(57)【要約】  この発明が解決しようとする課題は、水改質装置を用いて改質された改質水の防錆性が向上したことを、短時間でかつ簡便に測定することのできる改質水防錆効果測定装置及び改質水防錆効果測定方法を提供することにある。  前記課題を解決する手段は、アノード電極、一対のカソード電極、アノード電極と一方のカソード電極との間に電流を通電する第１電流発生装置、アノード電極と他方のカソード電極との間に電流を通電する第２電流発生装置、及び一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗値を計測して出力信号を出力する計測出力手段を備えてなる第１抵抗測定装置と第２抵抗測定装置とを有し、前記第１抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質された改質水に浸漬され、前記第２抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質されない未改質水に浸漬され、第１抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ａと、第２抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ｂとに基づいて、改質水の防錆効果を判定する判定手段を有してなることを特徴とする改質水防錆効果判定装置、及びその装置を使用した判定方法である。
2017064754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード電極、一対のカソード電極、アノード電極と一方のカソード電極との間に電流を通電する第１電流発生装置、アノード電極と他方のカソード電極との間に電流を通電する第２電流発生装置、及び一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗値を計測して出力信号を出力する計測出力手段を備えてなる第１抵抗測定装置と第２抵抗測定装置とを有し、
前記第１抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質された改質水に浸漬され、
前記第２抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質されない未改質水に浸漬され、
第１抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ａと、第２抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ｂとに基づいて、改質水の防錆効果を判定する判定手段を有してなることを特徴とする改質水防錆効果判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、出力信号Ａの出力信号Ｂに対する割合に基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする請求項１に記載の改質水防錆効果判定装置。
【請求項３】
前記一対のカソード電極の表面は銀で形成され、前記アノード電極の表面は白金で形成されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の改質水防錆効果判定装置。
【請求項４】
前記水改質装置は、４．４μｍ以上１５．４μｍ以下の波長の遠赤外線を９２％以上の積分放射率で放射するハイブリッドセラミックに水を接触させる装置である請求項１から３までのいずれか一項に記載の改質水防錆効果判定装置。
【請求項５】
水改質装置によって改質された改質水に浸漬されたカソード電極と一方のアノード電極との間、及び前記改質水に浸漬されたカソード電極と他方のアノード電極との間に電流を通電し、
水改質装置によって改質されない未改質水に浸漬されたカソード電極と一方のアノード電極との間、及び前記未改質水に浸漬されたカソード電極と他方のアノード電極との間に電流を通電し、
改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗と、未改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗とに基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする改質水防錆効果判定方法。
【請求項６】
未改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗に対する、改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗の割合に基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする請求項５に記載の改質水防錆効果判定方法。
【請求項７】
