(57)【要約】【目的】水素及び酸素の気液コロイドによる酸化還元処理技術を提供する。本技術はは処理時間が短く、強い酸化作用、還元作用が得られ、長時間安定的に作用するので、処理の片寄りやむらもないので、例えば鉄錆の除去が簡単である等の効果を有する。それで鉄鋼、造船、自動車、セラミック、セメント、食品、環境、医療、海洋等の広い分野で、酸化処理を必要とする分野では酸化コロイドを還元処理を必要とする分野では還元コロイドを最大毎分６トンもの大量の処理液を供給することを目的としている。【構成】１  減圧調整弁を有する減圧撹拌槽２  水流ポンプによる高速撹拌槽３  加圧調整弁を有する加圧撹拌槽４  ディジタル水流々量計５  酸素・水素ガスフロー流量計６  水流感知センサー７  シークエンサーまたはリレー８  ガス供給断続切り換え装置９  ガスボンベとガス圧調整系１０  ガスろ過装置と供給系【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する液体へ水素ガスをフィルターでろ過後供給し、溶液の気体溶解度以上に、微細気泡として過剰に懸濁させ、気液混在のコロイド溶液として強力な還元力を創出する目的で、
減圧槽内においてガスノズルにより水素ガスを噴射させ、
減圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、回転する渦流に基づく減圧撹拌と高速回転ポンプ内における高速撹拌を組合せて、減圧下の撹拌でガス気泡の破砕を行い、水素ガスの微細気泡を形成し、
次に挿入した加圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、高速回転ポンプから送られてきた微細気泡を瞬間的に押し潰し、
加圧撹拌して気泡をさらに細かく圧縮微細化しながら均質化し、
溶液を気液混合の過飽和状態に導き溶解させ、気液共存のコロイドを形成し、
溶液の強力な還元作用を創出することを可能にする減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を有することを特徴とする溶液の還元処理技術。
【請求項２】
流動する液体へ酸素ガスをフィルターでろ過浄化後供給し、
溶液の気体溶解度以上に、微細気泡として過剰に懸濁させ、気液混在のコロイド溶液として強力な酸化力を創出する目的で、
減圧槽内においてガスノズルにより酸素ガスを噴射させ、
減圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、回転する渦流に基づく減圧撹拌と高速回転ポンプ内における高速撹拌を組合せて、減圧下の撹拌でガス気泡の破砕を行い、酸素ガスの微細気泡を形成し、
次に挿入した加圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、高速回転ポンプから送られてきた微細気泡を瞬間的に押し潰し、
加圧撹拌して気泡をさらに細かく圧縮微細化しながら均質化し、
溶液を気液混合の過飽和状態に導き溶解させ、気液共存のコロイドを形成し、
溶液の強力な酸化作用を創出することを可能にする減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を有することを特徴とする溶液の酸化処理技術。
【請求項３】
請求項１の還元処理において、水素ガスの供給源が水素ガスボンベ、水の電気分解による水素ガス及び稀酸と金属原素を化学反応させて生ずる水素ガス等のいずれの水素供給装置からの水素をも使用する還元処理技術。
【請求項４】
請求項２の酸化処理において、酸素ガスの供給源が酸素ガスボンベ、水の電気分解による酸素ガス及びオゾン発生装置等から供給されるガスのいずれの酸素供給装置からの酸素をも使用する酸化処理技術。
【請求項５】
請求項１、請求項２の酸化処理技術・還元処理技術を実施する装置として、水流ポンプの吸引力と加圧力を利用し、
請求項３に示した水素供給装置及び請求項４に示した酸素供給装置から
供給するガス供給源を有し、ガス圧調整ゲージ、ガスろ過フィルター、ガス流量計から成り、これでガス供給圧力を一定に調整後、液体流量計の値をガス流量計に付属するニードルバルブで目標の酸化力、還元力にガス流量を設定し調整するガス供給系統と
装置内へ溶液を導入し、溶液の流入量を制御し、処理槽内を減圧する流入量制御減圧バルブ、処理槽の減圧メーター及び流入する溶液の流量メーターから成る液体供給系統の装置と連結したガス供給口を備えた減圧撹拌槽の行程と
高速回転の渦巻きポンプによる高速撹拌装置の行程と
溶液の装置外への排出量を抑制する加圧バルブ及び槽内圧力加圧メーターを備えた加圧撹拌槽の行程と
これ等各行程を順次連結し、供給液体が通過する溶液の処理系統で、
溶液の処理系統とガス供給系統の二つの系統を連絡し、液体の流動の断続に伴うガス供給の断続を行うため、液体の流量計の値で作動するリレー装置またはシークエンサー装置でガス供給の切り換え装置とを連動させ、
液体の流動が起れば切り換え装置が作動して減圧撹拌槽のガス供給口が開き、ガスが溶液へ供給され、液体の流動が停止すれば切り換え装置が作動して減圧撹拌槽のガス供給口を閉じ、ガスの供給が停止し、
減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を経て、水素ガスを供給すれば強力な還元力を有する還元コロイドに、酸素ガスを供給すれば強力な酸化力を有する酸化コロイドにそれぞれ変換する機能を有する自動酸化還元処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体及び溶液系へ水素ガスまたは酸素ガスを過剰に溶存させ、液体の反応性を高め、還元処理を必要とする反応系には水素ガスを、酸化処理を必要とする反応系には酸素ガスを用いてマイルドに反応を促進するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼、圧延鋼板の生産現場では高温加熱の鋼材の整形時に多量の温水を用いている。現在用いている水は通常の工業用水でＥｈが高く酸化条件下にあり、冷却時に酸化反応を有している。還元処理水を使用すれば酸化反応を防止し、品質向上が可能となる。
【０００３】
自動車その他鉄鋼製品では鉄地肌の洗浄は行わないか、防錆液による錆落しが行われ、防錆塗料が塗られている。還元処理水を使用すれば、鉄錆の三価鉄が二価鉄に変化して水に溶解し、容易に鉄地肌の洗浄が可能となる上洗浄後鉄地肌が乾く迄の間、鉄地肌の酸化を防止するので、その後の防錆塗料の塗付仕上がりが非常にスムースになる。また、車の洗浄に当たっては鉄錆を即時二価の鉄にして溶解し、鉄地肌の表面を清浄にするので、乾燥後の再酸化が防止され錆の進行を抑制することができる。
【０００４】
海洋の環境汚染により海底のへ泥集積地海底で海域が還元条件となり酸素欠乏水域が拡大している。琵琶湖、霞ヶ浦を始め多くの湖沼で同様の現象が起っている。酸化処理技術は本技術がどの様な規模の現場に対してもスケールアップすることが可能である特徴から、海洋海底のへ泥集積に伴う酸素欠乏水域の浄化、湖沼底及び河川のへ泥集積に伴う汚染地帯に対する浄化に大きな効果を有している。また、水面上で水の跳ね車によってエアレーションを行っている養殖漁業へ適用することによって、超過密多頭飼育に対しても環境維持が可能で、酸化処理と魚の頭数を適正に保てば、魚の健康維持、病害発生の抑制効果等安全飼育が可能となる。
