JPH09318575A

JPH09318575A - 電解流路水の導電率測定装置

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Publication number: JPH09318575A
Application number: JP8157740A
Authority: JP
Inventors: Susumu Tanaka; 進田中
Original assignee: NIPPON INTEC KK
Current assignee: NIPPON INTEC KK
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-12-12
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: JP3520669B2

Abstract

(57)【要約】【目的】水の導電率を測定する測定装置において、印
加電圧をパルスとすると共に、パルス電流を溜めるキャ
パシタンス回路を設けることにより安定した導電率を測
定できる測定装置を得る。【構成】水流路１に２枚の、耐腐食性の金属条を相臨
んで設け電極２、３とする。この金属条はステンレスや
白金製の丸棒や板を所定の大きさに加工したものであ
る。この２電極の一方の電極２を、ワンショットパルス
出力回路４と接続すると共に、他方の電極３にコンデン
サ５と抵抗６からなる充電回路７、回路７の放電用リセ
ット回路８および制御出力回路９を接続する。また、電
解槽に通電した際、原水中に乗る交流電流（リップル）
を取り除き、回路７に影響を与えないようにするための
コンデンサ１２からなる濾波回路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水の導電率を測定
するための測定装置に関するものであり、更に詳述する
と、原水を電解槽内に流入し、異極の電極間を通し電気
分解することにより、酸性水とアルカリ水とに分離して
吐水する電解水生成装置から吐出する吐水の安定化を図
るため、電解前もしくは電解後の配管部に付設して原水
もしくは吐水の導電率を測定する測定装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】密閉された電解槽に連続的に原水を供給
し、電解槽内のイオン浸透性隔膜を介して分離した陰陽
極室に配設された陰陽電極間に直流電流もしくは脈流を
印加通電し、水の電気分解およびイオン浸透作用を行
い、陰極室には陰極水を、陽極室には陽極水を生成し、
これを個別の吐出口から吐水する。陰極水はアルカリ性
をもつためアルカリ水として飲用などに用い、また陽極
水は酸性であるため酸性水としてアストリンゼン液など
を生成する電解水生成装置がある。

【０００３】これらに用いられる原水は水道水や井戸水
などの市水が使用されるが、市水は河川水などの地表水
に起因するもので、地表水は、海水が蒸発して雨水とな
り地中に浸漬したものである。従って、海水の蒸発の過
程で海水中に含まれている物質が蒸発と共に、もしくは
飛散によって混入し、上記原水中に含まれる。また、地
中で岩石などから溶出した成分も含まれる。このため、
原水は気象条件や季節、更には地域によって溶解する成
分組成が刻々と変動する。

【０００４】また、電解水生成装置は原水中に溶解した
イオンを電解質として通電し、陰極室にｐＨの高いアル
カリ水を、陽極室にｐＨの低い酸性水を生成するが、原
水、例えば、水道水中に含まれるカルシウムイオンやこ
れとは別にカルシウム補給のため添加したカルシウムイ
オンが電解により電荷を失い、陰電極、陰極室隔膜や陰
極室吐水口に炭酸カルシウムや水酸化カルシウムとして
堆積し陰陽電極間の通電を阻害する。

【０００５】上記の理由によって、電解槽に流入する原
水の電気伝導度が変動するばかりでなく、電解槽自体の
電解条件が変わるため、電解槽に印加する電流を恒常状
態にしておいたとしても、常に所望のｐＨのアルカリ水
もしくは酸性水が得られるとは限らない。一方、電解水
生成装置使用者は上記アルカリ水は主として飲料用に供
し、細胞はｐＨに対して敏感に反応するため常に所定の
ｐＨの吐水が得られることを望んでいる。

【０００６】このため、イオン交換樹脂などを用いて電
解槽に流入する原水中に含まれる特定溶解成分を除去し
て、電解槽に流入する原水の導電率を安定化したり、使
用に先立つ期間や給水停止期間中に電解槽の電極に印加
する電圧の極性を反転させる、いわゆる逆洗を頻繁にお
こなって電解を行い、堆積したカルシウムを溶解し、電
極表面を再生すると共に、電極の劣化を防ぎ、指定する
ｐＨに従って、電極に常に同一電流が流れるように工夫
している。

