特開 2022-167464 水溶液の製造装置および水溶液の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022167464

(43)【公開日】2022-11-04

(54)【発明の名称】水溶液の製造装置および水溶液の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 11/02 20060101AFI20221027BHJP

   B01F 21/00 20220101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

C01B11/02 A

B01F1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021073260

(22)【出願日】2021-04-23

(71)【出願人】

【識別番号】000230630

【氏名又は名称】株式会社ルミカ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】原田 士郎

(72)【発明者】

【氏名】土川 静記

(72)【発明者】

【氏名】日原 剛

【テーマコード（参考）】

4G035

【Ｆターム（参考）】

4G035AA01

(57)【要約】

【課題】必要とする物質（たとえば二酸化塩素）を得ることができるとともに、得られた物質の使い勝手を良くすることができる水溶液の製造装置を提供する。
【解決手段】所定の物質（たとえば二酸化塩素）１５が透過する材料で構成されており所定の物質１５と所定の物質以外の物質（副生成物）１７とが内部に入っている第１の器物（第１のチューブ）３と、水７と、第１の器物３とが内部に入っている第２の器物（第２のチューブ）５とを有する水溶液の製造装置１である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部に入っている第１の器物と、水とが、第２の器物内に入っている状態で、前記第１の器物を透過して前記第１の器物の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法。

【請求項2】

前記第１の器物は第１のチューブで構成されており、
前記第２の器物は第２のチューブで構成されており、
第１のチューブは第２のチューブ内に入っており、
前記第１のチューブ内を前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れ、前記第２のチューブ内であって前記第１のチューブの外側を前記水が流れる請求項１に記載の水溶液の製造方法。

【請求項3】

前記第１のチューブ内での、前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れる方向に対して、前記第２のチューブ内であって前記第１のチューブの外側での、前記水が流れる方向は、逆方向になっている請求項２に記載の水溶液の製造方法。

【請求項4】

所定の物質が透過する材料で構成されている仕切り部材で、内部が第１の部屋と第２の部屋とに仕切られている器物の前記第1の部屋内に、前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とを入れ、前記第２の部屋内に水を入れ、前記仕切り部材を透過して前記第２の部屋に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法。

【請求項5】

所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部を流れる流路形成材と、水とが、器物内に入っている状態で、前記流路形成材を透過して前記流路形成材の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法。

【請求項6】

前記流路形成部材内での前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れる方向に対して直交する平面による前記流路形成部材の断面をとると、
前記流路形成材の前記器物内に入っている箇所の、前記所定の物質および前記所定の物質以外の物質と接している線の長さが、前記流路形成材の前記器物の外に出ている箇所の、前記所定の物質および前記所定の物質以外の物質と接している線の長さよりも長くなっている請求項５に記載の水溶液の製造方法。

【請求項7】

所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部に入っている第１の器物と、
水と、前記第１の器物とが内部に入っている第２の器物と、
を有する水溶液の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水溶液の製造装置および水溶液の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、亜塩素酸ナトリウムと酸化剤としてのクエン酸とを化学反応させることで、二酸化塩素を発生する気体発生装置が知られている（たとえば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２５６１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記化学反応においては、殺菌等のために必要である二酸化塩素の他に不要物質であるクエン酸ナトリム等の反応物質が生成されてしまう。ここで、不要物質の発生による予期せぬ影響を除外すべく、亜塩素酸ナトリウムとクエン酸とを化学反応させることで、必要である二酸化塩素のみを得たいとの要望が発生する。また、生成された二酸化塩素は気体であるので、空気中ですばやく分散してしまい殺菌等に使用するときの使い勝手がよくないことがある。

【0005】

なお、上記要望は、クエン酸やクエン酸以外の物質を用いて二酸化塩素を発生させる場合や、二酸化塩素以外の物質の場合においても同様に発生する。

【0006】

本発明は、必要とする物質（不純物を含まない物質）を得ることができるとともに、得られた物質の使い勝手を良くすることができる水溶液の製造装置および水溶液の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明は、所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部に入っている第１の器物と、水とが、第２の器物内に入っている状態で、前記第１の器物を透過して前記第１の器物の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法である。

【0008】

請求項２に記載の発明は、前記第１の器物は第１のチューブで構成されており、前記第２の器物は第２のチューブで構成されており、第１のチューブは第２のチューブ内に入っており、前記第１のチューブ内を前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れ、前記第２のチューブ内であって前記第１のチューブの外側を前記水が流れる請求項1に記載の二酸化塩素水溶液の製造方法である。

【0009】

請求項３に記載の発明は、前記第１のチューブ内での、前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れる方向に対して、前記第２のチューブ内であって前記第１のチューブの外側での、前記水が流れる方向は、逆方向になっている請求項２に記載の二酸化塩素水溶液の製造方法である。

【0010】

請求項４に記載の発明は、所定の物質が透過する材料で構成されている仕切り部材で、内部が第１の部屋と第２の部屋とに仕切られている器物の前記第1の部屋内に、前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とを入れ、前記第２の部屋内に水を入れ、前記仕切り部材を透過して前記第２の部屋に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法である。

