(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成を有する気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体から気体を効率よく分離させることが可能な気液分離器を提供する。【解決手段】気液分離部１４０は、容器１０４と内筒１４７とを備えている。内筒１４７は、容器１０４の外部から内部に導入された溶液が流通するための導入室４１と、容器１０４の内部から外部に導出される溶液が流通するための導出室４２とに容器１０４の内部を区画する。導入室４１の容積は、導出室４２の容積よりも小さい。流入口１４１は、容器１０４の外部と導入室４１とを連通させる。流出口１４２は、容器１０４の外部と導出室４２とを連通させる。流出口１４３は、流入口１４１および流出口１４２よりも上方に配置され、且つ、導出室４２と容器１０４の外部とを連通させる。容器１０４の内部には、導出室４２の上方に配置され、且つ、気体を貯留する空間４３が形成されている。【選択図】図２
2013123674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井面と、底面と、前記天井面と前記底面との間を上下方向に延びる周壁とを有する容器と、
前記容器の内部において前記底面から上方に向かって延び、且つ、前記容器の外部から内部に導入された液体が流通するための導入室と、前記容器の内部から外部に導出される液体が流通するための導出室とに前記容器の内部を区画する仕切部材とを備え、
前記導入室の容積は、前記導出室の容積よりも小さく、
前記周壁には、前記容器の外部と前記導入室とを連通させる第１の開口と、前記容器の外部と前記導出室とを連通させる第２の開口とが形成され、
前記容器には、前記第１の開口および前記第２の開口よりも上方に配置され、且つ、前記導出室と前記容器の外部とを連通させる第３の開口が形成され、
前記容器の内部には、前記導出室の上方に配置され、且つ、気体を貯留する空間が形成されている、気液分離器。
【請求項２】
前記容器の平面視において、前記第１の開口と前記第２の開口とは、互いに対向し、
前記仕切部材は、筒形状を持つ仕切周壁を有し、
前記容器の平面視において、前記仕切周壁の一端側には、前記第１の開口に面する導入口が形成され、
前記容器の平面視において、前記仕切部材は、前記第２の開口よりも前記第１の開口の近くに配置されている、請求項１に記載の気液分離器。
【請求項３】
前記仕切周壁の前記一端側が前記容器の一端側の前記周壁に固定され、
前記容器の平面視において、前記仕切周壁の前記一端側の外面から他端側の外面までの水平方向に沿った前記仕切周壁の寸法は、前記仕切周壁の前記他端側の外面から前記容器の他端側の前記周壁の内面までの水平方向に沿った距離よりも小さい、
請求項２に記載の気液分離器。
【請求項４】
前記導出室に溜められた液体の液位を所定の液位の範囲に維持するための液位調整部をさらに備えた、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の気液分離器。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の気液分離器と、
オゾンを発生させるオゾン発生器と、
前記容器に供給される液体に、前記オゾン発生器が発生させたオゾンを混合させる気液混合器とを備えた、オゾン水生成装置。
【請求項６】
請求項５に記載のオゾン水生成装置を備えた、衛生器具用洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、および、それを備えた衛生器具用洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特開２００９−２４０９８６号公報（以下、特許文献１という）に記載された気液分離器は、圧力容器と仕切部材とを備えている。圧力容器の下部には、溶解液を導入させる導入口と、圧力容器から溶解液を導出させる導出口とが形成されている。
【０００３】
特許文献１に記載された気液分離器においては、導入空間の底面積よりも導出空間の底面積が大きくなるように仕切部材を圧力容器の内部に配置することにより、溶解液の流れを導出空間において減速させることができる。
【０００４】
導出空間において溶解液の流速が減速されることにより、気体を溶解液から十分に分離させることができるため、導出口から気体が流出することを抑制することができる。
【０００５】
特許文献１に記載の気液分離器においては、圧力容器の上部に、排気弁が取り付けられている。排気弁は、弁箱と弁体とバネとを有している。弁箱には、流入口と排気口とが形成されている。弁体は、弁箱内に配置され且つ排気口を開閉する。バネは、排気口を閉塞するように弁体を付勢する。
【０００６】
圧力容器の内部の気体の圧力が所定の圧力以上である場合には、弁体が排気口を開放することにより、圧力容器の内部の気体が排気口から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２４０９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の気液分離器においては、排気弁なしでは圧力容器の内部に気体を貯留させることが困難であるため、圧力容器の内部に気体を十分に貯留させることができない。つまり、特許文献１に記載の気液分離器においては、圧力容器の内部に、気体を貯留するための空間を積極的に形成させていない。
【０００９】
圧力容器の内部において気体の貯留が不十分である場合には、気体が貯留された空間を液体が通過することがほとんどないため、液体から気体が完全に分離しないまま、気体を含む液体が液体とともに導出口から流出する場合がある。そのため、液体から気体を十分に且つ効率よく分離させることができない。一方、排気弁を備えていなくても、比較的簡易な構成によって、圧力容器の内部に導入された液体を導出口から排出させるまでに、容器の内部において液体から気体を効率よく分離させることが可能な気液分離器が望まれている。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、比較的簡易な構成を有する気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体から気体を効率よく分離させることが可能な気液分離器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に従った気液分離器は、容器と仕切部材とを備えている。容器は、天井面と、底面と、周壁とを有している。周壁は、天井面と底面との間を上下方向に延びている。仕切部材は、容器の内部において底面から上方に向かって延びている。仕切部材は、容器の外部から内部に導入された液体が流通するための導入室と、容器の内部から外部に導出される液体が流通するための導出室とに容器の内部を区画する。導入室の容積は、導出室の容積よりも小さい。
