JPH0768266A - 機能性水の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラスター分割による水の性質の向上を意図
する従来技術では十分なクラスター分割を行い得ない、
持続性がない、あるいは装置の大型化を招くといった欠
点があった。本発明は効果的にクラスター分割を行い、
水の性質向上を図ることのできる方法を提供することを
目的とする。 【構成】 被処理水７に通電してクラスター分割を行う
際に不連続的に変化するパルス状電位を使用する。又こ
の際に磁場印加を併用しても良い。本発明方法によると
電場強度変化が大きくなり、クラスターを形成している
水分子の結合を切断するためのエネルギーが一度に集中
し、クラスターが容易に十分小さく分割される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飲料水や食品処理水等
の被処理水に電場を印加して該被処理水中のクラスター
を小さく分割することにより味覚等の向上を意図する機
能性水の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】従来から飲料水等の水質向上
を意図した各種電気化学処理方法が提案されている。該
電気化学的処理方法には大別として電極を被処理水中に
浸漬して該被処理水を該電極に接触させて処理を行う方
法と、該被処理水に磁場を作用させて被処理水の処理を
行う方法とがある。前者の電解的方法では、被処理水が
電極に接触するため印加電極を増加させ電極表面電位を
上昇させて処理効率のより以上の向上を図ることができ
るが、該用水のように塩分濃度の希薄なものには限度が
あって不満が多い。後者の磁場作用方法でも、磁場を強
くすることにより処理が行われるが、強力な磁場装置に
は経済的にも装置的にも限度があり実用性がない。

【０００３】特に飲料水や食品処理水等の味覚が重視さ
れる被処理水の場合、該味覚の低下の主要な原因として
水分子の凝集により生ずるクラスターの存在が挙げられ
ている。該クラスターは電解法によりある程度分割で
き、同様に磁場作用法でも分割できるが、特に後者では
処理方法が間接的であるため、クラスター分割を十分に
行えない場合がある。クラスターが大きいと水が本来有
するまろやかさが失われ直接又は間接的に摂取する飲用
としての水の価値が低下してしまう。又更にクラスター
が小さい水はあらゆる工業的利用例えば化学工業、機械
工業及び食品工業のプロセス水や冷暖房冷却塔装置に至
るまで種々の分野において従来の障害を低減することが
判った。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、従来技術の上述の欠点を解消
しクラスターを十分に小さく分割して味覚等が向上した
飲料水等を製造できる電場処理単独又は電場と磁場によ
る処理を併用した機能性水の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明は、被処理水に
電場を印加して該被処理水中のクラスターを小さく分割
して前記被処理水の処理を行う方法において、不連続的
に変化するパルス状電位を印加して電場を形成するよう
にしたことを特徴とする機能性水の製造方法であり、該
電場処理を永久磁界下で行って磁場と電場の併用あるい
と電磁誘導式とすることにより機能性水を製造するよう
にしてもよい。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。電場を印加
するによりクラスターを十分小さく分割する場合、電場
形成のために通常交流電圧が使用される。交流電圧はサ
インカーブであり、電圧変化が正負電位として連続的で
あるため、形成される電場の強度も連続的に正負で変化
する。従って反応的には不都合である。電場の強度変化
が正又は負の領域内で不連続であるとつまり電場強度変
化が大きいと、クラスターを形成している水分子や他の
イオン分子の結合を切断するためのエネルギーが一度に
集中するため、クラスターが容易に十分小さく分割され
ると考えられる。

【０００７】更に被処理水に磁場を作用させると化学反
応の過程で特異な性質が生ずること等が知られている
〔例えばヴエ・イ・クラッセン著「水の磁気処理」（遠
藤訳）日ソ通信社（1982年）〕。前述の被処理水への電
場印加と同時に磁場を作用させると磁場における双極子
モーメントの水分子間の衝突が生じてクラスターの分割
が促進され製造される水に良好な影響が及ぼされること
が予想される。本発明者らは、これらの仮説を立証する
ために鋭意検討し、本発明に達したものである。

