(57)【要約】本発明は例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置に関するものであって，前記装置は二酸化炭素を含む雰囲気を生成するために固体二酸化炭素を散布するべく配置したノズルを備えており，前記ノズルは害虫が住む幾何学的形状に適合するために前記二酸化炭素の所定粒径及び速度を達成するべく適合され，前記粒径及び速度は当該害虫の効果的な駆除のために最適化される。本発明は前記装置を使用した方法及び組成物にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置であって，二酸化炭素を含む雰囲気を生成するために固体二酸化炭素を散布するべく配置したノズルを備えており，前記ノズルが害虫が住む幾何学的形状に適合する前記二酸化炭素の所定粒径及び速度を達成するべく適合され，前記粒径び速度が当該害虫の効果的な駆除のために最適化されることを特徴とする装置。
【請求項２】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置であって，前記装置が以下のステップを行うために配置されることを特徴とする装置。
最初に臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ；
次に，害虫を駆除する所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を置くステップ
【請求項３】
固体二酸化炭素を使用して前記臨界温度への冷却を行う請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
前記害虫から約０．２ｍの距離で，前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項２〜４いずれか1項記載の装置。
【請求項６】
前記二酸化炭素雰囲気が１００％の二酸化炭素を含む請求項１〜５いずれか1項記載の装置。
【請求項７】
前記二酸化炭素雰囲気が２０〜９９％，好ましくは３０〜９５％の二酸化炭素を含む請求項１〜６いずれか1項記載の装置。
【請求項８】
前記二酸化炭素雰囲気が空気とパルスされる請求項１〜７いずれか1項記載の装置。
【請求項９】
前記害虫が食糧生産のための空間に住む請求項１〜８いずれか1項記載の装置。
【請求項１０】
前記害虫が冷却チャンバに住む請求項１〜９いずれか1項記載の装置。
【請求項１１】
前記害虫がミル等の穀物精製用の管及び容器に住む請求項１〜１０いずれか1項記載の装置。
【請求項１２】
前記害虫がヒト及び動物の居住空間内に住む請求項１５〜２２いずれか1項記載の装置。
【請求項１３】
様々な幾何学的条件及び様々な種類の害虫に適合するために前記ノズル中の固体二酸化炭素の粒径及び粒子速度が調整可能である請求項１〜１２いずれか1項記載の装置。
【請求項１４】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための組成物であって，駆除する害虫の種類と前記害虫が住む幾何学的形状に適合した所定粒径を有する固体二酸化炭素を含む組成物。
【請求項１５】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項１４記載の組成物。
【請求項１６】
当該害虫から約０．２ｍの距離で前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項１４又は１５記載の組成物。
【請求項１７】
ある所定の幾何学的形状において，例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような特定の種類の害虫を効果的に駆除するために調製された組成物を製造するための所定粒径の固体二酸化炭素の使用。
【請求項１８】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項１７記載の使用。
【請求項１９】
前記害虫から約０．２ｍの距離で，前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項１７又は１８記載の使用。
【請求項２０】
空間を清掃するための装置であって，前記装置が前記空間からほこり及び塵を除去するべく極めて高い速度を有する二酸化炭素を散布するために極めて高い速度の固体二酸化炭素粒子を供給するノズルを設けたことを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記装置が高圧シリンジを具備した請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記装置が所定サイズ及び速度を有する固体二酸化炭素を散布するために配置された請求項２０又は２１記載の装置。
【請求項２３】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項２０〜２２いずれか1項記載の装置。
【請求項２４】
ターゲット表面から約０．２ｍの距離で，前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項２０〜２３いずれか１項記載の装置。
【請求項２５】
前記装置が食糧生産のための空間で使用可能である請求項２０〜２４いずれか1項記載の装置。
【請求項２６】
前記装置が冷却チャンバで使用可能である請求項２０〜２４いずれか1項記載の装置。
【請求項２７】
前記装置がミル等の穀物精製用の管及び容器で使用可能である請求項２０〜２４いずれか１項記載の装置。
【請求項２８】
前記装置がヒト及び動物の居住空間内で使用可能である請求項２０〜２４いずれか1項記載の装置。
【請求項２９】
様々な幾何学的条件に適合するために前記ノズル内の前記固体二酸化炭素の粒径及び粒子速度が調整可能である請求項２０〜２８いずれか1項記載の装置。
