(57)【要約】【課題】電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を生成するための電解システムおよび方法を提供すること。【解決手段】殺生物剤を電解により生成するための方法であって、ブライン溶液を提供すること；第１の経路および第２の経路を作成するための容器を提供すること；容器を通してキャリア流体を流すこと；アノライト流体、アノライト気体、カソライト流体、およびカソライト気体を容器内で生成するために１対の電極に電位を印加すること；アノライト流体、アノライト気体、カソライト流体、およびカソライト気体を容器から除去すること；オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物を生成するために、アノライト気体の一部をカソライト流体と混合すること；オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物によって、オゾンガスの一部を再循環させること；アノライト流体を次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させること；塩素酸ブラインを次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させて、塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物を生成すること；および、アノライト流体を塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物と混合させて、殺生成物を生成することを含む方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を電解により生成するためのシステムであって、
キャリア流体を収容するための供給原料容器と、
前記供給原料容器と流体連絡する少なくとも１つの電解槽であって、アノードチャンバとカソードチャンバを画定する半透膜が中に配設された電解槽と、
酸化力の強い酸性流体および少なくとも１つのアノードガスを生成するための、アノードチャンバ内に配設されたアノード電極、および還元力の強いアルカリ性流体を生成するための、カソードチャンバ内に配設されたカソード電極と、
前記アノード電極および前記カソード電極と電気的に連絡する電源と、
前記酸化力の強い酸性流体、前記還元力の強いアルカリ性流体、および前記少なくとも１つのアノードガスを混合して殺生物剤を生成するための、前記少なくとも１つの電解槽と流体連絡する混合ユニットと、
前記供給原料容器、前記電解槽、前記電源、および前記混合ユニットの動作を制御するための、前記供給原料容器、前記電解槽、前記電源、および前記混合ユニットと通信する制御ユニットと
を含むシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの電解槽が直列である、請求項１に記載の殺生物剤を電解により生成するためのシステム。
【請求項３】
少なくとも１つの電解槽が並列である、請求項１に記載の殺生物剤を電解により生成するためのシステム。
【請求項４】
前記電源が、前記アノード電極および前記カソード電極にパルス幅変調デューティサイクルを提供する、請求項１に記載の殺生物剤を電解により生成するためのシステム。
【請求項５】
電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を電解により生成するための方法であって、
ブライン溶液を提供すること、
第１の経路および第２の経路を作成するために容器内部に透過膜が挿間された１対の電極、すなわち前記第１の経路内に配設された前記１対の電極のアノード電極と、前記第２の経路内に配設された前記１対の電極のカソード電極とを提供すること、
前記容器を通して前記キャリア流体を流すこと、
アノライト流体、アノライト気体、カソライト流体、およびカソライト気体を容器内で生成するために前記１対の電極に電位を印加すること、
前記アノライト流体、前記アノライト気体、前記カソライト流体、および前記カソライト気体を前記容器から除去すること、
オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物を生成するために、前記アノライト気体の一部を前記カソライト流体と混合すること、
オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物によって、オゾンガスの一部を再循環させて、前記次亜塩素酸溶液のＯＲＰをより酸化側にシフトすること、
前記アノライト流体の一部を前記次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させて、前記ｐＨを下げ、前記ＯＲＰをさらに酸化側にシフトすること、
塩素酸ブラインを前記次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させて、塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物を生成すること、および
前記アノライト流体の一部を前記塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物と混合させて、前記殺生物剤を生成すること
を含む方法。
【請求項６】
電位を印加することが、
ＤＣ電圧電源およびバッテリバンクの１つまたは複数から前記電位を供給して調整すること
を含む請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項７】
電位を印加することが、さらに、病原体殺傷パラメータを最適にするために、Ｈブリッジ構成のクアドラプレット半導体リレーを用いて電位をスイッチングおよび構造化すること
をさらに含む、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項８】
極性変化およびパルス幅変調を伴って前記電位を送達するために、プログラマブル論理制御装置を用いて前記Ｈブリッジ構成のクアドラプレット半導体リレー-を制御すること
をさらに含む、請求項７に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項９】
前記アノライト流体および前記アノライト気体を、前記容器から第２の容器に流すことをさらに含み、前記第２の容器が、前記アノライト流体の上での前記アノライト気体の相分離に十分なヘッドスペースを有する
請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１０】
前記アノライト気体の一部を前記カソライト流体と混合することが、
前記第２の容器内からの前記アノライト気体を含む前記カソライト流体を空気に曝すこと
を含む、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１１】
バッチ混合プロセスである、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１２】
連続流プロセスである、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１３】
前記酸化力の強い酸性流体、前記還元力の強いアルカリ性流体、および前記アノードガスを、混合前に分離すること
をさらに含む、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１４】
前記酸化力の強い酸性流体および前記還元力の強いアルカリ性流体での電荷の大きさを変えるために、前記キャリア流体の流量を調節すること
をさらに含む、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１５】
前記酸化力の強い酸性流体および前記還元力の強いアルカリ性流体の一方の酸化還元電位およびｐＨを決定するために、前記酸化力の強い酸性流体、前記還元力の強いアルカリ性流体、および前記アノードガスの少なくとも１つの物理的および化学的特性を監視すること
をさらに含む、請求項５に記載の殺生物剤を電解により生成するための方法。
【請求項１６】
約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの二酸化塩素と、
次亜塩素酸と、
塩素酸塩と、
緩衝剤と
を含む殺生物剤であって、約４〜約１０のｐＨと、約＋７００〜約＋１２００ミリボルトの酸化／還元電位を有する殺生物剤。
【請求項１７】
前記緩衝剤が、前記酸化／還元電位を実質的に変えない炭酸カリウム、炭酸ナトリム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、および水酸化マグネシウムからなる群から選択されることがある、請求項１６に記載の殺生物剤。
【請求項１８】
界面活性剤をさらに含み、前記界面活性剤が、前記酸化／還元電位を変えず、および／または前記界面活性剤の界面活性特性が、前記二酸化塩素によって実質的に変えられない
請求項１６に記載の殺生物剤。
【請求項１９】
前記界面活性剤が、アルコールエトキシレート、アルキル硫酸塩、ラウロイルサルコシン酸塩からなる群から選択され、約０．００１％〜約３．０％の範囲内で存在する、請求項１６に記載の殺生物剤。
【請求項２０】
分散剤、集塊剤、凝集剤、キレート剤、ナノ粒子、および腐食抑制剤からなる群の１つまたは複数をさらに含む
請求項１６に記載の殺生物剤。
【請求項２１】
電解により生成される殺生物剤であって、
電解槽内で生成される還元力の強いアルカリ性流体と、
前記還元力の強いアルカリ性流体と、前記電解槽によって生成されるアノードガスとを化合させることによって生成される次亜塩素酸溶液と、
前記次亜塩素酸溶液を、前記電解槽からの酸化力の強い酸性流体と化合させることによって生成される電子不足溶液と、
前記電子不足溶液を次亜塩素酸塩と化合させることによって生成される、約１０ｐｐｍ〜約１０００ｐｐｍの二酸化塩素と、
緩衝剤とを含み、前記電解により生成される殺生物剤が、約４〜約１０のｐＨと、約＋７００〜約＋１２００ミリボルトの酸化／還元電位とを有する、電解により生成される殺生物剤。
【請求項２２】
前記緩衝剤が、前記酸化／還元電位を実質的に変えない炭酸カリウム、炭酸ナトリム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、および水酸化マグネシウムからなる群から選択される、請求項２１に記載の電解により生成される殺生物剤。
【請求項２３】
界面活性剤をさらに含み、前記界面活性剤が、前記酸化／還元電位を変えず、および／または前記界面活性剤の界面活性特性が、前記二酸化塩素によって実質的に変えられない
請求項２１に記載の電解により生成される殺生物剤。
【請求項２４】
ミセル形成剤、湿潤剤、発泡剤、キレート剤、および腐食抑制剤からなる群から選択される１つまたは複数の表面活性剤
をさらに含む、請求項２１に記載の電解により生成される殺生物剤。
【請求項２５】
少なくとも１５日の貯蔵寿命を有する、請求項２１に記載の殺生物剤。
【請求項２６】
米国環境保護庁試験ガイドラインに従って、急性の眼の炎症、急性の皮膚毒性、急性の吸入、急性の口内毒性、急性の皮膚の炎症、および急性の皮膚の感作に関するカテゴリーＩＶの毒性である、請求項２１に記載の殺生物剤。
【請求項２７】
３０秒以下でのグラム陽性細菌とグラム陰性細菌の両方に対する少なくとも５．４ｌｏｇ１０病原体殺傷力を有する、請求項２１に記載の殺生物剤。
【請求項２８】
緑膿菌、Ｓｔａｐｈ（黄色ブドウ球菌）、ＭＲＳＡ（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）、ＶＲＥ（バンコマイシン耐性腸球菌）、Ｈ１Ｎ１（インフルエンザＡ型）、ＨＩＶ  １型、肝炎、ライノウイルス、ノロウイルス、毛瘡白癬菌（真菌有機体）、サルモネラ菌、臭気原因菌、Ｃ  ｄｉｆｆ（クロストリジウム・ディフィシル）、アシネトバクター・バウマニ、クレブシエラ・ニューモニエ、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、およびカンピロバクター・ジェジュニの１つまたは複数に対して、米国環境保護庁の医薬品安全性試験実施基準を使用して１０分で完全な不活性を有する、請求項２１に記載の殺生物剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺生物剤の生成に関し、より特定的には、電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を生成するための電解システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の範囲を限定はしないが、その背景を、一例として、電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を生成するための電解システムおよび方法に関して述べる。
【０００３】
現在、世界中の医療施設において、施設での二次感染の発生は、防ぐことができる死の主な原因である。従来の家庭用の殺菌配合物、処置、および実践は、医療施設および他の公共の場の効果的な生物学的汚染除去を提供するには不十分である。これらの様々な施設の物理的プラントを効果的に汚染除去することができないことが、病原体細菌の急速な拡散および突然変異を可能にする環境を作り出す。
【０００４】
現在まで、医療施設および他の公共施設の殺菌および汚染除去は、様々な従来の殺菌配合物で達成されており、それらの配合物は、とりわけ、第四級アンモニウム調合物、フェノール類、ならびに様々な酸化物物質、例えば過酸化物、過酢酸、次亜塩素酸塩、および二酸化塩素配合物を含む。時間と共に、細菌は、突然変異して、これらの殺菌配合物に対する耐性をもち、いくつかの報告される例では、これらの殺菌配合物のいくつかを食料源として利用し始めている。これらは、多くの第四級アンモニウム調合物およびフェノール化合物を含み、これらは、現在使用されている殺菌調合物の多くの割合を成す。同時に、一般的な酸化物ベースの物質は、しばしばヒトに毒性があり、環境への大きな悪影響を有し、非常に腐食性があり、機器および多くの他の一般的な表面に対して有害であり、また、材料、物質、およびしばしば作業者の健康に他の悪影響を有する。
【０００５】
