JP2015217357A - 電解水製造装置及びこれを用いる電解水の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
電解原水に添加物を添加した場合に、添加物が酸化されることを防ぐとともに、該添加物の効果を高めることができる電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法を提供する。
【解決手段】
電解原水を隔膜式電解槽の陽極室又は陰極室の一方で電解した後であって他方の電解室で電解する前に添加物を供給できるように電解水製造装置を構成する。
【選択図】 図１
電解原水に添加物を添加した場合に、添加物が酸化されることを防ぐとともに、該添加物の効果を高めることができる電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法を提供する。
【解決手段】
電解原水を隔膜式電解槽の陽極室又は陰極室の一方で電解した後であって他方の電解室で電解する前に添加物を供給できるように電解水製造装置を構成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、隔膜式電解槽を有する電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法に関する。詳細には、電解原水（電解前の水）を隔膜で仕切られた一方の電解室で電解した後に添加物を添加し、次いで他方の電解室で更に電解する電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法に関する。
一般に、電解水製造装置には、一対の電極間に隔膜を有する隔膜式電解槽と、隔膜のない無隔膜式電解槽を備えたものとがあり、それぞれ目的に応じて利用されている。
隔膜式電解槽の隔膜には、荷電膜であるイオン交換膜、非荷電膜である中性膜等が用いられる。隔膜式電解槽の陽極側（陽極室）では酸性の電解水が、陰極側（陰極室）ではアルカリ性の電解水がそれぞれ生成する。隔膜式電解槽を用いた装置を使用する場合、通常、陽極側電解生成水（陽極水）と陰極側電解生成水（陰極水）とは別々に採取される。
電解原水に電解質として塩化ナトリウムのような塩化物を添加して電解を行うと、陽極側には電極反応生成物である塩酸、次亜塩素酸、溶存酸素や、ヒドロキシルラジカルのような活性酸素が生成する。次亜塩素酸は、強力な塩素化反応と酸化反応を示すことから、陽極水は菌類の殺菌等に利用されている。
一方、陰極側に生成する陰極水は飲用のアルカリイオン水として広く知られている。陰極水製造装置（例えば、特許文献１〜３参照）は医療器具等として市販されており、ミネラル水の普及とともに広く普及している。
これらの電解生成水は、いくつかのパラメータによりその性質を表すことができる。パラメータとしては、ｐＨ、酸化還元電位、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、次亜塩素酸濃度等が採用されている。これらパラメータの値は、電解原水に含まれる溶質の種類や濃度、電解水に付与された電解エネルギーの大きさ等により決定される。
電解生成水を飲用する場合、最も重要なパラメータは次亜塩素酸濃度とｐＨの値である。陰極水の場合は次亜塩素酸が含まれないので、ｐＨの値のみが問題になる。強アルカリ性や強酸性の電解水は生体にとって危険であるので、弱アルカリ〜弱酸性領域の電解水が飲用される。電解エネルギーが大きいと、陽極水は強酸性側に、陰極水は強アルカリ側に傾くので、通常は、電解時には余り大きな電気量は使用できない。
電解時に高い電気量を用いて得られる電解水のｐＨを所定範囲内に保つため、従来様々な方法が用いられている。例えば、無隔膜式電解槽により電解することにより、あるいは、隔膜式電解槽で電解した陽極水と陰極水とを混合することにより混合電解水を得た後、次亜塩素酸等の有害物質を除去する方法、隔膜式電解槽で電解を行う前又は後にｐＨ調整剤を添加して陰極水のｐＨをコントロールする方法（特許文献４参照）等が知られている。しかし、電解原水にビタミンＣやポリフェノールを添加して電解をした場合、陽極室での酸化反応を回避できないとう欠点がある。
本発明の課題は、電解原水に添加物を添加した場合に、添加物が酸化されることを防ぐとともに、該添加物の効果を高めることができる電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の課題は、陽極側で電解した後、更に陰極側で電解する隔膜式の電解水製造装置において、陽極側における電解エネルギーと陰極側における電解エネルギーとを異なる値とすることができる隔膜式の電解水製造装置及び該電解水製造装置を用いる電解水の製造方法を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、電解原水を隔膜式電解槽の第１電解室又は第２電解室の一方で電解した後、添加物を添加して他方で電解することに想到した。この方法は、電解原水に添加物を添加した後に第１電解室及び第２電解室で順次電解する方法や、電解原水を第１電解室及び第２電解室で順次電解した後に添加物を添加する方法と比較して添加物の特性を向上させることができることを見出した。そこで、本発明者は、第１電解室で電解した後であって第２電解室で電解する前に添加物を供給できるように電解水製造装置を構成して本発明を完成するに至った。
