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Patent Searching and Data


Title:
MINUS-ION LIQUID MANUFACTURING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/143111
Kind Code:
A1
Abstract:
Intended is to provide an apparatus, which is small in size and low at cost and which can manufacture a minus-ion generating liquid in a large quantity stably and continuously by a method safer than that of the prior art. In the apparatus, a single-stage reproducing pump comprises a casing having a suction port for sucking a liquid and a discharge port for discharging the liquid sucked from the suction port, an impeller disposed in the casing and forming a multiplicity of blades on the circumference of its disc, and a passage formed in the casing along the outer circumference of that impeller for guiding the liquid sucked from the suction port, to the discharge port. The area normal to the liquid flow direction of the passage becomes narrower from the suction port side to the discharge port side. The single-stage reproducing pump further comprises gas inflow means for feeding hydrogen and oxygen into a pressure liquid midway of the passage, in which the pressure of the liquid is gradually boosted from the suction port side to the discharge port side.

Inventors:
HARADA, Kouichi (2-7-3, Higashikushiro, Kawanishi-Cit, Hyogo 25, 6660025, JP)
原田 浩一 (〒25 兵庫県川西市東久代2丁目7番3号 有限会社原田製作所内 Hyogo, 6660025, JP)
Application Number:
JP2008/058887
Publication Date:
November 27, 2008
Filing Date:
May 14, 2008
Export Citation:
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Assignee:
DaiichiTechno Co., Ltd. (1-31, Chiyoda Fukuju, Hashima-Cit, Gifu 56, 5016256, JP)
株式会社大一テクノ (〒56 岐阜県羽島市福寿町千代田1丁目31番地 Gifu, 5016256, JP)
HARADA, Kouichi (2-7-3, Higashikushiro, Kawanishi-Cit, Hyogo 25, 6660025, JP)
International Classes:
B01F3/04; B01F1/00
Attorney, Agent or Firm:
SANO, Tadachika (84-48, Hirono-cho Miyadani Uji-sh, Kyoto 31, 6110031, JP)
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Claims:
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている1段ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える1段ポンプにおいて、前記流路の途中に設けられ前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が狭い狭隘部と、この狭隘部よりも前記吸込口側の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って狭くなっている1段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積が、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って狭くなっている1段うず巻ポンプにおいて、前記羽根車の中心部側から外周部側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
ケーシングと、このケーシング内に設けられている羽根車と、前記ケーシングに設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周部に亘って形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える1段うず巻ポンプにおいて、前記ケーシングの内面に前記羽根車と非接触の状態で形成され前記羽根車の中心部を包囲する環状の仕切り手段と、この仕切り手段と前記羽根車の中心部との間の前記流路内の圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
前記環状の仕切り手段を複数設けている請求項5に記載のマイナスイオン液体製造装置。
前記吐出口より吐出された液体を減圧して送出する減圧装置を前記吐出口に設けている請求項1乃至6の何れかに記載のマイナスイオン液体製造装置。
液体を吸い込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を有するケーシングと、このケーシング内に設けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体の流れる方向に対して直角方向の面積は、前記吸込口から液体の流れる方向に向かって前記吐出口までの区間内で略一定に形成されている1段再生ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の途中からその圧力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐出される液体として、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナスイオンを発生する液体を得ることを特徴とするマイナスイオン液体製造装置。
前記ガス流入手段により前記流露内の圧力液体中に送り込まれる気体を、水素と酸素を2:1のモル比で混合した混合ガスとしている請求項1乃至8の何れかに記載のマイナスイオン液体製造装置。
Description:
マイナスイオン液体製造装置

 本発明は、マイナスイオンを発生する有 な液体を製造する装置に関するものである

 「マイナスイオン」とは、電荷を帯びた 子や分子である「イオン」のうち、「マイ スの電荷を帯びたもの」として一般的に認 されている。例えば、滝の近辺や森林など はマイナスイオンが多いとされ、身体機能 向上や精神安定等の人体に限らず、動植物 も良好な作用を及ぼすものと考えられてい 。特に近年の健康志向の高まりも相俟って 人工的にマイナスイオンを発生させる装置 種々考えられており、商業的には電化製品 もマイナスイオンを発生する機能を付与し 物が販売されてきたところである。

 マイナスイオンを人工的に発生させる方法 しては、1)水破砕方式、2)コロナ放電方式、 3)放射性物質方式、の3種の方法がある(例え 、非特許文献1参照)。1)水破砕方式は、水が 等に当たって砕ける際に、大きな水滴はプ スに、小さな水滴はマイナスにそれぞれ帯 するという性質を利用するものである。2) ロナ放電方式は、パルス放電方式とも呼ば 、電圧をかけて気体分子をイオンに変える 法である。3)放射性物質方式は、鉱物が発生 する放射線によって気体を電離させる方法で あり、電化製品ではドライヤやエアコンディ ショナ等に利用されている。
「『イオン』の全て」,Newton 2007年4月号, p62-p63,株式会社ニュートンプレス,2007年4月7日 発行

 ところが、上述した人工的なマイナスイ ン発生方法には、それぞれ問題点が指摘さ ている。すなわち、1)水破砕方式では、水 清潔に保たれずに菌が繁殖すると、マイナ イオンの放出と共に菌がばらまかれること なり、しかも菌が細かい水粒子に付着して 体に入りやすい、2)コロナ放電方式では、マ イナスイオンと共にオゾンが発生し、このオ ゾンを大量に摂取すると人体に悪影響を及ぼ す可能性がある、3)放射線物質方式では、既 値以下とはいえ、微量の放射線を常に発生 ることになる、という問題である(前掲、非 特許文献1)。

 しかしながら、我が国では、日本工業規 において「空気中のイオン密度測定方法」( JIS B9929)が制定され(2006年11月20日)、クリーン ルームでのイオン発生器が作る空気イオン密 度を直接評価する方法が標準化されたことか ら、より安全で効率のよいマイナスイオンの 発生方法が今後ますます求められるようにな るものと考えられる。

 一方、本願発明者らは、本願出願人保有 特許発明に係る気液混合装置(特許第3058595 公報参照)を利用した技術研究開発の過程で 高圧下で液体に気体を溶解及び分散させて 圧状態で多数の微細な気泡を発生する液体 同装置により得た場合、得られた液体の酸 還元電位を極めて低くすることができる可 性、及びその液体が多量のマイナスイオン 発生する可能性を見出すに至った。

 そこで本発明は、装置自体が小型且つ低 ストであり、従来よりも安全な方法でマイ スイオンを発生させる液体を大量に製造す ことができる装置を提供しようとするもの ある。