従来の二酸化塩素配合物は、実働する医療施設での殺菌剤使用に関して考慮したときにいくつかの欠点を有する。気相での二酸化塩素は、生物学的事象に対する汚染除去物質としてかなりの量が使用されているが、物質濃度および毒性、殺菌剤の腐食性、ならびに、プロセスが効果的に作用するように温度と湿度の両方を厳密に保つ必要性を含めた要因により、このプロセスは、稼働中の施設では使用することができない。また、従来の二酸化塩素溶液は、広域施設での使用に関しても多くの同じ欠点を有する。歴史的には、液体／水溶液ベースの二酸化塩素溶液は、限られた貯蔵寿命特性しか有さず、通常は、数時間から、せいぜい１日または２日である。
【０００６】
これに対して例外となるのが「安定化」された二酸化塩素生成物である。これは、化学的には、水に溶解された亜塩素酸塩で、低含有率の亜塩素酸塩が水中で解離し、弱い低品質の二酸化塩素溶液を形成する。溶液中である程度効果的なレベルの二酸化塩素を実現するためであっても、亜塩素酸塩からの二酸化塩素の低レベルの解離を克服するためには、かなり高い亜塩素酸塩含有量が必要とされ、これは、より高レベルの腐食、健康への危険、および廃液塩負荷をもたらす。多くの場合、細菌に対する有効性を高め、低レベルの亜塩素酸塩解離を克服するために、第四級アンモニウム化合物などの追加の殺生物剤生成物が配合物に添加される。
【０００７】
二酸化塩素溶液を生成するための歴史的な方法は、とりわけ、電解槽に亜塩素酸ブライン溶液を通して亜塩素酸塩から二酸化塩素を放出すること、酸溶液が亜塩素酸ブラインに直接に添加される単純な酸放出プロセス、および塩化物ガスベースのプロセスを含む。これらの生成方法は、例えば、限られた貯蔵寿命、限られた有効性、高い腐食性、低い材料適合性、爆発の危険、ヒトおよび動物に対するより高い毒性、およびかなり汚染された廃液生成物を含む、従来の二酸化塩素溶液に典型的な技術プロセスの欠点および難点を有する。これらの問題は、従来、医療および他の公共施設の生物学的殺菌のための二酸化塩素ベースの調合物の広範な適用を妨げている。
【０００８】
殺菌剤溶液の大量生産、梱包、貯蔵、出荷、および配布に基づく歴史的なプロセスは、細菌感染の増加を食い止めるのに必要な最高品質の溶液の製造および使用に適していない。例外なく、非常に効果的で、環境に優しく、無毒性であり、医療施設および公共施設で一般に見られる基質との材料適合性がある単一の溶液は存在していない。
【０００９】
さらに、二酸化塩素ベースの調合物の別の歴史的な欠点は、酸化力の強い溶液の腐食性であった。これは、生成物の利便性をかなり制約する。二酸化塩素溶液は、金属表面および他の敏感な基質に対して非常に高い反応性を有することが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を生成するための本発明による電解システムおよび方法（本明細書では、「電解二酸化塩素殺生物剤生成システム」と呼ぶ）によって、上述した問題が解決され、当技術分野で技術的な進歩が実現される。このシステムは、複数の病原体殺傷メカニズムを１つの生成物に相乗効果的に複合する、きわめて酸化力の強い電解二酸化塩素殺生物剤を生成することによって、これらの問題を克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態では、本発明は、電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を電解により生成するためのシステムであって、キャリア流体を収容するための供給原料容器と；供給原料容器と流体連絡する少なくとも１つの電解槽であって、アノードチャンバとカソードチャンバを画定する半透膜が中に配設された電解槽と；酸化力の強い酸性流体および少なくとも１つの酸性気体を生成するための、アノードチャンバ内に配設されたアノード電極、および還元力の強いアルカリ性流体を生成するための、カソードチャンバ内に配設されたカソード電極と；アノード電極およびカソード電極と電気的に連絡する電源と；酸化力の強い酸性流体、還元力の強いアルカリ性流体、および少なくとも１つの酸性気体を混合して殺生成物を生成するための、少なくとも１つの電解槽と流体連絡する混合ユニットと；供給原料容器、電解槽、電源、および混合ユニットの動作を制御するための、供給原料容器、電解槽、電源、および混合ユニットと通信する制御ユニットとを含むシステムを対象とする。
【００１２】
一態様では、少なくとも１つの電解槽が直列でよく、および／または少なくとも１つの電解槽が並列である。別の態様では、電源は、アノード電極およびカソード電極にパルス幅変調デューティサイクルを提供することができる。別の態様では、供給原料容器は、制御ユニットと通信して供給原料容器内に配置される容量近接センサを含み、供給原料容器は、供給原料容器内部の気体体積がしきい値レベルを満たすときに動作される。さらに別の態様では、供給原料容器は、さらに、容量近接センサと通信するオリフィス弁を含むことがあり、オリフィス弁は、制御ユニットにオン／オフサイクルを提供するために、所定の時間量にわたってパルス幅変調される。また、制御ユニットは、オリフィス弁の出力、および供給原料容器内部の圧力測定に基づいて、間接的な供給原料容器内部の気体体積測定を提供するように構成することもできる。
【００１３】
別の実施形態では、本発明は、電子不足キャリア流体および二酸化塩素を含む殺生物剤を電解により生成するための方法であって、ブライン溶液を提供すること；第１の経路および第２の経路を作成するために容器内部に透過膜が挿間された１対の電極、すなわち第１の経路内に配設された１対の電極のアノード電極と、第２の経路内に配設された１対の電極のカソード電極とを提供すること；容器を通してキャリア流体を流すこと；アノライト流体、アノライト気体、カソライト流体、およびカソライト気体を容器内で生成するために１対の電極に電位を印加すること；アノライト流体、アノライト気体、カソライト流体、およびカソライト気体を容器から除去すること；オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物を生成するために、アノライト気体の一部をカソライト流体と混合すること；オゾンガスと次亜塩素酸ブリーチとの混合物によって、オゾンガスの一部を再循環させて、流体のＯＲＰ（酸化／還元電位）を酸化側（＋ｍＶ）にシフトすること；アノライト流体の一部を次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させること；塩素酸ブラインを次亜塩素酸ブリーチ溶液と混合させて、塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物を生成すること；および、アノライト流体の一部を塩素酸ブライン／次亜塩素酸ブリーチ溶液混合物と混合させて、殺生成物を生成することを含む方法を対象とする。
【００１４】
一態様では、ブライン溶液を提供することは、汚染物質を除去するため、および塩化ナトリウムを提供してブライン溶液を生成するために、イオン交換水軟化剤を通して水源を流すことを含むことがある。別の態様では、この方法は、さらに、ブライン溶液流出の導電率を監視することによって、イオン交換水軟化剤を通る共鳴時間を決定することを含むことがある。さらに別の態様では、この方法は、容器内のブライン溶液の所望の体積を提供するために、容器へのブライン溶液の圧力を監視することを含むことがある。また、この方法は、ＤＣ電圧電源およびバッテリバンクの１つまたは複数から電位を供給することを含むこともある。追加として、電位を印加することは、さらに、Ｈブリッジ構成のクアドラプレット半導体リレー（ｑｕａｄｒｕｐｌｅｔ  ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｒｅｌａｙ）を用いて電位をスイッチングおよび構造化することを含むことがある。
【００１５】
さらに別の態様では、この方法は、極性変化およびパルス幅変調を伴って電位を送達するために、プログラマブル論理制御装置を用いてＨブリッジ構成のクアドラプレット半導体リレーを制御することを含むことがある。さらに、この方法は、アノライト流体およびアノライト気体を、容器から第２の容器に流すことを含むことがあり、第２の容器は、アノライト流体の上でのアノライト気体の相分離に十分なヘッドスペースを有する。また、アノライト気体の一部をカソライト流体と混合することは、第２の容器内からのアノライト気体を含むカソライト流体を空気に曝すことを含むことがある。
【００１６】
別の態様では、監視することは、さらに、酸化力の強い酸性流体および還元力の強いアルカリ性流体のｐＨおよびＯＲＰの少なくとも１つを監視することを含むことがある。さらに、この方法は、ブライン流体の鉱物含有量を調節することを含むことがある。また、この方法は、バッチプロセスおよび／または連続プロセスでよい。
【００１７】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの特徴および利点をより完全に理解できるように、次に、添付図面と共に、電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの詳細な説明を参照する。図面中、異なる図中の対応する参照番号は、対応する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による例示的な制御ユニットのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による例示的な制御ユニットを動作させる計算デバイスの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットを示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットを示す図である。
【図７】本発明のさらに別の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットを示す図である。
【図８】本発明のさらに別の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による電解槽ユニットの平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムのフローシートを例示する図である。
【図１２】本発明の一実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤を生成するための例示的なプロセスのフロー図である。
【図１３】本発明の別の実施形態による電解二酸化塩素殺生物剤を生成するための例示的なバッチプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の様々な実施形態の作製および使用を以下に詳細に論じるが、本発明が、多様な特定の文脈で具現化することができる多くの適用可能な進歩性のある概念を提供することを理解すべきである。本明細書で論じる特定の実施形態は、本発明を作製および使用する特定の様式の例示にすぎず、本発明の範囲を限定はしない。
【００２０】
以下に述べる方法、プロセス、組成物、およびシステムは、手動手段、一部自動化された手段、および／または完全に自動化された手段によって実施することができ、これらの手段は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システムを監視、処理、および制御するための手動、デジタル、および／またはアナログ方法を含む。これらのプロセスの自動化は、エンジニアリングおよびシステム設計の当業者が様々な様式で、電解二酸化塩素殺生物剤生成システムの完全な理解と共に達成することができることが理解されるが、以下の説明は、実質的に自動化された技術の説明および使用を提供する。
【００２１】
図１を参照すると、電解二酸化塩素殺生物剤生成システムが、概略的に例示され、全体が参照番号１００で表されている。電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００は、通信リンク１０６を介して水源１０４と通信する制御ユニット１０２を含む。水源１０４は、水源１０４の内容物の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１０８を含むことができる。さらに、水源１０４は、水源１０４からの水を監視して、管路１１８を通して供給原料ユニット１２２に送り込むための計器、弁、および／またはポンプ１１０を含むことがある。
【００２２】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００は、さらに、通信リンク１０６を介して制御ユニット１０２と通信する化学物質源１１２を含むことがある。化学物質源１１２は、化学物質源１１２の内容物の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１１４を含むことがある。さらに、化学物質源１１２は、供給原料化学物質を監視して、管路１２０を通して供給原料ユニット１２２に提供するための計器、弁、および／またはポンプ１１６を含むことがある。
【００２３】
水源１０４は、管路１１８を通して供給原料ユニット１２２と流体連絡する。追加として、化学物質源１１２は、管路１２０を通して供給原料ユニット１２２と連絡する。供給原料ユニット１２２は、化学物質源１１２からの供給原料化学物質と水源１０４からの水とを化合させることによって生成される供給原料ユニット１２２のブライン溶液の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１２６を含むことがある。追加として、供給原料ユニット１２２は、供給原料化学物質を監視して、管路１２０を通して供給原料ユニット１２２に提供するための計器、弁、および／またはポンプ１２８を含むことがある。供給原料ユニット１２２は、供給原料ユニット１２２のセンサ１２６ならびに計器、弁、および／またはポンプ１２８と、供給原料ユニット１２２の動作を制御するための制御ユニット１０２との間で命令、情報、およびデータを伝送するための通信リンク１２４を介して、制御ユニット１０２と通信する。
