JP2010162476A - 次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器 - Google Patents

Abstract

【課題】
水源からの水の供給量が変化しても常にｐＨが一定の次亜塩素酸水溶液を高濃度に含有する殺菌水を提供することができる装置を提案することを目的とする。
【解決手段】
水平に敷設された流水を通水する給水管１と、給水管１の上流側に下方から接続される酸注入口２と、給水管の下流側に下方から接続される次亜塩素酸ナトリウム注入口３とからなる混合器４を備えた次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器により上記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、次亜塩素酸ナトリウム溶液と希塩酸、酢酸等の酸性溶液を安定的に混合し、次亜塩素酸を高濃度に含有する水溶液を連続的かつ自動的に生成する装置に関する。

次亜塩素酸塩、特に次亜塩素酸ナトリウムは安価で手に入り、取扱いが容易なことから、病院や厨房等において殺菌剤として広く用いられている。例えば、病院においては医療器具の殺菌、リネンの殺菌、厨房においては調理器具の殺菌、野菜、肉、魚介類等の食品の殺菌に用いられている。

ところで次亜塩素酸ナトリウムよりも次亜塩素酸の方が殺菌力が強いことが明らかとなっており、ｐＨ５付近で溶液中の次亜塩素酸の存在比が最も高くなることが公知である。特許文献１の図３には各ｐＨにおける次亜塩素酸の存在比率のグラフが掲載されている。同特許文献によると殺菌作用は非解離の次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の状態の殺菌力が最も高く、次亜塩素酸イオンの殺菌力の８倍とも８０倍とも言われていると記載されている。

近年では、次亜塩素酸ナトリウムと希塩酸や酢酸等の酸性溶液を混合して、ｐＨを５付近に調整した次亜塩素酸を高濃度に含有する水溶液（以下、次亜塩素酸水溶液又は殺菌水と称する）を調整する装置が提案されている。

例えば、特許文献２においては、酸水溶液を貯蔵している酸水溶液貯蔵タンクと、該酸水溶液貯蔵タンクの酸水溶液を供給する酸水溶液供給手段と、該酸水溶液供給手段によって供給された酸水溶液と水供給源から流量センサーを介して供給された水を混合する希釈混合部と、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯蔵している次亜塩素酸ナトリウム水溶液貯蔵タンクと、該次亜塩素酸ナトリウム水溶液貯蔵タンクの次亜塩素酸ナトリウム水溶液を供給する次亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段と、該希釈混合部で得られた希釈酸水溶液に該次亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段によって供給された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を加えて希釈酸水溶液と次亜塩素酸ナトリウム水溶液を混合させる混合反応部と、該混合反応部で生成された殺菌水のｐＨ値を測定するｐＨセンサーと、該ｐＨセンサーによって測定されたｐＨ値及び該流量センサーによって得られた流量に基づいて該酸水溶液供給手段及び該次亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする殺菌水の連続生成装置が開示されている。

また、特許文献３では２つの混合器（希釈槽１５、反応槽３５）で別々に次亜塩素酸ナトリウム溶液の希釈並びにその希釈された次亜塩素酸ナトリウム溶液及び酸の混合を行う方法及び装置が開示されている。この装置によれば、ｐＨが５．０〜６．８に調整された次亜塩素酸水溶液を得ることができるとの記載がある。

特開平６−２０６０７６号公報（[０００２]、[０００３]、図３） 特開２００５−１６１１４２号公報（請求項１） 特開２００６−２６４９９６号公報([００１９]、図１)

水源からの水の供給量が変化しても常にｐＨが一定で、かつ次亜塩素酸水溶液を高濃度に含有する殺菌水を提供することができる装置を提案することを目的とする。

次亜塩素酸ナトリウム水溶液のｐＨを５付近に調整することで、高い殺菌作用を有する次亜塩素酸の存在比が高まり殺菌水としての効力が高まることは既述の通りであるが、特許文献２に示されるような従来の装置で殺菌水を調整した場合、装置の吐水口から吐出される水量（水圧）が変化することに起因して、製造される殺菌水のｐＨが変化してしまうという問題があった（特許文献１[００１０]）。

