WO2006041001A1 - 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
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Definitions
- the present invention relates to neutral electrolyzed water generated by an electrolyzer equipped with a low-frequency vibration stirrer and a continuous production apparatus for the neutral electrolyzed water.
- Such electrolyzed water is strongly acidic water or strong alkaline water.
- strong acidic water the pH is 2.7 or lower, and in strong alkaline water, it is 11 or higher. Bacteria and microorganisms cannot survive. Therefore, neutral electrolyzed water having an effect equal to or better than that of conventional products was required.
- Patent Document 1 (Nippon Techno Co., Ltd.) discloses a technique in which the blades of a vibratory flow stirrer are treated with anatase-type titanium oxide so as to have sterilizing power.
- the photocatalytic action of the blades decomposes organic substances and sterilizes in water, decomposes a small amount of chlorine compounds (organic halogen compounds such as torino, rhomethanes, and dioxins), and nitrate ions in tap water.
- chlorine compounds organic halogen compounds such as torino, rhomethanes, and dioxins
- nitrate ions in tap water.
- technology for oxidizing sulfate ions in groundwater to nitrite ions and sulfite ions respectively.
- the antiseptic water obtained in this document is neutral (pH 7.5 to 7.6), but its nitrite ion concentration is about 0.08-0.
- the neutral electrolyzed water is sterilized after the treatment or is preservative water, and does not maintain the sterilizing power for a long time.
- Patent Document 2 (Nippon Techno Co., Ltd.) operates a vibration stirring means provided in a water tank.
- a method for cleaning and sterilizing food using a sterilizing means such as a sterilizing metal Z metal compound (photocatalyst), a magnetic force generating member, and an ultraviolet irradiation means is disclosed.
- this method is a method that uses the oxidizing power of a photocatalyst, and sterilizing water is produced using a photocatalyst in the vibration stirrer as described above.
- the vibration stirrer was stopped, the bactericidal effect was not sustained, and it was difficult to use as sterilized water alone.
- the sealed sterilized water did not change until the bottle was opened. Therefore, since it is generally used in association with the photocatalytic device, the sterilizing power cannot be maintained for a long time in the open type.
- Patent Document 3 discloses a method for producing sterilized water having a hypochlorous acid concentration of 0.2 to 2 ppm using a diaphragm-type electrolytic cell.
- this sterilized water has a pH of 3 or less and exhibits strong acidity. Therefore, in addition to the above, there is a problem that the lifetime of the apparatus is limited.
- Patent Document 4 (Miura Electronics Co., Ltd. and others) discloses a method for producing free chlorine water by supplying saline to an electrolytic cell having an anode and a cathode. This free chlorine water is a cleaning / sterilizing water used for foods and sanitary purposes, and contains a large amount of free chlorine.
- the neutral electrolyzed water as in the present invention has a strong sterilizing power without chlorine odor. It is effective, used for deodorizing human pets, improved bad breath, used as a lotion and health drink water, has the effects of washing food, growing plants, etc. There is still electrolytic water that maintains these effects over a long period of time and has characteristics of both strong alkalinity and strong acidity.
- Patent Document 1 JP 2004-122109 A (Nippon Techno Co., Ltd.)
- Patent Document 2 JP 2004-008093 A (Nippon Techno Co., Ltd.)
- Patent Document 3 Pamphlet of International Publication No. 96Z03881 (Totoki Equipment Co., Ltd.)
- Patent Document 4 JP-A-4 330986 (Miura Electronics Co., Ltd.)
- the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide neutral electrolyzed water that can be used in a wide range of fields and is stable for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a method for producing the neutral electrolyzed water and a production apparatus therefor.
- the method for producing neutral electrolyzed water according to the present invention includes:
- the treated water is oscillated with a period of 10 Hz to 200 Hz and an amplitude vibration of 0. Olmm to 15 mm so as to flow, and a voltage of IV to 30 V and a voltage of IV to 30 V, 5AZdm 2 to 300AZdm 2 It has the process of performing an electrolysis with the following current densities.
- the salt concentration in the water to be treated is
- the step of performing the electrolysis is performed for 5 minutes to 90 minutes.
- the treated water is seawater.
- the water is selected from the group consisting of tap water, groundwater, well water, distilled water, soft water, ion exchange water, and reverse osmosis membrane hydraulic power. .
- the method for producing neutral electrolyzed water according to the present invention is characterized by further comprising a photocatalytic treatment of the water to be treated before the step of performing the electrolysis.
- the photocatalytic treatment is performed by bringing the water to be treated into contact with photoactivated titanium anatase. Let's say.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention includes:
- the neutral electrolyzed water according to the present invention is characterized by having residual chlorine of 1 mgZL or more and 7000 mgZL or less.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention is characterized in that the hydrogen ion exponent pH is greater than 6.5 and less than 8.5.
- alkaline electrolyzed water is obtained, and it is necessary to adjust the pH to make it neutral, but in the neutral electrolyzed water according to the present invention, the neutral electrolyzed water is directly neutral. Area electrolyzed water is obtained.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention is characterized by having a redox potential of 650 mV to 800 mV.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention is used for sterilization, health drinks, food washing, medical use, cosmetic use, spray spray use, plant growth, deodorization, antiseptic use, disinfection use, pet use.
- Group power consisting of animal, pond, fountain, storage, appreciation water, and cleaning. It is used for at least one selected application.
- the apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention includes:
- An electrolytic cell for storing the water to be treated
- a plurality of plates arranged alternately in close proximity to the electrolytic cell and connected to a DC power source via a rectifier;
- Electrolysis is performed by applying a direct current or a pulsed current to the plurality of electrode plates while vibrating the water to be treated with the vibration stirrer.
- the apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention includes:
- An electrolytic cell for storing the water to be treated
- a vibration stirrer comprising a plurality of stirring blades connected to a direct current power source via a rectifier and vibrating the water to be treated;
- Electrolysis is performed by applying a direct current or a pulsed current to the plurality of stirring blades while vibrating the water to be treated with the vibration stirrer.
- a photocatalytic treatment tank for photocatalytically treating water to be treated;
- An electrolytic cell for storing the water to be treated that has been photocatalyzed;
- a plurality of plates arranged alternately in close proximity to the electrolytic cell and connected to a DC power source via a rectifier;
- Electrolysis is performed by applying a direct current or a pulsed current to the plurality of electrode plates while vibrating the water to be treated with the vibration stirrer.
- the distance between the plurality of electrode plates is from 0.3 mm to 100 mm.
- the distance between the plurality of stirring blades is 0.3 mm or more and 100 mm or less.
- a photocatalyst treatment tank for photocatalyzing the water to be treated an electrolysis tank for storing the water to be treated photocatalyzed, and the electrolysis
- Electrolytic decomposition is performed by applying direct current or pulse current to the plurality of electrode plates while causing water to vibrate and flow.
