空间杀菌装置及空间除臭装置的制作方法

本发明的实施方式涉及空间杀菌装置及空间除臭装置。

背景技术：

以往，为了对空气中浮游的菌进行杀菌或为了对空间进行除臭，已知通过将次氯酸溶液向空间中喷雾、从而浮游菌被杀菌、甲基硫醇或厕所臭味被除臭的方法，为了除臭，还在售有向空间中喷雾的装置。

然而，为了杀菌、除臭，向室内空间喷雾的浓度小时，对杀菌、除臭没有效果，而过高时，则充满酸性气体，可能受到空间内的金属制品生锈或危害健康等的不良影响。

例如，虽然公开了针对8.1m³密闭空间中的甲基硫醇喷雾25～30ml的50～150ppm浓度的次氯酸溶液可获得除臭效果，但是由于位置不同而导致的浓度不均或失活等，对除菌、除臭有效的空间中的浓度并不清楚。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-034025号公报

专利文献2：日本特开2009-178640号公报

非专利文献

非专利文献1：第38回空気調和·衛生工学会近畿支部学術研究発表会論文集，pp.33-36

技术实现要素：

发明所要解决的课题

本发明实施方式的课题在于，提供能够规定不受次氯酸溶液的不良影响且可对被处理空间内充分地进行杀菌、除臭的次氯酸浓度并维持该浓度的空间杀菌装置。

用于解决课题的方法

根据实施方式，提供一种空间杀菌装置，其特征在于，其包含向被处理空间供给气状和/或雾状的次氯酸溶液的次氯酸溶液供给部，所述空间杀菌装置使所述被处理空间中的次氯酸浓度为400ppb～500ppm。

附图说明

图1为表示次氯酸状态图的一个例子的图。

图2为表示实施方式的空间杀菌装置的构成的一个例子的示意图。

图3为表示实施方式中可使用的次氯酸溶液供给部的一个例子的示意图。

图4为表示实施方式的杀菌装置的一个例子的示意图。

图5为表示理论空间喷雾量与有效的次氯酸的量的关系的曲线图。

图6为表示理论空间喷雾量与有效的次氯酸的量的关系的曲线图。

图7为表示所供给的次氯酸浓度与空间次氯酸浓度的关系的曲线图。

图8A为表示利用培养法的秋葵的一般细菌的杀菌效果的照片。

图8B为表示利用培养法的秋葵的一般细菌的杀菌效果的照片。

图8C为表示利用培养法的秋葵的一般细菌的杀菌效果的照片。

图8D为表示利用培养法的秋葵的一般细菌的杀菌效果的照片。

图9为表示用于制作实施方式中可适用的酸性电解水的电解装置的一个例子的图。

图10为表示有效的次氯酸的空间存在量与气体分解量的关系的曲线图。

图11为表示干雾供给量与杀菌时间的关系的一个例子的曲线图。

图12为表示干雾供给量与杀菌时间的关系的另一个例子的曲线图。

具体实施方式

第1实施方式的空间杀菌装置包含向被处理空间供给气状和/或雾状的次氯酸溶液的次氯酸溶液供给部，其能够使被处理空间中的次氯酸浓度为400ppb～500ppm。

另外，第2实施方式的空间除臭装置包含向被处理空间供给气状和/或雾状的次氯酸溶液的次氯酸溶液供给部，其能够使所述被处理空间中的次氯酸浓度为400ppb～500ppm。

根据实施方式，利用次氯酸溶液供给部向被处理空间供给气状和/或雾状的次氯酸溶液，使被处理空间中的次氯酸浓度为400ppb～500ppm，由此不会受到次氯酸溶液的不良影响且能够获得充分的杀菌及除臭效果。

