JP2001252663A

JP2001252663A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP2001252663A
Application number: JP2000068998A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Hoshino; 政陽星野; Makoto Saruhashi; 誠猿橋; Masatomi Sasaki; 正富佐々木
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2001-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成であって、小型化が可能であり、か
つ電解効率の高い電解水生成装置を提供する。【解決手段】本発明の電解水生成装置は、ドリップ式の
電解水生成装置であり、電解水を生成する装置本体と、
生成された電解水を収納し、装置本体に対して着脱自在
の容器とで構成されている。装置本体は、基台と、ケー
ス本体と、被電解水を貯留する貯留部と、被電解水を電
気分解して電解水とする電解部とを有している。電解部
は、貯留部の下方に設置された電解槽と、電解槽内に対
向して配置された一対の電極板４２、４３よりなる電極
対と、電極対への通電回路とで構成されている。電極板
４２および４３の対向する面のうちの電解槽内に露出し
ている部分（露出面）４２１および４３１が電極として
作用し得る部分（面）であり、電極板４２の露出面４２
１と電極板４３の露出面４３１との間の距離（電極間距
離）ｄは、１．５〜５ｍｍとされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば消毒、殺菌
（除菌）、アストリンゼント等に用いる電解水を生成す
る電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、農業、食品等の分野において、
電気分解により生成される電解水が有用であることが、
一般に知られている。

【０００３】特に、近年では、電解水の抗菌スペクトル
の広さおよびその優れた安全性により、医療の分野にお
ける利用、例えば、アトピー、あせも、にきび、赤ちゃ
んのおむつかぶれ等の肌荒れを有する人のスキンケアを
目的とした皮膚面の洗浄、消毒・除菌、また、患部、切
開部、体内留置カテーテルの経皮開口部等の消毒・除菌
に使用することが検討されている。

【０００４】通常、電解酸性水は、電気伝導度を上げる
ために、溶解によりイオンが生じる溶質、例えば塩化ナ
トリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、炭酸カル
シウム等を添加し、ｐＨ調整剤を添加した水（被電解
水）を、電気分解することによって得られる。

【０００５】電解水は、その用途範囲の広さゆえ、一般
家庭にも普及しつつあるが、従来の電解水生成装置に
は、水道水配管と連結する、据え置き型のような大型の
ものが多く、また、小型タイプと言われている装置であ
っても電解機構と噴射機構とが一体となっている比較的
大きいものが多い。

【０００６】また、電解水貯留容器と電解機構とが分離
可能であっても（特開平１１−１０１５９号）、携帯に
適するほどの小型のものはなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡易
な構成であって、小型化が可能であり、かつ電解効率の
高い電解水生成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１２）の本発明により達成される。

【０００９】（１）被電解水を貯留する貯留部と、前
記貯留部より下方に設けられ、電解槽内に少なくとも一
対の電極を備えた電解部とを有し、前記貯留部に貯留さ
れた被電解水を落差により前記電極間を通過させ、電気
分解して電解水を生成する電解水生成装置であって、前
記一対の電極間の距離が１．５〜５ｍｍであることを特
徴とする電解水生成装置。

【００１０】（２）前記一対の電極の対向する面のう
ちの前記電解槽内に露出している部分は、平面であり、
かつ、前記対向する面のうちの前記電解槽内に露出して
いる部分が互いに略平行である上記（１）に記載の電解
水生成装置。

【００１１】（３）前記一対の電極の前記電解槽内に
露出している面の形状は、略四角形であり、その水平方
向の長さをａ、鉛直方向の長さをｂとしたとき、ａ＞ｂ
の関係を満たす上記（１）または（２）に記載の電解水
生成装置。

【００１２】（４）前記ａと前記ｂとの比ａ／ｂは、
１．０１〜３０である上記（３）に記載の電解水生成装
置。

【００１３】（５）前記一対の電極の対向する面のう
ちの前記電解槽内に露出している部分の形状は、略長方
形であり、その短辺の方向が鉛直方向と略一致している
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の電解水生成
装置。

【００１４】（６）前記一対の電極は、チタン製であ
る上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の電解水生
成装置。

【００１５】（７）前記一対の電極の表面には、貴金
属メッキが施されている上記（１）ないし（６）のいず
れかに記載の電解水生成装置。

【００１６】（８）前記電解水の流路を開閉する開閉
手段を有する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載
の電解水生成装置。

【００１７】（９）前記電解水を収納する容器が着脱
自在に装填される容器装填部を有する上記（１）ないし
（８）のいずれかに記載の電解水生成装置。

【００１８】（１０）前記容器は、該容器内に収納さ
れた電解水を噴射するノズルを有する上記（９）に記載
の電解水生成装置。

【００１９】（１１）前記電解水のｐＨが３〜７であ
る上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の電解水
生成装置。

【００２０】（１２）前記電解水の有効塩素濃度が１
〜２００ｐｐｍである上記（１）ないし（１１）のいず
れかに記載の電解水生成装置。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電解水生成装置を
添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明す
る。

