JP2004130266A

JP2004130266A - 次亜塩素酸生成噴霧器

Info

Publication number: JP2004130266A
Application number: JP2002299398A
Authority: JP
Inventors: Kiyoteru Osawa; 大沢　清輝; Noriyuki Kitaori; 北折　典之; Yuji Okauchi; 岡内　優司
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】電解効率が高く、使用を繰り返しても有効塩素濃度の変動の少ない電解水を噴霧できる、耐久性に優れた小型の携帯可能な次亜塩素酸生成噴霧器を提供する。
【解決手段】塩素化合物の溶液を収容する容器と、前記溶液を電気分解する電極と、電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧するための噴霧装置と、噴霧操作毎に電極への電圧の印加方向を変更する手段とを有する次亜塩素酸生成噴霧器。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩素化合物の溶液を電気分解し、生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を直ちに噴霧できるようにした次亜塩素酸生成噴霧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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知られている。特に、近年では、電解水の優れた殺菌、消毒作用に着目し、医療現場や家庭での利用、例えば患部、切開部、留置カテーテルの経皮開口部等の殺菌、消毒、あるいはキッチン用品、ベビー用品、家具等の家庭用品、トイレ、浴槽等の住居まわりの殺菌、消毒に使用することが検討されている。
【０００３】
このような電解水は、溶解によりイオンが生じる溶質、例えば塩化ナトリウム等を添加し、また必要に応じｐＨ調整のための酸を添加した水（被電解水）を、電気分解することによって得られる。電気分解は、陽極および陰極よりなる電極対を有する電解槽、またはさらに陽極と陰極の間に隔膜を配置した構成の電解槽を用いて行われる。
【０００４】
しかし、このような方法は装置が大がかりとなり、例えば、医療現場や家庭でより簡易に殺菌、消毒等を行うには難がある。このような背景から、携帯可能な小型の電解水噴霧器が提案されている（特許文献１〜３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−７９３９３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１９７８８９号公報
【特許文献３】
特開２００１−２７６８２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の噴霧装置では、電極に対する電圧の印加方向が同一であるため、使用を繰り返すうちに水中の成分、例えばカルシウム等が電極に付着し、電解効率を低下させ、噴霧される電解水中の有効塩素濃度が変動する。
【０００７】
本発明の課題は、電解効率が高く、使用を繰り返しても有効塩素濃度の変動の少ない電解水を噴霧できる、耐久性に優れた小型の携帯可能な次亜塩素酸生成噴霧器を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塩素化合物の溶液を収容する容器と、前記溶液を電気分解する電極と、電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧するための噴霧装置とを有する次亜塩素酸生成噴霧器であって、噴霧操作毎に電極への電圧の印加方向を変更する手段を備えた次亜塩素酸生成噴霧器に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１０】
図１は、噴霧装置としてトリガースプレーヤーを設けた本発明の次亜塩素酸生成噴霧器１の側部からの概略図であり、この次亜塩素酸生成噴霧器１は、液体容器２と噴霧装置であるトリガースプレーヤー３とからなっている。液体容器２は、内部に塩素化合物の溶液を収容している。
【００１１】
該噴霧器では、容器２とトリガースプレーヤー３との間の溶液の吸引経路がディップチューブ１１により形成され、且つ該ディップチューブ１１は溶液を電気分解する電極３０ａ、３０ｂを備えている。なお、管状体であるディップチューブ１１の先端は、先細形状となっていることが、液の逆流を抑制する点で、好ましい。また、電極が内挿されたディップチューブ１１は、部品交換の容易さを考慮して、電極と共に脱着可能に設置することができる。
