JP2911869B2 - 電解殺菌水又は無菌水の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品加工用の水、水泳
用プール水、建物内に設置される上水用の貯水槽内の水
および空調用クーラーおよびクーラーボックスに使用す
るクーラー水寺の無菌または静歯状態での水処理が好ま
しい場合の処理水の製造方法又は装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に水は食品加工水に始まり、水泳用
プール水、飲み水に至るまで、雑菌等の混入のない、中
性の無菌水であることが望ましい。殊にこれらの一般水
は、水道法等の要請から、同法に合致する水は、中性で
あることが要求され、しかも食品衛生指導等の要請から
水を停滞させることなく、流水状態で、しかも使用に望
まれる流量で大量の水が生成される設備であることが要
求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、原水の電気
電導度は地域によって異なっており、また同じ水道水で
も朝、夕では変化するという事態があり、電解水として
生成水を安定した特定のｐＨとして得ることは困難であ
り、また安定した中性無菌水を生成する事は困難であっ
た。また、流水状態で簡易な単一設備で、大量の中性無
菌水の生成技術は実際間題として困難を伴い、せいぜい
化学薬剤等を投入して、水の殺菌を行い無菌にする以外
はなかった。本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、常温下において流水状態のまま、しかも簡易な設
備で殺菌又は無菌にできると共に中性化できる処理水の
製造方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、陽極と陰極間を隔膜で仕切って陽極室と
陰極室とを形成した電解槽内に、処理水を、陽極室と陰
極室に流して電解した後、陽極室より酸性水を取り出す
方法であり、また周面に陽極の筒を有し中央に陰極が配
置されると共にその間を隔膜で仕切られた電解槽と、無
機物質を溶解させた添加液を被処理水に加え、所定の電
気伝導度に調整して、その電解槽の陽極室と陰極室の双
方の室内に供給するポンプ等からなる被処理水供給手段
と、前記陽極と陰極間に所定の電圧・電流が印加される
電解電源装置と、前記電解槽の陽極室に設けられた第一
の排水路（１５）と、前記電解槽の陰極室に設けられた
第二の排水路（１８）と、前記被処理水を陽極室（１
０）および陰極室（９）の双方に注入するか、陽極室
（１０）のみに注入するかを切り替える電磁バルブ（２
９）と、前記電磁バルブ（２９）を陽極室（１０）のみ
に被処理水を注入するように切り換えた際に、前記電解
槽の陽極室の排水を前記電解槽の陰極室に循環させる循
環路（２５）に切り替える切り替え手段（２７）とから
なり、前記陽極室からは酸性水を、又は前記陰極室から
は中性の無菌水を、それぞれ取り出すようにしたことを
特徴とする装置において、本願請求項１に係る発明は、
電解殺菌水又は無菌水の製造方法に係り、陽極と陰極間
を隔膜で仕切って陽極室と陰極室とを形成した電解槽内
に、電離性無機物質を溶解した添加液を処理水に加え、
所定の電気伝導度に調整して被処理水として、その電解
槽の陽極室と陰極室の双方に注入して電解した後、陽極
室より酸性水を、陰極室よりアルカリ水を取り出すか、
または、バルブ切り替えにより、該被処理水を陽極室の
みに注入して、陽極室からの排水を陰極室に循環させ
て、電解した後、陰極室からは中性の無菌水を取り出す
ことを特徴とする。

【０００５】そして、本願請求項２に係る発明は、前記
請求項１に係る電解殺菌水及び無菌水の製造方法におい
て、前記被処理水に溶解される電離性無機物質は、食塩
であることを特徴とする。

【０００６】また、本願請求項３に係る発明は、前記請
求項１に係る電解殺菌水又は無菌水の製造方法におい
て、前記電離性無機物質を溶解させた添加液を処理水に
加える際に、被処理水の電気伝導度を計測し、所定の電
気伝導度に達していない場合には、所定の電気伝導度に
なるまで調整するようにしたことを特徴とする。

【０００７】すなわち、上記構成によれば、電解槽の陽
極室内で生成される酸性水は、電場内において薗の生態
系を破壊し、殺菌及び無菌を可能にならしめ、安定した
酸性水の生成を流水状態で大量の殺菌水無菌水として生
成できる。処理水としては通常の菌を合有する一般水を
用い原水の電気電導度が高い場合には、添加装置を稼動
させることなく、流水状態で大量の無菌水を、また電気
電導度の低い場合には、無機質の特に好ましくは食塩
（ＮａＣｌ）等の添加液で原水の電気電導度を高め、流
水状態で大量の無菌水を生成する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付の図１の図面に基づいて説明する。図１におい
て、１は電解槽であり、それぞれ非導電材よりなる底板
部２と蓋板部４と、その間で円筒状の外周を構成するス
テンレス製等の陽極３からなる。蓋板部４には電解槽１
の内部に延びる陰極５及びこれを直流電源に接続するた
めの陰極ターミナル６が配置され、また、前記陽極３に
は、直流電源に接続される陽極ターミナル７が配置され
る。さらに電解槽１は陰極５を囲むように円筒状の隔膜
８が設けられ、この隔膜８により電解槽１内が陰極室９
と陽極室１０に区画される。また底板部２には電解槽１
の陽極室１０及び陰極室９にそれぞれ処理水を供給する
ための導入口１４、１７が設けられ、また蓋板部４には
陽極室１０及び陰極室９の処理水の出口１６、１９が設
けられる。

