(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンイオンを含有する水溶液を、加圧することの出来る容器（１８）に貯留し、このハロゲンイオンを含有する水溶液を電解装置（１）に送り込み電解して、電気分解生成物である殺菌洗浄水を殺菌洗浄水吐出部（１７）より取り出すようにし、加圧可能な水溶液の容器（１８）は電解装置（１）の供給口に着脱自在になるように造られていて、あらかじめ容器にハロゲンイオンを含有する水溶液を充填し、不活性ガス又は空気を圧入して加圧状態として保管しておき、使用していたハロゲンイオンを含有する加圧可能な水溶液容器（１８）が空になった時に、取り替えて使用することを特徴とする携帯可能な殺菌洗浄水の生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、どのような場所にも簡単に持ち運び可能で、電源、給排水などの設備がないところでも、又狭いところでは片手で持って操作し、必要なときにはハンドスプレーとすることも出来る携帯可能な殺菌洗浄水の生成方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、治療、看護及び炊事場、調理用具等の消毒殺菌には、エチルアルコール、塩化ベンザルコニウム、塩酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジンの水溶液等による薬液が使用されているが、肌荒れ、水質汚染、院内感染防止の不充分なことなどのさまざまな弊害が発生している。
この弊害を防止するため、最近電解酸性水による技術が注目されている。すなわち、隔膜を用いて少量の食塩などの電解質を添加して電気分解すると、陽極室からは活性の高い発生期の酸素と塩素が発生し、酸性水を生成する一方、陰極室からは電解還元水(アルカリイオン水)を生成することも知られている。このとき、陽極側から得られる酸性水はpH2.7 以下、酸化還元電位+1,100mV以上、有効塩素30〜40ppm以上であり、各種の細菌に短時間で除菌効果があるいわれている。
しかしpＨ2.7 以下と、強い酸性であるので肌を荒らしたり、器具を腐食する問題があった。
【０００３】
本発明者らは、隔膜を用いることのない電解装置を使用することによって得られる臭素イオンと、他のハロゲンイオン、例えば塩素イオンを含有する水溶液を電気分解して弱酸性もしくは中性で殺菌効果の高い殺菌水を生成することを見いだし、その方法と装置について既に特許出願をしている。
（特開平０６−２９２８９２、特開平０６−３１２０１１、特開平１１−２２６０９２、特開平１１−３４７５５７、特願平２０００−０７０１７１）。
これら本発明者らの先行技術において得られる電解生成水は、ｐＨ６〜８でも優れた殺菌力があり、臭素イオンと他のハロゲンイオンとを一定の比率に調整された電解生成水は、 pＨ６以上でも優れた殺菌力を有し、短時間でも優れた殺菌力を発揮し、肌荒れや器具の腐食のないという優れた殺菌効果を発揮するものである。
【０００４】
先行技術で得られる殺菌洗浄水では、殺菌水製造のための装置の設置場所が限定され、何時でも何処にでも、手軽に移動することができず、簡便性に欠けるという大きな問題点があった。
本発明者らは特願２０００−２３９２６６「殺菌洗浄スプレー製品及びその製造方法」によって殺菌力のある電解生成水を、光と空気を遮蔽し、かつ不活性ガス加圧下に、スプレー容器に充填して殺菌洗浄スプレー製品によりこの問題を解決することが出来た。
しかしこの方法でも流通段階で長い時間経過すると、其の有効性が徐々に低下するのは避けがたいという問題が出てきている。
【０００５】
この問題を抜本的に解決するためには小型軽量の電解装置を開発することが必要で先行技術としては特開平１１−２３５５９２  小林、岩松、ほかがあるが、片手で操作できるほど小型軽量とは云えない。
【０００６】
本発明者らは小型でも電解効率の高いニッケルーフェライトを陽極とする電解装置の開発に努力してきた。
このフェライト電極に関し、本発明者は下記の特許出願をしている。
（１）  特願平  ９−３６９４８７「電解装置」
（２）  特願平１０−１３４５０９「電解装置」
