特許 7614636 活性水生成装置

(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】2025-01-07

(45)【発行日】2025-01-16

(54)【発明の名称】活性水生成装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/68 20230101AFI20250108BHJP

【ＦＩ】

C02F1/68 520V

C02F1/68 520N

C02F1/68 510B

C02F1/68 530C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021082551

(22)【出願日】2021-05-14

(65)【公開番号】P2022175831

(43)【公開日】2022-11-25

【審査請求日】2024-01-29

(73)【特許権者】

【識別番号】513221352

【氏名又は名称】日本治水販売株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100180415

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 滋人

(74)【代理人】

【識別番号】100205693

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 協一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100194249

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】大瀧 実

(72)【発明者】

【氏名】立石 眞二

(72)【発明者】

【氏名】鬼村 知宏

【審査官】相田 元

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－００７３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－０５４３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９１０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０００９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４３２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４４３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／６６－ １／６８

Ｃ０２Ｆ １／２０－ １／２６

Ｃ０２Ｆ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下方から上方に向けて流れる被処理水中でセラミックス粒子を流動させることにより活性水を生成する活性水生成装置であって、
内部空間内に上下方向に離隔して配置した通水孔を有する複数の仕切板により上下方向に沿って１又は複数の前記セラミックス粒子が多数個収容される処理空間を区画し、下部に設けた導入部から供給された被処理水を前記１又は複数の処理空間を通して上部に設けた排水部から排水される容器と、
前記複数の仕切板の中で最も下に位置する下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられた流水拡散板と、を有し、
前記流水拡散板は、前記容器の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成され、外径が前記容器の内径と同径で、中央に被処理水が通水する内径孔の拡散孔を有したドーナツ板形状に形成され、前記導入部から供給された被処理水を前記拡散孔で絞られる絞り効果により前記拡散孔の内径よりも径方向外方に拡がって前方に向け拡散させることを特徴とする活性水生成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の活性水生成装置において、
前記流水拡散板の径方向面積に対する前記拡散孔の面積比を５０～７５％としたことを特徴とする活性水生成装置。

【請求項3】

下方から上方に向けて流れる被処理水中でセラミックス粒子を流動させることにより活性水を生成する活性水生成装置であって、
内部空間内に上下方向に離隔して配置した通水孔を有する複数の仕切板により上下方向に沿って１又は複数の前記セラミックス粒子が多数個収容される処理空間を区画し、下部に設けた導入部から供給された被処理水を前記１又は複数の処理空間を通して上部に設けた排水部から排水される容器と、
前記複数の仕切板の中で最も下に位置する下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられた流水拡散板と、を有し、
前記流水拡散板は、前記容器の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成され、前記導入部の上方に設けられ、外径が前記導入部の内径と略同径に形成されると共に中心部に中心通水孔が形成され、前記導入部から供給されて真っ直ぐ上昇する被処理水の流れの一部を前記中心通水孔から通過させ、他の流水の流れを遮って向きを径方向外方に向けて変更することを特徴とする活性水生成装置。

【請求項4】

請求項３に記載の活性水生成装置において、
前記流水拡散板は、前記流水拡散板の外径面積に対する前記流水拡散板が設けられる前記容器の内径面積比を２５～５０％としたことを特徴とする活性水生成装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の活性水生成装置において、
前記内部空間内に区画される処理空間が単一の場合、前記単一の処理空間には粒径が異なる同材質の複数種類のセラミックス粒子が多数個収容されることを特徴とする活性水生成装置。

【請求項6】

請求項１から４のいずれかに記載の活性水生成装置において、
前記内部空間内に区画される処理空間が上下方向に複数設けられている場合、各処理空間には同一材質で粒径が異なる多数個のセラミックス粒子が収容され、最下位の処理空間から上の処理空間に向けて収容されるセラミックス粒子の粒径を順に大きくしていることを特徴とする活性水生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セラミックス粒子を用いて活性水を生成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

水の活性化処理法としてセラミックス処理法が知られている。このセラミックス処理法を適用した活性水生成装置として、垂直に設置したステンレス等の容器内に粒状に形成されたセラミックス粒子を密状態に多数個充填した密充填方式が提案されている。密充填方式の活性水生成装置は、容器の下部に設けた導入部から被処理水である水道水等を容器内に導入し、容器の上部に設けた排出部から排水する。水道水等の被処理水が容器内に通水されると、容器内に密充填された多数個のセラミックス粒子の表面に被処理水が接触して水の活性化処理が行われる。