【請求項３０】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための方法であって，以下のステップを含む方法。
最初に臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ；
次に，害虫を殺す所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に前記害虫を置くステップ
【請求項３１】
前記臨界温度への冷却を制御された速度を使用して行う請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
固体二酸化炭素を使用して前記臨界温度への冷却を行う請求項３０又は３１記載の方法。
【請求項３３】
固体二酸化炭素を散布するために配置したノズルを設けた装置を使用して二酸化炭素の適用が行われ，前記ノズルが当該害虫を効果的に駆除するために前記二酸化炭素の所定粒径及び所定速度を達成するよう適合される請求項３０〜３２いずれか１項記載の方法。
【請求項３４】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項３０〜３３いずれか1項記載の方法。
【請求項３５】
当該害虫から約０．２ｍの距離で前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項３０〜３４いずれか１項記載の方法。
【請求項３６】
前記二酸化炭素雰囲気が１００％の二酸化炭素を含む請求項３０〜３５いずれか1項記載の方法。
【請求項３７】
前記二酸化炭素雰囲気が３０〜９９％，好ましくは５０〜９５％の二酸化炭素を含む請求項３０〜３６いずれか1項記載の方法。
【請求項３８】
前記二酸化炭素雰囲気が空気とパルスされる請求項３０〜３７いずれか１項記載の方法。
【請求項３９】
前記害虫が食糧生産のための空間に住む請求項３０〜３８いずれか１項記載の方法。
【請求項４０】
前記害虫が冷却チャンバに住む請求項３１〜３８いずれか１項記載の装置。
【請求項４１】
前記害虫がミル等の穀物精製用の管及び容器に住む請求項３１〜３８いずれか１項記載の方法。
【請求項４２】
前記害虫がヒト及び動物の居住空間内に住む請求項３１〜３８いずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒径を制御した二酸化炭素を使用して，例えば昆虫及び木シラミ(wood-louses)，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除する装置に関する。本発明は前記装置を使用した方法及び組成物にも関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却による消毒は十分に立証された方法である（スキッテ，ティー<Skytte,T>の"Bekaempelse af museumskadedyr vednedfrysning"自然科学博物館<Naturhistorisk museum>，rhus  １９９３）。温度が極低温へと急速に低下可能な場合に効率が上がる。減温の速度及び達成された最低温度は共に安全な消毒を得るために満たすべき必須条件である。
【０００３】
屋内の昆虫は複雑な幾何学的形状を有する場所に棲息することが多い。これらの領域の一部では，毒物に関する危険性のため，又は処理が届かないため，従来の方法を使用して消毒することは不可能である。
【０００４】
従来の化学物質に伴う潜在的問題は，分解生成物，残余生産物，アレルギー反応及び食物連鎖における有害物質の予測濃縮(probable enrichment)を含む。一部の気体，例えば二酸化炭素はこれらの問題のいずれも引き起こさない。
【０００５】
米国特許第４，２００，６５６号は液体二酸化炭素と臭化メチルとの混合物を穀物の上層に適用することによりビンに貯蔵した穀物を燻蒸する方法を開示している。臭化メチルを使用するため，この方法は健康に有害である。
【０００６】
米国特許第５，３９４，６４３号はアリや他の地上に棲息する昆虫のような営巣し，穴を掘る昆虫を二酸化炭素を使用することにより窒息させて駆除する工程を開示する。
【０００７】
米国特許第４，４１３，７５６号は二酸化炭素のような冷却ガスが供給され，低温により昆虫を殺す昆虫駆除装置を開示する。
【０００８】
欧州特許第０  ８２３  ２１４号は繊維材料中の小動物を駆除するための冷却剤として，固体で乾燥し，凝集した状態の二酸化炭素を使用することを記載している。
【０００９】
周知の方法の問題点は最適な結果を得るための冷却の実施方法と二酸化炭素の供給方法との関係が定義されていないため，生産の観点からの経済的で環境に配慮したアプローチを説明していないことである。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は特に食糧生産のための空間及び装置中の例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置に関する。この目的は二酸化炭素を含む雰囲気を生成するために固体二酸化炭素を散布するべく配置したノズルを備え，害虫が住む幾何学的形状に適合する前記二酸化炭素の所定粒径及び速度を達成するために前記ノズルが適合され，前記粒径及び速度が当該害虫を効果的に駆除するために最適化される装置を提供することにより解決する。
【００１１】
本発明の更なる態様によると，装置は例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の害虫の駆除のために提供され，下記ステップを含む。
ａ）最初に二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を所定時間置くステップ