前記一対のカソード電極の表面は銀で形成され、前記アノード電極の表面は白金で形成されてなることを特徴とする請求項５又は６に記載の改質水防錆効果判定方法。
【請求項８】
前記水改質装置は、４．４μｍ以上１５．４μｍ以下の波長の遠赤外線を９２％以上の積分放射率で放射するハイブリッドセラミックに水を接触させる装置である請求項５から７までのいずれか一項に記載の改質水防錆効果判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は改質水防錆効果判定装置及び改質水防錆効果判定方法に関し、更に詳しくは、水が改質されることによって水の防錆性が向上したことを、短時間でかつ簡便に判定することのできる改質水防錆効果判定装置及び改質水防錆効果判定方法に関する。【０００２】
一般に、金属を水に長時間浸漬させると、金属の表面が腐食する。金属の腐食は、金属表面の一部がアノードとカソードとに局部的に分極することによって引き起こされる。アノードとカソードとの間に微量の電流が流れることにより、アノードにおいて酸化反応が起こり、カソードにおいて還元反応が起こる。アノードにおける酸化反応によって金属の表面が酸化されることにより、金属の腐食が進行する。【０００３】
従来、水を改質する装置として、遠赤外線を放射するセラミックスによって水を浄化することのできる各種の水改質装置が知られている。この水改質装置の一例として、都市拡業株式会社から市販されている「ザ・バイオウォーター」（登録商標）という名称の装置が挙げられる（非特許文献１参照）。この水改質装置によって改質された水は、様々な効果を有することが報告されており、特に、赤錆劣化対策に有効であることが注目されている。具体的には、水改質装置によって改質された水は、水改質装置によって改質されていない水に比べて、金属を腐食させにくくなる。言い換えると、水改質装置によって水を改質することによって、水の防錆性が高められる。例えば、水改質装置を配管の途中に設け、水改質装置によって改質された改質水を配管内部に通水することによって、配管内表面における金属の腐食が進行することを抑制することができる。【０００４】
水に浸漬された金属の表面を観察、分析等することによって金属の腐食の進行を評価するには、通常、金属を水に浸漬させた後、数ヶ月〜数年程度の時間が必要である。同様に、従来、水改質装置を配管の途中に設けることによって、配管内表面の金属の腐食が抑えられるという効果を検証するにも、水改質装置を設けた後、数ヶ月〜数年程度の時間が必要である。よって、水改質装置を配管の途中に設けた後、短時間の間に、水の防錆性が高まったことを判定することができないという問題がある。【０００５】
また、通常、水改質装置は、工場・ビル等の大規模な施設の配管に設置されることが一般的である。水改質装置による水の改質効果を、水改質装置が設置された配管を用いて調べるには、これらの配管を備えた設備の運転を一時的に停止し、配管内部の水を抜いた後に、配管の内表面を観察等する必要がある。設備の運転を停止することは現実的に難しいことが多く、配管内部の水抜きを行うには多大な労力が必要なので、水改質装置を設けたことによって水の防錆性が高まったことを、水改質装置が設置された配管において検証することは困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“製品の紹介”、[online]、都市拡業株式会社、[平成26年4月21日検索]、インターネット<URL: http://www.biowater.co.jp/product/feature.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、水改質装置を用いて改質された改質水の防錆性が向上したことを、短時間でかつ簡便に測定することのできる改質水防錆効果測定装置及び改質水防錆効果測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための手段は、
（１）  アノード電極、一対のカソード電極、アノード電極と一方のカソード電極との間に電流を通電する第１電流発生装置、アノード電極と他方のカソード電極との間に電流を通電する第２電流発生装置、及び一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗値を計測して出力信号を出力する計測出力手段を備えてなる第１抵抗測定装置と第２抵抗測定装置とを有し、
前記第１抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質された改質水に浸漬され、
前記第２抵抗測定装置におけるアノード電極と一対のカソード電極とは、水改質装置によって改質されない未改質水に浸漬され、
第１抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ａと、第２抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ｂとに基づいて、改質水の防錆効果を判定する判定手段を有してなることを特徴とする改質水防錆効果判定装置であり、
