(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超小型のオゾン発生部と、該オゾン発生部に組み合わせ取り外し可能に嵌合しうる超小型のオゾン貯蔵運搬放出具とによりなるオゾン発生貯蔵運搬放出具であって、該オゾン発生部は、電池の直流電力を電源として、直交流変換を行なうインバ−タを有し、１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を発生する紫外線ランプ兼オゾン発生管を具備し、該オゾン発生管の設置位置は前面方向以外の３面に紫外線が直進しないよう凹部に埋設し、紫外線発生量をコントロ−ルし、即ちオゾンの発生量を制御しうるオゾン発生機構を有し、オゾンの発生のスタ−ト、ストップをコントロ−ルする機能も併有し、更に前記オゾン貯蔵運搬放出具は、内部にＯＨ基を内蔵し、オゾンの吸着を可能とし、かつ、１５〜６０Å（オングストロ−ム）の微細孔を具備させた多孔質ガラスと、可視光及び紫外線がさえぎられて多孔質ガラスに照射されない構造の紫外線反射板と、超小型であって、ステンレススチ−ル及び／又はフッ素系樹脂の単独もしくは複合材料よりなり、前記多孔質ガラスと紫外線反射板とを収納する運搬用ケ−スとにより構成されたことを特徴とする超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広くすべての公衆環境衛生、個人家庭におけるオゾンの適正最低コスト使用により、国民生活に衛生上画期的向上をもたらすため創始提供される新技術である。具体的には、各種用水の腐敗の防止、すべての食品、特にパック製品内の腐敗防止による食中毒の激減、野菜などの洗浄殺菌、生け花の延命倍増、病院におけるすべての殺菌作業、外来お見舞い等の手洗い、トイレにおける身体の部分洗浄、消臭など、或いは、飼育動物の周辺の殺菌、脱臭等、広大な範囲において、安価に手軽に、滅菌脱臭を可能ならしめることにより、人間並びに飼育動物の生活を画期的向上に導く、超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オゾンの発生利用技術には次のようなものが存在した。
第１の従来技術は、主として理学的な方法によるもので、乾いた気体酸素中の放電によりオゾンを作る技術、ないしは、フッ素と水の反応によりオゾンを発生させるもの、リンの酸化、酸素の加熱によるもの、更に硫酸の電解、空気に紫外線Ｘ線を照射してオゾンを作る技術がある。これらは所謂理学的実験的方法によるものである。
【０００３】
第２の従来技術は、オゾンを運搬する手段が一般化されていないため、オゾン発生機を、使用必要場所に具備、設置していることである。この装置は高効率が要求され、この研究開発が進んでいる段階である。
【０００４】
第３の従来技術は、オゾン水の製造について、水中にオゾンを含む気体を吹き込む方法、水と同時にオゾンを含む気体を吹き出す方法があり原理上大きな装置である。
【０００５】
第４の従来技術は、工業的利用の可能性の高いもので、オゾン発生ランプで発生させたオゾンを、冷却器を用いた低温装置内で、テフロン管に充填したシリカゲルに吸蔵させ、生活空間で用いるオゾンとして、運搬使用も可能とする技術である。この方法に用いる低温は、約０℃で、ペルチェ冷却器を使用する。また、この装置の大きさは７０ｃｍ×６０ｃｍ×５０ｃｍ程度のものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、オゾンが通常の人間の生活空間で、滅菌、消臭などに、便利に低コストで用いられるためには、前記多くの従来技術では全く不十分である。即ち、前記第１，２，３の従来技術は、いずれも理学的原理的のものに過ぎず、オゾンの長期に亘る貯蔵、運搬の容易性、運搬先における使用の便利性としては、全く実用性を備えていないという大きな欠点が有するものである。
【０００７】
また、第４の従来技術は、特に低温を必要とする技術であるから、かなりコストの高い冷却器を使用しなければならず、その上に、この装置は、容積においても、約０．５ｍ３と大きく、人手による持ち運びは殆どできないから、人間の通常の生活空間で用いることは、このままでは、殆ど不可能に近いという大きな問題点を有するものである。