 すなわち本発明に係るマイナスイオン液 製造装置のうち、第1の発明は、液体を吸い 込む吸込口、及びこの吸込口より吸い込んだ 液体を吐出する吐出口を有するケーシングと 、このケーシング内に設けられている羽根車 と、前記吸込口より吸い込んだ液体を前記吐 出口に導く流路と、を備え、前記流路の液体 の流れる方向に対して直角方向の面積が、前 記吸込口側から前記吐出口側に向かうに従っ て狭くなっている1段ポンプにおいて、前記 込口側から前記吐出口側に向かうに従って 体の圧力が順次昇圧されていく前記流路の 中からその圧力液体中に水素と酸素を送り むガス流入手段を設け、前記吐出口から吐 される液体として、水素と酸素が溶解し又 水素と酸素の微細な気泡が分散したマイナ イオンを発生する液体を得ることを特徴と るものである。

 ここで、水素と酸素は、水素及び酸素の 合ガスとして、又は水素と酸素を個別に、 ス流入手段によって前記圧力液体中に送り むようにすればよい。ただし、後述する第9 の発明の場合は、水素と酸素の混合ガスが適 用されるものとする。また、吸込口から吸い 込まれる液体には、種々の液体を利用するこ とができる。

 第2の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸 込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を 有するケーシングと、このケーシング内に設 けられている羽根車と、前記吸込口より吸い 込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備 える1段ポンプにおいて、前記流路の途中に けられ前記流路の液体の流れる方向に対し 直角方向の面積が狭い狭隘部と、この狭隘 よりも前記吸込口側の前記流路内の圧力液 中に水素と酸素を送り込むガス流入手段と を設け、前記吐出口から吐出される液体と て、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の 細な気泡が分散したマイナスイオンを発生 る液体を得ることを特徴とするものである

 第3の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸 込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を 有するケーシングと、このケーシング内に設 けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して 成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前 記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い 込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備 え、前記流路の液体の流れる方向に対して直 角方向の面積が、前記吸込口側から前記吐出 口側に向かうに従って狭くなっている1段再 ポンプにおいて、前記吸込口側から前記吐 口側に向かうに従って液体の圧力が順次昇 されていく前記流路の途中からその圧力液 中に水素と酸素を送り込むガス流入手段を け、前記吐出口から吐出される液体として 水素と酸素が溶解し又は水素と酸素の微細 気泡が分散したマイナスイオンを発生する 体を得ることを特徴とするものである。

 第4の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、ケーシングと、このケーシング内に 設けられている羽根車と、前記ケーシングに 設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心 部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設 けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出 する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周 部に亘って形成され前記吸込口より吸い込ん だ液体を前記吐出口に導く流路と、を備え、 前記流路の液体の流れる方向に対して直角方 向の面積が、前記羽根車の中心部側から外周 部側に向かうに従って狭くなっている1段う 巻ポンプにおいて、前記羽根車の中心部側 ら外周部側に向かうに従って液体の圧力が 次昇圧されていく前記流路の途中からその 力液体中に水素と酸素を送り込むガス流入 段を設け、前記吐出口から吐出される液体 して、水素と酸素が溶解し又は水素と酸素 微細な気泡が分散したマイナスイオンを発 する液体を得ることを特徴とするものであ 。

 第5の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、ケーシングと、このケーシング内に 設けられている羽根車と、前記ケーシングに 設けられ吸い込んだ液体が前記羽根車の中心 部に導かれる吸込口と、前記ケーシングに設 けられ前記吸込口より吸い込んだ液体を吐出 する吐出口と、前記羽根車の中心部から外周 部に亘って形成され前記吸込口より吸い込ん だ液体を前記吐出口に導く流路と、を備える 1段うず巻ポンプにおいて、前記ケーシング 内面に前記羽根車と非接触の状態で形成さ 前記羽根車の中心部を包囲する環状の仕切 手段と、この仕切り手段と前記羽根車の中 部との間の前記流路内の圧力液体中に水素 酸素を送り込むガス流入手段と、を設け、 記吐出口から吐出される液体として、水素 酸素が溶解し又は水素と酸素の微細な気泡 分散したマイナスイオンを発生する液体を ることを特徴とするものである。

 第6の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、上述した第5の発明において、前記 状の仕切り手段を複数設けたことを特徴と ている。

 第7の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、上述の第1から第6の何れかの発明に るマイナスイオン液体製造装置において、 記吐出口より吐出された液体を減圧して送 する減圧装置を前記吐出口に設けたことを 徴とするものである。

 第8の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、液体を吸い込む吸込口、及びこの吸 込口より吸い込んだ液体を吐出する吐出口を 有するケーシングと、このケーシング内に設 けられ円板の外周部に多数の羽根を形成して 成る羽根車と、この羽根車の外周に沿って前 記ケーシングに形成され前記吸込口より吸い 込んだ液体を前記吐出口に導く流路と、を備 え、前記流路の液体の流れる方向に対して直 角方向の面積は、前記吸込口から液体の流れ る方向に向かって前記吐出口までの区間内で 略一定に形成されている1段再生ポンプにお て、前記吸込口側から前記吐出口側に向か に従って液体の圧力が順次昇圧されていく 記流路の途中からその圧力液体中に水素と 素を送り込むガス流入手段を設け、前記吐 口から吐出される液体として、水素と酸素 溶解し又は水素と酸素の微細な気泡が分散 たマイナスイオンを発生する液体を得るこ を特徴とするものである。

 第9の発明に係るマイナスイオン液体製造 装置は、上述した何れかの本発明において、 前記ガス流入手段により前記流露内の圧力液 体中に送り込まれる気体を、水素と酸素を2:1 のモル比で混合した混合ガスとしたものであ る。

 上述した第1、第3、第4の発明では、1段ポ ンプの羽根車を回転駆動すると、液体を吸込 口より吸込んで、この吸い込んだ液体を流路 に送り込んで吐出口から吐出する。そして、 吸込口内の液体の圧力は低圧であるが、この 吸込口より吸い込まれた液体の圧力は、流路 を通る間に順次高くなり、高圧の液体が吐出 口より吐出される。このように、液体が流路 を通る際に高圧となるのは、流路の広さ(流 の液体の流れる方向に対して直角方向の面 )が、吸込口側から吐出口側に向かうに従っ 狭くなっているからである。また、ガス流 手段は、液体の圧力が順次昇圧されていく 力液体が通る流路の途中からこの圧力液体 に水素と酸素を送り込むことができる。こ により、羽根車は、その気体が送り込まれ 流路の途中から吐出口までの区間において の気体が混入する液体を高圧力下で攪拌す ことができるので、水素と酸素を液体に溶 及び分散させることができる。

 また、第2の発明では、流路の途中に狭隘 部(液体の流れる方向に対して直角方向の流 の面積が狭くなっている部分)設けてあり、 れによりその狭隘部よりも吸込口側の流路 の圧力を昇圧することができる。この昇圧 れた圧力液体中に水素と酸素をガス流入手 によって送り込むことができる。従って、 根車は、狭隘部から吐出口までの区間にお て水素と酸素が混入する液体を高圧力下で 拌することができるので、水素と酸素を液 に溶解及び分散させることができる。

