(57)【要約】【課題】オゾン気泡およびオゾンを溶解状態で含有するオゾン水の混合物を同時に生成させること、および装置の取扱い・運搬が容易であり、しかも片手で操作できる小型軽便な装置を提供する。【解決手段】オゾン気泡の生成とオゾンガス混合機能を一体化した気泡生成インジェクターノズルを使用することを特徴とする装置であって、給水制御部、オゾンガス発生部、気泡発生及びオゾンガスと水との混合部およびオゾン水生成反応槽からなるオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置である。なお、オゾンガス発生部の空気吸込み側の配管に逆止弁および排オゾン分解触媒からなる排ガス処理部を設け、水とオゾン気泡を混合する混合部とオゾン水生成反応槽との中間に、滞留配管を付加することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁を有する給水制御部、オゾンガス発生部、オゾン気泡を生成し、オゾン気泡（気相）と水（液相）とを混合するオゾン気泡−水混合部、およびオゾン水生成反応槽からなるオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置。
【請求項２】
前記オゾンガス発生部の空気吸込み側に逆止弁および排オゾン分解触媒からなる排ガス処理部を設け、装置停止時に大気に残余のオゾンガスが流出することを防止することを特徴とする請求項１に記載のオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置。
【請求項３】
前記給水制御部、オゾン発生部、オゾン気泡−水混合部、オゾン水生成反応槽、及び排ガス処理部を一体的に単一の筐体に収納したことを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置。
【請求項４】
前記オゾン気泡−水混合部とオゾン水生成反応槽との中間に、オゾン気泡−水混合物を所定時間維持するための滞留配管を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオゾン気泡を含むオゾン水を生成する装置に関するものである。更に詳しくは、本発明の装置は、食品その他を製造する加工工場、公共施設、飲食店舗、トイレ、浴室などの床、壁、器具、備品などの洗浄、除菌、脱臭または排水溝などの水場に発生する虫害の予防を行う装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、大気を原料とするオゾン水の生成あるいはオゾン気泡混合水の生成には、オゾンガスと水とを混合するためのエジェクターやミキサーなどの器具を使用している。すなわち、エジェクター部分に水を導入し、水が通過する勢いによってエジェクター部分の途中に設けたオリフィスと管壁の間が真空状態になり、管上部に開いた穴からオゾンガスを吸入する。得られる水とオゾンガスを次の工程のミキサーに送り、水とオゾンガスを混合する。このときオゾンガスはミキサーによって細かい気泡状になり、水中に混合してオゾン気泡混合水を生成する。
【０００３】
しかし、エジェクターとミキサーを使用した場合、その後、一旦オゾン気泡混合水中の気泡を減少させオゾン水とするために、一時滞留させる貯蔵タンク（反応槽）が必要である。例えば、装置内に毎分１０リットルのオゾン気泡混合水を通過させ、最低３秒以上の滞留時間をとると、貯蔵タンク（反応槽）としては約０．５リットル以上の大きさのものが必要である。
しかし、本発明の装置は、小型・軽量で、装置の取扱いおよび運搬が容易であり、しかも片手で操作できるものである。本装置は、オゾン気泡およびオゾンを溶解状態で含有するオゾン水の混合物を同時に生成させることができる。
【０００４】
携帯可能な小型の装置では、前記のような大きさの反応槽を内蔵することは困難である。また、エジェクターとミキサーのみを使する従来の生成方法では、貯蔵タンクを小さくし、あるいは除外することも考えられる。その場合には、オゾンが溶存する水を生成することは不可能であり、単にオゾン気泡が分散した水を生成できるのみである。また、オゾンが溶存するオゾン水の生成を促進するためにオゾン発生濃度を高くする場合には、高濃度のオゾンガスが気泡として装置外部に排出されて周辺の環境を劣化させる懸念がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来小型化および軽量化できなかったエジェクター、ミキサーおよび反応槽からなる方式の装置を改良たものである。