(57)【要約】【課題】  発癌性が指摘されているトリハロメタンの発生も抑制することができるような残留有効塩素濃度を有する弱酸性の殺菌力のある溶液を、水道水を使うような簡便な操作で用いることができる装置および方法を提供する。【解決手段】  残留有効塩素濃度が、２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであり、ｐＨが、１０．５±１．５である高濃度残留有効塩素水溶液を、水で希釈することによって、残留有効塩素濃度が、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである希釈水溶液を製造する工程と、希釈水溶液の流水に、濃度３０重量％以下の酸性添加剤を添加し、希釈水溶液のｐＨが６±２となるように調節する工程とを含む、殺菌用の残留有効塩素含有水の製造方法である。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留有効塩素濃度が、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであり、ｐＨが、１０．５±１．５である高濃度残留有効塩素水溶液を、水で希釈することによって、残留有効塩素濃度が、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである希釈水溶液を製造する工程と、
希釈水溶液の流水に、濃度３０重量％以下の酸性添加剤を添加し、希釈水溶液のｐＨが６±２となるように調節する工程と
を含む、殺菌用の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項２】
酸性添加剤の添加が、加速された希釈水溶液の流水に対して行われる、請求項１記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項３】
酸性添加剤が、食酢、濃度２０重量％以下の塩酸および濃度２０重量％以下の酢酸から選択される少なくともいずれか一つを含む、請求項１または２記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項４】
高濃度残留有効塩素水溶液が、次亜塩素酸水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液またはこれらの混合水溶液である、請求項１〜３のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項５】
高濃度残留有効塩素水溶液が、残留有効塩素濃度５００００〜６００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、次亜塩素酸水溶液１００体積％に対して２〜１０体積％の割合で添加し、混合し、およびｐＨが１０．５±１．５となるようにｐＨの調節をした高濃度残留有効塩素水溶液であり、
次亜塩素酸水溶液が、アノード電極を有するアノード室と、アノード室とは隔膜で隔てられたカソード室とを有する電解装置を用いて、塩化物と、塩化物に対して１０重量％以下の塩酸とを含む水溶液を、アノード室およびカソード室に導入して、アノード電極とカソード電極に電圧を印加することによりアノード室に生成された電解次亜塩素酸水溶液である、請求項１〜３のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項６】
希釈水溶液の流水に対する酸性添加剤の添加が、
酸性添加剤を点滴および貯留するための貯留空間を有する点滴貯留用管と、
点滴貯留用管の上端に配置され、一端が、貯留空間の内部に配置され、他端が、酸性添加剤導入量調節器に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい滴下管と、
一端が、点滴貯留用管の下端に配置され、他端が、酸性添加剤導入管に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい排出管と
を含む、少なくとも一つの点滴酸性添加剤一時貯留器を用いて行われ、
酸性添加剤導入量調節器を調節することにより、点滴酸性添加剤一時貯留器の滴下管から貯留空間へ滴下する量を調節することによって、酸性添加剤を添加する添加量を調節する、請求項１〜５のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項７】
希釈水溶液の流水に対する酸性添加剤の添加が、一端に、液体導入口を有し、他端に、酸性添加剤導入量調節器および点滴酸性添加剤一時貯留器に流体接続する液体排出口を有し、液体導入口が、液体排出口より高く位置するように取り付けられる斜傾管を、さらに用いて行われる、請求項６記載の残留有効塩素含有水の製造装置。
【請求項８】
点滴酸性添加剤一時貯留器が、直列に二つ連結した、請求項６または７記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項９】
点滴酸性添加剤一時貯留器の排出管と、酸性添加剤添加部とを酸性添加物導入管を介して流体接続した経路を流れる酸性添加剤であって、酸性添加剤添加部内を緩やかな負圧にすることで静止流体にすることにより、点滴酸性添加剤一時貯留器の中での点滴による水滴重量によって、点滴酸性添加剤一時貯留器から酸性添加物導入管を経て酸性添加剤添加部へと導入される酸性添加剤を、加圧された流水状態の希釈水溶液に対して正確に添加を行うために、気密性のある酸性添加剤一時貯留器内の点滴落下距離を１〜１００ｃｍに確保することにより、酸性添加物導入管内の圧力を制御し、点滴酸性添加剤一時貯留器内の酸性添加剤の点滴が行われているときには希釈水溶液に酸性添加剤が一滴づつ正確に添加を行い、点滴が止まると希釈水溶液への酸性添加剤の添加が止まる、請求項６〜８のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項１０】
酸性添加剤導入量調節器に流体接続される酸性添加剤貯留瓶が、酸性添加剤残量センサーおよび酸性添加剤残量センサーから情報をもとに警告を発する警告装置を有し、酸性添加剤貯留瓶の酸性添加剤の容積が酸性添加剤貯留瓶の容積の５分の１まで減量した場合に、警告装置から警告を発する、請求項６〜９のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項１１】
水を導入するための水導入口と希釈部とを流体接続する配管に、水栓開閉弁を有し、
水栓開閉弁と希釈部とを流体接続する配管に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、
酸性添加剤導入量調節器と、酸性添加剤導入量調節器に流体接続される酸性添加剤貯留瓶とを流体接続する配管に、水圧の変化に応じて自動的に開閉する水圧自動開閉弁を有し、
水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が開くことで酸性添加剤の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が閉じることで酸性添加剤の通過を不可能にする、請求項６〜１０のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水の製造方法。
【請求項１２】
水を導入するための水導入口と、
水導入口の下流側に配置され、高濃度残留有効塩素水溶液導入口を有し、高濃度残留有効塩素水溶液導入口から導入される高濃度残留有効塩素水溶液を水で希釈して希釈水溶液を生成する希釈部と、
高濃度残留有効塩素水溶液導入口に流体接続される、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器と、
希釈部の下流側に配置され、酸性添加剤を添加するための、酸性添加剤添加部と、
酸性添加剤添加部の下流側に配置され、希釈水溶液と酸性添加剤を混合して残留有効塩素含有水を得る酸性添加剤混合部と、
酸性添加剤導入管によって、酸性添加剤導入口に流体接続される酸性添加剤導入量調節器を含む酸性添加剤導入量調節部と、
を含む、殺菌用の残留有効塩素含有水の製造装置。
【請求項１３】
希釈部と酸性添加剤添加部との間に、希釈水溶液の水流を整流するための水流安定機構をその内側に有する水流整流部がさらに配置され、
酸性添加剤添加部が、酸性添加剤添加部に希釈水溶液を射出するための希釈水溶液射出口を有する希釈水溶液射出管と、希釈水溶液射出管の外壁の少なくとも一部に接し、希釈水溶液射出口を有する面で画され、酸性添加剤導入口を有する酸性添加剤滞留スペースとを含む、請求項１２記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１４】
希釈水溶液射出管が、その内側に水流を安定させるための水流安定機構を有する、請求項１２または１３記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１５】
酸性添加剤導入量調節部が、少なくとも一つの点滴酸性添加剤一時貯留器をさらに含み、
点滴酸性添加剤一時貯留器が、
酸性添加剤を貯留するための貯留空間を有する気密性の点滴貯留用管と、
点滴貯留用管の上端に配置され、一端が、貯留空間の内部に配置され、他端が、酸性添加剤導入量調節器に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい滴下管と、
一端が、点滴貯留用管の下端に配置され、他端が、酸性添加剤導入管に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい排出管と
を含む、請求項１２〜１４のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１６】
酸性添加剤導入量調節部が、斜傾管をさらに含み、
斜傾管が、一端に、液体導入口を有し、他端に、酸性添加剤導入量調節器および点滴酸性添加剤一時貯留器に流体接続する液体排出口を有し、液体導入口が、液体排出口より高く位置するように取り付けられる、請求項１５記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１７】
酸性添加剤導入量調節部が、直列に２つ連結した点滴酸性添加剤一時貯留器を含む、請求項１５または１６記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１８】
点滴酸性添加剤一時貯留器が、点滴数による酸性添加剤の添加量と混入の有無を使用者に知らしめるための、目視用の添加量計測器と添加警告装置である、請求項１５〜１７のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項１９】
酸性添加剤導入量調節部が、酸性添加剤導入量調節器に流体接続する酸性添加剤貯留瓶を含み、
酸性添加剤貯留瓶が、酸性添加剤残量センサーから情報をもとに警告を発する警告装置を有し、酸性添加剤貯留瓶の酸性添加剤の容積が酸性添加剤貯留瓶の容積の５分の１まで減量した場合に、警告装置から警告を発する機構をさらに有する、請求項１２〜１８のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項２０】
残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器に流体接続する高濃度残留有効塩素水溶液保管槽を含み、
高濃度残留有効塩素水溶液保管槽が、高濃度残留有効塩素水溶液残量センサーを有し、
残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液残量センサーからの情報をもとに警告を発する原料水用警告装置を有し、
原料水用警告装置が、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽の高濃度残留有効塩素水溶液の容積が高濃度残留有効塩素水溶液保管槽の容積の５分の１まで減量した場合に、警告を発する機構を有する、請求項１２〜１９のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項２１】
