JP5688407B2 - 二酸化塩素発生装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係る装置は、二酸化塩素を発生させる装置であって、
当該装置は、その内部に、紫外線を発生させる紫外線照射部、及び、カートリッジを備えており、
当該装置は、その外壁に、装置の内部と外部をエアが移動できるように、エア供給排出部を備えており、
当該カートリッジは、その内部に、固形の亜塩素酸塩を含む薬剤を有しており、
当該カートリッジは、当該カートリッジの外部のエアが、当該カートリッジ内部に存在する当該薬剤と接触することができる構造を備え、
当該カートリッジは、当該紫外線照射部から発生した紫外線が、当該カートリッジ内部に存在する当該薬剤に照射されるように紫外線を透過させる構造を備え、
当該カートリッジの内部に存在する当該薬剤が紫外線を照射されることにより、二酸化塩素ガスを発生し、当該二酸化塩素ガスが、前記エア供給排出部を介して当該装置の外部に放出されることを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置
である。
本発明において使用される亜塩素酸塩としては、例えば、亜塩素酸アルカリ金属塩や亜塩素酸アルカリ土類金属塩が挙げられる。亜塩素酸アルカリ金属塩としては、例えば亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜塩素酸リチウムが挙げられ、亜塩素酸アルカリ土類金属塩としては、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、亜塩素酸バリウムが挙げられる。なかでも、入手が容易という点から、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウムが好ましく、亜塩素酸ナトリウムが最も好ましい。これら亜塩素酸塩は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用しても構わない。
そのような水酸化アルカリは、例えば、亜塩素酸塩の水溶液を適宜の無機物質担体に混合し、必要に応じて乾燥させ、固形とした亜塩素酸塩を用いる場合には、亜塩素酸塩の水溶液に混合させておくことができる。その他の方法によって、水酸化アルカリを加えてもよい。
そのような水酸化アルカリとしては、例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。なかでも、入手が容易という点からは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましく、水酸化ナトリウムが最も好ましい。これら水酸化アルカリは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することもできる。
本発明で使用される紫外線発光体は、紫外線を単独に、あるいは紫外線を含めて放つものであれば従来公知の発光体を使用することができる。従って、ここでいう発光体の波長は紫外線波長(380〜200nmの近紫外線、200〜10nmの遠紫外線、1〜10nmの極紫外線)に限定されず、波長720nm〜380nmを可視光線を含んだ紫外線であっても構わない。紫外線発光体としては、例えば硫化カルシウムや硫化バリウムを加えたポリオレフィン、ポリエステル等の各種の合成樹脂材料を用いることができ、あるいはブラックライトや紫外線LED(Light Emitting Diode)ランプを本発明の紫外線発光体として用いることができる。なかでも、小形のランプを使用することができ、しかも寿命が長持ちという理由で、紫外線LEDランプの使用が好ましい。
波長としては、280nm以下であれば大気で吸収されやすく、また280nm〜320nmであればガラスや樹脂に吸収されやすいので、二酸化塩素ガスの発生効率から考えると、波長320nm〜380nmの紫外線を多く含むことが好ましいと考えられるが、特に限定する趣旨ではない。
本発明で使用する粉末や粒状の無機物質としては、例えばゼオライト、セピオライト、シリカゲル、ベントナイト、アパタイトのほか、焼成骨材や、アルミニウムや銅などの金属が挙げられる。無機物質がセピオライト、モンモリロナイト、ケイソウ土、タルク、ゼオライトなどのような多孔質(多孔性)物質の場合、亜塩素酸塩から発生した二酸化塩素ガスを一旦取り込んで、その放出量をコントロールし、二酸化塩素ガスの発生持続時間を引き延ばす効果が得られる。焼成骨材としては、動物(哺乳類、魚類、鳥類含む)の骨、貝殻及びサンゴからなる群から選択される1種あるいは2種類以上を焼成したものを用いることができ、なかでも牛、馬、羊などの草食動物の硬骨を主体とする動物の骨を焼成したものが好ましい。
