(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食塩水の電気分解水のみから成り、pHが３以下で、次亜塩素酸濃度が0.2ppm以上、2ppm以下であることを特徴とする低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水。
【請求項２】
隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により流路を形成し、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を陽極板により形成し、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を陰極板により形成し、流路に食塩水を通水し、流路を流れる食塩水の流水を電気分解し、流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陽極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水の層を取り出すことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成する方法。
【請求項３】
隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により流路を形成し、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を陽極板により形成し、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を陰極板により形成し、流路に食塩水を通水し、流路を流れる食塩水の流水を電気分解し、流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陰極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水の層を取り除くことを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成する方法。
【請求項４】
流路を形成する壁面間の距離を0.5mm以下とすることを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載の方法。
【請求項５】
電気分解電力を可変制御することを特徴とする請求の範囲第２項乃至第４項の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
食塩水中の食塩濃度を可変制御することを特徴とする請求の範囲第２項乃至第５項の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成された第１流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、第１流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して第１流路に連通する強酸性水取出し用の第２流路と、第１流路の下流端に連通する強アルカリ性水取出し用の第３流路と、第１流路の上流端に連通する食塩水供給用の第４流路とを有する電気分解槽と、電気分解槽の第４流路に連通する食塩水タンクと、陽極板と陰極板との間に電圧を印加する直流電源装置とを備えることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成する装置。
【請求項８】
隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成された第１流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、第１流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して第１流路に連通する強アルカリ性水取出し用の第２流路と、第１流路の下流端に連通する強酸性水取出し用の第３流路と、第１流路の上流端に連通する食塩水供給用の第４流路とを有する電気分解槽と、電気分解槽の第４流路に連通する食塩水タンクと、陽極板と陰極板との間に電圧を印加する直流電源装置とを備えることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成する装置。
【請求項９】
第１流路を形成する壁面間距離は0.5mm以下であることを特徴とする請求の範囲第７項又は第８項に記載の装置。
【請求項１０】
電気分解電力を可変制御する制御装置を備えることを特徴とする請求の範囲第７項乃至第９項の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
電気分解槽の第４流路に供給される食塩水中の食塩濃度を可変制御する制御装置を備えることを特徴とする請求の範囲第７項乃至第10項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成する装置。
【請求項１２】
無隔膜型電気分解槽と、食塩水タンクと、捨て水回収タンクと、食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と、直流電源装置と、制御装置とを備え、無隔膜型電気分解槽は、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平滑な壁面により形成された通水流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、通水流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して通水流路に連通する酸性水回収流路と、通水流路の下流端に連通するアルカリ性水回収流路と、通水流路の上流端に連通する食塩水供給流路とを有し、食塩水供給流路は食塩水タンクに連通し、アルカリ性水回収流路は捨て水回収タンクに連通し、酸性水回収流路は酸性水吐出口に連通していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成吐出装置。
【請求項１３】
無隔膜型電気分解槽と、食塩水タンクと、捨て水回収タンクと、食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と、直流電源装置と、制御装置とを備え、無隔膜型電気分解槽は、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平滑な壁面により形成された通水流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、通水流路の下流端に連通する酸性水回収流路と、通水流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して通水流路に連通するアルカリ性水回収流路と、通水流路の上流端に連通する食塩水供給流路とを有し、食塩水供給流路は食塩水タンクに連通し、酸性水回収流路は酸性水吐出口に連通し、アルカリ性水回収流路は捨て水回収タンクに連通していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成吐出装置。
【請求項１４】
無隔膜型電気分解槽の陽極板と陰極板との間の電極間距離は約0.2mm乃至約0.5mmであることを特徴とする、請求の範囲第12項又は第13項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項１５】
食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の断面積とアルカリ性水回収流路と捨て水回収タンクとを連通させる流路の断面積との比は２対１であることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第14項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項１６】
無隔膜型電気分解槽により手の平サイズの電気分解槽ユニットが形成され、食塩水タンクと捨て水回収タンクと食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と直流電源装置と制御装置とにより本体が形成され、電気分解槽ユニットは食塩水供給チューブと捨て水排水チューブと電線とを有するハーネスによって本体と連結され、食塩水供給流路はハーネスの食塩水供給チューブに連通し、アルカリ性水回収流路はハーネスの捨て水排水チューブに連通していることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第15項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項１７】
本体は電気分解槽ユニットとハーネスとを格納する格納区画を有することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項１８】
電気分解槽ユニットを本体に係止する係止装置を備えることを特徴とする請求の範囲第16項又は第17項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項１９】
電気分解槽ユニットは、本体が有する制御装置に接続された手元スイッチを有することを特徴とする請求の範囲第16項乃至第18項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２０】
圧送手段は、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に配設されたポンプであることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第19項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２１】
圧送手段は、食塩水タンク内の流体を加圧する圧縮機であることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第19項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２２】
食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に開閉弁が配設されていることを特徴とする請求の範囲第21項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２３】
無隔膜型電気分解槽の電極間に印加する電圧の極性を変更する手段を備えることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第22項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２４】
食塩水タンク内にイオン交換樹脂が格納されていることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第23項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２５】
直流電源装置は電池式の電源装置であることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第24項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２６】
酸性水吐出口は噴霧装置に連結されていることを特徴とする請求の範囲第12項乃至第15項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２７】
無隔膜型電気分解槽と噴霧装置とにより手の平サイズの電気分解噴霧ユニットが形成され、食塩水タンクと捨て水回収タンクと食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と直流電源装置と制御装置とにより本体が形成され、電気分解噴霧ユニットは食塩水供給チューブと捨て水排水チューブと電線とを有するハーネスによって本体と連結され、食塩水供給流路はハーネスの食塩水供給チューブに連通し、アルカリ性水回収流路はハーネスの捨て水排水チューブに連通していることを特徴とする請求の範囲第26項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２８】
本体は電気分解噴霧ユニットとハーネスとを格納する格納区画を有することを特徴とする請求の範囲第27項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項２９】
