JP3477333B2 - 酸化還元電位センサの洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水や電気分解
水等の酸化還元電位を測定するために用いられる酸化還
元電位センサの洗浄方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化還元電位を測定する酸化還元電位セ
ンサは従来から市販されている。一般的な酸化還元電位
センサは、白金等の不溶性金属電極を作用電極とすると
共に銀−塩化銀電極を内部電極とする比較電極を対極と
して、両電極を被検液に浸漬し、両電極間で発生する相
対電位差を酸化還元電位として表示するようになってい
る。

【０００３】ここで、酸化還元電位は強度を示すもので
容量を示すものではない。それゆえ酸化還元電位はｐｏ
ｉｓｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ（酸化還元系の変化に対する
抵抗性）とは無関係である。このことは酸化還元電位が
酸化性物質の活量（濃度）と還元性物質の活量（濃度）
の比によって左右され、それぞれの絶対量によるもので
はないことに由来する。例えば酸化還元系の総濃度が
０．０１％の場合と１０％の場合、９０％が酸化された
ときには同じ酸化還元電位を示すが、ｐｏｉｓｉｎｇ
ｅｆｆｅｃｔは前者よりも後者の方が１０００倍も大き
い。従って排水や土壌や培養液を酸化還元電位の測定の
対象とする場合には、これらの酸化還元電位物質の総濃
度は比較的高いので、ばらつきがあってもその割合が小
さくなって安定した測定を行なうことができるが、水道
水やそれを電気分解した電解水のような酸化還元電位物
質の総濃度が低いものでは、ばらつきの割合が大きくな
り、また応答性が緩慢になって安定した測定がし難くな
るという問題がある。

【０００４】このように酸化還元電位物質の総濃度が低
い水道水やその電解水などの酸化還元電位を測定するに
は測定の精度が問題となるが、測定の精度を低下させる
原因として、使用中での作用電極の表面状態の変化、例
えば白金を作用電極として用いる場合、白金の表面への
空気による表面酸化や被検液による表面酸化に伴う酸化
膜の形成や、被検液中の酸化還元物質や不純物などの物
理的吸着等によって生じる変化が関与していると考えら
れる。

【０００５】従って、酸化還元電位の測定を安定して精
度良く行なうためには、白金の作用電極の表面の酸化膜
や吸着物質を除去する洗浄をして電極表面を更新させる
必要があり、その洗浄の方法としていくつかの提案が従
来からなされている。例えば、洗浄薬剤としてクロム硫
酸、熱濃硝酸、高塩酸溶液などを用い、これらの洗浄薬
剤に作用電極を浸漬等することによって、作用電極の表
面を洗浄する方法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、水道水やその
電解水など飲料水を測定する酸化還元電位センサをこの
ような毒性を有する薬剤で洗浄することは安全性の上で
問題がある。例えば、実用新案登録第３００９２９９号
公報等で提供されているような、水を電解槽で電解して
アルカリイオン水と酸性イオン水とを生成させると共に
これらのイオン水を各別に吐水供給するようにした電解
水生成装置に酸化還元電位センサを設け、酸化還元電位
センサで検出したイオン水の酸化還元電位を表示するよ
うにしたものにあっては、イオン水は飲料に供されるの
で、上記のような毒性を有する薬剤で酸化還元電位セン
サを洗浄することはできない。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、安全性高く洗浄を行なうことができる酸化還元電
位センサの洗浄方法を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
酸化還元電位センサの洗浄方法は、酸化還元電位センサ
１の不溶性金属電極で形成される作用電極２を、溶存塩
素を含む強酸性水と、溶存酸素を含む弱酸性水と、溶存
水素を含む強アルカリ水とを用いてこの順に処理するこ
とによって、作用電極２の表面を洗浄することを特徴と
するものである。

【０００９】上記の溶存塩素を含む強酸性水としては、
強電解質の無機塩素化合物を添加した水を電解して得ら
れる酸化還元電位が９００ｍＶ以上でｐＨが３．５以下
の強酸性イオン水を、溶存酸素を含む弱酸性水として
は、水を電解して得られる酸化還元電位が５００ｍＶ〜
１０００ｍＶでｐＨが４〜６の酸性イオン水を、溶存水
素を含む強アルカリ水としては、水を電解して得られる
酸化還元電位が−２００ｍＶ以下でｐＨが９．５以上の
アルカリイオン水を、それぞれ用いることができる。

【００１０】また本発明の請求項３に係る酸化還元電位
センサの洗浄方法は、酸化還元電位センサ１の不溶性金
属電極で形成される作用電極２を、ｐＨ２以下の強酸性
水とｐＨ１２以上の強アルカリ水の少なくとも一方で処
理することによって、作用電極２の表面を洗浄すること
を特徴とするものである。さらに本発明の請求項４に係
る酸化還元電位センサの洗浄方法は、酸化還元電位セン
サ１の不溶性金属電極で形成される作用電極２を、清浄
な水で煮沸処理することによって、作用電極２の表面を
洗浄することを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図２は本発明において使用する酸化還元電位セン
サ１の一例を示すものである。この酸化還元電位センサ
１は連続通水系に接続し、この通水系に通される水等の
被検液の酸化還元電位を測定するために使用されるもの
であり、流入口１８から流出口１９へと被検液が流れる
ようにしてあって、被検液の流れの経路中にガラスに封
入された白金電極が配置してある。この白金電極を流入
口１８から流出口１９へ流れる被検液に浸漬される作用
電極２とし、また飽和塩化カリウム溶液を内部液１１と
する銀塩化銀電極を比較電極１２として、被検液の酸化
還元電位を測定することができるのである。尚、流入口
１８から流出口１９へ流れる被検液に内部液１１が溶出
して影響を及ぼすことを防ぐために、多孔質のアルミナ
セラミックによって液絡部１６を形成するようにしてあ
る。また作用電極２と比較電極１２の間で測定された電
位差は、アンプ１０によって増幅され、酸化還元電位と
して表示されるようになっている。アンプ１０によって
増幅された信号をＡＤ変換してデジタル表示することも
可能である。

