(57)【要約】【課題】本発明は、測定の手間を軽減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨと濃度を測定できる次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法およびそれを用いたｐＨ測定装置および次亜塩素酸水溶液製造装置および空気浄化装置を提供することを目的としている。【解決手段】第一の波長として２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度により次亜塩素酸水溶液中の非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、第二の波長として２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度により次亜塩素酸水溶液中の解離型次亜塩素酸濃度を測定する。酸解離定数ｐＫａが既知である場合に、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比から、次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得ることを含んでなる次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定する方法であって、
第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比から、
次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比を比較することにより、
次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得る次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法。
【請求項２】
次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置であって、
次亜塩素酸水溶液に光を発光する発光部と、
次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセルと、
前記セルを透過した光を検出する光検出部と、
光の波長切替を制御する制御部と、
第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報を記憶する記憶部と、
前記光検出部より得られた値から演算を行う演算部から構成され、
第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比と次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比とを比較することにより、
次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得る次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置。
【請求項３】
第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、
第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸の濃度を関連付けた対比表であり、
または、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、
第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸の濃度を関連付けた対比表であり、
または、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、
次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比に基づいて次亜塩素酸水溶液のｐＨを導く計算式である、
請求項２に記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置。
【請求項４】
前記第一の波長が２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長であり、
または、前記第二の波長が２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長である、
請求項１に記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法。
【請求項５】
前記第一の波長が２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長であり、
または、前記第二の波長が２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長である、
請求項２または３に記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置。
【請求項６】
次亜塩素酸水溶液を供給する供給手段と、
次亜塩素酸水溶液の濃度を調整する濃度調整手段と、
次亜塩素酸水溶液のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、
次亜塩素酸水溶液に光を発光する発光部と、
次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセルと、
前記セルを透過した光を検出する光検出部と、
光の波長切替を制御する制御部と、
第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、を記憶する記憶部と、
前記光検出部より得られた値から演算を行う演算部を備え、
第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、
