(57)【要約】【課題】上水道蛇口に直結するオゾン水生成器におけるオゾン発生用電力を外部供給の電力で無く、自己発電機能を有し自らの機器内で発電し得られた電力により高効率のオゾンガスを発生させるオゾン水生成器を開発する。【解決手段】本発明の上水道蛇口直結式自己発電オゾン水生成器は、上水道の給水栓蛇口に直結し、密閉されたタービン室内(１)に給水栓を解放ことでノズル(５)により高圧噴射する水流圧によりタービン(２)を廻し、タービン(２)に配したマグネットと発電機軸に取付けたデスク板(１４)に配したマグネットの吸引により同期回転することで発電機を回転させ電力を得ることが出来、その得られた電力によりオゾンガスを発生させ、タービンを廻した水とオゾンガスを攪拌しオゾン水を生成するので全く外部からの電力供給の必要が無いオゾン水生成器を提供するものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は給水栓を開放したときの水流圧によりタービンを回転させ発電機を駆動し得られた電力によるが、該機器の構成は、発電機駆動部、発電機部、電機制御部、オゾン発生回路部、オゾン発生体、オゾン水生成部に大別され、発電機駆動部は水を流入し外部漏れの無い状態に密閉された状態の中に回転用タービンを配して居り、開放水流圧を高め且つタービン回転数を高速にするためのノズル機構を施し、該ノズルはオゾン水生成部にオゾンガスを流入させる機能を備え持つ上水道蛇口直結自己発電オゾン水生成器。
【請求項２】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は給水栓を開放したときの水流圧によりタービンを回転させ発電機を駆動し得られた電力によるが、該機器の構成は、発電機駆動部、発電機部、電機制御部、オゾン発生回路部、オゾン発生体、オゾン水生成部に大別され、発電機駆動部は水を流入し外部漏れの無い状態に密閉された状態の中に回転用タービンを配して居り、回転用タービンは密閉された中にあるため該タービンの回転運動を外部に伝導させるため該タービンに複数の永久磁石を配し、タービン室外に設けられた円盤状の板にも永久磁石を配し、同期回転機構をもたせて発電機駆動部と発電機部を構成させておる機能を備え持つ上水道蛇口直結自己発電オゾン水生成器。
【請求項３】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は給水栓を開放したときの水流圧によりタービンを回転させ発電機を駆動し得られた電力によるが、該機器の構成は、発電機駆動部、発電機部、電機制御部、オゾン発生回路部、オゾン発生体、オゾン水生成部に大別され、発電機駆動部は水を流入し外部漏れの無い状態に密閉された状態の中に回転用タービンを配して居り、該機器のオゾンガスの発生は電気的にスイッチのオン、オフで行なう種類と放水流を迂回させ発電機を作動させない方法と二種類を製作可能に出来る特徴を持つ上水道蛇口直結自己発電機付オゾン水生成器。
【請求項４】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該機器のオゾン発生体は水周りでの使用を考慮し、乾燥剤のケースを保有し、且つ高湿度に比較的強いガラス管を採用しガラス管の外側に通電用金具と該ガラス管内部にステンレスのコイル状電極を配し、ガラス管内部で放電させオゾンを発生させるが、安定したオゾンガス発生の発生を促すために該ガラス管内径とステンレスコイルとが同心となる絶縁性の高い支持具を備えたオゾン発生体と、太径のガラス管の内部に細径のガラス管を同心挿入し太径の外側及び細径の内側にそれぞれ通電用金具を配しガラス管同士を放電させるオゾン発生体のいずれかを備えた上水道蛇口直結自己発電オゾン水生成器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道の水にオゾンを与えてオゾン水を生成する機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オゾン水を生成するには、簡易方法として無声放電式、又は沿面放電式によりオゾンを発生させ、該オゾンと水を撹拌混合しオゾン水を生成しておる。実用として、オゾン発生器用の電力としては商用の外部電力を取り入れ、オゾン発生用の放電電力としておる。【０００３】
従って、当該機器を設置する場合は、当然にして配線に関わる電気工事が不可避であり、設置に当たって多くの場合は設置付近に利用できる電源コンセントが無い場合があり、取り分け屋外設置は電源配線工事が余儀なくされてしまう。又、水と商用電気を近接状態で使用するので安全面での配慮は不可避である。【０００４】
