JP3721489B2 - 殺菌洗浄水の製造方法およびその装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、病院や調理場等において、特には手等の人体や、食品および細菌が付着する各種機器や着衣、環境施設等を殺菌、洗浄する殺菌洗浄水の製造方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、病院や調理場等において、特には手等の人体や、食品および細菌が付着する各種機器や着衣、環境施設等を殺菌、洗浄する殺菌洗浄水としては、次亜塩素酸ナトリウムを所定濃度溶解させたアルカリ水溶液が使用されていた。
【0003】
しかしながら、これら次亜塩素酸ナトリウムのアルカリ水溶液は、アルカリ性では十分な殺菌能力がないために、随時次亜塩素酸ナトリウムのアルカリ水溶液を酸性化調整する必要があり煩雑であるばかりか、酸性における殺菌能力も十分なものではなかった。
【0004】
このため、近年においては、塩化ナトリウムと無機酸を用水に添加し、これを電気分解することにより次亜塩素酸を生成させて殺菌洗浄水とする方法が使用されるようになってきている。
【0005】
しかしながら、これら次亜塩素酸を生成させた殺菌洗浄水は、その殺菌能力が従来の次亜塩素酸ナトリウムを用いたものよりも高いが、近年において問題となっているMRSA、ヘリコバクターピロリ、B型肝炎ウイルス等の耐性を有する細菌には十分な殺菌力がなく、長い殺菌時間を必要としてしまうという問題があった。
【0006】
このため、より高い殺菌力を得る方法として、特開平3―502068号に提案されているように、次亜塩素酸よりも高い殺菌力を有する次亜臭素酸を電気分解により生成させる方法が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この特開平3―502068号の次亜臭素酸を生成させる方法においては、前記塩化ナトリウムを用いて次亜塩素酸を生成させる方法よりも高い殺菌能力が得られるものの、近年の病原性大腸菌による食中毒等や、院内感染等が問題化している状況下において、枯草菌やボツリヌス菌、クリプトスポリジュウム等に代表される芽胞を形成する菌は、非常に高い耐性力を有することから、更に高い殺菌能力を有し、これら芽胞を形成する菌に対しても有効な殺菌洗浄水が切望されている。
【0008】
よって、本発明は上記した問題点に着目してなされたもので、高い耐性力を有する芽胞を形成する菌をも殺菌可能とすることができる高い殺菌能力を有する殺菌洗浄水の製造方法およびその装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した問題を解決するために、本発明の殺菌洗浄水の製造方法は、用水にハロゲン化塩電解質を添加してその電気伝導度を向上させ、この用水を陽極板と陰極板とを用いて電気分解を行い、次亜ハロゲン酸を生成させた殺菌洗浄水とする殺菌洗浄水の製造方法において、前記電解質によって供給される臭素イオンと塩素イオンとのモル比率が、57:43の比率点およびその近傍とされていることを特徴としている。
この特徴によれば、用水中の臭素イオンと塩素イオンのモル比率を57:43の比率点およびその近傍とすることにより、得られる殺菌洗浄水の殺菌能力を臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高く、更には臭素イオンと塩素イオンを混合した系において最も高い効果が得られることが実証できた。
よって、この混合比率を用いることにより、各種菌はもちろん芽胞を形成する菌に対しても短時間にて良好な殺菌が可能となった。
【0010】
本発明の殺菌洗浄水の製造方法は、前記殺菌洗浄水の水素イオン濃度(pH)が6〜8の範囲とされていることが好ましい。
このようにすれば、臭素イオンと塩素イオンのモル比率を57:43の比率点およびその近傍とされて得られた殺菌洗浄水は、pH6〜8の領域において最も高い殺菌能力を有する。
すなわち、手荒れ等を起こしにくく、更にはこれら殺菌洗浄水に触れる洗浄槽や排水管や各種機器等を腐食しにくい中性領域であるpH6〜8の全領域において、最も有効な比率となる。
【0011】
本発明の殺菌洗浄水の製造方法は、殺菌洗浄水が外部に供給される際に、前記電気分解された用水を所定の温度に昇温することが好ましい。
このようにすれば、外部に供給される殺菌洗浄水の温度を高めて被殺菌物に接触させることにより、殺菌洗浄水の殺菌力を所定時間維持した後に、その殺菌洗浄水の殺菌能力を一気に高めて被殺菌物に作用させることができる。
【0012】
本発明の殺菌洗浄水の製造方法は、前記電気分解により電解処理された用水を希釈し、所定の次亜ハロゲン酸濃度を有する殺菌洗浄水とした後、外部に供給されるようになっていることが好ましい。
このようにすれば、少ない電気分解処理量にて多くの殺菌洗浄水を製造できることから装置を小型化でき、安定した次亜ハロゲン酸濃度を有する殺菌洗浄水が供給され、殺菌が不十分になることもない。
【0013】
本発明の殺菌洗浄水の製造装置は、用水を供給する通水手段と、
