(57)【要約】【課題】ヒドロキシルラジカルを効率的に生産可能な多くの方法に適合するノズルを開発することによって、消耗部材を簡単に交換し、安全に使用できるオープンエアファクーを生産および供給する装置を提供する。【解決手段】オープンエアファクターを生産および供給する装置は、空気供給源、オレフィン供給源、およびオゾン供給源、ならびに空気供給源にオレフィンを導入する手段、該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段を含む。該混合手段は、オレフィンを空気供給源に導入した後の一定期間にオゾンがオレフィン／空気混合気に導入されるようになっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置であって、
前記装置は、空気供給源、オレフィン供給源、オゾン供給源、前記空気供給源にオレフィンを導入する手段、および、該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段を含み、
前記混合手段は、オレフィンが前記空気供給源に導入された後、一定期間内にオレフィン／空気混合気にオゾンが混合されるようになっていることを特徴とするヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２】
前記空気供給源にオレフィンを導入する手段と、前記オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段とは、ドージングヘッドに含まれていることを特徴とする請求項１に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項３】
前記ドージングヘッドは、前記空気供給源に接続した吸気口と、前記オゾン供給源に接続した吸気口とを有し、
それぞれの前記吸気口は、それぞれ異なるチャンバーに接続し、
オレフィンは、前記チャンバーのうちの１つの中で空気と混合され、前記チャンバーはオゾン通過チャンバーに接続することを特徴とする請求項２に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項４】
前記オレフィン供給源は空気供給チャンバーへ開口しており、
前記空気供給チャンバーは、前記空気供給源の吸気口の下流にあり、かつ、前記オゾン通過チャンバーへの開口の上流にあることを特徴とする請求項３に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項５】
前記ドージングヘッドは、前記空気供給源の吸気口からの空気の一部をオレフィン／空気混合チャンバーに供給し、前記空気供給源の吸気口からの空気の一部を前記オゾン通過チャンバーに供給するよう接続されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項６】
前記空気供給源の吸気口からの吸入空気の一部は、前記オゾン通過チャンバーに向けて、オゾンの流れと逆方向に流されることを特徴とする請求項５に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項７】
前記ドージングヘッドは少なくとも一つの吐出口を有することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれかに一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項８】
前記少なくとも一つの吐出口は、前記オレフィン／空気混合チャンバーの前記オゾン通過チャンバーへの開口部の近辺に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項９】
前記ドージングヘッドは、装置の別の部分の少なくとも１つの表面と協働する少なくとも一つの表面に提供されたものであり、前記表面の協働により、装置中の前記ドージングヘッドが正当な位置にあることが保証されることを特徴とする前記請求項２から請求項８のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１０】
反応室を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１１】
前記反応室は、前記ドージングヘッドから放射されている混合流体の反応室内滞留時間が、前記反応室に流れ込む混合流体中のオゾンとオレフィンとの反応が完遂する持続時間を提供するような形状およびサイズに形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１２】
さらにカバーを含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１３】
前記カバーは、多分岐部材の形状であり、少なくとも１本の分岐が締め具を含み、前記締め具は、前記カバーを前記反応室に固定するものであることを特徴とする請求項１２に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１４】
前記反応室は前記ドージングヘッドを受け止めるハウジングを含んでいることを特徴とする請求項２を引用する請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１５】
