(57)【要約】【課題】食塩等溶解装置の部品点数の削減、小型化を図るとともに、液回路内での電解質の結晶化を防止することにある。【解決手段】食塩等溶解タンクを液流動可能な２室に区切り、1室を塩塊状物と飽和塩水とし、他方を水でわずかに希釈し結晶化不能な高濃度溶液とする。また、飽和溶液室、高濃度溶液室、電解槽流入路、電解槽流出路への水の注入量を流水量の固定した定流量具の定流量具Ａ、定流量具Ｂ、定流量具Ｃ、定流量具Ｄを一つの開閉弁で動作させ、一定比率の水量を各箇所に供給することにより、各箇所所定の必要濃度を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室と、該飽和溶液室とは仕切りで区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室と、飽和溶液室と高濃度溶液室の間に有って通液可能な仕切りと、飽和溶液室への入水口２１と、高濃度溶液室への入水口２２と高濃度溶液室からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋１６と、飽和溶液室、高濃度溶液室および仕切りを内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンクと、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ａと、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｂと、定流量具Ａと定流量具Ｂを同時に流水動作させる開閉弁からなることを特徴とする食塩等溶解希釈装置。
【請求項２】
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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室と、該飽和溶液室とは仕切りで区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室と、飽和溶液室と高濃度溶液室の間に有って通液可能な仕切りと、飽和溶液室への入水口２１と、高濃度溶液室への入水口２２と高濃度溶液室からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋と、飽和溶液室、高濃度溶液室および仕切りを内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンクと、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ａと、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｂと、一方を電解槽に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｃ３３と、出液口２３と電解槽を結ぶ液路と、定流量具Ａと定流量具Ｂと定流量具Ｃを同時に流水動作させる開閉弁からなることを特徴とする食塩等溶解希釈装置。
【請求項３】
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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室と、該飽和溶液室とは仕切りで区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室と、飽和溶液室と高濃度溶液室の間に有って通液可能な仕切りと、飽和溶液室への入水口２１と、高濃度溶液室への入水口２２と高濃度溶液室からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋と、飽和溶液室、高濃度溶液室および仕切りを内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンクと、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ａと、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｂと、一方を電解槽に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｃと、出液口２３と電解槽を結ぶ液路２５と、一方を電解槽液流出口への入水口２６に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｄと、定流量具Ａと定流量具Ｂと定流量具Ｃと定流量具Ｄを同時に流水動作させる開閉弁からなることを特徴とする食塩等溶解希釈装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食塩などの塩化物塩を水に溶解し、水溶液を次亜塩素酸生成装置の電解槽に供給するための食塩等溶解希釈装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器内に食塩等と水を投入して飽和塩水を生成し、さらに飽和塩水を水で希釈して利用に適した濃度の食塩水等を得て、電解槽に供給する食塩等溶解希釈装置が知られている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３４４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来例では、飽和溶液タンクと電解槽の間に希釈溶液タンクを設け、電解槽への電解液の供給量に応じて不足の無いよう飽和溶液を水で希釈して希釈溶液タンクに補充している。