CN207820947U - 杀菌水的制造装置 - Google Patents

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棚桥正治
渡边纯
渡边纯一
近藤宏惠
棚桥正和
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Zhejiang Shibei Technology Co.,Ltd.
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Abstract

本实用新型提供一种包含次氯酸的杀菌水的制造装置。该制造装置(100)包括:带有电解槽(10)的电解装置、容器(水溶液保持槽)(30)、流路(60)和泵(65)。电解槽(10)包括第一电极(11)和第二电极(12)。容器(30)是保持含有氯化物离子的水溶液的槽。泵(65)是用于在流路(60)中流通水溶液的泵。流路(60)包括水溶液从容器(30)流向电解槽(10)的第一流路(61)以及水溶液从电解槽(10)流出的第二流路(62)。

Description

杀菌水的制造装置
技术领域
本实用新型涉及杀菌水的制造装置。
背景技术
包含次氯酸的杀菌水被用于食品、仪器的杀菌,或者用作农药。作为包含次氯酸的杀菌水的制造方法,以往提出了对包含氯化物离子的水进行电解的方法。一部分次氯酸在水中解离而生成次氯酸根离子。次氯酸和次氯酸根离子具有杀菌力,因此有时被称为有效氯。
专利文献1(日本特开平6-238281号公报)公开了通过将自来水等原水进行电解而生成次氯酸根离子的方法。专利文献2(日本特开平10-328667号公报)公开了目的在于使通过电解生成的次氯酸的浓度保持恒定而不受自来水中的氯化物离子浓度影响的发明。当今寻求一种能够简单地制造包含次氯酸的杀菌水的小型装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-238281号公报
专利文献2:日本特开平10-328667号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
在这样的状况下,本实用新型的目的在于提供一种包含次氯酸的杀菌水的制造装置。
用于解决问题的方法
本实用新型的一个实施方式所述的装置是制造包含次氯酸的杀菌水的制造装置。上述制造装置包括:带有电解槽的电解装置、水溶液保持槽、流路和泵。上述电解槽包括第一电极和第二电极。上述水溶液保持槽是保持含有氯化物离子的水溶液的槽。上述泵是用于在上述流路流通上述水溶液的泵。上述流路包括上述水溶液从上述水溶液保持槽流向上述电解槽的第一流路以及上述水溶液从上述电解槽流出的第二流路。
在所述的杀菌水的制造装置中,所述电解槽包括:所述第一电极、所述第二电极、配置所述第一电极的第一槽、配置所述第二电极的第二槽、以及将所述第一槽与所述第二槽以能够通液的方式分隔开的隔膜,所述电解装置包括使所述第一槽的上部与所述第二槽的上部连通的连通部,利用所述水溶液的电解在所述第二槽内生成的气体通过所述连通部而在所述第二流路中流通。
在所述的杀菌水的制造装置中,所述第二流路将所述水溶液保持槽与所述电解槽进行连接,所述第一流路、所述第一槽、所述第二流路和所述水溶液保持槽构成循环经路,所述泵是使所述水溶液在所述循环经路内循环的泵。
在所述的杀菌水的制造装置中,所述第一电极为阳极,所述第二电极为阴极,所述第一流路连接于所述第一槽,且不连接于所述第二槽,所述第二槽内的所述水溶液从所述第一槽通过所述隔膜进行供给。
在所述的杀菌水的制造装置中,用于释放所述第二槽内的所述水溶液的释放经路连接于所述第二槽。
所述的杀菌水的制造装置还包括:用于将从所述释放经路释放出的所述水溶液与其它液体混合的混合部。
在所述的杀菌水的制造装置中,所述隔膜不是离子交换膜。
所述的杀菌水的制造装置还包括:测定与所述水溶液的电导率对应的数值的至少1个测定器。
所述的杀菌水的制造装置还包括:基于所述数值来计算在所述电解槽内被电解的所述水溶液的杀菌力的控制器。
在所述的杀菌水的制造装置中,所述至少1个测定器包括:设置于所述第二流路的第一测定器、以及设置于所述第一流路的第二测定器。
实用新型的效果
根据本实用新型,能够得到用于制造包含次氯酸的杀菌水的装置。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式1的制造装置的图。
图2是示意性地示出实施方式2的制造装置的图。
图3是示意性地示出实施方式3的制造装置的图。
图4是示意性地示出实施方式4的制造装置的图。
图5是示意性地示出实施方式5的制造装置的图。
图6是示意性地示出实施方式6的制造装置的图。
图7是示出实施例1的结果的图。
图8是示出实施例2的结果的图。
附图标记说明
10 电解槽
11、12 电极
13、13a、13b 槽
14 隔膜
16a 连通孔(连通部)
20 电解装置
25 电源
30 容器(水溶液保持槽)
41 测定器
50 控制器
51 演算处理装置
52 存储装置
60、61、62、63 流路
64 排液经路(释放经路)
65 泵
100、100a、100b、100c、200、300 制造装置。
具体实施方式
针对本实用新型的实施方式进行下述说明。需要说明的是,在下述说明中,针对本实用新型的实施方式进行举例说明,但本实用新型不限定于以下说明的例子。在下述说明中,有时例示出特定的数值、特定的材料,但本实用新型不限定于这些例示。
(杀菌水的制造装置)
本实施方式的制造装置是制造包含次氯酸的杀菌水的装置。该制造装置包括:带有电解槽的电解装置、水溶液保持槽、流路和泵。电解槽包括第一电极和第二电极。水溶液保持槽是保持含有氯化物离子的水溶液的槽。泵是在流路流通水溶液的泵。流路包括水溶液从水溶液保持槽流向电解槽的第一流路以及水溶液从电解槽流出的第二流路。
水溶液包含氯化物离子(Cl-)。以下,有时将电解前的水溶液称为“第一水溶液”,将电解后的水溶液称为“第二水溶液”。需要说明的是,电解后的水溶液(第二水溶液)还包括在循环经路中正在连续电解中的水溶液。第一水溶液的例子包括盐酸(氯化氢水溶液)、氯化钾水溶液、氯化钠水溶液、以及它们的混合液。或者,第一水溶液可以为除了这些之外的水溶液(除了含有氯化物离子的这些之外的水溶液)。
第一水溶液的浓度根据电解槽的性能、所需求的杀菌力(例如次氯酸浓度)等来选择。例如使用盐酸时,其浓度可以处于0.05~35质量%的范围(例如0.3~5质量%的范围、1~10质量%的范围)。
