JP2019147073A - 次亜塩素酸水の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で次亜塩素酸水を安定して製造することが可能な装置を提供する。【解決手段】開示される装置１００は、次亜塩素酸水の製造装置である。製造装置１００は、貯留タンク１０、流路２０、ポンプ３０、および電解槽４０を含む。電解槽４０は、塩化物イオンを含む第１の水溶液５１を電気分解することによって次亜塩素酸を含む第２の水溶液を生成する。貯留タンク１０は、その内部空間を、上方の第１の部分１１ａと下方の第２の部分１１ｂとに仕切る仕切り１２を含む。第１の部分１１ａは、第１の水溶液５１が配置される部分であり、第２の部分１１ｂは、第２の水溶液が配置される部分である。ポンプ３０は、第１の部分１１ａから電解槽４０を通って第２の部分１１ｂに液体が流れるように送液するポンプである。仕切り１２の少なくとも一部は、第２の部分１１ｂに配置された第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する。【選択図】図１

Description

本発明は、次亜塩素酸水の製造装置に関する。

水中において次亜塩素酸の一部は解離して次亜塩素酸イオンを生じる。次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンは殺菌力を有するため、有効塩素と呼ばれることがある。次亜塩素酸水（次亜塩素酸を含む水）は、様々な用途に用いられており、たとえば、食品や機器の殺菌や特定農薬として用いられている。次亜塩素酸水の供給方法として、塩化物イオンを含む水を電気分解する方法が従来から提案されている。

特許文献１（特開２０１３−８５９７９号公報）は、希塩酸を電気分解することによって次亜塩素酸水を製造する装置を開示している。特許文献２（国際公開ＷＯ２００９／０９８８７３パンフレット）は、塩化ナトリウムを含む原液を電気分解することによって次亜塩素酸水（殺菌水）を製造する方法を開示している。

特開２０１３−８５９７９号公報 国際公開ＷＯ２００９／０９８８７３パンフレット

タンクに配置されている原水を電気分解して次亜塩素酸水を製造する場合、タンク内の原水をポンプで電解槽に送液する。ここで、電気分解を安定に行うためには、送液速度（単位時間当たりの送液量）を一定にすることが好ましい。しかし、次亜塩素酸水の製造によってタンク内の原水の量が減ると、ポンプの負荷が変わるため、送液速度を一定にするにはそのための制御機器が必要になる。そのため、装置の構成が複雑になり、装置の価格も高くなる。

このような状況において、本発明の目的の１つは、簡単な構成で次亜塩素酸水を安定して製造することが可能な装置を提供することである。

本発明の一実施形態による装置は、次亜塩素酸水の製造装置である。この製造装置は、貯留タンク、流路、ポンプ、および、前記流路に接続された電解槽を含む。前記電解槽は、塩化物イオンを含む第１の水溶液を電気分解することによって次亜塩素酸を含む第２の水溶液を生成する電解槽である。前記貯留タンクは、その内部空間を、上方の第１の部分と下方の第２の部分とに仕切る仕切りを含む。前記第１の部分は、前記第１の水溶液が配置される部分である。前記第２の部分は、前記第２の水溶液が配置される部分である。前記流路は、前記第１の部分と前記電解槽とをつなぐ第１の流路と、前記電解槽と前記第２の部分とをつなぐ第２の流路とを含む。前記ポンプは、前記第１の部分から前記電解槽を通って前記第２の部分に液体が流れるように送液するポンプである。前記仕切りの少なくとも一部は、前記第２の部分に配置された前記第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する。

本発明によれば、簡単な構成で次亜塩素酸水を安定して製造できる。

図１は、実施形態１の装置の一例の構成を模式的に示す図である。 図２Ａは、電解槽の一例の構成を模式的に示す図である。 図２Ｂは、電解槽の他の一例の構成を模式的に示す図である。 図３Ａは、図１に示した装置の機能を説明する図である。 図３Ｂは、図１に示した装置の機能を説明する図である。 図４は、実施形態１の装置の他の一例の構成を模式的に示す図である。 図５は、他の実施形態の装置の一例の構成を模式的に示す図である。 図６は、他の実施形態の装置の他の一例の構成を模式的に示す図である。 図７は、処理装置の変形例の一例の構成を模式的に示す図である。 図８は、ガス放出機構の一例を模式的に示す図である。 図９は、ガス放出機構の一例を模式的に示す図である。 図１０は、従来の装置の一例の構成を模式的に示す図である。