- the vibration stirrer is an insulating vibration stirrer.
- the treated water comprises at least one salt selected from the group consisting of NaCl, KC1 and CaCl force and water.
- the vibration stirrer means a low frequency vibration flow stirrer.
- the vibration motor is driven by an inverter.
- 200Hz ⁇ A stirrer that has LOHz vibration on the stirrer shaft, which is arranged in multiple stages on the stirrer shaft and vibrates to a few centimeters or less to generate turbulent flow with low energy. .
- the insulated vibration stirrer means one that connects the vibration shaft of the vibration stirrer or that uses vibration splash as an electrode attached to the shaft.
- the neutral electrolyzed water of the present invention has properties superior to any of the existing electrolyzed water such as acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water, and is used for sterilization, health drinks, food washing, medical use, Used for cosmetics, spray spraying, plant growth, deodorization, antiseptic, disinfection, pet animals, pond fountains, water storage, viewing water and cleaning. Moreover, its properties are stable for a long period of 6 months to more than 1 year after storage. However, this neutral electrolyzed water has no chlorine odor.
- FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vibration stirring means of the present invention.
- FIG. 2 is a front view of the water electrolysis apparatus of Example 1.
- FIG. 3 is a plan view of the water electrolysis apparatus of Example 1.
- FIG. 4 is a side view of the water electrolysis apparatus of Example 1.
- FIG. 5 is a parts list of the water electrolysis apparatus of Example 1.
- FIG. 6 is an example of a front view of the water electrolysis apparatus of Example 2.
- FIG. 7 is another example of a front view of the water electrolyzer of Example 2.
- FIG. 8 is a front view of a tank of Example 2.
- FIG. 9 is a plan view of a tank of Example 2.
- FIG. 10 is a side view of the tank of Example 2.
- FIG. 11 is a diagram showing an example of an analysis chart of generated gas (raw gas).
- FIG. 12 is a front view of the water electrolyzer of Example 3.
- FIG. 13 is a diagram showing an example of the arrangement of stirring blades in Example 3.
- FIG. 14 is a diagram showing an example of the arrangement of stirring blades in Example 3.
- FIG. 15 is a diagram showing an example of the arrangement of stirring blades in Example 3.
- FIG. 16 is a diagram showing an example of the arrangement of stirring blades in Example 3.
- FIG. 16 is a side view of FIG.
- FIG. 17 is a top view of a cylindrical insulating member.
- FIG. 18 is a cross-sectional view of a cylindrical insulating member.
- FIG. 19 is a view showing a state where vibrating bars 7 and 7 are fitted in the fitting holes 24 and 25 in the cylindrical insulating member.
- FIG. 20 is a view showing a photograph of the buttocks before applying neutral electrolyzed water.
- FIG. 21 is a view showing a photograph of the buttocks after applying neutral electrolyzed water.
- FIG. 22 is a front view of an electrolysis auxiliary tank in Example 10.
- FIG. 23 is a plan view of an electrolysis auxiliary tank in Example 10.
- FIG. 24 is a side view of an auxiliary electrolysis tank in Example 10.
- FIG. 25 is a diagram showing the E. coli growth inhibitory effect of neutral electrolyzed water according to the present invention.
- FIG. 26 is a graph showing the E. coli growth inhibitory effect of neutral electrolyzed water obtained by electrolysis for 1 minute according to the present invention.
- FIG. 27 is a graph showing the E. coli growth inhibitory effect of neutral electrolyzed water obtained by electrolysis for 3 minutes according to the present invention.
- FIG. 28 is a graph showing the E. coli growth inhibitory effect of neutral electrolyzed water obtained by electrolysis for 5 minutes according to the present invention.
- FIG. 29 is a schematic view of an apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention having a photocatalyst treatment section.
- the apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention includes, for example, the following components.
- This electrolytic cell may be of a type that is electrolyzed with a vibration stirrer having vibrating blades as electrode plates.
- the anode material is made of gold, rhodium, platinum or the like, and these materials may be used alone, or may be an alloy obtained by surface-treating these materials with a conductive material.
- the cathode material is made of stainless steel, titanium, etc., and these may be used alone or may be an alloy obtained by surface treatment of these materials with a conductive material.
- the electrolytic cell is always provided with an overflow for discharging neutral electrolyzed water and a supply port for supplying water.
- a supply pump for supplying a constant amount of electrolyzed water for supplying a constant amount of electrolyzed water.
- the treated water is at least one salt selected from the group consisting of NaCl, KC1 and CaCl
- this water examples include tap water, ground water, well water, distilled water, soft water, ion exchange water, and reverse osmosis membrane water. It may also be pool water or bath water.
- Neutral electrolyzed water is produced by electrolysis using a non-diaphragm electrolyzer equipped with a plurality of electrodes and a vibration stirrer or an insulating vibration stirrer having a vibration blade as an electrode plate.
- the vibration stirrer (a kind of vibration stirring means) will be described in detail.
- FIG. 1 is a diagram showing an outline of the vibration stirring means.
- the base 16a is fixed on a mounting base 40 attached to the upper part of the electrolytic cell 10A via a vibration absorbing member 41.
- a rod-shaped guide member 43 extending upward in the vertical direction is fixed to the mounting base 40, and the guide member 43 is located in the coil panel 16b.
- An inverter 35 for controlling the vibration frequency of the vibration motor 16d is interposed between the vibration motor 16d and the rectifier 25 for driving the vibration motor 16d.
- the voltage of the rectifier 25 is, for example, 200V AC.
- the vibration stirring means of the present invention is not limited to the one shown in Fig. 1, for example, Japanese Patent No. 1941498, Japanese Patent No. 2707530, Japanese Patent No.
- the vibration stirring means of the present invention will be further described.
- the vibration motor 16d is vibrated at 10 to 500Hz by the above-mentioned inverter, and this vibration is transmitted to the vibration rod 16e.
- the vibration blade 16f is rotated under the conditions of amplitude 0.01 to 30.Omm, frequency 500 to 30000 times Z. Vibrate.
- a Eurus Vibrator (Murakami Seisakusho) low frequency vibration motor (50 Hz to 60 Hz) and a high frequency Eurus (Murakami Seisakusho) high frequency vibration motor (60 Hz to 200 Hz) can be used.
- the anode electrode considering the properties such as (1) no harmful metal ions flow out, (2) corrosion resistance, (3) low chlorine overvoltage, (4) high oxygen overvoltage, etc.
- the anode plate is preferably a stainless steel (SUS) plate or a titanium plate coated with platinum or vanadium.
- SUS stainless steel
- TiC titanium-coated Pt—Ir alloy or titanium alloy plate is also preferable.
