(57)【要約】水成二酸化塩素システムは、フィルタ（１１０）の一方の側に、反応室（１００）、ポンプ（１１５）および任意に水源への接続部を備える。装置は、フィルタ（１１０）の他方の側に、ポンプ（１２０）および生成物タンク（１０５）を更に備える。生成物タンク（１０５）は、分配装置（１３５）、フィルタ（１３０）および一つ、または複数の多孔性ガラス部材を更に備える。反応室（１００）は、使い捨てのユニットを含み、それは、反応室（１００）内において特定の向きに前駆体化学物質含有物質を保持するように機能する一又は複数の内部構造構成要素を含んでいる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化塩素の生成のための装置であって、
前駆体化学物質含有構造を備えた反応室と、生成物タンクと、該生成物タンクと前記反応室との間に位置するフィルタと、該フィルタの前記生成物タンク側のポンプと、前記フィルタの前記反応室側のポンプと、を備え、
前記前駆体化学物質含有構造は、溶解性隔壁によって隔てられた前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記フィルタの前記反応室側のポンプが、水溶液を循環させる装置。
【請求項２】
前記生成物タンク側のポンプは、前記二酸化塩素が移送される水溶液を循環させる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記生成物タンク内に、前記水溶液に移送される二酸化塩素の割合および／又は量を増加させるための、少なくとも１つの多孔性ガラス材料を更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含む請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、および亜塩素酸カリウムからなる群から選択される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記酸は、クエン酸である請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している請求項２に記載の装置。
【請求項１０】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍の重量のクエン酸を含有している請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、３倍の重量のクエン酸を含有している請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
分配装置を更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、前記生成物タンクと前記分配装置の間にフィルタを更に備えた装置。
【請求項１５】
前記二酸化塩素溶液を散布する手段を更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである請求項２に記載の装置。
【請求項１８】
反応室内において前記溶液を混合する手段を更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項１９】
前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である請求項２に記載の装置。
【請求項２０】
該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置は、可搬である請求項２に記載の装置。
【請求項２２】
水供給源に接続する手段を更に備えた請求項２に記載の装置。
【請求項２３】
前記膜の生成物タンク側に真空を生成する手段を更に備えた請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含む請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、および亜塩素酸カリウムからなる群から選択される請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記酸は、クエン酸である請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している請求項２３に記載の装置。
【請求項３０】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍の重量のクエン酸を含有している請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、３倍の重量のクエン酸を含有している請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる請求項２３に記載の装置。
【請求項３３】
分配装置を更に備えた請求項２３に記載の装置。
【請求項３４】
前記生成物タンクと前記分配装置の間にフィルタを更に備えた請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである請求項２３に記載の装置。
【請求項３６】
前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
反応室内において前記溶液を混合する手段を更に備えた請求項２３に記載の装置。
【請求項３８】
前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である請求項２３に記載の装置。
【請求項３９】
該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えた請求項２３に記載の装置。
【請求項４０】
前記装置は、可搬である請求項２３に記載の装置。
【請求項４１】
水供給源に接続する手段を更に備えた請求項２３に記載の装置。
【請求項４２】
前記フィルタの前記生成物タンク側の前記ポンプは、空気を圧送する請求項１に記載の装置。
【請求項４３】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含む請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、および亜塩素酸カリウムからなる群から選択される請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
前記酸は、クエン酸である請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している請求項４３に記載の装置。
【請求項４９】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍の重量のクエン酸を含有している請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、３倍の重量のクエン酸を含有している請求項４８に記載の装置。
【請求項５１】
前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる請求項４３に記載の装置。
【請求項５２】
分配装置を更に備えた請求項４２に記載の装置。
【請求項５３】
前記生成物タンクと前記分配装置の間にフィルタを更に備えた請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである請求項４３に記載の装置。
【請求項５５】
前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである請求項４３に記載の装置。
【請求項５６】
反応室内において前記溶液を混合する手段を更に備えた請求項４３に記載の装置。
【請求項５７】
前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である請求項４３に記載の装置。
【請求項５８】
該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えた請求項４３に記載の装置。
【請求項５９】
前記装置は、可搬である請求項４３に記載の装置。
【請求項６０】
水供給源に接続する手段を更に備えた請求項４３に記載の装置。
【請求項６１】
