JP3753987B2

JP3753987B2 - 還元水生成装置

Info

Publication number: JP3753987B2
Application number: JP2002022312A
Authority: JP
Inventors: 三夫深沢; 英雄早川
Original assignee: 株式会社コスモス．エンタープライズ; 英雄早川
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003220389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化還元電位の低い還元水を生成する還元水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の浄水器は、浄水の対象である水道水を取り入れて、濁り、鉄さび、かび等の不純物を採取するフィルタと、悪臭ガス等を除去する活性炭からなるカーボンフィルタとからなるものである。この浄水器により、水道水の浄水を行う場合には、浄水対象である水道水を前記フィルタで濾過させ、濁り、鉄さび等を除去し、さらに、前記カーボンフィルタにより汚染物資等を除去する。
【０００３】
また、日常飲用している水道水には、浄水場で殺菌のために加えられる塩素のため、水の味を悪くし、さらには残留塩素と水中の有機物が化合してトリハロメタン等の人体に悪影響を及ぼす物質が生成される可能性があり、社会的な問題にもされている。
【０００４】
ここで、水の改質方法として、特許第２６１１０８０号、特許第２６１５３０８号及び特許第２６２３２０４号等に係る各公報に還元水を得る方法が開示されている。かかる方法は、水中に第一、第二、第三の電極を配置し、この内第一の電極と第二の電極との間に高周波の交流電圧を印加するとともに、第三の電極を接地し、上記第一の電極及び第二の電極と第三の電極の水に直流電流を流し、水を電気分解してこの水の酸化還元電位を下げた還元水を作るものである。
【０００５】
上記電極に交流を印加すると、第一の電極と第二の電極では金属イオンの溶出と水素ガスの発生、第三の電極では水素ガスと酸素ガスの発生が起こり、また、第三の電極で発生する酸素は大気中に放出され溶存酸素量が増加する。一方、上記反応によって生じた水素は過飽和に液中に溶け込み、この結果、酸化体である酸素に比べて還元体である水素が増加し酸化還元電位が低下するものと考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、通常体内に取り込まれる酸素の略２％が活性酸素に変化する一方、自動車の排気ガスなどに含まれる汚染物質が活性酸素の発生原因となり、また紫外線や放射線は体内の水や酸素を分解して活性酸素を発生させる原因の一つと考えられている。
【０００７】
従来より用いられている浄水器のみでは、酸化還元電位の低い水は得られず、このため上記活性酸素を中和する活性水素は含まれていない。また、食べ物や水に含まれるミネラルは、体に必要な五大栄養素の一つであり、このミネラルが欠乏すると、骨軟化症、骨格不全、発育不全等の症状が表れるが、ミネラルは人間の体内で作ることはできないので、ミネラルが少ないと意識的に補給する手段が必要となる。また一方では、水道蛇口から簡便かつ連続的に還元水を得たいという要求がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡便かつ好適な環境で良質の還元水が得られる還元水生成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の技術的課題を解決するため、本発明に係る還元水生成装置は、図１に示すように、水道蛇口と連通する注入口６と、流入した水を浄水する活性炭からなるカーボンフィルタ１４又は／及び水にミネラルを付加するミネラル材料からなるミネラルフィルタ１６が設けられた浄水器８と、この浄水器８と連通させ、上記浄水した水を電解槽１８内に蓄え、この電解槽１８内に３つの電極を配置し、この内の第一の電極２６と第二の電極２７との間に交流を印加するとともに、第三の電極２８を接地し、上記第一及び第二の電極から上記第三の電極に水を経て直流電流を流し、上記水を電気分解してこの水の酸化還元電位を下げて還元水を作る電解器１０と、を有することである。なお、上記フィルタに加えて、濁り、鉄さび、かび等の不純物を採取するフィルタを設けることとしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る還元水生成装置は、上記３つの電極として、何れも平坦な網体３１を用い、上記第三の電極２８を中央に配置し、上記第一及び第二の電極２６，２７をこの両側に向かい合わせに配置したことである。
