(57)【要約】  洗浄溶液を生成及び分配する方法並びに装置。洗浄溶液は分配装置内で化学物質を反応させることによって生成される。一つの実施態様では、分配装置は触媒又は反応物を収容している導管を有する。前駆体は、導管を通る際、反応して洗浄溶液を形成する。洗浄溶液は次いで、分配される前にタンクに貯蔵される。別の実施態様では、分配装置は洗浄溶液を生成するのに用いられる前駆体を収容している第１の部分と、洗浄溶液を生成するのに用いられる１つ又は複数の反応物若しくは触媒を収容している第２の部分とを有する。分配動作中、第１の部分の内容物が第２の部分の内容物と接触し、それにより、化学反応が生じて洗浄溶液が生成される。いくつかの実施形態では、分配装置の１つ又は複数の部分は移動プラットフォームに載置される。
2008531258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置であって、
移動プラットフォームと、
前記移動プラットフォームに連結されると共に、前駆体洗浄溶液を収容するように適合された第１の流体通路であって、該前駆体洗浄溶液を選択的に受け入れる入口と、該前駆体洗浄溶液を送出する出口とを有する、第１の流体通路と、
前記移動プラットフォームに連結されると共に、前記第１の流体通路の前記出口と選択的に流体連通する第２の流体通路であって、前記前駆体の反応を促進させて洗浄溶液を生成するように適合されており、使用地点で該洗浄溶液を分配する出口を有する、第２の流体通路と
を備える、使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項２】
前記第１の流体通路が貯蔵タンクである、請求項１に記載の使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３】
前記タンクが、必要時に該タンクから前記前駆体を引き出すように適合された加圧空気用の入口を有する、請求項２に記載の使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項４】
前記タンクに供給される空気の量及び圧力を調整するコントローラをさらに備え、該コントローラが前記洗浄溶液の濃度を調整する、請求項３に記載の使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項５】
前記第２の流体通路が、前記前駆体洗浄溶液の反応を触媒する触媒を収容している通路である、請求項２に記載の使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項６】
前記前駆体は亜塩素酸であり、前記洗浄溶液は二酸化塩素を含有する、請求項５に記載の使用地点で洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項７】
洗浄溶液を生成及び分配する方法であって、
洗浄溶液を前駆体から生成すると共に該洗浄溶液を分配する装置を用意すること、
前記装置のタンクに前記前駆体を充填すること、
分配作業を開始すること、
前記分配作業の開始に応じて前記タンクから前記前駆体を押し出すこと、
前記タンクから押し出された前記前駆体を前記装置の第２の部分に通すこと、
前記装置の前記第２の部分に通すことによって前記前駆体の反応を起こして洗浄溶液を形成すること、
前記反応の生成物から洗浄溶液を生成すること、及び
前記装置から前記洗浄溶液を分配すること
を含む、洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項８】
前記タンクから前記前駆体を押し出すことが、該タンク内の空気圧を増大させて該タンクから該前駆体を押し出すことを含む、請求項７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項９】
前記タンクに送出される空気の量及び圧力のうち少なくとも一方を調整して前記洗浄溶液の容量を制御することをさらに含む、請求項８に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項１０】
前記充填作業中、前記タンク内に形成されるガスを放出して前記前駆体が入る更なる余地を作ることをさらに含む、請求項７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項１１】
前記前駆体は亜塩素酸であり、前記第２の部分が触媒を収容しており、前記反応の前記生成物は二酸化塩素である、請求項７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項１２】
前記反応の前記生成物から前記洗浄溶液を分配することが、該反応の生成物を水に導入して洗浄水溶液を形成することをさらに含む、請求項７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項１３】
分配作業を開始する前に、前記前駆体が充填されている前記タンクを分配場所に搬送することをさらに含む、請求項７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項１４】
洗浄溶液を生成及び分配する装置であって、
