JPH07328639A - 酸化電位水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較電極としてＡｇ／ＡｇＣｌ、指示電極と
してＰｔから成るＯＲＰセンサをもって電解度合いを検
出することにより、長期間に亘り安定した値の酸化電位
水を吐出する装置を得る。 【構成】 電極部５０は比較電極５１、指示電極５２、
指示電極５２を保持するガラス筒５３、保持基体５４、
保護カバー５５、保護カバーに穿設された孔５６、夫夫
の電極からの起電流を流すリード線５７、５８などから
構成されている。比較電極５１は公知の方法により銀部
材の表面に塩化銀の膜を形成せしめたり、銀粉末と塩化
銀粉末との混合粉末を加圧成型することにより容易に製
造できる。これらの電極にはＫＣｌなどの電解質を用い
ていないが、酸化電位水生成装置において長期に亘って
極めて安定した測定値を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＯＲＰセンサを電解
度合いを検出する検知手段とする酸化電位水生成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化電位水生成装置は電解槽内を隔膜に
よって陰極室と陽極室に分け、夫夫の室内に電極を挿入
し、極室内に供給した原水を電極間の通電によって電気
分解することにより陰極室に陰極水を、陽極室に陽極水
を電解生成するものである。食品とか医療の分野におい
て、原水中に食塩水等の電解質を加えて電解した前記陽
極水を酸化電位水として洗浄用水、消毒および殺菌水と
して使用することは周知である。この目的のため使用す
る酸化電位水は常に一定の組成をもった安定した状態で
連続的に吐出することが望ましい。しかしながらこの酸
化電位水の質は電解に先立ち投入する電解質の量、電極
の消耗や金属塩の付着、更に、電解中の流量変化等によ
って絶えず変動し、一定の特性を有する酸化電位水を安
定して得ることは困難である。従来このようなときは陽
極室から吐出する酸化電位水を吐出管に配設したＯＲＰ
センサで測定し、その値の変動から、所望する水質が吐
出されているかを測定し、その結果を制御部に帰還して
流入する原水の流量、電解質の濃度および電解電圧等を
制御して常に一定の所望するＯＲＰ値の酸化電位水を得
るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来のＯＲＰ
センサは比較電極としてＡｇ／ＡｇＣｌ／ＫＣｌを、指
示電極としてＰｔ電極を用いている。この電極は出力電
位は高いが長期間の連続的な使用において電解質として
使用するＫＣｌが消耗し補充しなければならず、その度
ごとに装置を停止させＯＲＰセンサの電極部を吐出管か
ら取り出し洗浄すると共に、測定値を補正しなければ正
確な値を示さなかった。従って、連続して使用する酸化
電位生成装置としては使用しにくいものであった。

【０００４】そこで本発明は、電解槽より吐出する酸化
電位水のＯＲＰ値を常時安定且つ正しく計測することに
より制御部を正しく作動させると共に、ＯＲＰ電極をメ
インテナンスフリーとして動作させ、組成の一定な酸化
電位水を連続的に得られる酸化電位水生成装置の提供を
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の酸化電位水生成
装置は電解槽を隔膜によって陰極室と陽極室に分け夫夫
の室内に電極を設け、上記電極間に所定電圧を印加する
電解電源を設けて前記電解槽内に供給される原水を電極
間の通電によって電解し陰極室に陰極水、陽極室に陽極
水を生成するにあたり、前記電解槽に供給する原水の流
路に流量制御装置を設け、前記原水の流量を測定する流
量計を設け、また前記電解槽に供給する原水中に塩素系
電解質水溶液を定量供給する供給手段を設けると共に、
前記流量計の測定によって前記流量制御装置を制御する
ことにより原水もしくは吐出水の流量を所定の一定量に
制御し、前記供給手段によって塩素系電解質水溶液を定
量添加混合した原水を前記電解槽に供給、流通させなが
ら電解するようにした装置において、前記電解槽陽極室
から吐出する酸化電位水の電解度合いを検出する比較電
極としてＡｇ／ＡｇＣｌ、指示電極としてＰｔから成る
ＯＲＰセンサを吐出配管に付設していることを要旨とし
ている。

