JP2014144031A - 消臭除菌装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】塩化物塩水溶液の電気分解において、無隔膜電解、有隔膜(イオン電導はあるが水の流動がほとんどない塩路)電解の電流値あるいは電流量比率または電極の正逆極性反転比率を制御し、生成液のPHおよび次亜塩素酸濃度を調整して、生成した次亜塩素酸を気化させ周囲に放出し消臭除菌する。
【選択図】図1
Description
また、超音波加湿器に次亜塩素酸水溶液を入れ噴霧する装置が知られている(特許文献2)。
隔膜の有る次亜塩素酸生成装置を有する消臭除菌装置では生成液のPHが低くなり電気分解により生じた塩素がそのまま外気中へ放出されるため、人のいる所での次亜塩素酸生成装置の使用は出来ず、他の場所で生成した次亜塩素酸水溶液を噴霧装置に入れて噴霧していたので、頻繁に液補充する必要があった。また無隔膜次亜塩素酸生成装置を有する消臭除菌装置では生成液がアルカリ性となり次亜塩素酸ソーダとなるため次亜塩素酸を継続して気化させることは出来なかった。
第4の発明の消臭除菌装置は、前記陽電極または陰陽電極が、上方および下方に開口部を持つ中空体内に納められ、該中空体内上方が気体透過性を持つ部材を介して外気に通じたものである。
第5の発明の消臭除菌装置は、前記気体透過性を持つ部材を気体透過性材料または中空体との隙間形成材としたものである。
本発明では、1、A槽、B槽の陰電極を流れる電流値もしくは電流量およびその比率を調整することにより、または2、A槽、B槽の電極の極性を繰り返し反転させその正逆比率を調整することにより、A槽に生成する水溶液の次亜塩素酸量およびPHを調整することができる。塩素イオンの電気分解により生じた塩素はCL2,HCLO,CLO−イオンが平衡状態にあるが、次亜塩素酸量およびPHを調整することにより、消臭に必要な次亜塩素酸量、人や物に有害な塩素ガス気化量を制御することができる。A槽の開口部を通して次亜塩素酸が外気中へ拡散し、外気中の臭気成分と反応し消臭する一方、B槽のアルカリはB槽の開口部を通して外気中に存在する二酸化炭素を吸収して中和し、人の皮膚を害する程にはならない。また、超音波噴霧器や蒸発促進体を持つ従来気化装置に比べ、次亜塩素酸/水の気化比率を高めることが出来、減水量を大幅に抑え給水間隔を大幅に拡げることができる。使用する電流は多くの場合1mA前後なので単一電池を使用しても3〜5ヶ月使用できる。更に、高濃度の塩化カルシウムのような潮解性塩化物塩水溶液を用いれば、外気中からの水分吸収があり、水の補給もせずに長期間連続使用することが出来る。これにより、液の補充頻度を大幅に減らし、不要な加湿のない、低廉な小型で簡易構造の消臭除菌装置を提供することができる。
塩素イオンの電気分解によりA槽に生成された塩素の一部は周囲の水と反応し塩酸と次亜塩素酸を生成するが、有塩路電解の場合では水溶液のPHが低くなり、水中に塩素の形で多く残り、これと分配平衡にある大気中へ塩素ガスとして出て行ってしまう。また、無隔膜電解の場合では水溶液がアルカリ性となり水溶液中の次亜塩素酸濃度が減り気化できなくなる。このため、水溶液のPH調整が必要となる。
電気分解により生成された塩素と水が反応し、塩酸と次亜塩素酸を生成する。
CL2+H2O→HCL+HCLO
Kcl2=[HCL]x[HCLO]/[CL2] =1.56x10^−4
生じた次亜塩素酸は乖離して水素イオンと次亜塩素酸イオンになる。
HCLO→H++CLO‐
Khclo=[H+]x[CLO‐]/[HCLO]=10^−7.53
ここでKcl2、Khcloはそれぞれの反応式の平衡定数である。
溶解している塩素ガスがヘンリーの法則に従うとすると
Pcl2:水溶液と平衡にある大気中の塩素ガス濃度(ppm)
[CL2]:水溶液中の塩素濃度
CL2:水溶液中の残留塩素濃度(mg/L)
Pcl2=hx[CL2]
Pcl2=hxCL2x2.54x10^(−7)/(1+1.56x10^(−4+PH)) (1)
h=13.57atmx(L/mol)=1.911x10^8ppm/(mg/L)
ヘンリー定数hはAIETA E M, ROBERTS P V (Stanford Univ., California)による値を採用
発生室内に長時間いても、のど、気管支、肺に違和感を受けない空気中塩素濃度は人により大きくばらつきがあるが、前記(1)式により得られる計算値で空気中塩素濃度が0.001ppm以下であれば異常を訴える人はいなかった。空気中塩素ガスを次亜塩素酸ガスや他の酸化性物質と分離して0.001ppm以下まで測定することは容易ではないので詳しくは分らない。
Claims (5)
- 本発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陰陽電極を付設したA槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極を付設したB槽と、A槽の塩化物塩水溶液とB槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記A槽の陰極を流れる電流とB槽の陰極を流れる電流の電流値もしくは電流量の比を制御する手段とからなることを特徴とする消臭除菌装置。
- 本発明の消臭除菌装置は、容器に塩化物塩水溶液を入れ電気分解し次亜塩素酸を生成する装置において、外気に通じる開口を有し陽電極または陰陽電極を付設したA槽と、外気に通じる開口または隙間を有し陰電極または陰陽電極を付設したB槽と、A槽の塩化物塩水溶液とB槽の塩化物塩水溶液を電気的に接続する塩路と、陽電極と陰電極に通電する直流電源手段と、前記A槽の電極とB槽の電極の極性を反転させ正逆通電時間比もしくは正逆電流量比を制御する手段とからなることを特徴とする消臭除菌装置。
- 前記塩路が不織布もしくはフェルト状吸上げ材により塩化物塩水溶液を保持するものまたは塩橋であることを特徴とする請求項1乃至2のいずれか1項に記載の消臭除菌装置。
- 前記陽電極または陰陽電極が、上方および下方に開口部を持つ中空体内に納められ、該中空体内上方が気体透過性を持つ部材を介して外気に通じていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の消臭除菌装置。
- 前記気体透過性を持つ部材が気体透過性材料または中空体との隙間形成材であることを特徴とする請求項4に記載の消臭除菌装置。
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