JPH10314738A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転から電解水の安定性した生成までに不必
要な待ち時間がかからないようにすることができる電気
化学的水質測定器を有する電解水生成装置を提供する。 【解決手段】 水を電気分解することによりアルカリ性
水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性
の電解水を各別に流出させる電解槽２と、電解槽２の下
流側に配設され、電解槽２で生成された電解水の少なく
とも一方の水質を電気化学的に測定する水質検出部１７
及びこの水質検出部１７における発生起電力を増幅する
増幅部１４からなる電気化学的水質測定器２０とを具備
して形成される電解水生成装置に関する。そして、電気
化学的水質測定器２０の上記増幅部１４への起動電圧
が、通水開始時に印加されるようにする。通水をしてい
ないときには増幅部１４に起動電圧が印加されないよう
にすることができ、増幅部１４に大きな過負荷が加わる
ことがなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続してアルカリ
性水と酸性水を電解生成する電解槽と、水道原水やその
浄水、あるいは電解槽で生成されたアルカリ性や酸性の
電解水などの水質を電気化学的に測定する水質測定器と
を設けて形成される電解水生成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電解槽２と電気化学的水質測定器２０と
を設けた電解水生成装置１として、図１０に示す構造の
ものが本出願人から提供されている。図１０に示す電解
水生成装置１は電解槽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いわゆるアルカリ
イオン整水器であり、電解槽２は隔膜５により、電極６
が配置された電極室７と、電極８が配置された電極室９
とに槽内部を区画して形成してある。

【０００３】そして水道水が一般に使用される原水は、
まず浄水装置３を通して浄化される。浄水装置３は原水
に含まれる有機物、無機物あるいは次亜塩素酸などの臭
気成分を除去するものであり、通常、抗菌活性炭フィル
タ及び中空糸膜などのマイクロフィルターにて構成され
ている。次に、浄水装置３から流出した浄水は、電極室
９に連通した流入路１１と、電極室７に連通した流入路
１０とに分流されて電解槽２に流入される。このように
電解槽２の電極室７に流入される水には、電極室７の上
流において接続された電解質供給装置４から電解を促進
する電解質が連続的に供給されるようになっている。電
解質としては乳酸カルシウムまたはグリセロリン酸カル
シウムなどのカルシウム塩が使用される。

【０００４】上記のように電解槽２に水を連続的に流し
ながら、電極６に陽極の電解電圧を印加すると共に電極
８に陰極の電解電圧を印加して電気分解することによっ
て、電極室９にアルカリ性水（いわゆるアルカリイオン
水）が、電極室７に酸性水（いわゆる酸性イオン水）が
生成される。このように生成されたアルカリ性水は流出
路１２から、酸性水は流出路１３から別々の流路を通っ
て吐出される。

【０００５】尚、電解質供給装置４から電解質が陰極の
電極室９に供給されると、電極室９から吐出されるアル
カリ性水に電解質が混入するので、電極室７に流入する
水にのみ電解質供給装置４から電解質が添加されるよう
にしてある。特に電解質として乳酸カルシウムを用いた
場合には、乳酸イオンが前駆体となって揮発性の有機塩
素化合物等が生成される可能性があるため、主として飲
用等に使用されるアルカリ性水に乳酸イオンの混入を避
ける必要がある。このため、電解質を添加した水を陽極
の電極室７に流入させることによって、陰極の電極室９
のアルカリ性水にはカルシウムイオンのみが添加され、
乳酸イオンは電極室７の酸性水とともに排出されるよう
にしてある。ここで、アルカリ性水を生成する際に同時
に生成される酸性水はアストリンゼント効果を有するの
で、アストリンゼントの目的に利用される。

【０００６】上記のようにして電解槽２で電気分解して
得られたアルカリ性や酸性の電解水の水質は、電気分解
のために供給した電気量に応じてｐＨ値がファラデーの
法則に従うため、従来では、電気分解に要した電気量か
ら逆算して推定されていた。しかし、電解槽２で生成さ
れた電解水の水質は、電気分解のために供給した電気量
の他に、電解槽２への水の通水流量、電解槽２での水の
滞留時間、電解槽２への水の流入流量と電解槽２の容積
の比などにも依存する。例えば電解槽２での水の滞留時
間が長ければ長い程、電解効率が上がり、電解効率が１
００％に満たない場合（一般には連続通水式の電解水生
成装置では電解効率は１０％程度である）、電解された
水と未電解の水との存在比率により生成された電解水の
水質が変わることになる。また水に含まれている溶存成
分、特に各種のイオン種や、炭酸水素イオンなどの緩衝
性を有する溶存ガスなどによっても、電解後の水質が影
響を受ける。