【００１２】ここで、酸化還元電位センサ１の白金等の
不溶性金属電極で形成される作用電極２は、棒状であっ
ても板状であっても特に規制されるものではなく、形状
や面積も可逆電池を形成し電位を確実に測定できればよ
く、特に規制されるものではないが、表面は酸化還元電
位物質等の不純物による皮膜が形成されないようなもの
が好ましい。しかし、使用の初期の段階では白金等の作
用電極２の表面は一部のみが酸化状態であるが、長期間
空気中に放置すると表面の原子状酸素の量が増大し、ま
た被検液の酸化還元電位測定を繰り返して行なうと酸化
還元物質が表面から完全に脱離せず一部が吸着したまま
になり、作用電極２の表面に皮膜が形成される。このよ
うに作用電極２の表面に皮膜が形成されると測定のずれ
が発生したり応答性が緩慢になったりし、特に水道水レ
ベルのイオン強度の低い被検液の測定の場合には測定の
安定性が大きく低下する。

【００１３】そこで本発明では酸化還元電位センサ１の
白金等の不溶性金属電極で形成される作用電極２を安全
に洗浄することによって、作用電極２の表面を更新し、
測定精度及び応答性、測定の安定性を回復させるように
したものである。すなわち請求項１及び請求項２の発明
では、まず第１のステップとして溶存塩素を含む強酸性
水Ｌ₁ を用い、図１（ａ）のように、この強酸性水Ｌ₁
に作用電極２を浸漬するかあるいは作用電極２にこの強
酸性水Ｌ₁ を通水させ、作用電極２をこの溶存塩素を含
む強酸性水Ｌ₁ で処理する。溶存塩素を含む強酸性水Ｌ
₁は食塩のような強電解の無機塩素化合物を０．０３〜
０．３重量％程度添加した水を隔膜を有する電解槽（後
述の図６参照）に通水し、一定の電圧を印加して電解す
ることによって陽極側から得ることができるものであ
り、酸化還元電位が９００ｍＶ以上（上限は特に設定さ
れないが１３００ｍＶ以下であることが好ましい）でｐ
Ｈが３．５以下（下限は特に設定されないがｐＨ２以上
であることが好ましい）の強酸性イオン水であることが
望ましい。このように溶存塩素を含む強酸性水Ｌ₁ で作
用電極２を１〜１０分間程度処理することによって、白
金等の不溶性金属電極で形成される作用電極２の表面に
形成された吸着不純物を酸化分解して除去することがで
きる。

【００１４】しかしこの第１のステップで作用電極２に
塩素の表面吸着が生じるので表面は完全には更新されて
いない。そこで第２のステップとして溶存酸素を含む弱
酸性水Ｌ₂ を用い、図１（ｂ）のように、この弱酸性水
Ｌ₂ に作用電極２を浸漬するかあるいは作用電極２にこ
の弱酸性水Ｌ₂ を通水させ、作用電極２をこの溶存酸素
を含む弱酸性水Ｌ₂ で処理する。溶存酸素を含む弱酸性
水Ｌ₂ は水道水の水質レベルの水を上記と同様に水を隔
膜を有する電解槽に通水し、一定の電圧を印加して電解
することによって陽極側から得ることができるものであ
り、酸化還元電位が５００ｍＶ〜１０００ｍＶでｐＨが
４〜６の酸性イオン水であることが望ましい。この酸性
イオン水は溶存酸素濃度が高く酸化力が比較的高い水で
あり、溶存酸素を含む弱酸性水Ｌ₂ で作用電極２を１〜
１０分間程度処理することによって、作用電極２に表面
吸着した塩素が酸素に置き換わり、白金等の作用電極２
の表面が更新状態に近づく。

【００１５】しかし作用電極２の表面に原子状酸素の吸
着が起こる場合もあり、まだ完全な初期表面状態に更新
されているとはいえない。そこで第３のステップとして
溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃ を用い、図１（ｃ）の
ように、この強アルカリ水Ｌ₃ に作用電極２を浸漬する
かあるいは作用電極２にこの強アルカリ水Ｌ₃ を通水さ
せ、作用電極２をこの溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃
で処理する。溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃ は水道水
の水質レベルの水を上記と同様に水を隔膜を有する電解
槽に通水し、一定の電圧を印加して電解することによっ
て陰極側から得ることができるものであり、酸化還元電
位が−２００ｍＶ以下（下限は特に設定されないが−８
００ｍＶ以上であることが好ましい）でｐＨが９．５以
上（上限は特に設定されないがｐＨ１２以下であること
が好ましい）のアルカリイオン水であることが望まし
い。溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃ は還元性が高く、
溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃ で作用電極２を１〜１
０分間程度処理することによって、白金等の作用電極２
の表面の原子状酸素の量を減少させ、作用電極２の表面
をほぼ完全に更新状態にすることができるものである。

