JP4365413B2 - 中性電解水、中性電解水の製造方法及び中性電解水の製造装置 - Google Patents

中性電解水、中性電解水の製造方法及び中性電解水の製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、低周波振動攪拌機を備えた電解槽により生成する中性電解水及びその中性電解水の連続製造装置に関する。
隔膜を有する装置を用いて水を電気分解した場合、電極部において水素と酸素とが発生する。この場合、溶液中において、電気的引力によるイオンの泳動が発生する。その結果、隔膜を挟んで、陽極(アノード)側では酸性物質が生成し、その溶液は酸性溶液となる。一方、陰極(カソード)側では、その溶液はアルカリ溶液となる。
従来、電解質隔膜を用いて、2槽式電解槽又は3槽式電解槽で電気分解を行うことにより、アノード側では酸化性の水が製造され、カソード側では還元性の水が製造される。この電解水は、pH調整剤、酸化剤、還元剤としての性能を持ち、また、機能水として医療、電子産業、農業、食品産業などの幅広い分野で使用されている。
斯かる電解水は、強酸性水又は強アルカリ水であり、強酸性水では、pHが2.7以下であり、強アルカリ水では、11以上であり、これらのpHにおいては、細菌、微生物が生存し得ない。そこで、中性の電解水で従来品と同等以上の効果を有するものが求められた。
特許文献1(日本テクノ株式会社)は、振動流動攪拌機の羽根を、アナターゼ型酸化チタンで処理し、殺菌力を持たせた技術を開示する。この羽根の光触媒作用により、有機物の分解、水中の殺菌が行われ、少量の塩素化合物(トリハロメタン類、ダイオキシン類などの有機ハロゲン化合物)を分解し、水道水中の硝酸イオンや地下水の硫酸イオンをそれぞれ亜硝酸イオン、亜硫酸イオンに酸化させる技術を開示する。この文献で得られる防腐性水は、中性(pH7.5〜7.6)でありながら、その亜硝酸イオンの濃度は0.08〜0.5mg/L程度である。また、この防腐性水、殺菌され水であり、自ら殺菌力をするものではない。
また、特許文献2(日本テクノ株式会社)は、水槽中に設けた振動攪拌手段を稼動させながら、殺菌性の金属/金属化合物(光触媒)、磁力発生部材、紫外線照射手段などの殺菌手段を利用して、食品を洗浄・殺菌する方法を開示する。また、この方法は、光触媒による酸化力を利用する方式であり、上述のごとく、振動攪拌機に光触媒を利用して、殺菌水の製造が行われる。しかしながら、振動攪拌機が停止すると殺菌性の効果が持続せず、殺菌水単独として利用しにくかった。また、密閉した殺菌水は、開栓まで変化しなかった。したがって、一般には光触媒装置に付随して使用されるため、開放型では殺菌力は長期間持続し得ない。
さらに、特許文献3は、隔膜式電解槽を用いて、次亜塩素酸濃度が0.2〜2ppmの殺菌水を製造する方法を開示する。しかしながら、この殺菌水は、pHが3以下であり、強酸性を示す。従って、上述に加え、装置の寿命が制限されるという問題がある。
特許文献4(三浦電子株式会社他)は、陽極と陰極とを有する電解槽に食塩水を供給して遊離塩素水を製造する方法を開示する。この遊離塩素水は、食品用、衛生用などに用いる洗浄・殺菌水であり、高濃度の遊離塩素が多く含まれている。
即ち、本願発明のごとく、中性の電解水で、塩素臭がなく、強力な殺菌力を有し、浴場室内の殺菌や、アトピー、水虫、やけど、おでき、傷口などの消毒用として効果があり、ヒトやペットの消臭にも用いられ、口臭が改善され、化粧水や健康飲料水として用いられ、食品を洗浄し、又、植物を育成するなどの効果を有し、且つ、これらの効果を長期間に亘って持続させ、強アルカリ性及び強酸性の両方の特徴を持つ電解水はいまだに存在していない。
より具体的にいえば、H、Oを多量に含有し、且つ活性成分として、OH、D、HD及びHDOの活性酸素を含有する中性電解水は存在しなかった。
また、中性電解水の普及のためには装置全体のさらなる小型化、簡素化が求められている。
特開2004−122109号公報(日本テクノ株式会社) 特開2004−008093号公報(日本テクノ株式会社) 国際公開96/03881号パンフレット(東陶機器株式会社) 特開平4−330986号公報(三浦電子株式会社)
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、広範囲な分野で使用でき、長期安定な中性電解水を提供することを目的とする。また、本発明は、この中性電解水を製造する方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
従って、本発明による中性電解水の製造方法は:
NaCl、KCl及びCaClからなる群より選ばれた少なくとも1種の塩と水とを有する被処理水を、流動するように、10Hz以上200Hzの周期と0.01mm以上15mm以下の振幅振動とで振動させながら、直流又はパルス電流により、1V以上30V以下の電圧と、5A/dm以上300A/dm以下の電流密度とで電気分解を行う工程を有することを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記被処理水中の前記塩濃度は、0.05重量%以上10重量%以下であることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記の電気分解を行う工程は、5分以上90分以下行われることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記被処理水は、海水であることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記水は、水道水、地下水、井戸水、蒸留水、軟水、イオン交換水及び逆浸透膜水からなる群より選ばれることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記の電気分解を行う工程の前に、前記被処理水を光触媒処理する工程をさらに有することを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造方法において、前記の光触媒処理する工程は、前記被処理水を光活性化させたアナターゼ酸化チタンに接触させて行うことを特徴とする。
また、本発明による中性電解水は:
OH、D、HD及びHDOからなる群から選択された活性成分を含有することを特徴とする。
本発明による中性電解水において、1mg/L以上7000mg/L以下の残留塩素を有することを特徴とする。
本発明による中性電解水において、水素イオン指数pHは、6.5よりも大きく8.5未満であることを特徴とする。通常の振動流動攪拌機を併用しない無隔膜電解方式ではアルカリ性の電解水が得られ、中性域とするのにpHを調整する必要が生じるが、本発明による中性電解水では、直接中性域の電解水が得られる。
本発明による中性電解水において、650mV以上800mV以下の酸化還元電位を有することを特徴とする。
本発明による中性電解水は、殺菌用、健康飲料用、食品の洗浄用、医療用、化粧用、噴霧スプレー用、植物の成育用、消臭用、防腐用、消毒用、ペット動物用、池・噴水用、貯水用、鑑賞用水用及び清掃用のからなる群から選択された少なくとも1つの用途に用いられることを特徴とする。