【００２４】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００は、さらに、１つまたは複数の電解槽ユニット１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｎ（総称して電解槽ユニット１３２）を含むことがある。電解槽ユニット１３２は、それぞれ管路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｎ（総称して管路１３０）を介して供給原料ユニット１２２と流体連絡する。電解槽ユニット１３２は、電解槽ユニット１３２内の流体の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｎ（総称してセンサ１３６）をそれぞれ含むことがある。追加として、電解槽ユニット１３２は、電解槽ユニット１３２を通る流体の流れを監視して提供するための、計器、弁、および／またはポンプ１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｎ（総称して計器、弁、および／またはポンプ１３８）をそれぞれ含むことがある。電解槽ユニット１３２は、図１０を参照して以下にさらに述べるように、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００の電解反応を提供する。電解槽ユニット１３２は、電解槽ユニット１３２のセンサ１３６ならびに計器、弁、および／またはポンプ１３８と、電解槽ユニット１３２の動作を制御するための制御ユニット１０２との間で命令、情報、およびデータを伝送するための通信リンク１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｎをそれぞれ介して、制御ユニット１０２と通信する。
【００２５】
図１に示されるように、電解槽ユニット１３２は、供給原料ユニット１２２から流体および／または液体供給原料をそれぞれ受け取る並列配置でよい。別の実施形態では、電解槽ユニット１３２は直列でよく、それにより、１つの電解槽ユニット１３２の出力が、後続の電解槽ユニット１３２の入力を供給する。
【００２６】
電解槽ユニット１３２からの出力は、それぞれ管路１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｎ（総称して管路１４０）を通して混合ユニット１４４に供給される。混合ユニット１４４は、混合ユニット１４４内の流体の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１４８を含むことができる。追加として、混合ユニット１４４は、混合ユニット１４４を通る流体の流れを監視して、管路１５２を通して貯蔵ユニット１５４に提供するための計器、弁、および／またはポンプ１５０を含むことがある。混合ユニット１４４は、混合ユニット１４４のセンサ１４８ならびに計器、弁、および／またはポンプ１５０と、混合ユニット１４４の動作を制御するための制御ユニット１０２との間で命令、情報、およびデータを伝送するための通信リンク１４６を介して、制御ユニット１０２と通信する。任意の添加剤の含有を含めて、混合されると、電解二酸化塩素殺生物剤は、本明細書でさらに述べるように貯蔵されることがある。一般に、この時点での電解二酸化塩素殺生物剤は、例えば、電子が非常に不足する帯電電位に操作されたキャリア流体を使用する、酸化殺生物剤の複合効果および相乗効果に依拠する殺生物剤である。
【００２７】
貯蔵ユニット１５４は、貯蔵ユニット１５４内の流体の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１５８を含むことができる。貯蔵ユニット１５４は、貯蔵ユニット１５４を通る流体の流れを監視して、管路１６２を通して塗布ユニット１６８に提供するための計器、弁、および／またはポンプ１６０を含むことがある。貯蔵ユニット１５４は、貯蔵ユニット１５４のセンサ１５８ならびに計器、弁、および／またはポンプ１６０と、貯蔵ユニット１５４の動作を制御するための制御ユニット１０２との間で命令、情報、およびデータを伝送するための通信リンク１５６を介して、制御ユニット１０２と通信する。
【００２８】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００は、さらに、貯蔵ユニット１５４と流体連絡する塗布ユニット１６４を含むことがある。塗布ユニット１６４は、塗布ユニット１６４内の流体の物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ１６８を含むことができる。塗布ユニット１６４は、塗布ユニット１６４を通る流体の流れを監視して、塗布器１７２に提供するための計器、弁、および／またはポンプ１７０を含むことがある。
【００２９】
塗布器１７２は、物質および／または物体１７６の表面１７８上への電解二酸化塩素殺生物剤１７４の塗布、噴霧、堆積などを行うためのノズルなど、いくつかの放出デバイスを含むことがある。
【００３０】
次に図２を見ると、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システムが、概略的に例示され、全体が参照番号２００で表されている。ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、バックパック、車両、トレイラーなど任意のタイプのポータブルプラットフォームでよい。ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、制御ユニット２０２を含み、制御ユニット２０２は、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００内の他のユニットを制御する。
【００３１】
また、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、電解槽ユニット２０８に供給されるブライン溶液を生成するために、化学物質源２０６と化合するように水を提供するための水源２０４を含む。また、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、以下にさらに述べるように、電解槽ユニット２０８からの生成物を混合するための混合ユニット２１０を含むこともある。また、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、塗布ユニット２１２を含むことがあり、塗布ユニット２１２は、物質および／または物体２１８の表面２２０上への電解二酸化塩素殺生物剤２１６の塗布、噴霧、堆積などを行うための塗布器２１４を含むことがある。
【００３２】
一態様では、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、さらに、電解槽ユニット２０８に特定のブライン溶液を提供するために、化学物質源２０６からの供給原料化学物質と水源２０４からの水とを化合させるための供給原料ユニット（図示せず）を含むことがある。別の態様では、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、供給原料ユニットを含まないことがあり、ブライン溶液は、水源２０４および化学物質源２０６から動的に混合されることがある。
【００３３】
追加として、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、水源２０４、化学物質源２０６、電解槽ユニット２０８、混合ユニット２１０、塗布ユニット２１２、および塗布器２１４の任意のまたは全ての物理的および／または化学的特性を決定するためのセンサ２２２を含むことができる。追加として、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、水源２０４、化学物質源２０６、電解槽ユニット２０８、混合ユニット２１０、塗布ユニット２１２、および塗布器２１４のいずれかまたは全てに関して、水を監視して送り込むための計器、弁、および／またはポンプ２２４を含むことができる。
【００３４】
一態様では、水源１０４、２０４は、供給水を貯蔵するための容器やコンテナなどでよい。別の態様では、水源１０４、２０４は、公共給水、池、小川などの給水元でよい。水源１０４の物理的および化学的特性は、組成構成のためにこれらの特性を求めるために、取込み中や貯蔵中などに測定または感知されることがある。追加として、これらの特性は、抽出目標およびフィールドパラメータを定義する際に使用することができる。これらの特性のいくつかは、流体に完全に溶解した固形物質、鉱物組成物などでよい。
【００３５】
一実施形態では、水源１０４、２０４は、簡便に搬送または輸送されるポータブル給水元でよい。それらは、例えば、予め充填されたコンテナ、またはローカル水源で充填され、次いで、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００を動作させるための別の場所に輸送されるコンテナでよい。
【００３６】
化学物質源１１２、２０６内に貯蔵される化学物質および化合物は、好ましくは、任意の可溶性の塩化物塩である。化学物質源１１２、２０６内に貯蔵されるいくつかの例示的な化学物質は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化ルビジウム、塩化セシウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、ホウ酸塩、または他の適用可能な塩などでよい。
【００３７】
一実施形態では、化学物質源１１２、２０６は、実質的に乾燥した化合物でよく、これらの化合物は次いで、実質的に塩溶液の溶解限度近くまで水と混合される。別の実施形態では、化学物質源１１２、２０６は、実質的に乾燥した化合物でよく、これらの化合物は次いで、それらの溶解限度未満の任意の限度で水と混合される。追加として、これらの源で、濃縮液体化学物質源１１２、２０６を使用することもできる。
【００３８】
一般に、供給原料ブライン溶液１０２２は、液体−固体界面の電気化学的状態を変えるために処理および導入することができる水、ブライン、または他の流体物質でよい。以下に述べるように、化学物質源１１２、２０６が、それぞれ水源１０４、２０４と混合または化合されて、所望の濃度のブライン溶液を生成する。一態様では、ブライン溶液濃度は、約数ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）から、キャリア流体供給原料の飽和限界まででよい。一実施形態では、供給原料ブライン溶液１０２２は、供給原料ブライン溶液１０２２の総重量に基づいて、約１ｐｐｍ〜約１５％ｗ／ｗの塩化物含有化合物の濃度を有することがある。好ましくは、供給原料ブライン溶液１０２２は、供給原料ブライン溶液１０２２の総重量に基づいて、約０．１％〜約１０％ｗ／ｗの塩化物含有化合物の濃度を有することがある。さらに別の実施形態では、供給原料ブライン溶液１０２２は、供給原料ブライン溶液１０２２の総重量に基づいて、約０．２％〜約０．７％ｗ／ｗの塩化物含有化合物の濃度を有することがある。
【００３９】
一般に、供給原料ブライン溶液１０２２は、特定の用途に応じて、数ｐｐｍから１０％をはるかに超える量まで変わる濃度で使用することができる。供給原料化学物質または塩は、ブライン溶液を生成するために水中に指定の割合で溶解され、望ましくない成分を除去するために水濾過、軟化、および他の前処理を伴うことも、伴わないこともある。追加として、供給原料ブライン溶液１０２２に（天然または人工の）ナノ粒子もしくは他の適切な物質を使用または添加して、電荷を保持／搬送することができる機能を向上させる、または他の形で流体の搬送能力または可能な作業能力を向上させることができる。
【００４０】
本明細書で述べるように、電解槽ユニット１３２、２０８は、電解二酸化塩素殺生物剤配合物を生成するための初期前駆体の酸および塩基を作成する。それらの塩基塩から、ＮａＯＨやＫＯＨなどの水酸化物を誘導することができる。共役の次亜塩素酸／塩酸も、これらの塩から生成される。これらの流体の酸化／還元電位（「ＯＲＰ」）は、選択されるデバイス設定、電源、用途、および調合物の仕様に応じて、数ミリボルト（ｍＶ）〜±１１５０ｍＶ超の範囲内にすべきである。電解槽ユニット１３２、２０８は、二酸化塩素を生成するために使用され、ここで、亜塩素酸塩（ＮａＣｌＯ２など）は、電解槽ユニット１３２、２０８を通過しない。殺生物剤組成物の生成中に生成された流体を利用することによって、ＯＲＰは、組成物中で維持され、追加の重要な細菌殺傷メカニズムを提供する。
【００４１】
さらに、電解槽ユニット１３２、２０８の槽寿命は、特定の実施形態では、半透膜１００８、アノード電極１００４、およびカソード電極１００６の表面および孔の自己洗浄のためのリアクタ電気および極性のソリッドステート変調によって向上させることができる。電源供給の変調ならびに酸ストリームおよびアルカリストリームを使用して、スケール生成をインサイチュで溶解して、電解質成分寿命を最適化すると共に、調合物の能力を最適化することができる。
【００４２】
追加として、混合ユニット１４４、２１０は、さらに、電解槽ユニット１３２、２０８からの電解二酸化塩素殺生物剤溶液と混合するための添加剤の供給源を含むことがある。きわめて酸化力の強い配合物に耐える独特の添加剤が、湿潤剤およびミセル形成剤として支援すると共に、中性に近いｐＨレベルで腐食を減少させる。添加剤の供給源は、本明細書では混合ユニット１４４、２１０を参照して述べるが、本明細書で述べる全てまたは任意の他のユニットが、電解槽ユニット１３２、２０８内で生成される電解二酸化塩素殺生物剤に添加すべき添加剤のこの供給源または他の供給源を含むこともできる。
【００４３】
いくつかの例示的な添加剤は、緩衝剤、界面活性剤、キレート剤、または他の機能向上物質を含むことがある。いくつかの追加の添加剤は、電解二酸化塩素殺生物剤を所望のｐＨに緩衝するための緩衝剤を含み、限定はしないが炭酸塩や重炭酸塩など多様な緩衝物質の任意のものを使用する。
【００４４】
これらの添加剤のいくつかは界面活性剤でよく、界面活性剤は、汚染除去用途を支援する流体に対する表面張力の低下、湿潤性の増加、ミセルの形成、または洗浄効果の追加を支援する任意の化合物または化合物の組合せでよい。
【００４５】