【００１６】このようにして作用電極２の表面を洗浄更
新することによって、作用電極２と被検液の酸化還元系
との平衡の速度を増加させることができ、測定精度及び
応答性、測定の安定性を回復させることができるもので
ある。図３は請求項３の発明の洗浄方法を示すものであ
り、酸化還元電位センサ１の白金等の不溶性金属電極で
形成される作用電極２を、まず第１のステップとして図
３（ａ）のように、ｐＨ２以下（下限は特に設定されな
いがｐＨ１以上であることが好ましい）の強酸性水Ｌ₄
に作用電極２を浸漬するかあるいは作用電極２にこの強
酸性水Ｌ₄ を通水させ、作用電極２をこの強酸性水Ｌ₄
で処理する。硬度が高い水質の被検液を測定する場合、
炭酸カルシウム等のスケール分が白金等の作用電極２の
表面に付着して測定精度を低下させる原因となるが、こ
のようにｐＨ２以下の強酸性水Ｌ₄ で作用電極２を３０
分〜３時間処理することによって、炭酸カルシウム等の
スケール分を剥離して表面を回復させることができる。
次に第２のステップとして図３（ｂ）のように、ｐＨ１
２以上の強アルカリ水Ｌ₅に作用電極２を浸漬するかあ
るいは作用電極２にこの強アルカリ水Ｌ₅ を通水させ、
作用電極２をこの強アルカリ水Ｌ₅ で３０分〜３時間処
理することによって、作用電極２の表面に付着した有機
物のような不純物を分解除去することができる。このよ
うな処理で作用電極２の表面を洗浄更新することによっ
て、作用電極２と被検液の酸化還元系との平衡の速度を
増加させることができ、測定精度及び応答性、測定の安
定性を回復させることができるものである。

【００１７】図４は請求項４の発明の洗浄方法を示すも
のであり、酸化還元電位センサ１の白金等の不溶性金属
電極で形成される作用電極２を、９０℃以上の温度で沸
騰させた純水など清浄な水Ｌ₆ で煮沸処理することによ
って、不純物の溶解度向上による不純物の作用電極２の
表面からの離脱と煮沸時のバブリングの物理的な作用
で、作用電極２の表面を洗浄更新することができるもの
である。処理時間は特に限定されず、長時間程効果を高
く得ることができるが、３０〜６０分程度が一般的であ
る。

【００１８】次に、洗浄効果を実証する実施例を図２に
示す酸化還元電位センサ１を用いて説明する。被検液と
しては、一定の電気伝導率に調整すると共に曝気処理し
た純水を溶媒とする０．００１ｍＭクロム酸カリウム−
０．０１５ｍＭ硫酸鉄アンモニウム溶液（酸化還元電位
仮基準液）を用いた。この被検液の理論的な酸化還元電
位は３１０ｍＶである。そしてまず作用電極２の表面が
清浄な酸化還元電位センサ１を用いて被検液の酸化還元
電位を測定し、これを初期測定値として表１に示すよう
に記録した。この初期測定値の酸化還元電位は３０９〜
３１２ｍＶであるが、これは誤差の範囲内である。次
に、大阪市の市水を図２の矢印のように間欠的に１トン
通水した後、上記被検液の酸化還元電位を再度測定し、
これを洗浄前測定値として表１に示すように記録した。
この洗浄前測定値の酸化還元電位は１８９〜３８２ｍＶ
であり、理論値より大きく乖離した値を示している。こ
の現象は、作用電極２である白金の表面の酸化還元物質
等の不純物による測定ずれであると考えられる。そこ
で、酸化還元電位センサ１の作用電極２に対して請求項
１，２、請求項３、請求項４の各発明による洗浄方法を
実施した。

【００１９】請求項１，２の方法による洗浄は、第１ス
テップの溶存塩素を含む強酸性水Ｌ₁ として、電解電圧
８Ｖ、電解電流１４Ａ、食塩濃度０．１重量％の条件で
水を電解して得られる酸化還元電位が１１３０ｍＶ、ｐ
Ｈ２．６の強酸性イオン水を用い、第２ステップの溶存
酸素を含む弱酸性水Ｌ₂ として、電解電圧２５Ｖ、電解
電流５Ａの条件で水を電解して得られる酸化還元電位が
７００ｍＶ、ｐＨ５．５の酸性イオン水を用い、第３ス
テップの溶存水素を含む強アルカリ水Ｌ₃ として、電解
電圧３５Ｖ、電解電流７Ａの条件で水を電解して得られ
る酸化還元電位が−７２０ｍＶ、ｐＨ１０．５のアルカ
リイオン水をそれぞれ用い、各ステップでこれらの洗浄
水をそれぞれ２リットル／ｍｉｎの通水量で２分間通水
することによって行なった。

【００２０】請求項３の方法による洗浄は、第１ステッ
プの強酸性水Ｌ₄ としてｐＨ１．６の塩酸水溶液を、第
２ステップの強アルカリ水Ｌ₅ としてｐＨ１２．４の水
酸化カリウム水溶液をそれぞれ用い、各ステップでこれ
らの洗浄水にそれぞれ２時間浸漬することによって行な
った。請求項４の方法による洗浄は、９５℃に煮沸した
純水Ｌ₆ を用い、これに６０分間浸漬することによって
行なった。

【００２１】このようにして酸化還元電位センサ１の作
用電極２を洗浄処理した後、上記被検液の酸化還元電位
を再度測定し、これを洗浄後測定値として表１に示すよ
うに記録した。この洗浄後測定値の酸化還元電位は３０
８〜３１１ｍＶであり、初期の状態に作用電極２の表面
が回復していることが確認される。

