专利名称：一种微酸性电解水及其生成方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种微酸性电解水的生成方法，该微酸性电解水通过将稀盐酸加以电解而具有杀菌效果。
背景技术：
所谓微酸性电解水为一种杀菌材料，是通过无隔膜电解槽将稀盐酸加以电解，再将该电解液以水稀释而成。由于其原料仅使用盐酸，不含多余的盐类，并为微酸性，其杀菌成份几乎全部以分子状次亚盐酸素形态存在，故其虽然为极稀薄的溶液，却具有杀菌力强、 稳定性良好等优良特性。另外，用于食品的杀菌也不会生成三卤甲烷，几乎无味无臭，极为安全，可放心使用。因此，其利用范围由食品制造业渐渐扩大至医疗、照护、农业、服务业等领域。专利文献1(特开平第10-U8336号公报)中，揭示了本发明人所发明的微酸性电解水的生成方法。如欲将该微酸性电解水用于食品添加物，必须符合食品卫生法所规定的成份规格。也即，其原料必须使用适于饮用的水，及用该适用的水稀释食品添加物用的盐酸，其有效氯浓度必须在IOppm以上30ppm以下，其pH必须在5以上6. 5以下。而微酸性电解水是以稀盐酸作为原料，故若该原料的一部分盐酸未电解而残留， 则PH将依其残留量而变化。而未电解的盐酸因可中和钙/镁盐等的硬度成份而维持适当 PH，因此为了配合原料水的硬度而调整电解程度并控制其pH在适当范围，未电解的盐酸是必须的。但是，在雨水和融雪水流入的河川作为水源的地区，融雪或多雨时期将有多量天水流入，会导至硬度极度下降。为了应对这种情形，必须再将盐酸的电解度提高，但在生成效率上，提高电解度有其限制，故极端的低硬度水，有可能使得PH超过食品添加物的下限值。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种方法，即，纵使以原水硬度极低的软水作为原料，仍可依适合食品卫生法的条件生成符合食品卫生法所规定成份规格的微酸性电解水。若使用原水硬度极低的软水，由于难以中和未电解而残留的微量盐酸，可能导致微酸性电解水的PH降低，为解决这个问题，本发明人想到预先补充pH缓冲能力或中和力。为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案一种微酸性电解水的生成方法，在将稀盐酸以无隔膜电解槽予以电解，再将电解液以原水稀释以此生成微酸性电解水的方法中，在稀释电解液之前的原水中添加碱性金属盐或碱土金属盐。其次，为使生成的微酸性电解水得以应用于食品添加物中，使该添加碱性金属盐或碱土金属盐之后的原水水质得以符合省令中记载的自来水法所规定的水质标准。其次，由于添加于原水的盐类也同样必须符合食品卫生法，使用适合于食品添加物规格的碱性金属盐或碱土金属盐。碱性金属盐或碱土金属盐，包括碳酸钾、重碳酸钾、碳酸钠、重碳酸钠、碳酸钙、氢
3氧化钙、碳酸镁中的一种或一种以上。为了满足微酸性电解水作为食品添加物的要件，将所生成的微酸性电解水pH控制在5以上6. 5以下。为了连续性生成调控pH的微酸性电解水，针对连续性流下来的原水，添加与原水量成正比的碱性金属盐或碱土金属盐。为了使符合食品卫生法标准的微酸性电解水得以自动连续性地生成，通过连续性检测微酸性电解水的PH以控制碱性金属盐或碱土金属盐的添加量，使微酸性电解水的pH 维持在5以上6. 5以下。本发明还提供了采用上述方法生成的微酸性电解水。最后，本发明还提供了一种装置，该装置用以实施上述微酸性电解水的生成方法。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果首先，通过以无隔膜电解槽电解稀盐酸，并以原水稀释电解液而生成微酸性电解水的方法中，在原水稀释电解液之前，添加碱性金属盐或碱土金属盐，以此当原水为极低硬度的软水而无法将电解残留的盐酸加以缓冲或中和时，仍可使微酸性电解水被调控到适当的PH值。又，通过使碱性金属盐或碱土金属盐添加后的原水水质得以符合省令中记载的自来水法所规定水质标准，而使得微酸性电解水的制造法符合食品卫生法所规定的制造法， 进而使其生成的微酸性电解水可作为食品添加物。