (B) 51 m to 56 m in the first water flow container 51 to the sixth water flow container 56 are dissolved. .
  • the mineral-containing water (B) 45 formed in the mineral-containing water (B) production apparatus 3 is sent into the mixing tank 46 via the water supply path 57x downstream from the sixth water flow container 56, and Inside, mineral functional water 47 is formed by being mixed with mineral-containing water (A) 44 manufactured by the mineral-containing water (A) manufacturing apparatus 2 shown in FIG.
  • the mixing ratio of the mineral-containing water (A) and the mineral-containing water (B) is appropriately determined in consideration of the types of raw materials contained in the mineral-containing water (A) and the mineral-containing water (B) and the concentration of components to be eluted.
  • mineral functional water When there is too little mineral-containing water (A) (too much mineral-containing water (B)) and too much mineral-containing water (A) (too little mineral-containing water (B)), mineral functional water
  • the active ingredient may be diluted and the intended action may be insufficient.
  • Example 1 Production of mineral functional water> Using the mineral functional water production apparatus described in the embodiment of the present invention as the mineral functional water of Example 1, mineral functional water produced by the following raw materials and methods was used in the production method described above. 1.
  • Manufacture of mineral-containing water (A) As a raw material for the mineral imparting material (A), as a plant and plant material (A1), “P-100 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd., and as a woody plant material (A2), “AC-100 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd. was used as “P-200 (product number)” manufactured by Riken Techno System Co., Ltd. and activated carbon (A3).
  • P-100 is a plant material (A1) obtained by mixing the following dry pulverized plant of Asteraceae and dry pulverized plant of Rosaceae at 1: 1 (weight ratio), and “P-200” is The woody plant raw material (A2) described below.
  • A1 Plant and plant material (dried plant plant) A1-1) Dry ground pulverized product of Asteraceae Wild thistle (leaves, stems and flowers), mugwort (leaves and stems), camellia (leaves and stems), 10% by weight, 60% respectively Mixed in a ratio of 30% by weight and 30% by weight, dried and then pulverized.
  • (A2) Woody plant raw material (dried woody plant) Maple (leaves and stems), birch (leaves, stems, and bark) and cedar (leaves, stems, and bark) are 25%, 25%, and 50% by weight, respectively. Mixed in proportion, dried and then crushed.
  • the activated carbon (A3) used in the examples was added to pure water so that the concentration was 10 wt%, and the pH after mixing was adjusted to a pH meter (glass electrode type hydrogen ion concentration indicator TPX-90 manufactured by Toko Chemical Laboratory). As a result, the pH was 10.
  • the plant plant raw material (A1) and the woody plant raw material (A2) are mixed at 1: 3 (weight ratio), and then activated carbon (A3) is 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture.
  • the mineral-imparting material (A) obtained by mixing the raw material mineral aqueous solution production means 10 (see FIG. 2) in the mineral-containing water (A) production apparatus 2 shown in FIG.
  • the direct current (DC8300V, 100mA) is made to conduct to the conductive wire of the raw mineral water production means 10, and a water flow in the same direction as the direct current is generated in the water around the conductive wire.
  • the raw mineral aqueous solution (A) was formed by applying vibration (oscillation frequency 50 kHz, amplitude 1.5 / 1000 mm).
  • mineral-containing water (A) was obtained by irradiating the raw mineral aqueous solution (A) supplied to the far-infrared ray generating means 43 in the latter stage with far infrared rays (wavelength 6 to 14 ⁇ m).
  • Mineral-imparting material (B2) Mixed limestone, fossilized coral, shell, activated carbon 40%, 15%, 40%, 5% by weight, respectively (equivalent to silicon dioxide and activated carbon) ⁇
  • Third water container Mineral-imparting material (B3): A mixture of limestone, fossilized coral and shell, 80% by weight, 15% by weight and 5% by weight, respectively.
  • Mineral-imparting material (B4) Mixed limestone, fossilized coral and shells by 90 wt%, 5 wt% and 5 wt%, respectively.
  • Mineral-imparting material (B6) Mixed limestone, fossilized coral and shell by 60%, 30% and 10% by weight, respectively.
  • the mineral-containing water (B) is obtained by circulating water through the first to sixth water flow containers using the mineral imparting materials (B1) to (B6).
  • Each of (B1) to (B6) was 50 kg (total 300 kg), the amount of water to be circulated was set at 1000 kg, and the flow rate was set at 500 mL / 40 s.
  • the mineral-containing water of Example 1 was obtained by mixing the mineral-containing water (A) and mineral-containing water (B) formed by the above method so as to be 1:10 (weight ratio).
  • the mineral functional water of Example 1 was measured with a pH meter (glass electrode type hydrogen ion concentration indicator TPX-90, manufactured by Toko Chemical Laboratories) and found to have a pH of 11.5.
  • the spectral emissivity of the sample in which the mineral functional water of Example 1 was immobilized on the ceramic carrier was measured with a far-infrared emissivity measuring apparatus (JIR-E500 manufactured by JEOL Ltd.).