需要说明的是，这里，杀菌是指杀灭被处理空间的菌中的至少一部分。

另外，除臭是指抑制菌的繁殖、防止臭气产生或发散。

次氯酸溶液平衡地含有次氯酸分子(HClO)和次氯酸离子(ClO^-)，HClO比ClO^-具有更强的杀菌力。两者的构成比率因pH的不同而变化，在碱性区域中ClO^-的比率增高、在弱酸性区域中HClO增多，因此能够发挥强的杀菌力。此外，氯气(Cl₂)的杀菌力比ClO^-的杀菌力低。

图1表示例如温度25℃下的次氯酸状态图的一个例子。

图中，电解水根据pH不同，在SA区域中为强酸性电解水、在WA区域中为弱酸性电解水、在MA区域中为微酸性电解水、在AI区域中为电解次氯酸盐溶液。

次氯酸溶液供给部可包含使次氯酸溶液成为气状的气化装置或成为雾状的喷雾装置。

另外，实施方式的空间杀菌装置还可进一步包含用于测量次氯酸浓度的系统。

一个实施方式中，用于测量次氯酸浓度的系统例如可包含次氯酸溶液采集部和发光强度测量部，所述次氯酸溶液采集部包含用于采集被处理空间内的气状和/或雾状的次氯酸溶液的容器、及收纳在所述容器内且与次氯酸反应而发光的荧光试剂，根据发光强度可算出次氯酸浓度。

作为所使用的荧光试剂，可列举出氨基苯基荧光素(APF)试剂。APF试剂对次氯酸具有高的反应性，通过氧化生成荧光化合物。

另外，另一个实施方式中，用于测量次氯酸浓度的系统例如可包含：具有采集被处理空间内的气状和/或雾状的次氯酸溶液的容器的次氯酸溶液采集部、包含收纳在容器内的纯水的次氯酸溶液采集部、和用于测量从容器回收的纯水中的有效氯浓度的有效氯浓度计。

作为所使用的有效氯浓度计，可以使用碘吸光光度法或DPD法、通过反应使回收的纯水中的次氯酸显色并测量有效氯浓度，基于有效氯浓度算出次氯酸浓度。

可以使次氯酸浓度优选为500ppb～200ppm。

小于500ppb时，无法得到充分的杀菌效果，超过200ppm时，有装置或空间内的金属易于生锈的倾向。

实施方式的空间杀菌装置还可包含：将被处理空间内的空气吸入的吸气装置、及与吸气装置和次氯酸溶液供给部连接、将通过吸气装置导入的空气用气状和/或雾状的次氯酸溶液进行杀菌的杀菌部。

图2表示具备吸气装置的空间杀菌装置的构成的一个例子的示意图。

如图所示，该空间杀菌装置包含：吸气装置51、次氯酸溶液供给部56、及与吸气装置51和次氯酸溶液供给部56连接的杀菌部54、与杀菌部54连接的排气部57。另外，在吸气装置51前段可任意设置用于除去粗尘的除尘过滤器52。吸气装置51由吸气管58及吸气扇53构成。杀菌部54中，可使用气状和/或雾状的次氯酸溶液对从被处理空间由吸气装置51导入杀菌部54的空气进行杀菌，通过排气部57再次排出到被处理空间。杀菌部54内的次氯酸浓度可通过有效氯浓度计或APF试剂等进行测量，优选使其为500ppb～200ppm。低于500ppb时，无法获得充分的杀菌效果，超过200ppm时，在因平衡等产生的腐蚀性气体作用下，装置内的金属氧化导致金属腐蚀进展，有装置寿命缩短的倾向。

图3表示实施方式中可使用的次氯酸溶液供给部的一个例子。

如图所示，次氯酸溶液供给部1具备箱体10、配管11、泵12、喷雾装置13和控制器14。

箱体10存储杀菌水的一个例子即次氯酸溶液。该次氯酸溶液介由箱体10所具备的给水口获得，或介由与箱体10连接的给水管、在泵等动力源作用下适当地得到补充。

配管11的一端与箱体10的例如底面连接，同时另一端与喷雾装置13连接。泵12作为将箱体10的次氯酸溶液供给至喷雾装置13的送液装置发挥功能，其设置在配管11上。泵12通过例如转速的可变控制能够调整送向喷雾装置13的次氯酸溶液的流量。另外，次氯酸溶液从箱体10向喷雾装置13的送液还可以利用水力压等进行。此时，例如通过在配管11上设置开度可变的电磁阀，能够调整送向喷雾装置13的次氯酸溶液的流量。

