KR20070108521A - 가축 소독 방법, 가축 소독 장치, 가축 또는 가축육 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오존수로부터의 오존 탈기를 유효 저지함에 의해, 사람과 가축에 대해 악영향을 줄 우려가 없는 가축의 소독 방법을 제공하며, 이를 위한 해결수단으로서, 함유 오존 기포의 입경(R)이, 0<R<50㎚, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를, 기액 혼합방식에 의해 생성하는 오존수 생성 공정과, 해당 오존수 생성 공정에서 생성된 오존수를 이용하여 가축을 소독하는 공정을 포함하고 가축 소독을 행한다. 입경(R)이, 0<R<50㎚이기 때문에 오존 기포는 오존수의 부력을 거의 받지 않는다. 이 때문에, 오존 기포는 수면으로 상승하지 않고 오존수 내에 체류한다. 이 결과, 오존 탈기가 유효 저지된다.

Description

가축 소독 방법, 가축 소독 장치, 가축 또는 가축육{METHOD OF DISINFECTING LIVESTOCK, LIVESTOCK DISINFECTING APPARATUS, LIVESTOCK OR LIVESTOCK MEAT}

본 발명은 가축 소독 방법, 가축 소독 장치, 가축 또는 가축육에 관한 것이다.

가축(가금)을 사육하는데 있어서 문제가 되는 것이, 가축이나 축사로부터 나오는 악취나 가축의 병이다. 이들의 악취나 병은, 그 대부분이, 가축의 배설물이나 음식찌꺼기에 기생한 병원균이나 바이러스(이하, 적절히 「바이러스 등」이라고 총칭한다)에 의해 초래된다. 이와 같은 악취는 환경상의 중대 문제이고, 병은 가축의 사망이나 발육 불량의 원인이 되는 경우가 많다. 사실, 가축의 사망이 가축 사육자에게 큰 타격을 주고 있다. 예를 들면, 양돈업계에서 돼지의 사망률은, 수%로부터 많은 때는 20%에 달하는 경우도 있다. 살모네라, 오에스키, PRRS, 마이코플라즈마 돼지 유행성 설사(PED), 전염성 위장염(TGE) 등의 발생은 증가하는 경향에 있다. 양계업계에서도, 닭 인플루엔자가 유행하고 대량의 닭이 처분된 것도 기억에 새롭다. 이와 같은 사태를 방지하기 위해서는, 가축이나 축사를 소독(살균)하여 병원균 이나 바이러스를 소독 또는 불활성화하는 것이 필요하다.

이와 같은 병원균이나 바이러스를 소독 또는 불활성화하는 방법으로서, 오존수를 살포하는 방법이 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1이 개시하는 오존수의 오존 농도는 0.05 내지 0.10ppm로 설정되어 있다. 그러나, 구 후생노동성 예방위생연구소 데이터(비특허 문헌 1 표 1 참조)에 의하면, 주요한 미생물을 사멸시키기 위해 필요한 오존 농도는 1ppm 전후로 되어 있다. 따라서 오존 농도가 상기 범위에 있는 오존수를 살포하였다고 하여도, 그 소독 효과에 의문이 남는다. 1999 내지 2001년에 미에현 과학기술진흥센터 농업기술센터(축산) 중소가축 그룹이 행한 실험에 의하면, 분무한 오존수는 살모넬라균의 살균 효과가 없다, 구체적으로는, 1ppm 및 4ppm의 오존수를 분무하고 나서 5분간으로 살모넬라균을 살균할 수 없었다는 보고가 되어 있다(비특허 문헌 2 참조). 분무에 의해 오존이 탈기하여 버렸기 때문이라고 추측된다. 다른 한편, 특허 문헌 2에는, 병해 방제를 위해 오존수를 살포하는 기술이 개시되어 있다. 특허 문헌 2에 의하면, 개시하는 병해 방제 방법은 하우스 재배용 식물에 대한 것이지만, 상기한 바와 마찬가지로, 저농도 오존수에 의문을 나타내고 있다. 즉, 저농도 오존수로 병해충을 구제하는 것은 실용성에 의문이 있다고 해서, 상기 병해 방제 방법에서는 오존 농도 2 내지 20ppm의 오존수가 사용되고 있다. 특허 문헌 2에는, 또한, 상기 고농도의 오존수를 살포할 때에는 그 살포를 행하는 하우스 내에 작업원이 들어가지 않는 것이 바람직하다는 취지도 아울러서 기재되어 있다. 바람직하다고 하는 이유를 특허 문헌 2는 포함하지 않지만, 고농도 오존수의 살포에 의해 기액(氣液) 분리가 생기고, 분리에 의해 생긴 오존이 하우스 내의 오존 농도를 높여서 작업원에게 악영향을 주는 경우가 고려되기 때문에, 그와 같은 경우를 고려한 것이라고 추측된다. 이들에 더하여, 특허 문헌 3에는, 최대 2ppm의 오존수를 생성하고 분무함에 의해 말(馬)을 세척하는 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개2002-306086호 공보(단락 0012 내지 0016)

특허 문헌 2 : 일본 특개2002-20211호 공보(단락 0006, 0046)

특허 문헌 3 : 일본 실용신안등록 제3069986호 공보(단락 0012, 0013, 0016, 0017, 도 1)

비특허 문헌 1 : 구 후생노동성 예방위생연구소 데이터

(http://www.gendaikobo.co.jp/ecogoods/ecogoods01/ecogoods01_1.ht㎖)

비특허 문헌 2 : 연구과제명 : 「지역특산 닭고기·계란의 안전성 확보를 위한 살모네라 오염 방지 기술의 확립」

(http://www.affrc.go.jp/ja/db/seika/data_kan-tou/h12/narc00K240.ht㎖)

[표 1]

그러나, 하우스 재배용 식물에는 사용 가능할지도 모르지만, 고농도 오존수를 가축에게 사용할 수 없다고 되어 있다. 왜냐하면, 오존수 살포에 의해 생기는 오존이 가축에게 악영향을 주어 버리기 때문이다. 오존수 살포시에 작업자가 축사 내에 들어가는 것도, 마찬가지 이유로부터 허용되지 않았다. 오존수를 살포하는 것이라면, 가축을 다른 장소에 옮기고 축사를 비움과(올인 올아웃 방식) 함께, 작업원이 축사의 밖으로 나오고 나서 행하여야 했다. 그러나, 스페이스를 유효 활용하기 위해 축사 내에는 가능한 수의 가축이 사육되어 있다.

즉, 스페이스에 여유가 없는 것이 대부분이다. 그와 같은 상황하에서, 사육 하고 있는 가축을 모조리 다른 장소에 옮기는 것은, 사실상 불가능하다. 이것이, 오존수에 의한 가축이나 축사의 소독이 행하여지지 않았던 이유이다. 또한, 전술한 비특허 문헌 2가 나타내는 바와 같이, 분무(살포)한 오존수에는 살균 효과가 없다고 믿어진 것도 이유로 들 수 있다.

다른 한편, 전술한 비특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 1ppm 및 4ppm의 오존수를 분무하여도 살모넬라균을 살균할 수 없다는 기술 상식이 있지만, 특허 문헌 3 기재의 기술은, 오존수 분무에 대해 전혀 대책을 행하는 것이 아니다. 따라서, 특허 문헌 3 기재의 기술에 의하면, 생성한 시점의 오존수의 오존 농도는 최대 2ppm이였다고 하여도, 분무 후의 오존 농도는 살균에 충분한 것이라고는 말하기 어렵다. 또한, 가령, 분무 후의 오존 농도가 2ppm를 확보할 수 있었다고 하여도, 2ppm의 오존수로는 가축의 사육 현장에서 바이러스 등을 살균하는 것은 극히 어렵다. 상기한 비특허 문헌 1에 의하면, 주요한 미생물을 사멸시키기 위해 필요한 오존 농도는 1ppm 전후이다. 그러나, 이 결과는, 연구소 실험실 내에서 행하여진 실험에 의해 얻어진 것이고, 가축의 사육 현장에서는, 적어도 3배인 3ppm은, 필요하다.

즉, 미생물, 구체적으로는 바이러스 등은, 가축의 몸의 표면에 부착한 가축의 배설물이나 음식찌꺼기 등의 유기물에 기생하고 있는 것이고, 이 유기물도 오존과 반응한다. 유기물은, 가축 주변의 공기중에도 먼지로서 부유하고 있고, 이 부유하는 유기물도 오존의 반응 대상이다. 분무 내지 살포된 오존수는, 이들의 유기물에 접촉한 순간에 반응하여 그 대부분이 소멸한다. 이 때문에, 가축의 몸에 붙은 바이러스 등까지 오존의 살균 효과가 도달하지 않는 것이 실정이다.

오존수가 인체에 대해 안전한 것은, 예를 들면, 의료 분야에서 증명되고, 실제로, 의료 기관에서 손세척 소독이든지, 치과에서 발치(拔齒) 등에 수반하는 출혈시의 세척이나 안과에서의 수술 전 세안 등을 위해 오존수가 사용되고 있다. 안전한 것이어야 할 오존수가 가축이나 축사의 소독을 위해 사용할 수 없을 리가 없다고 생각한 발명자는, 오존수에 관해 예의 연구를 행한 결과, 가축이나 축사의 소독을 위해 오존수를 사용할 수 없는 것은, 다음의 이유에 의한다는 식견을 얻었다.

그것은, 첫번째로 상기한 의료 기관에서의 오존수의 사용량에 비교하여 가축 등을 소독하기 위한 오존수의 사용량은 훨씬 크기 때문에 그 오존수로부터 탈기(빠져나온) 또는 분해한 오존도 대량이고 이것이 대기중에 충만하는 것이 문제인 것이고, 두번째로 오존 탈기는 호스 살포할(호스를 이용하여 끼얹을) 때에 압송 상태로부터 개방된 때에 그 압력 변화에 의해 주로 생기는 것이고, 세번째로 오존 탈기는 오존수를 노즐 살포할 때에 그 노즐로부터 살포한 순간에 생기는 것이 특히 현저하다는 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 오존수로부터의 오존 탈기를 유효 저지함에 의해, 사람과 가축에 대해 악영향을 줄 우려가 없는 가축의 소독 방법 및 그 소독 장치, 또한, 그와 같은 소독 방법을 이용하여 사육한 가축 또는 가축육을 제공하는 데 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 식견을 기초로 연구를 계속한 발명자는, 오존 탈기를 유효 저지하기 위해서는 오존의 용해도를 높일 필요가 있고, 용해도를 높여 두면 오존 탈기를 유효하게 억제 내지 방지할 수 있기 때문에 오존수를 가축이나 축사에 사용 가능한 것, 또한, 상기 성질을 나타내는 오존수이기 때문에 3ppm 이상의 오존 농도를 안정되게 얻을 수 있는 것이고 그 농도는 살포에 의해서도 용이하게 저하되지 않는 것을, 실험에 의해 알아내었다. 즉, 오존 탈기는, 오존수에 함유되는 오존 기포가 부력에 의해 액면까지 상승하고 파열함에 의해 주로 생긴다. 발명자의 인식에 의하면, 오존 기포의 입경은 50㎚ 이상의 것은 오존수중에서 상승하기에 충분한 부력을 받는다. 역으로 말하면, 50㎚ 미만의 오존 기포라면, 거의 부력을 받는 일이 없기 때문에, 탈기할 우려가 거의 없어진다.

입경이 50㎚ 미만의 오존 기포를 함유하는 오존수는, 지금까지는 생성할 수 없었다. 발명자들은 후술하는 오존수 생성 방법에 의해, 함유하는 오존 기포의 입경을 50㎚ 미만의 것으로 하는 데 성공하였다. 본 발명은, 이 성공에 의해 얻은 식견에 의거하여 이루어진 것이다. 그 발명에 관한 상세함은 항을 바꾸어 설명한다. 또한, 어느 하나의 청구항에 기재된 발명을 설명하는데 즈음하여 행하는 용어의 정의 등은, 그 성질상 가능한 범위에 있어서, 또한, 발명 카테고리의 차이나 기재된 순번 등에 관계없이, 다른 청구항에 기재된 발명에도 적용이 있는 것으로 한다.

(청구항 1항에 기재된 발명의 특징)

청구항 1항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 1항의 소독 방법」이라고 한다)은, 함유 오존 기포의 입경(R)이, 0<R<50㎚, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를, 기액 혼합방식에 의해 생성하는 오존수 생성 공정과, 해당 오존수 생성 공정에서 생성된 오존수를 이용하여 가축을 소독하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 오존 용해는, 원수(原水)(피처리수)에 오존 가스를 혼합시키는 기액 혼합방식이라고 불리는 방식으로 행한다. 전기분해법(전해식)에 의한 오존수 생성 방법은, 염화 나트륨 등의 첨가물(전해 보조제)을 첨가할 필요가 있고, 이 첨가물이 가축에게 악영향을 줄지도 모르기 때문에 본원 발명의 대상 밖이다. 여기서 원수란, 오존을 용해시키기 직전의 물인 것을 말하고, 예를 들면, 수도물이나 지하수(우물물) 등이 알맞다. 빗물, 하천수, 호수물(湖水) 등도 특별한 사정이 없는 한 사용 가능하다. 예를 들면, 수도물과 지하수의 혼합수와 같이 다른 수원에서 얻은 물을 혼합시킨 것도, 원수에 포함된다. 원수의 pH값은, 일반적으로는 중성이지만, 지역에 따라 다르고, 또한, 지하수, 수도물, 빗물, 하천수, 호수물 등의 수원의 차이 등에 따라 다르다. 중성으로부터 벗어나 산성측 또는 알칼리성측으로 기울어 있는 원수도 존재한다. 여기서, 「중성」이란 pH6.5 내지 7.5에 관한 것을 말한다(일본 식품위생법, 식품 첨가물의 규격 기준, 1959년 12월 28일 구 후생성(현 후생노동성) 고시 제370호).

청구항 1항의 소독 방법에 의하면, 함유하는 오존 기포의 입경이 50㎚ 미만이기 때문에 오존수중에서 거의 부력을 받지 않기 때문에, 액면까지 상승하지 않고 오존수 내에 체류한다. 즉, 상기 오존수는 극히 오존 용해도가 높은 오존수이다. 이 때문에, 가축 소독을 위해 오존수를 사용(살포, 뿌림, 도포, 적심, 침지 등)하여도, 그 사용에 의해 오존수로부터 탈기하는 오존은 거의 없다. 따라서 오존이 탈기하면 생겼을 가축의 호흡기 등에 대한 악영향을 유효하게 배제할 수 있다. 오존 용해도가 높으면, 고농도 오존수의 생성도 간단하다. 또한, 상기 오존수는, 원수에 오존을 혼합시킴에 의해 오존수를 생성하는 기액 혼합방식에 의해 생성한 것이기 때문에, 전해방식에 의한 생성과 같은 첨가물을 필요로 하지 않는다. 이와 같이 본건 발명에 관한 오존수는 첨가물을 불필요하게 하는 점에서도, 안전성이 높은 오존수이다. 살포 후의 오존 농도의 하한을 3ppm으로 한 것은, 상기한 배경 기술의 난에서 설명한 바와 같이 가축의 사육 현장에서 필요한 오존 농도는 3ppm이기 때문이고, 상한을 20ppm으로 한 것은 기액 혼합방식에 의한 오존수 생성에서는 20ppm 정도가 한계이고 20ppm를 초과하면 생성 효율이 극단적으로 저하되기 때문이다. 오존 농도는, 예를 들면, 자외선 흡광 장치 등에 의해 측정할 수 있다.

(청구항 2항에 기재된 발명의 특징)

청구항 2항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 2항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 1항의 소독 방법으로서, 상기 오존수의 pH가, 6.5 내지 7.5인 것을 특징으로 한다.

청구항 2항의 소독 방법에 의하면, 청구항 1의 소독을, 보다 안전한 것으로 할 수 있다. 즉, 후술하는 실험이 나타내는 바와 같이, 본건 발명에 관한 오존수는, 원수의 pH를 변화시키는 것이 아니기 때문에, 거의 중성을 나타낸다. 중성의 오존수는 오존이 용해하기 쉬운 것은 알려져 있는 바, 본건 발명에 관한 오존수에 의하면, 예를 들면, 아세트산과 같은 첨가물을 첨가하여 pH 조정하는 일 없이 중성으로 유지할 수 있다. 첨가물의 첨가를 불필요하게 하는 점에서, 가축에 있어서 안전성이 높다.

(청구항 3항에 기재된 발명의 특징)

청구항 3항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 3항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 1항 또는 2항의 소독 방법으로서, 상기 오존수 생성 공정이, 피처리수에 오존을 혼합시킬 때에 해당 피처리수 및 오존에 자력(磁力)을 작용시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 3항의 소독 방법에 의하면, 청구항 1항 또는 2항의 소독 방법에 관한 오존수가, 상기 방법에 의해 생성된다. 피처리수와 오존과의 혼합을 자계중에서 행함에 의해, 오존 용해도를 매우 높은 것으로 할 수 있다. 자력의 작용이 피처리수뿐만 아니라 오존에도 미치는 것이, 오존의 고용해도를 실현한 것이라고 고려된다.

(청구항 4항에 기재된 발명의 특징)

청구항 4항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 4항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 3항의 소독 방법으로서, 자계중에서, 피처리수의 수압을 압력 정점(頂点)에 이르기까지 증압시키고 해당 압력 정점에 이른 직후에 감압시킴과 함께 해당 압력 정점에 이른 피처리수에 오존을 공급하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4항의 소독 방법에 의하면, 청구항 3항의 소독 방법의 작용 효과를, 피처리수의 압력 증감에 의해 보다 효율적으로 이루게 할 수 있다. 압력 증감에 의해 피처리수가 불안정 상태에 놓이지는 것으로 되지만, 이 불안정 상태가 오존 용해를 촉진하는 것으로 고려된다.

(청구항 5항에 기재된 발명의 특징)

청구항 5항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 5항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 4항의 소독 방법으로서, 소경로(小徑路)를 갖는 벤추리관에 피처리수를 통과시키고, 해당 소경로에 면하는 위치에 개구단(開口端)을 배치한 오존 공급 파이프를 통하여 오존을 공급함과 함께, 해당 벤추리관의 적어도 소경로 및/또는 소경로 부근에 자력을 작용시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 5항의 소독 방법에 의하면, 청구항 4항의 소독 방법의 작용 효과를, 상기 구성에 의해 구체화할 수 있다. 즉, 벤추리관에 유입할 때의 피처리수의 압력은, 소경로에 근접함에 따라 단숨에 증가하고, 소경로 통과 후에 단숨에 감소한다. 압력 감소할 때의 벤추리관 내부는 진공 또는 진공에 가까운 부압(負壓) 상태로 되고, 이 부압 상태에 의해 오존 공급 파이프에 의해 공급된 오존이 피처리수 내로 흡인된다. 흡인된 오존은, 상기 압력 변화와, 소경로 통과에 수반하는 피처리수의 흐름의 변화 등이 복잡하게 뒤얽혀서, 단숨에 교반 혼합된다. 벤추리관과 오존 공급 파이프를 구비한 기액 혼합 구조는, 이젝터라고 불리는 일도 있다.

(청구항 6항에 기재된 발명의 특징)

청구항 6항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 6항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 5항의 소독 방법으로서, 상기 벤추리관을 통과한 피처리수를 순환시키고, 오존을 공급하면서 상기 벤추리관을 적어도 1회 재통과시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 6항의 소독 방법에 의하면, 청구항 5항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 피처리수를 순환시킴에 의해, 오존 용해에 유효한 자계중에서의 압력의 증감이나 오존 공급 등을, 소망 회수 반복할 수 있다. 반복에 의해, 피처리수에 대한 오존 용해도를 높일 수 있다. 순환시키는 회수는, 구하는 오존 용해도나 오존 농도에 응하여 장치 사용자가 결정하면 좋다.

