(57)【要約】【課題】弱酸性であって、かつ、酸化還元電位が低い還元水を容易に生成することができる新規な装置を提供する。【解決手段】プロトン型のイオン交換樹脂を有し、原水を通水することでイオン交換してイオン交換水とするイオン交換槽と、一対の金属電極を有し、前記イオン交換槽から供給された前記イオン交換水を電気分解して還元水とする無隔膜の電解槽とを備える、還元水生成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロトン型のイオン交換樹脂を有し、原水を通水することでイオン交換してイオン交換水とするイオン交換槽と、
一対の金属電極を有し、前記イオン交換槽から供給された前記イオン交換水を電気分解して還元水とする無隔膜の電解槽とを備える、還元水生成装置。
【請求項２】
前記一対の金属電極は、鉛直方向に、互いに平行に対向するように配設されている、請求項１に記載の還元水生成装置。
【請求項３】
前記一対の金属電極のうち、陽極が上側、陰極が下側に配設されている、請求項２に記載の還元水生成装置。
【請求項４】
前記陰極が、電解槽内の最下面に配設されている、請求項３に記載の還元水生成装置。
【請求項５】
前記陽極が、電解槽内の液面近傍となるように配設されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載の還元水生成装置。
【請求項６】
前記一対の金属電極が互いに同じ金属で形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の還元水生成装置。
【請求項７】
前記プロトン型のイオン交換樹脂は弱酸性型である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の還元水生成装置。
【請求項８】
得られた還元水が、理美容用途に用いられるものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の還元水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロトン型のイオン交換樹脂を有するイオン交換槽と、イオン交換槽から供給されたイオン交換水を電気分解する電解槽とを備える還元水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶存水素濃度が高く、−６００ｍＶ（溶存限界）以上０ｍＶ以下というような低い酸化還元電位（Oxidation-Reduction Potential：ＯＲＰ）を有する水は、「還元水」と呼ばれる。このような還元水は、老化物質である活性酸素を除去する効果が見込まれるため、特に理美容用途については、肌に対するアンチエージング効果を奏するものとして期待されている。また、ｐＨ２．５〜５程度のいわゆる弱酸性の還元水は、アストリンゼン効果により消毒効果、皮膚などの活性化、肌の引き締め効果を奏することが知られている。
【０００３】
還元水を調製する方法としては、従来から様々な方法が提案されている。たとえば、特開２００５−９０１号公報（特許文献１）では、水素ガスや酸素ガスを水に吹き込んで、液体中の溶存水素量や溶存酸素量を変化させ、それによって水のＯＲＰを低減する方法が提案されている。また、特開平１１−５７７１５号公報（特許文献２）では、水を電気分解することによって、水のＯＲＰを変化させる方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９０１号公報
【特許文献２】特開平１１−５７７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で提案された、外部からガスをバブリングで吹き込む従来の方法はガスの供給源が必要になり、バブリングの溶存効率は一般的に低いため、コストの面で好ましくない。
【０００６】
また、特許文献２で提案された、水を電気分解する方法では、２槽式の電解槽で電気分解を行った場合、酸性水側の槽では同時に酸素が溶存するため、ｐＨは弱酸性にできるが、ＯＲＰは上がってしまい、ＯＲＰの変化に伴うｐＨの変化を制御できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、弱酸性であって、かつ、ＯＲＰが低い還元水を容易に生成することができる新規な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の還元水生成装置は、プロトン型のイオン交換樹脂を有し、原水を通水することでイオン交換してイオン交換水とするイオン交換槽と、一対の金属電極を有し、前記イオン交換槽から供給された前記イオン交換水を電気分解して還元水とする無隔膜の電解槽とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の還元水生成装置において前記一対の金属電極は、鉛直方向に、互いに平行に対向するように配設されていることが好ましい。この場合、前記一対の金属電極のうち、陽極が上側、陰極が下側に配設されていることがより好ましい。また、前記陰極が、電解槽内の最下面に配設されていることが特に好ましい。
