JP2008229491A - オゾン水噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴霧時にオゾンが外部に放散してしまうのを抑制するとともに、多量のオゾンを溶解させたオゾン水を噴霧可能とされたオゾン噴霧装置を提供する。
【解決手段】第１噴射口１ａ及び第２噴射口１ｂを具備した噴射ノズル１と、オゾンを発生させるオゾン発生手段２と、オゾンを空気と共に圧送するエアポンプ３と、オゾンと空気との混合ガスを噴射ノズル１まで導き第２噴射口１ｂから噴射させる混合ガス導入ラインＬ１と、液体を収容した収容タンク４と、該収容タンク４内の液体を噴射ノズル１まで導き第１噴射口１ａから噴射させる液体導入ラインＬ２とを具備し、噴射される液体にオゾンを溶解させつつ噴霧し得るオゾン水噴霧装置であって、噴射ノズル１に取り付けられ、第１噴射口１ａ及び第２噴射口１ｂの周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた筒状の収束手段５を具備したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、オゾン発生手段で発生したオゾンを水などの液体に溶解させてオゾン水としつつ霧状にして噴霧するためのオゾン水噴霧装置に関するものである。

オゾンを水に溶解させたオゾン水は、その殺菌、消毒、脱臭効果が顕著であることから、厳しい衛生管理が必要とされる調理場や医療施設等の殺菌消毒剤として使用されている。かかるオゾン水は、対向する電極に電圧を印加させて放電させ、その間に酸素を流通させることによりオゾンを発生させた後、水などの液体に溶解させることにより得られるものである。

然るに、オゾン水を霧状にして噴霧すれば、その散布が容易且つ広範囲に行うことができるため、従来より、オゾン水をノズルにて霧状にしつつ噴霧するオゾン水噴霧装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかるオゾン水噴霧装置は、そのノズルに形成された中央とその周囲とで同心円状を成す２つの噴射口のうち、中央の噴射口からオゾン（オゾンと空気の混合ガス）を噴射させるものである。

そして、オゾンの噴射によるサイフォンの原理により、溶解用の水をノズルまで吸い上げ、その水を周囲の噴射口から噴射させることにより、中央の噴射口から噴射するオゾンを周囲の噴射口から噴射する水に溶解させつつ霧化して、周囲に拡散し得ることとなり、オゾン水を広い範囲に亘って噴霧可能とされているのである。
特開２０００−３１６９５６号公報

しかしながら、上記従来のオゾン水噴霧装置においては、中央とその周囲とで同心円状を成す２つの噴射口のうち、中央の噴射口からオゾン（オゾンと空気の混合ガス）を噴射しつつ周囲の噴射口から溶解用の水を噴射させているので、以下の如き問題があった。

即ち、サイフォンの原理により水を吸い上げつつ噴霧させるためには、中央の噴射口の開口面積をある程度小さくせざるを得ないのであるが、その場合、噴射可能なオゾンの量が限定されてしまう一方、オゾンの噴射量を増やすべく多量のオゾンをノズルに送り込むと、当該噴射口の圧力が異常に高くなってしまうため、大型のオゾン水噴霧装置に適用するには困難を生じてしまう。また、市販されている汎用のノズルとしては、通常、周囲の噴射口から気体を噴射させるとともに、その噴射にてサイフォンの原理により水などの液体を吸い上げ、中央の噴射口から噴射させて霧化させ、噴霧可能とされたものが多く、そのような汎用のノズルを流用できない。

然るに、汎用のノズルの如く、中央とその周囲とで同心円状を成す２つの噴射口のうち、周囲の噴射口からオゾン（オゾンと空気の混合ガス）を噴射させ、サイフォンの原理により中央の噴射口まで溶解用の水を吸い上げて噴射させれば、上記の如き不具合は解消されると思われるものの、その場合、噴射される溶解用の水よりオゾンと空気の混合ガスの方が外側で噴射されるので、水に溶解されないオゾンが外部に放散してしまう虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、噴霧時にオゾンが外部に放散してしまうのを抑制するとともに、多量のオゾンを溶解させたオゾン水を噴霧可能とされたオゾン噴霧装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、第１噴射口及び該第１噴射口の周囲に同心円状に形成された第２噴射口を具備した噴射ノズルと、オゾンを発生させるオゾン発生手段と、該オゾン発生手段で発生したオゾンを空気と共に圧送するエアポンプと、該エアポンプで圧送されるオゾンと空気との混合ガスを前記噴射ノズルまで導き、前記第２噴射口から噴射させる混合ガス導入ラインと、オゾンを溶解させる液体を収容した収容タンクと、該収容タンク内の液体を前記噴射ノズルまで導き、前記第１噴射口から噴射させる液体導入ラインとを具備し、前記第１噴射口から噴射される液体に前記第２噴射口から噴射されるオゾンを溶解させつつ噴霧し得るオゾン水噴霧装置であって、前記噴射ノズルに取り付けられるとともに、前記第１噴射口及び第２噴射口の周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた筒状の収束手段を具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のオゾン水噴霧装置において、前記収束手段には、前記液体及び混合ガスが噴射する際の負圧で外部の空気を導入可能な空気導入孔が形成されたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のオゾン水噴霧装置において、前記収容タンク内に収容された液体の液位を検知する液位検知手段を備え、当該液位検知手段で検知された液位が所定より低いとき、前記オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載のオゾン水噴霧装置において、前記噴射ノズルによる噴霧範囲に配設可能とされるとともにオゾン濃度を検知し得るオゾン濃度検知手段を備え、当該オゾン濃度検知手段で検知されたオゾン濃度が所定より高いとき、前記オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第２噴射口（周囲の噴射口）からオゾンと空気との混合ガスを噴射させつつ第１噴射口（中央の噴射口）から溶解用の液体を噴射させるので、多量のオゾンを溶解させたオゾン水を噴霧することができるとともに、第１噴射口及び第２噴射口の周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた筒状の収束手段を備えたので、当該第１噴射口及び第２噴射口から噴射された混合ガス及び水を収束しつつ噴霧させることができ、噴霧時にオゾンが外部に放散してしまうのを抑制することができる。