(청구항 7항에 기재된 발명의 특징)

청구항 7항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 7항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 6항의 소독 방법으로서, 상기 순환시킨 피처리수를 저장 탱크에 일단 저장하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7항의 소독 방법에 의하면, 청구항 6항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 피처리수를 일단, 저장 탱크에 저장할 수 있고, 이 저장에 의해 피처리수를 안정 상태에 두고, 이로 인해, 피처리수에 대한 오존 용해를 숙성(熟成) 유사한 작용에 의해 촉진시킬 수 있다.

(청구항 8항에 기재된 발명의 특징)

청구항 8항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 8항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 7항의 소독 방법으로서, 상기 저장 탱크에 저장한 피처리수를, 일단 취출하여 5 내지 15℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8항의 소독 방법에 의하면, 청구항 7항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 피처리수의 온도를 상기 범위로 유지할 수 있다. 오존수 생성에 사용한 원수는 길다란 배관 내를 반송되는 경우가 많고, 그와 같은 경우에 반송되는 원수는 날씨의 영향을 받기 쉽다. 특히, 하계(夏季)에서의 수온 상승이 현저하다. 또한, 피처리수를 순환시키기 위해서는 순환을 위한 에너지가 필요하고, 그와 같은 에너지원으로서, 예를 들면, 펌프가 있다. 상기한 에너지원은, 일반적으로 발열을 수반하고 그 열이 피처리수의 온도를 높이는 경우가 있다. 오존 용해는 수온의 영향을 받고, 수온이 높아지면 용해도의 저하가 보인다. 그래서, 피처리수의 온도를 소정 범위로 유지함에 의해, 오존 용해를 촉진시킨다. 오존수의 온도를 15℃ 이하로 한 것은, 15℃ 이상이 되면 용해하고 있는 오존이 탈기하거나 오존 용해의 효율이 떨어지거나 하여 오존수에 높은 용해도를 기대할 수 없기 때문이다. 다른한편, 오존수의 온도를 5℃ 이상으로 한 것은, 기후 환경이나 가축의 종류 등에도 따르지만, 가축이나 축사에 살포하기 위한 오존수의 반송은 옥외에서 행하는 것이 일반적이기 때문에, 동계(冬季)에서 한랭지 등에서 오존수를 동결시키지 않기 위해서는 5℃가 필요하다고 생각하였기 때문이다. 피처리수의 냉각 또는 가온을 불필요하게 하는 것이면, 온도를 유지하는 공정 자체를 생략하여도 좋다.

(청구항 9항에 기재된 발명의 특징)

청구항 9항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 9항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 6항 내지 8항중 어느 한 항의 소독 방법으로서, 오존을 혼합한 후의 피처리수를 용해 촉진조(促進槽)에 일단 저장하여 오존 용해를 촉진하는 것을 특징으로 한다.

청구항 9항의 소독 방법에 의하면, 청구항 6항 내지 8항중 어느 한 항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 용해 촉진조의 작용에 의해 피처리수에 대한 오존 용해가 촉진된다. 용해 촉진조에 저장된 피처리수는, 그 저장에 의해 안정 상태에 놓인다. 안정 상태에 놓인 피처리수는, 그것에 대한 오존 용해가 숙성 유사한 작용에 의해 촉진된다.

(청구항 10항에 기재된 발명의 특징)

청구항 10항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 10항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 9항의 소독 방법으로서, 상기 용해 촉진조에 저장한 피처리수로부터 탈기한 오존을, 해당 용해 촉진조 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 10항의 소독 방법에 의하면, 청구항 9항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 피처리수를 순환하는 과정에서 피처리수에 용해하지 않았던 오존을 용해 촉진조 밖으로 배출할 수 있다. 미용해의 오존을 배출함에 의해, 피처리수가 포함하는 오존은, 용해도가 높은 것이고 낮은 것이 배제된다. 따라서, 진실로 오존 용해도가 높은 오존수가 생성된다.

(청구항 11항에 기재된 발명의 특징)

청구항 11항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 10항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 1항 내지 10항중 어느 한 항의 소독 방법으로서, 가축에 끼얹기 위해, 생성한 오존수를 소정 압력으로 가압하여 노즐 또는 노즐군으로부터 살포하는 살포 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 11항의 소독 방법에 의하면, 청구항 1항 내지 10항중 어느 한 항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 노즐 살포에 의해 가축의 소독을 행할 수 있다. 노즐 살포는 미세한 부분에까지 오존수를 골고루 미치게 할 수 있기 때문에, 특히 가축의 축체(畜體)를 소독하기 위해 알맞다. 즉, 예를 들면, 축사 바닥면과 같이 평탄한 개소를 소독하는 것이면 오존수를 깔도록 뿌리면 족하지만, 축체를 소독하는 경우는 그 표면에 요철이 있기 때문에 단지 뿌리는 것만으로는 족하지 않고 게다가 축체는 되돌아다니는 것이기 때문에 노즐 살포하는 것이 바람직하다. 그러나, 노즐 살포된 오존수는, 살포 전의 압송 상태에 있는 오존수에 비하면 단숨에 압력 개방되기 때문에, 함유되는 오존 기포가 팽창하여 파열되기 쉬운 상태로 되는 것이 추측되고, 이 파열이 오존 탈기의 요인이라고 생각된다. 따라서 오존 용해도가 낮으면, 즉, 오존 기포의 입경이 크다고 팽창하였을 때 파열하는데 충분한 크기로 되기 쉽고, 그 결과, 오존 기포가 파열되어 버리는 것으로 생각된다. 다른 한편, 본 발명에 관한 오존수가 함유한 오존 기포는, 그 입경이 50㎚ 미만이라는 극히 미세한 것이기 때문에, 가령 팽창하여도 그 대부분이 파열에 족한 크기에 이르지 않는다. 따라서, 오존 탈기가 거의 생기지 않는다. 즉, 본건 발명에 관한 오존수는, 노즐 살포에 최적이다.

(청구항 12항에 기재된 발명의 특징)

청구항 12항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 12항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 11항의 소독 방법으로서, 상기 오존수를 가압 살포한 때의 오존수의 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa인 것을 특징으로 한다.

청구항 12항의 소독 방법에 의하면, 청구항 11항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 노즐로부터 살포된 오존수의 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa의 범위로 설정되어 있음에 의해, 노즐 살포 전의 오존수의 농도 저하를 효과적으로 실현할 수 있다. 즉, 상기 범위를 하회하면 노즐의 구멍 지름이나 구멍수 등에도 의하지만 압력 부족에 의해 충분한 오존수 살포를 할 수 없은 경우가 상정되는 한편, 상기 범위를 초과한 압력으로 오존수를 가압하면 배관 내부나 노즐 내부 등에서 온도 상승이나 살포시에 단숨에 상압(常壓)으로 되돌아옴에 의한 압력차에 의해 탈기가 생기는 경우가 고려되기 때문에, 그와 같은 오존 탈기를 가급적 억제하기 위한 설정이다.

(청구항 13항에 기재된 발명의 특징)

청구항 13항에 기재된 발명에 관한 기재의 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 13항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 12항의 소독 방법으로서, 상기 살포 공정에서 살포하는 오존수의 평균 입경이, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛인 것을 특징으로 한다. 여기서, 「평균 입경」의 측정은, 예를 들면, 액침법이나 레이저법에 의해 측정 가능하다.

청구항 13항의 소독 방법에 의하면, 청구항 12항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 평균 입경을 상기 범위로 설정함에 의해, 목적에 따른 오존수 살포를 행할 수 있다. 즉, 평균 입경이 40 내지 200㎛ 미만인 때는, 오존수가 안개에 가까운 상태이기 때문에, 예를 들면, 감기 방지를 위해 가축을 극단적으로 젖게 하고 싶지 않은 경우나 축사 내의 넓은 영역에 오존수 살포를 행하고 싶은 경우 등에 형편상 좋다. 다른한편, 평균 입경이 200 내지 1000㎛인 때, 즉, 사람이 일상에 사용하는 샤워에 가까운 입경인 때는, 예를 들면, 가축체의 오염을 씻어내고 싶은 경우, 가축체의 국소(예를 들면, 음부) 등을 집중적으로 세척 소독하고 싶은 경우, 축사의 바닥을 씻어내면서 소독하고 싶은 경우에 사용하기 편리하다. 어느 쪽으로 보더라도, 노즐로부터 살포한 오존수를 효율적으로 가축 또는 축사에 골고루 미치게 하는 것이 가능해지고, 또한, 사용 환경이나 사용 목적으로 맞추어서 살포 오존수의 입경을 선택함에 의해, 가축에게 살포한 때에 가축에게 감기에 걸리게 하는 등의 우려가 아주 적게 할 수 있다. 또한, 평균 입경 40㎛를 하회하는 입경의 오존수는, 축사의 통풍성이나 온도 등의 환경에도 의하지만 작기 때문에 비교적 가볍게 살포 후에 공기의 자연류에 흐르게 되기 쉽다. 따라서 예를 들면, 가축(축체)이나 축사의 바닥면 등에까지 오존수(오존 세무)가 충분히 골고루 미치지 않는 경우가 있을 수 있다. 한편, 평균 입경 1000㎛를 초과한 입경의 오존수는, 단지 호스로 뿌려진 오존수와 큰 차가없다. 따라서 가축에게 직접 살포하면, 축사의 환경에 따라 다르지만, 예를 들면, 이유(離乳) 전의 새끼돼지에 살포하면 입경이 너무 크기 때문에 젖음에 의해 체온이 빼앗겨서 새끼돼지에게 감기에 걸리게 할 우려가 있다. 이상의 이유 때문에, 살포 오존수의 평균 입경을 상기 범위로 설정한 것이다.

(청구항 14항에 기재된 발명의 특징)

청구항 14항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 14항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 11항 내지 13항중 어느 한 항의 소독 방법으로서, 상기 살포 공정에서 살포되지 않고 남은 잔여 오존수를, 압송하여 상기 저장 탱크 내로 되돌리는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 14항의 소독 방법에 의하면, 청구항 11항 내지 13항중 어느 한 항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 잔여 오존수가 저장 탱크로 되돌아온다. 이 결과, 오존수 생성의 효율화와 잔여 오존수의 재생 이용을 도모할 수 있다. 잔여 오존수는, 그 잔여 오존수가 놓인 환경에도 따르지만, 적어도 원수에 비하여 오존의 용해도가 높다. 따라서, 원수로부터 소정 농도의 오존수를 생성하는 경우에 비하여 잔여 오존수를 소정 농도의 오존수로 재생성하는 쪽이 효율이 좋다. 또한, 잔여 오존수가 존재하면, 그것을 재이용하는 것이 수자원이나 생성 에너지의 효율적 이용의 관점에서 바람직하다.

(청구항 15항에 기재된 발명의 특징)

청구항 15항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 15항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 14항의 소독 방법으로서, 상기 살포 공정에서 오존수 살포를 일단 정지한 후에 재차 오존수 살포를 시작할 때에, 오존수 살포 시작 전에 상기 저장 탱크 밖에 있는 잔여 오존수를 상기 저장 탱크로 되돌린 후에 오존수 살포를 행하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 15항의 소독 방법에 의하면, 청구항 14항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 일단 정지하고 있던 오존수 살포를 재개할 때에, 저장 탱크 밖에 있는 오존수를 저장 탱크 내로 되돌리고 나서 행한 것으로 되고, 이로 인해, 살포하는 오존수의 오존 용해도(오존 농도)를 소망 레벨로 유지하여 둘 수 있다. 즉, 저장 탱크 밖에 있는 잔여 오존수는, 그것이 놓인 환경이나 놓인 시간의 장단 등에도 따르지만, 일반적으로 말하여 오존이 탈기한 상태에 있다. 즉, 오존 용해도(오존 농도)가 저하되어 있다. 오존 용해도가 저하된 오존수를, 그대로 살포하여도 양호한 소독 효과를 기대하기 어렵다. 그래서, 오존 용해도가 저하된 잔여 오존수는, 이것을 일단 저장 탱크로 되돌림에 의해 오존 용해도가 높은 오존수에 혼입시켜서 재이용을 도모함과 함께, 잔여 오존수를 저장 탱크로 되돌리는 동안은 오존수 살포를 대기하고, 잔여 오존수를 완전히 되돌리고 나서 오존 용해도가 높은 오존수를 살포한다. 저장 탱크로부터 취출한 오존 용해도가 높은 것을 이용하면, 소망 레벨의 오존수를 살포하는 것으로 된다.

(청구항 16항에 기재된 발명의 특징)

청구항 16항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 16항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 11항의 소독 방법으로서, 상기 살포 공정에는, 가축의 음부에 오존수를 직접 살포하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 16항의 소독 방법에 의하면, 청구항 11항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 가축의 암수를 불문하고 음부에는 잡균이 번식하기 쉽기 때문에 음부 소독은 가축의 건강을 유지하는데 매우 효과적이다. 특히, 출산을 앞둔 암(雌)가축의 음부가 불결하면, 암가축의 출산 장애나 태어나는 새끼 가축에게 다양한 건강 장애가 생길 우려가 있다. 유기물인 가축체에 접촉한 오존수는, 그곳에서 반응하여 곧바로 보통의 물로 되어 버리는 것이기 때문에, 음부뿐만 아니라 질이나 자궁 내도 부작용 없이 소독 가능한 것을 기대할 수 있다. 지금까지 약품을 이용하는 음부 소독이 행하여지고 있지만, 약품에 의한 안전성이나 새끼가축에 대한 부작용에 의문이 없었던 것은 아니다. 이 점, 오존 용해도가 높은 오존수라면 안전성도 부작용도, 그런 걱정은 없다. 또한, 살포한 오존수가 환경을 파괴할 우려도 없기 때문에, 사정이 아주 좋다. 살포되었지만 음부로부터 벗어난 오존수는, 그 일부가 음부 이외의 가축체에 도착하고 해당 도착 부분을 소독함과 함께, 다른 일부는 축사의 바닥 등에 도착하여 해당 도착 부분을 마찬가지로 소독한다.

(청구항 17항에 기재된 발명의 특징)

청구항 17항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 17항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 11항의 소독 방법으로서, 상기 살포 공정에는, 가축을 일렬 종렬로 이동시키면서, 가축보다도 높은 위치 및 낮은 위치에서 상기 오존수를 살포하는 공정과, 오존수 살포의 종료 후에 에어 블로우에 의한 수절(물을 털어냄)을 행하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 축사와 다른 축사와의 사이의 통로를, 가축이 일렬 종렬로 이동할 수 있도록 구성하여 두고, 그 통로 내에서 상기 방법에 의한 소독을 행할 수 있다. 가축의 이동은, 벨트 컨베이어 등에 실어서 행하는 이동도 있지만, 가축 자신의 보행 등에 의한 이동이 바람직하다. 예를 들면, 벨트 컨베이어에 실은 가축은 스스로 몸을 움직인 것이 적지만, 보행시키면 다리를 교대로 움직이는 등으로 가축체의 노출 부분이 교체되기 때문이다.

청구항 17항의 소독 방법에 의하면, 청구항 11항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 감기걸림 등의 폐해를 억제하면서 가축체 전체의 소독을 효율적으로 행할 수 있다. 즉, 이동시키면서 가축의 상하로부터 오존수를 살포하면, 가축체 전체에 오존수를 골고루 미치게 하기 쉽기 때문이다. 또한, 상술한 바와 같이 보행 등을 시킬 수 있다면, 노출 부분이 교체될 수 있기 때문에, 오존수가 구석구석까지 골고루 미치게 할 수 있고, 이것이, 효율이 좋은 소독을 가능하게 한다. 오존수는, 이것을 살포한 후에 에어 블로우에 의한 수절을 행하면, 이동을 마친 가축이 흠뻑 젖은 상태에 있지 않게 된다. 감기걸림 등의 질병을 억제하기 위해 아주 중요하다.

(청구항 18항에 기재된 발명의 특징)

청구항 18항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 18항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 17항의 소독 방법으로서, 상기 에어 블로우를, 가축에 대해 정면 상방에서 수평에 대해 20 내지 70도의 각도로 가축에 대해 행하는 것을 특징으로 한다.

청구항 18항의 소독 방법에 의하면, 청구항 17항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 보다 효율 좋게 수절을 행할 수 있다. 즉, 가축의 성모양이나 크기 등의 차이에도 따르지만, 일반적으로 말하여 가축의 털(毛) 나열은 상기 각도의 방향으로 쏠리고 있다. 털 나열 각도와 블로우 각도를 거의 일치시킴에 의해, 수절 효과가 높아지고, 이것이, 보다 높은 질병 억제율에 연결된다.

(청구항 19항에 기재된 발명의 특징)

청구항 19항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 방법(이하, 적절히 「청구항 19항의 소독 방법」이라고 한다)은, 청구항 1항 내지 18항중 어느 한 항의 소독 방법으로서, 가축을 소독하는 오존수를 이용하여 가축 시설(예를 들면, 축사, 먹이통(餌箱)이나 케이지 등의 부대 설비) 및/또는 가축용구(분뇨를 운반하기 위한 삽, 사육 작업자의 피복이나 작업화, 사육 현장에 출입하는 차량)를 아울러서 소독하는 것을 특징으로 한다.

청구항 19항의 소독 방법에 의하면, 청구항 1내지 18항중 어느 한 항의 소독 방법의 작용 효과에 더하여, 가축을 사육하는 시설과 기구의 어느 한쪽 또는 쌍방만으로 오존수를 끼얹는 것, 또는, 상기 어느 한쪽 또는 쌍방과 함께 가축에게 오존수를 끼얹음에 의해 가축을 소독한다. 시설이나 기구만을 소독하는 것이면, 그것들을 이용하여 사육하는 가축을 바이러스 등의 오염에서 막으며, 위생적인 환경하에서 가축 사육을 행할 수 있다. 가축에게도 아울러서 오존수를 끼얹으면, 더욱 위생적이고 가축의 건강을 유지하는데 바람직하다.

(청구항 20항에 기재된 발명의 특징)

청구항 20항에 기재된 발명에 관한 가축 또는 가축육(이하, 적절히 「청구항 20의 가축 등」이라고 한다)은, 청구항 11항 내지 19항중 어느 한 항의 가축 소독 방법에 사용 가능한 오존수를 끼얹어서 소독하면서 사육하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 20의 가축 등에 의하면, 상기 오존수를 끼얹어서 소독하면서 사육하고 있기 때문에, 매우 위생적인 환경하에서 사육된다. 위생 관리가 구석구석까지 미친 환경하에서 사육된 가축 또는 가축육이기 때문에, 바이러스 등이 불활성화되어 있음과 함께 가축이 병에 걸릴 가능성은 아주 낮다. 또한, 오존수 소독이기 때문에, 가축육중에 화학적인 소독제 등이 남는 일은 없다. 오존수에 용해하고 있던 오존은 유기물 등과의 접촉에 의해 분해 소멸하기 때문에 가축육중에 남는 일은 없다. 따라서 매우 안전하다.

