JPH06106169A - 殺菌水の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 電解塩素殺菌水のｐＨ値を効率良く下げ、相
対的に低濃度で、殺菌力の高い水を得る。陰電極へのカ
ルシウムの析出を制御する。 〔構成〕 塩化物を添加した水を水素置換型イオン交換
樹脂出イオン交換することにより、電解前の水のｐＨ値
を低下させるとともに、カルシウムを除去させる。しか
る後、この水を電気分解して、ｐＨ値が低く、しかも、
カルシウム析出の少ない電解殺菌水を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】本発明は塩化ナトリウムなどの塩化
物を添加した水を電解して殺菌水を製造する方法及び装
置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】塩酸と塩化ナトリウム
を添加した水を無隔膜電解して殺菌水を製造する方法及
び装置が例えば、特開平４−９４７８５号等に開示され
ている。この種の殺菌水では強い殺菌効率を得るためｐ
Ｈを下げる必要があるが、従来は主として塩酸の添加量
だけでｐＨを下げているため塩酸の消費が増大して不経
済であるとともに、ｐＨ３以下に下げることはきわめて
困難であった。また、塩酸の添加量だけでｐＨを低下さ
せようとすると、高濃度になるため、薬物としての害や
配管等の腐触、中和処理の困難性など、実用上多くの問
題があった。

【０００３】さらに、一般に水を電気分解する場合、水
中電解槽の陰極側にカルシウム等が析出し、電解効率を
妨げる傾向がある。特に、塩化物として塩化カルシウム
を添加する場合にこの弊害が大きい。

【０００４】従って、本発明の目的は、相対的に少ない
塩化物の添加で電解殺菌水のｐＨ値を容易且つ大幅に下
げることができ、これによって、低濃度で高い殺菌力の
水を得ると共に、しかも電解によるカルシウムの析出が
抑制される電解殺菌水の製造方法及び装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の殺菌水製造方法は、塩化ナトリウム等の塩化
物を添加した水を水素置換型イオン交換樹脂でイオン交
換してｐＨ値を下げ、このイオン交換処理水またはイオ
ン交換処理水を含む水を電気分解することを特徴とす
る。

【０００６】また、上記目的を達成するための本発明の
殺菌水製造装置は、給水管路から供給した水を電解槽で
電気分解して排水管路から排出する連続通水式電解整水
装置と；給水回路の原水に塩化ナトリウム等の塩化物を
添加する薬液供給装置と；薬液供給装置と電解槽の間の
給水管路に介装した水素置換型イオン交換装置を介装し
たことを特徴とする。

【０００７】水素置換型イオン交換装置は、好ましくは
二又にバイパスさせた給水管路のいずれか一方に設け、
イオン交換処理をした水とイオン交換しない水を混合し
て電解槽に供給できるようにする。

【０００８】

【作用】塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどの塩化物
の添加により、水中の塩素イオン、ナトリウムイオンあ
るいはカルシウムイオンが増加する。この水は水素置換
型イオン交換樹脂のイオン交換作用で、水中のナトリウ
ムイオン、カルシウムイオンなどの＋イオンがイオン交
換樹脂の水素イオンと置換される。このようにナトリウ
ムイオン、カルシウムイオンなどの＋イオンを多く含む
水を水素置換型イオン交換樹脂でイオン交換する結果、
水中の水素イオンが増加し、ｐＨ値が下がる。

【０００９】このようにあらかじめｐＨ値を低下させた
水を電気分解することにより、電解殺菌水のｐＨ値はさ
らに低下され、ｐＨ２以下にまで下げることが可能にな
る。

【００１０】他方、水素置換型イオン交換樹脂によるイ
オン交換によって、水中のナトリウムイオン、カルシウ
ムイオンが減少する結果、電解水のカルシウム等の析出
が少なくなる。

【００１１】尚、電解槽から排水される殺菌水は、ｐＨ
３以下になると水中に塩素ガスが発生するが、この塩素
ガスは排水管路のエアー抜き装置から取り除かれ、活性
炭等で浄化された後、大気中に排出される。

【００１２】

【実施例】本発明の殺菌水製造方法は、基本的には、原
水に塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどの塩化物を添
加し、この水の全量または一部を水素置換型イオン樹脂
でイオン交換して水のｐＨ値を下げるとともに、水中の
カルシウムを取り除き、しかる後に、予め、ｐＨ値を下
げ、且つカルシウムイオン等を減少させたこのイオン交
換処理水またはこれを含む水を電解槽で電気分解して、
ｐＨ値が低く（従って、殺菌力が強く）、カルシウムの
析出が少ない電解殺菌水を効率良く得るものである。