【００２２】図１は、本発明の電解水生成装置の実施形
態を示す正面図（一部断面を示す）、図２は、図１中の
Ａ−Ａ線での断面図、図３は、図１に示す電解水生成装
置の一対の電極板の構成例を示す斜視図、図４は、図１
に示す電解水生成装置の電解水を収納する容器の構成例
を示す正面図、図５は、図１に示す電解水生成装置の回
路構成例を示すブロック図である。なお、説明の都合
上、図１〜図４の上側を「上端」、下側を「下端」と言
う。

【００２３】図１および図２に示す電解水生成装置１
は、貯留部に貯留された被電解水を落差により電解部の
電極間を通過させ、電気分解して電解水を生成するドリ
ップ式の電解水生成装置である。

【００２４】図１、図２および図４に示すように、電解
水生成装置１は、電解水を生成する装置本体１０と、生
成された電解水を収納し、装置本体１０に対して着脱自
在の容器７とで構成されている。

【００２５】装置本体１０は、基台５と、ケース本体２
と、被電解水を貯留する貯留部３と、被電解水を電解
（電気分解）して電解水とする電解部４とを有してい
る。以下、これらについて説明する。

【００２６】ケース本体２は、基台５上に設置されてお
り、このケース本体２の下部には、容器７の容器本体７
１が着脱自在に装填される容器装填部１２が設けられて
いる。この容器装填部１２は、両側部に形成されている
一対の側壁２１、２２と、後壁２３と、上壁２４と、基
台５とで構成されている。

【００２７】また、ケース本体２の上部には、貯留部３
が設置されている。貯留部３は、ケース本体２および後
述する電解槽４１に対して着脱自在の容器３１と、突起
３２１が形成された蓋３２とで構成されている。

【００２８】容器３１の下端には、貯留されている被電
解水を排出する長方形の開口３１１が形成されている。

【００２９】この容器３１は、軟質なもの（軟質系容
器）でも、硬質なもの（硬質系容器）でもよい。

【００３０】容器３１が軟質系容器の場合、その構成材
料としては、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、スチレン
ブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム等の各種ゴ
ム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレ
フィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
ブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、
ポリウレタン、ポリアミド、シリコーン、ポリエステル
エラストマー、ポリアミドエラストマー、スチレン−ブ
タジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性エラストマ
ー、ナイロン、アルミシート等が挙げられ、これらのう
ちの１種または２種以上を混合して用いることができ
る。

【００３１】また、容器３１が硬質系容器の場合、その
構成材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げ
られ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用
いることができる。

【００３２】蓋３２の構成材料は、特に限定されず、例
えば、前述した容器３１と同様のものが挙げられる。

【００３３】容器３１の容量は、特に限定されないが、
装置の小型化を考慮して、１０〜３００ml程度が好まし
く、１０〜１５０ml程度がより好ましく、３０〜１００
ml程度がさらに好ましい。

【００３４】この容器３１の内部には、所定量の被電解
水が貯留される。被電解水は、所定の塩（塩化物）を含
む水である。

【００３５】前記塩化物としては、例えば、塩化ナトリ
ウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化マグネシウ
ム等が挙げられ、これらのうちでは、塩化ナトリウムが
好ましい。

【００３６】また、被電解水中には、少なくとも１種の
ｐＨ調整剤が含まれているのが好ましい。ｐＨ調整剤を
含有させることにより、装置の構造が簡易である無隔膜
電極（無隔膜電解槽）を用いて生成される電解水のｐＨ
を好ましい値に調整することができる。

【００３７】上記ｐＨ調整剤は、例えば、塩酸、コハク
酸、酢酸、酒石酸、クエン酸、trans-アコニチン酸、フ
タル酸水素カリウム、マレイン酸水素ナトリウム等の
酸、これらの酸と水酸化ナトリウムとの混合物、また、
クエン酸とクエン酸ナトリウム、酢酸と酢酸ナトリウム
等の有機酸と同有機酸のナトリウム塩との混合物等が挙
げられる。これらのうちでは、電気分解により生成され
た有効塩素の時間経過による活性低下の程度が低いコハ
ク酸と酢酸が好ましい。

【００３８】また、被電解水には、必要に応じ、種々の
添加剤、例えばｐＨ調整用の緩衝剤、リン酸塩、炭酸塩
等が含まれていてもよい。以下、被電解水を塩化ナトリ
ウム水溶液で代表的に説明する。

【００３９】ケース本体２の内部であって、貯留部３の
下方には、電解部４が設置されている。

【００４０】電解部４は、貯留部３の下方に設置された
電解槽４１と、電解槽４１内に対向して配置された一対
の板状の電極、すなわち電極板（陽極）４２および電極
板（陰極）４３よりなる電極対と、図５に示す電極対へ
の通電回路４４とで構成されている。

【００４１】電解槽４１は、電極板４２と電極板４３と
の間に隔膜を有さない無隔膜電解槽である。これによ
り、隔膜を有する電解槽を用いる場合に比べ、装置の構
成をより簡素化することができるとともに、アルカリ性
廃液が生じないため、より少ない量の被電解水で必要量
の電解水を生成することができるという利点がある。な
お、本発明では、隔膜を有する電解槽を用いてもよいこ
とは、言うまでもない。

