JP3257782B2

JP3257782B2 - アーク処理装置及びアーク処理した水

Info

Publication number: JP3257782B2
Application number: JP2000159207A
Authority: JP
Inventors: 亮拿佐藤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2001009462A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はアーク処理装置に関
し、特に多相多電極を用いて水をアーク処理する装置及
びアーク処理した水、さらに該水のアーク処理において
発生する酸素、水素等の気体の吸蔵採取、及びアーク発
生用トーチや電源装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多電極を用いるアーク処理装置として、
本件出願人によって提案され、特開昭５７−１７７８７
９号公報などに記載された方法などが公知である。これ
らの提案の基本は複数個の電極をそれぞれ多相交流電源
または直流電源あるいは単相交流電源の各相に接続し、
被処理物をその中性点またはマイナス側に接続し、電極
相互間及び各電極と被処理物間にアークを発生させて、
両方のアークによって被処理物を高温で加熱，溶解等の
処理を行うようにしたものである。

【０００３】また、近年水道水が非常に汚染されてお
り、塩素処理により塩素を含んでおり、非常にまずいば
かりでなく、トリハロメタン等の発ガン性物質さえ含ん
でおり、飲料水としては非常に適さないものとなってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな水は人間については勿論のこと、動植物にとっても
悪害を及ぼすものであるが、水に含まれる有害物質等を
簡単に除去することは非常に困難であった。

【０００５】この発明は上記した背景の下で創作された
ものであって、その主たる目的とするところは、水を簡
単に良質もなのにすることができるアーク処理装置等を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアーク処
理装置は、処理すべき水を入れるための水槽と、少なく
とも先端部が前記水槽内の水に漬かるように配置された
複数の電極とを備えており、前記複数の電極に多相交流
電圧を印加することにより前記電極の先端部相互間に回
転磁界を伴う超高温のアークを発生させ、前記アークに
より前記水槽内の水を分子レベルで分解・結合させて良
質にする構成となっており、前記電極の周囲には酸素、
水素又は発生したガス等を吸蔵する吸蔵部材が設けられ
ていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】この発明においては、水槽内に配置された複数
の電極に多相交流電圧を印加することにより、電極の先
端部相互間に回転磁界を伴う超高温のアークが水中にて
発生し、このアークにより水槽内に入れられた水が分子
レベルで分解・結合し、この過程で水自体が良質にさ
れ、有害物質も除去される。

【０００８】またこの発明においては、上記マルチアー
ク処理した水は常温から超高温までのさまざまの波動エ
ネルギーを持ち、遠赤外線，強力な紫外線や、さらには
アークの紫外線等によって強力なる殺菌力を持ち、さら
には超音波，衝撃波，電磁力，電流，電圧や回転磁界等
を持っており、該水は加熱殺菌処理されて無菌の飲料と
しても非常においしく、人間や動植物の健康にとって非
常によい水が得られる。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例によるアーク処理
装置を示す図であり、図において、１００は３相交流電
源、２ａ〜２ｃは３相交流電源の出力端子、２ｄは３相
交流電源のニュートラル端子、１ａ〜１ｃは水槽３０内
に配置され、３相出力端子２ａ〜２ｃの各々に配線３ａ
〜３ｃにより接続された３本のカーボン電極等の電極、
１ｄはニュートラル端子２ｄにアース線３ｄにより接続
され、該３本のカーボン電極１ａ〜１ｃに対向して配置
されたカーボン電極等からなるニュートラル電極、９０
は電極１ａ〜１ｃと被処理物８００、電極１ａ〜１ｃと
ニュートラル電極１ｄ、各電極１ａ〜１ｃ間の複数のア
ークである。２０は水槽からなる容器３０内に入れられ
た水である。

【００１０】また、７００は上記３つのカーボン電極１
ａ〜１ｃにより形成されたアークを取り囲むように形成
され、水野分解により発生する酸素，水素等を吸蔵する
吸蔵部材である。

