JPH11319834A - 電解水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発色試薬などを用いずに、生成強酸性水中の
次亜塩素酸濃度を正確にモニターする。 【解決手段】 電解槽１１の陽極１２側で生成した強酸
性水と陰極１３側で生成した強アルカリ水とをしごきポ
ンプ２３で吸引してミキシングブロック２４、ミキシン
グコイル２５で十分に混合した後フローセル２７に送
る。このフローセル２７に光源３１から集光光学系３２
を介して光を照射し、その透過光をビームスプリッタ３
３により２分割し、一方を波長２９２ｎｍ付近を通す光
学フィルタ３４を経てフォトセル３６に、他方を波長４
００ｎｍ以上を通す光学フィルタ３５を経てフォトセル
３７にそれぞれ導き、それらの検出出力を測光電気回路
４１に入力し演算処理を行なって次亜塩素酸濃度に変換
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、医療や食品産
業、農業などの分野で用いられる電解水製造装置に関
し、とくにその生成された強酸性水に含まれる次亜塩素
酸の濃度をモニターする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電解水製造装置は、含塩素水を電気分解
することによって陽極側に強酸性水を、陰極側に強アル
カリ水をそれぞれ生成するものである。水が塩素を含む
ものであるとき陽極側で発生する強酸性水には殺菌能力
を有する次亜塩素酸が含まれる。とくに、水に塩化ナト
リウムや塩化カリウム等を加えて電気分解を行なったと
きに陽極側で発生する強酸性水は、次亜塩素酸を数１０
ｐｐｍ含み、低ｐＨ（２．５〜３．０）、高ＯＲＰ（＋
１１００ｍＶ程度）を示し、強力な殺菌効果を持つこと
が知られている（なおＯＲＰは酸化還元電位を表す）。

【０００３】そこで、この生成された強酸性水は、医療
の分野では、病院での手指消毒、院内感染を起こすＭＲ
ＳＡの殺菌などに効果あるものとして用いられ、食品産
業では厨房機器の消毒・殺菌、水産加工業での魚の殺
菌、Ｏ−１５７の殺菌などに用いられている。また、農
業の分野では、塩化カリウムを添加した水を電気分解し
て得た強酸性水をハウス栽培（メロン、野菜、梨、花な
ど）の病原菌の消毒、稲もみの殺菌などに用い、これに
より農薬の使用量を少なくし環境に優しい農業を目指す
動きがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電解水製造装置では、実際に殺菌効果のある強酸性水が
作られているかどうかを確認する手段がないという問題
がある。そのため、ユーザーは装置の故障などによって
所定の強酸性水が得られない場合でも分からずに使用し
続ける危険があり、その使用目的が殺菌や消毒等の身体
の安全・衛生に関わるものである以上、ことは重大であ
る。

【０００５】殺菌能力のもととなる次亜塩素酸の生成強
酸性水における濃度は、使用する水道水や純水等の特
性、温度、ｐＨ、単位時間当たりの強酸性水生成量など
により当然のことながら変動するのであるが、これがユ
ーザーには分からないのである。もちろん、装置の外部
に別途オルトトリジン等の発色試薬を用意し、これを陽
極側の強酸性水に混合して比色法により濃度測定するこ
とも考えられるが、試薬の交換・補充というような維持
・管理に手間がかかり、コストの上でも負担が大きく現
実的でない。

【０００６】この発明は、上記に鑑み、手間やコストが
かからずに強酸性水における次亜塩素酸濃度をモニター
できるように改善した、電解水製造装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明にかかる電解水製造装置におい
ては、含塩素水を電気分解することによって陽極側に強
酸性水を陰極側に強アルカリ水をそれぞれ生成する電解
手段と、陽極側で生成された強酸性水の一部と陰極側に
生成された強アルカリ水の一部とを導いて混合する混合
手段と、この混合液について、実質的に波長２６０ｎｍ
〜３３０ｎｍの範囲での光の吸収強度を測定する手段と
が備えられることが特徴となっている。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、上記の請
求項１の発明にかかる電解水製造装置において、混合手
段は、強酸性水に含まれる次亜塩素酸が実質的に完全に
Ｈプラスイオンと次亜塩素酸イオンとに解離するほどの
混合比率となるように、生成された強酸性水の一部と生
成された強アルカリ水の一部とを混合するものであり、
かつ、この混合比率に対応する補正ファクターを用い
て、上記の測定された光の吸収強度データに対して希釈
補正演算を行なう演算手段とをさらに備えることが特徴
となっている。

