JPH1024294A

JPH1024294A - 弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法

Info

Publication number: JPH1024294A
Application number: JP8164856A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Achinami; 信夫阿知波
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JP3728018B2

Abstract

(57)【要約】【課題】弱酸性の塩素系殺菌水を安全に製造する方法を
提供する。【解決手段】無隔膜電解の被電解水である希薄食塩水、
希薄食塩水の無隔膜電解にて生成した電解生成水、また
は次亜塩素酸ソーダ水溶液に炭酸ガスを、ガス状または
ドライアイスの状態で供給することによりｐＨ調整し
て、ｐＨ５前後の弱酸性の塩素系殺菌水を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弱酸性の塩素系殺
菌水の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】塩素を有効成分とする殺菌水は、厨房
内、厨房器具等の殺菌処理、野菜、肉等食品類の殺菌処
理、病院内、医療器具等の殺菌処理等、広い分野の殺菌
処理に利用されている。当該殺菌水を製造する方法とし
ては、例えば、特開平４−４２０７７号公報に示されて
いる食塩水の有隔膜電解法、特開平５−２３７４７８号
公報に示されている食塩水の無隔膜電解法等が知られて
いる。

【０００３】しかして、塩素系殺菌水における塩素成分
は水溶液のｐＨの影響を大きく受けて、Ｃｌ₂、ＨＯＣ
ｌ、およびＯＣｌ^-の３つの形態、すなわち強酸性側で
Ｃｌ₂、弱酸性側でＨＯＣｌ、弱アルカリ性側でＯＣｌ^-
の形態をとる。これらの形態のうち、ＨＯＣｌの形態が
最も殺菌力が強く、かつＨＯＣｌの形態はｐＨが５前後
の近傍において最も多く存在するとともに、その有効塩
素の安定性も強酸性側に比較して高い。

【０００４】従って、塩素系殺菌水はその殺菌力からす
れば、ｐＨ５を中心とする前後のｐＨ値の範囲の弱酸性
であることが好ましく、またこの範囲のｐＨ値の殺菌水
は揮発性塩素を全くまたは殆ど含まないため、使用する
場合の安全性が十分に確保される等、取扱いも容易であ
る。

【０００５】上記した前者の公開公報に示されている食
塩水の有隔膜電解法では、アノード室に生成される酸性
水が殺菌力を有するものであるが、この酸性水はｐＨが
２．５前後という強酸性であることから、この酸性水を
水で適宜の濃度に希釈し、またはこの酸性水をアルカリ
性水で適宜のｐＨに調整して殺菌水として使用される。
なお、当該有隔膜電解法においては、印加電流、食塩水
の濃度、食塩水の流速等によってもｐＨ、有効塩素量の
調整を行うことができる。

【０００６】また、上記した後者の公開公報に示されて
いる食塩水の無隔膜電解法では、被電解水として食塩水
にｐＨ調整剤として塩酸を添加したものを採用して無隔
膜電解を行い、ｐＨの調整された電解生成水を殺菌水と
して得ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、食塩水の有
隔膜電解法では上記したように、アノード室側でｐＨが
２．５前後の強酸性の酸性水が生成されるとともに、カ
ソード室側ではｐＨが１１．５前後のアルカリ性水が生
成され、さらには酸性水は揮発性の塩素ガスを包含して
いる。このため、当該有隔膜電解法では、電解装置、そ
の付属施設を構成する金属、樹脂、コンクリート等が浸
食され、腐食されるという問題がある。また、カソード
室側では、アルカリ性水の生成に起因して不溶性のスケ
ールが析出するため、このスケールを除去するためにア
ノード室、カソード室の両室を構成する各電極の極性を
定期的に切替える必要があるが、この各電極の極性の切
替えに起因して電極の寿命が短縮されるという問題があ
る。さらには、使用する水が硬質である場合には、スケ
ールの析出が増大することから、軟水化処理が必要とな
るという問題もある。

【０００８】一方、無隔膜電解法では、上記した有隔膜
電解法のごとき問題は発生しないが、生成される電解水
は通常ｐＨが８〜１０という弱アルカリ性であって、殺
菌力が極めて低いという問題がある。このため、無隔膜
電解法では上記したように、被電解水である食塩水を予
め塩酸を使用してｐＨの調整を行い、弱酸性の電解生成
水を得るようにしているが、塩酸は通常一般には自由に
は入手し得ず、また１０重量％以上のものは劇薬である
ことから取扱いには十分に注意する必要がある。

