JP3728018B2

JP3728018B2 - 弱酸性の塩素系殺菌水、同殺菌水の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP3728018B2
Application number: JP16485696A
Authority: JP
Inventors: 信夫阿知波
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2016-06-25
Also published as: JPH1024294A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弱酸性の塩素系殺菌水、同殺菌水の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塩素を有効成分とする殺菌水は、厨房内、厨房器具等の殺菌処理、野菜、肉等食品類の殺菌処理、病院内、医療器具等の殺菌処理等、広い分野の殺菌処理に利用されている。当該殺菌水を製造する方法としては、例えば、特開平４−４２０７７号公報に示されている食塩水の有隔膜電解法、特開平５−２３７４７８号公報に示されている食塩水の無隔膜電解法等が知られている。
【０００３】
しかして、塩素系殺菌水における塩素成分は水溶液のｐＨの影響を大きく受けて、Ｃｌ₂、ＨＯＣｌ、およびＯＣｌ^-の３つの形態、すなわち強酸性側でＣｌ₂、弱酸性側でＨＯＣｌ、弱アルカリ性側でＯＣｌ^-の形態をとる。これらの形態のうち、ＨＯＣｌの形態が最も殺菌力が強く、かつＨＯＣｌの形態はｐＨが５前後の近傍において最も多く存在するとともに、その有効塩素の安定性も強酸性側に比較して高い。
【０００４】
従って、塩素系殺菌水はその殺菌力からすれば、ｐＨ５を中心とする前後のｐＨ値の範囲の弱酸性であることが好ましく、またこの範囲のｐＨ値の殺菌水は揮発性塩素を全くまたは殆ど含まないため、使用する場合の安全性が十分に確保される等、取扱いも容易である。
【０００５】
上記した前者の公開公報に示されている食塩水の有隔膜電解法では、アノード室に生成される酸性水が殺菌力を有するものであるが、この酸性水はｐＨが２．５前後という強酸性であることから、この酸性水を水で適宜の濃度に希釈し、またはこの酸性水をアルカリ性水で適宜のｐＨに調整して殺菌水として使用される。なお、当該有隔膜電解法においては、印加電流、食塩水の濃度、食塩水の流速等によってもｐＨ、有効塩素量の調整を行うことができる。
【０００６】
また、上記した後者の公開公報に示されている食塩水の無隔膜電解法では、被電解水として食塩水にｐＨ調整剤として塩酸を添加したものを採用して無隔膜電解を行い、ｐＨの調整された電解生成水を殺菌水として得ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、食塩水の有隔膜電解法では上記したように、アノード室側でｐＨが２．５前後の強酸性の酸性水が生成されるとともに、カソード室側ではｐＨが１１．５前後のアルカリ性水が生成され、さらには酸性水は揮発性の塩素ガスを包含している。このため、当該有隔膜電解法では、電解装置、その付属施設を構成する金属、樹脂、コンクリート等が浸食され、腐食されるという問題がある。また、カソード室側では、アルカリ性水の生成に起因して不溶性のスケールが析出するため、このスケールを除去するためにアノード室、カソード室の両室を構成する各電極の極性を定期的に切替える必要があるが、この各電極の極性の切替えに起因して電極の寿命が短縮されるという問題がある。さらには、使用する水が硬質である場合には、スケールの析出が増大することから、軟水化処理が必要となるという問題もある。
【０００８】