亜塩素酸供給源から亜塩素酸を受け入れる前駆体入口と、
前記亜塩素酸を受け入れる前記前駆体入口と流体連通する第１の入口と、内部に貯蔵された前記亜塩素酸を排出する第１の出口とを有するタンクであって、加圧ガスを該タンクに対して選択的に出入りさせる開口も有する、タンクと、
前記タンクの前記出口と流体連通する導管であって、前記亜塩素酸と接触すると該亜塩素酸を二酸化塩素に変換するように適合された触媒を収容している導管と、
前記二酸化塩素を分配する前記導管と流体連通する出口と
を備える、洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項１５】
移動プラットフォームをさらに備え、前記前駆体入口、前記タンク、前記導管、及び前記出口が該移動プラットフォームに連結される、請求項１４に記載の洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項１６】
前記加圧ガスは前記タンクに前記孔を通して押し出されて、前記亜塩素酸を前記タンクから前記導管へ引き出し、前記タンクに押し出される前記加圧ガスの圧力が、分配される前記二酸化塩素の容量を調整する、請求項１４に記載の洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項１７】
前記タンク内で形成されたガスが前記孔を通して排気されることで、該タンク内に亜塩素酸のためのさらに余地を与える、請求項１４に記載の洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項１８】
洗浄溶液分配装置であって、
前駆体溶液供給源から前駆体溶液を受け入れる入口と、
前記入口と流体連通する反応器であって、前記前駆体溶液が該反応器内で反応して洗浄溶液を形成する、反応器と、
洗浄溶液を受け入れると共に該洗浄溶液を一時的に貯蔵する、前記反応器と流体連通するタンクであって、加圧ガスを該タンクに対して選択的に出入りさせる開口を有し、該加圧ガスは、該開口を通して該タンクに押し出されて、前記洗浄溶液を分配すると共に該洗浄溶液の容量を制御する、タンクと、
前記洗浄溶液を該分配装置から分配する、前記タンクと流体連通する出口と
を備える、洗浄溶液分配装置。
【請求項１９】
前記前駆体が亜塩素酸であり、前記洗浄溶液が二酸化塩素を含有する、請求項１８に記載の洗浄溶液分配装置。
【請求項２０】
前記反応器は、前記亜塩素酸と接触すると該亜塩素酸を二酸化塩素に変換するように適合なされた触媒を収容している、請求項１９に記載の洗浄溶液分配装置。
【請求項２１】
移動プラットフォームをさらに備え、前記入口、前記反応器、前記タンク、及び前記出口が該移動プラットフォームに連結される、請求項１８に記載の洗浄溶液分配装置。
【請求項２２】
洗浄溶液を生成及び分配する方法であって、
洗浄溶液を前駆体から生成すると共に該洗浄溶液を分配する装置を用意すること、
前駆体物質を前記装置の導管に流すこと、
前記前駆体の反応を起こし、該前駆体が前記導管を流れる際に洗浄溶液を形成すること、
前記反応の生成物を前記装置に連結されているタンク内に貯蔵すること、
分配作業を開始すること、及び
前記タンク内の空気圧を増大させることによって該タンクから前記生成物を押し出し、該生成物を前記装置の分配領域に押し出し、且つ、前記タンクから押し出された前記生成物を分配すること、
を含む、洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項２３】
前記タンクに送出される空気の量及び圧力のうち少なくとも一方を調整して前記洗浄溶液の容量を制御することをさらに含む、請求項２２に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項２４】
前記前駆体が亜塩素酸であり、前記導管が触媒を収容し、前記反応の生成物が二酸化塩素である、請求項２２に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項２５】
前記反応の前記生成物を水に導入して洗浄水溶液を形成することをさらに含む、請求項２２に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項２６】
分配作業を開始する前に、前記反応の生成物を有する前記タンクを分配場所に搬送することをさらに含む、請求項２２に記載の洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項２７】
洗浄溶液を生成及び分配する装置であって、
亜塩素酸供給源から亜塩素酸を受け入れる前駆体入口と、
前記前駆体入口と流体連通する導管であって、前記亜塩素酸と接触すると該亜塩素酸を二酸化塩素に変換するように適合された触媒を収容している導管と、
前記二酸化塩素を受け入れる、前記導管と流体連通する第１の入口と、内部に貯蔵される前記二酸化塩素を排出する第１の出口とを有するタンクであって、加圧ガスを該タンクに対して選択的に出入りさせる開口も有する、タンクと、
前記二酸化塩素を分配する、前記導管と流体連通する出口と
を備え、
