WO2022163641A1 - 液体活性化装置 - Google Patents

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WO2022163641A1
WO2022163641A1 PCT/JP2022/002635 JP2022002635W WO2022163641A1 WO 2022163641 A1 WO2022163641 A1 WO 2022163641A1 JP 2022002635 W JP2022002635 W JP 2022002635W WO 2022163641 A1 WO2022163641 A1 WO 2022163641A1
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WO
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water
liquid
cylindrical body
activation device
inner cylindrical
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PCT/JP2022/002635
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English (en)
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喜久雄 田村
Original Assignee
喜久雄 田村
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Definitions

  • the present invention relates to a liquid activation device, and more particularly to a liquid activation device for bringing water or oil into a so-called activated state.
  • a water activation device for obtaining such water activation a device using a water activation piece having a spiral thread is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Water can be activated by using such a conventional water activation device, but there is a demand for a technique that enables the maintenance of activated water with higher activity for a longer period of time. There is also a demand for a technology that can activate liquids other than water.
  • a water activation device that can generate a liquid that can maintain high activity over a long period of time.
  • This water activation device includes a conductive inner cylindrical body, a conductive inlet connection pipe formed with an inlet and connected to the inner cylindrical body, and an outlet formed and connected to the inner cylindrical body. a conductive outlet connecting pipe; a conductive outer cylindrical body disposed outside the inner cylindrical body and electrically insulated from the inner cylindrical body, the inlet connecting pipe and the outlet connecting pipe; A bellows tube arranged inside a cylindrical body, a honeycomb mesh portion arranged inside the bellows tube, and a plurality of water-activating ball bodies filled radially inside the honeycomb mesh portion.
  • Each of the plurality of water-activated ball bodies includes a case having a closed-shell hollow structure and a ball housed inside the case, and capable of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or trace radiation. and a ball containing at least one functional mineral.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically showing a water activation device as a liquid activation device in one embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view schematically showing a holder in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a front canopy in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a water activation member in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing the arrangement of water activation members held by the holder shown in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a swirl vane in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically showing a water activation device as a liquid activation device in one embodiment of the present invention.
  • 2 is a perspective view schematically showing a holder in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a water activation module in the water activation apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 8A is a perspective view schematically showing a mesh member forming a honeycomb mesh portion of the water activation module shown in FIG. 7.
  • FIG. 8B is a partially enlarged plan view of the mesh member shown in FIG. 8A.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a water activation ball body of the water activation module shown in FIG. 7.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the water activation ball shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a rear canopy in the water activation device shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 12 is a schematic diagram showing the configuration of a liquid activation system including the liquid activation device shown in FIG.
  • FIG. 1 to 11 An embodiment of a liquid activation device according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 11.
  • FIG. 1 to 11 the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
  • FIGS. 1 to 11 the scale and dimensions of each component may be exaggerated, and some components may be omitted.
  • terms such as “first” and “second” are used only to distinguish components from each other and indicate a particular rank or order. not a thing
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically showing a water activation device 1 as a liquid activation device in one embodiment of the present invention.
  • the water activation device 1 includes a substantially cylindrical housing 2, a plurality of holders 3 (3A to 3E) arranged in the inner space of the housing 2 along the direction of water flow, and blades. It has a member 4 and a water activation module 5 .
  • the water activation device 1 may be connected in series or parallel with water pipes (not shown) for tap water, gray water, or sewage, and may be buried in the ground, or may be installed in water pipes (not shown) ) are connected in the middle.
  • the direction along the water flow direction will be referred to as the "downstream side", and the opposite direction will be referred to as the "upstream side”.
  • the housing 2 includes, for example, a conductive inner cylindrical body 20 made of metal, an insulating member 21 covering substantially the entire outer periphery of the inner cylindrical body 20, a conductive outer cylindrical body 22 covering the outer periphery of the insulating member 21, An inlet connecting pipe 23 connected to the inner cylinder 20 so as to cover the opening of the upstream end of the inner cylinder 20, and the inner cylinder 20 so as to cover the opening of the downstream end of the inner cylinder 20. and an outlet connecting tube 24 connected to the .
  • the connecting pipes 23 and 24 are made of a conductive material, and the insulating member 21 is made of an electrically insulating material.
  • the open end of the inlet connecting pipe 23 connected to the inner cylindrical body 20 serves as an inflow port 23A into which water flows, and the open end of the outlet connecting pipe 24 connected to the inner cylindrical body 20 extends inside the housing 2. It is an outflow port 24A through which the water that has passed through flows out. Thread grooves (not shown) are formed on the inner peripheral surfaces of the inflow port 23A and the outflow port 24A for screwing the above-described water pipes and water pipes. In this manner, the connecting pipes 23 and 24 are connected to the above-described water pipes and water pipes in a sealed state by screwing.
  • the inflow port 23A of the inlet connecting pipe 23 and the outflow port 24A of the outlet connecting pipe 24 are arranged on the same straight line or on the same curve to reduce the pressure loss during water flow.
  • An insulating ring 25 having electrical insulation is arranged between the connecting pipes 23, 24 and both ends of the outer cylindrical body 22, so that the connecting pipes 23, 24 and the outer cylindrical body 22 are electrically separated.
  • a ground terminal (not shown) is connected to the outer cylindrical body 22 so as to ground the positive charge generated in the outer cylindrical body 22 . Incidentally, when the water activation device 1 is buried in the ground, such a ground terminal can be omitted.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the holder 3.
  • the holder 3 is made of resin, for example, and has an outer shape that is sized to substantially fit the inner peripheral surface of the inner cylindrical body 20 described above. As a result, a plurality of holders 3 can be coaxially arranged in multiple stages in the internal space of the inner cylindrical body 20 .
  • the number of holders 3 in the water activation device 1 can be set to any number in consideration of the flow rate of water, the efficiency of water activation, and the like.
  • the holder 3 includes a mesh-shaped holding portion 30, a connecting shaft 31 extending perpendicularly to the holding portion 30 from the central portion of the holding portion 30, and an outer peripheral edge of the holding portion 30 extending from the holding portion. and a peripheral wall 32 extending cylindrically around 30 .
  • the height of the connecting shaft 31 from the holding portion 30 is higher than the height of the peripheral wall 32 from the holding portion 30 .
  • a taper is formed at the end of the peripheral wall 32 .
  • the ends of the connecting shafts 31 of the holders 3 are configured to be fittable to the adjacent holders 3, thereby coaxially fitting with the adjacent holders 3 to connect the holders 3 in multiple stages along the axial direction. can be done.
  • the first stage holder 3A holds a conical front canopy body 6, and the second stage holder 3B and the third stage holder 3C hold a cylindrical shape. holds one or more water activation members 7 of
  • the fourth stage holder 3D holds the end of the water activation module 5, and the fifth stage holder 3E holds one or more conical rear canopy bodies 8.
  • FIG. 1 the first stage holder 3A holds a conical front canopy body 6
  • the second stage holder 3B and the third stage holder 3C hold a cylindrical shape. holds one or more water activation members 7 of
  • the fourth stage holder 3D holds the end of the water activation module 5
  • the fifth stage holder 3E holds one or more conical rear canopy bodies 8.
