(57)【要約】【課題】本発明の目的は、悪環境下での作動に適したオゾン処理システムを提供することである。【解決手段】本発明は、オゾンを発生させ、このオゾンと供給された水とを混合してユーザ側へ供給するオゾン処理システム１０を提供する。本発明によるオゾン処理システム１０は、悪環境下で作動される際にも要素にさらされることがないように密閉容器２０内で作動される。本発明によるオゾン処理システム１０は、費用効果があり、容器２０内の装置にとって正常な温度を維持でき、メンテナンスの要求を極めて少なくすることができる冷却機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間を形成する容器と、
前記容器内に設置されたオゾン発生器であって、内部に供給された空気または酸素からオゾンを発生させるために順次接続された１以上のオゾン発生管と、前記１以上のオゾン発生管を駆動させるのに十分な高電圧を与える高圧のトランスと、前記１以上のオゾン発生管を制御するための電子制御部とを備えたオゾン発生器と、
ポンプに接続される水注入口と、前記1以上のオゾン発生管の最後端に接続されるガス（又はオゾン）導入口とを備え、前記1以上のオゾン発生管から発生したオゾンが、前記ポンプから供給された前記水と混合されるように構成されたインジェクタと、
を備えたオゾン処理システムにおいて、
前記インジェクタに接触するように設けられた熱交換器と、
前記１以上のオゾン発生管に接触するように設けられた放熱器と、
を備えたことを特徴とするオゾン処理システム。
【請求項２】
前記放熱器がさらに前記トランスに接触する構成とされた請求項１に記載のオゾン処理システム。
【請求項３】
前記放熱器がさらに前記熱交換器に接触する構成とされた請求項２に記載のオゾン処理システム。
【請求項４】
１以上の空気循環ファンが、前記容器内に閉じ込められた前記空気を循環するために前記容器内に取り付けられるように設けられた請求項３に記載のオゾン処理システム。
【請求項５】
前記放熱器が複数のフィンを備えた請求項４記載のオゾン処理システム。
【請求項６】
前記放熱器がアルミニウムからなる請求項５記載のオゾン処理システム。
【請求項７】
前記熱交換器がアルミニウムからなる請求項６記載のオゾン処理システム。
【請求項８】
前記容器内に残留したオゾンを破壊するためのオゾン破壊手段を備えた請求項７記載のオゾン処理システム。
【請求項９】
前記オゾン破壊手段は、二酸化マンガンで満たされた袋型のフィルタである請求項８記載のオゾン処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪環境下での作動に適した密閉容器よりなるオンラインでのオゾン処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンは、通常、半導体産業、水産業、遊泳プール、家庭製品等で使用される水の処理に使用される。多くの場合、オゾンによる水処理システムは、シェルターのない戸外に設置される。この状況下においては、オゾン処理システムは、例えば雨、粉塵、その他の粒子や汚染物質等のオゾン処理システムに侵入したり堆積されたりする要素に曝されることがないように、密閉容器内に設置される必要があり、これにより、メンテナンスの頻度を少なくし、システムの長寿命化を図ることができる。密閉容器内での作動に適したオゾン処理システムは、すぐにメンテナンスのできないような遠隔地に居るユーザにとって特に役立つ。
【０００３】
しかしながら、オゾン発生管の駆動のためには、通常６０００Ｖから３００００Ｖまでの比較的高い電圧が要求されるので、オゾン発生のための高電圧に伴い非常に多くの熱量が不可避的に発生する。もし、密閉容器内で非常に多くの熱量が発生すると、その中の温度は、オゾン処理システムの構成部材が耐えられなくなるような極めて高温にまで上昇することは明らかであろう。この状況下においては、オゾン発生装置の寿命は極めて短くなるか、あるいは、オゾン処理システムが早期に故障してしまうであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明で開示されるオゾン処理システムは、基本的に、順次接続された１以上のオゾン発生管と、オゾン発生管を駆動するための高電圧を供給する高圧トランスと、オゾン発生管で発生したオゾンと外部源から送り込まれた水とを混合するインジェクタと、で構成されている。もし必要ならば、容器内に残存したおおむね低い濃度のオゾンを吸収するためのオゾン破壊手段が設けられる。オゾンと混合された水はインジェクタによってユーザ側へと運ばれる。
【０００５】
