(57)【要約】【課題】人のいるところで電解により次亜塩素酸生成を行うと、陽電極で発生する塩素ガスの大気中への放出により、喉のいがらっぽさなどの違和感があった。個人が安全に次亜塩素酸生成・気化を行える、次亜塩素酸生成装置の電極構造体及び次亜塩素酸生成装置を提供する。【解決手段】陽電極で発生する塩素ガスを電解槽やアルカリ槽気相内に滞留させ電解液に再吸収させ大気への放出を防止し、または／および大気の加湿により大気中での塩素ガスや次亜塩素酸ガスの刺激性を安定化する。【選択図】図２
2015181996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明の次亜塩素酸生成装置の電極構造体は、仕切りにより２室に分割された容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置の電極構造体において、陰陽電極を内設し下方部を開口した電解槽Ａ１と、陰電極を内設し通気性充填材１９を気相部に付設し下方部を開口したアルカリ槽Ａ３と、電解槽Ａ１気相とアルカリ槽Ａ３気相を連通する通気性充填材８と、通気性充填材８、１９及び下方部開口を除いて略密閉状態である電解槽Ａ１気相およびアルカリ槽Ａ３気相を有し、電解槽Ａ１とアルカリ槽Ａ３が前記容器の仕切りを跨いで配設されることを特徴とする次亜塩素酸生成装置の電極構造体。
【請求項２】
本発明の次亜塩素酸生成装置は、容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置において、仕切りにより２室に分割された前記容器と、該容器仕切りを跨いで配設された前記電極構造体と、電解槽Ａ１の塩化物塩水溶液とアルカリ槽Ａ３の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路を有していることを特徴とする次亜塩素酸生成装置。
【請求項３】
本発明の次亜塩素酸生成装置は、容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置において、陰陽電極を内設した電解槽Ａ１と、電解槽Ａ１下部塩化物塩水溶液と槽内塩化物塩水溶液が連通した気化槽Ａ２と、陰電極を内設し通気性充填材１９を気相部に付設したアルカリ槽Ａ３と、電解槽Ａ１気相とアルカリ槽Ａ３気相を連通する通気性充填材８と、アルカリ槽Ａ３下部塩化物塩水溶液と槽内塩化物塩水溶液が連通した中和槽Ａ４と、電解槽Ａ１の塩化物塩水溶液とアルカリ槽Ａ３の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路を有し、電解槽Ａ１気相およびアルカリ槽Ａ３気相が通気性充填材８、１９を除いて略密閉状態であることを特徴とする次亜塩素酸生成装置。
【請求項４】
前記次亜塩素酸生成装置が、加湿手段を付設していることを特徴とする請求項２乃至３のいずれか1項に記載の次亜塩素酸生成装置。
【請求項５】
前記次亜塩素酸生成装置の気化槽Ａ２が気液接触次亜塩素酸気化装置と送液管で接続し液循環していることを特徴とする請求項２乃至4のいずれか1項に記載の次亜塩素酸生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみの消臭、トイレの消臭、介護における臭気の消臭などに使用する、人の居る周辺でも用いることのできる次亜塩素酸を長期間連続生成し、次亜塩素酸を気化して消臭を行う次亜塩素酸生成装置の電極構造体及び次亜塩素酸生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器に入った食塩等塩化物塩水溶液を電気分解し、次亜塩素酸水溶液等を生成する次亜塩素酸生成装置が知られており、広く利用されている。
【０００３】