（２）  前記判定手段は、出力信号Ａの出力信号Ｂに対する割合に基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする前記（１）に記載の改質水防錆効果判定装置であり、
（３）  前記一対のカソード電極の表面は銀で形成され、前記アノード電極の表面は白金で形成されてなることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の改質水防錆効果判定装置であり、
（４）  前記水改質装置は、４．４μｍ以上１５．４μｍ以下の波長の遠赤外線を９２％以上の積分放射率で放射するハイブリッドセラミックに水を接触させる装置である請求項１から３までのいずれか一項に記載の改質水防錆効果判定装置であり、
（５）  水改質装置によって改質された改質水に浸漬されたカソード電極と一方のアノード電極との間、及び前記改質水に浸漬されたカソード電極と他方のアノード電極との間に電流を通電し、
水改質装置によって改質されない未改質水に浸漬されたカソード電極と一方のアノード電極との間、及び前記未改質水に浸漬されたカソード電極と他方のアノード電極との間に電流を通電し、
改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗と、未改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗とに基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする改質水防錆効果判定方法であり、
（６）  未改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗に対する、改質水に浸漬された一方のカソード電極と他方のカソード電極との間における抵抗の割合に基づいて、改質水の防錆効果を判定することを特徴とする請求項５に記載の改質水防錆効果判定方法であり、
（７）  前記一対のカソード電極の表面は銀で形成され、前記アノード電極の表面は白金で形成されてなることを特徴とする（５）又は（６）に記載の改質水防錆効果判定方法であり、
（８）  前記水改質装置は、４．４μｍ以上１５．４μｍ以下の波長の遠赤外線を９２％以上の積分放射率で放射するハイブリッドセラミックに水を接触させる装置である（５）から（７）までのいずれか一項に記載の改質水防錆効果判定方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、アノード電極とカソード電極との間に通電することによって、カソード反応を迅速に進行させることができる。よって、実験時間が短時間であっても、改質水と未改質水との防錆性の違いを判定できる程度に、カソード電極における炭酸カルシウム被膜の形成が進行する。本発明によると、数ヶ月から数年程度の長期間にわたって金属を水に浸漬させる実験をする必要はなく、数日間程度の短期間の実験によって、水の防錆性が高まったことを判定することのできる改質水防錆効果判定装置及び改質水防錆効果判定方法を提供することができる。
また、本発明の改質水防錆効果判定装置及び改質水防錆効果判定方法は、一対のカソード電極の間における抵抗値を利用して改質水の防錆効果を判定することができるので、実際に水に浸漬された金属表面の観察等をする必要がなく、簡便である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１抵抗測定装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の改質水防錆効果判定装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、第１電流発生装置及び第２電流発生装置における制御機構の一例を示す回路図である。
【図４】図４は、水改質装置が配管に設置される例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の改質水防錆効果判定装置は、第１抵抗測定装置と、第２抵抗測定装置と、判定手段とを有する。以下に、図１を用いて第１抵抗測定装置について説明するが、第２抵抗測定装置も図１に示された第１抵抗測定装置と同じ構成を有する。
【００１２】
図１に示すように、第１抵抗測定装置１１は、一対のアノード電極２、一対のカソード電極３、一方のアノード電極１２と一方のカソード電極１３との間に電流を通電する第１電流発生装置１４、及び他方のアノード電極２２と他方のカソード電極２３との間に電流を通電する第２電流発生装置２４を有する。図１に示される例においては、アノード電極２及びカソード電極３は、それぞれ２枚の電極を有し、一方のアノード電極１２が一方のカソード電極１３と接続され、他方のアノード電極２２が他方のカソード電極２３と接続される。
