JP2003080256A - 電解水製造装置 - Google Patents

電解水製造装置

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JP2003080256A
JP2003080256A JP2001272962A JP2001272962A JP2003080256A JP 2003080256 A JP2003080256 A JP 2003080256A JP 2001272962 A JP2001272962 A JP 2001272962A JP 2001272962 A JP2001272962 A JP 2001272962A JP 2003080256 A JP2003080256 A JP 2003080256A
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Japan
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water
tank
drainage
liquid
water tank
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JP2001272962A
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Osamu Akiyama
修 秋山
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効塩素濃度をモニタする装置の排液タンク
から万が一排液が溢れ出ても安全に止水し、使用者に知
らせる電解水製造装置を提供する。 【解決手段】 測定部30の測定後のサンプル排液、及
び各部10、86a、86b、60のオーバフロー液が
排液タンク50に集められる。フロートスイッチ50
b、50cによって排液面が検出され、ポンプ51が回
転し、シンク55に排出される。しかしフロートスイッ
チ50b、50a(予備)が共に不良になり万が一排液
タンク50の上部から液が溢れ出た場合は、下部に設け
られた受皿52と液面センサ53により漏水は検知さ
れ、その信号が制御部40に入力され、制御部40は止
水用のバルブ16を閉じる。同時にアラームランプ39
cが点滅し、ブザー39bが鳴り、使用者に電解水使用
不可と漏水を知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、医療や食品産業、
農業などの分野で用いられる電解水製造装置に係わり、
特に、その生成された強酸性水に含まれる有効塩素(次
亜塩素酸+塩素ガス+次亜塩素酸イオン)の濃度をモニ
タする電解水製造装置に関する。 【0002】 【従来の技術】電解水製造装置は、含塩素水を電気分解
することによって、陽極側に強酸性水を、陰極側に強ア
ルカリ水をそれぞれ生成するものである。水が塩素を含
んでいるとき、陽極側で発生する強酸性水には、殺菌能
力を有する有効塩素(次亜塩素酸+塩素ガス+次亜塩素
酸イオン)が含まれる。特に、水に塩化ナトリウムや塩
化カリウム等を加えて電気分解を行なった時に、陽極側
で発生する強酸性水は、有効塩素を数10ppm含み、
低pH(2.5〜3.0)、高ORP(酸化還元電位を
表すORPが+1100mV程度)を示し、強力な殺菌
効果を持つことが知られている。そこで生成された強酸
性水は、医療の分野では、病院での手指消毒、院内感染
を起こすMRSAの殺菌などに効果あるものとして用い
られ、食品産業では厨房機器の消毒、殺菌、水産加工業
での魚の殺菌、O−157の殺菌などに用いられてい
る。また、農業の分野では、塩化カリウムを添加した水
を電気分解して得た強酸性水をハウス栽培(メロン、野
菜、梨、花など)の病原菌の消毒、稲もみの殺菌などに
用い、これにより農薬の使用量を少なくし環境に優しい
農業を目指す動きがある。 【0003】図2に従来の電解水製造装置を示す。電解
水製造装置は、水道水を軟水にする軟水器81と、塩化
ナトリウム等を添加して塩水を貯水する塩水タンク82
と、塩水タンク82からの塩水と軟水器81からの軟水
を混合するミキサ82aと、混合された水をバルブ16