【００１２】
周壁には、第１の開口と第２の開口とが形成されている。第１の開口は、容器の外部と導入室とを連通させる。第２の開口は、容器の外部と導出室とを連通させる。容器には、第３の開口が形成されている。第３の開口は、第１の開口および第２の開口よりも上方に配置され、且つ、導出室と容器の外部とを連通させる。また、容器の内部には、導出室の上方に配置され、且つ、気体を貯留する空間が形成されている。
【００１３】
本発明によれば、気体が貯留される空間が導出室の上方に配置されている。これにより、容器の外部から導入室に流入した溶液が、気体が貯留された空間を通過する際に、溶液が気体に容易に触れることができるため、溶液に含まれる未溶解気体を溶液から効率よく分離させることができる。また、気体が貯留される空間が導出室の上方に配置されていることにより、第１の開口から導入室に勢いよく溶液が流入する場合でも、第３の開口から溶液が噴出することを防止することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、導入室の容積が導出室の容積よりも小さいことにより、導入室から導出室に移動した溶液の流速は、導出室において減速される。そのため、導出室を流れる溶液に含まれる未溶解の気体が、溶液とともに、第２の開口を通って容器の外部に排出されることを抑制することができる。
【００１５】
このように、本発明によれば、排気弁を備えていなくても、比較的簡易な構成によって、容器の内部に導入された液体を第２の開口から排出させるまでに、容器の内部において液体から気体を効率よく分離させることができる。したがって、本発明によれば、比較的簡易な構成を有する気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体から気体を効率よく分離させることが可能な気液分離器を提供することができる。
【００１６】
本発明に従った気液分離器の容器の平面視において、好ましくは、第１の開口と第２の開口とは、互いに対向している。仕切部材は、好ましくは、筒形状を持つ仕切周壁を有している。好ましくは、容器の平面視において、仕切周壁の一端側には、第１の開口に面する導入口が形成されている。好ましくは、容器の平面視において、仕切部材は、第２の開口よりも第１の開口の近くに配置されている。
【００１７】
この構成によれば、仕切周壁の他端側の外面と、容器の他端側の周壁の内面との距離を拡大させることができる。これにより、気液分離部において、導出室の上方に配置された空間の容積を拡大させることができる。そのため、導出室の容積を拡大させることができる。したがって、容器の内部に導入された液体を第２の開口から排出させるまでに、容器の内部において液体から気体をより効率よく分離させることができる。
【００１８】
本発明に従った気液分離器において、導出室を流通する溶液の流速は、第２の開口に向かって加速される。また、導入室から導出室に移動する溶液が、仕切部材の上端付近から底面に向かって落下することによって導出室に貯められた溶液の液面に衝突する場合には、液面の周りの空気が溶液に混合されることにより、溶液に多数の気泡が発生する。
【００１９】
しかしながら、本発明に従った気液分離器においては、仕切周壁および容器の一端側から離れた位置に第２の開口が配置されている。つまり、導入室から導出室に移動する溶液は、第２の開口から比較的離れた位置において液面と衝突する。そのため、液面に衝突することによって多数の気泡が発生する場合でも、気泡を含む溶液が第２の開口まで移動する間に、溶液から気泡を確実に分離させることができる。このようにして、本発明に従った気液分離器の構成によれば、第２の開口を通って容器の外部に気泡が排出されることを抑制することができる。
【００２０】
本発明に従った気液分離器において、好ましくは、仕切周壁の一端側が容器の周壁の一端側に固定されている。好ましくは、容器の平面視において、仕切周壁の一端側の外面から他端側の外面までの水平方向に沿った仕切周壁の寸法は、仕切周壁の他端側の外面から容器の他端側の周壁の内面までの水平方向に沿った距離よりも小さい。
【００２１】
この構成によれば、仕切部材と容器とを容易に一体に形成することができる。また、第１の開口に仕切部材をさらに近づけることができるとともに、仕切周壁と第２の開口とをさらに遠ざけることができる。これにより、気液分離部において、導出室の上方に配置された空間の容積を容器の幅方向および前後方向にさらに拡大させることができる。また、この構成によれば、導入室から導出室に移動する溶液は、第２の開口からより離れた位置において液面と衝突することができる。そのため、気泡を含む溶液が第２の開口まで移動する間に、溶液から気泡をより確実に分離させることができる。
【００２２】
本発明に従った気液分離器は、好ましくは、導出室に溜められた液体の液位を所定の液位の範囲に維持するための液位調整部をさらに備えている。
【００２３】
この構成によれば、所定の範囲において、空気が貯められた空間の容積の大きさを維持することができる。そのため、溶液に含まれる未溶解気体を溶液から効率よく分離させることを持続することができる。
【００２４】
本発明に従ったオゾン水生成装置は、上記のいずれかの気液分離器と、オゾンを発生させるオゾン発生器と、容器に供給される液体に、オゾン発生器が発生させたオゾンを混合させる気液混合器とを備えていることが好ましい。
【００２５】