【０００５】
ところで発明者は回分式（バッチ方式）で溶液を脱気した後にこの溶液へ水素を飽和させ、溶液に還元性を与える「食品等の還元性水素水とその製造方法並びに製造装置」を発明し、出願して特開平８−５６６３２号広報として公開されている。
【０００６】
また、本発明者は分子レベルで水が形成するクラスターを細断し、水素分子が水分子の間に入って、水分子を個化させ、水の浸透能力と洗浄能力を高める技術で、用水を連続的に飽和水素水に変換する「洗濯水、風呂水等へ供給する飽和水素水大量連続供給装置」を発明し、出願して特開２０００−３５４６９６号広報として公開されている。
【０００７】
さらに、本発明者は一定流量の液状媒体へ供給する酸素ガス量及び水素ガス量の相違が溶液の酸化還元電位のレベルを決定する原理を用い、酸化還元電位の計測手段から発した信号を中央演算処理装置へ送り、ガス供給量を調整し、酸化還元電位を制御するシステム「ガス溶存液状媒体の生産方法およびガス溶存液状媒体の生産システム」を発明し、出願して特開２００３−０１９４２６）号広報として公開されている。
しかし、以上の技術はいずれも、液状体に対し酸素ガス、水素ガスの飽和状態までの範囲で酸化状態、還元状態の強度を調整する技術であって、本技術のような気液共存のコロイドによる水素ガスまたは酸素ガスの過飽和条件を創出し、溶液中で強い還元処理、酸化処理を行うことを目的にしたものではなかった。
【０００８】
他に本技術と原理的に類似する技術として、水に空気の微細な気泡を発生させるマイクロバブル生成の技術があるが、空気でマイクロバブルを発生させた水は酸化還元電位（Ｅｈ）の値がいずれも＋２００ｍＶ〜＋３００ｍＶの範囲にあり、酸素で生成するコロイド溶液の＋６００ｍＶ以上の酸化力はなく、水素で生成するコロイド溶液の−６００ｍＶ以下の還元力も発生させることはできない。
溶液中での強い酸化処理、還元処理は本技術及び処理装置によってのみ達成することができ、生体に対し安全なガス供給のもとで効率良く処理する技術は他には例を見ない。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
前記問題を解決するために本技術では、溶液中で強い酸化作用、または強い還元作用を発揮させることを主眼として、ガス状の酸素または水素を溶液へ吹き込み、減圧撹拌の行程、高速撹拌の行程、加圧撹拌の行程の経て、気体を溶液に溶解すると同時に酸素及び水素の気液共存のコロイド溶液を創出する技術を提供する。
酸素及び水素気液共存のコロイド溶液は単に気体が溶液に溶解した状態より、酸化作用及び還元作用を強く発揮するだけでなく、気液相互の緩衝機能もあって酸化又及び還元の進行に伴う溶液の作用能力の低下が起らない特徴を有している。
【００１０】
本発明の水素ガス及び酸素ガスの減圧・加圧溶解方式のコロイド溶液による酸化・還元処理システムは酸素または水素をまずノズルで減圧撹拌槽へ導いて低圧条件の溶液へ供給し、減圧撹拌による気泡砕断後、更に水流ポンプによる高速撹拌によって気泡を更に微細に減圧細断し、ポンプから加圧撹拌槽へ急速に送出して、気泡を瞬間的に加圧細断させながら溶解させると同時に圧縮微細化し、コロイド状態にすることを特徴とする技術である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
装置は溶液の流動を制御しガス混入処理を行う溶液の供給と処理系統とガス流動を制御するガス制御系統から成っている。
以下本発明を図面を参照しながら説明する。
【図  １】斜め前方外観図、
【図  ２】斜め前方透視図、
【図  ３】正面外観図、
【図  ４】正面透視図、
【図  ５】背面透視図、
【図  ６】左側面透視図、
【図  ７】右側面透視図、
【図  ８】平面透視図
【００１２】
＜水、溶液及び液体の供給と処理系統＞
溶液制御系統は溶液を吸入口Ａから減圧調整コックＢを通過し、減圧ゲージＤを付設した誘導パイプＣ、減圧撹拌槽Ｅを経て水流ポンプＧへ導く減圧調整行程と、水流ポンプＧによる高速撹拌行程と
水流ポンプＧから誘導パイプＨを経て加圧撹拌槽Ｊを通過後加圧圧力ゲージＬを付設した誘導パイプＫを通過して加圧調整コックＭに至る加圧調整撹拌行程と、加圧調整コックＭから誘導パイプＮを通り溶液流量計Ｏを通過して配水口Ｐへ流れる水流の動きを感知し、ガス供給の断続を指令をガス開閉装置１７へ送る自動作動行程から成っている。
【００１３】
＜ガス制御系統と自動化システム＞
ガス制御系統はガスボンベ３の開閉コック４からボンベ圧ゲージ（ガス量表示）５を経て、ガス圧調整ゲージ７と連動するガス圧設定弁６に通じ、ガス圧設定後ガス供給開閉コック８とガスリード管９でガスフィルター１１まで導く供給ガス圧設定行程と
ガスフィルター１１によって供給ガスを浄化する行程と
ガス流量計１４と連動し、ガス流量調整ニードルバルブを作動するガス流量調節ツマミ１３で構成するガス流量調節行程と
溶液流量計Ｏで感知する水の停止・流動信号をガス供給開閉指令伝達コイル１６を通じ、溶液流量計Ｏに内蔵するシークエンサー（またはリレー）でガス供給開閉装置１７を作動し、ガス供給パイプ１８を通して減圧撹拌槽Ｅ内へ開口したガス供給ノズル２３から自動的に、ガス供給の停止・供給を行う作動自動化行程から成っている。
【００１４】
＜減圧撹拌装置と加圧撹拌装置の構造＞
減圧撹拌槽Ｅと加圧撹拌槽Ｊの外観・構造は
【図  ９】斜め前方外観図、
【図  １０】斜め前方透視図、
【図  １１】正面外観図、
【図  １２】正面透視図を参照。
減圧撹拌槽Ｅと加圧撹拌槽Ｊの構造は透明のアクリル樹脂で内部が観察できる撹拌槽外殼管２５と鉄製又はテンレス製の撹拌槽キャップ２６で構成し、上下を密閉して撹拌槽を形成する。溶液の流動方向はいずれも矢印２７の方向へ流動する。減圧撹拌槽Ｇは上部にガス供給開閉装置１３から送られて来るガス供給ノズル２３を配置し、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる固定渦流発生撹拌子２４（即ち邪魔板２４）の設置方式で液流が管内で回転流動する渦流２８に変換させ、減圧条件で酸素ガス及び水素ガスを撹拌し、気泡を破砕する。
加圧撹拌槽Ｅは溶液の流動に当たって、渦流発生装置は５段の螺旋方向への傾斜面を持つ邪魔板方式２４で液流を管内で回転する渦流２８に変換させ、減圧条件で酸素ガス及び水素ガスを撹拌し、砕断した気泡を圧縮し微細化と均質化を図る。
【００１５】
＜自動酸化還元処理の方法＞
次に前述した構造の酸化・還元処理システムの実用上の作動行程について説明すれば、
ボンベ３の開閉コック４を開いて、圧力ゲージ５のガス量を確認して、供給ガス圧ゲージ７を見ながらガス圧設定弁６を調整し、ガス供給開閉コック８を開いてガス供給系統の準備を完了する。
次に減圧コックＢ、加圧コックＭを開いて、電源スイッチ１を入力し、モーター２を作動して装置内へ溶液を動入する。
溶液流量計Ｏを確認しながら、減圧ゲージＤと減圧コックＢで圧力調整を行い、加圧ゲージＬと加圧コックＭで圧力調整を行い、ガス流量計１４のニードルバルブをガス流量調整つまみ１３を回して開放し、目標ガス供給量に調整する。
溶液の流量とガス供給量の設定が終了すれば、溶液の配水使用の断続に合わせてセンサーが働き装置が自動的に作動し、溶液とガスの減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の３行程を経て、水素ガスでは還元コロイド溶液を提供して自動的に還元処理を行い、酸素ガスでは酸化コロイド溶液を提供して自動的に酸化処理を行う。