【0011】

請求項５に記載の発明は、所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部を流れる流路形成材と、水とが、器物内に入っている状態で、前記流路形成材を透過して前記流路形成材の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法である。

【0012】

請求項６に記載の発明は、前記流路形成部材内での前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが流れる方向に対して直交する平面による前記流路形成部材の断面をとると、
前記流路形成材の前記器物内に入っている箇所の、前記所定の物質および前記所定の物質以外の物質と接している線の長さが、前記流路形成材の前記器物の外に出ている箇所の、前記所定の物質および前記所定の物質以外の物質と接している線の長さよりも長くなっている請求項５に記載の水溶液の製造方法である。

【0013】

請求項７に記載の発明は、所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部に入っている第１の器物と、水と、前記第１の器物とが内部に入っている第２の器物とを有する水溶液の製造装置である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、必要とする物質（不純物を含まない物質）を得ることができるとともに、得られた物質の使い勝手を良くすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置の概要を示す図である。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置の要部の概要を示す図である。

【図3】図２における第１のチューブと第２のチューブが使用されている箇所を具体的に示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＩＩＩＢ部の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＩＩＩＣ部の拡大図である。

【図4】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置の概要を示す図であり、（ｂ）は、器物（容器）等の斜視図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置の概要を示す図である。

【図6】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＶＩＢ―ＶＩＢ断面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＶＩＣ―ＶＩＣ断面を示す図である。

【図7】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＶＩＩＢ―ＶＩＩＢ断面を示す図である。

【図8】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＶＩＩＩＢ―ＶＩＩＩＢ断面を示す図である。

【図9】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す斜視図である。

【図10】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＸＢ―ＸＢ断面を示す図である。

【図11】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＸＩＢ―ＸＩＢ断面を示す図である。

【図12】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材と器物との変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＸＩＩＢ―ＸＩＩＢ断面を示す図である。

【図13】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材の変形例を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＸＩＩＩＢ―ＸＩＩＩＢ断面を示す図である。

【図14】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材と器物との変形例を示す図である。

【図15】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材と器物との変形例を示す図である。

【図16】本発明の第３の実施形態に係る水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造装置における流路形成部材と器物との変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る水溶液の製造装置１（たとえば、二酸化塩素水溶液２の製造装置）は、図２、図３で示すように、第１の器物３と第２の器物５とを備えて構成されている。

【0017】

第１の器物３は、所定の物質（たとえば二酸化塩素１５）が透過する材料で構成されており、二酸化塩素１５と二酸化塩素以外の物質１７とが内部に入っている。第２の器物５には、水７と、第１の器物３とが内部に入っている。そして、第１の器物３を透過して第１の器物３の外部に出てきた二酸化塩素１５が、第２の器物５内の水７に溶解（溶存）するようになっている。なお、水７としてたとえば、日本薬局方に定められている「精製水」等の純水を掲げることができる。

【0018】

また、水溶液の製造装置１には、図１～図３で示すように、物質合わせ部９が設けられている。物質合わせ部９では、第１の反応前物質（たとえば、亜塩素酸）１１と第２の反応前物質（たとえば、クエン酸）１３とが合わせられるようになっている。

【0019】

物質合わせ部９によって合わせされた亜塩素酸１１とクエン酸１３とが化学反応を起こすことによって、二酸化塩素１５が生成されるようになっている。亜塩素酸１１とクエン酸１３とはたとえば水溶液の形態で存在している。

【0020】

亜塩素酸１１とクエン酸１３との化学反応を反応式で示すと、「１５ＮａＣｌＯ_２＋４Ｃ（ＯＨ）（ＣＨ_２ＣＯＯＨ）_２ＣＯＯＨ→１２ＣｌＯ_２＋４Ｃ_６Ｈ_５Ｎａ_３Ｏ_７＋３ＮａＣｌ＋２Ｈ_２Ｏ」となる。ここで、上記反応式で生成された「Ｃ_６Ｈ_５Ｎａ_３Ｏ_７」、「ＮａＣｌ」、「Ｈ_２Ｏ」は、二酸化塩素以外の物質１７を構成している副生成物（不要物質）ということになる。

【0021】

また、第１の器物３は、耐薬品性があり気体のみを透過させるポリプロピエン、ポリエチレン、シリコン等の合成樹脂等で構成されている。これにより、上記化学反応で生成された二酸化塩素１５のみが、第１の器物３を透過し、第２の器物５内の水に溶けるようになっている。一方、第２の器物５は、ガラスや所定のコーティングがされている合成樹脂等の、水７や二酸化塩素１５や副生成物１７は透過しない材料で構成されている。

【0022】

図２、図３で示すように、第１の器物３は第１のチューブで構成されている。第２の器物５は第２のチューブで構成されている。また、第２のチューブ５は、上述したようにコーティング等が適宜されている合成樹脂等で構成されている。これにより、上記反応式に記載されている物質は、第２のチューブ５を透過しないようになっている。第１の器物３および第２のチューブ５はたとえば可撓性を備えている。

