(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨモニター装置であり、前記ｐＨモニター装置は：
−  溶液を含むチャンバと；
−  前記溶液に浸漬されたポリマーであって、寸法が前記溶液のｐＨ値が閾値を超えるかどうかに依存して変化可能であるポリマーと；
−  前記ポリマーの寸法の変化を検出するための検出装置とを含み、
前記ポリマーの寸法の変化は、前記溶液によりポリマーが溶解されることにより生じ、
前記溶液は、流れが前記ポリマーでブロックされ、前記溶液の流れは、前記ポリマーが溶解されると検出可能となり、
前記検出装置は：
−  前記溶液の流速を検出するためのフローセンサを含む、ｐＨモニター装置。
【請求項２】
ｐＨモニター装置であり、前記ｐＨモニター装置は：
−  溶液を含むチャンバと；
−  前記溶液に浸漬されたポリマーであって、寸法が前記溶液のｐＨ値が閾値を超えるかどうかに依存して変化可能であるポリマーと；
−  前記ポリマーの寸法の変化を検出するための検出装置とを含み、
前記ポリマーの寸法の変化は、前記溶液により前記ポリマーが膨潤されることにより生じ、
前記溶液の流れは、前記ポリマーが膨潤するとブロックされ、
前記検出装置は：
−前記溶液の流速を検出するためのフローセンサを含む、ｐＨモニター装置。
【請求項３】
水を処理するための装置であり、前記装置は：
−  請求項１または２に記載のｐＨモニター装置と；
−  水を電解してアルカリ性水と酸性水とを得るための電気分解ユニットであって、前記アルカリ性水又は酸性水が前記溶液に対応する電気分解ユニットと；
−  前記ポリマーの寸法の変化が検出されたとき前記水の電気分解を停止するための制御装置とを含む、装置。
【請求項４】
食品を洗浄するためのシステムであり、前記システムは：
−  請求項３に記載の水を処理するための装置と；
−  前記アルカリ性水を用いて食品を洗浄する装置とを含む、システム。
【請求項５】
溶液のｐＨをモニターする方法であり、前記方法が：
−  前記溶液中にポリマーを浸漬するステップであって、ここで前記ポリマーの寸法が、前記溶液のｐＨが閾値を超えるかどうかに依存して変化可能であるステップと；
−  前記ポリマーの寸法の変化を検出装置で検出するステップとを含み、
前記ポリマーは、該ポリマーが膨潤すると、前記溶液の流れがブロックされるように、チャンバ内に置かれ、又は
前記ポリマーは、前記溶液の流れをブロックし、前記ポリマーが溶解すると、前記溶液の流れが検出され得るように、チャンバ内に置かれ、
前記寸法の変化を検出するステップは、前記溶液の流速を決定するステップを含む、方法。
【請求項６】
水を処理する方法であり、前記方法は：
−  アルカリ性水と酸性水を得るために水を電気分解するステップと；
−  請求項５に記載の方法により前記アルカリ性水及び酸性水のｐＨをモニターするステップと；
−  前記ポリマーの寸法の変化が検出されたとき前記水の電気分解ステップを停止するステップとを含む、方法。
【請求項７】
食品を洗浄する方法であり、前記方法は：
−  請求項６に記載の水を処理する方法により、アルカリ性水と酸性水とを得るステップと、
−  前記アルカリ性水を用いて食品を洗浄するステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液のｐＨ値をモニターする方法及び装置に関する。さらに本発明は電解水のｐＨ値をモニターすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解水、即ちアルカリ性水及び酸性水は多くの分野で使用され得る。例えば、わずかにアルカリ性の水は飲用に使用され得る、というのはわずかにアルカリ性の水は健康のためによいと信じられているからである。アルカリ性水はまた、食品（果物及び／又は野菜）の洗浄にも使用されることが提案されており、というのはアルカリ性水は野菜や果物から残留農薬の除去を促進するからである。他の例として、酸性水は殺菌に使用される（微生物殺菌）。これらの種々の応用において、アルカリ性水又は酸性水のｐＨ（水素イオン濃度）は安全性の観点又は効果の観点から制御される必要がある。例えば、アルカリ性水を食品洗浄のために使用する場合は、前記アルカリ性水は電解された水道水であり、使用者による使用のために流し台に流されるものであり、長時間の皮膚接触にとって安全なｐＨとしては１０．５未満であることが示唆されており、この値をモニターし制御する必要がある。
