JP4652318B2 - 電解水生成装置および電解水を用いて行う殺菌方法 - Google Patents

Description

本発明は、電解水の生成装置および電解水を用いて行う殺菌方法に関する。

まず、電解水を用いた殺菌方法の例として、従来から提案されている卵殻の洗浄方法について説明する。
従来より、電解水を用いた卵殻の洗浄方法としては、たとえば、下記の特許文献が知られている。
特開2005-027609 には、卵を酢酸にて洗浄したのち、有効塩素濃２００ppm 、ｐＨ５．５の弱酸性電解水にて洗浄する卵殻洗浄装置が開示されている。
特開2003-250379 には、卵殻を洗剤にて洗浄した後、オゾン水により殺菌する卵殻洗浄装置が開示されている。
特開2003-023907 には、卵殻に水を噴射する部分と、ブラシにて卵殻表面を綺麗にする洗浄部について記載されており、更に、電解水に関しては、強酸性電解水および強アルカリ電解水を使用することが開示されている。
特開2001-045904 には、卵殻洗浄装置の洗浄工程と殺菌工程を独立させた装置が開示されており、前記洗浄工程にてアルカリ性電解水を、前記殺菌工程にて酸性電解水を使用している。
特開2000-014269 には、一次洗浄としてアルカリ性電解水を使用し、二次洗浄として酸性電解水を使用する洗卵方法が開示されている。
特開平10-276605 には、殻付卵を強アルカリ性電解水に浸漬処理した後、強酸性電解水の噴霧( シャワー) による洗浄を行なう殺菌洗浄方法が開示されている。
特開２００５−０２７６０９ 特開２００３−２５０３７９ 特開２００３−０２３９０７ 特開２００１−０４５９０４ 特開２０００−０１４２６９ 特開平１０−２７６６０５

鶏は卵を出す管と糞便を出す管が同じであるため、生み出されたばかりの鶏卵は汚れており、大腸菌等の細菌が付着している。そのため、パック詰めや割卵し液卵を作る前段階として卵殻の洗浄殺菌を行なう必要がある。

現在では卵殻洗浄装置による機械式洗浄が行なわれており、その殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムがよく使用されている。しかし、次亜塩素酸ナトリウムの使用は、人体への影響や排水基準を満たさないといった問題がある。

電解水はそのｐＨにより大きく分けられており、ｐＨ２〜３が“強酸性電解水”、ｐＨ５〜６が“微酸性電解水”、ｐＨ１１〜１３が“強アルカリ電解水”となっている。強酸性電解水と微酸性電解水には殺菌効果が、強アルカリ電解水には洗浄効果があり、さまざまな試験により、洗浄や殺菌の効果が確認されている。

しかし、アルカリの電解水は卵殻自体を溶解させるので、卵殻が薄くなる。したがって、卵殻が薄くなりすぎて、ひびが入るおそれがある。
一方、酸性の電解水は金属を腐食させるおそれがある。したがって、装置の劣化が生じ易い。
なお、オゾンで殺菌する方法も提案されている。しかし、オゾンは人体に有害である上、酸よりも腐食力が大きい。しかも、水の排水基準はｐＨ5.8 〜8.6 となっているため、いずれの水もそのままでは排水できないという問題がある。

したがって、本発明の主目的は、中性域の電解水を得ることのできる電解水生成装置を提供することである。

特開平６−２７７３８５には、電極に直流電圧を印加してオゾン水を生成する装置が開示されている。
特開２００２−７９２４８には、無孔電極板と多数の孔を形成した有孔電極板とが対面し、前記有孔電極板の孔から電極板の間を通水する電解水生成装置が開示されている。
特開２００２ー１８６９６９（図６）には、互いに対向する電極板の間に通水することで殺菌洗浄水を生成する装置が開示されている。
特開２００３−２４５６７１には、電極板に設けた貫通孔同士が部分的に対向するように配置し殺菌洗浄水を生成する装置が開示されている。しかし、この先行技術では、水道水を一方の貫通孔から電極板の間に導入している。
特開２００５−１５２６８５には、電解水のｐＨ調整を行いながら複数回にわたる水の電気分解により、ＨＣｌＯおよびＣｌＯ^- の濃度を増大させる電解水の生成方法が開示されている。
特開平６−２７７３８５ 特開２００２−７９２４８ 特開２００２ー１８６９６９ 特開２００３−２４５６７１ 特開２００５−１５２６８５