  • the holding portion 30 of the holder 3 includes a plurality of radial ribs 33 radially extending from the connecting shaft 31 to the peripheral wall 32 and a plurality of concentric ribs 34 connecting the radial ribs 33 in the circumferential direction. and
  • the radial ribs 33 and the concentric ribs 34 form a large number of water passage holes 35 that allow water to pass through the entire surface of the holding portion 30 .
  • the radial ribs 33 and the concentric ribs 34 have inclined surfaces so as to cause water to swirl and generate turbulence as it passes through the water passages 35 .
  • the arrangement and number of radial ribs 33 and concentric ribs 34 are not limited to those illustrated.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the front canopy 6 held by the first stage holder 3A.
  • a screw hole 6A is formed at the top of the conical front canopy body 6, and a screw 61 (see FIG. 1) is inserted into the screw hole 60 of the front canopy body 6 to screw the holder 3A.
  • the front canopy body 6 is fixed to the holder 3A by screwing it into a screw groove 31A (see FIG. 2) formed at the end of the connecting shaft 31.
  • the opening angle of the top portion of the front canopy 6 is approximately 90 degrees, and the diameter of the edge portion 62 of the skirt is approximately the same as the diameter of the outermost concentric rib 34 of the holder 3A. In this way, the front canopy 6 is held in the holder 3A so that the skirt widens from upstream to downstream.
  • the front canopy 6 in this embodiment is made of a titanium alloy. Titanium alloy exerts a catalytic action when it comes into contact with tap water, and can sterilize E. coli, Legionella, etc. and suppress the growth of bacteria, and can detoxify chlorine by ionizing it.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing the water activation members 7 held by the holders 3B and 3C on the second and third stages.
  • the water activation member 7 is formed of a cylindrical sintered body composed mainly of one or more functional minerals having properties of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or various trace radiations. Examples of such functional minerals include ceramics, black silica (graphite silica), obsidian, maifanseki, and tourmaline.
  • a through hole 70 is formed in the water activation member 7 along its central axis.
  • a spiral groove 71 extending spirally along the axial direction is formed on the inner surface of the through hole 70 .
  • a spiral groove 72 extending spirally along the axial direction is formed on the outer surface of the water activation member 7 .
  • Such spiral grooves 71 and 72 substantially increase the surface area of the water activating member 7 and increase the contact area between the running water and the water activating member 7 .
  • the water that has flowed into the water activation member 7 becomes a swirling flow by passing through these spiral grooves 71 and 72 .
  • the spiral grooves 71 and 72 are formed continuously in the circumferential direction, but such spiral grooves may be formed only partially in the circumferential direction.
  • the height of the water activation member 7 is slightly lower than the connecting shaft 31 of the holder 3, and the diameter of the water activation member 7 is approximately half the radius of the holding portion 30 of the holder 3. Also, the dimension of the through hole 70 of the water activation member 7 is slightly larger than the outer diameter of the connecting shaft 31 of the holder 3 .
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing the arrangement of the water activation member 7 held by the holder 3.
  • one holder 3 holds seven water activation members 7 .
  • this water activation member 7 is arranged in the center of the holder 3 .
  • six water activation members 7 are arranged at equal intervals in the circumferential direction inside the peripheral wall 32 of the holder 3 without contacting each other.
  • the surface of the water activating member 7 is uniformly brought into contact with the running water, and the water activating member 7 is rotated by the force of the running water flowing through the spiral grooves 71 and 72 described above. It's becoming Further, since the ion beams, magnetic lines of force, far-infrared rays, or various trace radiations from the functional minerals described above can act on the water in contact with the water activation member 7, the water activation can be performed more effectively. be able to.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing the blade member 4.
  • the blade member 4 includes a ring portion 40 extending in an annular shape, a shaft portion 41 having a predetermined length positioned at the center of the ring portion 40, and radially extending from the shaft portion 41 toward the ring portion 40. and a plurality of swirl vanes 42 extending therefrom.
  • the six swirl vanes 42 are arranged at regular intervals along the circumferential direction.
  • Each swirl vane 42 has a three-dimensional curved surface that is twisted so as to cause swirling flow in axially flowing water.
  • a plurality of blade members 4 may be arranged in the water activation device 1 .
  • a projection 43 having a rectangular cross section is formed on the top of the shaft portion 41 of the blade member 4 .
  • the protrusion 43 is fitted with a recess (not shown) formed in the bottom of the connecting shaft 31 of the holder 3C. Since the blade member 4 is connected to the holder 3C by such a protrusion 43, it is possible to suppress the rotation of the blade member 4 due to the reaction force of the swirl force given to the water flow by the swirl vane 42. Therefore, it is possible to prevent the speed energy of the water flow from being consumed by the rotation of the blade member 4 .
  • the vane member 4 is formed by molding a resin material mixed with powdered or finely divided functional minerals having the physical property of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or various trace radiations. preferably.
  • functional minerals include ceramics, black silica (graphite silica), obsidian, maifanseki, and tourmaline.
  • the functional mineral to be mixed with the resin material is not limited to one type, and two or more types of functional minerals can be mixed and used in consideration of the target liquid and processing capacity. be.
  • the action of ion beams, magnetic lines of force, far-infrared rays, or various trace radiations can be imparted to the water, making water activation more effective.
  • the resin material for example, nylon, urethane, silicon, or the like can be used.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the water activation module 5.
  • the water activation module 5 includes an outer tube 50 made of, for example, resin, a bellows tube 51 accommodated inside the outer tube 50, and a cylindrical tube disposed inside the bellows tube 51. It includes a honeycomb mesh portion 52 and a plurality of water-activated balls 53 (liquid-activated balls) filled radially inside the honeycomb mesh portion 52 .
  • the bellows tube 51 is preferably made of a resin material mixed with the functional mineral described above in the form of powder or fine particles.
  • Both ends of the corrugated tube 51 are cylindrical, and unevenness is repeatedly formed at regular intervals along the axial direction on the inner and outer surfaces of the portion located inside the outer tube 50 .
  • unevenness is repeatedly formed at regular intervals along the axial direction on the inner and outer surfaces of the portion located inside the outer tube 50 .
  • a gap G is formed between the outer surface of the bellows tube 51 and the inner peripheral surface of the outer tube 50, and water also flows in the inside of this gap G in the direction of water flow.
  • the corrugated tube 51 is formed with liquid passage ports 51A that communicate the inside and the outside of the corrugated tube 51 at a plurality of locations along the axial direction. Water flows back and forth between the inside and the outside of the bellows tube 51 via the liquid passage port 51A, so that water can be moved and agitated over a wide range.
  • the shape, position, and number of the liquid passage ports 51A are selected in consideration of the viscosity, flow rate, flow velocity, and the like of flowing water.
  • the honeycomb mesh part 52 is a cylindrical member having two mesh layers 52A and 52B, and is obtained by cylindrically forming the mesh member 54 as shown in FIG. 8A.
  • the honeycomb mesh portion 52 may have a shape close to a cylinder, and does not have to be a closed cylinder.
  • FIG. 8B is a partially enlarged plan view of the mesh member 54 that constitutes the honeycomb mesh portion 52.
  • the mesh member 54 is made of resin, for example, and includes a first mesh layer 54A having a honeycomb structure in which a large number of hexagonal openings are continuously formed, and a first mesh layer 54A.
