JP2006150272A

JP2006150272A - アルカリ性洗浄用電解水とその生成方法及び生成装置

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Publication number: JP2006150272A
Application number: JP2004346424A
Authority: JP
Inventors: Yuriko Toge; 有利子峠; Kohei Saida; 航平斎田; Rui Furuguchi; 塁古口
Original assignee: Amano Corp
Current assignee: Amano Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP4533731B2

Abstract

【課題】鉄やアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属種に関係なく、これ等金属を洗浄しても腐食の心配がなく、電解質を溶解する際に発生する溶解熱を吸熱とすることができると共に、キレート剤の添加と軟水器の設置を不要とし、配管や部品類へのスケール付着量を少なくすることができ、且つ、蒸発残留物の増加を防止することを可能にしたアルカリ性洗浄用電解水と、その生成方法及び生成装置を提供する。
【解決手段】原水に電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加し、この水溶液を有隔膜電解槽１で電気分解する。原水に電解質を添加した水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに調整し、電解槽１の両電極３，４間に流れる電気量を０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌに調整する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、洗浄分野全般、特に、工業用部品の洗浄及び業務用清掃に用いて好適なアルカリ性洗浄用電解水と、その生成方法及び生成装置に関するものである。

工業洗浄分野において、有機塩素系化合物やフロンの代替え洗浄剤として、炭化水素系洗浄剤や水系洗剤の主流である界面活性剤が各分野で使用されている。しかし、炭化水素系洗浄剤は引火性や作業環境の面で問題があり、界面活性剤は排水処理が困難な為に、後処理が産業廃棄物扱いとなってしまうことが欠点と言われている。

また、業務用清掃分野においては、通常清掃作業を行うスーパーマーケットやビルフロアには排水設備が完備されておらず、清掃後の排水が雨水用の側溝等に直接流入するケースが多い。その為に洗浄剤として多く使用される界面活性剤による排水汚染が問題になっている。加えて、すすぎ不足によって界面活性剤が残され、それに伴う再汚染の問題も表面化している。

そこで、工業洗浄分野や業務用清掃分野における上記の様な問題点を解決する為に、近年無機塩を主原料とした有隔膜電解の陰極側から生成される、所謂アルカリ性電解水が注目を集めている。即ち、一般に油脂や粒子汚れ等の汚れ成分は、特許文献１に見られるよう、溶存水素を含むアルカリ性域の水溶液中で洗浄することが良いとされていることから、塩化ナトリウムや塩化カリウム、炭酸カリウム等の電解質を電気分解することによって得られるアルカリ性電解水（陰極水）が洗浄剤として使用されており、特に鉄は、アルカリ性域で腐食を起こし難いことが知られていることから、鉄の洗浄にはアルカリ性電解水が適しているとされていた。

一方、電解質を原水（水道水等）中に自動的に溶解させる方法としては、物質の飽和溶解度を使用することが好ましく、そこで、下部にフイルターをセットし、その容器内にあらかじめ入れてある水道水中に飽和溶解度が安定している物質を飽和濃度以上になるように投入することによって、フイルターから自動的にその物質の飽和溶解度数にあたる水溶液が生成されるように構成した方法が用いられている。また、特許文献２では、電解質として用いる際に重要視される温度変化に伴う溶解度差について、塩化ナトリウムや炭酸カリウムの優位点が述べられている。
特開２００３−３４０４５１号公報特開２００３−１０３２６１号公報

ところが、塩化ナトリウムや炭酸カリウムを電解質として用いて電気分解によって生成されたアルカリ性電解水（電解洗浄水）には、以下に述べるような様々な問題点があった。

（Ａ）腐食の問題
鉄をアルカリ性電解水で洗浄すると、図１に示した（データ１）に見られるように、塩化ナトリウムを電解質として生成したアルカリ性電解水に含有される塩素イオンの影響により、腐食してしまうことが確認されていた。そこで、上記特許文献２に記載の発明では、前述の如く金属腐食のし難い炭酸カリウムを電解質とし、電気分解にて得られたアルカリ性電解水（陰極水）の使用が好ましいことが確認された。一方、アルミニウムやアルミニウム合金のような非鉄金属はアルカリ性域で腐食しやすいという特性を持つ為、それら金属に対しては、炭酸カリウムの電気分解によって得られる中性から弱アルカリ性のアルカリ性電解水（陽極水）を洗浄剤とすることが良いということが、本出願人による先の特願２００３−２８８３７９の出願によって確認された。