【００１０】
また本発明の還元水生成装置において、前記一対の金属電極は、鉛直方向に、平行に対向するように配設されている場合、前記陽極が、電解槽内の液面近傍となるように配設されていてもよい。
【００１１】
本発明の還元水生成装置において、前記一対の金属電極が互いに同じ金属で形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の還元水生成装置において、前記プロトン型のイオン交換樹脂は弱酸性型であることが好ましい。
【００１３】
本発明の還元水生成装置において、得られた還元水が、理美容用途に用いられるものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の還元水生成装置によれば、原水をプロトン型のイオン交換樹脂を有するイオン交換槽に通水して得られた弱酸性のイオン交換水を、一対の金属電極を有する無隔膜の電解槽において電気分解することで、陰極から発生する水素ガスを水中に溶存させ、これによって水中のＯＲＰを下げることができる。このようにして、弱酸性であって、かつ、ＯＲＰの低い還元水を容易に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施態様の還元水生成装置１を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第２の実施態様の還元水生成装置１’を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第３の実施態様の還元水生成装置１’’を模式的に示す図である。
【図４】実験例１の結果を示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。
【図５】実験例２の結果を示すグラフであり、実施例３、４それぞれで得られた還元水について、ＯＲＰをｐＨに対しプロットしたものである。
【図６】横型電解槽を用い、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂を用いた場合のＯＲＰの経時変化を示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。
【図７】実施例５を実施例２と比較して示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施態様：縦型電解槽の場合）
図１は、本発明の好ましい一例（第１の実施態様）の還元水生成装置１を模式的に示す図である。図１に示す例の還元水生成装置１は、プロトン型のイオン交換樹脂４を備え、原水５を通水することでイオン交換してイオン交換水１３とするイオン交換槽２と、一対の金属電極１１ａ，１２ａを備え、前記イオン交換槽２から供給された前記イオン交換水１３を電気分解して還元水とする無隔膜の電解槽３とを基本的に備える。
【００１７】
イオン交換槽２は、原水５を槽内に注水するための給水口６を備え、当該給水口６から槽内に導入された原水５を、プロトン型のイオン交換樹脂４と接触させることで、ｐＨを弱酸性に調整する。原水５としては、特に制限なく、通常の水道水、純水などを用いることができるが、水道水が好ましい。
【００１８】
本発明の還元水生成装置１におけるイオン交換槽２に用いられるイオン交換樹脂４としては、プロトン型のイオン交換樹脂が用いられる。プロトン型のイオン交換樹脂に原水が接触すると、原水中のＮａイオンやＣａイオンのような陽イオンが当該イオン交換樹脂に吸着し、水素イオンが放出される。本発明に用いられるイオン交換樹脂は、プロトン型であれば、弱酸性タイプ、強酸性タイプのいずれであってもよい。
【００１９】
弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂は、カルボン酸基（−ＣＯＯＨ）を交換基として持つ樹脂であり、酢酸などと同様に解離定数が低いために、当該イオン交換樹脂に通水して得られたイオン交換水は弱酸性を示す。このような弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂の好適な具体例としては、ＷＫ１００（メタクリル酸系）（三菱化学株式会社製）、ＷＫ４０（アクリル系）（三菱化学株式会社製）、ＩＲＣ７６（アクリル系）（オルガノ株式会社製）などが挙げられる。
【００２０】
強酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂は、スルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）を交換基として持つ樹脂であり、塩酸、硫酸などの酸と同様に解離定数がほぼ１であるために、当該イオン交換樹脂に通水して得られたイオン交換水は強酸性を示す。このような強酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂の好適な具体例としては、ＳＫ１ＢＨ（三菱化学株式会社製）、ＩＲ１２４（オルガノ株式会社製）などが挙げられる。
