(57)【要約】【課題】必要とする気体のみを得ることができるとともに、得られた気体の使い勝手を良くすることができる気体発生装置を提供する。【解決手段】内部空間７に複数種類の物質を収容し、複数種類の物質の化学反応によって生成された気体を透過させて外部に放出する第１の容器３を有し、第１の容器７は、開口部９を備え第１の容器３から放出された気体を溶存させる溶存液１１を収容する第２の容器５に収容されるようになっている気体発生装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に複数種類の物質を収容し、前記複数種類の物質の化学反応によって生成された気体を透過させて外部に放出する第１の容器を有し、
前記第１の容器は、開口部を備え前記第１の容器から放出された気体を溶存させる溶存液を収容する第２の容器に収容されるようになっていることを特徴とする気体発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気体発生装置であって、
前記第１の容器の内部空間に収容されている第３の容器を備えており、
前記第３の容器の内部空間には、第１の薬剤が収容されており、前記第１の容器の内部空間であって前記第３の容器の内部空間の外側の空間には、第２の薬剤が収容されており、
前記第３の容器が破壊されることによって、前記第１の薬剤と前記第２の薬剤とが前記第１の容器内で化学反応を起こし、前記気体が発生するように構成されていることを特徴とする気体発生装置。
【請求項３】
内部空間に所定の気体を発生する物質を収容し、前記物質から発生した前記所定の気体を透過させて外部に放出する第１の容器を有し、
前記第１の容器は、開口部を備え前記第１の容器から放出された前記所定の気体を溶存させる溶存液を収容する第２の容器に収容されるようになっていることを特徴とする気体発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の気体発生装置であって、
前記第２の容器の開口部には、リリーフ弁、もしくは、スプレーヘッド、もしくは、絞り弁が設置されることを特徴とする気体発生装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の気体発生装置であって、
前記第２の容器内の溶存液の温度を調整する温度調節部を有することを特徴とする気体発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の気体を発生させる気体発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、亜塩素酸ナトリウムと酸化剤としてのクエン酸とを化学反応させることで、二酸化塩素を発生する気体発生装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５６１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記化学反応においては、殺菌等のために必要である二酸化塩素の他に不要物質であるクエン酸ナトリム等の反応物質が生成されてしまう。なお、次亜塩素酸ナトリウム（塩素剤）を使用して殺菌をする場合には、薬品のなかのナトリウムが有機物と反応し、この結果、好ましくない不要物質が生成されてしまうおそれがある。
【０００５】
ここで、不要物質の発生による予期せぬ影響を除外すべく、亜塩素酸ナトリウムとクエン酸とを化学反応させることで、必要である二酸化塩素のみを得たいとの要望が発生する。また、生成された二酸化塩素は気体であるので、空気中ですばやく分散してしまい殺菌等に使用するときの使い勝手がよくないことがある。
【０００６】
なお、上記要望は、クエン酸やクエン酸以外の物質を用いて二酸化塩素を発生させる場合や、二酸化塩素以外の気体を発生させる場合に同様に発生する。たとえば、香料等の物質から香成分のみを得たい場合にも同様に発生する。
【０００７】
