JP2016078010A - 気泡電解水生成装置、洗浄装置、除菌消臭方法及び気泡電解水 - Google Patents

Abstract

【課題】 電解水に対して発生ガスを混合することにより混合時に生じる中和反応を低減させ、効果の高い電解水を使用して自動的に洗浄対象を洗浄することができる。【解決手段】本発明の自動洗浄装置１は、電解質を添加した原水を電気分解することにより、電解水を生成する電解水生成部８と、電解水生成部８において発生する発生ガスを用いて電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部９と、洗浄対象に対し、気泡電解水を吐出して洗浄する洗浄部４と、気泡電解水の吐出タイミング及び吐出量を制御する制御部２とを有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば自動車や工業用部品、衣類、食器、食品などの各種洗浄対象を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法、これらに用いられる電解水生成装置及び気泡電解水、並びに当該気泡電解水を用いた除菌消臭方法に関するものである。

従来、洗浄などの分野において、電解水生成装置が広く用いられている（例えば特許文献１参照）。

この電解水を用いることにより、界面活性剤を使用しなくても界面活性剤を使用したときと同等又はそれ以上の洗浄力が得られることが知られている。

一方で、ナノメートルオーダーの気泡を含む微細気泡（ナノバブル）を含有する水（以下、これを気泡水と呼ぶ）が広く知られている。

気泡水は、微細な凹凸に入り込み、汚れを浮き上がらせる効果があり、洗浄や清掃などの分野で使用されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００９−２６８９９７号公報 特許第４５６３４９６号公報

通常、気泡水は空気を用いて生成される。電解水に対してナノバブルを含有させて気泡電解水を生成することにより、電解水とナノバブルとの相乗効果によって洗浄力などの効果がさらに増大することが期待される。

しかしながら、電解水に対してナノバブルを含有させる際、空気によって中和反応が生じてしまい、気泡電解水としての効果が低下してしまうという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、効果を向上させ得る気泡電解水生成装置及び気泡電解水、当該気泡電解水を用いた洗浄装置及び除菌消臭方法を提供するものである。

かかる課題を解決するため、本発明の気泡電解水生成装置は、
アノード電極と、
カソード電極と、
電解質を添加した原水が供給される電解槽と、
前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部と、
前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部と、
前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部と
を備えることを特徴とする。

これにより、気泡電解水生成装置は、電解水に対して発生ガスを混合するため、混合時に生じる中和反応を低減させて、電解水としての効果を殆ど低下させることなく電解水中に微細気泡を含有させることができる。

また、本発明の洗浄装置は、
アノード電極と、
カソード電極と、
電解質を添加した原水が供給される電解槽と、
前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部と、
前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部と、
前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部と、
前記気泡電解水生成装置から供給される前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する洗浄部
とを有することを特徴とする。

これにより、微細気泡として発生ガスを含有させたため、洗浄効果が非常に高い気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄することができるため、洗浄効果を向上させることができる。

また、本発明の気泡電解水生成方法では、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する
ことを特徴とする。

これにより、気泡電解水生成方法では、電解水に対して発生ガスを混合するため、混合時に生じる中和反応を低減させて、電解水としての効果を殆ど低下させることなく電解水中に微細気泡を含有させることができる。

さらに、本発明の洗浄方法では、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成し、
前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する
ことを特徴とする。

これにより、洗浄方法では、微細気泡として発生ガスを含有させたため、洗浄効果が非常に高い気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄することができるため、洗浄効果を向上させることができる。

また、本発明の除菌消臭方法では、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成された気泡電解水を除菌及び消臭のうち少なくともいずれか一方の対象となる除菌消臭対象に噴霧する
ことを特徴とする。

これにより、除菌消臭方法では、発生ガスを微細気泡として含有することにより、除菌消臭効果が向上した気泡電解水を使用することができるため、除菌消臭効果を向上させ得る。

さらに、本発明の気泡電解水は、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成された
ことを特徴とする。

これにより、気泡電解水は、発生ガスを微細気泡として含有することにより、洗浄効果や除菌消臭効果など、電解水としての効果が向上する。

本発明は、電解水としての効果を向上することができる気泡電解水生成装置、気泡電解水生成方法及び気泡電解水を実現できる。

本発明は、洗浄効果を向上し得る洗浄装置及び洗浄方法を実現できる。

本発明は、除菌消臭効果を向上し得る除菌消臭方法を実現できる。

自動洗浄装置の構成を示す略線図である。 気泡電解水生成装置の一例を示す略線図である。 カーボンブラック／鉱物油汚染布の洗浄結果を示すグラフである。 血液汚染布の洗浄結果を示すグラフである。 ココア汚染布の洗浄結果を示すグラフである。 ボストンレタスの殺菌効果を示すグラフである。

