[发明专利]薄膜电极组件、使用其的电解单元、电解水喷射设备及杀菌方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射用于杀菌、清洗等的电解水所用的薄膜电极组件、采用该组件的电解单元(electrolytic unit)结构、采用该结构的电解水喷射设备(电解水喷洒器)及使用这些设备杀菌的方法。

背景技术

杀菌剂/消毒剂溶液

诸如次氯酸钠、次氯酸钙和二氯异氰尿酸钠的氯化物杀菌剂已经被广用地用作大多数环境中的杀菌剂/消毒剂。这些当中杀菌剂，基于成本和效果的观点，普遍采用包括次氯酸钠的次氯酸盐。但是，为了获得在包括临床领域和食品工业的各种领域中要求的其杀菌/消毒效果的改进，已进行了许多提议(例如，参见，JP-A-2001-253803，JP-A-2001-342496，以及JP-A-2002-145710)。

通常，通过在水中添加原料或通过混合包含各种成分的水溶液来制备这种合成物。

使用电解水作为替代物

但是，氯化物杀菌剂的大量使用带来麻烦。例如，在食品材料被大量地处理的工厂和零售店中，利用具有超过100ppm浓度的次氯酸钠溶液进行清洗。但是，该清洗被认为是有问题的，因为它不仅破坏食品材料的味道，而且引起危害(增加THM)。

主要为了消除那些问题，在农业、食品、临床及其他领域中，对于电解水的用途，即，通过电解得到的水，进行了集中的研究。在日本，主要进行电解水或含臭氧水的替代。电能，是一种清洁能源，通过电极表面上的化学反应，同时调整该反应，可以用来合成氢气、氧气、臭氧、过氧化氢等。众所周知，在水处理中，特别是阳极上的氧化反应产生有效的氧化剂(有效的氯气和过氧化物如臭氧)，以及在某些情况下，还产生活性物质，如OH基团(Basic Knowledge of StronglyAcidic Electrolytic Watetr，Ohm-sha，Ltd.)。

现在正关注电解水的优异杀菌/消毒活性，以及对于水在临床活动中和在家庭中的使用进行研究。正在研究的其使用例子包括患病部分、切割部分、用于固定的导管的经由皮肤的(percutaneous)开口的杀菌/消毒等等，以及诸如厨房用具、婴儿物品的家庭用具或物品和家具以及诸如盥洗设备和浴缸的房屋设备的杀菌/消毒。这种电解水通过将水(将被电解的水)电解而获得，在溶解时溶质产生离子，例如氯化钠，连同用于pH调节的酸一起被选择性地添加。

电解水的种类

除用作食品添加剂之外，电解水也可用于其他应用。在仅仅包含水的电解单元中，进行以下阳极反应，以离析释放出氧气。

2H₂O＝O₂+4H⁺+4e    (1)

但是，在一定的催化剂和电解条件下进行下列反应，以得到臭氧。

3H₂O＝O₃+6H⁺+6e    (2)

因此，可以人工合成包含在水中溶解的臭氧的含臭氧水。

在该水包含添加的盐酸或氯化物离子的情况下，根据公式(3)和(4)得到次氯酸。

Cl-＝Cl₂+2e        (3)

Cl₂+H₂O＝HCl+HClO  (4)

在该水包含硫酸的情况下，进行由公式(5)表示的反应，以得到过硫酸。

2SO₄^2-＝S₂O₈^2-+2e    (5)

当存在碳酸根离子时，进行由公式(6)表示的反应，以得到过碳酸。

2CO₃^2-＝C₂O₆^2-+2e    (6)

通过阴极反应，可以人工合成含氢水，该含氢水是包含在其中溶解的过量氢气的水，碱离子水等。

2H⁺+2e＝H₂           (7)

2H₂O+2e＝H₂+2OH^-     (8)

此外，可以人工合成过氧化氢等等。

如上所述，除已被允许作为食品添加剂的酸性水之外，可以利用适当地选择的电解质，制造包含两种或多种过氧化物的电解水。

电解水的特点