特許 7510696 健康機能に合わせた天然ミネラル活性化複合フィルター及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-26

(45)【発行日】2024-07-04

(54)【発明の名称】健康機能に合わせた天然ミネラル活性化複合フィルター及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/68 20230101AFI20240627BHJP

   C02F 1/28 20230101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

C02F1/68 520K

C02F1/68 520L

C02F1/68 520Z

C02F1/68 510B

C02F1/68 540A

C02F1/28 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021534204

(86)(22)【出願日】2019-10-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-09

(86)【国際出願番号】 KR2019012946

(87)【国際公開番号】W WO2020130302

(87)【国際公開日】2020-06-25

【審査請求日】2022-09-26

(31)【優先権主張番号】10-2018-0166424

(32)【優先日】2018-12-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521257444

【氏名又は名称】キム，テ－ス

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】キム，テ－ス

【審査官】片山 真紀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１６８３６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－０１１７３２０（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許第０６１９７１９３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ１／２８、６６－６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハライト（Ｈａｌｉｔｅ）が担持されたフィルターと、
カルサイト（Ｃａｌｃｉｔｅ）が担持されたフィルターと、
ゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物が担持されたフィルターとを含み、
ハライトが担持されたフィルター、カルサイトが担持されたフィルター及びゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物が担持されたフィルターが順に積層された、浄水用複合フィルターであって、
前記各フィルターは、ゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物、カルサイト及びハライトを１：６：１～１：４：２の重量比で含む、浄水用複合フィルター。

【請求項2】

ハライトが担持されたフィルター、カルサイトが担持されたフィルター及びゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物が担持されたフィルターが順に積層された積層体の上流側に、
活性炭、銀活性炭又はこれらの混合物を含むフィルターを備える請求項１に記載の浄水用複合フィルター。

【請求項3】

ゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物を３０～５０℃の温度で６～１５日間維持して製造された粉末が担持されたフィルターを製造する段階と、
前記ゲルマニウム含有鉱石粉末と嫌気性発酵物質の混合物が担持されたフィルター上にカルサイトが担持されたフィルター及びハライトが担持されたフィルターを順次積層する段階とを含む、浄水用複合フィルターの製造方法。

【請求項4】

前記ゲルマニウム含有鉱石粉末は、平均粒度が１００～５００メッシュである、請求項３に記載の浄水用複合フィルターの製造方法。

【請求項5】

前記嫌気性発酵物質は、生イースト、活性乾燥イースト、インスタントイーストからなる群から選択される少なくとも１種のイーストである、請求項３に記載の浄水用複合フィルターの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は天然ミネラル含量を増加させることができる浄水用複合フィルター及びその製造方法を提供する。

【背景技術】

【0002】

一般に、各家庭に供給される水道水は、各河川の水系から取水場を介して取水され、貯水場で汚染した水が浄水過程によって浄水され、上水道管を通して供給される。

【0003】

しかし、上水道管も管理不足及び汚染水などによって腐食が深刻であり、浄水過程で多量の消毒薬品を使っても、別途の処理なしにそのまま飲用する場合、汚臭によって飲用時に不快感を引き起こす問題点がある。また、浄水工場で使われる塩素と有機物の反応によって消毒副生成物であるクロロホルム、ブロモホルム、トリハロメタンなどの発癌性物質が生成される問題が発生することがある。

【0004】

よって、生水を食用で飲用するか、精製された水道水を飲用する傾向が一般化している。例えば、前記浄水は、水槽が合成樹脂材から形成され、微細フィルターで浄水させる逆浸透圧浄水によって精製される。しかし、前記のような浄水器は人体に有害な大膓菌の除去作用、殺菌作用及び脱臭作用はするが、ミネラルなどの人体に有利な成分が除去され、前記ミネラルをさらに活性化させることができず健康を害することになる問題が発生する。

