JPH09243588A - ｐＨセンサ及びイオン水生成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、被測定液に含まれた気泡がセンサ
の本体内に溜まるのを防止するとともに付着した気泡は
効率よく除去でき、微少量の被測定液でｐＨ値を安定し
て応答性よく測定できるｐＨセンサを提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明のｐＨセンサ２１は、内部液２４
を充填するとともにｐＨ応答ガラス膜４０を備えたガラ
ス電極部２２と、比較電極液２６を充填した比較電極部
２９と、入水部３７及び吐出部３８が接続され内部空間
３９内に前記ｐＨ応答ガラス膜４０が収容された本体部
３５と、前記比較電極部２９に設けられ前記比較電極液
２６と被測定液とを連通させる液絡部２８を備え、前記
内部空間３９には螺旋状のガイド部材５５が設けられ、
前記被測定液が前記入水部３７から流入され内部空間内
３９を旋回上昇して吐出部３８から吐出されることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道水、井戸水等
の原水を電気分解して得られるアルカリ水および酸性水
の様に気泡を含む液体のｐＨ値を測定するｐＨセンサ及
びイオン水生成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年健康ブームを反映して、イオン水生
成器が普及しつつある。このイオン水生成器は電解槽内
で水道水などを電気分解し、陽極側に酸性イオン水を生
成し、陰極側にアルカリイオン水を生成するものであ
る。

【０００３】最近では生成されたイオン水のｐＨ値を測
定するためのｐＨセンサをイオン水生成器に配置した技
術（実開平５−８０５８７号公報）が提案され主流にな
りつつある。

【０００４】そこでこのｐＨセンサを備えた連続電解方
式のイオン水生成器について説明する。図４は従来のイ
オン水生成器の概略全体図である。１は水道水などの原
水管、２は水栓、３は水栓２と介して原水管１と接続さ
れたイオン水生成器である。４は内部に活性炭や中空糸
膜などを備えた浄水部、５はミネラルを原水中に付与し
導電率を高めるミネラル供給部、６は通水を確認し後述
の制御手段に制御開始の指示をする流量センサ、８は流
量センサ６を経由してきた水を電気分解する電解槽７を
２分する隔膜、９，１０は隔膜８で２分して形成された
各電極室に配置された電極板、１１は電極板１０側の水
（電極板１０が陽極の場合は酸性水）を排出する排水
管、１２は電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はア
ルカリイオン水）を吐出する吐水管１５の一部に設けら
れたｐＨ検知部１３に供給する接続管、１４はｐＨ検知
部１３に収容されたｐＨセンサ、１６は電解槽７内の残
留水や電極洗浄時のスケールが溶解した洗浄水を排出す
るための電磁弁、１７は排水管１１を介して電極板１０
側の水（電極板１０が陽極の場合は酸性水）や電解槽７
の滞留水や洗浄水を排出する放水管、１９は電源投入用
プラグ１８からの交流を直流に変換する電源部、２０は
イオン水生成器３の動作を制御する制御手段、５３はイ
オン水生成器３の操作状態を表示するとともに操作条件
などを設定する操作表示部である。