しかし、これらの先行技術には、電解水の流れを考慮した上で、流路の幅に対し、電極板と電解槽の壁面との間の通路幅をいかなる大きさにすべきかについて十分な研究がなされていない。

したがって、本発明の別の主目的は、電解水の流れを考慮した流路幅に設定されていることで電解効率の良い小型化された電解水の生成装置を提供することである。

本発明の電解水生成装置は、収容空間を形成し耐圧性を有する電解槽と、前記電解槽の下部に設けられ、液体を前記電解槽内に圧送する導入孔と、前記電解槽内に概ね鉛直面に沿って、かつ、互いに平行に近接して配置された少なくとも３枚の電極板を含む電極ユニットと、前記電極板の間に直流電圧を印加する直流電源と、前記液体を電解槽内で電気分解することにより生成された電解水を前記電解槽の上部から導出する導出孔とを備えた電解水生成装置であって、前記電極ユニットにおける各電極板の間に当該電極板の面に沿って液体が下から上に流れる複数列の電解流路と、前記電極ユニットと前記電解槽の壁面との間に形成され前記電極ユニットの一方の端の第１端電極板に沿って液体が下から上に流れる第１外流路と、前記電極ユニットと前記電解槽の壁面との間に形成され前記電極ユニットの他方の端の第２端電極板に沿って液体が下から上に流れる第２外流路とが形成され、前記電極ユニットにおける下端において、下方に向かって開口した前記電解流路の下端開口に前記導入孔の開口が対向しており、前記液体と前記電解流路において前記液体から生成されたガスとが前記各電極板に形成された複数の貫通孔を介して、前記電解流路から前記第１外流路および／または第２外流路に向かって流れ出るように設定され、前記電極ユニットの各電極板の間の電解流路幅Δが０．３mm〜３．０mmに設定され、前記外流路のうち少なくとも一方の外流路は、下部よりも上部の方が流路幅が大きいことを特徴とする。

本発明の装置では、導入口から液体が電解流路に直接流入するので、液体の流れがスムースとなって、電極板表面のガス気泡が剥離し易いから、電解能力が向上する。

本発明において、電解流路幅Δを０．３mm〜３．０mmとした理由は、電解流路幅Δが０．３ｍｍ未満であると、電極板が短絡するおそれがあり、一方、電解流路幅Δが３．０ｍｍを超えると消費電力が増大するのみで、残留塩素濃度が大きくならないからである。なお、電解流路幅Δが２．０ｍｍを超えると消費電力の増大が著しいので、電解流路幅Δは２．０ｍｍ以下が好ましい。

本発明では、前記のように電解流路幅Δが狭い（０．３mm〜３．０mm）ので、電極板の表面において発生する気泡が電極板の表面に接触し電解を妨げる。そこで、本発明では、貫通孔を電極板に形成して、当該貫通孔を介して気泡を電解流路から外側の第１および第２外流路に逃がして電解効率の低下を防止している。

外流路を流れる液体は電解されず、一方、下部においては電解による気泡の量が少ないので、下部においては液体を外流路に追い出す必要性が低い。そこで、本発明では、下部よりも上部の方が外流路の流路幅を大きくしている。これにより、下部においては液体が電解流路を流れて電解が効率良く進み、一方、上部においては気泡が電解流路から外流路に追い出されて電解効率が向上する。

本発明の装置では、電極板の間の複数の電解流路幅Δが小さいだけでなく、電解槽の下部において、電極ユニットの外側の第１および／または第２外流路幅Ｗａ，Ｗｂが電解流路幅Δ以上で、かつ、電解流路幅の総和ΣΔ以下に設定されているのが好ましい。
第１および／または第２外流路幅Ｗａ，Ｗｂが電解流路幅Δ以上であることにより、電極間に導入した液体を電解した結果発生するガスを貫通孔を介して第１および／または第２外流路幅Ｗａ，Ｗｂに逃がすことができるから、電解能力の低下を防止できる。

一方、第１および／または第２外流路幅Ｗａ，Ｗｂが電解流路幅の総和ΣΔ以下であるから、電解流路に導入した液体が第１および第２外流路に過大に逃げるのを抑制することができる。そのため、液体が電解流路において電解される確率が高くなる。

本発明の殺菌方法は前記電解水生成装置で生成された電解水を用いた殺菌方法であって、前記液体として水道水を前記導入孔から前記電解槽に導入し、前記電極板の間に印加した直流電圧により前記電解流路内の水道水の残留塩素濃度を高めｐＨ５．８〜８．６の電解水を得て、当該電解水を用いて殺菌を行うことを特徴とする。

