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Diese
Erfindung betrifft einen Zerstäuber
für eine
schwach saure Lösung
mit einer Reinigungsfunktion, der z. B. eine Hypochlorsäurelösung durch die
Wirkung von Ultraschall zerstäuben
kann.
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Es
ist bekannt, dass eine schwach saure Lösung, wie z. B. eine Hypochlorsäurelösung, ein
starkes Sterilisierungs- und Desodorierungsvermögen aufweist. In der Nahrungsmittelindustrie
und im Krankenhaus- bzw. Pflegebereich werden Krankenhausräume, Geschirr
und dergleichen durch die Nutzung der Eigenschaften einer schwach
sauren Lösung
sterilisiert und desodoriert. Da die Verwendung einer schwach sauren
Lösung
weit verbreitet ist, wurden Vorrichtungen, welche die schwach saure
Lösung
erzeugen, verschiedenartig verbessert. Beispielsweise sind in den
japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr.
169842/2003 und
197689/2000 Vorrichtungen beschrieben,
die bezüglich
einer Abgabe einer schwach sauren Lösung über einen breiten Bereich verbessert
sind.
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JP 169842/2003 beschreibt
ein Sterilisierungsverfahren, bei dem Ultraschallwellen durch einen
Ultraschallvibratorwandler auf eine wässrige Hypochlorsäurelösung innerhalb
eines Aufbewahrungsabschnitts für
die wässrige
Hypochlorsäurelösung einwirken
gelassen werden und die Teilchen der wässrigen Hypochlorsäurelösung werden
in einem Teilchenerzeugungsabschnitt erzeugt und von einer Zerstäuberöffnung durch
eine Induktionsleitung in die Luft freigesetzt, sowie eine Sterilisierungsvorrichtung,
die zur Anwendung des vorstehend genannten Verfahrens geeignet ist.
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Obwohl
die Azidität
der schwach sauren Lösung
geringer ist als die Azidität
einer sauren Lösung, ist
die Azidität
der schwach sauren Lösung
höher als diejenige
von normalem Wasser. Folglich ist es sehr wahrscheinlich, dass die
schwach saure Lösung
die Vorrichtungen korrodiert. Insbesondere ist die Korrosion eines
Behälters,
der eine saure Flüssigkeit
mit einer relativ hohen Konzentration enthält, die eine Quelle zur Erzeugung
der schwach sauren Lösung ist,
wie z. B. eine verdünnte
Chlorwasserstoffsäure, ein
Problem. Wenn die Vorrichtungen in der Industrie verwendet werden,
ist es im Allgemeinen eine tägliche
Maßnahme,
die Vorrichtungen mit einer großen Menge
Wasser zu reinigen, das direkt von einem Wasserhahn oder dergleichen
entnommen wird, und die Maßnahme
ist nicht besonders schwierig. Wenn die Vorrichtungen jedoch in
Haushalten verwendet werden, ist es häufig schwierig, das Wasser
von einem Wasserhahn direkt auf die Vorrichtungen anzuwenden, und
es ist wahrscheinlich, dass die Wartung der Vorrichtungen verglichen
mit der Verwendung der Vorrichtungen in der Industrie mühsam wird.
