(57)【要約】  【課題】  低流量域でも使用可能で、生成したオゾンを効率よく水道水に溶解できるオゾン水生成装置を提供する。  【解決手段】  オゾン水生成装置１では、第１の管路３に流れる水道水の一部は、第２の管路７に分流される。そして、第１の管路３のノズル５から噴出する水道水が、回転羽根部材２３を回転させ、その回転力が直流発電器２１を発電させ、オゾン発生器１２を駆動してオゾンを発生する。一方、第２の管路７を流れる水道水は、アスピレータ９に流れ、オゾンを吸引してオゾン混合水を生成する。そして、オゾン混合水は、簡易ミキサ１７を通過することにより、オゾンが水道水に効率よく溶解される。また、混合ケース２０では、回転羽根部材２３から落下する水道水と、第３の管路８から供給された高濃度オゾン水とが互いに混合され、オゾン水供給口３０からオゾン水が供給される。【選択図】  図１
2005131489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道水を通過させる第１の管路と、
当該第１の管路の先端部に設けられたノズルと、
当該ノズルから噴出する水道水の水圧を受けて回転する回転羽根部材と、
当該回転羽根部材の回転力を受けて駆動され、電力を発生する発電手段と、
当該発電手段が発生する電力を利用して、オゾンを発生するオゾン発生手段と、
前記第１の管路から分岐し、前記第１の管路から分流された水道水を通過させる第２の管路と、
当該第２の管路に接続され、前記オゾン発生手段によって生成されたオゾンを吸引し、吸引されたオゾンと水道水とを混合するアスピレータと、
当該アスピレータの下流側に接続され、水道水にオゾンを溶解させる溶解手段と、
当該溶解手段の下流側に接続され、前記溶解手段によって生成された高濃度オゾン水を通過させる第３の管路と、
当該第３の管路の下流側に接続され、前記ノズルの先端部と、前記回転羽根部材とを内部に収容し、前記回転羽根部材を回転させるために、前記ノズルから噴出する水道水と、前記第３の管路から供給される高濃度オゾン水とを混合してオゾン水を生成する混合ケースと、
当該混合ケースに設けられ、前記混合ケースの内部に生成されたオゾン水を外部に供給するオゾン水供給口と
を備えたことを特徴とするオゾン水生成装置。
【請求項２】
前記溶解手段は、内部に多数の粒状体が充填された管状体であることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオゾン水生成装置に関し、詳細には、水道水にオゾンを溶解してオゾン水を生成するオゾン水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のオゾン水生成装置では、オゾン発生器により発生させたオゾンを、溶解装置で水道水に溶解させることにより、オゾン水を生成するようにしたものが一般的に知られている。このオゾン水生成装置により生成されたオゾン水は、食品の殺菌、食品の鮮度保持および医療用機械の殺菌など幅広い分野で利用されている。このような情勢から、より高濃度なオゾン水を、低コストで生成できるオゾン水生成装置の開発が望まれている。しかし、オゾン水生成装置内に備えられたオゾン発生器は、例えば、空気中の無声放電によってオゾンを生成するため、オゾン発生器を運転させるための電源（電力）が必要となる。したがって、運転コストが高くなり、経済上の問題があった。また、オゾン水生成装置は、オゾンを発生させるための高圧の電源が必要であるため、オゾン水生成装置の設置は、電源が常時供給可能な場所に限られていた。
【０００３】
そこで、例えば、水道栓から噴出する水道水の水圧を利用して、発電機を駆動させ、その発電機によって発生させた電力を、オゾン発生器に供給してオゾンを発生させ、さらに発生させたオゾンを水道水にインジェクター注入することによりオゾン水を生成する水道水浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この水道水浄化装置では、水道栓から噴出する水道水を、回転羽根部材に衝突および回転させて、その回転力を発電機の動力に変換している。そして、その発電機によって発生した電力はオゾン発生器に供給されるため、外部からオゾン発生器に電源を供給する必要がなく、低コストでオゾン水を生成することができる。