次亜塩素酸生成装置は食塩等塩化物塩水溶液を入れた容器に、陰陽電極を挿入して電解し次亜塩素酸を生成する。直流電流が流れると陽電極の電解面に塩素が発生し、ほとんどの塩素は直ちに周囲の水と反応して次亜塩素酸と塩酸になるが、一部の塩素が電解面で同時に発生する酸素ガスや陰電極で発生する水素ガス気泡に取り込まれガスとなって上昇し外気へ放出される。外気へ放出された塩素ガスは微量であっても喉への刺激や違和感を与える。塩素ガスの外気への容易な放出を防ぐため、従来技術では通気性充填物を巻きつけた電極部材で陽電極のある電解槽の上部を塞ぎ、電解槽気相部分を略密閉構造とし、通気性充填物を詰めた部分のみ外気への通路とし、塩素ガスの電解液との接触時間を多くして塩素ガスを電解液へ溶解させている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２０１３−０１２７３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来技術では電解槽上部の穴に通気性充填物（圧力差により気体が移動するが対流による気体移動がほぼ無い程度の連通孔を持つ充填材と定義する。以下同じ）を巻きつけた電極部材を押し込んでいるが、電極部材への通気性充填物の巻きつけの作業性が悪く、また、電極部材形状の違いなどにより巻きつけ状態が一定しないため通気性が安定せず、塩素洩れや電解槽内に水素ガス等が溜まり電解液を押し出して電解できなくなるという欠点があった。また、電極部材と通気性充填物の付設を別箇所とし、これを改良したものがあるが、長時間居住し、且つ密閉性の良い寝室、居室などでは僅かに洩れる塩素ガスにより、喉にいがらっぽさや違和感を受けることがあった。このような従来の構成が有していた問題を解決し、大気への塩素ガスの放出を抑えた安全な次亜塩素酸生成装置の電極構造体及び次亜塩素酸生成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の本発明の次亜塩素酸生成装置の電極構造体は、仕切りにより２室に分割された容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置の電極構造体において、陰陽電極を内設し下方部を開口した電解槽Ａ１と、陰電極を内設し通気性充填材１９を気相部に付設し下方部を開口したアルカリ槽Ａ３と、電解槽Ａ１気相とアルカリ槽Ａ３気相を連通する通気性充填材８と、通気性充填材８、１９及び下方部開口を除いて略密閉状態である電解槽Ａ１気相およびアルカリ槽Ａ３気相を有し、電解槽Ａ１とアルカリ槽Ａ３が前記容器の仕切りを跨いで配設されることを特徴とするものである。（本電極構造体は図３のような仕切り２５により２室に分割された容器に塩化物塩水溶液を入れ、本電極構造体を前記仕切り２５を跨いで図２のように配設され使用されるので、使用時水位Ｗ１,Ｗ２より上方にあり気相となる部分を本電極構造体単体のときも気相部または気相と呼称する。また、使用時水位Ｗ１,Ｗ２より下方にあり液相となる部分を電解槽Ａ１液相、アルカリ槽Ａ３液相と呼称する。電解槽を有し、電解槽Ａ１、気化槽Ａ２、アルカリ槽Ａ３などで一体に形成された各槽と内設された部材を含めて電解容器と呼称する。また、槽の下方部に大きな開口をもつものも含めて槽と呼称する。以下同じ）。
【０００７】
第２の本発明の次亜塩素酸生成装置は、容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置において、仕切りにより２室に分割された前記容器と、該容器仕切りを跨いで配設された前記電極構造体と、電解槽Ａ１の塩化物塩水溶液とアルカリ槽Ａ３の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路を有していることを特徴とするものである。
【０００８】
