JPH10272471A

JPH10272471A - 水の改質処理装置

Info

Publication number: JPH10272471A
Application number: JP9078302A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Deguchi; 勝彦出口; Shigeji Sugiyama; 茂司杉山
Original assignee: Fuooshiyon Kk
Current assignee: Fuooshiyon Kk
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-13
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JP3752351B2

Abstract

(57)【要約】【課題】任意のｐＨ値の強い還元性を有し、しかも、ｐ
Ｈ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。【解決手段】珪藻土を主体として有底円筒状に構成され
た生成容器１２内に、被処理水が収容されており、生成
容器１２が、処理槽１１内の通電補助用水内に浸漬され
ている。生成容器１２の内部には、生成容器１２の内周
面に沿って配置された円筒状の内部電極２１が設けられ
ており、また、生成容器１２のの外周面に沿って外部電
極１４が配置されている。生成容器１２の周壁面には、
内部電極２１にに対向するように円筒状の第３電極が埋
設されている。内部電極２１と外部電極１４との間には
交流電流が印加されるとともに、内部電極２１と第３電
極１３との間に直流電流が印加されるようになってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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Ｏ
ＲＰ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４０
ｍｍ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３０ｍ
ｍ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２
１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２
４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４
００℃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１
４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２
１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、Ｏ
Ｈ^-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Ｏ
ＲＰ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ＯＲ
Ｐ値の劣化の抑制は、直流電流が印加される内部電極２
１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＋６５３
ｍＶ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１
４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１
３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Ｏ
ＲＰ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、Ｏ
ＲＰ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１２．２
８、ＯＲＰが−３４８ｍＶ、１か月後には、ｐＨは１
２．３１、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−１４２ｍ
Ｖ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−１０
２ｍＶ、１５日後には、ｐＨは７．５２、ＯＲＰが−２
８ｍＶ、１か月後には、ｐＨは７．５３、ＯＲＰが＋１
５６ｍＶ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−１２
５ｍＶ、７日後には、ｐＨは７．８８、ＯＲＰが−８７
ｍＶ、１５日後には、ｐＨは７．９１、ＯＲＰが−３ｍ
Ｖ、１か月後には、ｐＨは７．９４、ＯＲＰが＋１９５
ｍＶ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−ＯＲ
Ｐ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

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。
【請求項５】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。