この殺菌方法はｐＨ５．８〜８．６の概ね中性域の電解水を用いて殺菌を行うので、殺菌水を、そのまま排水することができる。

本発明方法においては、ｐＨが中性域を維持するため、無隔膜方式の電解を行うが、電解を行う前の水は水道水に準じたものを用いることができる。
基本的に何も添加されていない水道水を原水として電解に使用するが、生成される電解水の殺菌力を高めるため、ｐＨが中性域となる範囲内で次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸塩を電解前の原水に添加することも可能である。なお、次亜塩素酸ナトリウムなどを添加すると、ｐＨはアルカリ寄りに移行する。
また、ｐＨを中性域に保ちつつ、電解水の殺菌力を上げるため、次亜塩素酸塩と一緒に塩酸やクエン酸などの酸性薬剤を電解前の原水に添加することも可能である。
電解時の効率を良くし、かつ均一に電解するため、電極板は複数枚、均一間隔に並べた状態で使用するのが好ましい。また、水の電解を行う電解槽は、電極ユニットより若干大きい大きさ、すなわち電極ユニットを電解槽内に組み込んだ状態で殆ど余裕スペースがなくなる構造とし、これにより、液体が電解時に電極板の付近を通る。

本方法では、中性域の電解水を用いるので、排水基準に合わせるための処理が必要なくなるという利点がある。また、電解水自体の特性として従来の強酸性・強アルカリ電解水の方式と違い、無添加無隔膜方式により生成し得るため、ランニングコストが安くなり、生成の手間が軽減される。
しかも、アルカリの電解水と異なり卵殻を溶解させたり、あるいは酸性の電解水と異なり配管材等を腐食させるおそれもない。
また、オゾン水と異なり、人体に対し有害となるおそれもない。

以下、電解水の生成方法に先立って電解水生成装置について説明する。
図１〜図３において、耐圧性を有する電解槽１は、収容空間Ｓを形成する。前記収容空間Ｓ内には電極ユニットＵが収容される。該電極ユニットＵは前記電解槽１内に概ね鉛直面に沿って、かつ、互いに平行に近接して配置された、たとえば５枚の電極板２₁ 〜２₅ を含む。

前記電解槽１は第１および第２の耐圧板１ａ，１ｂと、該一対の耐圧板１ａ，１ｂの間に挟持された環状の第３耐圧板１ｃとを備え、前期環状の第３耐圧板１ｃの下端部に導入孔１４が上方に向かって吐出するように設けられている。前記導入孔１４は前記電解槽１の下部に設けられ、液体Ｌを前記電解槽１内に圧送する。

一方、前記耐圧板１ｃの上端部には導出孔１５が形成されている。前記導出孔１５は、前記液体Ｌを電解層１内で電気分解することにより生成された電解水Ｌ１を、前記電解槽１の上部から導出する。

図３の各電極板２₁ 〜２₅ の少なくとも四隅には絶縁部材２０が配置されている。前記絶縁部材２０は各電極板２ｉ同士を絶縁すると共に各電極板２ｉの間の距離を保持する。なお、理論上は、平面上に離れた少なくとも３点に絶縁部材２０が配置されていればよい。

前記電極板２₁ 〜２₅ の概ね中央の領域には、図２の前記各電極板２₁ 〜２₅ のうちの同一極性となる電極板２₁ 〜２₅ を水平方向に貫通すると共に当該電極板２₁ 〜２₅ 同士を互いに通電させる第１および第２の電極棒２１，２２が設けられている。これらの電極棒２１，２２には、前記電極板の間に直流電圧を印加する直流電源（図示せず）が接続されている。
なお、図２の電極板２₂ ，２₄ が第１の電極棒２１を介して第１の極性に設定され、電極板２₁ ，２₃ ，２₅ が第２の電極棒２２を介して第２の極性に設定される。

前記電解槽１内には、図４に明示するように、複数列の電解流路１１と、第１および第２外流路１２，１３とが形成されている。前記電解流路１１は前記電極ユニットＵにおける各電極板２_i の間に当該電極板２_i の面に沿って液体Ｌが下から上に流れる。前記第１外流路および第２外流路１２，１３は前記電極ユニットＵと前記電解槽１の壁面との間に形成され、前記電極ユニットの一方または他方の端の第１または第２端電極板２₁ ，２₅ に沿って液体Ｌが下から上に流れる。