【０００６】

【作用】前記電解槽に供給する原水中に塩素系電解質水
溶液を供給し且つ混合して原水の電気伝導度を高め、原
水に対して強い電解作用を与える。電解槽に供給する原
水の流量を流量計の測定によって所定の一定量に制御
し、塩素系電解質水溶液を定量添加混合した原水を前記
電解槽に供給し流通させながら電解する。そして、酸化
電位水の電解度合いを検出する比較電極としてＡｇ／Ａ
ｇＣｌ、指示電極としてＰｔから成るＯＲＰセンサで検
出し、この電解度合いが所定範囲内にあるとき切り換え
バルブを排水から酸化電位水吐出に切り換え、所定範囲
外のときは酸化電位水吐出から排水に切り換え、常に電
解度合いが一定の酸化電位水を吐出する。

【０００７】

【実施例】以下図面の一実施例により本発明を説明す
る。図１において、電解槽１は密閉構造をとり、室内を
隔膜によって分割し、一方に陰極電極を挿入した陰極
室、他方に陽極電極を挿入して陽極室とする。陰極電極
および陽極電極には所定の設定電圧を印加する電解電源
５から電解電流の通電が行われる。また、電解槽１には
底部に陰極室に通じる原水供給口３２、陽極室に通じる
原水供給口４２が設けられ夫夫の供給口から原水が供給
される。また酸化電位水の排出のために電解槽１の上部
には陰極室に連通する吐出口３３、陽極室に連通する吐
出口４３が形成している。

【０００８】電解槽１に供給される原水は水道水等が利
用され、水道の蛇口から供給される原水を減圧弁等で所
定の水圧にする。また、停電等の際にはウオータバルブ
で制御する。水圧調整された原水は流量制御弁６および
流量計７により所定流量に制御される。このようにして
水圧および流量を所定値に調整した原水を電解槽１に供
給する。

【０００９】電気伝導度の調整は塩素系電解質水溶液の
添加混合によって行う。電解質として、例えば、食塩が
用いられ、水溶液として食塩水タンク８内に貯水され、
これを定量ポンプ９によって食塩水注入装置１０に供給
する。供給された食塩水は注入装置１０によって通過す
る原水中に定量注入される。注入食塩水は更に図示して
いない混合装置によって撹拌混合するのがよく、十分に
混合した状態で配管から電解槽１に供給される。なお、
食塩水タンク８内の貯水量は水位計１１により絶えず監
視される。

【００１０】原水は、電解槽１の入り口で分岐し、供給
口３２から陰極室に、他は供給口４２から陽極室に供給
される。電解槽１で電解生成された陰極水は陰極室吐出
口３３から吐出し、陽極水は陽極吐出口４３から吐出す
る。陰極水は吐出口３３に連通する管路１３を、また酸
性水は吐出口４３に連通する管路１４を通って外部に吐
出する。陽極水は管路１４から流量計１８次いで所望さ
れない水を排水する三方弁１５を経由して酸化還元電位
を測定するＯＲＰセンサ１９で検出し、この信号は制御
部２１に構成されたＣＰＵ２０に入力し、演算処理によ
り各部の制御が行われる。

【００１１】以上の装置の動作を説明すると、原水は水
道の蛇口を開き、あるいは給水ポンプを駆動して供給す
る。供給原水は流量制御弁６により制御される。これは
原水側の流量計７の測定信号をＣＰＵ２０に入力し、設
定基準値と比較演算処理し、この処理信号によって制御
信号を出力して流量を制御する。この流量制御によって
次の食塩水注入装置１０による食塩水の混合濃度が一定
に制御される。

【００１２】タンク８内に貯水される食塩水は、例え
ば、１０％程度の水溶液とし、これをポンプ９によって
定量供給する。食塩水注入装置１０は定量制御されて流
れる原水に食塩水をパルス的に点滴注入するとか、原水
流路にベンチュリ部を形成して負圧によって所定量の食
塩水を注入することによって食塩分を一定にし、電気伝
導度を一定に調整した原水を作ることができる。注入し
た食塩水は混合装置等で十分撹拌混合された状態で電解
槽１に流入し、電解槽１を流通し通過しながら電極間の
通電によって電気分解処理される。電気分解は食塩水の
添加により電気伝導度を増大させてあるから低電圧で大
電流を流すことが容易で強い電解作用を働かせることが
でき、しかも、原水流量制御によって一定比率で食塩水
を添加し、電気伝導度を一定に制御した供給水の電解に
より安定した電解作用をさせることができる。

【００１３】電解槽１内の電気分解は隔膜を通しての電
解であり、電解によるカチオンは隔膜を通って陰極室
に、また、アニオンは陽極室に移動する。この結果、陽
極室にはＣｌ^-、ＣｌＯ^-等の消毒および殺菌効果のある
アニオンを多量に含んだ陽極水が得られる。一方陰極室
にはカチオンを含む陰極水が生成されて吐出口３３から
管路１３を通って装置外部に吐出される。また陽極室の
陽極水は管路１４を通って管路２２から外部に吐出す
る。

