JP2017192374A

JP2017192374A - 高性能な水及び飲食物処理方式

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Publication number: JP2017192374A
Application number: JP2016095649A
Authority: JP
Inventors: 井出　治; Osamu Ide; 治井出
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2017-10-26

Abstract

【課題】部品点数が極めて少ない、非常に単純な回路構成によって発生する高電圧高周波を水又は飲料に印加することにより、該水又は飲料の粘性及び酸化還元電位を低下させる処理装置の提供。
【解決手段】高電圧電源、コンデンサー、火花放電ギャップによって構成された回路によって得られる高電圧高周波の出力電流を、直接水に通じるか、又はコイルに通して、該コイルが発生する磁場によって水又は飲料の粘性を下げ、或は酸化還元電位を下げ、より体に良い水又は飲料を提供するための水又は飲料処理方式。
【選択図】図３

Description

本発明は、高電圧高周波を利用した水及び飲食物処理方式に関する。

水及び飲食物に高周波を照射して処理することによって、水の粘性を下げ、柔らかくして体内に吸収しやすく、健康にもよく、また口当たりの良い水に変換できることは、一般的に知られている。またこれを目的とした水処理装置は、すでに販売されている。（特許文献１）

水または飲料に照射する高周波は、電圧が高く、電流も大きく、周波数も比較的高い方が、前記効果に対し、より有効である。

特開平４−３６７７８２

特許第３３３６０５６５号

ところが、水処理用として、一般家庭用のＡＣ電源を利用した電子回路によって得られる高周波は、電圧は数十ボルトが限界であり、（特許文献１）まだ十分な処理効果が得られず、また数千ボルトの高周波電圧を発生させるのは困難であった。また、高周波発信のため、複雑な電子回路を必要とし、生産が困難であり、また電子部品の点数が多くなる為、故障も発生しやすく、コストも高くなるという難点があった。従って、より簡単で、更に高い処理効果が得られる装置が望まれていた。

本発明は、上記既存の水及び飲食物処理装置の欠点を改善し、部品点数の少ない極めて単純な電気回路構造にもかかわらず、強力な高周波高電圧を発生させ、該高周波高電圧を直接水に通して処理をする。或は該高周波をコイルに通じることにより磁場を作り、該磁場を水又は飲食物に印加することによって、従来にはなかったほど水の粘性を下げ、体内に吸収されやすく、口当たりの柔らかい旨い水に変換し、且つ酸化還元電位（ＯＲＰ）を低下させ、体に良い水を作成する。また同様にして、飲食品を改質することが出来る。

本発明は、高圧直流電源、コンデンサー及び火花放電ギャップのみという極めて少ない部品点数で、電子回路では困難である、数千〜数万ボルトという高周波高電圧を発生させ、該高周波高電圧を水又は飲食物処理用の電源とすることを目的とする。

結果、一般の能動素子を利用した電子回路によるよりも、はるかに強力な高周波高電圧が得られ、従来にはなかったほどの高い水及び飲食物の処理効果が得られる。また構成部品点数が少ないため、生産しやすく故障の少ない高周波高電圧による水及び飲食物処理装置を作ることが可能となる。

本発明による高周波電流の通電による、水処理装置の一実施例を示す。本発明による高周波電流をコイルに通して、該コイルが発生する磁場によって、水あるいは他の飲料を処理するため一実施例を示す。［図１］及び［図２］による方式を合体させ、電流と磁場の両方を同時に印加させる方式の水処理装置の実施例を示す。［図３］の実施例が稼働中において、火花放電が開始した直後に発生する、電圧及び電流の実測による波形を示す。（ａ）ａ点及びｂ点の両電極間の電圧波形。（ｂ）ａ点における電流波形。［表１］［図３］の実施例によって、水量２．１５リットル、水温２５．３度Ｃの水を処理した時の、酸化還元電位（ＯＲＰ：ｍＶ）の通電時間（分）による変化を示す。（ａ）都内水道水を原水として処理した結果。（ｂ）都内水道水を、イオン交換膜を通して処理した水を原水とした結果。

図１は、本発明の基本原理を示す、最も簡単な構成による実施形態である。本発明の高周波発信の基本原理は、最も古くて単純な発信回路であるテスラコイルに基づく方式であり、コンデンサーと火花放電のみの回路構成によるものである。（特許文献２参照）

