JP2001276826A

JP2001276826A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP2001276826A
Application number: JP2000099706A
Authority: JP
Inventors: Makoto Saruhashi; 誠猿橋; Masaharu Hoshino; 政陽星野; Masatomi Sasaki; 正富佐々木
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯可能であり、かつ効率的に電解できるの
で、一般家庭にや小規模施設において無理無く仕様する
ことができる小型の電解水生成装置を提供する。【解決手段】０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化物を含有する被
電解水を貯留する貯留部と、該被電解水を電気分解して
電解水を生成する陽極と陰極を有する電解部と、該電解
部で生成された電解水を流出するノズルと、少なくとも
該電解部に給電する給電手段とを有する、該被電解水の
該電解部での流通と該電解水の生成とが同期的に行われ
る電解水生成装置であって、該陽極と該陰極の有効電極
面積がそれぞれ２〜２０ｃｍ^２、該電解部を流通する該
被電解水の流速が０．５〜７ｍｌ／秒、該電解部に印可
される電圧が２．２〜１２Ｖである電解水生成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば消毒・殺菌
（除菌）用の電解水生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、農業、食品等の分野におい
て、電気分解により生成される電解水が有用であること
が、一般に知られている。この電解水は優れた消毒・除
菌作用を有するとともに安全性が高く、そのため一般家
庭で食中毒等を予防するために、キッチン用品、ベビー
用品、おもちゃ、布巾、家具等の家庭用品、便所、浴
室、寝室、居間等の部屋全般の消毒・除菌に応用され始
めている。また、人体の消毒・除菌、特に手指の洗浄・
消毒にも利用され始め、近年では、医療の分野における
利用、例えば、皮膚、創傷部、患部、切開部、留置カテ
ーテルの経皮開口部、ストーマ（人工肛門）、肛門等の
殺菌、消毒に使用することが検討されている。

【０００３】このような電解水を生成する装置としては
給水管に直結され、被電解水の濃縮液と水道水とを混合
して生成する据え置き用の大型のものや被電解水を数百
cc程度の容器入れ、この容器に電極を組み込んで電解水
を生成する小型バッチ式のものなどが知られている。し
かし、据え置き用の大型装置に関しては、工業用のよう
な大量の電解水を生成するには適しているが一般家庭で
使用するには適さず、もちろん携帯することは不可能で
ある。また、前述の通り、電解水の使用用途は多様化し
ており、１台の電解水生成装置で多用途に使用するには
携帯型が便利である。しかし、小型のバッチ式電解水生
成装置は使用量が少なくても規定量を調製しなくてはな
らず、保存すると変化する電解水では、余分に調製した
電解水を廃棄することが多い。また、１バッチ以上の電
解水を使用したいときは複数回調製しなければならず、
不便である。

【０００４】また、従来バッチ式に使用される電極は連
続的に電解水を生成する装置と比較し、電解槽中の被電
解水量に対し接触する電極の面積が小さく、電解効率が
悪く長時間を要する。短時間で有効な電解水を得るため
には、電極を大きくしなければならない。従来、電解水
生成のための電解質は主に塩化ナトリウムが使用されて
おり、例えば特開平４−９４７８５号の特許公開公報に
よれば、高濃度の有効塩素濃度を含有する電解水を水で
希釈して使用できる殺菌水性増装置を提案している。こ
れは、０．１２５％の塩化ナトリウム水溶液に１％濃度
の塩酸を加えて、比伝導度が２８００μS／ｃｍの被電
解水を調製し、電極は有効面積を１０００ｃｍ^２のもの
を使用して、有効塩素濃度１６０ｐｐｍの電解水を生成
し、これを希釈して有効塩素濃度３０ｐｐｍとしてい
る。これに代表されるように比較的高濃度の有効塩素濃
度の電解水を生成したい場合には、電極面積を大きくす
るなどの手段が必要である。さらに別の手段としては、
電解時間を長くするか、あるいは印可電圧（電解電流）
を大きくするなどの工夫が必要である。

【０００５】しかしながら、有効電極面積を大きくする
と装置が大きくなってしまい、携帯型の電解水生成装置
を作製することが困難となる。また、電解時間を長くす
ると、直ちに電解水を使用したい場合、不便であり、噴
射と同期して電解する装置を作製することが困難とな
る。さらに、印可電圧（電解電流）を大きくすると電力
の消耗が大きく、携帯型で例えば電池を使用した場合な
どは短期間で交換しなければならず不便となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陽極
と陰極を有する電解部に液体を流通させて電気分解する
ことにより、電解水を生成する電解水生成装置におい
て、携帯可能なもしくは効率的に電解できる、一般家庭
で無理なく使用できる小型の電解水生成装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の（１）
から（８）の構成により達成される。

【０００８】（１）０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化物を含
有する被電解水を貯留する貯留部と、該被電解水を電気
分解して電解水を生成する陽極と陰極を有する電解部
と、該電解部で生成された電解水を流出するノズルと、
少なくとも該電解部に給電する給電手段とを有する、該
被電解水の該電解部での流通と該電解水の生成とが同期
的に行われる電解水生成装置であって、該陽極と該陰極
の有効電極面積がそれぞれ２〜２０ｃｍ^２、該電解部を
流通する該被電解水の流速が０．５〜７ｍｌ／秒、該電
解部に印可される電圧が２．２〜１２Ｖ、電解電流が５
ｍＡ〜２Ａである電解水生成装置。

