(57)【要約】【課題】外部へのオゾンの流出が生じにくく取り扱いが容易であり、脱臭等の性能に優れるオゾン処理装置を提供する。【解決手段】オゾンを生成するオゾン発生手段と、オゾンにより処理される流体を吸引する吸引管と、吸引管に沿って配設されてオゾンを含む流体をオゾン放出口から放出するオゾン供給管とを備え、吸引管内にオゾン放出口を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンを生成するオゾン発生手段と、
前記オゾンにより処理される流体を吸引する吸引管と、
前記吸引管に沿って配設され、前記オゾンを含む流体をオゾン放出口から放出するオゾン供給管とを備え、
前記吸引管内に前記オゾン放出口を設けたことを特徴とするオゾン処理装置。
【請求項２】
前記吸引管の先端側に、先端側に向けて拡径する吸引フードを備え、
前記オゾン供給管の内部空間と前記吸引管の内部空間とは、前記オゾン放出口を介して空間的に接続されており、
前記オゾンを含む流体は前記オゾン放出口から前記吸引管の内部空間に放出されることを特徴とする請求項１に記載のオゾン処理装置。
【請求項３】
前記オゾン放出口は、前記吸引管の軸方向に沿った長さの中心よりも前記吸引管の先端側に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のオゾン処理装置。
【請求項４】
前記オゾン供給管は前記吸引管内に配設され、前記吸引管の軸方向に沿う前記オゾン供給管の長さは、前記吸引管の軸方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のオゾン処理装置。
【請求項５】
前記オゾン供給管は前記吸引管に対して固定されない自由支持状態であることを特徴とする請求項４に記載のオゾン処理装置。
【請求項６】
前記吸引管を流れる流体の流量は、前記オゾン供給管を流れる前記オゾンを含む流体の流量よりも大きく、
前記オゾン放出口から放出された前記オゾンを含む流体は、前記吸引管により吸引されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のオゾン処理装置。
【請求項７】
前記オゾン放出口の断面積は、前記吸引管の吸引口の断面積に対して、５０％以下の面積比であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のオゾン処理装置。
【請求項８】
前記吸引管の基端側には、オゾン除去手段と、前記吸引管の先端側から前記オゾン除去手段に向けて流体を吸引する吸引手段とを備え、
前記オゾン供給管の基端側には、前記オゾン発生手段と、前記オゾンを含む流体を前記オゾン供給管内で前記オゾン放出口へ向けて排出させる排出手段とを備え、
前記オゾン発生手段はエキシマランプであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のオゾン処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオゾン処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
介護や実験等の現場で効率的に臭気を取り除くために、臭気の発生源に近い位置で扱いやすくした脱臭装置が提案されている。その一例として、特許文献１に記載されている脱臭装置では、吸引管（自在腕）の先端に集臭用の吸引フードを備え、吸引管の取り回しによって吸引フードを臭気発生源に近づけ、吸引フードから臭気を吸引して吸引管内を通して浄化装置に送る。浄化装置には、イオンを含む空気やオゾン等の機能ガスを発生する装置が取り付けられ、機能ガスは吸引管の外側に併設した側管を通じて吸引フードに設けた放出口まで送られる。そして、吸引フードの放出口から機能ガスを放出して、吸引管に吸引される空気に含まれる臭気の分解や殺菌消毒を行う。
【０００３】