【0003】

密充填方式の活性水の生成メカニズムとしては、セラミックス粒子と被処理水の界面に発生する電気二重層の効果により、被処理水側が正に帯電することで、会合状態に影響を与え、水素結合能力を高めることで被処理水の活性化処理が行われる。セラミックス粒子表面が界面流動電位により負に帯電して見かけ上内部が正に帯電していることから、ゼーベック効果によりセラミックス粒子表面に余剰の正電荷が存在し、この余剰正電荷が被処理水に作用することで被処理水が正に帯電し、水分子の会合状態に影響を与え、被処理水の活性化処理が行われる。密充填方式の活性水生成装置では、使用時間が増えるにつれてセラミックス粒子の表面に汚れが付着し、被処理水との界面に電気二重層が形成されなくなり、被処理水の活性化処理ができなくなる。

【0004】

密充填方式の課題を改善した活性水生成装置として、容器内に多数個のセラミックス粒子を密ではなく流動できる空間を有するように充填した流動方式の活性水生成装置が提案されている（特許文献１、２）。特許文献１に開示されている流動方式の活性水生成装置では、容器内への被処理水の通水で多数個のセラミックス粒子が踊るように流動し、互いに接触、衝突を繰り返しながら容器内を上昇し、自重で落下する適正に流動する動作を繰り返す。特許文献１に開示された流動方式の活性水生成装置は、容器内の上下に配置した仕切板で区画した処理空間内に所定粒径の多数個のセラミックス粒子を収容している。被処理水の流量が大きくなると多数個のセラミックス粒子が上仕切板の裏面に張り付くため、セラミックス粒子の自重（粒径）の大小により適正流動が得られる処理流量の拡大が制限される。

【0005】

これに対し、特許文献２に開示されている流動方式の活性水生成装置は、粒径（自重）の異なる大小２種の多数個のセラミックス粒子を処理空間内に混合した構成とし、小径セラミックス粒子が上仕切板に張り付く大流量に対して大径セラミックス粒子が流動することで処理流量範囲を拡大している。

【0006】

流動方式の活性水の生成メカニズムは、多数個のセラミックス粒子を流動させることで、セラミックス粒子同士が互いに衝突・摩擦を繰り返し、セラミックス粒子表面に汚れが付着することを妨げ、電気二重層の効果を出し続けることが可能となる。このように処理空間内で多数個のセラミックス粒子を流動させてセラミックス粒子同士の衝突・摩擦を繰り返し行わせる。その結果、セラミックス粒子表面に局所発熱作用が起こり、セラミックス粒子の表面と中心部との間に温度差が発生するため、ゼーベック効果によりセラミックス粒子表面に余剰の正電荷が存在することとなり、この余剰正電荷が被処理水に作用することでより被処理水が正に帯電し、水分子の会合状態に影響を与え、被処理水の活性化処理が行われる。言い換えれば、セラミックス粒子表面がきれいでなければ電気二重層が発生しないので、多数個のセラミックス粒子を流動させている。

【0007】

特許文献１、２に開示された流動式の活性水生成装置１００は、図９に示すように、円筒形状に形成された容器本体１０２の上端開口を蓋体１０４により塞いだ構成の容器１０５を有し、容器１０５内の下部に配置した下仕切板１２１と上部に配置した不図示の上仕切板との間に、１種又は粒径が異なる例えば２種の多数個のセラミックス粒子１３０が収容される処理空間１１０を形成する。容器本体１０２は内径が一定の円筒部１０２ａの下端部に下向き凸に湾曲した底壁部１０２ｂが形成され、下仕切板１２１は円筒部１０２ａに設けられている。容器１０５の中央軸心ＣＬ上には、容器１０５の下端に被処理水Ｗが容器１０５内に導入する導入部１０６Ａが設けられ、上端に生成された活性水が器外に排水される排水部１０６Ｂが設けられる。また、下仕切板１２１は、円盤状に形成され板材の全面に多数個の通水孔１２１ａを例えば千鳥状に形成したパンチングメタルが使用されている。