【０００７】これとは別に、電解槽から吐水する陰陽極
水の電気伝導度やｐＨなどを測定して、所望外の吐水を
吐水口前で方向切換え弁を介して排水口に排水し、所望
内の吐水のみを利用に供するようにした電解水生成装置
もある。

【０００８】このような測定に供するため、水流路に２
枚の金属板を相臨んで設け、電極とし、上記電極間に電
圧を印加して通電し、上記電極間を流れる水の導電率を
測定する測定装置がある。従来、このような測定装置に
おいて、例えば、交流電圧を印加し導電率を測定しよう
としても、測定する水が分極を起こすこと、分解能がよ
すぎるため流水には適応しにくいこと、電極への付着物
などが生じることなど、両電極間に安定した電流が流れ
ず、測定値は変動し使用しずらいものであった。また、
これらを解決するため、測定装置に付加回路を設ける
と、回路構成が複雑となり、経済性が低下した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、電解
槽に供給される原水の導電率を必要な限度において測定
すると共に、電解槽から吐水する陰陽極水を安定させて
所望のｐＨの水を供給するため、電解槽前側もしくは電
解槽吐出側の水流路に２枚の金属条を相臨んで設けて電
極とし、上記電極間に電圧を印加して通電し、上記電極
間を流れる水の導電率を測定する測定装置において、該
印加電圧をパルスとすると共に、電極の他方にパルス電
流を溜めるキャパシタンス回路を設けることにより安定
した導電率を測定できる測定装置を提供しようとするも
のである。この測定結果に基づく電流が電解槽に流れる
ので、電解槽は電解水生成器使用者の指定ｐＨに従って
常時一定のｐＨの電解水を吐水することができる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の電解
流路水の導電率測定装置は、水流路に２枚の金属板を相
臨んで設け電極とし、上記電極間に電圧を印加して通電
し、上記電極間を流れる水の導電率を測定する測定装置
において、上記２電極の一方を、ワンショットパルスを
出力する回路と接続すると共に、他方の電極にコンデン
サからなる充電回路、該充電回路の放電用リセット回路
および制御出力回路が接続されていることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の請求項２の電解流路水の導電率測
定装置は、上記ワンショットパルスのパルス幅を１０ｍ
〜２０ｍｓｅｃとし、水の導電率の変化分を上記制御出
力回路からリニアな電圧変化として取り出すことを特徴
とする。

【００１２】本発明の請求項３の電解導電率測定装置
は、他方の電極の充電回路に至るダイオードの電極側に
コンデンサの一端が接続され、該コンデンサの他端が接
地されていることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項４の電解流路水の導電率測
定装置は、イオン透過性隔膜で分割され、陰電極を挿入
した陰極室と陽電極を挿入した陽極室との陰陽電極間に
陰陽直流電圧を印加し、連続して電解槽に流入した原水
を電解する装置において、上記測定装置を電解槽の流入
側に設置したことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項５の電解流路水の導電率測
定装置は、イオン透過性隔膜で分割され、陰電極を挿入
した陰極室と陽電極を挿入した陽極室との陰陽電極間に
陰陽直流電圧を印加し、連続して電解槽に流入した原水
を電解する装置において、上記測定装置を電解槽の吐出
側に設置したことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わる測定装置を
示すブロック図であり、図２はその動作タイミングチャ
ートである。

【００１６】図１において、水流路１に２枚の、例え
ば、耐腐食性の金属条を相臨んで設け電極２、３とす
る。ここで、電極２は一方の電極、電極３は他方の電極
と称する。この金属条はステンレスや白金製の丸棒や板
を所定の大きさに加工したものである。この２電極の一
方の電極２を、ワンショットパルス出力回路４と接続す
ると共に、他方の電極３にコンデンサ５と抵抗６からな
る充電回路７、該充電回路７の放電用リセット回路８お
よび制御出力回路９を接続する。１０、１１は電極２、
３および充電回路７からの放電電流の逆流を防ぐダイオ
ードである。また、コンデンサ１２は電解槽に通電した
際、原水中に乗る交流電流（リップル）を取り除き、充
電回路７に影響を与えないようにするための濾波回路で
ある。