次に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

＜実施の形態＞
［１．自動洗浄装置の構成］
本実施形態では、好適であることから例示的に、電解質として塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、原水として水道水を用いて説明するが、これに限定されるものではない。

原水としては、例えば軟水化処理を施した水道水やミネラルウォータ、精製水、塩酸水溶液や水酸化ナトリウム水溶液などの各種調整水を使用することも可能である。電解質としては例えば次亜塩素酸ナトリウムや、炭酸水素ナトリウム、塩酸、炭酸カリウムなど、水に溶解して電離する各種物質を使用することができる。

図１は全体として自動洗浄装置１を示しており、各種の洗浄対象を洗浄することが想定されている。

自動洗浄装置１は、制御部２と、気泡電解水生成装置３と、洗浄部４とから構成されている。制御部２は、気泡電解水生成装置３及び洗浄部４を統括制御する。

気泡電解水生成装置３は、ナノメートルオーダーの微細気泡（ナノバブル）を含有する電解水（以下、これを気泡電解水と呼ぶ）を生成し、洗浄部４に供給する。

洗浄部４は、例えば洗浄対象に対して気泡電解水を噴出する噴出口を有する噴出型の洗浄機や洗浄ガン、気泡電解水を貯めて水流を使って洗浄する貯留型の洗濯機や洗浄機などが想定されている。すなわち、洗浄部４は、噴出、噴霧、流水、浸漬などの処理により洗浄対象を洗浄する。

制御部２は、洗浄部４における気泡電解水の使用量及び気泡電解水生成装置３における気泡電解水の貯留量若しくは生成量の少なくとも一つを監視し、気泡電解水生成装置３における気泡電解水の生成量を制御する。

図２（Ａ）に示すように、気泡電解水生成装置３は、電解水生成部８と、気泡生成部９と、気泡水貯留部１０とから構成されている。電解水生成部８の電気分解部１１は、カソード電極を有するカソード室と、アノード電極を有するアノード室と、カソード室及びアノード室との間に隔膜を介して設けられた中間室とを有する３槽型の電解槽を有している。なお、電解槽の構成に制限はなく、１槽型・２槽型の電解槽など、種々の構成の電解槽を使用することが可能である。

電気分解部１１は、電源供給部２１から電源の供給を受け、原水としての水道水及び電解質としての塩化ナトリウム水溶液が供給されると、アルカリ性電解水及び酸性電解水をそれぞれ生成し、気液分離部１２に供給する。このとき、アルカリ性電解水及び酸性電解水には、電極において発生した水素ガス並びに塩素ガス及びオゾンガスがそれぞれ含まれる。

気液分離部１２は、発生ガスを含有したアルカリ性電解水及び酸性電解水をそれぞれプールし、気体と液体に分離する。なお、電気分解部１１から気液分離部１２までは、密閉構造を有していることが好ましい。気液分離部１２は、単純にプールした電解水を静置するだけでもよく、また、撹拌などにより迅速に気液分離を行うようにしても良い。

気液分離部１２は、分離した気体である発生ガス（すなわち、水素ガス並びに塩素ガス及びオゾンガス）をそれぞれ気泡混合部１４に供給する一方、分離した液体である分離電解水（すなわち、アルカリ性電解水及び酸性電解水）をそれぞれ電解水貯留部１３に供給する。

電解水貯留部１３は、分離電解水を貯留すると共に、これを気泡混合部１４に供給する。この結果、気泡混合部１４には、電解水貯留部１３から当該電解水貯留部１３に貯留されていた電解水（以下、これを貯留電解水と呼ぶ）が、気液分離部１２から発生ガスが供給される。

気泡混合部１４は、貯留電解水と発生ガスとを高速旋回させながら混合することにより、貯留電解水中にナノオーダーの気泡を含むナノバブルを含有させ、電解水貯留部１３に戻す。なお気泡混合部１４は、２つの旋回槽を有しており、アルカリ性電解水に対して水素ガスを混合し、酸性電解水に対して塩素ガス及びオゾンガスを混合する。この旋回槽の構成は、例えば特許文献２に記載されている。そして、電解水貯留部１３は、貯留電解水を所定の速度で気泡水貯留部１０に供給する。

ここで、例えば気液分離部１２から供給される分離電解水の供給量、及び気泡水貯留部１０へ供給される貯留電解水の供給量を５リットル／分とし、気泡混合部１４へ供給される貯留電解水の供給量を２０リットル／分とする。なお、これらの電解水の供給量は、配管における弁の開放面積を変化させたり、ポンプの稼働力を変化させることによって自由に設定することができる。

この場合、貯留電解水は、気泡水貯留部１０へ供給されるまでに、平均で４回に亘って気泡混合部１４に供給され、気泡が含有されることになる。

また、他の条件を同一とし、気泡水貯留部１０へ供給される貯留電解水の供給量を２．５リットル／分とした場合、貯留電解水は、気泡水貯留部１０へ供給されるまでに、平均で８回に亘って気泡混合部１４に供給され、気泡が含有されることになる。