- rhodium, nickel, nickel alloy Ni—Mo, Ni—Co, Ni—Fe, Ni
- the distance between the electrodes may be 60 mm or less, but is preferably 0.2 to 5 mm. Shortening the distance increases the amount of neutral electrolyzed water produced and prevents heat generation. However, if the distance is short, the vibration stop of the electrolyzed water must be avoided in order to prevent galling in the electric electrode. It can be produced efficiently by using a vibration stirrer and has strong bactericidal power without generating chlorine odor and is produced as neutral electrolyzed water.
- the above-described electrolytic cell has no diaphragm! /, V, so-called non-diaphragm electrolytic cell.
- the inner surface of the conventional electrolytic cell was coated with a corrosion-resistant resin, and measures for heat resistance and corrosion resistance were required.
- this is hardly necessary.
- electrolysis Sustainability of diaphragm and electrode plate S Cost was high.
- the conductivity is deteriorated.
- the salt dissolved in the water is a small salt selected from the group consisting of NaCl, KC1, and CaCl force.
- At least one salt is exemplified.
- the concentration of this salt is low, usually 0.05-: LO weight%.
- forces KCl and CaCl using NaCl are similarly effective. Also,
- Seawater mainly contains NaCl and KC1, and is included as water to be treated in the present invention.
- electrolysis is usually performed in 5 to 90 minutes. That is, using the water to be treated as described above, the voltage is normally maintained within a range of 1 to 30 V by direct current or pulse current, and the current density is normally maintained within a range of 5 to 300 AZdm 2. The electrolysis is performed.
- a pulse current is preferable to direct current.
- a pulse waveform particularly a rectangular pulse waveform is preferred. According to the pulse waveform, precipitation is prevented, long-term use is possible, and performance degradation is prevented.
- This pulse waveform is generated according to a known technique. Examples include transistor-regulated power supplies, dropper power supplies, switching power supplies, silicon rectifiers, SCR rectifiers, high frequency rectifiers, inverter digital rectifiers, and the like.
- the neutral electrolyzed water of the present invention is produced as described above. That is, it contains a large amount of H and O.
- active oxygen such as OH, D, HD and HDO as active ingredients
- This neutral electrolyzed water contains hypochlorous acid and chlorite ions. Contains 1 to 7000mgZL of residual chlorine.
- the hydrogen ion exponent pH of the neutral electrolyzed water according to the present invention is preferably in the range of 6.5 ⁇ pH ⁇ 8.5, and more preferably 6.5 ⁇ pH ⁇ 7.5. Therefore, the neutral electrolyzed water according to the present invention is neutral electrolyzed water that is rinsed with acidic or alkaline electrolyzed water.
- the neutral electrolyzed water of the present invention maintains its bactericidal power for a long period of time despite being neutral. Conventional acid electrolysis Sterilizing power exceeding water can be maintained.
- the residual chlorine concentration in the neutral electrolyzed water of the present invention is generally used within the following range. Since the residual chlorine concentration increases as electrolysis continues, the operating time of the equipment is adjusted according to the application.
- the method for measuring the residual chlorine concentration is based on JIS K0102 for tap water.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention acts on various microorganisms in an antibacterial, antibacterial and bactericidal manner.
- these bacteria include Escherichia coli (pathogenic E. coli such as E. coli and O-157), Salmonella, Vibrio parahaemolyticus, Campylobacter erucia, Clostridium perfringens, Nagvibrio, enterococci, green Jte ( Psudomonas aeruginosa), Burkholderiac epacia, Staphylococcus aureus, Staphylo coccus epidermidis, Streptococcus pneumonia (3 ⁇ 4treptococcous pneunmonia), Serratia, Proteus, Enterob acter, Citronocacter, Entercocous, Klebsiella, Bacteroides, Legionella ), Mycobacterium, Pneumocystiscarinii, fungus, etc.
- the neutral electrolyzed water according to the present invention When used, it can be sterilized in several tens of minutes to several days. Examples of the use of the neutral electrolyzed water of the present invention include the following.
- Facial spray using neutral electrolyzed water (The spray also penetrates the pores and stratum corneum of the skin. This spray produces negative ions and is healthy.)
- the neutral electrolyzed water of the present invention is used for sterilization, health drinks, food washing, medical use, cosmetics, spray spraying, plant growth, deodorization, antiseptic and disinfecting. Used for pet animals, ponds / fountains, water storage, viewing water and cleaning.
- Figures 2, 3, 4, and 5 are a front view, a plan view, a side view, and a list of parts, respectively, showing an outline of the test apparatus.
- Vibration motor 75W 200 ⁇ ⁇ 3
- Vibrating blade 4 stainless steel plates SUS304
- Vibration axis 2 stainless steel round bars SUS304
- a container 30L 500 X 290 X 305 (unit: mm) coated with heat-resistant propylene resin was used
- Electrode Anode plate 3 pieces of titanium lath net (platinum coating)
- Cathode plate SUS304 4 sheets
- the anode plate and the cathode plate were arranged close to each other. Area of the electrode plate, anode plate 3 sheets 12d m 2, 4 sheets plate cathode was 16 dm 2.
- Sodium chloride (primary chemical) was dissolved in Tokyo tap water to adjust the sodium chloride (NaCl) concentration to 5 gZL.
- a DC current of 12V and 15A was obtained by a rectifier using AC 200VX 3 phases.
- the frequency of the vibration motor was adjusted to 45Hz by the inverter, and the electrolyzed water was allowed to flow for 6 minutes while vibrating.
- the current density was 2AZL.
- E. coli (Kantoi Science Co., Ltd .: No. ATCC8739)
- Staphylococcus aureus (Kanto Chemical Co., Inc .: No. ATCC25923)
- the obtained neutral electrolyzed water was bottled, stored in a cool dark place, and measured after one week.
- E. coli MXLM Col 20 liquid medium for E. coli
- this example was performed by a batch method that is not performed by a continuous production apparatus.
- hypochlorous acid was performed by the following method. In the following examples, the measurement method was the same.
- neutral electrolyzed water was produced in the same manner as described above using the apparatus of FIG. 6 and FIG. 7 (neutral electrolyzed water production apparatus type 2 (100L: a torino water production apparatus type 2), and the effects thereof. As a result of the examination, substantially the same effect was obtained, and the following is a description of the symbols used in the apparatus shown in FIGS.
- Fig. 2 shows the equipment (neutral electrolyzed water production equipment-type 2 (
- Example 2 Other conditions were the same as in Example 1, ie, (2) water to be treated, (3) vibrational flow, (4) bacterial species, and (5) measurement method.
- Example 2 Using the apparatus of Example 2, neutral electrolyzed water was produced continuously for one month. Unlike the case of Example 1, when the distance between the electrodes was set to 5 mm, the production amount increased about 4 times.
