JP5989430B2

JP5989430B2 - 気体放散装置

Info

Publication number: JP5989430B2
Application number: JP2012155326A
Authority: JP
Inventors: 耕平定森
Original assignee: Fumakilla Ltd
Current assignee: Fumakilla Ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: JP2014014589A

Description

本発明は、例えば二酸化塩素等の気体を空気中に放散する気体放散装置に関するものである。

従来から、酸化剤としての二酸化塩素ガスを用いて空気中の脱臭や殺菌等を行う装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置は、安定化二酸化塩素の水溶液が入った容器と、容器内の水溶液を毛細管現象によって吸い上げる吸い上げ部と、分解剤を担持したろ紙とを有している。吸い上げ部をろ紙に接触させておくことで、吸い上げ部によって吸い上げられた水溶液をろ紙に吸収させて分解剤に接触させ、これにより、二酸化塩素ガスを少量ずつ発生させるように構成されている。

特許第２７３８７２８号公報

しかしながら、特許文献１のように毛細管現象を利用した吸い上げ部をろ紙に接触させていると、水溶液が常にろ紙に供給され続けることになる。このとき、例えば周囲の空気の湿度が高い状況下では、ろ紙に吸収されている水分が蒸発しにくく、ろ紙の水分量が多くなることがある。ろ紙の水分量が多くなると、分解剤を含んだ水が吸い上げ部を逆に流れて容器内に入り、容器内で化学反応が過剰に進行し、二酸化塩素ガスの発生量の調節が困難になる。その結果、例えば想定した使用期間に満たなかったり、容器が損傷することが考えられる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容器に収容された反応物を容器外の反応物に接触させて長期間に亘って継続的に化学反応させる場合に、容器外の反応物が容器内に入らないようにして容器内で化学反応が起こらないようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、容器に設けた反応物の出口部が容器外の反応物に触れないようにした。

第１の発明は、容器に収容された第１反応物と、容器外に配置された第２反応物とを接触させることによって気体を発生させ、発生した気体を空気中に放散するように構成された気体放散装置において、
上記第１反応物は水溶液とされ、
上記容器には、上記第１反応物が単位時間当たりに所定量出るように構成された出口部が設けられ、
上記出口部は、上記第２反応物から離れて配置され、
上記出口部には、上記容器内部と外部とを連通させる第１連通孔及び第２連通孔が形成され、
上記第１連通孔には、親水性材料からなる液透過部材が配設され、
上記第２連通孔には、疎水性材料からなる空気透過部材が配設されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、容器に収容された第１反応物が出口部から出て第２反応物に接触することで気体が発生して空気中に放散される。容器の出口部が第２反応物から離れているので、第２反応物が容器内に入ることはなく、容器内で化学反応が起こることはない。

また、容器内の第１反応物が液透過部材を通って第１連通孔から外部に出ていく際、容器外の空気が空気透過部材を通って第２連通孔から容器内に入るので、所定量の第１反応物が長期間に亘ってスムーズに出るようになる。

第２の発明によれば、第１の発明において、
上記容器の使用状態において、上記第１及び第２連通孔は上下方向に延び、上記第２連通孔の上端は、上記容器内において上記第１連通孔よりも上方に位置付けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、空気が通る第２連通孔を容器内の上方に位置付けることが可能になるので、第２連通孔の上端にかかる水圧が低くなり、空気を容器に導入し易くなる。

第１の発明によれば、第１反応物を収容した容器に出口部を設け、この出口部を第２反応物から離して配置したので、容器内で第１反応物と第２反応物とが反応してしまうのを防止することができる。

また、容器内の第１反応物を出す際に容器内に空気を取り込むことができるので、所定量の第１反応物を長期間に亘ってスムーズに出すことができる。

第２の発明によれば、空気が通る第２連通孔の上端を容器内において第１連通孔よりも上方に位置付けたので、第２連通孔の上端にかかる水圧を低くして空気を容器に導入し易くすることができる。

実施形態にかかる気体放散装置の斜視図である。気体放散装置の断面図である。気体放散装置の断面斜視図である。不使用状態にある上側容器の分解斜視図である。出口部の分解斜視図である。下側容器の分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態にかかる気体放散装置１を示すものである。この気体放散装置１は、二酸化塩素ガスを発生させ、発生した二酸化塩素ガスを徐々に空気中に放散するように構成されたものである。気体放散装置１は、例えば一般家庭や事務所、工場等に設置して脱臭や殺菌等を行うための装置として用いることができる。

