KR20210062679A

KR20210062679A - 이산화염소 발생 장치

Info

Publication number: KR20210062679A
Application number: KR1020217012208A
Authority: KR
Inventors: 마이꼬 오쿠야마; 유지 요네다
Original assignee: 다이꼬 파마슈티컬 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-05-31
Also published as: CN112739644A; JPWO2020071324A1; JP7412772B2; TW202019812A; WO2020071324A1

Abstract

제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치(X)에 있어서, 외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기(10), 상기 외부 용기(10)의 내부에 수용되며 아염소산염 수용액(1)을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기(20), 및 상기 제2 성분(2)을 함유하는 고체 조성물(30) 및 상기 외부 용기(10)를 수용하고 통기성을 갖는 통기부(41)를 갖춘 자루형 몸체(40)를 포함한다.

Description

이산화염소 발생 장치

본 발명은 제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 관한 것이다.

종래, 아염소산염 용액과 산성 물질을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 기구 및 장치가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1).

일본 공개특허공보 제2007-145654호

그러나 종래의 이산화염소 발생 장치는 운반을 염두에 두고 개발된 것이 아니라 책상이나 바닥 위에 적재하는 타입의 것이거나, 혹은 대규모 것이 많았다. 또한, 단순히 소형화하여 운반(휴대)할 수 있도록 해도, 장치 내부에서 액떨어짐의 우려가 있는 등의 문제가 있었다. 액떨어짐은 용기의 밀폐성을 확보함으로써 달성되지만, 용기의 밀폐성을 확보하는 반면, 이산화염소 가스의 방출에 차질이 생기는 등 새로운 문제가 발생했다.

또한 예를 들어, 방, 실내 또는 기타 유사한 공간을 이산화염소 가스로 훈증하려는 경우 어느 정도 고농도의 이산화염소 가스를 대량으로 신속하게 발생시킬 필요가 있다. 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 높이려면, 예를 들어, 사용하는 산성 물질의 농도를 증가시키는 것이 고려된다. 그러나 고농도의 산성 물질, 예를 들면 고농도의 황산은 극물인 점 등 취급에 주의를 필요로 하며 위험이 따른다. 그 위험성을 회피하기 위해 산성 물질의 농도를 낮추면, 이산화염소 가스의 발생 효율이 저하하고 만족한 훈증 처리를 할 수 없는 등의 문제가 있었다.

본 발명은, 상기의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 장치를 소형화하고 이산화염소 가스의 발생원을 안전하게 운반(휴대)할 수 있도록 하여 많은 양의 이산화염소 가스를 신속하게 발생시킬 수 있는 이산화염소 발생 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제1 특징 구성은 제1 성분인 아염소산염와, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 있어서, 외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기, 상기 외부 용기의 내부에 수용되며 아염소산염 수용액을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기, 상기 제2 성분을 함유하는 고체 조성물 및 상기 외부 용기를 수용하고 통기성을 갖는 통기부를 갖춘 자루형(bag-like) 몸체를 포함하는 점이다.

본 구성에 따르면, 이산화염소 발생 장치를, 내부 용기를 수용한 외부 용기와 고체 조성물을 자루형 몸체에 봉입하여 구성할 수 있기 때문에 장치를 소형화할 수 있다.

또한, 본 구성에 따르면, 자루형 몸체에, 제2 성분을 함유하는 고체 조성물 및 외부 용기를 수용하고 있기 때문에, 제2 성분을 함유하는 고체 조성물 및 아염소산 수용액을 비접촉 상태로 보관할 수 있다. 이 상태에서, 외부 용기에 외력을 가해 변형시킴으로써 내부에 수납한 용이파괴성의 내부 용기를 쉽게 파괴할 수 있다. 이때 내부 용기에서 아염소산염 용액이 외부 용기의 내부로 유출한다. 외부 용기는 액체를 배수 가능하게 구성하고 있기 때문에, 아염소산염 수용액은 외부 용기로부터 배출되어 제2 성분을 함유하는 고체 조성물과 접촉하고 이에 의해 이산화염소 가스가 발생한다. 자루형 몸체 내에서 발생하는 이산화염소 가스는 통기성을 갖는 통기부로부터 자루형 몸체의 외부로 방출된다.