- Patentdokument 1
Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 169842/2003
- Patentdokument 2
Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 197689/2000
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend genannten
Probleme des Standes der Technik zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung eines Zerstäubers für eine schwach saure Lösung, der
ein Reservoir reinigen kann, das z. B. verdünnte Chlorwasserstoffsäure enthält.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Zerstäuber für eine schwach saure Lösung mit
einer Reinigungsfunktion, umfassend:
einen Gasgenerator,
eine
Reservoirvorrichtung,
eine Zerstäubungsvorrichtung und
eine
Reinigungsvorrichtung,
wobei der Gasgenerator Chlorgas durch
Elektrolysieren einer verdünnten
Chlorwasserstoffsäure
erzeugt,
die Reservoirvorrichtung Wasser aufbewahrt, welches
mit dem Chlorgas zu vermischen ist, um eine Hypochlorsäurelösung herzustellen,
die
Zerstäubungsvorrichtung
die Hypochlorsäurelösung zerstäubt, und
die
Reinigungsvorrichtung den Gasgenerator durch Führen des in der Reservoirvorrichtung
aufbewahrten Wassers zu dem Gasgenerator nach Herstellung der Hypochlorsäurelösung reinigt.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann der vorstehend beschriebene
Gasgenerator nach Reinigung entgast werden.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann die vorstehend beschriebene
Reservoirvorrichtung von dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber abgenommen
werden.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann die vorstehend beschriebene
Zerstäubungsvorrichtung
einen Ultraschallvibrator aufweisen und der Ultraschallvibrator
kann eine Abtrennung rundherum aufweisen, um ihn von der schwach
sauren Lösung
zu trennen.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann die Zerstäubungsvorrichtung
einen Ultraschallvibrator aufweisen und der Ultraschallvibrator kann
einen dünnen
Vinylfilm an dessen Bereich aufweisen, der die schwach saure Lösung kontaktiert.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann ein Schmiermittel
zwischen dem vorstehend beschriebenen dünnen Film und dem vorstehend
beschriebenen Ultraschallvibrator angebracht sein.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann ein Einlaß zum Beschicken
der verdünnten Chlorwasserstoffsäure in den
Gasgenerator ein Ventil aufweisen, um zu verhindern, dass Gas, welches sich
in dem Gasgenerator angesammelt hat, zu der Außenseite ausfließt, und
das vorstehend beschriebene Ventil einen Kreuzschlitz aufweisen
kann.
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In
dem vorstehend beschriebenen Zerstäuber kann die vorstehend beschriebene
Zerstäubungsvorrichtung
einen Ultraschallvibrator aufweisen und ein Sensor für die obere
Grenze und ein Sensor für
die untere Grenze können
bereitgestellt sein, welche die Menge der Hypochlorsäurelösung in
einem vorbestimmten Bereich halten, wenn die Lösung durch den Ultraschallvibrator
vibriert wird.
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Da
die Elektrolysevorrichtung nach der Erzeugung der Hypochlorsäurelösung gereinigt
werden kann, kann die Wartung der Vorrichtung vereinfacht werden.
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1 ist eine perspektivische Außenansicht einer
Haupteinheit und einer Haupteinheitabdeckung.
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2 ist
eine perspektivische Außenansicht der
Haupteinheit, nachdem Elemente, die von der Haupteinheit abgenommen
werden können,
abgenommen worden sind.
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3 ist
eine schematische Vorderansicht der Innenstruktur der vorliegenden
Vorrichtung.
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4 ist
eine schematische Seitenansicht der Innenstruktur der vorliegenden
Vorrichtung.
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Nachstehend
wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Die 1 bis 4 zeigen
einen Ultraschallzerstäuber
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Vorrichtung 1 kann in
einer relativ geringen Größe ausgebildet
werden, so dass sie in einem Raum eines allgemeinen Haushalts angeordnet
werden kann.
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Die
Vorrichtung 1 kann in eine Haupteinheit 3 und
eine Haupteinheitabdeckung 5 getrennt werden, die abnehmbar
angebracht werden kann, so dass sie einen Teil des oberen Abschnitts
der Haupteinheit 3 bedeckt. Die 1A zeigt
eine perspektivische Außenansicht
der Haupteinheitabdeckung 5 und die 1B zeigt
eine perspektivische Außenansicht
der Haupteinheit 3. Die 2 zeigt
eine perspektivische Außenansicht
der Haupteinheit 3, wobei Elemente, die von der Haupteinheit 3 abgenommen
werden können,
abgenommen worden sind. Die 3 ist eine
schematische Vorderansicht der Innenstruktur der Vorrichtung 1 und
die 4 ist eine schematische Seitenansicht davon.
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Ein
Bedienfeld 11 ist auf einer Außenfläche der Haupteinheit 3 bereitgestellt.
Ein Anwender kann z. B. die Herstellung einer Hypochlorsäurelösung, die Zerstäubung einer
erzeugten Hypochlorsäurelösung, das
Reinigen des Zerstäubers
oder dergleichen durch Drücken
eines vorgegebenen Druckknopfschalters 13, der auf dem
Bedienfeld 11 bereitgestellt ist, durchführen. Ferner
kann der Anwender z. B. die Menge der schrittweise zu zerstäubenden
Hypochlorsäurelösung auswählen oder
die Zerstäubungszeit
stundenweise einstellen. Insbesondere kann das Reinigen des Zerstäubers automatisch
ohne Bedienen des Druckknopfschalters durch den Anwender durchgeführt werden.
