(57)【要約】【課題】定電圧による直流電源を採用した還元水生成装置１において、安定した還元電圧を実現し得るような還元水生成装置１の構成を提供すること。【解決手段】水を収容する容器中に、一対の電極を備え、当該電極に対する直流電源を備えている還元水生成装置１において、直流電源として定電流回路３０を採用することに基づき、前記課題を達成することができる還元水生成装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を収容する容器中に、一対の電極を備え、当該電極に対する直流電源を備えている還元水生成装置において、直流電源として定電流回路を採用していることに基づく還元水生成装置。
【請求項２】
トランジスターのコレクタ側と還元水生成装置の陰極と結合し、当該トランジスターのエミッター側を一定のエミッター抵抗ＲＥを介して電圧直流電源と接続し、当該トランジスターのベース側の一方側を定抵抗Ｒ１を介して還元水生成装置の陽極側を接続し、他方側を定抵抗Ｒ２を介して前記エミッター抵抗ＲＥ及び前記直流電圧電源と接続する定電流回路を設けることによって、陽極及び陰極の間を導通するコレクタ電流を概略一定とすることを特徴とする請求項１記載の還元水生成装置。
【請求項３】
オペアンプの高電圧入力側と、定電圧直流電源側とを接続し、かつ当該オペアンプの出力を順方向ダイオードを介してトランジスターのベース側と接続し、当該トランジスターのコレクタ側に定抵抗Ｒ0を介してアースと接続し、還元水生成装置の陽極側を前記トランジスターのエミッター側と接続し、陰極側をアースと接続し、前記定抵抗Ｒ0と前記コレクタとの接続部位を前記オペアンプの低電圧入力側に接続することによる直流電源用の定電流回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の還元水生成装置。
【請求項４】
一対の電極として、揮散電極を採用していることを特徴とする請求項１、２、３の何れかに記載の還元水生成装置。
【請求項５】
板状の陽極を蛇行状に複数回折り曲げた状態に設置し、複数枚の板状の陰極を順次配線によって接続した状態にて、前記のような蛇行状の折り曲げによって形成された凹部に、１枚毎に配列していることを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の還元水生成装置。
【請求項６】
複数枚の陰極を順次接続する配線において、ＯＮ・ＯＦＦを可能とするスイッチを介在させ、かつ各スイッチを電源に接続していることを特徴とする請求項５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、直流電圧を印加することによって、還元水を生成する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に水の酸化還元電位として、銀−塩化銀電極を使用して測定したことによる酸化還元電位の値（ＯＲＰ値）が＋２００ｍＶを示す場合が中間値とされ、当該中間値よりも低い電位による水は還元水と称されている。
【０００３】
還元水は、活性酸素を減少させること等によって健康飲料水として飲用されているが、殆ど大抵の場合、原料の水としては、水道水を採用せざるを得ない。
【０００４】
このような還元水を随時飲用するために、携帯用の還元水生成装置を使用することが要求されるが、携帯用の還元水生成装置の場合には、必然的に電池を電源とするため、直流電源による還元水生成装置の構成を採用することになる。
【０００５】
従来の還元水の生成においては、例えば特開２０００−８４５６０号公報（特許文献１）、特開２００２−４５８６１号公報（特許文献２）、特開２００３−３０５４７３号公報（特許文献３）に示すように、定電圧電源を採用しているが、その場合には容器内の水により還元値にバラツキが生ずるが、その原因としては、水、特に水道水の場合には電気伝導率が一定ではなく、伝導率が高い場合には、導通する電流値が高いが故に還元する電圧値が低い値となるのに対し、伝導率が低い場合には、導通する電流値が低いが故に十分な還元に基づく値が得られないという弊害を免れることができない。
【０００６】
即ち、従前のような定電圧電源を採用した場合には、実際には、飲料水の導電率の影響を受け、還元電位が不安定であって、ひいては安定した酸化還元電位の状態の下による還元水の生成を実現することができなかった。
【０００７】
しかるに、前記のような直流の定電圧電源の場合の欠点を克服するような技術的手段はこれまで提供されていない。