これにより希釈溶液タンクは小型化されているが、ポンプ、水位計、バルブ、制御回路等付帯設備が増加し、また飽和溶液タンクから希釈溶液タンクまでの間の電解質の結晶化が解決されていない。
【０００５】
本発明の課題は、食塩等溶解希釈装置の部品点数の削減、小型化を図るとともに、液回路内での電解質の再結晶化による流路の目詰まり等不具合を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室１１と、該飽和溶液室１１とは仕切り１３で区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室１２と、飽和溶液室１１と高濃度溶液室１２の間に有って通液可能な仕切り１３と、飽和溶液室１１への入水口２１と、高濃度溶液室１２への入水口２２と高濃度溶液室１２からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋１６と、飽和溶液室１１、高濃度溶液室１２および仕切り１３を内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンク１０と、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ａ３１と、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｂ３２と、定流量具Ａ３１と定流量具Ｂ３２を同時に流水動作させる開閉弁５１を設けたものである。（本発明では流路にある開閉弁の後方にあって、複数に分岐した各流路の相互の流量比を固定する部品を定流量具と定義し呼称する。）
【０００７】
請求項２の本発明は、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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室１１と、該飽和溶液室１１とは仕切り１３で区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室１２と、飽和溶液室１１と高濃度溶液室１２の間に有って通液可能な仕切り１３と、飽和溶液室１１への入水口２１と、高濃度溶液室１２への入水口２２と高濃度溶液室１２からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋１６と、飽和溶液室１１、高濃度溶液室１２および仕切り１３を内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンク１０と、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ａ３１と、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ｂ３２と、一方を電解槽４０に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ｃ３３と、出液口２３と電解槽４０を結ぶ液路２５と、定流量具Ａ３１と定流量具Ｂ３２と定流量具Ｃ３３を同時に流水動作させる開閉弁５１を設けたものである。
【０００８】
請求項３の本発明は、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食塩等溶解希釈装置において、塩化物塩を入れる飽和溶液室１１と、該飽和溶液室１１とは仕切り１３で区切られ高濃度液の入る高濃度溶液室１２と、飽和溶液室１１と高濃度溶液室１２の間に有って通液可能な仕切り１３と、飽和溶液室１１への入水口２１と、高濃度溶液室１２への入水口２２と高濃度溶液室１２からの出液口２３と、飽和溶液室へ食塩等塩を充填するための開閉蓋１６と、飽和溶液室１１、高濃度溶液室１２および仕切り１３を内部に有し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造である食塩等溶解タンク１０と、一方を入水口２１に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ａ３１と、一方を入水口２２に接続し他方を開閉弁と接続した一定流量を流す定流量具Ｂ３２と、一方を電解槽に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ｃ３３と、出液口２３と電解槽４０を結ぶ液路２５と、一方を電解槽液流出口への入水口２６に接続し他方を開閉弁５１と接続した一定流量を流す定流量具Ｄ３４と、定流量具Ａ３１と定流量具Ｂ３２と定流量具Ｃ３３と定流量具Ｄ３４を同時に流水動作させる開閉弁５１を設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