本発明は、必要とする気体（不純物を含まない気体）を得ることができるとともに、得られた気体の使い勝手を良くすることができる気体発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、内部空間に複数種類の物質を収容し、前記複数種類の物質の化学反応によって生成された気体を透過させて外部に放出する第１の容器を有し、前記第１の容器は、開口部を備え前記第１の容器から放出された気体を溶存させる溶存液を収容する第２の容器に収容されるようになっている気体発生装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の気体発生装置であって、前記第１の容器の内部空間に収容されている第３の容器を備えており、前記第３の容器の内部空間には、第１の薬剤が収容されており、前記第１の容器の内部空間であって前記第３の容器の内部空間の外側の空間には、第２の薬剤が収容されており、前記第３の容器が破壊されることによって、前記第１の薬剤と前記第２の薬剤とが前記第１の容器内で化学反応を起こし、前記気体が発生するように構成されている気体発生装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、内部空間に所定の気体を発生する物質を収容し、前記物質から発生した前記所定の気体を透過させて外部に放出する第１の容器を有し、前記第１の容器は、開口部を備え前記第１の容器から放出された前記所定の気体を溶存させる溶存液を収容する第２の容器に収容されるようになっている気体発生装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の気体発生装置であって、前記第２の容器の開口部には、リリーフ弁、もしくは、スプレーヘッド、もしくは、絞り弁が設置される気体発生装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の気体発生装置であって、前記第２の容器内の溶存液の温度を調整する温度調節部を有する気体発生装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、必要とする気体（不純物を含まない気体）を得ることができるとともに、得られた気体の使い勝手を良くすることができる気体発生装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る気体発生装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】変形例に係る気体発生装置の概略構成を示す図である。
【図３】参考例に係る気体発生装置の概略構成を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】参考例に係る気体発生装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＩＶＣ−ＩＶＣ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る気体発生装置１は、化学反応等によって二酸化塩素等の気体を発生する装置であり、図１で示すように、第１の容器３を備えて構成されている。第１の容器３は、第２の容器５内に収容されるようになっている。
【００１６】
第１の容器３は、外部から隔てられている内部空間７に複数種類の物質を収容している。複数種類の物質として第１の薬剤１７、第２の薬剤２１を掲げるがこれらの詳細については後述する。また、第１の容器３は所定の気体のみが透過する材料で構成されている。これにより、第１の容器３は、上記複数種類の物質の化学反応によって生成された気体のみを透過させて第１の容器３の外部に放出するようになっている。
【００１７】
第２の容器５は、気体も液体も透過しない材料で構成されている。第２の容器５には、開口部９が設けられている。第２の容器５内には、第１の容器３と第１の容器３から放出された気体を溶存させる溶存液１１が収容されている。第２の容器５に第１の容器３と溶存液１１とが収容されている状態では、第１の容器３の総てが溶存液１１中に沈んでいる。なお、図１では、第２の容器５として広口瓶のようなものを掲げているが、これに限らず、様々な形状のものを第２の容器５として採用してもよい。たとえば、第２の容器５として浴槽や水槽を採用してもよい。
【００１８】
また、気体発生装置１には、第３の容器１３が設けられている。第３の容器１３は、たとえばアンプルで構成されており、第１の容器３の内部空間７に収容されている。
【００１９】
第３の容器１３の内部空間１５には、第１の薬剤１７が収容されており、第１の容器３の内部空間７であって第３の容器１３の内部空間１５の外側の空間１９には、第２の薬剤２１が収容されている。
【００２０】
そして、第３の容器１３が、たとえば、加えられた力によって破壊されることによって、第１の薬剤１７と第２の薬剤２１とが第１の容器３内で化学反応を起こし、気体が発生するように構成されている。この気体が、第１の容器３の肉部を透過して第２の容器５内の溶存液１１に溶存するようになっている。なお、溶存液１１に溶存されている気体は、徐々に、溶存液１１から放出されるようになっている。