前記ドージングヘッドの吐出口は前記反応室の供給口を含んでいることを特徴とする請求項２を引用する請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１６】
前記カバーは、ドージングヘッド嵌合手段を含み、前記ドージングヘッド嵌合手段とともに前記カバーを持ち上げると、前記ドージングヘッドが装置から持ち上がるように前記ドージングヘッドと嵌合することを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１７】
前記カバーは、前記ドージングヘッド嵌合手段が前記ドージングヘッドから嵌合解除される第１ポジションと、前記ドージングヘッド嵌合手段が前記ドージングヘッドと嵌合する第２ポジションとの間を移動可能であることを特徴とする請求項１６に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１８】
前記カバーは、回復性のある素材で製造されており、
前記カバーの前記第１ポジションおよび前記第２ポジション間の移動は、素材の弾力性により可能となるものであることを特徴とする請求項１７に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項１９】
さらに空気ポンプとオゾンジェネレーターの動力を操作可能な駆動器を含み、
前記駆動器は、前記反応室に搭載されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２０】
前記駆動器は、前記反応室の前記カバーに搭載されていることを特徴とする請求項１２から請求項１９のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２１】
さらに保安装置を含み、
前記保安装置は、大量のオゾンが装置から放出される事態において装置を使用不能にさせることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２２】
前記保安装置は、オゾンの存在により壊れる素材で形成された部材を含むものであることを特徴とする請求項２１に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２３】
前記保安装置は、前記駆動器の一部をなしており、前記駆動器はオゾンの存在下で使用不能であることを特徴とする請求項２１または２２に記載のヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置。
【請求項２４】
請求項１から請求項２３のいずれかに記載されたヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置のための消耗部材であって、前記ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置は、空気供給源、オレフィン供給源、オゾン供給源、前記空気供給源にオレフィンを導入する手段、および、オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段を含み、
前記混合手段は、オレフィンが前記空気供給源に導入された後、一定期間内にオレフィン／空気混合気に混合されるようになっており、
前記消耗部材は、前記オレフィン供給源、前記空気供給源にオレフィンを導入する手段、前記混合手段、および装置の中の消耗品についての保安手段を含んでなることを特徴するヒドロキシルラジカルを生産および供給するための消耗部材。
【請求項２５】
前記空気供給源、前記オレフィン供給源、前記オゾン供給源、前記空気供給源にオレフィンを導入する手段および該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する手段、および保安装置を含んでなり、
前記保安装置は、大量のオゾンが装置から放出される事態において装置を使用不能にさせることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載のヒドロキシルラジカルを生産及び供給する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オープンエアファクターを生産および供給する装置に関し、特に、オープンエアファクターを使って潜在的に汚染された空気を殺菌する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
殺菌するべき空間および表面への殺菌剤の使用は、抗生物質に対して耐性を獲得した結果、扱いが難しいバクテリアをますます流行させることとなった。さらに、抗生物質は、ウィルスに対しては効果的ではない。最近、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  Ａｕｒｅｕｓ、ＭＲＳＡ）の患者に対する病院内での二次感染の発生についての懸念が深まっている。
【０００３】
