JPH08292172A - 電気化学的水質測定器及び該電気化学的水質測定器を備えた電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルカリ性水及び酸性水の水質を正確に測定
できる。 【構成】 作用電極２３の絶縁部２５を伸長、曲折して
作用電極２３を液絡部２２の近傍に配置する。作用電極
２３と液絡部２２との間の距離Ｌ₂ を、液絡部２２と作
用電極２３との間に位置する液絡部保持部材２４から作
用電極２３の絶縁部２５表面を経て作用電極２３に至る
までの沿面距離Ｌ₁ よりも短く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続してアルカリ性水
と酸性水、即ち、電解水を生成する電解水生成装置、及
び、水道原水又はその浄水、又は生成された電解水など
の溶液中に、イオン電導性を示す指示電解質濃度が希薄
である水質を電気化学的に測定する電気化学的水質測定
器、またはそれらの組み合わせからなる電解水生成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の電解水生成装置１は、
例えば図８に示すように、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。電解
槽２は、隔膜５により、電極６が設置される電極室７
と、電極８が設置される電極室９とに区画されている。

【０００３】一般に原水とされる水道水は、浄水装置３
を通して電解槽２の電極室７と電極室９とに導入され
る。浄水装置３は、水道水中の有機物、無機物或いは次
亜塩素酸等の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等にて構成されてい
る。また、浄水装置３から流出した浄水は、電極室７に
直接連通した流入路１０と、電極室９に直接連通した流
入路１１とに分流される。この浄水には、電解質供給装
置４により連続的に電解質が供給される。電解質として
は乳酸カルシウム等が使用される。上記構成にて、電極
６が陰極、電極８が陽極となるように電解電圧を印加し
て、電解槽２に通水された水を電極６，８間に電流を流
して電気分解することにより、電極室７（陰極室）にア
ルカリ性水が、電極室９（陽極室）に酸性水が生成され
る。アルカリ性水は流出路１２から、酸性水は流出路１
３から夫々別々の径路を通って吐出される。

【０００４】従来、得られたアルカリ性水及び酸性水の
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（ファラデーの法則）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していた。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な
く、電解槽２への流量、電解槽２での滞留時間、流入水
の流量と電解槽２の容量の比等によって決まる。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る。

【０００５】電解効率が１００％に満たない場合には、
電解した水と未電解の水との比率により、生成した電解
水の水質が変わるのは勿論だが、流入水に含まれていた
溶存成分（イオン種、溶存ガス成分）によっても採水さ
れる水質には影響される。以上のように、電解水生成装
置１において得られる電解水の水質は、流入する水の量
及び水質によって大きな影響を受けるので、生成される
アルカリ性水及び酸性水の流出路に、直接水質を測定す
る電気化学的水質測定器２０′を設置し、電解水の水質
を正しく測定することも行われている。

【０００６】電解槽２から吐出される電解水は、数ｃｍ
から数１０ｃｍ／ｓｅｃの流速があり、電解水の水質を
リアルタイムに測定するためには、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水質測定器は、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を
測定することが可能で、電解水生成装置１における水質
測定器としては最も適しており、従って、ｐＨ、酸化還
元電位、各種イオンの濃度が測定できる。

【０００７】例えば実開昭５６−１７９３２１号公報に
記載のイオン水生成装置には、測定器（センサ）として
ｐＨセンサを設け、生成した電解水のｐＨ値を表示して
いる。また、例えば実開平５−６４７８５号公報に記載
のイオン生成装置では、ｐＨセンサの出力信号に基づい
て目標設定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
行っている。

【０００８】また、これらの電極は、作用電極と比較電
極で構成されており、作用電極の水質変化による電位差
或いは電流変化を検知して水質を測定するものである。
前記電気化学的水質測定器の構成の一例として、アンプ
一体型複合電極タイプのもので、酸化還元電位測定用の
白金電極を用いた酸化還元電位センサ、或いは内部電極
を封入したｐＨ測定用のガラス感応膜を用いたｐＨ測定
センサなどがあるが、ここではアンプ一体型複合電極タ
イプの酸化還元電位センサについて説明する。

