JP2008036530A - 活性水素溶存水の生成方法および生成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】多量の活性水素溶存水を安価にしかも簡便に生成することができる活性水素溶存水の生成方法及び生成装置を提供する。
【解決手段】生成装置１０では、容器１１の底部に石こう１２とマグネシウム金属１３が載置され、水１４を供給する供水管１５が容器１１の上部に連通し、供水管１５の先端にボールタップ１６が取り付けられている。そして、例えば水道水が活性炭フィルター１７でろ過され開閉バルブ１８を通り容器１１に一定量ずつ供給される。また、容器１１の下部に取水管１９ａ、１９ｂが取り付けられ、高濃度の硫酸カルシウムおよび活性水素溶存水が取り出されるようになっている。そして、取水管１９ａ、１９ｂは流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを介して希釈器２１ａ、２１ｂに連通し、希釈器２１ａ、２１ｂが上記活性水素溶存水を適度に希釈しそれぞれ給水管２３ａ、２３ｂを通してウォーターカップ２４ａ、２４ｂに供給する。
【選択図】図１
【解決手段】生成装置１０では、容器１１の底部に石こう１２とマグネシウム金属１３が載置され、水１４を供給する供水管１５が容器１１の上部に連通し、供水管１５の先端にボールタップ１６が取り付けられている。そして、例えば水道水が活性炭フィルター１７でろ過され開閉バルブ１８を通り容器１１に一定量ずつ供給される。また、容器１１の下部に取水管１９ａ、１９ｂが取り付けられ、高濃度の硫酸カルシウムおよび活性水素溶存水が取り出されるようになっている。そして、取水管１９ａ、１９ｂは流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを介して希釈器２１ａ、２１ｂに連通し、希釈器２１ａ、２１ｂが上記活性水素溶存水を適度に希釈しそれぞれ給水管２３ａ、２３ｂを通してウォーターカップ２４ａ、２４ｂに供給する。
【選択図】図１
Description
本発明は、活性水素溶存水の生成方法および生成装置に係り、特に多量の活性水素溶存水を安価にしかも簡便に生成することができる活性水素溶存水の生成方法および生成装置に関する。
近年、通常の飲料水に比べて多くの活性水素（Ｈ；原子状水素）を含む活性水素溶存水は、人体内において形成される活性酸素を消滅させ、人間の健康増進に高い効果を有するものとして注目されてきている。同様の理由から、牛、豚、ニワトリ等の畜類、あるいは魚類、植物のような生命体にとっても、この活性水素溶存水は有益なものであると考えられる。
この活性水素溶存水の人工的な生成方法としては、水を電気分解し電解還元水を生成する方法がよく知られる（例えば、特許文献１参照）。しかし、この電気分解を利用する方法に用いられる装置は、電解槽、電源、種々の配水管等を必要とし、その構造が複雑なものになる。このために、この活性水素溶存水の生成装置は、現在、医療用具として市販されているものの高価なものとなっている。そこで、消費者に簡単かつ安価に上記活性水素溶存水を供給するために、上記電気分解に比較して極めて簡便な活性水素溶存水の生成方法が提案されている。その方法は、飲料水と金属マグネシウム（粒）とを反応させて水素ガスを発生させ、上記飲料水を、水素を豊富に含む水素豊富水に変えるものである（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−７７６７２号公報
特開２００４−０４１９４９号公報
ところで、牛、豚、ニワトリ等を対象とした畜産業においてこれ等の畜類の飲料水に上記活性水素溶存水を使用する場合、人間が利用する場合に較べてその使用量が膨大になることから、多量の活性水素溶存水を安価に生成することが必須になってくる。このことは、魚類あるいは植物を対象とする農水産業における活性水素溶存水の利用の場合であっても全く同じである。