【０００９】（２）０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化物を含
有する被電解水を貯留する貯留部と、該被電解水を電気
分解して電解水を生成する陽極と陰極を有する電解部
と、該電解部で生成された電解水を噴射するノズルと、
該被電解水を送液する送液手段と、少なくとも該電解部
に給電する給電手段と、該電解水の生成と該ノズルから
の該電解水の噴射とが同期的に行われる電解水生成装置
であって、該陽極と該陰極の有効電極面積がそれぞれ２
〜２０ｃｍ^２、該電解部を流通する該被電解水の流速が
０．１〜７ｍｌ／秒、該電解部に印可される電圧が２．
２〜１２Ｖ、電解電流が５ｍＡ〜２Ａである電解水生成
装置。

【００１０】（３）前記電解水生成装置の電解部は、
陽極と陰極が対向して配置されており、各電極の幅が
０．２〜１０ｃｍ、長さが０．５〜１０ｃｍ、２つの電
極の電極間距離が０．５〜５ｍｍである上記（１）また
は（２）の電解水生成装置。

【００１１】（４）前記電解水生成装置が携帯型であ
る上記（１）ないし（３）の電解水生成装置。

【００１２】（５）前記電解水生成装置の給電手段が
乾電池である上記（１）ないし（４）の電解水生成装
置。

【００１３】（６）前記被電解水の塩化物が塩化ナト
リウムである上記（１）ないし（５）の電解水生成装
置。

【００１４】（７）前記被電解水にｐＨ調整用の酸が
添加されている上記（１）ないし（６）の電解水生成装
置。

【００１５】（８）前記被電解水の電解により得られ
る電解水が、ｐＨが３〜７、有効塩素濃度が１０〜１０
０ｐｐｍの電解酸性水である上記（１）ないし（７）の
電解水生成装置。

【００１６】

【発明実施の形態】以下、本発明の電解水生成装置を添
付図面に示す好適実施の態様に基づいて詳細に説明す
る。

【００１７】図１は、本発明の電解水生成装置の第１実
施の態様を示す断面側面図、図２は、それぞれ、図１に
示す電解水生成装置の送液部の構造を模式的に示す断面
側面図である。なお、説明の都合上、図１、図２中の右
側を「基端」、左側を「先端」、上側を「上端」、下側
を「下端」と言う。

【００１８】図１に示すように、本発明の電解水生成装
置１Ａは、被電解水を貯留する貯留部２と、電解水を噴
出あるいは流通させるための操作を行う操作部３と、被
電解水を電解（電気分解）して電解水とする電解部４
と、電解部４で生成された電解水を噴出する噴出ノズル
５と、貯留部２と噴出ノズル５とを接続する送液路７
と、被電解水２５を送液路７に沿って送液する送液手段
であるポンプ６とを有し、これらが集合して一体的に構
成されている。

【００１９】操作部３はグリップ部３２とボタン３４を
有し、ボタン３４は図１において横方向に移動可能（押
し引き可能）に設置されており、図示しないトーション
バネ等の付勢手段により、基端方向へ付勢されている。
このボタン３４の下側には電解水生成装置１Ａを手で把
持するためのグリップ部が形成されている。電解水生成
装置１Ａの中央部の下部には、Ｌ字状の基台（スタンド
部）３５が形成されている。

【００２０】また、電解水生成装置１Ａの中央部の下部
には、後述する容器２１が着脱自在に取りつけられる取
付部３６が形成されている、そして、この取付部３６の
上側には、上端が送液路７に接続し、下端が取付部３６
に開放する孔が形成されている。また、電解水生成装置
１Ａには、電解部４と、ポンプ６と、送液路であるチュ
ーブ７３およびチューブ７４が内蔵されている。また、
送液路の一部である内部流路３１を有する。チューブ７
３の下端部は、孔と接続され、上端部は図２に示すよう
に、ポンプ６の流入口６１１側に接続されている。一
方、チューブ７４の先端側部は、その内腔が内部流路３
１と連通しており、他端側はポンプ６の流出口６１２側
に接続されている。電解水生成装置１Ａの先端には内部
流路３１と連通するノズル５が形成されている。

【００２１】送液路を形成するチューブ７３および７４
は、それぞれ、可撓性を有するポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、シ
リコーンゴム、ポリウレタン等の高分子材料でもよい
し、その他の高分子でもよく、また、チタン、ステンレ
ス鋼等の金属で構成されていてもよい。さらに、送液路
としてチューブ形状である必要はなく、装置に形成され
た空隙部を送液路としてもよい。電解水生成装置の本体
を形成する材料は、成形性、軽量であること等により硬
質高分子が好ましいが、チタン、ステンレス鋼等の金属
を用いてもよい。

【００２２】貯留部２は、容器２１で構成され、この容
器２１の内部には、所定量の被電解水２５が貯留されて
いる。容器２１は、好ましくは気密性を有する。容器２
１は、硬質なものでも、軟質なものでもよいが、本実施
の態様の場合、軟質なものであり、その構成材料とし
て、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポ
リアミド、ポリエステル、シリコーンゴム、ポリウレタ
ン等の高分子材料を挙げることができる。また、容器２
１が硬質の場合は、各種硬質樹脂、チタン、ステンレス
等の金属、ガラス、セラミックス等で構成することがで
きる。容器２１が硬質の場合は、通気口あるいは疎水性
フィルターを有する通気部を有するものでもよい。

【００２３】容器２１の容量は、特に限定されないが、
装置の小型化を考慮して、２０〜２０００mlであり、好
ましくは３０〜１０００ｍｌ、さらに好ましくは５０〜
５００mlである。下限値未満では、１回の使用量として
不充分であり、上限値を越えた場合、装置が大型化し一
般家庭で使用するには不都合である。