二酸化塩素の生成のための装置であって、前駆体化学物質含有構造を備えた反応室および該反応室内の空気流を制限する手段と、生成物タンクと、前記反応室の出口側のポンプと、を備え、前記前駆体化学物質含有構造が、溶解性隔壁によって隔てられる前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって、前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記ポンプおよび空気流を制限する手段が、真空を生成し、それによって、気体の二酸化塩素が前記反応室から前記生成物タンクに移送されることを可能にする装置。
【請求項６２】
前記生成物タンクは、前記二酸化塩素が溶解する水溶液を収容している、請求項６１に記載の装置。
【請求項６３】
前記生成物タンク内に、前記水溶液に移送される二酸化塩素の割合および／又は量を増加させるための、少なくとも１つの多孔性ガラス材料、を更に備えた請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含む請求項６１に記載の装置。
【請求項６５】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、および亜塩素酸カリウムからなる群から選択される請求項６４に記載の装置。
【請求項６６】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである請求項６５に記載の装置。
【請求項６７】
前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される請求項６４に記載の装置。
【請求項６８】
前記酸は、クエン酸である請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している請求項６４に記載の装置。
【請求項７０】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍の重量のクエン酸を含有している請求項６９に記載の装置。
【請求項７１】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、３倍の重量のクエン酸を含有している請求項６９に記載の装置。
【請求項７２】
前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる請求項６１に記載の装置。
【請求項７３】
分配装置を更に備えた請求項６１に記載の装置。
【請求項７４】
前記生成物タンクと前記分配装置の間にフィルタを更に備えた請求項７３に記載の装置。
【請求項７５】
前記二酸化塩素溶液を散布する手段、を更に備えた請求項６２に記載の装置。
【請求項７６】
前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである請求項６１に記載の装置。
【請求項７７】
前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである請求項６１に記載の装置。
【請求項７８】
反応室内において前記溶液を混合する手段を更に備えた請求項６１に記載の装置。
【請求項７９】
前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である請求項６１に記載の装置。
【請求項８０】
該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えた請求項６１に記載の装置。
【請求項８１】
前記装置は、可搬である請求項６１に記載の装置。
【請求項８２】
水供給源に接続する手段を更に備えた請求項６１に記載の装置。
【請求項８３】
前駆体化学物質含有構造であって、溶解性隔壁によって隔てられた前駆体化学物質を含有する構造、を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって前記前駆体化学物質の反応を可能にする、前駆体化学物質含有構造。
【請求項８４】
前記構造は、前記溶解性隔壁で隔てられた二つの化学物質を収容する請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項８５】
前記構造は、硬質である請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項８６】
前記構造は、非硬質である請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項８７】
前記構造は、タイベック（登録商標）、プラスチック、又はポリマー製である請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項８８】
前記構造は、プラスチック製である請求項８７に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項８９】
前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、又はエチレンビニルアルコール製である請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９０】
前記前駆体化学物質の反応を制御する装置と通信するマイクロチップを更に備えた請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９１】
外側が硬質な反応室を更に備えた請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９２】
前記外側が硬質な反応室は、水溶液源を取り付ける接続部を備えている請求項９１に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９３】
前記反応室内の内容物を混合する手段、を更に備えた請求項９１に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９４】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含む請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９５】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、および亜塩素酸カリウムからなる群から選択される請求項９４に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９６】
前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである請求項９５に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９７】
前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される請求項９４に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９８】
前記酸は、クエン酸である請求項９７に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項９９】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している請求項８３に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項１００】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍の重量のクエン酸を含有している請求項９９に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項１０１】
前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、３倍の重量のクエン酸を含有している請求項９９に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項１０２】
前駆体化学物質含有構造を特定するための手段を更に備えた請求項９９に記載の前駆体化学物質含有構造。
【請求項１０３】
前記前駆体化学物質含有構造を特定するための手段は、マイクロチップ、物理的なキー、又はバーコードである、請求項１０２に記載の前駆体化学物質含有構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化塩素の生成方法および装置（たとえば、小規模用途のための水成二酸化塩素又は気体の二酸化塩素）に関する。
【背景技術】
【０００２】
