JP2009285647A - 溶液改質装置及び溶液改質方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
溶液の改質、たとえば電気分解により水の酸化還元電位の変換率の向上及びｐＨ（ペーハー）の安定化を図り、或いは、電気分解により発生した微細な気泡を水流にて気泡郡噴射させる溶液改質装置及び溶液改質方法を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る溶液改質装置は、電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を具備し、該電極は電気分解に係る前記溶液に接続され、一方及び／または双方の導電性物質に係る形状を溶液との接続面積が拡張される形状とし、第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小としたことを特徴として構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気分解の原理を利用して溶液の改質を図り、たとえば溶液の酸化還元電位や水素イオン濃度指数（以下、「ｐＨ（ペーハー）」ともいう。）の値を変換させる溶液改質装置及び溶液改質方法に関する。

従来より、人々の生活の種々の場面に適合する最適な溶液が選択され、利用されている。例えば、飲料用や調理用に係る水は、身体の大半が水分で構成されているヒトの体内に入るため、健康の維持や人体障害の発生を防止するべく、その成分については特に注意すべきところである。また近年では、老若男女を問わず、美容に気遣う人口が増加し、身体に悪影響がない溶液の開発が進められている。さらに、洗浄用として利用する際は、その洗浄に係るモノを傷つけることなく、こうしたモノに付着する汚物を除去することが求められるが、この場合、溶液内で気泡を発生させることにより、気泡が汚物を取り除く原理も応用されている。このように、私生活の向上及び産業の発達にとって、溶液及びこうした溶液の利用形態の取捨選択は必要不可欠の存在となっているのはもはや常識と化している。

特開２００２−３７００９１号公報 特開２００３−３３４５５８号公報 特許第４０２２２５１号公報

溶液の改質及び利用形態においては、様々な方法が適用可能である。たとえば、フィルター等の外部機器を介し、不要な物体を取り除くろ過処理や、塩素等の薬品を混入し、細菌を消滅させる殺菌処理等が施されている。しかし、これらの処理では、溶液自体が改質されたとは言えず、人体に悪影響を及ぼす可能性が残存している点で、厳密には問題視すべきであると考えられる。裏を返せば、上記処理に加え、イオンレベルでの改質、たとえば酸化還元電位やｐＨ（ペーハー）の変換を行うことによって初めて、溶液自体が改質されたことになると考える。

特許の分野においては、特許文献１、２及び３に示すような対策が取られてきた。

特許文献１は、隔膜またはイオン交換膜を有する電解装置に通水して、水を電解したときに生成される陽極側の酸性水を、活性炭や活性炭繊維または還元性物質と接触させて、活性塩素や活性酸素を除去し、陰極側のアルカリイオン水と一緒に混合するか、またはこの電解した陽極側の酸性水と陰極側のアルカリイオン水を直ちに一緒に混合した水を、活性炭や活性炭繊維または還元性物質と接触させて、活性塩素や活性酸素を除去することで、生体水に類似した水を製造できる構造としたものである。

こうした構成上、隔膜またはイオン交換膜を有する電解装置に係る陽極と陰極との距離が明確でなく、酸化還元電位の変換効率については何ら配慮されたものではない。また、電気分解により発生した気泡を利用した洗浄効果についても何ら配慮されたものではなかった。

また、特許文献２は、水改質装置である浴水改質装置において、電解槽の上端側に電解槽内の水を外部へ流出させる第１排水管を接続する構成とし、電解槽内において、浴水中に混入している異物に水の電気分解により発生する水素気泡を付着させて水面に浮上させ、それを第１排水管を介して水と一緒に外部へ排出する構成としたものである。電気分解により発生する水素気泡は非常に微細であるのを利用し、水中の細かい異物も容易に浮上分離させることで、従来大気中に放出していた水素気泡を利用して、水中の異物を除去して浴水を浄化する浴水改質装置を実現しようとするものである。

こうした構成上、上記同様隔膜またはイオン交換膜を有する電解装置に係る陽極と陰極との距離が微小ではなく、酸化還元電位の変換効率について何ら配慮されていない。また、微細な気泡との付着により水面に浮上した異物をろ過するフィルター等がないため、循環水として利用することは困難である。

特許文献３は、イオン化された金属ミネラルを溶存した原水と水素ガスＨ_２を利用して、アルカリ性を呈する生成水を生成しようとするものである。装置の電磁部内に原水と共に水素ガスを流し込むと、水素ガスが気泡化され、電離されてイオン化される。イオン化された水素イオンの気泡が微細化される。金属ミネラルを核として、その核の周辺に水素イオンのマイナスイオンであるヒドリド（Ｈ^-）が配位する。ヒドリドが配位して錯イオン化された金属ミネラル（錯イオン化金属ミネラル）は安定して長時間水中に溶存することで、アルカリ性を呈した生成水、つまり還元水が得られる構造としたものである。

こうした構成をとっているため、還元水を生成するための処理槽と電磁部が設けられた水処理部を当該処理槽内に有する電磁式処理装置とで構成された複雑な構成となっている。さらに、その電磁部下流側に設けられた気泡を微細化する気泡前段部には、通過する水量を妨げるフィンが備えられ、水流を当該フィンに多重衝突させることによって、気泡を微細化させるものである。したがって、当該構成に係る装置では、複雑な一定の構成を備えることが必要とならざるを得ず、コストが高くなる、故障の際のメンテナンスが複雑になるといった問題点があった。

また、酸化還元電位の変換効率の低減に係る実験値からは、変換効率について確認することが困難である。さらに、電気分解により発生した気泡を利用した洗浄効果について何ら配慮したものではなかった。

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解決するもので、溶液の改質、たとえば電気分解により水の酸化還元電位の変換率の向上及びｐＨ（ペーハー）の安定化を図り、及び／或いは、電気分解により発生した微細な気泡を水流にて気泡群噴射させる溶液改質装置及び溶液改質方法を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明に係る溶液改質装置は、電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を具備し、前記電極は電気分解が進行する前記溶液に接続され、一方或いは双方の導電性物質は前記溶液との接続面積が拡張される形状を有し、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小としたことを特徴として構成される。

ここで、電源部とは、直流又は交流に係る電流を供給する電源を意味し、一次電源或いは低電圧電源等に係る二次電源を含み、これらに限定されることはない。

また、溶液とは、水、飲料水、調理用水、洗浄用水、工業用水、美容液、淡水、塩水、水槽内の水、アルコール、上下水、汚水、生活排水、工業用排水の各溶液は勿論のこと、水耕栽培、魚介類養殖、化粧品、染色、食品加工、空気の浄化、鶏卵・養豚・牛舎等の飼育、園芸及びその他全てに関わる溶液を少なくとも一つ含む概念をいうが、その使用或いは利用法により限定されるものではない。