【００２２】

【表１】

【００２３】次に、酸化還元電位センサ１の洗浄の必要
な時期を知ることができる手段を設けた酸化還元電位セ
ンサ１について説明する。酸化還元電位センサ１には制
御回路系２３が設けてあり、図５に示すように、制御回
路系２３には酸化還元電位センサ１で測定した酸化還元
電位の値を記憶するようにＥＰＲＯＭ等からなる記憶手
段２４と、酸化還元電位の値を比較する比較演算回路か
らなる比較手段２５とが設けてある。記憶手段２４と比
較手段２５にはそれぞれ酸化還元電位センサ１で測定さ
れた酸化還元電位の測定値のデータ信号が入力されるよ
うになっており、また比較手段２５から出力される信号
に基づいてランプ等で形成される表示手段２６を作動さ
せるようにしてある。

【００２４】そしてこのものにあって酸化還元電位セン
サ１の作用電極２を洗浄した後、先述の酸化還元電位仮
基準液など既知の被検液を用いてその酸化還元電位を測
定する。記憶手段２４はスイッチ２７の操作で制御され
るようにしてあり、このように洗浄した後の酸化還元電
位センサ１で酸化還元電位を測定する際にスイッチ２７
をＯＮさせると、この測定値が初期測定値として記憶手
段２４にメモリーされるようになっている。次に、酸化
還元電位センサ１が使用されると経時的に作用電極２の
表面に不純物が吸着等され、測定値にズレが生じてく
る。そこで酸化還元電位センサ１を所定期間使用した後
に、上記と同じ被検液を用いてその酸化還元電位を測定
する。酸化還元電位センサ１で測定したこの測定値は比
較手段２５に入力され、記憶手段２４に記憶されている
初期測定値と比較演算される。そして比較手段２５で比
較演算された初期測定値と測定値の差が予め設定されて
いる所定値を超えると、比較手段２５から信号が出力さ
れ、例えば表示手段２６のランプを点灯させるなどして
酸化還元電位センサ１の洗浄を促すようになっている。
このようにして、酸化還元電位センサ１の作用電極２の
表面に不純物が吸着等されていて測定異常が発生する
と、それを検知して洗浄を告知することができるもので
あり、精度が狂ったまま酸化還元電位センサ１を使い続
けるというようなことを未然に防ぐことができるもので
ある。

【００２５】次に、上記のような酸化還元電位センサ１
を組み込んだ電解水生成装置について説明する。図６は
電解水生成装置の一例を示すものであり、電解槽３、逆
洗ユニット３１、切換弁３２，３３、カルシウム剤添加
用カートリッジ４、浄水用カートリッジ７、そして酸化
還元電位センサ１等をハウジング１００に納めたものと
して構成されている。

【００２６】電解槽３は陰極と陽極になる各一枚以上の
電極４４，４５とこの両者を仕切る電解隔膜３０とを備
えたもので、底部側に流入口３７，３８を、上部側に吐
出口３９，４０を備えており、これら吐出口３９，４０
は、切換弁３３を介して吐出管４１，４２に接続されて
いる。ここにおいて、流入口３７と吐出口３９は一方の
電極４４を囲む電解隔膜３０の空間に連通し、流入口３
８と吐出口４０とは他方の電極４５を囲む空間に連通し
ているのであるが、流入口３７は流入口３８よりも細く
されていて、電極４４側に流れ込む流量が電極４５側に
流れ込む流量より１：３乃至１：４位の比率で少なくな
るようにされている。また上記切換弁３３は、吐出口３
９と吐出管４１とを連通させる時、吐出口４０と吐出管
４２とを連通させ、吐出口３９と吐出管４２とを連通さ
せる時、吐出口４０と吐出管４１とを連通させるように
電磁ロータリー弁もしくはモータ式切換弁で構成されて
いる。

【００２７】浄水用カートリッジ７は、活性炭からなる
濾過材６ａと中空糸膜からなる濾過材６ｂとを収容して
形成されるものであり、逆洗ユニット３１に取り外し自
在に接続して、取り替えができるようにしてある。逆洗
ユニット３１は浄水用カートリッジ７内の濾過材６ａ，
６ｂの目詰まりを、いったん浄水用カートリッジ７に通
した水を切換弁３２から供給される水圧によって浄水用
カートリッジ７に逆流させることで解消するためのもの
であり、切換弁３２は電解槽３への水の供給状態とこの
逆流状態とを切り換えるためのものである。

【００２８】また逆洗ユニット３１から電解槽３の流入
口３７，３８の間に流量計４６、電磁弁４７、逆止弁４
８が設けられており、電磁弁４７から流入口３７に至る
配管の途中にカルシウム添加用カートリッジ４が設けて
ある。カルシウム添加用カートリッジ４はカルシウム製
剤を収容して形成されるものであり、配管に通水される
水にカルシウムを溶解させて水中のカルシウム分を増量
させるためのものである。このカルシウム添加用カート
リッジ４は配管に接続して、取り替えができるようにし
てある。そして上記逆止弁４８は排水口４９につながっ
ており、上流側の原水圧がかかっている時は閉じている
ものの、水圧がかからなくなった時に開いて、電解槽３
内の水及び配管内の残水を排水口４９から排出するよう
になっている。

