JP3224953U

JP3224953U - ドライ殺菌消臭装置

Info

Publication number: JP3224953U
Application number: JP2019004335U
Authority: JP
Inventors: 敦嗣小川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2029-11-15

Abstract

【課題】次亜塩素酸水溶液を用いるドライ噴霧殺菌消臭装置を提供する。【解決手段】超音波霧化手段Ｓｐｙが、周波数ｆを変調可能な超音波発生装置１と、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍに調整した微酸性次亜塩素酸水溶液を収容する槽であって、超音波発生装置１上に配置され、所定の周波数ｆの超音波を受け、開放された槽上部から１〜１０ミクロンの次亜塩素酸水溶液微細粒子を放出する収容槽２と、収容槽２の上部空間で送風機４からの噴霧用気流Ｖ１と合流させ、次亜塩素酸水溶液微粒子を含む霧化噴霧流体Ｓを作成する混合気室３と、混合室３からの霧化噴霧流体Ｓを受け、室内部に配設した邪魔板１１ａ、１１ｂに衝突させ、粗大粒子を除去する整流室１０と、霧化噴霧流体Ｓをノズル６から空間に噴霧するようにし、整流室１０に送風機４から噴霧用気流Ｖ２を受けるとともに、ノズル６から周囲８から霧化噴霧流体Ｓを包むように送風機４からの噴霧気流Ｖ３を流すようにした。【選択図】図１

Description

本考案は次亜塩素酸水溶液を微細粒子に霧化して空間に噴霧するドライ噴霧殺菌消臭装置に関する。

インフルエンザに代表される呼吸器感染症、ＳＡＲＳ，ＭＥＲＳによる呼吸器症候群、養鶏場での鳥インフルエンザ、養豚場での豚インフルエンザによる感染症が社会的な問題となっている。これらウイルスによる感染経路は飛沫感染と接触感染とに分かれるが、空中浮遊菌によるものが主流である。そこで、かかる空中浮遊菌による感染を防御するために、アルコール除菌では不可能な除菌効果が求められ、１）殺菌スペクトルが広い、２）速効性があり、３）消臭効果もあり、４）人体に対し安全であり、５）食品添加物に指定されている。６）耐性菌が出現しにくい。７）安価である等の要求があり、食品添加物として日本国厚生労働省が認可している「次亜塩素酸ナトリウム」水溶液をｐＨ調整してこれを空中に噴霧する方法が提案される。なぜなら、酸性次亜塩素酸水溶液には図3に示すように、脂質二重膜を透過して細菌を死滅させる殺菌メカニズムが見出されているからである。

特開２０１８−７０２５９号公報

しかしながら、空間において浮遊する原因菌を死滅させるには上記次亜塩素酸水溶液を空中に噴霧して浮遊させ、ガス化して空中原因菌を完全分解する必要がある。そこで、本考案は、次亜塩素酸水溶液を微細粒子に霧化して空間に噴霧するドライ噴霧殺菌消臭装置を提供することを課題とする。

本考案は２０〜２００ｐｐｍの次亜塩素酸ナトリウムをｐＨ５．０以上６．５の塩酸酸性微酸性状態とすると、図４に示すように殺菌力が強いことに鑑み、鋭意研究の結果、微酸性の次亜塩素酸水溶液を1〜１０μ、好ましくは３〜４μ以下にして相対湿度１００未満の状態で霧化噴霧すると、容易にガス化して図５に示すように、所望のＣＴ値が得られるドライ殺菌噴霧が実現できることを見出し、完成したものである。その要旨とするところは、次亜塩素酸水溶液微粒子を空間噴霧してガス化し、ドライ殺菌・消臭する装置であって、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍの微酸性次亜塩素酸水溶液を１〜１０ミクロンの微細粒子に超音波霧化する手段Ｓｐｙと、次亜塩素酸水溶液の霧化微細粒子の、殺菌・消臭位置での対象物に到達した時点での有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）を測定する手段Ｄｅと、有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）と暴露時間（Ｔ）の積（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）を求める手段Ｓｕｍと、有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）と暴露時間（Ｔ）の積（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）と現場での殺菌・消臭効果（Ｎ／Ｎ_０）を比較し、これに基づき噴霧条件（噴霧粒径、噴霧量）の最適化を行う制御手段Ｃｏｎを備えるドライ殺菌消臭装置にある。

