(57)【要約】【課題】次亜塩素酸の消臭力を利用して、トイレ、生ごみ箱周囲、室内などの臭気を、長期に連続して消臭する安全、安価で液補充頻度の少ない消臭除菌装置を提供する。【解決手段】塩化物塩水溶液の電気分解において、無隔膜電解、有隔膜（イオン電導はあるが水の流動がほとんどない塩路）電解の電流値あるいは電流量比率または電極の正逆極性反転比率を制御し、生成液のＰＨおよび次亜塩素酸濃度を調整して、生成した次亜塩素酸を気化させ周囲に放出し消臭除菌する。【選択図】図１
2014144031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陰陽電極を付設したＡ槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極を付設したＢ槽と、Ａ槽の塩化物塩水溶液とＢ槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記Ａ槽の陰極を流れる電流とＢ槽の陰極を流れる電流の電流値もしくは電流量の比を制御する手段とからなることを特徴とする消臭除菌装置。
【請求項２】
本発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陽電極または陰陽電極を付設したＡ槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極または陰陽電極を付設したＢ槽と、Ａ槽の塩化物塩水溶液とＢ槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記Ａ槽の電極とＢ槽の電極の極性を反転させ正逆通電時間比もしくは正逆電流量比を制御する手段とからなることを特徴とする消臭除菌装置。
【請求項３】
前記塩路が不織布もしくはフェルト状吸上げ材により塩化物塩水溶液を保持するものまたは塩橋であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の消臭除菌装置。
【請求項４】
前記陽電極または陰陽電極が、上方および下方に開口部を持つ中空体内に納められ、該中空体内上方が気体透過性を持つ部材を介して外気に通じていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消臭除菌装置。
【請求項５】
前記気体透過性を持つ部材が気体透過性材料または中空体との隙間形成材であることを特徴とする請求項４に記載の消臭除菌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トイレ、生ごみ箱周囲、室内の消臭などに使用する、食塩等の塩化物塩水溶液を電気分解し、生成した次亜塩素酸を気化し、次亜塩素酸の酸化力により消臭除菌する消臭除菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トイレ、生ごみ箱周囲、室内の消臭などには芳香系消臭剤が使われていた。また、芳香臭の残留を嫌う場所では活性炭、ゼオライトなどにより吸着し消臭していた。また、次亜塩素酸の強い酸化消臭力を利用し、食塩等の塩化物塩水溶液を電気分解し、生成した次亜塩素酸を噴霧器等で噴霧し、もしくは蒸発材で気化して消臭していた。
【０００３】
容器に次亜塩素酸水溶液を入れ、吸水性のある蒸発促進体に次亜塩素酸水溶液を含浸させ、ファンによって前記蒸発促進体に送風し、この蒸発促進体に含浸させた次亜塩素酸水溶液を気化させる装置が考案されている（特許文献１）。
また、超音波加湿器に次亜塩素酸水溶液を入れ噴霧する装置が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４９９１３号公報