【０００３】
従来のｐＨメーターは２つのガラス電極：指示電極と参照電極を使用するものである。前記２つの電極が溶液中に浸漬されると小ガルバニ電池が確立される。発生する電位は両電極に依存する。応答は、両方の溶液中のＨ＋濃度により制御されるイオン交換において、前記ガラスのイオンと溶液のＨ＋間の膨潤膜の両方の表面での交換により生じる。この従来のｐＨ検知技術はインビボでのｐＨ値測定のため、及び遠隔的にデータ報告するためにある程度のサイズまで小型化され得る。
【０００４】
他のｐＨ検知技術は、イオン感受性電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）の使用に基づく。ＩＳＦＥＴでは、Ｈ＋感受性バッファコーティングが前記ゲート電極に塗布される。
【０００５】
従って、ドレイン電極とソース電極との間の電圧降下が前記ゲート電極が暴露されているＨ＋濃度の関数となる。ＩＳＦＥＴに基づくｐＨセンサは小容積内に作り込める。実験室用ＩＳＦＥＴ  ｐＨセンサは市販されており、一般には従来のガラス電極ｐＨセンサよりも高価である。
【０００６】
従来技術型及びＩＳＦＥＴに基づくｐＨセンサは、いずれも、それらの仕様を複雑にする較正と参照電極とを必要とする。現在のＩＳＦＥＴのコストは比較的高い。
【０００７】
国際公開第２００８／１３５９３０号明細書には、分析物濃度を測定するための生化学検知装置を記載する。プロセスは、化合物／ポリマーでコーティングされた電極を提供するステップであって、前記化合物／ポリマーは分析物依存溶解度プロフィルを有するステップと、前記コーティングされた化合物／ポリマー電極を前記溶液に暴露するステップと、時間の関数として前記電極で伝導度を測定するステップと、及び前記伝導度を前記化合物／ポリマーの溶解性と関連付けて前記溶液のｐＨを決定するステップとを含む。この応用において、前記ポリマーの溶解度性質は前記溶液のｐＨ値を決定するために使用されている。
【０００８】
しかし、場合によっては、溶液の絶対的なｐＨ値を決定することは必要なく、その結果簡単な安価な溶液で、前記溶液のｐＨ値が閾値を超えないように保証するため前記溶液のｐＨ値を制御するのに十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００８／１３５９３０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記いくつかの問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記１以上の課題に対応するために、本発明はｐＨモニター装置を提供し、前記装置は：
−  溶液を含むためのチャンバと；
−  前記溶液に浸漬されるポリマーであって、前記ポリマーの物理的状態が前記溶液のｐＨ値が閾値を超えるかどうかに依存して変化可能であるポリマーと；
−  前記ポリマーの物理的状態の変化を検出するための検出装置とを含む。
【００１２】
この装置を用いて、前記検出装置が前記ポリマーの物理的状態の変化を検知する場合には、このことは前記溶液のｐＨ値が閾値を超えたことを意味する。
【００１３】
前記使用されるポリマーの異なる性質により、前記検出装置はいろいろなやり方で実現され得る。
【００１４】
有利には、前記ポリマーの物理的状態の変化が、前記ポリマーが前記溶液により溶解されることに対応する場合、前記検出装置は：
−  光ビームを発するための光源と；
−  前記光ビームを検出するための光学センサと；を含み、
前記ポリマーが前記光源と前記光ビームとの間に置かれ、それにより前記光ビームが前記ポリマーでブロックされ、前記光ビームは前記ポリマーが溶解した場合に前記光センサにより検出され得る。