【０００８】本発明の方法では、タンク等に貯留されあ
るいは配管等の内部を流通する被処理水に電場を印加
し、あるいはこの電場印加を永久磁界内で好ましくは磁
界に対して直角方向に行う。そして該被処理水は水道水
をそのまま使用してもあるいは水道水を前処理して例え
ばアルカリイオン水としたものを使用してもよい。この
ような被処理水に電場を印加しあるいは磁場を作用させ
るために使用する電極や磁石の材質及び形状等は特に限
定されず、例えば棒状、板状、多孔質状の、白金、ニッ
ケル、炭素製等の電極を通常の形態で使用することがで
き、又電磁誘導式に被覆した電極として装着することも
でき、又磁場形成は永久磁石の他に電磁石の使用も可能
である。なお強い磁場が形成するためには大型の強い磁
石を必要とし装置の大型化を招きやすいが、この場合に
は被処理水内にコアを設置することにより同一の磁石で
より強い磁場を形成でき、従って装置の小型化に寄与す
ることができる。

【０００９】該電極により印加されるパルス状電圧は不
連続的に変化する電圧とする。この不連続的に変化する
電圧とは、方形波及び鋸形波等のような、パルス即ち時
間に対する電圧変化を表すグラフ上で時間軸に対して直
角又はそれに近い電圧変化を生ずる電圧を意味する。前
記電極は被処理水の容器あるいは配管の外側に被処理水
と接触しないように設置しても前記容器あるいは配管の
被処理水に浸漬させて設置しても良いが、後者の場合に
は調節して実質的なガス発生が生じない程度の電圧を印
加するようにする。

【００１０】クラスターは多数の水分子が凝集して生ず
るが、該水分子の凝集は水分子間のファンデアワールス
力による分子間結合に起因する。この分子間結合を切断
すればクラスターは小さく分割される。この分子間結合
を切断するためには、単にエネルギーを供給するだけで
は不十分で、エネルギーを集中させることが必要であ
る。つまり結合を切断するためにはエネルギー障壁を越
えるエネルギーを供給する必要があるが、連続的にエネ
ルギーを供給してもエネルギーが分散して全エネルギー
を前記エネルギー障壁を越え分子間結合を切断するため
に使用されることが殆どない。

【００１１】これに対し、本発明によると正又は負の又
デューティー比の任意なパルス状電圧の不連続変化と低
周波数振動の時点でエネルギー供給が極度に増加し集中
すること及び前述の磁場による水分子の衝突のため前記
分子間結合の切断が容易に生ずるものと推測することが
できる。なお本発明における機能性水とは、クラスター
含有量が少なく各種機能性に優れた水を総称し、例えば
飲料水や、化学工業、機械工業及び食品工業のプロセス
水や洗浄水あるいは冷暖房装置の冷却水等を含む。

【００１２】次に添付図面に基づいて本発明方法の実施
の一態様を説明する。図１は、本発明方法の実施の一態
様を例示する概略縦断面図、図２は第１図のＡ−Ａ線横
断面図である。ビーカー等の容器１の側壁の対向位置に
は永久磁石２、２が設置され、かつ容器１内の前記永久
磁石２と互いに90°離間した箇所には正極３及び負極４
の１対の電極が前記容器１の内壁に接触するように設置
されている。又前記容器１内の中心には鉄棒等のコア５
が設置され、かつ該コア５を中心として同心円状にコイ
ル６が位置している。

【００１３】両極間及びコイルに通電することにより前
記容器１内の水道水等の被処理水７に不連続パルス状の
電場が印加され、かつ該電場と垂直に連続的に磁場が作
用するようになっている。この容器１内の被処理水７は
通常クラスター値の大きい状態であるが、前述のように
パルス状の不連続電位によるエネルギー集中で前記クラ
スターの多くが小さく分割されて消失し、更に磁場によ
りクラスターの衝突が更に頻繁に起こり、クラスターの
分割が促進されて、クラスターの非常に小さい機能性水
を製造することができる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明方法による被処理水処理の実施
例を記載するが、該実施例は本発明を限定するものでは
ない。

【実施例１】容積１リットルのビーカーの側壁に約300
ガウス以上の永久磁石を磁界を形成するように装着し、
該ビーカーに水道水１リットルを加え、ビーカー内壁の
対向部に縦10ｃｍ、横８ｃｍ、厚さ１ｍｍのチタン合金
製陽極と、縦10ｃｍ、横８ｃｍ、厚さ１ｍｍのステンレ
ス製陰極とを設置した。このビーカー中の水道水中のク
ラスター数を核磁気共鳴スペクトルにより算出したとこ
ろ130 であった。このビーカーに図３に示すような最大
電圧６Ｖ、周波数14Ｈｚの方形波を有する電圧を５分間
印加して電気化学的処理を行った。その後、核磁気共鳴
スペクトルにより前記ビーカー中のクラスター数を算出
したところ53に減少していた。