これらの発明に於いて、これまでの手洗い殺菌水装置で、同じ条件では白金めっきチタン電極の場合の３ないし５倍の長時間耐久性能を得ることが出来た。
（３）特願平２０００−１６８５７８「電解装置」ではさらに電解効率の高い電解装置を開発することが出来たのでこれを元にしてさらに小型化する基礎が出来たが、ハンドスプレーの様に片手で持って操作することの出来るほど小型で使い勝手の良いという課題を解決するには至らなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
最近汚染による問題は病院、養老施設などの院内感染に留まらず、給食、料理飲食店、理美容店を始め、一般家庭にも広く使いやすい殺菌洗浄手段が強く望まれるようになってきた。
本発明はこのような課題を解決することの出来る、小型軽量で使いやすく価格の安い、殺菌洗浄手段を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明では電解装置を小型、コンパクトにして、片手で持って歩き回りながら操作できる様にするため、本発明は以下の構成を基本とするものである。
（ａ）直流電源装置は３０乃至５０Ｗのスイッチング電源を用い、供給電源も充電式電池を電源制御装置部（２）の中に収納し、これを電解装置（１）と加圧することの出来るハロゲンイオンを含有する水溶液の容器（１８）と一体に結合して片手で軽くもって操作できるようにした。
電解質水溶液も１００乃至５００ｍｌ程度の小さなもので、一回のスプレー量が１乃至５ｍｌ程度で十分殺菌洗浄効果があるようにするために電解質としては臭素イオンと塩素イオンとを混合して用いた。
【０００９】
（ｂ）病室のベッドの上で病人や老人の床ずれ防止のため体に、あるいは理髪店、美容室などで頭部にスプレーして用いるなど、片手で自由に扱うことが出来る様に電解装置（１）としては、出来るだけ小型で、電気伝導度の低い水溶液でも電解効率の高い事が必要である。
このため本発明では、フェライトのパイプ或いは棒、又はフェライト溶射膜をその金属面に形成した導電性金属のパイプ又は棒からなる陽極（３）と導電性金属のパイプからなる陰極（４）を交互に、その極間距離金属のパイプからなる陰極（４）を交互に、その極間距離を１．１乃至９ｍｍ離して、同心状に重ねて配置、構成し、その極間にハロゲンイオンを含有する水溶液を流して電気分解するようにした。
【００１０】
（ｃ）電解効率は高いが、電気伝導度の低いフェライトのパイプまたは丸棒を用いる際、中心になる陽極（３）がフェライトのパイプまたは丸棒である時には、その中心軸方向に長い孔があるフェライトの丸棒、またはフェライトのパイプのその孔の中に予め軟らかな導電性の低融点金属結合部（６）又は水銀を入れておき、そこへ電極の長さに対応する長さの棒状の端子本体（５）を差し込んで端子とする。その外側に、導電性のある耐食性金属管を適当な極間距離を取って、陰極（４）として同心状に重ねて配置、構成する。
【００１１】
低融点金属結合部（６）は融点が低くしかも柔らかいので端子本体（５）を挿入すると、低融点金属は端子本体（５）とニッケルフェライトのパイプ（３）の間に隙間無く押し込まれ端子本体（５）とニッケルフェライトのパイプ（３）の電気的なバインダーとしての役割を果たすことが出来る。
【００１２】
この時低融点金属を融点前後に加温して流動性のある状態で用いるか、常温で液体である水銀を用いれば、さらに好都合である。水銀は銅，錫，鉛などと水銀アマルガムを作るので端子本体（５）がこれらの金属である場合には、ニッケルフェライト電極との隙間を更に狭くしても端子本体（５）の表面が軟らかくアマルガム化しているので密着性がさらに良くなる。
【００１３】
（ｄ）携帯可能な殺菌洗浄水の生成装置として簡易に使用できるようにするためポンプ、配管の無いコンパクトな構成とし、このため電解に必要な電解質水溶液を入れる容器（１８）は１００乃至５００ｍｌ程度のもので、電解装置本体の供給口に簡単に着脱出来る構造とした。この容器にハロゲンイオンを含有する水溶液を補充してから、エヤーポンプを作動して空気圧をかけておくことにより、ハロゲンイオンを含有する水溶液の供給口（１９）のバルブが開かれることによって、電解質水溶液が電解装置に供給される。
【００１４】