  • the apparatus includes a Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR) main body, a black body furnace, a sample heating furnace, a temperature controller, and attached optical systems.
  • FTIR Fourier transform infrared spectrophotometer
  • a sample for evaluation of spectral emissivity was prepared by the following procedure. 20 parts by weight of the mineral functional water of Example 1 was added to 100 parts by weight of the supporting ceramic powder (rock powder from Amakusa Oyanojima) to make a clay state.
  • FIG. 12 shows a spectral emissivity spectrum (measurement temperature: 25 ° C., wavelength range: 4 to 24 ⁇ m) of mineral functional water of Example 1 as a measurement sample.
  • FIG. 12 also shows the spectral emissivity spectrum (theoretical value) of the black body.
  • the vertical axis scale indicates the intensity of radiant energy, which is indicated by the number of W per square centimeter. Further, the curve of “sample” means that the closer to the black body curve, the higher the radiation ability.
  • the vertical axis scale indicates the intensity of radiant energy, and is indicated by the number of W per square centimeter.
  • FIG. 13 shows the emission ratio (wavelength range: 4 to 24 ⁇ m) obtained from the spectral emissivity spectrum of the measurement sample and the spectral emissivity spectrum (theoretical value) of the black body.
  • Evaluation 1 Measurement of car horsepower and torque Evaluation 1-1: Test vehicle 1 (MT) A 1500CC class ordinary passenger car (corolla, gear shift) was used as the test vehicle 1, and the test was performed by the following method using the chassis dynamo running test facility. Test items are horsepower and torque. First, the horsepower and torque of the test vehicle were measured in advance. Coating was performed by spraying 750 mL of mineral functional water of Example 1 onto the engine and engine room. Moreover, 250 mL of mineral functional water of Example 1 was inject
  • Example 1 Prior to the application of mineral functional water in Example 1, the horsepower was 104.0 PS and the torque was 15.7 Kgm. On the other hand, after the mineral functional water application of Example 1, the horsepower was 120.2 PS and the torque was 20.2 Kgm. From the above results, it was confirmed that, in the test vehicle 1, the horsepower was improved by 15% and the torque was improved by 29% by applying mineral functional water.
  • Test vehicle 2 A 3000CC class passenger car (Inspire, AT) was used as the test vehicle 2, and the horsepower and torque of the test vehicle before and after the application of mineral functional water were compared.
  • the horsepower and torque of the test vehicle were measured in advance. Then, it applied by spraying 800 mL of mineral functional water of Example 1 to an engine and an engine room. After drying, the horsepower and torque before and after coating were measured and compared by a predetermined method using chassis dynamo.
  • the horsepower was 179.5 PS and the torque was 21.5 Kgm.
  • the horsepower was 194.5 PS and the torque was 22.6 Kgm. From the above results, it was confirmed that, in the test vehicle 2, the horsepower was improved by 8% and the torque was improved by 5% by applying mineral functional water.
  • Evaluation 2 Exhaust gas evaluation A commercially available diesel vehicle was used as the test vehicle 3, and the exhaust gas of the test vehicle before and after the application of mineral functional water was evaluated by an opacimeter (light transmission smoke meter). Coating was performed by spraying 800 mL of mineral functional water of Example 1 onto the engine and engine room of the test vehicle. Thereafter, the operation was performed as usual, and the evaluation value with an opacimeter for 3 weeks after coating was recorded. The results are shown in Table 1. The measured values in Table 1 are average values of three measurements. Moreover, the 0th day of Table 1 is the data before applying mineral functional water.
  • Evaluation 3 Combustion promotion test of agricultural combustion boiler A combustion promotion test was conducted by applying the mineral functional water of Example 1 to a commercial agricultural combustion boiler. First, the heat exchanger cover of the boiler was removed, and the dirt on the surface of the heat exchanger (cylindrical) was removed by washing with water and completely dried. Next, 500 mL of the mineral functional water of Example 1 was applied to the entire heat exchanger and around the tip of the burner. The coat was divided into several times waiting for surface drying. Operation was carried out by burning a combustion boiler using commercially available kerosene as fuel and supplying hot air from the boiler outlet to the greenhouse for tomato cultivation.
  • FIG. 14 shows the result of measuring the temperature of the warm air that blows out from the boiler immediately after operation.
  • the temperature inside the house measured at a point of 7 m from the boiler and 1.2 m in height was also confirmed to increase on average from 5 ° C. to 7 ° C. or more.
  • the oil consumption was 30% lower than the same period last year.
  • a similar test was conducted on a boiler that was coated after harvesting tomatoes, it was found that the same temperature increase was observed and the fuel promoting action by the mineral functional water was maintained.
  • the mineral functional water of the present invention has beneficial effects such as improved combustion efficiency, it is promising industrially.