また、導電性物質とは、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウム等のアルカリ金属やベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウム等のアルカリ土類金属、チタン、ステンレス、アルミ、真鍮、溶岩、マンガンマグネシウム及び塩基性金属等を含む全ての金属、カーボンブラック、活性炭、備長炭、炭化ケイ素、炭素繊維及びコークス等を含む全ての炭素系素材を含む概念をいうが、これらに限定させることはない。なお、形状や寸法等についても、ここで限定されることはない。

また、「接続面積が拡張される形状」とは、液体、気体及び固体を孔に通し、あるいは遮断する機能を有する形状を有することを示す。この孔の形状は略円形或いは略多角形でもよく、寸法に限定はないが、少なくとも微細な気泡を通す程度の大きさとする。なお、たとえば髪をとく櫛に係る櫛状でもよく、必ずしも孔である必要はない。

また、「第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小とする」とは、第一の導電性物質と第二の導電性物質とが接触しない程度に、互いが極めて近接している状態を保持することを示す。

上記のように構成されることで、電源部から第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極に導線を介して電力が供給され、第一の導電性物質或いは第二の導電性物質が陽極化或いは陰極化することで、接続対象である溶液内で電気分解が発生し、該溶液は酸化還元反応によりイオン化が推進される。また、一方或いは双方の導電性物質が該溶液との接続面積が拡張される形状を有するため、第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小としたことで、該イオン化が促進される。なお、電流の方向を逆転させることで、電極の清掃を容易に行うことができる。すなわち、イオン化により陰極側の導電性物質の表面に付着した＋（プラス）イオンを持ったカルシウムやマグネシウム等の成分が、電流の方向の逆転による電極（陽極化と陰極化）の入れ替えに呼応して除去されることができる。なお、電極の入れ替えは、本形状ではこれまでになされてはいなかったものである。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る溶液改質装置は、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を実質的に櫛状として電極を形成し、前記櫛状に係る櫛歯部を相互に隣接して構成されることを特徴とする。

ここで、櫛状とは、髪をとく道具に用いる櫛に酷似した形状であることを示す。

また、櫛歯部とは、略櫛状に係る導電性物質の各櫛部分を示す。なお、かかる櫛歯部に係る形状は、三角形断面、四角形断面及び五角形断面等を有する柱状、或いは、角を有しない円柱状、円錐状でもよく、寸法に限定はない。また、第一の櫛歯部と第二の櫛歯部との間の間隔についても限定はないが、他の櫛歯部が挿入可能な程度の間隔、かつ、挿入時は若干の隙間を有することが好ましい。たとえば、螺旋状の第一の櫛歯部と第二の櫛歯部とのそれぞれの隙間に他方の櫛歯部を挿入してもよい。さらに、第一の櫛歯部を単一の櫛部分とし、当該単一の櫛部分の周囲を第二の櫛歯部で覆うことで相互に隣接する構成としてもよい。

上記のように構成されることで、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を櫛状として電極を形成することで、該電極に係る導電性物質の溶液に接続される総面積が増加し、該櫛状に係る櫛歯部が相互に隣接して構成されることで、第一の電極に係る櫛歯部と第二の電極に係る櫛歯部とが隣接し、導電性物質同士の距離が微小となる。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る溶液改質装置は、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状をそれぞれ実質的に円柱状とし、前記円柱状に係る導電性物質の一方の端面を導線に接触させ絶縁物質で固定させて電極を形成し、第一の電極と第二の電極に係る導電性物質を相互に隣接するようにして構成されることを特徴とする。

ここで、円柱状とは、実質的に円柱をなす形状で、角を有しない柱状であればよい。

また、絶縁物質とは、樹脂及びセラミック等の絶縁性を有する素材からなる絶縁材を含む物質をいう。

上記の構成により、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を個々に円柱状とし、該円柱状に係る導電性物質の一方の端面を導線に接触させ絶縁物質で固定させることで、導線を介して電源部からの電力の供給を可能とし、個々の円柱状に係る導電性物質を固定させ、第一の電極と第二の電極に係る導電性物質を相互に隣接して構成することで、第一の電極に係る櫛歯部と第二の電極に係る櫛歯部とに係る導電性物質同士の距離が微小となる。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る溶液改質装置は、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状をそれぞれ実質的に網状として電極を形成し、前記網状に係る第一の電極と第二の電極により絶縁物質が挟まれる構成とし、前記絶縁体は中央が空洞の形状として形成されることを特徴とする。

ここで、網状とは、微細な円孔或いは多角孔を複数有する肉厚の薄い形状であることを示す。

また、絶縁物質とは、上記同様、樹脂及びセラミック等の絶縁素材を有する全ての絶縁物質を含むが、これらに限定されることはない。なお、かかる絶縁物質は肉薄であることが好ましい。

上記の構成により、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を個々に網状とし電極を形成することで、該電極に係る導電性物質の溶液に接続される総面積が増加し、該網状に係る第一の電極と第二の電極により絶縁物質が挟まれる構成とすることで、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る導電性物質同士の距離が微小となる。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る溶液改質装置は、プロペラの回転により前記溶液の流れを発生させるモーター部と、前記溶液に係る汚物の通過を防ぐろ過部とを具備し、前記モーター部にて発生させた水流により気泡群を噴射させることを特徴とする。

ここで、モーター部とは、直流或いは交流電源からの電力供給により駆動する動力源であり、たとえば、歯車モーター、ベーンモーター、ねじモーター及びピストンモーターの回転運動により、プロペラを回動させるものである。なお、このプロペラの形状は略楕円型或いは略扇型等であり、面積が広く、２枚以上のブレードを有することが好ましく、ステンレス、プラチナ及びプラスチック等の錆びない素材であることが好ましい。

また、ろ過部とは、上記溶液に所定の固体物及び粘性のある液体等の異物が混ざっている混合物を、細かい孔がたくさんあいた多孔質の素材に通すことで、該穴を通過することのできない異物の粒子を溶液から分離するものであり、セルロース、グラスファイバー、ガラス繊維フィルター、メンブランフィルター、ろ過板、綿栓ろ過及びセライトろ過等その他の分離可能な素材を含むが、これらに限定されることはない。