前記電極ユニットＵにおける下端において、下方に向かって開口した前記電解流路１１の下端開口１１ａに前記導入孔１４の開口１４（図１）が対向している。これにより、前記導入孔１４からの前記液体Ｌが前記電解流路１１にスムースに流れ込む。

前記各電極板２_i には、各々複数の貫通孔２３が形成されている。各貫通孔２３は互いに概ね合致している。したがって、前記電解流路１１において前記液体Ｌから生成されたガスと、前記液体Ｌとが前記各電極板２_i に形成された複数の貫通孔２３で合流し、かつ、当該貫通孔２３を介して、前記電解流路１１から前記第１および第２外流路１２，１３に向かって流れ出る。

図２に示すように、前記電極ユニットＵと第１耐圧板１ａとの間にはスペーサ１ｓが配置されている。前記スペーサ１ｓは、前記電解槽１の収容空間Ｓの下部において前記第１端電極板２₁ に近接して配置され、前記収容空間Ｓの上端部においては前記スペーサ１ｓが配置されておらず、これにより前記第１外流路１２のうち上端部が下部に比べ広く形成されている。
なお、前記外流路１２，１３のうち上端部を下部に比べ広く形成する構造としては、外側の第１または第２耐圧板自体に前記空間Ｓａに相当する凹所を形成してもよい。この場合、電極板の枚数に応じてスペーサを設け、電極板の枚数が少ない場合に生じる外流路１２，１３の空間を埋めてもよい。

図４において、前記電極ユニットＵの各電極板２_i の間の電解流路幅Δは、０．３mm〜３．０mmに設定されている。
前記収容空間の下部において、前記第１および／または第２の流路の幅Ｗａ，Ｗｂは下記の（１）式および（２）式で定義される。
Δ≦Ｗａ≦ΣΔ …（１） Δ≦Ｗｂ≦ΣΔ …（２）
Δ：電解流路幅
ΣΔ：電解流路幅の総和

つぎに、水道水からなる液体Ｌから電解水Ｌ１つまり殺菌力のある液体が生成される過程について説明する。

図２の導入孔１４から開口１４ａおよび下端開口１１ａを経て、液体Ｌが図４の電解流路１１に導入される。液体Ｌは電解流路１１内を下方から上方に流れる間に電解流路１１において電気分解される。この際、水素ガスや酸素ガスが生成されると共に、水道水中の塩素イオンＣｌ^- と水Ｈ₂ Ｏ等が所定の化学反応を呈し、殺菌力のある次亜塩素酸ＨＣｌＯや次亜塩素酸イオンＣｌＯ^- が生成され、電解水Ｌ１が生成される。

前記ガスを含んだ電解水Ｌ１は、各電解流路１１を流れ貫通孔２３において合流すると共に、前記ガスが圧力の低い第１および第２外流路１２，１３に流れ出る可能性が高い。一方、電解水Ｌ１中の液体成分はガスよりも質量が大きいので、慣性により上方の電解流路１１に流れ込む確率が高い。そのため、上方の電解流路１１では気泡の存在率が第１および第２外流路１２，１３よりも低くなり、電解効率の低下が生じにくくなる。

前記電解水Ｌ１は電解流路１１中を更に上方に流れ、電気分解されながら、前記ＨＣｌＯおよびＣｌＯ^- の濃度（以下、この濃度を「残留塩素濃度Ｄ」という。）が高くなる。前記電解水Ｌ１内のガスの存在率は更に高くなるが、ガスは上方の貫通孔２３から図２のスペーサ１ｓの上方の空間Ｓａに排出され、上方においても電解水Ｌ１中のガスの存在率が高くなるのが抑制される。そのため、電解力の低下が生じにくくなる。

試験例１〜５：
まず、電解流路幅Δと、消費電力、流量Ｑおよび残留塩素濃度Ｄとの関係を調べた。
図５に示す大型電解槽Ｂ１を用い、スペーサ１ｓを取り外した状態で、電流値を一定にし、流量Ｑを変化させて残留塩素濃度Ｄを測定した。大型電解槽Ｂ１は、図２に示す電解槽（以下、「通常電解槽」という）１よりも収容空間Ｓが大きく形成されている。
試験例１：無孔の電極板２_i （図１１Ａ参照）を用いて、図６に示す電解流路幅Δを１ｍｍに設定した。
試験例２：試験例１と同じ条件で、電解流路幅Δを２ｍｍに設定した。
試験例３：試験例１と同じ条件で、電解流路幅Δを３ｍｍに設定した。
試験例４：試験例１と同じ条件で、電解流路幅Δを４ｍｍに設定した。
試験例５：試験例１と同じ条件で、電解流路幅Δを５ｍｍに設定した。
電流値を一定に保ち、前記試験例１〜５で得られた電解水Ｌ１の残留塩素濃度Ｄを測定した結果を図７に示す。