【００１５】
有利には、前記ポリマーの物理的状態の変化が前記溶液によりポリマーを膨潤させることに対応する場合、前記検出装置は：
−  光ビームを発するための光源と；
−  前記光ビームを検出するための光学センサとを含み；
前記ポリマーが前記光源と前記光ビームとの間に置かれ、それにより前記ポリマーが膨潤する場合に前記光ビームは前記膨潤ポリマーでブロックされる。
【００１６】
有利には、前記ポリマーの物理的状態の変化が、前記ポリマーが前記溶液により溶解されることに対応する場合、前記検出装置は：
−  前記ポリマーにより絶縁された２つの電極であって、前記ポリマーが溶解した場合、前記２つの電極が前記溶液により電気的に接続され得る電極と；
−  前記２つの電極に接続される電源と；
−  前記２つの電極が電気的に接続されたかどうかを検出する電気センサとを含む。
【００１７】
有利には、前記ポリマーの物理的状態の変化がポリマーが前記溶液により溶解されることに対応する場合、かつ前記ポリマーが、前記溶液の流れが前記ポリマーでブロックされるように前記チャンバ内に置かれる場合、前記溶液の流れは、前記ポリマーが溶解されると検出可能となり、前記検出装置が前記溶解の流速を検出するためのフローセンサを含む。
【００１８】
有利には、ポリマーの物理的状態の変化が前記溶液により前記ポリマーが膨潤させることに対応し、かつ前記溶液の流れが前記ポリマーが膨潤するとブロックされるように前記ポリマーが前記チャンバ内に置かれる場合、前記検出装置が前記溶液の流速を検出するためのフローセンサを含む。
【００１９】
前記ｐＨモニター装置を用いて、本発明は水を処理するための装置をさらに提案する。前記装置は：
−  前記のｐＨモニター装置と；
−  水を電解してアルカリ性水と酸性水を得るための電気分解ユニットであって、前記アルカリ性水又は酸性水が前記溶液に対応する電気分解ユニットと；
−  前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されたとき前記水の電気分解を停止するための制御装置とを含む。
【００２０】
この方法で、前記アルカリ性水及び酸性水のｐＨが前記既定の閾値を超えないように、前記水の電気分解プロセスが制御され得る。
【００２１】
本発明の１つの実施態様によると、アルカリ性水を得るための水を処理するための前記装置を用いて食品を洗浄（クリーニング）するためのシステムが開示される。前記得られるアルカリ性水は食品を洗浄するために使用される。
【００２２】
本発明の他の側面によると、溶液のｐＨをモニターする方法が提供される。前記方法は：
−  前記溶液中にポリマーを浸漬するステップであって、ここで前記ポリマーの物理的状態が、前記溶液のｐＨが閾値を超えるかどうかに依存して変化可能であるステップと；
−  前記ポリマーの物理的状態の変化を検出装置で検出するステップとを含む。
【００２３】
前記ポリマーの性質に基づき、前記ポリマーの物理的状態の変化を検出するステップがいろいろなやり方で実現され得る。
【００２４】
有利には、前記検出装置が光ビームを発するための光源を含み、かつ前記ポリマーが前記光源と前記光ビームとの間に置かれ；前記ポリマーの物理的状態の変化を検出するステップが、光学センサにより前記光ビームを検出するステップを含む。
【００２５】
有利には、前記検出装置が前記ポリマーで絶縁された２つの電極を含み、前記２つの電極が前記ポリマーが溶解される場合に前記溶液により電気的に接続され；かつ電源が前記２つの電極と接続される場合、前記物理的状態の変化を検出するステップが、前記２つの電極が電気的に接続されたか又は接続されていないどうかを電気センサにより検出するステップを含む。
【００２６】
有利には、前記溶液の流れが、前記ポリマーが膨潤するとブロックされるか、又は置かれ前記溶液の流れが前記ポリマーでブロックされるように前記ポリマーが前記チャンバ内に置かれ、及び前記ポリマーが溶解されると前記溶解の流れが検出され、前記物理的状態の変化を検出するステップが前記溶液の流速を決定するステップを含む。
【００２７】