- a device for dissolving salt in advance was added, and neutral electrolyzed water was continuously produced. This enabled long-time continuous production. A large amount of uniform neutral electrolyzed water with no rise in liquid temperature could be produced.
- Example 4 Hypochlorous acid in the neutral electrolyzed water obtained in Example 1 and Example 2 was quantitatively measured. Table 4 shows the measurement results. In any neutral electrolyzed water, the amount of hypochlorous acid was found to be less than the diaphragm electrolyzed water (strongly acidic electrolyzed water).
- the neutral electrolyzed water of the present invention like the alkaline electrolyzed water, gargles and makeup It was confirmed that it can be used for water.
- Example 1 and Example 2 tap water was continuously electrolyzed to obtain neutral electrolyzed water according to the present invention. This neutral electrolyzed water was stored in a sealed bottle for about one week. Thereafter, the gas generated from the neutral electrolytic hydropower was collected and analyzed. The components of this generated gas are H, O
- FIG. 1 An example of an analysis chart of the generated gas (raw gas) is shown in FIG. 1
- the horizontal axis represents the observed molecular mass number
- the vertical axis represents the intensity.
- the GAIN shown shows the height of 100 times the actual height for the mass of (1), the height of 10 times the actual height for the mass of (2), The actual height is shown for the mass. That is, the masses of GAIN (1) and GAIN (2) are amplified because the amount of the corresponding gas component is small.
- the analyzer used here was a mass spectrometer (double convergence mass spectrometer) manufactured by Electronic Science Co., Ltd. [trade name: EMD-05SK]. Analysis conditions are
- FIG. 12 is a front view of the test apparatus. Insulating vibration stirring means is used.
- the stirring blades can be arranged in four ways as shown in FIGS. Since the electrode plate and the vibrating blade are integrated, the entire apparatus is downsized. The number of vibrating blades is shown in the drawing.
- the cylindrical insulating member 23 will be further described.
- the cylindrical insulating member 23 corresponds to a specific example of the electrically insulating region in the present invention. Details of the cylindrical insulating member 23 are shown in FIGS. 17 is a top view, FIG. 18 is a cross-sectional view, and 23 is a cylindrical (hard rubber) insulating member that forms an insulating region. Holes for fitting the connecting band with the generating means, that is, fitting holes 24 and 25 are provided.
- FIG. 19 shows a state where the vibrating bars 7 and 7 are fitted in the fitting holes 24 and 25.
- Reference numeral 27 denotes an electric wire, which allows the vibrating rod 7 and the vibrating blade 8 to function as electrodes.
- auxiliary blades for electrodes can be used in combination with vibrating blades 8.
- the vibration blade is not necessarily required to function as an electrode, and is dedicated to vibration stirring.
- a synthetic resin can be used as the material of the vibration blade.
- the auxiliary blade 8 serves only for the electrode, but it may not show any vibration stirring ability.
- Residual chlorine concentration 15ppm (Application to plant growth)
- Example 1 and Example 2 the vibrating blades were alternately composed of electrode plates. Therefore, the entire apparatus that does not require the electrode plate to be installed separately from the vibration stirrer is downsized. Vibrating stirrer 7 Of 5 5 W vibrating blades, 3 were anodes and the remaining 2 were cathodes, and the tank capacity was about 1Z2 compared to the tank capacity of Example 1. Furthermore, the support of the vibration motor was sealed with rubber.
- Vibration motor 75WX 3 phase 1 unit was equipped with 3 anode blades and 2 cathode blades and vibrated at 40Hz.
- Neutral electrolyzed water was produced by applying a voltage of 3 V for 10 minutes. This neutral electrolyzed water was packed in a colored bottle and stored in a refrigerator for 1 month. Used as water for cut flowers. Compared to using tap water as is, neutral electrolyzed water lasted three times longer.
- Active ingredient types OH, D, HD and HDO
- the neutral electrolyzed water according to the present invention can be killed for 3 days when used for hand washing and disinfection. Bactericidal power persisted, but with strong acidic electrolyzed water, bactericidal power was lost in one day. In addition, strong acid electricity In the dewatering, rough hand is likely to occur, but in the neutral electrolyzed water according to the present invention, the rough hand is hardly generated.
- This electrolyzed water was used for the purpose of preventing rhinitis, gargle, and oral hygiene. It was found to be suitable for hand, skin and hair hygiene.
- Figs. 20 to 21 are photographs showing the buttocks before and after applying neutral electrolyzed water.
- acidic electrolyzed water is not used for treatment although it has bactericidal activity.
- a general acidic electrolyzed water containing 20 ppm of free chlorine and a neutral electrolyzed water of the present invention (Example 3) were used.
- the neutral electrolyzed water produced in Example 3 was put as a stock solution in a handling “spray” type atomizer.
- the above neutral electrolyzed water was diluted three-fold with tap water into a similar atomizer and added as three-fold diluted water.
- the bacterium was transplanted to a normal agar medium and cultured at 35 ° C for 24 hours, and then one colony was transferred to a normal bouillon medium and cultured with shaking at 35 ° C for 18 hours.
- This bacterial solution was prepared by diluting with ordinary broth.
- test product Put 50 ml of the test product into a 100 ml sterile Erlenmeyer flask and add the test bacteria prepared in 2 above 0.1 ml of the solution was charged and stored at 35 ° C.
- the number of viable bacteria per ml in the Erlenmeyer flask was measured by a pour culture method using SCDLP agar medium. SCDLP broth medium was used for dilution when measuring viable count.
- the initial bactericidal power remained unchanged after 6 months of storage.
- the strong acid electrolyzed water lost its bactericidal power after 6 months.
- Two 10-liter tanks were prepared. One tank was filled with general strongly acidic electrolyzed water containing 10 ppm free chlorine, and 10 medakas were released. The other aquarium was filled with the neutral electrolyzed water of the present invention (Example 2), and in the same way, 10 animals were released. In addition, with tap water, meda power cannot grow.
- Neutral electrolyzed water production apparatus type 1 (30L): a Torino water production apparatus type 1 (manufactured by Nippon Techno Co., Ltd.) was used.
- Vibration motor 75W 200V X 3 phase 1 unit
- Vibrating blade 4 SUS304
- Container 500 x 290 x 305 (unit: mm) coated with heat-resistant propylene resin
- Anode plate 3 platinum-coated titanium plates
- Cathode plate 4 titanium plates
- Anode plates and cathode plates are alternately arranged.
- the area of the electrode plate was 4.8 dm 2 for the four cathode plates and 6 dm 2 for the three anode plates.
- Sodium chloride (reagent grade) was added to prepare 0.3% by weight (3 gZL) of electrolyzed water.
- Electrolysis was performed by applying a direct current of 3V.
- the frequency of the vibrating blades was 40 Hz, and the electrolysis time was 60 minutes. Residual chlorine concentration reached 300ppm.
