(57)【要約】本明細書に開示されるのは、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを含む再利用可能なガス発生装置である。一定の一連の実施形態においてガス透過性材料は液体の通過に対してほぼ不透過性を有しかつ／または制御されたガスの通過を可能とする。また、本装置を利用する方法、再利用可能な反応体チャンバ、反応体を含むキットならびに反応体スペアキットも開示される。本装置は再利用が可能であることから、廃棄物を最少限に抑制することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
再利用可能なガス発生装置であって、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを備える装置。
【請求項２】
請求項１において、
ガス透過性材料は液体の通過に対してほぼ不透過性を有する装置。
【請求項３】
請求項１において、
ガス透過性材料は制御されたガスの通過を可能とする装置。
【請求項４】
請求項１において、
反応体チャンバはさらにガス不透過性材料からなる装置。
【請求項５】
請求項１において、
再封止可能な開口は、キャップ、蓋、クランプまたはファスナロック機構による密閉に適している装置。
【請求項６】
請求項１において、
チャンバの少なくとも一部に隣接して配置された支持要素を備えている装置。
【請求項７】
請求項１において、
チャンバは２またはそれ以上のコンパートメントからなっている装置。
【請求項８】
請求項１において、
さらに、チャンバ内に配置された１またはそれ以上の反応体を備えている装置。
【請求項９】
請求項８において、
反応体は混合されている装置。
【請求項１０】
請求項８において、
反応体のうち少なくとも１反応体はサッシェ内に配置されている装置。
【請求項１１】
請求項８において、
反応体のうち少なくとも１反応体はタブレットからなっている装置。
【請求項１２】
請求項８において、
反応体のうち少なくとも１反応体は、ゲル、液体または粉末の形である装置。
【請求項１３】
請求項８において、
反応体のうち少なくとも１反応体はペレット、リングまたはディスクの形である装置。
【請求項１４】
請求項８において、
反応体のうち少なくとも１反応体は脆弱装置内に配置されている装置。
【請求項１５】
請求項８において、
チャンバ内に配置されたハイドロタルサイトを有する装置。
【請求項１６】
請求項１５において、
ハイドロタルサイトは熱処理されたハイドロタルサイトである装置。
【請求項１７】
請求項１において、
さらに、逃がし弁を備えている装置。
【請求項１８】
請求項１において、
ガス透過性材料は構造的支持を実現することのできる堅牢な材料からなる装置。
【請求項１９】
リザーバと、請求項１−１８のいずれか１項に記載の再利用可能な装置とからなるガス発生デバイス。
【請求項２０】
請求項１９において、
リザーバは反応体チャンバと流体流通しているデバイス。
【請求項２１】
請求項１９において、
リザーバは、給湿器、噴霧ボトル、タンク、カートリッジ、ボトル、円筒容器、貯蔵用ドラム缶、空気調和機リザーバおよび管路からなるグループから選択されるデバイス。
【請求項２２】
少なくとも一部はガス透過性材料と、再封止可能な開口とによって形成された、ガス発生用の１または複数の反応体の収容に適した再利用可能な反応体チャンバ。
【請求項２３】
ガス発生法であって、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを備える再利用可能な装置が設けられて、該チャンバ内に１または複数の反応体が配置される工程と、前記の１または複数の反応体が開始剤に曝露されて、ガスが発生させられる工程とからなる方法。
【請求項２４】
請求項２３において、
ガスは二酸化塩素からなる方法。
【請求項２５】
請求項２３において、
反応体のうちの少なくとも１反応体は脆弱装置内に配置されている方法。
【請求項２６】
請求項２５において、
さらに、脆弱装置の穿孔を含む方法。
【請求項２７】
請求項２３において、
反応体のうち少なくとも１反応体はサッシェ内に配置されている方法。
【請求項２８】
請求項２３において、
反応体のうち少なくとも１反応体はタブレットからなる方法。
【請求項２９】
請求項２３において、
反応体のうち少なくとも１反応体は、ゲル、液体または粉末の形である方法。
【請求項３０】
請求項２３において、
反応体のうち少なくとも１反応体は、ペレット、リングまたはディスクの形である方法。
【請求項３１】
請求項２３において、
開始剤は、水蒸気、水またはそれらの組合わせからなっている方法。
【請求項３２】
請求項２３において、
開始剤は脆弱装置内に配置されている方法。
【請求項３３】
請求項３２において、
さらに、脆弱装置に穿孔し、それによって１または複数の反応体を開始剤に曝露する工程を含む方法。
【請求項３４】
請求項２３において、
さらに、開始剤からなる環境に装置を曝露し、それによって１または複数の反応体を開始剤に曝露する工程を含む方法。
【請求項３５】
請求項２３において、
さらに、装置を開始剤中に浸漬する工程を含む方法。
【請求項３６】
請求項３５において、
装置を開始剤中に部分的に浸漬することを含む方法。
【請求項３７】
請求項２３において、
ガス透過性材料は液体の通過に対してほぼ不透過性を有する方法。
【請求項３８】
請求項２３において、
ガス透過性材料は制御されたガスの通過を可能とする方法。
【請求項３９】
請求項２３において、
反応体チャンバはさらにガス不透過性材料からなる方法。
【請求項４０】
請求項２３において、
再封止可能な開口は、キャップ、蓋、クランプまたはファスナロック機構による密閉に適している方法。
【請求項４１】
請求項２３において、
さらに、反応体チャンバと流体流通するリザーバを設けることを含む方法。
【請求項４２】
請求項４１において、
リザーバは、給湿器、噴霧ボトル、タンク、カートリッジ、ボトル、円筒容器、貯蔵用ドラム缶、空気調和機リザーバまたは管路である方法。
【請求項４３】
請求項２３において、
装置は逃がし弁を備えている方法。
【請求項４４】
請求項２３において、
ガス透過性材料は構造的支持を実現することのできる堅牢な材料からなる方法。
【請求項４５】
少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された再利用可能な反応体チャンバと１または複数の反応体とからなるキット。
【請求項４６】
請求項４５において、
反応体のうち少なくとも１反応体はサッシェ内に配置されているキット。
【請求項４７】
請求項４５において、
反応体のうち少なくとも１反応体はタブレットからなるキット。
【請求項４８】
請求項４５において、
反応体のうち少なくとも１反応体は、ゲル、液体または粉末の形であるキット。
【請求項４９】
請求項４５において、
反応体のうち少なくとも１反応体は、ペレット、リングまたはディスクの形であるキット。
【請求項５０】
請求項４５において、
反応体のうち少なくとも１反応体は脆弱装置内に配置されているキット。
【請求項５１】
再利用可能な反応体チャンバに使用するための１または複数の反応体からなるスペアキット。
【請求項５２】
請求項５１において、
１または複数の反応体を再利用可能な反応体チャンバに供給するための手段からなるスペアキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、米国特許仮出願第６０／４７９，０２９号（２００３年６月１６日出願）への優先権を主張する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は一般に、ガス発生装置に関する。より詳細に言えば、本発明はガス発生に使用するための、再封止可能な開口を備える再利用可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景技術）
若干の例を挙げるだけでも、微生物汚染（たとえば、バクテリア、真菌類、ウィルス、真菌芽胞、藻類および原生動物など）を抑制、抑止、消滅または防止するため、生化学分解を抑制、防止または抑止するため、呼吸を抑止するため、防臭のためおよび／または化学走性を抑制、防止するためにガスを使用することが知られている。この種のガスはたとえば、ただしこれらに限定されるものではないが、二酸化塩素、二酸化硫黄、二酸化窒素、酸化窒素、亜酸化窒素、二酸化炭素、硫化水素、青酸、および一酸化二塩素である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非常に有利な特性を有しているにもかかわらず、二酸化塩素はその使用のために濃縮ガスとして商業的に輸送することはできず、むしろ使用現場で発生させられなければならない。輸送可能なガス発生装置の性能は概して不効率であり、残留物として残って周囲環境を汚染し得る不可のレベルの副生成物または反応物を生ずる。たとえば二酸化塩素ガス発生の場合には、副生成物の亜塩素酸塩は食品取扱い設備や、医科用品、歯科用品の表面に残留する。こうした残留物とヒトとの接触はＦＤＡおよびＥＰＡ規則に従って回避されるか、ほぼ最低限に抑えられるかしなければならない。現行技術のさらなる短所は既存の装置の再利用が不可能であり、余分な支出と廃棄物が生ずることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の開示）
本発明は、ガスたとえば二酸化硫黄および二酸化塩素の、制御された、現場発生を実現するための再利用可能な装置を提供する。本発明による装置を使用して、安全に、効率的かつ経済的にガスを製造することができる。さらに、本装置は再利用が可能であることから、廃棄物を最少限に抑制することができる。好ましい実施形態において、本装置は装置からのいかなる反応体または副生成物の放出も最少限に抑止しまたは解消することさえ可能である。
【０００６】
一面において本発明は、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを備える、再利用可能なガス発生装置を提供する。ガス透過性材料は液体の通過に対してほぼ不透過性を示しかつ／または制御されたガスの通過を可能とするものであってよい。特定の実施形態において、ガス透過性材料は構造的支持を実現することのできる堅牢な材料で形成されている。一実施形態において、反応体チャンバはさらにガス不透過性材料を含んでいる。さらに別の実施形態において、再封止可能な開口は、キャップ、蓋、クランプまたはファスナロック機構による密閉に適合されている。
【０００７】
なお、さらに別の実施形態において、装置はチャンバの少なくとも一部に隣接して配置された支持要素を備えている。チャンバは２またはそれ以上のコンパートメントからなっていてよい。
【０００８】
一定の一連の実施形態において、装置はさらに、チャンバ内に配置された１または複数の反応体を含んでいる。反応体は混合されてよい。加えて、さまざまな実施形態において、反応体のうち少なくとも１反応体はサッシェ内に配置され、反応体のうち少なくとも１反応体は脆弱装置内に配置され、反応体のうち少なくとも１反応体はタブレットであり、反応体のうち少なくとも１反応体は、ゲル、液体または粉末の形でありかつ／または反応体のうち少なくとも１反応体は、ペレット、リングまたはディスクの形をなしている。
【０００９】
その他の実施形態において、装置はチャンバ内に配置されたハイドロタルサイト（たとえば熱処理されたハイドロタルサイト）を含んでいる。加えて、装置はさらに、逃がし弁を備えていてよい。
【００１０】
さらに別の面において本発明は、リザーバと本明細書に開示された再利用可能ないずれかの装置とを含むガス発生デバイスを提供する。リザーバは反応体チャンバと流体流通していてよい。さまざまな実施形態においてリザーバは、給湿器、噴霧ボトル、タンク、カートリッジ、ボトル、円筒容器、貯蔵用ドラム缶、空気調和機リザーバまたは管路であってよい。
【００１１】
さらに別の面において本発明は、少なくとも一部はガス透過性材料と、再封止可能な開口とによって形成された、ガス発生用の１または複数の反応体の収容に適した再利用可能な反応体チャンバを提供する。