【0005】

したがって、汚染された水の飲用を防止するために、水を浄水する過程が必要であり、特許文献１のように逆浸透圧を用いた浄水器に対する研究があるが、逆浸透圧浄水器によって精製された水の場合、極めて低い含量の必須ミネラルしか含まないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】韓国登録特許第１７７４５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は人体に有用なミネラルが溶出し、健康機能に合わせてミネラルの含量を調節することができる複合フィルター及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一見地によれば、本発明は、ハライト（Ｈａｌｉｔｅ）が担持されたフィルターと、カルサイト（Ｃａｌｃｉｔｅ）が担持されたフィルターと、有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターとを含み、ハライトが担持されたフィルター、カルサイトが担持されたフィルター及び有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターが順に積層された複合フィルターを提供する。

【0009】

本発明の他の見地によれば、本発明は、ゲルマニウム含有鉱石粉末に嫌気性発酵物質を混合し、３０～５０℃の温度で６～１５日間維持して発酵させることによって製造された有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターを製造する段階と、前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルター上にカルサイトが担持されたフィルター及びハライトが担持されたフィルターを順次積層する段階とを含む複合フィルターの製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明はゲルマニウム、ストロンチウム、ランタン、３価クロムなどの人体に有用なミネラルが溶出し、精製された水を獲得することができる複合フィルター及びその製造方法を提供することができ、さらに含まれるフィルター素材の含量を調節することにより、健康機能に合わせて活性化した天然ミネラルの含量を調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の複合フィルターとして使うことができる例示的なフィルターを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態はさまざまな他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。

【0013】

本発明は、水の浄水過程でゲルマニウム、ストロンチウム、ランタン、３価クロムなどの人体に有用な効果を提供することができる成分を水中に溶出させることができる複合フィルター及びその製造方法を提供する。

【0014】

具体的に、本発明はゲルマニウムを含む天然鉱石を発酵させて有機ゲルマニウムに転換させ、これをフィルター素材の一部として使うことにより、浄水過程中に水にゲルマニウムが溶出し、カルサイト及びハライトをフィルター素材の一部として使うことにより、浄水過程中に水にミネラルイオンの含量を増加させることができる複合フィルターを提供するものである。前記ゲルマニウムを含む天然鉱石としては、例えば花崗岩を使うことができる。

【0015】

したがって、本発明は、ハライト（Ｈａｌｉｔｅ）が担持されたフィルター、カルサイト（Ｃａｌｃｉｔｅ）が担持されたフィルター、及び有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターを含み、ハライトが担持されたフィルター、カルサイトが担持されたフィルター及び有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターが順に積層又は連結された複合フィルターを提供する。

【0016】

前記有機ゲルマニウム含有鉱石の供給源として天然鉱石を使うことができる。前記天然鉱石としては、ゲルマニウムを含むものであれば特に限定せずに本発明で好適に使うことができる。このようなゲルマニウムを含む鉱石としては、例えば花崗岩を使うことができる。

【0017】

一方、前記カルサイト（Ｃａｌｃｉｔｅ）及び前記ハライト（Ｈａｌｉｔｅ）は水のミネラルイオンの含量を増加させるための役割を果たすものであり、水がカルサイト及びハライトを通過するうちにカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、ランタン、クロム３価などの成分が水に溶出することができる。

【0018】

本発明の複合フィルターは、活性炭、銀活性炭又はこれらの混合物をさらに含むことができる。前記活性炭及び銀活性炭は水の匂いを除去し、不純物を除去するためのものであり、浄水器に一般的に使われる活性炭及び銀活性炭であれば制限なしに使うことができる。例えば、塩素（Ｃｌ）を除去することができる銀活性炭を使うことができる。

【0019】

したがって、本発明の複合フィルターは、活性炭、銀活性炭又はこれらの混合物を通過した水を使用することができる。

【0020】

一方、前記鉱石粉末、カルサイト及びハライトは含量を限定しないが、前記各フィルターは、鉱石粉末、カルサイト及びハライトを１：６：１～１：４：２の重量比で含むことができる。前記鉱石粉末、カルサイト及びハライトの含量が過度に多くなれば、精製された水にミネラルが過度に多くなって飲用の際に過剰摂取になることがあり、含量が少なければ、精製された水に含まれたミネラルの含量が少ない問題がある。例えば、前記鉱石粉末５０ｇ、カルサイト２００ｇ及びハライト６０ｇを使うことができる。よって、前記鉱石粉末、カルサイト及びハライトの含量を調節することにより水中の所望のミネラル含量を調節することができる健康機能に合わせた天然ミネラル活性化複合フィルターを提供することができる。