【００２４】図１に示すように、容器２１の内部には、
所定量の被電解水２５が貯留されている。被電解水２５
としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化マグネシウム等の電解質が溶解された水溶液が挙げら
れる。人体に対する安全性を考慮すると特に塩化ナトリ
ウムが好ましい。被電解水中の塩化ナトリウムの濃度と
しては０．２〜１ｗ／ｖ％が好ましく、０．３〜０．９
ｗ／ｖ％がより好ましい。塩化ナトリウム濃度が下限値
未満であると、単位時間あたりの有効塩素の発生量が少
なくなるため、装置の小型化および短時間の調整を達成
できない。少ない印可電圧で連続的に電解水を生成する
装置で、十分な濃度の有効塩素濃度を生成したい場合に
は流量を減少させなくてはならず、生成に時間がかかっ
てしまう。また、塩化ナトリウム濃度が１ｗ／ｖ％を越
えると電解水を塗布された部分が乾燥したときに析出す
る塩が多くなる。

【００２５】また、被電解水２５中には、電解水のｐＨ
を好適範囲にするため、ｐＨ調整用の酸を添加するのが
好ましい。ｐＨ調整用の酸としては、塩酸、硫酸などの
無機酸やクエン酸、アスコルビン酸、酢酸、コハク酸な
どの有機酸が挙げられる。

【００２６】容器２１は、その接続部２２により取付部
３６に接続され、ポンプ６による被電解水２５の吸い上
げにより変形する。容器２１の接続部２２には、側孔付
チューブ２３の上端部が固定されている。側孔付チュー
ブ２３は、容器２１内の被電解水２５に浸漬している。
この側孔付チューブ２３は、装置本体の取付部３６に取
付られていてもよく、この場合、容器２１を該取付部３
６に取りつける際、側孔付チューブ２３を容器２１の接
続部２２に挿入して用いることもできる。

【００２７】容器２１が装置本体の取付部３６に接続さ
れると、側孔付チューブ２３が固定された接続部２２と
取付部３６が液密に当接し、側孔付チューブ２３の内腔
とチューブ７３の内腔が連通する。なお側孔付チューブ
２３を用いることにより、容器２１内の被電解水を無駄
なく吸い上げることができる。前記側孔付チューブ２３
の内腔、チューブ７３の内腔、チューブ７４の内腔なら
びに内部流路３１により、送液路７が形成される。

【００２８】容器２１の上部には、送液路７３の一端が
接続され他端には送液手段として、送液ポンプ６が設置
されている。本実施の態様における送液ポンプ６は、図
２に示すように、ダイアフラム型のポンプであり、送液
路７の途中に設置され、この送液路７と連通する一対の
ポンプ室７６、７６と、ポンプ室７６、７６に接続され
た一対のシリンダ６１、６１と、シリンダ６１、６１内
を往復運動する一対のピストン６２、６２と、ポンプ室
７６、７６の内壁面およびピストン６２、６２の外壁面
とをそれぞれ接続する一対のダイヤフラム７５、７５
と、モータ６６と一対のロッド６４、６４、ギヤ６５、
６７で構成された動力伝達手段とで構成されている。図
２においては、他の１つのポンプの一部は手前のポンプ
と重なっている。

【００２９】前記一対のポンプ室７６、７６、一対のシ
リンダ６１、６１、一対のピストン６２，６２、一対の
ダイヤフラム７５，７５、一対のロッド６４、６４等
は、それぞれ同様の構造であるので、以下、代表的に、
これらのうちの一方を説明する。

【００３０】シリンダ６１の一端側（先端側）にはポン
プ室７６が接続され、他端側には開口が形成されてい
る。チューブ７３の内腔に連通しているポンプ６の内部
流路７７は、位置ａで、２つに分岐し、そのうちの一方
の内部流路７７は、一方のポンプ室７６に連通し、他方
の内部流路７７は、他方のポンプ室７６に連通してい
る。

【００３１】また、チューブ７４の内腔に連通している
ポンプ６内部流路７８は、位置ｂで、２つに分岐し、そ
のうちの一方の内部流路７８は、一方のポンプ室７６に
連通し、他方の内部流路７８は、他方のポンプ室７６に
連通している。すなわち、ポンプ室７６の下端側は、内
部流路７７を介してチューブ７４の内腔に連通してい
る。

【００３２】ポンプ６の流入口６１１および流出口６１
２の近傍には、それぞれ、一方向弁６３１および６３２
が設置されている。一方向弁６３１および６３２は、送
液路を通じて貯留容器21から噴出ノズルヘ向かう方向の
流れを許容し、逆の流れを阻止するように構成されてい
る。

【００３３】モータ６６の回転軸６６１の先端部には、
ギヤ６７が固定されており、このギヤ６７には、回転可
能に設置されたギヤ６５が噛合している。ギヤ６５の回
転中心から偏心した位置に回動可能にロッド６４の一端
が設置され、ロッド６４の他端は、ピストン６２に回動
可能に設置されている。ギヤ６７、６５の働きによって
モータ６６の回転運動がロッド６４を介してピストン６
２の往復動へ変換される。なお、一対のロッド６４，６
４の基端部の位置は、ギヤ６５上で互いに１８０°ずれ
ている。このため、二つのピストン６２，６２は対照的
な往復動を行う。

【００３４】ピストン６２の往復動により、ダイヤフラ
ム７５がポンプ室７６の容積を増減し、これと一方向弁
６３１，６３２の作用とにより、容器２４内の被電解水
２５が側孔付チューブ２３、チューブ７３、７４内およ
び内部流路３１を経て電解部４へ移送される。

【００３５】ポンプ６により送液される液体の流量は
０．１〜７ｍｌ／秒であるのが好ましく、０．１〜５ｍ
ｌ／秒であるのがより好ましい。さらに好ましくは０．
１〜３ｍｌ／秒である。電解水の流量が０．１ｍｌ／秒
未満であると一定量の電解水を生成するのに時間がかか
り、７ｍｌ／秒を越えると被電解水の流通と電解を同期
的に行う装置において後述する範囲の有効塩素濃度の電
解水を調製することが困難となる。

