JP3752351B2

JP3752351B2 - 水の改質処理装置

Info

Publication number: JP3752351B2
Application number: JP07830297A
Authority: JP
Inventors: 勝彦出口; 茂司杉山
Original assignee: 有限会社フォーション
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JPH10272471A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水、井戸水等の通常の水を、任意のｐＨ値であって、強い還元性を有する水に改質処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水を電気分解して得られるアルカリイオン水および酸性イオン水は、それぞれの特性により、各種分野において、広く利用されるようになっている。このようなアルカリイオン水および酸性イオン水は、通常、処理槽内に陰極と陽極とを配置し、陰極および陽極の間を多孔質の電解隔膜等によって隔離した状態で、陰極と陽極との間に直流電圧を印加するようになっている。陰極と陽極との間に直流電圧が印加されると、陰極には、Ｈ⁺イオンが引き寄せられて、Ｈ⁺イオンは、陰極における電子との反応によってＨ₂ガスとなって放散される。その結果、陰極の周辺には、Ｈ⁺イオンの減少に伴ってＯＨ^-イオンが増加し、ｐＨ値がアルカリ性を呈するアルカリイオン水が生成される。
【０００３】
陽極の周辺では、ＯＨ^-イオンが陽極に引き寄せられて、そのＯＨ^-イオンが陽極に電子を奪い取られることによってＯ₂ガスとなって放散される。その結果、陽極の周辺では、ＯＨ^-イオンの減少に伴ってＨ⁺イオンが増加し、ｐＨ値が酸性を呈する酸性イオン水が生成される。
【０００４】
ｐＨ値がアルカリ性になったアルカリイオン水は、酸化還元電位（ＯＲＰ）値がマイナスになった強い還元性を有している。ｐＨ値が酸性になった酸性イオン水は、酸化力が強く、ＯＲＰ値がプラスになっている。
【０００５】
このように、水の電解処理によって得られるアルカリイオン水および酸性イオン水は、ｐＨ値とＯＲＰ値とが相関しており、通常、両者を別個に制御して調整することができない。
【０００６】
還元電位を有する水は、自由に活動する電子の数が多く、しかも、電子のエネルギーが高レベルになっていると考えられる。従って、マイナスＯＲＰ値がマイナス側に大きくなるほど、活動する電子の数が多くなり、各電子エネルギーが高レベルになって強い還元性を有する状態になる。しかし、このように、ＯＲＰ値がマイナス側に大きくなるほど、すなわち、還元電位がマイナス側に大きくなるほど電子は不安定な状態になり、エネルギーを放出して安定な状態に戻ろうとする。その結果、マイナスＯＲＰ値を長期にわたって持続させることができず、還元電位（マイナスＯＲＰ値）は短時間で低減して消失してしまう。
【０００７】
従って、マイナスＯＲＰ値を有するように改質された水は、短時間の間に利用しなければならないために、その利用範囲が限定され、広範囲にわたって利用することができないという問題がある。
【０００８】
特開平８−２４８６５号公報には、結晶性粘土鉱物のセラミックによって構成された電解隔膜を利用して、長期にわたって安定したｐＨ値を有するイオン水の製造方法および製造装置が開示されている。このイオン水の製造方法および製造装置では、結晶性粘土鉱物に含まれるケイ酸（ＳｉＯ₄）が、アルカリ性の処理水内に溶出して、モノケイ酸（Ｓｉ（ＯＨ）₄）に単量体化され、さらに、モノケイ酸が、６個のＯＨ^-イオンが配位した［Ｓｉ（ＯＨ）₆］^2-の錯イオンとされる。この錯イオンが、長期にわたって安定したｐＨ値を被処理水に与える主要な成分になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