電気分解噴霧ユニットを本体に係止する係止装置を備えることを特徴とする請求の範囲第27項又は第28項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３０】
電気分解噴霧ユニットは、本体が有する制御装置に接続された手元スイッチを有することを特徴とする請求の範囲第27項乃至第29項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３１】
圧送手段は、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に配設されたポンプであることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第30項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３２】
圧送手段は、食塩水タンク内の流体を加圧する圧縮機であることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第30項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３３】
食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に開閉弁が配設されていることを特徴とする請求の範囲第32に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３４】
無隔膜型電気分解槽の電極間に印加する電圧の極性を変更する手段を備えることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第33項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３５】
食塩水タンク内にイオン交換樹脂が格納されていることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第34項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３６】
直流電源装置は電池式の電源装置であることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第35項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３７】
噴霧装置は、圧電素子と一端が圧電素子に固着された多孔板とを有し、多孔板は耐酸性の素材から成ることを特徴とする請求の範囲第26項乃至第36項の何れか１項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【請求項３８】
電気分解停止後所定時間が経過するまで噴霧を継続させる手段を備えることを特徴とする請求の範囲第37項に記載の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は人体に適用可能な低濃度次亜塩素酸強酸性殺菌水、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成方法、制御装置及び低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置に関する。
〔背景技術〕
次亜塩素酸水溶液は、該水溶液のpHによって溶けている塩素化合物の状態が異なり、殺菌力が異なる。
次亜塩素酸水溶液のpHが８以上の場合、すなわち次亜塩素酸水溶液がアルカリ性である場合、該水溶液中には、殺菌力が比較的弱い次亜塩素酸イオン（ClO-）が主に存在する。従って、アルカリ性の次亜塩素酸水溶液は殺菌力が弱い。
次亜塩素酸水溶液のpHが７以下になると、すなわち次亜塩素酸水溶液が酸性になると、次亜塩素酸イオンに比べて殺菌力が10乃至100倍強い次亜塩素酸（HClO）の存在率が、次亜塩素酸イオンに代わって高くなる。従って、酸性の次亜塩素酸水溶液は殺菌力が強い。
次亜塩素酸水溶液のpHが5.5以下になると、次亜塩素酸水溶液中の塩素化合物のほぼ100％が次亜塩素酸になり、次亜塩素酸水溶液の殺菌力が更に強まる。
次亜塩素酸水溶液のpHが３以下になると、次亜塩素酸よりも更に殺菌力の強い塩素ガス（Cl2）が一部生成し、次亜塩素酸水溶液の殺菌力がより一層強まる。
次亜塩素酸を含有する酸性の殺菌水は、大腸菌、MRSA、黄色ぶどう球菌等の細菌を瞬時に滅菌、殺菌する能力を有する。次亜塩素酸を含有する酸性の殺菌水を、アトピー性皮膚炎の炎症部に塗布し、糖尿病等による壊疽部に塗布し、或いは寝たきり老人等の床ずれ部に塗布することにより、治癒効果が得られる。次亜塩素酸を含有する酸性の殺菌水が上記部位に繁殖したMRSAを殺菌してこれらの部位のかゆみや化膿を防止することが上記効果につながると考えられている。
高濃度の次亜塩素酸を含有する酸性の殺菌水を皮膚に塗布すると、皮膚障害を引き起こす場合がある。
従って、日本水道協会の浄水器型式審査基準で規定されている2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を生成吐出する装置が望まれている。
次亜塩素酸含有酸性水生成装置として、隔膜型電気分解槽を備える連続式の装置が知られている。該装置においては、電気分解槽内で隔膜を隔てて対峙する陽極板と陰極板との間に形成された流路に食塩水を通水し、陽極板と陰極板との間に直流電圧を印加して食塩水の流水を電気分解する。
陽極では食塩水中に存在する水酸イオン（OH-）が陽極に電子を与え、酸素ガスとなり、水中から除去される。この結果、隔膜と陽極との間を流れる流水中の水素イオン（H+）濃度が高まり、前記流水は酸性となる。また、陽極では食塩水中に存在する塩素イオン（Cl-）が陽極に電子を与え、塩素ガス（Cl2）が発生する。発生した塩素ガスは酸性の流水中に溶解し、次亜塩素酸となる。
陰極では食塩水中に存在する水素イオン（H+）が陰極から電子を奪い、水素ガスとなり、水中から除去される。また、陰極では食塩水中に存在するナトリウムイオン（Na+）と水酸イオン（OH-）とが結合して苛性ソーダが生成する。この結果、隔膜と陰極との間を流れる流水はアルカリ性となる。
隔膜の存在により、陽極での生成物と陰極での生成物との混合が阻止される。隔膜と陽極との間を流れる流水を電気分解槽から取り出すことにより、次亜塩素酸含有酸性水が得られる。
従来の、隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置には以下の問題があった。
▲１▼  従来の、隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置では、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を得ることはできなかった。ここで、「ppm」は塩素原子換算の重量濃度で単位は「Clmg/リットル」を意味する。
本発明者の考察によれば、従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置で、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を得ることができなかった理由は以下の通りである。
電気分解水のpHを下げるには、電極間に流す電流量を増加させて食塩水の電気分解量を増加させ、電気分解水中の水素イオン濃度を高める必要がある。電極面では水酸イオン、水素イオンと電極との間で電子の授受が行われているが、電流量が増加すると、電極面への水酸イオン、水素イオンの供給が不足し、電流量の増加が規制される。
電極面への水酸イオン、水素イオンの供給不足を解消するために、電極間に印加する電圧を増加させると、陽極での過電圧が上昇し、塩素ガスの発生が促進される。この結果、陽極に沿った流水層は、高濃度次亜塩素酸含有強酸性水となる。
電極面への水酸イオン、水素イオンの供給不足を解消するために、電極間距離を狭めて流路を流れる食塩水の流速を増加させる対策が考えられるが、電極間に隔膜が存在しているので、電極間距離を狭めることができない。
上記考察から分かるごとく、従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置では、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を得ることはできない。
また、従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置では、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を得ることができなかったために、食塩水の電気分解水のみから成り、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水は、未だ利用に供されていない。それどころか、食塩水の電気分解により得られた高濃度の次亜塩素酸を含有する強酸性水を滅菌蒸留水で希釈して得られた低濃度次亜塩素酸含有強酸性水を用いた実験結果に基づいて、水以外の添加物を含まない、食塩水の電気分解水であって、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する強酸性水には殺菌効果が無いとする研究報告さえなされている（「薬理と臨床」1993/VOL.3/NO.9/SEP.71頁  表１）。本発明者が考察するには、希釈の過程で次亜塩素酸が分解し塩素ガスとして希釈後の水溶液から離脱したために殺菌効果が低減したものと考えられる。
▲２▼  隔膜型電気分解槽は電極間に隔膜が介在しているために寸法が大きい。従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置も寸法が大きく持ち運びができない。従来、隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置で生成した次亜塩素酸含有酸性水をタンクに貯蔵し、溜め置きの次亜塩素酸含有酸性水を小型の容器に移し、或いは噴霧装置へ移して使用していた。次亜塩素酸は紫外線で容易に分解し、また経時的に塩素成分が気化する。このため、タンクに貯蔵している間に、次亜塩素酸含有酸性水の殺菌力が低下するという問題があった。
▲３▼  アトピー性皮膚炎の炎症は、体の隠された部分に発生する場合が多いので、風呂場での使用が可能な次亜塩素酸含有酸性水生成吐出装置があれば都合が良い。従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式次亜塩素酸含有酸性水生成装置は、電極間に隔膜が介在しているために電極間隔が最小でも約4mmと広く、電極間に存在する食塩水の電気抵抗が大きく、電気分解に多くの電力を必要とするので、家庭用交流電源によって駆動された。通常、風呂場には家庭用交流電源は配設されていないので、従来の隔膜型電気分解槽を備える連続式次亜塩素酸含有酸性水生成装置をベースとした次亜塩素酸含有酸性水生成吐出装置は風呂場で使用できないという問題があった。
〔発明の開示〕
本発明者は、鋭意研究の結果、無隔膜型電気分解槽を備える連続式の次亜塩素酸含有酸性水生成装置を用いて食塩水を電気分解することにより、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性水が得るれること、及び該強酸性水が充分な殺菌力を有することを見い出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、人体に適用可能な低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水と、該殺菌水を生成する方法及び装置を提供することを目的とする。
また本発明は、小型で持ち運びが容易であり、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成でき、吐出される低濃度次亜塩素酸含有強酸性水の殺菌力が保証された低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、食塩水の電気分解に多くの電力を必要とせず、従って電池による駆動が可能であり、風呂場で使用できる低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明においては、食塩水の電気分解水のみから成り、pHが３以下で、次亜塩素酸濃度が0.2.ppm以上、2ppm以下であることを特徴とする、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を提供する。
