JP2000226680A - 殺菌性を有する電解水の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電解槽にはナトリウム、カリウムまたはアルカ
リ土類金属の塩化物の水溶液のみを供給することによっ
て、殺菌性に優れ且つ安定した状態で存在する次亜塩素
酸水溶液を生成させ、また残存塩化ナトリウム等の含有
量を大幅に低減できる電解方法及び電解装置を開発して
提供することにある。 【解決手段】塩化ナトリウム水溶液を無隔膜電解槽で電
気分解して生成した電解液を、次に隔膜電解槽の陽極側
に導入し、または更に塩化ナトリウム水溶液を該隔膜電
解槽に導入して電気分解することによって、次亞塩素酸
を含有せしめることを特徴とする殺菌性を有する電解水
の製造方法及びその装置である。ここで得られた電解水
の pH は 6.0以上であり、7.5 以下が好ましく、有効塩
素濃度は１ppm 以上であり、40 ppm以下が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は殺菌性を有する電解
水の製造方法及び製造装置に関するもので、更に詳しく
述べると、ナトリウム、カリウム、カルシウム及びマグ
ネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの金
属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽及び隔膜電解槽を
組合せた装置で電解することによって、次亜塩素酸を含
有した殺菌効果が高い電解水を生成させる方法及び装置
である。更に、この電解水を希釈した殺菌効果に優れ且
つ毒性が低い水溶液の製造方法及びその装置も含まれて
いる。

【０００２】

【従来の技術】次亜塩素酸水溶液の安定性はその溶液の
pH に依存し、酸性側では塩素ガス成分となって不安定
な状態で存在する。また、アルカリ側では次亜塩素酸イ
オンとして存在するため殺菌力が低下する。中性付近で
はほぼ全量が次亜塩素酸分子の状態で存在するため、殺
菌力が著しく向上している。

【０００３】そこで、この様な殺菌性が高い溶液を得る
手段として特開平 2-111708 号公報には、塩化ナトリウ
ム水溶液を隔膜を有する電解槽で電気分解し、陽極側よ
り得られる強酸性溶液と陰極側で得られる強アルカリ性
溶液を混合して、中性付近の次亜塩素酸水溶液を得る方
法が開示されている。

【０００４】また、特開平 5-237475 号公報には塩酸を
加えた塩化ナトリウム水溶液を無隔膜電解槽で電解し、
弱酸性の次亜塩素酸水溶液を得る方法が開示されてい
る。

【０００５】これらの方法によって殺菌性が高い次亜塩
素酸水溶液を比較的簡単に得ることができるが、特開平
2-111708 号公報の方法では電解中に陰極に水酸化カル
シウムが析出するため、電解電流が低下して安定した次
亜塩素酸溶液の生成が阻害される。また、次亜塩素酸水
溶液に含まれている塩化ナトリウムが使用後に析出する
ため、洗浄等に使用した後白く粉を吹いた様な状態にな
るため水拭きが必要となる等の問題点があった。

【０００６】更に特開平 5-237475 号公報に記載された
方法では、原水に塩酸を使用するため設備及び取扱い上
の問題の他、原料費が嵩む等の経済性の問題もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の種々な問題点に
かんがみ、電解槽にはナトリウム、カリウム、カルシウ
ム及びマグネシウムからなる群より選ばれた、少なくと
も１つの金属の塩化物の水溶液のみを供給することによ
って、安定した状態で存在する次亜塩素酸水溶液を生成
させ、且つ残存塩化ナトリウム等の含有量を大幅に低減
させることができる、電解方法及び電解装置を開発して
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等はこれらの問
題点を解決する方法について研究した結果、第一段階で
はナトリウム、カリウム、カルシウム及びマグネシウム
からなる群より選ばれた、少なくとも１つの金属の塩化
物の水溶液を、電極間に隔膜を設けない電解槽で電解す
ることによって次亜塩素酸イオンの濃度が高い強アルカ
リ性溶液を生成させる。次に第二段階で隔膜を有する電
解槽の陽極側にこの次亜塩素酸イオンの濃度が高い溶液
を供給して電解すれば、その電解電流量を調節すること
によってpHが変化し、酸性領域から中性領域更にアルカ
リ性領域迄の次亜塩素酸水溶液を効率よく生成させるこ
とができることに着目した。

【０００９】ここで、電解槽へ供給するナトリウム、カ
リウム、カルシウム及びマグネシウムからなる群より選
ばれた、少なくとも１つの金属の塩化物の水溶液の濃度
及び、第一段階の無隔膜電解槽及び第二段階の隔膜電解
槽の電解条件を調節することによって、容易に次亜塩素
酸水溶液を殺菌用に使用するために適した pH 及び有効
塩素濃度、残存するアルカリ金属またはアルカリ土類金
属塩化物濃度等に適合させることができるとの知見を得
た。更に、原料としてアルカリ金属塩化物を使用する場
合にはこれらの塩の水溶液を調整するため、イオン交換
水を使用すれば電解槽陰極の水酸化カルシウム析出を防
止できるとの知見も得て本発明に到達した。

【００１０】すなわち、ナトリウム、カリウム、カルシ
ウム及びマグネシウムからなる群より選ばれた、少なく
とも１つの金属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽で電
気分解して生成した電解液を隔膜電解槽の陽極側に導入
する。または更にナトリウム、カリウム、カルシウム及
びマグネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１
つの金属の塩化物の水溶液を、該隔膜電解槽に導入して
電気分解することによって、次亞塩素酸を含有せしめる
ことを特徴とする殺菌性を有する電解水の製造方法及び
その装置である。

【００１１】前記においてアルカリ金属及びアルカリ土
類金属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽で電気分解し
て生成した電解液を、次に隔膜電解槽の陽極側に導入し
て電気分解して生成させた次亜塩素酸水溶液を、更に水
で希釈した溶液が得られる様に構成させた殺菌性を有す
る電解水の製造装置も本発明に含まれている。