【００１６】
前記、自動酸化還元処理装置に供給する溶液は、製鋼冷却水、コンクリート水、錆落用水、防錆用水、各種洗浄用水、食品加工用水、飲料水、水道水、地下水、輸出等長期運搬保存用水、ダム用水下水処理水、河川水、湖沼水、海洋水、等を挙げることができる。
【００１７】
還元処理コロイド溶液では、鉄鋼鋳造等の冷却水として用いれば、超高温の素材に対し接触冷却時に酸化を防止し、表面の鉄素材が高品質化することを可能とする。
【００１８】
還元処理コロイド溶液をコンクリート水として使用すれば、ＣａＯの酸化条件にあるコンクリート成分が急速に還元され、還元条件がコンクリート内に封じ込まれるので、内部の鉄骨、鉄筋の防錆や酸化に依る膨張が防止され、コンクリートの寿命を長くすることを可能としている。
【００１９】
還元処理コロイド溶液を錆落用水、防錆用水、各種洗浄用水、として使用すれば、各種金属製品の金属の錆の成分が急速に還元され、
例えば鉄製品では、Ｆｅ＋３がＦｅ＋２に急速に還元されて溶解し、錆の除去が著しく簡便になる等錆除去や防錆のコスト削減を可能とする。
【００２０】
還元処理コロイド溶液を食品加工用水として使用すれば、食品素材の酸化を防止し、特にビタミン、酵素、その他機能性成分、脂質の酸化による破壊を防止し、成分のぶどまりを高めて高品質化する他、還元条件を維持する処置に用いれば長期保蔵性の機能を高める。
【００２１】
還元処理コロイド溶液を飲料水、水道水、地下水、輸出等長期運搬保存用水に適用すれば、水を腐らせる好気性微生物の繁殖を抑え、水溶性の有機物を除去すれば、兼気性微生物の繁殖も防止するので、水が腐る等の変敗を起さず、長期保蔵が可能となり、今後起ると考えられる地球的な水不足に対し、貯蔵、運搬等の長期的な水の需要に対応することが可能となる。
【００２２】
酸化処理コロイド溶液をダム用水下水処理水、河川水、湖沼水、海洋水等にに適用すれば、水底のへ泥に由来する還元水域の解消や消毒、酸素欠乏水域の改善等スケールの大きな環境改善に大きく貢献することができる。
【００２３】
【実施例】
上記装置を用いて水素コロイド溶液による還元処理、酸素コロイド溶液による酸化処理の実施例について述べる。
【００２４】
実施例１
前述した図１〜図８に示す構造の酸化・還元処理装置を用いて、水素コロイド溶液による還元処理が水素飽和水とどの様な相違を有するか比較試験を行った。
【００２５】
試験に用いた還元処理装置の規模は、
水流ポンプには渦流ミニポンプ（外径１５０ｍｍ、回転子半径５０ｍｍ、吸水口の内径５ｍｍ、吐出口の内径５ｍｍ）を使用した。
動力モーターは（外径１３０ｍｍ、１００Ｖ、５Ａ、０．１ｋＷ、１４００ｒｐｍ）を使用した。
減圧撹拌装置が内径４ｃｍで長さ３０ｃｍの透明ポリアクリル管で、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる邪魔板設置方式で、圧力は減圧バルブによる減圧調整方式ある。
加圧撹拌装置は内径４ｃｍで長さ３０ｃｍの透明ポリアクリル管で、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる邪魔板設置方式で、圧力は加圧バルブによる加圧調整方式である。
【００２６】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、
１  ビーカー内でスターラーで撹拌しながら直接バブリングよってゆっくり水素ガスを通気し、飽和状態までガスを溶解させる常圧による溶解方法、
２  水素ガスをタンク内で低圧加圧条件で高速撹拌し、飽和状態まで溶解させる従来の酸化還元制御装置による溶解方法、
３  減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有し、水素ガスの気液コロイドを生産する本酸化還元処理装置による方法、
の３方法で水素ボンベによる水素ガスの溶解による処理時のＥｈの経時的変化を比較した。
【００２７】
調査はＥｈメーターにより処理時のＥｈの経時的変化を測定し、その結果を
【表１】に示した。
【００２８】
【表１】
2004344859.tif 000002
【００２９】
前記表１から明らかなように、通常のバブリングでは最高の数値が−３００ｍＶ程度のレベルまでしか還元されないが、酸化還元制御装置では最高の数値が−６００ｍＶ程度のレベルまで還元される。
これを減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有する本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、最高の数値が−７００ｍＶ程度のレベルまで還元され、強いレベルまでの到達時間も著しく短縮され、瞬時でも高い還元力を付与することができる。この作用は単に溶存水素ガスの還元作用によって強い還元作用をもつのではなく、微細な水素ガスがコロイド状に分散し、強い還元作用を示すことによると考えられる。従って従来の酸化還元制御装置でも一部同様の機能が起っていたものと考えられるが、本酸化還元処理装置の程度まではコロイド化ができなかった。
【００３０】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、先述の試験において、１通常のバブリング法、２従来の酸化還元制御装置、３本酸化還元処理装置によって、還元処理した後上面を開放し、空気と接触させた１ｌのビーカーに入れ、水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化を調査した。
【００３１】
調査はＥｈメーターにより処理後刻々と変わるＥｈの経時的な変化を測定し、その結果を
【表２】に示した。
【００３２】
【表２】
2004344859.tif 000003
【００３３】
前記表１から明らかなように、通常のバブリング法では数値が−３００ｍＶ程度であったものが２４時間で＋１２０ｍＶのレベルまで上昇した。従来の酸化還元制御装置では最高の数値が−６００ｍＶ程度から−５０ｍＶのレベルまで上昇した。本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、−７００ｍＶ程度から−４８０ｍＶのレベルまで上昇した。この上昇速度の相違は、通常のバブリング法では溶存水素が極めて早く開放した容器上面から溶け込んでくる空気中の酸素と結合あるいは置換してＥｈが早く上昇するのに対し、本酸化還元処理装置では処理した水素ガスが微細なコロイド状に分散し、コロイド状の水素が新たな還元作用の給源となって容器上面から溶け込んでくる空気中酸素の影響を抑える働きがあることに起因すると考えられる。
従来の酸化還元制御装置でも部分的には本酸化還元処理装置と同様の機能を有するが機能が不十分であるため中間的な速度で上昇したものと考えられる。
【００３４】
実施例２
前述した本酸化還元処理装置を用いて、酸素コロイド溶液による酸化処理が酸素飽和水とどの様な相違を有するか比較試験を行った。
【００３５】
試験に用いた酸化処理装置の規模は、前述の還元処理の実施規模と同様である。
【００３６】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、