ＭＲＳＡの流行を減らす、つまり１人の患者から別の患者への感染の可能性を減らす措置として、病院は消毒措置を導入した。病院で使われるプログラムの一部は、アルコールベース製品を配布する殺菌剤ディスペンサーを導入するものである。このようなディスペンサーは病院スタッフと訪問者が使いやすい、というのもアルコールはさっと蒸発するから、手の乾燥手段をおく必要がないからだ。しかしながら、ＭＲＳＡがアルコールベースの殺菌剤によって少なくとも一部は抑制されるとはいえ、他の潜在的に有害なバクテリアはそうではない。例えば、アルコールは、クロストリジウム・ディフィシル（ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｌｃｉｌｅ）にとっては好ましい食物源である。ＭＲＳＡをコントロールするために前述の処置を導入して以来、クロストリジウム・ディフィシルの発生は、増加した。
【０００４】
バクテリアやウィルスの深刻な感染は、通常閉じられた環境で起きる。特に、例えば病院、療養院、飛行機または巡航客船のような、複数人が長期居住する閉鎖的環境で起こることは興味深い。
【０００５】
新鮮な空気に開かれているような区域であれば、病原体数を管理するために存在する自然のシステム（すなわち、空気中のオゾンがオレフィン存在下で崩壊しヒドロキシルラジカルが生産される）が機能することができる。新鮮な空気が制限される区域であれば、どんな場所でも、病原体の個体数が増大し得る。これは、特に、病院で顕著であり、院内感染の風土がある病院では全患者数の１０％以上に上る。このような感染症は多くの方法で広まり、そして新鮮な開放空気の濃度に対する死滅病原体の濃度を減少させることは、免疫増加の付加効果を有する。この免疫は、死んだ病原体が肺胞系を通して肺に接種されることによりひき起こされる。
【０００６】
本願の発明は、この空気雰囲気下でも、そして哺乳動物の体内でも共に、病原体を抑制し、殺菌剤の使用を避ける自然のシステムを実用化する。そのシステムは、短命なヒドロキシルラジカル（水酸基遊離基、ＯＨ-）の生産に依存する。ヒドロキシルラジカルは、病原体のリン脂質と反応し、過酸化を誘発して病原体に死を引き起こす。
【０００７】
ここでとりあげる自然のシステムは、１９６０年代に英連合王国のポルトンダウン（Ｐｏｒｔｏｎ  Ｄｏｗｎ）とオランダのＴＮＯの、空気中で病原体がどのように死滅するかを調査していた研究者により最初に発見された。研究者らは、制御の主要な方法がヒドロキシルラジカルの放出であることに気付いた。研究者らは、空気中の病原体が、天気、風で運ばれている汚染物と風向により変動する割合で死ぬことに気付いた。彼らは病原体を破壊するのが空気中のある要因であることを実験でたしかめ、それを「オープンエアファクター（Ｏｐｅｎ  Ａｉｒ  Ｆａｃｔｏｒ）」と呼んだ。のちに、オープンエアファクターは、合成および天然の両方に起源をもつ、ある範囲のオレフィン存在下で、大気の構成要素の働きによって形成されたことが認められた。テルピネン（Ｔｅｒｐｉｎｅｎｅｓ）が特に有効であり、テルピネンは、花や松の木の芳香と結び付けられている。オランダでの研究によればオープンエアファクターが完全に有効になるためには、オレフィンの存在下で、８０ｐｐｂという閾値を超えるオゾン濃度が必要であることが示された。
【０００８】
上に言及されたポルトンダウンの研究で、オープンエアファクターは、閉じられた室では著しく減少していたことが発見された。当時はオープンエアファクターが容器表面上で吸収されたと考えられた。しかしながら、フリーラジカルが細胞表面へ反応するより先にフリーラジカルと反応してしまう金属容器表面の効果が、オープンエアファクターの有効性を減少させてしまったというほうが、よりあり得る。
【０００９】
ヒドロキシルラジカルを生成するための装置は、国際特許出願番号ＷＯ２００５／０２６０４４号に記述されている。
ＷＯ２００５／０２６０４４号に記載された中のある装置では、オゾンがオレフィンで満たされた芯を超えて排出口へ向けられた。これはヒドロキシルラジカルを生成するには効果があるけれども、ヒドロキシルラジカルの生産効率を増やすほうが望ましいであろう。さらに、ＷＯ２００５／０２６０４４号で記述された装置には、その使いやすさ改善のため改良を加えることもできた。
本願は、ＷＯ２００５／０２６０４４号で記述された装置の改良に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際出願ＷＯ２００５／０２６０４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明は、ヒドロキシルラジカルの効率的な生産を保証する多くの方法に適合するノズルの開発に関係するものであり、消耗部材を簡単に交換し、安全に使用できる装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明の１つの態様によれば、ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置が提供され、該装置は、空気供給源、オレフィン供給源、オゾン供給源、空気供給源にオレフィンを導入する手段および該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段を含んでおり、ここで該混合手段は、オレフィンが空気供給源に導入された後、一定期間内にオレフィン／空気混合気にオゾンが混合されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
空気供給源にオレフィンを導入する手段はドージングチャンバーを含むことが好ましい。オレフィン供給源の吐出口はドージングチャンバー内に位置していることが好ましい。