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Abstract

 燃焼効率向上等の有益な効能を有するミネラル機能水を提供する。本発明のミネラル機能水は、含有するミネラル成分が放射する電磁波によって、炭化水素燃料等の炭化水素類の燃焼促進作用を有する。

Description

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
 本国際出願は,2015年3月16日に日本国特許庁に出願された特許出願である特願2015-52498に基づく優先権を主張するものであり、および特願2015-52498の全内容を参照により本国際出願に援用する。
 本発明は、炭化水素類の燃焼促進作用等の有益な効能を有するミネラル機能水に関する。
 ミネラル成分を含有する水には、土壌改質作用、植物育成作用、有害化学物質分解作用、消臭作用、空気浄化作用等の効能がある可能性があるとされ、従来より様々なミネラル含有水やミネラル含有水の製造設備が開発されている。
 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)。
 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1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。
特許第4817817号公報 特開2011-56366号公報 特許第5864010号公報 特許第3210975号公報
 上述のように、従来から様々なミネラル含有水が報告されているが、ミネラル含有水の効果は科学的に実証されていないものも多くあり、ミネラル含有水の真の作用に付いては、未だ明確にされていない部分も多い。そのため、従来のミネラル含有水には、その効能を謳いながら実際には効能を有していないものや、効能を有しても実用には不十分であったり、効能の再現性が乏しいものも少なくない。
 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。
 また、特許文献1で開示された技術では、炭化水素系燃料の励起状態を維持し、燃焼効率改善に寄与するものであるが、所定の方法で電磁波を放射し続ける装置が必要となる等の制約ある。
 かかる状況下、本発明の目的は、炭化水素類の燃焼促進作用等の有益な効能を発現するミネラル機能水を提供することである。
 本発明者は、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炭化水素類の燃焼促進作用を有する有益な効能を発現することを見出し、本発明に至った。
 すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
 <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。
 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%、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。
 本発明によれば、炭化水素類の燃焼促進作用等の有益な効能を有するミネラル機能水が提供される。
ミネラル機能水製造設備の概略構成を示すブロック図である。 図1に示すミネラル機能水製造設備を構成するミネラル含有水(A)製造装置の一部をなすミネラル含有水溶液製造手段の模式図である。 図2のA-A線における一部省略断面図である。 図2に示す原料ミネラル水溶液製造手段に使用するミネラル付与材(A)の収納容器を示す斜視図である。 図2に示す原料ミネラル水溶液製造手段における導電線付近の反応状態を示す模式図である。 図1に示すミネラル機能水製造設備を構成するミネラル含有水(A)製造装置の一部をなす遠赤外線照射装置の概略断面図である。 図1に示すミネラル機能水製造設備を構成するミネラル含有水(B)製造装置のブロック図である。 図1に示すミネラル機能水製造設備を構成するミネラル含有水(B)製造装置を示す正面図である。 図8に示すミネラル含有水(B)製造装置の側面図である。 図8に示すミネラル含有水製造装置(B)の構成を示す一部省略斜視図である。 図8に示すミネラル含有水製造装置(B)を構成する通水容器の側面図である。 セラミック担体100重量部に対し、実施例1のミネラル機能水20重量部を固定化した試料の分光放射率スペクトル、及び黒体の分光放射率スペクトル(理論値)である(測定温度:35℃、波長範囲:4~24μm、参照担体:セラミック粉末)。 本発明のミネラル機能水の35℃における黒体に対する放射比率を示す図である。 実施例1のミネラル機能水を付与前後の農業用ボイラーの吹出口の温度測定結果である。
 1 ミネラル機能水製造設備
 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
 以下、本発明について例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下の例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、本明細書において、「~」とはその前後の数値又は物理量を含む表現として用いるものとする。また、本明細書において、「Aおよび/またはB」という表現は、「AおよびBのいずれか一方または双方」を意味する。すなわち、「Aおよび/またはB」には、「Aのみ」、「Bのみ」、「AおよびBの双方」が含まれる。
<1.本発明のミネラル機能水>
 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。
 詳しくは後述するが、本発明のミネラル機能水は、有益な効能として炭化水素類の燃焼促進作用を有する。なお、本発明と原料が異なるミネラル機能水(例えば、特許文献3(特許第5864010号)で開示したミネラル機能水)では、有意な炭化水素類の燃焼促進作用を示さない。従って、この作用は、本発明のミネラル機能水に特有の効能である。
 本明細書において、「ミネラル機能水」とは、ミネラル成分を含有し、少なくとも一種以上の有益な効能を発現するものを意味する。また、本明細書において、「ミネラル含有水」とは、ミネラル機能水を製造する際における、前段階の原料水であり、ミネラル含有水もミネラル成分を含有する。詳細は本発明のミネラル機能水の製造方法として後述する。なお、ミネラル含有水はそれ自身が有益な効能を有していても、有していなくてもよい。