第３の本発明の次亜塩素酸生成装置は、容器に入れた塩化物塩水溶液を電解して次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成装置において、陰陽電極を内設した電解槽Ａ１と、電解槽Ａ１下部塩化物塩水溶液と槽内塩化物塩水溶液が連通した気化槽Ａ２と、陰電極を内設し通気性充填材１９を気相部に付設したアルカリ槽Ａ３と、電解槽Ａ１気相とアルカリ槽Ａ３気相を連通する通気性充填材８と、アルカリ槽Ａ３下部塩化物塩水溶液と槽内塩化物塩水溶液が連通した中和槽Ａ４と、電解槽Ａ１の塩化物塩水溶液とアルカリ槽Ａ３の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路を有し、電解槽Ａ１気相およびアルカリ槽Ａ３気相が通気性充填材８、１９を除いて略密閉状態であることを特徴とするものである。
【０００９】
第４の本発明は、前記次亜塩素酸生成装置が、加湿手段を付設していることを特徴とするものである。
【００１０】
第５の本発明は、前記次亜塩素酸生成装置の気化槽Ａ２が気液接触次亜塩素酸気化装置と送液管で接続し液循環していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
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、塩化物塩水溶液の電解に伴って発生する塩素ガスをアルカリ水溶液に吸収させ、および／または大気の加湿により大気中での塩素ガスや次亜塩素酸ガスの刺激性を安定化するので、密閉性の良い寝室、居室などに長時間居たとき受ける喉のいがらっぽさなどの違和感を大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の本発明の次亜塩素酸生成装置の電極構造体の側面断面模式図である。
【図２】第２の本発明の実施の形態に係る次亜塩素酸生成装置の電解装置部分の側面断面模式図である。
【図３】第２の本発明の実施の形態に係る次亜塩素酸生成装置の容器部分の側面断面模式図である。
【図４】第３の本発明の実施の形態に係る実施例で電極構造体部分と容器部分を一体に構成した電解装置部分の側面断面模式図である。
【図５】第２、３の本発明の実施の形態に係る実施例の加湿器を付設した次亜塩素酸生成装置の概念図である。
【図６】従来次亜塩素酸生成装置１の電解装置部分の側面断面模式図である。
【図７】従来次亜塩素酸生成装置２の電解装置部分の側面断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。最初に、第１の本発明の次亜塩素酸生成装置の電極構造体の１実施例について説明する。図１は本発明の電極構造体の側面断面模式図である。電解槽Ａ１には陽電極１１および陰電極１２その導電材１０、１３が設けられ、陽電極１１より下方に開口部が設けられ外部と通じている。電解槽Ａ１上方気相は通気性充填材８を介してアルカリ槽Ａ３気相に通じている。アルカリ槽Ａ３には陰電極１７及びその導電材１８が設けられ、陰電極１７より下方に開口部が設けられ外部と通じている。アルカリ槽Ａ３上方気相は通気性充填材１９を介して外気に通じている。陽電極１１および陰電極１２、１７は導電材１０、１３、１８を介して電解槽、アルカリ槽外部へ通じ直流電流を負荷される。電解槽Ａ１上方気相部およびアルカリ槽Ａ３上方気相部は通気性充填材８、１９を除いて略密閉とされている。電極構造体の作成は電極構造体筐体２７を前後２分割した一方の樹脂成型品に陰陽電極導電材１０、１３、１８及び通気性充填材８、１９を所定位置に組込み、他方の樹脂成型品を合せて結合する。必要により、電極導電材１０、１３、１８の取り出し部および通気性充填材取付部などをシリコン樹脂、エポキシ樹脂、その他のシール材でシールし略密閉状態にしている。
【００１４】