【０００５】以上のように構成された従来のｐＨセンサ
とイオン水生成器について以下その動作を説明する。原
水管１より水栓２を開いて通水された原水は浄水器４で
原水中の残留塩素の臭いや一般細菌などの不純物が取り
除かれ、ミネラル供給部５でグリセロリン酸カルシウム
などのミネラルが溶解され電解が容易な水に処理された
後、流量センサ６を経て電解槽７に通水される。一方、
電源投入用プラグ１８よりＡＣ電圧が印加され、電源部
１９で直流に変換後、電解槽７の電極板９と電極板１０
に供給される。これにより陽極室では酸性イオン水が生
成されるとともに、陰極室においてはアルカリイオン水
が生成され、通水しながら電極板９がマイナス電圧にな
るように電圧を印加すると、吐水管１５よりアルカリイ
オン水が連続的に得られる。また電極板９がプラス電圧
になるように電圧を印加すると、吐水管１５より酸性水
が連続的に得られる。電解槽７で生成されたイオン水の
ｐＨ値をｐＨセンサ１４により測定し、センサ出力値を
制御手段２０にフィードバックすることにより、所望の
ｐＨ値のイオン水が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン水生
成器により生成されるイオン水は、電解槽で電気分解さ
れるため、電気分解の際発生する酸素ガスや水素ガスが
発生して微少量ではあるがこれらが気泡となってイオン
水の中に混入されて電解槽から吐出される。そして電解
槽の吐出側でこれらの気泡を含んだイオン水のｐＨ値を
ｐＨセンサで測定する場合に、ｐＨセンサのガラス電極
部にこれらの気泡が付着してｐＨセンサの出力値が安定
しないという問題があった。とくにガラス電極部を備え
たｐＨセンサの場合には、ガラス電極部の表面のガラス
がマイナスに帯電しているため、ここに原水中のカルシ
ウムイオン等の成分が付着し、ガラス電極部の表面はわ
ずかであるが析出物のある表面となって流入した気泡が
付着し易くなり、気泡がいったんここに付着するとこれ
を核として合泡しさらに気泡が大きく成長していくとい
う問題をかかえたものであった。気泡が成長するとガラ
ス電極部を備えたｐＨセンサの出力値の安定が大きく損
なわれてしまう。しかも気泡の付着は被測定液が微少量
であるｐＨセンサであればあるほど影響が大きいため、
微少量のｐＨセンサを実現する事実上の障害となってい
た。そして気泡の問題は電気分解で発生する酸素ガスや
水素ガスだけでなく、多くの液体でｐＨ値を測定する際
の共通の問題である。

【０００７】そこで本発明は前記従来の問題点を解決す
るもので、被測定液に含まれた気泡がセンサの本体内に
溜まるのを防止するとともに付着した気泡は効率よく除
去でき、微少量の被測定液でｐＨ値を安定して応答性よ
く測定できるｐＨセンサを提供することを目的とする。

【０００８】さらに本発明は、電気分解で発生する気泡
を含んだイオン水のｐＨ値を微少量でも安定して測定す
ることができ、ｐＨセンサが破損するようなことがあっ
ても安全なイオン水生成器を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のｐＨセンサは、内部液を充填するとともにｐ
Ｈ応答ガラス膜を備えたガラス電極部と、比較電極液を
充填した比較電極部と、入水部及び吐出部が接続され内
部空間内にｐＨ応答ガラス膜が収容された本体部と、比
較電極部に設けられ比較電極液と被測定液とを連通させ
る液絡部を備え、内部空間には螺旋状のガイド部材が設
けられ、被測定液が入水部から流入され内部空間内を旋
回上昇して吐出部から吐出されることを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、被測定液に含まれた気
泡がセンサの本体内に溜まるのを防止するとともに付着
した気泡は効率よく除去でき、微少量の被測定液でｐＨ
値を安定して測定できるｐＨセンサを得ることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、内部液を充填するとともにｐＨ応答ガラス膜を備え
たガラス電極部と、比較電極液を充填した比較電極部
と、入水部及び吐出部が接続され内部空間内にｐＨ応答
ガラス膜が収容された本体部と、比較電極部に設けられ
比較電極液と被測定液とを連通させる液絡部を備え、内
部空間には螺旋状のガイド部材が設けられ、被測定液が
入水部から流入され内部空間内を旋回上昇して吐出部か
ら吐出されるｐＨセンサであり、被測定液に含まれた気
泡がセンサの本体内に溜まるのを防止することができ、
付着した気泡は効率よく除去することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、入水部がｐＨ応
答ガラス膜の接線方向に設けられるとともに、吐出部が
ｐＨ応答ガラス膜の接線方向で且つ入水部より上方に設
けられていることを特徴とするものであり、旋回速度を
大きくすることができ、ｐＨ応答ガラス膜の形状によら
ず周囲を旋回して気泡を除去することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、ガイド部材が螺
旋溝であるから、被測定液に対する抵抗が少なく、加工
が容易である。

