JPH09276873A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間に亙る高水量の連続通水条件において
も、安定した水質測定ができる機能を有した電解水生成
装置を提供する。 【解決手段】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
口から各別に流出させるようにした電解水生成装置であ
る。生成された電解水の水質を測定するための電気化学
的水質測定器１１を電解槽の下流側に配置する。この電
気化学的水質測定器１１は、測定対象となる検査水が通
る検査水室１８に設置した検知電極２０と、内部溶液１
５を封入した内部溶液室１４内に設置した内部電極１６
と、検査水室１８と内部溶液室１４との間の透水性を確
保するための多孔性の液絡部１７で構成する。内部溶液
室１４と、検査水が流れる水路、または原水が流れる水
路とを連通路４０で連通させた。

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、すなわち電解水を生成する電解水生成装
置本体と、生成された電解水などの水質を電気化学的に
測定する電気化学的水質測定器とを組み合わせた電解水
生成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置本体の構造を図１０、電
気化学的水質測定器の構造を図１１、図１２及び図１３
を用いて説明する。電解水生成装置本体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、所謂“アルカリイオン整水器”を示した。
電解槽２は、隔膜５により、陰極６ａ′が配置された陰
極室７ａ′と、陽極６ｂ′が配置された陽極室７ｂ′と
に区画されている。

【０００３】一般に原水とされる水道水は、浄水装置３
を通して電解槽２の陰極室７ａ′と陽極室７ｂ′に導入
される。浄水装置３は水道水中に含まれている有機物、
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。また、浄
水装置３から流出した浄水は、陰極室７ａ′に直接連通
した流入路８ａ、陽極室７ｂ′に連通した流入路８ｂに
分流されるようになっている。この浄水の陽極室７ｂ′
の流入側では、陽極室７ｂ′の上流において、電解質供
給装置４により連続的に電解質が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リ
ン酸カルシウムなどのカルシウム塩が使用される。上記
構成において、電解槽２に通水された水を、陽極６ｂ′
と陰極６ａ′との間に電流を流して電気分解することに
より、陰極室７ａ′にアルカリ性水（所謂“アルカリイ
オン水”）が、陽極室７ｂ′に酸性水（所謂“酸性イオ
ン水”）が生成される。アルカリ性水は流出路９から、
酸性水は流出路１０からそれぞれ別々の経路を通って吐
出されるようになっている。

【０００４】従来、得られたアルカリ性水及び酸性水の
水質は、そのｐＨ値が電解のために供給した電気量によ
って異なる（ファラデーの法則）ことに着目して、電気
量から逆算して推定していた。しかしながら、電解槽２
で電解されて生成した電解水の水質は、電解のために供
給した電気量に依存するだけでなく、電解槽２への流
量、電解槽２での滞留時間、流入水の流量と電解槽２の
容量の比などによって決まる。電解槽２での滞留時間が
長ければ長いほど電解効率は上がる。電解効率が１００
％に満たない場合（一般的に連続式電解水生成装置の場
合は電解効率は数１０％程度であるが）、電解した水と
未電解水の存在比率により生成した電解水の水質が変わ
るのは勿論であるが、流入水に含まれていた溶存成分、
特に各イオン種、炭酸水素イオンなどの緩衝性を有する
溶存ガス成分などによっても電解後の水質は影響され
る。

【０００５】以上のことによってわかるように、電解水
生成装置において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、流入する水の量の原水水質によっ
て大きな影響を受けるので、生成されるアルカリ性水及
び酸性水の流出路９，１０に、直接電気化学的水質測定
器１１を設置し、電解水の水質を正しく測定することも
行われている。電解槽２から吐出される電解水は、数ｃ
ｍ／ｓｅｃから数１０ｃｍ／ｓｅｃの流速があり、電解
水の水質をリアルタイムに（連続的に）測定するために
は、測定に要する時間がタイムラグにならない測定原理
による計測が必要であるが、電気化学的測定原理を利用
した水質測定器は、検知電極を通過する検査水に直接接
触させて水質を測定することが可能で、電解水測定装置
における水質測定器としては最も適しており、従ってｐ
Ｈ、酸化還元電位、各種イオン濃度が測定できる。例え
ば、実開昭５６−１７９３２１号公報に開示されるイオ
ン水生成装置には、測定器（センサ）としてｐＨセンサ
を設け、生成した電解水のｐＨ値を表示している。また
例えば、特開平５−６４７８５号公報に開示のイオン水
生成装置では、ｐＨセンサの出力信号に基づいて目標設
定ｐＨ値に対して、その偏差ｐＨに対応した電解電圧及
び／または流量を増減させるフィードバック制御を行っ
ている。これらの測定器の電極は、検知電極と内部電極
とで構成されており、検知電極の水質変化による電位差
或いは電流変化を検知して水質を測定するものである。