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Eine
obere Abdeckung 17 ist auf der Oberseite der Haupteinheitabdeckung 5 bereitgestellt. Durch
die Bereitstellung der oberen Abdeckung 17 kann der Anwender
die Innenelemente der Haupteinheit einfach erreichen, wie z. B.
eine Elektrolysevorrichtung 20, einen Zerstäubungszylinder 50 und
einen Reservoirtank 70, ohne die Haupteinheitabdeckung 5 von
der Haupteinheit 3 abzunehmen. Eine Öffnung 19 ist in einem
Abschnitt der oberen Abdeckung 17 ausgebildet, so dass
eine Zerstäubungsdüse 64,
die auf der Oberseite des Zerstäubungszylinders 50 bereitgestellt
ist, davon freiliegen kann.
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Während der
Zerstäubungszylinder 50 und der
Reservoirtank 70 so bereitgestellt sind, dass sie von der
Haupteinheit 3 abgenommen werden können, ist die Elektrolysevorrichtung 20 vollständig an der
Haupteinheit 3 fixiert. Der Anwender kann den Zerstäubungszylinder 50 und
den Reservoirtank 70 an der Haupteinheit 3 anbringen
oder den Zylinder 50 und den Tank 70 einfach durch
Greifen eines Griffs 80 und Anheben oder. Absenken des
Zylinders 50 und des Tanks 70 entlang des Einbaurahmens 15 der Haupteinheit 3 abnehmen.
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Zur
Erzeugung einer Hypochlorsäurelösung werden
im Vorhinein z. B. 5 bis 150 cm3 einer 0,1
bis 10%igen, insbesondere 7 cm3 einer 1,1%igen
verdünnten
Chlorwasserstoffsäure
in die Elektrolysevorrichtung 20 eingebracht. Um dabei
zu verhindern, dass Gas, das sich in der Elektrolysevorrichtung 20 durch
eine vorhergehende Verwendung angesammelt hat, zur Außenseite
austritt, kann unmittelbar unterhalb der Elektrolysekappe 25 eines
Einlasses 26 ein Kautschukventil (nicht gezeigt) bereitgestellt sein.
Ferner kann in das Kautschukventil ein Kreuzschlitz eingebracht
sein, so dass verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
leicht in die Elektrolysevorrichtung 20 eingebracht werden
kann und kaum daraus verspritzt wird. Der Schlitz ist auch dahingehend
nützlich,
zu verhindern, dass Gas, das in der Elektrolysevorrichtung 20 zurückgeblieben
ist, zur Außenseite austritt
und es für
den Anwender unangenehm ist, wenn er die Elektrolysekappe 25 öffnet.
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In
der Elektrolysevorrichtung 20 ist ein Paar von Elektroden 24 angeordnet,
die einander gegenüber
liegen. Die Elektroden 24 können z. B. durch Beschichten
von Titan mit Platin gebildet werden. Chlorgas kann durch Elektrolysieren
einer verdünnten Chlorwasserstoffsäure, die
in die Elektrolysevorrichtung 20 eingebracht worden ist,
durch die Elektroden 24 erzeugt werden. Das Chlorgas wird
dann mit Wasser (Leitungswasser) gemischt, das im Vorhinein in den
Reservoirtank 70 eingebracht worden ist. Als Ergebnis wird
in dem Reservoirtank 70 z. B. eine spezielle Hypochlorsäurelösung mit
einem pH-Wert von 4,0 bis 7,5 (vorzugsweise einem pH-Wert von 5,0
bis 6,5) und einer Chlorkonzentration von 1 bis 60 ppm (vorzugsweise
10 bis 30 ppm) erzeugt. Beispielsweise können aus 7 cm3 einer
1,1%igen verdünnten Chlorwasserstoffsäure 2 Liter
Hypochlorsäurelösung erzeugt
werden.
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Der
Reservoirtank 70 kann in einen Tankkörper 75 und eine Tankabdeckung 76 getrennt
werden. Leitungswasser wird in den Reservoirtank 70 gefüllt, wobei
die Tankabdeckung 76 entfernt ist. Der Reservoirtank 70 kann
an der Haupteinheit 3 frei angebracht und davon abgenommen
werden, wobei die Tankabdeckung 76 an dem Tankkörper 75 angebracht
ist. Beim Anbringen an der Haupteinheit 3 oder beim Abnehmen
von der Haupteinheit 3 ist insbesondere dann, wenn der
Reservoirtank 70 von der Haupteinheit 3 abgenommen
ist, der Tankkörper 75 mittels
einer Dichtung 71 vollständig durch die Tankabdeckung 76 abgedichtet.