【００１１】次に動作について説明する。本実施例にお
いては、水槽３０内に入れられた水２０内で３つの電極
１ａ〜１ｃの各々に図３に示す３相交流の各相Ａ，Ｂ，
Ｃが印加されることによって、上記３つの電極１ａ〜１
ｃと被処理物８００、該３つの電極１ａ〜１ｃとニュー
トラル電極１ｄ間、該３つの電極１ａ〜１ｃ相互間に複
数のアーク、すなわちマルチアークが発生する。このマ
ルチアークは非常に強力なもので、その温度は超高温に
達し、水の中でも稲光のような強力な炎が出てこれによ
る発熱のために水は局部的に加熱沸騰させられ、水蒸気
となる、あるいは水素と酸素に分解することによってあ
わを発生する。またこのマルチアークが発生したときに
は遠赤外線、超音波，光，アークの青い光，音波より５
〜１０倍速度の速い衝撃波，回転磁界等も同時に発生し
ており、爆発的に揺動し、水は激しく攪拌されることに
なる。ここで遠赤外線の外に超高温により出る紫外線に
到る非常に広い様々の波動エネルギーが水中で発生して
いる。また衝撃波は水とアークとの温度差により発生す
るものと考えられる。このように該マルチアーク中には
超高温の電子イオンやさまざまの温度領域や遠赤外線，
超音波，アークの紫外線，衝撃波，電磁力，電流，電
圧，回転磁界等があることによって、水はこれらのもの
による影響を受けて水質が改質され、さらにカーボン電
極からカーボンが水中に溶出することとなり、水はこれ
によっても水質が改善されることになる。従ってこの水
２０として水道水を用い、このマルチアーク処理を約３
０秒間行うと、該水道水中の菌は全てアークその他の殺
菌力のあるエネルギーで殺菌され、その不純物は加熱蒸
発または解体変質され、該水は非常に純度の高いきれい
な水になる。そしてこのマルチアーク処理された水を少
量、あるいはほんの数滴でもコップ中の水道水に入れる
と該水は不純物や臭みのない非常においしい水となる。
これはマルチアーク処理された水は水の粒子が細やか
に、原始の水に近づき、且つマルチアークにより発生す
る波動エネルギーを付与されているので、これを他の水
の分子に与えるためと考えられる。実際マルチアーク処
理された水の分子はＯに対する２つのＨのなす角がマル
チアーク処理されていない水より小さくなっており、マ
ルチアーク処理された水を滴下された水面同様にＯに対
する２つのＨのなす角が小さくなっていることがＮＭＲ
（該磁気共鳴）の測定結果により観測されている。ま
た、細菌の学説では，水はＨ₂Ｏの原始粒子が数個結合
されて水を形成していることが確認されている。また高
分子的に結合されている今日の水が、水中でのマルチア
ークの発生により発生する様々のエネルギーで解体改質
されることも確認されている。

【００１２】また上記マルチアーク処理された水は、人
間の健康によっても大変よいものとなり、例えば怪我を
したときにこの水をガーゼに含ませて患部に当てると非
常に速く治ったり、同様に患部に当てることによって肩
こりが治ったり、またこの水を飲むと非常に元気になる
ということが実証されている。またマルチアーク水は酸
性のものをアルカリ性にする力を持っているばかりでな
く、逆にアルカリ性の強いものは酸性に近づき中性にす
るエネルギーを持つことが立証されている。

【００１３】さらにこの水中マルチアークにおいては、
カーボン電極間のマルチアークによりイオン，電子が水
流に多量に発生しているものと考えられるが、カーボン
自体の原子が減っており、これはカーボン電極からＣが
飛び出してＣＯが生成されているものと考えられる。な
お、このマルチアークでは上述のようにマルチアークの
温度は非常に高温となっているが、水の温度は僅かしか
上がらない。またこのマルチアークにおいては水がＨ₂
とＯ₂に分解する反応と該分解したＨ₂とＯ₂が結合、
すなわち爆鳴してＨ₂Ｏになる反応とが同時起こってい
るものと考えられる。

【００１４】また上記実施例では３相３電極のマルチア
ークを行った場合を説明したが、これは３相６電極のマ
ルチアークや６相６電極のマルチアークを用いてもよ
い。また、交流や直流の＋，−を対極として２電極，あ
るいは４電極によりアークを出すことも可能である。

【００１５】図２はこの発明の第２の実施例によるアー
ク処理装置を示し、これは上記第１の実施例においてア
ース線３ｄをなくしたものである。従って被処理物８０
０はアースに接続されてはおらず、ニュートラル電極と
はなっていない。本マルチアークは３相交流電源を用い
ており、各相のアーク電流の和は常に０となるから、ア
ース線がなくてもアークが発生するものである。

【００１６】また、上記第１，第２の実施例では電極１
ａ〜１ｃの周囲に酸素または水素等の気体を吸収する吸
蔵部材７００が設けられており、これにより酸素または
水素を吸蔵し、これを水槽３０から取り出し、これから
酸素または水素等を取り出すことができる。なお、この
吸蔵部材としては酸素または水素の一種類のガスだけを
吸蔵する吸蔵部材を設けてもよく、また２種類の吸蔵部
材を同時に設けてもよい。但し、飲料水を得る場合は酸
素が水中に入った方がよいので、水素吸蔵部材のみを設
けるのがよいと考えられる。

【００１７】また、上記実施例では電極にカーボン電極
を用い、該カーボン電極が水中に溶け出すことによって
水質が改善される一助となるものとしたが、該水質を改
善するための物質としては活性炭あるいはミネラル等を
電極の中、又は水槽中に入れてもよいものである。

【００１８】図４はこの発明の第３の実施例を示してい
る。図において、８１は供給すべき３相交流の位相点弧
角を制御する位相制御器、２００はその一次側鉄芯に３
つの一次コイル８２，８３，８４が巻かれ、その各々の
中点から２次側出力を取り出すようにした単巻トラン
ス、４００は位相制御回路８１と単巻トランス２００か
らなる電源装置である。また、１ａ〜１ｃはその各２次
側出力に接続された３本の電極、２ｄは上記３つの１次
側コイル８２，８３，８４のニュートラル端子に接続さ
れたニュートラル電極である。また、電極間のアーク９
０は１２０°以上の点弧角では通常発生しないものであ
り、５００は水のマルチアーク処理を行う処理部であ
る。