この通水手段中の所定位置に設けられ、用水中の臭素イオンと塩素イオンとのモル比率が、57:43の比率点およびその近傍となるように、臭化物塩と塩化物塩とを所定の比率にて用水または排水に混入する電解質混入手段と、
この電解質混入手段の下流部に設けられ、陽極板と陰極板とを具備する電解処理手段と、
この電解処理された用水を希釈する希釈手段と、
希釈された用水の遊離残留ハロゲン濃度を検出する遊離残留ハロゲン濃度検出手段と、
この遊離残留ハロゲン濃度検出手段により検出される遊離残留ハロゲン濃度に基づいて用水が所定の遊離残留ハロゲン濃度となるように希釈を制御する制御手段と、
を具備することを特徴としている。
この特徴によれば、用水に所定の比率にて臭化物塩と塩化物塩とが混入されて、用水中に臭素イオンと塩素イオンとが57:43の比率点およびその近傍にて共存するようになり、この用水を電気分解して次亜塩素酸および次亜臭素酸を生成し、その濃度を所定の遊離残留ハロゲン濃度とすることにより、得られる殺菌洗浄水の殺菌能力を臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高く、更には臭素イオンと塩素イオンを混合した系において最も高いものとすることができ、芽胞を形成する菌に対しても短時間にて良好な殺菌を実施することができる。
【0014】
本発明の殺菌洗浄水の製造装置は、前記用水の水素イオン濃度(pH)を検出するpH検出手段と、無機酸またはアルカリ水溶液を用水に添加する添加手段とを具備し、前記pH検出手段により検出される水素イオン濃度(pH)に基づいて、前記制御手段が前記添加手段より用水に無機酸またはアルカリ水溶液を添加して、用水の水素イオン濃度(pH)を6〜8に維持するようになっていることが好ましい。
このようにすれば、製造される殺菌洗浄水のイオン濃度(pH)が、最も高い殺菌能力を有し、その全領域において臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高い殺菌力を有する水素イオン濃度(pH)6〜8に常時維持されるため、得られる殺菌洗浄水の殺菌力を最大限に発揮させ、効率の良い殺菌を実施することができる。
【0015】
本発明の殺菌洗浄水の製造装置は、前記希釈に使用される希釈水を所定の温度に昇温する昇温手段を具備することが好ましい。
このようにすれば、殺菌洗浄装置より供給される殺菌洗浄水を、被殺菌物と所定の温度に昇温させて当接させることにより、殺菌洗浄水の殺菌能力をより高いものとすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は、本実施例の殺菌洗浄水の製造装置を示す外観斜視図であり、図2は、本実施例の殺菌洗浄水の製造装置の内部構成を示す一部破断側面図であり、図3は、本実施例の殺菌洗浄水の製造装置の構成を示すシステム・フロー図であり、図4は、本実施例の殺菌洗浄水の製造装置に用いた電解装置を示す一部破断分解斜視図であり、図5は、本実施例の殺菌洗浄水の製造装置に用いた遊離残留ハロゲン濃度測定装置を示す側断面図であり、図6は本実施例の殺菌洗浄水の製造装置に用いた遊離残留ハロゲン濃度測定装置における次亜ハロゲン酸濃度と電圧との関係を示すグラフである。
【0018】
本実施例の殺菌洗浄水の製造装置は、図1に示すような外観を有しており、製造装置本体1の前面下部には、殺菌洗浄水を供給する吐出口2が設けられ、この吐出口2に繋げられてフレキシブルパイプ3と、シャワー口5が設けられ、このシャワー口5には、手等の人体を検出するセンサー(図示せず)が設けられており、人体をシャワー口5に接近させることにより、自動的に殺菌洗浄水がシャワー口5よりシャワー状に供給されるようになっている。
【0019】
また、前記製造装置本体1の前面には、制御パネル4が設けられて、装置の状況等が表示されるようになっており、図中6は、その内部に所定の電解質濃度を有する水溶液を内在する電解質水溶液タンク11を格納するために、開閉可能とされた格納扉である。
【0020】
本実施例の殺菌洗浄水の製造装置本体1の内部構成は、図2および図3のようになっており、希釈用の水道水が、装置側面下部より本体1内部に導入され、電磁弁7および減圧弁8を介して装置内部に供給される。
【0021】
製造装置本体1の内部には、前記格納扉6内部に、本実施例では所定濃度の電解質が溶解されて、所定の電気伝導度とされた水溶液を内在する電解質水溶液タンク11が格納されており、この電解質水溶液は、前記電解質水溶液タンク11の下部より排出されるようになっており、前記電解質水溶液タンク11の下部には、受け桶が配置されており、この受け桶内にはレベルセンサLSが配置されていて、電解質水溶液の残量が少なくなった場合に、前記制御パネル4にその状況が表示されるようになっている。
【0022】