【0023】

第１のチューブ３は第２のチューブ５内に入っている。そして、第１のチューブ３内を二酸化塩素１５と二酸化塩素以外の物質１７とが流れるように構成されている。また、第２のチューブ５内であって第１のチューブ３の外側の空間１９を水が流れるように構成されている。

【0024】

第１のチューブ３は、円筒状等の細長い筒状に形成されており、第２のチューブ５も、円筒状等の細長い筒状に形成されている。第１のチューブ３の外径は、第２のチューブ５の内径よりも小さくなっている。

【0025】

第１のチューブ３の長手方向と第２のチューブ５の長手方向とはお互いが一致しており、第１のチューブ３が第２のチューブ５内で延びている。第１のチューブ３を除く第２のチューブ５内の部位には、筒状の空間１９が形成されており、この筒状の空間１９に水７が流れるようになっている。

【0026】

二酸化塩素１５と二酸化塩素以外の物質１７とが流れる方向は、第１のチューブ３の長手方向と一致しており、水７が流れる方向は、第２のチューブ５の長手方向と一致している。

【0027】

第１のチューブ３内での、二酸化塩素１５と二酸化塩素以外の物質１７とが流れる方向に対して、第２のチューブ５内であって第１のチューブの外側での、水７が流れる方向は、逆方向になっている（図２の矢印参照）。

【0028】

二酸化塩素水溶液の製造装置１についてさらに詳しく説明する。

【0029】

二酸化塩素水溶液の製造装置１は、図１で示すように、架台２１と、第１の反応前物質用タンク（たとえば亜塩素酸用タンク）２３と、第２の反応前物質用タンク（たとえばクエン酸用タンク）２５と、水用タンク２７と、二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９と、副生成物用タンク３１とを備えて構成されている。

【0030】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１には、図１で示すように、第１の反応前物質用ポンプ（たとえば亜塩素酸用チューブポンプ）３３と、第２の反応前物質用ポンプ（たとえばクエン酸用チューブポンプ）３５と、水用ポンプ３７とが設けられている。

【0031】

さらに、二酸化塩素水溶液の製造装置１には、所定の物質透過部（たとえば二酸化塩素透過部）３９と温度調整部４１と制御部（図示しないＣＰＵとメモリとを備えている制御部）４３とが設けられている。

【0032】

各タンク２３、２５、２７、２９、３１や各ポンプ３３、３５、３７等は、架台２１に載置されている。なお、各ポンプ３３、３５、３７として、たとえば、可変吐出量チューブポンプが採用されている。

【0033】

亜塩素酸用タンク２３には、亜塩素酸１１の水溶液が蓄えられており、クエン酸用タンク２５には、クエン酸１３の水溶液が蓄えられており、水用タンク２７には、水７が蓄えられている。二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９には、二酸化塩素１５の水溶液２が蓄えられるようになっており、副生成物用タンク３１には、副生成物１７が蓄えられるようになっている。

【0034】

亜塩素酸用チューブポンプ３３の吸入口からは、吸入用チューブ４５が延びている。吸入用チューブ４５の先端部は亜塩素酸用タンク２３内に入っている。亜塩素酸用チューブポンプ３３の吐出口からは、吐出用チューブ４７が延びている。

【0035】

クエン酸用チューブポンプ３５の吸入口からは、吸入用チューブ４９が延びている。吸入用チューブ４９の先端部はクエン酸用タンク２５内に入っている。クエン酸用チューブポンプ３５の吐出口からは、吐出用チューブ５１が延びている。

【0036】

吐出用チューブ４７の先端と吐出用チューブ５１の先端とがお互いが接続されており、この接続されている箇所等で物質合わせ部９が形成されている。物質合わせ部９から第１のチューブ３が副生成物用タンク３１に向かって延びている。

【0037】

物質合わせ部９によって、亜塩素酸１１の水溶液とクエン酸１３の水溶液とがお互いに混じり合って化学反応が起こり、二酸化塩素１５と副生成物１７とが生成されるようになっている。この二酸化塩素１５と副生成物１７とは、第１のチューブ３内を副生成物用タンク３１に向かって流れるようになっている。

【0038】

水用ポンプ３７の吸入口からは吸入用チューブ５３が延びている。吸入用チューブ５３の先端部は水用タンク２７内に入っている。水用ポンプ３７の吐出口からは、吐出用チューブ５５が延びている。

【0039】

吐出用チューブ５５の先端は第２のチューブ５に接続されており、この接続がされている箇所から第２のチューブ５が二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９に向かって延びている。なお、第２のチューブ５の先端からは排出用チューブ３０が延びている。

【0040】

そして、排出用チューブ３０の先端が二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９内に入っている。これにより水７や二酸化塩素１５の水溶液２が、水用タンク２７から二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９に向かって流れるようになっている。