통기부에서의 이산화염소 가스의 방출에 따라 훈증 실내 이산화염소 가스의 농도가 높아져 당해 훈증 실내에서 피처리물에 대한 이산화염소 처리(세균·곰팡이 살균 처리, 바이러스 불활화 처리, 해충 구제 처리 등)를 소정 시간 실시하는 것이 가능해진다. 이 때의 이산화염소 가스가 대량으로 신속하게 생성할 수 있다. 즉, 단시간에 대량의 이산화염소 가스가 발생한 후, 잠시 후 발생하는 이산화염소 가스의 양은 감소한다. 따라서, 훈증 실내 공간의 훈증 처리 시간(사람의 대피 시간)을 단축할 수 있고, 환기 후 사람이 바로 훈증 실내에 들어갈 수 있다.

본 구성의 이산화염소 발생 장치에 있어서, 대량의 이산화염소 가스가 일시적으로 발생하는 이유는 제2 성분이 고체 조성물에 함유되어 있기 때문에 반응계에서 유리수를 감소시킬 수 있다. 즉, 고체 조성물 중 당해 제2 성분의 명백한 농도보다 진한 상태에서 제2 성분을 반응시킬 수 있다. 따라서, 아염소산염 및 제2 성분의 접촉 면적(반응 기회)이 많아지고 반응 속도가 높아지고, 이로 인해 반응이 극적으로 되어 이산화염소 가스가 일시적으로(빠르게) 발생하는 것으로 생각된다.

또한, 본 구성에 따르면, 자루형 몸체는 이산화염소 가스의 방출을, 통기성을 갖는 통기부로 할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제2 특징 구성은 제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 있어서, 외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기, 상기 외부 용기의 내부에 수용되며 상기 제2 성분의 수용액을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기, 상기 아염소산염을 함유하는 고체 조성물 및 상기 외부 용기를 수용하고 통기성을 가지는 통기부를 갖춘 자루형 몸체를 구비하는 점이다.

또한, 본 구성에 따르면, 자루형 몸체에, 아염소산염을 함유하는 고체 조성물 및 외부 용기를 수용하고 있기 때문에, 아염소산염을 함유하는 고체 조성물 및 제2 성분의 수용액을 비접촉 상태에서 수납할 수 있다. 이 상태에서, 외부 용기에 외력을 가해 변형시킴으로써 내부에 수납한 용이파괴성의 내부 용기를 쉽게 파괴할 수 있다. 이때 내부 용기로부터 제2 성분의 수용액이 외부 용기의 내부로 유출한다. 외부 용기는 액체를 배수 가능하게 구성하고 있기 때문에, 제2 성분의 수용액은 외부 용기로부터 배출되어 아염소산염을 함유하는 고체 조성물과 접촉하고, 이에 의해 이산화염소 가스가 발생한다. 자루형 몸체 내에서 발생하는 이산화염소 가스는 통기성을 갖는 통기부로부터 자루형 몸체의 외부로 방출된다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제3 특징 구성은 상기 자루형 몸체를 상면에서 볼 때 직사각형으로 구성하고, 상기 통기부를 평면형으로 구성한 점이다.

본 구성에 따르면, 통기부를 자루형 몸체의 앞뒷면의 적어도 한면 측에 형성할 수 있다. 그러면 자루형 몸체의 내부에서 발생한 이산화염소를 자루형 몸체의 적어도 한면 측의 전체면에서 방출할 수 있기 때문에 대량으로 발생한 이산화염소 가스를 신속하게 자루형 몸체의 외부로 방출할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제4 특징 구성은, 상기 통기부가 합성 수지재를 부직포로 가공하여 구성된 점이다.

본 구성에 따르면, 통기부를 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제5 특징 구성은 상기 고체 조성물이 다공성 물질을 담체로서 포함하는 점이다.

본 구성에 따르면, 다공성 물질이 제1 성분 또는 제2 성분을 담지하는 담체가 되기 때문에 제1 성분 또는 제2 성분을 자루형 몸체의 내부에 안정적으로 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제6 특징 구성은 상기 고체 조성물을 입상으로 한 점이다.

본 구성에 따르면, 고체 조성물을 입상으로 하는 것으로, 고체 조성물이 자루형 몸체의 내부에서 자유롭게 움직이기 쉬워진다. 따라서, 예를 들면 아염소산염 수용액이 제2 성분을 함유하는 고체 조성물과 접촉하고 있을 때, 자루형 몸체를 좌우로 움직이는 등 고체 조성물이 자유롭게 움직이도록 하면 아염소산염 수용액과 제2 성분과의 반응이 효율적으로 이루어지고, 반응 이론 값대로의 이산화염소 가스를 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제7 특징 구성은 상기 외부 용기 및 상기 내부 용기를 관 형상으로 구성하고, 상기 외부 용기의 양단부에 외부 용기 뚜껑부를 구비하고, 상기 내부 용기의 양단부의 각각을 상기 외부 용기의 양단부에 구비된 상기 외부 용기 뚜껑부의 각각의 내면에 맞닿아 지지한 점이다.