この受け桶の下側には、図2および図3に示されるように、所定の濃度とされた無機酸である塩酸を貯溜する酸タンク21と、所定の濃度とされたアルカリ水溶液である水酸化ナトリウム水溶液を貯溜するアルカリタンク20が設けられており、これら各タンクにはそれぞれ電磁弁21’、20’とが設けられ、これら酸タンク21とアルカリタンク20とから、個別に酸またはアルカリがポンプP2により、後述する2次希釈に使用される前記水道水に添加されて、その水素イオン濃度(pH)が、後述する制御部19の指示に基づいて調整されるようになっている。
【0023】
また、前記電解質水溶液タンク11より受け桶に排出された電解質水溶液は、ポンプP1によって1次希釈部15に供給されるようになっており、この1次希釈部15には、前記減圧弁8の下流部に設けられた分岐流路により、フロースイッチ12およびフローメータ13、定流量オリフィス14を介して、水道水の一部が供給されて、前記電解質水溶液が適宜に希釈されてフローメータ16を通過して電解装置18に供給されるようになっており、本実施例では、このフローメータ16が配置された用水流路を、電解装置18の吐出口よりも高い位置に配置することで、電解処理されて次亜ハロゲン酸が生成された用水が逆流しないようになっている。
【0024】
また、前記減圧弁8の下流部には、図3に示されるように、フロースイッチ9、定流量オリフィス10、昇温ヒータ22が配置され、この昇温ヒータ22には、水道水の温度を測定する水温計を内蔵しており、前記水道水が所定の温度に昇温されて2次希釈部23に供給され、前記電解装置18において電気分解処理された電解質水溶液を希釈するようになっている。
【0025】
また、この2次希釈部23において希釈によって所定濃度の次亜ハロゲン酸濃度を有する殺菌洗浄水とされた用水は、前記2次希釈部23の下流部に設けられた遊離残留ハロゲン濃度検出装置24およびpH検出部25において、次亜ハロゲン酸濃度および水素イオン濃度(pH)が検出されて、前記吐出口2より排出されるようになっている。
【0026】
また、本実施例では、図3において前記各部が破線で示されるように、制御部19に接続されており、これら各部の制御を制御部19が実施するようになっており、制御部19は、予めその制御内容が記述されたプログラムに基づき所定の制御を実施するようになっている。
【0027】
前記本実施例に用いた電解装置18は、図4に示されるような構造とされており、塩化ビニル製の筐体26の内部に陽極板31と、その両側に2つの陰極板30とが所定間隔に配置され、この陽極板31と陰極板30との間を用水が流通して電気分解されるようになっている。
【0028】
本実施例においては、前記陽極板31として、比抵抗、耐食性、耐衝撃強度等に優れていることから、2価金属化合物である酸化ニッケルと酸化第二鉄とを所定の比率にて混合したものを、適当な雰囲気条件下で焼成して得られたニッケル単元フェライトを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他のフェライトや、白金を被覆したチタン電極としても良い。
【0029】
また、前記陰極板20としては、本実施例ではチタン板を使用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これを陽極板31と同様に、フェライトとしたり、白金を被覆したチタン電極としても良い。
【0030】
これら各電極板は、前記筐体26内部に設けられた嵌入部29に嵌入されて所定間隔となるようにされており、これら電極板の間隔としては、これが大きすぎると電極板間に印加される電圧が高くなり、使用する電源装置が高価となってしまうし、これが小さすぎると、電解装置18において単位時間において処理される処理量が低減してしまうことから、1〜10mmの範囲内、特には3〜6mmの範囲とすることが好ましく、本実施例では6mmとしている。
【0031】
この筐体26端部の開口部は、パッキン28を介して塩化ビニル製の蓋材27が皿ねじ35により固定されることにより塞がれ、前記各電極板には、この蓋材27に設けられた孔部36、37を貫通して外部に露出する電極端子32、33が設けられており、この電極端子32、33は前記蓋材27にOリング、丸ワッシャー、ステンレスナットにより固定され、これら電極端子32、33には、図2に示されるように定電流電源17が接続され、所定の直流電流が供給され、前記蓋材27の下部位置に設けられた筐体26内部へ連通する入口ジョイント34より、電解質水溶液が各電極板の下方側から供給されて電気分解が実施され、前記蓋材27の上部位置に設けられた出口ジョイント38より排出されるようになっている。
【0032】
また、本実施例に用いた前記遊離残留ハロゲン濃度検出装置24は、図5に示されるような構成とされており、その内部に次亜ハロゲン酸を分解する触媒42を内在する円筒ケース43と、測定される殺菌洗浄水中に露出するように、十字口39に設けられた測定電極40と、前記円筒ケース43内部に露出するように配置された基準電極44とから構成され、前記測定電極40と基準電極44は、ケーブル41、45にて微小電圧計47に接続されており、図中の46はエア抜き弁である。
【0033】