一方、本発明による中性電解水の製造装置は:
被処理水を貯蔵する電解槽と、
該電解槽に交互に接近して配置され、整流器を介して直流電源と接続された複数の極板と、
前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
を有し、
前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の極板に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする。
また、本発明による中性電解水の製造装置は:
被処理水を貯蔵する電解槽と、
整流器を介して直流電源と接続された複数の攪拌羽根を備え、前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
を有し、
前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の攪拌羽根に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする。
被処理水を光触媒処理する光触媒処理槽と、
光触媒処理された前記被処理水を貯蔵する電解槽と、
該電解槽に交互に接近して配置され、整流器を介して直流電源と接続された複数の極板と、
前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
を有し、
前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の極板に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造装置において、前記の複数の極板間の距離は、0.3mm以上100mm以下であることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造装置において、前記の複数の攪拌羽根間の距離は、0.3mm以上100mm以下であることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造装置において、被処理水を光触媒処理する光触媒処理槽と、光触媒処理された前記被処理水を貯蔵する電解槽と、該電解槽に交互に接近して配置され、整流器を介して直流電源と接続された複数の極板と、前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、を有し、前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の極板に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造装置において、前記振動攪拌機は、絶縁式振動攪拌機であることを特徴とする。
本発明による中性電解水の製造装置において、前記被処理水は、NaCl、KCl及びCaClからなる群より選ばれた少なくとも1種の塩と水とからなることを特徴とする。
なお、本発明において、振動攪拌機とは、低周波振動流動攪拌機を意味する。つまり、振動モーターをインバーターにより200Hz〜10Hzの振動を攪拌軸に備えて攪拌軸に多段に加えて羽根を数cm以下に振動させて低エネルギーで乱流を発生させる攪拌機を言う。
また、絶縁式振動攪拌機とは、振動攪拌機の振動軸を接続するもの、又はその軸につけて振動はねを電極として利用するものを言う。なお、電解槽において、この絶縁式振動攪拌機を用いることにより、通常設ける必要のある極板を用いる必要がなく、この攪拌機で極板を兼ねることが可能となるものである。
本発明の中性電解水は、既存の酸性電解水やアルカリ電解水等いずれの電解水にも勝る性質を備えており、殺菌用、健康飲料用、食品の洗浄用、医療用、化粧用、噴霧スプレー用、植物の成育用、消臭用、防腐用、消毒用、ペット動物用、池・噴水用、貯水用、鑑賞用水用及び清掃用に用いられる。しかもその性質は貯蔵後6ヶ月〜1年以上に渡り長期間安定している。しかも、この中性電解水は塩素臭がない。
長期間安定な中性電解水が得られ、且つその製造装置として小型の殺菌水製造装置や連続殺菌水製造装置が得られた。
本発明の振動攪拌手段の概要を示す図である。 実施例1の水電気分解装置の正面図である。 実施例1の水電気分解装置の平面図である。 実施例1の水電気分解装置の側面図である。 実施例1の水電気分解装置のパーツ一覧表である。 実施例2の水電気分解装置の正面図の一例である。 実施例2の水電気分解装置の正面図の他の一例である。 実施例2のタンクの正面図である。 実施例2のタンクの平面図である。 実施例2のタンクの側面図である。 発生したガス(生ガス)の分析チャートの一例を示す図である。 実施例3の水電気分解装置の正面図である。 実施例3において攪拌羽根の配置の一例を示す図である。 実施例3において攪拌羽根の配置の一例を示す図である。 実施例3において攪拌羽根の配置の一例を示す図である。 実施例3において攪拌羽根の配置の一例を示す図である。図15の側面図である。 円柱状絶縁部材の上面図である。 円柱状絶縁部材の断面図である。 円柱状絶縁部材において振動棒7、7が前記嵌合用穴24、25に嵌合している状態を示している図である。 中性電解水を塗布する前の臀部の写真を表す図である。 中性電解水を塗布した後の臀部の写真を表す図である。 実施例10における電解補助槽の正面図である。 実施例10における電解補助槽の平面図である。 実施例10における電解補助槽の側面図である。 本発明による中性電解水の大腸菌生育阻害効果を示す図である。 本発明により、電気分解を1分間行って得た中性電解水の大腸菌生育阻害効果を示す図である。 本発明により、電気分解を3分間行って得た中性電解水の大腸菌生育阻害効果を示す図である。 本発明により、電気分解を5分間行って得た中性電解水の大腸菌生育阻害効果を示す図である。 光触媒処理部を有する本発明による中性電解水の製造装置の概略図である。
符号の説明
1 水槽
2 振動モータ
3 バネ
7 振動棒
8 振動羽根
8‘ 電極
9 振動羽根用固定部材及び/又は電極用固定部材
10 振動羽根
11 接続部
14 被処理水
16 絶縁式振動撹拌装置
16a 基台
16b コイルバネ
16c 共通の振動部材
16d 振動モータ
16e 振動棒
16f 振動羽根
16j ナット
20 極板
21 極板
23 振動モータ
27 電線
30 スペーサ
33 合成樹脂
34 電源
35 トランジスタ・インバータ
40 取り付け台
41 振動吸収部材
43 ガイド部材
81 電極(+)
82 電極(−)
83 絶縁部材
84 絶縁部材
136 電源
本発明を後述する実施例に従って説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
本発明による中性電解水の製造装置は、例えば、以下の構成要素を有する。
1) 陽極と陰極とを有し、振動攪拌機を備えた電解槽。この電解槽は、振動羽根を極板とする振動撹拌機で電解する形態のものでもよい。