一対のアノード電極２及び一対のカソード電極３を水に浸漬し、第１電流発生装置１４及び第２定電流発生装置２４を起動させると、アノード電極１２とカソード電極１３との間、及びアノード電極２２とカソード電極２３との間において電流が流れ、アノード電極２においてアノード反応が、カソード電極３においてカソード反応が引き起こされる。
尚、アノード電極の形状は特に制限されず、板状、棒状、又は線状であってもよい。
【００１３】
アノード反応は、一般に酸化反応であり、例えば、アノード電極２の表面がＰｔのようにイオン化傾向の小さい金属である場合には、アノード反応として主に以下の（１）の反応が引き起こされる。また、アノード電極２の表面が例えばＣｕのようにイオン化傾向の比較的大きい金属である場合には、アノード反応として以下の（２）の反応が引き起こされる．
２Ｈ２Ｏ  →  Ｏ2＋４Ｈ＋＋４ｅ-  ・・・・・  （１）
Ｃｕ  →  Ｃｕ２＋＋２ｅ−        ・・・・・  （２）
上記（２）の反応では、アノード電極２を構成する金属が溶出する。金属が水中に溶出すると、水中の不純物が増大することによって、アノード反応とカソード反応とが阻害され、改質水防錆効果を精度良く判定できないことがある。よって、アノード電極２の表面は、電気分解によってアノード電極２を形成する金属が溶出しないように、イオン化傾向の小さい金属で形成されてなることが好ましい。具体的には、アノード電極２として、不溶性電極として公知の電極を用いることができる。さらに具体的には、表面に白金又は酸化イリジウムの薄膜を被覆した電極をアノード電極２として用いることができる。白金又は酸化イリジウムの薄膜を被覆した電極は、チタンに代表される他の金属によって形成された基体の表面に、白金をめっき処理すること、又は酸化イリジウムを焼き付けることによって得られる。
【００１４】
カソード反応は、一般に還元反応であり、例えば、以下の（３）又は（４）の反応が引き起こされる。
Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  →  ４ＯＨ−・・・・・  （３）
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−  →  ２ＯＨ−＋Ｈ２  ・・・・  （４）
上記（３）又は（４）の反応で生成する水酸化物イオンＯＨ−によって、カソード電極３近傍の水のｐＨが高くなる。ｐＨが高くなると、水中に溶けている炭酸ガスからＣＯ３２−が放出されやすくなり、水中においてカルシウムイオンであるＣａ２＋とＣＯ３２−とが反応してＣａＣＯ３が生成しやすくなる。よって、カソード反応が進むにつれてカソード電極３の表面には、ＣａＣＯ３（以下、「炭酸カルシウム」と称することがある。）の被膜が形成される。
【００１５】
炭酸カルシウムは、アラゴナイトとカルサイトとの主に２つの異なった結晶構造をとり得る。アラゴナイトの結晶は、針状の形状をしていることが知られている。一方で、カルサイトの結晶は、粒状の形状をしていることが知られている。アラゴナイトの比率の大きい炭酸カルシウムにおいては、針状の結晶が多くの隙間を形成しながら付着するので、炭酸カルシウムの被膜が電極の表面をまばらに覆う。一方で、カルサイトの比率の大きい炭酸カルシウムの被膜においては、粒状の結晶が隙間なく付着するので、炭酸カルシウムの被膜が電極の表面を均一に隈なく覆うことができる。カソード電極３の表面において炭酸カルシウムの被膜に覆われる面積が大きいほど、カソード電極３の電気抵抗は増大する。よって、等量の炭酸カルシウムの被膜が電極表面に形成される場合でも、カルサイトの比率が大きい被膜は、アラゴナイトの比率が大きい被膜に比べて、カソード電極３の表面を隙間なく覆うことができるので、電極表面の電気抵抗をより増大させる。
【００１６】
水に金属が浸漬される際に、カソード反応により炭酸カルシウムの被膜が金属表面に形成されることによって、炭酸カルシウムの被膜が金属表面の保護膜として機能し、金属表面の酸化が抑制される。また、炭酸カルシウムの被膜が金属表面を覆うことによって、局部的に分極したアノードとカソードとの間で電流が流れにくくなり、アノード反応によって金属の表面が酸化することが抑制される。よって、炭酸カルシウムの被膜が金属表面を隙間なく覆えば覆うほど、金属の腐食を抑制することができる。
【００１７】
カソード電極３の表面は、電気分解装置の陰極の材料として公知公用の材料にて形成されることができ、具体的には、カソード電極３の表面はイオン化傾向の小さい金属若しくは合金、又は耐食性に優れた金属若しくは合金にて形成されることができ、さらに具体的には、カソード電極３の表面は銀又は銅によって形成されることができる。カソード電極３の表面を銀又は銅で形成するには、カソード電極３全体を銀又は銅で作製してもよいし、他の金属によって作製された基体の外表面に銀めっき又は銅めっきを施してもよい。
【００１８】