【０００９】従って、本発明の目的は、従来の有隔膜電
解法、無隔膜電解法等による殺菌水の製造方法における
各種の問題を解決することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、塩素を有効成
分とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法に関するもの
で、その第１の製造方法は、食塩水を無隔膜電解するの
に先だって炭酸ガスを使用してｐＨ調整し、その後無隔
膜電解することを特徴するものであり、また第２の製造
方法は、食塩水を無隔膜電解して生成された電解水を炭
酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴するものであ
り、さらにまた第３の製造方法は、次亜塩素酸水溶液を
炭酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴とするもの
である。

【００１１】これらの製造方法においては、炭酸ガスと
してガスボンベに収納されている炭酸ガス、またはドラ
イアイスを採用することができ、ガスボンベ中の炭酸ガ
スを採用する場合には、炭酸ガスをバブリングして各被
ｐＨ調整水溶液に供給することが好ましい。

【００１２】

【発明の作用・効果】本発明の第１，第２の製造方法は
無隔膜電解法であるため、電解生成水は強酸性水もアル
カリ性水も生成されることはなく、強酸性水からの塩素
ガスの揮発、電解装置、その付属施設を構成する金属、
樹脂、コンクリート等の浸食、腐食等の問題が発生する
ことはなく、またアルカリ性に起因して不溶性のスケー
ルの析出、スケールを除去するための両電極の極性の定
期的な切替えに起因する電極の寿命の短縮等といった問
題が発生することはない。

【００１３】また、電解生成水のｐＨの調整には炭酸ガ
スを使用しているため、ｐＨ調整剤として使用する炭酸
ガスの入手は容易であり、かつその取扱いにもさほどの
注意を要しない。

【００１４】また、本発明の第３の製造方法では有隔膜
電解法、無隔膜電解法のいずれの電解法も採用するもの
ではないため、高価な電解装置を必要としないととも
に、上記した各電解法に起因する各問題の発生は全くな
いという利点がある。また、次亜塩素酸ソーダ水溶液の
ｐＨの調整には炭酸ガスを使用しているが、ｐＨ調整剤
として使用する炭酸ガスの入手は自由に行え、かつその
取扱いにもさほどの注意を必要としない。

【００１５】本発明の各製造方法においては、ｐＨ調整
剤として一般に入手の容易な炭酸ガスを採用しており、
炭酸ガスとしてはガスボンベに収容されている炭酸ガス
またはドライアイスを採用することができるが、ドライ
アイスを採用する場合には、炭酸ガスボンベが不要で炭
酸ガス源の運搬が容易であるとともに、ドライアイスを
被ｐＨ調整水溶液に添加する場合には、ｐＨを調整され
た水溶液の水温が低下して有効塩素濃度を長時間安定し
て保持することができるという利点がある。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明するに、図１には本発明の第１の製造方法を実施する
ための製造装置１０が概略的に示されている。当該製造
装置１０は、被電解水である食塩水の調製タンク１１、
電解槽１２、およびｐＨ調整手段１３を備え、調製タン
ク１１と電解槽１２とは供給管路１４ａを介して互いに
連結されているとともに、電解槽１２は流出管路１４ｂ
を介して図示しない殺菌水の貯留タンクに連結されてい
る。

【００１７】調製タンク１１内の底部には、ｐＨ調整手
段１３を構成する噴出管１３ａが配設されていて、噴出
管１３ａは炭酸ガスボンベ１３ｂに連結されている。噴
出管１３ａは所定長さのパイプ状のもので、長手方向に
多数の噴出孔を備え、炭酸ガスボンベ１３ｂからの炭酸
ガスを調製タンク１１内に収容している希薄食塩水に、
バブリング状態で供給すべく機能する。

【００１８】電解槽１２は、槽本体１２ａ内に一対の電
極１２ｂ，１２ｃを配設されて構成されている無隔膜電
解槽であり、各電極１２ｂ，１２ｃには直流電源１２ｄ
が接続されていて、一方の電極１２ｂが正極に、かつ他
方の電極１２ｃが負極になっている。なお、供給管路１
４ａには、供給ポンプ１５ａと開閉バルブ１５ｂが配設
されている。

【００１９】当該製造装置１０を用いて殺菌水を製造す
るには、例えば０．１重量％の希薄食塩水を調製タンク
１１内に収容し、炭酸ガスボンベ１３ｂ内の炭酸ガスを
噴出管１３ａを通して調製タンク１１内に収容されてい
る希薄食塩水に供給し、希薄食塩水のｐＨを４〜５程度
に調製する。