喷雾装置13具备具有吸气口15a及排气口15b的筐体15、收纳在该筐体15内的气化器16及风扇17。图3的例子中，配管11延伸至筐体15的内部、与气化器16连接。

气化器16将介由配管11供给的次氯酸溶液气化，将杀菌成分释放到空间中。同时，气化器16还产生粒径较小的细雾。另外，作为不以细雾的产生为主要目的的气化的方式，可以采用例如超声方式。此时，气化器16具有用于储留介由配管11供给的次氯酸溶液的容器、和通过超声使储留在该容器内的次氯酸溶液振动、从液面产生次氯酸溶液的细雾的超声振动子。此外，作为通过气化器16将次氯酸溶液气化的方式，还可以采用通过从具有微孔的喷嘴将次氯酸溶液释放、从而将次氯酸溶液气化(雾化)的方式等。此外，还有用风扇等向气化过滤器吹风的自然气化方式。空间杀菌时，由于优选不使对象物沾湿地进行杀菌，因此优选所产生的细雾量少且粒径小。

风扇17将由气化器16产生的经气化的次氯酸溶液及细雾送出至筐体15的外部。具体而言，伴随着风扇17的旋转，空气被从吸气口15a摄入至筐体15内，该空气与由气化器16产生的经气化的次氯酸溶液及细雾一起从排气口15b排出(喷雾)。通过风扇17的转速的可变控制，能够调整喷雾至筐体15的外部的经气化的次氯酸溶液等的量。

控制器14具备例如作为控制第1杀菌装置1的中枢的处理器、存储各种设定条件或处理器所执行的计算机程序的存储器、及产生供给至各部的电压的电源装置等。该控制器14控制泵12、气化器16及风扇17等。图3的例子中，控制器14与具备显示灯或显示器等显示装置、按钮或开关等输入装置、及扬声器等发声装置的输入输出装置18连接。

这样的经气化的杀菌水(次氯酸溶液)由于能够不使被处理空间的内壁沾湿地进行杀菌，同时产生的粒径小的细雾即使附着也能够迅速蒸发，因此不会使被处理空间的内壁表面等过度沾湿。因此，适于不宜水洗等的被处理物的杀菌。

次氯酸溶液可以使用通过例如含有氯化钠、氯化钾或无机氯化物的电解质水溶液的电解而得到的电解水。

次氯酸溶液中的有效氯浓度优选为10～200ppm。

次氯酸溶液的pH优选为7以下。

图2的空间杀菌装置可作为空间除臭装置使用，另外，图3的次氯酸溶液供给部可适用于空间除臭装置。

作为空间除臭装置使用时，优选次氯酸溶液的pH为3～7。

实施例

实施例1

实施例1中，如下地使用荧光试剂算出次氯酸的空间存在量，评价对秋葵的一般细菌的杀菌效果。

次氯酸的空间存在量的计算

发明者们首先如下求出pH不同、喷雾形态不同影响下的次氯酸的空间存在量。

图4示出了表示实施例1中可适用的杀菌装置的示意图。

首先，为了预测失活等，准备实验用的宽3m、深4m、高2m的密闭空间20。

将SEKISUI MEDICAL制APF试剂的5000倍稀释液每个20ml地加入第1、第2及第3平皿中，制成第1、第2及第3次氯酸溶液采集部22、23、24。

如图所示，空间杀菌装置25设在密闭空间20内，包含与图3具有同样构成的次氯酸溶液供给部1、沿密闭空间20的底21从靠近次氯酸溶液供给部1的位置依次配置的第1次氯酸溶液采集部22、第2次氯酸溶液采集部23及第3次氯酸溶液采集部24、以及未图示的分光荧光光度计。

