JP6872832B2 - 次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置に関する。

次亜塩素酸ナトリウム希釈液は、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な処理液として、食品工場、厨房、病院、老人福祉施設、保育園等で利用されている（非特許文献１を参照）。同文献には、例えば、食品工場や厨房での配管内殺菌、洗浄除菌、空間除菌、病院や老人福祉施設での手洗い、汚物処理後の器具除菌、オムツ交換後の陰部ケア、清掃時の環境除菌、保育園での砂場の除菌、哺乳ビンや食器などの殺菌等に利用されていることが記載されている。また、同文献には、環境面では、福祉施設、精神科病棟の環境消臭、製紙工場の脱臭にも活用されていることも記載されている。

さらに同文献では、次亜塩素酸ナトリウム希釈液の有効性が記載されている。具体的には、ノロウィルス代替ネコカリシウィルス、インフルエンザウィルス、ヘルペスウィルス、アデノウィルス、コクサッキーウィルス、パルボウィルスなどを数秒から数分で不活化し、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、サルモネラ菌、ビブリオ菌、カンジダ菌、結核菌をはじめとして、消毒用アルコールや加熱が無効なデフィシレ菌芽胞、セレウス菌芽胞なども同じく短時間で殺滅できることが記載されている。さらに、同文献には、現在、医療分野で問題となっているメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、多剤耐性緑膿菌（ＭＤＲＰ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）にも有効であることが記載されている。さらに、同文献には、これられの感染経路遮断手段として、空間殺菌、加湿、手洗い、うがい等において極めて高い殺菌性と安全性を備えた次亜塩素酸ナトリウム希釈液を用いることが記載されている。

次亜塩素酸ナトリウムは、次亜塩素酸のナトリウム塩（ＮａＣｌＯ）であり、その水溶液は、通常は、１２％，１０％，６％の濃度のものが市販されており、その用途によって適度に希釈されて使用されている。次亜塩素酸ナトリウム塩の濃度は、一般的には、例えば、水（飲料水、プール、排水）の除菌には約０．８ｐｐｍ程度、食器類や生野菜・果実類の除菌には約１００ｐｐｍ程度、浴室、浴槽、便器等の除菌には約６００ｐｐｍ程度、しみ抜き及び漂白には６００〜２０００ｐｐｍ程度のようである

次亜塩素酸ナトリウムの希釈液は、市販された上記濃度の水溶性を作業現場で手作業で希釈される。しかし、比較的濃度が濃い市販液の場合は、殺菌等の作用が強いので、希釈水の作製に注意しなければならなかった。殺菌希釈水の製造装置として、例えば特許文献１，２等の技術が幾つか提案されている。

特許文献１には、殺菌水の製造装置が停止したときに、塩素系水溶液や酸水溶液の原液が混入器において水の中に流出しやすいという問題等を解決した殺菌希釈水の製造装置が提案されている。その技術は、水の流路と、酸水溶液または塩素系水溶液の原液を貯留し、貯留される原液の液面が所定の高さに保たれる、原液貯留器と、水の流路に設けられ、原液貯留器からの酸水溶液または塩素系水溶液を水に吸い込み混入させるための混入器と、酸水溶液等が混入された水を所定の高さにおいてオーバーフローさせ、混入器の下流にある流路の出口を所定の高さより低い位置で受けるオーバーフロータンクを備えるというものである。

特許文献２には、酸水溶液容器や塩素系水溶液容器が転倒してもこれらの水溶液が漏れる虞を防止し、かつ装置を小型にする殺菌水製造装置が提案されている。この技術は、酸水溶液と塩素系水溶液とを水に混入させて殺菌水を製造する殺菌水製造装置において、水流を利用して生じさせた負圧によって酸水溶液容器から酸水溶液を吸い込んで水に混入させる酸水溶液混入器と、水流を利用して生じさせた負圧によって塩素系水溶液容器から塩素系水溶液を吸い込んで水に混入させる塩素系水溶液混入器と、を有し、酸水溶液混入済水溶液と、塩素系水溶液混入済水溶液と、を混合することによって、殺菌水を製造する殺菌水製造装置であって、酸水溶液容器及び塩素系水溶液容器は、負圧によって酸水溶液又は塩素系水溶液が吸い込まれる際には必要な空気を外部から取り入れることができるが、内部からの水溶液の流出は阻止する逆止弁を備えた蓋体によって密閉している、というものである。

櫻井勝、他、「保育園、福祉施設における新型インフルエンザの感染拡大の抑制について〜新型インフルエンザ感染経路遮断としての次亜塩素酸水の活用〜」、環境福祉学会第４回年次大会第１分科会、東京大学医学部鉄門記念講堂、２００８年１１月９日。

特開２００６−２９７１７４号公報 特開２０１５−９２３４号公報

次亜塩素酸ナトリウム希釈液は、市販液を希釈して作製されるが、手作業では、作業中に市販液が皮膚や衣服に付着してしまう。そのため、専用の希釈装置が市販されている。しかし、専用の希釈装置は、大型で高価であり、複数台を設置できない。次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置が福祉施設や病院でステーション毎に設置できれば、介護師や看護師が手軽に且つ迅速に希釈液を準備でき、直ぐに患者のところに行って処置することができる。

本発明は、上記課題を解決したものであって、その目的は、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な次亜塩素酸ナトリウム希釈液を、手軽に迅速に生成でき、小型化と低コスト化を実現した次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置を提供することにある。

