JP6298620B2 - 二酸化塩素ガスの発生停止方法および二酸化塩素ガス発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、脱臭、微生物の殺菌、滅菌などに利用される二酸化塩素ガスの発生装置において、二酸化塩素ガスの発生を停止させる方法に関する。

二酸化塩素ガスを利用して微生物の殺菌や滅菌を行う方法は、他の塩素、次亜塩素酸ソーダ、過酸化水素などを用いた方法に比較して、毒性が少なく安全に実施することができ、塩素のような強い臭いがしないので不快感を伴わないといった利点がある。また、二酸化塩素ガスは単位重量当たりの殺菌力が高く、胞子、かび、バクテリア、ウイルス等に優れた滅菌および殺菌効果を示し、発がん性物質を生成しない等の利点もある。二酸化塩素ガスは、微生物細胞のタンパク質に接触すると、これを酸化し、同時に微生物がもつナトリウムと反応してＮａＣｌとなる。二酸化塩素ガスは、たんぱく質と接触すると素早い反応が起きる。
ＣｌＯ_２ ＋ 微生物のＮａ → 酸化した微生物のタンパク質 ＋ ＮａＣｌ

一方で、二酸化塩素ガスは不安定であり、長期にわたって一定濃度で保管することが困難である。そこで従来より、容器内に亜塩素酸ナトリウムと酸性液を供給し、両者の化学反応によって二酸化塩素ガスを発生させる方法が採用されている。例えば、亜塩素酸ナトリウム液とリンゴ酸溶液を混合すると、以下の反応式によって、二酸化塩素ガスを発生する。
4NaClO₂＋2HOOC-CH(OH)-CH₂-COOH＋O₂ →2NaOOC-CH(OH)-CH₂-COONa＋4ClO₂＋2H₂O

本出願人は、先に、特許文献１、２において、亜塩素酸ナトリウムの粉末と酸性液を反応させて二酸化塩素ガスを発生させる方法を開示した。なお、亜塩素酸ナトリウムと酸性液の化学反応が急激に進行すると、爆発を生ずるおそれがある。そのため、特許文献１に示す技術では、容器内に供給する亜塩素酸ナトリウムの粉末を１０ｇ以下に制限することにより、局所的な濃度上昇を防いでいる。また、特許文献２に示す技術では、二酸化塩素ガスの局部的な濃度が１０％を超えないようにすることに加え、容器の外部から加熱して反応を促進させ、反応を所定時間内に終了させるようにしている。また、溶液に関しては、消毒作業ごとに二酸化塩素原液を水で希釈して使用する方法が、特許文献３に開示されている。

日本国特開２００９−２３４８８７号公報 日本国特開２０１０−２０７５３９号公報 日本国特開２０１２−２００５８９号公報

ところで、二酸化塩素ガス発生装置において、緊急時などに二酸化塩素ガスの発生を停止させることが必要な場合がある。例えば二酸化塩素ガスを発生させている途上で、偶然の地震発生や落雷等によって停電が発生した場合や、送風機の故障等二酸化塩素発生運転時に構成機器に故障等が生じたときなどは、直ちに二酸化塩素ガスの発生を停止し、室内等への供給を中断することが必要になる。

本発明は、二酸化塩素ガスの発生を直ちに停止させることが可能な二酸化塩素ガスの発生停止方法および二酸化塩素ガス発生装置を提供することにある。

本発明によれば、容器に亜塩素酸ナトリウムと酸性液を供給し、両者の化学反応によって、二酸化塩素ガスを発生させる二酸化塩素ガス発生装置において、前記容器に塩基性物質を含有する反応停止剤を、少なくとも前記酸性液を中和できる量、導入することにより、化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスを発生を停止させることを特徴とする、二酸化塩素ガスの発生停止方法が提供される。本発明にあっては、亜塩素酸ナトリウムと酸性液の化学反応によって二酸化塩素ガスを発生させている容器に、塩基性物質を含有する反応停止剤を、少なくとも前記酸性液を中和できる量、導入することにより、化学反応を直ちに停止させることができる。

