JPH09210950A - 電解水生成装置 - Google Patents

電解水生成装置

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JPH09210950A
JPH09210950A JP8315346A JP31534696A JPH09210950A JP H09210950 A JPH09210950 A JP H09210950A JP 8315346 A JP8315346 A JP 8315346A JP 31534696 A JP31534696 A JP 31534696A JP H09210950 A JPH09210950 A JP H09210950A
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康弘 才原
Juichi Nishikawa
壽一 西川
Hiroyuki Noguchi
弘之 野口
Motoyoshi Nakano
源喜 中野
Yutaka Uratani
豊 裏谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化還元電位センサの洗浄を安全性高く行な
うことができる電解水生成装置を提供する。 【解決手段】 通水される水を電解してアルカリイオン
水と酸性イオン水とを生成すると共にこれらの電解水を
各別に吐水する電解槽10と、電解槽10から吐水され
る電解水の酸化還元電位を計測表示する酸化還元電位セ
ンサ1とを具備する電解水生成装置に関する。酸化還元
電位センサ1の不溶性金属電極で形成される作用電極2
を、強酸性イオン水L1 と、これより酸性度の低い酸性
イオン水L 2 と、アルカリイオン水L3 とを用いてこの
順順に処理することによって、作用電極2の表面を洗浄
する手段を具備する。酸性やアルカリ性のイオン水によ
って、毒性を有する薬剤を用いる必要なく作用電極2を
洗浄できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原水を電気分解す
ることによってアルカリ性の電解水や酸性の電解水を連
続的に生成する電解水生成装置、特に吐水される電解水
の酸化還元電位を計測する酸化還元電位センサを具備す
ると共に酸化還元電位センサの作用電極を洗浄する手段
を具備した電解水生成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の電解水生成装置として、図17
に示すような構成のアルカリイオン整水器が従来より知
られている。この電解水生成装置は、基本的には、水道
水(市水)などの原水を浄化する浄水装置20と、浄水
装置20により浄化された浄水を電解することによりア
ルカリ性水と酸性水とに電気分解する電解槽10と、電
解槽10において電気分解されたアルカリ性水と酸性水
との水質を測定する水質測定装置30A,30Bとを備
える。また、電解槽10における電解を促進するために
電解質を浄水に添加する電解質供給装置40が設けられ
る。浄水装置20は、原水中の有機物や無機物、次亜塩
素酸のような原水中に溶解した臭気成分を除去するもの
であり、抗菌活性炭フィルタや中空糸膜フィルタなどの
濾過材を用いて構成されている。
【0003】電解槽10の内部は、イオンが通過可能な
電解隔膜11に囲まれた第1の電極室12Aと、電極室
12Aの外側である電極室12Bとに区画される。各電
極室12A,12Bにはそれぞれ電極13A,13Bが
配設される。浄水装置20から流出する浄水は、電極室
12Aの流入口14Aに直結される流路と、電解質供給
装置40を通して電極室12Bの流入口14Bに接続さ
れる流路とに分流される。電解質供給装置40は浄水に
電解質を連続的に供給するものであり、例えばカルシウ
ムを添加したアルカリイオン水を得るために、電解質と
して乳酸カルシウムやグリセロリン酸カルシウムなどの
カルシウム剤が用いられる。しかして、電極13A,1
3Bとの間に電圧を印加し(ここでは、電極13Aを陽
極、電極13Bを陰極とする)、電解槽10に通水され
た水を電解すると、電極室12Aにおいて酸性水が生成
され、電極室12Bにおいてアルカリイオン水が生成さ
れる。電解槽10において生成されたアルカリイオン水
は流出口15Bを通り、酸性イオン水は流出路15Aを
通ることにより各別に吐出される。
【0004】また、電解水(アルカリイオン水および酸
性イオン水)の水質(pH、酸化還元電位、各種イオン
の濃度)は原水の供給量や水質によって大きく影響され
るから、アルカリイオン水および酸性イオン水の流出経
路に水質測定装置30A,30Bを設け、アルカリイオ
ン水および酸性イオンの水質を監視している。電解槽1
0から吐出される電解水の流速は、数cm/sec〜数
十cm/secの範囲であって、水質測定装置30A,
30Bはその測定結果を電極13A,13Bとの間の印
加電圧などにフィードバックすることによって電解水の
水質を維持する目的で使用されるので、電解水の水質を
実時間で検出することが要求される。そこで、測定に要
する時間に時間遅れが生じないように、水質測定装置3
0A,30Bには電気化学的原理により水質を測定する
ものを用いている。すなわち、電気化学的原理により水
質を測定する水質測定装置30A,30Bは、電解水に
作用電極を直接接触させて水質を測定することにより実
時間での測定が可能であり、電解水生成装置に用いる水
質測定装置として最適なものになっている。ここで、水
質測定装置30A,30Bは必ずしもアルカリイオン水
および酸性イオン水との両方の水質を測定する必要はな
く、いずれか一方についてのみ水質を測定するものもあ
る。
【0005】さらに、原水を通水して電解している状態
から止水したときには、通水時とは逆極性の電圧を電極
13A,13Bの間に印加して電極13A,13Bに付
着しているスケールを除去し、その後、電磁弁よりなる
排水弁24を開くことによって電解槽10から排水する
ようにしてある。このような止水後の処理を逆電洗浄処
理と呼ぶ。
【0006】ところで、アルカリイオン整水器は、主と
して飲用に供する弱塩基性のアルカリイオン水を使用す
ることを目的とするものであり、アルカリイオン水にカ
ルシウムイオンを添加することによってアルカリイオン
水の付加価値を高めるようにしている。つまり、電解を
促進するために添加する電解質にカルシウム化合物を用
いることにより、アルカリイオン水にカルシウムイオン
を添加するのである。電解質には上述のように乳酸カル
シウムやグリセロリン酸カルシウムなどのカルシウム剤
が用いられるのであって、電解質を添加した水を電極室
12Bに導入すると電解槽10から吐出されるアルカリ
イオン水に電解質が混入するから、アルカリイオン整水
器では電極室12Aに導入する水に電解質を添加するよ
うにしている。とくに、乳酸カルシウムを電解質として
用いると乳酸イオンが生じ、乳酸イオンは有機塩素化合
物(トリハロメタン)の前駆体となり得るから、主とし
て飲食用に供されるアルカリイオン水への乳酸イオンの
混入を避けなければならない。つまり、電解質を添加し
た水を陽極室12Aに導入することにより、アルカリイ
オン水に陽極側からのカルシウムイオンの電気浸透によ
りカルシウムイオンのみが増加し、乳酸イオンは酸性イ
オン水とともに排出するようにしているのである。
【0007】ここにおいて、アルカリイオン水を生成す
るときとは逆極性の電圧を印加することにより、pHが
5.0〜6.0程度の弱酸性の酸性イオン水を生成する
場合があり、酸性イオン水はアストリンゼント効果を有
するから洗顔用などに用いられる。また、アルカリイオ
ン水の生成時には同時に酸性水が生成されるのであっ
て、飲用に供する弱塩基性のアルカリイオン水を大量に
生成することができるよう、酸性イオン水のほうがアル
カリイオン水よりも濃度が高くなるように容量比率を設
定してある。つまり、アルカリイオン水を生成すると、
pH値が3〜4程度となる強酸性の強酸性イオン水とい
うが同時に生成されることになる。この強酸性イオン水
は洗顔などに用いるのではなく、まな板やふきんの洗浄
殺菌用に利用される。同様に、電極に逆極性の電圧を印
加して酸性イオン水を生成すれば、強塩基性の強アルカ
リイオン水が生成されることになる。
【0008】一方、電解水生成装置としては、pHが
2.7以下で酸化還元電位が1100mV以上となる酸
化性の強い酸性水(以下、強酸化水という)を利用に供
する強酸化水生成装置も知られている。強酸化水は主と
して次亜塩素酸の酸化性を利用するものであって、アト
ピー性皮膚炎などの皮膚疾患症状改善や殺菌用として種
々の利用が試行され、その効果が顕著であることが報告
されている。この種の電解水生成装置は、図18に示す
ように、アルカリイオン整水器とは電解質供給装置40
の位置が異なる。すなわち、アルカリイオン整水器では
浄水を分流した後に陽極室18への浄水のみを電解質供
給装置40に通水していたが、強酸化水生成装置では浄
水を分流する前に電解質供給装置40に通水し、両電極
室12A,12Bに流入する水にともに電解質を添加す
るようにしている。この場合の電解質には、塩化ナトリ
ウム(又は食塩)、塩化カルシウム、塩化カリウムなど
の無機塩素化合物、あるいはこれらの混合物が用いら
れ、強酸化水と同時に強塩基性の強アルカリイオン水が
得られる。
【0009】このように、強酸化水生成装置では、両電
極室12A,12Bに流入する水の電気伝導率を均一に
して電流を流れやすくし、かつ添加する電解質の塩素イ
オンを有効に利用して次亜塩素酸を効率よく生成するた
めに、電極室12A,12Bに導入される水の両方に電
解質を添加するのである。上記のような図17や図18
の電解水生成装置において、その水質測定装置30A,
30Bでは既述のようにpHや各種イオンの濃度の他
に、吐水される電解水の酸化還元電位が測定されてい
る。この酸化還元電位を測定する酸化還元電位センサと
して従来から市販されている一般的なものは、白金等の
不溶性金属電極を作用電極とすると共に銀−塩化銀電極
を比較電極として、両電極を被検液に浸漬し、両電極間
で発生する相対電位差を酸化還元電位として表示するよ
うになっている。
【0010】ここで、酸化還元電位は強度を示すもので
容量を示すものではない。それゆえ酸化還元電位はpo
ising effect(酸化還元系の変化に対する
抵抗性)とは無関係である。このことは酸化還元電位が
酸化性物質の活量(濃度)と還元性物質の活量(濃度)
の比によって左右され、それぞれの絶対量によるもので
はないことに由来する。例えば酸化還元系の総濃度が
0.01%の場合と10%の場合、90%が酸化された
ときには同じ酸化還元電位を示すが、poising
effectは前者よりも後者の方が1000倍も大き
い。従って排水や土壌や培養液の酸化還元電位の測定を
対象とする場合には、これらの酸化還元電位物質の総濃
度は比較的高いので、ばらつきがあってもその割合が小
さくなって安定した測定を行なうことができるが、水道
水やそれを電気分解した電解水のような酸化還元電位物
質の総濃度が低いものでは、ばらつきの割合が大きくな
り、また応答性が緩慢になって安定した測定がし難くな
るという問題がある。
【0011】このように酸化還元電位物質の総濃度が低
い水道水やその電解水などの酸化還元電位を測定するに
は測定の精度が問題となるが、測定の精度を低下させる
原因として、使用中での作用電極の表面状態の変化、例
えば白金を作用電極として用いる場合、白金の表面への
空気による表面酸化や被検液による表面酸化に伴う酸化
膜の形成や、被検液中の酸化還元物質や不純物などの物
理的吸着等によって生じる変化が関与していると考えら
れる。
【0012】従って、酸化還元電位の測定を安定して精
度良く行なうためには、白金の作用電極の表面の酸化膜
や吸着物質を除去する洗浄をして電極表面を更新させる
必要があり、その洗浄の方法としていくつかの提案が従
来からなされている。例えば、洗浄薬剤としてクロム硫
酸、熱濃硝酸、高塩酸溶液などを用い、これらの洗浄薬
剤に作用電極を浸漬等することによって、作用電極の表
面を洗浄する方法がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電解水生成装
置では電解水は飲料に供せられるので、酸化還元電位セ
ンサを上記のような毒性を有する薬剤で洗浄すること
は、安全性の上で問題がある。本発明は上記の点に鑑み
てなされたものであり、酸化還元電位センサの洗浄を安
全性高く行なうことができ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。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
電解水生成装置は、通水される水を電解してアルカリイ
オン水と酸性イオン水とを生成すると共にこれらの電解
水を各別に吐水する電解槽と、電解槽から吐水される電
解水の酸化還元電位を計測表示する酸化還元電位センサ
とを具備する電解水生成装置において、酸化還元電位セ
ンサの不溶性金属電極で形成される作用電極を、強酸性
イオン水と、これより酸性度の低い酸性イオン水と、ア
ルカリイオン水とを用いてこの順に処理することによっ
て、作用電極の表面を順次洗浄する手段を具備して成る
ことを特徴とするものである。
【0015】請求項2の発明は、前記強酸性イオン水
は、酸化還元電位が900mV以上でpHが3.5以下
の溶存塩素を含むものであり、前記酸性イオン水は、酸
化還元電位が500mV〜1000mVでpHが4〜6
の溶存酸素を含むものであり、前記アルカリイオン水
は、酸化還元電位が−200mV以下でpHが9.5以
上の溶存水素を含むものであることを特徴とするもので
ある。
【0016】請求項3の発明は、前記強酸性イオン水
は、電解質の無機塩素化合物を添加した水を電解して生
成されたものであり、前記酸性イオン水及びアルカリイ
オン水は、水を電解して生成されたものであることを特
徴とするものである。請求項4の発明は、前記電解質
は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム等
の無機塩素化合物であることを特徴とするものである。
【0017】請求項5の発明は、洗浄後もしくは洗浄各
ステップ終了後の酸化還元電位センサで測定した通水初
期の電解水の酸化還元電位を初期測定値としてメモリー
する記憶手段と、電解水生成時に酸化還元電位センサで
測定した電解水の酸化還元電位と記憶手段にメモリーし
た初期測定値とを比較する比較手段と、この比較手段に
よる比較値が所定値以上のとき酸化還元電位センサの洗
浄を促す表示手段とを具備して成ることを特徴とするも
のである。
【0018】請求項6の発明は、pHレベルが異なる複
数種の電解イオン水を電解槽で生成するように複数モー
ドで運転できるようにした電解水生成装置において、酸
化還元電位センサの洗浄後の電解槽への通水初期に酸化
還元電位センサで測定された各モードのイオン水の酸化
還元電位の測定値をそれぞれ初期測定値としてメモリー
する記憶手段を具備して成ることを特徴とするものであ
る。
【0019】請求項7の発明は、電解水生成の運転時に
酸化還元電位センサで測定された各モードのイオン水の
酸化還元電位の測定値と記憶手段にメモリーした各モー
ドでの初期測定値とを比較する比較手段と、この比較手
段による比較値が所定値以上のとき酸化還元電位センサ
の洗浄を促す表示手段とを具備して成ることを特徴とす
るものである。
【0020】請求項8の発明は、酸化還元電位センサの
洗浄後の電解槽への通水初期に酸化還元電位センサで測
定された各モードのイオン水の酸化還元電位の測定値を
初期測定値として記憶手段に記憶させるにあたって、p
Hが高いレベルのモードから低いレベルのモードへの順
の各モードでイオン水を酸化還元電位センサに通過させ
て酸化還元電位を測定すると共にその測定値を各モード
での初期測定値として記憶手段に記憶させるようにした
ことを特徴とするものである。
【0021】請求項9の発明は、電解槽への通水経路に
電解質供給装置を設け、電解質供給装置により前記の電
解質を水に供給しながら電解槽で電解することによっ
て、酸化還元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸
性イオン水を生成させるようにして成ることを特徴とす
るものである。請求項10の発明は、電解質供給装置を
カルシウム添加剤を入れたカルシウム添加用カートリッ
ジを具備して形成し、前記電解質を入れたカートリッジ
をカルシウム添加用カートリッジに代えて電解槽への通
水経路に取り付けることによって、酸化還元電位センサ
の作用電極の洗浄のための強酸性イオン水を生成させる
ようにして成ることを特徴とするものである。
【0022】請求項11の発明は、電解質供給装置をカ
ルシウム添加用カートリッジを具備して形成し、カルシ
ウム添加用カートリッジにカルシウム添加剤の代わりに
前記電解質を入れることによって、酸化還元電位センサ
の作用電極の洗浄のための強酸性イオン水を生成させる
ようにして成ることを特徴とするものである。請求項1
2の発明は、電解槽への通水経路に濾過材を収容した浄
水装置を着脱自在に設け、前記電解質を入れたカートリ
ッジを濾過材に代えて通水経路に取り付けることによっ
て、酸化還元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸
性イオン水を生成させるようにして成ることを特徴とす
るものである。
【0023】請求項13の発明は、電解質を入れたカー
トリッジを通水経路に取り付けたときには、電解水を生
成するモードを受付不能にする制御部を設けて成ること
を特徴とするものである。請求項14の発明は、電解槽
内のアルカリオイオン水を生成する室と酸性イオン水を
生成する室のいずれか一方にのみ請求項4の電解質を供
給して、酸化還元電位センサの作用電極の洗浄のための
強酸性イオン水を生成させるようにして成ることを特徴
とするものである。
【0024】請求項15の発明は、酸化還元電位センサ
の作用電極の表面を洗浄する洗浄モードが選択される