例えば酸性電解水に対して塩素ガスを混合する場合、塩素ガスの一部は酸性電解水中にナノバブルとして残存するものの、塩素ガスの大部分は酸性電解水から分離する。このとき、一部の塩素ガスが酸性電解水に溶解する。

ナノバブルとして空気を使用する場合、ナノバブル含有量を向上させるために複数回に亘って酸性電解水を旋回槽に供給すると、中和反応及び高速旋回により酸性電解水中の溶存塩素が気化し、酸性電解水としての効果が薄れてしまう。

しかしながら、酸性電解水に対して塩素ガスを混合することにより、酸性電解水中の溶存塩素濃度はむしろ向上するため、酸性電解水としての効果を向上させつつ、ナノバブル含有量を向上させることが可能となる。なお、溶存塩素濃度を向上させたくない場合には、塩素ガスと空気を混合して塩素ガス濃度を調整することも可能である。オゾンガスについても同様である。

アルカリ性電解水についても同様であり、水素ガスを混合することにより、アルカリ性電解水としての効果を向上させつつ、ナノバブル含有量を向上させることができる。

このように、気泡電解水生成装置３は、気泡混合部１４へ供給される貯留電解水の供給量と、気泡水貯留部１０へ供給される貯留電解水の供給量を調整することにより、複数回に亘って電解水と発生ガスとを混合することができる。この結果、気泡電解水生成装置３は、ナノバブルの含有量を変化させると共に、電解水としての効果を持続又は向上させることができる。

このようにして生成された貯留電解水は、気泡電解水として気泡水貯留部１０に貯留されるようになされている。

図２（Ｂ）に、気泡電解水発生装置３の一例を示している。アノード電極２２Ａ及びカソード電極２２Ｂは、電源供給部２１に接続されており、電源供給部２１から電流の供給を受ける。電源供給部は、外部電源から電流を供給しても良く、バッテリ内蔵により自身が有する電源から電流を供給しても良い。以下、アノード側の符号の末尾にＡを、カソード側の符号の末尾にＢを附して示し、酸性電解水が生成されるアノード側についてのみ説明する。カソード側では、アルカリ性電解水が生成されること、発生ガスが相違すること以外は、アノード側の構成と同一である。

電解水生成部は８、電気分解部１１と気液分離部１２（図２（Ａ））からなり、配管２４Ａ及び２５Ａを介して微細気泡発生装置９Ａに接続されている。配管２４Ａは、電気分解により発生した発生ガスを、配管２５Ａは、主に酸性電解水を気泡生成部９としての微細気泡発生装置９Ａに供給する。

微細気泡発生装置９Ａは、例えば高速旋回により、酸性電解水と発生ガスを混合し、発生ガスからなる微細気泡を酸性電解水に含有させ、気泡電解水を生成する。微細気泡発生装置９Ａは、配管２６Ａを介して気泡水貯留部に接続されており、気泡電解水を気泡水貯留部１０に貯留させる。

なお上述した実施の形態においては、気泡電解水生成装置３が、アルカリ性気泡電解水と酸性気泡電解水の両方を生成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、少なくともアルカリ性気泡電解水と酸性気泡電解水の一つを生成すれば良い。例えば、気泡電解水生成装置３は、アルカリ性電解水及び酸性電解水の一方のみを生成し、水素ガス又は塩素ガス及びオゾンガスのいずれか一方を用いて気泡電解水を生成しても良い。また、アルカリ性電解水及び酸性電解水の両方を混合し、発生ガスのうちいずれか一つを混合して気泡電解水を生成しても良い。要は、気泡電解水生成装置３が、少なくとも一つの気泡電解水を生成すればよい。

［２．気泡電解水の使用例］
次に、気泡電解水の使用例について説明する。気泡電解水は、電解水の効果により、油脂やタンパク質の除去性能に優れる他、微細気泡の効果により表面張力が低下しており、細かい凹凸にも入り込んで、効果的に汚れを除去することが可能である。また、本願発明の気泡電解水は、発生ガスによって微細気泡を形成しているため、微細気泡から電解水における有効成分が溶出し、その効果を増大させることができる。また、界面活性剤とは異なりすすぎが不要となり、洗浄作業そのものを簡易にすることができる。

また、気泡電解水はイオンガスを含むため、除菌消臭効果に優れている。ここで除菌消臭効果とは、除菌及び消臭効果の少なくとも一方を示すことをいう。また、除菌及び消臭のうち少なくとも一方の対象となる物を除菌消臭対象と呼ぶ。気泡電解水を除菌消臭対象に噴霧するだけで、除菌消臭効果を得ることができる。