直流高圧電源ＰＳ１からの出力電流は、電流制御抵抗Ｒ１１を通して、コンデンサーＣ１１にチャージされる。該コンデンサーＣ１１のチャージ電圧がある値に達した時、スパークギャップＳＧ１において火花放電が発生し、該コンデンサーＣ１１の放電が開始される。該放電電流は、陽電極Ｐ１１から、水処理容器Ｙ１内で処理される水を通り、陰電極Ｐ１２を通ってコンデンサーＣ１１の陰極までの回路を流れる。

放電により、コンデンサーＣ１１の電圧が０ボルト付近まで低下すると、火花放電は停止し、再び高電圧直流電源ＰＳ１により、コンデンサーＣ１１の充電が開始される。以下上記同様の状態が繰り返される。

充放電の繰り返し周波数は、電流制御抵抗Ｒ１１の大きさと、スパークギャップＳＧ１の間隔によって決まる。電流制御抵抗Ｒ１１が小さいほど、またスパークギャプＳＧ１の間隔が小さいほど、充放電の繰り返し周波数は大きくなる。

この時の放電電流は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、周波数、数メガヘルツ、ピーク値は数千ボルト数十アンペアに達する減衰振動である。この高周波の発生要因は、火花放電によるリンギングと呼ばれる、一種のノイズ現象である。周波数の範囲は、１００Ｋヘルツ〜１０Ｍヘルツ、好ましくは２Ｍヘルツ〜４Ｍヘルツが良い。ピーク電圧は１ＫＶ〜１０ＫＶ、好ましくは６〜８ＫＶあれば良い。

瞬間的ではあるが、この高電圧高周波電流を、コンデンサーＣ１１の充放電が繰り返されるたびに水に通電することにより、水処理容器Ｙ１内の水が、粘性が低く、体に吸収されやすく、口当たりの良い旨い水に変換される。他方、表１が示すように、酸化還元電位（ＯＲＰ）も低くなり、還元力のある体に良い水が生成される。また、両電極Ｐ１１、Ｐ１２の間に、各種ミネラル例えば麦飯石の入った、メッシュ状のミネラルボックスＭ１を設置することにより、処理した水の酸化還元電位を安定させ、また味の良いミネラルウォーターを生成することが可能となる。

両電極Ｐ１１、Ｐ１２の材料については、特に陽極Ｐ１１は、腐食に強い炭素棒、或は白金か金メッキをしたステンレスのような材料が好ましい。また、他の腐食に強い導電性の材料を使用してもよい。陰極Ｐ１２は、上記陽極と同様と材料、もしくは腐食性は陽極より小さいので、単にステンレスが例示できる。

図２は、図１の両電極Ｐ１１、Ｐ１２の代わりに、処理容器Ｙ２に巻いたコイルＬ２を接続した構成による本発明の実施例である。

直流高圧電源ＰＳ２、電流制御抵抗Ｒ２１，コンデンサーＣ１２及びスパークギャップＳＧ２までは、図１と全く同一原理によって動作する。しかし、コイルＬ２の付加により、発信周波数はコイルＬ２のインダクタンスとコンデンサーＣ２１の容量によって決まる周波数となる。従って発信波形は、該周波数に、前記図１と同一のリンギングの発信周波数が重畳した、より複雑な波形となる。これにより、処理する水及び飲食物の中の、様々な固有振動周波数成分を持つイオンと共鳴しやすい状態となる。

本実施例においては、コイルＬ２が発生する磁場によって、処理容器Ｙ２内に設置した、水或は瓶等の容器に入った飲料を、その状態のまま処理することが可能である。処理容器Ｙ２内に、既に瓶等の容器に入った、酒、ジュース或はコーヒー等の飲料を、上記原理により処理することにより、該飲料の味を柔らかく円やかにすることを目的とする。特に、酒、コーヒーのような強い味の飲料を処理すると、その効果は誰にでも判断出来るほど顕著である。

図３は、図１及び図２の方式を合体させ、電流と磁場の両方を同時に水に作用させて、処理効果を高めた実施例である。

高圧電源として、ＡＣ１００Ｖから例えば２ＫＶ、２０ｍＡの出力が得られるトランスＴ３を使用する。トランスＴ３の出力は、コンデンサーＣ３１，ダイオードＤ３１及びＤ３２で構成される、２倍圧整流回路によって最大６ＫＶまで昇圧され、コンデンサーＣ３２にチャージされる。本実施例では、コンデンサーＣ３２は、０．０１μＦ（１２ＫＶ）を使用した。コンデンサーＣ３１は、０．０５μＦ（６ＫＶ）を使用しているが、図１、図２の制御抵抗Ｒ１１、Ｒ２１と同様に、その容量に応じて電流制御効果を有する。従って、トランスＴ３の電流容量に応じて決定する。また、トランスＴ３の仕様、及び高電圧発生回路は、上記具体例に限ったものではなく、発生する直流電圧が５００Ｖ〜１０ＫＶ、好ましくは２ＫＶ〜６ＫＶのもので良い。