【００１２】
図２は、トリガースプレーヤー３の要部Ｔを示す側部断面図である。便宜的に、図２では、電極への電圧の印加方向を変更する手段は省いてある。該トリガースプレイヤー３では、互いに連通する水平管路４及び垂直管路５が設けられると共に該水平管路４及び垂直管路５に液状物を供給するピストン・シリンダー機構１２が配設されたスプレイヤー本体６と、該スプレイヤー本体６に回動自在に装着されたトリガー７と、上記水平管路４の前方部に装着されたスピンエレメント８と、該スピンエレメント８の前方部に装着されたノズル部材９と、上記垂直管路５に装着されたインテイク１０と、該インテイク１０に装着されたチューブ１１とを備え、且つ上記スプレイヤー本体６及び上記インテイク１０が、上記容器本体２内に外気を導入する外気導入孔６ａ及び１０ａを有している。
【００１３】
上記スプレー容器１を更に詳説すると、上記スプレイヤー本体６の前方部であって、上記水平管路４の先端部には、挿嵌部４ａが設けられており、この挿嵌部４ａに、上記スピンエレメント８が嵌着されている。また、このスピンエレメント８の先端部には、ノズルチップ９ａを備えたノズル部材９が嵌着されている。
【００１４】
上記水平管路４の下方位置には、上記ピストン・シリンダー機構１２のシリンダーＳを構成する二重の筒状壁部１３、１４が設けられている。そして、この筒状壁部１３の下方に、上記外気導入孔６ａが形成されている。上記シリンダーＳ内には、当該シリンダーＳ内を往復運動するピストン部材１５がコイルバネ１６を介して配設されている。
【００１５】
上記トリガー７は、上記スプレイヤー本体６の側壁部内側に回動自在に嵌着されている。このトリガー７の背面部には、上記ピストン部材１５の前端部に当接する押圧突起７ａが設けられており、トリガー７を回動操作することによって、ピストン部材１５が上記シリンダーＳ内を往復運動できるようになしてある。そして、上記ピストン部材１５の摺動部１５ａが、上記外気導入孔６ａより後方に移動したときに、上記外気導入孔６ａ、１０ａを通じて外気が容器本体２内へ流入されるようになしてある。
【００１６】
一方、上記スプレイヤー本体６の下方部には、上記垂直管路５の下端部を囲繞する二重の挿嵌壁部１７、１８が設けられており、垂直管路５及び挿嵌壁部１７、１８内に、上記インテイク１０が嵌着されている。
【００１７】
インテイク１０は、基板部１０ｂを境として、上方部に、上記挿嵌壁部１８に嵌着される嵌着壁部１０ｃと、上記垂直管路５及び挿嵌壁部１７に嵌着される管部１０ｄとを備えており、また、下方部に、スプレイヤー本体６を上記容器本体２の口部２ｂに装着したときに該口部２ｂに密嵌する嵌着壁部１０ｅと上記管部１０ｄに連通し且つ上記チューブ１１の上端部が嵌着される管部１０ｆとを備えている。そして、上記嵌着壁部１０ｃの天板部に上記外気導入孔１０ａが形成されている。
【００１８】
上記管部１０ｆには、後述するチューブ１１の回動を規制する係止部（図示せず）が設けられている。また、管部１０ｄには、上記水平管路４及び上記シリンダーＳ内に連通する連通孔１０ｇ、１０ｈがそれぞれ形成されている。更に、管部１０ｄの内部の上方には、バルブ２０が配設されている。このバルブ２０は、そのフランジ部２０ａが支持壁部１０ｉで支持されており、水平管路４からの液状物の逆流を防ぐとともに、支持壁部１０ｉの下方における液圧が所望の圧力に高まったときに管部１０ｄ内と上記水平管路４とを連通させて該水平管路４に液状物を供給するようになしてある。また、このバルブ２０の下方には、ボール弁体２１が配設されている。このボール弁体２１は、支持壁部１０ｊで支持されており、上記シリンダーＳ内からの液状体の逆流を防ぐとともに、支持壁部１０ｊの下方における液圧が所望の圧力に高まったときに液状物が上方に供給されるようになしてある。
【００１９】
インテイク１０の基板１０ｂの上方には、上下方向の挿通孔を有するキャップ体２２が装着されており、このキャップ体２２の雌ねじ２２ａと、容器本体２の口部外周の雄ねじ（図示せず）とを螺合させることによって、上記スプレイヤー３を容器本体２に装着できるようになしてある。
【００２０】
上記チューブ１１は、その上端部に、上記インテイク１０の管部１０ｆと係合してその回動を不能とする係止部（図示せず）が設けられており、該管部１０内において回動不能に嵌着されている。
【００２１】