電解流路幅Δと消費電力との関係；
図７に示すように、試験例１の電解流路幅Δが１ｍｍの場合に比べ、試験例２〜５の電解流路幅Δが２ｍｍ以上の方が残留塩素濃度Ｄが高い。しかし、電解流路幅Δが大きくなるのに概ね比例して、電圧値が上昇した。一方、試験例２〜５においては、流量Ｑと残留塩素濃度Ｄとの関係が殆ど変化していない。すなわち、電解流路幅Δが３．０ｍｍを超えると消費電力のみが増大する一方で、残留塩素濃度Ｄが高くならない。そのため、電解流路幅Δは３．０ｍｍ以下に設定する。また、電解流路幅Δが２．０ｍｍを超えると消費電力の増大が著しい割りには、残留塩素濃度Ｄが高くならない。したがって、電解流路幅Δは２．０ｍｍ以下が好ましい。一方、電解流路幅Δを小さくすると、電極板２_i 間が短絡するおそれが生じるため、電解流路幅Δを０．３ｍｍ以上に設定する。

したがって、本発明では、各電極板２_i 間の電解流路幅Δを０．３ｍｍ〜３．０ｍｍに設定する必要があり、好ましくは、電解流路幅Δを０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度に設定する。
なお、ｐＨは、前述の各実施例および試験例の全ての場合において、７．５〜７．７の値を示した。

流量Ｑ；
流量Ｑが増大すると、単位流量ｄＱ当たりの電解エネルギーが流量Ｑに反比例して低下するので、残留塩素濃度Ｄが低下するはずである。しかし、図７の流量Ｑが４〜５L/min 程度を超えると残留塩素濃度Ｄが殆ど低下しない。この理由について考察する。
各電極板２ｉの表面に生じた気泡は、各電極板２ｉの表面に付着し易いが、流速が大きいと各電極板２ｉの表面から剥離し易いためであると推測される。
したがって、電解水Ｌ１を電解槽１内に複数回通水する場合は、流量Ｑが４〜５L/min 程度を超えている方が電解効率が良くなると推測される。

実施例１，比較例１〜４：
つぎに、外流路の流路幅と流量Ｑおよび残留塩素濃度Ｄとの関係について説明する。
図５の大型電解槽Ｂ１を用い、電流値を一定にし、流量Ｑを変化させて残留塩素濃度Ｄを測定した。なお、電極板２_i としては、図１１Ｄに示すように、各貫通孔２３の開口率が下部よりも上部の方が大きくなるように形成した電極板２_i を用いた。
実施例１：図５に示すように、収容空間Ｓの上部に空間Ｓａが生じる長さのスペーサ１ｓを取り付けた状態で、電解流路幅Δを２ｍｍに設定した。
比較例１：図５に示す収容空間Ｓの上部に空間Ｓａが生じない長さのスペーサ（図示せず）を取り付けた状態で、電解流路幅Δを１ｍｍに設定した。
比較例２：スペーサ１ｓを取り外した状態で、電解流路幅Δを１ｍｍに設定した。
比較例３：比較例１と同じ条件で、電解流路幅Δを２ｍｍに設定した。
比較例４：比較例２と同じ条件で、電解流路幅Δを２ｍｍに設定した。

図８Ａに示すように、スペーサを取り外した比較例２，４では、第１外流路１２の流路幅Ｗａが電解流路幅Δの総和ΣΔ以上に設定されている。一方、図８Ｂに示すように、スペーサ１ｓを取り付けた実施例１および比較例１，３では、スペーサ部分において、第１外流路１２の流路幅Ｗａが電解流路幅Δの総和ΣΔ以下に設定されている。なお、実施例１および比較例１〜４において、第２外流路１３の流路幅Ｗｂは、電解流路幅Δの総和ΣΔ以下に設定されている。

前記実施例１、試験例１〜４で得られた電解水Ｌ１の残留塩素濃度Ｄを測定した結果を図９に示す。図９に示すように、実施例１が残留塩素濃度Ｄが若干高く良好な値を示した。

外流路の幅について：
まず、比較例１〜４について考察する。
比較例２，４のスペーサ無しの場合と、比較例１，３のスペーサを設けた場合とでは、残留塩素濃度Ｄが同程度となった。