特許文献１の脱臭装置で機能ガスとしてオゾンを用いる場合、吸引フードから外部に環境基準値を超えるオゾンが流出するのを防ぐ必要がある。しかし、オゾンを放出する放出口が吸引フードに設けられているため、吸引フード外にオゾンを含む流体が流出しやすいという問題がある。特に、吸引フードを動かしたときや、吸引フードの外部にて大きな空気の流れがあるときには、吸引フード内で大きな乱流が生じて、吸引フード外へのオゾンを含む流体の流出が生じやすい。そのため、脱臭装置の使用時において、吸引フードや吸引管を素早く動かすことや、吸引フードの近くでの作業（吸引フードを臭気発生源に近づけた状態で作業者が実験を行う等）が制約され、操作性が悪いという問題があった。また、吸引フード外への流出のおそれが高いため、機能ガスとして高濃度のオゾンを大量に放出することができず、エキシマランプのように効率よく高濃度のオゾンを生成する手段を用いることが難しい。従って、吸引管内のオゾン濃度を高くして脱臭性能を高めることができない。
【０００４】
また、特許文献１の脱臭装置では、機能ガスを送出する側管が吸引管とは別に併設されているため、側管によって、吸引管から吸引フードに至る可動部分の取り回しが悪くなってしまう。例えば、操作性を考慮して吸引管をフレキシブルなホース等で構成しても、吸引管を動かすときに側管も同時に動かす必要があり、操作性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、外部へのオゾンの流出が生じにくく取り扱いが容易であり、脱臭等の性能に優れるオゾン処理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】
【０００７】
本発明のオゾン処理装置は、オゾンを生成するオゾン発生手段と、オゾンにより処理される流体を吸引する吸引管と、吸引管に沿って配設されてオゾンを含む流体をオゾン放出口から放出するオゾン供給管とを備え、吸引管内にオゾン放出口を設けたことを特徴としている。
【０００８】
特に、吸引管の先端側に、先端側に向けて拡径する吸引フードを備え、オゾン供給管の内部空間と吸引管の内部空間とをオゾン放出口を介して空間的に接続し、オゾンを含む流体をオゾン放出口から吸引管の内部空間に放出することが効果的である。
【０００９】
オゾン供給管のオゾン放出口は、吸引管の軸方向に沿った長さの中心よりも吸引管の先端側に設けられていることが好ましい。この構成により、オゾン放出口から放出されたオゾンを含む流体と、吸引管の先端側から吸引された流体の反応時間を長くする効果が得られる。
【００１０】
オゾン供給管を吸引管内に配設することで、吸引管の取り回しが良くなり、オゾン処理装置の使用時の作業性が向上する。この場合、吸引管の軸方向に沿うオゾン供給管の長さは、吸引管の軸方向の長さよりも短く設定するとよい。また、オゾン供給管を吸引管に対して固定されない自由支持状態とすることで、吸引管の取り回しを良くすることができる。
【００１１】
吸引管を流れる流体の流量が、オゾン供給管を流れるオゾンを含む流体の流量よりも大きくなる関係とし、オゾン放出口から放出されたオゾンを含む流体を吸引管により確実に吸引することが望ましい。
【００１２】
オゾン放出口の断面積は、吸引管の吸引口の断面積に対して、５０％以下の面積比であることが好ましい。これにより、吸引管を流れる空気の流量を確保しながら、臭気等に対して高い脱臭性能や殺菌性能を発揮できる。
【００１３】
吸引管の基端側には、オゾン除去手段と、吸引管の先端側からオゾン除去手段に向けて流体を吸引する吸引手段とを備え、オゾン供給管の基端側には、オゾン発生手段と、オゾンを含む流体をオゾン供給管内でオゾン放出口へ向けて排出させる排出手段とを備え、オゾン発生手段としてエキシマランプを用いることが好ましい。エキシマランプによって高濃度のオゾンを生成して吸引管内で効率的に脱臭等を行うと共に、残留したオゾンをオゾン除去手段によって除去することで、処理後の流体の安全性を確保できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、外部へのオゾンの流出が生じにくく取り扱いが容易であり、脱臭等の性能に優れるオゾン処理装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用したオゾン処理装置の外観斜視図である。