界面活性剤は、特定の用途に応じて、０．００１％〜数パーセントを超える割合で添加することができる。界面活性剤は、典型的には、アルコールエトキシレート、アルキル硫酸塩、ラウロイルサルコシン酸塩を含む。これらは、限定はしないが、ＳｔｅｐａｎのＢｉｏ−Ｓｏｆｔシリーズ、Ａｍｍｏｎｙｘシリーズ、Ｂｉｏ−Ｔｅｒｇｅシリーズ、Ｓｔｅｐａｎｏｌシリーズ、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｔｏｍｏｄｏｌシリーズ、およびＣｒｏｄａのＣｒｏｄａｓｉｎｉｃ  ＬＳ−３０、または酸化および還元溶液に耐性がある同様の界面活性剤を含む。ほとんどの場合に、ＥＰＡ認定環境設計（ＥＰＡ  ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎｅｄ  ｆｏｒ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＤＥＥ））の界面活性剤が好ましいが、必須ではない。
【００４６】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の一体型センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２は、仕様の範囲内での出力濃度の継続的な監視、および操作者への変動の通知を提供して、生成物の品質を保証する。他の利益は、生成された電解ストリームに対する機能と生成された組成物および調合物に対する機能との両方の併合を含む。
【００４７】
センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２は、それぞれの液体、気体、および／または流体の物理的および／または化学的特性をそれらのそれぞれの環境内で測定するタイプのセンサでよい。センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２からの測定値またはデータは、制御ユニット１０２、２０２に通信することができ、計器、弁、および／またはポンプ１１０、１１６、１２８、１３８、１５０、１６０、１７０、２２４の動作を制御および調節することを含め、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００に関係する任意のまたは全てのプロセスを調節する。例えば、センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２は、キャリア流体の還元電位、レドックス電位、酸化／還元電位（「ＯＲＰ」）、ならびに本明細書で述べる任意のユニットの任意の液体、流体、および／または気体のｐＨなど、重要な組成成分の測定において測定を行うことができる。
【００４８】
一態様では、ＯＲＰは、酸化または還元のエネルギーの定量尺度を意味する。酸化は、酸化される物質による電子の正味の損失に相当し、還元は、還元される物質による電子の正味の利得に相当する。酸化−還元反応は、電子の移動を含む。酸化−還元電位は、電子を与える、または受け取ることができる能力と表すことができ、ミリボルト（ｍＶ）で表され、これは正（電子の欠如）または負（電子の余剰）でよい。
【００４９】
一態様では、制御ユニット１０２、２０２は、電解二酸化塩素殺生物剤１７４、２１６のセンサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２によって提供されるデータを分析する。この分析は、電解質電位の合計値からの電解質成分（すなわち組成および濃度）の計算、推測、および／または間接的な測定、リアクタ電流密度、生成される組成物ガスの体積測定、および直接的な液体または流体の流量の継続的な監視を利用することによって行われる。制御ユニット１０２、２０２は、重要なパラメータ、化学的特性、および／または物理的特性のリアルタイム分析を提供することができる。これは、仕様から外れやすい手動較正式の監視デバイスへの依存をなくし、生成される電解二酸化塩素殺生物剤１７４、２１６の品質保証を行う。
【００５０】
一実施形態では、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２は、これらのシステムのユニット内で任意の液体、流体、気体のｐＨ値およびＯＲＰを予測または決定するために以下の例の任意のものを使用することができる。一例では、制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８の入口および出口での流量を常にまたは継続的に監視するセンサからのデータを取り込むことができる。別の例では、制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８内部の電解質組成および濃度を常にまたは継続的に監視するセンサからのデータを取り込むことができる。
【００５１】
さらに別の例では、制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８内部の電解質圧力を常にまたは継続的に監視するセンサからのデータを取り込むことができる。さらに別の例では、制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８の出口ストリームでの気相と液相の効率的な分離を常にまたは継続的に監視するセンサからのデータを取り込むことができる。さらに、制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８からの分離後の気体体積を常にまたは継続的に監視するセンサからのデータを取り込むことができる。また、制御ユニット１０２、１０２は、電解槽ユニット１３２、２０８を通るＤＣ電圧を常にまたは継続的に監視して維持するセンサまたは電子回路からのデータを取り込むことができる。
【００５２】
一態様では、物体１７６、２１８は、任意のタイプの物体または物質でよい。追加として、表面１７８、２２０は、任意のタイプの表面でよく、限定はしないが、汚染されることがあるコンクリート、石、タイル、金属、アスファルト、ガラス、プラスチック、または様々な軟質材料（布地など）を含む。
【００５３】
次に図３を見ると、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の原理に従って機能するように構成された例示的な制御ユニット１０２、２０２のブロック図が示されている。制御ユニット１０２、２０２は、ソフトウェア３０４を実行する１つまたは複数のプロセッサを含む処理ユニット３０２を含むことがある。一実施形態では、ソフトウェア３０４は、センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２からの出力データを分析するように動作する（１つまたは複数の）モジュールを含むことがある。処理ユニット３０２は、当技術分野で理解されるようにセンサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２からの出力データなどの情報をメモリ内のレジスタまたは１つまたは複数のテーブルに記憶するように構成されたメモリ３０６と通信することができる。処理ユニット３０２は、さらに、入出力（「Ｉ／Ｏ」）ユニット３０８と通信することができ、このユニット３０８は、１つまたは複数の有線または無線通信リンクを介して通信するように構成される。Ｉ／Ｏユニット３０８は、１つまたは複数のアクセスポート（図示せず）を含むことがある。また、処理ユニット３０２は、記憶ユニット３１０と通信することがあり、記憶ユニット３１０は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００に関係する性能情報を記憶する１つまたは複数のデータリポジトリ（例えばデータベース）を記憶するように構成される。記憶ユニット３１０は、メモリ３０６と共に動作することがある。これらのメモリレジスタは、ビンと呼ばれることもある。
【００５４】
一実施形態では、制御ユニット１０２、２０２は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００またはポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の一部であるポータブル制御ユニットでよい。これらの制御ユニット１０２、２０２は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００のユニットの一部分でよく、または、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００のユニットと有線または無線技術によって通信する遠隔ユニットでもよい。制御ユニット１０２、２０２のいくつかの例示的実施形態は、パーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）４００（図４）、ラップトップ、ネットワークコンピュータ、ワイヤレスポータブルハンドヘルドデバイス、ＰＤＡ、スマートフォンなどを含むことがある。
【００５５】
追加として、制御ユニット１０２、２０２は、有線または無線通信プロトコルによってセンサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２と通信することがある。さらに、制御ユニット１０２、２０２は、有線または無線通信プロトコルによって計器、弁、および／またはポンプ１１０、１１６、１２８、１３８、１５０、１６０、１７０、２２４と通信することがある。いくつかの例示的なワイヤレス通信プロトコルは、無線周波数技術、ＩＥＥＥ  ８０２．１．１１５．１  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３  ＵＷＢプロトコル、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｄ／８０２．１６−２００４  ＷＩＭＡＸ  Ｆｉｘｅｄ  Ａｃｃｅｓｓプロトコル、ＣＤＭＡ  Ｏｎｅ／２０００ネットワーク、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ／ＷＣＤＭＡ（登録商標）ネットワーク、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．４  ＺｉｇＢｅｅプロトコル、ＩＥＥＥ  ８０２．１１プロトコルなどを含むことがある。
【００５６】
これにより、訓練を受けたユーザは、手元の特定の環境および状況に特に照準を定めた調合物を迅速に生成して「微調整」することができるようになる。グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）（図５〜図９）が、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００によってユーザに表示され、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００を制御するための表示情報および選択入力をユーザに提供する。これらのＧＵＩ表示は、センサ１０８、１１４、１２６、１３６、１４８、１５８、１６８、２２２、ならびに計器、弁、および／またはポンプ１１０、１１６、１２８、１３８、１５０、１６０、１７０、２２４の任意のまたは全ての動作および制御に関係する情報をユーザに表示することができる。
【００５７】
次に図５および図６を見ると、例示的なグラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）のスクリーンショットが概略的に示され、それぞれ参照番号５００および６００で表されている。ＧＵＩ５００は、ユーザに表示されることがある水源の基本メニュー構造５０２を含むことがあり、これは、メインディスプレイ５０４および設定ディスプレイ５０６など、ユーザが選択するための追加の対話ボタンまたは選択肢を表示する。追加として、ＧＵＩ５００のメインディスプレイ５０４は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の接続ステータスを示すステータス情報５０８をユーザに表示し、また、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の計算／ソフトウェアコンポーネントを任意のハードウェア／電解槽などから切断するためにユーザが使用するための切断セレクタ５１０を表示することができる。さらに、ＧＵＩ５００のメインディスプレイ５０４は、１つまたは複数の電解槽または電解バンク５１２ａ〜５１２ｎ（総称して電解バンク５１２）をユーザに表示することができ、これらは、電解バンク５１２を個別にまたはまとめて制御するための多くの制御機能を含む。電解バンク５１２は、使用者が使用するための充電器セレクタ５１４ａ〜５１４ｎ（総称して充電器セレクタ５１４）と、フォースオフセレクタ５１６ａ〜５１６ｎ（総称してフォースオフセレクタ５１６）とを含むことがある。
【００５８】
追加として、電解バンク５１２は、変調セレクタ５１８ａ〜５１８ｎ（総称して変調セレクタ５１８）と、電力セレクタ５２０ａ〜５２０ｎ（総称して電力セレクタ５２０）とを含むことがあり、ユーザが、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の電解槽または電解バンクに対する変調および電力を制御できるようにする。また、ＧＵＩ５００のメインディスプレイ５０４の電解バンク５１２は、リバースセレクタ５２２ａ〜５２２ｎ（総称してリバースセレクタ５２２）を含むこともあり、ユーザが、本明細書で述べるように電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の電解槽または電解バンクに印加される電流の極性を制御できるようにする。ＧＵＩ５００は、さらに、電流読取値または測定値５２４ａ〜５２４ｎ（総称して電流測定値５２４）をユーザに表示することがあり、これは、ユーザに、各電解バンク５１２の電流測定値を表示する。また、ＧＵＩ５００は、システム制御ディスプレイ５２６を含むこともあり、システム制御ディスプレイ５２６は、電力ボタン５２８およびオゾンボタン５３０をユーザに表示することがあり、本明細書で述べるように電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００のこれらのパラメータを制御できるようにする。
【００５９】