【００４２】電解槽４１の下部には、生成された電解水
を排出する排出部４１１が形成されている。また、電解
槽４１の上部には、前記容器３１の下部が嵌入してい
る。

【００４３】この電解槽４１の構成材料としては、例え
ば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、硬
質塩化ビニル等の硬質系材料等が挙げられる。

【００４４】電極板４２および４３は、それぞれ、対向
する面の裏側の面が電解槽４１の内面に密着するよう
に、その電解槽４１内に設置されている。これら電極板
４２および４３は、それぞれ、その端子部４２２の基端
部および端子部４３２の基端部において、電解槽４１
に、例えば、接着剤で固定（接着）されている。

【００４５】電極板４２および４３の構成材料は、特に
限定されず、例えば、銅、チタン（Ｔｉ）、ステンレス
鋼等が挙げられるが、これらのうちでは、チタンが好ま
しい。

【００４６】また、電極板４２および４３の表面には、
例えば、金、白金のような貴金属メッキが施されている
のが好ましい。

【００４７】このような電極板４２および４３を用いる
ことにより、電解効率が向上し、また、耐久性に優れ
る。

【００４８】図３に示すように、電極板４２と電極板４
３とは、同一の形状、同一の寸法であって、図３中の上
下方向が互いに逆になっている。

【００４９】電極板４２および４３の対向する面および
その裏側の面は、すべて平面である。

【００５０】電極板４２および４３の対向する面のうち
の電解槽４１内に露出している部分（露出面）４２１お
よび４３１が電極として作用し得る部分（面）であり、
これら露出面４２１および４３１の形状は、それぞれ長
方形である。

【００５１】これら電極板４２および４３は、その露出
面４２１および４３１が互いに平行であって、かつ、短
辺４２３および４３３の方向が鉛直方向（重力の方向）
と一致するように設置されている。

【００５２】電極板４２の露出面４２１と電極板４３の
露出面４３１との間の距離（電極間距離）ｄは、１．５
〜５ｍｍ程度であり、１．５〜２．９ｍｍ程度であるの
が好ましく、１．７〜２．３ｍｍ程度であるのがより好
ましい。

【００５３】前記電極間距離ｄが１．５ｍｍ未満である
と、電極板４３側で発生する水素ガス（気泡）により電
極板４２、４３の有効な面積が減少するとともに、電極
板４２と電極板４３との間の水素ガスの比率が増大し、
これにより生成される電解水の有効塩素濃度が低下する
（電解効率が低下する）。

【００５４】また、前記電極間距離ｄが５ｍｍを超える
と、電気抵抗が高くなり、これにより電気分解に必要な
電力（消費電力）が増大し、また、生成される電解水の
有効塩素濃度が低下する（電解効率が低下する）。

【００５５】また、電極板４２の露出面４２１および電
極板４３の露出面４３１の水平方向（重力の方向に対し
て垂直な方向）の長さをａ、鉛直方向の長さをｂとした
とき、ａ＞ｂの関係を満たすのが好ましい。そして、ａ
とｂとの比ａ／ｂは、１．０１〜３０程度であるのが好
ましく、１．１〜１０程度であるのがより好ましい。
ａ、ｂを前記のように設定することにより、発生した水
素ガスが電極板４２と電極板４３との間からその上方に
抜けるまでの平均時間が減少し、電極板４２と電極板４
３との間の水素ガスの比率が減少し、これにより生成さ
れる電解水の有効塩素濃度が向上する（電解効率が向上
する）。

【００５６】また、ケース本体２の上壁２４には、ノズ
ル１１が設置されている。このノズル１１は、電解槽４
１の排出部４１１の下方に配置され、その上端部は、ケ
ース本体２の内部に位置し、下端部は、上壁２４から下
方に突出している。

【００５７】前記電解槽４１の排出部４１１には、チュ
ーブ９の上端部が接続され、ノズル１１の上端部には、
チューブ９の下端部が接続されている。チューブ９は、
可撓性を有しており、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエ
ステル、シリコーンゴム、ポリウレタン等の高分子材料
で構成されている。

【００５８】この電解水生成装置１では、例えば、前記
ノズル１１の内径を変えることにより、生成される電解
水の流量を調整（設定）する。

【００５９】前記流量は、特に限定されないが、２〜３
００ｍｌ／分程度が好ましく、１０〜１５０ｍｌ／分程
度がより好ましい。

【００６０】また、ケース本体２の内部には、チューブ
９の内腔（流路）、すなわち電解水の流路を開閉する開
閉手段６が設けられている。

【００６１】開閉手段６は、ソレノイド６１と、棒状の
クランプ部材６２と、図示しない突部と、クランプ部材
６２を回動（回転）自在に支持する支持部６３とで構成
されており、チューブ９は、クランプ部材６２の図２中
左側の端部６２１と、図示しない突部との間に位置して
いる。

【００６２】前記クランプ部材６２は、その中心を回動
中心として、支持部６３の軸６３１に対して回動自在に
設置されている。クランプ部材６２の図２中右側の端部
６２２は、ソレノイド６１のプランジャ６１１の先端部
に連結されている。一方、クランプ部材６２の図２中左
側の端部６２１と、図示しない突部とで、チューブ９の
途中を挟み付け、チューブ９の内腔を閉塞（閉鎖）して
いる。

