(57)【要約】  スプレー装置であって、水を収容するための内部を備えたタンクと、オゾン化水をスプレー装置から外へ差し向けるノズルと、ノズルとタンクとの間に配置された電解槽とを有するスプレー装置が提供される。電解槽は、水がタンクからノズルに流れているときに水をオゾン化するよう構成されている。スプレー装置は、電位を電解槽に印加する電源を更に有する。タンク、ノズル及び電解槽は全て、単一スプレーボトル又はディスペンサ（例えば、水石鹸入れのような）の一部である。【選択図】図１Ｂ
2014526969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン化水を小出しするシステムであって、前記システムは、
水を収容するための内部を備えたタンクを含み、
オゾン化水を前記システムから放出するノズルを含み、
電流出力を備えた電流源を含み、
前記ノズルと前記タンクとの間に配置された電解槽を含み、前記電解槽は、前記電流出力に電気的に結合されていて、水が前記タンクから前記ノズルに流れるときに水をオゾン化するよう構成されており、
前記電解槽が水をオゾン化しているとき、前記電流源により前記電解槽に印加される電圧をモニタするよう構成されていると共に該電圧に基づいて前記電解槽の動作についての動作状態を判定するよう構成された電解槽モニタ回路を含み、
前記電解槽の動作に関する動作状態をユーザに表示するよう構成された状態表示器を含む、オゾン化水小出しシステム。
【請求項２】
前記電解槽モニタ回路は、更に、電解槽の寿命状態を判定するよう構成され、前記状態表示器は、更に、前記電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることを前記ユーザに条件付きで表示するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項３】
前記状態表示器は、オゾン発生灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽が水をオゾン化するよう動作していることが判定されると、前記オゾン発生灯を点灯させるよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項４】
前記状態表示器は、警告灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることが判定されると、前記警告灯を点灯させるよう構成されている、請求項２記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項５】
前記状態表示器は、寿命末期灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記寿命末期灯を点灯させるよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項６】
前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記電解槽への電流の供給を停止するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項７】
前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記ポンプへの電力の供給を停止するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項８】
前記システムは、前記電解槽に供給される電流の極性を第１の極性から第２の極性に制御可能に逆にするよう構成されたスイッチング回路を更に含み、前記電解槽モニタ回路は、前記第１の極性及び第２の極性形態の各々において前記電流源により印加される電圧をモニタするよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項９】
水を複数のモードで選択的に小出しする装置であって、前記装置は、
水を収容するための内部を備えたタンクを有し、
水を前記装置から外へ差し向けるノズルを有し、
前記ノズルと前記タンクとの間に配置された電解槽を有し、前記電解槽は、水が前記タンクから前記ノズルに流れているときに水をオゾン化するよう構成され、
小出しセンサを有し、
トリガを有し、前記装置を小出しモードかトリガモードかのいずれかに設定するための選択論理を有し、
前記装置は、前記小出しモードにあるときに前記小出しセンサの作動に応答してオゾン化水を出力するよう構成され、
前記装置は、前記トリガモードにあるときに前記トリガの作動に応答してオゾン化水を出力するよう構成されている、装置。
【請求項１０】
前記ノズルは、前記タンクに対する少なくとも２つの互いに異なる方向にオゾン化水を送り出すよう構成可能である、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記小出しセンサは、触覚センサ及び非接触センサのうちの少なくとも一方を含む、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記トリガは、前記小出しモードにあるときには不作動である、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
前記小出しセンサは、前記トリガモードにあるときには不作動である、請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記選択論理は、モードを切り換えるためのスイッチを含む、請求項９記載の装置。
【請求項１５】
オゾン化水を表面に塗布するためのボトルであって、前記ボトルは、
水を収容するための内部を備えたタンクを有し、
オゾン化水を前記スプレーボトルから外へ差し向けるノズルを有し、
前記ノズルと前記タンクとの間に配置された電解槽を有し、前記電解槽は、水が前記タンクから前記ノズルに流れているときに該水をオゾン化するよう構成され、
水を前記タンクから、そして前記電解槽及び前記ノズルを通って差し向けるポンプを有し、
前記ポンプの電力消費量をモニタするよう構成された少なくとも１つの電子コンポーネントを有し、前記少なくとも１つの電子コンポーネントは、更に、前記ポンプの前記電力消費量が既定のしきい値を満たし又はこれを超えた場合、前記電解槽への電力を切るよう構成されている、ボトル。
【請求項１６】
システム内の電解槽を動作させる方法であって、前記方法は、
一定の電流を前記電解槽の電流入力端子に供給するステップと、
前記電流入力端子のところの電解槽電圧をモニタするステップと、
前記電解槽電圧を所定のしきい値と比較して前記電解槽の健全状態を評価するステップと、
状態表示器を作動させて前記電解槽の前記健全状態を伝えるステップとを含む、電解槽の動作方法。
【請求項１７】
前記既定のしきい値は、前記電解槽が前記システム内においてその有効寿命の終わりに近づいているが、これにまだ達していないことを表示する所定の電圧を含む、請求項１６記載の電解槽の動作方法。
【請求項１８】
前記既定のしきい値は、前記電解槽が前記システム内においてその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を含む、請求項１６記載の電解槽の動作方法。
【請求項１９】
前記方法は、前記電解槽電圧の前記比較の結果が、前記電解槽が前記システム内でその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を超えた場合、前記電解槽を動作停止させるステップを更に含む、請求項１８記載の電解槽の動作方法。
【請求項２０】
前記システムは、水を前記電解槽に供給するよう構成されたポンプを含み、前記方法は、前記電解槽電圧の前記比較の結果が、前記電解槽が前記システム内でその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を超えた場合、前記ポンプを作動停止させるステップを更に含む、請求項１８記載の電解槽の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン発生及び使用に関し、特にオゾンスプレーボトルに関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１１年８月２５日に出願された米国特許仮出願第６１／５２７，４０２号（発明の名称：Apparatus for Producing and Delivering Ozonated Water）の優先権主張出願であり、この米国特許仮出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