【００１４】請求項４に記載の発明は、電解槽と、電解
槽に設けられた一対の電極と、電解槽に接続された吐出
路と、吐出路から分岐された排水路とを備え、排水路に
請求項１または２記載のｐＨセンサを設けたことを特徴
とするイオン水生成器であり、電気分解で発生する気泡
を含んだイオン水のｐＨ値を微少量でも安定して測定す
ることができ、ｐＨセンサが破損するようなことがあっ
ても安全である。

【００１５】以下本発明の実施の形態について図１、図
２及び図３を用いて説明する。 （実施の形態１）まず本発明の実施の形態１におけるｐ
Ｈセンサについて図面に基づいて詳細に説明する。図１
は本発明の実施の形態１におけるｐＨセンサの概略断面
図である。２１はｐＨセンサ、２２は被測定液の水素イ
オンに感応するｐＨ応答ガラス膜４０が接液部分に形成
されたガラス電極部、２３はＡｇ／ＡｇＣｌからなる第
１内部電極でｐＨ＝７．０の塩類溶液である内部液２４
に浸漬してある。ｐＨ応答ガラス膜４０を構成するガラ
スはＳｉＯ₂を主成分としてＬｉＯ₂を２５〜３２％含む
薄いガラスである。耐久性等の改善のためにＣｓ₂Ｏあ
るいはＢａＯと、Ｌａ₂Ｏ₃等も添加されている。ＬｉＯ
₂の代わりにＮａ₂ＯやＫ₂Ｏを用いたものもある。２５
は不活性ガラスからなるチューブ状のガラス容器、２９
は比較電極部であり、比較電極室を備え内部に中性塩の
溶液からなる比較電極液２６が充填されるとともに、比
較電極液２６にはＡｇ／ＡｇＣｌからなる第２内部電極
２７が浸漬されている。２８は液絡部で多孔質セラミッ
ク等からなり被測定液と比較電極液２６とを連通してい
る。３０は比較電極液２６を補充する補充口で、３１は
ｐＨセンサ２１と制御手段３４をつなぐ端子接続部、３
２は第１内部電極２３に接続された第１出力端子で、３
３は第２内部電極に接続された第２出力端子で制御手段
３４に接続されている。

【００１６】被測定液にｐＨ応答ガラス膜４０が浸され
ると、被測定液の水素イオンがｐＨ応答ガラス膜４０表
面に固定電荷相が形成され、被測定液と内部液２４との
間に起電力を発生する。一方被測定液は液絡部２８によ
って比較電極液２６と連通しており、比較電極液２６に
浸した第２内部電極２７は被測定液に対して０電位とな
るので、第１出力端子３２と第２出力端子３３の間に被
測定液の水素イオン濃度に比例したセンサ電圧が出力さ
れるのである。このセンサ出力は次式で表される。

【００１７】 Ｅ＝α・０．０５９（ｐＨ０ −ｐＨ）＋Ｃｖ ただし、Ｅ：センサ電圧（Ｖ） α：電極係数で０＜α≦１ ｐＨ０ ：内部液のｐＨ値で、ここではｐＨ０＝７．０ ｐＨ ：被測定液のｐＨ値 Ｃｖ ：電極固有の不斉電位差（Ｖ） このｐＨセンサ２１は内部液４のｐＨ０を７．０として
いるので、被測定液のｐＨが中性（ｐＨ＝７．０）であ
れば、不斉電位を別にするとセンサ電圧Ｅが０Ｖという
ことになる。

【００１８】一方、被測定液のｐＨが酸性（ｐＨ＜７．
０）であれば不斉電位を別にしてセンサ電圧Ｅが正電圧
となり、被測定液のｐＨがアルカリ性（ｐＨ＞７．０）
であれば不斉電位を別にしてセンサ電圧Ｅが負電圧にな
る。

【００１９】この出力されたセンサ電圧Ｅは必要に応じ
て増幅され、表示部にｐＨ値表示したり、センサ電圧Ｅ
を制御手段３４に伝達し、制御手段３４は例えばイオン
水生成器であれば電気分解の電圧を制御する制御機構を
制御したりする。