【００１２】前述の製造方法及び装置において、原料と
して使用される塩化ナトリウムまたは塩化カリウム水溶
液は、塩化ナトリウムをイオン交換水で溶解した、濃度
２％以上、30％以下の溶液が好ましい。また、殺菌性を
有する電解水のpHは 6.0以上であり、7.5 以下が好まし
く、有効塩素濃度は１ppm 以上であり、40 ppm以下が好
ましく、残存する塩化ナトリウムの濃度は 0.01 ％以上
であり、 1.0 ％以下であることが好ましい。

【００１３】本発明において原料として使用されるアル
カリ金属またはアルカリ土類金属塩化物を溶解する場合
に使用する水は特に限定しないが、アルカリ金属塩化物
の場合にはイオン交換水がより好ましい。また、殺菌性
を有する電解水とは、電気分解によって得られた次亞塩
素酸を含む水溶液で、殺菌作用または除菌作用を有する
水を指している。以下、本発明について詳しく説明す
る。

【００１４】本発明の殺菌性を有する電解水の製造方法
においては、原料としてナトリウム、カリウム、カルシ
ウム及びマグネシウムからなる群より選ばれた、少なく
とも１つの金属の塩化物の水溶液を使用する必要があ
る。また、本発明の殺菌性を有する電解水は塩化ナトリ
ウム水溶液等、アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩
化物の水溶液のみから容易に得られることが、本発明の
特徴の一つである。例えば、塩化ナトリウムまたは塩化
カリウム水溶液の濃度は特に限定しないが２〜30％が好
ましい。２％以下に低下すると陰極から塩素ガスが発生
し更に、酸素も発生して電極を消耗させる原因となるか
らである。また、電気抵抗も高くなって電流効率が低下
する。塩化ナトリウム水溶液の濃度が２〜30％の範囲内
であれば、電解における塩素の電流効率を 95 ％以上に
保持することができ、電力を有効に使用できるからであ
る。

【００１５】また、電解工程においてしばしば電解槽の
陰極に水酸化カルシウムが析出するため、電解電流が低
下して安定した次亜塩素酸溶液の生成が阻害される場合
がある。ここで、原料としてアルカリ金属塩化物の水溶
液を調整する場合には、イオン交換水のみで塩化物を溶
解すれば、水酸化カルシウムが析出するおそれがないた
めイオン交換水の使用が好ましい。また、本発明ではア
ルカリ土類金属塩化物の水溶液も使用可能であるが、陰
極の取替または掃除等に特に留意する必要がある。

【００１６】本発明においてナトリウム、カリウム、カ
ルシウム及びマグネシウムからなる群より選ばれた、少
なくとも１つの金属の塩化物の水溶液の電解工程は２段
階からなっている。これらのアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の塩化物水溶液は、先ず電解槽の内部に隔膜
が設けられていない電解槽に供給され電気分解される。
カソード側（陰極）では化１に示す反応により水酸化ナ
トリウムが生成され、また、アノード側（陽極）では化
２に示す反応により塩素ガスが発生する。尚、電解工業
では陰極がカソード、陽極がアノードと慣用的に呼ばれ
るためその呼称に従った。

【００１７】

【化１】

【００１８】

【化２】

【００１９】この電解槽の内部ではカソード（陰極）と
アノード（陽極）の間に隔膜が設けられていないため、
両極で生成した電解液が混合し化３に示す反応によって
次亜塩素酸イオンが生成する。このため、アノード側に
生成した塩素ガスは大部分が混合液中に吸収されて次亜
塩素酸イオンとなり、次亜塩素酸イオン濃度が著しく増
大する。第一段階の電解工程が無隔膜電解槽でなされる
のは、槽内の電解液をアルカリ性とすることによってア
ノードで発生する塩素ガスの吸収を促進し、次亜塩素酸
イオンの生成を促進させるためである。このため電解液
はカソードで発生したアルカリ金属またはアルカリ土類
金属の水酸化物のため強アルカリ性となっている。

【００２０】

【化３】

【００２１】無隔膜電解槽で得られた多量の次亜塩素酸
イオンを含む強アルカリ性溶液は、第二の電解工程であ
る隔膜電解槽のアノード側に導入される。電解による化
４の反応によって水酸イオンが減少して水素イオンが生
成するため、溶液の pH が低下して中性領域となる。こ
のため溶液中に存在する次亜塩素酸イオンは殆ど次亜塩
素酸分子の状態となって高い殺菌性を示す。

【００２２】尚、ここで隔膜電解槽の電流量を調節すれ
ば pH が変化し、酸性領域から中性領域更にアルカリ性
領域迄の次亜塩素酸水溶液を効率よく生成させることが
できる。この広範囲の pH を有する電解水は何れも次亞
塩素酸を含み殺菌性を有するため本発明に含まれてい
る。この電解工程では化２に示した反応も同時に起こり
塩素ガスが発生する。

【００２３】

【化４】

【００２４】この結果、隔膜電解槽のアノード側から取
り出された溶液の pH がほぼ中性となる様に調節すれ
ば、この溶液は多量の次亜塩素酸を含有するため高い殺
菌性を示す。このためそのまま殺菌用に使用することも
可能であるが使用目的に適した殺菌性に調整するため、
水道水等で希釈されて次亜塩素酸の濃度を低下させて使
用されることが多い。

【００２５】この工程において原料のナトリウム、カリ
ウム、カルシウム及びマグネシウムからなる群より選ば
れた、少なくとも１つの金属の塩化物の水溶液の一部は
第二の隔膜電解槽に直接供給して、第一の電解槽からア
ノード側に供給された溶液と共に電解する工程も本発明
に含まれている。ここで、第二段階の隔膜電解槽のアノ
ード側から取り出される溶液の pH 及び各成分の含有量
は、前述の様に原料の塩化ナトリウム等、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属塩化物の水溶液の濃度及び、第
一及び第二段階の電解槽における電解条件によって調節
することが可能である。

