(57)【要約】【課題】設置位置や構成部品のレイアウト等の制約が生じず、安全にその使用が可能なオゾン含有液生成装置を提供する。【解決手段】オゾン含有液生成装置１は、オゾンを発生させるオゾン発生器１０と、発生させたオゾンを水に含有させてオゾン水１００を生成する気液混合器２０と、オゾン発生器１０に原料ガスを導入する第１気体導入路Ｌ４と、気液混合器２０に水を導入する液体導入路Ｌ１と、生成したオゾン水１００を気液分離する気液分離器３０と、オゾン水１００から分離された残留ガスを第１気体導入路Ｌ４に還流する気体還流路Ｌ６と、気液分離された後のオゾン水１００を外部に導出するオゾン含有液導出路Ｌ３とを備える。オゾン含有液導出路Ｌ３は、気液分離器３０に接続された接続口３および外部に向けてオゾン水１００を吐出する吐出口４よりも高所に位置する高所部位４０を有し、当該高所部位４０に外気を導入する第２気体導入路Ｌ７が接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を含む気体を用いてオゾンを発生させるオゾン発生手段と、
前記オゾン発生手段にて発生させたオゾンを液体に含有させることでオゾン含有液を生成するオゾン含有液生成手段と、
前記オゾン発生手段に酸素を含む気体を導入する第１気体導入路と、
前記オゾン含有液生成手段に液体を導入する液体導入路と、
前記オゾン含有液生成手段にて生成したオゾン含有液を一時的に貯留してこれを気液分離する気液分離手段と、
前記気液分離手段にてオゾン含有液から分離されたオゾンを含む気体を前記第１気体導入路に還流する気体還流路と、
前記気液分離手段にて気液分離された後のオゾン含有液を外部に導出するオゾン含有液導出路とを備え、
前記オゾン含有液導出路は、前記気液分離手段に接続された接続口と外部に向けてオゾン含有液を吐出する吐出口との間の途中位置に、前記接続口および前記吐出口よりも鉛直上方に位置する高所部位を有し、
外部から前記高所部位に向けて気体を導入する第２気体導入路をさらに備えてなる、オゾン含有液生成装置。
【請求項２】
前記第２気体導入路が、当該第２気体導入路を介して前記オゾン含有液導出路内に位置する気体および液体が外部に漏れ出すことを防止する逆止弁を含んでいる、請求項１に記載のオゾン含有液生成装置。
【請求項３】
前記逆止弁の開弁圧が、前記第２気体導入路が前記オゾン含有液導出路に接続された位置と前記吐出口が設けられた位置との鉛直方向における位置差に基づいて発生するオゾン含有液の液頭圧よりも低い、請求項２に記載のオゾン含有液生成装置。
【請求項４】
前記オゾン含有液生成手段が、ベンチュリー効果を利用してオゾンを液体に含有させる気液混合手段にて構成されている、請求項１から３のいずれかに記載のオゾン含有液生成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のオゾン含有液生成装置を備えた、洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン含有液を生成するオゾン含有液生成装置および当該オゾン含有液生成装置を備えた洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾン含有液生成装置は、オゾン発生器と気液混合器とを備え、オゾン発生器で発生させたオゾンガスを気液混合器にて水等の液体に混合させることでオゾン含有液を生成するものである。生成されたオゾン含有液は、たとえば殺菌や有害物質の不活化といった洗浄用途に広く利用される。
【０００３】
通常、オゾン含有液生成装置には、生成したオゾン含有液を気液分離する気液分離器が付設される。当該気液分離器は、気液混合器において液体に溶解させることができなかったオゾンガスを含む残留ガスをオゾン含有液から分離して除去するためのものである。当該気液分離器を備えたオゾン含有液生成装置は、非循環型と呼ばれるものと、循環型と呼ばれるものとに大別される。
【０００４】
非循環型のオゾン含有液生成装置は、気液分離器においてオゾン含有液から分離された残留ガスを貯留槽等の内部において一時的に貯留し、当該残留ガスに含まれたオゾンガスを分解処理して少なくとも人体に影響がない程度にまでそのオゾン濃度が下げられた後にこれを外部に向けて排気するように構成されたものである。