【００２０】次に本発明の特徴部分の本体部３５につい
て説明する。本体部３５は入水部３７、吐出部３８、内
部空間３９等から構成される。入水部３７はｐＨ応答ガ
ラス膜４０の接線方向に向けて設けられる。吐出部３８
もｐＨ応答ガラス膜４０の接線方向に向けられるととも
に、入水部３７より上方位置に設けられている。内部空
間３９はガラス電極部２１を収容するとともに、概ね円
筒状で実質１０ｃｍ³以下の容積を有しており、その中
心軸線をｐＨ応答ガラス膜４０の容器の中心軸線と略一
致させてあり、底部には入水部３７が設けられる。この
１０ｃｍ³以下の容積にすることにより（容積／流量を
０．００５〜０．０１ｃｃ／ｍｉｎ程度にするのが適
当）、微小流量（とくに３００ｃｃ／ｍｉｎ以下）での
測定の応答性を速くすることができるものである。この
ときあまりに流量を増すと流れの影響で応答性が悪くな
り、不安定となる。そして入水部３７と吐出部３８とは
それぞれ内部空間３９の中心軸線と直交する平面内に形
成されている。入水部３７から流入した被測定液が内部
空間３９内をｐＨ応答ガラス膜４０の表面に沿って円滑
に旋回上昇できるように、底部周辺にはわずかながらテ
ーパ面が形成されているとともに、内部空間３９の内壁
には螺旋状に所定のピッチで形成されたガイド部材５５
が設けられている。なおこのガイド部材５５については
後述する。旋回上昇後、被測定液は吐出部３８から吐出
される。３６はガラス電極部２２側と本体部３５をロッ
クするロック機構である。

【００２１】本実施の形態の場合、ガイド部材５５は螺
旋溝５５１であって、内部空間３９が円筒状であるた
め、螺旋溝５５１は円筒内面の入水部３７の取付高さか
ら吐出部３８の高さにかけて螺旋状に巻き上げられて刻
設されている。ｐＨ応答ガラス膜４０表面の接線方向に
向けられた入水部３７を通って流入した被測定液は、内
部空間３９に底部が形成されているため、上向き成分を
与えられてｐＨ応答ガラス膜４０の周りの旋回を開始す
る。これによって被測定液はいわば螺旋状の軌跡をたど
りながら上昇する。この軌跡の方向が螺旋溝５５１と一
致していれば、もっとも円滑な旋回となる。ただこの旋
回上昇の方向が螺旋溝５５１とずれた角度であっても、
螺旋溝５５１の整流作用によって螺旋溝５５１の角度に
強制されながら吐出されることになる。

【００２２】本実施の形態においては、ガラス電極部２
２がチューブ状のガラス容器２５の先端に球状のｐＨ応
答ガラス膜４０が設けられているため、仮に流入した被
測定液が旋回しない場合、球状のｐＨ応答ガラス膜４０
の背後に流れの死水領域が形成され、この領域に気泡が
溜まり易くなる。さらに液絡部２８の付近にも上昇した
気泡が溜まる傾向がある。しかし、本実施の形態におい
ては被測定液が旋回上昇されるから、球状のｐＨ応答ガ
ラス膜４０の背後にも流れが回り込み、気泡を除去して
くれるものである。また液絡部２８付近の気泡も旋回成
分のため流速が大きく、同様に気泡を除去できるもので
ある。

【００２３】ところで本実施の形態によればｐＨ応答ガ
ラス膜４０表面の接線方向から被測定液が流入させてい
るが、ガイド部材５５を設ければ必ずしも接線方向から
流入する必要はない。すなわち別の角度で流入しても、
流入後、ガイド部材５５の作用によって旋回成分を与え
ることができるから、球状のｐＨ応答ガラス膜４０の背
後の気泡も、液絡部２８付近の気泡も除去することがで
きるものである。