と、作用電極の表面を強酸性イオン水、これより酸性度
の低い酸性イオン水、アルカリイオン水の順に処理する
洗浄が自動的に行なわれるように制御する制御部を具備
して成ることを特徴とするものである。請求項16の発
明は、酸化還元電位センサの洗浄が終わるまでの間、酸
化還元電位センサで測定された酸化還元電位の表示がさ
れないように制御する制御部を設けて成ることを特徴と
するものである。
【0025】請求項17の発明は、電解水を生成するモ
ードで運転した後は、排水が完了するまで酸化還元電位
センサの作用電極を洗浄する洗浄モードを受付不能にす
ると共に、電解水を生成しないモードで運転した後は洗
浄モードを受付可能にする制御部を設けて成ることを特
徴とするものである。。請求項18の発明は、酸化還元
電位センサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中
は、電解水を生成するモードを受付不能に制御する制御
部を設けて成ることを特徴とするものである。
【0026】請求項19の発明は、酸化還元電位センサ
の作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が停止
されると、電解質や電解質が含有される電解水が残存し
ていることを報知する報知手段を設けて成ることを特徴
とするものである。請求項20の発明は、酸化還元電位
センサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水
が停止された後に、通水が行なわれたとき、所定量の通
水あるいは所定時間の通水が行なわれるまで、電解水を
生成するモードを受付不能に制御する制御部を設けて成
ることを特徴とするものである。
【0027】請求項21の発明は、酸化還元電位センサ
の作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が停止
された後に、通水が行なわれたとき、所定量の通水ある
いは所定時間の通水が行なわれるまで、吐水される水が
飲用不可であることを報知する報知手段を設けて成るこ
とを特徴とするものである。
【0028】
【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2は本発明の電解水生成装置に組み込んで使用
される酸化還元電位センサ1の一例を示すものである。
この酸化還元電位センサ1は連続通水系に接続し、この
通水系に通される水等の被検液の酸化還元電位を測定す
るために使用されるものであり、流入口118から流路
37を通過して流出口119へと水が流れるようにして
あって、流路37中にガラスに封入された白金電極が配
置してある。この白金電極を流入口118から流出口1
19へ流れる水(すなわち電解水)に浸漬される作用電
極2とし、また飽和塩化カリウム溶液を内部液111と
する銀塩化銀電極を比較電極112として、水の酸化還
元電位を測定することができるのである。尚、流入口1
18から流出口119へ流れる水に内部液111が溶出
して影響を及ぼすことを防ぐために、多孔質のアルミナ
セラミックによって液絡部116を形成するようにして
ある。また作用電極2と比較電極112の間で測定され
た電位差はアンプ110によって増幅されて出力され、
酸化還元電位として表示されるようになっている。アン
プ110によって増幅された信号をAD変換してデジタ
ル表示することも可能である。
【0029】ここで、酸化還元電位センサ1の白金等の
不溶性金属電極で形成される作用電極2は、棒状であっ
ても板状であっても特に規制されるものではなく、形状
や面積も可逆電池を形成し電位を確実に測定できればよ
く、特に規制されるものではないが、表面は酸化還元電
位物質等の不純物による皮膜が形成されないようなもの
が好ましい。しかし、使用の初期の段階では白金等の作
用電極2の表面は一部のみが酸化状態であるが、長期間
空気中に放置すると表面の原子状酸素の量が増大し、ま
た水の酸化還元電位測定を繰り返して行なうと酸化還元
電位物質が表面から完全に脱離せず一部が吸着したまま
になり、作用電極2の表面に皮膜が形成される。このよ
うに作用電極2の表面に皮膜が形成されると測定のずれ
が発生したり応答性が緩慢になったりし、特に水道水レ
ベルのイオン強度の低い水の測定の場合には測定の安定
性が大きく低下する。
【0030】そこで本発明では酸化還元電位センサ1の
白金等の不溶性金属電極で形成される作用電極2を安全
に洗浄することによって、作用電極2の表面を更新し、
測定精度及び応答性、測定の安定性を回復させるように
したものである。すなわち、まず第1のステップとして
溶存塩素を含む強酸性イオン水L1 を用い、図1(a)
のように、この強酸性イオン水L1 に作用電極2を浸漬
するかあるいは作用電極2にこの強酸性イオン水L1
通水させ、作用電極2をこの強酸性イオン水L1 で処理
する。強酸性イオン水L1 は、塩化ナトリウム(食
塩)、塩化カルシウム、塩化カリウム等の強電解の無機
塩素化合物を電解質として0.03〜0.3重量%程度
添加した水を隔膜を有する電解槽(後述の図4、図5、
図6参照)に通水し、一定の電圧を印加して電解するこ
とによって、溶存塩素を含むものとして陽極側から得る
ことができるものであり、酸化還元電位が900mV以
上(上限は特に設定されないが1300mV以下である
ことが好ましい)でpHが3.5以下(下限は特に設定
されないがpH2以上であることが好ましい)の強酸性
イオン水であることが望ましい。このように溶存塩素を
含む強酸性イオン水L1 で作用電極2を1〜10分間程
度処理することによって、白金等の不溶性金属電極で形
成される作用電極2の表面に形成された吸着不純物を酸
化分解して除去することができる。
【0031】しかしこの第1のステップで作用電極2に
塩素の表面吸着が生じるので表面は完全には更新されて
いない。そこで第2のステップとして溶存酸素を含む弱
酸性イオン水L2 を用い、図1(b)のように、この弱
酸性イオン水L2 に作用電極2を浸漬するかあるいは作
用電極2にこの弱酸性イオン水L2 を通水させ、作用電
極2をこの溶存酸素を含む弱酸性イオン水L2 で処理す
る。弱酸性イオン水L 2 は水道水の水質レベルの水を上
記と同様に水を隔膜を有する電解槽に通水し、一定の電
圧を印加して電解することによって陽極側から得ること
ができるものであり、酸化還元電位が500mV〜10
00mVでpHが4〜6の酸性イオン水であることが望
ましい。この酸性イオン水は溶存酸素濃度が高く酸化力
が比較的高い水であり、溶存酸素を含む弱酸性イオン水
2 で作用電極2を1〜10分間程度処理することによ
って、作用電極2に表面吸着した塩素が酸素に置き換わ
り、白金等の作用電極2の表面が更新状態に近づく。
【0032】しかし作用電極2の表面に原子状酸素の吸
着が起こる場合もあり、まだ完全な初期表面状態に更新
されているとはいえない。そこで第3のステップとして
溶存水素を含むアルカリイオン水L3 を用い、図1
(c)のように、このアルカリイオン水L3 に作用電極
2を浸漬するかあるいは作用電極2にこのアルカリイオ
ン水L3 を通水させ、作用電極2をこの溶存水素を含む
アルカリイオン水L3 で処理する。アルカリイオン水L
3 は水道水の水質レベルの水を上記と同様に水を隔膜を
有する電解槽に通水し、一定の電圧を印加して電解する
ことによって陰極側から得ることができるものであり、
酸化還元電位が−200mV以下(下限は特に設定され
ないが−800mV以上であることが好ましい)でpH
が9.5以上(上限は特に設定されないがpH12以下
であることが好ましい)の強アルカリイオン水であるこ
とが望ましい。溶存水素を含む強アルカリイオン水L3
は還元性が高く、このアルカリイオン水L3 で作用電極
2を1〜10分間程度処理することによって、白金等の
作用電極2の表面の原子状酸素の量を減少させ、作用電
極2の表面をほぼ完全に更新状態にすることができるも
のである。
【0033】このようにして作用電極2の表面を洗浄更
新することによって、作用電極2と水の酸化還元系との
平衡の速度を増加させることができ、測定精度及び応答
性、測定の安定性を回復させることができるものであ
る。次に、洗浄効果を実証する例を図2に示す酸化還元
電位センサ1を用いて説明する。検定用の水としては、
一定の電気伝導率に調整すると共に曝気処理した純水を
溶媒とする0.001mMクロム酸カリウム−0.01
5mM硫酸鉄アンモニウム溶液(酸化還元電位仮基準
液)を用いた。この検定用の水の理論的な酸化還元電位
は310mVである。そしてまず作用電極2の表面が清
浄な酸化還元電位センサ1を用いてこの検定用の水の酸
化還元電位を測定し、これを初期測定値として表1に示
すように記録した。この初期測定値の酸化還元電位は3
09mVであるが、これは誤差の範囲内である。次に、
大阪市の市水を図2の矢印のように流路37に間欠的に
1トン通水した後、上記の検定用の水の酸化還元電位を
再度測定し、これを洗浄前測定値として表1に示すよう
に記録した。この洗浄前測定値の酸化還元電位は382
mVであり、理論値より大きく乖離した値を示してい
る。この現象は、作用電極2である白金の表面の酸化還
元物質等の不純物による測定ずれであると考えられる。
そこで、酸化還元電位センサ1の作用電極2に対して上
記の洗浄方法を実施した。
【0034】すなわち、第1ステップの溶存塩素を含む
強酸性イオン水L1 として、電解電圧8V、電解電流1
4A、食塩濃度0.1重量%の条件で水を電解して得ら
れる酸化還元電位が1130mV、pH2.6の強酸性
イオン水を用い、第2ステップの溶存酸素を含む弱酸性
イオン水L2 として、電解電圧25V、電解電流5Aの
条件で水を電解して得られる酸化還元電位が700m
V、pH5.5の酸性イオン水を用い、第3ステップの
溶存水素を含むアルカリイオン水L3 として、電解電圧
35V、電解電流7Aの条件で水を電解して得られる酸
化還元電位が−720mV、pH10.5の強アルカリ
イオン水をそれぞれ用い、各ステップでこれらの洗浄水
をそれぞれ2リットル/minの通水量で2分間通水す
ることによって行なった。
【0035】このようにして酸化還元電位センサ1の作
用電極2を洗浄処理した後、上記の検定用の水の酸化還
元電位を再度測定し、これを洗浄後測定値として表1に
示すように記録した。この洗浄後測定値の酸化還元電位
は310mVであり、初期の状態に作用電極2の表面が
回復していることが確認される。
【0036】
【表1】
【0037】次に、制御回路系を一体に形成した酸化電
極電位センサ1について説明する。酸化還元電位センサ
1には制御回路系123が設けてあり、図3に示すよう
に、制御回路系123には酸化還元電位センサ1で測定
した酸化還元電位の値を記憶するようにEPROM等か
らなる記憶手段24と、酸化還元電位の値を比較する比
較演算回路からなる比較手段25とが設けてある。記憶
手段24と比較手段25にはそれぞれ酸化還元電位セン
サ1で測定された酸化還元電位の測定値のデータ信号が
入力されるようになっており、また比較手段25から出
力される信号に基づいてランプ等で形成される表示手段
26を作動させるようにしてある。
【0038】そしてこのものにあって酸化還元電位セン
サ1の作用電極2を洗浄した後、先述の酸化還元電位仮
基準液など既知の水を用いてその酸化還元電位を測定す
る。記憶手段24はスイッチ127の操作で制御される
ようにしてあり、このように洗浄した後の酸化還元電位
センサ1で酸化還元電位を測定する際にスイッチ127
をONさせると、この測定値が初期測定値として記憶手
段24にメモリーされるようになっている。次に、酸化
還元電位センサ1が使用されると経時的に作用電極2の
表面に不純物が吸着等され、測定値にズレが生じてく
る。そこで酸化電極電位センサ1を所定期間使用した後
に、上記と同じ水を用いてその酸化還元電位を測定す
る。酸化電極電位センサ1で測定したこの測定値は比較
手段25に入力され、記憶手段24に記憶されている初
期測定値と比較演算される。そして比較手段25で比較
演算された初期測定値と測定値の差が予め設定されてい
る所定値を超えると、比較手段25から信号が出力さ
れ、例えば表示手段26のランプを点灯させるなどして
酸化還元電位センサ1の洗浄を促すようになっている。
このようにして、酸化還元電位センサ1の作用電極2の
表面に不純物が吸着等されていて測定異常が発生する
と、それを検知して洗浄を告知することができるもので
あり、精度が狂ったまま酸化還元電位センサ1を使い続
けるというようなことを未然に防ぐことができるもので
ある。
【0039】次に、上記のような酸化還元電位センサ1
を組み込んだ電解水生成装置について説明する。図4は
電解水生成装置の一例を示すものであり、電解槽10、
逆洗ユニット131、切換弁132,133、電解質供
給装置40として用いられるカルシウム剤添加用カート
リッジ4、浄水装置20、そして酸化還元電位センサ1
等をハウジング100に納めたものとして構成されてい
る。
【0040】電解槽10は陰極と陽極になる各一枚以上
の電極13A,13Bとこの両者を仕切る電解隔膜11
とを備えたもので、底部側に流入口14A,14Bを、
上部側に吐出口15A,15Bを備えており、これら吐
出口15A,15Bは、切換弁133を介して吐出管1
41,142に接続されている。ここにおいて、流入口
14Aと吐出口15Aは一方の電極13Aを囲む電解隔
膜11内の空間に連通し、流入口14Bと吐出口15B
とは他方の電極13Bを囲む空間に連通しているのであ
るが、流入口14Aは流入口14Bよりも細くされてい
て、電極13A側に流れ込む流量が電極13B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
うにされている。また上記切換弁133は、吐出口15
Aと吐出管141とを連通させる時、吐出口15Bと吐
出管142とを連通させ、吐出口15Aと吐出管142
とを連通させる時、吐出口15Bと吐出管141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。
【0041】浄水装置20は、活性炭からなる濾過材2
0aと中空糸膜からなる濾過材20bとを収容したカー
トリッジを装着するものとして形成されるものであり、
また逆洗ユニット131に取り外し自在に接続して、取
り替えができるようにしてある。逆洗ユニット131は
浄水装置20内の濾過材20a,20bの目詰まりを、
いったん浄水装置20に通した水を切換弁132から供
給される水圧によって浄水装置20に逆流させることで
解消するためのものであり、切換弁132は電解槽10
への水の供給状態とこの逆流状態とを切り換えるための
ものである。
【0042】また逆洗ユニット131から電解槽10の
流入口14A,14Bの間に流量計146、電磁弁14
7、逆止弁148が設けられており、電磁弁147から
流入口14Aに至る配管の途中にカルシウム添加用カー
トリッジ4が設けてある。カルシウム添加用カートリッ
ジ4はカルシウム製剤を収容して形成されるものであ
り、配管に通水される水にカルシウムを溶解させて水中
のカルシウム分を増量させるためのものである。このカ
ルシウム添加用カートリッジ4は配管に接続して、取り
替えができるようにしてある。そして上記逆止弁148
は排水口149につながっており、上流側の原水圧がか
かっている時は閉じているものの、水圧がかからなくな
った時に開いて、電解槽10内の水及び配管内の残水を
排水口149から排出するようになっている。
【0043】さらに、電解槽10と吐出管142との間
の配管の途中に酸化還元電位センサ1が接続してある。
酸化還元電位センサ1としては制御系の構造などを図2
に示すものと同様に形成したものが使用されるものであ
り、電解槽10で生成された電解イオン水が酸化還元電
位センサ1を通過する際に、電解イオン水の酸化還元電
位物質の濃度に応じて白金等の作用電極2で半電池反応
が起こり、これを比較電極112との電位差として出力
してアンプ110で増幅し、そして増幅された出力値に
基づいて制御回路でAD変換されて、酸化還元電位をデ
ジタル表示するようになっている。
【0044】次に、水道水から電解イオン水を取り出す
ときの水の流れについて説明する。水路切換装置61で
カラン60の水を切換弁132側へ切り換えると、水は
切換弁132を介して浄水装置20を通過し、流入口1
4A,14Bから電解槽10に入り、電解槽10内で電
解される。電解槽10の各電極13A,13Bへの通電
は流量計146から得られる水の流れの情報に基づいて
開始される。
【0045】そしてアルカリイオン水を得たい旨の指示
がなされているならば、電解槽10の電極13Bが陰極
に、電極13Aが陽極になるように電解電圧の極性が決
められる。これにより、吐出口15Bからアルカリイオ
ン水が、吐出口15Aから酸性イオン水が得られ、吐出
管142からアルカリイオン水が、吐出管141から酸
性イオン水が吐出される。逆に、酸性イオン水を得たい
旨の指示がなされているならば、電解槽3の電極13B
が陽極に、電極13Aが陰極になるように電解電圧の極
性が決められる。これにより、吐出口15Bから酸性イ
オン水が、吐出口15Aからアルカリイオン水が得ら
れ、吐出管142から酸性イオン水が、吐出管141か
らアルカリイオン水が吐出される。吐出管142から吐
出されるこれらのイオン水は、酸化還元電位センサ1を
通過して酸化還元電位が測定され、表示される。
【0046】また、食塩などの強電解質の無機塩素化合
物を添加した水の電解イオン水を得るには、カルシウム
添加用カートリッジ4の代わりに、このカルシウム添加
用カートリッジ4と同じハウジングで形成したカートリ
ッジ5に食塩などの無機塩素化合物等を充填したものを
用いて配管に接続する(請求項10)。そして電解槽1
0の電極13Bが陰極に、電極13Aが陽極になるよう
に電解電圧の極性を決定する。また切換弁133は吐出
口15Bが吐出管141に、吐出口15Aが吐出管14
2に接続されるように切り換えられており、吐出管14