【０００７】このように、電解水生成装置で得られる電
解水の水質は、電解槽２内での印加電圧は勿論、電解槽
２に流入する水の量や原水水質等によっても大きな影響
を受けるものであり、電気分解に要した電気量から逆算
した推定値では水質を把握することができない。そこ
で、図１０のように、電解槽２で生成されたアルカリ性
水や酸性水の流出路１２，１３に電気化学的水質測定器
２０を設け、電解水の水質を直接、正しく測定すること
が行なわれている。

【０００８】ここで、電解槽２から流出する電解水は数
ｃｍ／ｓｅｃ〜数１０ｃｍ／ｓｅｃ程度の流速があり、
電解水をリアルタイムで連続的に測定するには、測定に
要する時間がタイムラグにならない測定原理で水質の計
測を行なう必要があるが、電気化学的測定原理を利用し
た電気化学的水質測定器２０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測定を行なうこ
とが可能であり、従って、電解水生成装置１における水
質測定手段としては電気化学的測定器２０が最も適して
おり、このような電気化学的水質測定器２０を用いてｐ
Ｈ、酸化還元電位、各種イオン濃度を測定するようにし
ている。例えば、実開昭５６−１７２３９１号公報に記
載されている電解水生成装置には、電気化学的水質測定
装置としてｐＨセンサを設け、生成された電解水のｐＨ
値を表示するようにしてある。また、特開平５−６４７
８５号公報に記載されている電解水生成装置では、電気
化学的水質測定装置としてｐＨセンサを設け、ｐＨセン
サの出力信号に基いて、目標設定ｐＨ値に対するその偏
差ｐＨに対応した電解電圧や流量を増減させるフイード
バック制御を行うようにしている。

【０００９】上記のような電気化学的測定原理を利用し
た水質測定装置は、作用電極（検知電極）と比較電極で
構成される電極を具備して形成されるものであり、水質
変化による作用電極と比較電極の間の電位差あるいは電
流変化を検知することによって、水質を測定するように
したものであり、電気化学的水質測定器２０の構造の概
略を図７〜図９に示す。

【００１０】図７はｐＨセンサ、図８は酸化還元電位セ
ンサを示すものであり、電気化学的水質測定器２０の下
部の水質検出部１７は、飽和もしくは３．３Ｍ（ｍｏｌ
／Ｌ）の塩化カリウム溶液等の内部溶液１６を封入する
封入部１８と、電解水が通水される検水通過水路１９と
で形成してある。封入部１８と検水通過水路１９との間
に液絡部保持部材２４が設けてあり、液絡部保持部材２
４にアルミナ系セラミックスなどの多孔質材で形成され
る液絡部（塩橋）２２を保持させてある。尚、内部溶液
１６には塩化カリウムの安定な溶出及び結晶化防止のた
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
ルロースなどのセルロース系増粘剤を添加することもあ
る。比較電極部２１の電極としては銀／塩化銀電極が通
常使用され、比較電極部２１は内部溶液１６に浸漬して
ある。また検知用作用電極部２８ａ，２８ｂとしては、
図７のｐＨセンサでは内部電極２６ａをガラス感応膜２
７内に封入したものとして形成してあり、また図８の酸
化還元電位センサでは白金又は金などの不反応性金属電
極２６ｂを用い、白金線等のリード線４４を被覆した熱
収縮テフロンチューブ又はガラスなどの絶縁被覆部２９
の先端にこの電極２６ｂを取り付けたものとして形成し
てある。この作用電極部２８ａ，２８ｂはその下部を液
絡部保持部材２４を通して検水通過水路１９内に臨ませ
てある。

