(57)【要約】      （修正有）【課題】二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素溶液の生成及びガス化、燻蒸作業の制御も行い易く、内部の洗浄を容易かつ短時間で行える二酸化塩素発生装置の提供。【解決手段】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２０とを備えた二酸化塩素発生装置であって、分離槽２０を、分離筒２１と、下方に凸状の複数の受皿２２と、上方に凸状の複数の覆い皿２３と、これらの覆い皿２３及び受皿２２間に充填した細片２４と、分離筒２１の上部に開口したリアクターからの給液管２５と、廃液室２６上であって分離筒２１の周囲に混気空間２７ａを形成しながら設置した混気筒２７と、を備えた二酸化塩素発生装置。【選択図】図４
2018095482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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備えて、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、
前記分離槽を、
中央部に穴を有した廃液室上に前記穴を囲んで立設されて、上部に穴を有した分離筒と、
この分離筒の内面に外縁が接続されて、中央部に穴を有する下方に凸状の複数の受皿と、
これら各受皿上に所定間隔をおいて配置され、外縁が前記分離筒の内面から離れて通過路を形成する上方に凸状の複数の覆い皿と、
これらの覆い皿及び前記受皿間に充填した細片と、
前記分離筒の上部に開口した前記リアクターからの給液管と、
前記廃液室上であって前記分離筒の周囲に混気空間を形成しながら設置されて、上端側に注水口、並びに、側面に混気排出口、及び送風ファンからの給気口を形成した混気筒と、
を備えたものとしたことを特徴とする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二酸化塩素ガスにより行うための、二酸化塩素ガスの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。
（ｉ）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。
（ｉｉ）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。
（ｉｉｉ）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、水から分離して気体化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１０−１９２３７７号公報、図１
【特許文献２】特許第５６３９２４９号掲載公報
【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、本願の図８（特許文献の図１）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（ｉ）〜（ｉｉｉ）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８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。それだけでなく、この特許文献１の技術では、「容器中の混合液を攪拌又はバブリング」することにより溶液から分離するものであるため、二酸化塩素ガスの濃度管理が困難であると考えられる。  
【０００７】
そこで、本発明者は、
第一目的：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
第二目的：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提供すべく、特許文献２の発明を完成したのである。
【０００８】
この特許文献２の発明は、
「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備えて、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」
を基本構成とするものであって、さらに、
「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」
ものとして、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ものである。
【０００９】
この特許文献２の技術においても、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の同時解決がなされたのであるが、発明者のその後の検討によると、「複数の抜気室」を連続的に形成するには、残念ながら手間やコストが多く掛かり、大量生産には向かないことが判明したのである。それだけでなく、この種の装置では、使用後において内部に二酸化塩素溶液や二酸化塩素ガスが残留し易く、これを放置しておけば二酸化塩素ガスが外部に漏洩して環境に悪影響を及ぼすことが有り得る。このため、使用後に水による装置内部の洗浄を行う必要があるが、上記特許文献２の技術では「複数の抜気室」を連続的に形成しているため、その洗浄作業も困難になっていることが判明したのである。