この遊離残留ハロゲン濃度検出装置24が遊離残留ハロゲン濃度を検出する原理を簡単に説明すると、まず円筒ケース43内部の空隙が次亜ハロゲン酸を内在する殺菌洗浄水で満たされる。
【0034】
これら殺菌洗浄水中の次亜ハロゲン酸は、前記触媒42によりほぼ完全に分解され、円筒ケース43内部には次亜ハロゲン酸を殆ど内在しない水で満たされる。
【0035】
ここで、次亜ハロゲン酸を含む殺菌洗浄水は、前記十字口39を実線矢印のように流れ、その流路に露出されている測定電極40と、前記次亜ハロゲン酸を内在しない円筒ケース43内の水中に露出されている基準電極44との間に微小な電圧を生じるようになり、これら電圧と遊離残留ハロゲン濃度との間には、図6に示されるような関係となることから、この電圧を微小電圧計47で測定することにより、用水の遊離残留ハロゲン濃度を随時検出することができるようになっており、前記微小電圧計47により測定された電圧データは前記制御部19に出力され、制御部19が殺菌洗浄水の遊離残留ハロゲン濃度を随時検知できるようになっている。
【0036】
以下に本実施例の殺菌洗浄水の製造装置の動作について説明すると、前記シャワー口5に人体である手を近付けると、センサー(図示せず)が人体を検知して前記制御部19に信号を出力する。
【0037】
これに基づいて、前記フロースイッチ12が開かれ、所定流量の水道水が前記1次希釈部15に流入するとともに、前記電解質水溶液タンク11より受け桶に排出された電解質水溶液は、ポンプP1により1次希釈部15に送りこまれ、前記水道水により適宜希釈されて前記電解装置18に供給される。
【0038】
この際、電解装置18に供給される1次希釈された前記電解質水溶液の流量は、フローメータ16により計量されるようになっている。
【0039】
本実施例において、前記電解質水溶液タンク11に貯溜されている電解質水溶液は、臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとの重量比率が約7:3(臭素イオンと塩素イオンのモル比率では57対43)とされ、所定の電気伝導度を有する濃度とされている。
【0040】
また、本実施例では、これら臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとが前記所定の比率にて予め混合、溶解された電解質水溶液を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記電解質水溶液タンク11を臭化ナトリウムと塩化ナトリウムで個別に設け、これら各タンクより個々に臭化ナトリウム水溶液と塩化ナトリウム水溶液とが供給されるようにしても良い。
【0041】
これら、電解装置18に供給される前記1次希釈された電解質水溶液は、前記電極板間において、電気分解により殺菌能力を有する次亜臭素酸および次亜塩素酸の次亜ハロゲン酸が生成されて、前記2次希釈部23に排出される。
【0042】
この2次希釈部23には、前記フロースイッチ9が制御部19により開かれることにより、定流量オリフィス10および昇温ヒータ22を通過した所定温度、(本実施例では約40度とした)に昇温され、所定流量とされた水道水が排出され、前記電解装置18より排出される次亜ハロゲン酸が生成された電解質水溶液と混合、希釈されて、所定濃度の次亜ハロゲン酸濃度とされて前記吐出口2より排出され、フレキシブルパイプ3およびシャワー口5を介して排出されて手等の殺菌洗浄に使用される。
【0043】
この際、2次希釈部23より排出される殺菌洗浄水の次亜ハロゲン酸濃度は、前記遊離残留ハロゲン濃度検出装置24により検出され、その検出データが前記制御部19に出力されることにより、前記2次希釈部23において希釈される割合を、希釈に用いる昇温された水道水に混合する電解処理された電解質水溶液の量を増減させることにて一定濃度となるように制御するとともに、前記電解質水溶液の量の増減にても、所定の次亜ハロゲン酸濃度を得られない場合には、前記1次希釈部15において希釈に用いる水道水の量を低減させ、電解装置18に供給される電解質水溶液の電気伝導度を高めることにより、電解装置18にて生成される次亜ハロゲン酸の生成濃度を高いものとするか、又は前記ポンプP1の吐出量を低減させて、電解装置18を電解質水溶液が通過する時間を長くして生成される次亜ハロゲン酸の生成濃度を高いものとするように、前記制御装置19が制御するようになっている。
【0044】
また、前記制御においても所定の次亜ハロゲン酸濃度が得られない場合においては、殺菌洗浄水の排出を停止し、前記制御パネル4に異常表示がなされるようになっている。
【0045】
また、本実施例では、前記吐出口2より排出される殺菌洗浄水の水素イオン濃度(pH)が、前記pH検出部25により随時検出されるようになっており、このpH検出部25により検出されるpHが常時6〜8となるように、前記制御部19は、前記2次希釈に用いられる水道水に、前記酸タンク21およびアルカリタンク20より適宜にポンプP2を介して無機酸である塩酸または水酸化ナトリウム水溶液を添加するようになっている。
【0046】