【特許文献１】特開平８−１０３７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の水道水浄化装置では、回転羽根部材を回転させるための相当の水圧が必要であるため、殺菌効果が得られるだけのオゾン濃度を得るためには、相当量の水量を水道栓から噴出させなければならず、必要以上の水を無駄に使用してしまうという問題点があった。したがって、低流量域では必要濃度のオゾン水が得られず、殺菌効果が十分得られないという問題点もあった。また、オゾン発生器によって発生したオゾンは、水道水にインジェクター注入されるだけであるので、水道水にオゾンが十分に溶解されず、要求されるオゾン濃度よりも低い濃度のオゾン水が生成されてしまうという問題点もあった。さらに、この水道水浄化装置の回転羽根部材は、常に外部に晒された状態であるので、回転羽根部材が空気中の微生物に汚染されるという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、低流量域でも使用可能で、生成したオゾンを効率よく水道水に溶解できるオゾン水生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のオゾン水生成装置では、水道水を通過させる第１の管路と、当該第１の管路の先端部に設けられたノズルと、当該ノズルから噴出する水道水の水圧を受けて回転する回転羽根部材と、当該回転羽根部材の回転力を受けて駆動され、電力を発生する発電手段と、当該発電手段が発生する電力を利用して、オゾンを発生するオゾン発生手段と、前記第１の管路から分岐し、前記第１の管路から分流された水道水を通過させる第２の管路と、当該第２の管路に接続され、前記オゾン発生手段によって生成されたオゾンを吸引し、吸引されたオゾンと水道水とを混合するアスピレータと、当該アスピレータの下流側に接続され、水道水にオゾンを溶解させる溶解手段と、当該溶解手段の下流側に接続され、前記溶解手段によって生成された高濃度オゾン水を通過させる第３の管路と、当該第３の管路の下流側に接続され、前記ノズルの先端部と、前記回転羽根部材とを内部に収容し、前記回転羽根部材を回転させるために、前記ノズルから噴出する水道水と、前記第３の管路から供給される高濃度オゾン水とを混合してオゾン水を生成する混合ケースと、当該混合ケースに設けられ、前記混合ケースの内部に生成されたオゾン水を外部に供給するオゾン水供給口とを備えている。
【０００７】
また、請求項２に記載のオゾン水生成装置では、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記溶解手段は、内部に多数の粒状体が充填された管状体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に記載のオゾン水生成装置では、第１の管路を通過する水道水は、第１の管路の先端部に設けられたノズルから噴出し、噴出した水道水は回転羽根部材に衝突する。そして、回転羽根部材は、水道水の水圧によって回転し、その回転力によって発電手段が駆動する。さらに、発電手段の駆動により電力が発生し、その電力はオゾン発生手段に供給され、オゾンが発生される。一方、第１の管路から分岐する第２の管路を流れる水道水は、アスピレータに流れ込む。このアスピレータではオゾン発生手段によって発生したオゾンを吸引して、アスピレータに流れ込んだ水道水にオゾンを混合させる。そして、溶解手段により、オゾンが効率的に溶解されることにより、高濃度オゾン水が生成される。さらに、高濃度オゾン水は、第３の管路に流れ込み、混合ケース内に供給される。そして、この混合ケースは、第１の管路の先端部に設けられたノズルと、回転羽根部材とを収容している。さらに、混合ケース内では、回転羽根部材に衝突した水道水は下方に落下して、高濃度オゾン水と混合されることにより、適度な濃度に調整されたオゾン水が、オゾン水供給口から供給されるようになっている。このオゾン水生成装置の第１の管路に設けられたノズルは、ノズル径を小さくして高い水圧を発生させることができるため、低流量でも回転羽根部材を回転させることができる。したがって、水道水が低流量でも、必要な電力量が得られる。また、第２の管路には、第１の管路に流れる水道水が分流して流れ込むため、第２の管路内に流れる水道水の流量は、分岐前に比べて少なくなる。したがって、アスピレータに流れ込む水道水の流量とアスピレータに吸引されるオゾンの吸引量は減少するが、アスピレータ内を流れる水道水の流速が遅くなるため、気液接触時間が長くなり、水道水のオゾン溶解効率を向上させることができる。