- the pH was 6.8. There was no increase in the temperature of the electrolyzed water, and energization was possible.
- Hypochlorous acid concentration 20ppm
- Active ingredient types OH, D, HD and HDO
- This electrolyzed water was packed in a clear bottle (1 liter), stored in a refrigerator for 1 month, diluted 10 times, and used for testing.
- Example 9 The apparatus of Example 9 was equipped with the electrolysis auxiliary tank (capacity: 100 L) shown in Figs.
- Electrolytic auxiliary tank code
- This auxiliary tank and the electrolytic cell were connected by a pipe.
- neutral electrolyzed water was continuously produced using tap water. Production volume: Approximately 4.51Z minutes. Processing was possible for a long time. Practical testing was continued for one year, but the decline in performance was not recognized.
- Active ingredient types OH, D, HD and HDO
- the neutral electrolyzed water produced in Example 9 was used as a skin external preparation or cosmetic. Compared to a commercially available external preparation for skin using astringen, it was almost inferior in terms of use feeling and gloss retention.
- the above neutral electrolyzed water is combined with quasi-drugs such as cosmetics such as emulsion creams, lotions, knocks, shampoos, rinses and detergents, ointments, dispersants, creams and external liquids. Viscosity could be adjusted with water-soluble polymer compounds as thickeners, emulsifiers and film formers. In addition, general strong acid electrolyzed water cannot be used for such a use.
- Salt was dissolved in tap water to a concentration of 0.4% by weight (4 gZL).
- the frequency of the vibration motor was 43.8 Hz.
- Neutral electrolyzed water was produced using the same apparatus as in Example 2.
- Neutral electrolyzed water produced according to Example 1 was stored in a bottle in a refrigerator for 3 months and tested for its bactericidal effect. In general, strongly acidic electrolyzed water maintained sterilization ability at the beginning of production, but its sterilizing power almost disappeared after 3 months.
- E. coli clinically isolated drug resistant strain
- Bacteria species 30 seconds 60 seconds 90 seconds 1 20 seconds 3 minutes 5 minutes 1 0 minutes 20 minutes E. coli------
- Bacterial species 30 seconds 6 0 seconds 9 0 seconds 1 2 0 seconds 3 minutes 5 minutes 10 minutes 20 minutes E. coli----Staphylococcus aureus---- Bacteria ⁇ ⁇ ⁇
- Electrolyzer Heat-resistant propylene resin, 200L capacity
- Electrolyzed water was put into the tank and the vibration stirrer was powered at room temperature to dissolve completely in 5 minutes.
- the bactericidal effect without chlorine odor was equivalent to NaCl.
- Neutral electrolyzed water of Example 15 was stored in a plastic tank (16 L) for 3 months, and a water quality test of the stock solution was conducted. Residual chlorine concentration was below 250ppm of water quality standard.
- This solution was put into a small plastic spray and used for oral disinfection and dentist oral cleaning.
- finishing cleaning with tap water is required after oral sterilization, but the neutral electrolytic water according to the present invention does not require finishing cleaning. It could be used as gargle or drinking water.
- Example 17 Seawater was treated using the following apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention.
- Test equipment a Torino water production equipment type I
- Electrolysis was performed at 5 amperes (constant current) and 3.57 V, and samples were sampled at the following times.
- the concentration of water to be treated can be generally determined by adding salt solution 0.05 to 8% to water such as ion exchange and tap water. Electrolyze. At this time, it is preferable to perform electrolysis at a current density of 0.05 AZL-5A-L. The electrolysis time is preferably 10 to 90 minutes.
- the apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention may be used in such a marine vessel.
- “sterilized ice” having strong bactericidal and antiseptic effects may be produced by the apparatus for producing neutral electrolyzed water according to the present invention using seawater and used for maintaining the freshness of fish.
- this neutral electrolyzed water has a highly safe antiseptic effect without producing harmful substances such as sodium hypochlorite.
- Rectifier DC12V—20A
- the neutral electrolyzed water of the present invention has the effects as described above over a long period of time and can be expected to be used in a wide range of fields. Along with this, an increase in production volume is also predicted.
Abstract
広範囲な分野で使用でき、長期安定な中性電解水、その製造方法及び製造装置を提供する。本発明による中性電解水は、ＮａＣｌ、ＫＣｌ及びＣａＣｌ２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／ｄｍ２以上３００Ａ／ｄｍ２以下の電流密度とで電気分解を行う工程を経て製造される。
Description
明 細 書
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 技術分野
[0001] 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。
背景技術
[0002] 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 (力ソード)側では、その溶液はアルカリ溶液となる。
[0003] 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、アノード側では酸ィ匕性の水が製造され、力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。
[0004] 斯カる電解水は、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。
[0005] 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（トリノ、ロメタン類、ダイ ォキシン類などの有機ハロゲンィ匕合物）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、その亜硝酸ィ オンの濃度は 0. 08-0. 5mgZL程度である。また、この中性電解水は、処理後殺 菌されるか防腐水であり、長時間殺菌力を維持するものではない。
[0006] 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 Z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、上述のごとぐ振動攪拌機に光触 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、開栓まで変化しな力つた。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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 即ち、本願発明のごとぐ中性の電解水で、塩素臭がなぐ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、ヒトゃ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 効果を長期間に亘つて持続させ、強アルカリ性及び強酸性の両方の特徴を持つ電 解水は 、まだに存在して 、な 、。
[0010] 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
2 2 2 及び HDOの活性酸素を含有する中性電解水は存在しな力つた。
[0011] 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。
特許文献 1：特開 2004— 122109号公報（日本テクノ株式会社）
特許文献 2：特開 2004— 008093号公報（日本テクノ株式会社）
特許文献 3：国際公開 96Z03881号パンフレット (東陶機器株式会社）
特許文献 4：特開平 4 330986号公報 (三浦電子株式会社）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 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。
課題を解決するための手段
[0013] 従って、本発明による中性電解水の製造方法は：
NaCl、 KC1及び CaCl力 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
2
処理水を、流動するように、 10Hz以上 200Hzの周期と 0. Olmm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、 IV以上 30V以下の電 圧と、 5AZdm2以上 300AZdm2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。
[0014] 本発明による中性電解水の製造方法にお!、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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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力 なる群より選ばれることを特徴 とする。
[0018] 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。