装置の水源としては水道水を用いることが最も一般的であるが、先止め式蛇口に生成装置を直結する場合は、当然ながら使用水量が変化するため水圧が一定でなく、使用水量が変化する度に製造される殺菌水のｐＨが塩基性又は酸性に変化してしまうことが避けられないという問題があった（後述の比較例参照）。ｐＨが５付近（目安として４．５〜５．５）を外れれば、期待されている殺菌能が発揮されず、被殺菌対象物が汚染されたまま使用されることとなり、感染症や食中毒などの深刻な結果をもたらすことになる。それに加えて、殺菌水のｐＨが強酸性又は強塩基性に偏れば、被殺菌対象物を侵し、手荒れ、酸味、苦味の原因にもなっていた。さらに悪いことには、殺菌水のｐＨが酸性側に偏ってしまった場合は、塩素ガスの発生のおそれがあるし、塩基性側に殺菌水のｐＨが偏ってしまった場合は、殺菌効果の低い溶液となりかつスケールの発生の原因ともなるという問題があった。

このような殺菌水のｐＨの偏りは、適宜の制御手段（例えば特許文献２の制御装置８０）によってｐＨをモニターし、ｐＨの変化に応じて供給する酸と次亜塩素酸ナトリウムの供給量を制御することによって、水量が変化してから数分間で定常値（すなわち、ｐＨ５前後）に復帰するよう補正がかかるようになっている。しかし、ｐＨの変化がセンサーによって感知されてから、ｐＨの補正がかかるのはｐＨが変化した後のことであって、既に吐水口から吐出されている低いｐＨの殺菌水に対しての補正はできない。また、ｐＨの低下に対して補正をかけたときがちょうど吐水口でｐＨが上昇する時点であれば、補正をかけるどころかより大きなｐＨの変動を生み出すことになる。つまり、制御によるｐＨの補正は数分間持続するｐＨの設定値からの変動に対して有効であって、１分程度の変化には対応できないものであった。そのためｐＨが５付近から大きくずれた殺菌能力の低い次亜塩素酸水が供給されるという問題があった。この問題は、特許文献２の如くバッファータンク（撹拌タンクアキュムレータ７４）を設けて、タンク内に製造された殺菌水をいったん溜めて撹拌して、極端なｐＨの偏りを緩和することにより解決することができるが、装置の使用開始直後はバッファータンクが満たされるまでは殺菌水を外部に供給することができないし、装置を長期間使用しない場合はバッファータンク内の殺菌水を排出しなければならないという問題があった。また、バッファータンクを設けた場合、バッファータンクの出口側に電磁弁を設けたり、バッファータンク内の液量をモニターするセンサーを設けたり、バッファータンク内の殺菌水を送り出すポンプを別途設ける必要が生じ、装置がどうしても複雑化、大型化するためコスト的に不利であるという問題があった。

また、引用文献３のように次亜塩素酸ナトリウム溶液の希釈と塩酸と希釈された次亜塩素酸ナトリウム溶液の混合をそれぞれ別々の混合器（希釈槽１５、反応槽３５）で行う方法も公知である。この方法はいわゆるバッチ式であって次亜塩素酸の希釈と次亜塩素酸溶液と酸の混合を二工程に分けて行う方法である。この方法によれば上述のようなバッファータンクを設ける必要はないが、希釈槽１５における混合が終わった後に複数の電磁弁の開閉を制御部６１により制御して希釈槽での混合が完了した後に反応槽３５での混合に移行するよう調節する必要があり、装置の制御が複雑となってやはり製造コストが高くなったり、装置が大型化してしまうという問題があった。

本発明は酸性溶液、次亜塩素酸ナトリウム溶液及び水源から流量計を介して供給された水を混合するための混合器と、該混合器の下流に配置され混合液のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、該ｐＨ検知手段で検知したｐＨ値及び前記の流量計の流量値に基づいて酸性溶液の供給量及び次亜塩素酸ナトリウム溶液の供給量を制御して所定のｐＨを維持するための制御手段とからなる次亜塩素酸水溶液の自動生成器において、前記の混合器は水平に敷設された流水を通水する給水管と、給水管の上流側に下方から接続される酸注入口と、給水管の下流側に下方から接続される次亜塩素酸ナトリウム注入口とからなることを特徴とする次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器により上記の課題を解決する。すなわち、本発明は水平又はほぼ水平に敷設された給水管に溶媒となる水を通水し、該給水管の下方から希塩酸や酢酸等の酸性水溶液及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液を給水管に注入すれば、水源からの水の供給量が変化しても、また、吐出口の水量又は水圧が変化した場合であっても、常にｐＨが一定の次亜塩素酸水溶液を高濃度に含有する殺菌水が生成されることを見出し、その知見に基づき完成されたものである。

