CN203346132U - 使水性液体的氧化还原电位变化的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种使水性液体的氧化还原电位变化的装置。该装置具备：配置水性液体的容器；将容器分隔为第一槽和第二槽的隔板；配置在第一槽中的第一电极；配置在第二槽中的第二电极；用于对第一电极与第二电极之间施加电压的电源，在第二槽上形成有与流路连接的流入口和流出口，以使第二槽构成流路的一部分，第一槽经由隔板而与流路连接。

Description

使水性液体的氧化还原电位变化的装置

技术领域

本实用新型涉及使水性液体的氧化还原电位变化的方法及装置。 

背景技术

氧化还原电位高或低的水根据其特性不同而期待各种各样的应用，例如期待向增进健康、美容、清洁及杀菌等的应用。 

目前，提出了氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential(ORP))低的液体的调制方法。例如提出有将氢气或氮气向水中吹入，使液体中的溶解氢量或溶解氧量变化，由此降低水的氧化还原电位的方法(例如日本特开2005-901号公报)。然而，从外部吹入气体的现有的方法需要气体的供给源，耗费成本、劳力和时间。 

另外，还提出有通过使水电分解，由此使水的氧化还原电位变化的方法(例如日本特开平11-57715号公报)。在日本特开平11-57715号公报中记载有用于调整ORP及pH的方法。 

【在先技术文献】 

【专利文献】 

【专利文献1】日本特开2005-901号公报 

【专利文献2】日本特开平11-57715号公报 

在日本特开平11-57715号公报所记载的方法中，通过最初的电分解和接下来的电分解来使电压的施加方向相反。因此，最初的电分解中的ORP的变化会被接下来的电分解中的ORP的变化抵消，导致效率差，另外，无法使ORP大幅变化。若要通过日本特开平11-57715号公报的方法使ORP大幅变化，则需要增大第二阶段的电分解的量，这样的结果是导致pH大幅变化。 

实用新型内容

鉴于上述的状况，本实用新型的一个目的在于提供一种用于使水性液体的氧化还原电位变化的新型的方法及装置。 

为了达成上述目的，本实用新型提供一种用于使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化的方法。该方法使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化，包括：(i)将在由隔板分隔的第一及第二槽中分别配置的第一及第二电极浸渍于所述水性液体的工序；(ii)通过对所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，由此将所述水性液体中的水电分解的工序，所述第二槽构成所述流路的一部分，所述第一槽经由所述隔板与所述流路连接。 

另外，本实用新型提供一种用于使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化的装置。该装置使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化，具备：配置所述水性液体的容器；将所述容器分隔为第一槽和第二槽的隔板；配置在所述第一槽中的第一电极；配置在所述第二槽中的第二电极；用于对所述第一电极与第二电极之间施加电压的电源，在所述第二槽上形成有与所述流路连接的流入口和流出口，以使所述第二槽构成所述流路的一部分，所述第一槽经由所述隔板而与所述流路连接。 

【实用新型效果】 

根据本实用新型，能够使水性液体的氧化还原电位容易地变化。另外，在使氧化还原电位变化时，能够根据需要控制水性液体的pH的变化。另外，根据本实用新型，能够使装置简单及小型化。 

附图说明

图1示意性地表示本实用新型的装置的一例。 

图2示意性地表示本实用新型的装置的另一例。 

图3示意性地表示图1所示的装置的动作状态的一例。 

图4示意性地表示图1所示的装置的动作状态的另一例。 

图5A示意性地表示本实用新型的装置的又一例。 

图5B示意性地表示图5A所示的装置的动作状态的一例。 

图6示意性地表示本实用新型的装置的又一例。 

图7示意性地表示图6所示的装置的动作状态的一例。 

图8示意性地表示本实用新型的装置的使用状态的一例。 

图9示意性地表示本实用新型的装置的使用状态的另一例。 

图10示意性地表示用于使水性液体的ORP变化的装置的另一例。 

图11示意性地表示用于使水性液体的ORP变化的装置的另一例。 

图12A示意性地表示实施例所使用的装置的第一电极的形状。 

图12B示意性地表示实施例所使用的装置中的第一电极及隔板的配置。 

图13示意性地表示本实用新型的装置的另一例。 

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，举例来说明本实用新型的实施方式，但本实用新型并不局限于以下说明的例子。在以下的说明中，有时例示了特定的数值或特定的材料，但只要能够获得本实用新型的效果，则可以适用其它的数值或其它的材料。以下，有时将氧化还原电位记作“ORP”。需要说明的是，在本说明书中，如无特别说明，则“水性液体的量”意味着水性液体的体积。 

[使水性液体的ORP变化的方法] 

以下，对用于使在流路中流动的水性液体的ORP变化的本实用新型的方法进行说明。根据本实用新型的方法，降低ORP及提高ORP均得以实现。 

本实用新型的方法包括工序(i)及(ii)。在工序(i)中，将在由隔板分隔的第一及第二槽中分别配置的第一及第二电极浸渍于水性液体。以下，有时将该水性液体称作“水性液体(A)”。第一电极配置在第一槽中，第二电极配置在第二槽中。 

第二槽构成供水性液体(A)流动的流路的一部分。另一方面，第一槽经由隔板与该流路连接。即，该流路没有直接地与第一槽连接。换言之，第二槽内的水性液体(A)通过水性液体(A)在流路中流动而与第二槽外的水性液体(A)混合或被其替代。另一方面，第一槽内的水性液体(A)仅通过水性液体(A)穿过隔板而与第一槽外的水性液体(A)(即第二槽内的水性液体(A))混合或被其替代。在该例中，还包括第一槽内的水性 液体(A)从排液路排出，随着第二槽内的水性液体(A)向第一槽内移动的情况。 

在第二槽设置与流路连接的两个连接部。具体而言，第二槽具备流入口及流出口。流入口及流出口与流路连接，以使第二槽构成流路的一部分。水性液体(A)从与流路连接的流入口向第二槽流入。第二槽中处理后的水性液体(A)从与流路连接的流出口向流路流出。流入口和流路、及流出口和流路可以固定起来。或者，流入口和流路、及流出口和流路可以以装拆自如的状态连接。流入口及流出口与流路的连接方法并不局限于此，例如可以使用配管用的公知的部件来进行。第一槽可以具备与流路连接的连接部，但通常不具备与流路连接的连接部。 

本实用新型中使用的装置可以还具备与流路连接的贮水槽。并且，流路可以构成包括贮水槽和第二槽的循环路(环状路)。 

第一及第二槽由隔板分隔。由隔板分隔的第一及第二槽的例子不仅包括仅由隔板分隔的第一及第二槽，还包括由隔板、不使液体及气体通过的隔壁分隔的第一及第二槽。 

隔板可以使用能够抑制电极间的短路且能够抑制在电极的表面产生的气体通过的隔板。隔板使液体及离子(阳离子及阴离子这两方)通过。另一方面，隔板抑制、优选防止水性液体(A)中的气体(气泡)的通过。隔板具有绝缘性。然而，只要能够防止电极的短路即可，隔板的一部分(例如内部)可以不具有绝缘性。即，隔板只要整体上来看具有绝缘性即可。在其它观点上，隔板为使阳离子及阴离子这两方通过的隔膜(即不具有离子交换能的隔膜)，且为多孔性及绝缘性的隔膜。 

优选隔板具有亲水性。通过使用具有亲水性的隔板，由此能够更有效地抑制气体的透过。隔板的例子包括由树脂(例如树脂纤维)构成的隔板。树脂包括天然树脂及合成树脂。隔板的形态的例子包括布(织布或无纺布)或膜(多孔质膜)。具有亲水性的隔板的例子包括由含有亲水基的树脂或其它树脂构成的隔板。另外，具有亲水性的隔板的例子包括由被亲水化处理后的树脂或其它树脂构成的隔板。隔板可以是由棉、麻、人造丝、毛及丝等形成的布或膜。通常，隔板不包含离子交换材料。即，通常，隔板不为离子交换膜，使阳离子及阴离子都通过。 

作为是否具有亲水性的标准，可以例举是否产生毛细管现象这样的现象作为标准之一。具体而言，将隔板的一部分浸渍在水中，隔板其它的部分从水露出。此时，若水逆着重力而顺着该其它的部分上升，则可以推定该隔板具有亲水性。 

