(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜塩素酸塩を入れた第１薬液タンクと、酸を入れた第２薬液タンクと、前記亜塩素酸塩を含む第１薬液と前記酸を含む第２薬液とを反応させるリアクターと、このリアクターにて生成された二酸化塩素溶液から二酸化塩素ガスを分離する分離槽とを、一つの枠体内に組み込んで、前記二酸化塩素ガスにより、密閉空間の殺菌もしくは滅菌を行えるようにした二酸化塩素発生装置であって、
前記リアクターを、大、中、小の有底筒体と、前記大筒体と中筒体との間の第１螺旋溝と、前記中筒体と小筒体との間の第２螺旋溝と、前記中筒体及び小筒体を順に収納した前記大筒体に取り付けた閉蓋とを備えたものとし、
前記大筒体の底部に供給された前記両薬液を、前記第１螺旋溝、第２螺旋溝、及び前記小筒体の中心穴に順次供給する間に反応させて、前記二酸化塩素溶液を生成し得るようにし、
前記分離槽を、上下方向に配置された複数の抜気室と、互いに隣接する上下の前記抜気室間に設けたドレン管と、最上段に位置する前記抜気室内に前記リアクターからの二酸化塩素溶液を供給する給液管と、前記各抜気室内にそれぞれ空気を送り込む給気管と、を備えたものとし、
前記給液管からの二酸化塩素溶液が各ドレン管を介して各抜気室内に流れ込む間に、前記給気管から各抜気室内に空気を送り込んで、各抜気室内にて二酸化塩素ガスが前記空気中に分離されるようにしたこと特徴とする二酸化塩素発生装置。
【請求項２】
前記分離槽によって分離された二酸化塩素ガスに、前記密閉空間内または外部の空気を強制的に供給して希釈する送風ファンをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の二酸化塩素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉空間内の殺菌または滅菌を行う二酸化塩素発生装置に関し、特に二酸化塩素ガスによる殺菌を行う二酸化塩素発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二酸化塩素ガスによる燻蒸装置については、特許文献１や特許文献２等において種々提案されてきており、二酸化塩素ガスを使用することによる「デメリット」の解消法も種々開発されてきている。この二酸化塩素ガスを使用することによる「デメリット」としては、代表的に次のものが挙げられる。
（イ）二酸化塩素ガスは、爆発することもある不安定なものであるため、その使用は注意をしながら短時間内に行わなければならない。
（ロ）二酸化塩素ガスは、長時間保存ができないため、使用現場で生成する必要がある。
（ハ）二酸化塩素ガスは、亜塩素酸塩を含む第一薬液と酸を含む第二薬液とを反応させる場合、水溶液として生成されるため、燻蒸用として使用する場合は、水から分離しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８２１０６号公報、要約、代表図
【特許文献２】特開２０１０−２０７５３９号公報、要約、代表図
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、「燻蒸消毒のために、二酸化塩素ガスを効率よく発生させる簡便且つ安全な二酸化塩素ガスの発生方法及び二酸化塩素ガス発生装置を提供する」を目的とした「二酸化塩素ガスの発生方法及びその装置」に関する発明が記載されている。この「二酸化塩素ガスの発生方法及びその装置」は、図１１にも示すように、例えば、「不揮発性有機酸溶液と亜塩素酸塩溶液と二酸化塩素の生成能を向上させる塩化物とを含有する混合溶液を攪拌する、二酸化塩素ガスの発生方法である。ガス発生装置は、反応容器１と、空気ポンプ３と、空気ポンプ３に連通した通気管６及びエアストン７とを備える。エアストン７は、混合液に浸漬され、この混合液の水位より上方の反応容器１の頂部には、封止可能な開口部１ａが設けられている」ものである。
【０００５】
これにより、この特許文献１の「二酸化塩素ガスの発生方法及びその装置」では、「燻蒸消毒のために、二酸化塩素ガスを効率よく発生させる簡便且つ安全な二酸化塩素ガスの発生方法及び二酸化塩素ガス発生装置を提供する」ことができると考えられ、上記の（イ）〜（ハ）の解決もなされていると考えられる。
【０００６】
しかしながら、この特許文献１の「二酸化塩素ガスの発生方法及びその装置」では、図１１及び当該文献の段落００２１に記載されているように、「消毒環境内に、上述の混合液が充填された容器と、攪拌機又はバブリング装置とを搬入し、容器中の混合液を攪拌又はバブリングすればよい。これにより、反応発生した二酸化塩素ガスは、バブリングの場合にはバブリングガスに随伴して反応溶液外消毒環境内）へと拡散するので、当該消毒環境の燻蒸消毒を実現できる。」ものであるため、材料混合液を容器内に充填する際や、この容器を消毒環境内に搬入する際等、バブリング開始前に二酸化塩素ガスが発生する虞がある。
【０００７】
一方、特許文献２には、「二酸化塩素ガスを必要とする現場で、ガス濃度の局部的上昇による爆発を招くことなく安全に、効率的かつ簡易的に、二酸化塩素ガスを発生する」を目的とした「室内処理方法及び処理装置」が提案されているが、この「室内処理方法及び処理装置」は、図１２及び図１３に示すように、「開放容器内に配置される亜塩素酸ナトリウム及び酸を含む溶液中の亜塩素酸ナトリウム及び酸の両者の少なくとも一方について、該両者の反応によって発生する二酸化塩素ガスの前記開放容器内における局部的濃度が１０％を超えない量を計量すること、計量された前記一方を含む前記溶液を前記容器内に配置すること、該容器の外部から前記溶液を５０℃から９５℃の範囲で加熱し、これにより、前記反応を促進させ、該反応を所定時間内に終了させる、室内の脱臭、殺菌又は滅菌のための処理方法」ものである。