【図２】オゾン処理装置の内部構造を概念的に示す図である。
【図３】オゾン供給ユニットの内部構造を示す断面図である。
【図４】異なる実施形態のオゾン処理装置の内部構造を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１及び図２に示すオゾン処理装置１０は、本体部１１と、本体部１１から延設される吸引管１２と、吸引管１２の先端に設けた吸引フード１３とを有する。吸引管１２は可撓性のある管体であり、吸引管１２を湾曲や旋回させることによって吸引フード１３の位置や向きを任意に設定することができる。吸引管１２は、基端側が本体部１１に接続し、先端側に開口する吸引口１４を有し、吸引口１４を通して吸引管１２の内部空間と吸引フード１３の内部空間が空間的に接続している。吸引管１２は軸方向の全体に亘って径が略一定である。吸引フード１３は、吸引管１２の先端の吸引口１４から先端側に進むにつれて徐々に拡径する円錐状の部位である。
【００１７】
図２に示すように、本体部１１内にはファン１５（吸引手段）とオゾン除去手段１６が配設されている。ファン１５は回転によって吸引フード１３から吸引管１２にかけての流路に吸引力を発生させ、この吸引力によって、臭気を含む外部の空気を吸引フード１３から取り込んで吸引管１２を通して本体部１１内に送ることができる。外部から吸引フード１３に取り込まれる空気の流れを図２に白抜きの太矢印Ｓで示し、吸引管１２から本体部１１に向かう空気の流れを図２に破線の太矢印Ｆ１で示した。本体部１１内に取り込まれた空気はオゾン除去手段１６を通って本体部１１外に排出される。オゾン除去手段１６はオゾンを除去する能力を有するものであり、活性炭等を用いることができる。なお、オゾンの除去とは、分解や吸着のように流体に含まれるオゾンを減らす機能全般を含む概念である。
【００１８】
本体部１１内にはさらにオゾン供給ユニット２０が設けられている。図３に示すように、オゾン供給ユニット２０は、筺体２１内にファン２２（排出手段）とエキシマランプ２３（オゾン発生手段）と電源２４と始動補助光源２５を備えており、筺体２１には流入口２６と流出口２７が形成されている。流入口２６は、オゾン処理装置１０の外部から空気を取り入れることが可能な位置（例えば本体部１１の外面に面した位置）に設けられている。エキシマランプ２３は紫外線を放射して周囲の酸素からオゾンを生成し、始動補助光源２５はエキシマランプ２３の始動時に用いられる。エキシマランプ２３以外のオゾン発生手段としては、例えば放電を利用したものが知られているが、放電方式は、湿度の影響を受けて動作が不安定になりやすく、またＮＯｘのような有害副産物を生成するおそれがあるので、波長１７２ｎｍの光を放射するエキシマランプが好ましい。電源２４は、ファン２２、エキシマランプ２３及び始動補助光源２５に電力を供給する。ファン２２やエキシマランプ２３の動作は、本体部１１の外部から操作可能な操作部２８を介して制御することができる。なお、オゾン処理装置１０とオゾン供給ユニット２０は独立した制御を可能としてもよく、あるいは、オゾン処理装置１０を起動させると連動してオゾン供給ユニット２０が起動するような共通制御をさせてもよい。
【００１９】
ファン２２は筺体２１内で流入口２６に隣接する位置に配設されており、ファン２２が回転すると、図３に白抜きの太矢印で示す空気の流れが生じる。まず筺体２１の外部から流入口２６を通して外気が流入する。流入した空気は、流出口２７に向けて進む過程で、エキシマランプ２３により生成された高濃度のオゾンが含有される。そして、オゾンを含有した空気が流出口２７を通って筺体２１の外に排出される。また、筐体２１内を流れる空気は電源２４の冷却にも用いられる。