【００１２】
なお、さらに別の面において本発明は、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを備える再利用可能な装置を設け、該チャンバ内に１または複数の反応体を配置し、これらの１または複数の反応体を開始剤（たとえば水蒸気、水またはそれらの組合わせ）に曝露させてガスを発生させる、ガス（たとえば二酸化塩素）発生方法を提供する。装置は前述した１または複数の特徴を有していてよい。
【００１３】
さまざまな実施形態において、反応体のうち少なくとも１反応体および／または開始剤は脆弱装置内に収容されている。本明細書に開示された方法により、脆弱装置に穿孔して、１または複数の反応体および／または開始剤が曝露されてよい。別の実施形態において、装置は開始剤からなる環境に曝露され、これによって１または複数の反応体が開始剤に曝露される。装置は開始剤に浸漬されてよい。別法として、装置は開始剤に部分的に浸漬されてよい。
【００１４】
さらに別の面において本発明は、少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された再利用可能な反応体チャンバと１または複数の反応体とを含むキットを提供する。
【００１５】
なお、さらに別の面において本発明は、再利用可能な反応体チャンバに使用するための１または複数の反応体と、オプションで、１または複数の反応体を再利用可能な反応体チャンバに供給するための手段とを含むスペアキットを提供する。
【００１６】
本発明は本明細書末尾に付した請求項に記載の詳細によって画定される。図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、全体として本発明の原理を図示、説明することに力点が置かれている。上述した本発明の利点ならびに本発明のその他の利点は添付図面に関連した説明を参照することによりいっそうよく理解することができる。
【００１７】
（発明の詳細な説明）
本発明は一般に、再利用可能なガス発生装置に向けられている。本発明はさらに、再利用可能な装置および／または多様な形の反応体を含むキットの提供を意図している。さらに本発明は、リザーバ（  たとえば給湿器またはタンク）と再利用可能な装置とを含むガス発生デバイスを提供する。本発明はまた、ガス発生のための装置および／またはスペアキットを含むキットの使用方法の提供を意図している。
【００１８】
一般に、本発明は殺生効果量のガスたとえば二酸化塩素を供給するための装置および方法に関する。一定の一連の実施形態において、本発明による装置と方法は、所望量のガスを、所望の速度で、所望の時間範囲にわたって供給することを実現する。これは、少なくとも一部は、適切な反応体を所定の制限されたスペース内に配置し、こうして、反応が開始すると直ちに、反応体、開始剤、生成物および副生成物が所望の濃度範囲内に維持されるようにすることによって達成される。供給量、供給速度および供給期間は、たとえば、反応体量、反応速度、ガス透過性材料および反応体チャンバ容積および構造を選択することによって操作することができる。これらの操作は熟練した技能者により、技術知識とともに本明細書に開示された教示を参照してもっぱらごく通常の実験を利用することによって実施することができる。
【００１９】
本発明の一利点は、一連の代表的な実施形態を使用し、反応体チャンバを繰り返し再利用することにより資源とコストを節減することができることである。たとえば、再封止可能な開口を通じて、反応体の交換を所望通りに行うことができる。さらに、再封止可能な開口を通じて、なんであれ反応後に残存する内容物たとえばサッシェまたは副生成物を取り去ることが可能である。特定の一連の実施形態のさらに別の利点は、スペアキットによってバラまたは所定量の形の反応体を提供することができるため、それぞれの使用のたびに反応体を収容した新たな反応体チャンバを使用、装着したりそれらをストックしておくこと必要がなく、そのためスペースとパッケージ材料の経済効率を高めることができることである。所定量の形の反応体の使用により、さらに、所望の濃度または量のガスの発生を至便化することができる。
【００２０】
以下の定義は、請求項記載の内容を明確かつ簡潔に説明するため、以下に記載の説明、実施例および明細書末尾に付した請求項で使用されている特定の用語の意味を説明しようとするものである。さらに、以下の特許および特許公報  −  Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，６０２，４６６、Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，２００３年８月５日発行、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，６０７，６９６、Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年８月１９日発行、およびＵ．Ｓ．Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００３００５３９３１Ａ１、Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年３月２０日公告。  −  は多様な装置、システム、設備、反応体および方法を開示しているが、それらのすべての内容は本引証により明文を以って本明細書に引用したものとする。
【００２１】
「反応体チャンバ」とは、その内部に反応体を配置することのできる所定のスペースである。反応体チャンバは少なくとも一部はガス透過性材料によって形成されており、反応体チャンバ内に反応体が基本的に保留されるように密閉される。
【００２２】
「ガス透過性材料」とは、穿孔フィルム、非穿孔フィルムおよび膜、ただしこれらに限定されるものではない、を含む、ガスの通過を可能とする材料、典型的には面状材料たとえばシートまたはフィルムである。適切なガス透過性材料は本明細書中で明らかにする。
【００２３】
「堅牢な材料」とは、固有な強度を有し、構造的な支持を実現するガス透過性材料である。本発明の範囲内で使用される適切な堅牢な材料とはたとえば、ただしこれに限定されるものではないが、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ＧｍｂＨ（Ｗｕｐｐｅｒｔａｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によりＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）ＰＰ  Ｖ８／２  ＢＰの名称で販売されている、ほぼ０．２ミクロンの径の孔を有する疎水性の管状ポリプロピレン膜である。
【００２４】
「再封止可能な開口」とは、封止、開放が可能であって、少なくとも１回、好ましくは多数回にわたって再封止することができる開口である。本明細書で使用される、「封止（ｓｅａｌ）」、「封止すること（ｓｅａｌｉｎｇ）」、「封止された（ｓｅａｌｅｄ）」などの用語は、反応体チャンバ内への侵入および／または反応チャンバからの漏れ、たとえば反応体またはガスが開口を通って漏出することまたは液体が開口を通って侵入することを防止するための開口の密閉にかかわっている。
【００２５】
「サッシェ」とは反応体用の密閉された容器のことである。サッシェは、反応体が、反応開始前に、サッシェ内に基本的に保留されるように密閉される。サッシェは、たとえばガス透過性、溶解性および／または液体透過性を有する材料で構成されてよい。サッシェは、穿孔されて内部に収容された反応体が曝露されるように、脆弱であってよい。
【００２６】
本明細書で使用される「不透過性材料」とは、固体、気体および液体の通過を基本的に防止または阻止する材料のことである。本明細書で意図されている不透過性材料は、たとえば開始剤と反応体との間の接触を促進しないという点で、ガスの発生に関与しない。不透過性材料は、たとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、ポリマ材料、ガラス、金属、ポリマ蒸着材料および／または加工紙を含む多様な材料で構成されてよい。不透過性材料に適した材料は以下にさらに詳しく説明する。本明細書で使用される「バリア」材料は不透過性材料である。
【００２７】
本明細書に開示された教示と一般的な技術知識とに依拠すれば、通常の知識を有する当業者は、１または複数のガス透過性材料、堅牢な材料、不透過性材料、サッシェ材料を適切に判別しかつ／または当面の目的に適した１または複数のサッシェおよび／または反応体チャンバを構成するのに、ごく通常の実験を要するにすぎないであろう。
【００２８】
「反応体」とは、開始剤の存在下でガスを発生する反応物または反応物の混合物のことである。本発明の目的にとって、開始剤はたとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、気体状または液体状の水である。たとえば、本発明の殺生使用たとえば果実輸送時のカビの減少には、空気中の湿分を開始剤として使用することができる。この使用目的にかかわる「乾燥使用」なる用語は、本発明による装置が水中またはその他の液体中に浸漬されない少なくとも１使用例を意味している。本発明の目的にかかわる「湿潤使用」なる用語は、本発明による装置が水中または、場合により水を含むその他の液体中に浸漬される場合の少なくとも１使用例を意味している。湿潤殺生使用、つまり本発明による装置が水中または、たとえば歯科用設備または食品取扱い設備の消毒に使用されるその他の水性溶媒中に浸漬される場合には、装置が浸漬される当該の水を開始剤として使用することができる。別法として、開始剤は装置内部に含まれていてもよく、たとえば装置内に配置された脆弱な小袋に容れられていてもよい。
【００２９】
特定の実施形態において、ガスはリザーバ内の液体中とその上方の包囲された空間との双方に放出されてよい。たとえば、ガス発生装置が開始剤（たとえば水）中に部分的に浸漬され、これによってガスの発生と、水中ならびにその上方空間へのガスの放出とが可能とされてよい。こうした技法は、たとえば貯水タンクの除染を含む、本発明に合致した多様な使用に適している。
【００３０】
本明細書で使用される「水蒸気選択的」なる用語は、選択的に水蒸気を透過させ、液体の水の透過を基本的に妨げる材料に関係している。この種の材料は、より好ましくは、液体の水の透過を排除するのがよい。一般に水蒸気選択的材料は疎水性を有する。技術に通じた当業者は、通常、水蒸気が当該材料を透過するにもかかわらず、水蒸気選択的材料を不透水性と称し、対照的に、液体の水の透過を可能とする材料を透水性と称している。適切な水蒸気選択的材料はたとえば、ただしそれらに限定されるわけではないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）およびフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）を含む多様な材料から製造することができる。
【００３１】
一面において本発明は、一般に、再利用可能なガス発生装置、つまり少なくとも一部はガス透過性材料によって形成された反応体チャンバと再封止可能な開口とを備える装置に向けられている。
【００３２】
（ガス透過性材料）
本発明のガス透過性材料は材料を通じたガスの通過を可能とする。これらの材料はフィルム、シート、複合材料等であってよい。一実施形態において、ガス透過性材料は液体に対して基本的に不透過性を有する。これは、たとえば、液状開始剤たとえば液体の水の浸入および／または可溶化された反応体の脱出を阻止する上で有利である。これはまた、液体の水または可溶化された反応体および副生成物を反応体チャンバ内に保留して、反応効率を高める上でも有利である。これに加えまたは別法として、ガス透過性材料は制御されたガスの通過を可能とする。これはガス透過性材料を反応速度および反応効率の制御に使用し得る点で有利である。これによって、反応持続時間、ガス発生量を制御し、副生成物の減少などを図ることができる。