  • the second mesh layer 54B having a honeycomb structure in which a large number of hexagonal openings are continuously formed in the same manner as the mesh layer 54A is laminated and bonded.
  • the first mesh layer 54A is hatched for easy understanding.
  • the center of the hexagon in the honeycomb structure of the second mesh layer 54B is located at the vertex of the hexagon in the honeycomb structure of the first mesh layer 54A, and the honeycomb structure of the first mesh layer 54A ( The first honeycomb structure) and the honeycomb structure of the second mesh layer 54B (second honeycomb structure) are arranged at offset positions so as not to overlap each other in plan view.
  • the honeycomb mesh portion 52 composed of such a mesh member 54, the motion of the water flowing inside the water activation module 5 can be changed from a vortex to a wave. Therefore, in the water activation module 5, the original potential of water is likely to be recovered.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the water activation ball body 53.
  • the water activation ball body 53 includes a ball case 55 having an open-shell hollow structure and a ball 56 movably housed inside the ball case 55 .
  • the ball case 55 is made of resin.
  • the ball 56 contains one or more functional minerals having physical properties of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or various trace radiations. Examples of such functional minerals include ceramics, black silica (graphite silica), obsidian, maifanseki, and tourmaline.
  • the ball case 55 in the present embodiment has a closed-shell hollow structure including connecting portions 57 forming respective sides of a triicosahedron, and water can pass through the inside of the ball case 55.
  • water can pass through the inside of the ball case 55.
  • the ball case 55 is composed of two case parts 90 having the same structure.
  • Each case component 90 has three protrusions 91 protruding toward the other case component 90 and three protrusion receiving portions 92 for receiving the protrusions 91 of the other case component 90 .
  • the protrusions 91 of each case component 90 are formed at intervals of 120 degrees in the circumferential direction, and the protrusion receiving portions 92 are also formed at intervals of 120 degrees in the circumferential direction.
  • the projection receiving portion 92 is arranged at an intermediate position between the two projections 91 . Therefore, by shifting the two case parts 90 by 60 degrees, the projection 91 of one of the case parts 90 can be accommodated in the projection receiving portion 92 of the other. can be formed.
  • the shape of the ball case 55 is not limited to the illustrated one, and may have any structure as long as it has a closed-shell hollow structure.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing the rear canopy 8 held by the fifth stage holder 3E.
  • the opening angle of the top of the conical rear canopy 8 is approximately 45 degrees. It is arranged in the holder 3E. In this way, the rear canopy 8 is held in the holder 3E so that the skirt widens from upstream to downstream.
  • the four rear canopy bodies 8 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the connecting shaft 31 of the holder 3E inside the peripheral wall 32 of the holder 3E without coming into contact with each other.
  • the rear canopy 8 in this embodiment is made of a titanium alloy. Titanium alloy exerts a catalytic action when it comes into contact with tap water, and can sterilize E. coli, Legionella, etc. and suppress the growth of bacteria, and can detoxify chlorine by ionizing it.
  • the water (W in FIG. 1) flowing from the inlet 23A of the housing 2 collides with the front canopy 6 held by the first stage holder 3A and spreads. Accelerating, a large number of eddy currents are generated at the edge 62 of the skirt of the front canopy 6. - ⁇ At this time, since the front canopy 6 is made of a titanium alloy, when running water collides with the front canopy 6, the catalytic action of the titanium alloy suppresses the growth of bacteria in the running water and ionizes the chlorine. rendered harmless.
  • the flowing water that has passed through the front canopy body 6 and reached the holding portion 30 of the holder 3A is swirled by the inclined surfaces of the radial ribs 33 and the concentric ribs 34 when passing through the water passage port 35 to form swirling vortices in various directions. It becomes a turbulent state with agitation.
  • the flowing water thus brought into a turbulent state passes through the water activating members 7 while colliding with the water activating members 7 held by the holding portions 30 of the second and third stage holders 3B and 3C. . At this time, the water activation members 7 are not in contact with each other.
  • the water swirling along the spiral grooves 71 and 72 of the water activation member 7 is acted upon by the functional minerals of the water activation member 7, such as ion beams, magnetic lines of force, far-infrared rays, or various trace radiations.
  • the flowing water which has become a swirling flow in contact with the water activation member 7, is further agitated by the inclined surfaces of the radial ribs 33 and the concentric ribs 34 of the holding portion 30, and becomes a turbulent state. It flows into member 4 .
  • the water that has flowed into the blade member 4 from the third stage holder 3C flows into the water activation module 5 while swirling about the shaft portion 41 by the swirl vane 42 of the blade member 4 described above.
  • the water swirling in contact with the swirl vanes 42 of the vane members 4 is affected by ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or various kinds of minute radiation caused by the functional minerals of the vane members 4 .
  • the running water that has flowed into the water activation module 5 passes through the ball case 55 of the water activation ball body 53 inside the honeycomb mesh portion 52 and contacts the balls 56. , or various micro-radiation effects.
  • the water exiting the water activation module 5 is further stirred by the inclined surfaces of the radial ribs 33 and the concentric ribs 34 of the holder 30 of the fourth stage holder 3D, and is held in the final stage holder 3E. It collides with the rear stage canopy 8 that has been formed. At this time, the running water is divided and accelerated by the plurality of rear canopy bodies 8 . In addition, fine swirling currents generated at the edges 80 of the skirts of the respective rear canopy bodies 8 are added to the running water. At this time, since the rear canopy 8 is made of a titanium alloy, when running water collides with the rear canopy 8, the catalytic action of the titanium alloy suppresses the growth of bacteria in the running water and ionizes the chlorine. rendered harmless.
  • the outflow water that has passed through the water activation device 1 is contaminated with bacteria (E. Not only is its growth suppressed, but its hardness is softened (reduced from 110 to 20). Further, in the outflow water, the hydrogen-bonded groups (clusters) of the water molecules are subdivided by the far infrared rays from the water activation member 7 and the balls 56 of the water activation ball body 53, and electrons are generated from the friction between the water molecules to be reduced. It becomes active water (becomes active water state).
  • the water activation device 1 functions as an electric double layer capacitor. It is possible to prevent the electrons from attracting positive charges from the outside of the housing 2 and impairing the water activation function, and electric corrosion of the water activation device 1 is also prevented.
  • the number of holders 3, water activation members 7, blade members 4, front canopy bodies 6, and rear canopy bodies 8 in the present embodiment described above is not limited to those shown in the drawings. It can be arbitrarily selected in consideration of the efficiency of water activation.
  • the water activation device using water as the liquid to be circulated through the liquid activation device has been described, but the liquid activation device according to the present invention can also be applied to the case of circulating liquids other than water.
  • a water-soluble cutting oil used in machine tools or a mixture of such cutting oil and water is circulated through the liquid activation device according to the present invention to generate a liquid such as cutting oil. may be activated.
  • cutting oil used in this specification does not mean only oil, but also includes water contained in the cutting oil when the cutting oil contains water.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a liquid activation system 101 including the liquid activation device (water activation device 1) shown in FIG.
  • This liquid activation system 101 can be used, for example, to activate a water-soluble cutting oil.