から導入し、電気分解によって強酸性水と強アルカリ水
を生成する電解水生成部10と、その強酸性水を貯水す
る酸性水タンク86aと、強アルカリ水を貯水するアル
カリ水タンク86bと、酸性水タンク86aとアルカリ
水タンク86bのそれぞれから電解水を吸引し混合する
混合部60と、その混合部60から混合された液を吸光
光度計によって有効塩素(次亜塩素酸+塩素ガス+次亜
塩素酸イオン)濃度を測定する測定部30と、各部1
0、60、30及び各タンク86a、86aからの排液
を貯める排液タンク50とから構成される。電解水生成
部10は電解槽を備え、水道水が水道水栓56から軟水
器81に注水されて、軟水器81の軟水と塩水タンク8
2の塩化ナトリウムを約20ミリモル添加された塩水と
がミキサ82aで混合され、バルブ16を介して導入さ
れる。隔膜を挟んで配置される陽極と陰極との間に直流
電圧源が接続され、陽極側に生じた強酸性水は、出口か
ら酸性水タンク86aに導入され、陰極側に生じた強ア
ルカリ水は、出口からアルカリ水タンク86aに導入さ
れる。強酸性水はバルブ23から流し台のシンク55に
導かれ、殺菌、洗浄などの本来の用途に用いられる。さ
らに、酸性水タンク86a及びアルカリ水タンク86b
から、有効塩素濃度測定のために強酸性水の一部と強ア
ルカリ水の一部が取り出される。 【0004】このようにサンプリングされる強酸性水と
強アルカリ水は、混合部60の第1液槽の各々の液槽に
導かれた後、第2液槽に導かれて混合される。第1、第
2の2つの液槽はともに大気開放型の液槽であり、酸性
水に対する耐性から、たとえば塩化ビニール系の材料で
構成される。第1液槽は、それぞれ独立した2槽式であ
り、各槽は大きな面積の大気開放(上面)型であり、導
入口と排出口とが備えられ、導入口から導入された強酸
性水と強アルカリ水はこれらの各槽に一旦貯えられる。
電解槽において生成される強酸性水は塩素ガスと酸素ガ
スとを含み、強アルカリ水は水素ガスを含んでおり、と
もに多量の気体を含んだ気液混合体となっている。そし
て、電解槽から水道水などの原水に近い圧力で導き出さ
れてくるが、上面に広面積大気開放を持つ液槽に、各々
導入され一旦貯水され、気泡中に閉じ込められていた気
体は周囲の大気中に放散される。そして、独立した吸引
チューブとしごきポンプを用いることによって、それぞ
れ所定の流量で強酸性水と強アルカリ水とを吸引し、第
2液槽に導く。第2液槽は、第1液槽と同様に上面が開
放された大気開放型の液槽となっている。そして、攪拌
用モータにより回転する攪拌子が設けられ、これによっ
て導入された強酸性水と強アルカリ水とが強制的に攪拌
・混合される。そして、この第2液槽にはフィルタを備
えた塩化ビニール系あるいはフッ素樹脂などの吸引チュ
ーブの先端が差し込まれている。この吸引チューブ内の
液体は、しごきポンプによって所定の流量で吸引され、
吸引された混合液は光学的な測定部30のフローセルに
送られる。 【0005】測定部30は、混合液が送られる石英ガラ
スなどからなるフローセルと、これを挟むように配置さ
れた光源と、2個のフォトセルとを備える。光源は、た
とえばキセノンフラッシュランプや重水素ランプなどが
用いられる。この光はフローセルを透過し、石英板など
のビームスプリッタで2分割され、各フォトセルに導か
れる。フォトセルには、光学フィルタが取付けられ、一
方の光学フィルタは、主透過波長292nmの干渉フィ
ルタからなり、他方の光学フィルタは400nm以上の
長波長域の光を通すバンドパスフィルタ(あるいはシャ
ープカットフィルタ)などが用いられ、2波長測光によ
る吸光光度計である。この吸光度差は、混合比に対応す
る補正係数により補正されて有効塩素濃度に変換された
後、表示装置などでその濃度が表示される。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】従来の電解水製造装置
は以上のように構成されているが、電解水製造装置から
周囲に漏れた液が流れやすい側の床面に、例えば導電セ
ンサなどの接液するとショートするようなセンサを設
け、床面に液が流れ出したら、装置に接続されている止
水弁を閉じる方法は、水溶液を扱う一般の装置等にもよ