【0008】

導入部１０６Ａから容器内１０５内に導入した被処理水Ｗの径方向における流速分布Ｙ_Ｐは、径方向における流水の速度ベクトル（流水ベクトルとする）Ｖ_Ｐ０～Ｖ_Ｐ４で示すと、中心軸心ＣＬ上における流水ベクトルＶ_Ｐ０が上方に向けて真っ直ぐに延びて速度（流量）が非常に高い。そして、中心軸心ＣＬに近い流水ベクトルＶ_Ｐ１は導入後直ぐに中心軸心ＣＬから少し径方向外方にずれながら真っ直ぐ上方に延びるが速度は急激に低下する。さらに径方向外方の流水ベクトルＶ_Ｐ２とＶ_Ｐ３は導入後直ぐに中心軸心ＣＬから径方向外方に大きくずれ速度も極端に低くなる。容器１０５の内周壁面近傍における流水ベクトルＶ_Ｐ４は、導入後直ちに容器本体２の湾曲した底壁面１０２ｂに沿って径方向外方に向け移動し、速度が最も低くなる。このような流水ベクトルＶ_Ｐ０～Ｖ_Ｐ４により、被処理水Ｗの径方向における流速分布Ｙ_Ｐは、径方向中心軸心ＣＬ上の流速が非常に高く、径方向外方に向かうに従って急激に流速が低下する急峻な分布を示す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許第３７０５５００号公報

【文献】特開２０１５－５４３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１、２に開示された流動式の活性水生成装置は、導入部１０６Ａから導入された被処理水Ｗの殆どが真っ直ぐに上方に向かい中心軸心ＣＬから径方向外方に外れると急激に流速が低下することから、処理空間１１内に収容されている多数個のセラミックス粒子の流動状態に大きな偏りが生じる。このため、中心軸心ＣＬおよびその近傍に存在するセラミックス粒子は活発に流動して活性水の生成を行うのに対し、処理空間１１の内周壁面の近傍に存在するセラミックス粒子は殆ど流動せずに略滞留して活性水の生成に寄与しない傾向にある。

【0011】

本発明の目的は、処理空間内に収容される全粒のセラミックス粒子を偏りなく流動させることができる活性水生成装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の目的を実現する第１発明の活性水生成装置は、下方から上方に向けて流れる被処理水中でセラミックス粒子を流動させることにより活性水を生成する活性水生成装置であって、内部空間内に上下方向に離隔して配置した通水孔を有する複数の仕切板により上下方向に沿って１又は複数の前記セラミックス粒子が多数個収容される処理空間を区画し、下部に設けた導入部から供給された被処理水を前記１又は複数の処理空間を通して上部に設けた排水部から排水される容器と、前記複数の仕切板の中で最も下に位置する下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられた流水拡散板と、を有し、前記流水拡散板は、前記容器の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成され、外径が前記容器の内径と同径で、中央に被処理水が通水する内径孔の拡散孔を有したドーナツ板形状に形成され、前記導入部から供給された被処理水を前記拡散孔で絞られる絞り効果により前記拡散孔の内径よりも径方向外方に拡がって前方に向け拡散させることを特徴とする。

【0015】

本発明の目的を実現する第２発明の活性水生成装置は、第１発明の活性水生成装置において、前記流水拡散板の径方向面積に対する前記拡散孔の面積比を５０～７５％とすることができる。

【0016】

本発明の目的を実現する第３発明の活性水生成装置は、下方から上方に向けて流れる被処理水中でセラミックス粒子を流動させることにより活性水を生成する活性水生成装置であって、内部空間内に上下方向に離隔して配置した通水孔を有する複数の仕切板により上下方向に沿って１又は複数の前記セラミックス粒子が多数個収容される処理空間を区画し、下部に設けた導入部から供給された被処理水を前記１又は複数の処理空間を通して上部に設けた排水部から排水される容器と、前記複数の仕切板の中で最も下に位置する下仕切板と一体又は前記下仕切板の下方に設けられた流水拡散板と、を有し、前記流水拡散板は、前記容器の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成され、前記導入部の上方に設けられ、外径が前記導入部の内径と略同径に形成されると共に中心部に中心通水孔が形成され、前記導入部から供給されて真っ直ぐ上昇する被処理水の流れの一部を前記中心通水孔から通過させ、他の流水の流れを遮って向きを径方向外方に向けて変更することを特徴とする。