【特許文献２】登録実用新案第３１５４１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献の発明は室内空気の加湿を本来の目的とするものであり、大量の水を噴霧もしくは気化するため、液の補充が頻繁に必要であった。加湿が不要な場合には大量の水の噴霧に困ることがあった。大量の次亜塩素酸水溶液を貯蔵するため、大型となり、送風ファン、蒸発促進体などを設けるため大型で複雑な構造となっていた。
隔膜の有る次亜塩素酸生成装置を有する消臭除菌装置では生成液のＰＨが低くなり電気分解により生じた塩素がそのまま外気中へ放出されるため、人のいる所での次亜塩素酸生成装置の使用は出来ず、他の場所で生成した次亜塩素酸水溶液を噴霧装置に入れて噴霧していたので、頻繁に液補充する必要があった。また無隔膜次亜塩素酸生成装置を有する消臭除菌装置では生成液がアルカリ性となり次亜塩素酸ソーダとなるため次亜塩素酸を継続して気化させることは出来なかった。
【０００６】
本発明の目的は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、塩素ガス発生の無い、人のいる所でも使用できる、安全、小型、簡易で、低廉な液補充頻度の少ない、生成液のＰＨおよび次亜塩素酸濃度を制御し、次亜塩素酸を気化する消臭除菌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陰陽電極を付設したＡ槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極を付設したＢ槽と、Ａ槽の塩化物塩水溶液とＢ槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路（塩の水溶液を繊維などに含ませ、又は細管に入れ、又はゲル状物で固定するなどし、溶質によるイオン電導はあるが液流動が少ない電流路を隔膜も含め塩路と定義する。以下同じ。）と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記Ａ槽の陰極を流れる電流とＢ槽の陰極を流れる電流の電流値もしくは電流量の比を制御する手段とからなるものである。
【０００８】
第２の発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陽電極（交番電流のとき、陽極としての電流量が半分以上であるとき、陽電極と定義する。以下同じ）または陰陽電極を付設したＡ槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極（交番電流のとき、陰極としての電流量が半分以上であるとき、陰電極と定義する。以下同じ）または陰陽電極を付設したＢ槽と、Ａ槽の塩化物塩水溶液とＢ槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記Ａ槽の電極とＢ槽の電極の極性を反転させ正逆通電時間比もしくは正逆電流量比を制御する手段とからなるものである。
【０００９】
第３の発明の消臭除菌装置は、前記塩路を不織布もしくはフェルト状吸上げ材により塩化物塩水溶液を保持するものまたは塩橋としたものである。
第４の発明の消臭除菌装置は、前記陽電極または陰陽電極が、上方および下方に開口部を持つ中空体内に納められ、該中空体内上方が気体透過性を持つ部材を介して外気に通じたものである。
第５の発明の消臭除菌装置は、前記気体透過性を持つ部材を気体透過性材料または中空体との隙間形成材としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は以下に記載するような効果を奏する。
