2024-37384 微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び微酸性次亜塩素酸水の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024037384

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び微酸性次亜塩素酸水の製造装置

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/76 20230101AFI20240312BHJP

   C02F 1/50 20230101ALI20240312BHJP

   C01B 11/04 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

C02F1/76 Z

C02F1/50 531M

C02F1/50 540B

C02F1/50 550D

C01B11/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142209

(22)【出願日】2022-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】000187149

【氏名又は名称】株式会社レゾナック・ガスプロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】100080838

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 光康

(74)【代理人】

【識別番号】100194261

【弁理士】

【氏名又は名称】栢原 崇行

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 正之

(72)【発明者】

【氏名】篠▲崎▼ 亜希

【テーマコード（参考）】

4D050

【Ｆターム（参考）】

4D050AA20

4D050AB06

4D050BB04

4D050BD02

4D050BD04

4D050BD06

4D050BD08

(57)【要約】

【課題】低コストで所定の温度・濃度の微酸性次亜塩素酸を容易に供給することができる微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び微酸性次亜塩素酸水の製造装置を提供すること。
【解決手段】次亜塩素酸ソーダ、水及び炭酸ガスを混合して塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成工程と、前記次亜塩素酸水生成工程で生成された前記次亜塩素酸水を塩素濃度が使用濃度の範囲内となるように所定温度の希釈水により希釈する希釈工程と、前記希釈工程で希釈された次亜塩素酸水をユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

次亜塩素酸ソーダ、水及び炭酸ガスを混合して塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成工程と、前記次亜塩素酸水生成工程で生成された前記次亜塩素酸水を塩素濃度が使用濃度の範囲内となるように所定温度の希釈水により希釈する希釈工程と、前記希釈工程で希釈された次亜塩素酸水をユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給工程とを含む微酸性次亜塩素酸水の製造方法。

【請求項2】

前記次亜塩素酸水生成工程では、塩素濃度が１００ｐｐｍ乃至２０００ｐｐｍの次亜塩素酸水を生成するものであり、前記希釈工程では、塩素濃度が２０ｐｐｍ乃至４００ｐｐｍとなるように前記次亜塩素酸水を希釈することを特徴とする請求項１に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。

【請求項3】

次亜塩素酸水生成部に次亜塩素酸ソーダを供給する次亜塩素酸ソーダ供給ラインと、前記次亜塩素酸水生成部に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給ラインと、前記次亜塩素酸水生成部に水を供給する水供給ラインと、前記次亜塩素酸ソーダ、前記炭酸ガス及び前記水を混合し、塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する前記次亜塩素酸水生成部と、前記次亜塩素酸水生成部に接続され、希釈部に前記高濃度の次亜塩素酸水を供給する高濃度次亜塩素酸水供給ラインと、前記希釈部に所定の温度の希釈水を供給する希釈水供給ラインと、前記高濃度の次亜塩素酸水と前記希釈水を混合し、高濃度の次亜塩素酸水を希釈し、使用濃度の次亜塩素酸水とする前記希釈部と、前記希釈部に接続され、前記使用濃度の次亜塩素酸水をユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給ラインとで構成される微酸性次亜塩素酸水の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、除菌水（殺菌水）として用いられる微酸性次亜塩素酸水を製造する微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び微酸性次亜塩素酸水の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、次亜塩素酸水を製造する方法や装置としては、「塩素を有効成分とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法であり、次亜塩素酸水溶液を炭酸ガスを使用してｐＨ調整することを特徴とする弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法」が知られている（特許文献１）。

【0003】

しかしながら、このような弱酸性の塩素系殺菌水の製造方法では、次亜塩素酸ソーダを希釈した水溶液を製造し、その後にｐＨ調整して次亜塩素酸水を製造するため、次亜塩素酸水を製造するタンクが大きくなりイニシャルコストが大きくなるという問題があった。

【0004】

また、高温の次亜塩素酸水が必要な場合には、使用したい温度の次亜塩素酸水を予め生成する必要があり、次亜塩素酸水を生成した部位から下流の設備全てに対して耐食性と耐熱性を備える材料で形成する必要があり、コストが高くなるという欠点があった。