【００２０】ｐＨを調製された希薄食塩水は、供給ポン
プ１５ａの駆動により開閉バルブ１５ｂを通して電解槽
１２の槽本体１２ａ内に供給され、槽本体１２ａ内の電
流の印加されている正負両電極１２ｂ，１２ｃ間を流動
する間に無隔膜電解され、槽本体１２ａ内にて生成され
た電解生成水は流出管路１４ｂから貯留タンクへ流出さ
れる。

【００２１】電解生成水は、希薄食塩水のｐＨよりわず
かに高いｐＨ値となるが、ｐＨ調整をしていない同濃度
の希薄食塩水を使用した場合に比較すると、一製造例に
よれば、ｐＨ無調整の希薄食塩水を使用した場合にはｐ
Ｈが８．３５で有効塩素量が２１ｐｐｍであるのに対し
て、ｐＨ調整された希薄食塩水を使用した場合にはｐＨ
が５．１７で有効塩素量が２９ｐｐｍであった。

【００２２】図６には、０．１重量％の食塩水２００リ
ットルに１．５ｋｇ／ｃｍ²の炭酸ガスをバブリング状
態で供給した場合のｐＨの継時的変化が示されており、
この条件での炭酸ガスのバブリングでは希薄食塩水は漸
次飽和状態となって、そのｐＨ値は所定時間の経過後に
はｐＨ５よりわずかに低い所定値に落ち着く。

【００２３】また、図７は、この状態の希薄食塩水５０
０ｃｃを広口の容器に収容して容器の口を密閉した場合
と開放した場合のｐＨ値の継時的変化を示しているもの
であるが、ｐＨ値の調整された希薄食塩水は密閉容器に
収容すれば、調整された一定のｐＨ値を長時間維持し得
ることがわかる。

【００２４】図２には、本発明の第２の製造方法を実施
するための製造装置２０が概略的に示されている。当該
製造装置２０は、被電解水である希薄食塩水の収容タン
ク２１、電解槽２２、電解生成水の調製タンク２３、お
よびｐＨ調整手段２４を備え、収容タンク２１と電解槽
２２とは食塩水の供給管路２５ａを介して互いに連結さ
れているとともに、電解槽２２と調製タンク２３とは電
解生成水の供給管路２５ｂを介して互いに連結され、か
つ調製タンク２３は流出管路２５ｃを介して図示しない
殺菌水の貯留タンクに連結されている。

【００２５】電解槽２２は、槽本体２２ａ内に一対の電
極２２ｂ，２２ｃを配設されて構成されている無隔膜電
解槽であり、各電極２２ｂ，２２ｃには直流電源２２ｄ
が接続されていて、一方の電極２２ｂが正極に、かつ他
方の電極２２ｃが負極になっている。なお、供給管路２
５ａには、供給ポンプ２６ａと開閉バルブ２６ｂが配設
され、かつ流出管路２５ｃには流出ポンプ２６ｃが配設
されている。

【００２６】当該製造装置２０においては、調製タンク
２３内の底部にｐＨ調整手段２４を構成する噴出管２４
ａが配設されており、噴出管２４ａは炭酸ガスボンベ２
４ｂに連結されている。噴出管２４ａは所定長さのパイ
プ状のもので、長手方向に多数の噴出孔を備え、炭酸ガ
スボンベ２４ｂからの炭酸ガスを調製タンク２３内に収
容している希薄食塩水にバブリング状態で供給すべく機
能する。

【００２７】当該製造装置２０を用いて殺菌水を製造す
るには、例えば０．１重量％の希薄食塩水を収容タンク
２１内に収容しておき、供給ポンプ２６ａの駆動により
開閉バルブ２６ｂを通して電解槽２２の槽本体２２ａ内
に供給する。供給された希薄食塩水は、槽本体２２ａ内
の電流の印加されている正負両電極２２ｂ，２２ｃ間を
流動する間に無隔膜電解され、槽本体２２ａ内にて生成
された電解生成水は供給管路２５ｂから調製タンク２３
へ供給される。

【００２８】調製タンク２３内では、炭酸ガスボンベ２
４ｂ内の炭酸ガスが噴出管２４ａを通して調製タンク２
３内に収容されている電解生成水に供給され、電解生成
水のｐＨを４〜５程度に調製する。ｐＨの調整された電
解生成水は、流出ポンプ２６ｃの駆動により流出管路２
５ｃを経て殺菌水の貯留タンクへ流出される。

【００２９】図３には、本発明の第３の製造方法を実施
するための製造装置３０が示されててる。当該製造装置
３０は、水の調製タンク３１、次亜塩素酸ソーダ水溶液
の収容タンク３２、ｐＨ調整手段３３、および制御手段
３４を備えている。調製タンク３１は、水の供給管路３
５ａに連結されているとともに、水の流出管路３５ｂに
連結されていて、その底部にはｐＨ調整手段３３を構成
する噴出管３３ａが配設されているとともに、頂部には
排気管３５ｃが連結されている。