【００１４】陽極水の導出管路１４には三方弁１５があ
る。三方弁１５は、電解吐出水の電解度合い、即ち、Ｏ
ＲＰが所定範囲内にあるとき吐水側に切り換わり、所定
範囲外では排水管１７に切り換わるので、管路２２から
は常に一定の特性の陽極水のみを安定して吐水し洗浄、
殺菌等に利用することができる。

【００１５】三方弁１５を介してＯＲＰセンサ１９が設
けてあり、このＯＲＰセンサ１９によって強酸性水の酸
化還元電位が測定され、その検出測定信号は制御部２１
を形成するＣＰＵ２０に供給される。ＣＰＵ２０には予
め所要とするＣＰＵの基準値がメモリしてあり、ＯＲＰ
センサ１９の測定信号との比較演算処理により三方弁１
５の流出方向を自在に切換え所望するＯＲＰの吐出のみ
を行う。

【００１６】図２は本発明に使用されるＯＲＰセンサの
電極部の切欠き断面図であり、比較電極としてＡｇ／Ａ
ｇＣｌ、指示電極としてＰｔから成る。電極部５０は比
較電極５１、指示電極５２、指示電極５２を保持するガ
ラス筒５３、保持基体５４、保護カバー５５、保護カバ
ーに穿設された孔５６、夫夫の電極からの起電流を流す
リード線５７、５８などから構成されている。比較電極
５１は公知の方法により銀部材の表面に塩化銀の膜を形
成せしめたり、銀粉末と塩化銀粉末との混合粉末を加圧
成型することにより容易に製造できる。これらの電極に
はＫＣｌなどの電解質を用いていないが、実験結果によ
れば、上記構成の装置において長期に亘って極めて安定
した測定値を示す。従って、装置をメイテナンスフリー
として動作させることが可能になる。

【００１７】ＣＰＵ２０による制御は、原水側の流量計
７の測定信号に基づく流量制御弁６の制御を行い、一定
流量の原水を電解槽１内に流通させ、この原水流量制御
によって流量当りの一定の最適制御した電気分解を行
い、電解吐出水のＯＲＰを設定範囲に安定して制御する
ことができる。

【００１８】また、ＯＲＰセンサ１９の検出に基づき、
電解吐出水のＯＲＰが所定範囲外では三方弁１５を排水
管１７に切り換えて排水し、原水が電解槽１内を常に一
定流量で流通できるようにし、流量制御によって一定の
最適に制御した電気分解を行わせ、電解吐出水のＯＲＰ
が所定範囲内になったときに三方弁１５を吐水に切り換
えて利用するようにするので、吐水する酸性水のＯＲＰ
値は常に所定の設定範囲のものが安定して得られるよう
になる。従って、電解を開始した当初とか原水側の水圧
変化等により原水流量が大きく変動しても、このような
ときは三方弁１５が排水管１７に切り換わるので吐水す
る酸性水に所定外の水が混合する虞れはなく、電解の開
始当初から一定のＯＲＰ値の酸性水を吐水して利用する
ことができる。また、吐水にしろ排水にしろ吐出側を止
めることなく常に開放状態で電解槽１内を原水が流れる
ようにしたので、定流量制御された原水の電解が流水状
態で安定して行われる。

【００１９】なお、流量制御信号を発生するＣＰＵ２０
の基準設定値を変更すれば、それに応じた原水流量制御
が行われ、例えば、陽極室の流量を減少すれば、流れる
水の流量あたりの電気量が増加でき、この電気量の増加
によって電気分解強度を高め、強い酸性水を得ることが
でき、流量制御によって任意の酸性水が得られる。ま
た、この場合、ＯＲＰセンサ１９の信号と比較する基準
値の変更をし、三方弁１５の切換えにより所定のＯＲＰ
の酸性水のみが吐出するように制御する。

【００２０】ＣＰＵ２０による検出制御は、前記のよう
な各センサからの信号のいずれかを選択し、あるいは、
各信号を別々に演算処理して制御信号を出力してもよ
く、また各信号の和、差、積等により演算処理して制御
信号を出力し、原水流量制御、吐水排水の切換え制御が
できる。また、電解用電源５は所定の設定電圧を電極間
に印加しているが、原水流量制御によって電気量を任意
に制御することができ、電気量の増加によって強い電解
作用を与え、吐出口３３、３４から吐出する陰極水、陽
極水の電気伝導度を高める。また、電気量の増加制御に
よっても、電解電圧の上昇がないから、ガスの発生、放
電の発生がなく、電極面を損傷劣化させるようなことも
なく安全である。