このハロゲンイオンを含有する水溶液の容器（１８）はいくつも用意しておき、液が無くなったときには直ちに容器（１８）を取り替えて使用することが出来る。  この水溶液は用途に応じてハロゲンイオンの組み合わせ、濃度の違うものを用意しておくことが出来る。
【００１５】
（ｅ）ハロゲンイオンを含有する水溶液の容器（１８）には加圧空気または不活性ガス注入口（２６）が取り付けられていて、内圧が下がった場合、または液が無くなって補充した場合にはエヤーポンプまたは不活性ガス供給手段をこの注入口（２６）に装着して、空気圧又は加圧不活性ガスの圧力をかけて使用することが出来る。
【００１６】
（ｆ）臭素イオン、塩素イオンを単独で、又は臭素イオンと塩素イオンを混合して用いても良いが、携帯可能なコンパクトな装置とするため、使用する電解質水溶液も出来るだけ少量で殺菌浄化の効果が高くなるように、臭素イオン、塩素イオンと混合して使用するのが望ましい。さらにその効果を高かめるためには臭素イオンと塩素イオンのモル比を、５０：５０乃至７０：３０であることが更に望ましい。
【００１７】
電解電流、ハロゲンイオンを含有する水溶液の流量が決められている場合、ハロゲンイオンの濃度が高いほど生成する電解水の残留塩素濃度は高くなるので、必要とする残留塩素濃度に対応して、濃度の異なるハロゲンイオンを含有する水溶液の容器（１８）を用意しておき、必要に応じて其の容器（１８）を交換すれば簡単に対応することが出来る。
【００１８】
（ｇ）携帯可能で片手でも操作できる様に電源は電池、又は充電式電池としているが、スイッチング電源の整流基板も小さなものがあるので交流電源からコードで直接利用することも出来る。
この直流電源基盤と電解時間などを設定、制御する制御基盤を組み込んだ電源制御装置部（２）と電池、又は充電式電池収納部は電解装置（１）を支持する電解装置固定部（２３）の内部に組み込まれる。又この電解装置固定部（２３）は加圧可能な水溶液の容器（１８）をも支持していて、其の一部は把手部（２４）として、この装置全体を片手で操作できるようにしている。
【００１９】
（ｈ）殺菌洗浄水吐出部（１７）にスプレーノズルを装着して電解殺菌洗浄水を加圧可能な水溶液の容器（１８）の圧力により対象物にスプレーすることも出来る。またそのままでも適当な容器に電解殺菌洗浄水を取り出すことが出来る。
【００２０】
陰極に析出する金属水酸化物等の付着物を除去するために、塩酸等の無機酸、あるいは酢酸などの有機酸水溶液を加圧可能な水溶液の容器（１８）にあらかじめ充填し、不活性ガス又は空気を圧入して加圧状態として保管しておき、この容器を供給口（１９）に装着して供給接続部（１９）のバルブを開いて、この酸水溶液を電解装置（１）の中に導入すれば、金属水酸化物等の付着物はｐＨ１乃至３の酸水溶液によって溶解し、除去することが出来る。
【００２１】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１において、電解装置（１）は電解装置固定部（２３）によって電源制御装置部（２）の上に取り付けられ、加圧可能な水溶液の容器（１８）は、その先端部は電解装置本体の供給接続部（１９）に結合され、更に電解装置固定部（２３）の下端にある容器保持部（２１）の上に載せ固定される。
【００２２】
電解装置（１）の直流電源基板と制御基板と電池、又は充電式電池などは電源制御装置部（２）の内部のスペースに収められる。又交流電源からコードで接続する為に、スイッチング電源の整流基板も収納する。
この電解装置固定部（２３）の一部を把手部（２４）として、ハンドスプレーとして使用しやすいようにしている。
【００２３】
(実施例１)
本実施例では、加圧可能な水溶液のスプレー容器（１８）として通常使用されているバッグーインーキャンの二重容器を用いている。
用いることが出来る。図１の実施例ではバッグーインーキャンの二重容器を利用している。
ハロゲンイオンを含有する水溶液の充填は、図１に示す供給接続部（１９）から取り外された状態で、この容器の供給接続部（１９）のバルブをあけて行われ続いて袋の外側の空間にガス注入口（２６）より、加圧空気または加圧不活性ガスを封入する。この圧力は０．６〜１．０ＭＰａで良いが、この実施例では空気圧で０．９ＭＰａにした。