さらに、溶解手段により生成された高濃度のオゾン水は、混合ケース内で、回転羽根部材の動力源として使用された水道水と混合されて希釈されるので、適切な濃度のオゾン水を、オゾン水供給口から供給することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載のオゾン水生成装置では、請求項１に記載の発明の効果に加えて、管状体である溶解手段の内部には、多数の粒状体が充填されているので、水道水に混合されたオゾンの気泡は、多数の粒状体に衝突して破砕されることにより、微細な泡となる。また、多数の粒状体により水とオゾンとの気液接触時間が増大するので、水道水に効率よくオゾンを溶解させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用したオゾン水生成装置１の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用したオゾン水生成装置１の概念図である。なお、このオゾン水生成装置１は、オゾン発生器１２を内部に備え、学校、病院および食品工場などで、手指の洗浄殺菌、食品の殺菌、食品の鮮度保持および医療用機械の洗浄殺菌などに使用されるものである。
【００１１】
はじめに、オゾン水生成装置１の概略構成について説明する。図１に示すように、オゾン水生成装置１は、水道栓から流れる水道水を通過させる第１の管路３と、当該第１の管路３の先端部に設けられ、管径が狭くなって形成されたノズル５と、当該ノズル５から噴出する水道水の水圧を受けて回転する回転羽根部材２３と、当該回転羽根部材２３の回転力を利用して直流電力を発生する直流発電器２１と、直流発電器２１が発生する直流電力を受けて高周波高電圧を発生するオゾン発生電源１０と、当該オゾン発生電源１０によって高周波高電圧に変換された電圧が印加され、空気を原料としてオゾンを発生させるオゾン発生器１２と、第１の管路３から分岐する第２の管路７と、当該第２の管路７の水道水が流れる下流側に接続されたアスピレータ９と、当該アスピレータ９の内部に設けられたノズル部９ａと、アスピレータ９の下流側に接続され、管が折り畳まれて形成され、管内に複数の粒状体１９が充填された簡易ミキサ１７と、当該簡易ミキサ１７の下流側に接続された第３の管路８と、当該第３の管路８の下流側の先端部、ノズル５および回転羽根部材２３を内部に収容する混合ケース２０と、当該混合ケース２０の底面に設けられたオゾン水供給管３０とから構成されている。
【００１２】
次に、第１の管路３について説明する。この第１の管路３の一端部は、水道栓の蛇口（図示外）に接続されている。そして、図１に示すように、その第１の管路３の水道水が流れる方向の下流側の先端部には、管径が狭くなって形成されたノズル５が設けられている。このノズル５では、第１の管路３の先端側の管径が狭くなっているので、水道栓から流れる水道水は、低流量でもノズル５から勢いよく噴出される。そして、ノズル５から噴出する水道水の水圧を利用することにより、後述する混合ケース２０内に収容された回転羽根部材２３を回転させている。なお、回転羽根部材２３を回転させて、必要な電力量を直流発電器２１で発生させるのに必要な水道水の流量は、第１の管路３を流れる水道水の全流量４Ｌ／ｍｉｎに対し、２．５Ｌ／ｍｉｎである。また、第１の管路３の中間部には、第１の管路３から分岐する第２の管路７が連結され、第２の管路７は、第１の管路３を流れる水道水の流れの一部（１．５Ｌ／ｍｉｎ）を分流している。
【００１３】
次に、第２の管路７について説明する。図１に示すように、第２の管路７は、第１の管路３の中間部に連結されている。そして、この第２の管路７の水道水が流れる方向の下流側には、アスピレータ９の入水口９ｂが接続されている。この第２の管路７は、第１の管路３を流れる水道水の一部を分流して、その分流した水道水をアスピレータ９の入水口９ｂに供給する役割を担っている。  
【００１４】