【０００５】
一方、循環型のオゾン含有液生成装置は、気液分離器とオゾン発生器とを気体還流路を介して接続することにより、気液分離器においてオゾン含有液から分離された残留ガスを回収し、これを再度オゾン発生器に原料ガスとして供給するように構成されたものである。なお、当該循環型のオゾン含有液生成装置が開示された文献としては、たとえば特開平２−２０７８９２号公報（特許文献１）等がある。
【０００６】
この循環型のオゾン含有液生成装置は、上述した非循環型のオゾン含有液生成装置に比べ、オゾンガスの分解処理を行なうための機構が不要になるといったメリットが得られるばかりでなく、オゾンガスを再利用することでオゾンガスの利用効率を高めたり、生成されるオゾン含有液におけるオゾン濃度を高めたりすることができるため、オゾン含有液の生成効率が向上するといったメリットも得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−２０７８９２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、上述した循環型のオゾン含有液生成装置にあっては、生成したオゾン含有液を外部に吐出する吐出口が気液分離器内に貯留されているオゾン含有液の液面よりも低い位置にある状態において、オゾン含有液の生成動作を停止させた場合に、当該気液分離器内に貯留されているオゾン含有液が上記吐出口を介して外部に排出されてしまう問題があり、その結果、気液分離器内に貯留されたオゾンガスを含む残留ガスまでもが上記吐出口を介して外部に漏れ出してしまうという安全面での懸念があった。
【０００９】
これは、オゾン発生器に原料ガスを導入するための気体導入路に上述した気体還流路を介して気液分離器が連通しているためであり、オゾン含有液の生成動作を停止させた場合に、気液分離器が上述した気体導入路および気体還流路を介して外部に連通してしまうことになるため、気液分離器内に原料ガスが導入されることで気液分離器内に貯留されたオゾン含有液の液頭圧によって当該オゾン含有液が吐出口に向けて移動させられてしまうためである。
【００１０】
このような問題が生じないようにするためには、気液分離器内に貯留されたオゾン含有液の液面よりも必ず高所に位置するように吐出口を設置することが必要となり、そのように構成した場合には、オゾン含有液生成装置の設置位置やその構成部品のレイアウト等が大幅に制限されてしまうことになり、多くの制約を伴うものとなってしまう。
【００１１】
したがって、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、設置位置や構成部品のレイアウト等の制約が生じず、安全にその使用が可能なオゾン含有液生成装置およびこれを備えた洗浄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】
【００１２】
本発明に基づくオゾン含有液生成装置は、酸素を含む気体を用いてオゾンを発生させるオゾン発生手段と、上記オゾン発生手段にて発生させたオゾンを液体に含有させることでオゾン含有液を生成するオゾン含有液生成手段と、上記オゾン発生手段に酸素を含む気体を導入する第１気体導入路と、上記オゾン含有液生成手段に液体を導入する液体導入路と、上記オゾン含有液生成手段にて生成したオゾン含有液を一時的に貯留してこれを気液分離する気液分離手段と、上記気液分離手段にてオゾン含有液から分離されたオゾンを含む気体を上記第１気体導入路に還流する気体還流路と、上記気液分離手段にて気液分離された後のオゾン含有液を外部に導出するオゾン含有液導出路とを備えている。上記オゾン含有液導出路は、上記気液分離手段に接続された接続口と外部に向けてオゾン含有液を吐出する吐出口との間の途中位置に、上記接続口および上記吐出口よりも鉛直上方に位置する高所部位を有している。ここで、本発明に基づくオゾン含有液生成装置は、さらに、外部から上記高所部位に向けて気体を導入する第２気体導入路を備えている。
【００１３】
上記本発明に基づくオゾン含有液生成装置にあっては、上記第２気体導入路が、当該第２気体導入路を介して上記オゾン含有液導出路内に位置する気体および液体が外部に漏れ出すことを防止する逆止弁を含んでいることが好ましい。
