(57)【要約】【課題】純粋な活性水を生成し、またスポーツドリンク等の清涼飲料や酒類を品質劣化させることなく活性化したり、或いはスープ等の様に固形分を水に分散した懸濁液をも活性化する。【解決手段】純水、清涼飲料、酒類、スープ等の被処理水Ｗの近傍に、該被処理水Ｗと非接触状態にて、導電性素材で形成した電磁波発生部２を配設し、該電磁波発生部２に電源装置４を接続して、８００〜３００００Ｖの電圧を交流電流にて印加することによって、被処理水Ｗに電磁波を照射し、該電磁波にて水分子のクラスターを細分化すると共に、酸化還元電位を低下させて活性化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性素材で形成した電磁波発生部に電圧８００〜３００００Ｖの交流電流を出力する電源装置を接続したことを特徴とする水改質装置。
【請求項２】
電磁波透過性素材で形成したシース内に電磁波発生部を収納し密閉すると共に、かかる密閉状態を保持したまま前記シース内外に連通して電磁波発生部と電源装置を接続した導線に防水加工を施したことを特徴とする請求項１記載の水改質装置。
【請求項３】
電磁波発生部を棒状に形成し、該電磁波発生部の始端に電源装置を接続し、かかる電磁波発生部の終始端間において、外径を不均一に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の水改質装置。
【請求項４】
電磁波発生部は、棒状の導電部コアの終始端間に突部を周設して形成したことを特徴とする請求項３記載の水改質装置。
【請求項５】
導線を複数本束ねて導電部コアと成し、該導電部コアの周囲に導線を巻着して突部としたことを特徴とする請求項４記載の水改質装置。
【請求項６】
被処理水の近傍に、該被処理水と非接触状態にて、導電性素材で形成した電磁波発生部を配設し、該電磁波発生部に電源装置を接続して、８００〜３００００Ｖの電圧を交流電流にて印加し、発生した電磁波を被処理水に照射する様にしたことを特徴とする水改質方法。
【請求項７】
電磁波透過性素材で形成したシース内に電磁波発生部を収納し密閉すると共に、かかる密閉状態を保持したまま前記シース内外に連通して電磁波発生部と電源装置を接続した導線に防水加工を施し、かかるシースを被処理水中に没入させて、電磁波発生部を被処理水近傍に配設する様にしたことを特徴とする請求項６記載の水改質方法。
【請求項８】
電磁波発生部を棒状に形成し、該電磁波発生部の始端に電源装置を接続し、かかる電磁波発生部の終始端間において、外径を不均一に形成する様にしたことを特徴とする請求項６又は７記載の水改質方法。
【請求項９】
電磁波発生部は、棒状の導電部コアの終始端間に突部を周設して形成する様にしたことを特徴とする請求項８記載の水改質方法。
【請求項１０】
導線を複数本束ねて導電部コアと成し、該導電部コアの周囲に導線を巻着して突部とする様にしたことを特徴とする請求項９記載の水改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水に電磁波を照射することで、水分子のクラスターを細分化すると共に、酸化還元電位を低下させて、被処理水を活性化する様にした水改質装置及び方法であって、電解質イオンを含有しない純粋の活性水を生成するだけではなく、例えばスポーツドリンク等の様に多量の電解質イオンを含有する清涼飲料、アルコールを含有する酒類、コーンスープ等の様に固形分を水に分散した懸濁液をも、それらの品質を損ねることなく活性化する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水改質の技術は数多く知られており、例えば電気分解を利用した技術、触媒を利用した技術等が見受けられる。
【０００３】
電気分解を利用した技術としては、
水中に第１、第２、第３の電極を配置し、前記第１、第２の電極間に交流を印加し、前記第３の電極を接地し、前記第１、第２の電極と前記第３の電極との間の水に直流電圧を発生させ、第１及び第２の電極と第３の電極間の水に直流電流を流し、前記水を電気分解して該水の酸化還元電位を下げる水の改質方法（下記特許文献１を参照）、
電解質を含む一方、残留塩素の濃度が０．１ｍｇ／ｌ未満であり、かつ塩素イオンの濃度が５ｍｇ／ｌ以下である水の電気分解によって陰極に生成された電解還元水であって、残留塩素の濃度が０．１ｍｇ／ｌ未満であり、塩素イオンの濃度が５ｍｇ／ｌ以下であり、１２℃〜１４℃において−５〜−１０００ｍｖの酸化還元電位を有し、１２℃〜１４℃において７〜１２のｐＨを示し、かつ１２℃〜１４℃において水素ラジカルを０．０１μＭ〜１０μＭの濃度で含む電解還元水（下記特許文献２を参照）、
ｐＨが３〜７、酸化還元電位が−２０ｍＶ以下、溶存酸素濃度が３ｐｐｍ以下である還元性電解水を生成するための方法であって、金属イオンを含む被電解水を電気分解して電解水を生成したにのち、当該電解水にビタミンＣを添加して前記還元性電解水を得る還元性電解水の生成方法（下記特許文献３を参照）等が見受けられる。