次に、アスピレータ９について説明する。図１に示すように、このアスピレータ９は、周知のアスピレータであり、水道水が入水する入水口９ｂ，ノズル部９ａ，オゾンが混合された水道水（以下、オゾン混合水）が出水する出水口９ｃおよびノズル部９ａ周辺に形成された負圧チャンバ（図示外）に連結されたオゾン吸引管１１から構成されている。そして、アスピレータ９の入水口９ｂは、第１の管路３から分岐する第２の管路７の下流側の一端部に接続されている。こうして、第１の管路３から第２の管路７に分流された水道水は、アスピレータ９の入水口９ｂに流れ込むようになっている。また、アスピレータ９の中心部には、ノズル部９ａが設けられている。また、ノズル部９ａ周辺に形成された負圧チャンバ（図示外）には、オゾン発生器１２により生成されたオゾンが吸引されるオゾン吸引管１１の一端部が連結されている。このような構造を有するアスピレータ９に水道水が流入すると、ノズル部９ａから水道水が噴出することにより、ノズル部９ａ周辺の負圧チャンバ内が負圧となり、負圧チャンバに連通するオゾン吸引管１１を介して、後述するオゾン発生器１２によって発生されたオゾンが吸引され、水道水とオゾンとが混合溶解され、オゾン混合水が生成される。そして、生成されたオゾン混合水は、アスピレータ９の出水口９ｃから出水される。また、アスピレータ９の出水口９ｃから出水するオゾン混合水は、出水口９ｃに接続された連結管１５を通過し、簡易ミキサ１７に供給されるようになっている。なお、アスピレータ９で生成されたオゾン混合水は、オゾンが水道水に溶解されているが、溶解しきれず残存するオゾンは気泡の状態で水道水中に混合された状態となっている。
【００１５】
次に、簡易ミキサ１７について説明する。この簡易ミキサ１７は、アスピレータ９で混合溶解されずに残存するオゾンを、さらに効率よく水道水に溶解するための装置である。図１に示すように、簡易ミキサ１７の内部には、内径１３ｍｍからなる通路管１８が屈曲して折り畳まれている。そして、通路管１８の管内には直径１０ｍｍ程度の粒状体１９が多数充填されている。この粒状体１９は水流に対して抵抗の小さい形状であり、かつオゾンのような酸化性の強い物質に対して変形および変質しない材質が使用されている。なお、本実施形態のオゾン水生成装置１の粒状体１９はガラスビーズを使用している。また、通路管１８の材質は、オゾンのような酸化性の強い物質に対して変形および変質しない材質であることが望ましい。なお、本実施形態のオゾン水生成装置１の通路管１８の材質は、硬質ポリ塩化ビニルである。
【００１６】
そして、アスピレータ９で生成されたオゾン混合水が、簡易ミキサ１７を通過することにより、オゾン混合水中のオゾンの気泡は、簡易ミキサ１７内の粒状体１９に衝突して微細に破砕される。また、粒状体１９により、水とオゾンとの気液接触時間が増大し、オゾンが水中により効率よく溶解される。なお、簡易ミキサ１７を通過後のオゾン水は、オゾン濃度が比較的高い高濃度オゾン水である。本実施形態のオゾン水生成装置１では、簡易ミキサ１７で生成された高濃度オゾン水は、後述する混合ケース２０内において、水道水と混合されて希釈される。なお、図１に示すオゾン水生成装置１の概念図に示す簡易ミキサ１７が、「溶解手段」に相当する。
【００１７】
次に、回転羽根部材２３について説明する。図１に示すように、回転羽根部材２３は、ペルトン水車（衝動水車）を使用している。この回転羽根部材２３の周囲には、略椀型形状のバケット２３ａがペルトン水車の羽根として複数設けられている。そして、回転羽根部材２３は、ノズル５の水道水の噴出方向の延長線上に、回転羽根部材２３の上部側のバケット２３ａが位置するように配置されている。また、バケット２３ａの凹面側は、ノズル５の水道水の噴出方向に対して対向するようになっている。そして、第１の管路３のノズル５から噴出する水道水が、回転羽根部材２３のバケット２３ａの凹面側に衝突することにより、回転羽根部材２３が、図１の矢印方向に回転するようになっている。また、後述するが、この回転羽根部材２３の回転軸（図示外）には、直流発電器２１の回転軸（図示外）が一体化して連結されている。そして、この回転羽根部材２３の回転軸が回転すると、その回転に伴って直流発電器２１の回転軸が回転するので、直流発電器２１が駆動して発電が行われる。よって、ノズル５から噴出する水道水の水流に基づく水圧の力を、回転羽根部材２３の回転によって、直流発電器２１の発電力に変換することができる。
【００１８】