コンデンサーＣ３２の両端に接続された抵抗Ｒ３は、電源がＯＦＦになった時、該コンデンサーＣ３２及びＣ３１に残ったチャージを安全のために放電させる抵抗である。本実施例においては２０ＭΩ（５Ｗ）程度を使用する。但しこれらの抵抗値及びコンデンサーの容量は、この具体例に限ったものではない。

スパークギャップＳＧ３は、調整つまみＳＣ３によって火花ギャップの間隔が調整可能な構造となっている。

コンデンサーＣ３２にチャージされた電荷は、図１及び図２の実施例と同様に、ある電圧に達すると、スパークギャップＳＧ３に火花放電電流が発生し、水処理容器Ｙ３内の両電極Ｐ３１、Ｐ３２を通り、直列に挿入されたコイルＬ３を流れ、磁場を発生させてコンデンサーＣ３２に帰る。処理容器Ｙ３内の水は、両電極Ｐ１１、Ｐ１２間の電流によって処理されると同時に、コイルＬ３による磁場によって処理される。

この時に発生する磁場Ｂと、水に流れる両電極間の電流Ｉは直交しており、フレミングの力Ｆが水のイオンに作用し、該水のイオンは若干の対流を起こすことが推測される。即ち、処理容器Ｙ３内の水は撹拌され、水処理効果が、図１、図２の実施例よりもさらに促進される。

本発明は、高電圧高周波を直接水に通電し、また同時に該高周波をコイルに通じ、発生する磁場によって、水又は飲食物を処理できる方式であり、他に具体例はない。

産業上としては、本装置の製造販売、及び処理した水の機能水としての販売の両方が考えられる。処理した水は、界面活性効果が大きく、風呂水用、及び物の洗浄用としても有効である。或は、植物の栽培用としても非常に有効である。また、処理水を原料水とした飲料又は化粧水等の製造販売も期待される。

ＰＳ１、ＰＳ２．．．．．．．．．．．．．．直流高圧電源、
Ｒ１１、Ｒ１２．．．．．．．．．．．．．．電流制御抵抗
Ｒ３．．．．．．．．．．．．．．．．．．．リーク抵抗
Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ３２．．．．．．．．．．．．コンデンサー
Ｄ３１、Ｄ３２．．．．．．．．．．．ダイオード
ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＧ３．．．．．．．．．スパークギャップ
ＳＣ３．．．．．．．．．．．．ギャップ間隔調整つまみ
Ｐ１１、Ｐ３１．．．．．．．．．．陽電極
Ｐ１２、Ｐ３２．．．．．．．．．．陰電極
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３．．．．．．．．．水処理容器
Ｍ１．．．．．．．．．．．．．．．メッシュ状ミネラル容器及びミネラル（麦飯石）
Ｂ．．．．．．．．．．．．．．．．瓶に入った飲料

Claims

高周波電圧及び高周波磁場を、水及び飲食物に印加することにより、該水及び飲食物を改善改質することを特徴とする水及び飲食物処理方式。
高圧電源、コンデンサー及び火花放電ギャップで構成される回路によって発生した高電圧高周波電流を、処理容器内の水中に設置した電極によって直接通電させることにより、処理容器内の水を改質することを特徴とする、請求項１記載の水処理方式。
高圧電源、コンデンサー及び火花放電ギャップで構成される回路によって発生した高周波電流を、処理容器に巻いたコイルを通して放電させ、コイルが発生する磁場により処理容器内に設置した各種飲食料を改質することを特徴とする、請求項１記載の水又は飲食物処理方式。
高圧電源、コンデンサー及び火花放電ギャップで構成される回路によって発生した、高周波高電圧を、請求項１及び請求項２に記載の処理方式を組み合わせ、電流と磁場を同時に処理容器内の水に作用させることにより、より大きな処理効果を目的としたことを特徴とする水及び飲食物処理方式。