【００１４】
上記本発明に基づくオゾン含有液生成装置にあっては、上記逆止弁の開弁圧が、上記第２気体導入路が上記オゾン含有液導出路に接続された位置と上記吐出口が設けられた位置との鉛直方向における位置差に基づいて発生するオゾン含有液の液頭圧よりも低いことが好ましい。
【００１５】
上記本発明に基づくオゾン含有液生成装置にあっては、上記オゾン含有液生成手段が、ベンチュリー効果を利用してオゾンを液体に含有させる気液混合手段にて構成されていることが好ましい。
【００１６】
本発明に基づく洗浄装置は、上述した本発明に基づくオゾン含有液生成装置を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、設置位置や構成部品のレイアウト等の制約が生じず、安全にその使用が可能なオゾン含有液生成装置およびこれを備えた洗浄装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態におけるオゾン含有液生成装置の概略図である。
【図２】図１に示す気液混合器の模式断面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるオゾン含有液生成装置において、オゾン水の生成動作を停止させた状態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、ユニット化されることで通常の水道設備に洗浄ユニットとして付設可能とされ、これによりオゾン含有液としてのオゾン水の生成が可能とされたオゾン含有液生成装置に本発明を適用した場合を例示して説明を行なう。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態におけるオゾン含有液生成装置の概略図であり、図２は、図１に示す気液混合器の模式断面図である。まず、これら図１および図２を参照して、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１の構成について説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１は、オゾン発生手段としてのオゾン発生器１０と、オゾン含有液生成手段としての気液混合器２０と、気液分離手段としての気液分離器３０と、液体導入路Ｌ１と、オゾン含有液搬送路Ｌ２と、オゾン含有液導出路Ｌ３と、第１気体導入路Ｌ４と、オゾン搬送路Ｌ５と、気体還流路Ｌ６、第２気体導入路Ｌ７とを主として備えている。
【００２２】
液体導入路Ｌ１は、その一端に給液口２を有しており、その他端が気液混合器２０に接続されている。液体導入路Ｌ１の一端に設けられた給液口２は、外部の液体供給源である水道設備に接続され、これにより液体導入路Ｌ１は、水道設備から液体としての水道水の供給を受ける。給液口２を介して水道水の供給を受けた液体導入路Ｌ１は、供給された水道水を上記他端から気液混合器２０に導入する。
【００２３】
第１気体導入路Ｌ４は、その一端に第１吸気口５を有しており、その他端がオゾン発生器１０に接続されている。第１気体導入路Ｌ４の一端に設けられた第１吸気口５からは、オゾンガスを発生させるための原料ガスとなる酸素を含む気体である空気が吸気され、これにより第１気体導入路Ｌ４は、外部から空気の供給を受ける。第１吸気口５を介して空気の供給を受けた第１気体導入路Ｌ４は、供給された空気を上記他端からオゾン発生器１０に導入する。
【００２４】
オゾン搬送路Ｌ５は、その一端がオゾン発生器１０に接続されており、その他端が気液混合器２０に接続されている。オゾン搬送路Ｌ５の上記一端からは、オゾン発生器１０において発生させられたオゾンガスを含む気体が導入され、これによりオゾン搬送路Ｌ５は、オゾン発生器１０から当該気体の供給を受ける。上記一端を介してオゾンガスを含む気体の供給を受けたオゾン搬送路Ｌ５は、供給された当該気体を上記他端から気液混合器２０に導入する。
【００２５】
オゾン含有液搬送路Ｌ２は、その一端が気液混合器２０に接続されており、その他端が気液分離器３０に接続されている。オゾン含有液搬送路Ｌ２の上記一端からは、気液混合器２０にて生成されたオゾン含有液としてのオゾン水が導入され、これによりオゾン含有液搬送路Ｌ２は、気液混合器２０からオゾン水の供給を受ける。上記一端を介してオゾン水の供給を受けたオゾン含有液搬送路Ｌ２は、供給されたオゾン水を上記他端から気液分離器３０に導入する。