しかしながら、上記水の電気分解により多量の活性水素溶存水を生成する場合、その生成装置は、上述したことから極めて高価なものになってしまう。また、この装置により生成する活性水素溶存水は、その保存できる期間が極めて短い。通常、活性水素溶存水の効力は２〜３時間程度（ただし、残存活性水素量が０．００５ｐｐｍに低減する時間）で消滅する。これは、水の電気分解により生成した活性水素溶存水中の活性水素の量は、その保存時間と共に指数関数的に低減するからである。このために、上記専用の生成装置により活性水素溶存水を一度に多量に生成しそれを保管して安価に利用する方法も難しくなってくる。
一方、上記金属マグネシウムと水との反応を用いる特許文献２に開示の方法は、次式の化学反応を利用している。
しかし、上記化学反応では、水に難溶な水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）が上記金属マグネシウム粒の表面に形成される。そして、この水酸化マグネシウム膜の形成が金属マグネシウム粒表面と水との化学反応を抑制することから、活性水素の生成が時間と共に大きく低下するようになる。このため、所定時間の使用後において、金属マグネシウム粒表面に形成された上記水酸化マグネシウム膜を定期的に例えば食用酢等により溶解させ除去する作業が必須になる。また、上記水酸化マグネシウム膜を除去する際には、金属マグネシウム粒表面も溶解しエッチング除去されることから、金属マグネシウム粒が無駄に消耗される。これ等のことから、特許文献２に開示の方法であっても、多量の活性水素溶存水を安価にそして簡便に生成することが難しくなる。
このように、従来の活性水素溶存水の人工的な生成方法は、多量の活性水素溶存水を安価にしかも簡便に生成することが難しく、例えば活性水素溶存水の農水畜産業における利用は極めて困難であった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、多量の活性水素溶存水を安価にしかも簡便に生成することができ、農水畜産業の分野でも好適に利用することができる活性水素溶存水の生成方法および生成装置を提供することを主な目的とする。
本発明者は、水中のミネラル成分であるカルシウム、マグネシウムのようなアルカリ土類金属から成る水和イオンが活性水素生成に及ぼす効果について詳細に調べてきた。そして、上記水和イオンが活性水素濃度を効果的に高めることを初めて見出した。また、上記金属マグネシウム表面における水酸化マグネシウム膜の形成は、水中に硫酸カルシウム（石こう）あるいは硫酸マグネシウム等に起因する硫酸イオンを添加することにより大幅に抑制されることを見出した。これ等の知見に基づいた発明は、先に特許出願（特願２００５−０７７８５１号）している。
そして、今回の発明は、多量の活性水素溶存水を安価に生成することができ例えば農水畜産業の分野においても好適に適用できることを新たに確認してなされたものである。
そして、今回の発明は、多量の活性水素溶存水を安価に生成することができ例えば農水畜産業の分野においても好適に適用できることを新たに確認してなされたものである。
上記目的を達成するために、第一の発明にかかる活性水素溶存水の生成方法では、水に、石こうとマグネシウム金属、あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を入れることによって活性水素を含む水を生成した後に、前記活性水素を含む水を希釈する。
そして、第二の発明にかかる活性水素溶存水の生成方法では、容器内の下部に石こうとマグネシウム金属、あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を配置し、前記容器の上部から水を供給し、前記水と前記石こうおよびマグネシウム金属、あるいは前記水と前記混合物により生成した活性水素溶存水を前記容器の下部から取水する。さらに、前記容器の下部から取水した前記活性水素溶存水を希釈する。
そして、第三の発明にかかる活性水素溶存水の生成装置は、水と、石こうおよびマグネシウム金属あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を入れる容器と、前記容器の上部に配置した水の供給部と、前記供給部から供給される水と前記石こうおよびマグネシウム金属あるいは前記水と前記混合物により生成される活性水素溶存水を前記容器の下部から取水する活性水素溶存水の取水部と、を備えた構成になっている。さらに、前記活性水素溶存水の取水部に連通し前記活性水素溶存水を通常の水により希釈する希釈部を有している。