（１）本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置は、希釈液生成用の容器を設置する部位の上方に設けられて次亜塩素酸ナトリウム液を投入して収容する収容室と、前記収容室の底部に取り付けられて前記次亜塩素酸ナトリウム液が自然流下して収容されるサブ収容室と、前記サブ収容室から前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量を第１開閉弁により流出させて収容する定量室と、前記定量室から前記所定量の次亜塩素酸ナトリウム液を第２開閉弁により流下させて前記容器内に注入する注入部と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、収容室に収容された次亜塩素酸ナトリウム液をサブ収容室を経由して第１開閉弁で定量室に流入させ、その後に第２開閉弁で容器内に注入させるので、従来のようにポンプ等を使用せず、開閉弁だけで制御することができる。その結果、装置の小型化と低コスト化を実現することができる。さらに、次亜塩素酸ナトリウム液を予め収容室に収容させておけば、電磁弁等の開閉弁の操作だけで次亜塩素酸ナトリウム希釈液を手軽に迅速に生成できる。特に、サブ収容室を収容室の下に備えるので、収容室内の次亜塩素酸ナトリウム液が空になっても、サブ収容室内に次亜塩素酸ナトリウム液が収容されている。その結果、収容室に次亜塩素酸ナトリウム液を補充するまでの間も問題なく次亜塩素酸ナトリウム希釈液を生成することができる。このように、本発明はポンプを使用せずに、弁の開閉によって液が自然流下する機構であるので、低コストで安全な希釈液生成装置になっている。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁が電磁弁であり、前記第１開閉弁が開いたとき、前記第２開閉弁は閉じたままで前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量が前記定量室内に収容され、前記所定量が収容されたとき、前記第１開閉弁が閉じるとともに前記第２開閉弁が開いて前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量が前記容器内に注入される。

こうした電磁弁の動作により、サブ収容室から流出させた所定量の次亜塩素酸ナトリウム液を容器内に注入することができる。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記サブ収容室が、前記定量室と隣接した位置に設けられ、前記サブ収容室の底部の流出部から前記定量室の底部の流入部に前記次亜塩素酸ナトリウム液が流入する配管が設けられ、前記第１開閉弁が前記配管の途中に設けられている。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記サブ収容室は上部材と下部材とが接続されてなり、前記上部材の上部は前記収容室の底部に取り付ける取付部を備え、前記上部材の下部は前記下部材の内周面に隙間なく嵌め込まれる連結部を備える。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記収容室は、該収容室内の圧力を大気圧と同じにするための第３開閉弁を有する。

この発明によれば、密閉した収容室及びその収容室に連結したサブ収容室から次亜塩素酸ナトリウム液を定量室に流出させる際に、第３開閉弁を開くことで、収容室内（サブ収容室を含む。）の次亜塩素酸ナトリウム液を自然流下し易くさせることができる。さらに、定量室に流出させる場合以外は、第３開閉弁が閉じられるので、次亜塩素酸ナトリウム液が収容した状態になっている収容室及びサブ収容室から次亜塩素酸ナトリウム液が揮発又は蒸発するのを防ぐことができ、次亜塩素酸ナトリウム液の臭いの発散等を防ぐことができる。また、次亜塩素酸ナトリウム液を定量室に流出させる場合以外に第３開閉弁を閉じておくことで、収容室及びサブ収容室を密閉することができるので、万が一に装置が転倒する場合があったとしても、収容室やサブ収容室から次亜塩素酸ナトリウム液が漏れることがない。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記定量室は、該定量室から前記次亜塩素酸ナトリウム液が前記容器に注入される際に、該定量室内の圧力が大気圧と同じになる。

この発明によれば、定量室内に収容された所定量の次亜塩素酸ナトリウム液を容易に容器内に注入させることができる。容器に注入した後の定量室には次亜塩素酸ナトリウム液は残っていないので、次亜塩素酸ナトリウム液の揮発や臭いの問題が小さい。大気圧と同じにする手段としては、常時大気圧とする開放配管が設けられていてもよいし、第２開閉弁が開くのと同時に開く第４開閉弁を備えていてもよい。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記注入部は、前記容器内に前記次亜塩素酸ナトリウム液を注入する注入ノズルを有し、該注入ノズルは、予め前記容器内に入れてある水の中まで入る長さに設計されている。

この発明によれば、注入部は、予め容器内に入れてある水の中まで入る長さに設計された注入ノズルを有するので、注入ノズルの先端には、次亜塩素酸ナトリウム液は残っておらず、水で希釈された次亜塩素酸ナトリウム希釈液が残っているだけである。その結果、注入ノズルの先端から垂れることがある液体は、濃度が薄い希釈された液なので、その液に触れた場合であっても大きな影響が生じない。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記定量室は、前記所定量に至った前記次亜塩素酸ナトリウム液を検知する第１液面センサーと、前記所定量の前記次亜塩素酸ナトリウム液が前記容器に注出し終わったことを検知する第２液面センサーとを備えている。

この発明によれば、第１液面センサーにより所定量を検知したときに、第１開閉弁を閉じて第２開閉弁を開くので、常に所定濃度に希釈された次亜塩素酸ナトリウム希釈液を生成することができる。また、第２液面センサーにより、所定量の前記次亜塩素酸ナトリウム液が前記容器に注出し終わったことを検知するので、定量室内の次亜塩素酸ナトリウム液を無駄なく排出することができる。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記容器の口部に装着して、前記容器内で生成した次亜塩素酸ナトリウム希釈液のｐＨを調整するための酸性溶液を収容する酸収容キャップを備える。

この発明によれば、酸性溶液を収容する酸収容キャップにより、容器内で生成した次亜塩素酸ナトリウム希釈液のｐＨを調整することができる。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記定量室には、該定量室内から前記容器に向けて前記次亜塩素酸ナトリウム液を流下させる流下ノズルを有し、該流下ノズルは、前記定量室内側にフランジ部を有し、前記フランジ部の大きさを変えて前記定量室内に収容する前記次亜塩素酸ナトリウム液の量を微調整する。