トリガースプレーヤー３には、電池３２が収容され、電池３２の一端のスペースには回路部３３が設けられている。この回路部３３は、電池３２の電圧を昇圧して電極３０ａ、３０ｂに印加する。本発明の噴霧器は、トリガー７による噴霧操作毎に電極への電圧の印加方向を変更する手段を備えるが、該手段としては、オルタネートスイッチを備えた回路が挙げられる。オルタネートスイッチは、スイッチを押すとＡ回路、更に押すとＢ回路といった具合に回路を切り替える。その際、力が除かれるとスイッチ（操作部）は初期状態に戻るが、回路はそのまま保持され、新たにスイッチに力が加わると回路が切り替わる。ただし、本発明の噴霧器では、回路の開閉はトリガー７の操作に連動させる。このため、トリガー７を引くことで初めて回路が閉じ、電気分解が行われる。オルタネートスイッチによる回路切り替えの概要を図３に示した。通常、オルタネートスイッチは、トリガー７を引いたときに押圧されるよう、図１のように、トリガースプレーヤー３の外部下方（４１ａがオルタネートスイッチ）又は内部下方（４１ｂがオルタネートスイッチ）に設置される。また、回路部３３にフリップフロップ回路を組み込むことで、電極への電圧の印加方向を変更する手段としてもよい。本発明では、陰極と陽極が噴霧操作のたびに交互に変化するが、電極間を流れる電流は常に直流電流である。
【００２２】
電極３０ａ、３０ｂの形成材料としては、次亜塩素酸に対する耐腐食性の点から、白金板又は白金メッキ板を使用することが好ましい。
【００２３】
電極３０ａ、３０ｂに印加する電圧の大きさは、噴霧対象物、消臭あるいは殺菌等の噴霧目的に応じて所定の殺菌力を得るために適した次亜塩素酸の濃度、溶液の濃度、電気分解される溶液の容積等に応じて、適宜定める。例えば、０．１Ｎの塩化ナトリウムの水溶液を溶液とし、１回のトリガー操作で１ｐｐｍ〜８０ｐｐｍの次亜塩素酸溶液を０．１ｍＬ〜１ｍＬ噴霧する場合、電極３０ａ、３０ｂには２〜１０Ｖ印加する。また、電極３０ａ、３０ｂに印加する電圧の大きさは、次亜塩素酸生成噴霧器１の用途、必要とする殺菌力等に応じて、噴霧する溶液中の次亜塩素酸又はその塩の濃度を変えられるように、可変としてもよい。すなわち、例えば、回路部３３に、電極に印加される電圧を可変にする手段を形成することができる。
【００２４】
電極の形状は、平板でもよいが、下記（１）〜（４）の少なくとも１つを具備することが好ましい。
（１）陽極及び陰極の少なくとも一方、好ましくは少なくとも陰極が、より好ましくは両方が、他方の電極に向かって及び／又は他方の電極の反対に向かって突出した、少なくとも一つの凸部を有する。
（２）陰極の面積が陽極の面積よりも大きい。
（３）陽極と陰極が非平行に配置されている。
（４）陽極及び陰極の少なくとも一方、好ましくは少なくとも陰極が、より好ましくは両方が、被電解水を流通させる開口を有する。
【００２５】
電極３０ａ、３０ｂへの電圧の印加をオン−オフするスイッチは、次亜塩素酸生成噴霧器１の使用時にのみ電極３０ａ、３０ｂに電圧がかかるように、トリガー７を引くと自動的にスイッチがオン（ＯＮ）となり、トリガー７を離すとスイッチがオフ（ＯＦＦ）となるように、トリガースプレーヤー３内に設けられている。
【００２６】
また、本発明の次亜塩素酸生成噴霧器１は、電気分解が実行されていることを表示する手段を持つことができる。該手段は、トリガースプレーヤー３に設けることが好ましい。該手段の例としては、トリガーの動作と連動して通電中に表示されるＬＥＤランプが挙げられる。更に、電極にかかる電圧に連動させるとより表示が正しい。これにより、新たに電流検知などをすることなく、簡便に動作を確認できる。
【００２７】
本発明の次亜塩素酸生成噴霧器１は、トリガー７の操作により次のように作用する。即ち、まず、トリガー７を矢印Ａのように容器２側に引くことにより、スイッチがＯＮとなり回路に電流が流れ、その結果、電極３０ａ、３０ｂ間に電流が流れる。このとき、ディップチューブ１１内の被電解水はほぼ瞬時に電気分解され、且つピストン・シリンダー機構１２により外部に放出される。すなわち、本発明の噴霧器では、噴霧操作（例えばトリガーの操作）と連動して電気分解が行われる。本発明では、前記トリガーの操作開始から０．１〜１秒で電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧することが好ましい。
【００２８】
なお、本発明の噴霧器は、噴霧装置がトリガースプレーヤー以外のものであってもよく、また、容器、噴霧装置、電極、電極への電圧の印加方向を変更する手段が一体的に形成されているものでも、分離して形成されているものでも、何れでもよい。
【００２９】
（塩素化合物の溶液）