該装置は芯を含み、該芯はオレフィン供給源を形成することが有効であり、オレフィン供給源の出口は芯の露出した部分であることが好ましい。
【００１４】
オゾンは、好ましくはオゾン混合チャンバーに供給され、オレフィンと混合された空気がオゾンと混ざるようにするため、ドージングチャンバーの出口はオゾン混合チャンバーに接続される。
空気またはオゾンがドージングチャンバーまたはオゾン混合チャンバーにそれぞれ輸送されるにあたっては、それぞれ別個の空気輸送管またはオゾン輸送管を経由し、それぞれの管は空気またはオゾンの供給源と接続されている。望ましい態様では、空気輸送管は、オゾン混合チャンバーと流体として接続状態にあるポートを含む。該ポートは、管を通して入ってくる一部の空気をポートを通過させて直接オゾン混合チャンバーの中に流入させ、残りの空気をドージングチャンバーへ通過させることができる。
【００１５】
オゾン混合チャンバーは、ドージングチャンバーの周りに円周型に延びるギャラリーの形態であることが、有効である。オゾンがギャラリーの片側に導入され、オゾンと空気とが互いに逆の方向に移動するように、空気がギャラリーの逆側のポートを経由してオゾン混合チャンバーに導入されることが好ましい。また、ドージングチャンバーの吐出口は、オゾンが導入される側のギャラリーに接続することが好ましく、オレフィン／空気混合気は、オゾン移動方向に対して接線となる方向でギャラリー中に流出することがいっそう好ましい。
【００１６】
少量の空気をオゾンの流れ方向に対して反対方向に輸送すると、オゾンが前述のギャラリーの形態でもよいオゾン混合チャンバーを通過するのにかかる時間が増加し、対応してオレフィン／空気混合気とオゾンとの混合時間も増加する。さらに空気とオゾン／空気／オレフィン混合気の流れとが合流する場所には、混合効果をより向上する乱流が作られる。
オゾン混合チャンバーは、少なくとも１つの吐出口を含み、該吐出口は好ましくは空気とオゾン／空気／オレフィンの流れが集まるところに位置する
【００１７】
ドージングチャンバー、オゾン混合チャンバー、空気輸送管、およびオゾン輸送管は、ドージングヘッドに含まれていることが好ましい。該ドージングヘッドは、装置の別の部分にある少なくとも１つの表面と協働する少なくとも一つの表面に提供されてもよく、ここで協働とは、装置におけるドージングヘッドの正しいポジションを保証するものである。したがって、ドージングヘッドに接続されたいずれの装置構成部分も同じく正確に置かれるであろう。
【００１８】
芯の露出した部分は締金で保持されることが好ましく、該締金は、ドージングチャンバー中に搭載されており、ドージングヘッドの一部を構成することがさらに望ましい。
空気輸送管とオゾン輸送管とは、それぞれ一つの吸入口を含み、装置中の空気とオゾンのそれぞれの供給源に接続している別の部分と一列に並べられてもよい。
該装置は空気とオゾンの供給をオンまたはオフにできるスイッチを含むことが好ましい。
【００１９】
＜反応室＞
本願発明のもう１つの態様によればヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置が提供され、該装置は空気供給源、オレフィン供給源、オゾン供給源、空気供給源にオレフィンを導入する手段、そしてオゾンをオレフィン／空気混合気と混ぜるための混合手段、および反応室を含み、ここでオゾンは反応室内でオレフィンと反応するものであり、該反応室は、供給された実質的にすべてのオゾンが該反応室に排出される前に確実にヒドロキシルラジカル形成反応をするような形状およびサイズに形成されている。
【００２０】
反応室内のオゾン、空気、オレフィン混合気の滞留時間は、典型的には５秒以下である。ヒドロキシルラジカルを生産するオレフィンオゾン反応時間は１秒以下だが、いずれにせよ温度に依存する。
反応室は、少なくとも１つの吸入口と少なくとも１つの吐出口を有することが有効である。
少なくとも１つの吸入口と少なくとも１つの吐出口は、反応室のベースとトップとにそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００２１】
反応室とともにカバーが提供されてもよく、カバーは少なくとも１つの吐出口を有することが好ましい。カバーは分岐型部材のかたちであってもよく、分岐型部材は３本の分岐を持つことが好ましい。前記部材の該分岐は、１つの中央の部品から生じてもよい。それぞれの分岐が締め具の一部を含んでもよく、該締め具は反応室にカバーを固定する。
【００２２】
望ましい態様において、反応室には駆動器を搭載し、該駆動器はスイッチを操作する。該駆動器はピストンとシリンダー部を含み、シリンダーはカバー内に形成されていることが好ましい。該ピストンは、該スイッチがオフの位置にある場合は付勢手段、たとえばバネにより付勢されてもよい。該ピストンは動かない反応部材と動かすことができる部材を含んでもよく、このとき付勢手段は該両部材の間に配置される。反応部材は、ドージングヘッドによって動かないように保持されている。反応部材は、スロットを含んでもよく、そして、可動部材の可動範囲はスロットの長さによって決定されるように、ピンがスロットと可動部材との隙間を通過してもよい。
【００２３】
反応室は、装置の別の部分に可動に取り付け可能であるモールディングの一部であることが好ましい。装置の他の部分は、ケース部材であることが好ましい。