ｂ）臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは，害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ
【００１２】
更に本発明の別の態様では，害虫の駆除のために，駆除する害虫の種類と前記害虫が住む幾何学的形状とに適合した一定の粒径を有する固体二酸化炭素を含む組成物が提供される。
【００１３】
本発明の更に別の態様によると，固体二酸化炭素の使用はある種の一定の幾何学的形状内で害虫を効果的に駆除するために調製された組成物を製造するための所定粒径で提供される。
【００１４】
本発明の更に別の態様によると，例えば昆虫及び木シラミ，ダニのような寄生虫及び節足動物等の害虫の駆除のための，以下のステップから成る方法が提供される。
ａ）  最初に臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ
ｂ）害虫を殺す所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を置くステップ
【００１５】
更に本発明の特徴は従属項及び以下の記載から明らかとなる。
【００１６】
添付図面に図示した実施例を参照して本発明を以下でより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
昆虫は低温に耐えて生き延びるための様々な生理的機構を有する。１つは糖，アルコール及びタンパク質等の不凍剤を生成することにより凝固点を下げる機構である。更に細胞間の氷の形成を誘発することにより細胞を保護する機構がある。ある昆虫はタンパク質により誘発される熱を発することにより低温に反応する。一般的に存在するイエローミールワーム(yellow meal worm)であるチャイロコメノゴミムシダマシ(Tenebrio molitor)は気温が下がると体温を約１０℃上げる特性を有する。
【００１８】
本発明の基礎を構成する現象は，昆虫のような害虫が臨界温度（Ｔkrit）へ冷却されると，昆虫の体内温度が上昇するという発見である。Ｔkritは，前記害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義される。表Ａは様々な種のＴkritの例を示す。Ｔkritでは昆虫は部分的に凍結され，生死の狭間にある。凍死する昆虫が体温の上昇を示すことも観察されているが，この体温上昇は重要ではない。体温上昇はエネルギーを要求し，死亡体験終了後に動物に通常より多くの酸素を消費させる。体温が上昇し，動物がそれ以上凍結されない時の回復がエンハンスト呼吸(enhanced respiration)を引き起こす。この浅速呼吸が動物に気体処理の受容性を向上させる。図１はより低い周囲温度に反応する代表的な昆虫（チャイロコメノゴミムシダマシ，幼虫）を示す。昆虫は熱（図のＬ）を発することができる。体温が非常に急速に低下し，昆虫の発する熱が少なくなると，駆除がより急速となる。
【００１９】
表Ａ
害虫の選択のための臨界温度の例(ティー．スキッテ，１９９３)  
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【００２０】
害虫駆除のための本発明の方法は，最初に，臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却し，次に，前記害虫を殺す所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を置くことを含む。臨界温度への冷却は制御された速度を使用して行い，比較的急速に冷却を行うことが重要である。好適な冷却速度は１〜４００℃／秒，好ましくは５０℃／秒である。
【００２１】
臨界温度への冷却は固体二酸化炭素，所謂ドライアイスを使用して行われる。固体二酸化炭素を散布するために配置したノズルを設けた装置を使用して二酸化炭素の適用が行われることが好ましく，前記ノズルは当該害虫の効果的な駆除のために適合される前記二酸化炭素の所定粒径と所定速度とを達成するよう適合される。二酸化炭素は約０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍの粒径を有する。したがって，害虫から約０．２ｍの距離で，二酸化炭素は０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍの粒径を有することができ，粒子速度は０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択可能である。
【００２２】
二酸化炭素雰囲気は１００％の二酸化炭素を含むことができるが，３０〜９９％，好ましくは５０〜９５％の二酸化炭素を含む雰囲気が非常に効果的である。二酸化炭素雰囲気は空気とパルスされ得る。
【００２３】
この方法は，食糧生産のための空間，冷却チャンバ及びミル等の穀物精製用の容器に住む害虫の駆除に適している。この方法は又，ヒト及び動物の居住空間内の害虫駆除に大いに適している。卵，蛹，幼虫及び成虫等のあらゆる段階における昆虫及び木シラミ，ダニ等のような寄生虫及び節足動物を害虫として示す。本発明の方法は又，バクテリアの駆除にも使用可能である。
【００２４】
二酸化炭素は昆虫にとって有毒な気体であり，無酸素状態により純粋に窒息させる働きをするだけでなく，それ自体が毒作用を示す。全面的或いは部分的に動物の体内への二酸化炭素の摂取及び供給を，それにより二酸化炭素の毒作用を導く，雰囲気の臨界温度への冷却に至る呼吸回数の上昇。冷却によって昆虫の可動性が減少することにより，二酸化炭素による処理が効果的となる。更に，最初の処理により既に弱っているため，凍死しなかった昆虫の反応は悪化しているので，処理の繰り返しは処理の端部に位置する動物に対してより有効である。
【００２５】
害虫が示す上述の前記保護機構はエネルギー及び時間を消費する。従って，急速に冷却することが重要である。温度の低下が急速であるほど，より良い結果が得られる。昆虫の卵は幼虫及び成虫より耐性を有するが，本発明の方法は効果的に昆虫及び幼虫，更には卵を駆除する。