【００３３】
ガス透過性材料は、堅牢な材料、水蒸気選択的材料、穿孔材料、膜、選択的透過材料、複合材料、親水性および／または疎水性材料、不織材料、発泡ポリマ構造材料（たとえばＢＨＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｋａｎｓａｓ  Ｃｉｔｙ，ＭＯ）により商品名ＢＨＡ−ＴＥＸ（登録商標）で販売されているｅＰＴＦＥ）、微孔質膜（たとえばＭｅｍｂｒａｎａ  ＧｍｂＨ（Ｗｕｐｐｅｒｔａｌ，  Ｇｅｒｍａｎｙ）によってＭｅｍｂｒａｎａ  ＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）Ｍｉｃｒｏ  ＰＥＳの商品名で販売されているポリエーテル・サルホン膜）、織布および不織布材料などである。
【００３４】
特定の一連の実施形態において、ガス透過性膜は堅牢な材料であるかまたは堅牢な材料を含んでいてよい。堅牢な材料は、たとえば装置が摩滅作用を生ずるかまたは荒い取扱いを受けかつ／または支持壁ないし囲壁が実用的でも望ましくもない場合に使用されてよい。さまざまな実施形態において、堅牢な材料は従来の技術によってよく知られた技法を用いてガス透過性膜に結合、被着、編織またはその他の方法で固定される。たとえば、堅牢な材料は、たとえば結合またはその他の方法でガス透過性膜に固定または保持された、ただし、層の透過性を妨げない支持層であってよい。加えてまたは別法として、堅牢な材料は、たとえばガス透過性層がそれに結合、被着、編織またはその他の方法で固定または固着されたウェブであってよい。一例として、ガス透過性膜は、全面的または部分的に堅牢な材料で形成されたコポリマーなどであってよい。
【００３５】
加えてまたは別法として、ガス透過性膜は全面的または部分的に堅牢な材料でつくられる。この種の実施形態において、堅牢な材料自体の性質（たとえば架橋結合材料および／または充填剤の添加された材料）は付加的な支持要素を要することなく構造的な一体性または柔軟性を付与するが、ただし、この種の支持要素が組み込まれてもよい。さらに、材料の特定の特徴（たとえば層の厚さ）によって所望の構造的一体性が付与されてもよい。適切な水蒸気選択的材料とはたとえば、ただしこれに限定されるわけではないが、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ＧｍｂＨ（Ｗｕｐｐｅｒｔａｌ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によりＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）  ＰＰ  Ｖ８／２  ＢＰの商品名で販売されている、ほぼ０．２ミクロンの径の孔を有する、厚さ約１，５５０ミクロンの疎水性の管状ポリプロピレン膜である。
【００３６】
好ましいガス透過性材料は水蒸気選択的材料である。水蒸気選択的材料は、水溶性の化学種たとえば水溶性の反応体、添加剤および反応副生成物の装置外への拡散を基本的に阻止もしくは排除する点で、特に有利である。材料が液体の水の透過を可能とするものであれば、可溶性の化学種たとえば可溶性の反応体は装置を透過して環境中に放出されてしまう。前以ての試行が行われ、不溶性の反応体を使用するかまたは可溶性の化学種を結合またはその他の方法で不溶性の材料たとえば粘土および分子篩上に配置することによって可溶性の化学種の逃散を改善または回避することが試みられたが、これは装置の作製に付加的な工程および／または費用を招来することとなる。本発明の水蒸気選択的材料は、可溶性の反応体、添加剤および副生成物の透過を妨げるかまたは防止し、こうして不溶性の反応体、副生成物および／または添加剤を挿入ないし発生させる必要性をなくす点で、有利である。水蒸気選択的材料はまた、可溶性の化学種を装置内に保留するために、またも装置の構成に付加的な工程と費用を招来するようなその他のいかなる材料の使用も不要とする点で、有利である。
【００３７】
好ましくは、水蒸気選択的材料は、約２ミクロンから約２，０００ミクロンまでの範囲内の厚さ（たとえば、７５０ミクロン）、約０．００５ミクロンから約１０ミクロンまでの範囲内の孔径、および約２０ミリバールから約６，０００ミリバールまでの範囲内の水浸入圧力を有しているのがよい。好ましくは、水蒸気選択的材料は、液体の水が透過することを許容する支持層に付着またはその他の方法で支持されているのがよい。水蒸気選択的材料と支持層との双方の全体的厚さは好ましくは約１ミルから２０ミルまでの範囲内にあるのがよい。より好ましくは、水蒸気選択的材料は、約１５ミクロンから約３００ミクロンまでの範囲内の厚さ、約０．０１ミクロンから約５ミクロンまでの範囲内の孔径、約１００ミリバールから約２，５００ミリバールまでの範囲内の水侵入圧力を有しているのがよい。好ましくは、この層は透水性支持層を有し、双方の層の全体的厚さは約２ミルから約１０ミルまでの範囲内にあるのがよい。最も好ましくは、水蒸気選択的材料は、約２０ミクロンから約２００ミクロンまでの範囲内の厚さ、約０．１ミクロンから約３ミクロンまでの範囲内の孔径（たとえば０．５ミクロン）、約２００ミリバールから約１，０００ミリバールまでの範囲内の水侵入圧力を有しているのがよい。好ましくは、この層は透水性支持層を有し、双方の層の全体的厚さは約３ミルから約８ミルまでの範囲内にあるのがよい。
【００３８】
一般に、ガスの急速な発生と放出とが所望される場合には、より薄い層および／またはより高い多孔度が好適である。層が薄ければ薄いほどかつ／または層の多孔度が高ければ高いほど、水蒸気はますます急速に装置内に浸透拡散して反応を開始させ、ガスはますます急速に装置外部へ放出拡散される。一般に、多孔度が低ければ低いほど、ガス発生はますます緩慢となり、多孔度が高ければ高いほど、ガス発生はますます急速になる。ガスの緩慢な発生と放出とが所望される場合には、比較的厚い材料たとえば約５ミルから約２０ミルまでの範囲内の厚さの材料が好適である。加えてまたは別法として、ガスの緩慢な発生と放出とが所望される場合には、比較的小さな表面積の材料を使用することができる。たとえば、剛性フレームに設けられた１または複数の開口を密閉する水蒸気選択的材料を有する、不透過性材料で構成された剛性フレームから反応体チャンバまたはサッシェを構成することが可能である。
【００３９】
加えてまたは別法として、水蒸気選択的材料の孔径をセレクトして、装置が浸漬されるさまざまな浸漬深度で所望のガス放出が実現されるようにすることができる。孔径が小さければ小さいほど、いっそう深く浸漬して、膜が液体の水に対して不透過性を保っている水圧の量を増大させる操作が行なわれる。
【００４０】
本発明による装置の構成に使用される適切な水蒸気選択的材料は好ましくは、日本規格協会のＪＩＳ  Ｌ  １０９９−１９８５（Ｍｅｔｈｏｄ  Ｂ）、“Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｗａｔｅｒ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｌｏｔｈｅｓ”に定められた、約５００ｇ／ｍ２／２４ｈｒｓから約２００，０００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の透湿性（たとえば２，０００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓ）を有しているのがよい。水蒸気選択的材料は好ましくは、国際標準化機構によって公表されたＩＳＯ  ８１１−１９８１“Ｔｅｘｔｉｌｅ  ｆａｂｒｉｃｓ  −  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  ｗａｔｅｒ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  −  Ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｅｓｔ”に定められた少なくとも約２０ミリバールの、液体の水の透過に対する抵抗を有しているのがよい。
【００４１】
本発明の水蒸気選択的材料は、オプションで、層の強度を高めおよび／または装置の構成に使用されるその他の材料との結合能力を高めるために、支持層を備えていてよい。支持層は好ましくは、水蒸気選択的材料の表面への開始剤の拡散ないし通過を許容するのがよい。たとえば、支持層は編織、穿孔されているかまたは水蒸気選択的材料の表面への液体の水および蒸気の通過を許容する大きな孔を有していてよい。支持層は、なんらかの手段たとえば貼合せ、流延、同時押出および／または接着層によって水蒸気選択的材料に固着されていてよい。水蒸気選択的材料はサッシェおよび／または反応体チャンバの内側面または外側面に張ることができる。支持層自体は親水性および／または疎水性であってよい。もし親水性であれば、支持層は液体の水および／または蒸気を引き付けて、水蒸気選択的材料の表面に引渡すために使用することができる。適切な支持層はたとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、製織層、非製織層およびメッシュ層の形のポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル樹脂、ファイバーガラスおよびポリエステルなどである。好ましくは、支持層の厚さは約１ミルから２５ミルまでの範囲内にあるのがよい。
【００４２】
適切な水蒸気選択的材料はＣｕｎｏ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｍｅｒｉｄｅｎ，ＣＴ）により０６０Ｐ１の名称で販売されている、孔径０．６０で約２５０ミクロンから約３００ミクロンまでの範囲内の厚さを有する疎水性ポリプロピレン（ＰＰ）膜などである。また、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ）によってＤＯＨＰの商品名で販売されている孔径０．６５ミクロンの疎水性ポリエチレン材料も適切である。急速放出装置での使用に適した別の水蒸気選択的材料はＢＨＡ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｋａｎｓａｓ  Ｃｉｔｙ，ＭＯ）によりＢＨＡ−ＴＥＸ（登録商標）の商品名で販売されている、厚さ１．５ミルの疎水性ポリエチレン（ＰＥ）支持層に熱的に結合された厚さ１，５ミルの疎水性ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）層などである。液体の水の透過に対するその抵抗は少なくとも約５００ミリバールである。さらにまた、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ＧｍｂＨ（ヴッパータール、ドイツ）により、ＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）ＰＰ２Ｅ  ＨＦ（厚さ約１６０ミクロン）およびＡＣＣＵＲＥＬ登録商標ＰＰ１Ｅ（厚さ約９３ミクロン）の商品名で販売されているポリプロピレン（ＰＰ）材料も適切である。これらの材料は支持層を備えていないが、所望であれば、それを付着させることもできよう。
【００４３】
加えてまたは別法として、ガス透過性材料は穿孔材料からなっていてよい。本発明に合致した使用に適した穿孔材料はたとえば、ただしそれらに限定されるわけではないが、約５０ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約１，０００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の透湿度（ＷＶＴＲ）、約２００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約８００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の透湿度、または約４００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約７００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の透湿度を有する穿孔材料である。透湿度の測定はごく通常の作業であり、従来の技術においてよく知られている。実施形態のうちあるものでは、穿孔材料は疎水性であり、その他の場合では親水性である。