飽和溶液室から高濃度溶液室に移動してきた飽和溶液に少しの水で希釈することにより電解質の結晶化を防止することができる。供給水流入側の水圧変動に対しても一定の流量比率を有する定流量具Ａと定流量具Ｂと定流量具Ｃと定流量具Ｄを介して各箇所に給水されるため、各箇所の塩化物塩水溶液の電解質濃度は一定に維持される。使用される定流量具は高価な定流量弁やニードル弁を使用する必要なく、適宜の管径、管長を持つ部材を一定流量比率になるよう選択して組み合わせれば良く、定流量弁やニードル弁に比べ格段に低コスト化できる。また、弁動作のための制御回路も不要となり低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の食塩等溶解希釈装置を付設した次亜塩素酸生成装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の食塩等溶解希釈装置を付設した次亜塩素酸生成装置の概念図である。図１に基づいて本発明の食塩等溶解希釈装置を説明する。次亜塩素酸発生部のある電解槽４０は本発明の構成要件に含まれないが、本発明の食塩等溶解希釈装置と一体となって次亜塩素酸生成装置を構成するので電解槽４０を含めて説明する。次亜塩素酸発生部には有隔膜電解型、無隔膜電解型、その複合型、その他種々のタイプがあるが、ここでは無隔膜電解型を例示して説明する。
【００１２】
食塩等溶解タンク１０は食塩などの塩化物塩を入れる飽和溶液室１１と、該飽和溶液室１１とは水圧により通水可能な仕切り１３で区切られ高濃度溶液の入る高濃度溶液室１２と、飽和溶液室１１への入水口２１と、高濃度溶液室への入水口２２と高濃度溶液室からの出液口２３、蓋１６を具備し、入水口２１、入水口２２、出液口２３を除き密閉構造となっている。仕切り１３は板状物に切り欠きや孔を設け通水可能にしたものでも良い。通液孔１４、出液口２３は使用時、タンク内の空気を押し出させるように、設置時、溶解タンク１０上部にくるよう設け、溶解タンク１０を配置する。溶解タンク１０の飽和溶液室１１には開閉可能な蓋１６が有り食塩など塩化物塩の充填時に開閉される。蓋１６は塩化物塩の充填後、飽和溶液室１１にパッキンなどを用いて水密に取り付けられる。
【００１３】
定流量具Ａ３１は開閉弁５１を通って供給される水の定量を、入水口２１を介して飽和溶液室１１へ供給する。定流量具Ｂ３２は開閉弁５１を通って供給される水の定量を、入水口２２を介して高濃度溶液室１２へ供給する。定流量具Ｃ３３は開閉弁５１を通って供給される水の定量を、入水口２８を介して電解槽４０へ供給する。電解槽４０への水の供給は入水口２８を介して供給しても良いが、配管結合がなく電解槽４０へ投入しても良く、流路として接続していれば良い。定流量具Ｄ３４は開閉弁５１を通って供給される水の定量を、入水口２６を介して電解槽出口４５へ供給する。開閉弁５１へ供給される水は通常、上水道水を用いるが、飲用に適した水であればタンクの溜め水であっても良い。開閉弁５１の前には流入水中の固形分を除去するフィルターが設けられる。３５は定流量具Ｅで記載してない炭酸ガス、炭酸水、塩酸水溶液タンクなどの酸供給源から定量を、電解槽出口４５に設けられた酸注入口27を介して電解液へ混入させる。これは電解液を酸性もしくは中性にして用いる場合に必要とするが、必ずしも必要とするものでは無い。電解槽４０には電解用陽極４１、電解用陰極４２が設けられ、記載してないが配線により直流電源に接続されている。電解槽４０は流路を除いて密閉構造としても良いが密閉でなくても良い。入水口２８は電解槽４０への流入路に設けられるが流入路に固定されていてもいなくても良い。入水口２６は電解槽出口４５に設けられるが電解槽４０内の液と混合しない位置であれば良く、次亜塩素酸生成装置出口までの間に設けられる。
【００１４】
次に各部の使用材料について説明する。溶解タンク１０、蓋１６は内部に塩化ナトリウム、塩化カリウムなど塩化物金属塩が充填されるが、特段高圧で使用することはないので多くのエンジニアリングプラスチックが使用できる。使用する圧力に合わせてポリプロピレン、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネートなどの中から選定すると良い。高圧で用いる場合にはSUS304,SUS316などの耐食性材料を使用する。蓋１６と飽和溶液室１１との合せ目にはシリコンゴムなどのシール材を用いると良い。仕切り１３、通水口１４には特別の強度を必要としないのでほとんどのエンジニアリングプラスチックが使用できる。通水口１４には板材に微小孔を多数空けた物や不織布を用いると良い。不織布を補強材で挟むなどして、仕切り１３全面に使用しても良く、一部としても良い。