ところが、上記特許文献１に記載の発明では、多くの粒子汚れはｐＨが高い程効果的であることが確認されており、アルミニウムやアルミニウム合金に付着した粒子汚れに対して陽極水では洗浄力が不足するという問題点があった。このような状況から、アルミニウムやアルミニウム合金のような非鉄金属を腐食させず、油脂汚れと同時に粒子汚れに対しても効果的に洗浄ができるｐＨの高いアルカリ性電解水を生成することが望ましいとの考えに至った。

（Ｂ）溶解熱発生の問題
また、電解質として上述した炭酸カリウムを使用する場合、炭酸カリウムの溶解度は温度変化による変動が少ないという利点がある一方、溶解熱が非常に大きいため、自動溶解装置を使用した場合には、炭酸カリウムを投入した直後に、溶解熱が原因でタンク内温度が高温となる場合があった。タンク内温度が高温になることには、部品の劣化が激しくなり、且つ、生成装置が正常に動作しないという問題点が発生する。また、この対策として高温に耐え得る部品や材質の選定を行う必要があるが、耐熱性部品を使用することでコスト高に繋がるという問題点がさらに発生することになる。更には、高温状態でホースや配管内部に送られた飽和溶液は、液移動や時間経過に伴う温度低下の影響で再結晶し、ホースや配管が閉塞するという懸念事項があった。

（Ｃ）水道水中の金属イオンによる洗浄効果低下の問題
一般に電解水は水道水を原水として使用する例が多いが、水道水にはカルシウムやマグネシウム等の金属イオンが多く含まれている地域が多いことが知られている。また、それらの金属イオンは洗浄効果を半減させることが知られており、一般に販売されている洗浄剤は、金属イオンを封鎖させる機能（キレート効果）を有するりん酸やＥＤＴＡ等のキレート剤、エデト酸やアルミノケイ酸塩等の軟水化剤を混合させることで金属イオンによる洗浄効果半減を防いでいる。ところで、電解水を洗浄目的として使用する大きな必要性として環境問題が挙げられる。キレート剤や軟水化剤は、界面活性剤と同じく環境に悪影響を与える物質として知られており、電解水にこれら有害な物質を使用するということは、環境に対する影響を考えると好ましくない。そのため、カルシウムやマグネシウム等の金属イオンを除去する手段として、軟水器を設置することが必要となるという問題点がある。

（Ｄ）スケール発生による配管等の閉塞の問題
カルシウム、マグネシウム等の金属イオンが多い場合、アルカリ性電解水生成時にスケールとなることが知られている。スケールはアルカリ性側で析出し、酸性側で溶解する。本来ｐＨが中性である塩化ナトリウムを電解質として使用した場合、スケールは電気分解後にアルカリ性電解水が通過する配管や部品内（２次側）に付着する。しかし、塩化ナトリウムの電気分解ではアルカリ性電解水の生成と同時に酸性電解水が生成するため、アルカリ性電解水が通過する配管や部品内部に付着したスケールは極性反転によって酸性電解水が流れることで溶解し、結果としてスケールが付着しにくい状況にある。しかし炭酸カリウムを電解質として用いた場合、炭酸カリウム自体のｐＨがアルカリ性のため、２次側だけでなく電気分解前の配管や部品（１次側）にもスケールは付着する。また、炭酸カリウムを電気分解すると、陰極側からアルカリ性電解水が生成するものと同時に陽極側からは中性から弱アルカリ性の電解水が生成されるため、極性反転が行われても付着したスケールが溶解されることはなく、スケール付着量が増加して、最終的には配管が閉塞し、正常に作動しないという問題が発生する。そのため、炭酸カリウムを電解質とする場合は、食塩の時と比べて軟水器が必須となる。