2から強酸性イオン水が、吐出管141からアルカリイ
オン水が吐出される。カートリッジ5から添加する食塩
などの無機塩素化合物の添加量は、水中の食塩などの無
機塩素化合物の濃度が0.03〜0.3重量%になるよ
うにするのが好ましく、添加量がこのようになる構造に
カートリッジ5を形成してある。
【0047】食塩などの強電解質の無機塩素化合物を添
加した水を電気分解するには、このようにカルシウム添
加用カートリッジ4の代わりに電解質添加用のカートリ
ッジ5に食塩などの無機塩素化合物を充填したものを用
いる他に、浄水装置20の濾過材を収容したカートリッ
ジの代わりに、食塩などの無機塩素化合物(あるいはこ
れとクエン酸などの有機酸を混合したもの)を充填した
カートリッジを浄水装置20に入れ換えるようにして、
無機塩素化合物を水に添加するようにすることもできる
(請求項12)。さらに、カルシウム添加用カートリッ
ジ4にカルシウム剤の代わりに電解質として食塩などの
無機塩素化合物を充填することによって、無機塩素化合
物を水に添加するようにすることもできる(請求項1
1)。
【0048】そして電解水生成装置は、図示を省略する
操作パネルの操作部を操作してpH切り換えスイッチを
切り換えることによって、pHレベルが異なるアルカリ
イオン水や酸性イオン水を電解槽10で生成することが
できるように電解電圧を制御して、複数のモードで運転
できるようになっている。例えば、アルカリイオン水が
レベル1でpH8.5、レベル2でpH9.0、レベル
3でpH9.5、レベル4でpH10.5の4段階のp
Hレベルの各モードによって、酸性イオン水がレベル1
でpH5.5、レベル2でpH2.9の2段階のpHレ
ベルの各モードによって運転できるようにしてあり、さ
らに電解槽10に電解電圧を印加しない浄水モードによ
っても運転できるようにしてある。これらのpHの異な
る各電解イオン水(浄水も含む、以下同じ)はそれぞれ
酸化還元電位も当然異なるが、pHが高い程、酸化還元
電位は低い値を示し、pHが低い程、酸化還元電位は高
い値を示す。
【0049】ここで、酸化還元電位センサ1には既述の
図3の制御回路系123が設けられており、洗浄後の酸
化還元電位センサ1で測定した通水初期の電解水の酸化
還元電位を初期測定値として記憶手段25にメモリー
し、電解水生成時に電解槽10で生成された電解イオン
水の酸化還元電位を酸化還元電位センサ1で測定し、こ
の電解水生成時に酸化還元電位センサ1で測定した酸化
還元電位の値と、記憶手段24にメモリーした初期測定
値とを比較手段25で比較し、比較手段25による比較
の差の値が所定値以上のときに、表示手段6で酸化還元
電位センサ1の洗浄を促すようにしてある(請求項
5)。
【0050】そして電解水生成装置を同一水質で使用す
るときには、同じpHのイオン水は同じ酸化還元電位を
示すので、pHレベルの異なるアルカリイオン水やpH
レベルの異なる酸性オイン水や浄水を生成する各モード
においてそれぞれ、洗浄した後の酸化還元電位センサ1
で測定したイオン水の酸化還元電位を初期測定値として
記憶手段24にメモリーし、電解イオン水を生成する運
転をしている際に酸化還元電位センサ1で測定した電解
イオン水の酸化還元電位と記憶手段24にメモリーした
初期測定値とを比較手段25で比較するようにしてあ
り、この比較の差が例えば100mV以上となれば、酸
化還元電位センサ1の作用電極2の表面に不純物が付着
等して測定の精度異常が生じたものと判断することがで
き、このときには酸化還元電位センサ1の洗浄を促すよ
うに表示手段26のランプを点灯させるようにしてあ
る。従って、電解水生成装置をどのモードで使用してい
ても、酸化還元電位センサ1の洗浄が必要なことを知っ
て酸化還元電位センサ1を洗浄することができ、常に正
しい酸化還元電位の測定値を表示させながら電解水生成
装置を使用することができるものである(請求項6,
7)。
【0051】このように、各モードにおいて酸化還元電
位の初期測定値を記憶手段24にメモリーさせるにあた
って、酸化還元電位のこの初期の測定を精度良く行なう
ためには次のモードの順に測定を行なう必要がある。す
なわち、アルカリイオン水のように溶存水素が多い水の
場合は、酸化還元電位センサ1の白金等の作用電極2の
表面に水素が吸着し易いが、水素は容易に表面から離脱
し易いために、この後に他のモードの水の酸化還元電位
を測定する際に与える影響は小さい。これに対して酸性
イオン水のような溶存酸素や溶存塩素が多い水の場合
は、酸化還元電位センサ1の白金等の作用電極2の表面
に酸素や塩素が吸着すると水素よりも脱離し難いため
に、この後に他のモードの水の酸化還元電位を測定する
際に与える影響が大きくなる。そこで、まずアルカリイ
オン水を生成する運転モードで酸化還元電位を測定し、
しかも測定の前液の影響を出来る限り避けるためにアル
カリイオン水のなかでもpHレベルの高いものから順に
低いものへと移行して酸化還元電位を測定し、各モード
でのこの初期測定値を順に記憶手段24にメモリーさ
せ、次に浄水モードで測定して酸化還元電位の初期測定
値を順に記憶手段24にメモリーさせ、この後、酸性イ
オン水を生成する運転モードで酸化還元電位を測定し、
しかもここでも測定の前液の影響を出来る限り避けるた
めに酸性イオン水のなかでもpHレベルの高いものから
順に低いものへと移行して酸化還元電位を測定し、各モ
ードでのこの初期測定値を順に記憶手段24にメモリー
させる。このようにして各モードでの酸化還元電位の初
期測定値を精度良く測定して記憶手段24にメモリーさ
せることができ、以降の電解水生成運転時の酸化還元電
位の実測値と比較手段25で比較して、酸化還元電位セ
ンサ1の洗浄の必要性を精度高く検知することができる
ものである(請求項8)。
【0052】前記の例の場合では、まずアルカリイオン
水のレベル4のpH10.5の運転モードで酸化還元電
位の初期測定値を測定し、以下、レベル3のpH9.
5、レベル2のpH9.0、レベル1のpH8.5の各
運転モードの順に酸化還元電位の初期測定値の測定を行
ない、次に浄水モードで酸化還元電位の初期測定値を測
定した後、酸性イオン水のレベル2のpH2.9、レベ
ル1のpH5.5の各運転モードの順に酸化還元電位の
初期測定値の測定を行ない、これらの初期測定値をそれ
ぞれ記憶手段24に個別にファイルしてメモリーするよ
うにしてある。ここで、酸化還元電位センサ1で測定す
るにあたって、2秒以上安定した酸化還元電位の値を各
モードでの初期測定値として判断してメモリーするよう
に記憶手段24を形成するのが好ましい。
【0053】そして記憶手段24にメモリーされた各モ
ードの酸化還元電位の初期測定値と、電解水生成の各モ
ードで運転している際の酸化還元電位の測定値とを比較
手段25の演算回路で常時比較できるようになってお
り、上記のように初期測定値に対してこの測定値が10
0mV以上ずれると異常と判断するが、その測定の際の
水の水質や水の流量の影響で初期測定値とのズレが一過
性で生じることがあるリスクを避けるために、連続10
回同じモードの運転で100mV以上のずれが発生した
場合にのみ、表示手段26を作動させるようにしてあ
る。
【0054】上記のようにして酸化還元電位センサ1の
洗浄の必要を検知することができるが、電解水生成装置
には図1に示す洗浄方法を自動であるいは手動で行なわ
せる手段が設けられている。すなわち、まず第1ステッ
プの洗浄を行なうにあたっては、食塩等の無機塩素化合
物を充填したカートリッジ5をカルシウム添加用カート
リッジ4と交換するか、あるいは食塩等の無機塩素化合
物を充填したカートリッジ8を浄水装置20に交換して
入れて、電解槽10に通水される水に無機塩素化合物を
濃度が0.03〜0.3重量%となるように添加する。
そして電解槽10の電極13Bが陰極に、電極13Aが
陽極になるように電解電圧の極性を決定して10〜20
Vの直流電圧を印加することによって、陽極の電極13
A側から酸化還元電位が900mV以上でpHが3.5
以下の強酸性イオン水を得ることができる。このとき切
換弁133は吐出口15Bが吐出管141に、吐出口1
5Aが吐出管142に接続されるように切り換えられて
おり、吐出管142から強酸性イオン水が、吐出管14
1からアルカリイオン水が吐出されるようになってい
る。従って、この強酸性イオン水は酸化還元電位センサ
1に連続通水され、作用電極2を溶存塩素を含む強酸性
イオン水で第1ステップの洗浄を行なうことができる。
この第1ステップの際の酸化還元電位センサ1への強酸
性イオン水の通水時間は1〜5分程度が好ましい。
【0055】次に第2ステップの洗浄を行なうにあたっ
ては、カルシウム添加用カートリッジ4や浄水装置20
を戻し、水道水の水質レベルを有する水を通水し、電解
槽10の電極13Bが陽極に、電極13Aが陰極になる
ように電解電圧の極性を決定して10〜40Vの直流電
圧を印加することによって、陽極の電極13B側から酸
化還元電位が500mV〜100mV以上でpHが4〜
6の酸性イオン水を得ることができる。このとき切換弁
133は、吐出管142から酸性イオン水が、吐出管1
41からアルカリイオン水が吐出されるように切り換え
られている。従って、この酸性イオン水は酸化還元電位
センサ1に連続通水され、作用電極2を溶存酸素濃度が
高く酸化力が比較的高い酸性イオン水で第2ステップの
洗浄を行なうことができる。この第2ステップの際の酸
化還元電位センサ1への酸性イオン水の通水時間は1〜
5分程度が好ましい。
【0056】次に第3ステップの洗浄を行なうにあたっ
ては、引き続いて水道水の水質レベルを有する水を通水
し、電解槽3の電極13Bが陰極に、電極13Aが陽極
になるように電解電圧の極性を決定して20〜40Vの
直流電圧を印加することによって、陰極の電極13B側
から酸化還元電位が−200mV以下でpHが9.5以
上の強アルカリイオン水を得ることができる。このとき
切換弁33は、吐出管142から強アルカリイオン水
が、1吐出管41から酸性イオン水が吐出されるように
切り換えられている。従って、この強アルカリイオン水
は酸化還元電位センサ1に連続通水され、作用電極2を
溶存水素濃度が高く還元力が高い強アルカリイオン水で
第3ステップの洗浄を行なうことができる。この第3ス
テップの際の酸化還元電位センサ1への強アルカリイオ
ン水の通水時間は1〜5分程度が好ましい。
【0057】このように3段階のステップで酸化還元電
位センサ1の白金等の作用電極2を洗浄することによっ
て、作用電極2の表面を更新することができるものであ
り、作用電極2と被検液の酸化還元系との平衡の速度を
増加させることができ、電解槽10で生成されるイオン
水の酸化還元電位の安定した測定が可能になるものであ
る。
【0058】次に、上記の洗浄効果を実証する例を説明
する。河川の水を原水とする導電率12mS/mの水道
水を使用し、まず洗浄直後の酸化還元電位センサ1を用
いて各モードでイオン水の酸化還元電位を測定し、これ
を各モードの初期測定値として記憶手段24に記憶させ
た(この初期測定値を表2に示す)。次に、同じ水道水
を1500リットル通水した後の、アルカリイオン水の
pH9.5のモードの運転の際に酸化還元電位を測定し
たところ、初期測定値が−150mVであったものが連
続10回20mVの測定値(これを洗浄前測定値として
表2に示す)となり、初期測定値との差が基準の100
mVを上回ったために、表示手段26の洗浄ランプが点
灯した。洗浄を行なう前に、他の各モードでも同様に酸
化還元電位を測定したところ、いずれのモードでも測定
値(これを洗浄前測定値として表2に示す)は初期測定
値と基準以上にずれており、よってどのモードで使用し
ていても酸化還元電位センサ1の測定異常を検知できる
ことが確認される。
【0059】このようにして酸化還元電位センサ1の測
定異常が表示手段26で表示された後、酸化還元電位セ
ンサ1の作用電極を既述の第1ステップ〜第3ステップ
の3段階の電解処理による方法で洗浄した。すなわち、
まず食塩を充填したカートリッジ5をカルシウム添加用
カートリッジ4と交換して、電解槽10に通水される水
に食塩を濃度が0.1重量%となるように添加すると共
に、電解槽10の電極13Bが陰極に、電極13Aが陽
極になるように電解電圧の極性を決定して電解電圧10
V、電解電流15Aの条件で電解し、陽極の電極13A
側から生成される酸化還元電位が1150mV、pHが
2.5の強酸性イオン水を酸化還元電位センサ1に2リ
ットル/minの通水量で5分間通水することによっ
て、第1ステップの洗浄を行なった。次に、カルシウム
添加用カートリッジ4を戻し、電解槽10の電極13B
が陽極に、電極13Aが陰極になるように電解電圧の極
性を決定して電解電圧22V、電解電流4Aの条件で電
解し、陽極の電極13B側から生成される酸化還元電位
が650mVでpH5.7の弱酸性イオン水を酸化還元
電位センサ1に2リットル/minの通水量で5分間通
水することによって、第2ステップの洗浄を行なった。
次に、電解槽3の電極13Bが陰極に、電極13Aが陽
極になるように電解電圧の極性を決定して電解電圧40
V、電解電流8Aの条件で電解し、陰極の電極13B側
から生成される酸化還元電位が−760mVでpH1
0.7の強アルカリイオン水を酸化還元電位センサ1に
2リットル/minの通水量で5分間通水することによ
って、第3ステップの洗浄を行なった。
【0060】このようにして洗浄を行なった後の酸化還
元電位センサ1を用いて各モードでイオン水の酸化還元
電位を測定し、この測定値を洗浄後測定値として表2に
示した。表2にみられるように、各モードにおいて洗浄
後測定値は初期測定値に殆ど誤差の範囲内で近くなって
おり、洗浄による効果が確認される。
【0061】
【表2】
【0062】上記の図4の実施の形態の電解水生成装置
では、記憶手段24と比較手段25と表示手段126を
制御回路系123として一体に組み込んだ酸化還元電位
センサ1を用いるようにしたが、勿論このものに限定さ
れるものではないのはいうまでもない。図5乃至図12
に示す実施の形態の電解水生成装置では、酸化還元電位
センサ1をpHセンサ31と一体化して水質測定装置3
0を形成し、この水質測定装置30を電解水生成装置に
組み込むようにしてあり、また記憶手段24や比較手段
25は図11(a)及び図12に示す制御部71(マイ
コン)に具備させるようにしてある。具体的には、記憶
手段24はメモリ74として、比較手段25は比較部7
1cとして具備してあり、表示手段26は表示部72b
として具備してある。そしてこの装置では既述の請求項
5、請求項6、請求項7、請求項8の動作は、制御部7
1による制御で同様におこなわれるようにしてある。
【0063】図5、図6に示すこの電解水生成装置は、
アルカリイオン整水器及び強酸化水生成装置の機能を併
せ持つように形成したものである。基本的には従来例で
示した図17、図18と同じ構成を有しており、電解槽
10および浄水装置20を備え、水道水などの原水が浄
水装置20に通水されて浄化され、浄水装置20から流
出する浄水が電解槽10において電解され、アルカリ性
水と酸性水とを連続的に生成させるものである。ここで
は原水を水道水としており、カラン60に取り付けた水
路切換装置61を通して浄水装置20に水道水が導かれ
る。水路切換装置61は2つのポート62,63を備
え、切換レバー64の操作により水道水をそのまま吐出
させる状態と浄水装置20に導く状態とを切り替えるこ
とができるようになっている。
【0064】また、電解槽10で生成された電解水の流
出経路にはアルカリ性水の水質を電気的に測定する水質
測定装置30が配置されている。水質測定装置30は電
気化学的原理により酸化還元電位、pH、特定のイオン
のイオン濃度を測定するものや電気伝導率を測定するも
のであり、前記のように、酸化還元電位センサ1とpH
センサ31とを備えている。
【0065】浄水装置20への原水の流路上には、サー
ミスタよりなる温度センサ21と、定流量弁22とが配
置される。温度センサ21は流入する原水の温度を検出
し、所定温度以上の湯が通水されたときには後述する制
御部71を介して音響的に警報を発するようにしてあ
る。また、定流量弁22は過剰な水圧が浄水装置20以
降の水路に作用するのを防止するために設けてある。浄
水装置20は、活性炭(抗菌処理されている)からなる
濾材と中空糸膜からなる濾材とを収めたカートリッジを
内部に備え、カートリッジの交換によって濾材を交換す
ることができるように構成されている。
【0066】電解槽10はその内部に、電解隔膜11に
囲まれた第1の電極室12Aと、電解隔膜11の外側で
ある第2の電極室12Bとを備え、各電極室12A,1
2B内にはそれぞれ電極13A,13Bが配置される。
また、各電極室12A,12Bは下端部にそれぞれ流入
口14A,14Bを備え、また上端部にそれぞれ流出口
15A,15Bを備える。流入口14Aおよび流出口1
5Aは流入口14Bおよび流出口15Bよりも開口面積
が小さく形成され、電極室12Aに流入する流量と電極
室12Bに流入する流量との割合が1:3ないし1:4
程度になるようにしてある。かつまた、電極室12A,
12Bの容積も電極室12Aのほうが電極室12Bより
も小さく形成してある。これは、各電極室12A,12
Bにおいて生成される電解水の濃度に差をもたせるため
である。
【0067】浄水装置20と電解槽10との間の流路上
には流量センサ23と電解質供給装置40とが配置され
る。電解質供給装置40の内部の流路については後述す
るが、電解質供給装置40の内部で2系統に分流され、
その一方は流入口14Aより第1の電極室12Aに導入
され、他方は流入口14Bより第2の電極室12Bに導
入される。また、流入口14Bへの流路は電磁弁である
排水弁124を通して吐出管53に接続されている。吐
出管53は基本的には使用に供されることのない不要な
水を廃棄する目的で設けられているが、必要に応じて使
用することができる。
【0068】電解槽10の流出口15A,15Bは、流
路切換弁54を通して流出管53および水質測定装置3
0に接続され、流出口15Bを流出管53に接続すると
