JPH07265861A

JPH07265861A - 殺菌水、その製造法及び製造装置

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Publication number: JPH07265861A
Application number: JP6085957A
Authority: JP
Inventors: Jinichi Ito; 仁一伊藤; Kiyonori Watanabe; 清紀渡邉
Original assignee: JIPCOM KK; JIPUKOMU KK
Current assignee: JIPCOM KK; JIPUKOMU KK
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JP3363248B2

Abstract

(57)【要約】【目的】次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の生成を阻害し、残
留塩素濃度が低くても、高い殺菌力を示す殺菌水、その
製造法及び製造装置を提供する。【構成】原水を５〜２０μｍのフィルター７に通した
後、陽極１４と陰極１３との間にイオン透過性の隔膜１
７を有する電解槽１２に導入して、電圧５０〜７０Ｖ、
電流１６〜２５Ａ、陽極室１９からの吐出量３〜５Ｌ／
分、陰極室１８からの吐出量５〜７Ｌ／分の条件で電解
する。その結果、陽極室１９側から残留塩素濃度１０ｐ
ｐｍ以下、ｐＨ３以下、酸化還元電位１０００〜１３０
０ｍＶの酸性水が得られ、陰極室１８側からｐＨ１０以
上、酸化還元電位−５００〜−９５０ｍＶのアルカリ性
水が得られ、これらの酸性水及びアルカリ性水は、優れ
た殺菌力を示す。なお、電解質の少ない原水には２００
ｐｐｍを超えない範囲で塩化ナトリウムを添加でき、そ
の場合でも残留塩素濃度は変らない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば飲食品店、食品
工場、病院等において、器具や手の消毒、あるいは食品
の殺菌などの用途に用いられる、水道水、井水等の電解
によって得られる殺菌水、その製造法及び製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、水が健康に及ぼす影響に関心が高
まり、アルカリイオン水発生器などが市販されている。
このアルカリイオン水発生器は、水道水や井戸水を浄水
器に通した後、陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜
を有する電解槽に導入して電解し、陰極室側からアルカ
リイオン水を取り出すものである。なお、浄水器として
は、１μｍ以下の粒子まで捕捉できる能力を有する中空
糸膜のフィルターが用いられている。

【０００３】すなわち、水を電解すると、水中に溶けて
いるＮａ⁺ 、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺などの陽イオンが陰極側に
移動し、Ｃｌ^- 、ＳＯ₄ ^2- などの陰イオンが陽極側に移
動する。その結果、陰極室側からアルカリ性の水が、陽
極室側から酸性の水が取り出される。

【０００４】現在、一般家庭用として市販されているア
ルカリイオン水発生器は、アルカリ性水としてｐＨ７〜
８のものが得られ、酸性水としてｐＨ６〜４のものが得
られるようになっている。しかしながら、上記のような
ｐＨのイオン水では、殺菌効果は乏しく、殺菌水として
利用することはできなかった。また、現在市販されてい
る一般家庭用のアルカリイオン水発生器では、上記より
も高いｐＨあるいは低いｐＨのイオン水を得ることは困
難であった。

【０００５】一方、特開平１−１８０２９３号には、電
解によって得られる水であって、ｐＨ値が１．５〜３．
２、かつ、原水との電気伝導度の差（ＥＣ差）が下記数
１で示される範囲であることを特徴とする殺菌水が開示
されている。また、そのようなｐＨ値の水を得るため、
電解の前処理段階で原水にＮａＣｌを添加して原水の電
気伝導度を高くすると共に、電解中に酸性水の一部をフ
ィードバックして循環させる殺菌水の製造方法が開示さ
れている。

【０００６】

【数１】

【０００７】また、特公平４−４２０７７号には、原水
にＮａＣｌ水溶液を添加して電解槽の陽極室及び陰極室
に導入し、陽極室及び陰極室から電解された水を取り出
すと共に、陽極室から取り出された水の一部を原水と混
合して再び電解槽に導入することにより、殺菌水を製造
する方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開平１−１８０２９
３号及び特公平４−４２０７７号の方法によって得られ
る殺菌水は、原水にＮａＣｌを添加することにより、下
記化１の反応によって、陽極室側に次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）を発生させ、この次亜塩素酸の殺菌力を利用したも
のである。

【０００９】

【化１】２Ｃｌ^- →Ｃｌ₂ ＋２ｅ^- Ｃｌ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ→Ｈ⁺ ＋Ｃｌ^- ＋ＨＣｌＯ

【００１０】また、特開平１−１８０２９３号に記載さ
れているように、従来の方法では、原水にＮａＣｌ等を
添加して原水の電気伝導度を上げなければ、ｐＨ値の低
い酸性イオン水を得ることはできなかった。

