JPH07275861A - 電解水生成装置及び電解水の水質測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生成された電解水の水質を電気化学センサを
用いて安定して測定することができ、従って、ディスプ
レー装置にて表示した場合にも読み取りに適した安定し
た表示が行なわれる電解水生成装置を提供する。 【構成】 電解水生成装置１にて、アルカリイオン水流
出路２４及び酸性イオン水流出路２６などの電解水流出
路に電気化学センサ８（８Ａ、８Ｂ）を設置する。アル
カリイオン水及び酸性イオン水を導通手段３０にて電気
的に短絡することによって電気化学センサ８（８Ａ、８
Ｂ）にて水質の測定を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続してアルカリイオ
ン水及び酸性イオン水、即ち、電解水を生成する電解水
生成装置、及び生成された電解水の水質を電気化学セン
サにて測定する測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明が適用できる電解水生成装置の構
造を、図１を借りて概略説明する。電解水生成装置１
は、電解槽２、浄水装置４、電解質供給装置６などから
構成される。

【０００３】電解槽２は、隔膜１０により、陰極１２Ａ
が配置された陰極室１４と、陽極１２Ｂが配置された陽
極室１８とに区画されている。

【０００４】一般に、原料水とされる水道水は、浄水装
置４を通して電解槽２の陰極室１４と陽極室１８とに導
入される。浄水装置４は、水道水中の有機物、無機物或
いは臭気を除去するものであり、通常、抗菌活性炭フィ
ルタ及び中空糸膜フィルタなどにて構成される。又、浄
水装置４から流出した浄水は、陰極室１４に直接連通し
た流入路２０と、陽極室１８に連通した流入路２２とに
分流される。この浄水には、電解質供給装置６により連
続的に電解質が供給される。電解質としてはグリセロリ
ン酸カルシウムなどが使用される。

【０００５】上記構成にて、電解槽２に通水された水を
陽極１２Ｂと陰極１２Ａ間に電流を流して電気分解する
ことにより、陰極側（陰極室１４）にアルカリイオン水
が、又、陽極側（陽極室１８）に酸性イオン水が生成す
る。アルカリイオン水は流出路２４から、又、酸性イオ
ン水は流出路２６からそれぞれ別々の流路を通って採取
される。

【０００６】従来、得られたアルカリイオン水及び酸性
イオン水の水質は、そのｐＨ値が電解のために供給した
電気量によって異なることに着目して、電気分解に要し
た電気量から逆算して推定されていた。

【０００７】しかしながら、電解槽２で電解されて生成
された電解水の水質は、電解のために供給した電気量に
依存するだけではなく、電解槽２への流入水の流量、電
解槽２での滞留時間、電解槽２に流入する水の水質など
にも依存する。電解槽２での滞留時間は、流入水の流量
と電解槽２の容量の比によって決まり、電解槽２での滞
留時間が長ければ長いほど電解効率は上がり、アルカリ
イオン水であればｐＨ値の高い水が、酸性イオン水であ
ればよりｐＨ値の低い水が得られる。

【０００８】電解効率が１００％に満たない場合には、
電解を受けた水と電解を受けない水との比率によってｐ
Ｈ値が変わるのは勿論だが、流入水にもともと含まれる
炭酸イオン或いは重炭酸イオンなどのｐＨ緩衝性物質の
量によっても採取される水のｐＨ値は影響を受ける。

【０００９】上記構成の電解水生成装置１の場合、電解
槽２の陰極１２Ａに接する側からアルカリイオン水が、
陽極１２Ｂに接する側から酸性イオン水が得られるが、
電解によって生成されたアルカリイオン及び酸性イオン
は、流路を流れる過程で、上記ｐＨ緩衝性物質と結合し
て、電解のために供給した電気量からでは説明のつかな
いｐＨ値を示すことがある。この現象は、中性に近いア
ルカリイオン水及び酸性イオン水を採取する場合に顕著
に観測される。

【００１０】以上の説明にて理解されるように、電解水
生成装置において得られる電解水のｐＨ値は、電解水生
成装置に導入される水の量及び水質によって大きな影響
を受けるので、生成されるアルカリイオン水及び酸性イ
オン水の流出路に、直接水質を測定するセンサを設置
し、電解水の水質を正しく測定することも行なわれてい
る。

【００１１】このとき、電解槽から流出する電解水は、
数ｃｍ／秒から数１０ｃｍ／秒の流速があり、電解水の
水質をリアルタイムで測定するには、測定に要する時間
がタイムラグにならない測定原理の測定が必要である。
電気化学的測定原理を利用した電気化学センサは、検知
電極を流動する溶液に直接接液して水質を測定すること
が可能で、電解水生成装置における水質測定には最も適
しており、従って、ｐＨ電極、ＯＲＰ電極、各種イオン
電極等を設置して、それぞれ電解水のｐＨ、ＯＲＰ、各
種イオン、酸化性物質、還元性物質等の濃度が測定され
ている。例えば実開昭５６−１７９３２１号公報に記載
のイオン水生成装置は、センサとしてｐＨセンサを設
け、生成した電解水のｐＨを表示している。又、例えば
特開平５−６４７８５号公報や実開平５−２２０９３号
公報に記載のイオン水生成装置では、ｐＨセンサの出力
信号に基づいて目標ｐＨに対して、その偏差ｐＨに対応
した電解電圧及び／又は流量を増減させるフィードバッ
ク制御を行なっている。

【００１２】これらの電極は、検知電極と比較電極で構
成されており、検知電極の水質変化による電位差或は電
流変化を検出して水質を測定するものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究実験の結果、上記電位差検出方式の電気化学
センサでは、比較電極は検知電極表面の水質変化による
電位変化を忠実に検出するが、測定する溶液に検知電極
に起因する電位以外の電位が存在した場合には、検知電
極に起因する電位と検知電極に起因する電位以外の電位
の合計された電位を検出し、正しいセンサ信号が得られ
ず、又同様に、上記電流検出方式の電気化学センサで
も、検知電極への印加電圧が変わり、正しいセンサ信号
が得られないことが分かった。