(청구항 21항에 기재된 발명의 특징)

청구항 21항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 21의 소독 장치」라고 한다)는, 피처리수를 통과시키기 위한 배관과, 해당 배관의 도중에 마련한 기액 혼합 구조와, 해당 기액 혼합 구조에 오존을 공급하기 위한 오존 공급 구조와, 상기 기액 혼합 구조를 통과한 피처리수를 순환시켜서 해당 기액 혼합 구조를 재차 통과시키기 위한 순환 구조와, 상기 순환 구조의 도중에 마련된 피처리수를 일단 저장시키기 위한 저장 탱크와, 해당 저장 탱크로부터 취출하여 소정 압력으로 가압하는 가압 펌프와, 해당 가압 펌프에 의해 가압한 오존수를 살포하기 위한 노즐 또는 노즐군(群)을 포함하여 구성하고 있다. 상기 구성을 전제로 하여, 해당 기액 혼합 구조에는, 내부에 자력을 작용시키기 위한 자석을 마련하고 있고, 해당 노즐 또는 노즐군으로부터, 함유한 오존 기포의 입경(R)이, 0<R<50이고, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를 살포 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 21의 소독 장치에 의하면, 배관 내를 통과한 피처리수에는 오존 공급 구조가 공급하는 오존이 공급된다. 오존 공급은 기액 혼합 구조중에서 행하여진다. 기액 혼합 구조를 통과한 피처리수는, 순환 구조의 작용에 의해 순환시켜지고 저장 탱크에 일단 저장되거나 하면서 재차 기액 혼합 구조를 통과한다. 기액 혼합 구조에 자석을 마련하였기 때문에, 자석의 자력을 피처리수와 오존을 혼합시키는 과정에서 작용시키게 된다. 즉, 피처리수뿐만 아니라, 피처리수에 용해하지 않은 오존에도 자력 작용이 미친다. 오존을 혼합할 때의 피처리수는, 대소 다양한 크기의 오존 기포를 포함하고, 그 흐름은 극히 불규칙한 난류(亂流)이다. 따라서 피처리수나 오존에 작용하는 자력의 방향은 극히 불규칙하고, 또한, 불안정하다. 불규칙하면서 불안정한 자력 작용이, 고(高)용해도를 가진 고농도 오존수의 생성에 효과적이라는 것은 후술하는 실험 결과에 의해 분명한 한편, 그 인과관계는 현재 해명중이다. 발명자는, 다음과 같이 추측한다. 즉, 자력의 작용을 받는 피처리수(오존)가 난류화하고 있다는 것은, 층류화한 피처리수에 비하여 자력의 작용하에 있는 시간이 길다. 또한, 난류화한 피처리수(오존)는, 교체되는 자석과의 거리가 변화한다. 즉, 단위 시간당에 흐르는 피처리수에 대해 시간에 걸쳐서 구석구석까지 자력을 작용시킬 수 있다. 이것이, 피처리수의 클러스터 세분화를 촉진하고, 그 결과, 고용해도를 가진 고농도 오존수의 효율 좋은 생성을 실현하는 것이라고 생각된다. 생성에 의해 3 내지 20ppm의 고농도에 달한 오존수는, 가압 펌프에 의해 가압되어 노즐 또는 노즐군으로부터 살포된다. 오존수가 함유하는 오존 기포의 입경은 50㎚ 미만이기 때문에, 살포되어도 오존수 내에 체류하고 탈기하지 않는다.

(청구항 22항에 기재된 발명의 특징)

청구항 22항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 22의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 21항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 기액 혼합 구조가, 소경로를 갖는 벤추리관과, 해당 소경로에 면하는 위치에 개구단을 갖는 오존 공급 파이프를 포함하여 구성하고 있고, 해당 오존 공급 파이프의 접속단에는, 상기 오존 공급 구조를 접속하고 있다.

청구항 22항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항의 생성 장치의 작용 효과와 기본적으로 같은 작용 효과를 이루지만, 기액 혼합 구조에서의 작용 효과가 다음과 같이 된다. 즉, 배관으로부터 벤추리관에 유입할 때의 피처리수의 압력은, 소경로에 근접함에 따라 단숨에 증가하고, 소경로 통과 후에 단숨에 감소한다. 압력 감소할 때의 벤추리관 내부는 진공 또는 진공에 가까운 부압 상태로 되고, 이 부압 상태에 의해 오존 공급 파이프에 의해 공급된 오존이 피처리수 내로 흡인된다. 흡인된 오존은, 상기 압력 변화와, 소경로 통과에 수반하는 피처리수의 흐름의 변화 등이 복잡하게 뒤얽혀서, 단숨에 교반 혼합된다.

(청구항 23항에 기재된 발명의 특징)

청구항 23항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 23항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 22항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 자석이, 상기 벤추리관의 적어도 소경로 및/또는 소경로 부근에 자력을 작용시키도록 구성하고 있다.

청구항 23항의 소독 장치에 의하면, 청구항 22항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 벤추리관을 통과할 때 및/또는 통과 전후의 피처리수에 대해 가장 효율적으로 자력을 작용시킬 수 있다. 발명자들의 실험에 의하면, 상기와 같이 자력을 작용시킨 때에, 가장 효율적으로 고용해도를 가진 고농도 오존수를 생성할 수 있다. 그 이유는, 다음과 같이 추측된다. 즉, 같은 벤추리관에 같은 자석을 마련하는 경우에, 상기 작용이 생기도록 마련함에 의해 벤추리관의 소경로를 통과할 때 또는 그 통과 전후는, 피처리수에 압력 변화가 생기거나 오존이 흡인되거나 하는 등, 피처리수의 상태에 큰 변화가 생긴다. 이 변화에 맞추어 피처리수에 자력을 작용시키는 것이, 고용해도·고농도를 실현하는 요인이라고 생각된다. 또한, 상자성체(常磁性體)인 오존 기포에 자력을 작용시키는 것도, 고용해도·고농도 실현에 기여하고 있다고 추측된다.

(청구항 24항에 기재된 발명의 특징)

청구항 24항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 24의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 22항 또는 23항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 자석이, 한쪽의 자석편과 다른쪽의 자석편을 포함하는 자기 회로에 의해 구성하고 있고, 해당 한쪽의 자석편과 해당 다른쪽의 자석편을, 상기 벤추리관을 끼우고 대향시키고 있다.

청구항 24의 소독 장치에 의하면, 청구항 22항 또는 23항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 자기 회로를 구성함에 의해 벤추리관 내부의 필요한 개소에 집중적으로 자력을 작용시킬 수 있다.

(청구항 25항에 기재된 발명의 특징)

청구항 25항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 25항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 22항 내지 24항중 어느 한 항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 자석의 자력이, 3000 내지 20000가우스로 설정하고 있다.

청구항 25항의 소독 장치에 의하면, 청구항 22항 내지 24항중 어느 한 항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 자석의 구성을 간단하게, 또한, 경제적으로 행할 수 있다. 즉, 상기 자력을 갖는 자석이라면, 시장 조달이 용이하기 때문에 특별한 자석을 준비할 필요가 없다. 특별한 자석이 아니기 때문에 저가이다. 상기 범위를 초과하는 자력을 갖는 자석의 채용을 방해하는 취지가 아닌 것은 말할 것도 없다.

(청구항 26항에 기재된 발명의 특징)

청구항 26항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 26항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 21항 내지 25항중 어느 한 항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 저장 탱크 내의 오존수를 5 내지 15℃의 범위로 유지하기 위한 온도 유지 구조를 마련하고 있다.

청구항 26항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 25항중 어느 한 항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 온도 유지 구조를 갖음에 의해, 피처리수의 온도를 상기 범위로 유지할 수 있다. 오존수 생성에 사용하는 원수는 긴 배관 내를 반송되는 경우가 많고, 그와 같은 경우에 반송되는 원수는 날씨의 영향을 받기 쉽다. 특히, 하계에서의 수온 상승이 현저하다. 또한, 피처리수를 순환시키기 위해서는 순환을 위한 에너지가 필요하고, 그와 같은 에너지원으로서, 예를 들면, 펌프가 있다. 상기한 에너지원은, 일반적으로 발열을 수반하고 그 열이 피처리수의 온도를 높이는 경우가 있다. 오존 용해는 수온의 영향을 받고, 수온이 높아지면 용해도의 저하가 보인다. 그래서, 피처리수의 온도를 소정 범위로 유지함에 의해, 오존 용해를 촉진시킨다. 다른한편, 예를 들면, 한랭지에서 피처리수가 동결할 우려가 있는 경우는, 히터 장치를 마련하여 피처리수를 가온하도록 구성하여도 좋다. 피처리수의 냉각 또는 가온을 불필요하게 하는 것이면, 온도 유지 구조 자체를 생략하여도 좋고, 마련하고 있는 온도 유지 구조의 운전을 정지하여도 좋다.

(청구항 27항에 기재된 발명의 특징)

청구항 27항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 27항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 21항 내지 26항중 어느 한 항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 순환 구조 도중의 상기 기액 혼합 구조 하류이면서 상기 저장 탱크 상류에는, 해당 순환 구조를 통과하는 피처리수를 일단 저장하여 오존 용해를 촉진하기 위한 용해 촉진조를 마련하고 있다.

청구항 27항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 26항중 어느 한 항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 용해 촉진조의 작용에 의해 피처리수에 대한 오존 용해가 촉진된다. 용해 촉진조에 저장된 피처리수는, 그 저장에 의해 안정 상태에 놓인다. 안정 상태에 놓인 피처리수는, 그것에 대한 오존 용해가 숙성 유사한 작용에 의해 촉진된다. 기액 혼합 구조에서 동적으로 용해시켜진 오존은, 용해 촉진조에서 정적으로 용해시켜지고, 양자의 작용에 의해 피처리수에 대한 오존의 용해가 비약적으로 촉진된다.

(청구항 28항에 기재된 발명의 특징)

청구항 28항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 28항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 27항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 용해 촉진조의 정부(頂部)에는, 저장하여 있는 피처리수로부터 탈기한 오존을 배출 가능하게 하는 탈기 구조를 마련하고 있다.

청구항 28항의 소독 장치에 의하면, 청구항 27항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 피처리수를 순환하는 과정에서 피처리수에 용해하지 않은 오존을 장치 밖으로 배출할 수 있다. 미용해의 오존을 배출함에 의해, 피처리수가 포함하는 오존은, 용해도가 높은 것이고 낮은 것이 배제된다. 따라서, 진실로 오존 용해도가 높은 오존수가 생성된다.

(청구항 29항에 기재된 발명의 특징)

청구항 29항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 29항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 21항 내지 28항중 어느 한 항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 가압 펌프의 가압에 의한 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa로 설정하고 있다.

청구항 29항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 28항중 어느 한 항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa의 범위로 설정되어 있음에 의해, 노즐 살포 전의 오존수의 농도 저하를 효과적으로 실현할 수 있다. 즉, 상기 범위를 하회하면 노즐의 구멍 지름이나 구멍수 등에도 따르지만 압력 부족에 의해 충분한 오존수 살포를 할 수 없는 경우가 상정되는 한편, 상기 범위를 초과한 압력으로 오존수를 가압하면 배관 내부나 노즐 내부 등에서 온도 상승이나 살포시에 단숨에 상압으로 되돌아옴에 의한 압력차에 의해 탈기가 생기는 경우가 생각되기 때문에, 그와 같은 오존 탈기를 가급적 억제하기 위한 설정이다.

(청구항 30항에 기재된 발명의 특징)

청구항 30항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 30항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 29항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 노즐 또는 노즐군으로부터 살포한 오존수의 평균 입경이, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛로 설정하고 있다.

청구항 30항의 소독 장치에 의하면, 청구항 29항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 평균 입경을 상기 범위로 설정함에 의해, 목적에 따른 오존수 살포를 행할 수 있다. 즉, 평균 입경이 40 내지 200㎛ 미만인 때는, 오존수가 안개에 가까운 상태이기 때문에, 예를 들면, 감기 방지를 위해 가축을 극단적으로 젖게 하고 싶지 않은 경우나 축사 내가 넓은 영역에 오존수 살포를 행하고 싶은 경우 등에 형편상 좋다. 다른한편, 평균 입경이 200 내지 1000㎛인 때, 즉, 사람이 일상에 사용하는 샤워에 가까운 입경인 때는, 예를 들면, 가축체의 오염을 씻어내고 싶은 경우, 가축체의 국소(예를 들면, 음부) 등을 집중적으로 세척 소독하고 싶은 경우, 축사의 바닥을 씻어내면서 소독하고 싶은 경우에 사용하기 편리하다. 어느 쪽으로 보더라도, 노즐 또는 노즐군으로부터 살포한 오존수를 효율적으로 가축 또는 축사에 골고루 미치게 하는 것이 가능해지고, 또한, 사용 환경이나 사용 목적으로 맞추어서 살포 오존수의 입경을 선택함에 의해, 가축에게 살포한 때에 가축에게 감기에 걸리게 하는 등의 우려가 극히 적게 할 수 있다. 또한, 평균 입경 40㎛를 하회하는 입경의 오존수는, 축사의 통풍성이나 온도 등의 환경에도 따르지만, 입경이 작기 때문에 비교적 가볍게 살포 후에 공기의 자연류에 흐르게 되기 쉽다. 따라서 예를 들면, 가축(축체)이나 축사의 바닥면 등에 까지 오존수(오존 세무(細霧))가 충분히 골고루 미치지 않는 경우가 있을 수 있다. 한편, 평균 입경 1000㎛를 초과한 입경의 오존수는, 단지 호스로 뿌려진 오존수와 큰 차가 없다. 따라서 가축에게 직접 살포하면, 축사의 환경에 따라 다르지만, 예를 들면, 이유 전의 새끼돼지에 살포하면 입경이 너무 크기 때문에 젖음에 의해 체온이 빼앗긴 새끼돼지돈에 감기에 걸리게 할 우려가 있다. 이상의 이유 때문에, 살포 오존수의 평균 입경을 상기 범위로 설정한 것이다.

(청구항 31항에 기재된 발명의 특징)

청구항 31항에 기재된 발명에 관한 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 31항의 소독 장치」라고 한다)에는, 청구항 21항 내지 30항중 어느 한 항의 소독 장치의 구성을 구비시키고 나서, 상기 저장 탱크에 저장시킨 오존수를 송수(送水)하기 위해 해당 저장 탱크와 상기 가압 펌프의 흡입구 사이에 배치한 송수 라인과, 해당 가압 펌프의 토출구에 한쪽을 접속하고 상기 노즐 또는 노즐군을 구비하는 살포 라인과, 해당 살포 라인 내에 남은 잔여 오존수를 해당 저장 탱크로 되돌리기 위해 해당 살포 라인 다른쪽측과 해당 저장 탱크 사이에 배치한 되돌림 라인과, 폐쇄에 의해 해당 살포 라인 내의 오존수를 가압하여 해당 노즐 또는 노즐군으로부터 오존수를 살포시키기 위해 해당 되돌림 라인에 마련한 라인 밸브를 포함하여 구성하고 있고, 해당 라인 밸브의 폐쇄에 의한 해당 살포 라인 내의 압력 증가에 수반하여 해당 노즐 또는 노즐군으로부터 오존수가 살포 가능하게 구성하고 있다.

청구항 31항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 30항중 어느 한 항의 소독 장치로서, 저장 탱크 내에 있는 오존수는 가압 펌프에 의해 송수 라인 경유로 송수되고, 그 후, 살포 라인을 통하여 되돌림 라인을 빠져서 저장 탱크로 되돌아온다는 순환 경로가 형성된다. 라인 밸브는, 그 개방시에 순환 경로의 오존수의 순환을 허용하는 한편, 그 폐쇄시에는 오존수의 되돌아옴을 저지하여 살포 라인 내의 오존수의 압력을 높인다. 즉, 오존수의 되돌아옴이 제지된 상태에서 가압 펌프가 오존수를 압송함에 의해, 살포 라인 내의 오존수가 가압된다. 오존수의 압력이 노즐 또는 노즐군에 오존수 살포를 행하게 하는데 충분한 압력에 달한 때에, 오존 살포가 행하여진다. 라인 밸브를 재차 개방하면, 살포 라인 내의 오존수의 압력이 내려가고 오존수 살포가 정지한다. 이때, 오존수는 노즐 또는 노즐군으로부터 살포되지 않고 통과하고, 저장 탱크로 되돌아온다. 가압 펌프를 정지시키면, 오존수의 순환도 정지한다.

(청구항 32항에 기재된 발명의 특징)

청구항 32항에 기재된 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 32항의 소독 장치」라고 한다)는, 청구항 21항 내지 31항중 어느 한 항의 소독 장치로서, 상기 노즐 또는 노즐군에 의한 살포 대신에, 또는, 해당 살포와 아울러 호스 살포 가능하게 구성하고 있다.

청구항 32항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 31항중 어느 한 항의 소독 장치로서, 호스 살포를 노즐 살포로 전환하여 단독 또는 노즐 살포와 병용으로 행할 수 있다. 노즐 살포와 호스 살포는, 오존수를 살포하는 개소나 소독에 필요한 오존수의 양 등을 감안하여 적절히 선택하면 좋다.

(청구항 33항에 기재된 발명의 특징)

청구항 33항에 기재된 가축 소독 장치(이하, 적절히 「청구항 33항의 소독 장치」라고 한다)는, 청구항 21항 내지 32항중 어느 한 항의 소독 장치로서, 이동 가능하게 하기 위한 이동 구조를 구비시키고 있는 것을 특징으로 한다. 이동 구조란, 예를 들면, 트럭이나 수동 견인 장치와 같은 자력 또는 타력으로 상기한 소독 장치를 운반 가능한 장치 또는 부재인 것을 말한다.

청구항 33항의 소독 장치에 의하면, 청구항 21항 내지 32항중 어느 한 항의 소독 장치의 작용 효과에 더하여, 이동 구조의 작용에 의해 소독 장치를 필요한 장소에 간단하게 운반할 수 있다. 따라서 예를 들면, 어마어마한 오존수의 송수 라인을 마련하는 대신에, 트럭(이동 구조)에 탑재한 소독 장치를 준비하여 두면, 필요에 따라 필요한 장소에 소독 장치를 운반하고 소독 작업을 할 수 있다. 필요한 장소는, 같은 사육 시설 내라도 좋고, 다른 사육 시설 내라도 좋다. 즉, 이동 구조를 마련하는 것은, 소독 장치를 다른 사육 시설 사이에서 이동시키는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 1대의 소독 장치를 복수의 사육 시설에서 공유하는 경우에 편리하고, 또한, 경제적이다.

도 1은 돈사의 평면도.

도 2는 도 1에 도시하는 돈사의 A-A 단면도.

도 3은 오존수를 생성 살포 가능한 소독 장치의 개략 구성도.

도 4는 소독 장치를 구성하는 부재 및 구조의 상관도.

도 5는 도 3에 도시하는 원수 세분화 구조의 종단면도.

도 6은 제 1 와류 펌프의 종단면도.

도 7은 제 2 와류 펌프의 종단면도.

도 8은 이젝터의 종단면도.

도 9는 스태틱 믹서의 종단면도.

도 10은 사이클론의 종단면도.

도 11은 소독 장치의 변형예를 도시하는 개략 구성도.

도 12는 와류 펌프의 변형예를 도시하는 종단면도.

도 13은 이젝터의 변형예를 도시하는 종단면도.

도 14는 오존수 살포 라인의 개략 평면도.

도 15는 밸브 개폐의 타이밍을 도시하는 도면.

도 16은 밸브 개폐의 타이밍을 도시하는 도면.

도 17은 가축을 세척하는 상태를 도시하는 도면.

도 18은 가축을 세척하는 상태를 도시하는 도면.

도 19는 가축을 세척하는 상태를 도시하는 도면.

도 20은 가축을 세척하는 상태를 도시하는 도면.

도 21은 소독 장치가 갖는 오존수 생성 장치의 변형예를 도시하는 개략 구성도.

도 22는 기액 혼합 구조의 정면도.

도 23은 도 22에 도시하는 기액 혼합 구조의 좌측면도.

도 24는 도 23에 도시하는 기액 혼합 구조의 X-X 단면도.

도 25는 일부를 생략한 기액 혼합 구조의 평면도.

도 26은 용해 촉진조의 종단면도.

도 27은 비교 실험을 행하기 위한 오존수 생성 장치의 개략 구성도.

