JP3655669B2 - イオン化水の製造法及びイオン化水製造装置 - Google Patents
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- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
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- C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品加工処理、理美容、農水産物の育成等に使用されるイオン化水の新規な製造法及びかかるイオン化水の製造に適した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、陽極室と陰極室とを隔膜で仕切った電解槽に原料水を仕込んで電気分解を行い、陽極室から酸性イオン水を回収するとともに陰極室からアルカリ性イオン水を回収して、これらのイオン化水をそれぞれに利用することが行なわれている。そのうちアルカリイオン水は、ナトリウムイオンやカルシウムイオンが濃縮されていて、理美容や食品処理などの多種の用途に使用されているのに対して、酸性イオン水は塩素イオンなどを含み、理美容や農水産物処理などに殺菌用として使用されることが多い。しかしこれらのイオン化水を使用後に廃棄しようとすると、特に酸性イオン水は土壌や河川などの環境を酸性化する傾向があり、大量に使用する場合には排水処理が必要となるなど、必ずしも使い勝手が良いものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、このような従来のイオン化水の使用上の問題について種々研究した結果、使用後の廃棄処理が簡単であって環境汚染の問題がないイオン化水を製造できる方法を見出した。即ち本発明は、廃棄処理時に環境汚染の恐れがないイオン化水を、簡便且つ効率よく製造する新規な方法、及びかかる方法を容易に実施することができる装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記のような本発明の目的は、パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に捲回された流路に原水を流して電磁処理する工程と、高周波放電している１対の電極間に前記電磁処理水を通過させてイオン化する工程とを含むことを特徴とするイオン化水の製造法によって達成することができる。
【０００５】
更にかかる本発明のイオン化水の製造法を実施するに適した装置として、パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に流路を捲回してなる電磁処理装置と、高周波電圧発生装置と、該高周波電圧発生装置の出力側に接続された１対の放電電極と、該放電電極の放電間隙に電磁処理水を供給できる滴下装置と、生成したイオン化水の貯槽とを備えたことを特徴とするイオン化水製造装置が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のイオン化水の製造法の第１工程において原水を電磁処理するに当たり、高電圧発生用の２次コイルでは尖頭値で１０ｋＶ以上の２次交流パルス電圧が発生するように運転することが望ましく、更に好ましくは同じく３０〜５０ｋＶ程度であるのがよい。またその周波数は３００Ｈｚ以上であるのがよく、更に好ましくは６００〜９００Ｈｚである。
【０００７】
また、上記のように１次コイルと２次コイルとの中間に捲回された流路内を流下することによって電磁処理された水は、次工程で高周波によるコロナ放電、又はスパーク放電などが行なわれている電極の放電間隙に供給され、ここを通過する際にイオン化されるが、この場合は霧状や滴状で供給されるのが望ましく、滴下されるのが特に好ましい。かかる放電電極に高周波電力を供給する高周波電圧発生装置としては、電圧が尖頭値で５ｋＶ以上であり、周波数が１００ｋＨｚ以上であることが望ましい。
【０００８】
本発明のイオン化水の製造法を適用することができる原水としては、例えば水道水、ミネラルウォータ、蒸留水、精製水などのほか、水溶性或いは微水溶性の有機物又は無機物、特に有機酸や無機酸又は有機塩基や無機塩基或いはこれらの塩、アルコール類や糖類などを含む水などであってもよく、特に限定されない。更にはまた既にイオン化処理を受けた水を反復処理することもできる。
【０００９】