本発明の実施形態の例について以下に説明する。なお、本発明は、以下で説明する例に限定されない。以下の説明において特定の数値や特定の材料を例示する場合があるが、本発明はそれらの例示に限定されない。

（液体の処理装置）
本発明の一実施形態による装置は、液体の処理装置である。当該処理装置は、貯留タンクに配置された第１の液体を所定の機器（処理機器）で処理して第２の液体とし、その第２の液体を先の貯留タンクに戻す。当該処理装置は、貯留タンク、流路、ポンプ、および、流路に接続された処理機器を含む。通常、当該処理装置は、ポンプおよび処理機器などを駆動するための電源をさらに含む。

上記処理装置によれば、第２の液体が得られる。すなわち、別の観点では、上記処理装置は、第２の液体の製造装置である。上記処理装置の例には、第１の液体を電気分解することによって第２の液体を製造する装置が含まれる。

貯留タンクは、その内部空間を第１の部分と第２の部分とに仕切る仕切りを含む。第１の部分は、処理機器で処理される第１の液体が配置される部分である。第２の部分は、処理機器で処理された後の第２の液体が配置される部分である。流路は、第１の部分と第２の部分とをつなぐように形成されている。ポンプは、第１の部分から電解槽を通って第２の部分に液体が流れるように送液するポンプである。仕切りの少なくとも一部は、第２の部分に配置された第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に移動する。

流路は、第１の部分と処理機器とをつなぐ第１の流路と、処理機器と第２の部分とをつなぐ第２の流路とを含む。すなわち、処理機器は、流路の途中に配置されている。

処理機器は、電気分解を行うための電解槽であってもよい。あるいは、処理機器は、電気分解ではない他の処理（たとえば特定の物質の除去）を行う機器であってもよい。電解槽は、アノードとなる電極とカソードとなる電極とを含み、必要に応じてさらに隔膜を含む。電極および隔膜の種類は、特に限定されず、電気分解の目的に応じて選択される。電極および隔膜には、公知の電極および隔膜を適用してもよい。電極の一例は、白金でコートされた金属電極である。隔膜の一例はイオン交換膜（たとえば陽イオン交換膜や陰イオン交換膜）であり、他の一例はイオン交換能を有さない膜（セパレータ）である。

貯留タンクの第１の部分には、第１および第２の液体のうちの一方の液体が配置され、貯留タンクの第２の部分には他方の液体が配置される。大気に暴露されることが好ましくない液体がある場合、その液体を、第１および第２の部分のうち大気に暴露されにくい側の部分に配置してもよい。たとえば、その液体を、第１の部分の下方に位置する第２の部分に配置してもよい。

仕切りは、貯留タンクの内部空間を、上方の第１の部分と下方の第２の部分とに仕切る仕切りであってもよい。あるいは、仕切りは、貯留タンクの内部空間を、任意の方向（たとえば横方向）に並ぶ第１の部分と第２の部分とに仕切る仕切りであってもよい。

仕切りの典型的な一例では、第１の部分に配置された第１の水溶液の体積Ｖ１と上記体積Ｖ２との合計が変わらない限り体積Ｖ１と体積Ｖ２との比（体積比）が変化しても貯留タンク内の水位が変化しないように仕切りの少なくとも一部が移動する。この構成によれば、送液に必要な圧力の変動を抑制できる。その結果、ポンプを含めた送液機構の構成を簡単にできる。仕切りが、第１の部分と第２の部分とが上下に並ぶように貯留タンクを仕切る場合には、仕切りの少なくとも一部は上下に動く。仕切りが、第１の部分と第２の部分とが水平方向に並ぶように貯留タンクを仕切る場合には、仕切りの少なくとも一部は水平方向に動く。