본 구성에 따르면, 내부 용기의 양단부를 한 쌍의 외부 용기 뚜껑부에 끼워지도록 유지할 수 있기 때문에 외부 용기의 내부에서 내부 용기가 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 이산화염소 발생 장치의 운반 등의 경우에 외부 용기의 내부에서 내부 용기가 이동하여 외부 용기의 내면에 닿는 충격으로 내부 용기가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제8 특징 구성은 상기 제2 성분을 산성 물질로 한 점이다.

본 구성에 따르면, 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 산성 물질로 함으로써 아염소산염 및 산성 물질을 반응시키기 쉽게 이산화염소 가스를 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제9 특징 구성은, 상기 산성 물질을 황산으로 하고 상기 아염소산염을 아염소산 나트륨 또는 아염소산 칼륨으로 한 점이다.

본 구성에 따르면, 산성 물질로서의 황산은 저장 안정성이 우수하고 부식성 가스를 발생하지 않고, 다공성 물질에 담지시킨 후에도 농도 변화가 없기 때문에 취급이 뛰어나다. 또한 아염소산염으로서의 아염소산 나트륨 또는 아염소산 칼륨은 입수가 용이하기 때문에, 본 발명을 용이하게 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 이산화염소 발생 장치의 제10 특징 구성은, 상기 산성 물질의 농도가 30 중량% 이하이며, 상기 아염소산염의 농도를 0.1 내지 30 중량%로 한 점이다.

본 구성에 따르면, 산성 물질의 농도가 30 중량%를 초과하는 경우는 용액의 점도가 높아져 분산하기 어려워 제조된 산성 물질의 품질 차이가 커져 바람직하지 않다. 또한 아염소산염의 농도가 0.1 중량% 미만인 경우는 이산화염소 가스의 발생에서 아염소산염이 부족하다는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하는 경우에는 아염소산염이 포화되어 결정이 석출되기 쉽다는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 안전성 및 안정성, 이산화염소 가스의 발생 효율 등을 감안하면 0.1 내지 30 중량%로 하는 것이 좋다.

도 1은 본 발명의 이산화염소 발생 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 이산화염소 가스를 포집하는 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 이산화염소 가스의 포집 시간 및 포집량의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4는 아염소산 나트륨의 양과 이산화염소 가스의 포집량의 관계를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시양태를 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 이산화염소 발생 장치는 제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시킨다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)는 외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기(10), 외부 용기(10)의 내부에 수용되며 아염소산염 수용액(1)을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기(20), 제2 성분(2)을 함유하는 고체 조성물(30) 및 외부 용기(10)를 수용하고 통기성을 갖는 통기부(41)를 갖춘 자루형 몸체(40)를 포함한다.

제2 성분은 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 물질이면 되고, 예를 들면 산성 물질 또는 산성 물질을 함유하지 않고 단독으로 아염소산염과 반응하여 이산화염소를 발생하는 물질로 할 수 있다. 본 실시양태에서는 제2 성분이 산성 물질인 경우에 대해 설명한다. 당해 산성 물질은 물에 용해함으로써 산성을 나타내는 산성 물질로 하는 것이 좋다.

(외부 용기)

외부 용기(10)는 외력을 가하면 변형 가능하며 내부에 내부 용기(20)를 수용할 수 있는 공간을 갖는 형태이면 된다. 이러한 형태를 나타내는 소재로는 예를 들어, 가요성 소재가 예시된다. 여기서 말하는 가요성이란 외력을 가하면 쉽게 예를 들어 원호 모양으로 구부러져 변형시킬 수 있으며, 또한 가한 힘을 해제하면 원래 모양으로 돌아오기 쉬운 성질을 가지는 것을 말한다. 가요성을 갖는 수지 소재는 구체적으로는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 실리콘 등을 들 수 있다.

외부 용기(10)의 형상으로는 관형(시험관형), 스틱형, 자루형, 상자형 등이 예시되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 외부 용기(10)를 자루형으로 구성한 경우, 당해 자루형의 외부 용기(10)의 내부에 내부 용기(20)를 수용해 둔다. 외력을 가할 때에는 당해 내부 용기(20)가 파괴될 정도로 자루형의 외부 용기(10)를 가압하여 변형시키면 된다. 본 실시양태에서는, 외부 용기(10)의 형상을 관 형상으로 한 경우에 대해 설명한다.