反応室は、ドージングヘッドを受け入れるためのハウジングを含むことが有効である。ドージングヘッドは、ハウジングへの押し込み型になっていることが好ましい。ドージングヘッドの出口は、反応室の吸入口から構成され得る。
【００２４】
ドージングヘッドは、２つの吐出口を含んでもよい。
カバーは、カバーを持ち上げることによって、ドージングヘッドも装置から持ち上げられるようにドージングヘッドと嵌合するドージングヘッド嵌合手段を含むことができる。該カバーはカバーを持ち上げてもドージングヘッドが持ち上がらない第１のポジションと、嵌合手段がドージングヘッドと嵌合している第２のポジションの間で動かすことができることが好ましい。カバーの可動性は、それが製造される素材の弾力によって可能となるものであることが有効である。
【００２５】
＜保安装置＞
本発明のもう１つの態様によれば、ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置を提供し、該装置は空気供給源、オレフィン供給源、オゾン供給源、空気の供給にオレフィンを導入する手段、および、オゾンをオレフィン／空気混合気と混ぜるための手段を含んでなり、さらに保安装置を含む。ここで該保安装置は、大量のオゾンが装置から解放される事故を防止する装置である。
装置は反応室を含んでもよい。
【００２６】
有利には、保安装置は、オゾンの存在下で崩壊する材料で形成された部材を含む。適当な材料は、オゾンの存在下でマイクロクラッキング（微細なひびわれ、ｍｉｃｒｏ  ｃｒａｃｋｉｎｇ）を示すものであろう。このような材料は、ゴム、例えば天然ゴム、合成ゴム（イソプレン、ブタジエン、および／またはこれらの重合体あるいは誘導体など）であり得る。オゾンがオレフィンと反応せず装置から漏れ出した場合、例えばオレフィン供給が消費された、あるいは装置の故障である場合、ユーザーに装置が安全な状態にないことを示すために、該材料が崩壊するであろう。
【００２７】
このような表示は、装置のユーザーに視覚的な表示から成り立っていてもよい。該材料が崩壊すると、動力がオゾンの供給および／または給気に到達しないように、スイッチが壊れることが好ましい。このような材料の細長い部材が装置の駆動器の上に拡張していてもよい。
【００２８】
＜消耗部材＞
本発明のもう１つの態様によれば、ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置の消耗部材を提供するものであり、ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置は空気供給源、オレフィン供給源、およびオゾン供給源、空気供給源にオレフィンを導入する手段、および、該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段を含む。ここで該オレフィン／空気混合気にオゾンを混合する混合手段は、空気供給源中にオレフィンが導入後、一定期間内でオゾンがオレフィン／空気混合気と混ぜられるようになっており、該消耗部材は、オレフィン供給源、空気供給源にオレフィンを導入する手段、混合手段、および、装置の中の消耗品を安全に保つ保安手段を含んでなる。
【００２９】
消耗部材は、消耗部材を装置から取り除くための手段を含むことが有効である。反応室のカバーは、消耗部材を装置から取り除けるように、カバーの少なくとも一部が消耗部材の別の一部に嵌合されるポジションに動かすことができることが好ましい。
カバーのその部分は少なくとも１つの突起を含有してもよい。１つの態様において、カバーはドージングヘッドに嵌合する少なくとも１つの突起を含む。
【００３０】
分岐型部材のかたちのカバーがあれば、装置のユーザーは、ドージングヘッドに向かって少なくとも１つの突起がドージングヘッドにかみあうまでカバーを押しつけ、それから分岐をつかめば、装置から消耗部材を持ち上げることができる。
ドージングヘッドの吐出口は、反応室への吸入口を形成してもよい。ここで１つの吐出口は他より大きく、より大きい吐出口がオレフィン／空気混合チャンバーからオゾンに至る通路への開口の近辺に設けられていることが好ましい。
【００３１】
本発明はまた、本発明の装置によりオープンエアファクターを環境に放出させる方法を提供し、該方法は本発明の装置を環境中で始動させるステップを含む。該方法は未反応オゾンが環境中に放出されるのを阻止するステップを含むことが好ましく、ここで未反応なオゾンが検出され、そして未反応なオゾンが検出された場合は、装置が使用不能とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による一実施形態による消耗品部品を示す略図である。
【図２ａ】ドージングヘッドの部分横断立面図である。
【図２ｂ】図２ａに図示されたドージングヘッドのカバー部分を下から見た略図である。
【図２ｃ】図２ａで図示されたドージングヘッドの内部部品を上から見た略図である。
【図２ｄ】図２ｃで図示されたドージングヘッドの内部部品の略図である。
【図２ｅ】図２ｃおよび図２ｄで図示されたドージングヘッドの内部部品を下から見た略図である。
【図２ｆ】ドージングヘッドおよびそのベースに挿入された芯締金の組み立て後の図である。
【図２ｇ】ドージングヘッド内部部材の略図である。