【0005】

さらに、使用したい温度の次亜塩素酸水を予め生成する必要があるため、生成した次亜塩素酸水を保温や加温のための設備がさらに必要になり、容易に適切な温度の次亜塩素酸水を供給することが困難であった。特に高温の次亜塩素酸水は分解速度が速く、数時間で濃度が半減してしまうため、供給時には適切な濃度とならないおそれがあり、混合後に加熱する場合では、加熱にかかる時間の分、使用時間が短くなってしまうという欠点があった。加えて金属に対する腐食性も高温では高くなるため、加熱器（ボイラー等）を傷めやすくなるという欠点もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０－０２４２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、低コストで所定の温度・濃度の微酸性次亜塩素酸を容易に供給することができる微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び微酸性次亜塩素酸水の製造装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法は、次亜塩素酸ソーダ、水及び炭酸ガスを混合して塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成工程と、前記次亜塩素酸水生成工程で生成された前記次亜塩素酸水を塩素濃度が使用濃度の範囲内となるように所定温度の希釈水により希釈する希釈工程と、前記希釈工程で希釈された次亜塩素酸水をユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給工程とを含むことを特徴とする。

【0009】

請求項２に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法の前記次亜塩素酸水生成工程では、塩素濃度が１００乃至２０００ｐｐｍの次亜塩素酸水を生成するものであり、前記希釈工程では、塩素濃度が２０乃至４００ｐｐｍとなるように前記次亜塩素酸水を希釈することを特徴とする。

【0010】

請求項３に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造装置は、次亜塩素酸水生成部に次亜塩素酸ソーダを供給する次亜塩素酸ソーダ供給ラインと、前記次亜塩素酸水生成部に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給ラインと、前記次亜塩素酸水生成部に水を供給する水供給ラインと、前記次亜塩素酸ソーダ、前記炭酸ガス及び前記水を混合し、塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する前記次亜塩素酸水生成部と、前記次亜塩素酸水生成部に接続され、希釈部に前記高濃度の次亜塩素酸水を供給する高濃度次亜塩素酸水供給ラインと、前記希釈部に所定の温度の希釈水を供給する希釈水供給ラインと、前記高濃度の次亜塩素酸水と前記希釈水を混合し、高濃度の次亜塩素酸水を希釈し、使用濃度の次亜塩素酸水とする前記希釈部と、前記希釈部に接続され、前記使用濃度の次亜塩素酸水をユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給ラインとで構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１乃至請求項３に記載の各発明においては、塩素濃度が使用濃度よりも高濃度の微酸性次亜塩素酸水を生成し、その後希釈するので、予め使用濃度で次亜塩素酸水を混合する場合に比べて、次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成部を小さくすることができ、イニシャルコストを小さくすることができる。
（２）高濃度の次亜塩素酸水を生成し、その後希釈するので、高温（５０度～７０度程度）の次亜塩素酸水によって除菌を行いたい場合には、希釈する際に希釈部において所定の温度の希釈水を混合することで、高温の次亜塩素酸水を得ることができる。
したがって、高温の次亜塩素酸水が通過する部位のみに耐食性及び耐熱性を有する樹脂等を用いれば良く、その他の部位については耐食性のみを考慮すれば良いため、コストを削減することができる。
（３）また、所定の温度の希釈水で希釈して次亜塩素酸水を得るので、得られる次亜塩素酸水の温度を容易に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

図１及び図２は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図３及び図４は本発明の第２の実施形態を示す説明図である。

【図1】第１の実施形態の冷凍方法の工程図。

【図2】第１の実施形態の冷凍装置の概略説明図。

【図3】第２の実施形態の冷凍方法の工程図。

【図4】第２の実施形態の冷凍装置の概略説明図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１及び図２に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は除菌や殺菌に用いられる微酸性次亜塩素酸水を製造する微酸性次亜塩素酸水の製造方法である。