외부 용기(10)는 액체를 배수 가능하게 구성되어 있다. 본 실시양태에서는, 외부 용기(10)의 양단부에 여러 개의 작은 구멍(11a)(예를 들면 직경 2 mm의 구멍을 5 개)을 형성한 외부 용기 뚜껑부(11)를 구비한 경우에 대해 설명한다. 즉, 외부 용기 뚜껑부(11)에 형성된 개구(11a)를 통해 액체를 배수할 수 있다.

또한, 외부 용기(10)의 내부에 내부 용기(20)를 유지하는 형태로 내부 용기(20)의 양단부 각각을 외부 용기(10)의 양단부에 구비된 외부 용기 뚜껑부(11)의 각각의 내면에 맞닿아 지지하는 것이면 된다. 본 구성에 의해 내부 용기(20)의 양단부를 한 쌍의 외부 용기 뚜껑부(11)에 끼워지도록 유지할 수 있기 때문에 외부 용기(10)의 내부에서 내부 용기(20)가 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 이산화염소 발생 장치(X)의 운반 등의 경우에 외부 용기(10)의 내부에서 내부 용기(20)가 이동하여 외부 용기(10)의 내면에 닿는 충격으로 내부 용기(20)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

(내부 용기)

내부 용기(20)는 아염소산염 수용액(1)을 밀봉 가능하며 용이파괴성의 용기이다. 여기서 말하는 용이파괴성은 외부에서 힘을 미치어 변형시키거나 혹은 구부리는(또는 구부리려고 하는) 것에 의해 쉽게 균열이 들어가거나 깨지거나 하여 파손될 수 있는 성질을 말하는데, 운송 중 또는 저장시 흔들림이나 가벼운 충격에 의해 손상되는 것은 안 된다. 용이파괴성의 밀봉체로서는, 예를 들어 유리 앰플이나 두께가 비교적 얇은 플라스틱 용기를 들 수 있다. 용이파괴성 내부 용기(20)로 플라스틱 용기를 사용하는 경우 당해 용기에 미리 취약부를 인위적으로 마련해두고 외부에서 힘을 미치어 구부려(또는 구부리려고 하여) 그 취약부에 균열이 들어가거나 깨지거나(파손되거나) 하도록 구성할 수도 있다.

내부 용기(20)의 형상은 관형(시험관형), 스틱형, 자루형, 상자형 등이 예시되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 실시양태는 내부 용기(20)의 형상을 관형으로 하는 경우에 대해 설명한다.

(자루형 몸체)

자루형 몸체(40)는 통기성을 갖는 통기부(41)가 설치되어 있다. 본 실시양태에서는 자루형 몸체(40)를 윗면에서 보았을 때 직사각형으로 구성하고 통기부(41)를 평면형으로 구성하고 있는 형태를 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 구성에서는 통기부(41)를 자루형 몸체(40)의 앞뒷면의 적어도 한면 측에 형성할 수 있다. 이에 의해, 자루형 몸체(40)의 내부에서 발생하는 이산화염소를 자루형 몸체(40)의 적어도 한면 측의 전체면에서 방출할 수 있기 때문에 대량으로 발생한 이산화염소 가스를 신속하게 자루형 몸체(40)의 외부로 방출할 수 있다.

자루형 몸체(40)는 앞뒤면의 적어도 어느 일면을 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 하고 있다. 즉, 자루형 몸체(40)는 앞면을 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 하며 뒷면을 기액 불투과성으로 하여도 되고, 앞면을 기액 불투과성으로 하고 뒷면을 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 하여도 되고, 앞뒷면의 양면을 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 하여도 된다. 이 때, 자루형 몸체(40)는 앞뒤면의 적어도 어느 일면을 투광성으로 한 양태로 할 수 있다.

자루형 몸체(40)의 주변부(40a)는 히트 씰, 초음파 씰, 접착체 등에 의해 접착할 수 있다.