本発明により、多量の活性水素溶存水を安価にしかも簡便に生成することができ、農水畜産業の分野で好適に利用することができる。
以下、本発明の好適な実施形態のいくつかを図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の活性水素溶存水の生成装置の一例を示した概略構成図である。図１に示すように、活性水素溶存水の生成装置１０では、例えばステンレス製の容器１１の底部に石こう１２およびマグネシウム金属１３が配置されるようになっている。そして、石こう１２およびマグネシウム金属１３の上方から容器１１内に水１４が供給できるようになっている。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の活性水素溶存水の生成装置の一例を示した概略構成図である。図１に示すように、活性水素溶存水の生成装置１０では、例えばステンレス製の容器１１の底部に石こう１２およびマグネシウム金属１３が配置されるようになっている。そして、石こう１２およびマグネシウム金属１３の上方から容器１１内に水１４が供給できるようになっている。
ここで、水１４を容器１１に供給するための供水管１５が容器１１の上部に連通し、この供水管１５の先端には、容器１１内の水量が所定の範囲に保たれるように水１４の供給をオン／オフするボールタップ１６が取り付けられている。そして、例えば水道水が活性炭フィルター１７においてろ過され供水管１５を流水路として容器１１に一定量ずつ供給されて石こう１２およびマグネシウム金属１３が水１４により常時に浸されるようになっている。なお、開閉バルブ１８が流水路の途中に設けられている。
活性炭フィルター１７は、主に水道水に含まれる塩素を除去するためのものであり、地下水を使用する場合には活性炭フィルター１７は必ずしも取り付ける必要はない。開閉バルブ１８は、生成装置１０の稼動時には常時開いた状態にされ、生成装置１０のメンテナンス作業あるいは異常時に閉じられる。
この生成装置１０では、その詳細は後述するように、容器１１の底部に載置された石こう１２が水１４にカルシウム水和イオンおよび硫酸イオンとして溶解し、少なくとも容器１１の下部ではその溶解量は飽和状態あるいは飽和に近い高濃度状態になる。例えば石こう１２が二水石こうであり、水１４の温度が２０℃程度である場合では、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）の飽和溶解量は１４×１０−３ｍｏｌ（モル）／ｌ（リットル）程度になる。すなわち、炭酸カルシウム換算で１４００ｍｇ／ｌ程度であり水質硬度にして１４００程度になる。そして、この高濃度の硫酸カルシウムを含む水に活性水素が多量に溶け込んだ活性水素溶存水が生成されている。
そこで、容器１１の下部に所要数（本実施形態では２本）の取水管１９ａ、１９ｂが取り付けられ、容器１１の下部から高濃度の硫酸カルシウムおよび活性水素を含む活性水素溶存水を取り出すようになっている。そして、それぞれの取水管１９ａ、１９ｂは流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを介して希釈器２１ａ、２１ｂに連通している。
希釈器２１ａ、２１ｂは、供水管２２に連通しており、流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを通して取り込んだほぼ一定量の活性水素溶存水を上記供水管２２からその１０倍程度の水量で希釈するようになっている。そして、これ等の希釈器２１ａ、２１ｂは、それぞれに取り付けられた給水管２３ａ、２３ｂを通して、例えば牛、ニワトリ等の家畜用のウォーターカップ２４ａ、２４ｂに供給するようになっている。