【０００９】さらに請求項３記載の発明では、上記の請
求項１または２の発明にかかる電解水製造装置におい
て、上記混合手段は、生成された強酸性水の一部と生成
された強アルカリ水の一部とがそれぞれ分離された各槽
に導入される２槽式の第１の大気開放型液槽と、これら
第１の大気開放型液槽の各槽の上澄み液がそれぞれ導か
れて混合された上で導入される第２の大気開放型液槽
と、該第２の大気開放型液槽の上澄み液を上記の測定手
段に導く手段とからなることが特徴となっている。

【００１０】塩素は、ｐＨ５以下ではつぎの化学式１に
示すように塩素（分子）と次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）との
平衡状態となっており、ｐＨ５以上ではつぎの化学式２
に示すように次亜塩素酸とマイナスの次亜塩素酸イオン
との平衡状態となっている。

【化１】

【化２】 一方、次亜塩素酸イオンは、波長２９２ｎｍ付近で光の
吸収スペクトルにピークを生じるような特性吸収を示
す。

【００１１】そこで、陽極側で生成された強酸性水に次
亜塩素酸が含まれているとしても、強酸性であるがゆえ
に次亜塩素酸イオンとしては存在せず、そのままでは波
長２９２ｎｍ付近で光吸収を起こさない。これに対し
て、陰極側で生成された強アルカリ水を加えれば、ｐＨ
を高めて次亜塩素酸を次亜塩素酸イオンに解離すること
ができる。

【００１２】そのため、陽極側で生成された強酸性水の
一部と陰極側に生成された強アルカリ水の一部とを導い
て混合し、この混合液について、実質的に波長２６０ｎ
ｍ〜３３０ｎｍの範囲での光の吸収強度を測定するよう
にすれば、波長２９２ｎｍ付近でピークとなる特性吸収
を有する次亜塩素酸イオンの濃度、つまり、混合前の強
酸性水中の次亜塩素酸の濃度を測定できる。陰極側に生
成された強アルカリ水を利用して陽極側で生成された強
酸性水に含まれる次亜塩素酸濃度を測定するようにして
いるため、発色試薬等が不要で、手間およびコストの削
減ができる。

【００１３】さらに、次亜塩素酸が次亜塩素酸イオンに
完全に解離されるほどのｐＨとなるような混合比率で強
アルカリ水を強酸性水に混合させれば、測定された波長
２９２ｎｍ付近での吸光度データは、次亜塩素酸の濃度
に正確に対応することになる。ただし、強アルカリ水で
混合して希釈しているため、その希釈倍率（混合比率に
対応）補正ファクターで補正することにより、元の強酸
性水での次亜塩素酸の濃度に変換することができる。こ
うして、陽極側で生成された強酸性水中の次亜塩素酸濃
度を正確にモニターすることが可能となる。

【００１４】また、生成される酸性水は塩素ガスと酸素
ガスとを含み、アルカリ水は水素ガスを含んでいて、と
もに多量の気体を含んだ気液混合体となっている。さら
に被測定水である水道水等は溶存炭酸カルシウムや炭酸
マグネシウムやシリカの塩類などを含み、これらが電解
の結果析出し、生成アルカリ水中に浮遊することにな
る。そして、これら酸性水とアルカリ水との混合液につ
いて光の吸収強度を測定する場合、その液体中に気泡が
存在すれば光の散乱によって透過光量が変化して正しい
測定結果が得られず、また液体中の析出物はセル窓等に
汚れとして付着して測定精度を劣化させる問題を引き起
こす。

【００１５】ところが、気泡は、その大きさが最大直径
１０ｍｍにも達するものから１ｍｍ以下のものまでさま
ざまであり、析出物についても、沈殿しやすい大きなも
のから沈殿しにくい小さなものまで、大きさにばらつき
がある。

【００１６】そこで、第１の液槽と第２の液槽とを用い
るという２段階の処理で上記の問題を効果的に解決して
いる。すなわち、第１の液槽として、２槽式の大気開放
型液槽を用い、その分離された各槽に、生成された酸性
水と生成されたアルカリ水とをそれぞれ導入し、その上
澄み液を取り出すことで、大きな気泡は大気放散させ、
大きな析出物は沈殿させることによって除去する。