【００２１】
第１の容器３は、弾性を備えており耐薬品性があり気体のみを透過させるポリプロピエン、ポリエチレン、シリコン等の合成樹脂等で構成されている。第２の容器５や第３の容器１３は、耐薬品性があり気体や液体を透過しない合成樹脂やガラス等で構成されている。
【００２２】
上記化学反応で生成される気体として二酸化塩素を掲げる。また、溶存液１１として、水（たとえば純粋）を掲げる。気体として二酸化塩素を掲げた場合には、第３の容器１３の内部空間１５に収容されている第１の薬剤１７は塩素系化合物を含んでいる。また、気体として二酸化塩素を掲げた場合には、第１の容器３の内部空間７であって第３の容器１３の内部空間１５の外側の空間１９に収容されている第２の薬剤は酸を含んでいる。
【００２３】
いずれにしても、第１の薬剤１７と第２の薬剤２１とが化学反応することで、常温常圧下では、気体として二酸化塩素のみが生成されるようになっている。
【００２４】
さらに具体的には、第１の薬剤１７は亜塩素酸ナトリウムを含んでおり（たとえば、亜塩素酸ナトリウム水溶液であり）、第２の薬剤２１はクエン酸を含んでいる（たとえば、粉末状もしくはタブレット状のクエン酸になっている）。
【００２５】
なお、第１の薬剤１７と第２の薬剤２１とが入れ替わっていてもよい。すなわち、第３の容器１３の内部空間１５にクエン酸が収容されており、第１の容器３の内部空間７であって第３の容器１３の内部空間１５の外側の空間１９に亜塩素酸ナトリウムが収容されていてもよい。
【００２６】
また、第１の薬剤１７を亜塩素酸ナトリウム水溶液とし第２の薬剤２１はクエン酸の水溶液としてもよいし、もしくは、第１の薬剤１７を粉末状もしくはタブレット状の亜塩素酸ナトリウムとし、第２の薬剤２１をクエン酸の水溶液としてもよい。
【００２７】
第３の容器１３が壊れることで、第１の容器３内で、亜塩素酸ナトリウムとクエン酸との化学反応が起こり二酸化塩素とクエン酸ナトリウムと塩化ナトリウムと水とが生成されるようになっている。これを反応式で示すと、「１５ＮａＣｌＯ２＋４Ｃ（ＯＨ）（ＣＨ２ＣＯＯＨ）２ＣＯＯＨ→１２ＣｌＯ２＋４Ｃ６Ｈ５Ｎａ３Ｏ７＋３ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ」となる。
【００２８】
そして、二酸化塩素のみが、第１の容器３の肉部を透過し、第２の容器５内に蓄えられている水１１に溶存するようになっている。
【００２９】
図１で示す気体発生装置１の第２の容器５の開口部９には、蓋２３がされている。蓋２３は、蓋本体２５と気体透過部位（気体透過膜）２７をと備えて構成されている。気体透過膜２７は、気体を透過させるが液体を透過せず遮断するようになっている。
【００３０】
これにより、溶存液１１に溶存していた二酸化塩素であって溶存液１１から気体となって出てきた二酸化塩素のみが、気体透過膜２７を通って、気体発生装置１の外部に出てくるようになっているとともに、誤って、気体発生装置１を転倒させた場合であっても、溶存液１１が気体発生装置１の外部にこぼれることが防止されるようになっている。
【００３１】
次に、気体発生装置１に使用態様について説明する。
【００３２】
初期状態では、蓋２３が第２の容器５から外れており、第１の容器３は、第２の容器５の外部にあるものとする。なお、第１の容器３の内部空間７には、第３の容器１３と第２の薬剤２１とが格納されており、第３の容器１３の内部空間１５には、第１の薬剤１７が格納されている。
【００３３】
上記初期状態で、第１の容器３に力を加えて、第１の容器３を弾性変形させ、第３の容器１３を破壊し、この後ただちに第１の容器３を第２の容器５の溶存液１１内に投入し、第２の容器５に蓋２３を設置する。
【００３４】
これにより、第１の容器３内での化学反応によって生成された二酸化塩素のみが第１の容器３の肉部を透過して第２の容器５内の溶存液１１に溶存する。この後、溶存液１１に溶存している二酸化塩素が、溶存液１１から徐々に放出され、蓋２３の気体透過膜２７を通って、気体発生装置１の外部に出ている。
【００３５】
気体発生装置１は、内部空間７に複数種類の物質を収容し複数種類の物質の化学反応によって生成された気体のみを透過させて外部に放出する第１の容器３と、開口部９を備え第１の容器３と第１の容器３から放出された気体を溶存させる溶存液１１とを収容する第２の容器５とを備えている。
【００３６】
これによって、第１の容器３から出てきた二酸化塩素のみが第２の容器５内の溶存液１１に溶存することになる。そして、二酸化塩素のみが溶存している溶存液１１を第２の容器５の開口部９から取り出すことで、必要とする二酸化塩素のみを得ることができる。