【００１０】
換言すれば、この二酸化塩素ガスを使用して燻蒸を行う場合に、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の「デメリット」の解決の他に、
（ｉｖ）二酸化塩素ガスを使用した燻蒸作業を行った後に、二酸化塩素溶液や二酸化塩素ガスが装置内に残留しないように洗浄する作業を簡単に行えるようにすること
が「必要性」として浮かび上がってきているのである。
【００１１】
そこで、本発明者等は、二酸化塩素ガスという危険物を取り扱う装置を、より一層機能的で安全な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。
【００１２】
すなわち、本発明の目的とするところは、
（１）二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素溶液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
（２）上記（１）が達成できて、二酸化塩素ガスを二酸化塩素溶液から効率よく分離すること
（３）内部の洗浄を容易かつ短時間で行えるようにすること
のできる二酸化塩素発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の課題を解決するために、本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、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、
分離槽２０を、
中央部に穴２６ａを有した廃液室２６上に穴２６ａを囲んで立設されて、上部に穴２１ａを有した分離筒２１と、
この分離筒２１の内面に外縁２２ａが接続されて、中央部に穴２２ｂを有する下方に凸状の複数の受皿２２と、
これら各受皿２２上に所定間隔をおいて配置され、外縁２３ａが分離筒２１の内面から離れて通過路を形成する上方に凸状の複数の覆い皿２３と、
これらの覆い皿２３及び受皿２２間に充填した細片２４と、
分離筒２１の上部に開口したリアクター１０からの給液管２５と、
廃液室２６上であって分離筒２１の周囲に混気空間２７ａを形成しながら設置されて、上端側に注水口２７ｂ、並びに、側面に混気排出口２７ｃ、及び送風ファン５０からの給気口２７ｄを形成した混気筒２７と、
を備えたものとしたことを特徴とする二酸化塩素発生装置１００」
である。
【００１４】
すなわち、本発明に係る二酸化塩素発生装置１００は、図１に示すように、例えば工場、事務所、一般家屋等の密閉空間４０内に希釈した二酸化塩素ガス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内にて希釈した二酸化塩素ガス３０ｂを噴射させるものと、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。
【００１５】
図２及び図３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から二酸化塩素ガスを分離する分離槽２０とを備えている。
【００１６】
第１薬液と第２薬液とを反応させるリアクター１０は、種々なタイプのものが適用できるが、後述する実施の形態では、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を採用している。そして、図７に示すように、中筒体１２及び小筒体１３を順に収納した大筒体１１には閉蓋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。
【００１７】
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。
【００１８】
以上の結果、リアクター１０での二酸化塩素溶液３０ａ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。
【００１９】
生成し切った二酸化塩素溶液３０ａは、図７に示すリアクター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１の左側に示す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内に噴霧される。
【００２０】
ここで、分離槽２０は、図４及び図５に示すように、分離筒２１、受皿２２、覆い皿２３、細片２４、給液管２５、及び混気筒２７を備えたものであるが、分離筒２１内へは、図５の（ａ）に示すように、廃液室２６の各穴２６ａからコンプレッサー２９を介して給送されてきた空気が下側から、また上側からは、リアクター１０の給液管２５からの二酸化塩素溶液３０ａが供給されて、二酸化塩素溶液３０ａからの二酸化塩素ガス３０ｂの分離と、この二酸化塩素ガス３０ｂの空気による希釈が同時になされるものである。一方、この分離槽２０内の洗浄を行う場合には、図５の（ｂ）に示すように、リアクター１０の給液管２５からの二酸化塩素溶液３０ａの供給を止めて、後述する注水口２７ｂからの洗浄水と、廃液室２６の各穴２６ａからコンプレッサー２９を介して給送されてきた空気とを供給することにより、当該分離槽２０内の洗浄を行うのである。