【００１１】また図９は図７のｐＨセンサと図８の酸化
還元電位センサとを一体化させた構造のものであり、比
較電極２１をｐＨセンサと酸化還元電位センサとで共通
して用い、ｐＨと酸化還元電位の両方を測定することが
できるようにしたタイプのものである。図７乃至図９に
おいて１５は内部溶液補充口、３０は流入口、３１は流
出口であり、検水である電解水は流入口３０から検水通
過水路１９に入り、流出口３１から流出するように検水
通過水路１９内を流れるようになっている。そして内部
溶液１６に浸漬される比較電極部２１と検水通過水路１
９内において電解質と接触する作用電極部２８ａ，２８
ｂとの間で発生した起電力は、増幅アンプで形成される
増幅部１４によって適宜の増幅率で増幅され、相当の電
圧として出力されるようにしてあり、Ａ／Ｄ変換された
後に制御部に入力されるようになっている。ｐＨセンサ
や酸化還元電位センサの場合には、起電力の値に応じて
０〜５Ｖの電圧に増幅して出力するようにしてあるのが
一般的である。増幅部１４は電気化学的水質測定器２０
と一体化されている場合が多く、増幅部１４を起動させ
るための電圧は電解水生成装置１から供給されるように
なっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
増幅部１４を設けた電気化学的水質測定器２０を有する
電解水生成装置１においては、次の２つの問題があっ
た。すなわち、電気化学的水質測定器２０が電解水のｐ
Ｈ値を測定する図７や図９のタイプの場合、検知用作用
電極部２８ｂとして内部電極２６ａをガラス感応膜２７
内に封入したものが使用されている。そしてこのように
形成される電気化学的水質測定器２０を組み込んだ電解
水生成装置１にあって、電解水生成装置１を使用してい
ない状態で、特に電気化学的水質測定器２０の検水通過
水路１９に電解水が存在しない状態で、増幅部１４に常
に起動用の電圧が印加されていると、ｐＨ測定用の作用
電極部２８ｂのガラス感応膜２７の表面が帯電している
状態になる。この帯電状態においては、通常のｐＨ検出
時における作用電極部２８ｂのガラス感応膜２７の表面
での発生起電力よりも大きい電位差が比較電極部２１と
の間で生じている場合が多いため、電気化学的水質測定
器２０の発生起電力は通常のｐＨ測定範囲での発生起電
力より大きく、これを増幅する増幅部１４に過負荷がか
かることになる。作用電極部２８ｂのガラス感応膜２７
の表面が乾燥状態になる程、すなわちガラス感応膜２７
の表面の絶縁抵抗値が高い程、この帯電状態は大きくな
って増幅部１４に大きな過負荷が加わることになる傾向
があり、またこの状態から検水通過水路１９に電解水が
通水されて通常の測定ができる状態になるまでに必要と
する時間が長くなるという問題があった。しかも電気化
学的水質測定器２０の増幅部１４の時定数に影響される
ため、特に雰囲気温度や水温が低温である程、作用電極
部２８ｂのガラス感応膜２７の表面の抵抗値は大きくな
り（通常の１０〜１００倍になる）、回復までの時間が
長くなって、通常の測定ができる状態になるまでに必要
とする時間が一層長くなるという問題があった。この時
間は、放置条件によれば数十秒〜数分間かかる場合も認
められるものであった。

【００１３】また、上記と同様に、電気化学的水質測定
器２０が電解水のｐＨ値を測定する図７や図９のタイプ
であって、検知用作用電極部２８ｂとして内部電極２６
ａをガラス感応膜２７内に封入したものが使用されてい
るものの場合、電解水生成装置１を使用していない状態
で、つまり電気化学的水質測定器２０の検水通過水路１
９に電解水が存在しない状態で、増幅部１４に常に起動
用の電圧が印加されていると、増幅部１４内の回路中に
一種のバアイアス電流が流れ、増幅部１４内の回路中の
コンデンサー等に充電がなされることになる。これによ
って、電気化学的水質測定器２０は見掛け上、通常のｐ
Ｈ測定範囲を外れた高い発生起電力の出力を示すことが
あり、上記の場合と同様にこれを増幅する増幅部１４に
過負荷がかかることになる。そしてこの場合も上記と同
様に、この状態から検水通過水路１９に電解水が通水さ
れて通常の測定ができる状態になるまでに必要とする時
間は、電気化学的水質測定器２０の増幅部１４の時定数
に影響されるため、特に雰囲気温度や水温が低温である
程、作用電極部２８ｂのガラス感応膜２７の表面の抵抗
値は大きくなるため、長くなるという問題があった。

【００１４】実際には上記の２つの相乗効果により問題
が生じている場合が多く、実際には時定数の選定により
応答性が比較的速くなるように設計された電気化学的水
質測定器２０においてでも、長時間の放置による作用電
極部２８ｂのガラス感応膜２７の長時間に亘る乾燥、雰
囲気温度が低温、水温が低温の条件であると、電解水生
成装置１の運転を開始させてから電解水の生成が安定す
るまでに数十秒程度の時間が必要であり、安定した電解
水を生成させるまでに待ち時間が必要になるという問題
が生じるものであった。

【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、運転から電解水の安定性した生成までに不必要な
待ち時間がかからないようにすることができる電気化学
的水質測定器を有する電解水生成装置を提供することを
目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、水を
電気分解することによりアルカリ性水と酸性水を生成
し、この生成されたアルカリ性と酸性の電解水を各別に
流出させる電解槽と、電解槽の下流側に配設され、電解
槽で生成された電解水の少なくとも一方の水質を電気化
学的に測定する水質検出部及びこの水質検出部における
発生起電力を増幅する増幅部からなる電気化学的水質測
定器とを具備して形成される電解水生成装置において、
電気化学的水質測定器の上記増幅部への起動電圧が、通
水開始時に印加されるようにして成ることを特徴とする
ものである。

