(57)【要約】【課題】酸化還元電位が上昇しにくい還元水を製造するための技術を提供する。【解決手段】還元水製造装置は、純水生成部と、制御部と、プラズマ処理部とを具備する。上記純水生成部は、水に対して純水化処理を行う。上記清浄度検出部は、上記純水生成部が上記純水化処理を行った水の清浄度を検出する。上記制御部は、上記清浄度検出部の検出結果を用いて、水が純水であるか否かを判定する純水判定部を有する。上記プラズマ処理部は、上記純水判定部が純水であると判定した水に対してプラズマ処理を行う。この構成により、酸化還元電位が低下しにくい還元水が製造可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に対して純水化処理を行う純水生成部と、
前記純水生成部が前記純水化処理を行った水の清浄度を検出する清浄度検出部と、
前記清浄度検出部の検出結果を用いて、水が純水であるか否かを判定する純水判定部を有する制御部と、
前記純水判定部が純水であると判定した水に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理部と
を具備する還元水製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の還元水製造装置であって、
前記プラズマ処理部は、空気中で発生させたプラズマを用いて前記プラズマ処理を行う
還元水製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の還元水製造装置であって、
前記純水生成部は、逆浸透膜を有し、水を前記逆浸透膜に透過させることにより前記純水化処理を行う
還元水製造装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の還元水製造装置であって、
前記清浄度検出部は、水の通電を検出し、
前記純水判定部は、前記清浄度検出部が前記通電を検出しない水が純水であり、前記清浄度検出部が前記通電を検出する水が純水でないと判定する
還元水製造装置。
【請求項５】
水に対して純水化処理を行い、
前記純水化処理を行った水の清浄度を検出し、
前記清浄度を用いて、水が純水であるか否かを判定し、
純水であると判定した水に対してプラズマ処理を行う
還元水の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元水を製造するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイナスの酸化還元電位を有する機能水である還元水が知られている。還元水は、様々な機能を有するため、多岐にわたる分野において注目を集めている。
【０００３】
例えば、還元水を細胞の培養に適用すると、細胞の培養速度が向上する。これにより、ｉＰＳ細胞等の細胞の研究や、植物の品種改良の促進が期待される。また、還元水は、人間の体内の細胞を活性化させるため、ガンを始めとする病気の治療への応用も期待される。
【０００４】
特許文献１には、還元水を製造するための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３４０２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
還元水の酸化還元電位は、時間とともにプラス側へ上昇してしまう。還元水の酸化還元電位が上昇すると、還元水としての機能が低下する。したがって、還元水は、酸化還元電位が上昇しにくいことが好ましい。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、酸化還元電位が上昇しにくい還元水を製造するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る還元水製造装置は、純水生成部と、制御部と、プラズマ処理部とを具備する。
上記純水生成部は、水に対して純水化処理を行う。
上記清浄度検出部は、上記純水生成部が上記純水化処理を行った水の清浄度を検出する。
上記制御部は、上記清浄度検出部の検出結果を用いて、水が純水であるか否かを判定する純水判定部を有する。
上記プラズマ処理部は、上記純水判定部が純水であると判定した水に対してプラズマ処理を行う。
【０００９】
本発明の一形態に係る還元水の製造方法は、水に対して純水化処理が行われる。上記純水化処理が行われた水の清浄度が検出される。上記清浄度を用いて水が純水であるか否かが判定される。純水であると判定された水に対してプラズマ処理が行われる。