ともに流出口15Aを水質測定装置30に接続する状態
と、流出口15Bを水質測定装置30に接続するととも
に流出口15Aを流出管53に接続する状態とを切り換
えることができるようにしてある。水質測定装置30は
流路切換弁55を介して吐出管51,52に接続され、
水質測定装置30を通った電解水はいずれかの吐出管5
1,52から選択的に吐出される。流路切換弁54,5
5は電磁切換弁もしくはモータ式切換弁により構成され
る。流路切換弁54,55は連動するように制御され
る。すなわち、図5のように流路切換弁54により流出
口15Aと吐出管53とを連通させるときには、流路切
換弁55は流出口15Bと吐出管51とを連通させるよ
うになっている。また、図6のように流路切換弁54に
より流出口15Bと吐出管53とを連通させるときに
は、流路切換弁55は流出口15Aと吐出管52とを連
通させるようになっている。つまり、吐出管53からは
必ず電解水が吐出され、吐出管51と吐出管52とはい
ずれか一方のみから電解水が選択的に吐出されるのであ
る。
【0069】上述したサーミスタ21から流路切換弁5
4,55までの流路上の部材はハウジング100に収納
され、ハウジング100からは3本の吐出管51,5
2,53が引き出される。ここに、吐出管51にはフレ
キシブルパイプを用いる。また、カラン60からの原水
を取り込むためのホースもハウジング100から引き出
される。
【0070】ところで、水質測定装置30は上述のよう
に酸化還元電位センサ1とpHセンサ31とを備えるも
のであり、図7に示すように、pHセンサ31は、塩化
カリウムの飽和水溶液に銀−塩化銀電極を浸漬した比較
電極33と、特殊ガラス電極に塩化カリウムの飽和水溶
液を満たした作用電極34と、液絡部35とを備えるも
のであり、ハウジング36に設けた流路37に作用電極
34および液絡部35を臨ませることにより流路を通過
する水の水素イオン濃度に比例した電圧が比較電極33
と作用電極34との間に起電力として発生するようにな
っている。この起電力は適宜増幅率の増幅器を用いて増
幅されることによりpH値に応じた0〜5Vの電圧に変
換され、A/D変換が施された後に後述する制御部71
に入力される。
【0071】また、酸化還元電位センサ1は、白金のよ
うな不溶性電極をガラスに封入した作用電極2を備え、
作用電極2をハウジング36内の流路37に臨ませてあ
る。酸化還元電位センサ1の比較電極はpHセンサ31
の比較電極33を共用して用いており、比較電極33と
作用電極2との間の相対電位差を酸化還元電位として検
出する。検出された電位差は適宜増幅率の増幅器により
増幅され酸化還元電位に応じた0〜5Vの範囲の電圧に
変換され、pHセンサ31と同様にA/D変換が施され
た後に後述する制御部71に入力される。
【0072】電解質供給装置40は、図8に示すよう
に、電解質43を入れた非金属材料よりなる筒状の容器
42a,42bをジャケット41内に装着する構成を有
している。本実施形態ではアルカリイオン整水器と強酸
化水生成装置のどちらの機能として用いるかに応じて電
解質43の種類が選択される。つまり、飲用であるアル
カリイオン水や洗顔用などの酸性イオン水を生成すると
きには乳酸カルシウムなどカルシウムを添加するカルシ
ウム剤を電解質43aとして用い、強酸化水を生成する
際には塩化ナトリウム(又は食塩)、塩化カルシウム、
塩化カリウムなどの無機塩素化合物、またはこれらの混
合物を電解質43bとして用いる。そこで、電解質43
の種類に応じて形状の異なる容器42a,42bをジャ
ケット41に収納し、使用する容器42a,42bに応
じてジャケット41の中での流路が変更されるようにし
てある。
【0073】具体的に説明すると、ジャケット41は水
の流入する1本の導入路管41aと2本の排出路管41
b,41cとを備え、導入路管41aと一方の排出路管
41bとの間はバイパス路管41dを通して連通してい
る。一方、アルカリイオン水を生成する際に用いる容器
42aは、図9(a)のように両排出管路41b,41
cにそれぞれ連通する開口44a,44bが形成されて
いる。また、強酸化水を生成する際に用いる容器42b
は、図9(b)のように両排出路管41b,41cにそ
れぞれ連通する開口44a,44bに加えて底壁の中央
部から延長された導入筒44cを備える。導入筒44c
は導入路管41aに挿入したときに先端部がバイパス路
管41dを閉塞する長さを有する。
【0074】そして、アルカリイオン水、酸性イオン
水、強酸性イオン水などを生成する際には、図8(a)
のように乳酸カルシウムなどのカルシウム剤を電解質4
3aとして入れた容器42aをジャケット41に装着す
る。この状態では、流量センサ23を通り導入路41a
からジャケット41に導入された浄水はバイパス路管4
1dを通して排出路管41bに送られるとともに、バイ
パス路管41dを通して容器42aに送られたのち排出
路管41cから排出される。すなわち、排出路管41b
に連通する電解槽10の流入口14Bに導かれるととも
に、電解質43aを通り排出路41cを通って電解槽1
0の流入口14Aに導かれる。つまり、この状態におい
ては、電解槽10の流入口14Aには電解質43aを通
した水が導入され、流入口14Bには電解質43aを通
らない水が導入されることになる。
【0075】一方、強酸化水を生成する際には、図8
(b)のように無機塩素化合物を電解質43bとして入
れた容器42bをジャケット41に装着する。このと
き、導入筒44cによってバイパス路管41dが閉塞さ
れるから、導入路管41aからジャケット41に流入す
る水はバイパス路管41dへの流入が禁止されて導入筒
44cを通して容器42bに直接導入され、その後、排
出路管41bおよび排出路管41cに分流されることに
なる。つまり、排出路管41bに接続された電解槽10
の流入口14Bと、排出路管41cに接続された電解槽
10の流入口14Aとにはそれぞれ容器42b内の電解
質43bに接触した水が導入される。
【0076】ここにおいて、ジャケット41の外側面に
は検知手段となる高周波発振型の近接スイッチ45が取
り付けられており、容器42bには識別手段となる帯状
に形成した検出用金属片46が取り付けられている。し
かして、容器42bをジャケット41に装着すれば、近
接スイッチ45において容器42bの装着が検出される
から、検出用金属片46を識別手段として容器42a,
42bの種別を識別させることができる。したがって、
近接スイッチ45の出力を後述する制御部71に与える
ことにより、アルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性
イオン水などを生成する状態か、強酸化水を生成する状
態かを制御部71に指示することができる。このように
本実施形態においては、識別手段である検出用金属片4
6と検知手段である近接スイッチ45とで電解質43の
種類を識別して検知信号を制御部71に送る識別検知手
段が構成してある。
【0077】近接スイッチ45は、周知のものであっ
て、たとえば図10に示すように、検出コイル45aに
対して高周波発振回路45bから高周波電流を与え、金
属物体Xが接近したときに生じる検出コイル45aのイ
ンピーダンス変化を高周波発振回路45bの発振出力の
変化により検出するものが知られている。すなわち、金
属物体Xが近接すれば、高周波発振回路45bは発振を
停止するから、高周波発振回路45bの出力を検波回路
45cで検波し波形成形回路45dで波形成形すること
により、高周波発振回路45bの発振の有無に応じた信
号を波形成形回路45dから出力し、これを外部回路を
駆動するための出力回路45eを通して取り出すのであ
る。容器42a,42bの種別を識別する手段(つまり
電解質43の種類を識別検知する識別検知手段)として
は、近接スイッチ45に代えて磁気センサ(リードスイ
ッチやホール素子)を設け、検出用金属片46に代えて
永久磁石を設けてもよい。また、マイクロスイッチのよ
うな機械的スイッチを用いて容器42a、42bの種別
を判別するようにしてもよい。
【0078】ところで、この近接スイッチ45からの出
力信号は、図11(a)、図12に示す制御部71によ
り制御される。この制御部71は、1チップマイクロコ
ンピュータ(マイコン)を用いて構成される。制御部7
1には操作表示部72が接続され、操作表示部72は図
11(b)に示すように、電源スイッチ72a1のほ
か、アルカリイオン水、酸性イオン水の生成の選択やp
Hの調整などの各種操作を行なうためのスイッチ群72
aと、液晶表示器72b1および発光ダイオードよりな
るランプ群を備えた表示部72bとを備える。
【0079】図11(b)に示すように、スイッチ群7
2aの中には電源スイッチ72a1、アルカリイオン水
生成モード用のスイッチ72a3、酸性イオン水生成モ
ード用兼強酸性イオン水生成モード用のスイッチ72a
5、浄水モード用のスイッチ72a4、強酸化水生成モ
ード用のスイッチ72a2等が設けてある。表示部72
bとしては上記アルカリイオン水生成モード用のスイッ
チ72a3、酸性イオン水生成モード用兼強酸性イオン
水生成モード用のスイッチ72a5、浄水モード用のス
イッチ72a4、強酸化水生成モード用のスイッチ72
a2に対応して発光ダイオードにより構成した選択ラン
プが設けてある。すなわち、実施形態においてはアルカ
リイオン水生成モード用のスイッチ72a3は1回操作
する場合、2回操作する場合、3回操作する場合、4回
操作する場合でそれぞれ4種類のアルカリイオン水を選
択して生成できるようになっており、このアルカリイオ
ン水生成モード用のスイッチ72a3の4段階の操作に
対応して4つのアルカリイオン水生成用の選択ランプ7
2b7、72b6、72b5、72b4が設けてあり、
アルカリイオン水生成モード用のスイッチ72a3の各
操作段階に応じてそのいずれかに対応したアルカリイオ
ン水生成用の選択ランプ72b7、72b6、72b
5、72b4のいずれかが点灯して目的とする段階のア
ルカリイオン水生成モードであることを知らせるように
なっている。また、酸性イオン水生成モード用兼強酸性
イオン水生成モード用のスイッチ72a5に対応して酸
性イオン水生成モード用の選択ランプ72b9と強酸性
イオン水生成モード用の選択ランプ72b10とが設け
てあり、酸性イオン水生成モード用兼強酸性イオン水生
成モード用のスイッチ72a5を1回操作すると酸性イ
オン水生成モード用の選択ランプ72b9が点灯し、2
回操作すると強酸性イオン水生成モード用の選択ランプ
72b10が点灯するようになっていて、それぞれ酸性
イオン水生成モード又は強酸性イオン水生成モードであ
ることを知らせるようになっている。また、浄水モード
用のスイッチ72a4に対応して浄水モード用の選択ラ
ンプ72b8が設けてあり、浄水モード用のスイッチ7
2a4をオンに操作した場合に浄水モード用の選択ラン
プ72b8が点灯して、浄水モードであることを知らせ
るようになっている。また、強酸化水生成モード用のス
イッチ72a2に対応して強酸化水生成モード用の選択
ランプ72b3が設けてあり、強酸化水生成モード用の
スイッチ72a2をオンに操作した場合強酸化水生成モ
ード用の選択ランプ72b3が点灯して、強酸化水生成
モードであることを知らせるようになっている。なお図
11(b)中72b2は電源スイッチ72a1がオンの
時に点灯し、オフの時消灯するランプである。
【0080】また、図11(b)に示すように、液晶表
示器72b1には添加した電解質の種類に応じて表れる
表示部分を備え、近接スイッチ45からの出力信号が制
御部71に送られると、液晶表示器72b1に電解質4
3の種類に応じた表示が表れる。ここで、本実施形態に
おいては、強酸化水生成用の電解質43bを識別検知手
段により識別検知した場合にのみ液晶表示器72b1に
その旨の表示(例えば図11(b)の「食塩添加中」と
いう表示)がなされるようになっており、強酸化水生成
用以外の電解質43を識別検知手段で識別検知した場合
には液晶表示器72b1に何も表示されないようになっ
ており、このことにより、電解質43の種類が何も表示
されない状態では強酸化水生成用の電解質43b以外の
電解質43を添加している場合か、あるいは無添加の場
合であるかのいずれかであることが知られるようになっ
ている。
【0081】そして、強酸化水を生成するための電解質
43bを識別検知手段により識別検知した場合(つま
り、近接スイッチ45により強酸化水生成用の電解質4
3bを入れた容器42bを検知した場合)には近接スイ
ッチ45からの出力信号が制御部71に送られると、強
酸化水を生成するための電解質43bを検知したことが
報知手段である液晶表示器72b1により表示され(実
施形態においては前述のように、電解質43bとして食
塩を添加した時には、「食塩添加中」という文字が液晶
表示器72b1に表れる)、同時に流路切換弁54、5
5が切り換えられ、図6のような流路となる。また、識
別検知手段により強酸化水を生成するための電解質43
bの識別検知信号が制御部71に入力された場合には、
強酸化水生成モード以外の電解水生成モードを受付不能
となるように制御部71により制御されるようになって
いる(つまり、強酸化水生成モード用のスイッチ72a
2以外の他のモードのスイッチは受付不能となる)。こ
こで、浄水モードや各種電解水を生成するモードを選択
するための選択スイッチ72a3〜72a5を新たにオ
ンする迄は前回の運転モードを表示する選択ランプが点
灯するように制御部71により制御されるようになって
いるが、しかしながら、識別検知手段により強酸化水を
生成するための電解質43bの識別検知信号が制御部7
1に入力された場合のみは、その後に強酸化水を生成す
るための選択スイッチ72a2を操作するまでの間、前
回の運転モードを表示する選択ランプを消灯するように
制御されるようになっている。また、すでに述べたよう
に識別検知手段により強酸化水を生成するための電解質
43bの識別検知信号が制御部71に入力された場合は
液晶表示器72b1に当該電解質43bが添加されたこ
とを報知するようになっているが、ブザーその他の音、
あるいは音声で報知するようにしてもよい。
【0082】上述のように、識別検知手段により強酸化
水を生成するための電解質43bの識別検知信号が制御
部71に入力されると、流路切換弁54、55が切り換
えられ、図6のような流路となり、また、強酸化水生成
モード用のスイッチ72a2以外の他のモードのスイッ
チ、すなわち、アルカリイオン水生成モード用のスイッ
チ72a3、酸性イオン水生成モード用兼強酸性イオン
水生成モード用のスイッチ72a5、浄水モード用のス
イッチ72a4がいずれも受付けられないように制御部
71により制御されるようになっていると共に、前回の
運転モードを表示する選択ランプも消灯し、更に、強酸
化水生成用の電解質43bが添加されたことを報知手段
により報知するので、強酸化水生成用の電解質が添加さ
れたことが使用者に判り、また、強酸化水生成モード以
外のモードを受け付けないことでモードに適さない電解
質43が添加された場合の誤生成を防止することがで
き、また、食塩水が飲用側の吐水として出てくることは
なく、飲用側のスイッチは受け付けないので誤って強酸
化水や食塩入りの電解水を飲むことはない。
【0083】一方、上記のように識別検知手段により強
酸化水を生成するための電解質43bの識別検知信号が
制御部71に入力されると、強酸化水生成モード用のス
イッチ72a2以外の他のモードのスイッチは受付けな
いようになっているが、逆に強酸化水生成用の電解質4
3b以外の電解質43を添加した場合や、電解質43を
添加しなかった場合(無添加の場合)にも識別検知手段
により識別検知されて制御部71に出力され、この場合
にはスイッチ群72aのうち強酸化水生成モード用のス
イッチ72a2は受付けず、他のスイッチであるアルカ
リイオン水生成モード用のスイッチ72a3、酸性イオ
ン水生成モード用兼強酸性イオン水生成モード用のスイ
ッチ72a5、浄水モード用のスイッチ72a4を受付
けることができるように制御部71により制御されるよ
うになっている。
【0084】また、電解槽10に設けた各電極13A、
13Bに印加する電圧の極性や大きさも、制御部71に
より制御される。この場合、すでに述べたように、強酸
化水を生成する電解質43bを添加した場合のみは、該
添加を識別検出手段で検出することで自動的に流路切換
弁54、55の切換えを行い、その後、強酸化水生成モ
ード用のスイッチ72a2を操作した時に、電極13
A、13Bへの印加電圧の大きさや極性を制御するもの
であり、他の電解質43を添加した場合は、強酸化水生
成モード以外の他の種々のモード(アルカリイオン水生
成モード、酸性イオン水生成モード、強酸性イオン水生
成モード、浄水モード)のうち、任意のモード用のスイ
ッチを操作した時、操作したモードに対応して電極13
A、13Bへの印加電圧の大きさや極性、流路切換弁5
4、55の切換、排水弁124の開閉などを制御するも
のである。
【0085】また、上述した水質測定装置30と流量セ
ンサ23からの出力によっても、各電極13A、13B
に印加する電圧の極性や大きさや、流路切換弁54、5
5の切換、排水弁124の開閉などが制御される。すな
わち、制御部71に設けた比較部71aにおいて、水質
測定装置30により測定したpHをあらかじめ設定した
設定値と比較し、PWM制御を行なうスイッチング電源
73をフィードバック制御することにより、pHが目標
値に一致するように電極13A,13Bに印加する電圧
を調節する。また、電極13A,13Bへの印加電圧の
極性はリレー接点r1 ,r2 により切り換えられる。
【0086】次に、電極13A,13Bの間の印加電圧
をフィードバック制御することによりpHを目標値に保
つように制御する手順について概説する。本実施形態に
おいては、電極13A,13Bに印加する電圧Vmがp
Hの目標値pHMに対応して設定してあり、目標値pH
Mを設定して通電すると図13のように、電極13A,
13Bの印加電圧はまずVmに設定される。その後、p