【００１９】図４(b) は上記位相制御器８１の詳細を示
し、図中８５ａ〜８５ｃはサイリスタ、８６は零クロス
点検出器、８７ａ〜８７ｃは零クロス点検出器８６の出
力を受け、各相のサイリスタ８５ａ〜８５ｃの点弧角を
調整する位相調整器である。

【００２０】図５(a) は位相制御器81による点弧制御動
作を説明する図であり、図５(b) は単巻トランス２００
の２次出力の総和を示す。

【００２１】また、図６(a) ，(b) は通常の単巻トラン
スの動作原理を説明するための図であり、３００は１次
側コイルでその中間点から２次側出力が取り出されてい
る。また３１０，３２０は上記１次側コイル３００の上
半部、及び下半部の抵抗分を示す。

【００２２】次に動作について説明する。本実施例装置
においては、３相交流電源の出力端子１ａ〜１ｃより単
巻トランス２００の３相コイル８２，８３，８４への通
電は、位相制御器８１によって制御され、図５(a) に示
すように各コイル８２，８３，８４にはそれぞれ各相の
交流正弦波形Ｘ，Ｙ，Ｚの位相角１２０°〜１８０°の
範囲（Ｘについてはｃとｆ，Ｙについてはｂとｅ，Ｚに
ついてはａとｄ）内においてのみ通電が行われ、それ以
外の時間は各コイルは開放状態である。

【００２３】このようにして３相のコイル８２，８３，
８４に順次通電が繰り返されると、鉄芯内には図５(b)
に示すような３倍周波の垂下特性を持った磁束が誘導さ
れ、この単巻トランス２００の２次出力は各１次コイル
８２，８３，８４中間点から取り出されているので、各
電極１ａ〜１ｃには図５(b) に示す垂下特性をもった鋸
歯状波の各々が流れることとなり、全体で見ると３倍周
波のアーク電流が流れることとなる。この場合１次側の
入力を調整することによりさまざまの２次合成波出力が
得られ、巾の広いアーク調整が得られる。これによって
水質に応じて適当なアークを発生することができる。

【００２４】また本実施例では次の効果が得られる。

【００２５】本実施例では単相鉄心のトランスを使用
しているが、図６(a) ，(b) に示すように、１次巻線に
１０Ａの電流が流れるとき、その中点から取った２次出
力には２０Ａの電流が得られ、２次巻線のない単巻トラ
ンスとなっているので、大幅な小型，軽量化を図ること
ができる。

【００２６】本実施例で用いた電源は上述のように垂
下特性を備えたものであるので、この垂下特性を得るた
めに従来一般に使用されている漏洩磁束型の装置また
は、可飽和リアクトルスＬ等を用いる必要がなく、これ
に伴う損失や力率の低下を生ずることがない。

【００２７】また、得られる周波数も３倍となるので、
変圧器が小型となり、重量が従来の１／３で済み、大変
小型軽量となる。また、トランスの構造が簡単で小型軽
量で済むので、製造コストも大幅に低減できる。

【００２８】各相の交流正弦波形の点弧角を適当に調
整することにより、アークの強さを大きく調整すること
ができる。

【００２９】なお上記実施例では、単巻トランスを用い
て３相出力を得、これを用いてマルチアークを行うよう
にしたが、単相鉄芯の１次側に上記単巻トランスと同じ
ように３つのコイルを巻き、２次側に１つの２次コイル
を巻いて、その２次コイルから図５(b) に示す３倍周
波，鋸歯状波の出力を取り出し、これを２電極間，４電
極間（２電極は同電位），６電極間（３電極は同電位）
に印加してアークを発生させるようにしてもよい。

【００３０】以下、この発明の第４〜第９の実施例を図
について説明する。

【００３１】図７〜図９はこの発明の第４の実施例によ
るアーク処理装置のトーチ部分を示す図であり、図１６
は上記実施例の構成を模式的に示す図である。

【００３２】図において、１００は３相交流電源、２ａ
〜２ｃは３相交流電源１００の３相出力端子、１ａ〜１
ｃは複数のカーボン部材からなる非消耗性の電極、３ａ
〜３ｃは３相出力端子２ａ〜２ｃと各非消耗性電極１ａ
〜１ｃとを接続する配線、２０は被処理物としての水、
３０は水２０を入れる容器、４０は容器３０の上部に着
脱自在に設けた上部固定板、３７は上記容器３０の下部
に固定され、該容器３０を安定させる足、９０は該電極
１ａ〜１ｃ相互間及び該各電極１ａ〜１ｃの先端部から
噴出されるアークである。