結晶性粘度鉱物は、結晶状または層状構造になっているために、化学的に安定であり、しかも、物理的に強固な物質である。従って、結晶性粘土鉱物から単量体化されたモノケイ酸を得るためには、ｐＨ１１以上の強力なアルカリ性の環境において、その結晶性粘土鉱物を単結晶状化してコロイド粒子として、そのコロイド粒子の表面から溶出させなければならない。このためには、被処理水に長時間にわたって通電を繰り返して電解処理しなければならず、従って、そのための作業が容易ではなく、また、装置も大型化するという問題がある。
【００１０】
また、このような製造方法では、長期にわたって安定したｐＨ値を持続する強アルカリイオン水が得られるものの、マイナスＯＲＰ値を制御することはできないという問題もある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、任意のｐＨ値において強い還元性を有し、しかも、ｐＨ値および還元性が長期にわたって安定した水に改質することができる水の改質処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明の水の改質処理装置は、内部に被処理水を収容し得るように珪藻土を主体として構成されており、通電のための補助用の水内に浸漬された生成容器と、この生成容器の内周面に沿って配置された内部電極と、この生成容器の外周面に沿って配置された外部電極と、前記内部電極に対向するように、生成容器の周壁面に埋設された第３電極とを具備し、前記内部電極と外部電極との間に交流電流が印加されるとともに、内部電極と第３電極との間に直流電流が印加されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の水の改質処理装置では、直流電流が印加される内部電極と第３電極との極性が、時限的に反転される。
【００１４】
請求項３に記載の水の改質処理装置では、第３電極および内部電極と外部電極および内部電極とに交互に印加される。
【００１５】
請求項４に記載の水の改質処理装置では、前記内部電極がチタンによって構成されており、前記第３電極がアルミニウムによって構成されている。
【００１６】
請求項５に記載の水の改質処理装置では、前記内部電極がステンレス鋼によって構成されており、前記第３電極が亜鉛によって構成されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の水の改質処理装置の実施の形態の一例を示す断面図である。この水の改質処理装置は、水道水、井戸水等の通電のための補助用水が収容される処理槽１１と、この処理槽１１内の補助用水内に浸漬状態で配置された生成容器１２とを有している。
【００１９】
処理槽１１は、上面が開放されており、その底部には、処理槽１１内に収容された通電のための補助溶液水溶液を排出するための排出弁１１ａが設けられている。生成容器１２内には、改質処理される水道水等の通常の水が、被処理水として収容されるようになっている。
【００２０】
生成容器１２は、珪藻土によって、例えば、内径が１２０ｍｍ、深さが１８０ｍｍ、厚さが４０ｍｍに構成された有底円筒状をしており、その周壁部には、例えばアルミニウムのパンチング板によって円筒状に構成された第３電極１３が埋設されている。第３電極１３は、例えば、厚さ１ｍｍのアルミニウム板に、内径１９ｍｍの多数の透孔を形成して、内径１５０ｍｍ、高さ１２０ｍｍの円筒状に構成されており、従って、珪藻土によって構成された生成容器１２の内周面から３０ｍｍの位置に一体的に埋設されている。この第３電極１３には、生成容器１２の上方に延出するリード線１３ａが接続されている。第３電極１３としては、アルミニウムに限らず、亜鉛、あるいは、アルミニウムと亜鉛の組み合わせによって構成してもよい。
【００２１】
生成容器１２の外周面には、例えばチタン板によって構成された外部電極１４が巻き付けられている。この外部電極１４は、上下方向および周方向にそれぞれ適当な間隔をあけて正方形状の複数の開口部が設けられており、珪藻土によって構成された生成容器１２を補強するように、その外周面に、上端部を除いて巻き付けられている。外部電極１４としては、チタンに限らず、ステンレス鋼、鉄等の金属板、あるいは導電性カーボンも使用することができる。
【００２２】