この二酸化塩素ガスの発生停止方法において、反応停止剤を閉鎖空間に形成された反応停止剤容器の内部に蓄えておき、化学反応を停止させる場合に、前記反応停止剤容器の内部を大気に開放して、反応停止剤を前記容器内に導入可能な状態にしても良い。また、前記容器に反応停止剤を導入して化学反応を停止させた後、さらに前記容器内にチオ硫酸塩もしくは亜硫酸塩の無害化剤を導入して無害化させても良い。さらに、化学反応の終了時もしくは化学反応を停止時に、二酸化塩素ガスを触媒フィルタに通過させて分解させても良い。
また本発明によれば、容器に亜塩素酸ナトリウムと酸性液を供給し、両者の化学反応によって、二酸化塩素ガスを発生させる二酸化塩素ガス発生装置において、前記容器に塩基性物質を含有する反応停止剤を、少なくとも前記酸性液を中和できる量、導入することにより、化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスを発生を停止させる反応停止機構が設けられていることを特徴とする、二酸化塩素ガス発生装置が提供される。前記反応停止機構は、反応停止剤を閉鎖空間に形成された反応停止剤容器の内部に蓄えておき、化学反応を停止させる場合に、前記反応停止剤容器の内部を大気に開放して、反応停止剤を前記容器内に導入可能な状態にされても良い。

本発明によれば、容器内でペレット状亜塩素酸ナトリウムと酸性液を反応させることにより、現場で二酸化塩素ガス（ClO₂）を発生させて、各種装置や室、ある区画を閉鎖されたダクトやドラフトチャンバなどの密閉空間といった処理領域や、クリーンルーム、病院、ホテル客室などの室内に供給し、脱臭、微生物の殺菌、滅菌などに利用することができる。また、偶然の地震発生や落雷等によって瞬時停電が発生した場合などの緊急時には、容器に反応停止剤を導入することにより、化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスの発生を直ちに中断させることが可能であり、安全である。

本発明の実施の形態に使用される二酸化塩素ガス発生装置の概略図である。 容器の斜視図である。 仕切り部材の側面図である。 ペレット状の亜塩素酸ナトリウムの斜視図である。 反応停止機構の変形例の説明図である。 実施例１における経過時間と溶液温度の関係を示すグラフである。 実施例１における経過時間と濃度変化の関係を示すグラフである。 実施例２における経過時間と溶液温度の関係を示すグラフである。 実施例２における経過時間と濃度変化の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に使用される二酸化塩素ガス発生装置１を処理領域２に接続した状態を示している。二酸化塩素ガス発生装置１の下面には、車輪１０が取り付けられており、床面３の上において、二酸化塩素ガス発生装置１を所望の位置に容易に移動させることができる。処理領域２は、例えば滅菌すべき装置や室、ある区画を閉鎖されたダクトやドラフトチャンバなどの密閉空間といった、微生物の殺菌、滅菌などが必要とされる領域である。また、処理領域２は、クリーンルームや病院、ホテル客室などの室内等の場合もある。

二酸化塩素ガス発生装置１は、遮蔽空間に形成されたガス発生室１１を有している。ガス発生室１１の内部において、ヒーター１２の上に、上部を開放した容器１３が載せられている。容器１３には、亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂが供給され、両者の反応により二酸化塩素ガスｃが発生させられる。ヒーター１２の下には、重量計１４が設置されており、容器１３に投入された亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂの重量が、この重量計１４によって測定される。

図２に示すように、容器１３には、容器１３の内部を複数の容器部分２０に仕切るための仕切り部材２１が入れられている。この実施の形態では、容器１３の内部は、仕切り部材２１によって、１つの中央の容器部分２０と、その周りに位置する４つの容器部分２０の、合計５つの容器部分２０に分割された状態になっている。

図３は、容器１３から取り外した仕切り部材２１を示しており、仕切り部材２１は、容器１３から自由に取り外すことができる。仕切り部材２１には、多数の円形の開口部２２が設けられている。各容器１３の内部は、仕切り部材２１によって５つの容器部分２０に分割されているが、この開口部２２を通じて、各容器部分２０は互いに連通した状態になっている。

図４に示すように、この実施の形態では、容器１３に投入される亜塩素酸ナトリウムａとして、円筒形状のペレット状の亜塩素酸ナトリウムａが用いられる。亜塩素酸ナトリウムａが粉末などの小さく軽い場合は、酸性液ｂの流動によって亜塩素酸ナトリウムaが容器１３内で移動し、部分的に偏ってしまう心配がある。この実施の形態では、仕切り部材２１の開口部２２の直径ｄ_１と、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａの直径ｄ_２は、ｄ_１＜ｄ_２の関係であり、開口部２２の直径ｄ_１よりも亜塩素酸ナトリウムａの直径ｄ_２が大きく設定されている。このため、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、仕切り部材２１の開口部２２を通過できず、各容器部分２０の間では、亜塩素酸ナトリウムａは移動しない。なお、開口部２２の直径ｄ_１よりも亜塩素酸ナトリウムａの直径ｄ_２を大きく設定する他、例えば、開口部２２を、亜塩素酸ナトリウムａを通過させない幅のスリット状などにして、亜塩素酸ナトリウムａが通過しないように設定することもできる。

ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、亜塩素酸ナトリウム粉末にバインダを混合してペレット錠剤またはタブレット錠剤に加工することにより、任意の大きさ、形状とすることができる。バインダとして、水溶性高分子化合物であるカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレングリコールなどが利用される。ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、固体であるため、保管や運搬等が容易であり、人体に付着しても肌を荒らす心配が少ない。亜塩素酸ナトリウム粉末を作業者が扱う場合、浮遊塵埃を吸引すると、呼吸器粘膜表面に付着すると炎症を引き起こし、健康障害が起こる心配がある。しかし、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、そのような心配がない点で有利である。

図１に示すように、ヒーター１２の上に置かれた容器１３の上方には、配管２５の先端開口部が位置している。配管２５の上流端は、酸性液ｂを貯留するタンク２６に接続されている。また、配管２５の途中には、送液ポンプ２７が設置されている。この送液ポンプ２７の稼働により、タンク２６内の酸性液ｂが、配管２５を通じて容器１３に導入される。

また、ガス発生室１１の内部には、容器１３における化学反応を停止させる反応停止機構３０が設けられている。反応停止機構３０は、容器１３の上方に配置された反応停止剤容器３１と、この反応停止剤容器３１から容器１３内に反応停止剤ｅを導入させる流路３２を備えており、流路３２の途中には、バルブ３３が装着されている。反応停止剤容器３１の内部には、亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂの化学反応を停止させる反応停止剤ｅが蓄えられている。

この反応停止機構３０では、反応停止剤ｅには、例えば水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどの塩基性物質の水溶液が用いられる。反応停止剤容器３１は容器１３の上方に配置されているので、バルブ３３を開くと、反応停止剤容器３１内の反応停止剤ｅが自重で流路３２内を流れ、容器１３内に導入される。

反応停止剤容器３１の天面は蓋３５によって閉塞され、反応停止剤容器３１の内部は閉鎖空間に形成されている。蓋３５には、反応停止剤容器３１の内部に空気を吸い込むための空気吸込み流路３６が接続されており、この空気吸込み流路３６には、空気の吸い込みを制御する空気吸込みバルブ３７が設けられている。この空気吸込みバルブ３７が閉じている間は、反応停止剤容器３１の内部は閉鎖空間の状態に保たれており、反応停止剤容器３１の内部に蓄えられた反応停止剤ｅの蒸発が防がれている。また、この空気吸込みバルブ３７が開かれると、反応停止剤容器３１の内部は大気に開放された状態となり、反応停止剤容器３１の内部に蓄えられた反応停止剤ｅが、容器１３内に導入可能な状態となる。

ガス発生室１１の下方には下チャンバ４０が設けられており、ガス発生室１１の上方には上チャンバ４１が設けられている。また、ガス発生室１１の側方にはレタンチャンバ４２が設けられている。さらにレタンチャンバ４２の側方には制御盤４３が設けられている。そして、ガス発生室１１と処理領域２は還気ダクト４５で接続され、上チャンバ４１と処理領域２は給気ダクト４６で接続されている。還気ダクト４５はガス発生室１１の底部近傍に接続されている。ガス発生室１１と還気ダクト４５は、両者の底部（下面高さ）を同一水平面上に位置させて接続されている。これは、停電等の理由で二酸化塩素ガスｃが滞留したとき、二酸化塩素ガスｃがガス発生室１１のみに滞留して爆発が発生することを、より広い室内（処理領域２）に二酸化塩素ガスｃを逃がすことで抑制するためである。その意味では、二酸化塩素ガスｃが空気より重いことから、還気ダクト４５を室内側（処理領域２側）に向けて下降するよう傾斜させて設けてもよい。」

ガス発生室１１と上チャンバ４１は、ガス発生室１１の天井に取り付けられたフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）５０を介して連通している。上チャンバ４１の内部にはファン５１が設けられており、このファン５１の稼働によって、処理領域２内の空気が還気ダクト４５を通じてガス発生室１１に引き込まれ、さらに、ガス発生室１１からフィルタ５０を介して上チャンバ４１に空気が流入するようになっている。また、上チャンバ４１内の空気は、ファン５１の稼働によって、給気ダクト４６を通じて処理領域２内に供給されるようになっている。