また、本実施例では、これら吐出口2より排出される殺菌洗浄水は、約15秒間に渡って約1リットル排出され、自動的に排出が停止するようにされており、この殺菌洗浄水の排出における次亜ハロゲン酸の設定濃度としては、排出開始時には高く、排出終了時前の所定時間においては、次亜ハロゲン酸濃度を低くして、すすぎがなされるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0047】
また、本実施例では前記したように電解質水溶液を一次希釈して電解装置18に供給しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記フロースイッチ12を閉じて、電解質水溶液を希釈せずに電解装置18に供給するようにしても良い。
【0048】
これら前記した本実施例の殺菌洗浄装置を用いて、使用する臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとの比率を種々に変化させるとともに、前記希釈に用いる水道水を所定の温度に昇温しない場合とした場合において得られる殺菌洗浄水の殺菌力の比較試験を実施した結果を以下に示す。
【表1】
Figure 0003721489
【0049】
実施条件としては、供試菌液として、芽胞を形成した枯草菌においては、Bacillus subtilis RIMD 0225015を予め培養し、実験時にPhosphate buffered saline(PBS)で希釈して殺菌洗浄水と混合した時に、106CFU/mlになるようにし、一般生菌と大腸菌においては、各々6.1×105と7.2×106である合併処理水を用いた。
【0050】
殺菌洗浄水は、臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとが種々の比率とされ、所定の電気伝導度とされた電解質水溶液タンク11を準備し、これを前記本実施例の製造装置に搭載して同一電気分解条件にて電気分解して得たものを、所定の遊離残留ハロゲン濃度(塩素換算)となるように減菌水にて希釈して枯草菌に関しては遊離残留ハロゲン濃度300ppmおよび500ppm、一般生菌および大腸菌に関しては遊離残留ハロゲン濃度10ppm、20ppm、30ppmに調整して適宜使用した。
【0051】
これら臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとの各比率において得た前記各遊離残留ハロゲン濃度の殺菌洗浄水を、試験管に9ミリリットル取り、これに前記供試菌液を1ミリリットル添加して撹拌した後、枯草菌に関しては15分、一般生菌に関しては10秒、大腸菌に関しては10秒および一部15秒後に試験管より1ミリリットル試験液を取り出し、その溶液を10、100、1000倍に各々希釈し、枯草菌および一般生菌に関しては標準寒天培地にて35℃で48時間、大腸菌群はデゾキシコレート寒天培地にて、37℃で24時間、それぞれ培養し、各試験培地におけるコロニー数をカウントする試験を、各々各3回実施し、そのコロニー数の平均値を求めた。
【0052】
また、温度においては、前記各遊離残留ハロゲン濃度に調整し、試験管に9ミリリットル取った状況において、約20度および約40度の恒温槽中に試験管を投入し、殺菌洗浄水の温度が20度および40度となった状況にて供試菌液を添加して実施した。
【0053】
コントロールとして、前記殺菌洗浄水に代えて減菌水を使用して同様に処理した際に、枯草菌は3.0×105、一般生菌は4.8×104、大腸菌は4.5×105であった。
【0054】
また、前記枯草菌の芽胞と同様に、薬品等に対し著しく耐性の強いオーシストを形成し、その耐性が著しく強いクリプトスポリジュウムを320〜350個含む供試菌液を用い、これに前記同様に臭化ナトリウムと塩化ナトリウムとが種々の比率とされ、所定の電気伝導度とされた電解質水溶液タンク11を準備し、これを前記本実施例の製造装置に搭載して同一電気分解条件にて電気分解して得たものを、所定の遊離残留ハロゲン濃度(塩素換算)となるように減菌水にて希釈して遊離残留ハロゲン濃度105ppm、220ppm、415ppmとし、各臭素イオンと塩素イオンの比率における脱嚢率試験を、これら各比率とされた前記所定の遊離残留ハロゲン濃度の殺菌洗浄水に、前記供試菌液を添加、所定時間(本実施例では30分)撹拌した後、脱嚢状態のクリプトスポリジュウムをカウントして脱嚢率の測定を実施した。
【0055】
ここで脱嚢とは、クリプトスポリジウムのオ−シスト壁が開き、感染源となるスポロゾイトが放出された状態をいい、脱嚢率とは、前記脱嚢状態のクリプトスポリジウムを顕微鏡下でカウントし、コンントロ−ルを100%とした時のパ−セントで表される数値で、この値が0%に近づくほど、殺菌が良好になされていることになる。
【0056】
これら各試験結果において、表1の枯草菌、一般生菌、大腸菌および前記クリプトスポリジュウムの主な実験結果をグラフ化したものが図7、図8、図9および図10である。
【0057】