优选隔板抑制气体的透过且使离子容易透过。因此，优选的隔板的一例为透气阻力度(葛尔莱Gurley)大(即不易通气)且空隙率高的隔板。 

第一及第二电极使用能够产生水的电分解反应的电极。优选在第一及第二电极的表面存在容易产生水的电分解反应的金属。容易产生水的电分解反应的金属的例子包括铂。第一及第二电极的例子包括金属电极，优选在工序(ii)中能够稳定地存在的金属电极。第一及第二电极的优选的一例为在表面存在铂的金属电极。具体而言，优选使用铂电极或者与液体接触的部分的表面被铂覆盖的金属电极。被铂覆盖的金属的例子可以举出铌、钛、钽及其它金属。优选产生氧气的电极(阳极)的表面被铂覆盖。需要说明的是，可以使用由金属以外的导电性材料(例如导电性的碳材料)构成的电极。另外，也可以使用通过将上述导电性材料的表面用金属(铂以外的金属)覆盖而得到的电极。 

第一电极与第二电极之间的距离可以在0.1mm～10mm的范围(例如0.1mm～5mm的范围)。第一电极与第二电极之间的距离越短，越能够降低水的电分解所需的电压。另外，第一电极与第二电极之间的距离越短，氢离子及氢氧化物离子越容易从一方的槽向另一方的槽移动，因此越难过减小第一槽中的水性液体的pH与第二槽中的水性液体的pH之差。只要第一电极与第二电极不短路即可，第一电极及第二电极可以与隔板接触。第一电极与隔板之间的距离、及第二电极与隔板之间的距离可以分别在0mm～5mm的范围(例如0mm～1mm的范围)。 

第一及第二电极可以分别具有呈二维状扩展的形状。例如，第一及第二电极可以为平板状的电极。可以在该平板状的电极上形成贯通孔。另外，第一及第二电极可以分别由配置在假想的平面上的多个线状的电极构成。这样的电极的一例如图12A所示。在第一及第二电极具有呈二维状扩展的形状的情况下，优选第一电极和第二电极隔着隔板而相互平行地对置。另外，多个第一电极和多个第二电极可以隔着隔板对置。 

第一电极及第二电极可以分别包括沿着铅垂方向呈条状配置的多个线状的电极。通过使用这样的电极，由此在电极的表面产生的气体容易沿着铅垂方向上升，而不易滞留在电极的表面上。 

在电极的表面产生的气体(气泡)与电极表面接触的面积越小，气泡越不易附着/滞留在电极表面上。因此，就线状的电极的表面来说，优选弯曲的表面而胜于平坦的表面。因而，线状的电极的截面优选圆形而胜于四边形。 

相邻的两个线状的电极间的距离D可以为1.5mm以下。距离D例如可以在0.1mm～1.5mm的范围。距离D越小，越能够减小电压降下的影响。另外，通过将距离D设为1.5mm以下，由此能够抑制电极表面上产生的气体滞留在电极表面的情况。 

第一及第二槽可以使用能够稳定地保持水性液体的槽。在典型的一例中，一个容器由隔板(或者隔板及隔壁)分隔而成为第一及第二槽。第一槽及第二槽的例子包括树脂制的槽或内表面为树脂制的槽。 

槽的内表面也可以具有亲水性。通过槽的内表面具有亲水性，由此气体容易向上方移动。具有亲水性的内表面的例子包括由具有亲水性的树脂构成的内表面及被亲水化处理了的内表面。另外，为了防止在电极的表面产生的气体滞留在槽的上表面，槽的上表面可以倾斜。 

在接下来的工序(ii)中，通过在将第一电极和第二电极浸渍于水性液体(A)中的状态下对第一电极与第二电极之间施加电压。由此使水性液体(A)中的水电分解。电分解在水性液体(A)在流路(包括第二槽)中流动的状态下进行。 

在阳极(anode)中，按照以下的式(1)的反应产生氢离子(H⁺)和氧气。另一方面，在阴极(cathode)中，按照以下的式(2)的反应产生氢氧化物离子(OH^-)和氢气。 

(阳极)2H₂O→4H⁺+O₂+4e^-···(1) 

(阴极)4H₂O+4e^-→4OH^-+2H₂···(2) 

需要说明的是，阳极及阴极中的反应像下述的式(3)及(4)那样考虑也可，但在本说明书中记载为上述式(1)及(2)的反应。 

(阳极)4OH^-→2H₂O+O₂+4e^-···(3) 

(阴极)4H⁺+4e^-→2H₂···(4) 

在以一方的电极成为阳极的方式(另一方的电极成为阴极的方式)对第一电极与第二电极之间施加电压而使水电分解的情况下，阳极侧的电极所存在的槽内的水性液体中的溶解氧浓度上升，其结果是，ORP上升。另一方面，阴极所存在的槽内的水性液体的溶解氢浓度上升，其结果是，ORP降低。此时，阳极所存在的槽内的水性液体的pH降低。另一方面，阴极所存在的槽内的水性液体的pH上升。 

在本说明书中，“水性液体”意味着含有水的液体。水性液体(A)的例子包括自来水等水或水溶液。水性液体(A)可以为溶解有盐的水溶液。另外，水性液体(A)可以含有水以外的有机溶剂(例如乙醇)。通常，在水性液体(A)的溶剂中占据的水的比例为50重量％以上(例如80重量％以上、90重量％以上或95重量％以上)，且为100重量％以下。典型而言，水性液体(A)的溶剂为水。若水性液体(A)中的离子浓度过低，则电流不易流动。另一方面，若离子浓度过高，则效率会降低或pH的变化变大。水性液体(A)的电导率可以在100μS/cm～50mS/cm(例如140μS/cm～2mS/cm)的范围。在离子的浓度低的情况下，通常ORP不易变化。可以根据需要而向水性液体(A)中添加离子。例如，可以在水性液体(A)中溶解盐。溶解的盐并无特别限定，可以为硫酸盐或磷酸盐。 

施加在电极间的电压(直流电压)设定成从阳极产生氧气且从阴极产生氢气。施加电压可以在3伏特～30伏特的范围(例如6伏特～20伏特的范围)。 

工序(ii)可以在与第一电极的表面上产生的气体相比第二电极的表面上产生的气体更容易残留在水性液体(A)中这样的条件下进行。由此，能够使第二槽中的水性液体(A)的ORP有效地变化。然而，即使不满足该条件，也能够获得本实用新型的效果。当第二槽中处理后的水在向大气开放的使用场所(例如浴槽)中使用时，从第二槽至使用场所的路径不向大气开放且长的话更容易使ORP有效地变化。连结第二槽与使用场所的路径(不向大气开放的路径)的长度可以为例如50cm以上，也可以在50cm～500cm的范围。 

为了避免在第二电极上产生的气体的压力高涨，可以将在第二电极上 产生的气体放出。气体的放出可以定期进行，也可以不定期进行。气体的放出可以通过在第二槽、与第二槽连接的贮水槽、及连接第二槽与贮水槽的路径中的任一方上配置的阀来进行。 

工序(ii)可以在第一槽向大气开放且大气不向第二槽流入的状态下进行。“大气不向第二槽流入的状态”还包括在第二电极上产生的气体从第二槽放出而大气不向第二槽流入的状态。通过将第一槽向大气开放，由此将在第一电极的表面上产生的气体向大气放出。另一方面，通过仅在第二电极上产生的气体的压力变得过高时将该气体放出，由此在第二电极的表面上产生的气体容易残留在水性液体(A)中。 

在工序(ii)中，可以根据第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1(cm³))和第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2(cm³))之比，来调整第二槽中处理后的水性液体(A)的pH。(V2/V1)的值越大，第二槽中处理后的水性液体的pH的变化越趋向于变小。(V2/V1)的值可以在10～2×106的范围(例如10～50000的范围或200～15000的范围)。 

第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1)为配置在第一槽中的水性液体(A)的量，通常与第一槽的内容积近似。在第二槽没有与流路连接的情况下，在第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2)通常可以用第二槽的内容积替代。 