 なお、本明細書において、「ミネラル成分」は、狭義のミネラルの定義である「4元素(炭素・水素・窒素・酸素)を除外した無機成分(微量元素含む)」を意味するものではなく、無機成分と共存する態様であれば、狭義の定義で除外されている前記4元素(炭素・水素・窒素・酸素)を含んでいてもよい。そのため、例えば、「植物由来のミネラル成分」は、カルシウム等の植物由来の無機成分と共に、植物由来の有機成分が含まれる場合も含む概念である。
 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。
 以下、本発明のミネラル機能水についてさらに詳しく説明する。
 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。
 炭化水素類としては、特に燃料となり得る炭化水素類(以下、「燃料炭化水素類」と記載する場合がある。)が好適な対象である。
 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。
 本発明のミネラル機能水が、炭化水素類に対する活性化作用や炭化水素類の燃焼を促進する作用を発現する理由についてはいまだ明らかでない点も多いが、少なくともミネラル成分が放射する電磁波が寄与していると考えられる。
 本発明のミネラル機能水が含有するミネラル成分は、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。なお、炭化水素類分子間のC-Hの相互伸縮振動に対応する波長は、数十μm(5THz前後)とされており、本発明のミネラル機能水はこの領域のテラヘルツ波を放射している。
 本発明のミネラル機能水は、特定の波長域(波長4μm~24μmの範囲)の分光放射率の形状からフィンガープリント的に特定することができる。
 なお、液体試料の分光放射率は、直接測定することが困難であるため、通常、参照用担体に固定して測定する方法が取られる。本発明のミネラル機能水の分光放射率スペクトルは、ミネラル機能水を担持用のセラミック粉末に固定化して測定される。
 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。
 本明細書において、「放射率」とは、放射体の放射発散度とその放射体と同温度の黒体の放射発散度との比」(JIS Z 8117)であり、「分光放射率」とは、その温度における黒体の放射率を100%としたときの試料の放射の割合を示すものである。評価される試料は、特有の分光放射率スペクトルを有する。なお、「黒体」とは、入射する光を100%吸収し、エネルギー放射能力が最大の物体のことであり、理論的には黒体よりも大きい放射能力を示すものはない。
 分光放射率スペクトルの測定方法はJIS R 180に規定されており、JIS R 180に準じる装置構成を有する、フーリエ変換型赤外線分光光度測定法(FTIR)を使用した放射率測定システムで測定することができる。放射率測定システムとしては、日本電子(株)製遠赤外線輻射率測定装置(JIR-E500)を好適な一例として挙げることができる。
 上述した、本発明のミネラル機能水が、炭化水素類に対する活性化作用を有し、炭化水素類の燃焼促進作用を発現する理由については、あくまで現時点での推定されるものであり、将来的に上記と異なるメカニズムが発見された場合であっても、本発明のミネラル機能水における有用な効能が制限的に解釈されるべきものではない。また、本発明のミネラル機能水には、複数の異なる有用な効能を有している可能性があり、それぞれの効能について発現メカニズムが異なる可能性もある。
 本発明のミネラル機能水は、pH11~12である。なお、本発明のミネラル機能水におけるpHは、ミネラル機能水をpHメータで測定したpHを数値化したものである。
 本発明のミネラル機能水は、本発明の目的を損なわない範囲で、適当な希釈用溶媒(水やアルコールなど)で希釈されていてもよい。
 本発明のミネラル機能水には、その効能を損なわない範囲で、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、本発明の目的を損なわない添加物であれば特に限定はないが、例えば、公知の懸濁剤、乳剤等が挙げられる。また、混合割合は、本願発明の目的を損なわない範囲であれば任意である。
<2.ミネラル機能水の用途>
 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。
 本発明において「燃焼促進作用」は本発明のミネラル機能水を燃焼機関や燃料に直接的に又は間接的に付与することにより、燃焼効率が向上するものをすべて含む概念である。
 本発明のミネラル機能水は、含有するミネラル成分の放射する電磁波により、炭化水素類に対する活性化作用を有し、これが燃焼促進作用に寄与している。
 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。
 ここで、「炭化水素類燃料に直接的に付与」とは、ミネラル機能水を燃料に直接接触させる付与方法であり、具体的な方法は燃料の形態(気体、液体、固体)に応じて適宜選択される。例えば、液体燃料や粉体燃料の場合は本発明のミネラル機能水を燃料に混ぜ込めばよく、ペレット等の固形燃料の場合はこれに塗工してもよい。
 また、「炭化水素類燃料に間接的に付与」とは、ミネラル機能水が含有するミネラル成分が放射する電磁波が燃料に放射されていればよく、具体的には、車両等の場合にはエンジンやエンジンルーム、燃焼ボイラーに塗工して、内部の燃料に電磁波を供与することを意味する。このような間接的に付与は、直接的な付与が行いにくい気体状の燃料や、液体状の燃料に対して効果的な方法である。
 例えば、エンジンに使用する場合、燃料に直接添加してもよいが、実施例で開示するように、ラジエータに添加したり、エンジンやボイラーに塗工してもよい。このような方法で、燃焼効率向上や出力向上が認められる。
 本発明のミネラル機能水はそのまま使用してもよいが、使用方法に応じて他の成分を加えて組成物とすることが好ましい。
 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。