【００１１】これらの一連の技術は、食塩を原料として
苛性ソーダ、塩素、水素を製造するソーダ電解の原理の
一部を援用して次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を製造し、その
殺菌力を利用するものである。殺菌に必要な３０〜５０
ｐｐｍの高濃度ＨＣｌＯを得るためには、陽極における
Ｃｌ₂ の生成を阻害するＯ₂ の生成と塩素過電圧の上昇
を防止する必要がある。そのために、原水に高濃度の食
塩（ＮａＣｌ）を添加し、Ｃｌ^- の電解濃度を高めるこ
とにより、電圧５０〜７Ｖ、電流１２〜６Ａの小電力で
電解を可能とし、これにより陽極におけるＯ₂ の発生を
抑制し、電極面でのＯ₂ の気泡付着による有効面積の減
少とか遮蔽効果を排除すると共に、塩素過電圧上昇を防
止してＣｌ₂ の生成を促進しＨＣｌＯの生産性を高めて
いる。更に、陰極で遊離発生したＯＨ^- を陽極室に移行
させることでＣｌ₂ の不均化分解を促進させ、ＨＣｌＯ
の生成を高め、酸性度を強めている。

【００１２】しかしながら、近年、次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）や、さらし粉（Ｃａ（ＣｌＯ）₂ ）中の塩素が、１
０〜１５ｐｐｍ以上の濃度になると、生体内ではアミノ
酸と反応し、Ｎ−クロラミンを与えるほか、あらゆる化
合物を攻撃してクロル化、水酸化を起こし、ＤＮＡに影
響を与えるとか、発癌作用があるとかの疑いがもたれ、
食品添加剤として許可されないこととなった。このた
め、次亜塩素酸の殺菌力を利用した上記従来の殺菌水で
は、食品などに利用することが難しくなりつつある。

【００１３】したがって、本発明の目的は、残留塩素濃
度が１０ｐｐｍ以下と低く、しかも次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）がなくても、別の機序によって、安全でしかも高い
殺菌力を示す殺菌水、その製造法及び製造装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【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、従来技術とは逆にＨＣｌＯの生成を阻止し
ながら全く新しい機序によって殺菌水を提供しようとす
るものである。

【００１５】すなわち、本発明の第１は、陽極と陰極と
の間にイオン透過性の隔膜を有する電解槽を用いて原水
を電解したとき、陽極室側から得られる酸性水であっ
て、ｐＨ３以下、表面張力６８ダイン／ｃｍ以下、残留
塩素濃度１０ｐｐｍ以下で、酸化還元電位が１０００〜
１３００ｍＶであることを特徴とする殺菌水を提供する
ものである。

【００１６】また、本発明の第２は、陽極と陰極との間
にイオン透過性の隔膜を有する電解槽を用いて原水を電
解したとき、陰極室から得られるアルカリ性水であっ
て、ｐＨ１０以上、表面張力６７ダイン／ｃｍ以下、酸
化還元電位が−５００〜−８５０ｍＶであることを特徴
とする殺菌水を提供するものである。

【００１７】更に、本発明の第３は、塩化ナトリウム含
量が２００ｐｐｍ以下の原水を、５〜２０μｍのフィル
ターに通す工程と、陽極と陰極との間にイオン透過性の
隔膜を設けて陽極室と陰極室とに仕切り、この陽極室と
陰極室との容積比率を４：６〜２：８とした電解槽の各
電解室に前記原水を導入して、電圧５０〜７０Ｖ、電流
１６〜２５Ａの条件で電気分解する工程と、前記陽極室
と前記陰極室からの電解水の吐出量を５：５〜３：７の
比率になるように調整し、陽極室から３〜５Ｌ／分の流
速でｐＨ３以下の酸性水を取出すと共に、陰極室から５
〜７Ｌ／分の流速でｐＨ１０以上のアルカリ性水を取り
出す工程とを含むことを特徴とする殺菌水の製造法を提
供するものである。

【００１８】更にまた、本発明の第４は、陽極と陰極と
の間にイオン透過性の隔膜が配置され、この隔膜によっ
て陽極室と陰極室とが形成された電解槽と、この電解槽
の前記陽極室及び前記陰極室に原水を導入する原水導入
管と、前記電解槽の前記陽極室から酸性水を取り出す酸
性水導出管と、前記電解槽の前記陰極室からアルカリ性
水を取り出すアルカリ性水導出管とを備えた殺菌水の製
造装置において、前記原水導入管には、その途中に５〜
２０μｍのフィルターを有する濾過器が設けられ、前記
電解槽の前記陽極室と前記陰極室との容積比率は、４：
６〜２：８とされており、前記電解槽には、電解時の電
圧、電流を制御する制御装置が設けられ、前記酸性水導
出管及び前記アルカリ性水導出管には流量制御弁が設け
られていることを特徴とする殺菌水の製造装置を提供す
るものである。