一方、無隔膜電解法では、上記した有隔膜電解法のごとき問題は発生しないが、生成される電解水は通常ｐＨが８〜１０という弱アルカリ性であって、殺菌力が極めて低いという問題がある。このため、無隔膜電解法では上記したように、被電解水である食塩水を予め塩酸を使用してｐＨの調整を行い、弱酸性の電解生成水を得るようにしているが、塩酸は通常一般には自由には入手し得ず、また１０重量％以上のものは劇薬であることから取扱いには十分に注意する必要がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、従来の有隔膜電解法、無隔膜電解法等による殺菌水の製造方法における各種の問題を解決することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法および同殺菌水に関するもので、その第１の製造方法は、食塩水を被電解水として無隔膜電解するのに先だって、炭酸ガスを使用して前記被電解水のｐＨを調整し、ｐＨ調整された被電解水を無隔膜電解することを特徴するものであり、また第２の製造方法は、食塩水を被電解水とする無隔膜電解にて生成された電解生成水を、炭酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴するものである。これらの製造方法においては、炭酸ガスとしてガスボンベに収納されている炭酸ガス、またはドライアイスを採用することができ、ガスボンベ中の炭酸ガスを採用する場合には、炭酸ガスをバブリングして各被ｐＨ調整水溶液に供給することが好ましい。本発明に係る殺菌水は、これらの製造方法にて製造される殺菌水であり、ｐＨが４〜５．５、有効塩素量が２５ｐｐｍ以上で、炭酸ガスが溶存していることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌水を製造するための製造装置である。本発明に係る第１の製造装置は、本発明に係る第１の製造方法を実施する装置であって、食塩水である被電解水を収容する調製タンクと、同調製タンクから供給される被電解水を無隔膜電解する無隔膜電解槽と、前記調製タンク内に炭酸ガスを供給して同調製タンク内に収容されている食塩水のｐＨを調整するｐＨ調整手段を備えていることを特徴とするものである。また、本発明に係る第２の製造装置は、本発明に係る第２の製造方法を実施する装置であって、食塩水である被電解水を収容する収容タンクと、同収容タンクから供給される被電解水を無隔膜電解する無隔膜電解槽と、無隔膜電解にて生成された電解生成水を収容する調製タンクと、同調製タンク内に炭酸ガスを供給して同調製タンク内に収容されている電解生成水のｐＨを調整するｐＨ調整手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の作用・効果】
本発明の第１，第２の製造方法は無隔膜電解法であるため、電解生成水は強酸性水もアルカリ性水も生成されることはなく、強酸性水からの塩素ガスの揮発、電解装置、その付属施設を構成する金属、樹脂、コンクリート等の浸食、腐食等の問題が発生することはなく、またアルカリ性に起因して不溶性のスケールの析出、スケールを除去するための両電極の極性の定期的な切替えに起因する電極の寿命の短縮等といった問題が発生することはない。
【００１３】
また、電解生成水のｐＨの調整には炭酸ガスを使用しているため、ｐＨ調整剤として使用する炭酸ガスの入手は容易であり、かつその取扱いにもさほどの注意を要しない。
【００１５】
本発明に係る各製造方法は、本発明に係る各製造装置を使用して容易に実施することができ、また、本発明に係る各製造方法によって、本発明に係る殺菌水を容易に製造することができる。本発明に係る各製造方法においては、ｐＨ調整剤として一般に入手の容易な炭酸ガスを採用しており、炭酸ガスとしてはガスボンベに収容されている炭酸ガスまたはドライアイスを採用することができるが、ドライアイスを採用する場合には、炭酸ガスボンベが不要で炭酸ガス源の運搬が容易であるとともに、ドライアイスを被ｐＨ調整水溶液に添加する場合には、ｐＨを調整された水溶液の水温が低下して有効塩素濃度を長時間安定して保持することができるという利点がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明するに、図１には本発明の第１の製造方法を実施するための製造装置１０が概略的に示されている。当該製造装置１０は、被電解水である食塩水の調製タンク１１、電解槽１２、およびｐＨ調整手段１３を備え、調製タンク１１と電解槽１２とは供給管路１４ａを介して互いに連結されているとともに、電解槽１２は流出管路１４ｂを介して図示しない殺菌水の貯留タンクに連結されている。