本発明の方法によってイオン化水を製造するときは、電磁処理と高周波放電処理との２重処理によってｐＨ値が原水と殆ど変わらず、しかも性能の優れた高度イオン化水が得られる。そして本発明のイオン化水は、環境に排出しても何らの障害も発生することがない。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明のイオン化水製造装置を図によって説明する。
図において、１はパルス電流供給装置であって電源に接続されたバイブレータ式の断続スイッチからなり、たとえば３００〜４００Ｈｚのパルス電流を電磁処理装置２の１次コイル２１に供給することができるものである。この１次コイル２１は筒状鉄心２２を囲む絶縁層２３の外側に設けられており、更に１次コイル２１の外側に設けられた絶縁層２４の外側にシリコーンゴムのチューブからなる流路２５が巻き付けてある。この流路２５の外側に設けた絶縁層２６の外側に１組の２次コイル２７、２７が設けてある。この２次コイル２７、２７は直列に結合してあり、それらの両端の端子には２次コイル２７、２７で発生した高電圧を放電するための電極２８、２８がそれぞれ接続されていて、周波数が７００〜８００Ｈｚで２０〜３０ｋＶ程度の電圧が発生できるようになっている。
【００１１】
３は高周波電圧発生装置であって、バイブレータ式の断続スイッチ３１と高周波電圧発生用の発振コイル３２と発振コンデンサ３３とからなり、発振コイル３２の先端端子とアース端子とにそれぞれ接続された炭素性の１対の放電電極３４、３４の間で、尖頭電圧値が１０〜２０ｋＶであり、周波数が１００〜２００ｋＨｚの高周波コロナ放電が発生するように構成されている。
【００１２】
そして上記の放電電極３４、３４の放電間隙の真上には、流路２５の末端に接続されたコック付ノズル型の滴下装置２９が設けられており、ノズルから滴下した水が放電間隙を通過するようになっている。そして放電間隙を通過した水はその下方に設けられたイオン化水貯槽４中に入るようになっている。
【００１３】
この装置を用いて、流路２５の上端から原水として薬局方の精製水Ａを約６ml/minの割合で供給して、電磁処理装置２の１次コイル２７、２７では周波数が７００Ｈｚ、３０ｋＶの電圧が発生するように調整し、また高周波電圧発生装置３の出力が周波数１５０ｋＨｚ、電圧が１５ｋＶで、放電電極３４、３４の間で高周波コロナ放電を発生させながら電極間隙に水を通過させ、生成したイオン化水をイオン化水貯槽４に集めた。そして１時間あたり約３５０mlのイオン化精製水Ｂを得た。
また原水として精製水に０．１重量％の酢酸を添加した酢酸水Ｃを用いて、上記と同様にイオン化処理してイオン化酢酸水Ｄを得た。
【００１４】
こうして製造した本発明によるイオン化精製水Ｂと精製水Ａとを比較し、また本発明によるイオン化酢酸水Ｄと酢酸水Ｃとを比較して調べたところ、表１のような違いがあった。また比較のために、水道水Ｅ、及び市販の隔膜式イオン水発生装置で製造した酸性水Ｆ及びアルカリ性水Ｇの性状を、比較のために対比して表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
これらの水各２mlを女性（３０才）の手の甲に塗布して１０分間放置後に、スキンテスター（TOHTO Co. Ltd.製）を用いて肌の保水度（μＳ／mm）を測定した結果を表２に示した。
【００１７】
【表２】
【００１８】
また、これらの水各１００mlにそれぞれ可溶性澱粉５０ｇを加え、充分に混合して９０℃に約１０分間加熱して透明な溶液とし、α−アミラーゼ２mgを加えて４０℃に１時間保った。このようにして得たそれぞれの溶液にヨードヨードカリ試薬を滴下して混合し、６分後に安定した呈色を観察することによって、澱粉の糖化反応を比較し、その結果を表３に示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】
更に、これらの水約２０mlをそれぞれ大型試験管に取り、開花状態のナデシコの切り花を挿して室温で１週間放置し、花と水の状態を観察した。その結果を表４に示した。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【発明の効果】
本発明のイオン化水の製造方法によれば、特殊な電磁処理と高周波放電によるイオン化処理とによりイオン化水を製造するので、製造時のエネルギー消費が少なくて優れた性能を有するイオン化水が効率よく得られ、しかもかかるイオン化水は廃棄に際しても環境に対する負荷が極めて少ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイオン化水製造装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ パルス電流供給装置
２ 電磁処理装置
２１ １次コイル
２２ 筒状鉄心
２３ 絶縁層