本発明に係る殺菌水は、pHが３以下なので塩素化合物が次亜塩素酸と一部生成した塩素ガスの状態で存在し、強い殺菌力を有する。また次亜塩素酸濃度が0.2ppm以上、2ppm以下なので、人体に害を及ぼすおそれが無く、従って人体に適用可能である。また、食塩水の電気分解水のみから成り、蒸留水等による希釈の工程を経ていないので、殺菌水中の次亜塩素酸が安定して存在することができ、ひいては強い殺菌力が保証される。
また本発明においては、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により流路を形成し、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を陽極板により形成し、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を陰極板により形成し、流路に食塩水を通水し、流路を流れる食塩水の流水を電気分解し、流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陽極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水の層を取り出すことを特徴とする、前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成方法を提供する。
また本発明においては、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により流路を形成し、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を陽極板により形成し、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を陰極板により形成し、流路に食塩水を通水し、流路を流れる食塩水の流水を電気分解し、流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陰極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水の層を取り除くことを特徴とする、前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成方法を提供する。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成方法においては、陽極板と陰極板とを隔膜を介することなく対峙させているので、従来の隔膜型電気分解槽を用いる次亜塩素酸含有酸性水生成方法に比べて電極間距離を狭くして電極間の流路を流れる食塩水の流速を増大させ、電極面に供給される水酸イオン、水素イオンの量を増加させることができる。この結果、本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成方法においては、電極間に印加する電圧を増加させることなく、ひいては次亜塩素酸の発生を抑制しつつ、強酸性の電気分解水を得ることができる。本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成方法においては、互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成した流路内を流れる食塩水の流水は層流を形成するので、陽極板が一部を形成する壁面に沿った強酸性の流水層と陰極板が一部を形成する壁面に沿った強アルカリ性の流水層とは混ざり合わない。本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成方法においては、流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陽極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水層を取り出し、或いは流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陰極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水層を取り除くので、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水が得られる。
本発明の好ましい態様においては、流路を形成する壁面間の距離を0.5mm以下とする。
流路を形成する壁面間の距離を0.5mm以下とすることにより、電極間を流れる流水を層流とすることができる。
本発明の好ましい態様においては、電気分解電力を可変制御する。
本発明の好ましい態様においては、食塩水中の食塩濃度を可変制御する。
電気分解電力を可変制御し、或いは食塩水中の食塩濃度を可変制御することにより、所望のpHと次亜塩素酸濃度とを有する低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を得ることができる。
本発明においては、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成された第１流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、第１流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して第１流路に連通する強酸性水取出し用の第２流路と、第１流路の下流端に連通する強アルカリ性水取出し用の第３流路と、第１流路の上流端に連通する被電気分解水供給用の第４流路とを有する電気分解槽と、電気分解槽の第４流路に連通する食塩水貯留槽と、陽極板と陰極板との間に電圧を印加する直流電源装置とを備えることを特徴とする、前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成装置を提供する。
本発明においては、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成された第１流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、第１流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して第１流路に連通する強アルカリ性水取出し用の第２流路と、第１流路の下流端に連通する強酸性水取出し用の第３流路と、第１流路の上流端に連通する食塩水供給用の第４流路とを有する電気分解槽と、電気分解槽の第４流路に連通する食塩水タンクと、陽極板と陰極板との間に電圧を印加する直流電源装置とを備えることを特徴とする、前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成装置を提供する。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置においては、食塩水貯留槽から第４流路を経て、第１流路に食塩水が供給される。第１流路を形成する一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と第１流路を形成する一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板との間に、直流電源装置によって直流電圧が印加され、陽極板と陰極板との間の第１流路を流れる食塩水の流水が電気分解される。陽極の近傍で生成され、陽極板が一部を形成する第１流路の壁面に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、第１流路の下流域において、陽極板が少なくとも一部を形成する壁面に形成された開口を介して第２流路へ流入して、電気分解槽の外へ取り出され、或いは、陰極板が一部を形成する第１流路の壁面に沿って流れるアルカリ性水が、第１流路の下流域において、陰極板が少なくとも一部を形成する壁面に形成された開口を介して第２流路へ流入して除去された後、陽極板が一部を形成する第１流路の壁面に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、第１流路の下流端から第３流路へ流入して、電気分解槽の外へ取り出される。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置においては、陽極板と陰極板とが隔膜を介することなく対峙しているので、従来の隔膜型電気分解槽を用いる次亜塩素酸含有酸性水生成装置に比べて電極間距離を狭くして電極間の第１流路を流れる食塩水の流速を増大させ、電極間に供給される水酸イオン、水素イオンの量を増加させることができる。この結果、本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置においては、電極間に印加する電圧を増加させることなく、ひいては次亜塩素酸の発生を抑制しつつ、強酸性の電気分解水を得ることができる。本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置においては、互いに接近して平行に対峙する一対の平坦な壁面により形成された第１流路内を流れる食塩水の流水は層流を形成するので、陽極板が一部を形成する壁面に沿った強酸性の流水層と陰極板が一部を形成する壁面に沿った強アルカリ性の流水層とは混ざり合わない。本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置においては、第１流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陽極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水層を取り出し、或いは、第１流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して、陰極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水層を除去した後、第１流路の下流端から陽極板が一部を形成する壁面に沿って流れる流水層を取り出すので、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水が得られる。
本発明の好ましい態様においては、第１流路を形成する壁面間距離は0.5mm以下である。
流路を形成する壁面間の距離を0.5mm以下とすることにより、電極間を流れる流水を層流とすることができる。
本発明の好ましい態様においては、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置は、電気分解電力を制御する制御装置を備える。
本発明の好ましい態様においては、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置は、食塩水中の食塩濃度を可変制御する制御装置を備える。
電気分解電力値を可変制御し、或いは食塩水中の食塩濃度を可変制御することにより、所望のpHと次亜塩素酸濃度とを有する低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を得ることができる。
本発明においては、無隔膜型電気分解槽と、食塩水タンクと、捨て水回収タンクと、食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と、直流電源装置と、制御装置とを備え、無隔膜型電気分解槽は、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平滑な壁面により形成された通水流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、通水流路の下流域において陽極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して通水流路に連通する酸性水回収流路と、通水流路の下流端に連通するアルカリ性水回収流路と、通水流路の上流端に連通する食塩水供給流路とを有し、食塩水供給流路は食塩水タンクに連通し、アルカリ性水回収流路は捨て水回収タンクに連通し、酸性水回収流路は酸性水吐出口に連通していることを特徴とする前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成吐出装置を提供する。