（Ｅ）蒸発残留物増加の問題
メタ珪酸ナトリウムは塩化ナトリウムや炭酸カリウムと比較して電気伝導度が低い為、一定の電気量を与えるには水道水又は純水への添加濃度を増やす必要がある。しかし、添加濃度の増加に伴い生成されるアルカリ性電解水中の濃度も増加することになり、その結果、蒸発残留物が増加するという問題点がある。蒸発残留物が増加すると洗浄ワーク表面上にその結晶物が析出し、後工程へ悪影響をもたらしたり、イオン交換水を用いたリンスが必要となるなどの問題点が発生する。また、メタ珪酸ナトリウムはアルカリ性物質であるため、添加濃度が高い状態で生成する陽極水のｐＨもアルカリ性を示し、排水時のｐＨ調整が困難となるという問題点が生じる。

本発明は上記（Ａ）〜（Ｅ）で述べた諸問題を解決するために開発されたものであって、その技術的課題は、鉄やアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属種に関係なく、これ等金属を洗浄しても腐食の心配がなく、また、電解質を溶解する際に発生する溶解熱を吸熱とすることができると共に、キレート剤の添加と軟水器の設置を不要とし、配管や部品類へのスケール付着量を少なくすることができ、且つ、蒸発残留物の増加を防止することを可能にしたアルカリ性洗浄用電解水と、その生成方法及び生成装置を提供することである。

（１）上記の技術的課題を解決するために、本発明の請求項１に係るアルカリ性洗浄用電解水は、水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成されるアルカリ性洗浄用電解水であって、上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍ（ミリジーメンス・パー・メートル）とすると共に、上記電解槽の陽陰両極間に０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌ（クーロン・パー・ミリリットル）の電気量を加えることによって生成されることを特徴としている。

（２）また、本発明の請求項２に係るアルカリ性洗浄用電解水の生成方法は、水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成するアルカリ性洗浄用電解水の生成方法であって、上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに調整し、上記電解槽の陽陰両極間に対して０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌの電気量を加えることにより生成することを特徴としている。

（３）また、本発明の請求項３に係るアルカリ性洗浄用電解水の生成装置は、水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成するように構成したアルカリ性洗浄用電解水の生成装置であって、上記原水の流量を調整可能にした水量調節弁と、電解槽の陽陰両極間を流れる電流量を可変可能にした電流可変部と、原水に上記のメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムから成る電解質を添加することができ、且つ、その添加量を調節可能に構成した電解質添加部と、原水の単位時間当たりの流量を検出する流量検出部と、電解質が添加された水溶液の電気伝導度を検出する電気伝導度検出部と、電解槽の陽陰両極間を流れる電流量を検出する電流量検出部と、上記各検出部が検出した上記原水の流量と電気伝導度及び電流量の各データに従って、上記水量調節弁と電流可変部及び電解質添加部を夫々上記水溶液の電気伝導度が２０〜８０ｍＳ／ｍに、上記陽陰両極間に流れる電気量が０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌとなるように制御する制御部と、によって構成したことを特徴としている

（４）更に上記請求項３を引用する本発明の請求項４に係るアルカリ性洗浄用電解水は、上記制御部に、手動操作に従って上記水量調節弁と電流可変部及び電解質添加部を調整して、上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに、上記陽陰両極間に流れる電気量を０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌになるように調節することができる入力操作部を設けたことを特徴としている。

以上述べた次第で、本発明によれば電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを使用し、隔膜を有する電解槽にて電気分解する前の水溶液の添加濃度、即ち、電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに調整し、更に、電解槽の陽陰両極間に流れる電気分解に必要な電気量を０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌとして、上記電解槽にて電気分解して陰極室側で生成されるアルカリ性電解水を洗浄水として使用するため、優れた洗浄用の電解水を提供することができる。

即ち、本発明によれば、再結晶や配管閉塞を起こさないアルカリ性洗浄用電解水の生成が可能と成り、また、鉄やアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属種に関係なく、腐食を起こさず、且つ、高い洗浄効果を有する安全で洗浄に適した洗浄剤を常に安定して生成することが可能となる。更に、本発明によれば、電解質の消費量を最小限に抑えることが可能となり、同時に洗浄後の洗浄物に残留する蒸発残留物量を抑えることが可能となる。また、陽極水のｐＨを排水基準の範囲に近づけることが可能となるため、排水処理が容易となり、更には循環水としての使用が可能となるなどの優れた利点を発揮できるものであって、洗浄分野全般、特に、工業用部品の洗浄や業務用清掃等に使用して、まことに好適なものである。