更に、隔膜式電解槽の第１電解室と第２電解室とを順次流通させる電解槽において、第１電解室と第２電解室とを接続する流通管から所定量の電解水を排出することにより、第１電解室と第２電解室とにおける水の流量を変化させて、電解電気量を変化させることができることを見出した。そこで、本発明者は、一方の電解室で電解した後であって他方の電解室で電解する前に所定量の水を装置外に排出するように電解水製造装置を構成して本発明を完成するに至った。
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
〔１〕 互いに平行に配設された一対の電極を備えるとともに、前記電極間に前記電極と平行に張設された隔膜により第１電解室及び第２電解室が形成されて成る流通型電解槽と、
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に形成された添加物供給口と、
を有することを特徴とする電解水製造装置。
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に形成された添加物供給口と、
を有することを特徴とする電解水製造装置。
上記〔１〕の電解水製造装置は、後述する図１、２、４又は５に記載の電解水製造装置である。この電解水製造装置は、第１電解室で電解した後であって第２電解室で電解する前に添加物を添加することができるように構成されている。
〔２〕 互いに平行に配設された一対の電極を備えるとともに、前記電極間に前記電極と平行に張設された隔膜により第１電解室及び第２電解室が形成されて成る流通型電解槽と、
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に接続され、前記第１電解水の一部を取り出す第１電解水取出管と、
を有する電解水製造装置。
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に接続され、前記第１電解水の一部を取り出す第１電解水取出管と、
を有する電解水製造装置。
上記〔２〕の電解水製造装置は、後述する図３又は４に記載の電解水製造装置である。この電解水製造装置は、第１電解室で電解して得た電解水の一部を装置外に排出して第２電解室に送る電解水の流量を減じることができるように構成されている。
〔３〕 前記流通管に遊離塩素除去フィルタが介装されている〔１〕又は〔２〕に記載の電解水製造装置。
上記〔３〕の電解水製造装置は、後述する図２に記載の電解水製造装置である。この電解水製造装置は、第１電解室で電解して発生した遊離塩素を第２電解室に送る前に除去するように構成されている。
〔４〕 〔１〕に記載の電解水製造装置を用いる電解水の製造方法であって、
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水に前記添加物供給口から添加物を添加して添加物含有第１電解水を得る工程と、
前記添加物含有第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水に前記添加物供給口から添加物を添加して添加物含有第１電解水を得る工程と、
前記添加物含有第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。
〔５〕 前記添加物が水溶性ビタミンである〔４〕に記載の電解水の製造方法。
〔６〕 〔２〕に記載の電解水製造装置を用いる電解水の製造方法であって、
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水の５〜９５質量％を前記第１電解水取出管から取り出すとともに余の前記第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水の５〜９５質量％を前記第１電解水取出管から取り出すとともに余の前記第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。
本発明の電解水製造装置は、電解原水を第１電解室で電解した後、添加物を添加し、更に第２電解室で電解することができる。そのため、添加物の酸化を防止できる。また、添加物を溶解させた後に電解することにより、添加物の効果をより高く発揮させることができる。