【０００６】上記の電気化学的水質測定器１１の構造を
図１１、図１２及び図１３の例により説明する。図１１
はｐＨ測定センサであり、図１２は酸化還元電位センサ
であり、これらの検知電極としては前者ではガラス感応
膜、後者では白金などの不反応金属電極が用いられてお
り、アンプ一体型複合電極タイプの一例を示す。図１
１、図１２で、１２は検知された電位差を増幅する電位
差増幅アンブ、１３は内部溶液室１４に溶液を補充する
内部溶液補充口である。１５は内部溶液室１４の内部に
充填された内部溶液であり、飽和もしくは３．３Ｍ（ｍ
ｏｌ／Ｌ）の塩化カリウム溶液である。尚、内部溶液１
５には塩化カリウムの安定な溶出及び結晶固化防止のた
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。１６は内部電極で銀／塩化銀電極が用いられる。１
７はアルミナ系セラミックスなどの多孔質素材よりなる
液絡部（塩橋）であり、内部溶液室１４と検査水室１８
との間に位置する隔壁部１９に保持してある。図１１の
ものでは、検知電極２０として電極２１を封入したｐＨ
測定用のガラス感応膜２２を用いており、検知電極２０
を検査水室１８内に配置してある。図１２で示すもの
は、検知電極２０として酸化還元電位測定用の白金電極
２３を用いており、検知電極２０を検査水室１８内に配
置してある。２４は熱収縮性テフロンチューブまたはガ
ラス封入などにより、白金線を絶縁させた絶縁被覆部で
ある。また図１３に示すものは図１１の構造のｐＨ測定
センサと図１２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、内部電極１６を共通で用い、ｐＨと
酸化還元電位の両方を測定できるタイプのものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来例の構造を有する電解水生成装置において、
以下のような問題があった。すなわち、流水式の電解水
生成装置の場合では連続的な電解水の生成が一つの特徴
であるが、電位差測定式の電気化学的水質測定器を配置
した場合、塩橋として役割を持つ液絡部分の特性、特に
透水率特性が重要である。測定のためには液絡部を通じ
て内部溶液を検査水側に流出させる必要があるため透水
性のよい材質を選定することが理想的であるが、極端に
透水性がよいものについては、検査水自体の水質が大幅
に変化するという問題がある。従って、この問題を考慮
した上での液絡部材の選定が行われている。また電解水
生成装置において、連続的に長時間の間、検査水を通水
した場合、液絡部から内部溶液室の方に検査水の浸入が
起こり、液絡部の抵抗値が増大することにより測定妨害
の要因となり得る。この検査水の浸入現象に対しては、
通常内部溶液室を密封することにより防止されており、
毎分４リットル程度の通水であれば、数分間から１０数
分間の連続使用には十分対応できる。しかしながら、電
解水を数百リットル連続的に生成する必要がある場合、
例えばアストリンゼント効果の認められている弱酸性水
を入浴用など全身に使用する場合や、業務用等でアルカ
リ性水を大量に使用する場合などにおいては、数１０分
間から数時間の連続測定が必要となるが、従来例で示し
た構造では、長時間に亙って高水量の連続通水があった
場合、液絡部から内部溶液室の方に検査水の浸入が起こ
り、液絡部の抵抗が増大することにより測定妨害とな
り、精度ばらつきなどの現象を生じるという問題があっ
た。

【０００８】本発明は上記事由に鑑みてなされたもので
あり、長時間に亙る高水量の連続通水条件においても、
安定した水質測定ができる機能を有した電解水生成装置
を提供することを課題する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電解水生成装置
の第１の特徴は、電気化学的水質測定器は、測定対象と
なる検査水が通る検査水室に設置される検知電極と、内
部溶液を封入した内部溶液室内に設置される内部電極
と、検査水室と内部溶液室との間の透水性を確保するた
めの多孔性の液絡部で構成され、内部溶液室と、流出口
から流出された検査水が流れる水路、または電解槽内に
流入させる原水が流れる水路とがチューブなどの連通路
で連通させられたことを特徴とする。これによると、高
水量の検査水が検査水室に流入した場合でも、内部溶液
室の内圧と検査水室の内圧とが等圧になるため、検査水
の液絡部への浸入が防止でき、高水量の検査水に対して
も安定且つ精度よく水質を測定することが可能になる。

【００１０】本発明の電解水生成装置の第２の特徴は、
上記第１の特徴において、内部溶液室と、流出口から流
出された検査水が流れる水路、または電解槽内に流入さ
せる原水が流れる水路と連通させる連通路内にピストン
を摺動自在に内装して成ることを特徴とする。この場
合、ピストンが圧力に応じて連通路内を摺動して圧力を
伝達できるものでありながら、ピストンにて水密性を確
保でき、検査水が連通路から内部溶液室に浸入したり、
内部溶液が連通路から外部に流出するのを防止でき、ま
た使用しないとき内部溶液が乾燥するのを防止できる。

【００１１】本発明の電解水生成装置の第３の特徴は、
電気化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る
検査水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した
内部溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部
溶液室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部
で構成され、摺動移動することにより内部溶液室内の圧
力を可変するピストンが設けられ、内部溶液内の圧力を
所定圧力にするためにピストンを駆動する駆動手段が電
気的駆動手段で構成されたことを特徴とする。これによ
ると、電気的駆動手段でピストンを駆動することで、内
部溶液室の内圧を上げることができ、高水量の検査水が
流入した場合も、内部溶液室の内圧を検査水室の内圧よ
り上げることができて強制的に内部溶液を液絡部より流
出させる方向に力を働かすことができるため、検査水の
液絡部への浸入が防止でき、高水量の検査水に対しても
安定且つ精度よく水質を測定することが可能となる。