【００１３】すなわち、原水に塩化ナトリウム、塩化カ
ルシウムなどの塩化物を添加すると水中の塩素、ナトリ
ウム、カルシウムなどが増加するが、この水を水素置換
型イオン交換樹脂でイオン交換することにより、水中の
ナトリウムイオン、カルシウムイオンなどの＋イオンが
水素置換型イオン交換樹脂の水素イオンと置換される。
その結果、水中の水素イオンが増加し、ｐＨが下がる。

【００１４】このように、予め、ｐＨを下げた水を無隔
膜電解槽で電気分解することによって、生成される電解
殺菌水のｐＨ値が２以下にまで効率良く下げられ、殺菌
性の高い水が得られる。

【００１５】他方、前記イオン交換の過程で水中のナト
リウム、カルシウム等の＋イオンはイオン交換樹脂の水
素イオンと置換されて取込まれるため、電解槽に供給さ
れる水は、殺菌に必要な塩素をそのまま保持しながら、
析出物の原因となるカルシウム等が減じられた水とな
る。従って、電解槽陰極へのカルシウム等の付着が大巾
に減少する。

【００１６】図１は上記方法を実施する殺菌水製造装置
の概略構成図であり、図において、１は無隔膜電解槽、
２は電解槽１の給水部１ａに原水を供給する給水管路、
３は電解槽１の排水部１ｂから電解処理水を排出する排
水管路であり、全体として連続通水式の電解整水装置を
構成している。

【００１７】無隔膜電解槽１は、内蔵する陰電極と陽電
極間に直流電圧を印加して電極間を通る水を電気分解す
るものであるが、図の実施例では給水管路２から分岐さ
せた希釈水バイパス管路４を電解槽１の排水部１ｂに流
量調節バルブ５を介して連通させ、電解しない水の一部
を電解槽１の電解生成水に希釈水として合流させること
ができるようにしてある。

【００１８】給水管路２の上流側には、原水に塩化ナト
リウム（ＨＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）など
の塩化物を添加する薬液供給装置４が設置されている。
図の実施例の薬液供給装置４は、上記薬液を収納するタ
ンク７と、タンク７と給水管路２を接続する薬液供給管
８と、薬液供給管８に介装されたポンプ９と逆止弁１０
で構成されており、給水管路２を流れる原水に塩化ナト
リウム、塩化カルシウムなどの塩化物を所定量添加する
ようになっている。

【００１９】他方、給水管路２は、前記薬液供給管６の
合流部よりも下流側に、水素置換型イオン交換樹脂を収
納したイオン交換装置１１が介装され、塩化物を添加し
た水の全部または一部が、水素置換型イオン交換樹脂に
よってイオン交換処理されるようにしてある。

【００２０】図の実施例では給水管路２の薬液供給管８
との合流部よりも下流側の給水管路２ａにバイパス回路
２ｂを設け、このバイパス回路２ｂにイオン交換装置１
１を介装してある。

【００２１】イオン交換用のバイパス回路２ｂには開閉
バルブ１２が設けられており、原水給水管２ａの絞り弁
１３と協働して、開閉バルブ１２が開くとバイパス回路
２ｂに原水の一部または全部が流れるようになっている
とともに、バイパス回路２ｂと給水管路２ａの合流部に
はバイパスバルブ１４を設け、バイパスバルブ１４の角
度調整によって、バイパス回路２ｂを通ったイオン交換
水とイオン交換されないまま供給される水の比率を調整
できるようになっている。

【００２２】図において、１５は給水管路２の水の流れ
を検出して電解槽１の制御信号を発信するフロースイッ
チ、１７は給水管路の流量を一定に保つ定流量弁であ
る。尚、この定流量弁１７の変わりに、あるいは、定流
量弁１７と併用して、希釈水のバイパス管路４の分岐点
と電解槽１の給水部１ａの間の給水管部２ｃに定量ポン
プ１８を設け、電解槽１で電解処理される水量が一定に
なるようにしてある。

【００２３】排水管路３には混合筒１９が設けられてお
り、電解槽１から生成された電解水とバイパス回路４か
ら供給された希釈水が良く混合されるようになってい
る。

【００２４】また、混合筒１９の下流側には、銀を電解
して前記の電解混合水中に銀イオンを溶出させる銀電解
部２０が配設されており、これにより、水中に、電解水
のＯＨイオンとＡｇイオンが結合した水酸化銀ＡｇＯＨ
が生成されるようになっている。銀殺菌はＡｇＯＨの状
態が最も殺菌力が強いので、上記のように排水管路３に
銀電解部２０を設けることにより、電解殺菌水にさらに
銀殺菌理ょくが付与される。