容器２に収容される溶液としては、電気分解により次亜塩素酸を生成する塩の水溶液を使用する。このような塩としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム等から選ばれる一種又は二種以上をあげることができる。中でも、毒性等の点から、塩化ナトリウム、塩化カリウム又は塩化マグネシウムが好ましい。また、溶液における塩の濃度は０．１〜１０重量％とすることが好ましい。
【００３０】
溶液が酸性であると、溶液の電気分解により次亜塩素酸塩よりも次亜塩素酸が多く存在し、溶液がアルカリ性であると、次亜塩素酸よりも次亜塩素酸塩が多く存在する。また、溶液の液性によって殺菌力が異なり、一般には、アルカリ性溶液よりも酸性溶液の方が殺菌力の高い場合が多く、特に芽胞菌等にはアルカリ性溶液よりも酸性溶液の殺菌力が高いが、カビに対する殺菌力は酸性溶液よりもアルカリ性溶液が高い。そこで、噴霧対象物に応じて殺菌力を向上させるため、溶液の液性を酸性又はアルカリ性に適宜調整することが好ましい。
【００３１】
溶液を酸性に調整する場合、溶液に強酸を添加して酸性を過度に強くすると、次亜塩素酸が分解して塩素ガスが発生し、次亜塩素酸の殺菌力を担う酸化力が損なわれる。次亜塩素酸の酸化力を維持しつつ殺菌力を高めるためには、溶液を２０℃でｐＨ３〜８、特にｐＨ３〜７に調整することが好ましい。また、このようなｐＨに溶液を調整するためには、解離度の低い弱酸の水溶性の有機酸を使用することが、溶液のｐＨ制御の容易性の点から好ましい。ここで、水溶性の有機酸としては、コハク酸、乳酸、酢酸、クエン酸、酒石酸等をあげることができる。
【００３２】
一方、溶液をアルカリ性に調整する場合、ｐＨ制御の容易性の点から、水溶性の有機アルカリを使用することが好ましい。水溶性有機アルカリとしては、例えば、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン等のアミン系化合物をあげることができる。
【００３３】
溶液には、さらに殺菌力を向上させるため、界面活性剤を添加してもよい。溶液に界面活性剤を添加すると、電気分解後の溶液の噴霧対象物に対する濡れ性を向上し、カビや菌の細胞膜との親和性も向上するので、殺菌効果がさらに向上する。
【００３４】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等の陰イオン界面活性剤、塩化ベンザルコニウム等の陽イオン界面活性剤、アミンオキサイド（例えばアルキルジメチルアミンオキサイド）等の両性界面活性剤、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルグリコシド等の非イオン界面活性剤等を使用することができる。界面活性剤の溶液における濃度は、０．０１〜１０重量％とすることが好ましい。
【００３５】
溶液には、この他、殺菌力や清涼感を向上させる等のためにアルコールを添加してもよく、また、必要に応じて香料、色素、界面活性剤以外の殺菌剤、増粘剤、酵素、漂白剤、キレート剤、塩素化合物以外の電解質、ビルダー、防腐剤、防錆剤等を添加してもよい。特に、保存安定性の面からは被電解水が防腐剤を含有することが好ましい。
【００３６】
本発明の次亜塩素酸生成噴霧器は、室内、水回り、食器、衣類等の家庭用あるいは業務用の消臭、殺菌、漂白、又は人体、例えば手指等の殺菌、消毒等に広く使用することができる。
【００３７】
噴霧装置としてトリガースプレーヤーを設けた本発明の次亜塩素酸生成噴霧器は、図示した他に種々の態様をとることができる。
【００３８】
さらに、トリガースプレーヤーには種々の機構のものがあり、その機構に応じてトリガースプレーヤー内の液流路やトリガーの支点の位置等が異なるが、本発明の次亜塩素酸生成噴霧器は、任意のトリガースプレーヤーに適用することができる。
【００３９】
以上説明した本発明によれば、
塩素化合物の溶液を収容する容器本体２の口部に、トリガースプレイヤー３が装着されてなり、該トリガースプレイヤー３は、互いに連通する水平管路４及び垂直管路５が設けられると共に該水平管路４及び垂直管路５に液状物を供給するピストン・シリンダー機構１２が配設されたスプレイヤー本体６と、該スプレイヤー本体６に回動自在に装着されたトリガー７と、上記水平管路４の前方部に装着されたスピンエレメント８と、該スピンエレメント８の前方部に装着されたノズル部材９と、上記垂直管路５に装着されたインテイク１０と、該インテイク１０に装着されたチューブ１１とを備え、且つ上記スプレイヤー本体６及び上記インテイク１０が、上記容器本体２内に外気を導入する外気導入孔６ａ及び１０ａを有し、上記チューブ１１内に前記溶液を電気分解する電極を備え、且つ噴霧操作毎に電極への電圧の印加方向を変更する手段を備えた、電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧する次亜塩素酸生成噴霧器が提供される。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、使用を繰り返しても有効塩素濃度の変動の少ない電解水を噴霧できる、耐久性に優れた小型の携帯可能な次亜塩素酸生成噴霧器が提供される。