도 28은 운반 구조에 탑재한 소독 장치의 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 소독 장치 1A : 소독 장치

2 : 제어 장치(CONTROLLER) 3 : 취수 밸브

4 : 배관 5 : 오존수 생성 장치

7 : 가압 펌프 9 : 노즐(노즐군)

11 : 원수 세분화 구조 11a : 케이싱

11b : 패킹 11c : 자석(탄소 칩 군, 초음파 발생 장치)

13 : 오존 용해 구조 15 : 저장 탱크

16 : 배관 17 : 배관

19 : 오존 공급 구조(오존 공급 장치) 20 : 배관

21 : 순환 구조 22 : 역지 밸브

23 : 밸브 31 : 제 1 와류 펌프

31' : 제 2 와류 펌프 31'A : 와류 펌프

32 : 펌프 본체 32a : 흡입부

32b : 토출부 32d : 승압 통로

32e : 흡입로 32f : 토출로

32m : 자석 33 : 임펠러

33a : 임펠러 본체 33b : 날개편

33c : 날개홈 33d : 회전축

34 : 오존 귀환부 34a : 귀환로

35 : 이젝터 35A : 이젝터

36 : 벤추리관 36a : 진입로

36b : 출로 36c : 세경로

36m : 자석 37 : 오존 공급 파이프

37a : 공급로 38 : 소경로

41 : 스태틱 믹서 41a : 류관

41b : 방해판군 42 : 배관

46 : 배관 51 : 스태틱 믹서

52 : 배관 55 : 사이클론

56 : 사이클론 본체 56a : 상부 공간

57 : 기액 분리 장치 61 : 오존수 귀환관

63 : 온도 유지 장치 65 : 오존 귀환관

70 : 배관 71 : 역지 밸브

101 : 돈사 103 : 송수 라인

104 : 전자 밸브 104a : 전자 밸브

104b : 전자 밸브 105 : 살포 라인

107 : 되돌림 라인 107V : 라인 밸브

109 : 필터 121 : 유체 센서

123 : 압력 센서 150 : 게이지

153 : 노즐 155 : 소독 통로

157 : 노즐(노즐군) 159 : 노즐(노즐군)

161 : 블로우 장치 163 : 에어

165 : 환기 팬 201 : 오존수 생성 장치

202 : 저장 탱크 203 : 오존 공급 구조

204 : 순환 구조 205 : 기액 혼합 구조

206 : 용해 촉진조 207 : 온도 유지 구조

231 : 벤추리관 232 : 상류측 대경로

233 : 조임 경사로 234 : 소경로

235 : 개방 경사로 236 : 하류측 대경로

239 : 오존 공급 파이프 243 : 자기 회로

245 : 한쪽의 자석편 246 : 다른쪽의 자석편

265 : 기액 분리 장치 267 : 오존 분해 장치

(가축·축사의 소독 방법)

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 적절히 「본 실시 형태」라고 한다)는, 다음과 같다. 즉, 가축 및/또는 축사의 소독은, 함유 오존 기포의 입 경(R)이, 0<R<50㎚, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를, 기액 혼합방식에 의해 생성하는 오존수 생성 공정과, 해당 오존수 생성 공정에서 생성된 오존수를 이용하여 가축을 소독하는 공정에 의해 행할 수 있다. 생성하는 오존수의 오존 농도가, 살포 후에 3 내지 20ppm이 되는 농도일 필요가 있다. 원수에 오존을 용해시키는 방식을 기액 혼합방식이라고도 한다. 기액 혼합방식 이외에, 예를 들면, 전해방식이 있지만, 이 전해방식은 나트륨 등의 전해질을 필요로 하고 그 나트륨이 가축에게 해로움을 미칠 우려가 있기 때문에 사용할 수 없다. 3 내지 20ppm의 오존 농도가 필요한 이유는, 다음 항에서 설명한다.

3 내지 20ppm의 오존 농도가 필요한 이유는, 다음과 같다.즉, 노즐 또는 호스로부터 살포된 오존 농도가 3 내지 20ppm인 오존수가, 노즐로부터 가축 또는 축사(중의 설비 등)까지의 거리, 살포한 때에 대기중에 부유하는 냄새(臭氣) 가스 등의 유무나 그 다소에 의해 분해되는 용존(溶存) 오존(원수중에 용존하는 오존)의 양, 축사 내의 통풍 상황 등의 조건에 의해 차이는 있지만, 살포한 오존수(의 세무)를 가축의 축체나 축사의 케이지 등에 대강 오존 농도 1ppm의 상태로 도달시킬 수 있다. 상기 배경 기술의 난에서 기술한 바와 같이, 오존 농도 1ppm의 오존수라면, 충분한 소독 효과를 얻을 수 있기 때문에, 상기 오존수의 살포에 의해 악취나 병의 예방을 효과적으로 행할 수 있다. 다른한편, 발명자들이 행한 실험에 의하면, 원수에 오존을 용해시키는 기액 혼합방식에 의해 오존수를 효율적으로 생성하는데는 대강 20ppm가 한도이다. 20ppm를 초과한 오존수의 생성도 가능하지만, 생성 효율이 현저하게 저하되기 때문에 오존수를 대량으로 필요로 하는 가축 소독에는 부 적합한 것이 판명되었다. 이때, 오존 농도를 높이기 위한 첨가제 등은 사용하지 않는다. 살포 후의 오존 농도를 3 내지 20ppm으로 하기 위한 살포 전의 오존 농도는, 살포할 때의 오존수의 압력, 살포의 입경, 외기온 등의 사용 환경 등에 의해 영향을 받지만, 대강 3 내지 20ppm의 범위이다. 단지, 노즐 살포는 살포할 때의 압력 변화가 호스 살포할 때의 압력 변화에 비하여 크기 때문에, 그만큼 살포시에 얼마안되지만 오존 탈기할 가능성이 있다. 따라서 호스 살포라면 거의 필요가 없지만, 노즐 살포인 경우는 살포 후에서 구하여지는 오존 농도보다도 약간 높은 농도의 오존수를 생성하여 두는 것이 바람직하다. 또한, 발명자는, 본 실시 형태에 관한 소독 방법을 이용하여 새로운 효과의 검증을 행한 바, 오존 농도를 7 내지 8ppm 전후까지 높인 오존수는, 일반적으로는 살균이 어렵다고 되어 있는 엔벌로프바이러스(헤루페바이러스, 파라미쿠소바이러스, 올소미쿠소바이러스, 코로나바이러스 등), 큰 엔벌로프가 없는 바이러스(아데노바이러스, 레오바이러스, 파포바바이러스 등), 또한, 작은 엔벌로프가 없는 바이러스(피콜나바이러스, 팔보바이러스 등)에 대해 조차도 매우 효과적이라는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 0.5㎖의 바이러스액(2% 우(牛)혈청을 포함하는 배지(培地))을 100㎖의 오존수에 접종(接種)한 때에 거의 순간적으로 살균 효과(불활화)를 얻을 수 있었다. 따라서, 상술한 대기중에 부유한 냄새 가스의 유무 등에도 따르지만, 예를 들면, 살포 후에 냄새 가스와 반응하여 분해되는 분만큼을 예측하여 농도를 높인 9 내지 10ppm 전후의 오존수를 살포하고, 가축 또는 축사에 7 내지 8ppm의 오존수를 도달시키도록 하면, 엔벌로프바이러스 등도 효과적으로 살균(불활화)할 수 있다. 우려된 세균이나 바이러스의 종류, 사용 환경, 대상이 되는 가축의 종류, 오존수의 생성 비용 등에 응하여 살포 후의 오존수의 농도를 3 내지 20ppm의 범위에서 적절히 선택하면 좋다.

오존수를 이용한 소독 방법으로는, 살포, 뿌림, 도포, 적심 등이 있지만, 오존수 살포하는 것이라면, 예를 들면, 샤워와 같이 살포하는 방법이나, 미세한 안개상태로 살포(세무)하는 방법이 있다. 또한, 호스를 이용하여 살포하는 방법도 있다. 소독 용도에 따라 분간하여 사용하면 좋다. 예를 들면, 다량의 오존수를 가축에게 끼엊고 싶은 때나, 축사의 바닥이나 케이지 등을 집중적으로 소독하고 싶은 때에는, 샤워 방식이나 호스 방식에 의해 행한 것이 편리하다. 다른한편, 가축이 있는 축사 내 전체를 소독하고 싶은 때는, 세무에 의한 방법이 적합하다. 세무할 때의 오존수의 평균 입경은, 소독 대상의 차이나 사용 환경의 차이 등에 맞추어 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛의 범위에서 적절히 설정하면 좋다. 예를 들면, 소경 입경은 새끼가축 소독용으로 하고, 대경 입경은 어미가축이나 축사의 바닥의 소독용으로 하는 것처럼 입경이 다른 오존수를 동시에 또는 때를 달리하여 나누어 살포하여도 좋다. 살포하는 오존수의 압력을 상기한 0.2 내지 0.8MPa의 범위로 설정할 필요가 있기 때문에, 그와 같은 압력 범위 내에서 세무하기 위해서는 평균 입경에도 일정한 한계가 있다는 이유도 있지만, 노즐로부터 살포한 오존수를 효율적으로 가축 또는 축사에 골고루 미치게 하고, 또한, 가축에게 감기에 걸리게 하는 일이 없도록 하기 위해 적절한 입경이라고 고려되기 때문이다.

가축 소독에 사용하는 오존수는, 오존 용해도가 높은 것이 중요하다. 오존 용해도가 높은 오존수란, 함유하는 오존 기포의 입경이, 50㎚ 미만인 것을 말한다. 50㎚ 미만의 입경을 갖는 오존 기포라면, 오존수로부터 부력을 받는 일이 거의 없기 때문에, 오존이 오존수 액면으로 부상하지 않고 오존수중에 체류하기 때문이다. 체류한다는 것은, 즉, 탈기하지 않는다는 것이다. 살포 전에 압송을 위해 고압으로 유지되어 있던 오존수는, 살포에 의해 급격하게 압력으로부터 개방되고, 이 살포할 때의 압력 변화에 의한 충격이, 오존을 오존수로부터 탈기시키는 것이라고 추측되는 바, 입경 50㎚의 오존 기포라면, 압력 개방에 의해 파열에 충분하기까지 팽창하지 않기 때문에, 오존 기포는 오존수중에 체류한 채이다. 즉, 오존 탈기가 생기지 않는다. 입경 50㎚ 미만의 오존 기포를 함유하는 오존수의 생성은, 피처리수와 오존의 혼합을, 자계중에서 행하게 함에 의해 달성할 수 있다. 상기 방법에 의한 오존 용해는, 원수와 생성 후의 오존수 사이의 pH값을 변화시키지 않는다. 오존수가 중성인 경우에 오존이 탈기하기 어렵다고 말하여지는데, 본 발명에 관한 오존수라면, pH값을 조정하기 위한 첨가제는 불필요하다. 가축이나 축사의 소독에 노즐 살포를 이용하는 경우에, 노즐 살포에 적합한 오존수의 평균 입경은, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 가축체나 축사에 구석구석 오존수를 골고루 미치게 하기 위해 사정이 좋은 입경이기 때문이다. 또한, 오존수를 가압 살포할 때의 오존수의 소정 압력은, 0.2 내지 0.8MPa로 설정한다. 압력이 너무 낮으면 원활한 살포를 할 수 없고, 너무 높으면 살포 전후의 압력차가 너무 커져 버림에 의해 용해하고 있던 오존이 탈기할 우려가 있기 때문이다.

생성한, 또는, 생성중의 오존수는, 저장 탱크에 일시 저장시키고, 저장시킨 오존수는, 오존 탈기를 억제하기 위해 5 내지 15℃의 범위로 유지하여 두면 좋다. 한 번 저장 탱크에 저장한 오존수는, 그대로라면 오존이 서서히 자연 탈기 또는 자기(自己) 분해하여 버리기 때문에, 저장 탱크 밖으로 나오게 한 후, 압송에 의해 순환시키고 나서 저장 탱크로 되돌리게 함과 함께, 그 순환 공정중에서 오존수의 오존을 소정 농도로 유지하기 위해 기액 혼합을 반복하는 것이 바람직하다. 오존은 반드시 계속 공급할 필요는 없고, 저장 탱크 내의 오존수의 오존 농도를 감시하면서, 오존 농도가 소정 농도보다 낮아진 때에만 공급하도록 하면 좋다. 살포되지 않고 남은 잔여 오존수는, 시간의 경과와 함게 그 오존 농도가 저하되지만 재차 오존을 용해함에 의해 재이용이 가능하다. 재이용을 위해서는, 오존수를 압송하여 상기 순환 공정을 적어도 1회(2회 이상이라도 좋다) 통과(순환)시키고, 소정 농도까지 오존을 용해시킬 필요가 있다. 이것은, 오존수 살포를 일단 정지한 후에서 재차 오존수 살포를 시작할 때에는, 특히 중요하다. 오존수 살포 시작 전에 저장 탱크 밖에 있는 잔여 오존수를 압송에 의해 저장 탱크로 되돌린 후에 오존수 살포를 행하도록 하면, 오존 농도가 저하된, 즉, 소독 효과가 낮은 잔여 오존수를 살포하지 않고 끝나기 때문이다.

오존수 살포는, 가축이나 축사에 구석구석 골고루 미치도록 행하는 것이 기본이지만, 불결하게 되기 쉬운 가축의 음부에 직접 살포하는 것도 아울러 행하면 좋다. 그때에는, 도 17에 도시하는 바와 같은 케이지(150)에 가축을 넣고, 가축을 정렬시킨 상태에서 노즐(153)로부터 오존수 살포를 행하면 효율적이다. 이 소독 방법은, 출산을 앞둔 암가축에 대해 행하면, 암가축과 태어난 가축의 쌍방의 건강 유지를 위해 매우 효과적이다. 또한, 도 18에 도시하는 바와 같은 소독 통로(155) 내 에서 가축을 일렬 종렬로 이동시키면서, 가축보다도 높은 위치 및 낮은 위치에 마련하여 있는 노즐(157, 157, 159, 159)로부터 오존수를 살포하고, 오존수 살포의 종료 후에 블로우 장치(161)로부터 에어 블로우하여 수절을 행하여 살포 후의 가축에게 감기에 걸리게 하는 일이 없도록 한 것이 바람직하다. 에어 블로우는, 가축에 대해 정면 상방에서 수평에 대해 20 내지 70도의 각도(α)(도 18(？)에 도시하는 에어(163)와 수평 사이의 각도)로서 가축에 대해 행하면 좋다. 가축의 종류에도 따르지만, 가축의 털털 나열의 각도에 맞춤에 의해, 수절 효과를 높이기 위해서이다. 또한, 상술한 가축·축사의 소독 방법을 실시한 때의 효과를 확인하기 위해, 다음의 실험을 행하였다. 또한, 부호 165는, 소독 통로(155) 내의 환기를 하기 위한 환기 장치를 나타내고 있다. 살포한 오존수로부터 탈기하는 오존 양은 안전 기준을 충족시키는 것이지만, 보다 안전을 도모하기 위해 환기 장치(165)를 마련하여 두는 것이 바람직하다. 소독 통로(155)는, 적절한 장소에 설치 가능하지만, 축사와 축사 사이에 배치하여 두면 축사 사이의 감염을 유효하게 저지할 수 있다.

(실험 1)

전술한 비특허 문헌 2에도 기술되어 있는 바와 같이, 용해되어 있던 오존은, 오존수 살포에 의해 탈기 또는 분해하기 쉽지만, 이 탈기 또는 분해는, 가압 살포일 때의 탈기 또는 분해의 속도를 억제하는 방법으로서 원수의 클러스터를 세분화(원수의 활성화)함에 의해 효과적으로 억제 가능한 것을 발명자들은 실험 1에 의해 확인하였다. 실험 1의 결과는, 표 2 및 3에 표시하는 바와 같다.

[표 2]

표 2에 표시하는 것은, 원수(수도물)에 오존을 용해시켜서 오존 농도 2ppm 또는 4ppm에 도달하기까지의 시간의 비교이다. 이때, 오존수를 저장하는 탱크의 용량은 1톤, 오존 가스 발생량은 10g/h, 수온은 22 내지 23℃이였다. 농도 도달 시간은, 자외선 흡광식 오존수 농도계 수치가, 오존 용해 시작부터 소정 농도를 10초 이상 표시한 시점에 이르기까지의 시간이다. 원수의 클러스터를 세분화하기 위한 원수 세분화 구조를 부착하지 않고 수도물(원수)인 채로 오존수를 생성한 경우의 2ppm 도달 시간은 32분 50초였음에 대해, 후술하는 본 실시 형태의 난중에서 설명하는 원수 세분화 구조(11)를 부착하여 클러스터 세분화를 행하고 나서 오존수를 생성한 경우의 2ppm 도달 시간은 25분 20초였다. 시간으로서 7분 30초, 약 22.8%의 시간 단축이 도모되었다. 다른한편, 같은 조건하에서 원수의 4ppm 도달 시간이 72분 10초였음에 대해, 클러스터 세분화 후의 4ppm 도달 시간은 60분 20초였다. 시간으로서 11분 50초, 약 16.4%의 시간 단축이 도모되었다. 이상의 실험에서, 클러스터 세분화에 의해 오존이 원수에 용해하기 쉽게 된 것이라고 추측된다.

[표 3]

표 3에 표시하는 것은, 실험 1에 의해 생성한 4ppm의 오존 농도가 반감하여 2ppm이 되기까지의 시간의 비교이다. 후술하는 원수 세분화 구조(11)를 부착하지 않고 오존수를 생성(수도물인 채로 오존수 생성)한 경우의 반감 시간 44분였음에 대해, 원수 세분화 구조(11)를 부착하여 오존수 생성(클러스터 세분화)한 경우의 반감 시간은 69분으로 되고 약 36%나 긴 것을 알 수 있었다. 반감 시간이 길다는 것은, 같은 4ppm의 오존수라도, 클러스터 세분화를 행한 것은 오존 용해도가 높은, 즉, 오존이 탈기 또는 분해하기 어렵다는 것을 나타내고 있다. 이때의 오존수는 pH5 내지 7.5의 미(微)산성 또는 중성을 나타내고 있다.

(실험 2)

실험 2에서는, 실험 1에서 이용한 오존수를 밀폐한 시험실 내에서 오존수를 살포한 때에, 그 시험실 내 오존 농도를 시간 경과에 맞추어서 계측한 것이다. 비교 대상은, 클러스터 세분화를 행하지 않은 오존수와, 전해법 방식에 의해 생성한 오존수이다. 이 시험실은, 속길이 1700mm, 폭 2800mm, 높이 2050mm의 공간을 수지 시트로 구획함에 의해 구성하였다. 시험실 내는, 무풍 무취이다. 4ppm 오존수를, 압력 0.4MPa(4kg/㎠)로 가압하고 평균 입경은 110 내지 150㎛으로 하였다. 살포 각 도는, 시험실 천장에서 아래쪽으로 향하여 약 90°로 하였다. 실험 결과는, 표 4에 표시하는 바와 같다. 또한, 표 4 하단은, 표 4 상단에 표시한 것을 그래프화한 것이다.

[표 4]

표 4에 표시하는 바와 같이, 클러스터를 세분화한 세분화 원수를 살포한 때 의 시험실 내의 오존 농도는, 살포하고 나서 180초 경과할 때까지는, 오존 가스의 안전 기준이 되는 0.1ppm 이하인 것을 알 수 있었다. 180초 있으면, 살포한 오존수는 가축이나 축사의 구석구석에 골고루 미치게 하는데 충분한 시간이다. 또한, 살포 후 300초 경과한 단계에서도 안전 기준을 약간 상회하는 0.16ppm밖에 없었다. 실험 2는, 상술한 바와 같이, 무풍 무취의 밀폐실 내에서의 실험이기 때문에, 실제의 축사 내에서 행하면 보다 바람직한 결과를 얻을 수 있기 때문에 실용상 무방하다. 왜냐하면, 상기 실험은 무풍 무취가 좁은 밀폐 공간 내에서의 실험이고, 실제의 축사내가 무풍인 일은 없고, 다양한 유기물이 부유하고 있기 때문에, 살포된 오존수는, 이들의 유기물과 반응하여 분해하여 버리고 오존 농도는 더욱 낮아져 버리기 때문이다. 실험 2로부터, 실험 1에서 생성한 오존수는, 축사 내의 오존 농도를 안전 기준 이상으로 높이는 것이 아니고, 가축이나 작업원이 축사 내에 있서도 안전한 것을 알 수 있었다. 이에 대해, 세분화 원수를 사용하지 않은 다른 2자는, 살포하고 나서 늦어도 40초 경과한 때의 오존 농도가 0.1ppm를 상회하고 있다.

