(57)【要約】  反応槽及びオゾン化液体分注ユニットが、本明細書に記載される。本ユニットは、様々な物品を洗浄及び消毒するために使用され得るか、または洗浄工程及び他の装置と併せて使用され得るオゾン化液体を生成し、分注する。本反応槽は、オゾン化液体中のオゾンガスの気泡を減少させ、オゾンガスの気泡を破泡するために本ユニットに組み込まれ、より効果的であり、長持ちする洗浄及び消毒溶液を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン化された溶液中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させるための反応槽であって、
進入ポート及び退出ポートを備え、内部を画定する筐体と、
接触面を備え、前記筐体の前記内部に位置付けられる接点部材と、
前記接触面と前記筐体の内部表面との間の環状流体通路であって、前記進入ポート及び前記退出ポートを前記内部と流体的に連結する環状流体通路と、を備える、反応槽。
【請求項２】
前記接触面が、複数の隆起または段を含む、請求項１に記載の反応槽。
【請求項３】
前記複数の隆起または段が、前記接点部材の第１の端部から前記接点部材の第２の端部に向かって徐々に直径を増加させる、請求項２に記載の反応槽。
【請求項４】
第１の端部及び第２の端部をさらに備え、前記第１の端部が前記筐体に挿入され、前記第２の端部が前記筐体に挿入される、請求項１に記載の反応槽。
【請求項５】
前記環状流体通路が、前記接点部材の前記接触面と、前記筐体の前記内部表面、前記第１の挿入部分、及び前記第２の挿入部分の組み合わせとの間に形成される、請求項４に記載の反応槽。
【請求項６】
前記内部表面が環状隆起を備え、前記第１の端部の挿入部分が、前記挿入部分が前記環状隆起にほぼ接するまで、前記筐体の第１の筐体開口部に挿入され、前記第２の端部の挿入部分が、前記挿入部分が前記環状隆起の反対表面にほぼ接するまで、第２の筐体開口部に挿入される、請求項４に記載の反応槽。
【請求項７】
前記反応槽が第１の端部をさらに備え、前記第１の端部が、第１の縁部分及び第１の挿入部分を含み、前記第１の端部が、前記オゾン化された流体が前記筐体に進入することを可能にするように前記進入ポートを形成する第１の中央開口部を含み、前記反応槽が第２の端部をさらに備え、前記第２の端部が、第１の縁部分及び第１の挿入部分を含み、前記第２の端部が、前記オゾン化された流体が前記筐体から退出することを可能にするように前記退出ポートを形成する第２の中央開口部を有する、請求項１に記載の反応槽。
【請求項８】
請求項１に記載の反応槽を備える、オゾン化液体分注ユニット。
【請求項９】
オゾン化された流体のための反応槽であって、
内部を画定する筐体と、
オゾン化された流体のための進入ポートを備える第１の端部と、
前記オゾン化された流体のための退出ポートを備える第２の端部と、
前記進入ポートと前記退出ポートとの間の前記筐体の前記内部に位置付けられる円錐体と、を備え、前記円錐体が、第１の円錐体端部及び第２の円錐体端部を備え、前記第１の円錐体端部が、前記第２の端部よりも小さい外径を有し、前記進入ポートが、前記オゾン化された流体を前記第１の円錐体端部へと方向付ける、反応槽。
【請求項１０】
前記円錐体が、前記筐体の前記内部に位置付けられ、前記円錐体が、前記第１の端部及び前記第２の端部によって定置に緩く保持される、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１１】
幹状部が、前記第２の円錐体端部から延在する、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１２】
前記オゾン化された流体が前記筐体から退出することを可能にするように、スペーサーが、前記第２の円錐体端部を前記筐体の前記第２の端部の中央開口部から離して位置付けるために前記幹状部に適合される、請求項１１に記載の反応槽。
【請求項１３】
前記スペーサーが、前記第２の端部の端面に寄り掛かる、請求項１２に記載の反応槽。
【請求項１４】
前記幹状部の前記外径と前記中央開口壁との間に流体通路を提供するように、前記幹状部の外径が、前記中央開口部の中央開口壁よりも小さい、請求項１２に記載の反応槽。
【請求項１５】
前記円錐体の前記第１の端部が、前記円錐体の前記第２の端部よりも小さい外径を有し、前記進入ポートが、前記オゾン化された流体を前記円錐体の前記第１の端部へと方向付ける、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１６】
前記円錐体が、前記筐体内のほぼ中央に位置付けられ、前記円錐体が、前記筐体の長さに対してほぼ垂直に揃えて位置付けられる、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１７】
前記円錐体の外側表面が、複数の隆起または段を備える隆起したまたは段付された表面であって、前記オゾン化された流体が前記隆起したまたは段付された表面の周囲を循環し、その周りで渦を巻くときに、前記オゾン化された流体中のオゾンガスの前記気泡を圧壊及び破泡するのに役立つ、複数の隆起または段を備える隆起したまたは段付された表面を含む、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１８】
前記退出ポートが、噴霧器、分配器、散布器、または他のシステムと流体連通している、請求項９に記載の反応槽。
【請求項１９】
請求項９に記載の反応槽を備える、オゾン化液体分注ユニット。
【請求項２０】
反応槽であって、
略円筒形状を有し、内部を画定し、第１の開口部及び第２の開口部を有する、筐体と、
第１の縁部分及び第１の挿入部分を含み、前記オゾン化された流体が前記筐体に進入することを可能にする第１の中央開口部を含む、第１の端部と、
第１の縁部分及び第１の挿入部分を含み、前記オゾン化された流体が前記筐体から退出することを可能にする第２の中央開口部を有する、第２の端部と、
前記第１の挿入部分が、前記筐体の前記第１の開口部に適合し、前記第１の端部を前記筐体と連結し、前記第２の挿入部分が、前記筐体の前記第２の開口部に適合し、前記第２の端部を前記筐体と連結し、
前記筐体の前記内部の円錐体であって、前記第１の端部及び前記第２の端部によって適所に保持される円錐体と、を備える、反応槽。
【請求項２１】
オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させる方法であって、
内部を画定する筐体と、オゾン化された流体のための進入ポートを備える第１の端部と、前記オゾン化された流体のための退出ポートを備える第２の端部と、前記進入ポートと前記退出ポートとの間の前記筐体の前記内部に位置付けられる円錐体と、を備え、前記円錐体が、第１の円錐体端部及び第２の円錐体端部を備え、前記第１の円錐体端部が、前記第２の円錐体端部よりも小さい外径を有し、前記進入ポートが、前記オゾン化された流体を前記第１の円錐体端部へと方向付ける、反応槽を提供することと、
オゾン化された流体を前記反応槽の前記進入ポートへと方向付けることと、
オゾン化された流体を前記円錐体に向かってまたはその周囲へと方向付け、前記オゾン化された溶液中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させることと、を含む、方法。
【請求項２２】
オゾン化液体分注ユニットであって、
液体を前記ユニット中に受容するための液体投入ポートと、
オゾンガスを生成するための第１の誘電セルと、
オゾンガスを生成するための第２の誘電セルであって、
前記第２の誘電セルに前記第１の誘電セルによって生成された前記オゾンガスを含む供給ガスを供給するために、前記第２の誘電セルと供給連通している前記第１の誘電セルであり、前記第２の誘電セルが、前記供給ガスからオゾンガスを生成する、第２の誘電セルと、
前記液体投入ポートと流体連通している注入器であって、
前記第２の誘電セルからの前記オゾンガスを受容するために、前記第２の誘電セルと供給連通している注入器であって、前記第２の誘電セルからの前記オゾンガスを前記液体投入ポートからの前記液体と混合し、オゾン化液体を生成する、注入器と、
反応槽であって、進入ポート及び退出ポートを備え、内部を画定する筐体と、接触面を備え、前記筐体の前記内部に位置付けられる接点部材と、前記接触面と前記筐体の内部表面との間の環状流体通路であって、前記進入ポート及び前記退出ポートを流体的に連結する環状流体通路と、を備える、反応槽と、
前記ユニットから前記オゾン化液体を放出するための液体排出ポートと、を備える、オゾン化液体分注ユニット。
【請求項２３】
前記ユニットが、百万当たり約５部のオゾン濃度で、毎分約２ガロンの速度で、前記オゾン化液体を放出する、請求項２２に記載のユニット。
【請求項２４】
前記ユニットによって放出される前記オゾン化された流体が、約３００ナノメートル以下の直径を有するナノ気泡中のオゾンを含有する、請求項２２に記載のユニット。
【請求項２５】
前記ユニットから放出される前記オゾン化された流体が、約３００ナノメートルを超える直径を有するオゾン気泡を含有しない、請求項２２に記載のユニット。
【請求項２６】
前記液体排出ポートと流体連通している蛇口または噴霧器をさらに備え、前記蛇口または噴霧器の作動が、前記第１の誘電セル及び前記第２の誘電セルを起動する前記ユニット中の液体の流れを生じる、請求項２２に記載のユニット。
【請求項２７】
オゾン化液体分注ユニットであって、
水の供給から水を前記ユニット中に受容するための液体投入ポートと、
オゾンガスを生成するための第１の誘電セルであって、
前記第１の誘電セルの排出端に連結される排出トラップを備える、前記第１の誘電セルと、
オゾンガスを生成するための第２の誘電セルであって、
前記第２の誘電セルに前記第１の誘電セルから発生するオゾンガスを含む供給ガスを供給するために、前記第２の誘電セルの投入トラップと連通している前記第１の誘電セルの前記排出トラップであり、前記第２の誘電セルが、前記供給ガスから追加のオゾンガスを生成する、第２の誘電セルと、