【００３６】図１に示すように、電解部４は、内部流路
３１の途中に形成された電解槽４０と、電解槽４０内に
対向して配置された板状の陽極４１および陰極４２より
なる電極対と、電極対への通電回路４３とで構成されて
いる。本実施の態様の電解槽４０は、陽極４１と陰極４
２との間に隔膜を介さない無隔膜電解槽である。これに
より、隔膜を有する電解槽を用いる場合に比べ装置の構
成をより簡素化できるとともに、アルカリ性廃液が生じ
ないため、より少ない量の被電解水２５で必要量の電解
水を生成することができるという利点がある。陽極４１
及び陰極４２としては、例えばチタン製の金属板に白金
メッキを施したものを用いることができるが、この構成
のものに限定されないことはいうまでもない。

【００３７】また、一般家庭において必要時に必要量だ
け調製するために、後述するように市販の乾電池を用い
ることが好ましく、市販の乾電池で本発明の目的を達成
するために、電極の有効面積は２〜２０ｃｍ^２が好まし
く、３〜１５ｃｍ^２がより好ましい。さらに好ましくは
５〜１０ｃｍ^２である。電極の有効面積が２ｃｍ^２未満
であると、電極が小さすぎて少ない印荷電圧で十分な濃
度の有効塩素濃度の電解水を得ることが困難となり、２
０ｃｍ^２を越えると装置全体が大きくなり携帯用の電解
水性生成装置を提供することが困難となる。

【００３８】さらに、陽極４１と陰極４２の電極間距離
は、０．５〜５ｍｍ、より好ましくは１〜４ｍｍ、さら
に好ましくは１．５〜３ｍｍである。電極間距離が０．
５ｍｍ未満であると電極から発生されたガスが硫路を塞
いでしまい被電解水が流れにくくなる。また、５ｍｍを
越えると電解効率が減少し、生成される有効塩素濃度が
低下するため好ましくない。

【００３９】通電回路は電源４４とスイッチ４６とで構
成されている。電源４４のプラス端子は、電流制御手段
４５を介して陽極４１へ接続され、電源４４のマイナス
端子は、陰極４２へ接続されている。装置を、一般家庭
で必要時必要なところで必要な量だけ酸性水を生成でき
る携帯型とするため電源は乾電池が好ましい。乾電池と
してはマンガン乾電池、アルカリ乾電池、ニッケル−カ
ドミニウム乾電池、ニッケル−水素乾電池などが挙げら
れるが、汎用性、経済性、装置の性能を考慮するとアル
カリ乾電池が好ましい。

【００４０】操作部３にはボタン３４を有し、ボタン３
４は図１において横方向に移動可能（押し引き可能）に
設置されており、図示しないトーションバネ等の付勢手
段により、基端方向へ付勢、常開スイッチを構成してい
る。本実施の態様の酸性水生成装置はスイッチ４６が開
状態では、電極対への通電はなされない。ボタン３４を
押すと、スイッチ４６は、閉状態となる。これにより、
電極対へ所定の電圧が印可される。電極へ印可される電
圧としては２．２〜１２Ｖが好ましく、２．５〜６Ｖが
より好ましい。さらに好ましくは２．５〜４Ｖである。
印可電圧が２．２Ｖ未満であると十分な有効塩素濃度の
電解水を生成することが困難となり、１２Ｖを越えると
乾電池の本数が増え、装置全体が重く、大きくなるため
好ましくない。このとき電解電流は、５ｍＡ〜２Ａ、よ
り好ましくは５ｍＡ〜１．５Ａ、さらに好ましくは５ｍ
Ａ〜１Ａである。電解電流が前記の下限値より小さいと
必要な有効塩素濃度が得られず、前記の上限値よりも大
きいと電源の大型化や頻繁な交換を招き好ましくない。

【００４１】このような電解部４では、陽極４１、陰極
４２間に通電がなされ、この状態で、送液ポンプ６の作
動により送液されてきた被電解水２５が電解槽４を通過
すると、被電解水２５は電気分解され、下記式で示す反
応により、陽極４１側に次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成
され、陰極４２側に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）と水
素ガス（Ｈ₂ ）とが生成され、これらを含む電解水が得
られる。そしてこの電解水２６は、ノズル５より噴出さ
れる。

【００４２】

【化１】

【００４３】

【化２】

【００４４】以上のように、電解水生成装置１Ａでは、
ボタン３４の操作により、電解部４の作動による電解水
の生成と、送液による噴出ノズル５からの電解水の噴出
とが、同期的に行われる。そして、ボタン３４を押して
いる間、電解水が噴出するので、ボタン３４を押してい
る時間により、電解水の積算噴出量を調節することがで
きる。

【００４５】また、装置本体は、比較的小型、軽量であ
るので、その姿勢や位置を自由に設定できるので、電解
水の噴出の操作、特に、医師、看護婦、患者自身等によ
る生体への電解水の噴射操作を極めて容易に行うことが
できる。

【００４６】なお、噴出ノズル５としては、その形態等
は特に限定されず、例えば、電解水を線状に（ジェット
として）噴出し得るもの、電解水をシャワー状に噴出し
得るもの、電解水を霧状に噴霧し得るもの等、いかなる
ものでもよい。前者の場合、電解水による洗浄（殺菌、
消毒を伴った洗浄）に適している。

【００４７】図示の構成では、噴出ノズル５は、装置本
体３１に対し一体形成または固着されているが、本体に
対し、着脱可能とすることもできる。また、異なる種
類、形状の複数の噴出ノズル５を交換可能に装着するよ
うな構成としてもよい。また、噴射ノズル部分を装置本
体と分離し、送液路で接続し、送液路に沿って通電回路
をスイッチ４６、ボタン３４について延長して、狭小な
部分を容易に噴射可能とする構成としてもよい。