【００２４】ガイド部材５５の具体的な構成には、螺旋
溝５５１のほかに、雌ネジ状のリブ、螺旋状の案内薄板
等を設けるのでもよい。そして雌ネジ状のリブ、螺旋状
の案内薄板は円筒内面の入水部３７の取付高さから吐出
部３８の高さにかけて１条のリブ、１枚の板で形成する
必要はなく、螺旋の軌跡の上に分割配置した複数のリ
ブ、複数枚の案内薄板であってもよい。このようにリブ
と案内薄板を複数に分割することによって、螺旋の軌跡
の角度と被測定液の旋回上昇の角度にずれがあっても、
ここでガイド部材５５の表面で大きく剥離などすること
なく旋回成分を与えることができるものである。

【００２５】以上のように構成されたｐＨセンサ２１に
ついて、以下その動作を説明する。ｐＨを測定したい被
測定液を入水部３７より流入させる。流入された被測定
液は内部空間３９内に流入すると、ガラス電極部２２の
ｐＨ応答ガラス膜４０の端部表面に沿ってガイド部材５
５によって案内されながら旋回して上昇する。被測定液
が気泡を含む場合、流速が大きいため、含まれた気泡は
ガラス電極部２２に付着するのを妨げられるし、付着し
た気泡は再び剥される。そして旋回することによって球
状のｐＨ応答ガラス膜４０の背後にも流れが回り込み、
気泡を除去することができるものである。液絡部２８近
傍に気泡が溜まるのも防止することができる。そして流
速の遅い部分に気泡が溜まり易い傾向があるが、被測定
液の旋回速度を上げれば気泡除去効率は向上するもので
ある。

【００２６】このようにガイド部材５５によって強制的
に旋回成分を与えるので、ガラス電極部２２の周囲を流
れる被測定液の流速に速度ムラを生じることがない。と
くに本実施の形態１においては、接線方向から流入させ
ているから最も旋回速度が大きくなるものである。気泡
の除去を効果的に行うためには流入速度自体を上げれば
よいが、ｐＨ応答ガラス膜４０の表面と内部空間３９の
内表面との間隔を狭くしても被測定液の流速を上げるこ
とができ、ガイド部材によって強制的に大きな旋回成分
を与えることができる。この際この間隔をあまり狭くし
すぎると死水領域が発生し易く、気泡の合泡が起こって
逆に気泡除去の妨げになるので、被測定液に含まれる気
泡の大きさの１．５〜３倍にすることが望まれる。イオ
ン水生成器で発生する酸素ガスや水素ガスの気泡は、概
ね１ｍｍ以下であるから、イオン水生成器の場合にはこ
の間隔を１．５〜３ｍｍ程度に設定するのが適当であ
る。

【００２７】ところでｐＨ応答ガラス膜４０の表面はマ
イナスに帯電しているため、被測定液中に含まれるカル
シウムイオンやカリウムイオン等が析出する。この析出
物はｐＨ応答ガラス膜４０の表面に付着し、気泡を付着
させるもとになるものである。従ってこうした成分を含
有する液体を測定する場合には、上記の間隔において流
入速度を少々上げるのが望ましい。

【００２８】ガラス電極部２２に沿って旋回上昇した被
測定液はｐＨセンサ１の液絡部２８に当たる。被測定液
は液絡部２８によって比較電極液２６と連通しており電
気的に接続されるから、比較電極液２６に浸した第２内
部電極２７は被測定液と同電位となり、第１出力端子３
２と第２出力端子３３の間に被測定液の水素イオン濃度
に比例したセンサ電圧Ｅが出力される。こうして内部空
間３９内を流れる被測定液のｐＨを測定することができ
るものである。被測定液は気泡を含んだまま吐出部３８
より排出される。吐出部３８が設けられている位置の下
側で内部空間３９の内表面に、被測定液の円滑な排出を
促す球面やテーパ面を付けることにより気泡除去効率を
さらに向上することができるものである。