2) 陽極の素材としては、金、ロジウム、白金等からなるもので、これらを単独で有してもよく、これらの素材を導電性を有する材料で表面処理した合金などでもよい。
3) 陰極の素材としてはステンレススチール、チタン等からなるもので、これらを単独で有してもよく、これらの素材を導電性を有する材料で表面処理した合金などでもよい。
4) 電解槽には常時中性電解水を排出するオーバーフローと水を供給する供給口とが用意されている。
5) 電解に必要な直流電源。
6) 電解に供する食塩水槽(1%〜10%の濃度で、最低3日間の連続供給可能な容量で、水位の下限警報装置付き)。
7) 電解水を連続的に一定量供給するための、供給ポンプ。
8) 電解槽内で食塩の溶解に供するためのエアーブロワー。
9)被処理水は、NaCl、KCl及びCaClからなる群より選ばれた少なくとも1種の塩と水とを有する。この水としては、水道水、地下水、井戸水、蒸留水、軟水、イオン交換水及び逆浸透膜水などが挙げられる。また、プールの水や、浴場の水などであってもよい。
複数枚の電極と振動攪拌機又は振動羽根を極板とする絶縁式振動撹拌機を備えてなる無隔膜の電解槽を用いて電気分解により中性電解水を製造する。ここで振動攪拌機(振動攪拌手段の一種)について詳しく説明する。
図1は、振動攪拌手段の概要を示す図である。この例では、基台16aは、振動吸収部材41を介して電解槽10Aの上部に取り付けられた取り付け台40上に固定されている。また、取り付け台40には、垂直方向に上方へ伸びた、棒状のガイド部材43が固定され 、該ガイド部材43はコイルバネ16b内に位置している。振動モータ16dとそれを駆動するための整流器25との間には、振動モータ16dの振動周波数を制御するためのインバータ35が介在している。整流器25の電圧は、例えば200V交流である。
本発明の振動攪拌手段は図1に表されたものに限定されず、例えば、日本特許第1941498号明細書、日本特許第2707530号明細書、日本特許第2762388号明細書、日本特許第2852878号明細書、日本特許第3142417号明細書、特開2003−339270号公報、特開2002−282669号公報、特開2002−210341号公報、特開平2002−191680号公報、特開2002−102323号公報、特開2001−271189号公報、特開2004−122109号公報、特開2002−055747号公報、WO 03/000395 A1びWO 02/090621 A1などに開示されたものも使用可能である。
本発明の振動攪拌手段について更に説明する。上述のインバータにより振動モータ16dを10〜500Hzで振動させ、この振動を振動棒16eに伝達させ、振幅0.01〜30.0mm、振動数500〜30000回/分の条件で振動羽根16fを振動させる。
振動子として、ユーラス・バイブレータ(村上製作所製)低周波振動モータ(50Hz〜60Hz)やハイフレ・ユーラス(村上製作所製)高周波振動モータ(60Hz以上200Hz以下)も使用できる。
陽極用電極としては、(1)有害な金属イオンを流出させない、(2)耐蝕性がある、(3)塩素過電圧が小さい、(4)酸素過電圧が大きい、などの性質を考慮して、陽極板としてステンレススチール(SUS)板やチタン板に白金又はバナジウムを被覆したものが好ましい。陽極板として、白金被覆したPt−Ir合金、チタン合金の板も好ましい。
陰極板としてロジウム、ニッケル、ニッケル合金(Ni−Mo、Ni−Co、Ni−Fe、Ni−Mo−Cd、Ni−S)から構成される板も好ましい。
該電極相互の距離は60mm以下でもよいが、好ましくは0.2〜5mmである。距離を短くすることにより、中性電解水の生産量が増加し、発熱も防止できる。ただし、距離が短い場合は、電気極におけるヤケやコゲを防止するために、電解水の振動停止を避けなければならない。振動撹拌機を使用することで効率的に生産ができ、塩素臭の発生がなく、殺菌力の強いもので中性電解水として生成する。
上述の電解槽は隔膜を有しない、いわゆる無隔膜の電解槽である。従来の電解槽の内面は、腐食防止のために、耐蝕性の樹脂で被覆されて、耐熱性や耐蝕性の対策を要した。しかしながら、本発明においては、その必要がほとんどない。電解では隔膜や極板の維持がコスト高となっていた。また、通電性が悪化している。
上記の水に溶解される塩として、NaCl、KCl及びCaClからなる群より選ばれた少なくとも1種の塩が例示される。この塩の濃度は少なく通常0.05〜10重量%である。実施例は、NaClを用いているが、KCl及びCaClも同様に効果が認められる。また、これらを併用してもよい。なお、海水は、主としてNaClとKClを有しており、本発明において、被処理水として包含される。
本発明による中性電解水の製造方法において、電気分解は、通常5〜90分間で行う。即ち、上述の被処理水を用いて、直流又はパルス電流により、かつ、電圧を通常1〜30Vの範囲内に維持し、更に、電流密度を通常5〜300A/dmの範囲内に維持しつつ、該電気分解を行う。
通常、水の電気分解ではHやOがガス状で発生する。しかしながら、本発明では、振動攪拌機が稼動しているため、発生した活性ガスやHやOが水中に分散し溶解し、ガスとして装置外へ出て行くことが少ない。
直流よりもパルス電流が好ましい。パルス電流に関しては、パルス波形、とりわけ矩形波パルス波形が好ましい。パルス波形によれば、析出が防止され、長期使用が可能になり、性能の低下が防止される。
このパルス波形は公知の技術に従って生成される。例えば、トランジスタ調整式電源、ドロッパー方式電源、スイッチング電源、シリコン整流器、SCR型整流器、高周波型整流器、インバータ・デジタル整流器などが例示される。
以上のようにして本発明の中性電解水が製造される。即ち、H、Oを多量に含有し、且つOH、D、HD及びHDOの活性酸素を活性成分として含有することを特徴とする中性電解水である。この中性電解水は次亜塩素酸及び亜塩素酸イオンを含有する。残留塩素として1〜7000mg/L含有する。
本発明による中性電解水の水素イオン指数pHは、6.5<pH<8.5の範囲内にあることが好ましく、6.5<pH<7.5がさらに好ましい。従って、本発明による中性電解水は、酸性又はアルカリ性の電解水でなく、中性の電解水である。
従来の酸性電解水は強い殺菌性を示したが、本発明の中性電解水は、上記のとおり、中性であるにもかかわらず、長期間に亘り、殺菌力が保持され、従来の酸性電解水を上回る殺菌力を維持することができる。
また、本発明の中性電解水中の残留塩素濃度はおおむね以下の範囲内で使用される。電気分解を継続するに従って残留塩素濃度が上昇するので、用途に応じて装置の稼働時間を調整する。
肌用 15〜20ppm
風呂用 100ppm前後
消臭・消毒用 300ppm前後
上記の残留塩素濃度の測定方法は水道水のJIS K0102に準拠したものである。