＜試験水＞
本発明で使用した試験水は、電解質を炭酸カリウム、塩化ナトリウム又は珪酸ナトリウムとして、有隔膜電解を行うことにより陰極側に生成した電解水（陰極水）とした。
炭酸カリウム又は塩化ナトリウムを電解質として一定条件の下、有隔膜電解にて陰極側に生成した電解水（陰極水）のｐＨはどちらもｐＨ１１．７であった。珪酸ナトリウムを電解質とした場合は、添加濃度を７０ｍＳ／ｍに調整し、０．３Ｃ／ｍｌの電気量を与え有隔膜電解にて陰極側に生成したｐＨ１１．７の電解水（陰極水）を試験水とした。

＜鉄の腐食＞
腐食度の判断はＪＩＳＫ０１００（１９９０）に記載されている方法により、試験片の表面積１ｄｍ^２に対する１日当たりの腐食減量のｍｇ数（ｍｄｄ）で表した。図１に示した（データ１）にメタ珪酸ナトリウム／炭酸カリウム／塩化ナトリウムの３種類の電解質を用いて有隔膜電解を行い、アルカリ側に生成した電解水（陰極水）を試験水として腐食度の確認をしたところ、メタ珪酸ナトリウムを用いて生成した試験水は炭酸カリウムを用いて生成した試験水と同様に腐食を起こしにくい水溶液であることが判った。

＜アルミニウム及びアルミニウム合金、銅及び銅合金の腐食について＞
アルミニウム又はアルミニウム合金の腐食について目視確認したところ、図２に示した（データ２）に見られるように、メタ珪酸ナトリウム、オルト珪酸ナトリウムを電解質として有隔膜電解にて生成した高いアルカリ性域の電解水では、炭酸カリウムや塩化ナトリウムを電気分解して得られた陰極水と比較して腐食が抑制されることが判った。また、銅又は銅合金に対しては、全く腐食しないことがわかった。このデータより非鉄金属、特にアルミニウム又はアルミニウム合金の洗浄に、メタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを電解質として生成したアルカリ性電解水を用いることは、アルミニウム又はアルミニウム金属を腐食させずに洗浄できる有効な手段であることが判明した。

なお、腐食試験は各電解質を電気分解してアルカリ側に生成した電解水を試験水とし、試験片を試験水中に５分間浸漬させ、引き上げ後の変色度合いを目視確認するという方法で行った。腐食判定は腐食無しを１、腐食した場合を１０として１０段階で評価した。

＜溶解熱＞
メタ珪酸ナトリウム及び炭酸カリウムの溶解熱について確認したところ、図３に示した（グラフ１）に見られるように、メタ珪酸ナトリウムを電解質として使用した場合、溶解時に吸熱することが判った。ここではメタ珪酸ナトリウム及び炭酸カリウムの溶解熱を比較することから、それぞれが完全に溶け切る濃度（１０％）に調整したときの溶解熱を測定した。

一般的に、電解質の溶解度は温度上昇に伴い増加する傾向にある。珪酸ナトリウムの溶解度も同様と考えた場合、溶解時の低温状態では、時間経過に伴って見られる温度上昇後の室温状態と比較して溶解量は少ないため、炭酸カリウムを電解質として用いた時に見られた再結晶や配管閉塞の問題は解消される。実際に前述の飽和溶解装置にて自動溶解させた場合、炭酸カリウムを電解質とした場合に見られた再結晶や配管閉塞は確認できなかった。

＜キレート効果＞
図４（Ａ）に示した（データ３）及び図４（Ｂ）に示した（グラフ２）に、硬水と軟水を使用した際の洗浄力に関するデータを記す。洗浄力の判断はＪＩＳＫ３３６２（１９９８）に記載と同様の方法にてモデル汚こうを作成し、洗浄前のモデル汚れ片に付着している汚こう量αと洗浄後のモデル汚れ片に付着している汚こう量βとの差から、各洗浄力判定用水溶液の洗浄率Ｘを求めた。