前記加圧ガスが前記開口を通して前記タンクに押し出されて該タンクから前記二酸化塩素を引き出し、該タンクへ押し出される前記加圧ガスの圧力が、前記二酸化塩素の濃度を制御する、洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項２８】
移動プラットフォームをさらに備え、前記前駆体入口、前記導管、前記タンク、及び前記出口が、該移動プラットフォームに連結される、請求項２７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項２９】
前記開口孔が、精製二酸化塩素を回収タンクに放出するフィルタと連通する、請求項２７に記載の洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項３０】
使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置であって、
移動プラットフォームと、
前記移動プラットフォームに連結されると共に、亜塩素酸を収容するように適合された第１の流体通路であって、該亜塩素酸を選択的に受け入れる入口と該亜塩素酸を送出する出口とを有する、第１の流体通路と、
前記移動プラットフォームに連結されると共に、前記第１の流体通路の前記出口と選択的に流体連通する第２の流体通路であって、前記亜塩素酸の反応を促進させて、二酸化塩素洗浄溶液として使用される二酸化塩素を生成するように適合され、前記使用地点で前記二酸化塩素洗浄溶液を分配する出口を有する、第２の流体通路と
を備える、使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３１】
前記第１の流体通路が貯蔵タンクである、請求項３０に記載の使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３２】
前記貯蔵タンクが、必要時に該タンクから前記二酸化塩素洗浄溶液を引き出すように適合された加圧空気用の入口をさらに含む、請求項３１に記載の使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３３】
前記タンクに供給される空気の量及び圧力を調整するコントローラをさらに備え、該コントローラが前記二酸化塩素洗浄溶液の濃度を制御する、請求項３２に記載の使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３４】
前記第２の流体通路が、前記亜塩素酸の反応を触媒する触媒を収容している通路である、請求項３１に記載の使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３５】
前記二酸化塩素洗浄溶液が水に導入される二酸化塩素を含有する、請求項３０に記載の使用地点で二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する移動式装置。
【請求項３６】
二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法であって、
亜塩素酸から二酸化塩素洗浄溶液を生成すると共に該二酸化塩素洗浄溶液を分配する装置を用意すること、
前記装置の第１の部分に前記亜塩素酸を充填すること、
分配作業を開始すること、
前記分配作業の開始に応じて前記第１の部分から前記亜塩素酸を押し出すこと、
前記第１の部分から押し出された前記亜塩素酸を前記装置の第２の部分に供給すること、
前記亜塩素酸を前記装置の前記第２の部分に供給通することによって該亜塩素酸の反応を引き起こすこと、
前記反応の生成物から二酸化塩素洗浄溶液を生成すること、及び
前記装置から前記二酸化塩素洗浄溶液を分配すること
を含む、二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項３７】
前記第１の部分から前記亜塩素酸を押し出すことが、該第１の部分から該亜塩素酸を押し出すように前記タンク内の空気圧を増大させることを含む、請求項３６の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項３８】
前記第１の部分に送出される空気の量及び圧力のうち少なくとも一方を調整して前記二酸化塩素洗浄溶液の濃度を制御することをさらに含む、請求項３７に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項３９】
前記充填作業中、前記第１の部分内に形成されるガスを放出して亜塩素酸のための更なる余地を与えることをさらに含む、請求項３６に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項４０】
前記第２の部分が、前記亜塩素酸と反応して二酸化塩素を生成する触媒を収容している、請求項３６に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項４１】
前記反応の前記生成物から二酸化塩素洗浄溶液を生成することが、前記反応の前記生成物を水に導入して二酸化塩素洗浄水溶液を形成することをさらに含む、請求項３６に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項４２】