【００１４】本発明者らは、更に多くの研究実験の結
果、（１）連続して電解水を採取する電解水生成装置で
は、通水時常に電解電極間に電流が流れており、電解槽
を流れ電気的に接触している水は、水の電気抵抗によっ
て電解電極間或は電解電極と大地間に電位勾配を持つこ
と、（２）これらの電位勾配は、溶液の流動とともに変
化し、比較電極を使用する電気化学センサでは、比較電
極がこの電位勾配の変化を検出するために、あたかも検
知電極の信号が変化したのと同じようになり、安定な測
定値が得られず、従って、この測定値をディスプレー装
置にて表示した場合には、安定した表示を得ることがで
きず、読み取れないか或いは読み取りが極めて困難であ
ること、が分かった。

【００１５】本発明者らは、このような新たな問題を解
決するべく、更に研究実験を行なったところ、電解槽か
ら生成されたアルカリイオン水と酸性イオン水を電気的
に接続（短絡）すると、不安定であったセンサ信号に不
安定さが見られず、アルカリイオン水及び酸性イオン水
の水質を正しく測定できることを見出した。

【００１６】本発明は、上述の種々の本発明者らによる
新規な知見に基づきなされたものである。

【００１７】従って、本発明の目的は、生成された電解
水の水質を電気化学センサを用いて安定して測定するこ
とができ、従って、測定値をディスプレー装置に表示し
た場合にも読み取りに適した安定した表示が行なわれる
電解水生成装置を提供することである。

【００１８】本発明の他の目的は、生成されたアルカリ
イオン水及び酸性イオン水の水質を電気化学センサを用
いて測定し、所定の水質のアルカリイオン水及び酸性イ
オン水を採取することのできる電解水生成装置を提供す
ることである。

【００１９】本発明の他の目的は、生成された電解水の
水質を電気化学センサを用いて測定した場合に、常に安
定した測定値を得ることができ、従って、この電気化学
センサからの信号を利用して電解電流などを制御するこ
とができ、それによって、所定の水質のアルカリイオン
水及び酸性イオン水を安定して採取することのできる電
解水生成装置を提供することである。

【００２０】本発明の更に他の目的は、生成された電解
水の水質を電気化学センサを用いて測定した場合に、常
に安定した測定値を得ることのできる電解水の水質測定
方法を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
電解水生成装置によって達成される。要約すれば、本発
明は、供給される水を電気分解し、連続してアルカリイ
オン水及び酸性イオン水を各別に生成する電解槽と、こ
の電解槽の下流側に設置され、生成された電解水の水質
を測定するための電気化学センサとを備えた電解水生成
装置において、前記電解槽から吐出されるアルカリイオ
ン水及び酸性イオン水を導通手段にて電気的に短絡する
ことを特徴とする電解水生成装置である。

【００２２】本発明の好ましい態様によれば、前記電気
化学センサからの信号にて、電解電圧、電解電流、供給
される水の流量、及び供給される水の水質の少なくとも
一つが調整される。

【００２３】本発明の他の態様によれば、供給される水
を電解槽にて電気分解し、連続してアルカリイオン水及
び酸性イオン水を各別に生成し、この生成された電解水
の水質を電気化学センサにて測定する方法において、前
記電解槽から吐出されるアルカリイオン水及び酸性イオ
ン水を電気的に短絡することを特徴とする電解水の水質
測定方法が提供される。

【００２４】上記本発明に従えば、電気化学センサは、
電位差検出方式及び電流検出方式のセンサであり、電位
差検出方式の電気化学センサは、電極が検知電極と比較
電極とで構成され、検知電極の水質変化による電位差を
検出するものであって、例えば、ｐＨ、ＯＲＰ或は各種
イオンの濃度を測定する。一方、電流検出方式の電気化
学センサは、電極が検知電極と比較電極とで構成され、
検知電極の水質変化による電流変化を検出するものであ
って、酸化性物質或は還元性物質の濃度を測定する。

【００２５】

【実施例】次に、本発明に係る電解水生成装置を実施例
に即して更に詳しく説明する。図１に本発明の電解水生
成装置の一実施例が示されているが、その全体構造は、
先に説明したので、以下には、詳しい説明は省略し、本
発明の主要部について説明する。

【００２６】本発明の電解水生成装置１は、先に説明し
たように、電解槽２、浄水装置４、電解質供給装置６、
水質測定用電気化学センサ８（８Ａ、８Ｂ）を備えてい
る。電解槽２は、隔膜１０にて、陰極１２Ａが配置され
た陰極室１４と、陽極１２Ｂが配置された陽極室１８と
に区画され、水道水が、浄水装置４及び電解質供給装置
６を通して流入路２０、２２にてそれぞれ陰極室１４と
陽極室１８に導入される。電解質供給装置６は、電解槽
２に導入される水に電解質を供給する。

【００２７】上記構成にて、電解槽２の陽極１２Ｂ及び
陰極１２Ａ間に電流を流して連続してアルカリイオン水
及び酸性イオン水を生成する。アルカリイオン水は、流
出路２４から、又、酸性イオン水は流出路２６からそれ
ぞれ別々の流路を通って採取される。

【００２８】例えば、流入路２０、２２と流出路２４、
２６の口径を予め適宜設定することにより、陰極室１４
と陽極室１８に流れ込む流量の比を、従って、生成され
るアルカリイオン水及び酸性イオン水の流量比を、１：
１〜４：１程度にまで調整することができる。又、電極
１２Ａ、１２Ｂの極性を反転することにより、生成され
る電解水の流量比を逆転させることも可能である。