[0019] 本発明による中性電解水の製造方法にお!、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ィ匕チタンに接触させて行うことを特徴と する。
[0020] また、本発明による中性電解水は：
OH、 D、 HD及び HDOカゝらなる群カゝら選択された活性成分を含有することを特徴
2
とする。
[0021] 本発明による中性電解水において、 lmgZL以上 7000mgZL以下の残留塩素を 有することを特徴とする。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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力 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。
[0025] 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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 本発明による中性電解水の製造装置にお!、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。
[0030] 本発明による中性電解水の製造装置にお!、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。
[0031] 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。
[0032] 本発明による中性電解水の製造装置にお!、て、前記被処理水は、 NaCl、 KC1及 び CaCl力も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。
2
[0033] 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〜： LOHzの振動を攪拌軸に備えて攪 拌軸に多段にカ卩えて羽根を数 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。
[0034] 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。
発明の効果
[0035] 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。し力も、この中性電解水は塩素臭がない。
[0036] 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。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]本発明の振動攪拌手段の概要を示す図である。
[図 2]実施例 1の水電気分解装置の正面図である。
[図 3]実施例 1の水電気分解装置の平面図である。
[図 4]実施例 1の水電気分解装置の側面図である。
[図 5]実施例 1の水電気分解装置のパーツ一覧表である。
[図 6]実施例 2の水電気分解装置の正面図の一例である。
[図 7]実施例 2の水電気分解装置の正面図の他の一例である。
[図 8]実施例 2のタンクの正面図である。
[図 9]実施例 2のタンクの平面図である。
[図 10]実施例 2のタンクの側面図である。
[図 11]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。
[図 12]実施例 3の水電気分解装置の正面図である。
[図 13]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 14]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]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 16]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。
[図 17]円柱状絶縁部材の上面図である。
[図 18]円柱状絶縁部材の断面図である。
[図 19]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。
[図 20]中性電解水を塗布する前の臀部の写真を表す図である。
[図 21]中性電解水を塗布した後の臀部の写真を表す図である。
[図 22]実施例 10における電解補助槽の正面図である。
[図 23]実施例 10における電解補助槽の平面図である。
[図 24]実施例 10における電解補助槽の側面図である。
[図 25]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。
[図 26]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。
[図 27]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。
[図 28]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。
[図 29]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 パネ
7 振動棒
8 振動羽根
8 ' 電極
9 振動羽根用固定部材及び Z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 ： nイノレノ 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
30 スぺーサ
33 合成樹脂
34 電源
35 トランジスタ.インバ
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
発明を実施するための最良の形態
[0039] 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。
[0040] 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。
[0041] 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 、。
2) 陽極の素材としては、金、ロジウム、白金等力 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 、。
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 独で有してもよぐ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一。
9)被処理水は、 NaCl、 KC1及び CaCl力 なる群より選ばれた少なくとも 1種の塩
2
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、浴場の水などであつ てもよい。
[0042] 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。
[0043] 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はコイルパネ 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。
[0044] 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 200 3— 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— 2711 89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
[0045] 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. Omm,振動数 500〜30000回 Z分の条件で振動羽根 16fを振動させる。
[0046] 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。
[0047] 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。
[0048] 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
2
— Mo— Cd、 Ni— S)力も構成される板も好ましい。
[0049] 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、電気極におけるャケゃ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 臭の発生がなぐ殺菌力の強いもので中性電解水として生成する。
[0050] 上述の電解槽は隔膜を有しな!/、、 V、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
隔膜や極板の維持力 Sコスト高となっていた。また、通電性が悪化している。
[0051] 上記の水に溶解される塩として、 NaCl、 KC1及び CaCl力 なる群より選ばれた少
2
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〜： LO重量％である。 実施例は、 NaClを用いている力 KC1及び CaClも同様に効果が認められる。また、
2
これらを併用してもよい。なお、海水は、主として NaClと KC1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。
[0052] 本発明による中性電解水の製造方法にお!ヽて、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 5〜300AZdm2の範囲内に 維持しつつ、該電気分解を行う。
[0053] 通常、水の電気分解では Hや Oがガス状で発生する。しカゝしながら、本発明では
2 2
、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
2 2
解し、ガスとして装置外へ出て行くことが少ない。
[0054] 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。
[0055] 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。
[0056] 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
2 2
、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
2
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 l〜7000mgZL含有する。
[0057] 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 ることが好ましぐ 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ぐ中性の電解水である。
[0058] 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。
[0059] 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。
[0060] 肌用 15〜20ppm
風呂用 lOOppm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。
[0061] 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、カンピロバクタ一'エルシ-ァ菌、ウエルシュ菌、ナグビブリ ォ菌、腸球菌、緑 Jte (Psudomonas aeruginosa)、セノヽンァ菌 (Burkholderiac epacia)、黄色ブドウ球菌 (Staphylococcus aureus)、表皮ブドウ球菌 (Staphylo coccus epidermidis)、肺炎 (レンサ)球菌 (¾treptococcous pneunmonia)、セ ラチア属菌（Serratia)、プラテウス属菌（proteus)、ェントレパクター属菌（Enterob acter 、シトロノくクタ一為菌 (citrobacter)、ェントレコッカス属齒 (Entercocous)、 クレブシエラ属菌（Klebsiella)、バタテロイデス属菌（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 二 (pneumocystiscarinii)、真菌（fungus)が例示され、病原ウィルスにも作用し得 る。
[0062] 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。
[0063] 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 、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力も浸透する。このスプレーによりマイナスイオンが出て健 康にょいとされる）
8) ペット動物などの消臭、 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
[0064] 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。
実施例 1
[0065] (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。
[0066] (1) 水電気分解装置
(a) a—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。
[0067] 振動モータ： 75W 200ν Χ 3
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
耐熱プロピレン榭脂を被覆した容器 30L 500 X 290 X 305 (単位： mm)を用いた
[0068] (c) 電極
陽極板：チタンラス網 3枚（白金めつき被覆）
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 12d m2、陰極板 4枚が 16dm2であった。
[0069] (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 富士インパータ 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 5gZLとし た。
[0070] (3) 振動流動
交流 200VX 3相を利用し整流器により、電圧 12V、電流 15 A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 2AZLであった。
[0071] (4) 菌種
大腸菌（関東ィ匕学 (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。