【図２ｈ】ドージングヘッドを上から見た略図である。
【図３】本発明の装置の組み立て後の略図である。
【図４】本発明の装置の構成部材の略図である。
【図５】本発明の装置の構成部材であるドージングヘッドの略図である。
【図６】該装置の内部構成部材の部分表示略図である。
【図７】図６で図示された装置の内部構成部材のいくつかを、該装置の逆側からみた略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
これより図１を参照する。図１には、消耗部材１がドージングヘッド２、オレフィン貯蔵タンク３、反応室４を含むことが示されており、オレフィンはこの例ではテルペン（ｔｅｒｐｅｎｅ）である。反応室４は、モールディング４ａにとって不可欠な部材であり、モールディング４ａは装置のケーシングの一部である外壁４ｂを含む。外壁４ｂは下部にエッジ５を有し、エッジ５から複数の突起６が延びており、複数の突起６はケース７の内部表面と嵌合する。ケース７は、パイプブロック８のケースである。突起６は、ケース７の内部表面に対して、モールディング４ａの弾力により押しつけられている。モールディング４ａおよびその特徴は図４でさらにくわしく示される。
【００３４】
パイプブロック８は、２つの吐出口を含み、これらはそれぞれドージングヘッド２の吸込口２１ａおよび２１ｂとそれぞれ同列にそろえられている。
ドージングヘッド２の中では、空気がテルペンと混合され、テルペン飽和空気がオゾンと混合される。この空気／テルペン／オゾン混合気は、反応室４中に流出し、そこで続々とヒドロキシルラジカルが生産されることを保証するに充分な滞留時間だけ留まる。
【００３５】
図２ａから図２ｈまでを参照し、ドージングヘッド２をさらに詳細に説明する。ドージングヘッド２は、外部部材１２と内部部材２０とを含む。内部部材２０は、２つの吸気口２１ａおよび２１ｂを含む。組み立てられるとき、吸気口２１ａと２１ｂとはパイプブロック８の吐出口と整列し、そのうち１つが、空気の流れを輸送し、他方がオゾンの流れを輸送する。内部部材２０は、２つのチャンネル１３、２２の一部を含み、うち１方は前述の空気の流れを、他方はオゾンの流れをそれぞれ混合チャンバーに届けるようになっている。吸入口２１ａはチャンネル１３に接続し、また吸入口２１ｂはチャンネル２２に接続している。
【００３６】
上述のように内部部材２０は、チャンネル１３、２２の一部となっている。それぞれのチャンネルの他の部分は、外部部材１２によって提供される。チャンネル１３の３つの側面は、外部部材１２により形成される。チャンネル１３の下面は、部材２１の平らな上面によって形成される。チャンネル２２は、部材２１中に形成されたチャンネル２２による３つの面により形成され、４番目の面は外部部材１２の表面１４ａの下面により形成される。部材１４の端面１４ｄはカーブし、その曲率半径、および、部材１４がチャンバー１８中に突出する範囲は、内部部材２０の部材２５の外部壁２５ａが端面１４ｄに添う程度であり、このことは、図２ｃ中に矢印ｂによって示された経路のとおりにオゾンが進むことを保証する。
【００３７】
特に図２ｃを参照すると、部材２１の外壁２３は、内部部材２０の円筒部品２５を囲む円周のように延びる肋材２７の外部表面との交点でおわる。
そこで壁２３を切ることで、円筒部品２５の壁２５ａに、切れ目のような開口２４がつくられるが、それは下に記載される目的のためである。
【００３８】
チャンネル２２の端面の真正面には、チャンバー２８に続くための、壁２５ａの開口２６がある。
内部部材２０を外部部材１２に挿入することで外部部材中に一つのギャラリーが形成され、このギャラリーとは、肋材２７の上面と壁２５ａと壁１９とにより囲まれているものである。一組の開口１６ａと１６ｂは、外部部材の壁１９中に形成され、それぞれの開口１６ａと１６ｂとがセンターラインＡ−Ａのそれぞれのサイドに形成されている。
図２ｈにあるように開口１６ａと１６ｂとが同じサイズでなくてもよいことに気づかれるであろう。開口１６ａは、開口ｌ６ｂより大きい。開口１６ａは、オレフィン／空気混合気がオゾンの流れに入るのに通過する開口２５ｂと垂直に同位置となるようそろえられる。
【００３９】
図１から読み取れるように、組み立てられた装置１で、内部部材２０は、内部部材のチャンバー２８の中に延びる貯蔵タンクの芯３２とともに貯蔵タンク３の上に据えられる。装置の稼働時には、オゾンの流れと空気とは、吸入口２１ａ、２１ｂを経由してチャンネル１３と２２とまで輸送される。オゾンは、矢印ｂで示される経路でチャンネル１３を経由してギャラリーへ輸送される。空気は、チャンネル２２から、矢印ｃで示される経路でギャラリーへ、また開口２６を経由してチャンバー２８へ輸送される。芯３２は、テルペンで飽和され、そのため、開口２６とチャンバー２８を通過した空気はテルペンを含有するようになる。オレフィンと空気との混合気は、開口２５ｂを通過してチャンバー２８を出る。このようにして空気／オレフィン混合気は、円周型の道の中へ接線方向に流出し、ひきつづきオゾンの流れがそれを追う。空気／オレフィン混合気は、入ってくるオゾンに出会うとほぼ同時にヒドロキシルラジカルを作り出す反応が始まる。以下の記述から明らかになるように、ヒドロキシルラジカルを生産するためのオゾンとオレフィンの反応は直ちに完了するわけではない。
【００４０】