【0021】

また、本発明は複合フィルターの製造方法を提供する。

【0022】

具体的に、本発明は、ゲルマニウム含有鉱石粉末に嫌気性発酵物質を混合し、３０～５０℃の温度で６～１５日間維持して発酵させることによって製造された有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターを製造する段階、及び前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルター上にカルサイトが担持されたフィルター及びハライトが担持されたフィルターを順次積層又は連結する段階を含む複合フィルターの製造方法を提供する。

【0023】

詳細には、ゲルマニウム供給源として使われる天然鉱石を粉砕して前記ゲルマニウム含有鉱石粉末を提供する。本発明は鉱石中に含まれたゲルマニウムを発酵させようとするものであり、前記ゲルマニウムの円滑な発酵のためには、前記鉱石を粉砕して使うことが好ましい。

【0024】

前記鉱石の粉砕は、特に限定しないが、平均粒度１００～５００メッシュのサイズに粉砕することが好ましい。鉱石の粒度が小さいほど発酵には好ましいが、粉砕に多大な努力及び費用が消耗されて好ましくない。また、粉砕された鉱石の粒度が大きければ、発酵効率が低下し、発酵に長い時間がかかるため好ましくない。よって、前記範囲内の粒度を有するように鉱石を粉砕することがより好ましい。

【0025】

さらに、前記鉱石粉末に嫌気性発酵物質を添加して混合してから発酵させる段階を含む。前記嫌気性発酵物質は鉱石中に含まれたゲルマニウムを有機ゲルマニウムに変化させることができるものであれば特に限定しないが、例えば生イースト、活性乾燥イースト及びインスタントイーストからなる群から選択される少なくとも１種のイーストを使うことができる。

【0026】

前記嫌気性発酵物質は、前記ゲルマニウム含有鉱石１００重量部に対し、５～５０重量部の含量で添加することができる。前記嫌気性発酵物質を５重量部未満で含む場合には鉱石内に含まれたゲルマニウムを充分に発酵させることができず、５０重量部を超えて含んでも追加的な発酵効果の向上には寄与することができない。好ましくは、５～２０重量部の含量で添加することができる。

【0027】

前記鉱石粉末に前記嫌気性発酵物質を添加して混合した後、３０～５０℃の温度で６～１５日間維持することにより発酵させる。前記のような温度及び時間の条件の下で発酵を遂行することが鉱石内に存在するゲルマニウムを発酵させて有機ゲルマニウムを生成するのに好ましい。特に、３０℃未満の温度では嫌気性発酵物質の生長が活発ではなく、５０℃以上では嫌気性発酵物質が死んで殆ど発酵できないという問題がある。

【0028】

前記発酵を遂行した後、１００～１２０℃で１～２時間乾燥させる。前記乾燥は、有機ゲルマニウムの性質を変化させなければ、制限なしに遂行することができ、例えばオーブンで前記乾燥を遂行することができる。

【0029】

このような発酵過程によって鉱石粉末中のゲルマニウムが発酵物質によって発酵して有機ゲルマニウムに変化する。このような有機ゲルマニウムは、例えばフィルター中に含まれた場合、有機ゲルマニウムが浄水過程で溶出するので、有機ゲルマニウムを含む水を提供することができる。

【0030】

また、前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末をフィルター素材に適用することができる。また、カルサイト又はハライトは２～３ｍｍの粒度でフィルター素材に適用することができる。前記カルサイト又はハライトは前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末と類似の粒度で使うことができる。

【0031】

前記フィルター素材は、一般的に使われるものであれば、本発明に好適に使うことができるものであり、特に限定しないが、例えば、不織布、活性炭、ゼオライト、セラミックボール、花崗岩及び天然ミネラル鉱石などを挙げることができる。

【0032】

前記のようなフィルター素材に対して有機ゲルマニウム含有鉱石粉末、カルサイト又はハライトを適用するに際して、例えば、フィルターカートリッジ内に多孔性基材とともに充填するか、一つの多孔性基材上に前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末、カルサイト又はハライトを分散させ、その上に他の多孔性基材を積層することを繰り返すことで遂行することができ、活性炭の気孔内に有機ゲルマニウム含有鉱石粉末、カルサイト又はハライトを内在させる方法によってフィルターを製造することができる。