レタンチャンバ４２と下チャンバ４０は、レタンチャンバ４２の下部に設置された触媒フィルタ５５を介して連通している。触媒フィルタ５５には、過マンガン酸カリウムなどといった二酸化塩素ガスｃを分解することが可能な触媒が担持されている。レタンチャンバ４２の内部にはファン５６が設けられており、このファン５６の稼働によって、処理領域２内の空気が分解運転還気ダクト４７を通じて下チャンバ４０に引き込まれ、さらに、下チャンバ４０から触媒フィルタ５５を介してレタンチャンバ４２に空気が流入するようになっている。また、レタンチャンバ４２内の空気は、ファン５６の稼働によって、分解運転給気ダクト４８を通じて処理領域２内に供給されるようになっている。

以上のように構成された二酸化塩素ガス発生装置１において、先ず、処理領域２を滅菌する場合を説明する。

先ず、ガス発生室１１内に配置された容器１３にペレット状の亜塩素酸ナトリウムａが投入される。この場合、容器１３の内部において仕切り部材２１で仕切られた複数の各容器部分２０のそれぞれにペレット状の亜塩素酸ナトリウムａが投入される。一つの容器部分２０へ投入する亜塩素酸ナトリウムaの量は、投入する容器部分２０の底面積に対して例えば0.5g/cm2以下となる量に設定される。そして、送液ポンプ２７の稼働により、タンク２６内の酸性液ｂ（例えばリンゴ酸溶液）が、配管２５を通じて容器１３に導入される。なお、容器１３内の各容器部分２０は、仕切り部材２１に設けられた開口部２２を通じて互いに連通しているので、こうして容器１３内に導入された酸性液ｂは各容器部分２０同士の間で容易に流通でき、すべての各容器部分２０に酸性液ｂが満遍なく供給される。こうして、容器１３内の各容器部分２０において、亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂが化学反応し、二酸化塩素ガス（ClO₂）ｃが発生する。その反応式は次のとおりである。
4NaClO₂＋2HOOC-CH(OH)-CH₂-COOH＋O₂→2NaOOC-CH(OH)-CH₂-COONa＋4ClO₂＋2H₂O

なお、容器１３に導入された酸性液ｂは重量計１４によって測定され、亜塩素酸ナトリウムａに対する酸性液ｂの供給量の割合が一定に制御される。その結果、各容器部分２０におけるペレット状亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂの化学反応が適正に保たれる。また、容器１３に供給された酸性液ｂはヒーター１２によって加熱され、これにより、亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂとの化学反応が促進される。容器１３の各容器部分２０で亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂが反応するので、容器１３の全体から二酸化塩素ガスｃを発生させることができる。ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、30℃以下の液温においては、粉末よりも溶解しにくいが、液温を40℃にすれば、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは、粉末を使用した場合と比較して60%、50℃で80%、60℃で90%のガス発生ピーク濃度がそれぞれ得られる。

酸性液ｂは容器１３の各容器部分２０に満遍なく供給される一方で、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａは仕切り部材２１の開口部２２を通過せず、移動しないので、各容器部分２０において偏りのない状態で亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂの反応が行われる。また、各容器部分２０における亜塩素酸ナトリウムａの反応量は、各容器部分２０ごとに想定された当初の設定量０．５ｇ／ｃｍ^３と一致し、ペレット状の亜塩素酸ナトリウムａが一部に偏って当初の設定量を超えて起こる過剰反応胃による液ふきこぼれを起こすことがない。容器１３内において、亜塩素酸ナトリウムａが偏って一部に集合することがなく、局所的に過剰な反応が進行してしまう心配がない。その結果、容器１３の全体から満遍なく二酸化塩素ガスｃを発生させることができ、反応効率も向上する。また、脱臭や殺菌、滅菌等に有効な二酸化塩素ガスｃの面積当たりの発生量を向上させることができ、装置の小型化が図られる。なお、仕切り部材２１は、容器１３から自由に取り外すことができる。このため、洗いにくい隅部が少なく容器１３や仕切り部材２１は、取り外した状態で容易に洗浄することができる。また、メンテナンスにも便利である。