水を導入するための水導入口と希釈部との間に、水栓開閉弁を有し、
水栓開閉弁と希釈部との間に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、
酸性添加剤導入量調節器と酸性添加剤貯留瓶とを流体接続する配管に、水圧に応じて自動的に開閉する水圧自動開閉弁を有し、
水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が開くことで酸性添加剤の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が閉じることで酸性添加剤の通過を不可能にする機構をさらに有する、請求項１２〜２０のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【請求項２２】
残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器に流体接続する高濃度残留有効塩素水溶液保管槽を含み、
水を導入するための水導入口と希釈部とを流体接続する配管に、水栓開閉弁を有し、
水栓開閉弁と希釈部との間に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、
高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器と、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽とを流体接続する配管に、水圧に応じて自動的に開閉する原料水用水圧自動開閉弁を有し、
水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には原料水用水圧自動開閉弁が開くことで高濃度残留有効塩素水溶液の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には原料水用水圧自動開閉弁が閉じることで高濃度残留有効塩素水溶液の通過を不可能にする機構をさらに有する、請求項１２〜２１のいずれか１項記載の残留有効塩素含有水製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば飲食店の大半の数を占める小規模店舗やファーストフード店の個別小型厨房を持つユーザーの食材や厨房の器具の殺菌消毒、病院の院内感染対策として手指消毒、介護施設等における環境菌制御のための殺菌などに用いられる殺菌用の残留有効塩素含有水の製造方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品加工現場においては、殺菌のために、殺菌効果が保証される２００ｐｐｍ前後の次亜塩素酸ナトリウム（ソーダ）含有水が使用されている。次亜塩素酸ナトリウム含有水としては、工場で生産された５００００〜６００００ｐｐｍの高濃度次亜塩素酸ナトリウム含有水が、食品添加剤として市場に流通している。そのため、食品加工の現場においては、その高濃度次亜塩素酸ナトリウム含有水に対して水道水を添加し、濃度２００ｐｐｍ程度に希釈することによって殺菌用の殺菌水を得ている。このような殺菌水は、例えば、特許文献１に開示されており、野菜などを漬け込み、浸漬するなどして殺菌するために使用されている。
【０００３】
しかし、一般的に、この殺菌用途に用いられる次亜塩素酸ナトリウムは、アルカリ性が強いため、従業員の手指が荒れ、そこへ病原菌が蝟集し、調理人から食中毒を伝染させる等の問題が指摘されていた。また、残留した次亜塩素酸ナトリウムの匂いが食品に残るなどの問題も生じていた。
【０００４】
また、２００ｐｐｍ前後の次亜塩素酸ナトリウム含有水を用いる場合、残留有効塩素と食品の有機物との間に反応を生じ、トリハロメタン発生するという問題もある。トリハロメタンは発癌性があることが指摘されおり、消費者に対する健康被害が危惧されている。
【０００５】
また、大多数の小規模料理店等では、次亜塩素酸ナトリウムや塩酸の取扱等が、面倒であり、危険であるため、一般的な調理場では、洗浄を水洗のみで行う場合が多い。このように、料理人や従業員の手洗いなど通常安全性や食品衛生上の問題があり、解決が待たれている状態である。
【０００６】
また病院や介護施設では手指の殺菌は、主に薬剤による殺菌が行われているが、薬剤による皮膚荒れなどに問題が生じている。
【０００７】
他方、食塩を電気分解することによって、使用する現場で３０ｐｐｍ以下の残留有効塩素濃度を有する殺菌水を生成する機器が開発されており、このような機器が調理室等に設置をされてきている。しかしながら、小規模の食品関係の店舗では、機器の取扱やコスト面の課題があり、抜本的な解決の手段になり得ていない。
【０００８】
最近になり、これらの課題を解決するために、工場において管理された高濃度電解次亜塩素酸水溶液が製造され、２０リットル程度の小型のパックに注入し、一般の調理現場で希釈して簡単に使用できるシステムを提供する試みがなされている（特許文献２）。この方法において、次亜塩素酸水溶液の品質を一定期間保ったまま、安定的に供給する場合には、弱酸性高濃度次亜塩素酸水の濃度保証が２０００ｐｐｍである。また、保存期間１ヶ月以内で副反応が生じるために濃度低下が起こる。そのために輸送コストが高く、一般的な流通システムに乗せることが出来ないために、広く普及できていない。
【０００９】
図１に、次亜塩素酸含有水（残留有効塩素水溶液）の存在形態とｐＨとの関係の模式図を示す。図１に示すように、次亜塩素酸含有水は、ｐＨ８以上では残留有効塩素が、ＣｌＯ−の形になっているため、殺菌力が弱い。これらの塩素化合物による殺菌は、次亜塩素酸ＨＣｌＯによる殺菌であることは既に判明しており、ｐＨを中性に近づけることにより殺菌効果が増大する。しかしながら、次亜塩素酸ナトリウムを水で希釈しただけではｐＨを８以下に下げることは困難である。
【００１０】
そこで、大手食品工場では、次亜塩素酸ナトリウムを容器内で希釈した後、静かに希塩酸を加えて緩やかに掻き混ぜることで中和し、ｐＨを酸性域にして殺菌効果を高めることにより、殺菌水として用いている。しかしながら、この方法を用いた場合、一旦容器内で反応を起こした溶液は、その後、液中の副反応のために急激に残留有効塩素濃度が減少する。そのため、１日以上経過すると殺菌能力は大幅に低下してしまい、必要量を適時に得ることは困難である。また、大手食品工場のように、熟練した技能者がいない所では、薬品の取扱いなどに危険性があるために使用できないという欠点がある。
【特許文献１】特公平７−８７６８号公報
【特許文献２】特開２０００−５７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
殺菌用残留有効塩素含有水において、専門技術者の確保の困難な小規模事業所のために、輸送コストを下げ、保存期間を延長することにより市場性を高め、一般飲食店やファーストフード店などでアルバイト作業員でも簡単に確実に食品や手指などの環境菌制御の衛生管理が容易になり、かつ低コストで所定の濃度および所定のｐＨを有する殺菌用の残留有効塩素含有水を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、発癌性が指摘されているトリハロメタンの発生も抑制することができるような所定の濃度の残留有効塩素を有し、所定のｐＨを有する殺菌力のある残留有効塩素含有水を、水道水を使うような簡便な操作で用いることができる装置および方法を提供することを目的とする。また、高濃度の高濃度残留有効塩素水溶液を原料として用いることにより、輸送コストを下げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書では、次亜塩素酸含有水や次亜塩素酸ナトリウム含有水やその混合物などの水溶液を、「残留有効塩素水溶液」という。また、所定の濃度および所定のｐＨを有する、殺菌能力を有する残留有効塩素水溶液を、「残留有効塩素含有水」という。
【００１３】
すなわち、本発明は、残留有効塩素濃度が、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであり、ｐＨが、１０．５±１．５である高濃度残留有効塩素水溶液を、水で希釈することによって、残留有効塩素濃度が、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである希釈水溶液を製造する工程と、希釈水溶液の流水に、濃度３０重量％以下の酸性添加剤を添加し、希釈水溶液のｐＨが６±２となるように調節する工程とを含む、殺菌用の残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１４】
好ましくは、酸性添加剤の添加が、加速された希釈水溶液の流水に対して行われる、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１５】
また、好ましくは、酸性添加剤が、食酢、濃度２０重量％以下の塩酸および濃度２０重量％以下の酢酸から選択される少なくともいずれか一つを含む、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１６】
また、好ましくは、高濃度残留有効塩素水溶液が、次亜塩素酸水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液またはこれらの混合水溶液である、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１７】
また、好ましくは、高濃度残留有効塩素水溶液が、残留有効塩素濃度５００００〜６００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、次亜塩素酸水溶液１００体積％に対して２〜１０体積％の割合で添加し、混合し、およびｐＨが１０．５±１．５となるようにｐＨの調節をした高濃度残留有効塩素水溶液であり、次亜塩素酸水溶液が、アノード電極を有するアノード室と、アノード室とは隔膜で隔てられたカソード室とを有する電解装置を用いて、塩化物と、塩化物に対して１０重量％以下の塩酸とを含む水溶液を、アノード室およびカソード室に導入して、アノード電極とカソード電極に電圧を印加することによりアノード室に生成された電解次亜塩素酸水溶液である、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１８】
また、好ましくは、希釈水溶液の流水に対する酸性添加剤の添加が、酸性添加剤を点滴および貯留するための貯留空間を有する点滴貯留用管と、点滴貯留用管の上端に配置され、一端が、貯留空間の内部に配置され、他端が、酸性添加剤導入量調節器に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい滴下管と、一端が、点滴貯留用管の下端に配置され、他端が、酸性添加剤導入管に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい排出管とを含む、少なくとも一つの点滴酸性添加剤一時貯留器を用いて行われ、酸性添加剤導入量調節器を調節することにより、点滴酸性添加剤一時貯留器の滴下管から貯留空間へ滴下する量を調節することによって、酸性添加剤を添加する添加量を調節する、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００１９】
また、好ましくは、希釈水溶液の流水に対する酸性添加剤の添加が、一端に、液体導入口を有し、他端に、酸性添加剤導入量調節器および点滴酸性添加剤一時貯留器に流体接続する液体排出口を有し、液体導入口が、液体排出口より高く位置するように取り付けられる斜傾管を、さらに用いて行われる、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００２０】