针对电解槽的详情如下所述。电解在氯化物离子被氧化的条件下进行。具体而言,在氯化物离子在阳极(anode)处被氧化而形成氯分子的条件下进行。在阴极(cathode)处发生还原反应。具体而言,氢离子在阴极处被还原而形成氢分子。
在阳极处生成的氯分子与水反应而生成次氯酸和盐酸。在水溶液中,氯分子(Cl2)、次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO-)处于化学平衡的状态。次氯酸和次氯酸根离子具有杀菌力,有时被称为有效氯。这些之中,次氯酸显示出强杀菌力。在pH为3~7的范围(尤其是3.5~6的范围)及其附近的区域(杀菌水通常使用的范围)内,化学平衡中的次氯酸比例变得极高。以下,有时将有效氯(次氯酸和次氯酸根离子)和氯分子统称为“有效氯成分”。
电解在水溶液流过电解槽内的状态下进行。流过电解槽内的水溶液的流量根据电解槽的性能、所需求的杀菌力(例如次氯酸浓度)等来选择。
电解槽只要能够通过电解而将氯化物离子氧化并生成氯分子即可,可以使用公知的电解槽。电解槽包括:水溶液流通的槽、以及配置在槽内的第一电极和第二电极。两个电极是在电解中成为阳极和阴极的电极。电解槽可以为不含隔膜(离子交换膜和其它隔膜)的无隔膜式电解槽,也可以为包含隔膜的隔膜式电解槽。
第一电极与第二电极以相对的方式进行配置。电极没有特别限定,只要是能够进行水的电解和氯化物离子的氧化的电极即可。电极可以为金属电极。电极中使用的金属的例子包括钛、镍、铂、以及能够用于电极的其它金属。为了容易使水电解,优选在电极的表面存在铂。优选电极的一例是由被铂或铂铱涂覆后的金属(例如钛)构成的电极。第一电极与第二电极可以相同,也可以不同。
电极的形状没有特别限定。电极可以为平板状的电极,例如可以为形成有多个贯通孔的平板状电极。电极可以为将线状电极排列成条纹状而得到的电极、网状电极。
本实施方式的装置中,电解槽可以包括:第一电极、第二电极、配置第一电极的第一槽、配置第二电极的第二槽、以及将第一槽与第二槽以能够通液的方式分隔开的隔膜。此时,电解装置可以包括使第一槽的上部与第二槽的上部连通的连通部。以下有时将该连通部称为“连通部(T)”。通过水溶液的电解在第二槽内生成的气体可以通过连通部(T)而在第二流路中流通。
关于氢氧化钠的制造方法的一般说明中,有时将隔膜与离子交换膜作为不同物质来进行说明。但是,该说明书中,作为将电解槽以能够通液的方式分隔开的膜的含义来使用隔膜。本说明书中,隔膜包括能够通液的绝缘性膜。例如,隔膜包括不具有离子交换能力的膜和具有离子交换能力的离子交换膜(阳离子交换膜、阴离子交换膜等)。不具有离子交换能力的膜的例子包括电池、电容器的间隔件等中使用的绝缘性隔膜(无纺布、多孔质膜)。不具有离子交换能力的隔膜(间隔件)的情况下,会使水溶液和离子透过,但抑制阴极侧的水溶液与阳极侧的水溶液的混合。另一方面,具有离子交换能力的膜的情况下,抑制特定离子的透过。
不具有离子交换能力的隔膜(间隔件)可以使用绝缘性的间隔件。间隔件优选为使液体通过、但在浸渍于液体的状态下抑制气泡通过的间隔件。这样的间隔件的例子包括布状的间隔件,例如包括由亲水性布(织布、无纺布、其它布)形成的间隔件。亲水性布的例子包括由棉形成的布、由亲水性树脂的纤维形成的布。亲水性树脂的纤维包括经亲水化处理的树脂纤维,包括例如对氟树脂纤维(例如聚四氟乙烯纤维)进行亲水化处理而得到的产物。
本实施方式的装置中,第二流路可以将水溶液保持槽与电解槽进行连接。此时,第一流路、第一槽、第二流路和水溶液保持槽可以构成循环经路。此时,泵是使水溶液在循环经路内循环的泵。
本实施方式的装置中,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。此时,第一流路可以连接于第一槽、且不连接于第二槽。此时,第二槽内的水溶液从第一槽通过隔膜进行供给。
本实施方式的装置中,第一槽的下部可以连接有第一流路,第一槽的上部可以连接有第二流路。
本实施方式的装置中,用于释放第二槽内的水溶液的释放经路可以连接于第二槽。此时,本实施方式的装置还可以包括:用于将从释放经路释放出的水溶液与其它液体混合的混合部。根据该构成,能够容易地制造杀虫剂。
如上所述,本实施方式的装置中,隔膜可以不是离子交换膜,也可以是离子交换膜。
本实施方式的装置还可以包括:测定与水溶液的电导率对应的数值的至少1个测定器。此时,本实施方式的装置还可以包括:基于上述数值来计算在电解槽内被电解的水溶液的杀菌力的控制器。至少1个测定器可以包括:设置于第二流路的第一测定器、以及设置于第一流路的第二测定器。
上述测定器(设置于流路的测定器)可以使用能够测定电导率的公知测定器、极谱仪。各种电导率测定器均有销售,因此可以选择使用优选的测定器。测定器可以是兼作pH计的电导率计。
控制器包括演算处理装置(CPU等)和存储装置(存储器等)。存储装置的例子包括从外部连接于演算处理装置的存储装置,还包括借助英特网连接于演算处理装置的存储装置。存储装置内置有用于控制本实施方式的装置的程序。存储装置可根据需要而内置有各种数值、数据(例如后述的数据(D))。控制器根据需要与装置中包含的各种仪器(电源、泵、阀、测定器、传感器等)连接。控制器可以基于源自传感器、测定器的输出来控制各种仪器。
控制器可以包括存储装置,该存储装置可以内置有关于第一数值与第二数值与第三数值的关系的数据(D),所述第一数值与第一水溶液(电解前的水溶液)的电导率对应,所述第二数值与第二水溶液(电解后的水溶液)的电导率对应,所述第三数值与通过电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量对应。以下,针对利用该控制器进行控制的两个例子(第一例和第二例的控制)进行说明。
第一例的控制中,控制器可以基于第一数值、第一测定器的输出(与第二数值有关的输出)和数据(D)来控制第一水溶液的电解。更具体而言,第一例的控制中,基于第一数值、第一测定器的输出和数据(D),求出上述第三数值(杀菌力的指标),并基于此来控制电解。在第一数值预先已知且不发生变化的情况下,可以通过用户的事先输入等,将第一数值预先容纳于存储装置。当然,也可以使用测定器来获取第一数值。