これら図7、図8、図9、図10より、芽胞を形成する枯草菌やクリプトスポリジュウムのみならず、一般の一般生菌や大腸菌においても、塩化ナトリウムによる塩素イオン単体を用いた場合よりも、臭化ナトリウムによる臭素イオン単体を用いた場合の方が、高い殺菌能力が得られることが判るが、これら臭素イオンと塩素イオンとを混合し、その混合のモル比率を57:43またはその近傍とすることで、前記臭素イオン単体よりもさらに高く、これら混合系において最も高い殺菌力が各菌において得られていることが判る。
【0058】
これら混合系における殺菌能力の向上は、塩素イオンに少量の臭素イオンが添加された場合に著しく、その理由としては以下の化学式、
【化1】
Figure 0003721489
に示されるように電気分解により生成される次亜塩素酸と臭素イオンとによりイオン交換が実施されて、殺菌能力が高く、弱アルカリ領域でも安定な次亜臭素酸が生成されることに起因するものと考えられる。
【0059】
また、これら殺菌洗浄水の温度としては、その殺菌能力と温度の関係を示すものとして、前記枯草菌の殺菌力における殺菌洗浄水の温度についての関係を試験した結果を図11に示す。
【0060】
試験方法としては、前記試験条件の20℃、40℃に加えて60℃にても実施し、その際の試験条件として、遊離残留ハロゲン濃度を塩素換算にて300ppmとし、処理時間は15分とした。
【0061】
図11の結果から、殺菌洗浄水の温度を高めることで、その殺菌能力が臭素イオンや塩素イオンの比率に関係なく、いずれの比率においても高くなることが判り、その殺菌能力の向上度合いが、20〜40において著しいことが判る。
【0062】
つまり、反対の視点から見れば、臭素イオンと塩素イオンとのモル比率を57:43またはその近傍とすることで、殺菌洗浄水の温度が低下しても、大きな殺菌力の低下を招くことがなく、安定した殺菌能力が得られることが判る。
【0063】
これら殺菌能力の向上は、殺菌洗浄水の温度上昇に伴い、殺菌洗浄水中に含まれる次亜ハロゲン酸の分解反応が高まり、分解反応によるフリーラジカルの生成が高まって、殺菌力が向上するものと考えられ、これらのことから、前記電解装置により次亜ハロゲン酸を生成した場合には、これら電解時や電解後外部に供給されるまでに時間がある場合には、これら電解処理された用水を予め加熱して所定温度にしておくと、外部に供給されるまでに次亜ハロゲン酸が分解して良好な殺菌能力を得ることができなくなる場合があることから、本実施例のように、外部に供給されて使用される際に、予め加熱されて所定温度とされた希釈用の水道水により一気に温度を高めるようにすることが好ましい。
【0064】
これら殺菌洗浄水の昇温温度は、前記本実施例では40度としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、殺菌洗浄されるものに応じて適宜選択されれば良く、殺菌洗浄されるものが人体や食品等である場合には、火傷や食品の変質の畏れがあることから摂氏30〜50度とすることが好ましいく、殺菌洗浄されるものが機器等のものである場合には、その温度として摂氏30〜70度の範囲とすることが好ましい。
【0065】
また、これら殺菌洗浄水の殺菌力と水素イオン濃度(pH)との関係について、クリプトスポリジュウムを例に試験した結果を図12に示す。
【0066】
試験方法としては、遊離残留ハロゲン濃度を塩素換算にて約200ppm、液温20℃とし、臭素イオンと塩素イオンとを各比率とされた殺菌洗浄水を使用し、その殺菌洗浄水の水素イオン濃度(pH)を、無機酸である塩酸または水酸化ナトリウムにて各水素イオン濃度(pH)に調整して実施した。
【0067】
図12における結果より、臭素イオンと塩素イオンとのモル比率を57:43近傍とすることにより、従来の臭素イオン単体に比較して、より広い水素イオン濃度(pH)領域において高い殺菌力を得ることができるばかりか、水素イオン濃度(pH)5〜8において、従来の臭素イオン単体における最大殺菌力よりも大きな殺菌能力が得られ、特には肌荒れや殺菌洗浄水に接触する洗浄槽および配管等に与えるダメージを少なくすることのできる中性領域である水素イオン濃度(pH)6〜8においてほぼ安定して高い殺菌能力が得られることが判る。
【0068】
以上、本実施例のようにすることで、前記シャワー口5より排出される殺菌洗浄水は、添加されるハロゲン化塩により供給される臭素イオンと塩素イオンとの比率が、ほぼ57:43に調整されて、電気分解により殺菌洗浄水とされることから、従来の臭素イオン単体に比較しても高い殺菌力を有するばかりか、これら混合系の中にあって、最も高い殺菌力を有する殺菌洗浄水を得られ、更にその温度を高めて外部に供給されることにより、その殺菌能力をより一層高いものとすることができるとともに、その水素イオン濃度pHが、常時6〜8に保たれることから、高い殺菌能力を安定して得ることもできるようになる。
【0069】
以上、本発明を図面に基づいて説明してきたが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲での変更や追加があっても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0070】