【0018】

本発明の目的を実現する第４発明の活性水生成装置は、第３発明の活性水生成装置において、前記流水拡散板は、前記流水拡散板の外径面積に対する前記流水拡散板が設けられる前記容器の内径面積比を２５～５０％とすることができる。

【0019】

本発明の目的を実現する第５発明の活性水生成装置は、第１から第４発明のいずれかの活性水生成装置において、前記内部空間内に区画される処理空間が単一の場合、前記単一の処理空間には粒径が異なる同材質の複数種類のセラミックス粒子が多数個収容される構成とすることができる。

【0020】

本発明の目的を実現する第６発明の活性水生成装置は、第１から第４発明のいずれかの活性水生成装置において、前記内部空間内に区画される処理空間が上下方向に複数設けられている場合、各処理空間には同一材質で粒径が異なる多数個のセラミックス粒子が収容され、最下位の処理空間から上の処理空間に向けて収容されるセラミックス粒子の粒径を順に大きくしている構成とすることができる。

【発明の効果】

【0021】

第１、第２発明によれば、導入部から容器内に供給された被処理水は、流水拡散板で処理空間内に拡散されて処理空間の内周壁面に向けた流れが発生し、全粒のセラミックス粒子を流動させることができる。

【0022】

また、第１、第２発明によれば、簡単な構成で被処理水の流れを処理空間内に拡散させることができる。

【0023】

第３、第４発明によれば、流水拡散板を容器の内径に比べて小サイズとすることができ、また容器の内周壁面との間に大きな隙間を有するため、容器の内周壁面近傍における被処理水の流れを確保することができ、処理空間内に収容される全粒のセラミックス粒子を流動させることができる。

【0024】

第５発明によれば、処理空間の径方向全域にわたって被処理水の水流が達するため、容器の内周壁面近傍に堆積する重い大径のセラミックス粒子を確実に流動させることができる。

【0025】

第６発明によれば、各処理空間の径方向全域にわたって被処理水、生成された活性水の水流が達するため、被処理水が小流量の場合に上方の処理空間内に堆積している例えば中径セラミックス粒子および大径セラミックス粒子の全粒が生成された活性水により煽られて隣接するセラミックス粒子同士が擦り合って表面に付着した汚れが落とされる物理的な掃除機能である自浄作用が働く。また、活性水により中径セラミックス粒子および大径セラミックス粒子の表面の濡れ性が良くなって汚れ落ちが良くなり、不純物の付着が防止され、中径セラミックス粒子および大径セラミックス粒子の寿命が延び、セラミックス粒子の交換等の定期点検の間隔を大幅に長くできると共に、メインテナンス作業を簡単に済ますことができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明による活性水生成装置の第１実施形態を示す外観正面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ矢視縦断面図である。

【図3】図２に示す流水拡散板の概略斜視図である。

【図4】図２および図３に示す流水拡散板による流速分布を説明する図である。

【図5】本発明による活性水生成装置の第２実施形態を示す概略縦断面図である。

【図6】第２実施形態の変形例を示す概略縦断面図である。

【図7】本発明による活性水生成装置の第３実施形態を示す概略縦断面図である。

【図8】第３実施形態の変形例を示す概略縦断面図である。

【図9】従来の流動式の活性水生成装置の流速分布を示す概略縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。

【0028】

第１実施形態

【0029】

図１および図２において、活性水生成装置１Ａは例えば配水管から分岐して宅内側に引き込まれた給水管に取り付けられ、水栓を開くと生成処理した活性水が水道管内を通して水栓に供給される。例えば複数の水栓を同時に開いた場合等では活性水生成装置１Ａに導入される被処理水、例えば水道水の流入流量が大流量となり、一つの水栓のみを開いた場合等では低流量となる。