【００２６】
二酸化炭素は残留物を残さないという効果があり，それは確実に利用可能であり，多くのパッケージサイズで供給可能である。通常の生産は全ステップを通して続行可能である。有毒化学方法による制限は本発明の方法を使用することにより完全に回避される。更に，二酸化炭素の使用は食品への直接的な接触を許容し，装置全体で使用可能である。従って，清掃中に人員を撤退させる必要がない。本発明の方法は作業者の保護衣類の必要性も最小限に抑える。
【００２７】
穀物の処理又は同様の処理においては冷却された二酸化炭素の混合物自体がエアロゾル形成無しで小麦粉と混合するため，圧縮空気の使用と比較すると予備清掃ステップの必要性が減少する。このことは，この方法を現在の衛生状態及び清掃手順の調和に適応させている。
【００２８】
二酸化炭素は，アンモニア及び水素の製造において副産物として発生する。他の発生源は一般の発酵ステップ及び石灰焼成である。二酸化炭素ガスが既に製造されているので，二酸化炭素はそれ以上雰囲気に散布されない。
【００２９】
本発明の方法は又，毒物不使用の方法の要求が高まっている住宅，動物小屋等に使用できる。
【００３０】
例１では様々な種類の幾何学的形状で様々な種類のノズルを使用した冷却試験を説明する。試験の目的は，気体消費量あたりの駆除効果が十分であり，十分な冷却機能を有する二酸化炭素による清掃のためのノズルの構造の知識基本をつくることであり，食品産業に存在する環境を示す幾何学的形状での効果的な駆除のために必要なことを調べることにある。
【００３１】
食品産業は，昆虫が棲息し，繁殖することが可能な多くの構造を形成する多数の材料から成る。本試験において，モデルは様々な速度及び粒径を有するドライアイスを供給する様々なノズルの冷却機能を調べるために構成された。
【００３２】
最も適切なドライアイスの雪質を決定する一つの要素は，どれくらいの熱エネルギーで面がドライアイスの昇華をもたらすことができるかである。このように，熱分離した面は非常に冷たくなり，一方，他の面は急速冷却のための他の雪質を必要とする。その理由は，気体の層が形成され，この層が雪の粒子が面へ浸透することを妨げるためである。この層が面の２，３ｍｍ上を遮る役割を果たすことを示したので，昆虫は冷却から保護される。
【００３３】
ターゲット表面の性質を除いて，冷却効果は粒径，速度，衝突角度及び衝突強度により決定される。ノズルとターゲットとの間のライド(ride)の間に粒子が昇華し及び／又はひとまとまりになったので，清掃の距離も結果に影響を及ぼす。距離が変わると粒子速度も変わる。
【００３４】
試験する４つのノズルは様々な粒径及び速度を有する雪を提供し，ターゲットの性質により様々な冷却効果を示す。各ターゲットに関して，ある雪質は他の雪質より良いことを示した。様々な幾何学的形状で常に最も急速な冷却を得るために１つのノズルが全ての雪質を提供することが望ましい。
【００３５】
本発明によると，装置は害虫駆除のために提供され，前記装置は固体二酸化炭素を散布するために配置したノズルを備えており，前記ノズルは害虫が住む幾何学的形状に適合する前記二酸化炭素の所定粒径及び速度を達成するために適合され，前記粒径及び速度は当該害虫の効果的な駆除のために最適化される。様々な幾何学的条件及び様々な種類の害虫に適合する前記ノズル内の固体二酸化炭素の粒径及び粒子速度は調整可能であることが好ましい。これにより１つのノズルが多用途であることが要求される。
【００３６】
実施例では，この装置は弁に液相のＣＯ２が入った２ｍｍのシリンジを１つ具備することができる。３つのより小さなシリンジ（約０．７ｍｍ）は弁から円筒状の雪形成チャンバ（約１３×１２５ｍｍ）に通じる。弁の構造によりＣＯ２は１，２，或いは３つ全てののシリンジへと導入される。雪形成チャンバに様々な量の液体を入れることにより，粒径並びに速度が多様となり得る。
【００３７】
別の実施例では，装置は最初に二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を所定時間露出し，臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却し，Ｔkritは当該害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義される。
【００３８】
臨界温度への冷却は固体二酸化炭素を使用して行われ，害虫から約０．２ｍの距離で二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍの粒径を有し，粒径は０．５〜２００ｍ／秒の範囲，好ましくは５〜１２５ｍ／秒で選択される。二酸化炭素雰囲気は１００％の二酸化炭素を含むことができるが(men)，３０〜９９％，好ましくは５０〜９５％の二酸化炭素を含むことが好適である。二酸化炭素も空気とパルスされ得る。
【００３９】
本発明のこの装置は食糧生産のための空間，冷却チャンバ及びミル等の穀物精製用の管及び容器に住む害虫の駆除に適している。この方法は又，ヒト又は動物の居住空間の害虫駆除に大いに適している。卵，蛹，幼虫及び成虫等のあらゆる段階における昆虫及び木シラミ，ダニ等のような寄生虫及び節足動物を害虫として示す。本発明の装置はバクテリアの駆除にも使用可能である。
【００４０】
本発明の範囲内で，駆除する害虫の種類及び前記害虫が住む幾何学的形状に適合した所定粒径及び粒子速度を有する固体二酸化炭素を含む，害虫を駆除するための組成物が提供される。
【００４１】
害虫から約０．２ｍの距離で，二酸化炭素は０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍ迄の粒径を有することができ，粒子速度は０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択可能である。