また、好ましくは、点滴酸性添加剤一時貯留器が、直列に二つ連結した、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００２１】
また、好ましくは、点滴酸性添加剤一時貯留器の排出管と、酸性添加剤添加部とを酸性添加物導入管を介して流体接続した経路を流れる酸性添加剤であって、酸性添加剤添加部内を緩やかな負圧にすることで静止流体にすることにより、点滴酸性添加剤一時貯留器の中での点滴による水滴重量によって、点滴酸性添加剤一時貯留器から酸性添加物導入管を経て酸性添加剤添加部へと導入される酸性添加剤を、加圧された流水状態の希釈水溶液に対して正確に添加を行うために、気密性のある酸性添加剤一時貯留器内の点滴落下距離を１〜１００ｃｍに確保することにより、酸性添加物導入管内の圧力を制御し、点滴酸性添加剤一時貯留器内の酸性添加剤の点滴が行われているときには希釈水溶液に酸性添加剤が一滴づつ正確に添加を行い、点滴が止まると希釈水溶液への酸性添加剤の添加が止まる、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００２２】
また、好ましくは、酸性添加剤導入量調節器に流体接続される酸性添加剤貯留瓶が、酸性添加剤残量センサーから情報をもとに警告を発する警告装置を有し、酸性添加剤貯留瓶の酸性添加剤の容積が酸性添加剤貯留瓶の容積の５分の１まで減量した場合に、警告装置から警告を発する、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００２３】
また、好ましくは、水を導入するための水導入口と希釈部とを流体接続する配管に、水栓開閉弁を有し、水栓開閉弁と希釈部とを流体接続する配管に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、酸性添加剤導入量調節器と酸性添加剤貯留瓶とを流体接続する配管に、水圧に応じて自動的に開閉する水圧自動開閉弁を有し、水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が開くことで酸性添加剤の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が閉じることで酸性添加剤の通過を不可能にする、残留有効塩素含有水の製造方法である。
【００２４】
また、本発明は、水を導入するための水導入口と、水導入口の下流側に配置され、高濃度残留有効塩素水溶液導入口を有し、高濃度残留有効塩素水溶液導入口から導入される高濃度残留有効塩素水溶液を水で希釈して希釈水溶液を生成する希釈部と、高濃度残留有効塩素水溶液導入口に流体接続される、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器と、希釈部の下流側に配置され、酸性添加剤を添加するための、酸性添加剤添加部と、酸性添加剤添加部の下流側に配置され、希釈水溶液と酸性添加剤を混合して残留有効塩素含有水を得る酸性添加剤混合部と、酸性添加剤導入管によって、酸性添加剤導入口に流体接続される酸性添加剤導入量調節器と、を含む、殺菌用の残留有効塩素含有水製造装置である。なお、本残留有効塩素含有水製造装置は、酸性添加剤導入量調節部を含み、酸性添加剤導入量調節部は、酸性添加剤導入量調節器を含むものである。
【００２５】
好ましくは、希釈部と酸性添加剤添加部との間に、希釈水溶液の水流を整流するための水流安定機構をその内側に有する水流整流部がさらに配置され、酸性添加剤添加部が、酸性添加剤添加部に希釈水溶液を射出するための希釈水溶液射出口を有する希釈水溶液射出管と、希釈水溶液射出管の外壁の少なくとも一部に接し、希釈水溶液射出口を有する面で画され、酸性添加剤導入口を有する酸性添加剤滞留スペースとを含む、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００２６】
また、好ましくは、水流整流部が、その内側に水流を安定させるための水流安定機構を有する、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００２７】
また、好ましくは、酸性添加剤導入量調節部が、少なくとも一つの点滴酸性添加剤一時貯留器をさらに含み、点滴酸性添加剤一時貯留器が、酸性添加剤を貯留するための貯留空間を有する点滴貯留用管と、点滴貯留用管の上端に配置され、一端が、貯留空間の内部に配置され、他端が、酸性添加剤導入量調節器に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい滴下管と、一端が、点滴貯留用管の下端に配置され、他端が、酸性添加剤導入管に流体接続され、内径が、点滴貯留用管の内径より小さい排出管とを含む、残留有効塩素含有水製造装置である。なお、点滴酸性添加剤一時貯留器は、酸性添加剤導入量調節部に含まれるものである。
【００２８】
また、好ましくは、酸性添加剤導入量調節部が、斜傾管をさらに含み、斜傾管が、一端に、液体導入口を有し、他端に、酸性添加剤導入量調節器および点滴酸性添加剤一時貯留器に流体接続する液体排出口を有し、液体導入口が、液体排出口より高く位置するように取り付けられる、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００２９】
また、好ましくは、点滴酸性添加剤一時貯留器が、直列に２つ連結した点滴酸性添加剤一時貯留器である、残留有効塩素含有水製造装置である。すなわち、酸性添加剤導入量調節部が、直列に２つ連結した点滴酸性添加剤一時貯留器を含む、残留有効塩素含有水製造装置である。また、好ましくは、点滴酸性添加剤一時貯留器が、点滴数による酸性添加剤の添加量と混入の有無を使用者に知らしめるための、目視用の添加量計測器と添加警告装置である、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００３０】
また、好ましくは、酸性添加剤貯留瓶が、酸性添加剤残量センサーから情報をもとに警告を発する警告装置を有し、酸性添加剤貯留瓶の酸性添加剤の容積が酸性添加剤貯留瓶の容積の５分の１まで減量した場合に、警告装置から警告を発する機構をさらに有する、残留有効塩素含有水製造装置である。なお酸性添加剤貯留瓶は、酸性添加剤導入量調節部に含まれるものである。
【００３１】
また、好ましくは、残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器に流体接続する高濃度残留有効塩素水溶液保管槽を含み、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽が、高濃度残留有効塩素水溶液残量センサーを有し、残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液残量センサーからの情報をもとに警告を発する原料水用警告装置を有し、原料水用警告装置が、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽の高濃度残留有効塩素水溶液の容積が高濃度残留有効塩素水溶液保管槽の容積の５分の１まで減量した場合に、警告を発する機構を有する、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００３２】
また、好ましくは、水を導入するための水導入口と希釈部との間に、水栓開閉弁を有し、水栓開閉弁と希釈部との間に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、酸性添加剤導入量調節器と酸性添加剤貯留瓶とを流体接続する配管に、水圧に応じて自動的に開閉する水圧自動開閉弁を有し、水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が開くことで酸性添加剤の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には水圧自動開閉弁が閉じることで酸性添加剤の通過を不可能にする機構をさらに有する、残留有効塩素含有水製造装置である。
【００３３】
また、好ましくは、残留有効塩素含有水製造装置が、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器に流体接続する高濃度残留有効塩素水溶液保管槽を含み、水を導入するための水導入口と希釈部とを流体接続する配管に、水栓開閉弁を有し、水栓開閉弁と希釈部との間に、水圧を検出する水圧検出機構を有し、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器と、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽とを流体接続する配管に、水圧に応じて自動的に開閉する原料水用水圧自動開閉弁を有し、水圧検出機構が、水栓開閉弁を閉から開にしたときの水圧変化を検出した場合には原料水用水圧自動開閉弁が開くことで高濃度残留有効塩素水溶液の通過を可能にし、水栓開閉弁を開から閉にしたときの水圧変化を検出した場合には原料水用水圧自動開閉弁が閉じることで高濃度残留有効塩素水溶液の通過を不可能にする機構をさらに有する、残留有効塩素含有水製造装置である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の装置および方法により、所定の濃度を有し、所定のｐＨを有する殺菌力のある残留有効塩素含有水（次亜塩素酸含有水）を、水道水を使うような簡便な操作で用いることができる装置および方法を提供することができる。また、所定の残留有効塩素濃度とすることにより、発癌性が指摘されているトリハロメタンの発生も抑制することができる。また、高濃度の高濃度残留有効塩素水溶液を原料として用いることにより、輸送コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１に、残留有効塩素水溶液（次亜塩素酸含有水）の、水素イオン濃度（ｐＨ）に対する塩素の存在形態の割合を示す。この図から明らかなのように、塩素の存在形態は、ｐＨに依存して異なっており、ｐＨが高くなるにつれて、塩素ガス（Ｃｌ２）、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）という形態となる残留有効塩素水溶液は、弱酸性領域を中心としたｐＨ６±２の水素イオン濃度の場合に、殺菌効果が高いことが知られている。
【００３６】
発明者は、高い殺菌効果を有する殺菌水を簡便に得るための方法および装置を発明する上で、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ程度の高濃度の残留有効塩素濃度を有する残留有効塩素水溶液の安定性について、次の点を明らかにした。なお、本明細書で示す割合（％およびｐｐｍ）は、特にことわりのない限り、重量割合（重量％および重量ｐｐｍ）を示す。
【００３７】
すなわち、残留有効塩素水溶液の残留有効塩素濃度の経時変化を測定したところ、残留有効塩素濃度は弱酸性領域を中心としたｐＨ６±２では安定せず、経時的に減少することを明らかにした。したがって、このようなｐＨでは、残留有効塩素水溶液を長期的に保存して殺菌に用いることは困難である。残留有効塩素水溶液のｐＨを１０．５±１．５まで上昇させた場合の残留有効塩素濃度の経時変化を測定したところ、このｐＨの領域では、ｐＨおよび濃度の両方を経時的に安定することができることを明らかにした。
【００３８】
そこで、残留有効塩素水溶液の残留有効塩素濃度が経時的に安定である１０．５±１．５付近のｐＨで高濃度残留有効塩素水溶液を保存し、殺菌水（残留有効塩素含有水）が必要となった時に、１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍの濃度に希釈し、かつ、ｐＨを６±２に転換するという方法をとることにより、簡便に殺菌用の残留有効塩素含有水を得ることができることを見出し、本発明に至った。