  • This liquid activation system 101 includes a housing 110, the above-described two liquid activation devices 1 (1A, 1B) housed in the housing 110, and an outlet connecting pipe 24 of the liquid activation device 1A on the upstream side. and an elbow pipe 120 connecting the inlet connecting pipe 23 of the liquid activating device 1B on the downstream side.
  • the inlet connecting pipe 23 of the liquid activating device 1A on the upstream side is connected to the inlet port 111 of the housing 110, and the outlet connecting pipe 24 of the liquid activating device 1B on the downstream side is connected to the outlet port 112 of the housing 110. It is
  • cutting oil (including a mixture of water and cutting oil) is introduced into the liquid activation device 1A from the inlet connecting pipe 23 of the liquid activation device 1A connected to the inlet port 111 of the housing 110. and the cutting oil passes through the liquid activation device 1A.
  • the cutting oil that has passed through the liquid activation device 1A further passes through the elbow pipe 120 and is introduced into the liquid activation device 1B from the inlet connecting pipe 23 of the liquid activation device 1B, and the cutting oil passes through the liquid activation device 1B. do.
  • the cutting oil that has passed through the liquid activation devices 1A and 1B is discharged from the outlet connecting pipe 24 of the liquid activation device 1B connected to the outlet port 112 of the housing 110.
  • liquid activation device 1 By passing the cutting oil through the liquid activation device 1 as described above, negative ions in the cutting oil increase due to the action of the functional minerals inside the liquid activation device 1, and oxidation of the cutting oil is suppressed. and prevent deterioration of cutting oil performance. Therefore, passing through such a liquid activation system 101 allows the cutting oil to be reused many times. In addition, the offensive odor of the cutting oil is suppressed, and the cutting oil has an anticorrosive effect.
  • the liquid introduced into the liquid activation system 101 is not limited to cutting oil, and other liquids may be used.
  • a liquid activator that can generate a liquid that can maintain a high activation force over a long period of time.
  • This liquid activating device includes a conductive inner cylindrical body, a conductive inlet connecting pipe formed with an inlet and connected to the inner cylindrical body, and an outlet formed and connected to the inner cylindrical body.
  • a conductive outer tubular body disposed outside the inner tubular body and electrically insulated from the inner tubular body, the inlet coupling tube, and the outlet coupling tube;
  • a bellows tube arranged inside an inner cylinder, a honeycomb mesh portion arranged inside the bellows tube, and a plurality of liquid activation balls filled radially inside the honeycomb mesh portion.
  • Each of the plurality of liquid activating ball bodies includes a case having a closed-shell hollow structure and a ball housed inside the case and capable of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or trace radiation. and balls containing one or more functional minerals.
  • the honeycomb mesh part includes a first mesh layer having a first honeycomb structure and a second mesh layer having a second honeycomb structure at a position offset from the first honeycomb structure. It is preferably constructed from a mesh member.
  • the corrugated tube is formed with a liquid passage port that connects the inside and the outside of the corrugated tube.
  • the corrugated tube preferably contains one or more functional minerals capable of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or trace radiation.
  • the case of the water-activated ball body may be composed of two case parts having a plurality of projections arranged at a predetermined interval and a plurality of projection receiving portions arranged at the same interval as the predetermined interval.
  • the projection receiving portion of the case component may be arranged midway between the adjacent projections.
  • the water activation device may further include a blade member arranged inside the inner cylindrical body and causing a swirling flow in the liquid flowing in the axial direction.