く使用されている。又、床面でなくても装置の底板に上
記のセンサを設けた電解水製造装置がある。しかし、有
効塩素濃度を測定する測定部30を備えた電解水製造装
置は、測定部30のフローセルを通過した液を排出する
ために、通常、装置に排液タンク50を設け、そこに排
出される。この排液タンク50には、測定部30からの
排液だけでなく、電解水生成部10、酸性水タンク86
a、アルカリ水タンク86b、混合部60からのオーバ
フロー水、及び、排液が排出され集められる。そして、
その排液タンク50にはフロートスイッチ50a、50
b、50cが設けられ、フロートスイッチ50cとフロ
ートスイッチ50bの間で液面のレベル制御を行い、フ
ロートスイッチ50bのレベルまで液が溜まったら、ポ
ンプ51が回転し液は流し台のシンク55の排水口に流
される。そして液面がフロートスイッチ50cまで下が
ってくればポンプ51の回転を停止させ、この動作を繰
り返す。もしフロートスイッチ50b、50cの両方が
破損したときには、排液タンク50の上部から排液が外
部に漏れることになり、装置の底板または設置される床
に流れ出ることになる。 【0007】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、有効塩素(次亜塩素酸+塩素ガス+次
亜塩素酸イオン)濃度をモニタする測定部を備えた装置
において、排液タンクから万が一排液が溢れ出したり、
各部のタンク、配管から漏水することがあっても、漏水
の検知を確実にし、安全に止水し、使用者に知らせる電
解水製造装置を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電解水製造装置は、水道水を軟水にする軟
水器と、その軟水器から軟水を取水し塩化ナトリウムま
たは塩化カリウムを添加し塩水を生成する塩水タンク
と、軟水器からバルブを介して軟水が供給され塩水タン
クから塩水が供給されて、2つの電極が備えられそれぞ
れの電極に正・負の電圧を加えることにより含塩素水を
電気分解することのできる電解槽を有する電解水生成部
と、その電解槽の陽極側から導かれた酸性水を貯めた酸
性水タンクと、陰極側から導かれたアルカリ水を貯めた
アルカリ水タンクと、その酸性水タンクとアルカリ水タ
ンクの水をそれぞれ独立に送液し貯蔵して強制攪拌する
混合部と、その混合部の混合液を所定の流量で送液しそ
の混合液について、波長260nm〜330nmの範囲
で光の吸収強度を測定する測定部と、前記電解水生成
部、酸性水タンク、アルカリ水タンク、混合部、測定部
からの排液を貯める排液タンクと、前記各部を制御する
制御部とを備えた電解水製造装置において、前記排液タ
ンクの下部に設けられた漏水受け用の受皿と、その受皿
に一定レベル以上の液が溜まったら動作する液面センサ
と、その液面センサからの信号を受けて各部の止水用の
バルブを閉じ、異常報知手段を備えるものである。 【0009】本発明の電解水製造装置は上記のように構
成されており、排液タンクの下部に漏水受け用の受皿を
設け、その受皿に一定レベル以上の液が溜まったら動作
する液面センサを設けて、排液タンクから万が一排液が
溢れ出ることがあっても、受皿のフロート状の液面セン
サが動作し、その信号を制御部が受けて各部の止水用の
バルブを閉じ、アラームランプを点滅し、ブザーを鳴ら
すものである。そのため、各部の止水用のバルブが閉じ
られるので、漏水は受け皿に溜まり、それ以上の被害の
発生を無くすることができる。そのときの保守として受
皿の排液の処理だけで済む。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の電解水製造装置の一実施
例を図1を参照しながら説明する。図1は本発明の電解
水製造装置のブロック模式図を示す。本電解水製造装置
は、水道水を軟水にする軟水器81と、塩化ナトリウム
等を添加して塩水を貯水する塩水タンク82と、塩水タ
ンク82からの塩水と軟水器81からの軟水を混合する
ミキサ82aと、混合された水をバルブ16から導入
し、電気分解によって強酸性水と強アルカリ水を生成す
る電解水生成部10と、その強酸性水を貯水する酸性水
タンク86aと、強アルカリ水を貯水するアルカリ水タ