另一方面，在第二槽构成流路的一部分的情况下，可以进行以下的三个近似。因而，上述的(V2/V1)的优选的值在进行了以下的三个近似的情况下也优选。第一近似是流路不为循环路的情况下的近似。这种情况下的体积V2可以用第二槽中处理而从第二槽排出的水性液体(A)的体积替代。第二近似是第二槽为构成循环路即流路的一部分的情况下的近似。在该情况下，若假设水性液体(A)在循环路中充分地循环，则体积V2可以用存在于循环路中的水性液体(A)的总量替代。例如，在第二槽和贮水槽通过流路连接，水性液体(A)在第二槽与贮水槽之间进行循环的情况下，体积V2可以用第二槽的内容积、在连结第二槽与贮水槽的流路中配置的水性液体(A)的体积、配置于贮水槽中的水性液体(A)的体积的合计来替代。在第二近似中，在配置于贮水槽中的水性液体(A)的体积比配置于第二槽及流路中的水性液体(A)的体积大得多的情况下， 体积V2可以用配置于贮水槽中的水性液体(A)的体积替代。第三近似是第二槽构成循环路即流路的一部分的情况下的另一近似。在第三近似中，体积V2可以用循环路内的容积近似。例如，在循环路由第二槽、贮水槽、及连结第二槽与贮水槽的流路构成的情况下，可以将它们的内容积的合计视作体积V2。在第三近似中，在贮水槽的内容积比第二槽及流路的内容积大得多的情况下，体积V2可以用贮水槽的内容积替代。 

根据上述第二近似，在工序(ii)中，可以通过第一槽的内容积(或配置于第一槽中的水性液体(A)的量)与配置于贮水槽中的水性液体(A)的量之比来调整第二槽中处理后的水性液体(A)的pH。另外，根据上述第三近似，在工序(ii)中，可以通过第一槽的内容积(或配置于第一槽中的水性液体(A)的量)与贮水槽的内容积之比来调整第二槽中处理后的水性液体(A)的pH。 

在第二槽构成循环路的一部分的情况及第二槽没有构成循环路的一部分的情况中任一种情况下，在第二槽中每分钟流动的水性液体(A)的量可以在配置于第一槽中的水性液体(A)的量(或第一槽的内容积)的1倍～10⁶倍的范围(例如10倍～10⁵倍的范围或100倍～10⁵倍的范围)。在第二槽没有构成循环路的一部分的情况(例如，在第二槽中处理后的水性液体被直接使用的情况)下，该倍率越高，第二槽中处理后的水性液体(A)的pH的变动越小。需要说明的是，通过将该倍率设为上述范围且缩短电极(第一及第二电极)与隔板的距离(例如设为上述的距离)，由此尤其能够抑制第二槽中处理的水性液体(A)的pH的变化。 

在流路为循环路的情况下，即，在第二槽构成循环路的一部分的情况下，在工序(ii)中，存在于循环路中的水性液体(A)的量可以在配置于第一槽中的水性液体(A)的量(或第一槽的内容积)的10倍～10⁶倍的范围(例如100倍～10⁵倍的范围)。该倍率越高，第二槽中处理后的水性液体(A)的pH(即，存在于循环路中的水性液体(A)的pH)的变动越小。需要说明的是，通过将该倍率设为上述范围且缩短电极(第一及第二电极)与隔板的距离(例如设为上述的距离)，由此尤其能够抑制第二槽中处理的水性液体(A)的pH的变化。 

第一槽的内容积没有特别限定，可以在1cm³～1000cm³的范围(例如 3cm³～200cm³的范围或3cm³～20cm³的范围)。同样，第二槽的内容积也可以在上述的范围。在优选的一例中，第二槽的内容积等于或大于第一槽的内容积。 

在工序(ii)中，可以通过在第一电极与第二电极之间单位时间内流动的电量与单位时间内通过隔板的离子的量之比来调整第二槽中处理后的水性液体(A)的pH。在电极之间单位时间内流动的电量越大，第二槽中处理后的水性液体(A)的pH的变化越趋向于变大。另一方面，单位时间内通过隔板的离子的量越多，第二槽中处理后的水性液体(A)的pH的变化越趋向于变小。越增大施加在电极间的电压，在电极之间单位时间内流动的电量会越大。另外，离子能够通过的隔板的面积越大，单位时间内通过隔板的离子的量会越大。另外，电极与隔板之间的距离越短，单位时间内通过隔板的离子的量越容易变大。另外，槽的内容积越小，单位时间内通过隔板的离子的量越容易变大。 

工序(ii)在第一槽的水性液体(A)不为通液状态且第二槽的水性液体(A)为通液状态的状态下进行。根据该结构，能够减小第二槽中处理后的水性液体(A)的pH的变化。需要说明的是，“通液状态”是指液体连续地向槽中流入及从槽中排出的状态。 

在本实用新型的方法中，在刚进行工序(ii)后的状态下，第一槽中的水性液体(A)的pH和第二槽中的水性液体(A)的pH多数情况下大不相同。因此，在将第二槽中的水性液体(A)的pH保持为刚进行工序(ii)后的值以免其接近中性的情况下，可以在工序(ii)后防止第一槽中的水性液体(A)及离子向第二槽移动及扩散。例如，可以在工序(ii)后排出第一槽的水。或者，可以在工序(ii)后，用遮蔽板分隔第一槽和第二槽之间，来防止水性液体(A)及离子的移动及扩散。在使第二槽中的水性液体(A)的ORP变化后，想要使第二槽中的水性液体(A)恢复中性的情况下，可以在电压施加后放置槽中的水性液体(A)直至pH成为大致固定值为止。通过使氢离子及氢氧化物离子透过隔板，由此使pH接近中性。此时，通过在没有施加电压的状态下使第二槽中的水性液体(A)循环，由此能够促进pH恢复中性。 

在本实用新型的方法中，可以通过将配置在第一槽中的水性液体(A) 的一部分排出，由此控制在第二槽中流动的水性液体(A)的pH。 

另外，可以通过在第一槽及第二槽中的一方或两方上配置排液路，从一方的槽排出水性液体(A)，由此来调整水性液体(A)的pH。例如，在将中性的水电分解时，阳极侧的水性液体(A)成为酸性，阴极侧的水性液体(A)成为碱性。因此，通过在电压施加中或电压施加后，将第一槽及第二槽中任一方的水性液体(A)排出，由此能够使水性液体(A)整体的pH变化。 

需要说明的是，作为使水性液体(A)的pH变化的方法，可以将上述方法两个以上组合来使用。 

需要说明的是，由于阴极侧的槽的水性液体30成为碱性，因此有时会在阴极侧的槽中析出钙等生水垢(scale)。这种情况下，可以在停止水性液体30的流动的状态下逆向施加电压。由此，能够使碱性的水性液体成为酸性，使生水垢溶解。 

[使水性液体的ORP变化的装置] 

以下，对用于使在流路中流动的水性液体的ORP变化的本实用新型的装置进行说明。根据本实用新型的装置，能够容易地实施本实用新型的方法。需要说明的是，就针对本实用新型的方法所说明的事项而言，由于能够适用于本实用新型的装置，因此有时省略重复的说明。另外，针对本实用新型的装置所说明的事项能够适用于本实用新型的方法。 

本实用新型的装置具备容器、隔板、第一电极、第二电极及电源。在容器中配置有水性液体(即水性液体(A))。隔板将容器分隔为第一槽和第二槽。第一电极配置在第一槽中，第二电极配置在第二槽中。电源对第一电极与第二电极之间施加电压。在本实用新型的装置中，通过在将第一电极和第二电极浸渍于水性液体(A)的状态下对第一电极与第二电极之间施加电压，由此进行将水性液体(A)中的水电分解的工序。以下，有时将该工序称作“电分解工序”。 

本实用新型的装置中进行的电分解工序相当于本实用新型的方法的工序(ii)。就容器(第一及第二槽)、隔板、第一及第二电极、水性液体(A)而言，由于之前已经叙述过，因此省略重复的说明。如上所述，第二槽构成流路的一部分。即，在第二槽形成有与流路连接的流入口和流出 口，以使第二槽构成流路的一部分。另外，第一槽经由隔板与流路连接。 

电源可以使用直流电源。电源可以为将从插座获得的交流电压转换为直流电压的AC-DC转换器。另外，电源可以为太阳能电池或燃料电池等发电装置或电池(例如二次电池)。通过使用发电装置或电池作为电源，由此能够在没有供给电力的地域或状况下使用本实用新型的装置。 

