電解功能水、其製造方法及製造裝置的製作方法

2023-10-04 14:13:44 1

專利名稱：：電解功能水、其製造方法及製造裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及用於一般殺菌、消毒、消臭及土壤、農作物、花草等的殺菌、消毒等方面的具有氧化性的電解功能水，其製造方法以及製造裝置的發明。過去，通過向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的電解槽供給含有電解質氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)等氯化物的原水並進行電解。在陽極側製造用於一般殺菌、消毒、消臭以及土壤，農作物、花草等的殺菌，消毒等的電解功能水的方法是人們共知的。根據上述技術，可以在上述電解槽的陽極側獲得含有作為上述氯化物的電解生成的氯(Cl2)，次氯酸(HClO)等的電解功能水，該電解功能水利用特有的氯以及次氯酸發揮出很強的殺菌作用。但是，由於利用上述傳統的製造方法獲得的電解功能水是利用上述的氯或氯化合物的殺菌作用來使用的，因此，在對耐氯性菌方面不能得到充分的殺菌效果這一點上有所欠缺。另外，因為上述電解功能水為利用電解生成上述氯及氯化物而導致其具有較高的氯殘留濃度且又有較低的pH值，易於產生有毒的氯氣，故在的密閉的室內等使用時需要加以注意。因而，本發明的目的就是要提供能夠消除上述欠缺不便又希望對耐氯性菌有殺菌效果的，殘留氯濃度低的電解功能水、其製造方法以及製造裝置。為達成上述目的，本發明的電解功能水的特徵在於該電解功能水是通過向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第1電解槽提供含有電解質的原水並進行電解，然後在使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第2電解槽的陽極側電解由該第1電解槽陰極側得到的電解水所獲得的含有過氧化氫的電解功能水。本發明的電解功能水可以用下述的第1形態製造方法順利地製造，即整個工序由向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第1電解槽連續地供給並電解含有電解質的原水的第1電解工序和連續地取出在上述第1電解槽陰極側得到的電解水將之供給給使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第2電解槽陽極側進行電解的第2電解工序構成，並從上述第2電解槽的陽極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。此外，本發明的電解功能水還可以用下述的第2形態製造方法進行製造，即整個工序由向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的電解槽供給並電解含有電解質的原水的第1電解工序和在該第1電解工序結束後，在上述電解槽中，使供給到陽極板和陰極板的電流的極性反轉並再次進行電解的第2電解工序構成，然後從上述電解槽的上述第2電解工序的陽極側取出含有過氧化氫的電解功能水。水除蒸餾水等施加有人工的特殊操作的水外，通常的含有氯離子等各種離子的水都是可以電解的。因此，本發明中供給到上述電解槽的原水只要是多少含有電解質的水、如自來水、工業用水、井水等哪一種水都可以採用，但為能夠良好地進行上述電解，最好添加些氯化物等電解質。作為上述氯化物，可以使用氯化鈉(NaCl)或氯化鉀(KCl)。氯化鈉的優點是工業上的廉價，氯化鉀的優點是在將電解功能水用於土壤，農作物等時其含有作為肥料成份的有效的鉀。另外，在把電解質添加給上述原水時，該電解質的濃度最好為0.001～1mol/L的範圍。不足0.001mol/L認為其沒有達到改善電解效率的效果。而超過1mol/L時，在電解效率不能顯著改善的同時，還會在所生成的電解水中殘留過量的電解質而有帶來二次不良影響的危險。按照本發明的上述第1形態或第2形態製造方法，首先在上述第1電解工序中，電解槽的陽極側，以電解水為主產生氧(O2)，生成氫離子(H+)。在上述水的電解的同時，如果原水中作為電解質存在有氯化物(氯離子)時，氯離子(Cl-)將被氧化而生成氯(Cl2)。產生的氧成為氣體釋放到系統外。另外，氯的一部分溶解於水生成次氯酸等氯化合物(含離子)，同時，一部分氣化並釋放到系統外。上述電解槽陽極側的反應示於下式。…(1)…(2)…(3)…(4)…(5)還有，在上述電解槽的陰極側，在以水的電解為主產生氫的同時，還生成氫氧根離子(OH-)。在上述陰極的反應示於下式。…(6)該結果是從上述電解槽的陽極側獲得含有氯及氯化合物的酸性水，從陰極側獲得鹼性水。