【００１７】第２段階の処理として、その取り出された
上澄み液を混合した上で第２の大気開放型液槽に導き、
さらにその上澄み液を取り出して測定手段に導く。この
第２の液槽に導入される液体は第１段階の処理で大気平
衡になっているので、その液中に含まれる小さな気泡は
第２の液槽において容易に大気中に放散して除去される
ことになる。小さな析出物もこの第２の液槽中で沈殿す
るので、その上澄み液を取り出すことによって容易に除
去可能である。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、電解槽１１には、バルブ１６を通じてこの例の場合
塩化ナトリウムを約２０ミリモル添加された水道水が導
入されており、イオン交換膜１５を挟んで配置される陽
極１２と陰極１３との間に直流電圧源１４が接続され
る。陽極１２側に生じた強酸性水は強酸性水取り出し口
１７から取り出され、陰極１３側に生じた強アルカリ水
は強アルカリ水取り出し口１８から取り出され、これら
は殺菌、洗浄などの本来の用途に用いられる。さらに、
これらの取り出し口１７、１８には、測定用の分岐が設
けられていて、それぞれバルブ２１、２２を通じて測定
のために強酸性水の一部と強アルカリ水の一部が導かれ
る。

【００１９】これらの分岐は塩化ビニール系チューブな
どを介してしごきポンプ２３に接続されており、このし
ごきポンプ２３により強酸性水と強アルカリ水が送液さ
れる。そして、これらの２液は、ミキシングブロック２
４およびミキシングコイル２５（またはフローセル導入
流路系）を経て十分に混合されて均一化された後、石英
ガラスのフローセル２７に送られ、これを経た後に排出
される。

【００２０】フローセル２７を挟むように照射光学系と
測定光学系とが配置されている。照射光学系は、タング
ステンランプや重水素ランプなどの光源３１と、レンズ
やミラーなどの集光光学系３２とからなる。これにより
照射された光ビームは、フローセル２７を通って測定光
学系により測定される。まず、石英板などからなるビー
ムスプリッタ３３で光ビームが２分割され、それぞれ、
光学フィルタ３４、３５を経てフォトセル３６、３７で
検出される。一方の光学フィルタ３４は、主透過波長２
９２ｎｍの干渉フィルタからなり、他方の光学フィルタ
３５は４００ｎｍ以上の長波長域の光を通すバンドパス
フィルタ（あるいはシャープカットフィルタ）などから
なる。

【００２１】フォトセル３６、３７はたとえばＳｉフォ
トセル等からなり、検出信号（電気信号）がそれぞれプ
リアンプ３８、３９を経て測光電気回路４１に送られ
る。この測光電気回路４１において、検出信号から吸光
度への変換が行われ、さらに２つの吸光度の差を求める
演算および次亜塩素酸濃度への変換のための演算処理が
行なわれる。すなわち、波長２９２ｎｍの光に対する吸
光度と４００ｎｍ以上の長波長の光に対する吸光度との
差が求められる。この吸光度差は、混合比に対応する補
正ファクターを乗算することによって、次亜塩素酸濃度
に変換された後、表示装置４２でその濃度が表示され
る。また、その濃度データは、必要に応じてプリンタや
制御機器などの外部の装置に出力される。

【００２２】こうして次亜塩素酸の濃度が正確に表示・
出力されることになる。このことについて説明すると、
まず、別途用意した吸光分析計で陽極１２側に生じた強
酸性水だけ（強アルカリ水を混合しない状態で）の吸収
スペクトルを測定してみたところ、図２に示すような結
果が得られた。また、同様に測定した陰極１３側に発生
した強アルカリ水だけの吸収スペクトルは図３のように
なった。さらに、強酸性水と強アルカリ水とを１：２の
混合比で混合した混合水の吸収スペクトルは図４のよう
になった。

【００２３】ここで、図２のスペクトルでは紫外域に弱
いショルダー部が見られるものの吸収ピークは認められ
ないことが分かる。また、図３のスペクトルでは紫外域
にはまったく特性吸収が存在しない。これに対して、上
記の混合液では、図４に示すように２９２ｎｍ付近にピ
ークを持つ特性吸収が認められる。