前記液体投入ポートと流体連通している注入器であって、
前記第１及び第２の誘電セルから前記オゾンガスを受容するために、前記第２の誘電セルと供給連通している注入器であって、前記第１及び第２の誘電セルからの前記オゾンガスを前記液体投入ポートからの前記水と混合し、オゾン化液体を生成する、注入器と、
反応槽であって、内部を画定する筐体と、前記オゾン化液体のための進入ポートを備える第１の端部と、前記オゾン化液体のための退出ポートを備える第２の端部と、前記進入ポート及び前記退出ポートの間の前記筐体の前記内部に位置付けられる円錐体と、を備える反応槽と、
前記ユニットから前記オゾン化液体を放出するための液体排出ポートと、を備える、オゾン化液体分注ユニット。
【請求項２８】
前記ユニットによって放出される前記オゾン化された流体が、３００ナノメートル以下の直径を有するナノ気泡中のオゾンを含有する、請求項２７に記載のユニット。
【請求項２９】
前記ユニットから放出される前記オゾン化された流体が、約３００ナノメートル未満の直径を有するオゾン気泡のみを含有する、請求項２７に記載のユニット。
【請求項３０】
オゾン化液体分注ユニットのための接点部材であって、
第１の端部及び第２の端部を有する、略中実円錐形状の本体と、
前記第２の端部の外径よりも小さい外径を有する前記第１の端部と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間に形成される接触面であって、複数の隆起または段を含む、接触面と、
幹状部が、前記第２の端部の背面から延在し、前記接点部材の垂直軸と概して整列される幹状部と、を備える、接点部材。
【請求項３１】
前記複数の隆起または段が、前記接点部材の前記第１の端部から前記接点部材の前記第２の端部に向かって徐々に直径を増加させる、請求項３０に記載の接点部材。
【請求項３２】
前記接触面が、３〜３０以上の隆起または段を含む、請求項３０に記載の接点部材。
【請求項３３】
前記幹状部が、前記第２の端部の前記背面の略中心位置から延在する、請求項３０に記載の接点部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な物品を洗浄及び消毒するために使用され得るか、または洗浄工程及び他の装置と併せて使用され得るオゾン化液体を生成し、分注するオゾン化液体分注ユニットに関し、本発明は、さらに、本オゾン化液体分注ユニットとともに使用され得る反応槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
調理場環境においてオゾン化液体を提供する従来の試みは、十分な濃度のオゾンを有するオゾン化液体を提供することができず、不十分な洗浄及び消毒をもたらした。十分なオゾン濃度がなければ、従来の洗浄及び消毒方法は、依然として、追加の労力、機器、及び供給費用を必要とし得る。
【０００３】
オゾン化液体を提供するための他の従来の試みは、電気化学オゾン発生を含んだ。このようなシステムは、維持するのが困難である。このようなシステムは、しばしば、いくつかの住宅的用途または商業的用途において効果的に使用するには非常に大きく、嵩張り過ぎる。また、これらのシステムの多くは、家庭で使用するためには非常に高価であるか、または商業的用途で使用するには経済的ではない。このようなシステムは、しばしば、既存の給水及び送水システムの著しい機械的な変更を必要とする。また、このようなシステムは、システムが起動される度に調整されるオゾンガスの排出も必要とする。さらに、多くの従来のシステムは、複数の異なる分注用途とともに使用することはできない。
【０００４】
オゾン化液体を提供するための他の従来の試みは、過剰なオゾンの排出ガスを創出するシステムを含んだ。オゾンガスは、概して無害であるが、ＯＳＨＡの作業場要件は、オゾン水準がある特定の最小値未満に維持されることを必要とする。
【発明の概要】
【０００５】
反応槽及びオゾン化液体分注ユニットが、本明細書に記載される。本ユニットは、様々な物品を洗浄及び消毒するために使用され得るか、または洗浄工程及び他の装置と併せて使用され得るオゾン化液体を生成し、分注する。反応槽は、オゾン化液体中のオゾンガスの気泡を減少させ、オゾンガスの気泡を破泡するために本ユニットに組み込まれ、より効果的であり、長持ちする洗浄及び消毒溶液を提供する。
【０００６】
反応槽は、オゾン化液体を接点部材に向かってかつそこ通って通過させ、それは、気泡を破泡するのに役立つ。１つの態様では、接点部材は、円錐体を含む。反応槽は、オゾン化液体中のオゾンガスの気泡のより均一なサイズ分散を提供し、それは溶液の酸化還元電位を維持するのに役立つ。
【０００７】
オゾン化液体分注ユニットは、コンパクトであり、商業用または住居用の調理場、化粧室、または給水のある他の場所に好都合に設置することができる。ユニットは、食品、食品調理用具、食品調理面、浴室、医療機器、排水管を洗浄及び消毒するのに十分な高濃度のオゾンガスを有するオゾン化液体を提供し、手洗い及び衛生の必要性を提供する。ユニットは、直列構成で複数の誘電セルを使用してオゾンガスを創出し、それは、水と混合されてオゾン化液体を形成する。第１の誘電セルはオゾンガスを調製し、それは、さらなるオゾンガスを創出する第２の誘電セルに供給され、このようにして、注入器に供給されるオゾンガスの高濃度供給を創出する。
【０００８】
食品、食品調理領域、ならびに他の表面は、ユニットから提供される滅菌から利益を得ることができる。食品業界では、ユニットからのオゾン化液体は、生肉の加工に使用されるもの等の汚染された表面及び道具の化学物質を使わない滅菌を提供する。オゾン化液体は、塩素よりも３，０００倍速く毒性物質を洗浄し、塩素とは異なり、オゾン化液体は完全に安全で天然である。オゾン化液体は、殺細菌性、殺真菌性、及び殺ウイルス性であり、大腸菌、サルモネラ菌、細菌、ウイルス、カビ等を含む微生物を死滅させる。オゾン化液体はまた、果物及び野菜から殺虫剤及び他の残留物も除去する。オゾン化液体はまた、オゾン化液体が噴霧される環境の臭気を減少させる。ユニットは、住宅での食品調理、商業での食品調理、または無菌の洗浄溶液が必要とされるあらゆる場所にとって、最適である。商業環境では、果物及び野菜をユニット及びそのオゾン化液体で洗浄し、その商品の貯蔵寿命を増加させることができる。果物及び野菜の表面から腐蝕及び腐敗を生じ得る微生物を除去することで、果物及び野菜は、そこまで速く腐蝕及び腐敗しないだろう。労働者はまた、ユニットからのオゾン化液体で手を洗うことができる。
【０００９】
オゾン化液体分注ユニットは、オゾンガスと混合され、オゾン化液体を形成する水等の液体をユニット中に受容するための液体投入ポートを含む。ユニットは、周囲空気からオゾンガスを生成するための第１の誘電セルと、オゾンガスを生成するための第２の誘電セルと、を含む。第１の誘電セルは、第２の誘電セルに周囲空気から発生するオゾンガスを含む供給ガスを供給するために、第２の誘電セルと供給連通している。第２の誘電セルは、供給ガスからオゾンガスを生成する。注入器は、液体投入ポートと流体連通している。第２の誘電セルからのオゾンガスを受容するために第２の誘電セルと供給連通している注入器であって、その注入器は、第２の誘電セルからのオゾンガスを液体投入ポートからの液体と混合し、オゾン化液体を生成する。液体排出ポートは、ユニットからオゾン化液体を放出する。蛇口またはスプレーは、ユニットからのオゾン化液体の放出を制御するために使用することができる。
【００１０】
ユニットは、容易に設置される。概して、ユニットは、単に電気ユニットに接続され、水の供給がユニットに提供される。ユニットは、オゾン化液体を、噴霧器または蛇口と流体連通している液体供給ラインに放出する。ハンドル、ノブ、または他の作動器は、生成を開始し、ユニットからオゾン化液体を流すために操作される。
【００１１】
他の態様では、オゾン化液体分注ユニットが提供される。オゾン化液体分注ユニットは、反応槽を組み込む。ユニットは、直列構成で複数の誘電セルを使用し、酸素ガスからオゾンガスを創出する。オゾンガスは、水または流体に注入され、オゾン化液体を形成する。洗浄及び消毒機能をもたらすオゾンガスは不安定であるが、ガスが溶液中に混合されると、維持するのが困難な一貫したオゾン水準となる。オゾンガスは、パッケージ化または保存することはできず、必ずその場で発生する。  ユニットは、化学物質、熱水、及び労働力の必要性を減少させる。従来の洗浄システムは、しばしば、温水または熱水の使用を必要とし、それは周囲の作業空間に凝結を形成することがある。凝結は、微生物の成長をもたらすか、または助長し、同様に交差汚染も促進し得る。ユニットは冷水のみを使用するため、周囲の作業空間において凝結が形成される可能性は低い。ユニットはまた、廃水処理システムの水圧負荷を減少させ、従来の廃水放出の流れに存在し得る化学物質の処理の必要性を排除する。
【００１２】
他の態様では、オゾン化された流体を処理する反応槽が提供される。反応槽は、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させる。反応槽は、筐体を含む。筐体は、進入ポート及び退出ポートを含む。筐体は、内部を画定する。反応槽は、接点部材をさらに含む。接点部材は、接触面を含む。接点部材は、筐体の内部に位置付けられる。環状流体通路は、接触面と筐体の内部表面との間に形成される。環状流体通路は、進入ポート及び退出ポートを内部と流体的に連結する。反応槽は、オゾン化された流体中のオゾンの濃度を上昇させるために、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡サイズを減少させ、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡の数を減少させ、オゾン化された流体を処理する。
【００１３】
他の態様では、反応槽は、筐体を含む。筐体は、内部を画定する。反応槽は、第１の端部を含む。第１の端部は、オゾン化された流体のための進入ポートを含む。反応槽は、第２の端部を含む。第２の端部は、オゾン化された流体のための退出ポートを含む。反応槽は、進入ポートと退出ポートとの間の筐体の内部に位置付けられる円錐体を含む。円錐体は、第１の円錐体端部及び第２の円錐体端部を含む。第１の円錐体端部は、第２の端部よりも小さい外径を有する。進入ポートは、オゾン化された流体を第１の円錐体端部へと方向付ける。