【００２９】さらに、電解槽３と吐出管４２との間の配
管の途中に酸化還元電位センサ１が接続してある。酸化
還元電位センサ１としてはセンサの作用系の構造などを
図２に示すものと同様に形成したものが使用されるもの
であり、電解槽３で生成されたイオン水が酸化還元電位
センサ１を通過する際に、イオン水の酸化還元電位物質
の濃度比に応じて白金等の作用電極２で半電池反応が起
こり、これを比較電極１２との電位差として出力してア
ンプ１０で増幅し、そして増幅された出力値に基づいて
制御回路でＡＤ変換されて、酸化還元電位をデジタル表
示するようになっている。

【００３０】次に、水道水から電解イオン水を取り出す
ときの水の流れについて説明する。切り換え弁ユニット
９３で水道蛇口９４の水を切換弁３２側へ切り換える
と、水は切換弁３２を介して浄水用カートリッジ７を通
過し、流入口３７，３８から電解槽３に入り、電解槽３
内で電解される。電解槽３の各電極４４，４５への通電
は流量計４６から得られる水の流れの情報に基づいて開
始される。

【００３１】そしてアルカリイオン水を得たい旨の指示
がなされているならば、電解槽３の電極４５が陰極に、
電極４４が陽極になるように電解電圧の極性が決められ
る。これにより、吐出口４０からアルカリイオン水が、
吐出口３９から酸性イオン水が得られ、吐出管４２から
アルカリイオン水が、吐出管４１から酸性イオン水が吐
出される。逆に、酸性イオン水を得たい旨の指示がなさ
れているならば、電解槽３の電極４５が陽極に、電極４
４が陰極になるように電解電圧の極性が決められる。こ
れにより、吐出口４０から酸性イオン水が、吐出口３９
からアルカリイオン水が得られ、吐出管４２から酸性イ
オン水が、吐出管４１からアルカリイオン水が吐出され
る。吐出管４２から吐出されるこれらのイオン水の酸化
還元電位は、酸化還元電位センサ１で測定され、表示さ
れる。

【００３２】また、食塩などの強電解質の無機塩素化合
物を添加した水の電解イオン水を得るには、カルシウム
添加用カートリッジ４の代わりに、このカルシウム添加
用カートリッジ４と同じハウジングで形成したカートリ
ッジ５に食塩などの無機塩素化合物等を充填したものを
用いて配管に接続し、電解槽３の電極４５が陰極に、電
極４４が陽極になるように電解電圧の極性を決定する。
また切換弁３３は吐出口４０が吐出管４１に、吐出口３
９が吐出管４２に接続されるように切り換えられてお
り、吐出管４２から強酸性イオン水が、吐出管４１から
アルカリイオン水が吐出される。カートリッジ５から添
加する食塩などの無機塩素化合物の添加量は、水中の食
塩などの無機塩素化合物の濃度が０．０３〜０．３重量
％になるようにするのが好ましく、添加量がこのように
なる構造にカートリッジ５を形成してある。

【００３３】食塩などの強電解質の無機塩素化合物を添
加した水を電気分解するには、このようにカルシウム添
加用カートリッジ４の代わりにカートリッジ５に食塩な
どの無機塩素化合物を充填したものを用いる他に、浄水
用カートリッジ７の代わりに、この浄水用カートリッジ
７と同じハウジングで形成したカートリッジ５に食塩な
どの無機塩素化合物とクエン酸などの有機酸を混合して
充填したものを用いて逆洗ユニット３１に接続すること
によって行なうこともできる。

【００３４】そして電解水生成装置は、図示を省略する
操作パネルの操作部を操作してｐＨ切り換えスイッチを
切り換えることによって、ｐＨレベルが異なるアルカリ
イオン水や酸性イオン水を電解槽３で生成することがで
きるように電解電圧を制御して、複数のモードで運転で
きるようになっている。例えば、アルカリイオン水がレ
ベル１でｐＨ８．５、レベル２でｐＨ９．０、レベル３
でｐＨ９．５、レベル４でｐＨ１０．５の４段階のｐＨ
レベルの各モードによって、酸性イオン水がレベル１で
ｐＨ５．５、レベル２でｐＨ２．９の２段階のｐＨレベ
ルの各モードによって運転できるようにしてあり、さら
に電解槽３に電解電圧を印加しない浄水モードによって
も運転できるようにしてある。これらのｐＨの異なる各
イオン水（浄水も含む、以下同じ）はそれぞれ酸化還元
電位も当然異なるが、ｐＨが高い程、酸化還元電位は低
い値を示し、ｐＨが低い程、酸化還元電位は高い値を示
す。

【００３５】ここで、酸化還元電位センサ１には既述の
ように、洗浄した後の酸化還元電位センサ１で測定した
被検液の酸化還元電位を初期測定値としてメモリーする
記憶手段２４と、使用した後の酸化還元電位センサ１で
測定した被検液の酸化還元電位と記憶手段２４にメモリ
ーした初期測定値とを比較する比較手段２５と、この比
較手段２５による比較値が所定値以上のとき酸化還元電
位センサ１の洗浄を促す表示手段２６とが具備されてい
る。そして電解水生成装置を同一水質で使用するときに
は、同じｐＨのイオン水は同じ酸化還元電位を示すの
で、ｐＨレベルの異なるアルカリイオン水やｐＨレベル
の異なる酸性オイン水や浄水を生成する各モードにおい
てそれぞれ、洗浄した後の酸化還元電位センサ１で測定
したイオン水の酸化還元電位を初期測定値として記憶手
段２４にメモリーし、電解水生成装置を運転している際
に酸化還元電位センサ１で測定したイオン水の酸化還元
電位と記憶手段２４にメモリーした初期測定値とを比較
手段２５で比較するようにしてあり、この比較の差が例
えば１００ｍＶ以上となれば、酸化還元電位センサ１の
作用電極２の表面に不純物が付着等して測定の精度異常
が生じたものと判断することができ、このときには酸化
還元電位センサ１の洗浄を促すように表示手段２６のラ
ンプを点灯させるようにしてある。従って、電解水生成
装置をどのモードで使用していても、酸化還元電位セン
サ１の洗浄が必要なことを知って酸化還元電位センサ１
を洗浄することができ、常に正しい酸化還元電位の測定
値を表示させながら電解水生成装置を使用することがで
きるものである。