【００２０】
オゾン供給ユニット２０から排出されたオゾンを含有した空気はオゾン供給管３０に送られる。オゾン供給管３０は軸方向の全体に亘って径が略一定である。オゾン供給管３０は、本体部１１の内部から吸引管１２の内部に亘って配設されており、オゾン供給管３０の基端側に開口する流入口３１が流出口２７に接続し（図３参照）、オゾン供給管３０の先端側に開口する放出口３２（オゾン放出口）が吸引管１２の内部に位置している（図１、図２参照）。別言すれば、オゾン供給管３０のうち吸引管１２内に配設されている部分の長さＬ１（図２）が、吸引管１２の軸方向に沿った長さＬ２（図２）よりも短い。このとき、オゾン供給管３０は吸引管１２に対して固定せず、言わば自由な状態（自由支持状態）で配設されている。このオゾン供給管３０を、座屈しない材料（例えばフッ素樹脂などの樹脂材料）で構成すれば、固定されていなくても吸引管１２内部の放出口３２の位置を維持できる。そして、吸引管１２の内部空間とオゾン供給管３０の内部空間が、放出口３２を介して空間的に接続されている。従って、オゾン供給ユニット２０の流出口２７から排出されたオゾンを含有した空気は、流入口３１からオゾン供給管３０に入り、オゾン供給管３０内を通って放出口３２から放出されて吸引管１２内に入る（図２の太矢印Ｆ２）。すると、吸引フード１３から取り込まれた臭気を含む外気（図２の矢印Ｓ）と、放出口３２から放出されたオゾンを含有した空気（図２の矢印Ｆ２）が、吸引管１２内で合流し、オゾンにより臭気成分の分解や殺菌が行われる。このときの吸引管１２を流れる空気の流量は、オゾン供給管３０を流れるオゾンを含有した空気の流量よりも大きくなるようにする。例えば、吸引管１２に流れる空気の流量を１ｍ3／ｍｉｎ程度とし、オゾン供給管３０に流れるオゾンを含む空気の流量はそれ以下とする。そのため、オゾンによる処理を受けた空気は、ファン１５の吸引力によって本体部１１内に入りオゾン除去手段１６を通る。空気に残留するオゾンがオゾン除去手段１６によって除去され、臭気やオゾンが除去された無害な空気が本体部１１から外部に排出される。
【００２１】
以上の構成のオゾン処理装置１０では、オゾン供給管３０の放出口３２の位置を吸引管１２内（吸引口１４よりも吸引管１２の基端側）に設定したことにより、放出口３２から放出されたオゾンを含む空気が吸引フード１３から外部へ流出することを防ぐことができる。その結果、吸引フード１３や吸引管１２を素早く動かすことや、吸引フード１３の近くでの作業（吸引フード１３を臭気発生源に近づけた状態で作業者が実験を行う等）が制約されず、操作性が良い。特に、ファン１５の吸引力によって吸引フード１３から外気を取り込んでいるときには、吸引管１２内で本体部１１側に向かう空気の流れ（図２の矢印Ｆ１）が生じており、この吸引管１２を流れる空気の流量は、オゾン供給管３０を流れるオゾンを含む空気の流量よりも大きいため、放出口３２から放出されたオゾンを含む空気は、吸引口１４を通してフード１３側に流出することなく、吸引管１２を通じて本体部１１側に吸引される（図２の矢印Ｆ２）。そのため、エキシマランプ２３を用いて発生させた高濃度のオゾンを大量に吸引管１２内に放出することができ、臭気等に対して高い脱臭性能や殺菌性能を発揮できる。また、オゾン供給管３０を吸引管１２内に配設することで、部品点数が増えても外観上に現れず、吸引管１２の取り回しに影響しないため、使い勝手に優れている。さらに、オゾン供給管３０は吸引管１２に対して固定されていないため、固定要素によって吸引管１２の取り回しが阻害されることがなく、操作性に優れたオゾン処理装置１０とすることができる。なお、オゾン供給管３０のうち吸引管１２に沿う範囲（図２のＬ１）以外の部分（本体部１１内に挿入されている部分）については、吸引管１２の取り回しに影響しないことを前提として固定してもよい。
【００２２】