この（データ３）及び（グラフ２）にある「硬」とは原水に硬水を使用したことを意味し、「軟」とは原水に軟水を使用したことを意味する。例として塩化ナトリウムを電解質とした場合、原水に硬水を使用すると、軟水を使用した場合に比べ洗浄力が約１／４に減少することが判る。このデータから硬水中に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンが洗浄効果を阻害する要因であることが確認できる。次に電解質にメタ珪酸ナトリウムを用いた場合は原水の違いに関係なくほぼ同じ洗浄効果があることが判り、メタ珪酸ナトリウムには金属イオンを封鎖させる効果があることが確認できた。

この点からメタ珪酸ナトリウムを電解質に使用すると、一般に販売されている洗浄剤に含まれるキレート剤を添加することなく効果的に洗浄が行えることができ、さらには、現状キレート剤を添加しない代わりに軟水器を設置していたが、その必要が無くなることで、設置工数やコスト面でより優位となる。

＜洗浄効果＞
メタ珪酸ナトリウムを電解質とした場合の洗浄効果について確認したところ、図５（Ａ）に示した（データ４）及び図５（Ｂ）に示した（グラフ３）に見られるように、メタ珪酸ナトリウム、オルト珪酸ナトリウムの洗浄力は塩化ナトリウム又は炭酸カリウムを電解質とした場合と同程度又はそれ以上の洗浄効果を示した。

また、メタ珪酸ナトリウムを電解質として有隔膜電解にて陰極側に生成した電解水（陰極水）について、ｐＨと洗浄力の関係について調査したところ、図９に示した（グラフ７）に見られるように、ｐＨ１０を超えた時点から洗浄力が高くなり、ｐＨ１１以上では安定して高い洗浄率を得ることが確認できた。

＜スケール生成量＞
次に、各種電解質を硬水に溶解し有隔膜電解で生成したアルカリ性電解水を一日室温にて放置した時のスケール発生量を確認した。その結果、図６（Ａ）に示した（データ５）及び図６（Ｂ）に示した（グラフ４）に見られるように、メタ珪酸ナトリウム、オルト珪酸ナトリウムは炭酸カリウム又は塩化ナトリウムを用いた際と比較してスケール発生量が少ないことが判った。この結果から、電解質に珪酸ナトリウムを使用することはスケール生成を少なくでき、配管や部品へのスケール付着量を少なくさせることが可能となることが判明した。

＜電気分解の意義＞
メタ珪酸ナトリウムを電解質として、有隔膜電解にて陰極側に生成した電解水（陰極水）と同じｐＨに調整したメタ珪酸ナトリウム水溶液との洗浄力について比較したところ、図１０に示した（グラフ７−１）に見られるように、電解水の方が洗浄力が高いことが確認できた。

陰極水及び陽極水のｐＨは電気量によって決定されることは公知である。メタ珪酸ナトリウムを電解質として用いた場合の電気量とｐＨの関係を図７の（グラフ５）に示した。図７の（グラフ５）でＸ軸の電気量Ｃ／ｍｌ＝０は電気分解前であることを意味する。例えば、凡例「陰極ｐＨ１０．８５」又は「陽極ｐＨ１０．８５」では電気量Ｃ／ｍｌ＝０の時は、電気分解前の珪酸ナトリウム水溶液の状態であり、その時のＹ軸のｐＨは１０．８５である。

また、図８に示した（グラフ６）では、電気分解前のメタ珪酸ナトリウム添加濃度と電気分解前のメタ珪酸ナトリウム水溶液のｐＨの関係を示したが、添加濃度を低くするに伴いメタ珪酸ナトリウム水溶液のｐＨも低くなることが判る。つまり、図７で示した（グラフ５）では、電気量Ｃ／ｍｌ＝０の時のｐＨが低いことは、電気分解前の添加濃度も低いということを意味している。図７に示した（グラフ５）より、０．３Ｃ／ｍｌ以上与えた場合は電気分解前の添加濃度に関係なく陰極水のｐＨは１１．６以上になり、その後はほぼ横ばいとなることが確認できた。また、０．３Ｃ／ｍｌの電気量を与えた時に生成する陰極水の洗浄効果を確認したところ、洗浄効果には差がないことも、図１に示した（グラフ７−２）で判った。さらに、ｐＨ１１以上の陰極水では安定した洗浄効果が得られることは上述の通りだが、ｐＨ１１以上の陰極水を得るには０．０４Ｃｍｌ以上に設定することが必要であることが、図７に示した（グラフ５）から判った。