本発明による中性電解水は、種々の微生物に抗菌的・制菌的・殺菌的に作用する。これら菌を例示すると、大腸菌群(大腸菌、O−157などの病原性大腸菌)、サルモネラ菌、腸炎ビブリオ菌、カンピロバクター・エルシニア菌、ウェルシュ菌、ナグビブリオ菌、腸球菌、緑膿菌(Psudomonas aeruginosa)、セパシア菌(Burkholderiacepacia)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)、肺炎(レンサ)球菌(Streptococcous pneunmonia)、セラチア属菌(Serratia)、プラテウス属菌(proteus)、エントレバクター属菌(Enterobacter)、シトロバクター属菌(citrobacter)、エントレコッカス属菌(Entercocous)、クレブシエラ属菌(Klebsiella)、バクテロイデス属菌(Bacteroides)、レジオネラ属菌(Legionella)、マイコバクテリウム属菌(Mycobacterium)、ニューモシスチスカリニ(pneumocystiscarinii)、真菌(fungus)が例示され、病原ウィルスにも作用し得る。
本発明による中性電解水を用いると、数10分〜数日で殺菌させることが可能である。
また、本発明の中性電解水の用途として以下のものが例示される。
1) 老人介護施設や病院内の消臭・消毒殺菌
2) ホテル、レストラン、喫茶店や食堂内の消臭・消毒殺菌
3) パチンコ・ホールや人ごみの多い集会所内の消臭・消毒殺菌
4) 飲食店内の消臭・消毒殺菌
5) 開業医の室内の殺菌
6) 歯科医、家庭用の口腔内の殺菌
7) 中性電解水を利用したフェイシャル・スプレー(Facial Spray)(スプレーにより、水が毛穴や肌の角質層から浸透する。このスプレーによりマイナスイオンが出て健康によいとされる)
8) ペット動物などの消臭、排泄物の消臭
9) 植物の消毒、育成
10) 果物、野菜の防腐、新鮮さ保持
11) 口臭の防止、消臭
12) 病院での使用器具の消毒
13) かびの発生防止
14) 貯水タンク、観賞用水槽、噴水の消毒
15) ゴルフ場の池の消毒
さらに、本発明の中性電解水は、殺菌用、健康飲料用、食品の洗浄用、医療用、化粧用、噴霧スプレー用、植物の成育用、消臭用、防腐用、消毒用、ペット動物用、池・噴水用 、貯水用、鑑賞用水用及び清掃用に用いられる。
(殺菌試験)
図2、図3、図4及び図5は、それぞれ、本試験装置の概要を示す正面図、平面図、側面図及び各パーツの一覧表である。
(1) 水電気分解装置
(a) α−トリノ水製造装置−1型(30L)(日本テクノ株式会社製)を用いた。
振動モータ:75W 200V×3φ
振動羽根:スレンレス板 4枚 SUS304
振動軸: ステンレス丸棒 2本 SUS304
(b) 電解槽
耐熱プロピレン樹脂を被覆した容器30L 500×290×305(単位:mm)を用いた。
(c) 電極
陽極板:チタンラス網 3枚(白金めっき被覆)
陰極板:SUS304 4枚
電極間距離: 20mm
陽極板と陰極板が接近して交互に配置した。電極板の面積は、陽極板3枚が12dm、陰極板4枚が16dmであった。
(d) 整流器(トランジスター型)
(株)中央製作所製 PEM11−12V−200
(e) インバータ
富士電機製 富士インバータ FVR−E9S
(2) 電解水
東京都水道水に食塩(第1級 化学薬品)を溶解し、食塩(NaCl)濃度を5g/Lとした。
(3) 振動流動
交流200V×3相を利用し整流器により、電圧12V、電流15Aの直流電流を得た。インバータにより振動モータの振動数を45Hzに調整し、電解水を振動させつつ6分間流動させた。電流密度は2A/Lであった。
(4) 菌種
大腸菌(関東化学(株):No.ATCC8739)
黄色ブドウ球菌(関東化学(株):No.ATCC25923)
(5) 測定方法
得られた中性電解水をビン詰めし、冷暗所に保管し、1週間後に測定した。
装置:Milliflex Vacuum Filtration Systems
培地:
大腸菌 MXLM Col 20(大腸菌用液体培地)
黄色ブドウ球菌 MXSM CTT24(寒天培地)
培養時間 48hr
Figure 0004365413
次に、上記のサンプル液を6ヶ月間ビン(300mL透明)で保管した。殺菌効果について再試験を行った。
振動攪拌機を稼動させない(攪拌なし)の場合、電解水は、殆ど殺菌効果を示さなかった。振動攪拌機(45〜50Hz)で稼動させた場合、10%前後の減少は見られたが、当初の殺菌効果が維持されていた。また、極間距離が20mmの場合、振動撹拌機を使用しないと、実用性がなく、これ以上に近接させることができない。なお、一般に、酸性電解水は、調製後すぐに使用することが義務付けられている。
尚、本実施例は、連続製造装置ではなく、バッチ式で行った。
振動攪拌機を稼動させて電気分解を行えば、電解水の温度を上昇させることなく電気分解が進行した。しかしながら振動攪拌機を停止したものでは、電解水の温度が上昇し、電解効率が低下した。
(6) 中性電解水の物性データ
次亜塩素酸の測定は以下の方法で行った。以下の実施例においても測定方法は同様とした。
純度試験
(1) 液性 強酸性次亜塩素酸水 pH2.7以下
微酸性次亜塩素酸水 pH5.0〜6.5
(2) 蒸発残留物 0.25%以下
本品20.0gを量り、蒸発させた後、110℃で2時間乾燥し、その残留物の重量を量った。実測値:0.05%
定量法
(1) 強酸性次亜塩素酸水の測定は以下の方法で行った。
本品約20.0gを精密に量り、ヨウ化カリウム2g及び酢酸(1→4)10mlを加え、直ちに密栓して暗所に15分間放置し、遊離したヨウ素を0.01mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定した(指示薬 デンプン試薬)。別に空試験を行い補正した。
0.01mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液1ml=0.35453mg Cl
(2) 微酸性次亜塩素酸水の測定は以下の方法で行った。
本品約200gを精密に量り、ヨウ化カリウム2g及び酢酸(1→4)10mlを加え、直ちに密栓して暗所に15分間放置し、遊離したヨウ素を0.005mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定した(指示薬 デンプン試液)。別に空試験を行い補正した。
0.005mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液1ml=0.17727mg Cl
次亜塩素酸濃度:実施例2のものと合わせて表4に示す。
残留塩素濃度:10ppm
なお、図6及び図7の装置(中性電解水製造装置−2型(100L:α−トリノ水製造装置−2型)を用いて上述と同様に中性電解水を製造し、その効果を検討したところ、実質的に同等の効果が得られた。以下は、絶縁式振動攪拌機を有する図6及び図7の装置使用されている符号を説明したものである。
16 絶縁式振動攪拌装置
16f 振動羽根
80、82 保持手段
84 電極部材
127 通電線
(殺菌試験)
(1) 水電気分解装置
実施例1のものよりも大型の装置である。図2に装置(中性電解水製造装置−2型(100L:α−トリノ水製造装置−2型)の概要を示す。
図2では、振動攪拌装置が使用されている。大型の薬液タンク(補助溶解槽、200L)が付加されている。該タンクの図面を図8〜10に示す。