本電極構造体図１は図３の容器に図２のように本電極構造体を配置し食塩などの塩化物塩水溶液を入れて電解するので、第１の電極構造体と第２の次亜塩素酸生成装置の本発明を合せて図２を用いて説明する。２室に分割された容器図３の仕切り２５には２室を電気的に接続し、かつ、塩水の行き来を防止する塩路２６、または塩路２６１が付設される。塩路２６1は吸水性の不織布、繊維などを仕切り２５の上を跨いで２室水面下まで垂らし、塩水を吸上げて２室を電気的に導通する。塩路２６は仕切り２５に微少孔を開け、または孔に吸水性の不織布、繊維などを詰めて造る。塩路２６、２６１は電解槽Ａ１液相とアルカリ槽Ａ３液相を電気的に接続していれば良く、仕切り２５のどの位置にあっても良く、電解液吸上げ材を管内に納めて上方気相部に設けても良い。２６、２６１などの塩路を付設した容器図３に塩化物塩水溶液を入れ、本電極構造体を前記仕切り２５を跨いで付設する。２６、２６１などの塩路は容器に限らず電極構造体に設けても良い。Ｗ１、Ｗ２は塩化物塩水溶液の水位で説明のために記入している。図示してない電源、制御回路から、独立した２つの定電流ダイオードその他の定電流回路を配した直流電源供給を受け、１つは陽電荷を陽電極１１に陰電荷を陰電極１２に、１つは陽電荷を陽電極１１に陰電荷を陰電極１７に負荷する。ここで陽電極１１を２つに分けてそれぞれ陽電荷を負荷しても良いが、上記のように一つに省略することもできる。図２でＡ１は電解槽、Ａ２は気化槽、Ａ３はアルカリ槽、Ａ４は中和槽である。
【００１５】
電極１１、１２に直流電流が流れると陽電極１１に塩素と僅かの酸素ガスが発生し、陰電極１２に水酸化ナトリウムと水素ガスが発生する。発生した塩素は直ちに水と反応し塩酸と次亜塩素酸を生じる。また、電極１１、１７に流れた直流電流により、陽電極１１に塩素と僅かの酸素ガスが発生し、塩素はただちに水と反応し次亜塩素酸と塩酸を生じ、陰電極１7に水酸化ナトリウムと水素ガスが発生する。電解槽Ａ１に生じた塩酸と水酸化ナトリウムは中和してＮａＣＬとなる。水酸化ナトリウムが発生したアルカリ槽Ａ３内はアルカリ性となり、電解槽Ａ１内は次亜塩素酸の解離平衡と陰電極１２、１7を流れる電流比により決定されるＰＨとなる。陰電極１２、１7を流れる電流値を調節することによりＰＨ３から８．８くらいの範囲で変化させることができる。ＰＨが低いと塩素ガスが発生し易く、ＰＨが高いと次亜塩素酸の比率が減り気化しにくくなるので残留塩素（次亜塩素酸+次亜塩素酸ナトリウム）濃度を高くせざるを得なく危険であり、次亜塩素酸を気化して消臭除菌に利用する場合には次亜塩素酸のみの気化に適するＰＨ６〜８程度になる電流値比にするのが好ましい。陰電極１２を流れる電流が故障により流れ無くなることを考えて陰電極１２を電流が流れたときのみ陰電極１７に電流が流れるようリレーを挟んでおくと更に良い。電解槽Ａ１内の次亜塩素酸は対流および拡散により気化槽Ａ２へ移動し、液の次亜塩素酸濃度に略比例して上部開口部から外気中へ気化していく。次亜塩素酸濃度は液の残留塩素濃度とＰＨにより決定されるので、本発明では電極１２、１７を流れる電流値を調節して液の残留塩素濃度とＰＨを調節し、外気へ出て行く次亜塩素酸気化量を調節する。気化槽Ａ２からの次亜塩素酸の気化は上部気相からの自然気化に限らず、送風しても良く、気化槽Ａ２液相からポンプなどで滴下・送風手段を持つ気化装置などに液を循環させて気化しても良い。この場合蒸発水量に見合う水または食塩水の補充を行う。ポンプなどを接続し電解槽Ａ１のある電解容器から分離した気化槽を設ける場合は、電解容器にある気化槽Ａ２気相上部が必ずしも開放されていなくても本発明の予定するところであり本発明を免れるものではない。中和槽Ａ４液のＰＨの限界値は陰電極１７の電解電流値と中和槽Ａ４液界面面積と大気の入替り量によって決まるので、要求される条件により適宜液界面面積や大気の入替り易さを決める。中和槽Ａ４を付設することにより、アルカリ高濃度水の排水量を極端に減らすことができ、次亜塩素酸が８〜１６畳程度の微量気化で済む場合には中和槽Ａ４上部開口からの炭酸ガス吸収のみで特別な排水手段も不要である。
【００１６】