図２及び図３に示すように、気体放散装置１は、安定化二酸化塩素の水溶液（第１反応物）を収容した上側容器２と、クエン酸（第２反応物）３３を収容した下側容器３と、上側容器２を支持する容器支持部材４とを備えている。上側容器２は、例えば樹脂材等からなる略円筒状の容器であり、図４に示す不使用状態（保管状態）では底部が下となるように置かれる一方、図２及び図３に示す使用状態では底部が上となる姿勢で容器支持部材４に支持される。

上側容器２の上下方向中間部の外周面には、段部２ｂが全周に亘って形成されている。また、上側容器２に収容する水溶液の量としては、例えば８０ｍｌ〜１００ｍｌ程度とするのが好ましい。上側容器２に収容する反応物の種類としては、例えば、亜塩素酸等のアルカリ金属塩、亜塩素酸のアルカリ土類金属塩の水溶液であってもよい。

上側容器２の底部と反対側には略円形の開口部２０が形成されている。この開口部２０には、出口部２１が設けられている。出口部２１は、上側容器２を使用状態にしたときに該上側容器２に収容した水溶液を単位時間当たりに所定量ずつ出すように構成されている。

具体的には、図４や図５に示すように、出口部２１は、略円板状に形成されて開口部２０を閉塞する閉塞板部２２と、液流通管部２３と、空気流通管部２４と、液流通管部２３に嵌め込まれた液透過部材２５と、空気流通管部２４に嵌め込まれた空気透過部材２６とを備えている。閉塞板部２２は、該閉塞板部２２の周縁部に比べて中央部が上側容器２内に位置するように、上側容器２内側へ向けて膨出するように形成されている。閉塞板部２２の周縁部には、上側容器２の開口部２０の周縁部から径方向外方へ突出した突条部２ａに係合する係合爪２２ａが形成されている。係合爪２２ａが突条部２ａに係合した状態で閉塞板部２２の周縁部と開口部２０の周縁部とが密着して液密性及び気密性が確保されるようになっている。

液流通管部２３は、閉塞板部２２の中央部から容器２外部へ向けて略直線状に上下方向に延びており、閉塞板部２２と一体成形されている。液流通管部２３の容器２内側の端部は、閉塞板部２２の内面に開口している。液流通管部２３の内部は、上側容器２内部と外部とを連通させる第１連通孔２３ａとなっている。

液透過部材２５は、親水性材料からなるものであり、液流通管部２３の内部に、その容器２内側から挿入されて第１連通孔２３ａに嵌るように略円柱状に成形されている。液透過部材２５の端部は、液流通管部２３から容器２内部へ向けて突出している。液透過部材２５には、多数の連続気泡が形成されており、水が連続気泡を通って液透過部材２５の中心線方向に流れるようになっている。液透過部材２５の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。液透過部材２５の気泡密度、中心線方向の寸法、直径、材質等によって水溶液の流量を任意に設定することが可能である。また、この実施形態では、水溶液の流量を調整する流量調整弁２７が液流通管部２３に設けられている。流量調整弁２７は中心部に貫通孔を有するオリフィスとして機能するものであり、液流通管部２３の容器２外側の開口を覆うようにして取り付けられている。仮に流量調整弁２７のような小孔を有するオリフィスを上側容器２内側に設けると、上側容器２内の空気が気泡となって小孔に詰まることが考えられるが、本実施形態のように上側容器２の外側に流量調整弁２７を設けることで小孔に気泡が詰まってしまうのを回避することができる。

この実施形態では、水溶液が１時間あたり０．０６ｍｌだけ流通するように流量を調整しているが、この値は一例であり、この値よりも多くしてもよいし、少なくしてもよい。気体放散装置１を狭い空間で使用する場合には、水溶液の流量を少なくして使用可能期間を長くすることができ、一方、広い空間で使用する場合には、水溶液の流量を多くしてガス発生量を増やすことができる。

尚、液透過部材２５の外周面と液流通管部２３の内周面とは密着しており、両者の間からの水溶液の漏れは殆どない。

空気流通管部２４は、閉塞板部２２の中央部から径方向に離れた部位に設けられており、上側容器２内へ向けて略直線状に上下方向に延びている。この空気流通管部２４も閉塞板部２２と一体成形されている。空気流通管部２４の閉塞板部２２側の端部は、該閉塞板部２２の外面に開口しており、上側容器２外部の空気が流入するようになっている。空気流通管部２４は上側容器２の底部近傍に達するまで延びている。空気流通管部２４を上側容器２内へ延ばすようにしているので、上側容器２の取扱い時に空気流通管部２４が邪魔になることはない。

空気流通管部２４の内部は、上側容器２内部と外部とを連通させる第２連通孔２４ａとなっている。空気流通管部２４の内周面には、容器２内側の端部近傍に、空気流通管部２４内へ向けて突出する突出部２４ｂが形成されている。