測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比と次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比とを比較することにより得られた次亜塩素酸水溶液の濃度とｐＨの推定値に基づいて、
前記濃度調整手段により次亜塩素酸濃度を調整し、前記ｐＨ調整手段によりｐＨを調整した次亜塩素酸水溶液を製造する次亜塩素酸水溶液製造装置。
【請求項７】
前記供給手段と前記濃度調整手段が隔膜を有する電解ユニットであり、
前記ｐＨ調整手段が前記電解ユニットの前記隔膜で隔てられた領域の水溶液を混合する混合手段であることを特徴とする請求項６記載の次亜塩素酸水溶液製造装置。
【請求項８】
請求項６から７のいずれか一項に記載の次亜塩素酸水溶液製造装置を備えた空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法およびそれを用いたｐＨ測定装置および次亜塩素酸水溶液製造装置および空気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定するには、ガラス電極と比較電極の間の電位差よりｐＨを測定する方法を用いていた。（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９３２４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
次亜塩素酸水溶液を除菌脱臭や洗浄などの用途で活用する場合には、使用目的に応じた適正条件に次亜塩素酸水溶液のｐＨと次亜塩素酸濃度を個別に調整する必要があり、次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定は別々の手段で実施していた。そのため、測定の手間が増えることが課題であった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであり、測定の手間を軽減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できる次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法それを用いた測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、この目的を達成するために本発明は、次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定する方法であって、第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比から、次亜塩素酸の酸解離定数により求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比を比較することにより、次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得る次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法である。そして、これら手段により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明は、異なる二波長の吸光度を測定することで得られた非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比から、ｐＫａが既知の場合には非解離型次亜塩素酸と解離型次亜塩素酸の濃度の比からｐＨを算出できることにより、次亜塩素酸水溶液のｐＨと次亜塩素酸濃度を同時に測定することで、測定の手間を低減し、簡便に測定できるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】次亜塩素酸水溶液の吸光スペクトルを示す図
【図２】次亜塩素酸水溶液のｐＨと解離型次亜塩素酸と非解離型次亜塩素酸存在比率の関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態２のｐＨ測定装置のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２のｐＨ測定方法のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態３の次亜塩素酸水溶液製造装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態３の次亜塩素酸水溶液製造装置の動作フローチャート
【図７】本発明の実施の形態４の次亜塩素酸水溶液製造装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態４の隔膜を有する電解ユニットの説明図
【図９】本発明の実施の形態４の次亜塩素酸水溶液製造装置の動作フローチャート
【図１０】本発明の実施の形態５の空気浄化装置の概略図
【図１１】本発明の実施の形態５の空気浄化装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の請求項１記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定する方法は、第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比から、
次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比を比較することにより、次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得る次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できるという効果を奏する。
【００１１】