【００１２】本発明の電解水生成装置の第４の特徴は、
第３の特徴において、内部溶液内の圧力を所定圧力にす
るためにピストンを駆動する駆動手段が気体の加圧手段
で構成されたことを特徴とする。この場合、気体の加圧
手段でピストンを駆動して簡単且つ精度よく内部溶液室
内の圧力を保つことができる。本発明の電解水生成装置
の第５の特徴は、電気化学的水質測定器は、測定対象と
なる検査水が通る検査水室に設置される検知電極と、内
部溶液を封入した内部溶液室内に設置される内部電極
と、検査水室と内部溶液室との間の透水性を確保するた
めの多孔性の液絡部で構成され、上記液絡部を保持する
と共に検査水室と内部溶液室との間を分離する部材に部
分的な薄肉構造の部分が設けられたことを特徴とする。
このようにしたことにより、検査水室の内圧上昇により
薄肉構造の部分に撓みが生じて内部溶液室内にも内圧上
昇を伝達できて検査水室内の内圧と内部溶液室の内圧と
を等圧にでき、検査水の液絡部への浸入が防止でき、高
水量の検査水に対しても安定且つ精度よく水質を測定す
ることが可能となる。また液絡部を保持すると共に検査
水室と内部溶液室との間を分離する部材に電解水中に含
まれるイオン種や有機物などが付着しても通水時に薄肉
構造の部分が空気溜まりとなるために沿面放電が発生し
がたくなり、測定精度の低下を低減させることもでき
る。

【００１３】本発明の電解水生成装置の第６の特徴は、
第５の特徴において、液絡部を保持すると共に検査水室
と内部溶液室との間を分離する部材に球状、円柱状また
は風船状の構造の部分を設けることで撓み変形する部分
が形成されたことを特徴とすることも好ましい。この場
合も、検査水室の内圧上昇により球状、円柱状または風
船状の構造の部分に撓みが生じて内部溶液室内にも内圧
上昇を伝達できて検査水室内の内圧と内部溶液室の内圧
とを等圧にでき、検査水の液絡部への浸入が防止でき、
高水量の検査水に対しても安定且つ精度よく水質を測定
することが可能となる。また液絡部を保持すると共に検
査水室と内部溶液室との間を分離する部材に電解水中に
含まれるイオン種や有機物などが付着しても通水時に球
状、円柱状または風船状の構造の部分が空気溜まりとな
るために沿面放電が発生しがたくなり、測定精度の低下
を低減させることもできる。

【００１４】本発明の電解水生成装置の第７の特徴は、
電気化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る
検査水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した
内部溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部
溶液室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部
で構成され、電気化学的水質測定器の検査水室に検査水
を流入させる検査水流入口が検査水室より検査水を流出
させる検査水流出口よりも検査水の通過面積が小になる
ように形成され（具体的には検査水流入口に絞り弁等を
設置し）、検査水流入口から検査水室を通って検査水流
出口から検査水が流出する検査用の水路に一部の水が流
れるように検査用の水路がバイパス構造で設けられたこ
とを特徴とする。このことにより、高水量であっても、
一部の検査水が検査水室に流れ込む構造となり、しかも
検査水流入口から流入する検査水が絞られると共にアス
ピレータの作用により検査水室内の圧力が高くならな
く、これらの相乗効果により検査水の液絡部への浸入が
防止でき、高水量の検査水に対しても安定且つ精度よく
水質を測定することが可能になる。

【００１５】本発明の電解水生成装置の第８の特徴は、
電気化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る
検査水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した
内部溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部
溶液室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部
で構成され、電気化学的水質測定器の液絡部の液絡部材
が検査水室側に延長させられると共に液絡部材の接液部
分が検査水の流れ方向に相対しないように液絡部材の表
面の一部が被覆されたことを特徴とする。この構造によ
り、検査水が直接液絡部にフラッシングすることが阻止
でき、検査水の液絡部への浸入を低減させることがで
き、安定且つ精度よく水質を測定することが可能にな
る。

【００１６】本発明の電解水生成装置の第９の特徴は、
電気化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る
検査水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した
内部溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部
溶液室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部
で構成され、内部溶液室内に封入された内部溶液に増粘
剤が添加されて粘度が４０００ｃｐｓ以上にされたこと
を特徴とする。従来より内部溶液に塩化カリウムの安定
な溶出及び結晶固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増粘剤を添
加することがあったが、本発明では検査水の液絡部への
浸入を低減させる目的で、増粘剤を添加して内部溶液の
粘度を４０００ｃｐｓ以上の高粘度にしてある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。電解水生成装置本体１の全体構造は
従来例と同一であり、詳しい説明は省略し、本発明の主
要部について説明する。電解水生成装置は、図２及び図
３に示すように電解槽２、逆洗ユニット２６と切り替え
弁２７、水路切り替え弁２８、浄水装置３、電解質（電
解促進剤）供給装置４、及び電気化学的水質測定器１１
をハウジング２５内に収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２９と中空
糸膜からなる濾過材３０とを備えたものであって、その
下端に設けられた２つの開口部のうち一方が、逆洗ユニ
ット２６のシリンダに、他方が切り替え弁２７に接続さ
れている。尚、上記の２種の濾過材２９，３０は単一の
カートリッジに納められており、カートリッジ毎に交換
できるように構成されている。