 第5の発明では、流路の途中に羽根車と非 接触の状態で仕切り手段を設けてあり、これ によりその仕切り手段よりも吸込口側の流路 内の圧力を昇圧することができる。つまり、 流路の仕切り手段を設けた部分は、液体の流 れる方向に対して直角方向の面積が狭くなっ ており、これによりその仕切り手段よりも吸 込口側の流路内の液体の圧力を昇圧すること ができる。この昇圧された圧力液体中に気体 をガス流入手段によって水素と酸素を送り込 むことができる。従って、羽根車は、仕切り 手段の後側から吐出口までの区間において水 素と酸素が混入する液体を高圧力下で攪拌す ることができるので、水素と酸素を液体に溶 解及び分散させることができる。

 第6の発明によると、適切な複数の数の仕 切り手段を設けることにより流路内の流体圧 力を所望の圧力にすることができる。第7の 明によると、減圧装置を設けることにより 出口より吐出される液体を所望の圧力に減 することができる。

 第8の発明によると、1段再生ポンプの羽 車を回転駆動すると、液体を吸込口より吸 んで、この吸い込んだ液体を流路に送り込 で吐出口から吐出する。そして、吸込口内 液体の圧力は低圧であるが、この吸込口よ 吸い込まれた液体の圧力は、流路を通る間 順次高くなり、高圧の液体が吐出口より吐 される。このように、液体が流路を通る際 高圧となるのは、羽根車が液体を流体摩擦 よって吐出口側の流路内に押し込めるから ある。また、気体流入手段は、液体の圧力 順次昇圧されていく圧力液体が通る流路の 中からこの圧力液体中に気体を送り込むこ ができる。これにより、羽根車は、その気 が送り込まれた流路の途中から吐出口まで 区間においてその気体が混入する液体を高 力下で攪拌することができるので、気体を 体に溶解及び分散させることができる。

 さらに、ガス流入手段によって液体に加 られる水素と酸素は、その比率は特に制限 れるものではないが、特に第9の発明の通り 、水分子を構成する水素分子と酸素分子のモ ル比と同じく、水素と酸素を2:1のモル比の混 合ガスとすることで、得られる液体のマイナ スイオン量の最大化と酸化還元電位の最低値 化を図ることができる。

 そして、上述した何れの発明においても 吐出口から吐出される液体はマイナスイオ を多量に含み、且つ極めて低い酸化還元電 を示すものである。すなわち、液体中のイ ン密度自体を測定する定かな方法はないが 吐出口から吐出される液体について、前述 たJIS規格(JIS B9929)に準拠した「空気中のイ ン密度測定方法」に従ってこの液体を噴霧 ることによりイオン密度を計測すると、詳 は後述するが、プラスイオン密度と比較し 極めて高いマイナスイオン密度の測定結果 得られる。また、この液体の酸化還元電位( Oxidation Reduction Potential;以下、「ORP」と略す )を計測すると、極めて低いORP値が得られる 。ここで、「酸化還元電位」とは、ある系に おける電子のやりとりの際に発生する電位の ことであり、物質の電子の放出しやすさ、あ るいは電子の受け取りやすさを定量的に評価 する尺度である。一般に、純水のORP値は約+25 0mV、水道水のORP値は約+400mV~約+800mVであるの 対して、詳細は後述するが、本発明により られる液体のORP値は、約-200mV~約-500mVという 極めて低い値である。

 このように、本発明の装置により得られ 液体は、マイナスイオンを多量に発生し、 た非常に低い酸化還元電位を示すものであ ことから、現状ではその作用機序は必ずし 明らかではないが、人間を含めた動物の体 生体機能を向上させたり、食品の長時間に る鮮度維持機能を示したり、空気清浄機能 発揮したりするなど、極めて有用なもので る。

 本発明によれば、1段ポンプの流路の途中 を通る高圧液体中に気体を送り込んで気体と 液体を高圧力下で混合する構成の装置におい て、流路の途中を通る高圧液体中に気体を送 り込んで水素及び酸素と液体を高圧力下で混 合することにより、多量の水素及び酸素を効 率よく溶解及び分散させた液体、すなわち、 人体等への好影響や食品の鮮度維持、空気の 清浄化等の有益な用途に利用できるマイナス イオンを多量に発生し、酸化還元電位も極め て低い液体を、短時間で大量に製造すること ができる低コストでコンパクトな装置を、マ イナスイオン液体製造装置として提供するこ とが可能である。

本発明の第1実施形態に係るマイナスイ オン液体製造装置を示す正面断面図。 (a)は同第1実施形態に係るマイナスイオ ン液体製造装置の1段再生ポンプを図1のA-A方 から見た断面図、(b)は同1段再生ポンプの流 路を示す展開図。 同第1乃至第3実施形態のインジェクタ 拡大断面図。 本発明の第2実施形態に係るマイナスイ オン液体製造装置を示す正面断面図。 同第2実施形態の羽根車及び仕切り手段 を示す正面図。 本発明の第3実施形態に係るマイナスイ オン液体製造装置を示す正面断面図。 同第3実施形態の羽根車及び仕切り手段 を示す正面図。 同第1実施形態に係るマイナスイオン液 体製造装置の1段再生ポンプの他の例を示す であり、(a)は同他の例の1段再生ポンプの流 を示す展開図、(b)は同他の例の1段再生ポン プの部分断面図。 同第2実施形態の羽根車の他の第1の例 示す正面図。 同第2実施形態の羽根車の他の第2の例 示す正面図。 同第2実施形態の羽根車の他の第3の例 示す正面図。 参考技術に係るマイナスイオン液体製 造装置を示す正面断面図。 同第1実施形態に係るマイナスイオン 体製造装置の1段再生ポンプの更に他の例を す図であり、その流路を示す展開図。 同第1乃至第3実施形態及び参考技術に るマイナスイオン液体製造装置の概略的な 体図。 本発明の実施例として、マイナスイオ ン液体製造装置により製造されたマイナスイ オン水のイオン密度計測試験結果をグラフと して示す図。 同実施例として、野菜のORP値計測試験 の結果を写真で示す図。 同実施例として、野菜の鮮度変化試験 1の結果を写真で示す図。 同野菜の鮮度変化試験1で用いた試験 と対照区のホウレンソウを拡大して写真で す図。 同実施例として、野菜の鮮度変化試験 2の結果を写真で示す図。

 以下、本発明の実施形態を、図面を参照 て説明する。まず、以下に説明する各実施 態に共通する構成は、図14に示すように、 発明のマイナスイオン液体製造装置Aは、吸 側タンク27に貯留された液体(本実施形態で 純水28を適用したが、純水に限らず液体で れば全てに適用可能である。)を吸い込み、 の吸い込んだ純水28にこのマイナスイオン 体製造装置A内で水素と酸素(本実施形態では 、水素と酸素のモル比2:1の混合ガスを適用す るものとする。以下、混合ガス29と称する)を 送り込むことによって、吐出側タンク30に混 ガス29を溶解させた純水28’及びこの純水28 中に分散させた混合ガス29の気泡29’を吐出 して回収する、というものである。