Hがほぼ安定するまで(2秒間の変動値が±0.1pH
になるまで)電極13A,13Bの印加電圧はVmに保
たれる。こうしてpHが安定状態になると、この時点で
のpH(=pHA)と目標値pHMとの偏差ΔpHを求
め(実際にはpHセンサ31の出力電圧の差を用い
る)、図13に示すような特性曲線に基づいて、電圧V
mに対応するpH値から偏差ΔpHだけpH値をずらし
たときの印加電圧Vn(=Vm−ΔV)を求め、この電
圧Vnを電極13A,13B間に印加する。このような
制御を偏差ΔpHが±0.2pH以内になるまで繰り返
し、以後はその電圧を維持する。
【0087】上述のように偏差ΔpHが±0.2pH以
内になった後でも流量の変動などの外乱によってpHが
変動するから、偏差ΔpHが目標値pHMに対して±
0.2pHの範囲を逸脱したときには、上記処理を行な
い、偏差ΔpHに応じた印加電圧を求めて偏差ΔpHが
±0.2pH以内に納まるまで制御を繰り返す。このよ
うな手順でフィードバック制御を行なえば、図13に示
すpH値の変化からも推察されるようにオーバーシュー
トが少なくなり、pHが短時間で目標値pHMに収束す
る。とくに、偏差ΔpHを上述のようにpH値が安定し
た時点で求めているから、外乱が入らなければ偏差Δp
Hに基づく印加電圧の補正は1回程度で済んでしまうこ
とになり、この点からも目標値pHMに短時間で収束さ
せることができるのである。
【0088】さらに、目標値pHMが異なる場合、つま
りアルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性イオン水な
いし強酸化水を得る場合とでは、それぞれの電解時にお
ける副反応(たとえば塩素イオンの酸化反応など)が異
なり反応時間に差があるから、目標値pHM(ここで
は、アルカリイオン水、酸性イオン水、強塩基水および
強酸化水をそれぞれ生成する各状態)ごとに最適な特性
曲線を用意しておき、各状態に応じて対応する特性曲線
を用いてフィードバック制御する。ちなみに、図14に
示す曲線イがアルカリイオン水用、ロが酸性イオン水
用、ハが強酸化水および強塩基水用である。このように
特性曲線を選択することにより、目標値pHMの変化に
対するpHの立ち上がり特性を適正に制御することにな
り、目標値pHMがどのような値であっても、吐出する
電解水のpH値を目標値pHMに迅速に収束させること
ができる。なお、上記した特性曲線イ、ロ、ハは、次式
で近似的に表すことができる。
【0089】VpHv=A+B loge V (ただし、VpHはpHセンサ31の出力電圧、Vは電
極13A,13Bに印加する電圧、A,Bは各状態毎に
設定される定数である。) また、変動が±0.1pH以内となる安定状態が10秒
以上継続するときには、その電圧値とpH値とを制御部
71に付設したメモリ74に格納する。メモリ74に格
納した値は、止水後に再び通水されたときに参照され、
メモリ74に格納されている電圧値が電極13A,13
Bにただちに印加される。この制御により通水を再開し
た後の目標値pHMへの収束時間がより短縮される。メ
モリ74の内容は上述した条件が満たされるたびに書き
換えられる。また、メモリ74の内容を書き換える代わ
りに、目標値pHMごとに設定してある電圧値を書き換
えるようにしてもよい。
【0090】ところで、止水後に逆電洗浄処理が終了し
た後には電解槽10内の水は排水されているから、この
状態から通水を開始しても電解槽10に水が満たされて
さらにpHセンサ31に至るまでには時間遅れがある。
また、目標値pHMを通水途中で変更したときにも電解
槽10内の水がある程度入れ替わるまでに時間がかか
る。したがって、通水の開始時点や目標値pHMの変更
時点の直後ではpHセンサ31の出力に変化が生じな
い。このような時間帯は不感帯(図13にKで示す領
域)と呼ばれる。しかして、不感帯Kにおいて上記制御
を行なうと、電極13A,13Bに印加した電圧に対応
する電解水がpHセンサ31に達していないにもかかわ
らず、pHセンサ31の出力値が安定する可能性があ
り、このような状態で偏差ΔpHが求められると、不適
切な電圧値に設定される可能性がある。このような不都
合を回避するために、フィードバック制御に際しては以
下の不感帯処理を行なう。
【0091】すなわち、止水状態から通水を開始した場
合は、図15に示すように、通水を開始した時点から目
標値pHMに対応した電圧Vmを電極13A,13Bに
印加するととともにpHセンサ31の出力を表示する。
ただし、通水の開始から所定時間T1(たとえば15
秒)が経過するまでは、フィードバック制御は行なわず
に電圧Vmを維持する。時間T1が経過した後にpHが
目標値pHMの方向に0.2変化すれば不感帯を脱出し
たと判断し、以後は上述したフィードバック制御を開始
する。
【0092】また、通水途中で目標値pHMを変更した
場合は、変更された新たな目標値pHMに対応する電圧
Vmnを電極13A,13Bに印加するとともにpHセ
ンサ31の出力を表示する。ただし、目標値pHMの変
更から所定時間T2(たとえば3秒)が経過するまで
は、フィードバック制御は行なわずに電圧Vmnを維持
する。時間T2が経過した後にpHが目標値pHMの方
向に0.2変化すれば不感帯を脱出したと判断し、以後
は上述したフィードバック制御を開始する。要するに、
止水状態から通水状態に移行した場合と、通水途中で目
標値pHMを変更した場合とは、不感帯として設定する
時間が異なるのみであり、不感対処理の他の手順は同様
になる。
【0093】ところで、不感帯を脱出したか否かの判断
を、上述のようにpHが目標値pHMの方向に0.2だ
け変化したか否かで判断するだけでは、何らかの原因で
pHが0.2以上に変化しない場合にはフィードバック
制御が開始されないことになる。そこで、不感帯を強制
的に脱出させるための判断部を付加しておくことが望ま
しい。この種の判断部は、上述した時間T1,T2より
長時間の時限動作を行なうタイマを用いても実現するこ
とが可能であるが、本実施形態では電解槽10への流路
に通水された流量(たとえば、0.2リットル)により
判断している。つまり、流量センサ23により計測され
た流量が所定値に達すると不感帯を強制的に脱出させて
フィードバック制御を開始させるのである。この場合、
フィードバック制御が開始された後にはpHが安定する
か否かの判断を待たずに、フィードバック制御の開始時
点でのpHセンサ31での測定値を用いて偏差ΔpHを
求めればよい。
【0094】次に、各種の電解水を生成する動作を説明
する。アルカリイオン水を生成する際には、容器42a
に電解質43aとして乳酸カルシウムなどのカルシウム
剤を入れ、ジャケット41に装着する。ここで、アルカ
リイオン水生成モード用のスイッチ72a3を押す操作
をしてアルカリイオン水の生成を指示すると、流量セン
サ23で所定流量の通過が検知された時点から電解槽1
0の電極13Aを陽極、電極13Bを陰極とするように
電圧が印加される。このとき、図5のように、流路切換
弁54は電極室12Aを吐出管53に連通させ、流路切
換弁55は電極室12Bから流路切換弁54を通り水質
測定装置30を通過した電解水(アルカリイオン水)を
吐出管51に導くように設定されている。吐出管51は
ハウジング100の上部から引き出されており、吐出管
51から吐出される電解水(アルカリイオン水)をコッ
プに入れるなどして飲食用に使用することができる。ま
た、電解質43であるカルシウム剤に乳酸カルシウムを
用いる場合に乳酸イオンが生じるが、酸性イオン水とと
もに廃棄されるから乳酸イオンは飲用のアルカリイオン
水に含まれない。
【0095】ここで、既述のようにアルカリイオン水生
成モード用のスイッチ72a3を1回操作する場合、2
回操作する場合、3回操作する場合、4回操作する場合
でそれぞれ4種類のアルカリイオン水を選択して生成で
きるようになっており、このアルカリイオン水生成モー
ド用のスイッチ72a3の4段階の操作に対応して4つ
のアルカリイオン水生成用の選択ランプ72b7、72
b6、72b5、72b4がそれぞれ点灯し、目的とす
る段階のアルカリイオン水を生成するようになってい
る。例えば、アルカリイオン水生成モード用のスイッチ
72a3を1回操作して選択ランプ72b7が点灯する
と、pH8.5のレベル1のアルカリイオン水が生成さ
れ、スイッチ72a3を2回操作して選択ランプ72b
6が点灯すると、pH9.0のレベル2のアルカリイオ
ン水が生成され、スイッチ72a3を3回操作して選択
ランプ72b5が点灯すると、pH9.5のレベル3の
アルカリイオン水が生成され、スイッチ72a3を4回
操作して選択ランプ72b5が点灯すると、pH10.
5のレベル4の強アルカリイオン水が生成されるよう
に、制御部11によって電解槽10の電解電圧を制御し
てある。尚、図11(b)において72b11,72b
12はpH微調整スイッチであり、この各レベルでアル
カリイオン水を生成させる際に、pH微調整スイッチ7
2a8を押すとアルカリイオン水のpHを若干高くする
調整ができ、pH微調整スイッチ72a9を押すとアル
カリイオン水のpHを若干低くする調整ができるように
してある。
【0096】一方、同条件で酸性イオン水生成モード用
兼強酸性イオン水生成モード用のスイッチ72a5を1
回押す操作をすると、pHが5.0〜6.0であるアス
トリンゼント用の酸性イオン水を取り出すことを指示し
たことになり、酸性イオン水生成モード用の選択ランプ
72b9が点灯し、電極13A、13Bの印加電圧が上
記とは逆極性になる。このとき流路に変化はなく、酸性
イオン水が吐出管51から取り出され、強アルカリ性水
が吐出管53から吐出されることになる。このような弱
酸性イオン水は一般には洗顔などに用いるのであるが、
飲んだとしてもとくに支障はないから、洗顔などの目的
で大量に使用するために吐出管51から吐出させるほう
が使い勝手がよい。
【0097】まな板やふきんの殺菌などのためにpHが
3.0〜4.0程度の強酸性イオン水を得ようとすると
きには、酸性水生成モード用兼強酸性水生成モード用の
スイッチ72a5を2回押す操作をし、選択ランプ72
b10を点灯させて強酸性イオン水生成モードにする。
このモードの場合、電解質43としてアルカリイオン水
と同様のものを用いるが電極13A,13Bの印加電圧
が異なるように制御部71で制御される。このように強
酸性水の生成を選択すると、電極13Aを陽極、電極1
3Bを陰極として電解が行なわれる。これはアルカリイ
オン水の生成時と同様であるが、強酸性イオン水を得る
ためにアルカリ性水も塩基性が強くなるから、このアル
カリ性水は飲用に適さなくなる。そこで、強酸性イオン
水が得られる条件では制御部71で図6のように流路切
換弁54を切り換えることにより、電極室12Bで生成
された強アルカリ性水を吐出管53から吐出させ、また
流路切換弁55も切り換えることにより強酸性イオン水
を吐出管52を通して排出させる。ここに、強酸性イオ
ン水は汲み置いて使用することが多いからハウジング1
00の下方に引き出された吐出管52から吐出すること
により使いやすくなっている。また、この位置の吐出管
52から吐出させることにより誤飲を防止することにも
つながる。ここで、吐出管52にはホースなどを用いる
ことにより、飲用ではないことを一層効果的に示すこと
ができる。
【0098】なお、強酸性イオン水を生成する際に、電
極13A,13Bに上述の極性で電圧を印加しているの
は、電極室12Aのほうが流量が少ないとともに容積が
小さいことによってイオンの濃度を高めることができる
からであって、電極室12Bで酸性水を生成する場合に
比較するとpHを小さく(つまり酸性度を高める)する
のが容易になる。
【0099】また、浄水モード用のスイッチ72a4を
押すと、選択ランプ72b8が点灯し、電解槽10に電
解電圧が印加がされず、電解槽10で電解が行なわれな
い浄水モードの運転がされる。従って浄水モードでは、
水は浄水装置10を通過して浄水された後、電解されな
い浄水として吐出管51から吐出される。この浄水モー
ドでは図5のような流路になるように流路切換弁54、
55が切り換えられる。
【0100】ところで、強酸化水(あるいは強塩基水)
を生成する際には、電解質供給装置40に無機塩素化合
物を電解質43bとして入れた容器42bが装着される
から、近接スイッチ45の出力に基づいて制御部71は
強酸化水の生成が可能となるように流路切換弁54,5
5が自動的に切り換えられる。つまり、流路切換弁54
は電極室12Aを水質測定装置30を通して流路切換弁
55に連通させ、電極室12Bを吐出管53に連通させ
る。また、流路切換弁55は流入する水を吐出管52に
導くように設定される。
【0101】上記のように強酸化水を生成するための電
解質43bを入れた容器42bを近接スイッチ45によ
り検出して制御部に出力した場合、すでに述べたよう
に、流路切換弁54、55が切り換えられ、図6のよう
な流路となり、また、強酸化水生成モード用のスイッチ
72a2以外の他のモードのスイッチ、すなわち、アル
カリイオン水生成モード用のスイッチ72a3、酸性イ
オン水生成モード用兼強酸性イオン水生成モード用のス
イッチ72a5、浄水モード用のスイッチ72a4がい
ずれも受付けられないように制御部71により制御され
るようになっていると共に、前回の運転モードを表示す
る選択ランプ72b4〜72b10も消灯し、更に、強
酸化水生成用の電解質43bが添加されたことを報知手
段(液晶表示器72b1)により報知する。そしてこの
ように容器42bが装着された状態で強酸化水生成モー
ド用のスイッチ72a2を操作してオンにすると、強酸
化水生成モード用の選択ランプ72b3が点灯して強酸
化水生成モードとなったことを表示すると共に、強酸化
水の生成が指示され、強酸性イオン水を生成する場合と
同様に、電極13Aを陽極、電極13Bを陰極として電
解を行なう。つまり、電解質43の種類は異なるが、強
酸性イオン水を生成する場合と同様に動作する。このよ
うにして強酸化水を吐出管52から吐出させ、強塩基水
を吐出管53から吐出させるのであり、いずれもハウジ
ング100の下部から吐出されるから、誤飲を防止する
ことができる。
【0102】上述したように、容器42bが電解質供給
装置40に装着されなければ、強酸化水の生成を指示す
ることができないから、アルカリイオン水などを生成す
る際に用いる容器42aに強酸化水を生成する電解質4
3b(塩化ナトリウム、塩化カリウムなど)を入れたと
しても強酸化水の生成を指示することができず、いわば
安全側に動作することになる。しかも、上述のように強
酸化水はハウジング100の下部から引き出されている
吐出管52より吐出されるのであり、強酸化水を生成し
ている状態でも誤飲を防止することができる。
【0103】強酸化水は殺菌効果を高めるために、次亜
塩素酸の濃度を20〜30ppmに設定するのが望まし
いのであるが、次亜塩素酸は塩素ガスを発生し大量の塩
素ガスは健康上好ましくないから、塩素ガスの発生量は
健康に影響しないように制限しなければならない。そこ
で、強酸化水を生成するために用いる容器42bの容量
を制限することにより、1回当たりの強酸化水の生成量
に上限を設けている。具体的には容器42bは10gの
電解質43bを入れることができる程度の容量に制限し
てあり、一度に大量の塩素ガスが発生するのを防止して
ある。ここに、容器42bには目盛りを設けて、電解質
43bの投入量を制限するようにしてもよい。
【0104】また、制御部71においても塩素ガスの発
生を抑制するようにしてある。つまり、強酸化水の生成
時には、流量センサ23により検出される流量に基づい
て強酸化水の生成量の上限が1リットル程度になるよう
に制限してあり、流量センサ23を通過する浄水の量が
3.5〜4リットル(強塩基水との生成量の比は1:3
〜1:4程度である)に達すると、制御部71に設けた
ブザー75を鳴動させることにより報知し、その後、通
水が継続していても所定時間後には電極13A,13B
への電圧の印加を停止させるようにしてある。さらに、
塩素ガスの発生を抑制するために、水質測定装置30の
pHセンサにおいて強酸化水のpHを検出することによ
り目標値(たとえば、pH=2.7)から逸脱しないよ
うにして、強酸化水の次亜塩素酸の濃度を20〜30p
pmに保つように電極13A,13Bの印加電圧をフィ
ードバック制御するようにしてある。
【0105】ところで、上記のように、強酸化水を生成
する為の電解質43bを添加した後、そのモードを生成
するための選択スイッチ72a2を選択する前に通水動
作を行った場合、無電解であることを報知手段により知
らせるようになっている。この報知に当たっては、液晶
表示器72b1で無電解であることを表示するようにし
ても良く、あるいはブザー75の音、あるいは音声によ
り無電解であることを報知するようにしてもよいもので
ある。
【0106】又、強酸化水生成用の電解質43bを添加
した後、その強酸化水生成モードにする為の選択スイッ
チ72a2は、通水中、排水中、逆電洗浄中、及び一定
量通水後は受付不可能としてあり、このようにすること
で、安定した強酸化水を生成することができるようにし
ている。更に、安定した電解水が生成できなくなった後
や、強酸化水モードで一定量通水後、止水した場合も前
記強酸化水生成用の選択スイッチ72abを受付けない
ようにしてある。このことで、添加した強酸化水生成用
の電解質43bの量が著しく減少し、この後、生成不能
となることを知らしめ、一回の生成量の限界を越えた場
合は再び強酸化水が生成できないようにしてある。尚、
強酸化水生成後に容器42bを電解質供給装置40から
抜いたという検知信号が検知手段45から制御部71に
送られると、液晶表示器72b1に電解質43b又は/
及びその電解水が残存していることを警告する表示が表
れ、この表示が表れた後は強酸化水生成用の電解質43
bの容器42bを入れたという検知信号が検知手段45
から制御部71に送られても、強酸化水生成用の選択ス
イッチ72a2は受付けないように制御されるようにし
てある。
【0107】以上のような対策を施すことにより、2.