【００２１】
これらの中でも、後述する実験例２、図５において示されるように、弱酸性の還元水を好適に生成し得る観点からは、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂を用いることが好ましい。これは、上述のように弱酸性タイプがカルボン酸基（−ＣＯＯＨ）を交換基に持つのに対し、強酸性タイプはスルホン酸基（−ＳＯ３Ｈ）を交換基に持つため、交換基が水中に部分遊離した場合にスルホン酸基から遊離するＳＯ２がＯＲＰを引き上げる方向に寄与するのに対し、カルボン酸基から遊離するＣＯ２はＯＲＰに対する寄与が少ないため、水素溶存によってＯＲＰを下げやすいという利点を有するためである。また、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂は、水道水として硬水や塩分濃度の高い水を使った場合であっても、強酸性タイプに比べて解離定数が低いため、イオン交換後の水のｐＨが極度に酸性側に傾くのを防ぐという利点も有する。
【００２２】
後述するように、本発明の還元水生成装置を用いて得られた還元水を理美容用途に使用するためには、当該イオン交換槽２で得られたイオン交換水１３のｐＨを２．５〜５の弱酸性となるようにコントロール調整することが望ましい（電解槽における電気分解では、イオン交換水のｐＨは殆ど変動しない）。なお、所望のｐＨに調整するために、必要に応じ、異なるイオン交換樹脂を適宜組み合わせて用いてもよい（たとえば、上述のＷＫ４０とＩＲＣ７６とを組み合わせて用いる、など）。
【００２３】
具体的には、たとえば大阪府八尾市の水道水（ｐＨ：７．５、硬度：約５０ｍｇ／Ｌ）を強酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂に通水した場合、ＷＫ４０（三菱化学株式会社製）でｐＨは３．６（硬度：５ｍｇ／Ｌ）となり、ＩＲＣ７６（オルガノ株式会社製）でｐＨは４．８（硬度：１０ｍｇ／Ｌ）となるため、ＷＫ４０とＩＲＣ７６の混合比を変えて調整することで、ｐＨ＝３．６〜４．８の弱酸性のイオン交換水を調整することが可能である。
【００２４】
図１に示す例では、イオン交換槽２は、導入管７および開閉弁８を介して電解槽３に連結されており、開閉弁８を開くことで、イオン交換槽２で得られたイオン交換水１３を電解槽３内に供給し得るように構成されている。電解槽３は、図１に示す例では、水平方向に、互いに平行に対向するように配設された陽極１１ａおよび陰極１２ａから構成される一対の金属電極を備える（以降、このような第１の実施態様における電解槽を「縦型電解槽」と呼称する）。本発明における電解槽３は隔膜を備えない（無隔膜）、一槽式のものが用いられる。電解槽３では、陽極１１ａおよび陰極１２ａに直流電流を通電することによって、弱酸性にｐＨを調整したイオン交換水１３を電気分解する。この際、以下の反応により、陰極１２ａから水素ガスが発生し、陽極１１ａから酸素ガスが発生する。
【００２５】
（陰極）２Ｈ＋＋２ｅ−→Ｈ２
（陽極）２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−
このうち、陰極１２ａから発生した水素ガスをイオン交換液１３に溶存させることによって、弱酸性のｐＨを有し、かつ、ＯＲＰが低い還元水が生成される。
【００２６】
電解槽３には、取出口１４および開閉弁１５が設けられ、開閉弁１５を開くことで、イオン交換水１３を電気分解して得られた還元水を取り出すことができるように構成されている。なお、図１に示す例では、図１の紙面に関して左側に陽極１１ａ、右側に陰極１２ａを配置した例を示しているが、陽極、陰極の配置は、図１の紙面に関して左右逆であっても勿論よい。
【００２７】
本発明における電解槽３に用いられる金属電極は、電気分解により溶解しない金属材料で形成されていればよく、互いに同じ金属材料で構成されていてもよいし、互いに異なる金属材料で形成されていてもよい。水の電気分解を効率的に行いやすい金属材料としては、たとえば、白金、金、パラジウム、ロジウム、イリジウムなどのいずれかの金属、またはその合金などが好適であり、たとえば、チタンからなる電極の表面を白金でコートしたものでもよい。電気分解の効率性の観点からは、陽極と陰極とは同じ金属材料で構成されていることが好ましく、たとえば、一対の白金電極を用いた場合が好適な一例として挙げられる。なお、ここで言うところの同じ金属材料とは電気分解における電極表面の活性化エネルギーが略同一の金属材料も含むものとし、例えば陽極の溶出耐性を向上させるためにチタン電極表面にコートする白金に微量のロジウム等を添加したものや、白金のコート量を変えたものなども上記における「同じ金属材料」に含まれる。