【００４４】
代表的な穿孔材料は、Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｄｕｎｃａｎ，ＳＣ）から入手し得るＣｒｙｏｖａｃ（登録商標）穿孔ポリマフィルムである。この種の材料の一つは、Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＳＭ７００の名称で販売されている、１平方インチ内に径０．４ｍｍの３３０個の孔を有し、穿孔面積６．４％、厚さ約２０ミクロンで、透湿度７００ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓの疎水性ポリプロピレン共重合体フィルムである。別の適切なフィルムはＳｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＳＭ６０の名称で販売されている疎水性ポリプロピレン共重合体材料であり、これは１平方インチ内に径０．４ｍｍの８個の孔を有し、穿孔面積０．２％で、６５ｇ／ｍ２／２４  ｈｒｓの透湿度を有している。熟練した技能者はごく通常の実験を行うことにより、前記のいずれの材料についても適切な相当品を容易に判別することができよう。
【００４５】
加えてまたは別法として、本発明に合致した使用のためのガス透過性膜は、疎水性の、液体の水が透過し得る材料たとえばポリエチレンまたはポリプロピレンなどである。これらの材料は好ましくは、水浸入圧力が２０ミリバールまたはそれ以下で、約１ミルから約１０ミルまでの範囲内の厚さを有しているのがよい。本発明に合致したガス透過性材料としての使用に適した疎水性材料はたとえば、ただしそれに限定されるわけではないが、非製織ポリエチレンたとえばＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手し得るＴＹＶＥＫ（登録商標）非製織ポリエチレン、たとえば侵入圧力が２０ミリバール以下のＴＹＶＥＫ（登録商標）１０２５Ｄ非製織ポリエチレンである。
【００４６】
さらにまた膜もガス透過性材料としての使用に適している。それらは、たとえば約０．００１ミクロンから約５０ミクロンまでの範囲内、好ましくは約０．０５ミクロンから４０ミクロンまでの範囲内、より好ましくは約０．１から約３０ミクロンまでの範囲内の孔径を有する親水性膜である。適切な膜はまた、ただしこれらに限定されるものではないが、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ）からＭＰＬＣの名称で販売されている微孔質の超高密度ポリエチレン膜、およびＣｕｎｏ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｍｅｒｉｄｅｎ，ＣＴ）により０４５ＺＹの名称で販売されている微孔質ナイロン６，６膜である。
【００４７】
流延膜を含む適切な押出膜は、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ）からＭＰＬＣの商品名で販売されている、孔径０．６５ミクロン、厚さ２３０−２６０ミクロンの親水性ポリエチレン膜、およびＭｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ）によりＤＯＨＰの商品名で販売されている、孔径０．６５ミクロンの疎水性のポリエチレン押出材料である。また、Ｐａｌｌ（Ｐｏｒｔ  Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＮＹ）によってＢＩＯＤＹＮＥの商品名で販売されている、孔径３ミクロンのナイロン６，６材料の流延膜も適している。適切な流延膜は、Ｃｕｎｏ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｍｅｒｉｄｅｎ，ＣＴ）によりＢＡ０５の名称で販売されている、ポリプロピレンのバックボーンを備えた孔径０．４５の親水性ナイロン６，６膜、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手し得る、孔径０．４５の親水性ポリプロピレン膜、およびＣｕｎｏ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｍｅｒｉｄｅｎ，ＣＴ）により０４５ＺＹ，０４５ＺＮの名称で販売されている、孔径０．４５、厚さ１８０−２４０ミクロンの親水性ナイロン６，６膜などである。さらにまた、疎水性の、液体の水が透過し得る非製織ポリエチレンたとえばＤｕＰｏｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手し得るＴＹＶＥＫ（登録商標）１０２５Ｄポリエチレン材料も好適である。
【００４８】
非製織膜はたとえば、膜材料たとえばセルロース繊維を液中で多孔質ウェブ上に懸濁させ、その後に液体をドレンして膜を形成させることによって成形することができる。非製織膜は一般に、製織材料に比較して、比較的狭くかつ比較的ばらつきのない孔径分布を有している。したがって、この材料は一般に、同じ孔径を有する製織材料に比較して、反応体チャンバおよび／またはサッシェ内への開始剤の侵入を低下させる。本発明に合致した使用に適した非製織膜は、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ）によりＡＢＯ６の商品名で販売されている、孔径０．６５ミクロンで、疎水性の、非製織ポリプロピレン材料である。
【００４９】
孔径は、水とイオンが材料を通って双方向に拡散し得る速度に影響を及ぼす。一定の一連の実施形態において、使用される材料の孔径は、開始剤が材料を通って浸入することを可能にすると同時に反応体チャンバ内および／またはサッシェ内に反応体が高濃度で保留されて反応速度が高められると共に高効率が維持されるように、選択することができる。適切な膜は、約０．００１μｍから約５０μｍまで、約０．０５μｍから約４０μｍまで、または０．１０μｍから３０μｍまでの範囲内の孔径を有する膜である。
【００５０】
材料の孔径はまた、バブルポイントによって計測することができる。バブルポイントとは、気泡が湿潤膜を通過するために必要な圧力の測定から孔径を推定する、従来の技術でよく知られた測定法である。適切な膜は、約２ｐｓｉから約１００ｐｓｉまで、約５ｐｓｉから約８０ｐｓｉまで、または約１０ｐｓｉから約７０ｐｓｉまでの範囲内のバブルポイントを有する膜である。
【００５１】
適切な膜はまた、約５ミクロンから約２，０００ミクロンまで、より好ましくは約２０ミクロンから４００ミクロンまで、最も好ましくは約７５ミクロンから３００ミクロンまでの範囲内の厚さを有する膜である。
【００５２】
適切な膜はまた、液体の水は不透過であるが、水イオンおよび／または可溶化された化学種たとえば可溶化された反応体または副生成物の制限的通過を許容する膜からなる制限出入膜である。
【００５３】
一定の一連の実施形態において、ガス透過性材料は選択的透過性材料である。選択的透過性材料は穿孔されていず、また多孔質でもないが、フィルムのポリマ構造を通してガスを移動させる。選択的透過性材料は多層化されたまたは混合されたポリマ材料であり、この場合、層およびポリマはガスたとえば二酸化炭素および酸素の制御された透過を可能とするように選択される。選択的透過性材料は、ガスが反応体チャンバまたはサッシェから外部へ拡散することを許容する一方で脆弱な小袋からいったん放出された開始剤を保留することからして、乾燥使用が好ましい。さらに、選択的透過性材料は、反応体の反応開始を著しく早めてしまうこととなる周囲の水の浸入を容易には許さない点で、使用前の装置の安定性を向上させる。
【００５４】
一般に、二酸化炭素透過度の高い材料が好ましい。いかなる理論に与することも望むものではないが、二酸化塩素と二酸化炭素とは大体同じ大きさであることから、二酸化炭素透過度は二酸化塩素透過度に近似していると考えられる。好ましくは選択的透過性材料は、ＣＯ２につき約５００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約３０，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度と、Ｏ２につき約１，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約１０，０００／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度を有しているのがよい。より好ましくは材料は、ＣＯ２につき約１，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約２５，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度と、Ｏ２につき約２，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約１０，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度を有しているのがよい。最も好ましくは材料は、ＣＯ２につき約５，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約２５，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度と、Ｏ２につき約３，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓから約１０，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓまでの範囲内の選択的ガス透過度を有しているのがよい。選択的ガス透過度の測定はごく通常のものであり、従来の技術においてよく知られている。一つの適切な選択的透過性材料は、Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｄｕｎｃａｎ，ＳＣ）からＰＤ−９６１  Ｃｒｙｏｖａｃ（登録商標）選択的透過フィルムの商品名で販売されている、２１，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓの二酸化炭素透過度と、７，０００ｃｃ／ｍ２／２４  ｈｒｓの酸素透過度とを有する多層ポリマフィルムである。
【００５５】
また、製織材料たとえば木綿、金属、ポリマ糸、金属糸などを布またはメッシュに製織した材料も本発明におけるガス透過性膜としての使用に適している。
【００５６】
本発明のガス透過性材料は、疎水性および／または親水性の材料を使用して構成することができる。それはたとえば１または複数の親水性ゾーンと、１または複数の疎水性ゾーンを有する材料であってよい。これらのゾーンは、１または複数の親水性、疎水性または帯電ゾーンをつくり出すために、親水性、疎水性または帯電した材料の表面に官能基またはポリマを化学的に結合、付着および／またはプリントすることによってつくり出すことができる。たとえば、スルホン酸基をポリプロピレン膜の表面に配置して、親水性ゾーンと共に負に帯電したゾーン（Ｒ−ＳＯ２−）をつくり出すことができる。この膜は次いで、イオン交換基（Ｒ−ＳＯ２−）がＨ＋イオンと結合するようにして、稀酸で洗浄される。これらのＨ＋イオンはその後に、酸活性反応体たとえば亜塩素酸塩に酸反応体に対する代替物または補足物としてＨ＋イオンを供給するために放出される。
【００５７】