【００２６】殺菌性を有する電解水の pH は特に限定し
ないが、6.0 以上、7.5 以下が好ましい。後述の実施例
３に具体的に示す様に、酸性がかなり高くpH 3.5ぐらい
迄低下すると手を洗う時、その周辺の空気中で塩素ガス
が検出され、塩素ガスの臭気がかなり感じられる。培養
試験では pH が高い試料に比べて強い殺菌作用を示す
が、怪我をした指を洗浄する時は痛みが感じられる。 p
H が中性領域の電解水も培養試験による殺菌効果を示す
が、洗浄に使用する時塩素ガスは検出されず、官能試験
でも臭気が殆ど感じられないかまたはほんの僅か感じら
れる程度である。

【００２７】その他、酸性の殺菌性電解水は嗽をした場
合には苦味がかなり感じられ、また、常温で放置した場
合有効塩素濃度が急速に低下して殺菌性が低下すること
が認められる。一方、pHが 8.5ぐらいになると塩素ガス
の臭気は殆ど感じられないが、培養試験による殺菌効果
がやや低下する傾向が認められる。アルカリ性側では塩
素ガスの臭気、怪我の部分を洗浄した時の痛み、嗽の時
の苦味等は全くないが、pHが更に上昇すると培養試験に
よる殺菌性が次第に低下する。

【００２８】その他、殺菌性電解水の pH と金属に対す
る腐食性は中性付近の電解水は水道水よりやや高い程度
であるが、酸性がかなり高い場合（pH 3.5程度）は腐食
性を示す。これらの点から pH が 6.0以上であり、7.5
以下の範囲内においては、殺菌性も高く塩素ガスの臭気
も殆ど感じられず、洗浄に使用した場合傷の痛み嗽の苦
味等の刺激性がなく、常温でかなりの期間放置しても殺
菌性が低下しないため、殺菌性を有する電解水に適して
いる。

【００２９】殺菌性を有する電解水の有効塩素濃度は特
に限定しないが、１ppm 以上であり、40 ppm以下が好ま
しい。後述の実施例４に具体的に示す様に、有効塩素濃
度が１ppm 以下になると塩素ガスの臭気は全くないが殺
菌作用がやや不十分となる。また、有効塩素濃度が 40
ppm 以上になると高い殺菌性を示すが、使用時に塩素ガ
スの臭気が少し感じられる様になり、手を洗うと少し皮
膚が荒れる感じがある。有効塩素濃度が１ppm 以上、 4
0 ppm 以下の範囲では殺菌性も高く塩素ガスの臭気も殆
ど感じられず、且つ水洗時の傷の痛み、嗽をした時の苦
味等の皮膚の刺激性もなく、殺菌性電解水として好まし
い。

【００３０】また、殺菌性を有する電解水の塩化ナトリ
ウム等、アルカリ金属またはアルカリ土類金属塩化物の
濃度は特に限定しないが 0.01 ％以上、1.0 ％以下が好
ましい。この電解水を種々の物品の洗浄に使用した場
合、例えば、塩化ナトリウム濃度が1.0 ％以下の場合に
は洗浄後乾燥しても塩化ナトリウムの結晶の析出は認め
られないが、1.0 ％以上になると結晶が析出するため再
度水で洗浄するかまたは水拭きが必要となることがある
からである。

【００３１】尚、隔膜電解槽のカソード側から取り出さ
れた液は中和処理後廃棄される。また、隔膜電解槽に設
ける隔膜には残留塩素成分に対して強い耐性を有するフ
ッ素系陽イオン交換膜を使用すれば、隔膜寿命の延長、
電気抵抗の低減などの効果が得られる。この様な隔膜と
しては、例えばデュポン社製「ナフィオン450 」等が使
用可能である。

【００３２】図１に本発明の殺菌性を有する電解水製造
装置のフローシートを示す。原料の塩化ナトリウム等、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物水溶液は
貯蔵タンク16より定量ポンプ１、２によってそれぞれ無
隔膜電解槽６または更に隔膜電解槽11に送られる。隔膜
電解槽のアノードとカソードの間には隔膜として陽イオ
ン交換膜12が設けられている。無隔膜電解槽６及び隔膜
電解槽11は電解用直流電源装置３より電解槽と直列に抵
抗８、無隔膜電解槽６と並列に抵抗８′、隔膜電解槽11
と並列に抵抗８″を介してそれぞれの電解槽のカソード
４、９及びアノード５、10に電圧が印加されて電解され
る。

【００３３】無隔膜電解槽６より取り出された電解液は
配管13によって隔膜電解槽11のアノード側に導入されて
電解される。この際抵抗８′及び８″を調節することに
よって酸性領域から中性領域更にアルカリ性領域迄の次
亜塩素酸水溶液を得ることができる。隔膜電解槽11のア
ノード側の電解液は配管15によって取り出され、水道水
14で混合・希釈されて殺菌性を有する電解水が調整され
る。

【００３４】本発明の殺菌性を有する電解水を得るため
には原料として、例えば、塩化ナトリウムをイオン交換
水で希釈した濃度２〜30％の塩化ナトリウム水溶液を用
いるのみであり、簡単な操作によって高い殺菌性を有す
る電解水が連続的に供給できる。このため医療分野をは
じめ調理場、研究施設、学校等種々な分野での利用が可
能である。その他のアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の塩化物水溶液を使用する場合も同様である。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて図面によっ
て本発明を更に具体的に説明する。

【００３６】（実施例１）図１に本発明の殺菌性を有す
る水の製造装置の一態様のフローシートを示す。原料の
塩化ナトリウムをイオン交換水で希釈した濃度 10 ％の
水溶液は、貯蔵タンク16より定量ポンプ１及び２によっ
てそれぞれ 15 ml/minで無隔膜電解槽６及び隔膜電解槽
11に供給される。隔膜電解槽のアノードとカソードの間
には隔膜として陽イオン交換膜12が設けられている。