 このように、本発明のミネラル機能水(又は燃焼促進用の組成物)は、炭化水素類燃料に直接的あるいは間接的に作用させることにより、炭化水素類燃料の燃焼を促進させることができる。そのため、炭化水素系燃料の燃焼性を改良し、燃費の向上、二酸化炭素(炭酸ガス)、その他悪性ガスの排出低減が可能となる。
 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。
 具体的には、燃料供給系統にミネラル機能水(またはこれを含む組成物)を塗工することにより、炭化水素類からなる燃料に電磁波を作用させ、燃料の燃焼効率が改善される。また、エンジンルーム内の機器に塗工することにより、バッテリーやオイルの性能を向上させることができる。また、排気系統の機器に塗工ことにより、排ガス中の一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物を削減することができる。塗工する方法は制限はなく、公知の塗工方法を採用すればよく、例えば、ミネラル機能水を対象物に吹きかける方法が挙げられる。
<3.ミネラル機能水の製造方法>
 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。
 以下、特許文献2(特開2011-56366号公報)で開示された装置を使用する、本発明のミネラル機能水の製造方法の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
 図1に示すように、ミネラル機能水製造設備1は、ミネラル含有水(A)製造装置2と、ミネラル含有水(B)製造装置3と、ミネラル含有水(A)製造装置2で製造されたミネラル含有水(A)44にミネラル含有水(B)製造装置3で製造されたミネラル含有水(B)45を混合してミネラル機能水47を形成する混合手段である混合槽46と、を備えている。
 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と、原料ミネラル水溶液製造手段10で得られた原料ミネラル水溶液(A)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と、を備えている。
 ミネラル含有水(B)製造装置3は、外部から供給される水Wを通水容器51~56に通過させることによってミネラル付与材から溶出したミネラル成分を含有するミネラル含有水(B)45を形成する機能を有する。
 以下、ミネラル含有水(A)製造装置2及びミネラル含有水(B)製造装置3について詳細に説明する。
(3-1:ミネラル含有水(A)製造装置)
 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。
 図2,図3に示すように、原料ミネラル水溶液製造手段10は、水11及びミネラル付与材(A)12を収容可能な反応容器13と、絶縁体14で被覆された状態で反応容器13内の水11に浸漬された導電線15と、反応容器13内の水11に超音波振動を付与するための超音波発生手段16と、導電線15に直流電流DCを導通させるための直流電源装置17と、導電線15の周囲の水11に直流電流DCと同方向の水流Rを発生させる手段である循環経路18a,18b及び循環ポンプPと、を備えている。直流電源装置17、超音波発生手段16及び循環ポンプPはいずれも一般の商用電源からの給電により作動する。
 反応容器13は、上面が開口した倒立円錐筒状であり、その頂点に相当する底部には排水口19が設けられ、この排水口19には循環ポンプPの吸込口P1に連通する循環経路18aが接続され、排水口19直下には循環経路18aへの排水量を調節するための開度調節バルブ20と、反応容器13内の水などを排出するための排水バルブ21が設けられている。
 循環ポンプPの吐出口P2には循環経路18bの基端部が接続され、循環経路18bの先端部は収容槽22に接続されている。収容槽22外周の底部付近には、収容槽22内の水11を反応容器13内へ送り込むための循環経路18cの基端部が接続され、循環経路18cの先端部は反応容器13の開口部に臨む位置に配管されている。循環経路18cには、収容槽22から反応容器13へ送り込む水量を調節するための開度調節バルブ23が設けられている。
 収容槽22の底部には、排水バルブ25及び水温計26を有する排水管24が垂下状に接続されている。必要に応じて排水バルブ25を開くと、収容槽22内の水が排水管24の下端部から排出することができ、このとき排水管24を通過する水11の温度を水温計26で計測することができる。
 図5に示すように、導電線15とこれを被覆する絶縁体14からなる複数の導電ケーブル29(29a~29g)はそれぞれ反応容器13内の深さの異なる複数位置に円環状をなすように配線され、これらの円環状の導電ケーブル29a~29gはいずれも反応容器13と略同軸上に配置されている。それぞれの導電ケーブル29a~29gの内径は倒立円錐筒状の反応容器13の内径に合わせて段階的に縮径しており、それぞれの配置箇所に対応した内径となっている。各導電ケーブル29a~29gは、反応容器13の壁体13aに設けられた絶縁性のターミナル30に着脱可能に結線されているため、必要に応じて、円環状の部分をターミナル30から取り外したり、取り付けたりすることができる。
 反応容器13内の軸心に相当する部分には、絶縁性の網状体で形成された有底円筒状の収納容器31が配置され、この収納容器31内にミネラル付与材(A)12が充填されている。この収納容器31はその上部に設けられたフック31fにより、反応容器13の壁体13a上縁部に着脱可能に係止されている。
 図2に示すように、循環経路18a,18bの外周にはそれぞれ導電ケーブル29s,29tが螺旋状に巻き付けられ、これらの導電ケーブル29s,29tに対し、直流電源装置17から直流電流DCが供給される。導電ケーブル29s,29tを流れる直流電流DCの向きは循環経路18a,18b内を流動する水流の向きと略一致するように設定されている。