【００２１】前記したように、原水を電解槽１に流しな
がら電解処理するとき、原水に食塩水を加えて電解する
ことにより電解電流は流れやすく、低電圧で大電流によ
る強い電解作用を働かすことができる。この電気伝導度
の増加は陽極水側ではＯＲＰ値に相関関係し、容易に目
的とするＯＲＰ値の陽極水を生成することができる。強
い電解作用によって水の酸化還元電位が増加して強い殺
菌作用が付与される。

【００２２】このように本発明によれば、所定のＯＲＰ
値の酸性水が安定して得られ、容易に連続して生成でき
る。流量制御しながら電解電流を所要の電気量にして陽
極水を更に増加させることができる。

【００２３】また、流量制御は吐出水側で行ってもよ
い。この場合、陰極水あるいは陽極水吐出流路に流量制
御装置を設けて行う。流量制御はアナログ的制御でもよ
いがデジタル制御の方が容易にでき、信号をデジタル変
換してモータバルブをパルス的に制御するとか、振動バ
ルブにより振動数の制御をすることによって安定した精
密制御が可能になる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、水の電解
が電解質の混合により容易にでき、多量の酸化電位水を
安価に連続的に得られる。ＯＲＰセンサの比較電極とし
てＡｇ／ＡｇＣｌを、指示電極としてＰｔ電極を用いて
いるので、電解質の補充の必要がなく、長期間の連続的
な使用においても安定した値を示すので連続した酸化電
位水の吐水を行うことができる。

【００２５】原水もしくは吐出水の流量を所定に制御し
て、これにより定量ポンプによる電解質の添加混合およ
び所定の設定電圧を印加する電解電源により電気量の制
御が行われ、酸化還元電位等が所定の説定範囲内に制御
された酸化電位水を安定して生成することができる。

【００２６】また、酸化電位水の吐水側に吐水と排水を
切り換えるバルブを設けこれを酸化電位水生成中の電解
槽における電解状態もしくは電解吐出水の電解度合いを
センサによって検出し、この検出信号に基づいてバルブ
の切り換え制御を行い、電解吐出水の電解度合いが所定
範囲外では排水に切り換えて排水させ、流量制御した原
水が電解槽内を所定流量で流通できるようにして電解水
の生成が安定にできる。また、電解度合いが所定範囲内
になったときはバルブを吐水に切り換えて酸化電位水を
吐水利用するようにしたので、電解開始時期とか原水供
給側の水圧の変動があっても酸化還元電位が一定に制御
された酸化電位水のみを安定して得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例構成図である。

【図２】本発明のＯＲＰセンサの外観図である。

【符号の説明】

１ 電解槽 ５ 電解電源 ６ 流量制御弁 ７ 流量計 ８ 食塩水タンク ９ 定量ポンプ １０ 注入装置 １３ 管路 １４ 管路 １５ 三方弁 １７ 排水管 １８ 流量計 １９ ＯＲＰセンサ ２０ ＣＰＵ ２１ 制御部 ２２ 管路 ５１ 比較電極 ５２ 指示電極 ５３ ガラス筒 ５４ 保持基体 ５５ 保護カバー ５６ 孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽を隔膜によって陰極室と陽極室に
   分け夫夫の室内に電極を設け、上記電極間に所定電圧を
   印加する電解電源を設けて前記電解槽内に供給される原
   水を電極間の通電によって電解し陰極室に陰極水、陽極
   室に陽極水を生成するにあたり、前記電解槽に供給する
   原水の流路に流量制御装置を設け、前記原水の流量を測
   定する流量計を設け、また前記電解槽に供給する原水中
   に塩素系電解質水溶液を定量供給する供給手段を設ける
   と共に、前記流量計の測定によって前記流量制御装置を
   制御することにより原水もしくは吐出水の流量を所定の
   一定量に制御し、前記供給手段によって塩素系電解質水
   溶液を定量添加混合した原水を前記電解槽に供給、流通
   させながら電解するようにした装置において、前記電解
   槽陽極室から吐出する酸化電位水の電解度合いを検出す
   る比較電極としてＡｇ／ＡｇＣｌ、指示電極としてＰｔ
   から成るＯＲＰセンサを吐出配管に付設していることを
   特徴とする酸化電位水生成装置。