処理槽１１の開放された上面は、蓋体１６によって覆われている。この蓋体１６は、その外周縁部が、処理槽１１の周面における上端縁にボルト止めされており、その中央部に貫通孔１６ａが設けられている。蓋体１６には、貫通孔１６ａの周囲に上下方向に沿って配置された複数の支持軸１８の上端部が、それぞれ取り付けられており、この支持軸１８の下端部に、生成容器１２が載置される支持台１５が、処理槽１１の底部に対して若干上方位置にほぼ水平状態で取り付けられている。蓋体１６の中央部に設けられた貫通孔１６ａは、生成容器１２の開放された上端面に整合状態で対向しており、生成容器１２の上端面が、蓋体１６における貫通孔１６ａの周縁部に、シリコンゴム製のパッキング１７を介して水密状態に圧接されている。
【００２３】
蓋体１６には、処理槽１１内に通電補助用水を補給するための補給管１９が、フロート式の逆止弁１９ａを介して接続されている。
【００２４】
生成容器１２の内部には、円筒状をした内部電極２１が配置されている。この内部電極２１は、例えばチタン製のパンチング板によって構成されており、生成容器１２の内周面に対向する周面には、例えば、内径が８ｍｍ程度の多数の透孔が形成されている。内部電極２１の上端部には、フランジ体２２が取り付けられている。このフランジ体２２は、内部電極２１の上端面を覆った状態になっており、その外周縁部が、内部電極２１の上縁部から全周にわたって外方に延出している。そして、フランジ体２２の外周蓋部が、処理槽１１の上端面を覆う蓋体１６に、Ｏリング２３を介して水密状態で圧接されている。
【００２５】
フランジ体２２には、生成容器１２内に配置された円筒状の内部電極２１内に被処理水を注水する注水管２４が貫通状態で設けられている。この注水管２４には、生成容器１２内に注水される被処理水の流量を調整する流量調整弁２５が設けられている。
【００２６】
また、フランジ体２２には、内部電極２１の内部に生成される処理水を排出する排水管２６が貫通状態で設けられている。この排水管２６には、内部電極２１内にて生成される水素ガスを排出するための排気管２７が連通状態で取り付けられている。
【００２７】
内部電極２１と一体的に取り付けられたフランジ体２２は、蓋体１６の中央部に設けられた貫通孔１６ａ内に内部電極２１を挿入した状態で、蓋体１６の上端面に、ワンタッチ式の係止具２８によって着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００２８】
円筒状の第３電極１３が埋設された珪藻土製の生成容器１２は、例えば、食品添加物規格に適合した乾燥珪藻土に水を加えて混練し、予め準備された円筒状の第３電極１３に対して、珪藻土を被覆して所定の有底円筒状に成形した後に、大気中での予備乾燥および４００℃前後にて焼成することにより製造される。
【００２９】
なお、外部電極１４は、珪藻土製の生成容器１２の強度を向上させるために、生成容器１２の外周面に巻き付けて、生成容器１２と一体的に構成したが、このような構成に限らず、外部電極１４を円筒状に構成して、その円筒状の外部電極１４内に生成容器１２を、適当な間隔をあけて同心状に配置する構成としてもよい。
【００３０】
図２は、本発明の水の処理装置における電気回路図である。円筒状の内部電極２１および生成容器１２の外周面に設けられた外部電極１４には、商用電流として通常使用されている５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電流が、電圧調整器３１によって調整された状態で、また、ブロッキングコンデンサー３６によって、先鋭的に高電圧になった波形とされて、印加されるようになっている。電圧調整器３１によって調整された交流電流の電圧値は、電圧計３４によって測定されるようになっており、また、内部電極２１と外部電極１４との間に印加される交流電流の電流値および電圧値は、電流計３２および電圧計３５によって、それぞれ、検出されるようになっている。
【００３１】
また、内部電極２１および外部電極１４は、直流電流制御器３３に直接接続されており、第３電極１３は、可変抵抗器３７を介して直流電流制御器３３に接続されている。直流電流制御器３３に供給される直流電流は、電流計３８によって測定される。なお、内部電極２１および外部電極１４との間に流れる直流と交流の割合は、可変コンデンサー３９によって、小範囲ではあるが調整できるようになっている。