【００６３】ソレノイド６１に通電されていないとき
は、プランジャ６１１が収縮し、クランプ部材６２の端
部６２１と突部とでチューブ９が挟み付けられ、これに
よりチューブ９の内腔が閉塞している。

【００６４】そして、ソレノイド６１に通電されると、
プランジャ６１１が伸張し、クランプ部材６２が、その
端部６２１が突部（チューブ９）から離間する方向に回
転し、チューブ９の内腔が開通（開放）する。

【００６５】なお、開閉手段６は、前記の構成のものに
限定されず、例えば、活栓式、カム式、ローラークレン
メ式等の各種手動バルブ（手動式バルブ）や、電磁バル
ブ等の各種電動バルブ（電動式バルブ）等を用いること
ができる。手動バルブと電動バルブとでは、操作が容易
であるという観点から電動バルブが好ましい。また、電
動バルブを用いることにより、後述するように、電極板
４２、電極板４３間への通電／通電停止とバルブの開閉
（チューブ９の内腔の開閉）とを連動させることがで
き、これにより、バルブ開放状態のままで、容器３１に
被電解水を流水してしまい、その電解水が電気分解され
ずに容器本体７１内に落下してしまうのを回避すること
ができる。

【００６６】図５に示すように、通電回路（給電手段）
４４は、電源（直流電源）４４１と、電極対へ供給する
電流を制御する電流制御回路４４２と、スイッチ４４３
とで構成されている。電源４４１のプラス端子は、電流
制御回路４４２を介して電極板４２の端子部４２２へ接
続され、電源４４１のマイナス端子は、電極板４３の端
子部４３２へ接続されている。

【００６７】スイッチ４４３がオフしているときは、電
極対への通電はなされない。また、スイッチ４４３がオ
ンすると、電流制御回路４４２が作動し、電極対へ所定
の電流（電力）が供給される。

【００６８】また、通電回路４４は、前述したソレノイ
ド６１への通電回路としても機能している。すなわち、
電源４４１のプラス端子は、電流制御回路４４２を介し
てソレノイド６１のコイルの一端側へ接続され、電源４
４１のマイナス端子は、ソレノイド６１のコイルの他端
側へ接続されている。

【００６９】従って、電極板４２、電極板４３間に通電
がなされたときには、同時に電流制御回路４４２を介し
てソレノイド６１への通電がなされてプランジャ６１１
が伸張し、クランプ部材６２が、その端部６２１が突部
（チューブ９）から離間する方向に回転し、チューブ９
の内腔が開通し、電極板４２、電極板４３間に通電がな
されないときには、ソレノイド６１への通電もなされ
ず、チューブ９の内腔は閉塞している。

【００７０】なお、電流制御回路４４２に代わり、また
は、電流制御回路４４２と併用して、例えば、電源制御
回路や電圧制御回路等を用いることもできる。

【００７１】また、電流制御回路、電圧制御回路、電源
制御回路は、例えば、電極対側と、ソレノイド６１側と
を独立して制御し得る機能を持つものでもよい。

【００７２】また、この電解水生成装置１は、電解電圧
（電極板４２、電極板４３間の電圧）を検出する図示し
ない検出部を有している。

【００７３】この検出部は、前記電解電圧を検出し、そ
の検出値が予め設定されているしきい値を超えると、電
流制御回路４４２の作動を停止させる信号（停止信号）
を電流制御回路４４２へ送出するように構成されてい
る。

【００７４】なお前記電流制御回路４４２および検出部
により、ソレノイド６１および電極板４２、電極板４３
間への通電を自動的に停止する停止手段が構成される。

【００７５】前記電解部４では、電極板４２、電極板４
３間に通電がなされ、この状態で、貯留部３の容器３１
から送液されてきた被電解水が電解槽４１、すなわち電
極板４２と電極板４３との間を通過すると、被電解水は
電気分解され、下記式で示す反応により、電極板（陽
極）４２側に次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）が生成され、電極
板（陰極）４３側に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と水
素ガス（Ｈ₂）とが生成され、これらを含む電解水が得
られる。

【００７６】

【化１】

【００７７】

【化２】

【００７８】生成される電解水は、２５℃において、そ
のｐＨが３〜７程度であるのが好ましく、４〜６．５程
度であるのがより好ましく、４．５〜５．５程度である
のが特に好ましい。図６は、電解水中に含まれる有効塩
素、すなわち次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）、次亜塩素酸イオ
ン（ＯＣｌ^-）、塩素分子（Ｃｌ₂）の存在比率のｐＨに
対する変化を示している。図６に示すように、ｐＨが小
さ過ぎると、電解水中の塩素分子の存在比率が高くなる
傾向を示し、有効塩素量が不安定になり、逆に、ｐＨが
大き過ぎると、電解水中の次亜塩素酸イオンの存在比率
が高くなる傾向を示し、いずれの場合にも、消毒・除菌
効果（特に蛋白存在下での殺菌効果）が低下する。従っ
て、電解水のｐＨは、上記範囲が好ましい。

