(57)【要約】      （修正有）【課題】飲料用、植物・魚類育成用の原水を低コストで改質する水改質装置を提供する。【解決手段】水改質装置１は、改質すべき原水が溜められる原水槽１１と、原水槽１１の壁面と一体化するように配置されるパネル型電極１２と、パネル型電極１２に連続的に高電圧パルスを供給する高電圧パルス回路１３とを備えている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
改質すべき原水が溜められる原水槽と、
前記原水槽の壁面と一体化するように配置されるパネル型電極と、
前記パネル型電極に連続的に高電圧パルスを供給する高電圧パルス回路とを備えていることを特徴とする水改質装置。
【請求項２】
前記パネル型電極は、前記原水槽の底板の下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の水改質装置。
【請求項３】
前記パネル型電極は、前記原水槽の底板又は側壁に内蔵されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水改質装置。
【請求項４】
前記高電圧パルス回路は、トランス又はコイルの逆起電力によって前記高電圧パルスを生じさせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水改質装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、飲料用、植物・魚類育成用の原水を改質対象とした水改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原水の改質に係る従来技術として、例えば次の特許文献には、ラジカル発生装置によって発生させた水由来のラジカルによって原水を滅菌することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2014-000562号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に記載の技術では、消毒用薬品を使用しないので、水成分が変化することはない。しかしながらラジカル等によって滅菌された原水は、飲料用、植物・魚類育成用の原水とするのにあまり適していない場合がある。これに対して本考案は、そのような用途の原水を低コストで改質できる水改質装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案は、改質すべき原水が溜められる原水槽と、前記原水槽の壁面と一体化するように配置されるパネル型電極と、前記パネル型電極に連続的に高電圧パルスを供給する高電圧パルス回路とを備えていることを特徴とする水改質装置である。
【考案の効果】
【０００６】
本考案によれば、低コストで、原水を良好な自然環境に存在する自然水に近づけるというような穏やかな性質の水改質効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は水改質装置の全体構成図、（ｂ）はパネル型電極の全体斜視図である。
【図２】高電圧パルス回路の構成の一例を示す回路図である。
【図３】高電圧パルス回路が発生させる高電圧パルスの一例の波形図である。
【図４】水改質装置の変形例の全体構成図である。
【図５】高電圧パルス回路の構成の他例を示す回路図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
図１（ａ）は、本考案による水改質装置の全体構成図、（ｂ）はパネル型電極の全体斜視図である。
水改質装置１は、改質すべき原水Ｗが溜められる原水槽１１と、原水槽１１の壁面と一体化するように配置されるパネル型電極１２と、パネル型電極１２に連続的に高電圧パルスを供給する高電圧パルス回路１３とを備えている。原水槽１１には、それぞれバルブを備えた給水口１１ａ、排水口１１ｂが設けられている。
【０００９】
水改質装置１による改質の対象となる原水Ｗは、淡水であっても塩水であってもよい。例えば飲料水、植物・魚類育成用の淡水、海水等が改質対象として好適である。なお水改質装置１の規模に特段の制限はなく、原水Ｗの用途に応じて自由に設定できる。
【００１０】
原水槽１１は、湯沸かしポットや観賞魚用水槽程度の小型のものから、直径数メートルの飲料水タンク、更には２５メートルプール等の大型のものまで可能である。原水槽１１の形状も特段の制限はないが、天井も閉ざされたタンク形状としてもよい。
【００１１】
パネル型電極１２は、銅、アルミ等の板金あるいはカーボン等の導電性シート１２ａからなる。導電性シート１２ａは漏電防止のため樹脂１２ｂで被覆することが望ましい。例えばパネル型電極１２は、導電性シート１２ａにリード線１２ｃを固着させてから樹脂１２ｂによってラミネート加工することで製作してもよい。
【００１２】
パネル型電極１２は原水槽１１の壁面と一体化するように配置される。具体的には、パネル型電極１２は、原水槽１１の底板下にマットのように敷かれていてもよい。あるいは原水槽１１の底板又は側壁の外側又は内側に貼付けられてもよい。要するに、このパネル型電極１２が原水槽１１に対して着脱自在にしている。ただし原水槽１１の底板又は側壁とパネル型電極１２とが密着した状態になるように注意する。このような構成とすれば原水槽１１あるいはパネル型電極１２のメンテナンスや交換が容易になる。
【００１３】