二酸化塩素は、１８００年代初頭に発見され、１９４０年代に米国において商業用として採用された。二酸化塩素は、理想的な殺生物剤と呼ばれており、微生物（たとえば、バクテリア、ウイルス、菌、カビ胞子、藻および原生動物）を低減および除去する二酸化塩素の能力は、文書で十分裏付けられており、周知である。たとえば、フランクリン・Ｃ・Ｌら（１９９１年）「Ａｍ  Ｖｅｔ  Ｍｅｄ  Ａｓｓｏｃ  １９８」１６２５〜３０頁；コーリッチＫ・Ｇら（１９９０年）「Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ５６」：１４２３〜８頁；ボディら（２０００年）「Ｊ  Ｄａｉｒｙ  ＳｃＬ  ８３」：２９７５〜９頁；リーら（２００４年）「ＪＦｏｏｄＰｒｏｔ．  ６７」：１３７１〜６頁；ハンら（２００３年）「Ｊ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｈｅａｌｔｈ  ６６」：１６〜２１頁；シィら（２００５年）「ＪＦｏｏｄＰｒｏｔ．  ６８」：１１７６〜８７頁；およびレシェバリエ・Ｍ・Ｗら（１９８８年）「Ａｐｐｌ  Ｅｎｖｉｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ５４」：２４９２〜９頁を参照のこと。
【０００３】
二酸化塩素は、微生物膜の構造および機能にとって非常に重要である膜タンパクの主要構成要素を酸化することによって微生物を不活性化する。また、微生物不活性化の原因となる酸化反応は、トリハロメタン（ＴＨＭｓ）又はハロ酢酸（ＨＡＡｓ）を形成しない。広範な用途における二酸化塩素の使用のための承認および登録は、ＥＰＡ、ＦＤＡおよびＵＳＤＡによって許諾され、そのような承認および登録は、二酸化塩素の使用の増加に導いている。
【０００４】
非常に低い濃度での微生物に対する、その有効性を含む二酸化塩素の使用の継続的な拡大には、多くの理由がある。
【０００５】
二酸化塩素使用の主要なる限界は、二酸化塩素を産業用ガスプラントで大量に製造し、最終使用目的地に移送することができないことである。したがって、二酸化塩素は、現地で生成されなければならない。
【０００６】
大規模用途における二酸化塩素の使用はよく知られているが、小規模用途での二酸化塩素の使用は、広範に採用されてはいない。小規模用途での採用不足は、有用であるための十分な濃度および純度の二酸化塩素のコスト、速さ、サイズおよびユーザーフレンドリな生成に関する従来技術における限界の結果である。しかしながら、殺菌剤又は消毒薬としての二酸化塩素の使用から利益を享受するであろう多くの小規模用途がある。本発明は、二酸化塩素（たとえば、高速、低コスト、効果的、小型および使用容易な高純度の有用な濃度の二酸化塩素）を生産および分配する方法、装置およびシステムを提供し、したがって、小規模使途を阻害していた従来技術における欠陥および限界を改善する。
【０００７】
本発明は、社会に有意な経済的および衛生的利益と共に、この効果的な抗菌剤の採用および使用の増加をもたらすことであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、小容量の二酸化塩素ガスの現地生成のための装置および方法を提供する。本発明は、以下に示される多数の態様および実施の形態を有している。
【０００９】
一態様において、本発明は、二酸化塩素の生成のための装置であって、前駆体化学物質含有構造を備えた反応室と、生成物タンクと、該生成物タンクと前記反応室との間に位置するフィルタと、該フィルタの前記生成物タンク側のポンプと、前記フィルタの前記反応室側のポンプとを備え、前記前駆体化学物質含有構造は、溶解性隔壁によって隔てられた前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記フィルタの前記反応室側のポンプが、水溶液を循環させる装置を提供する。
【００１０】
本発明の１つの実施の形態において、前記生成物タンク側のポンプが、二酸化塩素が移送される水溶液を循環させ、関連する実施の形態においては、前記水溶液に移送される二酸化塩素の割合および／又は量を増加させるために、前記生成物タンク内に少なくとも１つの多孔性ガラス材料がある。
【００１１】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含んでいる。関連する実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム又は亜塩素酸カリウムである。特定の実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムであり、別の関連する実施の形態において、前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される。特定の実施の形態において、前記酸は、クエン酸であり、別の特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している。様々な実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍、３倍、４倍、５倍又は６倍の量のクエン酸（たとえば、重量又は体積）を含有している。別の実施の形態において、前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる。別の実施の形態において、前記装置は、分配装置を有している。特定の実施の形態において、本装置は、生成物タンクと分配装置との間に位置するフィルタを有しており、関連する実施の形態において、前記分配装置は、二酸化塩素溶液を散布する手段であり、別の代替の実施の形態において、前記装置は、溶液を散布する手段と、溶液を分配する手段との両方を有している。
【００１２】
１つの実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てであり、代替の実施の形態において、前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである。別の実施の形態において、前記装置は、反応室において前記溶液を混合する手段を有している。
【００１３】
１つの実施の形態において、前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である。別の実施の形態において、前記装置は、該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えている。
【００１４】
別の実施の形態において、前記装置は、可搬である。
【００１５】
別の実施の形態において、前記装置は、水供給源に接続される手段を備えている。
【００１６】
他の態様において、本発明は、二酸化塩素の生成のための装置であって、前駆体化学物質含有構造を備えた反応室と、生成物タンクと、該生成物タンクと前記反応室との間に位置するフィルタと、該フィルタの前記生成物タンク側のポンプと、前記フィルタの前記反応室側のポンプと、前記膜の前記生成物タンク側に真空を生成する手段とを備え、前記前駆体化学物質含有構造が、溶解性隔壁によって隔てられる前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって、前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記真空の生成が、二酸化塩素を前記生成物タンクに移送させることをもたらす装置を提供する。本発明の１つの実施の形態において、前記生成物タンク側のポンプは、前記二酸化塩素が移送される水溶液を循環させ、関連する実施の形態においては、前記水溶液に移送される二酸化塩素の割合および／又は量を増加させるために、前記生成物タンク内に少なくとも１つの多孔性ガラス材料がある。
【００１７】
別の実施の形態において、前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含有している。関連する実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、又は亜塩素酸カリウムである。特定の実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである。別の関連する実施の形態において、前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される。特定の実施の形態において、前記酸は、クエン酸である。別の特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している。
【００１８】