 原料ミネラル水溶液製造手段10において、反応容器13内及び収容槽22内に所定量の水11を入れ、ミネラル付与材(A)12が充填された収納容器31を反応容器13内の中心にセットした後、循環ポンプPを作動させるとともに、反応容器13底部の開度調節バルブ20及び循環経路18cの開度調節バルブ23を調節して、反応容器13から排水口19、循環経路18a、循環ポンプP、循環経路18b、収容槽22及び循環経路18cを経由して再び反応容器13の上部に戻るように水11を循環させる。そして、直流電源装置17、超音波発生手段16を作動させると、収納容器31内のミネラル付与材(A)12から水11へのミネラル成分の溶出反応が始まる。
 原料ミネラル水溶液製造手段10を使用して原料ミネラル水溶液(A)を製造する際の作業条件は特に限定しないが、本実施形態では、以下の作業条件で原料ミネラル水溶液(A)の製造を行った。
(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。
 このような条件で原料ミネラル水溶液製造手段10を稼働させると、反応容器13内には、左ねじ方向に回転しながら排水口19に吸い込まれる水流Rが発生し、排水口19から排出された水11は、前述した循環経路18a,18bなどを経由して、再び、反応容器13内へ戻るという状態が継続される。
 従って、水流Rによる撹拌作用、導電ケーブル29を流れる直流電流の作用及び超音波発生手段16が水11に付与する超音波振動により、ミネラル付与材(A)12からミネラル成分が速やかに水11中に溶出して、必要とするミネラル成分が適度に溶け込んだ原料ミネラル水溶液(A)を効率良く製造することができる。
 原料ミネラル水溶液製造手段10においては、円環状をした複数の導電ケーブル29a~29gを反応容器13内に略同軸上に配線するとともに、反応容器13内で左ねじ方向に回転する水流Rを発生させている。従って、一定容積の反応容器13内に比較的密状態の電気エネルギーの場を形成することができ、比較的小さな容積の反応容器13内で効率良く原料ミネラル水溶液(A)を製造することができる。
 また、反応容器13は倒立円錐筒状であるため、円環状をした複数の導電ケーブル29a~29gに沿って流動する水流Rを比較的容易且つ安定的に発生させることができ、これによってミネラル成分の溶出が促進される。また、倒立円錐筒状の反応容器13内を流動する水流Rは、反応容器13底部の排水口19に向かうにつれて流速が増大するため、ミネラル付与材(A)12との接触頻度も増大し、水11中に存在する自由電子eを捕捉してイオン化するミネラル量を増加させることができる。
 さらに、循環経路18b,18cの間に水11を貯留しながら排出する収容槽22を設けているため、反応容器13の容積を超える分量の水11を循環させながらミネラル溶出反応を進行させることが可能である。このため、原料ミネラル水溶液(A)を効率良く大量生産することができる。
 循環ポンプPを連続運転して、これらの反応を継続させると、最終的にはミネラル成分が溶出した原料ミネラル水溶液(A)が生成される。反応容器13底部の排水口19の大きさ、循環水量の多少、反応容器13の形状(特に、図2に示す軸心Cと壁体13aとの成す角度γ)などにより、水11中における自由電子eの出現状況をコントロールすることができ、ミネラル付与材(A)12に自由電子eが与える作用により、ミネラル成分の水溶性が左右される。
 原料ミネラル水溶液(A)が形成されたら、この原料ミネラル水溶液(A)41を、図6に示す処理容器40内へ移す。この場合、反応容器13内において収納容器31から漏出したミネラル付与材(A)12の残留物は反応容器13の底部にある排水バルブ21から排出することができる。処理容器40内に収容した原料ミネラル水溶液(A)41は、撹拌羽根42でゆっくりと撹拌しながら、処理容器40内部に配置された遠赤外線発生手段43により遠赤外線を照射する。
 なお、遠赤外線発生手段43は、波長6~14μm程度の遠赤外線を発生するものであれば良く、材質や発生手段などは問わないので、加熱方式であってもよい。ただし、25℃において、6~14μm波長域の黒体放射に対して85%以上の放射比率を有するものが望ましい。
 図2に示す原料ミネラル水溶液製造手段10においては、水流Rによる撹拌作用、導電線15を流れる直流電流DCの作用及び超音波振動により、ミネラル付与材(A)12に含まれるミネラル成分が速やかに水11中に溶出して、必要とするミネラル成分が適度に溶け込みミネラル水溶液41を効率良く製造することができる。
 そして、図6に示す遠赤外線発生手段43において、ミネラル水溶液41に遠赤外線を照射することにより、溶解したミネラル成分と水分子とが融合して電気陰性度の高まったミネラル含有水(A)44が形成される。
 ミネラル含有水(A)製造装置2において、前述した工程により形成されたミネラル含有水(A)44は、図1に示すように、送水経路57yを経由して混合槽46へ送り込まれ、混合槽46内において、ミネラル含有水(B)製造装置3から送り込まれたミネラル含有水(B)45と混合される。
 以下、ミネラル付与材(A)について説明する。
 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。
 好適なキク科草木植物としてツワフキやヨモギ、野アザミ等が挙げられる。また、好適なバラ科草木植物として、ノイバラ、ダイコンソウ、へビイチゴ、ヤマブキ、キイチゴなどが挙げられる。草木植物において、使用される部位は、葉部、茎部、花部等のミネラル成分が溶出しやすい部位が適宜選択され、そのまま用いてもよいが、乾燥物として用いてもよい。
 また、木本植物の種類は、カエデ、白樺、松又は杉が挙げられる。木本植物において、使用される部位は、葉部、茎部、樹皮部等のミネラル成分が溶出しやすい部位が適宜選択され、そのまま用いてもよいが、乾燥物として用いてもよい。
 好適なミネラル付与材(A)として、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')が挙げられる。
 ここで、活性炭粉末(A3)は、ヤシガラを、不活性ガス雰囲気下、賦活温度1000℃で炭化した活性炭粉末のうち、純水に10wt%になるように添加したときにpHが9~11、好適には9.5~10.5、より好適にはpH10になるものを採用する。
 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。
 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)」、活性炭粉末(A3)として、株式会社理研テクノシステム製「AS-100(品番)」を好適に使用することができる。