本発明では、１、Ａ槽、Ｂ槽の陰電極を流れる電流値もしくは電流量およびその比率を調整することにより、または２、Ａ槽、Ｂ槽の電極の極性を繰り返し反転させその正逆比率を調整することにより、Ａ槽に生成する水溶液の次亜塩素酸量およびＰＨを調整することができる。塩素イオンの電気分解により生じた塩素はＣＬ2，ＨＣＬＯ，ＣＬＯ−イオンが平衡状態にあるが、次亜塩素酸量およびＰＨを調整することにより、消臭に必要な次亜塩素酸量、人や物に有害な塩素ガス気化量を制御することができる。Ａ槽の開口部を通して次亜塩素酸が外気中へ拡散し、外気中の臭気成分と反応し消臭する一方、Ｂ槽のアルカリはＢ槽の開口部を通して外気中に存在する二酸化炭素を吸収して中和し、人の皮膚を害する程にはならない。また、超音波噴霧器や蒸発促進体を持つ従来気化装置に比べ、次亜塩素酸／水の気化比率を高めることが出来、減水量を大幅に抑え給水間隔を大幅に拡げることができる。使用する電流は多くの場合１ｍＡ前後なので単一電池を使用しても３〜５ヶ月使用できる。更に、高濃度の塩化カルシウムのような潮解性塩化物塩水溶液を用いれば、外気中からの水分吸収があり、水の補給もせずに長期間連続使用することが出来る。これにより、液の補充頻度を大幅に減らし、不要な加湿のない、低廉な小型で簡易構造の消臭除菌装置を提供することができる。
【００１１】
これにより、容易に安全に、次亜塩素酸を生成し、気化させ、トイレ、生ごみ、室内の消臭除菌などに利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る消臭除菌装置の1実施例の断面模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る消臭除菌装置の１実施例の断面模式図である。
【図３】本発明の第１、第２の実施の形態に係る消臭除菌装置により生成した液のＰＨと次亜塩素酸濃度の関係を表す図である。
【図４】蓋開口率の異なる容器に入れた次亜塩素酸水溶液の次亜塩素酸濃度変化と経過日数の関係を表す図である。
【図５】蓋開口率の異なる容器に入れた次亜塩素酸水溶液の開口面積と水および次亜塩素酸気化量の関係を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明を実施するための第１の実施の形態について、図1に基づき詳細に説明する。Ａ槽、Ｂ槽には食塩などの塩化物塩水溶液が入れられる。Ａ槽、Ｂ槽は仕切り６で２槽に分けられており、仕切り６上端を跨いで吸上げ材がＡ槽、Ｂ槽水位下まで浸かり塩路３を形成している。Ａ槽にリード線１２の付いた電極２２、リード線１３の付いた電極２３、Ｂ槽にリード線１１の付いた電極２１を入れ、図示してないが定電流ダイオードあるいは定電流回路などを持つ電流制御装置から陽電極リード線１２にプラス、陰電極リード線１１、１３にマイナス電位を負荷し直流電流を流してＡ槽に次亜塩素酸を生成する。陽電極リード線１２と陰電極リード線１３を流れる無隔膜電解は次亜塩素酸ナトリウムを生成し液をアルカリ性にし、陽電極リード線１２と陰電極リード線１１を流れる有塩路電解（陰陽電極を塩路を介して接続し電気分解することを有塩路電解と定義する。以下同じ。）は塩酸と次亜塩素酸を生成しＡ槽液を酸性にする。本発明の装置では無隔膜電解と有塩路電解の電流比を調整することにより、塩素ガスの気化が無く次亜塩素酸を多く含んだ水溶液になるようＰＨを調整している。生成した次亜塩素酸は気化し、Ａ槽の開口部を通して外気中へ拡散して行き、外気中の臭気成分と反応し消臭する。Ｗは塩化物塩水溶液の水位である。陽電極にはチタン基材に酸化イリジウム塗布焼成したものを使用しているが、塩素過電圧の低いものであれば他の不溶性電極であっても良い。陰電極には不溶性電極であればとくに制限はないが、陽電極と同じ素材を用いても良く、白金などの不溶性電極を用いても良い。リード線はチタンなどの不溶性の材料を熱収縮チューブなどで被覆絶縁して用いるのがよいが、十分な絶縁をできる材料で被覆する場合には銅線などであっても良い。実施例では陽電極を一つで共用しているが、本発明はこれに限られず、二つの電極に分けてもよく、分けた一つの陽電極をＢ槽に入れ電流値比等でＰＨ調整しても良い。