本発明の目的は、悪環境下での作動に適したオゾン処理システムを提供することである。オゾン処理システムは密閉容器を備えており、容器内部は、例えば雨、粉塵、その他の汚染物質等に曝されることがないようにされている。こうしておかないと、雨、粉塵、その他の汚染物質等は、容器内の構成部材に堆積されたり、長期間の作動の後に損傷を引き起こしたりする場合がある。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、冷却機構を組み込み、作動中のオゾン処理システムの温度を、作動可能な程度に冷却できるようなオゾン処理システムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、オゾン処理システムで使用される冷却機構が、冷却機構の作動をメンテナンスするための多額の設置費用や大電力が不要で、費用効果があることである。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、オゾン処理システムのメンテナンスの要求を極めて少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明は、放熱器、熱交換器、空気循環ファンを備えた冷却機構であって、放熱器には多数のフィンが設けられてオゾン発生管の表面に完全に接触し、空気循環ファンは容器に取り付けられ、熱交換器はインジェクタの表面に完全に接触している。この冷却機構の配置により、オゾン発生管、高圧トランス、電子回路から発生する熱は、ファンによって循環された空気の中に放散され、熱が熱交換器に効果的に移動される。熱は、さらに、インジェクタへと移動され、インジェクタ内を貫流して容器外部へと流れる水によって、容器から運び去り、外部へ放散することができる。
【００１０】
本発明の利点は、冷却機構のために、放熱器、熱交換器、空気循環ファンのみが要求されることである。これらすべての構成部品は、空気循環ファン以外は電力を必要としないが、この空気循環ファンの消費電力も極めて低い。この冷却機構の設置コスト及びその作動メンテナンスコストは、容器内におけるオゾン処理システム全体のコストと比較すると些少なものである。コスト低減の利点及び温度低下の効果によって、密閉環境下でのオゾン処理システムの作動の際の適用性及び有用性が著しく向上する。
【００１１】
この発明の特徴は、以下の図面と好適な実施例に関する詳細な説明を参照することで、当該技術分野における通常の知識を有する者に明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、密閉容器２０を備えたオゾン処理システムを提供するものであって、これにより、オゾン処理システムは、雨、粉塵、その他の汚染物質等に曝されるかもしれないような悪環境下で使用するのに好適である。
【００１３】
本発明によるオゾン処理システム１０は、容器２０、ポンプ７０、順次接続された１以上のオゾン発生管３０及びインジェクタ６０を、基本的に備えている。オゾン発生管３０のそれぞれは、原料ガス（酸素又は空気）を供給するためのガス供給ポート３２と、生成ガス（オゾンと原料ガスとの混合ガス）が放出されるガス放出ポート３４を有している。図１から図４に示される実施例において、オゾン処理システム１０は、順次接続された２つのオゾン発生管３０を備えている。
【００１４】
オゾン発生管３０は、酸素又は空気をオゾン発生管３０内に供給するために設けられたガス供給ポート３２を有している。オゾン発生管３０は、チューブタイプ又はプレートタイプとすることができる。本実施例では、オゾン発生管３０はチューブタイプである。オゾン発生器の動作原理は、本発明の重要部分ではないので、以下の記述では論じない。しかしながら、典型的なオゾン発生器は、放電により、酸素又は（酸素を含む）空気からオゾンを生成することを理解すべきである。放電を作り出すために、オゾン発生管への高電圧の供給が要求される。本発明においては、高圧トランス４０が、オゾン発生管３０に、通常、６０００Vから３００００Vの高電圧を供給するために備えられている。
【００１５】
インジェクタ６０は、水注入口６２と水放出口６６とを有する。水注入口６２は、ポンプ７０に接続されている。ポンプ７０は、インジェクタ６０に水を供給するための十分な揚程（pumping  head）を有している。インジェクタ６０は、オゾン発生管３０のガス放出ポート３４に接続されるガス導入口６４を有する。インジェクタ６０は、ベンチュリ管効果を採用した負圧吸い込み機構を有しており、ポンプ７０によってポンピングされた水がインジェクタ６０の内部を貫流する際に、ガスを、ガス導入口６４を通じてインジェクタ６０内に吸い込むことができる。インジェクタ６０に吸い込まれたガス（大部分はオゾン）は、インジェクタ６０の内部を貫流する水と混合される。水と混合されたオゾンは、大部分はそこで分解され、オゾン水として水放出口６６からインジェクタ６０の外部へ流出し、ユーザ側に供給される。