【0014】

この微酸性次亜塩素酸水の製造方法１は、図１に示すように、塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成工程２と、前記次亜塩素酸水生成工程２で生成された前記高濃度の次亜塩素酸水を塩素濃度が使用濃度の範囲内となるように所定温度の希釈水により希釈する希釈工程３と、前記希釈工程３で希釈された次亜塩素酸水を外部に供給する次亜塩素酸水供給工程４とで構成されている。

【0015】

さて、前記微酸性次亜塩素酸水の製造方法１に用いられる本発明の微酸性次亜塩素酸水の製造装置５は、図２に示すように、次亜塩素酸水生成部６に次亜塩素酸ソーダを供給する次亜塩素酸ソーダ供給ライン７と、前記次亜塩素酸水生成部６に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給ライン８と、前記次亜塩素酸水生成部６に水を供給する水供給ライン９と、前記次亜塩素酸ソーダ、前記炭酸ガス及び前記水を混合し、塩素濃度が使用濃度より高濃度で、かつ、微酸性の次亜塩素酸水を生成する前記次亜塩素酸水生成部６と、前記次亜塩素酸水生成部６に接続され、希釈部１０に前記高濃度の次亜塩素酸水を供給する高濃度次亜塩素酸水供給ライン１１と、前記希釈部１０に所定の温度の希釈水を供給する希釈水供給ライン１２と、前記高濃度の次亜塩素酸水と前記希釈水を混合し、高濃度の次亜塩素酸水を希釈し、使用濃度の次亜塩素酸水とする前記希釈部１０と、前記希釈部１０に接続され、前記使用濃度の次亜塩素酸水を外部のユースポイントに供給する次亜塩素酸水供給ライン１３とで構成されている。ここで、ユースポイントとしては、殺菌又は除菌（消毒）等が必要な本製造装置以外の外部の装置、物品、人体、動植物等で、例えば、食物の消毒、調理器具や家具その他什器等の消毒等や手指の消毒等も含まれる。なお、これらは一例であり、次亜塩素酸水によって殺菌等ができるものについては、本発明におけるユースポイントに該当する。

【0016】

次亜塩素酸水生成工程２では、次亜塩素酸水生成部６に次亜塩素酸ソーダ、炭酸ガス及び水を供給し、次亜塩素酸水生成部６でこれらを混合することで、塩素濃度が使用濃度より高濃度で、かつ、微酸性の次亜塩素酸水を生成する。ここで、塩素濃度が使用濃度より高濃度の次亜塩素酸水とは、本発明においては塩素濃度が１００ｐｐｍ乃至２０００ｐｐｍ程度の次亜塩素酸水をいう。本発明においては炭酸ガスを用いることによって次亜塩素酸水生成工程２で生成される高濃度の次亜塩素酸水が微酸性となる。

【0017】

次亜塩素酸ソーダは次亜塩素酸ソーダ供給ライン７から供給され、この次亜塩素酸ソーダ供給ライン７は、次亜塩素酸ソーダ供給源１４と、次亜塩素酸ソーダ供給源１４と次亜塩素酸水生成部６を接続する次亜塩素酸ソーダ供給管１５と、次亜塩素酸ソーダ供給源１４又は次亜塩素酸ソーダ供給管１５のいずれかに設けられ、次亜塩素酸ソーダを圧送するポンプ１６とで構成されている。本実施形態では、次亜塩素酸ソーダ供給源１４として、容器に保存された高濃度の水溶液状の次亜塩素酸ソーダが用いられる。この容器にはフロートスイッチ１４ａが設けられている。

【0018】

炭酸ガスは炭酸ガス供給ライン８から供給され、この炭酸ガス供給ライン８は、炭酸減圧弁１７を備える炭酸ガス供給源１８と、炭酸ガス供給源１８と次亜塩素酸水生成部６を接続する炭酸ガス供給管１９とで構成されている。本実施形態では、炭酸ガス供給源１８として、炭酸ガスを充填した大きなボンベやタンクが用いられている。なお、供給される炭酸ガスの状態は液ガスの状態であっても気体であってもよい。

【0019】

次亜塩素酸水を生成するための水は水供給ライン９から供給され、この水供給ライン９は、貯水用タンク又は水道等の水供給源２０と、水供給源２０と次亜塩素酸水生成部６を接続する水供給管２１とで構成されている。