先行技術において、電解槽を用いて種々の化学物質、例えば化合物や元素を生じさせることが知られている。例えば、電解槽は、通常、オゾン、病原体及び細菌の効果的なキラー及びその結果としての有効な消毒薬を発生させる。米国食品薬品局は、食品接触面や食品への直接的な利用のための殺菌剤としてオゾンの使用を認可した。したがって、今日使用されている多様な電解槽がオゾンを発生させてこれを源水中に直接溶解させ、かくして水から病原体や細菌を除く。これにより、消毒用化学物質、例えば塩素を不潔な水の中に直接溶解させる必要性が軽減される。電解槽は又、オゾンを発生させてこれを源水中に直接溶解させ、それにより非衛生的な表面を消毒する。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の実施形態では、オゾン化水を小出しするシステムであって、このシステムは、水を収容するための内部を備えたタンクと、オゾン化水をシステムから放出するノズルと、電流出力を備えた電流源と、ノズルとタンクとの間に配置された電解槽とを含み、電解槽は、電流出力に電気的に結合されていて、水がタンクからノズルに流れるときに水をオゾン化するよう構成されており、このシステムは、電解槽が水をオゾン化しているとき、電流源により電解槽に印加される電圧をモニタするよう構成されていると共にこの電圧に基づいて電解槽の動作についての動作状態を判定するよう構成された電解槽モニタ回路と、電解槽の動作に関する動作状態をユーザに表示するよう構成された状態表示器とを更に含むことを特徴とするオゾン化水小出しシステムが提供される。
【０００５】
幾つかの実施形態では、電解槽モニタ回路は、更に、電解槽の寿命状態を判定するよう構成され、状態表示器は、更に、電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることをユーザに条件付きで表示するよう構成されている。幾つかの実施形態では、状態表示器は、警告灯を含み、モニタ回路は、モニタ回路により電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることが判定されると、警告灯を点灯させるよう構成されている。
幾つかの実施形態では、状態表示器は、オゾン発生灯と呼ばれる場合があり、モニタ回路は、モニタ回路により電解槽が水をオゾン化するよう動作していることが判定されると、オゾン発生灯を点灯させるよう構成されている。
【０００６】
幾つかの実施形態では、状態表示器は、寿命末期灯を含み、モニタ回路は、モニタ回路により電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、寿命末期灯を点灯させるよう構成されている。
【０００７】
幾つかの実施形態では、モニタ回路は、モニタ回路により電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、電解槽への電流の供給を停止すると共に／或いはポンプへの電力の供給を停止するよう構成されている。
【０００８】
幾つかの実施形態では、システムは、電解槽に供給される電流の極性を第１の極性から第２の極性に制御可能に逆にするよう構成されたスイッチング回路を更に含み、電解槽モニタ回路は、第１の極性及び第２の極性形態の各々において電流源により印加される電圧をモニタするよう構成されている。
【０００９】
別の実施形態では、水を複数のモードで選択的に小出しする装置が水を収容するための内部を備えたタンクと、水を装置から外へ差し向けるノズルと、ノズルとタンクとの間に配置された電解槽とを有し、電解槽は、水がタンクからノズルに流れているときに水をオゾン化するよう構成され、装置は、小出しセンサと、トリガと、装置を小出しモードかトリガモードかのいずれかに設定するための選択論理とを更に有し、装置は、小出しモードにあるときに小出しセンサの作動に応答してオゾン化水を出力するよう構成され、装置は、トリガモードにあるときにトリガの作動に応答してオゾン化水を出力するよう構成されている。
【００１０】
幾つかの実施形態では、ノズルは、タンクに対する少なくとも２つの互いに異なる方向にオゾン化水を送り出すよう構成可能である。幾つかの実施形態では、小出しセンサは、触覚センサ及び非接触センサのうちの少なくとも一方を含む。
【００１１】
幾つかの実施形態では、トリガは、小出しモードにあるときには不作動である。幾つかの実施形態では、小出しセンサは、トリガモードにあるときには不作動である。
幾つかの実施形態では、選択論理は、モードを切り換えるためのスイッチを含む。
【００１２】
さらに別の実施形態では、オゾン化水を表面に塗布するためのボトルが水を収容するための内部を備えたタンクと、オゾン化水をスプレーボトルから外へ差し向けるノズルと、ノズルとタンクとの間に配置された電解槽とを有し、電解槽は、水がタンクからノズルに流れているときにこの水をオゾン化するよう構成され、ボトルは、水をタンクから、そして電解槽及びノズルを通って差し向けるポンプと、ポンプの電力消費量をモニタするよう構成された少なくとも１つの電子コンポーネントとを更に有し、少なくとも１つの電子コンポーネントは、更に、ポンプの電力消費量が既定のしきい値を満たし又はこれを超えた場合、電解槽への電力を切るよう構成されている。
【００１３】
システム内の電解槽を動作させる方法が一定の電流を電解槽の電流入力端子に供給するステップと、電流入力端子のところの電解槽電圧をモニタするステップと、電解槽電圧を所定のしきい値と比較して電解槽の健全状態を評価するステップと、状態表示器を作動させて電解槽の健全状態を伝えるステップとを含む。
【００１４】
一実施形態では、既定のしきい値は、電解槽がシステム内においてその有効寿命の終わりに近づいているが、これにまだ達していないことを表示する所定の電圧を含む。幾つかの実施形態では、既定のしきい値は、電解槽がシステム内においてその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を含む。
【００１５】
幾つかの実施形態では、本方法は、電解槽電圧の比較の結果が、電解槽がシステム内でその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を超えた場合、電解槽を動作停止させるステップを更に含む。
【００１６】
幾つかの実施形態では、システムは、水を電解槽に供給するよう構成されたポンプを含み、本方法は、電解槽電圧の比較の結果が、電解槽がシステム内でその有効寿命の終わりに達したことを表示する所定の電圧を超えた場合、ポンプを作動停止させるステップを更に含む。
【００１７】
実施形態の上述の特徴は、添付の図面を参照して行われる以下の詳細な説明を参照すると容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】オゾンスプレーボトルの実施形態の特徴を概略的に示す図である。
【図１Ｂ】オゾンスプレーボトルの実施形態の特徴を概略的に示す図である。
【図１Ｃ】オゾンスプレーボトルの実施形態の特徴を概略的に示す図である。
【図２Ａ】電解槽の実施形態を概略的に示す図である。
【図２Ｂ】電解槽の実施形態を概略的に示す図である。
【図３Ａ】電解槽の或る特定の動作特性を概略的に示す図である。
【図３Ｂ】電解槽の或る特定の動作特性を概略的に示す図である。
【図４】スプレーボトルシステムの種々のコンポーネントを動作させる回路を概略的に示す図である。
【図５】例示の電解槽をモニタしたり動作させる方法を示す図である。
【図６】ポンプをモニタしたり作動させる方法を示す図である。
【図７】スプレーノズル出力を概略的に示す図である。
【図８】スプレーボトルの動作方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に説明する種々の実施形態は、とりわけ電解槽の動作及び健全状態をモニタすることができ、そして電解槽が十分なオゾンを発生させていない場合又は電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていて交換用電解槽がオーダーされ又は設置されるべきである場合にユーザに警告を出すことができるオゾンスプレーボトルを提供する。かかる特徴により、事実ボトルが十分なオゾンを発生させていない場合又はことによるとオゾン化水を全く発生させていない場合にボトルがオゾン化水を発生させているとユーザが誤認する恐れが減少する。