また、親水性の第一の表面と、疎水性の第二の表面とを有する材料も適切である。たとえば、この種の材料は、反応体チャンバの外側に面する親水性表面と、反応体チャンバの内側に面する疎水性の表面とを有していてよい。外側の親水性表面は、水が容易にその親水性表面を湿潤するために、反応の開始を促すことができる。疎水性の内側表面は水が外へ出て行くのを制限する。これは反応体を濃縮された状態に保つ一方でガスが放出されることを可能にし、こうして本明細書に開示された知見を活用することができる。本発明での使用に適したこの種の一つの材料は、帯電した親水性表面をつくり出すためにアミンとカルボキシル基で官能化された疎水性材料たとえばポリプロピレンで形成された、０，６５ミクロンの孔径を有する非製織膜である。
【００５８】
さらに、ガス透過性膜はたとえば、ただしそれに限定されるものではないが、スターチ／ポリマ複合材料を含む複合材料からなっていてよい。適切な複合材料は、Ｍｉｓｈｉｍａ  Ｐａｐｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｉｍｉｔｅｄ（Ｊａｐａｎ）により６０ＭＤＰ−Ｐの名称で販売されている、親水性の、厚さ１１４μｍの非製織米でんぷん／ポリエチレン複合材料である。この材料は熱封止可能であり、容易に湿潤する。さらに、この材料は、反応が開始されるまで反応体を分離しておくためのコンパートメント・バリアおよび／またはサッシェを構成するために使用することが可能でありかつ／または反応体の拡散速度、ガス拡散速度および反応体の反応開始を制御し、反応体が濃縮された状態で反応体チャンバ内に保留されて反応が完了するように仕向けるために使用することができる。
【００５９】
（反応体チャンバ）
本発明に使用される反応体チャンバは少なくとも一部はガス透過性材料と、再封止可能な開口とによって形成される。有意には、反応体チャンバは必ずしも全面的にガス透過性膜で形成されている必要はない。一実施形態において、反応体チャンバはもっぱら部分的に、たとえば所定の透過性領域のみがガス透過性膜で形成される。別法として、反応体チャンバはガス透過性膜で全面的に形成されてもよい。
【００６０】
反応体チャンバまたはサッシェは、反応体用の密閉された容器を形成するために互いに封止されたバリア材料とガス透過性材料からなっていてよい。この種の装置の代表的な一連の実施形態は図面に表されている。この種の反応体チャンバまたはサッシェのさらに別の実施例は、１または複数の開口を形成する剛性フレームと、密閉された反応体容器を形成するために１または複数の開口周りに配置された１または複数のガス透過性材料によって形成されたスペースである。さらにその他の実施例および実施形態は、本明細書中および引証によって本明細書に引用したものとする文献に非常に詳細に説明されている。
【００６１】
反応体チャンバ容積と反応体体積との比は、反応体、中間物、副生成物などの濃度を反応体チャンバ内部で制御するために操作することが可能である。反応体の濃度の高まりは一般に反応効率を高める。好ましくは、反応体チャンバ容積は、反応体体積の約２０倍以下、１０倍以下、６倍以下、３倍以下または２倍以下であるのがよい。一実施形態において、ヘッドスペースは存在せず、したがって比は約１である。一定の使用例においては、相対的に小さな比が好適である。たとえば、小さな比で、反応が水を生成する場合には、水がスペース内部の圧力を高め、これが、翻って、反応体チャンバ内に水が浸入拡散し得る速度を低下させる。水と反応体との比は一定に保たれ、これによって反応速度を一定に保つことが可能になる。空所を制御、定常化または最小化する任意の方法が本発明に採用されてよい。一例を挙げれば、図１Ｄと図４とは、反応体チャンバ内の空所を最小化することを容易にする「プラグ装置」を示している。
【００６２】
反応体チャンバは１以上のコンパートメントを含んでいてよい。スペース内部のこれらのサブコンパートメントは少なくとも一部はガス透過性材料および／または不透過性材料で形成することができる。これらの材料は、所望どおりに反応体を分離し、反応を促進し、反応速度を高めもしくは減じ、反応の早期開始を妨げまたはその他の用に供されてよい。たとえば、親水性材料および／または高度透過性もしくは多孔性材料は、それぞれ異なった反応物たとえばクエン酸および亜塩素酸塩を含む２コンパートメント間の境界面での反応を促進するために使用することができる。
【００６３】
一定の一連の実施形態において、反応体チャンバはたとえば、ただしそれらに限定されるわけではないが、金属、ガラス、ポリマ材料および／または加工紙を含む適切な不透過性材料またはバリア材料からなっていてよい。その他の適切な材料は、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、スチレンたとえばポリスチレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エチルビニルアルコール、ポリビニルアルコールたとえばポリビニルアルコールアセテート、アクリロブチルスチレンおよび／またはポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリレートおよびポリアミドたとえばナイロンで構成されたポリマ層などである。また、蒸着層たとえば蒸着された前記のポリマ層のいずれも適切である。また、金属箔たとえばアルミ箔も適切である。その他のさまざまな不透過性材料たとえばガラスまたはセラミックスも同じくバリアフィルムを形成するのに使用することができる。
【００６４】
加えて、前記の層の複合体である層および／または前記の層のラミネートたとえば紙／フィルム／フォイル複合材料も適切である。この種の材料の一つは、Ｓｅａｌｅｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｄｕｎｃａｎ，ＳＣ）から入手し得る、外側ポリエステル層、蒸着された二軸延伸コアおよび内側ポリエチレン層からなる厚さ５ミルの不透過性層である。この層は、相対湿度７０％、１２２°Ｆにて、０．０１ｇ／１００ｉｎ２／２４  ｈｒｓの透湿度を有している。さらにその他の代表的な材料はポリエチレンテレフタレートグリコール（ＰＥＴＧ）で構成される。
【００６５】
不透過性材料の形状およびサイズは、使用される反応体の量およびタイプ、ガス透過性材料の所望表面積、貯蔵用付属品および装置の使用を含むさまざまなパラメータに適合させることができる。たとえば、バたとえばバリア層はサッシェに収容された反応体を受容するための窪みを形成することができる）を形成するために使用することができる。
【００６６】
不透過性材料は、さまざまな製造方法たとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、横型フィルムシール、縦型フィルシール、ブリスタパック、スキンパック、射出成形、吹込み二次成形、熱成形、常温成形フィルシールまたは機械的二次成形を含む従来の技術において公知の製造方法によって、さまざまな形状に成形することができる。無論、バリア材料はフレキシブルであってもよいが、任意の特定の形状には成形されず、その周囲がガス透過性材料およびその他の装置要素に対して封止されてもよい。
【００６７】
（再封止可能な開口）
本発明の反応体チャンバは一部は再封止可能な開口によって形成される。一定の一連の実施形態において、再封止可能な開口は反応体の取出しと交換のための手段を供し、これによって反応体チャンバの再利用を可能とする。これらのスペースの再封止は、簡単な接着または「ファスナロック」機構、ねじ込み蓋、キャップ、クランプまたは類似の装置によって実現することができる。一実施形態において、再封止可能な開口は、少なくとも反応体が反応してガスが発生するのに必要とされる間、固体、ゲル、液体およびガスをほとんど通さない材料で構成されている。再封止可能な開口は、封止されると気密性を生じてよいが、ただし必ずしもそうである必要はない。別途の一実施形態において、再封止可能な開口は、封止されると、ガス発生手段（たとえば反応体）の脱出を許さないが、液体およびガスの交換は許容する。
【００６８】
（圧力逃がし弁および圧力逃がし技法）
しばしば、本発明の実施中に、ガスおよび／または吸湿による圧力が反応体チャンバ内に蓄積することがある。この圧力がガス透過性材料を膨張させると、効率の一定の低下または再利用回数の低下が生じ得る。したがって、本発明のさらに別の実施形態において、圧力逃がし弁またはその他の装置が採用されてよい。図１Ｃには、反応体チャンバからのガスおよび／または水の放出を可能とする安全装置が示されている。加えてまたは別法として、圧力逃がし技法（たとえば封止の一時的開放）が採用されてよい。
【００６９】
（支持要素）
本発明による再利用可能な装置はさらに、ガス透過性材料の少なくとも一部に隣接して配置される支持要素を含んでいてよい。この支持要素は、オプションで、反応体チャンバ全体を包囲していてもよい。支持要素は、開始剤（二酸化塩素の場合には水または水蒸気）を含む容器内への浸漬または該容器内の一定の場所への固定によって反応を促進するために使用されてよい。支持要素はまた、ガス透過性材料からなる反応体チャンバの一定の保護手段を供し、これによって、これらの材料を再利用し得る回数を伸ばすことができる。支持要素は穴、穿孔またはみぞ穴を有していてよい。支持要素は親水性および／または疎水性であってよくかつ／またはその他の形で制御されたガスの発生を促進するものであってよい。支持要素はまた、ガス透過性材料の過度の膨張を阻止し、こうして、効率の向上または再利用回数の伸びをもたらすこともできる。
【００７０】
（ガス発生デバイス）
一面において本発明は、リザーバと、本明細書に開示した再利用可能な装置とからなるガス発生デバイスを提供する。特定の実施形態において、リザーバは１または複数の反応体チャンバの少なくとも一部を収容するように適合されている。再利用可能な装置は、デバイスに永久的または着脱式に固定可能であるかまたはデバイスに固定されなくてもよい（たとえば、再利用可能な装置はリザーバ内で浮遊していてよい）。さらに別の実施形態において、反応体チャンバはリザーバと流体流通しており、たとえばそれは部分的または全面的にリザーバ内部に配置されることができる。リザーバはたとえば、ただしそれらに限定されるわけではないが、給湿器、ボトル、噴霧ボトル、タンク、ドラム缶（たとえば５５ガロンのドラム缶）、貯蔵用ドラム缶、カートリッジ、空気調和機リザーバ、管路および／または類似のものであってよい。リザーバは、リザーバ内容物の注入および取出し用の１または複数の装置たとえばホース、パイプ、コック、弁などで注入／取出しが可能であってよい。
【００７１】
（反応体）
特定の一連の実施形態において、再利用可能な装置は反応体チャンバ内に配置された１または複数の反応体を含んでいる。一般に、該反応体は、特定タイプのガスたとえば二酸化塩素を発生させるためのものであってよい。ガス（たとえば二酸化塩素）の水溶液は、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ，Ｎｏ．６，６０２，４６６、Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年８月５日発行、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ，Ｎｏ．６，６０７，６９６、Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年８月１９日発行、およびＵ．Ｓ．Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｎｏ．２００３００５３９３１Ａ１，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ．ａｌ．、  ２００３年３月２０日公表、に記載された方法およびデバイスを使用して現場で発生させられてよい。
【００７２】