【００２９】そして、生成されたアルカリイオン水及び
酸性イオン水の水質は、それぞれ流出路２４、２６に設
置された水質測定用電気化学センサ８（８Ａ、８Ｂ）に
て測定される。勿論、所望に応じて、電気化学センサ８
は、いずれか一方の流出路にのみ設置し、アルカリイオ
ン水か、或は酸性イオン水のいずれかの水質のみを測定
することもできる。

【００３０】電気化学センサ８は、センサ電位差検出方
式及び電流検出方式のセンサとされる。電位差検出方式
の電気化学センサは、電極が検知電極と比較電極とで構
成され、検知電極の水質変化による電位差を検出するも
のであって、例えば、ｐＨ、ＯＲＰ或は各種イオンの濃
度を測定する。一方、電流検出方式の電気化学センサ
は、電極が検知電極と比較電極とで構成され、検知電極
の水質変化による電流変化を検出するものであって、酸
化性物質或は還元性物質の濃度を測定する。

【００３１】更に、本発明に従えば、上記構成の電解水
生成装置１にて、流出路２４、２６を流れるアルカリイ
オン水と酸性イオン水が、導通手段３０にて電気的に接
続、即ち、短絡される。

【００３２】導通手段３０は、流出路２４、２６を例え
ばプラスチックパイプのような絶縁材料で作製した場合
には、流出路２４、２６内の流出水と接触するようにし
て流出路に挿入された棒状電極のような導電部材３２を
導線３４にて接続することにより構成することができ
る。導電部材３２は、棒状電極の代わりに、図３（Ａ）
に示すように、各流出路内に、流れ方向に平行に設置さ
れた金属製のパイプとすることもでき、又、図３（Ｂ）
に示すように、金属製の孔開き円板とすることもでき
る。更に、導通手段３０としては、図３（Ｃ）に示すよ
うに、両流出路２４、２６の間に形成された塩橋３６と
することも可能である。

【００３３】更に、導電手段３０は、図４（Ａ）に示す
ように、プラスチックパイプのような絶縁材料で作製さ
れた流出路２４、２６の一部を導電性部材３２にて作製
し、これら両導電性部材３２を導線３４を介して接続す
ることにより形成することもでき、図４（Ｂ）に示すよ
うに、両導電性部材３２を直接接触させ、導線３４を省
略することもできる。又、この導電性部材３２は、図示
するようにプラスチックパイプ２４、２６の管壁の一部
をなすように形成することもできるが、銅管のような導
電性パイプで作製して流出路２４、２６の一部を形成す
るようにプラスチックパイプに接続しても良い。

【００３４】勿論、流出路２４、２６全体を例えば銅管
のような導電性パイプにて作製した場合には、図４
（Ｃ）に示すように、両流出路２４、２６を単に導線３
４で接続すれば良い。

【００３５】これら各導通手段３０は、必要に応じて、
二つ以上組合せて使用することも可能である。

【００３６】このように、導通手段３０にてアルカリイ
オン水と酸性イオン水を、通常電気化学センサ８（８
Ａ、８Ｂ）の上流側にて、電気的に短絡することによ
り、上述した、水の電気抵抗による電解電極間或は電解
電極と大地間の電位勾配を解消し、安定した測定が可能
となった。又、この測定結果をディスプレー装置にて表
示した場合、表示値が安定し、読み取りが極めて容易で
あった。

【００３７】又、このような電気化学センサ８（８Ａ、
８Ｂ）からの信号は、図２に示すように、生成されたア
ルカリイオン水及び酸性イオン水の水質を一定とするべ
く、制御手段１００を介して、例えば、電解電圧或いは
電解電流を制御するのに利用することができる。又、所
望に応じて、このセンサ信号は、電解槽への流入水の流
量或は電解槽での滞留時間、更には電解槽に流入する水
の水質などを制御するのに使用される。これら制御ファ
クタは、必要に応じて、単独で、或いは組合せて二つ以
上の制御ファクタが同時に制御される。

【００３８】図５に、本発明の電解水生成装置の他の実
施例を示す。この実施例では、アルカリイオン水と酸性
イオン水の流出路、即ち、吐出口２４、２６は、流路切
換弁４０の入口ポートに接続される。この流路切換弁４
０の一方の出口ポートは電気化学センサ８Ａが設置され
た流出路２４’に接続され、他方の出口ポートは排水の
ための流出路２６’に接続されている。

【００３９】流路切換弁４０は、その一制御態様によ
り、アルカリイオン水流出路２４を流出路２４’に、酸
性イオン水流出路２６を流出路２６’に接続し、又他の
制御態様により、アルカリイオン水流出路２４を流出路
２６’に、酸性イオン水流出路２６を流出路２４’に接
続する。このような流路切換弁４０の具体的構成につい
ては、後で詳しく説明する。

【００４０】斯る構成にて、本実施例によれば、電気化
学センサ８は、流路切換弁４０を操作することにより、
流出路２４’へと送給されたアルカリイオン水或いは酸
性イオン水の水質を選択的に測定することができる。

【００４１】勿論、この実施例においても、流出路２
４’、２６’を流れる電解水、即ち、アルカリイオン水
と酸性イオン水は、導通手段３０にて電気的に短絡さ
れ、先の実施例と同様の作用効果を達成することができ
る。

【００４２】もし、流路切換弁４０全体が導電性材料で
作製されるか、或いは、内部を流動するアルカリイオン
水と酸性イオン水とに接触している弁体、弁軸などの構
成部材が、導電性材料で作製されている場合には、これ
ら弁体などが導通手段３０として機能することができ、
新たに導通手段を設ける必要はない。

【００４３】次に、図６〜図７を参照して、図５に示す
電解水生成装置１と大略同様の構成とされる電解水生成
装置の更に他の実施例についてより具体的に説明する。

【００４４】図６を参照すると、この実施例の電解水生
成装置１は、定流量弁５、切換え弁９ａを備えた逆洗ユ
ニット９、浄水カートリッジ３、電解質供給装置として
のカルシウム添加筒６、電解槽２、流路切換弁４０、化
学センサとしてのｐＨセンサ８Ａを基本構成として備
え、これら各構成部材はハウジング２００の内部に収容
されている。