これ以外の条件、即ち、(2)被処理水、(3)振動流動、(4)菌種、及び(5)測定方法は実施例1と同様であった。
殺菌試験として、JIS−K 0102−72.2に準拠して一般殺菌(各種菌)と大腸菌の細菌数を測定した。
Figure 0004365413
Figure 0004365413
次に上記のサンプル液を3ヶ月間冷暗所に保管した。これを用いて同様に殺菌試験を行った。200V×3相の電圧を用いて、パルス電源((株)中央製作所製、多機能型整流器 パワーマスターPND−1)を使用した。
比較例として、通常の3室型電解槽で得た電解水を試験したが、3ヶ月間の保管でまったく殺菌効果がなくなっていた。
実施例2の装置を使用し、1ケ月間連続して中性電解水を製造した。実施例1の場合と異なり、電極間距離を5mmとして、生産量は約4倍に増加した。
但し、振動攪拌機を稼動させない場合、電極間距離を5mmにすると、ヤケやコゲが発生して、稼動の継続はできなかった。
予め食塩を溶解させる装置を追加し、中性電解水を連続生産した。これにより、長時間の連続生産が可能になった。液温の上昇がなく、均一な中性電解水が大量に生産することができた。
実施例1及び実施例2で得られた中性電解水中の次亜塩素酸の定量測定を行った。測定結果を表4に示す。いずれの中性電解水でも、有隔膜電解水(強酸性電解水)より、次亜塩素酸の量が少ないことが判明した。
有隔膜電解水中の次亜塩素酸濃度:5ppm
Figure 0004365413
上記の結果から、本発明の中性電解水は、アルカリ電解水を同様に、うがい、化粧水などに使用できることが裏付けられた。
実施例1及び実施例2において、水道水を連続して電気分解し、本発明による中性電解水を得た。この中性電解水を約1週間程度、密封されたビンで保存した。その後、中性電解水から発生するガスを採取し、分析した。この発生ガスの成分は、H、O、HO、OH、D、HD及びHDOであり、そのうち活性成分はOH、D、HD及びHDOであり、両者の間に有意差は認められなかった。
発生したガス(生ガス)の分析チャートの一例を図11に示す。
図11において、横軸は、観察される分子の質量数を示し、縦軸はその強度を示す。図示されるGAINは、(1)の質量について、実際の高さの100倍の高さを示し、(2)の質量について、実際の高さの10倍の高さを示し、(3)の質量について、実際の高さを示す。即ち、GAIN(1)及びGAIN(2)の質量は、該当するガス成分の量が少ないので、増幅して示したものである。
発生ガスの成分比のおおまかな数値を以下に示す。
: 55〜70モル%
H : 0.12〜0.45モル%
H及び/又はHD: 0.03〜0.14モル%
OH: 0.3〜1.2モル%
16O: 1.0〜4.2モル%
: 5〜27モル%
ここで用いた分析計は電子科学株式会社製質量分析計(二重収束質量分析計)[商品名:EMD−O5SK]であった。分析条件は
イオン加速電圧:1200V
イオン化方式:電圧衝撃型
分解能:500
イオン飛行距離:26cm
真空度:5×10−7Torr
フルスケール:5V
とした。
(6) 中性電解水のその他の物性データ
残留塩素濃度:15ppm
(1) 水電気分解装置(小型品)
図12は、本試験装置の正面図である。絶縁式振動攪拌手段が用いられている。この装置では、攪拌羽根は、図13〜図16に示すように、4つの方式で配置することができる。電極板と振動羽根が一体化しているので、装置全体が小型化している。振動羽根の枚数は図面に示されている。
振動モータの支えはゴムで密閉した。H12−317295号公報による。
なお、以下に示す符号は、図12〜図16においてのみ適用する。
20:第1の振動伝達部材
23:円柱状絶縁部材
円柱状絶縁部材23についてさらに説明する。円柱状絶縁部材23は、本発明でいう電気的絶縁領域の1具体例に相当するものである。円柱状絶縁部材23の詳細は図17〜19に示す。図17はその上面図、図18は断面図であり、23は絶縁領域を形成する円柱状(硬質ゴム製)絶縁部材であり、円柱の上と下にはそれぞれ振動棒7又は振動棒と振動発生手段との連係帯を嵌合させるための穴、すなわち嵌合用穴24、25が設けられている。そして、図19は振動棒7、7が前記嵌合用穴24、25に嵌合している状態を示している。27は電線であり、これにより振動棒7や振動羽根8が電極として機能する。場合により振動羽根8に加えて電極用補助羽根を併用することができる。この場合には振動羽根は必ずしも電極として機能する必要はなく、振動撹拌専用であり、このときは振動羽根の材料として合成樹脂を用いることもできる。そして補助羽根8は電極専用として働くが、振動撹拌能力はほとんど示さないものでもよい。
これ以外の条件、即ち、(2)被処理水、(3)振動流動、(4)菌種、及び(5)測定方法は実施例1と同様であった。
(6) 中性電解水の物性データ
次亜塩素酸濃度:2ppm
残留塩素濃度:15ppm
(植物の生育への応用)
実施例1や実施例2と異なり、振動羽根を交互に極板で構成した。従って、極板を振動攪拌機と別体として設置することがなく、装置全体が小型化する。振動攪拌機75Wの振動羽根5枚中、3枚を陽極、残りの2枚を陰極とし、実施例1の槽容量に比べて約1/2の槽容量とした。更に、振動モータの支えをゴムで密閉した。
実施例1と同様な水道水に、食塩を0.5重量%だけ添加した。振動モータ75W×3相1台に、陽極羽根3枚、陰極羽根2枚を取り付け、40Hzで振動させた。
10分間、電圧3Vをかけて、中性電解水を製造した。この中性電解水を着色瓶に詰めて1ケ月間冷暗所に保管した。切花の水として使用した。水道水をそのまま使用した場合と比べて、中性電解水のほうが3倍長持ちした。
切花の水として使用した場合の植物を、1週間後、観察した。その結果を以下に示す。
中性電解水に生けた金魚草の花は枯れた後、大地にあるときと同様に種が実った。
中性電解水に生けたクレソンは、幹が太り、しっかり生育し、葉が育ち、緑が濃くなった。また、いずれも出根した。
水道水そのものにクレソンを生けた場合、いずれも茎が細くなり伸びた。中性電解水では水耕栽培状態になった。
(化粧への応用)
実施例2に従って、10分間の処理により、中性電解水を製造した。
中性電解水の物性データ
次亜塩素酸濃度:2ppm
残留塩素濃度:15ppm
活性成分の種類:OH、D、HD及びHDO
本発明による中性電解水と、三室型電解で得た強酸性電解水とを、殺菌力の点で比較すると、手洗い消毒に使用した際、本発明による中性電解水の場合、3日間殺菌力が持続したが、強酸性電解水では、1日で殺菌力が失われた。また、強酸性電解水では、手荒れが発生しやすいが、本発明による中性電解水では、手荒れの発生が少なかった。
歯科では、口腔内殺菌に使用した。この際、従来使用していた水に比較して、この殺菌に使用した機器の排水部や金属部分の腐食が改善された。特に、従来使用されてきた酸性電解水において使用後必要とされていた仕上げの水洗は、本発明による中性電解水を用いると、必要がなくなった。また、本発明による中性電解水は、洗浄効果の点で、従来のアルカリ電解水と同等の効果を有し、手、肌、毛髪など、光沢維持に同等の効果を有する。なお、強酸性電解水では、これらの用途に適さないことが知られている。