本発明に従ったオゾン水生成装置は、排気弁を備えていなくても、容器の内部に導入された液体としてのオゾンが溶解した溶液を第２の開口から排出させるまでに、未溶解気体を溶液から効率よく分離させることができる。また、本発明に従ったオゾン水生成装置は、気液分離の性能の向上と、液体中のオゾン溶解率の向上とを図ることができる。そのため、本発明に従ったオゾン水生成装置は、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。
【００２６】
本発明に従った衛生器具用洗浄装置は、オゾン水生成装置を備えていることが好ましい。
【００２７】
オゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置は、排気弁を備えていなくても、オゾンが溶解した溶液を第２の開口から排出させるまでに、未溶解気体を溶液から効率よく分離させることができ、且つ、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、比較的簡易な構成を有する気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体から気体を効率よく分離させることが可能な気液分離器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に従った気液混合器を備えたオゾン水生成装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明に従った気液混合器の一例の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線によって切断される本発明に従った気液混合器の一例の断面図である。
【図４】本発明に従った気液混合器の別の一例の断面図である。
【図５】衛生器具設備の一例としての便所を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。
【図６】衛生器具の一例としての小便器を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。
【図７】衛生器具の一例としての大便器を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１に、本発明に係る気液分離器を備えたオゾン水生成装置１００を示す。オゾン水生成装置１００は、オゾンが溶解した水を供給する装置である。オゾン水生成装置１００は、気体流路１１４と、液体流路１２１と、オゾン発生器１２０と、気液混合部の一例としてのエジェクタ１３０と、気液分離器の一例としての気液分離部１４０とを備えている。
【００３２】
オゾン水生成装置１００は、当該装置の外部から気体を導入する気体導入部１１０を備えている。気体導入部１１０は、管路１１１と逆止弁１１２とを有している。管路１１１の一端は、酸素または空気を貯蔵したガスボンベ（図示せず）等と接続している。ただし、管路１１１の一端は、大気圧に開放されていてもよい。なお、管路１１１と気体流路１１４と液体流路１２１とは、一般的な配管によって形成されており、図示しない管状部材によって形成されている。
【００３３】
管路１１１の他端は、接続部１１３を介して気体流路１１４に接続されている。気体流路１１４は、気体状態のオゾンを流通させるためのものである。
【００３４】
なお、管路１１１には、オゾンガスを還元する機能を有するオゾンフィルタ（図示せず）が配置されていてもよい。オゾンフィルタは、例えば、オゾンを分解するための触媒が、格子状に構成された紙またはアルミニウムに付着されたもの等、一般的なオゾンフィルタである。
【００３５】
オゾン発生器１２０は、気体状態のオゾンを生成し且つ生成したオゾンを気体流路１１４に供給する。気体導入部１１０によって導入された空気または酸素等の気体は、管路１１１と気体流路１１４とを通ってオゾン発生器１２０に導入される。オゾン発生器１２０は、金属電極によって形成されたオゾン発生素子（図示せず）を有している。オゾン発生素子は、導入された空気または酸素を材料にしてオゾンガスを発生させる。なお、オゾン発生器１２０の構成は、特に限定されず、気体流路１１４から導入される空気または酸素等の気体からオゾンガスを生成するように構成されていればよい。オゾン発生器１２０としては、一般的なオゾン発生器を用いることが可能である。
【００３６】
オゾン水生成装置１００において、液体としての水は液体流路１２１を流通する。液体流路１２１は、オゾンが溶解される水を流通させる。オゾン水生成装置１００は、給水部１５０を備えている。オゾン水生成装置１００の使用者が図示しない水道蛇口を開放することにより、原水としての水道水が給水部１５０からオゾン水生成装置１００に供給される。ただし、原水は、水道水に限定されず、浄化もしくは精製された水であってもよい。
【００３７】
液体流路１２１は、給水部１５０に接続している。給水部１５０は、図示しない電磁弁を有している。給水部１５０は、オゾン水生成装置１００の本体（図示せず）の外部に配置されていてもよく、本体の内部に収容されていてもよい。給水部１５０の弁は、液体流路１２１のうちのエジェクタ１３０よりも水の流れ方向の上流の部分を開閉する。
【００３８】
オゾン水生成装置１００においては、気液混合部として、エジェクタ型のものが利用されている。気液混合部の一例としてのエジェクタ１３０は、液体流路１２１の一部を形成している。エジェクタ１３０には、気体の流入口１３３と液体の流入口１３１とオゾン水の流出口１３２とが形成されている。気体流路１１４の一端は、流入口１３３を介してエジェクタ１３０に接続されている。
【００３９】
オゾン発生器１２０から気体流路１１４に供給されるオゾンは、気体流路１１４の一端からエジェクタ１３０に導入される。エジェクタ１３０に導入されるオゾンは、液体流路１２１を流通する水に混合され、且つ、液体流路１２１の流れの圧力に基づいて水に溶解される。このようにして、エジェクタ１３０は、液体流路１２１を流通する水に、オゾン発生器１２０から気体流路１１４に供給される気体としてのオゾンを溶解させる。
【００４０】
エジェクタ１３０よりも、液体流路１２１を流通する水の流れ方向の下流には、気液分離部１４０が配置されている。気液分離部１４０は、液体流路１２１のうちのエジェクタ１３０よりも水の流れ方向の下流の一部を形成している。気液分離部１４０には、気体の流出口１４３とオゾン水の流入口１４１とオゾン水の流出口１４２とが形成されている。流出口１４３には、気体流路１１４の他端が接続されている。