ンク86bと、酸性水タンク86aとアルカリ水タンク
86bのそれぞれから電解水を吸引し混合する混合部6
0と、その混合部60から混合された液を吸光光度計に
よって有効塩素(次亜塩素酸+塩素ガス+次亜塩素酸イ
オン)濃度を測定する測定部30と、各部10、60、
30及び各タンク86a、86aからの排液を貯める排
液タンク50と、排液タンク50の下部に設けられた漏
水を受ける受皿52と、その受皿52に設けられて排液
タンク50からのオーバフローによる漏水の液面を検出
し電気信号を出す液面センサ53と、装置の底板54ま
たは設置される床に各配管及び各タンクからの漏水を検
知する水ぬれセンサ54aと、液面センサ53及び水ぬ
れセンサ54aからの信号を受けて止水弁のバルブ16
を閉じ、アラームランプ39cを点滅し、ブザー39b
を鳴らす制御部40とから構成されている。本電解水製
造装置は、排液タンク50の下部に受皿52を設けその
内側に液面センサ53を設け、さらに、必要により装置
の底板54または設置される床に水ぬれセンサ54aを
設けて、各部や配管からの漏水を検知し、制御部40に
よって止水弁のバルブ16を閉じ、アラームランプ39
cを点滅し、ブザー39bを鳴らし、使用者に知らせる
ものである。 【0011】本電解水製造装置に供給される原水が、電
解水生成部10、酸性水タンク86a、アルカリ水タン
ク86b、混合部60、測定部30の各部を通過して、
有効塩素の濃度が測定され、排液タンク50から排液が
あふれた場合の制御部40の動作についてのプロセス
を、各部の機能と動作を併記して以下に説明する。電解
水生成部10は、電解槽を備え軟水器81の軟水と塩水
タンク82の塩化ナトリウムを約20ミリモル添加され
た塩水とがミキサ82aで混合され、バルブ16を介し
て導入される。隔膜を挟んで配置される陽極と陰極との
間に直流電圧源が接続され、陽極側に生じた強酸性水
は、出口から酸性水タンク86aに導入され、陰極側に
生じた強アルカリ水は、出口からアルカリ水タンク86
aに導入される。強酸性水はバルブ23から流し台のシ
ンク55に導かれ、殺菌、洗浄などの本来の用途に用い
られる。さらに、酸性水タンク86a及びアルカリ水タ
ンク86bから、有効塩素濃度測定のために強酸性水の
一部と強アルカリ水の一部が取り出される。また、バル
ブ16から電解水生成部10への原水供給が過剰になる
と、その過剰分の液はオーバフローし、配管を介して排
液タンク50に流れる。また、酸性水タンク86aには
電解水が貯水されるが、電解水生成部10での電解水の
生成が多くて、日常の殺菌・消毒などによる使用量が少
ないときには、オーバフローし、配管を介して排液タン
ク50に流れる。酸性水は一般に殺菌や消毒に使用され
るので、オーバフローすることはめったにないが、アル
カリ水タンク86bの電解水は使用されることが少ない
ので、貯水されオーバフローして大部分が配管を介して
排液タンク50に流れる。 【0012】酸性水タンク86a及びアルカリ水タンク
86bからサンプリングされる強酸性水と強アルカリ水
は、混合部60の第1液槽の各々の液槽に導かれた後、
第2液槽に導かれて混合される。第1、第2の2つの液
槽はともに大気開放型の液槽であり、酸性水に対する耐
性から、例えば、塩化ビニール系の材料が用いられる。
第1液槽は、それぞれ独立した2槽式であり、各槽は大
きな面積の大気開放(上面)型であり、導入口と排出口
とが備えられ、導入口から導入された強酸性水と強アル
カリ水はこれらの各槽に一旦貯えられる。そして、オー
バフローした電解水は各排出口から配管を介して排液タ
ンク50に流れる。電解槽において生成される強酸性水
は塩素ガスと酸素ガスとを含み、強アルカリ水は水素ガ
スを含んでおり、ともに多量の気体を含んだ気液混合体
となっている。そして、電解槽から水道水などの原水に
近い圧力で導き出されてくるが、上面に広面積大気開放
を持つ液槽に、各々導入され一旦貯水され、気泡中に閉
じ込められていた気体は周囲の大気中に放散される。そ
して、独立した吸引チューブとしごきポンプを用いるこ
とによって、それぞれ所定の流量で強酸性水と強アルカ
リ水とを吸引し、第2液槽に導く。第2液槽は、第1液