【００１８】電解槽２は隔膜５にて電極６ａが設置され
た電極室７ａと、電極６ｂが設置された電極室７ｂに区
画されており、底部側には流入路８ａ，８ｂを、上部側
には流出路９，１０を備えており、これらの流出路９，
１０には流路切り替え弁２８を介して吐出管３１，３２
が接続されている。ここにおいて、流入路８ｂは流入路
８ａより１：３か１：４程度の比率で流量が少なくなる
ように調整されている。上記水路切り替え弁２８は流出
路９，１０と吐出管３１，３２との連通を切り替えるも
ので電磁ロータリー弁もしくはモータ式切り替え弁で構
成されている。逆洗ユニット２６は浄水装置３の濾過材
２９，３０の目詰まりを、一旦浄水装置３を通すことで
濾過した浄水を浄水装置３に逆流させる逆洗を行うこと
で解消するためのものである。そして、逆洗ユニット２
６の吐出側は電解槽２の流入路８ａ，８ｂヘと連結され
ているのであるが、この間に流量検知サンサ３３と逆止
弁３４と電磁弁３５とが配置されており、電磁弁３５と
電解槽２との間で流入路８ｂには電解質供給装置（カル
シウム剤添加筒）４が配置されている。逆止弁３４は、
排出口３７につながったもので、流量検知センサ３３側
から水圧がかかっているときは閉じているものの、水圧
がからなくなった場合には開いて、電解槽２内やその他
配管系内の残留水を排出口３７から排出するようになっ
ている。前記吐出管３２の途中には電気化学的水質測定
器１１が配置されている。この電気化学的水質測定器１
１については後で詳しく述べる。

【００１９】次に水の流れについて説明する。水道蛇口
３７に接続した切り替えレバーユニット３８を切り替え
弁２７側に水が流れるように切り換えると、逆洗ユニッ
ト２６を経て、浄水装置３及び電解質供給装置４を通し
て流入路８ａ，８ｂ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内への電圧の印加
は流量検知センサ３３により検知された場合に開始され
る。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６ａが陰極に、電極６ｂが陽
極になるように電解電圧が印加されるため、流出路９側
にアルカリ性水が、流出路１０側に酸性水が得られ、こ
のとき水路切り替え弁２８は図２に示す状態とされてい
るため、アルカリ性水が吐出管３２側に、酸性水が吐出
管３１側に吐出される。酸性水が得たい旨の指示がなさ
れているときは、指示された電解度合に応じて次の２つ
の水の流れとなる。まず、弱酸性水の場合には、電解槽
２の電極６ａが陽極に、電極６ｂが陰極になるように電
解電圧が印加されるため、流出路１０側にアルカリ性
水、流出路９側に（弱）酸性水が得られ、このとき水路
切り替え弁２８が上記と同じ状態にされているためにア
ルカリ性水が吐出管３１側に（弱）酸性水が吐出管３２
側に吐出される。強酸性水の場合には、電解槽２の電極
６ａが陰極に、電極６ｂが陽極になるように電解電圧が
印加されるため、流出路９側にアルカリ性水が、流出路
１０側に酸性水が得られ、このとき水路切り替え弁２８
は図３のように切り替わり、アルカリ性水が吐出管３１
側に、（強）酸性水が吐出管３２側に吐出される。この
ように、強酸性水を吐出管３２側から吐出させる場合
に、電極６ｂを陽極とするのは、前述のように電極６ｂ
側への流入路８ｂを電極６ａ側への流入路８ａより絞っ
て流入量を少なくしているために、強酸性水を得ること
が容易になっているためである。

【００２０】上記それぞれの電解により生成されて吐出
管３２より吐出される電解水は、電解槽２と吐出管３２
との間に配置された電気化学的水質測定器１１により、
水質が測定される。測定項目として、酸化還元電位を測
定する場合の、電気化学的水質測定器１１の実施の形態
を図１、図４、図５に示す。この電気化学的水質測定器
１１は、電位差検出方式の電気化学センサであり、測定
対象となる検査水が通る検査水室１８に設置される検知
電極２０と、内部溶液１５を封入した内部溶液室１４内
に設置される内部電極１６と、検査水室１８と内部溶液
室１４との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部
１７で構成され、検知電極２０の水質変化による電位差
を検出するものである。本実施の形態ではｐＨ・酸化還
元電位を測定するものであるが、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で構成される場
合もある。