様々な実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍、３倍、４倍、５倍又は６倍の量のクエン酸（たとえば、重量又は体積）を含有している。
【００１９】
別の実施の形態において、前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる。別の実施の形態において、前記装置は、分配装置を有している。特定の実施の形態において、前記装置は、前記生成物タンクと前記分配装置との間に位置するフィルタを有している。
【００２０】
１つの実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造を備えた反応室は、使い捨てである。代替の実施の形態において、前記反応室内の前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである。
【００２１】
別の実施の形態において、前記装置は、前記反応室において前記溶液を混合する手段を有している。
【００２２】
１つの実施の形態において、前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である。別の実施の形態において、前記装置は、該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えている。
【００２３】
別の実施の形態において、前記装置は、可搬である。
【００２４】
別の実施の形態において、前記装置は、水供給源に接続される手段を備えている。
【００２５】
他の態様において、本発明は、二酸化塩素の生成のための装置であって、前駆体化学物質含有構造を備えた反応室と、生成物タンクと、該生成物タンクと前記反応室との間に位置するフィルタと、前記フィルタの前記生成物タンク側のポンプと、前記フィルタの前記反応室側のポンプとを備え、前記フィルタの前記生成物タンク側のポンプが、空気を圧送し、前記前駆体化学物質含有構造が、溶解性隔壁によって隔てられる前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって、前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記フィルタの前記生成物タンク側のポンプが、空気を圧送し、その結果、前記反応室から前記生成物タンクへの二酸化塩素の移送をもたらす装置を提供する。
【００２６】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含有している。関連する実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム又は亜塩素酸カリウムである。特定の実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである。別の関連する実施の形態において、前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される。特定の実施の形態において、前記酸は、クエン酸である。別の特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している。
【００２７】
様々な実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍、３倍、４倍、５倍又は６倍の量のクエン酸（たとえば、重量又は体積）を含有している。
【００２８】
別の実施の形態において、前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる。
【００２９】
別の実施の形態において、前記装置は、分配装置を有しており、特定の実施の形態において、前記装置は、前記生成物タンクと前記分配装置との間に位置するフィルタを有している。別の代替の実施の形態において、前記装置は、溶液を散布する手段と、溶液を分注する手段との両方を有している。
【００３０】
１つの実施の形態において、前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである。代替の実施の形態において、前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである。
【００３１】
別の実施の形態において、前記装置は、前記反応室において前記溶液を混合する手段を有している。
【００３２】
１つの実施の形態において、前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である。
【００３３】
別の実施の形態において、前記装置は、該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えている。
【００３４】
別の実施の形態において、前記装置は、可搬である。
【００３５】
別の実施の形態において、前記装置は、水供給源に接続される手段を備えている。
【００３６】
他の態様において、本発明は、二酸化塩素の生成のための装置であって、前駆体化学物質含有構造を備えた反応室および該反応室内の空気流を制限する手段と、生成物タンクと、前記反応室の出口側のポンプとを備え、前記前駆体化学物質含有構造が、溶解性隔壁によって隔てられる前駆体化学物質を含有する構造を備え、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって、前記前駆体化学物質の反応を可能にし、前記ポンプおよび空気流を制限する手段が、真空を生成し、それによって、気体の二酸化塩素が前記反応室から前記生成物タンクに移送されることを可能にする装置を提供する。
【００３７】
本発明の１つの実施の形態において、前記生成物タンク側のポンプは、二酸化塩素が移送される水溶液を循環させる。関連する実施の形態においては、前記水溶液に移送される二酸化塩素の割合および／又は量を増加させるために、前記生成物タンク内に少なくとも１つの多孔性ガラス材料を具備する。別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含有している。関連する実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、又は亜塩素酸カリウムである。特定の実施の形態において、亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである。別の関連する実施の形態において、前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される。特定の実施の形態において、前記酸は、クエン酸である。別の特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している。
【００３８】
様々な実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍、３倍、４倍、５倍又は６倍の量のクエン酸（たとえば、重量又は体積）を含有している。
【００３９】
別の実施の形態において、前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールからなる。
【００４０】
別の実施の形態において、前記装置は、分配装置を有している。特定の実施の形態において、前記装置は、前記生成物タンクと前記分配装置との間に位置するフィルタを有している。関連する実施の形態において、前記分配装置は、前記二酸化塩素溶液を散布する手段である。別の代替の実施の形態において、前記装置は、溶液を分配する手段と溶液を散布する手段との両方を有している。
【００４１】
１つの実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造を備えた前記反応室は、使い捨てである。代替の実施の形態において、前記反応室内の前記前駆体化学物質含有構造は、使い捨てである。
【００４２】
別の実施の形態において、前記装置は、前記反応室において前記溶液を混合する手段を有している。
【００４３】
１つの実施の形態において、前記二酸化塩素は、少なくとも５０％の純度である。
【００４４】
別の実施の形態において、前記装置は、該装置を制御するためのコンピュータインタフェースを更に備えている。
【００４５】
別の実施の形態において、前記装置は、可搬である。
【００４６】
別の実施の形態において、前記装置は、水供給源に接続される手段を備えている。
【００４７】
別の実施の形態において、本発明は、溶解性隔壁によって隔てられる前駆体化学物質を含有する構造を備える前駆体化学物質含有構造であって、前記隔壁が、水溶液に接触したときに溶解し、それによって、前記前駆体化学物質の反応を可能にする構造を提供する。