また、請求項２記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置は、次亜塩素酸水溶液に光を発光する発光部と、次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセルと、前記セルを透過した光を検出する光検出部と、光の波長切替を制御する制御部と、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報を記憶する記憶部と、上記光検出部より得られた値から演算を行う演算部から構成され、第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比と次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比を比較することにより、次亜塩素酸水溶液のｐＨの推定値を得る次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置であることを特徴とする。
【００１２】
これにより、二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できる装置を提供できるという効果を奏する。
【００１３】
また、請求項３記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置は、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸の濃度を関連付けた対比表であり、または、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸の濃度を関連付けた対比表であり、または、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報が、次亜塩素酸の酸解離定数と、非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比に基づいて次亜塩素酸水溶液のｐＨを導く計算式である、ことを特徴とする。
【００１４】
これにより、二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できる測定装置を提供できるという効果を奏する。
【００１５】
また、請求項４記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法は、前記第一の波長が２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長であり、または、前記第二の波長が２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長と２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項５記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置は、前記第一の波長が２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長であり、または、前記第二の波長が２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長と２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定の手間を軽減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できる測定装置を提供できるという効果を奏する。
【００１９】
また、請求項６記載の次亜塩素酸水溶液製造装置は、次亜塩素酸水溶液を供給する供給手段と、次亜塩素酸水溶液の濃度を調整する濃度調整手段と、次亜塩素酸水溶液のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、次亜塩素酸水溶液に光を発光する発光部と、次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセルと、前記セルを透過した光を検出する光検出部と、光の波長切替を制御する制御部と、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報と、を記憶する記憶部と、前記光検出部より得られた値から演算を行う演算部を備え、第一の波長の吸光度により非解離型次亜塩素酸濃度を測定し、第二の波長の吸光度により解離型次亜塩素酸濃度を測定し、測定された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比と次亜塩素酸の酸解離定数から求められている非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比を比較することにより得られた次亜塩素酸水溶液の濃度とｐＨに基づいて、前記濃度調整手段により次亜塩素酸濃度を調整し、前記ｐＨ調整手段によりｐＨを調整した次亜塩素酸水溶液を製造する次亜塩素酸水溶液製造装置であることを特徴とする。
【００２０】
これにより、二波長の吸光度を測定するのみで、次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定でき、あわせて次亜塩素酸水溶液の濃度をも測定と調整できることで、本来であれば二手段で次亜塩素酸濃度とｐＨを測定していたが、一手段にすることが可能であり、小サイズ化、低コスト化が可能という効果を奏する。
【００２１】
また、請求項７記載の次亜塩素酸水溶液製造装置は、請求項３記載の次亜塩素酸水溶液製造装置の供給手段と濃度調整手段が塩化物イオンを含む液体と隔膜を有する電解ユニットであり、ｐＨ調整手段が電解ユニットの隔膜で隔てられた領域の水溶液を混合する混合手段であることを特徴とする。
【００２２】
これにより、供給手段と濃度調整手段を一つにすることが可能で、かつ混合手段によりｐＨを調整できるので、別途ｐＨ調整剤を必要としないことで、小サイズ化が可能という効果を奏する。
【００２３】
また、請求項８記載の空気浄化装置は、請求項６から７のいずれか一項に記載の次亜塩素酸水溶液製造装置を備えた空気浄化装置であることを特徴とする。
【００２４】
これにより、測定の手間を軽減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できるので、小サイズ、低コストで、除菌、脱臭性能を高めることができる空気浄化装置を簡単な構成で提供することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