【００３０】当該製造装置３０においては、供給管路３
５ａに開閉バルブ３６ａが配設されおり、また流出管路
３５ｂには、流出ポンプ３６ｂと流量調節バルブ３６ｃ
が配設されているとともに、収容タンク３２が定量バル
ブ３６ｄを介して連結されている。一方、調製タンク３
１の底部に配設されている噴出管３３ａには、炭酸ガス
ボンベ３３ｂが開閉バルブ３６ｅを介して連結されてい
るとともに、排気管３５ｃには圧力調節バルブ３６ｆが
配設されている。開閉バルブ３６ａ，３６ｅ、流出ポン
プ３６ｂ、流量調節バルブ３６ｃ、定量バルブ３６ｄ
は、制御手段３４にてそれらの動作を制御される。

【００３１】当該製造装置３０を使用して殺菌水を製造
するには、開閉バルブ３６ａを通して調製タンク３１に
水道水を供給して、フロートスイッチ３１ａの作動によ
り、貯水タンク３１内に一定量の水を貯留させ、この状
態で炭酸ガスボンベ３３ｂ内の炭酸ガスを噴出管３３ａ
を通して調製タンク３１内に一定量バブリング状態で供
給する。

【００３２】これにより、炭酸ガスは調製タンク３１内
の水に溶解して、所定時間経過後調製タンク３１内の水
は飽和状態となってｐＨ５よりわずかに低い値の弱酸性
の水となる。この間、調製タンク３１内は圧力調節バル
ブ３６ｆの作用により一定圧力以下の状態に維持され
る。

【００３３】なお、炭酸ガスのバブリング状態での供給
は、調製タンク３１内に新しい水が導入された際に一定
時間行う。

【００３４】弱酸性に調整された調製タンク３１内の水
は、流出ポンプ３６ｂの駆動により流量調節バルブ３６
ｃを通して、流出管路３５ｂへ一定流量流出され、この
流出水には収容タンク３２内に収容されている例えば濃
度１２重量％の次亜塩素酸ソーダ水溶液が、定量バルブ
３６ｄを通して一定量供給される。これにより、次亜塩
素酸ソーダ水溶液は弱酸性の水により希釈されるととも
にｐＨが調整され、例えばｐＨが４〜５．５で、有効塩
素量が２５ｐｐｍ以上の殺菌水となる。

【００３５】図４には、本発明の第３の製造方法を実施
するための他の一例に係る製造装置３０Ａが示されてい
る。当該製造装置３０Ａは、炭酸ガス供給源としてドラ
イアイスを採用しているもので、殺菌水製造タンク３７
を備えているとともに、製造装置３０と同様に、次亜塩
素酸ソーダ水溶液の収容タンク３２、および制御手段３
４を備えた構成となっており、製造装置３０が有する調
製タンク３１、およびｐＨ調整手段３３を備えていな
い。

【００３６】当該製造装置３０Ａにおいて、殺菌水製造
タンク３７は、水の供給管路３８ａおよび殺菌水の流出
管路３８ｂに連結されているとともに、供給管路３８ｃ
を介して収容タンク３２に連結されている。また、殺菌
水製造タンク３７はフロートスイッチ３７ａを備えてい
るとともに、その底部には流出管路３８ｂの開口部に対
向する邪魔板３７ｂが立設されている。

【００３７】当該製造装置３０Ａにおいては、供給管路
３８ａにストップバルブ３８ｄが配設され、また流出管
路３８ｂに流出ポンプ３８ｅと流量調節バルブ３８ｆが
配設されているとともに、供給管路３８ｃに定量供給ポ
ンプ３８ｇが配設されている。これらのストップバルブ
３８ｄ、流出ポンプ３８ｅ、定量供給ポンプ３８ｇは、
制御手段３４にてそれらの動作を制御される。

【００３８】当該製造装置３０Ａを使用して殺菌水を製
造するには、ストップバルブ３８ｄを通して殺菌水製造
タンク３７内に水道水を供給して、フロートスイッチ３
７ａの作動により、殺菌水製造タンク３７内に一定量の
水を貯留させるとともに、収容タンク３２内の一定濃度
の次亜塩素酸ソーダ水溶液を一定量供給し、この状態の
水溶液に一定量のドライアイスＤＡを投入する。