【００４２】
本発明の組成物は食糧生産のための空間，冷却チャンバ及びミル等の穀物精製用の管及び容器に住む害虫の駆除に適している。この方法はヒト又は動物の居住空間の害虫駆除に大いに適している。卵，蛹，幼虫及び成虫等のあらゆる段階における昆虫及び木シラミ，ダニ等のような寄生虫及び節足動物等を害虫として示す。本発明の組成物はバクテリアの駆除にも使用可能である。
【００４３】
更に，幾何学的形状内で特定の種類の害虫を効果的に駆除するために調製した組成物を製造するための所定粒径及び粒子速度を有する固体二酸化炭素の使用。害虫から約０．２ｍの距離で，二酸化炭素は０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍの粒径を有することができ，粒子速度は０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択可能である。
【００４４】
極めて高い粒子速度を提供する使用したノズルの１つである、高圧シリンジは例えば，これらの空間からほこり及び塵を除去することが可能な極めて高い速度を有する二酸化炭素粒子を噴霧することにより，住宅又は空間の毒物不使用の清掃に使用可能である。
【００４５】
食品産業，特にミルに関しては，圧縮空気の噴霧が空間の清掃のための毒物不使用で信頼性の高い方法である。この方法は例えばアレルギー誘発性化合物，黴の胞子及び昆虫の卵が飛散する等の短所を有する。しかし，多くの観察において，圧縮空気が二酸化炭素と比較して大量の小麦粉及び空気中の他の汚染物質の上で旋回することが明確に示された。又，作業環境の観点から，圧縮空気を使用する際に前述のエアロゾルを吸入することは不適当である。食品産業に従事する多くの労働者は，例えば小麦粉アレルギーの問題に苦しむ。
【００４６】
高比重ガスである二酸化炭素は，小麦粉粒子又は粒子状汚染物を，例えば掃除によりこれらの混合物を容易に除去可能な床へと効果的に導く。これらの用途に二酸化炭素を使用することにより効果的に上述の問題が解決する。
【００４７】
本発明の装置はノズル又はシリンジを具備することができ，該ノズル又はシリンジからの気体の二酸化炭素又は固体二酸化炭素が，例えば食品加工工場の処理装置に付着した小麦粉及び他の汚染物質を冷却せずに効果的に洗い流す。これは，食品加工工場における当該位置，例えば管及び様々な種類の入れ物及び容器の効果的な清掃を提供する。圧縮空気の使用と比較してエアロゾル形成がかなり減少するので，二酸化炭素は冷却により生じる効果に加えて清掃作用を提供できる。昆虫及び他の害虫，カビ及びバクテリアは清掃により結果的に原料を失い，食品加工工場内の衛生水準が向上する。
【００４８】
本発明の装置は又，食品加工工場内で幾つかの位置に移動可能である。
【００４９】
浄化効果は当該位置の状態により多様であり得る。アレルギー誘発性汚染のため細心の注意を払うべき場所をより配慮すると，より低い速度，例えば４０ｍ／秒の気体又は固体の二酸化炭素が使用可能である。当該空間の冷却及び／又は面の吹き付け効果の両方の提供を達成するために，場所の状態により他の粒子及び気体の速度が選択可能である。
【００５０】
約８０〜１２５ｍ／秒の速度は，昆虫及び害虫の凍結及び，小麦粉，脂肪等の望ましくない蓄積物の浸食を得るための適切な範囲であり得る。必要に応じて音速に近い速度を使用することができ，それは二酸化炭素のための出口シリンジの近くで示され得る。それは，例えば，混合物を他の気体と混合すること，或いは他の方法で更に圧力，それにより速度を増やすことにも好適であり得る。害虫から約０．２ｍの距離で，二酸化炭素は０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．０５〜２ｍｍ迄の粒径を有することができ，粒子速度は０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択可能である。
【００５１】
被処理表面をより被覆するために出口又はノズルは一体的に組み立て可能であるので，面の腐食効果は増加し得る。一つ以上の出口を回転させることもまた可能である。出口はそれ自体が回転可能であり，及び／又は多くの出口は各々の周囲で回転可能であり得る。これにより腐食効果が向上し，面及び／又はこれらの面に囲まれた空間(volume)の改良された被覆／凍結を提供する。
【００５２】
本発明は食品加工工場に限らず，あらゆる適切なターゲット，特に清掃の行き届かない複雑な幾何学的構造を有するターゲットの効果的で毒物不使用の清掃を提供できる。
【００５３】
実験セクション
以下の非限定的な例を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００５４】
様々な種類の幾何学的形状を有する異なるノズルを使用した冷却試験
試験の目的は，第１に気体消費量あたりの駆除効果が十分であり，十分な冷却機能を有する二酸化炭素を使用した清掃のためのノズルの構造に基づく知識を作ることであり，第２に食品産業に存在する環境を示す幾何学的形状での効果的な駆除のために必要なことを調べることである。
【００５５】
試験する４つのノズルは様々な粒径及び速度を有するドライアイスを供給し，ターゲットの性質により様々な冷却効果を示す。各ターゲットに関して，ある雪質は他の雪質より良いことが証明された。様々な幾何学的形状で常に最も急速な冷却を得るために１つのノズルが全ての雪質を提供することが望ましい。ノズルＰ２：１は比較的低い粒子速度を有する比較的大きなサイズのドライアイスを供給する。ノズルＰ２：３はＰ２：１より高い粒子速度を有する比較的大きなサイズのドライアイスを供給する。ノズルＰ２：３＋管は管を具備したＰ２：３ノズルであり，Ｐ２：１とＰ２：３との間の粒子速度だが，管の無いＰ２：３と略同じ大きさの粒子を有するノズルを提供する。ノズルＰ１：１は他のノズルより比較的より小さな粒径及び粒子速度を提供する。