再者，通过使用符合食品添加规格的碱性金属盐或碱土金属盐，而使得所生成的微酸性电解水有利于适合食品添加物的规格。再者，通过碱性金属盐或碱土金属盐，包括碳酸钾、重碳酸钾、碳酸钠、重碳酸钠、 碳酸钙、氢氧化钙、碳酸镁中的一种或一种以上的溶液，使得添加量的控制变得容易，而且即使使用较大硬度的原水，仍可适度调控微酸性电解水的PH。又再者，通过使所生成微酸性电解水的pH呈5以上6.5以下，可使所生成微酸性电解水确实能作为食品添加物。又再者，根据原水硬度、微酸性电解水的有效氯浓度及电解条件等，针对连续性流下来的原水量以一定比率将碱性金属盐或碱土金属盐连续性添加，可连续性生成调整过PH 的微酸性电解水。而通过连续性检测微酸性电解水的pH，控制碱性金属盐或碱土金属盐的添加量， 使微酸性电解水的PH维持在5以上6. 5以下，进而可连续性有效率地生成符合食品添加物规格的微酸性电解水。而通过提供依前述方法生成的微酸性电解水，无关季节或地区，即可经常利用保持适当PH的微酸性电解水。而通过提供实施前述方法的装置，即可实质性地生成保持适当pH的微酸性电解水。在无隔膜电解槽中电解稀盐酸时，电解条件无需特别固定。例如，电解电压与盐酸浓度，可从电解效率与装置产能或电极寿命等方面，适度加以调整。但是，电极寿命或回避不纯物生成的生成条件，应该从生成水的安全性与经济性上，作出合理的选择。例如，从电极寿命方面而言，电流密度不超过5A/dm2为宜，电解电压则以其对向电极间不超过5V为宜。至于电解槽及电源的接线方法，有单极式、复极式以及其混合式，均为可行。唯，从技术上来说，一般产能小的装置以单极式，产能大的装置则以复极式为宜。稀盐酸的浓度，原理上任一浓度均可，但若使用高浓度，由于相对于一定积算电流值的盐酸合计使用量会减少，所生成的微酸性电解水PH会提高，反之，若使用低浓度盐酸， 则PH会有降低的趋势。而且，若使用过高浓度，有时会加快电极金属的消耗，也可能加大对其他装置材质的影响而缩短装置寿命。又再者，若使用高浓度，由于原料槽等发生的氯化氢气体的发生量也会增加，以致对周围的不良影响也会增加。考量这种情况，以质量百分比为 10%以下，以上为宜。碱性金属盐或碱土金属盐，如果是易溶性的盐类，可将其溶液定量添加于原水。若为难溶性的盐类，可采用使原水通过固体盐层，或将盐类的悬胶液定量添加于原水的方法。若目的在适度保持微酸性电解水的pH，则碱性金属盐或碱土金属盐的添加时机， 在电解液混合于原水之后，也可生成具适度PH的微酸性电解水。但是，作为食品添加物的微酸性电解水生成方法中，并未规定此一方法，故如果要生成可作为食品添加物的微酸性电解水，必须按照本发明所揭示，在添加电解液之前的原水中添加。若要使碱性金属盐或碱土金属盐添加后的原水，得以符合省令中记载的自来水法所规定水质标准，必须事先调整分析该原水的成分，再决定添加量，以确保增加盐类后所变化的成分在其基准内，然后在该添加量的范围内，调整添加量以使所生成的微酸性电解水的PH符合其基准内即可。有各种碱性金属盐或碱土金属盐被指定为食品添加物，例如，可使用碳酸钠、重碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙等。通过针对流下来的原水量以一定比率将碱性金属盐或碱土金属盐连续性地添加， 可连续性地生成已调整PH的微酸性电解水。为此，可根据原水的硬度及有效氯浓度事先决定碱性金属盐或碱土金属盐的添加量。其方法，例如在未添加碱性金属盐或碱土金属盐而生成的微酸性电解水中一边测定其PH —边逐次添加碱性金属盐或碱土金属盐，以便得知出现恰当PH时的添加量，再决定相应于生成量的添加量。通过连续性检测微酸性电解水的pH，以控制碱性金属盐或碱土金属盐的添加量， 使微酸性电解水的PH维持在5以上6. 5以下，可采用一种例如下列的方法来实现，即在混合电解液于原水的场所后面设置静态混合器等混合装置，再在其后面设置PH感应器等，求出相当于被检出PH的氢离子浓度和相当于目标pH的氢离子浓度的差异，再利用一种与该差异相关的讯号，以控制盐类添加泵的输液量。上述方法中，不但可用低硬度水，还可用各种过滤水或超滤水等人为生成的低硬度水来生成微酸性电解水；有时为了食品制造或药剂制造等特殊目的，会采用将原水中含有的某种杂质除去后的水作为原料，即为此类例子。