４は上方、下方に開口部を持つ中空体で、特に塩素ガスの外気への気化を避けたい場合に用いる。中空体４下部に陽電極２２その上方に陰電極２３が内設され、中空体４上部には気体透過材５が半密閉の状態で押し込められている。電極２３と気体透過材５の間に空間があり、この空間が塩化物塩水溶液に満たされない高さ位置まで中空体４は塩化物塩水溶液に沈められる。図示してない直流電源から陽電極リード線１２にプラス、陰電極リード線１１、１３にマイナス電位が負荷されると、電気分解により陰電極２１、２３に水素ガス、陽電極２２に酸素及び塩素が発生し、塩素の一部が酸素ガスや水素ガスの気泡に取り込まれる形で上昇し中空体内上部空間４１内に開放される。気体透過材５により直接外気への開放を阻止された中空体内上部空間４１内の塩素ガスは接触する水溶液に徐々に溶解し、希薄化した塩素ガスは酸素ガスや水素ガスとともに僅かずつ気体透過材５を通過して外気中へ開放される。陽電極２２と陰電極２３は前記配置に限定されるものではないが、陰電極２３を上方に置くと水位上部がよりアルカリ性になるので中空体内上部空間４１内の塩素ガス吸収がより高まりより塩素ガスを希薄化できる。中空体内上部空間４１は必ずしも必要では無いが��間４１が無いと使用時間とともに気体透過材５が吸水、スケール成分の付着などで目詰まりし気体透過が不安定となる。中空体４内に生じた次亜塩素酸は中空体４下方開口部からＡ槽内全体へ拡散し、気液界面から気化し外気中へ出て行く。中空体４の材質はポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニル樹脂などの汎用材料が使用できるが、これに限定されない。気体透過材５は僅かずつ気体透過可能なものとして不織布もしくはフェルト状物を圧縮したもの、中空糸膜の気体透過性を利用したものや中空体４内面との間に僅かな隙間を形成する形状のものなどが使用できる。中空体４は必要とする電流値、調整ＰＨなどにより大きさを適宜選択し、人や物に害を及ぼさない場所での利用など不要であれば省いても良い。槽の材質はポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂などの汎用材料が使用できるが他の素材であっても良い。塩路３には濡れ性のある不織布もしくはフェルト状ポリエステル樹脂が低価格でもあり適するが、他の材料であっても良い。また、水位以下の仕切り６部分にイオン交換膜などの隔膜を付設し、Ａ槽、Ｂ槽を電気的に接続しても良い。また、塩化物塩水溶液をゲル状に固化させて塩橋を作り用いても良い。Ａ槽、Ｂ槽は塩路でつながっているため、水の行き来は殆んど無くＡ槽、Ｂ槽の溶解成分が交じり合うことは殆んど無い。次亜塩素酸水溶液からの次亜塩素酸の気化は外力のない水面からの自然気化で行なうことができるが、蒸発材を立上げ気化面積を広げたり、送風、バブリングなど強制気化を行なうと次亜塩素酸の気化量の増大を図ることができる。また、本装置では次亜塩素酸のほかに水も蒸発するので水の補充が必要となるが、カートリッジタンクを付設するなどして、より長期運転をすることが出来る。本例ではＡ槽、Ｂ槽は仕切り６で２槽に分けているが、Ａ槽、Ｂ槽は別々の容器であっても良い。
【００１４】
次に本発明を実施するための第２の実施の形態について、図２に基づき、主に図1と異なる部分について詳細に説明する。本例は前記が無隔膜電解と有塩路電解の電流値または電流量比によりＰＨ調整したのに対し、電極の極性反転によりＰＨ調整を行なうようにしたものである。本発明では、塩化物塩水溶液を入れた、Ａ槽にリード線１２の付いた不溶性の電解用電極２２、Ｂ槽にリード線１１の付いた不溶性の電解用電極２１を入れ、リード線１１、１２に図示してない電流制御装置から直流電流を繰り返し反転させながら流して次亜塩素酸を生成する。塩素ガスの気化が人や物に害を及ぼす場所での利用など、必要により中空体４を付設し同様に使用する。電流方向を反転させながら電解する場合で、塩素ガスの気化を特に避けたい場合には、中空体内に電極を２本づつ設けＡ槽陽極時とＡ槽陰極時の使用する電極を変えて陰極使用時の電極を上方に配置すると良い。このとき、Ｂ槽の電極の配置も同様にすると良い。