反応体は混合されるかまたはたとえば異なった反応体チャンバコンパートメントおよび／またはサッシェによって分離されてよい。たとえば、１反応体はサッシェ内に封入され、他方、残りの反応体はバラで反応体チャンバ内に置かれていてよい。サッシェは本明細書に開示されたいずれかのガス透過性材料からなっていてよい。好ましい一連の実施形態において、反応体チャンバ、サッシェまたは両者は水蒸気選択的材料で構成されている。特定の実施形態において、反応体（単数または複数）はサッシェ内に封入され、該サッシェは、チャンバ内に反応体が放出されるように、本発明に従って穿孔されてよい。反応体はタブレットの形であってよい。加えて、反応体は、固体、液体またはゲルの形であってもよい。加えて、反応体は、国際公開Ｎｏ．ＷＯ０２／００３３２に記載されているように、芯を備えた膜シェルの形であってもよい。開始剤たとえば水は反応体チャンバ内に配されていてよい。それは、直接に反応体が加えられるかつ／または所望どおりに破裂させることのできる脆弱な容器に入れられていてよい。反応体は、ペレット、リング、ディスクおよびその他の任意の便利な形で供されてよい。
【００７３】
反応体は、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，６０２，４６６，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年８月５日発行、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏ．６，６０７，６９６，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年８月１９日発行、およびＵ．Ｓ．Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．２００３００５３９３１Ａ１，Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、２００３年３月２０日公表、に記載された添加剤を含むいずれかの反応体および／または反応体混合物であってよい。
【００７４】
反応体と任意の添加剤（たとえばハイドロタルサイト）は、再封止可能な開口を開放し、新しい反応体を挿入し、反応体チャンバを再封止することによって更新することができる。新しいまたは新鮮な反応体は、（１）分離または混合された、バラの状態の反応体（この場合、ユーザが適切な量の反応体を計量する）としてか、（２）計量された量の反応体の容れられた、所望の保存期間用に適切にパッケージされた事前計量されたパケットとしてか、（３）全面的または部分的にバリア材料、疎水性、親水性または溶解性材料またはそれらの組合わせ材料によって包装された、混合されたまたは分離された反応体のパケットとしてか、または（４）それぞれ１または複数の反応体を含んだ、全面的または部分的にバリア材料、疎水性、親水性または溶解性材料またはそれらの組合わせ材料からなる二分された包装パケットとして供される、測定された量の反応体であってよい。一連の図は上述した分離された反応体を示している。ただし、新鮮な反応体を導入するために、上記の（１）から（４）までのいずれの方法またはそれらの組合わせが採用されてもよい。
【００７５】
時として、上記の（３）と（４）に説明したような、１または複数の反応体のいくつかのパケットを使用するのが好ましい場合もある。複数のパケットは反応の開始を容易にし、反応体間の接触を改善し、反応の効率または速度を変化させることができる。それはまた、所望量のガスを発生させかつ／またはたとえばリザーバ内、チャンバ内または室内に所望通りのさまざまな濃度のガスを供給するというフレキシビリティーを可能にする。たとえば、多量の反応体を使用して立ち上げるかまたは当初にシステムを清潔にして、特別な問題に対処し、その後に少量の反応体を使用して所望の殺菌レベルを維持するようにすることが可能である。ユーザに所望のレベルのガスおよび／または所望の効果を達成するためにどの程度の量の反応体を加えるべきかを教示する指示書および／または図表を提供することも可能である。
【００７６】
一般に、本発明によって意図される反応は、液体としての水または水蒸気の存在下における、酸素アニオン（たとえば炭酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、塩素酸塩、亜塩素酸塩、亜硝酸塩）と酸との反応である。前記文中に挙げた代表的な酸素アニオンはまた、一般に、非金属（炭素、硫黄、窒素、塩素など）の酸化物を含む、非金属酸化物として分類されることもできる。この種の非金属酸化物は（たとえば、カチオンとしてのナトリウムまたはカルシウムと共に）塩の形でまたは（溶液中で）アニオンの形で供されることができる。たとえば二酸化塩素は、亜塩素酸ナトリウムと有機酸たとえばクエン酸との混合物の、水による活性化によって発生させることができる。ガス発生はまた、酸または亜塩素酸ナトリウムの水溶液を使用し、該溶液と他方の乾燥成分とがミックスされると反応を開始するようにして実施することもできる。その他の有用なガスも、液体によって乾燥化学薬品の化学反応を開始させることによって発生させることができる。
【００７７】
たとえば酸活性化によるガスの発生は従来の技術においてよく知られている。たとえば、二酸化塩素（ＣｌＯ２）は亜塩素酸ナトリウムと酸たとえばクエン酸とから発生させられる。別法として、二酸化塩素は、酸たとえば蓚酸の存在下で、塩素酸塩たとえば塩素酸ナトリウムまたは塩素酸カリウムを還元することによって発生させることができる。酸活性化によるガス発生のさらに別な例は、水蒸気の存在下で、亜硫酸ガスを発生させるための、酸たとえばフマル酸および／または酒石酸水素カリウムによる亜硫酸塩たとえば亜硫酸水素ナトリウムまたは亜硫酸水素カリウムの活性化である。さらに別な例は、二酸化炭素を発生させるための、酸たとえばクエン酸による炭酸塩たとえば炭酸カルシウムの酸活性化である。
【００７８】
その他の使用例は技術に通じた当業者には明らかであろう。それらは、たとえば、亜硝酸塩たとえば亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸カリウムの酸活性化による二酸化窒素の発生である。さらに別のガス発生方法たとえば二酸化硫黄による塩素酸塩の還元（Ｍａｔｈｉｅｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）は従来の技術においてよく知られており、本発明に従って利用することも可能である。
【００７９】
任意の酸を反応体として使用することが可能である。ただし、一般に取扱いが安全であり、望ましくない副生成物を生ずることが少なく、反応性も低い点で、弱酸が好ましい。また、マルチプロトン酸も好ましい。マルチプロトン酸とは、１以上の反応座を有する酸のことである。たとえば、三プロトン酸のクエン酸が好ましい。好ましくは水溶性の酸が、リン酸、フマル酸、グリコール酸、酢酸、アスコルビン酸、蓚酸、マレイン酸、乳酸、酒石酸、クエン酸およびそれらの混合物からなるグループからセレクトされるのがよい。より好ましくは水溶性の酸が、アスコルビン酸、リン酸、蓚酸、マレイン酸、乳酸、酒石酸、クエン酸およびそれらの混合物からなるグループからセレクトされるのがよい。最も好ましくは水溶性の酸はアスコルビン酸、蓚酸、クエン酸およびそれらの混合物である。
【００８０】
本発明による装置および方法は一度に一種類以上のガスを供給するのに容易に応用可能であると理解されなければならない。たとえば、反応体は、二酸化塩素と二酸化硫黄との双方を供給するために亜塩素酸塩と亜硫酸塩との双方を含んでいてよい。
【００８１】
好ましくは、非金属酸化物塩（たとえば亜塩素酸ナトリウム）と酸とのモル比は約１：０．８から約１：５の範囲内、好ましくは約１：１から約１：４の範囲内、最も好ましくは約１：１．１５から約１：３の範囲内にあるのがよい。なんらかの添加剤または助剤たとえば乾燥剤、安定剤、流動剤等のために追加的な酸を加えることができることは当業者には容易に理解されよう。好ましくは、過剰な酸を使用して、約１．５から約５．５、より好ましくは約３のｐＨが維持されるのがよい。反応体は反応体チャンバ内で濃縮されることから、反応を完了させるのに必要な酸は少量であり、酸が濃縮されることからｐＨは低いままに保たれる。さらに、反応体の塩は酸によって消費されるため、反応完了後のその存在は最少化される。
【００８２】
反応体は１または複数の再利用可能な装置を含んだキットの形および／または再利用可能な装置で使用されるスペアキットの形で提供することが可能である。同様に、再利用可能な反応体チャンバおよび／または再利用可能な装置を反応体と説明書を付してまたはそれら無しで提供することが可能である。キットはまた、使用説明書、ガス濃度測定用試験片、さまざまな使用例に要される反応体量を要約して示す図表および／または反応体を計量するための装置を含んでいてよい。キットはまた、その他の添加剤たとえば以下に述べる安定剤、流動剤、乾燥剤なども含んでいてよい。これらの添加剤は別個のものとして含まれていても、またはたとえば反応体たとえばペレットまたはサッシェに組み込まれていてもよい。
【００８３】
本発明により、チャンバ内にハイドロタルサイトが配置されていてよい。ハイドロタルサイトと、ハイドロタルサイト族の金属水酸化物は、本発明の１または複数の反応体を安定化するために使用することができる。たとえば、活性ハイドロタルサイトを含むハイドロタルサイトと、ハイドロタルサイト族の金属水酸化物は、以下の反応体およびそれら反応体のコンビネーション  −  酸、水溶酸、クエン酸、蓚酸、フマル酸、リン酸、酒石酸水素カリウム、亜塩素酸塩、塩素酸塩、亜硫酸塩、重亜硫酸塩、硫酸塩、炭酸塩および亜硝酸塩  −  を安定化するために使用することができる。いかなる特定の理論にも与するものではないが、ハイドロタルサイトとその族の構成物質が水と水蒸気を引き付けてそれらと結合する基本的な性質と能力は本発明の反応体を安定化するそれらの能力に貢献すると考えられる。塩基性添加剤は、酸性添加剤に比較して、亜塩素酸塩および、酸と反応するその他の反応体とは反応しにくいように思われる。加えて、水と水蒸気を引き付けて、吸収、吸着および／またはその他の形でそれらと結合するハイドロタルサイトとその族の構成物質の能力は、たとえば製造、輸送および貯蔵時における反応の早期開始を抑制または防止する。流動剤として機能するハイドロタルサイトの能力も、製造時に反応体がもっと容易に計量、定量されるようにするため、望ましいものである。熱処理されたハイドロタルサイト、つまり、水および／または二酸化炭素を追い出すために加熱処理されたハイドロタルサイトは、本願明細書に述べたような装置、キットまたはスペアキット中の反応体を安定化するために使用することができる。この種の装置は少なくとも１年間の保存寿命を持つと見込まれる。
【００８４】
一般にハイドロタルサイトとして知られている鉱物は天然に産する形のハイドロタルサイトであり、Ｍｇ６Ａｌ２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏの化学式を有している。本発明による装置での使用に適したハイドロタルサイトはＤＩＰ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｍｕｍｂａｉ，Ｉｎｄｉａ）から商業的に入手することができる。熱処理されると、このハイドロタルサイトは吸湿性を示して、約９７％の相対湿度に曝されるとその重量の約３６％まで水蒸気を吸収し、約１１から約１２までの範囲内の表面ｐＨを示す。ハイドロタルサイトは、公知の方法を使用し、たとえばそれを長時間にわたって高温に曝露（たとえば５００°Ｃにて１時間）することによって熱処理することができ、その後に、ハイドロタルサイトは、早期の不活性化を最少限度に抑止するため、（本発明の装置を含む）低湿度環境内に閉じ込められる。温度および時間は、所望どおり、追い出されるべき水分および／または二酸化炭素の量の多少に応じ、変化させることができる。この種の変化も本発明の範囲内にある。たとえば、熱処理は１００℃、２００℃、３００℃、３７５℃等の温度に、１５分間、３０分間、２時間等、曝露することであってよい。
【００８５】
