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公開番号2025158335
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024060770
出願日2024-04-04
発明の名称微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置
出願人公立大学法人公立諏訪東京理科大学,岡谷酸素株式会社
代理人個人
主分類C02F 1/50 20230101AFI20251009BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】簡易な又は低コストでの製造が可能であることともに、高い殺菌効果を実現でき、殺菌効果と有害性の抑制とを両立することのできる微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】次亜塩素酸塩水溶液と炭酸ガスを含む気液混合流を微細気泡発生部に対して加圧状態で導入し、乱流破壊式により、微細気泡を含む微酸性次亜塩素水を製造する方法であって、前記微細気泡発生部に対する前記気液混合流の導入圧力、及び、前記炭酸ガスの供給圧力を調整することにより、500[nm]以下の粒径を主体とする粒径分布を備える微細気泡を生成し、pHが4.5-6.5の範囲内で、有効塩素濃度が20-150[ppm]の範囲内に調整された微酸性次亜塩素酸水を製造することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
次亜塩素酸塩水溶液と炭酸ガスを含む気液混合流を微細気泡発生部に対して加圧状態で導入することにより、微細気泡を含む微酸性次亜塩素水を製造する方法であって、
前記微細気泡発生部に対する前記気液混合流の導入圧力、及び、前記炭酸ガスの供給圧力を調整することにより、５００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備える微細気泡を生成し、ｐＨが４．５－６．５の範囲内で、有効塩素濃度が２０－１５０［ｐｐｍ］の範囲内に設定された微酸性次亜塩素酸水を製造することを特徴とする微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記微細気泡発生部は、加圧状態で導入された前記気液混合流が通過することで気泡を変形させ、その後、乱流によって前記気泡を破壊することによって微細気泡を生成する乱流破壊式の微細気泡発生構造を有する、
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】
前記微細気泡は、４００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備える、
請求項１又は２に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
【請求項４】
前記微細気泡は、１０－４００［ｎｍ］の粒径領域にある微細気泡数を９０％以上とする粒径分布を備える、
請求項３に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
【請求項５】
前記微細気泡の個数濃度は０．５×１０
９
［個／ｍｌ］以上である、
請求項４に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
【請求項６】
前記有効塩素濃度は、３０－１２０［ｐｐｍ］の範囲内である、
請求項１に記載の微酸性次亜塩素水の製造方法。
【請求項７】
前記微細気泡発生部の導入部における前記気液混合流の圧力は、０．２－０．５［ＭＰａ］である、
請求項２に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
【請求項８】
前記気液混合流は、次亜塩素酸塩水溶液の供給経路に対して炭酸ガスを供給することにより形成される、
請求項１又は２に記載の微酸性次亜塩素酸水の製造方法。
【請求項９】
炭酸ガスの供給圧力は、前記供給経路の圧力よりも０．０２－０．１０［ＭＰａ］の範囲内で大きい、
請求項８に記載の微酸性次案塩素酸水の製造方法。
【請求項１０】
次亜塩素酸塩水溶液を供給する供給経路と、
前記供給経路における前記次亜塩素酸塩水溶液を所定の加圧状態で供給する気液駆動部と、
前記供給経路に対して炭酸ガスを供給するガス供給部と、
前記次亜塩素酸塩水溶液と前記炭酸ガスの気液混合流が加圧状態で導入されることにより、５００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備える微細気泡を生成可能な微細気泡発生部と、
を具備することを特徴とする微酸性次亜塩素酸水の製造装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
次亜塩素酸水（ＨＣｌＯ）は、食品加工等の分野において、洗浄・消毒などの用途で、食品添加物（殺菌剤）として使用されている。次亜塩素酸水の製造方法としては、塩酸（ＨＣｌ）または塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液を、電気分解する方法と、塩素（Ｃｌ
２
）や炭酸（Ｈ
２
ＣＯ
３