【００２１】
分離槽２０を構成する分離筒２１は、中央部に穴２６ａを有した廃液室２６上に穴２６ａを囲んで立設されて、上部に穴２１ａを有したものであるが、後述する受皿２２や覆い皿２３を支持するとともに、細片２４を収納するものでもある。また、この分離筒２１内の下側に対しては、上述したように、コンプレッサー２９を介して給送されてきた空気が廃液室２６の各穴２６ａから供給されるのであり、この空気は、各受皿２２の穴２２ｂ、細片２４間の隙間、及び各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間の通過路とによって形成されている複雑な通路を上昇する。
【００２２】
一方、分離筒２１内の上側に対しては、上述したように、リアクター１０の給液管２５からの二酸化塩素溶液３０ａが、または注水口２７ｂからの洗浄水が供給されるのであり、これらの二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水は、各覆い皿２３の上面に流下してから、これら各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間の通過路、及び細片２４間の隙間を通って各受皿２２に受け止められ、これら各受皿２２の穴２２ｂからさらに下側に流下し、最終的に、各穴２６ａから廃液室２６内に流れ込む。
【００２３】
各受皿２２は、例えば図５の（ａ）にて拡大して示すように、分離筒２１の内面に外縁２２ａが接続されるものであり、中央部に穴２２ｂを有する下方に凸状のものとしてある。各受皿２２を下方に凸状のものに形成したのは、上側からの二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水をある一定量まで貯留できるようにするためであり、貯留した二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水を中央部に集めて穴２２ｂから下方に流下させるためである。また、これら各受皿２２について、中央部に穴２２ｂを有するものとしたのは、当該受皿２２が受け取った二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水を穴２２ｂから下側の各覆い皿２３の上面中央に流下させ、これら各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間に形成される通過路を通る通路をできるだけ長くして、二酸化塩素溶液３０ａと空気、または洗浄水と各部材の表面との接触時間や面積を十分大きくするためである。
【００２４】
また、覆い皿２３は、図５の（ａ）にて拡大して示すように、各受皿２２上に所定間隔をおいて配置され、外縁２３ａが前記分離筒２１の内面から離れて通過路を形成する上方に凸状のものとしてある。各覆い皿２３を上方に凸状のものに形成したのは、二酸化塩素溶液３０ａや洗浄水が各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間に形成される通過路に流れ込むようにするためであり、二酸化塩素溶液３０ａと空気、または洗浄水と各部材の表面との接触時間や面積を十分大きくするためである。
【００２５】
これらの覆い皿２３及び前記受皿２２間に充填した細片２４は、図５の（ａ）にて拡大して示すように、二酸化塩素溶液３０ａや洗浄水が流れる通路をできるだけ長く、かつ、複雑にするものであり、二酸化塩素溶液３０ａや二酸化塩素ガス３０ｂによって腐食されない材料、例えば、細かくした金属片やテフロン（登録商標）が採用できる。
【００２６】
さらに、以上のようにした分離筒２１内の上部には、リアクター１０からの給液管２５と、図示しない水供給源からの洗浄水を吐出する注水口２７ｂとが開口され、二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水の当該分離筒２１内への供給が行えるようになっている。
【００２７】
そして、廃液室２６上であって分離筒２１の周囲には、図２〜図４に示すように、混気筒２７が設置してある。この混気筒２７は、図４に示すように、分離筒２１の周囲に混気空間２７ａを形成するものであり、上端側に上記注水口２７ｂを開口させるとともに、当該混気筒２７の側面には混気排出口２７ｃ、及び送風ファン５０からの給気口２７ｄを形成したものである。換言すれば、この混気筒２７は、分離筒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が分離筒２１の上部に形成した穴２１ａから混気空間２７ａ内に供給されたとき、送風ファン５０の給気口２７ｄから混気空間２７ａ内に送り込まれた空気によって希釈して、当該混気筒２７の側面に形成してある混気排出口２７ｃから密閉空間４０内へ供給できるようにするものである。
【００２８】
なお、上記のように構成した分離槽２０の下部には廃液室２６が設置されるのであるが、この廃液室２６は、分離槽２０内に連通させる穴２６ａを有したものであれば、どのような形式のものであってもよい。また、この廃液室２６の穴２６ａが、二酸化塩素ガス３０ｂが完全に抜け切らなかった上方からの二酸化塩素溶液３０ａを廃液として当該廃液室２６内に流下させて貯留するとともに、この廃液室２６内に供給されたコンプレッサー２９からの空気を分離槽２０内に供給できるのであれば、当該廃液室２６としてはどのような形式であってもよい。