【0041】

第１のチューブ３の長手方向の一部（たとえば、中間部の大部分）は、図２や図３で示すように、第２のチューブ５の内部で長く延びている。第１のチューブ３の、第２のチューブ５の内部で長く延びている部位が、二酸化塩素透過部３９になっている。二酸化塩素透過部３９では、二酸化塩素１５が第１のチューブ３から出てきて、第２のチューブ５内の水７に溶け込むようになっている。

【0042】

図１で示す温度調整部４１は、二酸化塩素透過部３９の長手方向の一部（たとえば、中間部の大部分）で、第１のチューブ３と第２のチューブ５との温度を調整するようになっている。すなわち、温度調整部４１は、亜塩素酸１１の水溶液、クエン酸１３の水溶液、二酸化塩素１５、副生成物１７、水７の温度を調整するようになっている。第１のチューブ３と第２のチューブ５との温度は、たとえば、―９℃～６０℃の範囲で適宜調整されるようになっている。また、温度調整部４１のところでは、図１で示すように、二酸化塩素透過部３９を形成している第１のチューブ３と第２のチューブ５とがコイル状（螺旋状）になって延びている。なお、温度調整部４１で、二酸化塩素透過部３９が、蛇行等の他の形態で曲がって延びていてもよい。

【0043】

図１を参照しつつ温度調整部４１についてさらに説明する。温度調整部４１は容器４２とこの容器４２内入っている不凍液等の所定の液体４４と、この所定の液体の温度を調節する温度調節器４６とを備えて構成されている。そして、コイル状の二酸化塩素透過部３９が、所定の液体４４内に収まっている。

【0044】

第２のチューブ５の長手方向の一端（水用ポンプ３７側の端）は、図３（ｂ）で示すように、ティー５７の１つ目の接続部５９に接続されている。ティー５７の２つ目の接続部６１は、吐出用チューブ５５に接続されている。

【0045】

第２のチューブ５の長手方向の他端（二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９側の端）は、図３（ｃ）で示すように、ティー６３の１つ目の接続部６５に接続されている。ティー６３の２つ目の接続部６７は、排出用チューブ３０に接続されている。

【0046】

ティー５７の３つ目の接続部６９には、図３（ｂ）で示すように、ブッシュ７１が設置されている。ティー６３の３つ目の接続部７３には、図３（ｃ）で示すように、ブッシュ７５が設置されている。

【0047】

そして、各ブッシュ７１、７５を貫通して、第２のチューブ５内を第１のチューブ３が貫通している。なお、図３（ｂ）（ｃ）に参照符号７７で示すものは、第１のチューブ３の変形を防止するための変形防止部材である。変形防止部材７７は円筒状に形成されているとともに、剛性が高くなっている。

【0048】

図３（ｂ）で示す状態では、ティー５７の３つ目の接続部６９と変形防止部材７７とによって、ブッシュ７１と第１のチューブ３とが所定の圧力をもって挟み込まれている。図３（ｃ）で示す状態でも、ティー６３の３つ目の接続部７３と変形防止部材７７とによって、ブッシュ７５と第１のチューブ３とが所定の圧力をもって挟み込まれている。

【0049】

そして、各ポンプ３３、３５、３７を駆動すると、図１～図３に矢印で示すように、二酸化塩素１５、副生成物１７、水７等が、第１のチューブ３や第２のチューブ５から漏れ出すことなく、流れるようになっている。なお、第１のチューブ３のうちの第２のチューブ５の外に出ている部位については、第２のチューブ５と同様に、コーティングがされていることで水７や二酸化塩素１５や副生成物１７が透過しないようになっていることが望ましい。

【0050】

次に、二酸化塩素水溶液の製造装置１の動作について説明する。

【0051】

初期状態では、亜塩素酸用タンク２３内に亜塩素酸１１の水溶液が入っており、クエン酸用タンク２５内にはクエン酸１３の水溶液が入っており、水用タンク２７内には水７が入っており、水溶液用タンク２９、副生成物用タンク３１は空になっている。また、各ポンプ３３、３５、３７は停止している。

【0052】

上記初期状態で制御部４３の制御の下、まず温度調整部４１で温度を調整する。続いて、各ポンプ３３、３５、３７を稼働させる。ポンプ３３、３５の稼働は、たとえば、間欠的にされる。所定時間あたりの二酸化塩素１５の生成量は、微量でよいからである。これに対して水ポンプ３７は、たとえば、連続的に稼働する。

【0053】

これにより、二酸化塩素１５の水溶液用タンク２９内に二酸化塩素１５の水溶液２がたくわえられ、副生成物用タンク３１内に副生成物１７が蓄えられる。

【0054】

二酸化塩素水溶液の製造装置１では、第１のチューブ３と、水７とが、第２のチューブ５に入っている状態で、第１のチューブ３を透過して二酸化塩素１５が第１のチューブ３の外部に出てくるようになっている。さらに、第１のチューブ３の外部に出てきた二酸化塩素１５が第２のチューブ５内の水７に溶解するようになっている。これにより、必要とする二酸化塩素（副生成物等の不純物を含まない二酸化塩素）を得ることができるとともに、得られた二酸化塩素の使い勝手を良くすることができる。