【００２８】
電解槽３における電気分解の条件としては、陽極および陰極に通電する直流電流の電流値は、水の電気分解が起こるために必要な電圧が掛かればよく、電極間の電流密度として２０〜１００Ａ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。電流密度が１００Ａ／ｍ２を超える場合、水の電気抵抗に起因する水中の温度上昇により水素溶存度が減少する傾向にあるためであり、また、電流密度が２０Ａ／ｍ２未満である場合には、水素の発生レートが著しく遅くなる傾向にあるためである。
【００２９】
なお、イオン交換水のように硬度の低い水を電気分解の対象とする場合、たとえば、ｐＨが７近傍の中性であると伝導率が低く（電圧が高く）なってしまうが、ｐＨ２．５〜５のいわゆる弱酸性であれば、プロトン伝導を利用することにより伝導率を高く（電圧を低く）保つことが可能である。このため、本発明における電解槽３では、２０Ａ／ｍ２以上、８０Ａ／ｍ２以下といった電流値で電気分解を行なっても、水温上昇（中性領域で軟水を電気分解する場合、５００ｍＡで８０Ｖ程度になる）せずに比較的低い電圧値（５００ｍＡで５０Ｖ程度）で電気分解を行うことが可能である。なお、電気分解の制御のしやすさという観点からは、電解槽は低電流、低電圧で駆動することが好ましい。
【００３０】
なお、通常の水道水に対し陽極、陰極ともに白金電極を用いて電気分解を行う場合、陰極にＣａイオン、Ｍｇイオンなどの硬度成分が析出し、極間抵抗が増加するため、何回か使ううちに電気分解ができなくなるという問題がある。通常、この問題は逐次極性反転させることにより硬度成分を洗い流す手法が採られるが、この場合、逐次反転させるための反転回路の組み込みなどが必要となる。特に、後述する横型電解槽を用いた場合のように、極性を固定したい場合においては、極性の入れ替えによりＯＲＰ値が変動するといった問題が発生する。しかしながら、本発明においては、プロトン型のイオン交換樹脂を通過し、硬度が０〜１０ｍｇ／Ｌと低く抑えられたイオン交換水を電気分解に供するため、硬度成分（Ｃａイオン、Ｍｇイオンなど）が陰極に析出しにくい。したがって、本発明の還元水生成装置における電解槽では、極性反転が基本的に不要にできるか、または、極性反転の周期を長くすることが可能である。このことは、生成する還元水のＯＲＰ値を常に一定に保持することが可能となることを意味し、生成の度に還元水のＯＲＰ値がバラつくことを抑えることができるという利点がある。
【００３１】
（第２の実施態様および第３の実施態様：横型電解槽の場合）
図２は、本発明の好ましい他の例（第２の実施態様）の還元水生成装置１’を模式的に示す図である。図２に示す例の還元水生成装置１’は、電解槽３’において、一対の電極が、鉛直方向に、互いに平行に対向するように配設された陽極１１ｂおよび陰極１２ｂから構成される一対の金属電極を備える（以降、このような第２の実施態様（および後述する第３の実施態様）における電解槽を「横型電解槽」と呼称する）こと以外は図１に示した第１の実施態様の還元水生成装置１と同様であり、同様の構成を備える部分については同一の参照符を付して説明を省略する。
【００３２】
後述する実験例１において、電極面積は縦型電解槽の場合よりも小さな電極を用いたにも関らず、横型電解槽で効率よく還元水を生成させることができたことで立証されるように、縦型電解槽を用いた場合よりも横型電解槽を用いた場合の方が好ましい。これは、横型電解槽では陰極が水平面に平行な面として配設されるため、陰極全体で水素ガスを水平面に平行な面状に発生させ、水面にまで浮上する間に、縦型電解槽を用いた場合と比較すると格段に効率的に水素ガスを溶存させることができるためである（これに対し、縦型電解槽の場合には、陰極が水平面に対し垂直な面として配設されるため、陰極で発生する水素ガスが、当該水平面に対し垂直な面に沿って線状に発生し、水面にまでに浮上することになるため、横型電解槽の場合と比較して効率的に溶存させにくい）。したがって、ＯＲＰを効果的に減少させる観点からは、横型電解槽が好適であると考えられる。
【００３３】
図２に示す例では、一対の金属電極のうち、上側に陽極１１ｂ、下側に陰極１２ｂが配設される。このように、横型電解槽の場合には、陰極を下側に配置することが好ましい。本発明の還元水生成装置では、電気分解により陰極から発生する水素ガスをイオン交換水に溶存させることで還元水を生成する。この際、陰極を下側とすることで、陰極で発生した水素ガスが水面に到達するまでの深さ方向に関する距離を大きくすることができ、上側に陰極、下側に陽極を配設した場合と比較すると、より効率的に還元水を生成することができる（後述する実験例３、図７を参照）。また、陽極を上側に配置することで、陽極から水面までの距離を小さくでき、陽極から発生する酸素ガスをできるだけイオン交換水に溶存させない（酸素ガスの溶存は、ＯＲＰを増加させるように寄与する）ため、効率的にＯＲＰを小さくすることができる、という利点もある。
【００３４】