空気透過部材２６は疎水性材料からなるものであり、空気流通管部２４の内部に、その容器２内側から挿入されて第２連通孔２４ａに嵌るように略円柱状に成形されている。空気透過部材２６は、第２連通孔２４ａに嵌った状態で突出部２４ｂに当接することによって空気流通管部２４への挿入量が設定される。空気透過部材２６の端部は、空気流通管部２４の上側容器２内側の端部から突出している。

空気透過部材２６には、多数の連続気泡が形成されており、空気が連続気泡を通って空気透過部材２６の中心線方向に流れるようになっている。空気透過部材２６が疎水性を有しているので、水溶液が空気透過部材２６の連続気泡中を流れにくくなり、空気流通管部２４の第２連通孔２４ａから外部へ流れるのを抑制することができる。

尚、空気透過部材２６の外周面と空気流通管部２４の内周面とは密着している。

また、上側容器２には、開口部２０を開閉するキャップＡ（図４にのみ示す）が取り付けられるようになっている。このキャップＡは使用前に取り外す。

次に、容器支持部材４の構造について説明すると、容器支持部材４は、下側容器３を囲む円筒状に形成されている。容器支持部材４の上半部には、複数のガス放出孔４ａ，４ａ，…が形成されている。容器支持部材４の上端部は、使用状態の姿勢にある上側容器２の段部２ｂに嵌るように形成されている。上側容器２は、段部２ｂが容器支持部材４の上端部に嵌った状態で容器支持部材４に支持される。

容器支持部材４に支持された状態の上側容器２の下端部には、出口部２１が位置しており、この出口部２１は、気体放散装置１の載置面Ｇから所定寸法以上、上方へ離れている。この出口部２１と載置面Ｇとの間には、上記下側容器３が配置されるようになっている。

図６にも示すように、下側容器３は、上端が全体に亘って開放した円筒状をなしている。下側容器３の上端は、出口部２１から下方に離れており、出口部２１と下側容器３とは接触しないようになっている。

下側容器３の上端には、外方へ延出する鍔部３ａが形成されている。図２に示すように、鍔部３ａの外周部は容器支持部材４の内周面に接触するようになっている。これにより、下側容器３と容器支持部材４との位置決めが行われ、ひいては、上側容器２と下側容器３との位置決めも行われることになる。

下側容器３には、ドーナツ状に形成された吸水材３２が収容されている。吸水材３２の中心線と下側容器３の中心線とは略一致するようになっている。吸水材３２の上端面は、下側容器３の上部から出ないように位置付けられており、この実施形態では、下側容器３の上部よりも下に位置付けられている。吸水材３２の外周面は、下側容器３の内周面に接触しており、吸水材３２が下側容器３の径方向に移動しないようになっている。吸水材３２の材料としては、水を吸収できるものであればよく、特に限定されないが、繊維からなるものやスポンジ状のものを挙げることができる。

吸水材３２の中心孔３２ａは、出口部２１の液流通管部２３の直下方に位置している。この中心孔３２ａの内部には、クエン酸３３が収容されている。クエン酸３３は下側容器３の上部から上に突出しないようになっている。従って、上側容器２の出口部２１は、クエン酸３３から上方に離れて配置されることになる。

クエン酸３３は、粉末状のものであってもよいし、錠剤型のものであってもよく、また、粉末状と錠剤型を組み合わせたものであってもよい。

下側容器３は、使用前に密閉フィルムＦ（図６にのみ示す）により覆われており、使用開始時にフィルムＦを剥離する。

次に、上記のように構成された気体放散装置１の使用要領について説明する。使用前に上側容器２のキャップＡを外し、下側容器３のフィルムＦを剥離する。

そして、下側容器３を容器支持部材４の内部に置き、さらに、上側容器２を上下反転させて出口部２１を容器支持部材４の内部に収容して上側容器２の段部２ｂを容器支持部材４の上端部に嵌める。この状態で上側容器２が容器支持部材４に支持され、出口部２１とクエン酸３３とが上下方向に離れた状態で保たれる。また、出口部２１の液流通管部２３の端部とクエン酸３３とは上下方向に対向配置される。

上側容器２内の水溶液は液流通管部２３の第１連通孔２３ａ内の液透過部材２５を通ってクエン酸３３に滴下する。水溶液が上側容器２から出ていくのに伴い、空気が空気流通管部２４の第２連通孔２４ａ内の空気透過部材２６を通って上側容器２内に導入される。このとき、第２連通孔２４ａの上端部は、第１連通孔２３ａの上端部よりも上に位置しており、上側容器２の底部（使用状態における上端部）に近いところにあるので、第２連通孔２４ａにかかる水圧は小さなものとなる。従って、空気を上側容器２に導入し易くなる。