【００２１】この電気化学的水質測定器１１の構造は、
測定のための基本機能構造は従来例と同様であり、対応
する部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
尚、内部電極１６としては本実施の形態の場合、銀／塩
化銀電極が通常使用される。また内部溶液１５は飽和も
しくは３．３Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の塩化カリウム溶液が使
用されるが、本発明では、この塩化カリウムの安定な溶
出のために溶液粘度が４０００ｃｐｓ以上（通常１００
００ｃｐｓ程度が望ましい）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増
粘剤を添加する。液絡部１７はアルミナ系セラミックス
などの多孔質素材などからなり、内部溶液室１４と検査
水室１８を隔離する隔壁部１９に保持されている。この
隔壁部１９はシリコンなどの絶縁材料にて形成されてい
る。検知電極２０は、白金、金などによる酸化還元電位
測定用の不反応電極であるか、または高分子膜・ガラス
感応膜のイオン選択膜、またはこれらの組み合わせから
なる溶存成分検出電極である。本実施の形態の場合、ｐ
Ｈ・酸化還元電位測定用のガラス感応膜及び純度９９．
９７％以上の白金電極を検査水室１８内に配置してあ
る。尚、白金線は熱収縮性テフロンチューブのような絶
縁被覆部２４で絶縁被覆した点は従来例を同じである
が、白金線のガラス封入などにより絶縁被覆部２４を設
けてもよい。

【００２２】また本発明では、内部溶液室１４内と、検
査水室１８との間がチューブのような連通路４０にて連
通させてある。しかして検査水室１８に電解水のような
検査水を流入させて水質の検査を行うとき、連通路４０
に検査水による内圧が印加され、内部溶液室１４内が検
査水室１８内と等圧になり、結果として液絡部１７も検
査水室１８と等圧となり、検査水の検査水室１８からの
内部溶液室１４内への浸入を阻止することが可能とな
り、高水量の検査水の通水時においても長時間の安定な
測定が可能となる。尚、連通路４０の検査水室１８側
は、上記のように検査水室１８に直接連通させるものに
限らず、検査水室１８より上流側であればどの部位の配
管と連通させてもよい。検査水の通水時に等圧になった
状態では、連通路４０内は先に存在した空気が圧縮され
た状態で平衡状態となり、検査水が内部溶液１５に混入
することはないが、未使用期間が長期に亙る場合には、
内部溶液１５が徐々に乾燥する可能性があるので、未使
用期間が長期に亙ると考えられる場合には、図４に示す
ような構造を採用するのが望ましい。図４に示すもので
は、連通路４０の途中にシリンダ部４１を設けてあり、
シリンダ部４１内にシリンダ部４１に沿って摺動自在に
ピストン４２を内装してある。この場合、検査水室１８
からかかる内圧に応じてピストン４２が摺動して検査水
室１８の内圧と内部溶液室１４の内圧が等圧に保たれる
ものでありながら、検査水室１８から内圧がかからない
ときにはピストン４２にて連通路４０は閉塞されて内部
溶液１５が乾燥するのを防止できる。

【００２３】図５の実施の形態では、内部溶液室１４に
は加圧路４３を連通させてあり、加圧路４３にはシリン
ダ部４１を設けてあり、シリンダ部４１内にピストン４
２を摺動自在に内装してあり、またピストン４２を動作
させる電気的駆動手段としてモータ４４を配置してあ
る。ピストン４２をモータ４４で動作させるとき、機械
的な動力伝達手段で動力をピストン４２に伝達させてピ
ストン４２が移動するようにしても、モータ４４でポン
プを駆動してエアーのような気体を送ることでピストン
４２を移動するようにしてもよい。この場合、ピストン
４２を駆動することで、内部溶液室１４の内圧を上げる
ことができ、高水量の検査水が流入した場合も、内部溶
液室１４の内圧を検査水室１８の内圧より上げることが
できて強制的に内部溶液１５を液絡部１７より流出させ
る方向に力を働かすことができるため、検査水の液絡部
１７への浸入が防止でき、高水量の検査水に対しても安
定且つ精度よく水質を測定することが可能となる。

【００２４】図６の実施の形態では、液絡部１７を保持
する隔壁部１９に薄肉構造として薄肉部４５を設けてあ
り、薄肉部４５の下に空所４６を設けてある。図７の実
施の形態では、隔壁部１９に風船状の構造として薄肉曲
面部４７を設けてあり、薄肉曲面部４７の下の空所４６
を設けてある。このような風船状の構造以外に球状や円
柱状の構造にしてもよい。図６や図７に示すいずれのも
のも、検査水の未通水時には図６（ａ）や図７（ａ）の
状態であるものの、高水量の検査水が流入した場合、図
６（ｂ）や図７（ｂ）のように検査水室１８の内圧上昇
により、薄肉部４５、薄肉球面部４７に撓みが生じて検
査水室１８の内圧の上昇を伝達することができ、結果と
して内部溶液室１４から液絡部１７に圧力を印加するこ
ととなり、検査水の液絡部１７への浸入が防止でき、高
水量の検査水に対しても安定且つ精度よく水質を測定す
ることが可能になる。しかも、上記の実施の形態の場
合、以下の効果も期待できる。すなわち、検知電極２０
と液絡部１７との間に位置する、隔壁部１９から検知電
極２０の絶縁被覆部２４を経て検知電極２０に至るまで
の絶縁部分に、電解水中に含まれるイオン種、有機物な
どの溶存成分が微量でも付着した場合、本来完全に絶縁
されてあるべき上記部分が微小ながら導電性を有して微
弱電流が流れ得る状態となり、結果として検査水測定
時、検知電極２０に起因する電位（発生起電力）よりも
絶対値の低い電位を検知し、しかも測定値が不安定で正
確な測定が行われないといった問題があったが（特に検
知電極２０として酸化還元電位測定用の白金電極または
金電極等の不反応電極を設置した酸化還元電位センサの
場合には顕著である。）、たとえ隔壁部１９に電解水中
に含まれるイオン種や有機物などが付着しても通水時に
は空所４６が空気溜まりになるため、沿面放電が発生し
難くなり、測定精度の劣化を低減させることができると
いった効果も期待できる。

