(57)【要約】【課題】化学薬品を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、それでいて処理対象の液体に対して効果的な電解を付与して液体改質を行う。【解決手段】本発明の液体改質装置は、陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、少なくともターゲット液槽から前記陰極室及び前記陽極室の一方に対して前記ターゲット液が供給されるとともにカウンター液槽から前記陰極室及び前記陽極室の他方に対してカウンター液が供給された後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する制御装置を有する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の改質を行う液体改質装置であって、
陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、
少なくともターゲット液槽から前記陰極室及び前記陽極室の一方に対して前記ターゲット液が供給されるとともにカウンター液槽から前記陰極室及び前記陽極室の他方に対してカウンター液が供給された後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する制御装置と、
を有することを特徴とする液体改質装置。
【請求項２】
酸性材料を貯留する酸添加部をさらに備え、
前記制御装置は、前記酸添加部を介して前記カウンター液に前記酸性材料を添加することで前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項１に記載の液体改質装置。
【請求項３】
アルカリ性材料を貯留するアルカリ添加部をさらに備え、
前記制御装置は、前記アルカリ添加部を介して前記カウンター液に前記アルカリ性材料を添加することで前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項１又は２に記載の液体改質装置。
【請求項４】
前記ターゲット液の温度を計測する温度センサーをさらに備え、
前記制御装置は、計測した前記ターゲット液の温度に基づいて前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項５】
前記ターゲット液の温度を調整する温調装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて前記ターゲット液の温調を行った後で前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項４に記載の液体改質装置。
【請求項６】
前記電解槽から前記ターゲット液槽に前記ターゲット液を還流させるとともに、前記電解槽から前記カウンター液槽に前記カウンター液を還流させる第２供給流路をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項７】
互いに特性の異なる複数種類の隔膜を収容する隔膜収容部をさらに備え、
前記ターゲット液のｐＨ値変化が正の方向であるか負の方向であるかに基づいて、前記複数種類の隔膜が選択されて前記電解槽に配設される請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項８】
隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の改質を行う液体改質方法であって、
前記陰極室と前記陽極室の一方に対してターゲット液を供給する工程と、
前記陰極室と前記陽極室の他方に対してカウンター液を供給する工程と、
前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する工程と、
を有することを特徴とする液体改質方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気分解を用いてお茶やお酒など処理を目的とするターゲット液に対して電解を付与する技術に関し、より具体的には隔膜を挟持する一対の電極を備えた電解槽へターゲット液を供給して電解改質を行う液体改質装置および液体改質方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の世界的な健康志向の高まりを受け、人や植物、あるいは動物などの健康・発育増進に有効な機能水が注目されている。このような機能水は、例えば飲料水などの液体に対して電解を付与することで改質や改善を行って生成されることが知られている。
【０００３】
一般的に液体に対して改質や改善を施す場合、溶液に何らかの物質を添加することが基本となっていて、その健康飲料などの有効性は添加物質の濃度と添加する物質の質に依存する場合が多い。そして、このような有効性を高めるために、添加物質の種類や濃度、調合比率などを調整して改質処理がなされている。かような化学薬品などの添加剤を使用してｐＨ調整等の処理を行う方法の他には、例えば加熱により製品（飲料など）の改質等を行う方法、あるいは長期間タンクに溶液を溜置き熟成させる方法などがある。
【０００４】
例えば特許文献１（特開２００２−３６１２６０号公報）には、無隔膜電解槽もしくは有隔膜電解槽に健康飲料、やその原料溶液、もしくはこれらの混合液及び酒類を流入させて電解処理を行う改質改善方法が記載されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１を含む従来の方法では、いずれの方法で処理を行っても、何らかの問題がある。例えば化学薬品を使用した場合は飲料自体の安全性の問題が発生する。また、熱を使用した場合は酸化反応が常温時と比べ激しく起こることから、品質の低下を招く可能性が生じる。また、熟成処理を行うとこの処理自体に時間が必要で熟成と同時に酸化反応により製品の質を低下させる場合があるという課題があった。
【０００６】
これに対して特許文献２では、化学薬品を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、各電極室における酸化還元反応の調整や制御を的確に行うことができ、アルコール成分を含む飲料水（ミネラル水、ジュース、コーヒー、ミルク、紅茶、緑茶、これら混合液など）における各電極室内の化学反応を有効に制御して、その水和性や、飲料水の調整液を含めたシステムの生産効率性の向上を図ることができる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３６１２６０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６８３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
たしかに特許文献２では、化学薬品を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、各電極室における酸化還元反応の調整や制御を的確に行うことができるのだが、以下に説明するとおり未だに改善の余地を残していると言える。
すなわち、特許文献２ではまず処理対象をアルコール溶液に特化しており、アルコールを含まない飲料水や他の機能水（水素水や酸素水、あるいは消毒用途の塩素水など）に対する知見を提供するには至っていない。
【０００９】
