JP3903524B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続してアルカリ性水と酸性水を電解生成する電解槽と、水道原水やその浄水、あるいは電解槽で生成されたアルカリ性や酸性の電解水などの水質を電気化学的に測定する水質測定器とを設けて形成される電解水生成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電解槽2と電気化学的水質測定器20とを設けた電解水生成装置1として、図10に示す構造のものが本出願人から提供されている。図10に示す電解水生成装置1は電解槽2、浄水装置3、電解質(電解促進剤)供給装置4などから構成されるいわゆるアルカリイオン整水器であり、電解槽2は隔膜5により、電極6が配置された電極室7と、電極8が配置された電極室9とに槽内部を区画して形成してある。
【0003】
そして水道水が一般に使用される原水は、まず浄水装置3を通して浄化される。浄水装置3は原水に含まれる有機物、無機物あるいは次亜塩素酸などの臭気成分を除去するものであり、通常、抗菌活性炭フィルタ及び中空糸膜などのマイクロフィルターにて構成されている。次に、浄水装置3から流出した浄水は、電極室9に連通した流入路11と、電極室7に連通した流入路10とに分流されて電解槽2に流入される。このように電解槽2の電極室7に流入される水には、電極室7の上流において接続された電解質供給装置4から電解を促進する電解質が連続的に供給されるようになっている。電解質としては乳酸カルシウムまたはグリセロリン酸カルシウムなどのカルシウム塩が使用される。
【0004】
上記のように電解槽2に水を連続的に流しながら、電極6に陽極の電解電圧を印加すると共に電極8に陰極の電解電圧を印加して電気分解することによって、電極室9にアルカリ性水(いわゆるアルカリイオン水)が、電極室7に酸性水(いわゆる酸性イオン水)が生成される。このように生成されたアルカリ性水は流出路12から、酸性水は流出路13から別々の流路を通って吐出される。
【0005】
尚、電解質供給装置4から電解質が陰極の電極室9に供給されると、電極室9から吐出されるアルカリ性水に電解質が混入するので、電極室7に流入する水にのみ電解質供給装置4から電解質が添加されるようにしてある。特に電解質として乳酸カルシウムを用いた場合には、乳酸イオンが前駆体となって揮発性の有機塩素化合物等が生成される可能性があるため、主として飲用等に使用されるアルカリ性水に乳酸イオンの混入を避ける必要がある。このため、電解質を添加した水を陽極の電極室7に流入させることによって、陰極の電極室9のアルカリ性水にはカルシウムイオンのみが添加され、乳酸イオンは電極室7の酸性水とともに排出されるようにしてある。ここで、アルカリ性水を生成する際に同時に生成される酸性水には乳酸イオンが添加されてアストリンゼント効果を有するので、アストリンゼントの目的に利用される。
【0006】
上記のようにして電解槽2で電気分解して得られたアルカリ性や酸性の電解水の水質は、電気分解のために供給した電気量に応じてpH値がファラデーの法則に従うため、従来では、電気分解に要した電気量から逆算して推定されていた。しかし、電解槽2で生成された電解水の水質は、電気分解のために供給した電気量の他に、電解槽2への水の通水流量、電解槽2での水の滞留時間、電解槽2への水の流入流量と電解槽2の容積の比などにも依存する。例えば電解槽2での水の滞留時間が長ければ長い程、電解効率が上がり、電解効率が100%に満たない場合(一般には連続通水式の電解水生成装置では電解効率は10%程度である)、電解された水と未電解の水との存在比率により生成された電解水の水質が変わることになる。また水に含まれている溶存成分、特に各種のイオン種や、炭酸水素イオンなどの緩衝性を有する溶存ガスなどによっても、電解後の水質が影響を受ける。
【0007】
このように、電解水生成装置で得られる電解水の水質は、電解槽2内での印加電圧は勿論、電解槽2に流入する水の量や原水水質等によっても大きな影響を受けるものであり、電気分解に要した電気量から逆算した推定値では水質を把握することができない。そこで、図12のように、電解槽2で生成されたアルカリ性水や酸性水の流出路12,13に電気化学的水質測定器20を設け、電解水の水質を直接、正しく測定することが行なわれている。
【0008】
ここで、電解槽2から流出する電解水は数cm/sec〜数10cm/sec程度の流速があり、電解水をリアルタイムで連続的に測定するには、測定に要する時間がタイムラグにならない測定原理で水質の計測を行なう必要があるが、電気化学的測定原理を利用した電気化学的水質測定器20は、作用電極(検知電極)を通過する検水溶液に直接接触して水質測定を行なうことが可能であり、従って、電解水生成装置1における水質測定手段としては電気化学的測定器20が最も適しており、このような電気化学的水質測定器20を用いてpH、酸化還元電位、各種イオン濃度を測定するようにしている。例えば、実開昭56−172391号公報に記載されている電解水生成装置には、電気化学的水質測定器としてpHセンサを設け、生成された電解水のpH値を表示するようにしてある。また、特開平5−64785号公報に記載されている電解水生成装置では、電気化学的水質測定器としてpHセンサを設け、pHセンサの出力信号に基いて、目標設定pH値に対するその偏差pHに対応した電解電圧や流量を増減させるフイードバック制御を行うようにしている。
【0009】
上記のような電気化学的測定原理を利用した水質測定器は、作用電極(検知電極)と比較電極で構成される電極を具備して形成されるものであり、水質変化による作用電極と比較電極の間の電位差あるいは電流変化を検知することによって、水質を測定するようにしたものであり、電気化学的水質測定器20の構造の概略を図〜図に示す。
【0010】
はpHセンサ、図は酸化還元電位センサを示すものであり、電気化学的水質測定器20の本体部は、飽和もしくは3.3M(mol/L)の塩化カリウム溶液等の内部溶液16を封入する封入部18と、電解水が通水される検水溶液室19とで形成してある。封入部18と検水溶液室19との間に液絡部保持部材24が設けてあり、液絡部保持部材24にアルミナ系セラミックスなどの多孔質材で形成される液絡部(塩橋)22を保持させてある。尚、内部溶液16には塩化カリウムの安定な溶出及び結晶化防止のためにカルボキシメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース系増粘剤を添加することもある。比較電極部21の電極としては銀/塩化銀電極が通常使用され、比較電極部21は内部溶液16に浸漬してある。また検知用作用電極部28a,28bとしては、図のpHセンサでは内部電極26aをガラス感応膜27内に封入したものとして形成してあり、また図の酸化還元電位センサでは白金又は金などの不反応性金属電極26bを用い、白金線等のリード線44を被覆した熱収縮テフロンチューブ又はガラスなどの絶縁被覆部29の先端にこの電極26bを取り付けたものとして形成してある。この作用電極部28a,28bはその下部を液絡部保持部材24を通して検水溶液室19内に臨ませてある。
【0011】
また図は図のpHセンサと図の酸化還元電位センサとを一体化させた構造のものであり、比較電極21をpHセンサと酸化還元電位センサとで共通して用い、pHと酸化還元電位の両方を測定することができるようにしたタイプのものである。
乃至図において15は内部溶液補充口、30は流入口、31は流出口であり、検水である電解水は流入口30から検水溶液室19に入り、流出口31から流出するように検水溶液室19内を流れるようになっている。そして内部溶液16に浸漬される比較電極部21と検水溶液室19内において電解質と接触する作用電極部28a,28bとの間で発生した起電力は、増幅アンプで形成される増幅部14によって適宜の増幅率で増幅され、相当の電圧として出力されるようにしてあり、A/D変換された後に制御部に入力されるようになっている。pHセンサや酸化還元電位センサの場合には、起電力の値に応じて0〜5Vの電圧に増幅して出力するようにしてあるのが一般的である。増幅部14は電気化学的水質測定器20と一体化されている場合が多く、増幅部14を起動させるための電圧は電解水生成装置1から供給されるようになっている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構造の電気化学的水質測定装置20を設けた電解水生成装置1には次のような3つの問題があった。
まず第1の問題を説明する。すなわち、電解槽2で水が電気分解されると、電極8が陰極の電極室9では
2H2 O+2e- →2OH- +H2
電極6が陽極の電極室7では
2H2 O→4H+ +O2 +4e-
2Cl- →Cl2 +2e-
の反応が起こり、アルカリ性水と酸性水が生成されると同時に、水素や酸素、塩素も発生し、水素や酸素はガス成分として電解水に含まれる。
【0013】
そしてこのようなガス成分の気泡を同伴した電解水を電気化学的水質測定装置20の検水溶液室19に通して計測する際に、特に検水溶液室19を通過する流量が少ないときには、ガス成分(水路に滞留していた気泡を含む)が気泡として検水溶液室19内に滞留するおそれがある。この気泡の滞留は、検水溶液室19内のうち流入口30よりも流出口31と反対側寄りの部分(図〜図にイ矢印で示す部分)において発生し易い。そしてこのように気泡が検水溶液室19内に滞留すると、比較電極部21を内部溶液16を介して検水である検水溶液室19内の電解水と電気的に導通させる塩橋の役割を果たす液絡部22が気泡の層で覆われて断線状態になり、計測が不能になるおそれがあるという問題が生じるものであった。