然後，若通過上述第2電解工序，在電解槽的陽極側再次電解由上述第1電解工序中電解槽陰極側獲得的鹼性的電解水，則將在由水的電解產生氧的同時，還由上述氫氧根離子生成過氧化氫以及氧。上述第2電解工序中陽極的反應示於下式。…(7)…(8)…(9)…(10)該結果表明可以從上述第2電解工序的電解槽的陽極側獲得含有過氧化氫的本發明的電解功能水。本發明的電解功能水由於其顯示出由過氧化氫生成的活化氧(〔O〕)，超氧化物，OH基(·OH)具有的強氧化能力，所以，不用氯、次氯酸等氯化合物，也可以獲得優異的殺菌、消毒、消臭等效果。此外，上述過氧化氫、超氧化物、OH基具有非常強烈的氧化能力、對耐氯性菌也能期望獲得殺菌效果。而且，上述過氧化氫分解的話，也僅是生成氧和水，其反應後基本上是無害的，故本發明的電解功能水也能夠用於食品之類的殺菌、消毒。另外，如在原水中存在有作為電解質的氯化物時，在上述第1電解工序中由電解槽的陰極側獲得的鹼性水中將殘存有上述氯離子，如(10)式所示那樣將由上述氯離子生成少量的氯、次氯酸等。因而，所獲得的電解功能水含有上述氯化合物，但該氯化合物是在通常的電解中不可避免地由殘留在上述鹼性水的氯離子生成的物質，且由該氯化合物造成的氯殘留濃度是較低的。因此，本發明的電解功能水即便是在原水中存在作為電解質的氯化物時也很少產生氯氣。還有，過氧化氫在酸性區域是比較穩定的，而次氯酸則相反在酸性區域顯示出殺菌作用等活性。另有，在鹼性區域，過氧化氫富有反應活性，而次氯酸則比較穩定。進一步，還要考慮由次氯酸和過氧化氫的作用生成OH基等。因此，本發明的電解功能水在原水中存在有作為電解質的氯化物時，還可期待由上述少量的氯化物和上述過氧化氫的相乘效果。根據本發明之第1形態的製造方法，由於連續供給到上述第1電解槽的原水在通過第1電解槽過程中受到上述第1電解工序中的電解，所以，從上述第1電解槽的陰極側可以連續地取出呈上述鹼性的電解水。因而，通過連續地向上述第2電解槽的陽極側供給上述電解水並進行上述第2電解工序中的電解，就能夠從第2電解槽的陽極側連續地取出本發明的電解功能水。在上述第1形態的製造方法中，上述第2電解工序，即可以在上述第2電解槽的陰極側供給上述原水等水，也可以從上述第1電解槽的陽極側連續地取出所得到的電解水並連續地供給到上述第2電解槽的陰極側。當原水中存在作為電解質的氯化物時，雖然在上述第1電解槽的陽極側得到的是如上述那樣的含有氯，次氯酸等氯化物的電解水，但該電解水通過像上述那樣地在第2電解槽的陰極側再次被電解，已經呈弱酸性乃至弱鹼性。上述氯化物、特別是次氯酸，如所周知其在鹼性中是穩定的，並顯示出漂白作用及殺菌作用，由於在上述第2工序中可以通過調整電解強度在某種程度上控制所生成的電解水的pH值，所以，可以使含有上述氯、次氯酸等氯化物的電解水的pH值為弱鹼性。因此，在原水中存在作為電解質的氯化物時，可以在上述第1形態的製造方法中通過用上述第2電解工序，連續地取出從上述第1電解槽的陽極側得到的電解水並連續地供給到上述第2電解槽的陰極側，能夠由第2電解槽的陰極側連續地取出作為本發明電解功能水的副生成物的呈現有漂白作用等的溶液。另外，若根據本發明第2形態的製造方法，則因上述第1電解工序中電解槽的陰極側在第2電解工序中成為陽極側，故無需移動用上述第1電解工序獲得的電解水。因此，可以只用一個電解槽，使裝置構成簡化。再有，若按照本發明第2形態的製造方法，則由於第1電解工序中在電解槽的陽極側得到的電解水在第2電解工序中是原樣不動地在陰極側被再電解，故當原水中存在有作為電解質的氯化物時，可以由第2電解工序的陰極側取出作為本發明的電解功能水的副生成物的呈現有上述漂白作用的溶液。由於本發明的電解功能水和通常的強酸性電解水不同，只要是弱酸性乃至弱鹼性區域都能得到上述那樣的氧化能力，所以，易於使用。因此，上述第1形態及第2形態的製造方法的特徵就在於調節上述第2電解工序中的電解條件取出含有形成pH值在3.5～10.5範圍內的弱酸性乃至弱鹼性區域的上述過氧化氫的電解功能水。作為調節上述電解條件的方法有如調整外加在陽極板和陰極板之間的電荷量的方法等。本發明的電解功能水還可以進一步使用第3形態的製造方法製造，即在向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的電解槽的陰極側連續地供給含有電解質的原水進行電解的同時，通過連續地向該電解槽的陽極側供給由該電解槽陰極側取出的電解水並和供給到該陰極側的原水一起電解，可以從該電解槽的陽極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。若按照本發明第3形態的製造方法，首先，向上述電解槽的陰極側以及通過該陰極側向陽極側供給上述原水。進而若在該狀態下開始電解，則在陰極側主要是利用水的電解產生氫，同時生成氫氧根離子(OH-)。根據上述式(6)的反應，該結果可獲得鹼性的電解水。