【0020】

なお、次亜塩素酸ソーダ供給ライン７、炭酸ガス供給ライン８及び水供給ライン９には、適宜バルブや逆止弁、流量計等が設けられる。具体的には、本実施形態では、次亜塩素酸ソーダ供給ライン７にはポンプ１６のみ設けられており、炭酸ガス供給ライン８の炭酸ガス供給管１９には、炭酸ガス供給源１８側から下流に向かって第１の炭酸逆止弁８ａ、プレッシャースイッチ８ｂ、炭酸供給弁８ｃ、炭酸流量調整弁８ｄ、第２の炭酸逆止弁８ｅが設けられており、水供給ライン９の水供給管２１には、水供給源２０側から下流に向かって水減圧弁９ａ、水供給弁９ｂ、水逆止弁９ｃが設けられている。

【0021】

また、次亜塩素酸ソーダ供給ライン７、炭酸ガス供給ライン８及び水供給ライン９はそれぞれ独立した状態で次亜塩素酸水生成部６に接続してもよく、次亜塩素酸ソーダ供給ライン７と水供給ライン９を次亜塩素酸水生成部６よりも上流で接続して次亜塩素酸水生成部６に供給しても良い。このような場合には、次亜塩素酸水生成部６には次亜塩素酸ソーダ供給ライン７と水供給ライン９が合流した管から高濃度の次亜塩素酸水の状態で供給され、次亜塩素酸水生成部６において炭酸ガスが混合され、塩素濃度が高濃度の微酸性次亜塩素酸水となる。

【0022】

さらに炭酸ガス供給ライン８と水供給ライン９を次亜塩素酸水生成部６よりも上流で接続して次亜塩素酸水生成部６に供給しても良い。このような場合には、次亜塩素酸水生成部６には炭酸水と次亜塩素酸ソーダが供給され、次亜塩素酸水生成部６において炭酸水と次亜塩素酸ソーダが混合され、塩素濃度が高濃度の微酸性次亜塩素酸水となる。
ところで、次亜塩素酸水生成部６には安全弁６ａ等を設けることが望ましく、本実施形態では設定０．５ＭＰａの安全弁６ａが設けられている。

【0023】

次亜塩素酸水生成工程２で高濃度かつ微酸性の次亜塩素酸水が生成されると、希釈工程３が行われる。希釈工程３では、高濃度の微酸性次亜塩素酸水が高濃度次亜塩素酸水供給ライン１１により希釈部１０へ供給されるとともに、高濃度の次亜塩素酸水を使用する塩素濃度に希釈するための希釈水が希釈水供給ライン１２から供給され、これらが混合されて使用される塩素濃度の微酸性次亜塩素酸水が生成される。なお、希釈工程では、塩素濃度が２０ｐｐｍ乃至４００ｐｐｍとなるように高濃度かつ微酸性の次亜塩素酸水を希釈する。この塩素濃度は使用する対象によって適宜変更することができる。

【0024】

希釈水供給ライン１２は、貯水用タンク又は水道等の希釈水供給源２２と、希釈水供給源２２と希釈部１０を接続する希釈水供給管２３とで構成されている。なお、温水を希釈水として供給する場合には、希釈水供給源２２又は希釈水供給管２３のいずれかに水温を調節することができる水温調節手段（図示せず）を備えることが望ましい。このような水温調節手段により所定の温度の温水とすることで、５０度乃至７０度の高温度の微酸性次亜塩素酸水を希釈部１０にて生成することができる。調温装置はボイラーのような加熱装置であっても良いが、希釈水の加熱及び冷却ができる装置であることが望ましい。

【0025】

また、温水を希釈水として供給する場合には、水供給ライン９や高濃度次亜塩素酸水供給ライン１１に流量計や温度計等を設けるとともに、希釈水供給ライン１２にも水流量計や温度計等を設け、これらの流量を制御装置（図示せず）により制御して温度管理を行うとよい。