本発明はまた、水を処理する方法を提案し、前記方法は：
−  アルカリ性水と酸性水を得るために水を電気分解するステップと；
−  前記のｐＨモニター方法により前記アルカリ性水又は酸性水のｐＨをモニターするステップと；
−  前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されたとき前記水の電気分解を停止するステップとを含む。
【００２８】
本発明はまた、食品を洗浄する方法を提案し、前記方法は：
−  アルカリ性水と酸性水を得るため、請求項１４に記載の方法により水を処理するステップと；
−  前記電気分解されたアルカリ性水を用いて食品を洗浄するステップとを含む。
【００２９】
本発明は、さらに詳細に、例示する方法で、添付図面を参照しつつ説明される。下の図面では点線は、関連するステップ又はブロックを示し、これらは場合によりある実施態様では省略され得るものである。
【００３０】
図中、類似の参照番号、符号は類似の又は対応する構成又は機能を参照するものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１Ａ及び１Ｂは、本発明の実施態様による溶液のｐＨをモニターするためのｐＨモニター装置を示す。
【図２】図２は、ｐＨモニター装置の他の例を示す。
【図３】図３は、ｐＨモニター装置の他の例を示す。
【図４】図４は、水を処理するための装置４０の一例を示す。
【図５】図５は、本発明の実施態様による、溶液のｐＨをモニターするためのフローチャートを示す。
【図６】図６は、本発明の実施態様による水を処理するためのフローチャートを示す。
【図７】図７は、エチレンをポリエチレンへ重合させる例を示す。
【図８】図８は、ＨＰＭＣ（ヒプロメロースセルロース）の構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明で意味するポリマーとは、原子の長い繰り返し鎖であり、モノマーと言われる多くの分子の連結を通じて形成されたものを意味する。前記モノマーは、同一であり得るし、又はこれらは１以上の置換化学基を持ち得る。モノマーのこれらの違いが、溶解性、柔軟性又は強度などの性質に影響を与え得る。
【００３３】
ポリマーを他の巨大分子から区別するキーとなる構成は、その鎖における原子（モノマー）の単位の繰り返しである。これは重合の際に生じるものであり、多くのモノマー分子がお互いに連結し合う。
【００３４】
図７は、エチレン（エテン）からポリエチレンへの重合例を示す。ポリエチレンの形成は、数千のエテン分子がお互いに結合して−ＣＨ２−の繰り返しユニットの鎖を形成する。前記−ＣＨ２−ユニットはポリエチレンのモノマー単位（ユニット）である。
【００３５】
本発明では、ｐＨ感受性ポリマーであって、前記ポリマーが前記溶液に浸漬される際に前記ポリマーの物理的状態が、前記溶液のｐＨがある閾値を超えると変化し得る特徴を持つｐＨ感受性ポリマーが必要となる。前記ポリマーの物理的状態の変化は、前記アルカリ性水のｐＨがある閾値よりも高くなる、又は前記酸性溶液のｐＨがある閾値よりも低くなる場合、前記ポリマーが前記溶液に溶解されることに対応する。前記ポリマーの物理的状態の変化はまた、前記アルカリ性水のｐＨがある閾値よりも高くなる、又は前記酸性溶液のｐＨがある閾値よりも低くなる場合、前記ポリマーが前記溶液で膨潤されることに対応する。この意味で、前記ポリマーの物理的状態の変化はまた、前記ポリマーの寸法の変化としても理解され得る。前記ポリマーが溶解されると、前記寸法は、前記ポリマーが全て前記溶液に溶解されるまでより小さくなっていく。前記ポリマーが膨潤される場合には、前記寸法はより大きくなっていく。
【００３６】
前記ｐＨ感受性ポリマーは、その寸法を変化させることで周囲媒体のｐＨの変化に応じる材料である。かかる材料は、膨潤するか崩壊するかはその環境のｐＨに依存する。これらは、この挙動は前記ポリマー鎖のある官能基の存在によることを示す。
【００３７】