【００１７】
調製タンク１１内の底部には、ｐＨ調整手段１３を構成する噴出管１３ａが配設されていて、噴出管１３ａは炭酸ガスボンベ１３ｂに連結されている。噴出管１３ａは所定長さのパイプ状のもので、長手方向に多数の噴出孔を備え、炭酸ガスボンベ１３ｂからの炭酸ガスを調製タンク１１内に収容している希薄食塩水に、バブリング状態で供給すべく機能する。
【００１８】
電解槽１２は、槽本体１２ａ内に一対の電極１２ｂ，１２ｃを配設されて構成されている無隔膜電解槽であり、各電極１２ｂ，１２ｃには直流電源１２ｄが接続されていて、一方の電極１２ｂが正極に、かつ他方の電極１２ｃが負極になっている。なお、供給管路１４ａには、供給ポンプ１５ａと開閉バルブ１５ｂが配設されている。
【００１９】
当該製造装置１０を用いて殺菌水を製造するには、例えば０．１重量％の希薄食塩水を調製タンク１１内に収容し、炭酸ガスボンベ１３ｂ内の炭酸ガスを噴出管１３ａを通して調製タンク１１内に収容されている希薄食塩水に供給し、希薄食塩水のｐＨを４〜５程度に調製する。
【００２０】
ｐＨを調製された希薄食塩水は、供給ポンプ１５ａの駆動により開閉バルブ１５ｂを通して電解槽１２の槽本体１２ａ内に供給され、槽本体１２ａ内の電流の印加されている正負両電極１２ｂ，１２ｃ間を流動する間に無隔膜電解され、槽本体１２ａ内にて生成された電解生成水は流出管路１４ｂから貯留タンクへ流出される。
【００２１】
電解生成水は、希薄食塩水のｐＨよりわずかに高いｐＨ値となるが、ｐＨ調整をしていない同濃度の希薄食塩水を使用した場合に比較すると、一製造例によれば、ｐＨ無調整の希薄食塩水を使用した場合にはｐＨが８．３５で有効塩素量が２１ｐｐｍであるのに対して、ｐＨ調整された希薄食塩水を使用した場合にはｐＨが５．１７で有効塩素量が２９ｐｐｍであった。
【００２２】
図３には、０．１重量％の食塩水２００リットルに１．５ｋｇ／ｃｍ²の炭酸ガスをバブリング状態で供給した場合のｐＨの継時的変化が示されており、この条件での炭酸ガスのバブリングでは希薄食塩水は漸次飽和状態となって、そのｐＨ値は所定時間の経過後にはｐＨ５よりわずかに低い所定値に落ち着く。
【００２３】
また、図４は、この状態の希薄食塩水５００ｃｃを広口の容器に収容して容器の口を密閉した場合と開放した場合のｐＨ値の継時的変化を示しているものであるが、ｐＨ値の調整された希薄食塩水は密閉容器に収容すれば、調整された一定のｐＨ値を長時間維持し得ることがわかる。
【００２４】
図２には、本発明の第２の製造方法を実施するための製造装置２０が概略的に示されている。当該製造装置２０は、被電解水である希薄食塩水の収容タンク２１、電解槽２２、電解生成水の調製タンク２３、およびｐＨ調整手段２４を備え、収容タンク２１と電解槽２２とは食塩水の供給管路２５ａを介して互いに連結されているとともに、電解槽２２と調製タンク２３とは電解生成水の供給管路２５ｂを介して互いに連結され、かつ調製タンク２３は流出管路２５ｃを介して図示しない殺菌水の貯留タンクに連結されている。
【００２５】
電解槽２２は、槽本体２２ａ内に一対の電極２２ｂ，２２ｃを配設されて構成されている無隔膜電解槽であり、各電極２２ｂ，２２ｃには直流電源２２ｄが接続されていて、一方の電極２２ｂが正極に、かつ他方の電極２２ｃが負極になっている。なお、供給管路２５ａには、供給ポンプ２６ａと開閉バルブ２６ｂが配設され、かつ流出管路２５ｃには流出ポンプ２６ｃが配設されている。
【００２６】
当該製造装置２０においては、調製タンク２３内の底部にｐＨ調整手段２４を構成する噴出管２４ａが配設されており、噴出管２４ａは炭酸ガスボンベ２４ｂに連結されている。噴出管２４ａは所定長さのパイプ状のもので、長手方向に多数の噴出孔を備え、炭酸ガスボンベ２４ｂからの炭酸ガスを調製タンク２３内に収容している希薄食塩水にバブリング状態で供給すべく機能する。
【００２７】
当該製造装置２０を用いて殺菌水を製造するには、例えば０．１重量％の希薄食塩水を収容タンク２１内に収容しておき、供給ポンプ２６ａの駆動により開閉バルブ２６ｂを通して電解槽２２の槽本体２２ａ内に供給する。供給された希薄食塩水は、槽本体２２ａ内の電流の印加されている正負両電極２２ｂ，２２ｃ間を流動する間に無隔膜電解され、槽本体２２ａ内にて生成された電解生成水は供給管路２５ｂから調製タンク２３へ供給される。
