(57)【要約】【課題】高濃度のオゾンで効率的に殺菌・消臭機能を果たし、残留オゾンを還元させて人体への影響をなくして、また、オゾン発生ユニットを処理気体通路から隔絶してオゾン発生能力の劣化を抑制し、装置を長寿命化する。【解決手段】電気化学法によるオゾン発生ユニット１の陰極側に水素貯蔵室３を、陽極側にオゾン貯蔵室２とを分離して設け、処理気体が送気される吸入ダクト５に連通してオゾン貯蔵室２からオゾンを供給する通気路６ｂと、供給されたオゾンと処理気体が反応処理する反応空間７と、処理済気体が流通する排出ダクト９に連通して水素貯蔵室から水素を供給する通気路１０ｂと、通気路の下流に残留オゾン還元空間１１を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極を備えた電気化学法によるオゾン発生ユニットと、このオゾン発生ユニットの陰極側と陽極側にそれぞれに分離されて設けられた水素貯蔵室及びオゾン貯蔵室と、処理気体が送気される吸入ダクトに連通して上記オゾン貯蔵室からオゾンを給気する通気路と、給気されたオゾンと処理気体が反応処理される反応空間と、処理済気体が流通する排出ダクトに連通して上記水素貯蔵室から水素を給気する通気路と、この通気路の下流に残留オゾン還元空間とを設けたことを特徴とするオゾン殺菌脱臭装置。
【請求項２】
吸入ダクトに整流部材を配置して形成される吸入ベンチュリー機構と、オゾン貯蔵室と上記吸入ベンチュリー機構に連通するノズルと、排出ダクトに整流部材を配置して形成される排出ベンチュリー機構と、水素貯蔵室と上記排出ベンチュリー機構に連通するノズルとを設けたことを特徴とする請求項１記載のオゾン殺菌脱臭装置。
【請求項３】
ベンチュリー機構の気体通路幅を整流部材の移動により調節可能にしたことを特徴とする請求項２記載のオゾン殺菌脱臭装置。
【請求項４】
オゾン発生ユニット、オゾン貯蔵室及び水素貯蔵室と、処理気体及び処理済気体の流路とを分離したことを特徴とする請求項１〜３記載のオゾン殺菌脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気化学法オゾン発生ユニットを使用したオゾン脱臭・殺菌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オゾンは非常に高い酸化力を持ち、悪臭成分、及び、細菌やカビを酸化することにより、細菌やカビの不活性化と、におい成分の分解を行なう。そして、オゾン自身は分解後、酸素に変わるため、比較的安全な殺菌法として利用されている。しかし、通常、オゾンは高濃度において、人体への毒性を持ち、現在日本では作業環境としては０．１ｐｐｍ以下との基準値が決められている。
従って、従来のオゾン殺菌脱臭装置では、放電式のオゾン発生装置が運転される温度・湿度など環境要因によってオゾンの発生量に変動がある場合には、その最大量が発生した場合にも人体への影響を回避できるだけの強力なオゾン分解フィルタを設置していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、オゾンの発生方法として電気化学法によるものは、スルフォン酸からなるイオン交換膜を固体電解質として、陰極に白金電極を配し陽極に二酸化鉛陽極を設け、陰極・陽極間に直流電圧を印加して陽極側に供給した水を電解して陽極から酸素とオゾンを発生させる。そして、陰極に空気極を配し陰極から発生する水素を陰極周辺に送り込む空気中の酸素と反応させて不要な水素の発生を抑制する。
【０００４】
この電気化学法によるオゾン発生を利用した冷蔵庫では、オゾン発生ユニットから生じたオゾンはそのまま庫内に拡散するため、前記した高濃度オゾンによる人体への影響を回避する必要があり、庫内ダクト内に設けたオゾン検出センサーによって庫内のオゾン濃度を常時監視し、オゾン濃度濃度が０．０５ｐｐｍ以下のなるよう発生量を抑制している。このため、殺菌・消臭に必要十分なオゾンを発生させることが出来ず、また、オゾン濃度制御のために特別な装置が必要であった（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭６２−００４３４２号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２６２３８５公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
オゾン殺菌脱臭装置においては、発生するオゾンによる人体への影響をなくすために、特別なオゾン分解フィルタを設置したり、オゾンの発生量を監視・制御しながら低濃度のオゾンで殺菌・消臭機能を果たすように構成する必要があり、装置が複雑であったり、オゾンによる高い処理能力を期待できない。また、空気吸入ファンによって加速された有機物質を含む気体がオゾン発生ユニットに衝突することにより、有機物質がオゾン発生ユニットの電極などに付着してオゾン発生能力を劣化させるという課題があった。