【００１７】また請求項２の発明は、水を電気分解する
ことによりアルカリ性水と酸性水を生成し、この生成さ
れたアルカリ性と酸性の電解水を各別に流出させる電解
槽と、電解槽の下流側に配設され、電解槽で生成された
電解水の少なくとも一方の水質を電気化学的に測定する
水質検出部及びこの水質検出部における発生起電力を増
幅する増幅部からなる電気化学的水質測定器とを具備し
て形成される電解水生成装置において、電気化学的水質
測定器の上記増幅部への起動電圧の印加が、止水と同時
に停止されるようにして成ることを特徴とするものであ
る。

【００１８】また請求項３の発明は、水を電気分解する
ことによりアルカリ性水と酸性水を生成し、この生成さ
れたアルカリ性と酸性の電解水を各別に流出させる電解
槽と、電解槽の下流側に配設され、電解槽で生成された
電解水の少なくとも一方の水質を電気化学的に測定する
水質検出部及びこの水質検出部における発生起電力を増
幅する増幅部からなる電気化学的水質測定器とを具備し
て形成される電解水生成装置において、電気化学的水質
測定器の上記増幅部への起動電圧の印加が、止水後、所
定時間経過後に停止されるようにして成ることを特徴と
するものである。

【００１９】また請求項４の発明は、上記の電解水生成
装置において、通水及び止水を検出する通水検出手段を
具備し、通水検出手段による通水及び止水の検出によっ
て増幅部への起動電圧の印加を制御するようにして成る
ことを特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は電解水生成装置１の一例を示すものであ
り、電解槽２、浄水装置３、電解質供給装置４、水路切
換弁３２、及び電気化学的水質測定器２０等をハウジン
グ３３に納めたものとして構成されている。浄水装置３
は抗菌活性炭からなる濾過材３４と中空糸膜からなる濾
過材３５とを備えたものであり、この２種類の濾過材３
４，３５はそれぞれ単一のカートリッジに納めてあっ
て、カートリッジごと交換することができるようにして
ある。

【００２１】電解槽２内は、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とに隔膜５で区画さ
れており、底部側に流入路１０，１１を、上部側に流出
路１２，１３を備えている。これら流出路１２，１３
は、水路切換弁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と流出路１３は一
方の電極６を囲む隔膜５内の電極室７に連通し、流入路
１１と流出路１２は他方の電極８を囲む電極室９に連通
しているのであるが、流入路１０は流入路１１よりも細
くされていて、電極室７側に流れ込む流量が電極室９側
に流れ込む流量より１：３乃至１：４位の比率で少なく
なるように調整されている。また上記水路切換弁３２
は、流出路１２と吐出管３６とを連通させる時、流出路
１３と吐出管３７とを連通させ、流出路１２と吐出管３
７とを連通させる時、流出路１３と吐出管３６とを連通
させるように電磁ロータリー弁もしくはモータ式切換弁
で構成されている。

【００２２】また、水道蛇口４２に接続した切り替えレ
バーユニット４３と浄水装置３の間にはサーミスタ３９
と定流量弁４１が接続され、また、浄水装置３と電解槽
２の間には流量検知センサ３８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。電磁弁４０は排水口４４につながっており、通水が
停止されたことを流量検知センサ３８によって検知され
ると一定時間後に電磁弁４０が開いて、電解槽２内やそ
の他の配管系内の残留水を排出口４４から排出するよう
にしてある。前記の吐出管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については後で詳述する。

【００２３】次に水道水から電解水を生成させるときの
水の流れについて説明する。水道蛇口４２に接続した切
り扱えレバーユニット４３を、浄水装置３側に水が流れ
るように切り換えると、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内に水が導入
され、電気分解されるわけであるが、電解槽２内の電解
電圧の印加は通水が流量検知センサ３８により検知され
た場合に開始されるようにしてある。

【００２４】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、電極室９で
アルカリ性水が、電極室７で酸性水が生成され、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
れる。このとき水路切換弁３２は流出路１２と吐出管３
７とを連通させると共に流出路１３と吐出管３６とを連
通させる状態に設定されており、アルカリ性水が吐出管
３７側に吐出されて飲用等に利用され、酸性水は吐出管
３６側に吐出される。

【００２５】また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内の電極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、電極室７でアルカリ性水が、電極室
９で酸性水が生成され、流出路１３側にアルカリ性水
が、流出路１２側に弱酸性水が得られる。このとき、水
路切換弁３２は上記と状態と同じに設定されており、弱
酸性水が吐出管３７に吐出されてアストリンゼント水等
として利用され、アルカリ性水は吐出管３６側に吐出さ
れる。