【００３９】
本発明によると、使用者が使用現場で使用量に応じて適時に必要とする量の殺菌用の残留有効塩素含有水を製造することができるので、水道水を使うのと同様の作業性で食材等の洗浄殺菌を行うことができる。本発明の方法および装置を用いると、高濃度残留有効塩素水溶液は工場で大量生産でき、高濃度なので濃度の割には体積が小さいために配送も容易なので、製造コストや流通コストを下げることができるという利点も有する。
【００４０】
次亜塩素酸ナトリウム含有水としては、工場で生産された５００００〜６００００ｐｐｍの高濃度次亜塩素酸ナトリウム含有水が、食品添加剤として市場に流通している。次亜塩素酸ナトリウム含有水のｐＨを、殺菌力を有するｐＨ６±２の範囲に転換することは、従来、困難であった。また、高濃度の次亜塩素酸ナトリウム含有水を扱うことは、化学的知識をあまり有さない通常の作業者にとっては危険を伴う。そこで、本発明の方法および装置では、高濃度残留有効塩素水溶液を、残留有効塩素濃度が、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍとなるように希釈し、所定の弱酸を所定量添加することによって、希釈水溶液のｐＨを６±２に転換する方法を用いることを基本とする。
【００４１】
以下、本発明について、詳細に説明する。
【００４２】
本発明の残留有効塩素含有水の製造方法は、原料となる高濃度の残留有効塩素含有水を水で希釈することにより、希釈水溶液を製造する工程を有する。原料となる高濃度の残留有効塩素含有水の残留有効塩素濃度は、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであり、ｐＨが、１０．５±１．５である。ｐＨがこの範囲にあると、高濃度の残留有効塩素濃度は経時的に安定であるため、長期にわたって保存することも可能である。希釈するために用いる水は、水道水、純水、イオン交換水等、一定以上の純度を有するどのような種類の水をも用いることができるが、低コストであり、簡単に入手可能であることから、水道水が好ましい。残留有効塩素含有水は、残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍとなるように水で希釈される。残留有効塩素濃度が２００ｐｐｍ前後となると、残留有効塩素と食品の有機物との反応を起こし、発癌性が指摘されているトリハロメタン発生する可能性があるので、それを避けるために上限は、１５０ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍとする。また、殺菌能力を有するためには、１０ｐｐｍ以上、好ましくは２０ｐｐｍ以上の残留有効塩素濃度を有する必要がある。より好ましい残留有効塩素濃度の範囲は、具体的には３０ｐｐｍ〜９０ｐｐｍである。
【００４３】
原料となる高濃度の残留有効塩素含有水の残留有効塩素濃度の下限は、濃度が低すぎると輸送コストが上昇するため、２０００ｐｐｍであることが好ましく、２５００ｐｐｍであることがさらに好ましい。また、濃度の上限は、残留有効塩素含有水を希釈する際に、濃度が高すぎる場合には濃度調整機能を確実にすることが困難となることから、１００００ｐｐｍであることが好ましく、６０００ｐｐｍであることがより好ましい。上記の点を総合的に判断し、原料となる高濃度の残留有効塩素含有水の残留有効塩素濃度は、２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍであることが好ましく、２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍであることがより好ましく、２５００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍであることがさらに好ましい。
【００４４】
次に、本発明の方法は、希釈した水溶液（希釈水溶液）に対して、酸性添加剤を添加し、希釈水溶液のｐＨを６±２、好ましくは６±１．５となるように調節する工程を有する。酸性添加剤の添加は、希釈水溶液のｐＨが所定の値となるように酸性添加剤の導入量を調節することによって行うことができる。
【００４５】
本発明の残留有効塩素含有水の製造方法では、希釈水溶液に添加する酸性添加剤は、食酢、塩酸および酢酸から選択され、これらの少なくともいずれか一つを用いることが好ましい。食酢は酢酸の２〜３％を含み、希釈せずそのまま酸性添加剤として使用することができる。また、「食酢」とは「食酢品質表示基準」（平成１２年１２月１９日農林水産省告示第１６６８号）に記載されたものであることができる。また、塩酸および酢酸の酸性添加剤の濃度は、２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下のものを用いる。酸の濃度が低い場合には、未熟練の者でも容易に取り扱ことができる。このような酸性添加剤を、希釈水溶液の流水に、所定のｐＨとなるように添加する。なお、希釈水溶液をこのようなｐＨとする場合の酸性添加剤の添加量は、希釈水溶液の流量（流れの中のある断面を単位時間に通過する体積）に対して２％以下、あるいは１％以下、一般には０．５％以下の流量である。
【００４６】
希釈水溶液に対して酸性添加剤の添加を行った後、希釈水溶液のｐＨの調節を速やかに行うために、両者を混合する。
【００４７】
なお、酸性添加剤の添加は、特に、加速された希釈水溶液の流水に対して行うと、早く、効率的に希釈水溶液のｐＨを６±２にすることができるために好ましい。発明者は、動的な流水に対して、微量の酸性添加剤を混入することにより、短時間（瞬時）に弱アルカリ性水をｐＨ６±２の水溶液に転換することができることを見出し、本発明に用いたのである。
【００４８】
原料となる高濃度残留有効塩素水溶液は、所定の濃度、すなわち２０００ｐｐｍ〜６０００ｐｐｍまたは２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍの次亜塩素酸水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液またはこれらを混合した水溶液を用いることができる。また、原料水溶液は、濃度５００００〜６００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、次亜塩素酸水溶液１００体積％に対して２〜１０体積％の割合で添加し、混合し、およびｐＨが１０．５±１．５となるようにｐＨの調節をした高濃度残留有効塩素水溶液であることが好ましい。この原料水溶液を用いると、長期の保管の際の経時的濃度変化を、より小さくすることができる。
【００４９】
また原料水溶液に用いる次亜塩素酸水溶液は、電解装置のアノード室に生成された電解次亜塩素酸水溶液であることが好ましい。電解装置は、一般に、アノード電極を有するアノード室と、アノード室とは隔膜で隔てられたカソード室とを有する。次亜塩素酸水溶液は、このような、アノード電極を有するアノード室と、アノード室とは隔膜で隔てられたカソード室とを有する電解装置を用いて製造することができ、アノード室に生成された電解次亜塩素酸水溶液を、上述の高濃度残留有効塩素水溶液の原料として用いることができる。なお、電解の際には、塩化物と、塩化物に対して１０重量％以下の塩酸とを含む水溶液を用いることができる。塩化物は、具体的には、塩化ナトリウムを用いることができ、塩化ナトリウムの飽和水溶液を用いることができる。また、塩酸の濃度は、例えば１０％以下であることができる。また、この希塩酸を含む水溶液を、アノード室およびカソード室に導入して、アノード電極とカソード電極に電圧を印加することにより電解を行うことができる。
【００５０】
原料となる高濃度残留有効塩素水溶液のｐＨを１０．５±１．５に調節する方法は、電解次亜塩素酸水溶液をさらにカソード室へ導入して、さらに、電解質と、電解質に対して３重量％以下の塩酸を添加し、陰極に発生するＯＨ−と、陽極で発生するＨ＋の量との差を抑えながら、電解次亜塩素酸水溶液をさらに電解することにより行うという方法であることが好ましい。このとき用いる塩酸の濃度は、例えば１０％以下である。
【００５１】
次に、本発明の残留有効塩素含有水の製造方法に用いる装置について説明する。
【００５２】
図２〜５に、本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置の一例の模式図を示す。この装置は、希釈部６、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器７、水流整流部４、酸性添加剤添加部３および酸性添加剤混合部６０を含み、酸性添加剤導入量調節器１３等から構成させる酸性添加剤導入量調節部を含む。以下、本発明の装置の構成をさらに詳しく説明する。
【００５３】
まず、図２に示す本発明の装置の一例について説明する。この装置は、水道水などの水を導入するための水導入口３０を有する。通常、水導入口３０は水道配管に流体接続され、水道水が供給される。この装置によって上記の方法で製造された殺菌用残留有効塩素含有水は、殺菌用残留有効塩素含有水出口６４より取り出され、被殺菌物６５の殺菌に用いることができる。なお、本明細書および特許請求の範囲では、本装置の動作による水または水溶液の流れに沿って、本装置の水導入口３０に近い側を「上流側」、殺菌用残留有効塩素含有水出口６４に近い側を「下流側」という。同様に、他の配管についても水溶液等に流れに沿って「上流側」および「下流側」という。また、「流体接続する」とは、配管、バルブおよび本発明の装置を構成する部分などの部品により、二つのものの間に流体が流れることができるように接続されていることをいう。
【００５４】
水導入口３０の下流側には、通常、水の導入を制御するための水栓開閉弁８が配置される。操作の容易性の点から、水栓開閉弁８は、好ましくは、ワンタッチで開閉可能なコックであることが好ましい。水栓開閉弁８のさらに下流側には、高濃度残留有効塩素水溶液希釈部６（単に「希釈部６」ともいう）が配置される。希釈部６は、高濃度残留有効塩素水溶液を導入するための高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０を有する。希釈部６においては、高濃度残留有効塩素水溶液を高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０から導入し、水で希釈して希釈水溶液を生成することができる。なお、水の流れによるベンチュリ効果を用いると、特にポンプ等を設けることなく、高濃度残留有効塩素水溶液を高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０から導入し、水と混合することができる。
【００５５】
通常、本発明の装置には高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０を設け、高濃度残留有効塩素水溶液をその中に保管する。高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０と高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０との間には、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器７が配置されており、希釈部６において水で希釈する際に、高濃度残留有効塩素水溶液の導入量を調節することができる。高濃度残留有効塩素水溶液の、水に対する導入量の調節は、例えば、水栓開閉弁８を全開と全閉しかできないようにしておくことで水を導入した時の水の流量を一定にし、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器７にて、高濃度残留有効塩素水溶液の導入量を所定の値とするように調節することにより、行うことができる。
【００５６】