자루형 몸체(40)의 앞면 또는 뒷면을 기체 투과성 및 액체 불투과성으로 하려면, 앞면 또는 뒷면에 설치된 통기부(41)를, 합성 수지재를 부직포로 가공하여 구성할 수 있다. 당해 부직포, 예를 들어 고밀도 폴리에틸렌 부직포 시트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 당해 부직포로는, 예를 들어 엑셀 폴(등록상표, 미쓰비시화학사 제조), 타이백(등록상표, 듀퐁사 제조), 고어텍스(등록상표, WL 고어&어소시에이츠 사) 등을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

자루형 몸체(40)의 앞면 또는 뒷면을 기액 불투과성으로 하려면, 아크릴 니트릴 스티렌(AS) 수지, 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 수지, 에틸렌 비닐 알콜(EVOH) 수지, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리올레핀 수지 등의 합성 수지재로 이루어진 시트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

(아염소산염)

본 발명에서 사용되는 아염소산염으로는 예를 들면, 아염소산 알칼리 금속염과 아염소산 알칼리 토금속 염을 들 수 있다. 아염소산 알칼리 금속염으로는, 예를 들면 아염소산 나트륨, 아염소산 칼륨, 아염소산 리튬을 들 수 있고 아염소산 알칼리 토금속 염으로는 아염소산 칼슘, 아염소산 마그네슘, 아염소산 바륨을 들 수 있다. 그 중에서도 입수가 용이하다는 점에서 아염소산 나트륨, 아염소산 칼륨이 바람직하고, 아염소산 나트륨이 가장 바람직하다. 이러한 아염소산 알칼리는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 상관 없다.

아염소산염 수용액 중의 아염소산염의 비율은 0.1 중량% 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 0.1 중량% 미만인 경우는 이산화염소 가스의 발생에서 아염소산염이 부족하다는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하는 경우는 아염소산염이 포화하여 결정이 석출되기 쉽다는 문제가 발생할 가능성이 있다. 안전성과 안정성, 이산화염소 가스의 발생 효율 등을 감안하면 15 중량% 내지 25 중량%가 바람직하며, 더욱 바람직한 범위는 20 중량% 내지 25 중량%이다.

(산성 물질)

본 발명에서 사용될 수 있는 산성 물질로는 무기산과 유기산 또는 그 염이며, 예를 들면 염산, 황산, 질산, 인산, 붕산, 메타인산, 피로인산, 술팜산 등의 무기산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 젖산, 피루브산, 시트르산, 말산, 주석산, 글루콘산, 글리콜산, 푸마르산, 말론산, 말레인산, 옥살산, 숙신산, 아크릴산, 크로톤산, 옥살산, 글루타르산 등의 유기산 또는 이들의 염을 들 수 있다. 또한 무기산 염으로는 예를 들면, 인산2수소의 염(나트륨 염이나 칼륨 염, 이하 동일), 인산2수소염과 인산1수소염의 혼합물 등을 들 수 있다.

특히, 저장 안정성이 우수하고 부식성 가스를 발생하지 않고, 다공성 물질에 (함침) 담지시킨 후에도 농도 변화가 없는 등의 이유로 황산을 사용하는 것이 바람직하다. 황산의 농도는 고체 조성물(30)에 함유된 상태에서의 최종 농도를 30 중량% 이하로 하는 것이 좋고, 바람직하게는 10 중량% 이하로 하는 것이 안전성의 관점에서 바람직하다. 산성 물질은 1종을 단독으로 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용 할 수도 있다.

(고체 조성물)

고체 조성물(30)은 제2 성분(산성 물질)을 함유하는 양태이면 되고, 예를 들면 산성 물질의 결정, 산성 물질을 함유하는 다공성 물질의 양태 등으로 할 수 있다. 본 실시양태에서는 고체 조성물(30)이 다공성 물질을 담체로서 포함하는 경우에 대해 설명한다. 즉, 상기의 「제2 성분(2)을 함유하는 고체 조성물(30)」는 물에 용해하여 산성을 나타내는 산성 물질을 함유하는 다공성 물질이 된다.

당해 고체 조성물(30)은 입상으로 할 수 있다. 고체 조성물(30)을 입상으로 하는 것으로써, 고체 조성물(30)이 자루형 몸체(40)의 내부에서 자유롭게 움직이기 쉬워진다. 따라서 아염소산염 수용액이 제2 성분(산성 물질)을 함유하는 고체 조성물(30)과 접촉하고 있을 때, 자루형 몸체(40)를 좌우로 움직이는 등의 고체 조성물(30)이 자유롭게 움직이도록 하면, 아염소산염 수용액과 산성 물질과의 반응이 효율적으로 이루어지고, 반응 이론 값대로의 이산화염소 가스를 발생시킬 수 있다.