【００７９】また、生成される電解水は、その有効塩素
濃度が１〜２００ｐｐｍ程度であるのが好ましく、３０
〜１００ｐｐｍ程度であるのがより好ましく、５０〜８
０ｐｐｍ程度であるのが特に好ましい。有効塩素濃度が
低過ぎると、消毒・除菌効果（特に蛋白存在下での殺菌
効果）が十分に発揮されず、また、有効塩素濃度が高過
ぎると、人体に対し使用する場合に、安全性が低下す
る。従って、用途が人体に対するものでない場合には、
有効塩素濃度は２００ｐｐｍを超えるものであってもよ
い。

【００８０】また、電解水の温度は、０〜６０℃程度が
好ましく、５〜５０℃程度がより好ましく、１０〜４０
℃程度がさらに好ましい。電解水の温度が前記範囲内で
あると、水分の凍結現象が起きるのをより確実に防止す
ることができ、また、使用の際の火傷をより確実に防止
することができる。

【００８１】図１および図４に示すように、容器７は、
容器本体７１と、容器本体７１に着脱自在に装着される
スプレーノズル（噴射装置）７２とで構成されている。

【００８２】容器本体７１の上部には、外周部に螺子が
形成された取付部７１１が形成されている。

【００８３】この容器本体７１の容量は、特に限定され
ないが、１０〜１５０ml程度が好ましく、３０〜１００
ml程度がより好ましい。容器本体７１の容量を前記のよ
うに設定することにより、携帯性を良くしつつ、電解水
の収納可能な量を十分に確保することができる。

【００８４】容器本体７１の構成材料としては、例え
ば、前述した容器３１と同様のものが挙げられる。

【００８５】スプレーノズル７２は、容器本体７１の蓋
としての機能と、容器本体７１内に収納されている電解
水を噴射（吐出）する噴射装置としての機能とを有して
いる。すなわち、スプレーノズル７２は、図示しないポ
ンプ機構（手動式ポンプ）と、ノズル７２１が設けら
れ、前記ポンプ機構を作動させる押圧操作部７２２と、
内周部に前記容器本体７１の取付部７１１に螺合し得る
螺子が形成された取付部７２３と、パイプ７２４とで構
成されている。

【００８６】スプレーノズル７２の取付部７２３を容器
本体７１の取付部７１１に螺合させて、そのスプレーノ
ズル７２を容器本体７１に装着し、押圧操作部７２２を
押圧操作すると、その駆動力でポンプ機構が作動し、こ
れにより、容器本体７１内に収納されている電解水がパ
イプ７２４を経てノズル７２１から噴射（吐出）され
る。

【００８７】また、ケース本体２の図１中左側の側部に
は、前記スプレーノズル７２を着脱自在に保持するホル
ダー８が形成されている。ホルダー８には、スプレーノ
ズル７２のパイプ７２４が挿入される孔部（貫通孔）８
１が形成されている。

【００８８】なお、噴射装置は、前記スプレーノズル７
２に限定されず、例えば、シリンダー内のピストン運動
を利用したピストン式の装置や、押し子を押して容器本
体７１を加圧することによりその容器本体７１内の電解
水を噴射する方式の装置等が挙げられる。これらのうち
では、後者の方式の装置が簡便であり、好ましい。

【００８９】また、ノズル７２１の形態（噴射形態）
は、特に限定されず、例えば、電解水を１本または複数
本の線状に（ジェットとして）噴出する形態、電解水を
シャワー状に噴出する形態、電解水を霧状に噴霧する形
態等が挙げられる。

【００９０】次に、電解水生成装置１の作用を説明す
る。まず、図１および図２に示すように、装置本体１０
の容器装填部１２に容器本体７１を装填する。この場
合、上側から見たとき（鉛直方向から見たとき）、ノズ
ル１１が容器本体７１の開口７１２内に位置するよう
に、その容器本体７１を配置する。

【００９１】また、貯留部３の蓋３２の突起３２１に指
を掛けて、その蓋３２を容器３１から取り外し、容器３
１内に被電解水を所定量貯留し、再び、蓋３２を容器３
１に装着する。

【００９２】次に、スイッチ４４３をオンする。これに
より、電流制御回路４４２が作動し、電極板４２、電極
板４３間に通電がなされ、同時にソレノイド６１への通
電がなされてプランジャ６１１が伸張し、クランプ部材
６２が、その端部６２１が突部（チューブ９）から離間
する方向に回転し、チューブ９の内腔が開通する。

【００９３】チューブ９の内腔が開通すると、貯留部３
の容器３１内に貯留されている被電解水は、落差（重
力）により、開口３１１から電解槽４１内へ送液され
（流下し）、電極板４２と電極板４３との間を通過す
る。

【００９４】容器３１から送液されてきた被電解水が電
解槽４１の電極板４２と電極板４３との間を通過する
と、前述したように被電解水は電気分解され、電解水が
生成される。

【００９５】生成された電解水は、電解槽４１の排出部
４１１から排出され、チューブ９内を通り、ノズル１１
から容器本体７１内に落下する。

【００９６】スイッチ４４３をオフすると、電流制御回
路４４２がその作動を停止し、電極板４２、電極板４３
間に通電されなくなり、同時にソレノイド６１への通電
もされなくなり、プランジャ６１１が収縮し、クランプ
部材６２が、その端部６２１が突部（チューブ９）に接
近する方向に回転し、端部６２１と突部とでチューブ９
が挟み付けられ、これによりチューブ９の内腔が閉塞す
る。このようにして、容器本体７１内に所定量の電解水
が収納される。