本考案によれば、噴霧条件の最適化を図り、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍの微酸性次亜塩素酸水溶液を用いるので、広い殺菌効果を得ることができる（図４）。しかも１〜１０ミクロンの範囲で、微細粒子径を選び、超音波霧化して相対湿度１００％以下で空間噴霧するので、容易にガス化し、ドライ殺菌・消臭を行うことが出来る。そして殺菌消臭位置での対象物に到達した時点での有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）と暴露時間（Ｔ）を確保するので十分な殺菌・消臭不活性効果（Ｎ／Ｎ_０）が得られる（図５）。

選択される次亜塩素酸水溶液の物性値（表面張力と密度）および選択される超音波霧化周波数で、下記式（１）に基づき、次亜塩素酸水溶液の噴霧微細粒子の平均粒子径：ｄを決定し、
式：ｄ＝χλ＝χ｜８πσ/(ρｆ_ｒ ^２)｜^１／３(1)
超音波霧化手段から噴霧される噴霧微細粒子径を１〜１０ミクロンの範囲で採択する。ここで、λ（ｃｍ）：液中表面波（キャピラリー波）の波長；σ（ｍＮ／ｍ）：次亜塩素酸水溶液の表面張力；ρ（ｇ／ｃｍ^３）：次亜塩素酸水溶液の密度；ｆ_ｒ（ｋＨｚ）：超音波の周波数；χは定数である。

殺菌消臭位置での対象物に到達した時点での有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）が０．５ｐｐｍ以下であるのが好ましい。

は本考案のドライ殺菌消臭方法を実施するための装置の断面概要図である。は本考案のドライ殺菌消臭を実施するための工程図である。は次亜塩素酸水溶液の殺菌メカニズムを示す概念図である。は遊離有効塩素の化学平衡とｐＨとの関係を示すグラフである。はｐＨの異なる次亜塩素酸水溶液を用いた殺菌の生残曲線を示すグラフである。

図１は本発明のドライ殺菌消臭方法を実施するための装置の断面概要図で、２０〜２００ｐｐｍの次亜塩素酸水溶液をｐＨ５以上６．５以下の微酸性に調整し、１〜１０ミクロンの微細粒子を作成して空間噴霧するドライ殺菌・消臭装置であって、１は周波数ｆを変調可能な超音波発生装置である。２は、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍに調整した微酸性次亜塩素酸水溶液を収容する収容槽であって、前記超音波発生装置１上に配置され、所定の周波数ｆの超音波を受け、開放された槽上部から１〜１０ミクロンの次亜塩素酸水溶液微細粒子を放出する。該収容槽２の上部には混同気室３が形成される。即ち、上部空間では送風機４からの噴霧用気流Ｖ１と合流させ、次亜塩素酸水溶液微粒子を含む霧化噴霧流体Ｓを作成する。該混合気室３の上部に整流室１０が形成される。ここでは、前記混合室３からの霧化噴霧流体Ｓを受け、室内部に配設した邪魔板１１ａ，１１ｂに衝突させ、粗大粒子を除去する。したがって、整流室１０からは次亜塩素酸水溶液を気流に対する相対湿度１００％以下に設定した霧化噴霧気流Ｓをノズル６から空間に噴霧するようになっている。また、前記整流室１０には前記送風機４から噴霧用気流Ｖ２を追加して送風する。また、前記ノズル６から霧化噴霧流体Ｓを包むように周囲８から前記送風機４からの噴霧気流Ｖ３を流すようにする。なお、図１では塩酸酸性食塩水の所要時間の無隔膜直流電解によって生成する電解槽からパイプ１２を介して２０〜２００ｐｐｍでｐＨ５以上６．５以下に調整した次亜塩素酸水溶液を収容槽２に供給するようになっているが、次亜塩素酸ソーダ水溶液に塩酸を添加混合してｐＨ５．０から６．５に調整して供給するようにしてもよい。

上記装置においては、図２に示すように、塩酸酸性塩水の電解又は次亜塩素酸ソーダと塩酸を用いて２０〜２００ｐｐｍの次亜塩素酸水溶液を第１工程で作成し、これを第２工程でｐＨ５．０以上６．５以下に調整する。ついで、第３工程で、この次亜塩素酸水溶液を超音波発生機１を用いて粒径ｄ＝１〜１０μｍに調整する。これを噴霧してＴ分間滞留させると、微細粒子が到達した現場では測定器ＤｅによりＣ_ＦＡＣの有効塩素濃度を測定し、その有効塩素濃度で暴露時間Ｔ（分）にあるとすると、その積（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）を演算し、これに相当する殺菌消臭効果が得られることになり、所定の不活性効果により所定の細菌の生残率（Ｎ／Ｎ_０）が得られることになる。演算値（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）と生残率（Ｎ／Ｎ_０）とを比較し、この比較に基づいて制御手段Ｃｏｎから制御信号を超音波振動器１に、また、図示しない塩酸供給槽に、或は次亜塩素酸ソーダ供給槽にフィードバックして超音波振動器の周波数ｆを変調し粒径を制御する。他方、制御信号のフィードバックにより、塩酸供給量を調整して次亜塩素酸水溶液のｐＨを５．０〜６．５に調整するとともに、塩酸酸性次亜塩素酸ソーダ水溶液の供給量を調整して次亜塩素酸水溶液の濃度を２０〜２００ｐｐｍに調整することができるようになっている。