【００４１】
流入口１４１から気液分離部１４０の内部に流入したオゾン水には、オゾンの気泡が、水に完全に溶解しないまま残っている。気液分離部１４０において、オゾンの気泡と水中に含まれる空気等の気体とは、液体流路１２１を流通する水から分離された後に、流出口１４３から気体流路１１４に排出される。気液分離部１４０は、液体流路１２１を流通する水からオゾンの気泡を含む気体を分離させる。また、気液分離部１４０は、水から分離されたオゾンの一部を気体流路１１４の他端から気体流路１１４に排出する。
【００４２】
図２に示すように、気液分離部１４０は、容器１０４と、容器１０４に収容された内筒１４７とを備えている。容器１０４と内筒１４７とは、例えば樹脂材料によって形成されている。容器１０４は、天井面１４６と、底面１４５と、周壁１４９とを有している。周壁１４９は、天井面１４６と底面１４５との間を上下方向に延びている。図２と図３とを参照するように、周壁１４９と内筒１４７とは、それぞれ略円筒形状を有している。天井面１４６と底面１４５とは、それぞれ略円盤形状を有している。
【００４３】
例えば、図２の左右方向または図３の左右方向のことを容器１０４の幅方向という。また、図２の上下方向は、鉛直上下方向と略一致している。
【００４４】
仕切部材の一例としての内筒１４７は、容器１０４の内部において容器１０４の幅方向の一端側に配置されている。図２に示すように、容器１０４の内部の左側に内筒１４７が配置されている。内筒１４７は、略円筒形状を持つ仕切周壁１４７ｂを有している。仕切周壁１４７ｂは、容器１０４の底面１４５から上方に向かって延びている。
【００４５】
仕切周壁１４７ｂの上端面１４７ｃは、天井面１４６よりも下方に配置されている。上端面１４７ｃは、天井面１４６に面している。上端面１４７ｃが延びる方向は、天井面１４６および底面１４５が延びる方向と略平行な方向である。天井面１４６および底面１４５は、略水平方向に延びている。つまり、上端面１４７ｃの全体は、略水平方向から傾斜することなく、底面１４５に対して略同一位置に配置されている。
【００４６】
内筒１４７は、導入室４１と導出室４２とに容器１０４の内部を区画する。導入室４１は、容器１０４の外部から内部に導入された水が流通するための空間である。導出室４２は、容器１０４の内部から外部に導出される水が流通するための空間である。
【００４７】
導入室４１の容積は、導出室４２の容積よりも小さい。導入室４１は、容器１０４の左側において、仕切周壁１４７ｂに囲まれた空間を含む。導出室４２は、容器１０４の周壁１４９の内面１４９ｓａと仕切周壁１４７ｂの外面とに囲まれた空間を含む。導入室４１と導出室４２とは、天井面１４６付近の空間の一部、つまり、仕切周壁１４７ｂの上端面１４７ｃと天井面１４６とに挟まれた空間によって互いに接続されている。仕切周壁１４７ｂの上端面１４７ｃと天井面１４６とに挟まれた空間は、導入室４１の一部であってもよく、導出室４２の一部であってもよく、または、後述する空間４３の一部であってもよい。
【００４８】
オゾン水の流入口１４１とオゾン水の流出口１４２とは、周壁１４９に形成されている。第１の開口の一例としての流入口１４１と、第２の開口の一例としての流出口１４２とは、内筒１４７の上端面１４７ｃよりも下方に配置されている。流入口１４１は、容器１０４の外部と導入室４１とを連通させる。上下方向に沿った流入口１４１の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。
【００４９】
一方、導出室４２と容器１０４の外部とは、流出口１４２を介して互いに連通する。上下方向に沿った流出口１４２の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。
【００５０】
容器１０４の上壁の一部には、筒状部１４４が形成されている。筒状部１４４は、空間４３の上方に配置されている。筒状部１４４の下端の開口は、気体の流出口１４３である。流出口１４３は、容器１０４の天井面１４６に形成されている。第３の開口の一例としての気体の流出口１４３は、流入口１４１および流出口１４２よりも上方に配置されている。導出室４２と容器１０４の外部とは、流出口１４３を介して連通する。詳細には、導出室４２の上方に配置された空間４３と容器１０４の外部とが、流出口１４３を介して互いに連通する。
【００５１】
筒状部１４４の上端から下端までは、気体流路１１４（図１参照）の一部を形成している。気体流路１１４の他端において、気体流路１１４と容器１０４の内部とは、流出口１４３によって連通されている（図１参照）。
【００５２】
容器１０４の左側の周壁１４９にはノズル２１ｐが取り付けられている。ノズル２１ｐは、流入口１４１に挿入されている。容器１０４の右側の周壁１４９にはノズル２２ｐが取り付けられている。ノズル２１ｐと、ノズル２２ｐは、互いに略平行な方向であって、容器１０４の幅方向に延びている。
【００５３】
ノズル２２ｐは、流出口１４２に挿入されている。ノズル２１ｐの内部とノズル２２ｐの内部とは、液体流路１２１の一部を形成している。なお、ノズル２１ｐとノズル２２ｐのいずれかまたは両方は、容器１０４と一体成型されていてもよい。
【００５４】
図３に示すように、流入口１４１と流出口１４２とは、容器１０４の幅方向に沿って互いに対向するように周壁１４９に形成されている。つまり、容器１０４の平面視において、流入口１４１と流出口１４２とは、互いに対向している。
【００５５】
仕切周壁１４７ｂの一端側の外面が容器１０４の一端側の周壁１４９の内面１４９ｓａに固定されることにより、内筒１４７は、容器１０４に接触している。容器１０４の平面視において、仕切周壁１４７ｂの一端側の外面から他端側の外面までの水平方向に沿った仕切周壁１４７ｂの寸法Ｌ1は、仕切周壁１４７ｂの他端側の外面から容器１０４の他端側の周壁１４９の内面１４９ｓａまでの水平方向に沿った距離Ｌ2よりも小さい。このように、容器１０４の平面視において、内筒１４７は、流出口１４２よりも流入口１４１の近くに配置されている。
【００５６】