【００１４】
他の態様では、反応槽は、筐体を含む。筐体は、略円筒形状を有する。筐体は、内部を画定する。筐体は、第１の開口部及び第２の開口部を有する。反応槽は、第１の端部を含む。第１の端部は、第１の縁部分及び第１の挿入部分を含む。第１の端部はまた、オゾン化された流体が筐体に進入することを可能にする第１の中央開口部も含む。反応槽は、第２の端部を含む。第２の端部は、第１の縁部分及び第１の挿入部分を含む。第２の端部はまた、オゾン化された流体が筐体から退出することを可能にする第２の中央開口部を有する。第１の挿入部分は、第１の端部を筐体に連結するように筐体の第１の開口部に適合する。第２の挿入部分は、第２の端部を筐体に連結するように筐体の第２の開口部に適合する。円錐体は、筐体の内部に位置付けられる。円錐体は、第１の端部及び第２の端部によって適所に保持される。
【００１５】
他の態様では、オゾン化された溶液中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させる方法が記載される。方法は、反応槽を提供することを含む。反応槽は、筐体を含む。筐体は、内部を画定する。反応槽は、オゾン化された流体のための進入ポートを含む第１の端部を含む。反応槽は、オゾン化された流体のための退出ポートを含む第２の端部を含む。円錐体は、進入ポートと退出ポートとの間の筐体の内部に位置付けられる。円錐体は、第１の円錐体端部及び第２の円錐体端部を含む。第１の円錐体端部は、第２の端部よりも小さい外径を有する。進入ポートは、オゾン化された流体を第１の円錐体端部へと方向付ける。方法は、オゾン化された流体を反応槽の進入ポートに方向付けることをさらに含む。方法は、オゾン化された流体を円錐体に向かって、またはその周囲に方向付け、オゾン化された溶液中のオゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させることをさらに含む。
【００１６】
オゾンは、一般的に塩素化合物と関連するトリハロメタンのどれも創出しない。用途に適切に一致する場合、オゾンは、ほとんどの有機化合物を二酸化炭素、水、及び少量の熱に還元するだろう。最終的に、オゾンは、酸化プロセス中にその分子の不安定性を引き起こす酸素原子を放出し、再び酸素となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ユニット可視部の排出側を有するオゾン化液体分注ユニットの斜視図を示す。
【図２】ユニット可視部の投入側を有するオゾン化液体分注ユニットの斜視図を示す。
【図３】シンク及び蛇口と連動するオゾン化液体分注ユニットの設置を示す設計図である。
【図４】筐体カバーが取り外されたオゾン化液体分注ユニットの正面図である。
【図５】筐体カバーが取り外されたオゾン化液体分注ユニットの上面図である。
【図６】筐体カバーが取り外されたオゾン化液体分注ユニットの背面図である。
【図７】オゾン化液体分注ユニットに取り付けられた噴霧器を示す図である。
【図８】第１及び第２の誘電セルの図である。
【図９】反応槽の側面図である。
【図１０】反応槽の分解図である。
【図１１】反応槽の端面図である。
【図１２】反応槽の底面図である。
【図１３】反応槽の横断面図である。
【図１４】取り付けられた反応槽を有するオゾン化液体分注ユニットの上面図である。
【図１５】反応槽の正面図である。
【図１６】反応槽の断面図である。
【図１７】反応槽の分解図である。
【図１８】円錐体の第１の端部の図である。
【図１９】スペーサーの斜視図である。
【図２０】反応槽を組み込むオゾン化液体分注ユニットの上面図である。
【図２１】オゾン化された流体中のナノ気泡のサイズ分散を示すグラフである。
【図２２】オゾン化された流体中のナノ気泡の光散乱の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
オゾン化液体分注ユニットが本明細書に記載される。図１及び２を参照して、オゾン化液体分注ユニット１０が示される。ユニット１０は、筐体１００、取り外し可能な筐体カバー１１０、及び筐体支持体１２０を含む。筐体１００、筐体カバー１１０、及び筐体支持体１２０は、ユニット１０の内部構成要素を収容する直角の箱型構造を形成する。筐体１００は、他の形状及び構成で設計または立案されてもよい。筐体１００、筐体カバー１１０、及び筐体支持体１２０は、ステンレス鋼、アルミニウム、または金属等の頑丈または丈夫な材料でできている。プラスチック及び他の複合材料も、筐体１００、筐体カバー１１０、及び筐体支持体１２０の構築に利用され得る。
【００１９】
図４〜６に示されるように、筐体カバー１１０が筐体１００から取り外され、ユニット１０の内部構成要素を受容し、安定させる筐体支持体１２０を示す。筐体カバー１１０は、ねじ、ピン、掛け金、錠、または筐体カバー１１０を筐体支持体１２０に取り外し可能な様式で適切に取設するための他の連結手段等の固定手段１２５を介して、筐体支持体１２０に固定することができる。
【００２０】
図１は、ユニット１０の排出側１３０を示す。排出側１３０は、液体排出ポート１３２及び排出側通気口１３４及び電気供給連結部１３６を含む。液体排出ポート１３２は、ユニット１０で調製されるオゾン化液体をユニット１０から分注する。排出側通気口１３４は、オゾンガスの電気発生から筐体１００で生成される熱の放散に役立つ。電気供給連結部１３６は、電気供給１３８と電気通信しており、ユニット１０に電力を提供する。
【００２１】
図２は、ユニット１０の投入側１４０を示す。投入側１４０は、一般的に、排出側１３０の反対側である。投入側１４０は、液体投入ポート１４２及び投入側通気口１４４を含む。液体投入ポート１４２は、ねじ込み式連結を含み、オゾンガスと混合される水をユニット１０に供給する液体投入ライン２００を受容する。液体投入ライン２００は、ねじ込み式で液体投入ポート１４２によって受容される。
【００２２】
ユニット１０によって調製されるオゾン化液体は、ユニット１０によって液体排出ポート１３２から放出される。液体排出ライン２１０は、液体排出ポート１３２に連結される。液体排出ポート１３２は、液体排出ライン２１０を液体排出ポート１３２に連結するためのねじ込み式連結を含む。液体排出ライン２１０は、例えば、オゾン蛇口２３３または他の噴霧器手段にオゾン化液体の供給を供給する。
【００２３】
ユニット１０は、図３に示されるような蛇口／シンクの組み合わせ３４５に隣接して、またはその上に好都合に載置され得る。オゾン化液体は、排水管を通して既存の廃水システム及び地方自治体の下水システム内に処分することができる。
【００２４】
示される実施形態では、筐体支持体１２０は、筐体カバー１１０を超えて延在するフランジ１５０を形成する。フランジ１５０は、ユニット１０を、ボルト、ねじ、リベット、または他の締結手段を介して壁、棚、または他の構造に固定するために使用され得る開口部１５４を含む。
【００２５】
他の実施形態では、ユニット１０は、例えば、調理場の棚または他の保管領域において、カウンターの上に、またはカウンターの下に配置されてもよい。図３は、蛇口／シンクの組み合わせ３４５に設置されたユニット１０の概略図を示す。ユニット１０の典型的な設置の際に、ｔ字型アダプタ２５５が、冷水の供給２５０に配置される。アダプタ２５５は、冷水を冷水の供給２５０からユニット１０に分岐するが、依然として、通常の冷水を蛇口／シンクの組み合わせ３４５に提供する。アダプタ２５５は、新鮮な冷水を、液体投入ライン２００を介してユニット１０に供給する。アダプタ２５５は、蛇口／シンクの組み合わせ３４５への冷水の供給２５０の流れを妨げない。熱水の供給２６０は、典型的には、ユニット１０によるオゾン化液体の調製を受容しないか、または関与しない。
【００２６】
オゾンガスがユニット１０によって創出され、そのオゾンガスは冷水の供給２５０からユニット１０に進入する冷水と混合され、オゾン化液体は、液体排出ポート１３２で放出される。液体排出ポート１３２は、液体排出ライン２１０を介してオゾン蛇口２３３と流体連通している。オゾン蛇口２３３のハンドル２３５を捻ることで、水がユニット１０に引き込まれ、そこを通り、ユニット１０で調製されたオゾン化されたガスが水と混合される。ユニット１０の動作中、作業者は、オゾン化液体をオゾン蛇口２３３から放出させるために、ハンドル２３５を捻るだけでよい。ユニット１０は、ユニット１０を使用する度、他の手動の作動を必要せず、すなわち、作業者はオン／オフスイッチ等を作動させる必要がない。
【００２７】
ユニット１０の内部構成要素が、図４〜６に示される。冷水の供給２５０からの水は、流体流動スイッチ２１５に進入し、水の流れを感知してユニット１０を起動する。流体流動スイッチは、液体ライン２１８を介して注入器２５２と流体連通している。
【００２８】
液体ライン２１８は、流体流動スイッチ２１５を注入器２５２と流体的に連結する。液体ライン２１８は、流体流動スイッチ２１５からの液体を注入器２５２に連通するためのホース、プラスチック管材、金属編組管材、または他の好適な構造を備えてもよい。
【００２９】
注入器２５２に供給される水は、第１の誘電セル２２０及び第２の誘電セル２４０からのオゾンガスと混合される。本明細書にさらに記載されるように、第１の誘電セル２２０は、オゾンガスを含有する供給ガスを第２の誘電セル２４０に供給する。第２の誘電セル２４０は、さらなるオゾンガスを供給ガスに創出し、そのオゾンガスを注入器２５２に供給し、注入器２５２は、液体排出ポート１３２でユニット１０から放出されるオゾン化液体を形成するために、オゾンガスを水と混合する。
【００３０】