分配作業を開始する前に分配場所に前記装置を搬送することをさらに含む、請求項３６に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項４３】
二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する装置であって、
亜塩素酸供給源から亜塩素酸を受け入れる前駆体入口と、
亜塩素酸を受け入れるタンクであって、該亜塩素酸を受け入れる前記前駆体入口と流体連通する第１の入口と、内部に貯蔵される前記亜塩素酸を排出する第１の出口とを有し、また、加圧ガスを該タンクに対して選択的に出入りさせる開口を有する、タンクと、
前記タンクの前記出口と流体連通する導管であって、前記亜塩素酸と接触すると該亜塩素酸を二酸化塩素に変換するように適合された触媒を収容している導管と、
前記二酸化塩素を分配する前記導管と流体連通する出口と
を備える、二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項４４】
移動プラットフォームをさらに備え、前記前駆体入口、前記タンク、前記導管、及び前記出口が該移動プラットフォームに連結される、請求項４３に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項４５】
前記加圧ガスが前記タンクに前記開口を通して押し出されて、前記亜塩素酸を前記タンクから前記導管へ引き出し、前記タンクに押し出される前記加圧ガスの圧力が、分配される前記二酸化塩素の濃度を制御する、請求項４３に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項４６】
前記タンクが通気口を有し、該タンク内に形成されるガスが前記開口孔を通って排気され、該タンク内に亜塩素酸のための更なる余地を与える、請求項４３に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する装置。
【請求項４７】
二酸化塩素洗浄溶液分配装置であって、
亜塩素酸溶液を亜塩素酸溶液供給源から受け入れる入口と、
前記入口と流体連通する反応器であって、前記亜塩素酸溶液が該反応器内で反応して、二酸化塩素洗浄溶液に使用する二酸化塩素を形成する、反応器と、
二酸化塩素を受け入れると共に前記二酸化塩素洗浄溶液を一時的に貯蔵する、前記反応器と流体連通するタンクであって、加圧ガスを該タンクに対して選択的に出入りさせる開口を有し、該加圧ガスは、前記開口を通して該タンクに強制的に押し出されて、前記二酸化塩素洗浄溶液を分配し、該二酸化塩素洗浄溶液の濃度を制御する、タンクと、
前記タンクと流体連通する、前記二酸化塩素洗浄溶液を該分配装置から分配する出口と
を備える、二酸化塩素洗浄溶液分配装置。
【請求項４８】
前記二酸化塩素を水に導入して前記二酸化塩素洗浄溶液を形成する、請求項４７に記載の二酸化塩素洗浄溶液分配装置。
【請求項４９】
前記反応器は、前記亜塩素酸と接触すると該亜塩素酸を二酸化塩素に変換するように適合された触媒を収容している、請求項４８に記載の二酸化塩素洗浄溶液分配装置。
【請求項５０】
移動プラットフォームをさらに備え、前記入口、前記反応器、前記タンク、及び前記出口が、該移動プラットフォームに連結される、背請求項４７に記載の二酸化塩素洗浄溶液分配装置。
【請求項５１】
二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法であって、
二酸化塩素洗浄溶液を亜塩素酸から生成すると共に該二酸化塩素洗浄溶液を分配する装置を用意すること、
亜塩素酸を前記装置の導管に流すこと、
前記亜塩素酸が前記導管を流れる際に該亜塩素酸の反応を起こして二酸化塩素を形成すること、
前記装置に連結されたタンク内に前記二酸化塩素を貯蔵すること、
分配作業を開始すること、
前記タンク内の圧力を増大させることによって該タンクから前記二酸化塩素を押し出して該二酸化塩素を前記装置の分配領域に押し出すこと、及び
前記タンクから強制的に押し出された前記二酸化塩素を分配すること
を含む、二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項５２】
前記タンクに送出される空気の量及び圧力のうち少なくとも一方を調整して前記洗浄溶液の濃度を制御することをさらに含む、請求項５１に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項５３】
前記導管は前記反応を起こす触媒を収容している、請求項５１に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項５４】
前記二酸化塩素を水に導入して二酸化塩素水溶液を形成することをさらに含む、請求項５１に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【請求項５５】
分配作業を開始する前に、前記二酸化塩素が充填された前記タンクを分配場所に搬送することをさらに含む、請求項５１に記載の二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［背景］