请参阅以下有关本发明的较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本发明的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为图1为实施本发明方法用的装置图；附图标记
1、恒流量阀；2、逆止阀；3、静态混合器；4、原料槽；5、原料泵；6、电解槽；7、碱性
槽；8、碱性泵；9、主配管。
具体实施例方式以下将以实施例详细说明本发明。图1为实施本发明方法用的装置的流程图。本装置产能可每小时生成300公升的微酸性电解水。本装置的运作如下原水在主配管9中由恒流量阀1加以控制，以1小时300公升的流量流下。储留于原料槽4内的质量百分浓度为6 %的盐酸是由原料泵5供应到电解槽6中，而所有电解物全部被混合到原水中。该电解槽6是以复极式二槽所构成。碱性金属盐或碱土金属盐为溶液，储留于碱性槽7内，由碱性泵8将其混合到原水中。电解的控制方法，采用控制盐酸供应量的方法，以维持所设定的电流值。实施例1使用图1所示的装置，钙浓度30ppm的原水，使用6%盐酸，以电解电压6V，电解电流9A，不添加碱性溶液而生成微酸性电解水，获得了 pH4. 3，有效氯浓度^ppm的电解水。其次，将储留于碱性槽内的0. 5摩尔浓度的碳酸钾溶液，用碱性泵以52ml/h的流量添加于原水，同样生成微酸性电解水，稳定地获得了 PH6. 2，有效氯浓度^ppm的微酸性电解水。实施例2使用图1所示的装置，以碳酸钙硬度Sppm的水调制了微酸性电解水。其中使用了 1摩尔浓度的碳酸钠作为碱性溶液。除了此处所示的条件以外，其他与实施例1相同。首先，以电解电压6. 4V，电解电流9A进行电解，不添加碱性溶液而生成时，获得了 pH3. 9，有效氯浓度^ppm的微酸性电解水。接下来，以同样条件，将碱性溶液以51ml/h的流量添加于原水，获得了 pH5. 4，有效氯浓度30ppm的微酸性电解水。
权利要求
1.一种微酸性电解水的生成方法，其特征在于将稀盐酸以无隔膜电解槽加以电解， 再以原水稀释电解液，所述原水中添加碱性金属盐或碱土金属盐。
2.如权利要求1所述的微酸性电解水的生成方法，其特征在于添加碱性金属盐或碱土金属盐后的原水水质符合省令中记载的自来水法所规定的水质标准。
3.如权利要求1或2所述的微酸性电解水的生成方法，其特征在于所述碱性金属盐或碱土金属盐为食品添加物。
4.如权利要求1-3任一项所述的微酸性电解水的生成方法，其特征在于所述碱性金属盐或碱土金属盐，为碳酸钾、重碳酸钾、碳酸钠、重碳酸钠、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸镁中的一种或一种以上。
5.如权利要求1-4任一项所述的微酸性电解水的生成方法，其特征在于所述生成的微酸性电解水的pH为5以上6. 5以下。
6.如权利要求1-5任一项所述的微酸性电解水的生成方法，其特征在于所述碱性金属盐或碱土金属盐是按原水的比例来添加的。
7.如权利要求1-6任一项所述微酸性电解水的生成方法，其特征在于所述碱性金属盐或碱土金属盐的添加量根据连续性检测微酸性电解水的PH而加以控制，所述微酸性电解水的PH在5以上6. 5以下。
8.一种微酸性电解水，其是按权利要求1-7任一项所述的生成方法生成的。
9.一种微酸性电解水的生成装置，用以实施权利要求1-7任一项所述的方法。
全文摘要
本发明公开了一种微酸性电解水的生成方法及其装置。其是在微酸性电解水的生成过程中，即使以原水硬度极低的原水作为原水，仍可生成适合食品卫生法所规定食品添加物的成分规格的微酸性电解水。将稀盐酸以无隔膜电解槽加以电解，再以原水稀释电解液而生成微酸性电解水，在稀释电解液之前的原水中添加碱性金属或碱土金属，以达成本发明的目的。
文档编号C02F1/461GK102205997SQ20101015475
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者土井丰彦 申请人:株式会社微酸性电解水研究所