전술한 다공성 물질은, 예를 들어 다공성 물질 또는 소성 골재를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다공성 물질로서는, 예를 들어 다공성 실리카, 세피올라이트, 몬모릴로나이트, 규조토, 탈크, 제올라이트, 활성 백토, 분자체, 활성 알루미나 등을 들 수 있다. 그 중에서도 입수 용이하고 다공성이 우수하고(다공 공간이 넓음), 산성 물질 또는 아염소산염을 포함시키기 쉽다는 점에서 다공성 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 다공성 실리카 등의 비표면적에는 특별히 제한은 없다.

소성 골재로는, 예를 들어 동물(포유류, 어류, 조류 등)의 뼈, 조개와 산호를 소성하여 분쇄 플레이크 모양, 입자 모양 또는 가루로 한 것을 사용할 수 있다.

이러한 다공성 물질의 입경은, 예를 들면 0.05 내지 10 mm 정도로 하는 것이 좋다. 또한 당해 다공성 물질은 상온에서 수분 흡착량이 5% 이상인 것을 선택하는 것이 좋다. 또한 당해 다공성 물질은 그 안식각이 50° 이하, 바람직하게는 45° 이하, 보다 바람직하게는 40° 이하, 더욱 바람직하게는 30° 이하인 것을 선택하는 것이 좋다. 예를 들어 다공성 실리카의 일종인 카리악트 Q-10 (후지실리시아화학사 제조)의 안식각은 입자 크기 1.7-4.0mm : 19°, 75-500μm : 23°이며, 카리악트 G-10 (후지실리시아화학사 제조)의 안식각은 입자 크기 0.35-1.7mm : 35°이다.

이러한 구성의 이산화염소 발생 장치(X)에서, 외부 용기(10)에 외력을 가해 변형시킴으로써 내부에 수납한 용이파괴성의 내부 용기(20)를 쉽게 파괴할 수 있다. 이때 내부 용기(20)로부터 아염소산염 수용액이 외부 용기(10)의 내부로 유출한다. 외부 용기(10)는 개구(11a)를 통해 액체를 배수 가능하게 구성하고 있기 때문에, 아염소산염 수용액은 외부 용기(10)에서 배출된 산성 물질(제2 성분)을 함유하는 고체 조성물(30)과 접촉하고 이에 의해 이산화염소 가스가 발생한다. 자루형 몸체(40) 내에서 발생한 이산화염소 가스는 통기성을 갖는 통기부(41)로부터 자루형 몸체(40)의 외부로 방출된다.

본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)를 사용하는 장소(훈증 장소)로서는 특별한 한정은 없고, 예를 들면 일반 가정(거실이나 현관, 화장실이나 부엌 등)에서, 또한 산업용(공장용)으로서, 또는 병원이나 진료소·요양시설 등의 의료 현장, 학교와 역사·공중화장실 등 공공 시설 등, 모든 곳에서 사용할 수 있다. 또한 사람이 거주할 수 있는 실내 공간 등 비교적 넓은 공간뿐만 아니라 냉장고나 신발장, 차량(자동차, 버스, 기차) 등의 좁은 공간에서도 사용이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 발생 장치는 적용가능한 공간의 크기는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 폐쇄 공간인 것이 바람직하다.

이산화염소 가스는 매우 용해성이 크므로, 반응시키는 경우에는 가능한 한 반응계에서 유리수를 감소시키기 위해, 제올라이트, 실리카겔 등의 다공성 물질을 담체로 사용한다. 반응계에서의 유리수를 감소시킴으로써, 황산 등의 산성 물질 및 아염소산염의 반응 속도를 높이고 이산화염소 가스 용해량을 줄일 수 있다. 따라서 실질적으로 이산화염소 가스량을 단기간(일시적)에 고농도로 발생시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)를 사용하면 이산화염소 가스를 대량으로 신속하게 발생시킬 수 있다. 따라서, 훈증 실내 공간의 훈증 처리 시간(사람의 대피 시간)을 단축할 수 있고 환기 후 사람이 바로 훈증 실내에 들어갈 수 있다.

[다른 실시양태]

전술한 실시양태에서는, 내부 용기(20)에 아염소산염 수용액(1)을 밀봉하고 산성 물질의 제2 성분(2)을 함유하는 고체 조성물(30)을 사용한 경우에 대해 설명했다. 이에 대해, 본 실시양태에서는, 내부 용기(20)에 산성 물질인 제2 성분(2)의 수용액을 밀봉하고 아염소산염을 함유하는 고체 조성물(30)을 사용한 경우에 대해 설명한다.