通常、電解水でも除菌消臭効果を得ることが可能であるが、除菌消臭効果を持続する寿命が短く、１〜２週間しか保存することができない。これに対して、気泡電解水では、有効成分を安定な微細気泡として含有するため、寿命が長く、数ヶ月（約５〜６ヶ月）以上のスパンでの保存が可能となる。

洗浄対象としては、特に限定されないが、例えば、工業製品及び当該工業製品に使用される部品、人体、動物、食品包装資材、布製品、ガラス製品、金属加工製品、宝飾品、建設物、医療器具、配管、人体が接触する人体接触物、レンタル品、食品などであることが好ましい。

工業製品としては、精密機械、基盤、半導体及びこれらの部品の洗浄、並びに製造工程などにおける洗浄に使用される。金属の洗浄用途で電解水を使用する場合、金属表面の酸化状態をコントロールできるように使用する電解質及び電解水が選定される。例えば、金属を酸化させたくない場合には、アルカリ性の気泡電解水が使用される。

人体としては、髪、頭皮、身体などを洗浄するのに気泡電解水が用いられる。例えば、発生ガスとして炭酸ガスを発生させる電解質を選択することにより、炭酸気泡を含有する気泡電解水を用いることが可能である。例えば、炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどが好適に用いられる。

また、人体の皮膚はｐＨ４．０〜６．５程度の弱酸性であることから、気泡電解水のｐＨを弱酸性にすることにより、人体の汚れを除去しつつ、人体への影響を最小限に抑えることが可能となる。ｐＨのコントロールは、電解質の種類、発生ガスの含有量や電解水の濃度で調整することが可能であり、酸性の気泡電解水とアルカリ性の気泡電解水とを混合してｐＨを調整してもよい。動物に対しても同様であり、特に猫など、自分の身体をなめる習性のある動物に対して界面活性剤を使用せずに洗浄することができるため、安全性を格段に高めることができる。

食品包装資材としては、袋、ペットボトル、トレー、フィルム、食器などの洗浄に使用することができる。洗浄に薬剤を使用しないため、安全性を格段に高めることができる。

布製品としては、被服やマット、タオルやリネン類が挙げられる。一般的に、洗濯機に使用する水として気泡電解水を用いることにより、洗浄を行うことができる。

ガラス製品としては、建物の窓や、携帯電話やスマートフォン、液晶ディスプレイのガラス面、レンズ、瓶などが挙げられる。電解水を生成するときに、フィルターなどを通過させてカルキや鉱物を除去した純度の高い精製水を使用することにより、乾燥させたときに不純物が白く残ってしまういわゆる白残りを殆ど生じさせない気泡電解水を生成することが可能である。

金属加工製品としては、切削品、折り曲げ品、研磨品、シート品などが挙げられる。金属表面の酸化状態をコントロールできるように使用する電解質及び電解水が選定されることが好ましい。

宝飾品としては、指輪、ネックレス、時計、眼鏡などが挙げられる。医療器具としては、車椅子や義手義足、松葉杖などが挙げられる。

建設物としては、公共施設や職場、一般家庭の家の床や壁などが挙げられる。特に、幼稚園、老人介護施設、病院などの床や壁など、多数の人が出入りする施設では、発生ガスとして塩素を発生させる電解質を用いて生成された気泡電解水を使用することにより、清掃と同時に除菌及び消臭を行う事ができる。

また、トイレの床や便器などの洗浄に使用することにより、効果的に除菌を行うことができる。スプレー式の気泡電解水を常備し、トイレ後に便器などに噴霧することにより、速やかな消臭及び除菌を行う事が可能である。発生ガスとして塩素を発生させる電解質を用いて生成された気泡電解水に対して、重量比で１０〜７０％程度のアルカリ性電解水ベースの気泡水又はアルカリ性電解水を混合することにより、臭い物質に対する酸化反応及び還元反応の両方が生じるため、消臭効果が一段と向上する。

配管としては、住宅やビルの上下水配管やエアダクトなどの各種配管が挙げられる。

食品としては、野菜、果物などの農産物が挙げられる。また、防腐しやすくかつ水に浸漬しても風味が変わらない食品については、発生ガスとして塩素を発生させる電解質を用いて生成された気泡電解水に所定時間（例えば１分〜１２０分）浸漬させることが好ましい。気泡電解水の中に食品を浸漬させると、微細気泡が食品の周囲に集まって直接接触し、微量の塩素を食品に含ませることができる。

この結果、食品の防腐を遅延させ、食品の鮮度を保つことが可能となる。例えば、魚介類、丸ごとの鶏や鳥など、皮や殻などの存在により水に浸漬しても浸透圧による体液の流出が生じにくい食品や、ラードや牛脂など、そもそも体液が殆ど存在しないような食品（以下、これを体液不流出食品と呼ぶ）に対して、気泡電解水への行うことにより、殆ど風味を損なうことなく防腐処理を行う事ができ、好ましい。