いくつかの洗浄用途では、１つ又は複数の化学物質を反応させて必要時に洗浄溶液を形成する。かかる洗浄用途の際、洗浄生成物を生成するのに必要な時間量によって洗浄プロセスが遅延又は延長する可能性がある。さらに、ピーク需要を満たすために、必要とされる洗浄溶液量に応じて、イオン交換床又は触媒容器等の一つまたは複数の反応装置に高い要求が課せられるであろう。洗浄溶液の生成を早めるために、反応装置は、大量の反応物又は中間洗浄生成物をタイムリーに反応させるために、非常に大きくなる傾向がある。具体的な一例では、従来の定置洗浄システムによっては、使用される直前に化学反応により生成される洗浄溶液を用いるものもある。しかしながら、定置洗浄システムは大量の洗浄溶液を必要とするため、適量の洗浄溶液が生成されるのを待って、洗浄プロセスが著しく遅延する可能性がある。
【０００２】
いくつかの用途では、二酸化塩素（ＣｌＯ２）を洗浄溶液として用いることができる。二酸化塩素は漂白性、消毒性、及び滅菌性を有することが知られている。例えば、二酸化塩素は強力な殺ウィルス剤、殺菌剤、プロトサイド（protocide）、及び殺藻剤である。したがって、二酸化塩素は数例挙げると、殺菌剤として上下水処理、止水処理、水衛生試験、臭気抑制、ゼブラマッセル感染抑制を含む様々な大規模な工業用途に用いられる。二酸化塩素は紙及び小麦粉を漂白するのに用いられ、また、食物に付着した及び食物の周りの微生物及び／又は有機臭気剤を抑制することが求められる場合に特に有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
不都合なことに、二酸化塩素は長期にわたる安定性はない。具体的には、通常の動作圧及び温度では、二酸化塩素はガスであり、非常に爆発性が高い。例えば、二酸化塩素は約０．１気圧を超える圧力では爆発する可能性がある。したがって、二酸化塩素ガスは他の工業ガスのような圧力下では生成及び出荷されない。むしろ、二酸化塩素はその固有の不安定性により、使用地点でその場で生成されねばならない。従来のその場生成の方法は、必要に応じて、亜塩素酸塩の酸化及び塩素酸塩の還元によって二酸化塩素を生成する。これらの従来の方法は一般的に、高価な生成装置を必要とし、また、危険を伴う高濃度を生じさせないようにする高レベルな作業習熟度を必要とする。これらの制約により、二酸化塩素の使用は通常、パルプ及び紙の漂白、水処理、及び家禽処理等の大規模な商業用途に限定されており、これら商業用途では二酸化塩素の消費が著しく大きいため、資金、及びその場生成のための高価な装置の運転コスト及び熟練作業者の操縦コストが正当化され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
［発明の概要］
本発明は、洗浄溶液を生成及び分配する方法並びに装置に関する。いくつかの実施態様の洗浄溶液は、分配装置内の１つ又は複数の化学物質又は反応物を反応させるか又は触媒させることによって生成される。
【０００５】
いくつかの実施態様では、分配装置は、１つ又は複数の導管、チャンバ、容器、槽等を有し、分配装置の１つ又は複数の部分は触媒及び／又は反応物を収容している。前駆体は、分配装置を通る際、触媒及び／又は反応物を収容している部分に入ったことに応じて反応し、洗浄溶液又は前駆体洗浄溶液を形成する。この洗浄溶液又は前駆体洗浄溶液は分配のためにタンク内に貯蔵することができる。いくつかの実施態様では、分配装置の１つ又は複数の部分は移動プラットフォームに連結される。例えば、タンクを移動プラットフォームに連結して、洗浄溶液又は前駆体洗浄溶液を分配場所に搬送することができる。
【０００６】
上記実施態様の具体的な一つの応用では、亜塩素酸ナトリウムを前駆体として用い、イオン交換床を通して供給して亜塩素酸又は洗浄溶液前駆体を形成する。亜塩素酸は後の使用のためにタンク内に貯蔵される。洗浄溶液の分配を望む場合、亜塩素酸を触媒に通すと、二酸化塩素が生成される。いくつかの実施態様では、貯蔵タンク及び触媒が移動プラットフォームに連結される。
【０００７】
上記実施態様の別の用途では、二酸化塩素を含有する洗浄溶液用に亜塩素酸を前駆体として用いる。亜塩素酸を導管内に通して貯蔵タンクへ向ける。貯蔵タンクに達する前に、亜塩素酸を触媒に給送すると、二酸化塩素が生成される。この直後、二酸化塩素又は二酸化塩素溶液を水に所望の濃度（状況によっては約０〜１５００ｐｐｍ）で導入し、迅速な分配のために二酸化塩素洗浄溶液をタンク内に貯蔵することができる。いくつかの実施態様では、導管、貯蔵タンク、及び触媒のうち１つ又は複数が移動プラットフォームに連結される。
【０００８】
いくつかの実施態様では、分配装置は、第１の反応物、反応物の混合物、又は洗浄溶液を生成するのに用いられる他の前駆体を収容している第１の部分と、第２の反応物、反応物の混合物、他の前駆体、又は洗浄溶液を生成するのに用いられる触媒を収容している第２の部分とを有する。分配装置の第１の部分は第２の部分と流体連通する。分配作業中、第１の部分の内容物が第２の部分の内容物と接触するため、化学反応が起こり、洗浄溶液が生成される。このほぼ直後に洗浄溶液が用いられる。いくつかの実施態様では、第１の部分若しくは第２の部分又はそれら双方を移動プラットフォームに連結することができる。