【００２４】ここで、遊離塩素の存在比率は、ｐＨによ
って図５のようになることが知られている。生成時の強
酸性水はｐＨ２．５〜３．０となっていることから、こ
の図５によれば、遊離塩素は主として次亜塩素酸として
存在し、その一部が塩素（分子）として溶存している状
態となっているわけである（上記の化学式１を参照）。
このことは強酸性水についての図２の吸収スペクトルか
らも示されるところである。すなわち、次亜塩素酸およ
び塩素は紫外域に特性吸収を持たないからである。

【００２５】これに対して、ｐＨ６〜７程度以上で存在
する次亜塩素酸イオン（上記化学式２を参照）は、ほぼ
波長２９２ｎｍ付近に吸収ピークを持つ。このことを確
かめるため、別途アンチホルミン（次亜塩素酸ソーダ；
ＮａＣｌＯ）水溶液を用意し、これについて吸収スペク
トルを測定してみた。その結果は図６に示す通りであ
る。これによると、紫外域の２９２ｎｍ付近での吸収ピ
ークは、この試料がアンチホルミン純品の水溶液である
ことから判断して明らかに、次亜塩素酸ソーダから解離
した次亜塩素酸イオンによる特性吸収と考えられる。

【００２６】そこで、図４と図６とを比較してみると、
スペクトル形状が多少異なる（２３０〜２４０ｎｍ付近
の谷の切れ込み度合いが異なる）以外は吸収ピーク自体
が２９２ｎｍ付近にあることを含めて良好な一致を示し
ていることが分かる。このことから、強酸性水と強アル
カリ水とを１：２に混合するとｐＨが変化し、上記の化
学式２に示すように次亜塩素酸がプラスの水素イオンと
マイナスの次亜塩素酸イオンとに解離し、この混合水に
おいては次亜塩素酸イオンが吸収ピークを生じさせ、そ
の結果として図４のようなスペクトルが観測されたもの
と考えられる。

【００２７】ただ、問題は、この波長２９２ｎｍ付近の
吸収ピークが、強アルカリ水と混合する前の強酸性水中
の次亜塩素酸の濃度を正確に表しているか、である。す
なわち、図５によると、混合液のｐＨが１０以下ならば
次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンとが混在することにな
り、次亜塩素酸イオンによる吸収を測定しても解離前の
次亜塩素酸自体の濃度を測定したことにならないからで
ある。他方、もし、混合液のｐＨが１０以上ならば次亜
塩素酸はすべて次亜塩素酸イオンに解離しているため、
２９２ｎｍでの紫外吸光度を測定すれば、亜塩素酸濃度
に正確に対応した測定値が得られることになる。

【００２８】そこで、つぎに混合液の混合比とｐＨとの
関係を測定したところ、図７のような結果を得た。これ
によると、混合比１：１．６５あたりでｐＨ１０を超え
ており、１：２ではｐＨ＝１０．４となっていて、混合
液中の次亜塩素酸がすべて次亜塩素酸イオンに解離する
に足りる、十分なｐＨ域になっていることが分かる。し
たがって、上記の例のように１：２で混合することには
十分な理由がある。

【００２９】さらに、生成強酸性水についての次亜塩素
酸の濃度と、この強酸性水を強アルカリ水で希釈したと
きの２９２ｎｍでの紫外吸光度との間の関係を調べてみ
た。図８は、強酸性水と強アルカリ水との混合比を１：
１から１：３まで変化させたときの波長２９２ｎｍでの
吸光度の測定結果である。この吸光度の測定値というの
は、上記の図１の例のように、波長２９２ｎｍの吸光度
から４００ｎｍ以上の吸光度を引いたものである。

【００３０】この混合比のいくつかについての吸光度差
の測定値および希釈倍率に対応して補正した吸光度は、
つぎの表のようになった。すなわち、強酸性水に強アル
カリ水を混合すると、次亜塩素酸イオンへの解離が進む
が、同時に希釈されるためみかけの濃度が薄くなるの
で、希釈倍率に対応した補正ファクターでこれを補正す
る必要がある。 混合比 吸光度差(mAbs) 希釈倍率補正ファクター 補正後の吸光度 ---------------------------------------------------------------------- １：１．５ ６９．５ (1+1.5)／１＝２．５ １７４ １：２ ５７．５ (１+２)／１＝３ １７３ １：３ ４３．０ (１+３)／１＝４ １７２