【００２９】
以上のように構成した二酸化塩素発生装置１００では、まず、後述する実施の形態では、図５の（ａ）に示すように、リアクター１０に所定材料を供給して二酸化塩素溶液３０ａを連続的に生成し、この二酸化塩素溶液３０ａを給液管２５から分離槽２０内へ供給するとともに、コンプレッサー２９を作動させて空気を廃液室２６内へ供給し、この空気を廃液室２６の穴２６ａから分離槽２０内へ給送するのである。つまり、この分離槽２０の上部側から二酸化塩素溶液３０ａを供給すると同時に、分離槽２０の下側から二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離及び希釈する空気を供給するのである。これにより、次に詳述するように、二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂが分離されるとともに、この二酸化塩素ガス３０ｂが混気空間２７ａ内にて空気により希釈されて、混気筒２７の混気排出口２７ｃから密閉空間４０内へ供給されるのである。
【００３０】
ここで、分離槽２０内にて二酸化塩素ガス３０ｂを分離する場合、二酸化塩素溶液３０ａを供給する圧力と、廃液室２６内に供給されたコンプレッサー２９からの空気の圧力とを調整する必要は殆ど無い。何故なら、二酸化塩素溶液３０ａは給液管２５から分離槽２０内に供給されるとともに、自重によって当該分離槽２０内を下方に流下するものであり、廃液室２６内に供給される空気はコンプレッサー２９から分離槽２０内に供給されて、二酸化塩素溶液３０ａ間を浮力によって上昇するものであるから、両者の圧力は適宜設定できるからである。
【００３１】
当該分離槽２０の上部から供給された二酸化塩素溶液３０ａは、図５の（ａ）に示すように、例えば上方に凸となった各覆い皿２３の中央に流れ落ちて、各覆い皿２３の表面をあらゆる方向に流れて、当該覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面との間に形成された通過路から下側に流下する。当該覆い皿２３の下側には細片２４が配置してあるため、流下してきた二酸化塩素溶液３０ａは、各細片２４によって形成されている複雑な通路内に流れ込み、さらにその下の受皿２２によって受け取られる。結局、給液管２５から分離槽２０内に供給された二酸化塩素溶液３０ａは、覆い皿２３、細片２４、及び受皿２２によって形成されている複雑な通路を通ることになるのであり、単に自然落下する場合に比して、その流れる距離は数倍にも及ぶことになる。勿論、二酸化塩素溶液３０ａは、細片２４や各受皿２２あるいは覆い皿２３に衝突することにもなるから、その時の衝撃で二酸化塩素ガス３０ｂを放出し易くなっている。
【００３２】
また、廃液室２６の穴２６ａから分離槽２０の下部から内部に供給されてきた空気も、各受皿２２の穴２２ｂから細片２４によって形成されている複雑な通路内を通て上昇していくことになる。このとき、上述した二酸化塩素溶液３０ａがこの上昇空気に触れることにより、二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂが分離され、上昇してきた空気によって希釈されるのである。換言すれば、分離筒２１の穴２１ａから混気筒２７内に入り込んだ空気には、分離された二酸化塩素ガス３０ｂが混入していることになる。
【００３３】
さらに、図５の（ｂ）に示すように、上述した二酸化塩素溶液３０ａに代えて、注水口２７ｂから洗浄水を分離槽２０内に供給し、廃液室２６からの空気も分離槽２０内に供給すれば、各受皿２２や覆い皿２３の表面や、各細片２４間の通路内に残留している二酸化塩素溶液３０ａの洗浄が行えるとともに、洗浄された廃液中に含まれている残留二酸化塩素も、複雑な通路と空気による刺激によって、当該空気内に分離される。換言すれば、この洗浄水による洗浄時には、当該分離槽２０内の洗浄は勿論、分離槽２０内の残留二酸化塩素の排出も同時になされるのであり、しかも、当該分離槽２０内に注水口２７ｂから強制的に注水するだけでよいから、当該分離槽２０内の洗浄を極めて短時間内に行えるのである。
【００３４】
そして、この洗浄作業時にも、廃液室２６内では廃液に対してコンプレッサー２９から空気を送り込む、所謂バブリング操作を行うようにしているから、この廃液中に残留している二酸化塩素のガス化が行われ、混気排出口２７ｃから密閉空間４０内へ送り込まれる。勿論、この廃液室２６内の廃液は、図示はしていない装置によって、二酸化塩素が殆ど残留しない排水として安全に処理されることになる。  
【発明の効果】
【００３５】
以上、説明した通り、本発明においては、
「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、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、
分離槽２０を、
中央部に穴２６ａを有した廃液室２６上に穴２６ａを囲んで立設されて、上部に穴２１ａを有した分離筒２１と、
この分離筒２１の内面に外縁２２ａが接続されて、中央部に穴２２ｂを有する下方に凸状の複数の受皿２２と、