人体が接触する人体接触物としては、ベッド、ソファ、公共交通機関の座席シート、コンサートホールの座席シートなどが挙げられる。人物の接触面積及び接触時間が長い人体接触物は、衛生状態が悪くなりがちであり、その大きさから洗浄も容易ではない。気泡電解水を噴霧することにより、除菌消臭効果が得られ、衛生状態を保つことができる。

レンタル品としては、結婚式などに使用されるレンタル衣装、装飾品、各種小物類などや、一時的に使用されるイベント用グッズやバーベキューセットなどが挙げられる。レンタル品では、衛生状態を気にする消費者が多いが、気泡電解水による洗浄又は気泡電解水の噴霧による除菌消臭処理により、衛生状態を格段に向上させることができる。

また、気泡電解水を入浴用途に使用することが可能である。その場合、発生ガスとして炭酸ガスを発生させる電解質を主に用いると共に、発生ガスとして塩素を発生させる電解水を少量添加することにより、菌の繁殖を抑えつつ、炭酸ガスによる保温効果を得ることが可能となる。また、アルカリ性電解水ベースの気泡電解水を混合することにより、浴槽内にタンパク質が付着することを防止し、さらに水素ガスによる美肌効果を得ることも可能となる。

［３．気泡電解水の効果］
［３−１．洗濯による実験］
次に、本願発明の気泡電解水を用いた洗浄力の効果を検証する。

『試験内容』
気泡電解水を用いて人工汚染布（ＥＭＰＡ社製）の洗濯を行い、洗浄効率を算出した。洗濯に使用した水は、水道水、洗剤、電解水、ナノ電解水１、ナノ電解水２である。

「洗剤」は洗濯用合成洗剤（アタックバイオＥＸ、花王株式会社製）を使用し、その他のものについては、洗剤なしで洗濯を行った。ナノ電解水１は、発生ガスを用いて生成した気泡電解水であり、ナノ電解水２は、空気を用いて生成した気泡電解水である。

ナノ電解水１は、電解水に対し、発生ガスを再度電解水に混合（０．２リットル／分）することによって生成した。

ナノ電解水２は、電解水に対し、空気を電解水に混合（０．２リットル／分）することによって生成した。

『試験方法』
タオル（横６４ｃｍ×縦２７ｃｍ）に１５ｃｍ角の人工汚染布（未汚染布、カーボンブラック／鉱物油、血液、ココア）をそれぞれ縫い付け、下記の工程に従って洗濯を行った。なお、槽内の洗濯物同士の擦れを再現するために、水位を「低」とし、バスタオル９枚と一緒に洗濯を行った。水温は６〜８℃であった。

Ａ 水道水・洗剤
１．洗浄 ：１５分間、仮脱水１分間（洗剤使用時のみ：洗剤６０ｇ投入）
２．すすぎ１：１０分間、仮脱水１分間
３．すすぎ２：１５分間
４．脱水 ：１５分間

Ｂ 電解水
１．アルカリ性電解水洗浄：１５分間、仮脱水１分間
ｐＨ１０．８０、ＯＲＰ−１９２
２．酸性電解水洗浄 ：１０分間、仮脱水１分間
ｐＨ４．０５、塩素濃度１９ｐｐｍ
３．すすぎ ：３分間
４．脱水 ：５分間

Ｃ ナノ電解水１
１．気泡アルカリ性電解水洗浄：１５分間、仮脱水１分間
ｐＨ１２．１７、ＯＲＰ−５９６
２．気泡酸性電解水洗浄 ：１０分間、仮脱水１分間
ｐＨ４．４１、塩素濃度１８ｐｐｍ
３．すすぎ ：３分間
４．脱水 ：５分間

Ｄ ナノ電解水２
１．気泡アルカリ性電解水洗浄：１５分間、仮脱水１分間
ｐＨ１２．１７、ＯＲＰ−２０２
２．気泡酸性電解水洗浄 ：１０分間、仮脱水１分間
ｐＨ４．４０、塩素濃度１８ｐｐｍ
３．すすぎ ：３分間
４．脱水 ：５分間

『使用機器』
分光測色計ＣＭ−６００ｄ（コニカミノルタ センシング株式会社製）
ポータブル電気伝導率・ｐＨ計 ＷＭ−３２ＥＰ（東亜ディーケーケー社製）
ＯＲＰ複合電極 ＰＳＴ−２７３９Ｃ（東亜ディーケーケー社製）
塩素濃度計 ＲＣ−２Ｚ（笠原理化学工業株式会社製）
業務用洗濯機２２ｋｇタイプ ＷＮ２２０（山本製作所製）