また、特許文献２では、隔膜で区画された一対の電極を有する電解槽を用いてアルコール溶液を電解改質しているが、処理対象のアルコール溶液に対するパラメータ管理（ｐＨ値、酸化還元電位、導電率、あるいは電流×時間など）を基準として電解を付与する構成であり、より効率的で効果の高い電解改質を行うには未だに改善の余地がある。
【００１０】
本発明は、上記した問題を一例として解決することを鑑みて為されたものであり、化学薬品を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、それでいて処理対象の液体に対して効果的な電解を付与して液体改質を行うことが可能な液体改質装置および液体改質方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質装置は、（１）処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の改質を行う液体改質装置であって、陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、少なくともターゲット液槽から前記陰極室及び前記陽極室の一方に対して前記ターゲット液が供給されるとともにカウンター液槽から前記陰極室及び前記陽極室の他方に対してカウンター液が供給された後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する制御装置と、を有することを特徴とする。
【００１２】
なお、上記した（１）の液体改質装置は、（２）酸性材料を貯留する酸添加部をさらに備え、前記制御装置は、前記酸添加部を介して前記カウンター液に前記酸性材料を添加することで前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【００１３】
また、上記した（１）又は（２）の液体改質装置においては、（３）アルカリ性材料を貯留するアルカリ添加部をさらに備え、前記制御装置は、前記アルカリ添加部を介して前記カウンター液に前記アルカリ性材料を添加することで前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【００１４】
また、上記した（１）〜（３）のいずれかの液体改質装置においては、（４）前記ターゲット液の温度を計測する温度センサーをさらに備え、前記制御装置は、計測した前記ターゲット液の温度に基づいて前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【００１５】
また、上記した（４）の液体改質装置においては、（５）前記ターゲット液の温度を調整する温調装置をさらに備え、前記制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて前記ターゲット液の温調を行った後で前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【００１６】
また、上記した（１）〜（５）のいずれかの液体改質装置においては、（６）前記電解槽から前記ターゲット液槽に前記ターゲット液を還流させるとともに、前記電解槽から前記カウンター液槽に前記カウンター液を還流させる第２供給流路をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
また、上記した（１）〜（６）のいずれかの液体改質装置においては、（７）互いに特性の異なる複数種類の隔膜を収容する隔膜収容部をさらに備え、前記ターゲット液のｐＨ値変化が正の方向であるか負の方向であるかに基づいて、前記複数種類の隔膜が選択されて前記電解槽に配設されることが好ましい。
【００１８】
さらに上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質方法は、隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の改質を行う液体改質方法であって、前記陰極室と前記陽極室の一方に対してターゲット液を供給する工程と、前記陰極室と前記陽極室の他方に対してカウンター液を供給する工程と、前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、いわゆる化学薬品（容易に電離せず安定した化学物資）を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、それでいてカウンター液のｐＨ値を積極的に制御することで処理対象のターゲット液に対してｐＨ値変化を制御しながら電解を効果的に付与して液体改質を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態における液体改質装置１００の全体構成図である。
【図２】第１実施形態における液体改質方法を説明するフローチャートである。
【図３】電解印加時間とｐＨ値変化との関係を説明するグラフである。
【図４】カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値の経時変化を説明するグラフである。
【図５】第２実施形態における液体改質装置２００の全体構成図である。
【図６】変形例における液体改質装置３００の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための実施形態を一例として説明する。
≪第１実施形態≫
＜液体改質装置１００＞
図１は、本発明の第１実施形態における液体改質装置１００を模式的に示す全体構成図である。
図示されるとおり、本実施形態の液体改質装置１００は、処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の改質を行う機能をそなえている。より具体的に液体改質装置１００は、電解槽１０、ターゲット液槽２０、カウンター液槽３０、および制御装置５０と、を有して構成されている。
【００２２】
なお、ターゲット液槽２０及びカウンター液槽３０は、液体改質装置１００で有している必要は必ずしもなく、別途提供を受けて電解槽１０に対して後付けで接続される構成であってもよい。
また、以下で詳述する構成以外については、例えば上記した特開２００９−２６８３６８号公報等の公知の電解槽における装置構成を適宜参照してもよい。
【００２３】
電解槽１０は、図１に示すとおり、陰極板１１が配置された陰極室１２と陽極板１３が配置された陽極室１４とが隔膜１５を介して区画された構造となっている。
なお図示ではそれぞれ１つずつの陰極板１１と陽極板１３を用いて一対の陰極室１２と陽極室１４が形成されているが、この例には限られない。すなわち、互いに複数の陰極板１１と陽極板１３をそれぞれ隔膜１５によって区画して複数の陰極室１２と陽極室１４を形成してもよい。
【００２４】
また、本実施形態における電解槽１０は、さらに温度センサー１６ａ、温調装置１７ａ、ｐＨセンサー１８ａ、１８ｂを含んで構成されていてもよい。本実施形態では、これら温度センサー１６ａ、温調装置１７ａ、及びｐＨセンサー１８ａ、１８ｂをすべて有しているが、設置する場合にはこれらのうち少なくとも１つを設ける形態であってもよい。
【００２５】
温度センサー１６ａは、例えば熱電対や測温抵抗体など公知の構造を持つセンサーを適用可能であり、電解槽１０内における液体の温度を検出する機能を有している。本実施形態では、電解槽１０は隔膜１５で区画されており、陰極室１２内に配置されている。ただし電解槽１０内では温度はほぼ均一であるため、温度センサー１６ａは陰極室１２及び陽極室１４の少なくともいずれかに設置すればよい。あるいは、温度センサー１６ａは、電解槽１０内のうちターゲット液ＴＬが供給される側に設置するようにしてもよい。