容器１０４の平面視において、仕切周壁１４７ｂの一端側には、流入口１４１に面する導入口１４７ａが形成されている。導入口１４７ａの口径と、流入口１４１に挿入された部分のノズル２１ｐの口径とは、略同一である。また、流入口１４１に挿入された部分のノズル２１ｐの端面は、導入口１４７ａを囲む仕切周壁１４７ｂの外面に接触している。
【００５７】
このように、液体流路１２１は、ノズル２１ｐの内部と、仕切周壁１４７ｂの内側との間において連続している。導入室４１と容器１０４の外部とは、流入口１４１および導入口１４７ａを介して互いに連通する。
【００５８】
図２に示すように、容器１０４の内部には、気体を貯留する空間４３が形成されている。空間４３は、容器１０４の内部の溶液の液面と天井面１４６との間に形成されている。気液分離部１４０においては、内筒１４７が流出口１４２よりも流入口１４１の近くに配置されているため、空間４３のうち、導出室４２の上方に配置された部分の容積が比較的大きい。導入室４１と、導出室４２と、空間４３の一部とは、液体流路１２１の一部を形成している。なお、液体流路１２１の一部を形成する空間４３の一部は、導入室４１の一部と導出室４２の一部とを兼用する。
【００５９】
気液分離部１４０は、気体流通制限部７０を備えている。気体流通制限部７０は、容器１０４の内部の溶液の液位を調整する液位調整部の一例である。気体流通制限部７０は、導出室４２のオゾン水の水位の変化に連動することによって流出口１４３を開閉する。気体流通制限部７０は、流出口１４３を開閉することにより、導出室４２に溜められたオゾン水の水位を所定の水位の範囲に維持する。
【００６０】
気体流通制限部７０は、フロート７１と、栓部７３とを有している。栓部７３は、ゴム等の弾性材料によって球体状に形成されている。
【００６１】
栓部７３の球の径は、流出口１４３の径よりも大きい。栓部７３は、流出口１４３の下方に配置されている。
【００６２】
また、気体流通制限部７０は、フロートガイド７５と、容器１０４側の支持部７６と、フロート７１側の支持部７７とを有している。容器１０４側の支持部７６は、天井面１４６に固定されている。フロート７１側の支持部７７は、フロート７１の上面に固定されている。
【００６３】
フロートガイド７５は、樹脂材料によって形成されたロッド状または板状の部材である。フロートガイド７５が支持部７６を中心に回転自在であるように、フロートガイド７５の一端は、支持部７６に取り付けられている。また、フロートガイド７５の中央部には、栓部７３が形成されている。フロートガイド７５の他端は、支持部７７に取り付けられている。
【００６４】
オゾン水の水位の変化に応じてフロート７１が上下に移動する場合に、フロートガイド７５が支持部７６を中心に回転する。このフロートガイド７５の回転に伴って、栓部７３が上下に移動する。
【００６５】
次に、図１〜図２を用いて、オゾン水生成装置１００の水の流れと、オゾンを含む気体の流れとを説明する。オゾン水生成装置１００において、液体としての水は、給水部１５０から液体流路１２１に供給される。液体流路１２１を流れる水は、流入口１３１からエジェクタ１３０の内部に流入する。エジェクタ１３０の内部を流通した水は、流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出する。
【００６６】
エジェクタ１３０の内部には、オゾン発生器１２０が発生させた気体のオゾンが流入口１３３から流入する。流入口１３３から流入した気体のオゾンは、液体流路１２１としてエジェクタ１３０の内部を流通する水に混合される。水に混合されたオゾンの一部は、水流の圧力に基づいて水に溶解される。オゾンを含む水は、流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出する。
【００６７】
流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出したオゾンを含む水は、流入口１４１から気液分離部１４０の内部に流入する。図２に示すように、ノズル２１ｐの内部から容器１０４の内部に流入したオゾンを含む水は、仕切周壁１４７ｂの内面に沿って、底面１４５から上方に向かって導入室４１を流通する。導入室４１の上部に達した溶液は、仕切周壁１４７ｂの上端面１４７ｃと天井面１４６との間を移動した後に、下方に向かって導出室４２を流通する。導出室４２の下部のうちの底面１４５の近傍に達した溶液は、流出口１４２から容器１０４の外部に流出する。
【００６８】
溶液の気泡に含まれるオゾンまたは空気等の気体は、容器１０４の内部を流通する間に、溶液から分離される。このように、溶液の気泡に含まれるオゾンまたは空気等の気体が溶液から分離された水として、オゾンが水に溶解したオゾン水が生成される。オゾンが水に溶解したオゾン水は、流出口１４２からノズル２２ｐの内部に流出することにより、気液分離部１４０の外部に流出する。
【００６９】
一方、溶液から分離されたオゾンまたは空気等の気体は、容器１０４の内部を流通する間に、空間４３に集められる。空間４３に集められた気体は、気体流通制限部７０が流出口１４３を開放している場合に、流出口１４３から筒状部１４４の内部を流通することにより、気液分離部１４０の外部に排出される。
【００７０】
気液分離部１４０において水から分離された空気とオゾンの一部とは、流出口１４３から気体流路１１４に流出する（図１参照）。水に溶解されていないオゾンと空気とは、気体流路１１４に排出された後に流入口１３３からエジェクタ１３０の内部に再び流入する。エジェクタ１３０において水に溶解されなかったオゾンは、気体流路１１４と、エジェクタ１３０と気液分離部１４０との間に延びる液体流路１２１の一部とを循環する間に、液体流路１２１を流通する水に次第に溶解される。オゾンが溶解したオゾン水は、流出口１４２から気液分離部１４０の外部に排出された後に、吐水部１６０からオゾン水生成装置１００の外部に供給される。
【００７１】
図２に示すように、導出室４２に貯められたオゾン水の水位が所定の上限位に達する場合には、栓部７３が流出口１４３を下方から覆うことにより、栓部７３が流出口１４３を閉塞する。これにより、エジェクタ１３０の吸引の作動によって流入口１３３から管路１１１（いずれも図１参照）に至る空間と、接続部１１３（図１参照）から流出口１４３に至る空間とが負圧となるため、逆止弁１１２が開くことによってエジェクタ１３０に外気が流入する。その結果、気液分離部１４０の空間４３に外気が流れ込む。これにより、導出室４２の上方に配置された空間４３の容積が拡大するため、フロート７１の高さが下がることによって水位を自動的に調整することができる。