本発明においては、無隔膜型電気分解槽と、食塩水タンクと、捨て水回収タンクと、食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と、直流電源装置と、制御装置とを備え、無隔膜型電気分解槽は、隔膜を介することなく互いに接近して平行に対峙する一対の平滑な壁面により形成された通水流路と、前記一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と、前記一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板と、通水流路の下流端に連通する酸性水回収流路と、通水流路の下流域において陰極板が一部を形成する壁面に形成された開口を介して通水流路に連通するアルカリ性水回収流路と、通水流路の上流端に連通する食塩水供給流路とを有し、食塩水供給流路は食塩水タンクに連通し、酸性水回収流路は酸性水吐出口に連通し、アルカリ性水回収流路は捨て水回収タンクに連通していることを特徴とする前述の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の生成吐出装置を提供する。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置においては、食塩水タンクに蓄えられた食塩水が、圧送手段により、無隔膜型電気分解槽へ送られる。
食塩水は無隔膜型電気分解槽の食塩水供給流路へ流入し、更に通水流路へ流入する。通水流路を形成する一対の壁面の一方の少なくとも一部を形成する陽極板と通水流路を形成する一対の壁面の他方の少なくとも一部を形成する陰極板との間に、直流電源装置によって直流電圧が印加され、陽極板と陰極板との間の通水流路を流れる食塩水の流水が電気分解される。陽極の近傍で生成され、陽極板が一部を形成する通水流路の壁面に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、通水流路の下流域において、陽極板が少なくとも一部を形成する壁面に形成された開口を介して酸性水回収流路へ流入し、酸性水吐出口を介して吐出され、或いは、陰極板が一部を形成する通水流路の壁面に沿って流れるアルカリ性水が、通水流路の下流域において、陰極板が少なくとも一部を形成する壁面に形成された開口を介してアルカリ性水回収流路へ流入して除去された後、陽極板が一部を形成する通水流路の壁面に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、通水流路の下流端から酸性水回収流路へ流入し、酸性水吐出口を介して吐出される。無隔膜型電気分解槽から取り出されたアルカリ性水は捨て水回収タンクに流入する。圧送手段と無隔膜型電気分解槽の作動は制御装置により制御される。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置においては、無隔膜型電気分解槽の陽極板と陰極板とが隔膜を介することなく対峙しているので、従来の隔膜型電気分解槽を用いる生成吐出装置に比べて、電極間距離を狭くして電極間に存在する食塩水の電気抵抗を減少させ、少ない電力で食塩水を電気分解することができる。この結果、電極間距離の狭隘化による無隔膜型電気分解槽の小型化、省電力化による直流電源装置や制御装置の小型化により、本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置は、装置全体の小型化可搬化が可能である。装置全体の小型化可搬化により、使用者が本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置を手軽に任意の場所に運んで使用することが可能となる。従って本装置は高い使用性を有する。また本装置においては、無隔膜型電気分解槽の小型化により、使用の態様を、必要に見合った量だけ低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成し、生成した低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水をその場で使い切る形態とすることができる。この場合、生成した低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水が直ぐに使用されるので、使用に供される低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の殺菌力が保証される。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置においては、電極間距離の狭隘化により、電極間に印加される電圧を低くして陽極における過電圧を低くすることができ、また、電極間の通水流路を流れる食塩水の流速を大きくして電極面に供給される水酸イオン、水素イオンの量を多くすることができ、更に、通水流路内の水流を層流にすることきができる。従って、本次亜塩素酸含有酸性水生成吐出装置においては、塩素の過大発生を抑制しつつ食塩水の電気分解を促進することができ、陽極近傍の流水と陰極近傍の流水との混合を抑制することができ、ひいては、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性殺菌水を生成することができる。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置においては、無隔膜型電気分解槽の陽極板と陰極板との間の電極間距離を狭めることにより、電気分解電圧の低電圧化、電気分解電力の低電力化を通じて電気分解電源の電池化を実現できる。
本発明の好ましい態様においては、無隔膜型電気分解槽の陽極板と陰極板との間の電極間距離は約0.2mm乃至約0.5mmである。
無隔膜型電気分解槽の陽極板と陰極板との間の電極間距離を約0.2mm乃至約0.5mmとすることにより、電気分解電源の電池化のみならず、、無隔膜型電気分解槽の小型化を通じて装置の使用開始時に吐出される殺菌力の無い初水の量の抑制を実現でき、通水流路の通水抵抗の適正化を通じて圧送手段駆動電源の電池化を実現できる。
本発明の好ましい態様においては、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の断面積とアルカリ性水回収流路と捨て水回収タンクとを連通させる流路の断面積との比は２対１である。
食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の断面積とアルカリ性水回収流路と捨て水回収タンクとを連通させる流路の断面積との比を２対１とすることにより、上記流路内の食塩水の流れとアルカリ性水の流れとをスムーズにすることができる。
本発明の好ましい態様においては、無隔膜型電気分解槽により手の平サイズの電気分解槽ユニットが形成され、食塩水タンクと捨て水回収タンクと食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と直流電源装置と制御装置とにより本体が形成され、電気分解槽ユニットは食塩水供給チューブと捨て水排水チューブと電線とを有するハーネスによって本体と連結され、食塩水供給流路はハーネスの食塩水供給チューブに連通し、アルカリ性水回収流路はハーネスの捨て水排水チューブに連通している。
無隔膜型電気分解槽により手の平サイズの電気分解槽ユニットを形成し、食塩水タンクと捨て水回収タンクと食塩水を食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ圧送する圧送手段と直流電源装置と制御装置により本体を形成し、電気分解槽ユニットを食塩水供給チューブと捨て水排水チューブと電線とを有するハーネスによって本体と連結し、食塩水供給流路をハーネスの食塩水供給チューブに連通させ、アルカリ性水回収流路をハーネスの捨て水排水チューブに連通させることにより、手の平サイズの電気分解槽ユニットを使用者が手に持って、身体の任意の部位に次亜塩素酸含有酸性水を直接塗布し、或いは脱脂綿等にしみ込ませて塗布することが可能となる。これにより、本装置の使用性が向上する。
本発明の好ましい態様においては、本体は電気分解槽ユニットとハーネスとを格納する格納区画を有する。
本体に電気分解槽ユニットとハーネスとを格納する格納区画を設けることにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置全体を一体化することができ、装置の小型化、可搬化を促進できる。
本発明の好ましい態様においては、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置は、電気分解槽ユニットを本体に係止する係止装置を備える。
電気分解槽ユニットを本体に係止する係止装置を設けることにより、電気分解槽ユニットを本体に係止させた状態での使用が可能となる。この結果、電気分解槽ユニットを手に持つこと無く、吐出された殺菌液を脱脂綿等にしみ込ませ、患部に塗布することが可能となる。
本発明の好ましい態様においては、電気分解槽ユニットは、本体が有する制御装置に接続された手元スイッチを有する。
電気分解槽ユニットに、本体が有する制御装置に接続された手元スイッチを設けることにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置の操作性を向上させることができる。
本発明の好ましい態様においては、圧送手段は、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に配設されたポンプである。
本発明の好ましい態様においては、圧送手段は、食塩水タンク内の流体を加圧する圧縮機である。
圧送手段が、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に配設されたポンプであっても、或いは食塩水タンク内の流体を加圧する圧縮機であっても、食塩水は食塩水タンクから無隔膜型電気分解槽へ支障無く圧送される。
本発明の好ましい態様においては、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に開閉弁が配設されている。
圧送手段が食塩水タンク内の流体を加圧する圧縮機である場合、食塩水供給流路と食塩水タンクとを連通させる流路の途上に開閉弁を配設することにより、無隔膜型電気分解槽への食塩水の供給、供給停止が行われる。
本発明の好ましい態様においては、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置は、無隔膜型電気分解槽の電極間に印加する電圧の極性を変更する手段を備える。
無隔膜型電気分解槽の電極間に印加する電圧の極性を変更する手段を設けることにより、電極板へのスケールの付着を抑制することができる。
本発明の好ましい態様においては、食塩水タンク内にイオン交換樹脂が格納されている。
食塩水タンク内にイオン交換樹脂を格納することにより、食塩水中のカルシウムイオンを除去して、陰極板へのスケール付着を抑制することができる。
本発明の好ましい態様においては、直流電源装置は電池式の電源装置である。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置が備える直流電源装置を電池式の電源装置とすることにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置の風呂場での使用が可能となる。
本発明の好ましい態様においては、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置の酸性水吐出口は噴霧装置に連結されている。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置の酸性水吐出口を噴霧装置に連結することにより、強酸性殺菌水を噴霧することができる。殺菌水を噴霧することにより、炎症部に過不足無く殺菌水を塗布することができる。
本発明の好ましい態様においては、噴霧装置は、圧電素子と一端が圧電素子に固着された多孔板とを有しており、多孔板は耐酸性の素材から成る。
噴霧装置を、圧電素子と一端が圧電素子に固着された多孔板とで構成することにより、噴霧装置の小型化、低電力化、ひいては駆動電源の電池化が可能となる。多孔板を耐酸性の素材により形成することにより、多孔板の低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水に対する耐食性を向上させることができる。
本発明の好ましい態様においては、酸性水吐出口が噴霧装置に連結された低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置は、電気分解停止後所定時間が経過するまで噴霧を継続させる手段を備える。
電気分解停止後所定時間が経過するまで噴霧を継続させる手段を設けることにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置の使用終了時に、噴霧装置内や無隔膜型電気分解槽と噴霧装置とを連結する流路内に存在する次亜塩素酸含有酸性水を使い切ることができる。これにより、次回の使用開始時に殺菌力の無い初水の量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置の機器構成図であり、
第２図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置が備える無隔膜型電気分解槽の分解斜視図であり、