壁２３の端部は、開口２４を残すため、壁２５ａの手前で切れており、このことで空気の一部は、吸入口２１ｂを通り、ひきつづき壁２５ａの回りの矢印ｃに示される円周型の経路を通る。経路ｃを通る該空気は、オゾンの流れとぶつかり、これにはすでに空気とテルペンが開口１６ａとｂの区画で導入されている。空気経路ｃは、オゾンとオレフィン／空気混合気との混合を強め、オゾン／オレフィン／空気混合気のスピードを減らし、結果の混合物が開口１６ａとｂを経由してギャラリーへ出るよう方向付けする。開口ｌ６ａと開口ｌ６ｂとは反応室４へ接続し、このことはさらに詳細に以下で説明される。
【００４１】
チャンバー２８の下部は、壁２８ａにより区画され、壁から内部へ延びるのは２組の肋材２９である。
ここで図１と図２ｆを参照すると、芯の締金３０がチャンバー２８の基部に挿入され、芯の締金３０が締め部材３１により、それぞれの肋材２９の組によって提供される開口に押しつけられ、所定の位置に保持される。芯の締め金３０は貯蔵タンク３に接続され、この上部壁は唇３ａを含み、該唇は溝２８ｂに組み合わされて貯蔵タンク３とドージングヘッドの間を封止する。
【００４２】
ここで図１、３と４を参照して反応室４について詳述する。反応室４は、ドージングヘッド２に嵌合するモールディング４ａの一部であり、開口部４ｄを含むモールディング４ａの下部は、ドージングヘッド２を受け入れるような形状およびサイズに形成されている。反応室４は、カバー４０とともに提供される。ここでカバー４０は、３つの分岐４０ａ、４０ｂと４０ｃ及び中央部４０ｄを含んでなり、中央部４０ｄは開口部４０ｅを含み、ここで開口部４０ｅを通ってスイッチ駆動器５０の一部が突き出す。それぞれの分岐４０ａ−４０ｃは内部に延びる内部部材４１とともに提供され、内部部材４１は、モールディング４ａ中に形成された実矧ぎ４２と嵌合する。
【００４３】
ドージングヘッド２の開口１６からの噴射により、テルペンを含有させられた空気とオゾンの反応から発生したヒドロキシルラジカル、および未反応オゾンとテルペンとを含有した空気の混合物が発生する。反応室４の機能は、分岐４０ａから４０ｃの間の反応室４の頂点の開口から、未反応オゾンが生じないように、一緒に反応するまでチャンバー４に入る気体に充分な滞留時間を提供することである。開口１６からの気体流入の前の道は、それらの開口の形によって決定される。開口１６の大きさと形状と、反応室４のベース部での位置は、そこからの気体流入がモールディング４ａの湾曲壁４ｃにより影響され、反応室４での気体混合に渦を巻かせることを意味する。カバー４０は、部分的にチャンバー４を封止し、反応室４の中で混合物に渦を巻かせる。比較的短い滞留時間の後、オゾンと、テルペン装填されている空気とが、完全に十分に反応し、そしてヒドロキシルラジカルが、カバー４０の開口４３を経由してチャンバー４から出る。
【００４４】
反応室４の一部を構成することに加えて、カバー４０は、もう１つの機能、すなわち装置の消耗部材の開放および撤去を提供する。カバー４０は下に延びるガイド４４を含み、ガイド４４はそのベースの周りに拡張する突起４５を含む。図１に示されたとおり、装置は、ドージングヘッド２の外部部材１２の中の開口４６の上に突起４５が係止されるような使用方法のために設計される。
【００４５】
装置から、消耗部材を取り除くにあたって、カバー４０の中央部４０ｄが押し下げられる。このことがガイド４４のより低い部分と、そのため突起４５が、開口４６のほうへ動く原因となり、ここで、溝を彫られた外面４９が相応する形の表面を持つ開口４６と嵌合する。カバーの中央部分４０がさらに押しつけられると、ガイド４４がゆがめられ、その側面が互いに近付き、突起４５が外部部材１２の開口４６を通りぬける。力がモールディング４ａに及び、装置のケースから引きはがそうとすると、ドージングヘッドと貯蔵タンク３とは、ケースとモールディング４から持ち上げられる。
【００４６】
ガイド４４にスライドするよう調整されるのは、装置の駆動器５０である。駆動器５０は、ガイド４４内部に滑らせる４つの構成部材により構成されている。さらに、駆動器５０は、未反応オゾンが反応室４から放出される事故において装置の動作を停止するフェイルセーフメカニズムを提供する。
【００４７】
駆動器５０の４つの構成要素は、ガイド４４にスライドできるピストンの形の第１の部材５１、これもガイド４４にスライドできるピストンの形の第２の部材５２、第１の部材５１と２番目の部材５２とを接続するピン５３、および、第１部材５１および第２の部材５２を互いに引き離そうとするスプリング５４を含む。
【００４８】
第１の部材５１は、第１の部品５１ａおよび第２の部品５１ｂを含んでなり、第１の部品５１ａは、カバー４０の開口４０ｅの中にスライドできるような形及びサイズに形成されている。第２の部品５１ｂは、ガイド４４の中にスライドできるよう、異なった、より広い断面である。第１の部品５１は、第２の部材５２の一部である部品５２ｄを中にスライドして受け入れることができる形とサイズである穴５１ｃを含む。第２の部材５２は、ドージングヘッド１２の部材２５の曲率半径に対して実質的に対応する曲率半径であるカーブした端５２ｆを有する第１の部品５２ａを含む。第２の部材５２は、第３の部品５２ｃを含み、第３の部品５２ｃは、ガイド４４の中にスライドできるように形状及びサイズを決定されており、第２の部品５２ｂは、第１の部品５２ａおよび第３の部品５２ｃの間に延びている。