次に図６を見ると、別の例示的ＧＵＩのスクリーンショットが示されており、全体が参照番号６００で表されている。ＧＵＩ６００は、電解槽パワー設定６０２の特定のパラメータなど、様々な設定を表示することができる。パラメータのいくつかは、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の異なる様々な構成要素に関する読取りおよび書込み時間を含むことがある。電解槽パワー設定６０２は、オンタイム６０４の実際の読取値６０６およびオフタイム６０８の実際の読取り値６０６を含むことがある。追加として、電解槽パワー設定６０２は、オンタイム６０４の目標（書込み）値６１０、およびオフタイム６０８の目標（書込み）値６１０を含むことがある。これらの書込みおよび読取り時間は、一例では書込み設定ボタン６１２を選択することによって調節することができる。
【００６０】
次に図７を見ると、別の例示的なＧＵＩのスクリーンショットが示されており、全体が参照番号７００で表されている。ＧＵＩ７００は、１グループのコンポーネントまたは制御ループを制御するために、中和剤７０２、湿潤剤７０４、および鉱物７０６など、様々な異なるモニタ画面を表示することができる。これらのモニタは、供給原料の定量供給／計量供給に関するものでよい。これらのモニタは、例えば、亜塩素酸ナトリウムに関する酸素化された塩または代替名、ならびに塩化ナトリウムに関する鉱物または代替名を監視するためのものでよく、どちらも、計量供給される割合状態の動的な制御装置調節を伴うＰＩＤ／フィードバック制御ループである。ＧＵＩ７００の下部にあるダイアルゲージは、感知された値でよい。中和剤または緩衝炭酸塩、および湿潤剤または界面活性剤濃縮物が、事前設定された濃度レートで計量供給されることがある。ＧＵＩ７００は、例えば、供給原料計量供給レートを手動制御するためのものでよい。システムは、オーバーライド設定によって自動制御を解除されることがある。
【００６１】
次に図８を参照すると、さらに別のＧＵＩのスクリーンショットが示されており、全体が参照番号８００で表されている。ＧＵＩ８００は、複数のフィードバック制御ループの１つを示すことがあり、各フィードバック制御ループは、それぞれの入力および出力として、ステップ型の弁／流量計の組合せ、可変定量供給ポンプ／濃度センサの組合せ、および／またはステップ型の弁／圧力トランスデューサの組合せを制御することができる。一態様では、各ループは、変化率や可変遅延など、制御ダイナミクスに影響を及ぼす様々な定数を有することがある。
【００６２】
次に図９を見ると、ＧＵＩのスクリーンショットが示されており、全体が参照番号９００で表されている。ＧＵＩ９００は、例えば電流感知、電圧感知、リアクタ電源のＰＷＭ変調、およびリアクタ電源の可変周波数を提供するＨブリッジ構成のトランジスタ化リレーとソリッドステート感知構成要素とから構成されたユニット電子アレイのステータス表示をユーザに表示することがある。電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００、２００の計器、弁、および／またはポンプ、ならびに遅延短絡回路検出およびシャットダウン保護論理など、各リレーブリッジは、特定量の電流の最大容量を有することがある。一例では、遅延は、約５秒でよい。さらに、遅断型ヒューズが、代替または冗長保護として含まれることもある。
【００６３】
次に図１０を参照すると、例示的な電解槽ユニット１３２、２０８が示されている。電解槽ユニット１３２、２０８は、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００および電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００のブライン溶液またはキャリア流体をイオン化する。イオン化されたキャリア流体の生成は、電解槽ユニット１３２、２０８内のキャリア流体をイオン化することによって行われる。電解槽ユニット１３２、２０８は、典型的には、アノード電極１００４とカソード電極１００６など複数または一連の電極プレート対を有する断熱されたコンテナ、容器、シェル、および／またはハウジング１００２を含む。いくつかの設計では、ハウジングに導電材料が使用されることがあり、その場合、電極としての役割も果たす。一実施形態では、アノード電極１００４とカソード電極１００６は、透過膜または半透膜１００８によって分離される。電位または電圧が、電気リード線１０１０および１０１２を通してアノード電極１００４およびカソード電極１００６に印加され、キャリア流体が、電解槽ユニット１３２、２０８を通って流れる。一般に、電位または電圧は、通信リンク１０１６を介して制御ユニット１０２、２０２と通信する電源１０１４によって印加される。
【００６４】
一実施形態では、断熱ハウジング１００２は、混合された気相／液相ストリームが電解槽ユニット１３２、２０８を通って流れるときにストリームの乱流および流速を減少させる十分なサイズの内径を有することがある。これは、断熱ハウジング１００２による気相と液相の浮遊垂直分離を提供する、または可能にする。一実施形態では、容器の垂直壁の中点付近に位置決めされた容量近接センサ１０３４が、気体体積が増加してセンサのスイッチ点に達する時を検出する。容器内の気体の体積がしきい値レベルを超えると、制御弁オリフィス１０３６が、通常はミリ秒程度の所定の時間量にわたってパルス変調される。電解槽ユニット１３２、２０８の断熱ハウジング１００２内部での圧力測定と共に、オリフィス弁１０３６のオン／オフサイクル（すなわち「オン」タイムの期間）の計数が、気体体積の間接的な測定を提供する。気体組成物は、電解槽ユニット１３２、２０８のカソードチャンバまたは経路１０１８側とアノードチャンバまたは経路１０２０側とで異なることがあるので、それぞれ、さらに下流にある後続の反応位置に向けられる。
【００６５】
このシステムは、気体体積の正確な測定を可能にし、電解二酸化塩素殺生物剤組成物の生成で使用される段階的反応への一貫した成分寄与を維持し、長時間にわたってより一貫した調合物の生成をもたらす。
【００６６】
経路１０１８および１０２０は、透過膜１００８の各側に作成される。カソード電極１００６は、経路１０１８内部に配設され、アノード電極１００４は、経路１０２０内部に配設される。以下にさらに述べるように水を供給原料化学物質と化合させることによって生成されるキャリア流体は、経路１０２０に供給される供給原料ブライン溶液１０２２を生成し、供給原料ブライン溶液１０２２は、アノード電極１００４とカソード電極１００６の間で導電媒体として働く。追加として、給水元１０２４が、経路１０１８に提供される。アノード電極１００４とカソード電極１００６にわたる電荷により、アニオンがアノード電極１００４に引き付けられ、カチオンがカソード電極１００６に引き付けられる。したがって、イオン化されたキャリア流体は、アノード電極１００４で酸化され、酸化力の強い酸性流体１０２６を生成し、イオン化されたキャリア流体は、カソード電極１００６で還元されて、還元力の強いアルカリ性流体１０２８を生成する。経路１０２０内の酸化力の強い酸性流体１０２６は酸化され、経路１０１８内の還元力の強いアルカリ性流体１０２８は還元される。追加として、アノードガス１０３０が、経路１０２０内で生成され、これも電解槽ユニット１３２、２０８から排出される。また、水素ガス１０３２が経路１０１８内で生成され、これも電解槽ユニット１３２、２０８から排出される。また、基本的なイオン化装置は、各コンテナ内に電極を備え、膜によって分離された管路によって連係された複数の単純なコンテナ（タンクなど）を使用することによって構成されることもある。この「バッチ」手法では、流動する流体の必要性をなくすことができる。
【００６７】
一般に、電解槽ユニット１３２、２０８は、供給原料ブライン溶液１０２２および水１０２４の入力または流入を受け入れるためのそれらの本体またはハウジングに配設された入口（図示せず）を有する。さらに、電解槽ユニット１３２、２０８は、例えば、酸化力の強い酸性流体１０２６、還元力の強いアルカリ性流体１０２８、およびアノードガス１０３０の出力または流出を受け入れるためのそれらのハウジングの本体に配設された出口（図示せず）を有する。
【００６８】
追加として、透過膜１００８は、電解槽の当業者には一般に知られているように、膜を通る特定のイオンの流れを促進する任意のタイプの膜でよい。一実施形態では、透過膜１００８は、そこを通るイオン移動のためのＧｏｒｅＴｅｘ（登録商標）ＳＧＴ１００１２０−１（または同様の）膜材料でよい。
【００６９】
一実施形態では、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２は、各成分ストリームの流れの動的プロセス計装ダイアグラム（「ＰＩＤ」）ループ制御で動作し、調合物比率を維持するために個々のストリーム制御に対して動的なトリム調整が行われる。異なる直径および内部体積の膨張チャンバ、流体輸送管、および／または容器を使用して、本明細書で以下に述べるように、電解二酸化塩素殺生物剤生成ステップの最適化に必要とされる設計反応共鳴時間および乱流を生み出すことができる。
【００７０】
食塩水（または適切なＴＤＳを有する他の流体）である供給原料ブライン溶液１０２２のイオン化は、透過膜１００８の両側で流体イオン組成を変える。例えば、供給原料ブライン溶液１０２２は、電解槽ユニット１３２、２０８を通過するとき、例えばキャリア流体の水（ＨＯＨ）成分と塩（ＮａＣｌ）成分との両方の部分解離を受け、イオンは、透過膜１００８を通って、逆に帯電された側に移動し、そこで再会合が生じる。例えば、透過膜１００８の経路１０１８内で、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）と水酸化物イオン（ＯＨ−）が再会合して、水酸化ナトリウムＮａＯＨを形成し、これは、還元力の強いアルカリ性流体１０２８を生成するための「アルカリ」側として一般に知られている。逆に帯電された側、すなわち経路１０２０では、水素イオン（Ｈ＋）が塩素（Ｃｌ−）と再会合して、塩酸ＨＣｌ、またはより典型的には次亜塩素酸ＨＯＣｌを形成し、これはしばしば、酸化力の強い酸性流体１０２６を生成するための「酸性」または収斂側として知られている。他の化合物または化合物の組合せが、この手法を使用して同じ目標を達成するために使用される。
【００７１】
また、どちらのイオン化された物質も、キャリア流体が異なるイオン状態に調節されるとき、それぞれのレドックス電位はキャリア流体の初期状態から大きく「シフト」する。アルカリ側は、余剰電子の大幅な増加を有し、強力な還元剤となる。酸化側には逆のことが当てはまり、酸化側は、電子が不足し、したがって強力な酸化剤となる。レドックス電位のこのようなシフトは、ＯＲＰによって測定されるとき、±１１５０ｍＶを十分に超えることがある。この限度は、キャリア流体が完全に解離して、さらなる電荷を搬送しなくなる、またはもはやプロセスに有用でなくなる高さでよい。代替として、レドックスの任意の測定可能な変化は、所望の結果を生み出すのに十分なものであることがある。この測定は、単純なｐＨ／ＯＲＰメータまたはセンサによって行うことができ、あるいは、例えばインラインｐＨ／ＯＲＰ分析器を用いた連続して流れる設計を使用することによって、より洗練されたデータログ取得を実現することができる。
【００７２】
電解プロセスの大きさを制御する変数のいくつかは、断熱ハウジング１００２を通るキャリア流体の流量、アノード電極１００４とカソード電極１００６の間の電位、キャリア流体滞留時間、およびキャリア流体をイオン化するために使用されるアンペア数である。プロセス設計によれば、アノード電極１００４およびカソード電極１００６に印加される電圧およびアンペア数、経路１０１８および経路１０２０を通る流量、および／または供給原料ブライン溶液１０２２のブライン濃度などの変数は、特定の調合要件を生成するように最適化することができる。
【００７３】
また、透過膜１００８は、場合によっては、各対または複数のアノード電極１００４とカソード電極１００６の間で移動可能でよい。前駆体流体または溶液の１つの種をより大きな体積で作成するために、透過膜１００８を一方の電極よりも他方の電極の近くに位置させることができる。一態様では、透過膜１００８をアノード電極１００４のより近くに位置させることができ、それにより、生成すべき電解質前駆体アルカリ流体をより大きな体積で作成する。別の態様では、透過膜１００８は、一方の電極のより近くに移動させることができ、電解酸性流体などイオン化された前駆体流体の１つの種を生成し、次いで、その後、他方の電極のより近くに移動させることができ、イオン化された前駆体流体の別の種を生成する。
【００７４】
一実施形態では、供給原料ブライン溶液１０２２は、電解槽ユニット１３２、２０８に通すことができ、電解槽ユニット１３２、２０８は、例えば約５〜約４５ｐｓｉ（ｐｏｕｎｄｓ  ｐｅｒ  ｓｑｕａｒｅ  ｉｎｃｈ）のかなり低い圧力で動作される分割された電解槽である。別の態様では、電解槽ユニット１３２、２０８内部の動作圧力は、約１２〜約２５ｐｓｉでよい。
【００７５】
また、本発明による電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、膜を用いた、または膜を用いない単純な電気分解を使用するシステム（例えばポート付きのシステムまたは他の構成）を含むことができるイオン化装置の他の構成、プレート材料／構成の変更、または汚染除去プロセス中に有益な結果を生み出すのに適したイオン化された流体を生成することができる任意の他の実施形態を含むことがある。
【００７６】
一態様では、電解槽ユニット１３２、２０８は、例えば、変圧器、整流器、コンデンサ、調整器などを用いて交流（「ＡＣ」）電源をＤＣに変換することによって生成される直流（「ＤＣ」）電源によって電力供給されることがある。例えば、１２０ＶＡＣ（交流電圧）供給源を変換器と接続することができ、変換器が、電力供給を１２ＶＤＣ（直流電圧）に変換することができ、この電流は、電気リード線１０１０および１０１２を通る所望の電圧および電流を提供するために電源１０１４で所望の電圧出力を提供するように調節または変調することができる。別の態様では、電解槽ユニット１３２、２０８は、ポータブルまたは非ポータブルＤＣ電源によって電力供給されることがある。例えば、ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００は、バッテリおよび／またはバッテリパックを含むことがあり、これは、電気リード線１０１０および１０１２への所望の電圧および電流を有する電源１０１４であるか、またはそのような電源１０１４を提供する。一実施形態では、電源１０１４など、電解槽ユニット１３２、２０８に電力供給する電源のソリッドステート係合および変調によって、電解槽ユニット１３２、２０８での電流密度の統合制御および監視を達成することができる。これは、電気リード線１０１０および１０１２のアークを防止することができ、それと同時に、電源に対する制御を提供し、安全性を向上させ、より一貫した調合物の生成をもたらす。一実施形態では、電源１０１４は、約８〜約１４ＶＤＣのＶＤＣを提供する。