本实施方式的装置包括配置于电解槽上游侧的第二测定器和配置于电解槽下游侧的第一测定器时,控制器可以将第二测定器的输出用作第一数值。此时,控制器可以进行第二例的控制。第二例的控制中,基于第二测定器的输出(与第一数值有关的输出)、第一测定器的输出(与第二数值有关的输出)和数据(D),求出上述第三数值(杀菌力的指标),并基于此来控制电解。第二例的控制在第一水溶液的浓度不明或者发生变化的情况下进行。
需要说明的是,如果第二水溶液的pH过低,则有效氯(次氯酸和次氯酸根离子)变成氯分子的比例变高。如果因制备杀菌水时稀释第二水溶液或调整pH而导致水溶液的pH上升,则该氯分子与水反应而恢复成次氯酸。因此,为了不使氯分子释放至大气中,优选的是,自电解槽起至杀菌水的制备完成为止,流通第二水溶液的流路不向大气开放。同样地,保持或流通第一水溶液的部分也可以以不向大气开放的方式来构成。
本实施方式的装置也可根据需要而包括其它仪器。例如,也可以包括用于对电解槽供电的电源。这样的电源的例子包括将从插座供给的交流转换成直流来供给直流电压的AC-DC变流器。进而,本实施方式的装置也可以包括开关、显示装置、输入装置等仪器。
本实施方式的装置可以包括用于控制水溶液流量的阀等仪器。本实施方式的装置可以包括用于监测水溶液的pH、水位等的各种仪器(pH计、水温计、水位传感器等传感器等)。
可以使用pH计、水温计等来获取水溶液的物性值(pH值、温度),并借助获取的物性值来校正各种数据、数值(第一数值、第二数值等)。电导率的测定器存在兼作pH计的测定器。通过使用这样的测定器,能够容易地获取水溶液的pH值。当然,也可以另行设置pH计。
本实施方式的装置还可以包括:用于稀释第二水溶液而得到的第三水溶液(杀菌水)的稀释机构。这样的稀释机构可以为与流通第二水溶液的流路结合的其它流路。该其它流路是流通用于稀释第二水溶液的水性液体(水或水溶液)的流路,第二水溶液在该其它流路中被稀释,从而制备第三水溶液。通过在其它流路内流通的水性液体的流量,能够改变第二水溶液的稀释率。
根据上述构成,通过测定电解前后的水溶液的物性,能够求出通过电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量(浓度),并基于此来求出第二水溶液(或第三水溶液)的杀菌力。
(杀菌水的制造方法的一例)
针对使用本实施方式的装置制造包含次氯酸的杀菌水(从另一观点来看,是包含有效氯的杀菌水)的方法的一例进行说明。在该方法中,可以计算所制造的杀菌水的杀菌力。该方法包括工序(a)、(b)和(c)。需要说明的是,不计算杀菌力时,可以仅实施工序(a)。
工序(a)是通过使包含氯化物离子(Cl-)的第一水溶液一边通过电解槽一边电解,从而制备包含次氯酸的第二水溶液的工序。
工序(b)是测定与电解后的水溶液的电导率对应的数值(第二数值)的工序。以下有时将工序(b)中的测定对象、即“电解后的水溶液”称为“电解后的水溶液(S)”。“与电导率对应的数值”的例子包括电导率自身。进而,“与电导率对应的数值”的例子包括可视作与电导率毫无疑义地对应的数值,包括特定条件下的浓度。例如,溶质为1种或者实质上被视作1种的情况下、且浓度并非高浓度的情况下,在特定温度的水溶液中的浓度与电导率毫无疑义地对应。在本实施方式的实施范围的浓度下,在特定温度的水溶液中的浓度与电导率通常毫无疑义地对应。
关于工序(b)的测定对象、即电解后的水溶液(S),典型而言是包含次氯酸的第二水溶液。使用隔膜时,所测定的水溶液(S)可以是阳极侧的电解后的水溶液(包含次氯酸),也可以是阴极侧的电解后的水溶液(原则上不含次氯酸)。作为电解后的水溶液(S)而如何选择,可根据电解方法、第一水溶液的种类来选择。
电导率的测定方法没有特别限定,可以为使用了极谱仪的测定方法,也可以为使用了交流阻抗法的测定方法,还可以为使用了电磁感应法的测定方法。电导率可以使用公知的电导率计进行测定。
工序(c)是使用与第一水溶液的电导率对应的数值(第一数值)和通过工序(b)测定的数值、即第二数值,求出与通过工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量对应的数值(有时称为“第三数值”)的工序。为了获取第三数值而使用后述的数据(D)。第三数值可以是通过工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的单位体积的量(浓度),也可以是与其对应的其它数值。其它数值的例子包括次氯酸浓度、有效氯浓度、假设有效氯成分的化学平衡全部倾斜于次氯酸时的次氯酸浓度。无论如何,第三数值均表示第二水溶液(杀菌水)的杀菌力。
通过上述工序(a),供给包含次氯酸的第二水溶液。第二水溶液可以直接用作杀菌水。或者,也可以将第二水溶液通过后述工序(e)进行稀释来制备第三水溶液,并将该第三水溶液用作杀菌水。此时,第二水溶液可用作经浓缩的杀菌水。
与通过工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量对应的第三数值可通过上述工序(b)和(c)来求出。第三数值是成为杀菌力指标的数值。根据本实施方式的方法,容易直接一直检测与第二水溶液的杀菌力对应的数值(例如有效氯浓度、次氯酸浓度)。因此,能够防止供给杀菌力不充分的杀菌水。
本实施方式的方法通过一边向电解槽中连续流通水溶液一边进行。因此,工序(a)~(c)可以分别一直进行。但是,仅针对流通的水溶液中的一部分进行考虑时,该一部分第一水溶液首先利用工序(a)而被电解,形成第二水溶液。接着,进行测定第二数值的工序(b),使用第二数值进行工序(c)。
氯化物离子因工序(a)的电解而被氧化,生成氯分子。该氯分子与水溶液中的水发生反应,生成次氯酸和氯化氢。由被氧化的2个氯化物离子生成1个次氯酸。因此,第三数值成为水溶液杀菌力的指标值。如上所述,在pH为3~7的范围(尤其是3.5~6的范围)及其附近的区域,化学平衡中的次氯酸的比例变得极高。因此,这些pH区域中,也可以将利用工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量(浓度)的一半视作第二水溶液中的次氯酸浓度。通过工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量(第三数值)利用工序(c)来求出,因此,能够由第三数值来求出第二水溶液中的次氯酸浓度。