Wenn der Reservoirtank 70 an der Haupteinheit 3 angebracht
wird, wird ein Tankstopfen 74 gegen die elastische Kraft
einer Tankstopfenfeder 72, die entlang eines Tankstopfenschafts 73 bereitgestellt
ist, durch die Wirkung eines vertikalen Schieberschafts 18,
der an der Haupteinheit bereitgestellt ist, zu der Seite des Tankkörpers 75 bewegt
(die 3 zeigt den Zustand des Stopfens 74 nach
dem Bewegen), wodurch die Öffnung 77 der Tankabdeckung 76 geöffnet wird.
Als Ergebnis kann das Wasser in dem Reservoirtank 70 mit
der Außenluft
(Gas) gemischt werden und das Wasser in dem Reservoirtank 70 kann
nach außen
abgegeben werden. Wenn der Reservoirtank 70 an der Haupteinheit 3 angebracht
ist, erreicht ein Chloreinlass 31, der sich parallel zu
dem vertikalen Schieberschaft 18 von der Haupteinheitseite
erstreckt, die Umgebung der Öffnung 77.
Chlorgas, das in der Elektrolysevorrichtung 20 erzeugt
worden ist, wird über
den Chloreinlass 31 und einen Gaszuführungsund Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28,
der eine Verbindung zwischen dem Chloreinlass 31 und der
Elektrolysevorrichtung 20 herstellt, direkt zu dem Wasser
in dem Reservoirtank 70 geleitet. Als Ergebnis wird das Chlorgas
mit dem Wasser in dem Reservoirtank 70 gemischt, wodurch
das Wasser in dem Reservoirtank 70 in eine Hypochlorsäurelösung umgewandelt
wird. Obwohl die so erzeugte Hypochlorsäurelösung durch die Verwendung des
Zerstäubungszylinders 50 zerstäubt werden
kann, ist es auch möglich,
dass der Reservoirtank 70 von der Haupteinheit 3 abgenommen
wird und die Hypochlorsäurelösung als
solche verwendet wird. Um die Verwendung der Hypochlorsäurelösung als
solche einfach zu machen, kann z. B. ein Trichter 27, der
in einem Trichtermontageabschnitt 32 (vgl. die 2)
montiert ist, der an der Oberseite der Elektrolysevorrichtung 20 montiert
ist, an den Stopfenabschnitt 79 der Tankabdeckung 76 angebracht
werden, um die Hypochlorsäurelösung in dem
Reservoirtank 70 einfach in einen anderen Behälter, wie
z. B. eine PET-Flasche, zu überführen.
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Zwischen
der Elektrolysevorrichtung 20 und dem Reservoirtank 70 sind
zusätzlich
zu dem Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 ein
Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauch 29 und
ein Elektrolysevorrichtung-Gasabgabeschlauch 30 bereitgestellt.
Diese Schläuche 28, 29 und 30 werden
zum Reinigen der Elektrolysevorrichtung 20 nach der Erzeugung
der Hypochlorsäurelösung verwendet.
Beispielsweise neigen die Elektroden 24 in der Elektrolysevorrichtung 20,
die durch Beschichten von Titan mit Platin gebildet werden, stark
zu einer Korrosion. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, die Elektrolysevorrichtung 20 nach
der Erzeugung der Hypochlorsäurelösung zu
reinigen.
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Wie
es in der Zeichnung gezeigt ist, ist der Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauch 29 mit
einem Flüssigkeitsauslass 78 verbunden,
der sich von der Haupteinheit 3 in die Umgebung der Öffnung 77 des
Reservoirtanks 70 erstreckt. Der Elektrolysevorrichtung-Gasabgabeschlauch 30 ist
mit dem Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 mittels
eines Verzweigungsabschnitts 33 verbunden, der in der Mitte
des Schlauchs 28 bereitgestellt ist. Obwohl es in der Zeichnung
nicht unbedingt ersichtlich ist, ist das vordere Ende des Elektrolysevorrichtung-Gasabgabeschlauchs 30 derart
zur Außenluft
hin geöffnet,
dass es durch ein elektromagnetisches Ventil (nicht gezeigt) gesteuert
werden kann.