かかるｐＨ感受性ポリマーの例は、酸性基（−ＣＯＯＨ、−ＳＯ３Ｈ）を持つポリマーであり、これらは塩基性ｐＨで膨潤し得るものであり、例えばポリアクリル酸である。他の種類のポリマーは、塩基性基（−ＮＨ２）を持つポリマーであり、酸性ｐＨで膨潤し得るものであり、例えばセルロースである。応答のメカニズムは両方の例で同じであり刺激変化である。これらの材料は、制御された薬物輸送系及び生体模倣系で広く使用されている。図８は、ＨＰＭＣ（ヒプロメロースセルロース）の構造を示し、これはセルロースを基礎樹脂とする。
【００３８】
前記溶液のｐＨ値に感受性であるポリマーの性質は、あるｐＨ値でイオン化して電荷（＋／−）を獲得するイオン化可能な官能基（−ＣＯＯＨなどの）の存在により生じる。前記ポリマー鎖は多くの類似の電荷を持つ基を持つことから反発を生じ、従って、前記材料は寸法が拡張される。ｐＨが変化し前記官能基が電荷を失う場合には逆のことが生じ、従って前記反発は消失し、前記材料は小さくなって元に戻る。
【００３９】
前記ｐＨが１１を超えるとその物理的状態が大きく変化するポリマーの例が、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｐＨ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｅｔｈｅｒ  ｈａｌｆｅｓｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ｐＨ  ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｆｉｂｅｒ  ｏｐｔｉｃｓ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ、  １９９５、（３５）１５５−１６３）」に記載され、この内容は参照されて本明細書に援用される。この文献は、２ステップで製造された、ｐＨ感受性変性ポリアクリルアミドヒドロゲルを記載する。前記ヒドロゲルの表面形態及び膨潤挙動はこの文献で研究された。
【００４０】
異なるｐＨ値で膨潤挙動を示すポリマーの他の例は、文献「Ａ  ｐＨ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ  Ｈｙｄｒｏｇｅｌ」に記載されており、これらの内容は参照されて本明細書に援用される。前記論文は、「Ｃｈｉｎｅｓｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．１７、Ｎｏ．３、ｐｐ３９９−４０２、２００６」で公開されている。前記論文は、３つの乾燥ゲルの平衡膨潤比は、１から７．０のｐＨ範囲では変化しないが、７．０を超えると前記平衡膨潤比（Ｑｅｑ）は劇的に増加する、ことを示す。この現象は、前記ポリマー側鎖の−ＣＯＯＨ基の存在に起因し得る。
【００４１】
前記２つの例で使用された材料は、本発明を実施するために使用され得る；例えば、前記第１の例で使用される材料は、溶液のｐＨが１１を超えるかどうかをモニターするために使用され、及び前記第２の例で使用される材料は、溶液のｐＨが７を超えるかどうかをモニターするために使用され得る。
【００４２】
重合プロセスを制御することで、本発明で使用するための前記ポリマーは、ある閾値ｐＨ値が超えられるまではその物理的状態を変化させないように設計され得る。どのようにしてかかるｐＨ感受性ポリマーを製造するかは、従来技術に基づき見出され、例えば前記２つの例から見出されるものであるから、本発明では詳細に記載されない。
【００４３】
説明のために、本発明による装置、システム及び方法は、例示的実施態様を参照してより詳細に説明される。しかし、開示される装置、システム及び方法は広い範囲の応用可能性を持ち、当業者には容易に明らかとなる。
【００４４】
図１から図３は、溶液のｐＨをモニターするためのｐＨモニター装置の例示的実施態様を示す。ここで提供される前記ｐＨモニター装置は、溶液を含むためのチャンバと；前記溶液に浸漬されるポリマーであって、前記ポリマーの物理的状態が、前記溶液のｐＨがある閾値を超えるかどうかに依存するポリマーと；及び前記ポリマーの物理的状態の変化を検出するための検出装置とを含む。本発明において、前記チャンバは溶液サンプルを含む容器であり、前記チャンバはまた、前記溶液がその中を流れるパイプ又はその他の適切な構造・機構であり得る。