【００３１】この表に示した結果によると、補正後の吸
光度は１７３±１ｍＡｂｓとなってきわめて良好な一致
を示している。この表は、混合比が１：１．５ですでに
全次亜塩素酸が次亜塩素酸イオンへ解離しており、混合
比がさらに増えると以後は強アルカリ水による単純希釈
が行われているだけで、次亜塩素酸イオン数は実質一定
であることを示している。つまり、次亜塩素酸の次亜塩
素酸イオンへの解離が完全に行われるようになるｐＨ以
上に強アルカリ水を混合させれば、測定結果にその混合
比に対応する補正ファクターを乗じるだけで、次亜塩素
酸イオン量に比例する正しい吸光度が得られ、結局、次
亜塩素酸イオン濃度が分かり、最終的に、強アルカリ水
を混合する前の、生成強酸性水における次亜塩素酸の濃
度を正確に求めることができる。

【００３２】なお、これらの測定結果や各数値は、特定
の条件下で得たものであってこれらに限定されるもので
ないことはもちろんである。混合比１：１．５あるいは
１：２は上記では有意な数値となっているが、これは電
解助剤としてＮａＣｌを加えた水道水を原水とした一つ
の例についてのものであり、電解助剤としてＫＣｌ等を
用いた場合、井戸水を用いた場合、あるいは電解条件な
どによって異なり得る。

【００３３】上記では、次亜塩素酸イオンの特性吸収ピ
ークの波長２９２ｎｍの吸光度と吸収がほとんどない４
００ｎｍ以上の吸光度とを測定し、これらの差をとって
おり、これによってより誤差の少ない測定を行なうこと
ができる。すなわち、このような差吸光法を用いると、
混合液に若干の懸濁が生じた場合や細かい気泡が発生し
た場合、あるいはフローセル２７が汚れた場合等の吸光
度のバックグラウンドレベルの上昇の影響を除去でき
る。しかし、この点は、それほど正確な測定を要求する
ような用途でない場合などでは省略でき、波長２９２ｎ
ｍの吸光度のみ測定することだけでも足りる。１波長の
みの測定であれば、測定光学系は１系統のみで済み、構
成が簡単になって安価に製造できるメリットが生まれ
る。

【００３４】逆に、３波長測定すれば２波長測定よりも
さらに一層正確度を向上させることができる。この場
合、図１に示すフローセル２７を透過した光を測定する
測定光学系を図９のように変更する。波長２９２ｎｍ付
近の光を通す光学フィルタ３４とフォトセル３６とプリ
アンプ３８とからなる波長２９２ｎｍの測定系および波
長４００ｎｍ以上の光を通す光学フィルタ３５とフォト
セル３７とプリアンプ３９とからなる波長４００ｎｍの
測定系に、ビームスプリッタ５１をもう１枚加えるとと
もに、波長２４０ｎｍ付近の光を通す光学フィルタ５
２、フォトセル５３、プリアンプ５４を追加して、波長
２４０ｎｍの光を測定する。

【００３５】測定値Ａ３は図４の吸収スペクトルのボト
ムとなっている波長域での吸光度を示す値であるから、
図１０に示すように、波長４００ｎｍ以上での吸光度Ａ
１、吸収ピーク波長２９２ｎｍでの吸光度Ａ２に加え
て、波長２４０ｎｍ付近のボトムでの吸光度Ａ３が得ら
れたことになる。これらの値は測光電気回路４１に入力
され、つぎのような演算がなされる。 A4＝A2−{(400−292)A3＋(292−240)A1}／(400−240) ＝A2−(108・A3＋52・A1)／160 ＝A2−0.68・A3−0.33・A1 こうして求められた値Ａ４は、図１０からも分かる通
り、波長２９２ｎｍでの吸光度の測定値Ａ２からバック
グラウンドの値をより一層正確に除いたものとなる。

【００３６】また、測定する吸光度は波長２９２ｎｍに
限るわけではなく、感度が多少犠牲になることをいとわ
ないなら、２６０ｎｍ〜３３０ｎｍ程度の範囲の波長域
の吸光度を検出するようにしてもよい。