容器１３に供給する酸性液ｂとして、例えばリンゴ酸、クエン酸あるいは酢酸のような食用有機酸を用いることにより、人体に有毒な塩酸や硫酸のような酸を取り扱う場合に比較して、より安全かつ容易に二酸化塩素ガスｃを発生させることができる。また、食用の同様な酸性水溶液、例えば酒石酸、フマル酸、コハク酸、グルコン酸、乳酸、酢酸、アジピン酸、フィチン酸、アスコルビン酸あるいはこれらの混合物などを用いることができる。いずれにしてもｐH値が３以下の酸性液を用いることにより、確実かつ迅速に二酸化塩素ガスｃを生成することができる。但し、塩酸や硫酸のような酸を用いることもできるが、塩酸を用いると塩素ガスが発生し、また、硫酸を用いると硫化水素ガスが発生する心配がある。

そして、上チャンバ４１の内部に設けられたファン５１が稼働することにより、処理領域２内の空気が還気ダクト４５を通じてガス発生室１１に引き込まれ、さらに、ガス発生室１１からフィルタ５１を介して上チャンバ４１に空気が流入させられる。こうして、ガス発生室１１の内部に上昇気流が形成される。これにより、容器１３で発生した二酸化塩素ガスｃが、ガス発生室１１から上チャンバ４１に流入し、さらに、給気ダクト４６を通じて処理領域２内に供給される。こうして、二酸化塩素ガスｃを処理領域２内に供給することにより、処理領域２内において、脱臭、微生物の殺菌、滅菌などの処理が行われる。

なお、このように処理領域２を滅菌する場合は、レタンチャンバ４２の内部に設置されたファン５６は停止している。

また、二酸化塩素ガスｃを発生させる場合、ガス発生室１１の内部では、容器１３内の液中で発生した二酸化塩素ガスｃの気泡が液面まで上昇してはじける際に微細ミストが飛び散ることがある。しかし、このミストや、ミストによって発生した固形粒子はフィルタ５１で捕捉されて、処理領域２へは持ち込まれることがない。これにより、処理領域２内の汚染が回避される。

次に、反応停止機構３０の作動により容器１３内における化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスｃの発生を中断させる場合を説明する。例えば二酸化塩素ガスｃを発生させている途上で、偶然の地震発生や落雷等によって瞬時停電や送風機その他の構成機器に故障等が生じたとき等、運転をそのまま続けて人や建材・什器に有害である場合、反応停止機構３０を作動させて容器１３内における化学反応を直ちに停止し、処理領域２への供給を中断することが必要になる。

このように二酸化塩素ガスｃの発生を停止させる場合、制御盤４３からの指令によって、空気吸込み流路３６に設けられた空気吸込みバルブ３７が開かれ、反応停止剤容器３１の内部が大気と連通し、反応停止剤容器３１の内部に蓄えられた反応停止剤ｅが、容器１３内に導入可能な状態となる。そして、流路３２に設けられたバルブ３３が開かれる。これにより、反応停止剤容器３１内が負圧になることなく反応停止剤ｅが自重で流路３２内を流れて、容器１３内に直ちに導入される。こうして反応停止剤ｅが導入されると、容器１３内では例えば次の反応が進行する。

例えば先に説明したように、亜塩素酸ナトリウム液とリンゴ酸溶液を混合して二酸化塩素ガスｃを発生している場合、反応式左辺の酸性物質であるリンゴ酸HOOC-CH(OH)-CH₂-COOHは直ちに中和されて亜塩素酸ナトリウムNaClO₂との反応は直ちに停止する。この際、塩基性物質である反応停止剤ｅの導入量は少なくとも酸性物質であるリンゴ酸溶液を完全に中和できる量、望ましくはそれを上回る過剰な量にして、容器１３内の溶液を中性または塩基性に偏らせて、二酸化塩素ガスｃの発生を停止させる。

さらに、二酸化塩素ガスの発生が停止した容器１３内の溶液が中性または塩基性であっても、亜塩素酸ナトリウムNaClO₂が未反応のまま容器１４内に残存していると、容器１３内の溶液が中性から酸性に少し偏るだけで、再度二酸化塩素ガスｃが発生する可能性がある。このため、この可能性を皆無にするため、チオ硫酸塩もしくは亜硫酸塩の無害化剤を、反応停止剤ｅ導入後の容器１３内の溶液に導入する。

１．無害化剤にチオ硫酸ナトリウムを用いた場合
この場合、二酸化塩素をチオ硫酸ナトリウムで分解する。反応式は、次の式（１）の通りである。
４ＣｌＯ_２＋２Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３＋４Ｈ_２Ｏ→４ＮａＣｌ＋４Ｈ_２ＳＯ_４＋Ｏ_２ ・・・ 式（１）