[0072] 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
[0073] [表 1]
菌種 処理 0分間 2分間 4分間 8分間 1 0分間 3 0分間 大腸菌 振動流動 4. 8 X 1 07 未検出 未検出 未検出 未検出 未検出
E.coli. JCM 1349 攪拌なし 4. 5 X 1 07 6. 9 X 1 06 5. 7 X 1 04 7. 8 X 1 03 6. 7 X 1 02 未検出 黄色ブドウ球菌 振動流動 3. 7 X 1 07 未検出 未検出 未検出 未検出 未検出
S. Aureus JCM 2413 攪拌なし 3. 8 X 1 07 2. 9 X 1 05 2. 9 X 1 04 5. 6 X 1 03 4. 8 X 1 02 未検出 大腸菌 振動流動 2. 8 X 1 06 未検出 未検出 未検出 未検出 未検出
E.coli 0157 攪拌なし 2. 5 X 1 06 5. 9 X 1 05 3. 8 X 1 03 3. 2 1 02 5. 3 X 1 01 未検出
[0074] 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。
[0075] 振動攪拌機を稼動させな!/ヽ (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 力 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、実用性がなぐ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。
[0076] 尚、本実施例は、連続製造装置ではなぐバッチ式で行った。
[0077] 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。しカゝ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。
[0078] (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!、ても測定方法は 同様とした。
[0079] 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 ρΗ5. 0〜6. 5
(2) 蒸発残留物 0. 25%以下
本品 20. Ogを量り、蒸発させた後、 110°Cで 2時間乾燥し、その残留物の重量を量 つた。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。
[0080] 本品約 20. Ogを精密に量り、ヨウ化カリウム 2g及び酢酸（1→4) 10mlをカ卩え、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. OlmolZLチォ硫酸ナトリウ 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。
[0081] 0. OlmolZLチォ硫酸ナトリウム溶液 lml=0. 35453mg CI
(2) 微酸性次亜塩素酸水の測定は以下の方法で行った。
[0082] 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. 005molZLチォ硫酸ナトリウム 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。
[0083] 0. 005molZLチォ硫酸ナトリウム溶液 lml=0. 17727mg CI
次亜塩素酸濃度：実施例 2のものと合わせて表 4に示す。
[0084] 残留塩素濃度： lOppm
[0085] なお、図 6及び図 7の装置（中性電解水製造装置 2型（100L : a トリノ水製造 装置ー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。
[0086] 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
実施例 2
[0087] (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 : a—トリノ水製造装置— 2型)の概要を示す。
[0088] 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。
[0089] 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。
[0090] 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。
[0091] [表 2]
大腸菌による殺菌試験結果
[0092] [表 3] 黄色ブドウ球菌による殺菌試験結果
[0093] 次に上記のサンプル液を 3ヶ月間冷喑所に保管した。これを用いて同様に殺菌試 験を行った。 200V X 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。
[0094] 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 、た。
[0095] 実施例 2の装置を使用し、 1ヶ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。
[0096] 但し、振動攪拌機を稼動させな!/、場合、電極間距離を 5mmにすると、ャケゃコゲ が発生して、稼動の継続はできな力つた。
[0097] 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。液温の上昇がなぐ均一な中性電解水が大量に 生産することができた。
[0098] 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つ 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。
[0099] 有隔膜電解水中の次亜塩素酸濃度： 5ppm
[0100] [表 4] 次亜塩素酸の含量
[0101] 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。
[0102] 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 、中性電解水力ゝ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
2 2
、 H 0、 OH、 D、 HD及び HDOであり、そのうち活性成分は OH、 D、 HD及び HD
2 2 2 oであり、両者の間に有意差は認められなかった。
[0103] 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。
[0104] 図 11にお 、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。
[0105] 発生ガスの成分比のおおまかな数値を以下に示す。
[0106] H ： 55〜70モノレ0 /0
2
H ： 0. 12〜0. 45モル0 /0
3H及び/又は HD : 0. 03〜0. 14モル％
OH : 0. 3〜1. 2モル0 /0
160 : 1. 0〜4. 2モル0 /0
O ： 5〜27モノレ0 /0
2
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— 05SK]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 X 10— 7Torr
フノレスケーノレ： 5V
とした。
[0107] (6) 中性電解水のその他の物性データ
残留塩素濃度： 15ppm
実施例 3
[0108] (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ィ匕しているので、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。
[0109] 振動モータの支えはゴムで密閉した。 H12— 317295号公報による。
[0110] なお、以下に示す符号は、図 12〜図 16においてのみ適用する。
[0111] 20：第 1の振動伝達部材
23 :円柱状絶縁部材
[0112] 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ぐ振動撹拌専用 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。
[0113] 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。
[0114] (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ぐ装置全体が小型化する。振動攪拌機 7 5W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 1Z2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。
[0115] 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 75WX 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。
[0116] 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ヶ月間冷喑所に保管した。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。
[0117] 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。
[0118] 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
[0119] 中性電解水に生けたタレソンは、幹が太り、しつ力り生育し、葉が育ち、緑が濃くな つた。また、いずれも出根した。
[0120] 水道水そのものにタ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。
実施例 4
[0121] (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。
[0122] 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
2
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。
[0123] 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ぉ 、て使用後必要とされて 、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。
[0124] 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。
[0125] 開封後 1ヶ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。
[0126] 密封後は冷喑所に保管し、 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力つた非常用として使用が始 めて可會となつた。
実施例 5
[0127] (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 X 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 一した。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 とはな力つた。 3〜4日後、皮膚の赤みがとれた。
[0128] (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 、修復が非常にはや力つた。
[0129] (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 力^、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 、うちに治まるようになった。
[0130] (かぶれの防止）
ォムッ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ヶ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。
[0131] (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。
[0132] 一般の酸性電解水の場合、 1日にっき数回スプレーを繰り返した力 5日間経過し てもやけどは'冶癒しなかった。
[0133] 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。
実施例 6
[0134] (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。
[0135] 試験方法
1. 菌 大腸菌（Escherichia coli IF03972)
2. 試験菌液の調製
該菌を普通寒天培地に移植し、 35°C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°C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。
[0136] 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°Cにて保管した。
[0137] 4. 菌数測定
経過時間ごとに該三角フラスコ中の lml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。
[0138] 試験結果
保管期間 6ヶ月経過後も当初の殺菌力は変わらな力つた。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。
[0139] [表 5] 黄色プドウ球菌による殺菌試験結果
[0140] (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、 lOppm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 力は成育し得ない。
[0141] 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。
実施例 8
[0142] (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、 lppm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 lOppmにして も、水中の塩素臭や塩素被害はまったくなぐ逆に水中から出たとき、肌の滑ら力さが 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照射を行うことなぐ使用され得る