次に、直流発電器２１について説明する。上述したように、直流発電器２１の回転軸は、回転羽根部材２３の回転軸（図示外）に一体化して連結されており、回転羽根部材２３の回転力が、直流発電器２１の駆動源となっている。そして、その直流発電器２１の回転軸の、回転羽根部材２３の回転軸と連結する一端部と反対の他端部にはコイル（図示外）が設けられている。さらに、直流発電器２１の内部ではそのコイルが磁界中で回転するようになっている。さらに、磁界中でコイルが回転すると交流が誘起されるため、その誘起された交流を周知の整流子（図示外）と２個のブラシ（図示外）で整流することにより、直流に変換している。そして、直流発電器２１によって誘起された直流電圧は、オゾン発生電源１０に供給される。また、後述するが、オゾン発生電源１０では、直流発電器２１から供給された直流電圧を、高周波・高電圧に変換している。なお、本実施形態のオゾン水生成装置１の直流発電器２１は、周知の直流発電器であり、回転エネルギーを電力に変換して直流を発生させることができる発電器であれば、自由に変更可能である。なお、図１に示すオゾン水生成装置１の概念図に示す直流発電器２１が、「発電手段」に相当する。
【００１９】
次に、オゾン発生電源１０について説明する。図１に示すように、オゾン発生電源１０は、直流発電器２１に接続されており、直流発電器２１によって発電された直流電圧を高周波・高電圧に変換して、オゾン発生器１２に印加するための装置である。このオゾン発生電源１０は、周知の発振器（図示外）により構成されている。この発振器は、図示外のコンデンサ、抵抗、トランジスタおよび変圧器の一次コイルなどにより構成されている。そして、このような発振器では、これらの回路定数により定まる高周波・高電圧を発振し、これを変圧器の２次コイルで高電圧に変換する。なお、後述するが、変圧器の２次コイルに誘起された高周波・高電圧は、オゾン発生器１２の内部に設けられた放電電極と誘導電極とからなる２つの電極間に印加されることにより、無声放電が発生するようになっている。
【００２０】
次に、オゾン発生器１２について説明する。図１に示すように、オゾン発生器１２は、オゾン発生電源１０に接続されている。オゾン発生器１２は、高純度・高強度のセラミックス発生体を備えている。そして、オゾン発生電源１０の２次コイルに誘起された高周波・高電圧が、２つの電極間に印加されると、それらの間に介在するセラミックス発生体表面に無声放電が発生する。そして、無声放電域に原料ガス（酸素又は、乾燥空気）が供給されると、酸素の一部がオゾン化されて高濃度のオゾンが生成される。こうして、オゾン発生器１２によって生成されたオゾンは、上述したアスピレータ９により吸引され、オゾン吸引管１１を通過する。そして、オゾン吸引管１１を通過したオゾンは、アスピレータ９のノズル部９ａで水道水に混合溶解される。なお、図１に示すオゾン水生成装置１の概念図に示すオゾン発生器１２が、「オゾン発生手段」に相当する。
【００２１】
次に、混合ケース２０について説明する。図１に示すように、混合ケース２０は、略直方体状の箱であるプラスチックケースとして構成されている。さらに、混合ケース２０の側面の上部には、第１の管路３のノズル５がケース内に向かって嵌合するための嵌合孔（図示外）が設けられ、その嵌合孔にはノズル５が嵌合し、混合ケース２０の内側に向かってノズル５が突出している。そして、上述したように、ノズル５の水道水の噴出方向の延長線上には、回転羽根部材２３の周囲に設けられた複数のバケット２３ａが位置している。さらに、ノズル５が嵌合する嵌合孔の下方には、第３の管路８の下流側の先端部が嵌合するための嵌合孔（図示外）が設けられている。そして、この嵌合孔には、第３の管路８の下流側の先端部が嵌合されており、第３の管路８から流れる高濃度オゾン水が、混合ケース２０の底面に貯留するようになっている。
【００２２】
さらに、混合ケース２０の底面の、ノズル５および第３の管路８の先端部から離れる側の端部近傍には、混合ケース２０内のオゾン水を外部に供給するためのオゾン水供給口３０が設けられている。このオゾン水供給口３０は、混合ケース２０の底面に設けられた供給孔（図示外）に、オゾン水を外部に供給するための管を連結することにより形成されている。なお、本実施形態のオゾン水生成装置１の混合ケース２０は、略直方体であるが、これに限らず、混合ケース２０の内部に、水道水および高濃度オゾン水が互いに混合するだけのスペース（空間）を十分にとることが可能な形状であれば、他の形状でも変更可能である。
【００２３】