【００１７】図２（ａ）において、電解中に電極２、３
に数秒（例えば５秒）おきにワンショットパルス出力回
路４からパルスを繰り返して出力する。従って、この場
合、１サイクルは５秒となる。ワンショットパルスの幅
は数１０ｍｓｅｃで、好適には１０ｍｓｅｃ〜２０ｍｓ
ｅｃの適当な時定数が選ばれる。図２（ｂ）において、
このワンショットパルスの発生に先立ち、上記充電回路
７からの放電を促すリセット信号がリセット回路８に入
力され、充電回路７のコンデンサ５に溜った電荷はこの
リセット時間中に放電される。図２（ｃ）において、上
記の結果、ワンショットパルス出力時点からリセットパ
ルスの入力時点までの間にコンデンサ５に導電率検出電
圧が保持されるので、これを制御電圧出力として取り出
す。

【００１８】上記のように、リセット回路８をもって他
方の電極３に接続した充電回路７の充電を一旦放電した
後、水流路１に水が流れている状態でワンショットパル
スのパルス幅を特定にしたパルスを一方の電極２に加え
るとき、水流路１に流れている水は電解質を含むため有
る種の電気抵抗をもち、パルスは該電気抵抗相当分の電
圧降下を起こして充放電回路７に充電される。導電率は
上記電気抵抗相当分と略比例するので、制御電圧出力を
測定することにより導電率を知ることができる。

【００１９】図３はワンショットパルス幅を変えたとき
の制御出力回路に入力される電圧の変化を調べた測定結
果の一例を示す図である。図３（ａ）は上記測定に使用
した電極の一例で、電極２、３はＳＵＳ３０４のφ１．
６の棒が水中の流れに沿って相臨んで設けられる。この
場合の２つの電極距離は８ｍｍであり、電極長ｌは５ｍ
ｍである。このような電極構成で、水温を２３℃、Ｖｃ
ｃを５Ｖに固定するとき、ワンショットパルスの時定数
を変えると、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示す電極間制御
電圧出力と導電率との関係を示す図が得られる。

【００２０】図３（ｂ）はワンショットパルスの時定数
を１０ｍｓｅｃとした場合の図であり、図３（ｃ）は２
２ｍｓｅｃとした場合の図である。このように、所定の
時定数をとれば、電極間制御電圧出力と導電率との間に
略直線部分の関係が得られ、電極間制御電圧出力を測定
することにより、容易に導電率を知ることができる。つ
まり、パルス幅を特定することにより、水の導電率の変
化を制御出力回路からリニアな電圧変化として取り出す
ことができる。

【００２１】図４は図１に示した本発明に係わる測定装
置を電解水生成装置に適用した場合の図である。図１と
同じ作用をする部材には同じ符号を付ける共に、重複す
る説明は省く。

【００２２】図４において、発信器からの信号をカウン
トするカウンタ１３を介して、１サイクルの時間が規定
され、カウンタ１３のＱ₀ から、ワンショットパルス時
定数を設定するタイマ１４に信号が出力される。Ｒ₁ 、
Ｃ₁ はその時定数を決定する抵抗およびコンデンサであ
る。他方、Ｑ₆ からはリセット回路８のパルス時定数を
設定するタイマ１５に信号が出力される。これらは、図
２に示した動作タイミングチャートに従って作動する。
タイマ１４の出力はスイッチ１６とダイオード１０を介
して一方の電極２に通電される。他方、タイマ１５の出
力はリセット回路のスイッチ１７に出力され、ダイオー
ド１１を介して充電回路７に充電された電荷を放電す
る。

【００２３】

【実施例】図５は本発明に係わる測定装置を電解水生成
装置の電解槽流入側に配設した場合の図である。

【００２４】図５において、電解水生成装置はイオン透
過性隔膜２０で分割され、陰電極２１を挿入した陰極室
２２と陽電極２３を挿入した陽極室２４との陰陽電極間
に直流電圧供給回路２５もって電圧を印加し、連続して
電解槽２６に流入した原水を電解する。この場合、本発
明に係わる測定装置１９を電解槽の流入側ライン２７に
設置し、この出力を制御回路２８を介して直流電圧供給
回路２５に入力し、該直流電圧供給回路２５を制御する
ものである。なお、２９は活性炭や中空糸を充填した浄
水器であるが、本発明では浄水器２９の存在によって測
定装置１９の測定値は影響を受けることはない。この結
果、上記測定装置をもって測定された導電率をもって直
流電圧供給回路２５が制御されるので、安定したｐＨの
吐水を得ることができる。