陽電極１１で発生した塩素は、その一部が液に溶け込まず同時に発生する酸素ガスや陰電極１２で発生する水素ガス気泡とともにガスのまま電解槽Ａ１気相１５へ出て行く。気相１５に出た塩素ガスは溶解平衡により液に再溶解するが、陰電極１２で発生した水素ガスとともに徐々に通気性充填材８を通過してアルカリ槽Ａ３気相２１に入る。ここで塩素ガスは通気性充填材１９に阻まれて一気に外気へ出ることはできずアルカリ槽Ａ３内のアルカリ性液に吸収される。陰電極１7で発生した水素ガスは陰電極１２で発生した水素ガスとともに通気性充填材１９を徐々に通過して外気へ出て行く。アルカリ槽Ａ３内のアルカリ性液は対流および拡散により中和槽Ａ４へ移動し、大気中の炭酸ガスを吸収し中和する。このため中和槽Ａ４の液性は強アルカリとはならず通常使用ではＰＨ９未満にとどまる。ＰＨは大気との接触面積を変えることで調節できる。１０は陽電極の導電材で、先端部で陽電極と接合し、筐体の外で端子やリード線などと接合される。１３、１８は陰電極の導電材で先端部で陰電極と接合し、筐体の外で端子やリード線などと接合される。１３、１８は先端陰電極部を含めてチタンなど耐食性の良い材料を用いても良い。
【００１７】
次ぎに使用する材料等について説明する。電解槽Ａ１、気化槽Ａ２の材質は次亜塩素酸の酸化力に対して耐久性のあることが必要だが、次亜塩素酸濃度がそれほど高くならないので、ほとんどの汎用樹脂が使える。電解槽Ａ１、アルカリ槽Ａ３は接続部などを工夫して別々の容器であっても良いが、通常一体に形成される。ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂，ＡＳ樹脂、ＰＶＣ樹脂などの熱可塑性汎用樹脂が使えるので接合工程と合せて選択する。電解により電解槽Ａ１内に発生した塩素が電解槽Ａ１内上部の気相１５から電解槽Ａ１合わせ部を通過して外部へ漏出し喉などに刺激や違和感を与えることがあるので、電解槽Ａ１内気相１５周囲部分は違和感を受けない程度に嵌合、接着材、高周波溶着などで隙間を無くし略密閉状態にする。容器のあわせ面や槽壁と陰陽電極導電材の間に隙間があり密閉性が不十分なときは、接合前や接合後取り出し口隙間にシリコン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などのシール材を塗布またはホットメルトなどのシール材でシールすると良い。陽電極１１はチタン基材に酸化イリジウムなどの白金系酸化物等低塩素過電圧皮膜を形成させたものであるが、耐久性や塩素発生効率が要求されない用途ではチタン基材に白金皮膜を形成させたものであっても良い。陽電極１１は高価であるため電解に必要な最少量を用い、電流路などにはチタンなどの耐食性の良い導電材を陽電極に溶接などで接続して用いる。陽電極の材料費比率が低い場合は導電材部分も含めて陽電極材料を用いても良い。陰電極１２にはチタンなどの耐食性の良い導電材を用いる。陰電極１２には導電材部分を含めてチタン材を用いると良い。水中のカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどのスケール成分が多く逆電解をしてスケール成分を除去する場合には、陽電極と同じく先端部１２に陽電極素材と同じ素材を接続すると良い。陽電極の導電材部には陽電極素材以外からの放電流を防ぐため被覆材が用いられる。被覆材９には次亜塩素酸に耐性があり、電気絶縁性のある材料を用いる。被覆は樹脂管、樹脂成形品、熱収縮チューブなどを用いる。天然ゴムなど酸化劣化し易いものを除く殆んどの樹脂が使えるがポリエチレン樹脂や塩ビ樹脂の熱収縮チューブが使いやすい。必要があれば、次亜塩素酸生成濃度などに合せて、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂などから選定する。通気性充填材８、１９は僅かずつ気体を通過可能なものであれば良く、複数の微細孔、不織布もしくはフェルト状物を圧縮したものなどが使われる。フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂その他多くの材質のものが使えるが、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂など安価で使いやすい。