【００３３】上記各電極１ａ〜１ｃの各々を摺動自在に
収容する、電導性部材からなる筒状ホルダー、６ａ〜６
ｃは該筒状ホルダー４ａ〜４ｃに摺動自在に収容され、
先端部が該電極１ａ〜１ｃと当接する電導性部材からな
る金属棒、７ａ〜７ｃは該筒状ホルダー４ａ〜４ｃに被
覆する絶縁膜、９は該筒状ホルダー４ａ〜４ｃをその各
透孔２１ａ〜２１ｃに挿通して、該電極１ａ〜１ｃの先
端が近接して所定の位置関係となるようこれらを保持す
る、絶縁性部材からなる位置決め保持部材、１１ａ〜１
１ｃは該絶縁膜７ａ〜７ｃと該筒状ホルダー４ａ〜４ｃ
に形成した螺子孔に螺挿され、上記各電極１ａ〜１ｃを
摺動可能に軽く固定保持する螺子である。

【００３４】また、５ａ〜５ｃは上記各筒状ホルダー４
ａ〜４ｃの上記上部固定板４０の外に突出する基部に螺
合する絶縁性部材からなる螺子部材、５０は上記上部固
定板４０の上側に設けられたカバー、４１ａ〜４１ｃは
上記上部固定板４０に組み込まれた電導板で、これは上
記配線３ａ〜３ｃにより、上記３相出力端子２ａ〜２ｃ
の各々に接続され、かつ上記筒状ホルダー４ａ〜４ｃの
各々と接続されている。１２ａ，１２ｂ，１２ｃはカバ
ー５０，上部固定板４０，上記容器３０を固定する螺子
である。

【００３５】また、２２，２３はニュートラル電極等を
上記容器３０内に取り入れるために上記上部固定板４０
と上記カバー５０の各々の中心部に形成した孔、２５ａ
〜２５ｃはカバー５０の螺子部材５ａ〜５ｃの上方部分
に当たる位置に形成され、かつカバー５０の上部からド
ライバー等の使用により螺子部材５ａ〜５ｃを回動でき
る大きさの孔、２４はカバー５０に設けた配線用の孔で
ある。

【００３６】また３１は上記水２０を上記容器３０内に
取り入れる、該容器３０の側面上方に設けた取り入れ
口、３２は容器３０内の水面を一定に保つように取り入
れ口３１に取り付けたフロート装置、３３はアーク処理
した該水２０を該容器３０より取り出すための該容器３
０の側面下方に設けた蛇口、３４は容器３０内に蛇口３
３の内側に設けた不純物を濾過するネット、２６は短く
なった電極や不純物を容器３０外に排出するための、容
器３０の底部に設けた排出口、３５は排出口１６に設け
た開閉装置、３６はアーク発生により容器３０内に発生
する水素ガス等を容器４０外へ排出する容器４０上方に
設けたガス抜きパイプである。

【００３７】ここで本発明で用いるマルチアーク発生装
置は以下の特徴を有するものである。

【００３８】大気中，液体中，真空中を問わずマイナ
ス電子イオンを帯びた超高温アークが発生する。

【００３９】スイッチＯＮと同時に４，０００℃以上
の熱源を得られるため、高融点物質でも溶融，溶解でき
る。

【００４０】電極の先端に回転磁界が発生するため、
秘照射物に対する電気的攪拌作用が期待できる。

【００４１】３の倍数で相数，電極数を増やすことが
可能で電極径を太くするとともに負荷電流を増大して大
容量の物質でも短時間で処理できる。

【００４２】３相，６相等の多相交流を用いており、
各相の合計電流は常に０となり、アース線が不要のた
め、アークは相手電極等の対極を必要としない非移行性
のものとなり、従って金属以外の物質でも、これを相手
電極とする必要がないため電導性を有しない耐火物等を
も直接加熱，焼結，溶融させることができる。

【００４３】複数の電極の中心部にニュートラル電極
を設けることにより、さらに協力なプラズマアークが発
生する。

【００４４】上記のニュートラル電極を設けるかわり
に、この中心部から溶剤またはガス等を放出することも
できる。

【００４５】次に動作について説明する。本実施例にお
いては、容器３０の中に水２０を取り入れ口３１より入
れ、少なくとも３つのカーボン部材からなる非消耗性の
電極１ａ〜１ｃが水２０に漬かるようにする。次に、３
相交流電源１００を３相出力端子２ａ〜２ｃ、配線３ａ
〜３ｃ、電導板４１ａ〜４１ｃ、筒状ホルダー４ａ〜４
ｃ、及び金属棒６ａ〜６ｃを介して、該３つの電極１ａ
〜１ｃの各々に印加すると、該３つの電極１ａ〜１ｃ相
互間に複数のアークが発生するとともに、該３つの電極
１ａ〜１ｃの先端から強力な非移行性プラズマアーク９
０が発生する。このプラズマアークは水圧により圧縮さ
れるが、その温度は１１０００℃位の超高温に達し、こ
の発熱のために水１７は局部的に加熱沸騰させられ、水
蒸気となるか、あるいは水素と酸素に分解することによ
ってあわを発生する。またこのプラズマアークの発生し
たときには遠赤外線，超音波，光、アークの青い光，音
波より５〜１９倍速い衝撃波，回転磁界等も同時に発生
しており、爆発的に揺動し水２０は激しく攪拌されるこ
とになる。