注入器２５２は、オゾン化されたガスを水と混合することによってオゾン化液体を形成する。好適な注入器は、Ｍａｚｚｅｉ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。注入器２５２は、液体ライン２１８から注入器２５２に進入する水と、注入器２５２から退出する流体との圧力差を使用し、水をオゾンガスと混合する。注入器２５２の進入ポートの圧力は、注入器２５２のアウトレットポートの圧力よりも高く、この圧力差は、オゾンガスを水と混合するために、第２の誘電セル２４０から注入器２５２に引き込む注入器２５２の吸引力を創出する。
【００３１】
ユニット１０の重要な特徴は、複数の誘電セル、すなわち、第１の誘電セル２２０及び第２の誘電セル２４０の使用である。第１の誘電セル２２０は、第２の誘電セル２４０に供給されるオゾンガスを調製し、それが、さらなるオゾンガスを創出し、このようにして、注入器２５０に供給されるオゾンガスの高濃度供給を創出する。他の実施形態では、さらなる誘電セルが用いられ得る。
【００３２】
図５を参照して、ユニット１０の上面図が示される。周囲空気が、第１のガス投入トラップ２２３の周囲空気投入口２２４を介して、第１の誘電セル２２０に引き込まれる。第１のガス投入トラップ２２３は、第１の誘電セル２２０の第１の端部２２１に密閉するように連結され、それを囲む。第１の誘電セル２２０は、第１の誘電セル２２０を通り抜ける周囲空気からオゾンガスを作製する。
【００３３】
第１の誘電セル２２０は、ガラス製または他の絶縁シリンダーを含む。電気伝導体は、シリンダーを通り抜ける。導電性金属格子、金属メッシュ、またはコイルワイヤが、伝導体を取り囲む。電力が第１の誘電セル２２０に供給されると、電気は伝導体ならびにスパーク及び電弧を通り抜ける。この放電は、酸素分子を分裂させ、誘電セル２２０の内部の周囲空気に存在する酸素分子からオゾンガスを創出する。この方法は、一般的に、コロナ放電と称される。第２の誘電セル２４０は、第１の誘電セル２２０と同様に構築される。
【００３４】
上に記載されたように、第１の誘電セル２２０内でコロナ放電によって創出されたオゾンガスは、捕捉され、第２の誘電セル２４０に供給される。第１の誘電セル２２０から第２の誘電セル２４０への供給ガスは、一定量のオゾンガスを含有する。第１の誘電セル２２０の第２の端部または排出端部２２２は、第１のガス排出トラップ２２７に密閉するように連結され、それに囲まれる。第１のガス排出トラップ２２７は、第１の誘電セル２２０によって創出されたオゾンガスを、第２のガス投入トラップ２４３及び第２のガス投入トラップ２４３上のオゾンガス投入口２４４と流体連通している第１のガスライン２３０に送り込む。このようにして、第１のガスライン２３０は、第１のガス排出トラップ２２７をオゾンガス投入口２４４と連結する。第２のガス投入トラップ２４３は、第２の誘電セル２４０の第１の端部または投入端部２４１に密閉するように連結される。したがって、第２の誘電セル２４０への供給ガスは、第１の量のオゾンガスを既に含む。第１の誘電セル２２０からの供給ガスは、第２の誘電セル２４０によって、さらなる量のオゾンガスを供給ガスに追加するようにさらに処理される。
【００３５】
第１のガス排出トラップ２２７は、第１の誘電セル２２０によって創出されたオゾンガスのほぼすべてまたは第１の誘電セル２２０からのガスの排出が、閉鎖された連通で、第１のガスライン３２０を介して第２の誘電セル２４０に供給されるように、第１の誘電セル２２０からのオゾンガスの排出を密閉する。閉鎖された連通は、第２の誘電セル２４０に、第１の誘電セル２２０の排出ガスからオゾンガスを形成させる。
【００３６】
第２の誘電セル２４０によって生成されるオゾン化されたガスは、第２のガスライン２６０を介して注入器２５２の注入器ガス投入ポート２５４に輸送される。第２のガス排出トラップ２４７は、第２の誘電セル２４０の第２の端部または排出端部２４２に密閉するように連結される。
【００３７】
第１及び第２の誘電セル２２０及び２４０の使用は、注入器２５２と供給連通しているオゾンガスの濃度の増加を創出する。第１の誘電セル２２０または第２の誘電セル２４０と同様の単一の誘電セルは、百万部当たり０．５部の濃度でオゾンガスを創出する。しかしながら、２つの直列誘電セル、すなわち、第１の誘電セル２２０及び第２の誘電セル２４０の２つの使用は、約１．３ｐｐｍの濃度のオゾンを有するオゾンガスの注入器２５２への供給を創出する。
【００３８】
ユニット１０は、１１５ボルトの電力供給等の電力供給１３８に電気的に連結される。ユニット１０の電気供給連結部１３６は、第１の電力供給３２０及び第２の電力供給３４０と電気通信している。第１の電気供給ライン３２２は、第１の誘電セル２２０の第１の端部２２１に位置付けられる伝導体で、第１の電力供給３２０と電気通信している。第２の電気供給ライン３４２は、第２の誘電セル２４０の第１の端部２４１に位置付けられる伝導体で、第２の電力供給３４０と電気通信している。電気供給ライン３２２及び３４２は、コロナ放電のための電気を提供する。
【００３９】
ここで、図７を見ると、オゾン蛇口２３３は、オゾン化液体の放出を作動させるためのハンドル４１０を有するスプレーノズル４００で置き換えられている。スプレーノズル４００は、液体排出ポート１３２と流体連通している。ホース、管、または他の液体連通構造４０５を使用して、噴霧器４００に液体排出ポート１３２からのオゾン化液体を供給する。スプレーノズル４００または液体連通構造４０５は、スプレーノズルからの液体の排出を制御するための弁手段または他の遮断を含む。例えば、スプレーノズル４００のハンドル４１０は、弁を作動させるか、またはさもなければ、スプレーノズル４００からのオゾン化液体の流れを制御することができる。スプレーノズル４００は、微生物を死滅させ、泥及び破片を除去し、ならびに／または殺虫剤の残留物を洗浄するために、果物及び野菜にスプレーを噴霧するために使用することができる。
【００４０】
スプレーノズル４００は、さらに、シャワーエリア及び化粧室を洗浄及び消毒するために使用することができる。オゾン化液体をそのような浴室表面に噴霧することは、衛生を提供するための経済的で好都合な方法である。オゾン化液体は、化粧室及びシャワー表面上に残留物または膜を残さない。他の化学物質または洗剤を必要としない。モップまたはモップバケツ等の汚れた従来の洗浄用具の洗浄や保管がない。
【００４１】
ユニット１０は、オゾン蛇口２３３またはスプレーノズル４００から、約２５ｐｓｉ及び毎分１．５ガロンでオゾン化液体の流れを提供する。オゾン化液体は、百万部当たり約１．８部のオゾン濃度を有する。
【００４２】
ユニット１０はまた、果物及び野菜の洗浄における実用性も見出す。除草剤残留物が、果物及び野菜の表面から除去され得る。サルモネラ菌等の病原体が、トマトの表面等のより繊細な食品表面から容易に除去され得る。また、生肉及び屠殺体は、オゾン化液体と直接接触してもよい。
【００４３】
ユニット１０を使用して、医療器具を洗浄及び滅菌することもできる。ユニット１０は、一般的な手洗い及び創傷洗浄のために使用することもできる。ユニット１０は、排水管洗浄のために使用することもできる。オゾン化液体によって提供される酸化は、排水管内の多くの沈殿物を分解するだろう。
【００４４】
ユニット１０の動作において、ユーザーは、オゾン蛇口２３３のハンドル２３５を作動する。冷水が液体投入ライン２００を通してユニット１０に流れ始めるとき、液体流スイッチ２１５は、第１の電力供給３２０及び第２の電力供給３４０を起動させ、電流を第１の誘電セル２２０及び第２の誘電セル２４０に放出し、オゾンガスの創出を開始する。一般的に、作業者は、オゾン蛇口２３３からの水の流れからオゾン化液体への変移まで、数秒間待つことを予期すべきである。ハンドル２３５を絞めると、ユニット１０を通る水流は停止し、液体流スイッチ２１５は、第１の電力供給３２０及び第２の電力供給３４０を停止する。
【００４５】
反応槽５００が、図９〜１３に示される。反応槽５００を使用して、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡サイズを減少させるようにオゾン化された流体を処理することができる。反応槽５００は、オゾン化液体分注ユニットの排出に連結される。反応槽５００は、オゾン化された流体を受容し、オゾン化された流体を処理し、処理されたオゾン化された流体を排出する。蛇口、噴霧器、散布器、及び他の分注システムが、反応槽５００からのオゾン化された流体を受容することができる。例えば、反応槽５００は、図１〜８に示されるオゾン化液体分注ユニット１０とともに使用することができる。例えば、反応槽５００は、図３に示されるオゾン化液体分注ユニット１０とともに使用され、蛇口／シンクの組み合わせ３４５に配管されてもよい。
【００４６】
オゾン化液体分注ユニットのさらなる実施形態が、図１４に示される。図１４において、オゾン化液体分注ユニット１１は、反応槽５００とともに示される。オゾン化液体分注ユニット１１は、全体的に、図１〜８に示されるオゾン化液体分注ユニット１０と同様の様式で動作する。オゾン化液体分注ユニット１１は、以下により詳細に記載される。
【００４７】
図１４に示されるように、反応槽５００は、オゾン化液体分注ユニット１１の液体排出ポート６３８と流体連通している。液体排出ポート６３８は、オゾン化液体分注ユニット１１によって調製されたオゾン化された流体を処理のために反応槽５００に放出する。
【００４８】
反応槽５００は、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡サイズを減少させるようにオゾン化された流体をさらに処理する。反応槽５００は、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡の数をさらに減少させ、オゾン化された流体中のオゾンの濃度を上昇させる。オゾンガスの気泡サイズを減少させることはまた、オゾン化された流体中のオゾンガスの均一な濃度の維持にも役立つ。反応槽５００による処理及びその構成要素が、以下にさらに記載される。
【００４９】
図１３に示されるように、反応槽５００は、容器５６０を受容するアセンブリ５２０を含み、開放容積５６２を画定する。容器５６０は、中心部５８０を保持するようにカップ状の構造を形成する。容器５６０は、中心部５８０を位置付けることを補助する容器の壁５６５を有する。容器５６０は、開放容積５６２内に中心部５８０を含有する。容器５６０は、アセンブリ５２０と係合する容器縁部５７０を画定する。