第１の部分の体積および第２の部分の体積は、仕切りの移動によって変化する。ここで、第１の部分の体積の最大値をＶＭ１とし、第２の部分の体積の最大値をＶＭ２とする。典型的には、ＶＭ１とＶＭ２とは同程度である。ＶＭ２は、ＶＭ１の０．５〜２倍の範囲（たとえば０．８〜１．２倍）の範囲にあってもよい。

仕切りは、柔軟性を有するシート状の仕切りであってもよい。そのような仕切りの例には、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレンなど）やゴムなどからなるシートが含まれる。あるいは、仕切りは、板状の仕切りであってもよい。板状の仕切りの場合には、後述するように、仕切りが所定の移動をするように、貯留タンクおよび／または仕切りが特定の構造を有する。仕切りは、第１および第２の液体に対して耐性を有する材料で構成される。

第２の流路に、第２の水溶液中の気泡（ガス）を放出するための機構（ガス放出機構）が設けられていてもよい。たとえば、後述する次亜塩素酸水の製造装置の場合、電気分解によって発生した酸素ガスの気泡が第２の水溶液中に存在する場合がある。そのような気泡を、ガス放出機構によって放出できる。ガス放出機構の一例は、第２の流路に接続されて上方に延びる管（ガス放出管）である。その場合、ガス放出機構は、気泡を分離するための膜を備えてもよい。そのような膜の例には、親水性の樹脂からなる膜が含まれ、たとえば、親水性の樹脂からなる布（織布または不織布）が含まれる。親水性の樹脂は、第２の水溶液に対する耐性を有する樹脂であればよい。たとえば、第２の水溶液が次亜塩素酸水である場合、親水化処理されたフッ素樹脂（たとえばポリテトラフルオロエチレン）を用いてもよい。なお、液体中のガスをトラップするための公知の機構をガス放出機構として用いてもよい。

なお、第２の部分に溜まったガスを放出するためのガス放出機構を、第２の部分に設けてもよい。

流路は、処理機器（たとえば電解槽）および第２の部分を通るように第２の水溶液を循環させる循環路を形成するための循環用流路をさらに含んでもよい。この構成によれば、循環路で処理を繰り返すことが可能になる。たとえば、次亜塩素酸水を製造する場合、循環路において第２の水溶液を繰り返し電気分解することによって、高濃度の次亜塩素酸水を製造することが可能になる。

（次亜塩素酸水の製造装置）
処理装置の一例は、次亜塩素酸水（次亜塩素酸を含む水性液体）の製造装置である。この製造装置について以下に説明する。この製造装置は、貯留タンク、流路、ポンプ、および、流路に接続された電解槽を含む。電解槽は、塩化物イオンを含む第１の水溶液（第１の液体）を電気分解することによって次亜塩素酸を含む第２の水溶液（第２の液体）を生成する電解槽である。貯留タンクは、その内部空間を、上方の第１の部分と下方の第２の部分とに仕切る仕切りを含む。第１の部分は、第１の水溶液が配置される部分であり、第２の部分は、第２の水溶液が配置される部分である。流路は、第１の部分と電解槽とをつなぐ第１の流路と、電解槽と第２の部分とをつなぐ第２の流路とを含む。ポンプは、第１の部分から電解槽を通って第２の部分に液体が流れるように送液するポンプである。仕切りの少なくとも一部は、第２の部分に配置された第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する。

本発明の実施形態の例について、図面を参照しながら以下に説明する。なお、以下で説明する実施形態は本発明の一例であり、本発明の効果が得られる限り、実施形態の各構成は、上述した他の構成に置き換えることができる。以下の説明において、同様の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。

（実施形態１）
実施形態１では、本発明の実施形態の一例について説明する。実施形態１の装置は、以下の構成を有する。
（ａ）処理機器が電解槽である。
（ｂ）第１の液体が、塩化物イオン（Ｃｌ^-）を含む水溶液（第１の水溶液）であり、第２の液体が、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を含む水溶液（第２の水溶液）である。電解槽は、第１の水溶液を電気分解することによって第２の水溶液を生成する。
（ｃ）仕切りの少なくとも一部は、第２の部分に配置された第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する。