一方、図７に示した（グラフ５）から、陽極水のｐＨは電気分解前の添加濃度が少なく、且つ、電気量が高いほど低くなり、排水基準に近づけることが可能であることも確認できた。また、電気分解前の添加濃度を高くすると、電気分解前のメタ珪酸ナトリウム水溶液のｐＨは、図８に示した（グラフ６）に見られるように高くなり、また生成した電解水（陰極水）の蒸発残留物が増えることは一般的に知られていることであり、よって添加濃度を高くすることは好ましくない。さらに、図１０の（グラフ７−１）に示した通り、同じｐＨでは電気分解を行った場合の方が高い洗浄効果を示すことから、電気分解でｐＨ１１以上の電解水（陰極水）を得るには電気分解前のｐＨを１１未満にする必要がある。

よって、図８に示した（グラフ６）から、電気分解前のｐＨを１１未満とする電気分解前の添加濃度は上限を８０ｍＳ／ｍ以下にすることが好ましいとの結論に至った。また、安定して０．０４Ｃ／ｍｌの電気量を得るには、図１２に示した（グラフ８）に見られるように、添加濃度（電気伝導度）を２０ｍＳ／ｍ以上に設定することが必要であることが判った。

次に、図１３の記載に基づいて本発明に係るアルカリ性洗浄用電解水の生成装置の構成に付いて説明すると、図中、１は内部を隔膜２によって陽極室１Ａと陰極室１Ｂに仕切った有隔膜電解槽であって、３と４は各陽極室１Ａと陰極室１Ｂ内に挿入された各電極で、陽極室１Ａ内では酸性電解水が生成され、陰極室１Ｂ内ではアルカリ性電解水が生成される。

１１は水道水や純水等の原水を電解槽１に送り込む給水管、１２と１３はこの給水管１１の途中に設けた水量調節弁と流量検知部としての流量検知センサ、１５はメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムからなる電解質を収めた電解質タンク、１６は電解質タンク１５内の電解質を添加パイプ１７を通して上記給水管１１に送り込んで、原水に添加することができる電解質添加部としての電解質添加用ポンプ、１４は給水管１１内を流れる上記電解質が添加された水溶液（原水）の電気伝導度を検出することができる電気伝導度検出部としての電気伝導度検出センサ、５Ａ，５Ｂは電解質が添加された水溶液を上記電解槽１の陽極室１Ａと陰極室１Ｂに送り込むことができる給水分岐管を示す。

更に図１３において、６Ａと６Ｂは上記陽極室１Ａと陰極室１Ｂで電気分解によって生成された陽極水と、本発明に係るアルカリ性洗浄用電解水としてのアルカリ性電解水（陰極水）を取り出す集水パイプ、９は上記各電極３，４に対して電力を供給する電源基板、７は両電極３，４に供給される電流量を検出する電流量検出部としての電流センサ、８は当該電流量を可変可能にした電流可変部としての電流可変回路を示す。

また、１０は制御部としての制御基板、１０Ｔはこの制御基板１０に設け入力操作部としての操作基板で、操作基板１０Ｔには、前記電解質が添加された水溶液（原水）の電気伝導度を調整可能にした伝導度調整ダイヤル１０Ａと、前記両電極３，４に対する電流量を調整することができる電流量調整ダイヤル１０Ｂが設けられている。

上記の制御基板１０を構成するメモリ（図示省略）には、上記各調整ダイヤル１０Ａ，１０Ｂの操作による設定データに従って、上記各センサ１３，１４，７から送られて来る原水の流量と、上記電解質を添加した水溶液（原水）の電気伝導度と、各電極３，４への電流量を検出し、この検出データに基づいて水量調節弁１２と電解質添加用ポンプ１６及び電流可変回路８を調節して、上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに調節し、且つ、上記陽陰両電極３，４間に流れる電気量を０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌに調整することができるソフトウエアーが格納されている。