【０００８】
これにより、この特許文献２の「室内処理方法及び処理装置」では、「二酸化塩素ガスを必要とする現場で、ガス濃度の局部的上昇による爆発を招くことなく安全に、効率的かつ簡易的に、二酸化塩素ガスを発生する」ことができると考えられ、上記の（イ）〜（ハ）の解決もなされていると考えられる。
【０００９】
しかしながら、この特許文献２の「室内処理方法及び処理装置」では、「該容器の外部から前記溶液を５０℃から９５℃の範囲で加熱し、これにより、前記反応を促進させる」ものであるから、これを装置としたき、加熱装置及びその制御装置が必要になって、コストが掛かるものとなる。
【００１０】
要するに、二酸化塩素ガスの生成は、特許文献１の３液タイプの場合も、特許文献２の２液タイプの場合も、化学的あるいは物理的刺激を与えなくても常温で十分行われるものであるから、効率のみを考慮すればよいのに、上記両文献に記載された発明では、装置及び方法とするについて効率についての考察が十分行われていないように見える。
【００１１】
換言すれば、二酸化塩素ガスによる燻蒸装置については、上述した二酸化塩素ガスを使用することによる代表的なデメリット（イ）〜（ハ）の他に、次の課題も解消しなければならない。
（ニ）二酸化塩素ガスを生成する装置では、材料溶液を完全に分離した状態にして、反応させるまでは、二酸化塩素ガスが不用意に発生しないようにしておくこと。
（ホ）一旦、二酸化塩素ガスの生成を行うことになれば、短時間内に効率よく生成反応が起こるようにすること。
（ヘ）亜塩素酸塩を含む第一薬液と酸を含む第二薬液とを反応させて生成する場合では、二酸化塩素の濃い水溶液となるため、二酸化塩素ガスを水から効率よく分離しなければならない。
【００１２】
そこで、本発明者等は、この種の二酸化塩素を使用する燻蒸装置について、二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素の生成及びガス化を短時間内に、かつ効率よく行えて、燻蒸作業の制御も行い易いものとするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
【００１３】
すなわち、本発明の第一目的とするところは、二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素の生成及びガス化を短時間内に、かつ効率よく行えて、燻蒸作業の制御も行い易いものとすることのできる二酸化塩素発生装置を、簡単な構造によって提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第二目的とするところは、上記の第一目的が達成できて、二酸化塩素ガスを水から効率よく分離することのできる二酸化塩素発生装置を、簡単な構造によって提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するために、まず、請求項１に係る発明の採った手段は、後述する最良形態の説明中で使用する符号を付して説明すると、
「亜塩素酸塩を入れた第１薬液タンク１６ａと、酸を入れた第２薬液タンク１６ｂと、前記亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０と、このリアクター１０にて生成された二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離する分離槽２０とを、一つの枠体内に組み込んで、二酸化塩素ガス３０ｂにより、密閉空間４０の殺菌もしくは滅菌を行えるようにした二酸化塩素発生装置１００であって、
リアクター１０を、大、中、小の有底筒体１１、１２、１３と、大筒体１１と中筒体１２との間の第１螺旋溝１４ａと、中筒体１２と小筒体１３との間の第２螺旋溝１４ｂと、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１に取り付けた閉蓋１５とを備えたものとし、
大筒体１１の底部に供給された前記両薬液を、第１螺旋溝１４ａ、第２螺旋溝１４ｂ、及び小筒体１３の中心穴１３ａに順次供給する間に反応させて、二酸化塩素溶液３０ａを生成し得るようにし、
分離槽２０を、上下方向に配置された複数の抜気室２１と、互いに隣接する上下の抜気室２１間に設けたドレン管２２と、最上段に位置する抜気室２１内にリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを供給する給液管２３と、各抜気室２１内にそれぞれ空気を送り込む給気管２４と、を備えたものとし、
給液管２３からの二酸化塩素溶液３０ａが各ドレン管２２を介して各抜気室２１内に流れ込む間に、給気管２４から各抜気室２１内に空気を送り込んで、各抜気室２１内にて二酸化塩素ガス３０ｂが前記空気中に分離されるようにしたことを特徴とする二酸化塩素発発生装置１００」
である。
【００１６】
すなわち、この請求項１に係る二酸化塩素発生装置１００は、亜塩素酸塩を入れた第１薬液タンク１６ａと、酸を入れた第２薬液タンク１６ｂと、亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０と、このリアクター１０にて生成された二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離する分離槽２０とを、一つの枠体内に組み込んで構成されるものであり、例えば工場、事務所、一般家屋等の密閉空間４０内に二酸化塩素ガス３０ｂを放出して、この二酸化塩素ガス３０ｂによる殺菌あるいは滅菌を行うものである。この二酸化塩素発生装置１００としては、図１の左側に示したもの（建物の中に設置したもの）のように、密閉空間４０内にて二酸化塩素ガス３０ｂを直接蒸散させる直噴型のものと、図１の右側に示したもの（建物の外に設置したもの）のように、密閉空間４０外にて密閉空間４０内等の空気を利用して二酸化塩素ガス３０ｂを希釈し、この希釈した二酸化塩素ガス３０ｂを密閉空間４０内に送り込む給送型のものとの二種類がある。直噴型の二酸化塩素発生装置１００は図２に示してあり、給送型の二酸化塩素発生装置１００は図３及び図４に示してある。