【００２０】
幾つかの実施形態では、種々の動作モードを備えたスプレーボトルが提供される。例えば、幾つかの実施形態では、この噴霧器は、オゾン化水又は非オゾン化水を発生させるよう制御される場合がある。他の実施形態では、噴霧器は、スプレーを一方向に生じさせるよう制御され、次にスプレーを別の方向に生じさせるよう制御される場合がある。幾つかの実施形態は、本明細書において説明する種々の特徴のうちの２つ又は３つ以上を含む場合がある。
【００２１】
スプレーボトルの概観
【００２２】
オゾンスプレーボトル１００の一実施形態が図１Ａに概略的に示され、図１Ｂに断面図で示されている。
【００２３】
スプレーボトル１００は、とりわけ、オゾン化水の流れを規定された仕方で送り出すヘッド部分１０２及び好ましくは掴みを容易にするよう形作られた中央部分１０４を有する。本明細書及び添付の特許請求の範囲の記載で用いられている「オゾンスプレー」又は「オゾン化水の流れ」という用語は、ボトルから出されるオゾンを含む水の流体流を意味している。
【００２４】
中央部分１０４は、ユーザにとって確実且つ容易な掴みを提供するよう容易に掴むことができる外面、例えば二個取り射出成形ゴムを備えた細めのプロフィールを有するのが良い。ボトル１００は、源水を収容するベース部分１０６を更に有する。これら部分１０２，１０４，１０６の各々の中に設けられたコンポーネントについて以下に詳細に説明する。
【００２５】
トリガ１１８により、ユーザは、オゾン化水をボトル１００から噴出させることができる。この目的のため、ユーザがトリガ１１８を作動させると、ポンプ１１０は、タンク１０７から源水を引き込み、そして源水を電解槽２０２中に圧送する。トリガ１１８は又、電解槽２０２を作動させ、それにより回路が電位を電解槽に印加して源水をオゾン化する。かくして、電解槽２０２は、オゾンを発生させ、このオゾンは、事実上即座に源水中に溶解される。任意の数の種々の電解槽設計は、この用途にとって十分であると言える。ポンプ１１０は、積極的な力を生じさせ、この力は、オゾン化水をノズル１１６を通ってスプレーボトル１００から噴出させる。
【００２６】
例示の実施形態は、トリガの機能を制御するためにマイクロコントローラを備えた回路板１２６を更に含む。センサ（例えば、図４に符号４９０で概略的に示されている圧力変換器及び／又は機械的スイッチ）は、トリガ１１８が作動された時点を検出し（例えば、圧力変換器及び／又は機械的スイッチ）、そして適当な内部コンポーネントを付勢する。具体的に言えば、センサは、エレクトロニクスと情報のやり取りをし、このエレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２と情報のやり取りをする。ユーザがトリガ１１８を動かし、かくしてセンサが作動されると、エレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２を作動させ、それによりオゾン化水を発生させ、そしてこれをノズル１１６から噴出させる。
【００２７】
ベース部分１０６
【００２８】
ベース部分１０６は、水を貯蔵したり源水を電解槽２０２に供給したりするタンク１０７を有する。源水を受け入れるため、タンク１０７は、ねじ山付きプラグ１０８と結合する水入口１０９を有する。ねじ山付きプラグ１０８は、水入口１０９に結合されると、水密シールとなり、それにより水がタンク１０７から逃げ出るのを阻止する。プラグ１０８は、ユーザがプラグを水入口１０９中に容易にねじ込むことができるようノブ又はダイヤルを更に有するのが良い。
【００２９】
中央部分１０４内に設けられたポンプ１１０（例えば、電子ポンプ）がボトル１００内の流体経路全体を駆動する。具体的に説明すると、ポンプ１１０は、源水をタンク１０７からポンプ入口１１２とタンク１０７との間に設けられたホース１８０を介して電解槽２０２に向かって引く。かくして、第２のホース１８１が水をポンプ出口１１４から電解槽２０２に差し向ける。したがって、この単純な流体経路を用いて、ポンプ１１０は、源水をタンク１０７から電解槽２０２中に引き込み、そして最終的に、これがオゾン化された後、ヘッド部分１０２に設けられた出口（即ち、ノズル１１６）を通ってボトル１００から引き出す。
【００３０】
源水中の不純物が望ましくないことに、電解槽２０２内で堆積し、その結果、電解槽効率を低下させる場合がある。したがって、スプレーノズル１００は、スケール及び他の不純物を源水から除去する内部フィルタ１８２を更に有するのが良い。このフィルタは、好ましくは、源水が電解槽２０２に入る前に源水を濾過するよう位置決めされている。例えば、フィルタ１８２は、タンク１０７内に配置されるのが良く、その結果、源水がポンプ１１０に流れる前に源水を濾過する。変形例として、フィルタ１８２は、ポンプ１１０の出口と電解槽２０２との間に配置されても良い。
【００３１】
ベース部分１０６は、エレクトロニクスチャンバ１７０を更に有する。エレクトロニクスチャンバは、とりわけ、電解槽２０２及びボトルの他のエレクトロニクスに電力を供給する電源並びに本明細書において説明する回路の部分を支持した回路板１２６を収容するのが良い。
【００３２】
多種多様な電源がボトル１００を付勢することができる。例えば、ハードワイヤードＡＣコンバータが従来型壁プラグから電力を受け取ることができる。しかしながら、図１Ｂに示されている実施形態では、タンク１０７の下に設けられたチャンバ１７０内の６個の１．２ボルトバッテリ１２４がスプレーボトル１００のための電力を提供する。幾つかの実施形態は、単に非充電式バッテリを用いる。しかしながら、他の実施形態は、ハードワイヤ接続部、例えば電力コードを介して直接充電可能な充電式バッテリを用いる。この実施形態では、誘導性コンポーネントが充電式バッテリ１２４を充電する。例えば、スプレーボトル１００は、バッテリ１２４を充電する誘電コイルを備えた充電ベースステーション内に配置されるのが良い。
【００３３】
ロッド１３４
【００３４】
図１Ｂに概略的に示されているように、幾つかの実施形態では、ヘッド部分１０２、中央部分１０４及びベース部分１０６は、ロッド１３４を用いて互いに結合される。ロッド１３４及びハウジング１３６は、スプレーボトル１００のための構造健全性をもたらす。幾つかの実施形態では、ロッド１３４は、ロッドがヘッド部分１０２、中央部分１０４及び／又はベース部分１０６に取り外し可能に結合可能であるようにねじ山付き特徴部（例えば、１３４Ｔ）を有する。このように、ロッド１３４をスプレーボトル組立体１００から取り外すことができ、そしてスプレーボトル１００のコンポーネントを分解することができる。ロッドの内部は、電線又は他のコンポーネントのための導管として役立ち得る。
【００３５】
電解槽２０２
【００３６】
上述したように、スプレーボトル１００は、ノズル１１６（以下に詳細に説明する）を介して送られるべき源水をオゾン化する電解槽２０２を有する。ノズル１１６と電解槽２０２の両方は、ヘッド部分１０２内に設けられるのが良い。ただし、いずれか一方は、他の領域に設けられても良い。例えば、電解槽２０２は、中央部分１０４又はベース部分１０６内に設けられても良い。
【００３７】
電解槽２０２の一実施形態が図２Ａに概略的に示されている。電解槽２０２は、２つの電極、即ち、アノード２０２Ａ及びカソード２０２Ｃを有するのが良い。
【００３８】
オゾンを生じさせるため、付勢回路が正の電位をアノードに印加し、負の電位をカソードに印加する。当業者によって知られているように、これら２つの電極相互間の電位の差は、水分子を分解して水素陽イオンと酸素にする。酸素は、オゾンになり、オゾンは、源水中に溶ける。しかしながら、カソードに印加された負の電位は、水素陽イオンを電解槽のアノード側からカソード側に引き付ける。水素陽イオンは、電解槽のカソード側にいったん到達すると、水素の泡を生じる場合がある。
【００３９】