通过将食盐用2隔壁3室型的电解水生成装置电解、以pH为3和pH为6制成在阳极侧得到的具有50mg/L的有效氯浓度的次氯酸溶液。pH通过添加在所述装置的阴极侧得到的电解碱性水进行调整。

将得到的次氯酸溶液应用到例如该杀菌装置25的次氯酸溶液供给部，分别向密闭空间喷雾2小时。

次氯酸溶液的实际喷雾量由喷雾前后的次氯酸溶液的重量之差求出。

利用空间体积求出单位时间的理论空间喷雾量。

用未图示的分光荧光光度计分别测量30分钟、1小时、2小时后平皿内的荧光发光强度。由测量结果算出30分钟、1小时、2小时后平皿上落下的次氯酸溶液的量。

此外，为了确认喷雾后平皿正上方有无浮游的次氯酸溶液，在同一位置放置2小时，将喷雾中及喷雾后的次氯酸溶液量之和作为位于平皿正上方的圆柱的体积上的次氯酸溶液量，算出作为空间存在量的次氯酸的浓度。

其中，发光强度使用作为分光荧光光度计的岛津制作所制RF-5300PC，在激发波长为490nm、荧光波长为526nm下进行测定。另外，通过将已知浓度的次氯酸溶液直接投入APF的5000倍试剂中、由其发光强度求出标准曲线。

图5示出了由利用气化式装置喷雾pH为3的有效氯浓度为50ppm的次氯酸溶液时的重量变化求出的理论空间喷雾量和经修正的次氯酸的量的关系的曲线图。

图中，曲线31、曲线32、曲线33分别表示第1次氯酸溶液采集部22、第2次氯酸溶液采集部23及第3次氯酸溶液采集部24的平皿中的测量结果。曲线30表示理论总喷雾量。

由图5可知，pH为3时，有效的次氯酸的空间存在量为理论空间喷雾量的20～30％。

另外，图6示出了由利用气化式装置喷雾pH为6的50ppm次氯酸溶液时的重量变化求出的理论喷雾量和经修正的次氯酸溶液的量的关系的曲线图。

图中，曲线41、曲线42、曲线43分别表示第1次氯酸溶液采集部22、第2次氯酸溶液采集部23及第3次氯酸溶液采集部24的平皿中的测量结果。曲线40表示理论总喷雾量。

由图6可知，有效的次氯酸的空间存在量在pH为6时为理论空间喷雾量的20～50％。

对秋葵的一般细菌的杀菌效果

在实验用密闭空间20的第1次氯酸溶液采集部22、第2次氯酸溶液采集部23及第3次氯酸溶液采集部24附近分别配置载置在平皿上的秋葵。

以pH为3和pH为6制成具有50mg/L的有效氯浓度的次氯酸溶液，按照有效的次氯酸的空间存在量达到0ppb、200ppb、400ppb、500ppb、5ppm、50ppm、200ppm、500ppm的方式来设定理论喷雾量，分别暴露2小时。另外，为了安全，在空间室内设置氯气传感器(日本ToxiRAE Systems公司制ToxiRAE-2-CL2)。

另外，小室(booth)内的有效的次氯酸的空间存在量可利用预先实验通过设定次氯酸溶液的浓度、pH、每单位时间的喷雾量等来进行调整。

图7为表示所供给的次氯酸浓度与空间次氯酸浓度的关系的曲线图。

曲线81、82分别为将pH为3、pH为6的各浓度次氯酸对实验空间进行200ml/小时的喷雾时的2小时后的空间浓度。

例如，为了使实验用密闭空间20内为200ppb，在pH为3的情况下，可以通过将具有130mg/L的浓度的次氯酸溶液连续喷雾2小时、在pH为6的情况下，可以通过将具有100mg/L的浓度的次氯酸溶液连续喷雾2小时。另外，根据所期望的空间存在量，喷雾可不连续而是每隔一定时间地进行。