【００３７】上記では、波長２９２ｎｍ付近の吸光度を
希釈倍率で補正することを述べているが、さらにつぎの
ような補正ファクターを加えてもよい。図４と図６のカ
ーブを比較すると分かるように、電解水の混合液の吸収
スペクトルと次亜塩素酸ソーダの水溶液の吸収スペクト
ルの形状が少し異なっており、波長２３０〜２４０ｎｍ
付近のボトムピークでの切れ込み量に差異がある。この
差は、電解水の場合、水道水にＮａＣｌ（通常市販品を
使用する）を加えて電解するため、微量挟雑物が存在
し、他方、次亜塩素酸ソーダの水溶液にはこのような挟
雑物が存在しない、という事情から生じるものであるこ
とに本発明者らは気付いた。

【００３８】そこで、希釈倍率補正ファクターに加え
て、上記の微量挟雑物による影響を補正する補正ファク
ターを導入すれば、より正確な測定が可能となる。これ
には、つぎの２つの式のいずれかのように、一定の係数
Ｋ２（たとえば０．９５）の乗算、あるいは一定値Ａ’
（たとえば１０ｍＡｂｓ）の減算を行うことが考えられ
る。 Ｂ＝A4・K1・K2・ε Ｂ＝(A4−A')・K1・ε ただし、Ｂは次亜塩素酸濃度、Ａ４は上記の２波長法で
求めた値（波長２９２ｎｍの値から波長４００ｎｍの値
を減算したもの）あるいは３波長法で求めた値（上記式
を参照）、Ｋ１は希釈倍率補正ファクター、εはモル吸
光係数である。

【００３９】図１１は、生成した強酸性水と強アルカリ
水とを混合して、上記の２波長法または３波長法に基づ
く測定系に導くための、改良した液体混合・導入系の一
例を示すものである。この図１１において、第１、第２
の２つの液槽６１、６７はともに大気開放型の液槽であ
り、電解槽１１で生成された強酸性水と強アルカリ水は
まず第1の液槽６１に導入された後、Ｙ字形ミキサー６
６で混合された上で第２の液槽６７に導かれる。第１、
第２の液槽６１、６７は、酸性水に対する耐性からたと
えば塩化ビニール系の材料で構成される。

【００４０】第１液槽６１はそれぞれ独立した液槽６
２、６３を有する２槽式であり、各槽６２、６３は大き
な面積の大気開放口（上面）を有する。液槽６２、６３
の各々には導入口と排出口とが備えられ、導入口から導
入された強酸性水と強アルカリ水はこれらの各槽６２、
６３に一旦貯えられた後、底面付近に設けられた排出口
より排出される。液槽６２、６３の各々はたとえば底面
が１００ｍｍ四方の四角錐状のものなどでよい。

【００４１】電解槽１１において生成される強酸性水は
塩素ガスと酸素ガスとを含み、強アルカリ水は水素ガス
を含んでいて、ともに多量の気体を含んだ気液混合体と
なっている。さらに被測定水である水道水等は溶存炭酸
カルシウムや炭酸マグネシウムやシリカの塩類などを含
み、これらが電解の結果析出し、生成アルカリ水中に浮
遊することになる。そして、これらの液中の気泡は、そ
の大きさが最大直径１０ｍｍにも達するものから１ｍｍ
以下のものまでさまざまであり、析出物についても、沈
殿しやすい大きなものから沈殿しにくい小さなものま
で、大きさにばらつきがある。

【００４２】このような強酸性水と強アルカリ水は電解
槽１１から水道水などの原水に近い圧力で導き出されて
くるが、上面に広面積大気開放口を持つ液槽６２、６３
に各々導入されて一旦蓄積され、大気圧に戻されるた
め、直径が２ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きな気泡はただち
に崩壊し、気泡中に閉じ込められていた気体は周囲の大
気中に放散される。また、強アルカリ水中に含まれる炭
酸カルシウム等の析出塩類のうち、重くて沈殿しやすい
ものは液槽６３の底面に沈殿する。

【００４３】そこで、吸引チューブ６４、６５を液槽６
２、６３の各々に差し込んでそれらの上澄み液を吸引す
れば、大きな気泡や大きな析出物の除去された強酸性水
および強アルカリ水を取り出すことができる。この吸引
チューブ６４、６５はたとえば図示のようにしごきポン
プ２３を用いることによってそれぞれ一定の流量で強酸
性水と強アルカリ水とを吸引し、Ｙ字形ミキサー６６に
送ってこれらを一定の割合で混合させる。この混合液は
第２の液槽６７の底部に導かれる。この第２液槽６７は
第１液槽６１と同様に上面が開放された大気開放型の液
槽であり、その中央部近辺に、フィルタ６９を備えた吸
引チューブ６８の先端が位置するように設置される。こ
の吸引チューブ６８はしごきポンプ２３によって吸引さ
れ、吸引した混合液は光学的な測定系のフローセル２７
（図１、図９）に送られる。