実施形態１の装置は、次亜塩素酸水の製造装置として使用できる。実施形態１の製造装置の構成を図１に模式的に示す。図１の製造装置１００は、貯留タンク１０、流路２０、ポンプ３０、電解槽４０、および電源５０を含む。ポンプ３０は、流路２０の途中に配置されている。電解槽４０は、流路２０に接続されている。電源５０は、ポンプ３０を駆動する。また、電源５０は、電気分解に必要な電力を電解槽４０に供給する。電解槽４０は、塩化物イオンを含む第１の水溶液５１を電気分解することによって次亜塩素酸を含む第２の水溶液５２を生成する。

貯留タンク１０は、容器１１と仕切り１２とを含む。容器１１の内部空間の形状は、たとえば円柱状や角柱状である。仕切り１２は、貯留タンク１０の内部空間（容器１１の内部空間）を、上方の第１の部分１１ａと下方の第２の部分１１ｂとに仕切る。第１の部分１１ａには第１の水溶液５１が配置され、第２の部分１１ｂには第２の水溶液５２（図３Ａ参照）が配置される。容器１１には、第１の部分１１ａに第１の水溶液５１を供給するための供給口（図示せず）と、第２の部分１１ｂから第２の水溶液５２を取り出すための排出口（図示せず）とが形成されている。

次亜塩素酸を含む水溶液からは、塩素ガスなどが発生することがあるため、第２の水溶液５２が大気に暴露されることを抑制することが好ましい。その観点では、第２の水溶液５２を下方の第２の部分１１ｂに配置する構成が好ましい。図１に示す一例では、第２の水溶液５２が下方の第２の部分１１ｂに配置されている。この構成では、容器１１の上部が開放されたときにも、次亜塩素酸を含む第２の水溶液５２が大気に暴露されることを抑制できる。さらに、第２の水溶液５２を下方の第２の部分１１ｂに配置する場合、第２の水溶液５２を取り出しやすいという利点もある。なお、仕切り１２の下方に位置する部分を第１の部分１１ａとして第１の水溶液５１を配置し、仕切り１２の上方に位置する部分を第２の部分１１ｂとして第２の水溶液５２を配置することも可能である。

仕切り１２の一例として、図１には、柔軟性を有するシート状の仕切りを示す。仕切り１２の周辺部は容器１１の内壁に固定されている。仕切り１２は、第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとの間で液体が移動することを防止する。仕切り１２は、容器１１に固定されている状態でたるみが生じる大きさを有する。仕切り１２の少なくとも一部は、第２の部分１１ｂ内の第２の水溶液５２の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する。別の観点では、仕切り１２の少なくとも一部は、貯留タンク１０内における第１の水溶液５１の体積Ｖ１と第２の水溶液５２の体積Ｖ２との比の変化に応じて可逆的に上下に移動する。

流路２０は、第１の部分１１ａと電解槽４０とをつなぐ第１の流路２１と、電解槽４０と第２の部分１１ｂとをつなぐ第２の流路２２とを含む。すなわち、流路２０は、第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとをつなぐように形成されている。流路２０の取水口２０ａは、第１の部分１１ａに接続されている。ポンプ３０は、第１の部分１１ａから電解槽４０を通って第２の部分１１ｂに液体が流れるように送液する。

装置１００の電解槽４０の構成は、目的に応じて選択すればよい。塩化物イオンを含む水溶液を電気分解して次亜塩素酸を含む水溶液を生成する電解槽について、従来から様々な電解槽が提案されている。そのため、それらを採用してもよい。電解槽４０の一例の構成を、図２Ａに模式的に示す。図２Ａの電解槽４０ａは、第１の電極４１、第２の電極４２、セパレータ４３、隔壁４４、および槽４５を含む。なお、以下の図では、水溶液５１および５２の流れを矢印で示す場合がある。

セパレータ４３、およびその上部に配置された隔壁４４は、槽４５を第１の槽４５ａと第２の槽４５ｂとに仕切っている。ただし、隔壁４４の上部には貫通孔４４ａが形成されている。そのため、第１の槽４５ａの上部と第２の槽４５ｂの上部とはつながっている。