また、容器１１の下部の所定の位置には開閉バルブ２５を介して排水管２６が取り付けられている。この開閉バルブ２５は、生成装置１０の稼動時には常時閉じた状態にされ、生成装置１０のメンテナンス作業あるいは異常時に開けられ容器１１内の水１４を排水するようになっている。
次に、上述した構成の生成装置１０において、活性水素溶存水の生成方法と共にその生成機構について説明する。図１に示したように、容器１１内の底部に石こう１２およびマグネシウム金属１３を載置し、水の供給部を構成する供水管１５から例えば水道水のような常温の水１４を供給し容器１１内で１トン程度にする。ここで、水１４はマグネシウム金属１３と反応し、次の（１）式によって活性水素が発生する。
同時に、容器１１の底部に載置した硫酸カルシウムである石こう１２の表面部は水１４に溶解し解離して、平均６．２個の水分子が配位結合したカルシウム水和イオン（Ｃａ（Ｈ２Ｏ）６．２）２＋と硫酸イオン（ＳＯ４ ２−）とになり、容器１１内の特に下部において飽和状態になる。ここで、石こう１２は室内照明（光照射）の下では簡単に溶解することから、容器１１上方から室内照明がなされていると好適である。そして、飽和状態になるとその溶解は停止する。上述したように、例えば石こう１２が二水石こうであり水１４の温度が２０℃程度になる場合では、硫酸カルシウムの飽和溶解量は１４ｍモル／ｌ程度になる。
そして、上記溶解し解離したカルシウム水和イオンが、容器１１内において、（１）式で生じる活性水素の水１４中での溶存量を増加させる。このようにして、少なくとも容器１１の下部においては、高濃度の活性水素溶存水が生成されるようになる。
この石こうによる活性水素溶存量増加の効果について図２を参照して説明する。図２は、水に石こうとマグネシウム金属片を入れ、石こうの水への溶解量を変化させカルシウム水和イオン添加の効果について調べた実験結果を示す。ここで、縦軸には活性水素溶存量をとり、横軸に石こう溶解量をとっている。
図２から、石こう溶解量が例えば１．４ｍモル／ｌ以上になると、活性水素溶存量は石こう溶解量の増加に従い急激に増大することが判る。すなわち、石こう溶解量が所定量以上になってくると、石こう溶解量の増分よりも活性水素溶存量の増分のほうが大きくなる。例えば、所定量の石こう溶解量が１．４ｍモル／Ｌにおいて、活性水素溶存量は０．０６ｍモル／ｌ程度になるのに対して、石こう溶解量が例えば２．１ｍモル／ｌに増加すると、活性水素溶存量は０．１ｍモル／ｌ程度と倍増する。更に、石こう溶解量が例えば２．８ｍモル／ｌに増加すると、活性水素溶存量は０．２ｍモル／ｌ程度と更に倍増する。
このようにして、生成装置１０の容器１１内においては、少なくとも容器１１の下部において極めて高濃度のカルシウム水和イオンが存在することから、高濃度の活性水素溶存水が生成されるようになる。
上記カルシウム水和イオンのようなアルカリ土類金属の水和イオンが活性水素量を増加させる機構は未だ明らかでない。現在、発明者は、通常の状態にあっては水中で極めて短時間に水素分子（Ｈ２）になり消滅する活性水素が、アルカリ土類金属の水和イオンと結合することでその寿命が比較的長い例えば水和イオン結合体になるのではないかと考えている。更に、水に解離したカルシウム水和イオン中の上記水和イオン結合体の占める割合は、飲料水に溶解する石こう溶解量が多くなると共に増加し、結果、上述したような効果が生じてくるものと考えている。また、この石こう溶解量の増加により、活性水素溶存水中の活性水素の保存時間が長くなることも確認されている。
次に、このようにして容器１１内に高濃度の石こうを溶解させ、活性水素溶存量が高濃度になった活性水素溶存水を、容器１１の下部に取り付けた取水管１９ａ、１９ｂから、流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを介して希釈器２１ａ、２１ｂに取り出す。そして、供水管２２から希釈器２１ａ、２１ｂに供給する水により上記取り出した活性水素溶存水を１０倍程度に希釈する。
