(57)【要約】【課題】これまでの電解水の生成装置はいずれも、装置自体の生成能力はほぼ一定に固定されており、自由な有効塩素濃度の変更はできなかった。そこで、装置の能力やサイズを変えることなく、広い範囲の有効塩素濃度の変更が可能な電解水の生成技術を提供することを課題とした。【解決手段】一般的に高有効塩素濃度の電解水を生成するためには、高能力の電解槽を必要とする。電解槽に使用される電極は生成能力に比例して面積を広くする必要がある。従って電解槽のサイズも能力に比例して大型になる。一方、電解能力は供給電力にも比例するので電源装置も大型になり、価格も上がる。このような問題を解決し、小型安価な回分式装置で高濃度有効塩素濃度の電解水を調製する方法を追求した結果、反復電解する方法のみが解決手段であるという結論を得た。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素イオン溶液を無隔膜電解槽で、回分式に電解し、毎電解後電解液を全て払い出し、希釈水に混合希釈して電解水を調製する方法において、回分式の電解を２回以上反復実施することを特徴とする電解水の調製方法
【請求項２】
塩素イオン溶液が塩酸溶液であることを特徴とする請求項１記載の電解水の調製法
【請求項３】
電解を、希釈水中に沈水された電解槽の中で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電解水の調製法
【請求項４】
電解水の調製が、塩素イオン溶液を電解槽に供給する工程、一定時間電解する工程、電解液を希釈水中に払い出す工程、及び電解槽を希釈水で濯ぐ工程から成り、全ての工程が前記の順序で、継続して自動的に行われることを特徴とする請求項１乃至３に記載の電解水の調製法
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、塩素イオン溶液を電解し、殺菌水を調製する方法に関する。より詳しくは、塩素イオン溶液を回分式に電解することを複数回行い電解水を調製する方法に関する。【０００２】昨今、大規模な感染症の発生を危惧して、一般生活での衛生管理に対する関心が高まっている。それに伴い、安全で効果的な殺菌剤に対する要求も増加している。近年、それらの要求に応えるものとして、いわゆる電解水が開発され市場の拡大が続いている。それらは塩素イオン溶液を電気分解して得られる、分子状次亜塩素酸の希薄溶液である。それに伴って、塩素イオン溶液を電解し殺菌作用のある溶液を調製する方法は多数報告され、広く知られている。食塩の希薄溶液を隔膜式の電解槽で電解し、陽極隔室から強い酸性の溶液を得る方法や、希塩酸を無隔膜電解槽で電解し微酸性の殺菌溶液を得る方法はそれらの代表的なものである。【０００３】特許文献１には希薄食塩溶液を回分式の隔膜式電解槽で殺菌用水を生成する技術が開示されている。陽極水と陰極水を別個あるいは混合しながら抽出可能でｐＨの調整が容易という。【０００４】また、特許文献２は、本発明者の発明によるもので、希塩酸を無隔膜電解槽で電解し、電解終了後、電解槽が浸漬されている希釈水に電解液を投入混合して微酸性電解水を生成する技術である。ごく小規模に殺菌水を生成するのに適したものである。
【特許文献１】特開２００２−３５７５１号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】特許文献１に示された技術は、最終濃度に希釈した希薄食塩水を電解し、得られた電解液をそのまま利用するものである。従って、殺菌効果の主要な指標である有効塩素濃度を自由に変更することは困難で、当然高い有効塩素濃度の電解水を調製することはできない。【０００６】一方、特許文献２に示された技術は、比較的高濃度の希塩酸を電解した後希釈し電解水を調製する方法であるので、希釈率の変更や塩酸溶液の濃度を変更するなどの手段で、ある程度の濃度の変更が可能になっている。しかし、装置の電解能力には限度があるため、特別高濃度の電解液を調製することはできない。【０００７】このように、これまでの電解水の生成装置はいずれも、装置自体の生成能力はほぼ一定に固定されており、自由な有効塩素濃度の変更はできなかった。【０００８】そこで、本発明者は、広い範囲の有効塩素濃度の変更が可能な電解水の生成技術を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】一般的に高有効塩素濃度の電解水を生成するためには、高能力の電解槽を必要とする。電解槽に使用される電極は生成能力に比例して面積を広くする必要がある。従って電解槽のサイズも能力に比例して大型になる。一方、電解能力は供給電力にも比例するので電源装置も大型になり、価格も上がる。このような問題を解決し、小型安価な回分式装置で高濃度有効塩素濃度の電解水を調製する方法を追求した結果、反復電解する方法のみが解決手段であるという結論を得た。そこで、本課題を解決する手段として以下の各態様を提供した。【００１０】最初に、塩素イオン溶液を無隔膜電解槽で、回分式に電解し、電解後電解液を全量払い出し、希釈水に混合希釈し、電解水を調製する方法において、回分式の電解を２回以上反復実施することを本課題を解決する手段の第１の態様とした。【００１１】さらに、前記第１の態様における塩素イオン溶液が塩酸溶液であることを本課題を解決する手段の第２の態様とした。【００１２】又、前記第１又は第２の態様において、電解を、希釈水中に沈水された電解槽の中で行うことを本課題を解決する手段の第３の態様とした。【００１３】そして、前記第１乃至３の各態様のいずれかにおける電解水の生成が、塩素イオン溶液を電解槽に供給する工程、一定時間電解する工程、電解液を希釈水中に払い出す工程、及び電解槽を希釈水で濯ぐ工程から成り、それらの工程が記載した順序で、自動的に行われることを本課題を解決する手段の第４の態様とした。