【００１５】

【比較例１】ビーカーに印加する電流を家庭用の50Ｈｚ
の交流としたこと以外は実施例１と同様にして電気化学
的処理を行って、処理後のクラスター数を算出したとこ
ろ115 であった。

【００１６】

【実施例２】永久磁石を設置しなかったこと以外は実施
例１と同様にして水道水の処理を行い、処理後のクラス
ター数を測定したところ80であった。

【００１７】

【実施例３】図４に示すような最大電圧６Ｖ、周波数14
Ｈｚの鋸形波を有する電圧を実施例１の方形波の代わり
に５分間印加して電気化学的処理を行ったこと以外は実
施例１と同様にして水道水の処理を行った。その後、核
磁気共鳴スペクトルにより前記ビーカー中のクラスター
数を算出したところ54に減少していた。

【００１８】

【実施例４】図３及び図４に示すような最大電圧６Ｖの
鋸形波及び方形波の周波数を３、５、10、15及び20Ｈｚ
に変化させて５分間印加したこと以外は実施例１と同様
にして電気化学的処理を行い、核磁気共鳴スペクトルに
より前記ビーカー中のクラスター数を算出したところ全
て54に減少していた。

【００１９】

【実施例５】水道水及び実施例４で処理した処理水を室
温下で放置し２日経過後、４日放置後及び５日放置後の
それぞれの中の一般細菌数及び大腸菌数を測定した。そ
の結果を表１に示す。表１から判るように、実施例４に
より処理した処理水は長期間放置してもその中の一般細
菌数は増加が殆どなく細菌増殖抑制効果があることが証
明された。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明は、被処理水に通電して該被処理
水中のクラスターを小さく分割して前記被処理水の処理
を行う方法において、不連続的に変化するパルス状電位
で通電して実質的なガス発生を伴わずに前記被処理水を
処理することを特徴とする機能性水の製造方法であり
（請求項１）、この際に磁場を印加するようにし（請求
項２）、あるいは電磁誘導式に処理しても良い（請求項
３）。不連続的に変化する不連続的に変化するパルス状
電位を印加すると、電場強度変化が大きくなり、クラス
ターを形成している水分子の結合を切断するためのエネ
ルギーが一度に集中し、クラスターが容易に十分小さく
分割されて、味覚やまろやかさ等の水が本来有する諸性
質が回復した高機能水を提供することができる。そして
磁場を同時に印加すると、水分子間の衝突が促進して更
にクラスター分割が進行して生成する高機能水に良い影
響を及ぼす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施の一態様を例示する概略縦断
面図。

【図２】第１図のＡ−Ａ線横断面図。

【図３】実施例１で使用した方形波を示すグラフ。

【図４】実施例３で使用した鋸形波を示すグラフ。

【符号の説明】

１・・・容器 ２・・・永久磁石 ３・・・正極 ４・
・・負極 ５・・・コア ６・・・コイル ７・・・被
処理水

フロントページの続き (72)発明者 小川 彰一 神奈川県横浜市港南区下永谷町2185−77

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水に通電して該被処理水中のクラ
   スターを小さく分割して前記被処理水の処理を行う方法
   において、不連続的に変化するパルス状電位で通電して
   実質的なガス発生を伴わずに前記被処理水を処理するこ
   とを特徴とする機能性水の製造方法。
2. 【請求項２】 被処理水に磁場を掛けながら通電して該
   被処理水中のクラスターを小さく分割して前記被処理水
   の処理を行う方法において、磁界の存在下に不連続的に
   変化するパルス状電位で通電して実質的なガス発生を伴
   わずに前記被処理水を処理することを特徴とする機能性
   水の製造方法。
3. 【請求項３】 被処理水に磁場を掛けながら電磁誘導式
   に通電して被処理水のクラスターを小さく分割して前記
   被処理水の処理を行う方法において、磁界の存在下に表
   面を被覆した電極及びコイルを被処理水中に挿入して不
   連続的に変化するパルス状電位で通電して前記被処理水
   を処理することを特徴とする機能性水の製造方法。