用棉棒采集此时秋葵表面的一般细菌，移至标准琼脂培养基，在37℃的孵育箱内培养基培养24小时。

将上述实验分别每个实施4次(N1～N4)。

图8A～图8D为利用培养法的秋葵的一般细菌的杀菌效果的照片。

根据秋葵的一般细菌数，有效的次氯酸的空间存在量为400ppb以上时，可见防止细菌增殖的效果。

图8A示出了空间存在量为0ppb时的秋葵的一般细菌数。

另外，图8B示出了5ppm时秋葵的一般细菌数、图8C示出了50ppm时秋葵的一般细菌数、图8D示出了200ppm时秋葵的一般细菌数。

另外，有效的次氯酸的空间存在量超过500ppm时，氯气监视器显示0.5ppm。

同样地，pH为3的次氯酸溶液也进行了实验。其结果示于下表1。

表1

在此，400ppb以上时也可见杀菌效果。

另外，图9示出了表示实施例1中可使用的2隔壁3室型的电解水生成装置的一个例子的概略图。

如图所示，该电解水生成装置150具有由阳极室154、阴极室155、和设置在阳极室154及阴极室155之间的中间室151这3个室构成的3室型电解槽158。中间室151与具备用于收纳作为含有无机氯化物的电解质水溶液的饱和食盐水165和其无机氯化物即残留盐166的饱和食盐水储留器161、盐水循环泵162、及食盐水供给管线169的饱和食盐水循环系统163连接，其不断供给基本饱和状态的食盐水165。另一方面，阳极室154及阴极室155与给水系统164连接、分别不断供给新水。中间室151与阳极室154之间被阴离子交换膜152分隔、中间室151与阴极室155之间被阳离子交换膜153分隔。阳极室154具备阳极电极156、阴极室155具备阴极电极157，向它们施加正的和负的电压。

阳极室154中，中间室151中的氯离子被吸引至阳极电极156、从阴离子交换膜152通过而移动至阳极室154，在阳极电极156失去电子而生成氯气，与水反应生成次氯酸和盐酸。含有次氯酸和盐酸的酸性电解水与无法溶解于酸性电解水的氯气一起通过酸性电解水管线167排出。

阴极室155中，中间室151中的钠离子被吸引至阴极电极157，从阳离子交换膜153通过而移动至阴极室155，在阴极电极157水分解产生的氢离子获得电子而生成氢气，产生氢氧化钠。该氢氧化钠的水溶液作为碱性电解水通过碱性电解水管线171排出。

其中，作为实施方式中使用的无机氯化物，可列举出例如氯化钠及氯化钾等，此时，作为碱性电解水，分别得到氢氧化钠水溶液及氢氧化钾水溶液。

实施例2

实施例2中，使用除荧光试剂以外的试剂计算次氯酸的空间存在量，作为除臭效果，评价甲基硫醇的气体分解性能。

首先，准备1m³的实验用小室。

在该实验用小室中设置包含作为次氯酸溶液供给部的声波喷雾机、例如平皿等的次氯酸溶液采集部及有效氯浓度计的空间防臭装置。

在例如实验用小室中，注入一定量的甲基硫醇气体100ppm/N₂，将小室内的甲基硫醇浓度设定为3ppm。此外，在小室内设置株式会社CGI制超声喷雾机Areaclean CS-P102，喷雾次氯酸溶液。测定不同次氯酸溶液的空间浓度的甲基硫醇气体的分解量。

甲基硫醇气体的浓度使用GASTEC制气体采集器GV-110、用该公司制气体检测管No.70L(硫醇类检测管)进行测定。空间浓度通过将20ml的水加入到平皿上，一定时间后取出平皿，用柴田化学制AQUAB AQ-102通过碘试剂吸光光度法测定上述水的有效氯浓度，由该数据求出小室内的次氯酸浓度。