これは、図８Ａに示すように、スペーサ無しの場合には、第１外流路１２の幅Ｗａが大きすぎるので、液体Ｌや電解水Ｌ１が該第１外流路１２を流れて電極板２_i 間を通る流量が低下するために、電解効率が低下するためであると推測される。

したがって、電極板２_i 間を通る原水Ｌや電解水Ｌ１の流量が、外流路１２，１３を通ることにより低下しないのが好ましい。そのため、第１および第２の外流路の幅Ｗａ，Ｗｂが下記の(1) 式または(2) 式で定義される幅であるのが好ましいと考えられる。
Δ≦Ｗａ≦ΣΔ …(1)
Δ≦Ｗｂ≦ΣΔ …(2)
Δ：電解流路幅
ΣΔ：電解流路幅の総和
その一方で、下部から上部までの収容空間１２の全てをスペーサで埋めると上部において気泡の逃げるスペースが小さくなり、電解効率の低下する原因となる。

つぎに、実施例１が最も良好な値を示した理由について考察する。
図５に示すように、実施例１と比較例３において、比較例３の収容空間Ｓに空間Ｓａが生じないようにスペーサ２ｓを設けた場合に比べ、実施例１の収容空間Ｓの上方の空間Ｓａが生じる長さのスペーサ１ｓを設けた場合の方が残留塩素濃度Ｄが高くなった。

これは、収容空間Ｓの上方に空間Ｓａを設けることにより、電極板２_i 間に生じた気泡が、電極板２_i の貫通孔２３を介して上方の空間Ｓａに排出されることにより、電極ユニットＵの上方においても電解水Ｌ１中の気泡が多くなるのが抑制され、そのため、電解力の低下が生じにくくなったためであると推測される。
すなわち、図５に示す外流路１２，１３を流れる原水Ｌおよび電解水Ｌ１は電解されないため、下部においては電解により生じた気泡を外流路１２，１３に追い出す必要性が少ない。そのため、スペーサ１ｓを設けて上部よりも下部の方の外流路１２，１３の流路幅を小さくすることにより、下部においては電極板２_i 間において電解が効率良く進み、一方、上部においては電解流路１１から外流路１２，１３に追い出された気泡が上方の空間Ｓａに排出され、電解効率が向上したものと思われる。

したがって、図５に示すスペーサ１ｓのように、大型電解槽Ｂ１の収容空間Ｓの下部において、第１電極板２₁ に近接して配置され、収容空間Ｓの上部においてはスペーサ１ｓが配置されておらず、これにより第１外流路１２のうち上部が下部に比べ広く形成されているのが好ましいと考えられる。

実施例１０〜１２，比較例１０：
つぎに、貫通孔２３の有無および形状と流量Ｑおよび残留塩素濃度Ｄとの関係について調べた。
実施例１０〜１２，比較例１０では、図１０に示す通常電解槽１を用い、電流値を一定にし、流量Ｑを変化させて残留塩素濃度Ｄを測定した。なお、図１０の通常電解槽１には、収容空間Ｓの上方に上方の空間Ｓａを生じる長さのスペーサ１ｓを取り付けた状態で前記測定を行った。
実施例１０：図１１Ｂに示す同じ大きさの貫通孔２３が等間隔に形成された電極板２_i を用いた。
実施例１１：図１１Ｃに示す同じ大きさの貫通孔２３が、隣り合う電極板２_i 毎に異なる位置に形成された電極板２_i を用いた。
実施例１２：図１１Ｄに示す貫通孔２３の開口率が下部よりも上部の方が大きくなるように形成した電極板２_i を用いた。
比較例１０：図１１Ａに示す無孔の電極板２_i を用いた。

比較例１０，実施例１１〜１３で得られた電解水Ｌ１の残留塩素濃度Ｄを測定した結果を図１２に示す。
図１２に示すように、比較例１０の無孔の電極板２_i では、残留塩素濃度Ｄが、電極板２_i に貫通孔２３を形成した他の実施例１０〜１２よりも残留塩素濃度Ｄが低い。このことは、貫通孔２３が形成されていない電極板２_i では、電極板２_i 間から電解により発生した気泡が排出しにくいことにより電解効率が低下したと推測される。