【００４５】蛇口３００から供給される水道水は、定流
量弁５にて一定流量に制御した後、逆洗ユニット９の切
換え弁９ａを操作することによりに浄水カートリッジ３
へと導入される。浄水カートリッジ３は、活性炭からな
るろ材３ａと中空糸膜からなるろ材３ｂとを備えたもの
で、その下端に設けられた２つの開口部が逆洗ユニット
９に連通している。

【００４６】浄水カートリッジ３を通過した水は、流量
センサ１０１及びカルシウム添加筒６を通過した後、電
解槽２の分岐流入路２０、２２により電解槽２内へと送
給される。本実施例で、カルシウム添加筒６は、分岐流
入路２０、２２の上流に設置されているが、各流入路２
０、２２にそれぞれ設けることも可能である。

【００４７】電解槽２は、基本的構成は、図１或いは図
５に関連して説明したと同様であり、２種の電極２１
Ａ、２１Ｂと、この両者を仕切る電解隔膜１０とを備え
ており、底部側に、上述の流入路２０、２２が接続さ
れ、又、電解槽の上部側には、電解水が吐出する流出路
（吐出口）２４、２６が配置されている。本実施例で、
流入路２０と吐出口２４とは電極２１Ａを備えた電解領
域に接続されており、流入路２２と吐出口２６とは電極
２１Ｂを備えた電解領域に接続されている。

【００４８】又、本実施例によれば、この吐出口２４、
２６は、流路切換弁４０により流出路２４’、２６’に
任意に切換接続される。

【００４９】本実施例において、流路切換弁４０は、吐
出口２４と流出路２６’とを連通させるとき、吐出口２
６と流出路２４’とを連通させ、又、吐出口２４と流出
路２４’とを連通させるとき、吐出口２６と流出路２
６’とを連通させる。

【００５０】ｐＨセンサ８Ａは、電解槽２の下流側に位
置し、流出路２４’の途中に設置されて、この流出路２
４’を流れる電解水のｐＨを測定する。

【００５１】本実施例では、流出路２４’、２６’は塩
化ビニル管にて形成されており、従って、この流出路２
４’、２６’の一部を銅製のパイプ部３２、３２にて作
製し、そして銅製のパイプ部３２、３２を被覆銅線３４
で繋ぎ、電気的に短絡させる。

【００５２】ここで、上記流路切換弁４０の具体例を図
９〜図１５を参照して説明する。

【００５３】図９〜図１３に、流路切換弁４０の第１の
実施例を示す。この実施例にて、流路切換弁４０は、バ
ルブ本体４１を備え、このバルブ本体４１の大略中央部
に穿設された中央穴４２内には、軸線方向に摺動自在に
バルブシリンダ４３が配置されている。バルブシリンダ
４３は円筒形状とされ、一端には、即ち、図９で左側端
にはカム軸４４が嵌装され、他端は中央穴４２へと開放
している。

【００５４】更に説明すると、バルブシリンダ４３の図
９にて右側端は、図１１（Ａ）に示すように、直径方向
に対向してスリット状の切欠き部４３Ｄが形成されてい
る。この切欠き部４３Ｄは、図１１（Ｂ）に記載される
ように、バルブ本体４１の前記中央穴４２の右側端部に
配置されたリブ状の回転防止部４１Ａに嵌合している。
従って、詳しくは後述するが、カム軸４４が回転した際
に、バルブシリンダ４３が回転することはない。

【００５５】カム軸４４は、図１２に図示するように、
バルブシリンダ４３に内挿されているその外周面に２条
の螺旋溝カム部４４Ａが形成されており、この各螺旋溝
カム部４４Ａには、バルブシリンダ４３の左端近傍の開
口部４３Ａに配設されたボール４３Ｂが係合している。
ボール４３Ｂは、バルブシリンダ４３の外周に取付けら
れたボールカラー４５にて外方への抜け出しが防止され
ている。尚、このボールカラー４５は、バルブシリンダ
４３の外側に形成された突条４３Ｃとカラー止め輪４５
Ａにてバルブシリンダ４３の外周に固定される。従っ
て、カム軸４４が回転されると、バルブシリンダ４３は
上述したように、カム軸４４と一緒に回転することはな
く、ボール４３Ｂが螺旋溝カム部４４Ａを移動して、バ
ルブシリンダ４３を左右に移動させる。

【００５６】更に、バルブシリンダ４３の右側端近傍外
周部と大略中央部外周部には、バルブシリンダ４３の外
径より大径とされたシール部材４６、４７が配置され、
それによってバルブシリンダ４３が中央穴４２の内壁と
液密に嵌合している。従って、ボールカラー４５とシー
ル部材４６との間、及びシール部材４６とシール部材４
７との間には、中央穴４２とバルブシリンダ４３とにて
画成される環状空間４８、４９が形成される。

【００５７】バルブ本体４１には、更に、バルブシリン
ダ４３が一番左側に配置された図９の状態にて、前記環
状空間４８、４９にそれぞれ連通するように、流入口５
０、５１が形成される。この流入口５０、５１は、ぞれ
ぞれ、例えば電解槽２の酸性イオン水吐出口２６及び電
解槽２のアルカリイオン水吐出口２４に連通している。
又、バルブ本体４１には、酸性イオン水流入口５０とア
ルカリイオン水流入口５１との間に、中央穴４２より大
径とされる環状の空間５２が形成されている。図９の状
態にて、この環状空間５２は、シール部材４６によって
環状空間４８との連通が遮断され、そして環状空間４９
と連通状態とされる。更に、バルブ本体４１には、図９
にてバルブシリンダ４３の開放端部が位置する右側端部
に隣接して、中央穴４２より大径とされる環状の空間５
３が形成されている。前記環状空間５２、５３にはそれ
ぞれ流出口５４、５５が形成され、この流出口５４、５
５は、上記流出路２４’、２６’（図６）にそれぞれ連
通している。