(실험 3)

실험 3에서는, 살포 후의 오존 농도가 3ppm 이상의 오존수를 생성하기 위한 생성 오존 농도를, 살포하기 전의 오존수의 압력과의 관계에서 비교 실험하였다. 살포 후의 오존 농도는, 살포한 오존수를 채취하여 자외선 흡광 장치에 의해 측정하였다. 살포된 오존은, 살포된 대기중에 있는 유기물 등과 반응하여 분해하기 쉽기 때문에, 그것들과의 반응을 극력 적게 하기 위해, 노즐로부터 약 10cm의 위치에서 채취하였다. 생성 오존수의 오존 농도(생성 농도)를 2 내지 20ppm까지 단계적으 로 변화시키고, 다른 토출압을 갖는 펌프에 의해 노즐 살포를 행하였다. 살포한 오존수의 평균 입경은, 0.5MPa(5kg/㎠)일 때에 80㎛, 마찬가지로 1.5MPa(15kg/㎠)일 때에 40㎛이였다. 실험 3의 결과는, 표 5에 표시하는 바와 같다.

[표 5]

표 5에 표시하는 바와 같이, 토출 압력이 1.5MPa의 펌프를 이용하여 살포를 행한 바, 모두가 3ppm을 하회하였다. 마찬가지로 3MPa의 펌프를 이용한 살포에서는, 오존은 완전히 탈기 또는 분해하여 남아 있지 않았다. 다른한편, 토출 압력이 0.3MPa, 0.5MPa 및 0.8MPa의 펌프를 이용하여 살포를 행한 바, 살포 후의 오존 농도는 대강 3ppm 이상을 얻었다. 이상의 실험 결과로부터, 토출 압력을 낮게 하면 낮게 할수록 살포 후의 오존 농도가 높은 것을 알 수 있었다. 이 실험 2의 결과와, 오존수 살포에 최저한의 필요한 토출 압력(압력이 너무 낮으면 살포할 수 없다)이 대강 0.2MPa인 것을 아울러서 고려하면, 살포 농도를 3 내지 20ppm로 하였을 때에, 토출 압력, 즉, 살포하는 오존수의 압력은 0.2 내지 0.8MPa의 범위로 설정하면, 가 축이나 축사를 동시 또는 제각기 소독 가능한 것을 알 수 있었다.

(실험 4)

실험 4에서는, 수온과 오존 농도와의 관계에 관해 고찰하였다. 우선, 표 6에 표시하는 것은, 오존 용해도가 높은 오존수, 즉, 함유하는 오존 기포의 입경이 5㎚ 미만의 오존수의 오존 농도와, 원수(즉, 제로ppm)에 오존을 용해시켜서 표 6에 표시하는 오존 농도로 상승시키기 위해 필요로 하는 시간과의 관계이다. 표 6에서 판독할 수 있는 바와 같이, 예를 들면, 수온을 10℃로 하면, 생성 시작 후 10분 이내에 2.5ppm에 달하고, 250분 후에 약 15ppm인 14.8ppm에 달하고 있다. 수온을 10℃로 유지하여 두면 약 250분 있으면 필요로 하는 최고 농도의 오존수가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 한편, 수온 이외를 같은 조건으로 오존을 용해시킨 경우에 있어서의 250분 후의 오존 농도는, 수온 20℃인 때에 9.6ppm이고, 마찬가지로 수온 30℃인 때에 4.7ppm이였다. 또한, 방향을 바꾸어 실험 결과를 고찰하면, 수온 20℃에서 250분을 필요로 하는 오존 농도 9.6ppm는, 동 농도의 오존수를 얻기 위해 수온 10℃로 하면 약 3분의1인 70수분(표 6에서 70분과 80분 사이)에서 얻어지고 있다. 마찬가지로, 수온 30℃의 오존 농도 4.7ppm은, 수온 10℃라면 8분의1 이하의 30분 이내에서 달하고 있다. 이상의 것으로부터, 같은 장치를 이용하여 오존을 용해시킬 때에, 수온의 고저가 오존 농도에 큰 영향을 미치는 것, 그리고, 수온이 낮은 쪽이, 동농도의 오존수를 생성하하는데 보다 짧은 시간에 끝나는 것, 같은 시간에 걸쳐서 생성을 행한 것이면 보다 고농도의 오존수를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

다른한편, 표 7이 표시하는 것은, 표 6에 표시하는 오존수를, 오존수 생성 구조를 정지한 상태에서 방치한 때의 오존 농도의 저하와 시간과의 관계이다. 수온 10℃로 한 경우에 있어서 14.8ppm이였던 오존 농도가 제로까지 감소하는데 430분을 필요로 하였다. 환언하면, 오존수가 오존 공급 정지 후 430분인 동안, 오존을 탈기시키지 않고 용해 상태를 계속 유지하고 있다. 이것에 대해, 수온 20℃로 한 경우는 190분, 수온 30℃로 한 경우는 60분 이였다. 또한, 방향을 바꾸어 실험 결과를 고찰하면, 수온 20℃에서는 190분 이였던 오존 농도 9.6ppm가 제로로 되기까지의 시간이, 수온 10℃에서는 정지 후 160분(이때, 오존 농도 9.6ppm)부터 430분까지의 270분간, 즉, 약 1.42배(270÷190)의 길이였다. 마찬가지로, 수온 30℃에서는 60분이였던 오존 농도 4.7ppm가 제로로 되기까지의 시간이, 수온 10℃에서는 정지 후 90분(이때, 오존 농도 4.8ppm)부터 430분까지의 340분간, 즉, 약 5.7배(340÷60)의 길이의 시간이였다. 이상의 것에서, 수온이 낮은 쪽이 보다 긴 시간 오존을 탈기시키지 않고 보존 가능한 것을 알 수 있었다.

[표 6]

[표 7]

(소독 장치)

상술한 가축 및/또는 축사의 소독 방법을 실시하기 위해 본 실시 형태에서는, 가축 및/또는 축사의 소독 장치를 다음과 같이 구성하였다. 각 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 돈사(豚舍)의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 돈사의 A-A 단면도이다. 도 3은 오존수를 생성 살포 가능한 소독 장치의 개략 구성도이다. 도 4는 소독 장치를 구성하는 부재 및 구조의 상관도이다. 도 5는 도 3에 도시하는 원수 세분화 구조의 종단면도이다. 도 6은 제 1 와류 펌프의 종단면도이다. 도 7은 제 2 와류 펌프의 종단면도이다. 도 8은 이젝터(기액 혼합 구조)의 종단면도이다. 도 9는 스태틱 믹서의 종단면도이다. 도 10은 사이클론의 종단면도이다. 도 11은 도 3에 도시하는 소독 장치의 변형예를 도시하는 개략 구성도이다. 도 12는 와류 펌프의 변형예를 도시하는 종단면도이다. 도 13은 이젝터의 변형예를 도시하는 종단면도이다. 도 14는 오존수 살포 라인의 개략 평면도이다. 도 15 및 16은 밸브 개폐의 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 17 내지 20은 가축을 세척하는 상태를 도시하는 도면이다. 도 21은 소독 장치가 갖는 오존수 생성 장치의 변형예를 도시하는 개략 구성도이다. 도 22는 기액 혼합 구조의 정면도이다. 도 23은 도 22에 도시하는 기액 혼합 구조의 좌측면도이다. 도 24는 도 23에 도시하는 기액 혼합 구조의 X-X 단면도이다. 도 25는 일부를 생략한 기액 혼합 구조의 평면도이다. 도 26은 용해 촉진조의 종단면도이다. 도 27은 비교 실험을 행하기 위한 오존수 생성 장치의 개략 구성도이다. 도 28은 운반 구조에 탑재한 소독 장치의 사시도이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 돼지 및/또는 돈사를 소독할 목적으로 소독 장치를 돈사에 설치하였지만, 돼지 이외의 가축, 돈사 이외의 축사에도 적용 가능함은 말할 것도 없다.

(소독 장치의 설치)

도 1 내지 3에 의거하여 설명한다. 돈사(101)에는, 오존수를 송수하기 위한 송수 라인(103)과, 오존수를 살포하기 위한 살포 라인(105)과, 살포 후의 잉여 오존수를 되돌리기 위한 되돌림 라인(107)과, 후술하는 소독 장치(1)를 마련하고 있다. 소독 장치(1)에서 생성된 오존수는 송수 라인(103)을 통하여 살포 라인(105)에 압송되고, 살포 라인(105)에 접속하여 있는 노즐(9)(노즐군(9))에 의해 살포된다(도 2 참조). 살포 후의 잉여 오존수는 되돌림 라인(107)을 통하여 소독 장치(1)로 되돌아오도록 되어 있다. 도 3에 도시하는 부호 109는, 되돌림 라인(107)으로부터 불순물을 제거하기 위한 필터(스트레이너)를 나타내고 있다. 부호 107V는, 되돌림 라인(107) 내에 마련한 라인 밸브이다. 라인 밸브(107V)는, 그 개폐에 의해, 되돌림 라인(107) 내에서의 오존수의 이동을 허용하고, 또는, 차단하기 위한 밸브이다. 후술하는 가압 펌프(7)가 가동하고 있는 때에, 라인 밸브(107V)를 열면 오존수가 후술하는 저장 탱크(15)로 되돌아오고, 닫으면 살포 라인(105) 내의 압력이 상승하여 노즐군(9)으로부터 오존수 살포가 행하여진다.

(소독 장치의 개략 구조)

도 3 및 4에 의거하여 설명한다. 소독 장치(1)는, 취수 밸브(3)와, 오존수 생성 구조(5)와, 가압 펌프(7) 및 노즐(9)로 개략 구성하고 있다. 취수 밸브(3)는, 전자 밸브로서, 원수가 되는 수도물 또는 우물물의 공급원에 접속하여 있다. 오존수 생성 장치(5)는 후술하는 고용해도·고농도의 오존수를 생성하기 위한 것이다. 가압 펌프(7)는, 생성한 오존수를 살포를 위해 소정 압력까지 가압하는 펌프이다. 가압 펌프(7)에 의해 가압된 오존수의 살포는, 노즐(9)(노즐군(9))을 통하여 행한다. 노즐(9)은, 설명의 편리를 위해 단수로서 취급하지만, 복수라도 좋고, 복수인 경우에 서로 형상이나 구멍 지름 등이 달라도 좋다. 소독 장치(1)는, 오존수 살포를 행하려고 하는 돈사에 설치하여 사용하는 것이 일반적이지만, 예를 들면, 이것을 차량에 탑재하여 두고 복수의 돈사에 대해 교대로 사용 가능하게 구성할 수도 있다. 또한, 소독 장치(1)에는, 장치 전체를 제어하기 위한 제어 장치(CONTROLLER)(2)를 구비시키고 있다(도 3 참조).

(원수 세분화 구조)

도 3 및 5에 의거하여 설명한다. 원수 세분화 구조(11)는, 취수 밸브(3)로부터 취입한 원수의 클러스터를 세분화하여 세분화 원수를 생성하기 위한 것이다. 원수 세분화 구조(11)는, 원수(G)가 흐르는 배관(4)의 외주에 배관(4)과 동심원상에 고정한 금속제 케이싱(11a)과, 패킹(11b)과, 케이싱(11a) 내에 봉입한 자석(11c, 11c)으로 구성하고 있다. 자석(11c, 11c)은, 원수에 자력을 작용시키기 위한 것이다. 자석(11c, 11c)의 자력은, 예를 들면, 1 내지 1.5T(10,000 내지 15,000가우스) 정도의 것이 알맞다. 원수(G)와 같은 물은 클러스터(Gc)를 형성한 것이 알려져 있지만, 원수 세분화 구조(11)는, 에너지를 줌에 의해 원수의 클러스터(Gc)를 세분화하여 클러스터(Gs)로 하는 기능을 갖고 있다. 도 3에 도시하는 클러스터(Gc, Gs)는, 어디까지나 설명을 위해 도시하는 개념도이고 반드시 동 도면에 도시하는 바와 같이 세분화된 것은 아니고, 그 측정 방법도 확립되어 있는 것은 아니지만, 원수 세분화 구조(11)를 마련함에 의해, 표 2 및 3에 도시하는 바와 같이 농도 도달 시간의 단축 및 오존의 반감 시간 연장이 가능한 것은 현상적으로 분명하고, 이것으로부터, 가압 살포할 때에 오존수로부터 오존이 탈기하거나 분해하거나 하는 속도 를 유효하게 억제하는 것을 알 수 있다. 자석(11c) 대신에 원적외선 효과를 작용할 수 있는 탄소 칩 군(群)이나 미세 진동을 줄 수 있는 초음파 발생 장치 등을 이용할 수도 있다. 또한, 원수 세분화 구조(11)를 마련하는 위치는 취수 밸브(3)의 상류측이라도 하류측이라도 좋다. 또한, 배관(4)은, 원적외선이나 자력 등의 투과를 방해하지 않는 재질, 예를 들면, 염화 비닐 등으로 구성하여야 할 것은 말할 것도 없다. 또한, 원수 세분화 구조(11)는, 이것을, 후술하는 와류 펌프, 이젝터, 스태틱 믹서의 상류 및/또는 하류측에 적절히 마련할 수도 있다.

(오존 용해 구조)

도 3 및 4를 참조한다. 오존 용해 구조(13)는, 저장 탱크(15)와, 오존 공급 장치(19)와, 순환 구조(21)에 의해 구성하고 있다. 저장 탱크(15)는, 취수 밸브(3)를 통하여 주입한 원수 및/또는 오존수를 저장하기 위한 탱크로서, 예를 들면, 3톤 정도의 저장량을 구비하고 있다. 오존 공급 장치(19)는, 오존을 생성 공급하기 위한 장치이지만, 필요한 오존 양을 공급 가능한 것이라면 오존 발생 원리 등에 전혀 제한은 없다. 순환 구조(21)는, 저장 탱크(15)로부터 취출한 세분화 원수 및/또는 오존수를 오존 용해 후에 저장 탱크(15)로 되돌리기 위한 것이고, 후술하는 복수의 부재나 구조에 의해 구성하고 있다.

(순환 구조)

도 3, 4 및 5 내지 10을 참조하면서 설명한다. 순환 구조(21)는, 제 1 와류 펌프(31), 이젝터(35), 제 1 스태틱 믹서(41), 제 2 와류 펌프(31'), 제 2 스태틱 믹서(51), 사이클론(55), 오존수 귀환관(61) 및 오존 귀환관(65)과, 상기 각 부재 를 연결하는 배관군에 의해 구성하고 있다. 상기한 구성중, 오존 귀환관(65)을 제외한 것은 저장 탱크(15)로부터 취출한 세분화 원수 및/또는 오존수에 오존을 용해시켜서 재차 저장 탱크(15)로 되돌리는 순환 경로이고, 오존 귀환관(65)은 사이클론(55)으로부터 취출한 잉여 오존을 제 2 와류 펌프(31')로 되돌리는 순환 경로이다. 이하, 각 구성 요소에 관해 설명한다. 또한, 원수의 클러스터를 세분화하는 것은 오존 용해의 관점에서 바람직한 것은 전술한 바와 같다. 다른 한편으로, 이 클러스터의 세분화는, 원수뿐만 아니라 오존수에 대해서도 유효한 오존 용해 수단이다. 이 때문에, 순환 구조(21)를 구성하는 각 부재나 장치의 적절한 부분에, 전술한 자석(11c)과 동일 또는 유사한 자석을 마련하여 순환한 오존수에 자력을 작용시키도록 하면 좋다.

(와류 펌프)

도 3 및 6에 의거하여, 제 1 와류 펌프에 관해 설명한다. 제 1 와류 펌프(31)는, 두꺼운 원반형상의 펌프 본체(32)와, 펌프 본체(32)의 일부로서 펌프 본체(32)로부터 돌출하는 흡입부(32a) 및 토출부(32b)와, 펌프 본체(32) 내에서 회전하는 임펠러(33)로 대강 구성하고 있다. 흡입부(32a)는 배관(16)을 통하여 저장 탱크(15)에, 토출부(32b)는 역지 밸브(71) 및 배관(70)을 통하여 이젝터(35)에, 각각 접속하여 있다. 펌프 본체(32) 내에는 고리형상의 승압 통로(32d)가 형성하여 있고, 승압 통로(32d)에는 흡입부(32a) 내의 흡입로(2e) 및 토출부(32b) 내의 토출로(32f)를 연통시키고 있다. 임펠러(33)는, 임펠러 본체(33a)와, 임펠러 본체(33a)의 외주부로부터 방사 방향으로 늘어나는 복수의 날개편(33b, …)과, 각 날개 편(33b, 33b) 사이에 개구하는 날개홈(33c, …)을 구비하고 있다. 임펠러(33)는, 임펠러 본체(33a)의 중심에 마련한 회전축(33d)에 접속한 모터(도시 생략)에 의해 펌프 본체(32) 내에서 회전되도록 되어 있다. 임펠러(33)의 회전은, 각 날개편(33b)과 각 날개홈(33c)을 승압 통로(32d) 내에서 회전시키고, 이때, 승압 통로(32d) 내에 흡입로(2e)를 통하여 흡입한 원수(오존수)를 교반하면서 압송하여 토출로(32f)로부터 토출한다. 각 날개편(33b)은 회전에 의해 각 날개홈(33c) 내에 있는 원수(오존수)를 교반하여 오존 용해를 촉진하면서 압송한다. 즉, 제 1 와류 펌프(31)는, 오존 용해와 압송의 기능을 구비하고 있다.

또한, 도 7에 도시하는 제 2 와류 펌프(31')는, 기본적으로 제 1 와류 펌프(31)와 같은 구조를 갖고 있고, 다른 것은, 제 1 와류 펌프(31)가 갖고 있지 않은 오존 귀환부(34)를 갖고 있는 점뿐이다. 즉, 제 2 와류 펌프(31')의 흡입부(32a)에는 오존 귀환부(34)를 마련하고 있고, 오존 귀환부(34) 내의 귀환로(34a)를 흡입로(2e)에 연통시키고 있다. 또한, 오존 귀환부(34) 이외의 부재는 상술한 바와 같이 다른 점이 없기 때문에, 이들의 부재에 대해서는 도 6에 도시하는 부호와 같은 부호를 도 7에서 사용하는것으로 멈추고, 그것들에 관한 설명을 생략한다. 제 2 와류 펌프(31')의 흡입부(32a)는 배관(42)을 통하여 제 1 스태틱 믹서(41)에, 마찬가지로 토출부(32b)는 배관(46)을 통하여 제 2 스태틱 믹서(51)에, 각각 배관을 통하여 접속하고 있다. 오존 귀환부(34)에는, 오존 귀환관(65)의 일단을 접속하고 있다.

(이젝터)

도 3 및 8을 참조한다. 이젝터(35)는, 세분화 원수(오존수)에 오존을 용해시키기 위한 장치로서, 세경부(38)를 갖는 벤추리관(36)과, 세경부(38) 부근에 오존 공급을 위한 오존 공급부(37)로 대강 구성하고 있다. 벤추리관(36)의 진입로(36a) 내로 압송된 세분화 원수(오존수)에는, 세경부(38) 내의 세경로(36c)를 통과할 때에 생기는 부압에 의해, 오존 공급부(37) 내의 공급로(37a)로부터 흡인된 오존이 혼입되어 오존 용해가 행해지도록 되어 있다. 세경로(36c)를 통과한 오존수는 출로(36b)로부터 외부로 압송된다. 또한, 오존은, 오존 공급부(37)에 접속된 오존 공급 장치(19)(도 3 참조)로부터 배관(20)과 배관(20)에 마련한 밸브(23) 및 역지 밸브(22)를 통하여 공급되도록 되어 있다.

(스태틱 믹서)

도 3 및 9에 의거하여 설명한다. 제 1 스태틱 믹서(41)와 제 2 스태틱 믹서(51)는 같은 구조로 구성하고 있기 때문에, 여기서는, 제 1 스태틱 믹서(41)의 구조에 관해 설명한다. 제 1 스태틱 믹서(41)는, 원통형상의 류관(41a)과, 류관(41a) 내에 설치한 방해판군(41b)에 의해 구성하고 있다. 압송되어 온, 세분화 원수(오존수)를 기계적으로 전단하여 함께 보내져 온 오존의 용해를 촉진하기 위한 장치이다. 제 1 스태틱 믹서(41)에의 오존수 압송은 제 1 와류 펌프(31)에 의해 행하여지고, 제 2 스태틱 믹서(51)에의 오존수 압송은 제 2 와류 펌프(31')에 의해 행하여진다. 제 2 스태틱 믹서의 배출측은, 배관(52)을 통하여 사이클론(55)에 접속하고 있다.