【００５０】
概して、ユニット１０の液体排出ポート１３２またはユニット１１の液体排出ポート６３８からのオゾン化された流体は、アセンブリ５２０の流体進入開口部５２５に進入し、オゾン化された流体は容器５６０に入り、中心部５８０の周りで処理される。次いで、処理されたオゾン化された流体は、アセンブリ５２０から流体退出開口部５３０を介して噴霧器４００、他の噴霧器、他のシステム、または他の分配器及び／もしくは散布器に退出する。
【００５１】
アセンブリ５２０は、ねじ込み式係合で容器５６０を受容する。図１０に示されるように、アセンブリ５２０の下側のアセンブリ壁５４０は、アセンブリねじ部５２９を含む。アセンブリねじ部５２９は、容器縁部５７０の容器ねじ部５６２とねじ込み式で係合している。容器５６０は、容器ねじ部５６２とアセンブリねじ部５２９との係合を介して、アセンブリ５２０にねじ込み式で取り付けられるか、または連結される。
【００５２】
容器５６０は、中心部５８０を囲む容器の壁５６５を含む。開放容積５６２内の環状部５８８は、容器の壁５６５と中心部５８０との間に提供される。環状部５８５は、オゾン化された流体が中心部５８０の周りを循環するための空間を提供する。
【００５３】
中心部５８０は、中実の円錐形状構造を含む。オゾン化された流体は、中心部５８０の隆起した表面５８５の周りを循環する。中心部５８０は、容器縁部５７０に近い幅広部５９０を含み、中心部５８０は、容器５７０の底５６７に近い幅狭部５９５を含む。幅広部５９０は、容器５６０の内径と比べて、それに近いか、もしくは少しだけ小さい大きさである。環状間隙５５０は、幅広部５９０と容器の壁５６５との間に位置する。流体進入開口部５２５は、環状間隙５５０を介して環状部５８８と流体連通している。流体退出開口部５３０は、環状間隙５５０を介して環状部５８８と流体連通している。
【００５４】
中心部５８０の外側表面は、隆起した表面５８５を含む。隆起した表面５８５は、オゾン化された流体が、隆起した表面５８５の周りを循環し、渦を巻くときに、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡を圧壊及び破泡するのに役立つ複数の隆起５８７を含む。図１０に示される実施形態では、隆起した表面５８５は、約９〜約１２個の隆起５８７を含む。他の実施形態は、約５〜約３０個の隆起５８７を含み得る。隆起した表面５８５上に提供される隆起５８７の数は、中心部５８０及び反応槽５００の大きさ、反応槽５００内で処理される流体の量、ならびに他の変数に応じて異なるだろう。
中心部５８０は、幅広部５９０から延在する幹状部５９３をさらに含む。中心部５８０は、アセンブリ５２０の流体出口アウトレット５３５内に延在する。
【００５５】
オゾン化液体分注ユニット１１からのオゾン化された流体は、流体進入開口部５２５で反応槽５００に進入する。流体進入開口部５２５は、オゾン化液体分注ユニット１１の液体排出ポート６３８にねじ込み式で係合するためのねじ部５２７を含み得る。他の実施形態では、ホースまたは流体ラインが、オゾン化液体分注ユニット１１と反応槽５００とを連結してもよい。
【００５６】
オゾン化された流体は、下側のアセンブリ壁５４０及び流体出口アウトレット５３５によって確定される反応槽５００の流体進入通路５３２を通り抜ける。下側のアセンブリ壁５４０は、流体進入開口部５２５と流体退出開口部５３０との間に下方に延在する。次に、オゾン化された流体は、中心部５８０の幅広部５９０の隆起した表面５８５と容器の壁５６５との間の環状間隙５５０を通り抜ける。次に、オゾン化された流体は、環状部５８８内で容器５６０の内部の周りを循環し、流れる。
【００５７】
オゾン化された流体は、オゾン化液体分注ユニット１１を通る流体の流れからの圧力下にある。この圧力は、オゾン化された流体が隆起した表面５８５と接触するように促し、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡のサイズを圧壊し、減少させる。次に、オゾン化された流体は、環状間隙５５０を通って容器５６０から退出し、流体出口アウトレット５３５の環状流体退出通路５９５に進入する。流体出口アウトレット５３５は、流体退出開口部５３０と流体連通している。次いで、オゾン化された流体は、流体退出開口部５３０を通り抜け、流体供給ライン４０５、噴霧器、ホース、ライン、または分散アセンブリに移る。流体退出開口部５３０は、そのような噴霧及び／または分散構造に係合するためのねじ部５３７を含み得る。
【００５８】
流体出口アウトレット５３５は、流体出口アウトレット５３５を形成する壁と、中心部５８０の幹状部５９３の外周５９２との間の開口部である、環状流体退出通路５９５を画定する。幹状部５９３は、流体出口アウトレット５３５に緩く位置付けられる。流体出口アウトレット５３５内への幹状部５９３の緩い係合は、中心部５８０を直立位置に維持するのに役立つ。
【００５９】
アセンブリ５２０、中心部５８０、及び容器５６０は、プラスチック、金属、または金属合金等の様々な材料から構築することができる。アセンブリ５２０、容器５６０、中心部５８０は、射出成形による製造によく適している。容器５６０は、さらに、アセンブリ５２０にクランプ式またはスナップ式で外嵌されてもよい。
【００６０】
オゾン化液体分注ユニット１０及び１１は、洗浄、消毒、除菌等をするためにオゾン化された流体を使用する、噴霧する、適用する、またはさもなければ利用する様々な用途、産業、及び様式における使用に適した様々なシステム、散布器、プラットフォーム等に組み込むことができる。例えば、オゾン化液体分注ユニット１０及び１１は、可搬式調理場システム、移動病院洗浄機器、床／カーペット洗浄剤、空気洗浄機等に組み込むことができる。
【００６１】
オゾン化液体分注ユニット１１が、ここで、図１４を参照して記載されるだろう。オゾン化液体分注ユニット１１は、オゾン化液体分注ユニット１０と同様に機能する、すなわち、供給ガスは、直列様式で配置される２つのオゾン発生器を通り抜け、第１のオゾン発生器からの排出ガスを第２のオゾン発生器に供給する。オゾン化液体分注ユニット１１は、図９〜１３に示される反応槽５００を伴って、または伴わずに使用することができる。当然のことながら、反応槽５００の使用は、改善された洗浄及び消毒特性を有するオゾン化された溶液を提供するだろう。
【００６２】
酸素ガスが、酸素濃縮器または酸素発生器６００によって生成される。酸素ガスは、第１のガスライン６０６を介して第１の誘電セル６０２に引き込まれる。第１の酸素ガス投入トラップ６０８は、第１の誘電セル６０２の第１の端部６１０と密閉するように連結され、それを囲む。第１のガスライン６０６は、酸素ガス投入トラップ６０８及び酸素濃縮器６００を連結する。第１の誘電セル６０２は、第１の誘電セル６０２を通り抜ける酸素ガスからオゾンガスを作製する。
【００６３】
本明細書に記載される他の実施形態と同様に、第１の誘電セル６０２は、ガラス製または他の絶縁シリンダーを含む。電気伝導体は、シリンダーを通り抜ける。導電性金属格子、金属メッシュ、またはコイルワイヤが、伝導体を取り囲む。電力が第１の誘電セル６０２に供給されるとき、電気は、伝導体ならびにスパーク及び電弧を通り抜ける。この放電は、酸素分子を分裂させ、第１の誘電セル６０２の内部の周囲空気に存在する酸素分子からオゾンガスを創出する。この方法は、一般的に、コロナ放電と称される。第２の誘電セル６１２は、第１の誘電セル６０２と同様に構築される。電力電池６０１及び６１１は、第１及び第２の誘電セル６０２及び６１２に電力を供給する。
【００６４】
上に記載されたように、第１の誘電セル６０２中でコロナ放電によって創出されたオゾンガスは、捕捉され、第２の誘電セル６１２に供給される。第１の誘電セル６０２から第２の誘電セル６１２への供給ガスは、一定量のオゾンガスを含有する。第１の誘電セル６０２の第２の端部または排出端部６１４は、第１のガス排出トラップ６１６に密閉するように連結され、それに囲まれる。第１のガス排出トラップ６１６は、第１の誘電セル６０２によって創出されたオゾンガスを、第２のガス投入トラップ６２０と流体連通している第２のガスライン６１８に送り込む。このようにして、第２のガスライン６１８は、第１のガス排出トラップ６１６を第２のガス投入トラップ６２０と連結する。第２のガス投入トラップ６２０は、第２の誘電セル２４０の第１の端部または投入端部６２２に密閉するように連結される。したがって、第２の誘電セル６１２への供給ガスは、第１の量のオゾンガスを既に含む。第１の誘電セル６０２からの供給ガスは、第２の誘電セル６１２によって、さらなる量のオゾンガスを供給ガスに追加するようにさらに処理される。
【００６５】
第１のガス排出トラップ６１６は、第１の誘電セル６０２によって創出されたオゾンガスのほぼすべてまたは第１の誘電セル６０２からのガスの排出が、閉鎖された連通で、第２のガスライン６１８を介して第２の誘電セル６１２に供給されるように、第１の誘電セル６０２からのオゾンガスの排出を密閉する。閉鎖された連通は、第２の誘電セル６１２に、第１の誘電セル６０２の排出ガスからオゾンガスを形成させる。
【００６６】
第２のガス排出トラップ６２４は、第２の誘電セル６１２の第２の端部または排出端部６２８に密閉するように連結される。第２の誘電セル６１２によって生成されるオゾン化されたガスは、第３のガスライン６３０を介して注入器６３０に輸送される。
【００６７】
オゾン化液体分注ユニット１１は、注入器６３０をさらに含む。注入器６３０は、機種番号ＨＦ１１００５７としてＣｈｅｍ  Ｆｌｅｘ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒｓの商品名でＯｍａｈａ，ＮｅｂｒａｓｋａにあるＤｕｌｔｍｅｉｅｒ  Ｓａｌｅｓから市販されている化学物質注入器であり得る。注入器６３０は、注入器６３０への逆流を防止するために、ボール型逆止弁を使用する。
【００６８】