）等を添加して反応させる方法とが知られている。また、次亜塩素酸ナトリウム水溶液に炭酸ガスをバブリングするなどの方法によりｐＨを調整して微酸性次亜塩素酸水溶液を調製する方法も知られている。さらに、微酸性次亜塩素酸水をさらにマイクロバブル生成装置に導通することによって微細気泡を生成する方法が知られている（以下の特許文献１－４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／０７１９９５号パンフレット
特開２０１３－２４０７４２号公報
特開２０１３－０１７９６３号公報
特開２０１８－２０２３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の方法では、微細気泡を含む微酸性次亜塩素酸水を製造することができ、殺菌効果を長時間保持することが可能であるが、次亜塩素酸水を調製した後に微細気泡を生成したり、微酸性電解液を生成した後に水と混合して微細気泡を生成したり、原液と微細気泡を含む水とをそれぞれ調製した後に混合するなどのように、複数工程を要したり、複雑な製造装置を要するなど、簡易又は低コストでの製造が難しいという問題点がある。
【０００５】
また、従来の方法では、ナノサイズ領域の粒径分布の集中度や個数濃度が不十分であることから、微細気泡による殺菌効果が低いため、高い殺菌力を確保することが難しく、また、殺菌力と有害性の抑制との両立を図ることが困難であるという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題を解決するものであり、その課題は、簡易な又は低コストでの製造が可能であることともに、高い殺菌効果を実現でき、殺菌効果と有害性の抑制とを両立することのできる微酸性次亜塩素酸水の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る微酸性次亜塩素酸水の製造方法は、次亜塩素酸塩水溶液と炭酸ガスを含む気液混合流を微細気泡発生部に対して加圧状態で導入することにより、微細気泡を含む微酸性次亜塩素水を製造する方法であって、前記微細気泡発生部に対する前記気液混合流の導入圧力、及び、前記炭酸ガスの供給圧力を調整することにより、前記５００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備える微細気泡を生成し、ｐＨが４．５－６．５の範囲内で、有効塩素濃度が２０－１５０［ｐｐｍ］の範囲内に設定された微酸性次亜塩素酸水を製造することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、次亜塩素酸塩水溶液と炭酸ガスを含む気液混合流を微細気泡発生部に対して加圧状態で導入することにより微細気泡を含む微酸性次亜塩素酸水を製造するため、簡易な工程で連続して製造することができることから、製造コストを低減することができる。また、前記微細気泡発生部に対する前記気液混合流の導入圧力、及び、前記炭酸ガスの供給圧力を調整することにより、５００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備える微細気泡を生成させることにより、微細気泡を長期にわたり保持することができるとともに、炭酸ガスのｐＨ調整作用や緩衝作用によってｐＨが４．５－６．５の範囲内で有効塩素濃度（残留塩素濃度）が２０－１５０［ｐｐｍ］の範囲内に設定された微酸性次亜塩素酸水を製造することができると同時に、高濃度の微細気泡により大量の炭酸ガスを溶存させることができ、ナノサイズ領域の微細気泡中に炭酸ガスを高圧で存在せしめることができることから、炭酸ガスと微細気泡により強化された高い殺菌力を有し、また、低い有効塩素濃度でも殺菌力を低下させずにすむので、臭気・脱色・腐食などの有害性を抑制した微酸性次亜塩素酸水を得ることができる。
【０００９】
本発明において、前記微細気泡発生部は、加圧状態で導入された前記気液混合流が通過することで気泡を変形させ（例えば、流れ方向に引き伸ばし）、その後、乱流によって前記気泡を剪断することによって微細気泡を生成する乱流破壊式の微細気泡発生構造を有することが好ましい。乱流破壊式の微細気泡発生器を用いることにより、ナノサイズ領域（５００［ｎｍ］以下）において主体的な粒径分布を備える微細気泡を高濃度に生成することができるとともに、導入時の加圧状態（次亜塩素酸塩水溶液と炭酸ガスの圧力）に応じて微細気泡の生成態様を変更できるので、ｐＨや有効塩素濃度を調整することが可能である。また、水溶液から逃げ出す微量の有効塩素を微細気泡中に捕捉することで溶存させやすくなるので、有害性を抑制しつつ、殺菌力をさらに高めることができる。さらに、炭酸ガスを含むナノサイズ範囲の高濃度の微細気泡によってｐＨ値や有効塩素濃度を長期にわたりさらに安定化させることができる。
【００１０】
本発明において、前記微細気泡は、４００［ｎｍ］以下の粒径を主体とする粒径分布を備えることが好ましい。これによれば、殺菌作用や低有害性をさらに向上させることができるとともに、これらの特性をさらに長期にわたり保持し、安定させることができる。特に、１０－４００［ｎｍ］の粒径領域にある微細気泡数を９０％以上とする粒径分布を備えることが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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