为了求出第三数值而使用表示第一数值与第二数值与第三数值的关系的数据(有时称为“数据(D)”),所述第一数值与第一水溶液的电导率对应,所述第二数值与第二水溶液的电导率对应,所述第三数值与利用工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的单位体积的量对应。因此,需要预先准备数据(D)。数据(D)从1个观点出发是标准曲线。通过预先准备针对有效氯浓度的标准曲线,能够求出第二水溶液的有效氯浓度。此外,通过预先准备针对次氯酸浓度的标准曲线,能够求出第二水溶液的次氯酸浓度。
第一水溶液为盐酸时,作为数据(D),可以使用表示盐酸浓度与电导率的关系的数据。通过使用该数据,由电导率来获知盐酸浓度。如后所述,如果获知电解前后的盐酸浓度的变化,则能够求出第三数值。
第一水溶液的浓度(或电导率)已明确且不发生变化的情况下,不需要通过测定来求出与第一水溶液的电导率对应的第一数值。另一方面,第一水溶液的浓度尚未明确的情况下、第一水溶液的浓度发生变化的情况下,需要通过测定来求出第一数值。此时,本实施方式的方法还包括测定与第一水溶液的电导率对应的第一数值的工序(d)。第一数值可以利用作为第二数值的测定方法而例示出的方法来进行。通常,第一数值和第二数值通过相同的方法(同种的测定器)进行测定。
在温度恒定的情况下,水溶液的电导率与其浓度对应。因此,将预先获知溶质浓度的水溶液用作第一水溶液时,可以将其浓度用作第一数值,也可以将由浓度求出的电导率值用作第一数值。优选的是,在测定电导率时测定水溶液的温度,并通过水溶液的温度来校正电导率。
浓度与电导率的关系可以由事先的测定、文献等来获得。因此,使用浓度(或电导率)已知的第一水溶液时,可以省略工序(d)。但是,即使是特定浓度的第一水溶液,有时浓度也会因保管状态而发生变化。本实施方式的方法中,通过测定第一数值和第二数值,即使在这样的情况下也能够求出所得杀菌水的杀菌力。
本实施方式的方法中,可以基于第三数值来控制工序(a)中的电解。如上所述,第三数值是第二水溶液的杀菌力的指标。因此,第三数值低于期望值时,优选控制电解。进而,第三数值高于期望值时,也可以控制电解。此外,进行后述工序(e)的稀释时,可以基于第三数值来变更工序(e)中的稀释率。
所求出的第三数值(与杀菌力对应)为特定值以下时,可以停止电解和杀菌水的制造。或者,第三数值低于特定值时,为了使杀菌力(例如次氯酸浓度)上升,也可以增加电解的电压(从另一观点来看,是电流)。或者,第三数值低于特定值时,也可以降低工序(e)中的稀释率。根据这些对应,能够防止制造出杀菌力比预定浓度低的杀菌水。此外,第三数值高于特定值时,可以进行与上述控制相反的控制。
本实施方式的方法可以包括工序(e)。工序(e)是通过稀释第二水溶液来制备包含次氯酸的第三水溶液的工序。第三水溶液可以直接用作杀菌水,也可以在使用第三水溶液时进一步稀释。工序(e)中将第二水溶液稀释至几倍可考虑第二水溶液的杀菌力(例如次氯酸浓度)、杀菌水的要求特性等来决定。
如果用作杀菌水的水溶液的pH过低或过高,则次氯酸在有效氯成分中所占的比例降低,其结果,杀菌力降低。因此,不经稀释而用作杀菌水的水溶液(第二水溶液或第三水溶液)的pH可以处于3~9的范围内(例如3~8的范围、3~7的范围、3~6的范围)。
另一方面,通过将用作杀菌水的水溶液制成弱碱性,虽然短时间内的杀菌力会变弱,但浸透力和持续力会变高。因此,通过将该水溶液制成弱碱性,会容易杀灭植物的病原菌。此时,可以将该水溶液制成弱碱性(例如pH为8~11)。
不经稀释而用作杀菌水的水溶液的pH不处于上述范围时,可以pH处于上述范围的方式进行调整。pH的调整可以通过添加酸、碱、pH缓冲剂等来进行。或者,可以通过释放出第二槽内的水溶液来调整水溶液的pH。通过调整工序(e)中的稀释率,也能够调整第三水溶液的pH。
工序(a)中,针对使用隔膜对碱金属氯化物的水溶液(第一水溶液)进行电解的情况进行考虑。使用隔膜进行电解时,在阳极处生成氧分子、次氯酸和氯化氢,因此,阳极侧的水溶液呈现酸性。水在阴极处被电解而生成氢分子和氢氧化物离子。因此,阴极侧的水溶液呈现碱性。通过将阴极侧的水溶液与阳极侧的水溶液以某种程度的比例混合而制成第二水溶液,能够调整第二水溶液的pH。例如,仅将阳极侧的水溶液用作第二水溶液时,能够将第二水溶液制成酸性。
与稀释后的第三水溶液相比,第二水溶液能够更准确地求出pH。例如,将盐酸进行电解时,与稀释后的第三水溶液相比,第二水溶液能够基于电导率更准确地求出pH。如果求出第二水溶液的pH,能够基于此来推测稀释后的第三水溶液的pH。
优选的一例中,将使包含氯的溶质溶解于去离子水而得到的水溶液用作第一水溶液,作为工序(e)中的稀释用水,使用未经去离子处理的水(例如自来水、地下水)。根据该构成,能够降低成本高的去离子水的用量。
本实施方式的方法还可包括:通过将第三水溶液稀释来制备包含次氯酸的第四水溶液的工序(以下有时称为“工序(f)”)。第二水溶液的有效氯成分的浓度高,因此直接保存时,会有因释放出氯分子而导致有效氯成分的浓度降低,或者周围环境变得危险的情形。因此,第二水溶液难以长期保存。另一方面,通过稀释而降低了有效氯成分浓度的第三水溶液容易长期保存。也可以保存第三水溶液,并在使用时将第三水溶液进一步稀释来制备第四水溶液(工序(f)),将第四水溶液用作杀菌水。
工序(a)中,可以将利用电解而制备的第二水溶液通过循环用流路返回至电解槽中,再次作为第一水溶液来进行电解。根据该循环式的方法,能够将有效氯浓度制成高浓度。在工序(a)中制备有效氯浓度高的水溶液的期间,为了不使氯气逸散,可以将循环用流路密闭。进行第二水溶液的稀释时,优选在工序(a)结束后立即实施第1次稀释。通过进行稀释,能够将以氯气形式存在的氯溶解于稀释水而转化成HClO和HCl。
本实施方式的方法还可包括:将包含选自羧基和酯基中的至少1种的油与从释放经路释放出的第二水溶液混合而制备乳浊液的工序(以下有时称为“工序(g)”)。以下有时将包含选自羧基和酯基中的至少1种的油称为“油(L)”。
为了促进工序(g)中的反应和乳化,工序(g)中,优选将油(L)与碱性水溶液一边搅拌一边混合。工序(g)中,可以将混合液一边加热一边搅拌。此外,在乳化未充分进行的情况下,也可以添加少量的表面活性剂(例如高级脂肪酸的盐等)。通过工序(g)得到的乳浊液(乳液)可如后所述地用作杀虫剂。
油(L)的例子包括实质上不溶解于水的脂肪酸、以及植物油(菜籽油、其它植物油)等油脂。油脂通常包含脂肪酸作为其构成要素。实质上不溶解于水的脂肪酸的例子包括碳原子数为9以上(例如9~20的范围)的脂肪酸、碳原子数为12以上(例如12~20的范围)的脂肪酸。