【００９７】また、操作者がスイッチ４４３をオフする
操作を行わない場合、容器３１内に貯留されていた被電
解水がすべて電極板４２と電極板４３との間を通過し、
電気分解されると、電極間の電気抵抗が高くなり電解電
圧（電極板４２、電極板４３間の電圧）が急激に上昇す
る。

【００９８】図示しない検出部では、前記電解電圧が検
出され、その検出値が予め設定されているしきい値を超
えると、電流制御回路４４２の作動を停止させる信号
（停止信号）が、検出部から電流制御回路４４２へ送出
される。

【００９９】電流制御回路４４２は、前記停止信号が入
力されると、その作動を停止する。すなわち、前述した
ように、電極板４２、電極板４３間への通電が停止さ
れ、同時にソレノイド６１への通電も停止され、クラン
プ部材６２の端部６２１と突部とでチューブ９が挟み付
けられ、そのチューブ９の内腔が閉塞する。

【０１００】このように、操作者がスイッチ４４３をオ
フする操作を行わなくても、電解水の生成が完了する
と、自動的にスイッチ４４３がオフし、初期状態に戻
る。

【０１０１】なお、停止手段は、前記の構成のものに限
定されず、例えば、スイッチ４４３がオンしてから所定
時間後にそのスイッチ４４３がオフするように構成され
ていてもよい。また、前記所定時間を任意の値に設定
（調整）し得るように構成されていてもよい。

【０１０２】次に、電解水の収納された前記容器本体７
１を容器装填部１２から取り外し、スプレーノズル７２
をホルダー８から取り外し、図４に示すように、そのス
プレーノズル７２を容器本体７１に装着する。

【０１０３】これにより電解水の収納された容器７が得
られ、この容器７を用いて電解水を任意の部位（部分）
に供給する（吹き付ける）ことができる。

【０１０４】例えば、消毒・除菌を行う場合には、容器
７を手で把持し、スプレーノズル７２のノズル７２１を
目標（目標部位）に向け、指で押圧操作部７２２を押圧
操作する。これにより、容器本体７１内に収納されてい
る電解水が、パイプ７２４を経てノズル７２１から噴射
（吐出）される。

【０１０５】前記噴射された電解水の噴流は、消毒・除
菌の対象物（例えば生体の表面）に衝突し、消毒・除菌
を行う。

【０１０６】以上説明したように、この電解水生成装置
１は、被電解水を落差により電解部４の電極板４２と電
極板４３との間を通過させ、電気分解して電解水を生成
するドリップ式の電解水生成装置であるので、構成が簡
易であり、また、小型化に有利である。

【０１０７】特に、被電解水の貯留された容器に電解用
電極を浸漬するバッチ式の電解水生成装置（例えば、特
開平１１−１０１５９号）に比べ、電解効率が高く、短
時間で電解水を生成することができる。

【０１０８】また、バッチ式の電解水生成装置では、一
定時間（容器内に貯留された被電解水の量に応じた時
間）経過しないと電解水を生成することができないが、
電解水生成装置１では、電解水が連続的に生成されるの
で、電解水が必要量生成された時点でその電解水を使用
することができる。

【０１０９】また、バッチ式の電解水生成装置の容器
は、比較的大きく、携帯に適さないが、電解水生成装置
１では、容器７が着脱自在であり、その容量も比較的少
なく、小型、軽量であるので、携帯に適する。

【０１１０】すなわち、必要量だけの電解水が収納され
た容器７を、例えば、衣類のポケットやバッグ（カバ
ン）等に入れて、仕事、家事、外出等の日常生活を不自
由なく送ることができる。

【０１１１】例えば、患者が電解水が収納された容器７
を携帯し、患者自身の患部（例えば、アトピー等）や留
置カテーテルの経皮開口部等を定期的に消毒・除菌する
のに適している。

【０１１２】また、容器７が着脱自在であるので、電解
水の噴出（目的部位への供給）の操作を極めて容易に行
うことができる。

【０１１３】また、容器７は、スプレーノズル７２を有
しているので、必要なときに、容易かつ迅速に電解水を
噴出させることができ、非常に便利である。

【０１１４】ここで、被電解水を電解部へ送液する手段
（例えば、ポンプ等）を備えた電解水生成装置の場合に
は、電極間の水素ガス（気泡）の抜ける方向と送液方向
とが同じである。すなわち、電極間の水素ガスは、ポン
プの動力により、生成された電解水とともにその電解水
と同じ方向に送られるので、水素ガスの影響は、ほとん
ど問題とならないが、ドリップ式の電解水生成装置の場
合には、電解水は電極間を下方へ流れ、水素ガスは前記
電解水の流れに反し上方に抜けるので、水素ガスの抜け
性が重要である。

【０１１５】この電解水生成装置１によれば、前記水素
ガスの抜け性を向上させることができる。

【０１１６】すなわち、この電解水生成装置１では、電
極間距離ｄが前述した値に設定されているので、電解水
生成時における電極板４２と電極板４３との間の水素ガ
スの比率を小さくすることができ、これにより電解効率
が高くなり、また、消費電力を低くすることができる。