希釈部６のさらに下流側には、水流整流部４が配置されることが好ましい。なお、希釈部６と水流整流部４との流体接続のために、これらの間に希釈水溶液導入管５を配置することができる。水流整流部４では、例えば、図４に示すように、希釈水溶液の水路に水流を安定するために配置された突起等の水流安定機構を有する構造とすることにより、希釈水溶液の水流を整流することができる。発明者は、流動する流水に対して、所定の濃度および量の酸性添加剤を導入することにより、瞬時にｐＨを所定の値に転換させることができることを見出したので、この現象を利用することができる。なお、水流整流部４は、下流側方向に向かって狭くなるような構造にすることで酸性添加剤添加部３内を緩やかな負圧にすることができる。
【００５７】
希釈部６または水流整流部４のさらに下流側に配置される酸性添加剤添加部３において、希釈水溶液に酸性添加剤が添加される。酸性添加剤添加部３は、希釈水溶液を酸性添加剤添加部３に射出するための希釈水溶液射出口３０７を有する希釈水射出管３０５と、希釈水射出管３０５の外壁の少なくとも一部に接し、希釈水溶液射出口３０７を有する面３０８（図４に破線で示す）で画され、酸性添加剤導入口３０６を有する酸性添加剤滞留スペース３０３とを含むことが好ましい。酸性添加剤滞留スペース３０３は、希釈水溶液の流水経路とはならないので、このスペースには酸性添加剤が滞留することとなる。水流整流部４で整流された希釈水溶液は、希釈水射出管３０５を通過し、酸性添加剤添加部３にて酸性添加剤と接触する。酸性添加剤添加部３を、このような構造とすることで、流動する流水に対して、所定の濃度および量の酸性添加剤を導入することができ、瞬時にｐＨを所定の値に転換させることを、より確実に行うことができる。なお、水流整流部４において水流を加速した場合には、ｐＨの転換に対してより好ましい状態となる。また、希釈水射出管３０５は、水流整流部４に配置した水流安定機構と同様な機構をその内部に有することができる。その場合には、希釈水溶液射出口３０７での希釈水溶液の水流の安定をより確実なものとでき、ｐＨの転換に対してより好ましい状態となる。
【００５８】
酸性添加剤導入口３０６には、酸性添加剤導入管３０４によって、酸性添加剤導入量調節器１３を含む構成を有する酸性添加剤導入量調節部が流体接続される。酸性添加剤導入量調節部は、酸性添加剤導入量調節器１３の他に、酸性添加剤貯留瓶１５、水圧自動開閉弁１２および点滴酸性添加剤一時貯留器５００などを含むことができる。酸性添加剤導入量調節器１３には、酸性添加剤を貯留するための酸性添加剤貯留瓶１５が流体接続されることが好ましい。なお、図４の装置の場合、酸性添加剤添加部３に導入された酸性添加剤は、酸性添加剤滞留スペース３０３に滞留し、徐々に加速された希釈水溶液と接触する。
【００５９】
酸性添加剤混合スペース６２には、例えば、螺旋形の羽構造の部材を設置するなど、形を少し絞り、さらにすぐに開放するような形状とすることにより、管内抵抗を少なくしながら希釈水溶液と酸性添加剤との混合が速やかに行われるような構造とすることが好ましい。
【００６０】
所定のｐＨに転換した希釈水溶液は、殺菌力を有する残留有効塩素含有水として殺菌に用いることができる。
【００６１】
本発明の残留有効塩素含有水の製造方法においては、原料となる高濃度の残留有効塩素含有水を希釈することにより希釈水溶液を生成し、その希釈水溶液に対して酸性添加剤の添加を行う。このときの、酸性添加剤の添加方法は、水槽の中の静止状態の次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の残留有効塩素水溶液の希釈水溶液に希塩酸を注入して拡散律速に中和するという任意の公知の方法をとることができるが、流水中の残留有効塩素水溶液の希釈水溶液に酸性添加剤の添加のための機構として、図３にその模式図を示すような機構を用いることが、添加量の制御を的確に行う上で好ましい。この機構は、酸性添加剤貯留瓶１５に貯留した酸性添加剤を、水圧自動開閉弁１２、酸性添加剤導入量調節器１３および点滴酸性添加剤一時貯留器５００を経由して、酸性添加剤導入管３０４から酸性添加剤添加部３へ導入することができる構造になっている。
【００６２】
すなわち、本発明の、好ましい酸性添加剤の添加機構は、少なくとも一つの点滴酸性添加剤一時貯留器５００を用い、酸性添加剤導入量調節器１３によって酸性添加剤の流量を調節することにより行う。そのために、本発明の装置は、点滴酸性添加剤一時貯留器５００は、点滴貯留用管５１０と、滴下管５１２と、排出管５１３とを含むことができる。点滴貯留用管５１０は、液体の出入りを除き気密性であり、酸性添加剤を貯留するための貯留空間５１１を有する。また、滴下管５１２は、点滴貯留用管５１０の上端に配置され、一端が、酸性添加剤を滴下（点滴）するための貯留空間５１１の内部に配置され、他端が、酸性添加剤導入量調節器１３に流体接続される。また滴下管５１２の内径は、点滴貯留用管５１０の内径より小さい。排出管５１３は、一端が、点滴貯留用管５１０の下端に配置され、他端が、酸性添加剤導入管３０４を経て酸性添加剤滞留スペース３０３に流体接続される。また、排出管５１３の内径は、点滴貯留用管５１０の内径より小さい。貯留空間５１１は、基本的に、滴下管５１２と、排出管５１３とに開口部を有する以外はゴム栓５１４などのシール材によって密封されている。ただし、必要に応じて、後述するように、貯留空間５１１に液体や気体の導入を可能にするための上部ガラス管空気圧調整パイプ１９を配置することができる。なお、滴下管５１２内の水面と、酸性添加剤添加部３との高さは、酸性添加剤の導入を、酸性添加剤添加部３内の緩やかな負圧による流入によりスムーズに行うために、同程度の高さとすることが好ましい。
【００６３】
さらに説明を加えるならば、点滴酸性添加剤一時貯留器５００の排出管と、酸性添加剤添加部３とを酸性添加物導入管３０４を介して流体接続した経路を流れる酸性添加剤であって、酸性添加剤添加部３内を緩やかな負圧にすることで静止流体にすることにより、点滴酸性添加剤一時貯留器５００の中での点滴による水滴重量によって、点滴酸性添加剤一時貯留器５００から酸性添加物導入管３０４を経て酸性添加剤添加部３へと導入される酸性添加剤を、加圧された流水状態の希釈水溶液に対して正確に添加を行うために、気密性のある酸性添加剤一時貯留器５００内の点滴落下距離を１〜１００ｃｍに確保することにより、酸性添加物導入管３０４内の圧力を制御し、点滴酸性添加剤一時貯留器５００内の酸性添加剤の点滴が行われているときには希釈水溶液に酸性添加剤が一滴づつ正確に添加を行い、点滴が止まると希釈水溶液への酸性添加剤の添加が止まる。
【００６４】
酸性添加剤添加部３への、酸性添加剤の導入について、さらに説明する。点滴貯留用管５１０の下部に貯留している酸性添加剤が、排出管５１３と酸性添加剤導入管３０４とによって、酸性添加剤添加部３に流体接続し、酸性添加剤添加部３の内部がわずかに負圧状態になっているため、酸性添加剤滞留スペース３０３は静止状態となっている。一方、点滴貯留用管５１０内が密閉状態であるため、管内の空気層内に点滴されると、一方が閉ざされた状態で、酸性添加剤の水量と重量とで一時的に密閉された状態にある静止流体の１点に圧力が加わり液体のいたるところで同じ分だけ圧力が増加するというパスカルの原理により、酸性添加剤添加部３内の希釈水溶液に注入される酸性添加剤は、点滴貯留用管５１０内に点滴された量だけ注入され、点滴が止まると注入が止まるという的確性が確保される。
【００６５】
なお、点滴酸性添加剤一時貯留器５００は、滴下管５１２から貯留空間５１１へ酸性添加剤を滴下（点滴）し、一時貯留することができる。また、点滴酸性添加剤一時貯留器５００の点滴貯留用管５１０の材料としては、ガラス管、アクリル管、およびその他の樹脂製の管などを用いることができる。
【００６６】
このような添加機構を用いると、図５及び図８に示すように、点滴貯留用管５１０の中で滴下管５１２から酸性添加剤１６が滴下する様子を観察することができる。滴下する酸性添加剤の液滴は、１滴が０.０２〜０.０５ｍＬであるので、滴下する速度を目視しながら、酸性添加剤導入量調節器１３を調節することにより、滴下管５１２から貯留空間５１１へ滴下する量、すなわち酸性添加剤導入量を調節することができる。また、点滴酸性添加剤一時貯留器５００を用いることによって、酸性添加剤を添加する添加量の調整を、より精密に、的確に行うことができる。したがって、動的な流水に対して、所定量の添加剤を混入するためには、点滴酸性添加剤一時貯留器５００を用いることが好ましい。
【００６７】
なお、点滴酸性添加剤一時貯留器５００には、図３に示すように、上部ガラス管空気圧調整パイプ１９および空気圧調整開閉弁１４が配置されることが好ましい。これらは、上方の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａの点滴貯留用管５１０に酸性添加剤を貯留させるため、装置始動初期に用いられる。すなわち、装置始動時に、上部ガラス管空気圧調整パイプ１９に細管を挿入し、その細管を通して酸性添加剤または水を点滴貯留用管５１０内に導入し、貯留することができる。さらに装置を停止するときなどの、点滴貯留用管５１０からの酸性添加剤の除去は、この空気圧調整開閉弁１４を開くことにより行うことができる。
【００６８】
点滴酸性添加剤一時貯留器５００は、直列に連結して複数配置、例えば図３に示すように、直列に二つ連結して配置した点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａおよび５００ｂを用いることにより上下それぞれの役割を担わすことができる。すなわち、上方の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａを用いれば、注入量を調整するために滴下する水滴の数を計測することができる。一方、下方の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ｂは、酸性添加剤１６を定量貯留した後、酸性添加剤導入管３０４を経て、酸性添加剤添加部３へ供給することができ、精密で的確な酸性添加剤の供給を行うことができる。この場合、酸性添加剤が希釈部６内の水圧に抗してスムーズに酸性添加剤導入管３０４から導入するためには、点滴酸性添加剤一時貯留器５００ｂの中の酸性添加剤の水面の高さが、希釈部６の中心の高さとほぼ等しいことが好ましい。
【００６９】
なお、点滴酸性添加剤一時貯留器５００は、ガラス製または透明アクリル製等の透明な材料を用いたものなので、中の酸性添加剤の滴下している様子を見ることができるため、点滴数による酸性添加剤の添加量と混入の有無を使用者に知らしめるための、目視用の添加量計測器と添加警告装置として用いることができる。酸性添加剤が滴下していない場合には、残留有効塩素含有水のｐＨを殺菌能力を有する所定の値へと変化させることができていないことを示すので、殺菌が有効に行われない状況にあることを使用者が知ることができる。
【００７０】
本発明の残留有効塩素含有水の製造方法において、酸性添加剤は、酸性添加剤貯留瓶１５に保管し、必要に応じて残留有効塩素含有水の希釈水溶液の流水に対する添加のために供給することができる。このとき、酸性添加剤貯留瓶１５には、酸性添加剤が酸性添加剤貯留瓶１５の酸性添加剤が所定の量まで減量した場合に、警告を発する警告装置１８を有することが好ましい。この警告装置１８からの警告は、酸性添加剤残量センサー１７からの酸性添加剤残量に関する情報に基づき発することができる。なお、「所定の量」とは、酸性添加剤の使用状況に応じて適宜設定することができるが、例えば、酸性添加剤貯留瓶１５の容積の５分の１、あるいは１０分の１の量として設定することができる。
【００７１】
本発明は、酸性添加剤を希釈水溶液に添加することにより、殺菌効果のあるｐＨ６±２の弱酸性領域を中心とするｐＨに転換することを特徴とするものであるので、使用者が酸性添加剤の注入を、行なわなかったり、気がつかないで使用された場合には、殺菌効果の少ないアルカリ性の希釈水溶液が流出することになり、食中毒等を引き起こす場合も考えられる。そのため、未熟練の従業員であっても、容易に、確実に殺菌されることを確認するために、本発明の方法および装置は、上記のような警告装置１８を有し、それを用いることが好ましい。