【００２６】
温調装置１７ａは、電解槽１０内における液体の温度を調整する機能を有している。具体的な温調装置１７ａとしては、電解槽１０内における液体の温度を調整可能であれば特に制限はなく、例えば加温機能を有する公知の電熱線ヒーターや冷却機能を有する公知のチラーなどの組み合わせが例示できる。なお、電解槽１０内における温調装置１７ａの配置位置については、例えば陰極室１２及び陽極室１４の少なくともいずれかに設置すればよい。あるいは、温調装置１７ａは、電解槽１０内のうちターゲット液ＴＬが供給される側に設置するようにしてもよいし、カウンター液ＣＬが供給される側に設置するようにしてもよいし、その両方に個別に設置してもよい。
また、特にターゲット液ＴＬの温調を行う場合については、例えばカウンター液ＣＬの流量をターゲット液ＴＬの流量よりも増加させて当該カウンター液ＣＬとターゲット液ＴＬとの間で熱交換を行ってもよい。
【００２７】
ｐＨセンサー１８ａは、陰極室１２内に配置されて当該陰極室１２内に供給される液体のｐＨ値を検出する機能を有している。換言すれば、陰極室１２内にターゲット液ＴＬが供給される場合には、ｐＨセンサー１８ａはターゲット液ＴＬのｐＨ値を検出する。一方で陰極室１２内にカウンター液ＣＬが供給される場合には、ｐＨセンサー１８ａはカウンター液ＣＬのｐＨ値を検出する。このｐＨセンサーの具体的な構造に特に制限はなく、公知のｐＨセンサーを適用してもよい。
【００２８】
ｐＨセンサー１８ｂは、上記したｐＨセンサー１８ａと同様の構造を有し、陽極室１４内に配置されて当該陽極室１４内に供給される液体のｐＨ値を検出する機能を有している。換言すれば、陽極室１４内にターゲット液ＴＬが供給される場合には、ｐＨセンサー１８ｂはターゲット液ＴＬのｐＨ値を検出する。一方で陽極室１４内にカウンター液ＣＬが供給される場合には、ｐＨセンサー１８ｂはカウンター液ＣＬのｐＨ値を検出する。
【００２９】
隔膜１５は、電解槽１０における陰極室１２と陽極室１４とを区画する機能を有している。本実施形態の隔膜１５は、公知の種々の隔膜を適用することができ、例えば陰イオン交換膜や陽イオン交換膜などの他にイオン選択性がない中性膜を適用することができる。また、後述するとおり、本実施形態の隔膜１５としては、ターゲット液ＴＬおよびカウンター液ＣＬに要求される作用に従って、イオン交換膜（上記したアニオン膜やカチオン膜）や中性膜などが適宜選択される。
【００３０】
ターゲット液槽２０は、陰極室１２及び陽極室１４の一方に対して供給されるターゲット液ＴＬを貯留する機能を有している。また、図１に示すとおり、ターゲット液槽２０は、さらに、温度センサー１６ｂ、温調装置１７ｂ、ｐＨセンサー１８ｃの少なくとも１つを含んで構成されていてもよい。これら温度センサー１６ｂ、温調装置１７ｂ、およびｐＨセンサー１８ｃの具体的な構造については、上述したものと同様なので説明は省略する。
【００３１】
カウンター液槽３０は、陰極室１２及び陽極室１４の他方に対して供給されるカウンター液を貯留する機能を有している。また、図１に示すとおり、カウンター液槽３０は、さらに、温度センサー１６ｃ、温調装置１７ｃ、ｐＨセンサー１８ｄの少なくとも１つを含んで構成されていてもよい。これら温度センサー１６ｃ、温調装置１７ｃ、およびｐＨセンサー１８ｄの具体的な構造については、上述したものと同様なので説明は省略する。
【００３２】
上記したターゲット液槽２０およびカウンター液槽３０は、それぞれ第１供給流路４０を介して電解槽１０と接続される。より具体的に本実施形態における第１供給流路４０は、ターゲット液槽２０と電解槽１０とをつなぐ流路４０ａと、カウンター液槽３０と電解槽１０とをつなぐ流路４０ｂとを含んで構成されている。
また図１に示すとおり、本実施形態ではカウンター液槽３０は１つ示されているが、カウンター液槽３０を複数設置するとともに流路を適宜切り替えることでこれら複数のカウンター液槽３０から電解槽１０へカウンター液ＣＬが供給されるようにしてもよい。
【００３３】
このうち流路４０ａ内には、開閉バルブＶ１、ポンプＰ、及び三方弁Ｖ２が配設されている。したがって、ターゲット液槽２０から電解槽１０へのターゲット液ＴＬの送出及び停止は、この開閉バルブＶ１とポンプＰを介して行われる。また、ターゲット液槽２０からターゲット液ＴＬを陽極室１４に供給したい場合などは、この三方弁Ｖ２で供給先を適宜切り替えることが可能となっている。
【００３４】
また、流路４０ｂ内にも、開閉バルブＶ１、ポンプＰ、及び三方弁Ｖ２が配設されている。したがって、カウンター液槽３０から電解槽１０へのカウンター液ＣＬの送出及び停止は、この開閉バルブＶ１とポンプＰを介して行われる。また、カウンター液槽３０からターゲット液ＴＬを陰極室１２に供給したい場合などは、この三方弁Ｖ２で供給先を適宜切り替えることが可能となっている。
【００３５】
ここで、本実施形態に好適なターゲット液ＴＬについて説明する。
本実施形態のターゲット液ＴＬとしては、改質を必要とする液体である限り特に制限はなく、種々の液体や粘性液体が挙げられる。具体的には、ターゲット液ＴＬとしては、例えば、お水、お茶や野菜ジュースなど飲料水、ワインや日本酒などのアルコール成分を含んだ酒類、消毒用途の塩素水、酸素や水素を多く含む酸素水や水素水などの機能水、常温では固体だが加温すると液体となるグミなどの液状化された食品などが例示できる。
【００３６】
次に、本実施形態に好適なカウンター液ＣＬについて説明する。
本実施形態のカウンター液ＣＬとしては、後述する液体改質方法に利用可能な性質を有する液体であれば種々の液体を用いてもよい。具体的なカウンター液ＣＬとしては、例えば水道水、塩酸や酢酸などの酸性材料が溶融した酸性の溶液、アンモニアや水酸化ナトリウムが溶解したアルカリ性の溶液などが例示できる。
【００３７】
図１に戻り、本実施形態における液体改質装置１００の各構成に関する説明を継続する。
制御装置５０は、陰極板１１と陽極板１３との間に所定の電圧を印加するとともに、カウンター液ＣＬのｐＨ値を調整することで電解槽１０内におけるターゲット液ＴＬのｐＨ値変化の速度を調整する機能を有している。
なお具体的な制御装置５０の構成は、不図示のＣＰＵが搭載された演算機能やメモリ機能を備えた公知のコンピューターなどが例示できる。
【００３８】
＜カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値の調整＞
上述したとおり本実施形態における最大の特徴は、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値に着目した点にあり、カウンター液ＣＬのｐＨ値に基づいてターゲット液ＴＬにおけるｐＨ値の変化を制御している。すなわち電気化学的な観点から言えば、本実施形態においては、カウンター液ＣＬに含まれ水素イオン（Ｈ＋）若しくは水酸イオン（ＯＨ−）を隔膜１５越しにターゲット液ＴＬに極間電圧の差を利用して流入（移動）させる事で、ターゲット液ＴＬのｐＨ値変化のコントロールを行っている。この時、カウンター液ＣＬに含まれる水素イオン（Ｈ＋）若しくは水酸イオン（ＯＨ−）の量をコントロールさせてターゲット液ＴＬのｐＨ値変化のコントロールを行う。これはすなわち、カウンター液ＣＬのｐＨ値をコントロールする事に他ならない。