この発明によれば、定量室内に収容する次亜塩素酸ナトリウム液の所定量は液面センサー等で検知するが、それ以外にも、こうした流下ノズルにより微調整することができる。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置において、前記サブ収容室を設けずに、前記収容室と前記定量室とを前記配管で連結し、前記第１開閉弁が前記配管の途中に設けられているようにしてもよい。

この発明によれば、収容室に収容された次亜塩素酸ナトリウム液を第１開閉弁で定量室に流出させ、その後に第２開閉弁で容器内に注入させることができる。

本発明によれば、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な次亜塩素酸ナトリウム希釈液を、手軽に迅速に生成でき、小型化と低コスト化を実現した次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置を提供することができる。

本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置の一例を示す斜視図である。 図１に示す生成装置の正面図（Ａ）とＢ−Ｂ断面図（Ｂ）の一例である。 図１に示す生成装置の左側面図（Ｂ）とＡ−Ａ断面図（Ａ）の一例である。 図１に示す生成装置の上部側の内部構造の一例の説明図である。 定量室の構造形態の一例を示す説明図である。 本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置の操作工程を説明するフロー図である。 酸収容キャップの構造形態の一例を示す説明図である。 本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置の外観写真の例である。 図１に示す生成装置の上部側の内部構造の他の一例の説明図であり、サブ収容室を設けた例である。 ２つの部材（上部材と下部材）で構成されたサブ収容室の構造の一例を示す説明図であり、（Ａ）は全体図であり、（Ｂ）は上部材と下部材それぞれの形態である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下に説明する実施形態及び図面に記載した形態と同じ技術的思想の発明を含むものであり、本発明の技術的範囲は実施形態の記載や図面の記載のみに限定されるものでない。なお、本発明では「生成装置」としているが、「製造装置」と読み替えてもよい。

［次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置］
本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液（以下「希釈液」という。）の生成装置１（以下「生成装置１」という。）は、図１〜図４及び図９に示すように、希釈液生成用の容器５を設置する部位の上方に設けられて次亜塩素酸ナトリウム液６０を投入して収容する収容室３９と、収容室３９の底部に取り付けられて次亜塩素酸ナトリウム液６０が自然流下して収容されるサブ収容室８０と、サブ収容室８０から次亜塩素酸ナトリウム液６０の所定量を第１開閉弁５３により流出させて収容する定量室５６と、定量室５６から所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０を第２開閉弁５４により自然流下させて容器５内に注入する注入部４５とを有する。

この生成装置１は、収容室３９に収容された次亜塩素酸ナトリウム液６０をサブ収容室８０を経由して第１開閉弁５３で定量室５６に流入させ、その後に第２開閉弁５４で容器５内に注入させるので、従来のようにポンプ等を使用せず、第１及び第２開閉弁５３，５４だけで制御することができる。その結果、装置の小型化と低コスト化を実現することができる。さらに、次亜塩素酸ナトリウム液６０を予め収容室３９に収容させておけば、電磁弁等の開閉弁５３，５４の操作だけで、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な希釈液を、繰り返し手軽に迅速に生成できる。特に、サブ収容室８０を収容室３９の下に備えるので、収容室内の次亜塩素酸ナトリウム液６０が空になっても、サブ収容室内８１に次亜塩素酸ナトリウム液６０が収容されている。その結果、収容室３９に次亜塩素酸ナトリウム液６０を補充するまでの間も問題なく次亜塩素酸ナトリウム希釈液を生成することができる。

なお、図４に示すように、サブ収容室８０を設けずに、収容室３９と定量室５６とを配管５８で連結し、第１開閉弁５３が配管５８の途中に設けられているようにしてもよい。

以下、各構成要素を説明する。

＜生成装置と容器＞
生成装置１は、図１に示すように、底部２と本体部３と上部４とで構成されている。底部２は、容器５を載置する部位であり、容器５載せることができるトレイ２１が設けられている。なお、生成装置１を載せる台（テーブル）の上に容器５を載せる場合には、トレイ２１はなくてもよい。本体部３には、取って３１が右側面と左側面に設けられている。本体部３の内部には、第１〜第３開閉弁（電磁弁）や液面センサー等を駆動制御する回路板３８、配線類（図示しない）、コネクタ（図示しない）が設けられている、本体部３には、必要に応じて、ＡＣアダプターやバッテリー等の電源部３７が設けられている。上部４には、収容室３９、サブ収容室８０、定量室５６、操作パネル４４等、本発明に係る生成装置１の主要な部材が設けられている。これら底部２、本体部３、上部４の材質は特に限定されないが、耐食性に優れた素材で形成されていることが好ましく、そうした素材としては、例えばステンレス鋼や高強度の樹脂素材等を挙げることができる。

この生成装置１に装着される容器５は、特に限定されないが、図８に示すようないわゆるペットボトルやそれに類する容器であることが好ましい。こうしたペットボトル等の容器は、入所が容易で低コストであるので、好ましく用いられる。容器５は、無色透明又は着色透明であることが好ましく、図８の例では、無色透明のペットボトルを容器５として用いる。容器５の容量は特に限定されないが、１０００ｍＬや５００ｍＬ等の容器５は汎用性があって好ましい。

容器５を生成装置１にセットする際には、容器５内に所定量の水を入れておく。水は、水道水や純水等、用途に応じて使い分けることができる。水の量は、容器５にラインを入れておいて、そのラインまで水を入れることで調整することができる。水の量としては、６％次亜塩素酸ナトリウム液６０を用いて２００ｐｐｍの希釈水を１０００ｍＬ生成する場合には、６％次亜塩素酸ナトリウム液を４ｍＬ注入すればよい。したがって、１０００ｍＬのペットボトルに水をほぼ１０００ｍＬ入れた容器５を生成装置１のトレイ２１にセットすればよい。一方、６％次亜塩素酸ナトリウム液６０を用いて１０００ｐｐｍの希釈水を１０００ｍＬ生成する場合には、６％次亜塩素酸ナトリウム液を２０ｍＬ注入すればよい。したがって、１０００ｍＬのペットボトルに水を１０００ｍＬ弱（ほぼ９８０ｍＬ程度）入れた容器５を生成装置１のトレイ２１にセットすればよい。