本实用新型的装置能够手动地进行控制。然而，本实用新型的装置也可以具备控制器。控制器包括运算处理装置和存储机构。需要说明的是，存储机构可以与运算处理装置一体化。存储机构的例子包括运算处理装置的内部存储器、外部存储器、磁盘(例如硬盘驱动器)等。在存储机构中记录有用于执行必要的工序(例如电分解工序)的程序。控制器的一例包括大规模集成电路(LSI)。本实用新型的装置可以包括各种设备(电源、泵、阀、滤波器等)及各种计测器(ORP计、电流计、pH计、离子浓度计、电导率计、溶解氧计及溶解氢计等)。并且，控制器可以与上述的设备及计测器连接。控制器可以根据计测器的输出来控制设备，由此执行电分解工序。 

本实用新型的装置可以具备测定水性液体的电导率的电导率计、用于确认来自异性极的气体产生的装置(例如LED或激光二极管等发光元件和光电二极管等受光元件的组合)，以确定对电极施加的电压。另外，本实用新型的装置可以具备用于对施加在电极间的电压进行测定的电压计、用于对在电极间流动的电流进行测定的电流计。 

控制器可以根据从各种的计测器获得的数据及由装置的使用者设定好的ORP的目标值，来控制电压施加及/或水性液体(A)的流量。而且，控制器可以根据由装置的使用者设定好的pH的目标值，来控制电压施加、水性液体(A)的流量及从第一及第二槽排出的水性液体(A)的量中的至少一方。 

本实用新型的装置可以根据需要而具备使阳离子或阴离子选择性地通过的膜(例如离子交换膜)或离子交换材料。然而，本实用新型的装置通常不包含这样的膜(例如离子交换膜)或离子交换材料。 

用于供槽内的水性液体(A)随着槽内的压力的上升而移动的管可以与槽连接。例如，用于供第一槽内的水性液体(A)随着第一槽内的压力 的上升而移动的管可以与第一槽连接。以下，有时将该管称作“管(T)”。通过使用管(T)，由此即使在第一槽内的压力增高时，也能够防止水性液体(A)向装置的外部泄漏。管(T)的形状没有特别限定，截面可以为圆形或四边形。在一例中，管(T)从第一槽向上方延伸。另外，在另一例中，管(T)交替地反复下降和上升。例如，管(T)可以在朝向下方的方向及朝向上方的方向上反复弯折。或者，管(T)可以为卷绕成线圈状的管。或者，管(T)可以具有在铅垂方向上平行配置的多个直线状的管串联连接这样的结构。 

在管(T)交替地反复下降和上升的情况下，优选管(T)内的气泡能够在管(T)内的水性液体(A)内移动。因而，优选管(T)的内部(流路)的截面积形成为能够供气泡在管(T)的内部移动这样的大小。管(T)的内部的截面积优选为3cm²以上，例如在3cm²～10cm²的范围或5cm²～30cm²的范围。另外，在一例中，可以将供从第一槽向管(T)的下游侧移动的水性液体(A)向上方移动这部分的管(T)的内部设成亲水性，将供从第一槽向管(T)的下游侧移动的水性液体(A)向下方移动这部分的管(T)的内部设成疏水性。 

可以在管(T)的终端连接细管。细管的内部(流路)的截面积比管(T)的内部(流路)的截面积小。细管的内部的截面积可以在0.7cm²～3.5cm²的范围或0.5cm²～1cm²的范围。由于细管内的流体阻力大，因此即使槽内的压力急剧变化，槽内的水位也不会大幅变化，水位逐渐变化直至槽内的压力达到平衡为止。另外，通过将细管与管(T)连接，由此能够抑制管(T)中的水性液体(A)的急剧的移动。需要说明的是，在本说明书中，“管的截面积”这样的用语意味着与流路的方向(水性液体(A)流动的方向)垂直的方向上的截面的面积。 

电分解工序可以在与第一电极的表面上产生的气体相比第二电极的表面上产生的气体更容易残留在水性液体(A)中的条件下进行。例如，电分解工序可以在第一槽向大气开放且大气不向第二槽流入的状态下进行。 

本实用新型的装置可以还具备配置成能够在第一槽与第二槽之间移动的遮蔽板。通过使遮蔽板移动，由此能够调节单位时间内通过隔板的离 子的量。 

电分解工序在第一槽的水性液体(A)不为通液状态且第二槽的水性液体(A)为通液状态的状态下进行。 

第二槽可以与保持水性液体(A)的贮水槽连接。并且，在电分解工序中，可以使水性液体(A)在第二槽与贮水槽之间循环。根据这样的装置，能够处理大量的水性液体(A)。另外，根据这样的装置，能够增大上述的(V2/V1)的值，其结果是，能够抑制第二槽中处理后的水性液体的pH的变动。 

在本实用新型的方法及装置中，贮水槽可以为向大气开放的贮水槽(例如浴槽)。例如，第二槽的下游侧的流路可以与浴槽或喷头；连接。这种情况下，第二槽中处理后的水性液体(A)作为浴槽内的水(例如热水)或淋浴的水(例如热水)来使用。在流路与浴槽连接的情况下，流路可以形成包括浴槽和第二槽在内的循环路。这种情况下，作为第二槽中处理的水性液体(A)，可以向第二槽供给热水。 

第二槽、贮水槽及连接第二槽与贮水槽的路径可以构成循环路。可以在循环路中配置用于将循环路中存在的气体放出的阀。通过将该阀打开，由此能够将在第二电极上产生的气体向大气中放出。由此，能够防止循环路中的气体的压力变得过高。 

需要说明的是，多个本实用新型的装置可以串联或并联连接。换言之，本实用新型的装置可以具备串联或并联连接的多个处理装置。各处理装置具备上述的本实用新型的装置的结构。即，各处理装置具备第一槽、第二槽、第一电极、第二电极、隔板及电源。 

在另一观点上，本实用新型涉及制造ORP及pH在规定的范围内的水性液体的装置及方法。根据本实用新型，通过处理自来水等通常获得的水(具体而言ORP在200mV～780mV的范围且pH在5.8～8.6的范围的水)，由此能够获得ORP与处理前相比提高200mV以上且处理前后的pH的变化为2以下的水、或者ORP与处理前相比降低200mV以上且处理前后的pH的变化为2以下的水。 

以下，参照附图对本实用新型的实施方式的例子进行说明。需要说明的是，在以下的说明中参照的附图为适应性的图，为了便于观察附图，有 时省略水性液体的阴影线。 

[实施方式1] 

以下，对实施方式1的装置及方法的一例进行说明。图1示意性地示出实施方式1的装置100的结构。装置100包括容器10、隔板13、第一电极21、第二电极22及电源23。装置100可以具备控制器。 

容器10由隔板13分隔为第一槽11和第二槽12。在第二槽12上连接有流路14a和流路14b。流路14a、流路14b及第二槽12形成一个流路14。第二槽12具有两个流入口12c及流出口12d。流入口12c及流出口12d通过连接部件12e以能够解除连接的状态与流路14a及14b连接。在图2以后的图中，省略了连接部件12e的图示。需要说明的是，在本实用新型的装置中，流入口12c及流出口12d可以不使用连接部件而直接与流路连接。 

在一例中，将流路14a与第二槽12的下方连接且将流路14b与第二槽的上方连接，从流路14a导入水性液体30，将在第二槽12内处理后的水性液体30从流路14b排出。这种情况下，水性液体30通过流入口12c向第二槽12流入，水性液体30通过流出口12d流出到流路14b中。这种情况下，由于水性液体从第二槽12的下方朝向上方流动，因此能够抑制在第二电极22的表面上产生的气体滞留于第二电极22的表面的情况。在流路14a及/或流路14b中根据需要而设置泵及/或阀。另外，可以在第二槽12及/或流路14(通常为第二槽12的下游侧的流路)上设置计测器(ORP计、pH计、离子浓度计、电导率计、溶解氧计、溶解氢计等)。第一槽11通过开口部11a向大气开放。另一方面，第二槽12被从大气隔断。在槽11及12中配置水性液体30。用于防止水性液体30从开口部11a向外部泄漏的机构可以设置于开口部11a。例如，可以在开口部11a配置气液分离膜。气液分离膜可以使用公知的膜。 

如图1所示，可以在槽11及槽12上分别连接有排液路15及16。在排液路15及16上分别设有阀15a及阀16a。通过打开阀15a，由此能够排出槽11内的水性液体30。通过打开阀16a，能够排出槽12内的水性液体30。通过排出槽11内的水性液体30或槽12内的水性液体30，由此能够调整水性液体30的pH。 