【０００９】
上述の実施態様の具体的な一つの応用では、分配装置は最終の使用地点で要求に応じて二酸化塩素を生成することができるため、高濃度の二酸化塩素を生成及び貯蔵する必要がなくなる。分配装置の第１の部分は、二酸化塩素の生成のための前駆体として亜塩素酸を収容しており、分配装置の第２の部分は、二酸化塩素を形成するように亜塩素酸の反応を触媒する触媒を収容している。亜塩素酸は二酸化塩素が必要となるまで触媒から離しておく。二酸化塩素の必要時に、亜塩素酸を触媒に通して二酸化塩素を生成する。分配作業中、亜塩素酸は触媒を通って流れる。
【００１０】
本発明の分配装置を、連続式又はバッチ式生成／分配用に使用することができる。しかしながら、いくつかの実施態様はバッチ式分配に特に有用性がある。例えば、分配装置には移動式のものもあり、バッチ式分配に効果的に用いることができる。そのようなものとして、分配装置を最終の使用場所に搬送することができるため、最終の使用場所に高価な装置を設置する必要がなくなる。分配装置は移動式のベースに連結することができる。例えば、一実施態様では、ベースは、分配装置を所望の最終の使用場所に移動させることができる複数のホイールを有する。分配装置は貯蔵領域、及びベースに連結される反応領域を含み得る。移動式分配装置を二酸化塩素生成に用いる場合、上記実施態様において説明したように、貯蔵領域を用いて一回分の亜塩素酸又は二酸化塩素洗浄溶液を貯蔵することができる。
【００１１】
二酸化塩素を生成及び分配する一方法では、亜塩素酸ナトリウムは分配する使用地点とは離れた制御環境下で貯蔵される。亜塩素酸ナトリウムは、希釈形態でイオン交換樹脂床に供給され、そこにおいて水素（Ｈ＋）がナトリウム（Ｎａ＋）と交換されて亜塩素酸ナトリウムを亜塩素酸又は比較的安定な亜塩素酸含有混合物に変換する。次いで、亜塩素酸を使用地点付近に搬送するが、その場合、亜塩素酸は分配装置の第１の部分内に収容されている。分配作業中、亜塩素酸含有混合物は触媒と接触し、それにより、二酸化塩素が生成される。次いで、二酸化塩素は洗浄溶液として使用するために水溶液中に分配される。
【００１２】
本発明のこれら及び他の態様は、その構成及び動作と共に、添付図面と併せて理解されるとき、本発明の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００１３】
本発明の実施態様を詳細に説明する前に、本発明はその適用において、以下の説明に記載されるか又は添付の図面に示される構成要素の構造及び構成の詳細にその用途が限定されないことを理解されたい。本発明は他の実施態様が可能であり、また、種々の方法で実施されるか又は行われることが可能である。また、本明細書において用いられている用語及び術語は説明のためのものであり、限定するものと見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む」「備える」、又は「有する」、及びその変形語の使用は、その後に挙げられている項目及びその均等物、並びに付加的な物を包含することを意図する。語句「取り付けられる」「接続される」及び「連結される」は広義に用いられ、直接／間接双方の取り付け、接続、及び連結を包含する。さらに、「接続される」及び「連結される」は、物理的又は機械的な接続又は連結に制限されず、直接又は間接にかかわらず電気的な接続又は連結を含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［図示される実施形態の説明］
図１は、本発明の態様を具現する洗浄溶液生成／分配装置１０の一実施形態を示す。具体的には、本装置１０は二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配することができる。しかしながら、本装置１０はまた、他の洗浄溶液を生成及び分配するのに用いられるか又は適用され得る。したがって、以下で行われる説明は主に、二酸化塩素洗浄溶液の生成及び分配に関して示された実施形態を説明することになるが、本装置を用いて他の洗浄溶液を生成及び分配することができる。
【００１５】
装置１０は、貯蔵領域１８に連結されている化学反応領域１４を有する。化学反応領域１４は入口２０及び出口２２を有する。前駆化学物質が入口２０に入り、反応領域１４内で反応し、その後、出口２２を通る。含まれている化学物質及び／又は所望の反応タイプに応じて、化学反応領域１４は、パイプ若しくは他のラインのような流体通路若しくは導管であるか、又は、タンク、容器、チャンバ、若しくは他の容器であり得る。反応領域１４はまた、１つ又は複数の反応物、触媒、前駆体等を収容することができる。反応領域１４を用いて二酸化塩素を生成する図１に示す実施形態では、触媒は反応領域１４の容器２４内に収容される。
【００１６】
前駆化学物質が反応領域１４の容器２４内に供給されると、化学反応が起こって前駆体洗浄溶液又は洗浄溶液が形成される。本例では、亜塩素酸が触媒を通して供給され、二酸化塩素を形成し、この二酸化塩素を洗浄溶液として用いることができる。この反応及び他の同様の反応の詳細は当該技術分野において公知であるため、本明細書では説明しない。米国特許出願公開第２００３／００６４０１８号（これを、参照により本明細書に組み入れる）は、触媒を介する亜塩素酸の二酸化塩素への変換に関する化学物質を記載している。