图10示出了表示甲基硫醇的气体分解量(初始气体浓度-气体残存量)与有效的次氯酸的空间存在量的关系的曲线图。

图中，83表示pH为3、84表示pH为6时的甲基硫醇分解性能。

如图所示，可知气体与空间内的HClO浓度成比例地分解，并且其比率为1：1。

实施例2中，使用碘试剂计算次氯酸的空间存在量，对甲基硫醇的气体分解性能进行了评价，但是，如实施例1所示，也可使用荧光试剂进行同样的评价。

实施例3

置于杀菌空间的对象物的表面可被杀菌，但其杀菌力受杀菌空间的杀菌浓度、杀菌处理时间、杀菌对象物(菌种和数量(密度)等)的限定。

图11示出了以附着在秋葵表面上的灰色霉病菌为杀菌对象物时的杀菌浓度与该浓度所需的杀菌处理时间的关系。

曲线90的横轴表示每单位面积单位时间所供给的次氯酸干雾供给量μg/(m²·分钟)。次氯酸干雾供给量可通过使用了活性氧检出用荧光试剂(Aminophenyl Fluorescein)、通称APF液的荧光强度测定法计算。

这里，将用APF液充满的φ84mm的平皿放置在喷雾了规定浓度的次氯酸溶液的干雾的空间中一定时间，然后由所回收的平皿内的HCLO量算出每单位面积-单位时间的对对象物的次氯酸干雾供给量。

另一方面，纵轴表示杀菌处理时间，其示出了对于任意的干雾供给量，将对象充分杀菌所需的处理时间。例如作为条件(1)在使用了100(mg/l)浓度的次氯酸溶液、次氯酸干雾供给量为53μg/(m²·分钟)的喷雾空间，处理1.3小时(80分钟)时能够对对象物进行杀菌。实际确认了在采用条件(1)杀菌时，秋葵表面存在的300万个灰色霉病菌减少至7000个，之后即使在20℃下保管一周，也没有菌的发病。另一方面，在无杀菌处理的样品中，相同保管条件下在1周后观察到灰色霉病菌的发病。

另外，将秋葵的表面积设为113cm²，将干雾供给量乘以表面积和处理时间所得的值作为喷雾至1颗秋葵表面的干雾的总供给量。以下，记为干雾总供给量(μg)。

采用条件(1)杀菌处理时的供给至1颗秋葵的干雾总供给量为48μg。

另外，条件(2)中，使用25mg/L浓度的次氯酸溶液、干雾供给量为7μg/(m²·分钟)、杀菌处理时间为24小时，为了获得与条件(1)同等的杀菌效果，需要总供给量为112μg这样2倍以上的干雾总供给量。图11中，在曲线90的上部区域91具有杀菌效果。即可知，杀菌效果无法仅以单纯的干雾总供给量进行判断，瞬间供给的杀菌浓度也有影响。

另外，本例的灰色霉病菌为真菌，以大肠杆菌等为代表的细菌据认为以真菌的1/10的杀菌力即可杀菌，因此将具有杀菌效果的喷雾空间用图12定义。

根据以上结果，在杀菌处理时间y(小时)与次氯酸干雾供给量x(μg/(m²·分钟)的关系中，当图12的曲线92表示的y＝16.217x^-1.384以上的区域93即满足下式(1)时，为具有杀菌效果的喷雾空间。

y≥16.217x^-1.384 (1)

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子给出的，其并不是对发明范围的限定。这些新型的实施方式也可以以其他各种方式实施，只要在不脱离本发明的要旨的范围内，可进行各种省略、替换和变更。这些实施方式及其变形也与本发明的范围或要旨中所包含的一起包含在权利要求的范围所记载的发明和与其等同的范围中。

符号说明

20 密闭空间

22、23、24 次氯酸溶液采集部

25 空间杀菌装置