【０００９】図９中に示す還元電位センサは、基準溶液
室１７に設置される比較電極２１と、検水溶液室１９に
設置される作用電極２３と、アルミナ系セラミックなど
の多孔質素材などによる液絡部２２と、液絡部２２を保
持する液絡部保持部材２４と、検知された電位差を増幅
する電位差増幅アンプ１４とを備える。基準溶液１６
は、一定組成の基準溶液で、飽和もしくは３．３Ｍ（ｍ
ｏｌ／Ｌ）のＫＣｌ溶液が用いられる。尚、基準溶液１
６には、ＫＣｌの安定な溶出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等のセルロー
ス系増粘剤を添加することもある。また、比較電極２１
として、銀／塩化銀電極が通常使用され、作用電極２３
として、酸化還元電位測定用の白金電極が使用される。
尚図中の１５は内部補充液補充口、２５は熱収縮性テフ
ロンチューブなどにより白金線を絶縁被覆した絶縁部で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者による研究実験の結果、上記電位差検出方式の電気化
学的水質測定器では、以下のような問題があることが分
かった。アンプ一体型複合電極タイプのうち、特に作用
電極２３として酸化還元電位測定用の白金電極又は金電
極等の不反応電極を設置した酸化還元電位センサの場合
では、ｐＨや各種イオン測定の検知電極（選択透過電
極）より大きく影響がでる。

【００１１】即ち、完全な純水の導電率は、５．４９×
１０（_-8）μＳ／ｃｍでほぼ絶縁体であるため、通常、
電気化学的に電位差或いは電流変化を検出して水質を測
定する場合、水に溶けて解離し、導電性を示す無関係な
支持電解質（Supporting Electrolyte）を純水に加える
（一般的にはＫＣｌなどを検水溶液中０．１Ｍ（ｍｏｌ
／Ｌ）程度になるように添加する）。しかしながら、電
解水などの場合、測定対象とする検水溶液については数
１０ｍｇ／Ｌ程度、多くとも数１００ｍｇ／Ｌ程度しか
イオン種は含まれていないため、検水溶液そのものの電
気抵抗が非常に高く、且つ添加できる支持電解質の絶対
量も制限される。

【００１２】しかも、上記のような複合電極タイプの場
合では、作用電極２３と液絡部２２との間の距離Ｌ₂ よ
りも、作用電極２３と液絡部２２との間に位置する液絡
部保持部材２４から作用電極２３の絶縁部２５表面を経
て作用電極２３に至るまでの沿面距離Ｌ₁ が短くなって
いるため、電解水中に含まれるイオン種、有機物などの
溶存成分が微量でも付着した場合、本来完全に絶縁され
てあるべき上記絶縁部分が微小ながら導電性を有して微
弱電流が流れ得る状態（沿面放電状態）となり、結果と
して、検水溶液測定時、作用電極２３に起因する電位
（発生起電力）よりも絶対値の低い電位を検知し、しか
も測定値が不安定で正確な測定が行われないという問題
がある。

【００１３】本発明者らは、さらに多くの研究実験の結
果、以下の、点を見出すに至った。即ち、測定対
象とする検水溶液が電解水などの希薄溶液で、無関係な
支持電解質の添加量も制限される場合において、酸化還
元電位を測定するとき、比較電極２１と作用電極２３が
一体型の複合電極タイプよりも、比較電極２１と作用電
極２３が夫々独立した系となる独立電極タイプが比較的
安定し、且つ再現性も良い測定ができることが分かっ
た。上記の現象の原因が、複合電極タイプの場合、
作用電極２３と液絡部２２との間に位置する液絡部保持
部材２４から作用電極２３の絶縁部２５表面を経て作用
電極２３に至るまでの絶縁部分に、電解水中に含まれる
イオン種、有機物などの溶存成分が付着したため、本来
完全に絶縁されてあるべき上記絶縁部分が微小ながら導
電性を有して微弱電流が流れ得る状態となることによ
り、正確な測定ができないことを見出した。