水は、液体投入ポート６４２に進入する。水は、流体流動スイッチ６４８を通して方向付けられ、第１の誘電セル６０２及び第２の誘電セル６１２を起動する。流体流動スイッチ６４８のための好適な流動スイッチには、ＯＫＩ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＳｅｒｉｅｓ５  Ｅｒｅｃｔａ  Ｓｗｉｔｃｈが挙げられる。次に、水は、注入器６３０を通過し、水にオゾンガスを注入する。注入器６３０は、オゾン化液体分注ユニット１１を通る流速を適応させる。オゾン化液体分注ユニット１１への新鮮な水の供給は、水の供給システムの他の使用、水圧の季節性変化、ならびに新鮮な水の他の繁忙期及び閑散期の利用度に応じて異なり得る。注入器６３０から、オゾン化された流体は、オゾン化された流体を、液体排出ポート６３８を介して反応槽５００に通過させる流体連結器６３５に流れる。
【００６９】
オゾン化液体分注ユニット１１は、約０．０５ｐｐｍ〜約５ｐｐｍの濃度で毎分約１／２ガロン〜毎分約１５ガロンの流速を提供する。オゾン化液体分注ユニット１１は、オゾン化された流体の流れの量を増加または減少させるために、拡大または縮小されてもよい。オゾン化液体分注ユニット１１は、オゾン化された流体を噴霧または適用する様々なシステムまたはプラットフォームと一体化されるか、または組み込まれてもよい。
【００７０】
オゾン水溶液のための反応槽の別の実施形態も記載される。反応槽は、水に注入されたオゾンガスの気泡を破泡するために使用され、オゾン水溶液を形成する。反応槽は、オゾンガスの気泡をオゾンガスのナノ気泡に破泡する。反応槽はまた、オゾンガスを水中にさらに混合する。
【００７１】
反応槽は、概して、オゾンガスの気泡を均一な大きさに破泡するのに役立つ接点部材を含有する筐体を含む。接点部材は、筐体の内部に位置付けられ、進入するオゾン水溶液は、接点部材に向かって方向付けられる。
【００７２】
典型的には、注入器は、オゾンガス発生ユニットまたはシステムからのオゾンガスの供給を受容する。典型的には、注入器はまた、水または他の液体の供給も受容し、注入器は、オゾンガスを水に注入し、オゾン水溶液を形成する。反応槽は、オゾンガスをオゾン水溶液にさらに混合する。反応槽は、オゾンガスの気泡をより均一な大きさの分散を有するように破泡し、気泡をナノ気泡に減少させる。オゾンガスの気泡の均一な大きさの分散は、オゾンガスを溶液中により長い期間維持するのを補助する。オゾンガスの気泡は、狭い大きさの範囲の分散を有するため、気泡は、破泡するか、またはガスを排出する代わりに溶液中に残存する傾向がある。より一貫性のある大きさの気泡の分散を有することによって、気泡は、オゾン水溶液中でより少ない動きを有する傾向があり、その酸化還元電位をより長期間維持する溶液を提供する。
【００７３】
反応槽は、オゾン化された溶液を接点部材に向かって、そこ通って通過させ、気泡を破泡することを補助する。１つの態様では、接点部材は、円錐体を含む。オゾン溶液は、最初、円錐体の狭い端部へと方向付けられる。オゾン溶液は、円錐体に接触し、そこを過ぎて、及びその周りを循環する。円錐体は筐体内に維持され、オゾン化された溶液を受容し、処理の間、オゾン化された溶液を含有する。筐体は、進入ポート及び退出ポートを含む。進入ポートは、オゾン化された流体を受容するように、ホース、管材、導管、通路、パイプ等を介して注入器と流体連通している。退出ポートは、オゾン化された流体を使用するか、または用いる分散システム、装置、噴霧器、もしくは他の機器のホース、管材、導管、通路、パイプ等と流体連通している。
【００７４】
接点部材は、その接触面に向かって、かつそこを通過するオゾンガスの気泡を物理的に破泡する複数の隆起、段、または他の表面を含み得る。複数の隆起、段、または他の表面は、オゾン化された溶液の流れに乱流を生じ、気泡をさらに破泡することができる。
【００７５】
ここで、反応槽は、反応槽７００が示される図１５〜１９を参照して記載されるだろう。オゾン化液体分注ユニットのさらなる実施形態が、オゾン化液体分注ユニット１２が反応槽７００を組み込む図２０に示される。オゾン化液体分注ユニット１２は、全体的に、図１〜１４に示されるオゾン化液体分注ユニット１０及び１１と同様の様式で動作する。オゾン化液体分注ユニット１２は、以下により詳細に記載される。反応槽７００は、オゾン化液体分注ユニット１２に組み込まれて示されるが、反応槽７００は、他の種類及び形式のオゾン化液体分注ユニット及びシステムとともに使用することができる。
【００７６】
反応槽７００は、概して、筐体７０２、円錐体７２０、第１の端部７５０、及び第２の端部７７０を含む。オゾン化された溶液は、第１の端部７５０を介して筐体７０２に進入する。筐体７０２は、略中空内部７０４を有する。円錐体７２０は、筐体７０２の内部７０４に位置付けられる。オゾン化された溶液は、円錐体７２０を通り過ぎかつそこに向かって流れ、第２の端部７７０を介して筐体７０２を退出する。
【００７７】
反応槽７００の組み立ての間に、第１の端部７５０は、筐体７０２の第１の筐体開口部７０５に挿入され、一方、第２の端部７７０は、筐体７０２の第２の筐体開口部７０７に挿入される。円錐体７２０は、筐体７０２の内部７０４に位置付けられ、第１の端部７５０及び第２の端部７７０によって定置に緩く保持される。
【００７８】
筐体７０２は、筐体７０２の内部７０４に延在する環状隆起７０８以外は概して平滑な内部表面７０６を有する。図１７の反応槽７００の分解図に示されるように、第１の端部７５０の挿入部分７６０は、挿入部分７６０が環状隆起７０８にほぼ接するまで、筐体７０２の第１の筐体開口部７０５に挿入される。同様に、第２の端部７７０の挿入部分７８０は、挿入部分７８０が環状隆起７０８の反対表面にほぼ接するまで、第２の筐体開口部７０７に挿入される。したがって、挿入部分７６０及び７８０は、筐体７０２の対向端に適合し、円錐体７２０は、その対向端の間に位置付けられる。
【００７９】
筐体７０２は、幅７１２よりも一般的に大きい、長さ７１０を有する略円筒形状を有する。筐体７０２は、円錐体７２０の外径７３６を超える内径７１４を有する。第１の端部７５０は、一般的に、縁部分７５６及び挿入部分７６０を含む。同様に、第２の端部７７０は、一般的に、縁部分７７６及び挿入部分７８０を含む。
【００８０】
第１の端部７５０及び第２の端部７７０の挿入部分７６０及び７８０は、それぞれ、筐体７０２の内部表面７０６に対して同一平面に位置付けられる壁部７６２及び７８２を含む。摩擦係合は、筐体７０２の内部表面７０６に対して、壁部７６２及び７８２を保持することができる。糊着剤、接着剤、エポキシ、密閉剤等もまた、筐体７０２を壁部７６２及び７８２で密閉するために使用され得る。
【００８１】
第１の端部７５０はまた、オゾン化された流体が筐体７０２に入ることを可能にする中央開口部７５２も含む。第２の端部７７０は、同様に、オゾン化された流体が筐体７０２から退出することを可能にする中央開口部７７２を有する。第１の連結器７６８及び第２の連結器７８８は、反応槽７００を、オゾン化された流体を生成するシステムまたは装置の残りの部分に配管するか、または流体的に連結するために、それぞれ、中央開口部７５２及び７７２に適合する。
【００８２】
円錐体７２０が、ここで、図１６を参照して記載されるだろう。円錐体７２０は、第２の端部７３２と反対の第１の端部７３０を含む。円錐体７２０は、中実で円錐形状の本体を含む。円錐体７２０は、中央開口部７５２と７７２との間に位置付けられる。第１の端部７３０は、概して、第２の端部７３２の外径よりも小さい外径を有する。円錐体７２０は、幹状部７２６をさらに含む。幹状部７２６は、円錐体７２０の第２の端部７３２から延在する。幹状部７２６は、第２の端部７３２の背面の略中心位置から延在してもよい。幹状部７２６は、円錐体７２０の垂直軸に沿って第２の端部７３２から延在してもよい。幹状部７２６は、円錐体７２０の第２の端部７３２と一体化していてもよい。円錐体７２０の外側は、接触面７４０を含む。接触面７４０は、第１の端部７３０と第２の端部７３２との間に延在し得る。接触面７４０は、オゾン化された流体と接触する複数の隆起または段７４２を含み得る。複数の隆起または段７４２は、第１の端部７３０から第２の端部７３２に向かって徐々に直径を増加させ得る。接触面７４０の複数の隆起または段７４２は、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡を破泡し、オゾンガスを水とさらに混合するのに役立つ。接触面７４０は、３〜３０個以上の隆起または段７４２を含み得る。隆起または段７４２の数は、円錐体７２０の大きさ及び円錐体７２０が使用される特定の用途によって左右され得る。接触面７４０は、オゾン化された流体中のオゾンガスの気泡を、約数百ナノメートル以下の直径を有するガスの気泡であるオゾンナノ気泡に破泡するのに役立つ。オゾン化された流体中のオゾンガスの本質的にすべてが、オゾンガスのナノ気泡中に含有される。オゾン化された流体を使用して、加工面または他の表面上で数時間から数日間持続し得るナノ気泡の膜、層、またはブランケットを創出することができる。オゾンガスのナノ気泡は、均一、高密度、及びより長く持続するオゾン水溶液のコーティングを創出する。ナノ気泡の使用は、表面汚染または生物付着の危険性を減少させる抗菌層を表面上に提供する。
【００８３】
円錐体７２０は、概して、第１の端部７３０から第２の端部７３２に外径を増加させる。反応槽７００の使用の間、円錐体７２０の第１の端部７３０が、オゾン化された流体の進入する流れに位置付けられるように、オゾン化された流体は反応槽７００内に方向付けられる。したがって、オゾン化された流体は、まず、円錐体７２０のより小さい第１の端部７３０に向かって方向付けられる。オゾン化された流体は、円錐体７２０の接触面７４０に向かって流れる。オゾン化された流体は、オゾンガスの気泡を接触面７４０に向かって破泡するように接触面７４０の周りを循環する。オゾン化された流体は、円錐体７２０の接触面７４０と、筐体７０２の内部表面７０６ならびにそれぞれ、第１の挿入部分７６０及び第２の挿入部分７８０の壁部７６２及び７８２の組み合わせとの間に形成される環状流体通路７３８内の円錐体７２０を通過する。
【００８４】