【００５６】
４つの様々な幾何学的形状を調べた。ドライアイスの適用は様々なノズルを使用して行われた。距離，角度及び噴霧時間は多様であり，下記の結果を示した。測定データは昆虫と近い重さのサーモ要素を半田付けした薄型機械を使用して作成された。
【００５７】
例１
ステンレス鋼製の二重に曲げた管の試験
管は４５ｍｍの内径及び４ｍｍの製品厚さを有する。全長は約２．５ｍである。第１の９０°の折曲部は管の１．８７ｍに位置し，他の折曲部は第１折曲部の０．５ｍ後に９０°折り曲げられる。第１折曲部が上方を向くよう管が折り曲げられる。サーモ要素が管の直線部の入口から０．２１５ｍ及び０．８７０ｍの距離を示す内面のプラスチック片に設けられる。第１折曲部及び第２折曲部の第４サーモ要素の真後ろに第３サーモ要素が設けられる。サーモ要素はＫ１，Ｋ３，Ｋ９及びＫ１１として示す。
【００５８】
下の表１〜７は管内部の冷却を示す。図２は管の開口部からの様々な距離での様々なノズルの管内部の冷却を示すグラフである。図５は様々な噴霧時間におけるノズルＰ２：３の比較を示す。
【００５９】
表１
管内部の冷却を示す。ノズルＰ１：１  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される。気体消費量：５９０ｇ
2005535306.tif 000004
第１を除く全ての測定点で達成される駆除。
【００６０】
表２
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：１  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される（空気は吸い込まれない）。気体消費量：７００ｇ
2005535306.tif 000005
雪が管に存在する時は多くの凝縮(condense)が形成されることが分かる。
【００６１】
表３
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：１  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の−０ｍｍ内部に挿入される（空気が吸い込まれる）。気体消費量：７００ｇ
2005535306.tif 000006
表２と３とを比較すると変化は少ないが，僅かな改善が管の深い内部でみられる。凝縮が形成される。
【００６２】
表４
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：３  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される。気体消費量：３４０ｇ
2005535306.tif 000007
【００６３】
表５
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：３  噴霧時間：６０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される。気体消費量：６８０ｇ
2005535306.tif 000008
【００６４】
表６
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：３＋２ｍの管Ｕ８  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される。空気が管に入る。気体消費量：３４０ｇ
2005535306.tif 000009
【００６５】
表７
管内部の冷却を示す。ノズルＰ２：３＋２ｍの管Ｕ８  噴霧時間：３０秒  ノズルは管の約３０ｍｍ内部に挿入される。空気が管に入らない。気体消費量：３４０ｇ
2005535306.tif 000010
表６及び７に関しては，全ての測定点で冷却の効果が無いことが分かる。それは雪の速度が低すぎるためであろう。
【００６６】
例２
くさびの試験
頂部に１ｍｍ，底部に０ｍｍの開口部を有するくさびを形成するために，２枚の４００ｍｍ×１００ｍｍのアルミニウムパネルを各々対峙させる。パネル厚さは１ｍｍである。二酸化炭素の圧力がかかるとパネルが外側へ少し膨張する。サーモ要素が３ｍｍの窪みでパネルと接触せずに面に設けられる。下方及び上方の測定点は各端部及び中間の第３の点から５ｍｍとしている。測定点は面から底部までＫｌ，Ｋ３及びＫ９として示される。
【００６７】
下の表８〜１１はくさびの冷却を示す。図３は前記くさびの様々な深さでの，様々なノズルのくさびの冷却を示すグラフである。
【００６８】
表８
くさびの冷却
ノズルＰ１：１  側面からの距離：６０ｍｍ  くさびは垂直に配置した縦軸を有して取り付けられる。噴霧時間：３秒  開始温度：約２５℃  気体量：５９ｇ
2005535306.tif 000011
【００６９】
表９
くさびの冷却。ノズルＰ２：１  上面からの距離：６０ｍｍ  くさびは垂直に配置したその縦軸を有して取り付けられる。噴霧時間：３秒  開始温度：約２２℃  気体量：７２．５ｇ
2005535306.tif 000012
【００７０】
表１０
くさびの冷却。ノズルＰ２：３  上面からの距離：６０ｍｍ  くさびは垂直に配置した縦軸を有して取り付けられる。噴霧時間：３秒  開始温度：約２２℃  気体消費量：３３．５ｇ
2005535306.tif 000013
【００７１】
表１１
くさびの冷却  ノズルＰ２：３＋２ｍの織層を有する鋼補強シリコン管（Ｕ８）  上面からの距離：６０ｍｍ  くさびは垂直に配置した縦軸を有して取り付けられる。噴霧時間：３秒  開始温度：約２２℃  気体消費量：３３．５ｇ
2005535306.tif 000014
噴霧をひび割れに垂直に実行することにより最高の冷却結果が得られる。最適距離は雪の速度及び粒径に依存するが，試験は分裂しそうな試験済ノズルを保持するために好適であることを示す。
【００７２】
例３
平面での試験