【０００４】
又、触媒を利用した技術としては、
粒の大きさが０．５〜１．５ｍｍ、または細長状で長さが２〜６ｍｍのマグネシウムを水と接触させることにより、酸化還元電位が−１５７〜−２３１ｍＶのアルカリイオン水を生成する水改質器（下記特許文献４を参照）、
酸化体と還元体の混合状態にある原料水を、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒と接触させながら、水素をガス圧０．１〜０．９５Ｍｐａで、１０秒〜１０分間吹き込んで原料水の酸化還元電位を−４００ｍＶ〜−６００ｍＶに低下させる方法（下記特許文献５を参照）等が見受けられる。
【０００５】
そして、上記水改質技術により得られた活性水は、水道水、ミネラルウォーター等の普通の水より酸化還元電位が低く、この様な活性水を摂取することで、体内の活性酸素が大幅に減少し、そのことにより老化遅延、健康増進を図ることができ、またとても美味であるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２６１５３０８号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】特許第３９３３４０３号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献３】特許第３８９４３３８号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献４】特許第４１０７３６６号公報（特許請求の範囲、図３）
【特許文献５】特許第４０２９３４４号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、電気分解を利用した技術は、被処理水中に陰陽の電極を配設し、電極間に通電し、陰極側での被処理水に対する電子供与により、酸化還元電位を低下させて、生成した活性水を電気分解槽から取り出し、これを利用するものであるため、生成した活性水を原料として、清涼飲料や酒類を製造したり、化粧品を製造すること等は出来るが、通常の水で製造された清涼飲料等を製造後に活性化することには何ら対応出来なかった。
つまり、例えばスポーツドリンク自体を電気分解技術により、活性化しようとしても、折角バランス良く配合し、含有させた各種成分が化学変化したり、イオン濃度が変化し、製品に付与した特性を充分に発揮出来なくなってしまうからである。
尚、酒類についても、電圧印加により、アルコールが揮発したり、変質して、具合の良いものではなかった。
又、電気分解技術により生成した活性水は、活性された状態を長期間維持することが出来ないため、かかる活性水にて製造した製品をその品質を維持したまま市場の流通にのせるためには、保管の方法に工夫をしたり、より迅速な流通、消費の体系を構築する必要があった。
更に、電気分解をするためには、例え極微量であるとしても、被処理水に必ず電解質（例えば、食塩等）を溶解させねばならず、このため得られた活性水にも電解質由来の成分が残留するため、何ら他の成分を全く含有しない純粋な活性水を生成することは出来なかった。
【０００８】
触媒を利用した技術は、電気分解技術で必要な電解質の含有を条件とせず、純水を活性化することや、また反対に塩類を多量に溶解したスポーツドリンク等の清涼飲料でもその品質を損なうことなく活性化できるが、触媒と被処理水との接触により、水活性を行うことから、水を分散媒として固形分を分散、懸濁させた製品、例えば果肉飲料、コーンスープ、クリーム等には使い勝手が悪く、実用的ではなかった。
又、生成した活性水にて製品を製造した場合にあっては、上記電気分解技術の場合と同様に、製品の品質の維持、流通に問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被処理水の近傍に、該被処理水と非接触状態にて、導電性素材で形成した電磁波発生部を配設し、該電磁波発生部に電源装置を接続して、８００〜３００００Ｖの電圧を交流電流にて印加することによって、被処理水に電磁波を照射し、該電磁波にて水分子のクラスターを細分化すると共に、酸化還元電位を低下させて活性化する様にして、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１０】
要するに本発明は、導電性素材で形成した電磁波発生部に電圧８００〜３０００００Ｖの交流電流を出力する電源装置を接続したので、被処理水の近傍に電磁波発生部を配設して電磁波を照射することにより、水分子のクラスター中の水素結合に関与している電子に影響を与え、クラスター中の水素結合を切って、クラスターを細分化すると共に、酸化還元電位を低下させることが出来る。
又、被処理水に直接印加しないことから、電解質イオンを多量に含有する清涼飲料、酒類の活性化に用いても、イオン濃度の変化、アルコールの揮発がなく、清涼飲料、酒類等の製品の特性を損なうことなく、被処理水を活性化することが出来る。