【００３７】無隔膜電解槽６及び隔膜電解槽11は電解用
直流電源装置３より電解槽と直列に抵抗８、無隔膜電解
槽６と並列に抵抗８′、隔膜電解槽11と並列に抵抗８″
を介してそれぞれの電解槽のカソード４、９及びアノー
ド５、10に電圧が印加される様になっている。この試験
では抵抗８′及び抵抗８″は共にオフの状態とし、両電
解槽共に３A の電流で電解させた。無隔膜電解槽６より
取り出された電解液は配管13によって隔膜電解槽11のア
ノード側に導入されて更に電解され、隔膜電解槽のアノ
ード側の電解液は配管15によって取り出され、水道水配
管14より供給された水３リットル/minと混合・希釈され
て、殺菌性を有する電解水が調整された。尚、隔膜電解
槽のカソード側から取り出された液は中和処理後廃棄さ
れる。

【００３８】前記で隔膜電解槽11の陽極側で生成した原
液を、水で希釈して調製された殺菌性を有する電解水の
有効塩素濃度は30 ppm、pH＝6.5 、また、電解電流は３
A で何れも安定した状態に保持された。生成した水溶液
の残存塩化ナトリウム濃度は0.01 ％であった。電解時
間と殺菌性を有する電解水の有効塩素濃度、 pH の測定
値及び電解電流値との関係を図２、３、４に、この水溶
液を放置した場合の有効塩素濃度の変化を図５に示す。
尚、比較のため図５には後述の実施例３、試料No.1の有
効塩素濃度の変化も併せて示した。また、図４の電解電
流値は無隔膜電解槽と隔膜電解槽（両電解槽の電源は直
列接続）の電解電流値のバラツキを示したものである。

【００３９】（実施例２）実施例１において、抵抗８′
及び８″を調節することによって無隔膜電解槽６の電解
電流を３A に保持して、隔膜電解槽11の電解電流を０〜
10A に変化させた。隔膜電解槽11の電解電流と、陽極側
から取り出された電解液を希釈して得られた殺菌性を有
する電解水の pH との関係を図６に、電解電流と有効塩
素濃度の関係を図７に示す。

【００４０】これらの結果によって、無隔膜電解槽６及
び隔膜電解槽11のそれぞれの電解電流を調節することに
より、酸性領域から中性領域更にアルカリ性領域迄の広
範囲にわたる次亜塩素酸水溶液が得られることが分か
る。

【００４１】（実施例３）図１に示した電解装置におい
て、原料の塩化ナトリウムをイオン交換水で希釈した濃
度 10 ％の水溶液を、 15 ml/minで無隔膜電解槽６及び
隔膜電解槽11に供給した。無隔膜電解槽６と並列に設け
られた電気抵抗８′及び、隔膜電解槽11と並列に設けら
れた電気抵抗８″を調節して、有効塩素含有量が 6000
ppm で pH がそれぞれ異なる４種類の電解液を隔膜電解
槽11の陽極側に生成させた。この液を電解槽から 15 ml
/minで取り出した後、水道水を３リットル/minで加えて
混合・希釈し、下記の表１に示す様に有効塩素濃度が 3
0 ppm で、 pH がそれぞれ 5.83 、6.24、7.35及び 7.8
6 の殺菌性を有する電解水 (試料No.2〜No.5) を調製し
た。

【００４２】それぞれの殺菌性を有する電解水の貯蔵
槽、カランから流下させた時の出口の周辺、シンク内の
空気中の塩素ガス濃度を測定した。更に、カランからの
流下する水で手を洗った時、水洗前後の手の指に付着し
ているバクテリアを、培養試験のコロニー数によってし
らべて水の殺菌効果を比較した。その結果を併せて表１
に示す。

【００４３】ここで、空気中の塩素ガス濃度はガス検知
管〔 (株) ガステック製「ガス検知管No.800 」〕によ
って測定した。この検知管の検出下限は 0.5 ppmであり
検知できない場合は図表で ND と表示したが、併せて塩
素の臭気の官能試験の結果も示した。また、バクテリア
培養試験は寒天培地〔 (株) 日研生物医学研究所製「パ
ームスタンプチェック L (PSC-L)〕を使用して、同一の
指を水洗の前後に寒天培地に密着させた後、培地を恒温
器内で 37 ℃で 48 時間培養し、発生したコロニー数を
コロニーカウンターで計数した。

【００４４】また、比較のため原料の塩化ナトリウム水
溶液を 15 ml/minで無隔膜電解槽を通さずに直接隔膜電
解槽11に供給し、陽極側に生成する電解液の有効塩素濃
度が6000 ppm となる様に電解電流を調節した。得られ
た酸性が高い電解液も電解槽から取り出し後前記と同様
に水道水で混合・希釈して、殺菌性を有する電解水を調
製した (No.1) 。この溶液の pH は 3.36 であった。こ
の溶液についても前記と同様に塩素ガス濃度の測定及び
バクテリア培養試験によって水の殺菌効果をしらべた。
その結果も表１に併せて示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】これらの結果によって、 pH が最も低い試
料 No.1 は流出口の周辺では塩素ガスが検出され、水洗
中には塩素ガスの臭気がかなり感じられた。培養試験に
よる殺菌効果は最も高いが、怪我をした指を洗浄する時
は痛みが感じられる。 pH が6.2〜7.3 の中性領域の電
解水では塩素ガスは検出されず、官能試験でも臭気が殆
ど感じられないかまたはほんの僅か感じられる程度であ
る。培養試験による殺菌効果も高い。

【００４７】また、酸性を有する試料 No.1 及び No.2
で嗽をした場合には苦味がかなり感じられた。その他、
常温で放置した場合有効塩素濃度が急速に低下して殺菌
性が低下することが認められた。特に酸性が強い実施例
３の溶液は塩素ガスの臭気、怪我の部分の痛み、嗽の時
の苦味が強く感じられた。

【００４８】一方、pHが 7.8になると塩素ガスの臭気は
殆ど感じられないが、培養試験による殺菌効果がやや低
下する傾向が認められる。アルカリ性側では塩素ガスの
臭気、怪我の部分を洗浄した時の痛み、嗽の時の苦味等
は全くなかったが、 pH が更に上昇すると培養試験によ
る殺菌性が次第に低下する。

【００４９】これらの点から本発明の殺菌性を有する電
解水の pH が 6.0以上であり、7.5 以下である範囲内に
おいては、殺菌性も高く塩素ガスの臭気も殆ど感じられ
ず、傷のいたみ嗽の苦み等の刺激性もないため、本発明
の殺菌性を有する電解水としてはより好ましい。