【0055】

たとえば、二酸化塩素１５が水７に溶存していることで、二酸化塩素１５の分散速度が遅くなり、二酸化塩素１５の使い勝手が良くなる。たとえば、二酸化塩素１５のみが溶存している水７を殺菌対象であるテーブル上に霧状に散布すれば、二酸化塩素１５が水７から徐々に放出され、殺菌作用を持続させることができる。

【0056】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１では、亜塩素酸１１とクエン酸１３とを合わせたときの化学反応で、二酸化塩素１５を生成するようになっている。これにより、不安定な二酸化塩素１５を必要に応じてタイムーに得ることができる。

【0057】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１では、第１のチューブ３が第２のチューブ５内に入っており、第１のチューブ３内を二酸化塩素１５とこれ以外の物質１７とが流れ、第２のチューブ５内であって第１のチューブ３の外側を水７が流れるようになっている。これによって、連続した態様で、二酸化塩素１５の水溶液２を効率良く得ることができる。

【0058】

二酸化塩素水溶液の製造装置１では、第１のチューブ３内を二酸化塩素１５とこれ以外の物質１７とが流れる方向と、第２のチューブ５内での水７が流れる方向とが逆になっているので、二酸化塩素１５の水溶液２を一層効率良く得ることができる。

【0059】

すなわち、二酸化塩素１５とこれ以外の物質１７とが流れる方向の上流側では二酸化塩素１５の濃度が高く、二酸化塩素１５とこれ以外の物質１７とが流れる方向の下流側では二酸化塩素１５の濃度が低くなっている。また、水７の流れる方向の上流側では二酸化塩素１５の濃度が低く、水７の流れる方向の下流側では二酸化塩素１５の濃度が高くなっている。

【0060】

また、第１のチューブ３と第２のチューブ５との長手方向での一方の側では、第１のチューブ３内および第２のチューブ５内での二酸化塩素１５の濃度が高くなっている。第１のチューブ３と第２のチューブ５との長手方向での他方の側では、第１のチューブ３内および第２のチューブ５内での二酸化塩素１５の濃度が低くなっている。

【0061】

これにより、第１のチューブ３と第２のチューブ５との長手方向での、第１のチューブ３を透過する二酸化塩素１５の量の偏りを極力少なくすることができ、二酸化塩素１５の水溶液２を一層効率良く得ることができる。

【0062】

なお、上記説明では、二酸化塩素１５の水溶液２を得る場合を例に掲げて説明したが、二酸化塩素以外の水溶液を得る場合にも、水溶液の製造装置１を、そのまま、もしくは、一部を適宜変形した態様で、使用することができる。たとえば、香料と香料以外の物質が混ざっているものから、香料の水溶液を得ることができる。

【0063】

なお、上述したものを方法の発明として把握してもよい。

【0064】

すなわち、所定の物質が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部に入っている第１の器物と、水とが、第２の器物内に入っている。この状態で、前記第１の器物を透過して前記第１の器物の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程を有する水溶液の製造方法として把握してもよい。

【0065】

また、前記物質生成工程が、少なくも２種類の物質（たとえば亜塩素酸当の第１の反応前物質とクエン酸等の第２の反応前物質）を合わせたときの化学反応で、前記所定の物質を生成する工程であってもよい。

【0066】

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る二酸化塩素水溶液の製造装置１ａは、図４で示すように、器物（容器）７９内を仕切り部材８１で２つの部屋８３、８５に仕切っている等での点で第１の実施形態に二酸化塩素水溶液の製造装置１とは異なる。二酸化塩素水溶液の製造装置１ａでも、二酸化塩素水溶液の製造装置１と同様な効果を得ることができる。

【0067】

さらに説明すると、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａは、容器７９と仕切り部材８１とを備えて構成されている。仕切り部材８１は、第１のチューブ３と同様な所定の物質（たとえば二酸化塩素１５）が透過する材料で構成されている。また、仕切り部材８１は、容器７９の内部を第１の部屋８３と第２の部屋８５とに仕切っている。なお、容器７９は、ガラスや所定のコーティングがされている合成樹脂等の、水７や二酸化塩素１５や副生成物１７は透過しない材料で構成されている。

【0068】

二酸化塩素水溶液の製造装置１ａでは、第１の部屋８３に所定の物質（たとえば二酸化塩素）１５と所定の物質以外の物質（たとえば二酸化塩素以外の物質）１７とが入り、第２の部屋８５に水（純水）７が入るように構成されている。

【0069】

そして、仕切り部材８１を透過して第２の部屋８５に出てきた二酸化塩素１５が第２の部屋８５の水７に溶解するようになっている。

【0070】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａにおいて、仕切り部材８１での二酸化塩素１５の透過を促進するために、第１の部屋８３の圧力を第２の部屋８５の圧力よりも高くする圧力調整部８７を設けてもよい。

【0071】

二酸化塩素水溶液の製造装置１ａについてさらに詳しく説明する。

【0072】

容器７９はたとえば枡状（有底円筒状）に形成されており、容器７９上端の開口部には、蓋８９がされている。また、容器７９には、第１の取り出し口９１と第２の取り出し口９３とが設けられている。