【００４８】
１つの実施の形態において、前駆体化学物質含有構造は、溶解性隔壁によって隔てられる２種類の化学物質を含んでいる。
【００４９】
別の関連する実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、硬質である。代替の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、非硬質であり、関連する実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、タイベック（登録商標）、プラスチック、又はポリマー製である。特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、プラスチック製である。
【００５０】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造における前記溶解性隔壁は、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、又はエチレンビニルアルコール製である。
【００５１】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、前記前駆体化学物質の反応を制御する装置と通信するマイクロチップを更に備えている。
【００５２】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、外側が硬質な反応室を更に備えている。関連する実施の形態において、前記外側が硬質な反応室は、水溶液源を取り付ける接続部を備えている。
【００５３】
別の関連する実施の形態において、前記反応室は、前記反応室の内容物を混合する手段を更に備えている。
【００５４】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸塩および酸を含有している。関連する実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム又は亜塩素酸カリウムである。特定の実施の形態において、前記亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウムである。別の関連する実施の形態において、前記酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸からなる群から選択される。特定の実施の形態において、前記酸は、クエン酸である。別の特定の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸を含有している。
【００５５】
様々な実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、亜塩素酸ナトリウムと比較して、２倍、３倍、４倍、５倍又は６倍の量のクエン酸（たとえば、重量又は体積）を含有している。
【００５６】
別の実施の形態において、前記前駆体化学物質含有構造は、前記前駆体化学物質含有構造を前記装置に識別させるための手段（たとえば、マイクロチップ、物理的なキー、又はバーコード）を更に備えている。
【００５７】
また、本発明は、ここに記述された装置を使用して二酸化塩素を生成する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明は、そのような用途に限定はされないが、食品分配サービス、食品調理機器、歯科用設備、医療機器、医療施設、ＲＶ車、ボート、応急消毒のニーズ、脱臭、および多くのその他の使途を含む、様々な小規模容量の用途における、そして、そのような用途のための濃度の二酸化塩素の生成のための装置を提供する。
【００５９】
本発明は、二酸化塩素の生成のための使用容易で低コストな方法、装置およびシステムを提供する。いくつかの実施の形態において、本発明の装置は、水溶液の所望の体積中、１．０ｍｇ／ｌ〜１，０００ｍｇ／ｌ、典型的には５ｍｇ／ｌ〜５００ｍｇ／ｌの二酸化塩素の溶液を生成することができる。本発明の特定の実施の形態において、生成物貯蔵タンクは、二酸化塩素が移送される０．５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０又は５０リットルの水溶液を収容する。本発明の装置は、所望の体積、濃度および純度レベルを有した二酸化塩素を１〜２０分で生成する。
【００６０】
いくつかの実施の形態において、本発明の装置は、二酸化塩素が使用される特定の用途に応じて、少なくとも、たとえば、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％の純度、又はより純粋な二酸化塩素を生成する。
【００６１】
生成された二酸化塩素は、即効性の又は長期持続性の殺菌剤又は消毒薬としての使用が可能であり、また、使用前に希釈されるか、あるいは、特定の殺菌又は消毒要求に応じた生成濃度で使用されることが可能である。或る実施の形態において、生成された二酸化塩素は、水溶液としてよりもむしろガスの形態で使用されることがある。他の実施の形態において、二酸化塩素溶液は、「ミスト」として分配されることがある。ここで使用される用語「ミスト」、「フォグ」、および「蒸気」は、当業者に共通である手段を通じて二酸化塩素水溶液を周囲の空気に分散させるという意味を含むことを意図している。実施の形態のそれぞれは、適切な霧化又は噴霧スプレーヘッド又は同様の機能的構造を提供することによって、また、生成物タンク水溶液が霧化ヘッドに供給されるように生成物タンクから水溶液に圧力を供給することによって、「ミスティング（飛沫化）」又は「フォギング（霧化）」の機能性を取り込むことが可能である。別の実施の形態において、圧搾空気および加圧された生成物の液体は、霧化又は噴霧ヘッドにおいて、霧化又は噴霧ヘッドの前に、あるいは霧化又は噴霧ヘッドの後で混合される。
【００６２】
好ましい実施の形態において、前駆体化学物質は、溶解性隔壁によって隔てられた乾燥粉末前駆体化学物質を含む前駆体化学物質含有構造内に含まれ、水溶液を入れたり、二酸化塩素を出したりすることを可能にする構造内に含まれる。しかしながら、当業者は、好ましい前駆体化学物質含有構造に代替物が存在することに気付くであろう。前駆体化学物質は、前駆体化学物質含有構造又は多数の付加的な方策／方法における構造内に配置されることが可能であり、前記方法は、乾燥粉末形態；ティーバッグ構造に入れられた混合乾燥粉末；２つのティーバッグ構造に別々に入れられた乾燥粉末；２つの膜構造で隔てられた乾燥粉末；溶解性（水溶性）フィルムバッグに入れられた混合乾燥粉末；２つの溶解性（水溶性）フィルムバッグに別々に入れられた乾燥粉末；溶解性（水溶性）ジェルタブレットに入れられた混合乾燥粉末；２つの溶解性（水溶性）ジェルタブレットに別々に入れられた乾燥粉末；２つの乾燥錠剤に形成された乾燥粉末を含むが、これらに限定されるものではない。前駆体化学物質含有構造が親水性ヒートシール可能な材料から作られた場合、そのような材料は、いくらかの望ましくない残余物の封じ込めを提供するであろう十分に小さいサイズの細孔と共に作られることが可能である。
【００６３】
本発明の装置は、動作のために電力を必要とする。可能性のある電源は、これらに限定されないが、２３０ＶＡＣ、１１５ＶＡＣ、２４ＶＤＣ、１２ＶＤＣ、９ＶＤＣ、６ＶＤＣ、又は３ＶＤＣである。
【００６４】
図１は、フィルタ１１０のいずれかの側に水溶液を有し、本装置によって生成される二酸化塩素が水溶液に移送される本発明の実施の形態を示している。図１に示すように、本発明のこの実施の形態において、本装置は、反応室１００と、ポンプ１１５とを備え、そして、フィルタ１１０の一側に水源１４０への接続部を随意に備えている。本装置は、フィルタ１１０の他側にポンプ１２０および生成物タンク１０５を更に備えている。生成物タンク１０５は、分配装置１３５、フィルタ１３０、あるいは、一又は複数の多孔性ガラス原料１２５を更に備えることが可能である。
【００６５】
多孔性ガラス原料１２５は、二酸化塩素ガスを含む空気を、二酸化塩素ガスを含んだ多数の小さな気泡中に分散するように作用し、それによって、生成物タンクの液体中に溶解された二酸化塩素の比率および量が増加する。
【００６６】
或る実施の形態において、反応室１００は、前駆体化学物質含有構造を含み、このユニットは、使い捨てである。この実施の形態において、反応室１００は、反応サイクルが開始される都度、交換される使い捨てユニットである。
【００６７】