これら各受皿２２上に所定間隔をおいて配置され、外縁２３ａが分離筒２１の内面から離れて通過路を形成する上方に凸状の複数の覆い皿２３と、
これらの覆い皿２３及び受皿２２間に充填した細片２４と、
分離筒２１の上部に開口した前記リアクター１０からの給液管２５と、
廃液室２６上であって分離筒２１の周囲に混気空間２７ａを形成しながら設置されて、上端側に注水口２７ｂ、並びに、側面に混気排出口２７ｃ、及び送風ファン５０からの給気口２７ｄを形成した混気筒２７と、
を備えたものとしたこと」
にその構成上の特徴があり、これにより、
（１）二酸化塩素ガスの不用意な漏洩がなく、二酸化塩素溶液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
（２）上記（１）が達成できて、二酸化塩素ガスを二酸化塩素溶液から効率よく分離すること
（３）内部の洗浄を容易かつ短時間で行えるようにすること
のできる二酸化塩素発生装置１００を提供することができるのである。
【００３６】
換言すれば、本発明に係る二酸化塩素発生装置１００は、
（ｉ）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、その燻蒸のための使用を安全に、かつ短時間内に行うことができる
（ｉｉ）長時間保存ができない二酸化塩素ガスを、使用現場で生成できる
（ｉｉｉ）二酸化塩素ガスを、生成した二酸化塩素水から使用現場で分離できる
（ｉｖ）燻蒸作業を行った後に、二酸化塩素が装置内に残留しないように、二酸化塩素溶液や二酸化塩素ガスの洗浄が行える
ものなのである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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の分離槽２０を示す側面図である。
【図３】同分離槽２０を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）平面図である。
【図４】同分離槽２０を拡大して示した部分断面図である。
【図５】図４に示す分離槽２０の分離筒２１内を拡大して示すもので、（ａ）は二酸化塩素ガス３０ｂの分離と希釈を行っているときの拡大断面図、（ｂ）は分離筒２１内を水によって洗浄しているときの拡大断面図である。
【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】特許文献１に提案されている装置の断面図である。
【図９】特許文献２に提案されている装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
次に、上記のように構成した本発明を、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。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内に設置して使用するものと、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。
【００３９】
本実施形態の二酸化塩素発生装置１００は、図２〜図３に示したように、主として、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。
【００４０】
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、種々なタイプのものが適用できるが、本実施形態では、図６及び図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に示したように、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。
【００４１】
このようにしたリアクター１０に対しては、図２及び図３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る。第１薬液タンク１６ａ及び第２薬液タンク１６ｂ内の各薬液は、例えば２５％の亜塩素酸ナトリウムと、９％の塩酸であり、図６に示したように、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。分離された二酸化塩素ガス３０ｂは、当該二酸化塩素発生装置１００によって、図１に示したように、密閉空間４０内に噴霧されるのである。
【００４７】
本実施形態における分離槽２０は、図４に示したように、分離筒２１、受皿２２、覆い皿２３、細片２４、給液管２５、及び混気筒２７を備えたものであるが、分離筒２１内へは、廃液室２６の各穴２６ａからコンプレッサー２９を介して給送されてきた空気が下側から、また上側からは、リアクター１０の給液管２５からの二酸化塩素溶液３０ａが、または後述する注水口２７ｂからの洗浄水が供給されるようにしてある。
【００４８】
分離槽２０を構成する分離筒２１は、廃液室２６上に立設されて、上部に穴２１ａを有したものであり、後述する受皿２２や覆い皿２３を支持するとともに、細片２４を収納するものでもある。本実施形態においては、これらの受皿２２及び覆い皿２３は、図４に示したように、中心の支持棒を介して等間隔に支持したものであり、中に収納した細片２４の量が受皿２２及び覆い皿２３の間で均等になるようにしてある。