この電解水は鼻炎対策、うがい、口内衛生を目的として使用した。手、肌、毛髪の衛生に適することが判明した。
開封後1ケ月間は所定の性能を維持することができた。なお、強酸性電解水は、取扱い基準にあるように、製造後すぎに使用することが義務付けられており、ボトルで販売されているものはない。
密封後は冷暗所に保管し、1年間は所定の性能を維持することができた。本発明による中性電解水は、従来の電解水では実現されていなかった非常用として使用が始めて可能となった。
(やけどの治療)
夕食の支度のために揚げ物をした。油が跳ねて、指先に3mm×7mm前後のやけどをした。本発明の中性電解水(実施例1)をスプレーしたところ、それまで感じていた痛みが速やかに消えた。数分後痛みを感じたので、再度上記の中性電解水をスプレーした。再度痛みが消えた。これをさらに1〜2回繰り返したところ、痛みが蒸し返すことはなかった。3〜4日後、皮膚の赤みがとれた。
(けがの治療)
転倒して損傷したひざの傷に本発明の中性電解水(実施例1)をスプレーしたところ、修復が非常にはやかった。
(風邪の予防)
咳をしたり、鼻水をたらしたりしているときに、本発明の中性電解水(実施例2)でうがいをしたり、鼻腔にスプレーをした。夜中に咳き込むこともなくなり、翌朝までしっかり眠れ、鼻詰まりもひどくならないうちに治まるようになった。
(かぶれの防止)
オムツかぶれを繰り返した老人の臀部に、本発明の中性電解水(実施例2)を塗布したところ、1ケ月後には皮膚のはがれがなくなった。図20〜21は、中性電解水を塗布する前後の臀部の写真を表す図である。なお、現在、酸性電解水は、殺菌力を有するものの、治療には使用されていない。
(やけどの治療試験−その2)
遊離塩素20ppmを含有する一般の酸性電解水と本発明の中性電解水(実施例3)とを用いた。
一般の酸性電解水の場合、1日につき数回スプレーを繰り返したが、5日間経過してもやけどは治癒しなかった。
本発明の中性電解水の場合、同様な条件でスプレーしたところ、スプレー後30分間経過した時点で痛みがなくなり、5日間経過後、やけどは完治した。
(殺菌試験)
ハンドリング・スプレー・タイプ霧吹き器に、実施例3により製造した中性電解水を原液として入れた。また、同様な霧吹き器に、上記の中性電解水を水道水で3倍に希釈して3倍希釈水として入れた。
試験方法
1. 菌 大腸菌(Escherichia coli IFO3972)
2. 試験菌液の調製
該菌を普通寒天培地に移植し、35℃で24時間培養後、1コロニーを普通ブイヨン培地に移植し、35℃で18時間振とう培養した。この菌液を普通ブイヨンを用いて希釈し調製した。
3. 試験操作
試験品50mlを100ml容滅菌三角フラスコに入れ、これに上記2で調製した試験菌液0.1mlを装入し、35℃にて保管した。
4. 菌数測定
経過時間ごとに該三角フラスコ中の1ml当りの生菌数を、SCDLP寒天培地を用いた混釈培養法により測定した。尚、生菌数測定時の希釈にはSCDLPブイヨン培地を使用した。
試験結果
保管期間6ケ月経過後も当初の殺菌力は変わらなかった。なお、強酸性電解水では、6ヶ月以降において、殺菌力が消失した。
Figure 0004365413
(めだかの生存)
10リットルの水槽を2台用意した。一方の水槽には、10ppmの遊離塩素を含有する一般の強酸性電解水を入れ、めだかを10匹放った。他方の水槽には本発明の中性電解水(実施例2)を入れ、同様に、めだかを10匹放った。なお、水道水では、メダカは成育し得ない。
一般電解水の場合、放流10秒後にすべてのめだかが死滅した。一方、本発明の中性電解水の場合、3匹は5日間生存し、残りの7匹は7日間生存した。
(プールや浴場の遊離塩素と臭気)
従来のプールや浴場では、1ppmの遊離塩素が存在しても臭気や塩素被害が多発した。一方、本発明の中性電解水(実施例2)では、遊離塩素濃度を10ppmにしても、水中の塩素臭や塩素被害はまったくなく、逆に水中から出たとき、肌の滑らかさが感じられた。塩素臭は目を傷めるため、プール消毒では、オゾン殺菌が使用されている。本発明による中性電解水は、オゾン殺菌やUV照射を行うことなく、使用され得る。温泉において、強アルカリ性電解水は使用され得ず、本発明による中性電解水は、アルカリ温泉においても、その殺菌力を維持した。
(防腐試験)
(1) 水電気分解装置
中性電解水製造装置−1型(30L):α−トリノ水製造装置−1型(日本テクノ株式会社製)を用いた。
(a) 振動攪拌機
振動モータ:75W 200V×3相 1台
振動羽根:SUS304 4枚
振動軸: SUS304 2本
(b) 電解槽
耐熱プロピレン樹脂を被覆した容器 500×290×305(単位:mm)
(c) 電極
陽極板:白金被覆チタン板 3枚
陰極板:チタン板 4枚
電極間距離: 30mm
陽極板と陰極板が交互に配置されている。
電極板の面積は、陰極板4枚が4.8dm、陽極板3枚が6dmであった。
(d) 整流器
中央製作所製 PEM11−12V−200
(e) インバータ
富士電機製 富士インバータ FVR−C9S
(2) 水:軟水=1:19 (井戸水、飲料水として適している)
食塩(試薬級)を添加して、0.3重量%(3g/L)の電解水を調製した。
3Vの直流電流を流して、電解を行った。振動羽根の周波数は40Hzとし、電解時間は60分とした。残留塩素濃度が300ppmに達した。pHは6.8であった。電解水の温度上昇は認められず、通電ができた。
次亜塩素酸濃度:20ppm
活性成分の種類:OH、D、HD及びHDO
この電解水を透明なビン(1リットル)に詰めで1ケ月間冷暗所に保管して、10倍に薄めて試験に使用した。
この中性電解水に白菜を浸漬しただちにこの白菜をこの中性電解水から取り出し、2週間放置した。白菜のしおれがなく、当初の状態が維持できた。一方、未処理水ではしおれが発生し、新鮮さがなくなった。
採取後の果物(リンゴ、ナシなど)をただちに本発明による中性電解水に浸漬したところ、未洗浄の果物と比較して、新鮮さが保たれ、内部には変色は認められなかった。
実施例9の装置に、図22〜図24に示す電解補助槽(容量:100L)を取付けた。
電解補助槽の符号:
1 架台
2 槽
3 ポンプ吐出口
4 攪拌用ブロア
この補助槽と電解槽をパイプでつないだ。水道水を用い、実施例9に準拠して、中性電解水を連続して製造した。生産量:約4.5l/分。長時間に亘り処理ができた。1年間続けて実用試験を行ったが、性能の低下は認められなかった。
次亜塩素酸濃度:2ppm
残留塩素濃度:20ppm
活性成分の種類:OH、D、HD及びHDO
(中性電解水の適用)
実施例9で製造された中性電解水を皮膚外用剤又は化粧料として使用した。市販されているアストリンゼンを使用した皮膚外用剤と比べて、使用感や、光沢保持等の点で、ほとんど遜色がなく使用できた。
乳液クリーム、化粧水、パック、シャンプー、リンス及び洗浄料などの化粧料、軟膏剤、分散剤、クリーム剤及び外用液剤などの医薬部外品に上記の中性電解水を配合し、増粘剤、乳化剤、皮膜形成剤としての水溶性高分子化合物で粘性を調整することができた。なお、一般の強酸性電解水では、このような用途に使用し得ない。