 図1に示す本発明の第1実施形態に係るマ ナスイオン液体製造装置A1は、第3の発明に るマイナスイオン液体製造装置と対応する である。つまり、このマイナスイオン液体 造装置は、吸込側タンク27に貯留されている 純水28(図14参照)を吸い込んで、高圧下でこの 純水28に混合ガス29を溶解及び分散させ、そ て、この混合ガス29を溶解及び分散させた純 水28’を減圧して吐出側タンク30中に吐出す ものである。

 図1において符号43は、このマイナスイオ 液体製造装置A1の主体である1段再生ポンプ( カスケードポンプ)、符号34はガス流入手段で ある。1段再生ポンプ43は、ケーシング44と羽 車47と流路48を備えており、水を流体摩擦に よって送り出すことができる。ケーシング44 、水を吸い込む吸込口52及びこの吸込口52よ り吸い込んだ水を吐出する吐出口53を有して る。羽根車47は、図1及び図2(a)に示すように 、ケーシング44内に1つ設けられており、円板 47aの外周部に多数の羽根47bが形成されている ものである。この羽根車47の中心には軸54を 合して設けてあり、この軸54は軸受によって 回動自在に支持されている。

 流路48は、図1に示すように、羽根車47の 周に沿ってケーシング44内に形成されており 、吸込口52より吸い込んだ水を吐出口53に導 ものである。図2(a)は、図1をA-A方向から見た 断面図であり、図2(b)は、図1に示すBからCま の範囲の流路48を羽根車47の外周側から中心 に向かって見た展開図である。図2から分か るように、流路48は、この流路48を形成する ーシング44の内壁面の横幅Wが吸込口52側から 吐出口53側に向かうに従って狭くなるように 成してあり、これにより、流路48内の水の れる方向55に対して直角方向の面積Sが、吸 口52側から吐出口53側に向かうに従って狭く っている。

 なお、図示しないが、1段再生ポンプ43は 軸54がモータと連結しており、このモータ よって回転駆動される。そして、図1に示す 込口52には、吸込み管36の一端が接続してお り、吸込み管36の他端が図14に示す吸込側タ ク27の純水28中に漬かっている。そして、吐 口53には、T字型接続管45の1つの端部が接続 ており、このT字型接続管45の他の端部には 減圧装置(減圧弁)33を介して吐出管46が接続 ている。減圧装置33は、入口から流入した 合ガス29が溶解等されている高圧の純水28’ 大気圧程度に減圧して出口及び吐出管46を して排出する。この吐出管46の他端は、図14 示す吐出側タンク30に挿入され、吐出され 純水28’に浸かっている。そして、T字型接 管45の更に別の端部は、連通管56等を介して 述するインジェクタ13と連通している。

 ガス流入手段34は、水の圧力が順次昇圧 れていく流路48の途中から圧力水中に混合ガ ス29を送り込むための手段であり、図1に示す ようにインジェクタ13を備えている。インジ クタ13は、図3に示すようなものであり、ノ ル14の入口17に連通管57の一端が接続されて り、この連通管57の他端が連通管56を介して T字型接続管45の1つの端部と接続している。 して、インジェクタ13の吹き出し部15の出口2 0には、連通管58の一端が接続しており、連通 管58の他端が連通管59を介して流路48と連通し ている。この連通管59は、図1に示すように、 流路48のB~C部分のうち略中間位置Dでこの流路 48に連通するようにケーシング44に接続され いる。更に、インジェクタ13のガス取り入れ 口16には連通管49が接続しており、この連通 49にはバルブ50を設けてある。このバルブ50 他方の開口部は大気に開放している。図1に す符号51、51は、圧力計であり、T字型接続 45及び連通管59内の圧力を測定するためのも である。

 次に、上記構成のマイナスイオン液体製 装置A1により、混合ガス29を溶解及び分散さ せた純水28’を製造する手順を説明する。ま 、1段再生ポンプ43を回転駆動する。すると 1段再生ポンプ43が、純水28を吸込口52より吸 込んで吐出口53から吐出する。吐出口53より 出された清水の一部は、T字型接続管45を通 て減圧装置33に流入し、減圧装置33により略 気圧に減圧されて吐出管46から吐出する。 方、吐出口53より吐出された清水の一部は、 T字型接続管45により分岐されてインジェクタ 13を通り、インジェクタ13を通過した純水28は 、流路48の中間位置Dに流入して吸込口52より い込まれてくる純水28と合流して再び吐出 53側に流れて吐出される。このようにインジ ェクタ13に純水28が流れた状態でインジェク 13のバルブ50を開放する。すると、インジェ タ13内を流れる純水28がインジェクタ13のガ 取り入れ口16より混合ガス29を引き込んで巻 き込むことができ、混合ガス29を巻き込んだ 水28’を吹き出し部15の出口20から噴出する とができる。

 ところで、吸込口52内の純水28の圧力は低 圧であるが、この吸込口52より吸い込まれた 水28の圧力は、流路48を通る間に順次高くな り、高圧の純水28が吐出口53より吐出される このように、純水28が流路48を通る際に高圧 なるのは、流路48の広さ(流路48の純水28の流 れる方向に対して直角方向の面積)Sが、吸込 52側から吐出口53側に向かうに従って狭くな っているからである。また、ガス流入手段34 、純水28の圧力が順次昇圧されていく圧力 水28が通る流路48の途中Dからこの圧力純水28 に混合ガス29を含む純水28’を送り込むこと ができる。これにより、羽根車47は、混合ガ 29が送り込まれた流路48の途中Dから吐出口53 までの区間においてその混合ガス29が混入す 純水28を高圧力下で攪拌することができる で、多量の混合ガス29を純水28に効率よく溶 及び分散させることができる。

 そして、このように高圧下で混合ガス29 溶解等させた純水28’を減圧装置33により減 して、図14に示す吐出側タンク30中に供給す ると、純水28’中に多数の超微細な気泡29’ 発生し、効率よく水素と酸素の混合ガス29が 溶解し、且つ混合ガス29’の微細な気泡が分 した純水28’を得ることができる。また、 記構成のマイナスイオン液体製造装置A1によ ると、再生ポンプ43が1段式であるので、装置 の費用の低減を図ることができ、小型軽量に することができる。