【００４５】
図１Ａでは、ｐＨモニター装置１０が提供され、そこではポリマー１０５が前記チャンバ１０７の底部に置かれる。前記ポリマーは、前記溶液のｐＨがある閾値を超える（到達する）と、前記溶液に劇的に溶解され得る。前記検出装置１０９は、光ビームを発するための光源１０１と、前記光ビームを検出するための光学センサ１０３とを含む。前記ポリマーは、前記光源と前記光ビームとの間に置かれ、それにより、前記光ビームが前記ポリマーによりブロックされ、前記光源と光学センサは、前記ポリマーが溶解されると前記光ビームが前記光学センサで検出され得るように置かれている。前記光源及び光学センサは、赤外線シグナルを発する光学カップリング装置を使用することができる。その結果、前記光学センサが前記光ビームを検出する場合、このことは、前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されたことを示し、即ち前記ポリマーが溶解したことを示し、及びこれは前記溶解のｐＨ値がある閾値を超えたことを意味する。
【００４６】
又は、前記ｐＨ感受性ポリマーは、前記溶液のｐＨがある閾値を超えると前記溶液により劇的に膨潤する。この例では、前記ポリマー、前記光源及び前記光学センサは、前記ポリマーが膨潤する前には前記光ビームは前記光学センサで検出可能であるが、前記ポリマーが膨潤すると検出できなくなるように、置かれる。例えば、前記ポリマー１０５は前記光学センサ１０３より小さく形成され、前記光学センサを完全に覆うことがなく、従って前記光ビームが前記光学センサで検出され得る。前記ポリマーが膨潤した後、それが前記光学センサを完全に覆うこととなり、それにより前記光ビームをブロックする。その結果、前記光学センサが光ビームを検出できなくなる場合には、これは、前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されたこと、即ち前記ポリマーが膨潤したことを示す。
【００４７】
図１Ａでは、光源１０１は前記チャンバの上部に置かれ、前記光学センサは前記チャンバの底部に置かれる。又は、前記光源および前記光学センサが同じ側にあるが、お互いにある角度で配置される。図１Ｂに示されるように、他の装置１１が提供され、ここでは、前記光学センサ１０１及び前記光学センサ１０３が共に前記チャンバ上部に置かれ、前記ポリマーの底部に鏡状の表面が設けられ、これが前記光源を反射することができ、一方で前記ポリマーは反射できない。前記チャンバ１０７の底部は鏡状表面であり、ポリマーでカバーされている。前記ポリマーが溶解されると、前記光ビームは、前記チャンバの底部表面により反射された後前記光学センサで検出される。同様に、前記光源１０１と前記光学センサ１０３はまた共に前記チャンバの底部に置かれ得る。この方法で、前記ポリマーの物理的状態の変化が検出される。
【００４８】
図２は、溶液のｐＨをモニターするためのｐＨモニター装置２１の他の実施態様を示す。前記ポリマーは、前記溶液のｐＨがある閾値を超えると劇的に溶解され得る。図２では、前記検出装置２０９は２つの電極２０１を含み、これらは前記ポリマー２０５で絶縁されている。前記絶縁は、例えば前記２つの電極の少なくとも１つの表面上を前記ポリマーでコーティングすることで実施され得る、というのは前記ポリマーは非導電性であるからである。前記２つの電極は前記チャンバ２０７内の前記溶液に暴露される。前記検出装置２０９はさらに、前記２つの電極を接続された電源２１１、及び前記２つの電極が電気的に接続されたかどうかを検出するための電気センサを含む。前記電気センサは、例えば電流計、電圧計又は抵抗計であり得る。前記ポリマーが溶解されると、前記２つの電極は、前記溶液が導電性であることから前記溶液により電気的に接続され得る。その結果、前記電気センサが、前記電圧、電流又は抵抗の変化を検出したという事実は、前記ポリマーが溶解したこと、即ち前記ポリマーの物理的状態が変化したことを示す。
【００４９】