另一方面，在上述電解槽的陽極側，在電解的初期，如上述式(1)所示那樣，主要是通過水的電解生成氧(O2)以及氫離子，但由於在陰極側生成的鹼性電解水連續地流入陽極側，所以在上述電解初期生成的酸性水將被迅速地置換。此外，若此時上述原水含有作為電解質的氯化物(氯離子)，則同時氧化上述氯離子生成氯(Cl2)。此後，若上述電解槽的陽極側全部被在上述陰極側獲得的鹼性電解水置換，則在該電解槽的陽極側電解從上述陰極側取出的電解水，而在陰極側則電解上述原水。結果，在陰極側發生同上述一樣的上述式(6)的反應，在產生氫的同時生成氫氧根離子，而在陽極側則如由上述式(7)到式(9)所示的那樣，在發生水的電解的同時由包含在從上述陰極側取出的電解水中的氫氧根離子生成過氧化氫(H2O2)以及氧。其結果，從上述陽極側獲得了含有過氧化氫的本發明的電解功能水。另外，若此時上述原水含有作為電解質的氯化物(氯離子)，則含於供給到陽極側的鹼性水中的Cl(氯離子)也同時被氧化。因此，雖然在所供給的電解水中作為氯成份在中性區域和穩定的次氯酸共存，但在該pH區域氯氣的產生是在測量界限以下。若按照上述第1形態及第2形態的製造方法，由於利用上述第1電解工序及第2電解工序這樣2級的電解工序，可以從上述第2電解工序的陽極側取出含有上述過氧化氫的本發明的電解功能水，所以，所供給的原水的一半成為該電解功能水。另一方面，若按照本發明第3形態的製造方法，一旦上述電解槽的陽極側被由上述陰極側取出的電解水置換，則其後在上述陰極側得到的鹼性電解水將被連續地供給到上述陽極側，可以從上述陽極側連續地得到含有過氧化氫的電解功能水。因此，上述陽極側的原水被從上述陰極側取出的電解水置換後，可以把供給到上述陰極側的原水的全部變換成含有上述過氧化氫的本發明的電解功能水，能夠提高其成品率。另外，若按照本發明第3形態的製造方法，在上述陽極側進行生成含有上述過氧化氫的電解功能水的電解的同時，在上述陰極側也正在進行生成供給到上述陽極側的鹼性電解水的電解。因此，用一次的電解就能得到本發明的電解功能水，可以提高該電解功能水消耗單位電力的收益率。上述第3形態的製造方法可以由以下部分構成的製造裝置來實施。即該製造裝置包括使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的電解槽；向該電解槽的陰極側連續供給含有電解質的原水的原水供給裝置；把從該電解槽的陰極側取出來的電解水連續地供給到該電解槽的陽極側的電解水供給裝置以及連續地從該電解槽的陽極側取出含有過氧化氫的電解功能水的電解功能水取出裝置。另外，一般情況下如果長期連續使用電解槽，將因電解生成物的析出等在上述陽極板及陰極板的表面生成覆蓋膜或粘附水垢，造成電解效率遞減。要防止由上述水垢的粘附造成的電解效率的遞減，可以定期地通過讓供給上述陽極板及陰極板的電流的極性反轉並進行電解來除去上述水垢，但該做法存在在反轉上述電流的極性期間要中斷上述電解功能水的製造的問題。因此，本發明的製造裝置的特徵在於設置有第1流路、第2流路和切換流路的切換裝置。其中，第1流路由以下部分構成在使滲透性隔膜介於中間並設置第1及第2電極板並可切換兩電極板的極性的電解槽中，當以第1電極板為陰極時，連續向該第1電極側供給含有電解質的原水的第1原子供給裝置；將從該第1電極側取出的電解水供給到該第2電極側的第1電解水供給裝置和從該第2電極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的第1電解功能水取出裝置。第2流路由以下部分構成，當以第2電極板為陰極時，連續向該第2電極側供給含有電解質的原水的第2原水供給裝置；將從該第2電極側取出的電解水供給到該第1電極側的第2電解水供給裝置和從該第1電極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的第2電解功能水取出裝置。切換裝置則在以第1電極板為陰極時切換到第1流路，以第2電極板為陰極時切換至第2流路。若按照上述構成的裝置，則因設置有上述兩道流路並可以對應上述兩電極板的極性進行切換，故即使為除去上述粘附於電極板表面的水垢而反轉上述兩電極板的極性，也可以繼續製造含有上述過氧化氫的本發明的電解功能水。在本發明的第3形態的製造方法及上述各製造裝置中，供給到上述電解槽的原水如上面所述的那樣可以是含有電解質的水，但為良好地進行上述電解最好添加氯化物等電解質。上述氯化物可以使用氯化鈉(NaCl)或氯化鉀(KCl)。圖1所示是說明用於本發明第1形態製造方法的裝置的一構成例的斷面圖。圖2所示是說明用於本發明第2形態製造方法的裝置的一構成例的斷面圖。圖3所示是說明用於本發明第3形態製造方法裝置的一構成例的斷面圖。圖4所示是說明用於本發明第3形態製造方法的裝置的其他構成例的斷面圖。下面，參照附加的圖面對本發明的實施形態做進一步的詳細說明。首先，對本發明的第1實施形態進行說明。