また、陰極と上述した水面との間の距離を大きくして陰極から発生する水素ガスの溶存効率を高める観点からは、陰極１２ｂは、図２に示すように、電解槽３内の最下面に配設されていることが、好ましい。ここで、図３は、本発明の好ましいさらに他の例（第３の実施態様）の還元水生成装置１’’を模式的に示す図であり、図３に示す例の還元水生成装置１’’は、一対の電極１１ｃ，１２ｃが、電解槽３の深さ方向に関して、共に中央付近に配設されている（陰極１２ｃが電解槽３内の最下面から離れて配設されている）こと以外は、図２に示す例の還元水生成装置１’と同様である。図３において、図２に示す例の還元水生成装置１’と同じ構成を有する部分については同一の参照符を付して説明を省略する。図３に示す第３の実施態様の還元水生成装置１’’は、横型電解槽を用いている点で図２に示す例の第２の実施態様の還元水生成装置１’と同じであるが、陰極１２ｂが電解槽３内の最下面に配置されている第２の実施態様の還元水生成装置１’の方が、上述のように陰極と水面までの距離を大きくとることができるため、より効率的に陰極から発生する水素ガスを溶存させることが可能であり、より好ましい態様である。
【００３５】
その一方で、上述のように陽極から発生する酸素ガスは、イオン交換水に溶存することにより、ＯＲＰを増加させるように寄与するため、陽極は、電解槽内の液面近傍となるように配設されることが、好ましい。具体的には、深さ方向に関し、陽極が液面から５ｍｍ以下の位置となるように、電解槽に供給するイオン交換水の量を調整する。なお、ＯＲＰを効率的に下げる観点からは、液面から、深さ方向に関して、陰極はできるだけ距離を大きくし、陽極はできるだけ距離を小さくした方が好ましいことになるが、陽極と陰極との間の距離が余りに大きくなってしまうと、電気分解のための駆動電圧が大きくなってしまうことになるため、陽極、陰極の位置の設定はそれぞれのメリット、デメリットを総合的に勘案して適宜決定すればよい。
【００３６】
本発明における電解槽に用いられる金属電極は、その形状については特に制限されるものではなく、板状、網状、柵状など特に制限されるものではない。なお、横型電解槽の場合には、陰極から発生する水素ガスが液面に抜けずにイオン交換水中に溜まり過ぎてしまうと電気分解のための駆動電圧が上がっていくため、上側に陽極を配置する場合には、その形状は、網状、柵状のように水素ガスが通過し得る形状とすることが好ましい。また、下側に陰極を配置する場合には、その形状は、平板状でもよく、より効果的に水素ガスを発生し得るように、平板状で表面に複数のスパイクが形成されたような形状を採用するようにしてもよい。
【００３７】
本発明の還元水生成装置で生成された、溶存水素濃度が高くＯＲＰが低い還元水は、老化物質である活性酸素を除去する効果が見込まれるため、特に理美容用途については、肌に対するアンチエージング効果を奏するものとして期待されている（参考文献：温泉科学、第５５巻、ｐ．５５〜６３、２００５年）。また本発明で生成された還元水のように弱酸性であって、かつ、ＯＲＰが低い還元水は、洗顔などの理美容の用途に好ましく用いることができる。アストリンゼン効果により消毒効果、皮膚などの活性化、肌の引き締め効果を奏することが知られており、このような効果を発現する範囲としてはｐＨ２．５〜５程度であることが一般的に知られている（ｐＨ２．５以上は個人差で肌上の炎症が起こらないｐＨ値であり、ｐＨ５以上ではアストリンゼン効果、肌の引き締め効果などが見込めなくなるため）。
【００３８】
したがって、本発明の還元水生成装置により、イオン交換樹脂の配合調整により適切なｐＨ値に調整した後、電気分解を行なって、たとえば−４００ｍＶ以上０ｍＶ以下の低いＯＲＰ値を有する還元水を短時間で生成することによるユーザーの待ち時間短縮の他、電解時間も短時間で済むことによる電力量削減という利点もある。
【００３９】
以下、実験例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
＜実験例１＞
図１に示した、縦型電解槽を用いた第１の実施態様の還元水生成装置（実施例１）および図２に示した、横型電解槽を用いた第２の実施態様の還元水生成装置（実施例２）を作成し、比較実験を行なった。実施例１では、電極サイズ１５０×１００ｍｍの一対の白金電極を用い、電極間距離１８ｍｍで、５００ｍｌのイオン交換水に対し５００ｍＡを印加した。実施例２では、電極サイズ９０ｍｍ×７０ｍｍの一対の白金電極（上側が陽極、下側が陰極）を用い、電極間距離１０ｍｍで、２００ｍｌのイオン交換水に対し５００ｍＡを印加した。実施例１、２共に、電気分解に供したイオン交換水としては、大阪府八尾市の水道水を弱酸性タイプのプロトン型イオン交換樹脂であるＳＫ１ＢＨ（三菱化学株式会社製）を通水させ、ｐＨを３．８〜４．２に調整したものを用いた。
【００４１】