【０００９】この陽極室１０及び陰極室９の導入口１
４、１７には、その各室１０、９に被処理水を供給する
ための被処理水供給手段２４が接続される。この被処理
水供給手段２４は、原水導入パイプ１１、バルブ１２、
継手２０、パイプ１３を通して、陽極室１０へ水道水な
どの原水を供給するライン２４ａと、パイプ１３に接続
された継手３３より接続パイプ２８及びそのパイプ２８
に接続された電磁バルブ２９を介しさらに継手３４を介
して陰極室９に原水を導入するライン２４ｂと、ＮａＣ
ｌ溶液など無機質液２２をポンプ注入装置２１より接続
継手２０を介して原水中に添加液を混入して処理水の電
気電導度を調節する添加液ライン２４ｃとからなる。

【００１０】この処理水供給手段２４において、井水、
水道水は一般的に電気電導度の不安定かつ各地方によっ
て異なっているために、原水の電気電導度を上げ、電解
効率をよくすためにポンプ注入装置２１により無機質液
２２を添加する。また、原水供給に際して、加圧用ポン
プ等は図示してないが、電解槽１での電解効率、電解速
度等に比例して、加圧状態で原水を供給しても良く、そ
の場合には、ポンプを使用すれば良い。

【００１１】また陰極室９及び陽極室１０の出口１９、
１６には、排出パイプ１８、１５が接続される。陽極側
の排出パイプ１５には三方電磁バルプ２７が接続され、
その三方電磁バルブ２７の一方が循環路２５を介して継
手３４に接続され、蓋板部４に設けた陰極側導入口１７
に接続されて陽極室１０を通った処理水を陰極室９内に
導入できるようになっている。また、三方電磁バルブ２
７には陽極室１０からの処理水を排出するための排出パ
イプ２６が接続される。

【００１２】次に本発明の無菌水を製造する方法につい
て説明する。先ず酸性水を製造するには、電磁バルブ２
９を開放し、三方電磁バルブ２７を開放側に切り替え
る。この状態で、最初に原水の電気電導度が所望で有る
か否かの判断確認後、電気電導度の低い場合は、無機質
液２２をポンプ注入装置２１で注入し所望の原水の電気
電導度にして送水する、また、原水及び電気電導度を高
めた原水が電解槽１の陽極側導入口１４を通り陽極室１
０に供給されると共に継手３３より分岐し、接続パイプ
２８及びその電磁バルブ２９を通り、更に継手３４を介
して陰極側入口１７にいたり、陰極室９内に導入され
る。

【００１３】陽極室１０と陰極室９に被処理水が充満さ
れた後、所定電圧の直流電源が電極ターミナル６，７に
印加される。そうすれば、所定の流量及び所定の印加電
圧を加えれば、陽極室１０側においては、所定のｐＨの
酸性水が精製され、陽極側排出口１６から排出パイプ１
５と三方電磁バルブ２７を介し、パイプ２６から酸性水
が、殺菌水として取り出される。また陰極室９側におい
ては、アルカリ性水が生成され、陰極側排出パイプ１８
から排出される。

【００１４】次に中性の無菌水を製造する場合を説明す
る。この場合、電磁バルブ２９を閉じ、三方電磁バルブ
２７を循環路２５側に切り替える。陽極窒１０から排出
された水は循環路２５を通り、陰極室９に導かれる陰極
側導入口１７を通り陰極室９に導かれ、陰極側排出口１
９から排出される。そして前記電解槽１の陽極側排出口
１６から酸性水が、循環路２５を通り、陰極室９に充満
してから後、所定電圧の直流電源を陽極３及び陰極５に
加えるために、直流電源より電極ターミナル６、７に印
加する。そうすれば、所定の流量及び所定の印加電圧を
加えれば陽極室１０側においては所定のｐＨの酸性水が
生成される。また、循環路２５を通り供給された酸性水
は陰極側へ導かれ、陰極室９側においては、電気化学反
応によりアルカリ水が発生し、酸性水と混合中和され中
性水として陰極側排水口１９より排出され、中性の無菌
水とするものである。以上の方法により殺菌した場合の
結果の実験例を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】この実験に際し、使用した被処理水試料と
しては、水道水に腐敗した豆腐、生ウドンをホモナイズ
したものと、純粋培養した大腸菌群を混入されたものを
原水として流量１０００ｍｌ／分のもとで電解したもの
で、実験例として、一般細菌と大腸菌群数を上記表１
に表わしたものである。