【0014】
次に第2の問題を説明すると、電気化学的水質測定装置20の検水溶液室19を通過する検水の流量が多い場合には、検水溶液室19内の内圧が上昇し、液絡部22に検水溶液室19側から水圧が作用して液絡部22に検水が浸入し、この結果、液絡部22の抵抗値が上昇して不斉電位が発生し、電気化学的水質測定装置20による水質の測定精度が影響を受けるおそれがあるという問題があった。
【0015】
さらに第3の問題を説明する。電気化学的水質測定器20が電解水のpH値を測定する図や図のタイプの場合、検知用作用電極部28bとして内部電極26aをガラス感応膜27内に封入したものが使用されている。このように形成される電気化学的水質測定器20を組み込んだ電解水生成装置1にあって、電解水生成装置1に通水していないときには電気化学的水質測定器20の検水溶液室19内に水が存在しない状態になり、この未通水の状態で長時間放置されると、作用電極部28bのガラス感応膜27の表面が乾燥する。そしてこのように作用電極部28bのガラス感応膜27の表面が乾燥すると、次回に電解水生成装置1に通水して電気化学的水質測定器20で電解水の水質を測定しようとするときに、測定の応答性が遅くなるという問題があった。
【0016】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電気化学的水質測定器の検水溶液室内に気泡が滞留して水質の計測が不能になることを未然に防ぐことができると共に、電気化学的水質測定器の検水溶液室の内圧が上昇して水質の測定精度が影響を受けることを未然に防ぐことができる電解水生成装置を提供することを目的とするものであり、加えて未通水状態で長時間放置されても電極部のガラス感応膜の表面が乾燥状態になることを未然に防ぐことができる電解水生成装置を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水を電気分解することによりアルカリ性水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一方の水質を電気化学的に測定する電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生成装置において、電気化学的水質測定器の電解水を通して水質を測定する検水溶液室に流入口と流出口を設け、流入口と流出口との間の水路が検水溶液室内で対角上に位置すると共に流入口が流出口より下側に位置するように流入口と流出口を配置し、流入口の開口面積を流出口の開口面積よりも小さく形成して成ることを特徴とするものである。
【0018】
また請求項2の発明は、電気化学的水質測定器を検水溶液室にpHを測定するための作用電極部のガラス感応膜を設けて形成し、この検水溶液室に流入口をその開口が、ガラス感応膜の下端部より上側になるように設けて成ることを特徴とするものである。
【0019】
【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1は電解水生成装置1の一例を示すものであり、電解槽2、浄水装置3、電解質供給装置4、水路切換弁32、及び電気化学的水質測定器20等をハウジング33に納めたものとして構成されている。浄水装置3は抗菌活性炭からなる濾過材34と中空糸膜からなる濾過材35とを備えたものであり、この2種類の濾過材34,35はそれぞれ単一のカートリッジに納めてあって、カートリッジごと交換することができるようにしてある。
【0020】
電解槽2内は、電極6が設置された電極室7と、電極8が設置された電極室9とに隔膜5で区画されており、底部側に流入路10,11を、上部側に流出路12,13を備えている。これら流出路12,13は、水路切換弁32を介して吐出管36,37に接続されている。ここにおいて、流入路10と流出路13は一方の電極6を囲む隔膜5内の電極室7に連通し、流入路11と流出路12は他方の電極8を囲む電極室9に連通しているのであるが、流入路10は流入路11よりも細くされていて、電極室7側に流れ込む流量が電極室9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調整されている。また上記水路切換弁32は、流出路12と吐出管36とを連通させる時、流出路13と吐出管37とを連通させ、流出路12と吐出管37とを連通させる時、流出路13と吐出管36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。
【0021】
また、水道蛇口42に接続した切り替えレバーユニット43と浄水装置3の間にはサーミスタ39と定流量弁41が接続され、また、浄水装置3と電解槽2の間には流量検知センサ38と電磁弁40とが配置されており、電磁弁40と上記流入路10、11を個別に接続する配管のうち、流入路10に至る管の途中に電解質供給装置4(カルシウム剤添加筒)が配置されている。電磁弁40は排水口44につながっており、電解水生成装置1への通水が停止されたことを流量検知センサ38によって検知されると一定時間後に電磁弁40が開いて、電解槽2内やその他の配管系内の残留水を排出口44から排出するようにしてある。前記の吐出管37の途中には、電気化学的水質測定器20が配置されている。この電気化学的水質測定器20については後で詳述する。
【0022】
次に水道水から電解水を生成させるときの水の流れについて説明する。水道蛇口42に接続した切り替えレバーユニット43を、浄水装置3側に水が流れるように切り換えると、浄水装置3及び電解質供給装置4を通して流入路10、11から電解槽2内に水が導入され、電気分解されるわけであるが、電解槽2内の電解電圧の印加は通水が流量検知センサ38により検知された場合に開始されるようにしてある。
【0023】
そして、アルカリ性水を得たい旨の指示がなされているならば、電解槽2の電極6が陽極に、電極8が陰極となるように電解電圧が印加され、電極室9でアルカリ性水が、電極室7で酸性水が生成され、流出路12側にアルカリ性水が、流出路13側に酸性水が得られる。このとき水路切換弁32は流出路12と吐出管37とを連通させると共に流出路13と吐出管36とを連通させる状態に設定されており、アルカリ性水が吐出管37側に吐出されて飲用等に利用され、酸性水は吐出管36側に吐出される。
【0024】
また酸性水が得たい旨の指示がなされているときは、指示された酸性水の電解度合に応じて次の2つの水の流れとなる。先ず、弱酸性水の場合には、電解槽2内の電極6が陰極に、電極8が陽極になるように電解電圧が印加され、電極室7でアルカリ性水が、電極室9で酸性水が生成され、流出路13側にアルカリ性水が、流出路12側に弱酸性水が得られる。このとき、水路切換弁32は上記と状態と同じに設定されており、弱酸性水が吐出管37に吐出されてアストリンゼント水等として利用され、アルカリ性水は吐出管36側に吐出される。
【0025】
強酸性イオン水の場合は、電解槽2内の電極6が陽極に、電極8が陰極となるように電解電圧が印加され、電極室7で酸性水が、電極室9でアルカリ性水が生成され、流出路12側にアルカリ性水が、流出路13側に強酸性水が得られる。この時、水路切替弁32は流出路12と吐出管36とを連通させると共に流出路13と吐出管37とを連通させる状態に切り替えられており、強酸性水が吐出管37に吐出されて殺菌等に利用され、アルカリ性水は吐出管36側に吐出される。このように、強酸性水を吐出管37から吐出させる場合に、電極6を陽極として電極室7で酸性水を生成させるのは、前述のように、電極室7側への流入路10を電極室9側の流入路11より絞って水の流入量を少なくしているために、電極室7内で強酸性水を得ることが容易となっているためである。
【0026】
上記のように電解槽2で生成されて吐出管37より吐出される電解水は、電解槽2と吐出管37との間に配置される電気化学的水質測定器20によって水質が測定される。電気化学的水質測定器20の一例として、電解水のpHと酸化還元電位の両方を測定するタイプのものを図に示す(既述の図のものと同様な構成を有する)。この電気化学的水質測定器20は電位差検出方式の電気化学センサであり、図ではpHと酸化還元電位を測定するタイプのもので説明するが、各種イオン濃度や溶存ガスなどの水中溶存成分を測定するものも同様である。電気化学的水質測定器20の下部内には、封入部18と検水溶液室19とを仕切るように液絡部保持部材24が設けてあり、液絡部保持部材24にアルミナ系セラミックスなどの多孔質材で形成される液絡部(塩橋)22を保持させてある。封入部18には飽和もしくは3.3M(mol/L)の塩化カリウム(KCl)溶液等の内部溶液16が封入してあり、この内部溶液16にはKClの安定な溶出のために溶液粘度が4000cps以上(通常は10000cps程度が好ましい)となるようにカルボキシメチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース系増粘剤が添加してある。比較電極部21は電極を銀/塩化銀電極で形成してあり、内部溶液16に浸漬してある。図において15は内部溶液補充口、30は検水溶液室19の下部に設けた流入口、31は検水溶液室19の上部に設けた流出口であり、検水である電解水は流入口30から検水溶液室19の下部内に入り、上部の流出口31から流出するように検水溶液室19内を流れるようになっている。