【００７７】
さらに、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２は、気相および液相を含む、電解槽ユニット１３２、２０８から入力および出力される組成物成分比率の継続的な自動制御および監視を提供して、生成される電解二酸化塩素殺生物剤の特性を最適化および標準化することができる。
【００７８】
さらに、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２は、電解槽ユニット１３２、２０８を通る調合物成分、特定の実施形態では、電解槽ユニット１３２、２０８内部で計算された長さにわたって延びる設計乱流路を通る調合物成分の反応共鳴時間および混合の継続的な自動制御を提供することができる。このようにして上述したステップを制御することによって、生成される電解二酸化塩素殺生物剤の特性が最適化されると共に、一貫したものになる。
【００７９】
さらに、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２は、電解二酸化塩素殺生物剤の連続的な高品質の組成が実現されることを保証するために、重要なシステム、サブシステム、またはユニットプロセスを監視するための機能の向上を提供することができる。特定の実施形態では、これは、電解効率を最大にし、生産中断を最小限にするために、プロセスおよび自己診断の遠隔監視を可能にする。
【００８０】
本発明による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムは、さらに、電解二酸化塩素殺生物剤組成物を作製する方法を提供する。
【００８１】
次に図１１および１２を参照すると、電解二酸化塩素殺生物剤を作製するための方法が概略的に示され、それぞれ全体が参照番号１１００および１２００で表されている。ステップ１２０２で、化学物質源１１０４、１１２、２０６からの供給原料化学物質を、水源１１０２、１０４、２０４から提供される水と混合することによって、ブライン溶液が生成される。このステップは、ある量の水を水源１１０２、１０４、２０４に充填すること、または水源１１０２、１０４、２０４を、給水元、例えば公共用水、池、容器などに接続することを含むことがある。追加として、このステップは、所望の化学物質塩を水源１１０２、１０４、２０４に充填することを含むことがある。２つの水源が互いに混合されて、塩基性ブライン溶液１１０６を生成し、この塩基性ブライン溶液１１０６を、例えば、供給原料ユニット１２２内に充填または入力することができる。
【００８２】
ステップ１２０４で、基本ブライン溶液１１０６は、供給原料ブライン溶液１０２２として電解槽ユニット１３２、２０８内に供給される。また、水１０２４が経路１０１８に提供される。電解槽ユニット１３２、２０８は、限定はしないが例えば従来の水溶液中の塩化ナトリウム／カリウム塩を使用して、分割された電解槽から酸化力の強い酸性流体１０２６および還元力の強いアルカリ性流体１０２８を生成するために使用される。ステップ１２０６で、電解槽ユニット１３２、２０８、１１０８のアノード電極１００４およびカソード電極１００６は、電源１０１４から電気リード線１０１０および１０１２に電力を供給することによって通電される。
【００８３】
このステップで、電解槽ユニット１３２、２０８は、低パルス幅変調（「ＰＷＭ」）デューティサイクルによって最適に低速始動させ、速度上昇させることができ、それにより、アノード電極１００４およびカソード電極１００６の表面で電解質から生じる電流阻止気泡が発生して、それらの定常状態レベルに達することができる。これは、全ての他の動作条件中よりも電力要件が瞬時にかなり高くなる始動状況を防止する。アノード電極１００４およびカソード電極１００６での正味の電位／電圧は、ＰＷＭデューティサイクルの動的制御によって一定に保つことができる。Ｈブリッジとして構成されたトランジスタ化リレーのソリッドステートアレイを利用して、電解槽ユニット１３２、２０８の構成要素の定期的な脱スケールおよび洗浄のために電力および極性を変調することができる。
【００８４】
ステップ１２０８で、生成された酸化力の強い酸性流体１０２６、１１１３、還元力の強いアルカリ性流体１０２８、１１１４、アノードガス１０３０、１１１０、および水素ガス１０３２が、電解槽ユニット１３２、２０８、１１１０から回収される。生成された酸化力の強い酸性流体１０２６は、０〜６の間のｐＨ、および酸化電位（電子不足、すなわち＋ｍＶ）を有することがある。
【００８５】
ステップ１２１０で、アノード経路１０２０から生成されたアノードガス１０３０、１１１０（塩化物、酸素、オゾンなど）を収集して、経路１０１８内で生成された還元力の強いアルカリ性流体１０２８、１１１６（８〜１４の間のｐＨおよび還元（電子過剰、すなわち−ｍＶ）電位を有することがある）の特定の部分と化合させることができ、アルカリ性ｐＨおよび通常は酸化電位（＋ｍＶ）を有する単純な次亜塩素酸（ブリーチ）溶液が得られる。
【００８６】
電解槽ユニット１３２、２０８の経路１０１８内で生成される還元力の強いアルカリ性流体１０２８は、一般に、よくある水酸化物（例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）である。電解槽ユニット１３２、２０８の経路１０２０内で生成される酸化力の強い酸性流体１０２６は、一般に、塩酸／次亜塩素酸（ＨＣｌ、ＨＯＣｌ）である。電解槽ユニット１３２、２０８の経路１０２０内で生成されるアノードガス１０３０は、一般に、塩化物、酸素、オゾンなどである。水素ガス１０３２は、一般に、電解槽ユニット１３２、２０８の経路１０１８内で生成される。
【００８７】
ステップ１２１２で、アノードガス１０３０、１１１０を、還元力の強いアルカリ性流体１０２８の一部に通して（または同様のプロセスで）溶解または発泡させることができ、経路１０２０から気体として遊離される塩化物を捕捉して、一般的な次亜塩素酸ブリーチを生成する。経路１０２０からの追加の気体（例えば、酸素、オゾンなど）は、還元力の強いアルカリ性流体１０２８に通して溶解または発泡されるとき、電解次亜塩素酸ブリーチ流体１１１２のＯＲＰを還元側からより酸化側にシフトする助けとなるように働く。
【００８８】
ステップ１２１２で、酸化力の強い酸性流体１０２６、１１１３の一部も、ブリーチ溶液中にブレンドされて、ｐＨを８〜９の間に下げ、この酸が、次亜塩素酸流体のＯＲＰをより酸化側にシフトする。
【００８９】
ステップ１２１４で、生成される酸性化された次亜塩素酸ブリーチ流体溶液１１１、１２１０、および１２１２は、次いで、指定の割合で、適量の亜塩素酸溶液１１１８（例えば、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウムなど）と混合されて、亜塩素酸塩／次亜塩素酸溶液１２１４を作成する。得られた亜塩素酸塩／次亜塩素酸溶液１２１４は、測定された量の酸化力の強い酸性流体１０２６、１１１３と混合されて、酸性のｐＨ（典型的には０〜６の間）での選択された濃度の安定な二酸化塩素を放出する（１２１６）。使用される亜塩素酸塩溶液１１１８の量は、望まれる二酸化塩素の最終的な濃度に依存する。表Ａに記載される試験は、約２００ｐｐｍの二酸化塩素で行ったものであり、１０００ｐｐｍ未満の二酸化塩素の最終的な濃度が最も一般的である。
【００９０】
ステップ１２１６で、酸化力の強い酸性流体１０２６、１１１４（＞＋１１００ｍＶ）の一部分が、混合された次亜塩素酸／亜塩素酸塩溶液１０２８、１１２０、１２１４に添加されて、ｐＨを、約８から、２〜５の範囲内にする。好ましくは、このステップで、ｐＨは、約３に調節される。このステップは、亜塩素酸溶液から二酸化塩素を放出する。放出された二酸化塩素溶液は、＋８００ｍＶを十分に超えるＯＲＰ値を有するべきである。この点で、二酸化塩素溶液は依然として腐食性であるが、ほとんどの従来の二酸化塩素配合物よりも既に安定である。
【００９１】
ステップ１２１８で、次いで、添加剤１１２２が、電解二酸化塩素殺生物剤溶液１１２４に混合またはブレンドされ、まず、流体をほぼ中性に、約５〜約８のｐＨに緩衝する。このステップで、広範な緩衝剤を使用することができ、この特定の実施形態では、炭酸カリウム／ナトリウムまたは同様の化合物が好ましい。緩衝された後、ｐＨ感受性界面活性剤を電解二酸化塩素殺生物剤組成物に添加することができる。これらは、酸化力の強い溶液に耐性がある界面活性剤を含み、この界面活性剤は、溶液のＯＲＰをなくさず、任意の他の悪影響のある反応も生じない。界面活性剤添加剤は、多くの界面活性剤の中でもとりわけ、アルコールエトキシレート、アルキル硫酸塩、ラウロイルサルコシン酸塩を含むことがある。この例示的実施形態では、界面活性剤は、典型的には、０．０５〜２．０％の範囲内で使用され、しばしば、所望の結果を達成するために混ぜ合わされる。湿潤性を高めるために、ＳｔｅｐａｎのＢｉｏ−Ｓｏｆｔシリーズなどのアルコールエトキシレートが使用され、ミセル形成または洗浄特性の向上が望まれる場合には、Ｓｔｅｐａｎｏｌ  ＭＥ−Ｄｒｙシリーズなどのアルキル硫酸が含まれる。腐食が主要な問題である場合には、（他の界面活性剤の組合せを伴って、または伴わずに）腐食抑制剤として作用するようにＣｒｏｄａのＬＳ−３０界面活性剤を配合物に添加することができる。本説明は、例として提供されているにすぎず、所望の特性を有する電解二酸化塩素殺生物剤組成物または調合物を作成するために、他のＤＦＥおよび従来の界面活性剤を使用することもできる。
【００９２】
一実施形態では、一般的な界面活性剤充填化合物は、好ましくは、ミセル形成のためのＳｔｅｐａｎｏｌ  ＭＥ−Ｄｒｙなどの０．２％のアルキル硫酸と組み合わせた、湿潤性を向上させるための０．２％のＳｔｅｐａｎのＢｉｏ−Ｓｏｆｔシリーズである。表Ａのデータのいくつかはこの組合せを使用して生成された。この電解二酸化塩素殺生物剤組成物は、６０日の貯蔵寿命トライアルを含む試験中に＋８００ｍＶを超えるＯＲＰを保持する。
【００９３】
特定の用途に調合をカスタマイズするために、分散剤、集塊剤、凝集剤、キレート剤、およびナノ粒子を含む多くの他の添加剤も溶液中に含めることができる。
【００９４】
ステップ１２２０で、電解二酸化塩素殺生物剤１１２６は、所望により貯蔵する、またはコンテナに詰めることができる。さらに、電解二酸化塩素殺生物剤は、塗布器などを使用して物体の表面に直接塗布することもできる。
【００９５】
さらなる別の実施形態では、本発明による電解二酸化塩素殺生物剤生成システムは、電解二酸化塩素殺生物剤を作製する別の方法を提供する。
【００９６】
次に図１３を参照すると、電解二酸化塩素殺生物剤を作製するための別の方法が概略的に示され、全体が参照番号１３００で表されている。ステップ１３０２で、化学物質源１１０４、１１２、２０６からの供給原料化学物質を、水源１１０２、１０４、２０４から提供される水と混合することによって、ブライン溶液が生成される。このステップは、ある量の水を水源１１０２、１０４、２０４に充填すること、または水源１１０２、１０４、２０４を、給水元、例えば公共用水、池、容器などに接続することを含むことがある。また、このステップは、入ってくる水源から望ましくない成分を除去するためにイオン交換水軟化剤を使用し、ＮａＣｌブラインストックを提供することも含むことがある。ブラインストックは、電解槽／バンク／リアクタへの電解質供給ストリームを生成するために出力された軟質剤中に計量供給されることがある。ブラインストック計量供給デバイス出力体積の制御は、制御装置によって調整することができ、制御装置は、得られたブラインの濃度を測定している導電率センサからの入力を受信する。得られる入力／出力制御ループは、一貫した電解質濃度を保証することができる。さらに、第２の入力／出力制御ループは、圧力変換器および可変弁と共に利用することができ、電解質が一貫した圧力でリアクタに供給されることを保証する。追加として、このステップは、所望の化学物質塩を水源１１０４、１１２、２０６に充填することを含むことがある。２つの水源が互いに混合されて、基本ブライン溶液１１０６を生成し、この基本ブライン溶液１１０６を、例えば、供給原料ユニット１２２内に充填または入力することができる。
【００９７】
ステップ１３０４で、一例では、独立した隔離されたＤＣ電圧電源およびバッテリバンクによって、電解槽ユニット１３２など電解槽／バンク／リアクタに電力が供給される。このステップは、Ｈブリッジ構成のクアドラプレット半導体リレーによって電力がスイッチおよび構造化されることを含むことができる。動作モードおよび対応する調合物変形形態に基づいて極性変化およびＰＷＭを伴ってリアクタ電力を送達するために、リレーは、制御ユニット１０２の一部などプログラマブル論理制御装置（「ＰＬＣ」）によって制御することができる。電流、電圧、および周波数を感知して、自動制御および操作者インターフェースへの表示のためにＰＬＣに報告することができる。
【００９８】
ステップ１３０６で、電解質が電解槽／バンク／リアクタに達した後、電解槽／バンク／リアクタ内部に位置されることがある流量制御弁を、所望の流量が実現されるまで手動で調節することができ、この流量は、電解槽ユニット１３２など電解槽／バンク／リアクタ内の電解質の各ユニットに関する共鳴時間に対応する。反応生成物は、電解槽ユニット１３２内でアノライトストリームとカソライトストリームに分割される。電解槽ユニット１３２の各バンクは、本明細書で述べるように、アノライト気体を散在させたアノライトと、カソライト気体を散在させたカソライトとのそれぞれの流体−気体混合物を供給する２つの出口配管接続を有することがある。
【００９９】
ステップ１３０８で、気体および流体が電解槽ユニット１３２のリアクタバンクから出て、アノライトストリームが容器内で混ぜ合わされ、容器内で、浮遊するアノライト気体がアノライト流体の上に上昇して溜まる。
【０１００】