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Nach
der Erzeugung der Hypochlorsäurelösung dreht
sich der Drehkörper
(nicht gezeigt) der Pumpeneinheit 22 automatisch oder als
Reaktion auf eine Betätigung
durch den Anwender in der Richtung, die in der Zeichnung durch den
Pfeil A angegeben ist. Diese Drehung drückt den Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauch 29 in
der Richtung, die durch den Pfeil A in der gleichen Zeichnung angegeben
ist. Als Ergebnis wird verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
in der Elektrolysevorrichtung 20 zusammen mit anderen Flüssigkeiten
aus dem Bodenauslass 23 der Elektrolysevorrichtung 20 durch
den Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauch 29 und
den Flüssigkeitsauslass 78 zu
dem Reservoirtank 70 abgelassen. In dem Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 strömt die Hypochlorsäurelösung in
dem Reservoirtank 70 als Reaktion auf die Drehung des Drehkörpers (d.
h. als Reaktion auf das Ablassen der Flüssigkeit von der Elektrolysevorrichtung 20 in
den Reservoirtank 70) zurück. Die zurückgeströmte Hypochlorsäurelösung tropft
von oberhalb der Elektroden 24 über den Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 zu
der Elektrolysevorrichtung 20. Folglich kann durch Drehen
des Drehkörpers
der Pumpeneinheit 22 eine verdünnte Chlorwasserstoffsäure mit
hoher Konzentration in der Elektrolysevorrichtung 20 mittels
des Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauchs 29 aus
der Elektrolysevorrichtung 20 ausgetragen werden und die
verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
(Hypochlorsäurelösung) mit
niedriger Konzentration in dem Reservoirtank 70 kann mittels
des Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauchs 28 in die
Elektrolysevorrichtung 20 eingeführt werden. Als Ergebnis wird
die Azidität
des Inneren der Elektrolysevorrichtung 20 vermindert; d.
h. das Innere der Elektrolysevorrichtung 20 wird gereinigt.
Nach dem Abschluss dieser Reinigungsvorgänge wird der Elektrolysevorrichtung-Gasabgabeschlauch 30 durch
die Wirkung des elektromagnetischen Ventils geöffnet und die Pumpeneinheit 22 wird
betrieben, um die verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
(Hypochlorsäurelösung), die
sich innerhalb der Elektrolysevorrichtung 20 und des Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauchs 28 angesammelt
hat, nach außen
abzugeben. Dadurch wird, wenn das nächste Mal eine Elektrolyse
durchgeführt
wird, verdünnte Chlorwasserstoffsäure nicht
aus der Elektrolysevorrichtung 20 ausgetragen und die Konzentration ändert sich
bezüglich
eines festgelegten Werts nicht, wenn verdünnte Chlorwasserstoffsäure zugesetzt wird.
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Eine
Zerstäubungseinheit
zum Zerstäuben einer
Hypochlorsäurelösung in
der Luft umfasst im Wesentlichen den Zerstäubungszylinder 50,
einen Ultraschallvibrator 55 und einen Luftblasabschnitt 61.
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Der
Zerstäubungszylinder 50 kann
frei an der Haupteinheit 3 angebracht und von dieser abgenommen
werden und dessen Basis ist als rechteckiger Rahmen 65 gemäß dem Einbaurahmen 15 der Haupteinheit 3 ausgebildet.
Wenn der Zerstäubungszylinder 50 auf
der Haupteinheit 3 montiert ist, wird zwischen dem rechteckigen
Rahmen 65 und einem Haupteinheitboden 12 auf der
Tankseite ein kleiner Spalt 14 gebildet. Eine Hypochlorsäurelösung, die aus
dem Reservoirtank 70 über
die Öffnung 77 der Tankabdeckung 76 ausgeströmt ist,
strömt
auf eine geneigte Ebene 35 der Haupteinheit und strömt dann durch
den Spalt 14 in einen Haupteinheitboden 16 auf
der Seite des Zerstäubungszylinders,
der niedriger angeordnet ist als der Haupteinheitboden 12 auf der
Tankseite, und sammelt sich dort an.