【００３６】このように、各モードにおいて酸化還元電
位の初期測定値を記憶手段２４にメモリーさせるにあた
って、酸化還元電位のこの初期の測定を精度良く行なう
ためには次のモードの順に測定を行なう必要がある。す
なわち、アルカリイオン水のように溶存水素が多い水の
場合は、酸化還元電位センサ１の白金等の作用電極２の
表面に水素が吸着し易いが、水素は容易に表面から離脱
し易いために、この後に他のモードの水の酸化還元電位
を測定する際に与える影響は小さい。これに対して酸性
イオン水のような溶存酸素や溶存塩素が多い水の場合
は、酸化還元電位センサ１の白金等の作用電極２の表面
に酸素や塩素が吸着すると水素よりも脱離し難いため
に、この後に他のモードの水の酸化還元電位を測定する
際に与える影響が大きくなる。そこで、まずアルカリイ
オン水を生成する運転モードで酸化還元電位を測定し、
しかも測定の前液の影響を出来る限り避けるためにアル
カリイオン水のなかでもｐＨレベルの高いものから順に
低いものへと移行して酸化還元電位を測定し、各モード
でのこの初期測定値を順に記憶手段２４にメモリーさ
せ、次に浄水モードで測定して酸化還元電位の初期測定
値を順に記憶手段２４にメモリーさせ、この後、酸性イ
オン水を生成する運転モードで酸化還元電位を測定し、
しかもここでも測定の前液の影響を出来る限り避けるた
めに酸性イオン水のなかでもｐＨレベルの高いものから
順に低いものへと移行して酸化還元電位を測定し、各モ
ードでのこの初期測定値を順に記憶手段２４にメモリー
させる。このようにして各モードでの酸化還元電位の初
期測定値を精度良く測定して記憶手段２４にメモリーさ
せることができ、以降の電解水生成装置の使用時の酸化
還元電位の実測値と比較手段２５で比較して、酸化還元
電位センサ１の洗浄の必要性を精度高く検知することが
できるものである。

【００３７】前記の例の場合では、まずアルカリイオン
水のレベル４のｐＨ１０．５の運転モードで酸化還元電
位の初期測定値を測定し、以下、レベル３のｐＨ９．
５、レベル２のｐＨ９．０、レベル１のｐＨ８．５の各
運転モードの順に酸化還元電位の初期測定値の測定を行
ない、次に浄水モードで酸化還元電位の初期測定値を測
定した後、酸性イオン水のレベル１のｐＨ５．５、レベ
ル２のｐＨ２．９の各運転モードの順に酸化還元電位の
初期測定値の測定を行ない、これらの初期測定値をそれ
ぞれ記憶手段２４に個別にファイルしてメモリーするよ
うにしてある。ここで、酸化還元電位センサ１で測定す
るにあたって、２秒以上安定した酸化還元電位の値を各
モードでの初期測定値として判断してメモリーするよう
に記憶手段２４を形成するのが好ましい。

【００３８】そして記憶手段２４にメモリーされた各モ
ードの酸化還元電位の初期測定値と、電解水生成装置を
各モードで運転している際の酸化還元電位の測定値とを
比較手段２５の演算回路で常時比較できるようになって
おり、上記のように初期測定値に対してこの測定値が１
００ｍＶ以上ずれると異常と判断するが、その測定の際
の水の水質や水の流量の影響で初期測定値とのズレが一
過性で生じることがあるリスクを避けるために、連続１
０回同じモードの運転で１００ｍＶ以上のずれが発生し
た場合にのみ、表示手段２６を作動させるようにしてあ
る。

【００３９】上記のようにして酸化還元電位センサ１の
洗浄の必要を検知することができるが、電解水生成装置
には図１に示す洗浄方法を自動であるいは手動で行なわ
せる手段が設けられている。すなわち、まず第１ステッ
プの洗浄を行なうにあたっては、食塩等の無機塩素化合
物を充填したカートリッジ５をカルシウム添加用カート
リッジ４と交換するか、あるいは食塩等の無機塩素化合
物を充填したカートリッジ８を浄水用カートリッジ７と
交換して、電解槽３に通水される水に無機塩素化合物を
濃度が０．０３〜０．３重量％となるように添加する。
そして電解槽３の電極４５が陰極に、電極４４が陽極に
なるように電解電圧の極性を決定して１０〜２０Ｖの直
流電圧を印加することによって、陽極の電極４４側から
酸化還元電位が９００ｍＶ以上でｐＨが３．５以下の強
酸性イオン水を得ることができる。このとき切換弁３３
は吐出口４０が吐出管４１に、吐出口３９が吐出管４２
に接続されるように切り換えられており、吐出管４２か
ら強酸性イオン水が、吐出管４１からアルカリイオン水
が吐出されるようになっている。従って、この強酸性イ
オン水は酸化還元電位センサ１に連続通水され、作用電
極２を溶存塩素を含む強酸性イオン水で第１ステップの
洗浄を行なうことができる。この第１ステップの際の酸
化還元電位センサ１への強酸性イオン水の通水時間は１
〜５分程度が好ましい。