【0073】

第１の取り出し口９１は、開閉自在になっており、第１の取り出し口９１が開いている状態では、第１の部屋８３内のものを容器７９の外部に取り出せるようになっている。第２の取り出し口９９も、開閉自在になっており、第２の取り出し口９３が開いている状態では、第２の部屋８５内のものを容器７９の外部に取り出せるようになっている。

【0074】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａには、チューブ９５、９７、９９が設けられている。チューブ９５、９７は、容器７９の外部で延伸しており端部がお互いつながっている。チューブ９９の一端部は、チューブ９５、９７のお互いがつながっているところで、チューブ９５、９７につながっている。チューブ９９は、蓋８９を貫通して容器７９の第１の部屋８３内に入り込んでいる。

【0075】

仕切り部材８１は、薄い平板状に形成されており、容器７９の内部を、半円柱状の第１の部屋８３と半円柱状の第２の部屋８５とに仕切っている。

【0076】

そして、チューブ９５内を流れてきた亜塩素酸水溶液とチューブ９７内を流れてきたクエン酸水溶液とが、二酸化塩素水溶液の製造装置１の場合と同様にして、チューブ９９のところで混じり合い化学反応を起こすようなっている。これによって、二酸化塩素１５と副生成物１７とが生成されるようになっている。生成された二酸化塩素１５と副生成物１７とは、第１の部屋８３内に溜まるようになっている。

【0077】

そして、第２の部屋８５内に水７が入っている状態で、二酸化塩素１５が仕切り部材８１を透過し、第２の部屋８５内の水７に溶解するようになっている。

【0078】

圧力調整部８７は、第１の部屋８３内にたとえば空気を送り込んで、第１の部屋８３の圧力を高めるようになっている。なお、第２の部屋８５はたとえば大気開放されている。

【0079】

ここで、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａの動作について説明する。

【0080】

初期状態では、第１の取り出し口９１と第２の取り出し口９３とが閉じており、第１の部屋８３は空になっており、第２の部屋８５には水７が入っている。

【0081】

上記初期状態において、チューブ９５、９７、９９を用いて、第１の部屋８３内に、二酸化塩素１５と副生成物１７とを溜め、この後、チューブ９５、９７による亜塩素酸水溶液、クエン酸水溶液の供給を停止する。

【0082】

続いて、圧力調整部８７が設けられている場合にあっては、圧力調整部８７で第１の部屋８３内の圧力を高める。これによって、二酸化塩素１５が、仕切り部材８１を透過して第２の部屋８５内の水７に溶解する。

【0083】

続いて、第２の取り出し口９３を開いて第２の部屋８５内の二酸化塩素１５が溶解している水７を容器７９から取り出し、第１の取り出し口９１を開いて第１の部屋８３内の副生成物１７を容器７９から取り出す。

【0084】

この後、第１の取り出し口９１と第２の取り出し口９３とを閉じ、第２の部屋８５内に水７を入れることでることで、上記初期状態に戻る。

【0085】

二酸化塩素水溶液の製造装置１ａでは、第1の部屋８３内に、二酸化塩素１５とこれ以外の物質１７とを入れ、第２の部屋８５内に水７を入れ、仕切り部材８１を透過して第２の部屋８５に出てきた二酸化塩素１５を水７に溶解させている。これにより、必要とする二酸化塩素（副生成物等の不純物を含まない二酸化塩素）１５を得ることができるとともに、得られた二酸化塩素１５の使い勝手を良くすることができる。

【0086】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａにおいて、第１の部屋８３の圧力を第２の部屋８３の圧力よりも高くすることで、仕切り部材８１を二酸化塩素１５が効率よく透過するようになる。

【0087】

なお、上記説明では、二酸化塩素１５の水溶液２を得る場合を例に掲げて説明したが、二酸化塩素以外の水溶液を得る場合にも、水溶液の製造装置１ａを、そのまま、もしくは、一部を適宜変形した態様で、使用することができる。たとえば、香料と香料以外の物質が混ざっているものから、香料の水溶液を得ることができる。

【0088】

なお、上述したものを方法の発明として把握してもよい。

【0089】

すなわち、所定の物質（たとえば二酸化塩素）が透過する材料で構成されている仕切り部材で、内部が第１の部屋と第２の部屋とに仕切られている器物を用いる。そして、前記第1の部屋内に、前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とを入れ、前記第２の部屋内に水を入れる。そして、前記仕切り部材を透過して前記第２の部屋に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程（二酸化塩素溶解工程）を有する水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造方法として把握してもよい。

【0090】

また、前記所定の物質の前記仕切り部材での透過を促進するために、前記第１の部屋の圧力が前記第２の部屋の圧力よりも高くなっている水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造方法として把握してもよい。

【0091】

〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係る二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂは、図４で示すように、器物（容器）１０１内を流路形成材１０３が通っている等の点で第１の実施形態に二酸化塩素水溶液の製造装置１とは異なる。二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂでも、二酸化塩素水溶液の製造装置１と同様な効果を得ることができる。