【0027】
また作用電極部28bは、pHを測定するためのガラス感能膜27や半導体などによるpH測定用電極であり、作用電極部28aは酸化還元電位を測定するための白金または金などによる酸化還元電位測定用の不反応電極であり、いずれも下部が検水溶液室19内に位置するように設置してある。尚、作用電極部28aには白金線のガラス封入などにより絶縁被覆部29を設けてもよく、また白金線は熱収縮性テフロンチューブにより絶縁被覆して絶縁被覆部29を設けるようにしてもよい。
【0028】
上記のように図の電気化学的水質測定器20では電極が検知用作用電極28a,28bと比較電極21、及び液絡部22とで構成され、検水溶液室19に通水される電解水の水質変化に伴う作用電極28a,28bと比較電極21との間の電位差の変化を検出するものである。そしてこのように電気化学的水質測定器20で発生した起電力は、電気化学的水質測定器20の上部に設けた増幅器(アンプ)で形成される増幅部14で所定の増幅率で増幅されることによって、相当の電圧として換算されて出力され、さらにA/D変換回路等で形成されるA/D変換部50でA/D変換された後に、制御部51に入力されるようになっている。ここではpH又は酸化還元電位の測定であれば、その値に応じて0〜5Vの電圧を出力するように増幅率が設定されている。尚、図のものでは増幅部14の起動のための電圧として±12Vを印加するものとしてある。
【0029】
制御部51はマイクロコンピュータにて構成された制御回路で形成してある。制御部51内にはA/D変換部50を一体に組み込んであり、制御部51はA/D変換部50を介して電気化学的水質測定器20の増幅部14に接続するようにしてある。さらに制御部51には表示部52が接続してあり、制御部51に入力されたpHや酸化還元電位のデータに基づいて、表示部52にpH値や酸化還元電位値が表示されるようになっている。また制御部51には既述の流量検知センサ38が接続してある。ここで、制御部51は、電解槽2の電極6,8に印加する電解電圧をPMW制御により制御することができるように構成されているものであり、また電解槽2で生成する電解水の目標pH値と、電気化学的水質測定器20で測定される電解水のpH値との比較回路を内蔵しており、電解水の実測pH値が目標pH値に一致するように、電極6,8に印加する電解電圧のフィードバック制御が行なわれるようにしてある。例えば、電気化学的水質測定器20で測定される電解水のpH値の変動が±0.1pH以内の状態が2秒間連続する状態まで追い込むようにフィードバック制御するようにしてあり、この状態になった時点を安定としている。
【0030】
ここで、図2は電気化学的水質測定器20の一例を拡大して示し、図3はその検水溶液室19をさらに拡大して示すものであるが、流入口30は検水溶液室19の一方の端部の底面に開口させて設けてあり、流出口31は検水溶液室19の他方の端部の上端部に開口させて設けてある。電解槽2で生成された電解水は流入口30から検水溶液室19内に流入し、検水溶液室19内を流れる間に水質を測定された後に、流出口31から流出するが、このように検水溶液室19の一方の端部に流入口30を、他方の端部に流出口31を設け、流入口30を流出口31より下側に位置させるようにすることによって、流入口30から流出口31へと検水溶液室19内を流れる水路は検水溶液室19の一方の端部の下部から他方の端部の上端部へと検水溶液室19内の対角上に形成されることになり、図〜図にイ矢印で示すような気泡が滞留する流路バイパスとなる部分が生じず、水とともに流入口30から検水溶液室19に流入した気泡は水の流れに従って流出口31から流出する。従って、検水溶液室19を通過する流量が少ないときにも気泡が検水溶液室19内に滞留することがなくなり、電気的に導通させる塩橋の役割を果たす液絡部22が気泡の層で覆われることを防ぐことができるものであり、気泡の影響を受けることなく水質の測定を安定して行なうことができるものである。
【0031】
また、上記のように、流入口30は検水溶液室19の一方の端部の底面に、流出口31は検水溶液室19の他方の端部の上端部にそれぞれ開口させて設けてあるが、さらに、流入口30の開口面積が流出口31の開口面積よりも小さくなるように、流入口30と流出口31を形成してある。
【0032】
このものでは上記と同様に気泡が検水溶液室19内に滞留することを防ぐことができるのは勿論、検水溶液室19を通過する流量が多い場合でも、流入口30の開口面積が流出口31の開口面積よりも小さいので、検水溶液室19の内圧が上昇することを防ぐことができる。従って液絡部22に検水溶液室19側から水圧が作用して液絡部22に検水が浸入することを防止して、液絡部22の抵抗値が上昇して不斉電位が発生することを防ぐことができ、水質の測定精度に影響が出ないようにすることができるものである。
【0033】
さらに、図は電気化学的水質測定器20の一例を拡大して示し、図はその検水溶液室19をさらに拡大して示すものであるが、図2,図3の場合と同様に、流入口30は検水溶液室19の一方の端部に、流出口31は検水溶液室19の他方の端部の上端部にそれぞれ設けると共に、流入口30の開口が流出口31の開口より下側に位置するようにしてあり、また図,図の場合と同様に流入口30の開口面積が流出口31の開口面積よりも小さくなるようにしてある。そしてこのものでは、流入口30を検水溶液室19内にその底面から上方へ立ち上がるように形成してあり、流入口30の開口30aが検水溶液室19の底部よりも上側に位置するようにしてある。流入口30の開口30aの位置は、流出口31の開口より下側で且つ、検水溶液室19に設けられたpHを測定するための作用電極部28bのガラス感能膜27の下端部より上側になるように設定してある。
【0034】
このものでは上記と同様に気泡が検水溶液室19内に滞留することを防ぐことができると共に検水溶液室19の内圧が上昇することを防ぐことができるのは勿論、電解水生成装置1への通水が停止されて電解水生成装置1内の水が排出されときでも、電気化学的水質測定器20の検水溶液室19内には流入口30の開口30aの高さ位置まで水が溜まっている(検水溶液室19内の水位を図7に鎖線で示す)。従って、この未通水の状態で長時間放置されても、作用電極部28bのガラス感応膜27は検水溶液室19内に滞留する水に浸漬されており、ガラス感応膜27の表面が乾燥状態になることがなく、作用電極部28bのガラス感応膜27の表面が乾燥した場合に生じる、次回に電解水生成装置1に通水して電気化学的水質測定器20で電解水の水質を測定しようとするときに測定の応答性が遅くなるという問題が解消されるものである。
【0035】
【発明の効果】
上記のように本発明は、水を電気分解することによりアルカリ性水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一方の水質を電気化学的に測定する電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生成装置において、電気化学的水質測定器の電解水を通して水質を測定する検水溶液室に流入口と流出口を設け、流入口と流出口との間の水路が検水溶液室内で対角上に位置すると共に流入口が流出口より下側に位置するように流入口と流出口を配置するようにしたので、水とともに流入口から検水溶液室に流入した気泡は水の流れに従って流出口から流出し、流量が少ないときにも気泡が検水溶液室内に滞留することがなくなるものであり、電気的に導通させる塩橋の役割を果たす液絡部が気泡の層で覆われることを防ぐことができ、気泡の影響を受けて水質の計測が不能になることを未然に防ぐことができるものである。
【0036】
た、電気化学的水質測定器の検水溶液室に設けられる流入口の開口面積を流出口の開口面積よりも小さく形成するようにしたので、検水溶液室を通過する流量が多い場合でも検水溶液室の内圧が上昇することを防ぐことができるものであり、液絡部に検水溶液室側から水圧が作用して検水が浸入することを防止して、液絡部の抵抗値が上昇して不斉電位が発生することを防ぐことができ、水質の測定精度が影響を受けることを未然に防ぐことができるものである。
【0037】
また請求項の発明は、電気化学的水質測定器を検水溶液室にpHを測定するための作用電極部のガラス感応膜を設けて形成し、この検水溶液室に流入口をその開口が、ガラス感応膜の下端部より上側になるように設けたので、通水を停止した状態でも検水溶液室内には流入口の高さ位置まで水が溜まっており、この未通水の状態で長時間放置されても、作用電極部のガラス感応膜は滞留する水に浸漬されて表面が乾燥状態になることを防ぐことができ、測定の応答性が遅くなることを未然に防ぐことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 電解水生成装置の一例の概略構成を示す断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態の一例における電気化学的水質測定器を示す概略斜視図である。