【特許文献１】特開２０００−８４５６０号公報。
【特許文献２】特開２００２−４５８６１号公報。
【特許文献３】特開２００３−３０５４７３公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、定電圧による直流電源を採用した還元水生成装置において、安定した還元電圧を実現し得るような還元水生成装置の構成を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の基本構成は、水を収容する容器中に、一対の電極を備え、当該電極に対する直流電源を備えている還元水生成装置において、直流電源として定電流回路を採用していることに基づく還元水生成装置からなる。
【発明の効果】
【００１０】
前記基本構成に基づく本発明においては、水道水の電気伝導率が変動しても、安定した還元値（ＯＲＰ値）の下に良質の還元水を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
現実に定電流電源を採用した実施形態としては、図１に示すように、トランジスター１０のコレクタ側と還元水生成装置１の陰極２２と結合し、当該トランジスター１０のエミッター側を一定のエミッター抵抗ＲＥを介して電圧直流電源と接続し、当該トランジスター１０のベース側の一方側を定抵抗Ｒ１を介して還元水生成装置１の陽極側２１を接続し、他方側を定抵抗Ｒ２を介して前記エミッター抵抗ＲＥ及び前記電圧直流電源と接続する定電流回路３０を設けることによって、陽極２１及び陰極２２の間を導通するコレクタ電流を概略一定とするか、又は図２に示すように、オペアンプ８の高電圧側と、電圧値Ｖｉである定電圧直流電源側とを接続し、かつ当該オペアンプ８の出力を順方向ダイオード９を介してトランジスター１０のベース側と接続し、当該トランジスター１０のコレクタ側に定抵抗Ｒ0を介してアースと接続し、還元水生成装置１の陽極２１側を前記トランジスター１０のエミッター側と接続し、陰極２２側をアースと接続し、前記定抵抗Ｒ0と前記コレクタとの接続部位を前記オペアンプ８の入力の低電圧側に接続することによる直流電源用の定電流回路３０を設けることによって、陽極２１及び陰極２２の間を導通する負荷電流を概略一定とすると良い。
【００１２】
図１の回路に即して具体的に説明するに、一般にベース電流（ＩＢ）が小さいので、当該電流を無視した場合には、抵抗Ｒ２の両端の電圧は、Ｖ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）であるが、ベース−エミッター間電圧は小さいので、エミッター側の抵抗ＲＥを導通するエミッター電流が概略コレクタ電流に等しい以上、コレクタ電流ＩＣは、
ＩＣ≒Ｒ２・Ｖ／ＲＥ・（Ｒ１＋Ｒ２）
であって、容器内における両電極間の伝導率によって左右される抵抗値Ｒ如何に拘らず、トランジスター１０におけるコレクタ電流ＩＣ、即ち両電極間を導通する電流値は概略一定とすることができる。
【００１３】
図２の回路に即して具体的に説明するに、オペアンプ８の増幅度をμとし、入力側の高電圧の大きさをＶｉとし、出力電圧をＶ0とし、陽極２１と陰極２２との間を導通している負荷電流をＩOとし、オペアンプ８の出力側に位置しているトランジスター１０のコレクタ側とアースとの間に接続されている定抵抗の大きさをＲ0とした場合には、
Ｖ0＝ＩOＲ0＝(Ｖｉ−Ｉ0Ｒ0)μ
が成立し、結局、ＩO＝Ｖｉμ／(１＋μ)Ｒ0
を得ることができる。
通常、オペアンプ８の増幅度μは極めて大きな数値であることから、結局、
Ｉ0＝Ｖｉ／Ｒ0
が成立し、還元水生成装置１が有している抵抗Ｒが変動しても、概略一定の負荷電流Ｉ0を導通させることが可能となる。
【００１４】
特に図３（ａ）、（ｂ）に示すように、板状の陽極２１を蛇行状に複数回折り曲げた状態に設置し、複数枚の板状の陰極２２を順次配線によって接続した状態にて、前記のような蛇行状の折り曲げによって形成された凹部に、１枚毎に配列している実施形態について説明するに、図３（ａ）は、板状の陽極２１が３回曲折し、３枚の板状の陰極２２を蛇行によって形成された各凹部に配置している場合を示しており、図３（ｂ）は、板状の陽極２１が２回曲折し、２枚の板状の陰極２２を蛇行によって形成された各凹部に配置している場合を示すが、このような陽極２１と陰極２２との組み合わせによって、還元水生成装置１の電解槽内における無電解スペース（還元のための電解に関与していない空間）を極力少なくし、効率的な還元を行うことが可能である。