不織布などの上記素材をＡＢＳ系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＰＶＣ樹脂等の材料で筒形状等に挟み込むなどして、あらかじめ通気性充填材形成物を作り、筐体結合の適時の段階で、あらかじめ開けられた孔に押し込むなどして電解槽等を製造すると良い。また、筐体に電解槽Ａ１、アルカリ槽Ａ３を連通して微細孔を設けても良い。これらを含めて通気性充填材と総称する。塩路２６１は電解槽Ａ１内の液とアルカリ槽Ａ３内の液の混合が殆んど無く、電解電流を通すに足るイオン移動が可能な耐久性のある形状、材料、配置であれば良く、湿潤化した（表面が濡れやすいように表面改質したもの）フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂その他多くの材質のものが使え、形状は布、イオン交換膜などの膜、不織布などがあり、ポリエステルの混紡布や混合不織布もしくはフェルト状物などは安価で使いやすい。塩路２６は電解槽Ａ１内の液とアルカリ槽Ａ３内の液を連通させる微孔、隙間であっても良い。
【００１８】
次に、第３の本発明の次亜塩素酸生成装置の１実施例について図４に基づいて説明する。先の第１、第２の本発明の次亜塩素酸生成装置の１実施例について説明した内容と異なる部分を主として説明する。図４は図３の容器に図１の電極構造体を一体に形成した形をしている。図１の電極構造体の仕切り２５の入る隙間をなくし、図３容器の仕切り２５に電極構造体Ｂが隙間無く入る切り欠きを設け、仕切り２５に電極構造体Ｂを挿入して形成する。（電極構造体Ｂの電解槽Ａ１とアルカリ槽Ａ３の隔壁が容器の仕切り２５の一部となる）。このとき合わせ部をシリコンシール材でシールし脱着可能としても良く、接着材、溶剤、高周波融着などで結合しても良い。気化槽Ａ２からの次亜塩素酸の気化は上部気相からの自然気化に限らず、送風しても良く、気化槽Ａ２液相からポンプなどで滴下・送風手段を持つ気化装置などに液を循環させて気化しても良い。この場合蒸発水量に見合う水または食塩水の補充を行う。ポンプなどを接続し電解槽Ａ１のある電解容器から分離した気化槽を設ける場合は、電解容器にある気化槽Ａ２気相上部が開放されていなくても本発明の予定するところであり本発明を免れるものではない。中和槽Ａ４液のＰＨの限界値は陰電極１７の電解電流値と中和槽Ａ４液界面面積と大気の入替り量によって決まるので、要求される条件により適宜液界面面積や大気の入替り易さを決める。中和槽Ａ４を付設することにより、アルカリ高濃度水の排水量を極端に減らすことができ、次亜塩素酸が８〜１６畳程度の微量気化で済む場合には中和槽Ａ４上部開口からの炭酸ガス吸収のみで特別な排水手段も不要である。次亜塩素酸を大量気化させる場合など、中和槽Ａ４アルカリ高濃度水への大気中炭酸ガス吸収量を増大するには吸収塔を設けアルカリ高濃度水を循環させると良い。
【００１９】
次ぎに動作について説明する。ここでは食塩水溶液を例として説明する。電解槽Ａ１、気化槽Ａ２、アルカリ槽Ａ３、中和槽Ａ４各槽に塩化物塩水溶液を入れて、図示してない定電流ダイオードその他の定電流回路を配した直流電源から、導電材１０に陽電荷、導電材１３、１８に陰電荷が負荷されると陽電極１１に塩素と僅かの酸素ガスが発生し、塩素は直ちに周囲の水と反応し次亜塩素酸と塩酸を生じ、陰電極１２、１７に水素ガスと水酸化ナトリウムを生じる。電解槽Ａ１に生じた塩酸と水酸化ナトリウムは中和してＮａＣＬとなる。陽電極１１、陰電極１２を対として流れる電流値と陽電極１１、陰電極１７を対として流れる電流値の比により電解槽Ａ１の電解液のＰＨは３から８．８くらいの範囲で自由に選択することができる。ＰＨが低いと塩素ガスが発生し易く、ＰＨが高いと次亜塩素酸の比率が減り気化しにくくなるので、残留塩素濃度を高くせざるを得なく危険であり、次亜塩素酸を気化して消臭除菌に利用する場合には次亜塩素酸のみの気化に適するＰＨ６〜８程度になる電流値比にするのが好ましい。この場合、電解電流は８畳間２〜５ｍＡ程度を目安とし、室内臭気の強さ、種類などにより総電流値、電流値比を調整する。