『測定・計算方法』
洗濯後、分光測色計を用いて５２０ｎｍでの反射率の測定を行い、下記の計算式よりＫ／Ｓ値及び洗浄効率（％）を算出した。
Ｋ／Ｓ値＝{１−反射率}^２／２／反射率
洗濯効率（％）＝{（洗浄布のＫ／Ｓ）−（洗濯後の汚染布のＫ／Ｓ）}／{（汚染布のＫ／Ｓ）−（未汚染布のＫ／Ｓ）}×１００

図３〜５に示すように、発生ガスを使用したナノ電解水１の洗浄力は洗剤使用時と同等又はそれ以上であり、空気を使用したナノ電解水２と比較しても高かった。

以上のことから、発生ガスを使用することにより、気泡電解水としての洗浄効果が向上することが確認された。

［３−２．殺菌力の実験］
『試験内容』
本願発明による気泡電解水を用い、ボストンレタス（市販）から無作為に葉３枚を抽出し、１枚を４分割して、それぞれ検体とした。検体量は、約８ｇであった。検体を軽く水洗いした後、試験用水を用いて２分間流水洗浄を行った。洗浄後、検体を軽く水洗いした。

検体を滅菌バッグに入れ、１０倍希釈液を加えて１分間ホモジナイズした。出来上がった検体液１ミリリットルを簡易培地にて分注、混釈法による段階希釈を行った。インキュベータにて３５℃、４８時間培養し、菌数を計測、３枚当たりの平均値を測定した。

『試験水』
水道水
酸性電解水 ｐＨ３．０１ 遊離残留塩素濃度 ４０ｐｐｍ
気泡酸性電解水 ｐＨ３．０５ 遊離残留塩素濃度 ４０ｐｐｍ

図６に示すように、気泡酸性電解水は菌数が最も少なく、水道水及び通常の酸性電解水と比較しても著しい殺菌効果が確認された。

［３−３．ラード辺による洗浄効果試験］
本願発明による気泡電解水を用い、体液不流出食品であるラード肉片を用いた洗浄実験を行った。気泡電解水としては、電解質として食塩（ＮａＣｌ）を用いて生成されたアルカリ性電解水ベースの気泡電解水（約ｐＨ１１）を使用した。微細気泡の主成分は還元性の高い水素ガスである。

約１ｋｇのラード肉片を検体として使用し、気泡電解水を貯水した水槽に浸漬し、簡易ポンプによる水流を当てながら１０分間洗浄を行った。水槽内の温度は２８℃であった。その後、水道水での流水洗浄を行い、ラード肉片を観察した。実験は、５つの検体に対して同様の処理を行った。

洗浄前のラード肉片は、表面が薄いピンク色であり、所々に血液痕が存在していた。表面の体毛や異物の付着もみられた。

洗浄後には、ラード肉片の表面はラードの色そのものである純白であり、血液痕がほぼなくなっていた。血液痕がわずかに残っている部分でも、その色が非常に薄くなっていた。洗浄後のラード肉片には、表面の体毛や異物の付着がほとんどみられなかった。

すなわち、気泡電解水による洗浄により、ラード肉片の表面が溶解すると共に、微細気泡の効果で異物などが浮き上がって離脱したものと考えられる。また、高いｐＨによりタンパク質が分解された他、表面の油脂が乳化し、色が白色化したものと考えられる。

一般的に、ラード肉片の洗浄には熱湯が用いられるが、気泡電解水の使用により常温での洗浄が可能となり、エネルギーを節約することができる。

［４．動作及び効果］
以上の構成によれば、本発明の気泡電解水生成装置（気泡電解水生成装置３）は、
アノード電極（アノード電極２２Ａ）と、
カソード電極（カソード電極２２Ｂ）と、
電解質を添加した原水が供給される電解槽（電解水生成部８）と、
前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部（電源供給部２１）と、
前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部（電解水生成部８）と、
前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部（気泡生成部９）とを有する。

これにより、気泡電解水生成装置は、電解水に対して発生ガスを混合するため、混合時に生じる中和反応を低減させて、電解水としての効果を殆ど低下させることなく電解水中に微細気泡を含有させることができる。

前記気泡生成部は、
複数回に亘って、前記電解水と前記発生ガスとを混合して前記電解水に微細気泡を含有させる。

これにより、気泡電解水生成装置は、微細気泡の量をコントロールすることができると共に、微細気泡の生成時に不安定な微細気泡を除去できるため、安定した微細気泡のみを含有させることができる。

本発明の洗浄装置は、
アノード電極と、
カソード電極と、
電解質を添加した原水が供給される電解槽と、
前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部と、
前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部と、
前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部と、
前記気泡電解水生成装置から供給される前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する洗浄部とを有する。