【００２６】
オゾン含有液導出路Ｌ３は、その一端が接続口３を介して気液分離器３０に接続されており、その他端に吐出口４を有している。オゾン含有液導出路Ｌ３の上記一端に設けられた接続口３からは、気液分離器３０において気液分離が行われた後のオゾン水が導入され、これによりオゾン含有液導出路Ｌ３は、気液分離器３０から当該気液分離後のオゾン水の供給を受ける。上記接続口３を介して気液分離後のオゾン水の供給を受けたオゾン含有液導出路Ｌ３は、供給された気液分離後のオゾン水を上記他端に設けられた吐出口４から外部に向けて吐出する。
【００２７】
また、オゾン含有液導出路Ｌ３は、その一端に設けられた接続口３とその他端に設けられた吐出口４との間の途中位置に、当該接続口３および吐出口４のいずれよりも鉛直方向に沿って上方に位置する高所部位４０を有している。当該高所部位４０は、たとえばオゾン含有液導出路Ｌ３を構成する配管の一部を上方に持ち上げること等によって構成される。
【００２８】
気体還流路Ｌ６は、その一端が気液分離器３０に接続されており、その他端が第１気体導入路Ｌ４に合流部８において接続されている。気体還流路Ｌ６の上記一端からは、気液分離器３０において気液分離が行われることでオゾン水から分離されたオゾンガスを含む気体である残留ガスが導入され、これにより気体還流路Ｌ６は、気液分離器３０から残留ガスの供給を受ける。上記一端を介して残留ガスの供給を受けた気体還流路Ｌ６は、供給された残留ガスを上記他端に設けられた合流部８を介して第１気体導入路Ｌ４に原料ガスとして還流する。
【００２９】
第２気体導入路Ｌ７は、その一端に第２吸気口６を有しており、その他端がオゾン含有液導出路Ｌ３の上述した高所部位４０に接続されている。所定条件下において、第２気体導入路Ｌ７の一端に設けられた第２吸気口６からは、外気である空気が吸気され、これにより第２気体導入路Ｌ７は、外部から空気の供給を受ける。第２吸気口６を介して空気の供給を受けた第２気体導入路Ｌ７は、供給された空気を上記他端からオゾン含有液導出路Ｌ３の高所部位４０に導入する。
【００３０】
なお、図１中においては、気液分離器３０において気液分離が行なわれているオゾン水を符号１００を用いて示しているが、以下においては、気液分離の前後を問わず、気液分離前のオゾン水および気液分離後のオゾン水のいずれをもオゾン水１００と表記して説明する。
【００３１】
オゾン発生器１０は、第１気体導入路Ｌ４を介して導入された原料ガスからオゾンガスを発生させるものである。オゾン発生器１０としては、光化学反応法、放射線照射法または放電法のいずれかを利用してオゾンガスを発生させるものが使用できるが、特に好適には、放電法を利用するものが選択されて使用される。放電法には、主として無声放電方式によるものとコロナ放電方式によるものとが存在するが、いずれの使用も可能である。
【００３２】
本実施の形態においては、オゾン発生器１０として、無声放電方式のものを採用している。無声放電方式のオゾン発生器１０は、絶縁物を挟んだ電極間に交流電圧を印加して無声放電を発生させ、電極間に大気圧以上の酸素を含む気体を通過させることにより、オゾンを発生させるものである。
【００３３】
気液混合器２０は、液体導入路Ｌ１を介して導入された液体としての水道水と、オゾン搬送路Ｌ５を介して導入されたオゾンガスを含む気体とから、オゾン含有液としてのオゾン水１００を生成するものである。ここで、本実施の形態においては、気液混合器２０として、ベンチュリー効果を利用することにより、オゾンガスを含む気体を水道水に含有させることができるベンチュリー型の気液混合手段を採用している。
【００３４】
図２に示すように、気液混合器２０は、液体が導入される大径流路部２１と、当該大径流路部２１の下流側に位置し、大径流路部２１を通流した液体が導入される小径流路部２２と、小径流路部２２の下流側に位置し、小径流路部２２を通流した液体が導入される円錐台形状の流路を含む円錐状流路部２３とを有している。また、気液混合器２０は、気体が導入される気体導入通路部２４を有しており、当該気体導入通路部２４は、上述した小径流路部２２に連通している。