一方、実施例１０〜１２に示すように、貫通孔２３の形状や配置によって発生する残留塩素濃度Ｄに若干の違いが認められるものの、概ね同程度の結果が得られた。

実施例１０１〜１０３：
つぎに、前記電解水Ｌ１が殺菌力を持つことを明らかにするために、実施例１０１〜１０３を示す。
Ｃｌ^- の濃度が０．２８５mg/Lの水道水を前記電解槽１内を循環させて、図１３Ａの表に示す実施例１０１〜１０３の電解水Ｌ１を得た。

一方、図１３Ｂの菌を培養した培養液に前記実施例１０１〜１０３の電解水Ｌ１を滴下し、所定時間（１０，２０，３０秒）接触させ、その後、約２日間培養し、菌の数を測定した。その結果を図１３Ｃに示す。

図１３Ｃから分かるように、大腸菌については、残留塩素濃度Ｄが１６ｍｇ／Ｌ以上であれば、完全に死滅することが分かる。前記大腸菌はサルモネラ菌と近似したものであることから、卵殻の殺菌に好適に使用できるものと推測される。なお、接触時間や電解水Ｌ１の相対的なボリュームから残留塩素濃度Ｄが１０ｍｇ／Ｌ以上であれば、極めて大きな殺菌効果が期待でき、６〜７ｍｇ／Ｌ程度であっても十分に大きな殺菌力を発揮すると思われる。

また、残留塩素濃度Ｄが６．７mg/L以下であっても、一般細菌の消毒には用いることができると思われる。たとえば、多量の電解水を卵に噴射する場合や、電解水との接触時間を長くすれば、１．５mg/L以上や５mg/L以上の残留塩素濃度を持つ電解水であっても殺菌が可能である。

つぎに、電解水Ｌ１のｐＨと殺菌力との関係について考察する。
図１４に示すように、ＣｌＯ^- とＨＣｌＯの存在比率はｐＨの値に大きく依存する。前記ＨＣｌＯの殺菌力はＣｌＯ^- の殺菌力に比べ著しく大きい。したがって、ＨＣｌＯの存在比率が大きいｐＨ１〜ｐＨ７．７程度の領域の電解水Ｌ１を生成するのが好ましい。
特に、ｐＨ７．０〜ｐＨ７．７の電解水Ｌ１は水道水をそのまま用いて生成し得ると共に酸やアルカリによる弊害も生じない。

殺菌方法：
つぎに、電解水を用いて殺菌を行う殺菌方法の一例として、洗卵装置による洗卵方法について図１５を用いて説明する。
投卵水槽５０に投入された卵Ｅは、その水槽５０内にて若干の汚れを取りつつ卵移送用コンベア５１にて洗卵部５２へ運ばれていく。洗卵部５２ではシャワーノズル５３から洗浄液が噴射され、卵Ｅを洗浄湿潤させる。また、回転ブラシ５４が卵殻をブラッシングする事で、卵Ｅを洗浄する。その後、卵Ｅはシャワーノズル５５にて卵殻が最終洗浄され、卵乾燥ブロワによる乾燥工程を経て、パック詰めや割卵工程へと移されていく。

通常、シャワーノズル５３および５５からは、洗浄殺菌を目的として次亜塩素酸ナトリウムを希釈した溶液が噴射されていることが多い。このシャワーノズル５３から出される溶液を略中性域（ｐＨ５．８〜８．６）の電解水Ｌ１を用い、シャワーノズル５５からは水道水が噴射されて洗浄される。

なお、シャワーノズル５３から噴射された電解水は、投卵水槽５０に流れ込むような構造としている。これにより、卵殻に当たらず使用されなかった電解水も、投卵水槽内の洗浄殺菌に使用することができる。