【００５８】従って、今、アルカリイオン水が流入口５
１からバルブ本体４１へと導入されると、アルカリイオ
ン水は、点線矢印で示されるように、流入口５１から環
状空間４９、５２を通り、流出口５４から吐出される。
一方、酸性イオン水は、実線矢印で示されるように、流
入口５０から環状空間４８に入り、次いでバルブシリン
ダ４３の壁に形成された穴５６を通って、バルブシリン
ダ４３の内部へと進入する。このとき、酸性イオン水
は、シール部材４６により環状空間４８と環状空間５２
との連通が遮断されているので、環状空間５２へと流入
することはない。バルブシリンダ４３内部へと流入した
酸性イオン水は、バルブシリンダ４３の右端の開放部に
形成した穴５７から環状空間５３内へと流出し、環状空
間５３を通り流出口５５から吐出される。環状空間５３
に流出した酸性イオン水は、シール部材４７の作用によ
り環状空間５３と環状空間４９とが遮断されており、環
状空間４９に流入することはない。

【００５９】ここで、カム軸４４が、このカム軸４４に
接続されたカム軸駆動手段６０により駆動されると、上
述したように、バルブシリンダ４３が右側へと移動さ
れ、図１０に示す状態となる。

【００６０】図９及び図１３を参照すると、カム軸駆動
手段６０は、駆動モータＭを備えており、この駆動モー
タＭの回転出力は、減速機構Ｍ１及びこの減速機構Ｍ１
の出力軸６１が固定された歯車６２、更には、アイドラ
歯車６３、そしてカム軸４４が取付けられた歯車６４を
介してカム軸４４に伝達される。

【００６１】又、歯車６４にはマグネットＭＧが埋設さ
れており、一方、このマグネットの回転軌跡上に位置す
るように、二つのリードスイッチＬが配設されている。
この二つのリードスイッチＬは、バルブ本体４１の左側
側面に固着されたリードスイッチ基板ＬＫ（図１３）に
取付けられている。

【００６２】上記構成にて、駆動モータＭが付勢される
と、この回転は、減速機構Ｍ１及び歯車伝達機構６２、
６３、６４を介してカム軸４４に伝達され、カム軸４４
をいずれかの方向に回転させる。カム軸４４の回転量、
即ち回転角度は、歯車６４に設けたマグネットＭＧと二
つのリードスイッチＬにより制御される。カム軸４４の
正逆回転によりバルブシリンダ４３が軸線方向に沿って
左右に移動することは上述した通りである。

【００６３】駆動モータＭが付勢され、流路切換弁４０
が図１０の状態とされると、アルカリイオン水は、点線
矢印で示されるように、流入口５１から環状空間４９へ
と流入されるが、環状空間４９と環状空間５２とはシー
ル部材４６により遮断されているので、環状空間５２に
流入することはできない。一方、環状空間４９に流入し
たアルカリイオン水は、シール部材４７による閉鎖が解
除された環状空間５３へと流入し、流出口５５から吐出
される。又、酸性イオン水は、実線矢印で示されるよう
に、流入口５０から環状空間４８に入り、シール部材４
６による閉鎖が解除された環状空間５２へと流入し、流
出口５４から吐出される。このとき、バルブシリンダ４
３の壁に形成された穴５６を通ってバルブシリンダ４３
の内部へと進入した酸性イオン水は、バルブシリンダ４
３の開放端部の空間へも進入するが、この空間がシール
部材４７により、環状空間５３との連通が閉鎖されてい
るので、酸性イオン水が環状空間５３へと流入すること
はない。

【００６４】このように、所定の流入口５０、５１から
送給されるアルカリイオン水及び酸性イオン水は、バル
ブシリンダ４３を駆動モータＭにて駆動することによ
り、流出すべき流路が切換えられる。又、本実施例の流
路切換弁４０にて、バルブシリンダ４３などを導電性部
材にて作製すれば、このバルブシリンダ４３が上記導電
手段３０としての機能を果たすことができる。

【００６５】図１４及び図１５には、流路切換弁４０の
第２の実施例を示す。この実施例にて、流路切換弁４０
はバルブ本体８１を備え、このバルブ本体８１には、そ
の大略中央部に、中央穴８２と、その両側に位置してよ
り大径とされる環状空間８４、８５とが形成されてい
る。この中央孔８２と環状空間８４、８５とを貫通して
バルブ手段８３が配置される。

【００６６】バルブ手段８３は、中央孔８２より小径と
されるカラー８６と、このカラー８６の両端に配置さ
れ、前記環状空間８４、８５の内周面と液密状態にて摺
動自在に嵌合した、ディスク状のバルブ部材９１、９２
とを有する。バルブ部材９１、９２は、それぞれ、後で
説明する目的のために、ディスク状の磁性部材９１ａ、
９２ａと、その外側両面及び外周面に設けられたシール
９１ｂ、９２ｂとにて構成されている。このバルブ部材
９１、９２は、前記カラー８６の中心穴を貫通して配置
された螺子軸８７と、この螺子軸に螺合されたナット８
８によってカラー８６の両端部に固着される。

【００６７】バルブ本体８１には、例えば、一端が電解
槽２の吐出口２６に連通し、他端が中央穴８２に連通し
ている酸性イオン水の流入口９３と、一端が電解槽２の
吐出口２４に連通し、他端は分岐して環状空間８４、８
５に連通しているアルカリイオン水の流入口９４が形成
される。又、前記環状空間８４、８５にはそれぞれ吐出
口９５、９６が形成されており、この吐出口９５、９６
はそれぞれ流出路２６’、２４’に接続されている。