ハイドロタルサイト族には、本発明に従って反応体の安定化に使用し得る金属水酸化物も存在する。この族は一般式ＡｗＢｘ（ＯＨ）ｙＣｚ・ｎＨ２Ｏ（式中、Ａは二価の金属カチオン、Ｂは三価の金属カチオン、Ｃは一価、二価、三価または四価のアニオンである）で表すことができる。ｗ，ｘ，ｙ，ｚおよびｎの値は以下の関係、０≦ｚ≦ｘ≦４≦ｗ≦１／２ｙ、および１２≧ｎ≧３／２ｘを有している。Ａによって表される金属カチオンはたとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、Ｍｇ２＋，Ｎｉ２＋，Ｆｅ２＋，およびＺｎ２＋である。Ｂによって表される金属カチオンはたとえば、ただしこれらに限定されるわけではないが、Ａｌ３＋，Ｆｅ３＋，およびＣｒ３＋である。Ｃによって表される化学種は、ただしこれらに限定されるわけではないが、ＣＯ３２−，ＳＯ４２−，ＯＨ−，ＮＯ３−，およびＣｌ−である。この種のハイドロタルサイトの一つは式Ｍｇ４Ａｌ２（ＯＨ）１２ＣＯ３・ｎＨ２Ｏを有しており、Ａｌｃｏａ  Ｗｏｒｌｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｌｅｅｔｓｄａｌｅ，ＰＡ）から商業的に入手することができる。ハイドロタルサイト族のその他の適切な鉱物は式Ｍｇ６Ｆｅ３＋２（ＯＨ）１６ＣＯ３・４Ｈ２Ｏを有する火金石と、式Ｎｉ６Ａｌ２（ＯＨ）１６［（ＣＯ３）０．７５（ＯＨ）０．２５］・４Ｈ２Ｏを有するタコバイト（ｔａｋｏｖｉｔｅ）である。
【００８６】
ハイドロタルサイトは、生ずる混合物がハイドロタルサイトを重量にて約０．５％から約４０％までの範囲内で含んでいるようにして、反応体に加えることができる。より好ましくは、生ずる混合物はハイドロタルサイトを重量にて約５％から約２０％までの範囲内で含んでいるのがよい。
【００８７】
いくつかの実施例を図面によって示す。以下の文言は、開始剤として水または水蒸気を使用して二酸化塩素を発生させる装置に関するものである。その他のガスおよび開始剤にも本装置の適用を拡大することが可能である。
【００８８】
図１Ａ−１Ｃ、１Ｈおよび１Ｉは、複数の反応体サッシェと本発明の代表的な再利用可能な装置とを含むキットを示したものである。図１Ａは、ガス透過性材料（２０）によって形成される反応体チャンバ（１５）と、ファスナまたは「ファスナロック」式の再封止可能な開口（１０）とを備えるキットを示している。図中には、反応体チャンバ（１５）に挿入するための複数の反応体「Ａ」と「Ｂ」（３０）も表されている。反応体（３０）はバラおよび／またはサッシェもしくはその他の挿入容器に容れられていてよい。反応体チャンバ（１５）は、開口（１０）が「ファスナロック」によって再封止可能であることから、複数回にわたって使用することが可能である。装置はまた、オプションで、たとえば容器からの取り出しを容易にするために反応体チャンバ（１５）に取り付けられた繋ぎ紐（４０）を備えている。
【００８９】
図１Ｂと１Ｃは、一部がガス透過性膜（２０）によって形成された反応体チャンバ（１５）と、雌ねじの切られた再封止可能な、蓋（６０）付きの開口（２５）と、ガス透過性材料（２０）に隣接して配置された支持要素（５０、７０）とを有するキットを示している。また、反応体チャンバに挿入するための複数の反応体「Ａ」と「Ｂ」（３０）も表されている。反応体（３０）は、バラであっても、固められていても（たとえばペレット、ディスクなど）および／またはサッシェに容れられていてもよい。支持要素（５０、７０）は外部応力または内部応力から膜（２０）を保護するために使用される。たとえば、図１Ｂにおいて、支持要素（５０）は外部の物体による穿刺から膜（２０）を保護しおよび／または反応中の内圧下において膜（２０）を支持することができる。同様に、図１Ｃにおいて、支持要素（７０）は反応体チャンバに挿入される反応体（３０）およびその他の材料（不図示である）から膜（２０）を保護することができる。支持部材はまた、用途に応じて反応体チャンバが液体中に沈むかまたは浮遊することを可能にする材料から構成されてもよい。さらに、図１Ｃに示したキットは圧力逃がし装置（８０）を備えている。
【００９０】
図１Ｄ−Ｉは、反応体チャンバ（図１Ｄ−Ｅおよび１Ｈ−Ｉ）と、再利用可能な装置の収容に好適なリザーバ（図１Ｆ−Ｇ）とを備えることを特徴とする、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。
【００９１】
図１Ｄは、ガス透過性材料（２０）と、反応体チャンバからの取り出しを容易にするための繋ぎ紐（４０）付きの反応体（３０）の挿入／取り出しを可能とするように十分広く開く、最封止可能なばね押クランプ式開口（８０）とからなる反応体チャンバ（１５）を示している。クランプ（８０）は繋ぎ紐の固定と装置の再封止との双方を行う。繋ぎ紐の使用はオプショナルである。
【００９２】
反応体チャンバ（１５）内の定容積を維持し、反応体（３０）が確実にポジショニングされて反応の開始を促しおよび／またはこうして発生したガスが特定の場所（たとえば、二酸化塩素溶液を収容することとなるコンテナの「水位」以下）に出てゆくようにするため、ねじ込みトップ（９０）は図１Ｆに示したリザーバ内に突き出すように構成されている。こうした構成により、反応体は確実にリザーバ（１００）内の液体中に浸漬された状態に保たれることとなる。ねじ込みトップ（９０）はリザーバ（１００）に設けられた対応するねじ（１１０）に螺入され、こうして、ねじ込みトップ（９０）の底面（９５）は封止されたリザーバの容積を部分的に決定することとなる。
【００９３】
図１Ｆに示したリザーバ（１１０）は水を収容する任意のコンテナ、たとえば５５ガロンのドラム缶、５ガロンの円筒容器または特別仕様のコンテナであってよい。ガスたとえば二酸化塩素は、二酸化塩素発生中は封止されて、二酸化塩素溶液を使用する際に開放される穴（１２０）に差し込まれるポンプ、噴霧器、ホースまたはその他の装置を用いて利用することが可能である。
【００９４】
図１Ｅは、ガス透過性材料（２０）によって形成された反応体チャンバ（１５）と、再封止可能な開口（１４０）を有する蓋（１３０）とを含んだ再利用可能な装置を示している。反応体（３０）は反応体チャンバ内に図示したように配置することができる。この装置はさらに、ガスおよび液体に対して透過性を有する支持要素または円筒コンテナ（５０）を含んでいる。支持要素（５０）は、ガス透過性材料（２０）を支持および／または保護しおよび／またはリザーバ（１４０）内に挿入されると図１Ｇに示したように反応体チャンバを沈下させる材料で構成されていてよい。リザーバ（１４０）は、ガスの発生中および／またはガス溶液の貯蔵中に使用される蓋（１５０）を含んでいる。発生したガスは、リザーバ（１４０）に液体たとえば水が収容されていれば、溶液に変化する。この場合には、溶液の定量取出しに、取出し装置たとえばコック（１６０）を用いることができる。
【００９５】
図１Ｈはさらに別の代表的な再利用可能な装置を示している。この装置は図１Ｃに示した装置と類似しているが、ただし、図１Ｈに示した装置は多重式ガス透過性膜（２０）を有することを特徴としている。
【００９６】
図１Ｉは、一部が堅牢な材料からなる管状膜（２１）によって形成された、比較的厚い壁を有する反応体チャンバ（１５）を有する再利用可能な装置を示している。管状膜は、プラグ（９０）またはその他の装置たとえばクランプによって着脱式に封止することのできる少なくとも１個の再封止可能な開口（２６）を有している。図中には、反応体チャンバ（１５）に挿入するための複数の反応体「Ａ」および「Ｂ」（３０）も表されている。
【００９７】
図２Ａは、リザーバ（１００）との連携に適した相補蓋（６０）を含む、雌ねじの切られた再封止可能な開口（２５）を有する反応体チャンバ（１５）を備えることを特徴とする、本発明のさらに別の代表的な再利用可能な装置の側面図である。ガス透過性材料（２０）は、反応体チャンバ（１５）の再封止可能な開口（２５）周りに取り付けられた透過性支持要素（５０）に抱囲されている。反応体（不図示である）は反応体チャンバ（１５）内に配されて、リザーバ（１００）内に挿入され、十分な量の液体が収容されていれば反応体は液体中に浸漬される。こうして生じた溶液は計量型ポンプまたは図示したようなコック（１６０）によって取り出すことができる。その他のいずれの取出し装置も使用することが可能である。
【００９８】
図２Ｂは（図２Ａに示した装置と同様な）本発明の代表的な装置の側面図であり、同図において、反応体チャンバ（１５）はリザーバ（１００）内の液体中に部分的に浸漬されており、これによりガスは液中ならびに液上包囲空間のいずれにもエスケープすることができる。
【００９９】
図２Ｃは、リザーバ（１００）の封止に使用されるねじ込みインサート（６０）と、雌ねじの切られた再封止可能な開口（２５）とを有する反応体チャンバ（１５）を備えることを特徴とする、本発明のさらに別な代表的な再利用可能な装置の側面図である。再封止可能な開口（２５）と結合された蓋（１０２）はリザーバ（１００）のリップ（１０１）を超えて突き出ている。反応体（３０）は、ねじ込みインサート（６０）に固定されたホルダ（不図示である）に取り付けられるプレパッケージされた反応体アセンブリ（３５）を挿脱することにより、更新することができる。反応体とねじ込みインサート（６０）とのこのコンビネーションは、ガス透過性材料（２０）の配置された容器またはリザーバ（１００）内に螺入される。ねじ込みインサート（６０）は、容器（１００）内に水が満たされていれば反応体が確実に水中に浸漬されるようにする出張り部（９０）を有している。図中には、オプショナルなコック（１６０）およびホース（１７０）も表されている。これらのいずれか一方または双方をリザーバ（１００）への注入および／または内容物の取出しに使用することができる。図示したように、反応体チャンバはリザーバ内の液中に完全に浸漬されている。
【０１００】
図３Ａ−Ｂはそれぞれ再利用可能な反応体チャンバ（１５）を備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図であり、反応体チャンバ（１５）は管路（７５）に敷設されるリザーバ（１８０）内にポジショニングされている。それぞれの図において、反応体チャンバ（１５）はガス透過性材料（２０）と再封止可能な開口（２５）とを含んでいる。蓋（６０）は反応体チャンバを形成するのみならず、カートリッジ（１８０）を密閉する。反応体（３７、３０）は再封止可能な開口（２５）を経て更新することができる。水またはその他の液体は管路（７５）とカートリッジ（１８０）とを貫流し、反応体チャンバ（１５）で発生させられて放出されるガスを運び去る。
【０１０１】
図３Ａにおいて、反応体はディスク（３７）の形とされている。ディスクは反応体チャンバ内への適正な配置を可能とするために使用することができ、（挿入されるディスクの数を変えることにより）ガス発生量を変化させ、反応体相互間の接触を改善し、反応体チャンバ内の空所を最小化することができる。図３Ｂにおいて、反応体（３０）は、蓋またはねじ込みインサート（６０）に固定されたホルダに取付けられるプレパッケージ反応体アセンブリ（３５）に収容されている。
【０１０２】
図４は、ガス透過性材料（２０）と、側壁（１８）と、再封止可能な開口（２５）とによって形成される反応体チャンバ（１５）を備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。この装置は、さらに、支持要素（５０）と、リザーバ（１００）と、コック（１６０）とを含んでいる。
【０１０３】
ガス透過性材料（２０）は、より大きな容器ないしリザーバ（１００）の壁面（１８）に固定されている。この境界壁はリザーバの他のいずれの境界壁であってもよいであろう。再封止可能な開口（２５）は、反応体チャンバ内の定容積を維持すると同時に反応体が  ―  リザーバ（１００）に十分な量の液体が満たされていれば  ―  完全に液中に浸漬されることを保証するプラグ要素（９０）付きのねじ込み蓋（６０）を含んでいる。図示したように、いくつかの「レーン」（１９０）がポリマ材料（たとえばガス透過性、溶解性、透水性および／または不透水性材料）によって形成されており、反応体は、少なくとも当初の間、分離を維持するために同所に配置される。こうした分離は二酸化塩素の発生を高めまたは所望の時間に先立つ反応体の反応を防止するために使用することができる。支持要素（５０）はガス透過性材料（２０）を支持および／または保護しかつ／または、支持要素（５０）がガス透過性材料（２０）の膨張を阻止して反応体チャンバ（１５）内の定容積を維持するために使用することができる。リザーバ（１００）の内容物はポンプ、噴霧器、ひしゃくまたは、図示したように、コック（１６０）によって取り出すことができる。