【００７２】
以上のように、気液分離部１４０は、容器１０４と内筒１４７とを備えている。容器１０４は、天井面１４６と、底面１４５と、周壁１４９とを有している。周壁１４９は、天井面１４６と底面１４５との間を上下方向に延びている。内筒１４７は、容器１０４の内部において底面１４５から上方に向かって延びている。内筒１４７は、容器１０４の外部から内部に導入された溶液が流通するための導入室４１と、容器１０４の内部から外部に導出される溶液が流通するための導出室４２とに容器１０４の内部を区画する。導入室４１の容積は、導出室４２の容積よりも小さい。
【００７３】
周壁１４９には、流入口１４１と流出口１４２とが形成されている。流入口１４１は、容器１０４の外部と導入室４１とを連通させる。流出口１４２は、容器１０４の外部と導出室４２とを連通させる。容器１０４には、気体の流出口１４３が形成されている。流出口１４３は、流入口１４１および流出口１４２よりも上方に配置され、且つ、導出室４２と容器１０４の外部とを連通させる。また、容器１０４の内部には、導出室４２の上方に配置され、且つ、気体を貯留する空間４３が形成されている。
【００７４】
気液分離部１４０によれば、気体が貯留される空間４３が導出室４２の上方に配置されている。これにより、容器１０４の外部から導入室４１に流入した溶液が、気体が貯留された空間４３を通過する際に、溶液が気体に容易に触れることができるため、溶液に含まれる未溶解気体を溶液から効率よく分離させることができる。また、気体が貯留される空間４３が導出室４２の上方に配置されていることにより、流入口１４１から導入室４１に勢いよく溶液が流入する場合でも、流出口１４３から溶液が噴出することを防止することができる。
【００７５】
また、気液分離部１４０によれば、導入室４１の容積が導出室４２の容積よりも小さいことにより、導入室４１から導出室４２に移動した溶液の流速は、導出室４２において減速される。そのため、導出室４２を流れる溶液に含まれる未溶解の気体が、溶液とともに、流出口１４２を通って容器の外部に排出されることを抑制することができる。
【００７６】
このように、気液分離部１４０によれば、容器１０４の内部に導入された溶液を流出口１４２から排出させるまでに、容器１０４の内部において溶液から気体を効率よく分離させることができる。また、気液分離部１４０は、排気弁を備えておらず、比較的簡易な構成を有している。
【００７７】
気液分離部１４０の容器１０４の平面視において、流入口１４１と流出口１４２とは、互いに対向している。内筒１４７は、筒形状を持つ仕切周壁１４７ｂを有している。容器１０４の平面視において、仕切周壁１４７ｂの一端側には、流入口１４１に面する導入口１４７ａが形成されている。容器１０４の平面視において、内筒１４７は、流出口１４２よりも流入口１４１の近くに配置されている。
【００７８】
この構成によれば、仕切周壁の他端側の外面と、容器の他端側の周壁の内面との距離を拡大させることができる。これにより、気液分離部１４０において、導出室４２の上方に配置された空間４３の容積を容器１０４の幅方向および前後方向に拡大させることができる。したがって、容器１０４の内部に導入された溶液を流出口１４２から排出させるまでに、容器１０４の内部において溶液から気体をより効率よく分離させることができる。
【００７９】
気液分離部１４０において、導出室４２を流通する溶液の流速は、流出口１４２に向かって加速される。また、導入室４１から導出室４２に移動する溶液が、内筒１４７の上端付近から底面１４５に向かって落下することによって導出室４２に貯められた溶液の液面に衝突する場合には、液面の周りの空気が溶液に混合されることにより、溶液に多数の気泡が発生する。
【００８０】
しかしながら、気液分離部１４０においては、仕切周壁１４７ｂおよび容器１０４の一端側から離れた位置に流出口１４２が配置されている。つまり、導入室４１から導出室４２に移動する溶液は、流出口１４２から比較的離れた位置において液面と衝突する。そのため、液面に衝突することによって多数の気泡が発生する場合でも、気泡を含む溶液が流出口１４２まで移動する間に、溶液から気泡を確実に分離させることができる。このようにして、気液分離部１４０の構成によれば、流出口１４２を通って容器１０４の外部に気泡が排出されることを抑制することができる。
【００８１】
気液分離部１４０において、仕切周壁１４７ｂの一端側の外面は、容器１０４の一端側の周壁１４９の内面に固定されている。容器１０４の平面視において、仕切周壁１４７ｂの一端側の外面から他端側の外面までの水平方向に沿った仕切周壁１４７ｂの寸法Ｌ1は、仕切周壁１４７ｂの他端側の外面から容器１０４の他端側の周壁１４９の内面１４９ｓａまでの水平方向に沿った距離Ｌ2よりも小さい。
【００８２】
この構成によれば、内筒１４７と容器１０４とを容易に一体に形成することができる。また、流入口１４１に内筒１４７をさらに近づけることができるとともに、内筒１４７の仕切周壁１４７ｂと流出口１４２とをさらに遠ざけることができる。これにより、気液分離部１４０において、導出室４２の上方に配置された空間４３の容積を容器１０４の幅方向および前後方向にさらに拡大させることができる。また、この構成によれば、導入室４１から導出室４２に移動する溶液は、流出口１４２からより離れた位置において液面と衝突することができる。そのため、気泡を含む溶液が流出口１４２まで移動する間に、溶液から気泡をより確実に分離させることができる。
【００８３】
気液分離部１４０は、導出室４２に溜められたオゾン水の水位を所定の水位の範囲に維持するための気体流通制限部７０を備えている。
【００８４】
この構成によれば、所定の範囲において、空気が貯められた空間４３の容積の大きさを維持することができる。そのため、溶液に含まれる未溶解気体を溶液から効率よく分離させることを持続することができる。
【００８５】
オゾン水生成装置１００は、気液分離部１４０と、オゾンを発生させるオゾン発生器１２０と、容器１０４に供給される水に、オゾン発生器１２０が発生させたオゾンを混合させるエジェクタ１３０とを備えている。
【００８６】