【００１７】
亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０は、図６及び図７に示すように、外形を形成する有底筒状の大筒体１１と、この大筒体１１内に収納される有底筒状の中筒体１２と、この中筒体１２内に収納される有底筒状の小筒体１３とを備えていて、図６に示すように、大筒体１１と中筒体１２との間には第１螺旋溝１４ａが形成され、中筒体１２と小筒体１３との間には第２螺旋溝１４ｂが形成されているものである。そして、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１には、図６に示すように、閉蓋１５が取り付けられて、内部の中筒体１２及び小筒体１３を大筒体１１内に固定するものである。
【００１８】
ここで、第１螺旋溝１４ａが形成されている大筒体１１と中筒体１２との間とは、これらの大筒体１１と中筒体１２とによって第１螺旋溝１４ａが独立したものとして区画される部分を言い、図６に示す実施例のように中筒体１２の表面は勿論、大筒体１１の内面であってもよく、これらの大筒体１１内面と中筒体１２外面との境界部分を跨ぐ部分であってもよい。換言すれば、この第１螺旋溝１４ａは、大筒体１１の内面だけに、中筒体１２の外面だけに、あるいは大筒体１１内面と中筒体１２外面とに跨いで形成されていてもよいものである。以上のことは、第２螺旋溝１４ｂについての中筒体１２と小筒体１３との関係でも同様である。
【００１９】
このようにしたリアクター１０に対しては、図２〜図４に示すように、第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内の各薬液が各薬液輸送ポンプ１６ｃを通して個別に供給されてくるものであり、第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内の各薬液は、図６に示すように、大筒体１１の第１接続口１１ａ及び第２接続口１１ｂに個別に供給される。つまり、第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内の各薬液は、このリアクター１０内に供給されるまでの間は、それぞれ第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内に個別に収納されているのであり、各薬液が不用意に反応することはない。
【００２０】
さて、第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内の各薬液は、各薬液輸送ポンプ１６ｃを通して大筒体１１の第１接続口１１ａ及び第２接続口１１ｂに個別に供給されると、大筒体１１の底部に形成した穴から大筒体１１内に入り、この大筒体１１内に収納されている中筒体１２の集合部１２ａで第一段階の混合がなされる。その後、両薬液は、中筒体１２の底部に開口している吐出口１２ｂから第１螺旋溝１４ａの一端に流れ込み、この第１螺旋溝１４ａに案内されて第１螺旋溝１４ａの他端まで流れる。この第１螺旋溝１４ａは、文字通り螺旋状の溝であるから、例えば大筒体１１の高さの数倍にも及ぶ長さを有し、流入してきた両薬液の第二段階の混合を行う。これらの第一段階及び第二段階の両薬液の混合により反応が始まり、一定量の二酸化塩素溶液３０ａの生成が始まる。
【００２１】
第１螺旋溝１４ａの他端まで流れた二酸化塩素溶液３０ａを含む両薬液は、この第１螺旋溝１４ａの他端に形成してある連絡口１２ｃを通して当該中筒体１２の内部に入り込み、この中筒体１２内に収納した小筒体１３の表面に形成してある第２螺旋溝１４ｂの一端に流れ込むのである。そして、二酸化塩素溶液３０ａを含む両薬液は、この第２螺旋溝１４ｂを通してその他端実施例では下端となる）に向けて流れ込んで第三段階の混合がなされ、残っている両薬液から二酸化塩素溶液３０ａのさらなる生成がなされる。
【００２２】
第２螺旋溝１４ｂの他端に至った二酸化塩素溶液３０ａを含む薬液（この段階では両薬液は殆ど反応し合っていて、二酸化塩素溶液３０ａのみになっていると考えられる）は、小筒体１３の下端に形成してある連結口１３ｂを通して中心穴１３ａの下端に至り、さらなる混合がなされながら中心穴１３ａ中を上昇して、蓋体１５の取出口１５ａから排出される。このときには、両薬液は完全に二酸化塩素溶液３０ａとなっている。
【００２３】
以上の結果、二酸化塩素溶液３０ａのリアクター１０での生成は、このリアクター１０と言う小さな空間内に両薬液が送り込まれない限り行われず、不用意な二酸化塩素ガス３０ｂの発生がないだけでなく、この両薬液の送り込みを制御すれば生成の量や時間の制御も行えるのである。そして、当該リアクター１０の存在によって、二酸化塩素発生装置１００全体の構成を、例えば特許文献１で提案されているようなものに比して、非常に小さくコンパクトにし得るのである。生成し切った二酸化塩素溶液３０ａは、リアクター１０内を閉じている蓋体１５の取出口１５ａからホースなどを伝って分離槽２０に送られ、この分離槽２０内にて二酸化塩素ガス３０ｂが分離される。
【００２４】
従って、この請求項１に係る二酸化塩素発生装置１００は、
（イ）二酸化塩素ガスの使用を短時間内に行える。
（ロ）二酸化塩素ガスを使用現場で生成できる。