【００６８】図１４は、バルブ手段８３が右側へと移動
している状態を示しているが、この状態で、バルブ手段
８３のバルブ部材９１は、環状空間８４、８５の右側壁
面に当接している。

【００６９】従って、今、アルカリイオン水が流入口９
４からバルブ本体４１へと導入されると、点線矢印で示
すように、アルカリイオン水は、流入分岐口９４ａ、９
４ｂへと流動する。分岐口９４ａに流入したアルカリイ
オン水は、環状空間８４に流入した後、吐出口９５を介
して流出路２６’へと流出する。一方、分岐口９４ｂに
流入したアルカリイオン水は、バルブ部材９１により環
状空間８５への入口が閉鎖されているために環状空間８
５に流入することはない。

【００７０】流入口９３に導入された酸性イオン水は、
実線矢印で示すように、中央穴８２を介して環状空間８
５へと流入し、そして吐出口９６を介して流出路２４’
へと流出する。中央穴８２と環状空間８４との間はバル
ブ部材９２により閉鎖されているために、環状空間８４
に酸性イオン水が流入することはない。

【００７１】ここで、バルブ手段８３が切換えられ、左
側へと移動すると、図１５の状態となる。流入口９４か
らのアルカリイオン水は、流入分岐口９４ａ、９４ｂへ
と流動するが、今度は、分岐口９４ａに流入したアルカ
リイオン水は、バルブ部材９２により環状空間８４への
入口が閉鎖されているために環状空間８４には流入しな
い。一方、分岐口９４ｂに流入したアルカリイオン水
は、環状空間８５に流入した後、吐出口９６を介して流
出路２４’へと流出する。

【００７２】流入口９３に導入された酸性イオン水は、
今度は、中央穴８２を介して環状空間８４へと流入し、
そして、吐出口９５を介して流出路２６’へと流出す
る。中央穴８２と環状空間８５との間はバルブ部材９１
により閉鎖されているために、環状空間８５に酸性イオ
ン水が流入することはない。

【００７３】バルブ手段８３の切換え運動は、バルブ手
段８３の両側に配置された電磁コイル９７、９８への通
電を制御することにより行なわれる。即ち、通電された
側のバルブ手段８３のディスク状磁性部材９１ａ或いは
９２ａが、付勢された電磁コイルに吸引され、その方へ
とバルブ手段８３を運動させる。

【００７４】又、本実施例の流路切換弁４０において
も、螺子軸８７、ナット８８、カラー８６などを導電性
部材にて形成すれば、これら部材が上記導電手段３０と
しての機能を果たすことができる。

【００７５】次に、再度図６を参照しながら、図６に示
す上記構成の電解水生成装置１の作動について説明す
る。

【００７６】蛇口３００からの水道水は、定流量弁５
と、逆洗ユニット９の切換え弁９ａとをへて、浄水カー
トリッジ３に入り、浄化される。この浄水カートリッジ
３からの浄水は、逆洗ユニット９に再度流入した後、流
量センサ１０１及びカルシウム添加筒６をへて電解槽２
に送給され、電解される。

【００７７】尚、電解槽２への通電は、流量センサ１０
１から得られる流量の情報が制御装置１００に入力さ
れ、そして、制御装置１００にて電源１０２を付勢する
ことによって開始される。

【００７８】アルカリイオン水を生成する場合には、電
解槽２の電極２１Ａが陽極に、電極２１Ｂが陰極となる
ように電解電圧が印加される。従って、電解槽の吐出口
２４に酸性イオン水が、吐出口２６にアルカリイオン水
が得られ、流路切換弁４０の作用により、アルカリイオ
ン水は流出路２４’に、酸性イオン水は流出路２６’に
産出される。この場合にあっても、流路切換弁４０を切
換ることによって、酸性イオン水を流出路２４’に流出
させることも可能である。

【００７９】勿論、弱酸性イオン水を得る場合には、電
解槽２の電極２１Ａが陰極に、電極２１Ｂが陽極となる
ように電解電圧を印加し、従って、電解槽の吐出口２６
に酸性イオン水が、吐出口２４にアルカリイオン水を
得、そしてアルカリイオン水は流出路２６’に、酸性イ
オン水は流出路２４’に流出させることができる。

【００８０】このようにして得られたアルカリイオン水
或いは酸性イオン水のｐＨ値は、流出路２４’に設置さ
れているｐＨセンサにて測定される。

【００８１】上記流路切換弁４０、ｐＨセンサ８Ａ、更
には、逆洗ユニット９の切換え弁９ａなども、制御装置
１００にて制御される。

【００８２】図７に本発明の電解水生成装置１の他の実
施例を示す。この実施例では、塩化ビニル管にて形成さ
れた流出路２４’、２６’の一部に、導電性材料で一体
化された２連の穴を有するパイプ部３２を配置し、この
パイプ部３２にて電気的に短絡させた構造とする点にて
図６に示す実施例と異なり、その他は図６の装置と同様
の構成とされる。

【００８３】図８は、本発明の更に他の実施例を示すも
のであり、ただ電解槽２のみを示す。この実施例では、
電解槽２の吐出口２４、２６を導電性の銅パイプにて作
製し、この銅パイプ部２４、２６を被覆銅線３４で繋
ぎ、電気的に短絡させた構成とされる。この電解槽２を
図６或いは図７の電解水生成装置１の電解槽の代わりに
設けることにより、先の実施例の流出路２４’、２６’
を導電性材料で短絡させたことと同じ効果が得られる。

【００８４】次に、本発明の作用効果を実施例について
更に詳しく説明する。

【００８５】実施例１ 図１に示す電解水生成装置１にて、アルカリイオン水流
出路２４に電気化学センサ８ＡとしてｐＨセンサ（商品
名：ＧＳＴ−５３１１Ｃ東亜電波工業（株）製）を取り
付けた。