上記のように構成されることで、モーター部の駆動によりプロペラを回動させて水流を発生させることができ、水流によりろ過部を通過する際に、溶液中及び／または溶液表面に浮遊する所定の固体物及び粘性のある液体等の異物の通過が遮断される。そして、汚物等が取り除かれた溶液内で電気分解が発生し、該溶液は酸化還元反応によりイオン化され、該イオン化により気泡が生成され、該モーター部の駆動により発生させた水流により下流方向へ気泡群を撹拌する。

また、前記目的を達成するために、本発明に係る溶液改質方法は、溶液に、電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を接続させ、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小とし、前記溶液の酸化還元電位の低減及び該溶液のイオン化による気泡を発生させることを特徴とする。

上記のように構成されることで、溶液に、電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を接続させることにより該溶液内で電気分解が発生し、第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小とすることにより電気分解が促進され、溶液の酸化還元電位の低減及び溶液のイオン化による気泡の生成が増進される。

本発明によれば、導電性物質の形状、寸法及び種類に限定されることなく、導電性物質に電圧をかけることで、陽極及び陰極が形成され、溶液内にて電気分解を発生させることができる。導電性物質の一方或いは双方の形状が、溶液との接続面積が拡張される形状であるため、導電性物質における電気分解を発生させる面積も拡大する。すなわち、導電性物質と溶液の接続する全ての部分でイオン化が行われるため、酸化還元反応を促進させることが可能となる。さらに、第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小にし、かかる導電性物質の陽極と陰極との距離間が縮まることにより、イオン化に係る陽イオン及び陰イオンの生成が促進される。これにより、イオン化される分子の数が増加するため、イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

したがって、極めて迅速に酸化還元電位の低い溶液、たとえばミネラル還元水（酸化還元電位：−２００ｍＶ以下、ｐＨ：０〜３）、アルカリ還元水（酸化還元電位：−２００ｍＶ以下、ｐＨ：９〜１０）或いはアルカリイオン水（酸化還元電位：−１２０〜１２０ｍＶ、ｐＨ：０〜１１）を生成することが可能となる。

このため、改質後の溶液（以下、「改質溶液」ともいう。）はアルカリ成分が強く、改質溶液を体内に摂取しても人体の酸化を抑制し、ｐＨが中性値に近いか或いはアルカリ性値を有するため、人体の健康維持の助力となり、病を誘発する可能性を低くすることができる。また、改質溶液を体内に摂取するばかりでなく、改質溶液及び改質溶液を成分とする液体等により、顔、頭皮、頭髪及びその他全ての身体部分のうち少なくとも一部分を洗浄、マッサージ及び保水等することで、マイナス電位を帯びた溶液にプラス帯電した汚れや埃を剥離するため、肌の潤いや張り保持、しわ生成の抑制、頭皮の血行促進及び毛穴・汗腺の汚れ除去等にも効果を発揮する。これにより、発毛効果もあり得る。

さらに、酸化還元反応の促進により、酸化還元電位の低減に係る所要時間の短縮が可能となるため、イオン化による気泡の生成量も増加させることができる。そのため、気泡群の浮上の際に異物が付着し、物体の洗浄、すなわち異物の除去及び剥離にも利用することができる。気泡の直径が約５０μｍで、外部より気体を送り込み気泡を生成する従来の方法と比較しても極めて微細であるため、物体の有する隙間にも入り込み、隙間に付着する異物も気泡に付随させて除去及び剥離することができる。また、かかる気泡により、溶液に対する消臭及び殺菌効果も有し得る。さらに、気泡は溶液内に長時間保持し得るため、改質後の溶液は複数回の利用が可能となる。

このため、ヒトを含む動物の身体の洗浄の際、微細な気泡が皮膚と皮膚との間に入り込み汚れが掻き出され、気泡の圧壊作用により汚れが剥がされる。すなわち、気泡のはじける効果による汚れの剥離効果が期待できる。また、気泡の圧壊作用が血行を促進することで、発汗を促し更に汚れが落ちやすい状況を作り出すことができる。したがって、上記酸化還元電位の低い溶液に係る効果と合わせることにより、美容促進の効果にも通ずる。

さらに、水道水等に含まれる活性塩素を除去する装置としても利用することができる。すなわち、極めて微細な気泡群が、水道水中に存在する有機物と塩素剤とが反応して生成されるトリハロメタン等の有害物質を付着させて浮上するため、水溶液中の有害物質は次第に減少する。つまり、残留塩素の影響による発がん性物質を除去することができる。また、塩素臭を滅却するため、これによる不快感をなくし、利用者にとって、飲料水や調理用水等の使用に抵抗がなくなる。

なお、植物が改質溶液を摂取することにより、根、幹、茎、枝、葉及び花等植物に関する部分のうち少なくとも一部分の生育の助力となり得る。たとえば、茎は丈夫となり、花はその色彩において鮮明かつ艶やかとなり、観賞者に対して植物の外観に見栄えやみずみずしい印象を与えることができる。また、観賞用に係る水槽内の溶液も改質できるため、水槽内の魚は改質溶液を摂取し、長期に亘り色艶が良く活き活きとした魚の鑑賞が可能となる。また、微細な気泡により魚の表面のくすみや汚れ等を除去するだけでなく、水槽内の溶液中に漂う水垢、魚の糞及びコケのかす等を浮上させることにより、溶液の透明度も向上し、観賞者に対して魚を含む水槽全体に係る外観から、インテリアとして利用できる程度の見栄えやみずみずしい印象を与えることできる。さらに、改質溶液に接する所定の金属は、アルカリ成分の影響により、赤錆でなく黒錆が付着し得る。

総じて言えば、改質溶液はその成分により、飲料水、水耕栽培、魚介類養殖、化粧品、染色、食品加工、空気の浄化、鶏卵・養鶏・養豚・牛舎等の飼育用、園芸及び洗浄等、その他溶液の関わるあらゆる用途に対して、その効果を発揮し得る。

また、本発明によれば、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を櫛状とするため、導電性物質が溶液に接続される面積を十分確保することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、櫛歯部を相互に隣接させることで、かかる導電性物質の陽極と陰極との位置関係を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に平たい形状を有する導電性物質を、本発明に係る溶液改質装置に利用する際、加工に要する工程が少なく、短時間で容易に作成することができるため、従来のような単純な棒状の導電性物質を利用して改質装置を構築する場合と比較すると、上記イオン化傾向の上昇及び酸化還元反応の一層の促進効果を有するため、総合的に考慮して顕著な効果を有する。