【００７２】
本発明の残留有効塩素含有水の製造方法および装置においては、酸性添加剤導入量調節器１３と酸性添加剤貯留瓶１５とを流体接続する配管に、水圧自動開閉弁１２を有することができる。また、水を導入するための水導入口３０と希釈部６との間に、水栓開閉弁８を有し、水栓開閉弁８と希釈部６との間に、水圧を検出する水圧検出機構９を有する。水圧検出機構９は、水栓開閉弁８と希釈部６との間の水圧を検出し、その水圧に応じて水圧自動開閉弁１２が自動的に開閉する。すなわち、水導入口３０には、通常、水道配管に流体接続されているので、水栓開閉弁８が開いたときには、水導入口３０から水が供給され、水導入口３０と希釈部６との間には水道水の圧力に応じた所定の水圧がかかることとなる。そこで、このような水栓開閉弁８を閉から開にしたときの水圧変化を水圧検出機構９が検出した場合には、水圧自動開閉弁１２を開けることにより、酸性添加剤の導入を自動的に開始する。また、水栓開閉弁８を開じた場合には、水栓開閉弁８と希釈部６との間に水圧がかからなくなるので、水栓開閉弁８を開から閉にしたときの水圧変化を検出し、水圧自動開閉弁１２を自動的に閉じる。
【００７３】
なお、水圧自動開閉弁１２の開閉の仕組みの一例として、水栓開閉弁８と希釈部６との間から水管を水圧自動開閉弁１２の開閉機構に対して流体接続し、水管の水圧変化に応じて水圧自動開閉弁１２の開閉を自動的に行うような機構としてもよい。また、水栓開閉弁８と希釈部６との間に水圧センサーを配置し、水圧センサーからの信号に応じて水圧自動開閉弁１２の開閉を自動的に行うような機構とすることができる。
【００７４】
このように、水圧自動開閉弁１２は、水導入口３０と希釈部６との間の水圧を検出し、水圧が、所定の水圧以上の場合に、水圧自動開閉弁１２が開くことで酸性添加剤の通過を可能にする。この方法によって、殺菌水を必要とするときの酸性添加剤の導入を確実にし、殺菌能力のない残留有効塩素含有水が供給されることを避けることができる。また、本発明の装置および方法は、基本的に自然落下流出方式であるので、所定の水圧未満の場合に水圧自動開閉弁１２が閉じることで酸性添加剤の通過を不可能にすることによって、水が水導入口３０から本装置内に導入されていないのに酸性添加剤が誤って流出することによる経済的損失を防ぐことができる。また、本発明の装置は、このような方法を具現化するための水圧検出機構９および水圧自動開閉弁１２を有することができる。
【００７５】
上述のような、本発明の方法および装置を用いると、工場において低コストで高品質の原料水を製造し、使用現場に配送することで、必要最小限の必要量だけを水道水の水栓を開くだけで適時使用しできることが可能となる。
【００７６】
次に、本発明の装置の動作について、図２〜３を用いて説明する。
【００７７】
まず、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０に、所定の高濃度残留有効塩素水溶液を導入する。また、酸性添加剤貯留瓶１５に、所定の酸性添加剤を導入する。
【００７８】
次に、水栓開閉弁８を開き、水道配管に流体接続した水導入口３０から、水道水を導入する。この結果、希釈部６の中に水道水の流れが生じ、ベンチュリ効果によって高濃度残留有効塩素水溶液を高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０から所定の流量で導入することができる。その結果、希釈部６では高濃度残留有効塩素水溶液の希釈水溶液を生成することができる。
【００７９】
希釈水溶液は、水流整流部４で整流され、酸性添加剤添加部３へと導入され、酸性添加剤が添加される。
【００８０】
一方、酸性添加剤は、水道水が導入され、水圧検出機構９からの信号等により水圧自動開閉弁１２が開くことにより、酸性添加剤貯留瓶１５から供給される。なお、水道水が遮断された場合は、水圧自動開閉弁１２が閉じ、酸性添加剤の供給は停止する。また、酸性添加剤貯留瓶１５の中の酸性添加剤が所定量以下となった場合には、酸性添加剤残量センサー１７がそれを検知し、警告装置１８から警告が発せられ、酸性添加剤の補充を促す。
【００８１】
酸性添加剤貯留瓶１５から供給される酸性添加剤は、酸性添加剤導入量調節器１３にて導入量を調節され、点滴酸性添加剤一時貯留器５００に導入される。上部の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａは、下部の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ｂに流体接続され、貯留器内の密閉空気とのバランスで点滴状に酸性添加剤が滴下する。その結果、酸性添加剤は、酸性添加剤導入管３０４を経由し、酸性添加剤導入口３０６から酸性添加剤添加部３へと導入される。酸性添加剤添加部３において、酸性添加剤は、酸性添加剤滞留スペース３０３に滞留する。
【００８２】
なお、上部の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａおよび下部の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ｂは、滴下管５１２から貯留空間５１１へ酸性添加剤を滴下（点滴）し、一時貯留することができる。
【００８３】
動的に流動している希釈水溶液は、酸性添加剤添加部３にて、添加剤滞留スペースに滞留している酸性添加剤と接触し、さらに酸性添加剤混合部６０へと導入され、混合安定される。この結果、ｐＨが６±２、残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである殺菌能力を有する残留有効塩素含有水を得ることができる。この残留有効塩素含有水は、残留有効塩素含有水出口６４から取り出され、被殺菌物６５に対してシャワーリングされ、被殺菌物６５の殺菌を行うことができる。
【００８４】
図６に、本発明の別の態様の残留有効塩素含有水の製造装置を示す。図６に示す装置は、水道水調整弁７５、原料水用水圧自動開閉弁７２および斜傾管６００を有する点が、上述の図２および図３に示す装置と相違する。なお、水道水調整弁７５および原料水用水圧自動開閉弁７２は、上述の図２および図３に示す装置においても用いることができる。また、上述の図２および図３に示す装置においても、以下に説明する本態様の装置と同様の構成を付加し、同様の条件を用いることができる。
【００８５】
本態様の装置では、図６に示すように、本発明の装置の水道（上水道）との接合部分に水道水調整弁７５を設けることが好ましい。水道水を供給するための水道の水圧は、地域や場所により１〜５kg／ｃｍ２と幅があり、さらに調理場での使用など、使用状況によっては水圧の激しい変動が予想される。水道水調整弁７５を設けることにより、その水圧変動を緩和することにより、正確な酸性添加剤に注入ができるため、適正なｐＨに変換することができる。
【００８６】
本態様の装置では、水道から供給する水量は、３０〜３００ｃｍ３／秒、４０〜１２０ｃｍ３／秒であることがより好ましく、５０〜９０ｃｍ３／秒であることがさらに好ましい。水道から供給する水量がこのような範囲であると、殺菌力を有する十分な量の残留有効塩素含有水を安定して製造することができる。
【００８７】
上水道（水道）を本発明の装置へ供給するための配管には、水栓開閉弁８が配置される。操作性の点から、水栓開閉弁８はワンタッチで開閉可能なコックであることが好ましい。なお、水栓開閉弁８および水道水調整弁７５は、適宜、それらの位置を交換して配置することも可能である。
【００８８】
図６に示す装置は、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０と、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器７との間の配管には、原料水用水圧自動開閉弁７２を有することが好ましい。原料水用水圧自動開閉弁７２は、酸性添加剤導入量調節器１３と酸性添加剤貯留瓶１５とを流体接続する配管に設置された水圧自動開閉弁１２と同様に開閉する。すなわち、水栓開閉弁８と希釈部６との間の水圧を水圧検出機構９が検出し、その水圧に応じて原料水用水圧自動開閉弁７２が自動的に開閉する。この原料水用水圧自動開閉弁７２の開閉により、水道水が流れているときだけ高濃度残留有効塩素水溶液が希釈部６に導入されることとなる。これは作業を中止したとき、高濃度残留有効塩素水溶液である原料水が、サイホン現象を起こして、希釈されずに生のままの高濃度の殺菌用残留有効塩素含有水出口６４に流出することを防ぐためである。なお、原料水（高濃度残留有効塩素水溶液）がなくなった場合での運転を避けるため、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０内の高濃度残留有効塩素水溶液の量が、所定量より少なくなると警告を発するための原料水用警告装置７１を設置することが好ましい。原料水用警告装置７１は、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽が有する高濃度残留有効塩素水溶液残量センサーからの情報をもとに警告を発する。なお、「所定の量」とは、高濃度残留有効塩素水溶液の使用状況に応じて適宜設定することができるが、例えば、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０の容積の５分の１、あるいは１０分の１の量として設定することができる。
【００８９】
本態様の装置では、上述の図２および図３に示す装置と同様に、希釈部６において、高濃度残留有効塩素水溶液を、残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍとなるように水道水を用いて希釈する。なお、希釈後の残留有効塩素濃度は、トリハロメタン発生を防止、所定の殺菌力を有することおよび装置の制御性などを確実にする点から、より好ましくは２０〜１００ｐｐｍ、さらに好ましくは４０〜６０ｐｐｍである。
【００９０】
希釈部６において、水道水の流れによるベンチュリ効果を用いることにより、特にポンプ等を設けることなく、高濃度残留有効塩素水溶液を高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０から導入し、水道から供給される水と混合することができる。このとき、水道水の水圧の変動によって、高濃度残留有効塩素水溶液の稀釈濃度が変化することを防止するために、希釈部６内のベンチュリ構造において、ベンチュリ内に高濃度残留有効塩素水溶液が入る部分に極微細の気泡吸入間隙を設けることが好ましい。この気泡の空気弾性により水道水の水圧変動を緩和することができるので、水道水の水圧変動に起因する濃度残留有効塩素水溶液の稀釈濃度の変動を防止することができる。
【００９１】
