JP2892121B2 - 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 - Google Patents
電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法Info
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- JP2892121B2 JP2892121B2 JP21327990A JP21327990A JP2892121B2 JP 2892121 B2 JP2892121 B2 JP 2892121B2 JP 21327990 A JP21327990 A JP 21327990A JP 21327990 A JP21327990 A JP 21327990A JP 2892121 B2 JP2892121 B2 JP 2892121B2
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- electrolysis
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法
に関する。
に関する。
〔発明の背景〕 次亜塩素酸水溶液はpH8以上では次亜塩素酸イオン（C
O-）となり、殺菌力が次亜塩素酸（HClO）の場合に比効
して著しく減少する。しかしpH3〜７の範囲ではHClOの
形で保たれ、殺菌力が飛躍的に増大することが知られて
おり（第２図参照）、従って、pH3〜７の次亜塩素酸水
は残留塩素濃度が30〜60ppm程度の低濃度でもpH8の残留
塩素濃度200ppm程度の殺菌水と同等の殺菌効果が得られ
る。
O-）となり、殺菌力が次亜塩素酸（HClO）の場合に比効
して著しく減少する。しかしpH3〜７の範囲ではHClOの
形で保たれ、殺菌力が飛躍的に増大することが知られて
おり（第２図参照）、従って、pH3〜７の次亜塩素酸水
は残留塩素濃度が30〜60ppm程度の低濃度でもpH8の残留
塩素濃度200ppm程度の殺菌水と同等の殺菌効果が得られ
る。
このような殺菌水を得る方法としては従来より、水道
水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム（NaClO）と塩酸HCl
を混合することが行われており、プール等の殺菌に利用
されている。
水等の原水に次亜塩素酸ナトリウム（NaClO）と塩酸HCl
を混合することが行われており、プール等の殺菌に利用
されている。
しかしながら、原水に次亜塩素酸ナトリウムと塩酸を
混合して上記性質の殺菌水を得る場合は殺菌水のpH値を
５〜６に調整するのに次亜塩素酸ナトリウムが比較的多
く必要になり、コスト高になる。
混合して上記性質の殺菌水を得る場合は殺菌水のpH値を
５〜６に調整するのに次亜塩素酸ナトリウムが比較的多
く必要になり、コスト高になる。
また、単に次亜塩素酸ナトリウム（NaClO）水溶液に
塩酸（HCl水溶液）を直接混合する従来の方法は混合時
に危険な塩素ガス（Cl2）が発生するという重大ん問題
があり、さらにはpH調整が面倒であるなど、工程管理に
種々問題がある。
塩酸（HCl水溶液）を直接混合する従来の方法は混合時
に危険な塩素ガス（Cl2）が発生するという重大ん問題
があり、さらにはpH調整が面倒であるなど、工程管理に
種々問題がある。
本発明の目的は上記の諸問題を解決するためになされ
たもので、混合式にくらべ次塩素酸及び塩酸等の薬剤添
加量が少なくてすみ、安全且つ効率的にpHが３〜７、好
ましくは５〜6.5の範囲の次亜塩素酸殺菌水を製造する
方法を提供することにある。
たもので、混合式にくらべ次塩素酸及び塩酸等の薬剤添
加量が少なくてすみ、安全且つ効率的にpHが３〜７、好
ましくは５〜6.5の範囲の次亜塩素酸殺菌水を製造する
方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、陽電極と陰電極間に電解隔膜を
配した電解槽に水を導入し、陽極室の水に次亜塩素酸塩
を添加するとともに、陰極室の水に塩酸等の酸類を添加
し、陽極室に生成される電解次亜塩素酸水溶液のpHがほ
ぼ３〜９に、また、陰極室に生成される電解水のpHがほ
ぼ４〜７になるように電解槽の水を電気分解した後、陽
極室と陰極室の電解生成水を混合し、pHがほぼ３〜７の
電解次亜塩素酸水溶液を得ることによって達成される。
配した電解槽に水を導入し、陽極室の水に次亜塩素酸塩
を添加するとともに、陰極室の水に塩酸等の酸類を添加
し、陽極室に生成される電解次亜塩素酸水溶液のpHがほ
ぼ３〜９に、また、陰極室に生成される電解水のpHがほ