【００１７】
次いで、本実施形態の反応生成物は貯蔵領域１８に送られる。貯蔵領域１８は流体通路、導管、容器等とすることができる。図示の実施形態では、貯蔵領域はタンク２６である。タンク２６は生成物入口２８及び生成物出口３０を有する。生成物入口２８は導管３２を介して反応領域と連通する。生成物出口３０は、開口がタンク２６の底面付近に位置しているディップチューブ３６を有する。生成物は、空気圧によりディップチューブ３６を通ってタンク２６から出ることができる。
【００１８】
図示のように、タンク２６は加圧空気入口３４を有する。入口３４は加圧空気供給源に連結され、その場合、タンク２６に入る空気の量及び圧力を多くの異なるやり方で制御することができる。例えば、１つ又は複数の弁及び圧力調整器を用いて、タンクに送り出される空気の量及び圧力を制御することができる。加圧空気は、タンク２６からの生成物を分配するのに役立つ。具体的には、加圧空気によりタンク２６内の圧力が増大し、それによって、ディップチューブ３６を通ってタンク２６から生成物を押し出す。圧力は、二酸化塩素の濃度を調整することができ、その場合、圧力が高いほど高濃度の二酸化塩素を生じる。
【００１９】
加圧空気入口３４はまた、タンク２６用の出口として用いることができる。生成物の一部又は全てがタンク２６から分配されると、相当な量の空気がタンク２６内に残ったままとなる。タンク２６が生成物を再充填されるにつれ、１つ又は複数の弁３８が開いて空気圧を逃がすようにすることができる。図示のように、フィルタ３９の逆流防止器２９を弁に隣接して設置し、出口３４を介して、有限量の二酸化塩素が収容され得るタンク２６を出る流体を濾過することができる。上記のやり方で押し出されるいなかる二酸化塩素も、その後の使用のために精製二酸化塩素の供給源として収集することができる。
【００２０】
生成物を、タンク２６の出口３０に連結されている流量調整器４０を介してタンク２６から引き出すことができる。流量調整器４０は、操作者の意図に応じて、タンク２６から分配される生成物の量を制御することができる。流量調整器の一タイプはベンチュリ（venture）であり、これは圧力を用いて洗浄溶液を放出する。しかしながら、他の流量調整器を用いることもできる。
【００２１】
装置１０はまた、生成物分配出口４２を有し、この出口４２を通して生成物が分配される。いくつかの実施形態では、この出口４２には生成物を必要とするシステムとの迅速な接続を可能にする迅速接続フィッティングが設けられている。例えば、図１に示すように、装置１０は導管４６を介して定置洗浄システム４４に連結することができる。
【００２２】
図１に示す装置１０の特定の一動作において、二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配することができる。装置１０の上流で生成される亜塩素酸は、装置１０に入口４８を介して入り、反応領域１４に送出される。反応領域１４では、亜塩素酸が容器２４内の触媒を通して供給される。この結果、二酸化塩素が生じる。次いで、二酸化塩素がタンク２６内に貯蔵される。いくつかの実施形態では、タンク内に生成及び貯蔵される量は１回の洗浄作業（すなわちバッチ）に十分である。二酸化塩素が分配されると、所望量の空気及び空気圧がそれに釣り合った量の二酸化塩素又は二酸化塩素溶液をタンクから水流（例えば、定置洗浄システム、用水路又は家禽冷却装置のプロセス水、水処理の補給水、又はトンネル水洗機の水流）中に、或いは二酸化塩素が所望される水若しくは他の媒体中に引き出す。
【００２３】
図２は本発明の第２の実施形態を示す。本実施形態のいくつかの特徴及び／又は構造は先の実施形態と同一又は同様である。したがって、これらの同様の特徴及び構造には先の実施形態と同じ番号が与えられているが、ただし、「１００」番台となっている。例えば、先の実施形態での「９」は本実施形態では「１０９」に対応することになる。さらに、概して、先に説明していない特徴のみを詳細に説明する。
【００２４】
図１の洗浄溶液生成／分配装置１０と同様に、図２の洗浄溶液生成／分配装置１１０は、二酸化塩素洗浄溶液を生成及び分配することができる。しかしながら、本装置１１０を用いて、他の洗浄溶液を生成及び分配することもできる。本装置を用いて他の洗浄溶液を生成及び分配することができるが、以下で行われる説明は主に、二酸化塩素洗浄溶液の生成及び分配に関して示された実施形態を説明する。
【００２５】
本装置１１０は、貯蔵領域１１８に連結されている化学反応領域１１４を有する。図１の先の実施形態とは異なり、化学反応領域１１４は貯蔵領域１１８の下流に位置する。したがって、化学反応物又は前駆化学物質（亜塩素酸等）が貯蔵領域１１８に直接流れ、この貯蔵領域１１８において、最終生成物を分配する必要がくるまで貯蔵される。必要時に、前駆化学物質を反応領域１１４に供給し、この反応領域１１４において、使用直前に反応が起こる。これとは対照的に、図１の先の実施形態では、前駆体は貯蔵領域の上流で反応しており、それに応じて、最終生成物は貯蔵領域１８内に貯蔵されている。
【００２６】