図３は、ｐＨモニター装置の他の実施態様を示す。この例では、チャンバ３０７はその中を前記溶液が流れることができるパイプである。前記ポリマーは、前記溶液のｐＨがある閾値を超えると溶解可能であり、前記ポリマー３０５が前記流れをブロックするために前記パイプ内に置かれ得る。検出装置３０９は、前記溶液の流速を検出するためのフローセンサ３０３を含む。その結果、前記溶液の流速が大きく増加するという事実は、前記ポリマーが溶解されることを示す。
【００５０】
又は、前記溶液のｐＨがある閾値を超える場合にポリマーが膨潤され得るならば、前記溶液の流速が大きく減少したという事実は、前記ポリマーが膨潤したこと、即ち前記ポリマーの物理的状態が変化することを示す。
【００５１】
前記ポリマーの物理的状態の変化で、前記ｐＨセンサ装置は、前記溶液のｐＨ値がある閾値に到達したことを検出できる。
【００５２】
このｐＨモニター装置は種々の製品で使用され得る。図４は水処理のための装置４０の例を示す。前記装置４０は、最初にある量の水道水を含む槽４０９、及び前記水道水を電解してアルカリ性水及び酸性水を得るための電解ユニット４０３を含む。前記生成されたアルカリ性水は、前記槽に戻され、及び生成された酸性水はパイプ４１５を介して他の場所へ移送される。その結果、前記槽内の水のアルカリ度が連続的に増加する。前記装置４０は前記のようなｐＨモニター装置４０１を含む。この例では、前記ｐＨモニター装置４０１は、前記槽内のアルカリ性水のｐＨ値をモニターするために使用される。前記生成されたアルカリ性水又は酸性水は前記の溶液に対応する。この例では、前記モニター装置はまた、前記酸性水の酸性度をモニターするために使用され得る。
【００５３】
図４に示されるように、前記槽からの水は前記ｐＨモニター装置へ供給される。これは前記槽内の水のｐＨ値をモニターする。前記ポリマーは、前記アルカリ性水のｐＨ値がある閾値、例えば１１を超える場合に、前記ポリマーの物理的状態が実質的に変化するように設計される。
【００５４】
前記装置４０はまた、制御装置４０７を含み、これは前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されると前記水の電解を停止させる。前記ｐＨ値は前記閾値を下回る場合には、前記電解モジュールが継続的に作動される。前記ｐＨモニター装置が、前記ｐＨ閾値が到達されたことを示す場合には、前記水の電解は前記制御装置４０７により停止されることとなる。前記制御装置が例えばスイッチを含む。前記ｐＨモニター装置４０１が、前記アルカリ性水のｐＨ値が前記閾値を超えることを検出すると、この装置は制御シグナルを発して前記スイッチを開き、それにより前記電解ユニット４０３の作動を停止させる。
【００５５】
かかる方法で、前記電解処理が制御され、アルカリ性水は既定の値を超えることはない。
【００５６】
本発明はさらに、食品を洗浄するためのシステムを提供する。前記システムは、水処理のための装置４０であって、それによりある程度のアルカリ度を持つアルカリ性水を生成する装置と、及び前記生成されたアルカリ性水を用いて食品を洗浄するための装置とを含む。前記槽内のアルカリ性水はまた、使用者が直接食品を手で洗浄するために使用され得る。この手洗浄モデルでは、ｐＨモニターは、使用者の皮膚を高アルカリ度水で損傷を受けることを防止するために非常に重要である。
【００５７】
本発明の他の側面によると、溶液のｐＨをモニターする方法が提供される。図５は、本発明の実施態様による溶液のｐＨをモニターするためのフローチャートを示す。前記方法は、前記溶液中にポリマーを浸漬するステップ５１を含み、ここでは前記ポリマーの物理的状態が、前記溶液のｐＨがある閾値を超えるかどうかに依存する。ステップ５３では、検出装置が、前記ポリマーの物理的状態の変化を検出する。前記物理的状態の変化は、前記ポリマーが実質的に膨潤するか、前記ポリマーが実質的に溶解されるかに対応する。
【００５８】