【００５０】（実施例４）実施例３において、有効塩素
濃度が 6000 ppm の電解液を水道水で希釈して試料No.3
を調製する時、水道水の混合比率を変更すると共に一
部の試料は微量の塩酸で pH を調製して pH が 6.5で、
有効塩素含有量がそれぞれ 0.5、3.0 、 35.0及び50.0
ppmの殺菌性を有する電解水 (試料No.6〜No.9) を調製
した。

【００５１】これらの水溶液をカランから流下させた時
の出口の周辺、シンク内の空気中の塩素ガス濃度を測定
した。更に、カランから流下する水で手を洗った時、水
洗前後の手の指に付着しているバクテリアを培養試験の
コロニー数によってしらべて、水の殺菌効果を比較し
た。その結果を併せて表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】これらの結果によって、有効塩素濃度が最
も低い 0.5 ppmの水溶液は塩素ガスの臭気は全くないが
殺菌性がやや不十分である。また、有効塩素濃度が最も
高い50.0 ppm の水溶液は殺菌性が高いが手を洗った時
塩素ガスの臭気もごく僅かであるが感じられ、手の皮膚
が少し荒れる感じがある。有効塩素含有量が 3.0 ppm及
び 38.0 ppm の水溶液は殺菌性が高く塩素ガスの臭気も
殆ど感じられず、且つ水洗時の傷の痛み、嗽をした時の
苦味等の皮膚の刺激性もない。

【００５４】（実施例５）実施例３において調製した p
H 6.24、有効塩素濃度 30 ppm の試料 (No.3) を調製す
る時少し隔膜電解槽に塩化ナトリウム溶液を加えて、残
存塩化ナトリウム量1.0及び2.0 ％の水溶液 (No.10 、N
o.11)を調製した。

【００５５】試料 No.3 (塩化ナトリウム含有量 0.01
％) 、No.10 及び No.11で黒色のガラス瓶を洗浄・乾燥
後観察すると、試料 No.3 を使用した場合は瓶の表面に
塩化ナトリウムの結晶の析出は全く認められないが、試
料 No.11では明らかに塩化ナトリウムの結晶の析出が認
められ、試料 No.10では極微量の結晶が認められた。

【００５６】（実施例６）図１に示した本発明の殺菌性
を有する水の製造装置の一態様のフローシートと同一の
製造装置を使用し、また、原料の塩化ナトリウムの代わ
りに塩化カリウムを使用した他は水溶液の濃度、供給速
度等は同一の条件で試験した。

【００５７】前記の試験において隔膜電解槽11の陽極側
で生成した原液を、水で希釈して調製された殺菌性を有
する電解水の有効塩素濃度は30 ppm、pH＝6.8 、また、
電解電流は３A で何れも安定した状態に保持された。生
成した水溶液の残存塩化カリウム濃度は 0.01 ％であっ
た。電解時間と殺菌性を有する電解水の有効塩素濃度、
pH の測定値及び電解電流値との関係を図８、９、10
に、この水溶液を放置した場合の有効塩素濃度の変化を
図11に示す。尚、比較のため図11には後述の実施例８、
試料No.12 の有効塩素濃度の変化も併せて示した。ま
た、図10の電解電流値は無隔膜電解槽と隔膜電解槽（両
電解槽の電源は直列接続）の電解電流値のバラツキを示
したものである。

【００５８】（実施例７）実施例６において、抵抗８′
及び８″を調節することによって無隔膜電解槽６の電解
電流を３A に保持して、隔膜電解槽11の電解電流を０〜
10A に変化させた。隔膜電解槽11の電解電流と、陽極側
から取り出された電解液を希釈して得られた殺菌性を有
する電解水の pH との関係を図12に、電解電流と有効塩
素濃度の関係を図13に示す。

【００５９】これらの結果によって、無隔膜電解槽６及
び隔膜電解槽11のそれぞれの電解電流を調節することに
より、酸性領域から中性領域更にアルカリ性領域迄の広
範囲にわたる次亜塩素酸水溶液が得られることが分か
る。

【００６０】（実施例８）図１に示した電解装置におい
て、原料の塩化カリウムをイオン交換水で希釈した濃度
10 ％の水溶液を、 15 ml/minで無隔膜電解槽６及び隔
膜電解槽11に供給した。無隔膜電解槽６と並列に設けら
れた電気抵抗８′及び、隔膜電解槽11と並列に設けられ
た電気抵抗８″を調節して、有効塩素含有量が 6000 pp
m で pH がそれぞれ異なる４種類の電解液を隔膜電解槽
11の陽極側に生成させた。この液を電解槽から 15 ml/m
inで取り出した後、水道水を３リットル/minで加えて混
合・希釈し、下記の表１に示す様に有効塩素濃度が 30
ppm で、 pH がそれぞれ 5.57、6.56、7.41及び 7.92
の殺菌性を有する電解水 (試料No.13 〜No.16)を調製し
た。

【００６１】それぞれの殺菌性を有する電解水の貯蔵
槽、カランから流下させた時の出口の周辺、シンク内の
空気中の塩素ガス濃度を測定した。更に、カランからの
流下する水で手を洗った時、水洗前後の手の指に付着し
ているバクテリアを、培養試験のコロニー数によってし
らべて水の殺菌効果を比較した。その結果を併せて表３
に示す。ここで、空気中の塩素ガス濃度の測定及びバク
テリア培養試験による水の殺菌効果は、前述の実施例３
に記載した方法によっておこなった。

【００６２】また、比較のため原料の塩化カリウム水溶
液を 15 ml/minで無隔膜電解槽を通さずに直接隔膜電解
槽11に供給し、陽極側に生成する電解液の有効塩素濃度
が 6000 ppmとなる様に電解電流を調節した。得られた
酸性が高い電解液も電解槽から取り出し後前記と同様に
水道水で混合・希釈して、殺菌性を有する電解水を調製
した (No.12)。この溶液の pH は 3.35 であった。この
溶液についても前記と同様に塩素ガス濃度の測定及びバ
クテリア培養試験によって水の殺菌効果をしらべた。そ
の結果も表３に併せて示した。

