JPH06308081A - アルカリ成水器用ｐＨ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で、メンテナンス時の取扱いなど
を容易に行なえるアルカリ成水器用ｐＨ測定装置を提供
すること。 【構成】 水道水などの原水を電気分解してアルカリ水
と酸性水とを生成するようにしたアルカリ成水器１の前
記原水の導入流路と前記電気分解によって生成されたア
ルカリ水の流路のそれぞれに、ｐＨ指示電極１９，２０
を配置し、これらのｐＨ指示電極１９，２０における起
電力の差に基づいて前記アルカリ水のｐＨ濃度を得るよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ成水器用ｐＨ
測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ成水器は、原水として供給され
る例えば水道水にカルシウムなどの電解質を添加して電
気分解し、水道水をアルカリ水と酸性水に分けるもの
で、アルカリ水が人の胃腸に有効であり、また、酸性水
が肌あれ防止など美容に有効であるとして、近年、一般
家庭向きに市販されるようになってきている。

【０００３】ところで、前記アルカリ成水器によって生
成されたアルカリ水は、それを飲用する人や地域に合わ
せてｐＨが調整できるのが好ましいが、その場合、前記
電気分解によって生成されたアルカリ水のｐＨ値を連続
的に測定する必要がある。

【０００４】そこで、従来のこの種のアルカリ成水器に
おいては、電気分解によって生成したアルカリ水のｐＨ
を測定するため、ｐＨ指示電極と比較電極とを対にした
り、これらの電極を一体的に構成した所謂複合型ｐＨ測
定電極を設けるなどしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの構成においても、比較電極を用いるため次のよう
な不都合があった。すなわち、比較電極は、周知のよう
に、液絡部を形成した筒体の内部に内極およびＫＣｌ溶
液を収容したものであるが、内部液であるＫＣｌ溶液
が、少しずつではあるが、液絡部を通って外部に流れ出
してアルカリ水に混入し、このような水を飲用すること
に問題がある。そして、ｐＨを測るには、ＫＣｌ溶液は
必要不可欠であるため、流出したＫＣｌ溶液の補充を行
わなければならないが、場合によっては、この補充に伴
って校正を行う必要がある。このような作業は、一般の
消費者にとって極めて煩わしいといった問題がある。

【０００６】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的は、構造が簡単で、メンテナンス時の
取扱いなどを容易に行なえるアルカリ成水器用ｐＨ測定
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るアルカリ成水器用ｐＨ測定装置は、水
道水などの原水を電気分解してアルカリ水と酸性水とを
生成するようにしたアルカリ成水器の前記原水の導入流
路と前記電気分解によって生成されたアルカリ水の流路
のそれぞれに、ｐＨ指示電極を配置し、これらのｐＨ指
示電極における起電力の差に基づいて前記アルカリ水の
ｐＨ濃度を得ることを特徴としている。

【０００８】前記ｐＨ指示電極としては、従来と同様構
成のｐＨ指示電極を用いることができる他、金属酸化物
や金属窒化物などによって構成されたｐＨ指示電極を用
いることもできる。

【０００９】

【作用】上記構成のアルカリ成水器用ｐＨ測定装置にお
いては、水道水などアルカリ成水器に導入される原水の
ｐＨを基準として、電気分解によって生成されたアルカ
リ水のｐＨを測定するものである。そして、従来のよう
に、ＫＣｌ溶液を有する比較電極を用いる必要がないの
で、ＫＣｌ溶液の流失に伴う種々の問題が一掃される。

【００１０】特に、ｐＨ指示電極を金属酸化物や金属窒
化物などで構成した場合は、メンテナンスをより一層容
易に行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。

【００１２】図１〜図４は、本発明の一実施例を示し、
まず、図１および図２において、１はアルカリ成水器で
ある。このアルカリ成水器１の構成は、本発明において
は重要ではないので、詳しくは説明しないが、例えば次
のように構成されている。すなわち、図１に示すよう
に、アルカリ成水器１のケース２の一側部には例えば水
道水のような原水（以下、水道水という）の導入口３と
形成されると共に、上部に第１導出口４が形成され、さ
らに、前記導入口３が設けられている側部に第２導出口
５が形成されている。両導出口４，５は、後述する切換
えスイッチ１６を操作することにより、アルカリ水、酸
性水のいずれか一方を導出できるように構成されてい
る。

【００１３】そして、図２に示すように、ケース２の内
部には、導入口３、第１導出口４および第２導出口５の
間を適宜接続する流路が設けられ、この流路の途中に、
カルシウムなどの電解質の添加部６、殺菌・浄化処理部
７、電解槽８、熱水防止部９、水抜き弁１０、流量セン
サ１１、アルカリ比率調整部１２、電磁弁１３が設けら
れている。また、図１に示すように、ケース２の表面パ
ネル１４には、電源スイッチ１５、切換えスイッチ１
６、ｐＨ調整つまみ１７などと共に、最適流量や、調節
ｐＨの強度や、使用水量などを表示する表示部１８が設
けられている。