また、本発明によれば、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を個々に円柱状とするため、導電性物質が溶液に接続される面積を十分確保することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、円柱状に係る第一の導電性物質と第二の導電性物質を相互に隣接させるように構成することで、かかる導電性物質の陽極と陰極との距離を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に円柱状を有する導電性物質を、本発明に係る溶液改質装置に利用する際、導電性物質が上記櫛状の導電性物質に係る櫛歯部程度の直径を有し得れば、絶縁物質で端面を固定することで、上記櫛状に係る導電性物質と類似する形状を有する電極を形成することができ、櫛状に係る導電性物質を具備する溶液改質装置と同程度の効果を得ることができる。一方、櫛歯部程度の直径を有しなくても、溶液改質装置に利用することが可能となる。

また、本発明によれば、第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を個々に網状とするため、導電性物質が溶液に接続される面積を十分確保することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、網状に係る第一の導電性物質と第二の導電性物質により中央部に空洞の絶縁物質を挟んで構成することで、かかる導電性物質の陽極と陰極との距離を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に網状を有する導電性物質を本発明に係る溶液改質装置に利用する際に効果的であり、溶液改質装置を、たとえば溶液が流れる配管内或いは配管に係る排出口に設置することで、溶液をこの溶液改質装置に通過させることによって酸化還元電位を低減させることが可能となる。なお、網状に係る導電性物質が、溶液の汚物をろ過処理するフィルター機能を兼用することも考えられる。

なお、導電性物質の種類によりその形状を任意に選択可能とし、酸化還元反応及びｐＨの異なる改質溶液を選択により生成することが可能となる。

また、本発明によれば、モーター部に係るプロペラを回動させることで水流を発生させることができ、水流により水面に浮遊する汚物及び溶液に固体が混ざっている混合物をろ過部によりろ過処理することで、たとえば入浴時の浴槽内に係る溶液を循環させて長時間利用することや、洗濯用水或いは工業用水等の排水を再利用することができる。これらの再利用により、環境汚染を未然に防ぐことが期待できる。また、水流により溶液改質装置内の溶液が撹拌されるため、イオン化による微細な気泡生成直後或いは気泡同士が結合等により寸法が拡大する以前に、生成直後の気泡を水流に取り込み、或いは、導電性物質に係る電極に付着した気泡を剥離させ、水流の下流側から溶液改質装置外へ放出することができる。酸化還元反応促進及びイオン化による微細な気泡生成に係る効果は上記と同様である。

また、本発明によれば、上記同様な溶液を生成後、別の入れ物に封入して小口での提供も可能である。これにより、上記溶液改質装置を有しなくとも該溶液を入手することができる。

本発明の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質を櫛状にした溶液改質装置１の概念図である。 本発明の一実施形態に係る円錐状の櫛歯部で構成する溶液改質装置１の概念図（右半分は省略）である。 本発明の一実施形態に係る螺旋状の櫛歯部で構成する溶液改質装置１の概念図である。 本発明の一実施形態に係る単一の櫛部分の周囲を円柱状の櫛歯部で覆った溶液改質装置１の概念図（右半分は省略）である。 本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質の各櫛歯部を円柱状にした溶液改質装置１Ａの概念図である。 本発明の更に別の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質を網状にした溶液改質装置１Ｂの概念図である。 本発明のまたさらに別の一実施形態に係る溶液改質装置１Ｂを配管２００内に設置した溶液改質装置２を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置での酸化還元反応の原理（溶液は水とする）について説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置での該酸化還元反応の実測値を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置により生成された還元水及び微細な気泡による物体に付着する異物除去作用の概念について示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂの実施を溶液内で実施したときの状況を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る溶液改質装置であって、溶液循環機能及び気泡薄利機能を有する溶液改質装置３の概念図である。 本発明のまた別の一実施形態に係る溶液改質装置３を水面に浮遊させた実施状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置３Ａを実施したときの状況を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂに係る画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂに係る画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂに係る画像を示す図である。 本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置４の各機器構成を示す図である。 本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置４の各機器構成を示す図である。 本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置４の各機器構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質を櫛状にした溶液改質装置１の概念図である。同図において、溶液改質装置１に係る正面図を（ａ）、側面図を（ｂ）とする。同図に示されるように、本願に係る溶液改質装置１は、（図示しない）電源部より電力供給を行う陽極側の導線１０及び導電性物質２０並びに絶縁物質３０と、陰極側の導線１０´及び導電性物質２０´並びに絶縁物質３０´を備えて構成される。

（ａ）において、導線１０と導電性物質２０或いは導線１０´と２０´は、それぞれ熱圧着（たとえば、溶接、半田付け或いはかしめ等）により直結されており、溶液に係る浸水にて破損することはない。導電性物質２０及び２０´の形状は櫛状とする。導電性物質２０に係る櫛歯部と櫛歯部との間に、導電性物質２０´に係る各櫛歯部を挿入することで電極を構成する。したがって、櫛歯部と櫛歯部との間隔は、他方の導電性物質に係る櫛歯部の挿入を可能とし、かつ、挿入後において溶液と接続される部分、すなわち電気分解が実施される部分を確保できる程度の隙間とするのが好適である。また、導電性物質２０及び２０´をこうした構成に適合させ固定させるため、絶縁物質３０にて導電性物質２０に係る先端部と導電性物質２０´の櫛歯部に係る先端部とを包含する。なお、（ｂ）において、溶液改質装置１は肉厚が少ないことが確認される。

以下、他の櫛状に係る別の実施形態の溶液改質装置１について、図１に係る溶液改質装置１と異なる部分の詳細について説明する。

図１Ａは、本発明の別の一実施形態に係る円錐状の櫛歯部で構成する溶液改質装置１の概念図（右半分は省略）である。本形態に係る溶液改質装置１は、陽極側の導線１０及び円錐状の櫛歯部からなる導電性物質２０と、陰極側の導線１０´及び円錐状の櫛歯部からなる導電性物質２０´とを備えて構成される。同図に示すとおり、円錐状の導電性物質２０に係る櫛歯部と櫛歯部との間に、導電性物質２０´に係る各櫛歯部を挿入することで電極を構成する。同図では、下部（陰極側）より上部（陽極側）の円部分の半径を大きくしているが、気泡の生成量が多く、対流しやすい形状が好ましい。例えば、上部及び下部で最適な気泡生成量を維持するため、上部（陽極側）での櫛歯部同士の間隔が狭くなるように、各櫛部分の幅を下部よりも広くしたり、互いに重なり合うようにしてもよい。