【発明の効果】
【００１０】
酸化還元電位が上昇しにくい還元水を製造するための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る還元水製造装置の概略構成図である。
【図２】上記還元水製造装置の制御部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る還元水製造装置は、純水生成部と、制御部と、プラズマ処理部とを具備する。
上記純水生成部は、水に対して純水化処理を行う。
上記清浄度検出部は、上記純水生成部が上記純水化処理を行った水の清浄度を検出する。
上記制御部は、上記清浄度検出部の検出結果を用いて、水が純水であるか否かを判定する純水判定部を有する。
上記プラズマ処理部は、上記純水判定部が純水であると判定した水に対してプラズマ処理を行う。
この構成により、酸化還元電位が低下しにくい還元水が製造可能となる。
【００１３】
上記プラズマ処理部は、空気中で発生させたプラズマを用いてプラズマ処理を行ってもよい。
この構成により、プラズマ処理後の還元水の酸化還元電位が更に低下しにくくなる。
【００１４】
上記純水生成部は、逆浸透膜を有し、水を上記逆浸透膜に透過させることにより上記純水化処理を行ってもよい。
この構成により、水の純水化処理を行うことができるようになる。
【００１５】
上記清浄度検出部は、水の通電を検出してもよい。
また、上記純水判定部は、上記清浄度検出部が上記通電を検出しない水が純水であり、上記清浄度検出部が上記通電を検出する水が純水でないと判定してもよい。
この構成により、簡単かつ高精度に水が純水であるか否かを判定することができるようになる。
【００１６】
上記プラズマ処理部が上記プラズマ処理を行った水の酸化還元電位を検出する電位検出部を更に具備してもよい。
また、上記制御部は、上記電位検出部が検出した上記酸化還元電位が第１の範囲内であるか否かを判定する電位判定部を更に有してもよい。
この構成により、プラズマ処理後の水が、その酸化還元電位が所定の第１の範囲内にある還元水であるか否かを判定することができるようになる。
【００１７】
上記制御部は、上記電位検出部が検出した酸化還元電位が第２の範囲内にある期間を判定する期間判定部を更に有してもよい。
また、上記期間判定部は、上記清浄度検出部及び上記電位検出部の検出結果を用いて上記期間を判定してもよい。
この構成により、還元水の酸化還元電位が所定の第２の範囲内にある期間、つまり還元水がその機能を保持できる期間を判定することができるようになる。
【００１８】
本発明の一形態に係る還元水の製造方法では、水に対して純水化処理が行われる。上記純水化処理が行われた水の清浄度が検出される。上記清浄度を用いて水が純水であるか否かが判定される。純水であると判定された水に対してプラズマ処理が行われる。
この構成により、酸化還元電位が低下しにくい還元水が製造可能となる。
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
［還元水製造装置１００の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る還元水製造装置１００の概略構成図である。還元水製造装置１００は、水道管などから供給される水から還元水を製造することが可能なように構成されている。還元水製造装置１００は、純水生成部１０と、清浄度検出部２０と、プラズマ処理部３０と、電位検出部４０と、制御部５０とを具備する。
【００２１】
［純水生成部１０］
純水生成部１０は、逆浸透膜を有する逆浸透膜純水器として構成される。純水生成部１０は、逆浸透膜を収容する本体１３と、本体１３の入口である供給口１１と、本体１３の出口である放出口１２とを有する。供給口１１は、水道管に接続され、水道水の供給を受ける。
【００２２】
純水生成部１０は、供給口１１から本体１３内に供給された水道水を純水にするための純水化処理を行う。純水生成部１０の純水化処理では、水道水を逆浸透膜に透過させる。これにより、水道水内の各種イオンなどの不純物が除去される。純水化処理後の水は、放出口１２から放出される。
【００２３】
なお、純水生成部１０は、逆浸透膜純水器以外の公知の純水装置として構成されていてもよい。例えば、純水生成部１０は、ＥＤＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ＤｅｉｏｎＩｚａｔｉｏｎ）純水装置として構成されていてもよい。また、純水生成部１０は、複数の種類の装置が組み合わされて構成されていてもよい。
【００２４】