上記の次亜塩素酸ナトリウム注入口を酸注入口の上流に配置した場合であっても、水の供給量が変化しても常にｐＨが一定の次亜塩素酸水溶液を高濃度に含有する殺菌水を生成することができるが、この場合、先に次亜塩素酸ナトリウムが給水管に注入されるため給水管の内部が強アルカリ性となるために、水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオンが炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムとして析出し、スケールとして注入口に付着するという問題を生じる。このことは重大な問題であって、次亜塩素酸ナトリウムが設定量注入されなくなり、濃度、ｐＨが極端に低下し、殺菌効力が著しく低下した液を吐出することになる。地域に差があるものの、カルシウムが多く含まれる水源では１ヶ月に一回注入口のメンテナンスを要することがあった。したがって、本発明ではスケールの付着を防止する観点から、給水管の通水方向の上流に酸注入口を、下流側に次亜塩素酸ナトリウム注入口を設ける必要がある。また、上流に酸注入口を配置しておけば、経年時のスケール除去の際、次亜塩素酸ナトリウム水溶液の注入を止めて塩酸のみを注入することで、注入口の酸洗浄が行えるので好ましい。

より具体的には、水平に敷設した給水管の流水方向に対して垂直な断面の管芯から見た鉛直下方を基準の０°とし、水平右方向を９０°、鉛直上方向を±１８０°、水平左方向を−９０°とした時に、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の管芯からの接続角度が共に−６０〜６０°の範囲に収まる角度で給水管に接続することが好ましい。

給水管の角度を傾斜させた場合や、垂直に配置した場合には、水量が変化した際のｐＨの変動量が大きくなってしまうため、混合器の給水管は水平であることが最も好ましい。ただ装置内の各部品の配置の関係上、混合器を傾けて配置せざるを得ない場合は、多少傾斜させても構わない。

さらに、水平に敷設した給水管の流水方向に対して垂直な断面の管芯から見た鉛直下方を基準の０°とし、水平右方向を９０°、鉛直上方向を±１８０°、水平左方向を−９０°とした時に、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の管芯からの接続角度が共に−７５〜７５°の範囲に収まる角度で給水管に接続し、かつ、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の管芯からの接続角度が相等しくなるようにしてもよい。この場合、酸及び次亜塩素酸ナトリウム注入口が共に−７５〜７５°の範囲に収まるように配置すれば、後述するようにｐＨのアルカリ側への変動を最大で０．５以内、酸性側への変動を最大で０．３以内に抑えることができる。また、上記の範囲を−４５〜４５°の範囲とすれば、ｐＨのアルカリ側への変動をごく小さくすることができるのでより好ましい。

本発明で使用する酸性溶液としては、希塩酸が好適に用いられるが、他にも酢酸、ギ酸、リン酸等の弱酸、希釈した強酸を使用し得る。用いる酸性溶液の濃度についても特に限定はないが、極端に濃度が低いと酸溶液を収めておくタンク５が大型化してしまうし、極端に濃度が高いと混合器に注入する酸性溶液の量がごく微量となり、制御装置によるｐＨの調節が困難となるし、また流路の腐食等の問題が生じる。したがって酸性溶液として塩酸を選択する場合は４〜１０％を目安とするとよい。

本発明では次亜塩素酸ナトリウムが好適に用いられるが、その他の次亜塩素酸塩、例えば次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸セシウム等も使用し得る。また、亜塩素酸カリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸セシウム等の亜塩素酸塩も使用することができる。用いる次亜塩素酸ナトリウム溶液等の濃度については特に限定はないが、極端に濃度が低いと溶液を収めておくタンク１０が大型化してしまうし、極端に濃度が高いと混合器に注入する溶液の量がごく微量となり、制御装置による有効塩素濃度の調節が困難となるので、溶液として次亜塩素酸ナトリウムを選択した場合、４〜１２％とするとよい。

本発明の次亜塩素酸水の連続生成器によれば水源からの水の供給量が変化しても、また、吐水量が変化した場合であっても殺菌水のｐＨの変化がなく、以て次亜塩素酸の存在比を高めた殺菌水を安定して連続的に製造することができる。したがって、蛇口に直接に本発明の次亜塩素酸水の連続生成器を繋いで使用することが可能となる。