【００２６】強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、電極室７で酸性水が、電極室９でアルカリ性水
が生成され、流出路１２側にアルカリ性水が、流出路１
３側に強酸性水が得られる。この時、水路切替弁３２は
流出路１２と吐出管３６とを連通させると共に流出路１
３と吐出管３７とを連通させる状態に切り替えられてお
り、強酸性水が吐出管３７に吐出されて殺菌等に利用さ
れ、アルカリ性水は吐出管３６側に吐出される。このよ
うに、強酸性水を吐出管３７から吐出させる場合に、電
極６を陽極として電極室７で酸性水を生成させるのは、
前述のように、電極室７側への流入路１０を電極室９側
の流入路１１より絞って水の流入量を少なくしているた
めに、電極室７内で強酸性水を得ることが容易となって
いるためである。

【００２７】上記のように電解槽２で生成されて吐出管
３７より吐出される電解水は、電解槽２と吐出管３７と
の間に配置される電気化学的水質測定器２０によって水
質が測定される。電気化学的水質測定器２０の一例とし
て、電解水のｐＨと酸化還元電位の両方を測定するタイ
プのものを図２に示す（図９と同様な構成を有する）。
この電気化学的水質測定器２０は電位差検出方式の電気
化学センサであり、図２ではｐＨと酸化還元電位を測定
するタイプのもので説明するが、各種イオン濃度や溶存
ガスなどの水中溶存成分を測定するものも同様である。
電気化学的水質測定器２０の下部内には、封入部１８と
検水通過水路１９とを仕切るように液絡部保持部材２４
が設けてあり、液絡部保持部材２４にアルミナ系セラミ
ックスなどの多孔質材で形成される液絡部（塩橋）２２
を保持させてある。封入部１８には飽和もしくは３．３
Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の塩化カリウム（ＫＣｌ）溶液等の内
部溶液１６が封入してあり、この内部溶液１６にはＫＣ
ｌの安定な溶出のために溶液粘度が４０００ｃｐｓ以上
（通常は１００００ｃｐｓ程度が好ましい）となるよう
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
ロースなどのセルロース系増粘剤が添加してある。比較
電極部２１は電極を銀／塩化銀電極で形成してあり、内
部溶液１６に浸漬してある。図２において１５は内部溶
液補充口、３０は検水通過水路１９の下部に設けた流入
口、３１は検水通過水路１９の上部に設けた流出口であ
り、検水である電解水は流入口３０から検水通過水路１
９の下部内に入り、上部の流出口３１から流出するよう
に検水通過水路１９内を流れるようになっている。

【００２８】また作用電極部２８ｂは、ｐＨを測定する
ためのガラス感能膜２７や半導体などによるｐＨ測定用
電極であり、作用電極部２８ａは酸化還元電位を測定す
るための白金または金などによる酸化還元電位測定用の
不反応電極であり、いずれも水質検出部１７の下部の検
水通過水路１９内に設置してある。尚、作用電極部２８
ａには白金線のガラス封入などにより絶縁被覆部２９を
設けてもよく、また白金線は熱収縮性テフロンチューブ
により絶縁被覆して絶縁被覆部２９を設けるようにして
もよい。

【００２９】上記のように図２の電気化学的水質測定器
２０では電極が検知用作用電極２８ａ，２８ｂと比較電
極２１、及び液絡部２２とで構成され、検水通過水路１
９に通水される電解水の水質変化に伴う作用電極２８
ａ，２８ｂと比較電極２１との間の電位差の変化を検出
するものである。そしてこのように電気化学的水質測定
器２０の水質検出部１７で発生した起電力は、電気化学
的水質測定器２０の上部に設けた増幅器（アンプ）で形
成される増幅部１４で所定の増幅率で増幅されることに
よって、相当の電圧として換算されて出力され、さらに
Ａ／Ｄ変換回路等で形成されるＡ／Ｄ変換部５０でＡ／
Ｄ変換された後に、制御部５１に入力されるようになっ
ている。ここではｐＨ又は酸化還元電位の測定であれ
ば、その値に応じて０〜５Ｖの電圧を出力するように増
幅率が設定されている。図５はｐＨ値を測定する場合
の、測定されたｐＨ値と増幅部１４からの出力電圧の関
係の一例を示すグラフである。また制御部５１に入力さ
れたｐＨや酸化還元電位のデータに基づいて、表示部５
０にｐＨ値や酸化還元電位値が表示されるようになって
いる。尚、図２のものでは増幅部１４の起動のための電
圧として±１２Ｖを印加するものとしてある。