【図3】 同上の電気化学的水質測定器の一部の拡大した断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態の他の一例における電気化学的水質測定器を示す概略斜視図である。
【図5】 同上の電気化学的水質測定器の一部の拡大した断面図である。
【図6】 電気化学的水質測定器と制御系を示す図である。
【図7】 電気化学的水質測定器の一例を示す断面図である。
【図8】 電気化学的水質測定器の他例を示す断面図である。
【図9】 電気化学的水質測定器のさらに他例を示す断面図である。
【図10】 従来の電解水生成装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
2 電解槽
19 検水溶液室
20 電気化学的水質測定装置
30 流入口
31 流出口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic cell that continuously generates electrolytic water of alkaline water and acidic water, and water quality that electrochemically measures water quality such as raw water for tap water or purified water thereof, or alkaline or acidic electrolytic water generated in an electrolytic cell. The present invention relates to an electrolyzed water generating device formed by providing a measuring device.
[0002]
[Prior art]
  As an electrolyzed water generating apparatus 1 provided with an electrolyzer 2 and an electrochemical water quality measuring device 20,10The structure shown in FIG. 1 is provided by the present applicant. Figure10The electrolyzed water generating device 1 shown in FIG. 1 is a so-called alkaline ion adjuster composed of an electrolyzer 2, a water purifier 3, an electrolyte (electrolysis promoter) supply device 4, and the like. The inside of the tank is divided into an electrode chamber 7 arranged and an electrode chamber 9 arranged with an electrode 8.
[0003]
And the raw water in which tap water is generally used is first purified through the water purifier 3. The water purifier 3 removes odorous components such as organic substances, inorganic substances or hypochlorous acid contained in the raw water, and is usually constituted by a microfilter such as an antibacterial activated carbon filter and a hollow fiber membrane. Next, the purified water that has flowed out of the water purifier 3 is divided into an inflow path 11 that communicates with the electrode chamber 9 and an inflow path 10 that communicates with the electrode chamber 7 and flows into the electrolytic cell 2. In this way, the water that flows into the electrode chamber 7 of the electrolytic cell 2 is continuously supplied with an electrolyte that promotes electrolysis from the electrolyte supply device 4 that is connected upstream of the electrode chamber 7. As the electrolyte, a calcium salt such as calcium lactate or calcium glycerophosphate is used.
[0004]
As described above, while electrolytically supplying water to the electrolytic cell 2, an electrolytic voltage of the anode is applied to the electrode 6 and an electrolytic voltage of the cathode is applied to the electrode 8 to perform electrolysis, whereby alkaline water is supplied to the electrode chamber 9. Acidic water (so-called acidic ionized water) is generated in the electrode chamber 7 (so-called alkaline ionized water). The alkaline water thus generated is discharged from the outflow passage 12 and the acidic water is discharged from the outflow passage 13 through separate flow paths.
[0005]
When the electrolyte is supplied from the electrolyte supply device 4 to the cathode electrode chamber 9, the electrolyte is mixed into the alkaline water discharged from the electrode chamber 9, so that only the water flowing into the electrode chamber 7 is supplied from the electrolyte supply device 4. An electrolyte is added. In particular, when calcium lactate is used as the electrolyte, lactic acid ions may be used as precursors to produce volatile organochlorine compounds, etc., so lactate ions are mainly added to alkaline water used for drinking and the like. It is necessary to avoid contamination. For this reason, only the calcium ions are added to the alkaline water in the cathode electrode chamber 9 and the lactic acid ions are discharged together with the acidic water in the electrode chamber 7 by causing the electrolyte-added water to flow into the anode electrode chamber 7. It is like that. Here, since the lactic acid ions are added to the acidic water produced simultaneously with the production of the alkaline water to have an astringent effect, it is used for the purpose of astringent.