第３図は第２図に示した電気分解槽の一部を切欠いた背面図であり、
第４図は第３図の線IV−IVに沿った断面図であり（簡略化のため電極板とスペーサは省略されている）、
第５図は第４図の円Ａ内部分の拡大図であり、
第６図は第３図の線VI−VIに沿った断面図であり、
第７図は第３図の線VII−VIIに沿った断面図であり、
第８図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置を用いて行った低濃度次亜塩素酸含有強酸性水生成実験の結果を示す図であり、
第９図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置を用いて行った低濃度次亜塩素酸含有強酸性水生成実験の結果を示す図であり、
第10図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置を使用して生成した低濃度次亜塩素酸含有強酸性水の殺菌力確認試験の結果を示す図であり、
第11図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置を構成する無隔膜型電気分解槽の変形例を示す第５図に相当する図であり、
第12図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置を構成する無隔膜型電気分解槽の変形例を示す図５に相当する図であり、
第13図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置の機器構成図であり、
第14図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置の全体構成を示す断面図であり、
第15（ａ）図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置の電気分解噴霧ユニットを本体に格納した状態を示す斜視図であり、第15（ｂ）図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置の電気分解噴霧ユニットを本体から取り出した状態を示す斜視図であり、第15（ｃ）図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置の電気分解噴霧ユニットを本体に係止させた状態を示す斜視図であり、
第16（ａ）図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置が備える電気分解噴霧ユニットの断面図であり、第16（ｂ）図は第16（ａ）図のｂ−ｂ矢視図であり、
第17図は第16（ａ）図、第16（ｂ）図の電気分解噴霧ユニットが有する電気分解槽の斜視図であり、
第18図は第16（ａ）図、第16（ｂ）図の電気分解噴霧ユニットが有する電気分解槽を陽極側と陰極側とに分割した斜視図であり、
第19図は本発明の実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置が備えるハーネスの断面図であり、
第20図は電気分解槽の変形例を示す第16（ａ）図に相当する断面図であり、
第21図は電気分解槽の変形例を示す第16（ａ）図に相当する断面図であり、
第22図は電気分解槽の変形例を示す第16（ａ）図に相当する断面図であり、
第23図は電気分解槽の変形例を示す第16（ａ）図に相当する断面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
本発明の実施例を、以下に説明する。
〔１〕低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置
第１図に示すように、本実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１は、通水管2a、2b、2cによって直列に連結された流量センサー３、サーミスタ４、中空糸濾過膜カートリッジ５、無隔膜型電気分解槽６を備えている。流量センサー３から、給水管2dが延びている。食塩水タンク７とポンプ８とが通水管2eにより連結され、ポンプ８は通水管2fと、通水管2fの途上に配設された逆止弁９とを介して、サーミスタ４と中空糸濾過膜カートリッジ５とを連結する通水管2bに連結されている。無隔膜型電気分解槽６から、酸性水吐出管2gとアルカリ性水吐出管2hとが延びている。酸性水吐出管2g、アルカリ性水吐出管2hの途上には、流量制御弁10a、10bが配設されている。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１は、更に、スイッチング電源回路と該電源回路を制御するプログラムされたマイクロコンピュータとを含む電力可変の直流電源回路を有する制御ユニット11を備えている。制御ユニット11には、流量センサー３、サーミスタ４から流量信号、温度信号が入力され、制御ユニット11からは、ポンプ８に駆動電力が供給され、無隔膜型電気分解槽６に電気分解電力が供給される。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１は、給水量調整用のリリーフ弁100を介して、上水道の水栓に接続される。
無隔膜型電気分解槽６の構造を以下に説明する。
第２図、第３図に示すように、無隔膜型電気分解槽６は、樹脂製の耐圧ケース12の凹部に、矩形平板状の第１陽極板13、陰極板14、第２陽極板15の３枚の電極板を複数の樹脂製スペーサ16を挟みながら順次配設し、カバー17をケース12に液密にねじ止めすることにより構成されている。電極板13、14、15には端子13a、14a、15aが夫々固定されている。端子13a、14a、15aは、制御ユニット11が有する直流電源装置に連結されている。ケース12には食塩水入口18、アルカリ性水出口19、酸性水出口20が形成されている。
第５図に示すように、第１陽極板13と陰極板14との間に第１通水流路21が形成され、陰極板14と第２陽極板15との間に第２通水流路22が形成されている。第１陽極板13と陰極板14との間の距離、陰極板14と第２陽極板15との間の距離は十分に狭く設定されている。第１通水流路21、第２通水流路22は水平方向に延在するスペーサ16により上下４つのサブ通水流路に分割されている。
第４図に示すように、第１通水流路21、第２通水流路22の上流端は食塩水分配流路23に連通している。食塩水分配流路23はケース12とカバー17とによって形成されており、電極板の上下方向全長に亘って延在している。食塩水分配流路23の容量は、第１通水流路21、第２通水流路22の容量に対して、十分に大きく設定されている。連通部における食塩水分配流路23と第１通水流路21、第２通水流路22との間の構造上の連続性を高めるために、食塩水分配流路23の水平断面は、第１通水流路21、第２通水流路22の上流端に向かって狭まる漏斗形状に形成されている。第３図に示すように、食塩水分配流路23の上流端は食塩水入口18に連通している。食塩水入口18は通水管2cに連結されている。
第４図、第５図に示すように、第１通水流路21、第２通水流路22の下流端は、アルカリ性水回収流路24に連通している。アルカリ性水回収流路24は、ケース12とカバー17とによって形成されており、電極板の上下方向全長に亘って延在している。アルカリ性水回収流路24の容量は、第１通水流路21、第２通水流路22の容量に対して、十分に大きく設定されている。第３図、第６図、第７図に示すように、アルカリ性水回収流路24の下流端はアルカリ性水出口19に連通している。アルカリ性水出口19は、アルカリ性水吐出管2hに連結されている。
第４図、第５図に示すように、ケース12には第１陽極板13の上下方向全長に亘って延在する溝25が形成され、カバー17には第２陽極板15の上下方向全長に亘って延在する溝26が形成されている。溝25は第１陽極板13と協働して第１酸性水回収流路27を形成し、溝26は第２陽極板15と協働して第２酸性水回収流路28を形成している。第３図、第６図、第７図に示すように、第１酸性水回収流路27、第２酸性水回収流路28の下流部分はケース12内へ延び、下流端はケース12に形成された連絡ポート29に連通し、連絡ポート29は酸性水出口20に連通している。酸性水出口20は、酸性水吐出管2gに連結されている。
第２図、第５図に示すように、第１通水流路21の下流域において、第１陽極板13に上下に延在するスリット13bが形成されている。第１通水流路21は、スリット13bを介して第１酸性水回収流路27に連通している。第２図、第３図、第５図に示すように、第２通水流路22の下流域において、第２陽極板15の上下に延在するスリット15bが形成されている。第２通水流路22は、スリット15bを介して第２酸性水回収流路28に連通している。
上記構成を有する低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１の作動を以下に説明する。
第１図で白抜きの矢印で示すように、水栓から吐出され、リリーフ弁100により所定の流量に絞られた水道水が、流量センサー３、サーミスタ４を経て中空糸濾過膜カートリッジ５に流入する。流量センサー３により流量が検出され、サーミスタ４により水温が検出される。流量センサー３から制御ユニット11へ流量信号が出力され、サーミスタ４から制御ユニット11へ温度信号が出力される。
水温が所定値よりも高い場合には、制御ユニットから図示しない表示装置に制御信号が出力され、警報が発せられる。該警報に基づき、使用者が水栓を閉じて止水することにより、中空糸濾過膜の劣化が防止される。
食塩水タンク７に予め貯えられた高濃度の食塩水が、ポンプ８を介して、通水管2bに供給され、通水管2bを流れる水道水に混入されて希釈される。希釈された食塩水が中空糸濾過膜カートリッジ５に流入する。流量センサー３により検出された水道水の流量、ひいては通水管2bを流れる水道水の流量に応じて、制御ユニット11によりポンプ８の駆動電力が制御され、通水管2bに供給される高濃度の食塩水の量が制御され、ひいては中空糸濾過膜カートリッジ５に流入する食塩水の食塩濃度が制御される。逆止弁９により、通水管2bから水道水が食塩水タンク７へ逆流する事態が防止される。
中空糸濾過膜カートリッジ５に流入した食塩水は、カートリッジ５内に格納された中空糸濾過膜により濾過され、食塩水中の雑菌や異物が除去される。雑菌や異物が除去された食塩水は、無隔膜型電気分解槽６へ流入する。
第３図、第４図で矢印で示すように、無隔膜型電気分解槽６の食塩水入口18に流入した食塩水は、食塩水分配流路23に流入し、食塩水分配流路23内を下方へ向かって流れると同時に、第１通水流路21、第２通水流路22の４つのサブ流路へ、水平に流入する。
陰極板14と第１陽極極板13、第２陽極板15との間に、制御ユニット11が有する直流電源装置から直流電圧が印加され、第１通水流路21、第２通水流路22を水平に流れる食塩水の流水が電気分解される。第１陽極板15、第２陽極板15の近傍で次亜塩素酸含有酸性水が生成され、陰極板14の近傍でアルカリ性水が生成される。制御ユニット11により電気分解電力が制御され、酸性水のpH、次亜塩素酸濃度が制御される。
第５図に示すように、第１陽極板13の近傍で生成され第１陽極板13に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、第１通水流路21の下流域において、第１陽極板13に形成されたスリット13bを介して第１酸性水回収流路27へ流入する。第２陽極板15の近傍で生成され第２陽極板15に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、第２通水流路22の下流域において、第２陽極板15に形成されたスリット15bを介して第２酸性水回収流路28へ流入する。第３図に示すように、第１酸性水回収流路27、第２酸性水回収流路28へ流入した次亜塩素酸含有酸性水は、下方へ流れて連絡ポート29へ流入し、酸性水出口20を経て無隔膜型電気分解槽６から流出する。
第５図に示すように、陰極14の近傍で生成され陰極板14に沿って流れるアルカリ性水は、第１通水流路21、第２通水流路22の下流端からアルカリ性水回収流路24へ流入する。第３図に示すように、アルカリ性水回収流路24へ流入したアルカリ性水は下方へ流れ、アルカリ性水出口19を経て無隔膜型電気分解槽６から流出する。
本無隔膜型電気分解槽６においては、陽極板13、15と陰極板14とが隔膜を介することなく対峙しているので、従来の隔膜型電気分解槽を用いる生成装置に比べて、電極間距離を狭くし、電極間に形成される第１通水流路21、第２通水流路22を流れる食塩水の流速を増大させ、電極面に供給される水酸イオン、水素イオンの量を増加させることができる。この結果、本生成装置１においては、電極間に印加する電圧を増加させることなく、ひいては次亜塩素酸の発生を抑制しつつ、強酸性の電気分解水を得ることができる。