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Das
Niveau der Hypochlorsäurelösung, die sich
in der Umgebung des Haupteinheitbodens 16 angesammelt hat,
kann durch einen Schwimmerschalter für die untere Grenze 52 und
einen Schwimmerschalter für
die obere Grenze 53 erfasst werden. Wenn das Niveau der
Hypochlorsäurelösung Grenzen überschreitet,
die durch den Schwimmerschalter für die untere Grenze 52 und
den Schwimmerschalter für
die obere Grenze 53 eingestellt sind, mit anderen Worten,
wenn die Menge der Hypochlorsäurelösung zu
klein oder zu groß ist,
wird ein vorgegebenes Signal an einen Anwender ausgegeben, und das
Niveau der Lösung
wird auch automatisch eingestellt. Ferner ist der Schwimmerschalter
für die
untere Grenze 52, der als Sensor für die untere Grenze dient,
auch dahingehend nützlich,
zu verhindern, dass der Ultraschallvibrator 55 durch dessen
eigene Vibration zerstört
wird, wenn der Zerstäuber
ohne die Hypochlorsäurelösung betrieben
wird, und der Schwimmerschalter für die obere Grenze 53,
der als Sensor für die
obere Grenze dient, ist dahingehend nützlich, zu verhindern, dass
die Hypochlorsäurelösung über den Einbaurahmen 15 der
Haupteinheit 3 herausfließt. Durch Halten der oberen
und der unteren Grenze des Niveaus der Lösung und Halten des Lösungsniveaus innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs unter Verwendung des Schwimmerschalters
für die
untere Grenze 52 und des Schwimmerschalters für die obere
Grenze 53 kann die schwach saure Lösung bei einer solchen optimalen
Menge gehalten werden, dass der Zerstäubungszylinder 50 effizient
arbeitet.
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Bei
der Zerstäubung
wird die Hypochlorsäurelösung, die
sich in dem Haupteinheitboden 16 angesammelt hat, dem Ultraschall
ausgesetzt, der durch den Ultraschallvibrator 55 erzeugt
wird. Durch die Wirkung des Ultraschalls werden von der Oberfläche der
Lösung
feine Teilchen der Hypochlorsäurelösung erzeugt.
Dann werden diese feinen Teilchen durch den Druckluftstrom, der
in dem Luftblasabschnitt 61 erzeugt worden ist, in einen
Nebel umgewandelt. Der Ultraschallvibrator 55 ist in einem
Gehäuse 60 untergebracht,
das so unter dem Haupteinheitboden 16 bereitgestellt ist,
dass dessen Umfang durch eine Dichtung 59 gehalten wird.
Darüber
hinaus ist der Umfang des Gehäuses 60 durch
einen O-Ring 57 bedeckt. Um Wärme von dem Ultraschallvibrator 55 freizusetzen,
kann eine Kühlplatte 56 an einer
Position nahe an dem Ultraschallvibrator 55 bereitgestellt
sein. Der Ultraschallvibrator 55 neigt stark zu einer Korrosion,
da er ständig
Wasser ausgesetzt ist. Das Problem ist bei der vorliegenden Erfindung ausgeprägter, da
die vorliegende Vorrichtung eine Säurelösung nutzt. Herkömmliche
Ultraschallvibratoren nutzen ein Metallblech (wie z. B. ein SUS-Blech), um
eine Korrosion zu verhindern, und sind mit Gold plattiert oder mit
Fluor beschichtet, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Diese
herkömmlichen Verfahren
führen
jedoch nicht zu einer ausreichenden Korrosionsbeständigkeit
gegen eine Hypochlorsäurelösung, die
in der vorliegenden Vorrichtung verwendet wird. Ferner weist der
Ultraschallvibrator 55 zusätzlich zu dem Korrosionsproblem
auch das Problem auf, dass dann, wenn die durch den Vibrator 55 erzeugte
Schallenergie nicht direkt auf ein Medium, das eine Masse aufweist,
wie z. B. Wasser, übertragen
wird, die gesamte Schallenergie an dem Vibrator 55 konzentriert
wird und der Vibrator 55 durch dessen eigene Wirkung zerstört wird.