このように本発明者らは、鋭意検討の末、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値を調整（例えば積極的に変化させる）することで、処理対象であるターゲット液ＴＬのｐＨ値変化の速度を調整できるという技術思想に帰結することができた。
【００３９】
すなわち、従来から行われている液体改質方法は、主として処理対象のターゲット液ＴＬの状態に着目して化学薬品を添加したり、ｐＨ値を調整したり、あるいは電解を付与したりするものであった。これに対して本実施形態では、主としてカウンター液ＣＬのｐＨ値に着目することで、間接的に処理対象のターゲット液ＴＬにおけるｐＨ値変化を制御することを実現している点に特徴がある。
【００４０】
このカウンター液ＣＬにおけるｐＨ値を積極的に変化させる手法としては、例えばカウンター液層３０に貯留されるカウンター液ＣＬ自体を他のｐＨ値を有する異なるカウンター液に途中で変更することなどが考えられるが、本実施形態では後述するとおり酸添加部６０及び／又はアルカリ添加部７０によって実現されることが望ましい。なお、図１ではカウンター液槽３０に対して酸添加部６０及びアルカリ添加部７０の双方が設置されているが、処理する態様によっては酸添加部６０とアルカリ添加部７０のうち少なくとも一方を備える形態であってもよい。
【００４１】
酸添加部６０は、カウンター液ＣＬに対する添加剤としての酸性材料を貯留する機能を有している。この酸性材料としては、カウンター液ＣＬを酸性に傾向させる性質を持つ物質であれば特に制限はないが、例えば酢酸やクエン酸、塩酸などの液体材料や、ミョウバンなどの個体材料であってもよい。なお、隔膜１５の種類によっては、添加した酸性材料の一部やカウンター液ＣＬの一部がターゲット液ＴＬ側に流入する可能性もある点において、処理対象のターゲット液ＴＬの性質に応じて添加する酸性材料を選択するとよい。
【００４２】
図１に示すとおり、酸添加部６０は、制御装置５０の制御の下で、供給流路６１およびチェックバルブＶ３を介してカウンター液ＣＬに供給可能なように構成されている。
そして本実施形態における制御装置５０は、この酸添加部６０を介してカウンター液ＣＬに酸性材料を添加することでカウンター液ＣＬのｐＨ値を変化させる機能を有している。
なお、酸添加部６１は、不図示の上記した温調装置を更に備えていてもよい。
【００４３】
アルカリ添加部７０は、カウンター液ＣＬに対する添加剤としてのアルカリ性材料を貯留する機能を有している。このアルカリ性材料としては、カウンター液ＣＬをアルカリ性に傾向させる性質を持つ物質であれば特に制限はないが、例えばアンモニア水などの液体材料や、炭酸水素ナトリウム（重曹）などの個体材料であってもよい。これらに例示されるアルカリ性材料は、上記した酸性材料と同様に、処理対象のターゲット液ＴＬの性質に応じて添加する酸性材料を選択するとよい。
【００４４】
図１に示すとおり、アルカリ添加部７０は、制御装置５０の制御の下で、供給流路７１およびチェックバルブＶ３を介してカウンター液ＣＬに供給可能なように構成されている。
そして本実施形態における制御装置５０は、このアルカリ添加部７０を介してカウンター液ＣＬにアルカリ性材料を添加することでカウンター液ＣＬのｐＨ値を変化させる機能を有している。
なお、酸添加部６１は、不図示の上記した温調装置を更に備えていてもよい。
【００４５】
このように本実施形態におけるターゲット液ＴＬ、カウンター液ＣＬ、カウンター液ＣＬに添加される添加剤は、それぞれ種々の組み合わせを取り得る。非制限的な一例として、以下の表１及び表２に好適な組み合わせ例を示す。
【００４６】
【表１】
2019118862.tif 000003
【００４７】
【表２】
2019118862.tif 000004
【００４８】
そして図１に示すとおり、電解槽１０で改質が行われた後は、送出パイプＳＰを介して収容タンクＴにターゲット液ＴＬが収容される。一方でカウンター液ＣＬは、電解槽１０から排出パイプＤＰを介して系外（河川など）に排出される。
なお図１では陰極室１２から送出される液体をターゲット液ＴＬであるとして説明しているが、陽極室１４から送出される液体がターゲット液ＴＬである場合には、送出パイプＳＰ及び収容タンクＴ並びに排出パイプＤＰの設置態様が変更されることは言うまでもない。
【００４９】
＜液体改質方法＞
次に図２〜図４を適宜参照しつつ、本実施形態における液体改質方法について詳述する。
まず本実施形態の液体改質方法は、上記したとおり隔膜１５を介して陰極室１２と陽極室１４とが区画された電解槽１０内に供給された処理対象のターゲット液ＴＬに対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液ＴＬの改質を行うものである。
【００５０】
説明の便宜上、以下では表１に挙げた構成例１（ターゲット液ＴＬ：お茶、カウンター液ＣＬ：水道水）に基づいて液体改質方法をより具体的に説明する。
図２に示すとおり、まずステップＳ１０１では陰極室１２と陽極室１４の一方に対してターゲット液ＣＬを供給し、ステップＳ１０２では陰極室１２と陽極室１４の他方に対してカウンター液ＣＬを供給する。なおこのステップＳ１０１とＳ１０２は、同時に行ってもよいし、少なくとも一部が重なるように並行して行ってもよい。
より具体的に上記した構成例１に基づけば、ステップＳ１０１でターゲット液槽２０からお茶を電解槽１０の陰極室１２に供給し、ステップＳ１０２でカウンター液槽３０から水道水を陽極室１４に供給する。
【００５１】
次いでステップＳ１０３では、制御装置５０は、陰極室１２に配置された陰極板１１と陽極室１４に配置された陽極板１３との間に所定の電圧（例えば３０Ｖ）を印加する制御を行う。なお、この電極板への具体的な電圧付与方法については特に制限はなく、例えば公知の商用電源とＡＣ−ＤＣアダプタ等を用いて所定の電圧を付与してもよいし、二次電池などの公知の電池を用いて電圧を付与してもよい。
【００５２】
そしてステップＳ１０３で電極間に電圧が付与された後、続くステップＳ１０４において、制御装置５０は、電解槽１０内におけるカウンター液ＣＬのｐＨ値に基づいて電解槽１０内におけるターゲット液のｐＨ値変化の速度を調整する。より具体的には、本構成例１においては、制御装置５０は、酸添加部６０を介して酸性材料（クエン酸又は酢酸）をカウンター液槽３０に添加することでカウンター液ＣＬのｐＨ値を下げる制御を行う。
【００５３】
そして続くステップＳ１０５では、制御装置５０は、カウンター液ＣＬのｐＨ値は目標値に到達したか否かを検出する。より具体的には、制御装置５０は、電解槽１０内のｐＨセンサー１８ｂで検出されるｐＨ値を監視している。なお、ｐＨセンサー１８ｂの設置個所は、図１のように電解槽１０内でもよいし、第１供給流路４０上でもよいし、排出パイプＤＰ内であってもよい。これにより、図３を用いて後述するとおり、カウンター液ＣＬのｐＨ値を所望の範囲内に維持することが可能となっている。
【００５４】
ここで図３を参照しつつ、具体的なカウンター液ＣＬのｐＨ値の調整について説明する。
上記したとおり、本実施形態における制御装置５０は、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値の調整として、ｐＨ７．０からｐＨ２．０程度までｐＨ値を下げてその後はｐＨ２〜ｐＨ３の範囲程度に維持する制御を行う。
【００５５】
すなわち、通常は図３の比較例パターンに示すように、時間経過とともにｐＨ値は下がってくるので、一例として例えばｐＨ値が２．０となった毎にｐＨ値を元のｐＨ値に戻す作業（例えばカウンター液ＣＬの交換など）を繰り返し行っていた。