（ハ）二酸化塩素ガスの水からの分離が行える。
（ニ）二酸化塩素ガスを不用意に発生させない。
（ホ）二酸化塩素ガスの生成を短時間内に効率よく行える。
といった機能を発揮させるものであり、二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素の生成及びガス化を短時間内に、かつ効率よく行えて、燻蒸作業の制御も行い易いものとなっているのである。
【００２５】
また、この二酸化塩素発生装置１００においては、
「分離槽２０を、上下方向に配置された複数の抜気室２１と、互いに隣接する上下の抜気室２１間に設けたドレン管２２と、最上段に位置する抜気室２１内にリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを供給する給液管２３と、各抜気室２１内にそれぞれ空気を送り込む給気管２４と、を備えたものとし、
給液管２３からの二酸化塩素溶液３０ａが各ドレン管２２を介して各抜気室２１内に流れ込む間に、給気管２４から各抜気室２１内に空気を送り込んで、各抜気室２１内にて二酸化塩素ガス３０ｂが前記空気中に分離されるようにした」
ものである。
【００２６】
この請求項１に係る二酸化塩素発生装置１００では、その分離槽２０を、コンパクトで効率が良く、しかも、当該二酸化塩素発生装置１００を直噴型にも給送型にも簡単に変更できるようにしたものである。この分離槽２０は、図８〜図１０に示すように、複数の抜気室２１を上下方向に配置して、これらの中心に給気管２４が貫通するようにして、この給気管２４から各抜気室２１内に空気を送り込めるようにしたものである。
【００２７】
また、この分離槽２０は、図８及び図１０に示すように、最上段に位置する抜気室２１内にリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを供給する給液管２３を接続するとともに、互いに隣接する上下の抜気室２１間にドレン管２２を設けて、最上段に位置する抜気室２１内に給液管２３から供給された二酸化塩素溶液３０ａが、各ドレン管２２を介して順次下方の抜気室２１に流れ込むようにしたものである。以下で説明する実施形態では、抜気室２１の数を５として、各抜気室２１毎に二酸化塩素ガス３０ｂの二酸化塩素溶液３０ａからの分離が行えるようにしているが、この抜気室２１の数は、本発明者等の実験によればせいぜい「３」程度で十分である。
【００２８】
各ドレン管２２は、各抜気室２１における二酸化塩素溶液３０ａの深さを一定に保って、給気管２４からの空気による刺激が十分行き渡るように、かつ二酸化塩素溶液３０ａからの二酸化塩素ガス３０ｂの分離を十分なものにしながら、給液管２３から供給されてくる二酸化塩素溶液３０ａの、下方抜気室２１への流下量を常に一定に保つものである。
【００２９】
そして、各抜気室２１を形成している側壁の上部には、分離された二酸化塩素ガス３０ｂを各抜気室２１外に排出するためのガス吐出口２５が形成してあり、図８に示した分離槽２０では、これら各ガス吐出口２５を図１に示すような密閉空間４０内に直接開口させることにより、当該二酸化塩素発生装置１００を直噴型のものとすることになる。一方、図１０に示したように、各抜気室２１の周囲を風胴カバー５１により囲い込み、この風胴カバー５１内に送風ファン５０によって空気を送り込むようにしてやれば、当該二酸化塩素発生装置１００を、二酸化塩素ガス３０ｂを希釈した給送型のものとすることになる。
【００３０】
この分離槽２０に対しては、上述したリアクター１０で生成された二酸化塩素溶液３０ａが、リアクター１０内を閉じている蓋体１５の取出口１５ａからホースなどを伝って分離槽２０に送られ、この分離槽２０内にて二酸化塩素ガス３０ｂが分離される。分離された二酸化塩素ガス３０ｂは、図２に示す直噴型の二酸化塩素発生装置１００では、図中の矢印で示すように、当該二酸化塩素発生装置１００を設置した密閉空間４０内に噴霧され、図３及び図４に示す給送型の二酸化塩素発生装置１００では、これに密閉空間４０内または外気が送風ファン５０によって給送されてきて希釈され、密閉空間４０内に散霧されるのである。
【００３１】
従って、この請求項１に係る二酸化塩素発生装置１００は、上記の（イ）〜（ホ）を発揮する他、
（ハ）二酸化塩素ガスの水から分離が行える。
（ヘ）二酸化塩素ガスの水からの分離は、効率よく行える。
といった機能を発揮させるのであり、そのような機能を有するものとして、簡単な構造のものとなっているのである。
【００３２】
さらに、上記課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に記載の二酸化塩素発生装置１００について、
「分離槽２０によって分離された二酸化塩素ガス３０ｂに、密閉空間４０内または外部の空気を強制的に供給して希釈する送風ファン５０をさらに備えたこと」
である。
【００３３】
この請求項２の二酸化塩素発生装置１００は、請求項１で説明したものの内の、特に給送型のものであり、図３または図４に示すように、密閉空間４０内または外部の空気を強制的に供給して希釈する送風ファン５０を備えたものである。
【００３４】
図３に示す二酸化塩素発生装置１００では、送風ファン５０は、分離槽２０から立ち昇る二酸化塩素ガス３０ｂを覆って、密閉空間４０内に開口する吸引口及び放出口を有した風洞カバー５１内に設けたものであり、密閉空間４０内の空気を吸引しながら立ち昇る二酸化塩素ガス３０ｂに向けて送ることにより、この二酸化塩素ガス３０ｂの希釈を行うものである。そして、この空気によって希釈された二酸化塩素ガス３０ｂを放出口から密閉空間４０内に放出させるものである。
【００３５】