【００４８】次に、本発明の電解水供給装置の第２の実
施の態様について説明する。図３は、本発明の第２の
実施の態様の部分切り欠き部を有する正面図である。図
４は、図３の実施の態様の断面側面図である。図５は、
本発明の電気系統のブロック図である。本発明の電解水
供給装置１Bは、特別が送液手段を有さず、被電解水貯
留部と流出ノズルの落差により、被電解水を電解槽に流
通させ、電解を行うものである。本実施の態様の電解水
供給装置１Bは、被電解水貯留部である被電解水タンク
８４と、被電解水タンクふた８４１と、電極８５１と、
電極ケース８５２と、スイッチ８９と、電源である乾電
池８９２と、開閉手段８７と、流出ノズル８８２と、ス
プレーノズルホルダー８３３を有する本体８１１と、電
解水容器である電解水ボトル８２と、スプレーノズル８
３とから構成されている。また、電流制御手段８９１お
よび通電回路により、電極８５１、スイッチ８９、乾電
池８６、開閉手段８７が接続されている。

【００４９】被電解水タンク８４の底部は、電解槽８５
との連続部分を有し、被電解水タンク８４に貯留された
被電解水が電解槽８５に連続的に流入するように設計さ
れている。そのため、被電解水タンク８４の底部は、電
解槽８５との連続部分へ向けて幾分傾斜している。

【００５０】電解槽８５は、その上部で被電解水タンク
８４と連続しており、一方、その下端に流出孔８５４を
有し送液管８６が接続されている。電解槽８５におい
て、対向して２枚の電極板８５１，８５１が配置されて
いる。２枚の電極板８５１，８５１は一方が陽極となり
他方が陰極となる。電解槽８５において電極板は２枚に
限られるものではなく、多数の陽極と陰極を交互に配置
するものでもよい。該電極板はその端部８５３が電極ケ
ース８５２の外部まで延びており、通電回路と接続され
る。

【００５１】電解槽下端の該流出孔８５４に接続された
送液管８６は、その他端において流出ノズル８８と接続
されている。該送液管８６には開閉手段８７が設置さ
れ、電源スイッチ８９と連動して液通路が開閉し、被電
解水の流下と電気分解の制御を行う。該送液管８６はプ
ラスチックでも金属材料でも良いが、開閉手段８７とと
もに被電解水の流下制御を行う場合は、開閉手段８７の
機構に適合した材質を選択すればよい。

【００５２】電極８５１に通電する電気回路の電源スイ
ッチ８９と、開閉手段８７とは電気的または／および物
理的に連結しており、スイッチ８９がｏｎ状態では開閉
手段８７が開放状態になり、電極８５１に電解電流が流
れ、スイッチ８９がｏｆｆ状態では開閉手段８７が閉鎖
状態になり、電極８５１には電解電流が流れない。

【００５３】開閉手段８７の形式は特に限定されず、活
栓式、カム式、ローラークレンメ式等の手動式や、電磁
バルブ、電動式クランプ、ソレノイド等の電動式でもよ
い。該開閉手段８７が開放状態で、被電解水タンク８４
に被電解水を注入すると、電解されることなく、被電解
水が流下してしまうので、このような誤操作を回避でき
る電動式の開閉手段を用いることがより好ましい。

【００５４】該開閉手段８７と電源スイッチ８９との連
結を電気的に行う場合は、電源スイッチ８９がｏｆｆ状
態では、開閉手段８７は閉鎖状態となるように設定され
ており、電源スイッチ８９がｏｎにされたとき、同時に
電流制御手段８９１により開閉手段８７が開放状態とな
るように制御される。例えば、コイルとプランジャーで
構成されるソレノイドを用いる場合には、図４の如く電
解槽８５と流出ノズル８８の間の送液管８６を軟質プラ
スチックで構成し、該プランジャーをバネにより付勢し
該送液管を閉塞させ閉鎖状態とし、電源スイッチ８９を
ｏｎにしたとき、同時に該コイルに通電することによ
り、該ソレノイドが作動し、該プランジャーが該バネの
力に抗して該送液管８６を開放状態させることができ
る。

【００５５】開閉手段８７と電源スイッチ８９との連結
を物理的に行う場合には、例えば、電解槽８５と流出ノ
ズル８８の間の送液管８６を軟質ブラスチックで構成
し、押すことによってｏｎとなる電源スイッチ８９の内
部延長上に該送液管８６を挟み込む部分と開放する部分
を設け、ｏｆｆ状態即ち電源スイッチ８９が引き出され
た状態では、該挟み込む部分で該送液管８６を挟み込む
閉鎖状態とし、電源スイッチ８９をｏｎ状態即ち押しこ
まれた状態では該送液管８６が該開放する部分に位置さ
せることによって、開放状態とすることができる。開閉
手段８７と電源スイッチ８９との連結は上記した態様に
限定されるものではないことは言うまでも無い。

【００５６】電源スイッチ８９をｏｆｆ状態とすれば、
開閉手段８７も閉となり、流出ノズル８８からの電解水
の流出も停止し、従って、電解槽８５での流通の停止す
る。

【００５７】送液管８６の下端には、流出ノズル８８が
接続されている。流出ノズル８８には狭窄部８８１があ
る。この狭窄部８８１により被電解水の流下速度を調節
している。流下条件を最後の被電解水が流下するまで調
節するためには、狭窄部８８１のような流路狭窄部が、
電解槽８５の下流部分に形成されることが好ましい。