【０１０４】
図５は、反応体チャンバ（１５）と、該チャンバの収容に適した支持要素（２１０）とを備え、支持要素（２１０）は管路（２００）内に導入されるかまたは管路と結合されることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。反応体チャンバ（１５）は、ガス透過性材料（２０）と、蓋（６０）付きの再封止可能な開口（２５）とを含んでいる。反応体チャンバ（１５）および／または支持要素（２１０）は管路内での使用を容易にする任意の適切な形状であってよくかつ管路自体の断面形状も円形である必要はないとのことは言うまでもない。支持要素（２１０）は管路（２００）内に配置または固定されて、開始剤たとえば水および／または水蒸気に曝露される。反応体（不図示である）が消費されると、必要に応じて反応体チャンバ（１５）内で反応体を交換することができる。支持要素（２１０）はオプションであり、多様な目的たとえば管路（２００）内での反応体チャンバ（１５）の固定、ガス透過性材料（２０）の保護および／または支持要素（２１０）によって形成される範囲内にガス透過性材料（２０）を閉じ込めるために使用することができる。
【０１０５】
支持要素は、開口または穴たとえば穿孔、溝穴、溝などを備えた材料で構成されていてよい。支持要素はまた孔構造たとえば粗目の編織構造を有していてもよい。オプションとして、支持要素の孔構造の配置は、支持要素のいずれの箇所がガスおよび／または液体の通過を許容するかの点で指向性を有していてよい。たとえば、溝穴はガスの放出を支持要素から周囲環境に向ける１領域に形成されていてよい。
【０１０６】
前述した一連の図面は本発明の代表的な実施形態を図示説明するものであり、網羅的であることを意図するものではない。装置は湿潤使用または乾燥使用に適合させることができ、それぞれ容易に適合させて、キット、反応体チャンバ、スペアキットおよび再利用可能な装置を提供することができる。たとえば、図２Ｃに示した装置はキットに１または複数の反応体を付して提供することが可能であり、あるいは装置をリザーバ無しで、反応体付きまたは無しで販売することも可能である。さらに、図２Ｃに示したプレパッケージ反応体は別個にスペアキットとして提供することもできる。技術に通じた当業者には明白なように、多様な代替を実現することが可能であり、たとえば、図２Ｃに示した雌ねじの切られた、再封止可能な開口はバルブ、クリップなどに置き換えることができ、および／または反応体チャンバに付属する蓋は別様な形でリザーバに適合するように形成することができ、および／または反応体は、たとえばハイドロタルサイトなどの添加剤を付したまたは無しの、別途の形で提供することもできよう。また、非常に多様なガス透過性材料やサッシェの実施形態を図面に示した代表的な装置と共に使用することも可能である。
【０１０７】
本発明は非常に多様な適用例に使用することができる。たとえば、二酸化塩素は水の消毒たとえば水処理に使用することができ、食品、飲料、果実および野菜の消毒剤として、また医科・歯科用品および食品取扱い設備の表面のクリーニングおよび殺菌に使用することができる。二酸化塩素は０．２ｍｇ／ｌ程度の低い濃度で効果的な消毒・殺菌剤であることが判明した。二酸化塩素は、より低い濃度でかつより広いｐＨ範囲にわたって細菌を不活性化することが判明したため、従来の水処理薬品の塩素に代わる好ましい代替物質である。たとえば、二酸化塩素は、自然発生的なコロニー形成微生物の細胞膜を透過して侵入し、再生産に必要なタンパク質を破壊するため、生物膜および／または自由浮遊バクテリアを減少または除去するために使用することができる。さらに二酸化塩素は、塩素化副生成物たとえばトリハロメタンを発生しない。さらに二酸化塩素は、塩素に耐性を有する病原体に対して有効であることが見出された。これは、製紙またはパルプ製造機械の殺変形菌剤として使用することができ、排水処理および工業廃水処理たとえば冷却フローまたはリサイクルフローに使用することができる。これは臭気抑制に使用することができ、あるいは気中殺菌剤および殺ウイルス剤として使用することができる。これは製油工業における硫化物処理、工業用洗浄たとえば回路基板浄化および紙またはタローの漂白に用いることができる。二酸化硫黄もまた多様な使用が可能であり、たとえば果実および野菜の輸送・貯蔵時のかび・菌類抑制剤として使用することができる。本願明細書に開示した教示に基づき、通常の技術的知識を有する当業者は本発明を使用することのできるその他の数多くの適用例を理解、類推し、さらに、従来対処し得なかったニーズに対する解決方法を供することができよう。
【０１０８】
本発明をさらに以下の実施例によって説明するが、これらの実施例は制限的なものとして解釈されてはならない。本出願を通じて引用されたいっさいの参考文献、特許および公開特許出願の内容ならびに図面は本引証により本発明に含まれる。
【実施例】
【０１０９】
（例示）
（実施例１：  再利用可能な装置の構造および再利用）
三方が封止され、一方が開いた、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）ＰＰ１Ｅ  疎水性膜からなるそれぞれ４．６２×３インチの反応体チャンバが構成された。３．５インチ×２インチの、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ  ＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）  Ｍｉｃｒｏ  ＰＥＳ  ６Ｆ  疎水性膜からなるサッシェに７．３９グラムの乾燥クエン酸モノヒドレートが容れられて、周縁が封止された。工業用亜塩素酸ナトリウム９５％と活性ハイドロタルサイト５％との混合物が調製された。
【０１１０】
反応体チャンバの６回の再利用のそれぞれにつき、クエン酸を含んだ１サッシェが工業用亜塩素酸ナトリウムと活性ハイドロタルサイトとの混合物４．９５グラムとともに反応体チャンバに入れられた。反応体チャンバの開いた側は塩化ビニル樹脂ストリップと金属クランプで密閉されて２リットルの水中に浸漬された。装置が浸漬された溶液中の二酸化塩素の濃度で測定した二酸化塩素の発生量は図６Ａ（装置１）と６Ｂ（装置２）にグラフで示されている。
【０１１１】
（実施例２：  堅牢な材料で形成された再利用可能な装置の再利用）
内径５．５ｍｍ、壁面肉厚１．５５ｍｍ、長さ６．０ｃｍのＭｅｍｂｒａｎａ  ＡＣＣＵＲＥＬ（登録商標）ＰＰ  Ｖ８／２  ＢＰ  疎水性管状膜からなる装置の一端が封止された。装置には、乾燥クエン酸モノヒドレート２７９ｍｇと、工業用亜塩素酸ナトリウム８０％と活性ハイドロタルサイト２０％との混合物１８５ｍｇとが入れられた。開放側の端部は、（両端にはシールを備えていない）管の長さが４．５ｃｍになるようにして封止された。充填された管は４５０ｍｌの水中に浸漬された。発生した二酸化塩素は装置周囲の溶液中の二酸化塩素濃度として測定された。テストは３回繰り返された。二酸化塩素の発生量は図７に表されている。
【０１１２】
（同等品）
以上に本発明の好ましい一連の実施形態を一般的に図示、説明したが、技術に通じた当業者には数多くの変形と別途実施形態が考えられるであろう。したがって、本発明は、その他さまざまな形態で実施することが可能であることから、本明細書末尾に付した請求項によってのみ制限されることとする。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の代表的な再利用可能な装置と複数の反応体とを含むキットの透視図である。図１Ａはファスナロック式の再封止可能な開口を特徴とする装置を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の代表的な再利用可能な装置と複数の反応体とを含むキットの透視図である。図１Ｂは、雌ねじの切られた再封止可能な開口と、ガス透過性材料の外部および内部に配置された支持要素とを有することを特徴とする再利用可能な装置を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の代表的な再利用可能な装置と複数の反応体とを含むキットの透視図である。図１Ｃは、雌ねじの切られた再封止可能な開口と、ガス透過性材料の外部および内部に配置された支持要素とを有することを特徴とする再利用可能な装置を示す図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図であり、反応体チャンバを有することを特徴とする装置を示す図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図であり、反応体チャンバを有することを特徴とする装置を示す図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図であり、再利用可能な反応体チャンバの収容に適したリザーバを有することを特徴とする装置を示す図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図であり、再利用可能な反応体チャンバの収容に適したリザーバを有することを特徴とする装置を示す図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、多重式のガス透過性材料が設けられていることを特徴とする、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。
【図１Ｉ】図１Ｉは、少なくとも一部が堅牢なガス透過性材料で形成された、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、雌ねじの切られた再利用可能な開口と、リザーバとの連携に適した相補蓋とを有する反応体チャンバを備えることを特徴とする、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、雌ねじの切られた再利用可能な開口と、リザーバとの連携に適した相補蓋とを有する反応体チャンバを備えることを特徴とする、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。反応体チャンバはリザーバ内に収容された液体中に部分的に浸漬されている。
【図２Ｃ】図２Ｃは、リザーバとの連携に適した、雌ねじの切られた再利用可能な開口を有する反応体チャンバを備えることを特徴とする、本発明の代表的な再利用可能な装置の側面図である。図示したように、反応体チャンバはリザーバ内に収容された液体中に浸漬されている。
【図３Ａ】図３Ａは、管路に敷設された反応体チャンバを備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、管路に敷設された反応体チャンバを備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。
【図４】図４は、支持要素を有する反応体チャンバとリザーバとを備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。
【図５】図５は、管路内に導入されるかまたは管路と結合される支持要素と反応体チャンバとを備えることを特徴とする、本発明の代表的な装置の側面図である。
【図６】図６Ａと６Ｂは、実施例１に説明した構造を有する再利用可能な装置による二酸化塩素発生グラフである。
【図７】図７は、実施例２に説明した構造を有する再利用可能な装置による二酸化塩素発生グラフである。
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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