図４に示す二酸化塩素発生装置１００では、送風ファン５０は、リアクター１０の右隣に設置してあるが、図示しないホースによって、密閉空間４０内の空気または外気を吸引して分離槽２０に送り込むものであり、図１中の図示右側（建物の外）に設置されているものを想定している。
【００３６】
この図４に示す分離槽２０は、例えば図１０に示すような構造を有しており、その外側全体を包み込む風洞カバー５１に当該送風ファン５０からの空気が送り込まれて、分離槽２０から噴出する二酸化塩素ガス３０ｂを希釈するものである。なお、図１０に示す風洞カバー５１では、さらに大供給管５２及び小供給管５３が接続してあり、これらの内の大供給管５２は、図１中に示す二酸化塩素発生装置１００の図示上側のホースに該当する。
【００３７】
従って、この請求項２の二酸化塩素発生装置１００は、上記請求項１のそれと同様な機能を発揮する他、送風ファン５０によって給送型のものとなり、直噴型のそれに比して二酸化塩素ガス３０ｂの濃度調整が行い易いものとなっている。
【発明の効果】
【００３８】
以上詳述した通り、本発明においては、
「亜塩素酸塩を入れた第１薬液タンク１６ａと、酸を入れた第２薬液タンク１６ｂと、前記亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０と、このリアクター１０にて生成された二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離する分離槽２０とを、一つの枠体内に組み込んで、二酸化塩素ガス３０ｂにより、密閉空間４０の殺菌もしくは滅菌を行えるようにした二酸化塩素発生装置１００であって、
リアクター１０を、大、中、小の有底筒体１１、１２、１３と、大筒体１１と中筒体１２との間の第１螺旋溝１４ａと、中筒体１２と小筒体１３との間の第２螺旋溝１４ｂと、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１に取り付けた閉蓋１５とを備えたものとし、
大筒体１１の底部に供給された前記両薬液を、第１螺旋溝１４ａ、第２螺旋溝１４ｂ、及び小筒体１３の中心穴１３ａに順次供給する間に反応させて、二酸化塩素溶液３０ａを生成し得るようにし、
分離槽２０を、上下方向に配置された複数の抜気室２１と、互いに隣接する上下の抜気室２１間に設けたドレン管２２と、最上段に位置する抜気室２１内にリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを供給する給液管２３と、各抜気室２１内にそれぞれ空気を送り込む給気管２４と、を備えたものとし、
給液管２３からの二酸化塩素溶液３０ａが各ドレン管２２を介して各抜気室２１内に流れ込む間に、給気管２４から各抜気室２１内に空気を送り込んで、各抜気室２１内にて二酸化塩素ガス３０ｂが前記空気中に分離されるようにしたこと」
にその構成上の主たる特徴があり、これにより、二酸化塩素ガス３０ｂの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素の生成及びガス化を短時間内に、かつ効率よく行えて、燻蒸作業の制御も行い易いものとすることのできる二酸化塩素発生装置１００を、簡単な構造によって提供することができ、二酸化塩素ガス３０ｂを水から効率よく分離することのできる二酸化塩素発生装置１００を、簡単な構造によって提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る二酸化塩素発生装置１００を使用して内部の燻蒸を行っている様子を示す密閉空間４０の正面図である。
【図２】同二酸化塩素発生装置１００の直噴型を示す概略構造図である。
【図３】同二酸化塩素発生装置１００の給送型を示す概略構造図である。
【図４】同給送型二酸化塩素発生装置１００の他の例の概略構造を示す正面図である。
【図５】図４に示す二酸化塩素発生装置１００の、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図６】同二酸化塩素発生装置１００において採用されているリアクター１０の概略断面図である。
【図７】同リアクター１０の構成部材を分解して部分的に断面化した正面図である。
【図８】直噴型の二酸化塩素発生装置１００において採用している分離槽２０の縦断面図である。
【図９】図８に示した分離槽２０の上部を部分的に示す拡大断面図である。
【図１０】給送型の二酸化塩素発生装置１００において採用している分離槽２０の縦断面図である。
【図１１】特許文献１に提案されている装置の断面図である。
【図１２】特許文献２に提案されている装置の断面図である。
【図１３】特許文献２の装置を使用して燻蒸を行っている様子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
次に、上記のように構成した各請求項に係る発明を、図面に示した実施の形態である二酸化塩素発生装置１００について説明するが、この二酸化塩素発生装置１００は、図１に示したように、例えば工場、事務所、一般家屋等の密閉空間４０内に二酸化塩素ガス３０ｂを放出して、この二酸化塩素ガス３０ｂによる殺菌あるいは滅菌を行うものである。つまり、この二酸化塩素発生装置１００は、図２〜図５に示したように、亜塩素酸塩を入れた第１薬液タンク１６ａと、酸を入れた第２薬液タンク１６ｂと、前記亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０と、このリアクター１０にて生成された二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離する分離槽２０とを、一つの枠体内に組み込んで、二酸化塩素ガス３０ｂにより、密閉空間４０の殺菌もしくは滅菌を行えるようにしたものである。
