(57)【要約】【課題】オゾンガス吸引イジェクタパイプの口径が大きくなっても、水に対するオゾンガスの混合割合の減少を抑制することが可能なオゾン水生成装置を提供する。【解決手段】オゾン水生成パイプ１は、加圧された水の流入口３と吐出口４を有し、内壁に、流入口側から吐出口側に向かうにつれてその内径が縮小する縮小部６と、縮小部で縮小された内径が流入口側から吐出口側に向かうにつれて拡大する拡大部８とで構成されるベンチュリ壁５を有する。オゾンガス吸引イジェクタパイプ２は、先端部１０がベンチュリ壁５の上流側に位置するように配設され、先端部１０の開口に、その開口の中心部を遮蔽する流路偏向部材３０を備えている。【選択図】　　　　図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
加圧された水が流入する流入口と流入した水を吐出する吐出口を有し、内壁に、前記流入口側から前記吐出口側に向かうにつれてその内径が縮小する縮小部と、前記縮小部で縮小された内径が流入口側から吐出口側に向かうにつれて拡大する拡大部とで構成されるベンチュリ壁を有するオゾン水生成パイプと、
前記ベンチュリ壁の上流側に位置し、前記ベンチュリ壁に向かって流れる水の流れに順向するように配設されたオゾンガス吸引イジェクタパイプとを備え、
前記オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部の開口に、前記開口の中心部を遮蔽する流路偏向部材を配設したことを特徴とするオゾン水生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のオゾン水生成装置において、
前記流路偏向部材は、外縁部に複数の貫通孔を有する栓体からなり、前記オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部の開口に嵌着されることを特徴とするオゾン水生成装置。
【請求項３】
請求項１記載のオゾン水生成装置において、
前記流路偏向部材は、前記オゾンガス吸引イジェクタパイプ内の先端部の開口の近傍に配設され、複数の貫通孔を有する目板部材と、
前記目板部材の中心部に固設され、前記開口の外側に向かうにつれてその外径が拡大するラッパ状部材とからなるものであることを特徴とするオゾン水生成装置。
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、水に対してオゾンガスを混合することによってオゾン水を得るオゾン水生成装置に係り、特に、生成されたオゾン水における水とオゾンガスの混合状態がその各部で均一となるオゾン水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンガスは、殺菌、消毒、消臭、漂白等の優れた作用を有している。このオゾンガスの有する作用を利用して各種容器や食器等の物品の殺菌、消毒、消臭、漂白等を行うため、水に対してオゾンガスを混合することによって得られるオゾン水が用いられている。
【０００３】
上記各種容器や食器等の物品の殺菌、消毒、消臭、漂白等に用いられるオゾン水は、水に対してオゾンガスを混合することによってオゾン水を得るオゾン水生成装置によって生成される。本出願人は、先に、生成されたオゾン水における水とオゾンガスの混合状態がその各部で均一となるオゾン水生成装置につき考案し、実用新案登録を受けた（特許文献１）。
【０００４】
このオゾン水生成装置は、図４（ａ）に示すように構成されている。すなわち、同図において、加圧された水が流入する流入口３と流入した水を吐出する吐出口４を有するオゾン水生成パイプ１と、オゾン水生成パイプ１の流入口３と吐出口４との間に位置し、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用を利用してオゾンガスを水に混合させるオゾンガス吸引イジェクタパイプ２とを備えている。オゾン水生成パイプ１は、流入口３側から吐出口４側に向かうにつれてその内径が縮小する縮小部６と、縮小部６で縮小された内径を維持する平行部７と、平行部７にて維持された内径を拡大する拡大部８とで構成されるベンチュリ壁５を有している。また、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２は、その先端部１０の開口がベンチュリ壁５の上流側に位置し、ベンチュリ壁５に向かって流れる水の流れＷに順向するようにオゾン水生成パイプ１のベンチュリ壁５の手前の内壁９に平行に配設されている。
【０００５】
【特許文献１】
実用新案登録第３０４８０２３号公報