【００２５】図８の実施の形態では、液絡部１７の液絡
部材１７ａを検査水室１８側に延長させてあると共に液
絡部材１７ａの接液部分が検査水の流れ方向に相対しな
いように液絡部材１７ａの表面の一部を被覆してある。
絶縁材料にて形成せる隔壁部１９から被膜状の液絡部材
被覆部４８，４９を延出してあり、液絡部材被覆部４
８，４９にて液絡部材１７ａの検査水室１８側に突出す
る部分を被覆してある。図８（ａ）の場合、液絡部材１
７ａの外周の全周を液絡部材被覆部４８にて被覆してあ
り、図８（ｂ）の場合、液絡部材１７ａの外周の一部と
下面とを液絡部材被覆部４９にて被覆してある。この実
施の形態の図８（ａ）に示す構造のものでは検査水の液
絡部１７への浸入時間の延長ができ、図８（ｂ）に示す
構造のものでは検査水が直接液絡部１７にフラッシング
することが阻止でき、検査水の液絡部１７への浸入を低
減させることができる。従って図８に示す実施の形態で
も連続使用可能時間の延長を達成することができるよう
になる。

【００２６】図９の実施の形態の場合、検査水室１８に
検査水を流入させる検査水流入口５０が検査水室１８よ
り検査水を流出させる検査水流出口５１よりも検査水の
通過面積が小になるように形成され、検査水流入口５０
から検査水室１８を通って検査水流出口５１から検査水
が流出する検査用の水路に一部の水が流れるように検査
用の水路がバイパス構造で設けられている。つまり、検
査水流入口５０には絞り弁５２を設けてあり、また図９
の矢印ａのように流入して水が矢印ｂに示す経路と矢印
ｃに示す経路とに分流され、矢印ｄのように再び合流す
るようにしてある。この実施の形態の場合、高水量であ
っても、一部の検査水が検査水室１８に流れ込む構造と
なり、しかも検査水流入口５０から流入する検査水が絞
られると共にアスピレータの作用により検査水室１８内
の圧力が高くならなく、これらの相乗効果により検査水
の液絡部１７への浸入が防止でき、高水量の検査水に対
しても安定且つ精度よく水質を測定することが可能にな
る。

【００２７】また他の実施の形態としては、液絡部１７
を構成する液絡部材として材質または構造により水の透
水率が異なるものが複数個使用されたもののある。この
場合、液絡部１７の総合機能として抵抗値の上昇を低減
させることができる。また検知電極２０が白金電極また
は金電極の不反応金属電極で構成されると共にその感応
部位の表面粗度が１μｍ以下にされたことも好ましい。
この場合、前回測定時の水質による測定精度への影響を
低減させ、レスポンスが非常に遅くなることを防止でき
る。具体的には、強酸性のｐＨ値である水質を計測した
後、飲用レベルのアルカリ性水を測定した場合、強酸性
水に含まれていた次亜塩素酸及び溶存塩素ガス成分等の
白金電極への吸着が起こりにくくなり、次回測定時には
残存しないため、アルカリ性水の真の酸化還元電位値を
示すまでの応答時間が早くなる。

【００２８】尚、上記実施の形態の場合、電解水を検査
水として水質を測定するものについて述べたが、水道の
原水でも浄化装置３で浄化した浄化水でも同様に水質を
検査することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明では、電気化学的水質測
定器は、測定対象となる検査水が通る検査水室に設置さ
れる検知電極と、内部溶液を封入した内部溶液室内に設
置される内部電極と、検査水室と内部溶液室との間の透
水性を確保するための多孔性の液絡部で構成され、内部
溶液室と、流出口から流出された検査水が流れる水路、
または電解槽内に流入させる原水が流れる水路とが連通
路で連通させられたので、高水量の検査水が検査水室に
流入した場合でも、内部溶液室の内圧と検査水室の内圧
とが連通路を介して等圧になるため、検査水の液絡部へ
の浸入が防止でき、高水量の検査水に対しても安定且つ
精度よく水質を測定することが可能になるものである。

【００３０】請求項２の発明では、請求項１において、
内部溶液室と、流出口から流出された検査水が流れる水
路、または電解槽内に流入させる原水が流れる水路と連
通させる連通路内にピストンを摺動自在に内装している
ので、ピストンが圧力に応じて連通路内を摺動して圧力
を伝達できるものでありながら、ピストンにて水密性を
確保でき、検査水が連通路から内部溶液室に浸入した
り、内部溶液が連通路から外部に流出するのを防止でき
るものであり、しかも使用しない内部溶液が乾燥しない
ようにできる。