【００４１】
この実施形態の二酸化塩素発生装置１００としては、図１の左側に示したもののように、密閉空間４０内にて二酸化塩素ガス３０ｂを直接蒸散させる直噴型のものと、図１の右側に示したもの（建物の外に設置したもの）のように、密閉空間４０外にて密閉空間４０内等の空気を利用して二酸化塩素ガス３０ｂを希釈し、この希釈した二酸化塩素ガス３０ｂを密閉空間４０内に送り込む給送型のものとの二種類がある。直噴型の二酸化塩素発生装置１００は図２に示してあり、給送型の二酸化塩素発生装置１００は図３及び図４に示してある。
【００４２】
図２に示した二酸化塩素発生装置１００は、亜塩素酸塩を含む第１薬液と酸を含む第２薬液とを反応させるリアクター１０と、このリアクター１０にて生成された二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離する分離槽２０とを備えている。
【００４３】
リアクター１０には、例えば２５％の亜塩素酸ナトリウムを入れた第１薬液タンク１６ａと、９％の塩酸を入れた第２薬液タンク１６ｂとが、それぞれ個別の薬液輸送ポンプ１６ｃによって接続されていて、この薬液輸送ポンプ１６ｃの作動によって各薬液が当該リアクター１０内に送り込まれ、二酸化塩素溶液３０ａの生成が開始できるようになっている。そして、このリアクター１０で生成された二酸化塩素溶液３０ａは、配管等によって分離槽２０内に給送できるようになっている。
【００４４】
分離槽２０では、図２で示したものの場合、エアーポンプによって空気がエアーホースを介して分離槽２０内のエアーバルブ（特許文献１のエアストンに該当）に送られていて、これによって生じたエアーバブルによって物理的衝撃が与えられるようになっている。従って、この分離槽２０内に二酸化塩素溶液３０ａが流し込まれて、この二酸化塩素溶液３０ａにエアーバブルによる衝撃が与えられれば、二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂが分離され、分離された二酸化塩素ガス３０ｂは、図２中の矢印で示したように、当該二酸化塩素発生装置１００の開口から直接的に、当該二酸化塩素発生装置１００を設置した密閉空間４０内に撒き散らされる。
【００４５】
図３の二酸化塩素発生装置１００は、図２の二酸化塩素発生装置１００に送風ファン５０を有する風洞カバー５１を設けたものであり、分離槽２０から立ち昇った二酸化塩素ガス３０ｂを空気によって希釈できるようにしたものであり、給送型のものである。送風ファン５０は、分離槽２０から立ち昇る二酸化塩素ガス３０ｂを覆って、密閉空間４０内に開口する吸引口及び放出口を有した風洞カバー５１内に設けたものであり、密閉空間４０内の空気を吸引しながら立ち昇る二酸化塩素ガス３０ｂに向けて送ることにより、この二酸化塩素ガス３０ｂの希釈を行うものである。そして、この空気によって希釈された二酸化塩素ガス３０ｂを放出口から密閉空間４０内に放出させるものである。
【００４６】
図４及び図５に示した二酸化塩素発生装置１００は、送風ファン５０を分離槽２０とは別に設置したものであり、分離槽２０の形態によって、直噴型のものにも、ｎのものにも適用できるようにしたものである。この図４及び図５の二酸化塩素発生装置１００は、図１の図示右側（建物の外側）に設置したものを想定したものであり、分離槽２０によって分離されたままの二酸化塩素ガス３０ｂ、あるいは密閉空間４０内の空気または外気によって稀釈された二酸化塩素ガス３０ｂを密閉空間４０内に給送できるようにしたものである。
【００４７】
図６及び図７には、本実施形態の二酸化塩素発生装置１００で使用するリアクター１０が示してあるが、このリアクター１０は、図７に示したように、外形を形成する有底筒状の大筒体１１と、この大筒体１１内に収納される有底筒状の中筒体１２と、この中筒体１２内に収納される有底筒状の小筒体１３とを備えていて、図６に示したように、大筒体１１と中筒体１２との間には第１螺旋溝１４ａが形成され、中筒体１２と小筒体１３との間には第２螺旋溝１４ｂが形成されている。そして、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１には、図６に示すように、閉蓋１５が取り付けられて、内部の中筒体１２及び小筒体１３を大筒体１１内に固定する。
【００４８】
大筒体１１は、図７に示したように、個別に用意された第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂに個別に接続された薬液輸送ポンプ１６ｃからのホースを個別に接続する第１接続口１１ａ及び第２接続口１１ｂを有したものであり、これらの第１接続口１１ａ及び第２接続口１１ｂは、それぞれ底部に設けた穴によって当該大筒体１１の内部に連通するようにしてある。また、この大筒体１１の上端部には、当該大筒体１１を二酸化塩素発生装置１００に設置し易くするためのフランジが形成してある。
【００４９】
大筒体１１内に収納される中筒体１２は、図７に示したように、その外周面全体に第１螺旋溝１４ａを形成したものであり、その底面には集合部１２ａが形成してある。この集合部１２ａは、１つの円環状の溝であり、当該中筒体１２を分離槽２０内にどのように収納したとしても、大筒体１１側の第１接続口１１ａ及び第２接続口１１ｂに同時に連通するようにするものである。また、この中筒体１２の底部には、上記集合部１２ａ内を外部の第１螺旋溝１４ａに連通させるための吐出口１２ｂが形成してある。そして、第１螺旋溝１４ａの上端部が位置する中筒体１２には、当該第１螺旋溝１４ａの上端を中筒体１２内に連通させるための連絡口１２ｃが形成してある。
【００５０】