又、電磁波照射による水活性であることから、被処理水に電磁波発生部を接触させなくとも良く、また電磁波が有する透過性や、屈折、散乱、回折、干渉、反射等の現象によって、例えば、果肉飲料、コーンスープ、クリーム等の様に、固形分を分散含有する懸濁液の製品であっても、分散媒である水に電磁波が到達して作用し、懸濁液全体を活性化することが出来る。
従って、様々な飲料等を活性化して、それらを一層美味しくすることが出来ると共に、それらを摂取することで健康増進を図ることが出来る。
又、被処理水に電解質添加が不要であるため、電解質イオンを殆ど含有しない極めて純粋に近い活性水を生成することも出来、また活性水は水分子のクラスターが小さいことから、浸透性が高く、洗浄力に優れているため、純粋活性水は、例えば精密機器部品の製造時の洗浄にも好適である。
更には、上記の通り、水から他の製品の原料となる活性水を生成するだけではなく、各種イオンやアルコール、固形分等を含有する製品自体を活性化出来ることから、製品の使用の直前に活性化処理を行っても良く、それ故、活性化された状態を長期間維持せずとも良く、保管及び流通に格別の注意を必要としない。
【００１１】
電磁波透過性素材で形成したシース内に電磁波発生部を収納し密閉すると共に、かかる密閉状態を保持したまま前記シース内外に連通して電磁波発生部と電源装置を接続した導線に防水加工を施しので、被処理水を注入した貯留槽中に電磁波発生部をシースごと浸漬し、至極簡単且つ手軽に水活性の処理を行うことが出来る。
【００１２】
電磁波発生部を棒状に形成し、該電磁波発生部の始端に電源装置を接続したので、交流電流が電磁波発生部の終始端間を往復し、往復電流にて発生する電場及び磁場が間断なく変動し、強力な電磁波が発生する。
又、電磁波発生部の終始端間において、外径を不均一に形成したので、電流の通過断面積が部分部分で異なるため、それに応じて通過電荷量が変化し、発生する電場及び磁場が常時複雑に変動し、変動量（振幅、ベクトル等が極微小の時間の間に複雑に変動するものと考えられる。）の大きな電磁波となる。
そして、かかる変動の大きな電磁波を被処理水に照射するため、水分子中の電子が受ける力は、強度、方向ともに高速で変化し、水素結合関与の電子が振動させられ、これにより水素結合距離が伸びて、より多く水素結合が切断され、水分子のクラスターが一層細かく細分化された活性水が生成されるのである。
【００１３】
電磁波発生部は、棒状の導電部コアの終始端間に突部を周設して形成したので、電流の通過断面積が突部と凹部で大きく異なり、発生する電場及び磁場がより大きく変動するため、更に変動量の大きな電磁波が発生し、より効率良く水活性を行うことが出来る。
【００１４】
導線を複数本束ねて導電部コアと成し、該導電部コアの周囲に導線を巻着して突部としたので、各導線を夫々個別に流れる電子により、様々に異なる電場及び磁場が発生し、これらの合成により生じる電磁波の挙動変化は更に複雑となり、水活性の効率を更に向上させることが出来等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の水改質装置及び方法につき詳細に説明する。
図１は水改質装置の使用状態を示す模式図、図２は図１中の電磁波発生部の拡大図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２上部側の拡大断面図である。
【００１６】
本発明の水改質装置は、図１〜図４に示す様に、シース１内に導電性素材で形成した電磁波発生部２を収納し、該電磁波発生部２の始端（図面上では上端）に導線３を介して電源装置４を接続している。
【００１７】
電源装置４は、電圧８００〜３００００Ｖの交流電流を出力できれば、その具体的構成は、特に限定されるものでなく、例えば、図１に示す様に、交流電源Ｐに接続する変圧器５を具有し、該該変圧器５からの出力を電磁波発生部２に接続している。
尚、交流電源Ｐの電圧を考慮の上、変圧器５を適宜選択して上記範囲の電圧が電磁波発生部２に印加される様にすれば良く、また図１中、６は抵抗器であり、この構成要素は必須ではないが、変圧器５と電磁波発生部２の間に抵抗器６を介設することで、電磁波発生部２に流れる電流を６０〜１５０ｍＡ程度に抑えて、安全性の向上を図るようにするのが良い。
【００１８】
シース１は、電磁波が透過可能な素材（例えば、合成樹脂）で形成した一端閉塞他端開口の筒状の容器であり、上端開口部に蓋体７を設け、該蓋体７の中央に空孔８を貫設し、該空孔８に上記導線３を挿通し、導線３をシース１の内外に連通させ、蓋体７の内外面における空孔８の周囲にパッキン９、9aを設けて、導線３と蓋体７との隙間を密閉し、シース１の水密を保持している。
又、導線３は当然に絶縁被膜に覆われ、つまり防水加工が施されている。
【００１９】
電磁波発生部２は、円柱形状や平板形状にしても良いが、例えば紡錘形に形成して、電磁波発生部２の外径を不均一にするのがより良い。