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
上記実用新案登録に係るオゾン水生成装置によれば、図４（ｂ）に示すように、オゾンガスがオゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端１０から供給されると、水とオゾンガスが混合部１９において爆発的に混合されて、供給したオゾンが水に高濃度で溶け込むように動作する。しかしながら、図４（ｃ）に示すように、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端１０の口径を大きくして、さらに大量のオゾンガスを混入させようとすると、供給したオゾンガスのうち水に溶け込む分の割合が急激に低下する。その原因を検討したところ、オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端１０から吐出されるオゾンガスのうち、下流に向かう流路上を直線的に進む部分（流れＹ）の割合が著しく増大するためであることが判明した。この流れＹのガスは、そのまま水と混ざり合わずに排出されてしまい、水に対するオゾンガスの混合割合を減少させるという不具合をもたらす。
【０００７】
本考案は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、オゾンガス吸引イジェクタパイプの口径が大きくなっても、水に対するオゾンガスの混合割合の減少を抑制することが可能なオゾン水生成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本考案は以上の点を解決するため、次の構成を採用する。
〈構成１〉
加圧された水が流入する流入口と流入した水を吐出する吐出口を有し、内壁に、上記流入口側から上記吐出口側に向かうにつれてその内径が縮小する縮小部と、上記縮小部で縮小された内径が流入口側から吐出口側に向かうにつれて拡大する拡大部とで構成されるベンチュリ壁を有するオゾン水生成パイプと、上記ベンチュリ壁の上流側に位置し、上記ベンチュリ壁に向かって流れる水の流れに順向するように配設されたオゾンガス吸引イジェクタパイプとを備え、上記オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部の開口に、上記開口の中心部を遮蔽する流路偏向部材を配設したことを特徴とするオゾン水生成装置。
【０００９】
流路偏向部材によりオゾンガス吸引イジェクタパイプの先端開口の中心部を遮蔽することにより、オゾンガス吸引イジェクタパイプの口径を大きくした場合でも、オゾンガス吸引イジェクタパイプから放出されるオゾンガスの、水に対する混合割合が低下することを防止する。
【００１０】
〈構成２〉
構成１記載のオゾン水生成装置において、上記流路偏向部材は、外縁部に複数の貫通孔を有する栓体からなり、上記オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部の開口に嵌着されることを特徴とするオゾン水生成装置。
【００１１】
栓体は、耐オゾン性の金属あるいはプラスチックにより成形され、例えば、オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部の開口にねじ込まれて固定される。この栓体により、オゾンガス吸引イジェクタパイプから放出されるオゾンガスが、混合されないで下流に向かう流路上を直線的に進むのを阻止する。
【００１２】
〈構成３〉
構成１記載のオゾン水生成装置において、上記流路偏向部材は、　上記オゾンガス吸引イジェクタパイプ内の先端部の開口の近傍に配設され、複数の貫通孔を有する目板部材と、上記目板部材の中心部に固設され、上記開口の外側に向かうにつれてその外径が拡大するラッパ状部材とからなるものであることを特徴とするオゾン水生成装置。
【００１３】
目板部材、ラッパ状部材とも、耐オゾン性の金属あるいはプラスチックにより成形される。目板部材は例えばオゾンガス吸引イジェクタパイプの先端開口にねじ込まれて固定される。ラッパ状部材は例えば目板部材の中心部に設けた貫通孔に端部を嵌入して固定される。このラッパ状部材により、オゾンガス吸引イジェクタパイプから放出されるオゾンガスが下流に向かって拡散するように噴出し、直線的に進む部分が無くなり、混合割合を高めることに寄与する。
【００１４】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施例を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は本考案のオゾン水生成装置の一実施態様を示している。