 本発明の第2実施形態のマイナスイオン液 体製造装置A2は、第5の発明に係るマイナスイ オン液体製造装置と対応する例であり、図4 び図5を参照して説明する。第1実施形態のマ イナスイオン液体製造装置A1と第2実施形態の マイナスイオン液体製造装置A2が相違すると ろは、本願発明を、第1実施形態が1段再生 ンプ43に適用しているのに対して、第2実施 態が開放形羽根車62を備える1段うず巻ポン 60に適用したところである。1段うず巻ポン 60は、ケーシング61と羽根車62と流路63と仕切 り手段70を備えている。ケーシング61は、図4 示すように、液体(純水28)を吸い込み、この 吸い込んだ純水28が羽根車62の中心部62cに導 れる吸込口64及びこの吸込口64より吸い込ん 水を吐出する吐出口65を有している。開放 羽根車62は、同図に示すように、ケーシング 61内に1つ設けられており、円板62aの吸込口64 の側面に8枚の羽根62bが形成されている開放 形のものである。各羽根62bは、互いに間隔を 隔てて円板62aの中心部から外周部に亘ってう ず巻状に形成されている。この羽根車62の中 には軸54を結合して設けてあり、この軸54は 軸受66によって回動自在に支持されている。

 流路63は、羽根車62に設けられている8枚 羽根62bの互いに隣合うものどうしの間に8つ 成されており、吸込口64より吸い込まれて 根車62の中心部62cに導かれた純水28を遠心力 よって吐出口65に導くものである。図5に示 ように、8つの各流路63は、各流路63を形成 る各2枚の羽根62bの内側面の間隔Wが吸込口64 から吐出口65側に向かうに従って広くなる うに形成してあり、これにより、流路63内の 純水28の流れる方向67に対して直角方向の面 Sが、中心部側(吸込口64側)から外周部側(吐 口65側)に向かうに従って広くなっている。

 仕切り手段70(70a、70b、70c)は、ケーシング 61の羽根62bと向かい合っている内壁面に羽根 62と非接触の状態で形成され、羽根車62の中 心部62cを同心とする直径の異なる3つの円環 の突条である。これら3つの仕切り手段70a、7 0b、70cは、互いに間隔を隔てて設けてあり、 羽根62bに設けた切欠内にこの切欠の内縁と 間を隔てて配置してある。このように、各 路63は、3つの仕切り手段70a、70b、70cによっ 3つの第1~第3の部屋63a~63cに区画されている なお、第3の部屋63cの外側には、うず形室68 形成されている。また、各仕切り手段70a、70 b、70cの先端部と羽根車62の円板62aとの間隔は 狭くなっており、この箇所が狭隘部71(71a、71b 、71c)である。つまり、狭隘部71は、流路63の 水28が流れる方向67に対して直角方向の面積 Sが急激に狭くなっている。この狭隘部71が第 2の発明における狭隘部に該当する。

 仕切り手段70a、70b、70cによると、各狭隘 71a、71b、71cを通る水の速度エネルギを圧力 ネルギに変換することができ、これによっ 流路63内の圧力を第1、第2、第3の部屋63a、63 b、63c及びうず形室68の順に昇圧していくこと ができ、うず形室68内の圧力が最高圧となる この仕切り手段70は、数多く設けることに り流路63の部屋内の純水28の圧力を所望の圧 に昇圧することができるが、仕切り手段70 数多く設けるほど吐出流量が減少すること なり、この吐出流量の減少を抑えるために 羽根62どうしの間隔を拡げると共に、羽根車 62の直径を大きくする必要がある。従って、 切り手段70の数は、流路63の部屋内の水圧と このポンプ60の吐出流量とを比較考量して適 な数に決定する必要がある。

 なお、図示しないが、1段うず巻ポンプ60 、軸54がモータと連結しており、このモー によって回転駆動される。そして、図4に示 吸込口64には、図示しないが、第1実施形態 同様に吸込み管36の一端が接続しており、 込み管36の他端が図14に示す吸込側タンク27 純水28中に漬かっている。そして、吐出口65 は、図示しないが、連結管を介して第1実施 形態と同等の減圧装置33を介して吐出管46が 続している。吐出管46の他端は、図14に示す 出側タンク30に挿入吐出された純水28’に浸 かっている。そして、図4に示すように、吐 口65と連通するうず形室68には、連通管57等 介してインジェクタ13が接続している。

 ガス流入手段34は、純水28の圧力が順次昇 圧されていく流路63に形成されている第1~第3 部屋63a~63cのうち第3の部屋63c内の圧力水中 混合ガス29を送り込むための手段である。こ のガス流入手段34は、第1実施形態のものと同 等のものであり、詳細な説明を省略する。こ のガス流入手段34のインジェクタ13の吹き出 部15の出口20は、連通管58、59を介して第3の 屋63cと連通している。なお、図4に示す符号5 1は、圧力計であり、連通管59内の圧力を測定 するためのものである。図示しないが、吐出 口65内の圧力を測定するための圧力計も設け ある。

 次に、上記構成のマイナスイオン液体製 装置A2により、水素と酸素の混合ガス29を溶 解させ混合ガス29の気泡29’を分散させた純 28’を製造する手順を説明する。まず、1段 ず巻ポンプ60を回転駆動する。すると、1段 ず巻ポンプ60が、純水28を吸込口64より吸込 で流路63及びうず形室68を通して吐出口65か 吐出する。この吐出口65から吐出された圧力 純水28’は連通管(図示せず)を通って第1実施 態と同様に減圧装置33に流入し、減圧装置33 により略大気圧に減圧されて吐出管46から吐 する。一方、うず形室68に送り込まれた圧 純水28’の一部は、連通管57、及びインジェ タ13を通り、インジェクタ13を通過した純水 28’は、流路63の第3の部屋63c内に流入して吸 口64より吸い込まれてくる純水28と合流して 再び吐出口65側に流れて吐出される。なお、 ンジェクタ13は、従来例で説明したように インジェクタ13内を流れる純水28がインジェ タ13のガス取り入れ口16より混合ガス29を引 込んで巻き込むことができ、混合ガス29を き込んだ純水28’を吹き出し部15の出口20か 噴出することができる。

 ところで、吸込口64内の純水28の圧力は低 圧であるが、この吸込口64より吸い込まれた 水28の圧力は、流路63の第1~第3の部屋63a~63c びうず形室68の順に昇圧していき、高圧の純 水28が吐出口65より吐出される。このように 純水28が流路63を通る際に高圧となるのは、 路63の途中に仕切り手段70a~70cを設けて狭隘 71a~71cを形成してあるからである。また、ガ ス流入手段34は、第3の部屋63c内の圧力純水28 に空気を含む圧力清水を送り込むことがで る。これにより、羽根車62は、その空気が り込まれた第3の部屋63c内及びその外側のう 形室68内に位置する羽根62bによってその空 が混入する純水28を高圧力下で攪拌すること ができるので、多量の空気を純水28に効率よ 溶解及び分散させることができる。

 そして、このように高圧下で混合ガス29 溶解させその気泡29’を分散させた純水28’ 減圧装置33により減圧して、大気圧下の状 にある吐出側タンク30中に供給すると、第1 施形態と同様に、純水28’中に多数の超微細 な気泡29’が発生し、効率よく水素と酸素の 合ガス29が溶解し、且つ混合ガス29’の微細 な気泡が分散した純水28’を得ることができ 。また、上記構成のマイナスイオン液体製 装置A2によると、うず巻ポンプ60が1段式で るので、装置の費用の低減を図ることがで 、小型軽量にすることができる。