【００１４】本発明は、上記従来の課題に鑑みて、且つ
上記実験結果に基づいてなされたもので、その目的とす
るところは、作用電極と比較電極とが共通の本体から成
る複合電極タイプを用いて希薄溶液を測定する場合、特
に酸化還元電位を測定する場合でも、安定で再現性のあ
る測定値が得られ、アルカリ性水及び酸性水の水質を正
確に測定できるようにした電気化学的水質測定器及びこ
の電気化学的水質測定器を備えた電解水生成装置を提供
するにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る電気化学的水質測定器は、測定対象と
なる検水溶液１８中に設置される作用電極２３と、基準
溶液１６中に設置される比較電極２１と、基準溶液１６
と検水溶液１８との液絡部２２を保持する液絡部保持部
材２４とを有し、作用電極２３の水質変化による電位差
を検出して水質を電気化学的に測定する電気化学的水質
測定器において、作用電極２３と液絡部２２との間の距
離Ｌ₂ を、液絡部２２と作用電極２３との間に位置する
液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶縁部２５表面
を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離Ｌ₁ よりも短
くしたことに特徴を有している。

【００１６】また、作用電極２３と液絡部２２との間の
距離Ｌ₂ を、液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶
縁部２５表面を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離
Ｌ₁よりも短くする手段として、作用電極２３を液絡部
２２の近傍に配置したり、或いは液絡部２２及び液絡部
保持部材２４の液絡部周囲部分２４ａを作用電極２３の
近傍に配置したり、或いは作用電極２３と液絡部２２と
の間に位置する液絡部保持部材２４に凹部２４ｃ又は凸
部２４ｄを設けたり、或いは作用電極２３と液絡部２２
との間に位置する液絡部保持部材２４から作用電極２３
の絶縁部２５表面を経て作用電極２３に至るまでの間に
空気溜り部５１を形成するのが好ましい。また、作用電
極２３としては、酸化還元電位測定用の白金電極又は金
電極等の不反応電極、又は高分子膜、ガラス膜等のイオ
ン選択膜、またはこれらの組み合わせから成る溶存成分
検出電極であることのが好ましい。

【００１７】また、本発明に係る電解水生成装置は、上
記記載の電気化学的水質測定器を、連続してアルカリ性
水と酸性水とを生成する電解槽２の下流側に配置するこ
とに特徴を有している。

【００１８】

【作用】本発明によれば、作用電極２３と液絡部２２と
の間の距離Ｌ₂ を、液絡部２２と作用電極２３との間に
位置する液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶縁部
２５表面を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離Ｌ₁
よりも短くしたから、絶縁部分に電解水中に含まれるイ
オン種、有機物などの溶存成分が付着しても、作用電極
２３と液絡部２２との間の距離Ｌ₂ が短くなっているの
で沿面放電が発生し難くなり、作用電極２３と比較電極
２１との間に発生する電位差のみを検出できるようにな
る。従って、作用電極２３と比較電極２１とが共通の本
体から成る複合電極タイプを用いて希薄溶液を測定する
場合、特に酸化還元電位を測定する場合でも、不安定
で、且つ再現性の少なかった測定値に不安定さが見られ
ず、アルカリ性水及び酸性水の水質を正確に測定できる
電気化学的水質測定器が得られる。

【００１９】また、浄水及び生成された電解水の水質を
前記電気化学的水質測定器を用いて測定する電解水生成
装置において、特に酸化還元電位値の安定な測定ができ
るようになり、従って、測定値を表示装置により表示し
た場合にも読取りに適した安定した表示が行われる電解
水生成装置を得ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。電解水生成装置１の全体構造は従来例と同一であ
り、詳しい説明は省略し、本発明の主要部について以下
説明する。電解水生成装置１は、図２及び図３に示すよ
うに、電解槽２、逆洗ユニット３０及び切替弁３１、水
路切替弁３２、浄水装置３、電解質（電解促進剤）供給
装置４、及び電気化学的水質測定器２０をハウジング３
３に納めたものとして構成される。

【００２１】浄水装置３は、抗菌活性炭から成る濾過材
３４と中空糸膜から成る濾過材３５とを備えたものであ
って、その下端に設けられた２つの開口部のうちの一方
が、逆洗シリンダーに、他方が切替弁３１に接続されて
いる。尚、上記の２種の濾過材３４，３５は単一のカー
トリッジに納められており、カートリッジごと交換でき
るように構成されている。

【００２２】電解槽２は、隔膜５にて、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を備えており、これら流出路１２，１３
は水路切替弁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は流入路１１よりも
細かく形成されていて、電極６に流れ込む流量が電極８
に流れ込む流量より１：３から１：４程度の比率で少な
くなるように調整されている。