装置の運転開始後の経過時間と残留塩素濃度の関係を調べた。
(1) 水電気分解装置
実施例2と同様の装置を用いて中性電解水を製造した。
貯槽容量:100L
(2) 電解水
水道水に食塩を溶解し、0.4重量%(4g/L)の濃度とした。
(3) 振動流動
振動モータの振動数は43.8Hzとした。
Figure 0004365413
装置の運転開始後の経過時間と残留塩素濃度の関係を調べた。
(1) 水電気分解装置
実施例2と同様の装置を用いて中性電解水を製造した。
貯槽容量:100L
(2) 電解水
水道水に食塩を溶解し、0.3重量%(3g/L)の濃度とした。
(3) 振動流動
振動モータの振動数は43.8Hzとした。
Figure 0004365413
実施例1に従って製造した中性電解水を3ケ月間冷暗所にてビンに保管し、その殺菌効果について試験した。なお、一般の強酸性電解水は、製造当初においては殺菌力を維持しているが、3ヶ月後では、殺菌力がほぼ消失した。
1. 使用菌種
大腸菌(臨床分離薬剤耐性菌株)
黄色ブドウ球菌(MRSA菌株)
サルモネラ菌(SE菌株)
緑膿菌(臨床分離薬剤耐性菌株)
レジオネラ菌(浴室より検出された菌株)
2. 上記6種類の菌について、それぞれの菌液200μlにつき中性電解水2mlを添加し、よく混和後、静置する。30秒、60秒、90秒、120秒、3分、5分、10分、20分後に菌液100μlを培養する。
3. 菌濃度
いずれも純培養したもので、菌液は105〜106のものを使用する。
4. 試験結果
発育が認められた場合:+
発育が認められない場合:−
で評価した。結果を表8〜9に示す。
Figure 0004365413
Figure 0004365413
実施例3と同様な振動攪拌機を使用した。
槽内の電極板は図6〜図7のものと同一とした。
電解槽:耐熱プロピレン樹脂製 容量200L
振動攪拌機 超振動α攪拌機α−2型
振動モータ 150W×200V×3φ 2軸型
振動羽根 5枚 チタン
振動軸 2本 チタン
電解槽中の電極板
陽極 白金 3枚
陰極 チタン 4枚
極間距離 5mm
電解水 (1)KCl 0.5% 試薬2級品
(2)CaCl 0.5% 試薬2級品
電解水を槽中に入れて振動攪拌機を常温で動かして5分くらいで完全に溶解させた。
インバータ 富士通 FVR−E9S
3相200V入力 0.1〜3.7kwを使用した。
振動モータを45分回転させ、電解水に5Vで15分間直流を通した。NaClの場合と同様に作業できた。
O157の細菌を用いて殺菌試験を行った。
JIS一般的細菌法に準じた。24時間培養した。
なお、三室型の強酸性電解水では、上述の実施例と同様、わずかに殺菌力を有するのみで、実用化されていない。
Figure 0004365413
塩素臭がなく、殺菌効果はNaClと同等であった。
ペット犬の排泄物の消臭ができた。
研究室床の洗浄により使用できることがわかった。ただし、汚染が強い場合は使用できなかった。アルカリ性専横と組み合わせて使用することにより、使用可能となった。
3ケ月保管後ビンに入れ殺菌試験を行ったところ、効果を確認できた。
実施例15の中性電解水を3ケ月ポリタンク(16L)に貯蔵して、原液の水質試験を行った。残留塩素濃度は水質基準の250ppm以下であった。
本液をプラスチック小型スプレーに入れて、口内消毒用、歯医者の口腔洗浄用に使用して、効果が認められた。酸性電解水の場合、口腔殺菌後、水道水による仕上げ洗浄を必要とするところ、本発明による中性電解水においては、仕上げ洗浄が必要としなくなった。うがい水としても飲料水としても使用できた。
ビル内の湿度調整に専用の湿度調整が使用されているが、ビル内の来賓室に大型スプレー装置を設けて湿度調整を行い、評判がよかった。現在継続して使用している。ビルの冷房用の水に多くの菌が増加し、冷蔵機器への影響や飛散水が問題となっている。本発明により中性電解水により、これらの問題が解決された。なお、強酸性電解水では、循環使用が難しく、水量の点で、経済的でない。
本発明の中性電解水の実用可能性について以下の項についても確かめた。
1) 室内空気の消臭、クリーン化ができる。
2) 野菜や果物などの生鮮食品にスプレーし、冷蔵庫に入れると、消毒殺菌を効果的に行うことができ、より長期に保存できる。
3) 手などにスプレーし消毒殺菌できる。
4) カビの発生を防止できる。
5) 包丁、まな板などの消毒殺菌ができる。
6) 犬、猫や鳥などのペットの消臭ができる。
以下に示す本発明による中性電解水の製造装置を用いて海水を処理した。
(1)試験装置:α−トリノ水製造装置I型
(イ)超振動α−攪拌機α−I型 2軸タイプ
3相200V×75W振動モーター 振動羽根 振動軸 ステンレス(sus304)
陰極用陰電極板 sus304 4枚 陽極用 陽電極板 白金被膜(3枚)
(ロ)電解槽 耐熱ポリプロピレン製 30L(500×250×305mm)
(ハ)整流器 中央製作所社製 PME11−12V−200
(ニ)インバーター 富士電機(株) FVR−C11S型
(2)試験方法
インバーターで攪拌機の振動周期を45Hzに調整した。電圧10〜11V、電流20A、処理時間5分で、海水を定電流電気分解した。
(3)試験結果
残留塩素は700ppmで、pH7.6の中性電解水を得た(以下、中性電解水(海水由来)と称する。)。この中性電解水を殺菌帥として殺菌試験を行った。これを漁業用水槽に入れて一部氷らせて海洋性の魚(ハマチ、イワシ)の保存に使用する試験を行ったところ、少なくとも漁場から陸揚げするまでキズが付かず、鮮度が良好に保たれた。
以下の条件で殺菌試験を行った。
<試験方法>
(試験前処理) 処理装置を線上し、アルコールで殺菌
(電解処理) 5アンペア(定電流)、3.57Vで電気分解処理を行い、下記時間毎に検体をサンプリングした。
(1)電気分解処理実施前(海水)
(2)電気分解処理1分後サンプリング(1分処理中性電解水)
(3)電気分解処理3分後サンプリング(3分処理中性電解水)
(4)電気分解処理5分後サンプリング(5分処理中性電解水)
(培養処理)培養器(yamato incubator:IC340S)にて上記4検体を用いて、大腸菌を(*ご確認ください)48時間培養した(培地:一般殺菌用SCD寒天培地)。
(試験結果)
結果を図25乃至図28に示した。海水処理群では、大腸菌のコロニーが観察されたが、1〜5分と経時的に観察されるコロニー数が減少し、3及び5分処理中性電解水では、ほとんどコロニーが観察されなかった。
この結果から、本発明による中性電解水の製造方法及び中性電解水を用いた、魚の防腐・鮮度保持方法の好適例を示す。
(A)中性電解水を製造するため、用い得る被処理水の濃度は、一般的に、イオン交換、水道水などの水に食塩を0.05〜8%添加した食塩水を電気分解する。この際、0.05A/L−5A−Lの電流密度で電気分解をするのが好ましい。電気分解の時間は、10〜90分であることが好ましい。
一般の水を凍結した氷を防腐効果作用を有する手段として用いる分野においても、本発明による中性電解水を「殺菌氷」として使用することにより、防腐効果が大きく発揮される。これにより、生鮮食品の保存が向上し、その安全性が高まる。