(사이클론)

도 3 및 10을 참조한다. 사이클론(55)은, 원통형상이고 밀폐된 사이클론 본체(56)와, 사이클론 본체(56) 상부에 접속한 기액 분리 장치(57)로 구성하고 있다. 사이클론 본체(56)는, 제 2 스태틱 믹서(51)로부터 배관(52)을 통하여 압송되어 온 오존수를 내부에서 회전 유동시킴에 의해 사이클론 효과를 발생시켜서 오존과의 용해를 촉진 가능하게 구성하고 있다. 오존수 내의 오존은 회전하면서 상승하고, 오존수로부터 탈기한 잉여 오존은, 사이클론 본체(56)의 상부 공간(56a)으로 빠져서 기액 분리 장치(57)를 통하여 오존 귀환관(65)에 보내진다. 오존 귀환관(65) 내의 오존은 제 2 와류 펌프(31')의 부압에 의해 흡인되어 재차 오존수에 혼입시켜진다.

(가압 펌프와 노즐)

가압 펌프(7) 및 노즐(9)(노즐군(9))에 관해서는, 소독 방법의 설명일 때에 설명한 바와 같이, 세무할 때의 오존수의 평균 입경은, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛의 범위에서 사용 목적 등에 응하여 적절히 설정하면 좋다. 살포하는 오존수의 압력을 상기한 0.2 내지 0.8MPa의 범위로 설정할 필요가 있기 때문에, 그와 같은 압력 범위 내에서 세무하기 위해서는 평균 입경에도 일정한 한계가 있다는 이유도 있지만, 노즐로부터 살포한 오존수를 효율적으로 가축 또는 축사에 골고루 미치게 하고, 또한, 새끼돼지 등에 감기에 걸리게 하거나 할 우려가 적기 때문이다. 저장 탱크(15)로부터 배관(17)을 통하여 취출된 오존수는, 흡입구로부터 가압 펌프(7)에 흡입되어, 그곳에서 가압되고 토출구로부터 송수 라인(103)에 압송되고, 또한, 전자 밸브(104)를 통하여 살포 라인(105)에 압송되도록 되어 있다. 이와 같이 하여 살포 라인(105)의 한쪽측으로부터 압송된 오존수는, 전술한 바와 같이, 그 일부가 노즐(9)로부터 살포되고, 살포 나머지 잉여 오존수는, 살포 라인(105)의 다른쪽측에 연통하는 되돌림 라인(107)을 통하여 저장 탱크(15)로 되돌릴 수 있게 되어 있다. 전자 밸브(104)는, 살포 라인(105)에의 오존수의 송수를 저지하기 위한 밸브이지만, 송수 및 그 차단은 가압 펌프(7)의 가동 및 그 정지만에 의해서도 제어 가능하기 때문에 생략도 가능하다.

(소독 장치의 작용)

도 3을 참조한다. 취수 밸브(3)를 통하여 받아들여진 수도물(원수)은, 원수 세분화 구조(11)를 통하여 저장 탱크(15) 내로 주입된다. 이때, 주입된 수도물의 클러스터가 원수 세분화 구조(11)의 원적외선 작용에 의해 세분화되고, 수도물은, 세분화 원수로 되어 있다. 제 1 와류 펌프(31)에 의해 저장 탱크(15)로부터 취출된 세분화 원수는, 제 1 와류 펌프에 의해 이젝터(35)에 압송된다. 이젝터(35)의 안에는 오존 공급 장치(19)에 의해 오존이 공급되고, 세분화 원수에의 오존 용해가 행하여진다. 이젝터(35)를 통과한 오존수는, 제 1 스태틱 믹서(41)에 의해 오존 용해가 촉진됨과 함께, 제 2 와류 펌프(31')에 의해 제 2 스태틱 믹서(51)에 압송된다. 제 2 스태틱 믹서(51)에 의해 더욱 오존 용해가 촉진된 오존수는, 사이클론(55) 내로 주입된다. 사이클론(55) 내의 오존수는 회전 유동하고 사이클론 효과에 의해 오존 용해가 더욱 촉진된다. 사이클론(55)으로부터 취출된 오존수는 오존수 귀환관(61)을 통하여 저장 탱크(15)로 되돌아온다. 이 시점에서, 저장 탱크(15)에 주입된 세분화 원수가 오존수로 된다. 상기 공정은, 저장 탱크(15)에 저장되어 있는 오존수의 오존 농도가 소정 농도(구체적으로는, 3 내지 20ppm)가 될 때까지 반복하여 행하여진다. 소정 농도에 달한 오존수는, 저장 탱크(15)로부터 취출되어 가압 펌프(7)에 의해 압송되어 노즐군(9)으로부터 살포된다. 살포 후에 남은 오존수는 필터(109)를 통하여 저장 탱크(15)로 되돌아오고, 전술한 바와 같이 재이용에 제공된다.

여기서, 제 1 와류 펌프(31)와 제 2 와류 펌프(31')는, 상호 가압을 함께 보조하여 혼합한다. 즉, 제 1 와류 펌프(31)와 제 2 와류 펌프(31')는 기본적으로 같은 구조·능력을 구비하고 있지만, 서로 가압 보조함에 의해 제 1 와류 펌프(31)의 배출측보다도 제 2 와류 펌프(31')의 배출측의 쪽이 약간 고압으로 되지만(사이클론(55)과 기액 분리 장치(57)를 경유하여 저장 탱크(15) 되돌아오는 오존 귀환관(65)은 같은 압력이 된다), 제 2 와류 펌프(31')의 부압에 의해 잉여 오존은 제 2 와류 펌프(31')로 귀환시켜진다. 즉, 잉여 오존의 발생은 극히 약간의 것으로 되고, 이로써, 오존 공급 장치(19)의 부담을 작게 할 수 있다.

(소독 장치의 변형예)

도 11 내지 13을 참조하면서, 전술한 소독 장치(1)의 변형예인 소독 장치(1A)에 관해 설명한다. 소독 장치(1A)는, 소독 장치(1)와 기본적으로 공통된 구성을 갖고 있고, 양자의 주된 다른 것은, 소독 장치(1)가 갖고 있지 않은 냉각 장치(63)를 소독 장치(1A)가 갖고 있는 점, 양자가 갖는 사이클론(55)과 사이클론(55A)의 형상이 다른 점, 제 2 와류 펌프(31')가 가지지 않는 자석(32m)을 제 2 와류 펌프(31'A)가 갖고 있는 점, 또한, 이젝터(35)가 갖고 있지 않는 자석(36m)을 이젝터(35A)가 갖는 점이다. 또한, 도시는 생략하지만, 스태틱 믹서(51)에 자석을 마련한 것을 채용할 수도 있다.

도 12에 의거하여, 본 변형예에 관한 제 2 와류 펌프(31'A)가, 본 실시 형태에 관한 제 2 와류 펌프(31')와 다른 점에 관해 설명한다. 양자 공통되는 점에 관해서는, 제 2 와류 펌프(31')에 이용한 부호와 같은 부호를 도 12에서 사용하는 것으로 멈추고, 그들의 점에 관한 설명은 생략한다. 즉, 제 2 와류 펌프(31'A)가 갖는 펌프 본체(32)의 외측에는, 상술한 바와 같이 복수의 자석(32m, …)을 임펠러(33)의 회전 방향에 따르게 한 소정 간격을 통하여 부착하고 있다. 각 자석(32m)은, 펌프 본체(32) 내에 있는 오존수에 자력을 작용시킴에 의해 클러스터 세분화를 도모하고, 이로서, 오존 용해도를 높이기 위한 것이다. 따라서 펌프 본체(32)는, 각 자석(32m)의 자력이 투과 가능한 재질(예를 들면, 자력이 투과 가능한 스테인리스 등의 금속이나 합성 수지)에 의해 구성하고 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 제 1 와류 펌프(31)에, 제 2 와류 펌프(31'A)와 마찬가지로 자석을 마련하여도 좋다.

도 13에 의거하여, 본 변형예에 관한 이젝터(35A)가, 본 실시 형태에 관한 본 실시 형태에 관한 이젝터(35)와 다른 점에 관해 설명한다. 양자 공통된 점에 관해서는, 이젝터(35)에 이용한 부호와 같은 부호를 도 13 에서 사용하는 것으로 멈추고, 그들의 점에 관한 설명은 생략한다. 즉, 이젝터(35A)의 벤추리관(36)의 외측에는, 전술한 바와 같이 복수의 자석(36m, …)을 길이 방향에 따르게 한 소정 간격을 통하여 부착하고 있다. 각 자석(36m)은, 벤추리관(36) 내에 있는 오존수에 자력을 작용시킴에 의해 클러스터 세분화를 도모하고, 이로써, 오존 용해도를 높이기 위한 것이다. 따라서 벤추리관(36)은, 각 자석(36m)의 자력이 투과 가능한 재질(예 를 들면, 자력이 투과 가능한 스테인리스 등의 금속이나 합성 수지)에 의해 구성하고 있다. 또한, 기액 혼합을 행하는 장치로서, 이젝터 대신에 막(膜) 모듈중에 중공사(中空絲)형상의 오존 가스가 투과 가능한 투과막을 묶어두고, 이 투과막의 내측에 물을 통과시켜서 오존과 혼합시키는 용해막 방식의 장치(도시 생략)를 사용할 수 있다. 그리고, 이 용해막 방식의 장치에, 자석을 마련하여 물의 클러스터 세분화를 도모하는 것도 가능하다.

도 14 내지 16을 참조하면서, 오존수를 살포하는 타이밍에 관해 설명한다. 도 14에 도시하는 부재중, 도 1에 도시하는 부재와 같은 부재에 관해서는, 도 1에서 이용한 부호와 같은 부호를 사용하고 있다. 도 14에서, 도면 밖의 저장 탱크(15)(도 3, 11 참조)에 저장하고 있는 오존수는 가압 펌프(7)에 의해 전자 밸브(104A, 104b) 경유로 살포 라인(105, …)에 압송되고, 살포 라인(105, …)을 통과한 오존수는, 되돌림 라인(107, …)을 경유하여 저장 탱크로 되돌아온다는 순환 경로가 형성된다. 전자 밸브(104A)와 전자 밸브(104b)는, 이들을 도 15에 도시하는 바와 같이 엇갈리게 개폐시킴에 의해, 2계통의 순환 경로를 엇갈리게 사용 가능하게 하기 위한 것이다. 여기서, 그때까지 개방상태에 있던 라인 밸브(107V)를 폐쇄함에 의해, 그 개방시에 상기 어느 하나의 순환 경로의 오존수의 순환을 허가하는 한편, 그 폐쇄시에는 오존수의 되돌아옴을 저지하여 살포 라인(105, …) 내의 오존수의 압력을 높인다. 즉, 오존수의 되돌아옴이 제지된 상태에서 가압 펌프(7)가 오존수를 압송함에 의해, 살포 라인(105, …) 내의 오존수가 가압되도록 되어 있다. 오존수의 압력이 노즐군(9)에 오존수 살포를 행하게 하는데 충분한 압력에 달한 때 에, 오존 살포가 행하여진다. 라인 밸브(107V)를 재차 개방하면, 살포 라인(105, …) 내의 오존수의 압력이 내려가고 오존수 살포가 정지한다. 이때, 오존수는 노즐군(9)으로부터 살포되지 않고 통과하고, 저장 탱크로 되돌아온다. 가압 펌프(7)를 정지시키면, 오존수의 순환도 정지한다.

여기서, 오존수 순환을 정지시켜서 재차 순환시키는 경우, 예를 들면, 어느 날의 오전중에 살포한 후, 같은 날의 오후에 오존수 살포를 행하기 위해 재차 순환시키는 경우를 상정한다. 이 경우, 살포 라인(105, …)이나 되돌림 라인(107, …) 내에 있는 오존수의 온도는, 특히 하계에는 일광 등에 의해 가열되어 오존이 탈기 상태 또는 용존하기 어렵고 살포시에 탈기하기 쉬운 상태 또는 가열에 의해 용존하고 있는 오존이 자기 분해하여 충분한 농도를 유지할 수 없는 상태로 되어 있는 일이 많다. 그래서, 라인 밸브(107V)를 개방상태로 하여(즉, 살포 불능 상태) 재차 순환을 위해 가압 펌프(7)를 가동시킨 후, 가압 펌프(7)의 가동 후에 저장 탱크로부터 나온 오존수가, 상기 노즐군(9)을 구성하는 각 노즐(9)중 가장 늦게 도달한 노즐(9)을 통과한 후에 라인 밸브(107V)를 폐쇄하여 노즐군(9)으로부터 상기 오존수가 살포되도록 한다. 상기 타이밍에서 오존수 살포가 행하여지도록 소독 장치(1)(1A)의 제어 장치(2)를 구성하여 두면 좋다. 라인 내에 방치된 오존수는, 상기한 바와 같이 오존이 탈기하고 있는 경우가 있기 때문에, 그와 같이 탈기한 오존수를 살포하여도 유효한 소독을 행할 수 없기 때문이다. 또한, 도 16에 도시하는 타임 차트는, 상술한 살포 타이밍을 나타내고 있다.

도 17 내지 20을 참조하면서, 가축에 대한 오존수의 바람직한 살포 방법에 관해 설명한다. 우선, 도 17에 도시하는 바와 같이, 가축의 음부에 오존수를 직접 살포한다. 가축의 암수를 불문하고 음부에는 잡균이 번식하기 쉽기 때문에 음부 소독은 가축의 건강을 유지하는데 매우 효과적이기 때문이다. 1마리씩 나열시켜서 수납 가능한 소독용 케이지(150)중에 복수의 가축을 같은 방향으로 넣고, 노즐(153)을 통하여 각 가축의 음부에 집중적으로 오존 살포하도록 하면 좋다. 가축이 날뛰어도 크게 축체를 이동시키지 않고 끝나고, 노즐(153)을 좌우로 향하는 것만으로 몇 마리의 가축을 동시 소독할 수 있기 때문에 대단히 편리하기 때문이다.

다른 바람직한 소독 방법을, 도 18 내지 20에 도시한다. 여기서는, 가축을 일렬 종렬로 이동시키면서 소독을 행한다. 예를 들면, 축사와 다른 축사 사이의 통로(155)를, 가축이 일렬 종렬로 이동할 수 있도록 구성하여 두고, 그 통로(155) 내에서 가축보다도 높은 위치 및 낮은 위치에 노즐(157, 157, 159, 159)을 설치하고 있고, 그들로부터 오존수를 살포 가능하게 구성하고 있다. 부호 165는, 통로(155)에 마련한 환기 팬을, 부호 1(1A)은 소독 장치를, 각각 나타내고 있다. 또한, 오존 살포 후는, 에어 블로우에 의한 수절을 행하는 것이 바람직하다. 이동을 마친 가축이 흠뻑젖은 상태로 있게 되지 않도록 하기 위해서다. 가축의 감기걸림 등을 억제하기 위해 아주 중요하다. 에어 블로우는 에어 노즐(161)을 통하여 행한다. 부호 163은, 블로우된 에어을 나타내고 있다. 에어 블로우는, 가축에 대해 정면 상방에서 수평에 대해 20 내지 70도의 각도(α)(도 18 참조)로서 가축에 대해 행하면 효과적이다. 가축의 털 나열 각도와 블로우 각도를 거의 일치시킴에 의해, 수절 효과를 높일 수 있기 때문이다.

또한, 가축을 소독하는 오존수를 이용하여 가축 시설(예를 들면, 축사, 먹이통이나 케이지 등의 부대 설비)이나 가축용구(분뇨를 운반하기 위한 삽, 사육 작업자의 피복이나 작업화, 사육 현장에 출입하는 차량) 등을 아울러서 소독하는 것이 강하게 요망된다. 가축 시설이나 가축용구 등을 아울러서 소독함에 의해, 가축의 위생 상태를 진실로 유지할 수 있기 때문이다.

(오존수 생성 장치의 변형예)

도 21 내지 26을 참조하면서, 도 1 또는 11에 도시하는 소독 장치가 구비한 오존수 생성 장치(5)의 변형예에 관해 설명한다. 본 변형예에 관한 오존수 생성 장치(201)는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 저장 탱크(202)와, 오존을 생성하여 공급하기 위한 오존 공급 구조(203)와, 저장 탱크(202)로부터 취출한 피처리수를 저장 탱크(202)로 되돌리기 위한 순환 구조(204)와, 순환 구조(204)의 도중에 마련한 기액 혼합 구조(205) 및 용해 촉진조(206)와, 저장 탱크(202)에 부설(附設)한 온도 유지 구조(207)로 대강 구성하고 있다. 이하의 설명은, 설명의 형편상, 저장 탱크(202), 온도 유지 구조(207), 오존 공급 구조(203), 기액 혼합 구조(205), 용해 촉진조(206)를 행한 후, 최후로 순환 구조(204)에 관해 행한다.

(저장 탱크 주변의 구조)

도 21에 도시하는 바와 같이, 저장 탱크(202)에는 취수 밸브(202v)를 통하여 피처리수로서의 원수를 주입 가능하게 구성하고 있다. 저장 탱크(202)는 취수한 원수, 및, 후술하는 순환 구조(204)를 통하여 순환시킨 피처리수(오존수)를 저장하기 위한 것이다. 저장 탱크(202)에 저장된 피처리수는, 온도 유지 구조(207)에 의해, 예를 들면, 5 내지 15℃의 범위로 유지되도록 되어 있다. 상기 범위로 온도 설정한 것은, 오존 용해를 효율적으로 행하고, 또한, 용해시킨 오존을 용이하게 탈기시키지 않기 위해 적당하기 때문이다. 온도 유지 구조(207)는, 저장 탱크(202)로부터 피처리수를 취출하기 위한 펌프(211)와, 취출한 피처리수를 냉각하기 위한 냉각기(212)로대강 구성하고 있고, 저장 탱크(202)와 펌프(211), 펌프(211)와 냉각기(212), 냉각기(212)와 저장 탱크(202) 사이는 피처리수를 통과시키는 배관(213)에 의해 연결하고 있다. 상기 구성에 의해, 저장 탱크(202)에 저장된 피처리수(원수 및/또는 오존수)는, 펌프(211)의 작용에 의해 저장 탱크(202)로부터 취출되고, 냉각기(212)에 보내진다. 냉각기(212)는 보내져 온 피처리수를 소정 범위의 온도로 냉각하여 저장 탱크(202)로 되돌린다. 펌프(211)는, 도면 밖에 있는 온도계에 의해 계측된 저장 탱크(202) 내의 피처리수의 온도가 소정 범위를 초과하고 냉각의 필요가 있을 때에만 작동하도록 되어 있다. 저장 탱크(202)를 마련한 이유는, 피처리수를 일단 저장함에 의해 상기 냉각을 가능하게 함과 함께, 피처리수를 안정 상태에 두고, 이로써, 피처리수에 대한 오존 용해를 숙성 유사한 작용에 의해 촉진시키기 위해서다. 또한, 예를 들면, 한랭지 등에서 피처리수가 동결할 우려가 있는 경우는, 상기 냉각기 대신에, 또는, 상기 냉각기와 함께 히터 장치를 이용하여 피처리수를 가온하도록 구성할 수도 있다.

(오존 공급 구조)

오존 공급 구조(203)는, 오존을 생성 공급하기 위한 장치이다. 필요한 오존 양을 공급 가능한 것이라면, 오존 공급 구조(203)가 작용하는 오존 발생 원리 등에 전혀 제한은 없다. 오존 공급 구조(203)에 의해 생성된 오존은, 오존 공급관(217)의 도중에 마련한 전자 밸브(218)와 역지 밸브(219)를 통하여 기액 혼합 구조(205)에 공급되도록 되어 있다.