すなわち、エジェクターおよびミキサーの組み合わせの代わりに、２つオリフィスを持ち、エジェクター機能と即時に気泡の生成を行う機能とを一体化した気泡生成インジェクターノズルを使用し、さらに生成するオゾン気泡と水との反応時間を可能な限り長くするために邪魔板を内蔵した滞留配管および反応槽を設けることによって、オゾン気泡と水との反応タンクを小型化することを可能にし、かつ、片手で操作できる携帯可能なオゾン気泡を含むオゾン水を生成する装置を創案した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、前記のような課題を解決するために鋭意検討を行った結果開発されたものである。すなわち、片手で操作でき、かつ容易に持ち運びできるように小型軽量化を図り、さらにオゾン発生能力を適正かつ安全に制御し、オゾン気泡の生成とオゾン水の生成とを同時に行うことができる装置を提供するものである。また、この装置の使用目的に合ったオゾン洗浄処理を行うために必要な能力を満たすために、オゾン気泡の生成とオゾン気泡の混合の両機能を一体化した気泡生成インジェクターノズルを使用したことを特徴とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、電磁弁を有する給水制御部、オゾンガス発生部、オゾン気泡を生成し、オゾン気泡と水とを混合するオゾン気泡−水混合部、およびオゾン水生成反応槽からなる、オゾン気泡を含むオゾン水の生成装置に関するものである。
【０００８】
また、前記オゾンガス発生部の空気吸込み側の配管に逆止弁および排オゾン分解触媒からなる排ガス処理部を設け、装置を停止したときに大気に残余のオゾンガスが流出することを防止することができる装置である。
【０００９】
さらに、前記給水制御部、オゾン発生部、オゾン気泡−水混合部、オゾン水生成反応槽、及び排ガス処理部を一体的に単一の筐体に収納したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記オゾン気泡−水混合部とオゾン水生成反応槽との中間に、オゾン気泡−水混合物を所定時間維持するための滞留配管を付加することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の小型軽量のオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置の全体構成を図１に模式的に示す。
【００１２】
まず、通常は上水道水を供給する給水ホース（図示せず）を給水制御部の給水口１に接続し、１００Ｖ／ＡＣ電源を電源スイッチ２に接続する。次に、電源スイッチ２を操作し、制御基盤２ｂを経て給水制御用電磁弁３を開く。電磁弁３から混合部のインジェクターノズル７へ水が送られる。そこで水は、インジェクターノズル７のオリフィス７ａ（図２）によって激しい水流となり、オゾンガスの吸引口７ｂに負圧Ｖが発生する。
一方、オゾンガス発生部に設けたオゾン発生器４のスイッチ５を投入すると、オゾン発生確認ランプ２ａが点灯し、オゾン発生器４が始動してオゾンガスが発生される。オゾン発生器４は２基示してあるが、制御基盤２ｂによって、１基のみを作動させる弱運転と２基を同時に作動させる強運転とに切り換えることも可能である。
【００１３】
生成したオゾンガスは逆止弁６を経てインジェクターノズル７の吸引口７ｂへ吸入され、そこでオゾンガスと霧状に微細化された水とが混合されつつオゾンも微細な気泡になる。インジェクターノズル７で混合された霧状の微細な水とオゾンの微細な気泡は滞留配管８内で滞留して一部のオゾンが水の中に溶解し、さらにオゾン水生成反応槽９へ送られて反応槽９内に貯留されて充分に混合され、オゾンを溶解した状態で含有するオゾン水と未溶解のオゾン気泡からなる混合水になり、装置外に吐出することができる。このようなインジェクターノズルとしては、スプレーイングシステムスジャパン（株）製の商品名「バブリング・ジェット・ノズルＹＢＪＴ−ＰＶＣ１０」などを例示することができる。
【００１４】
前記滞留配管８にオゾン気泡混合水が入ると、滞留配管８の途中に設置してある邪魔板８ａの作用によって混合水が激しく攪拌された状態で圧損がかかり貯留状態になる。なお、オゾン気泡混合水とは別に一部分が第一次オゾン水生成反応を行う。滞留配管８の寸法は、例えば、内径１３ｍｍ以上、全長は１５０ｍｍ以上とし、邪魔板８ａのオリフィスの径は管８の内径の１／２程度であり、邪魔板８ａの設置位置は管８の全長の２／３よりも後方が好ましい。滞留配管８の構造を図３（ａ）および図３（ｂ）に例示する。
【００１５】
オゾン気泡−水混合物は滞留配管８を通過した後、最終処理としてオゾン水生成反応槽９に入る。オゾン水とオゾン気泡の混合水は、反応槽９内の邪魔板９ａによって作られた複雑な通路を、オゾン水生成反応に必要な約３秒以上の時間をかけて通過し、オゾンがより高濃度に溶解したオゾン水と残余のオゾン気泡との混合物となり、装置の外部に吐出される。反応槽９の内部構造の一例を図４に示す。
【００１６】
上記の装置を通過し、装置外部に吐出されたオゾン気泡を含むオゾン水の水部分のオゾン濃度は、本発明の目的である除菌、脱臭、洗浄、虫害発生の予防などに適する濃度が必要である。また、同時に装置から吐出されるオゾン気泡を含むオゾン水から発生するオゾンガスが使用領域周辺の環境の悪化を誘発しない程度でなければならない。