生成装置１に水が入った容器５がセットされているか否かは、本体部３に設けられた容器センサー３５で検出することができる。容器センサー３５は、本体部３に設けられたセンサー窓３２から光学式センサーで容器５（水を含む。）の存在を検出できる。容器センサー３５の種類は特に限定されない。この容器センサー３５は、水を含む容器５の存在を検知する。この検知を前提として各開閉弁の開閉を行う。すなわち、容器センサー３５で容器５を検出しない場合には、生成装置１の開閉弁は作動しない。こうすることにより、次亜塩素酸ナトリウム液６０が容器の存在なしに、注入部４５から注出することがない。また、容器５に水が入っていない場合も、容器センサー３５で容器５の存在を検知しないようになっている。

＜トレイ＞
トレイ２１は、必須の部材ではないが、図１等に示すように、希釈液生成用の容器５を設置する部材として底部２に好ましく設けられている。トレイ２１の形状は、特に限定されず各種の形態とすることができるが、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、中央が凹んだ皿状であることが好ましい。トレイ２１には、スリットが形成されたスリットプレート２２が設けられていることが好ましい。スリットプレート２２は、次亜塩素酸ナトリウム液６０や生成した希釈液が溢れたりした場合であっても、そのスリットを通過してトレイ２１に溜めることができるように機能する部材である。スリットプレート２２の形状は特に限定されないが、図１の例では、中央穴２３から放射状にスリットが形成されている。スリットプレート２２はトレイ２１上に配置されるので、中央穴２３やコーナー穴２４は特に限定されないが、スリットプレート２２を取り上げることができるように指で摘まむことができる程度の大きさの穴であることが好ましい。

＜収容室＞
収容室３９は、次亜塩素酸ナトリウム液６０を投入して収容する部材であり、生成装置１の上部４に配置され、容器５を設置する部位（好ましくはトレイ２１）の上方に設けられている。収容室３９の容量は特に限定されないが、一例としては、次亜塩素酸ナトリウム液６０の標準容量として多く市販されている５００ｍＬ又は６００ｍＬを一度に収容できる容量とすることが好ましい。そうした容量としては、５００ｍＬ又は６００ｍＬの次亜塩素酸ナトリウム液６０を全て投入しても少し余裕がある容量を上限とし、下限は、収容室３９の小型化を実現できるという観点から２００ｍＬ程度とすることができるが、これらに限定されない。

収容室３９は、投入口４０を有し、その投入口４０から次亜塩素酸ナトリウム液６０を投入する。投入口４０は、つまみ３４を手でつまんで上蓋３３を開けると表れる。投入口４０は、雄ねじ口４１ａと雌ねじキャップ４１ｂとを螺合して密閉性よく締め込まれていることが好ましい。こうすることにより、次亜塩素酸ナトリウム液６０の揮発や臭いの発散を防ぐことができる。収容室３９には、液面計収容部５１と液面計観察部５２とが設けられていてもよい。液面計収容部５１に図４に示すようなフロート式液面計が設けられている。液面計観察部５２には、例えば図４に示すようなフロート式液面計が設けられている場合には、その上部から延びるバーの位置で液面レベルを確認することができる。なお、収容室３９内の次亜塩素酸ナトリウム液６０の量を計量又は観察できる手段であれば、こうした液面計収容部５１と液面計観察部５２以外の手段であってもよい。

＜サブ収容室＞
サブ収容室８０は、サブタンクとも呼ばれ、図９及び図１０に示すように、収容室３９の底部に取り付けられて次亜塩素酸ナトリウム液６０が収容室３９から自然流下して収容されるタンクである。そのサブ収容室８０は、定量室５６に配管５８で接続され、その配管５８の途中に設けられた第１開閉弁５３により、次亜塩素酸ナトリウム液６０の所定量が定量室５６に流出する。こうしたサブ収容室８０が収容室３９の下に設けられているので、収容室内の次亜塩素酸ナトリウム液６０が空になっても、サブ収容室内８１に次亜塩素酸ナトリウム液６０が収容されている。その結果、収容室３９が空になって次亜塩素酸ナトリウム液６０が補充されるまでの間も、例えば空気が狭い流出経路に巻き込まれることで収容室３９から定量室５６に次亜塩素酸ナトリウム液６０が流出しにくくなる等の問題を起こすことなく次亜塩素酸ナトリウム希釈液を生成することができる。

サブ収容室８０は、図９に示すように、定量室５６と隣接した位置に設けられている。サブ収容室８０の大きさは特に限定されないが、収容室３９中の次亜塩素酸ナトリウム液６０が空になって操作パネルに表示された補充指示を見逃した場合であっても、ある程度定量室５６に供給できる量を確保できる大きさであればよい。一例としては、例えば１０ｍＬ前後程度の容器であればよい。「隣接した位置」とは、図９に示すように、配管５８と第１開閉弁５３を間に挟んだ真横に設けられていることが好ましい。

サブ収容室８０は、収容室３９の底部に設けられるが、「底部」とは、収容室３９の底面又は側面の最下部の意味である。サブ収容室８０は、収容室３９の底面に容易に取り付けることができるが、取付性の難易を考慮しなければ収容室３９の側面の最下部に取り付けてもよい。