アノード２０２Ａ及びカソード２０２Ｃは、形態のうちでとりわけ平面形態を有するのが良い。アノード２０２Ａ及びカソード２０２Ｃは、種々の材料で形成できる。例えば、カソード２０２Ｃは、チタン又は別の導電性材料で作られるのが良い。ただし、これら材料は、カソード２０２Ｃを構成できる材料の排他的なリストを作成するものではない。
【００４０】
アノード２０２Ａは、ダイヤモンド材料であるのが良い。例えば、幾つかの実施形態では、アノード２０２Ａは、硼素ドープダイヤモンド材料で作られるのが良い。幾つかの実施形態では、アノード２０２Ａは、被覆ダイヤモンド材料（例えば、ダイヤモンド材料で被覆された基体）を含み、他の実施形態では、アノードは、自立型ダイヤモンド材料から成る。本発明の種々の実施形態では、自立型ダイヤモンド材料の厚さは、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００４１】
変形実施形態では、電解槽２０２の両方の電極は、図２Ｂの電解槽２０１に概略的に示されているように硼素ドープダイヤモンド材料を含む。例えば、一方又は両方の電極（２０２Ｄ，２０２Ｅ）は、自立型ダイヤモンド材料又は被覆ダイヤモンド材料を含むのが良い。かかる実施形態では、電解槽２０２は、第１の電極にかかる正の電位と次に第２の電極にかかる正の電位との間でサイクル動作するのが良い。かかるサイクルは、周期的である必要はない。
【００４２】
正の電位が第１のダイヤモンド電極に印加されると、この第１のダイヤモンド電極は、アノードとして働き、第２のダイヤモンド電極は、カソードとして働く。極性を逆にし、正の電位を第２のダイヤモンド電極に印加すると、第１のダイヤモンド電極は、カソードとして働き、第２のダイヤモンド電極は、アノードとして働く。このように、電解槽２０２は、互いに異なる極性をサイクル動作しながらオゾンを連続的に発生させる。電解槽２０２の両端に現れる極性を逆にすることにより、メンブレン及び他の電解槽コンポーネント上へのスケールの堆積を阻止することができる。
【００４３】
幾つかの実施形態では、メンブレン２０２Ｍが図２Ａと図２Ｂの両方に概略的に示されているようにアノードとカソードとの間にサンドイッチされている。メンブレン２０２Ｍは、固体電解質として用いられ、アノード２０２Ａとカソード２０２Ｃとの間の陽子の移動を容易にするよう２つの電極２０２Ａ，２０２Ｃ相互間に配置されている（例えば、陽子交換メンブレン（ＰＥＭ）、例えばNafion（登録商標））。メンブレン２０２Ｍは、その構造健全性を高めるために、支持マトリックスを更に有するのが良い。
【００４４】
加うるに、幾つかの場合において、メンブレン２０２Ｍは、電解槽３００のカソード側の水の流れを電解槽のアノード側の水から分離するバリヤとして用いられる。例えば、図２Ａの電解槽２０２では、メンブレン２０２Ｍは、２つの別々の水路を構成するのに役立つ。電解槽２０２に入った水は、電解槽２０２のアノード側２０５かカソード側２０６かのいずれかに逸らされる。アノード側２０５の水は、電気分解され、酸素原子は、オゾンを形成して水の中に溶ける。水素原子は、メンブレン２０２Ｍを通ってカソード側２０６に至る。
【００４５】
幾つかの実施形態では、電解槽２０２のアノード側２０５中を流れる水は、電解槽２０２から出て、最終的には、ノズル１１６を通ってボトル１００を出るが、その際、電解槽２０２のカソード側２０６の水と再結合することはない。
【００４６】
幾つかの実施形態では、カソード側２０６の水は、電気分解によって生じた水素と一緒に、オゾン化水の取る経路２０７とは別の経路２０８を経てタンク１０７に戻される。かかる実施形態は、電解槽２０２のアノード側からの水と再結合するスプレー又は流れの場合よりも高いオゾン濃度を有するオゾン化水のスプレー又は流れを生じさせる。
【００４７】
電解槽への電力
【００４８】
電解槽２０２は、これを通って流れる水を電気分解するための電力を必要とする。先行技術の電解槽は、電圧源によって電力供給されていた。しかしながら、本発明者は、電解槽のオゾン発生能力が経時的に劣化する場合があり、その結果、電解槽が古くなるにつれて電解槽に供給される駆動電力が生じさせるオゾン発生量が次第に少なくなるということを発見した。
【００４９】
この現象は、例えば、電解槽２０２内におけるスケールの堆積に起因している場合がある。先行技術の駆動回路は、電解槽に印加される電圧の極性を定期的に逆にすることによってスケール堆積の問題に取り組んだ。一方の極性では、電解槽内の第１の電極は、アノードとして働き、第２の電極は、カソードとして働くが、駆動電圧の極性を逆にすると、第１の電極は、カソードとして働き、第２の電極は、アノードとして働く。かかる方式により電解槽の寿命が延びるが、この方式は、スケール堆積を完全には阻止せず、したがって、電圧源により駆動される電解槽のオゾン発生能力は、使用につれて必然的に低下する。
【００５０】
これとは対照的に、幾つかの実施形態は、所望の電流をアノード２０２Ａに供給する電流源を用いて電解槽２０２を駆動する。したがって、電流を制御すると、電圧は、所望の電流の流れを維持し、かくして所望のオゾン発生量を維持するよう必要に応じて変化する。
【００５１】
かかる電解槽の動作特性が図３Ａ及び図３Ｂに概略的に示されている。一定の電流源によって駆動される新型電解槽では、電流源によって電解槽２０２に供給される電圧は、公称値では実質的に一定のままである。図３Ａのグラフ図中の電圧軸線は、電流源によって供給される電圧をこの電圧と公称電圧の比として表している。図３Ａ及び図３Ｂ中の時間軸線は、電解槽の「有効寿命」の百分率として表されている。
【００５２】
図３Ａに示されているように、オゾン発生量３１１を維持するのに必要な電圧３０１は、電解槽が古くなるにつれて上昇する。しかしながら、一定の電流駆動の場合、オゾン発生量３１１は、図３Ｂに示されているように電解槽の寿命の大部分にわたって実質的に一定のままである。
【００５３】
本発明者は、駆動電圧を上げると、電解槽の動作に関する情報が生じることを発見した。事実、上昇している駆動電圧は、電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることを信号で知らせる。この用途の目的のため、電解槽の「有効寿命の終わり」は、規定された駆動電流及び最大駆動電圧が所与の場合、電解槽がもはや所望量のオゾンを発生させることができない時点として定義される。最大駆動電圧は、駆動電流源がもたらすことができる最大電圧として定義される場合があり、この最大駆動電圧は、現実の回路における真の制限を表している。電解槽のオゾン発生量は、その有効寿命の終わりのところで、図３Ｂに示されているように低下する（３１１Ｄ）。
【００５４】
かくして、本発明者は、駆動電圧をモニタすると電解槽の健全状態を評価することができるということを発見した。例えば、公称駆動電圧（３０１Ｗ）の２倍である駆動電圧は、電解槽がその有効寿命の９７パーセントに達したことを支持していると言える。この時点でも、電解槽は、引き続き所望量のオゾンを発生させているが、電解槽がその寿命の終わりに近づいていることをユーザに警告することが賢明であると言える。
【００５５】
同様に、公称駆動電圧（３０１Ｒ）の２．５倍である駆動電圧３０１は、電解槽がその有効寿命の終わりに達したことを表示していると言える。この時点でも、電解槽は、幾分かのオゾンを発生させることができるが、その発生量は、オゾンの所望の量よりも少ない。したがって、電解槽がその寿命の終わりに達したことをユーザに警告することが賢明であると言える。
【００５６】
図３Ａ及び図３Ｂに示された実施例は、例示に過ぎない。実際の電圧、電圧比及びオゾン発生量に関する特性は、用いられる特定の電解槽及び電解槽が用いられているシステムの特性、例えば最大有効駆動電圧で決まるであろう。
【００５７】
電解槽を駆動したりモニタしたりするための回路の実施形態が図４に概略的に示されている。この実施形態の肝は、例えばマイクロチップ・テクノロジー・インコーポレイテッド（Microchip Technology Inc.）から入手できるマイクロコントローラ４０１、例えばＰＩＣ１６Ｆ１８２９である。ただし、他のマイクロコントローラ又は回路を使用することも可能である。マイクロコントローラ４０１は、プログラム可能ＣＰＵを有し、このマイクロコントローラは、とりわけ、ディジタルメモリ、比較器、アナログ‐ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、通信インターフェース（例えば、Ｉ／Ｃバスインターフェース又はＲＳ２３２インターフェース）並びに種々の入力及び出力端子を含む。