(B)上述の食塩水の代わりに海水を用いることも可能である。この際、海水を本発明による中性電解水の製造装置の電解槽に加入し、遊離塩素濃度が50ppm〜2000ppmとなるように電気分解の条件を決めることが好ましい。補角した魚類は、このようにして得た中性電解水に内臓まで浸漬する。その後、中性電解水の氷で覆い、凍結させる。これにより、殺菌、部分腐食を完全に防ぎ、新鮮な状態のまま陸上へ移送できる。
本発明による中性電解水の製造装置は、このような海洋船に搭載して使用されてもよい。この場合、海水を用いた本発明による中性電解水の製造装置により、強力な殺菌性と防腐効果を有する「殺菌氷」を製造して、魚類の鮮度保持に使用してもよい。
また、この中性電解水は、次亜塩素酸ナトリウムなどの有害物質を生成することなく、安全性の高い防腐効果を有する。
紫外線で活性化されるアナターゼ型酸化チタンで表面処理した攪拌機を備えた光触媒部を有する図29に記載の装置を用いて、本発明による中性電解水の製造方法に準じた定電流電気分解により得た中性電解水について、以下の通り、検討した。その結果を表11に示す。
<測定条件>
被処理水:17.5gNaCl/14.4L水
整流器:DC12V−20A
極間:20mm(うち、白金陽極2枚、チタン製陰極3枚)
攪拌条件:周波数44Hz
Figure 0004365413
本発明の中性電解水は上記のとおりの効果を長期間に亘り有するものであり、広範な分野での利用が期待できる。これに伴い生産量の増加も予測される。

Claims (15)

  1. NaCl、KCl及びCaClからなる群より選ばれた少なくとも1種の塩と水とを有する被処理水を、流動するように、10Hz以上200Hz以下の振動数と0.01mm以上15mm以下の振幅とで振動させながら、直流又はパルス電流により、1V以上30V以下の電圧と、5A/dm以上300A/dm以下の電流密度とで電気分解を行う工程を有することを特徴とする中性電解水の製造方法。
  2. 前記被処理水中の前記塩濃度は、0.05重量%以上10重量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の中性電解水の製造方法。
  3. 前記の電気分解を行う工程は、5分以上90分以下行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の中性電解水の製造方法。
  4. 前記被処理水は、海水であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法。
  5. 前記水は、水道水、地下水、井戸水、蒸留水、軟水、イオン交換水及び逆浸透膜水からなる群より選ばれることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法。
  6. 前記の電気分解を行う工程の前に、前記被処理水を光触媒処理する工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法。
  7. 前記の光触媒処理する工程は、前記被処理水を光活性化させたアナターゼ酸化チタンに接触させて行うことを特徴とする請求項6に記載の中性電解水の製造方法。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法の実施に使用される装置であって、
    被処理水を貯蔵する電解槽と、
    該電解槽に交互に接近して配置され、整流器を介して直流電源と接続された複数の極板と、
    前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
    を有し、
    前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の極板に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする中性電解水の製造装置。
  9. 前記の複数の極板間の距離は、0.3mm以上100mm以下であることを特徴とする請求項8に記載の中性電解水の製造装置。
  10. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法の実施に使用される装置であって、
    被処理水を貯蔵する電解槽と、
    整流器を介して直流電源と接続された複数の攪拌羽根を備え、前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
    を有し、
    前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の攪拌羽根に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする中性電解水の製造装置。
  11. 前記の複数の攪拌羽根間の距離は、0.3mm以上100mm以下であることを特徴とする請求項10に記載の中性電解水の製造装置。
  12. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法の実施に使用される装置であって、
    被処理水を光触媒処理する光触媒処理槽と、
    光触媒処理された前記被処理水を貯蔵する電解槽と、
    該電解槽に交互に接近して配置され、整流器を介して直流電源と接続された複数の極板と、
    前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
    を有し、
    前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の極板に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする中性電解水の製造装置。
  13. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の中性電解水の製造方法の実施に使用される装置であって、
    被処理水を光触媒処理する光触媒処理槽と、
    光触媒処理された前記被処理水を貯蔵する電解槽と、
    整流器を介して直流電源と接続された複数の攪拌羽根を備え、前記被処理水を振動流動させる振動攪拌機と、
    を有し、
    前記振動攪拌機で前記被処理水を振動流動させながら、前記の複数の攪拌羽根に直流又はパルス電流を印加して、電気分解を行うことを特徴とする中性電解水の製造装置。
  14. 前記被処理水を貯留し、該被処理水を攪拌する攪拌槽をさらに有し、
    該被処理水は、前記電気分解を連続的に行い得るように、前記攪拌槽から前記電解槽へと供給されることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の中性電解水の製造装置。
  15. 前記振動攪拌機は、絶縁式振動攪拌機であることを特徴とする請求項8乃至14のいずれか一項に記載の中性電解水の製造装置。
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