(2-2:ミネラル含有水(B)製造装置)
 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。
 水流切替弁51v~56vの切替操作は、これらの水流切替弁51v~56vと信号ケーブル59で結ばれた操作盤58に設けられた6個の切替ボタン51b~56bを操作することによって実行することができる。6個の切替ボタン51b~56bと6個の水流切替弁51v~56vとがそれぞれの番号ごとに対応しているので、切替ボタン51b~56bの何れかを操作すれば、それと対応する番号の水流切替弁51v~56vが切り替わり、水流方向を変えることができる。
 また、第1通水容器51内には二酸化ケイ素と酸化鉄を含むミネラル付与材(B)51mが充填され、第2通水容器52内には二酸化ケイ素と活性炭を含むミネラル付与材(B)52mが充填され、第3通水容器53内には二酸化ケイ素と窒化チタンを含むミネラル付与材(B)53mが充填され、第4通水容器54内には二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを含むミネラル付与材(B)54mが充填され、第5通水容器55内には二酸化ケイ素と炭酸マグネシウムを含むミネラル付与材(B)55mが充填され、第6通水容器56内には二酸化ケイ素とリン酸カルシウムを含むミネラル付与材(B)56mが充填されている。
 ここで、ミネラル付与材(B)51m~56mは、好適には所定の種類の石灰石、化石サンゴ、貝殻をベースとした原料を混合して製造することができる。
 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。
 ミネラル付与材(B)51m~56mとして、
 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。
 特に、ミネラル付与材(B1)~(B6)に使用される、石灰石、化石サンゴ、貝殻が、以下の(1-1)~(1-3)であることが好ましい。
(1-1)石灰石:
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。
(1-2)化石サンゴ:
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。
(1-3)貝殻:
   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。
(1-4)活性炭
   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。
 前述した操作盤58の切替ボタン51b~56bを操作して、水流切替弁51v~56vを通水容器側へ切り替えれば、送水経路57を流れてきた水は、操作された水流切替弁より下流側にある第1通水容器51~第6通水容器56内へ流れ込み、水流切替弁51v~56vを迂回水路側へ切り替えれば、送水経路57を流れてきた水は、操作された水流切替弁より下流側の迂回水路51p~56pへ流れ込む。従って、切替ボタン51b~56bの何れかを操作して水流切替弁51v~56vを選択的に切り替えることにより、第1通水容器51~第6通水容器56ごとに異なるミネラル付与材(B)51m~56mから溶出するミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水(B)45を形成することができる。
 次に、図8~図11に基づいて、実際のミネラル含有水(B)製造装置3の構造、機能などについて説明する。なお、図8~図10においては、前述した迂回水路51p~56p,水流切替弁51v~56v,操作盤58及び信号ケーブル59を省略している。
 図8,図9に示すように、ミネラル含有水(B)製造装置3は、架台60に搭載された略円筒形状の第1通水容器51~第6通水容器56と、これらの第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、を備え、水道から供給される水Wを貯留するための原水タンク63が架台60の最上部に配置されている。原水タンク63内には、水W中の不純物を吸着する機能を有する無機質多孔体64が収容されている。架台60の底部には複数のキャスタ61及びレベルアジャスタ62が設けられている。略円筒形状の第1通水容器51~第6通水容器56は、それぞれの軸心51c~56c(図9参照)を水平方向に保った状態で、直方体格子構造の架台60に搭載されている。第1通水容器51~第6通水容器56は架台60対し着脱可能である。
 図10に示すように、第1通水容器51~第6通水容器56はいずれも同じ構造であり、円筒形状の本体部51a~56aの両端部に設けられたフランジ部51f~56fに円板状の蓋体51d~56dを取り付けることにより気密構造が形成されている。軸心51c~56cが水平状態のとき本体部51a~56aの最下部に位置する箇所に、送水経路57と連通する入水口57aが設けられ、入水口57aから遠い方の蓋体51d~56dの最上部に、送水経路57と連通する出水口57bが設けられ、出水口57bにはメッシュストレーナ57cが取り付けられている。本体部51a~56a外周の出水口57b直上部分には、第1通水容器51~第6通水容器56内のエアを逃がすための自動エア弁57dが取り付けられている。
 上流側の送水経路57から供給された水は入水口57aを通過して第1通水容器51~第6通水容器56内へ流入し、それぞれの内部に充填されたミネラル付与材(B)51m~56mと接触することにより各ミネラル成分が水中へ溶出するので、それぞれのミネラル付与材(B)51m~56mに応じたミネラル成分を含有した水となって出水口57bから下流側の送水経路57へ流出する。
 図8~図10に示すミネラル含有水(B)製造装置3においては、図9に示す操作盤58の切替ボタン51b~56bの何れかを操作して、原水タンク63の水Wを、第1通水容器51~第6通水容器56の1個以上に通過させことにより、第1通水容器51から第6通水容器56にそれぞれ充填されたミネラル付与材(B)51m~56mにそれぞれ含まれている特徴あるミネラル成分を選択的に溶け込ませたミネラル含有水(B)45を形成することができる。