5m3 程度の狭い場所で使用した場合でも周囲空気中の
塩素ガスの濃度は1ppm程度に抑えることができた。
つまり、労働安全衛生法による塩素ガス濃度の許容値で
ある1ppmを2.5m3 程度の狭い空間でも達成でき
ることになる。ところで、強酸化水を生成する為の電解
質43bを添加し、その電解水を生成した後、前記電解
質43b以外の電解質43を添加、もしくは無添加の状
態にした場合(つまり、実施形態においては、強酸化水
を生成する為の電解質43bを入れた容器42bを電解
質供給装置40から抜いた場合)、強酸化水生成後に容
器42bを電解質供給装置40から抜いたという検知信
号が検知手段45から制御部71に送られ、表示部72
bに電解質43b又は/及びその電解水が残存している
ことを警告する表示が表れ、この状態で通水動作を行っ
た場合、一定量又は一定時間の通水が完了する迄すべて
のモード選択用のスイッチ72a2、72a3、72a
4、72a5を受付けないようになっており、また、こ
の状態では表示部72bに飲用不可である警告を促する
表示が表れ、ブザー75を鳴動させることにより警告を
行うようになっている。このことにより電解質43b/
及びその電解水が混入した水を誤飲用することが防止で
きるものである。
【0108】ところで、電解水の酸化還元電位やpH値
を測定する水質測定装置30は強酸化水生成後、測定精
度が劣化しており、この状態でアルカリイオン水を測定
しても正確に測定できない。これは、強酸化水生成時に
現れる塩素ガスが水質測定装置30の電極表面に付着す
ることによって起こるものであり、この塩素ガスの付着
を解消し、アルカリイオン水を正確に測定するためには
強酸化水以外の電解水を通水しておく必要がある。この
電解水の通水動作を、電解質43b/及びその電解水の
残存をなくすための排水中に内部的に行うことで、排水
終了以降、アルカリ水を電解した場合も正確に測定する
ことができる。この通水動作中の電解モードは浄水モー
ド、酸性イオン水生成モード、アルカリイオン水生成モ
ードの順番で行うことが最も効果的であると考えられ
る。これは、強酸化水生成で付着した塩素ガスを浄水で
流すことである程度解消し、浄水通水後、残留している
塩素ガスは酸性イオン水生成時にできる酸素ガスで置換
することで、塩素ガスの付着をほぼ解消できる。この
後、強アルカリイオン水を通水することで、塩素ガスを
水素ガスに置換できる。この通水動作により、水質測定
装置30が白金のような不反応作用金属電極を用いた酸
化還元電位センサである場合でも、水道水や電解水のよ
うなイオン濃度の低い溶液の酸化還元電位を、簡便で安
全な洗浄方法により白金電極を更新し精度を確保するこ
とができるようになる。尚、この通水動作中の電解モー
ドは酸性イオン水生成モードの後アルカリイオン水生成
モードの電解を行うこと、又はアルカリイオン水生成モ
ードに電解を必ず行うことでも水質測定装置30の精度
劣化はある程度解消できる。
【0109】また、この通水動作中に止水された場合、
その時点での通水量と電解モードを記憶し、その後の再
通水で前回の通水の続きの電解を行い、前回の通水量と
の和が一定量に達すると、電解が解除されるようにして
あり、前記電解モード中に止水されても前記電解モード
を確実に実施することができるようにしてある。なお、
カラン60を閉止したり、水路切換装置61により流路
を切り換えたりすれば電解水生成装置への原水の供給は
停止するから、制御部71は流量センサ23の出力に基
づいて止水を検知する。止水が検知されると、電極13
A,13Bには電解中とは逆極性の電圧を短時間だけ印
加し、電極13A,13Bに付着したスケールを除去す
る処理(逆電洗浄処理)を行なうようになっている。逆
電洗浄処理では、電極13A,13Bに逆極性の電圧を
印加する状態を所定時間継続させるのであるが、その終
了直前に排水弁124を開放することによりスケールを
含む排水を吐出管53を通して排水し、このことによっ
て次回の電解水生成時にはスケールを含む排水が混入し
ないようにしてある。
【0110】このような逆電洗浄処理に際して電極13
A,13Bへの電圧印加時には電解槽10に水を滞留さ
せておくことが必要である。とくに、電解時の陽極側で
はpHが2程度の強酸性の酸化水が残留するから、炭酸
カルシウムや炭酸マグネシウムなどを含むスケールを溶
解させて容易に除去することが可能になる。このように
止水時において電解槽10に滞留させるためにはサイホ
ン現象による吐出管51,52,53からの排水を防止
することが必要になる。そこで、逆電洗浄処理の開始と
同時に、流路切換弁54,55を電解中とは異なる選択
状態に切り換えるようにし、慣性による水の流れを止め
外気を流路に取り込むことによってサイホン現象による
排水を防止できるようにしている。このようにして逆電
洗浄処理に際して電解槽10に水を滞留させておくこと
ができ、十分な洗浄効果が得られるのである。排水弁1
24を開放して排水する際には、大気を取り込んで排水
できるように図5の状態になるように流路切換弁54,
55の流路が選択される。このようにして吐出管51か
ら大気が導入され、電解槽10から迅速に排水すること
ができるようになる。
【0111】また、止水後に短時間で再び通水するよう
な使用がなされることは日常的に行なわれることであっ
て、このような場合に止水のたびに逆電洗浄処理を行な
うとすれば、逆電洗浄処理の終了まで次回の通水を待た
なければならないことになって使い勝手が悪くなる。そ
こで、逆電洗浄処理は止水直後に開始するのではなく、
止水から一定時間(たとえば、30秒)を待ってから開
始するようにしてある。このことにより、上記一定時間
内に通水が再開されたときには逆電洗浄処理を行なうこ
となくただちに通水が可能になるのである。
【0112】次に、上記の図5、図6に示すこの電解水
生成装置において、水質測定装置30に設けた酸化還元
電位センサ1の作用電極2の洗浄について説明する。電
解水生成装置を購入して使用を開始する場合、酸化還元
電位センサ1の作用電極2の表面には空気中に長期間放
置されたことによる原子レベルの酸素原子皮膜が形成さ
れており、このままでは正常に酸化還元電位を測定する
ことができず、表示部72bの液晶表示器72b1に誤
った酸化還元電位を表示するおそれがある。このため
に、電解水生成装置を購入して使用を開始するに先立っ
て、まず酸化還元電位センサ1の作用電極2を洗浄する
必要がある。そこで、電解水生成装置の購入後に使用開
始するために電源をオンして通水を始めても、洗浄モー
ドが選択されて酸化還元電位センサ1の作用電極2の洗
浄が終わるまで、酸化還元電位センサ1で測定された酸
化還元電位の値は表示部72bの液晶表示器72b1に
表示されないように、制御部71で制御がされるように
してある(請求項16)。このとき、液晶表示器72b
1の酸化還元電位を表示する位置(図11(b)に「O
RP1100」と表示されている部分)には、「−−−
−」のような酸化還元電位の数値以外の記号等を表示し
て、酸化還元電位を表示しないことを明示し、酸化還元
電位センサ1の作用電極2の洗浄を促すようにするのが
好ましい。
【0113】また、電解水生成装置を購入して最初に酸
化還元電位センサ1の作用電極2の洗浄を行なう場合
や、浄水装置20のカートリッジが新品の場合には、電
解槽10や浄水装置20に空気が残留して洗浄モードの
動作が正常に行なわれないおそれがある。そこで洗浄モ
ードが選択される前に、浄水モードあるいは電解水生成
装置の電源を切った状態で電解水生成装置に所定時間通
水して、空気が抜かれるようにしてあり、所定時間の通
水が終了した後に、洗浄モードの選択スイッチ72a7
を押して洗浄モードを選択できるようにしてある。
【0114】ここで、図11(b)に示すように、酸化
還元電位センサ1の作用電極2の洗浄を行なう洗浄モー
ドの選択スイッチ72a7は、操作表示部72に「初期
設定」という表示で示してある。図11(b)の操作表
示部72に「センサー洗浄」という表示で示される選択
スイッチ72a6は水質測定装置30に設けたpHセン
サ31の電極を洗浄するモードを選択するスイッチであ
る。図11(b)において72b11は選択スイッチ7
2a6を押してpHセンサ31の電極を洗浄するモード
が選択されると点灯するランプ、72b12は選択スイ
ッチ72a7を押して酸化還元電位センサ1の作用電極
2の洗浄を行なう洗浄モードが選択されると点灯するラ
ンプである。
【0115】そして電解水生成装置を購入した後の最初
の使用の場合には、上記のように所定時間通水した後
に、選択スイッチ72a7を押すと、酸化還元電位セン
サ1の作用電極2の洗浄を行なう洗浄モードが開始され
る。ここで、洗浄モードを開始させる前に、洗浄モード
の第1ステップで溶存塩素を含有する強酸性イオン水を
生成させるための電解質を、通常はカルシウム剤を入れ
る容器42aに入れ、この電解質を入れた容器42aを
電解質供給装置40のジャケット41に装着する。この
電解質としては塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化
カリウム等の無機塩素化合物を用いる(請求項3)。ま
た容器42aに入れる電解質の量は、洗浄モードの第1
ステップで溶解して無くなる量に設定されるものであ
る。
【0116】そして図5乃至図12に示す電解水生成装
置では、このように選択スイッチ72a7を押して酸化
還元電位センサ1を洗浄する洗浄モードが選択される
と、酸化還元電位センサ1の作用電極2を強酸性イオン
水、これより酸性度の低い酸性イオン水、アルカリイオ
ン水でこの順に処理する洗浄が自動的に行なわれるよう
に、制御部71で制御されている(請求項15)。また
このように選択スイッチ72a7を押して洗浄モードが
選択されると、洗浄モードが終了するまで、電解水の生
成モードを選択するスイッチ72a2,72a3,72
a4,72a5を押してもこれらの電解水生成モードは
受付不能になるように制御部11で制御されている(請
求項18)。
【0117】しかして、選択スイッチ72a7を押して
酸化還元電位センサ1を洗浄する洗浄モードが選択さ
れ、通水がなされると、洗浄モードの第1ステップとし
て、酸化還元電位が900mV以上でpHが3.5以下
の溶存酸素を含む強酸性イオン水を電解槽10で生成さ
せ、酸化還元電位センサ1の作用電極2をこの強酸性イ
オン水で処理するように、電解槽10の電極13A,1
3Bや流路切換弁54,55が制御部71で制御されて
自動的に切り換えられる。すなわち、電極13Aを陽
極、電極13Bを陰極として電解を行ない、流路切換弁
54は電極室12Aの流出口15Aを水質測定装置30
に連通させると共に電極室12Bの流出口15Bを吐出
管53に連通させ、流路切換弁55は水質測定装置30
を吐出管52に連通させるよう、制御部71で制御して
ある。従ってこの場合は、通水流路は図6に示すように
なる(但し、電解質供給装置40には容器42aが装着
してあるので、この部分の流路は図8(a)のようにな
る)。
【0118】このように第1ステップでは、電極13A
が陽極の電極室12Aで生成された溶存塩素を含む強酸
性イオン水は水質測定装置30を通過して吐出管52か
ら排出されることになり、溶存塩素を含む強酸性イオン
水で酸化還元電位センサ1の作用電極2を処理すること
ができる。電極室12Bで生成される強アルカリイオン
水は吐出管53から排出される。このように溶存塩素を
含む強酸性イオン水で酸化還元電位センサ1の作用電極
2を処理することによって、作用電極2の表面に形成さ
れた吸着不純物を酸化分解し、また作用電極2の表面に
付着したCaスケールなどのカルシウム化合物を溶解す
ることができる。さらに電解水生成装置を購入した後に
使用を開始することきには、作用電極2には上記のよう
に原子レベルの酸素原子皮膜が形成されているが、この
酸素原子皮膜を塩素と置換して除去することができる。
【0119】ここで、強酸化水を生成するために使用す
る容器42bを用いず、通常はカルシウム剤を入れた容
器42aを用いることによって、電解槽2内のアルカリ
オイオン水を生成する電極室12Bと酸性イオン水を生
成する電極室12Aのいずれか一方にのみ電解質が供給
されることになる(請求項14)。本実施の形態では、
電解質は電極室12Aにのみ供給されるようになってい
る。このように電極室12A,12Bの一方にのみ電解
質を供給し、両方の電極室12A,12Bに電解質が供
給されないようにすることによって、電解質の供給量を
制限することができ、前記の強酸化水を生成する場合よ
り次亜塩素酸濃度を若干低めにすることができるもので
あり、洗浄により適した強酸性イオン水を得ることがで
きるものである。高次亜塩素酸濃度が高い場合は塩素イ
オンが多量に酸化還元電位センサ1の作用電極2に付着
するおそれがあって好ましくない。従ってこの場合に
は、強酸化水を生成するために使用する容器42bを電
解質供給装置40に装着したことを既述の識別検知手段
で検知されたときには、酸化還元電位センサ1の洗浄モ
ードが受付不能なり、識別検知手段で装着が検知されな
い容器42aを装着したときにのみ、酸化還元電位セン
サ1の洗浄モードが受付可能になるように、制御部71
で制御するように構成するのが望ましい。
【0120】この第1ステップによる洗浄が1分程度継
続した後、第2ステップに移るが、容器42aに入れた
電解質が水圧等の影響で第1ステップで使用され尽くさ
ず、容器42a内に残存している場合があるので、第1
ステップが終了した後、電解槽10の電極12A,12
Bに電解電圧を印加しないで、通水流路はそのまま1分
程度通水を継続し、容器42a内に残存する電解質を洗
い流すように制御部71による制御がなされるようにし
てある。
【0121】次の第2ステップでは、溶存酸素を含むp
Hが4〜6の弱酸性イオン水を電解槽10で生成させ、