本発明の電解水製造装置は、電解原水を第１電解室で電解した後、その一部を排出してその流量を減じて第２電解室に送ることにより、第１電解室における電解エネルギーよりも第２電解室における電解エネルギーを大きくすることができる。その結果、従来装置を用いる場合では得られない物性値の電解水を製造することができる。
（１）装置の構成
先ず、本発明の電解水製造装置（以下、「本装置」ともいう）の構成について説明する。図１は、本装置の一構成例を示す概略構成図である。
先ず、本発明の電解水製造装置（以下、「本装置」ともいう）の構成について説明する。図１は、本装置の一構成例を示す概略構成図である。
図１中、１００は電解水製造装置で、５０は電解槽である。中空の箱状の電解槽５０の内部には、電極１７及び３３が槽内の１側壁に沿って互いに平行に配設されている。電極１７及び３３は不図示の電源にそれぞれ配線により接続されている。
２３は隔膜であり、電極１７と３３との間であって電極１７及び３３と平行に張設されている。隔膜２３によって、電解槽５０の内部空間は液密に二分されている。隔膜２３によって二分された電解槽５０の電極１７側の空間は第１電解室１５を構成し、電極３３側の空間は第２電解室３５を構成する。
第１電解室１５の入口１３側には、電解原水供給管１１の一端が接続されている。電解原水供給管１１の他端は不図示の電解原水供給源（水道の蛇口や水タンク）に接続されている。第１電解室１５の出口１９側には、流通管２１の一端が接続されている。流通管２１の他端は第２電解室３５の入口３１側に接続されている。第２電解室３５の出口３７側には、電解水取出管３９が接続されている。
流通管２１には添加物供給口２２が形成されており、添加物供給口２２には添加物供給管２５の一端が接続されている。添加物供給管２５の他端は、添加物供給タンク２９に接続されている。添加物供給管２５には開閉バルブ２７が介装されている。
本装置１００は、電解原水供給管１１から第１電解室１５内に電解原水を供給し、第１電解室１５から流通管２１を通って第２電解室３５へと流通し、次いで電解水取出管３９から装置外部に取り出されるように構成されている。そして、添加物供給タンク２９から、流通管２１に形成された添加物供給口を介して添加物を添加することができるように構成されている。
電極１７及び３３は、電気化学的に不活性な金属板で形成されている。金属材料としては、白金、白金合金等が好ましい。電極１７及び３３の厚さは、０．１〜２．０ｍｍが好ましく、０．５〜１．５ｍｍが特に好ましい。電極１７と電極３３との間隔は、３．０〜１．０ｍｍが好ましく、２．０〜１．０ｍｍが特に好ましい。電極の極性は不図示の制御部によって自在に切り換え可能に構成されていることが好ましい。即ち、電極１７及び３３の任意の一方を陽極とし、他方を陰極とすることができるように構成されていることが好ましい。電極の極性を適宜切り換えることにより、電解原水に起因するスケール等が電極に付着することを抑制して電極の寿命を延長できる。
隔膜２３としては、イオン交換膜や、無電荷膜等、電解隔膜として従来使用されているものが適宜使用できる。例えば、日本ゴアテックス社製の非荷電膜（商品名：ゴアテックスＳＧＴ−０１０−１３５−１）を用いることができる。
開閉バルブ２７は、図１においては三方バルブを使用したが、これに限られず、ボールバルブやフロート式弁等の流路を自在に開閉出来るものであればあらゆるものを用いることができる。
添加物供給管２５には、送液ポンプが介装されていても良い。また、添加物供給管２５に図中矢印と逆方向に電解原水が流入することを防止するため、逆止弁を介装していても良い。
流通管２１や電解水取出管３９には、遊離塩素除去フィルタが介装されていても良い。図２は流通管２１に遊離塩素除去フィルタが介装されている電解水製造装置１０１である。この電解水製造装置１０１の流通管２１には、遊離塩素除去フィルタ４１が介装されている。これにより、第１電解室（陽極）で生成した遊離塩素を除去した後に添加物を添加することができる。遊離塩素除去フィルタとしては、活性炭やゼオライト等を吸着剤とする公知のフィルタを用いることができる。
（２）本装置の動作
次に、図１に記載の電解水製造装置１００を用いて電解水を製造する方法について説明する。図１中の矢印は、装置内における水の流れ方向を示す。以下の説明では、電極１７を陽極とし、電極３３を陰極として説明する。
次に、図１に記載の電解水製造装置１００を用いて電解水を製造する方法について説明する。図１中の矢印は、装置内における水の流れ方向を示す。以下の説明では、電極１７を陽極とし、電極３３を陰極として説明する。
電解原水供給管１１の一端から供給される電解原水は、電解原水供給管１１内を通って第１電解室１５の入口１３側から第１電解室１５内に供給される。電解原水は電極１７、３３に印加される直流電圧電流により電解される（ここで電解されて得た電解水を「第１電解水」ともいう）。その後、第１電解水は第１電解室１５の出口１９側から流通管２１に送られる。