如图2所示，本实用新型的装置可以具备贮水槽24。第二槽12和贮 水槽24通过流路14a及流路14b连接。第二槽12、贮水槽24、流路14a及流路14b形成一个循环路。通过配置在流路14a及/或流路14b中的泵(未图示)，将贮水槽24内的水性液体30向第二槽12输送，并使处理后的水性液体30向贮水槽24返回。即，水性液体30在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环。该循环路被从大气隔断。在贮水槽24上设有阀24a。在贮水槽24内的气体的压力变得过高时，可以打开阀24a。由此，能够在不使大气向贮水槽24内流入的情况下降低贮水槽24内的气体的压力。需要说明的是，也可以将贮水槽24用浴槽替代。这种情况下，浴槽内的水性液体30向大气开放。 

接着，对装置100的动作进行说明。电极21及22浸渍在液体30中。电分解工序在从流路14a连续地供给水性液体30且从流路14b连续地排出水性液体30的状态下进行。即，在电分解工序中，第二槽12的水性液体30为通液状态，另一方面，第一槽11的水性液体30不为通液状态。然而，槽11及12的水性液体30、及含在水性液体30中的离子(阳离子及阴离子)能够通过隔板13。 

为了通过第二槽12中的处理来降低水性液体30的ORP，在第一电极21与第二电极22之间以第一电极21成为阳极的方式施加电压。通过该电压施加，如图3所示，在第一电极21(阳极)的表面上产生氧气及氢离子，在第二电极22(阴极)的表面上产生氢气及氢氧化物离子。隔板13将气体(气泡)阻隔。即，隔板13抑制在电极的表面上产生的气体在槽11与槽12之间移动的情况。在第一电极21上产生的氧气从开口部11a向大气中放出。另一方面，第二槽12内的水性液体30及从流路14b排出的水性液体30中的溶解氢浓度提高。其结果是，获得ORP低的水性液体30。通过将第二槽12从大气隔断，由此能够使在第二电极22上产生的氢气溶解于水性液体30中的量增多。 

另一方面，为了通过第二槽12中的处理来使水性液体30的ORP上升，在第一电极21与第二电极22之间以第一电极21成为阴极的方式施加电压。通过该电压施加，由此如图4所示，在第一电极21(阴极)的表面上产生氢气及氢氧化物离子，在第二电极22(阳极)的表面上产生氧气及氢离子。隔板13能够抑制在电极的表面上产生的气体在槽11与槽12 之间移动的情况。在第一电极21上产生的氢气从开口部11a向大气中放出。另一方面，第二槽12内的水性液体30及从流路14b排出的水性液体30中的溶解氧浓度提高。其结果是，获得ORP高的水性液体30。通过将第二槽12从大气隔断，由此能够使在第二电极22上产生的氧气溶解于水性液体30中的量增多。 

第二槽12中处理后的水性液体30的pH根据电分解反应引起的每单位时间内的氢离子及氢氧化物离子的产生量(电分解反应引起的每单位时间内的氢离子及氢氧化物离子的变化量)、氢离子及氢氧化物离子每单位时间内通过隔板的量、或第二槽12中处理后的水性液体的体积(体积V2)而变化。在电极之间流动的电流(单位时间内在电极之间流动的电荷量)越大，每单位时间内的氢离子及氢氧化物离子的产生量越多。因此，通过改变在电极21与电极22之间流动的电流和单位时间内通过隔板的离子的量之比，由此能够调整第二槽12中处理后的水性液体30的pH。在电极21与电极22之间流动的电流可以通过例如改变施加在电极之间的电压而变化。每单位时间内通过隔板的氢离子及氢氧化物离子的量可以根据(体积V2)/(体积V1)的值、电极与隔板的距离、或隔板的面积等而改变。体积V2的值可以通过改变配置在贮水槽24中的水性液体30的量而改变。 

在将第一槽11内的水性液体30从排液路15排出的情况下，从第一槽11向第二槽12移动的氢离子或氢氧化物离子的量减少。因此，在想要增大第二槽12中的pH的变化的情况下，将第一槽11内的水性液体30排出为好。第一槽11内的水性液体30经由隔板13而从第二槽12补充。 

单位时间内通过隔板的离子的量也可以通过使用遮蔽板来改变离子可通过的面积而变化。具备遮蔽板的装置的例子如图5A所示。 

图5A的装置100a与装置100的不同之处仅在于具备遮蔽板51这一点，因此省略重复的说明。装置100a的遮蔽板51能够与隔板13平行地移动。在增多单位时间内通过隔板13的离子的量的情况下，如图5A所示，遮蔽板51被置于不遮蔽隔板13或几乎不遮蔽隔板13的位置上。另一方面，在减少单位时间内通过隔板13的离子的量情况下，如图5B所示，遮蔽板51被置于遮蔽隔板13的一部分的位置上。 

第二槽12中处理后的水性液体30的pH也可以通过改变第一槽11内 的水性液体30的量与第二槽12中处理的水性液体30的量之比来调整。 

在图2的装置中，考虑通过在第一电极21与第二电极22之间以第一电极21成为阳极的方式施加电压，由此将pH为7的水电分解的情况。这里，假设不引起上述式(1)及(2)以外的反应。另外，假设离子不通过隔板13。另外，假设第一槽11内的水的pH均等，且第二槽12中处理后的水(即，包括第二槽12及贮水槽24在内的循环路中的水)的pH也均等。这种情况下，第一槽11中的水通过式(1)的反应而氢离子增加，成为酸性。另一方面，第二槽12中的水通过式(2)的反应而氢氧化物离子增加，成为碱性。在上述假设的基础上，第一槽11中增加了的氢离子的量与第二槽12中增加了的氢氧化物离子的量相同。因此，在第二槽12中处理的水的量与第一槽11中的水的量相同的情况下，第一槽11的水的pH的变化量与第二槽12中处理后的水的pH的变化量相等。例如，在第一槽11的水从pH7变化为4的情况下，第二槽12的水从pH7变化为10。另一方面，在第二槽12中处理的水的量为第一槽11中的水的量的1000倍的情况下，即使第一槽11的水从pH7变化为4，第二槽12的水的pH也为8以下。 

在实际的装置中，由于离子通过隔板13，因此上述的计算不成立。然而，即使在离子通过隔板13的情况下，通过增多第二槽12中处理的水性液体30的量，由此也能够抑制第二槽12中处理的水性液体30的pH的变动。另外，通过减小第一槽11的容积，由此能够减小第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变动。反之，通过增大第一槽11的容积，由此能够增大第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变动。另外，通过减少第二槽12中处理的水性液体的量，由此能够增大第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变动。 

[实施方式2] 

在实施方式2中，对本实用新型的装置的另一例进行说明。实施方式2的装置200与实施方式1的装置100的不同之处仅在于具备管210及细管220这一点，因此省略重复的说明。 

图6示意性地示出装置200的结构。装置200除了装置100，还具备与第一槽11连接的管210及细管220。在图6的例子中，管210与第一槽 11的上方连接。管210通过与铅垂方向大致平行地配置的多个直线状的管210a及210b和将管210a与210b串联连接的管210c来构成。管210在朝向下方的方向及朝向上方的方向上反复弯折。在水性液体30从第一槽11侧朝向管210的出口流动的情况下，水性液体30在管210a的部分朝向下方，在管210b的部分朝向上方。管210优选形成为在其内部被水性液体30充满时，能够供气泡在内部移动这样的大小。另外，在管210的一例中，管210a的内表面为疏水性，管210b的内表面为亲水性。 

在图6的结构中，假设管210a的内表面为疏水性，管210b的内表面亲水性，管210的内径在适当的范围。这种情况下，考虑具有一定的体积的大量的水性液体(A)在管(T)内移动的状态。在水性液体(A)在管210a的部分向下方(下游侧)移动的情况下，由于管210a的内表面为疏水性，因此能够抑制水性液体(A)在占据管210a的截面整体的状态下移动。因此，随着水性液体(A)的移动，位于水性液体(A)的下侧的气体在管210a的内部上升。其结果是，能够防止在管210a的部分产生虹吸效果。另一方面，在第一槽中产生的气体在管210b的部分向上方(下游侧)移动的情况下，由于管210b的内表面为亲水性，因此能够抑制气体在占据管210b的截面整体的状态下移动。因此，随着气体的移动，位于气体的上方的水性液体(A)在管210b的内部下降。其结果是，能够使水性液体(A)向下游侧的移动最小，同时将在第一槽中产生的气体从管210排出。 