【０００８】
本発明は、前記すべての従来技術の諸欠点、多くの問題点を除去し、悉く解決し、通常の人でも、大がかりな装置は使用せずに、少ない手順で、オゾンを発生し吸蔵することができ、オゾンの放出使用に当たっても、更に少ない手順で、オゾンを各種用水、室内空気を含み、オゾンと接触、洗浄による物体表面殺菌等の殺菌消臭に高能率で使用することができ、而も、必要器具を小型化して、携帯使用することができ、まさに生活空間で用いることができる超小型オゾン運搬具の開発と、その大衆市場への提供とを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の諸課題を解決し、目的を達成するため、次の諸特徴を有する新規な手段を創始した。即ち、本発明のの特徴は物の発明であって、超小型のオゾン発生部と、該オゾン発生部に組み合わせ取り外し可能に嵌合しうる超小型のオゾン貯蔵運搬放出具とによりなるオゾン発生貯蔵運搬放出具であって、該オゾン発生部は、電池の直流電力を電源として、直交流変換を行なうインバ−タを有し、１８５ｎｍと２５４ｎｍの紫外線を発生する紫外線ランプ兼オゾン発生管を具備し、該オゾン発生管の設置位置は前面方向以外の３面に紫外線が直進しないよう凹部に埋設し、紫外線発生量をコントロ−ルし、即ちオゾンの発生量を制御しうるオゾン発生機構を有し、オゾンの発生のスタ−ト、ストップをコントロ−ルする機能も併有し、更に前記オゾン貯蔵運搬放出具は、内部にＯＨ基を内蔵し、オゾンの吸着を可能とし、かつ、１５〜６０Å（オングストロ−ム）の微細孔を具備させた多孔質ガラスと、可視光及び紫外線がさえぎられて多孔質ガラスに照射されない構造の紫外線反射板と、超小型であって、ステンレススチ−ル及び／又はフッ素系樹脂の単独もしくは複合材料よりなり、前記多孔質ガラスと紫外線反射板とを収納する運搬用ケ−スとにより構成された超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具であることである。
【００１１】
更に、本発明の特徴を具体的詳細に説明する。最高特徴は、従来と同じ目的を達成するのに、本発明では器具全体の大きさが手のひらサイズであることで、オゾン発生部が約９ｃｍ×８ｃｍ×３ｃｍであり、これに随時組み合わせるオゾン吸蔵部の寸法が約８ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍと、いずれも超小型であることであり、これは、同一目的の従来物に比較して、容積、重量において、数百分の１であることである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
１）オゾン発生管は一般にはＡｒ−ＨｇＧＡＳで封入され、１８５ｎｍの波長と２５４ｎｍの波長その他可視光が放射される。この場合１８５ｎｍがオゾンの製造にかかわり空気中の酸素からオゾンを作る。一方、２５４ｎｍはオゾンを消滅させる方向に働く。可視光についても光触媒が存在するとオゾンを消滅させる方向に働く。本発明では、オゾン発生管の表面で製造されたオゾンが拡散及び対流などによりオゾン吸蔵チャンバーと、紫外線反射板の空隙からチャンバー内に入り込み吸蔵体に吸蔵される。消滅させる方向に働く２５４ｎｍ、可視光は紫外線反射板によりさえぎられオゾン吸蔵体に照射されない構造である。
オゾン発生管の設置位置も前面方向以外の３面に紫外線が直進しないよう凹部に埋設させてある。このオゾン発生管はＡｒ−Ｈｇ封入管に限らずエキシマガス入り管であってもよい。その場合エキシマ管の種類とその特性により放射波長が異なるが、１７０〜２００ｎｍの紫外線がオゾンを製造し２２０ｎｍ以上の波長はオゾンを分解する方向に働く。
２）インバータ及び電源
オゾン発生管は、上記いずれにおいても１０００〜２０００Ｖ，１０〜７０ＫＨｚの高圧，高周波で点灯動作するものである。オゾン発生量はこの周波数を変える事でコントロールする。周波数が高くなれぱオゾン発生量が増す。電源は携帯型とするために単３形を２本直列にして３Ｖ出力、或いは９Ｖ出力の角形アルカリ乾電池を用いた。この実施例では９Ｖ出力角型電池を用いた。インバータ効率は３Ｖから１２００Ｖ℃を作るよりも９Ｖから１２００Ｖａｃを作る方が効率がよい。インバータの構成は入力９Ｖをトランジスタとコンデンサ、昇圧トランスの入力インピーダンスとの間で発振させ、周波数コントロールはオプアンプＩＣを使用して行なう構造である。昇圧は昇圧トランスを用いて出力段にオゾン発生管とインピーダンスをマッチングするためコンデンサを用いた構成である。