【００１９】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。本発明において原水としては、普通の水道水（上
水）、井戸水などが使用される。このような原水中に
は、Ｎａ⁺ 、Ｋ⁺ 、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｃｕ⁺ な
どをはじめとする陽イオンや、Ｃｌ^- 、ＳＯ₄ ^2- 、ＣＯ
₃ ^2- 、ＮＯ₃ ^-などのようなの陰イオンが、多かれ少なか
れ含まれている。

【００２０】しかしながら、原水中には、溶解している
イオンの他に、鉄サビの如く複合の金属酸化物として結
晶構造をもっているものも多く含まれる。それらは配位
多面体、正四面体、正八面体、立方体をしており、その
金属イオンに配位している酸素イオンは、それぞれ４、
６、８個であるが、こうした配位多面体が隅、稜、面を
共有して空間的に連結し、結晶構造をしていることが判
明した。これらの結晶構造物のうち、粒径の大きいもの
は、電解磁場内に入っても解体されず、イオン化せずに
既にイオン化している金属をも取り込み、電導度を下
げ、電解の阻害要因となるばかりか、隔膜の目詰まりを
起こしていた。

【００２１】この原因を究明して次のようなことが判明
した。すなわち、これらの結晶構造をもっているものの
うち、１つの原子価が安定な典型金属であるＭｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｉｒ、Ｇａなどの酸化物、例え
ばＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃、Ｇａ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＡｌ₂
Ｏ₄ の例をみると、バンドギャップが大きく、また不
安定性に基づく不純物準位が導入されてくるため、極め
て電気伝導性が悪い。従来の方法では、それをカバーす
るためにＮａＣｌを多量使用していたのである。

【００２２】ところが、本発明者らは、上記原水中に含
まれる結晶構造を有する金属酸化物も、２０μｍ以下の
粒径のものは、電圧５０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａの
条件で、しかも所定の流速で電解すると、その磁場内で
バラバラに解体され、すべてがイオン化すること、それ
によって原水中の電気伝導度が飛躍的に上がることを見
いだした。

【００２３】このため、本発明の方法では、電解に先立
って上記原水を、５〜２０μｍのフィルター（捕集でき
る最小粒子径が５〜２０μｍのフィルター）に通して、
それ以下の粒径のものだけを電解槽に導入するようにし
たのである。このフィルターとしては、合成繊維をマッ
ト状に成形したものが好ましく使用され、特に、ポリオ
レフィン（ポリプロピレン）系熱融着性複合繊維からな
る「チッソＣＰフィルター」（商品名、チッソ株式会社
製）が好ましい。なお、上記フィルターの捕集能力は、
１０〜２０μｍであることがより好ましい。

【００２４】上記フィルターの捕集能力が５μｍよりも
細かいと、水中に浮遊している金属酸化物がほとんど除
去されてしまうため、後述する理由から本発明で規定す
るｐＨ値の酸性水及びアルカリ性水を得ることができな
い。また、上記フィルターの捕集能力が２０μｍよりも
粗いと、フィルターを通過した金属酸化物がブロックの
まま解体されず、電気伝導度を高める阻害要因となるば
かりか、電解槽の隔膜の目詰まりを起こしやすくなると
いう問題がある。

【００２５】なお、原水中に溶解している電解質の量
は、水質によって異なり、そのため電気伝導度も異なっ
てくる。溶解金属の比較的多い、すなわち電気伝導度が
高い原水は、そのままでも本発明の方法によってｐＨ３
以下の酸性水を得ることができる。しかし、溶解金属が
極端に少ない原水においては、原水導入管に塩化ナトリ
ウムを添加する定量ポンプを付設して、原水中の塩化ナ
トリウム含量が２００ｐｐｍを超えない範囲で、塩化ナ
トリウムを添加することが好ましい。原水の塩化ナトリ
ウム含量が２００ｐｐｍ以下であれば、最終的に得られ
る酸性水の残留塩素濃度は１０ｐｐｍ以下になる。

【００２６】本発明において、電解槽としては、チタン
−白金電極等からなる陽極と、ステンレス電極等からな
る陰極との間に、イオン透過性の隔膜を配置して、陽極
室と陰極室とに区画し、この陽極室と陰極室との容積比
率を４：６〜２：８にし、かつ、電解時の電圧、電流を
制御する制御装置を設けたものが用いられる。この場
合、陽極と隔膜の間に電極面にそって水流の方向に、整
流手段である直径約２ｍｍφのチタン丸棒を幅約３ｃｍ
間隔に設置することが好ましい。また、陽極室と陰極室
に原水を導入する原水導入管は、同径で、同圧の水圧が
かかるように接続することが好ましい。更に、陽極室か
ら酸性水を取り出す酸性水導出管と、陰極室からアルカ
リ性水を取り出すアルカリ性水導出管には、それらの流
出速度を調整するための流量制御弁を設ける。