(기액 혼합 구조)

도 21 내지 25를 참조하면서 기액 혼합 구조(205)의 상세에 관해 설명한다. 기액 혼합 구조(205)는, 벤추리관(231)과, 오존 공급 파이프(239)와, 자기 회로(243)에 의해 대강 구성하고 있다. 벤추리관(231)은, 상류측(도 24를 향하여 우측)으로부터 보내진 피처리수를 하류측(도 24를 향하여 좌측)으로 통과시키기 위한 파이프 형상의 외관을 갖고 있다(도 22 참조). 벤추리관(231)을 길이 방향으로 꿰뚫는 중공부(中空部)는, 상류측으로부터 하류측을 향하여 상류측 대경로(232), 조임(絞) 경사로(233), 소경로(234), 개방 경사로(235) 및 하류측 대경로(236)의 순서로 연통하고 있다. 상류측 대경로(232)는, 축선 방향에 대해 50도 전후의 급(急)각도로서 조임 방향으로 경사하는 조임 경사로(233)를 통하여 소경로(234)에 연결되고, 그 후, 개방 경사로(235)에 의해 마찬가지로 축선 방향에 대해 30도 전후의 완만한 각도를 갖고서 개방된다. 개방 경사로(235)는, 상류측 대경로(232)와 같은 외경의 하류측 대경로(236)에 연결되어 있다. 다른한편, 소경로(234)에는, 그곳에 오존 공급 파이프(239)의 개구단을 면하게 하고 있다. 오존 공급 파이프(239)의 공급단에는 오존 공급 구조(203)와 연통하는 오존 공급관(217)이 접속하여 있다. 소경로(234)중, 또는, 그 부근은, 피처리수의 압력 변화에 의해 진공 또는 진공에 가까운 상태로 되기 때문에, 개구단에 이른 오존은 흡인되어 난류화한 피처리수 내로 산기(散氣)된다. 또한, 부호 240은, 벤추리관(231)과 오존 공급 파이프(239) 사이를 보강하기 위한 리브를 나타내고 있다.

벤추리관(231)에는, 자기(磁氣) 회로(243)를 나사(도시 생략)고정하고 있다. 자기 회로(243)는, 벤추리관(231)을 끼우고 대향하는 한쪽의 자석편(245) 및 다른쪽의 자석편(246)과, 한쪽의 자석편(245)과 다른쪽의 자석편(246)을 연결함과 함께, 벤추리관(231)에의 자석편 부착의 기능을 갖는 단면 U자모양(도 23 참조)의 연결 부재(248)에 의해 구성하고 있다. 자석편(245)과 자석편(246)은, 소경로(234)(도 25에서는 파선으로 도시한다. 도 24도 아울러서 참조) 및/또는 그 부근(특히, 하류측)을 그 자력선(자계)이 가장 많이 통과하도록 배치하면 좋다. 단지, 실제로는, 소경로(234)만에 자력선을 집중시키는 것은 기술적 곤란을 수반하기 때문에, 소경로(234) 및 소경로(234)의 부근의 쌍방에 자력선을 통과시키는 것으로 될 것이다. 피처리수와 오존의 쌍방에 자력을 작용시킴에 의해, 피처리수에 대해 가장 효율적으로 오존을 용해시킬 수 있다고 고려되기 때문이다. 자석편(245) 및 자석편(246)은, 7,000가우스 전후의 자력을 갖는 네오줌 자석에 의해 구성하고 있다. 자력은 강한 편이 오존 용해 효과가 높다고 고려되지만, 적어도 3,000가우스 이상의 것이 바람직하다. 여기서, 7,000가우스의 자석을 채용한 것은, 그 조달 용이성과 경제성에 있다. 7,000가우스 이상의 자력을 갖는 자석(천연자석, 전자석 등)의 채용을 방해하는 취지가 아니다. 연결 부재(248)는, 자속 누출을 억제하여 자력 작용이 피처리수 등에 가능한 한 집중하도록, 자력 투자율(μ)이 큰 부재(예를 들면, 철)에 의해 구성하고 있다.

(기액 혼합 구조의 작용 효과)

이상의 구성에 의해, 상류측 대경로(232)를 통과한 피처리수는, 조임 경사로(233)를 통과할 때에 압축되어 수압이 급격하게 높아지고, 동시에 통과 속도도 급격하게 상승한다. 고압·고속의 피크는, 소경로(234)에 달한 때이다. 소경로(234)를 통과한 피처리수는, 개방 경사로(235)중에서 급격하게 감압·감속하고, 후속하는 피처리수와의 충돌의 충격 등을 받아서 난류화한다. 그 후, 피처리수는 하류측 대경로(236)를 빠져서, 기액 혼합 구조(205)의 밖으로 나간다. 산기된 오존은, 피처리수의 난류에 휘감겨서 대소 다양한 크기의 기포로 되고 교반 작용을 받는다. 소경로(234) 및 적어도 그 하류를 흐르는 피처리수(오존)에는, 상기 교반 작용과 함께 자기 회로(243)의 작용에 의한 자력 작용을 받는다. 즉, 피처리수의 수압을 압력 정점(피크)에 이르기까지 증압시켜서 해당 압력 정점에 이른 직후에 감압시킴과 함께 해당 압력 정점에 이른 피처리수에 오존을 공급하는 것을 자계중에서 행하게 된다. 교반 작용과 자계의 자력 작용이 상승 효과를 낳고, 그 결과, 피처리수에 오존이 용해하여 고용해도를 갖는 고농도 오존수가 생성된다.

(용해 촉진조)

도 26을 참조하면서, 용해 촉진조(206)에 관해 설명한다. 용해 촉진조(206)는, 천판(253)과 저판(254)에 의해 상하단(端)을 밀폐한 원통형상의 외벽(255)에 의해, 그 외관을 구성하고 있다. 천판(253)의 하면에는, 그 하면에서 현수하는 원통형상의 내벽(256)을 마련하고 있다. 내벽(256)에 둘러싸여진 공간이, 피처리수를 저장하기 위한 저장실(258)이 된다. 내벽(256)의 외경은 외벽(255)의 외경보다도 작게 설정하고 있고, 이로써, 내벽(256)과 외벽(255) 사이에 소정폭의 벽사이 통로(259)가 형성된다. 다른한편, 내벽(256)의 하단은, 저판(254)까지 도달하지 않고, 저판(254)과의 사이에 소정폭의 간극을 형성한다. 이 간극은, 하단 연통로(257)로서 기능한다. 즉, 내벽(256)이 둘러싸는 저장실(258)은, 하단 연통로(257)를 통하여 벽사이 통로(259)와 연통하고 있다. 다른한편, 내벽(256)의 천판(253)의 부근에는 복수의 연통 구멍(256h, 256h, …)을 관통시키고 있고, 저장실(258)과 벽사이 통로(259)는 각 연통 구멍(256h)을 통해서도 연통하고 있다. 저판(254)의 윗면 개략 중앙에는, 가늘고 긴 양수관(攘水管)(261)을 기립시키고 있다. 양수관(261)의 중공부 하단은, 저판(254)을 관통하는 입수 구멍(254h)과 연통하고, 중공부 상단은, 양수관(261) 상단에 형성한 다수의 작은 구멍(261h, …)을 통하여 저장실(258)과 연통하고 있다. 양수관(261)의 상단은, 내벽(256)이 갖는 연통 구멍(256h)의 위치보다도 약간 아래에 위치시키고 있다. 외벽(255)의 높이 방향 상으로부터 약 4분의1 부근에는, 배수 구멍(255h)을 관통시키고 있다. 즉, 벽사이 통로(259)는, 배수 구멍(255h)을 통하여 외부와 연통하고 있다.

천판(253)의 개략 중앙에는, 양수구멍(253h)을 관통시키고 있다. 양수구멍(253h)은, 천판(253)의 외부에 배치한 기액 분리 장치(265)의 내부에 연통하고 있다. 기액 분리 장치(265)는, 양수구멍(253h)을 통하여 저장실(258)로부터 압상(押上)되는 피처리수와, 이 피처리수로부터 탈기하는 오존을 분리 배출하기 위한 탈기 구조로서 기능한다. 기액 분리 장치(265)에 의해 분리된 오존은, 오존 분해 장치(267)에 의해 분해하고 무해화한 후에 장치 외부로 방출하도록 되어 있다. 피 처리수에 대한 오존 용해도는 극히 높고, 따라서 탈기하는 오존은 극히 적지만, 보다 안전성을 높이기 위해 오존 분해 장치(267) 등을 마련하고 있다. 양수관(261)에 의해 저장실(258) 내로 송입된 피처리수는, 후속한 피처리수에 눌려 하강한다. 하단에 달한 피처리수는 하단 연통로(257)를 되접어서 벽사이 통로(259) 내를 상승하고, 배수 구멍(255h)을 통하여 외부로 배수된다. 또한, 일부의 피처리수는 기액 분리 장치(265) 내로 압상된다. 그동안, 숙성 유사한 작용에 의해 오존이 피처리수에 용해하여 고용해도의 오존수를 생성한다. 다른한편, 완전히 용해되지 않았거나, 일단은 용해하였지만 탈기한 오존이 있는 경우에, 그 오존은 기액 분리 장치(265) 내로 상승하고 그곳에서 분리된다. 따라서 피처리수로부터 완전히 용해되지 않은 오존은, 그 대부분을 배제할 수 있다. 이 결과, 용해 촉진조(206)를 통과한 피처리수의 오존 용해도는, 비약적으로 높게 되어 있다.

(순환 구조)

도 21을 참조하면서, 순환 구조에 관해 설명한다. 순환 구조(204)는, 기액 혼합 구조(205)를 통과한 피처리수(이미 원수로부터 오존수로 되어 있다)를 순환시켜서 재차, 기액 혼합 구조(205)를 통과시키는 기능을 갖고 있다. 재차, 기액 혼합 구조(205)를 통과시키는 것은, 이미 오존을 용해시킨 피처리수에 재차 오존을 주입함에 의해, 오존의 용해도와 농도를 더욱 높이기 위해서다. 순환 구조(204)는, 펌프(271)를 구동원으로 하고, 저장 탱크(202)와 용해 촉진조(206)를 주요한 구성 요소로 한다. 즉, 펌프(271)는, 저장 탱크(202)로부터 배관(270)을 통하여 취출한 피처리수를 역지 밸브(272) 및 배관(273)을 통하여 기액 혼합 구조(205)에 압송한다. 압송에 의해 기액 혼합 구조(205)를 통과한 피처리수는, 배관(274) 및 용해 촉진조(206)를 빠져서 배관(275)을 통하여 저장 탱크(202)로 되돌아온다. 순환 구조(204)는, 상기한 공정을 필요에 따라 반복하여 실시 가능하게 구성하고 있다. 순환시키는 회수는, 생성하고자 하는 오존수의 오존 용해도나 오존 농도 등을 얻기 위해 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 부호 276은, 배관(275)의 도중에 마련한 밸브를 나타내고 있다. 밸브(276)는, 그 개폐에 의해 기액 혼합 구조(205)의 소경로(234)(도 24 참조)를 통과시키는 피처리수의 수압을 제어하는 것을 주목적으로 하여 마련하고 있다.

또한, 지금까지 기술한 소독 장치는, 예를 들면, 도 28에 도시하는 트럭이나 수동 견인 장치와 같은 이동 구조에 탑재하여 이동 가능하게 구성하여 두면 편리하다. 즉, 이동 구조의 작용에 의해 소독 장치를 필요한 장소에 간단하게 운반할 수 있다. 따라서 예를 들면, 어마어마한 오존수의 송수 라인을 마련하는 대신에, 트럭(이동 구조)에 탑재한 소독 장치를 준비하여 두면, 필요에 따라 필요한 장소에 소독 장치를 운반하여 소독 작업을 행할 수 있다.

(실험 5)

도 21 및 27을 참조하면서, 실험 5에 관해 설명한다. 여기서, 나타내는 실험 5는, 배경 기술의 난에서 설명한 자석의 사용 방법과 본 발명에 관한 자석의 사용 방법의 차이에 의해, 오존의 용해도나 농도에 현저한 차가 생기는 것을 주로 나타내기 위한 것이다. 본 실험예에서는, 본건 발명에 관한 장치로서 도 21에 도시하는 오존 생성 장치(이하, 「본건 장치」라고 한다)를 사용하고, 비교 대상이 되는 장 치로서 도 27에 도시하는 오존 생성 장치(이하, 「비교 장치」라고 한다)를 사용하였다. 비교 장치에는, 본건 장치의 구조와 기본적으로 같은 구조를 구비시키고 있지만, 자기 회로(243)의 부착 위치만을 다르게 하고 있다. 이 때문에, 도 27에서는 자기 회로를 제외하고 도 21에서 사용한 부호와 같은 부호를 사용하고, 도 27에 도시하는 자기 회로에는 기액 혼합 구조(205)의 상류측에 있는 것에 부호 243a를, 하류측에 있는 것에 부호 243b를, 각각 붙이고 있다. 정리하면, 도 21에 도시하는 본건 장치는, 자기 회로(243)와 일체가 된 기액 혼합 구조(205)를 구비하고, 도 27에 도시하는 비교 장치는, 기액 혼합 구조(205)의 상류측 배관에 자기 회로(243a)를, 마찬가지로 하류측 배관에 자기 회로(243b)를, 각각 동시에 또는 선택적으로 부착 분리할 수 있도록 구성하고 있다. 또한, 기액 혼합 구조(205)로서, 미국 마제 인젝터사(MAZZEI INJECTOR CORPORATION)제의 모델 384를, 자기 회로에는 7000가우스의 것을, 각각 사용하였다.

(농도비교 실험)

표 8 및 9를 참조하면서, 농도비교 실험에 관해 설명한다. 표 8은 오존수의 오존 농도와 농도 상승시간과의 관계를 나타내고 있다. 표 9는, 표 8에 도시하는 오존수의 오존 농도가 생성 장치의 운전 정지 후에 제로로 될 때까지 필요로 하는 시간을 나타내고 있다. 제로로 되기까지의 시간이 길면 길수록 오존 용해도가 높은 것을 나타낸다. 표 8 및 9에서, 기호 「□」는 본건 장치를 이용하여 생성한 오존수(이하, 「본건 오존수」라고 한다)를, 기호 「×」는 비교 장치로부터 자기 회로만을 분리한 기액 혼합 구조를 이용하여 생성한 오존수(이하, 「자기(磁氣) 없음 오존수」라고 한다)를, 기호 「△」는 비교 장치에서 기액 혼합 구조(205)와 자기 회로(243a)에 의해 생성한 오존수(이하, 「상류측 자기 오존수」라고 한다)를, 기호 「○」는 비교 장치에서 기액 혼합 구조(205)와 자기 회로(243b)에 의해 생성한 오존수(이하, 「하류측 자기 오존수」라고 한다)를, 그리고, 기호 「◇」는 비교 장치에서 기액 혼합 구조(205)와 자기 회로(243a) 및 자기 회로(243b)의 쌍방에 의해 생성한 오존수(이하, 「양측 자기 오존수」라고 한다)를, 각각 나타내고 있다. 피처리수의 온도는 5℃, 주위 습도는 36 내지 43%, 주위 온도는 17℃였다.

[표 8]

[표 9]

표 8에 나타내는 바와 같이, 생성 장치 운전 시작 후의 생성 시간 35분에 본건 오존수는 오존 농도 20ppm에 도달하였지만, 같은 조건하에서, 자기 없음 오존수는 오존 농도 8ppm 전후, 하류측 자기 오존수는 오존 농도 11ppm 전후, 상류측 자기 오존수는 오존 농도 12ppm 전후, 양측 자기 오존수는 오존 농도 13ppm 전후까지밖에 상승하지 않았다. 이것으로부터, 우선, 자기 회로를 마련함에 의해 마련하지 않은 경우에 비하여 오존 농도를 높아지는 것, 다음에, 같은 자기 회로를 마련한다고 하여도 기액 혼합 구조와 일체화시킨 경우와 기액 혼합 구조 이외의 개소에 마련한 경우에서는 전자의 쪽이 후자보다도 적어도 7ppm 높은 오존수를 생성 가능한 것을 알았다. 즉, 오존 농도에 관해 본건 오존수는, 양측 자기 오존수에 비하여 약 54%((20-13)/13×100) 높다는 결과를 얻었다.

표 9가 나타내는 바와 같이, 오존 농도 20ppm에 달한건 오존수의 오존 농도가 제로로 될 때까지에 32시간 이상 필요로 한 것에 대해, 비교 대상이 되는 오존수중 가장 길었던 양측 자기 오존수의 오존 농도는 13ppm부터 제로로 되기 까지의 시간은 약 3.5시간밖에 필요로 하지 않았다. 따라서 본건 오존수는 양측 자기 오존수에 비하여 10배에 가까운 시간 오존을 함유하고 있던 것이 된다. 환언하면, 양측 자기 오존수에 비하여 본건 오존수는, 같은 시간에 걸쳐서 동량의 오존을 주입하여 용해시킨 오존을 10배 가까운 시간 보존하고 있던 것이 된다. 본건 오존수의 오존 용해도의 높음을 단적으로 나타내고 있다.

(오존 기포의 입경 측정 실험)

표 10 및 11을 참조하면서, 본건 오존수가 함유한 오존 기포의 입경 측정 실험에 관해 설명한다. 표 10 및 11은, 본건 오존수에 포함되는 오존 기포의 입경 분포를 나타낸다(좌측 종축 참조). 본 측정 실험에서는, 오존 농도와 오존 농도 유지 시간과 관계로부터 4종류의 본건 오존수를 측정 대상으로 하였다. 우선, 오존 농도를 3ppm와 14ppm의 2종류로 하고, 다음에, 각 농도 각각 해당 농도에 달한 직후의 오존수(이하, 각각 「3ppm 직후 오존수」 「14ppm 직후 오존수」라고 한다)와, 해 당 농도에 이른 후 그 농도를 15분간 유지시킨 오존수(이하, 각각 「3ppm 유지 오존수」 「14ppm 유지 오존수」라고 한다)로 나누었다. 즉, 「3ppm 직후 오존수」 「3ppm 유지 오존수」 「14ppm 직후 오존수」 「14ppm 유지 오존수」의 4종류가, 본 측정 실험에 관한 측정 대상이다. 여기서, 본 측정 실험에 사용한 본건 오존수의 원수에는, 수도물을 0.05㎛(50㎚)의 미립자 절대 여과의 역삼투막으로 여과하여 얻은 순수를 이용하였다. 본 실험에서 순수를 얻기 위해 사용한 장치는, 세나 주식회사제 고순수 장치(형명 : Model·UHP)이다. 수도물에는 50㎚ 이상의 불순물(예를 들면, 철분이나 마그네슘)이 포함되어 있기 때문에, 여과하지 않은 원수로부터 생성한 오존수를 측정 대상으로 하여도, 거기에 포함되는 불순물을 측정해 버려서 측정 오차가 생길지도 모르기 때문에, 여과에 의해 미리 불순물을 제거하여 둠에 의해 오존의 기포 입경의 올바른 측정을 할 수 있도록 하기 위해서다. 수도물 이외의 원수, 예를 들면, 우물물이나 하천수에 대해서도 같은 것을 말할 수 있다. 오존기포의 입경 측정에 사용한 측정기는, 동적 광산란식 입경 분포 측정 장치(주식회사 호리바제작소(HORIBA, Ltd) : 형식 LB500))이다. 원수로부터 불순물을 여과하지 않고도 오존 기포의 입경을 올바르게 측정할 수 있는 수단이 있으면, 그 수단을 이용하여 측정 가능한 것은 말할 것도 없다.

[표 10]

[표 11]

우선, 표 10에 의거하여, 3ppm 직후 오존수와 3ppm 유지 오존수에 관해 고찰한다. 표 10 우단(右端)의 그래프가 3ppm 직후 오존수를 나타내고, 마찬가지로 좌단의 그래프가 3ppm 유지 오존수를 나타내고 있다. 3ppm 직후 오존수는, 1.3 ㎛(1300㎚) 내지 6.0㎛(6000㎚)의 입경을 갖는 오존 기포를 함유하고 있는 것을 알 수 있었다. 다른한편, 3ppm 유지 오존수는, 0.0034㎚(3.40㎚) 내지 0.0050㎛(5.00㎚)의 입경을 갖는 오존 기포를 함유하고 있는 것을 알 수 있었다.