サブ収容室８０の底部には、流出部８３（図１０参照）と流出ノズル８２が設けられている。その流出部８３及び流出ノズル８２から流出した次亜塩素酸ナトリウム液６０は、配管と第１開閉弁５３を経由して定量室５６の底部の流入ノズル５９から定量室５６に流入する。第１開閉弁５３は、配管５８の途中に設けられている。

サブ収容室８０は収容室３９に取り付けられる。そのための手段は様々であり特に限定されないが、サブ収容室８０の上部が、収容室３９の底部に取り付ける取付部（取付ねじ部）８４とフランジ部８５を備えていることが好ましい。収容室３９の底部に雌ネジ部を設けておくことで、サブ収容室８０の雄ネジ形態の取付ネジ部８４を取り付けることができる。

サブ収容室８０は、図９に示すように、一体型であってもよいし、図１０に示すように分割可能な組立型であってもよい。図１０は、２つの部材（上部材８０ａと下部材８０ｂ）で構成されたサブ収容室８０の構造の一例を示す説明図であり、（Ａ）は全体図であり、（Ｂ）は上部材８０ａと下部材８０ｂそれぞれの形態である。なお、サブ収容室８０の図１０の形態は一例であり、この形態に限定されない。図１０のサブ収容室８０は、上部材８０ａと下部材８０ｂとが接続されてなるものである。上部材８０ａの上部は、収容室３９の底部に取り付ける取付部（取付ネジ部）８４とフランジ部８５を備えている。収容室３９の底部に雌ネジ部を設けておくことで、サブ収容室８０の雄ネジ形態の取付ネジ部８４を取り付けることができる。

上部材８０ａの下部は、下部材８０ｂの内周面に隙間なく嵌め込まれる連結部８６を備えている。この連結部８６は、２つのＯリング８７を備えており、下部材８０ｂの内周面と密着させている。この密着により、分割型のサブ収容室８０も密閉構造とすることができる。なお、上部材８０ａと下部材８０ｂとを連結部８６で嵌め込んだ後、下部材８０ｂに設けた押しネジ８９の先端を、上部材８０ａの凹部８８に押し当てることで、上部材８０ａと下部材８０ｂとを一体化させることができる。

＜開閉弁＞
第１開閉弁５３は、図９ではサブ収容室８０と定量室５６とを連結する配管５８の途中に設けられている。一方、図４では、収容室３９と定量室５６とを連結する配管５８の途中に設けられている。この第１開閉弁５３は、サブ収容室８０又は収容室３９から次亜塩素酸ナトリウム液６０を流出させ又は流出を止めるための開閉弁である。好ましくは、電磁弁が採用される。第１開閉弁５３が開いたとき、次亜塩素酸ナトリウム液６０がノズル５３ａから流出し、配管５８、ノズル５９を経て定量室５６内に収容される。このときの流出は、ポンプを使用せず、大気圧で流出（自然流出）するという意味である。

第１開閉弁５３を開いて次亜塩素酸ナトリウム液６０を収容室３９（図４）又はサブ収容室８０（図９）から流出する際、後述する第２開閉弁５４は閉じたままである。こうすることにより、流出した次亜塩素酸ナトリウム液６０は、容器内に注入されずに、定量室５６に入る。なお、後述するように、定量室５６に所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０が入った場合には、第１開閉弁５３が閉じるとともに第２開閉弁５４が開く。こうした開閉弁の操作により、次亜塩素酸ナトリウム液６０の所定量が容器５内に注入されることになる。

なお、次亜塩素酸ナトリウム液６０が大気圧で流出（自然流出）するということは、収容室３９（収容室３９とサブ収容室８０とからなる空間も含む。この段落において同じ。）が大気圧に開放されていることを意味している。そうした開放は、図４の例では、収容室３９の上部に設けられた第３開閉弁５５で開閉する空気流入口５５ａで行うことができ、収容室３９内の圧力を大気圧と同じにすることができる。この第３開閉弁５５も電磁弁であることが好ましい。このように、密閉した収容室３９から次亜塩素酸ナトリウム液６０を定量室５６に流出させる際に、第３開閉弁５５を開くことで、収容室３９内を大気圧にして次亜塩素酸ナトリウム液６０を流出し易くさせることができる。

この第３開閉弁５５は、定量室５６に流出させる場合以外は閉じられている。こうすることで、次亜塩素酸ナトリウム液６０が密閉性よく収容した状態になっている収容室３９やサブ収容室８０から、次亜塩素酸ナトリウム液６０が揮発又は蒸発するのを防ぐことができる。その結果、次亜塩素酸ナトリウム液６０の臭いの発散等を防ぐことができる。また、収容室３９（図４）やサブ収容室８０（図９）から次亜塩素酸ナトリウム液６０を定量室５６に流出させる場合以外に第３開閉弁（電磁弁）５５を閉じておくことで、収容室３９を密閉することができる。そのため、万が一、装置１が転倒する場合があったとしても、収容室３９から次亜塩素酸ナトリウム液６０が漏れることがない。

＜定量室＞
定量室５６は、図９ではサブ収容室８０（図４では収容室３９）から次亜塩素酸ナトリウム液６０の所定量を第１開閉弁５３により流出（自然流出）させて収容する部材である。定量室５６から次亜塩素酸ナトリウム液６０が容器５に注入される際には、定量室５６内の圧力が大気圧と同じにしている。こうすることにより、定量室５６内に収容された所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０を容易に容器５内に注入させることができる。容器５に注入した後の定量室５６には次亜塩素酸ナトリウム液６０は残っていないので、次亜塩素酸ナトリウム液６０の揮発や臭いの問題が小さい。大気圧と同じにする手段としては、常時大気圧とする配管５７が設けられていてもよいし、第２開閉弁５４が開くのと同時に開く第４開閉弁（図示しない）を備えていてもよい。