【００１５】
しかも、陰極２２を複数枚に分割していることから、相互の陰極２２を順次接続している配線にＯＮ・ＯＦＦのスイッチ（図示せず）を介在させ、かつ各スイッチ毎に電源と接続した場合には、電解に関与する陰極２２を選択することによって、電解に寄与する両電極の面積、ひいては、還元電流の程度を調整することも可能となり、更には、飲用や洗浄用などの用途に合わせて還元値を適宜設定することもできる。
尚、実施形態の配置構成は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、陰極２２が陽極２１によって形成された蛇行状の凹部内に配置されている場合だけでなく、当該凹部から突出するような配置状態、更には陽極２１の両外側、又は一方の外側に配置され、かつ当該凹部の内側に配置されている陰極２２と順次配線によって接合されているような配置状態を排除するものではない。
【００１６】
本発明において採用する陽極２１及び陰極２２は、特に限定される訳ではない。
【００１７】
塩素の発生を防止するためには、陰極２２としてカーボン電極を採用することが好ましいが、カーボン電極の場合には、カーボン粒子が容器内に溶出し、かつ容器内のフィルターを黒色に汚染することによって外観を損う場合がある。
【００１８】
このような状況を考慮し、本発明においては陰極２２としてカーボン電極を採用することに限定する訳ではない。
【００１９】
実際には、両極としてチタン（Ｔｉ）電極を採用する場合が多く、特に陽極２１においてチタンの溶出を防止するために白金鍍金によってカバーすることが好ましい。
【００２０】
以下、実施例として具体的な実験に即して説明する。
【実施例】
【００２１】
１リットルの蒸留水及びミネラルイオンを有している硬水の混合水に対し、両電極間内を導通する電流を一定（０．２Ａ）とした場合には、前記蒸留水及び前記硬水との混合比率を変化させ、当該変化によって伝導率を変化させたにも拘らず、５分間の還元時間による還元電圧値は以下の表に示すように概略一定であることが判明する。
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【００２２】
上記表の結果からも明らかなように、両電極に対し定電流状態にて導通した場合にはユーザーにおいては、水質如何に拘らず一定の還元電圧値による還元水を飲用することが可能となる。
【００２３】
これに対し、前記混合水を採用し、かつ８Ｖの直流定電圧を引加し、しかも前記混合比率を変化させることによって伝導率を同じように変化させることによって導通する電流値を変化させた場合、５分間の還元時間による還元電圧は、以下のとおりである。
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【００２４】
上記表からも明らかなように、定電圧直流電源の場合には安定した還元電圧値を得ることができない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電極を使用した還元水生成装置の全ての構成に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】容器内に定電流を導通するためにトランジスターを採用した実施形態を示す回路図である（尚、還元水生成装置の存在を一点鎖線によって示し、定電流回路の領域範囲を点線によって示す。）。
【図２】容器内に定電流を導通するため、オペアンプ、ダイオード、トランジスターを採用した実施形態を示す回路図である（尚、還元水生成装置の存在を一点鎖線によって示し、定電流回路の領域範囲を点線によって示す。）。
【図３】効率的な還元を行う電極の実施形態を示す断面図であり、（ａ）は、板状の陽極が３回曲折し、３枚の陰極を配置している場合を示しており、（ｂ）は、板状の陽極が２回曲折し、２枚の陰極を配置している場合を示している（尚、陰極に接続する点線によって、複数枚の陰極が順次接続されている状況を示す。）。
【符号の説明】
【００２７】
１  還元水生成装置
２１  陽極
２２  陰極
３０  定電流回路
４  電池
８  オペアンプ
９  ダイオード
１０  トランジスター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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