本實施形態是表示本發明第1形態製造方法的構成，用於該製造方法的裝置如圖1所示的那樣由第1電解槽1和第2電解槽2組成。第1電解槽1由利用陽離子交換膜(如杜邦公司制，商品名全氟磺酸薄膜(nafion)117)隔膜7相互隔開的帶有陽極板3的陽極室4和帶有陰極板5的陰極室6構成。第2電解槽2由利用和隔膜7一樣的隔膜12相互隔開的帶有陽極板8的陽極室9和帶有陰極板10的陰極室11構成。在第1電解槽1的上部，連接著供給含有氯化鈉，氯化鉀等氯化物的原水的原水導管13，原水導管13在第1電解槽1的上方分岔開為2根，各自的前端連接在陽極室4、陰極室6的上部。此外，由接續導管14連接著第1電解槽1的陽極室4的下部和第2電解槽2的陰極室11的上部、接續導管15連接著第1電解槽1的陰極室6的下部和第2電解槽2的陽極室9的上部。並且在第2電解槽2的陽極室9以及陰極室11的下部分別連接有取出導管16、17。上述第1電解槽1的陽極板3、陰極板5和第2電解槽2的陽極板8、陰極板10分別接於沒有圖示的外部電源上，在陽極板3和陰極板5之間以及陽極板8和陰極板10之間可以外加規定的電壓。另外，在原水導管13，接續導管14、15上設置著添加適當的氯化物水溶液的添加裝置(沒有圖示)。上述離子滲透性隔膜7、12隻要是紡織布，無紡織物，塑料薄膜(聚合物薄膜)等哪種形態的隔膜均可，是具有物理的空隙或空孔，或具有象固體電解質膜那樣地可以讓電荷透過並移動的機能的隔膜都能使用。作為具備上述物理的空隙或空孔的東西，可以例舉如帶有微孔的聚丙烯、聚乙烯等聚合物薄膜(如宇部興產有限公司生產的聚烯多孔薄膜「ェ-ポア(商標)」)、混合天然纖維或人造纖維並做成薄膜狀的無紡織物等。而作為具備可以讓電荷透過並移動的機能的材料，可以例舉有代表性的離子交換膜。另外，因在上述第1次電解時陰極側由含於上述原水中的氯化鈉、氯化鉀等氯化物生成苛性蘇達(苛性鹼NaOH)、苛性鉀(KOH)等氫氧化物，使電解液呈強鹼性，所以，上述隔膜7、12最好是具有氟樹脂等耐鹼性的離子交換膜。作為上述氟樹脂可例舉全氟碸等。按圖1所示裝置，含有氯化物的原水由原水導管13連續地供給到第1電解槽1的陽極室4以及陰極室6。供給到陰極室6的原水在通過陰極室6的過程中由於外加在陽極板3和陰極板5之間的電壓作用受到第1次電解而成為陰極側的一次電解水。接著，陰極側的一次電解水通過接續導管15連續地被取出並被連續地供給到第2電解槽2的陽極室9。進而，陰極側的一次電解水在通過陽極室9的過程中由外加在陽極板8和陰極板10之間的電壓作用受到第2次電解成為本發明的電解功能水，並由取出導管16連續地取出。還有，被連續地供給到第1電解槽的陽極室4的原水在通過陽極室4的過程中因外加在陽極板3和陰極板5之間的電壓作用受到第1次電解，成為陽極側的一次電解水。接著，陽極側的一次電解水通過接續導管4被連續地取出並連續地供給到第2電解槽2的陰極室11。並且陽極側的一次電解水在通過陰極室11的過程中因外加於陽極板8和陰極板10之間的電壓作用受到第2次電解而成為二次電解水。上述二次電解水雖然含有由陽極室4中的第1次電解生成的氯、次氯酸等氯化物，但因通過在陰極室11中的第2次電解已偏移到鹼性側，故已成為上述氯化物穩定化的作為本發明的電解功能水的副生成物的漂白殺菌劑溶液。上述漂白殺菌劑溶液經由取出導管17被連續地取出。另外，在上述第1電解槽1中，由於陽極室4和陰極室6被用離子滲透性隔膜7隔開，所以，雖然電荷可以相互移動，但卻不存在上述陽極側的一次電解水和陰極側的一次電解水的相互混合。還有，由於在上述第2電解槽2中也是用離子滲透性隔膜11隔離開陽極室9和陰極室11，所以，也不存在本發明的電解功能水和上述漂白劑溶液的相互混合。在圖1所示的裝置中，作為上述原水由原水導管13連續地供給含有氯化鉀的自來水，並在第1電解槽1的陽極板3和陰極板5之間、第2電解槽2的陽極板8和陰極板10之間外加規定的電壓，連續地進行電解。其結果是從取出導管16取出的本發明的電解水含有過氧化氫，氧化還原電位為600～1100mV、pH值為6.4～9.6，氯殘留濃度為5～12ppm。接著，當將本發明的電解功能水滴定到碘化鉀(KI)溶液中時，液體成為褐色，即確認碘的游離，由此可以確認本發明的電解功能水具有氧化性。還有，當在本發明的電解功能水中滴定高錳酸鉀(KMnO4)溶液時，液體變為透明，即確認由高錳酸根離子(MnO4-)生成了錳離子(Mn2+)，由此可以確認上述電解功能水具有還原性。這種結果強烈地表明上述電解功能水在具有氧化性的同時，還兼備有對像高錳酸離子這樣的強氧化劑的還原性，含有過氧化氫。另外，在電化學方面，可以利用循環伏安法觀測到被認為是過氧化氫的峰值。因此，可以明確地認為是生成了過氧化氫。此外，由取出導管17可以獲得含有次氯酸的鹼性的漂白殺菌劑溶液。下一步，利用由圖1所示的裝置獲得的本發明的電解功能水進行了對尖胞鐮刀菌(Fusarium.Oxysporum.f.spcucumeriumOwen)的殺菌試驗。