【００５８】本実施の態様においては、電解槽を流通す
る被電解水の流量を、流通経路の流路断面積、被電解水
貯留槽と流出ノズルの間の落差等により好ましい範囲に
設定することができる。被電解水の流量は０．５〜７ｍ
ｌ／秒であるのが好ましく、０．５〜５ｍｌ／秒である
のがより好ましい。さらに好ましくは０．５〜３ｍｌ／
秒である。電解水の流量が０．５ml/秒未満であると一
定量の電解水を生成するのに時間がかかり、また、微少
流量の制御に特別な装置を必要とする。７ｍｌ／秒を越
えると被電解水の流通と電解を同期的に行う装置におい
て適当な範囲の有効塩素濃度の電解水を調製することが
困難となる。

【００５９】本実施の態様においては、電解水容器８２
と契合し、さらに噴霧機能を有するスプレーノズル８３
を用いており、さらに該スプレーノズル８３を繋止する
スプレーノズルホルダー８３３を有する。

【００６０】電源スイッチ８９がｏｆｆ状態であること
を確認し、被電解水タンクふた８４１を開け、被電解水
（図示せず）を被電解水タンク８４に適量、例えば５０
ｍｌ注ぎ込み、次いで被電解水タンクふた８４１を閉じ
る。本実施の態様では被電解水の注入により、電解槽８
５まで被電解水が満たされる。このとき電解水容器８２
は本体８１１の流出ノズル８８から流出する電解水を受
容できる位置に設置されている。

【００６１】次いで、スイッチ８９をｏｎにし、電極に
電圧が負荷され、電解槽中の被電解水の電気分解が開始
されると同時に、開閉手段８７が開放状態となり、被電
解水の流下が開始される。被電解水タンク８４に充填さ
れた被電解水は、電極８３の表面を通過する際電気分解
され、陽極側で酸性水が生成され、陰極側でアルカリ性
水が生成された後、混合し、送液管８６、流出ノズル８
８を経由して、電解水容器８２に流下する。本発明の諸
条件を有することにより、最終的に有効な塩素濃度を有
する電解酸性水が電解水容器８２に貯留される。被電解
水タンク８４中のすべての被電解水が電解水容器８２に
流下すると電気分解による電解水生成工程は終了する。

【００６２】次いで、生成された電解水が入った電解水
容器８２を本体８１１から取り外し、スプレーノズル８
３をスプレーノズルホルダー８３３から取り外して前記
電解水容器８２と前記スプレーノズル８３を連結して、
吹き付けたい部位に電解水を噴射または噴霧する。

【００６３】図６に第３の実施の態様を示す。図６の第
３の実施の態様は、前記第２の実施の態様における被電
解水タンク８４の代わりに、軟質素材からなる被電解水
容器９４を用いたものである。電解槽８５と被電解水容
器９４とは、被電解水容器９４に設けられた口部９５の
外面と、電解槽８５の上部に設けられた注入口９６の内
面とがテーパ嵌合している。被電解水容器９４の材質と
しては、軟質なものが好ましく、その構成材料として、
ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリア
ミド、ポリエステル、シリコーンゴム、ポリウレタン等
の高分子材料を挙げることができる。

【００６４】本発明の電解水供給装置においては、該噴
出ノズル５または流出ノズル８８２から流出する電解水
は、そのｐＨが３〜７の電解酸性水であるのが好まし
く、ｐＨ４〜６．５の電解酸性水であるのがより好まし
く、ｐＨ４．５〜５．５の電解酸性水であるのがさらに
好ましい。図７はの存在比率のｐＨに対する変化を示し
ている。図に示すようにｐＨが３未満になると、電解水
中に含まれる有効塩素、すなわち次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）、次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ⁻）、塩素分子（Ｃｌ
_２）のうち、塩素分子の存在比率が高くなる傾向を示
し、塩素が揮発性であるため、有効塩素量が不安定とな
る。逆にｐＨが７を越えると電解水中の次亜塩素酸イオ
ンの存在比率が高くなる傾向を示し、消毒・除菌効果が
低下する。従って電解水のｐＨは上記範囲が好ましい。

【００６５】噴出ノズル５または流出ノズル８８２から
噴射される電解水は、その有効塩素濃度が１０〜１００
ppmであるのが好ましく、２０〜８０ｐｐｍであるのが
より好ましい。有効塩素濃度が１０ppm未満であると、
人体における殺菌・除菌用途として使用した場合、蛋白
の阻害を受け十分な殺菌・除菌効果が得られない。ま
た、１００ｐｐｍを越えると人体に対する安全性や塩素
臭などの問題がある。

【００６６】また、噴出ノズル５または流出ノズル８８
２は、例えば、電解水を１本または複数本の線状に噴出
する形態、シャワー状に噴出する形態、霧状に噴霧する
形態、噴流が脈動または回転するように噴出する形態な
ど、１または２以上の噴射形態に切り替え可能なもので
も良く、あるいは、これら複数の噴射形態を併用しうる
ものでも良い。

【００６７】以上の通り本発明の電解水生成装置では、
電解部の作動による電解水の生成と、送液による電解水
の噴出とが同期的に行われる。これにより必要時に必要
量の電解水を生成し、使用することができるとともに、
常に活性に富んだ電解水を供給することができ、優れた
消毒・除菌効果が安定して得られる。また、落差式の装
置ではポンプを使用しないためより安価に装置を製造す
ることができ、さらなる装置の小型化、軽量化が可能と
なる。また、モーター等も使用しないため精製時に音が
発生しない。

【００６８】また、電解水生成装置１Ａでは、ボタン３
４を押している間、電解水が噴出するので、ボタン３４
を押している時間により、電解水の積算噴出量を調節す
ることができる。