１  ビーカー内でスターラーで撹拌しながら直接バブリングよってゆっくり酸素ガスを通気し、飽和状態までガスを溶解させる常圧による溶解方法、
２  酸素ガスをタンク内で低圧加圧で高速撹拌し、飽和状態まで溶解させる従来の酸化還元制御装置による溶解方法、
３  減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有し、酸素ガスの気液コロイドを生産する本酸化還元処理装置による方法、
の３方法で酸素ボンベによる酸素ガスの溶解による処理時のＥｈの経時的変化を比較した。
【００３７】
調査はＥｈメーターにより処理時のＥｈの経時的変化を測定し、その結果を
【表３】に示した。
【００３８】
【表３】
2004344859.tif 000004
【００３９】
前記表１から明らかなように、通常のバブリングでは最高の数値が＋５４０ｍＶ程度のレベルまでしか酸化されないが、従来の酸化還元制御装置では最高の数値が＋５７０ｍＶ程度のレベルまで酸化される。
これを減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有する本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、最高の数値が＋６４０ｍＶ程度のレベルまで酸化され、強いレベルまでの到達時間も著しく短縮され、瞬時でも高い酸化力を付与することができる。この作用は単に溶存酸素ガスの酸化作用によって強い酸化作用をもつのではなく、微細な水素ガスがコロイド状に分散し、強い酸化作用を示すことによると考えられる。従って従来の酸化還元制御装置でも一部同様の機能が起っていたものと考えられるが、本酸化還元処理装置の程度まではコロイド化されなかったと云える。
【００４０】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、先述の試験において、１通常のバブリング法、２従来の酸化還元制御装置、３本酸化還元処理装置によって、還元処理した後上面を開放し、空気と接触させた１ｌのビーカーに入れ、水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化を調査した。
【００４１】
調査はＥｈメーターにより処理後刻々と変わるＥｈの経時的な変化を測定し、その結果を
【表４】に示した。
【００４２】
【表４】
2004344859.tif 000005
【００４３】
前記表１から明らかなように、通常のバブリング法では数値が＋５４０ｍＶ程度であったものが２４時間で＋４７８ｍＶのレベルまで低下した。従来の酸化還元制御装置では最高の数値が６１０ｍＶ程度から＋５７０ｍＶのレベルまで低下した。本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、６４０ｍＶ程度から６２０ｍＶのレベルまで低下した。
この低下速度の相違は、通常のバブリング法では溶存水素が極めて早く開放した容器上面から溶け込んでくる空気中と置換して窒素、炭酸ガスが溶解し酸素が減少してＥｈが早く低下するのに対し、本酸化還元処理装置では処理した水素ガスが微細なコロイド状に分散しているのでコロイド状の水素が新たな酸素供給の給源となって容器上面から溶け込んでくる空気の影響を抑える働きがあることに起因すると考えられる。
従来の酸化還元制御装置でも部分的には本酸化還元処理装置と同様の機能を有するが機能が不十分であるため中間的な速度で低下したものと考えられる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、酸素ガス、水素ガスそれぞれを水及び各種の溶液或いは液体に対し、減圧撹拌の行程、高速撹拌の行程、加圧撹拌の行程を経て、微細な泡として気液コロイドまで安定化させ、強い酸化力或いは強い還元力を付与し、安定で安全な酸化剤、還元剤として各種の産業へ提供するものである。
【００４５】
還元処理技術は、鉄鋼金属類の防錆、錆落し等で効果が高く、自動車産業、造船産業、精密機械、鋳物工業、製鉄製鋼産業等の品質向上、コスト削減に大きく貢献することができる。
また、強力な還元作用はコンクリート工業において優れた効果を示す。
シリコンチップ等の洗浄に当たっては超音波技術と併用して新しい洗浄剤として役立ち環境汚染もなく、生産コストを著しく削減することができる。
【００４６】
酸化処理技術は、有明海、宍道湖、琵琶湖、霞ヶ浦の浄化事業等巨大なプロジェクトに対し、その強い酸化力により環境改善に大きく役立つ。
また、養殖漁業では魚の病気の発生を防止するなど環境面から、人体に無害な成分で改善することを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図  １】は斜め右前方斜め上から見た装置全体の外観図である。
【図  ２】は斜め右前方斜め上から見た装置全体の透視図である。
【図  ３】は正面から見た装置全体の外観図である。
【図  ４】は正面から見た装置全体の透視図である。
【図  ５】は背面から見た装置全体の透視図である。
【図  ６】は右側面から見た装置全体の透視図である。
【図  ７】は左側面から見た装置全体の透視図である。
【図  ８】は上面から見た装置全体の透視図である。
【図  ９】は正面斜め上から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の外観図である。
【図１０】は正面斜め上から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の透視図である。
【図１１】は正面から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の外観図である。
【図１２】は正面から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の透視図である。
【符号の説明】
＜水、溶液及び液体の供給と処理系統＞
Ａ−装置への水、溶液及び液体の取り入れ口と誘導パイプ
Ｂ−減圧調整バルブ
Ｃ−減圧撹拌槽への誘導パイプ
Ｄ−減圧ゲージ
Ｅ−減圧撹拌槽
Ｆ−水流ポンプへの誘導パイプ
Ｇ−水流ポンプ＝高速撹拌装置
Ｈ−水流ポンプからの誘導パイプ
Ｉ−加圧撹拌槽への方向変換誘導パイプ
Ｊ−加圧撹拌槽
Ｋ−加圧撹拌槽から加圧調整バルブへの誘導パイプ
Ｌ−加圧ゲージ
Ｍ−加圧調整バルブ
Ｎ−加圧調整バルブから液体流量計への誘導パイプ
Ｏ−液体流量計
Ｐ−液体流量計から処理液の外部誘導パイプ及び配出口
＜ガス制御系統と自動化システム系統＞
１−電源スイッチ
２−ポンプの駆動モーター
３−ガスボンベ
４−ボンベ開閉栓
５−ボンベ圧力ゲージ（ボンベ内ガス残存量を表示）
６−ガス出力圧力調整バルブ
７−ガス出力圧力表示ゲージ
８−ガス出力バルブ
９−ガス配出誘導パイプ
１０−ガスろ過フィルター入口
１１−ガスろ過フィルター
１２−ガスろ過フィルター出口及びガス流量計への誘導パイプ
１３−ガス流量計ニードルバルブ調整つまみ
１４−ガス流量計
１５−ガス流量計からガス供給開閉弁への誘導パイプ
１６−液体流量計内蔵のセンサー接続のシークエンサーとガス供給開閉弁を繋ぐコイル
１７−ガス供給開閉弁
１８−減圧撹拌槽ガス噴射ノズルへのガス供給パイプ
１９−ガス供給パイプ接続部
２０−ガスボンベ固定装置
２１−装置全体のスチールボディー
２２−移動用キャスター
２３−減圧撹拌槽内のガス供給ノズル