ここで、石こう溶解量が飽和溶解量の１４ｍモル／ｌ程度とすると、希釈器２１ａ、２１ｂでは、１０倍程度に希釈されて石こう溶解量は１．４ｍモル／ｌ程度なる。しかし、この希釈した後の石こう溶解量が１．４ｍモル／ｌの活性水素溶存水中には、図２において説明した活性水素溶存量０．０６ｍモル／ｌよりも多量（例えば０．１ｍモル／ｌ程度）で有効な量の活性水素が溶存するようになる。これは、石こうの溶解量を高くして上述したようにカルシウム水和イオン中の水和イオン結合体の占める割合を増加させることにより、希釈後においてもカルシウム水和イオン中の水和イオン結合体の占める割合を高く保持できるようになるからである。
そして、この希釈した活性水素溶存水は給水管２３ａ、２３ｂを経由して例えば畜舎内のウォーターカップ２４ａ、２４ｂに給水される。
このようにして、石こうを高濃度に溶解させた水１４に活性水素を多量に溶存させた後に、この高濃度の硫酸カルシウムを含む活性水素溶存水を例えば水道水質基準の硬度３００以下（例えば１４０程度）迄に希釈して、牛、豚、ニワトリ等の家畜の飲料水として供給する。なお、容器１１内の石こう１２あるいはマグネシウム金属１３がなくなると、新たに容器１１内に補充することになる。
本実施形態では、例えば１トンの高濃度の活性水素溶存水を生成し、それを多量の水で希釈し例えば１０トン以上の多量の活性水素溶存水を上述したように簡便にしかも安価に生成することができる。この場合、希釈後の活性水素溶存水においても、上述したようなことから多くの活性水素を溶存させることができる。
また、本実施形態では、上記石こうが溶解し解離して生成される硫酸イオンが、次の（２）式により、マグネシウム金属１３表面に形成される水酸化マグネシウムを溶解させる。
このことから、本実施形態では、マグネシウム金属１３の表面には、水酸化マグネシウムが形成され難くなり、活性水素生成の持続性が大きく向上する。そして、従来の技術において必須になっていた、所定時間の使用後においてマグネシウム金属１３を例えば食用酢に浸漬し、上記水酸化マグネシウムを溶解し除去する作業は全く不要になる。
次に、石こう１２の溶解による活性水素生成の持続性の向上の効果の一例について図３を参照して説明する。図３は、水道水にマグネシウム金属片を浸漬して活性水素溶存水を生成する特許文献２の従来技術の場合と、上記実施形態のように水道水に半水石こうを溶解させて同様に活性水素溶存水を生成する場合とを比較して示す。図３では、活性水素溶存水中の溶存水素（水素分子と活性水素の総計）の経時変化の一例が示されている。ここで、上記溶存水素は、共栄電子研究所製の溶存水素計ＫＭ２１００ＤＨ型により計測した。横軸は、上記活性水素溶存水の使用期間として日数をとり、縦軸に上記溶存水素量をとっている。
図３の実線は、水道水に半水石こうを１．４ｍモル／ｌ溶解させ、マグネシウム金属片を浸漬させた一例である。そして点線は、水道水にマグネシウム金属片のみを浸漬した従来技術の一例である。従来技術の場合、使用期間が１０日内において、溶存水素量の減少が顕著である。これは、水酸化マグネシウム膜の成長が上記期間で大きく、上記（１）式による水素生成が大きく低下することを示している。しかし、それ以後は溶存水素量の減少は緩やかで略一定の割合で低下している。
これに対して、石こうを溶解させると、従来技術の場合に比べて全体に溶存水素量が高く、しかも使用期間が１０日内においてその減少の割合は小さくなる。そして、使用期間が２０日以後になると、溶存水素量の減少の割合は従来技術の場合と略同じになる。しかし、溶存水素量は、使用期間が３０日においても従来技術の使用期間１０日の場合と同程度である。
次に、第１の実施形態における生成装置の変形例について図４を参照して説明する。図４は、本発明の活性水素溶存水の生成装置の別例を示した概略構成図である。図４に示すように、活性水素溶存水の生成装置１０ａでは、例えばステンレス製の容器１１内に、所要数（本実施形態では２個）の例えば透光性プラスチック製のケース２７ａ、２７ｂが配置されるようになっている。このケース２７ａには、石こう１２ａおよびマグネシウム金属１３ａが収納され、水１４に浸されるようになっている。同様に、ケース２７ｂにも、石こう１２ａおよびマグネシウム金属１３ａが収納され水１４中に浸漬されている。そして、ケース２７ａ、２７ｂの上方に位置する容器１１の上部から水１４が供給できるようになっている。なお、容器１１の上方から室内照射がなされるようになっていると好適である。