これにより、洗浄装置は、発生ガスを微細気泡として含有することにより、効果の高い気泡電解水を用いて洗浄処理を行うことができ、洗浄効果を向上させたり、洗浄時間を短縮したりすることが可能となる。

本発明の気泡電解水生成方法では、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成するようにした。

これにより、気泡電解水生成方法では、電解水に対して発生ガスを混合するため、混合時に生じる中和反応を低減させて、電解水としての効果を殆ど低下させることなく電解水中に微細気泡を含有させることができる。

本発明の洗浄方法では、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成し、
前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する。

これにより、洗浄方法では、発生ガスを微細気泡として含有することにより、効果の高い気泡電解水を用いて洗浄処理を行うことができ、洗浄効果を向上させたり、洗浄時間を短縮したりすることが可能となる。

前記洗浄対象は、工業製品及び当該工業製品に使用される部品、人体、動物、食品包装資材、布製品、ガラス製品、金属加工製品、宝飾品、建設物、医療器具、配管、人体が接触する人体接触物、レンタル品、食品
である。

これにより、種々の洗浄対象に対して気泡電解水による洗浄処理を効果的に行う事ができる。

前記洗浄対象を前記気泡電解水内に一定時間浸漬する。これにより、気泡電解水が有する酸化又は還元効果若しくはその両方を存分に発揮することができる。

前記洗浄対象は、
皮がついたままの鳥肉、動物性油脂塊、魚介類である。

酸性電解水ベースの気泡電解水を用いた場合、浸透圧による体液の流出が殆どない状態で、塩素ガス及び酸素・オゾンガスによる除菌効果を得ることができる。また、アルカリ性電解水ベースの気泡電解水を用いた場合、表面に付着するタンパク質を分解し、見た目を美しくすることができる。もちろん、酸性電解水及びアルカリ性電解水ベースの気泡電解水を混合して使用したり、交互に浸漬処理を行っても良い。

なお、本明細書において除菌効果とは、消毒、除菌、殺菌、滅菌など、細菌の数を減少させる全ての効果を指す。

前記気泡電解水を流水、噴霧、吹きつけすることにより、前記洗浄対象を洗浄する。これにより、少量の気泡電解水で洗浄処理を行う事ができる。

前記洗浄対象は、
人体又は生物であり、
前記発生ガスは、炭酸ガスである。

これにより、洗浄効果を得るだけでなく、人体の健康を増進することができる。

前記発生ガスは、
炭酸ガスであり、
前記気泡電解水は、
入浴用途に使用される。

これにより、微細気泡を含有する気泡電解水を入浴用途に使用できる。一般的に、炭酸ガスは水に対する溶解性が低く、水温を上げることができない、寿命が短いなどの制約があるが、本発明の微細気泡は非常に安定であるため、これまで以上に水温を上げることが可能となり、また、その場に装置がなくても気泡電解水そのものを運搬したりすることが可能となる。

電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成された気泡電解水を除菌及び消臭のうち少なくともいずれか一方の対象となる除菌消臭対象に噴霧する。

これにより、発生ガスにより除菌消臭効果を高め得ると共に、気泡電解水の保存性が向上する。

前記除菌消臭対象は、
人体が直接接触する人体接触物である。

これにより、人体が接触するため、特に衛生管理が必要な人体接触物に対して、効果的な除菌消臭効果を得ることができる。

前記除菌消臭対象は、
人体や生物が存在する居住空間である。

人体や生物の存在により、どうしても最近が繁殖し易くなり、衛生状態が悪くなりがちであるが、気泡電解水の除菌消臭効果により、衛生状態を好適に保つことができる。居住空間としては、幼稚園や保育園、病院、コンサートホール、公共交通機関など、人間が多数存在する空間の他に、家畜や魚介類を肥育する空間などが挙げられる。

以上の構成によれば、本発明の気泡電解水は、電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成されるようにした。

これにより、発生ガスを高い濃度で微細気泡として含有させることができるため、気泡電解水としての効果を向上させ得ると共に、気泡電解水としての寿命を向上させることができる。

＜他の実施の形態＞
なお上述の実施の形態においては、気泡混合部１４は旋回槽を用いて電解水に気泡を含有させるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えば圧力を開放することにより電解水に気泡を含有させるなど、種々の方法で電解水に気泡を含有させることができる。

また上述の実施の形態においては、気泡電解水生成装置３が気泡水貯留部１０を有するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、気泡水貯留部１０は必ずしも必須ではない。

さらに上述の実施の形態においては、気泡電解水生成装置３がアルカリ性気泡電解水及び酸性気泡電解水の両方を生成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず気泡電解水生成装置３は、少なくともアルカリ性気泡電解水及び酸性気泡電解水の一方を生成すれば良い。