２４−減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽内の固定渦流発生撹拌子（邪魔板）
２５−ポリアクリル管の透明な減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽ボディー
２６−減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽防水接続キャップ
２７−液体の流動方向
２８−渦流を示す
【図１】
2004344859.tif 000006
【図２】
2004344859.tif 000007
【図３】
2004344859.tif 000008
【図４】
2004344859.tif 000009
【図５】
2004344859.tif 000010
【図６】
2004344859.tif 000011
【図７】
2004344859.tif 000012
【図８】
2004344859.tif 000013
【図９】
2004344859.tif 000014
【図１０】
2004344859.tif 000015
【図１１】
2004344859.tif 000016
【図１２】
2004344859.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月6日(2004.4.6)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動する水及び液体へ水素ガスをフィルターでろ過後供給し、溶液の気体溶解度以上に、微細気泡として過剰に懸濁させ、気液混在のコロイド溶液として強力な還元力を創出する目的で、
減圧槽内においてガスノズルにより水素ガスを噴射させ、
減圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、回転する渦流に基づく減圧撹拌と高速回転ポンプ内における高速撹拌を組合せて、減圧下の撹拌でガス気泡の破砕を行い、水素ガスの微細気泡を形成し、
次に挿入した加圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、高速回転ポンプから送られてきた微細気泡を瞬間的に押し潰し、
加圧撹拌して気泡をさらに細かく圧縮微細化しながら均質化し、
溶液を気液混合の過飽和状態に導き溶解させ、気液共存のコロイドを形成し、
溶液の強力な還元作用を創出することを可能にする減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を有することを特徴とする溶液の還元処理技術。
【請求項２】
流動する水及び液体へ酸素ガスをフィルターでろ過浄化後供給し、溶液の酸素溶解度以上に、微細気泡として過剰に懸濁させ、気液混在のコロイド溶液として強力な酸化力を創出する目的で、
減圧槽内においてガスノズルにより酸素ガスを噴射させ、
減圧撹袢槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、回転する渦流に基づく減圧撹拌と高速回転ポンプ内における高速撹拌を組合せて、減圧下の撹拌でガス気泡の破砕を行い、酸素ガスの微細気泡を形成し、
次に挿入した加圧撹拌槽では槽内に設置した固定渦流発生撹拌子によって、高速回転ポンプから送られてきた微細気泡を瞬間的に押し潰し、
加圧撹拌して気泡をさらに細かく圧縮微細化しながら均質化し、
溶液を気液混合の過飽和状態に導き溶解させ、気液共存のコロイドを形成し、
溶液の強力な酸化作用を創出することを可能にする減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を有することを特徴とする溶液の酸化処理技術。
【請求項３】
請求項１の還元処理において、水素ガスの供給源が水素ガスボンベ、水の電気分解による水素ガス及び稀酸と金属原素を化学反応させて生ずる水素ガス等のいずれの水素供給装置からの水素をも使用する還元処理技術。
【請求項４】
請求項２の酸化処理において、酸素ガスの供給源が酸素ガスボンベ、水の電気分解による酸素ガス及びオゾン発生装置等から供給される酸素のいずれの酸素供給装置からの酸素をも使用する酸化処理技術。
【請求項５】
請求項１の還元処理、請求項２の酸化処理において流動する液体がグリセリン、アルコール、植物油、鉱物油である液体の酸化・還元処理技術。
【請求項６】
請求項１、請求項２の酸化処理技術・還元処理技術を実施する装置として、水流ポンプの吸引力と加圧力を利用し、
請求項３に示した水素供給装置及び請求項４に示した酸素供給装置から
供給するガス供給源を有し、ガス圧調整ゲージ、ガスろ過フィルター、ガス流量計から成り、これでガス供給圧力を一定に調整後、液体流量計の値をガス流量計に付属するニードルバルブで目標の酸化力、還元力にガス流量を設定し調整するガス供給系統と
装置内へ溶液を導入し、溶液の流入量を制御し、処理槽内を減圧する流入量制御減圧バルブ、処理槽の減圧メーター及び流入する溶液の流量メーターから成る液体供給系統の装置と連結したガス供給口を備えた減圧撹拌槽の行程と
高速回転の渦巻きポンプによる高速撹拌装置の行程と
溶液の装置外への排出量を抑制する加圧バルブ及び槽内圧力加圧メーターを備えた加圧撹拌槽の行程と
これ等各行程を順次連結し、供給液体が通過する溶液の処理系統で、
溶液の処理系統とガス供給系統の二つの系統を連絡し、液体の流動の断続に伴うガス供給の断続を行うため、液体の流量計の値で作動するリレー装置またはシークエンサー装置でガス供給の切り換え装置とを連動させ、
液体の流動が起れば切り換え装置が作動して減圧撹拌槽のガス供給口が開き、ガスが溶液へ供給され、液体の流動が停止すれば切り換え装置が作動して減圧撹拌槽のガス供給口を閉じ、ガスの供給が停止し、
減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の三段階の撹拌溶解過程を経て、水素ガスを供給すれば強力な還元力を有する還元コロイドに、酸素ガスを供給すれば強力な酸化力を有する酸化コロイドにそれぞれ変換する機能を有する自動酸化還元処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体及び溶液系へ水素ガスまたは酸素ガスをコロイド状態で過剰に溶存させ、液体の反応性を高め、還元処理を必要とする反応系には水素ガスを、酸化処理を必要とする反応系には酸素ガスを用いてマイルドに反応を促進する酸化還元のシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
発明者は回分式（バッチ方式）で溶液を脱気した後にこの溶液へ水素を飽和させ、溶液に還元性を与える「食品等の還元性水素水とその製造方法並びに製造装置」を発明し、出願して特許第２８９０３４２号として公開されているが、回分式でボンベからの水素ガスでは酸化還元電位は−３００ｍＶ程度までである。
【０００３】
また、本発明者は分子レベルで水が形成するクラスターを細断し、水素分子が水分子の間に入って、水分子を個化させ、水の浸透能力と洗浄能力を高める技術で、用水を連続的に飽和水素水に変換する「洗濯水、風呂水等へ供給する飽和水素水大量連続供給装置」を発明し、出願して特開２０００−３５４６９６号広報として公開されている。
【０００４】