本発明の次亜塩素酸水の連続生成器は小型の混合器を備えており、該混合器を採用することにより生成する次亜塩素酸水のｐＨを安定化させるバッファータンクが不要になり、装置を小型することができる。これにより厨房の流しの下等の限られたスペースに収納することが可能となる。また、該混合器を採用することにより、装置の構成を簡素化することができ、故障しにくく、また故障したとしても修理が容易な次亜塩素酸水の連続生成器とすることができる。

本発明の混合器のみを拡大して示した断面図である。 図１の混合器の断面と酸及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液の注入角度を示した図である。 本発明の次亜塩素酸水連続生成器の構成を模式的に示した図である。 実施例１の結果を示したグラフである。 実施例２の結果を示したグラフである。 比較例１の結果を示したグラフである。 比較例２の結果を示したグラフである。 比較例３の結果を示したグラフである。 比較例４の結果を示したグラフである。 比較例５の結果を示したグラフである。 比較例６の結果を示したグラフである。 比較例７の結果を示したグラフである。 比較例８の結果を示したグラフである。 比較例９の結果を示したグラフである。 比較例１０の結果を示したグラフである。 比較例１１の結果を示したグラフである。 酸注入口を上流側に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流側に配置し、かつ、次亜塩素酸ナトリウム注入口と酸注入口の接続角度が等しくなるように（流水方向に対して同軸上）配置し、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウムの注入口の取付位置を０〜±１８０°の範囲で変更して、水の供給量を１０リットル／分から０リットル／分に切り替えた際のｐＨの変動量（δ＝水量変化後のｐＨ−水量変化前のｐＨ（ｐＨ６．２））を測定した結果を示したグラフである。 酸注入口を上流側に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流側に配置し、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の取付位置を０から±９０°の範囲で変更して、その角度の差（注入角度差）と、水の供給量を１０リットル／分から０リットル／分に切り替えた際のｐＨの変動量（δ＝水量変化後のｐＨ−水量変化前のｐＨ（ｐＨ６．２））の関係をまとめたグラフである。

以下、本発明の一実施例を図示しながら具体的に説明する。

本発明の次亜塩素酸水の連続生成器は図１に示されるように水平に敷設した流水を通水する給水管１と、給水管１の上流側に鉛直下方から接続される酸注入口２と、給水管の下流側に鉛直下方から接続される次亜塩素酸ナトリウム注入口３とからなる混合器４を有することを特徴とする。

本実施例では、給水管の流水方向に対して垂直な断面の管芯から見た鉛直下方を基準の０°とし、水平右方向を９０°、鉛直上方向を±１８０°、水平左方向を−９０°に（図２参照）、酸注入口２及び次亜塩素酸ナトリウム注入口３が０°の角度（真下）から給水管に接続されるように構成した。また、酸注入口及び次亜塩素酸ナトリウム注入口の口径はそれぞれ２ｍｍとし、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の離隔距離（間隔）は７５ｍｍとした。

酸注入口２には８．５％の希塩酸を満たしたタンク５からポンプ６を使用して希塩酸が供給される。ポンプ６と酸注入口２の間には給水管４からの流水の侵入を阻止するサイフォン阻止弁７及びポンプ６がエアロックした際に使用するエア抜き用の電磁弁８を設けた（図３参照）。このエア抜き用の電磁弁８はエア抜き時に使用されるほか、希塩酸のタンク５交換時にはこの電磁弁８を開放してポンプ６を作動させることで、配管９内を希塩酸で速やかに満たすことができる。

次亜塩素酸ナトリウム注入口３には４〜１２％の次亜塩素酸ナトリウム溶液を満たしたタンク１０からポンプ１１を使用して次亜塩素酸ナトリウムが供給される。本実施例では１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液のポンプ１１と次亜塩素酸ナトリウム注入口３の間には給水管１からの流水の侵入を阻止するサイフォン阻止弁１２及びポンプ１１がエアロックした際に使用するエア抜き用の電磁弁１３を設けた。このエア抜き用の電磁弁１３はエア抜き時に使用されるほか、次亜塩素酸ナトリウムのタンク１０の交換時にはこの電磁弁１３を開放してポンプ１１を作動させることで、配管１４内を次亜塩素酸ナトリウム水溶液で速やかに満たすことができる。