【００４９】
なお、受皿２２及び覆い皿２３を支持する中心の支持棒は、次のようにして実施することができる。つまり、この中心の支持棒を、上端が閉じて下端が廃液室２６に開口するパイプとするとともに、このパイプの分離筒２１内の側面に、中心の空洞と分離筒２１内とを連通させる多数の穴を形成したものに代えて実施してもよいものである。受皿２２及び覆い皿２３を支持する中心のパイプは、その中から各穴を通して分離筒２１内に空気を送り込めるとともに、その周囲に二酸化塩素溶液３０ａを主として流すことができて、二酸化塩素溶液３０ａからの二酸化塩素ガス３０ｂの分離を効率的に行うことができる。
【００５０】
また、この分離筒２１内の下側に対しては、図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、コンプレッサー２９を介して給送されてきた空気が廃液室２６の各穴２６ａから供給されるのであり、この空気は、各受皿２２の穴２２ｂ、細片２４間の隙間、及び各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間の通過路とによって形成されている複雑な通路を上昇する。一方、分離筒２１内の上側に対しては、上述したように、リアクター１０の給液管２５からの二酸化塩素溶液３０ａが、または注水口２７ｂからの洗浄水が供給されるのであり、これらの二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水は、各覆い皿２３の上面に流下してから、これら各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間の通過路、及び細片２４間の隙間を通って各受皿２２に受け止められ、これら各受皿２２の穴２２ｂからさらに下側に流下し、最終的に、各穴２６ａから廃液室２６内に流れ込むようにしてある。
【００５１】
なお、この分離筒２１が立設される廃液室２６は、中央部に穴２６ａを有したものであり、この穴２６ａを囲むようにして分離筒２１が立設され、当該廃液室２６内に供給されてきた空気が、穴２６ａを介して分離筒２１内に供給される以外は、外部に出ることがないようにしてある。このような機能を有するのであれば、廃液室２６としてはどのような形式のものでもよい。
【００５２】
以上のような機能を発揮させるために、各受皿２２は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、分離筒２１の内面に外縁２２ａが接続されるものであり、中央部に穴２２ｂを有する下方に凸状のものとしてある。各受皿２２を下方に凸状のものに形成したのは、上側からの二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水をある一定量まで貯留できるようにするためであり、貯留した二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水を中央部に集めて穴２２ｂから下方に流下させるためである。また、これら各受皿２２について、中央部に穴２２ｂを有するものとしたのは、当該受皿２２が受け取った二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水を穴２２ｂから下側の各覆い皿２３の上面中央に流下させ、これら各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間に形成される通過路を通る通路をできるだけ長くして、二酸化塩素溶液３０ａと空気、または洗浄水と各部材の表面との接触時間や面積を十分大きくするためである。
【００５３】
また、覆い皿２３は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、各受皿２２上に所定間隔をおいて配置され、外縁２３ａが前記分離筒２１の内面から離れて通過路を形成する上方に凸状のものとしてある。各覆い皿２３を上方に凸状のものに形成したのは、二酸化塩素溶液３０ａや洗浄水が各覆い皿２３の外縁２３ａと分離筒２１の内面間、つまり当該覆い皿２３の外周に形成される通過路に流れ込むようにするためであり、二酸化塩素溶液３０ａと空気、または洗浄水と各部材の表面との接触時間や面積を十分大きくするためである。
【００５４】
これらの覆い皿２３及び前記受皿２２間に充填した細片２４は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、二酸化塩素溶液３０ａや洗浄水が流れる通路をできるだけ長く、かつ、複雑にするものであり、二酸化塩素溶液３０ａや二酸化塩素ガス３０ｂによって腐食されない材料、例えば、細かくした金属片やテフロン（登録商標）が採用できる。
【００５５】
さらに、以上のようにした分離筒２１内の上部には、図４に示したように、リアクター１０からの給液管２５と、図示しない水供給源からの洗浄水を吐出する注水口２７ｂとが開口され、二酸化塩素溶液３０ａまたは洗浄水の当該分離筒２１内への供給が行えるようにしてある。
【００５６】