オゾン水生成装置１００は、排気弁を備えていなくても、容器１０４の内部に導入された液体としてのオゾン水を流出口１４２から排出させるまでに、未溶解気体をオゾン水から効率よく分離させることができる。また、オゾン水生成装置１００は、気液分離の性能の向上と、溶液中のオゾン溶解率の向上とを図ることができる。そのため、オゾン水生成装置１００は、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。
【００８７】
なお、上端面１４７ｃの全体は、底面１４５に対して略同一位置に配置されておらず、略水平方向から傾斜していてもよい。上端面１４７ｃの全体において、例えば、内筒１４７の一端側から他端側に向かって底面１４５に対して、上端面１４７ｃの高さが変化していてもよい。
【００８８】
なお、ノズル２１ｐが延びる方向と、ノズル２２ｐが延びる方向とは、それぞれ異なっていてもよい。ノズル２１ｐが延びる方向と、ノズル２２ｐが延びる方向とは、略水平方向であることに限定されない。ただし、ノズル２１ｐは、ノズル２１ｐの内部から容器１０４の内部に略水平方向に溶液が流入するように、容器１０４に取り付けられていることが好ましい。また、ノズル２２ｐは、容器１０４の内部からノズル２２ｐの内部に略水平方向に溶液が流出するように、容器１０４に取り付けられていることが好ましい。
【００８９】
なお、内筒１４７は、容器１０４と一体成型されていてもよい。また、ノズル２１ｐは、流入口１４１を貫通し且つ導入口１４７ａに一部が収容されていてもよい。あるいは、ノズル２１ｐの端面は、流入口１４１を囲む周壁１４９の外面１４９ｓｂに接触するように、周壁１４９の外面１４９ｓｂに取り付けられていてもよい。同様に、ノズル２２ｐの端面は、流出口１４２を囲む周壁１４９の外面１４９ｓｂに接触するように、周壁１４９の外面１４９ｓｂに取り付けられていてもよい。
【００９０】
流出口１４３は、天井面１４６ではなく、容器１０４の他端側の周壁１４９に形成されていてもよい。
【００９１】
気体流通制限部７０は、図２に示す構成を備えていることに限定されない。気体流通制限部７０は、例えば容器１０４においての流出口１４３の位置に応じて、容器１０４側の支持部が周壁１４９に取り付けられていてもよい。
【００９２】
なお、気体導入部１１０は、オゾン水生成装置１００の外部から内部に気体を導入させることが可能であるように構成されていればよい。例えば、気体導入部１１０の構成は、逆止弁１１２の代わりにオゾン発生器１２０に供給される気体量を制御することが可能な開閉バルブまたは電磁弁等を備えていてもよい。あるいは、気体導入部１１０は、逆止弁１１２を備えていなくてもよく、接続部１１３に三方向弁が配置されたような構成であってもよい。この三方向弁は、例えば、電子的に制御されるものであって、図示しない制御部によって制御される。
【００９３】
接続部１１３の位置は、気体流路１１４のうち、オゾン発生器１２０とエジェクタ１３０との間であってもよい。つまり、管路１１１は、気体流路１１４のうち、オゾン発生器１２０とエジェクタ１３０との間を延びる部分に接続されていてもよい。
【００９４】
なお、気液混合部の構成は、エジェクタ型のものに限定されず、気体流路１１４から導入されたオゾンと液体流路１２１を流通する水とを混合させ、且つ、オゾンを水に溶解させる構成を有していればよい。
【００９５】
（第２実施形態）
以下では、第２実施形態に係るオゾン水生成装置について、図４を用いて説明する。なお、以下において、第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００の構成と同様の機能を有する構成には同符号を付し、その説明を省略する。
【００９６】
以下に説明するように、第２実施形態に係るオゾン水生成装置が第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００と異なる点は、第２実施形態に係るオゾン水生成装置は、気液分離部１４０の代わりに、気液分離部２４０を備えている。
【００９７】
図４に示すように、気液分離部２４０は、容器２０４と、容器２０４に収容された内筒２４７とを備えている。容器２０４は、周壁２４９を有している。周壁２４９と内筒２４７とは、それぞれ略長方形状を有している。図４には図示されていないが、容器２０４は、天井面と底面とを有している。容器２０４の天井面と底面とは、それぞれ略長方形状を有している。周壁２４９は、天井面と底面との間を上下方向に延びている。
【００９８】
仕切部材の一例としての内筒２４７は、容器２０４の内部において容器２０４の幅方向の一端側に配置されている。内筒２４７は、容器２０４の内部の左側に配置されている。内筒２４７は、略筒形状を持つ仕切周壁２４７ｂを有している。仕切周壁２４７ｂの断面は、略長方形状を有している。仕切周壁２４７ｂは、容器２０４の底面から上方に向かって延びている。容器２０４の天井面に面する仕切周壁２４７ｂの上端面（図示せず）は、天井面よりも下方に配置されている。
【００９９】
内筒２４７は、導入室４１と導出室４２とに容器２０４の内部を区画する。導入室４１は、容器２０４の左側において、仕切周壁２４７ｂに囲まれた空間を含む。導出室４２は、容器２０４の周壁２４９の内面２４９ｓａと仕切周壁２４７ｂの外面とに囲まれた空間を含む。導入室４１と導出室４２とは、容器２０４の天井面付近の空間の一部、つまり、仕切周壁２４７ｂの上端面と天井面とに挟まれた空間によって互いに接続されている。
【０１００】
オゾン水の流入口２４１とオゾン水の流出口２４２とは、周壁２４９に形成されている。第１の開口の一例としての流入口２４１と、第２の開口の一例としての流出口２４２とは、内筒２４７の上端面よりも下方に配置されている。流入口２４１は、容器２０４の外部と導入室４１とを連通させる。上下方向に沿った流入口２４１の下端の位置は、容器２０４の底面の位置と略一致している。一方、導出室４２と容器２０４の外部とは、流出口２４２を介して互いに連通する。上下方向に沿った流出口２４２の下端の位置は、容器２０４の底面の位置と略一致している。
【０１０１】
なお、気液分離部２４０において、第３の開口としての気体の流出口（図示せず）は、第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００の気液分離部１４０（図２参照）と同様に、容器２０４の上壁に形成されている。