ぼ４〜７になるように電解槽の水を電気分解した後、陽
極室と陰極室の電解生成水を混合し、pHがほぼ３〜７の
電解次亜塩素酸水溶液を得ることによって達成される。
本発明は電解隔膜で仕切った電解槽の陽極室の水にNa
ClOを添加し、陰極室の水にHClを添加して電解すると陽
極室のNaClOの水溶液のpH値が下がり、他方、陰極室のH
Cl水溶液は中和されてpH値が上がることを利用するもの
である。
ClOを添加し、陰極室の水にHClを添加して電解すると陽
極室のNaClOの水溶液のpH値が下がり、他方、陰極室のH
Cl水溶液は中和されてpH値が上がることを利用するもの
である。
すなわち、陽極室に次亜塩素酸ナトリウムを添加した
水をpHが３〜９になるように電解するには通常高い電解
電圧が必要であるが、本発明では同時に陰極室の水に塩
酸HCl等の酸類を添加して電解するので陰極室の塩酸HCl
等の一部が陽極室へ移動し、これにより陽極室のpHが下
がる。従って、陽極室の水はより小さい電流、すなわ
ち、低い電圧でpHを３〜９を達成できる。また、電解に
より陰極室ではNa+が陽極室から移動して来るので、こ
のNa+の作用により陰極室のHCl水溶液のpH値が上昇す
る。すなわち、陰極室の水は、陽極室の水に混合しても
塩素ガスが発生しないpH4〜７値に中和される。
水をpHが３〜９になるように電解するには通常高い電解
電圧が必要であるが、本発明では同時に陰極室の水に塩
酸HCl等の酸類を添加して電解するので陰極室の塩酸HCl
等の一部が陽極室へ移動し、これにより陽極室のpHが下
がる。従って、陽極室の水はより小さい電流、すなわ
ち、低い電圧でpHを３〜９を達成できる。また、電解に
より陰極室ではNa+が陽極室から移動して来るので、こ
のNa+の作用により陰極室のHCl水溶液のpH値が上昇す
る。すなわち、陰極室の水は、陽極室の水に混合しても
塩素ガスが発生しないpH4〜７値に中和される。
従って、これら両電極室の電解水を混合することによ
って、残留塩素のほぼ80％以上がHClOの形で存在するpH
3〜７の殺菌力の強い水が塩素ガスの発生を伴わずに得
られる。また、この電解水は使用原水の全量が電解作用
をうけている。
って、残留塩素のほぼ80％以上がHClOの形で存在するpH
3〜７の殺菌力の強い水が塩素ガスの発生を伴わずに得
られる。また、この電解水は使用原水の全量が電解作用
をうけている。
すなわち、本発明はpH値が９よりも大きいNaClO溶液
からpH3〜７の殺菌水を得るのに、まず、電解の作用で
前記陽極室の水をpH3〜９まで下げ、次いで、この電解
水と電解槽の陰極室に生成されたpH4〜７の電解水との
混合作用で電解水全体をpH3〜７に下げるのである。こ
のため、電解作用だけでpH3〜７まで下げる場合に比較
すると電力は小さくて済む。
からpH3〜７の殺菌水を得るのに、まず、電解の作用で
前記陽極室の水をpH3〜９まで下げ、次いで、この電解
水と電解槽の陰極室に生成されたpH4〜７の電解水との
混合作用で電解水全体をpH3〜７に下げるのである。こ
のため、電解作用だけでpH3〜７まで下げる場合に比較
すると電力は小さくて済む。
ここで、陰極室のpH値を４〜７に特定する理由は、pH
値が４よりも小さいと混合時に塩素ガスが発生するおそ
れがあり、他方、pH値が７よりも大きいと陽極室５から
の電解水に混合したときに陽極室からの電解水のpHを下
げる働きがなくなってしまうからである。
値が４よりも小さいと混合時に塩素ガスが発生するおそ
れがあり、他方、pH値が７よりも大きいと陽極室５から
の電解水に混合したときに陽極室からの電解水のpHを下
げる働きがなくなってしまうからである。
また、陽極室のpH値を３〜９に特定する理由は、pH値
が３より小さいとHClOが不安定になり、他方、pH値が９
より大きいと陰極室の弱い酸性水と混合した場合に所望
のpH値、すなわちpH3〜７が得られなくなるからであ
る。
が３より小さいとHClOが不安定になり、他方、pH値が９
より大きいと陰極室の弱い酸性水と混合した場合に所望
のpH値、すなわちpH3〜７が得られなくなるからであ
る。
この種の殺菌水はpH値が７より大きいとClO-が増加し
て殺菌効果が低下し、他方、pH値が３より小さいとHClO
の存在が不安定となるが、本発明では上記のようにpH3
〜７の範囲にあるので水中の残留塩素はその80％以上が
HClOの形で存在し、殺菌効果が高いものとなる。しか
も、原水の全量が電解作用をうけているので水分子のク
ラスターが小さくなり浸透作用が良い。
て殺菌効果が低下し、他方、pH値が３より小さいとHClO
の存在が不安定となるが、本発明では上記のようにpH3
〜７の範囲にあるので水中の残留塩素はその80％以上が
HClOの形で存在し、殺菌効果が高いものとなる。しか