在管210的端部连接有细管220。细管220的内部的截面积比管210的内部的截面积小。由于细管220的内部的流体阻力大，因此能够抑制管210内的水性液体30的急剧的移动。需要说明的是，可以省略细管220，也可以取代细管220而使用流体阻力大的物质(例如多孔质)。另外，也可以在管210或细管220的途中或端部配置活性碳过滤器。在通过将含有氯离子的水性液体电分解，由此在第二槽中生成ORP低的水性液体(还原水)的情况下，有时在第一槽中生成氯气。即使生成氯气，也能够通过活性碳过滤器除去氯臭。 

需要说明的是，可以在连结管210a的下侧与管210b的下侧的管210c上形成排液阀。通过排液阀能够定期地排出存在于管210内的水性液体 30。由此，能够抑制管210内的水性液体30的水质恶化。 

在第一槽11内的压力变高的情况下，第一槽11内的水性液体30被向管210内压出，而在管210内移动。在管210a足够大的情况下，水性液体30在管210a内下落，另一方面，管210a的下方的气体上升。因此，在水性液体30在管210a内下落时，不会产生虹吸效果。管210的水性液体30在取得压力的均衡的位置处停止。该情况的一例如图7所示。 

在图7的例子中，在第一槽11内的压力的作用下，管210a内的水性液体30被下压，管210a内被空气充满。另一方面，多个管210b中的一部分被水性液体30充满。在由充满管210b内的水性液体30产生的压力与第一槽11内的压力之间取得均衡。在图7所示的状态下，由存在于多个管210b中的水性液体30产生的重力的合计与第一槽11内的压力平衡。 

需要说明的是，管210可以卷成线圈状(例如椭圆状)。另外，管210可以在第一槽11上呈直线状延伸。然而，通过使用交替地反复下降和上升的管，能够使装置小型化。 

本实用新型的装置可以与开放的贮水槽(例如浴槽)连接。图8示意性地示出该情况的一例，图9示意性地示出该情况的另一例。需要说明的是，在图8及图9中，虽然仅示出本实用新型的装置中的第一及第二槽11及12，但也可以将其他部分适用于上述的结构(例如实施方式1及2中说明的结构)。 

在图8的方式中，本实用新型的装置的包括第二槽12的流路81与浴槽82连接。第二槽12中处理后的水性液体被注入到浴槽82中。流路81没有形成循环路。在流路81上配置有用于使水性液体移动的泵83。需要说明的是，为了防止槽内的急剧的压力变动，在起动泵83时，优选以低速进行起动。需要说明的是，也可以将第二槽12中处理后的水性液体用作淋浴的水或热水。 

在图9的形态中，流路81和浴槽82形成循环路。需要说明的是，第二槽12构成流路81的一部分。在图9的形态中，第二槽12中处理后的水性液体被注入到浴槽82中，且浴槽82内的水性液体被导入第二槽12中并在此被处理。在流路81上配置有泵83和过滤器84。过滤器84防止浴槽82内的垃圾被导入泵83中。 

需要说明的是，本实用新型的装置可以具备防止氢气贮存在一定的空间中的机构、使电分解中产生的氢气完全地燃烧的机构、将氢气稀释到不会产生自然起火的浓度后将其向大气放出的机构。具有这样的机构的一例如图13所示。图13的装置100b的第二槽12与具备排气机构的贮水槽24连接。装置100b除了贮水槽24的一部分不同这一点外与图2所示的装置100构成为相同的结构，因此有时省略重复的部分的说明及图示。 

装置100b的第二槽12通过流路14b与贮水槽24连接。第二槽12中处理后的水性液体30通过流路14b而贮存在贮水槽24中。贮存在贮水槽24中的水性液体30被从流路24c取出来利用。在流路(流路14a、流路14b及流路24c)上根据需要而设置各种设备(泵、阀、过滤器等)。流路14a可以以构成循环路的方式与贮水槽24连接。另外，流路24c进而可以与其它的贮水槽连接。这种情况下，可以将流路14a与其它的贮水槽连接来构成循环路。 

在贮水槽24的上方设有排气管24b。排气管24b抑制大气向贮水槽24内流入。另一方面，在贮水槽24内的上方的空间存在的气体的压力高于大气压时，贮水槽24内的气体通过排气管24向大气中放出。排气管24b至少在进行电分解期间抑制大气向贮水槽24内流入。为了抑制大气向贮水槽24内流入，可以将排气管24b形成得细，例如可以将排气管24b的前端形成得细。另外，为了防止大气向贮水槽24内流入，可以在排气管24b的前端或途中设置阀，该阀仅在贮水槽24内的气体的压力高于大气压时打开。 

在将第二电极22作为阴极来进行电分解的情况下，第二电极22中处理后的水性液体30含有氢气。因此，在贮水槽24的上部贮存有氢气。另一方面，通过排气管24b抑制大气向贮水槽24内流入。因此，贮水槽24内的上部被维持成氢气浓度高的状态。只要贮水槽24的上部的氢气浓度高，就能够提高贮水槽24内的水性液体30的溶解氢浓度。因此，能够抑制水性液体30的ORP在贮水槽24内上升的情况。 

可以将排气管24b由不燃性的材料(例如金属)形成，且将排气管24b的前端形成得细。根据该结构，即使在从排气管24b放出的氢气与大气混杂时发生了自然起火，也能够使氢气完全地燃烧。另外，本实用新型的装 置可以具有用于将从排气管24b放出的氢气的浓度降低至不会产生自然起火这样的浓度的机构。例如，可以在排气管24b的途中连接用于朝向排气管24b的下游侧(大气侧)强制地输送大量的大气的装置(鼓风机)。这种情况下，为了防止从鼓风机输送的大气向贮水槽24内流入，可以在鼓风机的连接部与贮水槽24之间的排气管24b上设有仅朝向下游侧(大气侧)开放的阀。 

[其它的方法及装置] 

另外，在另一观点上，本实用新型为使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化的方法，涉及包括工序(I)及(II)的方法。在工序(I)中，将在由隔板分隔的第一及第二槽中分别配置的第一及第二电极浸渍于水性液体(A)中。在工序(II)中，通过对第一电极与第二电极之间施加电压，由此将水性液体中(A)的水电分解。在该工序(II)中，第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2)为第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1)的10倍以上。用于实施该方法的装置为使水性液体(A)的氧化还原电位变化的装置，具备：配置水性液体(A)的容器；将该容器分隔为第一槽和第二槽的隔板；配置在第一槽中的第一电极；配置在第二槽中的第二电极；用于对第一电极与第二电极之间施加电压的电源。并且，在一个实施方式中，第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2)为第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1)的10倍以上。该实施方式包括上述的本实用新型的实施方式中体积V2为体积V1的10倍以上的实施方式。另外，该实施方式包括后述的图10所示的实施方式。另外，该实施方式包括后述的图11所示的实施方式中体积V2为体积V1的10倍以上的实施方式。就体积V1及体积V2的说明以及它们的近似而言，由于之前已经叙述过，因此省略重复的说明。 

另外，在另一观点上，本实用新型涉及使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化的方法，其包括工序(I)及(II)，在工序(II)中，第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1)与第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2)之比可变。用于实施该方法的装置为使水性液体(A)的氧化还原电位变化的装置，其具备：配置水性液体(A)的容器；将该容器分隔为第一槽和第二槽的隔板；配置在第一槽中的第一电极；配置在 第二槽中的第二电极；用于对第一电极与第二电极之间施加电压的电源。并且，具备用于使第一槽中处理的水性液体(A)的量(体积V1)和第二槽中处理的水性液体(A)的量(体积V2)可变的结构。例如，具备与第一槽连接的流路和与第二槽连接的流路。该实施方式包括后述的图11所示的实施方式。另外，也可以具备使第一槽的内容积及/或第二槽的内容积可变的结构。例如，也可以使第一槽的侧壁中与平板状的电极平行的侧壁能够移动。就体积V1及体积V2的说明以及它们的近似而言，由于之前已经叙述过，因此省略重复的说明。 

通过使体积V2为体积V1的10倍以上，由此能够增大第一槽中的水性液体(A)的pH的变化，且能够减小第二槽中的水性液体(A)的pH的变化。体积V2可以在体积V1的10倍～2×10⁶倍的范围(例如10倍～50000倍的范围或200倍～15000倍的范围)。 