３）コントローラ部
電源ＳＷのＯＮ，ＯＦＦ機構，タイマーＩＣ，オゾン量と変化させるためのスイッチ機構からなる。
４）オゾン吸蔵チャンバー
チャンバーはオゾンの濃度を高める事ができるよう、オゾンがチャンバー壁に衝突して消滅しないようステンレススチール又はテフロンで壁ができている。オゾンの濃度はオゾン発生管の点灯時間と製造されたオゾンが外部に逃げたり壁などに衝突して消滅したり、また、前述の２５４ｎｍの紫外線等に衝突して消滅したりして散逸する量との間で決まる。オゾン発生管１本あたり（この実施例では）、５ｐｐｍの濃度において１．６リットル／分の能力である。このため、紫外線反射板を設けてチャンバー内に２５４ｎｍ、可視光などオゾンにとって不利な光をできるだけ遮蔽する構造である。オゾン吸蔵剤は紫外線反射板が外せるようになっておりこの窓から出入する。勿論、チャンバーの端面を取り外せる構造にしてここから出入してもよい。
５）オゾン吸蔵体
ここで使用するオゾン吸蔵体は、多孔質ガラス（４０Å，バイコールガラス）を砕いてＴＥＡＢＡＧなどに用いられているポリエステル製フィルタ袋内に内封して、チャンバー内に納めた。多孔質ガラスの量は５ｇである。内封法は金属等を使用してはいけない。すべてシリコン接着剤により接着した。これは電子レンジで乾燥させる時のためである。勿論、バイコールガラスを成形して固体としても使用できる。
６）オゾン吸蔵カセット
この構造はテフロン製容器に５ｇの多孔質ガラスの容量が入るような大きさである。容器部は３０φ×４５ｍｍであり、上下に同じくテフロンで加工したフィルターが設けてある。上部に水道の蛇口に合うようアタッチメントを設けた。この材料は、ＡＢＳ、天然ゴムなどで構成したが、電子レンジで乾燥できるようこのアタッチメント部が取り外せる構造である（乾燥時にＡＢＳやゴムは融解或いは変形してしまうためである）。
７）５０φの球状、ステンレスメッシュで構成してある。半球状に分割し、内部にオゾン吸蔵体（バイコール、多孔質ガラス）をポリエステル製フィルターに内封して入れる構造である。
【００１３】
本発明のオゾン発生部には、超小型の紫外線ランプであるＡｒ−Ｈｇオゾン発生管を用いる。或いは、強力な紫外線を放射する超小型のエキシマランプを使用してもよい。オゾン発生量については、２５〜３５分間内で、オゾン濃度が５〜１５ｐｐｍの範囲になるように電池を電源として、小型の直流→交流→放電変換を行ない、紫外線の発生量をコントロールし、オゾンの発生量も制御する。発生時間についてはタイマーにより適切な時間に設定制御する。而して、本発明においては、オゾンの発生作業とオゾン貯蔵運搬器への吸蔵作業は、両者を連結して、平行して行なう。オゾン吸蔵運搬器の外容器カセットは、ステンレススチール製及び／又はフッ素樹脂としてテフロン製のものを用いる。テフロンは電子レンジ又はドライヤーによる乾燥には適するが、着色することは困難である。一方、ステンレスは着色は可能であるが、電子レンジによる乾燥は不可である。
【００１４】
次に、オゾン吸蔵運搬器内のオゾン貯蔵材料には、内部にＯＨ基を含有する微細孔を有する多孔質ガラスを用いる。この微細孔の直径が約４０Åのものを運ぶとすれば、市販のバイコール硝子を用いてもよい。オゾン貯蔵材料には、直接紫外線が当ると、オゾンが徐々に消えるので、紫外線反射板を該運搬器内入口内部に設ける。紫外線の反射板にはアルミニュウム材を用い、紫外線耐用護膜材料にはフッ素樹脂（バイトン・商品名）を使用する。オゾン発生部とオゾン吸蔵運搬器は、いずれも手のひらサイズの超小型であるが、組合わせ嵌合は磁石部により、吸着され、外すのも人の手によって簡単に取り外すことができる。
【００１５】