【0030】

活性水生成装置１Ａは、上端が開口した円筒形状に形成された内径Ｄ１が一定の円筒部２ａと、円筒部２ａの下端部に下向きに凸に湾曲した湾曲形状の底壁部２ｂを一体に形成され、例えばステンレス製の容器本体２を有する。容器本体２と、円筒部２ａの上端開口３を塞ぐ例えばステンレス製の蓋体４とにより容器５を構成する。底壁部２ｂの中央には水道水等の被処理水を内部に導入する導入部６Ａが設けられ、蓋体４の上面には生成された活性水を器外に排水する排水部６Ｂが設けられている。蓋体４は上端開口３に設けた内フランジ部７にＯリング８を挟んでねじ９を介して水密状態に固定され、容器５の内部に密閉された空間１０を形成する。容器５は導入部６Ａを下にし、長手方向を縦方向にして設置される。

【0031】

空間１０内には、下仕切板２１と上仕切板２２により仕切られる空間であって、セラミックス粒子を収容し流動が行われる処理空間１１が形成される。下仕切板２１は円筒部２ａに設けられている。

【0032】

処理空間１１には、同一粒径のセラミックス粒子３０が収容されている。容器５内に被処理水が通水されていない状態において、多数個のセラミックス粒子３０が層をなして下仕切板２１上に堆積する。

【0033】

セラミックス粒子３０は、主成分としてケイ素とアルミニウムを有し、これらの主成分に加えてアルカリ金属やアルカリ土類金属が含有された酸化物系の鉱石からなり、長石類や雲母類、花崗岩等の鉱石を例示できる。長石類としては、曹長石（NaAlSi₃O₈）、灰長石（CaAl₂Si₂O₈）、雲母類としては、金雲母（KMg₃[(AlSi₃)O₁₀](OH)₂）、白雲母（KAl₂[(AlSi₃)O₁₀](OH)₂）等を例示でき、これらに限定されるものではない。

【0034】

図２および図３に示すように、下仕切板２１と一体に流水方向を拡散させる流水拡散板４０Ａが設けられている。流水拡散板４０Ａは、図２～図４に示すように容器５の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成されている。さらに、流水拡散板４０Ａは、外径Ｄ２のドーナツ板形状に形成され、中央部分に内径Ｄ３の円形の内径孔である拡散用の拡散孔４１が形成されている。下仕切板２１は多数個の通水孔２１ａが例えば千鳥状に形成されていて、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１に設けられている。容器本体２の円筒部２ａの内径Ｄ１と流水拡散板４０Ａの外径Ｄ２を同径（Ｄ１＝Ｄ２）としている。本実施形態において、下仕切板２１と底壁部２ｂとの間の空間を被処理水の導入側空間１２とする。

【0035】

本実施形態において、円筒部２ａの内径の横断面積をＡ１、流水拡散板４０Ａの横断面積をＡ２とする。Ａ１＝（π・Ｄ１^２）/４、Ａ２＝（π・（Ｄ２-Ｄ３）^２）/４である。円筒部２ａに対する流水拡散板４０Ａの横断面積比（Ｃ）は、Ｃ＝（Ａ２/Ａ１）×１００＝５０％としている。逆に内径孔である拡散孔４１の横断面積比は５０％である。また、流水拡散板４０Ａの径方向面積に対する拡散孔４１の面積比を７５％まで広げることができる。

【0036】

処理空間１１と導入側空間１２とは、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１により連通している。水栓等の開放で活性水生成装置１Ａに被処理水Ｗが供給されると、拡散孔４１の絞り効果により導入側空間１２内の被処理水Ｗは拡散孔４１に集中する。その際、流水拡散板４０Ａを境にして導入側空間１２側の水圧が処理空間１１側よりも高くなる。この水圧差によって、被処理水Ｗは拡散孔４１を通過すると、前方に向けて拡散する。

【0037】

図４は、容器５内における被処理水Ｗの径方向の流速分布ＹQを示す。被処理水Ｗが導入側空間１２内に供給されると、殆どの流水は導入部６Ａから真っ直ぐに上方へ向かい、一部の流水が径方向外方に向かう。そして、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１で絞られ、中心軸心ＣＬから拡散孔４１の内径端までの径方向における流水ベクトルＶＱ０～ＶＱ２は、中心軸心ＣＬを通る流水の中心流水ベクトルＶＱ０の流速が最も高いものの、拡散孔４１の内端近傍を通る外端流水ベクトルＶＱ２の流速も中心流水ベクトルＶＱ０に対して流速差が小さい。また、中心軸心ＣＬと拡散孔４１の内径端との間の中間流水ベクトルＶＱ１も中心流水ベクトルＶＱ０と外端流水ベクトルＶＱ２の流速とあまり差がない。