また、混合ケース２０の内部では、ノズル５から噴出する水道水の流れと、第３の管路８から供給される高濃度オゾン水の流れとの２つの流れが存在する。水道水の流れは、ノズル５から噴出する水道水が、回転羽根部材２３のバケット２３ａに衝突し、回転羽根部材２３から、混合ケース２０の底面に落下する流れである。一方、高濃度オゾン水の流れは、第３の管路８から混合ケース２０の内部に向かう流れである。そして、混合ケース２０の底面には、第３の管路８から供給された高濃度オゾン水が貯留し、その貯留する高濃度オゾン水には、回転羽根部材２３より落下する水道水が混入する。すなわち、混合ケース２０では、２つの流れ（水道水の流れと、高濃度オゾン水の流れ）が合流することにより、高濃度オゾン水が水道水によって希釈され、適切な濃度のオゾン水がオゾン水供給口３０から外部に供給される。また、上記構造の混合ケース２０は、回転羽根部材２３と、ノズル５を内部に収容しているため、外部とは遮断されている。したがって、ノズル５および回転羽根部材２３が微生物に汚染されることがなく、混合ケース２０の内部を常に衛生的に保つことができる。
【００２４】
次に、オゾン水供給口３０から供給されるオゾン水のオゾン濃度について、図１を参照して説明する。まず、水道栓から流出される水道水の流量によって、回転羽根部材２３の回転速度が決まる。そして、その回転速度によって、直流発電器２１の発電量が決定し、その発電量に伴って、オゾン発生器１２のオゾン発生量が決定する。そして、直流発電器２１の発電量と、オゾン発生器１２のオゾン発生量とはほぼ比例関係となっている。さらに、オゾン発生量と、簡易ミキサ１７通過後のオゾン水のオゾン濃度とも同様に比例関係となっている。したがって、水道栓から流出する水道水の流量が多ければ多いほど、簡易ミキサ１７通過後のオゾン水のオゾン濃度は高くなる。また、水道栓から流出する水道水の流量が多ければ多いほど、混合ケース２０の内部に流れる水道水の量は増えて希釈されるため、オゾン濃度が急激に高くなることはない。なお、本実施形態のオゾン水生成装置１では、水流量が４〜６Ｌ／ｍｉｎを前提とした場合に、オゾン水供給口３０から供給されるオゾン水のオゾン濃度は、０．１２ｍｇ／Ｌ程度に維持することができる。そして、オゾン水生成装置１のオゾン濃度の調節は、水流量が４〜６Ｌ／ｍｉｎを前提とし、要求されるオゾン濃度が供給されるように、オゾン発生器１２のオゾン発生量を調整することなどにより行われる。
【００２５】
次に、上記構成を備えたオゾン水生成装置１の動作について、図１を参照して説明する。例えば、手洗い場などに設けられたオゾン水生成装置１において、まず、水道栓の蛇口（図示外）を開放して、水道水を蛇口から流出させる。次いで、蛇口から流出する水道水は、蛇口に接続された第１の管路３に流れ込む。さらに、第１の管路３に流れ込んだ水道水は、そのまま第１の管路３のノズル５に向かう流れと、第２の管路７に向かう流れとに２つに分流される。そして、第１の管路３の先端部に設けられ、混合ケース２０の内部に向かって突出するノズル５からは、水道水が勢いよく噴出する。さらに、ノズル５から噴出した水道水は、回転羽根部材２３の周囲に設けられたバケット２３ａに衝突し、回転羽根部材２３が回転する。この回転羽根部材２３が回転することにより、回転羽根部材２３の回転軸が回転し、その回転軸と一体化して連結された直流発電器２１の回転軸が同様に回転する。次いで、この直流発電器２１の回転軸が回転することにより、直流発電器２１に直流が発生し、その発生した直流はオゾン発生電源１０に供給される。そして、オゾン発生電源１０では、直流発電器２１により供給された直流を高周波・高電圧に変換して、オゾン発生器１２に供給する。オゾン発生器１２では、無声放電によりオゾンが生成される。
【００２６】
一方、第２の管路７に分流された水道水は、アスピレータ９に流れ込む。アスピレータ９に流れ込んだ水道水は、ノズル部９ａを通過することにより、ノズル部９ａ周辺の負圧チャンバ内が負圧となり、オゾン吸引管１１を介して、オゾン発生器１２で発生されたオゾンが吸引され、ノズル部９ａで水道水に混合溶解される。そして、アスピレータ９によって生成されたオゾン混合水は、簡易ミキサ１７に流れ込む。さらに、簡易ミキサ１７に流れ込んだオゾン混合水中のオゾンの気泡は、簡易ミキサ１７内の粒状体１９に衝突して破砕される。また、粒状体１９により、オゾンと水との気液接触時間が増大し、水道水にオゾンがより効率的に溶解されて、高濃度オゾンが生成される。
【００２７】