【００４１】
【実施例】
実施例１
縦２０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの白金製の電極に、端部に切り込みを入れ、その部分を折り曲げて、他方の電極に向かって突出した凸部を有する電極を、図２で示すようなトリガー式の噴霧器のディップチューブ内に配置した。電極間の距離は３ｍｍである。該噴霧器では、トリガーを引くと同時に直流の電気が流れるようにした（印加電圧は５Ｖ）。更に、オルタネートスイッチが図１の４１ａのように設置されており、トリガー７のストローク操作毎にトリガー７の突起で該スイッチ４１ａが押圧され、回路が切り替わり、電極への電圧の印加方向が変更される。被電解水は１重量％の食塩水に、ラウリルジメチルアミンオキサイド〔アンヒトール２０Ｎ、花王（株）製〕を５０ｐｐｍ添加し、コハク酸で噴霧される電解水のｐＨが５〜６になるように調整したものを用いた。この噴霧器では、１回のトリガー操作（約０．５秒）で０．８ｍｌの電解水が噴霧される。トリガー操作を繰り返し、ストローク回数による電解水中の有効塩素濃度の推移を測定した。有効塩素濃度は、ＪＩＳ　Ｋ−０１０１“ヨウ素法”により測定した。結果を表１に示す。本例で用いた噴霧器の容器本体には、被電解水を４００ｍｌ収容できるので、ストローク回数は５００回で１本の噴霧器を消費したことに相当する。
【００４２】
比較例１
実施例１の噴霧器でオルタネートスイッチを設置せず、電極への電圧の印加方向を変更させずに同一方向として電解水を噴霧し、実施例１と同様に噴霧される電解水中の有効塩素濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の次亜塩素酸生成噴霧器の側部からの概略図である。
【図２】図１の噴霧器のトリガースプレーヤーの要部を示す概略図である。
【図３】オルタネートスイッチによる回路切り替えを示す概略図である。
【符号の説明】
１：次亜塩素酸生成噴霧器
２：容器
３：噴霧装置
１１：ディップチューブ
３０ａ、３０ｂ：電極
４１ａ、４２ｂ：オルタネートスイッチ

Claims

塩素化合物の溶液を収容する容器と、前記溶液を電気分解する電極と、電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧するための噴霧装置とを有する次亜塩素酸生成噴霧器であって、噴霧操作毎に電極への電圧の印加方向を変更する手段を備えた次亜塩素酸生成噴霧器。
前記容器と前記噴霧装置との間に管状体により形成された前記溶液の吸引経路を備え、該該管状体内部に前記電極を有する請求項１記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
噴霧装置がトリガースプレーヤーである請求項１又は２記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
前記電極に印加される電圧を可変にする手段を備えた請求項１〜３の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
電気分解が実行されていることを表示する手段を持つ請求項１〜４の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
電気分解のための電源が電池であり、該電池の収容手段を有する請求項１〜５の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
前記トリガーの操作により電極への電圧の印加をオン−オフするスイッチが設けられている請求項３〜６の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
前記トリガーの操作開始から０．１〜１秒で電気分解により生成した次亜塩素酸又はその塩の溶液を噴霧する請求項３〜７の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。
前記管状体の先端が先細形状となっている請求項２〜８の何れか１項記載の次亜塩素酸生成噴霧器。