さらに、本発明者は一定流量の液状媒体へ供給する酸素ガス量及び水素ガス量の相違が溶液の酸化還元電位のレベルを決定する原理を用い、酸化還元電位の計測手段から発した信号を中央演算処理装置へ送り、ガス供給量を調整し、酸化還元電位を制御するシステム「ガス溶存液状媒体の生産方法およびガス溶存液状媒体の生産システム」を発明し、出願して特開２００３−０１９４２６）号広報として公開されている。
しかし、以上の技術はいずれも、液状体に対し酸素ガス、水素ガスの飽和状態までの範囲で酸化状態、還元状態の強度を調整する技術であって、本技術のような気液共存のコロイドによる水素ガスまたは酸素ガスの過飽和条件を創出し、溶液中で強い還元処理、酸化処理を行うことを目的にしたものではなかった。
【０００５】
他に本技術と原理的に類似する技術として、水に空気の微細な気泡を発生させるマイクロバブル生成の技術があるが、空気でマイクロバブルを発生させた水は酸化還元電位（Ｅｈ）の値がいずれも＋２００ｍＶ〜＋３００ｍＶの範囲にあり、酸素で生成するコロイド溶液の＋６００ｍＶ以上の酸化力はなく、水素で生成するコロイド溶液の−６００ｍＶ以下の還元力も発生させることはできない。
溶液中で瞬間的に−６００ｍＶ以下の還元処理、＋６００ｍＶ以上の強い酸化処理は、本技術及び処理装置によってのみ達成することができ、生体に対し安全なガス供給のもとで浸透力の向上と併せ効率良く処理する技術は他には例を見ない。
【０００６】
【本発明の解決すべき課題】
酸化・還元技術は食品の高品質化を図る還元処理加工、大量の水の浄化処理、金属の酸化還元処理、ウエハーの防菌洗浄等の基礎条件設定の技術である。
これらの産業において大量の水を瞬時に酸化処理、還元処理する技術はなく、溶液内ではいずれも通常の酸化条件下での加工処理が行われることが課題であった。
本技術では、大量の溶液に水素又は酸素ガスを注入してキャビテーションにより、液体中に気体がコロイド状に分散し長時間強い還元力又は酸化力を発揮して食品の高品質化、重金属の原子価変換、環境浄化、殺菌等の産業上、条件設定の前提となる還元処理、酸化処理等の基礎技術を提供するものである。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
前記問題を解決するために本技術では、溶液中で強い酸化作用、または強い還元作用を発揮させることを主眼として、ガス状の酸素または水素を溶液へ吹き込み、減圧撹拌の行程、高速撹拌の行程、加圧撹拌の行程の経て、気体を溶液に溶解すると同時に酸素及び水素の気液共存のコロイド溶液を創出する技術を提供する。
酸素及び水素気液共存のコロイド溶液は単に気体が溶液に溶解した状態より、酸化作用及び還元作用を強く発揮するだけでなく、気液相互の緩衝機能もあって酸化又及び還元の進行に伴う溶液の作用能力の低下が起らない特徴を有している。
【０００８】
本発明の水素ガス及び酸素ガスの減圧・加圧溶解方式のコロイド溶液による酸化・還元処理システムは酸素または水素をまずノズルで減圧撹拌槽へ導いて低圧条件の溶液へ供給し、減圧撹拌による気泡砕断後、更に水流ポンプによる高速撹拌によって気泡を更に微細に減圧細断し、ポンプから加圧撹拌槽へ急速に送出して、気泡を瞬間的に加圧細断させながら溶解させると同時に圧縮微細化し、コロイド状態にすることを特徴とする技術である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
装置は溶液の流動を制御しガス混入処理を行う溶液の供給と処理系統とガス流動を制御するガス制御系統から成っている。
以下本発明を図面を参照しながら説明する。
【図  １】斜め前方外観図、【図  ２】斜め前方透視図、【図  ３】正面外観図、【図  ４】正面透視図、【図  ５】背面透視図、【図  ６】左側面透視図、【図  ７】右側面透視図、【図  ８】平面透視図
【００１０】
＜水、溶液及び液体の供給と処理系統＞
溶液制御系統は溶液を吸入口Ａから減圧調整コックＢを通過し、減圧ゲージＤを付設した誘導パイプＣ、減圧撹拌槽Ｅを経て水流ポンプＧへ導く減圧調整行程と、水流ポンプＧによる高速撹拌行程と
水流ポンプＧから誘導パイプＨを経て加圧撹拌槽Ｊを通過後加圧圧力ゲージＬを付設した誘導パイプＫを通過して加圧調整コックＭに至る加圧調整撹拌行程と、加圧調整コックＭから誘導パイプＮを通り溶液流量計Ｏを通過して配水口Ｐへ流れる水流の動きを感知し、ガス供給の断続を指令をガス開閉装置１７へ送る自動作動行程から成っている。
【００１１】
＜ガス制御系統と自動化システム＞
ガス制御系統はガスボンベ３の開閉コック４からボンベ圧ゲージ（ガス量表示）５を経て、ガス圧調整ゲージ７と連動するガス圧設定弁６に通じ、ガス圧設定後ガス供給開閉コック８とガスリード管９でガスフィルター１１まで導く供給ガス圧設定行程と
ガスフィルター１１によって供給ガスを浄化する行程と
ガス流量計１４と連動し、ガス流量調整ニードルバルブを作動するガス流量調節ツマミ１３で構成するガス流量調節行程と
溶液流量計Ｏで感知する水の停止・流動信号をガス供給開閉指令伝達コイル１６を通じ、溶液流量計Ｏに内蔵するシークエンサー（またはリレー）でガス供給開閉装置１７を作動し、ガス供給パイプ１８を通して減圧撹拌槽Ｅ内へ開口したガス供給ノズル２３から自動的に、ガス供給の停止・供給を行う作動自動化行程から成っている。
【００１２】
＜減圧撹拌装置と加圧撹拌装置の構造＞
減圧撹拌槽Ｅと加圧撹拌槽Ｊの外観・構造は【図  ９】斜め前方外観図、【図  １０】斜め前方透視図、【図  １１】正面外観図、【図  １２】正面透視図を参照。
減圧撹拌槽Ｅと加圧撹拌槽Ｊの構造は透明のアクリル樹脂で内部が観察できる撹拌槽外殻管２５と鉄製又はテンレス製の撹拌槽キャップ２６で構成し、上下を密閉して撹拌槽を形成する。溶液の流動方向はいずれも矢印２７の方向へ流動する。
減圧撹拌槽Ｇは上部にガス供給開閉装置１３から送られて来るガス供給ノズル２３を配置し、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる固定渦流発生撹拌子２４（即ち邪魔板２４）の設置方式で液流が管内で回転流動する渦流２８に変換させ、減圧条件で酸素ガス及び水素ガスを撹拌し、気泡を破砕する。
加圧撹拌槽Ｅは溶液の流動に当たって、渦流発生装置は５段の螺旋方向への傾斜面を持つ邪魔板方式２４で液流を管内で回転する渦流２８に変換させ、減圧条件で酸素ガス及び水素ガスを撹拌し、砕断した気泡を圧縮し微細化と均質化を図る。
【００１３】
＜自動酸化還元処理の方法＞
次に前述した構造の酸化・還元処理システムの実用上の作動行程について説明すれば、
ボンベ３の開閉コック４を開いて、圧力ゲージ５のガス量を確認して、供給ガス圧ゲージ７を見ながらガス圧設定弁６を調整し、ガス供給開閉コック８を開いてガス供給系統の凖備を完了する。次に減圧コックＢ、加圧コックＭを開いて、電源スイッチ１を入力し、モーター２を作動して装置内へ溶液を動入する。
溶液流量計Ｏを確認しながら、減圧ゲージＤと減圧コックＢで圧力調整を行い、加圧ゲージＬと加圧コックＭで圧力調整を行い、ガス流量計１４のニードルバルブをガス流量調整つまみ１３を回して開放し、目標ガス供給量に調整する。
溶液の流量とガス供給量の設定が終了すれば、溶液の配水使用の断続に合わせてセンサーが働き装置が自動的に作動し、溶液とガスの減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の３行程を経て、水素ガスでは還元コロイド溶液を提供して自動的に還元処理を行い、酸素ガスでは酸化コロイド溶液を提供して自動的に酸化処理を行う。