【００５８】
動作原理を説明すると、電流源４３１は、一定の電流を１組のリレー回路４３２，４３３を介して電解槽２０２に出力する。リレー回路４３３中の２つのリレーは、制御ライン４３５を介してマイクロコントローラ４０１の制御下で電解槽２０２への電流の印加を制御する。図４に示されている構成では、電流源４３１からの電流は、電解槽端子４０２Ｂに結合され、他方、電解槽端子４０２Ａは、アースに接続されている。リレー回路４３３のリレーがこれらの他の位置に切り換えられた場合、端子４０２Ａ，４０２Ｂは、電流源又はアースに接続されない。したがって、リレー回路４３３は、電解槽２０２を動作可能にし又は動作不能にするよう働く。
【００５９】
リレー回路４３２は、制御ライン４３４を介してマイクロコントローラ４０１の制御下で電解槽２０２への電流の印加の極性を制御する。図４に示された構成では、電流源４３１からの電流は、電解槽端子４０２Ｂに結合され、他方、電解槽端子４０２Ａは、アースに結合される。リレー回路４３２のリレーがこれらの他の位置に切り換えられた場合、電流源からの電流は、電解槽端子４０２Ａに結合され、他方、電解槽端子４０２Ｂは、アースに結合される。このように、電解槽２０２への駆動電力の極性を上述した理由で制御可能に逆にすることができる。
【００６０】
電流の振幅は、電解槽２０２内で所望量のオゾンを発生させる電流の量として規定される。したがって、所望量の電流は、特定の電解槽及び所望のオゾン発生量の関数である。
【００６１】
電解槽２０２に入力される電流が一定なので、電解槽２０２の入力のところの電圧は、例えば電解槽のインピーダンスに応じて可変である。電解槽のインピーダンスは、例えば電極上へのスケールの堆積に起因して経時的に変化する場合がある。幾つかの実施形態では、電流源４３１は、バッテリ電圧を一定の電流で電解槽２０２を駆動するのに必要な電圧までブーストする切り換え式電源である。
【００６２】
電解槽電圧及びオプションとして電解槽電流は、電解槽の動作及び／又は健全状態を評価するためにモニタされる。幾つかの実施形態では、電解槽に供給され又は電解槽によって消費される電力の電気的パラメータのうちの１つ又は２つ以上をモニタして（例えば、電圧分割器４５０及び分路抵抗器４４０と関連して以下に説明する回路及び方法を用いて）電解槽がオゾンを発生させているかどうか（例えば、電解槽への電流及び／又は電圧が例えば図３Ａ及び図３Ｂに示されているように公称範囲内にあるかどうか）を評価することができる。もしそうであれば、モニタ回路は、状態表示器（例えば、灯４５９）を作動させることによって電解槽の動作状態を表示することができる。変形例として、評価により電解槽がオゾンを発生させていないことが分かった場合、状態表示器を作動させても良い。
【００６３】
幾つかの実施形態では、電解槽２０２に供給される電圧を電圧分割器４５０によりモニタするのが良い。ただし、他の回路を用いても良い。ノード４５１のところの電圧は、電解槽２０２に供給される電圧の何分の一かであり、これに比例し、かかる電圧をマイクロコントローラ４０１によって用いると、上述したように電解槽の動作を評価することができる。例えば、ノード４５１のところの電圧をマイクロコントローラ４０１内のＡ／Ｄコンバータに供給するのが良い。
【００６４】
幾つかの実施形態では、マイクロコントローラ４０１は、図５に示されているプロセス５００の一部として測定された駆動電圧を評価するようプログラムされている。プロセス５００は、一定の駆動電流を電解槽に供給することによって始まる（ステップ５０１）。例えば、プログラムされたマイクロコントローラ４０１は、ソフトウェアの制御下において、リレー回路４３２，４３３のリレーを閉成して図４に示されているように電流源４３１を電解槽２０２に結合することができる。
【００６５】
プロセス５００は、次に、電解槽両端間の電圧を測定し（ステップ５０２）、測定した電圧を「交換しきい値」と呼ばれる場合のある第１のしきい電圧と比較する（ステップ５０３）。交換しきい値は、電解槽が交換されるべきことを表示する電圧である。例えば、これは、電解槽がその有効寿命の終わりに達したときの電圧であるのが良いが、いずれの場合においても、電解槽がその有効寿命の終わりに達したときの電圧よりも高くはない電圧であるべきである。測定電圧が交換しきい値に適合し又はこれを超えた場合、マイクロコントローラ４０１は、状態表示器を作動させるのが良く且つ／或いは電解槽２０２を動作停止させるのが良い（例えば、電解槽の入力端子への電流の流れを中断し又は切ることによる例えば電解槽から電力を除くことによって）例えば、マイクロコントローラ４０１は、ステップ５０４において適当な電圧又は電流を出力端子４０５に出力することによって「交換」灯４５５を点灯させるのが良い。状態表示器の他の形態としては、ちょっと挙げてみただけでも、電子ブザー又は電磁石ブザーにより生じさせることができる可聴信号又は例えば振動要素によって生じさせることができる触覚信号が挙げられる。
【００６６】
測定電圧が交換しきい値よりも低い場合、プロセス５００は、ステップ５０５において測定電圧を「警告しきい値」と比較する。警告しきい値は、電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていること及びユーザが交換用電解槽の注文を考慮すべきことを表示する電圧である。測定電圧が警告しきい値に適合し又はこれを超えた場合、マイクロコントローラ４０１は、ステップ５０６において適当な電圧又は電流を出力端子４０６に出力することによって「注文」灯４５６を点灯させる。
【００６７】
駆動電流は、一定であるが、幾つかの実施形態は又、駆動電流をモニタして電解槽２０２又は駆動回路の他のコンポーネントの考えられる誤作動をキャッチする。分路抵抗器４４０両端の電圧を測定し、バッファ４４１によりバッファリングし又は増幅し、その後信号ライン４４２を介して電圧をマイクロコントローラ４０１内のＡ／Ｄコンバータによってディジタル化することによってモニタ可能である。
【００６８】
分路抵抗器は、電解槽２０２とアースとの間に大きな電圧降下を生じさせないよう小さな抵抗を有するべきである。幾つかの実施形態では、分路抵抗器は、例えば０．１オームの抵抗を有するのが良い。この実施形態では、電流は、電解槽２０２のアース端子のところで測定される（例えば、リレー回路４３２，４３３を介して）。ただし、他の実施形態は、電流供給ライン４０３内に分路抵抗器４４０を有しても良い。
【００６９】
ポンプ作動
【００７０】
本発明者は又、幾つかの実施形態において、スプレーボトル１００の作動をポンプ１１０の電気的作動によって特徴付けることができるということを発見した。例えば、ポンプ１１０は、このポンプが水をタンク１０７から電解槽２０２に圧送しているときに公称電流を消費する。しかしながら、ポンプにより消費される電流は、タンクが空になった場合に実質的に増大する場合があり、その結果、ポンプが空になる。
【００７１】
ポンプをかかる条件で作動させることは、ポンプ１１０を損傷させる場合があり、しかも場合によって、電解槽２０２が電力下にあるときに電解槽２０２を通って流れる水が不十分である場合には電解槽２０２を損傷させる場合があるので望ましくない。具体的に言えば、電解槽２０２が十分な水なしで動作した場合、その温度が上昇し、それによりその内部への潜在的な損傷が生じる。具体的に言えば、電解槽内の温度上昇は、電極相互間のメンブレンを損傷させる場合がある。例えば、ＰＥＭメンブレンの中には、１００℃という低い融解温度を有するものがある。
【００７２】
したがって、実施形態は、ボトル１００内の流体回路が電解槽２０２を適当な動作範囲内に維持するのに適当な水をもはや備えていない時点を突き止めるエレクトロニクスを更に含む。本発明者は、タンク１０７が電解槽２０２に適当に給水するのに足ほどの水を有していない場合にポンプ１１０の一実施形態がその通常の動作電流のほぼ３倍を消費するということを発見した。これは、タンク１０７が空であるとき又は水レベルがポンプ入力と結合された管にとって低すぎるので水を吸い上げることができない場合に起こることがある。かくして、本発明者は、この現象を利用して水がタンク１０７から引き出されていない時点を検出した。
【００７３】