更に、この方法では単に外部電力を使用する利便性において有益な機器ではあるが、今日の環境問題への取り組み、とりわけクリーンエネルギーを求める気運において外部よりの供給電力を使用しただけの機器は一方では優れた機器の存在と相反し、他方では有害物質を放出することになり総合的に優れた機器として言いがたいものがある。【０００５】
そこで、当該品の最大の問題点を払拭するにはオゾン発生器が消費する電力を外部より取り入れせずして当該機器に内臓した発電機により得られた電力を利用することで解決できる機器の開発をするものである。
【特許文献１】特許公開２００３−３２０２３２
【特許文献２】特許公開２００３−１３５９４４
【非特許文献１】不知
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、外部より電力の供給を受けないことに有るから、当該機器の内部で高効率の安定した発電をし、その電力をオゾン発生用の電力として使用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にあたり不可避である高効率の発電方法は、既に出願済みの特願２００３‐２０９２１２による発電方法を用いる事により実現できる。更に高出力の電力を得るために水流タービンを高トルク、高回転で廻すことの出来る機能が必要となる。
【発明の効果】
【０００８】
近年Ｏ‐１５７に代表される大腸菌、黄色ブドウ状球菌、サルモネラ菌等により汚染された事故が多数報告さており、そこで容易にそれらの菌に対処出来る方法としてオゾン水による洗浄が有効とされて居ります。それに伴い、水道水をオゾン水に生成する機器が多数開発されておりますが、そのいずれもが外部より電力を供給するものであり、当然にしてその機器設置場所の付近に電源が無い場合は配線工事も余儀無くされてしまう。
本発明の水道蛇口直結式水流発電機付オゾン水生成器は、自らの放水流圧利用し発電することにより得られた電力によりオゾンを発生させる方法で有るから、上記の欠点を取除き、ある一定以上の水圧を有する如何なる場所にある給水栓にも設置できるオゾン水生成器である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の水路を示す断面図である。（実施例１）
【図２】本発明のノズルの外観図と断面図である（実施例１）
【図３】本発明の部品構成を示す展開図である。（実施例１）
【図４】本発明の発電機ユニットを示す図である。（実施例１）
【図５】本発明の外観図である。（実施例１）
【図６】本発明の外観図である。（実施例１）
【図７】本発明のオゾン発生体発を示す図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００１０】
１    タービン室
２    タービン
３    発電機
４    オゾン発生器
５    ノズル
５ａ  ノズル断面図
５ｂ  ノズル外側の穴
６    出水口
７    レバー
８    取付固定ネジ
９    固定リング
１０    原水出水口
１１    タービン室付き収納ケース
１２    乾燥剤ケース
１３    マグネット
１４    デスク板
１５    タービン室密閉蓋
１６    発電機取付ベース
１７    原水出水口
１８    ガラス管
１９    通電用金具
２０    中空ホルダー
２１    コイル状電極
２２    支持具
２３    太径ガラス管
２４    細径ガラス管
２５    通電用金具
２６    上水道の給水栓蛇口
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上水道の給水栓蛇口に取付ける方法であるから可能な限りコンパクトサイズにする必要がある、よって水道蛇口の給水口に該オゾン水生成器をネジ込み方式で接続し、該機器内部のタービン室(１)に放水流を導き、タービン室内(１)に設置したタービン(２)を回転することでそのタービンに同期させ発電機(３)を回転させることで発電する。従って、発電機(３)及び、オゾン発生器(４)も同ケースに収納し、オゾンガスを水へ混入させる方法としてはタービンを高速回転させるためのノズル(５)を介し、放水流時の負圧を利用し、その放水と同時にタービン室に混入させ出水口(６)からはオゾン水として放水が実現出来る。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施に当たっては既に出願済みの特願２００３‐２０９２１２の発電方法を基本的に採用することで小型の三相交流発電が出来るので高効率発電を容易に実現できる。【００１３】