二酸化塩素の発生効率からすれば、粉末や粒状の亜塩素酸塩の周辺の湿度は一般に高いほど良いといえる。しかしながら、水が凝縮すれば電気系統に影響することが考えられるので、装置本体内部の相対湿度が20%〜99%であることが好ましい。なお、上述の無機物質が、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウムなどの潮解性物質であれば、周りの空気中に存在する水分を積極的に取り込むことが可能であり、亜塩素酸塩の周辺の湿度を高めるので二酸化塩素ガスを効率よく安定して発生させることができる。あるいは、固形の亜塩素酸塩と水蒸気の接触頻度を高めるために、積極的に装置内部に装置外部から水蒸気を含むエアを供給する手段として、エアーポンプ(ブロア)を用いることもできる。また、装置内部にファンを用いる場合、ファンの働きによっても、内部のエアと外部のエアの交換が促進されることになる。さらには、空気中の水分を凝縮して集めるペルチェ素子(ペルチェ効果)を利用することもできる(水蒸気の侵入や結露が生じるペルチェ素子の欠点を逆利用して湿度上昇に働かせることもできる。)。
その他、次のような手段を講じることもできる。すなわち、
(1)装置本体内部の湿度を計測する湿度計を設け、水分量を監視しながらペルチエ素子により湿度をコントロールすることもできる。
(2)装置本体内部の二酸化塩素濃度あるいはエア排出口から放出される二酸化塩素濃度を計測するガスセンサーを設け、二酸化塩素の発生量を監視しながら紫外線源のON、OFFにより二酸化塩素ガス濃度をコントロールすることもできる。
(3)亜塩素酸塩と無機物質を別体として扱うのではなく、予め両者を混ぜてタブレット状に成形したものを使用することもできる。
(4)固形の亜塩素酸塩とエア中の水分(水蒸気)との接触効率を高めるため、また、紫外線が照射される薬剤の部分が長時間同じ場合、二酸化塩素発生量が低下する傾向があるが、紫外線と薬剤の当たる場所を変え二酸化塩素発生量が低下することを抑える目的でカートリッジにおける薬剤収納空間を撹拌する装置を設け、固形の亜塩素酸塩をカートリッジ内でかき混ぜることもできる。あるいは、カートリッジを揺らして固形の亜塩素酸塩をカートリッジ内でかき混ぜる方法を採っても構わない。カートリッジ自体を揺らす方法としては、例えば小形モータ(回転軸を偏心させたモータ)を用いた振動装置(バイブレーション)や、モーター(回転装置)によりカートリッジ自体を定期的にあるいは不定期で回転させたり、動かす装置を設けることもできる。あるいは、カートリッジを装置本体内部にて定期的に上下逆さまにひっくり返す装置を備えることもできる。
また、本明細書において用いられる「含む」との用語は、文脈上明らかに異なる理解をすべき場合を除き、記述された事項(部材、ステップ、要素、数字など)が存在することを意図するものであり、それ以外の事項(部材、ステップ、要素、数字など)が存在することを排除しない。
異なる定義が無い限り、ここに用いられるすべての用語(技術用語及び科学用語を含む。)は、本発明が属する技術の当業者によって広く理解されるのと同じ意味を有する。ここに用いられる用語は、異なる定義が明示されていない限り、本明細書及び関連技術分野における意味と整合的な意味を有するものとして解釈されるべきであり、理想化され、又
は、過度に形式的な意味において解釈されるべきではない。
本発明の実施態様は模式図を参照しつつ説明される場合があるが、模式図である場合、説明を明確にするために、誇張されて表現されている場合がある。
図1は、本発明の一実施例である車載用(小型)の発生装置10の(内部構造を示した)縦断面図である。なお、装置は、概ね円柱状であり、高さは約15センチ、また、半径は、6.5センチであった。発生装置10の装置本体12が、円板状の底板部14と、底板部14より立ち上がる円筒状の側壁部16と、側壁部16の上部を閉蓋する円板状の蓋板部18とによって構成されている。この装置本体12における側壁部16は、上下方向やや中央部で上方側壁部16aと下方側壁部16bとに2分割されており、上方側壁部16aの下端部が下方側壁部16bの上端部に着脱自在に嵌合することによって一体化する。すなわち、装置本体12は側壁部16にて2つに着脱自在に分割可能となっている。
また、側壁部16には、下方側壁部16bにおいて、装置本体12内外のエア流通が可能となるエア供給排出口20が周方向所定間隔ごとに設けられ、上方側壁部16aにおいて、装置本体12内外のエア流通が可能となるエア供給排出口22が周方向所定間隔ごとに設けられている。