この目的のため、幾つかの実施形態は、ポンプに電力供給してポンプの作動をモニタする回路を含む。一実施形態としてのかかる回路４６０が図４に概略的に示されており、この場合、ポンプ１１０は、端子４６２からの信号ライン４６１を経てマイクロコントローラ４０１によって制御される。回路４６０の動作を図６に示されたプロセスによって説明する。
【００７４】
この実施形態では、マイクロコントローラ４０１からの信号は、ポンプ１１０を通ってバッテリ１２４から電流を引いているトランジスタ４６３を作動させる（ステップ６０１）。
【００７５】
通常の動作下において、回路は、電力をポンプに供給し（ステップ６０１）、ポンプは、公称量の電流又は公称範囲内の電流を消費するはずである。電流のこの量は、例えば、システムの設計者によって定められた特定のポンプの作動特性及び所望の水の流れの量で決まることになる。
【００７６】
回路４６１は、低抵抗分路抵抗器４７０（例えば、０．１オーム）に加わる電圧を測定し（ステップ６０２）、バッファ４６４によりバッファリングし又は増幅しその後電圧を信号ライン４６５を経てマイクロコントローラ４０１内のＡ／Ｄコンバータによってディジタル化することによってポンプを通る電流をモニタする。マイクロコントローラは、次に、この電圧を公称レベルを表す「ポンプしきい」電圧と比較する（ステップ６０３）。
【００７７】
測定されたポンプ電流が公称レベルにある場合又は予想範囲内にある場合、ポンプは、正常に機能しているものと見なされて良く、タンク１０７は、依然として水を供給していることが推定できる。したがって、プロセスは、再び開始する。
【００７８】
しかしながら、測定ポンプ電流が公称レベルにはなく又は予想範囲内にない場合、これにより、問題が起きていることが分かり、かかる問題としては、例えば、タンクが十分な水をタンクに供給していないことが挙げられる。かかる場合、ポンプへの電力及び／又は電解槽２０２への電力は、止められるのが良く（ステップ６０４）又はポンプ又は電解槽は、違ったやり方で動作停止されるのが良い。オプションとして、プロセスは、マイクロコントローラが警告灯（４５８）を点灯させてオペレータに検出状態を知らせるステップ６０４を更に含むのが良い。
【００７９】
幾つかの実施形態では、ポンプ及び／又は電解槽が両方共正しく機能していると判定された場合、マイクロコントローラは、状態表示器がユーザに警告を出すことができるようにするのが良い（例えば、灯４５９）。
【００８０】
ノズル出口
【００８１】
流体をタンク１０７から出して電解槽２０２中に送ることに加えて、ポンプ１１０は又、ノズル１１６を通ってオゾン化水を噴出させる圧力を発生させる。ノズル１１６は、多くの形態を有することができるが、オゾン化水のその送り出しには、気体オゾンに関する環境上の懸念に起因して多くの制約が存在する。一実施形態では、ノズル１１６は、オゾン化水がノズルを通って流れているときにオゾン化水の速度を増大させる少なくとも１つの絞り直径部を有する。このように、ノズル１１６は、オゾン化水の利用範囲を拡大する。
【００８２】
しかしながら、本発明者は、ノズル１１６の直径が小さすぎる場合、結果として生じるオゾン化水の流れも又、小さな直径を有することを発見した。その結果、オゾンは、望ましくないことに、水の流れから逃げ出て大気中に逃げる。この問題に対処するため、図示の実施形態では、ノズル１１６は、複数個の極めて小さい穴７０１（例えば、直径が０．２５ｍｍ）を有する。例えば、ノズル１１６は、「シャワーヘッド」効果を生じさせるよう多数の穴を有するのが良い（例えば、ノズル１１６は、各々直径が０．５ｍｍの６個の穴を有する）。変形例として、幾つかの実施形態では、オゾン化水の単一の流れだけを生じさせるよう単一の穴７０２を備えたノズル１１６が構成される。さらに別の実施形態では、ノズル１１６は、ユーザが種々のスプレーパターン（例えば、単一の穴７０２又は多数の穴）を選択することができるよう構成される。
【００８３】
逆止弁
【００８４】
本発明者は、長期間にわたる非使用後、既にプライミングされ又は使用されたスプレーノズル１００内の水が電解槽２０２から流出してタンク１０７内に向かって戻ることを発見した。メンブレンが設けられている実施形態では、これは、望ましくないことに、電解槽２０２内のメンブレンを乾燥させてしまい、それにより、メンブレンの損傷が生じる場合があり、最終的には、時期尚早な製品の破損が生じる場合がある。具体的に説明すると、陽イオンは、不純な水を用いて電解槽２０２を動作させた場合、メンブレン内に捕捉状態になる場合がある。これら陽イオンは、メンブレンが乾燥した場合であっても捕捉状態のままである場合が多く、それによりメンブレンの再湿潤を妨げて性能を低下させる。この問題を軽減するため、スプレーノズル１００は、ヘッド部分１０２内に逆止弁１５４を更に有するのが良い。具体的に説明すると、図１Ｃに示されているように、ボトル１００は、電解槽２０２が動作状態にないときに水が電解槽２０２から流出してタンク１０７内に入る恐れを最小限に抑えるための逆止弁を有する。逆止弁１５４は、好ましくは、ポンプが動作状態にないときに水を電解槽２０２内に保持するようノズル１１６とタンク１０７との間（例えば、電解槽２０２とノズル１１６との間）の箇所に配置される。幾つかの実施形態では、逆止弁１５５がタンク１０７と電解槽２０２との間の流体経路内に配置される。
【００８５】
逆止弁は、タンク内部と外部環境との間の選択された気体交換を可能にするようタンクに設けられても良い。具体的に説明すると、図１Ｂに示されているように、ポンプ１１０が水をタンク１０７から引き出しているとき、逆止弁１２０により、空気がタンク１０７に入ってその内部の中の圧力を等しくすることができる。この弁が設けられていない場合、タンク１０７内に負圧が生じる場合があり、それにより応力がポンプ及びシステム全体に加わる。したがって、逆止弁１２０は、タンク１０７からの水の流れ及びボトル１００内の流体経路を通る水の流れを容易にする。
【００８６】
幾つかの実施形態では、別の逆止弁１２２がタンク１０７内に堆積する場合のあるガスを排出するよう位置決めされる。例えば、逆止弁１２２は、水素の泡をタンクの内部から外部環境に自由に通す。上述したように、或る特定の実施形態では、電解槽２０２のカソード側からの水素副生物を含む水がタンク１０７に入る。この水素副生物は、泡及び対応のガスを生じ、かかる泡及び対応のガスは、逆止弁１２２を通ってタンク１０７から出る。他の多くの理由でタンク１０７内の圧力が増大する場合がある。例えば、タンク圧力は、タンク１０７内の水が蒸発すると共に／或いはタンク内の空気が応力を上昇により膨張した場合に増大することがある。かくして、この逆止弁１２２は、過剰のガスを外部環境に放出し、かくしてボトル１００の動作が容易になる。例示の実施形態では、逆止弁１２０，１２２は、水素ガスが上昇して逆止弁を通って流れることができるようタンクの頂部の近くに位置決めされる。図１Ｂの実施形態では、逆止弁１２０，１２２は、ねじ山付きプラグ２０８中に組み込まれる。
【００８７】
多数の動作モード
【００８８】
スプレーボトルは、オゾンスプレーボトルとしてのみ動作するのではなく、単に水ボトル１００として動作するよう選択的に制御可能である。かくして、図示の実施形態は、ボトル１００が種々のモードのうちの任意のモードで機能することができるようにする機能性を含む。一実施形態では、ボトル１００は、一モードではスプレーノズルとして働き、別のモードではオゾンスプレーディスペンサ（即ち、水石鹸入れのように）として働く。この目的のため、ボトル１００は、ボトル１００を「トリガ」モードか「小出し」モードかのいずれかに設定する回路を有する。トリガモードでは、ボトル１００は、トリガ１１８の作動に応答してオゾン化水を噴出させる―このボトルは、スプレーノズルとして働く。小出しモードでは、ボトル１００は、小出しセンサ１２８の作動に応答してオゾン化水を噴出させる―ボトルは、水石鹸入れとして働く（但し、このボトルは、オゾン化水を小出しする）。小出しセンサ１２８は、とりわけ、ボトル１００のヘッド部分１０２の下面に設けられるのが良い。図１Ｃに示された実施形態では、小出しセンサ１２８は、非接触センサ、例えば赤外線センサ、電気光学センサ及び／又は運動センサである。しかしながら、他の例示の実施形態では、センサ１２８は、触覚センサ、例えばスイッチ、圧力センサ及び／又は圧電センサであっても良い。
【００８９】