【００８６】導通手段３０として、図３（Ａ）に示すよ
うな構成を採用した。即ち、内径６ｍｍのプラスチック
パイプにて作製されたアルカリイオン水流出路２４及び
酸性イオン水流出路２６に、内径４ｍｍ、厚さ１．１ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍのステンレス鋼製のパイプ３２をそれ
ぞれ挿入し、両ステンレスパイプ３２を銅線３４で接続
した。両流出路における電解水の流速は８８ｃｍ／秒で
あった。

【００８７】斯る構成にて、電解電流を変えてアルカリ
イオン水のｐＨを測定した。その結果を図１６に示す。

【００８８】図１６から、電解電流によりアルカリイオ
ン水のｐＨ値はｐＨ８．７からｐＨ１０．４付近まで変
わるが、ｐＨ値上昇に伴うセンサ信号の変動はみられな
い。又、測定結果をディジタル表示したが、表示値が安
定し、読み取りが極めて容易であった。

【００８９】比較例１ 導通手段３０を取外した以外は、実施例１と同じ電解水
生成装置にて、同じ条件にて、電解電流を変えてアルカ
リイオン水を生成し、そのｐＨを測定した。

【００９０】電解電流によりアルカリイオン水のｐＨ値
はｐＨ８．７からｐＨ１０．４付近まで変わるが、ｐＨ
値が高くなるに伴いセンサ信号の変動が大きくなった。
その様子を記録したものが図１７である。特に、ｐＨ１
０．４付近では、大略０．４ｐＨの変動があった。又、
測定結果をディジタル表示したが、表示値が不安定で、
読み取りが不可能であった。

【００９１】表１は、実施例１と比較例１の両方法の信
号変動を比較するためにまとめたものであり、この表１
からも本発明の有効性が容易に確認できる。

【００９２】

【表１】

【００９３】実施例２ アルカリイオン水流出路２４及び酸性イオン水流出路２
６を内径６ｍｍのステンレス製パイプを使用した以外は
実施例１と同じ構成の電解水生成装置を使用して、同じ
条件にて、電解電流を変えてアルカリイオン水を生成
し、そのｐＨを測定した。その結果は、図１６に示すと
同様であった。

【００９４】比較例２ 導通手段３０を取外した以外は、実施例２と同じ電解水
生成装置にて、同じ条件にて、電解電流を変えてアルカ
リイオン水を生成し、そのｐＨを測定した。その結果
は、図１７に示すと同様であった。

【００９５】実施例３ 実施例１と同じ電解水生成装置１を使用し、この実施例
３では、酸性イオン水流出路２６に電気化学センサ８Ｂ
としてｐＨセンサ（商品名：ＧＳＴ−５３１１Ｃ東亜電
波工業（株）製）を取り付けた。導通手段３０も、実施
例１と同じに構成し、同じ条件にて酸性イオン水を生成
した。

【００９６】電解電流により酸性イオン水のｐＨ値はｐ
Ｈ７．２からｐＨ３．９付近まで変わるが、センサ信号
の変動は、高々０．１ｐＨである。しかも、変動の時定
数は、後述の比較例３に示すように、導通部材３０を設
けない場合に比べて大きい。その様子を記録したものが
図１８である。

【００９７】又、測定結果をディジタル表示したが、表
示値が安定し、読み取りが極めて容易であった。

【００９８】比較例３ 導通手段３０を取外した以外は、実施例３と同じ電解水
生成装置１にて、同じ条件にて、電解電流を変えて酸性
イオン水を生成し、そのｐＨを測定した。

【００９９】電解電流により酸性イオン水のｐＨ値はｐ
Ｈ７．２からｐＨ３．９付近まで変わるが、ｐＨ値が低
くなるに伴いセンサ信号の変動が大きくなる。その様子
を記録したものが図１９である。特に、ｐＨ３．９付近
では大略０．６ｐＨの変動があった。又、測定結果をデ
ィジタル表示したが、表示値が不安定で、読み取りが不
可能であった。

【０１００】表２は、実施例３と比較例３の両方法の信
号変動を比較するためにまとめたものであり、この表２
からも本発明の有効性が容易に確認できる。

【０１０１】

【表２】

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
水生成装置は、アルカリイオン水流出路及び／又は酸性
イオン水流出路に電気化学センサを設置し、そしてアル
カリイオン水及び酸性イオン水を導通手段にて電気的に
短絡することによって電気化学センサにて水質の測定を
なすように構成されるので、常に安定した測定値を得る
ことができ、従って、ディスプレー装置にて安定した表
示を得ることができ、又、この電気化学センサからの信
号を利用して電解電流などを制御することができ、それ
によって、所定の水質のアルカリイオン水及び酸性イオ
ン水を安定して採取することができる。又、本発明の電
解水の水質測定方法によれば、上述したように、常に安
定した測定値を得ることができ、従って、ディスプレー
装置にて安定した表示を得ることができ極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電解水生成装置の一実施例の概略
構成図である。

【図２】本発明の電解水生成装置の制御態様を説明する
概略図である。

【図３】導通手段の実施例を示す図である。

【図４】導通手段の他の実施例を示す図である。

【図５】本発明に係る電解水生成装置の他の実施例の概
略構成図である。

【図６】本発明に係る電解水生成装置の他の実施例の概
略構成図である。

【図７】本発明に係る電解水生成装置の他の実施例の概
略構成図である。

【図８】本発明の電解水生成装置に使用し得る電解槽の
斜視図である。

【図９】本発明の電解水生成装置に使用し得る流路切換
弁の一実施例の断面図である。

【図１０】図９の流路切換弁の他の作動態様を示す断面
図である。

【図１１】図９の流路切換弁のバルブシリンダの端部の
拡大斜視図（図１１（Ａ））及びこの端部が嵌合する中
央穴の部分を示す図９の線ＸＩ−ＸＩにとった拡大断面
斜視図である。