又、棒状の導電部コア10を形成し、該導電部コア10の始端と、その他方側終端との間に適宜間隔毎に突部11、11ａ…を複数周設して、電磁波発生部２としても良く、この様に電磁波発生部２の外径を不均一にすることで、電流の通過断面積が部分部分で異なるため、それに応じて通過電荷量が変化し、発生する電場及び磁場が常時複雑に変動し、変動量の大きな電磁波となる。
【００２０】
本実施例のものでは、図３及び４に示す様に、導線12、12ａ…を複数本束ねて棒状の導電部コア10を形成し、該導電部コア10の周囲に導線13、13ａ…を巻着して突部11、11ａ…としているため、高電圧の印加により、電子は各導線を夫々個別に流れ、各導線から様々に異なる電場及び磁場が発生し、これらが合成され生じる電磁波全体としては、極めて複雑な挙動をする。
【００２１】
通常の水は、ある水分子中の水素原子と、他の水分子中の酸素原子が静電気力により引き合う水素結合によって、複数の水分子が会合し、集合して、クラスター（水分子の凝集体）を形成しており、集合している水分子数が多くクラスターサイズの大きなもの程、より多くの電子が束縛され、他に電子供与ができない状態、即ち酸化還元電位（ＯＲＰ）が高い状態になっている。
【００２２】
この様にクラスターを形成している水に本発明の水改質装置により、前説の極めて複雑な挙動をする電磁波を照射すると、水分子中の電子が受ける力は、強度、方向ともに高速で変動するため、水素結合に関与の電子が振動させられ、これにより結合力が弱まり、多くの水素結合が切断され、水分子のクラスターが一層細かく細分化された活性水が生成されるのである
【００２３】
本発明の水改質装置を用いて次の方法で試験を行った。
先ず、図１に示す様に、水槽Ｔに被処理水Ｗを注入し、該被処理水Ｗ中にシース１内に収納した状態の電磁波発生部２を没入し、適宜固定手段（図示せず）により、水槽Ｔにシース１を固定した。
次に、水槽Ｔより被処理水Ｗを少量採取し、その水温、ｐＨ、ＯＲＰ（酸化還元電位）を測定し、また水槽Ｔ近傍にて気温を測定した。
次に、電源装置４を起動し、電圧ＡＣ１５００Ｖ、電流６５ｍＡの条件で電磁波発生部２に高電圧を印加し、所定時間運転後、電源装置４を停止させた。
最後に、水槽Ｔより被処理水Ｗを再度少量採取し、その水温、ｐＨ、ＯＲＰを測定し、また水槽Ｔ近傍にて気温を測定した。
被処理水Ｗとしては、岐阜市の水道水、名古屋市の水道水、豊明市の水道水を選択し、水槽Ｔの内容量は３０Ｌであり、東亜電波工業株式会社製のガラス電極水素イオン濃度計により、ｐＨ及びＯＲＰを測定した。
その結果を下記表１〜表４に示す。
【００２４】
【表１】
2010099595.tif 000003
【００２５】
【表２】
2010099595.tif 000004
【００２６】
【表３】
2010099595.tif 000005
【００２７】
【表４】
2010099595.tif 000006
【００２８】
以上の通り、本試験によれば、いずれの被処理水についても、ｐＨが上昇し、ＯＲＰの降下が認められた。
又、処理時間５０分では、ＯＲＰの降下は平均で約−４０ｍＶであり、処理時間４２時間では、−３３７ｍＶのＯＲＰの降下が認められた。
【００２９】
本試験では、シース１内に電磁波発生部２を収納した水改質装置を使用したが、シース１は無くとも良く、例えば、図示しないが、水槽を電磁波透過性の素材で形成し、かかる水槽の周囲に剥き出しの電磁波発生部を配設したり、電磁波透過性の水槽を水平断面ドーナッツ形に形成し、ドーナッツ形の中央に剥き出しの電磁波発生部を配設すれば良く、要するに、本発明の水改質方法では、被処理水の近傍に、該被処理水と非接触状態にて、導電性素材で形成した電磁波発生部を配設し、該電磁波発生部に電源装置を接続して、８００〜３００００Ｖの電圧を交流電流にて印加し、発生した電磁波を被処理水に照射する様にすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る水改質装置の使用状態を示す模式図である。
【図２】図１中の電磁波発生部の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２上部側の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１          シース
２          電磁波発生部
３          導線
４          電源装置
Ｐ          交流電源
５          変圧器
６          抵抗器
７          蓋体
８          空孔
９、9a      パッキン
10          導電部コア
11、11ａ…  突部
12、12a …  導線
13、13a …  導線
【図１】
2010099595.tif 000007
【図２】
2010099595.tif 000008
【図３】
2010099595.tif 000009
【図４】
2010099595.tif 000010