ステップ１３１０で、アノライト流体は、次いで、後続の処理のために保持タンク内に放出される。このステップは、中間カソライト（還元力の強いアルカリ性流体）保持容器内にアノライト気体を供給することを含むことがあり、一例では、有孔ノズルが、アノライト気体を大きな体積の小さな気泡に分離することによって、気体−流体界面を最大にする。気泡がカソライト流体を通って上昇するとき、気体（塩化物）は、カソライト流体との化学反応で消費される。
【０１０１】
ステップ１３１２で、変換されたアノライト気体は、オゾン混合物を生成し、このオゾン混合物は、ガスポンプによって容器の底部を通して再循環させることができ、アノライト気体の完全な変換および効率的な化学反応を促す。カソライト流体とアノライト気体の反応が、前駆体次亜塩素酸ナトリウムブリーチ混合物を生成し、後続の処理のために確保される。カソライト反応容器の一定の体積がプロセス中に満たされた場合、カソライトストリームは、廃棄物処理のために廃液捕捉するように方向転換されることがある。
【０１０２】
ステップ１３１４で、生成された次亜塩素酸溶液と酸化力の強い酸性流体との混合、酸性化された次亜塩素酸溶液への亜塩素酸塩の添加、およびＣｌＯ２を放出するための、得られた亜塩素酸塩／次亜塩素酸溶液を酸化力の強い酸性流体（ＨＣｌ／ＨＯＣｌ）へ混合する操作は全て、自動で、および／または試験所の技師などによって手動で行うことができる。
【０１０３】
上のプロセスおよびステップの任意のものと同様に、電解二酸化塩素殺生物剤生成システム１００およびポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム２００の制御ユニット１０２、２０２によって、センサ、ポンプ、弁、モータなどを制御することができる。これは、発生したまたは生成された任意の成分気体および液体の分離、隔離、および可変レート計量供給の追加のステップを、後続のプロセスステップに含むことができる。この方法は、気体および流体体積および流量の正確な測定を可能にし、電解二酸化塩素殺生物剤組成物の生成で使用される段階的反応への一貫した成分寄与を維持し、長時間にわたってより一貫した調合物の生成をもたらす。
【０１０４】
亜塩素酸塩が電解槽に通されず、その一方で、プロセス全体を通して電解プロセスの酸化の利点を得て維持するので、二酸化塩素殺生物剤の生成は特有のものである。これは、酸化電位など有利な電解特性の維持を可能にすると共に、未消費の亜塩素酸塩を廃棄生成物として典型的には処分する再循環ループを必要としないことによって、化学変換効率を改良し、廃棄物生成を最小限にする。配合物は、ほぼ中性のｐＨを保ちながら、ＥＰＡ指定環境設計（ＤＦＥ）の界面活性剤、および湿潤性、ミセル形成、および腐食抑制のための他の物質を利用する。界面活性剤と緩衝剤の組合せが、従来の二酸化塩素配合物で一般的な腐食の問題を低減するために使用される。化学プロセスの別の新規の態様は、電解槽からの廃棄生成物および気体が配合物中に再び捕捉されてブレンドされ、さらなる配合物安定性を提供するというものである。このプロセスは、速い病原体殺傷時間、非常に低い毒性、低い腐食性を有し、廃棄物生成量を劇的に低減し、さらに完全にかつ迅速に生分解可能な、非常に効力のある殺生物剤を生成する。
【０１０５】
非常に高い酸化電位に電気化学的に変えられたキャリア流体と組み合わせた、二酸化塩素殺生物剤の相乗効果的な使用が、新規の、高速で作用する、非常に効果的な電解二酸化塩素殺生物剤をもたらす。次いで、電子の移動に依拠する細胞プロセスの破壊は、標準のＥＰＡ試験プロトコルを使用した１０分の殺傷時間にわたる高い対数因子のＥＰＡ実証有効性に関して、二酸化塩素溶液によって、ＲＮＡ複製の抑制および細胞膜浸透率の増加により相乗効果的に支援される。したがって、２つの非常に効果的な物質、すなわち、非常に電子不足のキャリア流体と、酸化剤である二酸化塩素とを化合することによって、例えば細菌の細胞膜を直接攻撃して急速な細菌の死滅をもたらす殺生物剤が作成される。
【０１０６】
理想的な殺生物剤は、米国疾病予防管理センター（ＵＳ  Ｃｅｎｔｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｅａｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＣＤＣ））によって仮説に基づいて指定される特定の属性を有する。これらの理想的な属性は、以下のものである。（１）広いスペクトル：広い抗菌スペクトルを有するべきである；（２）高速作用；高速の殺傷を生じるべきである；（３）環境因子による影響を受けない；有機物質（例えば、血液、唾液、便）の存在下で活性を有するべきであり、石鹸、洗剤、および使用中に存在する他の化学物質と適合性を有するべきである；（４）無毒性；使用者または患者に有害であってはならない；（５）表面適合性；器具および金属表面を腐食すべきでなく、また、衣類、ゴム、プラスチック、および他の物質の劣化を引き起こすべきでない；（６）処理された表面に対する残留効果：処理された表面上に抗菌被膜を残すべきである；（７）使用の容易さ：明瞭なラベル表示を有する；（８）無臭：日常的な使用を促すために、良い香りを有する、または無臭であるべきである；（９）経済的：コストが高すぎてはならない；（１０）可溶性：水に可溶であるべきである；（１１）安定性：濃縮および使用の際の希釈時に安定であるべきである；（１２）より清浄：良好な洗浄特性を有するべきである；および（１３）環境に優しい：廃棄により環境を損なうべきでない。
【０１０７】
「理想的な」殺菌剤物質に関するこのＣＤＣの記述の文脈で見たとき、本明細書における記載を使用して生成される本発明による電解二酸化塩素殺生物剤は、ＵＳ  ＣＤＣによって指定される１３項目の上記の各基準を満たし、多くの殺菌用途の中でもとりわけ、病院および他の医療環境の効率的な生物学的汚染除去および殺菌のための殺生物剤生成に関する現況技術からの大きな進歩を示す。
【０１０８】
ヒト医療以外の本発明による電解二酸化塩素殺生物剤の他の用途は、限定はしないが、とりわけ、動物施設、酪農場、動物の畜殺および食肉加工処理；植物成長、処理、および発酵処理、収穫、貯蔵、出荷、および加工機器；固定施設汚染除去用途；向上された条件によるバイオプロセスを含む選鉱施設；油および気体生成、輸送、精錬、および配布処理；冷却タワー、ならびに加熱および空気調和の殺菌；工業処理である。
【０１０９】
得られる電解二酸化塩素殺生物剤は、３つの殺菌メカニズムを有する。第１のメカニズム、すなわち二酸化塩素は、アミノ酸、システイン、トリプトファン、およびチロシンとは容易に反応するが、ウイルスのＲＮＡとは反応しない。さらなる反応が、ポリオウィルスＲＮＡと生じ、ＲＮＡ複製および合成、遊離脂肪酸、およびウイルスのカプシドタンパク質の変質を弱める。
【０１１０】
さらなるメカニズムは、生理学的機能に対して二酸化塩素が及ぼす効果であり、いくつかの研究は、細胞膜浸透率の増加による、二酸化塩素によって変性された外膜タンパク質および脂質の破壊を示している。
【０１１１】
電解二酸化塩素殺生物剤に特有の第３のメカニズムは、非常に高い酸化性のＯＲＰを有するキャリア流体である。微生物の代謝、ならびにそれらの生存および繁殖能力は、細菌が生きている培地のＯＲＰによって影響を及ぼされることが知られている。微生物は、電子の細胞間移動を含む生化学プロセスによって生存しており、これらは、非常に電子不足の殺生物剤の塗布によって電子が高速で除去され、細胞プロセスの非常に高速で効率的な破壊をもたらす。±２００ｐｐｍのＣｌＯ２濃度で３０秒以下でのグラム陽性およびグラム陰性細菌に対する５．４ｌｏｇ１０病原体殺傷を実証する試験結果が提供されている（表Ａ参照）。電解二酸化塩素殺生物剤生成システムによって生成される電解二酸化塩素殺生物剤は、数ミリボルト〜＋１１５０ミリボルト超の範囲内の酸化ＯＲＰを有する。酸化キャリア流体は、微生物の細胞プロセスからの電子のストリッピングを支援し、それにより、細胞不安定化によって、および細胞膜の完全性の破壊によって、細菌を弱め、殺菌を支援する。
【０１１２】
上記のプロセスは、高い酸化還元電位（ＯＲＰ）で６０日を超えて安定性を有し、しばしばＥＰＡ指定環境設計（ＤＥＥ）の添加剤を使用する電解二酸化塩素殺生物剤を生成するように設計される。得られる電解二酸化塩素殺生物剤溶液は、抗菌有効性および毒性決定のための大規模な第三者試験を受けている。このデータが、以下の表Ａに提示される。ＥＰＡプロトコルを使用したこの独立した第三者による試験は、明らかに、ＣＤＣ基準に合う生成物を実証する。すなわち、（１）広いスペクトル：多様なグラム陽性およびグラム陰性有機体に対して実証されている；（２）高速作用：５．４ｌｏｇ１０での３０秒の殺傷速度で記録される；（３）環境因子による影響を受けない：５％有機チャレンジで記録される；（４）無毒性：ＥＰＡクラスＩＶの毒性（実質的に無毒性）を有する；（５）表面適合性：非塩素処理水道水未満の腐食レベルを示す；（６）処理された表面に対する残留効果：試験所試験によって示される；（７）使用の容易さ：標準または特殊機器を用いて水溶液として塗布される；（８）無臭：わずかな短時間の塩素臭のみを有する；（９）経済的：プロセスおよび化学物質コストがわずかである。（１０）可溶性：ＣｌＯ２は水に可溶である。（１１）安定性：６０日のＥＰＡ有効性試験で記録される；（１２）より清浄：特定の添加剤の添加が、改良された洗浄のために、キャリア流体の表面活性特性を高める。（１３）環境に優しい：環境内で急速に分解するように設計される。
【０１１３】
配合物の有効性は、表Ｂに提供される標準のＧＬＰ（医薬品安全性試験実施基準）プロトコルを使用して、独立試験所分析で実証される。このデータセットは、電解二酸化塩素殺生物剤配合物の有効性、安定性、およびカテゴリーＩＶの毒性（「実質的に無毒性」として表される、ＵＳ  ＥＰＡによる最低レベルの毒性）を示す。これらのデータセットは、ＵＳ  ＥＰＡ登録のためにＥＰＡ試験プロトコルの下で編集および提供されたものであり、２０１０年１０月４日にＵＳ  ＥＰＡ登録番号８２４９２−１を交付されている。
【０１１４】
一態様では、電解二酸化塩素殺生物剤は、生物学的汚染の殺傷に効果的であり、生物学的汚染は、基質表面上またはその付近に位置して存在する生物学的物質でよく、例えば接触、空気移動、または他の機械的もしくは物理的手段によって除去および拡散することができる。
【０１１５】
電解二酸化塩素殺生物剤は、２つの非常に効果的な物質、すなわち、非常に電子不足のキャリア流体と、酸化剤、例えば限定はしないが二酸化塩素とを使用する。本発明による電解二酸化塩素殺生物剤は、細菌の細胞膜を直接攻撃し、例えば、３０秒で＞５．４ｌｏｇ１０の減少で、急速に死滅させる。電解二酸化塩素殺生物剤は、特定の病原体殺傷メカニズムとしてキャリア流体中での作為的な設計電位を有する。また、本発明のＣｌＯ２配合物は、バイオフィルムおよびバイオフィルム形成細菌に対して非常に効果的であることが示されている。バイオフィルムに対する配合物の効果は、特有の界面活性剤の添加によって高めることができる。
【０１１６】
追加として、電解二酸化塩素殺生物剤は、電解二酸化塩素殺生物剤水溶液を生成するために電解槽ユニット１３２、２０８を使用する新規の化学プロセスによって得られる高い安定性を有し、電解二酸化塩素殺生物剤水溶液は、電解槽に亜塩素酸塩溶液を通さない。さらに、電解槽ユニット１３２、２０８からの特定の廃棄生成物を利用して、水性の電解二酸化塩素殺生物剤を長期間にわたって向上および安定させる。
【０１１７】
本発明による電解二酸化塩素殺生物剤は、広いスペクトルの病原体殺傷能力を証明する第三者試験結果を有し、病原体は、限定はしないが、とりわけ、緑膿菌、Ｓｔａｐｈ（黄色ブドウ球菌）、ＭＲＳＡ（メチシリン耐性黄色ブドウ球菌）、ＶＲＥ（バンコマイシン耐性腸球菌）、Ｈ１Ｎ１（インフルエンザＡ型）、ＨＩＶ  １型、肝炎、ライノウイルス、サルモネラ菌、Ｃ  ｄｉｆｆ（クロストリジウム・ディフィシル）、アシネトバクター・バウマニ、クレブシエラ・ニューモニエ、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌、およびカンピロバクター・ジェジュニを含む。これらの結果を以下に提供する。
【実施例１】
【０１１８】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システムによって生成された組成物を細菌に対して試験した。以下、結果を表１に示す。結果は、Ｕ．Ｓ．  ＥＰＡ  ４０  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ  １５８  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  −  ＡＯＡＣ  Ｇｅｒｍｉｃｉｄａｌ  Ｓｐｒａｙ  Ｍｅｔｈｏｄに従って、独立試験所ＡＴＳ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（米国ミネソタ州イーガン）によって実現された。
【表１】
2016023134.tif 000002
【０１１９】
次いで、組成物に対して、長期（６０日）貯蔵寿命に関する生成物研究を行った。長期（６０日）貯蔵寿命に関する生成物研究は、ＡＴＳ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（米国ミネソタ州イーガン）によって行われた（試験試料は、Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｂｉｏｃｉｄｅの独特の長期貯蔵寿命安定性を確認するために試験の６０日前に生成された）。
試験物質：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｂｉｏｃｉｄｅロット−長期貯蔵寿命試験（２００９年１２月７日）
試験有機体：緑膿菌、黄色ブドウ球菌、サルモネラ菌
露出時間：１０分
露出温度：室温（２１℃）
試験されるキャリアの数：バッチあたり６０
試験で使用される有機質土壌充填の有無：無
対照結果：キャリア定量対照：
・緑膿菌：７．７×１０６ＣＦＵ／キャリア
・黄色ブドウ球菌：１．５１×１０６ＣＦＵ／キャリア
・サルモネラ菌：３．１×１０６ＣＦＵ／キャリア
試験結果：
・Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｂｉｏｃｉｄｅロット長期貯蔵寿命試験（２００９年１２月７日）で、緑膿菌を試験した：