そして、簡易ミキサ１７によって生成された高濃度オゾン水は、第３の管路８内に流入し、混合ケース２０の内部に流入する。なお、第３の管路８は、混合ケース２０の底面近傍の側面に設けられた嵌合孔（図示外）に嵌合して、混合ケース２０の内側に向かって突出している。さらに、第３の管路８から供給された高濃度オゾン水は、混合ケース２０の底面に貯留する。そして、混合ケース２０の内部では、回転羽根部材２３に衝突した水道水が、回転羽根部材２３の下方に落下する。次いで、混合ケース２０の底面に貯留する高濃度オゾン水に水道水が混合される。さらに、高濃度オゾン水は、水道水により、殺菌効果を失わず、かつ人に対して毒性がない程度（例えば、０．１２ｍｇ／Ｌ）に希釈される。さらに、希釈されたオゾン水は、混合ケース２０の底面から鉛直方向に延びるオゾン水供給口３０より外部に供給され、利用者の手指の洗浄殺菌などに使用される。なお、オゾン水生成装置１の使用を止める場合には、開放されていた水道栓の蛇口を閉めることにより、オゾン水生成装置１への水道水の供給が停止され、直流発電器２１の発電が停止されるため、自動的にオゾン水の生成および供給が停止するようになっている。
【００２８】
以上、説明したように、本発明の実施形態であるオゾン水生成装置１では、水道栓から流出し、第１の管路３に流れ込む水道水の一部は、第２の管路７に分流される。そして、オゾン発生器１２の電力を発電する流れと、オゾンを吸引して水道水に溶解して高濃度オゾン水を生成する流れとに各々分けられる。さらに、第１の管路３の先端部には、ノズル５が設けられているので、低流量域でも回転羽根部材２３を回転させ、直流発電器２１を発電させ、オゾン発生器１２によりオゾンを発生させることができる。一方、第２の管路７に分流された水道水は、アスピレータ９に流れ込み、オゾンを吸引して水道水にオゾンを混合溶解させてオゾン混合水を生成する。そして、生成されたオゾン混合水は、簡易ミキサ１７を通過するので、オゾン混合水中に残存するオゾンの気泡が、粒状体１９により微細に破砕される。また、粒状体１９により、オゾンと水との気液接触時間が増大し、効率よくオゾンが水道水に溶解される。また、アスピレータ９を流れる水道水の流量は、第２の管路７によって分流された比較的少ない流量で、オゾンをより効率よく水道水に溶解させることができる。また、混合ケース２０では、回転羽根部材２３の回転に利用された水道水と、第３の管路８から混合ケース２０内に供給される高濃度オゾン水とは、混合ケース２０内で互いに混合されるので、殺菌効力を失わず、かつ人に対して毒性がない程度（例えば、０．１２ｍｇ／Ｌ）にまで希釈することができる。このように、オゾン水生成装置１は、低流量域でも使用可能であるため、水の無駄使いを防ぐことができる。また、オゾン水生成装置１は、自己発電によってオゾンを生成することができるので、電源が供給できない箇所でも使用でき、運転コストを節約することもできる。さらに、回転羽根部材２３と、ノズル５とは、混合ケース２０の内部に収容され、外部と遮断されているので、回転羽根部材２３と、ノズル５とが微生物により汚染されず、混合ケース２０の内部を衛生的に保つことができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、本実施形態のノズル５は、第１の管路３の先端部に１つだけ設けられているが、第１の管路３をさらに分岐させて、各々の先端部にノズルを設け、複数のノズルで回転羽根部材２３を回転させてもよい。
【００３０】
また、本実施形態の回転羽根部材２３は、ペルトン水車（衝動水車）を使用しているが、この型式の水車に限定されることなく、水道水の水圧によって回転可能な水車であれば、変更可能である。
【００３１】
また、本実施形態のオゾン水生成装置１では、水道水に効率よくオゾンを溶解させるための溶解手段として、簡易ミキサ１７を使用しているが、簡易ミキサ１７の形状は、積層状に折り畳んでも、らせん状にしてもよく、簡易ミキサ１７を構成する長い管を小さいスペース内に収納できる形状であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、オゾン水生成装置に利用でき、具体的には、外部から電力を与えずに、自己発電してオゾンを生成し、そのオゾンを水道水に効率よく溶解させるオゾン水生成装置にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用したオゾン水生成装置１の概念図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    オゾン水生成装置
３    第１の管路
５    ノズル
７    第２の管路
８    第３の管路
９    アスピレータ
１２    オゾン発生器
１７    簡易ミキサ
１９    粒状体
２０    混合ケース
２１    直流発電器
２３    回転羽根部材
３０    オゾン水供給口
【図１】
2005131489.tif 000003