上述試驗的具體做法是調製尖胞鐮刀菌的初期分生胞子密度約為1×106個/ml，1×107個/ml，1×108個/ml3種懸濁液，把該懸浮液用上述電解功能水以及滅菌水分別稀釋10倍而成的液體塗敷在培養基上，經過規定日數的培養後，比較有無尖胞鐮刀菌的產生。結果示於下述表1中。表1++有顯著效果(全部殺死)+有效果(產生少)±有不太顯著的效果(以可用眼睛計數的水平產生)沒有效果(多得用眼睛數不清)從表1可明確看到，與完全看不到滅菌水的殺菌效果相反，用本發明的電解功能水，在初期分生胞子密度為1×107個/ml以下時對尖胞鐮刀菌有明確的殺菌效果，即使是1×108個/ml以下也有相當的殺菌效果。下面，對本發明的第2實施形態進行說明。本實施形態是表示本發明第2形態製造方法的構成，用於該製造方法的裝置如圖2所示的那樣，由帶有用陽離了交換膜隔膜21(如，杜邦公司生產，商品名全氟磺酸薄膜(nafion)117)隔開的2個槽22、23的電解槽24構成。在各槽22、23中，分別設置在鈦網眼基材上用燒結法燒結上白金(鉑)的電極板25、26，電極板25、26通過外部電路27被連接在外部電源28上。並且電極板25、26可以利用設置在外部電路27上的開關29、30進行極性的切換。在圖2所示的裝置中，首先通過開關29、30將電極板25、26連接在外部電源28上並以電極板25為陽極、電極板26為陰極，同時向各槽22、23供給含有作為電解質的氯化鈉的原水(自來水(W)。進而，在電極板25、26之間外加上5伏的電壓，以規定的電荷量進行第1電解。接著，通過切換開關29、30使供給到電極板25、26的電流的極性反轉，以電極板25為陰極，電極板26為陽極。其他的用同上述第1次電解一樣的條件進行第2次電解。作為結果，可以從第2次電解的陽極側(槽23、電極板26一側)得到含有過氧化氫的本發明的電解功能水。用上述兩次電解分別在陽極側、陰極側得到的電解水的物性示於下述表2。表2由表2可知，從第2次電解的陽極側(槽23、電極板26側)所獲得的是氧化還原電位高、氯殘留濃度低的電解功能水。通過碘化鉀溶液的發色以及高錳酸鉀溶液的脫色，可以確認由上述第2次電解的陽極側獲得的電解功能水是含有過氧化氫的。此後，在利用圖2所示的裝置以和上述一樣的條件進行第1次電解後，通過切換開關29、30讓供給電極板25、26的電流的極性反轉、以電極板25為陰極、電板板26為陽極，同時在電荷量方面設上述第2實施形態的電荷量為1.0，以其1.2倍、1.5倍、2.0倍的電荷量進行第2次電解。由上述第2次電解的陽極側(槽23、電極板26側)得到的電解功能水的物性示於下述表3。表3表3表明，通過變更第2次電解時的電解條件(電荷量等)，可以得到有種種物性的電解功能水。特別是通過像上述那樣調整電荷量，可遍及很寬的區域從酸性側一直到弱鹼性範圍調節其pH值。接著，在圖2所示的電解槽24中使用容積分別為2L的槽22、23，作為原水供給含有0.8/L食鹽(相當0.013M-NaCl)的自來水，在27.2℃下，通過向電極25、26間供給0.8A的電流進行定電流電解，且第1次電解及第2次電解分別各進行25分鐘，製造了本發明的電解功能水。由上述兩次電解在各自陽極側、陰極側獲得的電解水的物性示於下述表4。表4此後，在用圖2所示的裝置及同上述表4情況一樣的條件製造本發明的電解功能水時，從第2次電解的陽極側得到了氧化還原電位160mV，pH值6.01、氯殘留濃度6ppm的電解功能水。接著，用該電解功能水進行了對各種細菌的殺菌試驗。在本殺菌試驗，把革蘭氏陽性菌(葡萄球菌，StaphylococcusaureusIFO13276)、革蘭氏陰性菌(大腸菌，EscherichiacoliATCC14621)、芽胞菌(枯草菌，BacillussubtilisATCC6633、僅為胞子)的細菌懸濁液分別以菌體數為1×103個/ml、1×105個/ml、1×107個ml的程度接種到由上述第2次電解的陽極側(槽23，電極板26側)獲得的電解功能水中，並對各種細菌每種調製了3種樣本。在室溫下(25±2℃)培養上述各樣本，在接種的30秒後，1分鐘後以及10分鐘後，操樣各樣本1ml，用瓊脂平板稀釋法(普通瓊脂培養基，37℃，培養48小時)計數了生存細菌數(菌溶數)。生存細菌數的計數是在目視及顯微鏡(放大鏡)下用普通的計數法進行的。生存細菌數的計數結果示於表5。數值是3片瓊脂平板的平均值。表5表5表明，本發明的電解功能水在接種30秒鐘後就顯示出充分的殺菌效果，具有即效性。下面，對本發明的第3實施形態進行說明。本實施形態是表示本發明的第3形態製造方法和用於該製造方法的本發明製造裝置的一個實施形態的構成，該製造裝置如圖3所示那樣，帶有使離子滲透性隔膜31介於中間並設置了陽極板32和陰極板33的電解槽34，陽極板32及陰極板33連接在沒有圖示的電源上。