【００２７】上記の電解槽を用い、制御装置によって電
圧５０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａとなるように調整す
るとともに、陽極室と陰極室からの電解水の吐出量が
５：５〜３：７の比率になるように流量制御弁を調整
し、陽極室から３〜５Ｌ／分の流速で酸性水を取出すと
共に、陰極室から５〜７Ｌ／分の流速でアルカリ性水を
取り出す。

【００２８】こうして得られた酸性水は、ｐＨ３以下、
表面張力６８ダイン／ｃｍ以下、残留塩素濃度１０ｐｐ
ｍ以下で、酸化還元電位が１０００〜１３００ｍＶであ
る。また、アルカリ性水は、ｐＨ１０以上、表面張力６
７ダイン／ｃｍ以下、酸化還元電位が−５００〜−８５
０ｍＶである。

【００２９】

【作用】上記の装置において、２０μｍ以上の複合酸化
物（鉄サビ等）を除いた原水を容積比４：６〜２：８の
陽極室と陰極室に同量、同圧の状態で送入し、吐水側の
陽極と陰極の吐出比率を５：５〜３：７の比率で吐出水
量を調整することにより陽極室側の水圧が高まる。そし
て、食塩を添加する従来法の電解条件より高い、電圧５
０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａで電解を行い、吐出水の
流速を陽極室側では３〜５Ｌ／分とし、陰極室側では５
〜７Ｌ／分とする。

【００３０】その結果、陽極では酸素（Ｏ₂ ）の発生が
促進される。なお、陽極としてチタン−白金電極を用い
れば、白金の触媒活性によってＯ₂ の気泡は電解浴中に
分散できると共に、高い塩素過電圧が生じＣｌ₂ の生成
が抑制される。更に、陽極電極に沿って、φ２ｍｍのチ
タン丸棒等を配設すれば、水が一定方向に流れ、流速が
速くなることにより、Ｏ₂ が電極面に付着するのを防ぐ
ことができる。

【００３１】こうして、Ｃｌ₂ の生成が阻害される。そ
ればかりか、塩素（Ｃｌ₂ ）は、水素（Ｈ₂ ）、酸素
（Ｏ₂ ）及び窒素（Ｎ₂ ）と同様２原子分子であり、そ
の生成熱は大きい。そこで、ハロゲン元素の塩素が更に
大きい酸素の電気陰性度をもつ元素原子と電子を共有し
て結合すると、＋１から＋７まで種々の酸化状態をつく
り出す。塩素の電気陰性度が３．０であり、酸素の電気
陰性度が３．５と更に大きく原子間の強力な共有結合が
でき、Ｃｌ₂ Ｏ、Ｃｌ₂ Ｏ₂ 、Ｃｌ₂ Ｏ₇ という酸化物
ができる。陽極室ではＯＨを分離してＯ₂ ができて、Ｈ
ＣｌＯの生成が阻害されるばかりか陰極で遊離されたＯ
Ｈ^- が陽極室の高い水圧によって陽極側に流れることを
防止し、Ｃｌ₂ とＯＨ^- との不均化分解でＨＣｌＯが生
成されることが防止される。

【００３２】更に、２０μｍ以下の複合酸化金属のブロ
ックは、電解磁場ですべてイオン化し、これが陽極室の
発生酸素と結合して金属酸化物となる。そして、ＳｉＯ
₂ やＡｌ₂ Ｏ₃ にみられるように、酸化物の生成熱の大
きいものほど水のＯＨ基でおおわれ、Ｈ⁺ の増加によっ
て酸性度を強める。また、金属イオンに吸着する酸素
は、Ｏ₂ 、Ｏ₂ ^-、Ｏ^- 、Ｏ² の形で結合しており、酸素
が電子受容性であるために電解における電気化学エネル
ギーを容易に保有し酸化還元電位を高めることができ
る。