【００６３】

【表３】

【００６４】これらの結果によって、 pH が最も低い試
料 No.12 は流出口の周辺では塩素ガスが検出され、水
洗中には塩素ガスの臭気がかなり感じられた。培養試験
による殺菌効果は最も高いが、怪我をした指を洗浄する
時は痛みが感じられる。 pH が6.5〜7.4 の中性領域の
電解水では塩素ガスは検出されず、官能試験でも臭気が
殆ど感じられないかまたはほんの僅か感じられる程度で
ある。培養試験による殺菌効果も高い。

【００６５】また、酸性を有する試料 No.12 及び No.1
3で嗽をした場合には苦味がかなり感じられた。その
他、常温で放置した場合有効塩素濃度が急速に低下して
殺菌性が低下することが認められた。特に酸性が強い実
施例８の溶液は塩素ガスの臭気、怪我の部分の痛み、嗽
の時の苦味が強く感じられた。

【００６６】一方、pHが 7.9になると塩素ガスの臭気は
殆ど感じられないが、培養試験による殺菌効果がやや低
下する傾向が認められる。アルカリ性側では塩素ガスの
臭気、怪我の部分を洗浄した時の痛み、嗽の時の苦味等
は全くなかったが、 pH が更に上昇すると培養試験によ
る殺菌性が次第に低下する。

【００６７】これらの点から本発明の殺菌性を有する電
解水の pH が 6.0以上であり、7.5 以下である範囲内に
おいては、殺菌性も高く塩素ガスの臭気も殆ど感じられ
ず、傷のいたみ嗽の苦み等の刺激性もないため、本発明
の殺菌性を有する電解水としてはより好ましい。

【００６８】（実施例９）実施例８において、有効塩素
濃度が 6000 ppm の電解液を水道水で希釈して試料No.1
4 を調製する時、水道水の混合比率を変更すると共に一
部の試料は微量の塩酸で pH を調製して pH が 6.5で、
有効塩素含有量がそれぞれ 0.5、5.0 、30.0及び 50.0
ppm の殺菌性を有する電解水 (試料No.17 〜No.20)を調
製した。

【００６９】これらの水溶液をカランから流下させた時
の出口の周辺、シンク内の空気中の塩素ガス濃度を測定
した。更に、カランから流下する水で手を洗った時、水
洗前後の手の指に付着しているバクテリアを培養試験の
コロニー数によってしらべて、水の殺菌効果を比較し
た。その結果を併せて表４に示す。

【００７０】

【表４】

【００７１】これらの結果によって、有効塩素濃度が最
も低い 0.5 ppmの水溶液は塩素ガスの臭気は全くないが
殺菌性がやや不十分である。また、有効塩素濃度が最も
高い50.0 ppm の水溶液は殺菌性が高いが手を洗った時
塩素ガスの臭気もごく僅かであるが感じられ、手の皮膚
が少し荒れる感じがある。有効塩素含有量が 5.0 ppm及
び 30.0 ppm の水溶液は殺菌性が高く塩素ガスの臭気も
殆ど感じられず、且つ水洗時の傷の痛み、嗽をした時の
苦味等の皮膚の刺激性もない。

【００７２】（実施例１０）実施例８において調製した
pH 6.56、有効塩素濃度 30 ppm の試料 (No.14)を調製
する時少し隔膜電解槽に塩化カリウム溶液を加えて、残
存塩化カリウム量 1.0及び2.0 ％の水溶液 (No.21 、N
o.22)を調製した。

【００７３】試料 No.14 (塩化カリウム含有量 0.01
％) 、No.21 及び No.22で黒色のガラス瓶を洗浄・乾燥
後観察すると、試料 No.14 を使用した場合は瓶の表面
に塩化カリウムの結晶の析出は全く認められないが、試
料 No.22では明らかに塩化カリウムの結晶の析出が認め
られ、試料 No.21では極微量の結晶が認められた。

【００７４】（実施例１１）図１に示した本発明の殺菌
性を有する水の製造装置の一態様のフローシートと同一
の製造装置を使用し、また、原料の塩化ナトリウムの代
わりに塩化ナトリウムと塩化カリウムが 1：1 の割合の
混合物を使用した他は水溶液の濃度、供給速度等は同一
の条件で試験した。

【００７５】前記の試験において隔膜電解槽11の陽極側
で生成した原液を、水で希釈して調製された殺菌性を有
する電解水の有効塩素濃度は30 ppm、pH＝6.7 、また、
電解電流は３A で何れも安定した状態に保持された。生
成した水溶液の残存塩化ナトリウム及び塩化カリウム濃
度は合計 0.01 ％であった。電解時間と殺菌性を有する
電解水の有効塩素濃度、 pH の測定値及び電解電流値と
の関係を図14、15、16に、この水溶液を放置した場合の
有効塩素濃度の変化を図17に示す。尚、比較のため図17
には後述の実施例13、試料No.23 の有効塩素濃度の変化
も併せて示した。また、図16の電解電流値は無隔膜電解
槽と隔膜電解槽（両電解槽の電源は直列接続）の電解電
流値のバラツキを示したものである。

【００７６】（実施例１２）実施例11において、抵抗
８′及び８″を調節することによって無隔膜電解槽６の
電解電流を３A に保持して、隔膜電解槽11の電解電流を
０〜10A に変化させた。隔膜電解槽11の電解電流と、陽
極側から取り出された電解液を希釈して得られた殺菌性
を有する電解水の pH との関係を図18に、電解電流と有
効塩素濃度の関係を図19に示す。

【００７７】これらの結果によって、無隔膜電解槽６及
び隔膜電解槽11のそれぞれの電解電流を調節することに
より、酸性領域から中性領域更にアルカリ性領域迄の広
範囲にわたる次亜塩素酸水溶液が得られることが分か
る。