３０×３０×０．５ｍｍの寸法を有するアルミニウムパネルは角の１つの面に粘着接合されたサーモ要素を設ける。裏面にセルラバーテープを貼付することによりパネルは断熱される。
【００７３】
表１２〜１５は平面の冷却を示す。ターゲットからの様々な距離における様々な種類のノズルの冷却効果。表１６は平面の冷却を示す。同じノズルだが噴霧時間が異なる。図４は前記ノズル及び平面からの様々な距離における様々なノズルの平面の冷却を示すグラフである。
【００７４】
表１２
平面の冷却。ノズルＰ２：３  距離：１ｃｍ，５ｃｍ，１０ｃｍ，１５ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ，４０ｃｍ  噴霧時間：３秒  ターゲット：単一のアルミニウムパネル  新たな適用前の開始温度：約２５℃  気体消費量：３４ｇ
2005535306.tif 000015
１０ｃｍ及び１５ｃｍの距離では駆除が悪化することがわかる。
【００７５】
表１３
平面の冷却。ノズルＰ１：１  距離：１ｃｍ，５ｃｍ，１０ｃｍ，１５ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ，４０ｃｍ  噴霧時間：３秒  ターゲット：単一のアルミニウムパネル  新たな適用前の開始温度：約２５℃  気体消費量：５９ｇ
2005535306.tif 000016
１つの測定点が消失している。それはノズルの臨界距離が３０ｃｍ又は４０ｃｍであることを意味する。時間が１０秒に増えると，最低温度は−６５℃に増加する。温度変化は９０℃であり，効率は９０／１１８＝０．７６である。したがって噴霧時間を３秒以上に増やすことが有効である。４０ｃｍの距離では１０秒後に−４０℃に達し，１０＋１５秒間欠噴霧すると−６７℃に達する。
【００７６】
表１４
平面の冷却。ノズルＰ２：１  距離：１ｃｍ，５ｃｍ，１０ｃｍ，１５ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ，４０ｃｍ  噴霧時間：３秒  ターゲット：単一のアルミニウムパネル  新たな適用前の開始温度：約２５℃  気体消費量：７０ｇ  
2005535306.tif 000017
全体的に良好な駆除温度。
【００７７】
表１５
平面の冷却。ノズルＰ２：３＋２ｍの織層を有する鋼補強シリコン管（Ｕ８）。距離：１ｃｍ，５ｃｍ，１０ｃｍ，１５ｃｍ，２０ｃｍ，３０ｃｍ，４０ｃｍ  噴霧時間：３秒  ターゲット：単一のアルミニウムパネル  新たな適用前の開始温度：約２５℃  気体消費量：３４ｇ
2005535306.tif 000018
【００７８】
表１６
平面の冷却。噴霧時間は多様である。他の状態は一定に保たれる。ノズルＰ２：３＋２ｍの織層を有する鋼補強シリコン管（Ｕ８）  噴霧時間：３秒，５秒，１０秒，１５秒  ターゲット：単一のアルミニウムパネル  距離：２０ｃｍ  新たな適用前の開始温度：約２５℃  気体消費量：３４ｇ
2005535306.tif 000019
４つの全ての場合で雪は層内に積もる。気体の最大消費量のために長時間噴霧しないことが重要である。しかし冷却は時間内に増加する。気体圧は雪により形成され，エネルギー移動を妨げる気体層の厚さを抑えることに貢献する。この効果は雪の速度がより高い時により顕著となるだろう。
【００７９】
例４
単一平面の試験
上述の実施例３からのアルミニウムパネルは，厚さ１０ｍｍのセルラバー層を備えており，平らなサーモ要素が取り付けられた。
【００８０】
表１７はセルゴムを使用した単一の面の冷却を示し，表１８は小麦粉層から効果をシミュレートするための厚紙シートで被覆したサーモ要素の冷却を示す。
【００８１】
表１７
セルゴムで被覆した分離した面の冷却。ノズルＰ２：３＋２ｍの織層を有する鋼補強シリコン管（Ｕ８）  噴霧時間は３秒，５秒，１０秒，１５秒  ターゲット：セルゴム面上のサーモ要素  距離：２０ｃｍ  新たな適用前の開始温度：約２２℃  気体消費量：３４ｇ
2005535306.tif 000020
噴霧時間が長いほど，雪の落下に時間を要することがわかる。これにより長い噴霧時間が不要となる。
【００８２】
表１８
単一の要素の上部に粘着接合した厚紙シート（約２０×２０ｍｍ）の試験。噴霧時間：３秒  距離：約３０ｃｍ  全試験を通して約２０℃に調整する。
2005535306.tif 000021
管を有するノズルＰ２：３は優れたノズルである。
【００８３】
本発明は明細書に記載の実施例及び例に限定するのではなく添付の請求の範囲で解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】動物が臨界温度（Ｔkrit）に冷却される時間内の害虫の温度を概略的に示す。
【図２】管の冷却試験を示す。
【図３】くさびの冷却試験を示す。
【図４】平面の冷却試験を示す。
【図５】管の更なる冷却試験を示す。
【図１】
2005535306.tif 000022
【図２】
2005535306.tif 000023
【図３】
2005535306.tif 000024
【図４】
2005535306.tif 000025
【図５】
2005535306.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月28日(2004.6.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置であって，二酸化炭素を含む雰囲気を生成するために固体二酸化炭素を散布するべく配置したノズルを備えており，前記ノズルが害虫が住む幾何学的形状に適合する前記二酸化炭素の所定粒径及び速度を達成するべく適合され，前記粒径び速度が当該害虫の効果的な駆除のために最適化されることを特徴とする装置。
【請求項２】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための装置であって，前記装置が以下のステップを行うために配置されることを特徴とする装置。