本無隔膜型電気分解槽６においては、電極間隔が十分に狭く、食塩水分配流路23の容量が第１通水流路21、第２通水流路22の容量に対して十分に大きく、また食塩水分配流路23の水平断面が、第１通水流路21、第２通水流路22の上流端に向かって狭まる漏斗形状に形成されているので、第１通水流路21、第２通水流路22へ流入した食塩水は直ちに層流を形成する。従って、第１陽極板13、第２陽極板15に沿って流れる強酸性の電気分解水の流水層と、陰極板14に沿って流れる強アルカリ性の電気分解水の流水層とは混ざり合わない。
本無隔膜型電気分解槽６においては、第１流路の下流域において第１陽極板13に形成されたスリット13bを介して、第１陽極板13にそって流れる強酸性の電気分解水の流水層を取り出し、第２流路の下流域において第２陽極板15に形成されたスリット15bを介して、第２陽極板15にそって流れる強酸性の電気分解水の流水層を取り出すので、低濃度次亜塩素酸含有強酸性電気分解水が得られる。
酸性水出口20を経て無隔膜型電気分解槽６から流出した低濃度次亜塩素酸含有強酸性電気分解水は、流量制御弁10aを経て、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１から吐出する。アルカリ性水出口19を経て無隔膜型電気分解槽６から流出したアルカリ性水は、流量制御弁10bを経て、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１から吐出する。流量制御弁10a、10bを制御することにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１から吐出する酸性水とアルカリ性水の流量比を制御することができる。
〔２〕低濃度次亜塩素酸含有強酸性電気分解水生成実験
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を用い、無隔膜型電気分解槽６に供給する食塩水中の食塩濃度を種々に代えて、低濃度次亜塩素酸含有強酸性電気分解水の生成実験を行った。
▲１▼  実験条件
電極寸法：幅（スペーサとの当接部を除く）×長:100mm×60mm
電極材質:JIS2種純チタン＋白金メッキ
電極間隔:0.5mm
電気分解電力:30W
流量：全流量:2リットル／分、酸性水流量:1リットル／分、アルカリ性水流量:1リットル／分
水道水:pH7、残留次亜塩素酸濃度:0.1ppm以下、水温:25℃
次亜塩素酸濃度検出方法:DPD（ジエチル−ｐ−フェニレンジアミン）法
▲２▼  実験結果
実験結果を第８図、第９図に示す。
第８図、第９図から分かるごとく、本実験においては、無隔膜型電気分解槽６に供給する食塩水中の食塩濃度が100ppm〜1000ppmの範囲にある時に、pHが３以下、次亜塩素酸濃度が2ppm以下の強酸性電気分解水が得られた。これにより、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して、pHが３以下、次亜塩素酸濃度が2ppm以下の強酸性電気分解水が得られることが確認された。なお、pHが３以下、次亜塩素酸濃度が2ppm以下の強酸性電気分解水が得られる食塩濃度は、電極間距離、流量等の変化に応じて、変化するものと考えられる。
〔３〕低濃度次亜塩素酸含有強酸性電気分解水の殺菌力確認試験
（１）大腸菌に対する殺菌力確認試験
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成した、pHが約2.5、次亜塩素酸濃度が0.10〜11.8ppmの４種類の次亜塩素酸含有強酸性電気分解水と、次亜塩素酸濃度が0.02ppmの滅菌蒸留水とに就き、大腸菌（Escherichia coli  IFO15034）を対象として殺菌力試験を行った。試験条件を表１に示す。
試験結果を、表２と第10図とに示す。
表２、第10図から、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成したpHが３以下の次亜塩素酸含有強酸性電気分解水は、次亜塩素酸濃度が0.2ppm以上になると、殺菌効果の目安とされる殺菌率99.9％をほぼ達成することが分かる。なお、殺菌率（％）＝（１−生存菌数／供試菌数）×100である。
（２）各種細菌に対する殺菌力確認試験
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成した、pHが2.42、次亜塩素酸濃度が0.54ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水と、pHが2.42、次亜塩素酸濃度が2.34ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水とに就き、大腸菌（Escherichia coli  ATCC 8739）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus  ATTC 6538P）、化膿性連鎖球菌（Streptococcus pyogenes  HIC 2101）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa  HIC 1803）、MRSA（Staphylococcus aureus（MRSA）  HIC 2011）、サルモネラ菌（Salmonella typhimurium  ATCC 13311）、枯草菌（Bacillus subtiliｓ  ATCC  11778）を対象として殺菌力試験を行った。
▲１▼試験条件
菌液の調整：表１と同
菌数測定用培地：表１と同
試験方法：菌液を1/10〜1/100程度に希釈し、殺菌水10mlに、希釈した菌液0.1mlを添加し、５〜300秒の所定時間接触させた。所定時間経過後チオ硫酸ナトリウム水溶液を加え試験液を中和した。中和した試験液を生理食塩水で順次希釈し、塗沫平板法により（35℃、48時間培養）、生菌数を測定した。
▲２▼試験結果
pHが2.42、次亜塩素酸濃度が0.54ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水の殺菌力試験の試験結果を表３に示す。pHが2.42、次亜塩素酸濃度が2.34ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水の殺菌力試験の試験結果を表４に示す。
表３から、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成した、pHが2.42、次亜塩素酸濃度が0.54ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、化膿性連鎖球菌、緑膿菌、MRSA、サルモネラ菌に対して殺菌効果を有することが分かり、表４から、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成した、pHが2.42、次亜塩素酸濃度が2.34ppmの次亜塩素酸含有強酸性電気分解水は、上記に加えて枯草菌に対しても殺菌効果を有することが分かる。
以上・、・の殺菌力試験により、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成された、pHが３以下、次亜塩素酸濃度が2ppm以下の強酸性電気分解水は、十分な殺菌力を有することが確認された。
（３）低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の殺菌力とpH、次亜塩素酸濃度との関係確認試験
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１を使用して生成した、pHが2.3〜7.0、次亜塩素酸濃度が0.5ppm〜2.0ppmの次亜塩素酸含有酸性電気分解水に就き、大腸菌（Escherichia coli IFO15034）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus  IFO13276）を対象として殺菌力試験を行い、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水の殺菌力とpH、次亜塩素酸濃度との関係を確認した。
▲１▼試験条件
菌液の調整：表１と同
菌数測定用培地：表１と同
試験方法：殺菌水と菌液との接触時間を５秒とした点を除き表１と同
▲２▼試験結果
次亜塩素酸含有酸性電気分解水の大腸菌に対する殺菌力試験結果を表５に示す。
次亜塩素酸含有酸性電気分解水の黄色ブドウ球菌に対する殺菌力試験結果を表６に示す。
表５から、次亜塩素酸含有酸性電気分解水は、次亜塩素酸濃度が0.5ppm以上であれば、pHに無関係に、大腸菌を殺菌できることが分かる。
表６から、次亜塩素酸含有強酸性電気分解水は、pHが3.0以下であれば、次亜塩素酸濃度が0.5ppmでも黄色ブドウ球菌を殺菌でき、また、次亜塩素酸濃度が1.5ppm以上であれば、pHに無関係に、黄色ブドウ球菌を殺菌できることが分かる。
〔４〕低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置
第13図に示すように、本実施例に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａは、無隔膜型電気分解槽31と噴霧装置32と手元スイッチ33とを有する手の平サイズの電気分解噴霧ユニット34と、食塩水タンク35と捨て水回収タンク36とポンプ37と乾電池又は充電式電池を電源とする直流電源装置38と制御装置39とを有する本体40と、食塩水供給チューブ41と捨て水排水チューブ42と電気分解用電線43a、43b、圧電素子用電線43c、43d、手元スイッチ用電線43e、43fとを有し本体40と電気分解噴霧ユニット34とを連結するハーネス44とを備えている。
制御装置39は、定電圧回路と高周波発生回路とを含む噴霧装置駆動回路と、定電流回路を含む電気分解槽駆動回路と、定電圧回路を含むポンプ駆動回路と、CPUとを有している。
第14図、第15（ａ）図〜第15（ｃ）図に示すように、電気分解噴霧ユニット34の無隔膜型電気分解槽31と噴霧装置32と手元スイッチ33とは、直径×厚みが約90mm×約35mmの厚肉円板状のケース45に収納されている。ケース45には、酸性霧吹き出し口45aが形成されている。本体40の食塩水タンク35と捨て水回収タンク36とポンプ37と乾電池又は充電式電池を電源とする直流電源装置38と制御装置39とは、直径×高さが約105mm×約180mmの有底円筒状のケース46に収納されている。第14図、第15（ａ）図、第15（ｂ）図に示すように、電気分解噴霧ユニット34とハーネス44とを、本体40の開口部に格納し、本体40の開口部から取り出すことが可能である。第15（ｂ）図、第15（ｃ）図に示すように、ケース45に形成された溝45bと、ケース46の開口部周囲に形成されたフランジ部46aとを係合させることにより、電気分解噴霧ユニット34を立てた状態で本体40に係止させることができる。
第16（ａ）図、第17図、第18図に示すように、無隔膜型電気分解槽31は、縦×横×厚みが約60mm×約50mm×約5mmの樹脂製の耐圧ケース47、縦×横×厚みが約60mm×約50mm×約7mmの樹脂性の耐圧カバー48の凹部に、陽極板49、陰極板50の２枚の電極板を２枚の樹脂製スペーサ51を挟んで配設し、ケース47とカバー48とを水密にねじ結合することにより構成されている。
陽極板49は、白金メッキを施したチタン板から成り、縦×横（スペーサ51との当接部を除く）の寸法は約20mm×約16mmである。陰極板50は、白金メッキを施したチタン板から成り、縦×横（スペーサ51との当接部を除く）の寸法は約25mm×約16mmである。電極板49、50の寸法は、人体表面の比較的狭い領域を占める患部に殺菌水を噴霧することを勘案して決定される単位時間当たりの設定噴霧量から定まる単位時間当たりの設定電気分解量と、pH3以下の強酸性水を得るために必要な単位電気分解量当たりの電流量と、塩素発生量を抑制する必要性から定まる電流密度の上限値とを勘案して定められている。電極板49、50は図示しない端子とハーネス44の電気分解用電線43a、43bとを介して、制御装置39の電気分解槽駆動回路に接続されている。
ケース47には食塩水入口52、アルカリ性水出口53が形成され、カバー48には酸性水出口54が形成されている。
陽極板49と陰極板50との間に通水流路55が形成されている。通水流路55の下流端近傍部は、カバー48の凹部内に形成された陽極板49と面一に延在する平滑面48aと陰極板50とにより形成されている。陽極板49と陰極板50との間の距離は約0.2mm〜0.5mmに設定されている。電極間距離は、単位時間当たりの設定電気分解量と電池駆動のポンプ37の出力から定まる通水流路55の適正通水抵抗、電池駆動による電気分解を実現するための電極間電圧の低電圧化、噴霧開始時の初水量を低減させるための無隔膜型電気分解槽内の滞留水の少量化等を勘案して定められている。