第１電流発生装置１４は、一方のアノード電極１２と一方のカソード電極１３との間に電流を通電し、第２電流発生装置２４は他方のアノード電極２２と他方のカソード電極２３との間に電流を通電する。第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４は、一定の大きさの電流を通電する装置であって、第１電流発生装置１４によって通電される電流の大きさ及び通電時間の積（以下、「電気量」と称することがある。）と、第２電流発生装置２４によって通電される電気量とは、実質的に同じであることが好ましい。
【００１９】
第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４としては、電流を通電することのできる装置であれば特に制限されず、市販の電源装置を用いることができる。また、第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４は、１個の電源装置を用いて通電を行ってもよい。
例えば、図３に示されるように、第１電流発生装置１４と第２電流発生装置２４とに共通な電源装置９２を１つ設け、電源装置９２の下流に２つの電流変換器９３及び９４を設け、電流変換器９３及び９４から第１定電流発生装置１４及び２４に電流を出力するように設計すればよい。さらに具体的には、電流変換器９３から第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４に電流を出力するようにしても良い。
【００２０】
第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４によって通電される電流が大きいほど、カソード反応を迅速に起こすことができるので、判定に要する時間を短縮することができる。一方で、第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置によって通電される電流を大きくし過ぎると、使用者が電極に触れて感電することがあるとともに、カソード電極において激しく水素が発生することにより形成された炭酸カルシウム被膜が剥離させられることがある。よって、第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４によって通電される電流密度は、１０μＡ／ｃｍ２以上２００μＡ／ｃｍ２以下程度であればよい。
【００２１】
アノード電極２は１枚であってもよいし、複数枚であってもよい。アノード電極２の枚数は、カソード電極３の枚数と同じであることが好ましい。
【００２２】
本発明の第１抵抗測定装置１１は、図１に示されるように、計測出力手段３６を有している。
【００２３】
第１電流発生装置１４及び第２電流発生装置２４とを同時に作動乃至運転させる場合には、第１電流発生装置１４によって通電される電流と第２電流発生装置２４によって通電される電流とが同じ大きさであればよい。
【００２４】
計測出力手段３６は、一方のカソード電極１３と他方のカソード電極２３との間における抵抗値を測定し、判定手段９１へと出力信号を出力する。
【００２５】
図２に示されるように、第１抵抗測定装置１１は水改質装置によって改質された改質水４１において用いられ、第２抵抗測定装置６１は水改質装置によって改質されていない未改質水４２において用いられる。より具体的には、本発明の水改質効果判定装置１を使用する際には、第１抵抗測定装置１１におけるアノード電極２及びカソード電極３は改質水４１に浸漬され、第２抵抗測定装置６１におけるアノード電極５２及びカソード電極５３は未改質水４２に浸漬される。
【００２６】
水改質装置としては、水流通路内に配設されたハイブリッドセラミックを有する装置を挙げることができ、例えば、都市拡業株式会社製の「ザ・バイオウォーター（登録商標）」を使用することができる。前記ハイブリッドセラミックは、４．４〜１５．４μｍの遠赤外線を９２％以上の積分放射率で放射するセラミックであり、水道水をこのハイブリッドセラミックで改質することにより、「生命活性力」、「制菌力」、「抗酸化力」、「洗浄力」、「環境浄化力」、「改質持続力」、及び「防食力」のうちの少なくとも１つ以上の水の改質効果が達成される（非引用文献１参照）。
【００２７】
水改質装置によって改質された改質水４１は、未改質水４２に比べて、防錆性が高められる。言い換えると、改質水４１に浸漬された金属は、未改質水４２に浸漬された金属に比べて、腐食速度が遅くなる。
より具体的には、改質水４１に浸漬された金属では、カソード反応によってカルサイト結晶を豊富に含んだ炭酸カルシウムが表面に形成されやすく、炭酸カルシウムの被膜が金属表面を隈なく覆うことによって金属表面における腐食の進行が抑制される。一方で、未改質水４２に浸漬された金属では、カソード反応によってアラゴナイト結晶の比率の大きい炭酸カルシウムが表面に形成されやすく、炭酸カルシウムの被膜が金属表面をまばらに覆うので、金属表面において炭酸カルシウム被膜の形成されていない箇所から、腐食が進行しやすい。
【００２８】