【発明の効果】
【００１４】本発明の効果は、まず塩素イオン溶液を無隔膜電解槽で、回分式に電解し、電解後電解液を全量払い出し、希釈水に混合希釈し、電解水を調製する方法において、回分式の電解を２回以上反復実施することしたことにより、小型の電解槽にもかかわらず、自由に有効塩素濃度を変更することを可能にし、従来の方法では不可能であった高い有効塩素濃度の電解水を調製することが可能になった。【００１５】又別の本発明の効果は、塩素イオン溶液として塩酸溶液を使用することとしたことにより、電解する溶液の量を格段に少なくすることが可能になり、電解槽の小型化を実現した。【００１６】又別の本発明の効果は、電解を、希釈水中に沈水された電解槽の中で行うこととしたことにより、電解により発生する塩素ガスの外部への漏逸を防止でき、安全性の向上及び、塩素のロスを無くした。さらに、電解槽の冷却効果も高まり、電極の消耗を抑える効果も得られた。【００１７】又別の本発明の効果は、電解が、塩素イオン溶液を電解槽に供給する工程、一定時間電解する工程、電解液を希釈水中に払い出す工程、及び電解槽を希釈水で濯ぐ工程から成り、該工程が前記の順序で、自動的に行われることとしたことで、高有効塩素濃度の電解水の調製も余分の手間を要することなく、安全に短時間で実施することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】さらに、本発明の正確な理解のために、図１に示した実施例の説明図をもって本発明の最良実施形態を説明するが、本発明をこれに限定する趣旨ではない。
【実施例】
【００１９】希釈水並びに電解水のタンク１はポリプロピレン樹脂製の５Ｌの容量で、蓋がついている。なお、このタンクに撹拌装置をつけて、混合を行ってもよい。また、タンクには内部の液の抽出口９がついている。電解槽２は可動式でタンクから自由に取り出すことができる。電解槽の底部には給排液配管１１が配設されており、上部には気液出入口１０が配設されている。原料は５％濃度の塩酸で塩酸タンク３に貯留されており、用時に塩酸ポンプ（（株）ホクエツ社製チューブポンプ）６で給液配管を通して電解槽に供給される。電解槽の排液及び濯ぎは排液ポンプ５（同）によって行われる。【００２０】次にこの装置を使って電解を２回反復する時の、電解水生成時の各部の動作を説明する。まず希釈水タンクに原水４が５Ｌ貯水され、電解開始のスイッチが入れられる。すると、塩酸ポンプによって塩酸が塩酸タンク３から吸引され電解槽に１０ｍｌ注入される。次に電源（図示せず）から直流電流が２．５Ｖ、４Ａで電解槽内の電極（図示せず）に供給され電解が始まる。１０分経過後、電気の供給が止められ、１回目の電解が終了する。【００２１】次に再度塩酸１０ｍｌが塩酸ポンプによって電解槽に注入される。このとき、電解されて、電解槽に貯留されていた電解液は、下部から注入される塩酸によって、徐々に押し上げられ、気液出入り口から押し出される。そして、電解槽の内部が入れ替わると再び電気が供給され電解が始まり、１０分後に電解が終了する。【００２２】所定の回数（今の場合２回）電解が終わると、電解槽内部の払い出しと濯ぎが始まる。廃液ポンプが２分間作動し、電解槽の中に貯留している最後の電解液を抽出し、排液配管７から希釈水の中に排出される。それと同時に気液出入り口からは希釈水が吸入され、電解槽の内部を濯ぐ。これで一連の電解水調製動作は終了する。【００２３】調製された電解水は用時に排出口から適量抽出され利用される。電解水の水位が電解槽の気液出入り口より下位になると、再び排液ポンプが一定時間作動し、電解槽内部に貯留している電解水を全て排出し、次の電解の準備が完了する。【００２４】このようにして、電解を２回反復することで、有効塩素濃度１７０ｐｐｍの電解水が２Ｌ得られた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】  実施例の原理を説明するフロー図
【符号の説明】
【００２６】      １  電解水のタンク
２  電解槽
３  塩酸タンク
４  原水
５  排液ポンプ
６  塩酸ポンプ
７  排液配管
８  液の抽出口
９  気液出入口
１０  気液出入口
１１  給排液配管
【図１】
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