【0038】

一方、拡散孔４１を通過した被処理水Ｗは拡散するため、中間流水ベクトルＶ_Ｑ０および外端流水ベクトルＶ_Ｑ２の向きは径方向外方に向けて斜めとなる。したがって、流速分布Ｙ_Qは、中心軸心ＣＬを頂点とするものの、径方向外方に向かって緩傾斜の分布曲線を描く。このため、大きな流速を有する流水が処理区間１１の内周壁面に向かって流れるため、流水拡散板４０Ａの外周部に存在するセラミックス粒子３０の流動が促されることになる。

【0039】

本実施形態の活性水生成装置１Ａは、導水部６Ａから導入側空間１２に供給された被処理水Ｗは、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１から処理空間１１に向けて拡散するため、中心軸心ＣＬ上を上方に向けて流れる流水の流速よりも低速ではあるが処理空間１１の内周壁面に向けて被処理水Ｗが流れる。その結果、処理空間１１内に収容されている多数個のセラミックス粒子３０は、処理空間１１内で上方に移動しながら互いに接触・衝突を繰り返し、自重で降下する動作をまんべんなく繰り返し、活性水を生成する。そして、生成された活性水は排水部６Ｂから水栓へ向けて送水される。

【0040】

このように、流水拡散板４０Ａは、導入部６Ａから導入されて拡散孔４１を通過した被処理水Ｗを処理空間１１に向けて中心軸心ＣＬを中心にして広角に拡散させることができる。このため、処理空間１１の内周壁面まで被処理水Ｗが移動し、被処理水Ｗが淀むことなく処理空間１１内で移動する。したがって、処理空間１１内に収容されている多数個のセラミックス粒子３０の全てを流動させることができ、高効率に活性水を生成することができる。

【0041】

本実施形態において、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１に下仕切板２１を一体に設けた構成としているが、流水拡散板４０Ａと下仕切板２１を別体構成としても良い。この場合、下仕切板２１の外径を円筒部２ａの内径（Ｄ１）と同径とし、全体をパンチングメタルで構成する。そして、流水拡散板４０Ａを導入側空間１２内に設ける。特に、円筒部２ａの下端と下仕切板２１の間に設けるのが好ましい。

【0042】

また、処理空間１１内には粒径が一種類のセラミックス粒子を収容しているが、粒径（重量）が大小異なる２種類のセラミックス粒子を収容した構成であっても良い。

【0043】

第２実施形態

【0044】

図５は本発明による活性水生成装置の第２実施形態を示す。なお、図１から図４に示す部材と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。第２実施形態における活性水生成装置１Ｂが第１実施形態の活性水生成装置１Ａと相違するのは、ドーナツ板形状の流水拡散板４０Ｂが下仕切板２１の軸中心部に一体的に設けた点である。流水拡散板４０Ｂは、図５、図６に示すように、容器５の上下方向に対して水平方向に平行な平面を有する平板状に形成されている。流水拡散板４０Ｂは、中心部に中心軸心ＣＬと同軸の内径孔である中心通水孔４２が形成されている。流水拡散板４０Ｂの外径は、導入部６Ａの内径と略同径に形成されている。中心通水孔４２には下仕切板２１の通水孔２１ａが設けられている。第２実施形態において、流水拡散板４０Ｂは、流水拡散板４０Ｂの外径面積に対する流水拡散板４０Ｂが設けられる容器５の内径面積比を２５～５０％とすることができる。

【0045】

第２実施形態において、導入部６Ａから導入側空間１２に供給された被処理水Ｗの流れは、殆どが真っ直ぐ上方に移動し、その一部の流水がそのまま中心通水孔４２を通過し、他の流水が流水拡散板４０Ｂにより径方向外方に向けて大きく向きが変更される。径方向外方に向けて向きが変更された流水は、下仕切板２１の通水孔２１ａを通して上方に向かう。流水拡散板４０Ｂによる流水の径方向への変更力は大きいため、処理空間１１の内周壁面に向かう流水が発生する。中心軸心ＣＬから径方向外方における流水ベクトルＶ_Ｒ０、Ｖ_Ｒ１、Ｖ_Ｒ２の流速は略等速である。したがって、被処理水Ｗが淀むことなく処理空間１１内で移動する。その結果、処理空間１１内に収容されている多数個のセラミックス粒子３０の全粒を流動させることができ、高効率に活性水を生成することができる。