【００１５】
次に次亜塩素酸の水溶液からの大気中への気化に必要なＰＨ条件について説明する。
塩素イオンの電気分解によりＡ槽に生成された塩素の一部は周囲の水と反応し塩酸と次亜塩素酸を生成するが、有塩路電解の場合では水溶液のＰＨが低くなり、水中に塩素の形で多く残り、これと分配平衡にある大気中へ塩素ガスとして出て行ってしまう。また、無隔膜電解の場合では水溶液がアルカリ性となり水溶液中の次亜塩素酸濃度が減り気化できなくなる。このため、水溶液のＰＨ調整が必要となる。
【００１６】
水溶液中の残留塩素濃度と平衡する界面直近の大気中の塩素ガス濃度の関係は次のようにして求められる。
電気分解により生成された塩素と水が反応し、塩酸と次亜塩素酸を生成する。
ＣＬ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣＬ+ＨＣＬＯ  
Ｋｃｌ２＝［ＨＣＬ］ｘ［ＨＣＬＯ］／［ＣＬ２］ ＝１．５６ｘ１０＾−４  
生じた次亜塩素酸は乖離して水素イオンと次亜塩素酸イオンになる。
ＨＣＬＯ→Ｈ++ＣＬＯ‐
Ｋｈｃｌｏ＝［Ｈ+］ｘ［ＣＬＯ‐］／［ＨＣＬＯ］＝１０＾−７．５３
ここでＫｃｌ２、Ｋｈｃｌｏはそれぞれの反応式の平衡定数である。
溶解している塩素ガスがヘンリーの法則に従うとすると
Ｐｃｌ２：水溶液と平衡にある大気中の塩素ガス濃度（ｐｐｍ）
［ＣＬ２］：水溶液中の塩素濃度
ＣＬ２：水溶液中の残留塩素濃度（ｍｇ／Ｌ）
Ｐｃｌ２＝ｈｘ［ＣＬ２］  
Ｐｃｌ２＝ｈｘＣＬ２ｘ２．５４ｘ１０＾（−７）／（１＋１．５６ｘ１０＾（−４＋ＰＨ））    （１）
ｈ＝１３．５７ａｔｍｘ（Ｌ／ｍｏｌ）＝１．９１１ｘ１０＾８ｐｐｍ／（ｍｇ／Ｌ）
ヘンリー定数ｈはAIETA E M, ROBERTS P V (Stanford Univ., California)による値を採用
発生室内に長時間いても、のど、気管支、肺に違和感を受けない空気中塩素濃度は人により大きくばらつきがあるが、前記(１)式により得られる計算値で空気中塩素濃度が０．００１ｐｐｍ以下であれば異常を訴える人はいなかった。空気中塩素ガスを次亜塩素酸ガスや他の酸化性物質と分離して０．００１ｐｐｍ以下まで測定することは容易ではないので詳しくは分らない。
【実施例】
【００１７】
図1に示す装置を用いて、直流電流1ｍＡ前後の電流をそれぞれＡ槽、Ｂ槽の陰電極に流し、電流値比を変化させ、トイレ内、生ごみ箱周囲に置いたときの結果を表1に示す。ＰＨは堀場製作所製Ｂ−２１１、残留塩素は柴田科学製ＡＱ-１０２で測定し、ＣＬ２臭は嗅覚で行なった。トイレ臭は排便時の臭気および便器周囲に付着した臭気、生ごみ臭は生ごみ箱から漏れ出した臭気および蓋を開閉し出てきた臭気の消臭を嗅覚で確認した。周囲トイレ臭測定では排便温度が一定なので周囲温度は無視した。生ごみ臭はごみ箱周囲を１８〜２５℃に保温した。（以下、測定器、測定方法は同じ。）無隔膜のみの電解ではトイレ臭、生ごみ臭を消臭できない。一方、有塩路のみの電解あるいはＰＨが５以下では発生室内に長時間いると、のど、気管支、肺に軽い風邪症状の違和感を受けることがあり、人の常在するところには好ましくない。ＰＨは５から８が望ましく、６．５から７．８がさらに望ましい。適正なＰＨを示すＡ槽陰極、Ｂ槽陰極の電流値比または電流量比は使用する水道水などの水質、金属イオン量、炭酸イオン量などに左右されるため、使用する条件下で適宜設定する。電解電流値を変えるとＰＨ、次亜塩素酸濃度も変化する。Ａ槽次亜塩素酸濃度、Ｂ槽ＰＨも加味し、次亜塩素酸濃度１０００ｍｇ/ｌ以下、浸けても皮膚を侵さないＰＨ１１．４以下も考慮して電流比等を設定するのが好ましい。トイレ室内、生ごみ箱周囲などの消臭には３％食塩水のとき１ｍＡ前後の電解電流を流せば消臭に必要な量の次亜塩素酸を生成することが出来る。本実施例で使用している陽極電極の電解効率は食塩３％以上の水溶液でＨＣＬＯ約２０ｍｇ/ｍＡ・Ｄａｙ、食塩２％でＨＣＬＯ約１５ｍｇ/ｍＡ・Ｄａｙ、食塩１％でＨＣＬＯ約８ｍｇ/ｍＡ・Ｄａｙであった。塩化物塩濃度を限定するものではないが、水溶液の食塩濃度は２．５％以上であることが望ましい。