【００１７】
そのためにオゾン水濃度を０．１ｐｐｍ〜０．５ｐｐｍにすることが好ましい。また、吐出される混合水のオゾン気泡中のオゾン濃度は１ｐｐｍ〜３ｐｐｍ程度が好ましい。このオゾン水及びオゾン気泡のオゾン濃度の範囲内になるように、装置に付属する濃度調整機構によって適宜に調整することができる。例えば、図示のようにオゾン発生器４を２基使用して、２基を同時に作動させる「強」の相と１基のみを作動させる「弱」の相に使い分ける方法や、給水速度を増減することによって適宜に調節することが可能である。
【００１８】
なお、装置の使用後に停止するとき、装置系内に残存するオゾンガスが大気中に放出されることを防止するために、前記オゾン発生器４の空気吸込み側の配管に逆止弁１０および排オゾン分解触媒１１からなる排ガス処理部を設けることができる。その場合、通常運転における空気の取入れは、分解触媒１１および逆止弁１０を経由して行えばよく、または他所に空気取入口を設けてもよい。
【００１９】
図５および図６に、本発明の装置を筐体に収納した例について、装置を長手方向に半裁した両側の縦断側面を示す。
筐体１２ａ、１２ｂを形成する材質は、加工が容易で低廉な材料であれば、合成樹脂、軽金属など特に制限はない。本発明の装置の小型・軽量である特徴および製造コストなどを考慮すると、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ポリプロピレンなどの合成樹脂が好適である。
【００２０】
図５および図６に示すように、筐体は大きく分けて電気制御部分１２ｂとオゾン気泡−水混合生成部１２ａとに分離することができ、漏電や衝撃による故障や事故などの発生を防止している。
すなわち、図５に示す筐体１２ａ側には、電磁弁３を有する給水制御部Ａ、インジェクターノズル７を有するオゾン気泡−水混合部Ｃ、滞留配管８および反応往相槽９を有する反応槽部Ｄおよびおよび混合水吐出部Ｅを設ける。
【００２１】
なお、第６図に示す反対側の筐体１２ｂには、電気制御部や、端子台、フューズ、オゾン発生器４などのオゾンガス発生部Ｂを設け、それらが水に濡れないように装置内部に別室を設けるか、あるいは防水加工を施し、全体を前記筐体１２ａの反対側に取り付ける。
なお、オゾン発生器４の電源は多少の発熱を伴なうため、密閉状態ではなく、オゾン発生器の電源や、端子台、フューズなどの収納別室と装置筐体１２ｂの外壁の適宜の個所に空気取入れ孔１３を設けることが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような構造を有するので小型軽量で操作が容易であるとともに、オゾン気泡とオゾン水との混合物を効率よく生成することができ、しかも水にはオゾンが溶解している。
したがって、諸設備や器具類の洗浄、消毒、殺菌、脱臭あるいは虫害発生の予防などを効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオゾン気泡を含むオゾン水の生成装置の全体構造を示す模式図である。
【図２】（ａ）はオゾン気泡生成および混合用のインジェクターノズルの縦断側面図および（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線における縦断面図である。
【図３】（ａ）は滞留配管８の縦断側面図および（ｂ）は邪魔板部分の縦断面図である。
【図４】オゾン水生成反応槽の内部構造の一例およびオゾン気泡−オゾン水混合物の流動状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の装置を筐体に収納した例について、筐体を長手方向に半裁した状態を示し、水系統の配置を示す縦断側面図である。
【図６】本発明の装置を筐体に収納した例について、図５に示す装置の反対側であり、オゾン発生器の取付け状態を示す。
【符号の説明】
Ａ    給水制御部
Ｂ    オゾンガス発生部
Ｃ    混合部
Ｄ    反応槽部
Ｅ    オゾン水・オゾン気泡混合水吐出部
Ｆ    排ガス処理部
Ｖ    負圧
１    給水口
２    電源スイッチ
２ａ  オゾン発生確認ランプ
２ｂ  制御基盤
３    電磁弁
４    オゾン発生器
５    オゾン発生器用スイッチ
６、１０  逆止弁
７    インジェクターノズル
７ａ  オリフィス
７ｂ  オゾンガス入口
８    滞留配管
８ａ、９ａ  邪魔板
９    オゾン水生成反応槽
１１    排オゾン分解触媒
１２ａ、１２ｂ  筐体
１３    空気取入れ孔
【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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