セパレータ４３は、液体とともに陽イオンおよび陰イオンを透過させる。セパレータ４３は、たとえば、イオン交換能を有さない絶縁性の不織布である。第１の電極４１は第１の槽４５ａに配置され、第２の電極４２は第２の槽４５ｂに配置されている。

電解槽４０の他の一例の構成を、図２Ｂに模式的に示す。図２Ｂの電解槽４０ｂは、隔壁４４に貫通孔が形成されていない。一方、第２の槽４５ｂの上方に、ガスを放出するための管（ガス放出管）４６が設けられている。第２の電極４２で生成されたガスは、管４６を通して外部に放出される。また、管４６を設けることによって、第２の槽４５ｂ内の内圧が高くなったときに、水溶液が装置の外部に漏れることを抑制できる。

図２Ａおよび図２Ｂに示した例において、第１の流路２１は、第１の槽４５ａの下部に接続されている。第２の流路２２は、第１の槽４５ａの上部であって貫通孔４４ａよりも下方の位置に接続されている。第１の槽４５ａは、処理される水溶液が流れる流路の一部として機能する。第２の槽４５ｂには、セパレータ４３を通して第１の槽４５ａから水溶液が供給される。水溶液が流れる方向に特に限定はない。図２Ａおよび図２Ｂに示したように、水溶液が下方から上方に向かって流れるように流路２０を接続してもよい。あるいは、水溶液が上方から下方に向かって流れるように流路２０を接続してもよい。

図２Ａに示した電解槽４０ａを有する装置１００を用いて次亜塩素酸水を製造する一例について説明する。まず、図１に示すように、第１の水溶液５１を第１の部分１１ａに配置する。塩化物イオンを含む第１の水溶液５１の例には、アルカリ金属の塩化物（塩化ナトリウムや塩化カリウム）の水溶液や塩酸などが含まれ、塩化カリウム水溶液や塩化ナトリウム水溶液であってもよい。

次に、第１の水溶液５１の処理を開始する。具体的には、ポンプ３０を駆動して第１の水溶液５１を送液するとともに、電解槽４０ａで電気分解を行う。第１の水溶液５１は、流路２０の取水口２０ａから第１の流路２１を通って電解槽４０ａに送られ、電解槽４０ａで電気分解される。

第２の水溶液５２が流れる流路２２は、貫通孔４４ａよりも下方の位置で第１の槽４５ａに接続されている。すなわち、電解槽４０ａは、通常の駆動時において槽４５内の水溶液が貫通孔４４ａに到達することがないように構成されている。

電気分解は、第１の電極４１がアノードとなり、第２の電極４２がカソードとなるようにそれらに電圧を印加することによって行われる。アノードでは、塩化物イオンから塩素分子（塩素ガス）が生成される。一方、カソードでは、水素分子（水素ガス）が生成される。アノードで生じた塩素分子は、水と反応して次亜塩素酸を生じる。その結果、次亜塩素酸を含む第２の水溶液５２が生成される。第２の水溶液５２は、流路２２を通って第２の部分１１ｂに送られる。このようにして、次亜塩素酸水（第２の水溶液）が製造される。第２の水溶液５２は、必要に応じて、容器１１に設けられた排出口（図示せず）から排出されて使用される。

なお、第１の電極４１で生成したガスのうち、水と反応せず且つ水に溶解しなかった分は、気泡として第２の水溶液５２とともに流路２２を流れる。同様に、第２の電極４２で生成したガスのうち、水と反応せず且つ水に溶解しなかった分は、貫通孔４４ａを通り、気泡として第２の水溶液５２とともに流路２２を流れる。

図２Ｂに示した電解槽４０ｂでも、図２Ａに示した電解槽と同様に次亜塩素酸水を製造できる。電解槽４０ｂでは、第２の電極４２で生成したガスのうち、水と反応せず且つ水に溶解しなかった分は、管４６から装置の外部に放出される。