【０１１７】また、電極間距離ｄを前述した値に設定
し、かつ、ａ＞ｂとすることにより、電解水生成時にお
ける電極板４２と電極板４３との間の水素ガスの比率を
さらに小さくすることができ、これにより電解効率がさ
らに向上する。

【０１１８】以上、本発明の電解水生成装置を図示の実
施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定さ
れるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する
任意の構成のものに置換することができる。

【０１１９】また、本発明の電解水生成装置は、生体、
特に、患部やＣＡＰＤ等における留置カテーテルの経皮
開口部、各種医療器具等の消毒、殺菌（除菌）に用いる
場合の他、例えば、手指、皮膚、口腔内、傷口（創傷
部）、人工肛門の出口部等の洗浄、消毒や、日常の手洗
い、美容（アストリンゼント等）等に適用することもで
きる。また、利用分野は、医療用に限らず、例えば、食
品用、農業用、工業用、家庭用等、あらゆる分野、場所
および対象物に利用することができる。

【０１２０】

【実施例】１．電解水生成装置の条件（実施例１〜４、
比較例１および２）図１〜図５に示す構成の電解水生成装置を製造した。こ
の電解水生成装置における電極間距離ｄを表１に示すよ
うに設定した（実施例１〜４、比較例１および２）。

【０１２１】電極板は、チタンに白金をメッキしたもの
であり、その水平方向の長さａは、４．６ｃｍ、鉛直方
向の長さｂは、２．０ｃｍ、電極面積（ａ×ｂ）は、
９．２ｃｍ²であった。

【０１２２】被電解水として、塩化ナトリウム濃度０．
９％ｗ／ｖ、コハク酸濃度０．０１％ｗ／ｖの水溶液を
用い、電解電流４４０ｍＡ、流量１２０ｍｌ／分で電気
分解を行って、電解水を生成した。

【０１２３】なお、図１〜図５に示す電解水生成装置で
は、貯留部３内の被電解水の残留量に依存してノズル１
１から落下する電解水の量が変動するため、前記流量
は、下記（１）式より算出した値である。

【０１２４】流量（ｍｌ／秒）＝貯留部に入れた被電解水の量（ｍｌ）／ドリップに要した時間（秒）・・・（１）

【０１２５】２．測定実施例１〜４、比較例１および２について、電極間抵抗
（電解槽抵抗）と、生成された電解水中の有効塩素濃度
とをそれぞれ測定した。この結果を下記表１に示す。

【０１２６】なお、有効塩素濃度の測定方法は、下記の
通りである。＜有効塩素の測定方法＞有効塩素濃度の測定には、ヨウ
素法を用いた。すなわち、試料３０ｍｌをフラスコに取
り、これにＲＯ水を加えて３００ｍｌにし、さらに、
７．５％ヨウ化カリウム溶液を１０ｍｌ、５０％酢酸を
５ｍｌ加え、５分間冷蔵庫で静置し、この後、０．０１
Ｎチオ硫酸ナトリウム溶液（力価ｆ＝０．９９９）で滴
定し、溶液の黄色が薄くなってからでんぷん溶液を３ｍ
ｌ加え、ヨウ素でんぷんの青色が消えるまで滴定を行っ
た。有効塩素濃度は下記（２）式より算出した。

【０１２７】有効塩素濃度（ppm）＝０．３５４５×滴定量（ｍｌ）×ｆ×１０００／３０・・・（２）

【０１２８】

【表１】

【０１２９】表１に示すように、比較例２では、電極間
距離ｄが５ｍｍを超えているので、電極間抵抗が大き
く、また、電解水の有効塩素濃度が低い。すなわち、消
費電力が多く、また、電解効率が低い。

【０１３０】また、比較例１では、電極間距離ｄが１．
５ｍｍ未満であるので、電極間抵抗は小さいが、電極板
４２と電極板４３との間の水素ガスの比率が高く、この
ため電解水の有効塩素濃度が低い。すなわち、電解効率
が低い。

【０１３１】これに対し、実施例１〜４では、電極板４
２と電極板４３との間の水素ガスの比率が低く、このた
め電解水の有効塩素濃度が高く、また、電極間抵抗が小
さい。すなわち、電解効率が高く、消費電力が少ない。

【０１３２】３．電解水生成装置の条件（実施例５〜
７）図１〜図５に示す構成の電解水生成装置を製造した。

【０１３３】実施例５における電極板は、チタンに白金
をメッキしたものであり、その水平方向の長さａは、５
ｃｍ、鉛直方向の長さｂは、０．８ｃｍ、電極面積（ａ
×ｂ）は、４ｃｍ²であった。

【０１３４】実施例６における電極板は、その水平方向
の長さａが３．２ｃｍ、鉛直方向の長さｂが１．２５ｃ
ｍである他は、実施例５と同様とした。

【０１３５】実施例７における電極板は、その水平方向
の長さａが２．０ｃｍ、鉛直方向の長さｂが２．０ｃｍ
である他は、実施例５と同様とした。また、電極間距離
ｄは、実施例５〜７のいずれも２．０ｍｍであった。