さらに、幾つかの実施形態では、ノズル１１６は、オゾン化水をタンク１０７に対して少なくとも２つの互いに異なる方向で選択的に送り出すよう構成可能であるのが良い。例えば、トリガモードでは、ノズル１１６は、水を全体として図１Ｂの矢印１３０で示されているように前方方向に噴出させるよう構成されている。しかしながら、小出しモードでは、ボトル１００は、ノズル１１６を改良させることによって水を全体として矢印１３２で示されているように下方方向に（又は角度をなして）小出しするよう構成されている。いずれのモードにおいても、流れは、互いに平行な又は互いに広がる経路中の多数の流れ（例えば、シャワーヘッドのような）の形態をしているのが良い。
【００９０】
例示の一実施形態では、ノズル１１６は、回動するよう構成され、ユーザは、ノズルの方向を手動で調整する。しかしながら、例示の他の実施形態では、ボトル１００は、例えば電気モータ及び／又は電子アクチュエータを用いてノズル１１６を自動的に回動させる。
【００９１】
しかしながら、小出しモードとトリガモードを選択する性能を持たせることにより、ボトル１００の機能性が高められる。上述したように、ボトル１００は、トリガモードにあるとき、スプレーボトルとほぼ同じように働き、オゾン化水を遠隔の表面（例えば、カウンタートップ、ストーブトップ及びシンク及びテーブル）に塗布し、他方、ボトル１００は、小出しモードでは、水石鹸入れと同様に働く。小出しモードでは、ユーザが自分の手をボトル１００のヘッド部分１０２の下面に当てたとき、小出しセンサ１２８は、ユーザの手の存在を検出し、オゾン化水を下方に噴出させてこれをユーザの手に塗布する。このように、ユーザは、自分の手を消毒することができると共に／或いはオゾン化水を洗浄用品（例えば、スポンジ、ぼろ切れ及び／又はペーパータオル）に塗布することができる。
【００９２】
幾つかの実施形態では、ボトル１００は、ユーザが小出しモードとトリガモードを切り換えることができるようモードスイッチ１５６を更に有する。図１Ｃに示された実施形態では、スイッチ１５６は、ボトル１００のヘッド部分１０２の頂部上に配置されている。種々の例示の実施形態では、ボトル１００は、ボトル１００が設定されているモードを表示するための視覚標識（例えば、ＬＥＤ灯、例えば符号４５７で示されている）を有する。
【００９３】
かくして、ボトル１００は、小出しモードとトリガモードを選択するためのエレクトロニクス／回路（例えば、回路板１５２）を有する。図８は、本発明の一実施形態に従って小出しモードかトリガモードかのいずれかを設定するためのプロセス８００を示している。当初、スプレーボトルの回路は、モードスイッチ１５６がユーザによって小出しモードに設定されているかトリガモードに設定されているかどうかを判定する（ステップ８０２）。換言すると、モードスイッチ１５６と通信状態にある回路は、ユーザによるモードスイッチの選択に応動する。ユーザがスイッチ１５６を小出しモードに設定した場合、回路は、小出しセンサ１２８を作動させ、トリガ１１８を作動停止させる（ステップ８０４）。かくして、小出しモードでは、回路は、オゾン化水の噴出を開始させるために小出しセンサ１２８の作動を待ち、他方、トリガ１１８は、不作動状態になり、オゾン化水の噴出を開始させるためにトリガ１１８を用いることができない。ユーザによる小出しセンサ１２８の作動時、エレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２を作動させ、その結果、ボトル１００がオゾン化水を既定の方向に噴出させることができるようにする（ステップ８０６）。幾つかの実施形態では、所定の期間後且つ／或いは所定量のオゾン化水がノズル１１６から噴出された後、エレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２を作動停止させる（ステップ８０８）。しかしながら、他の実施形態では、エレクトロニクスは、小出しセンサ１２８がユーザによってもはや作動されない後にのみポンプ１１０及び電解槽２０２を作動停止させる。
【００９４】
スイッチ１５６をトリガモードに設定した場合、エレクトロニクスは、トリガ１１８を作動させ、小出しセンサ１２８を作動停止させる（ステップ８１０）。かくして、トリガモードでは、エレクトロニクスは、オゾン化水の噴出を開始させるためにトリガ１１８の作動を待ち、他方、小出しセンサ１２８は、不作動状態であり、オゾン化水の噴出を開始させるために小出しセンサ１２８を用いることができない。ユーザによるトリガ１１８の作動時、エレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２を作動させ、その結果、ボトル１００がオゾン化水を噴出させることができるようになる（ステップ８１２）。ユーザがトリガ１１８をいったん解除すると、エレクトロニクスは、ポンプ１１０及び電解槽２０２を作動停止させる（ステップ８１４）。
【００９５】
別の例示の実施形態では、エレクトロニクスは又、ノズル１１６を回動させるために電気モータ及び／又は電子アクチュエータと通信するよう構成されているのが良い。上述したように、小出しモードでは、ノズル１１６は、これがオゾン化水を下向きの方向に噴出させるよう回される。
【００９６】
界面活性剤
【００９７】
オゾン化水を生じさせることに加えて、幾つかの実施形態では、水をオゾン化する前に界面活性剤を水に加えることができ、それによりオゾンと界面活性剤の両方を含む水が得られる。水への界面活性剤の添加により、幾つかの利点が得られる。例えば、水中のオゾンの寿命を延ばすための幾つかの界面活性剤が知られている。また、オゾンは、消毒特性を備えていることが知られているが、界面活性剤、例えば硫酸ドデシルナトリウム（「ＳＤＳ」）を混入することによって水の洗浄効果を高めることができる。
【００９８】
定義：本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられている以下の用語は、別段の必要がなければ、以下に示す意味を有するものとする。
水又は水を含む流体を「オゾン化（オゾン処理）する」ことは、水の分子のうちの少なくとも何割かを分解して酸素原子がオゾンを生じさせ、このオゾンが水中に存在したままであるようにすることである。
【００９９】
電解槽に印加される電力の「パラメータ」としては、電解槽に印加される電圧及び電解槽により消費させる電流が挙げられる。電圧及び電流は、それぞれ、「パラメータ」である。
【０１００】
電解槽の「動作状態」は、電解槽がオゾンを発生させているかどうかを表示する。
【０１０１】
電解槽の「寿命状態」は、電解槽がその有効寿命の終わりに近づいているかこれに達したかどうかを表示する。例えば、第１の所定のしきい値を超える電圧がかかっている電解槽は、その有効寿命の終わりに近づいていると見なすことができ、これよりも高い第２の所定の電圧に等しい又は超える電圧がかかっている電解槽は、その有効寿命の終わりに達し又はこれを超えていると見なすことができる。
【０１０２】
電解槽の「有効寿命」は、電源から所定量未満の電力を供給されながら電解槽がオゾンを発生させることができる時間である。幾つかの実施形態では、電解槽に供給される電力を電解槽によって供給される電力のプロキシとして使用でき、所定の電圧は、電解槽に供給される所定の電力のプロキシとして使用できる。所定の電力又は電圧は、要因、例えばちょっと挙げてみただけでも、最大有効電力若しくは電圧、電解槽若しくは電解槽を収容した装置若しくはシステムの有効放熱特性又は電解槽のオゾン発生能力に基づいてシステム設計者によって指定できる。したがって、「有効寿命」という用語は、絶対的な用語であるというわけではない。これとは異なり、有効寿命は、少なくとも部分的に電解槽を用いる技術背景又はシステム及び／又は電解槽の使用の仕方で左右される場合がある。
【０１０３】
本発明の種々の実施形態では、この段落（及び本願の最後に添付されている現在の特許請求の範囲の記載の前）に続く段落に記載された潜在的に提示可能な請求項によって特徴付け可能である。これら潜在的な請求項は、本願の明細書の一部をなす。したがって、以下の潜在的な請求項の内容は、本願又は本願に基づく優先権を主張した出願を含む後の手続きにおいて現在の請求項として提示される場合がある。かかる潜在的な請求項の提示は、現在の請求項が潜在的な請求項の内容をカバーしていないことを意味するものと解されてはならない。かくして、以下の潜在的な請求項を後の手続きで提示しないという決定は、公衆へのかかる請求項の内容の贈与と解されてはならない。