一方で本実施形態では、制御装置５０は、まず酸添加部６０を介して酸性材料を添加することでｐＨ値を２．０まで下げる。その後は、そのままではｐＨ値が更に下がってしまうので、制御装置５０は、同図に示すとおり、アルカリ添加部７０を介してアルカリ性材料を適宜添加することで、カウンター液ＣＬのｐＨ値をある一定の範囲内で維持するよう制御する。
【００５６】
なお、本実施形態においては、カウンター液ＣＬとしてｐＨ７．０の水道水を利用してカウンター液ＣＬのｐＨ値をある一定の範囲内で維持するよう制御したが、カウンター液ＣＬのｐＨ値の調整手法はこの例に限られない。
例えば、予めｐＨ値が２．０〜３．０の範囲内に調整された酸性のカウンター液ＣＬをカウンター液槽３０に貯留し、第１供給流路４０を介してこの酸性のカウンター液ＣＬを電解槽１０に供給するようにしてもよい。
【００５７】
また、このとき、ｐＨ値が互いに異なるカウンター液ＣＬがそれぞれ貯留された複数のカウンター液槽３０を切り替え可能に第１供給流路４０で電解槽１０へつなげておき、目的のｐＨ値のカウンター液ＣＬが電解槽１０へ供給されるように任意のカウンター液槽３０に供給経路を切り替えるようにしてもよい。
さらに、図３に示す具体例では、カウンター液ＣＬのｐＨ値が２．０と３．０の間に収まるように制御しているが、例えば途中でｐＨ値を７．０にするなど所定の期間だけ他のｐＨ値範囲にｐＨ値を上昇させてもよい。
【００５８】
一方、本構成例１においては、ｐＨ値が変化した酸性水溶液（カウンター液ＣＬ）が電解槽１０の陽極室１４に流入することで、ターゲット液ＴＬであるお茶のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度が鈍化する。
このときの物理現象に関する詳細で正確なメカニズムは依然として解明できていない部分もあるが、陽極室１４内におけるカウンター液ＣＬ中の水素イオンの濃度が上昇し、この増加した水素イオンの一部が隔膜１５を介してターゲット液ＴＬ側へ移り込むことによるものと推測できる。
【００５９】
したがって、本構成例１においては、隔膜１５は中性膜でもよいが、飲料用途であるお茶がターゲット液ＴＬであることを鑑みると、カウンター液ＣＬ側から意図しない物質がターゲット液ＴＬに混入しないように、水素イオンが通過可能なイオン交換膜であるカチオン膜を用いることが望ましい。
【００６０】
ここで上記した構成例１をベースとして、図４を用いて本実施形態における液体改質方法と比較方式との違いを説明する。なお同図は、電解印加時間とｐＨ値変化との関係を示すグラフである。
まずターゲット液ＴＬとして例示したお茶については、一般的な製造方法として製造時にビタミンＣ（アスコルビン酸）などの酸化防止剤が添加される。また、お茶はｐＨ７．０程度を超えると褐変を引き起こすことも知られている。
お茶の製造においては商品競争力の観点から見た目も当然に重要なファクターであり、かような意味からもｐＨ値制御は重要となってくる。
【００６１】
かような観点から、まず図４（ａ）では酸化防止剤が投入されるお茶における電解改質を示している。より具体的には、茶葉からお茶を製造した段階を例えばｐＨ６．０とし（茶葉の種類によっても出来上がりのｐＨ値は変化しうるので一例である）、時刻ｔ１で上記した酸化防止剤を加えてｐＨ値が４．０となって酸性度が増す。
そしてその後は、比較例パターンにおいては重曹などｐＨ調整剤が投与されることが多いが、より比較しやすくする目的で図４（ａ）では電解を付与することでｐＨ調整を行うこととする。すなわち時刻ｔ１から電解改質を行うと、比較例パターンの手法ではすぐに時刻ｔ３にｐＨ７．０となってしまいこれ以上の電解付与は褐変を引き起こすから不可能となる。
【００６２】
なお、お茶に対して電解改質（本実施形態のごとく電解槽１０にターゲット液ＴＬを供給して電極間に電圧を付与）を行う他の目的としては、例えば酸化防止剤として添加したビタミンＣ（アスコルビン酸）の活性を高めることや、お茶に対して熟成感を付与（タンニンなどお茶の成分に対して水和クラスターが形成）することなどが挙げられる。
【００６３】
一方で本実施形態によれば、ターゲット液ＴＬであるお茶のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度を鈍化させることが可能となっている。そうすると、図４（ａ）に示すとおり、時刻ｔ１で電解を付与した後、時刻ｔ４（時刻ｔ３よりも長い）でターゲット液ＴＬのｐＨ値が７．０に到達するまで電解を付与することが可能となる。
【００６４】
換言すれば、本発明の液体改質方法によれば、同じｐＨ値変化（ｐＨ４．０からｐＨ７．０）までターゲット液ＴＬのｐＨ値が変化するまで、より多くの電解をターゲット液ＴＬに付与することが可能となる。これにより、例えば酸化防止剤が添加されたお茶の場合には当該酸化防止剤の活性を高めることができ、比較例パターンに比してその添加量を削減したりすることも可能となる。
【００６５】
また、図４（ｂ）は、上記した酸化防止剤を添加しないお茶の場合を示している。同図によれば、比較例パターンでは例えば時刻ｔ６までしか電解を付与できなかったのに対し、それよりも多い時間である時刻ｔ７までターゲット液ＴＬ（お茶）に対して電解を付与することが可能となる。そして図４（ｂ）の場合には、酸化防止剤も添加せず、電解改質を経た熟成感のある無添加のお茶を製造することも可能となる。
【００６６】
なお、上記した手法は、ターゲット液のｐＨ値変化の速度の調整における一例として、お茶のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度を鈍化させたが、反対にｐＨ値変化（アルカリ化）の速度を加速させることも可能である。この場合、より具体的に、制御装置５０は、カウンター液槽３０に対してアルカリ添加部７０からアルカリ性材料を添加する制御を行う。すると、このカウンター液槽３０からアルカリ度が増したカウンター液ＣＬが電解槽１０に供給され、これにより図４に示すようにお茶（ターゲット液ＴＬ）のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度が比較例パターンに比して加速することとなる。
【００６７】
このように制御装置５０は、アルカリ添加部７０を介してアルカリ性材料をカウンター液槽３０に添加することでお茶（ターゲット液ＴＬ）のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度を加速させてもよい。換言すれば、制御装置５０は、図４に示したごときお茶のｐＨ値をリニアに変化させるだけでなく、随時加速させたり減速させたりしてもよい。これにより、製造時間も柔軟に短縮したりすることが可能となって結果として製造コストを下げることにも寄与できる。
【００６８】
また、制御装置５０は、温度センサー１６ａから検出されるターゲット液ＴＬの温度に基づいてカウンター液ＣＬのｐＨ値を変化させ又は調整するように構成してもよい。例えばターゲット液ＴＬを高温にして殺菌するなどの必要がある場合などは、ｐＨ値は温度依存があるため酸添加部６０を介して酸性材料をカウンター液槽３０に添加することでお茶（ターゲット液ＴＬ）のｐＨ値変化（アルカリ化）の速度を鈍化させることなどが考えられる。
【００６９】