第１電解水に添加物が添加されない場合は、開閉バルブ２７は閉じられており、第１電解水はそのまま第２電解室３５に送られる。一方、第１電解水に添加物が添加される場合には、開閉バルブ２７が開かれて添加物が添加される。添加物は添加物供給タンク２９から添加物供給管２５を通って添加物供給口２２から添加物供給管２１内に供給される。
その後、第１電解水は、第２電解室３５の入口３１側から第２電解室３５内に供給される。第１電解水はここで更に電解される（ここで電解されて得た電解水を「第２電解水」ともいう）。次いで、第２電解水は第２電解室３５の出口３７側から電解水取出管３９を通って装置外に取り出される。
本発明の電解水製造装置は、電解原水を第１電解室で電解した後に添加物を添加して更に第２電解室で添加物とともに電解することができる。このように電解することにより、添加物が陽極側（第１電解室）で電解されて酸化されることを防止できる。また、添加物を添加した後、更に添加物とともに電解することにより、添加物の活性を高めることができる。
添加物としてＬ−アスコルビン酸を添加する場合について以下に説明する。以下の説明において、Ｌ−アスコルビン酸の骨格部はＡｓＡと略記する。また、Ｌ−アスコルビン酸の２位と３位のエンジオール基を含めて、Ｌ−アスコルビン酸をＨＯ−ＡｓＡ−ＯＨと略記する。Ｏ＝ＡｓＡ＝Ｏはデヒドロアスコルビン酸を示す。
陽極におけるＬ−アスコルビン酸と水の電極反応は、以下のように表される。Ｌ−アスコルビン酸は陽極において下式（１）〜（４）のように反応してデヒドロアスコルビン酸を生成する。
即ち、Ｌ−アスコルビン酸は陽極における電極反応で酸化されてデヒドロアスコルビン酸を生成する。そのため、Ｌ−アスコルビン酸のラジカル消去能が消滅する。
一方、Ｌ−アスコルビン酸は陰極において下式（５）〜（６）のように反応する。
陰極ではＬ−アスコルビン酸の酸化反応は行われず、還元的雰囲気にあるのでフリーラジカルに対して電子供与体として働き、ＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル）のようなフリーラジカルを消去できる。
電解原水に印加する電流は、毎分１Ｌの流速を有する電解原水に対して０．５Ａ〜１０Ａが好ましく、１Ａ〜５Ａが特に好ましい。０．５Ａ未満の場合は、電解水中の溶存酸素量及び溶存水素量を電解原水よりも高くすることができない。１０Ａを超える場合、大電流が流れるため、電極の疲労が高まり極端に電解効率が落ちる傾向がある。
電解槽５０に供給される電解原水の流量は０．５〜１０Ｌ／ｍｉｎが好ましく、１〜５Ｌ／ｍｉｎが特に好ましい。
添加物としては、Ｌ−アスコルビン酸やビタミンＢ群のような水溶性のビタミン、各種ミネラル類、各種ポリフェノール類が例示される。また、本発明の電解水製造装置を用いる場合、水の溶解力が向上するので、水に難溶性の添加物を添加してその溶解度を向上させることもできる。さらに、添加物として各種ガス類を添加することもできる。ガスを添加する場合、添加物供給タンク２９に代えてガスボンベが接続される。
本装置１００における電解原水の供給は、電解原水供給管１１の一端を水道の蛇口に接続することにより行うことができる。この場合、本装置内における水道水及びこれを電解して得られる電解水の移送は、水道の水圧により行うことができる。
電解原水の水溶性無機塩等のイオン強度は、各水溶性無機電解質の合計で０．１ｍＭ以上であることが好ましく、０．１〜０．５ｍＭであることが特に好ましい。電解原水には電解質を添加しても良い。電解質としては、塩化ナトリウムが例示される。
図３は、本発明の電解水製造装置の他の例を示す構成図である。図１の装置における添加物供給口２２には、添加物供給管２５に代えて第１電解水取出管６５が接続されている。第１電解水取出管６５には、流量調整バルブ６７が介装されている。その他、図１と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この装置を用いる場合、第１電解室で電解して得た第１電解水の一部を第１電解水取出管６５側に送って排水することができる。その結果、第２電解室に送る第１電解水の流量を減じることができる。これにより、第１電解室における電解電気量よりも第２電解室における電解電気量を大きくすることができる。その結果、得られる電解水の物性値を従来装置を用いる場合と比較して大きく変化させることができる。
図４は、本発明の電解水製造装置の更に他の例を示す構成図である。図１の装置における流通管２１には、添加物供給管２５の他に第１電解水取出管６５が接続されている。第１電解水取出管６５には、流量調整バルブ６７が介装されている。