【００３１】請求項３の発明では、電気化学的水質測定
器は、測定対象となる検査水が通る検査水室に設置され
る検知電極と、内部溶液を封入した内部溶液室内に設置
される内部電極と、検査水室と内部溶液室との間の透水
性を確保するための多孔性の液絡部で構成され、摺動移
動することにより内部溶液室内の圧力を可変するピスト
ンが設けられ、内部溶液内の圧力を所定圧力にするため
にピストンを駆動する駆動手段が電気的駆動手段で構成
されたので、電気的駆動手段でピストンを駆動すること
で、内部溶液室の内圧を上げることができ、高水量の検
査水が流入した場合も、内部溶液室の内圧を検査水室の
内圧より上げることができて強制的に内部溶液を液絡部
より流出させる方向に力を働かすことができるため、検
査水の液絡部への浸入が防止でき、高水量の検査水に対
しても安定且つ精度よく水質を測定することが可能とな
るものである。

【００３２】請求項４の発明では、請求項３において、
内部溶液内の圧力を所定圧力にするためにピストンを駆
動する駆動手段が気体の加圧手段で構成されので、気体
の加圧手段でピストンを駆動して簡単且つ精度よく内部
溶液室内の圧力を保つことができるものである。請求項
５の発明では、電気化学的水質測定器は、測定対象とな
る検査水が通る検査水室に設置される検知電極と、内部
溶液を封入した内部溶液室内に設置される内部電極と、
検査水室と内部溶液室との間の透水性を確保するための
多孔性の液絡部で構成され、上記液絡部を保持すると共
に検査水室と内部溶液室との間を分離する部材に部分的
な薄肉構造の部分が設けられたので、検査水室の内圧上
昇により薄肉構造の部分に撓みが生じて内部溶液室内に
も内圧上昇を伝達できて検査水室内の内圧と内部溶液室
の内圧とを等圧にでき、検査水の液絡部への浸入が防止
でき、高水量の検査水に対しても安定且つ精度よく水質
を測定することが可能となるものであり、また液絡部を
保持すると共に検査水室と内部溶液室との間を分離する
部材に電解水中に含まれるイオン種や有機物などが付着
しても通水時に薄肉構造の部分が空気溜まりとなるため
に沿面放電が発生しがたくなり、測定精度の低下を低減
させることもできるものである。請求項６の発明では、
請求項５において、液絡部を保持すると共に検査水室と
内部溶液室との間を分離する部材に球状、円柱状または
風船状の構造の部分を設けることで撓み変形する部分が
形成されたので、検査水室の内圧上昇により球状、円柱
状または風船状の構造の部分に撓みが生じて内部溶液室
内にも内圧上昇を伝達できて検査水室内の内圧と内部溶
液室の内圧とを等圧にでき、検査水の液絡部への浸入が
防止でき、高水量の検査水に対しても安定且つ精度よく
水質を測定することが可能となるものであり、また液絡
部を保持すると共に検査水室と内部溶液室との間を分離
する部材に電解水中に含まれるイオン種や有機物などが
付着しても通水時に球状、円柱状または風船状の構造の
部分が空気溜まりとなるために沿面放電が発生しがたく
なり、測定精度の低下を低減させることもできるもので
ある。

【００３３】請求項７の発明では、電気化学的水質測定
器は、測定対象となる検査水が通る検査水室に設置され
る検知電極と、内部溶液を封入した内部溶液室内に設置
される内部電極と、検査水室と内部溶液室との間の透水
性を確保するための多孔性の液絡部で構成され、電気化
学的水質測定器の検査水室の検査水を流入させる検査水
流入口が検査水室より検査水を流出させる検査水流出口
よりも検査水の通過面積が小になるように形成され、検
査水流入口から検査水室を通って検査水流出口から検査
水が流出する検査用の水路に一部の水が流れるように検
査用の水路がバイパス構造で設けられたので、高水量で
あっても、一部の検査水が検査水室に流れ込む構造とな
り、しかも検査水流入口から流入する検査水が絞られる
と共にアスピレータの作用により検査水室内の圧力が高
くならなく、これらの相乗効果により検査水の液絡部へ
の浸入が防止でき、高水量の検査水に対しても安定且つ
精度よく水質を測定することが可能になるものである。

【００３４】請求項８の発明では、電気化学的水質測定
器は、測定対象となる検査水が通る検査水室に設置され
る検知電極と、内部溶液を封入した内部溶液室内に設置
される内部電極と、検査水室と内部溶液室との間の透水
性を確保するための多孔性の液絡部で構成され、電気化
学的水質測定器の液絡部の液絡部材が検査水室側に延長
させられると共に液絡部材の接液部分が検査水の流れ方
向に相対しないように液絡部材の表面の一部が被覆され
たので、検査水が直接液絡部にフラッシングすることが
阻止でき、検査水の液絡部への浸入を低減させることが
でき、安定且つ精度よく水質を測定することが可能にな
るものである。