図６に示す本実施態様の装置は、酸性添加剤導入量調節部において、水圧自動開閉弁１２と、酸性添加剤導入量調節器１３との間の配管に、斜傾管６００を有する。図７に、斜傾管６００の模式図を示す。斜傾管６００は、透明のガラス管、アクリル管、およびその他の樹脂製の管などを材料とするものを用いることができる。斜傾管６００は、管状の形状のチューブ（斜傾管用チューブ６０１）の形状を有し、斜傾管用チューブ６０１の両端には、酸性添加剤を通過させるための細管（上流側細管６０２および下流側細管６０３）を有する。酸性添加剤貯留瓶１５へ向かう配管に流体接続される細管が上流側細管６０２であり、点滴酸性添加剤一時貯留器５００へ向かう配管に流体接続される細管が下流側細管６０３である。斜傾管６００は、上流側細管６０２および下流側細管６０３を経由する物質の移動を除き、気密性が高く、空気を密閉することのできる構造を有する。図６および図７に示すように、斜傾管６００は、本実施態様の装置に斜めに取り付けられる。すなわち、斜傾管６００の、上流側細管６０２の斜傾管用チューブ６０１への開口部（液体導入口６０４）が、下流側細管６０３の開口部（液体排出口６０５）より高くなるように斜傾管６００が本実施態様の装置に取り付けられる。この結果、液体導入口６０４から導入される酸性添加剤は、斜傾管用チューブ６０１内に空間を残したまま、酸性添加剤の水面が斜傾管用チューブ６０１の管壁に対して斜めの状態で貯留することができる。このような構造とすることにより、酸性添加剤貯留瓶１５または上段の棚の上などにフレキシブルコンテナーなどを用いて酸性添加剤原液を貯留した場合、酸性添加剤の水位の高さの変わることにより、酸性添加剤の水圧の変化が生じ、高さによって酸性添加剤の添加量が微妙に変化する。斜傾管用チューブ６０１を設けた場合には、斜傾管用チューブ６０１のチューブ内の空気層により、一旦、酸性添加剤の自然の流れが遮断される。このようにして、自然の流水勾配に従い、酸性添加剤導入量調節器１３により、斜傾管用チューブ６０１内に一部貯留された酸性添加剤を、一定の流出量（流出速度）で点滴酸性添加剤一時貯留器５００に送ることができる。点滴酸性添加剤一時貯留器５００内の酸性添加剤は、酸性添加剤導入管３０４を経て、酸性添加剤導入口３０６から酸性添加剤添加部３へと、正確に一定量導入される。このようにして、残留有効塩素含有水に対して正確に一定量（一定速度）の酸性添加剤の添加を行うことができる。酸性添加剤の添加後、殺菌用の残留有効塩素含有水のｐＨは、ｐＨ６±２、好ましくはｐＨ６±１．５である。
【００９２】
酸性添加剤の正確な導入のために、斜傾管６００を本実施態様の装置に斜めに取り付けられるときの角度は、管が水平のとき（液体導入口６０４と液体排出口６０５との高さが同じとき）を０度として、５〜６０度、好ましくは５〜３０度である。
【００９３】
斜傾管６００を有する場合の点滴酸性添加剤一時貯留器５００は、上述の図２および図３に示す装置と同様に、一つまたは直列に連結して複数配置することができる。ただし、斜傾管６００を有することによって、点滴酸性添加剤一時貯留器５００を一つだけ配置した場合にも酸性添加剤導入量（導入速度）を一定にすることができる。したがって、装置の低コスト化の点から、斜傾管６００を有する場合には、点滴酸性添加剤一時貯留器５００を一つだけ配置することが好ましい。
【００９４】
図６に示す装置の場合、図２および図３に示す装置と比較し、点滴酸性添加剤一時貯留器５００ａの滴下数（点滴数）の計測をするとの役割を進化させ、流量調整という役割をする斜傾管６００を有することとなる。また、図２および図３の装置において、点滴酸性添加剤一時貯留器５００（図２および図３の点滴酸性添加剤一時貯留器５００ｂに相当）の管の長さを２倍以上にすることにより、滴下管５１２から点滴酸性添加剤一時貯留器５００の底部に滞留している酸性添加剤１６の表面までの落下距離を長くすることができる。例えば、図８に示す点滴酸性添加剤一時貯留器５００では、図５に示すものと比べ、滴下管５１２から底部に滞留している酸性添加剤１６の表面までの落下距離が長いことを示している。希釈水溶液への酸性添加剤の添加を、より正確に行うために、落下距離の下限としては、１ｃｍ以上、好ましくは５ｃｍ以上、さらに好ましくは１０ｃｍ以上である。落下距離の上限は、装置コストの経済性の点から、１００ｃｍ以下、好ましくは５０ｃｍ以下、さらに好ましくは３０ｃｍ以下である。
【００９５】
また、図６に示す装置においても、図２および図３に示す装置と同様に、点滴酸性添加剤一時貯留器５００内の水面と、酸性添加剤添加部３との高さは、酸性添加剤の導入を、酸性添加剤添加部３内の緩やかな負圧による流入によりスムーズに行うために、同程度の高さとすることが好ましい。点滴酸性添加剤一時貯留器５００の点滴貯留用管５１０の下部に貯留している酸性添加剤が、排出管５１３と酸性添加剤導入管３０４とによって、酸性添加剤添加部３に流体接続し、酸性添加剤添加部３の内部がわずかに負圧状態になっているため、酸性添加剤滞留スペース３０３の酸性添加剤はほぼ静止状態となっている。一方、点滴貯留用管５１０内が密閉状態であるため、管内の空気層内に点滴されると、一方が閉ざされた状態で、酸性添加剤の水量と重量とで一時的に密閉された状態にある静止流体の１点に圧力が加わると液体のいたるところで同じ分だけ圧力が増加するというパスカルの原理により、酸性添加剤添加部３内の希釈水溶液に注入される酸性添加剤は、点滴貯留用管５１０内に点滴された量だけ注入される。さらに点滴酸性添加剤一時貯留器に長さを倍以上にすることにより酸性添加剤導入管内の圧力が加わり、点滴酸性添加剤一時貯留器５００内での点滴が止まると注入が止まる。これは、滴下管５１２から点滴酸性添加剤一時貯留器５００の底部に滞留している酸性添加剤までの落下距離により、酸性添加剤滞留スペース３０３内の酸性添加剤が上方に押し上げられるとも考えられる。本発明の装置では、酸性添加剤は、正確な添加量（添加速度）によって連続的に酸性添加剤添加部３内の希釈水溶液に注入される。
【００９６】
点滴酸性添加剤一時貯留器５００には、図３に示す場合と同様に、上部ガラス管空気圧調整パイプ１９および空気圧調整開閉弁１４が配置されることが好ましい。これらは、上方の点滴酸性添加剤一時貯留器５００の点滴貯留用管５１０に酸性添加剤を貯留させるため、装置始動初期に用いられる。すなわち、装置始動時に、上部ガラス管空気圧調整パイプ１９に細管を挿入し、その細管を通して酸性添加剤または水を点滴貯留用管５１０内に導入し、貯留することができる。さらに装置を停止するときなどの、点滴貯留用管５１０からの酸性添加剤の除去は、この空気圧調整開閉弁１４を開くことにより行うことができる。
【００９７】
次に、本発明の装置の動作について、図２〜３を用いて説明する。
【００９８】
まず、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０に、所定の高濃度残留有効塩素水溶液を導入する。また、酸性添加剤貯留瓶１５に、所定の酸性添加剤を導入する。
【００９９】
次に、水道水調整弁７５により水道水を所定の流量となるようにして、水栓開閉弁８を開き、水道配管に流体接続した水導入口３０から、水道水を導入する。それにより、水道配管の水圧検出機構９に水圧が加わったことを検出し、バネ等を有する機構を用いて閉じている原料水用水圧自動開閉弁７２が水圧によって自動的に開く。この結果、希釈部６の中に水道水の流れが生じ、ベンチュリ効果によって高濃度残留有効塩素水溶液を高濃度残留有効塩素水溶液導入口４０から所定の流量で導入することができる。その結果、希釈部６では高濃度残留有効塩素水溶液の希釈水溶液を生成することができる。なお、水道水が遮断された場合は、殺菌用残留有効塩素含有水出口６４へ接続する配管は外部へ開放されているため、直ちに水道配管の水圧検出機構９が水道配管内の減圧を検出し、原料水用水圧自動開閉弁７２を閉じ高濃度残留有効塩素水溶液の供給は停止する。また、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽１０内の高濃度残留有効塩素水溶液の量が、所定量より少なくなると、原料水用警告装置７１が警告を発する。
【０１００】
希釈水溶液は、水圧により、希釈部６から水流整流部４へと移動する。希釈水溶液は、水流整流部４で整流され、酸性添加剤添加部３へと導入され、酸性添加剤が添加される。
【０１０１】
一方、酸性添加剤は、水道水が導入され、水圧検出機構９からの信号等により水圧自動開閉弁１２が開くことにより、酸性添加剤貯留瓶１５から供給される。なお、水道水が遮断された場合は、水圧自動開閉弁１２が閉じ、酸性添加剤の供給は停止する。また、酸性添加剤貯留瓶１５の中の酸性添加剤が所定量以下となった場合には、酸性添加剤残量センサー１７がそれを検知し、警告装置１８から警告が発せられ、酸性添加剤の補充を促す。
【０１０２】
酸性添加剤貯留瓶１５から供給される酸性添加剤は、まず、斜傾管６００に導入される。斜傾管６００から出た酸性添加剤は、酸性添加剤導入量調節器１３にて導入量を調節され、点滴酸性添加剤一時貯留器５００に導入される。酸性添加剤は、点滴酸性添加剤一時貯留器５００内の密閉空気とのバランスで点滴状に酸性添加剤が滴下する。その結果、酸性添加剤は、酸性添加剤導入管３０４を経由し、酸性添加剤導入口３０６から酸性添加剤添加部３へと導入される。酸性添加剤添加部３において、酸性添加剤は、酸性添加剤滞留スペース３０３に滞留する。
【０１０３】
動的に流動している希釈水溶液は、酸性添加剤添加部３にて、上述のような酸性添加剤の添加機構によって導入し、添加剤滞留スペースに滞留している酸性添加剤と接触し、混合される。このときの混合のために、図２に示すように酸性添加剤混合部６０を設けることができる。また、殺菌用残留有効塩素含有水出口６４への配管６４が、酸性添加剤混合部６０を兼ねることができる。この結果、ｐＨが６±２、残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍである殺菌能力を有する残留有効塩素含有水を得ることができる。この残留有効塩素含有水は、残留有効塩素含有水出口６４から取り出され、被殺菌物６５に対してシャワーリングされ、被殺菌物６５の殺菌を行うことができる。
【０１０４】
本発明の装置は、流体輸送および混合のために、水道水の水圧、酸性添加剤の流下および高濃度残留有効塩素水溶液混合のためのベンチュリ機構等を用いているので、ポンプ等の流体を輸送するための装置およびそれらを駆動するための電力等が不要であり、低コストの装置であり、操作も簡便である。本発明の装置により、殺菌力のある残留有効塩素含有水（次亜塩素酸含有水）を低いコストで使用可能となる。
【０１０５】
本発明の方法および装置を食品殺菌用として用いる場合には、例えば、高濃度の次亜塩素酸ナトリウム含有水をあらかじめ２０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ、好ましくは５０００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍの残留有効塩素濃度になるように水で希釈し、原料水となる高濃度残留有効塩素水溶液を得ることができる。この原料水の水溶液をさらに本発明の装置により残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍ、好ましくは３０ｐｐｍ〜９０ｐｐｍとなるように希釈した後、微量の酸性添加物を添加して、殺菌に対して効果のあるｐＨの範囲、すなわちｐＨ６±２の範囲、好ましくはｐＨ６±１．５の範囲の残留有効塩素含有水を得ることができる。
【０１０６】
また、本発明の方法および装置の使用目的に応じて、原料水となる高濃度残留有効塩素水溶液を、適宜、選択することができる。例えば、本発明の方法により得られる殺菌用の残留有効塩素含有水を、褥創を修復するための除菌に用いる場合には、クラスターの小さい電解による高濃度電解水を原料水とすることが効果的であるといわれている。電解による高濃度電解次亜塩素酸水溶液の濃度の上限は、一般に２０００ｐｐｍ程度であるため、コストを下げ、原料水の保持期間を延長させるため、ｐＨを１０〜１２にすることによって、２５００〜４０００ｐｐｍに濃度を上げることこができ、濃度保持期間を長くすることができる。高濃度電解次亜塩素酸水溶液を原料水として、本発明の方法により、残留有効塩素濃度が１０ｐｐｍ〜１５０ｐｐｍ、好ましくは３０ｐｐｍ〜９０ｐｐｍとなるように希釈した後、所定量の弱酸を添加し、殺菌に対して効果のあるｐＨの範囲、すなわちｐＨ６±２の範囲、好ましくはｐＨ６±１．５の範囲に転換して、殺菌用の残留有効塩素含有水を得ることができる。
【０１０７】
また、本発明の方法および装置を、医療や介護現場などでの手指等の消毒に使用することができる。このような用途のために、原料水として電解による高濃度電解次亜塩素酸水溶液を用いる場合、低いコストで殺菌用の残留有効塩素含有水を供給するために、原料水の残留有効塩素濃度をさらに高めることが有効である。そのために、前記の高濃度電解次亜塩素酸水溶液に１０〜２０％程度の高濃度次亜塩素酸ナトリウム含有水を混合することにより、残留有効塩素濃度５０００ｐｐｍ〜７０００ｐｐｍおよびｐＨ１０〜１２の原料水となる水溶液を得ることができる。この原料水となる水溶液を、本発明の装置および方法を用いて、弱酸を微量添加（点滴添加）することにより、ｐＨを６±２の範囲、好ましくは６±１．５の範囲に転換して使用するにより、低いコストの殺菌用の残留有効塩素含有水を得ることができる。