定量室５６は、図５に示すように、透明パイプ６１と、透明パイプ６１を下から保持する下部フランジ６２と、透明パイプ６１を上から保持する上部フランジ６３とで構成されている。上部フランジ６３には、既述した配管５７が設けられている。下部フランジ６２には、次亜塩素酸ナトリウム液６０を流入させるノズル５９が接続されている。図５（Ｃ）中の矢印は、図９ではサブ収容室８０（図４では収容室３９）から流出した次亜塩素酸ナトリウム液６０の流れを示している。

定量室５６には、図５（Ｂ）に示すように、所定量に至った次亜塩素酸ナトリウム液６０を検知する第１液面センサー６６ａ，６６ｂと、所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０が容器５に注出し終わったことを検知する第２液面センサー６７ａ，６７ｂとを備えている。こうすることにより、第１液面センサー６６ａ，６６ｂにより所定量を検知したときに、第１開閉弁５３を閉じて第２開閉弁５４を開くので、常に所定濃度に希釈された次亜塩素酸ナトリウム希釈液を生成することができる。また、第２液面センサー６７ａ，６７ｂにより、所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０が容器５に注出し終わったことを検知するので、定量室５６内の次亜塩素酸ナトリウム液６０を無駄なく排出することができる。なお、図５（Ｂ）の例では、第１液面センサー６６ａ，６６ｂと第２液面センサー６７ａ，６７ｂとを備えているが、それ以外の液面センサーが設けられていてもよい。なお、こうした第１液面センサー６６ａ，６６ｂにより、定量室５６内に収容する次亜塩素酸ナトリウム液６０の所定量を検知することができるが、それ以外にも、後述のように、図５に示す流下ノズル５４ａの構造により微調整することができる。

定量室５６は、図５に示すように、定量室５６内から容器５に向けて次亜塩素酸ナトリウム液６０を流下させる流下ノズル５４ａを有している。この流下ノズル５４ａは、定量室内側にフランジ部６５を有している。フランジ部６５は、その大きさを変えて定量室５６内に収容する次亜塩素酸ナトリウム液６０の量を微調整することができる。具体的には、図５に示すフランジ部６５の高さを変化させることにより、そのフランジ部６５の容積分だけ、定量室５６内での次亜塩素酸ナトリウム液６０の量を微調整することができる。したがって、フランジ部６５の高さの異なるものを複数種類準備しておくことが好ましい。

＜注入部＞
注入部４５は、定量室５６から所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０を第２開閉弁５４により流下（自然流下）させて容器５内に注入する部材である。注入部４５は、容器５内に次亜塩素酸ナトリウム液６０を注入する注入ノズル（図示しない）を有している。その注入ノズルは、予め容器５内に入れてある水の中まで入る長さに設計されている。こうすることにより、注入ノズルの先端には、次亜塩素酸ナトリウム液６０は残っておらず、水で希釈された希釈液が残っているだけである。その結果、注入ノズルの先端から垂れることがある液体は、濃度が薄い希釈された液なので、その液に触れた場合であっても大きな影響が生じない。注入ノズルの形状は特に限定されないが、同一径のパイプであってもよいし、先端が細くなったパイプであってもよい。なお、注入部４５と第２開閉弁５４との間には、図２（Ｂ）に示すように、必要に応じて接続配管５４ｂが設けられている。

希釈水は、容器５内の水に所定量の次亜塩素酸ナトリウム液６０を注入して得ることができる。例えば、２００ｐｐｍの希釈水とした場合には、ｐＨは９．８程度になり、１０００ｐｐｍの希釈水とした場合には、ｐＨは１０．７程度になる。このように、希釈水はアルカリ性であるので、もちろんそのまま使用してもよいが、酸性溶液を加えて中和して中性溶液とすることができる。中和は、後述する酸収容キャップ９０を適用して行ってもよい。中和した希釈水は、安全性が極めて高くなり、酸化分解を伴う殺菌力も高くなるため、傷等の殺菌洗浄や、口腔ケア、空気感染対策としての空間噴霧に利用することができる。

＜操作パネル面等＞
生成装置１の上部４の手前側前面は、図１に示すように、操作パネル面４１、前面部４２、傾斜部４３で構成されている。操作パネル４４は、液晶表示パネルであることが好ましく、操作パネル面４１に埋め込まれている。こうした操作パネル４４での操作は、少なくとも希釈液の濃度設定を行うが、それ以外の表示を行うことができる。そうした表示としては、容器センサー３５による容器５の有無の表示、収容室３９への次亜塩素酸ナトリウム液６０の補充の表示や残量の表示、チャイルドロックの選択表示、配管異常の表示、電源異常の表示、バッテリー残量の表示、時刻表示、情報データの送信表示、等の機能の中から任意に選択した装置とすることができる。なお、現実には、コストを考慮して設計される。

＜動作フロー＞
図６は、生成装置１の操作工程を説明するフロー図である。以下、フロー順に説明する。先ず、電源を投入し、イニシャル情報を設定してスタートさせる。次に、容器センサー３５で、水が入った容器５が設置されているかを検知する。水が入った容器５が設置されている場合には、濃度を設定する。図６の例では、２００ｐｐｍと１０００ｐｐｍのいずれかの濃度を選択する。濃度を選択した後、第１開閉弁（電磁弁）５３と第３開閉弁（電磁弁）５５とが開かれ、図９ではサブ収容室８０（図４では収容室３９）から定量室５６に次亜塩素酸ナトリウム液６０が流入する。このとき、第２開閉弁（電磁弁）５４は閉じている。定量室５６での定量は、上側の一対の第１液面センサー６６ａ，６６ｂがＯＮになり、第１液面センサー６６ａ，６６ｂで液が検知されると、第１開閉弁５３が閉じて第２開閉弁５４が開く。第２開閉弁５４が開くことで、定量室５６から容器内に次亜塩素酸ナトリウム液６０が注入される。第２開閉弁５４は、第２液面センサー６７ａ，６７ｂで液が検知されなくなることによって閉じる。これと同時に、第３開閉弁５５も閉じる。なお、濃度が１０００ｐｐｍを設定したときは、この操作を５回繰り返す。こうして希釈水を生成することができる。