【００４６】このように該マルチアーク中には超高温の
電子イオンやさまざまの温度領域や遠赤外線，超音波，
光，アークの紫外線，衝撃波，回転磁界等があることに
よって水２０はこれらのものによる影響を受けて水質が
改質され、さらにカーボン部材からなる非消耗性の電極
１ａ〜１ｃイオン性のカーボンが水中に溶出することに
より、水２０はこれによっても水質が改善されることに
なる。このマルチアークにて処理した水２０は蛇口３３
から適量取り出すことができる。

【００４７】このようにしてマルチアークによる水の処
理，改質が行われるが、このアーク発生につれて上記各
電極１ａ〜１ｃの先端部分は徐々に消耗する。そしてこ
の上記各電極１ａ〜１ｃの先端部分の消耗がある程度進
むと、該各電極１ａ〜１ｃの間隔が広くなり、アーク９
０は弱くなったりあるいは発生しなくなる。

【００４８】そこでこのような場合には、カバー５０の
孔２５ａ〜２５ｃを通してドライバー等を使用して、螺
子部材５ａ〜５ｃの各々を回動させる。この回動により
各電導棒６ａ〜６ｃが押し下げられ、該各電導棒６ａ〜
６ｃに当接する上記電極１ａ〜１ｃ相互間の距離を所望
の値、すなわちアーク発生可能な間隔に調整することが
できる。

【００４９】このように本実施例では全く新規な構造の
アーク発生用トーチを構成したので、家庭用浄水器等に
好適なアーク処理装置が得られ、しかも上記電極１ａ〜
１ｃ間の距離を螺子の回動により調整することにより、
長期間使用できるものが得られる。

【００５０】次にこの発明の第５の実施例について説明
する。図１０は、本発明の第５の実施例の要部の構成を
示す図であり、図において、６１ａ〜６１ｃは、上記絶
縁部材からなる螺子部材５ａ〜５ｃと接続され、着脱自
在のフレキシブルな接続部、６２ａ〜６２ｃは該螺子部
材５ａ〜５ｃの各々とフレキシブルな接続部６１ａ〜６
１ｃとを固定する留金、６３はフレキシブルな接続部６
１ａ〜６１ｃの一端側を回動可能に支持するための穴を
設けた固定板、６４ａ〜６４ｃはフレキシブルな接続部
６１ａ〜６１ｃ各々の一端に取付けられたギヤである。
また、６０はモーター、６５はモーター６０の軸に取付
けられ、フレキシブルな接続部６１ａ〜６１ｃ各々のギ
ヤ６４ａ〜６４ｃと噛み合うギヤである。また、７０は
電極２ａ〜２ｃが一定のピッチで押し下がるように駆動
制御する制御部である。他の構成は第４の実施例と全く
同様である。

【００５１】次に動作について説明する。本実施例にお
いては、３相交流電源１００をＯＮしてアーク９０が発
生させるのと同時に、モータ６０をＯＮされて回転す
る。そして該モータ６０の軸に取付けられたギヤ６５が
回転し、該ギヤ６５に噛み合うギヤ６４ａ〜６４ｃが回
転し、フレキシブルな接続部６１ａ〜６１ｃがこれに応
じて回転する。すると、該フレキシブルな接続部６１ａ
〜６１ｃと接続された螺子部材５ａ〜５ｃの各々が回転
し、この回転に応じ電導棒６ａ〜６ｃが押し下がり、こ
の動作につれて電極１ａ〜１ｃの各々が押し下がる。こ
こで上記電極１ａ〜１ｃの各々を押し下げる速度は、ア
ーク発生時の該電極１ａ〜１ｃの先端部の消耗する度合
に合わせた一定のピッチとなるように制御部７０を調整
することにより該電極１ａ〜１ｃ相互間の間隔を常に一
定に保持することができ、アーク９０の発生を維持する
ことができる。

【００５２】このように本実施例では、アーク９０の発
生につれて各電極１ａ〜１ｃを自動的に押し下げるよう
にしたので、長時間連続してアーク９０を発生させるこ
とができ、大型の上水装置に適したものが得られる。

【００５３】また上記実施例第４，第５の実施例では電
導棒６ａ〜６ｃを設けたが、この電導棒６ａ〜６ｃの代
わりに、電極１ａ〜１ｃを長くするようにしてもよく、
上記実施例と同様の効果が得られる。