図１Ｂは、本発明のさらに別の一実施形態に係る螺旋状の櫛歯部で構成する溶液改質装置１の概念図である。本形態に係る溶液改質装置１は、陽極側の導線１０及び螺旋状の櫛歯部からなる導電性物質２０と、陰極側の導線１０´及び螺旋状の櫛歯部からなる導電性物質２０´とを備えて構成される。同図では、導電性物質２０及び導電性物質２０´をそれぞれ矢印の方向に動かすことで、各導電性物質の櫛歯部と櫛歯部との間に他方の櫛歯部が挿入されて電極を構成することを示している。螺旋の形状に限定はないが、気泡の生成量が多く、対流しやすい形状が好ましい。したがって、図１Ａに示すように、螺旋形状を円錐にしてもよい。

図１Ｃは、本発明のまた別の一実施形態に係る単一の櫛部分の周囲を円柱状の櫛歯部で覆った溶液改質装置１の概念図（右半分は省略）である。本形態に係る溶液改質装置１は、陽極側の導線１０及び単一の櫛部分に係る導電性物質２０と、陰極側の導線１０´及び円柱状の櫛歯部からなる導電性物質２０´とを備えて構成される。同図に示すとおり、導電性物質２０´の各櫛部分が導電性物質２０を周囲から覆って近接している。こうすることで、陽極側の導電性物質２０の製造費用を抑えることができる。また、単一の櫛部分に加える電圧値を容易に下げることができる。

図２は、本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質の各櫛歯部を円柱状にした溶液改質装置１Ａの概念図を示す。同図において、溶液改質装置１Ａに係る正面図を（ａ）、上面図を（ｂ）とする。同図に示されるように、本形態に係る溶液改質装置１Ａは、（図示しない）電源部より電力供給を行う陽極側の導線１０及び導電性物質２０並びに絶縁物質３０と、陰極側の導線１０´及び導電性物質２０´並びに絶縁物質３０´と、固定材４０とを備えて構成される。

（ａ）において、導線１０及び１０´は、それぞれ絶縁物質３０及び３０´内まで這わすように形成されている。絶縁物質３０及び３０´内における導線１０及び１０´は、点線で表現される。導電性物質２０及び２０´の形状は、それぞれが円柱状となっている。導電性物質２０の一方の端面と、絶縁物質３０内まで這わせた導線１０とが、絶縁物質３０内で接続されることにより、導電性物質２０への電力供給が可能となる。導電性物質２０´についても同様の構成となっている。導電性物質２０及び２０´の間隔は、溶液と接続される部分、すなわち電気分解が実施される部分を確保できる程度の隙間とするのが好適である。このような位置関係により、電極が構成される。導電性物質２０に係る導線１０と接続されていない端部は、絶縁物質３０´内に這わせた導線１０´に触れない程度に、絶縁物質３０´に挿入する。導電性物質２０´についても同様の構成となっている。なお、(ｂ)に示されるように、好適には、固定材４０（たとえば、樹脂やセラミック等を含む。）を注入することで、導電性物質２０及び２０´或いは導線１０と絶縁物質３０が固定される。

図３は、本発明の更に別の一実施形態に係る溶液改質装置であって、導電性物質を網状にした溶液改質装置１Ｂの概念図を示す。同図において、溶液改質装置１Ｂに係る正面図を（ａ）、側面図を（ｂ）とする。同図に示されるように、本形態に係る溶液改質装置１Ｂは、（図示しない）電源部より電力供給を行う陽極側の導線１０及び導電性物質２０、陰極側の導線１０´及び導電性物質２０´並びに絶縁物質３０を備えて構成される。なお、溶液改質装置３に係る階層的な断面構成を示す図を（ｃ）とする。

（ａ）において、導線１０と導電性物質２０或いは導線１０´と２０´（図示しない）は、それぞれ熱圧着（たとえば、溶接、半田付け或いはかしめ等）により直結されており、溶液に係る浸水にて破損することはないように形成される。導電性物質２０及び２０´は、そのもの自体の形状を編状とする。（ｃ）に示されるように、導電性物質２０及び２０´により、中央を空洞とする形状を有する絶縁物質３０が挟まれる構成となっている。導電性物質２０と２０´と絶縁物質３０とは、所定の接合手段（たとえば、熱圧着、ネジ止め及び接着剤等を含む）にて接合される。なお、（ｂ）に示されるように、溶液改質装置１は肉厚が少ない形状にて形成され、導電性物質２０及び２０´と絶縁物質３０とは一部が重なり合うように構成される。

上記のような構成を持つ溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂは、単体で使用することも可能であるが、溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂのいずれか一つを複数個或いは二以上の種類を複数個、縦方向或いは横方向に連結させるタンデム方式での使用も可能である。また、各種装置を複数供え、随時切替可能なシステム構成とし、各種装置と取替可能なカートリッジ方式での使用も可能である。

また、図３Ａは、本発明のまたさらに別の一実施形態に係る溶液改質装置１Ｂを配管２００内に設置した溶液改質装置２を示す図である。本実施形態は、（点線で示す）溶液改質装置１Ｂ、電源部１００及び配管パイプ２００にて構成される。本形態に係る溶液改質装置１Ｂは、配管パイプ２００の内部形状に合致させるために断面円形状となるが、装置自体の機能は上記溶液改質装置１Ｂと同様である。なお、溶液改質装置１Ｂと電源部１００は導線で繋がれている（図示しない）。

同図において、溶液改質装置２は、たとえば水道に係る配管経路の中間に設置する。これにより、溶液改質装置２に係る溶液改質装置１Ｂを通過した溶液は、通過の際に電気分解が発生してイオン化し、酸化還元電位の低下及び微細な気泡の生成が実現し得る。なお、溶液の汚物をろ過処理するフィルター機能を兼用することも期待できる。

次に、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置での酸化還元反応の原理（溶液は水とする）について図４を用いて説明し、酸化還元反応の実測値を図５を用いて説明する。なお、図５は、図１に係る溶液改質装置１のＸ部分の拡大図であり、溶液改質装置１Ａ及び１Ａにおいてもその原理は同様であるため、Ｘ部分の拡大図にて、本原理を説明する。

図４に示すとおり、水に係る水分子（Ｈ_２Ｏ）は電気分解の原理により、イオン化により、陽極に係る導電性物質２０では電子を放出する反応（酸化）が起こり、陰極に係る導電性物質２０´では電子を受け取る反応（還元）が起こる。溶液改質装置１においては、導電性物質２０と２０´との間隔αは微小（具体的な限定はしない）であるため、水分子に係る電子の酸化還元反応は迅速に行われる。すなわち、間隔αが微小なほど酸化還元反応は促進されるが、反応により生成される水素及び酸素の単体は気体であり、気体の生成量が多いことが好ましいため、気泡の生成面積を確保できる程度の間隔にする。