また、ケース２７ａおよび２７ｂの上部にはそれぞれに排気管２８ａ、２８ｂが取り付けられ共通排気管２９に連通している。そして、この共通排気管２９にはその途中に水素除去器３０が配設されている。この水素除去器３０は、水素ガスを燃焼し水にして除去するような構造が好適であるが、その他に、例えば過酸化水素水を含む溶液に捕集するような構造になっていてもよい。
この生成装置１０ａでは、ケース２７ａに収納した石こう１２ａが水１４に上述したようにカルシウム水和イオンおよび硫酸イオンとして解離し飽和状態に溶解する。同時に、水１４はマグネシウム金属１３ａと反応し、（１）式によって活性水素が発生する。そして、この活性水素はその一部が上述したように例えばカルシウム水和イオンと結合し、高濃度の活性水素を含む活性水素溶存水が生成される。また、（１）式に示したように一部の活性水素同士は結合して水素分子（Ｈ２）が生成される。
ここで、上記水素分子は水素ガスとなり、ケース２７ａの上部に設けた排気管２８ａ、共通排気管２９を通り水素除去器３０において除去される。また、極微量となり空気中酸素との爆発反応限界以下になった一部の水素ガスは排気ダクトから室外に排気される。
同様にして、ケース２７ｂに収納した石こう１２ｂおよびマグネシウム金属１３ｂからも高濃度の活性水素を含む活性水素溶存水と共に水素ガスが生成される。ここで、水素ガスはケース２７ｂの上部に設けた排気管２８ｂ、共通排気管２９を通り水素除去器３０において除去される。
そして、上記高濃度の活性水素を含む活性水素溶存水は、ケース２７ａおよび２７ｂの底に設けられた孔３１ａ、３１ｂからケース２７ａおよび２７ｂの外に拡散して容器１１の底部に出てくる。
後は、生成装置１０で説明したのと全く同様に、高濃度になった活性水素溶存水を、容器１１の下部に取り付けた取水管１９ａ、１９ｂから、流量調整バルブ２０ａ、２０ｂを介して希釈器２１ａ、２１ｂに取り出し、この取り出した活性水素溶存水を供水管２２からの水で１０倍程度に希釈する。そして、この希釈した活性水素溶存水は給水管２３ａ、２３ｂを経由して畜舎内のウォーターカップ２４ａ、２４ｂに送られる。
この生成装置１０ａは、（１）式により水素ガスが多量に発生する場合にその安全性を高めることから、極めて有用になる。
本実施形態では、上述したように多量の活性水素溶存水が安価にしかも極めて簡便に生成される。このために、活性水素溶存水が牛、豚、ニワトリ等の畜類用の飲料水として使用できるようになる。そして、この活性水素溶存水は、畜類の健康を増進させると共に良質の畜類の飼育を可能にすることから、畜産業にとっても極めて有益なものになる。また、魚等の飼育においても同様に使用することができる。更には、人間の飲料水として利用することも可能である。
上記実施形態にあっては、石こうの溶解量が高い水において上述したように活性水素を高濃度に溶存させ、この高濃度に溶存した活性水素溶存水を希釈することにより、有効な量の活性水素を含む活性水素溶存水を多量に生成する。このような活性水素溶存水の具体的な生成方法は、上記生成装置１０，１０ａに基づいて説明した以外にも種々の方法がある。
また、上記実施形態の活性水素溶存水の生成装置１０，１０ａでは、室内照明のような照射光が容器１１を照射する場合について説明しているが、容器１１内が遮蔽される構造であってもよい。この場合、光（特に紫色光）を遮蔽すると石こうの水への溶解速度は低下しその溶解量が低減するが、それでも比較的に高い濃度の硫酸カルシウムが水１４中に溶解し、それと共に比較的に高濃度の活性水素を含んだ活性水素溶存水が得られる。
また、上記石こう１２とマグネシウム金属１３の代わりに、マグネシウム金属の粉体と石こうの例えば混練により形成したこれ等の混合物を容器１１内に載置するようにしても構わない。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図５を参照して説明する。この実施の形態は、植物栽培に使用する活性水素溶存水を生成する場合について説明される。