【００１４】
前記、自動酸化還元処理装置に供給する溶液は、製鋼冷却水、コンクリート水、錆落用水、防錆用水、各種洗浄用水、食品加工用水、飲料水、水道水、地下水、輸出等長期運搬保存用水、ダム用水下水処理水、河川水、湖沼水、海洋水、等を挙げることができる。
【００１５】
還元処理コロイド溶液では、鉄鋼鋳造等の冷却水として用いれば、超高温の素材に対し接触冷却時に酸化を防止し、表面の鉄素材が高品質化することを可能とする。
【００１６】
還元処理コロイド溶液をコンクリート水として使用すれば、ＣａＯの酸化条件にあるコンクリート成分が急速に還元され、還元条件がコンクリート内に封じ込まれるので、内部の鉄骨、鉄筋の防錆や酸化に依る膨張が防止され、コンクリートの寿命を長くすることを可能としている。
【００１７】
還元処理コロイド溶液を錆落用水、防錆用水、各種洗浄用水、として使用すれば、各種金属製品の金属の錆の成分が急速に還元され、
例えば鉄製品では、Ｆｅ＋３がＦｅ＋２に急速に還元されて溶解し、錆の除去が著しく簡便になる等錆除去や防錆のコスト削減を可能とする。
【００１８】
還元処理コロイド溶液を食品加工用水として使用すれば、食品素材の酸化を防止し、特にビタミン、酵素、その他機能性成分、脂質の酸化による破壊を防止し、成分のぶどまりを高めて高品質化する他、還元条件を維持する処置に用いれば長期保蔵性の機能を高める。
【００１９】
還元処理コロイド溶液を飲料水、水道水、地下水、輸出等長期運搬保存用水に適用すれば、水を腐らせる好気性微生物の繁殖を抑え、水溶性の有機物を除去すれば、兼気性微生物の繁殖も防止するので、水が腐る等の変敗を起さず、長期保蔵が可能となり、今後起ると考えられる地球的な水不足に対し、貯蔵、運搬等の長期的な水の需要に対応することが可能となる。
【００２０】
酸化処理コロイド溶液をダム用水下水処理水、河川水、湖沼水、海洋水等にに適用すれば、水底のへ泥に由来する還元水域の解消や消毒、酸素欠乏水域の改善等スケールの大きな環境改善に大きく貢献することができる。
【００２１】
【実施例】
上記装置を用いて水素コロイド溶液による還元処理、酸素コロイド溶液による酸化処理の実施例について述べる。
【００２２】
実施例１
前述した図１〜図８に示す構造の酸化・還元処理装置を用いて、水素コロイド溶液による還元処理が水素飽和水とどの様な相違を有するか比較試験を行った。
【００２３】
試験に用いた還元処理装置の規模は、
水流ポンプには渦流ミニポンプ（外径１５０ｍｍ、回転子半径５０ｍｍ、吸水口の内径５ｍｍ、吐出口の内径５ｍｍ）を使用した。
動力モーターは（外径１３０ｍｍ、１００Ｖ、５Ａ、０．１ｋＷ、１４００ｒｐｍ）を使用した。
減圧撹拌装置が内径４ｃｍで長さ３０ｃｍの透明ポリアクリル管で、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる邪魔板設置方式で、圧力は減圧バルブによる減圧調整方式ある。
加圧撹拌装置は内径４ｃｍで長さ３０ｃｍの透明ポリアクリル管で、渦流発生装置は５段階の螺旋方向に流動させる邪魔板設置方式で、圧力は加圧バルブによる加圧調整方式である。
【００２４】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、
１  ビーカー内でスターラーで撹拌しながら直接バブリングよってゆっくり水素ガスを通気し、飽和状態までガスを溶解させる常圧による溶解方法、
２  水素ガスをタンク内で低圧加圧条件で高速撹拌し、飽和状態まで溶解させる従来の酸化還元制御装置による溶解方法、
３  減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有し、水素ガスの気液コロイドを生産する本酸化還元処理装置による方法、
の３方法で水素ボンベによる水素ガスの溶解による処理時のＥｈの経時的変化を比較した。
【００２５】
調査はＥｈメーターにより処理時のＥｈの経時的変化を測定し、その結果を【表１】に示した。
【００２６】
【表１】
2004344859.tif 000018
【００２７】
前記表１から明らかなように、通常のバブリングでは最高の数値が−３００ｍＶ程度のレベルまでしか還元されないが、酸化還元制御装置では最高の数値が−６００ｍＶ程度のレベルまで還元される。
これを減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有する本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、最高の数値が−７００ｍＶ程度のレベルまで還元され、強いレベルまでの到達時間も著しく短縮され、瞬時でも高い還元力を付与することができる。この作用は単に溶存水素ガスの還元作用によって強い還元作用をもつのではなく、微細な水素ガスがコロイド状に分散し、強い還元作用を示すことによると考えられる。従って従来の酸化還元制御装置でも一部同様の機能が起っていたものと考えられるが、本酸化還元処理装置の程度まではコロイド化ができなかった。
【００２８】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、先述の試験において、１通常のバブリング法、２従来の酸化還元制御装置、３本酸化還元処理装置によって、還元処理した後上面を開放し、空気と接触させた１ｌのビーカーに入れ、水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化を調査した。
【００２９】
調査はＥｈメーターにより処理後刻々と変わるＥｈの経時的な変化を測定し、その結果を【表２】に示した。
【００３０】
【表２】
2004344859.tif 000019
【００３１】
前記表１から明らかなように、通常のバブリング法では数値が−３００ｍＶ程度であったものが２４時間で＋１２０ｍＶのレベルまで上昇した。従来の酸化還元制御装置では最高の数値が−６００ｍＶ程度から−５０ｍＶのレベルまで上昇した。本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、−７００ｍＶ程度から−４８０ｍＶのレベルまで上昇した。この上昇速度の相違は、通常のバブリング法では溶存水素が極めて早く開放した容器上面から溶け込んでくる空気中の酸素と結合あるいは置換してＥｈが早く上昇するのに対し、本酸化還元処理装置では処理した水素ガスが微細なコロイド状に分散し、コロイド状の水素が新たな還元作用の給源となって容器上面から溶け込んでくる空気中酸素の影響を抑える働きがあることに起因すると考えられる。
従来の酸化還元制御装置でも部分的には本酸化還元処理装置と同様の機能を有するが機能が不十分であるため中間的な速度で上昇したものと考えられる。
【００３２】
実施例２
前述した本酸化還元処理装置を用いて、酸素コロイド溶液による酸化処理が酸素飽和水とどの様な相違を有するか比較試験を行った。
【００３３】
試験に用いた酸化処理装置の規模は、前述の還元処理の実施規模と同様である。
【００３４】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、
１  ビーカー内でスターラーで撹拌しながら直接バブリングよってゆっくり酸素ガスを通気し、飽和状態までガスを溶解させる常圧による溶解方法、