【００１４】上記構成のアルカリ成水器１によれば、電
源スイッチ１５をオンにした状態において、導入口３か
ら水道水を本体２内に導入すると、この水道水は、カル
シウムが適宜添加され、殺菌・浄化処理された後、電解
槽８に導かれる。電解槽８に導かれた水道水が電気分解
されることによりアルカリ水と酸性水とが分離生成さ
れ、例えばアルカリ水を第１導出口４から、酸性水を第
２導出口５からそれぞれ取り出すことができる。

【００１５】そして、前記電気分解によって生成したア
ルカリ水のｐＨ濃度を連続的に検出するため、この実施
例では次のように構成している。すなわち、図１および
図２に示すように、導入口３および第１導出口４にそれ
ぞれｐＨ指示電極１９，２０を配置し、これらのｐＨ指
示電極１９，２０における起電力を、後述する処理回路
によって処理し、両起電力の差に基づいて生成したアル
カリ水のｐＨ濃度を連続的に得るようにしている。

【００１６】すなわち、前記ｐＨ指示電極１９，２０は
互いに同一構成で、例えば図３に示すように、先端にガ
ラス応答部２１を備えると共に、内部に内部電極２２お
よび３．３モルＫＣｌと中性リン酸標準液とからなる内
部液収容したｐＨ測定ガラス電極２３よりなり、水（水
道水またはアルカリ水）が流れる流路２４に、そのガラ
ス応答部２１を流路２４に臨むように、着脱自在に設け
られている。なお、２５はリード線である。

【００１７】前記ｐＨ指示電極１９，２０の出力は、図
１に示すように、ケース２の上部に載置されたｐＨ測定
装置本体２６に入力されるように構成されている。この
ｐＨ測定装置本体２６は、その内部に演算処理部、メモ
リ部などを備え、前面にアルカリ水のｐＨ濃度を表示す
る表示部２７を備えている。なお、２８は水道水供給
管、２９，３０は可撓性の水導出管である。

【００１８】図４は前記ｐＨ指示電極１９，２０の起電
力に基づいてｐＨ濃度を得るための処理回路の一例を示
すもので、この図において、３１，３２は差動アンプ
で、それぞれの＋入力端子にｐＨ指示電極１９，２０の
出力（起電力）Ｖ_19, Ｖ₂₀が入力されると共に、それぞ
れの−入力端子が抵抗３３を介して接続されている。な
お、３４，３５は抵抗値が互いに等しい帰還抵抗、３６
は塩橋である。

【００１９】今、図４に示すように、ｐＨ指示電極１
９，２０のガラス応答部２１，２１をそれぞれ水道水３
７、アルカリ水３８に浸漬した場合、ｐＨ指示電極１
９，２０の入力側における電圧差は、Ｖ₂₀−Ｖ₁₉とな
り、これをＶ_INとすると、差動アンプ３１，３２の出力
端子３１Ａ，３２Ａに出力される電圧の差、すなわち、
処理回路の出力Ｖ_OUT は、次式で表される。 Ｖ_OUT ＝（１＋２Ｒ₂ ／Ｒ₁ ）Ｖ_IN ……（１） ここで、Ｒ₁ は抵抗３３の抵抗値、Ｒ₂ は帰還抵抗３
４，３５の抵抗値である。

【００２０】前記（１）式によって与えられるＶ_OUT は
ｐＨ値に換算されて、例えば０．５〜０．３ｐＨきざみ
で表示部２７に表示される。上述の説明から理解される
ように、水道水３７のｐＨ値を基準にしたアルカリ水３
８のｐＨ値が求められるのである。

【００２１】そして、この実施例においては、ｐＨ測定
装置の電源をオンすると、前記差動アンプ３１，３２が
動作してｐＨ表示を行うが、導入口３から水道水をアル
カリ成水器１に導入し、電源スイッチ１５をオンする
と、電気分解が行われ、第１導出口４側におけるｐＨ濃
度が上昇する。そして、目標とするｐＨに達すると、ｐ
Ｈ表示を確認しながらｐＨ調整つまみ１７で調整するこ
とにより、所望のｐＨ濃度のアルカリ水を得ることがで
きる。

【００２２】上述のように上記実施例におけるアルカリ
成水器用ｐＨ測定装置においては、水道水などアルカリ
成水器１に導入される原水のｐＨを基準として、電気分
解によって生成されたアルカリ水のｐＨを連続的に測定
するものであるから、従来のこの種の測定装置と異な
り、ＫＣｌ溶液を有する比較電極を用いる必要がなく、
従って、ＫＣｌ溶液の流失に伴う種々の問題が一掃され
る。そして、ｐＨ指示電極１９，２０のセンサ部分を所
謂ｐＨ測定ガラス電極２３で構成しているので、ドリフ
トが小さいといった利点がある。また、メンテナンスも
以下に説明するように簡単である。