なお、ターゲット液ＴＬの性質によっては、電解槽１０内における温度管理を徹底しなければならない場合も想定できる。この点、本実施形態では、電解槽１０内には温調装置１７ａが配設されており、ターゲット液ＴＬやカウンター液ＣＬを所望の温度に調整することができる。このように、本実施形態における制御装置５０は、温度センサー１６ａの計測結果に基づいてターゲット液ＴＬの温調を行った後でカウンター液ＣＬのｐＨ値を変化させるように構成してもよい。
【００７０】
最後にステップＳ１０６では、陰極板１１と陽極板１３の間に電圧を印加してから所定時間が経過したか否かが検出される。そして予め定めた所定時間が経過したら、ターゲット液ＴＬの改質処理が完了したと判断して処理を完了する。
なお本実施形態では、上記した電解を用いた液体改質処理の完了判定として所定時間が経過したか否かに基づいているが、この態様に限られない。例えば、上記改質処理の完了判定要素として、カウンター液ＴＬのｐＨ値が規定値に到達したか否かで判断するようにしてもよい。
【００７１】
上記した液体改質方法では、一例として構成例１を例にして説明したが、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値を調整することでターゲット液ＴＬのｐＨ値変化の速度を調整する点においては他の構成例と同様であり、当該構成例１に限定されるものではなく広く他の液体に応用が可能である。
【００７２】
≪第２実施形態≫
図５は、本発明の第２実施形態における液体改質装置２００を模式的に示した全体構成図である。この液体改質２００は、上記第１実施形態の液体改質１００に比して循環タイプとなっており、第２供給流路８０を備えている点などに主とした特徴がある。
したがって、以下では相違点について主として説明し、第１実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【００７３】
すなわち同図に示すとおり、液体改質装置２００では、上記した供給パイプＳＰと収容タンクＴ並びに排出パイプＤＰに代えて、還流用流路８０ａおよび還流用流路８０ｂがそれぞれ電解槽１０と接続されている。このように液体改質装置２００は、電解槽１０からターゲット液槽２０にターゲット液ＴＬを還流させるとともに、電解槽１０からカウンター液槽３０にカウンター液ＣＬを還流させる第２供給流路８０をさらに備えている。
【００７４】
このうち第２供給流路８０のうち還流用流路８０ａは、その一端が電解槽１０のうち陰極室１２と接続されるとともに、他端がターゲット液槽２０内へと続く。そしてこの還流用流路８０ａ上にはポンプＰ及び三方弁Ｖ２が設置されており、必要に応じてその流れが後述する還流用流路８０ｂへと切り替わることが可能となっている。
【００７５】
また、同様に還流用流路８０ｂは、その一端が電解槽１０のうち陽極室１４と接続されるとともに、他端がカウンター液槽３０内へと続く。そしてこの還流用流路８０ｂ上にもポンプＰ及び三方弁Ｖ２が設置されており、必要に応じてその流れが後述する還流用流路８０ａへと切り替わることが可能となっている。
このように本実施形態では、陰極室１２から還流用流路８０ａを介して流れ出た改質後の液体は、自身が貯留されていた槽へと還流することになる。
【００７６】
特に本実施形態では、いわゆるワンパス形態の第１実施形態に比して、収容タンクＴを無くしてターゲット液槽２０へと改質後のターゲット液ＴＬが還流する形態となっている。これにより、例えばｐＨセンサー１８ｃや温度センサー１６ｂの計測値などに基づいて、ターゲット液槽２０内の液体が時間の経過とともに改質されていることになる。
【００７７】
換言すれば、本実施形態では、制御装置５０は、ターゲット液槽２０内の計測センサー（ｐＨセンサー１８ｃや温度センサー１６ｂ）の値に基づいて、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値を調整（積極的に変化させるなど）することでターゲット液ＴＬのｐＨ値変化の速度を調整するようにしてもよい。また、制御装置５０は、ターゲット液槽２０内の液体のｐＨ値が所定値となった時点で電解槽１０による電解改質を終了させるように制御してもよい。
【００７８】
また、ターゲット液槽２０内には温調装置１７ｂも配設されている場合には、制御装置５０は、温調装置１７ｂを介してターゲット液槽２０内を所定温度に温度調整しながら、カウンター液ＣＬにおけるｐＨ値を積極的に変化させることでターゲット液ＴＬのｐＨ値変化の速度を調整するようにしてもよい。
【００７９】
［処理時間を比較した実験例］
ここで、本実施形態の効果を検証するための実験例を示す。
本実験においては、同じカウンター液ＣＬに対してｐＨ値変化の有無によってどの程度だけ処理時間が変化するか検証した。
【００８０】
なお検証実験においては、上記した構成例１の組み合わせに対して次に掲げる条件で処理時間の計測を行った。
・カウンター液ＣＬへの添加剤：クエン酸
・ターゲット液ＴＬの目標ｐＨ変化量：＋２
【００８１】
以上の条件において、上述した電解改質を行ってターゲット液ＴＬの目標ｐＨ値に達するまでに要した処理時間を計測した。その結果、カウンター液ＣＬに何らｐＨ調整を行わず（換言すれば従来どおりの手法で）電解改質を行った場合には約３．５分で上記目標ｐＨ値に到達したのに対し、本発明のカウンター液ＣＬ側のｐＨ調整（ｐＨを２．５に維持）を施して電解改質を行った場合には約１３分を要して上記目標ｐＨ値に到達した。
【００８２】
このことから、カウンター液ＣＬのｐＨ値を調整することで電解処理に要する時間が約４倍となることが実証され、ターゲット液ＴＬ側のｐＨ変化速度調整に本発明が有効であることが明らかとなった。
【００８３】
上記した各実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下、各実施形態に適宜適用が可能な変形例について説明する。なお、以下の変形例においては既述の構成と同じ機能・作用を奏するものはその記載を省略するか同じ参照番号を付け、更にその説明も適宜省略する。
【００８４】
≪変形例≫
図６は変形例における液体改質装置３００を模式的に示す全体構成図である。
本変形例における液体改質装置３００は、処理対象のターゲット液ＴＬの電解改質内容に応じて最適な隔膜１５に変更する機能を備えている点に特徴がある。
【００８５】
より具体的に液体改質装置３００は、ターゲット液ＴＬのｐＨ値変化が正の方向であるか負の方向であるかに基づいて、前記複数種類の隔膜が選択されて前記電解槽に配設される隔膜変更機構９０をさらに備えている。
そして図６に示すとおり、本変形例の隔膜変更機構９０は、隔膜搬送手段９１および隔膜収容部９２を有して構成されている。
【００８６】
隔膜搬送手段９１は、例えば公知のロボットハンドなどの搬送機構が例示でき、隔膜１５を把持したり吸着したりして電解槽１０と隔膜収容部９２との間で隔膜１５を搬送することが可能となっている。
隔膜収容部９２は、互いに特性の異なる複数種類の隔膜１５、１５ｂ、１５ｃなどを収容する機能を備えている。なお、それぞれの隔膜１５にはバーコードなどの識別ＩＤを付与し、隔膜搬送手段９１によって隔膜収容部９２の規定位置に隔膜１５を収容することが可能となっていてもよい。
【００８７】
例えば電解槽１０内での電解改質を続ける結果、隔膜１５が劣化したり、あるいは中性膜からイオン交換膜へと隔膜１５を変更する必要が生じる場合も想定できる。
このとき、制御装置５０は、そのときのターゲット液ＴＬの電解改質に最適な隔膜１５を隔膜収容部９２から選択し、そしてロボットハンド９１を介して電解槽１０内から従前の隔膜１５を取り外すとともに隔膜収容部９２から目的の新たな隔膜を取り出して電解質１０内に設置する制御を行う。