【００１１】
また、本発明に係る還元水生成装置は、上記３つの電極として、チタン材からなる網体３１に白金メッキを施したものを用いたことである。
【００１２】
本発明に係る還元水生成装置は、上記電解器１０を、有底筒状の電解槽１８の上部に、上記浄水した水の流入口２０及び還元水の放出口２２を設けるとともに上記３つの電極を固定した蓋体部３０を取り付け、上記電解槽の流入口２０にこの電解槽１８の内部を底面部近傍まで延長した送水パイプ２４を接続したことである。
【００１３】
本発明に係る還元水生成装置は、上記浄水器の注入口６側に、通過する水量を調節する流量調節弁１２を設けたことである。
【００１４】
本発明に係る還元水生成装置は、上記電解器１０に至る連通路の途中に、通過する水量を検知する流水センサー１３を設ける一方、装置内にこの流水センサーからの通知に基づき、流水を確認するとともに通過水量を積算する制御部４０を設けたことである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る還元水生成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、上記還元水生成装置１を示したものである。この還元水生成装置１は、水道蛇口に取付けられる切替コック２、この切替コック２とホース４で連通された注入口６を有し流入した水を浄水する浄水器８、及びこの浄水器８と連通され上記浄水した水を電気分解して還元水を作る電解器１０を有する。
【００１６】
上記還元水生成装置１は図２に示すように、水道蛇口と直結して使用する。水道蛇口に切替コック２を接続し、これにエラストマーホース等のホース４を連結して、この端部を還元水生成装置１の注入口６に取付けた流量調節弁１２に連結する。この流量調節弁１２により通過する水量が調節され、また浄水器８からの浄水を上記電解器１０に送る途中に、水の流量を検知する流水センサー１３が設けられている。
【００１７】
また上記還元水生成装置１は、上記浄水器８及び上記電解器１０を覆うカバー９で外装して一体化され、必要な装置が内部に収納されている。このカバー９には、電解器１０の中間部に該当する部位に覗き窓１１が設けられ、電解器内の水素ガスの発生状態を見て水の還元状況が確認できるようにしている。カバー９の上部には、スイッチ、ランプ等が設けられた操作部３４が配置され、またカバー９の上部の裏面近傍には下記制御部４０が配置されている。この還元水生成装置１は、上記水道蛇口に接続して使用するので水道水が簡便に得られる。
【００１８】
上記浄水器８内には、活性炭（カーボン）を包含するカーボンフィルタ１４、及び水にミネラルを付加するミネラルセラミック或いは天然鉱石を包含するミネラルフィルタ１６が収納されている。上記ミネラルフィルタ１６は、上記ミネラルセラミック、天然鉱石等においてＣａ，Ｍｇ，Ｚｎ等のミネラル成分を含んだものが用いられる。上記カーボンフィルタ１４は所定の厚さの円筒形状をなし、このカーボンフィルタ１４の中空部分には円柱状の上記ミネラルフィルタ１６が配置される。なお、上記フィルタに加えて、濁り、鉄さび、かび等の不純物を採取するフィルタを設け、このフィルタを通過した水をカーボンフィルタ１４で浄水することとしてもよい。
【００１９】
上記浄水器８はプリフィルタとして機能し、カーボンフィルタ１４により塩素、鉛等の電解器１０で分解できない元素を除去する。また浄水器８では、ミネラルフィルタ１６により水にミネラル成分を添加するが、このミネラル成分は続く電解器１０において、電気分解の反応をよくするイオン伝導体としても機能する。これと併せて、分解された活性水素がミネラル成分に吸蔵され、活性水素の状態が長時間保たれる。
【００２０】