放出口３２の位置は、吸引管１２内で吸引口１４側（吸引フード１３側）に近づけるほど、臭気成分とオゾンの反応時間（オゾンがオゾン除去手段１６で除去されるまでの時間）を長くすることができるため、脱臭性能や殺菌性能を高めることができる。条件として、少なくとも吸引管１２の軸方向に沿った長さの中心よりも吸引口１４側（吸引フード１３側）に放出口３２の位置を設定するとよい。
【００２３】
なお、吸引管１２と放出口３２の関係として、放出口３２が大きい（太い）と、吸引管１２を流れる空気の流量をさげてしまうため、オゾン放出口３２の径方向の断面積を、吸引管１２の吸引口１４の径方向の断面積に対して、５０％以下の面積比とするとよい。これにより、吸引管１２を流れる空気の流量を下げることなく、臭気等に対して高い脱臭性能や殺菌性能を発揮できる。
【００２４】
図４に示すオゾン処理装置１１０では、本体部１１の外側にオゾン供給ユニット１２０を配設している。オゾン供給ユニット１２０に基端部が接続するオゾン供給管１３０は、吸引管１２の基端部付近の側方から吸引管１２内に挿入されて、吸引管１２内で該吸引管１２の軸方向に沿って配設される。上述したオゾン処理装置１０と同様に、オゾン供給管１３０は吸引管１２に対して固定しない自由支持状態で配設されている。また、オゾン供給管１３０の先端側の放出口１３２は吸引管１２内に位置設定されており、特に吸引管１２の軸方向に沿った長さの中心よりも吸引口１４側（吸引フード１３側）に放出口１３２が位置している。従って、オゾン処理装置１１０は上述のオゾン処理装置１０と同様の効果を得ることができる。なお、図４では吸引管１２の基端部付近の側面から吸引管１２内にオゾン供給管１３０を挿入しているが、さらに異なる形態として、本体部１１外に位置するオゾン供給ユニット１２０から本体部１１内にオゾン供給管１３０を挿入して、図２のオゾン供給管３０と同様に、本体部１１内から吸引管１２の軸方向に沿ってオゾン供給管１３０を吸引管１２内に導くようにすることも可能である。
【００２５】
図２と図４の各形態から分かるように、オゾン供給管３０，１３０の放出口３２，１３２が吸引管１２内に位置するという条件を満たしていれば、オゾン供給ユニット（２０，１２０）については、本体部１１の内部と外部のいずれに設けることも可能である。さらに異なる形態として、吸引管１２の取り回しを大きく損なわないことを条件として、吸引管１２の内部にオゾン供給ユニットを配設することも可能である。
【００２６】
以上の各実施形態のオゾン処理装置１０，１１０では、オゾンにより処理される流体やオゾンを含有させる流体を気体（空気）としているが、本発明のオゾン処理装置は、これらの流体が気体と液体のいずれであっても適用が可能である。
【００２７】
実施形態のオゾン供給ユニット２０（１２０）は、オゾン発生手段としてエキシマランプ２３を用いているが、オゾン発生手段は、エキシマランプ２３に限られるものではなく、任意のものを使用できる。
【００２８】
なお、オゾン処理装置１０，１１０は、上述の形態に限定されるものではない。本発明は、オゾン発生手段と、オゾンを含む流体を放出口から放出するオゾン供給管と、オゾンにより処理される流体を吸引する吸引管とを備えたオゾン処理装置全般に適応可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  オゾン処理装置
１１  本体部
１２  吸引管
１３  吸引フード
１５  ファン（吸引手段）
１６  オゾン除去手段
２０  オゾン供給ユニット
２１  筺体
２２  ファン（排出手段）
２３  エキシマランプ（オゾン発生手段）
２４  電源
２５  始動補助光源
２６  流入口
２７  流出口
２８  操作部
３０  オゾン供給管
３１  流入口
３２  放出口（オゾン放出口）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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