【0046】

第２実施形態の変形例

【0047】

図６は、第２実施形態の変形例を示す。第２実施形態の活性水生成装置１Ｂでは、下仕切板２１の中央部に流水拡散板４０Ｂを一体に設けている。本変形例の活性水生成装置１Ｃでは、下仕切板２１と流水拡散板４０Ｂを別体とし、導入側空間１２内に流水拡散板４０Ｂ内に流水拡散板４０Ｂを配置している。流水拡散板４０Ｂは、下仕切板２１の下方に支持部材４３を介して吊り下げられている。

【0048】

本変形例によれば、下仕切板２１よりも下方に配置することにより、第２実施形態に比較して径方向外方に向けて変更される流水の流速が速い。このため、被処理水Ｗをより一層処理空間１１内で移動し、処理空間１１内に収容されている多数個のセラミックス粒子３０の全粒を流動させることができ、高効率に活性水を生成することができる。

【0049】

上記した第１、第２実施形態及び第２実施形態の変形例では、処理空間１１内に収容される多数個のセラミックス粒子３０は全粒を同一粒径としているが、粒径の異なる複数種、例えば２種のセラミックス粒子を混合させる形式であっても良い。粒径の異なる２種のセラミックス粒子は、同一材質で嵩比重が同じため、小径のセラミックス粒子が適正に流動する流量は大径のセラミックス粒子が適正に流動する流量よりも小さい。適正に流動するとは、多数個のセラミックス粒子が被処理水Ｗにより上方に向けて移動しながら接触・衝突を繰り返し、自重により降下する動作を繰り返し行うことをいう。

【0050】

第３実施形態

【0051】

図７は本発明による活性水生成装置の第３実施形態を示す。なお、図１から図４に示す部材と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

【0052】

図７に示す活性水生成装置１Ｄは、処理空間１１内を中間仕切板２３で下層処理空間１１Ａと上層処理空間１１Ｂの２層に仕切った構成を有し、流水拡散板４０Ａと一体に下仕切板２１を設けている。下層処理空間１１Ａと上層処理空間１１Ｂには嵩比重が同一の同材質からなる粒径の異なるセラミックス粒子が別々に多数個収容され、下層処理空間１１Ａには小径のセラミックス粒子（小径セラミックス粒子）３１が収容され、上層処理空間１１Ｂには大径のセラミックス粒子（大径セラミックス粒子）３２が収容されている。

【0053】

被処理水Ｗの流量が少ない場合、下層処理空間１１Ａに収容される小径セラミックス粒子３１が流動して活性水の生成を行うことになる。その際の流量（流速）は小さく、下層処理空間１１Ａの内周壁面に向かう流水の流速は非常に低い。しかし、導入部６Ａから導入側空間１２内に供給された被処理水Ｗは、流水拡散板４０Ａの拡散孔４１を通過して下層空間１１Ａ内に広角に拡散される。このため、下層処理空間１１Ａ内の中央部分のみならず容器本体２の内周壁面までの小径セラミックス粒子３１の全粒を適正に流動させることができ、活性水を生成する。下層処理空間１１Ａで生成された活性水は、中間仕切板２３の通水孔２３ａを通して上層処理空間１１Ｂに通水される。

【0054】

一方、下層処理空間１１Ａの内周壁面に沿って上方に流れる生成された活性水は、通水孔２３ａを通して上層処理空間１１Ｂ内の内周壁面に沿うように通水される。導入部６Ａに供給される流量が小流量の場合、上層処理空間１１Ｂ内に収容されている大径セラミックス粒子３２は流動しない。この際、多数個の大径セラミックス粒子３２は活性水により煽られて隣接する大径セラミックス粒子３２同士が擦り合って表面に付着した汚れが落とされる物理的な掃除機能である自浄作用が働く。また、活性水により大径セラミックス粒子３２の表面の濡れ性が良くなって汚れ落ちが良くなり、不純物の付着が防止され、大径セラミックス粒子３２の寿命が延び、大径セラミックス粒子３２の交換等の定期点検の時間間隔を大幅に長くできると共に、メインテナンス作業を簡単に済ますことができる。例えば大処理流量の使用が長期にわたり少なくても、大径セラミックス粒子３２の全粒の汚れを防ぎ、長期間にわたって大径セラミックス粒子３２による活性水の生成効果を維持することができる。勿論、小径セラミックス粒子３１の全粒を流動させることができるため、汚れの付着を防止でき、寿命を延ばすことができる。