この式（１）の反応により、食塩水および硫酸と酸素が生成される。この反応により、直ちに二酸化塩素ガスcの放出は停止する。

２．無害化剤に亜硫酸ナトリウムを用いた場合
この場合、二酸化塩素を亜硫酸ナトリウムで分解する。反応式は、次の式（３）の通りである。
２ＣｌＯ_２＋Ｎａ_２ＳＯ_３＋Ｈ_２Ｏ→２ＮａＣｌ＋Ｈ_２ＳＯ_４＋２Ｏ_２ ・・・ 式（３）

この式（３）の反応により、食塩水および硫酸と酸素が生成される。この反応により、直ちに二酸化塩素ガスcの放出は停止する。

なお、例えば停電時に二酸化塩素ガスcの発生を即時停止するためには、無停電バッテリーで電気を供給して空気吸込みバルブ３７とバルブ３３を開き、反応停止剤ｅを容器１３に投入して直ちに二酸化塩素ガスcの発生を停止することができる。あるいは、グローブボックスなどを設けて、外部からのグローブ操作で空気吸込みバルブ３７とバルブ３３を開閉し、容器１３内への反応停止剤ｅの投入作業を行うこともできる。このようなグローブ操作で空気吸込みバルブ３７とバルブ３３を開閉することは、電源を喪失した場合にも有効である。

なお、反応停止剤ｅを容器１３内に導入する場合を除き、反応停止剤容器３１の内部は閉鎖空間に保たれているので、内部に蓄えられた反応停止剤ｅの蒸発は基本的には防がれている。しかしながら、もしも容器１３内で反応停止剤ｅが固化してしまうと、反応停止剤ｅを容器１３内に円滑に導入できなくなって、二酸化塩素ガスｃの発生を十分に停止できなくなる恐れがある。そのため、反応停止剤容器３１内の反応停止剤ｅの状態が外部から分かるように、反応停止剤容器３１を液量が透視できる構成、例えば透明な素材で形成するか、あるいは、反応停止剤容器３１の一部にのぞき窓を設けると良い。

次に、処理領域２内やガス発生室１１内に残った二酸化塩素ガスｃを分解して無害化する場合を説明する。上述したように、容器１３に亜塩素酸ナトリウムａと酸性液ｂが供給され、両者の化学反応により二酸化塩素ガス（ClO₂）ｃが発生するが、化学反応が終了して処理領域２内における脱臭、微生物の殺菌、滅菌などの処理が完了した後は、処理領域２内やガス発生室１１内に残存する二酸化塩素ガスｃを分解して無害化することが必要になる。また、上述したように、反応停止機構３０の作動により容器１３内に反応停止剤ｅを導入して、二酸化塩素ガスｃの発生を停止させた場合も、同様に処理領域２内やガス発生室１１内に残存する二酸化塩素ガスｃを分解して無害化することが必要になる。

そこで、化学反応の終了時もしくは化学反応の停止時には、レタンチャンバ４２の内部に設置されたファン５６を稼働させる。これにより、処理領域２内の空気が分解運転還気ダクト４７を通じて下チャンバ４０に引き込まれ、さらに、下チャンバ４０から触媒フィルタ５５を介してレタンチャンバ４２に空気が流入させられる。そして、処理領域２内の空気が下チャンバ４０からレタンチャンバ４２に空気引き込まれる際に触媒フィルタ５５を通過することにより、空気中に含まれていた二酸化塩素ガスｃは触媒フィルタ５５で分解させられる。その結果、触媒フィルタ５５を通過して二酸化塩素ガスｃを除去された空気がレタンチャンバ４２に流入することとなる。こうして、二酸化塩素ガスｃを除去された空気が、ファン５６の稼働によって、レタンチャンバ４２から分解運転給気ダクト４８を通じて処理領域２内に戻される。その結果、ガス発生室１１から二酸化塩素ガスｃが除去され、無害化される。

また、このように処理領域２内から二酸化塩素ガスｃを除去する場合、上チャンバ４１の内部に設けられたファン５１の稼働は続けても良いし、停止させても良い。上チャンバ４１内のファン５１の稼働を続けた場合は、ガス発生室１１に残存していた二酸化塩素ガスｃは、ガス発生室１１から上チャンバ４１に流入し、さらに、給気ダクト４６を通じて処理領域２内に供給される。こうして処理領域２内に流入した二酸化塩素ガスｃは、レタンチャンバ４２内のファン５６の稼働によって、分解運転還気ダクト４７を通じて下チャンバ４０に引き込まれ、さらに、下チャンバ４０から触媒フィルタ５５を介してレタンチャンバ４２に空気が流入させられ、触媒フィルタ５５を通過する際に分解させられて無害化される。その結果、ガス発生室１１内から二酸化塩素ガスｃが除去される。