内面が耐食性の容器であれば袋を使わず直接ハロゲンイオンを含有する水溶液を充填し、この空間にガス注入口（２６）より加圧空気または加圧不活性ガスを封入しても良い。
【００２４】
図２はこの実施例で用いた電解装置（１）であり、長さ９５ｍｍの円筒形のニッケルーフェライト陽極（３）とその外側に円筒形のチタン陰極（４）を同心に配置し、その電極間距離は２．５ｍｍとした。外側ののチタン陰極（４）の端子（８）は通常のものであるが、ニッケルーフェライト陽極（３）では、陽極のパイプの中に、予め軟らかな導電性の低融点金属又は水銀（６）を入れておきそこへ電極の長さに対応する長さの棒状の端子本体（５）を差し込んで端子とする。
本実施例では垂直に立てた電極固定部・下（１４）の中に端子本体（５）とニッケルーフェライト陽極（３）とその外側に円筒形のチタン陰極（４）を同心に配置し、それぞれの下端をパッキン、Ｏリングにより十分にシールした後に、水銀を陽極（３）と端子本体（５）の隙間に静かに注入する。その隙間に入りきれない水銀は端子本体（５）の上部に残るが、そのままパッキン、Ｏリングにより十分にシールして電極固定部・上（１５）を上からかぶせる様に固定する。
【００２５】
電源制御装置部（２）の上に電解装置（１）を取り付け固定し、加圧可能な水溶液の容器（１８）の上端と供給接続部（１９）とを結合した後に電源制御装置部（２）の下端にある容器保持部（２１）の上に載せ固定し、電源制御装置を起動して操作ボタンによりオン・オフ操作を行う。
【００２６】
操作ボタンの「オン」で供給接続部（１９）のバルブが開き加圧可能な水溶液の容器（１８）からハロゲンイオンを含有する水溶液が電解装置（１）に送られ電解が始まる。電解はバルブが開いて液が送られている間、行われる様に制御基板で設定されている。又その他電解電流、時間、等の電解条件も同じように設定することが出来る。
【００２７】
本発明の「携帯可能な殺菌洗浄水の生成装置」の実施例として殺菌洗浄スプレーを試作し、其のテストを行った。
加圧可能な水溶液の容器（１８）に充填するハロゲンイオンを含有する水溶液として、以下の（１）から（５）を使用した。
ハロゲンイオンとして本実施例では、食塩と臭化ナトリウムを重量比９：１の割合で用いた。本発明者の特願平１０−０４６２３９などではモル比６：４前後が最も良いが本例では効果とコストからこの比率を選んだ。
加圧可能な水溶液の容器（１８）に充填するハロゲンイオンを含有する水溶液として、上記比率で電気伝導度を変えて以下の（１）から（５）を使用した。
（１）５０７μ S／ｃｍの水溶液
（２）１０００μ S／ｃｍの水溶液
（３）２０６０μ S／ｃｍの水溶液
（４）３０００μ S／ｃｍの水溶液
（５）４０００μ S／ｃｍの水溶液
【００２８】
ニッケル・フェライト陽極の電極面積は１ｄｍ２、殺菌洗浄水吐出部（１１）から吐出される水溶液の量が６０ｍｌ／分になる様に調整した。
実施した結果を表１に示す。
この結果から電解質濃度を調整し、電気伝導度の異なる水溶液を用意しておけば必要な残留塩素濃度の浄化殺菌水を生成することが出来る事がわかった。
【表１】
0004116266.tif 000002
【００２９】
(実施例２)
本実施例は通常使用されている押しボタン式のスプレー容器の中に電解装置を収めた実施例１よりも更に小型軽量簡易な例である。
その実施の状況を図４にもとづいて説明する。
【００３０】
押しボタン式のスプレー容器のスプレーノズル部分（１７）と下の容器（１８）の間に電解装置（１）をはめ込んだものである。
ハロゲンイオンを含有する水溶液の吸い上げ管（２８）のハロゲンイオンを含有する水溶液は電解装置（１）の極間反応部（９）を通過しながら電解を受け、活性酸素と次亜ハロゲン酸を含む殺菌洗浄水となって、スプレーノズルからスプレーされる。
【００３１】
本実施例で用いたニッケルーフェライト陽極の電極面積は０．３ｄｍ２、長さ４７ｍｍ、直径２０mmの円筒である。陰極はチタンパイプで、その電極間距離は１．５ｍｍとした。又殺菌洗浄水吐出部（１１）から吐出される水溶液の量が６０ｍｌ／分になる様に調整した。
加圧可能な水溶液の容器（１８）に充填するハロゲンイオンを含有する水溶液として、以下の（１）から（４）を使用した。