【００３２】
直流電流制御器３３は、整流器によって生成される直流電流が、内部電極２１と第３電極１３との間、または内部電極２１と外部電極１４との間に、選択的に印加するようになっており、また、内部電極２１と第３電極１３との間に印加される直流電流の極性を、時限的に反転させるようにもなっている。
【００３３】
例えば、生成容器１２内に生成される処理水を強アルカリ性とする場合には、内部電極２１をマイナス極とするとともに、第３電極１３および外部電極１４を時限的に切り替えて交互にプラス極として、直流電流が適当な時間にわたって印加されるようになっている。また、処理水を中性域近傍のｐＨ値とする場合には、第３電極１３および内部電極２１の極性を時限的に反転した状態で、両者の間に直流電流が適当な時間にわたって印加される。
【００３４】
このような構成の水処理装置では、処理槽１１内に、水道水等の水を通電補助用水として充填して、また、生成容器１２内に水道水等の被処理水を充填するとともに、所定の流量で供給しつつ、内部電極２１と外部電極１４との間に、交流電流を印加しつつ、内部電極２１と第３電極１３との間に直流電流を印加すると、生成容器１２内には、ｐＨ６．０〜１２．５の範囲の任意の値であって、マイナスＯＲＰ値がマイナス側に大きくなった強い還元性を有する処理水が生成される。生成された処理水は、長期にわたってｐＨ値を安定的に維持するとともに、マイナスＯＲＰ値の劣化も抑制される。生成される処理水のｐＨ値は、内部電極２１と埋設電極１３との間に印加される直流電流の値が大きく、また、その通電時間が長くなるほど、高いｐＨ値（アルカリ側）になるとともに、マイナスＯＲＰ値も顕著になる。さらに、生成時に得られたマイナスＯＲＰ値の経時的な劣化を抑制する効果は、この直流電流と同時に通電されている交流電流の通電量と相関している。
【００３５】
生成された処理水が、長期にわたってｐＨ値を安定的に維持し、しかも、マイナスＯＲＰ値の劣化を抑制し得る状態になる理由は、次のように考えられる。
【００３６】
例えば、内部電極２１と外部電極１４との間に印加される交流電流は、生成容器１２内の被処理水にエネルギーを与えて、水分子間の水素結合を弛緩した状態にしていると考えられる。他方、内部電極２１をマイナス極、生成容器１２に埋設された第３電極１３をプラス極として直流電流が印加されると、珪藻土によって構成された生成容器１２を電解隔膜とした電気分解処理と同様に、Ｈ⁺イオンが、マイナス極である内部電極２１近傍に生成される。そして、生成されたＨ⁺イオンは、ガス化されて水中に放散されることになる。これにより、内部電極１２の近傍では、ＯＨ^-イオンの生成が顕著になり、生成容器１２内の被処理水のｐＨは、アルカリ側にシフトされる。
【００３７】
他方、生成容器１２を構成する珪藻土は、結晶性粘土鉱物にみられるような結晶構造または層状構造ではなくて非晶質あるいはクリストバラスのＳｉＯ₂を主として構成されており、置換型陽イオンとして共存する金属（Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、その他）がほとんど存在しない。このため、生成容器１２内に埋設されている第３電極１３をプラス極として直流電流を印加すると、マイナス極となっている生成容器１２内の内部電極２１の周辺で生成されるＯＨ^-イオンと同時に生成するＨ⁺イオンが珪藻土内に取り込まれ、アルミニウムによって構成された第３電極１３から、Ａｌイオンが交換イオンとして被処理水中に溶出することになる。また、同時に、生成容器１２内の被処理水がアルカリ側にシフトすることによって、珪藻土から非晶質のＳｉＯ₂成分が順次溶出する。
【００３８】
珪藻土によって構成された生成容器１２から被処理水に溶出されるＳｉＯ₂成分は、非晶質あるいはクリストバラスになっているために、結晶性粘土鉱物から得られる結晶構造または層状構造のＳｉＯ₄成分に比較すれば、極性の反転を繰り返す環境下にて、容易にＳｉ（ＯＨ）₄または錯イオン［Ｓｉ（ＯＨ）₆］^2-が生成され、プラス極になった際にアルミニウム製の第３電極１３から溶出するＡｌイオンにより、多核錯体としての水和性のケイ質アルミニウムが容易に生成されることになると考えられる。