第２の部品５２ｂの形は、突起４５が開口４６を通り抜けつつ内部に移動することを可能にする。駆動器５０を組み立てるために、スプリング５４は、第２の部材５２の上に置かれ、その一部品である部品５２ｄをかこむ。部品５２ｄは、穴５１ｃ中に挿入され、第１の部材５１内の穴が第２の部材５２中のスロット５２ｅと整合させられるように部材５１および５２が寄せ集められ、ピン５３が完全にそこを貫通する。駆動器５０の設定により、ユーザーが駆動器５０を指１本で圧力をかけたとき、第１の部材５１は垂直下方へ動き、ピン５３までのガイド４４がスロット５２ｅのベースとかみ合い、ガイド４４内の第２の部材５２は垂直下方におしつけられるようになっている。第２の部材５２の位置は、ドージングヘッドの内部部材２５との嵌合の結果、固定される。第１の部材５１を押圧することで電気接点スイッチが閉じ、空気ポンプとオゾン発生器とを稼働させる。空気ポンプは、毎分２．５リットルの率で空気を輸送し、ポンプで押し出された空気の半分がオゾン発生器に、半分は直接ドージングヘッド２に輸送される。該オゾン発生器は、オゾンに富んだガス流をドージングヘッド２に送る。
【００４９】
該駆動器５０は、柔軟な素材でカバーされており、該素材はこの実施例ではゴムである。柔軟な素材の目的は、貯蔵タンク３からのテルペン供給が消費されたとき、該装置を停止するフェイルセーフ機構の一部を提供することである。テルペン供給が消費されたとき、該装置を停止する目的は、オゾンが雰囲気中に漏れ出すことがないよう保証することである。ゴムは、オゾンの存在下でマイクロクラックを成長させる。
【００５０】
ここで図１、６および７を参照すると、パイプブロック８は、穴６０、６０ａと６１、６１ａ（明瞭性のため図示しない）とを含み、これらは吸入口２１ａ、２１ｂとそれぞれ整合する。穴６０ａは、穴６０と繋がっているがより直径が小さい。穴６０の内径は、穴６０に押し込まれるパイプ６２の外径とフィットするよう決定される。パイプ６２の内径は、実質的に穴６０ａの内径と同じである。穴６１の内径は、穴６１に押し込まれてフィットするパイプ６３の外径と一致するよう決定される。パイプ６３の内径は、実質的に穴６１の内径と同じである。パイプ６２は、他端がオゾン発生器に接続されているパイプ６５に接続している。パイプ６３は、他端が空気ポンプの出力と接続されたパイプ６４に接続している。
【００５１】
再び図１、６および７を参照すると、パイプブロック８は、基準表面８ａから８ｄまでを提供し、これらはモールディング４ａ中の開口部４ｄ中にドージングヘッド２が正確に置かれることを保証する。該表面８ａ、８ｂおよび８ｃは、ドージングヘッド２の表面１２ａ、１２ｂおよび１２ｃとそれぞれ嵌合する。さらに、表面８ｃは、ドージングヘッド２の表面１２ｄと嵌合する。表面１２ｅは、上方に位置し、パイプブロック８の表面８ｄから距離を開けて配置される。
【００５２】
貯蔵タンク３、ドージングヘッド２、及び反応室４を含んでなる該消耗部材は、カバー４０を含めて使い捨て用に設計されており、１カ月の稼働後は機械から廃棄されて、さらなる使用のため、もう１つの消耗品カートリッジおよびカバーと取り替えられる。
もし望ましいなら、消耗品カートリッジは再生されてもよい。
【００５３】
本実施形態の装置は、またの名をオープンエアファクターとして知られているヒドロキシルラジカルの効率的な生産を提供する。この課題は、空気の中にオレフィンを導入して、引き続きオゾンを、オレフィンと空気の混合気と一緒にすることにより達成される。
もう１つの実施の態様で、反応室はオゾンの中に提供され、オレフィンと空気が導入される。反応室は、反応室内の混合気の滞留時間が、反応室に入っているすべてのオゾンがチャンバーを去ることなく反応する程度になるような形状とサイズに形成される。該チャンバーから発散されるのは、続々とつづくヒドロキシルラジカルである。
【００５４】
もう１つの実施の態様では、オレフィンの貯蔵タンク、ドージングヘッド、反応室、および駆動器を含む消耗構成部品を提供し、これは装置の効果的な長期使用を提供する。１つの態様において、消耗構成部品のカバー部材は、装置から消耗構成部品が持ち上げられるのを許す特定の配置となるようカバーを動かすよう設計されている。
本発明のもう一つの態様は、ヒドロキシルラジカルを生産および供給する装置に使用する保安装置を提唱し、ここで保安装置はオゾンにさらされると崩壊する材料を含む。保安装置は、例えばオレフィン供給が途絶えた場合や該装置の故障といった出来事において、大量のオゾンを大気中に漏れ出させないことを保証する。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月29日(2009.12.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２ｆ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２ｆ】
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【国際調査報告】
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2010523461.tif 000019
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