ハロゲンイオンとして本実施例では、食塩と臭化ナトリウムを重量比６：４の割合で用いた。本発明者の特願平１０−０４６２３９などで最も良い比率モル比６：４を選んだ。
【００３２】
実施した結果を表2に示す。
陽極の電極面積が１ｄｍ２の実施例１と比べ、陽極の電極面積はその１／３の０．３ｄｍ２の電極面積なので残留塩素濃度はやや低いが、浄化殺菌に必要十分な濃度が得られた。
【表２】
0004116266.tif 000003
【００３３】
(実施例3)
スプレーすると微細な粒子となった、浄化殺菌水が空気と接触して活性酸素や次亜ハロゲン酸が分解し、残留塩素濃度が著しく低減してしまう恐れがある。
実施例３では実施例２において電解して生成した浄化殺菌水をスプレーしてその残留塩素濃度を測定して、生成した電解水と比較する。
この結果を表３に示す。▲１▼は実施例２で電解電流３Ａで電解したとき殺菌洗浄水取り出し口（１７）の内徑２mmのノズルから出てきたものを採取し測定したものである。
▲２▼はガラス容器に２ml受けそのまま２０分放置後測定する。
▲３▼はヘアスプレー用のスプレーのズル（１７−１）を取り付け、同じ条件で電解しながらスプレーして５００ｍｌのビーカーにうけ、約６ｍｌを採取したものである。
【００３４】
【表３】
0004116266.tif 000004
【００３５】
電解して容器にとって２０分ほどおいた時の残留塩素濃度低下は５％程度でありスプレーによる低下は平均１２％程度であって、通常殺菌効果の目安である２０ｐｐｍ十分に満たしている。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されていて、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３７】
請求項１の発明によれば、ハロゲンイオンを含有する水溶液を、加圧することの出来る容器（１９）として、１００乃至５００ｍｌ程度の小さな容器に貯留し、このハロゲンイオンを含有する水溶液を電解装置（１）に送り込み電解して、ポンプを使うことなく非常に小型の電解水生成装置が出来る。この結果、携帯可能な殺菌洗浄水ハンドスプレーとして、どのような場所、どのような部位に対しても簡便に浄化殺菌の効果をあげることが出来る。また、着脱自在で加圧可能な水溶液の容器（１８）を用いることにより予備の容器を準備して置き簡単に取り替えることが出来る。このため携帯可能なハンドスプレーとすることが出来た。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯可能な殺菌洗浄水の生成装置の図である。
【図２】円筒形の陽極（３）と陰極（４）で構成された電解装置の陽極の内側に端子本体と低融点金属結合部（６）を挿入した状態を示す断面図である。
【図３】ハロゲンイオンを含有する水溶液容器（１８）の中に電解装置（１）を浸漬し、其の上部に押しボタン式スプレーのズル（１７）をつけた電解スプレー容器の断面図とその切断平面図である。
【図４】レバー式スプレーのズル（１７）をつけた電解スプレー容器の断面図である。
【符号の説明】
１  電解装置
２  電源制御装置部
３  陽極
４  陰極
５  端子本体
６  低融点金属結合部又は水銀
７  陽極端子
８  陰極端子
９  極間反応部
１０  ハロゲンイオンを含有する水溶液の入り口
１１  殺菌洗浄水吐出部
１２  ０リング
１３  シール部
１４  電極固定部・下
１５  電極固定部・上
１６  端子カバー
１７  スプレーノズル
１８  加圧可能な水溶液の容器
１９  ハロゲンイオンを含有する水溶液の供給接続部
２０  ハロゲンイオンを含有する水溶液
２１  ハロゲンイオンを含有する水溶液容器保持部
２２  加圧不活性ガス
２３  電解装置固定部
２４  把手部
２５  バッテリー充電用差込
２６  加圧空気または不活性ガス注入口
２７  操作ボタン又は操作レバー
２８  ハロゲンイオンを含有する水溶液の吸い上げ管
【図１】
0004116266.tif 000005
【図２】
0004116266.tif 000006
【図３】
0004116266.tif 000007
【図４】
0004116266.tif 000008