【表１】
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【００１８】
図２に示す装置を用いて、直流電流1ｍＡ前後の電流をＡ槽、Ｂ槽の電極に流し、極性反転させて電気分解したときのＡ槽、Ｂ槽のＰＨ、次亜塩素酸等の結果を表２に示す。直流電流をＡ槽陽極３０分、Ａ槽陰極２５〜５分とし、繰り返し反転し、Ａ槽ＰＨ、残留塩素、ＣＬ２臭、Ｂ槽ＰＨを測定した。ＰＨは堀場製作所製Ｂ−２１１、残留塩素は柴田科学製ＡＱ-１０２で測定し、ＣＬ２臭は嗅覚で行なった。トイレ臭は排便時の臭気および便器周囲に付着した臭気、生ごみ臭は生ごみ箱から漏れ出した臭気および蓋を開閉し出てきた臭気の消臭を嗅覚で確認した。周囲トイレ臭測定では排便温度が一定なので周囲温度は無視した。生ごみ臭はごみ箱周囲を１８〜２５℃に保温した。試験条件1はＡ槽内の陽極電解と陰極電解が等しく無隔膜電解と同じになる。このとき水溶液ＰＨは８．２ありトイレ臭、生ごみ臭を消臭できない。Ａ槽ＰＨが４付近以下になる条件ではトイレ臭、生ごみ臭を消臭できるが、また、塩素臭ははっきりとは感じられないが、発生室内に長時間いると、のど、気管支、肺に軽い風邪症状の違和感を受けることがある。ＰＨは５から８が望ましく、６．５から７．８がさらに望ましい。人の常在するところではＰＨ６．８から７．８が望ましい。適正なＰＨを示す電流方向切り替えによる電流値比または電流量比は使用する水道水などの水質、金属イオン量、炭酸イオン量などに左右されるため、使用する条件下で適宜設定すると良い。
【表２】
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【００１９】
図３は第１、第２の実施例の装置で得た表1、表２、その他の実験結果からＰＨと残留塩素濃度を抜き出しプロットしたものである。水溶液のアルカリが強くなると残留塩素濃度が指数的に増大する。残留塩素濃度の対数とＰＨは少し広い幅を持った相関を示している。槽の界面面積、電流値、水量、塩路、空気の流速、温度、平衡までの時間など多くのばらつき原因があるためと思われる。残留塩素濃度があまり高くなると塩素酸生成反応が促進されることが知られているので残留塩素濃度１０００ｍｇ／ｌ以下となる条件で稼動させることが好ましい。ここでＣＬＯは残留塩素濃度ｍｇ／ｌを表す。
【００２０】
上面に内径９ｃｍの開口を持つ、たて９ｃｍ、よこ９ｃｍ、高さ１２ｃｍのポリエステル容器に高さ１１ｃｍ（８９１ｍｌ）まで２５０ｍｇ/ｌ、ＰＨ７．１の次亜塩素酸水溶液を入れた。この容器の上面に直径０ｃｍ（開口なし）、１ｃｍ（０．７８５ｃｍ２）、２ｃｍ（３．１４ｃｍ２）、３ｃｍ（７．０７ｃｍ２）、４ｃｍ（１２．５６ｃｍ２）、６ｃｍ（２８．２６ｃｍ２）、９ｃｍ（６３．６ｃｍ２）の開口を持つポリエステル板を乗せた。この開口面積の異なる計７つの容器を温度１８〜２４℃送風なしの室内に放置したときの経過日数と残留塩素濃度、水残存量を調べた。図４は残留塩素濃度と経過日数の関係を示したものである。図４でＡは開口面積０ｃｍ２、Ｂは開口面積０．７８５ｃｍ２、Ｃは開口面積３．１４ｃｍ２、Ｄは開口面積７．０７ｃｍ２、Ｅは開口面積１２．５６ｃｍ２、Ｆは開口面積２８．２６ｃｍ２、Ｇは開口面積６３．６ｃｍ２を持つ容器である。図４から、開口された容器では容器の開口面積が気液界面の面積の２０％（Ｅの容器）あたりから次亜塩素酸の減少は気化によるものが主となることがわかる。