さらに上述の実施の形態においては、複数回に亘って分離電解水と発生ガスとを混合するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、分離電解水と気泡電解水の生成速度を同一にすることにより、１回のみ分離電解水と発生ガスとを混合するようにしても良い。この場合、電解水貯留部１３は必須ではなく、例えば電気分解部１１から発生ガスが抜けないように密閉構造にした上で、気泡混合部１４に直接電解水が供給されるようにしても良い。また、分離電解水と発生ガスとの混合回数を１回未満に抑えても良い。

さらに上述の実施の形態においては、発生ガスが塩素ガス並びに水素ガス及びオゾンガスであるようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、発生ガスとしては電解質に依存し、電解質水溶液の電気分解によって発生する全てのガスを発生ガスとすることができる。

さらに上述の実施の形態においては、電解水生成部８と気泡生成部９とによって気泡電解水生成装置３を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成による電解水生成部と気泡生成部とによって本発明の気泡電解水生成装置を構成するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、電解水生成部８と気泡生成部９と洗浄部４と制御部２によって自動洗浄装置１を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、その他種々の構成による電解水生成部と気泡生成部と洗浄部と制御部とによって本発明の自動洗浄装置を構成するようにしても良い。

本発明は、例えば自動洗車機や自動野菜洗浄機などに適用することができる。

１・・・・・・自動洗浄装置
２・・・・・・制御部
３・・・・・・気泡電解水生成装置
４・・・・・・洗浄部
８・・・・・・電解水生成部
９・・・・・・気泡生成部
１０・・・・・・気泡水貯留部
１１・・・・・・電気分解部
１２・・・・・・気液分離部
１３・・・・・・電解水貯留部
１４・・・・・・気泡混合部
２１・・・・・・電源供給部
２２Ａ・・・・・アノード電極
２２Ｂ・・・・・カソード電極

Claims (15)

1. アノード電極と、
   カソード電極と、
   電解質を添加した原水が供給される電解槽と、
   前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部と、
   前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部と、
   前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部と
   を備えることを特徴とする気泡電解水生成装置。
2. 前記気泡生成部は、
   複数回に亘って、前記電解水と前記発生ガスとを混合して前記電解水に微細気泡を含有させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の気泡電解水生成装置。
3. アノード電極と、
   カソード電極と、
   電解質を添加した原水が供給される電解槽と、
   前記アノード電極及びカソード電極に対して電流を供給する電源供給部と、
   前記アノード電極及び前記カソード電極の少なくともいずれか一方において発生する発生ガスを、前記原水が電気分解されて生成された電解水から分離する気液分離部と、
   前記気液分離部によって分離された前記発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する気泡生成部と、
   前記気泡電解水生成装置から供給される前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する洗浄部
   とを有することを特徴とする洗浄装置。
4. 電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成する
   ことを特徴とする気泡電解水生成方法。
5. 電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させて気泡電解水を生成し、
   前記気泡電解水を用いて洗浄対象を洗浄する
   ことを特徴とする洗浄方法。
6. 前記洗浄対象は、工業製品及び当該工業製品に使用される部品、人体、動物、食品包装資材、布製品、ガラス製品、金属加工製品、宝飾品、建設物、医療器具、配管、人体が接触する人体接触物、レンタル品、食品
   であることを特徴とする請求項５に記載の洗浄方法。
7. 前記洗浄対象を前記気泡電解水内に一定時間浸漬する
   ことを特徴とする請求項６に記載の洗浄方法。
8. 前記洗浄対象は、
   皮がついたままの鳥肉、動物性油脂塊、魚介類である
   ことを特徴とする請求項７に記載の洗浄方法。
9. 前記気泡電解水を流水、噴霧、吹きつけすることにより、前記洗浄対象を洗浄する
   ことを特徴とする請求項５に記載の洗浄方法。
10. 前記洗浄対象は、
    人体又は生物であり、
    前記発生ガスは、炭酸ガスである
    ことを特徴とする請求項５に記載の洗浄方法。
11. 前記発生ガスは、
    炭酸ガスであり、
    前記気泡電解水は、
    入浴用途に使用される
    ことを特徴とする請求項４に記載の洗浄方法。
12. 電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成された気泡電解水を除菌及び消臭のうち少なくともいずれか一方の対象となる除菌消臭対象に噴霧する
    ことを特徴とする除菌消臭方法。
13. 前記除菌消臭対象は、
    人体が直接接触する人体接触物である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の除菌消臭方法。
14. 前記除菌消臭対象は、
    人体や生物が存在する居住空間である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の除菌消臭方法。
15. 電解質を添加した原水を電気分解して生成された電解水を生成し、前記電気分解の際に発生する発生ガスを前記電解水から分離した後、分離した発生ガスを用いて前記電解水に微細気泡を含有させることにより生成された
    ことを特徴とする気泡電解水。
    
    

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