また、前記実施例においては、電解処理により生成された次亜ハロゲン酸を含有する電解質水溶液を希釈して殺菌洗浄水としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら電解処理された電解質水溶液を直接殺菌洗浄水として使用しても良い。
【0071】
また、前記実施例においては、ハロゲン化塩として塩化ナトリウムおよび臭化ナトリウムを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら塩を他のアルカリ金属、例えばカリウムやリチウム等や、アルカリ土類金属であるマグネシュウムやカルシウム等との塩を使用しても良く、これら選択はそのハロゲン化塩の価格等などから適宜選択されれば良い。
【0072】
また、前記実施例においては、殺菌洗浄水の昇温を、2次希釈を行う水道水を加熱して実施しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら昇温を、その他の方法、例えば希釈されて所定濃度とされた殺菌洗浄水を加熱して実施するようにしても良い。
【0073】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
【0074】
(a)請求項1項の発明によれば、用水中の臭素イオンと塩素イオンのモル比率を57:43の比率点およびその近傍とすることにより、得られる殺菌洗浄水の殺菌能力を臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高く、更には臭素イオンと塩素イオンを混合した系において最も高い効果が得られることが実証できた。
よって、この混合比率を用いることにより、各種菌はもちろん芽胞を形成する菌に対しても短時間にて良好な殺菌が可能となった。
【0075】
(b)請求項2項の発明によれば、臭素イオンと塩素イオンのモル比率を57:43の比率点およびその近傍とされて得られた殺菌洗浄水は、pH6〜8の領域において最も高い殺菌能力を有する。
すなわち、手荒れ等を起こしにくく、更にはこれら殺菌洗浄水に触れる洗浄槽や排水管や各種機器等を腐食しにくい中性領域であるpH6〜8の全領域において、最も有効な比率となる。
【0076】
(c)請求項3項の発明によれば、外部に供給される殺菌洗浄水の温度を高めて被殺菌物に接触させることにより、殺菌洗浄水の殺菌力を所定時間維持した後に、その殺菌洗浄水の殺菌能力を一気に高めて被殺菌物に作用させることができる。
【0077】
(d)請求項4項の発明によれば、少ない電気分解処理量にて多くの殺菌洗浄水を製造できることから装置を小型化でき、安定した次亜ハロゲン酸濃度を有する殺菌洗浄水が供給され、殺菌が不十分になることもない。
【0078】
(e)請求項5項の発明によれば、用水に所定の比率にて臭化物塩と塩化物塩とが混入されて、用水中に臭素イオンと塩素イオンとが57:43の比率点およびその近傍にて共存するようになり、この用水を電気分解して次亜塩素酸および次亜臭素酸を生成し、その濃度を所定の遊離残留ハロゲン濃度とすることにより、得られる殺菌洗浄水の殺菌能力を臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高く、更には臭素イオンと塩素イオンを混合した系において最も高いものとすることができ、芽胞を形成する菌に対しても短時間にて良好な殺菌を実施することができる。
【0079】
(f)請求項6項の発明によれば、製造される殺菌洗浄水のイオン濃度(pH)が、最も高い殺菌能力を有し、その全領域において臭素イオン単体を用いた場合の殺菌洗浄水よりも高い殺菌力を有する水素イオン濃度(pH)6〜8に常時維持されるため、得られる殺菌洗浄水の殺菌力を最大限に発揮させ、効率の良い殺菌を実施することができる。
【0080】
(g)請求項7項の発明によれば、殺菌洗浄装置より供給される殺菌洗浄水を、被殺菌物と所定の温度に昇温させて当接させることにより、殺菌洗浄水の殺菌能力をより高いものとすることができる。
【0081】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置を示す外観斜視図である。
【図2】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置の内部構成を示す一部破断側面図である。
【図3】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置の構成を示すシステム・フロー図である。
【図4】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置に用いた電解装置を示す一部破断分解斜視図である。
【図5】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置に用いた遊離残留ハロゲン濃度測定装置を示す側断面図である。