【００６９】また、本発明の電解水生成装置は全体の大
きさも小型、軽量である。従って、携帯に適する。例え
ば、患者が本発明の電解水生成装置を携帯し、患者自身
の患部や留置カテーテルの経皮開口部等を定期的に消毒・除
菌するのに適している。

【００７０】また、本発明の電解水生成装置は、貯留部
と操作部（電解部）とが一体的に形成されたものでも良
い。貯留部と操作部が一体であることにより携帯に適す
る。

【００７１】また、本発明の電解水生成装置は生体、特
に患部やＣＡＰＤ等における留置カテーテルの経皮開口部、
各種医療用具等の消毒・殺菌（除菌）に用いる場合の
他、例えば手指、皮膚、口腔内、傷口、人工肛門の出口
部等の洗浄、消毒や、日常の手荒い等に適用することも
できる。また、利用分野は医療用途に限らず、例えば、
食品用、農業用、工業用、家庭用などあらゆる分野、場
所及び対象物に利用することができる。

【００７２】

【実施例】図１、図２に示す構成の電解水生成装置を用
い、有効電極面積（１極当り）、電極間距離、電解槽に
おける流速、電解電圧を、好適な範囲の有効塩素濃度の
電解水が得られるように随時変更して設定した。実験結
果を表１に示す。電極板は、チタンに白金をメッキした
ものを用いた。被電解水として、塩化ナトリウム濃度
０．９％ｗ／ｖ、コハク酸濃度０．０１％ｗ／ｖの水溶
液を用いた。

【００７３】有効塩素濃度はヨウ素法を用いて測定し
た。すなわち、試料３０ｍｌをフラスコにとり、これに
ＲＯ水を加えて３００ｍｌにし、さらに７．５％ヨウ化
カリウム溶液１０ｍｌ、５０％酢酸５ｍｌを加え、５分
間冷蔵庫で静置後、０．０１Ｎチオ硫酸ナトリウム溶液
（力価ｆ＝０．９９９）で滴定し、溶液の黄色がうすく
なってからでんぷん溶液３ｍｌを加え、ヨウ素でんぷん
の青色が消えるまで滴定を行った。有効塩素濃度は式
（１）より算出した。

【００７４】有効塩素濃度（ｐｐｍ）＝０．３５４５×滴定量（ｍｌ）×ｆ×１０００／３０・・式（１）

【００７５】

【表１】

【００７６】表１に示す通り、実施例１〜６では、電解
電圧、電解電流、電極間距離、流量等が好適な範囲にあ
るので、有効電極面積も適度であり、過度の電圧、電流
を必要とせず、大きな電源を必要とすることもない。一
方、比較例１、２では、流量が多すぎるため、電圧およ
び／または電流が過度となり、大きな電源が必要とな
る。また、比較例３では、有効電極面積が小さすぎるた
め、電圧および／または電流が過度となり、大きな電源
が必要となる。比較例４では、塩化物濃度が低すぎるた
め、電圧および／または電流が過度となり、大きな電源
が必要となる。

【００７７】[試験例１]（消毒・除菌効果に与えるｐＨ
の影響）本発明の第2の実施の態様に記載した図３、
図４の構成を有する電解水生成装置を用い、被電解水と
して塩酸を添加した０．９％塩化ナトリウム水溶液（ｐ
Ｈ３．０）を使用し、表１の実施例１の条件で酸性水を
生成した。生成された電解水は有効塩素濃度５０ｐｐ
ｍ、ｐＨ５．５であった。この電解水をＨＣｌ及びＮａ
ＯＨによりｐＨ２、３、４、５、６．５、８．５に調整
し、ｐＨ調製された電解水を得た。

【００７８】（消毒・除菌効果の確認）黄色ブドウ球
菌(Staphylococcus aureus)１０^５個／１０μｌを含む
生食を牛胎児血清と同量の割合で混合し、この牛胎児血
清混合菌液２０μｌを滅菌した試験管に入れ、上記の各
ｐＨの電解水を１ｍｌ添加し十分に混合した。このと
き、塩酸によりｐＨ５に調製した０．９％塩化ナトリウ
ム水溶液を上記牛胎児血清混合菌液と混合したものを比
較例５とした。１分後１０ｍｌの１０％チオ硫酸ナトリ
ウム水溶液（滅菌済み）を添加し酸性水を不活化した。
この溶液を適当量の滅菌水で希釈し、滅菌シャーレに入
れ寒天培地を添加して３７度で４８時間培養し、コロニ
ーをカウントした。比較例結果を、表２に示す

【００７９】

【表２】

【００８０】[試験例２]（消毒・除菌効果に与える有効
塩素濃度の影響）試験例１と同様の方法で、消毒・除菌効果の確認を行っ
た。ただし、用いた電解水は上記実施例３の電解条件
で、有効塩素濃度８０ｐｐｍ、ｐＨ７．４の電解水を
得、電解前の被電解水を加えて希釈し、有効塩素濃度を
５、１０、３０、５０、８０ｐｐｍに調整した後、ＨＣ
ｌまたはＮａＯＨを用いてｐＨを５．０に調製した。ま
た、塩酸によりｐＨ５に調製した０．９％塩化ナトリウ
ム水溶液を上記牛胎児血清混合菌液と混合したものを比
較例６とした。結果を表３に示す。

【００８１】

【表３】

【００８２】

【本発明の効果】本発明は、０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化
物を含有する被電解水を貯留する貯留部と、該被電解水
を電気分解して電解水を生成する陽極と陰極を有する電
解部と、該電解部で生成された電解水を流出するノズル
と、少なくとも該電解部に給電する給電手段とを有す
る、該被電解水の該電解部での流通と該電解水の生成と
が同期的に行われる電解水生成装置であって、該陽極と
該陰極の有効電極面積がそれぞれ２〜２０ｃｍ^２、該電
解部を流通する該被電解水の流速が０．５〜７ｍｌ／
秒、該電解部に印可される電圧が２〜１０Ｖである電解
水生成装置であるので、携帯可能であり、かつ効率的に
電解できるので、一般家庭にや小規模施設において無理
無く仕様することができる小型の電解水生成装置を提供
することができる。