図１（ａ）に示したように、本考案のオゾン水生成装置は、水に対してオゾンガスを混合することによってオゾン水を得るものであって、加圧された水が流入する流入口３と流入した水を吐出する吐出口４を有するオゾン水生成パイプ１を備えると共に、オゾン水生成パイプ１の流入口３と吐出口４との間に位置し、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用を利用してオゾンガスを水に混合させるオゾンガス吸引イジェクタパイプ２を備えている。オゾン水生成パイプ１は、流入口３側から吐出口４側に向かうにつれてその内径が縮小する縮小部６と、縮小部６で縮小された内径が流入口３側から吐出口４側に向かって維持される平行部７と、平行部７にて維持される縮小された内径が流入口３側から吐出口４側に向かうにつれて拡大する拡大部８とで構成されるベンチュリ壁５を備えている。
【００１５】
そして、図１（ｂ）に示したように、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端部１０の開口に、この開口の中心部を遮蔽する流路偏向部材３０が配設されている。流路偏向部材３０は、外縁部に沿って複数の貫通孔３２を有する栓体３１により構成され、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端部１０の開口に固定されている。流路偏向部材３０は、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２内を流れる流体が先端部１０の開口においてほぼ筒状に吐出されるようにするものである。このため、栓体３１の外縁部に設けられる貫通孔３２は、図２に示す様々な形態が考えられる。すなわち、図２（ａ）に示すように、横断面円形の貫通孔３２ａを、栓体３１ａの外周面に沿う数ヶ所に設けたもの、図２（ｂ）に示すように、横断面円形でかつ、口径が上記（ａ）に示したものより大き目の貫通孔３２ｂを、栓体３１ｂの外周面に沿う数ヶ所に設けたもの、図２（ｃ）に示すように、横断面矩形の貫通孔３２ｃを、栓体３１ｃの外周面に沿う数ヶ所に設けたもの、図２（ｄ）に示すように、横断面半円形の貫通孔３２ｄを、栓体３１ｄの外周面に沿う数ヶ所に設けたもの等である。なお、栓体３１をオゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端部１０に固定する手段としては、例えばねじ込み等により嵌着する手段が好ましい。すなわち、栓体３１の外周面と吐出口４の内周面とに相互に噛み合うねじ溝を穿ち、栓体３１をねじ込むようにするものである。
【００１６】
図１に戻って説明を続ける。オゾン水生成パイプ１の流入口３と吐出口４との間に位置するオゾンガス吸引イジェクタパイプ２は、オゾン水生成パイプ１に形成されたベンチュリ壁５の上流側に位置し、このベンチュリ壁５に向かって流れる水の流れＷに順向するようにオゾン水生成パイプ１のベンチュリ壁５の手前の内壁９と平行に配設されているものであり、その先端１０に形成されたオゾンガスの放出口がベンチュリ壁５に向かって開口している。
オゾンガス吸引イジェクタパイプ２は、オゾン水生成パイプ１内に形成されたベンチュリ壁５の手前の内壁９に対して平行な方向にスライド可能に取り付けられており、オゾン水生成パイプ１内に形成されたベンチュリ壁５に向かって前後にスライドＳするように構成されている。オゾンガス吸引イジェクタパイプ２には、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用によって生じる真空度を測定するための圧力計１４が連設されている（本実施例では、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の後端１１に取り付けられている）ものであり、圧力計１４としては、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用によって生じる真空度を測定するのに適した連成計や真空計等が使用される。
【００１７】