 第3実施形態のマイナスイオン液体製造装 置A3を図6及び図7を参照して説明する。第2実 形態のマイナスイオン液体製造装置A2と第3 施形態のマイナスイオン液体製造装置A3が 違するところは、1段うず巻ポンプ60が、第2 施形態では開放形羽根車62を備えているの 対して、第3実施形態では密閉形羽根車72を えるところである。これ以外は、第2実施形 と同等であり、同等部分を同一の図面符号 示し、それらの詳細な説明を省略する。密 形羽根車72は、同図に示すように、第2実施 態の開放形羽根車62に対して円板62aと間隔 隔てて対向する位置に円環状の前面囲い板72 aを設けたものである。この前面囲い板72aと 板62aの間に8枚の羽根62bが位置している。

 この密閉形羽根車72を使用することによ 、ポンプ効率の向上を図ることができる。 れ以外は、第2実施形態の気液混合装置と同 に作用して多量の混合ガス29を純水28に効率 よく溶解及び分散させることができる。

 次に、参考技術を図12を参照して説明す 。第2実施形態のマイナスイオン液体製造装 A2とこの参考技術のマイナスイオン液体製 装置A4が相違するところは、気体流入手段34 インジェクタ13の吹き出し部15の出口20が、 2実施形態では図4に示すように連通管58、59 介して第3の部屋63cと連通しているのに対し て、参考技術では図12に示すように連通管58 59を介して羽根車62の円板62aの流路63が形成 れている側面の反対側に形成されている側 と、この側面と向かい合うケーシング61の内 壁面と、の間に形成されている隙間61aと連通 しているところである。これ以外は、第2実 形態と同等であり、同等部分を同一の図面 号で示し、それらの詳細な説明を省略する

 ガス流入手段34は、混合ガス29が混入する 高圧水をケーシング61と羽根車62の円板62aと 隙間61aに供給することができ、この隙間61a 送り込まれた混合ガス29が混入する高圧水は 、羽根車62の遠心力により羽根車62の外周部 形成されているうず形室68の圧力水中に送り 込まれる。これにより、羽根車62は、混合ガ が混入する高圧水をその高圧力下で攪拌す ことができるので、混合ガスを純水28に効 よく溶解及び分散させることができる。な 、ガス流入手段34は、混合ガス29が混入する 圧水を流路63ではなく上記隙間61aに送り込 でいるので、この高圧水中の空気によって 根車62の羽根62bが空回りすることがなく、よ って純水28’を吐出口65より高圧で吐出する とができる。この参考技術では、仕切り手 70a~70cを設けてあり、この仕切り手段70は、 ず形室68内の混合ガス29が流路63を通って吸 口64側に移動しないようにしている。しかし 、この仕切り手段70a~70cの個数は、流路63内を 流れる純水28の流速及び混合ガス29の量に応 て加減することができ、場合によっては省 することができる。これ以外は、第2実施形 のマイナスイオン液体製造装置A2と同様に 用して多量の混合ガス29を純水28に効率よく 解及び分散させることができる。

 ただし、第1実施形態の1段再生ポンプ43の 流路48の幅Wは、図2(b)の展開図に示すように 吸込口52側から吐出口53側に向かうに従って くなるように形成して、流路48のD位置にお る水圧が高圧となるように構成したが、流 48の構成を図2(b)に示す構成とする代わりに 図8(a)の展開図、及び図8(b)に示す部分断面 に示すように、流路48の幅Wを一定となるよ に形成し、その流路48の両内壁面に4組の突 で形成した仕切り手段73a、73b、73c、73dを互 に所定の間隔を隔てて設けた構成としても い。この仕切り手段73a、73b、73c、73dは、第2 第3実施形態の仕切り手段70a~70cと同等の作 をなすものであり、各仕切り手段73a、73b、73 c、73dの吸込口52側に形成された第1、第2、第3 、第4の部屋48a、48b、48c、48d内の水圧がこの 番で順次昇圧されていき、第4の部屋48d内の 圧が最高となる。そして、吐出口53から吐 された高圧水をこれよりも低圧であるが比 的高圧の水が流れ込んでいる第3の部屋48c内 送り込み、これによって上記各実施形態と 様に多量の混合ガス29を純水28に効率よく溶 解及び分散させることができる。

 また、第1実施形態の1段再生ポンプ43の流 路48を更に別の形態としてもよい。つまり、 13に示すように流路48の清水の流れる方向に 対して直角方向の面積を、吸込口52から吐出 53まで(B~C)を略一定に形成し、吐出口53から 込口52まで(B~C以外の区間)には仕切り手段79 設けてそれよりも狭く形成することができ 。この1段再生ポンプ43によると、羽根車47 回転駆動すると、純水28を吸込口52より吸込 で、この吸い込んだ純水28を流路48に送り込 んで吐出口53から吐出する。そして、吸込口5 2内の純水28の圧力は低圧であるが、この吸込 口52より吸い込まれた純水28の圧力は、流路48 を通る間にしだいに高くなり、高圧の純水28 が吐出口53より吐出される。このように、 水28が流路48を通る際に高圧となるのは、羽 車47が純水28を流体摩擦によって吐出口53側 仕切り手段79によって囲まれた流路48内に押 し込めるからである。また、ガス流入手段34 、純水28の圧力が順次昇圧されていく圧力 水が通る流路48の途中Dからこの圧力清水中 純水28と共に混合ガス29を送り込むことがで る。これにより、羽根車47は、その混合ガ 29が送り込まれた流路48の途中から吐出口53 での区間において混合ガス29が混入する純水 28を高圧力下で攪拌することができるので、 量の混合ガス29を清水に効率よく溶解及び 散させることができる。

 そして、第2実施形態では、図5に示すよ に、8つの各流路63は、各流路63を形成する各 2枚の羽根62bの内側面の間隔Wが吸込口64側か 吐出口65側に向かうに従って広くなるように 形成してあり、これにより、流路63内の水の れる方向67に対して直角方向の面積Sが、中 部側(吸込口64側)から外周部側(吐出口65側) 向かうに従って広くなる構成としたが、図9 は図10に示す構成としてもよい。

 図9に示す羽根車74の8つの各流路75は、各 路75を形成する各2枚の羽根74bの内側面の間 Wが吸込口64側から吐出口65側に向かう各箇 において略同一であり、これにより、流路75 内の水の流れる方向67に対して直角方向の面 Sが、中心部側(吸込口64側)から外周部側(吐 口65側)に向かう各箇所において略同一とな 構成である。これ以外は羽根車62と同等で る。