【００７８】（実施例１３）図１に示した電解装置にお
いて、原料の塩化ナトリウム及び塩化カリウム (1:1)を
イオン交換水で希釈した濃度 10 ％の水溶液を、 15 ml
/minで無隔膜電解槽６及び隔膜電解槽11に供給した。無
隔膜電解槽６と並列に設けられた電気抵抗８′及び、隔
膜電解槽11と並列に設けられた電気抵抗８″を調節し
て、有効塩素含有量が 6000 ppm で pH がそれぞれ異な
る４種類の電解液を隔膜電解槽11の陽極側に生成させ
た。この液を電解槽から 15 ml/minで取り出した後、水
道水を３リットル/minで加えて混合・希釈し、下記の表
１に示す様に有効塩素濃度が 30 ppm で、 pH がそれぞ
れ 5.49、6.34、7.26及び 7.81 の殺菌性を有する電解
水(試料No.24 〜No.27)を調製した。

【００７９】それぞれの殺菌性を有する電解水の貯蔵
槽、カランから流下させた時の出口の周辺、シンク内の
空気中の塩素ガス濃度を測定した。更に、カランからの
流下する水で手を洗った時、水洗前後の手の指に付着し
ているバクテリアを、培養試験のコロニー数によってし
らべて水の殺菌効果を比較した。その結果を併せて表５
に示す。ここで、空気中の塩素ガス濃度の測定及びバク
テリア培養試験による水の殺菌効果は、前記実施例３に
記載した方法によっておこなった。

【００８０】また、比較のため原料の塩化ナトリウムと
塩化カリウムの混合水溶液を 15 ml/minで無隔膜電解槽
を通さずに直接隔膜電解槽11に供給し、陽極側に生成す
る電解液の有効塩素濃度が 6000 ppmとなる様に電解電
流を調節した。得られた酸性が高い電解液も電解槽から
取り出し後前記と同様に水道水で混合・希釈して、殺菌
性を有する電解水を調製した (No.23)。この溶液の pH
は 3.33 であった。この溶液についても前記と同様に塩
素ガス濃度の測定及びバクテリア培養試験によって水の
殺菌効果をしらべた。その結果も表５に併せて示した。

【００８１】

【表５】

【００８２】これらの結果によって、 pH が最も低い試
料 No.23 は流出口の周辺では塩素ガスが検出され、水
洗中には塩素ガスの臭気がかなり感じられた。培養試験
による殺菌効果は最も高いが、怪我をした指を洗浄する
時は痛みが感じられる。 pH が6.3〜7.2 の中性領域の
電解水では塩素ガスは検出されず、官能試験でも臭気が
殆ど感じられないかまたはほんの僅か感じられる程度で
ある。培養試験による殺菌効果も高い。

【００８３】また、酸性を有する試料 No.23 及び No.2
4で嗽をした場合には苦味がかなり感じられた。その
他、常温で放置した場合有効塩素濃度が急速に低下して
殺菌性が低下することが認められた。特に酸性が強い実
施例13の溶液は塩素ガスの臭気、怪我の部分の痛み、嗽
の時の苦味が強く感じられた。

【００８４】一方、pHが 7.8になると塩素ガスの臭気は
殆ど感じられないが、培養試験による殺菌効果がやや低
下する傾向が認められる。アルカリ性側では塩素ガスの
臭気、怪我の部分を洗浄した時の痛み、嗽の時の苦味等
は全くなかったが、 pH が更に上昇すると培養試験によ
る殺菌性が次第に低下する。

【００８５】これらの点から本発明の殺菌性を有する電
解水の pH が 6.0以上であり、7.5 以下である範囲内に
おいては、殺菌性も高く塩素ガスの臭気も殆ど感じられ
ず、傷のいたみ嗽の苦み等の刺激性もないため、本発明
の殺菌性を有する電解水としてはより好ましい。

【００８６】（実施例１４）実施例13において、有効塩
素濃度が 6000 ppm の電解液を水道水で希釈して試料N
o.25 を調製する時、水道水の混合比率を変更すると共
に一部の試料は微量の塩酸で pH を調製して pH が 6.7
で、有効塩素含有量がそれぞれ 0.5、4.0 、33.0及び5
0.0 ppmの殺菌性を有する電解水 (試料No.28 〜No.31)
を調製した。

【００８７】これらの水溶液をカランから流下させた時
の出口の周辺、シンク内の空気中の塩素ガス濃度を測定
した。更に、カランから流下する水で手を洗った時、水
洗前後の手の指に付着しているバクテリアを培養試験の
コロニー数によってしらべて、水の殺菌効果を比較し
た。その結果を併せて表６に示す。

【００８８】

【表６】

【００８９】これらの結果によって、有効塩素濃度が最
も低い 0.5 ppmの水溶液は塩素ガスの臭気は全くないが
殺菌性がやや不十分である。また、有効塩素濃度が最も
高い50.0 ppm の水溶液は殺菌性が高いが手を洗った時
塩素ガスの臭気もごく僅かであるが感じられ、手の皮膚
が少し荒れる感じがある。有効塩素含有量が 4.0 ppm及
び 30.0 ppm の水溶液は殺菌性が高く塩素ガスの臭気も
殆ど感じられず、且つ水洗時の傷の痛み、嗽をした時の
苦味等の皮膚の刺激性もない。

【００９０】（実施例１５）実施例13において調製した
pH 6.34、有効塩素濃度 30 ppm の試料 (No.25)を調製
する時少し隔膜電解槽に塩化ナトリウム及び塩化カリウ
ム溶液(1:1) を加えて、残存する塩化ナトリウム及び塩
化カリウム量の合計が 1.0及び2.0 ％の水溶液(No.32
、No.33)を調製した。

【００９１】試料 No.25 (塩化ナトリウム及び塩化カリ
ウム含有量 0.01 ％) 、No.32 及びNo.33で黒色のガラ
ス瓶を洗浄・乾燥後観察すると、試料 No.25 を使用し
た場合は瓶の表面に塩化ナトリウム及び塩化カリウムの
結晶の析出は全く認められないが、試料 No.33では明ら
かに塩化ナトリウム及び塩化カリウムの結晶の析出が認
められ、試料 No.32では極微量の結晶が認められた。