通水流路55の上流端は食塩水供給流路56に連通している。食塩水供給流路56はケース47とカバー48とによって形成されており、電極板の横方向全長に亘って延在している。食塩水供給流路56は食塩水入口52に連通している。食塩水入口52はハーネス44の食塩水供給チューブ41と本体40のポンプ37とを介して、本体40の食塩水タンク35に連通している。
通水流路55の下流端は、アルカリ性水回収流路57に連通している。アルカリ性水回収流路57は、ケース47とカバー48とによって形成されており、電極板の横方向全長に亘って延在している。アルカリ性水回収流路57の容量は通水流路55の容量に対して十分に大きく設定されている。アルカリ性水回収流路57の下流端はアルカリ性水出口53に連通している。アルカリ性水出口53は、はハーネス44の捨て水排水チューブ42を介して、本体40の捨て水回収タンク36に連通している。
カバー48には陽極板49の下流端に隣接して、陽極板49の横方向全長に亘って延在する酸性水回収流路58が形成されている。酸性水回収流路58は酸性水出口54に連通している。
第16（ａ）図、第16（ｂ）図に示すように、噴霧装置32は、縦×横×厚みが約50mm×約50mm×約3mmの樹脂製のカバー59、耐圧カバー48の凹部に、縦×横×厚みが約20mm×約17mm×約1mmの圧電素子60を配設し、圧電素子60の一方の面をカバー59に固着し、圧電素子60の他方の面の一端に、縦×横×厚みが約20mm×約17mm×約0.05mmの多孔板61の一端を固着し、カバー59とカバー48とをねじ結合することにより構成されている。多孔板61は、カバー48に形成された凹部である開放噴霧タンク62を覆っている。開放噴霧タンク62は酸性水出口54を介して酸性水回収流路58に連通している。圧電素子60の前記一方の面と他方の面とには、図示しない金製の電極が取りつけられ、該電極は図示しない端子とハーネス44の圧電素子用電線43c、43dとを介して、制御装置39の噴霧装置駆動回路に接続されている。
多孔板61は直径が約0.01〜0.02mmの多数の孔が形成された白金、金、銀等の耐酸性の貴金属板から成り、或いは直径が約0.01〜0.02mmの多数の孔が形成されたニッケル板の孔の内面を含む全表面を、白金、金、銀等の貴金属、窒化チタン、炭化チタン等の物理蒸着、化学蒸着によってメッキし、或いはテフロン樹脂等で被覆して、耐酸性を向上させたものから成る。圧電素子60と多孔板61との間の接合部は樹脂等で被覆することにより、耐酸性を向上させている。
多孔板61と多孔板61に対峙する開放噴霧タンク62の底壁との間の距離は約0.5mm乃至約1.5mmである。前記距離は、該距離が短すぎると次亜塩素酸含有酸性水の表面張力により多孔板が開放噴霧タンクの底壁に吸着されて多孔板の振動が停止し、前記距離が長すぎると付加水質量の増大により多孔板の振動が規制されることを勘案して定められている。
カバー59には多孔板61に対峙して開口59aが形成されている。
手元スイッチ33はハーネス44のスイッチ用電線43e、43fを介して、制御装置39のCPUに接続されている。
第19図に示すように、ハーネス44は、前述の食塩水供給チューブ41、捨て水排水チューブ42、電線43a〜43fと、これらを束ねる内側シース63と、形状保持用の外側シース64とにより構成されている。食塩水供給チューブ41の内直径は約1.4mmに設定され、捨て水排水チューブ42の内直径は約1.0mmに設定されている。従って、食塩水供給チューブ41の流路断面積と捨て水排水チューブ42の流路断面積との比は、２対１に設定されている。食塩水供給チューブ41の内直径と捨て水排水チューブ42の内直径とは、内直径が大であると、本装置Ａの使用時に電気分解噴霧ユニット34の高さが変動した場合に、対応するポンプ37の負荷変動が大きく、流量の変動ひいては噴霧量の変動が大きくなること、逆に内直径が小であると、通水抵抗が大きくなり、ポンプ37の負荷が大きくなって、ポンプ駆動電源の電池化が難しくなることを勘案して、設定されている。
上記構成を有する本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａの作動を以下に説明する。
使用者は、先ず、第15（ａ）図の状態で本体40に格納された電気分解噴霧ユニット34を手で持ち、第15（ｂ）図に示すように本体40から取り外し、電気分解噴霧ユニット34をアトピー性皮膚炎の炎症部、糖尿病等による壊疽部、或いは寝たきり老人等の床ずれ部等に近づけ、酸性霧吹き出し口45aを炎症部、壊疽部、床ずれ部等へ向け、次いで、電気分解噴霧ユニット34を持った手の指で手元スイッチ33を押して、制御装置39を始動させる。
制御装置39のCPUが始動し、ポンプ駆動回路を介してポンプ37を始動させ、電気分解槽駆動回路とハーネス44とを介して無隔膜型電気分解槽31に電気分解電力を供給し、噴霧装置駆動回路とハーネス44とを介して噴霧装置32に高周波の圧電素子駆動電力を供給する。
第13図で矢印で示すように、ポンプ37の作動により、食塩水タンク35から、食塩水がハーネス44の食塩水供給チューブ41を通って、無隔膜型電気分解槽31へ圧送される。
第18図で矢印で示すように、無隔膜型電気分解槽31の食塩水入口52へ流入した食塩水は、食塩水供給流路56に流入し、食塩水供給流路56流れつつ、通水流路55へ流入する。
陽極板49と陰極板50との間に、制御ユニット39の電気分解槽駆動回路を介して直流電圧が印加され、通水流路55を流れる食塩水の流水が電気分解される。陽極板49の近傍で次亜塩素酸含有酸性水が生成され、陰極板50の近傍でアルカリ性水が生成される。陽極板49の近傍で生成される次亜塩素酸含有酸性水の量と、陰極板50の近傍で生成されるアルカリ性水の量との比は、ほぼ１対１である。
第18図で矢印で示すように、陽極板49の近傍で生成され陽極板49に沿って流れる次亜塩素酸含有酸性水が、通水流路55の下流域において、陽極板49の下流端に隣接し、陽極板49の横方向全長に亘って延在する酸性水回収流路58へ流入する。酸性水回収流路58へ流入した次亜塩素酸含有酸性水は、酸性水出口54を通って、無隔膜型電気分解槽31から流出する。
第18図で矢印で示すように、陰極板50の近傍で生成され陰極板50に沿って流れるアルカリ性水は、通水流路55の下流端からアルカリ性水回収流路57へ流入する。アルカリ性水回収流路57へ流入したアルカリ性水はアルカリ性水出口53を経て無隔膜型電気分解槽31から流出する。
酸性水出口54を通って無隔膜型電気分解槽31から流出した次亜塩素酸含有酸性水は、噴霧装置32の開放噴霧タンク62へ流入し、開放噴霧タンク62を満たす。開放噴霧タンク62を満たした次亜塩素酸含有酸性水は、開放噴霧タンク62の開放端を覆う多孔板61の一方の面を浸す。噴霧装置32の圧電素子60に噴霧装置駆動回路を介して高周波電圧が印加され、圧電素子60が高周波数で伸縮する。圧電素子60に固着された多孔板61が高周波数で振動する。開放噴霧タンク62を満たし、多孔板61の一方の面を浸した次亜塩素酸含有酸性水が、多孔板61に形成された多数の微小孔を介して霧化され、多孔板61の他方の面から、カバー59の開口59aとケース45の酸性霧吹き出し口45aとを通って噴霧される。噴霧された次亜塩素酸含有酸性水は、アトピー性皮膚炎の炎症部、糖尿病等による壊疽部、或いは寝たきり老人等の床ずれ部に、過不足無く塗布され、該部に繁殖したMRSAを殺菌して該部のかゆみや化膿を防止する。
アルカリ性水出口53を通って無隔膜型電気分解槽31から流出したアルカリ性水は、ハーネス44の捨て水排水チューブ42を通って、本体40の捨て水回収タンク36へ流入する。
噴霧終了後使用者が手元スイッチ33を押して、制御装置の作動を停止すると、制御装置39のCPUの作動が停止し、ポンプ37、無隔膜型電気分解槽31、噴霧装置32の作動が停止する。ポンプ37の作動停止により、無隔膜型電気分解槽31への食塩水の供給が停止する。
使用者は、必要に応じて、本体40の食塩水タンク35に食塩水を補給し、捨て水回収タンク36からアルカリ性水を排出させ、直流電源装置38の電池を取り替える。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、小型の電気分解槽31を用いて、必要に見合った量だけ低濃度次亜塩素酸含有強酸性水を生成し、また無隔膜型電気分解槽31と噴霧装置32とを電気分解噴霧ユニット34として一体化し、無隔膜型電気分解槽31で生成した次亜塩素酸含有酸性水を、貯水することなく直ちに噴霧装置32を介して噴霧してその場で使い切るので、噴霧される次亜塩素酸含有酸性水の殺菌力は常に保証される。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、無隔膜型電気分解槽31の陽極板49と陰極板50とが隔膜を介することなく対峙しているので、従来の隔膜型電気分解槽を用いる次亜塩素酸含有酸性水生成装置に比べて、電極間距離が狭く、ひいては、電極間に存在する食塩水の電気抵抗が小さい。従って、本装置Ａにおいては、従来の隔膜型電気分解槽を用いる次亜塩素酸含有酸性水生成装置に比べて、少ない電力で食塩水が電気分解される。この結果、電極間距離の狭隘化による無隔膜型電気分解槽31の小型化、低電力化による直流電源装置38や制御装置39の小型化により、本装置Ａは、装置全体が小型化可搬化され、電気分解噴霧ユニット34が手の平サイズ化されている。装置全体が小型化可搬化されたことにより、使用者は本装置Ａを手軽に任意の場所に運んで使用することができる。電気分解噴霧ユニット34が手の平サイズ化されたことにより、使用者はハーネス44を介して本体40に連結された電気分解噴霧ユニット34を手に持って、身体の任意の部位に次亜塩素酸含有酸性水を塗布することができる。従って、本装置Ａの使用性は高い。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、電極間距離の狭隘化により、電極間に印加される電圧が低く、陽極における過電圧が低く、また、電極間の通水流路55を流れる食塩水の流速が大きく、電極面に供給される水酸イオン、水素イオンの量が多く、更に通水流路55内の流水が層流化される。従って、本装置Ａにおいては、塩素の過大発生を抑制しつつ食塩水の電気分解が促進され、また、陽極板49近傍の流水と陰極板50近傍の流水との混合が抑制される。この結果、本装置Ａにおいては、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有する、pHが３以下の、人体に適用可能な強酸性の殺菌水を生成することができる。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、無隔膜型電気分解槽31の陽極板49と陰極板50との間の電極間距離を狭めることにより、電気分解電圧の低電圧化、電気分解電力の低電力化を通じて、電気分解電源の電池化が実現される。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、無隔膜型電気分解槽31の陽極板49と陰極板50との間の距離を約0.2mm乃至約0.5mmとしたことにより、電気分解電源の電池化のみならず、通水流路55の通水抵抗の適正化を通じてポンプ駆動電源の電池化が実現された。噴霧開始時に電気分解噴霧ユニット34から噴霧される液体である初水は、開放噴霧タンク62、酸性水回収流路58、通水流路55に滞留していた、殺菌力を失った電気分解生成水であるが、無隔膜型電気分解槽31の陽極板49と陰極板50との間の電極間距離を約0.2mm乃至約0.5mmとしたことにより、通水流路55の容積が低減し、初水の量が抑制された。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、噴霧装置32を、圧電素子60と一端が圧電素子60に固着された多孔板61とによって構成したことにより、噴霧装置32が小型化、低電力化された。低電力化により、噴霧装置駆動電源の電池化が実現された。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、噴霧装置32の多孔板61を白金、金、銀等の貴金属により形成し、或いは多孔板61の孔の内面を含む全表面を、白金、金、銀等の貴金属、窒化チタン、炭化チタン等の物理蒸着、化学蒸着によってメッキし、或いはテフロン樹脂等で被覆し、また圧電素子60と多孔板61との間の接合部を樹脂等で被覆したので、噴霧装置32は次亜塩素酸含有酸性水に対して高い耐食性を有している。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、噴霧装置32に無隔膜型電気分解槽31の酸性水回収流路58に連通する開放噴霧タンク62を設け、開放噴霧タンク62の開放端を多孔板61で覆ったので、無隔膜型電気分解槽31の酸性水回収流路58から開放噴霧タンク62へ流入し、開放噴霧タンク62を満たし、多孔板62の一方の面を浸した次亜塩素酸含有酸性水が、多孔板62に形成された多数の微小孔を介して、多孔板62の他方の面から噴霧される。