【００２８】
調製タンク２３内では、炭酸ガスボンベ２４ｂ内の炭酸ガスが噴出管２４ａを通して調製タンク２３内に収容されている電解生成水に供給され、電解生成水のｐＨを４〜５程度に調製する。ｐＨの調整された電解生成水は、流出ポンプ２６ｃの駆動により流出管路２５ｃを経て殺菌水の貯留タンクへ流出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の製造方法を実施するための製造装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の製造方法を実施するための製造装置を示す概略構成図でである。
【図３】食塩水中に一定量の炭酸ガスをバブリング状態で供給した場合の食塩水のｐＨの経時的変化を示すグラフである。
【図４】食塩水中に炭酸ガスを飽和状態に溶解した後の食塩水のｐＨの経過時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…製造装置、１１…調製タンク、１２…電解槽、１３…ｐＨ調整手段、１３ａ…噴出管、１３ｂ…炭酸ガスボンベ、２０…製造装置、２１…収容タンク、２２…電解槽、２３…調製タンク、２４…ｐＨ調整手段、２４ａ…噴出管、２４ｂ…炭酸ガスボンベ。

Claims

塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法であり、食塩水を被電解水として無隔膜電解するのに先だって、炭酸ガスを使用して前記被電解水のｐＨを調整し、ｐＨ調整された被電解水を無隔膜電解することを特徴する弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法であり、食塩水を被電解水とする無隔膜電解にて生成された電解生成水を、炭酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴する弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
請求項１または２に記載の塩素系殺菌水の製造方法において、炭酸ガスとしてガスボンベに収納されている炭酸ガスを採用することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
請求項３に記載の塩素系殺菌水の製造方法において、炭酸ガスをバブリングして各被ｐＨ調整水溶液に供給することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
請求項１または２に記載の塩素系殺菌水の製造方法において、炭酸ガスとしてドライアイスを採用することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法。
請求項１に記載の塩素系殺菌水の製造方法を実施する製造装置であり、食塩水である被電解水を収容する調製タンクと、同調製タンクから供給される被電解水を無隔膜電解する無隔膜電解槽と、前記調製タンク内に炭酸ガスを供給して同調製タンク内に収容されている食塩水のｐＨを調整するｐＨ調整手段を備えていることを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造装置。
請求項２に記載の塩素系殺菌水の製造方法を実施する製造装置であり、食塩水である被電解水を収容する収容タンクと、同収容タンクから供給される被電解水を無隔膜電解する無隔膜電解槽と、同無隔膜電解にて生成された電解生成水を収容する調製タンクと、同調製タンク内に炭酸ガスを供給して同調製タンク内に収容されている電解生成水のｐＨを調整するｐＨ調整手段を備えていることを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造装置。
請求項１または２に記載の塩素系殺菌水の製造方法により製造される殺菌水であり、ｐＨが４〜５．５、有効塩素量が２５ｐｐｍ以上で、炭酸ガスが溶存していることを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水。