中筒体１２内に収納される小筒体１３は、図７に示したように、その外周面全体に第２螺旋溝１４ｂを形成したものであり、内部は中心穴１３ａとなっている。第２螺旋溝１４ｂの上端部分は、当該小筒体１３の外周を一周する円環溝としてあり、これにより、中筒体１２側の連絡口１２ｃがどの位置になろうと必ず当該第２螺旋溝１４ｂが連通できるようにしてある。そして、第２螺旋溝１４ｂの下端部には、当該第２螺旋溝１４ｂが小筒体１３の中心穴１３ａに連通するための連結口１３ｂが形成してある。
【００５１】
そして、蓋体１５であるが、この蓋体１５の外周にはネジが切ってあって、この蓋体１５を回転させて大筒体１１の上端にネジ込むことにより、中筒体１２及び小筒体１３を大筒体１１に対して固定するものである。また、この蓋体１５の中心には取出口１５ａが形成してあり、この取出口１５ａからは、小筒体１３の中心穴１３ａからの二酸化塩素溶液３０ａが後述する分離槽２０に向けて送られるのである。
【００５２】
図８〜図１０には、本実施形態の二酸化塩素発生装置１００で使用する分離槽２０が示してあるが、この分離槽２０は、上述したリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａが給液管２３を介して内部に供給されるようになっている。そして、この分離槽２０は、上下方向に配置された複数の抜気室２１と、互いに隣接する上下の抜気室２１間に設けたドレン管２２と、最上段に位置する抜気室２１内にリアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを供給する給液管２３と、各抜気室２１内にそれぞれ空気を送り込む給気管２４と、を備えたものとして構成してある。
【００５３】
各抜気室２１は、図８及び図１０に示したように、一番下側になる廃液室２６上に、５階建てのビルディングのように「箱型」に構成されるものであり、その上下の境界は隔壁２７によって形成されるものである。各抜気室２１を構成する側壁の上部には、当該抜気室２１内で二酸化塩素溶液３０ａから分離された二酸化塩素ガス３０ｂを排出するためのガス吐出口２５が形成してあり、最上段の抜気室２１には、図９にも示したように、リアクター１０からの二酸化塩素溶液３０ａを給送するための給液管２３が連結してある。
【００５４】
各抜気室２１内は、隔壁２７に貫通して立設したドレン管２２によって、順次連通するようにしてある。各ドレン管２２は、上下両端が開口した「パイプ」状のものであり、かつ上端開口が当該抜気室２１の上部にて開口し、下端開口が下側の抜気室２１の底部にて開口して、各抜気室２１における二酸化塩素溶液３０ａの深さを一定に保って、給気管２４からの空気による刺激が十分行き渡るようにするものである。また、これら各ドレン管２２は、下端開口が下側の抜気室２１の底部にて開口することによって、当該抜気室２１内での二酸化塩素溶液３０ａからの二酸化塩素ガス３０ｂの分離を十分なものにしながら、給液管２３から供給されてくる二酸化塩素溶液３０ａの、下方抜気室２１への流下量を常に一定に保つものである。なお、一番下の抜気室２１内のドレン管２２については、下端が上記廃液室２６内に開口するようにしてある。
【００５５】
そして、各抜気室２１を貫通する状態で給気管２４が設けてあるが、この給気管２４は、各抜気室２１内にそれぞれ空気を送り込むものであり、図９に示したように、内管２４ａと外管２４ｂとによって間に空間を形成したものとなるように構成したものである。この給気管２４を構成している内管２４ａについては、その上端を開口したものとするとともに、各隔壁２７との接続部分直下に上側吐出口２４ｃを形成したものである。そして、この内管２４ａの下端部は、図８及び図１０に示したように、最下段に設けてあった廃液室２６内にても開口させてあり、当該廃液室２６内の内管２４ａには外部から空気を供給するための空気供給管２４ｅが取り付けてある。
【００５６】
一方、給気管２４を構成している外管２４ｂについては、図９に示したように、その上端を閉じたものとするとともに、各隔壁２７との接続部分直上に下側吐出口２４ｄを形成したものである。そして、この外管２４ｂの下端は、一番下になる抜気室２１内の底部で開口するようにしてある。
【００５７】
なお、本実施形態の分離槽２０では、上記各抜気室２１の内の最下段のものは、図８及び図１０に示したように、廃液室２６上に取り付けてあるが、この廃液室２６にも上述した各抜気室２１内に設けたのと同様なドレン管２８が設けてある。また、この廃液室２６の直上の抜気室２１内に設けたドレン管２２の下端、及び給気管２４を構成する外管２４ｂの下端が、当該廃液室２６内に貫通させてあることは、前述した通りである。
【００５８】
要するに、各抜気室２１内で二酸化塩素ガス３０ｂを分離された後の塩水（廃液）は、当該廃液室２６内に貯められて、当該廃液室２６の設けたドレン管２２から、あるいは、当該廃液室２６の設けたドレン管２８から排出される。また、仮に、この廃液室２６内に排出された廃液中に二酸化塩素が残留していたとしても、この廃液室２６内で完全に分離され、当該廃液室２６に設けたガス吐出口２６ａから排出される。
【００５９】
さて、図８に示した分離槽２０は、その周囲に後述する風胴カバー５１を設けていないものであり、当該分離槽２０を有する二酸化塩素発生装置１００を直噴型のものとすることになる。一方、図１０に示した分離槽２０は、その各抜気室２１の周囲を風胴カバー５１により囲い込み、この風胴カバー５１内に送風ファン５０によって空気を送り込むようにすることによって、当該二酸化塩素発生装置１００を二酸化塩素ガス３０ｂを希釈した給送型のものとすることになる。なお、当該二酸化塩素発生装置１００を給送型のものとする場合、風胴カバー５１内に送風ファン５０を収納設置し、風胴カバー５１に、大供給管５２や小供給管５３を設けることは、前述した通りである。