代替の実施の形態において、反応室１００は、反応室１００内において特定の向きで前駆体化学物質含有構造を保持するように機能する一又は複数の内部構造構成要素を含むことが可能である。この実施の形態においては、前駆体化学物質含有構造のみが使い捨てであり、新しい前駆体化学物質含有構造が、反応サイクル毎に使用される。
【００６８】
フィルタ１１０は、二酸化塩素を通過させるが、二酸化塩素の生成に頻繁に伴う不純物（たとえば、亜塩素酸塩、塩素酸塩および非反応性前駆体化学物質）は通過させない、様々な材料のうちのいずれか１つからなることが可能である。フィルタ１１０は、二酸化塩素の通過を可能にするが、一又は複数の不純物をフィルタの生成物タンク側に通さないのに十分なサイズの細孔を備えた任意の材料であることが可能である。フィルタは、様々な方法（たとえば、一又は複数の膜構造、一又は複数の不織布、あるいは、一又は複数のナノファイバー被覆不織布）で構築されることが可能であり、また、様々な形状（たとえば、一枚のフラットシートもしくは複数のフラットシート、水経路層を交互に備えた複数のフラットシート、らせん巻、中空細繊維、あるいは、管状構造）で構成されることが可能である。前述のフィルタ構造のいずれも、異なる厚さ、濾過能力、細孔の大きさを含む様々な性質および特性を備えて作成さられることが可能であり、また、親水性、疎水性に影響するように、および／又はフィルタを通じて化学物質移送の割合を制御および／又は化学物質移送の割合に影響するように取り込まれた化学物質又は他の添加物を有することが可能である。
【００６９】
生成物タンク１０５は、溶液を保持するのに十分な任意の材料から作られることが可能であり、或る実施の形態において、生成物タンク１０５は、硬質プラスチック又はポリマーから作られている。生成物タンク１０５は、使用されている特定の装置および用途に応じて０．５リットル〜５０リットルの範囲で容積を変動することができ、或る実施の形態において、生成物タンクは、それが使用されている特定の状況に応じて変化することができる。
【００７０】
生成物タンク１０５は、二酸化塩素溶液を分配する手段（つまり、分配装置１３５）を更に備えることが可能である。典型的には、分配装置は、これらに限定されないが、バルブ、散布器、噴霧器、および同種のものを含んでいる。また、或る実施の形態において、フィルタ１３０は、分配される二酸化塩素の純度を上げるように生成物タンクと分配装置１３５との間に位置する。
【００７１】
ポンプ１１５および１２０は、二酸化塩素の生成を促進し、生成物タンクに二酸化塩素を移送させるためにフィルタのいずれかの側に水溶液を移動させる（たとえば、循環させる）手段を提供する。
【００７２】
水源１４０へ接続は、水源への素早く簡単な接続を可能にする任意の接続部品であることが可能である。典型的な接続部品は、水源が接続され、そしてそれに続いて取り外されることができるネジ切りされた接続部品およびクィックコネクト式の接続部品を備えている。
【００７３】
本発明のこの実施の形態において使用される前駆体化学物質含有構造は、水がその構造に入り、水と接触すると溶解する材料から作られた隔壁を溶解することを可能にする材料から作られている。溶解に際して、前駆体化学物質含有構造に含まれた前駆体化学物質は、反応を開始し、それによって二酸化塩素を生成する。前記前駆体化学物質含有構造において使用される前駆体化学物質は、酸および亜塩素酸塩である。典型的な亜塩素酸塩は、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸リチウム、亜塩素酸バリウム、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、又は亜塩素酸カリウムである。
【００７４】
典型的な酸は、ホウ酸、酒石酸、乳酸、マレイン酸、りんご酸、グルタル酸、アジピン酸、酢酸、ギ酸、スルファミン酸、硫酸、塩酸、リン酸、無水リン酸、無水硫酸およびクエン酸である。本発明の装置において使用される典型的な亜塩素酸塩／酸の組み合わせは、亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸である。
【００７５】
当業者は、酸および亜塩素酸塩の割合を調整することが、反応速度および生成される二酸化塩素の量の変動および制御を可能にするであろうことを理解する。典型的な「酸：亜塩素酸塩」の割合は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１又は例示の範囲内の任意の配分率である。
【００７６】
この実施の形態において使用される前駆体化学物質含有構造は、ここで更に記述される。
【００７７】
図１は、正確な縮尺ではなく、また、空間的関係又は要素を示すことを意図していない。更に、図１に示された構成要素は、ここに記述されるように機能するために、適切な接続、配管および同種のものを使用して当業者によって接続されることが可能である。
【００７８】
図２は、水溶液がフィルタの反応室側に存在し、フィルタの生成物タンク側に存在しない本発明の実施の形態を示している。図１に示された実施の形態とは異なり、図２に示された装置において生成される二酸化塩素溶液は、生成物タンクにガスとして移送され、ガス又は水成二酸化塩素溶液として分注される。
【００７９】
図２に示された装置は、２つの方法で動作することができる。１つの実施の形態において、図２に示された装置は、フィルタの生成物タンク側に真空を生成し、それによって、フィルタ１１０を越えて生成物タンク１０５への二酸化塩素の移送をもたらす。この実施の形態は、「真空モード」で動作する。第２の実施の形態において、真空は、膜の生成物タンク側に生成されないが、むしろポンプ１２０は、フィルタ１１０を越えて空気を移動させ、それによって、フィルタ１１０を越えて生成物タンク１０５へ二酸化塩素の移送をもたらす。フィルタ１１０を越えて二酸化塩素を移送するための移動空気の使用は、「スイープモード」と呼ばれる。
【００８０】
図２に示された構成要素は、真空モードにおける空気流を制限する手段１４５を除いて図１に示された装置のための記述と実質的に同一である。空気流を制限する手段１４５は、ポンプ１２０の電源が入れられたときに真空の生成をもたらす。空気流を制限する手段は、たとえば、バルブ（たとえば、ニードルバルブ）であることができる。真空の生成は、フィルタ１１０を越えて生成物タンク１０５への二酸化塩素の移送をもたらす。また、分配装置１３５は、二酸化塩素の水溶液又はガスを分配する能力がある装置である。
【００８１】
図２は、正確な縮尺ではなく、また、空間的関係又は要素を示すことを意図していない。更に、図２に示された構成要素は、ここに記述されるように機能するために、適切な接続、配管および同種のものを使用して当業者によって接続されることが可能である。
【００８２】
図３は、フィルタが反応室１００と生成物タンク１０５との間に存在しない本発明の実施の形態を示している。水は、反応室に手動で加えられることが可能であり、それは、前駆体化学物質含有構造における溶解性隔壁の溶解と、二酸化塩素の生成とをもたらす。ポンプ１１５は、二酸化塩素を含む空気／ガスの混合物を反応室を通じて生成物タンクに循環させ、それは、生成物タンクへの二酸化塩素の移送をもたらす。この二酸化塩素溶液は、生成物タンク１０５に移送され、必要に応じて分配装置１３５によって分配される。図１におけるものと対応する図３における構成要素は、図１に示されたような本装置のための記述と実質的に同一である。図３に示された装置は、空気流を制限する手段１４５を更に備えている。空気流を制限する手段１４５は、ポンプ１２０の電源が入れられたときに真空の生成をもたらす。空気流を制限する手段は、たとえば、バルブ（たとえば、ニードルバルブ）であることが可能である。真空の生成は、反応室内の溶液から二酸化塩素ガスの除去と、生成物タンクへの二酸化塩素の移送とをもたらす。
【００８３】
図３は、正確な縮尺ではなく、また、空間的関係又は要素を示すことを意図していない。更に、図３に示された構成要素は、ここに記述されるように機能するために、適切な接続、配管および同種のものを使用して当業者によって接続されることが可能である。
【００８４】
図４は、一体化された反応室および前駆体化学物質含有構造を示している。この一体化構造は、一回の反応のために十分な前駆体化学物質を有した使い捨て構造である。反応室１００は、前駆体化学物質を隔てる溶解性隔壁１５０を有している。反応室１００は、二酸化塩素装置１５５および１６０に接続する手段を更に備えている。随意に、反応室１００は、容器の内容物を混合する手段１６５を更に備えている。混合手段１６５は、それによって、反応室の内容物が前駆体化学物質の反応中に混合され、それによって、反応の速さおよび／又は効率を増加するように、たとえば、気泡（たとえば、反応室１００への気泡）を導入する機械式混合器又は源であることができる。
