JP2011224526A - 次亜塩素酸水の製造方法とその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 既存の次亜塩素酸水の製造方法では、その製造過程において、大量の塩素ガスの発生制御が見込めず、さらに保存期間が３ヶ月以下であるため市場への普及が限定されているという問題があった。
【解決手段】 本発明は、製造過程の流路に点滴を用いて一定速度で、次亜塩素酸ナトリウムと塩酸を混ぜることにより、塩素ガスの発生を防止する次亜塩素水の製造装置に関するものであり、さらに上水を精製した水を用いて気泡の大きさが直径２００Ｎｍ以下の気泡を含むナノ水を製造に用いることで、ｐＨの中心値が５〜６．５となり、その結果として除菌力強化させ、安定した保存状態を約１年保持できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、上水を精製した水中に２００Ｎｍ以下の気泡が含まれるナノ水に次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸を点滴を用いて混合し精製する次亜塩素酸水の製造方法と、その製造装置に関するものである。本発明により生成される次亜塩素酸水は、ナノ水と次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸の混合希釈水であり下記特長がある。
◆ ｐＨ値が安定している
◆ 経時変化が抑えられる
◆ 有効塩素濃度が１５０ｐｐｍ以上あり、除菌力が強い
◆ 空中噴霧をした時により長く空中にただようことができ、除菌効果が高い

原水に次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）と塩酸（ＨＣｌ）とを添加・混合することにより、水中に殺菌力の強い次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を発生させた殺菌水を生成することは公知である。

しかし、その製造過程において有毒な塩素ガスが発生して危険であるため、これを解決するために、特許文献１，２などにより特定のｐＨを保持するよう、給水管路の原水の流量に対する次亜塩素酸ナトリウム水溶液の添加量を調整して混合する方法が提案されている。

上記の方式では、通常の水道水を原水として混合する方式が提案されているが、そのような原水を用いて生成された次亜塩素酸水の安定期間は約３ヶ月以下であり、次亜塩素酸水の普及の妨げとなっている。

また、ナノ水を用い、ナノバブルの破裂時に生じる負圧によって原水と次亜塩素酸ナトリウムと塩酸を混合槽内にて攪拌混合させ、安定したｐＨを備えた次亜塩素酸水を製造する方法も特許文献３により提案されているが、それはナノバブルを撹拌のみの用途で用いている。

特許文献３の提案のように、いかにナノ水を用いても、混合槽を用いる生成方法では、原水と次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸の撹拌時に有害な塩素ガスの発生の危険性を下げることにはならない。

そこで本発明では、原水にナノ水を主にｐＨの安定性と、除菌力の向上、完成後の保管期間延長の目的で用い、一方、塩素ガス発生の可能性に対しては生成流路に点滴を用いて適切な量の次亜塩素酸ナトリウムと塩酸を加えることで抑えることを達成する発明である。
特開平１１−１８８０８３号公報 特開２００１−３００５４７号公報 特開２００９−２９７６５４号公報 丹保憲仁・小笠原紘一「浄水の技術」技報堂出版 １９８５年出版

近年、免疫力の低い老人がいる老人介護施設では、ノロウィルスやインフルエンザなどの除菌対策として、アルコールや次亜塩素酸ナトリウムが使用されている。しかし、アルコールや次亜塩素酸ナトリウムには下記のような問題がある。
・アルコール：ノロウィルスへの効果がない、使用環境では火気厳禁
・次亜塩素酸ナトリウム：取扱い上塩素ガス発生などの危険性がある

従来の次亜塩素酸水では製造過程において人体に危険な塩素ガスが大量に発生するという危険性を含んでいる。

次亜塩素酸水はアルコールや次亜塩素酸ナトリウムに比べると前述のような問題は解決されているものの現状では、未だ下記課題があり効果を最大限発揮出来ていない。
・次亜塩素酸ナトリウムに塩酸を混合して精製される次亜塩素酸水は、除菌力も強く安全性が高いことが知られているものの、精製過程で塩素ガスが発生するために危険である。そこで現状精製装置により次亜塩素酸水を精製しているが、水が不純物を多く含んでおりｐＨが安定しない。
・塩酸から電気分解して精製される次亜塩素酸水は、有効塩素濃度が２５ｐｐｍ以上にならないため除菌力が弱い。
・次亜塩素酸水は経時変化するため用途が限られる。