【００５４】次にこの発明の第６の実施例について説明
する。図１１〜図１３はこの発明の一実施例によるアー
ク処理装置のトーチ部分を示す図であり、図において、
７１ａ〜７１ｃは一端を上記上部固定板４０の下側の突
出部４１ａ〜４１ｃに、ボルト５１ａ〜５１ｃ、及びナ
ット５２ａ〜５２ｃにより該上部固定板４０と垂直な面
内で回動自在に接続された複数のロッドでその他端側で
は２又に分かれている。７２ａ〜７２ｃは上記各ロッド
７１ａ〜７１ｃの他端の二又部分７１ａ₁〜７１ｃ₁に
その一部が挿入固定され、上記各電極１ａ〜１ｃの先端
が相近接可能にその他端を保持する電導性部材からなる
筒状固定ホルダー、３ａ’〜３ｃ第は配線用の孔２４
ａ’〜２４ｃ’を通じ、３相出力端子２ａ〜２ｃと上記
各筒状固定ホルダーを接続するフレキシブルな配線であ
る。

【００５５】また、４２ａ〜４２ｃは、各電極１ａ〜１
ｃを保持する上記各ロッド７１ａ〜７１ｃの一端に外側
から巻きつけたベルトで、上記各筒状固定ホルダー７２
ａ〜７２ｃの、ロッド二又部７２ａ₁に挿入した部分
を、該二又部７２ａ₁とともに締めつけて電極１ａをホ
ルダ７２ａに、該ホルダ７２ａをロッド７１ａに固着す
るものである。４３ａ〜４３ｃ、４４ａ〜４４ｃは、ベ
ルトの締めつけ度合い調整するボルト、ナット、７３ａ
〜７３ｃは上記各ロッド７１ａ〜７１ｃの回動が該上部
固定板４０と垂直となるように、該ロッド７１ａ〜７１
ｃをガイドする該上部固定板４０の下側に固定されたガ
イド部材である。

【００５６】また、７４は上記固定板４０の中心部に螺
子孔２３’を設け、この螺子孔２３’に螺合するハンド
ル、７５はハンドル７４の下部にボルト４５により支持
され、その下端部が上記すべてのロッド７１ａ〜７１ｃ
と当接し、その側面が上記各ガイド部材７３ａ〜７３ｃ
の垂直な側面と摺接し、上記ハンドル７４の回動による
上部各ガイド部材７３ａ〜７３ｃの側面に沿って上下動
可能な係合部材である。

【００５７】また、２５ａ’〜２５ｃ’は上記上部固定
板４０の、上記各筒状固定ホルダー７２ａ〜７２ｃの最
上端位置における上記各電極１ａ〜１ｃの延長線と交わ
る部位に設けた、該電極１ａ〜１ｃを取り替えるための
孔、７６ａ〜７６ｃは上記各電極１ａ〜１ｃの取り替え
が簡単にできるよう上記上部固定板４０の孔２５ａ’〜
２５ｃ’に溶接等により固定され、該各電極１ａ〜１ｃ
をホルダ７２ａ〜７２ｃまで案内するためのパイプ、２
７ａ’〜２７ｃ’は上記上部固定板４０の、上記ホルダ
７２ａ〜７２ｃの最上端位置における各ボルト４３ａ〜
４３ｃ中心軸の延長線と交わる部位に形成され、該上部
固定板４０の外側からドライバー等の使用によりボルト
４３ａ〜４３ｃを回動するための所定の大きさの孔であ
る。

【００５８】また、７６は上記上部固定板の各孔に塵な
どの侵入を防止するための蓋で、ハンドル７４の軸を中
心に回動自在であり、通常はビス４５により上部固定板
４０上に固定されている。７７は上記各ロッド７１ａ〜
７１ｃが絶えず係合部材７５と当接するよう該各ロッド
７１ａ〜７１ｃと上部固定板４０の間に設けたバネであ
る。他の構成は第４の実施例と同様である。

【００５９】次に動作について説明する。本実施例にお
いては、アーク発生動作は上記第４実施例と同様であ
る。そして各電極の消耗によりそれらの間隔が広くな
り、アーク９０が弱くなったりあるいは発生しなくなっ
た場合の電極の位置調整は以下のように行う。すなわち
ハンドル７４を回動させることにより、係合部材７５を
押し下げると、これにつれて当接する各ロッド７１ａ〜
７１ｃも押し下がる。これによって各ロッド７１ａ〜７
１ｃの先端に固定された各筒状固定ホルダー７２ａ〜７
２ｃにより保持された各電極１ａ〜１ｃの先端の間隔を
所望の値、すなわちアーク９０が発生可能な間隔に調整
することができる。

【００６０】またこの装置を長時間使用して、上記各電
極１ａ〜１ｃが使用できなくなる程、短くなった場合、
ビス４５を外して蓋７６を回動して、その孔７６ｄ〜７
６ｆを上記固定板４０の孔２５ａ′〜２５ｃ′及び２７
ａ〜２７ｃと合わせる。次にハンドル７４を回動させて
ホルダ７２ａ〜７２ｃを最上端位置に移動し、その状態
でベルト４２ａ〜４２ｃのボルト４３ａ〜４３ｃをゆる
めて短くなった上記電極１ａ〜１ｃを容器３０の底に落
とし、排出口２６より容器３０外へ取り出す。