【００４４】第１の液槽６１から吸引される強酸性水お
よび強アルカリ水にはそれぞれ直径１ｍｍ以下の細かい
気泡が多数混在しているが、吸引チューブ６４、６５の
通過中に結合を繰り返して直径１〜２ｍｍ前後の気泡に
成長する。また強アルカリ水中には細かい析出塩類等も
存在している。混合液にはこれら気泡および析出塩類等
が含まれているが、第２液槽６７の底部に導入されるの
で、気泡は大気中に放散することができ、析出塩類等は
沈殿させることができる。そこで、その上澄み液を吸引
チューブ６８によって吸引することによって、比較的小
さな気泡および析出塩類等を除去することができる。

【００４５】ここでは吸引チューブ６８の先端に細かい
メッシュのフィルタ６９が取り付けられているため、気
泡や析出塩類等が確実に吸引チューブ６８内に吸引され
ないようにすることができる。すなわち、吸引チューブ
６４、６５で吸引される強酸性水および強アルカリ水は
第１液槽６１において大気圧平衡となっているので、Ｙ
字形ミキサー６６を経たこれらの混合液中に含まれる直
径１〜２ｍｍほどの気泡はフィルタ６９を突き抜けるこ
とができずに大気中に放散させられてしまう。このフィ
ルタ６９としては、たとえばテフロンやナイロンなどの
樹脂や、木綿布などの布類、あるいはろ紙などの紙類な
どを使用することができる。

【００４６】上記のように気泡や析出塩類等は寸法的に
ばらつきが大きく、沈殿しやすさにおいてもさまざまな
であるから、１回の処理では除去することが困難である
が、このように第１、第２の液槽６１、６７を用いた２
段階の処理によって確実に除去することが可能となる。
気泡や析出塩類等が十分に除去されないままフローセル
２７に送られるなら、その気泡によって光が散乱させら
れて正確に透過光量を測定することができなくなるし、
析出塩類等はフローセル２７の壁面に付着して汚れとな
り、長期的に徐々に透過光量の減少をもたらしてドリフ
トや感度減少をまねく原因となり、結果的に測定精度を
劣化させる問題を引き起こすが、気泡や析出塩類等が十
分に除去されるため、この問題が解決されて測定精度を
向上させることができる。

【００４７】このほか、この発明の趣旨を逸脱しない範
囲で具体的な構成などは種々に変更可能である。たとえ
ば、測定用の強酸性水および強アルカリ水を導くチュー
ブは上記では１本ずつとしたが、強酸性水側が２本、強
アルカリ水側が３本というように複数本の構成とするこ
ともでき、またチューブの内径も同一でなく、異径のも
のを使うこともできる。

【００４８】これらの液の吸引系としては上記ではしご
きポンプ２３を用いたが、エアーポンプ、アスピレー
タ、ダイアフラム弁などの他の吸引装置を使うことがで
きる。また、これらの吸引装置の位置は図１のようにフ
ローセル２７の前であっても、あるいは図示しないがフ
ローセル２７の後であってもよい。

【００４９】光学フィルタ３４、３５、５２としては、
種々のタイプのフィルタを用いることが可能であって、
たとえば光学フィルタ３５として主透過波長４００ｎｍ
の干渉フィルタを用いてもよいし、バンドパスフィルタ
（たとえばＨＯＹＡ社Ｂ−４３０ガラスフィルタ）やシ
ャープカットオフフィルタ（たとえばＨＯＹＡ社Ｌ−４
２）などが考えられる。また、フォトセル３６、３７、
５３としてはＳｉフォトセルに限らず、フォトマルチプ
ライアや光電管やＣｄＳセルなど、他の同等の光電変換
器を用いることもできる。さらに、光学フィルタと検出
器の部分とを合わせて、グレーティングを用いたモノク
ロメータとＣＣＤやＰＤＡなどのラインセンサとを組み
合わせたものに置き換えることもできる。