酸化還元電位センサ1の作用電極2をこの強酸性イオン
水で処理するように、電解槽10の電極13A,13B
や流路切換弁54,55が制御部71で制御されて自動
的に切り換えられる。すなわち、電極13Aを陰極、電
極13Bを陽極として電解を行ない、流路切換弁54は
電極室12Aの流出口15Aを吐出管53に連通させる
と共に電極室12Bの流出口15Bを水質測定装置30
に連通させ、流路切換弁55は水質測定装置30を吐出
管51に連通させるよう、制御部71で制御してある。
従ってこの場合は、通水流路は図5に示すようになる。
【0122】このように第2ステップでは、電極13B
が陽極の電極室12Bで生成された溶存酸度を含む弱酸
性イオン水は水質測定装置30を通過して吐出管51か
ら吐出されることになり、溶存酸素を含む弱酸性イオン
水で酸化還元電位センサ1の作用電極2を処理すること
ができる。電極室12Aで生成されるアルカリイオン水
は吐出管53から排出される。このように溶存酸素を含
む弱酸性イオン水で酸化還元電位センサ1の作用電極2
を処理することによって、第1ステップで作用電極2の
表面に付着した塩素原子を酸素原子に置換することがで
きる。この第2ステップによる洗浄は1分程度継続され
る。
【0123】次の第3ステップに入ると、酸化還元電位
が−200mV以下でpHが9.5以上の溶存水素を含
む強アルカリイオン水を電解槽10で生成させ、酸化還
元電位センサ1の作用電極2をこのアルカリイオン水で
処理するように、電解槽10の電極13A,13Bや流
路切換弁54,55が制御部71で制御される。すなわ
ち、電極13Aを陽極、電極13Bを陰極に切り換えて
電解を行なうが、流路切換弁54,55は第2ステップ
と同じままであり、電極室12Aの流出口15Aを吐出
管53に連通させると共に電極室12Bの流出口15B
を水質測定装置30に連通させ、水質測定装置30を吐
出管51に連通させるようにしてある。従ってこの場合
も通水流路は図5に示すようになる。このように第3ス
テップでは、電極13Bが陰極の電極室12Bで生成さ
れた溶存水素を含む強アルカリイオン水は水質測定装置
30を通過して吐出管51から吐出されることになり、
溶存水素を含む強アルカリイオン水で酸化還元電位セン
サ1の作用電極2を処理することができる。電極室12
Aで生成される酸性イオン水は吐出管53から排出され
る。このように溶存水素を含む強アルカリイオン水で作
用電極2を処理すると、アルカリイオン水に含まれる溶
存水素は酸素よりも吸着し易いので酸素に置換して作用
電極2の表面に吸着し、しかも水素は脱離もし易い特性
を有するので、作用電極2の表面をほぼ完全に更新状態
にすることができる。
【0124】この第3ステップの溶存水素を含む強アル
カリイオン水による洗浄は1分程度で終了し、ここに酸
化還元電位センサ1の作用電極2の洗浄は完了するが、
本実施の形態では、酸化還元電位センサ1の作用電極2
の洗浄モードの運転は酸化還元電位の初期測定値を記憶
設定するまで継続される。すなわち、上記のように洗浄
が完了した後、電極13A,13Bに対する電解電圧及
び流路切換弁54,55が制御部71で制御され、まず
pH10.5のレベル4の強アルカリイオン水が電解槽
10で生成される。そしてこのpH10.5の電解水が
水質測定装置30に通水される際に、上記のようにして
洗浄された直後の酸化還元電位センサ1でその酸化還元
電位が測定され、その測定値がpH10.5の電解水の
酸化還元電位の初期測定値として制御部71のメモリ7
4に記憶される。次にpH9.5のレベル3のアルカリ
イオン水が生成されると共に酸化還元電位センサ1でそ
の酸化還元電位が測定され、その測定値がpH9.5の
電解水の酸化還元電位の初期測定値として制御部71の
メモリ74に記憶される。以下同様にpH9.0のレベ
ル2のアルカリイオン水、pH8.5のレベル1のアル
カリイオン水が生成され、それぞれの酸化還元電位が測
定されて初期測定値として制御部71のメモリ74に記
憶される。次に、電極13A,13Bに電解電圧を印加
しないで浄水を水質測定装置30に通水することによっ
てpH7.0の水の酸化還元電位測定を測定し、初期測
定値として制御部71のメモリ74に記憶される。さら
に、pH5.5のレベル1の酸性イオン水、pH2.9
の酸性イオン水がこの順に生成され、それぞれの酸化還
元電位が測定されて初期測定値として制御部71のメモ
リ74に記憶される。このようにして、洗浄された酸化
還元電位センサ1への通水初期の各pHレベルの電解水
(浄水を含む)の酸化還元電位の測定値が初期測定値と
して制御部71のメモリ74に記憶され(表2を参
照)、洗浄モードが終了する。
【0125】尚、上記の実施形態では、第3ステップで
の強アルカリイオン水による洗浄が終わった後に、アル
カリイオン水、浄水、酸性イオン水の各pHレベルの電
解水の酸化還元電位の初期測定値を測定してメモリ74
に記憶させるようにしているが、pH5.5のレベル1
の酸性イオン水については、第1ステップの洗浄終了時
点に酸化還元電位の初期測定値を測定してメモリ74に
記憶させ、pH2.9の酸性イオン水については、第2
ステップの洗浄終了時点に酸化還元電位の初期測定値を
測定してメモリ74に記憶させるようにし、第3ステッ
プの洗浄後には各pHレベルのアルカリイオン水と浄水
について酸化還元電位の初期測定値を測定してメモリ7
4に記憶させるようにしてもよい。
【0126】ここで、上記の洗浄モードを実施中に、カ
ラン60を閉止したり水路切換装置61により流路を切
り換えたりして電解水生成装置への通水が停止される
と、無機塩素化合物の電解質や、この電解質が含有され
る電解水が電解水生成装置に残存しているおそれがあ
り、このまま電解水生成モードに切り換えてアルカリイ
オン水等を生成させると、飲用する電解水に電解質が混
入するおそれがある。そこで、酸化還元電位センサ1の
作用電極2を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が停止
されると、電解質及び/又は電解質が含有される電解水
が残存していることを報知手段で報知するように制御部
71で制御するようにしてある(請求項19)。報知手
段としては、具体的には表示部72bの液晶表示器72
b1やブザー75を用いることができ、液晶表示器72
b1にその旨の記述表示をしたり、ブザー75を鳴動さ
せたりして報知をすることができる。
【0127】そしてこのように酸化還元電位センサ1の
作用電極2を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が停止
されたときには、電解水生成装置に十分な水を通水し
て、内部に残存する電解質や電解質が含有される電解水
を完全に洗い流す必要がある。そこで、洗浄モードの実
施中に通水が停止された後に、通水が行なわれたとき、
所定の十分な量の通水がなされるか、あるいは所定の十
分な時間の通水が行なわれるまで、選択スイッチ72a
3〜72a5を押しても電解水を生成するモードは受付
不能になるように、制御部71で制御するようにしてあ
る(請求項20)。
【0128】またこのとき同時に、酸化還元電位センサ
1の作用電極2を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が
停止された後に、通水が行なわれたとき、所定の十分な
量の通水がなされるか、あるいは所定の十分な時間の通
水が行なわれるまで、吐水される水が飲用不可であるこ
とを報知手段で報知するように制御部71で制御してあ
り、この間に吐水される水を誤って飲まれることがない
ようにしてある(請求項21)。報知手段としては、具
体的には表示部72bの液晶表示器72b1やブザー7
5を用いることができ、液晶表示器72b1にその旨の
記述表示をしたり、ブザー75を鳴動させたりして報知
をすることができる。
【0129】しかして、上記のように制御部71のメモ
リー74には各pHでの酸化還元電位の初期測定値が記
憶されている。そして電解水生成装置を電解水生成モー
ド(浄水モードも含む)で運転している間、電解水の酸
化還元電位とpHは酸化還元電位センサ1とpHセンサ
31で常時測定されており、この測定された酸化還元電
位の値と、メモリー74に記憶された同じpHの初期測
定値とが制御部71の比較部71bで比較されており、
この比較の差が例えば100mV以上となれば、酸化還
元電位センサ1の作用電極2の表面に不純物が付着等し
て測定の精度異常が生じたものと判断して、図11
(b)に示す操作表示部72に設けた洗浄サインのラン
プ72b13が点灯し、酸化還元電位センサ1の洗浄を
促すようにしてある。
【0130】このように洗浄サインのランプ72b13
の点灯に従って酸化還元電位センサ1の洗浄を行なう場
合など、電解水を生成するモードで運転した後に酸化還
元電位センサ1の洗浄用の選択スイッチ72a7を押す
と、電解水生成モードの運転が停止されと共に通水が停
止されるが、このように電解水生成モードの運転が停止
されると、電極13A,13Bに電解水生成中とは逆極
性の電圧が印加され、既述のように電極13A,13B
に付着するスケールを除去する逆電洗浄が行なわれる。
このために、電解水を生成するモードで運転した後に酸
化還元電位センサ1の洗浄用の選択スイッチ72a7を
押しても、洗浄モードは受付不可にし、逆電洗浄後に排
水弁124が開いて電解槽10内のスケールを含む水が
吐出管53から排水する時間が経過した後、洗浄モード
の運転が開始されるように、制御部71で制御するよう
にしてある。尚、浄水モードで運転している場合は、こ
のような逆電洗浄は行なわれないので、浄水モードの運
転の後に酸化還元電位センサ1の洗浄用の選択スイッチ
72a7を押した場合には、洗浄モードが直ちに受け付
けられて洗浄モードの運転が開始されるように、制御部
71で制御するようにしてある(請求項17)。
【0131】ここで、酸化還元電位センサ1の洗浄モー
ドの第1ステップで溶存塩素を含む強酸性イオン水を生
成するために無機塩素化合物を電解質として供給するに
あたって、上記の実施形態では、電解質を通常はカルシ
ウム剤を入れる容器42aに入れて電解質供給装置40
に装着するようにしたが、無機塩素化合物を電解質とし
ていれた専用カートリッジを用い、このカートリッジを
電解質供給装置40に装着することによって、電解質の
供給を行なうようにしてもよい。この場合には、このカ
ートリッジに既述のような検出用金属片46などを設け
ておき、近接スイッチ45などの識別検知手段でこれが
検知され、無機塩素化合物を電解質として入れたカート
リッジが通水経路に取り付けられたことが検出されたと
きには、選択スイッチ72a3〜72a5を押しても電
解水(浄水を含む)を生成するモードは受付不能になる
ように制御部71で制御するようにしてある(請求項1
3)。
【0132】ここで、電解槽10で生成された電解水
(浄水も含む)の酸化還元電位及びpHは水質測定装置
30の酸化還元電位センサ1とpHセンサ31で測定さ
れ、図11(b)のように表示部72bの液晶表示器7
2b1に表示されているが、酸化還元電位センサ1での
酸化還元電位の測定はpHセンサ31でのpHの測定よ
りも応答性が多少遅い場合がある。酸化還元電位センサ
1の作用電極2に使用される材質の特性にもよるが、例
えば、電解水の吐出を開始してからしばらくの間はpH
の測定値が安定しても、酸化還元電位の測定値は大きく
変動することがある。これは酸化還元電位センサ1の作
用電極2の応答性が遅いことによるものであり、吐出さ
れている電解水の酸化還元電位の実際の値は安定してい
る。このように、特に電解水の吐出の初期には酸化還元
電位の測定値が安定せず、液晶表示器72b1に表示さ
れる酸化還元電位の数値が大きく変動し、この結果、液
晶表示器72b1に表示される酸化還元電位の数値が安
定するまで、電解水は飲用に供されず捨てられることに
なる。
【0133】そこで、液晶表示器72b1に表示される
酸化還元電位の数値を次のように制御部71で制御し、
必要以上の捨て水を防ぐことができるようにしてある。
すなわち、既述のように洗浄モードにおいて、酸化還元
電位センサ1を洗浄した後の電解槽10への通水初期に
複数モードのpH値(pH11.9,pH10.5,p
H9.5,pH9.0,pH8.5,pH7.0,pH
5.5,pH2.9,pH2.5)に対応する酸化還元
電位の初期測定値が測定され、この初期測定値は制御部
71のメモリー73に記憶されているが、まずこの各p
H値と酸化還元電位の初期測定値の関係から、pH1
1.9〜pH2.5の間の全てのpH値に対する酸化還
元電位の初期測定値を制御部71で算出し、その結果を
メモリー73に記憶させる。この算出は、図16に示す
ように、測定したpH値とそのpH値での酸化還元電位
の初期測定値とを、pH値を横軸、酸化還元電位値を縦
軸とする表にプロット(OR0,OR1,OR3,OR
4…)すると共に、各プロットを直線で結び、この直線
上の数値をpH値に対する酸化還元電位の初期測定値と
する演算によって行なわれる。
【0134】次にさらに、この図16の表において、各
pHにおけるプロット(OR1,OR3,OR4,OR
5…)において酸化還元電位の初期測定値に所定の数値
を加算及び減算し、それぞれ上限値(OR1(+),O
R3(+),OR4(+),OR5(+)…)と下限値
(OR1(−),OR3(−),OR4(−),OR5
(−)…)を設定すると共に、各上限値(OR1
(+),OR3(+),OR4(+),OR5(+)
…)と下限値(OR1(−),OR3(−),OR4
(−),OR5(−)…)を直線で結ぶ演算を制御部7
1で行ない、その結果をメモリー73に記憶させるよう
にしてある。ここで、酸化還元電位の初期測定値に設定
する上限と下限の幅は、実際の測定の際のバラツキを考
慮して決定されるものであり、pH9.5,pH9.