・６０個のキャリアのうち０個が、試験有機物に対して陽性であった（合格）
・Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｂｉｏｃｉｄｅロット長期貯蔵寿命試験（２００９年１２月７日）で、黄色ブドウ球菌を試験した：
・６０個のキャリアのうち０個が、試験有機物に対して陽性であった（合格）
・Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｂｉｏｃｉｄｅロット長期貯蔵寿命試験（２００９年１２月７日）で、サルモネラ菌を試験した：
・６０個のキャリアのうち０個が、試験有機物に対して陽性であった（合格）
【０１２０】
上の試験の要約で見られるように、電解二酸化塩素殺生物剤は、配合物の生成後６０日で、標的有機体の殺傷に非常に効果的であった。上記の技術の概念は、必要に応じて、使用時点で、または使用直前に殺菌剤調合物を作成およびカスタマイズするというものであるが、これらのより長い貯蔵寿命の特性が、独特のＣｌＯ２溶液の有用性、使いやすさ、および貯蔵性を高める。この画期的な能力は、使用者が、間もなく行われる汚染除去処理を見越して、いくらかの量の配合物をカスタマイズ、生成、および効果的に貯蔵することができることを意味する。この機能は、典型的なＣｌＯ２発生器に関連付けられるロジスティックスの問題を改良する。この独特の技術により、ここで、配合物生成器を集中し、必要な体積の生成物を作成し、その後、溶液を汚染除去部位に輸送することが可能である。
【０１２１】
ＥＰＡ規定の１０分間の試験での有効性を証明した後、追加の試験を行って、独特の電解二酸化塩素殺生物剤の効果を求めた。２つのグラム陽性（ＭＲＳＡ、ＶＲＥ）および２つのグラム陽性（緑膿菌、アシネトバクター・バウマニ）細菌を、電解二酸化塩素殺生物剤との３０、６０、９０、１２０、および１５０秒の接触での有効性試験に関して選択した。以下は、ＡＴＳ  Ｌａｂｓ（米国ミネソタ州イーガン）で行われたそれらの試験からの結果を提供する。
プロトコル＃：ＡＤＮ０１０９１１２１０．ＴＫ
試験物質：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＢｉｏＣｉｄｅ（ロット＃１００１０１０−１）．
試験有機体：メチシリン耐性黄色ブドウ球菌−ＭＲＳＡ（ＡＴＣＣ  ３３５９２）、アシネトバクター・バウマニ（ＡＴＣＣ  １９１２０６）、バンコマイシン耐性腸球菌−ＶＲＥ（ＡＴＣＣ  ５１５７５）、および緑膿菌（ＡＴＣＣ  １５４４２）
露出時間：３０、６０、９０、１２０、および１５０秒
露出温度：環境（２１℃）
対照結果
試験集団対照結果
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌−ＭＲＳＡ：１．３３×１０６（６．１２４Ｌｏｇ１０）ＣＦＵ／ｍＬ
アシネトバクター・バウマニ：８．５×１０５（５．９３Ｌｏｇ１０）ＣＦＵ／ｍＬ
バンコマイシン耐性腸球菌−ＶＲＥ：１．０３×１０６（６．０１３Ｌｏｇ１０）ＣＦＵ／ｍＬ
緑膿菌：１．４１×１０６（６．１４９Ｌｏｇ１０）ＣＦＵ／ｍＬ
試験結果（ロット＃１００１０１０−１）
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌−ＭＲＳＡ
３０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
６０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
９０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
１２０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
１５０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
アシネトバクター・バウマニ
３０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．２Ｌｏｇ１０）減少
６０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．２Ｌｏｇ１０）減少
９０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．２Ｌｏｇ１０）減少
１２０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．２Ｌｏｇ１０）減少
１５０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．２Ｌｏｇ１０）減少
バンコマイシン耐性腸球菌−ＶＲＥ
３０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．３Ｌｏｇ１０）減少
６０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．３Ｌｏｇ１０）減少
９０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．３Ｌｏｇ１０）減少
１２０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．３Ｌｏｇ１０）減少
１５０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．３Ｌｏｇ１０）減少
緑膿菌
３０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
６０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
９０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
１２０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
１５０秒：＜５（０．７Ｌｏｇ１０）生存ＣＦＵ／ｍＬ−＞９９．９９９％（＞５．４Ｌｏｇ１０）減少
【０１２２】
統計試験分析は、３０秒のみの接触後に、全ての４つの有機体の完全な不活性化を示す。これらの加速された殺傷速度は、数百ｐｐｍの活性成分のみを含有する殺菌剤溶液に関して今までなかったものであり、明らかに、本明細書で述べる配合物の独特の特性を示す。
【０１２３】
この配合物は、低い濃度で、および低腐食性調合物として非常に優れた効果を有しているが、以下の試験結果は、この技術の特別な特性を実証する。以下の６パックのＵＳ  ＥＰＡ規定の試験を、確立されているＥＰＡプロトコルに従って、Ｔｏｘ  Ｍｏｎｉｔｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（米国イリノイ州オークパーク）で行った。カテゴリーＩＶの毒性は、ＥＰＡガイドラインに従って実現可能な最低レベルのヒトおよび動物に対する毒性である。
【０１２４】
毒性試験−試験所結果−２０１０年１月２９日
【表２】
2016023134.tif 000003
【０１２５】
Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｂｉｏｃｉｄｅ（商標）に関する全体のカテゴリーＩＶレーティング
＊カテゴリーＩＶ（ＥＰＡ  Ｌａｂｅｌ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｍａｎｕａｌ，  Ｃｈａｐｔｅｒ  ７に準拠）は、「言明の必要なし」と指示している。
【０１２６】
電解二酸化塩素殺生物剤生成システムは、酸化調合物の腐食効果を最小限にするために、生成される調合物に、環境に良い緩衝材料および添加剤の技術を加える。その結果として、生成される電解二酸化塩素殺生物剤が、従来の軟鋼試験クーポンに対する腐食をほとんど生じないことが示されており、この二酸化塩素調合に関して、湿気への１時間の接触およびそれに続く空気乾燥後の腐食は、ｐＨ７での非塩素処理水道水に関するよりも低い。
【０１２７】
本発明を、例示的な実施形態を参照して述べてきたが、本説明は、限定の意味合いで解釈されるものとは意図されない。本発明の例示的実施形態および他の実施形態の様々な修正および組合せが、本説明を参照すれば当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、任意のそのような修正形態または実施形態を包含するものと意図される。
【符号の説明】
【０１２８】
１００    電解二酸化塩素殺生物剤生成システム
１０２    制御ユニット
１０４    水源
１０６    通信リンク
１０８    センサ
１１０    計器、弁、および／またはポンプ
１１２    化学物質
１１４    センサ
１１６    計器、弁、および／またはポンプ
１１８    管路
１２０    管路
１２２    供給原料ユニット
１２４    通信リンク
１２６    センサ
１２８    計器、弁、および／またはポンプ
１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｎ    管路
１３２、１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｎ    電解槽ユニット
１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｎ    通信リンク
１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｎ    センサ
１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｎ    計器、弁、および／またはポンプ
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｎ    管路
１４４    混合ユニット
１４６    通信リンク
１４８    センサ
１５０    計器、弁、および／またはポンプ
１５２    管路
１５４    貯蔵ユニット
１５６    通信リンク
１５８    センサ
１６０    計器、弁、および／またはポンプ
１６２    管路
１６４    塗布ユニット
１６６    通信リンク
１６８    センサ
１７０    計器、弁、および／またはポンプ
１７２    塗布器
１７４    電解二酸化塩素殺生物剤
１７６    物体
１７８    表面
２００    ポータブル電解二酸化塩素殺生物剤生成システム
２０２    制御ユニット
２０４    水源
２０６    化学物質
２０８    電解槽ユニット
２１０    混合ユニット
２１２    塗布ユニット
２１４    塗布器
２１６    電解二酸化塩素殺生物剤
２１８    物体
２２０    表面
２２２    センサ
２２４    計器、弁、および／またはポンプ
３０２    処理ユニット
３０４    ソフトウェア
３０６    メモリ
３０８    Ｉ／Ｏユニット
３１０    記憶ユニット
４００    パーソナルコンピュータ
４０２    ディスプレイ
５００    グラフィカルユーザインターフェース
５０２    基本メニュー構造
５０４    メインディスプレイ
５０６    設定ディスプレイ
５０８    ステータス情報
５１０    切断セレクタ
５１２、５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｎ    電解バンク
５１４、５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｎ    充電器セレクタ
５１６、５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｎ    フォースオフセレクタ
５１８、５１８ａ、５１８ｂ、５１８ｎ    変調セレクタ
５２０、５２０ａ、５２０ｂ、５２０ｎ    電力セレクタ
５２２、５２２ａ、５２２ｂ、５２２ｎ    リバースセレクタ
５２４、５２４ａ、５２４ｂ、５２４ｎ    電流測定値
５２６    システム制御ディスプレイ
５２８    電力ボタン
５３０    オゾンボタン
６００    グラフィカルユーザインターフェース
６０２    電解槽パワー設定
６０４    オンタイム
６０６    読取値
６０８    オフタイム
６１０    目標（書込み）値
６１２    書込み設定ボタン
７００    グラフィカルユーザインターフェース
７０２    中和剤
７０４    湿潤剤
７０６    鉱物
８００    グラフィカルユーザインターフェース
９００    グラフィカルユーザインターフェース
１００２    断熱ハウジング
１００４    アノード電極
１００６    カソード電極
１００８    透過膜
１０１０    電気リード線
１０１２    電気リード線
１０１４    電源
１０１６    通信リンク
１０１８    経路
１０２０    経路
１０２２    供給原料ブライン溶液
１０２４    給水元
１０２６    酸化力の強い酸性流体
１０２８    還元力の強いアルカリ性流体
１０３０    アノードガス
１０３２    水素ガス
１０３４    容量近接センサ
１０３６    制御弁オリフィス
【図１】
2016023134.tif 000004
【図２】
2016023134.tif 000005
【図３】
2016023134.tif 000006
【図４】
2016023134.tif 000007
【図５】
2016023134.tif 000008
【図６】
2016023134.tif 000009
【図７】
2016023134.tif 000010
【図８】
2016023134.tif 000011
【図９】
2016023134.tif 000012
【図１０】
2016023134.tif 000013
【図１１】
2016023134.tif 000014
【図１２】
2016023134.tif 000015
【図１３】
2016023134.tif 000016
【外国語明細書】
2016023134000001.pdf
2016023134000002.pdf
2016023134000003.pdf
2016023134000004.pdf