【００３９】
このようにして生成される多核錯体は、多価金属イオンであるＡｌイオンの電子配置によって活性を呈することが知られており、従って、生成されるアルカリ水は、多核錯体を多量に含むことによって活性化されたアルカリを呈する。しかも、共存する多核錯体によって、電子エネルギーが低下することが抑制されているために、ｐＨ値およびＯＲＰ値、特にマイナスＯＲＰ値の劣化が抑制されると考えられる。このことは、生成されるアルカリイオン水のｐＨ値およびＯＲＰ値を測定する際に、測定値が一定になるまでに、数分〜３０分程度の時間を要すること、および、ｐＨ値およびＯＲＰ値が数週間以上にわたって、ほとんど劣化しないことからも明らかである。
【００４０】
処理水をｐＨ７の中性とするためには、ＯＨ^-またはＨ⁺が理論的には１０^-7モル存在すればよい。従って、生成される処理水を、例えば、ｐＨ１２とする場合には、錯イオン［Ｓｉ（ＯＨ）₆］^2-は、１リットル当たり１０ｍｇ以下の微量が存在すればよく、また、マイナスＯＲＰ値の劣化を防止するために共存する金属イオンとしてのＡｌイオンも、Ｓｉの１／１００の微量が存在すればよいと推定される。
【００４１】
このように、第３電極１３をプラス極、内部電極２１をマイナス極として、両者の間に直流電流を印加することにより、強アルカリ性の処理水が得られるが、この場合には、第３電極１３と内部電極２１との間に印加される直流電流の通電時間を制御することによって、第３電極１３からの金属イオン（Ａｌイオン）の溶出量が調整されることになる。直流電流制御器３３は、直流電流の通電時間を制御するために、例えば、直流電流のプラス極を、第３電極１３と外部電極１４とに交互に時限的に切り替えられる。
【００４２】
また、本発明の水の改質処理装置では、このように、マイナスＯＲＰ値の劣化が抑制された強アルカリイオン水を生成するのみならず、マイナスＯＲＰ値の劣化が抑制される所定のｐＨ値の処理水とすることもできる。この場合には、直流電流を印加する際の内部電極２１の極性と第３電極１３の極性とを時限的に反転させればよい。内部電極２１がマイナス極、第３電極１３がプラス極になった状態で直流電流が印加されると、前述したように、第３電極１３からはＡｌイオンが溶出するが、極性を反転させて、内部電極２１がプラス極、第３電極１３がマイナス極になった状態で直流電流が印加されると、チタンによって構成された内部電極２１から金属イオンとしてのＴｉイオンが溶出する。従って、内部電極２１と第３電極１３との間に印加される直流電流値と、内部電極２１および第３電極１３の極性反転時間を調整することによって、内部電極２１および第３電極１３からそれぞれ溶出するＴｉイオン量およびＡｌイオン量と、生成容器１２から溶出するＳｉイオン量とがそれぞれ調整され、生成される処理水のｐＨ値が調整される。
【００４３】
本発明の水処理装置によって生成される処理水中には、コロイド粒子が存在しているが、処理水中のコロイド粒子は、チンダル光を呈する１〜０．１μｍ程度の大きさが最大であり、所定のｐＨ値、マイナスＯＲＰ値の劣化を防止するために必要とされる各種イオンは、さらに小さく、目視的に透明感を与える大きさである。処理水は、静置させることにより、コロイド粒子を沈降させることができるために、その上澄水は、全く透明なものであり、「水道水の水質基準」に適合した清浄なものである。従って、飲料水として、あるいは食品加工に好適に用いることができるとともに、広域のｐＨ値において、強い還元性が持続するために、あらゆるものの洗浄用としても好適に使用することができる。
【００４４】
また、得られた処理水を透明容器に収容して、密栓にて気密状態で常温にて保存した場合、ｐＨ値の変化はほとんどなく、また、マイナスＯＲＰ値は、徐々にではあるが劣化する。処理水は、大気による影響が最も大きく、ｐＨ値およびマイナスＯＲＰ値が大きく変化することが判明している。これは、大気中のＣＯ₂ガスが処理水中に進入して、紫外光によってラジカル化されることによるものと考えられる。