図１の貯蔵領域１８と同様に、図２の貯蔵領域１１８は、通路、導管、容器等とすることができる。図示の実施形態では、貯蔵領域１１８はタンク１２６である。タンク１２６は前駆体入口１２８及び前駆体出口１３０を有する。前駆体入口１２８は前駆体供給源と連通する。前駆体出口１３０は、開口がタンク１２６の底面付近に位置しているディップチューブ１３６を有する。前駆体は、上述したように、必要時に空気圧によりディップチューブ１３６を通ってタンク１２６から出る。これに応じて、タンク１２６は加圧空気入口１３４を有する。先の実施形態と同様に、タンク１２６の加圧空気入口１３４もまた出口として用いて、タンク１２６から空気及び他のガスを排気して前駆体がさらに多く入る余地を与える。
【００２７】
前駆体を、タンク１２６の出口１２２に連結されている流量調整器１４０を介してタンク１２６から引き出すことができる。前駆体は、分配前に反応領域１１４に送り出される。流量調整器１４０は、操作者の意図に応じて、タンク１２６から分配される前駆体の量を制御することができる。前駆化学物質は反応領域１１４の入口１２０に入り、反応領域１１４内で反応する。次いで、反応生成物が反応領域１１４の出口１２２を通って分配される。含まれている化学物質及び／又は所望の反応タイプに応じて、化学反応領域１１４はパイプ若しくは他のラインのような通路若しくは導管とすることができ、又はタンク、容器、チャンバ、若しくは他の容器とすることができる。反応領域１１４は、１つ又は複数の反応物、触媒、前駆体等を収容している。図示の実施形態を用いて二酸化塩素を生成するものとすると、亜塩素酸を二酸化塩素に誘導する触媒が容器１２４内に収容される。
【００２８】
図１の先の実施形態と同様に、図２の装置１１０もまた、吸引又は駆動源１４０と流体接続する生成物分配出口１４２を有し、それを通して生成物が分配される。吸引源１４０は、図２に示すように、容器１２４の後に位置していてもよく又は容器１２４の前に位置していてもよい。いくつかの実施形態では、この出口１４２には、定置洗浄システム１４４等、生成物を必要とするシステムとの迅速な接続を可能にする迅速接続継手が設けられている。
【００２９】
次に、図２に示す装置１１０の特定の一動作を、二酸化塩素洗浄溶液の生成及び分配に言及しながら説明する。装置１１０の上流で生成された亜塩素酸が入口１４８を介して装置１１０に入り、貯蔵領域１１８に送り出される。貯蔵領域１１８は所望量の亜塩素酸を受け入れるサイズとなっている。二酸化塩素洗浄溶液の生成及び分配の必要時に、亜塩素酸が、貯蔵タンク１１８から反応領域１１４へ、貯蔵タンク１１８に空気圧を導入することにより供給される。空気圧を制御して、分配される生成物の濃度及び送出速度を制御することができる。反応領域１１４では、亜塩素酸が容器１２４の触媒を通して供給される。その結果、二酸化塩素が生じる。次いで、二酸化塩素は即座に、二酸化塩素が所望される媒体（例えば、定置洗浄システム、用水路又は家禽冷却装置冷凍室のプロセス水、水処理の補給水、又はトンネル水洗機の水流）中に、或いは他の水等に供給される。
【００３０】
図３及び図４は、図２に示す装置１１０とほぼ同一の洗浄溶液生成／分配装置１１０を示す。図２と図３及び図４との主な違いは、図３及び図４の装置１１０は移動式として示されているが、図２の装置１１０は移動式として示されていないという点である。具体的には、図３及び図４の装置１１０は移動プラットフォーム１５０に連結されており、様々な使用場所に移動することができるようになっている。具体的には図示していないが、貯蔵タンク及び触媒容器はプラットフォームに連結することができる。したがって、各最終の使用場所で高価な生成／分配装置の必要性がなくなる。図１及び図２のシステムは移動式として示されていないが、これらシステムは移動プラットフォーム１５０に連結することで移動式とすることができる。
【００３１】
本発明のいくつかの特徴及び要素に対する様々な変形形態が、本発明の具体的なの実施形態を参照しながら説明される。上述した各実施形態から互いに排他的な又は各実施形態と矛盾する特徴、要素、及び動作方法を除き、特定の一実施形態を参照しながら説明した代替的な特徴、要素、及び動作方法は他の実施形態に適用可能であることを留意されたい。
【００３２】
本発明の種々の特徴は添付の特許請求の範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の態様を具現する洗浄溶液生成装置及び分配装置の概略図であり、当該生成装置／分配装置が定置洗浄システムに連結されている。
【図２】本発明の態様を具現する別の洗浄溶液生成装置及び分配装置の概略図であり、当該生成装置／分配装置が定置洗浄システムに連結されている。
【図３】本発明の態様を具現する移動式分配装置の概略図であり、貯蔵タンクが洗浄溶液のための前駆体を充填されている。当該分配装置はまた、定置洗浄システムと連通するように示されている。
【図４】図４は、図３の移動式分配装置の概略図であり、貯蔵タンクの内容物は定置洗浄システムにほぼ完全に分配される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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