なお、この明細書では、流路２０や電解槽４０に残留する水溶液の量を無視できる量であるとして説明を行う場合がある。上記の製造では、送液によって第１の部分１１ａの第１の水溶液５１の体積Ｖ１が減る。そして、その分だけ、第２の部分１１ｂの第２の水溶液５２の体積Ｖ２が増える。体積Ｖ２の増大に応じて、図３Ａに示すように、仕切り１２のたるんでいる部分が上昇する。さらに処理を進めると、図３Ｂに示すように、第１の水溶液５１のほとんどが第２の水溶液５２となる。貯留タンク１０の構成によれば、第１の水溶液５１が処理された量にかかわらず（すなわち、体積Ｖ１と体積Ｖ２との比にかかわらず）、貯留タンク１０内の水位はほぼ一定である。そのため、貯留タンク１０内の水面から取水口２０ａまでの距離がほぼ一定であり、取水口２０ａにおける水圧もほぼ一定である。その結果、ポンプ３０の送液速度を一定にすることが容易である。たとえば、ポンプ３０を一定の電力で駆動することによって、送液速度をほぼ一定とすることが可能である。

原液である第１の水溶液５１が貯留される容器と、第２の水溶液５２が貯留される容器とを異なる容器とする場合の一例（従来例）の構成を、図１０に模式的に示す。図１０の装置１では、第１の水溶液５１が容器２に配置される。電気分解によって得られる第２の水溶液は容器３に配置される。第１の水溶液５１が処理されて体積が減ると、容器２内の第１の水溶液５１の水位が低下する。この場合、処理の進行に伴って、取水口２０ａにおける水圧が変化する。そのため、ポンプ３０を一定の電力で駆動した場合、処理の進行に伴って送液速度が変化する。その結果、電気分解の条件が変化してしまい、効率がよい安定な電気分解が難しくなったり、所望の次亜塩素酸水が得られなくなったりする場合がある。一方、図１０の装置で送液速度を一定にするには、容器２内の水位に応じてポンプの駆動電力を変化させたり、高精度の流量制御装置を設けたりする必要がある。その場合、装置の構成が複雑になったり、装置が高価になったりする。

図１には、仕切り１２がシート状の仕切りである一例を示した。仕切り１２は、板状の仕切りであってもよい。その場合、容器１１の内部空間は、上下に延びる柱状（円柱状や角柱状）の形状を有する。そして、板状の仕切り１２は、容器１１の内部空間の水平方向の断面形状と同じ形状を有する。たとえば、容器１１の内部空間が上下に延びる円柱状である場合には、仕切り１２は円形である。容器１１の内部空間が上下に延びる角柱状である場合には、仕切り１２は矩形である。

板状の仕切り１２を有する装置の一例の構成を、図４に模式的に示す。図４は、容器１１内に第１の水溶液５１が配置されたときの状態を示す。

図４の仕切り１２は板状であり、容器１１の内部を上下に移動可能である。第１の水溶液５１が処理されて第２の水溶液が増加するのにともなって、仕切り１２は上昇する。この場合も、第１の水溶液５１の処理に伴って容器１１内の水位が大きく変化することはない。

図４に示す装置１００では、仕切り１２が水平な状態を保ったまま上下に移動する。そのためには、任意の技術を適用できる。たとえば、仕切り１２を厚くして容器１１と仕切り１２とが接触する面が傾かないようにしてもよい。あるいは、仕切り１２が水平な状態を保ったまま上下に移動するためのガイドを設けてもよい。なお、少量の第１の水溶液５１が第２の水溶液５２に混入しても問題ない場合には、容器１１と仕切り１２との間に隙間があってもよい。

（他の実施形態）
以下では、他の実施形態について説明する。実施形態１では、容器１１を上方の第１の部分１１ａと下方の第２の部分１１ｂとに仕切る場合について説明した。しかし、第１の水溶液５１を処理することによって第２の水溶液５２の体積Ｖ２が増加しても容器１１内の水位が変化しない限り、仕切り１２は容器１１を異なる方向に仕切ってもよい。たとえば、容器１１を、横方向に並ぶ第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとに仕切ってもよい。そのような装置の一例の構成を、図５に模式的に示す。