図２において、改質水４１に浸漬されたカソード電極３は、未改質水４２に浸漬されたカソード電極５３に比べて、カルサイトの比率の大きい炭酸カルシウム被膜を形成しやすいので、カソード電極３はカソード電極５３に比べて電気抵抗が大きくなる。よって、カソード反応が進行するにつれて、カソード電極１３とカソード電極２３との間に一定の大きさの電流を通電するのに必要な電圧は、カソード電極６３とカソード電極７３との間に同じ大きさの電流を通電するのに必要な電圧よりも大きくなる。
【００２９】
判定手段９１は、出力信号Ａ及び出力信号Ｂに基づいて、改質水４１の防錆効果を判定することができる。出力信号Ａとしては、カソード電極１３とカソード電極２３との間に生じる抵抗値である。出力信号Ｂはカソード電極６３とカソード電極７３との間における抵抗値である。
【００３０】
判定手段９１は、出力信号Ａと出力信号Ｂとに基づいて、改質水４１の防錆効果を判定することができる。より具体的には、判定手段９１は、出力信号Ａの出力信号Ｂに対する割合を算出することによって、改質水４１の防錆効果を判定することができる。例えば、出力信号Ａ及びＢが一対のカソード電極の間における抵抗値である例においては、出力信号Ａが出力信号Ｂよりも大きいと、改質水４１に浸漬されたカソード電極３の表面には、未改質水４２に浸漬されたカソード電極５３の表面に比べて、カルサイト比率の大きい炭酸カルシウム被膜によって電極表面がより被覆されていると推察される。よって、判定手段９１が出力信号Ａは出力信号Ｂよりも大きいと判定することにより、カソード反応によって金属が腐食しにくい水に改質されたこと、言い換えると、改質水の防錆効果が向上したと判定することができる。
【００３１】
計測出力手段３６は、カソード電極間における抵抗値を測定する測定装置と、測定結果を判定手段９１へと出力する出力装置とを組み合わせてなる装置であってもよい。
【００３２】
次に、本発明の作用について説明する。
【００３３】
例えば、図４のように、水改質装置１０２、例えば、「ザ・バイオウォーター（登録商標）」を配管に設置したことによって、配管内の水が改質され、配管内表面の金属の腐食の進行が抑制されたことを、設備業者等が確認したいことがある。その際に、設備業者等は本発明の改質水防錆効果判定装置１を用いることができる。まず、水改質装置１０２前段の配管に設けられた三方弁１０４から未改質水４２を、水改質装置１０２後段の配管に設けられた三方弁１０５から改質水４１を、それぞれビーカー等の容器にサンプリングする。図２に示されるように、容器にサンプリングした改質水４１に第１抵抗測定装置１１のカソード電極３とアノード電極２とを浸漬させ、未改質水４２に第２抵抗測定装置６１のカソード電極５３とアノード電極５２とを浸漬させる。
【００３４】
次に、第１電流発生装置１４及び６４と、第２電流発生装置２４及び７４とを起動し、カソード電極１３、２３、６３、及び７３に通電する。通電によってカソード反応が引き起こされると、通電されたカソード電極１３、２３、６３、及び７３の表面には、炭酸カルシウムの被膜が形成される。例えば、第１電流発生装置１４及び第１電流発生装置６４によって、１０μＡ／ｃｍ２以上２００μＡ／ｃｍ２以下程度の電流密度にて、１００〜１４０時間程度通電すると、カソード電極１３、２３、６３、及び７３の表面には、改質水４１の防錆効果を判定することができる程度に、炭酸カルシウムの被膜が形成される。尚、改質水４１及び未改質水４２の硬度を増加させることによって、通電時間を短くすることができる。改質水４１及び未改質水４２の硬度を増加させるには、改質水４１又は未改質水４２に、炭酸カルシウム等の塩を添加すればよい。尚、正確な防錆効果の判定を行うためには、改質水４１に添加する塩の種類及び量と、未改質水４２に添加する塩の種類及び量とを同じにすればよい。
【００３５】
改質水４１は、未改質水４２に比べて防錆性が高められている。改質水４１に浸漬されるカソード電極３においては、未改質水４２に浸漬されるカソード電極５３に比べて、カルサイト結晶を豊富に含有する炭酸カルシウム結晶が析出しやすい。よって、カソード電極３の表面は、カソード電極５３の表面に比べて、炭酸カルシウム被膜によって隈なく覆われることになる。
【００３６】
さらに、第１電流発生装置１４によって通電される電流の大きさと第１電流発生装置６４によって通電される電流の大きさとが同じになるようにし、第２電流発生装置２４によって通電される電流の大きさと第２電流発生装置７４によって通電される電流の大きさとが同じになるようにする。
カソード電極間における抵抗値が大きいほど、カソード電極においてカルサイト結晶を豊富に含む炭酸カルシウム被膜が形成されていることになる。
【００３７】
計測出力手段３６及び８６は、判定手段９１へと、測定した抵抗値を出力信号Ａ及び出力信号Ｂとして出力する。判定手段９１は、出力信号Ａの出力信号Ｂに対する割合が１００％よりも大きいことを確認することにより、カソード電極３がカソード電極５３よりも電気抵抗が大きくなっていると判定し、改質水４１の防錆効果が向上したと判定する。