 図10に示す羽根車76の8つの各流路77は、各 流路77を形成する各2枚の羽根76bの内側面の間 隔Wが吸込口64側から吐出口65側に向かうに従 て狭くなるように形成してあり、これによ 、流路77内の水の流れる方向67に対して直角 方向の面積Sが、中心部側(吸込口64側)から外 部側(吐出口65側)に向かうに従って狭くなる 構成である。これ以外は羽根車62と同等であ 。流路77の面積Sを水の流れる方向67に向か に従って狭くなる構成とすることにより、 路77内の水圧を中心部側(吸込口64側)から外 部側(吐出口65側)に向かうに従って順次昇圧 ていくことができる。

 なお、図9及び図10に示す羽根車74、76は、 開放形であるが、図6及び図7に示す第3実施形 態のように各羽根車74、76に前面囲い板72aを けた密閉形の構成としてもよい。

 また、第2実施形態において、図4及び図5 示す仕切り手段70a、70b、70cを省略して、羽 車62の代わりに、図11に示す開放形の羽根車 78を設けた構成の気液混合装置としてもよい この羽根車78は、図10に示す羽根車76の仕切 手段70a、70b、70cを通すための切欠(同心円上 に形成した3つの切欠)を省略したものであり これ以外は羽根車76と同等である。勿論、 11に示す開放形の羽根車78を設ける代わりに 図には示さないが、羽根車78に前面囲い板72 aを設けた密閉形の羽根車を設けた構成のマ ナスイオン液体製造装置としてもよい。

 更に、第2、第3実施形態において、3つの 切り手段70a~70cを設けた構成としたが、3つ 外の1又は4つ以上の仕切り手段を設けた構成 としてもよい。そして、第2、第3実施形態に いて、ガス流入手段34のインジェクタ13の吹 き出し部15の出口20が連通管59を介して第3の 屋63cと連通する構成としたが、インジェク 13の吹き出し部15の出口20が第1又は第2の部屋 63a又は63bと連通する構成としてもよい。また 、第1乃至第3実施形態では、減圧装置33を設 た構成としたが、この減圧装置33を省略して 、吐出口より混合ガス29を溶解及び分散させ 純水28’を高速で吐出する構成としてもよ 。

 更に、上記第1乃至第3実施形態では、イ ジェクタ13を使用して純水28に混合ガスを混 させる構成としたが、インジェクタ13を設 ずに、各インジェクタ13と対応する位置を通 過する純水28に、所定量の混合ガス29を強制 に混入させる構成とすることができる。混 ガス29を強制的に供給する装置として、例え ばコンプレッサを使用することができる。た だし、供給するガス量を調整する為にコンプ レッサの空気吐出口に流量調整弁を設ける必 要がある。勿論、インジェクタ13及びこれと 通する連通管を省略して、流路内のD位置又 は第3の部屋内の圧力水中に圧縮した混合ガ 29を直接送り込む構成としてもよい。

 また、上記第1乃至第3実施形態のマイナ イオン液体製造装置Aは、例えば、混合ガス 気泡が破裂するときに生じる超音波を利用 る洗浄装置に適応することができる。この 合、混合ガスを洗浄液に溶解及び分散させ とよい。そして、風呂の湯の中に混合ガス 気泡を発生させることにより、身体の洗浄 マッサージ用として使用することもできる 更に、湖沼を浄化する装置としても利用す ことができる。その他にも、製造された水 の液体を噴霧して空調システムに適用した 、食品や生花等を製造された水等に浸漬し 鮮度保持に利用することもできる。

 なお、本発明は上述した実施形態に限定 れるものではない。その他、各部の具体的 成についても前記実施形態に限られるもの はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で 々変形が可能である。

 <イオン密度計測試験> 本発明のマイ ナスイオン液体製造装置により純水から製造 された水素と酸素の混合ガスを溶解し且つこ の混合ガスの超微細な気泡を分散させた純水 (以下、「マイナスイオン水」と称する)が、 量のマイナスイオンを含有することを証明 るため、上記第1実施形態のマイナスイオン 液体製造装置を用いることにより製造された マイナスイオン水について、これを空気中に 噴霧した場合のイオン密度を計測した。

 計測条件は次の通りである。
計測機器;イオン測定器として、inti空気イオ カウンター ITC-201A (アンデス電気株式会社 製)を使用した。
計測方法及び条件;上述した日本工業規格「 気中のイオン密度測定方法」(JIS B9929)に準 し、イオン測定器内において、同一のスプ ー容器に製造前の純水と製造後のマイナス オン水を3分間隔で同一人物により強く噴霧 、1ccあたりのイオン数を、マイナスイオン 度、プラスイオン密度のそれぞれについて 測する。なお、前述のイオン測定器は、送 部、エアフィルタ部、イオン発生器(前記ス プレー容器)設置部、縮流混合部、測定部を える、気密扉付開口測定器である。測定器 部の温度を21~23℃に、湿度を34~40%に保ち、製 造前の純水と製造後のマイナスイオン水のpH 約7(中性)であることを確認した。

 図15にイオン密度計測試験の結果をグラ で示す。同図(a)はマイナスイオン密度の計 結果であり、同図(b)はプラスイオン密度の 測結果である。同図から明らかなように、 水噴霧直後(計測開始から1分後)およびマイ スイオン水の噴霧直後(計測開始から4分後) 、マイナスイオン密度もプラスイオン密度 急激に上昇しているのが分かるが、両図の 軸左側の目盛りから明らかなように、マイ スイオン密度はプラスイオン密度に比べて 著に多く計測された。すなわち、同図(a)に されるマイナスイオン密度については、計 開始から1分7秒後(純水噴霧直後)に35.68(x1000/c c)、4分8秒後(マイナスイオン水噴霧直後)に80. 03(x1000/cc)であったのに対し、同図(b)に示され るプラスイオン密度については、計測開始か ら1分8秒後(純水噴霧直後)に10.96(x1000/cc)、4分8 秒後(マイナスイオン水噴霧直後)に17.91(x1000/c c)であった。よって、純水噴霧時、マイナス オン水噴霧時共に、プラスイオン密度より イナスイオン密度の方が高い数値を示すと う結果を得た。

 以上の結果から、イオン密度の最高値で 較すると、マイナスイオン水は純水に対し マイナスイオンを約2.2倍、プラスイオンを 1.6倍発生し、さらにマイナスイオン水では イナスイオンをプラスイオンの約4.4倍発生 ることが明らかとなった。このことは、本 明のマイナスイオン液体製造装置により製 されたマイナスイオン水では、製造前の純 に高圧下で加えられた混合ガスが純水中に 解し又は気泡として分散したことにより、 合ガスのうち水素がイオン化してそのマイ スイオンの電子が通常の純水と比べて約2.2 含まれることとなった結果であると推察さ る。