通过将油(L)与碱性水溶液混合而得到乳浊液的理由尚不明确,可以如下考虑。如果碱性水溶液中的碱成分(例如氢氧化钠、氢氧化钾等)与脂肪酸发生中和反应,则生成脂肪酸盐(表面活性剂)。如果碱性水溶液中的碱成分与包含酯基的油脂发生皂化反应,则生成脂肪酸盐(表面活性剂)。因此,通过工序(g)而生成表面活性剂。可以认为这些反应中生成的表面活性剂以包围油(L)的形式配置,从而生成乳浊液。如果将表面活性剂包围微细的油(L)粒子而成的乳浊液散布至害虫,则害虫的气门被堵塞而驱除害虫。
工序(g)中得到的乳浊液可以用水稀释后再用作杀虫剂。用水稀释时,优选一边混合乳浊液一边添加水。
在循环式的方法和装置中,通过电解而得到的第二水溶液被用作第一水溶液。在循环式的情况下,送出水溶液的泵可以设置于第一流路,也可以设置于第二流路。在循环式的情况下,测定器可以配置于电解槽的上游侧的流路或者贮留水溶液的罐上。电解槽的上游侧的流路的例子包括:贮留水溶液的罐的下游侧的流路且为电解槽的上游侧的流路、即它们之间的流路。
(杀菌水和杀虫剂的制造方法)
以下,针对基于循环式的杀菌水的制造方法的一例和使用了其的杀虫剂的制造方法进行说明。这些制造方法可以与包括上述工序(b)和(c)的杀菌水的制造方法进行组合,也可以不与工序(b)和(c)组合。首先,针对基于循环式的杀菌水的制造方法进行说明。该制造方法包括下述工序(x),进而可以包括下述工序(y)。
工序(x)是通过在包含氯化物离子的第一水溶液在循环经路内循环的状态下在电解槽中对第一水溶液进行电解,从而制备包含次氯酸的第二水溶液的工序。工序(x)是通过循环式进行的工序(a)的一例,因此省略重复说明。
工序(y)是将在第二槽中被电解而呈现碱性的第二水溶液释放至第二槽和循环经路的外部的工序。工序(y)可以与工序(x)同时进行。通过利用工序(y)来释放碱性水溶液,能够降低在循环经路中流通的第二水溶液的pH。
其一例的制造方法还可包括:通过将包含选自羧基和酯基中的至少1种的油与在工序(y)中释放的碱性水溶液混合来制造乳浊液的工序(z)。工序(z)是上述工序(g)的一例,因此省略重复说明。通过工序(z)而得到的乳浊液(乳液)可如上所述地用作杀虫剂。将在工序(z)中得到的乳浊液稀释并实际散布于植物时,能够将附于植物的蜱虫、蚜虫杀死。
针对本实用新型的实施方式的例子,参照附图进行下述说明。需要说明的是,在下述说明中,有时对相同的部分附加同一符号而省略重复说明。以下说明的实施方式是示例,本实用新型不限定于下述实施方式。在能够获得本实用新型效果的范围内,下述实施方式的装置构成可以置换成上述构成。在下述实施方式的装置构成之中,可以省略对发挥本实用新型效果而言非必须的构成。针对1个实施方式的装置说明的事项在不违反其它实施方式的装置构成的情况下也可以应用于其它实施方式。因此,在1个实施方式中说明的事项有时在其它实施方式的说明中省略其说明。
(实施方式1)
实施方式1中,针对本实用新型的制造装置的一例、以及使用了其的杀菌水的制造方法的一例进行说明。实施方式1中,针对第一水溶液为盐酸、第一数值和第二数值分别为电导率的一例进行说明。实施方式1中,实施通过无隔膜法进行电解,并稀释第二水溶液的工序。
将实施方式1的制造装置100的构成示意性地示于图1。装置100包括电解槽(电解装置)10、电源(直流电源)25、容器(水溶液保持槽)30、第一测定器41、第二测定器42和控制器50。装置100还包括流路60(第一流路61和第二流路62)和泵65。
电解槽10包括:槽13、配置在槽13内部的第一电极11和第二电极12。电极11和12连接于电源25。在电解槽10中进行第一水溶液的电解。
容器30保持包含氯化物离子的第一水溶液。容器30与电解槽10借助第一流路61进行了连接。流路61配置有泵65和第二测定器42。第二流路62将电解槽10与流路63进行连接。流路62配置有第一测定器41。测定器41和42分别是用于测定在流路中流通的水溶液的电导率的测定器。测定器41测定在电解之后且被稀释之前的水溶液的电导率。下图中,有时用箭头来表示流路中的液体流向。
控制器50连接于电源25、测定器41、测定器42和泵65。控制器50包括演算处理装置51和存储装置52。存储装置52内置有用于实行特定工序(例如上述工序)的程序。进而,存储装置52内置有关于盐酸(第一水溶液)的浓度与电导率的关系的数据(D)。
针对使用装置100来制造杀菌水的方法的一例进行下述说明。以下针对使用盐酸作为第一水溶液的情况进行说明。容器30配置有盐酸(第一水溶液)。控制器50驱动泵65,将容器30内的盐酸送出至电解槽10。同时,控制器50驱动电源25而对电解槽10的电极间施加直流电压,将盐酸进行电解。其结果,氯化物离子在阳极处被氧化而生成氯分子。另一方面,氢离子在阴极处被还原而生成氢分子。电解可以用下述式(1)表示。在下述式子中,2摩尔氯化物离子被氧化而生成1摩尔氯分子。
2HCl→H2+Cl2 (1)
所生成的氢分子中的一部分以溶解氢的形式溶解在液体中,其它一部分形成氢气气泡。因此,所生成的氢分子实质上不对电导率造成影响。所生成的氯分子与水发生反应而生成次氯酸和氯化氢。该反应可以用下述式(2)表示。
Cl2+H2O→HClO+HCl (2)
即,可知2摩尔氯化物离子因电解而被氧化时,生成1摩尔次氯酸和1摩尔氯化氢。因此,如果获知因电解而被氧化的氯化物离子量,则可知因电解而生成的次氯酸量。
进而,如果将式(1)和式(2)综合,则用下述式(3)表示。由式(3)可知:因电解而减少的氯化氢的量对应于生成的次氯酸的量。
HCl+H2O→HClO+H2 (3)
第一水溶液为盐酸时,因工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量(浓度)是因电解而生成的次氯酸的浓度的倍数,并且,是因电解而减少的氯化氢的浓度的倍数。因此,通过求出与因电解而减少的氯化氢量(浓度)成比例的第三数值,可知因电解而生成的次氯酸量(浓度)。
第二水溶液的pH处于特定范围(例如pH为3~7或其附近)时,大部分次氯酸不会解离,因此,有助于电导率的成分可以视作仅为氯化氢。在本实施方式所使用的盐酸浓度(并非极高的浓度)中,特定温度下的盐酸浓度与电导率对应于一比一。因此,通过预先获取关于盐酸浓度与电导率的关系的数据,能够由电导率求出盐酸浓度。该数据可以实测,也可以由文献等来获取。需要说明的是,盐酸浓度低时,电导率与浓度大致成比例。更准确地求出水溶液的浓度时,可以计测水溶液的温度,并使用通过该水溶液确定的校正系数(温度系数)来校正浓度。当然,也可以针对特定的每个温度范围来准备关于浓度与电导率的关系的数据。