も、原水の全量が電解作用をうけているので水分子のク
ラスターが小さくなり浸透作用が良い。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の方法を説明する概略図であり、電解
槽１は陰電極２と陽電極３を対向配設し、両電極2,3間
を電解用隔膜４によって陰極室２′と陽極室３′に仕切
ってなり、給水管５から導入した水道水などの原水を電
解し、両電極室に生成された電解水を一対の排出管路6,
7から排水するとともに、排水管路6,7を、好ましくは流
量比率制御が可能なバルブ混合器８を介して合流させ、
殺菌水取水管路９から排水するようになっている。
槽１は陰電極２と陽電極３を対向配設し、両電極2,3間
を電解用隔膜４によって陰極室２′と陽極室３′に仕切
ってなり、給水管５から導入した水道水などの原水を電
解し、両電極室に生成された電解水を一対の排出管路6,
7から排水するとともに、排水管路6,7を、好ましくは流
量比率制御が可能なバルブ混合器８を介して合流させ、
殺菌水取水管路９から排水するようになっている。
しかして、本発明は図のように、電解槽１の陽極室
３′の水に、好ましくは次亜塩素酸ナトリウムNaClOな
どの次亜塩素酸塩を添加するとともに、陰極室２′の水
に、好ましくは塩酸HClなどの酸を添加し、且つ、陽極
室３′の電解生成水のpHがほぼ３〜９に、また、陰極室
２′の電解生成水のpHが４〜７になるように電解槽の水
を電気分解し、得られた陽極室３′の電解水と陰極室の
電解水を合流、混合してpHがほぼ３〜７、好ましくは５
〜6.5の次亜塩素酸含有殺菌水として生成するものであ
る。
３′の水に、好ましくは次亜塩素酸ナトリウムNaClOな
どの次亜塩素酸塩を添加するとともに、陰極室２′の水
に、好ましくは塩酸HClなどの酸を添加し、且つ、陽極
室３′の電解生成水のpHがほぼ３〜９に、また、陰極室
２′の電解生成水のpHが４〜７になるように電解槽の水
を電気分解し、得られた陽極室３′の電解水と陰極室の
電解水を合流、混合してpHがほぼ３〜７、好ましくは５
〜6.5の次亜塩素酸含有殺菌水として生成するものであ
る。
このため、次亜塩素酸ナトリウム溶液タンク10と陽極
室３′間にパイプ10aが配管され、ポンプ10b、定量バル
ブ10cを介して陽極室３′にNaClO溶液が注入されるよう
になっているとともに、同様に、塩酸タンク11と陰極室
２′間にもパイプ11aが配管され、ポンプ11b、定量バル
ブ11cを介して陰極室２′にHClが注入されるようになっ
ている。
室３′間にパイプ10aが配管され、ポンプ10b、定量バル
ブ10cを介して陽極室３′にNaClO溶液が注入されるよう
になっているとともに、同様に、塩酸タンク11と陰極室
２′間にもパイプ11aが配管され、ポンプ11b、定量バル
ブ11cを介して陰極室２′にHClが注入されるようになっ
ている。
第１図のように電解槽１は連続的に水を給排水しなが
ら電解を行う通水式電解槽でもまた、バツチ式電解槽で
もよいが、図のように連続通水式の電解槽を用いる場合
は給水路５に定流量バルブ12を設けるとともに、陰極室
と陽極室の流量比を、例えば、１対２、あるいは１対３
のように予め設定しておき、電解槽に導入される単位時
間当りの原水量がわかるようにしておく。また、望まし
くは、殺菌水利用側の排出管路6,7にpH測定器14,13を設
けておいてもよい。
ら電解を行う通水式電解槽でもまた、バツチ式電解槽で
もよいが、図のように連続通水式の電解槽を用いる場合
は給水路５に定流量バルブ12を設けるとともに、陰極室
と陽極室の流量比を、例えば、１対２、あるいは１対３
のように予め設定しておき、電解槽に導入される単位時
間当りの原水量がわかるようにしておく。また、望まし
くは、殺菌水利用側の排出管路6,7にpH測定器14,13を設
けておいてもよい。
次亜塩素酸ナトリウム（NaClO）は例えば市販の12％
溶液を使用し、これを電解槽の陽極室３′に添加し、電
解槽１の水に所定の割合で混合されるように定流量バル
ブを10cを介して投入される。
溶液を使用し、これを電解槽の陽極室３′に添加し、電
解槽１の水に所定の割合で混合されるように定流量バル
ブを10cを介して投入される。
このように、陽極室３′の水にNaClOを、また陰極室
２′の水にHClを添加して電解槽１の電極2,3に直流電圧
を印加し、陽極室３′の電解水がpH3〜９に、また、陰
極室２′の水がpH4〜７になるように電解する。
２′の水にHClを添加して電解槽１の電極2,3に直流電圧
を印加し、陽極室３′の電解水がpH3〜９に、また、陰
極室２′の水がpH4〜７になるように電解する。
そして塩酸HClの添加量は、電解後に混合した両電解