円錐体７２０の幹状部７２６は、第２の端部７７０の中央開口部７７２に緩く適合する。スペーサー７２２は、幹状部７２６に適合される。スペーサー７２２は、幹状部７２６を受容するスペーサー開口部７２４を有する。スペーサー開口部７２４は、幹状部７２６の外径７２８よりも僅かに大きい。スペーサー７２２は、円錐体７２０の第２の端部７３２が中央開口部７７２を遮断または完全に閉塞しないように、円錐体７２０の第２の端部７３２を中央開口部７７２から離れて位置付けるように、略湾曲または略傾斜形状を有し、オゾン化された流体が中央開口部７７２を通り抜けることを可能にする。スペーサー７２２は、挿入部分７８０の端面７８６に寄り掛かってもよい。幹状部７２６の外径７２８は、幹状部７２６の外径７２８と中央開口壁７７４との間に流体通路を提供するように、中央開口部７７２の中央開口壁７７４よりも小さい。
【００８５】
円錐体７２０は、円錐体７２０の第１の端部７３０が中央開口部７５２に進入し、一方幹状部７２６が中央開口部７７２に進入することをもたらすような全長を有する。この配置は、幹状部７２６をその所期位置に緩く保持し、すなわち、円錐体７２０が、筐体７０２のほぼ中央であり、筐体７０２の長さ７１０に対してほぼ垂直に揃えて保持される。円錐体７２０は、概して、中実の形状を有する。円錐体７２０は、様々な従来の熱可塑性プラスチックから成形することができる。
【００８６】
第１の連結器７６８及び第２の連結器７８８は、それぞれ、中央開口部７５２及び７７２に挿入されるか、またはねじ込み式で取り付けられる。第１の連結器７６８及び第２の連結器７８８のそれぞれは、それぞれ、第１の端部７３０の先端７３１または幹状部７２６の基底面７２９を受容する陥凹部分７６９及び７８９を含み得る。第１の連結器７６８は、反応槽７００にオゾン化された流体を供給するホース、管材、導管、通路、パイプ等に流体的に連結されてもよい。第２の連結器７８８は、処理されたオゾン化された流体を反応槽７００から排出するためにホース、管材、導管、通路、パイプ等に流体的に連結されてもよい。第１の連結器７６８及び第２の連結器７８８のそれぞれは、流体通路または開口部を含む。
【００８７】
図２０に示されるオゾン化液体分注ユニット１２は、反応槽７００を組み込む。反応槽７００は、オゾン化液体分注ユニット１２の筐体８００内部または内側に含まれ得る。
【００８８】
オゾン化液体分注ユニット１２は、その環境から空気を引き込むか、または酸素濃縮器もしくは発生器から酸素ガスを供給され得る。空気または酸素ガスは、供給ガスを第１のガスライン８０６を介して第１の誘電セル８０２に提供する。第１の供給ガス投入トラップ８０８は、第１の誘電セル８０２の第１の端部８１０と密閉するように連結され、それを囲む。第１のガスライン８０６は、供給ガス投入トラップ８０８に連結する。第１の誘電セル８０２は、第１の誘電セル８０２を通り抜ける供給ガスからオゾンガスを作製する。エアフィルター乾燥機８０７は、まず、空気が第１のガスライン８０６を通過する前に、空気を濾過し乾燥させる。好適な乾燥機８０７は、ＳＰＥＥＤＡＩＲからモデル６ＺＣ６３として市販されている。
【００８９】
本明細書に記載される他の実施形態と同様に、第１の誘電セル８０２は、ガラス製または他の絶縁シリンダーを含む。電気伝導体は、シリンダーを通り抜ける。導電性金属格子、金属メッシュ、またはコイルワイヤが、伝導体を取り囲む。電力が第１の誘電セル８０２に供給されるとき、電気は、伝導体ならびにスパーク及び電弧を通り抜ける。この放電は、酸素分子を分裂させ、第１の誘電セル８０２の内部の供給ガスに存在する酸素分子からオゾンガスを創出する。この方法は、一般的に、コロナ放電と称される。第２の誘電セル８１２は、第１の誘電セル８０２と同様に構築される。第１及び第２の誘電セル８０２及び８１２は、Ａｌｔａ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからモデルＰＡ−０２１として市販されている。第１及び第２の誘電セル８０２及び８１２のそれぞれは、１時間当たり２５０ｍｇのオゾンガスを提供することができる。電力電池８０１及び８１１は、第１及び第２の誘電セル８０２及び８１２に電力を供給する。継電器８１３は、電力電池８０１及び８１２を流体流動スイッチ８４８と電気的に連結する。継電器８１３は、Ｃｏｍｐａｑ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｃから市販されているボタンパック型継電器を含み得る。
【００９０】
上に記載されたように、第１の誘電セル８０２中でコロナ放電によって創出されたオゾンガスは、捕捉され、第２の誘電セル８１２に供給される。第１の誘電セル８０２から第２の誘電セル８１２への供給ガスは、一定量のオゾンガスを含有する。第１の誘電セル８０２の第２の端部または排出端部８１４は、第１のガス排出トラップ８１６に密閉するように連結され、それに囲まれる。第１のガス排出トラップ８１６は、第１の誘電セル８０２によって創出されたオゾンガスを、第２のガス投入トラップ８２０と流体連通している第２のガスライン８１８に送り込む。第２のガスライン８１８は、このようにして、第１のガス排出トラップ８１６を第２のガス投入トラップ８２０と連結する。第２のガス投入トラップ８２０は、第２の誘電セル８１２の第１の端部または投入端部８２２に密閉するように連結される。したがって、第２の誘電セル８１２への供給ガスは、第１の量のオゾンガスを既に含む。第１の誘電セル８０２からの供給ガスは、第２の誘電セル８１２によって、さらなる量のオゾンガスを供給ガスに追加するようにさらに処理される。
【００９１】
第１のガス排出トラップ８１６は、第１の誘電セル８０２によって創出されたオゾンガスのほぼすべてまたは第１の誘電セル８０２からのガスの排出が、閉鎖された連通で、第２のガスライン８１８を介して第２の誘電セル８１２に供給されるように、第１の誘電セル８０２からのオゾンガスの排出を密閉する。閉鎖された連通は、第２の誘電セル８１２に、第１の誘電セル８０２の排出ガスからオゾンガスを形成させる。
【００９２】
第２のガス排出トラップ８２４は、第２の誘電セル８１２の第２の端部または排出端部８２８に密閉するように連結される。第２の誘電セル８１２によって生成されるオゾン化されたガスは、第３のガスライン８２９を介して注入器８３０に輸送される。
【００９３】
オゾン化液体分注ユニット１２は、注入器８３０をさらに含む。注入器８３０は、機種番号ＨＦ１１００５７としてＣｈｅｍ  Ｆｌｅｘ  Ｉｎｊｅｃｔｏｒの商品名でＨｙｒｄｒａ  Ｆｌｅｘ，Ｉｎｃから市販されている化学物質注入器であってもよい。注入器８３０は、注入器８３０への逆流を防止するために、ボール型逆止弁を使用する。
【００９４】
水は、液体投入ポート８４２に進入する。水は、流体流動スイッチ８４８を通して方向付けられ、第１の誘電セル８０２及び第２の誘電セル８１２を起動する。水は、第１の誘電セル８０２及び第２の誘電セル８１２を同時に起動する。流体流動スイッチ８４８のための好適な流動スイッチには、ＯＫＩ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＳｅｒｉｅｓ５  Ｅｒｅｃｔａ  ｓｗｉｔｃｈ等の直立胴体ポリプロピレン流動スイッチが挙げられる。次に、水は、注入器８３０を通過し、水にオゾンガスを注入する。注入器８３０は、オゾン化液体分注ユニット１２を通して流速を適応させる。流体流動スイッチ８４８は、水が注入器８３０に達する前に水流に位置付けられる。オゾン化液体分注ユニット１２への新鮮な水の供給は、水の供給システムの他の使用、水圧の季節性変化、ならびに新鮮な水の他の繁忙期及び閑散期の利用度に応じて異なり得る。注入器８３０から、オゾン化された流体は、配管８３５を通り抜け、さらなる混合及び処理のため、オゾン化された流体を第１の連結器７６８を介して反応槽７００に通過させる。さらに処理及び混合されたオゾン化された流体は、第２の連結器７８８を通して反応槽７００を退出する。
【００９５】
オゾン化液体分注ユニット１２は、約２．０ｐｐｍ〜約３．０ｐｐｍの濃度で毎分約１／２ガロンの流速を提供する。オゾン化液体分注ユニット１２は、オゾン化された流体の流れの量を増加または減少させるために、拡大または縮小されてもよい。オゾン化液体分注ユニット１２は、洗浄、消毒、除菌等のためにオゾン化された流体を噴霧または適用する様々なシステムまたはプラットフォームと一体化されるか、または組み込まれてもよい。
【００９６】
オゾン化液体分注ユニット１２によって生成されたオゾン化された流体を分析した。オゾン化された流体の生成の間に、反応槽７００は、オゾンガスの気泡の気泡サイズを減少させて、球面幾何学を有する均一の大きさのナノ気泡を創出し、それにより、オゾン化された流体中の表面張力を低下させる。ナノ気泡は、３００ナノメートル未満の直径を有し得る。液体分子間の凝集力は、液体中の表面張力の現象に関与する。液体中のバルクでは、液体の各分子は、隣接する液体分子によって全方向に均等に引っ張られ、ゼロの正味力をもたらす。液体の表面の分子は、それらのすべての側面に他の分子を有さず、ゆえに、内側に引っ張られる。これは、一定の内圧を創出し、液体表面に最小面積を緊縮させる。この表面積の最小化の結果、表面は、出来る限り最も滑らかな形状を呈するだろう。「滑らかな」形状が表面積を最小化するという数学的証明は、Ｅｕｌｅｒ−Ｌａｇｒａｎｇｅ方程式の使用に依拠する。表面形状のあらゆる屈曲がより大きい面積を生じるために、より高いエネルギーも生じ、それは同様に、オゾン化された流体のより高い酸化還元電位を生成するだろう。
【００９７】
水中の酸化性物質の量が増加するにつれて、酸化性物質は、酸化還元電位を測定するために使用される白金測定電極の表面から電子を「盗む」。これらの負に帯電した電子がこの電極から取り外されると、電極はますます正に帯電される。水にさらに多くの酸化性物質が添加されると、電極は、さらに一層高い正電圧を発生させる。結果として、表面は、任意の屈曲を押し返し、その重力位置エネルギー最小化する。表面張力は、他の一般的な現象において、特にそれを減少させるために界面活性剤が使用される場合に、可視である。
【００９８】