【００３７】
また、二酸化塩素が溶存液１１に溶存していることで、二酸化塩素の分散速度が遅くなり、二酸化塩素の使い勝手が良くなる。たとえば、二酸化塩素のみが溶存している溶存液１１を殺菌対象であるテーブル上に霧状に散布すれば、二酸化塩素が溶存液１１から徐々に放出され、殺菌作用を持続せせることができる。
【００３８】
また、気体発生装置１によれば、第３の容器１３が破壊されることによって、第１の薬剤１７と第２の薬剤２１とが第１の容器３内で化学反応を起こし、二酸化塩素が発生するように構成されているので、必要な事態が到来した場合に、すなわち、要求に的確に応じて、二酸化塩素を得ることができる。
【００３９】
ところで、気体発生装置１において、図２で示すように、第２の容器５の開口部９に、第２の容器５の開口部９を塞ぐようにして、リリーフ弁３１を設置してもよい。さらに、リリーフ弁３１に代えて、スプレーヘッド（図示せず）、もしくは、絞り弁（図示せず）を設置してもよい。
【００４０】
リリーフ弁３１が設置されていることで、第２の容器５内の圧力が所定の圧力以上になったとき、第２の容器５内の二酸化塩素が、リリーフ弁３１を通って、第２の容器５の外部に出てくるようになっている。また、リリーフ弁３１では、上記所定の圧力を変更しこの変更された状態を維持することができるようになっている。
【００４１】
また、スプレーヘッドが設置されていることにより、電気や圧縮空気等の動力を用いることなく、スプレーヘッドのレバーを引くだけで、第２の容器５内に溜まっている溶存液（二酸化塩素が溶存している溶存液）１１が、スプレーヘッドのノズルからたとえば霧状になって第２の容器５の外部に噴出される。
【００４２】
また、絞り弁（流量調整弁）が設置されていることで、第２の容器５内の二酸化塩素が、絞り弁を通って、ゆっくりと第２の容器５の外部に出てくるようになっている。また、絞り弁では、絞り弁を通る二酸化塩素の流量を変更しこの変更された状態を維持することができるようになっている。
【００４３】
ところで、気体発生装置１において、図２で示すように、第２の容器５内の溶存液１１の温度（気体発生装置１の温度）を調整する温度調節部２９が設けられていてもよい。温度調節部２９は、たとえば、ペルチェ素子やヒータを備えており、第２の容器５を覆うようになっている。温度調節部２９では、温度を設定し変更することができるようになっている。
【００４４】
図２で示す気体発生装置１によれば、第２の容器５の開口部にリリーフ弁３１、もしくは、スプレーヘッド、もしくは、絞り弁が設置されているので、第１の容器３から出てきた二酸化塩素が溶存している第２の容器５内の溶存液１１を、適切な形態で取り出すことができ、使い勝手が良くなる。
【００４５】
たとえば、スプレーヘッドを使用することで二酸化塩素が溶存している溶存液１１を、殺菌対象に均一の噴霧することができる。また、リリーフ弁３１や絞り弁を使用することで、第２の容器５からの二酸化塩素（溶存液１１からでてきた気体の二酸化塩素）の吐出量を適宜制御することができる。
【００４６】
また、図２で示す気体発生装置１によれば、第２の容器５内の溶存液１１の温度を調整する温度調節部２９を有するので、二酸化塩素の浸透速度（第１の容器３の肉部を透過する二酸化塩素の単位時間あたりの量）を調整することができる。すなわち、温度を高めることで二酸化塩素の浸透速度を速くし、温度を低下させることで二酸化塩素の浸透速度を遅くすることができる。また、第１の容器３内での二酸化塩素の生成量や第２の容器５からの二酸化塩素（溶存液１１からでてきた気体の二酸化塩素）の吐出量を適宜制御することができる。
【００４７】
なお、第１の容器３の材質を適宜変えることで、二酸化塩素の浸透速度を調整するようにしてもよい。
【００４８】
ところで、気体発生装置１が化学反応をすることなく気体を発生する装置であってもよい。この気体発生装置１も第１の容器３と第２の容器５とを備えて構成されている。
【００４９】
ただし、第１の容器３は、内部空間７に所定の気体（たとえば香り成分）を発生する物質（たとえば香料）を収容し、この物質から発生した所定の気体のみを透過させて外部に放出するようになっている。
【００５０】
第２の容器５は、開口部９を備え、第１の容器３と第１の容器３から放出された所定の気体を溶存させる溶存液１１とを収容している。
【００５１】
これにより、二酸化塩素の場合と同様に、必要とする香り成分のみを得ることができ、また、香り成分の分散速度が遅くなり使い勝手が良くなる。
【００５２】
次に参考例に係る気体発生装置５１について図３を参照しつつ説明する。