如上所述,通过测定电解前的盐酸(第一水溶液)的电导率和电解后的第二水溶液的电导率,能够求出第二水溶液中的有效氯(主要是次氯酸)的浓度。需要说明的是,有时也可以使用稀释后的第三水溶液的电导率来代替第二水溶液中的电导率。此时,为了求出第三数值而需要第二水溶液的稀释率。
控制器50基于测定器41和42的输出、以及存储装置52中内置的数据(D)来求出第三数值。并且,基于第三数值来控制电解的条件。
关于第三数值与电解条件的控制之间的关系,可以组入至程序中,也可以内置于存储装置并利用程序来读入。需要说明的是,用户可以基于用控制器50求出的第三数值来进行电解的控制。此时,控制器50可以用显示装置来显示第三数值,或者在第三数值达到一定值以下时发出警告。
通过电解而得到的第二水溶液与通过流路62而在流路63中流通的稀释用水性液体进行混合。稀释用水性液体为水或水溶液,通常为水(包括自来水等水)。通过与水性液体进行混合,第二水溶液被稀释。通过稀释而得到的水溶液可用作杀菌水。通过变更稀释用水溶液的流量,能够变更稀释率。
如上那样地制备杀菌水。即,如上那样地实施工序(a)、(b)和(c)。需要说明的是,即使在使用除了盐酸之外的水溶液作为第一水溶液的情况下,通过本实施方式的装置也能够一边监测杀菌力一边制备杀菌水。作为一例,针对第一水溶液为氯化钠水溶液的情况进行下述说明。需要说明的是,使用氯化钾水溶液来代替氯化钠水溶液的情况下,仅将钠置换成钾,也可同样地说明。
此时,氯化物离子在阳极处被氧化而生成氯分子,进而,该氯分子与水反应而生成次氯酸。该反应可以用上述式(2)表示。另一方面,水在阴极处被电解而生成氢分子和氢氧化物离子。阳极和阴极处的反应可以分别用下述式(4)和(5)表示。
2Cl-→Cl2+2e- (4)
2H2O+2Na++2e-→H2+2NaOH (5)
通过式(2)的反应而在阳极侧生成的氯化氢(氢离子)与式(5)的氢氧化钠(氢氧化物离子)发生反应,因此,如果将上述式子进行综合,则可以用下述式(6)表示。
NaCl+2H2O→HClO+NaOH+H2 (6)
第二水溶液的pH不那么高的情况下、生成的次氯酸的浓度相对于NaOH浓度充分小的情况下,可以忽视HClO解离的影响(次氯酸根离子对电导率造成的影响)。另一方面,即使在HClO解离的影响大的情况下,通过预先获取关于第一数值与第二数值与第三数值的关系的数据(D),也能够推测第三数值,所述第三数值与因电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量对应。或者,可以先将第二水溶液的pH制成HClO解离的影响小的上述范围的值后,再测定第二数值。因此,即使是除了盐酸之外的第一水溶液,也能够通过本实施方式的方法和装置来求出第三数值。
(实施方式2)
实施方式2中,针对本实用新型的制造装置的其它一例进行说明。实施方式2中,针对第一水溶液为氯化钾水溶液、第一数值和第二数值分别为电导率的一例进行说明。进而,实施方式2中,针对实施通过具有隔膜的电解槽进行电解,并将第二水溶液稀释的工序的一例进行说明。需要说明的是,使用氯化钠水溶液来代替氯化钾水溶液的情况下,仅将钾置换成钠,也可同样地进行说明。
将实施方式2的制造装置100a的构成示意性地示于图2。装置100a的电解槽10具备隔膜14,流路62包括流路62a、62b和62c。除了这些点和以下说明的点之外,装置100a原则上具有与装置100相同的构成。
实施方式2中,针对将第一电极11作为阳极、将第二电极12作为阴极的情况进行说明。槽13被隔膜14分成阳极侧的槽(第一槽)13a和阴极侧的槽(第二槽)13b。隔膜14是能够通液的膜。隔膜14可以是具有离子交换能力的膜(例如阳离子交换膜),也可以是不具有离子交换能力的膜。以下,针对使用阳离子交换膜作为隔膜14的情况进行说明。
流路61连接于第一槽13a,未连接于第二槽13b。因此,第二槽13b内的水溶液可以从第一槽13a通过隔膜14进行供给。
阴极侧的槽13b连接有流路62b,阳极侧的槽13a连接有流路62a。它们在下游进行合流而成为流路62c。流路62a和流路62b还作为使第一槽13a的上部与第二槽13b的上部连通的连通部而发挥功能。电解装置20包括该连通部和电解槽10。以下,有时将在阳极侧的槽13a内被电解的水溶液称为“水溶液(A)”,有时将在阴极侧的槽13b内被电解的水溶液称为“水溶液(C)”。
流路62b连接有排液经路(释放经路)64。流路62b设置有阀62v,排液经路64设置有阀64v。虽然省略图示,但控制器50连接于阀62v和阀64v。阀62v和阀64v分别是能够控制水溶液流量的阀。通过打开阀64v,能够将阴极侧的水溶液(C)从排液经路64排出。通过调节阀62v的开度,能够调节要与水溶液(A)混合的水溶液(C)的量。
阳极侧的流路62a配置有第一测定器41。如后所述,第一测定器41可以设置于阴极侧的流路62b。或者,第一测定器41可以设置于比流路62a与流路62b的合流地点更靠近下游的流路62c。
如上所述,控制器50连接于电源25、测定器41、测定器42和泵65。控制器50包括演算处理装置51和存储装置52。存储装置52内置有用于实行特定工序(例如上述工序)的程序。进而,存储装置52内置有关于氯化钾水溶液(第一水溶液)的浓度与电导率的关系的数据(D)。
针对制造杀菌水时的装置100a的功能进行下述说明。容器30配置有氯化钾水溶液(第一水溶液)。控制器50驱动泵65,将容器30的水溶液送出至电解槽10。同时地,控制器50驱动电源25而对电解槽10的电极间施加直流电压,将水溶液进行电解。其结果,氯化物离子在阳极处被氧化而生成氯分子(下述式(7))。另一方面,水在阴极处被电解而生成氢分子和氢氧化物离子。阴极处的反应可以用下述式(8)表示。
2K++2Cl-→2K++Cl2+2e- (7)
2H2O+2e-→H2+2OH- (8)
在阳极处生成的氯分子与水发生反应,生成次氯酸和氯化氢(下述式(2))。
Cl2+H2O→HClO+HCl (2)
使用阳离子交换膜作为隔膜14时,作为阴离子的氯化物离子和氢氧化物离子不会通过隔膜14。因此,在连接于阳极侧的槽13a的流路62a中流通的水溶液保持酸性。另一方面,在连接于阴极侧的槽13b的流路62b中流通的水溶液为碱性。如果将阳极侧的电解与阴极侧的电解进行综合,则与上述式(6)同样地用下述式(9)表示。