[0006]
Since the pH value of alkaline or acidic electrolyzed water obtained by electrolysis in the electrolytic cell 2 as described above follows the Faraday law according to the amount of electricity supplied for electrolysis, conventionally, It was estimated from the amount of electricity required for electrolysis. However, the quality of the electrolyzed water generated in the electrolyzer 2 is not limited to the amount of electricity supplied for electrolysis, the flow rate of water to the electrolyzer 2, the residence time of water in the electrolyzer 2, electrolysis It also depends on the ratio of the flow rate of water into the tank 2 and the volume of the electrolytic tank 2. For example, the longer the residence time of water in the electrolytic cell 2, the higher the electrolysis efficiency, and the electrolysis efficiency is less than 100% (in general, the electrolysis efficiency is about 10% in a continuous water electrolyzed water generator). The quality of the electrolyzed water produced varies depending on the abundance ratio of electrolyzed water and unelectrolyzed water. The water quality after electrolysis is also affected by dissolved components contained in water, particularly various ion species and dissolved gases having buffering properties such as bicarbonate ions.
[0007]
Thus, the quality of the electrolyzed water obtained by the electrolyzed water generating device is greatly influenced not only by the voltage applied in the electrolyzer 2 but also by the amount of water flowing into the electrolyzer 2 and the quality of the raw water. The water quality cannot be determined from the estimated value calculated backward from the amount of electricity required for electrolysis. Therefore, as shown in FIG. 12, an electrochemical water quality measuring device 20 is provided in the outflow passages 12 and 13 of the alkaline water and acidic water generated in the electrolytic cell 2, and the water quality of the electrolytic water is directly measured correctly. It is.
[0008]
Here, the electrolyzed water flowing out from the electrolytic cell 2 has a flow rate of several cm / sec to several tens of cm / sec, and in order to continuously measure the electrolyzed water in real time, the measurement principle does not cause a time lag. However, the electrochemical water quality measuring device 20 using the electrochemical measurement principle can measure the water quality by directly contacting the test solution passing through the working electrode (detection electrode). Therefore, the electrochemical measuring device 20 is the most suitable as the water quality measuring means in the electrolyzed water generating apparatus 1, and the pH, oxidation-reduction potential, various ions are used by using the electrochemical water quality measuring device 20. The concentration is measured. For example, in the electrolyzed water generating apparatus described in Japanese Utility Model Publication No. 56-172391, a pH sensor is provided as an electrochemical water quality measuring device, and the pH value of the generated electrolyzed water is displayed. Moreover, in the electrolyzed water generating apparatus described in JP-A-5-64785, a pH sensor is provided as an electrochemical water quality measuring device, and the deviation pH with respect to the target set pH value is set based on the output signal of the pH sensor. Feedback control to increase or decrease the corresponding electrolysis voltage or flow rate is performed.
[0009]
  The water quality measuring instrument using the electrochemical measurement principle as described above is formed by including an electrode composed of a working electrode (detection electrode) and a reference electrode. The water quality is measured by detecting a potential difference or current change between the two, and an outline of the structure of the electrochemical water quality measuring device 20 is illustrated.7~ Figure9Shown in
[0010]
  Figure7Is a pH sensor, diagram8Indicates an oxidation-reduction potential sensor, and the main body portion of the electrochemical water quality measuring device 20 includes a sealing portion 18 that encloses an internal solution 16 such as a saturated or 3.3 M (mol / L) potassium chloride solution, It is formed with a sample solution chamber 19 through which electrolyzed water is passed. A liquid junction holding member 24 is provided between the sealed portion 18 and the test solution chamber 19, and a liquid junction (salt bridge) 22 formed on the liquid junction holding member 24 with a porous material such as alumina ceramics. Is held. Note that a cellulose-based thickener such as carboxymethyl cellulose or hydroxyethyl cellulose may be added to the internal solution 16 in order to stably dissolve potassium chloride and prevent crystallization. A silver / silver chloride electrode is usually used as the electrode of the comparative electrode portion 21, and the comparative electrode portion 21 is immersed in the internal solution 16. Further, as the detection working electrode portions 28a and 28b, FIG.7In the pH sensor, the internal electrode 26a is formed as enclosed in the glass sensitive film 27, and FIG.8In this redox potential sensor, a non-reactive metal electrode 26b such as platinum or gold is used, and this electrode 26b is attached to the tip of an insulating coating 29 such as a heat-shrinkable Teflon tube or glass covered with a lead wire 44 such as a platinum wire. It is formed as an object. The lower portions of the working electrode portions 28 a and 28 b are exposed to the test solution chamber 19 through the liquid junction holding member 24.
[0011]
  Also figure9Is a figure7PH sensor and diagram8The oxidation / reduction potential sensor is integrated, and both the pH sensor and the oxidation-reduction potential sensor can be used in common for the pH electrode and the oxidation-reduction potential sensor so that both the pH and the oxidation-reduction potential can be measured. Of the type.
  Figure7Thru figure915 is an internal solution replenishing port, 30 is an inlet, 31 is an outlet, and electrolyzed water as test water enters the test solution chamber 19 from the inlet 30 and flows out from the outlet 31. It is designed to flow inside. The electromotive force generated between the reference electrode portion 21 immersed in the internal solution 16 and the working electrode portions 28a and 28b in contact with the electrolyte in the test solution chamber 19 is appropriately determined by the amplification portion 14 formed by an amplification amplifier. Are amplified and output as a corresponding voltage, and are input to the control unit after A / D conversion. In the case of a pH sensor or an oxidation-reduction potential sensor, the voltage is generally amplified to 0 to 5 V in accordance with the electromotive force value and output. The amplifying unit 14 is often integrated with the electrochemical water quality measuring device 20, and a voltage for starting the amplifying unit 14 is supplied from the electrolyzed water generating apparatus 1.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electrolyzed water generating apparatus 1 provided with the electrochemical water quality measuring apparatus 20 having the above structure has the following three problems.
First, the first problem will be described. That is, when water is electrolyzed in the electrolytic cell 2, the electrode 8 is in the cathode electrode chamber 9.
2H2O + 2e-→ 2OH-+ H2
In the electrode chamber 7 where the electrode 6 is an anode,
2H2O → 4H++ O2+ 4e-
2Cl-→ Cl2+ 2e-
At the same time, alkaline water and acidic water are generated, and hydrogen, oxygen, and chlorine are also generated. Hydrogen and oxygen are contained in the electrolyzed water as gas components.
[0013]
  And when measuring the electrolyzed water accompanied by such gas component bubbles through the test solution chamber 19 of the electrochemical water quality measuring device 20, especially when the flow rate passing through the test solution chamber 19 is small, the gas component ( There is a possibility that air bubbles (including air bubbles staying in the water channel) stay in the test solution chamber 19 as air bubbles. The retention of the bubbles is a portion of the test solution chamber 19 closer to the side opposite to the outlet 31 than the inlet 30 (see FIG.7~ Figure9This is likely to occur at a portion indicated by an arrow in FIG. When the air bubbles stay in the test solution chamber 19 in this way, it serves as a salt bridge that electrically connects the reference electrode portion 21 to the electrolyzed water in the test solution chamber 19 that is the test water through the internal solution 16. The liquid junction 22 is covered with a bubble layer, resulting in a disconnection state, resulting in a problem that measurement may become impossible.