【００５３】
図３で示す気体発生装置５１は、第１の容器５３と第２の容器５５とを備えて構成されている。第１の容器５３は、図１で示す第２の容器５と同様に構成されている。第２の容器５５は、図１で示す第３の容器１３と同様に構成されている。
【００５４】
第２の容器５５の内部には、クエン酸の粉末と重曹（炭酸水素ナトリウム）の粉末との混同物とが収容されている。第１の容器５３の内部であって第２の容器５５の外側の空間には、亜塩素酸ナトリウム液（たとえば亜塩素酸ナトリウムの水溶液）が収容されている。
【００５５】
そして、第２の容器５５が破壊されることで、クエン酸の粉末と重曹の粉末との混同物と亜塩素酸ナトリウム液とがあわさって、化学反応がおこり、二酸化塩素等が生成される。
【００５６】
生成された二酸化塩素は、第１の容器５３の上端部に形成されている絞り部（たとえばチョーク）５７を通って、第２の容器５５の外部に出てくるようになっている。
【００５７】
なお、クエン酸の粉末と重曹の粉末との混同物と、亜塩素酸ナトリウム液とが入れ替わっていてもよい。すなわち、第２の容器５５の内部に亜塩素酸ナトリウム液が収容されており、第１の容器５３の内部であって第２の容器５５の外側の空間にクエン酸の粉末と重曹の粉末との混同物とが収容されていてもよい。
【００５８】
また、クエン酸の粉末と重曹の粉末との混同物に代えて、クエン酸のタブレットと重曹のタブレットとの混同物を採用してもよい。
【００５９】
さらに、クエン酸（クエン酸の水溶液）と重曹液（たとえば重曹の水溶液）と次亜塩素酸ナトリウム液（たとえば亜塩素酸ナトリウムの水溶液）とがあわさることで、化学反応がおこり、二酸化塩素等が生成されるようにしてもよい。この場合、第２の容器５５と同様な第３の容器(図示せず)が第１の容器５３内に設けられる。
【００６０】
すなわち、第２の容器５５内にクエン酸（クエン酸の水溶液）を収容しておき、第３の容器内に重曹液（たとえば重曹の水溶液）を収容しておき、第１の容器５３内であって第２の容器５５と第３の容器との外側に亜塩素酸ナトリウム液（たとえば亜塩素酸ナトリウムの水溶液）を収容しておいてもよい。
【００６１】
そして、第２の容器５５と第３の容器とが破壊されることで、化学反応がおこり、二酸化塩素が生成されるようになっていてもよい。
【００６２】
この場合においても、第２の容器５５内、第３の容器内、第１の容器５３内であって第２の容器５５と第３の容器との外側の空間に収容するクエン酸の水溶液と重曹の水溶液と亜塩素酸ナトリウムの水溶液とを適宜入れ替えてもよい。
【００６３】
次に参考例に係る気体発生装置７１について図４を参照しつつ説明する。
【００６４】
図４で示す気体発生装置７１は、絞り部５７で絞り量を変更可能である点と、二酸化塩素の流路７３が細長く形成されている点が、図３で示す気体発生装置５１と異なり、その他の点は、図３で示す気体発生装置５１と同様に構成されている。
【００６５】
さらに説明すると、図４で示す気体発生装置７１の第１の容器５３は、容器本体部７５と流路形成部７７とを備えている。容器本体部７５の上端は塞がれている。容器本体部７５の内部には、第２の容器５５等が収容されている。
【００６６】
流路形成部７７によって、二酸化塩素の流路７３が形成されている。二酸化塩素の流路７３は上下方向で細長くなっており、二酸化塩素の流路７３の下端と容器本体部７５の下端とがお互いに連通している。化学反応が起こっているときの、容器本体部７５における液面の高さの位置と二酸化塩素の流路７３における液面の高さの位置とはお互いが一致している。絞り部５７は、二酸化塩素の流路７３の上端に設置されている。
【００６７】
絞り部５７では、つまみ７９を回すことで、弁体８１と流路７３の上端の開口部との隙間が変化し、絞り量が変化するようになっている。
【００６８】
ところで、図３や図４で示す参考例に係る気体発生装置７１を、本発明の変形例に係る気体発生装置１としてもよい。この場合、第１の容器５３を第２の容器５とし、第２の容器５５を第１の容器３とする。第１の容器３に内部には、第３の容器１３が格納される。
【符号の説明】
【００６９】
１  気体発生装置
３  第１の容器
５  第２の容器
７  内部空間
９  開口部
１１  溶存液
１３  第３の容器
１５  内部空間
１７  第１の薬剤
１９  外側の空間
２１  第２の薬剤
２９  温度調節部
３１  リリーフ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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