  • the blade member may contain one or more functional minerals capable of emitting ion beams, magnetic lines of force, far infrared rays, or trace radiation.
  • the liquid may contain water or water-soluble oil.
  • the present invention can be suitably used for a liquid activation device for making water or oil into a so-called activated state.
  • Water activation device (liquid activation device) 2 housing 3 (3A to 3E) holder 4 blade member 5 water activation module 6 front canopy 7 water activation member 8 rear canopy 20 inner cylinder 21 insulating member 22 outer cylinder 23 inlet connecting pipe 23A inlet 24 outlet connection Tube 24A Outlet 25 Insulating ring 30 Holding part 31 Connecting shaft 32 Peripheral wall 33 Radial rib 34 Concentric rib 35 Water passage 40 Ring part 41 Shaft part 42 Swirling vane 43 Projection 50 Outer tube 51 Corrugated tube 51A Liquid passage 52 Honeycomb mesh part 52A , 52B mesh layer 53 water-activated ball (liquid-activated ball) 54 Mesh member 54A First mesh layer 54B Second mesh layer 55 Case 56 Ball 57 Joint 70 Through hole 71, 72 Spiral groove 90 Case part 91 Projection 92 Projection receiver 101 Liquid activation system

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Abstract

高い活性力を長時間にわたって維持することができる液体を生成することができる液体活性化装置を提供する。液体活性化装置としての活水化装置１は、導電性の内側筒体２０と、内側筒体２０と接続される導電性の入口連結管２３と、内側筒体２０と接続される導電性の出口連結管２４と、内側筒体２０の外側に配置され、内側筒体２０、入口連結管２３、及び出口連結管２４と電気的に絶縁される導電性の外側筒体２２と、内側筒体２０の内側に配置される蛇腹管５１と、蛇腹管５１の内側に配置されるハニカムメッシュ部５２と、ハニカムメッシュ部５２の半径方向内側に充填される複数の活水化ボール体５３とを備える。活水化ボール体５３のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するボールケース５５と、ボールケース５５の内部に収容されるボールとを含む。ボール５６は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する。

Description

液体活性化装置
　本発明は、液体活性化装置に係り、特に水や油をいわゆる活性化状態にするための液体活性化装置に関するものである。
　山間部に降った雨や積雪が地中に浸透した地下水は、やがて湧き水となり川の源流を形成する。この過程において、鉱物や岩石からの遠赤外線やマイナスイオン作用、磁気作用により水分子の水素結合集団（クラスタ）が細分化されることにより、あるいは、岩への衝突や滝からの落下などの際の水分子同士の摩擦から生じた電子を受け取ることにより水が還元性を有するようになる。このような還元性を有することになった水はいわゆる「活水」や「活性水」と呼ばれ、特定の機能を発揮する水として巷間で話題となっている。
　このような活性水は、科学的な裏付けが立証されて公の承認を得ているものとは未だ言い難いが、特定部材の処理水や添加水として、あるいは飲料水として用いた場合の変化や感応については、経験的なものではあるものの広範な効果及び効能が認められているのもまた事実である。
　例えば、このような活水を得るための活水化装置として螺旋条を形成した活水ピースを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の活水化装置を用いることで水を活水状態にすることができるが、より高い活性力を有する活水をより長い時間にわたって維持できるようにする技術が求められている。また、水以外の液体についても活性化できる技術が求められている。
特許第５２３６９４５号明細書
　本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、高い活性力を長時間にわたって維持することができる液体を生成することができる液体活性化装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、高い活性力を長時間にわたって維持することができる液体を生成することができる活水化装置が提供される。この活水化装置は、導電性の内側筒体と、流入口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、流出口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、上記内側筒体の外側に配置され、上記内側筒体、上記入口連結管、及び上記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、上記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、上記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、上記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の活水化ボール体とを備える。上記複数の活水化ボール体のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するケースと、上記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールとを含む。
図１は、本発明の一実施形態における液体活性化装置としての活水化装置を模式的に示す部分断面側面図である。 図２は、図１に示される活水化装置におけるホルダを模式的に示す斜視図である。 図３は、図１に示される活水化装置における前段傘体を模式的に示す斜視図である。 図４は、図１に示される活水化装置における活水化部材を模式的に示す斜視図である。 図５は、図２に示されるホルダに保持される活水化部材の配置を模式的に示す平面図である。 図６は、図１に示される活水化装置における旋回羽根を模式的に示す斜視図である。 図７は、図１に示される活水化装置における活水化モジュールの構成を模式的に示す断面図である。 図８Ａは、図７に示される活水化モジュールのハニカムメッシュ部を構成するメッシュ部材を模式的に示す斜視図である。 図８Ｂは、図８Ａに示されるメッシュ部材の部分拡大平面図である。 図９は、図７に示される活水化モジュールの活水化ボール体を模式的に示す斜視図である。 図１０は、図９に示される活水化ボール体の分解斜視図である。 図１１は、図１に示される活水化装置における後段傘体を模式的に示す斜視図である。 図１２は、図１に示される液体活性化装置を含む液体活性化システムの構成を示す模式図である。
　以下、本発明に係る液体活性化装置の実施形態について図１から図１１を参照して詳細に説明する。図１から図１１において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１１においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。
　図１は、本発明の一実施形態における液体活性化装置としての活水化装置１を模式的に示す部分断面側面図である。図１に示すように、活水化装置１は、略円筒状の筐体２と、筐体２の内部空間に通水方向に沿って配置された複数のホルダ３（３Ａ～３Ｅ）と、羽根部材４と、活水化モジュール５とを有している。例えば、この活水化装置１は、上水、中水、又は下水の通水管（図示せず）と直列又は並列に連結して地中に埋設されるか、あるいは建家内の配水管（図示せず）の途中に連結されるものである。なお、本明細書では、特に言及がない場合には、通水方向に沿った方向を「下流側」といい、それとは逆の方向を「上流側」ということとする。
　筐体２は、例えば金属からなる導電性の内側筒体２０と、内側筒体２０の外周の略全面を覆う絶縁部材２１と、絶縁部材２１の外周を覆う導電性の外側筒体２２と、内側筒体２０の上流側端部の開口部を覆うように内側筒体２０と接続される入口連結管２３と、内側筒体２０の下流側端部の開口部を覆うように内側筒体２０と接続される出口連結管２４とを含んでいる。連結管２３，２４は導電性の材料から形成されており、絶縁部材２１は電気的絶縁性を有する材料から形成されている。