水の全体がpH3〜７になるように調整する。
水の全体がpH3〜７になるように調整する。
上記の電解により陽極室３′の水に添加したNaClOか
らナトリウムイオンNa+が解離し、電解隔膜４を通して
陰極室２′に移動し、陽極室３′の水には第２図のよう
に残留遊離塩素が次亜塩素酸（HClO）またはOCl-の形で
存在することになる。
らナトリウムイオンNa+が解離し、電解隔膜４を通して
陰極室２′に移動し、陽極室３′の水には第２図のよう
に残留遊離塩素が次亜塩素酸（HClO）またはOCl-の形で
存在することになる。
他方、陰極室２′の水に添加されたHClは電解によりH
+とCl-に解離され、Cl-は電解隔膜４を通して陽極室
３′に移動し、陽極室の電解水のpHを下げるとともに、
陰極室２′の電解水自体は中和作用によりpH4〜７に中
和される。
+とCl-に解離され、Cl-は電解隔膜４を通して陽極室
３′に移動し、陽極室の電解水のpHを下げるとともに、
陰極室２′の電解水自体は中和作用によりpH4〜７に中
和される。
上記の電解において、陽極室３′の電解水のpH調整は
陰極室２′へのHClの添加量と電解電圧の調節によって
なされる。すなわち、陰極室２′に導入されたHClは電
解によりH+とCl-に解離され、Cl-は陽極室３′に移動し
て陽極室３′の電解水中におけるHClOの生成に供される
ほか、陽極室の水をpH3〜９に下げる働きをするので電
解電圧はその分だけ低くてすむ。
陰極室２′へのHClの添加量と電解電圧の調節によって
なされる。すなわち、陰極室２′に導入されたHClは電
解によりH+とCl-に解離され、Cl-は陽極室３′に移動し
て陽極室３′の電解水中におけるHClOの生成に供される
ほか、陽極室の水をpH3〜９に下げる働きをするので電
解電圧はその分だけ低くてすむ。
尚、殺菌水のpH測定値に基づいて塩酸の供給量が自動
的に制御するようにするのがより望ましい。
的に制御するようにするのがより望ましい。
しかして、本発明は上記の電解によって生じたpH3〜
９の陽極室側電解水とpH4〜７の陰極室側電解水を、比
率制御が可能な混合バルブ８を介して合流、混合するこ
とによってを取水管路９からpHがほぼ３〜７、好ましく
は５〜6.5の次亜塩素酸殺菌水を生成するものである。
９の陽極室側電解水とpH4〜７の陰極室側電解水を、比
率制御が可能な混合バルブ８を介して合流、混合するこ
とによってを取水管路９からpHがほぼ３〜７、好ましく
は５〜6.5の次亜塩素酸殺菌水を生成するものである。
この次亜塩素酸水は残留遊離塩素の80％以上、好まし
くは95％以上がHClOの形で存在するので殺菌力が高く、
このため残留塩素濃度が30〜60ppm程度の低濃度でも充
分に効果のある殺菌水として供し得る。
くは95％以上がHClOの形で存在するので殺菌力が高く、
このため残留塩素濃度が30〜60ppm程度の低濃度でも充
分に効果のある殺菌水として供し得る。
本発明は陽極室に生成されるpH3〜９の電解次亜塩素
酸水に、pH4〜７に中和された陰極室の電解水を混合す
るので塩素ガスを発生させずに低濃度で殺菌力の強い次
亜塩素酸殺菌水を得ることが可能になり、安全且つ効率
的である。
酸水に、pH4〜７に中和された陰極室の電解水を混合す
るので塩素ガスを発生させずに低濃度で殺菌力の強い次
亜塩素酸殺菌水を得ることが可能になり、安全且つ効率
的である。
特に、本発明は陰極室へのHClの添加により、比較的
低電圧で陽極室のpHを下げる効果があるが、加えて、陽
極室の電解水がpH8,9のアルカリ側の場合でも陰極室の
電解水を合流させることでpH3〜７に調整されるのでそ
れだけ電解電圧が低くて済み、電力を節約できる。
低電圧で陽極室のpHを下げる効果があるが、加えて、陽
極室の電解水がpH8,9のアルカリ側の場合でも陰極室の
電解水を合流させることでpH3〜７に調整されるのでそ
れだけ電解電圧が低くて済み、電力を節約できる。
また、本発明の殺菌水は全量が電解作用をうけている
ので水分子のクラスターが微細になり浸透作用が良い。
従って、食品などの殺菌には特に効果が大である。
ので水分子のクラスターが微細になり浸透作用が良い。
従って、食品などの殺菌には特に効果が大である。
さらに、NaClO等の添加量によってHClOの量が決まる
ので、原水の供給量とこれに対するNaClOの添加量から
次亜塩素酸水の残留塩素濃度の所望最低保証値を計算に
よって簡単に知ることができ、且つ電解電流の変化でpH
値の警報信号をひろえるのでpH値の状況を常に把握する
ことができ、管理がし易い。
ので、原水の供給量とこれに対するNaClOの添加量から
次亜塩素酸水の残留塩素濃度の所望最低保証値を計算に