槽と同様に上面が開放された大気開放型の液槽となって
いる。そして、攪拌用モータにより回転する攪拌子が設
けられ、これによって導入された強酸性水と強アルカリ
水とが強制的に攪拌・混合される。そして、この第2液
槽にはフィルタを備えた塩化ビニール系あるいはフッ素
樹脂などの吸引チューブの先端が差し込まれている。こ
の吸引チューブ内の液体は、しごきポンプによって所定
の流量で吸引され、吸引された混合液は光学的な測定部
30のフローセルに送られる。また、第2液槽でオーバ
フローした混合液は排出口から配管を介して排液タンク
50に流れる。 【0013】測定部30は、混合液が送られる石英ガラ
スなどからなるフローセルと、これを挟むように配置さ
れた光源と、2個のフォトセルとを備える。光源は、た
とえばキセノンフラッシュランプや重水素ランプなどが
用いられる。この光はフローセルを透過し、石英板など
のビームスプリッタで2分割され、各フォトセルに導か
れる。フォトセルには、光学フィルタが取付けられ、一
方の光学フィルタは、主透過波長292nmの干渉フィ
ルタからなり、他方の光学フィルタは400nm以上の
長波長域の光を通すバンドパスフィルタ(あるいはシャ
ープカットフィルタ)などが用いられ、2波長測光によ
る吸光光度計である。この吸光度差は、混合比に対応す
る補正係数により補正されて有効塩素濃度に変換された
後、表示装置などでその濃度が表示される。そして、フ
ローセルを流れたサンプリング液は排出口から配管を介
して排液タンク50に流れる。 【0014】排液タンク50は、電解水生成部10、酸
性水タンク86a、アルカリ水タンク86b、混合部6
0、測定部30からのオーバフロー水、及び、排液を、
配管を介して集められ、一時的に貯液するものである。
有効塩素濃度を測定しモニタリングしながら電解水を製
造する装置には、通常、測定部のフローセルを流れたサ
ンプリング液を排出するために、必ず排液タンク50が
備えられている。そして、その排液タンク50にはフロ
ートスイッチ50a、50b、50cが設けられ、フロ
ートスイッチ50cとフロートスイッチ50bの間で液
面のレベル制御を行い、フロートスイッチ50bのレベ
ルまで液が溜まったら、ポンプ51が回転し液は流し台
のシンク55の排水口に流される。そして液面がフロー
トスイッチ50cまで下がってくればポンプ51の回転
を停止させ、この動作を繰り返す。フロートスイッチ5
0aはフロートスイチ50bが故障したときの予備であ
る。もしフロートスイッチ50b、50aの両方が、万
が一破損したときには、排液タンク50の上部から排液
が外部に漏れ、下部に設けられた受皿52に貯められ
る。 【0015】受皿52は、排液タンク50の下部に設け
られた漏水を受けるフラットな形状をした塩化ビニール
製の容器で、内部に排液タンク50からのオーバフロー
による漏水の液面を検出し電気信号を出す液面センサ5
3が設けられている。また、必要により装置の底板54
に各配管及び各タンクからの漏水を検知する水ぬれセン
サ54aが設けられている。液面センサ53は、排液タ
ンク50の上部から、万が一排液が溢れ出て、受皿52
に溜まると、その液面を検知するフロートセンサであ
る。水ぬれセンサ54aは、受皿52を設けた装置には
2重の安全機構になるが、排液タンク50以外からの漏
水を考慮したものである。このセンサは電極間が濡れて
ショートして動作する導通センサである。制御部40
は、液面センサ53及び水ぬれセンサ54aからの信号
を受けて、止水弁のバルブ16を閉じ、アラームランプ
39cを点滅し、ブザー39bを鳴らす機能を備えてい
る。 【0016】上記のように、排液タンク50から万が一
排液が溢れ出ることがあっても、受皿52の液面センサ
53が動作し、その信号を制御部40が受けて止水用の
バルブ16を閉じ、アラームランプ39cを点滅し、ブ
ザー39bを鳴らし、使用者に知らせることができ、漏
水は受け皿に溜まり、それ以上の被害の発生を無くする
ことができる。 【0017】上記の実施例では、止水用のバルブ16の
みを閉じるように説明したが、その他、水道水栓56、
バルブ23などを同時に閉じるようにし、電解槽の電源
を切るようにしてもよい。また、液面センサ53と水ぬ