電解槽34具有的結構是在設置有陰極板33的陰極側電解室33a的上部設置差連續供給含有電解質氯化鈉、氯化鉀等氯化物的原水的原水供給導管35；陰極側電解室33a的底部和設置有陽極板32的陽極側電解室32a側的上部相連接；把從陰極側電解室33a取出的電解水連續地供給到陽極側電解室32a的電解水供給導管36以及從陽極側電解室32a的底部連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的電解功能水取出導管37。上述離子滲透性隔膜31如前所述那樣，只要是紡織布，無紡織物、塑料薄膜(聚合物薄膜)等哪樣形狀的材料都行，可以使用帶有物理的空隙或空孔，或像固體電解質膜那樣具有可以讓電荷透過並移動的機能的材料。作為具有可以讓電荷透過並移動機能的材料，可例舉離子交換膜，根據前邊所述的理由，最好是具有氟樹脂等耐鹼性的離子交換膜。另外，作為上述陽極板32以及陰極板33，使用的是以鈦為基底材料並對其塗鍍了氧化鉑以及氧化銥的電極。陽極板32及陰極板33由沒有圖示的電源供給電流以進行上述電解槽34內的液體的電解。在本實施形態，首先是由上述原水供給導管35向陰極側電解室33a供給含有氯化鈉，氯化鉀等氯化物的原水。上述原水一旦充滿陰極側電解室33a，接著便經由電解水供給導管36供給到陽極側電解室32a。進而，如果兩電解室32a，33a都被上述原水充滿，則由沒有圖示的電源向陽極板32及陰極板33供給電流，開始電解。按照上述電解，在陰極側電解室33a主要由水的電解產生氫，同時生成氫氧根離子(OH-)，得到鹼性的電解水。另外，在陽極側電解室32a上述電解的初期，和通常的強電解水一樣，主要是由水的電解產生氧(O2)，同時生成氫離子，此時，來自於上述電解質的氯離子(Cl-)被氧化並生成氯(Cl2)。其結果，在陽極側電解室32a中，在上述電解的初期，可以得到含有氯的酸性電解水，該酸性電解水由電解功能水取出導管37取出。在本實施形態中，由於是上述原水經由原水供給導管35被連續地供給到陰極側電解室33a，所以如果繼續上述電解，在陰極側電解室33a生成的上述鹼性的電解水將經由電解水供給導管36被供給到陽極側電解室32a。並且在陽極側電解室32a中，電解初期生成的上述酸性電解水將被在陰極側電解室33a生成的上述鹼性的電解水置換。若進一步繼續上述電解，則陽極側電解室32a的上述酸性電解水將全部被上述鹼性電解水置換，此後，由陰極側電解室33a取出的上述鹼性電解水被連續地供給到陽極側電解室32a中，和供給到陰極側電解室33a的原水同時被電解。在該階段，陰極側電解室33a發生和前面一樣的反應，在產生氫的同時還生成氫氧根離子(OH-)並可得到鹼性的電解水，而在陽極側電解室32a則是電解上述鹼性的電解水並由含於該電解水中的氫氧根離子生成過氧化氫(H2O2)及氧。還有，此時還同時發生含於鹼性電解水的Cl-(氯離子)的氧化，生成作為氯成份的次氯酸。其結果是，在陽極側電解室32a的上述酸性電解水完全被上述鹼性的電解水置換後，可以通過電解功能水取出導管37從陽極側電解室32a中連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。接著，使用具有圖3所示的構成，並且具有分別為20ml容積的電解室32a、33a的裝置，以0.5l/分的流量經由原水供給導管35連續地供給含有0.8g/l(相當於0.013M-NaCl)食鹽的原水，同時，對陽極板32和陰極板33之間通以2.5A的電流進行電解。其結果是，在電解開始後10秒鐘左右，電解初期在陽極側電解室32a生成的酸性電解水已大致完全被在陰極側電解室33a生成的鹼性電解水置換。如果包括配管的容積，則大約在30秒鐘後可以得到穩定的電解功能水，此後，便可以把由原水供水導管35供給的上述原水的含量作為含有過氧化氫的電解功能水連續地從電解功能水取出導管37中取出。另外，在上述電解過程中沒有檢測出產生氯氣。利用上述2.5A的電流製造的電解功能水剛剛電解後的pH值、相對於銀/氯化銀標準電極的氧化還原電位(ORP)及有效氯殘留濃度示於表6。此後，除了對陽極板32和陰極板33之間通以20.0A的電流外，其餘完全同上述一樣地進行了電解。由上述20.0A的電流製造的電解功能水剛剛電解後的pH值、相對於銀/氯化銀標準電極的氧化還原電位及有效氯殘留濃度亦示於表6。表6如表6所表明的那樣，按照本實施形態的製造方法，可以得到含有過氧化氫的電解功能水。另外，根據比較2.5A情況和20.0A情況的電解電流可知，電解電流越大有效氯殘留濃度就越高，故可以由電解電流來控制有效氯殘留濃度。這是因為水的氧化反應和氯離子(Cl-)的氧化反應是同時發生的，所以，使電流變大可以得到高的氯殘留濃度。下面，對本發明的第4實施形態進行說明。本實施形態是表示用於本發明的第3形態的製造方法的本發明的製造設備和其他的實施形態的結構，該製造裝置如圖4所示的那樣，帶有使離子滲透性隔膜41介於中間並設置了第1電極板42和第2電極板43的電解槽44，電解槽44具有設置有第1電極板42的第1電解室42a和設置有第2電極板43的第2電解室43a。