図５の装置１００ａの仕切り１２は、図１の装置１００と同様に、柔軟性を有するシート状の仕切りである。この場合、容器１１の内部空間の形状は特に限定されず、円柱状であっても角柱状であってもよい。仕切り１２は、容器１１の内部空間を、横方向（水平方向）に並ぶ第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとに仕切る。

図５は、第１の水溶液５１が第１の部分１１ａに配置された状態を示している。第２の水溶液５１が処理されて第２の水溶液５２が増えると、仕切り１２の一部が横方向（水平方向）に移動する。第１の水溶液５１の処理を進めても、容器１１内の水位はほぼ一定である。

装置１００ａにおいて、板状の仕切り１２を用いてもよい。その場合の装置の一例を、図６に模式的に示す。図６に示す装置１００ａにおいて、仕切り１２は、容器１１の内部空間を、横方向に並ぶ第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとに仕切る。仕切り１２は、鉛直方向と平行に配置されている。仕切り１２は、鉛直方向と平行な状態を維持したまま、仕切り１２の面方向に垂直な方向に水平移動可能である。そのための構成については、図４の仕切り１２で説明したため、説明を省略する。図６の装置１００ａにおいて、第１の水溶液５１の処理を進めても、容器１１内の水位はほぼ一定である。

図５の装置１００ａでは、容器１１の内部空間の形状に制限はない。一方、図６の装置１００ａでは、容器１１の内部空間は、仕切り１２の移動を可能にするために、水平方向に延びる柱状（たとえば円柱状や角柱状）の形状を有する。

上記処理装置（たとえば次亜塩素酸水の製造装置）において、流路は、循環用流路をさらに含んでもよい。循環用流路を含む装置の一例として、図１に示した製造装置１００に循環用流路を加えた装置を図７に示す。なお、上述した他の装置にも、同様に循環用流路を加えることができる。

図７の装置１００において、流路２０は循環用流路２３を含む。循環用流路２３は、弁２４を介して第１の流路２１に接続されている。図７の装置１００では、循環用流路２３、電解槽４０、第２の流路２２、および第２の部分１１ｂを含む循環路が形成されている。この循環路によって、第２の水溶液５２は、電解槽４０および第２の部分１１ｂを通るように循環することが可能になる。すなわち、電解槽４０と第２の部分１１ｂとの間で第２の水溶液５２を循環させることが可能になる。

弁２４は、第１の部分１１ａ中の第１の水溶液５１および第２の部分１１ｂ中の第２の水溶液５２のどちらの水溶液が電解槽４０に流れるかを切り替えるための弁である。なお、ポンプ３０とは別のポンプを循環路に設け、ポンプ３０の下流側の第１の流路２１または電解槽４０に循環用流路２３を接続してもよい。

図１の装置では、第１の水溶液５１が電解槽４０を一度だけ通過して処理されるワンパス方式の処理が行われる。一方、図７の装置１００では、ワンパス方式で第２の水溶液５２（次亜塩素酸水）を製造したのちに、循環用流路２３を含む循環路を用いて第２の水溶液５２を繰り返し電解槽４０で処理することが可能である。処理を繰り返すことによって、高濃度の次亜塩素酸水が得られる。

図７に示すように、上述した処理装置は、第２の部分１１ｂに接続されたタンク６１を含んでもよい。バルブ６２を開くことによって、製造された第２の水溶液５２をタンク６１に移すことができる。タンク６１は、第２の水溶液５２の保管や移動に用いることができる。さらに、容量が大きいタンク６１を用いることによって、タンク６１内で第２の水溶液５２を希釈することが可能である。

上記処理装置（たとえば次亜塩素酸水の製造装置）は、不要なガスを外部に放出するためのガス放出機構を備えてもよい。たとえば、次亜塩素酸水の製造装置（たとえば上述した装置１００および装置１００ａ）は、アノードで生成されたガスの気泡を放出するためのガス放出機構を含んでもよい。そのようなガス放出機構の一例を、図８に模式的に示す。

図８のガス放出機構８０ａは、第２の流路２２に形成されている。ガス放出機構８０ａは、上方に延びる管８１と、親水性の膜８２とを含む。膜８２は第２の流路２２に配置されている。管８１は、膜８２の直前（上流側）の位置において、第２の流路２２の上方に接続されている。