実施の形態１では請求項１記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法について説明する。
【００２７】
図１の次亜塩素酸水溶液の吸光スペクトルに示すように、第一の波長と第二の波長の光に対して吸収のピークをもっている。第一の波長を含む２２０ｎｍ〜２５０ｎｍの光に対する吸収は非解離型次亜塩素酸（化学式ＨＣｌＯ）に対応する吸収であり、第二の波長を含む２６０ｎｍ〜３５０ｎｍの光に対する吸収は解離型次亜塩素酸（化学式ＣｌＯ−）に対応する吸収であることが知られている。
【００２８】
図２は次亜塩素酸水溶液がｐＨにより非解離型次亜塩素酸と解離型次亜塩素酸の存在比率が変化することを示している。グラフの左縦軸は非解離型次亜塩素酸の存在比率を示し、右縦軸は解離型次亜塩素酸の存在比率を示している。横軸にはｐＨを示している。ｐＨがアルカリ性になるにつれ、非解離型の次亜塩素酸の存在比率が低下し、解離型次亜塩素酸の存在比率が上昇していることを示している。
【００２９】
これらは、式１に示すように非解離型次亜塩素酸と解離型次亜塩素酸が平衡関係になっていることと、式２に示すようにｐＨと酸解離定数ｐＫａと非解離型次亜塩素酸と解離型次亜塩素酸の濃度（［ＨＣｌＯ］、［ＣｌＯ−］は濃度を示す。）には関係があることから、示される。なお、図２は酸解離定数ｐＫａ＝７．５における非解離型次亜塩素酸と解離型次亜塩素酸の存在比率の変化を示している。
【００３０】
ＨＣｌＯ⇔Ｈ＋＋ＣｌＯ−    ・・・式１
ｐＨ＝ｐＫａ＋ｌｏｇ１０（［ＣｌＯ−］／［ＨＣｌＯ］）    ・・・式２
よって、酸解離定数ｐＫａが既知である場合には、非解離型次亜塩素酸の濃度と解離型次亜塩素酸の濃度を測定すれば式２から次亜塩素酸水溶液のｐＨを算出することができる。
【００３１】
そこで本発明は、測定対象の水溶液のｐＫａが推定でき、次亜塩素酸以外の成分のうち２２０〜３５０ｎｍの波長において光の吸収をもつ成分が多く含まれていない場合において、推定した酸解離定数ｐＫａと、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度により測定した非解離型次亜塩素酸濃度と、２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度により測定した解離型次亜塩素酸濃度とを用いて次亜塩素酸水溶液のｐＨを求めるものである。
【００３２】
次亜塩素酸水溶液の吸光度は、２２０〜３５０ｎｍの波長を透過できる石英などの素材で構成されたセルに次亜塩素酸水溶液を入れ、そのセルに２２０〜３５０ｎｍの波長を含む光を発生させる発光部から照射し、セルを透過した光の強度の増減、つまり吸光度を測定する光検出部によって測定することができる。
【００３３】
次亜塩素酸水溶液中の次亜塩素酸の濃度は、既知の異なる濃度の次亜塩素酸水溶液の吸光度を事前に測定することで得られた検量線から求めることができる。つまり、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度から検量線により非解離型次亜塩素酸濃度を求め、２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度から検量線により解離型次亜塩素酸濃度を算出することができる。
【００３４】
次亜塩素酸水溶液の吸光度を測定するための発光部は、発生させる波長によって選択することができ、必要に応じて光源の種類を変更することや、複数の光源を設置することも可能であり、重水素ランプ、タングステンランプ、キセノンランプやＬＥＤなどが用いられる。
【００３５】
セル内部の次亜塩素酸水溶液を透過した光の強度を検出する光検出部は、光電子増倍管、フォトダイオードなどの光半導体、などが用いられる。
【００３６】
これにより、次亜塩素酸水溶液の少なくとも二波長における吸光度を測定するのみで、次亜塩素酸水溶液の濃度を測定でき、あわせて次亜塩素酸水溶液のｐＨをも測定できることで、測定の手間を低減し、簡便に測定できるという効果を奏するものである。
【００３７】
（実施の形態２）
図３には請求項２記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置のブロック図を示し、図４には次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法のフローチャートを示す。
【００３８】
図３では次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置１における情報の流れを実線で、光の透過を点線で示している。
【００３９】
この次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置１は、所定の波長の光を発光する発光部３と、次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセル７と、セル７を透過した光を検出する光検出部４と、光の投射／非投射、光の波長切替などを制御する制御部２と、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係などをあらかじめ記憶する記憶部６と、上記光検出部より得られた値から演算を行う演算部５から構成される。
【００４０】
上記構成における、次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置１の動作を説明する。
【００４１】