図１中のINは水源１５を示し、本実施例の場合、フレキシブルホースを介して水道の蛇口と装置を接続した。水源１５から供給された水は給水側水質センサー１６、給水電磁弁１７、流量計１８を介して混合器４に水が供給されるように構成した。本実施例では水源１５として水道水を使用したが他にも井戸水等も使用し得る。

給水電磁弁１７は混合器４の水の供給の有無又は多少を制御するために設けられる。前記給水電磁弁１７は制御装置１９と接続されており、水の供給の有無又は多少を制御装置１９によって制御することができる。

流量計１８は配管中を流れる水の量を測定し、得られたデータを制御装置１９に送り、制御装置１９により流量をモニターできるように構成した。モニターされた水の流量に応じて、所定量の希塩酸及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液がポンプ６、１１を介して酸注入口２及び次亜塩素酸ナトリウム注入口３から供給され、所定のｐＨ（本実施例の場合ｐＨ６．２）の殺菌水が製造される。希塩酸及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液の供給量の多少は制御装置１９から発せられる電気信号により、ポンプ６、１１の出力を調整することにより実現される。次亜塩素酸ナトリウム水溶液は有効塩素濃度が約５０ｐｐｍとなるように、また、希塩酸酸についてはｐＨが６．２となるように、自動制御装置１９の演算結果に基づいて、それぞれの溶液が混合器に注入される。混合器４の内径は本実施例では内径１３ｍｍとした。混合器の内径を１３ｍｍとした場合、０〜２０Ｌ／分の間で水の供給量を制御することができる。ｐＨ６．２に調整された殺菌水を安定して供給するには一定以上の水圧と水量を確保することが好ましく、約８０ｍＬ／分以上の供給量とすることが好ましい。殺菌水の製造量を大きくしたい場合は、給水管の内径を大きくすれば、それに応じてより多くの殺菌水を製造することができる。給水管の内径を大きくする場合、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の内径もそれに応じて大きくすることで、本実施例と同様に、水の供給量が変化してもｐＨの変動量の少ない次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器を提供することができる。

給水側水質センサー１６及び吐水側水質センサー２０は供給側及び吐水側における電解質及びｐＨを測定し、得られたデータを制御装置１９に送り、制御装置により電解質の量及びｐＨ値をモニターできるように構成した（ｐＨ検知手段）。電解質の数値やｐＨの値が異常な数値を示した場合は、制御装置１９から電気信号が発せられ、給水電磁弁１７が直ちに閉鎖され、ポンプ６、１１が停止するように構成されている。また、ｐＨの値が補正可能な場合は、制御装置１９から発せられる電気信号により給水電磁弁１７の開弁量やポンプ６、１１の出力を調整することにより、水量、酸性溶液及び次亜塩素酸ナトリウムの供給量を調節することにより、製造される殺菌水のｐＨの補正が可能となっている。

次に本実施例の次亜塩素酸水の連続生成器の操作手順を説明する。まず、制御装置１９に設けられた作動スイッチを入にすると、電気信号を介して給水電磁弁１７が開き、水が混合器４に供給され始めると共に、電気信号を介してポンプ６とポンプ１１が作動し、８．５％希塩酸と１２％次亜塩素酸ナトリウム溶液が混合器内に供給され始める。このとき希塩酸、次亜塩素酸ナトリウム溶液は水の流量に応じた所定量が混合器内にそれぞれ供給される。基本的には制御装置１９の作動スイッチを入にするだけで、ｐＨが約６．２に調節された次亜塩素酸を高濃度に含む殺菌水が吐出口２１より吐出される。なお、ｐＨ５．０付近で次亜塩素酸の存在比が最も高くなるので、より強い殺菌力を求める場合は、酸の注入量を増大させればよい。本実施例の場合、被殺菌対象物が酸性の場合を想定しており、使用時にｐＨが５．０付近にまで下がることを想定して、吐水口２１から吐出される殺菌水のｐＨを６．２とした。

上述の流量計１８の数値が８０ｍＬ／分を下回った場合や、給水側センサー１６、吐出側水質センサー２０のｐＨ値や電解質の数値が異常値を示した場合は、制御装置１９により給水電磁弁１７が即座に閉じられると共に、ポンプ６、１１が停止し、装置が緊急停止する。