【００３３】このように小さい金属酸化物粒子は、電解
槽中で電解されるとイオン化して溶解するので、ＮａＣ
ｌ等の塩分を添加しなくても原水中の電解質が増加して
電気分解が効率的に行われる。また、電解質の溶存量の
少ない原水に２００ｐｐｍ以下のＮａＣｌを添加して
も、本発明方法の機序によってＣｌ₂ 、ＨＣｌＯの発生
が阻害され、食塩の有無に関係なく残存塩素は１０ｐｐ
ｍ以下となる。また、このような電解過程を経た電解水
はオキソニュームイオン結合が小さくなり、陽極側で
は、表面張力６８ダイン／ｃｍ以下で浸透性が高く、ｐ
Ｈ３以下、酸化還元電位１０００〜１３００ｍＶの酸性
水を、また陰極側では陽極室との内圧差によりＯＨ^- イ
オンが陽極側に流出せず、アルカリ度を下げるのを防止
するので、表面張力６７ダイン／ｃｍ以下で、ｐＨ１０
以上、酸化還元電位−５００〜−８５０ｍＶの高濃度の
ＯＨ^- を含む殺菌水を得ることが可能となる。

【００３４】なお、従来のアルカリイオン水発生器で
は、原水を中空糸膜などのフィルターに通してから電解
槽に導入するため、上記のような金属酸化物粒子がほと
んど除去されてしまい、金属酸化物粒子の溶解による電
解質の増加効果がなく、電気分解を効果的に行うことが
できず、殺菌の機序を発揮する条件を満たすことができ
なかった。

【００３５】本発明は、酸性水、アルカリ性水のそれぞ
れの特徴を生かして、安全な殺菌方法を提供するもので
ある。

【００３６】本発明による殺菌水の機序について述べる
と、一般に菌は非常に種類が多く、その生態も様々であ
るが、とくに病原菌と呼ばれる菌には三つの基本形があ
る。球菌（ｃｏｏｃｕｓ）、桿菌（ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ）、らせん菌（ｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）があり、基本
構造は、細胞壁、細胞質膜、細胞質、核からな
っており、菌の種類によっては細胞壁の外側に莢膜とか
粘液層というエンベロープというもので覆われているも
のもある。

【００３７】まず、酸性の殺菌水のもつ電気的エネルギ
ーである１０００ｍＶ以上の酸化還元電位の水に菌体が
接触すると、還元作用でエネルギーの放出が行なわれ
る。菌体細胞の融合実験でプロトプラスト法という手法
があるが、微小電流ｉ＝１〜５０μＡ、接続時間Δｔ＝
０．２５〜５０ｍｓによって細胞膜に穴があき、ｉが著
しく大きくなると細胞膜が破壊される現象が起こる。こ
れと同様なことが細菌の粘膜、細胞壁を通して細胞膜に
接触電気エネルギーの流入が起こると膜に穴があいたり
破壊されたりする。しかしこれですぐに死滅するのでは
なく、この浸透性の高い水が細胞内に侵入し、更に酸性
度の高い水によってタンパク変性と膨圧により菌が死滅
する。しかし芽胞菌の場合は、抵抗性が強く、芽胞の芽
の部分から浸透性の高い水と共にＦｅ²⁺イオンを送り込
み、内部でペルフェリールイオンＦｅ² ＋Ｏ₂ により、
細胞質を形成している多価不飽和脂肪酸の酸化しやすい
−ＣＨ₂ −からＨを奪い、Ｈ₂ Ｏ₂ を生成し、更にＦｅ
⁺ によりＯＨラジカルを生ぜしめ、リン脂質を次々と酸
化分解して死滅させる。これは生体内の老細胞解体の機
序を人為的に行なうものである。

【００３８】一方、アルカリ性水の殺菌の機序は、菌の
細胞質が一定の浸透圧をもって生きてきており、これが
破壊されると溶菌することがわかっている。まず、ｐＨ
１０以上に菌をおくことにより、菌の生存環境を破壊
し、この水のもつ高い浸透性を利用して、菌体内の細胞
質の浸透圧に強い変化を起こさせることによって、溶菌
死滅させることができる。更に、ｐＨ１０以上の水に食
物を含浸させ、加熱すると、食物に付着している菌の熱
抵抗性が弱まり、その菌のもつ抵抗力より短時間低温加
熱で死滅させることができる。

【００３９】このように、本発明の殺菌水の作用は、Ｈ
ＣｌＯの酸化力と毒素による殺菌とは異なり、微小電流
によるプロトプラスト効果とか、生体内で起こっている
細胞の解体と再生の機序を再現させるものであるから、
ＤＮＡなどの遺伝子に打撃を与えることがなく、しがっ
て安全に使用することができる。

【００４０】したがって、上記酸性水及びアルカリ性水
を殺菌水として、飲食品店、食品工場、病院等における
器具や手の消毒、あるいは食品の殺菌などの用途に用い
ることができる。