セル７には次亜塩素酸水溶液が入っており、そのセル７に発光部３より発生した２２０〜３５０ｎｍの波長の光が投射され、透過した光を光検出部４にて検出する。この時、発光部３は制御部２によって制御され、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の光と２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の光をそれぞれ投射することが出来る。そして光検出部４で検出した２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長と２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の光の強度の増減、つまり吸光度の情報を演算部５に送る。演算部５では、記憶部６であらかじめ記憶してある、２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係や、２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係や、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係などから参照し、演算することによってセル７内の次亜塩素酸水溶液のｐＨを推定する。
【００４２】
次に、図４を用いて、次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定方法を説明する。
ステップＳ１において制御部２、発光部３、セル７、光検出部４によって２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定する。そしてステップＳ２では、ステップＳ１で得た２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度と記憶部６にあらかじめ格納してある非解離型次亜塩素酸の検量線を参照し、演算部５で非解離型次亜塩素酸濃度を算出する。ステップＳ３でも同様に制御部２、発光部３、セル７、光検出部４によって２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定する。そしてステップＳ４では、ステップＳ３で得た２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度と記憶部６にあらかじめ格納してある解離型次亜塩素酸の検量線を参照し、演算部５で解離型次亜塩素酸濃度を算出する。そして、ステップＳ５で、ステップＳ２で算出した非解離型次亜塩素酸濃度とステップＳ４で算出した解離型次亜塩素酸濃度と、記憶部６にあらかじめ格納してあるｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係（式２）を参照し、演算部５にて次亜塩素酸水溶液のｐＨを推定する。
【００４３】
これにより、二波長の吸光度を測定するのみで、測定の手間を低減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できる装置を提供できるという効果を奏する。
【００４４】
なお、本実施の形態では、最初に２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定し、次に２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定しているが、この測定順に限るものではなく、最初に２６０〜３５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定し、次に２２０〜２５０ｎｍにおけるいずれかの波長の吸光度を測定するようにしても良い。
【００４５】
（実施の形態３）
図５に示すように、請求項６記載の次亜塩素酸水溶液製造装置２１は、次亜塩素酸水溶液を供給する供給手段２３と、次亜塩素酸水溶液の濃度を調整する濃度調整手段２４と、次亜塩素酸水溶液のｐＨを調整するｐＨ調整手段２５と、実施の形態２に記載の次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６と水温測定手段３２とそれらを統合して制御する制御部２２を備えている。
【００４６】
図５では次亜塩素酸水溶液製造装置２１における情報の流れを実線で、光の透過を太い矢印で、次亜塩素酸水溶液の流れを点線で示している。
【００４７】
次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６は、所定の波長の光を発光する発光部２７と、次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセル３１と、セル３１を透過した光を検出する光検出部２８と、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係などをあらかじめ記憶する記憶部３０と、光検出部２８より得られた値から演算を行う演算部２９から構成される。発光部２７からの光の投射／非投射、光の波長切替などを制御部２２により制御する。演算部２９で演算された数値は制御部２２に伝達される。
【００４８】
供給手段２３の一例は、次亜塩素酸水溶液を貯水するタンクや、塩化物イオンを含む液体を電気分解することによって次亜塩素酸水溶液を製造する電解ユニットである。
【００４９】
濃度調整手段２４の一例は、貯水されたタンクより投入する次亜塩素酸水溶液と、次亜塩素酸水溶液とは別に貯水された次亜塩素酸を含まない水との混合比を制御する混合手段や、電気分解にて生成される次亜塩素酸の量を制御する混合手段である。
【００５０】
ｐＨ調整手段２５は、ｐＨ調整剤として酸やアルカリを次亜塩素酸水溶液に添加する手段である。
【００５１】
次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６は実施の形態１および２で示したように、発光部２７（３）とセル３１（７）と光検出部２８（４）を備えており、光検出部２８（４）によりセル３１（７）内の次亜塩素酸水溶液の吸光度を測定する。
【００５２】
以上の構成によって、次亜塩素酸水溶液製造装置の動作を説明する。
【００５３】
動作は図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