２４ 絶縁層
２５ 流路
２６ 絶縁層
２７ ２次コイル
２８ 電極
２９ 滴下装置
３ 高周波電圧発生装置
３１ 断続スイッチ
３２ 発振コイル
３３ 発振コンデンサ
３４ 放電電極
４ イオン化水貯槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品加工処理、理美容、農水産物の育成等に使用されるイオン化水の新規な製造法及びかかるイオン化水の製造に適した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、陽極室と陰極室とを隔膜で仕切った電解槽に原料水を仕込んで電気分解を行い、陽極室から酸性イオン水を回収するとともに陰極室からアルカリ性イオン水を回収して、これらのイオン化水をそれぞれに利用することが行なわれている。そのうちアルカリイオン水は、ナトリウムイオンやカルシウムイオンが濃縮されていて、理美容や食品処理などの多種の用途に使用されているのに対して、酸性イオン水は塩素イオンなどを含み、理美容や農水産物処理などに殺菌用として使用されることが多い。しかしこれらのイオン化水を使用後に廃棄しようとすると、特に酸性イオン水は土壌や河川などの環境を酸性化する傾向があり、大量に使用する場合には排水処理が必要となるなど、必ずしも使い勝手が良いものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、このような従来のイオン化水の使用上の問題について種々研究した結果、使用後の廃棄処理が簡単であって環境汚染の問題がないイオン化水を製造できる方法を見出した。即ち本発明は、廃棄処理時に環境汚染の恐れがないイオン化水を、簡便且つ効率よく製造する新規な方法、及びかかる方法を容易に実施することができる装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記のような本発明の目的は、パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に捲回された流路に原水を流して電磁処理する工程と、高周波放電している１対の電極間に前記電磁処理水を通過させてイオン化する工程とを含むことを特徴とするイオン化水の製造法によって達成することができる。
【０００５】
更にかかる本発明のイオン化水の製造法を実施するに適した装置として、パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に流路を捲回してなる電磁処理装置と、高周波電圧発生装置と、該高周波電圧発生装置の出力側に接続された１対の放電電極と、該放電電極の放電間隙に電磁処理水を供給できる滴下装置と、生成したイオン化水の貯槽とを備えたことを特徴とするイオン化水製造装置が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のイオン化水の製造法の第１工程において原水を電磁処理するに当たり、高電圧発生用の２次コイルでは尖頭値で１０ｋＶ以上の２次交流パルス電圧が発生するように運転することが望ましく、更に好ましくは同じく３０〜５０ｋＶ程度であるのがよい。またその周波数は３００Ｈｚ以上であるのがよく、更に好ましくは６００〜９００Ｈｚである。
【０００７】
また、上記のように１次コイルと２次コイルとの中間に捲回された流路内を流下することによって電磁処理された水は、次工程で高周波によるコロナ放電、又はスパーク放電などが行なわれている電極の放電間隙に供給され、ここを通過する際にイオン化されるが、この場合は霧状や滴状で供給されるのが望ましく、滴下されるのが特に好ましい。かかる放電電極に高周波電力を供給する高周波電圧発生装置としては、電圧が尖頭値で５ｋＶ以上であり、周波数が１００ｋＨｚ以上であることが望ましい。
【０００８】
本発明のイオン化水の製造法を適用することができる原水としては、例えば水道水、ミネラルウォータ、蒸留水、精製水などのほか、水溶性或いは微水溶性の有機物又は無機物、特に有機酸や無機酸又は有機塩基や無機塩基或いはこれらの塩、アルコール類や糖類などを含む水などであってもよく、特に限定されない。更にはまた既にイオン化処理を受けた水を反復処理することもできる。
【０００９】
本発明の方法によってイオン化水を製造するときは、電磁処理と高周波放電処理との２重処理によってｐＨ値が原水と殆ど変わらず、しかも性能の優れた高度イオン化水が得られる。そして本発明のイオン化水は、環境に排出しても何らの障害も発生することがない。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明のイオン化水製造装置を図によって説明する。