 また、ミネラル含有水(B)製造装置3においては、第1通水容器51~第6通水容器56が送水経路57で直列に連結されているため、当該送水経路57に連続的に水を流すことにより、第1通水容器51~第6通水容器56内のミネラル付与材(B)51m~56mに応じたミネラル成分が溶け込んだミネラル含有水(B)45を大量生産することができる。
 なお、ミネラル含有水(B)製造装置3において形成されたミネラル含有水(B)45は、第6通水容器56より下流側の送水経路57xを経由して混合槽46内へ送り込まれ、その内部において、図1に示すミネラル含有水(A)製造装置2で製造されたミネラル含有水(A)44と混合されることによってミネラル機能水47が形成される。
 ミネラル含有水(A)とミネラル含有水(B)の配合割合は、ミネラル含有水(A)及びミネラル含有水(B)に含まれる原料の種類、溶出する成分濃度を考慮して適宜決定されるが、ミネラル含有水(A)とミネラル含有水(B)との重量比([ミネラル含有水(A)]:[ミネラル含有水(B)])で、1:5~1:20の範囲であり、好適には1:7~1:12の範囲、より好適には1:10の範囲である。
 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。
 以上、本発明のミネラル機能水の製造方法の好適な実施形態を説明したが、上述した構成を有する本発明のミネラル機能水が製造できればよく、上記好適な実施形態以外にも様々な構成を採用することもでき、制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
 以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
「実施例1」
<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。
 上記草木植物原料(A1)と木本植物原料(A2)を、1:3(重量比)で混合し、次いでその混合物100重量部に対して、活性炭(A3)が5重量部となるように混合して得られたミネラル付与材(A)を、図1に示すミネラル含有水(A)製造装置2における、原料ミネラル水溶液製造手段10(図2参照)に水に対して10~15重量%になるように入れ、原料ミネラル水溶液製造手段10の導電線に直流電流(DC8300V、100mA)を導通させ、導電線の周囲の水に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(発振周波数50kHz、振幅1.5/1000mm)を付与して原料ミネラル水溶液(A)を形成した。次いで、後段の遠赤外線発生手段43に供給された原料ミネラル水溶液(A)に遠赤外線(波長6~14μm)を照射することによりミネラル含有水(A)を得た。
2.ミネラル含有水(B)の製造
 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
 図1の構成のミネラル含有水(B)製造装置3において、上記ミネラル付与材(B1)~(B6)を使用した第1~6通水容器に水を流通させることにより、ミネラル含有水(B)を得た。(B1)~(B6)はそれぞれ50kg(合計300kg)であり、流通させる水の量は1000kg、流速は500mL/40sで設定した。
 上記方法で形成したミネラル含有水(A)とミネラル含有水(B)とを1:10(重量比)となるように混合して、実施例1のミネラル機能水を得た。
 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。
(分光放射率の評価)
 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。
 また、図13に、測定試料の分光放射率スペクトルと黒体の分光放射率スペクトル(理論値)から求めた放射比率(波長範囲:4~24μm)を示す。
<2.評価>
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。
評価1-2:試験車両2(AT)
 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。
評価2:排ガス評価
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1のように、ミネラル機能水を塗工後、5日目にはオパシメーターの数値は低下し、その後7日目、11日目は一旦数値が上昇したが、14日目以降は、その数値が再び低下している。21日目には、排ガスの数値が0.40にまで低下した。
 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。
評価3:農業用燃焼ボイラーの燃焼促進試験
 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。
 また、ボイラーから7m、高さ1.2mの地点で測定したハウス内の温度も平均で5℃から7℃以上の温度上昇が確認された。
 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。
 本発明のミネラル機能水は、燃焼効率向上等の有益な効能を有するため、産業的に有望である。

Claims (8)

  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ことを特徴と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請求項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、請求項1に記載のミネラル機能水。
  4.  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。
  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の範囲である請求項6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’)である請求項6または7に記載のミネラル機能水の製造方法。
  8.  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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