２  酸素ガスをタンク内で低圧加圧で高速撹拌し、飽和状態まで溶解させる従来の酸化還元制御装置による溶解方法、
３  減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有し、酸素ガスの気液コロイドを生産する本酸化還元処理装置による方法、
の３方法で酸素ボンベによる酸素ガスの溶解による処理時のＥｈの経時的変化を比較した。
【００３５】
調査はＥｈメーターにより処理時のＥｈの経時的変化を測定し、その結果を【表３】に示した。
【００３６】
【表３】
2004344859.tif 000020
【００３７】
前記表１から明らかなように、通常のバブリングでは最高の数値が＋５４０ｍＶ程度のレベルまでしか酸化されないが、従来の酸化還元制御装置では最高の数値が＋５７０ｍＶ程度のレベルまで酸化される。
これを減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の行程を有する本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、最高の数値が＋６４０ｍＶ程度のレベルまで酸化され、強いレベルまでの到達時間も著しく短縮され、瞬時でも高い酸化力を付与することができる。この作用は単に溶存酸素ガスの酸化作用によって強い酸化作用をもつのではなく、微細な水素ガスがコロイド状に分散し、強い酸化作用を示すことによると考えられる。従って従来の酸化還元制御装置でも一部同様の機能が起っていたものと考えられるが、本酸化還元処理装置の程度まではコロイド化されなかったと云える。
【００３８】
＜試験の実施条件＞
試験の実施方法は、先述の試験において、１通常のバブリング法、２従来の酸化還元制御装置、３本酸化還元処理装置によって、還元処理した後上面を開放し、空気と接触させた１ｌのビーカーに入れ、水の酸化還元電位（Ｅｈ）の経時的変化を調査した。
【００３９】
調査はＥｈメーターにより処理後刻々と変わるＥｈの経時的な変化を測定し、その結果を【表４】に示した。
【００４０】
【表４】
2004344859.tif 000021
【００４１】
前記表１から明らかなように、通常のバブリング法では数値が＋５４０ｍＶ程度であったものが２４時間で＋４７８ｍＶのレベルまで低下した。従来の酸化還元制御装置では最高の数値が６１０ｍＶ程度から＋５７０ｍＶのレベルまで低下した。本酸化還元処理装置を用いて処理すれば、６４０ｍＶ程度から６２０ｍＶのレベルまで低下した。
この低下速度の相違は、通常のバブリング法では溶存水素が極めて早く開放した容器上面から溶け込んでくる空気中と置換して窒素、炭酸ガスが溶解し酸素が減少してＥｈが早く低下するのに対し、本酸化還元処理装置では処理した水素ガスが微細なコロイド状に分散しているのでコロイド状の水素が新たな酸素供給の給源となって容器上面から溶け込んでくる空気の影響を抑える働きがあることに起因すると考えられる。
従来の酸化還元制御装置でも部分的には本酸化還元処理装置と同様の機能を有するが機能が不十分であるため中間的な速度で低下したものと考えられる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、酸素ガス、水素ガスそれぞれを水及び各種の溶液或いは液体に対し、減圧撹拌の行程、高速撹拌の行程、加圧撹拌の行程を経て、微細な泡として気液コロイドまで安定化させ、強い酸化力或いは強い還元力を付与し、安定で安全な酸化剤、還元剤として各種の産業へ提供するものである。
【００４３】
還元処理技術は良質の飲料水の提供、食品加工の高品質化、効率的な酸化還元加熱殺菌作用、還元温泉等美容健康の増進、硝酸態窒素の脱窒技術の基礎技術開発、工場レベルにおける重金属の原子価変換に伴う溶解、沈殿、解毒、洗浄等の応用技術開発、生体活性成分の効率的抽出技術の開発等従来不可能であった技術の開発を可能としている。
【００４４】
酸化処理技術は、有明海、宍道湖、琵琶湖、霞ヶ浦の浄化事業等巨大なプロジェクトに対し、その強い酸化力により環境改善に大きく役立つ。
また、養殖漁業では魚の病気の発生を防止するなど環境面から、人体に無害な成分で改善することを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図  １】は斜め右前方斜め上から見た装置全体の外観図である。
【図  ２】は斜め右前方斜め上から見た装置全体の透視図である。
【図  ３】は正面から見た装置全体の外観図である。
【図  ４】は正面から見た装置全体の透視図である。
【図  ５】は背面から見た装置全体の透視図である。
【図  ６】は右側面から見た装置全体の透視図である。
【図  ７】は左側面から見た装置全体の透視図である。
【図  ８】は上面から見た装置全体の透視図である。
【図  ９】は正面斜め上から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の外観図である。
【図１０】は正面斜め上から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の透視図である。
【図１１】は正面から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の外観図である。
【図１２】は正面から見た減圧撹拌槽と加圧撹拌槽の透視図である。
【符号の説明】
＜水、溶液及び液体の供給と処理系統＞
Ａ−装置への水、溶液及び液体の取り入れ口と誘導パイプ
Ｂ−減圧調整バルブ
Ｃ−減圧撹拌槽への誘導パイプ
Ｄ−減圧ゲージ
Ｅ−減圧撹拌槽
Ｆ−水流ポンプへの誘導パイプ
Ｇ−水流ポンプ＝高速撹拌装置
Ｈ−水流ポンプからの誘導パイプ
Ｉ−加圧撹拌槽への方向変換誘導パイプ
Ｊ−加圧撹拌槽
Ｋ−加圧撹拌槽から加圧調整バルブへの誘導パイプ
Ｌ−加圧ゲージ
Ｍ−加圧調整バルブ
Ｎ−加圧調整バルブから液体流量計への誘導パイプ
Ｏ−液体流量計
Ｐ−液体流量計から処理液の外部誘導パイプ及び配出口
＜ガス制御系統と自動化システム系統＞
１−電源スイッチ
２−ポンプの駆動モーター
３−ガスボンベ
４−ボンベ開閉栓
５−ボンベ圧力ゲージ（ボンベ内ガス残存量を表示）
６−ガス出力圧力調整バルブ
７−ガス出力圧力表示ゲージ
８−ガス出力バルブ
９−ガス配出誘導パイプ
１０−ガスろ過フィルター入口
１１−ガスろ過フィルター
１２−ガスろ過フィルター出口及びガス流量計への誘導パイプ
１３−ガス流量計ニードルバルブ調整つまみ
１４−ガス流量計
１５−ガス流量計からガス供給開閉弁への誘導パイプ
１６−液体流量計内蔵のセンサー接続のシークエンサーとガス供給開閉弁を繋ぐコイル
１７−ガス供給開閉弁
１８−減圧撹拌槽ガス噴射ノズルへのガス供給パイプ
１９−ガス供給パイプ接続部
２０−ガスボンベ固定装置
２１−装置全体のスチールボディー
２２−移動用キヤスター
２３−減圧撹拌槽内のガス供給ノズル
２４−減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽内の固定渦流発生撹拌子（邪魔板）
２５−ポリアクリル管の透明な減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽ボディー
２６−減圧撹拌槽及び加圧撹拌槽防水接続キャップ
２７−液体の流動方向
２８−渦流を示す