【００８８】
また、例えば制御装置５０が酸添加部６０による添加からアルカリ添加部７０による添加に切り替える場合には、制御装置５０は、同時に隔膜変更機構９０によって適切な隔膜１５（中性膜や適切なイオン交換膜など）に切り替える制御を行ってもよい。
【００８９】
また、上記した各実施形態や変形例においては、電解槽１０とカウンター液槽３０との間で第１供給流路４０上に酸添加部６０やアルカリ添加部７０を接続したが、この例に限定されない。例えば、添加する量が許容できれば、カウンター液槽３０内に直接添加可能なように、酸添加部６０やアルカリ添加部７０をカウンター液槽３０に接続してもよい。
以上で説明した各実施形態および各変形例は適宜組み合わせて新たな液体改質装置を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明の液体改質装置および液体改質方法は、例えば化学薬品を用いることなく、飲料自体の安全性を確保し、それでいて処理対象の液体に対して効果的な電解を付与して液体改質を行うのに適している。
【符号の説明】
【００９１】
ＴＬ  ターゲット液
ＣＬ  カウンター液
１０  電解槽
２０  ターゲット液槽
３０  カウンター液槽
４０  第１供給流路
５０  制御装置
６０  酸添加部
７０  アルカリ添加部
８０  第２供給流路
９０  隔膜変更機構
１００〜３００  液体改質装置
【図１】
2019118862.tif 000005
【図２】
2019118862.tif 000006
【図３】
2019118862.tif 000007
【図４】
2019118862.tif 000008
【図５】
2019118862.tif 000009
【図６】
2019118862.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月24日(2018.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に貯留された状態で処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行うとともに、前記貯留したターゲット液への電解の付与が完了した後で前記ターゲット液を前記電解槽から送出する液体改質装置であって、
陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、
ターゲット液槽から前記陰極室への前記ターゲット液の供給と、カウンター液槽から前記陽極室へのカウンター液の供給と、を停止した後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる制御装置と、
貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加するアルカリ添加部と、
貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加する酸添加部と、を有し、
前記制御装置は、初めに前記カウンター液に前記酸性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように前記アルカリ性材料を前記カウンター液に添加することを特徴とする液体改質装置。
【請求項２】
電解槽内に貯留された状態で処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行うとともに、前記貯留したターゲット液への電解の付与が完了した後で前記ターゲット液を前記電解槽から送出する液体改質装置であって、
陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、
ターゲット液槽から前記陽極室への前記ターゲット液の供給と、カウンター液槽から前記陰極室へのカウンター液の供給と、を停止した後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる制御装置と、
貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加する酸添加部と、
貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加するアルカリ添加部と、を有し、
前記制御装置は、初めに前記カウンター液に前記アルカリ性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように前記酸性材料を前記カウンター液に添加することを特徴とする液体改質装置。
【請求項３】
前記ターゲット液の温度を計測する温度センサーをさらに備え、
前記制御装置は、計測した前記ターゲット液の温度に基づいて前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項１又は２のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項４】
前記ターゲット液の温度を調整する温調装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて前記ターゲット液の温調を行った後で前記カウンター液のｐＨ値を変化させる請求項３に記載の液体改質装置。
【請求項５】
前記電解槽から前記ターゲット液槽に前記ターゲット液を還流させるとともに、前記電解槽から前記カウンター液槽に前記カウンター液を還流させる第２供給流路をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項６】
互いに特性の異なる複数種類の隔膜を収容する隔膜収容部をさらに備え、
前記ターゲット液のｐＨ値変化が正の方向であるか負の方向であるかに基づいて、前記複数種類の隔膜が選択されて前記電解槽に配設される請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体改質装置。
【請求項７】
隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給して貯留された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行う液体改質方法であって、
前記陰極室に対してターゲット液を供給する工程と、
前記陽極室に対してカウンター液を供給する工程と、
前記ターゲット液および前記カウンター液の前記電解槽への供給を停止した後に、前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内に貯留された前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる工程と、を有し、
前記陰極板と前記陽極板の間に前記電圧が印加されている間において、初めに前記カウンター液に対して貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を前記カウンター液に対して添加することを特徴とする液体改質方法。
【請求項８】
隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給して貯留された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行う液体改質方法であって、
前記陽極室に対してターゲット液を供給する工程と、
前記陰極室に対してカウンター液を供給する工程と、