電解槽Ａ１のアルカリ性が強い（酸性が弱い）ほど残留塩素濃度は高く、気液界面面積を大きくなるほど残留塩素濃度は低くなるので、設置する部屋の配置なども考慮し、電流値、電流値比界面面積などを調整する。電解槽Ａ１下部と気化槽Ａ２下部の開口部を通って気化槽Ａ２に移動した気化槽Ａ２液相の次亜塩素酸は気化槽Ａ２上部の気相へ気化し大気中へ出て行く。気化槽Ａ２のＰＨが８．４以上の場合は残留塩素中の次亜塩素酸濃度が低く気化しにくいが、液中の次亜塩素酸ナトリウムが大気中の炭酸ガスを吸収し次亜塩素酸より強酸である炭酸が置換し、次亜塩素酸が大気中へ出て行くので、次亜塩素酸気化は界面での炭酸ガス吸収に律速された量で気化する。今まで人の居る周辺での次亜塩素酸生成が必須である生成気化による消臭除菌について説明してきたが、次亜塩素酸水溶液利用のための人の居る周辺での次亜塩素酸生成を本発明は除外するものではない。
【００２０】
陽電極１１、陰電極１７を対とし、塩路を介した電解によりアルカリ槽Ａ３のＰＨは徐々に増大しアルカリ性を強める。長期間本装置を使い続ける場合には一定期間ごとにアルカリ槽Ａ３の液を入換もしくはときどき開閉栓などで少量ずつ抜き出して用いる。液を抜き出す場合には塩路２６に僅か液流動を持たせておくと良い。僅かずつ電解槽Ａ１の液がアルカリ槽Ａ３に移動し液水位を維持する。この場合は電解槽Ａ１または気化槽Ａ２に同等量の食塩水を補充する。アルカリ槽Ａ３からのアルカリ濃縮液の排水はアルカリ槽液相からパイプで抜き出し水位Ｗ２まで立上げこの水位でオーバーフローさせても良い。この場合排水量に見合う水または食塩水を補充する。アルカリ槽Ａ３に給水するには水でも良いが、電解槽Ａ１、気化槽Ａ２への給水は食塩水が適する。電解により電解槽Ａ１の陽電極１１で発生した塩素の一部が同時に発生した酸素ガスおよび陰電極１２で発生した水素ガスに取り込まれる形で塩素ガスとなって電解槽Ａ１気相１５に出てくる。気相１５に出た塩素ガスは通気性充填物８に阻まれて直接アルカリ槽Ａ３気相２１へ出ることができず、気相１５内に滞留し電解液に再溶解し塩素ガス濃度は低減される。低濃度となった塩素ガスは水素ガス、酸素ガスと共にわずかずつ通気性充填物８を通ってアルカリ槽Ａ３気相２１に移動する。アルカリ槽Ａ３気相２１に出た塩素ガスは通気性充填物１９に阻まれて直接大気へ出ることができず、気相２１内に滞留しアルカリ槽Ａ３アルカリ液に吸収され塩素ガス濃度はさらに低減される。極低濃度となった塩素ガスは水素ガス、酸素ガスと共にわずかずつ通気性充填物１９を通って大気中へ出て行く。
【００２１】
次に、第４の本発明の次亜塩素酸生成装置の１実施例について説明する。第４の本発明は第１、第２、第３の本発明に加湿手段を付設したもので、大気中に拡散し存在する塩素ガスや次亜塩素酸ガスが喉や肺に侵入したとき喉や肺に与える刺激が、大気中における水蒸気濃度、特に相対湿度に関係し、高湿度ほど刺激が弱まることを見出し完成したものである。
【００２２】
第４の本発明の次亜塩素酸生成装置の動作等について図５に基づいて説明する。図５でＤは電解装置（電解容器Ａ、電極構造体Ｂなど電解手段全体）、Ｋは加湿装置、Ｓは定電流直流電源、電解電流、電解時間や加湿手段などを制御する制御装置である。電源は商用電源に限らず乾電池、蓄電池、太陽電池その他の電力発生手段によるものが使用できる。加湿装置が作動すると、室内空気が加湿される。加湿装置に用いる水は水道水でも良いが水中の溶解成分を除去したＲＯ水（逆浸透膜を通した水）、精製水、蒸留水などが更に適する。同時または前後して電解装置に電気が供給され電解が始まり、次亜塩素酸が生成気化される。
【００２３】