この装置を用いる場合、第１電解室で電解して得た第１電解水の一部を第１電解水取出管６５側に送って排水することができる。更に、この第１電解水に添加物を添加することができる。その結果、第２電解室に送る第１電解水の流量を減じるとともに添加物を添加することができる。これにより、第１電解室における電解電気量よりも第２電解室における電解電気量を大きくすることができる。その結果、得られる電解水の物性値を従来装置を用いる場合と比較して大きく変化させることができるとともに、添加物の活性を高めることができる。
電解水製造装置１０２を用いる場合、流通管２１から外部に排出する第１電解水の流量と第２電解室側に送る第１電解水の流量との比は、１：１９〜１９：１が好ましく、１：１０〜１０：１が更に好ましい。
水道水にはＣｌ−、ＨＣｌ、Ｃｌ２、ＯＣｌ−等の形態で塩素が含まれる。この塩素は、電解により次亜塩素酸を生成する。次亜塩素酸は殺菌作用を有する。この第１電解水を殺菌目的で使用する場合には、第１電解水取出管６５から取り出して使用することができる。
本装置は複数の電解槽５０が設けられていても良い。図５は、電解槽が複数設けられた電解水製造装置である。この装置１０４は、電解槽５０が直列に接続されている。これにより、電解原水を複数回電解することができ、印加する電解電気量を増加させることができる。また、この装置によれば、電極板の枚数を従来よりも減らすことができる。従来、各電解槽には２枚の電極板が必要であり、電解槽をｎ個有する電解水製造装置には（２ｎ）枚の電極板が必要である。本装置は、１つの電解槽を構成する陽極板及び／又は陰極板が他の電解槽を構成する電極板と兼用されるため、必要な電極板の枚数は最低で（ｎ＋１）枚である。したがって、装置の製造コストを低減できる。
以下、実施例及び比較例を参照して、本発明をより具体的に説明する。
〔ＤＰＰＨ消去能の測定方法〕
Ｌ−アスコルビン酸によるＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル）フリーラジカルのラジカル消去能は電子スピン共鳴装置で計測した。電子スピン共鳴装置としては日機装株式会社製の電子スピン共鳴装置ＥＳ−１０を用いた。２００μＭのＤＰＰＨエタノール溶液１００μＬと、純水を用いて１００倍に希釈した試料溶液１００μＬと、を混合撹拌し、電子スピン共鳴装置を用いてＤＰＰＨラジカルの消去能を計測した。
Ｌ−アスコルビン酸によるＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル）フリーラジカルのラジカル消去能は電子スピン共鳴装置で計測した。電子スピン共鳴装置としては日機装株式会社製の電子スピン共鳴装置ＥＳ−１０を用いた。２００μＭのＤＰＰＨエタノール溶液１００μＬと、純水を用いて１００倍に希釈した試料溶液１００μＬと、を混合撹拌し、電子スピン共鳴装置を用いてＤＰＰＨラジカルの消去能を計測した。
図６は標準の値を決めるために純水のみを用いて行った電子スピン共鳴装置による測定の結果である。図６に示したようにＡＢシグナル強度とＣＤシグナル強度とのシグナル強度比は０．３３である。このシグナル強度比が０．３３以上であれば、ＤＰＰＨフリーラジカルを殆ど消去しないことを意味する。
〔実施例１〕
図１に示した電解水製造装置を構成した。電解槽の内部空間は１５ｃｍ×１０ｃｍ×０．３ｃｍの直方体であり、電極としては１４０ｍｍｘ１００ｍｍの板状に形成した白金電極を用いた。電極間距離は２ｍｍとした。電解原水としては、少量の電解質を含む水道水を用いた。添加物供給タンクには、２ｍＭのＬ−アスコルビン酸水溶液が充填されている。この構成の電解水製造装置を用いて、電解原水の流速を２Ｌ／ｍｉｎ．、添加物供給管からのＬ−アスコルビン酸水溶液の供給速度を１００ｍｌ／ｍｉｎ．、印加電流２Ａとして電解水を製造した。
図１に示した電解水製造装置を構成した。電解槽の内部空間は１５ｃｍ×１０ｃｍ×０．３ｃｍの直方体であり、電極としては１４０ｍｍｘ１００ｍｍの板状に形成した白金電極を用いた。電極間距離は２ｍｍとした。電解原水としては、少量の電解質を含む水道水を用いた。添加物供給タンクには、２ｍＭのＬ−アスコルビン酸水溶液が充填されている。この構成の電解水製造装置を用いて、電解原水の流速を２Ｌ／ｍｉｎ．、添加物供給管からのＬ−アスコルビン酸水溶液の供給速度を１００ｍｌ／ｍｉｎ．、印加電流２Ａとして電解水を製造した。
この電解水を試料としてＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。その結果を図７に示した。シグナル強度比は０．０７と非常に小さく、ＤＰＰＨフリーラジカル消去能が大きかった。即ち、Ｌ−アスコルビン酸は陽極室で電解されていないため、デヒドロアスコルビン酸になることはなく、ＤＰＰＨフリーラジカル消去能が大きかったことを意味する。
〔比較例１〕
実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を予め電解原水に添加し、実施例１と同じ装置を用いて同様に電解水を製造した。なお、流通管の添加物供給口からはＬ−アスコルビン酸は添加していない。