图10所示的装置300与装置100及200的不同之处在于第二槽12没有构成水性液体(A)的流路的一部分这一点。除了这一点外，装置300构成为与装置100或其变形(例如装置100a或装置200)同样的结构，但图10中仅示出最简单的结构。 

装置300具备容器10(第一槽11及第二槽12)、隔板13、第一电极21、第二电极22及电源23。容器10被隔板13和不使液体及气体通过的隔壁301分隔为第一槽11及第二槽12。在第一槽11及第二槽12上分别设有开口部11a及12a。开口部11a及12a可以分别具备阀。 

在装置300中，配置在容器10中的水性液体30被以批方式处理。即，在配置于容器10中的水性液体30被电分解期间，配置于第一槽11及第二槽12中的水性液体30实际上不移动。在电分解结束时，第一槽11内的水性液体30及/或配置于第二槽12中的水性液体30被从槽中取出来利用。 

在图10的装置300中，考虑以第一电极21成为阳极的方式(以第二电极22成为阴极的方式)对第一电极21与第二电极22之间施加电压的情况。这种情况下，第一槽11内的水性液体30的ORP上升且pH降低。另外，第二槽12内的水性液体的ORP降低且pH上升。由第一电极21生成的氢离子的一部分通过隔板13向第二槽12内扩散。另一方面，由第二 电极22产生的氢氧化物离子的一部分通过隔板13向第一槽11内扩散。因此，第一槽11内的水性液体30的pH通过由第一电极21生成的氢离子的量、透过隔板13的氢离子及氢氧化物离子的量、及第一槽11内的水性液体30的量来确定。另外，第二槽12内的水性液体30的pH通过由第二电极21生成的氢氧化物离子的量、透过隔板13的氢离子及氢氧化物离子的量及第二槽12内的水性液体30的量来确定。 

第一槽11内的水性液体30的量越少，由第一电极21生成的氢离子透过隔板13的量越多。另外，第二槽12内的水性液体30的量越多，由第二电极22生成的氢氧化物离子透过隔板13的量越少。另外，体积V2越大，第二槽12内的水性液体30的pH的变化越小。因此，通过增大(体积V2)/(体积V1)的值，由此能够减小第二槽12内的水性液体30的pH的变化。 

另一方面，通过以第一电极21成为阴极的方式(以第二电极22成为阳极的方式)对第一电极21与第二电极22之间施加电压而将通常的水(例如自来水)电分解，由此也能够获得ORP高且pH接近中性的水性液体30。 

如上所述，根据装置300，能够对使水性液体的ORP变化时的pH的变化进行控制。 

图11所示的装置400与装置100的不同之处在于第一槽11构成水性液体30的流路401的一部分这一点。除了这一点外，装置400构成为与装置100或其变形(例如装置100a或装置200)同样的结构。图11示出一例的结构。装置400的第一槽11具备用于与流路401连接的两个连接部(流入口及流出口)。第一槽11的两个连接部可以采用针对第二槽12所说明的结构。其中，在图11中，省略了连接部件的图示。需要说明的是，第一槽可以不使用连接部件而直接与流路连接。 

在装置400中，第一槽11构成水性液体30的流路401的一部分，第二槽12构成水性液体30的流路14的一部分。在流路401中流动的水性液体30只要不通过隔板13，就不会向流路14移动。同样，在流路14中流动的水性液体30只要不通过隔板13，就不会向流路401移动。 

通过利用流路401使第一槽11内的水性液体30移动，由此能够使第 一槽11中处理的水性液体(A)的体积V1变化。另外，通过利用流路14使第二槽12内的水性液体30移动，由此能够使第二槽12中处理的水性液体(A)的体积V2变化。如上所述，通过增大(体积V2)/(体积V1)之比，由此能够抑制第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变化。另外，通过增大体积V2，由此能够抑制第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变化。反之，通过减小(体积V2)/(体积V1)之比，由此能够增大第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变化。另外，通过减小体积V2，由此能够增大第二槽12中处理后的水性液体30的pH的变化。第一槽11中处理后的水性液体30的pH的变化也可以依据同样的原理来调整。 

如上所述，根据装置400，能够使水性液体30的ORP变化，且容易地调整pH的变化。例如，在装置400的阴极侧，水性液体30的ORP降低且pH上升，但可以减小或增大该pH的上升的程度。另外，在装置400的阳极侧，水性液体30的ORP上升且pH降低，但可以减小或增大该pH的降低的程度。 

需要说明的是，体积V1及体积V2可以分别通过改变每单位时间内在流路401及流路14中流动的水性液体30的量而改变。具体而言，体积V1及V2可以通过改变分别在流路401及流路14上设置的泵的驱动条件而改变。另外，也可以分别在流路401及流路14上设置流量控制装置，由此来改变体积V1及V2。 

根据上述的本实用新型的装置，通过使通常的水(例如自来水)电分解，由此也能够获得ORP低且pH接近中性的水性液体30。例如，通过将pH在6～8的范围且ORP在300mV～600mV的范围的水电分解，由此能够获得ORP为0mV以下(例如-800mV～0mV或-500mV～0mV的范围)且pH为10以下(例如6～10或7～9的范围)的水性液体30。另外，根据装置400，通过将pH在6～8的范围且ORP在300mV～600mV的范围的水电分解，由此能够获得ORP为600mV以上(例如600～1100mV或600～900mV的范围)且pH为3以上(例如3～8或4～8的范围)的水性液体30。 

【实施例】 

使用实施例，对本实用新型的方法及装置更加详细地进行说明。需要说明的是，除了实施例11，在以下的实施例中被处理的液体的温度大约在10～25℃的范围。 

(实施例1) 

在实施例1中，使自来水的ORP上升。装置使用了图2所示的装置。然而，在槽24的上方向大气开放的状态下就行了实验。第一槽11及第二槽12的内容积分别约为3cm³。配置在贮水槽24内的自来水的量(第二槽12中处理的液体的量)约为1升(1L)。 

在实施例1中使用的第一电极21的主视图如图12A所示。第一电极21包括呈条状配置的多个线状的电极21a和将这些电极21a连结的线状的电极21b。线状的电极21a沿着铅垂方向配置。其结果是，能够抑制在电极21a的表面上产生的气体滞留于电极21a的表面。第一电极21由被铂涂覆的钛构成。实施例1中使用的第二电极22为与第一电极21相同的电极。隔板13使用了棉布。从第一电极21侧观察隔板13时的主视图如图12B所示。第二电极22配置成隔着隔板13与第一电极21对置。 

处理后的自来水的pH为7.52，ORP为422mV，电导率为165.5μS/cm。使该自来水在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环并同时进行自来水的电分解。具体而言，以第一电极21成为阴极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。电压为19V。电压施加所引起的贮水槽24内的自来水的物理性质的变化如表1所示。需要说明的是，在以下的表中，“-”表示没有进行测定。 

[表1] 

如表1所示，在实施例1中，能够使自来水的ORP上升。另外，在实施例1中，pH降低。 

(实施例2) 

在实施例2中，使KCl水溶液的ORP上升。除了取代自来水而对KCl水溶液进行处理之外，在与实施例1相同的条件下对KCl水溶液进行了处理。配置在第一槽11内的KCl水溶液的量约为3cm³。配置在贮水槽24内的KCl水溶液的量约为1升。 

处理后的KCl水溶液(浓度：0.01wt％)的pH为7.26，ORP为458mV，电导率为365μS/cm。电压施加所引起的贮水槽24内的KCl水溶液的物理性质的变化如表2所示。 

[表2] 

如表2所示，在实施例2中，能够使KCl水溶液的ORP上升至1000mV以上。另外，在实施例2中，pH降低。另外，若将实施例2中处理后的KCl水溶液用自来水稀释至100倍，则获得ORP为750mV且pH4.9的酸化水。这样，对处理后的KCl水溶液进行稀释所引起的ORP及pH的变化比较小。 

(实施例3) 

在实施例3中，使自来水的ORP降低。在实施例3中，除了电压的大小及电压的施加方向不同以外，在与实施例1相同的条件下对自来水进行了处理。 

实施例3中处理后的自来水的pH为7.41，ORP为501mV，电导率为166.7μS/cm。在实施例3中，通过以第一电极成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压，由此将自来水电分解。电压为19伏特。电压施加所引起的贮水槽24内的自来水的物理性质的变化如表3所示。 