【００２５】図６は本発明に係わる測定装置を電解水生
成装置の電解槽吐水側に配設した場合の図である。図５
に説明した部材には同じ符号を付ける共に、重複する説
明は省く。

【００２６】図６において、本発明に係わる測定装置１
９を電解槽の吐水側ライン３０に設置し、この出力を制
御回路２８を介して直流電圧供給回路２５に入力し、該
直流電圧供給回路２５を制御するものである。この結
果、上記測定装置をもって測定された導電率をもって直
流電圧供給回路２５が制御されるので、安定したｐＨの
吐水を得ることができる。

【００２７】図６おいては、測定装置１９は電解槽の陰
極室側のみに設けているが、陽極室側のみに設けてもよ
く、また、陰陽極室両側に設けてもよい。いずれの場合
もその出力は制御回路２８を介して直流電圧供給回路２
５に入力され、電解槽の供給電圧の制御に使用される。

【００２８】

【発明の効果】本発明の導電率測定装置は、電解槽に供
給される原水の導電率を必要な限度において測定すると
共に、電解槽から吐水する陰陽極水を安定させて所望の
ｐＨの水を供給するため、電解槽前側もしくは電解槽吐
出側の水流路に２枚の金属条を相臨んで設けて電極と
し、上記電極間に電圧を印加して通電し、上記電極間を
流れる水の導電率を測定するものである。該導電率測定
装置の印加電圧をパルスとすると共に、電極の他方にパ
ルス電流を溜めるキャパシタンス回路を設けることによ
り安定した導電率を測定することができる。この測定結
果に基づく電流が電解槽に流れるので、電解槽から使用
者の指定ｐＨに従って常時一定のｐＨの電解水を吐水す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる導電率測定装置を示すブロック
図である。

【図２】本発明に係わる導電率測定装置の動作タイミン
グチャートである。

【図３】本発明に係わる導電率測定装置のワンショット
パルス幅を変えたときの制御出力回路に入力され電圧の
変化を調べた測定結果の一例を示す図である。

【図４】図１に示した本発明に係わる測定装置を電解水
生成装置に適用した場合の図である。

【図５】本発明に係わる測定装置を電解水生成装置の電
解槽流入側に配設した場合の図である。

【図６】本発明に係わる測定装置を電解水生成装置の電
解槽吐水側に配設した場合の図である。

【符号の説明】

２電極３電極４ワンショットパルス出力回路７充電回路８リセット回路９制御出力回路１０ダイオード１１ダイオード１２コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水流路に２枚の金属板を相臨んで設け電
極とし、上記電極間に電圧を印加して通電し、上記電極
間を流れる水の導電率を測定する測定装置において、上記２電極の一方を、ワンショットパルスを出力する回
路と接続すると共に、他方の電極にコンデンサからなる
充電回路、該充電回路の放電のリセット回路および制御
出力回路が接続されていることを特徴とする電解流路水
の導電率測定装置。
【請求項２】上記ワンショットパルスのパルス幅を１
０ｍ〜２０ｍｓｅｃとし、水の導電率の変化分を上記制
御出力回路からリニアな電圧変化として取り出すことを
特徴とする請求項１記載の電解流路水の導電率測定装
置。
【請求項３】他方の電極の充電回路に至るダイオード
の電極側にコンデンサの一端が接続され、該コンデンサ
の他端が接地されていることを特徴とする請求項１記載
の電解流路水の導電率測定装置。
【請求項４】イオン透過性隔膜で分割され、陰電極を
挿入した陰極室と陽電極を挿入した陽極室との陰陽電極
間に陰陽直流電圧を印加し、連続して電解槽に流入した
原水を電解する装置において、上記測定装置を電解槽の流入側に設置したことを特徴と
する請求項１記載の電解流路水の導電率測定装置。
【請求項５】イオン透過性隔膜で分割され、陰電極を
挿入した陰極室と陽電極を挿入した陽極室との陰陽電極
間に陰陽直流電圧を印加し、連続して電解槽に流入した
原水を電解する装置において、上記測定装置を電解槽の吐出側に設置したことを特徴と
する請求項１記載の電解流路水の導電率測定装置。