【００８３】また、本発明は、０．２〜１ｗ／ｖ％の塩
化物を含有する被電解水を貯留する貯留部と、該被電解
水を電気分解して電解水を生成する陽極と陰極を有する
電解部と、該電解部で生成された電解水を噴射するノズ
ルと、該被電解水を送液する送液手段と、少なくとも該
電解部に給電する給電手段と、該電解水の生成と該ノズ
ルからの該電解水の噴射とが同期的に行われる電解水生
成装置であって、該陽極と該陰極の有効電極面積がそれ
ぞれ２〜２０ｃｍ^２、該電解部を流通する該被電解水の
流速が０．５〜７ｍｌ／秒、該電解部に印可される電圧
が２〜１２Ｖであることを特徴とする電解水生成装置で
あるので、さらに安定した電解を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電解水生成装置の１実施の態様を示
す断面側面図である。

【図２】本発明の図１に示す実施の態様の送液部の構
造を模式的に示す断面側面図である。

【図３】本発明の電解水生成装置の別の実施の態様の
部分切り欠き部を有する正面図である。

【図４】本発明の図３に示す実施の態様の断面側面図
である。

【図５】本発明の図３に示す実施の態様の電気系統の
ブロック図である。

【図６】本発明の電解水生成装置の別の実施の態様の
部分切り欠き部を有する正面図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ電解水生成装置２貯留部２１容器２２接続部２３側孔付チューブ２５被電解水３操作部３１内部流路３２グリップ部３４ボタン３５スタンド部３６取付部４電解部４０電解槽４１陽極４２陰極４３通電回路４４電源４５電流制御手段４６スイッチ５噴射ノズル６ポンプ６１シリンダ６１１流入口６１２流出口６２ピストン６３１、６３２一方向弁６４ロッド６５ギヤ６６モータ６６１回転軸６７ギヤ７送液路７３、７４チューブ７５ダイヤフラム７６ポンプ室７７、７８内部流路８１１本体８２電解酸性水吐出器８２１電解水容器８２２酸性水貯留容器契合部８２３保護キャップ８３スプレーノズル８３１噴霧口８３２ノズル契合部８３３スプレーノズルホルダー８３４押し子８３５パイプ８４１被電解水タンクふた８４２移行部８５電解槽８５１電極８５２電極ケース８５３電極端部８５４流出口８６接続管８７開閉手段８８流出ノズル８８１狭窄部８８２流出ノズル先端部８９電源スイッチ８９１電流制御手段８９２電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C058 AA21 AA28 BB07 DD07 JJ06 JJ30 4D061 DA02 DB01 DB07 EA02 EB04 EB30 EB37 EB39 ED12 ED13 GA07 GA12 GA14 GC12 GC14 4K021 AB01 AB07 BA03 BA17 BB01 BB03 BB05 CA06 CA15 DA09 DC15 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化物を含有する
被電解水を貯留する貯留部と、該被電解水を電気分解し
て電解水を生成する陽極と陰極を有する電解部と、該電
解部で生成された電解水を流出するノズルと、少なくと
も該電解部に給電する給電手段とを有する、該被電解水
の該電解部での流通と該電解水の生成とが同期的に行わ
れる電解水生成装置であって、該陽極と該陰極の有効電
極面積がそれぞれ２〜２０ｃｍ^２、該電解部を流通する
該被電解水の流速が０．５〜７ｍｌ／秒、該電解部に印
可される電圧が２．２〜１２Ｖ、電解電流が５ｍＡ〜２
Ａであることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】０．２〜１ｗ／ｖ％の塩化物を含有する
被電解水を貯留する貯留部と、該被電解水を電気分解し
て電解水を生成する陽極と陰極を有する電解部と、該電
解部で生成された電解水を噴射するノズルと、該被電解
水を送液する送液手段と、少なくとも該電解部に給電す
る給電手段と、該電解水の生成と該ノズルからの該電解
水の噴射とが同期的に行われる電解水生成装置であっ
て、該陽極と該陰極の有効電極面積がそれぞれ２〜２０
ｃｍ^２、該電解部を流通する該被電解水の流速が０．１
〜７ｍｌ／秒、該電解部に印可される電圧が２．２〜１
２Ｖ、電解電流が５ｍＡ〜２Ａであることを特徴とする
電解水生成装置。
【請求項３】前記電解水生成装置の電解部は、陽極と
陰極が対向して配置されており、各電極の幅が０．２〜
１０ｃｍ、長さが０．５〜１０ｃｍ、２つの電極の電極
間距離が０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項
１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】前記電解水生成装置が携帯型であること
を特徴とする請求項１ないし３記載の電解水生成装置。
【請求項５】前記電解水生成装置の給電手段が乾電池
であることを特徴とする請求項１ないし４記載の電解水
生成装置。
【請求項６】前記被電解水の塩化物が塩化ナトリウム
であることを特徴とする請求項１ないし５記載の電解水
生成装置。
【請求項７】前記被電解水にｐＨ調整用の酸が添加さ
れていることを特徴とする請求項１ないし６記載の電解
水生成装置。
【請求項８】前記被電解水の電解により得られる電解水
が、ｐＨが３〜７、有効塩素濃度が１０〜１００ｐｐｍ
の電解酸性水であることを特徴とする請求項１ないし７
記載電解水生成装置。