図において、１はパルス電流供給装置であって電源に接続されたバイブレータ式の断続スイッチからなり、たとえば３００〜４００Ｈｚのパルス電流を電磁処理装置２の１次コイル２１に供給することができるものである。この１次コイル２１は筒状鉄心２２を囲む絶縁層２３の外側に設けられており、更に１次コイル２１の外側に設けられた絶縁層２４の外側にシリコーンゴムのチューブからなる流路２５が巻き付けてある。この流路２５の外側に設けた絶縁層２６の外側に１組の２次コイル２７、２７が設けてある。この２次コイル２７、２７は直列に結合してあり、それらの両端の端子には２次コイル２７、２７で発生した高電圧を放電するための電極２８、２８がそれぞれ接続されていて、周波数が７００〜８００Ｈｚで２０〜３０ｋＶ程度の電圧が発生できるようになっている。
【００１１】
３は高周波電圧発生装置であって、バイブレータ式の断続スイッチ３１と高周波電圧発生用の発振コイル３２と発振コンデンサ３３とからなり、発振コイル３２の先端端子とアース端子とにそれぞれ接続された炭素性の１対の放電電極３４、３４の間で、尖頭電圧値が１０〜２０ｋＶであり、周波数が１００〜２００ｋＨｚの高周波コロナ放電が発生するように構成されている。
【００１２】
そして上記の放電電極３４、３４の放電間隙の真上には、流路２５の末端に接続されたコック付ノズル型の滴下装置２９が設けられており、ノズルから滴下した水が放電間隙を通過するようになっている。そして放電間隙を通過した水はその下方に設けられたイオン化水貯槽４中に入るようになっている。
【００１３】
この装置を用いて、流路２５の上端から原水として薬局方の精製水Ａを約６ml/minの割合で供給して、電磁処理装置２の１次コイル２７、２７では周波数が７００Ｈｚ、３０ｋＶの電圧が発生するように調整し、また高周波電圧発生装置３の出力が周波数１５０ｋＨｚ、電圧が１５ｋＶで、放電電極３４、３４の間で高周波コロナ放電を発生させながら電極間隙に水を通過させ、生成したイオン化水をイオン化水貯槽４に集めた。そして１時間あたり約３５０mlのイオン化精製水Ｂを得た。
また原水として精製水に０．１重量％の酢酸を添加した酢酸水Ｃを用いて、上記と同様にイオン化処理してイオン化酢酸水Ｄを得た。
【００１４】
こうして製造した本発明によるイオン化精製水Ｂと精製水Ａとを比較し、また本発明によるイオン化酢酸水Ｄと酢酸水Ｃとを比較して調べたところ、表１のような違いがあった。また比較のために、水道水Ｅ、及び市販の隔膜式イオン水発生装置で製造した酸性水Ｆ及びアルカリ性水Ｇの性状を、比較のために対比して表１に示した。
【００１５】
【表１】
これらの水各２mlを女性（３０才）の手の甲に塗布して１０分間放置後に、スキンテスター（TOHTO Co. Ltd.製）を用いて肌の保水度（μＳ／mm）を測定した結果を表２に示した。
【００１７】
【表２】
また、これらの水各１００mlにそれぞれ可溶性澱粉５０ｇを加え、充分に混合して９０℃に約１０分間加熱して透明な溶液とし、α−アミラーゼ２mgを加えて４０℃に１時間保った。このようにして得たそれぞれの溶液にヨードヨードカリ試薬を滴下して混合し、６分後に安定した呈色を観察することによって、澱粉の糖化反応を比較し、その結果を表３に示した。
【００１９】
【表３】
更に、これらの水約２０mlをそれぞれ大型試験管に取り、開花状態のナデシコの切り花を挿して室温で１週間放置し、花と水の状態を観察した。その結果を表４に示した。
【００２１】
【表４】
【発明の効果】
本発明のイオン化水の製造方法によれば、特殊な電磁処理と高周波放電によるイオン化処理とによりイオン化水を製造するので、製造時のエネルギー消費が少なくて優れた性能を有するイオン化水が効率よく得られ、しかもかかるイオン化水は廃棄に際しても環境に対する負荷が極めて少ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイオン化水製造装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ パルス電流供給装置
２ 電磁処理装置
２１ １次コイル
２２ 筒状鉄心
２３ 絶縁層
２４ 絶縁層
２５ 流路
２６ 絶縁層
２７ ２次コイル
２８ 電極
２９ 滴下装置
３ 高周波電圧発生装置
３１ 断続スイッチ
３２ 発振コイル
３３ 発振コンデンサ
３４ 放電電極
４ イオン化水貯槽
Claims (8)
- パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に捲回された流路に原水を流して電磁処理する工程と、高周波放電している１対の電極間に前記電磁処理水を通過させてイオン化する工程とを含むことを特徴とするイオン化水の製造法。