【０１０４】
現在の請求項との混乱を避けるために請求項の番号の前には文字“Ｐ”が付けられている潜在的な請求項の内容は、次の通りである。
【０１０５】
Ｐ１．オゾン化水を表面に塗布するボトルであって、前記ボトルは、水を収容するための内部を備えたタンクを有し、オゾン化水を前記スプレーボトルから外へ差し向けるノズルを含み、前記ノズルは、電解槽と流体連通状態にある複数個の孔を有し、各孔の直径は、０．２５ｍｍ以上であり、前記電解槽は、前記ノズルと前記タンクとの間に配置され、前記電解槽は、水が前記タンクから前記ノズルに流れているときに該水をオゾン化するよう構成されていることを特徴とするボトル。
【０１０６】
Ｐ２．前記孔は、中央箇所周りに円形のパターンをなして配列されていることを特徴とする潜在的な請求項Ｐ１記載のボトル。
【０１０７】
本発明の種々の実施形態は、少なくとも部分的に任意の従来のコンピュータプログラミング言語で実施できる。例えば、幾つかの実施形態は、手続き的プログラミング言語（例えば、“Ｃ”）又はオブジェクト指向プログラミング言語（例えば、“Ｃ＋＋”）で具体化できる。本発明の他の実施形態は、事前プログラム式ハードウェア要素（例えば、特定用途向け集積回路、ＦＰＧＡ及びディジタル信号プロセッサ）又は他の関連コンポーネントとして具体化できる。
【０１０８】
変形実施形態では、開示した装置及び方法は、コンピュータシステム用のコンピュータプログラム製品として具体化できる。かかる具体化例としては、有形的表現媒体、例えば非過渡的コンピュータ可読媒体（例えば、ディスケット、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＲＯＭ又は固定ディスク）上に記録された一連のコンピュータ命令が挙げられる。一連のコンピュータ命令は、本発明のシステムと関連して本明細書において上述した機能の全て又は一部を具体化することができる。
【０１０９】
当業者であれば理解されるべきこととして、かかるコンピュータ命令は、多くのコンピュータアーキテクチャ又はオペレーティングシステム用の多数のプログラミング言語で書き込み可能である。さらに、かかる命令は、任意の記憶装置、例えば半導体デバイス、磁気デバイス、光デバイス又は他のメモリ素子に記憶可能であり、そして任意の通信技術、例えば光技術、赤外線技術、マイクロ波技術又は他の送信技術を用いて送信可能である。
【０１１０】
とりわけ、かかるコンピュータプログラム製品は、添付の印刷又は電子文書（例えば、収縮包装ソフトウェア）付きの取り外し可能な媒体として配布でき、コンピュータシステムにあらかじめプレローディングされ（例えば、システムＲＯＭ又は固定ディスク上に）又はネットワーク（例えば、the Internet又はWorld Wide Web）によりサーバ又は電子掲示板から配布可能である。当然のことながら、本発明の幾つかの実施形態は、ソフトウェア（例えば、コンピュータプログラム製品）とハードウェアの両方の組み合わせとして具体化できる。本発明の更に別の実施形態は、全てハードウェアとして又は全てソフトウェアとして具体化される。
【０１１１】
コンピュータ、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ上で全体として又は部分的に実施されるプロセス（即ち、「コンピュータプロセス」）は、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの任意のものの組み合わせの制御下で動作することができ又は上述の手段の任意のものの制御外で動作することができるコンピュータハードウェア（例えば、プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ若しくは他の電子組み合わせ論理又は同様なデバイス）を用いたコンピュータにおける記述機能の性能である。記載された機能の全て又は一部は、能動的又は受動的電子コンポーネント、例えばトランジスタ又は抵抗器によって実施できる。「コンピュータプロセス」という用語を用いる際、コンピュータプログラム又はその一部のスケジュール設定可能なエンティティ又は動作が必ずしも必要とされるわけではない。ただし、幾つかの実施形態では、コンピュータプロセスは、コンピュータプログラム又はその一部のかかるスケジュール設定可能なエンティティ又は操作によって実施可能である。さらに、別段の必要がなければ、「プロセス」は、２つ以上のプロセッサ又は２つ以上の（シングルプロセッサ又はマルチプロセッサ）コンピュータを用いて実施できる。
【０１１２】
上述の本発明の実施形態は、例示に過ぎず、当業者には多くの変形例及び改造例が明らかであろう。かかる変形例及び改造例は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年4月24日(2014.4.24)
【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】
オゾン化水を小出しするシステムであって、前記システムは、
水を収容するための内部を備えたタンクを含み、
オゾン化水を前記システムから放出するノズルを含み、
前記ノズルと前記タンクとの間に配置された電解槽を含み、前記電解槽は、水が前記タンクから前記ノズルに流れるときに水をオゾン化するよう構成されており、
水を前記タンクから、そして前記電解槽及び前記ノズルを通って差し向けるポンプを含み、
一定の電流出力を前記電解槽に与えるよう構成された電流源を含み、
前記電流源により前記電解槽に印加される電圧をモニタするよう構成されていると共に該電圧が所定の範囲内にあるかどうかを判定するよう構成された電解槽モニタ回路を含み、
前記電解槽の動作に関する動作状態をユーザに表示するよう構成された状態表示器を含む、オゾン化水小出しシステム。
【請求項２】
前記電解槽モニタ回路は、更に、電解槽の寿命状態を判定するよう構成され、前記状態表示器は、更に、前記電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることを前記ユーザに条件付きで表示するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項３】
前記状態表示器は、オゾン発生灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電圧が所定の範囲内にあることが判定されると、前記オゾン発生灯を点灯させるよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項４】
前記状態表示器は、警告灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに近づいていることが判定されると、前記警告灯を点灯させるよう構成されている、請求項２記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項５】
前記状態表示器は、寿命末期灯から成り、前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記寿命末期灯を点灯させるよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項６】
前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記電解槽への電流の供給を停止するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項７】
前記モニタ回路は、前記モニタ回路により前記電解槽がその有効寿命の終わりに達したことが判定されると、前記ポンプへの電力の供給を停止するよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【請求項８】
前記システムは、前記電解槽に供給される電流の極性を第１の極性から第２の極性に制御可能に逆にするよう構成されたスイッチング回路を更に含み、前記電解槽モニタ回路は、前記第１の極性及び第２の極性形態の各々において前記電流源により印加される電圧をモニタするよう構成されている、請求項１記載のオゾン化水小出しシステム。
【国際調査報告】
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