【0033】

この際、必要に応じて、前記有機ゲルマニウム含有鉱石粉末、カルサイト又はハライトをバインダーに分散させた後、前記フィルター素材の表面に塗布するなどの方法で適用することもできる。その他に、多様な公知の方法を適用することもできる。

【0034】

一方、前記のような方法でフィルター素材の表面に有機ゲルマニウム含有鉱石粉末、カルサイト又はハライトが担持されたフィルターを獲得することができ、前記フィルターを順次積層又は連結して複合フィルターを製造することができる。例えば、有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルター、カルサイトが担持されたフィルター及びハライトが担持されたフィルターの順に積層又は連結することができる。

【0035】

すなわち、本発明の複合フィルターは水の浄水処理のためのものであり、浄水対象の水はハライト（Ｈａｌｉｔｅ）が担持されたフィルター側に流入し、有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルターを通過して排出される。本発明による複合フィルターによって精製された水は水の不純物などが浄水処理されるだけでなく活性化した天然ミネラルを含むことにより、飲用の際に健康に有利な効果を提供することができる。

【0036】

また、前記のような方法によって獲得された複合フィルターにより、浄水過程でゲルマニウム、ストロンチウム、ランタン、３価クロムなどの人体に有用なミネラルが溶出し、精製された水を獲得することができる。さらに、前記浄水過程で溶出したミネラルはイオンの形態であるから、飲用の際に活性化した状態で人体に吸収されることができる。

【0037】

以下、具体的な実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。下記の実施例は本発明の理解を助けるための例示に過ぎなく、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。

【実施例1】

【0038】

花崗岩４００ｇを平均粒度１００～５００メッシュになるように粉砕して花崗岩粉末を獲得した。

【0039】

前記花崗岩粉末に嫌気性発酵物質３５ｇを添加し、均質に混合されるように６０分間撹拌した。

【0040】

ついで、前記花崗岩と嫌気性発酵物質の混合物を反応器内に装入し、３６～４０℃の範囲で６日間維持して発酵させた。

【0041】

発酵した混合物を１１０℃で１時間乾燥して有機ゲルマニウムの含有された花崗岩粉末を獲得した。

【0042】

前記有機ゲルマニウムの含有された花崗岩粉末５０ｇを不織布基材に均質に担持させ、有機ゲルマニウムの含有された花崗岩粉末が担持されたフィルターを製造した。

【0043】

前記フィルターにカルサイト、ハライト、活性炭、銀活性炭がそれぞれ担持されたフィルターをそれぞれ製造し、図１に示すように順次積層して複合フィルターを製造した。

【0044】

前記カルサイトは約２００ｇが不織布基材に均質に担持されるように製造し、ハライトは約６０ｇが不織布基材に均質に担持されるように製造した。前記活性炭及び銀活性炭は２０ｇが不織布基材に均質に担持されるように製造した。

【0045】

実験例１
前記複合フィルターに水（ゲルマニウム、ストロンチウム、ランタン、３価クロムが検出されない）を通過させた。

【0046】

その後、精製された水の成分を分析した。水は、銀活性炭フィルター、活性炭フィルター、ハライトフィルター、カルサイトフィルター及び有機ゲルマニウムの含有された花崗岩粉末が担持されたフィルターの順に通過させた。分析された水の成分を表１にまとめた。

【0047】

【表1】

【0048】

前記表１に示すように、ゲルマニウムが検出されなかった水中にゲルマニウムが検出され、一般的な水に含まれないストロンチウム、ランタン、３仮クロムなどの成分が検出されるので、人体に有用な効果を提供することができる水を獲得することができる。以上で本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で多様な修正及び変形が可能であるというのは当該技術分野で通常の知識を有する者には明らかであろう。

【符号の説明】

【0049】

１ 有機ゲルマニウム含有鉱石粉末が担持されたフィルター
２ カルサイトが担持されたフィルター
３ ハライトが担持されたフィルター
４ 活性炭が担持されたフィルター
５ 銀活性炭が担持されたフィルター

【図1】