【0055】

第３実施形態の変形例

【0056】

図８は、第３実施形態の変形例を示す。図８に示す活性水生成装置１Ｅは、下仕切板２１と上仕切板２２と、中間下仕切板２３Ａと、中間上仕切板２３Ｂとにより、処理空間１１内を下層処理空間１１Ａと中層処理空間１１Ｃと上層処理空間１１Ｂの３層に仕切った構成としている。下仕切板２１の中央軸心ＣＬに図５に示す流水拡散板４０Ｂを一体に設けている。活性水生成装置１Ｅは、粒径（重量）の異なる大径・中径・小径の３種のセラミックス粒子を別々に各層の処理空間に収容するもので、小径セラミックス粒子３１を下層処理空間１１Ａ内に収容し、中径セラミックス粒子３３を中層処理空間１１Ｃに収容し、大径セラミックス粒子３２を上層処理空間１１Ｂ内に収容している。すなわち、重量がそれぞれ異なる小径セラミックス粒子３１、中径セラミックス粒子３３、大径セラミックス粒子３２は、最も軽量の小径セラミックス３１から順に上方に向けて下層処理空間１１Ａ、中層処理空間１１Ｃ、上層処理空間１１Ｂに収容される。

【0057】

下仕切板２１の通水孔２１ａは小径セラミックス粒子３１が通過しない内径に形成され、中間下仕切板２３Ａの通水孔２３ｂは中径セラミックス粒子３３および小径セラミックス粒子３１が通過しない内径に形成されている。中間上仕切板２３Ｂの通水孔２３ｃは中径セラミックス粒子３３および大径セラミックス粒子３２が通過しない内径に形成されている。上仕切板２２の通水孔２２ｂは大径セラミックス粒子３２が通過しない内径に形成されている。

【0058】

本変形例によれば、供給される被処理水Ｗが小径セラミックス粒子３１を適正に流動させる小流量の場合、下層処理空間１１Ａでは流水拡散板４０Ｂの作用により径方向の全域で多数個の小径セラミックス粒子３１が流動し活性水が生成される。そして、生成された活性水が中層処理空間１１Ｃおよび上層処理空間１１Ｂの径方向全域に通水される。その際、中層処理空間１１Ｃおよび上層処理空間１１Ｂにそれぞれ収容されている中径セラミックス粒子３３および大径セラミックス粒子３２は流動しないが、上述した自浄作用が働き、また、活性水により中径セラミックス粒子３３および大径セラミックス粒子３２の表面の濡れ性が良くなって汚れ落ちが良くなる。

【0059】

なお、流水拡散板４０Ｂは、図６に示すように下仕切板２１の下方に設けるようにしても良い。また、流水拡散板４０Ｂを図７に示すように流水拡散板４０Ａに代えても良く、導入側空間１２内で下仕切板２１の下方に配置しても良い。

【符号の説明】

【0060】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ：活性水生成装置 ２：容器本体 ２ａ：円筒部
２ｂ：底壁部 ３：上端開口 ４：蓋体 ５：容器 ６Ａ：導入部
６Ｂ：排水部 ７：内フランジ ８：Ｏリング ９：ねじ １０：空間
１１：処理空間 １１Ａ：下層処理空間 １１Ｂ：上層処理空間
１１Ｃ：中層処理空間 ２１：下仕切板 ２２：上仕切板
２３：中間仕切板 ２３Ａ：中間下仕切板 ２３Ｂ：中間上仕切板
２１ａ、２２ａ、２２ｂ、２３ｂ、２３ｃ：通水孔 ３１：小径セラミックス粒子
３２：大径セラミックス粒子 ３３：中径セラミックス粒子 ４０Ａ、４０Ｂ：流水拡散板 ４１：拡散孔 ４２：中心通水孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】