【００３５】
大径流路部２１には、上述した液体導入路Ｌ１の上記他端が接続され、気体導入通路部２４には、上述したオゾン搬送路Ｌ５の上記他端が接続されている。また、円錐状流路部２３には、上述したオゾン含有液搬送路Ｌ２の上記一端が接続されている。
【００３６】
液体導入路Ｌ１から大径流路部２１に液体としての水道水が導入されると、大径流路部２１を通流した水道水は、当該大径流路部２１よりも内径の小さい小径流路部２２に導入される。そのため、ベルヌーイの定理によって知られるように、小径流路部２２においては、水道水の流速が増加し、静圧が減少することになる。
【００３７】
その結果、小径流路部２２を通流する水道水の静圧は負圧となり、気体導入通路部２４を介してオゾン搬送路Ｌ５からオゾンガスを含む気体が小径流路部２２内に向けて吸引される。そのため、小径流路部２２において、吸引されたオゾンガスを含む気体が水道水に対して混入されることになり、混入されたオゾンガスが水道水に溶解することになる。これにより、小径流路部２２において、オゾン水１００が生成される。
【００３８】
なお、気液混合器２０においては、混入されたオゾンガスが完全に水道水に溶解させられることが好ましいが、キャビテーション現象が生じること等により、液中においてオゾンガスを含む気体が一部気泡状態で存在することになる。
【００３９】
生成されたオゾン水１００は、円錐状流路部２３に導入され、その後、当該円錐状流路部２３から排出されてオゾン含有液搬送路Ｌ２に導入される。
【００４０】
このように、ベンチュリー型の気液混合手段である気液混合器２０を利用することにより、気液混合器２０の作用によってオゾンガスを含む気体が自吸されて水道水に混入されることになるため、当該気体を水道水に混入させるための動力が不要となり、ランニングコストを低減することができるばかりでなく、構成の簡素化に伴って製造コストを削減することも可能になる。
【００４１】
図１に示すように、気液分離器３０は、オゾン水１００を一時的に貯留してこれを気液分離するものであり、オゾン水１００および残留ガスを貯留できる容器を含んでいる。当該気液分離器３０においては、気液混合器２０において水道水に溶解されなかったオゾンガスを含む残留ガスがオゾン水１００から分離される。
【００４２】
気液分離器３０においては、残留ガスがその比重差に基づいて液面に浮上し、オゾン水１００から分離されて気液分離器３０の上方に貯留されることになる。そのため、気液分離器３０の下方には、残留ガスを含まないオゾン水１００のみが貯留されることになり、気液分離器３０からは、オゾン含有液導出路Ｌ３が接続された接続口３を介して吐出口４に向けて残留ガスを含まないオゾン水１００のみが排出されることになる。
【００４３】
また、気液分離器３０の上方には、上述した気体還流路Ｌ６の一端が接続されている。気体還流路Ｌ６に接続された気液分離器３０の容器に設けられた排気口は、オゾン含有液導出路Ｌ３に接続された気液分離器３０の接続口３よりも鉛直方向において上方（すなわち高所）に配置されている。これにより、気液分離器３０に貯留されたオゾンガスを含む残留ガスは、気体還流路Ｌ６に対して上記排気口を介して排出されることになる。
【００４４】
なお、気液分離器３０においては、気液混合器２０において水道水に溶解されなかったオゾンガスを含む残留ガスが完全にオゾン水１００から分離されることが好ましいが、微細気泡としてオゾン水１００中に含有されたオゾンガスを含む気体については、必ずしもこれがすべてオゾン水１００から分離される必要はなく、十分に微細化されずに比較的大きな気泡としてオゾン水１００中に含有されたオゾンガスを含む残留ガスについてのみこれがオゾン水１００から分離されるようにしてもよい。
【００４５】
第１気体導入路Ｌ４の気体還流路Ｌ６が接続された合流部８よりも第１吸気口５側の位置には、第１逆止弁７が設けられている。第１逆止弁７は、流体の流動方向を一方向に制限する流通制限手段であり、第１気体導入路Ｌ４の第１吸気口５側の圧力が合流部８側（すなわちオゾン発生器１０側）の圧力よりも高い場合に開弁し、低い場合に閉弁する。
【００４６】