【００２９】（実施の形態２）つぎに本発明のｐＨセン
サを設けたイオン水生成器について説明する。図２は本
発明の実施の形態２におけるイオン水生成器の全体概略
図、図３は本発明の実施の形態２におけるイオン水生成
器のｐＨセンサの部分拡大図である。図２において、図
４の従来のイオン水生成器と図１のｐＨセンサの説明で
使用した符号と同符号を使用しているものは、基本的に
図１及び図４での説明と重複するから、詳しい説明はそ
こに譲って省略する。

【００３０】１は水道水などの原水管、２は水栓、３は
水栓２と介して原水管１と接続されたイオン水生成器で
ある。４は内部に活性炭や中空糸膜などを備えた浄水
部、５は導電率を高めるミネラル供給部、６は通水を確
認し後述の制御手段に制御開始の指示をする流量セン
サ、８は電解槽７を２分する隔膜、９，１０は隔膜８で
２分して形成された各電極室に配置される電極板、１１
は電極板１０側の水（電極板１０が陽極の場合は酸性
水）を排出する排水管、４２は電極板９側の水（電極板
９が陰極の場合はアルカリイオン水）を吐出する吐水の
一部をｐＨセンサ２１に供給する分岐管、１５は電極板
９側の水（電極板９が陰極の場合はアルカリイオン水）
を吐出する吐出管、４３はｐＨセンサ２１を校正する校
正液をｐＨセンサ２１に注入する校正液注入部、４４は
電極洗浄時の洗浄水をｐＨセンサ２１に供給する電磁
弁、４５は電極板９側の水（電極板９が陰極の場合はア
ルカリイオン水）の一部や電極洗浄時の洗浄水をｐＨセ
ンサ２１に供給する供給管、３５はｐＨセンサ２１の本
体部、３７は供給管４５をｐＨセンサ２１内の内部空間
３９に接続する入水部、２２は水素イオンに感応するｐ
Ｈ応答ガラス膜４０を備えたガラス電極部、２３はｐＨ
＝７．０の塩類溶液である内部液２４に浸漬してあるＡ
ｇ／ＡｇＣｌからなる第１内部電極、２４は不活性ガラ
スからなるチューブ状のガラス容器、２９は比較電極
室、２６は中性塩の溶液からなる比較電極液、２７はＡ
ｇ／ＡｇＣｌからなる第２内部電極、３１は多孔質セラ
ミック等の液絡部、３０は比較電極液２６を補充する補
充口である。３１はｐＨセンサ２１と制御手段３４をつ
なぐ端子接続部、３８は測定が終了した被測定液を排出
する排出管４７とｐＨセンサ２１をつなぐ吐出部、４６
は内部空間３９に残る被測定液を抜くための水抜き口、
３６はｐＨセンサ２１をロックするためのロック機構、
５５は被測定液の流れに適当な旋回成分をつくるガイド
部材である。４８は水抜き口４６と排出管４７をつなぐ
接続管、４９，５０は浄水モード時に排水を行なわない
ための節水電磁弁、５１は電源投入用プラグ５２からの
交流を直流に変換する電源部、３４はイオン水生成器３
の動作を制御する制御手段、５３はイオン水生成器３の
操作状態を表示し操作条件などを設定する操作表示部で
ある。ｐＨセンサ２１の各部の説明は実施の形態１の説
明に譲る。