 <マイナスイオン水のORP値計測試験>  本発明のマイナスイオン液体製造装置により 井水に次亜塩素酸を添加した水(日常使用し いる水)から製造されたマイナスイオン水に いて、その酸化還元電位が著しく低いこと 確認するため、ORP値を計測した。試験に当 っては、市販のORPメータ(東亜ディーケーケ ー社製ORP METER RM-20P、基準電極は銀/塩化銀( 社製PST-2739C))を用い、水温13℃、pH7の条件で 計測した。なお、比較のために、井水に次亜 塩素を添加した水について同条件にてORP値を 計測した(実験場所;(有)北拓フーズ:北海道士 市武徳町44線8号)。

 ORP値計測試験を80m 3 の貯水槽を使用し、1ヶ月間行った結果、マ ナスイオン水のORP値は平均で-270mVであった に対し、井水に次亜塩素を添加した水のORP は平均で+530mVであった。この結果から、本 明のマイナスイオン液体製造装置により製 されたマイナスイオン水は、極めて低い酸 還元電位の状態にあることが明らかとなっ 。

 <野菜のORP値計測試験> 日常的に食さ れる野菜を本発明のマイナスイオン液体製造 装置により純水から製造されたマイナスイオ ン水(ORP値;-279mV)に浸漬した場合、野菜自体の 酸化還元電位がどのように変化するのかを調 べる試験を行った。試験に使用した野菜は、 トマト、キュウリ、ダイコン、ニンジンの4 類である。計測には、上記のマイナスイオ 水のORP値計測試験で用いたORPメータと同一 ものを使用した。計測試験は、マイナスイ ン水に浸漬する前のORP値と、2時間浸漬後のO RP値を比較することによって行った。図16に 験結果を示す。同図(a)はトマト、(b)はキュ リ、(c)はダイコン、(d)はニンジンの試験前 のORP値計測時の状態を示している。同図の 野菜の右側には、ORPメータの表示部が示さ ている。

 同図に示すように、各野菜のORP値の変化 次の通りである。(a)トマトでは、浸漬前は+ 18mVであったのが、浸漬後は-434mVとなった。(b )キュウリでは、浸漬前は+52mVであったのが、 浸漬後は-439mVとなった。(c)ダイコンでは、浸 漬前は、+18mVであったのが、浸漬後は-350mVと った。(d)ニンジンでは、浸漬前は+204mVであ たのが、浸漬後は-430mVとなった。これらの 果から、新鮮な野菜をマイナスイオン水に 漬することにより、野菜自体の酸化還元電 を大幅に低下させることができることが明 かとなった。ここで注目すべき点は、浸漬 たマイナスイオン水のORP値が-279mVであるに 関わらず、浸漬した野菜のORP値は-279mVをは かに下回る値-350~-439mVになったことである このことはマイナスイオン水に浸漬された 菜は、その細胞内にある酵素に対して酵素 性を促し、より還元性(鮮度)を増したことと 推測される。

 <野菜の鮮度変化試験1> 本発明のマ ナスイオン液体製造装置により純水から製 されたマイナスイオン水に野菜を浸漬する とにより、野菜の鮮度が経時的にどのよう 変化するのかを調べる試験を行った。この 験において試験区は、野菜として市販のホ レンソウを使用し、コップに入れたマイナ イオン水にホウレンソウの軸部を漬けて、 ウレンソウの葉の状態を、浸漬直後、30分後 、60分後、120分後の4回、写真撮影を行った。 対照区として、コップに入れた水道水にホウ レンソウの軸部を漬け、葉の状態を同様に写 真撮影した。なお、試験は一定の室温、湿度 に保った状態で行った。

 試験結果を図17に示す。同図の各写真の 側はマイナスイオン水(同図では「曝気水」 札をコップに添付している)に浸漬したホウ レンソウ、右側は水道水に浸漬したホウレン ソウを示している。同図に示すように、浸漬 開始から30分までは、どちらのホウレンソウ 同様の状態であるが、60分後と120分後では イナスイオン水に浸漬したホウレンソウは 道水に浸漬したホウレンソウよりも明らか みずみずしくなり、葉が広がって立ち上が てきている。図18に、浸漬60分後のホウレン ウの拡大写真を示すが、水道水に浸漬した ウレンソウ(図中、対照区)はやや黒っぽく 色して萎れているのに対して、マイナスイ ン水に浸漬したホウレンソウ(図中、試験区) は鮮やかな緑色でみずみずしく葉を大きく広 げているのが分かる。この結果から、マイナ スイオン水に野菜(少なくともホウレンソウ) 浸漬することで、野菜の鮮度を維持し向上 きることが明らかとなった。

 <野菜の鮮度変化試験2> 本発明のマ ナスイオン液体製造装置により井水に次亜 素を添加した水から製造されたマイナスイ ン水に野菜を浸漬することにより、野菜の 度が細胞レベルで経時的にどのように変化 るのかを調べる試験を行った。この試験で 、野菜として市販の1本のダイコンを均一に 割して試験区と対照区とし、試験区ではダ コンをマイナスイオン水に30分間浸漬し、 照区ではダイコンを井水に次亜塩素を添加 た水(マイナスイオン水にする以前の水)に浸 漬し、それぞれ常温で放置して、1日後と7日 に試験区と対照区のダイコンの細胞につい 顕微鏡写真を撮影した(実験場所;前述の(有) 北拓フーズ)。

 図19の上段に浸漬後1日目の細胞の状態、 段に浸漬後7日目の細胞の状態を示す。1日 では、マイナスイオン水に浸漬した試験区 ダイコンの細胞は、井水に次亜塩素を添加 た水(マイナスイオン水にする以前の水)に浸 漬させた対照区のダイコンの細胞に比べて水 分吸収が良好で、細胞が大きくみずみずしい 状態が示された。7日目では、対照区のダイ ンは細胞が萎縮して細胞配列も乱れていた と比較して、試験区のダイコンは細胞の萎 がなく、細胞配列も整ってみずみずしさが 持されていた。

 なお、図示しないが、ダイコンのマイナス オン水への浸漬時間を10分間、60分間とした ものについても同様の試験を行ったところ、 浸漬時間10分よりも30分の方が、ダイコンの 胞は大きくみずみずしい状態となり、浸漬 間60分では30分よりも細胞の大きさは大きく ったが、やや膨張しており、細胞配列にも し乱れが認められた。また、各浸漬時間の イコンを、細胞の観察後に包丁で切ったと ろ、何れの浸漬時間のダイコンについても マイナスイオン水に浸漬したものは浸漬し かったものに比べて包丁の入りが良好であ 、きれいに切断することができた。
 以上の結果から、マイナスイオン水に野菜( 少なくともダイコン)を適度な時間だけ浸漬 ることで、その後に野菜をマイナスイオン から取り出して常温で保存しても、一定期 は鮮度を維持できることが明らかとなった

 本発明により製造される液体は、マイナ イオンを多量に発生し、且つ酸化還元電位 極めて低いものであるため、本発明は例え 食品の鮮度保持用の液体や飲用の液体の製 に利用することができる。