前記検出装置は、光ビームを発する光源を含み、前記ポリマーは前記光源と前記光ビームとの間に置かれる場合、前記物理的状態の変化を検出するステップ５３は、光学センサによる前記光ビームを検出するステップを含む。前記の通り、前記ポリマーが前記溶液に溶解され得る場合、前記ポリマーは前記光ビームをブロックするように置かれ、その結果前記光学センサは前記光ビームを検出できないこととなり；かつ前記ポリマーが溶解した後は、前記方法ビームは前記光学センサにより検出され得ることとなる。又は他の場合では、前記ポリマーが前記溶液により膨潤され得る場合、前記ポリマーが前記光ビームをブロックしないように置かれ、及び前記ポリマーが膨潤した後は、前記光ビームは前記光学センサで検出できない。
【００５９】
前記検出装置が前記ポリマーで絶縁された２つの電極を含み、かつ前記ポリマーが溶解されると前記２つの電極が前記溶液で電気的に接続され得る場合；及び電源が前記２つの電極と接続されている場合、前記物理的状態の変化を検出するステップ５３は、前記２つの電極が電気的に接続されているかどうかを電気センサにより検出するステップを含む。
【００６０】
前記ポリマーが、前記チャンバ内に、前記溶液の流れが前記ポリマーが膨潤するとブロックされるように置かれるか、又は前記ポリマーが前記チャンバ内に置かれ、それにより前記溶液の流れが前記ポリマーでブロックされ、且つ前記ポリマーが溶解されると前記溶液の流れが検出可能となる場合には、前記物理的状態の変化を検出するステップ５３は、前記溶液の流速を検出するステップを含む。
【００６１】
図６は、本発明の実施態様による水処理のフローチャートを示す。図６に示されるように、ステップ６１では、電解ユニットは水を電解してアルカリ性水と酸性水を得るために使用される。ステップ６３では、前記アルカリ性水又は酸性水のｐＨが、前記ステップ５１及びステップ５３によりモニターされる。さらに、ステップ６５では、前記モニターステップ６３が、前記アルカリ性水のｐＨが前記閾値に到達したことを示す場合、即ち前記ポリマーの物理的状態の変化が検出されたことを示す場合には、水の電解は停止される。
【００６２】
本発明はさらに食品を洗浄する方法を提供する。前記方法は、アルカリ性水及び酸性水を得るために前記の方法による水の処理のステップと；かつ前記アルカリ性水を用いて食品を洗浄するステップとを含む。
【００６３】
機能を実現するために、ハードウェアやソフトウェアの手段、又はハードウェアとソフトウェアの手段の組み合わせによる種々の方法が存在する。この意味で、図面は非常に説明的であり、それぞれは本発明の１つの可能な実施態様を示すにすぎない。例えば、前記制御装置４０７、検出装置１０９、２０９、３０９は、異なる命令コードを記憶させた複数のメモリ、即ち１以上のマイクロプロセッサ、複数の配線印刷基板及び何らかのハードウェアが実装されていてよい。
【００６４】
留意されるべきことは、前記の実施態様は本発明を説明するためであり限定するものではない、ということであり、かる理解されるべきことは、種々の変形例及び変法例が本発明の本質及び範囲から離れることなく当業者には理解される、ということである。かかる変更例及び変法例は、本発明及び特許請求の範囲の範囲に含まれる。本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲で定められる。加えて、特許請求の範囲での参照符号は特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。用語「含む」およびその関連用語は請求項に記載される以外の要素やステップを排除するものではない。要素やステップに先行する「ひとつの」、「ある」はそれらが複数であることを除外するものではない。
【図１Ａ】
0005894998.tif 000002
【図１Ｂ】
0005894998.tif 000003
【図２】
0005894998.tif 000004
【図３】
0005894998.tif 000005
【図４】
0005894998.tif 000006
【図５】
0005894998.tif 000007
【図６】
0005894998.tif 000008
【図７】
0005894998.tif 000009
【図８】
0005894998.tif 000010