【０００８】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、高濃度のオゾンを発生させて効率的に殺菌・消臭機能を果たしながら、オゾンによる人体への影響が無いオゾン殺菌脱臭装置を提供する。また、オゾン発生ユニットを吸入ファンによる気体通路から隔絶してオゾン発生ユニットの能力劣化を抑制してオゾン殺菌脱臭装置を長寿命化する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るオゾン殺菌脱臭装置は、電気化学法によるオゾン発生ユニットの陰極側に水素貯蔵室を、陽極側にオゾン貯蔵室とを分離して設け、処理気体が送気される吸入ダクトに連通してオゾン貯蔵室からオゾンを給気する通気路と、給気されたオゾンと処理気体が反応処理される反応空間と、処理済気体が流通する排出ダクトに連通して水素貯蔵室から水素を給気する通気路と、この通気路の下流に残留オゾン還元空間とを設けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示すオゾン殺菌・消臭装置の構造を示す図である。図において、オゾン発生ユニット１は電気化学法によるもので、オゾン発生ユニット１の陽極側にオゾン貯蔵室２が、そして陰極側に水素貯蔵室３が隔離されて設けられている。殺菌・消臭の処理気体はファン４で吸入送気され、吸入ダクト５を通り反応空間７に送られる。吸入ダクト５には断面が流線凸形の整流部材６ａが配置され部分的な絞りによる吸入ベンュリー機構６が構成され、絞り部の下流にはオゾン貯蔵室２からの通気路とノズル６ｂが設置されている。ファン４で送気された処理気体は吸入ベンュリー機構６を通過する際に発生する負圧でオゾン貯蔵室２からオゾンを吸い込み、反応空間７でオゾンは処理気体と反応して、殺菌・消臭がなされる。
【００１１】
反応空間７内には乱流を発生させ処理気体とオゾンを攪拌混合し反応を促進させる攪拌部材８が設けられている。オゾンにより反応処理された対象気体は排出ダクト９を通じて外部へ排出される。排出ダクト９には断面が流線凸形の整流部材１０ａが配置され部分的な絞りによる排気ベンチュリー機構１０が構成され、絞り部の下流には水素貯蔵室３からの通気路とノズル１０ｂが設けられている。排気ベンチュリー機構１０の下流に残留オゾン還元空間１１が配置されている。
【００１２】
以下に本発明の動作について説明する。オゾン貯蔵室２と水素貯蔵室３はオゾン発生ユニット１の陽極と陰極とで分離されている。陽極側のオゾン貯蔵室２の小開口部２ａから取り入れ空気中の水分を電解してオゾンを発生させてオゾン貯蔵室２内に滞留させる。同時に、陰極側では水素が発生して水素貯蔵室３内に滞留する。
【００１３】
吸入ファン４によって本装置内に送り込まれた処理気体は、吸入ダクト５内を通り、吸入ベンュリー機構６に達する。吸入ベンュリー機構６では整流部材６ａにより絞られた通路で流れが加速され吸入ダクト５に負圧が生じ、貯蔵室２内のオゾンがノズル６ｂを通じ吸入ダクト５へ内に流出させる。
また、吸入ダクトの５の通路を絞っている整流部材６ａの突出量を変化させることで負圧を調整して流出するオゾンの量を調整することができるようになっている。
【００１４】
オゾン貯蔵室２から流出したオゾンは反応空間７に送り込まれ、攪拌部材８によって反応空間７内で処理気体と攪拌混合されて細菌やにおいの元となる有機物質と反応することによって、殺菌・消臭の効果を発揮する。この攪拌・反応の過程において、オゾンは気体に含まれる有機物質などと酸化結合してオゾンの濃度は低下するが、攪拌中に排出ダクト９に向かって流出する気体の中には、未反応の残留オゾンが含まれている。
【００１５】
未反応の残留オゾンを含む気体は陰極側にあるベンチュリー機構１０を通過する際に、前述と同様に水素貯蔵室３と排出ダクト９の間の負圧により、水素貯蔵室３内の水素が排出ダクト９内に流出させる。前記と同様に、ベンチュリー機構１０に設けられた整流部材１０ｂの突出量を変化させて、流出させる水素の量を調整することができるようになっている。
【００１６】
残留オゾンを含む気体は水素貯蔵室３から流出した水素と共に還元空間１１内で攪拌され、科学的に安定度が低いオゾンは水素と結合して毒性のない水及び酸素に還元され排出口から放出される。
【００１７】
【発明の効果】
このように、本発明では、ファン４により吸入口から導入された処理気体は、オゾン貯蔵室２から流出する十分な濃度のオゾンによって反応空間７で処理されるため、効率的に殺菌・消臭作用が行われ、未反応の残留オゾンは還元空間１１にて水素貯蔵室３からの水素によって還元されるため、大掛かりな残留オゾン分解フィルターを用いることなく残留オゾンを除去することができる。
【００１８】
また、整流部材６ｂ、１０ｂの出入りによりオゾンと水素の量が調節できるので、殺菌・消臭に十分なオゾンの供給、そして還元に必要な水素を適量に供給することができる。
【００１９】
そして、オゾン発生ユニットの陽極及び陰極はそれぞれ、吸入ダクト５あるいは排出ダクト９と隔離された貯蔵室に収納されており、吸入・排出ダクト内を流れる気体に直接接触しないように構成されているため、処理気体に含まれる有機物質などによるオゾン発生ユニットの電極面が汚染されることなく、長期間にわたって安定して殺菌・消臭機能を果たすという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すオゾン殺菌・消臭装置の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  オゾン発生ユニット、２  オゾン貯蔵室、３  水素貯蔵室、
４  ファン、５  吸入ダクト、６  吸入ベンュリー機構、
６ａ、１０ａ  整流部材、６ｂ、１０ｂ  ノズル、７  反応空間、
９  排出ダクト、１０  排気ベンチュリー機構、
１１  残留オゾン還元空間
【図１】
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