【実施例】
【０１０８】
本発明を、実施例によって詳しく説明する。なお、本実施例において、電解水の製造装置はジプコム株式会社製電解水生成装置の「サニーハイ（登録商標）」供給装置を用いた。この装置は、電解水の連続製造装置であり、室温でのＮａＣｌ飽和水溶液（表中の「ＮａＣｌ」）およびＨＣｌ水溶液（濃度４０％、表中の「ＨＣｌ」）の流量を調節することにより、電解水の残留有効塩素濃度を調節することができる。また、本実施例の記載中、割合（％およびｐｐｍ）は、特にことわりのない限り、重量割合（重量％および重量ｐｐｍ）を示す。
【０１０９】
＜実験１＞
まず、既存の高濃度電解次亜塩素酸水溶液のｐＨの安定性について検証した。表２に、微アルカリ性高濃度電解水のｐＨ経時変化を示す。なお、電解水製造の際の添加物およびその流量を表１に示す。表２に示すように、高濃度電解次亜塩素酸水溶液の中性域から弱アルカリ性領域のｐＨは、経時的に、比較的安定していることを明らかにした。
【０１１０】
【表１】
2009029792.tif 000003
【０１１１】
【表２】
2009029792.tif 000004
【０１１２】
＜実験２＞
次に、表４に、高濃度電解次亜塩素酸水溶液の、アルカリ域での残留有効塩素濃度の経時変化の測定結果を示す。なお、この実験用の高濃度電解次亜塩素酸水溶液は、電解により製造した電解水である。この電解水の、電解の際の添加物およびその流量を表３に示す。塩酸の添加は、弱酸性領域ではｐＨの安定性に寄与することが知られているが、表４に示すようなアルカリ性領域では、表３に示すような塩酸の添加量の増加に伴って、残留有効塩素濃度を大きく減衰させることが明らかとなった。なお、本測定は、室内温度（平均１５℃）にて、透明プラスティック容器に高濃度電解次亜塩素酸水溶液を保持することで行った。
【０１１３】
【表３】
2009029792.tif 000005
【０１１４】
【表４】
2009029792.tif 000006
【０１１５】
＜実験３＞
次に、高濃度電解次亜塩素酸水溶液の弱アルカリ性領域での安定性をさらに評価するために、ｐＨと残留有効塩素濃度の相関性を検討した。表６に、ｐＨを１０．５±１．５まで上昇させた場合の、残留有効塩素濃度とｐＨの経時変化を示す。なお、この実験用の高濃度電解次亜塩素酸水溶液は、電解により製造した電解水である。この電解水の、電解の際の添加物およびその流量を表５に示す。表５および表６から明らかなように、設定条件により変わるが、ｐＨが１０．５±１．５の範囲がｐｈと濃度が安定している。すなわち、ｐＨを１０．５±１．５まで上昇させることによって、高濃度電解次亜塩素酸水溶液のｐＨおよび濃度の両方を経時的に安定することができることを明らかとなった。このように、高濃度電解次亜塩素酸水溶液は弱酸性領域での濃度限界が２０００ｐｐｍであったものが、塩酸を用いずに電解を行うことによって、ｐＨを１０．５±１．５まで引き上げ、残留有効塩素濃度を３０００〜４０００程度にまで、安定的に高めることができることが明らかとなった。
【０１１６】
【表５】
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【０１１７】
【表６】
2009029792.tif 000008
【０１１８】
＜実験４＞
次に、電解により高濃度の次亜塩素酸水溶液（電解次亜塩素酸水溶液）をｐＨ８周辺で生成した。そのときの電解の際の添加物、有効塩素量および次亜塩素酸ナトリウム添加量を表７に示す。その後、２週間パック内に放置して、水溶液内の副反応で濃度が低下して安定域に達した水溶液に、表７に示すように、５００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを次亜塩素酸水溶液の量の２％を添加し、高濃度残留有効塩素水溶液を得た。表８に、この高濃度残留有効塩素水溶液の残留有効塩素量の経時変化を示す。
【０１１９】
この実験の結果、電解により、ｐＨを１０．５周辺までの高濃度残留有効塩素水溶液を製造し、溶液内の副反応で有効塩素が低下する期間放置し、その後、５００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムを次亜塩素酸水溶液の量の２％を添加することにより、経時的に安定した高濃度残留有効塩素水溶液を得ることができることが明らかとなった。
【０１２０】
【表７】
2009029792.tif 000009
【０１２１】
【表８】
2009029792.tif 000010
【０１２２】
＜実験５＞
次に、本発明の装置において、本発明の方法を用いて、殺菌用残留有効塩素含有水を製造した。表９に示すように、原液となる高濃度残留有効塩素水溶液は、次亜塩素酸３０００ｐｐｍのものを用いた。また、原液のｐＨは１０.３だった。この原液を希釈部にて原液の量の５０倍の水道水によって希釈し、残留有効塩素濃度が６０ｐｐｍである希釈水溶液を得るようにして、本発明の装置を動作した。酸性添加剤は５％稀塩酸を用いて、ｐＨの転換を行った後の、ｐＨ測定結果を、表１０に示す。また、酸性添加剤の種類（濃度）のみを変えて、同様に本装置を作動した場合のこのようにｐＨを表１１に示す。なお、酢酸および塩酸は、濃度が５％となるように希釈して用い、食酢は酢酸の濃度が３％のものを用いた。これらの結果から明らかなように、本発明の装置および方法を用いて、トリハロメタンを生じない所定の残留有効塩素濃度であり、かつ殺菌能力を示すｐＨ６±２を有する残留塩素含有水を得ることができた。
【０１２３】
【表９】
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【０１２４】
【表１０】
2009029792.tif 000012
【０１２５】
【表１１】
2009029792.tif 000013
【０１２６】
＜実験６＞
次に、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウムおよびそれらの混合物を原料水として、本発明の装置および方法を用いて、残留有効塩素含有水を製造した。次亜塩素酸（３０００ｐｐｍ）と次亜塩素酸ナトリウム（５００００ｐｐｍ）を表１２に示す体積割合で混合し、水で濃度を調整することにより高濃度残留有効塩素水溶液を得た。この高濃度残留有効塩素水溶液を原料水に残留有効塩素含有水を製造した。なお、製造の際には、最終的に得られる残留有効塩素濃度が５０ｐｐｍとなるように、高濃度残留有効塩素水溶液の希釈を調整した。表１２に製造条件および結果を示す。このように、本発明の装置におよび方法によって、所定の濃度かつ所定のｐＨの殺菌能力を有する残留有効塩素含有水を得ることができた。
【０１２７】
【表１２】
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【０１２８】
＜実験７＞
次に、図６に示す装置を用いて、高濃度残留有効塩素水溶液の水道水による希釈を試みた。このとき、異なった濃度の高濃度残留有効塩素水溶液を、希釈後の残留有効塩素濃度が５０ｐｐｍとなるように、高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器のバルブ絞りを調節した。希釈後の残留有効塩素濃度を表１３に示す。原料水である高濃度残留有効塩素水溶液の残留有効塩素濃度３００００ｐｐｍの場合には、残留有効塩素濃度の調整が困難であったが、それ以外の濃度の原料水を用いた場合には、図６に示す装置を用いることにより、希釈後の残留有効塩素濃度が５０ｐｐｍとなるように調整が可能だった。
【０１２９】
【表１３】
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【０１３０】
＜実験８＞
次に、図６に示す装置を用いて、残留有効塩素含有水を製造した。原料水として、濃度１００００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、高濃度残留有効塩素水溶液保管槽に入れて用いた。水道水の流量が１２５ｍL／秒となるように、水道水調整弁７５によって水道水の水量を調整した。酸性添加剤は、食酢（酢酸濃度３％）を所定量導入し、残留有効塩素含有水を製造した。
【０１３１】
本実施例により得られた結果を表１４に示す。表１４の例の残留有効塩素水溶液は、全て、殺菌効果が高いｐＨ６±２の水素イオン濃度の範囲となった。
【０１３２】
【表１４】
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【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】次亜塩素酸ナトリウム含有水（残留有効塩素水溶液）の存在形態とｐＨとの関係の模式図である。
【図２】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置の一例の模式図である。
【図３】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置のうち、酸性添加剤を供給する部分の一例の模式図である。
【図４】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置のうち、酸性添加剤添加部の一例の模式図である。
【図５】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置のうち、点滴酸性添加剤一時貯留器の一例の模式図である。
【図６】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置の別の実施体用の模式図である。
【図７】斜傾管の一例の模式図である。
【図８】本発明の残留有効塩素含有水の製造を行うための装置のうち、点滴酸性添加剤一時貯留器の一例の模式図である。
【符号の説明】
【０１３４】
３  酸性添加剤添加部
４  水流整流部
５  希釈水溶液導入管
６  希釈部（濃度残留有効塩素水溶液希釈部）
７  高濃度残留有効塩素水溶液導入量調節器
８  水栓開閉弁
９  水圧検出機構（水圧導入ジョイント）
１０  高濃度残留有効塩素水溶液保管槽
１１  水圧伝道管
１２  水圧自動開閉弁
１３  酸性添加剤導入量調節器
１４  空気圧調整開閉弁
１５  酸性添加剤貯留瓶
１６  酸性添加剤
１７  酸性添加剤残量センサー
１８  警告装置
１９  上部ガラス管空気圧調整パイプ
２０  殺菌用残留有効塩素含有水
３０  水導入口
４０  高濃度残留有効塩素酸水溶液導入口
６０  酸性添加剤混合部
６１  逆流防止弁
６２  添加剤混合スペース
６４  殺菌用残留有効塩素含有水出口
６５  被殺菌物
７１  原料水用警告装置
７２  原料水用水圧自動開閉弁
７５  水道水調整弁
３０３  酸性添加剤滞留スペース
３０４  酸性添加剤導入管
３０５  希釈水射出管
３０６  酸性添加剤導入口
３０７  希釈水溶液射出口
３０８  希釈水溶液射出口を有する面
５００、５００ａ、５００ｂ  点滴酸性添加剤一時貯留器
５１０  点滴貯留用管
５１１  貯留空間
５１２  滴下管
５１３  排出管
５１４  ゴム栓
６００  斜傾管
６０１  斜傾管用チューブ
６０２  上流側細管
６０３  下流側細管
６０４  液体導入口
６０５  液体排出口
【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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【図８】
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