よって簡単に知ることができ、且つ電解電流の変化でpH
値の警報信号をひろえるのでpH値の状況を常に把握する
ことができ、管理がし易い。
第１図は本発明の方法を説明するための概略図、第２図
は次亜塩素酸水溶液の残留遊離塩素存在比と溶液のpHの
関係を示すグラフである。 １……電解槽、２′……陰極室、３′……陽極室、４…
…電解隔膜、５……給水管路、6,7……排出管路、８…
…流量比率制御バルブ混合器、９……取水管路、10……
NaClOタンク、11……HClタンク。
は次亜塩素酸水溶液の残留遊離塩素存在比と溶液のpHの
関係を示すグラフである。 １……電解槽、２′……陰極室、３′……陽極室、４…
…電解隔膜、５……給水管路、6,7……排出管路、８…
…流量比率制御バルブ混合器、９……取水管路、10……
NaClOタンク、11……HClタンク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 英之 岩手県釜石市鈴子町23―15 新日本製鐵 株式會社釜石製鐵所内 (72)発明者 大嶋 勝衛 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新日本製鐵株式會社内 (56)参考文献 特開 平３−258392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/46 - 1/48 C02F 1/76
Claims (1)
- 【請求項１】陽電極と陰電極間に電解隔膜を配した電解
槽に原水を導入し、陽極室の水に次亜塩素酸塩を添加す
るとともに、陰極室の水に塩酸等の酸類を添加し、陽極
室に生成される電解次亜塩素酸水溶液のpHがほぼ３〜９
に、また、陰極室に生成される電解水のpHがほぼ４〜７
になるように電解槽の水を電気分解した後、陽極室と陰
極室の電解生成水を混合し、pHがほぼ３〜７の電解次亜
塩素酸水溶液を得ることを特徴とする電解による次亜塩
素酸含有殺菌水の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327990A JP2892121B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327990A JP2892121B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494788A JPH0494788A (ja) | 1992-03-26 |
| JP2892121B2 true JP2892121B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16636478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21327990A Expired - Lifetime JP2892121B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892121B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100285150A1 (en) | 2008-02-08 | 2010-11-11 | Munenori Noguchi | Dental sterilizing water, method for producing the water, and device for producing the water |
| US20100078331A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-01 | Scherson Daniel A | ELECTROLYTIC DEVICE FOR GENERATION OF pH-CONTROLLED HYPOHALOUS ACID AQUEOUS SOLUTIONS FOR DISINFECTANT APPLICATIONS |
| CN115077169A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-20 | 珠海格力电器股份有限公司 | 冰箱及冰箱的控制方法 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP21327990A patent/JP2892121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0494788A (ja) | 1992-03-26 |
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