【００１６】
しかしながら、いくらかのオゾンが容器２０内に存在する場合には、二酸化マンガンが満たされた好適には袋型のフィルタである、外気オゾン破壊手段８０が、容器２０に設けけられる。空気が容器２０内で循環されてフィルタを通過した際には、空気中の低濃度のオゾンは、たとえあったとしても、二酸化マンガンによって分解される。
【００１７】
高圧トランス４０は、６０００Ｖから３００００Ｖの高電圧に起因して、作動中に非常に大きな熱量を発生する。オゾン発生管３０は、６０００Ｖから３００００Ｖの高電圧の下で作動し、放電が空気又は酸素内で発生し、これによりオゾン発生管３０内でオゾンが生成される。オゾン発生管３０も、そのような高電圧で作動するので、非常に大きな熱量を発生する。
【００１８】
トランス４０及びオゾン発生管３０から発生した熱は、容器２０内の空気温度を上昇させる。容器２０は実質的にシールされた密閉空間とされているので、容器２０内の空気温度は、もし冷却手段が備えられていなければ、オゾン発生管、トランス又は電子回路が耐えることができない温度にまで上昇するであろう。
【００１９】
このオゾン処理システム１０には、熱交換器９２、放熱器９４、空気循環ファン９６を備えた冷却機構が設けられている。熱交換器９２は、インジェクタ６０を取り囲むように設置されている。放熱器９４は、同様の方法でオゾン発生管３０及び／又はトランス４０を取り囲むように設置されている。オゾン発生管３０、トランス４０、電子回路（又は電子制御部５０）から発生した熱は、容器２０内に閉じ込められた空気に放散される。
【００２０】
放熱器９４は、複数のフィン９４２を備えてもよい。フィン９４２の機能は、空気との接触面積を増加させることであり、これにより、放熱器９４の放熱及び熱伝達を促進する。空気循環ファン９６は、容器２０内に閉じ込められた空気を循環し、これにより、放熱器９４から空気への熱伝達を促進する。冷却機構の設置によって、トランス、オゾン発生管、及び電子回路から発生した熱は、インジェクタ６０の内部を貫流する水により運び去られ容器２０から取り除かれる。
【００２１】
熱交換器９２及び放熱器９４は、高い熱伝導率の材料で構成することができる。これを考慮すると、アルミニウムが好ましい。有利なことに、アルミニウムのコストは、比較的安い。加えて、アルミニウムの生産及び機械加工は、他の多くの材料に比べてとても容易であり、他の材料を使用した場合に比べてさらにコストを削減することができる。
【００２２】
オゾン処理システム１０の標準的かつ安定した操業条件下、すなわちインジェクタ内部、ひいては熱交換器内部を水が流れる条件下において、放熱器９４の表面温度は空気よりも高く、空気の温度は熱交換器の表面温度よりも高いことは明らかである。この現象が生じることから、空気循環ファンを設置することによって、循環空気による放熱器９４から熱交換器９２への熱流を効果的に促進される。
【００２３】
この発明は、この発明の精神及び本質を逸脱すること無しに他の具体的態様によっても実施することができる。したがって、上述の実施例は、説明的なものにすぎず、これに限定されると理解してはならない。特許請求の範囲及び特許請求の範囲の均等物の意味するところ及び範囲が整合するすべての変形は、この発明の技術的範囲内に属するべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】容器内に設置されたオゾン処理システムの正面図である。
【図２】図１の背面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図１の上面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  オゾン処理システム
２０  容器
３０  オゾン発生管
４０  トランス
５０  電子制御部
６０  インジェクタ
６２  水注入口
６４  ガス導入口
６６  水放出口
７０  ポンプ
８０  オゾン破壊手段
９２  熱交換器
９４  放熱器
９４２  フィン
９６  空気循環ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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