多孔板62の一方の面側から供給された次亜塩素酸含有酸性水を多孔板62の他方の面から噴出させるので、例えば特開平４−150968号公報に開示された従来の圧電素子と多孔板とから構成される噴霧装置のように、多孔板の一方の面に供給した液体を該一方の面から噴霧する場合に比べて、噴霧が部分的に遮蔽されるおそれが無く、安定して良好な噴霧状態が得られる。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、噴霧装置32の多孔板61と開放噴霧タンク62の多孔板61に対峙する底壁との間の距離を約0.5mm乃至約1.5mmとしたので、次亜塩素酸含有酸性水の表面張力により多孔板61が開放噴霧タンク62の底壁に吸着されて多孔板61の振動が停止し、或いは付加水質量の増大により多孔板61の振動が規制される事態が防止される。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、電気分解槽31に供給される食塩水の量と、電気分解槽31から流出するアルカリ性水の量との比がほぼ２対１であることに鑑み、ハーネス44が有する食塩水供給チューブ41の断面積と捨て水排水チューブ42の断面積との比を２対１としたので、食塩水供給チューブ41内の食塩水の流れと、捨て水排水チューブ42内のアルカリ性水の流れとは、共にスムーズである。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、本体40の開口部に電気分解噴霧ユニット34とハーネス44とを格納したので、装置全体が一体化、小型化され、可搬化された。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、電気分解噴霧ユニット34のケース45に形成された溝45bと、ケース46の開口部周囲に形成されたフランジ部46aとにより構成される係止装置を設けたので、電気分解噴霧ユニット34を本体40に係止させた状態での噴霧が可能となる。この結果、電気分解噴霧ユニット34を手に持つこと無く、患部に殺菌液を噴霧することが可能となった。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、電気分解噴霧ユニット34に、本体40が有する制御装置39に接続された手元スイッチ33を設けたので、使用者が電気分解噴霧ユニット34を持った手で本装置を操作することが可能となり、本装置Ａの操作性が向上した。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいては、直流電源装置38を電池式の電源装置としたので、本装置Ａの風呂場での使用が可能となった。
本低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａを用い、アルカリ乾電池４本（6V）を直流電源として使用し、ポンプ37を4Vで低電圧制御して電気分解槽31に食塩濃度が400ppm（mg/リットル）の食塩水を40〜50cc/分の流量で供給し、電気分解槽31を0.15Aで定電流制御し、噴霧装置32を12Vで定電圧制御して圧電素子60に20〜45キロヘルツの高周波電圧を印加したところ、20〜25cc/分の噴霧量で、2ppm程度の低濃度で次亜塩素酸を含有するpHが３以下の強酸性水が電気分解噴霧ユニット34から噴霧された。
以上本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１の無隔膜型電気分解槽６において、第11図に示すように、第１酸性水回収流路27、第２酸性水回収流路28よりも上流域の第１通水流路21、第２通水流路22の壁面を第１陽極板13と陰極板14、第２陽極板15と陰極板14によって形成し、第１酸性水回収流路27、第２酸性水回収流路28よりも下流域の第１通水流路21、第２通水流路22の壁面を、ケース12と陰極板14、カバー17と陰極板14によって形成しても良い。また、第12図に示すように、通水流路が第２通水流路のみの場合には、第２酸性水回収流路28よりも上流域の第２通水流路22の壁面を陰極板14と第２陽極板15とによって形成し、第２酸性水回収流路28よりも下流域の第２通水流路22の壁面をケース12とカバー17とによって形成しても良い。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１の無隔膜型電気分解槽６において、陽極板13、15を陰極板とし、陰極板14を陽極板とし、回収通路27、28をアルカリ性水回収通路とし、回収通路24を酸性水回収通路としても良い。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１において、中空糸濾過膜カートリッジ５に代えてメッシュ状のフィルターを内蔵するカートリッジを使用し、或いは活性炭を内蔵するカートリッジを使用しても良い。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成装置１において、電気分解制御は電気分解量を制御するという観点から電力制御でも、電流制御でも良い。しかし、各地の水質はまちまちであり、電流制御だけでは所望の電気分解水を得るのは難しい。本発明者が行った各種実験の結果によれば、電力制御が望ましい。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａの無隔膜型電気分解槽31において、第20図に示すように、酸性水回収流路58よりも下流の通水流路55をケース47とカバー48とによって形成しても良く、第21図に示すように、酸性水回収流路58を通水流路55の下流端に連通させ、アルカリ性水回収流路57を通水流路55の下流域において陰極板50の下流側端に隣接してケース47に形成しても良い。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａの無隔膜型電気分解槽31において、第22図に示すように、平滑面48aを、陰極板50から遠ざかる方向に陽極板49から僅かにオフセットさせても良い。陰極板50近傍のアルカリ性水は陰極50に沿って流れるので、陽極板49近傍の酸性水が酸性水回収流路58に流入する。第23図に示すように、通水流路55の下流端近傍部を、陽極板49と面一に延在するカバー48の平滑面48aと、陽極板49から遠ざかる方向に陰極板50から僅かにオフセットさせたケース47の平滑面47aとによって形成しても良い。陰極板50近傍のアルカリ性水は陰極50と平滑面47aとに沿って流れるので、陽極板49近傍の酸性水が酸性水回収流路58に流入する。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいて、制御装置39内の記憶媒体に予め格納した制御プログラムに従って、電気分解停止後所定時間が経過するまで噴霧が継続するように、ポンプ37と電気分解槽31と噴霧装置32とを制御しても良い。これにより本装置Ａの使用終了時に開放噴霧タンク62内に存在する次亜塩素酸含有酸性水を使い切ることができ、次回の使用開始時に殺菌力の無い初水の量を減らすことができる。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいて、電気分解槽駆動回路内に極性反転回路を設け、制御装置39内の記憶媒体に予め格納した制御プログラムに従って、電気分解を停止する際に、無隔膜型電気分解槽31の電極間に印加する電圧の極性を反転させて短時間電気分解を行い、その後電気分解を停止するように、電気分解槽31を制御しても良い。これにより、陰極板50へのスケールの付着を抑制することができる。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいて、ポンプ37の代わりに食塩水タンク35にコンプレッサを接続しても良い。この場合には、コンプレッサの作動により加圧された食塩水が、無隔膜型電気分解槽31へ圧送される。なおこの場合には、食塩水タンク35の下流に、制御装置39により制御される開閉弁を配設し、或いは手動により制御される開閉弁を配設して、無隔膜型電気分解槽31への食塩水の供給、供給停止を行うのが望ましい。開閉弁の配設により、無隔膜型電気分解槽31への食塩水の供給、供給停止が支障なく行われる。また手動により制御される開閉弁を配設する場合には、該開閉弁により本装置Ａの始動停止を行うようにしても良い。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいて、ハーネス44を廃止し、無隔膜型電気分解槽31と噴霧装置32とを本体40内に設置しても良い。この場合には、本体40内に設置された噴霧装置32の開口59aに連通する酸性霧吹き出し口を患部へ向けて噴霧を行う。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａにおいて、食塩水タンク35内に、Na−Ca置換型のイオン交換樹脂、或いは、Ｈ−Ca置換型のイオン交換樹脂が入ったメッシュ袋を格納しても良い。これにより、食塩水中のカルシウムイオンが除去され、陰極板50へのスケール付着が抑制される。
低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成噴霧装置Ａから、噴霧装置32を取り除き、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置としても良い。この場合には、ケース45の酸性霧吹き出し口45aは酸性水吐出口45aとなる。酸性水出口54を通って無隔膜型電気分解槽31から流出した次亜塩素酸含有酸性水は、ケース45の酸性水吐出口45aを通って吐出される。吐出された次亜塩素酸含有酸性水は、アトピー性皮膚炎の炎症部、糖尿病等による壊疽部、或いは寝たきり老人等の床擦れ部に直接塗布され、或いは脱脂綿等にしみ込ませて塗布され、該部に繁殖したMRSを殺菌して該部のかゆみや化膿を防止する。
〔産業上の利用可能性〕
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水、該殺菌水を生成する方法及び装置は、アトピー性皮膚炎の炎症部、糖尿病等による壊疽部、或いは寝たきり老人等の床擦れ部等に塗布し、該部に繁殖したMRSを殺菌して該部のかゆみや化膿を防止し、或いは擦り傷部に塗布して該部に存在する化膿性連鎖球菌を殺菌して擦り傷の化膿を防止する殺菌水、該殺菌水を生成する方法及び装置として有用である。
本発明に係る低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水生成吐出装置は、小型で持ち運びが容易であり、低濃度次亜塩素酸含有強酸性殺菌水を生成吐出でき、吐出される低濃度次亜塩素酸含有強酸性水の殺菌力が保証された低濃度次亜塩素酸含有強酸性水生成吐出装置として有用である。
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【図４】
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【図１】
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【図７】
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【図２】
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【図１５（ｂ）】
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【図３】
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【図６】
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【図５】
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【図１１】
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【図２０】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｃ）】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１３】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１７】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２３】
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