以下、上述の次亜塩素酸水の連続生成器において、希塩酸及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入する順番、希塩酸及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液を注入する方向（角度）を変えた場合において、水源の流量の変化が殺菌水のｐＨにどのような変化を与えるかについて検討した結果を示す。なお、以下の実施例、比較例においては８．５％の希塩酸及び１２％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を使用し、それぞれの供給量は制御装置１９によって、水の流量に応じて制御され、水の供給量が一定の際にｐＨが約６．２、有効塩素濃度が約５０ｐｐｍとなるようにした。

〔実施例１〕
上述の装置において、水道水の流量を１０Ｌ／分から０Ｌ／分に切り替えるサイクル及び１０Ｌ／分から８Ｌ／分、５Ｌ／分、０Ｌ／分と段階的に切り替えるサイクルを繰り返して、生成される殺菌水のｐＨを測定した。実施例１では酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度はそれぞれ０°に設定した（図２参照）。結果は図４のグラフに示した通りである。

〔実施例２〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。実施例２では酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度はそれぞれ４５°に設定した（図２参照）。結果は図５のグラフに示した通りである。

〔比較例１〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例１では酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は９０°に設定した（図２参照）。結果は図６のグラフに示した通りである。

〔比較例２〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例２では酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を０°に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は９０°に設定した（図２参照）。結果は図７のグラフに示した通りである。

〔比較例３〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例３は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を±１８０°（鉛直上方）に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は−９０°に設定した（図２参照）。結果は図８のグラフに示した通りである。

〔比較例４〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例４は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を±１８０°（鉛直上方）に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は０°（鉛直下方）に設定した（図２参照）。結果は図９のグラフに示した通りである。

〔比較例５〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例５は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を９０°に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は０°に設定した（図２参照）。結果は図１０のグラフに示した通りである。

〔比較例６〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例６は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を−９０°に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は０°に設定した（図２参照）。結果は図１１のグラフに示した通りである。

〔比較例７〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例７は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を０°に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は±１８０°（鉛直上方）に設定した（図２参照）。結果は図１２のグラフに示した通りである。

〔比較例８〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例８は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を９０°に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度はそれぞれ−９０°に設定した（図２参照）。結果は図１３のグラフに示した通りである。

〔比較例９〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例９は酸注入口を上流に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流に配置した。酸注入口を±１８０°(鉛直上方)に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は±１８０°(鉛直上方)に設定した（図２参照）。結果は図１４のグラフに示した通りである。

〔比較例１０〕
実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。比較例１０は次亜塩素酸ナトリウム注入口を上流に、酸注入口を下流に配置した。酸注入口を０°（鉛直下方）に、次亜塩素酸ナトリウム注入口の注入角度は０°（鉛直下方）に設定した（図２参照）。結果は図１５のグラフに示した。ｐＨは約６．２付近で安定していたものの、給水管内にはスケールが発生した。

〔比較例１１〕
特開２００５−１６１１４２と同様の装置において、実施例１と同じサイクルで水量を切り替えて、生成される殺菌水のｐＨを測定した。結果は図１６のグラフに示した通りである。

以上の実施例１、２及び比較例１〜１１の結果により、混合器の給水管に対して下方から、酸及び次亜塩素酸ナトリウムを注入した場合、特に次亜塩素酸ナトリウム注入口と酸注入口の接続角度を等しくなるように（流水方向に対する平行線上に酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口を配置した）接続した混合器において、水量が０〜１０Ｌ／分の範囲で急激に変化しても、殺菌水のｐＨが変化しないことが確認された。なお、比較例では、水量を変化させた後、だいたい１０秒後から酸性側へのｐＨの変動が生じ、数十秒間酸性側へのｐＨの変動が続き、その後、変動量は酸性側の場合と比較して小さいものの、塩基性側へのｐＨの変動が生じ、数十秒間、変動が続いた。

酸注入口を上流側に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流側に配置し、かつ、次亜塩素酸ナトリウム注入口と酸注入口を接続する角度を等しくした混合器を使用した場合にｐＨが安定し、かつスケールの発生が抑制されることが証明されたので、次に、酸注入口を上流側に、次亜塩素酸ナトリウム注入口を下流側に配置し、かつ、次亜塩素酸ナトリウム注入口と酸注入口の接続角度を等しく設定し、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の取付位置を０〜±１８０°の範囲で変更して、水の供給量を１０Ｌ／分から０Ｌ／分に切り替えた際のｐＨの変動量（δｐＨ＝水量変化後のｐＨ−水量変化前のｐＨ（ｐＨ６．２））を測定した。結果は図１７のグラフに示した。グラフには各測定角度における、酸性側へのｐＨの最大変動量と塩基性側へのｐＨの最大変動量をそれぞれ示した。