図２、図4、図６、図７の気化槽Ａ２や通気性充填材８、１９から塩素ガス、次亜塩素酸ガスが大気中へ出て行く。大気へ出た塩素ガスおよび次亜塩素酸ガスは大気中の水分によりその刺激性を弱められる。相対湿度飽和近辺では刺激性は著しく低下する。その機構は明らかではないが、塩素は大気中の水分と反応し次亜塩素酸と塩酸になり、また高湿度下の空気中水分が理想気体の状態式から大きくずれることから高湿度下の水分は空気中で一部分子が複合していることが推定され、塩素分子、次亜塩素酸分子、塩酸分子は水分に取り込まれる形となって刺激性が低減しているのではないかと推定される。動作の順序で空気中湿度が高い場合には電解・気化をはじめから行なっても構わない。通常は制御装置であらかじめ湿度設定をしておくので、自動で加湿、電解・気化をオンオフする。本発明では加湿と電解・気化が独立してオンオフできるので、次亜塩素酸水溶液を噴霧するような大気中の次亜塩素酸濃度を高めるため湿度が過剰となり部屋がじめじめし、または水滴で濡れるということがない。また、湿度調整機能を持つ加湿器に次亜塩素酸水溶液を入れて使用する場合のような室内が高湿度なため運転停止となってしまい次亜塩素酸気化ができなくなるということがない。次亜塩素酸の電解・気化は図２、図４、図６、図７に示すいずれの電解容器でも適用できる。略密閉の寝室などで使用する場合、図６、図７に示す従来電解容器ではＲＨ８５％以上が必要であるが、本発明の次亜塩素酸生成装置図２、図４ではＲＨ５５％以上で良い。喉の弱い人でもＲＨ６５％以上で良く、部屋を湿気過剰としないで使用できる。
【実施例】
【００２４】
本発明の次亜塩素酸生成装置を用い、有隔膜電解電流値、無隔膜電解電流値、室内の相対湿度ＲＨ％を変化させたときの気化槽Ａ２液のＰＨ、残留塩素濃度、周囲大気の喉への違和感などの結果を表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で測定した。試験Ｓ１〜Ｓ４のものと比較し、試験Ｓ５〜Ｓ１４の電解槽Ａ１気相ガスをアルカリ槽Ａ３気相へ誘導したものでは喉への刺激、違和感に顕著な差が認められた。また、電解電流を多くすると刺激が強まり、有隔膜電解電流率を小さくすると気化槽Ａ２液の残留塩素濃度が高くなることが示された。
【表１】
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【００２５】
本発明の次亜塩素酸生成装置を用いて生成した気化槽Ａ２液を９００ｍｌポリエステル容器（断面積約４８ｃｍ２）に各１００ｍｌ入れ送風あり（エアーポンプ送風量６．４Ｌ／分）、送風なしの条件で得た次亜塩素酸気化量などの結果を表２に示す。この条件では送風なしに比べ送風ありの次亜塩素酸気化率（気化量）は約１０倍あり、気液界面の広さ、界面流体境膜の厚さに大きく影響されることが認められる。次亜塩素酸生成装置の気化槽Ａ２を気液接触次亜塩素酸気化装置と送液管で接続し液を循環して、気液接触大量気化による大型化も可能であることが示された。
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の次亜塩素酸生成装置の電極構造体及び次亜塩素酸生成装置は、生ごみ消臭、トイレの消臭、介護における臭気の消臭などに使用する、人の居る周辺で次亜塩素酸を長期間連続生成・気化し、消臭を行う簡易な次亜塩素酸生成装置の電極構造体及び次亜塩素酸生成装置で、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。
【符号の説明】
【００２７】
Ａ・・・電解容器、Ａ１・・・電解槽、Ａ２・・・気化槽、Ａ３・・・アルカリ槽、Ａ４・・・中和槽、Ｂ・・・電極構造体、Ｋ・・・加湿装置、Ｄ・・・電解装置、Ｓ・・・制御装置、Ｗ１、Ｗ２・・・水位、８、１９・・・通気性充填材、１０・・・陽電極導電材、１１・・・陽電極、１２、１７・・・陰電極、１３、１８・・・陰電極導電材、１５・・・電解槽気相、１６、２４、２５・・・仕切り、２０・・・気化槽気相、２１・・・アルカリ槽気相、２２・・・中和槽気相、２３・・・電解槽天面部、２６、２６１・・・塩路、２７・・・電極構造体筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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