ベンチュリ壁５を構成する縮小部６は、少しずつその内径が縮小するように構成されているものであり、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の流量（流速）に応じてベンチュリ壁５の上流側に位置するオゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端１０の位置をスライドＳさせ、最も効率よく水に対してオゾンガスを混合させられる位置の設定が容易に行えるように考慮されているものである。ベンチュリ壁５を構成する平行部７は、縮小部６によって縮小された内径を流入口３側から吐出口４側に向かって維持するものであり、この縮小された内径を平行に維持することで高速の水の流れを作る。この水の流れによって、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２に負圧を加える。実際には、マイナス１気圧程度の負圧が加わり、オゾンガスが吸引される。
【００１８】
ベンチュリ壁５を構成する拡大部８は、平行部７から流出してくる水とオゾンガスを爆発的に混合する機能を持つ。オゾンガス吸引イジェクタパイプ２へのオゾンガスの供給は、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の後端１１に接続されたオゾンガス供給パイプ１２によって行われるものであり、オゾンガス供給パイプ１２には供給するオゾンガスの量を調整するための開閉バルブ１３が配設されている。
本実施例では、オゾン水生成パイプ１の流入口３をオゾン水生成パイプ１の長手方向と直交する方向に設けると共に、吐出口４をオゾン水生成パイプ１の長手方向に沿って設け、さらに、吐出口４と対向する側の端部１６に取り付け部材１５を介してオゾンガス吸引イジェクタパイプ２がスライドＳ可能に取り付けられているものを示している。オゾンガス吸引イジェクタパイプ２をスライドさせることで、その先端部分の位置の最適化ができる。
【００１９】
次に、構成に基づき本考案のオゾン水生成装置の作動を説明する。
先ず、オゾン水生成装置を構成するオゾン水生成パイプ１の流入口３から加圧された水（以後、水と記載）が供給され、この流入口３に流入した水は、ベンチュリ壁５の手前の比較的内径の大きな流路を経てベンチュリ壁５を構成する縮小部６へと導かれる。
ベンチュリ壁５の縮小部６に導かれた水は、少しずつ内径が縮小する縮小部６を通過する間にその流速を高める。この時、ベンチュリ壁５の上流側に位置するオゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端１０のオゾンガスの放出口は、オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用によって真空度が高まり、オゾンガスが吸引され放出される。
【００２０】
オゾン水生成パイプ１内を流れる水の吸引作用によって生じる真空度をオゾンガス吸引イジェクタパイプ２に連設された圧力計（連成計）１４によって測定すると同時に、真空度が一番高くなる位置にオゾンガス吸引イジェクタパイプ２をスライドＳさせる（図１はオゾンガス吸引イジェクタパイプ２を前方に位置させた場合を示し、図２はオゾンガス吸引イジェクタパイプ２を後方に位置させた場合を示している）ことにより、最も効率よく水に対してオゾンガスを混合させられる位置にオゾンガス吸引イジェクタパイプ２を位置させることができる。
【００２１】
次いで、ベンチュリ壁５の縮小部６を通過し、流速を高めた水は、縮小部６に連なる縮小された内径を維持する平行部７へと導かれる。この時、平行部７へと導かれた水の流速の分布は、流れの方向に直行する断面で一様になっていることが知られており、平行部７を流れる水の流れは、非常に安定している。
オゾンガス吸引イジェクタパイプ２から放出されたオゾンガスは、先端部１０の開口に、この開口の中心部を遮蔽する流路偏向部材３０が配設されていることから、ほぼ筒状に吐出される。このため、オゾンガス吸引イジェクタパイプの口径を大きくした場合でも、オゾンガスが拡大部８の内壁に沿うように吐出されるから、拡大部８で渦流が発生しゃすく、生成されたオゾン水におけるオゾンガスの混合割合を増大することが可能となる。実質的には、水とオゾンガスとの混合が良好に行われ、水とオゾンガスとの混合状態が改善される。
【００２２】
ベンチュリ壁５の平行部７を通過した水は、平行部７に連なる縮小された内径を拡大する拡大部８へと導かれ、拡大部８へと導かれた水は、少しずつ流速を落としながら吐出口４へ向かって流れるものであり、この時、水とオゾンガスは、平行部７を通過する際に加わっていた圧縮する力から解放されることとなり、水とオゾンガスとの混合状態がより良好となる。拡大部８を通過した水は、吐出口４へと導かれる。
オゾン水生成パイプ１の吐出口４から筒状に吐出されたオゾン水は、水とオゾンガスとの混合が良好に行われ、高濃度になるので、各種容器や食器等の物品の殺菌、消毒、消臭、漂白等を効果的かつ確実に行うことができる。また、大口径のオゾンガス吸引イジェクタパイプ２を使用して、大量のオゾンガスを供給し、高濃度のオゾン水を大量に生成することが可能になる。