Zur Lösung
dieser Probleme wird in der vorliegenden Erfindung an mindestens
einem Abschnitt des Ultraschallvibrators 55, der die Hypochlorsäurelösung kontaktiert,
ein Schmiermittel, wie z. B. ein Fett, einschließlich ein Fluorfett und ein
Silikonfett, auf die Oberfläche
eines Metallblechs (wie z. B. eines SUS-Blechs) aufgebracht, und
dann wird ein dünner
Vinylfilm, wie z. B. Vinylidenchlorid, Polyethylen oder Polypropylen,
aufgebracht. Dadurch kann die Korrosionsbeständigkeit signifikant verbessert
werden, während
die Zuverlässigkeit
des Betriebs aufrechterhalten wird.
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Ein
anderes Problem, das mit dem Ultraschallvibrator 55 zusammenhängt, besteht
darin, dass die Hypochlorsäurelösung dazu
neigt, durch die Vibration zersetzt zu werden. Wenn die Hypochlorsäurelösung in
eine Vibration versetzt wird, wird Chlorgas, das in der Hypochlorsäurelösung gelöst ist,
freigesetzt, wodurch die wirksame Chlorkonzentration vermindert
wird. Um dieses Problem zu verhindern, ist es bevorzugt, die Vibration
des Ultraschallvibrators 55, die auf die Hypochlorsäurelösung übertragen
wird, zu minimieren. Aus diesem Grund ist in der vorliegenden Vorrichtung
eine kreisförmige
Wand 51, die mit der Form des Ultraschallvibrators 55 übereinstimmt,
so ausgebildet, dass sie den Abschnitt oberhalb des Ultraschallvibrators 55 umgibt.
Folglich ist zwischen der Hypochlorsäurelösung und dem Ultraschallvibrator
eine Trennwand ausgebildet und der Einfluss der Schwingung des Ultraschallvibrators 55 auf
die Hypochlorsäurelösung kann
vermindert werden.
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Die
Frequenz der Schwingung des Ultraschallvibrators 55 ist
nicht speziell beschränkt,
jedoch handelt es sich vorzugsweise um eine relativ hohe Frequenz.
Während
z. B. die Frequenz eines Ultraschallvibrators, der in einem herkömmlichen
Befeuchter verwendet wird, etwa 1,6 MHz beträgt, nutzt der Ultraschallvibrator 55 der
vorliegenden Vorrichtung eine Frequenz von etwa 2,2 bis 2,6 MHz
(insbesondere 2,4 MHz). Durch die Verwendung einer relativ hohen
Frequenz kann zu zerstäubendes
Wasser fein gemacht werden. Während
beispielsweise ein allgemeiner Befeuchter Wassertröpfchen von
lediglich etwa 10 Mikrometer erzeugen kann, können durch die Verwendung einer
solchen relativ hohen Frequenz, wie sie vorstehend beschrieben worden ist,
feine Wassertröpfchen
von etwa 1 bis 5 Mikrometer erzeugt werden. Wassertröpfchen dieser
Größe sind
ausreichend, um Keime zu erreichen und zu beseitigen. Ferner kann
dadurch, dass die Wassertröpfchen
in der vorstehend beschriebenen Weise fein gemacht werden, die Zeit,
in der die Wassertröpfchen
in der Luft bleiben, verlängert
werden, und das Sterilisierungsvermögen wird nicht verschlechtert.
Folglich kann eine Sterilisierung mit einer kleinen Menge an Hypochlorsäurelösung durchgeführt werden.
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Die
feinen Teilchen der Hypochlorsäurelösung, die
durch den Ultraschallvibrator 55 erzeugt worden sind, werden
dann von der Zerstäubungsdüse 64,
die auf der Oberseite des Zerstäubungszylinders 50 bereitgestellt
ist, durch die Wirkung des Luftblasabschnitts 61 als eine
nebelförmige
Hypochlorsäurelösung zur
Außenseite
ausgestoßen.
Der Luftblasabschnitt 61 umfasst im Wesentlichen ein Gleichstromgebläse 62 und
einen Kanal 63, die in der Basis der Haupteinheit angeordnet
sind. Ein Luftstrom, der durch das Gleichstromgebläse 62 erzeugt
wird, wird durch einen Luftauslass 66 durch den Kanal 63 geführt und
aus dem kleinen Luftauslass 66 ausgestoßen. Dieser Luftstrom mit den
feinen Teilchen wird in eine Nebelform umgewandelt, wodurch die
Hypochlorsäurelösung zerstäubt wird.