[表3] 

如表3所示，在实施例3中，能够使自来水的ORP降低至-600mV。另外，在实施例3中，pH上升。 

(实施例4) 

实施例4中，以使pH的变化减小且ORP降低的方式对自来水进行了处理。在实施例4中，除了配置在贮水槽24内的液体的量约为40升、电压的大小及施加方向以外，在与实施例1相同的条件下对自来水进行了处理。在实施例4中，(V2/V1)的值约为13000。 

处理后的自来水的pH为7.19，ORP为410mV，电导率为207.0μS/cm。使该自来水在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环并同时进行自来水的电分解。具体而言，以第一电极成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。电压以使在电极之间流过0.35A的电流的方式施加。电压施加所引起的贮水槽24内的自来水的物理性质的变化如表4所示。 

[表4] 

如表4所示，在实施例4中，能够降低自来水的ORP，且抑制pH的变化。 

(实施例5) 

在实施例5中，以使pH的变化减小且ORP降低的方式对自来水进行了处理。在实施例5中，除了施加电压不同以外，在与实施例4相同的条件下对自来水进行了处理。 

处理后的自来水的pH为7.52，ORP为434mV，电导率为168.3μS/cm。使该自来水在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环并同时进行自来水的电分解。具体而言，以第一电极成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。电压以使在电极之间流过2.8A的电流的方式施加。此时的电压约为30伏特。电压施加所引起的贮水槽24内的自来水的物理性质的变化如表5所示。 

[表5] 

如表5所示，在实施例5中，能够使自来水的ORP降低，且抑制pH的变化。另外，通过增大在电极之间流动的电流，由此与实施例4相比能够增大ORP的降低量。 

(实施例6) 

在实施例6中，使碱性水溶液的ORP降低。在实施例6中，使用与实施例1相同的装置进行了实验。然而，配置在贮水槽24内的液体的量约为50升。 

使pH为11.06且ORP为49mV的碱性水溶液在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环并同时进行水溶液的电分解。具体而言，以第一电极成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。电压以使在电极之间流过2.8A的电流的方式施加。电压施加所引起的贮水槽24内的水溶液的物理性质的变化如表6所示。 

[表6] 

如表6所示，在实施例6中，能够在不使pH大幅变化的情况下降低碱性水溶液的ORP。 

(实施例7) 

在实施例7中，使酸性水溶液的ORP降低。在实施例7中，使用与实施例1相同的装置进行了实验。然而，配置在贮水槽24内的液体的量约为10升。 

使pH为3.09且ORP为332mV的酸性水溶液在包括第二槽12和贮水槽24在内的循环路中循环并同时进行水溶液的电分解。具体而言，以第一电极成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。电压以使在电极之间流过2.8A的电流的方式施加。电压施加所引起的贮水槽24内的水溶液的物理性质的变化如表7所示。 

[表7] 

如表7所示，在实施例7中，能够在不使pH大幅变化的情况下降低酸性水溶液的ORP。 

(实施例8) 

在实施例8中，进行使ORP降低了的酸性水溶液的ORP回复至1000mV以上的实验。首先，通过将pH约为3且ORP为1000mV以上的水溶液放置一个月，由此制作出pH为3.09且ORP为332mV的酸性水溶液。接着，进行了十次如下实验，该实验通过对该酸性水溶液在与实施例2相同的条件下进行处理，由此使ORP为1000mV以上。贮水槽24内的KCl水溶液的ORP的变化如表8所示。 

[表8] 

如表8所示，通过对ORP降低了的KCl水溶液进行处理，由此能够使ORP为1000mV以上。 

(实施例9) 

在实施例9中，使处于开放状态的水性液体的ORP以图9所示的循环形式变化。作为使ORP变化的装置，使用了图1所示的装置。具体而言，使放入到开放的容器中的100升的自来水的ORP变化。第一槽11的内容积为4cm³，第二槽12的内容积为4cm³。在实施例9中使用的装置的第一槽11的开口部11a连接有沿着铅垂方向延伸的圆筒状的筒，该筒的内容积为53cm³。在电极之间流过1.0A的额定电流。此时施加在电极之间的电压约为40V。水性液体以约1.7L/分钟的流量通过第二槽12。此时的结果如表9所示。 

[表9] 

如表9所示，通过对电极之间施加电压，由此能够降低ORP。另外，pH几乎不发生变化。电压施加停止后的ORP的变化缓慢。需要说明的是，在不使用自来水，而使用溶解有NaHCO₃或Na₂SO₄等的水溶液作为水性液体的情况下，电压施加停止后的ORP的变化更为缓慢。 

(实施例10) 

在实施例10中，通过图8所示的装置使处于开放状态的水性液体的ORP变化。作为使ORP变化的装置，使用了图1所示的装置。在实施例10中，使自来水的ORP变化。处理前的自来水的ORP约为250mV。第 一槽11的内容积为4cm³，第二槽12的内容积为4cm³。以第一电极21成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。在电极之间流过2.0A的额定电流。水性液体以约0.8L/分钟的流量通过第二槽12。实验开始起约10分钟达到额定状态。此时，第二槽12中处理后的自来水的ORP约为-300mV，溶解氢浓度约为750ppb，pH约为8。需要说明的是，若减小第二槽12中处理的自来水的流速，则ORP的变化及溶解氢浓度的变化变大。 

另外，改变在电极之间流动的电流值及在第二槽中流动的水性液体的流速而进行了同样的实验。具体而言，将在电极之间流动的电流值设为2A或3A。另外，使在第二槽中流动的水性液体的流速在0.4～4.6L/分钟的区间变化。并且，在实验开始起经过30分钟后，从第二槽测定被处理后的水性液体的ORP。结果如表10所示。 

[表10] 

如表10所示，若减小流速，则ORP的变化变大。 

(实施例11) 

在实施例11中，通过图9所示的装置对配置于浴槽中的热水进行处理。以第一电极21成为阳极的方式对第一电极21与第二电极22之间施加电压。配置于浴槽中的热水在41℃为180L。由于第二槽12及流路的体积小，因此存在于包括第二槽12在内的循环路中的热水的量实际上视为180L。另一方面，第一槽11的内容积(第一槽中处理的热水的量)约为4cm³。在电极之间流过6A的额定电流。作为热水，使用直接将自来水加热至41℃而得到的热水、或将溶解有盐(NaHCO₃或Na₂SO₄等)的自来水加热至41℃而得到的热水。测定ORP的结果如表11所示。 

[表11] 

如表11所示，通过本实用新型的处理，使自来水的ORP及溶解有盐的自来水的ORP均变化。 

【工业实用性】 

本实用新型能够利用于使水性液体的ORP变化的方法及装置。 

Claims (9)

1.一种使在流路中流动的水性液体的氧化还原电位变化的装置，其特征在于，具备： 

配置所述水性液体的容器； 

将所述容器分隔为第一槽和第二槽的隔板； 

配置在所述第一槽中的第一电极； 

配置在所述第二槽中的第二电极； 

用于对所述第一电极与第二电极之间施加电压的电源， 

在所述第二槽上形成有与所述流路连接的流入口和流出口，以使所述第二槽构成所述流路的一部分， 

所述第一槽经由所述隔板而与所述流路连接。 

2.根据权利要求1所述的装置，其中， 

在所述第一槽上连接有用于将所述第一槽内的所述水性液体排出的排液路。 

3.根据权利要求1所述的装置，其中， 

用于供所述第一槽内的所述水性液体随着所述第一槽内的压力的上升而移动的管与所述第一槽连接。 

4.根据权利要求3所述的装置，其中， 

所述管交替地反复下降和上升。 

5.根据权利要求4所述的装置，其中， 

在所述管的终端连接有细管， 

所述细管的内部的截面积比所述管的内部的截面积小。 

6.根据权利要求1所述的装置，其中， 

所述隔板具有亲水性。 

7.根据权利要求1所述的装置，其中， 

还具备与所述流路连接的贮水槽， 

所述流路构成循环路，该循环路包括所述贮水槽和所述第二槽。 

8.根据权利要求1所述的装置，其中， 

所述第二槽的下游侧的所述流路与浴槽或喷头连接。 

9.根据权利要求1所述的装置，其中， 

所述流路与浴槽连接， 

所述流路形成循环路，该循环路包括所述浴槽和所述第二槽。 

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