また、図１Ａに示す円錐状の櫛歯部で構成する溶液改質装置１においては、溶液改質装置１の下部（陰極側）より上部（陽極側）の円部分の半径が大きいため、気泡の生成により対流が発生する。すなわち、下部（陰極側）で生成された気泡は上部（陽極側）の中心に向かって浮上（上昇）しつつ、横方向に拡散していく。一方、上部（陽極側）で生成された気泡は浮上（上昇）しつつ、当該下部（陰極側）で生成された気泡の横方向の拡散の影響を受けて、さらに横方向に拡散する。したがって、気体の浮上及び拡散にて発生する対流により、気泡生成を促進させることができる。

上記原理による酸化還元反応の実測値を図５に示す。同図において、縦軸を酸化還元電位（単位：ｍＶ）、１目盛りは１００ｍＶとし、横軸を時間（単位：ｍｉｎ（以下、「分」ともいう。））、１目盛りを３０ｓｅｃ（秒）とする。なお、本実測値測定時の水温は１６℃である。

同図において看取できるように、導電性物質を炭素とした場合（実線）、反応前に＋５８０ｍＶであった酸化還元電位が、５分後には−８ｍｖまで低減している。なお、本実測値に係る水のｐＨ（ペーハー）は、反応前後で中性値（ｐＨ：略７。好適にはｐＨ７．１〜７．４）を保っている。また、導電性物質をアルカリ土類とした場合（点線）、反応前に＋５６０ｍＶであった酸化還元電位が、１分後には−６０ｍＶ、５分後には−２７０ｍｖまで低減している。なお、本実測値に係る水のｐＨ（ペーハー）は、反応前は中性値（ｐＨ：略７。好適にはｐＨ７．１〜７．４）であったが、１分後には７、５分後には１４と変化し、アルカリ性値に変換されることが確認された。

次に、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置により生成された還元水及び微細な気泡による物体に付着する異物除去作用の概念について、図６を用いて説明する。同図にて、還元水による異物除去作用を表す図を（ａ）、微細な気泡による異物等除去作用を表す図を（ｂ）に示す。

（ａ）に示すとおり、所定の物体（たとえば、洗浄に係るモノや皮膚を含む。）に付着する異物或いは水中内に漂う異物がイオン化により生成された陽イオンを包含する場合、かかる異物はプラス帯電しているため、水中内に浮遊する陰イオン（マイナス電位を帯びた電子）がかかる異物の周囲を取り巻き、該異物を除去・剥離させ、或いは浮上させる。

また、（ｂ）に示すとおり、たとえば、皮膚の毛穴に入り込んだ汚れを、イオン化により生成された気泡群５０によって除去し得る。より詳細には、気泡群５０に係る気泡が異物に衝突することにより、該異物は皮膚から剥離する。また、気泡は浸入可能な領域には無制限に浸入するため、毛穴の奥に詰った異物や汚れをも除去し得る。したがって、次第に除去された異物は水中内を浮遊しはじめ、浮遊中の異物には気泡が付着し、気泡の浮力により異物や汚れは浮上していく。

また、図６Ａは、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ及び１Ｂを溶液内で実施したときの状況を示す図である。同図に示すとおり、溶液内に沈めた溶液改質装置１、１Ａ及び１Ｂへ電源部１００から電力供給すると、溶液改質装置１、１Ａ及び１Ｂにより上記同様の電気分解が発生してイオン化し、酸化還元電位の低下及び微細な気泡の生成が実現し得る。発生した微細な気泡群５０は、浮力により溶液中に浮遊する粉塵等の汚物を包含しつつ、浮上する。なお、微細な気泡群５０の一部は、溶液中に残存する。

（第２の実施形態）
次に、本発明の別の実施形態に係る溶液改質装置であって、溶液循環機能及び気泡剝離機能を有する溶液改質装置３の概念図を、図７に示す。同図において、該溶液改質装置３に係る機器構成の図を（ａ）、該溶液改質装置３に係る各機器の設置状態及び稼動状況の図を（ｂ）に示す。なお、以下の記載にて、溶液は水とする。

機器構成については（ａ）に示すとおり、本実施形態に係る溶液改質装置３は、陽極側の導電性物質２０及び陰極側の導電性物質２０´、ろ過フィルター６０、モーター７０に係る機器を少なくとも備えて構成される。また、各機器の設置状態については（ｂ）に示すとおり、前述の各機器は、外枠ケース８０にて抱合されて溶液改質装置３が形成されるようになっている。なお、溶液改質装置３を稼動させる際、ろ過フィルター６０の表面が水面方向（上向き）かつ水面付近に設置する構成が好ましい。水面付近に汚物が浮遊しやすいためである。

また、稼働状況については（ｂ）に示すとおり、モーター７０を稼動させることで、モーター７０に係るプロペラが回転し、水流が発生する。この水流により、水面付近の汚物を含んだ混合水はろ過フィルター６０を通過する。したがって、ろ過フィルター６０に係るろ過処理により汚物がろ過されるため、溶液の循環が可能となる。なお、ろ過フィルター６０はカートリッジ形式により随時交換可能とする構成が好ましい。ろ過フィルター６０を通過した水は、装置３内部に流れる。そして、陽極に係る導電性物質２０と陰極に係る導電性物質２０´との間で発生する電気分解の原理により、酸化還元反応が促進され、イオン化により気泡群が生成される。しかし、これらの気泡群は、導電性物質２０及び２０´の表層に付着する前に、モーター７０により発生させた水流により、下流方向へ流れていく。したがって、極めて微細な気泡が、溶液改質装置３に係る下流側に設けられた開口部より、装置外部に噴射される。

また、図７Ａは、本発明のまた別の一実施形態に係る溶液改質装置３Ａを水面に浮遊させた実施状態を示す図である。同図に示すとおり、溶液改質装置３Ａの実施状況の図を（ａ）、電極上下カラー５００の正面図及び側面図を（ｂ）に示す。

（ａ）に示すとおり、溶液改質装置３Ａは、溶液改質装置３を水面に浮遊状態を保持させるための浮き部３００を有し、浮き部３００は溶液改質装置３本体とワイヤー、針金及び糸等を含む結合部材により直結させる。導電性物質２０及び２０´は、電極上下カラー５００にて結合される。なお、水の通過を妨げないよう、電極上下カラー５００には複数の円孔が設けられていることを（ｂ）にて確認できる。また、モーター７０の形状及び寸法によっては、水流を遮断する溶液遮断板７００を設けて、水流（図上の矢印）を統一することが好ましい。なお、導電性物質２０及び２０´は導線１０及び１０´で繋がれ、モーター７０は導線９１０で繋がれている。これらの配線は防水コネクター９２０にて抱合され、コントロールケーブル９３０にて電源部１００と直結している。