そして、廃液室２６上であって分離筒２１の周囲には、混気筒２７が設置してある。この混気筒２７は、分離筒２１の周囲に混気空間２７ａを形成するものであり、上端側に上記注水口２７ｂを開口させるとともに、当該混気筒２７の側面には混気排出口２７ｃ、及び送風ファン５０からの給気口２７ｄを形成したものである。換言すれば、この混気筒２７は、分離筒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が分離筒２１の上部に形成した穴２１ａから混気空間２７ａ内に供給されたとき、送風ファン５０の給気口２７ｄから混気空間２７ａ内に送り込まれた空気によって希釈して、当該混気筒２７の側面に形成してある混気排出口２７ｃから密閉空間４０内に供給できるようにするものである。
【００５７】
ところで、本実施形態の二酸化塩素発生装置１００においては、上記混気筒２７と、これの中に収納してある分離筒２１を、廃液室２６上に設置したものであるが、この廃液室２６内には、図３及び図４に示したように、コンプレッサー２９からの外部空気が給送パイプ２９ａを通して供給できるようにしてある。この給送パイプ２９ａの先端は廃液室２６の下端に設置した分散箱２９ｂに接続してあり、また、この分散箱２９ｂの周囲には廃液室２６内に空気を供給するための排気穴２９ｃが設けてある。
【００５８】
つまり、本実施形態における廃液室２６に対しては、外部のコンプレッサー２９から空気が強制的に供給されるのであり、給送パイプ２９ａを通して分散箱２９ｂ内に供給された空気を各排気穴２９ｃから廃液室２６内に排出する。この廃液室２６内には、二酸化塩素ガス３０ｂの大部分が分離された廃液としての二酸化塩素溶液３０ａが貯留されているから、コンプレッサー２９から送り込まれた空気はこの廃液内を上昇する、つまりバブリングする。二酸化塩素溶液３０ａの廃液中に分離されるべき二酸化塩素ガス３０ｂが僅かでも残っていれば、このバブリングによって、残っていた二酸化塩素ガス３０ｂが分離されるのである。
【００５９】
この分離された二酸化塩素ガス３０ｂは、コンプレッサー２９から送り込まれた分離空気とともに、廃液室２６の各穴２６ａから分離筒２１内に供給され、二酸化塩素溶液３０ａからの二酸化塩素ガス３０ｂの分離に供され、かつ、燻蒸の材料となる。
【００６０】
なお、この廃液室２６に対しては、図３に示したようにドレンパイプ２８が設けてあって、ドレンコック２８ａを開閉することにより、当該廃液室２６に貯留された廃液をドレン２８ｂから外部の図示しない容器や処理施設に排出できるようになっている。
【００６１】
以上のように構成した二酸化塩素発生装置１００によって二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離するには、リアクター１０に所定材料を供給して二酸化塩素溶液３０ａを連続的に生成し、この二酸化塩素溶液３０ａを給液管２５から分離槽２０内へ供給するとともに、コンプレッサー２９を作動させて空気を廃液室２６内へ供給し、この空気を廃液室２６の穴２６ａから分離槽２０内へ給送するのである。つまり、この分離槽２０の上部側から二酸化塩素溶液３０ａを供給すると同時に、分離槽２０の下側から二酸化塩素溶液３０ａから二酸化塩素ガス３０ｂを分離及び希釈する空気を供給するのである。
【００６２】
さらに、当該二酸化塩素発生装置１００を構成する分離槽２０内を洗浄するには、上述した二酸化塩素溶液３０ａに代えて、注水口２７ｂから洗浄水を分離槽２０内に供給し、廃液室２６からの空気も分離槽２０内に供給するのである。これにより、各受皿２２や覆い皿２３の表面や、各細片２４間の通路内に残留している二酸化塩素溶液３０ａの洗浄が行えるとともに、洗浄された廃液中に含まれている残留二酸化塩素も、複雑な通路と空気による刺激によって、当該空気内に分離される。
【００６３】
そして、この洗浄作業時にも、廃液室２６内では廃液に対してコンプレッサー２９から空気を送り込む、所謂バブリング操作を行うようにしているから、この廃液中に残留している二酸化塩素のガス化が行われ、混気排出口２７ｃから密閉空間４０内へ送り込まれる。勿論、この廃液室２６内の廃液は、図示はしていない装置によって、二酸化塩素が殆ど残留しない排水として安全に処理されることは言うまでもない。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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】
【００７０】
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    分離筒
２１ａ  穴
２２    受皿
２２ａ  外縁
２２ｂ  穴
２３    覆い皿
２３ａ  外縁
２４    細片
２５    給液管
２６    廃液室
２６ａ  穴
２７    混気筒
２７ａ  混気空間
２７ｂ  注水口
２７ｃ  混気排出口
２７ｄ  給気口
２８    ドレンパイプ
２８ａ  ドレンコック
２８ｂ  ドレン
２９    コンプレッサー
２９ａ  給送パイプ
２９ｂ  分散箱
２９ｃ  排気穴２９ｃ
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
【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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