【００８５】
溶解性隔壁１５０は、前駆体化学物質を隔てており、水溶液と接触すると溶解し、それによって、前駆体化学物質の反応を可能にする任意の物質から作ることができる。典型的な実施の形態において、溶解性隔壁は、ポリビニルアルコールから構成される。
【００８６】
前駆体化学物質含有構造は、前駆体化学物質含有構造を特定する装置のための手段（たとえば、電子バーコード、物理的なキー又はマイクロチップ）を有することも可能である。そのような情報は、本装置に取り込まれた対応する構造によって「読まれる」ことが可能である。
【００８７】
図５は、反応室が使い捨てではない前駆体化学物質含有構造の第２の実施の形態を示しており、この実施の形態において、前駆体化学物質含有構造１７０は、取り外し可能、且つ、使い捨てであり、また、反応室１００に接続する手段を有している。図５に示された対応する構成要素は、図４に示されたような装置の記述と実質的に同一である。
【実施例】
【００８８】
当然のことながら、本発明は、現在記述されている実施例に限定されるように構築されるべきでなく、むしろ、本発明は、ここに提供された任意のおよびすべての用途、ならびに当業者の範囲内におけるすべての等価的変形を含むように構築されるべきである。
【００８９】
実施例１図２に示す実施の形態の記述は、真空がフィルタの生成物タンク側に生成され、フィルタが生成物タンクと反応室との間に存在する本発明の実施の形態を記述している。この実施例において、反応室（１００）は、反応室（１００）内において特定の向きに前駆体化学物質含有物質を保持するように機能する一又は複数の内部構造構成要素を含んでいる。
【００９０】
この実施例においては、動作を開始させるために、約１００ｍＬの水が水入口開口を通じて反応室（１００）内に手動で注入されることによって反応室（１００）に導入される。反応室（１００）は、スナップシール式の再シール可能な開口を有している。
【００９１】
この実施例においては、約１リットルの水が生成物タンク（１０５）に手動で導入される。
【００９２】
反応室（１００）内への前駆体化学物質含有構造の挿入、ならびに反応室（１００）および生成物タンク（１０５）内への水の導入の後で、電力が本装置に供給される。
【００９３】
電力供給の開始後、ポンプ（１１５）は、水成二酸化塩素溶液を再循環させ始め、反応室（１００）から液体出口を通じてフィルタ（１１０）の入口側に搬送し、フィルタ（１１０）の液体側を通過して、反応室（１００）の液体入口に戻す。
【００９４】
この実施例において、反応室（１００）は、３ｍｍ厚のタイプＩ・ＰＶＣ板から構成され、約５１ｍｍ×７６ｍｍ×７６ｍｍの外形寸法であり、反応室（１００）は、ヒンジ付き上蓋を有しており、それは反応室（１００）の本体へのスナップシールにより封止されており、持ち上げることにより開口部を生じ、そこから水および前駆体化学物質を導入することができる。
【００９５】
この実施例において、反応室（１００）は、反応室（１００）の後ろ側底部に、内径６ｍｍの出口接続部を備え、その出口接続部は反応室の底（１００）と同一平面にある。また、反応室（１００）の後ろ側には内径６ｍｍの入口接続部を有しており、反応室の底から上方に約３５ｍｍで、反応室（１００）の後ろ側壁から約９．５ｍｍ突出しており、前記出口接続部品とほぼ一直線に配置されている。
【００９６】
この実施例において、反応室（１００）は、前記ヒンジ付き反応室上蓋に、角度を持つよう形成された３ｍｍ厚のＰＶＣ板がプラスチック製のネジにより取り付けられており、反応室（１００）内で角度付き板を適切な位置に保持している。
【００９７】
この角度付き板は、ほぼ反応室（１００）の内部寸法を有しており、プラスチック片は角度付き板の裏面にネジ込まれる。この角度付き板は、所定の位置に配置されるとき、前駆体化学物質含有構造を反応室（１００）内において特定の向きで、また、反応室（１００）に入れられた水溶液の液面よりも下に、保持するように機能する。
【００９８】
この角度付き板は、その後ろ側に穴を有し、反応室（１００）の入口接続部がそれを通じて接続できるようにしていると共に、入口の水流を角度付き片の下面、および内部に保持された前駆体化学物質含有構造に導く。
【００９９】
角度付き板の後ろは、反応室（１００）の後ろで下方に延び、反応室（１００）の底から約２ｍｍ以内の位置まで達しており、これは前駆体化学物質含有構造が反応室（１００）の液体出口を遮蔽することを防止するように作用する。
【０１００】
この実施例において、フィルタ（１１０）は、０．０２ミクロン〜０．０５ミクロンの範囲のサイズの細孔を備え、直径約１９ｍｍおよび長さ１４０ｍｍで、約９３０平方センチメートルの膜表面積を有する中空細繊維式の膜構造であった。
【０１０１】
電力が本装置に供給されたときに、第２ポンプ（１２０）が始動し、第２ポンプ（１２０）は、膜構造（１１０）の空気／ガス側を通じて空気を循環させた。
【０１０２】
ニードルバルブ（１４５）は、真空を、膜構造（１１０）のガス／空気側に生成させ、これは溶解している二酸化塩素ガスを膜構造（１１０）の反応室側の水溶液から膜構造（１１０）の生成物タンク側に移動させるように作用する
【０１０３】
この実施例において、生成物タンクは、３ｍｍ厚のタイプＩ・ＰＶＣ板により形成され、奥行き約８９ｍｍ×幅１５２ｍｍ×高さ２５４ｍｍの外形寸法を有し、約２リットルの正味容量を有していた。
【０１０４】
生成物タンク（１０５）の上蓋は、生成物タンク（１０５）の本体にヒンジにより結合され、そのヒンジ連結の上蓋を持ち上げることにより、生成物タンク（１０５）内への水の投入を可能にし、また上蓋は、生成物タンク（１０５）の本体へのスナップシール結合を有している。
【０１０５】
生成物タンク（１０５）は、生成物タンク（１００）の底と同一面で、中央近傍に取り付けられた出口接続を有しており、生成物を使用又は排出のために取り出すことを可能にする、生成物タンク（１０５）は、８９ｍｍの生成物タンク（１０５）側面の一方に生成物タンク（１０５）の底から約１３ｍｍに位置した２つの空気入口接続部を具備し、その入口接続部は、ほぼ等間隔に並んでいる。
【０１０６】
生成物タンク（１０５）の内側では、各空気入口接続部は、およそ直径１３ｍｍ×長さ１０２ｍｍの多孔性ガラス部材に接続されている。
【０１０７】
この実施例において、生成物タンク（１０５）は、生成物タンク（１０５）の同じ８９ｍｍの側面であって、８９ｍｍ寸法の中心において、前記２個の空気入口の上方であって、生成物タンク（１０５）の上端から約１９ｍｍの位置に取り付けられた空気出口接続部も具備する。
【０１０８】
精製された二酸化塩素ガスを含む空気は、生成物タンク（１０５）内に圧送され、この実施例においては、多孔性ガラス原料（１２５）を通過させ、これは二酸化塩素ガスを含んだ空気を、二酸化塩素ガスを含む多数の小さな気泡中に分散するように作用する。二酸化塩素水成生成物溶液は、バルブ（１３５）を通じて分配される。
【０１０９】
生成物タンク（１０５）内の水成二酸化塩素が所望の濃度に達したときに、電力が切られ、本ユニットは、洗浄およびパージされた。
【０１１０】
図１において、洗浄およびパージは、手動操作として示されており、ポンプ（１１５）が動作中に反応室（１００）内に水を注入している間、排水バルブの開放によって達成される。
【０１１１】
実施例１に例示された装置は、１５２ｍｍ×３０４ｍｍの配置面積で、２０３ｍｍ×３０４ｍｍ×３０４ｍｍの全体寸法である。
【０１１２】
実施例１に例示された装置において使用された前駆体化学物質含有構造は、５０ミクロンのサイズの公称細孔を有する不織布ナイロン素材であり、それらは袋を２つの区画に区分するためにその中に配置されたポリビニルアルコール水溶性材料と共に袋に形成され、それぞれの区画が前駆体化学物質の１つを含む。不織布材料は、ポリビニルアルコール材料の溶解の際に袋がシールされたままであるように、４縁全てをシールされた袋を形成するためにヒートシールされた。
【０１１３】
前述した袋を反応室（１００）に挿入した後で、ポリビニルアルコール材料は溶解し、前駆体化学物質は、水の存在下で反応を開始する。
【０１１４】
図６は、実施例１に記述された装置から生成された二酸化塩素の濃度および生成時間の値を示すグラフである。図６に示された二酸化塩素濃度は、比色分析で測定された。図６に示された試験結果は、前述の装置から、二酸化塩素の１リットル溶液を５０ｍｇ／ｌの濃度で、約５分で生成したものであった。本装置は、約４５７ｍｍＨｇの真空で、膜の空気／ガス側で毎分約１リットルの空気流量で、および膜の液体側で毎分約１リットルの流量により作動された。
【０１１５】