【００５０】図１１の液体混合・導入系については、第
２液槽６７の上澄み液を吸引チューブ６８で吸引するだ
けで気泡や析出物を除去できる場合もあり、フィルタ６
９は必ず用いなければならないというわけではない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の電解水
製造装置によれば、陰極側に生成される強アルカリ水を
利用しているため、比色法などによる発色試薬添加が不
要で、発色試薬の交換・補充等のメンテナンスの手間な
しに、およびそれらのための無駄なスペースをとらず
に、陽極側に生成される強酸性水中の次亜塩素酸濃度
を、時々刻々モニターすることが可能となる。さらに、
強酸性水と強アルカリ水との混合比を、強酸性水中の次
亜塩素酸がイオンに十分に解離するほどとし、そのとき
の混合比に対応する補正ファクターで補正することによ
って、陽極側に生成される強酸性水中の次亜塩素酸濃度
を正確に表すデータを得ることができる。また、電解に
よって得られる強酸性水と強アルカリ水にはともに多量
の気泡が含まれ、かつ強アルカリ水には析出塩類等のご
みが含まれ、これらが測定精度を劣化させるが、強酸性
水および強アルカリ水を電解槽から導き出して混合し測
定系に送る過程で、気泡および析出塩類等のごみを十分
に除去することができるので、このような測定精度の劣
化を防止して測定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を表すブロック図。

【図２】陽極側に生成された強酸性水の光の吸収スペク
トルを示すグラフ。

【図３】陰極側に生成された強アルカリ水の光の吸収ス
ペクトルを示すグラフ。

【図４】生成された強酸性水と強アルカリ水とを１：２
で混合した混合水の光の吸収スペクトルを示すグラフ。

【図５】ｐＨに対する遊離塩素存在比率を示すグラフ。

【図６】アンチホルミン水溶液の光の吸収スペクトルを
示すグラフ。

【図７】強酸性水：強アルカリ水の混合比とｐＨとの関
係を表すグラフ。

【図８】強酸性水：強アルカリ水の混合比と波長２９２
ｎｍでの吸光度との関係を表すグラフ。

【図９】他の実施の形態の一部を示すブロック図。

【図１０】３波長測定した場合の補正原理を説明するた
めのグラフ。

【図１１】改良した液体混合・導入系の一例を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１１ 電解槽 １２ 陽極 １３ 陰極 １４ 直流電圧源 １５ イオン交換膜 16、21、22 バルブ １７ 強酸性水取り出し口 １８ 強アルカリ水取り出し口 ２３ しごきポンプ ２４ ミキシングブロック ２５ ミキシングコイル ２７ フローセル ３１ 光源 ３２ 集光光学系 ３３、５１ ビームスプリッタ 34、35、52 光学フィルタ 36、37、53 フォトセル 38、39、54 プリアンプ ４１ 測光電気回路 ４２ 表示装置 ６１ 第１液槽 ６２、６３ 個別液槽 64,65,68 吸引チューブ ６６ Ｙ字形ミキサー ６７ 第２液槽 ６９ フィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 含塩素水を電気分解することによって陽
   極側に強酸性水を陰極側に強アルカリ水をそれぞれ生成
   する電解手段と、陽極側で生成された強酸性水の一部と
   陰極側に生成された強アルカリ水の一部とを導いて混合
   する混合手段と、この混合液について、実質的に波長２
   ６０ｎｍ〜３３０ｎｍの範囲での光の吸収強度を測定す
   る手段とを備えることを特徴とする電解水製造装置。
2. 【請求項２】 上記混合手段は、強酸性水に含まれる次
   亜塩素酸が実質的に完全にＨプラスイオンと次亜塩素酸
   イオンとに解離するほどの混合比率となるように、生成
   された強酸性水の一部と生成された強アルカリ水の一部
   とを混合するものであり、かつ、この混合比率に対応す
   る補正ファクターを用いて、上記の測定された光の吸収
   強度データに対して希釈補正演算を行なう演算手段とを
   さらに備えることを特徴とする請求項１記載の電解水製
   造装置。
3. 【請求項３】 上記混合手段は、生成された強酸性水の
   一部と生成された強アルカリ水の一部とがそれぞれ分離
   された各槽に導入される２槽式の第１の大気開放型液槽
   と、これら第１の大気開放型液槽の各槽の上澄み液がそ
   れぞれ導かれて混合された上で導入される第２の大気開
   放型液槽と、該第２の大気開放型液槽の上澄み液を上記
   の測定手段に導く手段とからなることを特徴とする請求
   項１または２記載の電解水製造装置。