次に、第２の実施形態について図５を参照して説明する。この実施の形態は、植物栽培に使用する活性水素溶存水を生成する場合について説明される。
図５は、本発明の活性水素溶存水の生成装置の一例を示した概略構成図である。図５に示すように、活性水素溶存水の生成装置では、例えばステンレス製の容器１１の底部に石こう１２およびマグネシウム金属１３が配置されるようになっている。そして、石こう１２およびマグネシウム金属１３の上方から容器１１内に水１４が供給できるようになっている。ここで、水１４を容器１１に供給するための供水管１５が容器１１の上部に連通している。また、水１４の全体の水位を高くするために容器１１は載置台３２上に配置するとよい。
そして、容器１１内の水１４の水位を検知するための水位計３３が取り付けられている。ここで、水位計３３は例えば３つのモニター用端子を有し、容器１１の例えば下部、中部、上部の水位を検知できるようになっている。
また、水１４を容器１１に供給するための供水管１５が容器１１の上部に連通し、ポンプ３４がこの供水管１５を通して例えば川水３５をくみ上げ容器１１内に供給するようになっている。ここで、ポンプ３４は、容器１１内の水量が所定の範囲に保たれるように水位計３３を介して水１４の供給量を自動調整する水量調整器３６により、その駆動が制御されるようになっている。なお、水量調整器３６およびポンプ３４は例えば太陽電池から成る電源３７により作動する。そして、ポンプ３４と容器１１との供水管１５の途中に開閉バルブ１８が設けられている。
このような生成装置では、第１の実施形態で説明したのと同様に、容器１１の底部に載置した石こう１２が水１４にカルシウム水和イオンおよび硫酸イオンとして溶解し、少なくとも容器１１の下部ではその溶解量が高濃度になる。同時に、水１４はマグネシウム金属１３ａと反応し、上記（１）式に従って活性水素が発生する。そして、高濃度に溶解した硫酸カルシウムの作用により高濃度の活性水素を含む活性水素溶存水が生成されることになる。
そこで、容器１１の下部に取水管３８が取り付けられ、容器１１の下部から高濃度の硫酸カルシウムと共に活性水素を含む活性水素溶存水を取り出すようになっている。そして、取水管３８は流量調整バルブ３９を介して給水管２３、更に所要数（本実施形態では２本）に分岐した給水管２３ａ、２３ｂに連通し、例えば水稲、野菜類等の農作物に給水できるようになっている。
上記第２の本実施形態の生成装置では、第１の実施形態の場合のような希釈器２１ａ（あるいは２１ｂ）による高濃度の活性水素を含む活性水素溶存水の希釈は特に行わない。そして、それ以外においては、その活性水素溶存水の生成方法およびその生成機構は第１の実施形態で説明したのと同じである。
ここで、活性水素溶存水を植物の栽培に使用する場合には、畜類等の動物の飲料水に使用する場合と較べて、活性水素溶存水に高濃度の硫酸カルシウムが混在してもそれほど有害にはならない。このために、第１の実施形態で説明したような希釈器は不要である。なお、希釈が望ましくなる場合には、活性水素溶存水でない通常の川水の別の給水管を併設し、この通常の川水と上記給水管２３ａ、２３ｂからの活性水素溶存水を同時に給水するようにすればよい。
上記第２の本実施形態では、上述したように多量の活性水素溶存水が安価にしかも極めて簡便に生成される。このために、活性水素溶存水が水稲あるいはその苗、野菜等の農産業の植物の栽培用の水として好適に利用することができる。また、園芸栽培においても同様に利用することができる。この活性水素溶存水を使用する植物栽培の場合、活性水素溶存水は、メタン菌、および腐敗菌等の嫌気菌を減少させ、好気菌およびミミズ、ダニ等の好気性小動物を増殖させることから、いわゆる有機栽培に好適になる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
例えば、石こうとしては半水石こうの他に二水石こうあるいは無水石こうを使用してもよい。また、これ等の石こうあるいはマグネシウム金属の形状は、矩形、球形等種々の外形のものであってもよい。