【0026】

ところで、高濃度次亜塩素酸水供給ライン１１や希釈水供給ライン１２にも適宜バルブや逆止弁、流量計等が設けられる。本実施形態では、高濃度次亜塩素酸水供給ライン１１に次亜塩素酸水供給弁１１ａが設けられ、希釈水供給ライン１２の希釈水供給管２３には希釈水供給源２２側から下流に向かって希釈水減圧弁１２ａ、希釈水供給弁１２ｂが設けられている。

【0027】

次亜塩素酸水を製造する場合、次亜塩素酸水の腐食されにくい素材として塩化ビニール等の樹脂を用いて配管等を形成するが、高温の次亜塩素酸水を製造する場合、６０度以上では塩化ビニールの使用温度範囲を外れ、耐熱性樹脂などを使用する必要がある。

【0028】

しかし、希釈部１０において高温の温水と高濃度の次亜塩素酸水を混合して希釈することで、たとえば、塩素濃度５００ｐｐｍ、２０度で製造した次亜塩素酸水１容を７０度の温水９容（塩素濃度５００ｐｐｍ、２０度で製造した次亜塩素酸水と７０度の温水を体積比１：９）で希釈部１０において希釈すれば６５度の微酸性次亜塩素酸水を得ることができ、耐食性及び耐熱性が必要な部分を希釈部１０の下流のみに限定できる。

【0029】

このように希釈工程３において希釈部１０で希釈された微酸性次亜塩素酸水は次亜塩素酸水供給工程４において、希釈部１０に接続された次亜塩素酸水供給ライン１３を介してユースポイントに供給される。

【0030】

次亜塩素酸水供給ライン１３は、一端部が希釈部１０に接続された次亜塩素酸水供給管２４と次亜塩素酸水供給管２４の他端部に設けられたノズル等の供給具２５と、次亜塩素酸水供給管２４に設けられた次亜塩素酸水供給弁２６とで構成されている。なお、この次亜塩素酸水供給ライン１３には、ＰＨ計や塩素濃度計を設けてもよい。

【0031】

微酸性次亜塩素酸水を供給したい場合には、ユースポイントに向けてノズル等の供給具２５を向けるとともに、次亜塩素酸水供給弁２６を開状態とすることにより、使用したいユースポイントに微酸性次亜塩素酸水を供給することができる。

【0032】

［発明を実施するための異なる形態］
次に、図３及び図４に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0033】

図３及び図４に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、複数個のミニガスカートリッジを用いた炭酸ガス供給源１８Ａにした点で、このような炭酸ガス供給源１８Ａから炭酸ガスの供給を受けて高濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成工程２Ａを行う微酸性次亜塩素酸水の製造方法１Ａや、このような炭酸ガス供給源１８Ａを備える炭酸ガス供給ライン８Ａを用いた微酸性次亜塩素酸水の製造装置５Ａにしても前記第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0034】

なお、本発明の実施形態においては、希釈部としてタンク状の希釈部を有する形態について説明したが、例えば次亜塩素酸水供給ラインの配管の一部を希釈部としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明は微酸性次亜塩素酸水を製造する産業に利用される。

【符号の説明】

【0036】

１、１Ａ：微酸性次亜塩素酸水の製造方法、
２：次亜塩素酸水生成工程、 ３：希釈工程、
４：次亜塩素酸水供給工程、
５、５Ａ：微酸性次亜塩素酸水の製造装置、
６：冷凍液供給工程、 ７：次亜塩素酸ソーダ供給ライン、
８、８Ａ：炭酸ガス供給ライン、 ９：水供給ライン、
１０：希釈部、 １１：高濃度次亜塩素酸水供給ライン、
１２：希釈水供給ライン、 １３：次亜塩素酸水供給ライン、
１４：次亜塩素酸ソーダ供給源、 １５：次亜塩素酸ソーダ供給管、
１６：ポンプ、 １７：炭酸減圧弁、
１８：炭酸ガス供給源、 １９：炭酸ガス供給管、
２０：水供給源、 ２１：水供給管、
２２：希釈水供給源、 ２３：希釈水供給管、
２４：次亜塩素酸水供給管、 ２５：供給具、
２６：次亜塩素酸水供給弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】