다음에, 표 11에 의거하여 14ppm 직후 오존수와 14ppm 유지 오존수에 관해 고찰한다. 표 11 우단의 그래프가 14ppm 직후 오존수를 나타내고, 마찬가지로 좌단의 그래프가 14ppm 유지 오존수를 나타내고 있다. 14ppm 직후 오존수는, 2.3㎛(2300㎚) 내지 6.0㎛(6000㎚)의 입경을 갖는 오존 기포를 함유하고 있는 것을 알 수 있었다. 다른한편, 14ppm 유지 오존수는, 0.0034㎚(3.40㎚) 내지 0.0058㎛(5.80㎚)의 입경을 갖는 오존 기포를 함유하고 있는 것을 알 수 있었다.

상기 실험에서 밝혀진 제 1의 점은, 동일한 농도를 갖는 오존수라도, 해당 농도에 이른 직후의 오존수(직후 오존수)와 해당 농도를 소정 시간 유지한 오존수(유지 오존수)에서는 함유되는 오존 기포의 입경(이하, 「기포 입경」이라고 한다)이 다르다는 것이다. 3ppm 오존수의 경우, 직후 오존수의 기포 입경(지름) 최소치는, 유지 오존수의 기포 입경 최대치의, 260배(1300/5.0)의 크기를 갖고 있다. 마찬가지로 14ppm 오존수의 경우는, 약 400배(2300/5.8)의 크기를 갖고 있다. 즉, 해당 농도를 소정 시간 유지하는 것, 즉, 피처리수인 오존수를 순환시킴에 의해 기포 입경을 작게 할 수 있다는 것이다. 기포 입경 50 미만의 오존 기포라면 안정되고 수용액중에 부유시킬 수 있다. 본원 발명에 관한 오존수 생성 방법에 의하면, 오존 기포의 입경(R)이, 50㎚ 미만(0<R<50㎚)의 오존 기포를 함유하는 오존수, 즉, 용해도가 높은 오존수를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 이것이, 실험에서 밝혀진 제 2 의 점이다. 또한, 본 실험에 의하면, 오존 기포의 입경(R)의 실측 최저치는 3.4㎚이고, 그 이하의 값은 계측되지 않았다. 계측되지 않은 것은 측정 장치의 측정 능력의 한계에 기인한다고 고려된다. 다른한편, 오존 기포의 입경(R)은, 농도 달성 직후에 비하여 농도 유지 후의 쪽이 작게 되어 있기 때문에, 입경 소형화의 연장선상에는 끝없이 제로에 가까운 입경(R)을 갖는 오존 기포가 존재할 수 있음을 용이하게 상상할 수 있다.

(pH 측정 실험)

또한, 상기 4종류의 오존수, 즉, 「3ppm 직후 오존수」 「3ppm 유지 오존수」 「14ppm 직후 오존수」 및 「14ppm 유지 오존수」에 관해 pH 측정 실험을 행하였다. 그 결과는, 표 5 및 6에 선그래프로 나타내고 있다(우측 종축 참조). 어느 오존수에 대해서도, 오존 용해의 전후에서 pH7.3 전후를 나타내였다. 즉, 오존 용해는 원수의 pH에 거의 변화를 주지 않는 것을 알 수 있었다. 우물물이나 수도물은 대강 중성(pH6.5 내지 7.5)을 나타내기 때문에, 기액 혼합방식에 의해 생성한 본건 오존수는, pH를 조정하기 위한 첨가물을 첨가하지 않아도 중성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 다만, 원수가 알칼리성인 경우는, 오존 용해가 오존수의 pH를 변화시키지 않기 때문에 알칼리성의 오존수가 생성되는 경우도 있을 수 있을 것이다.

상기 실험 결과를 총괄한다. 상기 실험 대상이 된 본건 오존수는, 전혀 첨가물을 가하는 일 없이 원수에 오존을 혼합시킨다는 기액 혼합에 의해 생성된 것이다. 또한, 오존 용해도가 높기 때문에 상압하에서도 용이하게 오존이 탈기하지 않는다. 따라서 무첨가와 오존 탈기가 없는 점에서, 예를 들면, 가축이나 인체에 살 포하여도 안전하다. 또한, 오존 농도를 극히 높게할 수 있기 때문에, 본건 오존수를 사용하면, 효율 좋게 세척·살균 효과 등을 얻을 수 있다.

[실시예]

상술한 오존수를 이용하여 가축 및 돈사의 소독을 행하면서 사육한 돼지에 관해, 그 효과를 도축 검사에 의해 검증하였다. 도축 검사란, 도축(도살) 직후의 돼지의 내장을 수의사가 진찰하고, 호흡기, 소화기 등의 내장에, 어떤 병이 있는가를 확인하는 검사인 것을 말한다.

돈사 내에서의 오존수 살포는, 계절 변화에 의한 기온이나, 돼지의 특성(번식돼지, 새끼돼지, 유아(乳兒)돼지 등), 돈사의 규모나 규모 등의 차이에 맞추고 1회에 대강 20 내지 90초, 살포 간격은 15분 이상 2시간 이하로 행하였다. 마찬가지로 살포량은, 돈사 바닥 면적 3.3㎡당 0.3 내지 0.5리터로 하였다. 마찬가지로 오존수의 오존 농도는, 돈체(豚體) 또는 돈사의 바닥면 등에 적어도 1ppm의 상태로 도달하도록 오존 농도를 약간 진하게 조정하였다. 마찬가지로 살포하는 각도나 오존수의 평균 입경은, 오존수가 돈체나 돈사에 골고루 미치도록 조정하였다. 오존수의 소독 효과는, 상기한 표 1에 표시하는 바와 같은 바, 돈체(총계 약 3500마리)에 대한 소독 효과는, 표 12 및 13에 표시하는 바와 같다.

[표 12]

표 12는, 오존수 소독을 도입하기 전의 5개월간(4 내지 8월)과, 도입 후의 3개월간(9 내지 11월)에서 내장 폐기율의 추이를, 장기(臟器)계의 종류별로 나타내고 있다. 표 12 하단의 그래프는, 상동단에 표시하는 표의 수치를 그래프화 한 것이다. 순환기계, 비뇨·성기계 및 운동계의 내장에 관해서는, 도입의 전후를 불문하고 대강 10% 미만의 내장 폐기 비율이였다. 다른한편, 호흡기계는, 도입전의 4월부터 8월에 걸쳐서 조금씩 감소하고 있던 내장 폐기율이, 8월에 74.6%였던 것이 오존수 소독을 도입한 9월에 단번에 60.2%까지 감소하였다(14.4%감소). 그 후 10월분의 감소는 수% 감소의 56.6%에 그쳤지만, 11월에서는 28.6%까지 급감하였다. 오존 수 소독 도입전의 74.6%에 비하여, 3개월 사이에 거의 반분(46% 감소)까지 감소한 것이 된다. 오존수 살포에 의해, 돈사 내에 부유한 배설물이나 식사 잔사의 분진에 부착한 병원균이나 바이러스 등이 오존수에 의해 소독되고, 이것이, 호흡기계의 감염을 막은 결과인 것이라고 추측된다.

다른한편, 소화기계 내장에 관해서는, 도입 전 8월이 36.0%였던 것이, 도입하여 1개월 후의 9월에 20.3%에 까지 감소하였다(15.7%감소). 그 후, 10월에 이르러서는 큰 차 없고 19.3%로 1%의 감소에 지나지 않았지만, 11월에는 16.2%까지 감소하였다. 따라서, 오존수 소독 도입 전의 36.0%에 비하여, 3개월의 사이에, 역시, 거의 반분까지 감소하였다. 돼지가 먹는것의 바이러스 오염이 대폭적으로 개선된 결과라고 추측된다.

[표 13]

표 13에 표시하는 것은, SEP, 폐렴, 흉막염, 간염(기생충) 및 장염의 발증률의 추이를, 오존수 소독 도입의 전후에서 비교한 것이다. 표 9의 하단에 도시하는 좌표 그래프는, 동 상단에 표시하는 표의 수치를 그래프화한 것이다. SEP에 관해서는, 도입 전의 14.1%였던 발증률이, 도입 후 3개월의 11월에서 4.1%까지 감소하였다. 거의 3분의1까지 감소한 것이 된다. 폐렴은, 마찬가지로 도입 전 37.1%로부터 도입 후 3개월 후의 11월에서 10.2%까지 감소하였다. 거의 4분의1까지 감소한 것이 된다. 흉막염은, 마찬가지로 29.1%로부터 14.3%로 거의 반분까지 감소하였다. 간염은, 도입 전은 1.9%였던 것이, 도입 후 1개월에 0.4%까지 감소한 것이지만 2개월후 에 2.2%로 상승하였다. 그러나, 도입 후 3개월에 0%로 되었다. 장염은, 도입 전 9.7%로부터 도입 후 1개월에 1.2%까지 급감하였지만, 마찬가지로 2개월 후에 5.2%까지 상승하였다. 그러나, 도입 후 3개월에 2.0%까지 감소하였다.

이상과 같이, 오존수 소독을 도입함에 의한 소독 효과가, 돈체의 내장 폐기율이나 병 발증률을 현저하게 감소시키는 것을 알 수 있었다. 즉, 오존수 소독을 하면서 사육한다는 사육 방법을 채용하면, 돈체(가축)의 건강을 유지하는데 유효하고, 또한, 위생적이고 안전한 돼지고기(가축육)를 얻을 수 있는 것을 알았다. 또한, 상기 실시예는, 돈체나 돈사에 관한 것이지만, 오존수가 사람과 가축에 대해 안전하기 때문에, 돈체 이외의 가축(예를 들면, 닭이나 소)에도 효과가 있는 것이라고 생각된다. 또한, 오존수 소독을 행하는 것은, 오존수 소독의 대상이 되는 세균이나 바이러스가 가축이나 축사 등의 표면이나 그들의 주변 대기중에 다량으로 존재하기 때문에, 이와 같은 세균이나 바이러스를 감소시킴에 의해 환경을 청정화하기 때문이다. 이 점은, 이미 기술하였다. 또한, 지금까지 설명하여 온 오존수가, 바이러스 등을 불활성화하여 가축이나 사육 시설 등을 효과적으로 소독하기 위한 소독액으로서 유용한 것도 판명되었다. 또한, 이러한 오존수는, 인체나 가축 등에 투여하는 백신을 제조하는 시설, 기구 등에 부착하여 있는 바이러스 등의 불활성화에도 알맞다. 백신을 제조하기 위해 사용한 모르모트와 같은 동물이 사육되고 있는 경우도 있다.

즉, 상기 시설, 기구, 또한 동물 등에는 백신 제조에 이용한 약독균(弱毒菌)이나 사균(死菌) 등이 부착하고 있거나 공기중에 부유하고 있거나 하는 일이 많다. 그와 같은 약독균을 불활성화하기 위해, 현행에서는 포르말린이 사용되고 있다. 그러나, 시설이나 기구 등에 포르말린이 남아 있으면, 제조 작업자 등의 건강을 해칠 우려가 있다. 오존수를 이용하여 불활성화하면, 그와 같은 우려는 없어진다. 다른한편, 가축의 사육이나 소독 등에 종사하는 작업자나 어떠한 이유에 의해 가축이나 축사에 들어가거나 근접하거나 하는 사랍 등도, 상기한 세균이나 바이러스에 노출되어 있다. 이와 같은 세균이나 바이러스 중에는, 예를 들면, 조류 인플루엔자 바이러스, 니파바이러스, 사스(SARS)와 같은 인체에 감염될 우려가 높은 것도 존재한다. 따라서, 지금까지 설명하여 온 오존수(특히 중성의 오존수)를, 인체(특히, 손, 얼굴, 다리)나 가축이나 축사와 관련하여 인체와 접촉 내지 부속한 부재(예를 들면, 작업복 등의 의류, 작업용 장갑, 장화 등의 신발, 브러시 등의 청소용구, 먹이를 넣는 용기, 삽)에 사용함으로써 상기 감염을 유효하게 방지할 수 있다. 실제로, 작업 후의 작업자가 손이나 얼굴을 중성의 오존수로 계속적으로 세척한 바, 이 중성의 오존수가 인체에 대한 유효한 소독액으로서 피부의 건강 상태를 양호하게 유지할 수 있고, 또한, 이른바 미용 효과가 현저한 화장액(화장수)으로서, 사용 가능한 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 관한 가축 및/또는 축사의 소독 방법 및 소독 장치에 의하면, 오존수로부터의 오존 탈기를 유효 저지함에 의해, 사람과 가축에 대해 악영향을 줄 우려가 없는 가축의 소독 방법 및 그 소독 장치, 또한, 그와 같은 소독 방법을 이 용하여 사육한 가축 또는 가축육을 제공할 수 있다. 따라서 가축 또는 축사, 나아가서는 양자를 오존수로 효과적으로 소독이 가능해지고, 그 결과, 악취 발생이나 가축의 병 발생을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 위생적으로 가축 또는 가축육의 제공도 가능해진다.

Claims (32)

1. 함유 오존 기포의 입경(R)이, 0<R<50㎚, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를, 기액 혼합방식에 의해 생성하는 오존수 생성 공정과,

   해당 오존수 생성 공정에서 생성된 오존수를 이용하여 가축을 소독하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오존수의 pH가, 6.5 내지 7.5인 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 오존수 생성 공정이, 피처리수에 오존을 혼합시킬 때에 해당 피처리수 및 오존에 자력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   자계중에 있어서, 피처리수의 수압을 압력 정점에 이르기까지 증압시켜서 해당 압력 정점에 이른 직후에 감압시킴과 함께 해당 압력 정점에 이른 피처리수에 오존을 공급하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   소경로를 갖는 벤추리관에 피처리수를 통과시키고, 해당 소경로에 면하는 위치에 개구단을 배치한 오존 공급 파이프를 통하여 오존을 공급함과 함께,

   해당 벤추리관의 적어도 소경로 및/또는 소경로 부근에 자력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 벤추리관을 통과한 피처리수를 순환시키고, 오존을 공급하면서 상기 벤추리관을 적어도 1회 재통과시키는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 순환시킨 피처리수를 저장 탱크에 일단 저장하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 저장 탱크에 저장한 피처리수를, 일단 취출하여 5 내지 15℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

   오존을 혼합한 후의 피처리수를 용해 촉진조에 일단 저장하여 오존 용해를 촉진하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 용해 촉진조에 저장한 피처리수로부터 탈기한 오존을, 해당 용해 촉진조 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    가축에게 끼얹기 위해, 생성한 오존수를 소정 압력으로 가압하여 노즐 또는 노즐군으로부터 살포하는 살포 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 오존수를 가압 살포할 때의 오존수의 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa인 것을 특징으로 하는 축사의 가축 소독 방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 살포 공정에서 살포하는 오존수의 평균 입경이, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 살포 공정에서 살포되지 않고 남은 잔여 오존수를, 압송하여 상기 저장 탱크 내로 되돌리는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 살포 공정에서 오존수 살포를 일단 정지한 후, 재차 오존수 살포를 시작할 때에, 오존수 살포 시작 전에 상기 저장 탱크 밖에 있는 잔여 오존수를 상기 저장 탱크로 되돌린 후에 오존수 살포를 행하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
16. 제 11항에 있어서,

    상기 살포 공정에 있어서, 가축의 음부에 오존수를 직접 살포하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
17. 제 11항에 있어서,

    상기 살포 공정에 있어서, 가축을 일렬 종렬로 이동시키면서, 가축보다도 높은 위치 및 낮은 위치에서 상기 오존수를 살포하는 공정과, 오존수 살포의 종료 후에 에어 블로우에 의한 수절을 행하는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 에어 블로우를, 가축에 대해 정면 상방에서 수평에 대해 20 내지 70도 의 각도로서 가축에 대해 행하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서,

    가축을 소독하는 오존수를 이용하여 가축 시설 및/또는 가축 용구를 아울러서 소독하는 것을 특징으로 하는 가축 소독 방법.
20. 피처리수를 통과시키기 위한 배관과,

    해당 배관의 도중에 마련한 기액 혼합 구조와,

    해당 기액 혼합 구조에 오존을 공급하기 위한 오존 공급 구조와,

    상기 기액 혼합 구조를 통과한 피처리수를 순환시켜서 해당 기액 혼합 구조를 재차 통과시키기 위한 순환 구조와,

    상기 순환 구조의 도중에 마련된 피처리수를 일단 저장시키기 위한 저장 탱크와,

    해당 저장 탱크로부터 취출하여 소정 압력으로 가압하는 가압 펌프와,

    해당 가압 펌프에 의해 가압한 오존수를 살포하기 위한 노즐 또는 노즐군을 포함하여 구성하고 있고,

    해당 기액 혼합 구조에는, 내부에 자력을 작용시키기 위한 자석을 마련하고 있고,

    해당 노즐 또는 노즐군으로부터, 함유하는 오존 기포의 입경(R)이, 0<R<50nm이고, 또한, 오존 농도 3 내지 20ppm의 오존수를 살포 가능하게 구성하고 있는 것 을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
21. 제 20항에 있어서,

    상기 기액 혼합 구조가, 소경로를 갖는 벤추리관과, 해당 소경로에 면하는 위치에 개구단을 갖는 오존 공급 파이프를 포함하여 구성하고 있고,

    해당 오존 공급 파이프의 접속단에는, 상기 오존 공급 구조를 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 자석이, 상기 벤추리관의 적어도 소경로 및/또는 소경로 부근에 자력을 작용시키도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
23. 제 21항 또는 제 22항에 있어서,

    상기 자석이, 한쪽의 자석편과 다른쪽의 자석편을 포함하는 자기 회로에 의해 구성하고 있고,

    해당 한쪽의 자석편과 해당 다른쪽의 자석편을, 상기 벤추리관을 끼우고 대향시키고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
24. 제 21항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 자석의 자력이, 3000 내지 20000가우스로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
25. 제 20항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저장 탱크 내의 오존수를 5 내지 15℃의 범위로 유지하기 위한 온도 유지 구조를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
26. 제 20항 내지 제 25항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 순환 구조 도중의 상기 기액 혼합 구조 하류이면서 상기 저장 탱크 상류에는, 해당 순환 구조를 통과한 피처리수를 일단 저장하여 오존 용해를 촉진하기 위한 용해 촉진조를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
27. 제 26항에 있어서,

    상기 용해 촉진조의 정부에는, 저장하고 있는 피처리수로부터 탈기한 오존을 배출 가능하게 하는 탈기 구조를 마련하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
28. 제 20항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가압 펌프의 가압에 의한 소정 압력이 0.2 내지 0.8MPa인 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
29. 제 28항에 있어서,

    상기 노즐 또는 노즐군으로부터 살포한 오존수의 평균 입경이, 40 내지 200㎛ 미만 또는 200 내지 1000㎛인 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
30. 제 20항 내지 제 29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저장 탱크에 저장시킨 오존수를 송수하기 위해 해당 저장 탱크와 상기 가압 펌프의 흡입구 사이에 배치한 송수 라인과,

    해당 가압 펌프의 토출구에 한쪽을 접속하고 상기 노즐 또는 노즐군을 구비한 살포 라인과,

    해당 살포 라인 내에 남는 잔여 오존수를 해당 저장 탱크로 되돌리기 위해 해당 살포 라인 다른쪽측과 해당 저장 탱크 사이에 배치한 되돌림 라인과,

    폐쇄에 의해 해당 살포 라인 내의 오존수를 가압하여 해당 노즐 또는 노즐군으로부터 오존수를 살포시키기 위해 해당 되돌림 라인에 마련한 라인 밸브를 포함하여 구성하고 있고,

    해당 라인 밸브의 폐쇄에 의한 해당 살포 라인 내의 압력 증가에 수반하여 해당 노즐 또는 노즐군으로부터 오존수가 살포 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
31. 제 20항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 노즐 또는 노즐군에 의한 살포 대신에, 또는, 해당 살포와 아울러 호스 살포 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.
32. 제 20항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서,

    이동 가능하게 하기 위한 이동 구조를 구비시키고 있는 것을 특징으로 하는 가축 소독 장치.

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