ＯＨ基を孔内部に有する多孔質ガラスにオゾンが吸蔵される原理機構は次の理論によると考えられる。先ず、該ＯＨ基は、前記微細化内部においては、ガラスのＳｉ原子に水分が付着し、Ｓｉ−ＯＨ；シラノール基を形成している。孔内へ、Ｏ３が発生器からの濃度平衝によって、入ると、水素結合により付着してＳｉＯ３となって、孔の奥にオゾンが吸蔵された状態となる。次にこのオゾン貯蔵部は水道の蛇口などに嵌合できるように水の入り口，出口を設けておく。これに水を通すと、このオゾン貯蔵部内に水が入り、Ｏ３は水中に溶出し、ＳｉＯＨ・・・Ｏ−Ｏ−Ｏの結合は離れ、Ｓｉ−ＯＨにもどる。更に、電子レンジ又はドライヤーで乾燥すれば、貯蔵部内の水は飛散乾燥し、その状態に戻り、再びＯ３が吸着できるようになり、繰返し使用が可能となる。空気の殺菌のため、空気中において使用する場合も、Ｏ３を吸蔵したオゾン貯蔵部内のオゾンが空気中の水分と入れ替り、前記水中同様の作用により、オゾンが空気中に徐々に放出され空気は殺菌される。電子レンジ等による復元も同様の作用により、繰返し使用することができる。
【００１６】
（実施例１）
オゾン発生時間３０分、５ｇの多孔質ガラスに吸蔵させた場合についての実施例を説明する。オゾン水を作成した場合、ＫＩ（よう化カリウム）によるオゾン量の滴定ではっきり測定できるような高い濃度のオゾン水が得られるわけではなく、更に高い濃度の発生器、多量の多孔質ガラスならば濃度を滴定できる。従って、本発明の微量オゾンの効果について実験データを説明する。
（詳細例１）
オクラの発芽率について本発明のオゾンカセットから２００ｍｌのオゾン水を作成し、１個のポットに３粒の種をまき、３ポット用意、毎日２０ｍｌずつポットに注いだ。比較として同じく３粒、３ポットを用意して毎日２０ｍｌの普通の水道水を注いだ。結果は、オゾン水が７／９，水道水が３／９の発芽であった。
（詳細例２）
本発明のオゾンカセットから２００ｍｌのオゾン水を作成し直径６０ｍｍの小皿にご飯をとり、２皿用意し、一方には毎日１回２０ｍｌのオゾン水をかけ、もう一方には毎日１回２０ｍｌの水道水をかけた。結果は、７日後のカビの発生状況が全く異なり、普通の水道水をかけた方には非常に多くのカビが発生し、オゾン水をかけた方は殆ど発生しなかった。
（詳細例３）
本発明のオゾンカセットから５００ｍｌのオゾン水を作成、生花用花瓶に入れた。一方、水道水を５００ｍｌとり比較用花瓶に入れ、共に同じ花を入れて変化を見た。３日後オゾン水を用いた花瓶は変りなかったが、水道水を用いた方は白濁し、腐敗した。オゾン水を用いた水は減っており花の吸水が盛んである。比較して水道水側は吸水も少なかった。
【００１７】
（実施例２）
図１（ａ）は、本発明の超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具と共にオゾン発生部の１実施例の斜視図である。本発明の超小型オゾン貯蔵運搬放出具１は、オゾン発生部２  と固定用磁石３によって、脱着自在に構成される。オゾン発生部２はケ−ス４中にオゾン発生管５を有し、タイマ−付コントロ−ル部６によって制御され、電池７を電源として駆動され、インバ−タ８によって電力が変換され、オゾン発生管５の紫外線ランプが点灯し、該紫外線の波長は、１８５ｎｍに設計されているので、オゾンが製造される。オゾン濃度が５ｐｐｍ以上になると、濃度平衡により、オゾンは超小型オゾン貯蔵運搬放出具１の入り口よりその中に入り、オゾン吸蔵体９：多孔質ガラスの約４０Åの微細孔中に入り、Ｓｉ−Ｏ３となって、その中に貯蔵される。この多孔質ガラスは、本発明では市販のバイコ−ルガラスを利用した。また、本実施例では、超小型オゾン貯蔵運搬放出具１の外容器、チャンバ−１６にはステンレススチ−ル製を用いた。図１（ｂ）は超小型オゾン貯蔵運搬放出具１の断面説明図であり、前記チャンバ−１６内にオゾン吸蔵体９が入っており、該図の下方にオゾンの入口があり、その内部近くに紫外線反射板１０を設ける。これは２５４ｎｍの紫外線を遮蔽し、オゾン吸蔵体９中に入ったオゾンを消滅させないためである。
【００１８】
次に、本発明の超小型オゾン貯蔵運搬放出具１並びにオゾン発生のためのオゾン発生部２、チャンバ−１６の使用方法について説明する。オゾンも高濃度になると危険なものであるから、水或いは空気の殺菌に際しては、安全上必要な手順を構成し、それに基いて、本発明の超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具の利用をすることが重要である。図２及び図３は、本発明のオゾン利用により水を殺菌する場合、必要な手順を説明する図である。図２（ａ）の水道蛇口１１に図２（ｂ）のアタッチメント１２を取付ける。次に、図２（ｃ）のフィルタ−１３を取付け、図２（ｄ）のバイコ−ルガラス１４に通水してオゾン水を作製した。更に図３の水浸用アタッチメント１５中にバイコ−ルガラスを入れ、水槽に浸しオゾン水を作製した。