図１は水路を示す断面図であり、給水栓蛇口(２６)より流入した水は図示Ａの矢印に沿って流れ、タービン(２)を回転させながら出水口(６)の方向に流れ出る、ここで最も重要なことはタービンを廻すトルクと高速回転を導き出すことに有る。該機器の第一の発明としてタービンの直前で水路を狭め、水圧を上げ噴射しタービンを高速で廻すことの出来る図２のノズル(５)を組み込むことで発電機を高速且つ高トルクで回転させることが出来安定した発電が得られる。
更に、該ノズル(５)は断面図(５ａ)の様な中空二重パイプ状になって居り、外側のパイプに横穴を施し、内側のパイプの内径に水を通すことで放水された場合、中空部に負圧が発生するので外側のパイプに施した穴(５ｂ)から容易にオゾンガスを吸引してノズル放水の水に混入しタービンを廻しながら出水口よりオゾン混入水が放流できる。【００１４】
第二の発明として図３は本発明品の部品構成を示す展開図であり、大別して図４の発電機(３)、タービン室付き収納ケース(１１)、オゾン発生器(４)、タービン(２)及び、乾燥剤を収納した乾燥剤ケース(１２)から成立ち、発電機(３)はタービン(２)に配したマグネット(１３)と同期させるためのデスク板(１４)を設け、そのディスク板にもタービン同様マグネット(１３)を配置することでタービンの回転に同期して発電機が回転する。
ここで重要なことはタービン室付き収納ケース(１１)にタービン(２)を挿入し漏水防止のシールを施しタービン室密閉蓋(１５)で密閉することで有り、タービン(２)と発電機のデスク板(１４)の間隔を可能な限り狭くすることでタービン(２)と発電機のデスク板(１４)の同期が支障なく実現出来る。【００１５】
第三の発明として図５、図６は本発明の外観図であり、放水時常時発電機駆動式と強制的にタービン室(１)２流水しタービン(２)を回転させ発電機を駆動することの出来る方法と一部の部品を取り替えるだけで容易に変更できる方法で、図６は放水時、常にタービン室に給水されるため発電機が稼動状態となり、オゾンガスの発生のみを電気的にスイッチのオン、オフで切り替える種類で有る。
図５は水流をタービン室(１)に導きタービン(２)を駆動させ発電機(３)を同期回転させ発電させる場合と、直接該機器のレバー(７)を回転することでスプールを移動させ、該機器の原水出水口(１０)に水道水を放水する種類を表す図で有る。
当該方法の採用により機種の多様性が生まれ、図５はオゾン水も必要であるが上水道水を主に使用したい場合、図６はオゾン水を主として使用したい場合を想定しての考慮で有り、生産コストも一部の部品を取り替えるだけなので抑えることが出来き、両種類とも(８)の取付固定ネジにより内部に配した水道蛇口を固定するリング(９)を締め付けることで、水道の給水栓と本発明品を固定することができる。【００１６】
第四の発明として、図７に示すオゾン発生体である。当該機器は乾燥剤を入れたケース(１２)とタービン室付き収納ケース(１１)にタービン(２)、発電機(３)、オゾン発生器(４)、図７のオゾン発生体を収納しケース蓋(１７)で封入するが発生させたオゾンガスを流動させる必要が有るので完全密閉することが出来ない。
該機器では乾燥剤を入れたケース(１２)に外気を取り入れる孔を設け、その孔から外気が流入し、流入した外気は乾燥剤の入った空間を経てオゾン発生体の位置に到達するので乾いた外気が取り入れられるが幾分でも高湿度に強いガラス管(１８)の採用により効率良いオゾンガスを発生させることが出来る。
しかし、ガラス管(１８)は中空ホルダー(２０)によって支えられ、外側に通電用金具(１９)と該ガラス管内部にステンレスのコイル状電極(２１)を配し、ガラス管内部で放電させオゾンを発生させ、中空ホルダー(２０)のＢ部とノズル(５)をチュウブで連結し、ノズル(５)で発生した負圧により発生オゾンがノズルに流入する構造であるが、安定したオゾンガス発生をさせるため、該ガラス管内径とステンレスコイルとガラス管内径が同心になる絶縁性の高い支持具(２２)を備えることが有効な手段となる。
更に、ステンレスコイル状電極(２０)の放電劣化を回避するためのオゾン発生体として、太径ガラス管(２３)の内部に細径ガラス管(２４)を同心挿入し太径の外側及び細径の内側にそれぞれ通電用金具(２５)を配しガラス管同士を放電させることで長時間の放電にも耐えることの出来るオゾン発生体を提供できる。但し、何れのオゾン発生体を使用するかは商品価格によって決められるべきである。【００１７】