【００４０】次に第２ステップの洗浄を行なうにあたっ
ては、カルシウム添加用カートリッジ４や浄水用カート
リッジ７を戻し、水道水の水質レベルを有する水を通水
し、電解槽３の電極４５が陽極に、電極４４が陰極にな
るように電解電圧の極性を決定して１０〜４０Ｖの直流
電圧を印加することによって、陽極の電極４５側から酸
化還元電位が５００ｍＶ〜１００ｍＶ以上でｐＨが４〜
６の酸性イオン水を得ることができる。このとき切換弁
３３は、吐出管４２から酸性イオン水が、吐出管４１か
らアルカリイオン水が吐出されるように切り換えられて
いる。従って、この酸性イオン水は酸化還元電位センサ
１に連続通水され、作用電極２を溶存酸素濃度が高く酸
化力が比較的高い酸性イオン水で第２ステップの洗浄を
行なうことができる。この第２ステップの際の酸化還元
電位センサ１への酸性イオン水の通水時間は１〜５分程
度が好ましい。

【００４１】次に第３ステップの洗浄を行なうにあたっ
ては、引き続いて水道水の水質レベルを有する水を通水
し、電解槽３の電極４５が陰極に、電極４４が陽極にな
るように電解電圧の極性を決定して２０〜４０Ｖの直流
電圧を印加することによって、陰極の電極４５側から酸
化還元電位が−２００ｍＶ以下でｐＨが９．５以上の強
アルカリイオン水を得ることができる。このとき切換弁
３３は、吐出管４２から強アルカリイオン水が、吐出管
４１から酸性イオン水が吐出されるように切り換えられ
ている。従って、この強アルカリイオン水は酸化還元電
位センサ１に連続通水され、作用電極２を溶存水素濃度
が高く還元力が高い強アルカリイオン水で第３ステップ
の洗浄を行なうことができる。この第３ステップの際の
酸化還元電位センサ１への強アルカリイオン水の通水時
間は１〜５分程度が好ましい。

【００４２】このように酸化還元電位センサ１の白金等
の作用電極２を洗浄することによって、作用電極２の表
面を更新することができるものであり、作用電極２と被
検液の酸化還元系との平衡の速度を増加させることがで
き、電解槽３で生成されるイオン水の酸化還元電位の安
定した測定が可能になるものである。次に、上記の洗浄
効果を実証する実施例を説明する。河川の水を原水とす
る電気伝導率１２ｍＳ／ｍの水道水を使用し、まず洗浄
直後の酸化還元電位センサ１を用いて各モードでイオン
水の酸化還元電位を測定し、これを各モードの初期測定
値として記憶手段２４に記憶させた（この初期測定値を
表２に示す）。次に、同じ水道水を１５００リットル通
水した後の、アルカリイオン水のｐＨ９．５のモードの
運転の際に酸化還元電位を測定したところ、初期測定値
が−１５０ｍＶであったものが連続１０回２０ｍＶの測
定値（これを洗浄前測定値として表２に示す）となり、
初期測定値との差が基準の１００ｍＶを上回ったため
に、表示手段２６の洗浄ランプが点灯した。洗浄を行な
う前に、他の各モードでも同様に酸化還元電位を測定し
たところ、いずれのモードでも測定値（これを洗浄前測
定値として表２に示す）は初期測定値と基準以上にずれ
ており、よってどのモードで使用していても酸化還元電
位センサ１の測定異常を検知できることが確認される。

【００４３】このようにして酸化還元電位センサ１の測
定異常が表示手段２６で表示された後、酸化還元電位セ
ンサ１の作用電極を既述の第１ステップ〜第３ステップ
の３段階の電解処理による方法で洗浄した。すなわち、
まず食塩を充填したカートリッジ５をカルシウム添加用
カートリッジ４と交換して、電解槽３に通水される水に
食塩を濃度が０．１重量％となるように添加すると共
に、電解槽３の電極４５が陰極に、電極４４が陽極にな
るように電解電圧の極性を決定して電解電圧１０Ｖ、電
解電流１５Ａの条件で電解し、陽極の電極４４側から生
成される酸化還元電位が１１５０ｍＶ、ｐＨが２．５の
強酸性イオン水を酸化還元電位センサ１に２リットル／
ｍｉｎの通水量で５分間通水することによって、第１ス
テップの洗浄を行なった。次に、カルシウム添加用カー
トリッジ４を戻し、電解槽３の電極４５が陽極に、電極
４４が陰極になるように電解電圧の極性を決定して電解
電圧２２Ｖ、電解電流４Ａの条件で電解し、陽極の電極
４５側から生成される酸化還元電位が６５０ｍＶでｐＨ
５．７の弱酸性イオン水を酸化還元電位センサ１に２リ
ットル／ｍｉｎの通水量で５分間通水することによっ
て、第２ステップの洗浄を行なった。次に、電解槽３の
電極４５が陰極に、電極４４が陽極になるように電解電
圧の極性を決定して電解電圧４０Ｖ、電解電流８Ａの条
件で電解し、陰極の電極４５側から生成される酸化還元
電位が−７６０ｍＶでｐＨ１０．７の強アルカリイオン
水を酸化還元電位センサ１に２リットル／ｍｉｎの通水
量で５分間通水することによって、第３ステップの洗浄
を行なった。