【００２３】また、上記水路切替弁３２は流出路１２と
吐出管３７とを連通させるとき、流出路１３と吐出管３
６とを連通させ、流出路１２と吐出管３６とを連通させ
るとき、流出路１３と吐出管３７とを連通させる電磁ロ
ータリー弁もしくはモーター式切替弁で構成されてい
る。逆洗ユニット３０は、浄水装置３内の濾過材３４，
３５の目詰まりを、一旦浄水装置３を通すことで濾過し
た浄水を浄水装置３に逆流させる逆洗を行うことで解消
するためのものである。

【００２４】そして、上記逆洗ユニット３０の吐出側は
電解槽２の流入路１０，１１へと連結されているのであ
るが、この間には流量検知センサ３８と逆止弁３９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。逆止弁３９は、排水口４１につ
ながったもので、流量検知センサ３８側から水圧がかか
っているときは閉じているものの、水圧がかからなくな
った場合には開いて、電解槽２内や、その他配管系内の
残留水を排水口４１から排出する。前記吐出管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については後に詳述す
る。

【００２５】次に、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、切替
弁３１側に水が流れるように切り換えると、逆洗ユニッ
ト３０を経て、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内に導入され、電気分
解されるわけであるが、電解槽２内の印加電圧は流量検
知センサ３８により検知された場合に開始される。

【００２６】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るため、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、この時水路切替弁３２は図２に示す状態とされ
ているため、アルカリ性水が吐出管３７側に、酸性水が
吐出管３６側に吐出される。

【００２７】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
の電極６が陰極に、電極８が陽極になるように電解電圧
が印加されるため、流出路１３側にアルカリ性水、流出
路１２側に（弱）酸性水が得られ、この時、水路切替弁
３２は上記状態と同じとされているために、アルカリ性
水が吐出管３６側に、（弱）酸性水が吐出管３７側に吐
出される。

【００２８】弱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
加されるため、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、この時、水路切替弁３２は図
３に示すように切り替わり、アルカリ性水が吐出管３６
側に、（弱）酸性水が吐出管３７側に吐出される。この
ように、強酸性水を吐出管３７側から吐出させる場合
に、電極６を陽極とするのは、前述のように、電極６側
への流入路１０を電極８側の流入路１１より絞って流入
量を少なくしているために、強酸性水を得ることが容易
となっているためである。

【００２９】上記それぞれの電解により、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３
７との間に配置される電気化学的水質測定器２０によ
り、水質を測定する。測定項目として、電解水の酸化還
元電位を測定する場合の電気化学的水質測定器２０の実
施例を図１、図４乃至図７に示す。この電気化学的水質
測定器は、電位差検出方式の電気化学センサであり、電
極が作用電極２３（検知電極）と比較電極２１、及び液
絡部２２とで構成され、作用電極２３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、酸化還元
電位、或いは各種イオン濃度を測定するものである。こ
の電気化学的水質測定器２０の構造は、作用電極２３に
関する構成を除いて従来と同様であり、対応する部分に
は同一符号を付して詳しい説明を省略する。尚、図１、
図４乃至図７中、比較電極２１としては、銀／塩化銀電
極が通常使用される。また、基準溶液１６は、ＫＣｌの
安定な溶出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等のセルロース系増粘剤を添加
してもよい。また、液絡部２２は、アルミナ系セラミッ
クなどの多孔質素材などから成り、作用電極２３と液絡
部２２との間に位置する液絡部保持部材２４により保持
されている。この液絡部保持部材２４はシリコンなどの
絶縁材料により形成されている。

【００３０】作用電極２３は、白金・金等の酸化還元電
位測定の不反応電極、又は高分子膜・ガラス膜等のイオ
ン選択膜、又はこれらの組み合わせから成る溶存成分検
出電極であり、本実施例では、酸化還元電位測定用の白
金電極を検水溶液室１９内に設置してある。尚、白金線
を熱収縮性テフロンチューブなどにより絶縁被覆して絶
縁部２５とした点は従来と同様である。