즉, 다른 실시양태의 이산화염소 발생 장치(X)는 외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기(10), 외부 용기 (10)의 내부에 수용되며 제2 성분(산성 물질)의 수용액을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기(20), 아염소산염을 함유하는 고체 조성물(30) 및 외부 용기(10)를 수용하고 통기성을 갖는 통기부(41)를 갖춘 자루형 몸체(40)를 포함한다.

이러한 구성의 이산화염소 발생 장치(X)에서 외부 용기(10)에 외력을 가해 변형시킴으로써 내부에 수납된 용이파괴성의 내부 용기(20)를 쉽게 파괴할 수 있다. 이때 내부 용기(20)로부터 산성 물질의 수용액이 외부 용기(10)의 내부로 유출한다. 외부 용기(10)는 개구(11a)를 통해 액체를 배수 가능하게 구성하고 있기 때문에, 산성 물질의 수용액은 외부 용기(10)로부터 배출된 아염소산염을 함유하는 고체 조성물(30)과 접촉하고, 이에 의해 이산화염소 가스가 발생한다. 자루형 몸체(40) 내에서 발생한 이산화염소 가스는 통기성을 갖는 통기부(41)로부터 자루형 몸체(40)의 외부로 방출된다.

본 실시양태에서 사용될 수 있는 산성 물질은 전술한 산성 물질을 사용할 수 있다. 산성 물질로 황산을 사용하는 경우, 그 수용액의 농도는 30 중량% 이하로 하는 것이 좋다.

또한, 본 실시양태에서 고체 조성물(30)에 함유된 상태에서의 아염소산염은 최종 농도를 30 중량% 이하로 하는 것이 좋고, 바람직하게는 20 내지 25 중량%로 하는 것이 안전성이나 안정성, 이산화염소 가스의 발생 효율의 관점에서 바람직하다.

실시예

[실시예 1]

본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)를 사용하여 이산화염소를 발생시키고, 발생된 이산화염소 가스의 양을 구했다. 이산화염소 발생 장치(X)는 외력을 가하면 변형 가능한 폴리프로필렌 수지 통(외부 용기(10) : Φ20, 전장 150mm), 아염소산 나트륨 수용액을 밀봉한 원통형 유리 앰플(내부 용기(20) : Φ8, 전장 120mm), 및 산성 물질로서 황산을 종래 공지의 방법에 의해 함침시킨 카리악트 Q-10(입자 크기 1.7-4.0mm, 후지실리시아화학사 제조)(고체 조성물(30)) 및 수지 통을 수용한 부직포 자루(자루형 몸체(40) : 120mm × 200mm)를 포함하는 것을 사용했다. 수지 통(외부 용기(10))의 양단에는 직경 2mm의 구멍(11a)을 각 5 개씩 형성한 외부 용기 뚜껑부(11)를 장착했다. 부직포 자루(자루형 몸체(40))는 앞면을 타이백(등록상표, 듀퐁사 제조), 뒷면을 염화비닐 수지로 이루어진 시트를 사용하고, 주변부(40a)의 씰 폭이 10 mm가 되도록 양자를 열 봉합했다. 또한, 아염소산 나트륨 수용액에 포함된 아염소산 나트륨의 양은 890 mg, 고체 조성물(30)에 포함된 황산의 양은 260 mg이며, 발생하는 이산화염소 가스의 이론 값은 330 mg이다.

부직포 자루(자루형 몸체(40))의 외측에서 수지 통(외부 용기(10))을 변형시켜 수지 통의 내부에 수용된 유리 앰플(내부 용기(20))을 파괴한 후, 신속하게 몇 번 위아래로 흔들어 아염소산 나트륨 수용액과 황산을 함침시킨 실리카겔(고체 조성물(30))을 접촉시킴으로써, 이산화염소 가스를 발생시켰다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 이산화염소 가스가 발생하는 이산화염소 발생 장치(X)를 즉시 염화비닐제 용기(51) 안에 넣고 다른 용기(52)에 수용된 요오드화 칼륨 수용액(200 mL)에 이산화염소 가스를 용해시켜 이산화염소 가스를 포집했다. 반응 개시 후 정한 시간이 되었을 때 포집을 마치고, 포집된 이산화염소 가스의 양을 다음의 적정 방법으로 구했다. 결과는 표 1 및 도 3에 나타내었다.

적정 방법

이산화염소 가스가 용해된 요오드화 칼륨 수용액 5 mL를 채취하고, 산성 조건 하에, 0.1 mol/L 티오황산나트륨 용액을 이용하여 요오드 적정을 실시했다. 아래 산출식에 따라 요오드화 칼륨 수용액 중에 포집된 이산화염소 가스량(mg)을 산출했다.