［清浄度検出部２０］
清浄度検出部２０は、純水生成部１０の放出口１２から放出された水の清浄度を検出する。具体的には、清浄度検出部２０は、水の通電の有無を検出する通電センサとして構成される。
【００２５】
清浄度検出部２０の下流側には、分岐弁を構成する２つの弁２１ａ，２１ｂが設けられている。弁２１ａはプラズマ処理部３０側に配置され、弁２１ｂは排水部５００側に配置されている。
【００２６】
一般的に、水道水にはキャリアとなるイオンが含まれるため、水道水は高い導電性を有する。水に含まれるイオンが少ないほど水の導電性が低くなり、水道水からイオンが十分に除去された清浄度の高い純水は導電性を有さない。
【００２７】
したがって、清浄度検出部２０により通電が検出されない水は清浄度が十分に高く、清浄度検出部２０により通電が検出される水は清浄度が十分でないことがわかる。還元水製造装置１００では、清浄度検出部２０により通電が検出されない水が純水であると判定され、清浄度検出部２０により通電が検出される水が純水ではないと判定される。
【００２８】
清浄度検出部２０は、例えば、その内部に一対の電極を備え、当該一対の電極間に所定電圧を印加したときの電流値を検出する。このような構成を有する還元水製造装置１００では、電流値が所定のしきい値以下である水が純水であると判定し、電流値が所定のしきい値を超える水が純水ではないと判定される。
【００２９】
還元水製造装置１００は、清浄度検出部２０を通過する水が純水である場合に、弁２１ｂを開放せずに弁２１ａのみを開放する。反対に、清浄度検出部２０を通過する水が純水でない場合に、弁２１ａを開放せずに弁２１ｂのみを開放する。
【００３０】
つまり、純水は、弁２１ａを介してプラズマ処理部３０に送られ、還元水の生成に用いられる。一方、純水でない水は、弁１２ｂを介して排水部５００に放出されて廃棄される。
【００３１】
このように、還元水製造装置１００では、純水生成部１０が純水化処理を行った水のうち、純水であることが確かめられた水のみが還元水の製造に用いられる。換言すると、純水でない水が還元水の製造に用いられることが防止されている。
【００３２】
純水から製造された還元水は、純水でない水から製造された還元水よりもマイナスの酸化還元電位が維持されやすい。つまり、純水から製造された還元水と、純水でない水から製造された還元水とでは、純水から製造した還元水の方が、酸化還元電位がプラス側へ上昇する時間変化が緩やかである。
【００３３】
還元水製造装置１００は、上記のとおり純水のみが還元水の製造に用いられるように構成されているため、酸化還元電位が上昇しにくく、還元性が長期間維持される還元水を製造することができる。
【００３４】
なお、純水生成部１０が純水化処理を行ったにも関わらず純水とならない場合の原因としては、例えば、純水生成部１０の逆浸透膜の目詰まりが考えられる。
【００３５】
これに対応するため、還元水製造装置１００は、清浄度検出部２０を通過する水が純水でない場合に、例えばブザー音やランプの点灯などによりオペレータに知らせる構成を備えていてもよい。これにより、オペレータは適切なタイミングで逆浸透膜の交換等の対応をとることができるようになる。
【００３６】
また、清浄度検出部２０は、通電センサ以外の公知の構成を有していてもよい。例えば、清浄度検出部２０は、通電センサに加えて、光散乱法により不純物粒子を検出する構成を有していてもよい。
【００３７】
［プラズマ処理部３０］
プラズマ処理部３０は、清浄度検出部２０を通過し、純水であると判定された水に対してプラズマを照射してプラズマ処理を行う。純水は、プラズマ処理により、水素イオンが活性化し、マイナスの酸化還元電位を有する還元水となる。
【００３８】
プラズマ処理部３０は、清浄度検出部２０を通過した純水を収容可能な処理室３３と、処理室３３の入口である供給口３１と、処理室３３の出口である放出口３２とを有する。
【００３９】
供給口３１及び放出口３２は、処理室３３の所定の位置にそれぞれ設けられ、処理室３３の内側と外側とを接続している。図１に示す例では、供給口３１及び放出口３２は処理室３３の側面に設けられ、供給口３１は高さ方向の中央付近に配置され、放出口３２は底面に近接して配置されている。
【００４０】
また、プラズマ処理部３０は、上下方向に対向する一対の電極である棒状電極３４及び底面電極３５を有する。棒状電極３４は、処理室３３の外から中に向けて、処理室３３の天面を挿通している。底面電極３５は、平板状に形成され、処理室２２の底面に沿って延びている。
【００４１】