【０１３６】被電解水として、塩化ナトリウム濃度０．
９％ｗ／ｖ、コハク酸濃度０．０１％ｗ／ｖの水溶液を
用い、電解電流２００ｍＡ、流量５０ｍｌ／分で電気分
解を行って、電解水を生成した。なお、前記流量は、前
記（１）式より算出した値である。

【０１３７】４．測定実施例５〜７について、生成された電解水中の有効塩素
濃度をそれぞれ測定した。この結果を下記表２に示す。
なお、有効塩素濃度の測定方法は、前記と同様である。

【０１３８】

【表２】

【０１３９】表２に示すように、ａ＞ｂとすることによ
り、発生した水素ガスが電極板４２と電極板４３との間
からその上方に抜けるまでの平均時間が減少し、電極板
４２と電極板４３との間の水素ガスの比率が低くなり、
これにより電解水の有効塩素濃度が向上、すなわち電解
効率が向上することが確認された。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電解水生
成装置によれば、バッチ式の電解水生成装置や、被電解
水を電解部へ送液する手段（例えば、ポンプ等）を備え
た電解水生成装置に比べ、構成が簡易であり、また、小
型化に有利である。

【０１４１】特に、一対の電極間の距離が前述した値に
設定されているので、電解水生成時における電極間の水
素ガス（気泡）の比率を小さくすることができ、これに
より電解効率が高くなり、また、消費電力を低くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解水生成装置の実施形態を示す正面
図（一部断面を示す）である。

【図２】図１中のＡ−Ａ線での断面図である。

【図３】図１に示す電解水生成装置の一対の電極板の構
成例を示す斜視図である。

【図４】図１に示す電解水生成装置の電解水を収納する
容器の構成例を示す正面図である。

【図５】図１に示す電解水生成装置の回路構成例を示す
ブロック図である。

【図６】電解水のｐＨと電解水中の各成分の存在比率と
の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１電解水生成装置１０装置本体２ケース本体２１、２２側壁２３後壁２４上壁３貯留部３１容器３１１開口３２蓋３２１突起４電解部４１電解槽４１１排出部４２電極板（陽極）４２１露出面４２２端子部４２３短辺４３電極板（陰極）４３１露出面４３２端子部４３３短辺４４通電回路４４１電源４４２電流制御回路４４３スイッチ５基台６開閉手段６１ソレノイド６１１プランジャ６２クランプ部材６２１、６２２端部６３支持部６３１軸７容器７１容器本体７１１取付部７１２開口７２スプレーノズル７２１ノズル７２２押圧操作部７２３取付部７２４パイプ８ホルダー８１孔部９チューブ１１ノズル１２容器装填部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ２５Ｂ 9/00 Ａ (72)発明者佐々木正富神奈川県足柄上郡中井町井ノ口1500番地テルモ株式会社内Ｆターム(参考） 4D061 DA03 DB07 EA02 EB14 EB19 EB28 EB30 EB31 EB33 EB37 EB38 EB39 ED12 ED13 GA14 GB11 GC12 GC18 4K021 AA01 AB01 AB07 BA03 BA17 BA19 BB02 DA05 DA13 DC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被電解水を貯留する貯留部と、前記貯留
部より下方に設けられ、電解槽内に少なくとも一対の電
極を備えた電解部とを有し、前記貯留部に貯留された被電解水を落差により前記電極
間を通過させ、電気分解して電解水を生成する電解水生
成装置であって、前記一対の電極間の距離が１．５〜５ｍｍであることを
特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】前記一対の電極の対向する面のうちの前
記電解槽内に露出している部分は、平面であり、かつ、
前記対向する面のうちの前記電解槽内に露出している部
分が互いに略平行である請求項１に記載の電解水生成装
置。
【請求項３】前記一対の電極の前記電解槽内に露出し
ている面の形状は、略四角形であり、その水平方向の長
さをａ、鉛直方向の長さをｂとしたとき、ａ＞ｂの関係
を満たす請求項１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】前記ａと前記ｂとの比ａ／ｂは、１．０
１〜３０である請求項３に記載の電解水生成装置。
【請求項５】前記一対の電極の対向する面のうちの前
記電解槽内に露出している部分の形状は、略長方形であ
り、その短辺の方向が鉛直方向と略一致している請求項
１ないし４のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項６】前記一対の電極は、チタン製である請求
項１ないし５のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項７】前記一対の電極の表面には、貴金属メッ
キが施されている請求項１ないし６のいずれかに記載の
電解水生成装置。
【請求項８】前記電解水の流路を開閉する開閉手段を
有する請求項１ないし７のいずれかに記載の電解水生成
装置。
【請求項９】前記電解水を収納する容器が着脱自在に
装填される容器装填部を有する請求項１ないし８のいず
れかに記載の電解水生成装置。
【請求項１０】前記容器は、該容器内に収納された電
解水を噴射するノズルを有する請求項９に記載の電解水
生成装置。
【請求項１１】前記電解水のｐＨが３〜７である請求
項１ないし１０のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項１２】前記電解水の有効塩素濃度が１〜２０
０ｐｐｍである請求項１ないし１１のいずれかに記載の
電解水生成装置。