【００３１】以上のように構成されたイオン水生成器３
について以下その動作を説明する。原水管１より水栓２
を開いて通水された原水は浄水部４で原水中の残留塩素
の臭いや一般細菌などの不純物が取り除かれ、流量セン
サ６を経て電解槽７に通水される。その際に電極板１０
に供給される水はミネラル供給部５でグリセロリン酸カ
ルシウムなどのミネラルが溶解され電解が容易な水に処
理される。流入した原水が一定量以上になると電源投入
用プラグ５２よりＡＣ１００Ｖ電圧が印加され、電源部
５１で直流に変換後電解槽７の電極板９と電極板１０に
供給され、電気分解が始まる。これにより陰極周辺には
アルカリイオン水が、陽極周辺には酸性イオン水が生成
され、それぞれ電解槽７に接続した吐出管１５と排水管
１１より流出される。このように通水しながら電極板９
がマイナス電圧に、電極板１０がプラス電圧なるように
電圧を印加すると、生成されたアルカリイオン水の大部
分は吐出管１５を経て外部に吐出されるが、その一部の
１００〜５００ｍｌ／分程度が吐出管１５に設けた分岐
管４２と供給管４５を経て入水部３７よりｐＨセンサ２
１に流入する。流入したアルカリイオン水がこの場合の
被測定液であるが、これがガラス電極部２２のｐＨ応答
ガラス膜４０の表面端部に当たってガラス電極に沿って
ガイド部材５５の作用で旋回しながら上昇する。その
際、アルカリイオン水には電気分解により発生した水素
ガスが気泡として含まれているが、ガイド部材５５の作
用で旋回させられるため、含まれた気泡はガラス電極部
２２に付着するのを妨げられる。そしていったん付着し
ても気泡は再び剥される。アルカリ水の旋回上昇速度が
大きい方が気泡除去効率がよいから流速を上げるのが望
ましいが、多量の捨て水をしなければならなくなるので
あまり大きくしない方がよい。そこでガラス電極部２２
のｐＨ応答ガラス膜４０と内部空間３９の間隔を、気泡
のガス径の１．５〜３倍程度にすると気泡の付着を少な
くすることができる。ただ、水道水等の原水にカルシウ
ム等の成分が多く含まれている場合には、これがｐＨ応
答ガラス膜４０表面に析出して付着し気泡の付着がさら
にすすむことになるから、カルシウム等を含む場合は入
水部３７から流入するアルカリイオン水の流速を少し上
げるのが望ましい。なお内部空間３９は概ね円筒状で、
実質１０ｃｍ³以下の容積を有しているため測定の応答
性がよいものである。ガイド部材５５の作用で旋回しな
がら上昇したアルカリイオン水はｐＨセンサ２１の液絡
部２８に衝突し、吐出部３８より流出する。アルカリイ
オン水は水素ガスを混入させたまま、直接吐出部３８よ
り排出される。内部空間３９の吐出部３８の下側に球面
やテーパ面を付けることによりアルカリイオン水を円滑
に吐出できる。ｐＨセンサ２１によりアルカリイオン水
のｐＨ濃度を検知して、センサ電圧を端子接続部３１よ
り制御手段３４に送り、制御手段３４は操作表示部５３
にｐＨ濃度を表示させる。

【００３２】このように本実施の形態２のイオン水生成
器は原水を連続して流入させ、電極板９，１０に連続的
に電圧を印加しておくことによりアルカリイオン水が連
続して生成させることができるが、このとき生成される
アルカリイオン水のｐＨ濃度の検知と表示を同時に連続
的に行えるものである。また印加電圧を逆にして電極板
９を陽極に、電極板１０を陰極に印加すれば上述の説明
とは逆に吐出管１５からは酸性イオン水が吐出され、排
水管１１からはアルカリイオン水が排出されることにな
る。そしてこの場合ｐＨセンサ２１には酸性イオン水が
流入し、ｐＨセンサ２１によって酸性イオン水のｐＨ濃
度の検知と表示ができることになる。

【００３３】また浄水が欲しいときには、節水電磁弁４
９，５０を閉じことにより吐水管１３からのみ浄水を吐
出させることができる。ただし節水電磁弁のうち３６を
開けると浄水のｐＨ濃度の検知とその表示もできるもの
である。

【００３４】さらに吐出管１５に積算流量計を設け、こ
の積算流量計で積算されたアルカリイオン水の流量を制
御手段３４に送って電解槽７とｐＨセンサ２１を洗浄す
ることができる。積算流量が予め設定された流量以上に
達した場合、水栓２が閉じられると制御手段３４は電極
板９，１０に印加されていた電流と逆の電流を印加して
電気分解する。これを一定時間続け、電極板９、１０が
洗浄されると、制御手段３４は電磁弁４４を開き、電解
室で生成された酸性イオン水をｐＨセンサ２１を介して
排出する。このとき本体部３５に流入した酸性イオン水
は、ガラス電極部２２に付着したカルシウムや水垢等の
凝集物を溶出し、ｐＨセンサ２１の洗浄も同時に行う。
これによってガラス電極部２２に付着した凝集物が除去
され、イオン水中の気泡の付着はさらに防止することが
できるものである。