【００４１】

【実施例】図１、２には、本発明の殺菌水の製造装置の
一実施例が示されている。原水導入管１は、減圧弁２、
圧力スイッチ３、電磁弁４を介して、フィルター槽５に
連結されている。フィルター槽５は、有底円筒状のケー
シング６内に、同じく有底円筒状のフィルター７を配置
し、このフィルター７を蓋体１１で支持した構造をなし
ている。原水導入管１は、フィルター７の内側に連通す
る導入路８に連結され、連結管９は、フィルター７の外
側に連通する導出路１０に連結されている。なお、この
実施例において、フィルター７としては、１０μｍ以上
の粒子を捕捉できる能力を有する「チッソＣＰフィルタ
ー」（商品名、チッソ株式会社製）を用いた。

【００４２】電解槽１２は、円筒状のステンレス電極か
らなる陰極１３と、この陰極１３よりも直径の小さい円
筒状のチタン−白金電極からなる陽極１４とを同心状に
配置し、それらの上限端面を環状の蓋体１５、１６で封
止した構造をなす。また、陰極１３と陽極１４との間に
は、同じく円筒状の隔膜１７がその両端を蓋体１５、１
６に支持されて設置されており、電解槽１２内を外側の
陰極室１８と、内側の陽極室１９と容積比３：７の比率
で区画している。この隔膜１７は、陽イオンを陽極室１
９側から陰極室１８側に透過させ、陰イオンを陰極室１
８側から陽極室１９側に透過させる。

【００４３】連結管９は、その先端が管９ａ、９ｂに分
岐し、一方の管９ａは、電解槽１２底部の蓋体１６に設
けられた陰極室１８内への導入路２０に連結され、他方
の管９ｂは、上記蓋体１６に設けられた陽極室１９内へ
の導入路２１に連結されており、いずれも同径で、同圧
の原水が導入される構造とされている。また、電解槽１
２の上部の蓋体１５には、陰極室１８からアルカリ性水
を取り出すための導出路２２が形成され、これにアルカ
リ性水導出管２３が連結され、電磁弁２４、流量制御弁
２８を介してアルカリ性水を供給するようになってい
る。更に、上部の蓋体１５には、陽極室１９から酸性水
を取り出すための導出路２５が形成され、これに酸性水
導出管２６が連結され、電磁弁２７、流量制御弁２９を
介して酸性水を供給するようになっている。そして、上
記流量制御弁２８、２９により、陽極室１９からの吐出
量と、陰極室１８からの吐出量との比が、４．５：５．
５となるように調整されている。

【００４４】なお、電解層１２には、陽極１４と陰極１
３とに電力を供給する電源３０と、この電源３０からの
電力を制御する制御装置３１とが設けられている。ま
た、図２に示すように、陽極室１９には、陽極１４の軸
方向に沿って平行に、φ２ｍｍのチタン丸棒３２が、３
ｃｍ間隔で８本配設されている。

【００４５】したがって、原水を原水導入管１から、減
圧弁２、圧力スイッチ３、電磁弁４を介して、フィルタ
ー槽５のフィルター７の内部に導入すると、フィルター
７を内側から外側に通過して連結管９より流出する。こ
のとき、１０μｍ以上の電解磁場で解体されない大きさ
の粒子はフィルター７に捕捉され、電解槽１２の隔膜１
７の目詰まりを防止できる。なお、圧力スイッチ３は、
常に一定の水圧の原水がフィルター槽５に供給されるよ
うに、水圧を検出して減圧弁２や電磁弁４を制御するも
のである。

【００４６】連結管９に流出した原水は、分岐管９ａ、
９ｂに分流されて、電解槽１２の陰極室１８及び陽極室
１９にそれぞれ同圧、同量で流入する。陽極室１９に流
れ込んだ原水は、前記チタン丸棒３２によって高流速で
陽極室１９内を流れる。電解槽１２では、陽極１４と陰
極１３との間で電圧が印加され、原水の電解が行われ
る。このとき、電圧５０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａと
なるように制御装置３１で電力を調整し、陽極室１９か
らは３〜５Ｌ／分の流速で吐出し、陰極室１８からは５
〜７Ｌ／分の流速で吐出するように調整する。

【００４７】その結果、陽極１４では、Ｏ₂ が積極的に
生成されると共に、高い塩素過電圧によってＣｌ₂ の生
成が抑制される。このとき、フィルター７を通過した金
属酸化物等の粒子は、すべて分解イオン化する。そし
て、Ｎａ⁺ 、Ｋ⁺ 、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｆｅ²⁺、Ｃｕ⁺ な
どの陽イオンは、隔膜１７を通過して陰極室１８側に移
動し、Ｃｌ^- 、ＳＯ₄ ^2- 、ＣＯ₃ ^2- 、ＮＯ₃ ^-などの陰イ
オンは、隔膜１７を通過して陽極室１９側に移動する。
陽極１４では、積極的にＯ₂ が生成され、金属酸化物が
生産される。陰極１３では、ＯＨが遊離生成される。こ
のため、陽極室１９から吐出するイオン水はｐＨ３以下
の強酸性となり、陰極室１８から吐出するイオン水は、
ｐＨ１０以上の強アルカリ性となる。