高電圧パルス回路１３は、数十万〜数百万ボルトの高電圧パルスをパネル型電極１２に所定周期で繰り返し供給する。高電圧パルス回路１３の回路構成は特に制限されない。例えば高電圧パルスは、トランス又はコイルの逆起電力によって発生させれば回路構成が簡単になる。
【００１４】
図２は、高電圧パルス回路の構成の一例を示す回路図である。
ここにＴはフライバックトランス、Ｃ１、Ｄ１は一次側スナバ回路用のコンデンサー及びダイオードである。Ｑ、Ｒ１はスイッチング素子（ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ）及びスイッチング電流検出抵抗器である。Ｃ２、Ｄ２は高電圧パルス用の平滑コンデンサー及び整流ダイオードである。Ｒ２、Ｒ３は二次側分圧負荷抵抗器である。Ｃ３は二次側平滑コンデンサーである。またＩＣ１、ＩＣ２は降圧ＩＣ及びスイッチング制御ＩＣである。
この高電圧パルス回路１３は、＋Ｖ端子と０Ｖ端子とに印加される直流電圧（例えばＤＣ１２００Ｖ）を電源として、Ｐ端子に高電圧パルス（数十万〜数百万ボルト）を連続的に発生する回路である。高電圧パルスは、フライバックトランスＴの一次側に流す電流を遮断したときに現れる逆起電力から生成している。スイッチング制御ＩＣ２は、抵抗器Ｒ２、Ｒ３による分圧電圧が一定になるようにスイッチング素子Ｑを制御して、所定周期で高電圧パルスを繰り返し発生させる。
【００１５】
図３は、高電圧パルス回路が発生させる高電圧パルスの一例の波形図である。この波形図に示すように高電圧パルスは所定の周期で繰り返し発生する。
【００１６】
次いで水改質装置１の基本的な作用を説明する。
原水槽１１に原水Ｗを溜めた状態として高電圧パルス回路１３を作動させると、高電圧パルスがパネル型電極１２に印加される。するとパネル型電極１２が微少振動し、これによって原水槽１１も微少振動する。この理由は、パネル型電極１２と、これに容量結合している周囲物質すなわち原水槽１１との間に電界による引力又は斥力が作用すること等であると考えられる。
【００１７】
原水槽１１やパネル型電極１２が微少振動すると原水Ｗも微少振動ことになって、その結果、原水Ｗが改質される。同時にパネル型電極１２が生じさせる電界も原水Ｗの改質に影響するようである。このような原水Ｗの改質は基本的に高電圧パルスに起因するものであって、高電圧パルス回路１３の構成が簡単であり、かつその消費電力も僅かであるから、装置費用、運転コストの双方でコストが抑えられる。またこの改質は、簡潔に云えば、原水Ｗを良好な自然環境に存在する自然水に近づけるというような穏やかな性質のものであって、いわゆる水が腐るというような現象は抑えられる。しかしながら有機質の分解、除菌というような強い効果までは示さない。
【００１８】
微少振動による水の改質の物理的、化学的原理は現時点では未解明であるが、効果を裏付ける実験結果として例えば次のような事例が得られている。
（１）金魚の飼育水槽において、原水Ｗにエアレーションのみを行った場合は金魚が翌日に死亡した。これに対して、原水Ｗにエアレーションを行うとともに、水改質装置１を作用させ続けた場合は金魚が翌日も元気なままであった。
（２）カイワレ大根の発芽のための補水に原水Ｗをそのまま用いた場合と、水改質装置１を作用させたあとの原水Ｗを用いた場合とでは、後者の方が発芽、成長が早かった。
（３）貯水槽に前記のようなパネル状電極を設けて高電圧パルスを印加すると透明度が高くなった。
（４）水改質装置１を作用させている間、エアレーションすると、原水Ｗの溶存酸素濃度が非常に高くなる傾向がある（過飽和状態まで）。
【００１９】
前記の実験結果等から、水改質装置１の作用によって原水Ｗが改質されていることは明らかである。なお原水Ｗの改質効果は、水改質装置１を作用させている間のみの現象であって、水改質装置１を停止するとその効果は次第に消失していくことがわかっている。
【００２０】
以下、水改質装置１の変形例を説明する。
【００２１】
図４は、水改質装置の変形例の全体構成図である。
この例は、銅、アルミ等の板金が原水槽１１の底板あるいは側壁に埋設されている。要するにこのパネル型電１２極は原水槽１１に対して分離不能に一体化されている点を特徴とするものである。この点以外の構成は、図１（ａ）に示した水改質装置１と共通している。このようにパネル型電極１２を原水槽１１の壁面に埋設した構成とすれば、パネル型電極１２を被覆する樹脂を原水槽１１の壁面と共用できるのでコストが抑えられる。
【００２２】
図５は、高電圧パルス回路の構成の他例を示す回路図である。
ここにＬはコイル、Ｃ１、Ｒ４はスナバ回路用のコンデンサー及び抵抗器である。Ｑ、Ｒ１はスイッチング素子及びスイッチング電流検出抵抗器である。Ｃ４は平滑コンデンサーである。
この高電圧パルス回路１３は、＋Ｖ端子と０Ｖ端子とに印加される直流電圧を電源として、Ｐ端子に高電圧パルスを連続的に発生する回路である。高電圧パルスは、コイルＬに流す電流を遮断したときに現れる逆起電力から生成している。スイッチング制御ＩＣ２は、電流検出抵抗器に生じる電流検出電圧が一定になるようにスイッチング素子Ｑを制御して所定周期で高電圧パルスを繰り返し発生させる。
【符号の説明】
【００２３】
１          水改質装置
１１        原水槽
１２        パネル型電極
１３        高電圧パルス回路
Ｔ          トランス
Ｌ          コイル
Ｗ          原水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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