図４は遊離有効塩素の化学平衡とｐＨとの関係を示すグラフで、図５はｐＨの異なる次亜塩素酸水溶液を用いた殺菌の生残曲線を示すグラフである。本考案のｐＨ領域では強い殺菌効果が得られ、ｐＨ５．５と、７．０及び８．０の場合と比較すると、それぞれの生残曲線から、ｐＨ５．５、ｐＨ７．０、ｐＨ８．０の順で殺菌効果が減少することが観測できる。

１・・・超音波発生装置、２・・・微酸性次亜塩素酸水溶液を収容する収容槽
３・・・混同気室、４・・・送風機、１０・・・整流室、
１１ａ，１１ｂ・・・邪魔板
Ｓ・・・霧化噴霧流体

Claims

次亜塩素酸水溶液微粒子を空間噴霧してガス化し、ドライ殺菌・消臭する装置であって、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍの微酸性次亜塩素酸水溶液を１〜１０ミクロンの微細粒子にする超音波霧化手段Ｓｐｙと、次亜塩素酸水溶液の霧化微細粒子の、殺菌・消臭位置での対象物に到達した時点での有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）を測定する手段Ｄｅと、有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）と暴露時間（Ｔ）の積（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）を求める手段Ｓｕｍと、有効塩素濃度（ＦＡＣ濃度：Ｃ_ＦＡＣ）と暴露時間（Ｔ）の積（Ｃ_ＦＡＣ・Ｔ）と現場での殺菌・消臭効果（Ｎ／Ｎ_０）を比較し、これに基づき噴霧条件（噴霧粒径、噴霧量）の最適化を行う制御手段Ｃｏｎを備えることを特徴とするドライ殺菌消臭装置。
前記超音波霧化手段Ｓｐｙが、周波数ｆを変調可能な超音波発生装置１と、ｐＨ５以上６．５以下の２０〜２００ｐｐｍに調整した微酸性次亜塩素酸水溶液を収容する槽であって、前記超音波発生装置１上に配置され、所定の周波数ｆの超音波を受け、開放された槽上部から１〜１０ミクロンの次亜塩素酸水溶液微細粒子を放出する収容槽２と、該開放された槽の上部空間で送風機４からの噴霧用気流Ｖ１と合流させ、次亜塩素酸水溶液微粒子を含む霧化噴霧流体Ｓを作成する混合気室３と、該混合気室３の上部に形成され、前記混合室３からの霧化噴霧流体Ｓを受け、室内部に配設した邪魔板１１ａ，１１ｂに衝突させ、粗大粒子を除去する整流室１０と、該整流室１０で次亜塩素酸水溶液を気流に対する相対湿度１００％以下に設定した霧化噴霧流体Ｓをノズル６から空間に噴霧するようにし、前記整流室１０に前記送風機４から噴霧用気流Ｖ２を受けるとともに、前記ノズル６から周囲８から霧化噴霧流体Ｓを包むように前記送風機４からの噴霧気流Ｖ３を流すようにしたことを特徴とする請求項１記載の殺菌消臭装置。
選択される次亜塩素酸水溶液の物性値（表面張力と密度）および選択される超音波霧化周波数で、下記式（１）に基づき、次亜塩素酸水溶液の噴霧微細粒子の平均粒子径：ｄを決定し、
式：ｄ＝χλ＝χ｜８πσ/(ρｆ_ｒ ^２)｜^１／３(1)
超音波霧化手段Ｓｐｙから噴霧される噴霧微細粒子径を１〜１０ミクロンの範囲で採択する請求項１記載の殺菌消臭装置。
ここで、λ（ｃｍ）：液中表面波（キャピラリー波）の波長；σ（ｍＮ／ｍ）：次亜塩素酸水溶液の表面張力；ρ（ｇ／ｃｍ^３）：次亜塩素酸水溶液の密度；ｆ_ｒ（ｋＨｚ）：超音波の周波数；χは定数である。