。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。
実施例 9
[0143] (防腐試験）
(1) 水電気分解装置
中性電解水製造装置 1型（30L)： a トリノ水製造装置 1型（日本テクノ株式 会社製)を用いた。
[0144] (a) 振動攪拌機
振動モータ： 75W 200V X 3相 1台
振動羽根： SUS304 4枚
振動軸： SUS304 2本
(b) 電解槽
耐熱プロピレン榭脂を被覆した容器 500 X 290 X 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。
[0145] 電極板の面積は、陰極板 4枚が 4. 8dm2,陽極板 3枚が 6dm2であった。
[0146] (d) 整流器
中央製作所製 PEM11 - 12V- 200
(e) インバータ
富士電機製 富士インパータ 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％(3gZL)の電解水を調製した。
[0147] 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。
[0148] 次亜塩素酸濃度： 20ppm
活性成分の種類： OH、 D、 HD及び HDO
2
この電解水を透明なビン（1リットル）に詰めで 1ヶ月間冷喑所に保管して、 10倍に 薄めて試験に使用した。
[0149] 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。白菜のしおれがなぐ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。
[0150] 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力つた 実施例 10
[0151] 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。
[0152] 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. 51Z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力つた。
[0153] 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
2
実施例 11
[0154] (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 されているァストリンゼンを使用した皮膚外用剤と比べて、使用感ゃ、光沢保持等の 点で、ほとんど遜色がなく使用できた。
[0155] 乳液クリーム、化粧水、ノック、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。 実施例 12
[0156] 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。
[0157] (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。
[0158] 貯槽容量： 100L
(2) 電解水
水道水に食塩を溶解し、 0. 4重量％(4gZL)の濃度とした。
[0159] (3) 振動流動
振動モータの振動数は 43. 8Hzとした。
[0160] [表 6] 残留塩素濃度
実施例 13
[0161] 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。
[0162] (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。
[0163] 貯槽容量： 100L
(2) 電解水
水道水に食塩を溶解し、 0. 3重量％(3gZL)の濃度とした。
[0164] (3) 振動流動
振動モータの振動数は 43. 8Hzとした。
[表 7] 残留塩素濃度
実施例 14
[0165] 実施例 1に従って製造した中性電解水を 3ヶ月間冷喑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 菌カを維持しているが、 3ヶ月後では、殺菌力がほぼ消失した。
[0166] 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 200 μ 1にっき中性電解水 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 100 μ 1を培養する。
[0167] 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。
[0168] 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。
[8挲] [6910] ZS8T0/S00Zdf/X3d 63 Ϊ00贿 900Z OAV
菌液 200 μ L+中性電解水 2mL (製造直後)
菌種 30秒 60秒 90秒 1 20秒 3分 5分 1 0分 20分 大腸菌 ― ― ― ― ― ―
黄色ブドウ球菌 + + ― ― ― ― サノレモネラ菌 十 十 + ― ― ― ― 緑膿菌 ―
レジオネラ菌 + ― ― ― ―
[e [Ο ΪΟ] ZS8T0/S00Zdf/X3d 1-8 Ϊ00贿 900Z OAV
菌液 2 0 0 μ L十中性電解水 2 m L (製造後 3ヶ月）
菌種 3 0秒 6 0秒 9 0秒 1 2 0秒 3分 5分 1 0分 2 0分 大腸菌 ― ― ― ― 黄色ブドウ球菌 十 十 ― ― ― ― サノレモネラ菌 + + + ― ― ― ― 緑膿菌 ― ― ―
レジオネラ菌 + ― ― ― ― ― ―
実施例 15
[0171] 実施例 3と同様な振動攪拌機を使用した。
[0172] 槽内の電極板は図 6〜図 7のものと同一とした。
[0173] 電解槽:耐熱プロピレン榭脂製 容量 200L
振動攪拌機 超振動 α攪拌機 α— 2型
振動モータ 150WX 200V X 3 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)KC1 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力ゝして 5分くら ヽで完全に溶解させ た。
[0174] インバータ 富士通 FVR— E9S
3相 200 V入力 0. 1〜3. 7kwを使用した。
[0175] 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。
[0176] 0157の細菌を用いて殺菌試験を行った。
[0177] JIS—般的細菌法に準じた。 24時間培養した。
[0178] 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。
[0179] [表 10]
殺菌試験
塩素臭がなぐ殺菌効果は NaClと同等であった。
[0180] ペット犬の排泄物の消臭ができた。
[0181] 研究室床の洗浄により使用できることがわ力つた。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
[0182] 3ヶ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 16
[0183] 実施例 15の中性電解水を 3ヶ月ポリタンク（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。
[0184] 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 要としなくなつた。うがい水としても飲料水としても使用できた。
[0185] ビル内の湿度調整に専用の湿度調整が使用されている力 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、評判がょカゝつた。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、循環使用が難しぐ水量の点で、経済的でない。
[0186] 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。
[0187] 1) 室内空気の消臭、クリーンィ匕ができる。
[0188] 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。
[0189] 3) 手などにスプレーし消毒殺菌できる。
[0190] 4) カビの発生を防止できる。
[0191] 5) 包丁、まな板などの消毒殺菌ができる。
[0192] 6) 犬、猫や鳥などのペットの消臭ができる。
[0193]
実施例 17
[0194] 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： a トリノ水製造装置 I型
(ィ)超振動 (X—攪拌機 α -I型 2軸タイプ
3相 200V X 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）
(口）電解槽 而熱ポリプロピレン製 30L (500 X 250 X 305mm)
(ハ）整流器 中央製作所社製 PME11 - 12V- 200
(二)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〜： L IV、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。 ) o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つ たところ、少なくとも漁場力 陸揚げするまでキズが付かず、鮮度が良好に保たれた。 実施例 18
[0195] 以下の条件で殺菌試験を行った。
[0196] <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！ヽ) 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 力 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力つた。
[0197] 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。
[0198] (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. 05AZL— 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。
[0199] 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。
[0200] (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〜200 Oppm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。
[0201] 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。
[0202] 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。
実施例 19
[0203] 紫外線で活性化されるアナターゼ型酸ィ匕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。
[0204] <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
[0205] [表 11] 光触媒処理を行った被処理水を用いて製造した本発明による中性電解水
産業上の利用可能性
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カロも予測される。
Claims
請求の範囲
[I] NaCl、 KC1及び CaCl力 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
2
処理水を、流動するように、 10Hz以上 200Hzの周期と 0. Olmm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、 IV以上 30V以下の電 圧と、 5AZdm2以上 300AZdm2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〖こ 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ィ匕 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] OH、 D、 HD及び HDO力もなる群力も選択された活性成分を含有することを特徴
2
とする中性電解水。
[9] lmgZL以上 7000mgZL以下の残留塩素を有することを特徴とする請求項 8に記 載の中性電解水。
[10] 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請求項 8又 は 9に記載の中性電解水。
[I I] 650mV以上 800mV以下の酸ィ匕還元電位を有することを特徴とする請求項 8乃至 10の 、ずれか一項に記載の中性電解水。
[12] 請求項 8乃至 11のいずれか一項に記載の中性電解水であって、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 なる群力 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中性電解水
[13] 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。
[14] 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 13に記載の中性電解水の製造装置。
[15] 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。
[16] 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 15に記載の中性電解水の製造装置。
[17] 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。
[18] 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。
[19] 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 13乃至 18のいずれか一項に記載の中 性電解水の製造装置。
[20] 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 13乃至 19 の!、ずれか一項に記載の中性電解水の製造装置。
[21] 前記被処理水は、 NaCl、 KC1及び CaCl力 なる群より選ばれた少なくとも 1種の
2
塩と水とからなることを特徴とする請求項 13乃至 20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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