【0092】

すなわち、二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂは、流路形成材（第１の器物３に相当）１０３と、容器（第２の器物５に相当）１０１とを備えて構成されている。流路形成材１０３は、所定の物質（たとえば気体状の二酸化塩素１５）が透過する材料（第１の器物３と同様な材料）で構成されているとともに、たとえば筒状に形成されている。また、流路形成材１０３の内部を二酸化塩素１５と副生成物１７とが流れるようになっている。容器１０１は、ガラスや所定のコーティングがされている合成樹脂等の、水７や二酸化塩素１５や副生成物１７は透過しない材料で構成されている。

【0093】

容器１０１の内部には、水（純水）７と、流路形成材１０３とが入っている。そして、流路形成材１０３を透過して流路形成材１０３の外部に出てきた二酸化塩素１５が、容器１０１内の水７に溶解するようになっている。

【0094】

二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂについてさらに詳しく説明する。

【0095】

容器１０１は、たとえば枡状（有底円筒状）に形成されており、容器１０１上端の開口部には、蓋１０５がされている。また、容器１０１には、取り出し口１０７が設けられている。取り出し口１０７は、開閉自在になっており、取り出し口１０７が開いている状態では、容器１０１内のものを容器１０１の外部に取り出せるようになっている。

【0096】

また、二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂには、チューブ１０９、１１１が設けられている。チューブ１０９、１１１は、容器１０１の外部で延伸しており端部がお互いつながっている。流路形成部材（チューブ）１０３の一端部は、チューブ１０９、１１１のお互いがつながっているところで、チューブ１０９、１１１につながっている。流路形成部材１０３は、蓋１０５を貫通して容器１０１内を通っている。流路形成部材１０３の他端部は、容器１０１の外に位置している。

【0097】

そして、チューブ１０９内を流れてきた亜塩素酸水溶液とチューブ１１１内を流れてきたクエン酸水溶液とが、二酸化塩素水溶液の製造装置１の場合と同様にして、流路形成部材１０３のところで混じり合う。これによって化学反応を起こして、二酸化塩素１５と副生成物１７とが生成されるようになっている。

【0098】

容器１０１内に水７が入っている状態で、二酸化塩素１５が流路形成部材１０３を透過し、容器１０１内の水７に溶解するようになっている。

【0099】

ここで、二酸化塩素水溶液の製造装置１ａの動作について説明する。

【0100】

初期状態では、取り出し口１０７が閉じており、容器１０１には水７が入っている。チューブ１０９、１１１とによる亜塩素酸の水溶液とクエン酸の水溶液との供給が停止されている。

【0101】

上記初期状態において、チューブ１０９、１１１とに亜塩素酸の水溶液とクエン酸の水溶液とを流し、流路形成材１０３に二酸化塩素１５と副生成物１７とを流す。これによって、二酸化塩素１５が、流路形成材１０３を透過して容器１０３内の水７に溶解する。

【0102】

続いて、取り出し口１０７を開いて容器１０３内の二酸化塩素１５が溶解している水７を容器１０３から取り出す。

【0103】

この後、チューブ１０９、１１１とによる亜塩素酸の水溶液とクエン酸の水溶液との供給を停止し、取り出し口１０７を閉じ、容器１０３内に水７を供給することで、上記初期状態に戻る。

【0104】

ここで、変形例に係る二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂについて、図６～図１３を参照しつつ説明する。

【0105】

図５で示す第３の実施形態に係る二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂでは、流路形成材１０３が細い円筒状に形成されており、容器１０１内で直線状に延びている。これに対して、図９で示す二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂでは、二酸化塩素１５を水７により効率良く溶解させるために、細長い筒状の流路形成材１０３が容器１０１内で螺旋状に延びている。なお、二酸化塩素１５を水７により効率良く溶解させるために、流路形成材１０３が容器１０１内で蛇行する等、他の形態で曲がって延びていてもよい。

【0106】

図６～図８、図１１～図１３で示す二酸化塩素水溶液の製造装置１ｂでは、流路形成材１０３が、二酸化塩素１５を水７により効率良く溶解させるために、容器１０１内で次に示す態様で延びている。

【0107】

すなわち、流路形成部材１０３内での二酸化塩素１５と副生成物１７とが流れる方向に対して直交する平面による流路形成部材１０７の断面をとる。流路形成材１０３の容器１０１内に入っている箇所（内側箇所の少なくとも一部）の、二酸化塩素１５と副生成物１７と接している線（流路形成部材１０３と二酸化塩素１５および副生成物１７と境界を示す線）を第１の線とする。流路形成材１０３の容器１０１の外に出ている箇所（外側箇所）の、二酸化塩素１５と副生成物１７と接している線を第２の線とする。すると、第１の線の長さが第２の線の長さよりも十分に長くなっている。