【００９２】

【発明の効果】本発明の次亜塩素酸を含む殺菌性電解水
は塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム及び
塩化マグネシウムの水溶液のみから、無隔膜電解槽及び
隔膜電解槽を組み合わせた電解工程によって容易に得ら
れる。本発明の電解工程で生成した電解水は高い殺菌性
を有するため通常は使用目的に応じて希釈して使用され
る。この様にして調製された水溶液は塩素ガスの臭気が
殆どなく、嗽の時の苦味或いは傷の部分を洗って殺菌す
る時も痛み等の刺激性がなく、また長期間保存しても殺
菌性が低下せず保存性に優れている。更に、本発明発明
は小さな装置にも適用可能であり医療分野をはじめ調理
場、学校等種々な分野での利用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の殺菌効果を有する水の製造装置の一態
様のフローシートを示す。

【符号の説明】

1 、2 塩化ナトリウム水溶液供給ポンプ 3 電解用直流電源装置 4 、9 カソード 5 、10 アノード 6 無隔膜電解槽 7 排水管 8 、8 ′、8 ″抵抗装置 11 隔膜電解槽 12 陽イオン交換膜 (隔膜) 13 無隔膜電解槽取り出し液の配管 14 水道水配管 15 隔膜電解槽のアノード側の取り出し液の配管 16 塩化ナトリウム水溶液貯蔵槽 17 殺菌性を有する電解水取出口

【図２】電解時間と殺菌性を有する電解水の有効塩素含
有量との関係を示す(0〜60時間)。

【図３】電解時間と殺菌性を有する電解水の pH との関
係を示す。

【図４】電解時間と電解電流値との関係を示す。

【図５】放置日数と殺菌性を有する電解水の有効塩素含
有量との関係を示す(0〜100 日)。

【図６】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の pH と
の関係を示す。

【図７】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の有効塩
素濃度との関係を示す。

【図８】電解時間と殺菌性を有する電解水の有効塩素含
有量との関係を示す(0〜60時間)。

【図９】電解時間と殺菌性を有する電解水の pH との関
係を示す。

【図１０】電解時間と電解電流値との関係を示す。

【図１１】放置日数と殺菌性を有する電解水の有効塩素
含有量との関係を示す(0〜100 日)。

【図１２】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の pH
との関係を示す。

【図１３】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の有効
塩素濃度との関係を示す。

【図１４】電解時間と殺菌性を有する電解水の有効塩素
含有量との関係を示す(0〜60時間)。

【図１５】電解時間と殺菌性を有する電解水の pH との
関係を示す。

【図１６】電解時間と電解電流値との関係を示す。

【図１７】放置日数と殺菌性を有する電解水の有効塩素
含有量との関係を示す(0〜100 日)。

【図１８】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の pH
との関係を示す。

【図１９】隔膜電解槽の電解電流と陽極側電解液の有効
塩素濃度との関係を示す。

【符号の説明】

1 殺菌性を有する電解水 (pH ; 6.24 ) 2 〃 〃 〃 (pH ; 3.36 ) 3 殺菌性を有する電解水 (pH ; 6.56 ) 4 〃 〃 〃 (pH ; 3.35 ) 5 殺菌性を有する電解水 (pH ; 6.34 ) 6 〃 〃 〃 (pH ; 3.33 )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２５Ｂ 9/00 Ａ２３Ｌ 3/358 // Ａ２３Ｌ 3/358 Ｃ２５Ｂ 9/00 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナトリウム、カリウム、カルシウム及び
   マグネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つ
   の金属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽で電気分解し
   て生成した電解液を隔膜電解槽の陽極側に導入し、また
   は更にナトリウム、カリウム、カルシウム及びマグネシ
   ウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの金属の
   塩化物の水溶液を、該隔膜電解槽に導入して電気分解す
   ることによって、次亞塩素酸を含有せしめることを特徴
   とする殺菌性を有する電解水の製造方法。
2. 【請求項２】ナトリウム、カリウム、カルシウム及びマ
   グネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの
   金属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽で電気分解して
   生成した電解液を隔膜電解槽の陽極側に導入し、または
   更にナトリウム、カリウム、カルシウム及びマグネシウ
   ムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの金属の塩
   化物の水溶液を、該隔膜電解槽に導入して電気分解する
   ことによって、次亜塩素酸水溶液が得られる様に構成せ
   しめてなる殺菌性を有する電解水の製造装置。
3. 【請求項３】ナトリウム、カリウム、カルシウム及びマ
   グネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの
   金属の塩化物の水溶液が、塩化ナトリウムまたは塩化カ
   リウムをイオン交換水に溶解した濃度２％以上、30％以
   下の溶液である、請求項１記載の殺菌性を有する電解水
   の製造方法または、請求項２記載の殺菌性を有する電解
   水の製造装置。
4. 【請求項４】ナトリウム、カリウム、カルシウム及びマ
   グネシウムからなる群より選ばれた、少なくとも１つの
   金属の塩化物の水溶液を、無隔膜電解槽で電気分解して
   生成した電解液を、隔膜電解槽の陽極側に導入して電気
   分解して生成した次亜塩素酸水溶液を、更に水で希釈し
   た溶液が得られる様に構成せしめてなる殺菌性を有する
   電解水の製造装置。
5. 【請求項５】 殺菌性を有する電解水の pH が 3.5以上
   であり、8.5 以下である請求項４記載の殺菌性を有する
   電解水の製造装置。
6. 【請求項６】 殺菌性を有する電解水の有効塩素濃度が
   １ppm 以上であり、40ppm以下である請求項４記載の殺
   菌性を有する電解水の製造装置。
7. 【請求項７】 殺菌性を有する水に含まれるナトリウ
   ム、カリウム、カルシウム及びマグネシウムからなる群
   より選ばれた、少なくとも１つの金属の塩化物の濃度が
   0.01 ％以上であり、1.0 ％以下である請求項４記載の
   殺菌性を有する電解水の製造装置。