さらに、図７Ｂは、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置３Ａを実施したときの状況を示す図である。同図に示すとおり、水面に浮遊させた溶液改質装置３Ａに電源部１００から電力供給すると、溶液改質装置３Ａにより上記同様の電気分解が発生しイオン化し、酸化還元電位の低下及び微細な気泡の生成が実現し得る。発生した微細な気泡群５０は、水流により下降する。その後、浮力により、溶液中に浮遊する粉塵等の汚物を包含しつつ、浮上する。この汚物は水面に浮遊し、水流によりろ過フィルター６０を通過する。これにより該汚物はろ過処理され、汚物を含まない水が再度改質処理される。なお、微細な気泡群５０の一部は、溶液中に残存する。

次に、本願の実施例について説明する。

なお、本発明の一実施形態に係る溶液改質装置１、１Ａ、１Ｂに係る画像を図８に、本発明の別の一実施形態に係る溶液改質装置３の各機器構成を図９に示す。

図８及び９に示される一実施例に係る装置によれば、上記に説明したように、導電性物質に電圧をかけることで陽極及び陰極が形成され、溶液内にて電気分解を発生させることができる。導電性物質の一方或いは双方の形状が、溶液との接続面積が拡張される形状であるため、導電性物質における電気分解を発生させる面積も拡大する。すなわち、導電性物質と溶液の接続する全ての部分でイオン化が行われるため、酸化還元反応を促進させることが可能となる。さらに、導電性物質の陽極と陰極との距離が縮まることにより、イオン化に係る陽イオン及び陰イオンの生成が促進される。これにより、イオン化される分子の数が増加するため、イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。したがって、極めて迅速に酸化還元電位の低い溶液、たとえばミネラル還元水（酸化還元電位：−２００ｍＶ以下、ｐＨ：０〜３）、アルカリ還元水（酸化還元電位：−２００ｍＶ以下、ｐＨ：９〜１０）或いはアルカリイオン水（酸化還元電位：−１２０〜１２０ｍＶ、ｐＨ：０〜１１）を生成することが可能となる。

このため、改質後の溶液（以下、「改質溶液」ともいう。）はアルカリ成分が強く、改質溶液を体内に摂取しても人体の酸化を抑制し、ｐＨが中性値に近いか或いはアルカリ性値を有するため、人体の健康維持の助力となり、病を誘発する可能性を低くすることができる。また、改質溶液を体内に摂取するばかりでなく、改質溶液を成分とする液体等により、顔、頭皮、頭髪及びその他全ての身体部分のうち少なくとも一部分を洗浄、マッサージ及び保水等することで、マイナス電位を帯びた溶液にプラス帯電した汚れや埃を剥離するため、肌の潤いや張り保持、しわ生成の抑制、頭皮の血行促進及び毛穴・汗腺の汚れ除去等にも効果的である。これにより、発毛効果もあり得る。

さらに、酸化還元反応の促進により、酸化還元電位の低減に係る所要時間の短縮が可能となるため、イオン化による気泡の生成量も増加させることができる。そのため、気泡群の浮上の際に異物が付着し、物体の洗浄、すなわち異物の除去及び剥離にも利用することができる。気泡の直径が約５０μｍで、外部より気体を送り込み気泡を生成する従来の方法と比較しても極めて微細であるため、物体の有する隙間にも入り込み、隙間に付着する異物も気泡に付随させて除去及び剥離させることができる。また、気泡により、溶液に対する消臭及び殺菌効果も有し得る。さらに、気泡は溶液内に長時間保持し得るため、改質後の溶液は複数回の利用が可能となる。

このため、ヒトを含む動物の身体の洗浄の際、微細な気泡が皮膚と皮膚との間に入り込み汚れが掻き出され、気泡の圧壊作用により汚れが剥がされる。また、気泡の圧壊作用が血行を促進することで、発汗を促し更に汚れが落ちやすい状況を作り出すことができる。したがって、上記酸化還元電位の低い溶液に係る効果と合わせることにより、美容促進の効果にも通ずる。

なお、植物が改質溶液を摂取することにより、根、幹、茎、枝、葉及び花等植物に関する部分のうち少なくとも一部分の生育の助力となり得る。たとえば、茎は丈夫となり、花はその色彩において鮮明かつ艶やかとなり、観賞者に対して植物の外観に見栄えやみずみずしい印象を与えることができる。また、観賞用に係る水槽内の溶液も改質できるため、水槽内の魚は改質溶液を摂取し、長期に渡り色艶が良く活き活きとした魚の鑑賞が可能となり得る。また、微細な気泡により魚の表面のくすみや汚れ等を除去するだけでなく、水槽内の溶液中に漂う水垢、魚の糞及びコケのかす等を浮上させることにより、溶液の透明度も向上し、観賞者に対して魚を含む水槽全体に係る外観から、インテリアとして利用できる程度の見栄えやみずみずしい印象を与えることできる。さらに、改質溶液に接する所定の金属は、アルカリ成分の影響により、赤錆でなく黒錆が付着し得る。

総じて言えば、改質溶液はその成分により、飲料水、水耕栽培、魚介類養殖、化粧品、染色、食品加工、空気の浄化、鶏卵・養鶏・養豚・牛舎等の飼育用、園芸及び洗浄等、その他溶液の関わるあらゆる用途に対して、その効果を発揮し得る。

また、本発明によれば、導電性物質の形状を櫛状としたため、導電性物質が溶液に接続される面積を十分獲得することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、櫛歯部を相互に隣接させることで、導電性物質の陽極と陰極との距離を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に平たい形状を有する導電性物質を、本発明に係る溶液改質装置に利用する際、加工に要する工程が少なく、短時間で容易に製造することができるため、従来のような単純な棒状の導電性物質を利用して改質装置を構築する場合と比較すると、上記イオン化傾向の上昇及び酸化還元反応の一層の促進効果を有するため、総合的に考慮して顕著な効果を有する。