【００３５】請求項９の発明では、電気化学的水質測定
器は、測定対象となる検査水が通る検査水室に設置され
る検知電極と、内部溶液を封入した内部溶液室内に設置
される内部電極と、検査水室と内部溶液室との間の透水
性を確保するための多孔性の液絡部で構成され、内部溶
液室内に封入された内部溶液に増粘剤が添加されて粘度
が４０００ｃｐｓ以上にされたので、検査水の液絡部へ
の浸入を低減させ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の電気化学的水質測
定器の断面図である。

【図２】同上の電気化学的水質測定器を備えた電解水生
成装置を示し、アルカリ性水を得る場合の配管図であ
る。

【図３】同上の電気化学的水質測定器を備えた電解水生
成装置を示し、酸性水を得る場合の配管図である。

【図４】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の断面図である。

【図５】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の断面図である。

【図６】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の要部で、（ａ）は水圧のかかっていない状態の断面
図、（ｂ）は水圧のかかっている状態の断面図である。

【図７】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の要部で、（ａ）は水圧のかかっていない状態の断面
図、（ｂ）は水圧のかかっている状態の断面図である。

【図８】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の要部で、（ａ）（ｂ）は構造が少し異なるものの例
の断面図である。

【図９】同上の実施の形態の他例の電気化学的水質測定
器の断面図である。

【図１０】従来例の電解水生成装置本体の概略断面図で
ある。

【図１１】一従来例の電気化学的水質測定器の断面図で
ある。

【図１２】他の従来例の電気化学的水質測定器の断面図
である。

【図１３】他の従来例の電気化学的水質測定器の断面図
である。

【符号の説明】

２ 電解槽 ６ａ 電極 ６ｂ 電極 １１ 電気化学的水質測定器 １４ 内部溶液室 １５ 内部溶液 １６ 内部電極 １７ 液絡部 １８ 検査水室 １９ 隔壁部 ２０ 検知電極 ４０ 連通路 ４２ ピストン ５０ 検査水流入口 ５１ 検査水流出口

フロントページの続き (72)発明者 才原 康弘 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 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 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 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、内部溶液室と、上記流出口から流出された検査
   水が流れる水路、または電解槽内に流入させる原水が流
   れる水路とが連通路で連通させられたことを特徴とする
   電解水生成装置。
2. 【請求項２】 内部溶液室と、流出口から流出された検
   査水が流れる水路、または電解槽内に流入させる原水が
   流れる水路と連通させる連通路内にピストンを摺動自在
   に内装して成ることを特徴とする請求項１記載の電解水
   生成装置。
3. 【請求項３】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、摺動移動することにより内部溶液室内の圧力を
   可変するピストンが設けられ、内部溶液内の圧力を所定
   圧力にするためにピストンを駆動する駆動手段が電気的
   駆動手段で構成されたことを特徴とする電解水生成装
   置。
4. 【請求項４】 内部溶液内の圧力を所定圧力にするため
   にピストンを駆動する駆動手段が気体の加圧手段で構成
   されたことを特徴とする請求項３記載の電解水生成装
   置。
5. 【請求項５】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、上記液絡部を保持すると共に検査水室と内部溶
   液室との間を分離する部材に部分的な薄肉構造の部分が
   設けられたことを特徴とする電解水生成装置。
6. 【請求項６】 上記液絡部を保持すると共に検査水室と
   内部溶液室との間を分離する部材に球状、円柱状または
   風船状の構造の部分を設けることで撓み変形する部分が
   形成されたことを特徴とする請求項５記載の電解水生成
   装置。
7. 【請求項７】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、電気化学的水質測定器の検査水室に検査水を流
   入させる検査水流入口が検査水室より検査水を流出させ
   る検査水流出口よりも検査水の通過面積が小になるよう
   に形成され、検査水流入口から検査水室を通って検査水
   流出口から検査水が流出する検査用の水路に一部の水が
   流れるように検査用の水路がバイパス構造で設けられて
   いることを特徴とする電解水生成装置。
8. 【請求項８】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、電気化学的水質測定器の液絡部の液絡部材が検
   査水室側に延長させられると共に液絡部材の接液部分が
   検査水の流れ方向に相対しないように液絡部材の表面の
   一部が被覆されたことを特徴とする電解水生成装置。
9. 【請求項９】 電解槽内の電極間に電圧を印加して水を
   電気分解することにより、一方の電極室でアルカリ性水
   を生成すると共に他方の電極室で酸性水を生成し、アル
   カリ性水と酸性水の電解水を各電極室に夫々設けた流出
   口から各別に流出させるようにした電解水生成装置にお
   いて、生成された電解水の水質を測定するための電気化
   学的水質測定器が電解槽の下流側に配置され、この電気
   化学的水質測定器は、測定対象となる検査水が通る検査
   水室に設置される検知電極と、内部溶液を封入した内部
   溶液室内に設置される内部電極と、検査水室と内部溶液
   室との間の透水性を確保するための多孔性の液絡部で構
   成され、内部溶液室内に封入された内部溶液に増粘剤が
   添加されて粘度が４０００ｃｐｓ以上にされたことを特
   徴とする電解水生成装置。