【００２３】
本考案のオゾン水生成装置は、非常に簡易な構造であり、その取扱も容易であり、しかも、比較的安価に提供できるので、幅広い分野での利用が可能である。なお、オゾン水生成パイプ１に供給される加圧された水としては、水道水やポンプ等によって加圧された水等が考慮されるものであり、オゾン水生成装置が用いられる環境に応じて選択される。
さらに、本考案のオゾン水生成装置は、水おオゾンガスを高濃度で混合させることができるので、水道水やプールの水等に対して行われるオゾンガスを用いた殺菌、消毒、消臭等に適用することができる。
【００２４】
図３は、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２の先端部１０に設けられる流路偏向部材の変形例を示している。図３において、この流路偏向部材は、複数の貫通孔４２を有する目板部材４１と、開口４６に向かってラッパ状に増径するラッパ状部材４４とから構成されている。目板部材４１は、板体に、そのほぼ全面に分散して複数の貫通孔４２を設けたもので、オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部１０にある開口４６の近傍に配置されて固定されている。ラッパ状部材４４は目板部材４１の中心部に固設されている。目板部材４１は、外周面に図示しないねじ溝が設けられ、オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端部１０内側にねじ込まれて固定されている。また、ラッパ状部材４４は、目板部材４４の中心に設けた図示しないねじ孔に先端部をねじ込んで固定され、あるいは他の適当な手段で固定されている。
【００２５】
流路偏向部材をこのように構成することによって、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２内を流れるイオンガスが目板部材４１の貫通孔４２を挿通した後、ラッパ状部材４４の傾斜した側面に突き当たり向きを変えてラッパ状部材４４の外周から吐出される。すなわち、オゾンガス吸引イジェクタパイプ２から放出されたオゾンガスは、全て先端部１０の開口から拡大部８の内壁に沿う矢印の方向に吐出されるので、拡大部８で渦流を発生しやすく、水と効果的に混合される。したがって、オゾンガス吸引イジェクタパイプの口径が大きくなっても、十分な流体攪拌が行われ、生成されたオゾン水におけるオゾンガスの混合割合を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に係るオゾン水生成装置の一実施形態を示す図で、（ａ）は装置全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図２】本考案に係る各種の流路偏向部材を示す図で、（ａ）は横断面円形の貫通孔を備えた流路偏向部材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したものより大き目の貫通孔を備えた流路偏向部材を示す斜視図、（ｃ）は横断面矩形の貫通孔を備えた流路偏向部材を示す斜視図、（ｄ）は横断面半円形の貫通孔を備えた流路偏向部材を示す斜視図である。
【図３】本考案に係るオゾン水生成装置の他の実施形態の一部を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】従来のオゾン水生成装置を示す図で、（ａ）は装置全体を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の一部を示す側面図、（ｃ）は（ａ）の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
１　オゾン水生成パイプ
２　オゾンガス吸引イジェクタパイプ
３　加圧水の流入口
４　加圧水の吐出口
５　ベンチュリ壁
６　縮小部
７　平行部
８　拡大部
９　ベンチュリ壁の手前の内壁
１０　オゾンガス吸引イジェクタパイプの先端
１１　オゾンガス吸引イジェクタパイプの後端
１２　オゾンガス供給パイプ
１３　開閉バルブ
１４　圧力計
３０　流路偏向部材
３１　栓体
３２　貫通孔
４１　目板部材
４２　貫通孔
４４　ラッパ状部材
【図１】
0003097617.tif 000003
【図２】
0003097617.tif 000004
【図３】
0003097617.tif 000005
【図４】
0003097617.tif 000006