【００２５】本発明は、塩化物を添加した水を水素置換
型イオン交換樹脂でイオン交換処理をすることにより、
ｐＨ値を下げ、これを無隔膜出電解してもｐＨ２程度の
酸性度の高い殺菌水を得ることができるものであるが、
一般に、塩素殺菌水はｐＨ値が３以下に成ると、残留遊
離塩素が毒性のある塩素ガスの状態で存在するようにな
るので、危険である。そこで、本発明の装置では、電解
槽１の排水管路３にエア抜き装置２１を設けるととも
に、エア抜き装置２１の排気管２２に活性炭などを用い
た浄化装置２３を設置し、毒性を取り除いたガスが外気
に放出されるようにしてある。

【００２６】尚、必要に応じて、図のように、浄化装置
２３の排気側に塩素塩素ガスセンサ２４を設け、塩素ガ
ス濃度を検出するようにしてもよい。

【００２７】次に、本発明による殺菌水製造装置の作用
を説明すると、先ず、給水管路２ａの原水に塩化ナトリ
ウム等の塩化物が添加され、この水の一部または全部を
水素置換型イオン交換装置１１でイオン交換処理をし、
ｐＨ値を下げるとともに、イオン交換処理水とイオン交
換処理をしない水との混合比率を調節して、ｐＨ値を所
定の値に調整する。

【００２８】上記のようにｐＨ調整した水の一部または
全部を電解槽１で電気分解するとともに、電解処理水と
電解処理をしない希釈水を混合して、生成される電解殺
菌水のｐＨを調整する。

【００２９】この電解殺菌水は、さらに銀電解部２０に
おいて、水酸化銀による殺菌力が付与される。

【００３０】生成される殺菌水に塩素ガスが含まれる場
合は、該塩素ガスはエア抜き装置によって取り除かれ、
蛇口１６から安全で、殺菌力の強い水がえられるととも
に、塩素ガスは浄化装置によって浄化され、無害なガス
として放出される。

【００３１】図の実施例では無隔膜電解槽で電解処理を
する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、有隔膜電解により、陽極室側からさらにｐＨ
値の低い殺菌水を得ることも可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、塩化物を添加
した水を水素置換型イオン交換樹脂でイオン交換した後
に電解するので電解前の水のｐＨ値が低く、殺菌力の高
い水を効率良く生成することができる。

【００３２】また、塩化物を添加した水をイオン交換す
るので、塩素などの殺菌水の生成に必要な成分は保有さ
れながら、しかも、析出物の原因となるカルシウムなど
の成分はイオン交換樹脂によって吸収されるので、電解
効率が長期間にわたって良好に維持される。

【図面の簡単な説明】

【１】本発明の実施例による殺菌水製造装置の概略構成
図

【符号の説明】

１…電解槽、 ２…給水管路、 ２ｂ…バイパス回路、
３…排水管路、 ４…希釈水バイパス回路、 ６…薬
液供給装置、 ７…塩化物タンク、 １１…水素置換型
イオン交換装置、 １４…バイパスバルブ、 １５…フ
ロースイッチ、１６…蛇口、 １７…定流量弁、 １８
…定量ポンプ、 １９…混合筒、 ２０…銀電解部、
２１…エア抜き装置、 ２３…浄化装置、２４…塩素ガ
スセンサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による殺菌水製造装置の概略構
成図

【符号の説明】 １…電解槽、 ２…給水管路、 ２ｂ…バイパス回路、
３…排水管路、４…希釈水バイパス回路、 ６…薬液
供給装置、 ７…塩化物タンク、 １１…水素置換型イ
オン交換装置、 １４…バイパスバルブ、 １５…フロ
ースイッチ、 １６…蛇口、 …１７…定流量弁、 １
８…定量ポンプ、 １９…混合筒、 ２０…銀電解部、
２１…エア抜き装置、 ２３…浄化装置、 ２４…塩
素ガスセンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩化ナトリウム等の塩化物を添加した水
   を水素置換型イオン交換樹脂でイオン交換してｐＨ値を
   下げ、このイオン交換処理水またはイオン交換処理水を
   含む水を電気分解することを特徴とする殺菌水の製造方
   法。
2. 【請求項２】 給水管路から供給した水を電解槽で電気
   分解して排水管路から排出する連続通水式電解整水装置
   と；給水回路の原水に塩化ナトリウム等の塩化物を添加
   する薬液供給装置と；薬液供給装置と電解槽の間の給水
   管路に介装した水素置換型イオン交換装置を介装したこ
   とを特徴とする殺菌水製造装置。
3. 【請求項３】 給水管路を二又にバイパスさせ、いずれ
   かの管路に水素置換型イオン交換装置を介装させるとと
   もに、該イオン交換装置の上流側の水回路に前記薬液供
   給装置を設けたことを特徴とする請求項２記載の殺菌水
   製造装置。
4. 【請求項４】 電解槽の排水管路にエアー抜き装置を設
   けたことをさらに特徴とする請求項２又は３記載の殺菌
   水製造装置。