【００３０】図３は上記の電解水生成装置１の制御系の
ブロック図を示すものであり、制御部５１はマイクロコ
ンピュータにて構成された制御回路で形成してあり、制
御部５１内にはＡ／Ｄ変換部５０も一体に組み込んであ
る。制御部５１はＡ／Ｄ変換部５０を介して電気化学的
水質測定器２０の増幅部１４に接続してある。制御部５
１には表示部（及び操作部）５２が接続してあり、この
操作部５２には電源スイッチの他に、各種のｐＨ切り替
えスイッチ、ｐＨ微調整スイッチ、電解動作中であるこ
とを入切するためのスイッチ、制御部５１において積算
される浄水装置３の積算使用流量のリセット用スイッチ
と寿命設定用スイッチ、電気化学的水質測定器２０の洗
浄のためのスイッチ等が設けてある。また制御部５１に
は既述の流量検知センサ３８が接続してある。ここで、
制御部５１は、電解槽２の電極６，８に印加する電解電
圧をＰＭＷ制御により制御することができるように構成
されているものであり、また電解槽２で生成する電解水
の目標ｐＨ値と、電気化学的水質測定器２０で測定され
る電解水のｐＨ値との比較回路を内蔵しており、電解水
の実測ｐＨ値が目標ｐＨ値に一致するように、電極６，
８に印加する電解電圧のフィードバック制御が行なわれ
るようにしてある。例えば、電気化学的水質測定器２０
で測定される電解水のｐＨ値の変動が±０．１ｐＨ以内
の状態が２秒間連続する状態まで追い込むようにフィー
ドバック制御するようにしてあり、この状態になった時
点を安定としている。

【００３１】また、増幅部１４は電源５３と入／切回路
部５４を介して接続してある。入／切回路部５４は増幅
部１４への起動電圧の印加を入切するものであり、ＦＥ
Ｔ（電解効果型トランジスタ）で構成することができる
が、リレー等を使用して構成するようにしてもよい。こ
の入／切回路部５４を制御する方式としては、入／切回
路部５４に流量検知センサ３８を接続し（図３にＡで示
す）、流量検知センサ３８で入／切回路部５４を直接制
御する方式と、入／切回路部５４に制御部５１を介して
流量検知センサ３８を接続し（図３にＢで示す）、制御
部５１を介して入／切回路部５４を制御する方式とがあ
る。

【００３２】まず、Ａの流量検知センサ３８で入／切回
路部５４を制御する方式を説明する。電解水生成装置１
の運転が停止されていて止水されているときには、電解
水生成装置１内で通水がなされていないので、流量検知
センサ３８を通過する水量が所定の一定値以下である
と、止水状態であることが流量検知センサ３８で検知さ
れる。このように流量検知センサ３８で止水状態が検知
されている間は、入／切回路部５４は「切」の状態に制
御されており、増幅部１４への起動電圧は入力されてい
ない。次に、電解水生成装置１を運転して通水が開始さ
れると、電解水生成装置１内で通水がなされるので、流
量検知センサ３８を通過する水量が所定の一定値以上に
なると、通水状態であることが流量検知センサ３８で検
知される。このように流量検知センサ３８で通水状態が
検知されると、入／切回路部５４は「入」の状態に制御
され、増幅部１４に±１２Ｖの起動電圧が印加されるよ
うになっている。増幅部１４にこのように起動電圧が印
加されることによって、電気化学的水質測定器２０の水
質検出部１７で発生した起電力を増幅部１４で増幅する
ことができるものである。また、この通水状態から止水
状態になって、止水が上記のように流量検知センサ３８
で検知されると、同時に入／切回路部５４は「切」の状
態に切り換わるように制御され、増幅部１４への起動電
圧の印加は停止される。

【００３３】次に、Ｂの制御部５１を介して入／切回路
部５４を制御する方式は、通水が流量検知センサ３８で
検知されると、この検知信号が制御部５１に出力され、
Ａ／Ｄ変換部５０で一旦Ａ／Ｄ変換された後、制御部５
１によって入／切回路部５４を「入」の状態に制御し、
増幅部１４に±１２Ｖの起動電圧が印加されるようにな
っており、また止水が流量検知センサ３８で検知される
と、この検知信号が制御部５１に出力され、Ａ／Ｄ変換
部５０で一旦Ａ／Ｄ変換された後、制御部５１によって
入／切回路部５４を「切」の状態に制御し、増幅部１４
への起動電圧の印加が停止されるようになっている。

【００３４】上記のように、電解水生成装置１が止水状
態になると、増幅部１４への起動電圧の印加が停止さ
れ、通水開始時に増幅部１４への起動電圧の印加が開始
されるように制御することによって、電解水生成装置１
に通水していず、電気化学的水質測定器２０の検水通過
水路１９に電解水が存在しない状態では、増幅部１４に
起動用の電圧は印加されないようにすることができる。
従って、電気化学的水質測定器２０が電解水のｐＨ値を
測定するタイプで、検知用作用電極部２８ｂとして内部
電極２６ａをガラス感応膜２７内に封入したものを使用
する場合に、電気化学的水質測定器２０のｐＨ測定用の
作用電極部２８ｂのガラス感応膜２７の表面が帯電した
り、増幅部１４内の回路中に一種のバアイアス電流が流
れて増幅部１４内の回路中のコンデンサー等に充電がな
されたりすることがなくなり、増幅部１４に過負荷がか
かることがなくなるものである。従って、増幅部１４に
大きな過負荷が加わる場合のように検水通過水路１９に
電解水が通水されて通常の測定ができる状態になるまで
に時間を必要とすることがなくなり、特に雰囲気温度や
水温が低温でも、長時間の放置後でも、回復復帰に時間
を必要とせず、電解水生成装置１の運転を開始させてか
ら電解水の生成が安定するまでの待ち時間は不要になる
ものである。