なお、定量室５６の第１液面センサー６６ａ，６６ｂで所定量に至ったことを検知できない場合には、例えば５秒のタイムアウトの薬液補充メッセージが表示され、第１開閉弁５３を閉じ、その後に補充確認を行った後、再度第１開閉弁５３を開く。こうした操作で第１液面センサー６６ａ，６６ｂで所定量に至ったことを検知できた場合に、第２開閉弁５４が開いて、定量室５６から容器内に次亜塩素酸ナトリウム液６０が注入される。

＜酸収容キャップ＞
本発明に係る生成装置１では、容器５内に次亜塩素酸ナトリウム液６０を注入して希釈水を生成できるが、得られた希釈水は、そのままではアルカリ性を示している。アルカリ性の希釈液は、もちろん菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効ではあるが、中和して中性にすることにより、その活用の幅を広げることができる。中性にした希釈水は、大気中に噴霧することができ、また、アルカリに反応して変色しやすい素材に対して問題なく利用することができる。

中和は、酸を供給することで行うことができる。図７は、酸性溶液を収容する酸収容キャップ９０の例である。酸収容キャップ９０は、容器５の口部に装着して、容器５内で生成した希釈液のｐＨを調整するための酸性溶液を収容する部材である。この酸収容キャップ９０により、容器５内で生成した希釈液のｐＨを調整することができる。

図７に示す例では酸収容キャップ９０は、胴体部９１と酸収容部９２と先端蓋部９３とで構成されている。胴体部９１は、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、酸収容部９２を貫通させる中空の胴体部であり、滑り防止部９１ａと、酸収容部接続部９１ｂ、先端蓋部当接部９１ｃとで構成されている。滑り防止部９１ａは、手で持った時に滑らないように加工された部分である。酸収容部接続部９１ｂは、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、酸収容部９２の回転部９２ａの内壁面に形成された雌ネジ部（図示しない）に螺合する雄ネジ部である。先端蓋部当接部９１ｃは、先端蓋部９３が酸収容部９２の先端に嵌め合わされた時に当接する部分である。

酸収容部９２は、回転部９２ａと筒部９２ｂとで構成されている。回転部９２ａは、その内壁面に雌ネジ部を有し、胴体部９１の酸収容部接続部９１ｂに螺合する。筒部９２ｂは、胴体部９１の中空部分を貫通する筒状体であり、内部に酸性溶液（例えば所定濃度の塩酸溶液）を収容する部分である。

先端蓋部９３は、蓋外周部９３ａと、蓋内周部９３ｂと、蓋外周部９３ａと蓋内周部９３ｂとの間の蓋嵌め込み部９３ｃとで構成されている。先端蓋部９３は、図７（Ｂ）（Ｃ）に示すように、酸収容部９２の先端に蓋嵌め込み部９３ｃが嵌まって、酸収容部９２内に収容された酸性溶液を密閉するように機能する。

酸性溶液は、図７（Ｃ）に示すように、酸収容部９２と先端蓋部９３とで収容されている。胴体部９１の内壁面には、容器５の口部に螺合して接続するネジ部が設けられているので、酸収容キャップ９０を、希釈水を収容した容器５の口部に螺合して接続する。その後、酸収容キャップ９０の酸収容部９２を回転させると、回転部９２ａが胴体部９１から離れていき、酸収容部９２先端から先端蓋部９３が離脱する。この離脱により、容器５内に先端蓋部９３が落下し、内部に収容された酸性溶液は容器内に投入される。

なお、酸収容キャップ９０は、所定量の水を収容した容器５に装着して、その水を事前に酸性にしておいた後に、容器５内に希釈水を生成して、その希釈水を中性にすることが好ましい。一方、酸収容キャップ９０は、生成したｐＨ９±０．２程度の希釈水を収容した容器５に装着して、アルカリ性の希釈水を酸性に中和してもよい。中和するための酸性溶液の種類と濃度は、希釈水に含まれる次亜塩素酸ナトリウム液６０の量に応じたものとする。こうした酸収容キャップ９０での中和は、酸性溶液の取り扱いが安全且つ簡単であり、ガスの発生がない、酸が手に触れない、酸の保管管理を酸収容キャップ９０自体で行うので管理しやすい、という利点がある。また、中性希釈水は先端蓋部９３が容器５内に残っているので、ｐＨ調整された中性希釈水とｐＨ調整されていないアルカリ性希釈水とを容易に区別することができる。

以上説明した本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置１は、除菌、殺菌、感染予防、消臭、洗浄、掃除、消臭等に有効な次亜塩素酸ナトリウム希釈液を、手軽に迅速に生成できる。ポンプを有しないので、小型化と低コスト化を実現できる。その結果、福祉施設、医療機関、介護施設、保育園、幼稚園、学校、消防署、市役所等地方自治体での利用を期待できる。さらに、小型で移動しやすいので、被災地での利用も期待できる。バッテリーを装着していれば、電気がなくても利用でき、災害時や停電時でも使用できる。