不織布には親水性を持たせたポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミドなどが使用できる。定流量具３１,３２,３３,３４は流れるのが水道水なので特に耐薬品性などの配慮はいらない。ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂などのエンジニアリングプラスチックおよびSUS303、 SUS304などが使用できる。入水口２１、２２、２４、２６、２８、出液口２３、酸注入口２７も定流量具と同様な材料が使用できる。ただし、中和に塩酸水溶液を用いるときは酸注入口２７にポリアセタール、SUS303、 SUS304は使用できない。定流量具３５は炭酸水稀に炭酸ガスが流れるが、炭酸水、炭酸ガスの場合は他の定流量具と同じ材料を使用できる。塩酸水溶液の場合はポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂などのエンジニアリングプラスチックなどが使用できる。２５など配管はポリエチレンブレードチューブ、ＳＵＳ304などが良く用いられるが他の材料であっても良い。
【００１５】
次に動作について説明する。本食塩等溶解希釈装置に用いる塩化物塩は塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムその他種々の塩化物塩を使用できるが、入手しやすさ、装置保守の点から塩化ナトリウム、塩化カリウムが適する。入手しやすさから特に塩化ナトリウムが適する。各定流量具の定流量はＡでは必要な次亜塩素酸生成量を得るための塩飽和水量、Ｂでは飽和溶液室以外で再結晶化しない濃度、Ｃでは電解効率がほぼ100％で塩を無駄にしない３〜５％濃度、Ｄでは利用に適した濃度にするための水量とするのが良い。たとえば電解質食塩を例として、飽和溶液室25％濃度、高濃度溶液室20％濃度、電解槽３％濃度、とすれば、定流量具Ａ：定流量具Ｂ：定流量具Ｃ＝100：２5：700の定流量比程度にするのが良い。
【００１６】
さらに、電解効率が電解初期と比べあまり変わらない電解槽残留塩素濃度7500ｍｇ/ｌ、利用する残留塩素濃度50ｍｇ/ｌとすると（塩素+次亜塩素酸+次亜塩素酸イオンの総量を残留塩素として測定しているので、ここでは残留塩素と呼ぶ、以下同じ。）、（100+25+700）×7500＝50×（X−（100+25+700））、X≒120000であるから、定流量具Ａ：定流量具Ｂ：定流量具Ｃ：定流量具D＝100：25：700：120000の定流量比程度にするのが良い。実際には、電解効率、希釈具合など個別機器の特性があるので、この程度の流量比になるよう各定流量具の流路径、流路長などを選択し、実験結果をみて調整する。定流量具の流路は流路径、流路長に限らず、複雑な形状であっても良く、小物部品を嵌め込むものであっても良い。各定流量具の定流量比率がほぼ一定であれば次亜塩素酸生成装置内の塩濃度のバランスはほぼ適正に保てる。
【００１７】
さらに、利用する次亜塩素酸濃度および使用液量から電解電流値を決定し、開閉弁の動作と連動させておけば、開閉各定流量具などの電気制御も必要とせず、開閉弁５１の動作だけで所定の次亜塩素酸水溶液を得ることができる。本例では電解槽食塩濃度は、次亜塩素酸発生電解効率がほぼ100％となる最低濃度である３％とした。例では電解槽食塩濃度を３％としたが、他の濃度であっても同様適用され、本発明の範囲に属する。各定流量具の定流量比率は電解槽食塩濃度、電解電流、次亜塩素酸水溶液使用量、利用濃度などに合わせて必要であれば変えて良く、前記定流量比率に限定されるものでは無い。食塩濃度３％未満、特に２％未満では食塩濃度が低下する程次亜塩素酸発生電解効率が低下するので、電解電極面積を多く必要とするなど不利となる。
【００１８】
また、定流量具Ｅの定流量を中和等に必要な流量のものを選択しておき、炭酸ガス、炭酸水、塩酸水溶液タンクなどの供給源からの開閉弁と開閉弁５１の動作を連動させておけば、開閉弁５１の動作で中和した次亜塩素酸水溶液を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の食塩等溶解希釈装置は、除菌洗浄消臭を必要とする食品加工機械、食品加工現場、介護現場で使用する次亜塩素酸生成装置の食塩等溶解希釈装置として幅広く使用される。特に、簡易小型であるため小型の食品加工機械組込用次亜塩素酸生成装置、家庭用次亜塩素酸生成装置、携帯可搬用次亜塩素酸生成装置に適する。
【符号の説明】
【００２０】
１０・・・食塩等溶解タンク、１１・・・飽和溶液室、１２・・・高濃度溶液室、１３・・・仕切り、１４・・・通水口、１６・・・蓋、２１、２２、２４、２６、２８・・・入水口、２３・・・出液口、２５・・・配管、２７・・・酸注入口、３１・・・定流量具Ａ、３２・・・定流量具Ｂ、３３・・・定流量具Ｃ、３４・・・定流量具Ｄ、４０・・・電解槽、５１・・・開閉弁
【図１】
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