【００３１】図１では、作用電極２３の絶縁部２５を伸
長、曲折させて、液絡部２２に近接させた場合を示して
いる。これにより、作用電極２３と液絡部２２との間の
距離Ｌ₂ を、作用電極２３と液絡部２２との間に位置す
る液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶縁部２５表
面を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離Ｌ₁ よりも
短くすることができ、従って、絶縁体である液絡部保持
部材２４や、作用電極２３の絶縁部２５に、電解水中に
含まれる不純物の付着や、イオン種のコロイド状付着が
起こっても、作用電極２３と液絡部２２とを近接させた
ことによって、沿面放電が発生し難くなり、作用電極２
３と比較電極２１との間に発生する電位差のみを検出で
きるようになる。従って、作用電極２３と比較電極２１
とが共通の本体から成る複合電極タイプを用いて希薄溶
液を測定する場合、特に酸化還元電位を測定する場合で
も、不安定で、且つ再現性の少なかった測定値に不安定
さが見られなくなり、その結果、アルカリ性水及び酸性
水の水質を正確に測定できる電気化学的水質測定器が得
られるようになる。尚、液絡部２２と作用電極２３との
間の距離Ｌ₂ は、２〜３ｍｍ以下が望ましく、場合によ
っては液絡部２２と作用電極２３を蒸着等により接触さ
せてもよい。

【００３２】また、作用電極２３と液絡部２２との間の
距離Ｌ₂ を、作用電極２３と液絡部２２との間に位置す
る液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶縁部２５表
面を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離Ｌ₁ よりも
短くする手段として、図４に示すように、液絡部保持部
材２４のうち、液絡部周囲部分２４ａを伸長させて、液
絡部２２を作用電極２３に近接させるようにしてもよ
い。また、図５に示すように、作用電極２３と液絡部２
２との間に位置する液絡部保持部材２４に凹部２４ｃを
設けてもよく、また図６に示すように、作用電極２３と
液絡部２２との間に位置する液絡部保持部材２４に凸部
２４ｄを設けてもよい。いずれの場合も、凹部２４ｃ又
は凸部２４ｄによって液絡部周囲部分２４ａから作用電
極坦持部分２４ｂ周囲までの面積を増加させることがで
きる構造となり、間接的に液絡部２２を作用電極２３に
近接させることができるものである。

【００３３】さらに、図７では、液絡部保持部材２４の
液絡部周囲部分２４ａを伸長させて液絡部周囲部分２４
ａから作用電極坦持部分２４ｂ周囲までの面積を増加さ
せると共に、液絡部保持部材２４の測定器ハウジング５
０内部との接触部分が、通常の水路上よりも上部に配置
させてある。これにより、液絡部周囲部分２４ａと作用
電極坦持部分２４ｂとの途中に空気溜り部５１が形成さ
れ、液絡部保持部材２４の一部と作用電極２３の絶縁部
２５の一部が検水溶液１８に接触しない構造となり、作
用電極２３と液絡部２２との間に位置する液絡部保持部
材２４から作用電極２３の絶縁部２５表面を経て作用電
極２３に至るまでの絶縁部分に沿って沿面放電の発生を
抑えることができ、より正確な水質測定を行うことがで
きるという利点がある。

【００３４】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る電気化学的
水質測定器は、作用電極と液絡部との間の距離を、液絡
部と作用電極との間に位置する液絡部保持部材から作用
電極の絶縁部表面を経て作用電極に至るまでの沿面距離
よりも短くしたことにより、絶縁部分に電解水中に含ま
れるイオン種、有機物などの溶存成分が付着しても、作
用電極と液絡部との間の距離が短くなっているので沿面
放電が発生し難くなり、作用電極と比較電極との間に発
生する電位差のみを検出できるようになる。従って、作
用電極と比較電極とが共通の本体から成る複合電極タイ
プを用いて希薄溶液を測定する場合、特に酸化還元電位
を測定する場合でも、不安定で、且つ再現性の少なかっ
た測定値に不安定さが見られず、アルカリ性水及び酸性
水の水質を正確に測定できる電気化学的水質測定器が得
られる。

【００３５】また、作用電極と液絡部との間の距離を、
液絡部保持部材から作用電極の絶縁部表面を経て作用電
極に至るまでの沿面距離よりも短くする手段として、作
用電極を液絡部の近傍に配置したり、或いは液絡部及び
液絡部保持部材の液絡部周囲部分を作用電極の近傍に配
置したり、或いは作用電極と液絡部との間に位置する液
絡部保持部材に凹部又は凸部を設けたり、或いは作用電
極と液絡部との間に位置する液絡部保持部材から作用電
極の絶縁部表面を経て作用電極に至るまでの間に空気溜
り部を形成することにより、沿面放電の発生を簡単に防
止できるようになる。