れセンサ54aの両方を用いた実施例で説明したが、有
効塩素濃度をモニタする装置では排液タンク50が備え
られているので、受皿52と液面センサ53だけでもよ
い。また、上記実施例ではアラームランプを点滅すると
ともに、ブザーを鳴らすようにしているが、いずれか一
方により使用者に知らせるだけでも十分である。 【0018】 【発明の効果】本発明の電解水製造装置は上記のように
構成されており、有効塩素濃度をモニタする測定部を備
え、その測定部及び各タンクからの排液、オーバフロー
液を貯める排液タンクが設けられており、その下部に漏
水受け用の受皿と、その受皿に一定レベル以上の液が溜
まったら動作する液面センサが設けられている。排液タ
ンクから万が一排液が溢れ出ることがあっても、受皿の
液面センサが動作し、その信号を制御部が受けて各部の
止水用のバルブを閉じるので、漏水は受け皿に溜まり、
保守として受皿の排液の処理だけで済み、それ以上の被
害を止めることができる。同時に、アラームランプを点
滅、あるいは、ブザーを鳴らして、使用者に知らせ、電
解水の取水ができないことを知らせる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の電解水製造装置の一実施例を示す図
である。 【図2】 従来の電解水製造装置を示す図である。 【符号の説明】 10…電解水生成部 16、23…バルブ 30…測定部 39b…ブザー 39c…アラームランプ 40…制御部 50…排液タンク 50a、50b、50c…フロートスイッチ 51…ポンプ 52…受皿 53…液面センサ 54…底板 54a…水ぬれセンサ 55…シンク 56…水道水栓 60…混合部 81…軟水器 82…塩水タンク 82a…ミキサ 86a…酸性水タンク 86b…アルカリ水タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 21/33 G01N 21/33 Fターム(参考) 2G057 AA01 AB01 AB03 AB06 AC01 AD03 AD17 BA05 BB02 2G059 AA01 BB04 DD05 DD12 EE01 FF04 GG10 HH02 HH03 HH06 JJ02 JJ03 JJ22 KK01 KK03 MM01 MM03 NN01 PP04 2G067 AA02 BB22 CC02 DD07 DD09 EE12 4D025 AA02 BB11 DA06 4D061 DA04 DB10 EA02 EB01 EB04 EB12 EB19 EB37 ED13 FA08 GA05

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】水道水を軟水にする軟水器と、その軟水器
    から軟水を取水し塩化ナトリウム又は塩化カリウムを添
    加し塩水を生成する塩水タンクと、軟水器からバルブを
    介して軟水が供給され塩水タンクから塩水が供給され
    て、2つの電極が備えられそれぞれの電極に正・負の電
    圧を加えることにより含塩素水を電気分解することので
    きる電解槽を有する電解水生成部と、その電解槽の陽極
    側から導かれた酸性水を貯めた酸性水タンクと、陰極側
    から導かれたアルカリ水を貯めたアルカリ水タンクと、
    その酸性水タンクとアルカリ水タンクの水をそれぞれ独
    立に送液し貯蔵して強制攪拌する混合部と、その混合部
    の混合液を所定の流量で送液しその混合液について、波
    長260nm〜330nmの範囲で光の吸収強度を測定
    する測定部と、前記電解水生成部、酸性水タンク、アル
    カリ水タンク、混合部、測定部からの排液を貯める排液
    タンクと、前記各部を制御する制御部とを備えた電解水
    製造装置において、前記排液タンクの下部に設けられた
    漏水受け用の受皿と、その受皿に一定レベル以上の液が
    溜まったら動作する液面センサと、その液面センサから
    の信号を受けて各部の止水用のバルブを閉じ、異常報知
    手段を備えることを特徴とする電解水製造装置。
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