プラズマ処理部３０は、棒状電極３４を負極とし、底面電極３５を正極として、棒状電極３４と底面電極３５との間に電圧を印加することにより、プラズマを発生させることが可能である。
【００４２】
清浄度検出部２０を通過した純水は、供給口３１から処理室３３内に流入する。処理室３３は、棒状電極３４よりも下の位置まで純水を収容可能である。つまり、純水を収容する処理室３３では、棒状電極３４が純水の外にあり、底面電極３５が純水に覆われている。処理室３３内は大気に通じており、処理室３３内の空気は大気圧に保たれている。
【００４３】
プラズマ処理部３０のプラズマ処理では、処理室３３内に純水を収容した状態で、棒状電極３４と底面電極３５との間に電圧が印加される。このとき、純水の水面より上側において空気のプラズマを発生し、この空気のプラズマが処理室３３内の純水に作用する。これにより還元水が生成される。プラズマ処理が完了した水は、放出口３２から放出される。
【００４４】
なお、プラズマ処理部３０では、棒状電極３４の下端を純水中に配置することにより、水のプラズマを発生させることもできる。しかし、空気のプラズマを発生させた場合には、水のプラズマを発生させた場合よりも、プラズマ処理後の還元水の酸化還元電位が長期間維持されやすい。この効果は、主に窒素プラズマの作用により得られているものと考えられる。
【００４５】
また、プラズマ処理の時間や、棒状電極３４と底面電極３５との間の印加電圧は適宜決定可能である。更に、プラズマ処理部３０の構成は、上記の構成に限らず、処理室３３内で良好にプラズマを発生させることができる他の構成であってもよい。
【００４６】
［電位検出部４０］
電位検出部４０は、プラズマ処理部３０の放出口３２から放出された水の酸化還元電位を検出する。電位検出部４０としては、一般的な酸化還元電位計を用いることができる。電位検出部４０の下流側には、分岐弁を構成する２つの弁４３ａ，４３ｂが設けられている。弁４３ａはタンクＴ側に配置され、弁４３ｂは排水部５００側に配置されている。
【００４７】
還元水製造装置１００は、電位検出部４０を通過する水の酸化還元電位が所定の範囲内である場合に、弁４３ｂを開放せずに弁４３ａのみを開放する。反対に、清浄度検出部２０を通過する水の酸化還元電位が所定の範囲外である場合に、弁４３ａを開放せずに弁４３ｂのみを開放する。
【００４８】
したがって、電位検出部４０が検出する酸化還元電位が所定の範囲内である水は、弁４３ａを介してタンクＴ内に充填される。還元水製造装置１００は、還元水で満たされたタンクＴが順次搬出可能となる構成を有する。一方、電位検出部４０が検出する酸化還元電位が所定の範囲外である水は、弁４３ｂを介して排水部５００に放出されて廃棄される。
【００４９】
［制御部５０］
制御部５０は、上記の純水生成部１０、清浄度検出部２０、プラズマ処理部３０、及び電位検出部４０を制御する。制御部５０は、典型的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）あるいはＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）として構成される。
【００５０】
図２は制御部５０の概略を示すブロック図である。制御部５０は、清浄度判定部６０と、電位判定部７０と、期間判定部８０と、メモリ部９０とを有する。
【００５１】
（清浄度判定部６０）
清浄度判定部６０は、清浄度検出部２０の検出結果により、清浄度検出部２０を通過する水が純水であるか否かを判定する。
【００５２】
例えば、清浄度判定部６０は、清浄度検出部２０が検出する電流値がしきい値以下である場合に、通電が検出されなかったものとし、清浄度検出部２０を通過する水が純水であると判定する。反対に、清浄度判定部６０は、清浄度検出部２０が検出する電流値がしきい値を超える場合に、通電が検出されたものとし、清浄度検出部２０を通過する水が純水ではないと判定する。
【００５３】
清浄度判定部６０は、清浄度検出部２０を通過する水が純水であると判定すると、弁２１ｂを開放せずに弁２１ａのみを開放する。反対に、清浄度判定部６０は、清浄度検出部２０を通過する水が純水でないと判定すると、弁２１ａを開放せずに弁２１ｂのみを開放する。
【００５４】
上記のしきい値は、任意の電流値として適宜決定可能である。また、しきい値は、電流値ではなく、電流値、電圧値、電極面積及び電極間隔に基づいて得られる電気抵抗率として設定されることも可能である。
【００５５】