KCl+2H2O→HClO+KOH+H2 (9)
式(9)表示向在流路62a内流通的水溶液中混合在流路62b内流通的所有水溶液时,所得水溶液变为碱性。为了降低所得水溶液的pH(例如为了制成酸性~中性区域),可以将在流路62b内流通的一部分水溶液从排液经路64排出。通过变更从排液经路64排出的水溶液量,能够变更第二水溶液(在流路62c内流通的水溶液)的pH。
在杀菌水的制造中,可以完全关闭阀62v,仅将在流路62a内流通的水溶液用作第二水溶液。或者,也可以将在流路62b内流通的水溶液(C)中的至少一部分(一部分或全部)混合至在流路62a内流通的水溶液(A),并将混合后的水溶液用作第二水溶液。
如果将式(7)与式(2)进行综合,则可以用下述式(10)表示。
2K++2Cl-+H2O→HClO+H++Cl-+2K++2e- (10)
为了水溶液中的电荷均衡,式(10)右边的氢离子和钾离子的一部分通过阳离子交换膜而向阴极侧的槽13b移动。式(10)表示利用阳极侧的电解而由2摩尔氯化钾生成1摩尔次氯酸、以及合计为1摩尔的盐酸和氯化钾。由于氢离子的摩尔传导率大于钾离子的摩尔传导率,因此,即使两者的总摩尔数相同但存在比不同时,电导率也不同。另一方面,关于阳离子交换膜的透过性,氢离子明显高于钾离子。因此,也可以视作式(10)右边的所有氢离子与右边的一半钾离子向阳极侧移动。如此观察时,式(10)表示通过将2摩尔氯化钾进行电解而生成1摩尔次氯酸和1摩尔氯化钾。换言之,表示通过减少1摩尔氯化钾而生成1摩尔次氯酸。因此,如果获知与氯化钾减少量(工序(a)中的氯化物离子的氧化量的2倍)对应的电导率的变化,则可知次氯酸的生成量。此时,作为数据(D),可以使用表示电导率与氯化钾水溶液的关系的数据。
如上所述,通过用测定器42测定电解前的氯化钾水溶液的电导率,并利用测定器41测定电解后的阳极侧的水溶液的电导率,能够求出次氯酸的生成量。即,如上所述地实施工序(a)、(b)和(c)。
需要说明的是,在阴极侧,氢氧化钾的浓度因电解而增加。因此,根据由此导致的电导率变化,也可以求出次氯酸的生成量。此时,利用第一测定器41测定在流路62b内流通的水溶液的电导率,用作第二数值。此时,可以预先测定第一水溶液的电导率、第二数值与第三数值的关系,并将该关系用作数据(D),所述第三数值与因工序(a)的电解而被氧化的氯化物离子的每单位体积的量对应。
(实施方式3)
实施方式3中,针对本实用新型的制造装置的一例进行说明。将实施方式3的制造装置100b的构成示意性地示于图3。
装置100b包括:带有电解槽10的电解装置20、电源(直流电源)25、容器(水溶液保持槽)30和水溶液供给机构59。电解槽10包括第一电极11、第二电极12、槽13(第一槽13a和第二槽13b)、以及隔膜14。隔膜14将槽13以能够通液的方式分割成第一槽13a和第二槽13b。第一电极11配置于第一槽13a上。第二电极12配置于第二槽13b上。容器30保持含有氯化物离子的水溶液。水溶液供给机构59包括:构成循环经路的循环用流路60(流路61和流路62)、以及用于使水溶液在循环经路内循环的泵65。第一槽13a和容器30构成循环经路的一部分。即,流路61、第一槽13a、流路62和容器30构成循环经路。
槽13被隔膜14和隔板16分隔成第一槽13a和第二槽13b。隔板16的上方设置有连通孔16a(连通部)。第一槽13a的上部的密闭空间13as与第二槽13b的上部的密闭空间13bs借助连通孔16a而连接。
循环用流路60包括:用于使水溶液从容器30流向电解槽10的第一流路61、以及用于使水溶液从电解槽流向容器30的第二流路62。第一流路61连接于第一槽13a,但不连接于第二槽13b。因此,第二槽13b内的水溶液可以从第一槽13a通过隔膜14而进行供给。
槽13内的水溶液的水位通常根据第二流路62的位置来决定。第二流路62在比连通孔16a更靠近下方的位置处连接于槽13(第一槽13a)。因此,连通孔16a周围的空间通常充满气体。
流路61配置有测定器41和泵65。需要说明的是,测定器41可以如图2所示那样地配置于流路62,也可以配置于容器30。
第二槽13b连接有用于将第二槽13b内的水溶液任意排出的排液经路64。排液经路64设置有用于控制排出的阀64v。通过排出第二槽13b内的水溶液,能够控制循环经路(包括容器30)内存在的水溶液的pH。
槽13内可以制成除了连接于槽13的流路之外均密闭的空间。电极11和12连接于电源25。在电解槽10中进行第一水溶液的电解。
针对使用本实施方式的装置100b制造杀菌水的方法的一例进行下述说明。以下,针对使用盐酸作为第一水溶液时的一例进行说明。
首先,向容器30内配置盐酸(第一水溶液)。控制器50驱动泵65,将容器30内的盐酸送出至电解槽10。进而,控制器50驱动电源25,以第一电极11成为阳极、第二电极12成为阴极的方式,对电解槽10的电极间施加直流电压。其结果,氯化物离子在第一电极11(阳极)处被氧化而生成氯分子。另一方面,氢离子在第二电极12(阴极)处被还原而生成氢分子。
在阳极处生成的氯分子中的一部分如上所述地生成次氯酸。因此,包含次氯酸的水溶液从第一槽13a流向流路62。此外,一部分氯分子在气体状态下积留至密闭空间13as或者在流路62内流通。
在阴极处生成的氢分子溶解于水,或者在气体状态下积留至密闭空间13bs。并且,如果密闭空间13as和密闭空间13bs内的气体量变大,则气体通过流路62进行流通。借助连通孔16a能够防止氢气过度下压第二槽13b内的水溶液的水位。
实施方式3的装置也与上述实施方式的装置同样地,能够一边监测杀菌水的杀菌力,一边制造杀菌水。
(实施方式4)
实施方式4中,针对循环式的装置来说明其它一例。将实施方式4的装置100c示意性地示于图4。装置100c除了为循环式之外,具有与实施方式2中说明的装置100a基本相同的构成。
电解槽10的上游侧的流路61和电解槽10的下游侧的流路62分别连接于容器30。其结果,由容器30、流路61、电解槽10(至少槽13a)和流路62(至少流路62a)形成循环经路。
图4示出流路61未连接于槽13b而连接于槽13a的一例。通过将流路61仅连接于槽13a,容易将高浓度的碱性水溶液从排液经路64释放出。但是,流路61也可以连接于槽13a和槽13b这两者。