[0014]
Next, the second problem will be described. When the flow rate of the test water passing through the test solution chamber 19 of the electrochemical water quality measurement apparatus 20 is large, the internal pressure in the test solution chamber 19 rises and the liquid junction 22 As a result, water pressure acts on the liquid junction part 22 from the side of the aqueous test solution chamber 19, and as a result, the resistance value of the liquid junction part 22 increases and an asymmetric potential is generated. There is a problem that the measurement accuracy of water quality by 20 may be affected.
[0015]
  Further, the third problem will be described. The figure which the electrochemical water quality measuring device 20 measures the pH value of electrolyzed water7Or figure9In the case of this type, a working electrode portion 28b for detection in which an internal electrode 26a is enclosed in a glass sensitive film 27 is used. In the electrolyzed water generating device 1 incorporating the electrochemical water quality measuring device 20 formed as described above, when the water is not passed through the electrolyzed water generating device 1, the inside of the test solution chamber 19 of the electrochemical water quality measuring device 20 When no water is present in this state and left untreated for a long time, the surface of the glass sensitive film 27 of the working electrode portion 28b is dried. And when the surface of the glass sensitive film | membrane 27 of the working electrode part 28b dries in this way, when it tries to measure the quality of electrolyzed water with the electrochemical water quality measuring device 20 next, it will flow through the electrolyzed water production | generation apparatus 1 There was a problem that the response of the measurement was slow.
[0016]
  The present invention has been made in view of the above points, and can prevent the measurement of water quality from becoming impossible due to bubbles remaining in the sample solution chamber of the electrochemical water quality measuring instrument.AndThis prevents the water pressure measurement accuracy from being affected by an increase in the internal pressure of the test water chamber of the electrochemical water quality measuring instrument.The purpose of the present invention is to provide an electrolyzed water generator.It is an object of the present invention to provide an electrolyzed water generating device that can prevent the surface of the glass sensitive film of the electrode part from being dried even if left untreated for a long time.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention generates alkaline water and acidic water by electrolyzing water, and is provided on the downstream side of the electrolytic cell, the electrolytic cell for flowing out the generated alkaline and acidic electrolytic water separately, and electrolysis An electrolyzed water generating device formed with an electrochemical water quality measuring device for electrochemically measuring at least one of the quality of electrolyzed water generated in a tank, wherein the water quality is passed through the electrolyzed water of the electrochemical water quality measuring device. An inlet and an outlet are provided in the sample solution chamber for measuring water, and the water channel between the inlet and outlet is positioned diagonally in the sample solution chamber and the inlet is positioned below the outlet. Arrange the inlet and outletThe opening area of the inlet is smaller than the opening area of the outletIt is characterized by comprising.
[0018]
  The invention of claim 2 is an electrochemical water quality measuring device.Is formed by providing a glass-sensitive membrane of the working electrode part for measuring pH in the test solution chamber, and the opening of the test solution chamber is located above the lower end of the glass-sensitive membrane.It is characterized by being provided.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows an example of an electrolyzed water generating device 1 in which an electrolyzer 2, a water purifier 3, an electrolyte supply device 4, a water channel switching valve 32, an electrochemical water quality measuring instrument 20, and the like are housed in a housing 33. It is configured as. The water purifier 3 is provided with a filter medium 34 made of antibacterial activated carbon and a filter medium 35 made of a hollow fiber membrane. The two types of filter mediums 34 and 35 are housed in a single cartridge. Everything can be exchanged.
[0020]
The inside of the electrolytic cell 2 is partitioned by a diaphragm 5 into an electrode chamber 7 in which an electrode 6 is installed and an electrode chamber 9 in which an electrode 8 is installed. Roads 12 and 13 are provided. These outflow passages 12 and 13 are connected to discharge pipes 36 and 37 via a water passage switching valve 32. Here, the inflow path 10 and the outflow path 13 communicate with the electrode chamber 7 in the diaphragm 5 surrounding one electrode 6, and the inflow path 11 and the outflow path 12 communicate with the electrode chamber 9 surrounding the other electrode 8. However, the inflow path 10 is narrower than the inflow path 11 and is adjusted so that the flow rate flowing into the electrode chamber 7 side is smaller than the flow rate flowing into the electrode chamber 9 side at a ratio of 1: 3 to 1: 4. Has been. The water channel switching valve 32 communicates the outflow channel 13 and the discharge pipe 37 when communicating the outflow channel 12 and the discharge pipe 36, and connects the outflow channel 13 and the discharge pipe 37 when communicating the outflow channel 12 and the discharge pipe 37. An electromagnetic rotary valve or a motor type switching valve is configured to communicate with the discharge pipe 36.
[0021]
A thermistor 39 and a constant flow valve 41 are connected between the switching lever unit 43 connected to the water tap 42 and the water purifier 3, and a flow rate detection sensor 38 and an electromagnetic wave are connected between the water purifier 3 and the electrolytic cell 2. A valve 40 is disposed, and among the pipes individually connecting the electromagnetic valve 40 and the inflow paths 10 and 11, the electrolyte supply device 4 (calcium agent addition cylinder) is disposed in the middle of the pipe reaching the inflow path 10. ing. The electromagnetic valve 40 is connected to the drain port 44. When the flow rate detection sensor 38 detects that the water flow to the electrolyzed water generating device 1 is stopped, the electromagnetic valve 40 is opened after a certain time, and the inside of the electrolytic cell 2 And other residual water in the piping system is discharged from the discharge port 44. An electrochemical water quality measuring device 20 is disposed in the middle of the discharge pipe 37. The electrochemical water quality measuring device 20 will be described in detail later.
[0022]
Next, the flow of water when generating electrolyzed water from tap water will be described. When the switching lever unit 43 connected to the water tap 42 is switched so that water flows to the water purification device 3 side, water is introduced into the electrolytic cell 2 from the inflow paths 10 and 11 through the water purification device 3 and the electrolyte supply device 4. Although electrolysis is performed, application of the electrolysis voltage in the electrolytic cell 2 is started when water flow is detected by the flow rate detection sensor 38.
[0023]
If an instruction to obtain alkaline water is given, an electrolysis voltage is applied so that the electrode 6 of the electrolytic cell 2 serves as an anode and the electrode 8 serves as a cathode. Acidic water is generated in the chamber 7, and alkaline water is obtained on the outflow path 12 side, and acidic water is obtained on the outflow path 13 side. At this time, the water passage switching valve 32 is set in a state in which the outflow passage 12 and the discharge pipe 37 are communicated with each other, and the outflow passage 13 and the discharge pipe 36 are in communication with each other, and alkaline water is discharged to the discharge pipe 37 side for drinking and the like. The acidic water is discharged to the discharge pipe 36 side.