並且兩電極板42、43通過外部電路45連接在外部直流電源46上，並可利用開關47、48進行極性的切換。電解槽44對應通過開關47、48切換的兩電極板42、43的極性，可以切換供給各電解室42a、43a的原水或電解水的流路。首先，第1流路是與第1電極板42為陰極時相對應的流路，該流路由以下各部構成即，把含有作為電解質的氯化鈉、氯化鉀等氯化物的原水經由切換閥49及接續導管50連續地供給到第1電解室42a的上部的第1原水供給導管51；把從第1電解室42a的底部取出的電解水經由切換閥52及接續導管52連續地供給到第2電解室43a的上部的第1電解水供給導管54；從第2電解室43a的底部連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的第1電解功能水取出導管55。其次，第2流路是對應第2電極板43為陰極時的流路，該流路由經由切換閥52及接續導管53把上述原水連續地供給到第2電解室43a的上部的第2原水供給導管56、經由切換閥49及接續導管50把從第2電解室43a底部取出的電解水連續地供給到第1電解室42a的上部的第2電解水供給導管57和從第1電解室42a的底部連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的第2電解功能水取出導管58構成。圖4中，用實線箭頭表示上述第1流路，同時，用虛線箭頭表示上述第2流路。此外還用雙實線箭頭表示用於原水及排水的共同的流路。第1原水供給導管51和第2原水供給導管56在其上流側從主原水供給導管59分開。還有，第1電解功能水取出導管55和第2電解功能水取出導管58通過切換設置在各自導管中部的切換閥60、61可以連接到排出導管62上。在圖4所示的裝置中，當通過開關47、48的切換使第1電極板42成為陰極時，利用切換閥49連接第1原水供給導管51和接續導管50、利用切換閥52連接第1電解水供給導管54和接續導管53，同時，利用切換閥60使之能夠從第1電解功能水取出導管55取出電解功能水，再通過關閉切換閥61，便可以切換成第1流路(在圖4中用實線箭頭表示)。進而，通過由第1原水供給導管51連續地供給上述原水並進行電解，在第1電解室42a中，在主要由水的電解產生氫的同時，還生成氫氧根離子(OH)，可得到鹼性的電解水。另外，在第2電解室43a中，因在上述電解的初期主要是由水的電解產生氧(O2)，同時生成氫離子以及氧化來自上述電解質的氯離子(Cl-)生成(Cl2)氯，所以，可以獲得含有氯的酸性電解水。但是，如果繼續上述電解，使在上述電解的初期生成的酸性電解水被在第1電解室42a中生成的上述鹼性電解水置換，則在第2電解室43a中，將電解上述鹼性的電解水並由含於該電解水中的氫氧根離子生成過氧化氫(H2O2)以及氧。還有，此時含於鹼性電解水中的Cl-(氯離子)的氧化也同時發生，生成作為氯成分的次氯酸。作為結果，在第2電解室43a的上述酸性電解水完全被上述鹼性電解水置換後，可以通過第1電解功能水取出導管55從第2電解室43a連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。在圖4所示的裝置中，如果上述電解繼續了一定的時間，則要使兩電極板42、43的極性反轉，以除去粘附在兩電極板42、43上的水垢。在通過切換開關47、48逆轉上述極性使第2電極板43為陰極時，要利用切換閥52連接第2原水供給導管56和接續導管53及利用切換閥49連接第2電解水供給導管57和接續導管50，同時，利用切換閥61使之能夠從第2電解功能水取出導管58取出電解功能水，再通過關閉切換閥60，切換到上述第2流路(圖4中用虛線箭頭表示)。進而，與上述第1流路情況相反地，通過由第2原水供給導管56連續地供給上述原水並進行電解，在第2電解室43a獲得鹼性的電解水。此外，在第1電解室42a中，在上述電解的初期雖然獲得了含有上述氯的酸性電解水，但當繼續上述電解且上述酸性電解水全部被在第2電解室43a中生成的上述鹼性電解水置換後，可以經由第2電解功能水取出導管58從第1電解室42a中連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。因此，按照圖4所示的裝置，通過定期地使兩電極板42、43的極性反轉，可以除去粘附在兩電極板42、43上的水垢並能夠防止電解效率的遞減，同時，除了上述電解的初期及剛剛反轉完上述極性之後的時間外，均可以連續地取出含有上述過氧化氫的電解功能水。另有，在圖4所示的裝置中，當規定量的電解功能水製造結束後，通過切換切換閥60、61將電解功能水取出導管55、58連接到排出導管62上，可以從排出導管62排出殘存在電解室42a、43a中的原水及電解水。