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Schließlich wird
ein Beispiel für
die Verwendung der vorliegenden Vorrichtung beschrieben. In der
Vorbereitungsstufe wird verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
in die Elektrolysevorrichtung 20 eingebracht und der Reservoirtank 70 wird
mit Leitungswasser gefüllt
und in die Haupteinheit 3 eingesetzt. Nach der Vorbereitung
wird ein elektrischer Strom durch die Elektroden 24 geleitet,
um die verdünnte Chlorwasserstoffsäure in der
Elektrolysevorrichtung 20 zu elektrolysieren, wodurch Chlorgas
durch die Elektrolysevorrichtung 20 erzeugt wird. Das erzeugte Chlorgas
wird durch den Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28,
den Chloreinlass 31 und die Öffnung 77 in den Reservoirtank 70 geleitet
und mit dem Wasser in dem Reservoirtank 70 gemischt. Als
Ergebnis wird in dem Reservoirtank 70 eine Hypochlorsäurelösung erzeugt. Die
Hypochlorsäurelösung kann
durch Abnehmen des Reservoirtanks 70 von der Haupteinheit 3 als
solche verwendet werden oder sie kann durch den Ultraschallvibrator 55 und
den Luftblasabschnitt 61 zerstäubt werden, nachdem sie zu
dem Haupteinheitboden 16 bewegt worden ist.
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Nach
der Verwendung wird die Elektrolysevorrichtung 20 gereinigt.
Dieses Reinigen kann automatisch oder als Reaktion auf die Betätigung des Knopfs
durch einen Anwender gestartet werden. Als erstes wird die verdünnte Chlorwasserstoffsäurelösung (Hypochlorsäurelösung), die
in der Elektrolysevorrichtung 20 zurückgeblieben ist, nach außen abgegeben.
Dies wird durch Leiten der restlichen verdünnten Chlorwasserstoffsäurelösung (Hypochlorsäurelösung) durch
den Elektrolysevorrichtung-Flüssigkeitsablaufschlauch 29,
der mit dem Boden der Elektrolysevorrichtung 20 verbunden
ist, durch Drehen des Drehkörpers
(nicht gezeigt) der Pumpeneinheit 22 in der Richtung, die
durch den Pfeil A in der Zeichnung angegeben ist, zu dem Reservoirtank 70 durchgeführt. Zusammen
mit diesem Vorgang nimmt der Luftdruck innerhalb der Elektrolysevorrichtung 20 ab.
Durch die Abnahme des Luftdrucks strömt die Flüssigkeit in dem Reservoirtank 70 durch
den Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 zu
der Elektrolysevorrichtung 20 zurück. Als Ergebnis tropft die
zurückgeströmte Hypochlorsäurelösung von
oberhalb der Elektroden 24 in das Innere der Elektrolysevorrichtung 20.
Da die Flüssigkeit
in dem Reservoirtank 70 mit einer großen Menge Wasser verdünnt worden
ist, ist deren Azidität
signifikant niedriger als diejenige der verdünnten Chlorwasserstoffsäure, die
in der Elektrolysevorrichtung 20 zurückgeblieben ist. Daher kann
durch Fortsetzen dieses Vorgangs für eine vorgegebene Zeit die
Azidität
der Elektrolysevorrichtung 20 vermindert werden. Ferner
kann als zusätzliche
Stufe das Gas, das in der Elektrolysevorrichtung 20 zurückgeblieben
ist, ebenfalls ausgetragen werden. Der Drehkörper der Pumpeneinheit 22 wird
auch nach dem Reinigen gedreht und ein elektromagnetisches Ventil
(nicht gezeigt) wird betätigt,
um den Verzweigungsabschnitt 33 zu öffnen. Als Ergebnis kehrt die
Hypochlorsäurelösung, die
von dem Reservoirtank 70 zurückgeströmt ist, zu dem Reservoirtank 70 zurück, wodurch
die Elektrolysevorrichtung 20 und der Gaszuführungs-
und Reinigungslösungsrückströmungsschlauch 28 geleert
werden können.
Dies kann verhindern, dass verdünnte
Chlorwasserstoffsäure
aus der Elektrolysevorrichtung verspritzt wird, oder dass sich die
Konzentration bezüglich
eines festgelegten Werts durch Hinzufügen von Chlorwasserstoffsäure, wenn
die Elektrolyse das nächste
Mal durchgeführt
wird, ändert.