　内側筒体２０に接続された入口連結管２３の開放端は、水が流入する流入口２３Ａとなっており、内側筒体２０に接続された出口連結管２４の開放端は、筐体２内を通過した水が流出する流出口２４Ａとなっている。これらの流入口２３Ａ及び流出口２４Ａの内周面には、上述した通水管や配水管に螺合させるためのネジ溝（図示せず）が形成されている。このように、連結管２３，２４は上述した通水管や配水管と螺合によりシールされた状態で連結されるようになっている。本実施形態では、入口連結管２３の流入口２３Ａと出口連結管２４の流出口２４Ａとを同一直線あるいは同一曲線上に配置することで、通水時の圧力損失の低減を図っている。
　連結管２３，２４と外側筒体２２の両端部との間には電気絶縁性を有する絶縁リング２５が配置されており、これにより連結管２３，２４と外側筒体２２との間が電気的に絶縁されている。外側筒体２２にはアース端子（図示せず）が接続されており、外側筒体２２に生じた正電荷を接地（アース）するようになっている。なお、活水化装置１を地中に埋設する場合には、このようなアース端子を省略することができる。
　図２は、ホルダ３を模式的に示す斜視図である。このホルダ３は、例えば樹脂により成形され、ホルダ３の外形は上述した内側筒体２０の内周面に略適合するような大きさとなっている。これにより、内側筒体２０の内部空間に複数のホルダ３を同軸上に多段に配置できるようになっている。活水化装置１内のホルダ３の個数は、水の流量や活水化の効率などを考慮して任意の数とすることができる。
　図２に示すように、ホルダ３は、網目状に形成された保持部３０と、保持部３０の中央部から保持部３０と垂直に延びる連結軸３１と、保持部３０の外周縁から保持部３０を取り囲むように円筒状に延びる周壁３２とを含んでいる。この例では、連結軸３１の保持部３０からの高さは、周壁３２の保持部３０からの高さよりも高くなっている。周壁３２の端部にはテーパが形成されている。
　ホルダ３の連結軸３１の端部は隣接するホルダ３に嵌合可能に構成されており、これにより隣接するホルダ３と同軸で嵌合して軸方向に沿ってホルダ３を多段に連結することができる。本実施形態では、図１に示すように、１段目のホルダ３Ａは、円錐状の前段傘体６を保持しており、２段目のホルダ３Ｂ及び３段目のホルダ３Ｃは、円筒状の１以上の活水化部材７を保持している。４段目のホルダ３Ｄは、活水化モジュール５の端部を保持しており、５段目のホルダ３Ｅは、１以上の円錐状の後段傘体８を保持している。
　図２に示すように、ホルダ３の保持部３０は、連結軸３１から周壁３２まで放射状に延びる複数の放射リブ３３と、これらの放射リブ３３の間を周方向に連結する複数の同心リブ３４とを有している。放射リブ３３と同心リブ３４とによって保持部３０の全面に水を通過させることが可能な通水口３５が多数形成されている。図２では図示が省略されているが、放射リブ３３及び同心リブ３４は、通水口３５を水が通過する際に水を旋回させて乱流を発生させるように傾斜面を有している。なお、放射リブ３３や同心リブ３４の配置や個数は図示のものに限られるものではない。
　図３は、１段目のホルダ３Ａに保持される前段傘体６を模式的に示す斜視図である。図３に示すように、円錐状の前段傘体６の頂部にはネジ孔６Ａが形成されており、前段傘体６のネジ孔６０にネジ６１（図１参照）を挿入し、ホルダ３Ａの連結軸３１の端部に形成されたネジ溝３１Ａ（図２参照）に螺合させることで、前段傘体６がホルダ３Ａに固定される。この前段傘体６の頂部の開き角度は略９０度となっており、その裾の縁部６２の直径はホルダ３Ａの最外同心リブ３４の直径と同程度となっている。このように、前段傘体６は、上流から下流に向かって裾が広がるようにホルダ３Ａ内に保持される。
　本実施形態における前段傘体６はチタン合金により形成されている。チタン合金は、水道水と触れると触媒作用を発揮し、大腸菌やレジオネラ菌等の殺菌と菌の増殖の抑制を行うことができるとともに、塩素をイオン化することにより無害化することができる。
　図４は、２段目及び３段目のホルダ３Ｂ，３Ｃに保持される活水化部材７を模式的に示す斜視図である。この活水化部材７は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する１種以上の機能性鉱物を主成分とする円柱状の焼成体により形成される。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。
　活水化部材７には、その中心軸に沿って貫通孔７０が形成されている。この貫通孔７０の内面には、軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝７１が形成されている。また、活水化部材７の外面には、軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝７２が形成されている。このような螺旋溝７１，７２によって、活水化部材７の表面積が実質的に増大し、流水と活水化部材７との接触面積が大きくなる。また、活水化部材７に流れ込んだ水は、これらの螺旋溝７１，７２を通過することにより旋回流となる。なお、本実施形態では、この螺旋溝７１，７２を周方向に連続して形成しているが、周方向の一部にのみこのような螺旋溝を形成してもよい。
　活水化部材７の高さはホルダ３の連結軸３１よりわずかに低く、活水化部材７の直径はホルダ３の保持部３０の半径の略半分となっている。また、活水化部材７の貫通孔７０の寸法はホルダ３の連結軸３１の外径よりわずかに大きくなっている。
　図５は、ホルダ３に保持される活水化部材７の配置を模式的に示す平面図である。図５に示すように、本実施形態においては、１つのホルダ３に７個の活水化部材７が保持されている。ホルダ３の連結軸３１を１つの活水化部材７の貫通孔７０に挿通することにより、この活水化部材７がホルダ３の中央に配置される。この活水化部材７を中心としてホルダ３の周壁３２の内側に６つの活水化部材７が互いに接触することなく周方向に等間隔に配置されている。
　このように活水化部材７を配置することにより、活水化部材７の表面に満遍なく流水が接触するとともに、上述した螺旋溝７１，７２を流れる流水からの力によって活水化部材７が自転するようになっている。また、活水化部材７に接触する水に対して上述した機能性鉱物からのイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などを作用させることができるので、活水化をより効果的に行うことができる。
　図６は、羽根部材４を模式的に示す斜視図である。図６に示すように、羽根部材４は、円環状に延びるリング部４０と、リング部４０の中心に位置する所定長さの軸部４１と、軸部４１からリング部４０に向けて放射状に延びる複数枚の旋回羽根４２とを含んでいる。６枚の旋回羽根４２は、周方向に沿って等間隔に配置されている。それぞれの旋回羽根４２は、軸方向に流れる水に旋回流を引き起こすように捻れた３次元曲面を有している。なお、本実施形態では、活水化装置１内に１つの羽根部材４のみが設けられているが、活水化装置１内に複数個の羽根部材４を配置してもよい。
　羽根部材４の軸部４１の頂部には断面矩形状の突起４３が形成されている。この突起４３は、ホルダ３Ｃの連結軸３１の底部に形成された凹部（図示せず）と嵌合するようになっている。このような突起４３によって羽根部材４がホルダ３Ｃに連結されているため、旋回羽根４２が水流に与えた旋回力の反作用力によって羽根部材４が自転してしまうことを抑制することができる。したがって、水流の持っている速度エネルギーが羽根部材４の自転により消費されてしまうことを抑制することができる。
　この羽根部材４は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する機能性鉱物を粉末状又は細粒状にしたものを樹脂材料に混合したものを成形することにより形成することが好ましい。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。樹脂材料に混合する機能性鉱物は、１種に限定されるものではなく、対象とする液体や処理容量などを考慮して、２種以上の機能性鉱物を配合させて使用することも可能である。このような材料から形成された羽根部材４に水を接触させることにより、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を水に与えることができるので、活水化をより効果的に行うことができる。樹脂材料としては、例えば、ナイロン、ウレタン、シリコンなどを用いることができる。
　図７は、活水化モジュール５の構成を模式的に示す断面図である。図７に示すように、活水化モジュール５は、例えば樹脂により形成される外管５０と、外管５０の内側に収容される蛇腹管５１と、蛇腹管５１の内側に配置される円筒状のハニカムメッシュ部５２と、ハニカムメッシュ部５２の半径方向内側に充填される複数の活水化ボール体５３（液体活性化ボール体）とを含んでいる。蛇腹管５１は、羽根部材４と同様に、上述した機能性鉱物を粉末状又は細粒状にしたものを樹脂材料に混合したものから形成することが好ましい。
　蛇腹管５１の両端は円筒状になっているが、外管５０の内側に位置する部分の内面及び外面には、軸方向に沿って一定の間隔で凹凸が繰り返し形成されている。このような凹凸形状を形成することにより、蛇腹管５１の内側面及び外側面に沿う流れを乱して乱流状態として撹拌させることができる。これにより、水の分子と活水化モジュール５とが接触する機会を増やして活水化をより促進することができる。なお、このような凹凸は、蛇腹管５１の内面及び外面のいずれか一方にのみ形成してもよいが、より活発な撹拌状態を実現するためには、蛇腹管５１の内面と外面の双方に凹凸を形成することが好ましい。