ステップＳ１１では次亜塩素酸水溶液が図示しない次亜塩素酸水溶液貯留部からセル３１に供給され、ステップＳ１２にて図示しない水温検出手段において水温が測定される。測定された水温情報は次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６へ送られ、水温によって変動する酸解離定数の補正のために使用される。そしてステップＳ１３では次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６にて次亜塩素酸濃度が測定され、ステップＳ１４で次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６の記憶部３０に格納してある所定の濃度であるかを演算部２９にて比較する。所定の濃度であればステップＳ１６に進み、所定の濃度でなければ、ステップＳ１５において濃度調整手段２４にて濃度調整が実施された後、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６にてｐＨが算出され、ステップＳ１７で次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置２６の記憶部３０に格納してある所定のｐＨであるかを演算部２９にて比較する。所定のｐＨであれば次亜塩素酸水溶液の製造処理を終了し、次亜塩素酸水溶液が製造される。所定のｐＨでなければ、ステップＳ１８においてｐＨ調整手段２５にてｐＨ調整が実施され、所定水質の次亜塩素酸水溶液の製造処理を終了し、次亜塩素酸水溶液が製造される。
【００５５】
これにより、次亜塩素酸水溶液の吸光度で次亜塩素酸水溶液のｐＨと次亜塩素酸水溶液の濃度を測定することができる。また、従来は二つの手段で次亜塩素酸濃度とｐＨを測定して次亜塩素酸の濃度とｐＨを所望の数値になるように調整していたが、本実施の形態の構成では、一つの手段で次亜塩素酸濃度とｐＨを測定して次亜塩素酸の濃度とｐＨを所望の数値になるように調整することが可能であり、小サイズ化、低コスト化が可能という効果を奏する。
【００５６】
なお、濃度調整手段２４とｐＨ調整手段２５の処理の順番は前後しても同様の機能を果たすよう動作すれば、問題ない。
【００５７】
さらに、水温を検出する水温測定手段３２を追加し、測定された水温に関する情報をｐＨ調整手段２５へ送っても良い。更に、次亜塩素酸水溶液の水温と次亜塩素酸の解離定数の関係は公知なので、測定された次亜塩素酸水溶液の水温における解離定数をｐＨ調整手段２５の式２へ導入し、次亜塩素酸水溶液の吸光度から算出された非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度の比率から、ｐＨを算出することができる。
【００５８】
これにより、水温変化による酸解離定数の変動を補正することで次亜塩素酸水溶液のｐＨを精度よく測定することができるという効果を奏する。
【００５９】
（実施の形態４）
図７に示すように、請求項７記載の次亜塩素酸水溶液製造装置について説明する。
【００６０】
図７では次亜塩素酸水溶液製造装置４１における情報の流れを実線で、光の透過を太い矢印で、次亜塩素酸水溶液の流れを点線で示している。
【００６１】
次亜塩素酸水溶液製造装置４１は隔膜式電解ユニット４３と混合手段４４と次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５と水温測定手段４６とそれらを統合して制御する制御部４２
を備えている。次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５は、実施の形態３と同様に所定の波長の光を発光する発光部４７と、次亜塩素酸水溶液に光を透過させるためのセル５１と、セルを透過した光を検出する光検出部４８と、第一の波長の吸光度と非解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、第二の波長の吸光度と解離型次亜塩素酸濃度との関係を示す情報や、ｐＨと次亜塩素酸の酸解離定数と非解離型次亜塩素酸濃度と解離型次亜塩素酸濃度との関係などをあらかじめ記憶する記憶部５０と、上記光検出部より得られた値から演算を行う演算部４９から構成される。
【００６２】
次亜塩素酸水溶液製造装置４１は、次亜塩素酸水溶液の供給手段と濃度調整手段が隔膜を有する隔膜式電解ユニット４３に相当し、ｐＨ調整手段が隔膜式電解ユニット４３の隔膜で隔てられた領域の水溶液を混合する混合手段４４に相当する。
【００６３】
図８に隔膜式電解ユニット４３の説明図を示す。
【００６４】
隔膜式電解ユニット４３は電解槽６１と隔膜６２とアノード６３とカソード６４と直流電源６５を備えている。アノード６３とカソード６４はそれぞれ直流電源６５に電気的に接続されている。隔膜６２は水溶液中のイオンを通過させるが水の流通は抑制する。
【００６５】
図８中の実線は原子、分子、電子、各種イオンの反応や移動を示し、破線はナトリウムイオンが隔膜６２を通過して移動する様子を示す。
【００６６】
図８に示すように、隔膜６２（陽イオン交換膜）により内部を分割した電解槽６１の内部で塩化物イオンを含む液体を電解すると、隔膜６２を隔てアノード６３側とカソード６４側でそれぞれ電気分解による反応がおこり、アノード６３側では次亜塩素酸が生成され、かつ酸性の溶液となる。一方、カソード６４側ではアルカリ性の溶液が生成される。次亜塩素酸濃度は、電気分解において流す電荷量、つまり電流値と通電時間によって増減する。
【００６７】
よって、隔膜式電解ユニット４３は次亜塩素酸水溶液の供給手段かつ次亜塩素酸濃度調整手段として機能する。
【００６８】
次に混合手段４４について説明する。
【００６９】
混合手段４４は図示しないが、電解ユニットの隔膜で隔てられたアノード側の領域とカソード側の領域から個別に水溶液を取り出し、任意の割合で水溶液を混合するものである。
【００７０】
例えば、隔膜式電解ユニット４３の隔膜６２で隔てられたそれぞれの領域の底部近傍に流量調整バルブを備えた排出口をそれぞれ設け、流量調整バルブの開閉量を個別に調整し、アノード側の排出口から出てきた水溶液とカソード側の排出から出てきた水溶液を接触混合させる手段などである。
【００７１】
上記構成での次亜塩素酸水溶液製造装置の動作を図９を用いて説明する。
【００７２】
ステップＳ２１では隔膜式電解ユニット４３によって、隔膜６２によって隔てられた領域のアノード６３側では次亜塩素酸水溶液と酸性水溶液が、カソード６４側ではアルカリ性水溶液が生成され、それら隔膜６２に隔てられた領域にはそれぞれ流量調整バルブが設けられており、流量を調整し出てきた水溶液が接触混合されることによって次亜塩素酸水溶液が供給される。