【００１９】
（実施例３）
図４は、オゾン濃度による本発明使用の多孔質ガラスと従来技術使用のシリカゲルとの比較図であり、本発明使用の多孔質ガラスはオゾン濃度において、従来技術使用のシリカゲルと性能上同等であることを示している。一方、シリカゲルは１度使用すると再生がきかないが、本発明使用の多孔質ガラスは、何回でも繰返し使用できるので、本発明は従来技術に比較し、性能上、経済上格段に優れた技術であることが証明されている。
【００２０】
【発明の効果】
１）国内外に亘り、雑菌、各種病原バクテリアの殺菌、ゴミ、トイレの殺菌、消臭、或いは家畜等の病気の予防、消臭が国民生活環境上、地球環境衛生上必要であり、オゾンによる殺菌、消臭手段は、一部に用いられているが、運搬使用に小型で便利有効なものは皆無であった。本発明は、超小型のオゾン発生貯蔵運搬放出具を創始したことにより、広範囲の人間生活／人生の向上、家畜の消臭、伝染病の予防に画期的に貢献し得る等、厖大な効果を奏する。
２）従来のオゾン発生貯蔵運搬具は、装置全体で、容積は約０．７ｍ３、重量にして数１０ｋｇと、人手によっては運搬が不可能であったところ、本発明によるオゾン発生貯蔵運搬放出具は、容積は手のひらサイズで、重量も僅か数百グラムと、超小型で同様目的を達成するのにも数百分の１のものであり、かばん内、ポケット内に入れて極めて便利に持ち運ぶことができるという非常に大きな効果を有する。
３）本発明による超小型のオゾン貯蔵運搬放出具は、オゾン小型発生器と共に、又は切り離して、何人にも便利に持ち運ぶことができるので、動力電源の有無に係らず、広い地域において、各種用水の腐敗の防止、すべての食品、パック内食品の腐敗防止、食中毒の激減、野菜の洗浄殺菌、生け花の寿命の倍増、病院等における殺菌作業、外来、お見舞の手の殺菌、トイレにおける身体の殺菌、消臭、家畜の飼育環境の殺菌と消臭等広大な範囲の殺菌、消毒を可能とし、人間生活及び家畜の飼育に革命的改善をもたらすという大きな
効果を有する。
４）本発明の超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具によれば、その超便利、高能率、低コストによって、特に、牧畜における牛の病気で、こうてい疫病など、細菌による国際的家畜の病気も画期的、国際的に防止し得る可能性が大となるという画期的効果を期待できる効果をもたらす。
５）本発明の超小型オゾン発生貯蔵運搬放出具は、寸法，重量において、従来物の数百分の１であるから、製品原価も従来技術の数１０万円に対し、数千円と、約１００分の１であるので、多大の需要を喚起すると共に、新技術による新産業の育成にも貢献し経済面でも莫大な効果を期待することができる。
６）本発明に係るオゾンの吸蔵，放出の原理は、世界中に知られていない、新規かつ進歩性の大なるもので、今後多くの新技術の開発の基礎となる絶大な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）オゾン発生部と超小型オゾン貯蔵運搬放出具との組合せ構造を示す斜視説明図。
（ｂ）オゾン吸蔵部、吸蔵体の断面説明図。
【図２】本発明の水道蛇口におけるオゾン水作製用各部品の説明図。
【図３】本発明の一般容器中の水によるオゾン水作製用具の説明図。
の比較図。
【符号の説明】
１    超小型オゾン貯蔵運搬放出具
２    オゾン発生部
３    固定用磁石
４    ケ−ス
５    オゾン発生管
６    タイマ付コントロ−ル部
７    電池
８    インバ−タ
９    オゾン吸蔵体
１０  紫外線反射板
１１  水道蛇口
１２  アタッチメント
１３  フイルタ−
１４  バイコ−ルガラス
１５  水浸用アタッチメント
１６  オゾン吸蔵部のチャンバ−
【図１】
0003738386.tif 000002
【図２】
0003738386.tif 000003
【図３】
0003738386.tif 000004