- 前記高電圧発生用の２次コイルにおいて電圧尖頭値１０ｋＶ以上の交流パルスを発生させる請求項１記載のイオン化水の製造法。
- 前記高電圧発生用の２次コイルにおいて周波数３００Ｈｚ以上の交流パルスを発生させる請求項１又は２に記載のイオン化水の製造法。
- 前記高周波放電はコロナ放電、又はスパーク放電である請求項１乃至３のいずれかに記載のイオン化水の製造法。
- 前記高周波放電は周波数が１００ｋＨｚ以上である請求項１乃至４のいずれかに記載のイオン化水の製造法。
- パルス電流が供給される１次コイルとこの１次コイルの外側に設けられた高電圧発生用の２次コイルとの中間に流路を捲回してなる電磁処理装置と、高周波電圧発生装置と、該高周波電圧発生装置の出力側に接続された１対の放電電極と、該放電電極の放電間隙に電磁処理水を供給できる滴下装置と、生成したイオン化水の貯槽とを備えたことを特徴とするイオン化水製造装置。
- 高電圧発生用の２次コイルが１０ｋＶ以上の交流パルス電圧を発生できるものである請求項６記載のイオン化水製造装置。
- 高周波電圧発生装置が周波数１００ｋＨｚ以上の電圧を発生できるものである請求項６又は７に記載のイオン化水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17841095A JP3655669B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | イオン化水の製造法及びイオン化水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17841095A JP3655669B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | イオン化水の製造法及びイオン化水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0924375A JPH0924375A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3655669B2 true JP3655669B2 (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=16048011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17841095A Expired - Fee Related JP3655669B2 (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | イオン化水の製造法及びイオン化水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3655669B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100311636B1 (ko) * | 1997-09-12 | 2001-11-22 | 조 문 기 | 오존처리에의한초정수제조방법 |
| JP4502718B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2010-07-14 | 猪野 忠行 | 荷電したイオン化液の製造装置 |
| GB2469341B (en) | 2009-04-09 | 2013-11-06 | Hydropath Holdings Ltd | Establishment of electrodes in a liquid |
| BR102020017993A2 (pt) * | 2020-09-02 | 2022-03-15 | Charles Adriano Duvoisin | Processo e equipamento de eletroenergização de fluidos por armadilha de elétrons direcionada e uso de um fluido eletroenergizado correspondente |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP17841095A patent/JP3655669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0924375A (ja) | 1997-01-28 |
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