【0108】

さらに、流路形成部材１０３の肉厚はたとえば一定になっている。流路形成部材１０３内での二酸化塩素１５と副生成物１７とが流れる方向に対して直交する平面による流路形成部材１０７の断面をとる。流路形成材１０３の容器１０１内に入っている箇所（内側箇所の少なくとも一部）の、水７と接している線を第３の線とする。流路形成材１０３の容器１０１の外に出ている箇所（外側箇所）の、水７と接している線を第４の線とする。すると、第３の線の長さが第４の線の長さよりも十分に長くなっている。

【0109】

このように構成することで、二酸化塩素１５が容器１０１内で流路形成材１０３を透過しやすくなっており、効率良く二酸化塩素１５の水溶液２を容器１０１内で得ることができる。

【0110】

図６で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図６で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の外形形状は、大きな直方体状に形成されている。この直方体には、小さな直方体状の貫通孔１１３が、行列になって複数ならんで設けられている。図６で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の肉部の厚さはたとえば一定になっている。

【0111】

図７で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図７で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、円筒状の中央部位１１５と、円筒状の中央部位１１５と同心であって径の大きな肉厚円筒状部位１１７と、放射状の連結部位１１９とを備えて構成されている。放射状の連結部位１１９は、円筒状の中央部位１１５と肉厚円筒状部位１１７とをつないでいる。図７で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の肉部の厚さはたとえば一定になっている。

【0112】

図８で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図８で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、径の大きな肉厚円筒状部位１２１を備えて構成されている。図８で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の肉部の厚さはたとえば一定になっている。

【0113】

図１０で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図１０で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、一定の肉厚の円錐台状部位１３１を複数つなげた形態になっている。

【0114】

図１１で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図１１で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、円筒状の中央部位１２５と、この中央部位１２５から放射状になって突出している放射状部位１２７を備えて構成されている。図１１で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の肉部の厚さはたとえば一定になっている。

【0115】

図１２で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図１２で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、薄い肉厚で外形が概ね矩形状になっている大きな矩形状部位１２９と、一対の円筒状部位１３１とを、連結部位１３３とを備えて構成されている。連結部位１３３は、蛇行して矩形状部位１２９の内部で延びているとともに、一対の円筒状部位１３１をつないでいる。これにより、矩形状部位１２９の肉厚が薄く剛性がほとんど無いとしても、一対の円筒状部位１３１の相対的な位置関係が維持されるようになっている。なお、連結部位１３３も若干の弾性を備えている。

【0116】

図１３で示す流路形成材１０３について詳しく説明する。図１３で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所は、一対の肉厚円盤状部位１３５と、一対の肉厚円盤状部位１３５をつないでいる複数の円筒状部位１３７とを備えて構成されている。図１３で示す流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所の肉部の厚さはたとえば一定になっている。

【0117】

ところで、図１４（ａ）で示す構成は、図５や図９で示すものの構成と同じものである。図１４（ｂ）で示すものでは、図１４（ａ）で示すものにおいて、器物１０１の内部の水７を攪拌する攪拌部１３９が設けられている。これにより、流路形成材１０３から出てきた二酸化塩素１５を効率良く水７に溶解させることができる。

【0118】

図１５（ａ）で示す構成では、図１４（ａ）で示すものにおいて、流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所を回転もしくは回動させている。これにより、流路形成材１０３から出てきた二酸化塩素１５を効率良く水７に溶解させることができる。図１５（ｂ）で示す構成では、図１４（ａ）で示すものにおいて、容器１０１を回転もしくは回動させている。これにより、流路形成材１０３から出てきた二酸化塩素１５を効率良く水７に溶解させることができる。

【0119】

図１６（ａ）で示す構成では、図１４（ａ）で示すものにおいて、流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所、容器１０１の少なくともいずれかを上下方向に往復運動させている。これにより、流路形成材１０３から出てきた二酸化塩素１５を効率良く水７に溶解させることができる。

【0120】

図１６（ｂ）で示す構成では、図１４（ａ）で示すものにおいて、流路形成材１０３のうちの容器１０１内に入っている箇所、容器１０１の少なくともいずれかを振動させている。これにより、流路形成材１０３から出てきた二酸化塩素１５を効率良く水７に溶解させることができる。

【0121】

なお、上述したものを方法の発明として把握してもよい。

【0122】

すなわち、所定の物質（たとえば気体状の二酸化塩素１５）が透過する材料で構成されており前記所定の物質と前記所定の物質以外の物質とが内部を流れる（筒状の）流路形成材（第１の器物）と、水とが、器物（第２の器物）内に入っている。この状態で、前記流路形成材を透過して前記流路形成材の外部に出てきた前記所定の物質を前記水に溶解させる物質溶解工程（二酸化塩素溶解工程）を有する水溶液（二酸化塩素水溶液）の製造方法として把握してもよい。

【符号の説明】

【0123】

１、１ａ 水溶液の製造装置
３ 第１の器物（第１のチューブ）
５ 第２の器物（第２のチューブ）
７ 水
１５ 所定の物質（二酸化塩素）
１７ 所定の物質以外の物質（副生成物；不要物質）
７９、１０１ 器物（容器）
８１ 仕切り部材
８３ 第１の部屋
８５ 第２の部屋
１０３ 流路形成材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】