実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を予め電解原水に添加し、実施例１と同じ装置を用いて同様に電解水を製造した。なお、流通管の添加物供給口からはＬ−アスコルビン酸は添加していない。
この電解水を試料としてＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。その結果を図８に示した。シグナル強度比は０．３４であり、純水のみの場合と殆ど同じであった。即ち、Ｌ−アスコルビン酸は陽極室で電解されてデヒドロアスコルビン酸になったため、ＤＰＰＨフリーラジカル消去能を発現しなかったことを意味する。
〔比較例２〕
実施例１と同じ電解原水及び装置を用いて同様に電解水を製造した。なお、流通管の添加物供給口からはＬ−アスコルビン酸は添加していない。得られた電解水に実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を添加して試料とした。
実施例１と同じ電解原水及び装置を用いて同様に電解水を製造した。なお、流通管の添加物供給口からはＬ−アスコルビン酸は添加していない。得られた電解水に実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を添加して試料とした。
これを試料としてＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。その結果を図９に示した。シグナル強度比は０．１１であり、ＤＰＰＨフリーラジカル消去能が大きかった。即ち、Ｌ−アスコルビン酸は陽極室で電解されていないため、デヒドロアスコルビン酸になることはなく、ＤＰＰＨフリーラジカル消去能が大きかったことを意味する。しかし、実施例１の方がより強いＤＰＰＨフリーラジカルに対する消去能を示した。実施例１は、陰極室においてＬ−アスコルビン酸が溶解している第１電解水が電解されるのに対して、比較例２では電解された後の電解水にＬ−アスコルビン酸を添加している点で相違する。Ｌ−アスコルビン酸が溶媒とともに陰極室で電解されることにより、Ｌ−アスコルビン酸の解離が大きくなり、その結果、Ｌ−アスコルビン酸の活性が高まるものと考えられる。
〔実施例２〕
実施例１と同じ電解原水及び装置を用いて同様に電解水を製造した。この電解水の２５℃における物理化学的パラメータを計測した。また、Ｄａｖｉｓの改良した式（“Ｉｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ”、４５頁、著者：Ｊａｍｅｓ Ｎ． Ｂｕｔｔｅｒ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｌｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．発行）を用いて水の解離指数ｐＫｗを求めた。表１にその結果を示した。表１において、ＯＲＰは酸化還元電位で比較電極の値を示している。ＤＯ、ＤＨ、ＥＣ、ＦＣはそれぞれ溶存酸素濃度、溶存水素濃度、電気伝導度、遊離塩素濃度である。
実施例１と同じ電解原水及び装置を用いて同様に電解水を製造した。この電解水の２５℃における物理化学的パラメータを計測した。また、Ｄａｖｉｓの改良した式（“Ｉｏｎｉｃ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ”、４５頁、著者：Ｊａｍｅｓ Ｎ． Ｂｕｔｔｅｒ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｌｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．発行）を用いて水の解離指数ｐＫｗを求めた。表１にその結果を示した。表１において、ＯＲＰは酸化還元電位で比較電極の値を示している。ＤＯ、ＤＨ、ＥＣ、ＦＣはそれぞれ溶存酸素濃度、溶存水素濃度、電気伝導度、遊離塩素濃度である。
〔比較例３〕
実施例１で用いた電解水生成装置を用いて実施例１と同じ電解原水を添加物タンクに入れ、電解槽内に供給して電解水を製造した。陰極側から取り出した電解水の物理化学的パラメータを計測した。以下にその結果を表１に示した。
実施例１で用いた電解水生成装置を用いて実施例１と同じ電解原水を添加物タンクに入れ、電解槽内に供給して電解水を製造した。陰極側から取り出した電解水の物理化学的パラメータを計測した。以下にその結果を表１に示した。
流速及び印加電流が同一の場合、実施例２では過飽和の溶存酸素が生成している。また、実施例２では比較例３よりも高い濃度の溶存水素が生成される。また、電解水のｐＫｗの値が小さいほど水のイオン積が大きいことを意味し、溶媒である水の活性が高いこと示している。即ち、ｐＫｗが小さくなると、溶質を良く溶かし、溶質の反応性が高まる。陽極及び陰極で電解した実施例２の電解水は、陰極のみで電解した比較例３の電解水と比較して水のイオン積が大きかった。なお、参考までに電解をしていない純水のイオン積は１４．０である。