【００４５】
処理水のｐＨ値の安定およびマイナスＯＲＰ値の劣化の抑制は、直流電流が印加される内部電極２１および第３電極１３のそれぞれの材質の組み合わせによって異なる。すなわち、生成された処理水が、電子エネルギーレベルが準安定な状態である活性化状態をできるだけ持続させて、マイナスＯＲＰ値が劣化することを抑制するためには、処理水中に生成される多核錯イオン中に存在している複数種類の金属原子間にて電子が授受されることが必要になる。準安定状態の金属原子、すなわち、多核錯イオン内にて電子的に励起されているものの、他の原子と結合してそのエネルギーを消費することにより物質変化が生じて安定化していくことができない程度の準安定状態の金属原子は、他の種類の低電子レベルの金属原子との間で電子が授受されるためには、両者の酸化還元電位が極めて接近していることが必要であると考えられる。
【００４６】
このために、例えば、内部電極２１としてＴｉを使用した場合には、第３電極１３として、Ｔｉと標準電極電位がほとんど同レベルであるＡｌを使用することにより、生成される処理水のｐＨ値が安定化されるとともにマイナスＯＲＰ値の劣化が抑制されることになる。同様に、内部電極２１としてステンレス鋼を使用する場合にはステンレス鋼に含まれるＣｒと標準電極電位がほぼ同レベルであるＺｎを第３電極１３として使用することが好ましい。
【００４７】
なお、外部電極１４は、生成容器１２を補強するために生成容器１２の外周面に埋設する構成に限らず、生成容器１２とは適当な間隔をあけて嵌合状態で配置するようにしてもよい。また、本発明の水改質処理装置を複数用いて、各水改質処理装置における生成容器１２内に被処理水を直列式に通水するとともに、並列式に通電して処理するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、複数の生成容器１２を大型の処理槽１１内に配置して、直列通水、並列給電によって水を改質処理するようにしてもよい。この場合、複数の生成容器１２を使用することによって得られる生成水は、１つの生成容器１２を使用する場合と同程度の通電量によって、同程度の生成ｐＨ値およびマイナスＯＲＰ値になるが、その後の経時的なマイナスＯＲＰ値の劣化が抑制されることになる。
【００４９】
【実施例】
＜実施例１＞
図１に示す本発明の水の処理装置において、ｐＨ７．６４、ＯＲＰ（酸化還元電位）が＋６５３ｍＶの水道水を補助用水として処理槽１１内に充填するとともに、生成容器１２内に、処理される水（被処理水）として同様の水道水を充填した。そして、生成容器１２に対して、毎時間４．５リットルの流量で、被処理水としての水道水を注水管２４から生成容器１２内に補給した。このような状態で、内部電極２１と外部電極１４と間に、通常、商用として使用されている交流電流を、７０Ｖ前後の供給電圧によって１０Ａ程度で供給した。また、直流制御回路３３によって、第３電極１３および外部電極１４をプラス極として交互に切り替えるとともに、内部電極２１をマイナス極として、３．５Ａ程度の一定の直流電流を印加した。この場合、第３電極１３に対する通電時間を１２０秒、外部電極１４に対する通電時間を３００秒として交互に切り替えた。このようにして、被処理水を改質処理したところ、定常状態になった時点で、ｐＨが１２．２５の強アルカリ性であり、ＯＲＰが−９９７ｍＶときわめて強い還元性を有する処理水が生成された。
【００５０】
なお、生成された処理水のｐＨ値およびＯＲＰ値は、東亜電波工業株式会社製の測定器（商品名「ＨＭ−１４Ｐ型」、ｐＨ電極「ＧＳＴ２４１９Ｃ型」、ＯＲＰ電極「ＰＴ２０１９Ｃ型」）を使用した。測定に際して、ｐＨ値が安定するまでには３分程度、ＯＲＰ値が安定するまでには３０分程度を要するが、それぞれの測定時間を３分とした。以下、同様である。
【００５１】
生成された処理水は、生成直後は、僅かに白濁気味で綿状の浮遊物も認められたが、１ｃｍ／分程度の沈降速度で浮遊物は沈殿した。浮遊物が沈殿した後の上澄水を採取したところ、上澄水は、無色透明および無臭であり、飲用した場合にも舌に対して刺激が全く無く、かすかに甘味が感じられるとともに、若干のアルカリ臭も感じられた。