前記ターゲット液および前記カウンター液の前記電解槽への供給を停止した後に、前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内に貯留された前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる工程と、を有し、
前記陰極板と前記陽極板の間に前記電圧が印加されている間において、初めに前記カウンター液に対して貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を前記カウンター液に対して添加することを特徴とする液体改質方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質装置は、（１）電解槽内に貯留された状態で処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行うとともに、前記貯留したターゲット液への電解の付与が完了した後で前記ターゲット液を前記電解槽から送出する液体改質装置であって、陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、ターゲット液槽から前記陰極室への前記ターゲット液の供給と、カウンター液槽から前記陽極室へのカウンター液の供給と、を停止した後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる制御装置と、貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加するアルカリ添加部と、貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加する酸添加部と、を有し、前記制御装置は、初めに前記カウンター液に前記酸性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように前記アルカリ性材料を前記カウンター液に添加することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質装置は、（２）電解槽内に貯留された状態で処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行うとともに、前記貯留したターゲット液への電解の付与が完了した後で前記ターゲット液を前記電解槽から送出する液体改質装置であって、陰極板が配置された陰極室と陽極板が配置された陽極室とが隔膜を介して区画された電解槽と、ターゲット液槽から前記陽極室への前記ターゲット液の供給と、カウンター液槽から前記陰極室へのカウンター液の供給と、を停止した後で、前記陰極板と前記陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内における前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる制御装置と、貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加する酸添加部と、貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加するアルカリ添加部と、を有し、前記制御装置は、初めに前記カウンター液に前記アルカリ性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように前記酸性材料を前記カウンター液に添加することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、上記した（１）又は（２）の液体改質装置においては、（３）前記ターゲット液の温度を計測する温度センサーをさらに備え、前記制御装置は、計測した前記ターゲット液の温度に基づいて前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、上記した（３）の液体改質装置においては、（４）前記ターゲット液の温度を調整する温調装置をさらに備え、前記制御装置は、前記温度センサーの計測結果に基づいて前記ターゲット液の温調を行った後で前記カウンター液のｐＨ値を変化させることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上記した（１）〜（４）のいずれかの液体改質装置においては、（５）前記電解槽から前記ターゲット液槽に前記ターゲット液を還流させるとともに、前記電解槽から前記カウンター液槽に前記カウンター液を還流させる第２供給流路をさらに備えることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上記した（１）〜（５）のいずれかの液体改質装置においては、（６）互いに特性の異なる複数種類の隔膜を収容する隔膜収容部をさらに備え、前記ターゲット液のｐＨ値変化が正の方向であるか負の方向であるかに基づいて、前記複数種類の隔膜が選択されて前記電解槽に配設されることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質方法は、（７）隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給して貯留された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行う液体改質方法であって、前記陰極室に対してターゲット液を供給する工程と、前記陽極室に対してカウンター液を供給する工程と、前記ターゲット液および前記カウンター液の前記電解槽への供給を停止した後に、前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内に貯留された前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる工程と、を有し、前記陰極板と前記陽極板の間に前記電圧が印加されている間において、初めに前記カウンター液に対して貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を前記カウンター液に対して添加することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる液体改質方法は、（８）隔膜を介して陰極室と陽極室とが区画された電解槽内に供給して貯留された処理対象のターゲット液に対してｐＨ値の変化速度を調整しつつ当該ターゲット液の電解改質を行う液体改質方法であって、前記陽極室に対してターゲット液を供給する工程と、前記陰極室に対してカウンター液を供給する工程と、前記ターゲット液および前記カウンター液の前記電解槽への供給を停止した後に、前記陰極室に配置された陰極板と前記陽極室に配置された陽極板との間に所定の電圧を印加するとともに、前記カウンター液のｐＨ値を調整することで前記電解槽内に貯留された前記ターゲット液のｐＨ値変化を鈍化させる工程と、を有し、前記陰極板と前記陽極板の間に前記電圧が印加されている間において、初めに前記カウンター液に対して貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも高いｐＨ値を有するアルカリ性材料を添加した後で、前記カウンター液のｐＨ値を一定の範囲内に維持するように貯留されたカウンター液のｐＨ値よりも低いｐＨ値を有する酸性材料を前記カウンター液に対して添加することを特徴とする。