本発明に係る電解水は、卵殻の殺菌など種々の殺菌洗浄に用いることができる。

本発明の電解水生成装置の一例を示す概略分解斜視図である。 同縦断面図である。 電極ユニットの概略分解斜視図である。 槽内の拡大断面図である。 大型電解槽を示す概略断面図である。 試験例１〜４に用いた大型電解槽の一部を拡大した概略断面図である。 試験例１〜４に係る残留塩素濃度と流量との関係を示す特性図である。 図８Ａは比較例２，４に用いた大型電解槽の一部を拡大した概略断面図、図８Ｂは実施例１および比較例１，３に用いた大型電解槽の一部を拡大した概略断面図である。 実施例１、試験例１〜４に係る残留塩素濃度と流量との関係を示す特性図である。 実施例１０〜１２および比較例１０に用いた通常電解槽を示す概略断面図である。 電極ユニットの電極板の形状を示す概略正面図である。 実施例１０〜１２および比較例１０に係る残留塩素濃度と流量との関係を示す特性図である。 実施例１０１〜１０３に係る残留塩素濃度と殺菌力との関係を示す図表である。 ｐＨの変化によるＨＣｌＯおよびＣｌＯ^- の存在比率を示す特性図である。 卵殻の洗浄装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１：電解槽
１ａ：第１の耐圧板
１ｂ：第２の耐圧板
１ｃ：第３耐圧板
１ｓ：スペーサ
２_i ：電極板
１１：電解流路
１２：第１外流路
１３：第２外流路
１４：導入孔
１５：導出孔
２０：絶縁部材
２１：第１の電極棒
２２：第２の電極棒
２３：貫通孔
Ｌ：液体
Ｌ１：電解水
Ｓ：収容空間
Ｕ：電極ユニット

Claims (7)

1. 収容空間を形成し耐圧性を有する電解槽と、
   前記電解槽の下部に設けられ、液体を前記電解槽内に圧送する導入孔と、
   前記電解槽内に概ね鉛直面に沿って、かつ、互いに平行に近接して配置された少なくとも３枚の電極板を含む電極ユニットと、
   前記電極板の間に直流電圧を印加する直流電源と、
   前記液体を電解槽内で電気分解することにより生成された電解水を前記電解槽の上部から導出する導出孔とを備えた電解水生成装置であって、
   前記電極ユニットにおける各電極板の間に当該電極板の面に沿って液体が下から上に流れる複数列の電解流路と、
   前記電極ユニットと前記電解槽の壁面との間に形成され前記電極ユニットの一方の端の第１端電極板に沿って液体が下から上に流れる第１外流路と、
   前記電極ユニットと前記電解槽の壁面との間に形成され前記電極ユニットの他方の端の第２端電極板に沿って液体が下から上に流れる第２外流路とが形成され、
   前記電極ユニットにおける下端において、下方に向かって開口した前記電解流路の下端開口に前記導入孔の開口が対向しており、
   前記液体と前記電解流路において前記液体から生成されたガスとが前記各電極板に形成された複数の貫通孔を介して、前記電解流路から前記第１外流路および／または第２外流路に向かって流れ出るように設定され、
   前記電極ユニットの各電極板の間の電解流路幅Δが０．３mm〜３．０mmに設定され、
   前記外流路のうち少なくとも一方の外流路は、下部よりも上部の方が流路幅が大きいことを特徴とする電解水生成装置。
2. 請求項１において、前記外流路にはスペーサが配置され、前記スペーサは、前記電解槽の収容空間の下部において少なくとも一方の端電極板に近接して配置され、前記収容空間の上端部においては前記スペーサが配置されておらず、これにより前記外流路のうち上部端が下部に比べ広く形成されている電解水生成装置。
3. 請求項１もしくは２において、前記電解槽が第１および第２の耐圧板と、該一対の耐圧板の間に挟持された環状の第３耐圧板とを備え、前記環状の第３耐圧板の下部に前記導入孔が液体を下方から上方に向かって吐出するように設けられている電解水生成装置。
4. 請求項１において、前記電極ユニットと少なくとも一方の耐圧板との間にスペーサが配置されている電解水生成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、前記外流路の下部において、前記第１または第２外流路の幅Ｗａ，Ｗｂのうち少なくとも一方が下記の(1) 式または(2) 式で定義される電解水生成装置
   Δ≦Ｗａ≦ΣΔ …(1)
   Δ≦Ｗｂ≦ΣΔ …(2)
   Δ：電解流路幅
   ΣΔ：電解流路幅の総和。
6. 請求項１から５のいずれか１項において、各電極板の少なくとも四隅において互いに前記各電極板を絶縁すると共に各電極板の間の距離を保持する絶縁部材と、
   前記電極板の概ね中央の領域において前記各電極板のうちの同一極性となる電極板を水平方向に貫通すると共に当該電極板同士を互いに通電させる第１および第２の電極棒とを更に備えた電解水生成装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載された電解水生成装置で生成された電解水を用いた殺菌方法であって、
   前記液体として水道水を前記導入孔から前記電解槽に導入し、前記電極板の間に印加した直流電圧により前記電解流路内の水道水の残留塩素濃度を高めｐＨ５．８〜８．６の電解水を得て、当該電解水を用いて殺菌を行う殺菌方法。