図１７のグラフから明らかなように、給水管に対して下方から酸及び次亜塩素酸ナトリウムを注入した場合において、特に−７５〜７５°の範囲で、酸性側と塩基性側へのｐＨの変動が抑えられていた。また、−４５〜４５°の範囲では特に塩基性側へのｐＨの変動が抑えられていた。

また、次に酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の接続角度に差をつけて、酸性水溶液及び次亜塩素酸ナトリウム水溶液を混合器に注入した場合のｐＨの変動量を測定した。具体的には、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の接続角度を
１．酸注入口、次亜塩素酸ナトリウム注入口＝０°、０°：注入角度差０°
２．酸注入口、次亜塩素酸ナトリウム注入口＝４５°、−４５°：注入角度差９０°
３．酸注入口、次亜塩素酸ナトリウム注入口＝６０°、−６０°：注入角度差１２０°
４．酸注入口、次亜塩素酸ナトリウム注入口＝７５°、−７５°：注入角度差１５０°
５．酸注入口、次亜塩素酸ナトリウム注入口＝９０°、−９０°：注入角度差１８０°
とした混合器を作成しｐＨの変動量（δｐＨ＝水量変化後のｐＨ−水量変化前のｐＨ（ｐＨ６．２））を測定した。注入角度以外は実施例１と同様の構成とした。酸性側へのｐＨの変動量を測定した結果を、図１８にまとめた。

図１８の結果から明らかなように、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の角度差（注入角度差）が０〜１２０°の範囲においてｐＨの酸性側への変動量が０．５程度に抑えられていることがわかった。

以上より、本発明の次亜塩素酸水の連続自動生成器によれば、水量の変化に対してｐＨの安定した次亜塩素酸の存在比率の高い殺菌水を連続的に供給できることが証明された。

１ 給水管
２ 酸注入口
３ 次亜塩素酸ナトリウム注入口
４ 混合器
５ タンク（希塩酸）
６ ポンプ
７ サイフォン阻止弁
８ 電磁弁
９ 配管
１０ タンク（次亜塩素酸ナトリウム）
１１ ポンプ
１２ サイフォン阻止弁
１３ 電磁弁
１４ 配管
１５ 水源
１６ 給水側水質センサー
１７ 給水電磁弁
１８ 流量計
１９ 制御装置
２０ 吐水側水質センサー
２１ 吐水口

Claims (3)

1. 酸性溶液、次亜塩素酸ナトリウム溶液及び水源から流量計を介して供給された水を混合するための混合器と、該混合器の下流に配置され混合液のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、該ｐＨ検知手段で検知したｐＨ値及び前記の流量計の流量値に基づいて酸性溶液の供給量及び次亜塩素酸ナトリウム溶液の供給量を制御して所定のｐＨを維持するための制御手段とからなる次亜塩素酸水溶液の自動生成器において、
   前記の混合器は水平に敷設した給水管と、給水管の上流側に下方から接続される酸注入口と、給水管の下流側に下方から接続される次亜塩素酸ナトリウム注入口とからなることを特徴とする次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器。
2. 水平に敷設した給水管の流水方向に対して垂直な断面の管芯から見た鉛直下方を基準の０°とし、水平右方向を９０°、鉛直上方向を±１８０°、水平左方向を−９０°とした時に、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の管芯からの接続角度が共に−６０〜６０°の範囲に収まる角度で給水管に接続されることを特徴とする請求項１記載の次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器。
3. 水平に敷設した給水管の流水方向に対して垂直な断面の管芯から見た鉛直下方を基準の０°とし、水平右方向を９０°、鉛直上方向を±１８０°、水平左方向を−９０°とした時に、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の管芯からの接続角度が共に−７５〜７５°の範囲に収まる角度で給水管に接続され、かつ、酸注入口と次亜塩素酸ナトリウム注入口の接続角度が相等しいことを特徴とする請求項１記載の次亜塩素酸水溶液の連続自動生成器。

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