【００４４】このようにして洗浄を行なった後の酸化還
元電位センサ１を用いて各モードでイオン水の酸化還元
電位を測定し、この測定値を洗浄後測定値として表２に
示した。表２にみられるように、各モードにおいて洗浄
後測定値は初期測定値に殆ど誤差の範囲内で近くなって
おり、洗浄による効果が確認される。

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】上記のように本発明の請求項１に係る酸
化還元電位センサの洗浄方法は、酸化還元電位センサの
不溶性金属電極で形成される作用電極を、溶存塩素を含
む強酸性水と、溶存酸素を含む弱酸性水と、溶存水素を
含む強アルカリ水とを用いてこの順に処理することによ
って、作用電極の表面を洗浄するようにしたので、毒性
を有する薬剤を用いる必要なく、安全に作用電極の表面
を洗浄して更新させることができ、酸化還元電位センサ
による測定精度を高く保つことができるものである。

【００４７】また、上記の溶存塩素を含む強酸性水とし
て、強電解質の無機塩素化合物を添加した水を電解して
得られる酸化還元電位が９００ｍＶ以上でｐＨが３．５
以下の強酸性イオン水を、溶存酸素を含む弱酸性水とし
て、水を電解して得られる酸化還元電位が５００ｍＶ〜
１０００ｍＶでｐＨが４〜６の酸性イオン水を、溶存水
素を含む強アルカリ水として、水を電解して得られる酸
化還元電位が−２００ｍＶ以下でｐＨが９．５以上のア
ルカリイオン水を、それぞれ用いるようにしたので、電
気分解して得た水を洗浄に使用して、酸化還元電位セン
サの作用電極の表面を高いレベルで洗浄することができ
るものである。また本発明の請求項３に係る酸化還元電
位センサの洗浄方法は、酸化還元電位センサの不溶性金
属電極で形成される作用電極を、ｐＨ２以下の強酸性水
とｐＨ１２以上の強アルカリ水の少なくとも一方で処理
することによって、作用電極の表面を洗浄するようにし
たので、比較的安全に作用電極の表面を洗浄して更新さ
せることができるものである。

【００４８】さらに本発明の請求項４に係る酸化還元電
位センサの洗浄方法は、酸化還元電位センサの不溶性金
属電極で形成される作用電極を、清浄な水で煮沸処理す
ることによって、作用電極の表面を洗浄するようにした
ので、毒性を有する薬剤を用いる必要なく、安全に作用
電極の表面を洗浄して更新させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸化還元電位センサの洗浄方法の実施
の形態の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ概略断面図である。

【図２】同上に用いる酸化還元電位センサの実施の形態
の一例を示す概略断面図である。

【図３】本発明の酸化還元電位センサの洗浄方法の実施
の形態の他の一例を示すものであり、（ａ），（ｂ）は
それぞれ概略断面図である。

【図４】本発明の酸化還元電位センサの洗浄方法の実施
の形態のさらに他の一例を示す概略断面図である。

【図５】本発明に用いる酸化還元電位センサの制御の一
例を示すブロック図である。

【図６】酸化還元電位センサを用いた電解水生成装置の
実施の形態の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 酸化還元電位センサ ２ 作用電極 Ｌ₁ 強酸性水 Ｌ₂ 弱酸性水 Ｌ₃ 強アルカリ水 Ｌ₄ 強酸性水 Ｌ₅ 強アルカリ水 Ｌ₆ 沸騰水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 才原 康弘 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 西川 壽一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 野口 弘之 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 中野 源喜 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−38650（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−210950（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 27/26 - 27/49 C02F 1/46 - 1/48 G01N 27/416

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化還元電位センサの不溶性金属電極で
   形成される作用電極を、溶存塩素を含む強酸性水と、溶
   存酸素を含む弱酸性水と、溶存水素を含む強アルカリ水
   とを用いてこの順に処理することによって、作用電極の
   表面を洗浄することを特徴とする酸化還元電位センサの
   洗浄方法。
2. 【請求項２】 溶存塩素を含む強酸性水として、強電解
   質の無機塩素化合物を添加した水を電解して得られる酸
   化還元電位が９００ｍＶ以上でｐＨが３．５以下の強酸
   性イオン水を、溶存酸素を含む弱酸性水として、水を電
   解して得られる酸化還元電位が５００ｍＶ〜１０００ｍ
   ＶでｐＨが４〜６の酸性イオン水を、溶存水素を含む強
   アルカリ水として、水を電解して得られる酸化還元電位
   が−２００ｍＶ以下でｐＨが９．５以上のアルカリイオ
   ン水を、それぞれ用いることを特徴とする請求項１に記
   載の酸化還元電位センサの洗浄方法。
3. 【請求項３】 酸化還元電位センサの不溶性金属電極で
   形成される作用電極を、ｐＨ２以下の強酸性水とｐＨ１
   ２以上の強アルカリ水の少なくとも一方で処理すること
   によって、作用電極の表面を洗浄することを特徴とする
   酸化還元電位センサの洗浄方法。
4. 【請求項４】 酸化還元電位センサの不溶性金属電極で
   形成される作用電極を、清浄な水で煮沸処理することに
   よって、作用電極の表面を洗浄することを特徴とする酸
   化還元電位センサの洗浄方法。