【００３９】これにより、ドライスアイスＤＡは水溶液
中で揮発して炭酸ガスとなって水溶液に溶解して、所定
時間経過後には、殺菌水製造タンク３７内の水溶液は炭
酸ガスが飽和状態に溶解した状態となって、ｐＨが５前
後の弱酸性の水溶液、すなわち弱酸性殺菌水となる。な
お、弱酸性殺菌水が生成される時間、生成される弱酸性
殺菌水のｐＨは、次亜塩素酸ソーダの水溶液の濃度、水
量、ドライアイスの投入量によって異なるので、これら
の関係を予め実験により確認しておくことがよく、また
殺菌水製造タンク３７にｐＨセンサを設置してｐＨを確
認するようにするのがよい。

【００４０】図５には、本発明の第３の製造方法を実施
するためのさらに他の一例に係る製造装置３０Ｂが示さ
れている。当該製造装置３０Ｂは、炭酸ガス供給源とし
てドライアイスを採用しているもので、殺菌水製造容器
３９からなる携帯用に形成されており、殺菌水製造容器
３９の開口部は取外し可能な蓋３９ａにて気密的に閉塞
されるとともに、殺菌水製造容器３９内には蓋３９ａを
貫通する流出パイプ３９ｂが延びている。

【００４１】当該製造装置３０Ｂを使用して殺菌水を製
造するには、殺菌水製造容器３９内に所定濃度に調整さ
れた次亜塩素酸ソーダ水溶液と、所定量のドライアイス
ＤＡを収容して、殺菌水製造容器３９の開口部を蓋３９
ａにより密閉する。これにより、ドライアイスＤＡが気
化して次亜塩素酸ソーダ水溶液中に溶解するとともに、
殺菌水製造容器３９の内圧が上昇し、所定のｐＨに調整
された弱酸性殺菌水が流出パイプ３９ｂから流量調節バ
ルブ３９ｃを通して流出する。弱酸性殺菌水の流出量
は、流量調節バルブ３９ｃにて調整される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の製造方法を実施するための製造
装置を示す概略構成図である。

【図２】本発明の第２の製造方法を実施するための製造
装置を示す概略構成図でである。

【図３】本発明の第３の製造方法を実施するための製造
装置を示す概略構成図でである。

【図４】本発明の第３の製造方法を実施するための他の
製造装置を示す概略構成図である。

【図５】本発明の第３の製造方法を実施するためのさら
に他の製造装置を示す概略構成図である。

【図６】食塩水中に一定量の炭酸ガスをバブリング状態
で供給した場合の食塩水のｐＨの経時的変化を示すグラ
フである。

【図７】食塩水中に炭酸ガスを飽和状態に溶解した後の
食塩水のｐＨの経過時的変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…製造装置、１１…調製タンク、１２…電解槽、１
３…ｐＨ調整手段、１３ａ…噴出管、１３ｂ…炭酸ガス
ボンベ、２０…製造装置、２１…収容タンク、２２…電
解槽、２３…調製タンク、２４…ｐＨ調整手段、２４ａ
…噴出管、２４ｂ…炭酸ガスボンベ、３０，３０Ａ，３
０Ｂ…製造装置、３１…調製タンク、３２…収容タン
ク、３３…ｐＨ調整手段、３３ａ…噴出管、３３ｂ…炭
酸ガスボンベ、３４…制御手段、３５ｂ，３８ｂ…流出
管路、３６ｃ，３８ｆ，３９ｃ…流量調節バルブ、３６
ｄ…定量バルブ、３７…殺菌水製造タンク、３８ｇ…定
量供給ポンプ、３９…殺菌水製造容器、３９ｂ…流出パ
イプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ５６０ 1/76 Ａ 1/76 Ａ２３Ｌ 2/00 Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌
水の製造方法であり、食塩水を無隔膜電解するのに先だ
って炭酸ガスを使用してｐＨ調整し、その後無隔膜電解
することを特徴する弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
【請求項２】塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌
水の製造方法であり、食塩水を無隔膜電解して生成され
た電解水を炭酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴
する弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
【請求項３】塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌
水の製造方法であり、次亜塩素酸水溶液を炭酸ガスを使
用してｐＨ調整することを特徴とする弱酸性の塩素系殺
菌水の製造方法。
【請求項４】請求項１，２または３に記載の塩素系殺菌
水の製造方法において、炭酸ガスとしてガスボンベに収
納されている炭酸ガスを採用することを特徴とする弱酸
性の塩素系殺菌水の製造方法。
【請求項５】請求項４に記載の塩素系殺菌水の製造方法
において、炭酸ガスをバブリングして各被ｐＨ調整水溶
液に供給することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の
製造方法。
【請求項６】請求項１，２または３に記載の塩素系殺菌
水の製造方法において、炭酸ガスとしてドライアイスを
採用することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造
方法。