本発明品は、オゾン水生成器としての機能のほか、単純に簡易エコロジー水力発電機として、別の用途に容易に転用可な機能を同時に有する。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上の構成に基づいて本発明は、上水道における給水栓開放の放水流圧により発電機を廻すことで電力を得、その電力によりオゾンを発生させ発電機を廻した水と撹拌混合することでオゾン水を生成することができる全く外部よりの電力供給を必要としないオゾン水生成器である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年2月23日(2007.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は、給水栓を開放したときの水流圧により機器内のタービンを回転させ発電機を駆動して得られた電力によるが、一般的な水道水の供給水圧（０．１Ｍｐａから０．５Ｍｐａ）の範囲、且つ水の吐出量は一分間に６リットル以下の条件下で、オゾン水として殺菌に有効なオゾン濃度（０．３ｐｐｍ以上）を確保するためのオゾンガス発生用電力（２．８ｗ／ｈ以上）を供給できる発電機を有し、発電機駆動部、発電機部、電気制御部、オゾン発生回路部、オゾン発生体、及び発電機駆動部を高速回転させるためのノズルは、発生オゾンガスと水を混入させるイジェクター機能を有しているオゾン水生成部で構成される上水道給水栓直結式発電機付オゾン水生成器。
【請求項２】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、発電機駆動部は水が流入し外部漏れの無い密閉された状態の中に回転用タービンを配して居り、その回転用タービンは密閉された中にあるため該タービンの回転運動を外部に伝導させるため、該タービンに二個以上複数の永久磁石を配し、タービン室外に設けられた円盤状の板にもタービンに配した同数の永久磁石を配し、同期回転機構をもたせて、発電機駆動部と発電機部を構成さる。
但し、重要な点は密閉タービン室内で回転軸に挿入されたタービンが、該機器のタービン室外の円盤に配した磁石と引き合いにより、タービン室壁に密着して発生する摩擦抵抗を回避のため、反引き合い状態に配した磁石伝導機能を備えた上水道給水栓直結式発電機付オゾン水生成器。
【請求項３】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は給水栓を開放したときの水流圧によりタービンを回転させ発電機を駆動し得られた電力によるが、  オゾン水を必要としない時にはオゾン発生電源に電力供給停止をするスイッチを備えて無負荷運転させ原水を吐出することが出来る吐出口が一個のもの、及び給水栓の放水流を迂回して発電を停止する事でオゾンガスの発生を必然的に停止するため吐出口を二個設け、一方を発電駆動側に水流を導きオゾン水生成して吐出する吐出口と、給水栓開放水流を直接原水として吐出する二個の吐出口を備えたもので、この何れかの機能を有した上水道給水栓直結式発電機付オゾン水生成器。
【請求項４】
上水道の蛇口に直結したオゾン水生成器であって、該オゾン水生成器におけるオゾンガス発生用電力は給水栓を開放したときの水流圧によりタービンを回転させ発電機を駆動し得られた出力によるが、オゾンの発生には低湿度の環境を構築する必要が有り、該機器のオゾン発生体は水周りでの使用を考慮し、乾燥剤入りのケースを保有し、且つ湿気吸収の無いガラス管、特にオゾン発生用に適しておる石英ガラス管を採用し、ガラス管の外側に通電用金具と該ガラス管内部にステンレスのコイル状電極を配し、ガラス管内部で放電させオゾンを発生させるが、安定したオゾンガス発生を促すために該ガラス管内径とステンレスコイルとの隙間を均等にするため絶縁樹脂成型品支持具を用い、ガラス管とステンレスコイルを同心にする事で効率良いオゾンガスの発生を計ったオゾンガス発生体と、ステンレスコイルに替え外側のガラス管とそのガラス管の内径に非接触の空間を確保できる同種のひと回り細いガラス管を用いたオゾンガス発生体で、且つガラスの特徴で有る結露を防止するため保温材で外側ガラス管の保護を施した、オゾン発生体を備えた上水道給水栓直結式発電機付オゾン水生器。
【国際調査報告】
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