【００７３】
そしてステップＳ２２にて水温が測定される。測定された水温情報は次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５へ送られ、水温によって変動する酸解離定数の補正のために使用される。そしてステップＳ２３では次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５にて次亜塩素酸濃度が測定され、ステップＳ２４で次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５の記憶部に格納してある所定の濃度であるかを演算部にて比較する。所定の濃度であればステップＳ２６に進み、所定の濃度でなければ、ステップＳ２５で濃度調整される。ステップＳ２５の濃度調整は隔膜式電解ユニット４３で流す電荷量を変化させることで行われる。
【００７４】
ステップＳ２５にて濃度調整が実施された後、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５にてｐＨが算出され、ステップＳ２７で次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置４５の記憶部に格納してある所定のｐＨであるかを演算部にて比較する。所定のｐＨであれば終了し、所定のｐＨでなければ、ステップＳ２８のｐＨ調整手段にてｐＨ調整が実施され、所定水質の次亜塩素酸水溶液が製造される。
【００７５】
ステップＳ２８のｐＨ調整は、流量調整バルブの調整によって混合される次亜塩素酸水溶液と酸性水溶液の比率を変化させることによってなされる。
【００７６】
これにより、実施の形態３の供給手段と濃度調整手段を一つにすることが可能で、かつ実施の形態３のｐＨ調整手段が混合手段であるので、別途ｐＨ調整剤を必要としないことで、小サイズ化という効果を奏する。
【００７７】
なお、混合手段４４の他の方法としては、それぞれの領域から個別にポンプで水溶液を汲み上げて任意の割合で混合する方法や、排出口の片側の流量のみを調整して、任意の割合で水溶液を混合しても構わない。隔膜６２で隔てられたそれぞれの領域から個別に水溶液を取り出して任意の割合で混合することができれば、同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（実施の形態５）
実施の形態５では本発明の次亜塩素酸水溶液製造装置を備えた空気浄化装置について説明する。
【００７９】
図１０に示すように、本実施の形態の空気浄化装置は、略箱形状の本体ケース８１の側面に、室内空気を吸込む略四角形状の吸気口８２を設け、また本体ケース８１の天面には、浄化された空気を吹き出す略四角形状の吹出口８３を設けている。
【００８０】
図１１は、空気浄化装置の本体ケース８１内部を説明する図であり、送風手段８４は、本体ケース８１の上部に設けられ、モータとモータにより回転する羽根車とそれらを囲むケースとから構成されるいわゆるシロッコファンとして形成されている。
【００８１】
また、次亜塩素酸水溶液製造装置８５は、水を貯水するトレイ８６と、トレイ８６に水を供給する給水タンク８７と、隔膜を有する電解ユニット８８と、隔膜に隔てられた水溶液を混合する混合部９１と、次亜塩素酸水溶液の濃度とｐＨを測定するセンサ部９２から形成されている。
【００８２】
製造された次亜塩素酸水溶液は、トレイ８６内のフィルター部８９へ供給され、フィルター部８９の一部が次亜塩素酸水溶液に浸漬している。
【００８３】
トレイ８６は、天面を開口した箱形状で、水を貯水できる構造となっており、本体ケース８１の下部に配置され、本体ケース８１から水平方向にスライドして着脱可能となっている。
【００８４】
給水タンク８７は本体ケース８１内部の正面側に、トレイ８６に内蔵される形で設置され、トレイ８６から着脱可能な構造となっている。
【００８５】
給水タンク８７はキャップにより密閉できる構造となっているが、トレイ８６に給水タンク８７を設置すると、キャップに設けられた水栓が解放され、水がトレイ８６に供給される構造となっている。トレイ８６の水面が給水タンク８７の水栓の位置まで上昇してくると、水面により給水タンク８７の水栓が密閉され、水の供給が停止し、常に一定量の水を供給することができる。
【００８６】
電解ユニット８８は、隔膜と電極板とケースによって構成されており、ケース内は隔膜によって分けられており、それぞれの領域に電極板がそれぞれ入っている。この電解ユニット８８に給水タンク８７より水が流入し、これらの電極に通電することにより塩化物イオンを含む水を電気化学的に電気分解し、次亜塩素酸水溶液を生成させる。塩化物イオンを含む水は、例えば、水道水に塩化ナトリウムを溶解させた水を用いることができる。
【００８７】
混合部９１は電解ユニット８８の後段に設置されており、電解ユニット８８内の各領域で生成された水溶液を混合することで、ｐＨを調整する。
【００８８】
センサ部９２が次亜塩素酸水溶液の濃度とｐＨを測定し、電解ユニット８８と混合部９１を制御することで、所望の濃度とｐＨの次亜塩素酸水溶液をフィルター部８９へ供給する。
【００８９】
フィルター部８９は、トレイ８６において次亜塩素酸水溶液と、送風手段８４によって本体ケース８１内に吸込まれた室内空気とを接触させる部材である。フィルター部８９は、中空円筒状に構成され、円筒部分に空気が流通可能な孔を備えており、その円筒の一部がトレイ８６の次亜塩素酸水溶液に浸漬するように、トレイ８６に回転自在に内蔵されている。
【００９０】
そして、空気流路には吸気口８２からフィルター部８９、送風手段８４、吹出口８３があり、フィルター部８９は駆動部９０により回転駆動され、トレイ８６から供給される次亜塩素酸水溶液と、送風手段８４によって本体ケース８１内に吸込まれた室内空気を連続的に接触させる構造となっている。
【００９１】
また、フィルター部８９の回転方向は、水面上では、風上から風下へ向けて回転するようにしている。
【００９２】