水溶液がクエン酸３３に滴下して接触することで化学反応が起こり、二酸化塩素ガスが容器支持部材４内で発生する。上述したように水溶液の滴下量を少なくしているので、二酸化塩素ガスの単位時間当たりの発生量を抑制して長期間（１ヶ月以上）に亘って徐々に発生させることができる。

容器支持部材４内で発生した二酸化塩素ガスは、容器支持部材４のガス放出孔４ａ，４ａ，…から外部に放出されて空気中の脱臭や除菌が行われる。

使用中、上側容器２の出口部２１とクエン酸３３とが離れているので、クエン酸３３が出口部２１に接触することはない。これにより、クエン酸３３が上側容器２の内部に侵入することはなく、上側容器２内で化学反応が起こることはない。

また、例えば空気中の湿度が高い場合には、下側容器３内に水が溜まることがあるが、この実施形態では下側容器３内に吸水材３２を設けているので、下側容器３に溜まった水を吸水材３２に吸水させておくことができ、下側容器３から洩れ出すのを防止できる。尚、吸水材３２は省略することもできる。

以上説明したように、この実施形態にかかる気体放散装置１によれば、水溶液を収容した上側容器２に出口部２１を設け、この出口部２１を、下側容器３に収容したクエン酸３３から離して配置したので、上側容器２内で水溶液とクエン酸３３とが反応してしまうのを防止することができる。

また、上側容器２内の水溶液を出口部２１から出す際に、空気流通管部２４によって上側容器２内に空気を取り込むことができるので、所定量の水溶液を長期間に亘ってスムーズに出すことができる。

また、空気が通る第２連通孔２４ａの上端を上側容器２内において第１連通孔２３ａよりも上方に位置付けたので、第２連通孔２４ａの上端にかかる水圧を低くして空気を上側容器２に導入し易くすることができる。

尚、上記実施形態では、上側容器２の水溶液を出口部２１から出す際に、液透過部材２５及び空気透過部材２６を利用しているが、これに限らず、例えば、オリフィス等を用いて流路断面積を調整してもよい。

また、例えば電動ポンプ等を用いて上側容器２の水溶液をクエン酸３３に供給するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１反応物を安定化二酸化塩素等の水溶液とし、第２反応物をクエン酸３３としているが、第１反応物及び第２反応物の種類はこの組み合わせに限らず、所望の気体を発生させることができる各種薬剤等であってもよい。

また、クエン酸以外の固体の酸を使用することができ、例えば、リンゴ酸、酒石酸、アジピン酸、フマル酸、コハク酸等が挙げられる。固体の酸の代わりに液体の酸を用いることができ、例えば塩酸等の無機酸が挙げられる。また、その中でも潮解性の低い酸、例えばアジピン酸、フマル酸、コハク酸等を用いれば、下側容器３のシール材として用いている密閉フィルムＦを省略することができる。

また、上記実施形態において、第１反応物を酸（例えばクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、アジピン酸、フマル酸、コハク酸等の有機酸や塩酸等の無機酸）の水溶液とし、第２反応物を安定化二酸化塩素等の固体又は水溶液としてもよい。

以上説明したように、本発明にかかる気体放散装置は、例えば、家庭内等で二酸化塩素ガスを長期間に亘って発生させる場合に適用できる。

１気体放散装置
２上側容器
３下側容器
４容器支持部材
２１出口部
２３液流通管部
２３第１連通孔
２４空気流通管部
２４ａ第２連通孔
２５液透過部材
２６空気透過部材
２７流量調整弁
３２吸水材
３３クエン酸

Claims

容器に収容された第１反応物と、容器外に配置された第２反応物とを接触させることによって気体を発生させ、発生した気体を空気中に放散するように構成された気体放散装置において、
上記第１反応物は水溶液とされ、
上記容器には、上記第１反応物が単位時間当たりに所定量出るように構成された出口部が設けられ、
上記出口部は、上記第２反応物から離れて配置され、
上記出口部には、上記容器内部と外部とを連通させる第１連通孔及び第２連通孔が形成され、
上記第１連通孔には、親水性材料からなる液透過部材が配設され、
上記第２連通孔には、疎水性材料からなる空気透過部材が配設されていることを特徴とする気体放散装置。
請求項１に記載の気体放散装置において、
上記容器の使用状態において、上記第１及び第２連通孔は上下方向に延び、上記第２連通孔の上端は、上記容器内において上記第１連通孔よりも上方に位置付けられていることを特徴とする気体放散装置。