また、石こうに代えて固形の硫酸マグネシウムを用い、その溶解し解離したマグネシウム水和イオンを使用するようにしてもよい。この場合には、硫酸マグネシウムの固形物、あるいは硫酸マグネシウムとマグネシウム金属粉末の混合物固形物を使用する。
１０，１０ａ 生成装置
１１ 容器
１２，１２ａ、１２ｂ 石こう
１３，１３ａ、１３ｂ マグネシウム金属
１４ 水
１５，２２ 供水管
１６ ボールタップ
１７ 活性炭フィルター
１８，２５ 開閉バルブ
１９ａ、１９ｂ、３８ 取水管
２０ａ、２０ｂ、３９ 流量調整バルブ
２１ａ、２１ｂ 希釈器
２３，２３ａ、２３ｂ 給水管
２４ａ、２４ｂ ウォーターカップ
２６ 排水管
２７ａ、２７ｂ ケース
２８ａ、２８ｂ 排気管
２９ 共通排気管
３０ 水素除去器
３１ａ，３１ｂ 孔
３２ 載置台
３３ 水位計
３４ ポンプ
３５ 川水
３６ 水量調整器
３７ 電源
１１ 容器
１２，１２ａ、１２ｂ 石こう
１３，１３ａ、１３ｂ マグネシウム金属
１４ 水
１５，２２ 供水管
１６ ボールタップ
１７ 活性炭フィルター
１８，２５ 開閉バルブ
１９ａ、１９ｂ、３８ 取水管
２０ａ、２０ｂ、３９ 流量調整バルブ
２１ａ、２１ｂ 希釈器
２３，２３ａ、２３ｂ 給水管
２４ａ、２４ｂ ウォーターカップ
２６ 排水管
２７ａ、２７ｂ ケース
２８ａ、２８ｂ 排気管
２９ 共通排気管
３０ 水素除去器
３１ａ，３１ｂ 孔
３２ 載置台
３３ 水位計
３４ ポンプ
３５ 川水
３６ 水量調整器
３７ 電源
Claims (9)
- 水に、石こうとマグネシウム金属、あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を入れることによって活性水素を含む水を生成した後に、前記活性水素を含む水を希釈することを特徴とする活性水素溶存水の生成方法。
- 容器内の下部に石こうとマグネシウム金属、あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を配置し、前記容器の上部から水を供給し、前記水と前記石こうおよびマグネシウム金属あるいは前記水と前記混合物により生成した活性水素溶存水を前記容器の下部から取水することを特徴とする活性水素溶存水の生成方法。
- 前記容器の下部から取水した前記活性水素溶存水を希釈することを特徴とする請求項２に記載の活性水素溶存水の生成方法。
- 前記石こうは、半水石こう、二水石こうあるいは無水石こうであることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の活性水素溶存水の生成方法。
- 水と、石こうおよびマグネシウム金属あるいは石こうとマグネシウム金属の混合物を入れる容器と、
前記容器の上部に配置した水の供給部と、
前記供給部から供給される水と前記石こうおよびマグネシウム金属あるいは前記水と前記混合物により生成される活性水素溶存水を前記容器の下部から取水する活性水素溶存水の取水部と、
を備えた活性水素溶存水の生成装置。 - 前記活性水素溶存水の取水部に連通し前記活性水素溶存水を通常の水により希釈する希釈部を有することを特徴とする請求項５に記載の活性水素溶存水の生成装置。
- 前記水と、石こうおよびマグネシウム金属あるいは前記混合物との化学反応により生成される水素ガスを取り除く水素除去部が前記容器の上方に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の活性水素溶存水の生成装置。
- 前記活性水素溶存水は、畜類の飲料あるいは魚類の飼育に用いられることを特徴とする請求項５，６又は７に記載の活性水素溶存水の生成装置。
- 前記活性水素溶存水は、植物の栽培に用いられることを特徴とする請求項５に記載の活性水素溶存水の生成装置。
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2006
- 2006-08-04 JP JP2006213774A patent/JP2008036530A/ja active Pending
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