特に、ノロウィルス代替ネコカリシウィルス、インフルエンザウィルス、ヘルペスウィルス、アデノウィルス、コクサッキーウィルス、パルボウィルス、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、サルモネラ菌、ビブリオ菌、カンジダ菌、結核菌、デフィシレ菌芽胞、セレウス菌芽胞に対して効果がある次亜塩素酸ナトリウム希釈液を、低コストで安全に生成することができる。さらに、現在、医療分野で問題となっているメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、多剤耐性緑膿菌（ＭＤＲＰ）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）、新型コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ−１９）に対して効果がある次亜塩素酸ナトリウム希釈液を、低コストで安全に生成することができる。本発明に係る次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置はポンプを使用せずに、弁の開閉によって液が自然流下する機構であり、低コストで安全な希釈液生成装置になっているので、福祉施設、病院、役所、学校、民間の各種施設等のステーション毎に設置されることにより、手軽に且つ迅速に希釈液を準備でき、直ぐに使用することができる。そのため、感染経路遮断手段として、空間殺菌、加湿、手洗い、うがい等において極めて高い殺菌性と安全性を備えた次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置として極めて有用である。

１ 次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置
２ 底部
３ 本体部
４ 上部
５ 容器
２１ トレイ
２２ スリットプレート
２３ 中央穴
２４ コーナー穴
３１ 取って
３２ センサー窓
３３ 上蓋
３４ つまみ
３５ 容器センサー
３７ 電源部
３８ 回路板
３９ 収容室
４０ 投入口
４１ａ 雄ねじ口
４１ｂ 雌ねじキャップ
４１ 操作パネル面
４２ 前面部
４３ 傾斜部
４４ 操作パネル
４５ 注入部
５１ 液面計収容部
５２ 液面計観察部
５３ 第１開閉弁（第１電磁弁）
５３ａ ノズル
５４ 第２開閉弁（第２電磁弁）
５４ａ 流下ノズル
５４ｂ 接続配管
５５ 第３開閉弁（第３電磁弁）
５５ａ 空気流入口
５６ 定量室
５７ 配管
５８ 配管
５９ ノズル
６０ 次亜塩素酸ナトリウム液
６１ 透明パイプ
６２ 下部フランジ
６３ 上部フランジ
６５ フランジ部
６６ａ，６６ｂ 第１液面センサー
６７ａ，６７ｂ 第２液面センサー
８０ サブ収容室
８０ａ 上部材
８０ｂ 下部材
８１ サブ収容室の内部
８２ ノズル
８３ 流出部
８４ 取付部（取付ネジ部）
８５ フランジ部
８６ 連結部
８７ Ｏリング
８８ 凹部
８９ 押しネジ
９０ 酸収容キャップ
９１ 胴体部
９１ａ 滑り防止部
９１ｂ 酸収容部接続部
９１ｃ 先端蓋部当接部
９２ 酸収容部
９２ａ 回転部
９２ｂ 筒部
９３ 先端蓋部
９３ａ 蓋外周部
９３ｂ 蓋内周部
９３ｃ 蓋嵌め込み部

Claims (12)

1. 希釈液生成用の容器を設置する部位の上方に設けられて次亜塩素酸ナトリウム液を投入して収容する収容室と、前記収容室の底部に取り付けられて前記次亜塩素酸ナトリウム液が自然流下して収容されるサブ収容室と、前記サブ収容室から前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量を第１開閉弁により流出させて収容する定量室と、前記定量室から前記所定量の次亜塩素酸ナトリウム液を第２開閉弁により流下させて前記容器内に注入する注入部と、を有する、ことを特徴とする次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
2. 前記第１開閉弁及び第２開閉弁が電磁弁であり、前記第１開閉弁が開いたとき、前記第２開閉弁は閉じたままで前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量が前記定量室内に収容され、前記所定量が収容されたとき、前記第１開閉弁が閉じるとともに前記第２開閉弁が開いて前記次亜塩素酸ナトリウム液の所定量が前記容器内に注入される、請求項１に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
3. 前記サブ収容室が、前記定量室と隣接した位置に設けられ、前記サブ収容室の底部の流出部から前記定量室の底部の流入部に前記次亜塩素酸ナトリウム液が流入する配管が設けられ、前記第１開閉弁が前記配管の途中に設けられている、請求項１又は２に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
4. 前記サブ収容室を設けずに、前記収容室と前記定量室とを前記配管で連結し、前記第１開閉弁が前記配管の途中に設けられている、請求項３に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
5. 前記サブ収容室は上部材と下部材とが接続されてなり、前記上部材の上部は前記収容室の底部に取り付ける取付部を備え、前記上部材の下部は前記下部材の内周面に隙間なく嵌め込まれる連結部を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
6. 前記収容室は、該収容室内の圧力を大気圧と同じにするための第３開閉弁を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
7. 前記定量室は、該定量室から前記次亜塩素酸ナトリウム液が前記容器に注入される際に、該定量室内の圧力が大気圧と同じにする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
8. 前記注入部は、前記容器内に前記次亜塩素酸ナトリウム液を注入する注入ノズルを有し、該注入ノズルは、予め前記容器内に入れてある水の中まで入る長さに設計されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
9. 前記定量室は、前記所定量に至った前記次亜塩素酸ナトリウム液を検知する第１液面センサーと、前記所定量の前記次亜塩素酸ナトリウム液が前記容器に注出し終わったことを検知する第２液面センサーとを備えている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
10. 前記容器の口部に装着して、前記容器内で生成した次亜塩素酸ナトリウム希釈液のｐＨを調整するための酸収容キャップを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
11. 前記定量室には、該定量室内から前記容器に向けて前記次亜塩素酸ナトリウム液を流下させる流下ノズルを有し、該流下ノズルは、前記定量室内側にフランジ部を有し、前記フランジ部の大きさを変えて前記定量室内に収容する前記次亜塩素酸ナトリウム液の量を微調整する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。
12. 前記希釈液生成用の容器を設置する部位には、前記容器を載置するトレイが設けられている。請求項１〜１１のいずれか１項に記載の次亜塩素酸ナトリウム希釈液の生成装置。

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