【００３６】また本発明に係る電解水生成装置として、
上記電気化学的水質測定器を、連続してアルカリ性水と
酸性水とを生成する電解槽の下流側に配置したから、浄
水及び生成された電解水の水質を前記電気化学的水質測
定器を用いて測定する電解水生成装置において、特に酸
化還元電位値の安定な測定ができるようになり、従っ
て、測定値を表示装置により表示した場合にも読取りに
適した安定した表示が行われる電解水生成装置が得られ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気化学的水質測定器の断
面図である。

【図２】同上の電気化学的水質測定器を備えた電解水生
成装置を示し、アルカリ性水を得る場合の配管図であ
る。

【図３】同上の電気化学的水質測定器を備えた電解水生
成装置を示し、酸性水を得る場合の配管図である。

【図４】同上の電気化学的水質測定器の他の実施例の断
面図である。

【図５】同上の電気化学的水質測定器の更に他の実施例
の断面図である。

【図６】同上の電気化学的水質測定器の更に他の実施例
の断面図である。

【図７】同上の電気化学的水質測定器の更に他の実施例
の断面図である。

【図８】従来の電解水生成装置の要部断面図である。

【図９】従来の電気化学的水質測定器の断面図である。

【符号の説明】

１ 電解水生成装置 ２ 電解槽 １６ 基準溶液 １７ 基準溶液室 １８ 検水溶液 １９ 検水溶液室 ２０ 電気化学的水質測定器 ２１ 比較電極 ２２ 液絡部 ２３ 作用電極 ２４ 液絡部保持部材 ２４ａ 液絡部周囲部分 ２４ｃ 凹部 ２４ｄ 凸部 ２５ 絶縁部 ５１ 空気溜り部 Ｌ₁ 絶縁部分の沿面距離 Ｌ₂ 作用電極と沿面距離との距離