在上述各實施形態中，雖然每種形態中在生成的電解水的氧化還原電位方面存在相當的變動，但上述氧化還原電位本身未必就能成為直接地表示殺菌效果的指標。究其原因，這是因為即使在某種溶液中存在多數富於氧化性的化學種類，但若該溶液中存在相當數量氧化還原電位低的化學種類的話，作為整體地表現為氧化還原電位低。還有，在上述各實施形態中，雖然在供給到上述電解槽的原水中添加有作為電解質的氯化物，但該電解質並非只限定為氯化物，也可以添加NaSO4等，同上述氯化物的情況一樣，也可以從第2電解工序的陽極側獲得含有過氧化氫的電解水。此外，該場合下所獲得的電解水中不存在氯及次氯酸。權利要求1.一種電解功能水，其特徵在於該電解功能水是通過向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第1電解槽供給含有電解質的原水並進行電解，進而再通過在使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第2電解槽的陽極側電解從上述第1電解槽陰極側得到的電解水所獲得的含有過氧化氫的電解功能水。2.權利要求1所述的電解功能水，其特徵在於含於上述原水中的電解質的濃度範圍為0.001～1mol/L。3.權利要求1所述的電解功能水，其特徵在於上述電解功能水的pH值在3.5～10.5範圍之內。4.一種電解功能水的製造方法，其特徵在於該製造方法由向使離子滲透性隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第1電解槽連續供給含有電解質的原水並進行電解的第1電解工序和連續地取出在上述第1電解槽陰極側得到的電解水並連續地供給到使離子滲透隔膜介於中間並設置有陽極板和陰極板的第2電解槽的陽極側進行電解的第2電解工序構成，並且是連續地由上述第2電解槽的陽極側取出含有過氧化氫的電解功能水。5.權利要求4所述的電解功能水製造方法，其特徵在於上述第2電解工序是連續地取出在上述第1電解槽陽極側得到的電解水、連續地供給到上述第2電解槽的陰極側並進行電解的。6.一種電解功能水的製造方法，其特徵在於該製造方法由向使離子滲透性隔膜介於中間並設置了陽極板和陰極板的電解槽供給含有電解質的原水並進行電解的第1電解工序和在上述第1電解工序結束後使上述電解槽中供給上述陽極板和陰極板的電流極性反轉並再次進行電解的第2電解工序構成，並且是由上述電解槽的上述第2電解工序的陽極側取出含有過氧化氫的電解功能水。7.一種電解功能水的製造方法，其特徵在於在向使離子滲透性隔膜介於中間並設置了陽極板和陰極板的電解槽的陰極側供給含有電解質的原水並進行電解的同時，還連續地把從該電解槽的陰極側取出的電解水供給到該電解槽的陽極側，通過和供給到該陰極側的原水同時電解，從該電解槽的陽極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水。8.一種電解功能水的製造裝置，該製造裝置的特徵在於其包括使離子滲透性隔膜介於中間並設置了陽極板和陰極板的電解槽；向該電解槽的陰極側連續地供給含有電解質的原水的原水供給設備；把由該電解槽的陰極側取出的電解水連續地供給到該電解槽的陽極側的電解水供給設備；從該電解槽的陽極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的電解功能水取出設備。9.一種電解功能水的製造裝置，該製造裝置的特徵在於，在使離子滲透性隔膜介於中間並設置第1及第2電極板且兩電極板的極性可以切換的電解槽中，設置有第1流路、第2流路和切換流路的切換裝置，其中，第1流路是在以第1電極板為陰極時由連續向該第1電極側供給含有電解質的原水的第1原水供給裝置，把從該第1電極側取出的電解水供給到該第2電極側的第1電解水供給裝置和連續地由該第2電極側取出含有過氧化氫的電解功能水的第1電解功能水取出裝置所組成的流路，第2流路是在以第2電極板為陰極時由向該第2電極側連續供給含有電解質的原水的第2原水供給裝置，把由該第2電極側取出的電解水供給到該第1電極側的第2電解水供給裝置和從該第1電極側連續地取出含有過氧化氫的電解功能水的第2電解功能水取出裝置所組成的流路；切換流路的切換裝置在第1電極板為陰極時將流路切換到第1流路，在第2電極板為陰極時將流路切換到第2流路。全文摘要本發明涉及電解功能水,其製造方法及製造裝置,主要是將含有電解質原水供入一將離子滲透性隔膜設於中間並設置有陽極板和陰極板的第一電解槽中電解,再將得到的電解水進一步在一將離子滲透性隔膜設於中間並設置有陽極板和陰極板的第二電解槽的陽極側電解而得到含有過氧化氫的電解功能水。文檔編號C02F1/467GK1181977SQ97122420公開日1998年5月20日申請日期1997年11月6日優先權日1996年11月7日發明者宮下公一,永野敬二,中村利和申請人:本田技研工業株式會社