　蛇腹管５１の外面と外管５０の内周面との間には間隙Ｇが形成されており、この間隙Ｇの内部にも水が通水方向に向かって流れるようになっている。蛇腹管５１には、軸方向に沿った複数の箇所で蛇腹管５１の内側と外側を連通する通液口５１Ａが形成されている。この通液口５１Ａを介して蛇腹管５１の内側と外側との間で水が行き来することで、広範囲な水の移動と攪拌を実現することができる。なお、この通液口５１Ａの形状、位置、及び個数は、流れる水の粘度、流量、流速などを考慮して選択される。
　ハニカムメッシュ部５２は、２つのメッシュ層５２Ａ，５２Ｂを有する円筒状の部材であり、図８Ａに示すようなメッシュ部材５４を円筒状に形成することにより得られるものである。このハニカムメッシュ部５２は、円筒に近い形であればよく、閉じた円筒である必要はない。
　図８Ｂは、ハニカムメッシュ部５２を構成するメッシュ部材５４の部分拡大平面図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、メッシュ部材５４は、例えば樹脂により形成されるもので、多数の六角形状開口が連続して形成されたハニカム構造を有する第１のメッシュ層５４Ａと、第１のメッシュ層５４Ａと同様に多数の六角形状開口が連続して形成されたハニカム構造を有する第２のメッシュ層５４Ｂとが積層結合されることにより形成される。図８Ｂにおいては、理解を容易にするために、第１のメッシュ層５４Ａを網掛けで示している。図８Ｂにおいては、第２のメッシュ層５４Ｂのハニカム構造における六角形の中心が第１のメッシュ層５４Ａのハニカム構造における六角形の頂点に位置しており、第１のメッシュ層５４Ａのハニカム構造（第１のハニカム構造）と第２のメッシュ層５４Ｂのハニカム構造（第２のハニカム構造）とが平面図において互いに重ならないようにオフセットされた位置に配置されている。
　このようなメッシュ部材５４から構成されるハニカムメッシュ部５２を用いることにより、活水化モジュール５内を流れる水の動きを渦から波に変えることができる。したがって、活水化モジュール５内で水本来の潜在能力が回復されやすい。
　図９は、活水化ボール体５３を模式的に示す斜視図である。図９に示すように、活水化ボール体５３は、開殻空洞状の構造を有するボールケース５５と、ボールケース５５の内部に移動自在に収容されたボール５６とを含んでいる。例えば、ボールケース５５は樹脂により形成される。ボール５６は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線を放射する物性を有する１種以上の機能性鉱物を含んでいる。このような機能性鉱物としては、セラミック、ブラックシリカ（黒鉛硅石）、黒曜石、麦飯石、トルマリンなどが挙げられる。
　本実施形態におけるボールケース５５は、３２面体のそれぞれの辺を構成する結合部５７を含む閉殻空洞状の構造を有しており、ボールケース５５の内部に水を通すことができるようになっている。このように、ボールケース５５の内部に水を通してボールケース５５内部に収容されたボール５６に水を接触させることにより、上述した機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を水に与えることができるので、活水化をより効果的に行うことができる。
　図１０に示すように、ボールケース５５は、同一の構造を有する２つのケース部品９０から構成されている。それぞれのケース部品９０は、他方のケース部品９０に向かって突出する３つの突起９１と、他方のケース部品９０の突起９１を受け入れる３つの突起受け部９２とを有している。それぞれのケース部品９０の突起９１は周方向に１２０度の間隔で形成されており、突起受け部９２も周方向に１２０度の間隔で形成されている。突起受け部９２は、２つの突起９１の中間位置に配置されている。したがって、２つのケース部品９０を６０度ずらすことにより、一方のケース部品９０の突起９１を他方の突起受け部９２に収容することができ、これにより２つのケース部品９０を結合してボールケース５５を形成することができる。なお、ボールケース５５の形状は図示のものに限られるものではなく、閉殻空洞状の構造を有していれば、どのような構造のものであってもよい。
　図１１は、５段目のホルダ３Ｅに保持される後段傘体８を模式的に示す斜視図である。図１１に示すように、円錐状の後段傘体８の頂部の開き角度は略４５度となっており、その裾の縁部８０がホルダ３Ｅの保持部３０に接するように後段傘体８がホルダ３Ｅ内に配置されている。このように、後段傘体８は、上流から下流に向かって裾が広がるようにホルダ３Ｅ内に保持されている。本実施形態では、４つの後段傘体８が、ホルダ３Ｅの連結軸３１を中心にホルダ３Ｅの周壁３２の内側に互いに接触することなく周方向に等間隔に配置されている。
　本実施形態における後段傘体８はチタン合金により形成されている。チタン合金は、水道水と触れると触媒作用を発揮し、大腸菌やレジオネラ菌等の殺菌と菌の増殖の抑制を行うことができるとともに、塩素をイオン化することにより無害化することができる。
　このような構成の活水化装置１において、筐体２の流入口２３Ａから流入した水（図１におけるＷ）は、１段目のホルダ３Ａに保持された前段傘体６に衝突して広がりつつ加速し、前段傘体６の裾の縁部６２で多数の渦流を発生させる。このとき、前段傘体６はチタン合金により形成されているため、流水が前段傘体６に衝突したときに、チタン合金の触媒作用によって、流水の菌の増殖が抑制され、塩素がイオン化されて無害化される。この場合、流水の水質改善効果も期待することができ、クロラミン（窒素化合物）やフミン質などの有機物質が塩素と反応して生成されるトリハロメタンが減少することが期待できる。このとき増殖が抑制される細菌としては、大腸菌及びレジオネラ属菌が挙げられる。
　前段傘体６を通過してホルダ３Ａの保持部３０に到達した流水は、通水口３５を通過する際に放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面により旋回され、旋回渦流となって多様な方向に攪拌された乱流状態となる。このようにして乱流状態となった流水は、２段目及び３段目のホルダ３Ｂ，３Ｃの保持部３０に保持される活水化部材７に衝突しながら活水化部材７の間を通過する。このとき、活水化部材７は互いに接触していないため、螺旋溝７１，７２を流れる流水によってそれぞれの活水化部材７が自転するとともに、流水は螺旋溝７１，７２に沿って旋回する。このとき、活水化部材７の螺旋溝７１，７２に沿って旋回する水は、活水化部材７の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。
　活水化部材７に接触して旋回流となった流水は、保持部３０の放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面によってさらなる攪拌を加えられた乱流状態となり、３段目のホルダ３Ｃから羽根部材４に流入する。３段目のホルダ３Ｃから羽根部材４に流入した水は、上述した羽根部材４の旋回羽根４２によって軸部４１を中心として旋回しながら活水化モジュール５に流れ込む。このとき、羽根部材４の旋回羽根４２に接触しながら旋回する水は、羽根部材４の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。
　活水化モジュール５に流れ込んだ流水は、ハニカムメッシュ部５２の内側で活水化ボール体５３のボールケース５５を通過してボール５６に接触し、ボール５６の機能性鉱物によるイオン線、磁力線、遠赤外線、又は各種の微量放射線などの作用を受ける。また、蛇腹管５１の通液口５１Ａを介して蛇腹管５１の内側と外側との間で水が行き来して、水が撹拌される。
　活水化モジュール５を出た水は、４段目のホルダ３Ｄの保持部３０の放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面によってさらなる攪拌を加えられた乱流状態となり、最終段のホルダ３Ｅに保持された後段傘体８に衝突する。このとき、複数の後段傘体８によって流水が分流され、加速される。また、それぞれの後段傘体８の裾の縁部８０において生じた細かな渦流が流水に付加される。このとき、後段傘体８はチタン合金により形成されているため、流水が後段傘体８に衝突したときに、チタン合金の触媒作用によって、流水の菌の増殖が抑制され、塩素がイオン化されて無害化される。
　後段傘体８を通過してホルダ３Ｅの保持部３０に到達した流水は、通水口３５を通過する際に放射リブ３３及び同心リブ３４の傾斜面により旋回されて旋回渦流となって流出口２４Ａから出ていく。
　上述のように活水化装置１を通過した流出水は、２種類の形状を有する傘体６，８間での共鳴作用や傘体６，８の触媒作用によって細菌（大腸菌、レジオネラ属菌）の増殖が抑制されるだけでなく、その硬度も軟化（１１０から２０に低下）する。また、流出水は活水化部材７や活水化ボール体５３のボール５６からの遠赤外線により水分子の水素結合集団（クラスタ）が細分化されるとともに、水分子同士の摩擦から電子を生じて還元性の水となる（活水状態となる）。さらに、活水化部材７、ホルダ３、羽根部材４、及び活水化モジュール５の構成により、複数の渦流が内側や外側に偏向した多様な乱流が生じ、効率的な攪拌作用が生じる。これにより、マイナス電荷の発生が可及的に増幅して、より活性化作用が高いものとなる。
　さらに、筐体２の内側筒体２０と外側筒体２２との間を電気的に絶縁することで、活水化装置１が電気二重層コンデンサとして機能するため、内側筒体２０の内部空間に生じた電子が筐体２の外部から正電荷を引き寄せて活水化作用を損なうことを抑制することができ、活水化装置１の電蝕なども防止される。