【００４８】実施例１水質の異なる４種類の原水について、図１に示した装置
を用い、表１に示した条件で電解を行い、酸性水を製造
した。こうして得られた試料Ｎｏ．１〜４の酸性水につ
いて、それぞれｐＨ、酸化還元電位（ＯＲＰ）、電気伝
導度（ＥＣ）、残留塩素濃度（ｐｐｍ）を測定した。そ
の結果を表１に示す。

【００４９】一方、表１の試料Ｎｏ．５〜８は、特開平
１−１８０２９３号公報に記載された方法で製造した酸
性水のデータであり、同公報の第５３０頁、第４〜７表
のそれぞれ最下欄に記載されたものに対応している。

【００５０】また、表１の試料Ｎｏ．９〜１０は、特公
平４−４２０７７号に記載された方法で製造した酸性水
のデータであり、同公報の第２３０〜２３１頁の実施例
１、４に記載されたものに対応している。

【００５１】このように本発明の方法によれば、残留塩
素濃度を１０ｐｐｍ以下に抑えて、しかもｐＨを３以下
にすることができる。

【００５２】

【表１】

【００５３】実施例２採取地及び水質が異なる３種類の原水を、図１に示した
装置を用いて、表２に示した条件で電解し、酸性水及び
アルカリ性水を製造した。こうして得られた試料Ｎｏ．
１１〜１４の酸性水及びアルカリ性水について、それぞ
れｐＨ、酸化還元電位（ＯＲＰ）、電気伝導度（Ｅ
Ｃ）、残留塩素濃度（ｐｐｍ）を測定した。その結果を
表２に示す。

【００５４】このように、本発明の方法によれば、各種
の水質の原水から、ｐＨ３以下、残留塩素１０ｐｐｍ以
下、酸化還元電位１０００ｍＶ以上の酸性水と、ｐＨ１
０以上、酸化還元電位−５００ｍＶ以下のアルカリ性水
を製造することができる。

【００５５】

【表２】

【００５６】実施例３東京都千代田区の上水道から採取した原水（ｐＨ７．
３、ＯＲＰ７３６ｍＶ、ＥＣ２１１μＳ、残留塩素０．
８ｐｐｍ）を用い、フィルターを用いない（試料Ｎｏ．
１６）か、あるいは１０μｍのフィルター（試料Ｎｏ．
１７）、５μｍのフィルター（試料Ｎｏ．１８）、１μ
ｍのフィルター（中空糸膜）（試料Ｎｏ．１９）、０．
５μｍのフィルター（中空糸膜）（試料Ｎｏ．２０）を
それぞれ用い前処理した後、電圧、電流を同一にして電
解を行った。

【００５７】こうして得られたそれぞれの酸性水及びア
ルカリ性水について、ｐＨ、酸化還元電位（ＯＲＰ）、
電気伝導度（ＥＣ）、残留塩素濃度（ｐｐｍ）を測定し
た。その結果を表３に示す。

【００５８】このように、フィルターなしの場合、及び
１μｍ以下のフィルターを用いた場合には、残留塩素濃
度は１０ｐｐｍ以下であっても、ｐＨ３以下の酸性水及
びｐＨ１０以上のアルカリ性水を得ることはできなかっ
た。これに対して、１０μｍ又は５μｍのフィルターを
用いた場合には、ｐＨ３以下、残留塩素１０ｐｐｍ以
下、酸化還元電位１０００ｍＶ以上の酸性水と、ｐＨ１
０以上、酸化還元電位−５００ｍＶ以下のアルカリ性水
が得られることがわかる。

【００５９】

【表３】

【００６０】実施例４実施例１で得られた表１のＮｏ．１の酸性水を用いて、
殺菌効果試験を行った。試験方法は、試料（酸性水）に
大腸菌、黄色ブドウ球菌、サルモネラ菌、緑膿菌、腸炎
ビブリオ菌の菌液を添加、混合し、１．５分及び１０分
後の生菌数を測定した。

【００６１】なお、菌数測定時における正確な生菌数を
得るため、予め予備試験を行い、添加菌が死滅しない検
体濃度を確認した。すなわち、検体をＳＣＤＬＰ培地
（日本製薬製）で１０倍に希釈したところ、３０分作用
後においても試験菌の死滅がみられなかった。したがっ
て、各測定時点において検体を直ちにＳＣＤＬＰ培地で
１０倍に希釈することにより、各時点における生菌数の
測定が可能であると考えて測定を行った。