〔比較例４〕
実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を純水に添加してＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。また、実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を市販のアルカリイオン水に添加してＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。純水のシグナル強度比を１．０とした場合、アルカリイオン水のシグナル強度比は０．９８であり、実施例１で製造した電解水のシグナル強度比は０．６０であった。
実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を純水に添加してＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。また、実施例１で得た電解水と同じ濃度のＬ−アスコルビン酸を市販のアルカリイオン水に添加してＤＰＰＨフリーラジカル消去能を測定した。純水のシグナル強度比を１．０とした場合、アルカリイオン水のシグナル強度比は０．９８であり、実施例１で製造した電解水のシグナル強度比は０．６０であった。
１００、１０１、１０２、１０３、１０４・・・電解水製造装置
１１・・・電解原水供給管
１３・・・第１電解室入口
１５・・・第１電解室
１７、３３・・・電極
１９・・・第１電解室出口
２１・・・流通管
２２・・・添加物供給口
２３・・・隔膜
２５・・・添加物供給管
２７・・・開閉バルブ
２９・・・添加物タンク
３１・・・第２電解室入口
３５・・・第２電解室
３７・・・第２電解室出口
３９・・・電解水取出管
４１・・・遊離塩素除去フィルタ
５０・・・電解槽
６５・・・第１電解水取出管
６７・・・流量調整バルブ
１１・・・電解原水供給管
１３・・・第１電解室入口
１５・・・第１電解室
１７、３３・・・電極
１９・・・第１電解室出口
２１・・・流通管
２２・・・添加物供給口
２３・・・隔膜
２５・・・添加物供給管
２７・・・開閉バルブ
２９・・・添加物タンク
３１・・・第２電解室入口
３５・・・第２電解室
３７・・・第２電解室出口
３９・・・電解水取出管
４１・・・遊離塩素除去フィルタ
５０・・・電解槽
６５・・・第１電解水取出管
６７・・・流量調整バルブ
Claims (6)
- 互いに平行に配設された一対の電極を備えるとともに、前記電極間に前記電極と平行に張設された隔膜により第１電解室及び第２電解室が形成されて成る流通型電解槽と、
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に形成された添加物供給口と、
を有する電解水製造装置。 - 互いに平行に配設された一対の電極を備えるとともに、前記電極間に前記電極と平行に張設された隔膜により第１電解室及び第２電解室が形成されて成る流通型電解槽と、
前記第１電解室の入口側に接続され、電解原水を前記第１電解室に供給する電解原水供給管と、
前記第２電解室の出口側に接続され、前記第２電解室内の電解水を前記第２電解室外に取り出す電解水取出管と、
前記第１電解室の出口側と前記第２電解室の入口側とを連結する流通管と、
前記流通管に接続され、前記第１電解水の一部を取り出す第１電解水取出管と、
を有する電解水製造装置。 - 前記流通管に遊離塩素除去フィルタが介装されている請求項１に記載の電解水製造装置。
- 請求項１に記載の電解水製造装置を用いる電解水の製造方法であって、
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水に前記添加物供給口から添加物を添加して添加物含有第１電解水を得る工程と、
前記添加物含有第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。 - 前記添加物が水溶性ビタミンである請求項４に記載の電解水の製造方法。
- 請求項２に記載の電解水製造装置を用いる電解水の製造方法であって、
前記電解原水供給管から前記第１電解室に電解原水を供給しながら電解して第１電解水を得る工程と、
前記第１電解水の５〜９５質量％を前記第１電解水取出管から取り出すとともに余の前記第１電解水を前記第２電解室に供給しながら電解する工程と、
を有することを特徴とする電解水の製造方法。
Priority Applications (5)
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