上記電解器１０は、透明の強化ガラスからなり一端に底面部１７が形成された円筒状の電解槽１８を有し、この電解槽１８の上部には、上記浄水した水の流入口２０及び電気分解により還元された還元水の放出口２２が設けられた蓋体部３０が止着具で固定されている。蓋体部３０の流入口２０には送水パイプ２４が接続され、この送水パイプ２４は電解槽１８の内部を底面部１７の近傍まで延ばされており、流入した浄水を電解槽１８の底面部１７近傍まで導いている。また、上記蓋体３０の内部側の中央付近には、３枚の電極２６，２７，２８がそれぞれ下方向きに取付けられている。
【００２１】
上記電極２６，２７，２８の材料としては、マグネシウム、アルミニウム、リチウム、亜鉛、マグネシウム、鉄、ステンレス、銅などの金属を用いることが可能であるが、ここではチタンに白金メッキを施したものを用いている。
【００２２】
また、上記電極２６，２７，２８は図３に示すように、それぞれ長方形の網体３１を用いている。この内、第三の電極２８は図３（ａ）に示すように、上部の中央に電気の端子３２を設ける一方、第一及び第二の電極２６，２７は図３（ｂ）に示すように、上部の端部に電気の端子３３を設けて端子同士の接触を防止している。また、電極の材料として網状に形成したチタンに白金メッキを施したものを用いているが、このような材料を用いたのは、チタンは耐蝕性、耐久性に優れ、また白金は表面に酸化被膜ができないため水の電気分解力が安定し、かつ水に溶け込むことがなくメンテナンスも不要であるためである。
【００２３】
特に、電極に網体３１を用いたのは、電解槽１８の下部から供給した水が上部に移動する間に電気分解されるので、電極を網状に大きくすることで水の移動時間即ち電解時間を確保することができ、また板状にしたのではメッキ用の白金が多量に必要となり、コスト的にも高くつくからである。また、原理的には、電気分解の反応（酸化還元電位の低下）は、電極の面積に比例するが、電極を上記網体３１とした場合には、同じ表面積の板状電極と比べて酸化還元電位の低下が大きく良好な結果が得られている。これは、一の電極が、接地電極を含めた他の２つの電極と反応することから、効率よく反応が行われるものと考えられている。
【００２４】
上記電極は、第三の電極２８を中央に配置し、この両側に第一及び第二の電極２６，２７をそれぞれ等間隔（Ｔ）に向かい合わせて配置している。なお、社内試験によれば、上記間隔Ｔは３〜５ｍｍの範囲において良好な結果を得ている。電気分解に際しては、従来技術の欄で示した公報に開示されているように、第一の電極２６と第二の電極２７との間に高周波の交流（３０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚ）の電圧（１０Ｖ〜５０Ｖ）を印加するとともに、第三の電極２８を接地し、上記第一の電極２６及び第二の電極２７から第三の電極２８に水を経て直流電流を流し、水を電気分解してこの水の酸化還元電位を下げて還元水を作る。
【００２５】
図４は還元水生成装置をブロック図で示したもので、制御を行う電気系統と浄水還元を行う水系統に分かれている。電気系統では、ＣＰＵを中心とした制御回路からなる制御部４０、電源回路４２、端子４４，４５、リセットスイッチ４６、フィルタ交換ランプ４８、浄水ランプ４９、還元ランプ５０、切替えボタン５１、電源ランプ５２、及び電源ボタン５３等が設けられている。また、水系統では、切替コック２、流量調節弁１２、浄水器８、流水センサー１３、及び電解器１０を有している。
【００２６】
上記制御部４０から電解器１０の電極２６，２７，２８に対しては、上記電気分解に必要な高周波の交流が供給される。また、上記流水センサー１３からは、信号線を介して流水量が制御部４０に通知され、制御部４０において積算した水量が所定量を超えた時に、制御部４０はフィルタ交換ランプ４８を点灯してフィルタの交換時期を知らせる。リセットスイッチ４６の押下により、上記フィルタ交換ランプ４８は消灯し、併せて制御部４０が記憶している積算量が初期値に戻される。
【００２７】
上記電源ボタン６３の押下により、電解器１０における電気分解が開始される還元状態となり、併せて還元ランプ５０が点灯する。また、上記切替えボタン５１の押下により上記電解器１０における還元状態が中止され、上記浄水器８のみの稼動となる。このときには、還元ランプ５０が消灯し、代わりに浄水ランプ４９が点灯する。
【００２８】