【００６１】つぎに、上部固定板４０に設けた孔２５
ａ’〜２５ｃ’より、新しい電極１ａ〜１ｃを挿入し、
上記各電極１ａ〜１ｃの先端が所定の距離間に調整し、
上部固定板４０に設けた孔２７ａ〜２７ｃを通してドラ
イバー等を使用し、ボルト４３ａ〜４６ｃを回動させ、
ベルト４２ａ〜４２ｃを締めつけることにより、上記各
電極１ａ〜１ｃを上記筒状固定ホルダー７２ａ〜７２ｃ
に装着することができる。

【００６２】このように本実施例では各電極間の距離を
ハンドル７４の回動により調整することができ、しかも
容器３０の外から各電極を取り替え可能な構成にしたの
で、長時間使用でき、家庭用浄水器等に適したのが得ら
れる。

【００６３】次にこの発明の第７の実施例について説明
する。図１４は、本発明の要部の構成を示す図であり、
図において６６′は上記ハンドル７４にその一端が固定
されたフレキシブルな接続部、６１′はハンドル側のフ
レキシブルな接続部６６′の他端とモーター６０の回転
軸を接続するフレキシブルな接続部、６２′は上記両接
続部を固定するための穴を有する固定板、７０′はハン
ドル７４の回動速度を駆動制御する制御部である。他の
構成は第５の実施例と全く同様である。

【００６４】次に動作について説明する。本実施例にお
いて、３相交流電源１００をＯＮしてアーク９０が発生
するのと同時に、モーター６０もＯＮされて回転する。
そして該モーター６０の回転軸が回転し、フレキシブル
な接続部６１′，６２′が回転する。これに応じてハン
ドル７４が回転し、係合部材７５が押し下げ、これに当
接する各ロッド７１ａ〜７１ｃも押し下がる。これに応
じて各ロッド７１ａ〜７１ｃの先端に固定された筒状固
定ホルダー７２ａ〜７２ｃにより保持された各電極１ａ
〜１ｃの先端の間隔も変化する。ここで、各々ロッド７
１ａ〜７１ｃを押し下げる速度を、アーク９０発生時の
該各電極１ａ〜１ｃの消耗度合に合わせた一定のピッチ
になるよう制御部７０′を調整することにより、該各電
極１ａ〜１ｃの先端の間隔を常に一定に保持することが
でき、アーク９０の発生を維持することができる。

【００６５】このように本実施例では、アーク９０の発
生につれて各電極１ａ〜１ｃを自動的に押し下げる構成
にしたので、長時間連続してアーク９０を発生させるこ
とができ、また上記各電極１ａ〜１ｃの取替えも、上部
固定板の外側より簡単にでき、大型の浄水装置に適した
ものが得られる。

【００６６】次にこの発明の第８の実施例について説明
する。図１５は、この発明の第８の実施例によるアーク
処理装置のトーチ部分を示す図であり、ここでは第７図
の第４実施例のアーク処理装置において、容器３０に、
水道管８０を接続可能な上流側及び下流側開口部９８，
９９を形成し、水道管の一部に上記容器３０を接続して
おり、他の構成は第４の実施例と同様である。

【００６７】この装置では、上流からの水２０’の流れ
に伴い、アーク発生装置を稼働し、アーク９０を発生さ
せる。これにより電極１ａ〜１ｃの周辺で該水２０’が
アーク処理され、下流へアーク処理水が流れる。

【００６８】このように本実施例では水道管等にアーク
発生装置を取り付けることができ、水道局や海水の浄化
等に適したものが得られる。

【００６９】以下、この発明の第９の実施例について説
明する。図１７(a) はこの発明の第９の実施例によるア
ーク処理装置のブロック構成図を示している。

【００７０】図において、２００は直流電源、９１ａ〜
９１ｃは直流電力を交流電力に変換する複数の変換部
で、直流電源２００の正及び負電圧に接続された正側及
び負側の各接点９６ａ〜９６ｃ及び９７ａ〜９７ｃを有
し、該正側及び負側の各接点のオン・オフ、あるいは正
側，負側の各接点間での切換が可能な各スイッチ回路９
２ａ〜９２ｃと、該各スイッチ回路９２ａ〜９２ｃに接
続された各誘導回路９３ａ〜９３ｃとからなる。また３
ａ〜３ｃは上記各変換部９１ａ〜９１ｃの各出力端子
で、各出力端子には各電極１ａ〜１ｃが接続されてい
る。また６００はスイッチ回路の一回の切換によって得
られる出力波形の一周期Ｔo の１／３倍の位相差（１／
３Ｔo ）でもって各スイッチ回路９２ａ〜９２ｃを切換
制御する制御回路、４００は上記各変換部９１ａ〜９１
ｃ及び制御回路６００からなる電源装置、５００はアー
ク発生を行うトーチ部である。