[0024]
When an instruction to obtain acid water is given, the following two water flows are made according to the degree of electrolysis of the indicated acid water. First, in the case of weakly acidic water, an electrolysis voltage is applied so that the electrode 6 in the electrolytic cell 2 is a cathode and the electrode 8 is an anode, and alkaline water is supplied in the electrode chamber 7 and acidic water is supplied in the electrode chamber 9. As a result, alkaline water is obtained on the outflow path 13 side and weak acidic water is obtained on the outflow path 12 side. At this time, the water channel switching valve 32 is set to the same state as described above, weakly acidic water is discharged to the discharge pipe 37 and used as astringent water or the like, and alkaline water is discharged to the discharge pipe 36 side.
[0025]
In the case of strongly acidic ionic water, an electrolysis voltage is applied so that the electrode 6 in the electrolytic cell 2 serves as an anode and the electrode 8 serves as a cathode, so that acidic water is generated in the electrode chamber 7 and alkaline water is generated in the electrode chamber 9. Alkaline water is obtained on the outflow path 12 side, and strongly acidic water is obtained on the outflow path 13 side. At this time, the water passage switching valve 32 is switched to a state in which the outflow passage 12 and the discharge pipe 36 are communicated with each other and the outflow passage 13 and the discharge pipe 37 are in communication with each other, and strong acid water is discharged into the discharge pipe 37 and sterilized. The alkaline water is discharged to the discharge pipe 36 side. Thus, when strong acidic water is discharged from the discharge pipe 37, the acid water is generated in the electrode chamber 7 using the electrode 6 as an anode. As described above, the inflow path 10 toward the electrode chamber 7 is an electrode. This is because it is easy to obtain strongly acidic water in the electrode chamber 7 because the inflow amount of water is reduced by narrowing the inflow passage 11 on the chamber 9 side.
[0026]
  As described above, the water quality of the electrolyzed water generated in the electrolytic cell 2 and discharged from the discharge pipe 37 is measured by the electrochemical water quality measuring device 20 disposed between the electrolytic cell 2 and the discharge pipe 37. As an example of the electrochemical water quality measuring device 20, a type that measures both pH and redox potential of electrolyzed water is illustrated.6Shown in the previous figure9Has the same structure as the above). This electrochemical water quality measuring device 20 is a potential difference detection type electrochemical sensor,6Then, although it demonstrates by the type which measures pH and oxidation-reduction potential, what measures dissolved components in water, such as various ion concentrations and dissolved gas, is also the same. In the lower part of the electrochemical water quality measuring device 20, a liquid junction holding member 24 is provided so as to partition the sealed portion 18 and the test solution chamber 19, and the liquid junction holding member 24 is made of a porous material such as alumina-based ceramics. A liquid junction (salt bridge) 22 formed of a material is held. An internal solution 16 such as a saturated or 3.3 M (mol / L) potassium chloride (KCl) solution is enclosed in the enclosure 18, and the internal solution 16 has a solution viscosity for stable elution of KCl. Cellulosic thickeners such as carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose are added so as to be 4000 cps or more (usually preferably about 10,000 cps). The comparative electrode unit 21 is formed of a silver / silver chloride electrode and is immersed in the internal solution 16. Figure615 is an internal solution replenishing port, 30 is an inlet provided at the lower part of the test solution chamber 19, 31 is an outlet provided at the upper part of the test solution chamber 19, and electrolyzed water as test water is detected from the inlet 30. It enters into the lower part of the aqueous solution chamber 19 and flows through the test solution chamber 19 so as to flow out from the upper outlet 31.
[0027]
The working electrode portion 28b is a pH measuring electrode made of a glass sensitive film 27 or a semiconductor for measuring pH, and the working electrode portion 28a is a redox potential due to platinum or gold for measuring a redox potential. It is a non-reactive electrode for measurement, and all are installed so that the lower part is located in the test solution chamber 19. The working electrode portion 28a may be provided with an insulating coating portion 29 by encapsulating a platinum wire in glass, or the platinum wire may be provided with an insulating coating portion by heat-shrinking a Teflon tube. .
[0028]
  Figure as above7In the electrochemical water quality measuring instrument 20, the electrode is composed of the detection working electrodes 28 a and 28 b, the comparison electrode 21, and the liquid junction portion 22, and the action accompanying the change in the quality of the electrolyzed water passed through the test solution chamber 19. A change in potential difference between the electrodes 28a and 28b and the comparison electrode 21 is detected. The electromotive force generated in the electrochemical water quality measuring device 20 in this way is amplified at a predetermined amplification rate by the amplification unit 14 formed by an amplifier provided at the top of the electrochemical water quality measuring device 20. As a result, the voltage is converted and output as a considerable voltage, and further A / D converted by the A / D conversion unit 50 formed by an A / D conversion circuit or the like, and then input to the control unit 51. Yes. Here, if the pH or oxidation-reduction potential is measured, the amplification factor is set so that a voltage of 0 to 5 V is output according to the value. The figure6In this case, ± 12 V is applied as a voltage for starting up the amplifying unit 14.
[0029]
The control unit 51 is formed by a control circuit constituted by a microcomputer. An A / D conversion unit 50 is integrated in the control unit 51, and the control unit 51 is connected to the amplification unit 14 of the electrochemical water quality measuring instrument 20 via the A / D conversion unit 50. . Further, a display unit 52 is connected to the control unit 51 so that the pH value and the oxidation-reduction potential value are displayed on the display unit 52 based on the pH and oxidation-reduction potential data input to the control unit 51. It has become. Further, the above-described flow rate detection sensor 38 is connected to the control unit 51. Here, the control part 51 is comprised so that the electrolysis voltage applied to the electrodes 6 and 8 of the electrolytic cell 2 can be controlled by PMW control, and also the electrolyzed water produced | generated by the electrolytic cell 2 A comparison circuit between the target pH value and the pH value of the electrolyzed water measured by the electrochemical water quality measuring device 20 is built in, and the electrodes 6 and 6 are arranged so that the actually measured pH value of the electrolyzed water matches the target pH value. The feedback control of the electrolytic voltage applied to 8 is performed. For example, the feedback control is performed so that the state in which the pH value of the electrolyzed water measured by the electrochemical water quality measuring instrument 20 is within ± 0.1 pH is continued for 2 seconds. The point in time is stable.
[0030]
  Here, FIG. 2 shows an example of the electrochemical water quality measuring instrument 20 in an enlarged manner, and FIG. 3 shows the test solution chamber 19 in an enlarged manner, but the inlet 30 is one of the test solution chambers 19. The outlet 31 is provided open at the upper end of the other end of the test solution chamber 19. The electrolyzed water generated in the electrolytic cell 2 flows into the test solution chamber 19 from the inlet 30, and the water quality is measured while flowing through the test solution chamber 19, and then flows out from the outlet 31. An inflow port 30 is provided at one end of the test solution chamber 19 and an outflow port 31 is provided at the other end, and the inflow port 30 is positioned below the outflow port 31 so that the flow from the inflow port 30 is increased. The water channel flowing in the test solution chamber 19 to the outlet 31 is formed diagonally in the test solution chamber 19 from the lower part of one end of the test solution chamber 19 to the upper end of the other end. The figure7~ Figure9In this case, there is no portion that becomes a flow path bypass in which bubbles are accumulated as indicated by arrows B, and the bubbles that flow into the test solution chamber 19 from the inlet 30 together with water flow out from the outlet 31 according to the flow of water. Therefore, even when the flow rate passing through the test solution chamber 19 is small, bubbles do not stay in the test solution chamber 19, and the liquid junction 22 serving as a salt bridge for electrical conduction is covered with the bubble layer. The water quality can be stably measured without being affected by bubbles.