通水を行う場合には、上記切替コック２に設けられた切替レバー３６を操作して、水道水の流路を還元水生成装置１に切り替える。上記流量調節弁１２には流量調節ダイヤル３８が設けられており、制限をしない場合の流量を１０としたとき、流量を２（最小）から８（最大）までの６段階に流量を制限できるようにしている。また、還元水生成装置１の放出口２２には、フレキシブルホース等の放水管３９が接続され、還元水を所望の位置に送るようにしている。
【００２９】
上記流量調節弁１２の流量調節ダイヤル３８操作により、水量が変わり還元水の還元電位の上げ下げが行える。通常、還元水をそのまま飲用する場合には、還元電位は低い方が良いが、例えば、お茶等に用いるときには還元電位が低すぎると茶自体の香りを消してしまう。このため流量調節ダイヤル３８の調節により、還元水をそのまま飲用するときには、水量を少なくして還元電位を（−方向へ）低くし、また茶等の香りのあるものの飲用に用いるときには水量を多くして還元電位を（＋方向へ）高くして使用する。
【００３０】
さて、稼動に際しては、電源ボタン６３をオンし、上記切替コック２を操作して水道水を還元水生成装置１に流入させる。そして必要に応じて流量調節弁１２を操作し、水量を調節する。通常、電源ボタン６３のオン操作により電解器１０において電気分解が開始されるが、このとき水の供給がなければ上記流水センサー１３は流水を検知しないことから、制御部４０は電解器１０を稼動させずに中止の状態を維持する。水道水の供給が開始され流水センサー１３が流水を検知すると、制御部４０はこれを認識し自動的に電解器１０に電流を供給し稼動を開始する。
【００３１】
還元水生成装置１の注入口６から流入した水は、浄水器８内のカーボンフィルタ１４の外周側から内周側へ移動しこの間に水の浄水が行われる。さらに、カーボンフィルタ１４の内周側では、水がミネラルフィルタ１６に浸入してミネラル成分が付加され、下方の流出口１９から浄水として送出され、連通管２３を経由して流水センサー１３を通過する。
【００３２】
流水センサー１３は流水を検知し、これを制御部４０に通知する。さらに、浄水は電解器１０の上部の流入口２０から流入し、この流入口２０と連通する送水パイプ２４によって電解槽１８の下部近傍へ送られ、ここから電解槽１８に注ぎ込まれる。電解器１０においては、３つの電極２６，２７，２８間において電気分解が行われ、生成された還元水が電解器１０の上部に設けられた放出口２２から放出される。
【００３３】
したがって、上記還元水生成装置１では、浄水器８において、塩素、鉛などの除去及びミネラルの添加が行われ、これにより電解器１０において、前記ミネラルを含んだ水によって電解反応が促進され、酸化還元電位が大きく低下した還元水が得られる。このように電解器１０では、水に高周波交流を印加して活性水素を多く発生させ、電子的に高いエネルギーを持ち、かつミネラルをバランスよく含んだ還元水を生成する。この還元水は浸透圧が高く、体に吸収され易く、また細胞や臓器を刺激し新陳代謝を活発にする。
【００３４】
また電解器１０では、電解槽１８の上部から送水パイプ２４によって水を電解槽１８の底部の近傍まで送り、水が電極２６，２７，２８の下部から上部に向かうようにして、電解反応を行わせる時間を確保するようにしている。さらに、上記電解槽１８は底面部１７を下にして配置する形態としたから、蓋体部３０に水の流入口２０、放出口２２及び電極２６，２７，２８がまとめて配置でき、この蓋体部３０を電解槽１８の上部に簡単に装着できる形態がとれる。電解器１０は、還元水生成装置１の背面部に立設される基体に帯体２５を用いて固定される。上記電解器１０の形態により、電解器１０の分解、組立て等が簡単に行え電解槽１８等の洗浄も容易に行える。
【００３５】
したがって、上記還元水生成装置１によれば、水道水が簡便に得られるとともに、酸化還元電位が低く、活性水素を多く含んだ良好な還元水が生成できる。また、浄水器１０で添加されるミネラル成分は電気分解の反応を促進し、併せてミネラルが添加されたミネラル還元水が得られる。また、チタンに白金メッキを施した網状の電極は、電気分解の反応が安定し、かつ効率よく反応が行われるとともに、メンテナンスも不用であるなどの効果がある。さらに、電解器１０の電解槽１８をガラス製とし、カバー９に覗き窓１１を設けたので、気泡などで水の還元状態を確認するとともに、電解槽１８の汚れ等の確認が容易に行える。
【００３６】