鉄の腐食試験に関するデータ（データ１）を示した表図。非鉄金属の腐食試験に関するデータ（データ２）を示した表図。メタ珪酸ナトリウムと炭酸カリウムの溶解熱を表したグラフ（グラフ１）。（Ａ）は硬水と軟水を使用した際の洗浄試験１に関するデータ（データ３）を示した表図、（Ｂ）はそのグラフ（グラフ２）。（Ａ）はメタ珪酸ナトリウムを電解質として使用した際の洗浄試験２に関するデータ（データ４）を示した表図、（Ｂ）はそのグラフ（グラフ３）。（Ａ）はメタ珪酸ナトリウムを電解質として使用した場合のスケール発生試験に関するデータ（データ５）の表図、（Ｂ）はそのグラフ（グラフ４）。メタ珪酸ナトリウムを電解質として用いた場合の電気量とｐＨの関係を示したグラフ（グラフ５）。電気分解前のメタ珪酸ナトリウム添加濃度と電気分解前の珪酸ナトリウム水溶液のｐＨの関係を示したグラフ（グラフ６）。メタ珪酸ナトリウムを電解質として有隔膜電解にて陰極側に生成された電解水のｐＨと洗浄力の関係を示したグラフ（グラフ７）。メタ珪酸ナトリウム水溶液とメタ珪酸ナトリウムを電解質とする電解水との洗浄効果を比較したグラフ（グラフ７−１）。０．３Ｃ／ｍｌの電気量を与えた時に生成される陰極水の洗浄効果を比較したグラフ（グラフ７−２）。電気量と電気伝導度の関係を示したグラフ（グラフ８）。本発明に係るアルカリ性洗浄用電解水生成装置の一例を示した構成図。

符号の説明

１有隔膜電解槽
１Ａ陽極室
１Ｂ陰極室
３，４電極
７電流センサ
８電流可変回路
９電源基板
１０制御基板
１０Ｔ操作基板
１１原水給水管
１２水量調節弁
１３流量検知センサ
１４電気伝導度検出センサ
１５電解質タンク
１６電解質添加ポンプ

Claims

水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成されるアルカリ性洗浄用電解水であって、
上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍ（ミリジーメンス・パー・メートル）とすると共に、上記電解槽の陽陰両極間に０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌ（クーロン・パー・ミリリットル）の電気量を加えることによって生成されたアルカリ性洗浄用電解水。
水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成するアルカリ性洗浄用電解水の生成方法であって、
上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに調整し、上記電解槽の陽陰両極間に対して０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌの電気量を加えることにより生成することを特徴とするアルカリ性洗浄用電解水の生成方法。
水道水又は純水から成る原水に対し、電解質としてメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムを添加した水溶液を、陽陰両極間に隔膜が存在する有隔膜電解槽に入れて電気分解することによって、陰極側で生成するように構成したアルカリ性洗浄用電解水の生成装置であって、
上記原水の流量を調整可能にした水量調節弁と、
電解槽の陽陰両極間を流れる電流量を可変可能にした電流可変部と、
原水に上記のメタ珪酸ナトリウム又はオルト珪酸ナトリウムから成る電解質を添加することができ、且つ、その添加量を調節可能に構成した電解質添加部と、
原水の単位時間当たりの流量を検出する流量検出部と、
電解質が添加された水溶液の電気伝導度を検出する電気伝導度検出部と、
電解槽の陽陰両極間を流れる電流量を検出する電流量検出部と、
上記各検出部が検出した上記原水の流量と電気伝導度及び電流量の各データに従って、上記水量調節弁と電流可変部及び電解質添加部を夫々上記水溶液の電気伝導度が２０〜８０ｍＳ／ｍに、上記陽陰両極間に流れる電気量が０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌとなるように制御する制御部と、によって構成したことを特徴とするアルカリ性洗浄用電解水の生成装置。
上記制御部に、手動操作に従って上記水量調節弁と電流可変部及び電解質添加部を調整して、上記水溶液の電気伝導度を２０〜８０ｍＳ／ｍに、上記陽陰両極間に流れる電気量を０．０４〜０．３Ｃ／ｍｌになるように調節することができる入力操作部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のアルカリ性洗浄用電解水の生成装置。