オゾンガスの気泡は、非常に小さい質量の非常に大きい表面積を有する。純水中の気泡は、不安定である。表面張力を低下させることは、気泡上に安定化効果をもたらし、それは、Ｍａｒａｎｇｏｎｉ効果により説明されている。このプロセスは、オゾン化された流体を界面活性剤のように作用させ、実際に３以上の係数で表面張力を減少させる。このプロセスは、オゾン化された流体をある種のエマルジョンにし、それにより、溶液は、適用された表面上で脱脂ならびに消毒効果を有する。オゾン化された流体水中の表面張力は、オゾン化された流体の流れと表面との間にオゾン化された流体のシートを創出する。オゾン化された流体の表面は、その表面積を増加させる弾性膜のように挙動する。２０℃での水の表面張力は、７２．８ｍＮ／ｍである。ＶＩＲＩＤＩＴＥＣのブランドの、試験されたオゾン化された流体の表面張力結果は、４９．１ｍＮ／ｍまたは６０℃の熱水の表面張力と同等であった。以下の表は、半径の減少に伴ってどのように水滴の内圧が上昇するかを示す。非常に小さい液滴についてではないが、その効果は僅かであるが、圧力差は液滴の大きさが分子の大きさに近づくと、膨大になる。（単一分子の限界では、その概念は無意味になる。）
2016511650.tif 000003
【００９９】
上記試験では、Ｓｉｇｍａ  Ｔｅｎｓｉｏｎｍｅｔｅｒ７０１を使用して、表面張力を測定した。Ｓｉｇｍａ  ｔｅｎｓｉｏｎｍｅｔｅｒ７０１は、面積中、通常約数平方センチメートルの薄板からなるＷｉｌｈｅｌｍｙプレートを使用する。プレートは、しばしば、ガラスまたは白金で作製され、完全な湿潤を確実にするために粗化処理され得る。プレートは、徹底的に洗浄され、金属細径ワイヤを介して秤または天秤に取り付けられる。湿潤によるプレート上の力は、張力計またはマイクロ天秤によって測定され、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ方程式
2016511650.tif 000004
（式中、lは、Ｗｉｌｈｅｌｍｙプレートの潤辺（２ω＋２ｄ）であり、θは、液体相とプレートとの間の接触角である）を使用して表面張力を計算するために使用される。実際には、接触角はめったに測定されないが、代わりに文献値が使用されるか、または完全湿潤（θ＝０）が仮定される。Ｗｉｌｈｅｌｍｙプレートを使用して表面張力を計算する場合、ゼロ接触角が仮定される。さらに、プレートは測定中に移動しないため、Ｗｉｌｈｅｌｍｙプレートは、広範囲にわたる時間尺度における表面速度論の正確な決定を可能にし、それは、低い作業者分散値を表示する。典型的なプレート実験では、プレートの底縁が未攪乱表面の平面にあるように、プレートは、メニスカスが形成されるまで分析される表面まで下げられ、次いで、上昇する。埋もれた界面を測定する場合は、メニスカスを妨げない方法で、未攪乱第１相（密度が高い）の上に第２相（密度が低い）を追加する。次いで、平衡時の力を使用して、絶対表面または界面張力を決定することができる。ゆえに、表面張力は、１単位長当たりの力で測定される。そのＳＩ単位は、１メートル当たりのニュートンであるが、１ｃｍ当たりのダインのＣＧＳユニットも使用される。１ｄｙｎ／ｃｍは、０．００１Ｎ／ｍに相当する。
【０１００】
ゼータ電位を測定するために、オゾン化液体分注ユニット１２によって生成されたオゾン化された流体も分析した。ゼータ電位の有意性は、その値がオゾン化された溶液の安定性に関係し得ることである。ゼータ電位は、溶液中の隣接する、同様に帯電した粒子間の斥力の度合いを示す。分子及び十分に小さい粒子に関して、高いゼータ電位は、安定性を付与し、すなわち、溶液または分散液は、凝集に抵抗するだろう。電位が低い場合には、引力は斥力を超え、分散液は破壊され、凝結するだろう。そのため、表に概説されるように、高いゼータ電位（負または正）を有するコロイドが電気的に安定する一方、低いゼータ電位を有するコロイドは、凝固または凝結する傾向がある。
2016511650.tif 000005
【０１０１】
オゾン化された流体は、オゾン化された流体の優れた安定性を示す６０の高いゼータ電位を有したが、オゾン化された流体の動的光散乱（ＤＬＳ）試験の制限は、ナノメートルでの気泡サイズの測定における良好な結果を可能にしなかった。表面張力が、流れと表面との間にオゾン化された流体のシートを創出するため、オゾン化された流体の低い表面張力は、ＤＬＳの大きさの測定を曖昧にすると結論付けられる。オゾン化された流体の表面は、ＤＬＳ試験の気泡サイズ作用の遮断をもたらす弾性膜のように挙動する。高いゼータ電位によって、気泡サイズは、１００〜５００ｎｍ範囲であると結論付けられる。
【０１０２】
オゾン化液体分注ユニット１２によって生成されたオゾン化された流体の試料を、ＡＳＴＭ２８３４−１２において定義されるＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｎａｌｙｓｉｓ技術を用いるＮａｎｏｓｉｇｈｔ  ＬＭ１０−ＨＳＧＴナノ粒子可視化機器を使用して、さらに分析した。この機器では、個々の粒子、すなわち、オゾン化された流体中のオゾンナノ気泡は、直径約１０ナノメートルまで可視化される。この機器は、このサイズ尺度でオゾンナノ気泡を画像化せず、すなわち、構造または形状情報は利用できない。代わりに、オゾンナノ気泡は、粒子が散乱する光を通して可視化される。
【０１０３】
試料の粒子の濃度は、機器の測定範囲内であり、希釈または他の試料処理を必要としなかった。この場合において、「粒子」は、オゾンのナノ気泡であり、光を散乱し、固体粒子と同じようにブラウン運動を経る。
【０１０４】
オゾン化された流体の試料は、約３０ｎｍ前後の下限サイズ及び最大約３００ｎｍのより最大サイズのオゾンナノ気泡の範囲を示した。結果を示すグラフが、図２１に示される。結果はまた、以下の表にも示される。
2016511650.tif 000006
【０１０５】
オゾン化された流体の分析は、オゾンナノ気泡の１０％が６０ナノメートル未満の直径を有し、オゾンナノ気泡の５０％が１２４ナノメートル未満の直径を有し、オゾンナノ気泡の９０％が２０３ナノメートル未満の直径を有したことを示した。分析は、１０７ナノメートルのモードサイズを示した。オゾン化された流体中に存在する３００ナノメートルを超える直径を有するオゾンナノ気泡は、発見されなかった。したがって、オゾン化液体分注ユニット１２からのオゾン化された流体は、約３０ナノメートル〜約３００ナノメートルの直径を有するオゾンナノ気泡を含有した。オゾン化液体分注ユニット１２からのオゾン化された流体は、約３００ナノメートル未満の直径を有するオゾンナノ気泡のみを含有した。
【０１０６】
分析の間、オゾン化液体分注ユニット１２から３００μｌのオゾン化された流体を、１ｍｌの使い捨て注射器を使用してＮａｎｏＳｉｇｈｔ  ＬＭ１０−ＨＳＧＴの試料セルに導入し、科学用ビデオカメラ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ  ＣＭＯＳ）を装着された従来の光学顕微鏡（２０倍長距離作業用対物レンズ０．４０ＮＡ）を使用して可視化した。画像を、＊．ａｖｉファイルでハードドライブに直接収集し、さらなる画像処理は行わなかった。
【０１０７】
屈折率が、平面とその上に位置するオゾン化された流体の液体層との間の境界面でビームが屈折するように、ＮａｎｏＳｉｇｈｔ  ＬＭ１０−ＨＳＧＴは、５３２ｎｍ、５０ｍＷレーザーを使用して、レーザービームをプリズムエッジの光学的平面を通して通過させる。屈折のため、ビームは、強い照度領域を目立たなく圧縮し、液膜中に存在するナノ粒子は、顕微鏡によって容易に可視化することができる。Ｃマウントに取り付けられた、毎秒３０フレームで動作するＣＭＯＳカメラを使用して、約１００μｍ×８０μｍのビデオ視野を捕捉した。
【０１０８】
散乱体積中の粒子は、ブラウン運動の下で急速に移動して見られる。ソフトウェアプログラムは、ビデオの長さ全体にわたって、フレーム毎に各粒子の中心を識別し、同時に追跡する。ビデオからの試料画像は、図２２として示される。画像は、オゾンナノ気泡自体の直接画像ではないが、変わりに、その画像は、オゾンナノ気泡によって散乱された光を示す。
【０１０９】
画像中のｘ及びｙでの各粒子移動の平均距離は、その拡散係数（Ｄｔ）から自動的に計算され、よって、球相当流体力学的径（ｄ）を、Ｓｔｏｋｅｓ−Ｅｉｎｓｔｅｉｎ方程式：
2016511650.tif 000007
（式中、ＫＢはボルツマン定数であり、Ｔは温度であり、ηは粘度である）を使用して、決定することができる。
【０１１０】
粒子の散乱強度は、その大きさ（より大きい粒子が、より多くの光を散乱する）及びその屈折率にも依存する。しかしながら、ブラウン運動は、粒径、溶媒粘度、及び温度にのみ依存し（また粒子密度にはまったく依存しない）、したがって、より過大な運動を有するより小さい粒子に、粒径の絶対的な尺度を提供する。
【０１１１】
粒子の強度は粒子の屈折率に関連付けられることがあるため、画像中の粒子の強度または明るさは、より大きい粒子の存在を必ずしも示すわけではない。しかしながら、ビデオ画像は、粒子の大きさを、強度及びそのブラウン運動（粒子の大きさを決めるためだけに使用されるブラウン運動を含む）の両方によって定性的に評価するために使用することができる。
【０１１２】
当業者であれば、上で開示された特定の実施形態の変形が、本発明によって企図されることを理解するであろう。本発明は、上述の実施形態に制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲によって評価されるべきである。
【図１】
2016511650.tif 000008
【図２】
2016511650.tif 000009
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2016511650.tif 000027
【図２１】
2016511650.tif 000028
【図２２】
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【国際調査報告】
2016511650.tif 000030