上記還元水生成装置１では交流電気分解を採用することにより、水の分子集団（クラスター）が小さくなり、身体に吸収されやすいおいしい水が生成される。また、水中の有機物が分解、沈殿し有害なトリハロメタンなども除去でき安全な水が得られ、還元水には生物の蘇生に大切な役割を果たす溶存酸素が多く含まれる。通常、生体内のおいて有害な活性酸素は８００ミリボルトと非常に高い還元電位の状態にあるが、ミネラル還元水は低い酸化還元電位（マイナス４２０ミリボルト）を持った還元水素を発生させ、酸化された体内の細胞や組織を還元・中和し有害な活性酸素に上記活性水素が結合して無害化する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る還元水生成装置によれば、水道蛇口と連通する注入口、カーボンフィルタ又は／及びミネラルフィルタが設けられた浄水器、及び電解槽内に３つの電極を配置し水を電気分解してこの水の酸化還元電位を下げて還元水を作る電解器を有することとしたから、水道水が簡便に得られるとともに、浄水されかつ酸化還元電位の低い良好な還元水が生成でき、また浄水器で添加されるミネラル成分は電気分解の反応を促進し、併せてミネラルが添加されたミネラル還元水が得られるという効果を奏する。
【００３８】
また、本発明に係る還元水生成装置は、電極として平坦な網体を用い、第三の電極を中央に配置し、第一及び第二の電極をこの両側に向かい合わせに配置したから、電気分解の反応が効率よく行えて酸化還元電位の低い良好な還元水が生成できるという効果がある。
【００３９】
また、本発明に係る還元水生成装置は、電極として、チタン材からなる網体に白金メッキを施したものを用いたから、電気分解の反応が安定し、かつ効率よく反応が行われるとともにメンテナンスも不用である等の効果がある。
【００４０】
本発明に係る還元水生成装置は、電解槽の上部に、浄水した水の流入口及び還元水の放出口を設けるとともに電極を固定した蓋体部を取り付け、電解槽の流入口にこの電解槽の内部を底面部近傍まで延長した送水パイプを接続したから、電解器の分解、組立て等が簡単に行え電解槽等の洗浄も容易に行え、併せて電解槽内で十分に電解反応が行えて良好に還元水が生成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る還元水生成装置の内部を示す図である。
【図２】実施の形態に係り、還元水生成装置の使用状態を示す図である。
【図３】電解器に設けられる電極に係り、（ａ）は中央部の電極を、（ｂ）は両側の電極をそれぞれ示す図である。
【図４】実施の形態に係り、還元水生成装置のブロック図を示す図である。
【符号の説明】
６注入口
８浄水器
１０電解器
１２流量調節弁
１３流入センサー
１４カーボンフィルタ
１６ミネラルフィルタ
１８電解槽
２０流入口
２２放出口
２４送水パイプ
２６第一の電極
２７第二の電極
２８第三の電極
３１網体
４０制御部

Claims

水道蛇口と連通する注入口と、
流入した水を浄水する活性炭からなるカーボンフィルタ又は／及び水にミネラルを付加するミネラル材料からなるミネラルフィルタが設けられた浄水器と、
この浄水器と連通させ、上記浄水した水を電解槽内に蓄え、この電解槽内に、チタン材からなる平坦な網体に白金メッキを施した３つの電極として、第三の電極を中央に配置し、第一及び第二の電極をこの両側に向かい合わせに配置し、
上記第一の電極と第二の電極との間に交流を印加するとともに、上記第三の電極を接地し、上記第一及び第二の電極から上記第三の電極に水を経て直流電流を流し、上記水を電気分解してこの水の酸化還元電位を下げて還元水を作る電解器と、を有し、
有底筒状に形成した上記電解槽の上部に、上記浄水した水の流入口及び還元水の放出口を設けるとともに上記３つの電極を固定した蓋体部を取り付け、上記電解槽の流入口に接続した送水パイプを、この電解槽の内部の底面部近傍まで延長して水が上記３つの電極の下部から上部に向かうようにしたことを特徴とする還元水生成装置。
上記浄水器の注入口側に、通過する水量を調節する流量調節弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の還元水生成装置。
上記電解器に至る連通路の途中に、通過する水量を検知する流水センサーを設ける一方、装置内にこの流水センサーからの通知に基づき、流水を確認するとともに通過水量を積算する制御部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の還元水生成装置。