また、本発明によれば、導電性物質の形状を個々に円柱状とするため、導電性物質が溶液に接続される面積を十分獲得することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、円柱状に係る第一の導電性物質と第二の導電性物質を相互に隣接さて構成させることで、導電性物質の陽極と陰極との距離を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に円柱状を有する導電性物質を、本発明に係る溶液改質装置に利用する際、導電性物質が上記櫛状の導電性物質に係る櫛歯部程度の直径を有するようにすれば、絶縁物質で端面を固定することで、上記櫛状に係る導電性物質と類似する形状を有する電極を形成することができ、櫛状に係る導電性物質を具備する溶液改質装置と同程度の効果を得ることができる。一方、櫛歯部程度の直径を有しない場合であっても、溶液改質装置に利用することが可能となる。

また、本発明によれば、導電性物質の形状を個々に網状とすることにより、導電性物質が溶液に接続される面積を十分獲得することが可能となり、上記同様酸化還元反応を促進させることが可能となる。また、網状に係る導電性物質により中央が空洞の絶縁物質が挟まるように構成することで、導電性物質の陽極と陰極との距離を限りなく縮めることができ、上記同様イオン化傾向も上昇し、酸化還元反応を一層促進させることが可能となる。

特に、加工前に網状を有する導電性物質を本発明に係る溶液改質装置に利用する際に効果的であり、溶液改質装置を、たとえば溶液が流れる配管内或いは配管に係る排出口に設置することによって、溶液を溶液改質装置に通過させ、酸化還元電位を低減させることが可能となる。なお、網状に係る導電性物質が、溶液の汚物をろ過処理するフィルター機能を兼用することも考えられる。

なお、導電性物質の種類によりその形状を任意に選択可能とし、酸化還元反応及びｐＨの異なる改質溶液を選択により生成することが可能となる。

また、本発明によれば、モーター部に係るプロペラを回動させることで水流を発生させることができる。さらに、かかる水流により水面に浮遊する汚物及び溶液に固体が混ざっている混合物をろ過部によりろ過処理することで、たとえば入浴時の浴槽内に係る溶液を循環させて長時間利用することや、洗濯用水或いは工業用水等の排水を再利用することができる。これらの再利用により、環境汚染は未然に防ぐことが期待できる。また、水流により溶液改質装置内の溶液が撹拌されるため、イオン化による微細な気泡生成直後或いは気泡同士が結合等により寸法が拡大する以前に、生成直後の気泡を水流に取り込み、或いは、導電性物質に係る電極に付着した気泡を剥離し、水流の下流側から溶液改質装置外へ放出させることができる。なお、酸化還元反応促進及びイオン化による微細な気泡生成に係る効果は上記同様である。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。

また、上述したものは本願に係る技術思想を具現化するための実施形態の一例を示したにすぎないものであり、他の実施形態でも本願に係る技術思想を適用することが可能である。たとえば、上記では風呂の浴槽、フットバス等に関するものとして説明したが、実験用及び商業用処理槽、病気・怪我・疾病等の処置（たとえば、水の浸透圧を利用した止血補助、美肌作用保護）等その他適用可能な場合に実現する可能性を排除するものではない。これらはすべて本願の技術思想の範囲に含まれる。

さらに、たとえば、上記の説明においては、溶液改質装置及び溶液改質方法単体として本発明の技術思想を説明したが、本発明は、これらの装置及び方法が集合的に形成及び実現される方法及び装置設備として実現してもよく、本願はこれらの実施形態も包含するものである。

また、本願発明を用いて生産される装置、方法、システムが、その２次的生産品に登載されて商品化された場合であっても、本願発明の価値は何ら減ずるものではない。

本発明に係る溶液改質装置及び溶液改質方法によれば、溶液に係る酸化還元電位或いはｐＨの数値はその電極に係る導電性物質の種類によって任意に変更することができるため、ヒトの飲料、美容効果及び動植物の飼育や成育等、その用途に合わせて生成することができる。したがって、ヒトであれば、性別、年齢及び体質等の違いにより改質溶液を取捨選択することができ、人体に対する影響を最大限に発揮し得る。よって、利用の状況としては、治療、体力回復及び体質改善等を目的としたものも可能である。また、飲食用の食材の作成にも利用し得るため、その効果は一層拡大し得る。さらに、微細な気泡を生成及び撹拌可能とするため、洗浄効果、特に表面がやわらかく、細かい隙間を有する皮膚、或いはナノテクノロジー等により製造された極小機器（たとえば、ＣＰＵ等の半導体機器を含む。）の洗浄にも利用可能と考えられる。また、技術の進歩により環境破壊への問題の一つである工業用排水等の流出も、浄化及び再利用し得るため、動植物の破壊及び環境汚染された動植物の繁殖を未然に防ぐことができる。このことは、未来永劫、地球保護をテーマとする人類に画期的な影響を与え得る。以上よりしたがって、あらゆる産業において本願発明の利用の可能性及び価値が認められる。

１、２、３、３Ａ…溶液改質装置、１０…導線、２０…導電性物質、３０…絶縁物質、４０…固定材、６０…ろ過フィルター、７０…モーター、８０…外枠ケース

Claims (6)

1. 溶液に係る酸化還元電位を低減させる溶液改質装置において、
   電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を具備し、
   前記電極は電気分解が進行する前記溶液に接続され、
   一方或いは双方の導電性物質は前記溶液との接続面積が拡張される形状を有し、
   前記第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小としたことを特徴とする溶液改質装置。
2. 前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状を実質的に櫛状として電極を形成し、
   前記櫛状に係る櫛歯部を相互に隣接して構成されることを特徴とする請求項１記載の溶液改質装置。
3. 前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状をそれぞれ実質的に円柱状とし、
   前記円柱状に係る導電性物質の一方の端面を導線に接触させ絶縁物質で固定させて電極を形成し、
   第一の電極と第二の電極に係る導電性物質を相互に隣接するようにして構成されることを特徴とする請求項１記載の溶液改質装置。
4. 前記第一の導電性物質と第二の導電性物質に係る形状をそれぞれ実質的に網状として電極を形成し、
   前記網状に係る第一の電極と第二の電極により絶縁物質が挟まれる構成とし、
   前記絶縁体は中央が空洞の形状として形成されることを特徴とする請求項１記載の溶液改質装置。
5. 請求項１記載の溶液改質装置において、
   プロペラの回転により前記溶液の流れを発生させるモーター部と、
   前記溶液に係る汚物の通過を防ぐろ過部とを具備し、
   前記モーター部にて発生させた水流により気泡群を噴射させることを特徴とする溶液改質装置。
6. 溶液に、電源部から電力が与えられる第一の導電性物質及び第二の導電性物質に係る電極を接続させ、前記第一の導電性物質と第二の導電性物質との距離を微小とし、前記溶液の酸化還元電位の低減及び該溶液のイオン化による気泡を発生させることを特徴とする溶液改質方法。

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