前述した袋を反応室（１００）に挿入した後で、且つ、水が反応室に加えられた後で、ポリビニルアルコール材料は溶解し、前駆体化学物質は、水の存在下で反応を開始する。
【０１１６】
図６に示された試験結果に関して、前駆体化学物質含有構造は、５０ミクロンのサイズの公称細孔を有する不織布ナイロン素材であり、それらは袋を２つの区画に区分するためにその中に配置されたポリビニルアルコール水溶性材料と共に袋１０に形成され、それぞれの区画が前駆体化学物質の１つを含む。不織布材料は、ポリビニルアルコール材料の溶解の際に袋がシールされたままであるように、４縁全てをシールされた袋を形成するためにヒートシールされた。
【０１１７】
前述した袋を反応室（１００）に挿入した後で、且つ、水が反応室に加えられた後で、ポリビニルアルコール材料は溶解し、前駆体化学物質は、水の存在下で反応を開始する。
【０１１８】
実施例２反応室（１００）は、実質的に実施例１において記述されたものである。動作を開始するために、前駆体化学物質および水は、反応室（１００）に導入される。この実施例において、水は、手動で導入される。水は、実質的に実施例１において記述されているように、生成物タンク（１０５）内にも導入される。次に、電力が装置に供給される。
【０１１９】
電力供給の開始後、ポンプ（１１５）は、水成二酸化塩素溶液を再循環し始め、反応室（１００）から膜構造（１０４）の液体側を通じて反応室（１００）に戻す。
【０１２０】
第２ポンプ（１２０）は電力が本装置に供給されたときに始動し、第２ポンプ（１２０）は、空気を膜構造（１１０）の空気／ガス側において循環させ、生成物タンク（１０５）内に送り込み、膜構造（１１０）へ戻す。
【０１２１】
そのような空気流は、二酸化塩素ガスが膜構造を液体側から空気／ガス側へ通過するようにさせるのに十分である。
【０１２２】
純粋な二酸化塩素ガスを含む空気は、生成物タンク（１０５）に圧送され、この実施例においては、生成物タンク（１０５）の底における一又は複数の構造（たとえば、一又は複数の多孔性ガラス原料（１２５））を通過し、その構造は、空気が生成物タンク（１０５）の液体を通じて上昇するときに、二酸化塩素ガスを含む多数の小さな気泡に二酸化塩素ガスを含む空気を分散させるように作用し、それによって、二酸化塩素ガスを含む空気と生成物貯蔵液体との間の表面接触領域が増加し、二酸化塩素ガスが生成物タンク（１０５）内の水に溶解される割合を促進する。
【０１２３】
生成物タンク（１０５）内の水成二酸化塩素が所望の濃度に達したときに、電力が手動的又は自動的に切られ、本ユニットは洗浄およびパージされる。二酸化塩素水成生成物溶液は、バルブ（１３５）を通じて分配される。洗浄およびパージは、実施例１において記述されたように行なわれる。
【０１２４】
実施の形態１において記述された特徴、特性および設計を取り込んだ装置は、１５２ｍｍ×３０４ｍｍの配置面積、および２０３ｍｍ×３０４ｍｍ×３０４ｍｍの全体寸法を有している。図７は、実施例２に基づいた装置から生成された二酸化塩素の濃度および生成時間の値を示すグラフである。図７に示す試験結果は、５０ｍｇ／ｌの濃度で純度９５．４％の二酸化塩素の１リットル溶液を約４分間で生成した前述の装置からのものである。本装置は、膜の空気／ガス側で毎分約３リットルの空気流を伴って動作し、膜の液体側で毎分約１リットルが流れる。
【０１２５】
約１００ｍｇ／ｌの濃度の二酸化塩素の水溶液は、約８分で達成された。
【０１２６】
標準的な方法を使用して実施された試験は、ＥＰＡ指導手引書「Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓ  ａｎｄ  Ｏｘｉｄａｎｔｓ，  Ａｐｒｉｌ，  １９９９」に記述された純度を判断するためのＥＰＡ計算方法を使用した純度９５．４％の二酸化塩素を示している。
【０１２７】
標準的な方法４５００−Ｃｌ  Ｏ２−Ｅ，  ＥＰＡ法３００．ＯｂおよびＤＰＤ比色分析は、生成物の純度の判断において使用された。図７に示された二酸化塩素濃度は、比色分析で判断された。
【０１２８】
実施例３図３において示された実施例３の記述は、本発明の変形を記述している。
【０１２９】
反応室（１００）は、実施例１に記述されたように実質的に構成されているが、実施例３における反応室（１００）が反応室（１００）を通過する空気の流れを可能にする入口および出口接続部、また、たとえば、流れ制限装置（たとえば、反応室（１００）への空気入口の前のニードルバルブ（１４５）のような）を配置することによる、また、反応室（１００）の空気出口にポンプ（１０４）を配置することによる反応室（１００）内での真空の生成を取り込んでいることが異なる。
【０１３０】
この実施例において、反応室（１００）は、反応室（１００）の上端に入口および出口接続を有すると共に、反応室（１００）の底にも出口接続を有し、これは生成物を分配し、排水接続として作用するように機能する。この実施例においては、反応室（１００）の入口接続は、そこから反応室（１００）の底から約３ｍｍの位置まで伸びる９．５ｍｍ外径のプラスチックチューブを有している。
【０１３１】
反応室（１００）内でこのように生成された真空は、反応室（１００）内で前駆体化学物質の反応によって生成される二酸化塩素水溶液から、溶解された二酸化塩素ガスを除去するための原動力を提供する。
【０１３２】
このように除去された二酸化塩素ガスは、生成物タンク（１０５）に直ちに移送され、生成物タンク（１０５）は、実施例１に記述されているように実質的に構成される。生成物タンク（１０５）内への二酸化塩素ガスの流れは、たとえば、二酸化塩素ガスを含んだ流入する空気流を多数の小さな気泡中に分散する作用をなす一又は複数の多孔性ガラス原料又は同様の構造（１２５）を提供し、したがって、二酸化塩素が生成物タンク（１０５）内の水に溶解する速さを促進することによって、二酸化塩素ガスを生成物貯蔵タンク（１０５）に収容された水に溶解させるような方法で達成される。二酸化塩素水溶液は、バルブ（１３５）を通じて分配され、これと同一のバルブ（１１０）は、本装置を排水および洗浄するために使用される。
【０１３３】
この実施の形態の利点は、その容易さと、実施例１および２のフィルタおよび第２ポンプ構成要素の排除とにあり、したがって、本装置の全体コストを低減する。
【０１３４】
実施例３のための試験情報は、図８に示されている。図８に示した結果は、約４５０ｍｍＨｇの真空および毎分約２リットルの空気流での操作結果である。
【０１３５】
この構成は、約５０ｍｇ／ｌの濃度で水成二酸化塩素の１リットル溶液を約７分で、また、約１００ｍｇ／ｌを約１１分で生成する。
【０１３６】
図８に示された二酸化塩素濃度は、比色分析で判断された。
【０１３７】
前述のすべての実施例においては、２，０００ｍｇの亜塩素酸ナトリウムおよび４，０００ｍｇのクエン酸が、使用された前駆体化学物質の量である。
【０１３８】
前述のすべての実験においては、１リットルの生成物溶液が生成され、１００ｍＬの水が反応室において水成二酸化塩素溶液を生成するために使用された。
【０１３９】
参照による援用本願の全体を通じて引用されるすべての参照文献、特許、係属中の特許出願および特許公報の内容は、参照によって明示的にここに援用される。
【０１４０】
均等当業者は、通常の実験以上のものを使用せずに、ここに記述された本発明の特定の実施の形態に対する多くの均等物を認識し、又は確認することができる。そのような均等物は、本発明および後述の請求項によって包含されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の１つの実施の形態を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す模式図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す模式図である。
【図４】本発明の前駆体化学物質含有構造の１つの実施の形態を示す模式図である。
【図５】本発明の前駆体化学物質含有構造の第２の実施の形態を示す模式図である。
【図６】図２に示す本発明の実施の形態からの試験結果を示すグラフである。
【図７】図２に示す本発明の実施の形態からの試験結果を示すグラフである。
【図８】図３に示す本発明の実施の形態からの試験結果を示すグラフである。
【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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【国際調査報告】
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