【００１７】さらに、本発明の無菌水の製造方法または
製造装置の効果を比較するために実験例を、本実施の
形態の電極特性をプラス、マイナスを反転させ殺菌させ
た場合の結果を表２に示す。条件としての被処理水試料
は表１の条件と同じにしてあり、一般細菌と大腸菌群数
を表わしている。

【００１８】

【表２】

【００１９】上記実施の形態におけるデータを、実験例
、に基づいて詳細に検討すると、実験例では、大
腸菌群及び一般細菌群の存在する原水を電解処理される
陽極室の酸性水でのｐＨ３．７０以下では殺菌効果があ
り、さらにより殺菌効果を上げるためには、ｐＨ３．４
９以下であれば完全に死滅していることを知り得る。さ
らに、本実施の形態による実験例と比較するために実験
例として大腸菌群がｐＨによる殺菌効果を知るため
に、電気分解をした酸性水のｐＨとその殺菌の挙動を調
べた結果を表３に示す。

【００２０】

【表３】

【００２１】［酸性水のｐＨによる殺菌効果］表３にお
いて電解された酸性水ではｐＨ２．７０以下でなければ
大腸菌群は完全に死滅することがなかったのに対して、
本実施の形態の実験例の表１ではｐＨ３．４９以下で
あれば完全に効果を示している。この見地から解ること
は、電場内において酸性水は、殺菌に対して、電気化学
エネルギーによる酸化反応が高いものと判断でき、ｐＨ
が高くても高い殺菌効果が生しるものと思慮される。

【００２２】さらに、実験例と殺菌効果を比較するた
めに、実験例の電極特性をプラスとマイナスとを反転
させ印加した場合の殺菌効果の実験例を表２より比較す
ると、殺菌効果は全く現われていない。このことは電解
電場内でアルカリ水が陽極側で単に中性化反応している
ために、菌に対して完全に酸化反応が起らなかったこと
を意味している。また原水の電気電導度の変化に対する
電解効率を表４に示す。

【００２３】

【表４】

【００２４】この表４から解ることは、所定のｐＨを得
るためには、電気電導度が低いと、消費電力が大きく、
また電気電導度が高いと、消費電力が小さくてすむこと
を表わし、多量の中性無菌水を得る場合には、例えば食
塩（ＮａＣ１）等の無機物質を添加して原水の電気電導
度を上げ、電解効率を上げることが効果的であることが
解る。すなわち、本実施の形態の実験例からすれば酸
性水を陰極室へ導入し、電解されると、中性化され、そ
の殺菌効果は無菌状態を維持した無菌水が生成されるこ
とになる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、一般水を電気分解する
こと、また原水の電気電導度による不安定な無菌水を生
成することをなくすために、無機質添加装置により原水
に混合して、電気分解すること、及びこれによって得ら
れる電解水を利用し、殺菌水とし、また、常温下におい
て、流水状態のまま、しかも簡易な機構に係る設備のみ
で、一般流水を無菌にすると共に循環水等の細菌に汚染
された水を殺菌することができる。

【００２６】このことは、従来の化学薬剤以外には常温
下、流水状態下で、その細菌汚染された水を無菌状態に
生成するという技術がなかっただけに、多種多様の無菌
水を利用して消毒殺菌、洗浄等を必要とする分野で、例
えば食品加工用の水、水泳用プール水、建物内外に設置
される土木用の貯水槽内の水及び空調用クーラ及びクー
ラボックスに使用するクーラ水寺の無菌または静菌状態
での水処理が好ましい場合の、その無菌水を簡易に提供
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の一実施の形態を示す断面図
である。

【符号の説明】

１・・・電解槽 ３・・・陽極 ５・・・陰極 ９・・・陰極室 １０・・・陽極室

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極と陰極間を隔膜で仕切って陽極室と
   陰極室とを形成した電解槽内に、電離性無機物質を溶解
   した添加液を処理水に加え、所定の電気伝導度に調整し
   て被処理水として、その電解槽の陽極室と陰極室の双方
   に注入して電解した後、陽極室より酸性水を、陰極室よ
   りアルカリ水を取り出すか、または、バルブ切り替えに
   より、該被処理水を陽極室のみに注入して、陽極室から
   の排水を陰極室に循環させて、電解した後、陰極室から
   は中性の無菌水を取り出すことを特徴とする電解殺菌水
   又は無菌水の製造方法。
2. 【請求項２】 前記被処理水に溶解される電離性無機物
   質は、食塩であることを特徴とする請求項１に記載の電
   解殺菌水又は無菌水の製造方法。
3. 【請求項３】 前記電離性無機物質を溶解させた添加液
   を処理水に加える際に、被処理水の電気伝導度を計測
   し、所定の電気伝導度に達していない場合には、所定の
   電気伝導度になるまで調整するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の電解殺菌水又は無菌水の製造方
   法。