一般的に、不純物の全く入っていない理想状態の純水の電気抵抗率は２５℃で１８．３ＭΩ・ｃｍ程度とされる。一方で、本実施形態では、純水の電気抵抗率が１〜１０ＭΩ・ｃｍ程度以上である場合に、良好な効果が得られる。なお、一般的な水道水の電気抵抗率は０．０２〜０．０８ＭΩ・ｃｍであるため、本実施形態に係る純水の電気抵抗率は、一般的な水道水の電気抵抗率の５０〜５００倍に相当する。清浄度判定部は、例えば、清浄度検出部２０が検出する電気抵抗率が１０ＭΩ・ｃｍ以上である場合に、清浄度検出部２０を通過する水が純水であると判定する。
【００５６】
また、清浄度判定部６０は、判定結果に応じて、純水生成部１０の駆動条件を変更することができる。例えば、清浄度判定部６０は、電流値が所定の値より高い場合に、純水生成部１０における通水速度を遅くすることができる。
【００５７】
（電位判定部７０）
電位判定部７０は、電位検出部４０の検出結果により、電位検出部４０を通過する水が還元水であるか否かを判定する。
【００５８】
電位判定部７０は、電位検出部４０が検出する酸化還元電位が所定の範囲内である場合に、電位検出部４０を通過する水が還元水であると判定する。反対に、電位判定部７０は、電位検出部４０が検出する酸化還元電位が所定の範囲外である場合に、電位検出部４０を通過する水が還元水ではないと判定する。
【００５９】
電位判定部７０は、電位検出部４０を通過する水が還元水であると判定すると、弁４３ｂを開放せずに弁４３ａのみを開放する。反対に、電位判定部７０は、電位検出部４０を通過する水が純水でないと判定すると、弁４３ａを開放せずに弁４３ｂのみを開放する。
【００６０】
上記の酸化還元電位の所定の範囲は、適宜決定可能であるが、一般的な還元水における酸化還元電位の範囲とすることができる。具体的には、電位判定部７０は、そのような酸化還元電位の範囲として、例えば、−１００ｍＶ以上−３００ｍＶ以下に設定されることが可能である。
【００６１】
また、電位判定部７０は、判定結果に応じて、電位判定部７０の駆動条件を変更することができる。例えば、電位判定部７０は、酸化還元電位が所定の値より高い場合に、プラズマ処理部３０の電極３４，３５間の印加電圧を高くすることができる。
【００６２】
（期間判定部８０）
期間判定部８０は、清浄度検出部２０の検出結果、及び電位検出部４０の検出結果から、電位検出部４０を通過した還元水の酸化還元電位の時間変化を計算する。
【００６３】
還元水の抵抗値及び酸化還元電位と、還元水の酸化還元電位の時間変化との間には、一定の相関関係があることが確認されている。具体的には、還元水の抵抗値が高いほど、還元水の酸化還元電位の時間変化が緩やかになる。また、還元水の酸化還元電位が低いほど、還元水の酸化還元電位が上限値を超えるまでの期間が長くなる。
【００６４】
制御部５０のメモリ部９０には、還元水の抵抗値及び酸化還元電位と、還元水の酸化還元電位の時間変化とを相関付けるデータが格納されている。このデータは、還元水の抵抗値、酸化還元電位、及び酸化還元電位の時間変化の、それぞれのデータの実測値に基づいている。期間判定部８０による計算は、メモリ部９０に格納されたデータに基づいて行われる。
【００６５】
例えば、期間判定部８０は、酸化還元電位が所定の範囲内にある期間を計算することができる。酸化還元電位の所定の範囲は、適宜決定可能であるが、還元水として機能するために必要な値を上限値とすることができる。したがって、酸化還元電位の所定の範囲は、例えば、−１００ｍＶ以下とすることができる。
【００６６】
この場合、期間判定部８０は、酸化還元電位が所定の範囲外となるまでの期間が所定期間より短い場合に、電位判定部７０による判定に関わらず、弁４３ａを開放せずに弁４３ｂのみを開放することができる。これにより、還元水としての機能を果たす期間の短い水が搬出されることが防止される。所定期間は、適宜決定可能であるが、例えば、６ヶ月や１２ヶ月と設定されることができる。
【００６７】
また、期間判定部８０は、計算結果に応じて、純水生成部１０やプラズマ処理部３０の駆動条件を変更することができる。例えば、期間判定部８０は、酸化還元電位が所定の値より高い場合に、純水生成部１０における通水速度を遅くしたり、プラズマ処理部３０の電極３４，３５間の印加電圧を高くしたりすることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…純水生成部
２０…清浄度検出部
３０…プラズマ処理部
４０…電位検出部
５０…制御部
６０…清浄度判定部
７０…電位判定部
８０…期間判定部
９０…メモリ部
１００…還元水製造装置
【図１】
2015100769.tif 000003
【図２】
2015100769.tif 000004