装置100c也与上述实施方式中说明的装置同样地,能够借助电解来生成次氯酸并计算杀菌力。循环式的装置100b和100c中,在电解槽10中被电解的水溶液返回至容器30内。返回至容器30内的水溶液再次在电解槽10中被电解。
通过持续电解,容器30内的水溶液的次氯酸浓度上升。可以由电解开始前的第一水溶液的第一数值、电解后的水溶液(S)的第二数值和数据(D)求出第三数值。水溶液在循环式的装置内循环,因此,仅通过1个测定器即可测定电解前的第一水溶液的第一数值和电解后的水溶液(S)的第二数值。循环式的装置中,在水溶液的第三数值(杀菌力的指标)达到特定值以上时,可以将容器30内的水溶液直接或者稀释后用作杀菌水。
根据本实施方式的装置,通过测定第二水溶液的电导率,能够直接连续确认所制备的杀菌水的杀菌力。因此,本实施方式的装置对于可靠性高的杀菌而言是极其有用的。
(实施方式5)
实施方式5中,针对循环式的杀菌水的制造装置的一例进行说明。将实施方式5的制造装置200的构成示意性地示于图5。制造装置200与实施方式4的制造装置100c相比不包括测定器41。
制造装置200中,不进行杀菌水的计算,因此不包括计算杀菌水所需的仪器(例如测定器)。制造装置200中实施上述工序(x),进而可以实施工序(y)。
工序(x)中,通过在包含氯化物离子的第一水溶液在循环经路内循环的状态下,在电解槽10中对第一水溶液进行电解,从而制备包含次氯酸的第二水溶液。工序(y)中,将在阴极侧的槽13b(第二槽)中被电解而呈现碱性的第二水溶液借助排液经路64释放至槽13b和循环经路的外部。
通过使用循环式的装置,能够制造浓度特别高的杀菌水。此外,通过从排液经路64释放出碱性水溶液,能够调整杀菌水的pH。需要说明的是,通过不从排液经路64中释放出或者减少释放量,也能够制造弱碱性的杀菌水。此时,也可以不进行工序(y)。
(实施方式6)
实施方式6中,针对包括实施方式5的装置200的杀虫剂的制造装置和制造方法的一例进行说明。
将实施方式6的制造装置300示意性地示于图6。装置300中,在图5所示的装置200的基础上,还包括:连接有排液经路(释放经路)64的罐301和连接于罐301的混合机(混合部)302。罐301中积留有从排液经路64释放出的碱性水溶液。积留于罐301内的碱性水溶液利用混合机302而与油(L)混合,从而制造乳浊液(杀虫剂)。这样操作来实施上述工序(z)。根据装置300,能够制造杀菌水和杀虫剂中的至少一种。除了实施方式6之外的实施方式的装置也可以包括图6所示的罐301和混合机302。
实施例
该实施例中,针对计算杀菌力的一例进行说明。
(实施例1)
实施例1中,对将10mL盐酸(浓度:7质量%)用150mL自来水稀释得到的水溶液进行电解,测定电导率和有效氯浓度。稀释后的盐酸浓度约为0.44质量%。
电解通过在容器内配置盐酸并对电极间施加3V电压来进行。并且,每隔特定时间测定盐酸的电导率和有效氯浓度。有效氯浓度通过使用了碘试剂的吸光光度法来测定。将测定结果示于表1。
[表1]
电解时间(分钟) 电导率(mS/cm) 有效氯浓度(mg/L)
0 52.4 0
5 49.1 200
10 47.2 260
15 45.2 380
20 43.5 500
将表1的结果示于图7。如图7所示那样,电导率与氯浓度大致处于比例关系。需要说明的是,对浓度为1质量%的盐酸进行电解时,电导率与氯浓度也大致处于比例关系。这些结果表示通过本实用新型的方法能够求出上述第三数值。
(实施例2)
实施例2中,对氯化钾水溶液(浓度:4.8质量%)进行电解,测定电导率和有效氯浓度。具体而言,首先向循环经路的一部分、即容器内配置5L氯化钾水溶液。并且,将氯化钾水溶液一边用泵进行循环一边进行电解,每隔特定时间采取水溶液,并测定电导率和有效氯浓度。将测定结果示于图8。
如图8所示那样,电导率与有效氯浓度大致处于比例关系。需要说明的是,对浓度为9.6质量%的氯化钾水溶液进行电解时,电导率与氯浓度也大致处于比例关系。这些结果表示通过本实用新型的方法能够求出上述第三数值。通过将图8所示的图用作标准曲线,能够由电导率求出有效氯浓度。
产业上的可利用性
本实用新型可用于杀菌水的制造装置。

Claims (10)

1.一种杀菌水的制造装置,其是制造包含次氯酸的杀菌水的装置,
所述制造装置包括:带有电解槽的电解装置、水溶液保持槽、流路和泵,
所述电解槽包括第一电极和第二电极,
所述水溶液保持槽是保持含有氯化物离子的水溶液的槽,
所述泵是用于在所述流路流通所述水溶液的泵,
所述流路包括所述水溶液从所述水溶液保持槽流向所述电解槽的第一流路以及所述水溶液从所述电解槽流出的第二流路。
2.根据权利要求1所述的杀菌水的制造装置,其中,所述电解槽包括:所述第一电极、所述第二电极、配置所述第一电极的第一槽、配置所述第二电极的第二槽、以及将所述第一槽与所述第二槽以能够通液的方式分隔开的隔膜,
所述电解装置包括使所述第一槽的上部与所述第二槽的上部连通的连通部,
利用所述水溶液的电解在所述第二槽内生成的气体通过所述连通部而在所述第二流路中流通。
3.根据权利要求2所述的杀菌水的制造装置,其中,所述第二流路将所述水溶液保持槽与所述电解槽进行连接,
所述第一流路、所述第一槽、所述第二流路和所述水溶液保持槽构成循环经路,
所述泵是使所述水溶液在所述循环经路内循环的泵。
4.根据权利要求3所述的杀菌水的制造装置,其中,所述第一电极为阳极,所述第二电极为阴极,
所述第一流路连接于所述第一槽,且不连接于所述第二槽,
所述第二槽内的所述水溶液从所述第一槽通过所述隔膜进行供给。
5.根据权利要求4所述的杀菌水的制造装置,其中,用于释放所述第二槽内的所述水溶液的释放经路连接于所述第二槽。
6.根据权利要求5所述的杀菌水的制造装置,其还包括:用于将从所述释放经路释放出的所述水溶液与其它液体混合的混合部。
7.根据权利要求2所述的杀菌水的制造装置,其中,所述隔膜不是离子交换膜。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的杀菌水的制造装置,其包括:测定与所述水溶液的电导率对应的数值的至少1个测定器。
9.根据权利要求8所述的杀菌水的制造装置,其包括:基于所述数值来计算在所述电解槽内被电解的所述水溶液的杀菌力的控制器。
10.根据权利要求9所述的杀菌水的制造装置,其中,所述至少1个测定器包括:设置于所述第二流路的第一测定器、以及设置于所述第一流路的第二测定器。
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