【図１２】図９の流路切換弁におけるカム軸のバルブシ
リンダに嵌合する部分を示す拡大斜視図である。

【図１３】図９の流路切換弁におけるカム軸駆動手段の
側面図である。

【図１４】本発明の電解水生成装置に使用し得る流路切
換弁の他の実施例の断面図である。

【図１５】図１４の流路切換弁の他の作動態様を示す断
面図である。

【図１６】本発明に従った電解水生成装置にて、電解電
流を変えてアルカリイオン水のｐＨを測定した記録結果
を示すグラフである。

【図１７】導通手段を有さない電解水生成装置にて、電
解電流を変えてアルカリイオン水のｐＨを測定した記録
結果を示すグラフである。

【図１８】本発明に従った電解水生成装置にて、電解電
流を変えて酸性イオン水のｐＨを測定した記録結果を示
すグラフである。

【図１９】導通手段を有さない電解水生成装置にて、電
解電流を変えて酸性イオン水のｐＨを測定した記録結果
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 電解水生成装置 ２ 電解槽 ４ 浄水装置 ６ 電解質供給装置 ８（８Ａ、８Ｂ） 電気化学センサ ２４ アルカリイオン水流出路（吐出口） ２６ 酸性イオン水流出路（吐出口） ３０ 導通手段 ４０ 流路切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 篤子 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される水を電気分解し、連続してア
   ルカリイオン水及び酸性イオン水を各別に生成する電解
   槽と、この電解槽の下流側に設置され、生成された電解
   水の水質を測定するための電気化学センサとを備えた電
   解水生成装置において、前記電解槽から吐出されるアル
   カリイオン水及び酸性イオン水を導通手段にて電気的に
   短絡することを特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】 前記導通手段は、前記電解槽から吐出さ
   れるアルカリイオン水及び酸性イオン水のための各流出
   路内間を電気的に短絡する手段にて形成される請求項１
   の電解水生成装置。
3. 【請求項３】 前記導通手段は、前記電解槽から吐出さ
   れるアルカリイオン水及び酸性イオン水のための各流出
   路内に配置された導電部材と、この両導電部材間を電気
   的に短絡する手段とにて形成される請求項１の電解水生
   成装置。
4. 【請求項４】 前記導通手段は、前記電解槽から吐出さ
   れるアルカリイオン水及び酸性イオン水のための各流出
   路の間に形成された塩橋とされる請求項１の電解水生成
   装置。
5. 【請求項５】 前記導通手段は、前記電解槽から吐出さ
   れるアルカリイオン水及び酸性イオン水のための各流出
   路の全部或いは一部を導電性部材にて作製し、これら両
   導電性部材を直接に接触させるか、或いは、導線を介し
   て接続することにより形成される請求項１の電解水生成
   装置。
6. 【請求項６】 前記電解槽から吐出されるアルカリイオ
   ン水及び酸性イオン水のための各流出路は、流路切換弁
   に接続され、その下流側に前記電気化学センサが設置さ
   れ、電気化学センサは、前記流路切換弁を切換えること
   により供給されるアルカリイオン水或いは酸性イオン水
   の水質を測定する請求項１の電解水生成装置。
7. 【請求項７】 前記導通手段は、前記流路切換弁内の配
   管経路の全部或いは一部を導電性部材にて作製すること
   により形成される請求項６の電解水生成装置。
8. 【請求項８】 前記電気化学センサからの信号にて、電
   解電圧、電解電流、供給される水の流量、及び供給され
   る水の水質の少なくとも一つを調整することを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれかの項に記載の電解水生成装
   置。
9. 【請求項９】 前記電気化学センサは、電位差検出方式
   及び電流検出方式のセンサである請求項１〜８のいずれ
   かの項に記載の電解水生成装置。
10. 【請求項１０】 電位差検出方式の電気化学センサは、
    電極が検知電極と比較電極とで構成され、検知電極の水
    質変化による電位差を検出する請求項９の電解水生成装
    置。
11. 【請求項１１】 電位差検出方式の電気化学センサは、
    ｐＨ、ＯＲＰ或は各種イオンの濃度を測定する請求項１
    ０の電解水生成装置。
12. 【請求項１２】 電流検出方式の電気化学センサは、電
    極が検知電極と比較電極とで構成され、検知電極の水質
    変化による電流変化を検出する請求項９の電解水生成装
    置。
13. 【請求項１３】 電流検出方式の電気化学センサは、酸
    化性物質或は還元性物質の濃度を測定する請求項１２の
    電解水生成装置。
14. 【請求項１４】 前記電気化学センサにて測定した出力
    を表示する表示手段を有する請求項１の電解水生成装
    置。
15. 【請求項１５】 供給される水を電解槽にて電気分解
    し、連続してアルカリイオン水及び酸性イオン水を各別
    に生成し、この生成された電解水の水質を電気化学セン
    サにて測定する方法において、前記電解槽から吐出され
    るアルカリイオン水及び酸性イオン水を電気的に短絡す
    ることを特徴とする電解水の水質測定方法。
16. 【請求項１６】 前記電気化学センサは、電位差検出方
    式及び電流検出方式のセンサである請求項１５の電解水
    の水質測定方法。
17. 【請求項１７】 電位差検出方式の電気化学センサは、
    電極が検知電極と比較電極とで構成され、検知電極の水
    質変化による電位差を検出する請求項１６の電解水の水
    質測定方法。
18. 【請求項１８】 電位差検出方式の電気化学センサは、
    ｐＨ、ＯＲＰ或は各種イオンの濃度を測定する請求項１
    ７の電解水の水質測定方法。
19. 【請求項１９】 電流検出方式の電気化学センサは、電
    極が検知電極と比較電極とで構成され、検知電極の水質
    変化による電流変化を検出する請求項１６の電解水の水
    質測定方法。
20. 【請求項２０】 電流検出方式の電気化学センサは、酸
    化性物質或は還元性物質の濃度を測定する請求項１９の
    電解水の水質測定方法。