図４は、実験例１の結果を示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。図４に示す結果から、縦型電解槽を用いた場合である実施例１と比較して、横型電解槽を用いた場合である実施例２の方が、面積の小さな電極を用いているにも関わらず、ＯＲＰを低下させる効果が高いことが分かる。
【００４２】
＜実験例２＞
２００ｍｌの大阪府八尾市の水道水を強酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂ＳＫ１ＢＨ（三菱化学株式会社製）を通水させて得たイオン交換水を、一対の白金電極（サイズ：９０ｍｍ×７０ｍｍ）で５００ｍＡを印加、電気分解を行って還元水を生成した（実施例３）。また、イオン交換樹脂として、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂ＳＫ１ＢＨ（三菱化学株式会社製）を用いたこと以外は実施例３と同様にして、還元水を得た（実施例４）。
【００４３】
図５は、実験例２の結果を示すグラフであり、実施例３、４それぞれで得られた還元水について、ＯＲＰをｐＨに対しプロットしたものである。図５において、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸はｐＨである。図５に示す結果から、弱酸性の還元水を生成するためには、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂を用いる方が好ましいことが分かる。図５において、グラフの紙面に関して右上の領域におけるプロットから、左上の領域におけるプロットに向けてそれぞれ示される矢印は、実施例３、４で、イオン交換樹脂を通水したことによるｐＨの変動を示しており、また、グラフの紙面に関して左上の領域におけるプロットから、左下の領域におけるプロットに向けてそれぞれ示される矢印は、電気分解によるＯＲＰ値の変動を示している。
【００４４】
なお、ＯＲＰの値は、電解時間を長くすることで低下させることが可能である。図６は、実施例４（横型電解槽を用い、弱酸性タイプのプロトン型のイオン交換樹脂を用いた場合）のＯＲＰの経時変化を示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。図６に示されるように、ＯＲＰ値は、電解時間５分間で−３２５ｍＶ、電解時間１０分間で−３３０ｍＶと概ね−３５０ｍＶ程度に収束する。なお、上述した図５には、水素分圧１００％のラインも併せて示しており、このラインは、１気圧下、水素のみの雰囲気にした場合の溶存水素によって定まるＯＲＰであるが、図６を併せて参照すると、１．５分間程度の電気分解により、このラインを超える水素溶存を達成しており、特に理美容向けに好適である弱酸性のｐＨを有する水について、ＯＲＰを比較的早期に下げることが可能であることが分かる。なお、イオン交換槽を用いずに、単に水道水を電気分解して水素発生させ、そのバブリングにより水素を溶存させた場合には、５００ｍＬ程度の水を−３００ｍＶ以下とするためには１０分間以上の時間が掛かることが分かっている。
【００４５】
＜実験例３＞
実験例１で用いた実施例２（横型電解槽を用いた場合）において、一対の白金電極のうち、上側を陰極、下側を陽極として用いたこと以外は実施例２と同様にして、還元水を生成した（実施例５）。図７は、実施例５を実施例２と比較して示すグラフであり、縦軸はＯＲＰ（ｍＶ）、横軸は電解時間（分）である。図７に示すように、水素発生する陰極と酸素発生する陽極の上下関係によりＯＲＰに違いが出ることが分かっており、図７に示す結果からみても、陰極は陽極よりも下部に配設することが望ましいことが理解できる。これは、水素ガスが発生する陰極を下に配設する方が、水面までの距離を大きくすることで水全体に水素を溶存させることが可能となるためであり、この意味から酸素ガスが発生する陽極（酸素ガスの溶解はＯＲＰを増加させる方向に寄与する）は、水の液面なるべく近い位置となるように配設するのが好適である。また、陰極の位置は、水素ガスを最大限効率的に溶存させ得る観点からは、陰極を電解槽内の最下面に配設することが望ましい。
【００４６】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１，１’，１’’  還元水生成装置、２  イオン交換槽、３，３’，３’’  電解槽、４  イオン交換樹脂、５  原水、６  供給口、７  導入管、８  開閉弁、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  陽極、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  陰極、１３  イオン交換水、１４  取出口、１５  開閉弁。
【図１】
2015016414.tif 000003
【図２】
2015016414.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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