・点滴を用いた撹拌装置設計最適化によりｐＨ調整剤（塩酸）混合時の均一分散を実現する。
・有効塩素濃度調整に使用する希釈水を精製したナノ水にすることで不純物の除去と高密度化ができ、水としての性能が安定する。
・ナノ水の流動過程で次亜塩素酸ナトリウム水溶液と塩酸を点滴して化学反応をさせていることにより、塩素ガスの発生を極力おさえることを可能とした。

・最も性能を発揮出来るｐＨに制御しているので、性能が安定する。
・有効塩素濃度が電解水よりも高いので除菌力が強い。（他社２５ｐｐｍ：当社１５０ｐｐｍ以上）
・約１年性能が維持できるので、幅広い用途に使用できる。（従来品比２〜４倍）
・製造過程でナノ水を用いることにより、空中に噴霧した場合滞留時間を極力長く保つことができるため、除菌力が向上する。

発明を実現するための最良の形態

図１に基づき次亜塩素酸水のｐＨと殺菌力の関係を説明をする。

次亜塩素酸ナトリウム水溶液はそのｐＨによって、その有効塩素の残存率が大きく変化する。酸性すぎる（ａ）となると有効塩素の残存率が低く除菌力がなく、また逆にアルカリ性過ぎても（ｃ）、有効塩素の残存率は低くなる。除菌力を追求するためには（ｂ）の領域を目指して次亜塩素水を生成するべきだが、人体に影響のでない範囲の５−６．５ｐＨの領域（ｄ）が最も除菌力とｐＨのバランスが良い領域である。

以下、本発明の製造装置に関して図２に基づき説明をする。

上水を精製した水を装置上工程から後工程に流し、制御装置（１）に接続されたナノ水精製装置（２）に流し込む、ナノ水精製装置の内部で制御装置（１）の制御により、エアー（４）をジェネレータ（５）を作動させ上水を精製した水の中に極小径の気泡を発生させる。気泡の大きさが直径２００Ｎｍ以下の気泡になるまで何度もインジェクター内部（６）を通り反芻経路（７）をもどり、気泡を含む上水を精製した水が循環するナノ水内部の気泡が直径２００Ｎｍ以下になった時初めて、バルブ（８）を通じて流路にナノ水が精製される。

流路に排出されたナノ水に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液を一定の速度で点滴し混ぜる。次にｐＨを調整するため塩酸を一定の速度で点滴し混ぜる。上記２点の薬剤を点滴されたナノ水が、貯槽にたまり、ナノ水を使った次亜塩素酸水が完成する。

次亜塩素水の有効塩素残存率を示す図である 本発明の実施形態に係る次亜塩素酸水精製装置の流路を示す図である。

図面の符号の説明

（ａ）・・・塩素
（ｂ）・・・次亜塩素酸
（ｃ）・・・次亜塩素酸イオン
（ｄ）・・・ｐＨと除菌力が最も安定した領域
（１）・・・制御装置
（２）・・・ナノ水精製装置
（３）・・・上水を精製した水
（４）・・・エアー
（５）・・・ジェネレーター
（６）・・・インジェクター
（７）・・・反芻経路
（８）・・・バルブ
（９）・・・次亜塩素ナトリウム
（１０）・・・塩酸
（１１）・・・貯槽

Claims (5)

1. あらかじめ精製された直径２００Ｎｍ以下の気泡を含むナノ水を流動させる装置において、流動過程に次亜塩素酸ナトリウム、塩酸を点滴して化学反応させて制水したことを特徴とする混合液。
2. ＰＨの中心値が５〜６．５とすることを特徴とする請求範囲１の混合液
3. 有効塩素濃度が１５０ＰＰＭ以上とすることを特徴とする、請求範囲１の混合液
4. 香料等添加物を流動過程に付加して点滴することを特徴とする請求範囲１の混合液
5. ナノ水は不純物を取り除いた上水を精製した水を用いたことを特徴とする請求範囲１の混合液

Images