【００３８】
本発明の改質水防錆効果判定装置１は、２つの計測出力手段３６及び８６を用いて、カソード電極３及び５における抵抗値の測定をすることによって水の防錆効果が改善したことを確認できるので、水改質装置１０２を設置することにより配管１０３内表面の金属の腐食が抑えられることを検証するのに、配管１０３内部の観察等を行う必要がない。よって、わざわざ設備を止めたり配管１０３の水抜きを行ったりする必要がなく、簡便に水改質装置１０２を導入したことによる防錆効果の向上を確認することができる。
また、本発明の改質水防錆効果判定装置１は、電流を通電することによって、水に浸漬された金属で起こるカソード反応を、迅速に進めることができる。よって、水改質装置１０２を導入したことによる防錆効果を確認するのに、数ヶ月〜数年程度の長期間にわたって経過観察をする必要がなく、数日程度の短期間で水の防錆効果が向上したことを確認す
ることができる。
【００３９】
以下に、実施例を用いて本発明を説明する。
【００４０】
（実施例１：試験１〜５）
５０００ｍＬの水道水に、硬度が３００ｐｐｍとなるように硫酸カルシウムを添加し、未改質水４２を得た。この未改質水４２に、「ザ・バイオウォーター」に装填されるのと同じハイブリッドセラミック板（１３０×２００×７ｍｍ）を１枚入れて２５分間静置することによって、改質水４１を得た。この改質水４１に、改質水防錆効果判定装置１の第１抵抗測定装置１１における２枚のアノード電極２と２枚のカソード電極３とを浸漬させた。また、未改質水４２に、改質水防錆効果測定装置１の第２抵抗測定装置６１における２枚のアノード電極５２と２枚のカソード電極５３とを浸漬させた。カソード電極３及び５３としては表面が研磨された銀によって形成された電極を使用し、アノード電極２及び５２としては白金めっき電極を使用した。カソード電極１３、２３、６３、及び７３の表面積は、それぞれ０．２ｃｍ２であった。
次に、４μＡの電流が通電されるように、第１電流発生装置１４及び６４並びに第２電流発生装置２４及び７４を１２０時間運転した。第１電流発生装置１４及び６４によって通電された電流の大きさは、４μＡであった。
そして、１２０時間後にカソード電極１３とカソード電極２３との間、及びカソード電極６３と７３との間における抵抗値を測定した。結果を表１に示した。
【００４１】
【表１】
2017064754.tif 000003
【００４２】
以上より、改質水４１に浸漬されたカソード電極３は、未改質水４２に浸漬されたカソード電極５３と比較して電気抵抗が大きくなることが示された。よって、改質水４１におけるカソード反応では、未改質水４２におけるカソード反応よりも、カルサイト比率の大きい緻密な炭酸カルシウム被膜が密に形成されることが示された。炭酸カルシウム被膜の形成によって金属の腐食が抑制されるので、改質水４１は未改質水４２に比べて、防錆効果が向上していることが示された。
かくして、第１抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ａと、第２抵抗測定装置における計測出力手段から出力される出力信号Ｂとの抵抗比に基づいて、改質効果の有無を判定することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１                                  改質水防錆効果判定装置
２、１２、２２、５２、６２、７２    アノード電極
３、１３、２３、５３、６３、７３    カソード電極
１１                                第１抵抗測定装置
１４、６４                          第１電流発生装置
２４、７４                          第２電流発生装置
３６、８６                          計測出力手段
４１                                改質水
４２                                未改質水
６１                                第２抵抗測定装置
９１                                判定手段
９２                                電源装置
９３、９４                          電流変換器
１０２                              水改質装置
１０３                              配管
１０４、１０５                      三方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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