最初に臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ；
次に，害虫を駆除する所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に害虫を置くステップ
【請求項３】
固体二酸化炭素を使用して前記臨界温度への冷却を行う請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
前記害虫から約０．２ｍの距離で，前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項２〜４いずれか1項記載の装置。
【請求項６】
前記二酸化炭素雰囲気が１００％の二酸化炭素を含む請求項１〜５いずれか1項記載の装置。
【請求項７】
前記二酸化炭素雰囲気が２０〜９９％，好ましくは３０〜９５％の二酸化炭素を含む請求項１〜６いずれか1項記載の装置。
【請求項８】
前記二酸化炭素雰囲気が空気とパルスされる請求項１〜７いずれか1項記載の装置。
【請求項９】
前記害虫が食糧生産のための空間に住む請求項１〜８いずれか1項記載の装置。
【請求項１０】
前記害虫が冷却チャンバに住む請求項１〜９いずれか1項記載の装置。
【請求項１１】
前記害虫がミル等の穀物精製用の管及び容器に住む請求項１〜１０いずれか1項記載の装置。
【請求項１２】
前記害虫がヒト及び動物の居住空間内に住む請求項１５〜２２いずれか1項記載の装置。
【請求項１３】
様々な幾何学的条件及び様々な種類の害虫に適合するために前記ノズル中の固体二酸化炭素の粒径及び粒子速度が調整可能である請求項１〜１２いずれか1項記載の装置。
【請求項１４】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための組成物であって，駆除する害虫の種類と前記害虫が住む幾何学的形状に適合した所定粒径を有する固体二酸化炭素を含む組成物。
【請求項１５】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項１４記載の組成物。
【請求項１６】
当該害虫から約０．２ｍの距離で前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項１４又は１５記載の組成物。
【請求項１７】
ある所定の幾何学的形状において，例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような特定の種類の害虫を効果的に駆除するために調製された組成物を製造するための所定粒径の固体二酸化炭素の使用。
【請求項１８】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項１７記載の使用。
【請求項１９】
前記害虫から約０．２ｍの距離で，前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項１７又は１８記載の使用。
【請求項２０】
例えば昆虫及び木シラミ，ダニ等の寄生虫及び節足動物のような害虫を駆除するための方法であって，以下のステップを含む方法。
最初に臨界温度（Ｔkrit）以下に害虫を冷却するステップであって，Ｔkritは害虫が凍死する境界にある及び／又は体温の上昇に反応する温度として定義されるステップ；
次に，害虫を殺す所定時間，二酸化炭素を全体的又は部分的に含む雰囲気に前記害虫を置くステップ
【請求項２１】
前記臨界温度への冷却を制御された速度を使用して行う請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
固体二酸化炭素を使用して前記臨界温度への冷却を行う請求項２０又は２１記載の方法。
【請求項２３】
固体二酸化炭素を散布するために配置したノズルを設けた装置を使用して二酸化炭素の適用が行われ，前記ノズルが当該害虫を効果的に駆除するために前記二酸化炭素の所定粒径及び所定速度を達成するよう適合される請求項２０〜２２いずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍの粒径を有する請求項２０〜２３いずれか1項記載の方法。
【請求項２５】
当該害虫から約０．２ｍの距離で前記二酸化炭素が０．０２〜３ｍｍ，好ましくは０．１〜２ｍｍの粒径を有し，粒子速度が０．５〜２００ｍ／秒，好ましくは５〜１２５ｍ／秒の範囲で選択される請求項２０〜２４いずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
前記二酸化炭素雰囲気が１００％の二酸化炭素を含む請求項２０〜２５いずれか1項記載の方法。
【請求項２７】
前記二酸化炭素雰囲気が３０〜９９％，好ましくは５０〜９５％の二酸化炭素を含む請求項２０〜２６いずれか1項記載の方法。
【請求項２８】
前記二酸化炭素雰囲気が空気とパルスされる請求項２０〜２７いずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
前記害虫が食糧生産のための空間に住む請求項２０〜２８いずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
前記害虫が冷却チャンバに住む請求項２１〜２８いずれか１項記載の装置。
【請求項３１】
前記害虫がミル等の穀物精製用の管及び容器に住む請求項２１〜２８いずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
前記害虫がヒト及び動物の居住空間内に住む請求項２１〜２８いずれか１項記載の方法。
【国際調査報告】
2005535306.tif 000027
2005535306.tif 000028
2005535306.tif 000029
2005535306.tif 000030
2005535306.tif 000031