【００６０】
ところで、本実施形態に係る二酸化塩素発生装置１００では、第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂからの薬液をそれぞれ給送する各薬液輸送ポンプ１６ｃ、給液管２３の内管２４ａ内に空気供給管２４ｅから空気を送り込むエアーポンプ、及び使用される送風ファン５０は、当該二酸化塩素発生装置１００の一部に設けた操作盤６０によって制御されるものである。この場合、密閉空間４０内に設置されて二酸化塩素溶液３０ａの濃度を検知する濃度センサーからの信号や、タイマーからの信号等を当該操作盤６０が受けて、これにより、与えられた制御システムによって制御が行われる。
【００６１】
以上の本実施形態に係る二酸化塩素発生装置１００について、単純容積が４５０ｍ３の密閉空間４０内における二酸化塩素ガス３０ｂ濃度を４００ｐｐｍ（燻蒸が可能な目標濃度）とした場合の基本実施例について説明する。なお、単純容積が４５０ｍ３の密閉空間４０についての、二酸化塩素ガス３０ｂの最大許容濃度は、目標濃度の２倍の８００ｐｐｍであり、この濃度にできる二酸化塩素ガス３０ｂの量は１０１０ｇである。以上を前提とすると、第１薬液タンク１６ａには２５％の亜塩素酸ナトリウムを４．５リットル（５．４ｋｇ）以上入れ、第２薬液タンク１６ｂには９％の塩酸を４．７リットル（４．８ｋｇ）入れればよい。
【００６２】
換言すれば、単純容積が４５０ｍ３の密閉空間４０内における二酸化塩素ガス３０ｂ濃度を、以下に説明する所定時間内に４００ｐｐｍとするには、各第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂの容積は、１０リットルもあれば十分である。また、これらの第１薬液タンク１６ａ及び／または第２薬液タンク１６ｂから各薬液が供給されてくるリアクター１０については、さらに小さくできるのであり、当該二酸化塩素発生装置１００全体として小型化できることになる。
【００６３】
以上のように各薬液を収納した第１薬液タンク１６ａ及び／または第２薬液タンク１６ｂから、各薬液輸送ポンプ１６ｃによってそれぞれ個別にリアクター１０内に送り込む前に、分離槽２０の各抜気室２１内に空気を供給しておき、リアクター１０から二酸化塩素溶液３０ａが送られてきたとき直ちに二酸化塩素ガス３０ｂの分離が行えるようにしておく。
【００６４】
以上の準備が整った段階で、各薬液を１：１の割合で各輸送ポンプ１６ｃによってリアクター１０内に送り込むと、前述したような状態で当該リアクター１０内で二酸化塩素溶液３０ａが生成されるとともに、この二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂが分離槽２０にて分離され、この分離された二酸化塩素ガス３０ｂは、密閉空間４０内に順次供給される。前述した条件であれば、この密閉空間４０内の二酸化塩素ガス３０ｂ濃度が４００ｐｐｍとなるのは、３０分〜１時間程度である。
【００６５】
４５０ｍ３の密閉空間４０内の十分な燻蒸を行うには、密閉空間４０内の二酸化塩素ガス３０ｂ濃度が３００〜４００ｐｐｍとなっている状態を３時間程度維持する必要があり、そのためには、各薬液輸送ポンプ１６ｃを間欠的に作動させて、第１薬液タンク１６ａ内の２５％の亜塩素酸ナトリウムと、第２薬液タンク１６ｂ内の９％の塩酸とが間欠的にリアクター１０内に送り込まれるようにして、二酸化塩素溶液３０ａの生成を間欠的に行うようにすればよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００    二酸化塩素発生装置
１０    リアクター
１１    大筒体
１１ａ  第１接続口
１１ｂ  第２接続口
１２    中筒体
１２ａ  集合部
１２ｂ  吐出口
１２ｃ  連絡口
１３    小筒体
１３ａ  中心穴
１３ｂ  連結口
１４ａ  第１螺旋溝
１４ｂ  第２螺旋溝
１５    蓋体
１５ａ  取出口
１６ａ  第１薬液タンク
１６ｂ  第２薬液タンク
１６ｃ  薬液輸送ポンプ
２０    分離槽
２１    抜気室
２２    ドレン管
２３    給液管
２４    給気管
２４ａ  内管
２４ｂ  外管
２４ｃ  上側吐出口
２４ｄ  下側吐出口
２４ｅ  空気供給管
２５    ガス吐出口
２６    廃液室
２６ａ  ガス吐出口
２７    隔壁
２８    ドレン管
３０ａ  二酸化塩素溶液
３０ｂ  二酸化塩素ガス
４０    密閉空間
５０    送風ファン
６０    操作盤
【要約】
【課題】二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素の生成及びガス化を短時間内に、かつ効率よく行えて、燻蒸作業の制御も行い易いものとすることのできる二酸化塩素発生装置を、簡単な構造によって提供すること。
【解決手段】リアクター１０を、大、中、小の有底筒体１１、１２、１３と、大筒体１１と中筒体１２との間の第１螺旋溝１４ａと、中筒体１２と小筒体１３との間の第２螺旋溝１４ｂと、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１に取り付けた閉蓋１５とを備えたものとし、大筒体１１の底部に供給された前記両薬液を、第１螺旋溝１４ａ、第２螺旋溝１４ｂ、及び小筒体１３の中心穴１３ａに順次供給する間に反応させて、二酸化塩素溶液３０ａを生成し得るようにしたこと。
【選択図】図６【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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