【００７１】この装置では、上記制御回路６００により
上記各スイッチ回路９２ａ〜９２ｃを切換制御すると、
各変換部の出力端子３ａ〜３ｃ間には図１７(b) に示す
ような多相交流が出力され、上記該消耗性電極１ａ〜１
ｃ相互間に、マルチアーク９０が発生することとなる。

【００７２】このように本実施例では直流電源からもア
ーク処理装置を使用できるので、車載用の小型浄化器等
に適したものが得られる。

【００７３】また上記第４〜第７の実施例では被処理物
として水を使用したが、他の被処理物等を使用してもよ
い。また上記第４〜第８の実施例ではカーボン電極を使
用したが、他の電極を用いてもよい。また、上記実施例
では３つの電極を用いたが、これ以上複数の電極を用い
てもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上、この発明に係るアーク処理装置に
よる場合、処理すべき水を入れるための水槽と、少なく
とも先端部が前記水槽内の水に漬かるように配置された
複数の電極とを備えており、前記複数の電極に多相交流
電圧を印加することにより前記電極の先端部相互間に回
転磁界を伴う超高温のアークを発生させ、前記アークに
より前記水槽内の水を分子レベルで分解・結合させて良
質にする構成となっているので、水を簡単に良質なもの
にすることが可能となる。さらに、前記電極の周囲に酸
素、水素又は発生したガス等を吸蔵する吸蔵部材を設け
ているので、良質な飲料水を得ることが可能になる。

【００７５】本発明に係るアーク処理した水は、常温か
ら超高温までのさまざまの波動エネルギーを持ち、遠赤
外線，強力な紫外線や、さらにはアークの紫外線等によ
って強力なる殺菌力を持ち、さらには超音波，衝撃波，
電磁力，電流，電圧や回転磁界等を持っており、該水は
加熱殺菌処理されて無菌の飲料としても非常においし
く、人間や動植物の健康にとって非常によい水が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるにアーク処理装置の
構成図である。

【図２】この発明の第２の実施例によるアーク処理装置
の構成図である。

【図３】３相交流電源の波形を示す図である。

【図４】この発明の第３の実施例の構成図である。

【図５】その単相トランス５０に入力される３相入力波
形及び垂下特性を持つ出力波形をその３相の一波と比較
して示す図である。

【図６】単巻トランスの動作原理を示す図である。

【図７】この発明の第４の実施例によるアーク処理装置
のトーチの部分の構成図である。

【図８】第７図のVIII-VIII 線断面図である。

【図９】上記第４の実施例の上部から見た平面図であ
る。

【図１０】この発明の第５の実施例の要部を示す正面図
である。

【図１１】この発明の第６の実施例によるアーク処理装
置のトーチの部分の構成図である。

【図１２】この発明の第６の実施例によるアーク処理装
置の要部の斜示図である。

【図１３】この発明の第６の実施例の要部を示す図であ
る。

【図１４】この発明の第７の実施例の要部を示す正面図
である。

【図１５】この発明の第８の実施例の要部を示す構成図
である。

【図１６】第４〜第８の実施例の全体構成を示す図であ
る。

【図１７】この発明の第９の実施例によるアーク発生用
トーチのブロック構成図である。

【図１８】上記第９の実施例の動作を説明するための波
形図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ電極１ｄニュートラル電極２ａ，２ｂ，２ｃ３相交流電源の出力
端子２ｄニュートラル端子４ａ，４ｂ，４ｃ筒状ホルダー５ａ，５ｂ，５ｃ螺子部材９位置決め保持部材２０水３０容器２５ａ’，２５ｂ’，２５ｃ’ 孔２７ａ，２７ｂ，２７ｃ孔６１ａ，６１ｂ，６１ｃフレキシブルな接続
部６２ａ，６２ｂ，６２ｃフレキシブルな接続
部６４ａ，６４ｂ，６４ｃギヤ９０アーク９１ａ，９１ｂ，９１ｃ変換部７１ａ，７１ｂ，７１ｃロッド７２ａ，７２ｂ，７２ｃ筒状固定ホルダー１００３相交流電源４００電源装置５００マルチアーク処理部６００スイッチ制御回路７００吸蔵部材８００被処理物

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】処理すべき水を入れるための水槽と、少
なくとも先端部が前記水槽内の水に漬かるように配置さ
れた複数の電極とを備えており、前記複数の電極に多相
交流電圧を印加することにより前記電極の先端部相互間
に回転磁界を伴う超高温のアークを発生させ、前記アー
クにより前記水槽内の水を分子レベルで分解・結合させ
て良質にする構成となっており、前記電極の周囲には酸
素、水素又は発生したガス等を吸蔵する吸蔵部材が設け
られていることを特徴とするアーク処理装置。
【請求項２】請求項１記載のアーク処理装置におい
て、前記電極が水質を改善するために必要な物質から構
成されている又は前記電極に若しくは前記水槽内の水に
当該物質が入れられていることを特徴とするアーク処理
装置。
【請求項３】請求項１又は２のアーク処理装置を用い
て水が良質なものにされていることを特徴とするアーク
処理した水。