【００２３】すなわち、ｐＨ指示電極１９，２０を流路
２４から取り外して、ティッシュペーパーなどでガラス
応答部２１を拭いて水垢を除去し、再び流路２４に装着
すればよい。なお、ｐＨ指示電極１９，２０の経時変化
は原理的に考えて殆ど生じないが、感度チェックは、ｐ
Ｈ指示電極１９をｐＨ７の標準液に浸漬し、ｐＨ指示電
極２０をｐＨ９の標準液に浸漬したときにおける指示値
が例えば９．２となるようにすればよい。

【００２４】なお、上述の実施例においては、ｐＨ指示
電極１９，２０のセンサ部分を所謂ｐＨ測定ガラス電極
２３で構成していたが、これに代えて、金属酸化物や金
属窒化物などで構成してもよい。すなわち、図５に示す
ように、樹脂などの絶縁性材料からなるボディ３９の端
部に、ＩｒＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ のような金属酸
化物あるいはＴｉＮのような金属窒化物からなる棒状の
センサ４０を取り付けてもよい。なお、４１はセンサ４
０と接続されたリード線である。

【００２５】また、前記図５における棒状のセンサ４０
に代えて、図６に示すように、絶縁性ボディ３９の端部
に適宜の凹部を形成し、この凹部内にディスク状のセン
サ４２を保持させるようにしてもよい。

【００２６】さらに、図７に示すように、流路２４の一
部または全部を絶縁材料で構成し、その一部をリング状
のセンサ部４３とし、このセンサ部４３をリード線４１
に接続するようにしてもよい。

【００２７】なお、図６および７におけるセンサ４２、
４３が前記ＩｒＯ₂ などの金属酸化物やＴｉＮのような
金属窒化物からなることはいうまでもない。

【００２８】ｐＨ指示電極１９，２０のセンサ部分を、
図５〜図７に示すように構成した場合においても、上記
ｐＨ測定ガラス電極２３を用いた場合と同様に、アルカ
リ水のｐＨを測定できる。そして、これら図５〜図７に
示した実施例においては、センサ部分の構成が極めて簡
単であるから、取扱い、特にメンテナンスをより一層容
易に行うことができると共に、その使用材料も安価であ
るから、この種のアルカリ成水器用ｐＨ測定装置を安価
に構成できる。

【００２９】なお、アルカリ成水器１が上述の図１およ
び図２に示したもののように、切換えスイッチ１６を操
作することにより、２つの導出口４，５から択一的にア
ルカリ水を導出できるように構成してある場合、２つの
導出口４，５のそれぞれにｐＨ指示電極２０を設け、ｐ
Ｈ測定装置本体２６にいずれかのｐＨ指示電極２０の出
力が択一的に入力されるように構成するのが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、水の導入流路と電気分解によって生成されたアルカ
リ水の流路のそれぞれに、ｐＨ指示電極を配置するもの
であり、しかも、同一の構成のｐＨ指示電極を配置する
だけでよいから、ＫＣｌ溶液を有する比較電極を用いた
従来の装置と異なり、ＫＣｌ溶液が飲料水などに混入す
ることがなくなると共に、煩わしいＫＣｌ溶液の補充を
行う必要もなくなる。また、構成が簡単であるからメン
テナンス時の取扱いが容易であり、長期間にわたって使
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るｐＨ測定装置をアルカリ成水器に
付設した状態を示す図である。

【図２】前記アルカリ成水器およびｐＨ測定装置の構成
を概略的に示す図である。

【図３】前記ｐＨ測定装置のセンサ部分の一例を示す図
である。

【図４】前記ｐＨ測定装置の処理回路の構成を概略的に
示す図である。

【図５】ｐＨ測定装置のセンサ部分の他の実施例を示す
図である。

【図６】ｐＨ測定装置のセンサ部分の他の実施例を示す
図である。

【図７】ｐＨ測定装置のセンサ部分の他の実施例を示す
図である。

【符号の説明】

１…アルカリ成水器、１９，２０…ｐＨ指示電極、２４
…流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道水などの原水を電気分解してアルカ
   リ水と酸性水とを生成するようにしたアルカリ成水器の
   前記原水の導入流路と前記電気分解によって生成された
   アルカリ水の流路のそれぞれに、ｐＨ指示電極を配置
   し、これらのｐＨ指示電極における起電力の差に基づい
   て前記アルカリ水のｐＨ濃度を得ることを特徴とするア
   ルカリ成水器用ｐＨ測定装置。