[0031]
  Also,as mentioned aboveThe inlet 30 is provided at the bottom of one end of the test solution chamber 19, and the outlet 31 is provided at the upper end of the other end of the test solution chamber 19.ButFurthermore, the inlet 30 and the outlet 31 are formed so that the opening area of the inlet 30 is smaller than the opening area of the outlet 31.
[0032]
In this case, it is possible to prevent air bubbles from staying in the test solution chamber 19 as described above, and the opening area of the inlet 30 is the outlet 31 even when the flow rate passing through the test solution chamber 19 is large. Therefore, it is possible to prevent the internal pressure of the test solution chamber 19 from increasing. Therefore, the water pressure acts on the liquid junction portion 22 from the side of the test solution chamber 19 to prevent water from entering the liquid junction portion 22, and the resistance value of the liquid junction portion 22 increases to generate an asymmetric potential. It is possible to prevent this and to prevent the measurement accuracy of water quality from being affected.
[0033]
  In addition, the figure4Shows an enlarged example of the electrochemical water quality measuring instrument 20, and FIG.52 shows an enlarged view of the test solution chamber 19, but the inlet 30 is at one end of the test solution chamber 19 and the outlet 31 is the test solution chamber, as in FIGS. 19 is provided at the upper end portion of the other end portion, and the opening of the inflow port 30 is located below the opening of the outflow port 31.2, Figure3As in the case of the above, the opening area of the inflow port 30 is made smaller than the opening area of the outflow port 31. In this case, the inlet 30 is formed in the test solution chamber 19 so as to rise upward from the bottom surface thereof, and the opening 30 a of the inlet 30 is positioned above the bottom of the test solution chamber 19. is there. The position of the opening 30a of the inflow port 30 is below the opening of the outflow port 31 and above the lower end portion of the glass sensitive film 27 of the working electrode portion 28b for measuring pH provided in the test solution chamber 19. It is set to become.
[0034]
  In this case, it is possible to prevent bubbles from staying in the aqueous test solution chamber 19 and to prevent the internal pressure of the aqueous test solution chamber 19 from rising, as described above. The water flow is stopped and the water in the electrolyzed water generator 1 is discharged.TheEven then, water has accumulated in the sample solution chamber 19 of the electrochemical water quality measuring instrument 20 up to the height of the opening 30a of the inlet 30 (the water level in the sample solution chamber 19 is indicated by a chain line in FIG. 7). . Therefore, even if left untreated for a long time, the glass sensitive film 27 of the working electrode portion 28b is immersed in the water staying in the test solution chamber 19, and the surface of the glass sensitive film 27 is in a dry state. The water quality of the electrolyzed water is measured by the electrochemical water quality measuring device 20 that is generated when the surface of the glass sensitive film 27 of the working electrode portion 28b is dried and is passed through the electrolyzed water generating device 1 next time. This solves the problem that the response of the measurement is slow when trying to do so.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the present invention generates alkaline water and acidic water by electrolyzing water, and distributes the generated alkaline and acidic electrolyzed water separately to the downstream of the electrolytic cell. An electrolyzed water generating device, comprising an electrochemical water quality measuring device configured to electrochemically measure at least one water quality of electrolyzed water generated in an electrolytic cell. An inlet and outlet are provided in the sample solution chamber for measuring water quality through the electrolyzed water, and the water channel between the inlet and outlet is located diagonally in the sample solution chamber and the inlet is located below the outlet. Since the inlet and outlet are arranged so as to be located, bubbles that flow into the sample solution chamber from the inlet along with water flow out of the sample outlet according to the flow of water, and the bubbles are detected even when the flow rate is small. Do not stay in the room It is possible to prevent the liquid junction that serves as a salt bridge that conducts electricity from being covered with a layer of bubbles, and to measure water quality under the influence of bubbles. It can be prevented.
[0036]
  MaTheSince the opening area of the inlet provided in the test solution chamber of the electrochemical water quality measuring device is made smaller than the opening area of the outlet, the internal pressure of the test solution chamber is maintained even when the flow rate through the test solution chamber is large. As a result, water pressure acts on the liquid junction from the side of the test solution chamber to prevent the sample water from entering, and the resistance value of the liquid junction rises and becomes asymmetric. It is possible to prevent the generation of electric potential and to prevent the measurement accuracy of water quality from being affected.
[0037]
  And claims2The invention is an electrochemical water quality measuring instrumentIs formed by providing a glass sensitive membrane in the working electrode section for measuring pH in the test solution chamber, and an inlet is provided in the test solution chamber so that its opening is above the lower end of the glass sensitive membrane.Therefore, even when the water flow is stopped, water remains in the sample solution chamber up to the height of the inlet. It is possible to prevent the surface from being dipped in the staying water and to prevent the surface from becoming dry, and to prevent the measurement responsiveness from being delayed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of an electrolyzed water generating apparatus.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing an electrochemical water quality measuring device in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the above electrochemical water quality measuring device.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an electrochemical water quality measuring device according to another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of the above electrochemical water quality measuring device.
[Fig. 6]Shows electrochemical water quality measuring instrument and control systemFIG.
[Fig. 7]An example of an electrochemical water quality meterIt is sectional drawing.
[Fig. 8] Other example of electrochemical water quality measuring instrumentShowing cross sectionFIG.
[Figure 9] Electrochemical water quality measuring instrumentOtherIt is sectional drawing which shows an example.
FIG. 10TraditionalOf electrolyzed water generatorOutline showing an exampleIt is sectional drawing.
[Explanation of symbols]
2 Electrolysis tank
19 Sample solution chamber
20 Electrochemical water quality measuring device
30 Inlet
31 Outlet

Claims (2)

水を電気分解することによりアルカリ性水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一方の水質を電気化学的に測定する電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生成装置において、電気化学的水質測定器の電解水を通して水質を測定する検水溶液室に流入口と流出口を設け、流入口と流出口との間の水路が検水溶液室内で対角上に位置すると共に流入口が流出口より下側に位置するように流入口と流出口を配置し、流入口の開口面積を流出口の開口面積よりも小さく形成して成ることを特徴とする電解水生成装置。Electrolyzed water generates alkaline water and acidic water, and the generated alkaline and acidic electrolyzed water flows out separately from each other. In an electrolyzed water generating device formed with an electrochemical water quality measuring device that electrochemically measures at least one water quality of the electrolyzed water, the water quality is measured through the electrolyzed water of the electrochemical water quality measuring device. An inlet and an outlet are provided in the aqueous solution chamber, and the inlet and the outlet are located so that the water channel between the inlet and the outlet is located diagonally in the test solution chamber and the inlet is located below the outlet. An electrolyzed water generating apparatus characterized in that an outlet is arranged and an opening area of an inlet is formed smaller than an opening area of the outlet . 電気化学的水質測定器を検水溶液室にpHを測定するための作用電極部のガラス感応膜を設けて形成し、この検水溶液室に流入口をその開口が、ガラス感応膜の下端部より上側になるように設けて成ることを特徴とする請求項1に記載の電解水生成装置。An electrochemical water quality measuring instrument is formed by providing a glass sensitive membrane in the working electrode section for measuring pH in the test solution chamber, and the inlet of the test solution chamber is located above the lower end of the glass sensitive membrane. electrolytic water generation apparatus according to claim 1, characterized by comprising providing to be.
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