当該第１逆止弁７を設けることにより、第１気体導入路Ｌ４は、第１吸気口５側から合流部８側に向かう方向にのみ原料ガスとしての空気を流通させることになる。したがって、万が一にも第１気体導入路Ｌ４の合流部８側の圧力が第１吸気口５側の圧力よりも上昇した場合であっても、オゾンガスが逆流して第１吸気口５から外部に排出されてしまうことが防止でき、安全性の向上を図ることができる。
【００４７】
なお、上述した第１逆止弁７に代えて、原料ガスとしての空気の流量が制御可能な流量制御弁を流通制限手段として第１気体導入路Ｌ４に設けることとしてもよい。流量制御弁は、たとえば上記第１気体導入路Ｌ４を閉塞可能な弁体を含み、当該弁体の開弁量を調整することで第１吸気口５側から合流部８側に向けての原料ガスとしての空気の流量を調整可能にするものであり、より具体的には、動力を要しない機械式のものや、動力を用いる電子式の電磁バルブ等が流通制限手段として使用できる。
【００４８】
第２気体導入路Ｌ７上には、第２逆止弁９が設けられている。第２逆止弁９は、流体の流動方向を一方向に制限する流通制限手段であり、第２気体導入路Ｌ７の第２吸気口６側の圧力がオゾン含有液導出路Ｌ３側の圧力よりも高い場合に開弁し、低い場合に閉弁する。
【００４９】
当該第２逆止弁９を設けることにより、第２気体導入路Ｌ７は、第２気体導入路Ｌ７の第２吸気口６側の圧力がオゾン含有液導出路Ｌ３側の圧力よりも高い場合に第２吸気口６側からオゾン含有液導出路Ｌ３側に向かう方向に外気としての空気を流通させることになり、その逆にオゾン含有液導出路Ｌ３側の圧力が第２気体導入路Ｌ７の第２吸気口６側の圧力よりも高い場合にオゾン含有液導出路Ｌ３側に位置するオゾン水１００の第２吸気口６側への流入を防止する。
【００５０】
次に、図１を参照して、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１においてオゾン含有液としてのオゾン水１００を生成する動作について説明する。
【００５１】
外部の液体供給源である水道設備から給液口２を介して液体導入路Ｌ１に導入された水道水は、気液混合器２０に導入され、当該気液混合器２０内を通流する。これにより、上述した気液混合器２０の自吸作用に伴い、第１吸気口５を介して原料ガスとしての空気が、また気体還流路Ｌ６および合流部８を介して気液分離器３０に貯留された残留ガスが原料ガスとして第１気体導入路Ｌ４に導入され、これがオゾン発生器１０に導入されることでオゾンガスを含む気体が発生させられ、発生させられたオゾンガスを含む気体がオゾン搬送路Ｌ５を介して気液混合器２０に供給される。
【００５２】
供給されたオゾンガスを含む気体は、気液混合器２０において水道水に混入され、これにより気液混合器２０においてオゾン水１００が生成される。生成されたオゾン水１００は、オゾン含有液搬送路Ｌ２を介して気液分離器３０に導入され、当該気液分離器３０においてその気液分離が行なわれてオゾン水１００に含まれる残留ガスが分離された後に接続口３を介してオゾン含有液導出路Ｌ３に導入されて吐出口４を介して外部に向けて吐出される。なお、気液分離器３０にてオゾン水１００から分離された残留ガスは、気体還流路Ｌ６を介して回収され、第１気体導入路Ｌ４を介して再びオゾン発生器１０へと送られる。
【００５３】
図３は、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置において、オゾン水の生成動作を停止させた状態を示す要部拡大断面図である。次に、この図３と上述した図１とを参照して、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１において、オゾン水１００の生成動作を停止させた後の動作および状態について説明する。
【００５４】
外部の液体供給源である水道設備からの水道水の供給が停止すると、気液混合器２０による自吸作用が消失することにより、第１気体導入路Ｌ４および気体還流路Ｌ６におけるオゾン発生器１０に向けての原料ガスの流れが止まる。ここで、第１気体導入路Ｌ４上に設けられた第１逆止弁７は、合流部８側から第１吸気口５側に向かう方向にのみ流体の流動を制限するものであるため、気液分離器３０は、第１吸気口５から合流部８に至る部分の第１気体導入路Ｌ４および気体還流路Ｌ６を介して実質的に外部に連通した状態となる。そのため、気液分離器３０内の圧力が低下した場合には、図１において破線矢印にて示すように、第１吸気口５から合流部８に至る部分の第１気体導入路Ｌ４および気体還流路Ｌ６を介して外気が気液分離器３０内に導入され得ることになる。