【００３５】ここで、上記のように止水状態になると電
気化学的水質測定器２０の増幅部１４への起動電圧の印
加を停止し、通水開始時に増幅部１４への起動電圧の印
加が開始するようにした場合（）と、未通水時（すな
わち止水時）においても電気化学的水質測定器２０の増
幅部１４への起動電圧の印加を常時行なうようにした場
合（）の、それぞれの止水放置後再通水時における電
気化学的水質測定器２０によるｐＨ測定の応答状態を図
６のグラフに示す。尚、放置の条件は、４８時間放置、
雰囲気温度１０±５℃の比較的低温条件とした。またこ
こでの電解水生成の目標ｐＨ値はｐＨ９．５に設定し、
電気化学的水質測定器２０で測定される電解水のｐＨ値
に基づいて上記のように電解槽２の電極６，８に印加す
る電解電圧をフィードバック制御するようにしてある。

【００３６】図６の結果から、止水時にも増幅部１４へ
の起動電圧の印加を常時行なうようにしたの場合に比
べて、通水時のみ増幅部１４への起動電圧の印加を行な
うようにしたの場合は、再通水時における応答性が著
しく速くなっていることが確認される。またの場合
は、約２５秒が経過するまでｐＨ１４に相当する電圧が
出力されているが、このときの電気化学的水質測定器２
０の出力は通常の測定範囲を外れており、増幅器１４に
過負荷がかかっている状態である。図６で示した実験結
果は一例であり、本発明者らの他の実験において、放置
条件によっては再通水時における応答性がさらに遅くな
る状態になる結果も認められた。

【００３７】尚、上記の例では、電解水生成装置１が止
水状態になると同時に、電気化学的水質測定器２０の増
幅部１４への起動電圧の印加が停止されるようにし、通
水時のみ増幅部１４への起動電圧の印加が行なわれるよ
うにしたが、流量検知センサ３８で止水が検知された
後、所定の一定時間経過後に、増幅部１４への起動電圧
の印加が停止されるようにしてもよい。

【００３８】あるいは、電解水生成装置１が止水状態に
なる所定の一定時間前に、電気化学的水質測定器２０の
増幅部１４への起動電圧の印加が停止されるようにして
もよい。例えば、電解水生成装置１で一定量の電解水を
自動的に生成させるときには、タイマー設定して所定時
間、電解水生成装置１に通水すると共に電解槽２への電
解電圧の印加することによって、行なうことができる。
このときに、タイマー設定された所定時間が経過して止
水状態になる所定の一定の時間の前に、電気化学的水質
測定器２０の増幅部１４への起動電圧の印加が停止され
るようにしておけば、止水状態のときには増幅部１４に
起動電圧が印加されないようにすることができるもので
ある。

【００３９】また、図３の実施の形態では、制御部５１
と入／切回路部５４を独立したものとして形成するよう
にしたが、図４の実施の形態のように、制御部５１を入
／切回路部５４内に一体化した構造に形成してもよい。
また、図３や図４の例では、電解水生成装置１の通水及
び止水を検出する通水検出手段として流量検知センサ３
８を用いるようにしたが、このような水の流量から通水
及び止水を検出する流量検知センサ３８の他に、水圧か
ら通水及び止水を検出する圧力検知センサを通水検出手
段として用いるようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】上記のように請求項１の発明は、電気化
学的水質測定器の増幅部への起動電圧が、通水開始時に
印加されるようにしたので、通水をしていないときには
増幅部に起動電圧が印加されないようにすることがで
き、増幅部に大きな過負荷が加わることがなくなって、
通水後に通常の測定ができる状態になるまでに時間を必
要とすることがなくなり、特に雰囲気温度や水温が低温
でも、長時間の放置後でも、電解水生成装置の運転を開
始させてから電解水の生成が安定するまでの待ち時間が
不要になるものである。

【００４１】また請求項２の発明は、電気化学的水質測
定器の増幅部への起動電圧の印加が、止水と同時に停止
されるようにしたので、止水状態のときには増幅部に起
動電圧が印加されないようにすることができ、増幅部に
大きな過負荷が加わることがなくなって、通水後に通常
の測定ができる状態になるまでに時間を必要とすること
がなくなり、特に雰囲気温度や水温が低温でも、長時間
の放置後でも、電解水生成装置の運転を開始させてから
電解水の生成が安定するまでの待ち時間が不要になるも
のである。