【０１０２】
容器２０４の左側の周壁２４９にはノズル２３ｐが取り付けられている。ノズル２３ｐは、後述する導入口２４７ａに挿入されている。容器２０４の右側の周壁２４９にはノズル２４ｐが取り付けられている。ノズル２３ｐと、ノズル２４ｐは、互いに略平行な方向であって、容器２０４の幅方向に延びている。
【０１０３】
ノズル２４ｐは、流出口２４２に挿入されている。ノズル２３ｐの内部とノズル２４ｐの内部とは、液体流路１２１の一部を形成している。なお、ノズル２３ｐとノズル２４ｐのいずれかまたは両方は、容器２０４と一体成型されていてもよい。
【０１０４】
流入口２４１と流出口２４２とは、容器２０４の幅方向に沿って互いに対向するように周壁２４９に形成されている。仕切周壁２４７ｂの一端側の外面が容器２０４の一端側の周壁２４９に固定されることにより、内筒２４７は、容器２０４に接触している。容器２０４の平面視において、仕切周壁２４７ｂの一端側の外面から他端側の外面までの水平方向に沿った仕切周壁２４７ｂの寸法Ｌ3は、仕切周壁２４７ｂの他端側の外面から容器２０４の他端側の周壁２４９の内面２４９ｓａまでの水平方向に沿った距離Ｌ4よりも小さい。このように、容器２０４の平面視において、内筒２４７は、流出口２４２よりも流入口２４１の近くに配置されている。
【０１０５】
容器２０４の平面視において、仕切周壁２４７ｂの一端側には、導入口２４７ａが形成されている。仕切周壁２４７ｂの一端側の外面は、容器２０４の一端側の周壁２４９の外面２４９ｓｂと連続している。導入口２４７ａが流入口２４１に含まれていることにより、導入口２４７ａと流入口２４１とは互いに面している。導入口２４７ａの口径と、導入口２４７ａに挿入された部分のノズル２３ｐの口径とは、略同一である。ノズル２３ｐは、導入口２４７ａに挿入された部分のノズル２３ｐの端面が、導入口２４７ａを囲む仕切周壁２４７ｂの内面と連続するように、内筒２４７に取り付けられている。
【０１０６】
図４には図示されていないが、気液分離部２４０において、気液分離部１４０（図２参照）と同様に、導出室４２の上方には、気体を貯留する空間が形成されている。また、気液分離部１４０と同様に、気液分離部２４０は、導出室４２のオゾン水の水位に連動することによって気体の流出口を開閉する気体流通制限部を備えている。
【０１０７】
以上のように構成された気液分離部２４０は、第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００の気液分離部１４０と同様の作用効果を得ることができる。また、気液分離部２４０を備えたオゾン水生成装置は、第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００と同様の作用効果を得ることができる。
【０１０８】
なお、気液分離部２４０において、溶液の流入口２４１と気体の流出口とは、容器２０４の平面視において、周壁２４９の水平断面が形成する略長方形の対角線上に配置されていてもよい。
【０１０９】
第１実施形態に係るオゾン水生成装置１００と第２実施形態に係るオゾン水生成装置とのうち、例えばオゾン水生成装置１００は、衛生器具用洗浄装置に用いることができる。衛生器具には、例えば、便所、洗面所、または、浴室に用いられた大小便器、手洗い器、洗面器、または、浴槽等が含まれる。つまり、オゾン水生成装置１００を備えた衛生器具用洗浄装置は、例えば、便所、洗面所、もしくは、浴室に用いられる器具、または、便所、洗面所、もしくは、浴室を洗浄するための装置である。
【０１１０】
例えば、図５に示すように、小便器９０１，９０２，９０３を洗浄するための衛生器具用洗浄装置９５０が便所９００に設置されている。便所９００は、衛生器具設備の一例である。衛生器具用洗浄装置９５０は、小便器９０１，９０２，９０３を含む便器に水を供給するための配管９１０に接続されている。衛生器具用洗浄装置９５０は、オゾン水生成装置１００を備えている。配管９１０を流通する水が衛生器具用洗浄装置９５０を通過するときに水にオゾンが溶解されることにより、オゾン水が生成される。衛生器具用洗浄装置９５０を通過した後に配管９１０を流通するオゾン水は、小便器９０１，９０２，９０３を含む便器に供給される。
【０１１１】
また例えば、図６に示すように、小便器９２０は、衛生陶器９２１を洗浄するための衛生器具用洗浄装置９２２を備えている。小便器９２０は、衛生器具の一例である。衛生器具用洗浄装置９２２は、小便器９２０の上部に配置されている。衛生器具用洗浄装置９２２は、オゾン水生成装置１００を備えている。
【０１１２】
さらに例えば、図７に示すように、大便器９４０は、洗浄便座９３０を備えている。洗浄便座９３０は、オゾン水生成装置１００を備えた洗浄ユニット９３４と、便座カバー９３３と、便座９３２とを有する。洗浄ユニット９３４は、衛生陶器９３１を洗浄するための衛生器具用洗浄装置の一例である。大便器９４０は、衛生器具の一例である。
【０１１３】
オゾン水生成装置１００を備えた衛生器具用洗浄装置は、排気弁を備えていなくても、オゾンが溶解した溶液を流出口１４２（図２参照）から排出させるまでに、未溶解気体を溶液から効率よく分離させることができ、且つ、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。
【０１１４】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【符号の説明】
【０１１５】
４１：導入室、４２：導出室、４３：空間、７０：気体流通制限部、１００：オゾン水生成装置、１０４：容器、１２０：オゾン発生器、１４０：気液分離部、１４１：流入口、１４２：流出口、１４３：流出口、１４５：底面、１４６：天井面、１４７：内筒、１４７ａ：導入口、１４７ｂ：仕切周壁、１４９：周壁、１４９ｓａ：内面
【図１】
2013123674.tif 000003
【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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【図７】
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