また一方、上チャンバ４１内のファン５１の稼働を停止させた場合は、ガス発生室１１の内部には上昇気流が形成されなくなる。すると、二酸化塩素ガスｃは比重が空気より重いため、ガス発生室１１に残存していた二酸化塩素ガスｃは自重でガス発生室１１内を降下し、次第にガス発生室１１内の底部に二酸化塩素ガスｃが溜められる。こうしてガス発生室１１内の底部に溜まった二酸化塩素ガスｃは、次第に還気ダクト４５を通じて処理領域２内に拡散していく。そして、処理領域２内に流入した二酸化塩素ガスｃは、レタンチャンバ４２内のファン５６の稼働によって、分解運転還気ダクト４７を通じて下チャンバ４０に引き込まれ、さらに、下チャンバ４０から触媒フィルタ５５を介してレタンチャンバ４２に空気が流入させられ、触媒フィルタ５５を通過する際に分解させられて無害化される。その結果、同様にガス発生室１１内から二酸化塩素ガスｃが除去されることとなる。

なお、還気ダクト４５は給気ダクト４６よりも管径が大きく設定されているので、流動に対する抵抗が小さく、ガス発生室１１内の底部に溜まった二酸化塩素ガスｃは還気ダクト４５を容易に通過して処理領域２内に移動することができる。また、上チャンバ４１内のファン５１の稼働を意図的に停止させた場合に限らず、上チャンバ４１内のファン５１が故障で停止したような場合も、同様にガス発生室１１内の二酸化塩素ガスｃは還気ダクト４５を通じて処理領域２内に拡散して行き、触媒フィルタ５５で無害化させられる。

こうして化学反応の終了時や停止時には、レタンチャンバ４２に空気を導くことにより、処理領域２内やガス発生室１１内に残存していた二酸化塩素ガスｃを分解して無害化することが可能となる。なお、ガス発生室１１内における化学反応の終了は、例えばタイマーで反応時間を計測したり、濃度計で二酸化塩素ガスｃの濃度を測定することによって検知することができる。また、このように二酸化塩素ガスｃを除去する場合、上チャンバ４１の内部に設けられたファン５１の稼働を続けた方が、処理領域２内の空気が撹拌されるので、二酸化塩素ガスｃを早く除去することができる。

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに示した形態に限定されない。図１に示した反応停止機構３０では、反応停止剤ｅとして例えば水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどの塩基性物質の水溶液を例示した。しかし、反応停止剤は液体に限らず、固体でも良い。図５に示した反応停止機構６０は、例えば水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどの塩基性物質を含む粉末またはそれらを固めたタブレット状の反応停止剤ｅ’を反応停止剤容器６１に溜めた事例である。緊急時などに二酸化塩素ガスcの発生を停止したい場合は、反応停止剤容器６１の底面のダンパ６２を開放して、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウムなどの塩基性物質を含む粉末またはタブレット状の反応停止剤ｅ’を容器１３に投入して、直ちに二酸化塩素ガスcの発生を停止することができる。

なお、停電時に反応停止機構３０、６０が作動できるように、無停電バッテリーで電気を供給してバルブ３３、空気吸込みバルブ３７やダンパ６２を稼働できるようにすると良い。あるいは、バルブ３３、空気吸込みバルブ３７やダンパ６２を手動で開放させて、二酸化塩素ガスcの発生を停止させても良い。

２５ｗｔ％の亜塩素酸ナトリウム溶液と３０ｗｔ％のリンゴ酸溶液を混合して二酸化塩素ガスを発生させた。また、反応停止液（反応停止剤）として２０ｗｔ％の水酸化ナトリウム溶液を用いた。亜塩素酸ナトリウム溶液とリンゴ酸溶液を混合後、亜塩素酸ナトリウムに対して２倍の当量の水酸化ナトリウム溶液を導入して、反応を停止させた。

試験条件を表１に示す。水酸化ナトリウム溶液を導入後の経過時間と溶液温度の関係を図６に示す。また、水酸化ナトリウム溶液を導入後の経過時間と濃度変化の関係を図７に示す。水酸化ナトリウム溶液を導入後、一旦温度上昇が見られたが、短時間で常温になった。また、水酸化ナトリウム溶液の濃度の上昇は見られなかった。