【図6】本発明の実施例における殺菌洗浄水の製造装置に用いた遊離残留ハロゲン濃度測定装置における次亜ハロゲン酸濃度と電圧との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水の枯草菌における殺菌力と臭化イオンおよび塩化イオンとの混合比率および温度との関係を示すグラフである。
【図8】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水の一般生菌における殺菌力と臭化イオンおよび塩化イオンとの混合比率および温度との関係を示すグラフである。
【図9】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水の大腸菌における殺菌力と臭化イオンおよび塩化イオンとの混合比率および温度との関係を示すグラフである。
【図10】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水のクリプトスポリジュウムにおける脱嚢率と臭化イオンおよび塩化イオンとの混合比率との関係を示すグラフである。
【図11】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水の枯草菌における殺菌力の各臭化イオンと塩化イオンとの混合比率および温度との関係を示すグラフである。
【図12】本発明の実施例の殺菌洗浄水の製造装置により製造された殺菌洗浄水のクリプトスポリジュウムにおける脱嚢率の水素イオン濃度(pH)と各臭化ナトリウムおよび塩化ナトリウムとの混合比率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 製造装置本体
2 吐出口
3 フレキシブルパイプ
4 制御パネル
5 シャワー口
6 格納扉
7 電磁弁
8 減圧弁
9 フロースイッチ
10 定流量オリフィス
11 電解質水溶液タンク
12 フロースイッチ
13 フローメータ
14 定流量オリフィス
15 1次希釈部
16 フローメータ
17 定電流電源
18 電解装置
19 制御部
20 アルカリタンク
20’ 電磁弁
21 酸タンク
21’ 電磁弁
22 昇温ヒータ
23 2次希釈部
24 遊離残留ハロゲン濃度検出装置
25 pH検出部
26 筐体
27 蓋材
28 パッキン
29 嵌入部
30 陰極板
31 陽極板
32 電極端子
33 電極端子
34 入口ジョイント
35 皿ネジ
36 孔部
37 孔部
38 出口ジョイント
39 十字口
40 測定電極
41 ケーブル
42 触媒
43 円筒ケース
44 基準電極
45 ケーブル
46 エア抜き弁
47 微小電圧計

Claims (7)

  1. 用水にハロゲン化塩電解質を添加してその電気伝導度を向上させ、この用水を陽極板と陰極板とを用いて電気分解を行い、次亜ハロゲン酸を生成させた殺菌洗浄水とする殺菌洗浄水の製造方法において、前記電解質によって供給される臭素イオンと塩素イオンとのモル比率が、57:43の比率点およびその近傍とされていることを特徴とする殺菌洗浄水の製造方法。
  2. 前記殺菌洗浄水の水素イオン濃度(pH)が6〜8の範囲とされている請求項1に記載の殺菌洗浄水の製造方法。
  3. 殺菌洗浄水が外部に供給される際に、前記電気分解された用水を所定の温度に昇温する請求項1または2に記載の殺菌洗浄水の製造方法。
  4. 前記電気分解により電解処理された用水を希釈し、所定の次亜ハロゲン酸濃度を有する殺菌洗浄水とした後、外部に供給されるようになっている請求項1〜3のいずれかに記載の殺菌洗浄水の製造方法。
  5. 用水を供給する通水手段と、
    この通水手段中の所定位置に設けられ、用水中の臭素イオンと塩素イオンとのモル比率が、57:43の比率点およびその近傍となるように、臭化物塩と塩化物塩とを所定の比率にて用水または排水に混入する電解質混入手段と、
    この電解質混入手段の下流部に設けられ、陽極板と陰極板とを具備する電解処理手段と、
    この電解処理された用水を希釈する希釈手段と、
    希釈された用水の遊離残留ハロゲン濃度を検出する遊離残留ハロゲン濃度検出手段と、
    この遊離残留ハロゲン濃度検出手段により検出される遊離残留ハロゲン濃度に基づいて用水が所定の遊離残留ハロゲン濃度となるように希釈を制御する制御手段と、
    を具備することを特徴とする殺菌洗浄水の製造装置。
  6. 前記用水の水素イオン濃度(pH)を検出するpH検出手段と、無機酸またはアルカリ水溶液を用水に添加する添加手段とを具備し、前記pH検出手段により検出される水素イオン濃度(pH)に基づいて、前記制御手段が前記添加手段より用水に無機酸またはアルカリ水溶液を添加して、用水の水素イオン濃度(pH)を6〜8に維持するようになっている請求項5に記載の殺菌洗浄水の製造装置。
  7. 前記希釈に使用される希釈水を所定の温度に昇温する昇温手段を具備する請求項5または6に記載の殺菌洗浄水の製造装置。
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