図８に示すように、ガス放出機構８０ａは、管８１内に設けられたフィルタ８３を備えてもよい。フィルタ８３はたとえば活性炭フィルタである。活性炭フィルタを用いることによって、塩素ガス臭などを軽減できる。

一例として、次亜塩素酸水の製造装置におけるガス放出機構８０ａの機能について説明する。次亜塩素酸水を製造する場合、アノードでは通常、塩素ガスおよび酸素ガスが生成される。それらのガスの気泡は、第２の水溶液５２とともに第２の流路２２を流れる。ただし、塩素ガスは水と反応するため、気泡の大部分は酸素ガスである。気泡のほとんどは、膜８２を通過できないため、膜８２の上方に設けられた管８１内を上昇して外部に放出される。一方、第２の水溶液５２は膜８２を通過して第２の部分１１ｂに送られる。このようにして、第２の水溶液５２中のガス（気泡）が第２の水溶液５２から分離されて放出される。

ガス放出機構の他の一例を図９に示す。図９のガス放出機構８０ｂは管８１を含む。ガス放出機構８０ｂは、ガス放出機構８０ａと同様に、管８１内に設けられたフィルタ８３を備えてもよい。図９に示すように、第２の流路２２は、管８１が接続されている部分の近傍で下方に曲がっていることが好ましい。それによって、気泡を分離しやすくなる。また、下方に曲がっている部分を、その直前の第２の流路２２よりも細くしてもよい。それによって、気泡をより分離しやすくなる。

本発明は、液体の処理装置に利用でき、たとえば、次亜塩素酸水の製造装置に利用できる。

１０ 貯留タンク
１１ 容器
１１ａ 第１の部分
１１ｂ 第２の部分
１２ 仕切り
２０ 流路
２１ 第１の流路
２２ 第２の流路
３０ ポンプ
４０、４０ａ、４０ｂ 電解槽
５０ 電源
５１ 第１の水溶液
５２ 第２の水溶液
８０ａ、８０ｂ ガス放出機構
１００、１００ａ 製造装置（処理装置）

Claims (6)

1. 次亜塩素酸水の製造装置であって、
   貯留タンク、流路、ポンプ、および、前記流路に接続された電解槽を含み、
   前記電解槽は、塩化物イオンを含む第１の水溶液を電気分解することによって次亜塩素酸を含む第２の水溶液を生成する電解槽であり、
   前記貯留タンクは、その内部空間を、上方の第１の部分と下方の第２の部分とに仕切る仕切りを含み、
   前記第１の部分は、前記第１の水溶液が配置される部分であり、
   前記第２の部分は、前記第２の水溶液が配置される部分であり、
   前記流路は、前記第１の部分と前記電解槽とをつなぐ第１の流路と、前記電解槽と前記第２の部分とをつなぐ第２の流路とを含み、
   前記ポンプは、前記第１の部分から前記電解槽を通って前記第２の部分に液体が流れるように送液するポンプであり、
   前記仕切りの少なくとも一部は、前記第２の部分に配置された前記第２の水溶液の体積Ｖ２の変化に応じて可逆的に上下に移動する、次亜塩素酸水の製造装置。
2. 前記第１の部分に配置された前記第１の水溶液の体積Ｖ１と前記体積Ｖ２との合計が変わらない限り前記体積Ｖ１と前記体積Ｖ２との比が変化しても前記貯留タンク内の水位が変化しないように前記仕切りの少なくとも一部が移動する、請求項１に記載の、次亜塩素酸水の製造装置。
3. 前記仕切りが、柔軟性を有するシート状の仕切りである、請求項１または２に記載の、次亜塩素酸水の製造装置。
4. 前記仕切りが板状の仕切りである、請求項１または２に記載の、次亜塩素酸水の製造装置。
5. 前記第２の流路に、前記第２の水溶液中の気泡を放出するための機構が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の、次亜塩素酸水の製造装置。
6. 前記流路は、前記電解槽および前記第２の部分を通るように前記第２の水溶液を循環させる循環路を形成するための循環用流路をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の、次亜塩素酸水の製造装置。
   
   

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