また、紫外線LEDランプ32から発光された紫外線が効率よくカートリッジ28内部の亜塩素酸ナトリウムに到達し、二酸化塩素を効率よく発生させるべく、次のように工夫してもよい。すなわち、図3に示すように、有底円筒状のカートリッジ28の底板を、上方(カートリッジ28の内側)に向かうように凸入形成して(凹ませて)、上方に膨出したドーム状のランプ収納空間28aを1つあるいは複数形成してもよい。カートリッジ28を装置本体12の内部に設置する際(設置台26の上に載せる場合は、当該設置台26の一部を切り欠くか、穴を開けておく。)、紫外線LEDランプ32におけるランプ本体が、前記したカートリッジ28のランプ収納空間28aに収まるようになる。これにより、発光された紫外線の利用率が高まり、亜塩素酸ナトリウムからの二酸化塩素の発生効率が良好となる。
25wt%亜塩素酸ナトリウム溶液70gを100gの焼成セピオライトにスプレーで噴霧吸着させて乾燥させることにより、試験に供試する薬剤を得た。この薬剤における亜塩素酸ナトリウムの濃度は、この薬剤に水を加え超音波洗浄機により亜塩素酸ナトリウムを溶出させ滴定により測定を行ったところ、11wt%であった。この薬剤15gを以下の試験に供試した。紫外線LEDをOFF時のこの薬剤からの二酸化塩素発生量を把握するため、試験例1と同様に二酸化塩素の発生量を測定した。その結果を、表2、図5に示す。
試験例2と同じ薬剤15gを使用して、紫外線LEDをON、OFFした時のこの薬剤からの二酸化塩素発生量を把握するため、試験例1、試験例2同様に二酸化塩素発生量を測定した。具体的には、測定開始後360時間経過後に、紫外線LEDをONからOFFに切り替え、また、測定開始後456時間後に、紫外線LEDをOFFからONに切り替えた。その結果を、表3、図6に示す。
12 装置本体
14 底板部
16 側壁部
18 蓋板部
20 エア供給排出口
22 エア供給排出口
24 ファン
26 設置台
28 カートリッジ
29 薬剤収納空間
32 紫外線LEDランプ
Claims (7)
- 二酸化塩素を発生させる装置であって、
当該装置は、その内部に、紫外線を発生させる紫外線照射部、及び、カートリッジを備えており、
当該装置は、その外壁に、装置の内部と外部をエアが移動できるように、エア供給排出部を備えており、
当該カートリッジは、その内部に、固形の亜塩素酸塩を含む薬剤を有しており、前記薬剤は、粉状または粒状の無機物質をさらに含んでおり、前記無機物質は、多孔質である無機物質及び/又は潮解性の無機物質であり、
当該カートリッジは、当該カートリッジの外部のエアが、当該カートリッジ内部に存在する当該薬剤と接触することができる構造を備え、
当該カートリッジは、当該紫外線照射部から発生した紫外線が、当該カートリッジ内部に存在する当該薬剤に照射されるように紫外線を透過させる構造を備え、
当該カートリッジの内部に存在する当該薬剤が紫外線を照射されることにより、二酸化塩素ガスを発生し、当該二酸化塩素ガスが、前記エア供給排出部を介して当該装置の外部に放出されることを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 請求項1に記載の二酸化塩素を発生させる装置であって、
前記装置は、その内部に、ファン又はエアポンプを備えており、
当該ファン又はエアポンプは、駆動されることにより、装置の外部と内部のエアの交換が促進することを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 請求項1又は2に記載の二酸化塩素を発生させる装置であって、
前記固形の亜塩素酸塩を含む薬剤における、前記亜塩素酸塩の含有量は、薬剤全体に対して、0.1〜50重量%であることを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の二酸化塩素を発生させる装置であって、
前記多孔質である無機物質が、ゼオライト、セピオライト、シリカゲル、ベントナイト、アパタイトのほか、焼成骨材からなる群から選択され、前記潮解性の無機物質が、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウムからなる群から選択されることを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の二酸化塩素を発生させる装置であって、
前記薬剤が、さらに水酸化アルカリを含むことを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の二酸化塩素を発生させる装置であって、
前記カートリッジ自体あるいは、前記カートリッジの内部の薬剤を交換することができるように、前記装置が開閉可能であることを特徴とする、
二酸化塩素を発生させる装置。 - 乗物搭載用であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の二酸化塩素を発生させる装置。
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