【００５２】
得られた処理水を、プラスチック製の透明容器に充填して、気密に密栓し、常温にて水中で保存したところ、７日後には、ｐＨは１２．２６であったが、ＯＲＰが−７５０ｍＶ、１５日後には、ｐＨは１２．２８、ＯＲＰが−３４８ｍＶ、１か月後には、ｐＨは１２．３１、ＯＲＰが−２２２ｍＶ、２か月後には、ｐＨは１２．３３、ＯＲＰが−１１８ｍＶになっていた。また、同時に生成された処理水を、冷蔵保存したところ、２か月後には、ｐＨは１２．４７、ＯＲＰが−１４２ｍＶになった。
【００５３】
このように、生成された処理水は、ｐＨ値がほとんど変化せず、また、マイナスＯＲＰ値の低下の割合も、従来のアルカリイオン水に比べて、きわめて小さくなっている。
【００５４】
生成された処理水の洗浄能力を調べるために、市販の２種類の界面活性剤（指定濃度の水溶液）と比較したところ、汚れた布地類の洗浄、ガラスやプラスチック製品の表面汚れの拭き取り、食用油や機械油の拡散およびエマルジョン化等において、ほとんど同等の効果が認められた。しかも、洗浄後において、仕上げ洗浄、仕上げ拭き等の必要がなかった。特に、血液の付着した布地の洗浄においては、界面活性剤よりも顕著な効果が認められた。さらに、生成されたアルカリイオン水を、手、足、顔の皮膚、頭髪に、数週間にわたって塗布し続けたが、刺激がなく、肌荒れ等も認められなかった。
【００５５】
＜実施例２＞
実施例１において、内部電極２１と第３電極１３との極性を交互に切り替えて、１．２Ａ程度の直流電流を印加した。内部電極２１をマイナス極、第３電極１３をプラス極としての直流電流の通電時間を７０秒、内部電極２１をプラス極、第３電極１３をマイナス極として直流電流の通電時間を１２０秒とした。被処理水は、１時間当たり４リットル程度で補給した。内部電極２１と外部電極１４との間に印加される交流電流は、電圧値が３３Ｖ程度、電流値が３．６Ａ程度であった。その他の条件は、実施例１と同様である。
【００５６】
定常状態になった時点で生成された処理水は、ｐＨが７．１６、ＯＲＰが−５６５ｍＶであった。生成された処理水は、実施例１にて得られた処理水よりも透明であり、また、アルカリ臭も感じられなかった。得られた処理水を飲用したところ、まろやかであった。
【００５７】
得られた処理水を、プラスチック製の透明容器に充填して気密に密栓し、常温にて水中で保存したところ、７日後には、ｐＨは７．４８、ＯＲＰが−１０２ｍＶ、１５日後には、ｐＨは７．５２、ＯＲＰが−２８ｍＶ、１か月後には、ｐＨは７．５３、ＯＲＰが＋１５６ｍＶになった。
【００５８】
＜実施例３＞
実施例２において、第３電極１３を、アルミニウムに替えて亜鉛によって構成して、また、内部電極２１と第３電極１３との極性を交互に切り替えて、１．２Ａ程度の直流電流を印加した。内部電極２１をマイナス極、第３電極１３をプラス極としての直流電流の通電時間を２００秒、内部電極２１をプラス極、第３電極１３をマイナス極として直流電流の通電時間を２４０秒とした。被処理水は、１時間当たり２リットル程度で補給した。内部電極２１と外部電極１４との間に印加される交流電流は、電圧値が２８Ｖ程度、電流値が３．５Ａ程度であった。その他の条件は、実施例２と同様である。
【００５９】
定常状態になった時点で生成された処理水は、ｐＨが７．７９、ＯＲＰが−４２４ｍＶであった。生成された処理水は、実施例２にて得られた処理水とほぼ同様であり、まろやかな飲用感があった。
【００６０】
得られた処理水を、プラスチック製の透明容器に充填して気密に密栓し、常温にて水中で保存したところ、３日後には、ｐＨは７．８５、ＯＲＰが−１２５ｍＶ、７日後には、ｐＨは７．８８、ＯＲＰが−８７ｍＶ、１５日後には、ｐＨは７．９１、ＯＲＰが−３ｍＶ、１か月後には、ｐＨは７．９４、ＯＲＰが＋１９５ｍＶになった。
【００６１】
＜実施例４＞
実施例３において、被処理水として、ｐＨが７．８６、ＯＲＰが＋７５２ｍＶの工業用水を使用した。その他の条件は、実施例３と同様にして被処理水を改質処理したところ、生成された処理水は、ｐＨが７．９８、ＯＲＰが−４０９ｍＶであった。
【００６２】