【００３５】このように本実施の形態２のイオン水生成
器によれば、電気分解で発生する気泡を含んだイオン水
のｐＨ値を微少量であっても安定して応答性よく測定す
ることができ、ｐＨセンサが破損するようなことがあっ
ても分岐管４２にｐＨセンサ２１を設け、吐出管１５に
はｐＨセンサ２１を設けないから安全である。

【００３６】

【発明の効果】本発明のｐＨセンサは被測定液に含まれ
た気泡がセンサの本体内に溜まるのを防止することがで
き、たとえ付着しても付着した気泡は効率よく除去する
ことができ、微少量の被測定液でもｐＨ値を安定して測
定できる。

【００３７】さらに本発明のイオン水生成器は電気分解
で発生する気泡を含んだイオン水のｐＨ値を微少量でも
安定して測定することができ、ｐＨセンサが破損するよ
うなことがあっても安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるｐＨセンサの概
略断面図

【図２】本発明の実施の形態２におけるイオン水生成器
の全体概略図

【図３】本発明の実施の形態２におけるイオン水生成器
のｐＨセンサの部分拡大図

【図４】従来のイオン水生成器の概略全体図

【符号の説明】

１ 原水管 ２ 水栓 ３ イオン水生成器 ４ 浄水部 ５ ミネラル供給部 ６ 流量センサ ７ 電解槽 ８ 隔膜 ９，１０ 電極板 １１ 排水管 １２ 接続管 １３ ｐＨ検知部 １４，２１ ｐＨセンサ １５ 吐出管 １６，４４ 電磁弁 １７ 放水管 １８，５２ 電源投入用プラグ １９ 電源部 ２０，３４ 制御手段 ２２ ガラス電極部 ２３ 第１内部電極 ２４ 内部液 ２５ ガラス容器 ２６ 比較電極液 ２７ 第２内部電極 ２８ 液絡部 ２９ 比較電極部 ３０ 補充口 ３１ 端子接続部 ３２ 第１出力端子 ３３ 第２出力端子 ３５ 本体部 ３６ ロック機構 ３７ 入水部 ３８ 吐出部 ３９ 内部空間 ４０ ｐＨ応答ガラス膜 ４２ 分岐管 ４３ 校正液注入部 ４５ 供給管 ４６ 水抜き口 ４７ 排出管 ４８ 接続管 ４９，５０ 節水電磁弁 ５１ 電源部 ５３ 操作表示部 ５５ ガイド部材 ５５１ 螺旋溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 添田 哲司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田中 良二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部液を充填するとともにｐＨ応答ガラス
   膜を備えたガラス電極部と、比較電極液を充填した比較
   電極部と、入水部及び吐出部が接続され内部空間内に前
   記ｐＨ応答ガラス膜が収容された本体部と、前記比較電
   極部に設けられ前記比較電極液と被測定液とを連通させ
   る液絡部を備え、前記内部空間には螺旋状のガイド部材
   が設けられ、前記被測定液が前記入水部から流入され前
   記内部空間内を旋回上昇して前記吐出部から吐出される
   ことを特徴とするｐＨセンサ。
2. 【請求項２】前記入水部が前記ｐＨ応答ガラス膜の接線
   方向に設けられるとともに、前記吐出部が前記ｐＨ応答
   ガラス膜の接線方向で且つ前記入水部より上方に設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載のｐＨセンサ。
3. 【請求項３】前記ガイド部材が螺旋溝であることを特徴
   とする請求項１または２記載のｐＨセンサ。
4. 【請求項４】電解槽と、前記電解槽に設けられた一対の
   電極と、前記電解槽に接続された吐出路と、前記吐出路
   から分岐された排水路とを備え、前記排水路に請求項１
   〜３のいずれかに記載のｐＨセンサを設けたことを特徴
   とするイオン水生成器。