なお、フィルター部８９を構成する材料としては、セルロース等の紙や木質素材をコルゲート形状に加工したもの、絹・毛・綿・麻等の天然繊維、レーヨン・アセテート・トリアセテート等の合成繊維をコルゲート状にしたもの、セラミックスハニカムなどを用いることができる。たとえば合成繊維ではポリオレフィン、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテート、トリアセテート、プロミックスなどが挙げられる。天然繊維としては、絹、毛、綿、麻などが挙げられる。ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコールスポンジ、ナイロンマイクロファイバーなどを用いても良い。セルロース等の紙や木質素材、絹・毛・綿・麻等の天然繊維、レーヨン・アセテート・トリアセテート等の合成繊維、セラミックスを用いてもよい。またポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタラート樹脂）、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）、セルロース系材料又はセラミック系材料等が使用され、本実施例では、フィルター部８９の材質は次亜塩素酸水溶液への耐性が強いポリエステルが採用される。
【００９３】
以上の構成において、空気浄化装置の動作を説明する。
【００９４】
給水タンク８７により水道水がトレイ８６に供給される。このときユーザーにより、塩化ナトリウムが同時にトレイ８６に投入される。塩化物イオンを含んだ水に対して、電解ユニット８８が通電され、電気分解して次亜塩素酸水溶液を生成する。センサ部９２で次亜塩素酸水溶液の濃度とｐＨを測定し、電解ユニット８８と混合部９１を制御することで、所望の濃度とｐＨの次亜塩素酸水溶液が得られる。次亜塩素酸水溶液はフィルター部８９へ供給すされる。
【００９５】
フィルター部８９は回転することにより次亜塩素酸水溶液を浸漬し保持することができる。
【００９６】
そして室内空気は、送風手段８４が空気流路に吸気口８２から送風することにより、本体ケース８１内に吸込まれて通過する。
【００９７】
その際、本体ケース８１内に吸込まれた室内空気に含まれる細菌、真菌（カビ）、ウイルス、臭気物質などは、フィルター部８９に保持された次亜塩素酸水溶液と接触し除菌・脱臭されることで、浄化された空気が吹出口８３から室内に供給されることになる。
【００９８】
室内空気通過後のフィルター部８９は回転に伴い空気中から再度次亜塩素酸水溶液中へ入り、新鮮な次亜塩素酸水溶液を保持し、空気中へ出て行く。
【００９９】
細菌、ウイルスなどに対する除菌効果を高めるためには、次亜塩素酸濃度を高め、ｐＨを酸性にすることが有効である。一方、臭気物質などの脱臭には、次亜塩素酸濃度を高め、ｐＨをアルカリ性にすることが有効である。本実施の形態では用途に応じて次亜塩素酸濃度とｐＨを所望の数値になるように制御できるということで、必要なときに必要な除菌・脱臭効果を生み出せる次亜塩素酸水溶液製造装置を活用した空気浄化装置を得られる。
【０１００】
また、二波長の吸光度を測定するのみで、次亜塩素酸水溶液のｐＨを測定でき、あわせて次亜塩素酸水溶液の濃度をも測定と調整できる。従来は二手段別々に次亜塩素酸濃度とｐＨを測定していたが、本実施の形態では一手段にすることが可能であり、次亜塩素酸水溶液製造装置を活用した空気浄化装置を小サイズ化、低コスト化することが可能である。
【０１０１】
また、次亜塩素酸水溶液の供給と濃度調整を電解ユニット８８一つででき、かつｐＨの調整が混合部９１であるので、別にｐＨ調整剤を用意する必要がないことで、次亜塩素酸水溶液製造装置を活用した空気浄化装置を小サイズ化することが可能であるという効果を奏する。
【０１０２】
以上のように、本実施の形態の空気浄化装置によれば、測定の手間を軽減し、簡便に次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定と次亜塩素酸濃度測定を同時に実施できるので、小サイズ、低コストで、除菌、脱臭性能を高めることができる空気浄化装置を簡単な構成で提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
除菌、洗浄、脱臭などに広く用いられる次亜塩素酸水溶液の次亜塩素酸濃度測定、ｐＨ測定用途への活用や、所望の濃度とｐＨに調整された次亜塩素酸水溶液を利用する目的での活用等が期待される。
【符号の説明】
【０１０４】
１    次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置
２    制御部
３    発光部
４    光検出部
５    演算部
６    記憶部
７    セル
２１    次亜塩素酸水溶液製造装置
２２    制御部
２３    供給手段
２４    濃度調整手段
２５    ｐＨ調整手段
２６    次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置
２７    発光部
２８    光検出部
２９    演算部
３０    記憶部
３１    セル
３２    水温測定手段
４１    次亜塩素酸水溶液製造装置
４２    制御部
４３    隔膜式電解ユニット
４４    混合手段
４５    次亜塩素酸水溶液のｐＨ測定装置
４６    水温測定手段
４７    発光部
４８    光検出部
４９    演算部
５０    記憶部
５１    セル
６１    電解槽
６２    隔膜
６３    アノード
６４    カソード
６５    直流電源
８１    本体ケース
８２    吸気口
８３    吹出口
８４    送風手段
８５    次亜塩素酸水溶液製造装置
８６    トレイ
８７    給水タンク
８８    電解ユニット
８９    フィルター部
９０    駆動部
９１    混合部
９２    センサ部
【図１】
2017120246.tif 000003
【図２】
2017120246.tif 000004
【図３】
2017120246.tif 000005
【図４】
2017120246.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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