이산화염소 (mg) = 적정량 × F × 1.349 ÷ 5 × 200 (F : 0.1 mol/L 티오 황산나트륨 용액의 팩터)(1.349 : 0.1 mol/L 티오황산나트륨 용액 1 mL는 이산화염소 1.349 mg에 해당)

그 결과, 본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)에서 발생된 이산화염소 가스는 발생 후 30 분에 절정에 도달하고, 이후 서서히 발생하는 이산화염소 가스의 양이 감소하는 것이 확인되었다. 발생 30 분 후 이산화염소 가스의 양은 이론치의 86%에 달하고 있기 때문에 단시간에 효율적으로 이산화염소 가스가 발생하는 것이 확인되었다.

[실시예 2]

실시예 1의 이산화염소 발생 장치(X)에서 아염소산 나트륨 수용액에 포함된 아염소산 나트륨의 양을 400 내지 1200 mg으로 다양하게 변경하고, 고체 조성물(30)에 포함된 황산의 양을 115 내지 350 mg으로 다양하게 변경한 것을 사용하여 이산화염소를 발생시켜 포집한 이산화염소 가스의 양을 구했다. 결과는 표 2 및 도 4에 나타내었다.

그 결과, 이산화염소 발생 장치(X)에서 아염소산 나트륨 수용액에 포함된 아염소산 나트륨의 양이 증가함에 따라 포집되는 이산화염소의 가스량도 일차 함수 적으로 증가하는 것이 밝혀졌다. 또한 반응 효율은 거의 100%이기 때문에 이론 값대로 효율적으로 이산화염소 가스가 발생하는 것이 확인되었다. 따라서, 본 발명의 이산화염소 발생 장치(X)에서 아염소산 나트륨 수용액에 포함된 아염소산 나트륨의 양을 조절함으로써 발생시키고자 하는 이산화염소 가스의 양을 쉽게 조절할 수 있는 것이 확인되었다.

본 발명은 제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 유용할 수 있다.

X 이산화염소 발생 장치
1 아염소산염 수용액
2 제2 성분
10 외부 용기
11 외부 용기 뚜껑부
20 내부 용기
30 고체 조성물
40 자루형 몸체
41 통기부

Claims

제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 있어서,
외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기,
상기 외부 용기의 내부에 수용되며 아염소산염 수용액을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기, 및
상기 제2 성분을 함유하는 고체 조성물 및 상기 외부 용기를 수용하고 통기성을 갖는 통기부를 갖춘 자루형 몸체를 포함하는 이산화염소 발생 장치.
제1 성분인 아염소산염과, 당해 아염소산염과 반응하여 이산화염소 가스를 발생하는 제2 성분을 반응시켜 이산화염소 가스를 발생시키는 이산화염소 발생 장치에 있어서,
외력을 가하면 변형 가능하며 액체를 배수 가능하게 구성되어 있는 외부 용기,
상기 외부 용기의 내부에 수용되며 상기 제2 성분의 수용액을 밀봉한 용이파괴성의 내부 용기, 및
상기 아염소산염을 함유하는 고체 조성물 및 상기 외부 용기를 수용하고 통기성을 갖는 통기부를 갖춘 자루형 몸체를 포함하는 이산화염소 발생 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자루형 몸체를 상면에서 볼 때 직사각형으로 구성하고, 상기 통기부를 평면형으로 구성하는, 이산화염소 발생 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통기부가, 합성 수지재를 부직포로 가공하여 구성되어 있는, 이산화염소 발생 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 조성물이 다공성 물질을 담체로 포함하는, 이산화염소 발생 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고체 조성물이 입상인, 이산화탄소 발생 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 용기 및 상기 내부 용기를 관 형상으로 구성하고, 상기 외부 용기의 양단부에 외부 용기 뚜껑부를 구비하고, 상기 내부 용기의 양단부의 각각을 상기 외부 용기의 양단부에 구비된 상기 외부 용기 뚜껑부의 각각의 내면에 맞닿아 지지하고 있는, 이산화염소 발생 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 성분이 산성 물질인, 이산화염소 발생 장치.
제8항에 있어서, 상기 산성 물질이 황산이며, 상기 아염소산염이 아염소산 나트륨 또는 아염소산 칼륨인, 이산화염소 발생 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 산성 물질의 농도가 30 중량% 이하이며, 상기 아염소산염의 농도가 0.1 내지 30 중량%인, 이산화염소 발생 장치.