生成された処理水には、綿状の浮遊物が認められ、十分に沈降させるために、約６０分を要した。沈殿物の量は、実施例３によって得られた処理水よりも若干多く、褐色味を帯びていたが、上澄水は、被処理水に比べて色合い、透明度において優れており、また、異臭も無く、まろやかな飲用感があった。ｐＨ値および−ＯＲＰ値の劣化に関しては、実施例２および３とほぼ同様の傾向であった。
【００６３】
＜実施例５＞
実施例３において、内部電極２１を、チタンに替えてステンレス鋼によって構成し、また、内部電極２１と第３電極１３との極性を交互に切り替えて、１．５Ａ程度の直流電流を印加した。内部電極２１をマイナス極、第３電極１３をプラス極としての直流電流の通電時間を３００秒、内部電極２１をプラス極、第３電極１３をマイナス極として直流電流の通電時間を６０秒とした。被処理水は、１時間当たり１０リットル程度で補給した。内部電極２１と外部電極１４との間に印加される交流電流は、電圧値が３５Ｖ程度、電流値が４．８Ａ程度であった。その他の条件は、実施例３と同様である。定常状態になった時点で生成された処理水は、ｐＨが９．１１、ＯＲＰが−５８３ｍＶであった。
【００６４】
生成された処理水から浮遊物を沈殿させて上澄水を得たところ、若干黄色化し、また、沈殿物も同様に若干黄色化していた。上澄水を飲用したところ、まろやか感が若干劣っているようであった。
【００６５】
このように、内部電極２１としてチタンに替えてステンレス鋼を使用すると、ｐＨ値および−ＯＲＰ値を大きくする効率には優れていたものの、飲用感において、若干劣っているようであった。ｐＨ値および−ＯＲＰ値の劣化に関しては、実施例２および３とほぼ同様の傾向であった。
【００６６】
＜実施例６＞
実施例５において、内部電極２１として、ステンレス鋼に白金（Ｐｔ）をメッキしたものを使用した。その他の条件は、実施例５と同様にして被処理水を改質処理したところ、生成された処理水は、ｐＨが８．７８、ＯＲＰが−６４２ｍＶであった。
【００６７】
生成された処理水の上澄水は、無色透明で無臭であり、また、実施例５とは異なり、まろやかな飲用感があった。ｐＨ値および−ＯＲＰ値の劣化に関しては、実施例２および３とほぼ同様の傾向であった。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の水の改質処理装置は、このように、任意のｐＨ値の強還元電位水を容易に製造することができる。しかも、得られた強還元水の電位が長時間にわたって維持されるために、広範囲にわたって利用することができる。しかも、被処理水は、特別な前処理をする必要がない。しかも、本発明の処理装置は、小型でコンパクトであり、各家庭においても容易に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水の改質処理装置の実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】その水の改質処理装置の電気回路図である。
【符号の説明】
１１処理槽
１２生成容器
１３第３電極
１４外部電極
２１内部電極

Claims

内部に被処理水を収容し得るように珪藻土を主体として構成されており、通電のための補助用の水内に浸漬された生成容器と、
この生成容器の内周面に沿って配置された内部電極と、
この生成容器の外周面に沿って配置された外部電極と、
前記内部電極に対向するように、生成容器の周壁面に埋設された第３電極とを具備し、
前記内部電極と外部電極との間に交流電流が印加されるとともに、内部電極と第３電極との間に直流電流が印加されるようになっていることを特徴とする水の改質処理装置。
直流電流が印加される内部電極と第３電極との極性が、時限的に反転される請求項１に記載の水の改質処理装置。
直流電流は、第３電極および内部電極と外部電極および内部電極とに交互に印加される請求項１に記載の水の改質処理装置。
前記内部電極がチタンによって構成されており、前記第３電極がアルミニウムによって構成されている請求項１に記載の水の改質処理装置。
前記内部電極がステンレス鋼によって構成されており、前記第３電極が亜鉛によって構成されている請求項１に記載の水の改質処理装置。