【００５５】
そのため、仮にオゾン含有液導出路Ｌ３が上述した如くの高所部位４０を有さず、また上述した第２気体導入路Ｌ７および第２逆止弁９を有していない場合には、気液分離器３０内におけるオゾン水１００の液面がオゾン含有液導出路Ｌ３に設けられた吐出口４よりも高所に位置している場合に、当該気液分離器３０内に貯留されたオゾン水１００の水頭圧に基づいて当該オゾン水１００が吐出口４から排出されることで第１吸気口５から合流部８に至る部分の第１気体導入路Ｌ４および気体還流路Ｌ６を介して気液分離器３０に外気が導入されることになり、さらに気液分離器３０の底面よりも吐出口４が低所に位置している場合には、気液分離器３０内のオゾンガスを含む残留ガスまでもが吐出口４から排出されることになる。
【００５６】
しかしながら、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１においては、オゾン含有液導出路Ｌ３が上述した如くの高所部位４０を有しているとともに、当該高所部位４０に上述した第２気体導入路Ｌ７が接続され、さらに当該第２気体導入路Ｌ７上に第２逆止弁９が設けられていることにより、これらの作用によって上記の現象が生じてしまうことが未然に防止されている。
【００５７】
具体的には、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１にあっては、気液分離器３０内におけるオゾン水１００の液面がオゾン含有液導出路Ｌ３に設けられた吐出口４よりも高所に位置している場合であっても、気液分離器３０内に貯留されたオゾン水１００が吐出口４を介して排出される際に、その液面が第２気体導入路Ｌ７とオゾン含有液導出路Ｌ３との接続部分の高さにまで下降した時点で第２逆止弁９が開弁し、図１において破線矢印にて示すように、オゾン含有液導出路Ｌ３に第２吸気口６および第２気体導入路Ｌ７を介して外気としての空気が導入されることになる。
【００５８】
そのため、図３に示すように、気液分離器３０内に貯留されたオゾン水１００の液面と、オゾン含有液導出路Ｌ３の気液分離器３０に接続された接続口と第２気体導入路Ｌ７に対する接続部との間に位置する部分のオゾン水１００の液面とが同じ高さとなることでこれらの部分におけるオゾン水１００の水頭圧が釣り合うことになる。これに伴い、第２吸気口６および第２気体導入路Ｌ７を介してオゾン含有液導出路Ｌ３に導入された外気により、オゾン水１００が吐出口４との間で分断された状態となり、吐出口４を介してのそれ以上のオゾン水１００の排出が停止されることになる。したがって、気液分離器３０内に貯留されたオゾンガスを含む残留ガスが外部に排出されることもなくなる。
【００５９】
ここで、上記動作をより確実とするためには、第２逆止弁９の開弁圧を、第２気体導入路Ｌ７とオゾン含有液導出路Ｌ３との接続部が設けられた位置と、吐出口４が設けられた位置との鉛直方向における位置差（図３中に示す位置差Ｈ）に基づいて発生するオゾン水１００の水頭圧よりも低く設定すればよい。
【００６０】
なお、上記においては、気液分離器３０内におけるオゾン水１００の液面がオゾン含有液導出路Ｌ３に設けられた吐出口４よりも高所に位置している場合について説明したが、気液分離器３０内におけるオゾン水１００の液面がオゾン含有液導出路Ｌ３に設けられた吐出口４と同じ高さに位置しているかあるいは低所に位置している場合にも、その説明は省略するが、同様にオゾン含有液導出路Ｌ３に第２吸気口６および第２気体導入路Ｌ７を介して外気が導入されることにより、導入された外気によってオゾン水１００が吐出口４と分断された状態となって吐出口４を介してのオゾン水１００の排出が停止される。
【００６１】
以上において説明したように、本実施の形態におけるオゾン含有液生成装置１とすることにより、吐出口４がどのような位置に設置された場合であっても吐出口４を介してオゾンガスを含む残留ガスが流出してしまうことが未然に防止可能となるため、安全なオゾン含有液生成装置とすることができるとともに、気液分離器３０内に貯留されたオゾン水１００の液面よりも必ず高所に吐出口４を設置する必要がなくなるため、設置位置や構成部品のレイアウト等の制約が生じないオゾン含有液生成装置とすることができる。