２５ｗｔ％の亜塩素酸ナトリウム溶液と３０ｗｔ％のリンゴ酸溶液を混合して二酸化塩素ガスを発生させた。また、反応停止液（反応停止剤）として２０ｗｔ％の炭酸ナトリウム溶液を用いた。亜塩素酸ナトリウム溶液とリンゴ酸溶液を混合後、亜塩素酸ナトリウムに対して１倍の当量の炭酸ナトリウム溶液を導入して、反応を停止させた。

試験条件を表２に示す。炭酸ナトリウム溶液を導入後の経過時間と溶液温度の関係を図８に示す。また、炭酸ナトリウム溶液溶液を導入後の経過時間と濃度変化の関係を図９に示す。炭酸ナトリウム溶液を導入後、特に上昇は見られなかった。また、５０ｐｐｍを大幅に超えるような濃度の上昇は見られなかった。

本発明は、滅菌すべき装置や室、ある区画を閉鎖されたダクトやドラフトチャンバなどの密閉空間といった処理領域の脱臭、微生物の殺菌、滅菌、クリーンルームや病院、ホテル客室などの室内などの所望の領域の脱臭、微生物の殺菌、滅菌などに有用である。

ａ ペレット状亜塩素酸ナトリウム
ｂ 酸性液
ｃ 二酸化塩素ガス
ｅ、ｅ' 反応停止剤
１ 二酸化塩素ガス発生装置
２ 処理領域
３ 床面
１０ 車輪
１１ ガス発生室
１２ ヒーター
１３ 容器
１４ 重量計
２０ 容器部分
２１ 仕切り部材
２２ 開口部
２５ 配管
２６ タンク
２７ 送液ポンプ
３０ 反応停止機構
３１ 反応停止剤容器
３２ 流路
３３ バルブ
３５ 蓋
３６ 空気吸込み流路
３７ 空気吸込みバルブ
４０ 下チャンバ
４１ 上チャンバ
４２ レタンチャンバ
４５ 還気ダクト
４６ 給気ダクト
４７ 分解運転還気ダクト
４８ 分解運転給気ダクト
５０ フィルタ
５１ ファン
５５ 触媒フィルタ
５６ ファン
６０ 反応停止機構
６１ 反応停止剤容器
６２ ダンパ

Claims (6)

1. 容器に亜塩素酸ナトリウムと酸性液を供給し、両者の化学反応によって、二酸化塩素ガスを発生させる二酸化塩素ガス発生装置において、
   前記容器に塩基性物質を含有する反応停止剤を、少なくとも前記酸性液を中和できる量、導入することにより、化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスを発生を停止させることを特徴とする、二酸化塩素ガスの発生停止方法。
2. 反応停止剤を閉鎖空間に形成された反応停止剤容器の内部に蓄えておき、化学反応を停止させる場合に、前記反応停止剤容器の内部を大気に開放して、反応停止剤を前記容器内に導入可能な状態にすることを特徴とする、請求項１に記載の二酸化塩素ガスの発生停止方法。
3. 前記容器に反応停止剤を導入して化学反応を停止させた後、さらに前記容器内にチオ硫酸塩もしくは亜硫酸塩の無害化剤を導入して無害化させることを特徴とする、請求項１または２に記載の二酸化塩素ガスの発生停止方法。
4. 化学反応の終了時もしくは化学反応を停止時に、二酸化塩素ガスを触媒フィルタに通過させて分解することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の二酸化塩素ガスの発生停止方法。
5. 容器に亜塩素酸ナトリウムと酸性液を供給し、両者の化学反応によって、二酸化塩素ガスを発生させる二酸化塩素ガス発生装置において、
   前記容器に塩基性物質を含有する反応停止剤を、少なくとも前記酸性液を中和できる量、導入することにより、化学反応を停止させ、二酸化塩素ガスを発生を停止させる反応停止機構が設けられていることを特徴とする、二酸化塩素ガス発生装置。
6. 前記反応停止機構は、反応停止剤を閉鎖空間に形成された反応停止剤容器の内部に蓄えておき、化学反応を停止させる場合に、前記反応停止剤容器の内部を大気に開放して、反応停止剤を前記容器内に導入可能な状態にされることを特徴とする、請求項５に記載の二酸化塩素ガス発生装置。

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