0,pH8.5,pH7.0,pH5.5の水は電気伝
導度が低く測定のバラツキが大きいため、±100mV
の幅で上限と下限を設定し、pH10.5,pH2.9
の水は比較的電気伝導度が高く測定のバラツキが小さい
ため、±50mVの幅で上限と下限を設定するようにし
てある。さらにpH2.5の水は電気伝導度が高く測定
のバラツキは非常に小さいため、上限と下限を設定する
必要はない。
【0135】そして、酸化還元電位センサ1とpHセン
サ31で電解水の酸化還元電位とpH値を測定するにあ
たって、そのpH値での酸化還元電位の測定値とメモリ
ー73に記憶した酸化還元電位の初期測定値の上下限値
とを制御部71で比較し、測定値が図16の表の上限と
下限の範囲に入るものであれば、測定した酸化還元電位
をそのまま液晶表示器72b1に表示し、測定値が図1
6の表の上限から外れる場合には、その上限値を液晶表
示器72b1に酸化還元電位として表示し、測定値が図
16の表の下限から外れる場合には、その下限値を液晶
表示器72b1に酸化還元電位として表示するように、
制御部71で制御するようにしてある。このようにし
て、酸化還元電位センサ1の作用電極2の遅い応答性に
よって酸化還元電位の測定値が安定しなくても、上下限
値を設定してその数値を表示することによって、液晶表
示器72b1に安定した数値で酸化還元電位を表示する
ことができ、捨て水にされる電解水の量を少なくするこ
とができるものである。
【0136】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に係る電
解水生成装置は、通水される水を電解してアルカリイオ
ン水と酸性イオン水とを生成すると共にこれらの電解水
を各別に吐水する電解槽と、電解槽から吐水される電解
水の酸化還元電位を計測表示する酸化還元電位センサと
を具備する電解水生成装置において、酸化還元電位セン
サの不溶性金属電極で形成される作用電極を、強酸性イ
オン水と、これより酸性度の低い酸性イオン水と、アル
カリイオン水とを用いてこの順に処理することによっ
て、作用電極の表面を洗浄する手段を具備することを特
徴とするので、酸性やアルカリ性のイオン水によって、
毒性を有する薬剤を用いる必要なく、安全に作用電極の
表面を洗浄して更新させることができ、酸化還元電位セ
ンサによる測定精度を高く保つことができるものであ
る。
【0137】また請求項2の発明は、前記強酸性イオン
水は、酸化還元電位が900mV以上でpHが3.5以
下の溶存塩素を含むものであり、前記酸性イオン水は、
酸化還元電位が500mV〜1000mVでpHが4〜
6の溶存酸素を含むものであり、前記アルカリイオン水
は、酸化還元電位が−200mV以下でpHが9.5以
上の溶存水素を含むものであることを特徴とするので、
電解還元電位センサの作用電極の表面を高いレベルで洗
浄することができるものである。
【0138】また請求項3の発明は、前記強酸性イオン
水は、電解質の無機塩素化合物を添加した水を電解して
生成されたものであり、前記酸性イオン水及びアルカリ
イオン水は、水を電解して生成されたものであることを
特徴とするので、電解槽で電解生成して得ることができ
るイオン水を用いて酸化還元電位センサを洗浄すること
ができ、洗浄用の液を別途特別に準備する必要なく酸化
還元電位センサの洗浄を行なうことができるものであ
る。
【0139】また請求項4の発明は、前記電解質は、塩
化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム等の無機
塩素化合物であることを特徴とするので、これらの無機
塩素化合物を電解質として用いて、電解還元電位センサ
の作用電極の表面を高いレベルで洗浄することができる
ものである。また請求項5の発明は、洗浄後の酸化還元
電位センサで測定した通水初期の電解水の酸化還元電位
を初期測定値としてメモリーする記憶手段と、電解水生
成時に酸化還元電位センサで測定した電解水の酸化還元
電位と記憶手段にメモリーした初期測定値とを比較する
比較手段と、この比較手段による比較値が所定値以上の
とき酸化還元電位センサの洗浄を促す表示手段とを具備
して成ることを特徴とするので、酸化還元電位センサの
洗浄の必要な時期を自動的に知ることができるものであ
る。
【0140】また請求項6の発明は、pHレベルが異な
る複数種の電解イオン水を電解槽で生成するように複数
モードで運転できるようにした電解水生成装置におい
て、酸化還元電位センサの洗浄後の電解槽への通水初期
に酸化還元電位センサで測定された各モードのイオン水
の酸化還元電位の測定値をそれぞれ初期測定値としてメ
モリーする記憶手段を具備して成ることを特徴とするの
で、どのモードで電解イオン水を生成する運転をしてい
ても、還元電位センサの洗浄の必要な時期を検知するこ
とが可能になるもである。
【0141】また請求項7の発明は、電解水生成の運転
時に酸化還元電位センサで測定された各モードのイオン
水の酸化還元電位の測定値と記憶手段にメモリーした各
モードでの初期測定値とを比較する比較手段と、この比
較手段による比較値が所定値以上のとき酸化還元電位セ
ンサの洗浄を促す表示手段とを具備して成ることを特徴
とするので、各モードにおいて酸化還元電位センサの洗
浄の必要な時期を知ることができるものである。
【0142】また請求項8の発明は、酸化還元電位セン
サの洗浄後の電解槽への通水初期に酸化還元電位センサ
で測定された各モードのイオン水の酸化還元電位の測定
値を初期測定値として記憶手段に記憶させるにあたっ
て、pHが高いレベルのモードから低いレベルのモード
への順の各モードでイオン水を酸化還元電位センサに通
過させて酸化還元電位を測定すると共にその測定値を各
モードでの初期測定値として記憶手段に記憶させるよう
にしたことを特徴とするので、測定の前液の影響を出来
る限り避けて各モードでの酸化還元電位の初期測定値を
精度良く測定して記憶手段にメモリーさせることができ
るものである。
【0143】また請求項9の発明は、電解槽への通水経
路に電解質供給装置を設け、電解質供給装置により前記
請求項4の電解質を水に供給しながら電解槽で電解する
ことによって、酸化還元電位センサの作用電極の洗浄の
ための強酸性イオン水を生成させるようにして成ること
を特徴とするので、電解水生成装置の既存の構造をその
まま用いて強酸性イオン水による酸化還元電位センサの
洗浄を行なうことができるものである。
【0144】また請求項10の発明は、電解質供給装置
をカルシウム添加剤を入れたカルシウム添加用カートリ
ッジを具備して形成し、前記請求項4の電解質を入れた
カートリッジをカルシウム添加用カートリッジに代えて
電解槽への通水経路に取り付けることによって、酸化還
元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸性イオン水
を生成させるようにして成ることを特徴とするので、カ
ルシウム添加用カートリッジの取り付けの構造をそのま
ま利用して電解質を水に添加することができ、強酸性イ
オン水を電解水生成装置で生成させて酸化還元電位セン
サの洗浄を行なうことができるものである。
【0145】また請求項11の発明は、電解質供給装置
をカルシウム添加用カートリッジを具備して形成し、カ
ルシウム添加用カートリッジにカルシウム添加剤の代わ
りに前記請求項4の電解質を入れることによって、酸化
還元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸性イオン
水を生成させるようにして成ることを特徴とするので、
カルシウム添加用カートリッジを利用して電解質を水に
添加することができ、強酸性イオン水を電解水生成装置
で生成させて酸化還元電位センサの洗浄を行なうことが
できるものである。
【0146】また請求項12の発明は、電解槽への通水
経路に濾過材を収容した浄水装置を設け、前記請求項4
の電解質を入れたカートリッジを濾過材に代えて取り付
けることによって、酸化還元電位センサの作用電極の洗
浄のための強酸性イオン水を生成させるようにして成る
ことを特徴とするので、浄水装置をそのまま利用して電
解質を水に添加することができ、強酸性イオン水を電解
水生成装置で生成させて酸化還元電位センサの洗浄を行
なうことができるものである。
【0147】また請求項13の発明は、前記請求項4の
電解質を入れたカートリッジを通水経路に取り付けたと
きには、電解水を生成するモードを受付不能にする制御
部を設けて成ることを特徴とするので、電解質が水に供
給されるときにはアルカリイオン水などの電解水が生成
されないようにすることができ、電解質が混入した電解
水を誤って飲むようなことを未然に防ぐことができるも
のである。
【0148】また請求項14の発明は、電解槽内のアル
カリオイオン水を生成する室と酸性イオン水を生成する
室のいずれか一方にのみ請求項4の電解質を供給して、
酸化還元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸性イ
オン水を生成させるようにして成ることを特徴とするの
で、電解槽内への電解質の供給量を制限して強酸性イオ
ン水を生成することができ、次亜塩素酸濃度を低めに調
整して洗浄により適した強酸性イオン水を得ることがで
きるものである。
【0149】また請求項15の発明は、酸化還元電位セ
ンサの作用電極の表面を洗浄する洗浄モードが選択され
ると、作用電極の表面を強酸性イオン水、これより酸性
度の低い酸性イオン水、アルカリイオン水の順に処理す
る洗浄が自動的に行なわれるように制御する制御部を具
備して成ることを特徴とするので、面倒な操作を行なう
必要なく酸化還元電位センサの洗浄を行なうことができ
るものである。
【0150】また請求項16の発明は、酸化還元電位セ
ンサの洗浄が終るまでの間、酸化還元電位センサで測定
された酸化還元電位の表示がされないように制御する制
御部を設けて成ることを特徴とするので、洗浄前の酸化
還元電位センサで測定された誤った数値の酸化還元電位
が表示されることを防ぐことができるものである。また
請求項17の発明は、電解水を生成するモードで運転し
た後は、排水が完了するまで酸化還元電位センサの作用
電極を洗浄する洗浄モードを受付不能にすると共に、電
解水を生成しないモードで運転した後は洗浄モードを受
付可能にする制御部を設けて成ることを特徴とするの
で、電解水を生成するモードの運転が停止されると逆電
洗浄が行なわれるようにした場合にあっても、逆電洗浄
で除去されるスケールを排水と共に排水することがで
き、このスケールによって酸化還元電位センサの洗浄が
悪影響を受けることを未然に防ぐことができるものであ
る。
【0151】また請求項18の発明は、酸化還元電位セ
ンサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中は、電解
水を生成するモードを受付不能に制御する制御部を設け
て成ることを特徴とするので、無機塩素化合物等の電解
質が供給されている洗浄モードから電解水を生成するモ
ードに切り換わって、電解質が混入した電解水が吐出さ
れるようなことを防ぐことができ、電解質が混入した電
解水を誤って飲むようなことを未然に防止することがで
きるものである。
【0152】また請求項19の発明は、酸化還元電位セ
ンサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が
停止されると、電解質や電解質が含有される電解水が残
存していることを報知する報知手段を設けて成ることを
特徴とするので、無機塩素化合物等の電解質が混入した
電解水を誤って飲むようなことを未然に防ぐことができ
るものである。
【0153】また請求項20の発明は、酸化還元電位セ
ンサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が
停止された後に、通水が行なわれたとき、所定量の通水
あるいは所定時間の通水が行なわれるまで、電解水を生
成するモードを受付不能に制御する制御部を設けて成る
ことを特徴とするので、無機塩素化合物等の電解質が完
全に排出された後に、電解水を生成するモードに切り換
えることができ、電解質が混入した電解水を誤って飲む
ようなことを未然に防ぐことができるものである。
【0154】また請求項21の発明は、酸化還元電位セ
ンサの作用電極を洗浄する洗浄モードの実施中に通水が
停止された後に、通水が行なわれたとき、所定量の通水
あるいは所定時間の通水が行なわれるまで、吐水される
水が飲用不可であることを報知する報知手段を設けて成
ることを特徴とするので、電解質が混入した電解水を誤
って飲むようなことを未然に防止することができるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例における、酸化還元
電位センサの洗浄を示すものであり、(a),(b),
(c)はそれぞれ概略断面図である。
【図2】同上に用いる酸化還元電位センサの実施の形態
の一例を示す概略断面図である。
【図3】同上の酸化還元電位センサの制御の一例を示す
ブロック図である。
【図4】本発明の電解水生成装置の第一の実施の形態を
示す概略図である。
【図5】本発明の電解水生成装置の第二の実施の形態を
示す概略図である。
【図6】本発明の電解水生成装置の第二の実施の形態を
示す概略図である。
【図7】同上の第二の実施の形態に用いる水質測定装置
を示すものであり、(a),(b)はそれぞれ断面図で
ある。
【図8】同上の第二の実施の形態に用いる電解質供給装
置を示すものであり、(a),(b)はそれぞれ断面図
である。
【図9】同上の第二の実施の形態に用いる電解質供給装
置の容器を示すものであり、(a),(b)はそれぞれ
断面図である。
【図10】同上の第二の実施の形態に用いる近接スイッ
チを示すブロック図である。
【図11】同上の第二の実施の形態の一部を示すもので
あり、(a)は制御系のブロック図、(b)は操作表示
部の正面図である。
【図12】同上の第二の実施の形態の制御系のブロック
回路図である。
【図13】同上の第二の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図14】同上の第二の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図15】同上の第二の実施の形態の動作説明図であ
る。
【図16】同上の第二の実施の形態における酸化還元電
位とpHの関係を示すグラフである。
【図17】従来例を示す概略図である。
【図18】他の従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 酸化還元電位センサ 2 作用電極 10 電解槽 20 浄水装置 L1 強酸性イオン水 L2 弱酸性イオン水 L3 強アルカリイオン水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 源喜 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

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通水される水を電解してアルカリイオン
    水と酸性イオン水とを生成すると共にこれらの電解水を
    各別に吐水する電解槽と、電解槽から吐水される電解水
    の酸化還元電位を計測表示する酸化還元電位センサとを
    具備する電解水生成装置において、酸化還元電位センサ
    の不溶性金属電極で形成される作用電極を、強酸性イオ
    ン水と、これより酸性度の低い酸性イオン水と、アルカ
    リイオン水とを用いてこの順に処理することによって、
    作用電極の表面を順次洗浄する手段を具備して成ること
    を特徴とする電解水生成装置。
  2. 【請求項2】 前記強酸性イオン水は、酸化還元電位が
    900mV以上でpHが3.5以下の溶存塩素を含むも
    のであり、前記酸性イオン水は、酸化還元電位が500
    mV〜1000mVでpHが4〜6の溶存酸素を含むも
    のであり、前記アルカリイオン水は、酸化還元電位が−
    200mV以下でpHが9.5以上の溶存水素を含むも
    のであることを特徴とする請求項1に記載の電解水生成
    装置。
  3. 【請求項3】 前記強酸性イオン水は、電解質の無機塩
    素化合物を添加した水を電解して生成されたものであ
    り、前記酸性イオン水及びアルカリイオン水は、水を電
    解して生成されたものであることを特徴とする請求項1
    又は2に記載の電解水生成装置。
  4. 【請求項4】 前記電解質は、塩化ナトリウム、塩化カ
    ルシウム、塩化カリウム等の無機塩素化合物であること
    を特徴とする請求項3に記載の電解水生成装置。
  5. 【請求項5】 洗浄後もしくは洗浄各ステップ終了後の
    酸化還元電位センサで測定した通水初期の電解水の酸化
    還元電位を初期測定値としてメモリーする記憶手段と、
    電解水生成時に酸化還元電位センサで測定した電解水の
    酸化還元電位と記憶手段にメモリーした初期測定値とを
    比較する比較手段と、この比較手段による比較値が所定
    値以上のとき酸化還元電位センサの洗浄を促す表示手段
    とを具備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。
  6. 【請求項6】 pHレベルが異なる複数種の電解イオン
    水を電解槽で生成するように複数モードで運転できるよ
    うにした電解水生成装置において、酸化還元電位センサ
    の洗浄後の電解槽への通水初期に酸化還元電位センサで
    測定された各モードのイオン水の酸化還元電位の測定値
    をそれぞれ初期測定値としてメモリーする記憶手段を具
    備して成ることを特徴とする請求項5に記載の電解水生
    成装置。
  7. 【請求項7】 電解水生成の運転時に酸化還元電位セン
    サで測定された各モードのイオン水の酸化還元電位の測
    定値と記憶手段にメモリーした各モードでの初期測定値
    とを比較する比較手段と、この比較手段による比較値が
    所定値以上のとき酸化還元電位センサの洗浄を促す表示
    手段とを具備して成ることを特徴とする請求項6に記載
    の電解水生成装置。
  8. 【請求項8】 酸化還元電位センサの洗浄後の電解槽へ
    の通水初期に酸化還元電位センサで測定された各モード
    のイオン水の酸化還元電位の測定値を初期測定値として
    記憶手段に記憶させるにあたって、pHが高いレベルの
    モードから低いレベルのモードへの順の各モードでイオ
    ン水を酸化還元電位センサに通過させて酸化還元電位を
    測定すると共にその測定値を各モードでの初期測定値と
    して記憶手段に記憶させるようにしたことを特徴とする
    請求項6又は7に記載の電解水生成装置。
  9. 【請求項9】 電解槽への通水経路に電解質供給装置を
    設け、電解質供給装置により前記請求項4の電解質を水
    に供給しながら電解槽で電解することによって、酸化還
    元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸性イオン水
    を生成させるようにして成ることを特徴とする請求項1
    乃至8のいずれかに記載の電解水生成装置。
  10. 【請求項10】 電解質供給装置をカルシウム添加剤を
    入れたカルシウム添加用カートリッジを具備して形成
    し、前記請求項4の電解質を入れたカートリッジをカル
    シウム添加用カートリッジに代えて電解槽への通水経路
    に取り付けることによって、酸化還元電位センサの作用
    電極の洗浄のための強酸性イオン水を生成させるように
    して成ることを特徴とする請求項9に記載の電解水生成
    装置。
  11. 【請求項11】 電解質供給装置をカルシウム添加用カ
    ートリッジを具備して形成し、カルシウム添加用カート
    リッジにカルシウム添加剤の代わりに前記請求項4の電
    解質を入れることによって、酸化還元電位センサの作用
    電極の洗浄のための強酸性イオン水を生成させるように
    して成ることを特徴とする請求項9に記載の電解水生成
    装置。
  12. 【請求項12】 電解槽への通水経路に濾過材を収容し
    た浄水装置を設け、前記請求項4の電解質を入れたカー
    トリッジを濾過材に代えて取り付けることによって、酸
    化還元電位センサの作用電極の洗浄のための強酸性イオ
    ン水を生成させるようにして成ることを特徴とする請求
    項1乃至11のいずれかに記載の電解水生成装置。
  13. 【請求項13】 前記請求項4の電解質を入れたカート
    リッジを通水経路に取り付けたときには、電解水を生成
    するモードを受付不能にする制御部を設けて成ることを
    特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の電解
    水生成装置。
  14. 【請求項14】 電解槽内のアルカリオイオン水を生成
    する室と酸性イオン水を生成する室のいずれか一方にの
    み請求項4の電解質を供給して、酸化還元電位センサの
    作用電極の洗浄のための強酸性イオン水を生成させるよ
    うにして成ることを特徴とする請求項1乃至13のいず
    れかに記載の電解水生成装置。
  15. 【請求項15】 酸化還元電位センサの作用電極の表面
    を洗浄する洗浄モードが選択されると、作用電極の表面
    を強酸性イオン水、これより酸性度の低い酸性イオン
    水、アルカリイオン水の順に処理する洗浄が自動的に行
    なわれるように制御する制御部を具備して成ることを特
    徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の電解水生
    成装置。
  16. 【請求項16】 酸化還元電位センサの洗浄が終るまで
    の間、酸化還元電位センサで測定された酸化還元電位の
    表示がされないように制御する制御部を設けて成ること
    を特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の電解
    水生成装置。
  17. 【請求項17】 電解水を生成するモードで運転した後
    は、排水が完了するまで酸化還元電位センサの作用電極
    を洗浄する洗浄モードを受付不能にすると共に、電解水
    を生成しないモードで運転した後は洗浄モードを受付可
    能にする制御部を設けて成ることを特徴とする請求項1
    乃至16のいずれかに記載の電解水生成装置。
  18. 【請求項18】 酸化還元電位センサの作用電極を洗浄
    する洗浄モードの実施中は、電解水を生成するモードを
    受付不能に制御する制御部を設けて成ることを特徴とす
    る請求項1乃至17のいずれかに記載の電解水生成装
    置。
  19. 【請求項19】 酸化還元電位センサの作用電極を洗浄
    する洗浄モードの実施中に通水が停止されると、電解質
    や電解質が含有される電解水が残存していることを報知
    する報知手段を設けて成ることを特徴とする請求項1乃
    至18のいずれかに記載の電解水生成装置。
  20. 【請求項20】 酸化還元電位センサの作用電極を洗浄
    する洗浄モードの実施中に通水が停止された後に、通水
    が行なわれたとき、所定量の通水あるいは所定時間の通
    水が行なわれるまで、電解水を生成するモードを受付不
    能に制御する制御部を設けて成ることを特徴とする請求
    項1乃至19のいずれかに記載の電解水生成装置。
  21. 【請求項21】 酸化還元電位センサの作用電極を洗浄
    する洗浄モードの実施中に通水が停止された後に、通水
    が行なわれたとき、所定量の通水あるいは所定時間の通
    水が行なわれるまで、吐水される水が飲用不可であるこ
    とを報知する報知手段を設けて成ることを特徴とする請
    求項1乃至20のいずれかに記載の電解水生成装置。
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