【００６２】
なお、以上において説明した本実施の形態においては、第２気体導入路Ｌ７に設置される流通制限手段として第２逆止弁９を設けた場合を例示したが、当該第２逆止弁９に代えて、外気としての空気の流量が制御可能な流量制御弁を流通制限手段として設けることとしてもよい。流量制御弁は、たとえば上記第２気体導入路Ｌ７を閉塞可能な弁体を含み、当該弁体の開弁量を調整することで第２吸気口６側からオゾン含有液導出路Ｌ３側に向けての外気としての空気の流量を調整可能にするものであり、より具体的には、動力を要しない機械式のものや、動力を用いる電子式の電磁バルブ等が流通制限手段として使用できる。
【００６３】
また、上述した本実施の形態においては、オゾン含有液生成手段としてベンチュリー型の気液混合器２０を利用することとし、これにより気液混合器２０の自吸作用によって気液混合器２０に原料ガスが供給されるように構成した場合を例示したが、オゾン含有液生成手段として自吸作用を有しない気液混合手段を用いることも可能である。その場合には、第１気体導入路Ｌ４、オゾン搬送路Ｌ５および気体還流路Ｌ６に必要に応じてポンプ等の気体を強制的に圧送する手段を設けることとすればよい。
【００６４】
また、上述した本実施の形態においては、気液分離手段として容器を備えた気液分離器３０を設けた場合を例示したが、気液分離が可能なものであればどのようなものでも気液分離手段として利用することが可能であり、たとえばオゾン含有液搬送路Ｌ２およびオゾン含有液導出路Ｌ３を繋ぐ部分の配管の一部を広げて気液分離手段とすることも可能である。
【００６５】
また、上述した本実施の形態においては、外部の空気を原料ガスとして吸気するように構成した場合を例示したが、酸素ボンベ等に第１気体導入路Ｌ４の第１吸気口５が接続されて使用されることとしてもよい。
【００６６】
また、上述した本実施の形態においては、ユニット化されることで通常の水道設備に洗浄ユニットとして付設可能とされたオゾン含有液生成装置１に本発明を適用した場合を例示したが、通常の水道設備と予め一体化されるように構成された洗浄装置に本発明を適用してもよい。さらには、通常の水道設備以外の他の給液設備に洗浄ユニットして付設可能とされたオゾン含有液生成装置に本発明を適用してもよいし、通常の水道設備以外の他の給液設備に一体化されるように構成された洗浄装置に本発明を適用することとしてもよい。
【００６７】
ここで、上述した洗浄装置としては、キッチン、浴室、トイレ、洗面所等に設けられる水回り設備や、住戸や工場等に付設される配管あるいは工場等に設置された機械設備の洗浄に使用される洗浄装置、工場等に設置された生産設備としての部品の洗浄装置や食料品を含む各種商品や製品の洗浄装置、医療施設等において使用される各種の洗浄装置、手洗い器や洗顔器をはじめとする各種美容健康器具、建物の床面や壁面等を対称とする殺菌や消臭、漂白等を目的とした各種の清掃装置などが挙げられる。
【００６８】
このように、本発明は、その趣旨に照らして逸脱しない範囲で各種の洗浄ユニットや洗浄装置に適用が可能である。
【００６９】
以上において開示した上記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。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００７０】
１  オゾン含有液生成装置、２  給液口、３  接続口、４  吐出口、５  第１吸気口、６  第２吸気口、７  第１逆止弁、８  合流部、９  第２逆止弁、１０  オゾン発生器、２０  気液混合器、２１  大径流路部、２２  小径流路部、２３  円錐状流路部、２４  気体導入通路部、３０  気液分離器、４０  高所部位、１００  オゾン水、Ｌ１  液体導入路、Ｌ２  オゾン含有液搬送路、Ｌ３  オゾン含有液導出路、Ｌ４  第１気体導入路、Ｌ５  オゾン搬送路、Ｌ６  気体還流路、Ｌ７  第２気体導入路。
【図１】
2013203583.tif 000003
【図２】
2013203583.tif 000004
【図３】
2013203583.tif 000005