【００４２】また請求項３の発明は、電気化学的水質測
定器の増幅部への起動電圧の印加が、止水後、所定時間
経過後に停止されるようにしたので、止水状態が長時間
続くときには増幅部に起動電圧が印加されないようにす
ることができ、増幅部に大きな過負荷が加わることがな
くなって、通水後に通常の測定ができる状態になるまで
に時間を必要とすることがなくなり、特に雰囲気温度や
水温が低温でも、長時間の放置後でも、電解水生成装置
の運転を開始させてから電解水の生成が安定するまでの
待ち時間が不要になるものである。

【００４３】また請求項４の発明は、電気化学的水質測
定器の増幅部への起動電圧の印加が、止水の所定時間前
に停止されるようにしたので、止水状態のときには増幅
部に起動電圧が印加されないようにすることができ、増
幅部に大きな過負荷が加わることがなくなって、通水後
に通常の測定ができる状態になるまでに時間を必要とす
ることがなくなり、特に雰囲気温度や水温が低温でも、
長時間の放置後でも、電解水生成装置の運転を開始させ
てから電解水の生成が安定するまでの待ち時間が不要に
なるものである。

【００４４】また請求項４の発明は、通水及び止水を検
出する通水検出手段を具備し、通水検出手段による通水
及び止水の検出によって増幅部への起動電圧の印加を制
御するようにしたので、通水検出手段による通水及び止
水の検出に基づいて増幅部への起動電圧の印加及び停止
を自動的に制御することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】電解水生成装置の一例の概略構成を示す断面図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例における電気化学的
水質測定器を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例における制御系の回
路構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態の他例における制御系の回
路構成を示すブロック図である。

【図５】測定ｐＨと増幅部からの出力電圧との関係の一
例を示すグラフである。

【図６】通水経過時間とｐＨ値との関係を示すグラフで
ある。

【図７】電気化学的水質測定器の一例を示す断面図であ
る。

【図８】電気化学的水質測定器の他例を示す断面図であ
る。

【図９】電気化学的水質測定器のさらに他例を示す断面
図である。

【図１０】従来の電解水生成装置の一例を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

２ 電解槽 １４ 増幅部 １７ 水質検出部 ２０ 電気化学的水質測定器 ３８ 流量検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 壽一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 裏谷 豊 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 柳田 芳紀 埼玉県狭山市大字北入曽613番地 東亜電 波工業株式会社狭山事業所内 (72)発明者 池ケ谷 智行 埼玉県狭山市大字北入曽613番地 東亜電 波工業株式会社狭山事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を電気分解することによりアルカリ性
   水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性
   の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側
   に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一
   方の水質を電気化学的に測定する水質検出部及びこの水
   質検出部における発生起電力を増幅する増幅部からなる
   電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生
   成装置において、電気化学的水質測定器の上記増幅部へ
   の起動電圧が、通水開始時に印加されるようにして成る
   ことを特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】 水を電気分解することによりアルカリ性
   水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性
   の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側
   に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一
   方の水質を電気化学的に測定する水質検出部及びこの水
   質検出部における発生起電力を増幅する増幅部からなる
   電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生
   成装置において、電気化学的水質測定器の上記増幅部へ
   の起動電圧の印加が、止水と同時に停止されるようにし
   て成ることを特徴とする電解水生成装置。
3. 【請求項３】 水を電気分解することによりアルカリ性
   水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性
   の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側
   に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一
   方の水質を電気化学的に測定する水質検出部及びこの水
   質検出部における発生起電力を増幅する増幅部からなる
   電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生
   成装置において、電気化学的水質測定器の上記増幅部へ
   の起動電圧の印加が、止水後、所定時間経過後に停止さ
   れるようにして成ることを特徴とする電解水生成装置。
4. 【請求項４】 水を電気分解することによりアルカリ性
   水と酸性水を生成し、この生成されたアルカリ性と酸性
   の電解水を各別に流出させる電解槽と、電解槽の下流側
   に配設され、電解槽で生成された電解水の少なくとも一
   方の水質を電気化学的に測定する水質検出部及びこの水
   質検出部における発生起電力を増幅する増幅部からなる
   電気化学的水質測定器とを具備して形成される電解水生
   成装置において、電気化学的水質測定器の上記増幅部へ
   の起動電圧の印加が、止水の所定時間前に停止されるよ
   うにして成ることを特徴とする電解水生成装置。
5. 【請求項５】 通水及び止水を検出する通水検出手段を
   具備し、通水検出手段による通水及び止水の検出によっ
   て増幅部への起動電圧の印加を制御するようにして成る
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電
   解水生成装置。