　上述した本実施形態におけるホルダ３や活水化部材７、羽根部材４、前段傘体６、及び後段傘体８の数などは図示のものに限られるものではなく、流水の粘度、流量、流速、活水化の効率などを考慮して任意に選択することができる。
　上述した実施形態では、液体活性化装置に流通させる液体を水とした活水化装置について説明したが、本発明に係る液体活性化装置は、水以外の液体を流通させる場合にも適用できるものである。例えば、以下に述べるように、本発明に係る液体活性化装置に、工作機械などで用いられる水溶性の切削油又はそのような切削油と水との混合液を流通させて切削油などの液体を活性化してもよい。なお、本明細書中でいう「切削油」は、油だけを意味するものではなく、切削油に水が含まれる場合には、切削油に含まれる水も含むものである。
　図１２は、図１に示される液体活性化装置（活水化装置１）を含む液体活性化システム１０１を示す模式図である。この液体活性化システム１０１は、例えば水溶性の切削油を活性化させるために用いることができる。この液体活性化システム１０１は、筐体１１０と、筐体１１０内に収容される２つの上述した液体活性化装置１（１Ａ，１Ｂ）と、上流側の液体活性化装置１Ａの出口連結管２４と下流側の液体活性化装置１Ｂの入口連結管２３とを接続するエルボ管１２０とを備えている。上流側の液体活性化装置１Ａの入口連結管２３は筐体１１０の入口ポート１１１に接続されており、下流側の液体活性化装置１Ｂの出口連結管２４は筐体１１０の出口ポート１１２に接続されている。
　このような構成において、筐体１１０の入口ポート１１１に接続された液体活性化装置１Ａの入口連結管２３から切削油（水と切削油との混合液を含む）が液体活性化装置１Ａに導入され、切削油が液体活性化装置１Ａ内を通過する。液体活性化装置１Ａ内を通過した切削油はさらにエルボ管１２０を通って液体活性化装置１Ｂの入口連結管２３から液体活性化装置１Ｂに導入され、切削油が液体活性化装置１Ｂ内を通過する。液体活性化装置１Ａ，１Ｂを通過した切削油は、筐体１１０の出口ポート１１２に接続された液体活性化装置１Ｂの出口連結管２４から排出される。
　このように、上述した液体活性化装置１に切削油を通過させることにより、液体活性化装置１の内部の機能性鉱物の作用により切削油中のマイナスイオンが増加し、切削油の酸化が抑制され、切削油の性能劣化が防止される。したがって、このような液体活性化システム１０１を通過させることにより切削油を何度も再利用することが可能となる。また、切削油の悪臭も抑制され、切削油に防錆効果が認められるようになる。なお、このような液体活性化システム１０１に導入する液体は切削油に限られるものではなく、他の液体であってもよい。
　以上述べたように、本発明の一態様によれば、高い活性力を長時間にわたって維持することができる液体を生成することができる液体活性化装置が提供される。この液体活性化装置は、導電性の内側筒体と、流入口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、流出口が形成され、上記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、上記内側筒体の外側に配置され、上記内側筒体、上記入口連結管、及び上記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、上記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、上記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、上記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の液体活性化ボール体とを備える。上記複数の液体活性化ボール体のそれぞれは、閉殻空洞状の構造を有するケースと、上記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールとを含む。
　上記ハニカムメッシュ部は、第１のハニカム構造を有する第１のメッシュ層と、上記第１のハニカム構造からオフセットされた位置に第２のハニカム構造を有する第２のメッシュ層とが互いに結合されたメッシュ部材から構成されることが好ましい。
　上記蛇腹管には、上記蛇腹管の内側と外側とを連絡する通液口が形成されていることが好ましい。また、上記蛇腹管は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有することが好ましい。
　上記活水化ボール体の上記ケースは、所定の間隔で配置された複数の突起と、上記所定の間隔と同一の間隔で配置された複数の突起受け部とを有する２つのケース部品により構成され得る。この場合において、上記ケース部品の上記突起受け部は、隣接する上記突起の間の中間に配置されていてもよい。
　上記活水化装置は、上記内側筒体の内側に配置され、軸方向に流れる液体に旋回流を引き起こす羽根部材をさらに備えていてもよい。この羽根部材は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有していてもよい。
　上記液体は、水又は水溶性の油を含んでいてもよい。
　これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
　本出願は、２０２１年２月１日に提出された日本国特許出願特願２０２１－１４１８７号に基づくものであり、当該出願の優先権を主張するものである。当該出願の開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
　本発明は、水や油をいわゆる活性化状態にするための液体活性化装置に好適に利用できる。
　　１　　　活水化装置（液体活性化装置）
　　２　　　筐体
　　３（３Ａ～３Ｅ）　　　ホルダ
　　４　　　羽根部材
　　５　　　活水化モジュール
　　６　　　前段傘体
　　７　　　活水化部材
　　８　　　後段傘体
　２０　　　内側筒体
　２１　　　絶縁部材
　２２　　　外側筒体
　２３　　　入口連結管
　２３Ａ　　流入口
　２４　　　出口連結管
　２４Ａ　　流出口
　２５　　　絶縁リング
　３０　　　保持部
　３１　　　連結軸
　３２　　　周壁
　３３　　　放射リブ
　３４　　　同心リブ
　３５　　　通水口
　４０　　　リング部
　４１　　　軸部
　４２　　　旋回羽根
　４３　　　突起
　５０　　　外管
　５１　　　蛇腹管
　５１Ａ　　通液口
　５２　　　ハニカムメッシュ部
　５２Ａ，５２Ｂ　　メッシュ層
　５３　　　活水化ボール体（液体活性化ボール体）
　５４　　　メッシュ部材
　５４Ａ　　第１のメッシュ層
　５４Ｂ　　第２のメッシュ層
　５５　　　ケース
　５６　　　ボール
　５７　　　結合部
　７０　　　貫通孔
　７１，７２　　　螺旋溝
　９０　　　ケース部品
　９１　　　突起
　９２　　　突起受け部
１０１　　　液体活性化システム

Claims (9)

  1. 　導電性の内側筒体と、
    　流入口が形成され、前記内側筒体と接続される導電性の入口連結管と、
    　流出口が形成され、前記内側筒体と接続される導電性の出口連結管と、
    　前記内側筒体の外側に配置され、前記内側筒体、前記入口連結管、及び前記出口連結管と電気的に絶縁される導電性の外側筒体と、
    　前記内側筒体の内側に配置される蛇腹管と、
    　前記蛇腹管の内側に配置されるハニカムメッシュ部と、
    　前記ハニカムメッシュ部の半径方向内側に充填される複数の液体活性化ボール体と
    を備え、
    　前記複数の液体活性化ボール体のそれぞれは、
    　　閉殻空洞状の構造を有するケースと、
    　　前記ケースの内部に収容されるボールであって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有するボールと
    を含む、
    液体活性化装置。
  2. 　前記ハニカムメッシュ部は、第１のハニカム構造を有する第１のメッシュ層と、前記第１のハニカム構造からオフセットされた位置に第２のハニカム構造を有する第２のメッシュ層とが互いに結合されたメッシュ部材から構成される、請求項１に記載の液体活性化装置。
  3. 　前記蛇腹管には、前記蛇腹管の内側と外側とを連絡する通液口が形成される、請求項１又は２に記載の液体活性化装置。
  4. 　前記蛇腹管は、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の液体活性化装置。
  5. 　前記液体活性化ボール体の前記ケースは、所定の間隔で配置された複数の突起と、前記所定の間隔と同一の間隔で配置された複数の突起受け部とを有する２つのケース部品により構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の液体活性化装置。
  6. 　前記ケース部品の前記突起受け部は、隣接する前記突起の間の中間に配置される、請求項５に記載の液体活性化装置。
  7. 　前記内側筒体の内側に配置され、軸方向に流れる液体に旋回流を引き起こす羽根部材であって、イオン線、磁力線、遠赤外線、又は微量放射線を放射可能な１種以上の機能性鉱物を含有する羽根部材をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の液体活性化装置。
  8. 　前記液体は水を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の液体活性化装置。
  9. 　前記液体は水溶性の油を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の液体活性化装置。
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