（Ｅあたりから濃度減少がＡの２倍となっている）。図５は次亜塩素酸気化量および水蒸発量と容器の開口面積の関係を示したものである。容器Ａの残留塩素減量を分解によるものと考え、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇの容器の残留塩素減量からＡの残留塩素減量を差し引いた残留塩素の減量はすべて気化によるものとして次亜塩素酸気化量を算出した。次亜塩素酸気化量は容器の開口面積が気液界面面積の３０％あたりで飽和している。本発明装置では電源供給および塩素イオンは十分あるが、水の蒸発による水溶液の減少で電解不能となってしまう恐れがあり、水の蒸発を最小限に抑えることが重要である。図５から開口面積を気液界面の面積の２０〜３０％程度にして、次亜塩素酸気化量の確保と水の蒸発量の抑制をすることが望ましい。
【００２１】
使用を続けるとＢ槽のアルカリは強くなってくるが、Ｂ槽の開口部を通して外気中に存在する二酸化炭素を吸収して中和し、人の皮膚を害する程にはならない。Ｂ槽のアルカリは僅かな大気中の二酸化炭素により中和されるので、Ｂ槽の開口部は広くとっても良いが、通気できる隙間程度であれば足りる。この構造を用いれば、直流定電流もしくは直流定電圧機器または電池と接続し、容易に次亜塩素酸生成消臭除菌装置を得ることが出来る。さらに、高濃度の塩化カルシウムのような潮解性塩化物塩水溶液を用いれば、外気中からの水分吸収があり、水の補給もせずに長期間連続使用することが出来る。主に消臭利用について説明してきたが、本発明の消臭除菌装置は消臭に限定されず、除菌その他の次亜塩素酸の酸化力を要する用途に使用できる。
【００２２】
次に表２、試験Ｎｏ１３、Ｔ４の試験装置を用いて除菌試験を行なった結果を記す。室温を３０℃±２℃に保った空間内に、幅４０ｃｍ奥行き４０ｃｍ高さ２５ｃｍの二つの箱を置き、箱の中に無調整牛乳15ｍｌを入れたシャーレ、１００ｍｌを入れたコップをそれぞれ配置し、一方の箱に試験装置Ｔ４を入れ、牛乳の腐敗の進み具合を調べた。箱の蓋はそれぞれ約１０％開口した。腐敗の進行状態を表３に示す。次亜塩素酸のない箱内では４８時間で牛乳の凝集が始まり、７２時間で２相に分離し腐敗臭がした。５日後、刺激を含んだ強烈な臭気のため試験を中止した。次亜塩素酸を発生させている容器内に置かれた牛乳は４８時間で異臭はなく表面に膜ができ日数経過とともに膜が厚くなり、黄ばみが増加した。５日後、酪酸臭のような臭いが表れた。７日後、臭気はわずかに増し、牛乳はゲル化した。その後、水分の蒸発が進み固化し、臭気は徐々に弱まった。１０日後、固形物を精製水中で砕き撹拌した上澄みのＰＨは４．９であった。この結果から次亜塩素酸ガスの存在により、牛乳の腐敗は大きく抑制され、特に、腐敗初期のアルコール、アルデヒド、硫化物産生菌の増殖が抑えられていると思われる。
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の消臭除菌装置は、小型で単純構造であり、大量生産が容易にできるので安価で供給できる。長期間消臭に必要な量の次亜塩素酸を生成し開口部から気化し続けるのでトイレ、生ごみ箱周囲、介護汚物室など狭い空間の消臭除菌への利用に好適である。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ、Ｂ・・・槽、１１・・・陰電極リード線、１２・・・陽電極リード線、１３・・・陰電極リード線、２１・・・陰電極、２２・・・陽電極、２３・・・陰電極、３・・・塩路、４・・・中空体、４１・・・中空体内上部空間、５・・・気体透過材、６・・・仕切り
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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