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【手続補正書】

【提出日】平成７年６月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項６

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】図９中に示す酸化還元電位センサは、基準
溶液室１７に設置される比較電極２１と、検水溶液室１
９に設置される作用電極２３と、アルミナ系セラミック
などの多孔質素材などによる液絡部２２と、液絡部２２
を保持する液絡部保持部材２４と、検知された電位差を
増幅する電位差増幅アンプ１４とを備える。基準溶液１
６は、一定組成の基準溶液で、飽和もしくは３．３Ｍ
（ｍｏｌ／Ｌ）のＫＣｌ溶液が用いられる。尚、基準溶
液１６には、ＫＣｌの安定な溶出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等のセル
ロース系増粘剤を添加することもある。また、比較電極
２１として、銀／塩化銀電極が通常使用され、作用電極
２３として、酸化還元電位測定用の白金電極が使用され
る。尚図中の１５は内部補充液補充口、２５は熱収縮性
テフロンチューブなどにより白金線を絶縁被覆した絶縁
部である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】即ち、完全な純水の導電率は、５．４９×
１０ ^-8 μＳ／ｃｍでほぼ絶縁体であるため、通常、電気
化学的に電位差或いは電流変化を検出して水質を測定す
る場合、水に溶けて解離し、導電性を示す無関係な支持
電解質（Supporting Electrolyte）を純水に加える（一
般的にはＫＣｌなどを検水溶液中０．１Ｍ（ｍｏｌ／
Ｌ）程度になるように添加する）。しかしながら、電解
水などの場合、測定対象とする検水溶液については数１
０ｍｇ／Ｌ程度、多くとも数１００ｍｇ／Ｌ程度しかイ
オン種は含まれていないため、検水溶液そのものの電気
抵抗が非常に高く、且つ添加できる支持電解質の絶対量
も制限される。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】また、作用電極２３と液絡部２２との間の
距離Ｌ₂ を、液絡部保持部材２４から作用電極２３の絶
縁部２５表面を経て作用電極２３に至るまでの沿面距離
Ｌ₁よりも短くする手段として、作用電極２３を液絡部
２２の近傍に配置したり、或いは液絡部２２及び液絡部
保持部材２４の液絡部周囲部分２４ａを作用電極２３の
近傍に配置したり、或いは作用電極２３と液絡部２２と
の間に位置する液絡部保持部材２４に凹部２４ｃ又は凸
部２４ｄを設けたり、或いは作用電極２３と液絡部２２
との間に位置する液絡部保持部材２４から作用電極２３
の絶縁部２５表面を経て作用電極２３に至るまでの間に
空気溜り部５１等の被検液との非接触部を形成するのが
好ましい。また、作用電極２３としては、酸化還元電位
測定用の白金電極又は金電極等の不反応電極、又は高分
子膜、ガラス膜等のイオン選択電極、またはこれらの組
み合わせから成る溶存成分検出電極であることが好まし
い。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】作用電極２３は、白金・金等の酸化還元電
位測定の不反応電極、又は高分子膜・ガラス膜等のイオ
ン選択電極、又はこれらの組み合わせから成る溶存成分
検出電極であり、本実施例では、酸化還元電位測定用の
白金電極を検水溶液室１９内に設置してある。尚、白金
線を熱収縮性テフロンチューブなどにより絶縁被覆して
絶縁部２５とした点は従来と同様である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】さらに、図７では、液絡部保持部材２４の
液絡部周囲部分２４ａを伸長させて液絡部周囲部分２４
ａから作用電極坦持部分２４ｂ周囲までの面積を増加さ
せると共に、液絡部保持部材２４の測定器ハウジング５
０内部との接触部分が、通常の水路上よりも上部に配置
させてある。これにより、液絡部周囲部分２４ａと作用
電極坦持部分２４ｂとの途中に空気溜り部５１が形成さ
れ、液絡部保持部材２４の一部と作用電極２３の絶縁部
２５の一部が検水溶液１８に接触しない構造、つまり被
検液との非接触構造となり、作用電極２３と液絡部２２
との間に位置する液絡部保持部材２４から作用電極２３
の絶縁部２５表面を経て作用電極２３に至るまでの絶縁
部分に沿って沿面放電の発生を抑えることができ、より
正確な水質測定を行うことができるという利点がある。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】また、作用電極と液絡部との間の距離を、
液絡部保持部材から作用電極の絶縁部表面を経て作用電
極に至るまでの沿面距離よりも短くする手段として、作
用電極を液絡部の近傍に配置したり、或いは液絡部及び
液絡部保持部材の液絡部周囲部分を作用電極の近傍に配
置したり、或いは作用電極と液絡部との間に位置する液
絡部保持部材に凹部又は凸部を設けたり、或いは作用電
極と液絡部との間に位置する液絡部保持部材から作用電
極の絶縁部表面を経て作用電極に至るまでの間に空気溜
り部等の被検液との非接触部を形成することにより、沿
面放電の発生を簡単に防止できるようになる。

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象となる検水溶液中に設置される
   作用電極と、基準溶液中に設置される比較電極と、基準
   溶液と検水溶液との液絡部を保持する液絡部保持部材と
   を有し、作用電極の水質変化による電位差を検出して水
   質を電気化学的に測定する電気化学的水質測定器におい
   て、作用電極と液絡部との間の距離を、液絡部と作用電
   極との間に位置する液絡部保持部材から作用電極の絶縁
   部表面を経て作用電極に至るまでの沿面距離よりも短く
   したことを特徴とする電気化学的水質測定器。
2. 【請求項２】 作用電極を液絡部の近傍に配置したこと
   を特徴とする請求項１記載の電気化学的水質測定器。
3. 【請求項３】 液絡部及び液絡部保持部材の液絡部周囲
   部分を作用電極の近傍に配置したことを特徴とする請求
   項１記載の電気化学的水質測定器。
4. 【請求項４】 作用電極と液絡部との間に位置する液絡
   部保持部材に凹部又は凸部を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の電気化学的水質測定器。
5. 【請求項５】 作用電極と液絡部との間に位置する液絡
   部保持部材から作用電極の絶縁部表面を経て作用電極に
   至るまでの間に空気溜り部を形成したことを特徴とする
   請求項１記載の電気化学的水質測定器。
6. 【請求項６】 作用電極が、酸化還元電位測定用の白金
   電極又は金電極等の不反応電極、又は高分子膜、ガラス
   膜等のイオン選択膜、またはこれらの組み合わせから成
   る溶存成分検出電極であることを特徴とする請求項１記
   載の電気化学的水質測定器。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載
   の電気化学的水質測定器を、連続してアルカリ性水と酸
   性水とを生成する電解槽の下流側に配置したことを特徴
   とする電気化学的水質測定器を備えた電解水生成装置。