【００６２】この結果を表４に示す。なお、比較のため
通常の水道水を用いて行った結果を併せて示す。表４か
ら、本発明で得られた酸性水は、大腸菌、黄色ブドウ球
菌、サルモネラ菌、緑膿菌、腸炎ビブリオ菌のいずれに
対しても十分な殺菌効果があることがわかる。

【００６３】

【表４】

【００６４】実施例５実施例２で得られた表２のＮｏ１１の酸性水及びアルカ
リ性水を用いて、大腸菌に対する殺菌効果試験を行なっ
た。

【００６５】試験方法は、試験水（酸性水又はアルカリ
性水）に、大腸菌の菌液（菌数210,000/ml) を添加、混
合し、３０秒、１分、２分、３分、５分後の生菌数を測
定した。生菌数の測定方法は、実施例４と同様である。
この結果を表５に示す。

【００６６】

【表５】

【００６７】表５の結果から、本発明によって得られる
アルカリ性水も、優れた殺菌効果を有することがわか
る。

【００６８】実施例６蒸留水、水道水、本発明の方法で得られた酸性水（ｐＨ
２．８、酸化還元電位１０５０ｍＶ、電導度９５４μｓ
／ｃｍ）、及び本発明の方法で得られたアルカリ性水
（ｐＨ１１．８、酸化還元電位−７００ｍＶ、電導度３
２３μｓ／ｃｍ）について、大平理化工業株式会社製の
デュヌーイ氏表面張力計を用いて、２０℃における表面
張力を測定した。その結果を表６に示す。

【００６９】

【表６】

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）の生成が抑制され、残留塩素濃
度が低くても優れた殺菌効果を示す酸性水からなる殺菌
水を提供することができる。また、強い浸透圧と界面活
性作用によって殺菌効果を示すアルカリ性水からなる殺
菌水を提供することができる。これらの殺菌水は、人体
に安全であるから、飲食品店、食品工場、病院等におい
て、器具や手の消毒、あるいは食品の殺菌など、広い用
途に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を実施するための装置の一例
を示す概略断面図である。

【図２】図１の装置における電解槽の横断面図である。

【符号の説明】

１原水導入管５フィルター槽７フィルター９連結管１２電解槽１３陰極１４陽極１７隔膜１８陰極室１９陽極室２３アルカリ性水導出管２６酸性水導出管２８、２９流量制御弁３０電源３１制御装置３２チタン丸棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜
を有する電解槽を用いて原水を電解したとき、陽極室側
から得られる酸性水であって、ｐＨ３以下、表面張力６
８ダイン／ｃｍ以下、残留塩素濃度１０ｐｐｍ以下で、
酸化還元電位が１０００〜１３００ｍＶであることを特
徴とする殺菌水。
【請求項２】陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜
を有する電解槽を用いて原水を電解したとき、陰極室か
ら得られるアルカリ性水であって、ｐＨ１０以上、表面
張力６７ダイン／ｃｍ以下、酸化還元電位が−５００〜
−８５０ｍＶであることを特徴とする殺菌水。
【請求項３】塩化ナトリウム含量が２００ｐｐｍ以下
の原水を、５〜２０μｍのフィルターに通す工程と、陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜を設けて陽極室
と陰極室とに仕切り、この陽極室と陰極室との容積比率
を４：６〜２：８とした電解槽の各電解室に前記原水を
導入して、電圧５０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａの条件
で電気分解する工程と、前記陽極室と前記陰極室からの電解水の吐出量を５：５
〜３：７の比率になるように調整し、陽極室から３〜５
Ｌ／分の流速でｐＨ３以下の酸性水を取出すと共に、陰
極室から５〜７Ｌ／分の流速でｐＨ１０以上のアルカリ
性水を取り出す工程とを含むことを特徴とする殺菌水の
製造法。
【請求項４】陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜
が配置され、この隔膜によって陽極室と陰極室とが形成
された電解槽と、この電解槽の前記陽極室及び前記陰極
室に原水を導入する原水導入管と、前記電解槽の前記陽
極室から酸性水を取り出す酸性水導出管と、前記電解槽
の前記陰極室からアルカリ性水を取り出すアルカリ性水
導出管とを備えた殺菌水の製造装置において、前記原水
導入管には、その途中に５〜２０μｍのフィルターを有
する濾過器が設けられ、前記電解槽の前記陽極室と前記
陰極室との容積比率は、４：６〜２：８とされており、
前記電解槽には、電解時の電圧、電流を制御する制御装
置が設けられ、前記酸性水導出管及び前記アルカリ性水
導出管には流量制御弁が設けられていることを特徴とす
る殺菌水の製造装置。