請求項２の発明によれば、収束手段には、液体及び混合ガスが噴射する際の負圧で外部の空気を導入可能な空気導入孔が形成されたので、導入された空気により噴射された混合ガス及び水の収束を更に確実に行わせることができ、噴霧時のオゾンの放散をより確実に抑制することができる。

請求項３の発明によれば、液位検知手段で検知された液位が所定より低いとき、オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させるので、混合ガスのみが噴射されて周囲に多量のオゾンが放散してしまうのを回避することができる。

請求項４の発明によれば、オゾン濃度検知手段で検知されたオゾン濃度が所定より高いとき、オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させるので、噴霧範囲のオゾン過多を回避できるとともに、混合ガスのみが噴射されて周囲に多量のオゾンが放散してしまうのを回避することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るオゾン水噴霧装置は、オゾン発生手段で発生したオゾンを水などの液体に溶解させてオゾン水としつつ霧状にして噴霧するためのものであり、図１〜図３で示すように、噴射ノズル１と、オゾン発生手段２と、エアポンプ３と、収容タンク４と、収束手段５と、混合ガス導入ラインＬ１と、液体導入ラインＬ２と、液位検知手段としてのレベルスイッチ６と、オゾン濃度検知手段としてのオゾン濃度計７とから主に構成されている。

噴射ノズル１は、図２、３に示すように、第１噴射口１ａ（中央の噴射口）及び該第１噴射口１ａの周囲に同心円状に形成された第２噴射口１ｂ（周囲の噴射口）を具備したものであり、混合ガス導入ラインＬ１及び液体導入ラインＬ２とそれぞれ接続されて、中央に略円形に形成された第１噴射口１ａから水（原料水）を噴射可能とされるとともに周囲に円環状に形成された第２噴射口１ｂからオゾンと空気の混合ガスを噴射可能とされている。

オゾン発生手段２は、オゾン（Ｏ_３）を発生させるためのもので、例えば酸素（Ｏ_２）を石英管など所定の流通管内で流通させつつ放電によりその酸素を反応させてオゾンを発生させるもの等、汎用的なもので構成されている。かかるオゾン発生手段２は、エアポンプ３とエア流通ラインＬ３を介して接続されるとともに、レベルスイッチ６及びオゾン濃度計７からの信号を得ることができるよう構成されている。

エアポンプ３は、エア流通ラインＬ３を介して空気をオゾン発生手段２まで圧送させるとともに、当該オゾン発生手段２で発生したオゾンをその空気と共に噴射ノズル１側に圧送するためのものである。即ち、オゾン発生手段２で発生されたオゾンは、エアポンプ３から圧送された空気と混合して混合ガスとされた後、混合ガス導入ラインＬ１にて噴射ノズル１まで導かれるよう構成されているのである。

混合ガス導入ラインＬ１は、その一端がオゾン発生手段２に接続されるとともに他端が噴射ノズル１に接続された管状又はチューブ状の流通路から成り、上述の如き生成されたオゾンと空気の混合ガスを噴射ノズル１まで導き、第２噴射口１ｂから噴射させる得るものである。噴射ノズル１には、管状又はチューブ状の流通路から成る液体導入ラインＬ２が接続されており、当該液体導入ラインＬ２と第１噴射口１ａとが連通して構成されている。

収容タンク４は、内部に液密な収容空間を有して所定量の水を収容し得るものであり、当該収容空間内に水導入ラインＬ２の先端側が挿通されている。これにより、オゾンと空気の混合ガスが第２噴射口１ｂから噴射される際、サイフォンの原理により、収容タンク４に収容された水が水導入ラインＬ２を介して上方に吸い上げられ、オゾンと空気の混合ガスと同時に、第１噴射口１ａから噴射し得るようになっている。

しかして、第２噴射口１ｂから噴射するオゾンを第１噴射口１ａから噴射する水に溶解させてオゾン水としつつ霧化して、周囲に拡散し得ることとなり、オゾン水を広い範囲に亘って噴霧可能とされている。尚、収容タンク４内には、水に代えて、他の溶解用の液体を収容させることができ、その場合、当該溶解用の液体にオゾンが溶解しつつ霧化して噴霧されることとなる。

レベルスイッチ６は、収容タンク４内に収容された水（液体）の液位を検知するためのもので、所定レベルの位置に設定されて液位を検知し得る検出部６ａを具備するとともに、配線によりオゾン発生手段２と電気的に接続されている。検出部６ａは、収容タンク４の底面側に位置するよう設定されており、液位を検知すると、その検知信号をオゾン発生手段２側に送信可能とされているとともに、オゾン発生手段２が当該検知信号を受信すると、オゾンの発生を停止させるよう構成されている。

これにより、レベルスイッチ６による検知で液位が所定より低くなったことを検知することができるのである。よって、液位が所定より低いとき（液体が空となってしまう前）、オゾン発生手段２によるオゾンの発生を停止させることができるので、液体が空となって噴射されないにも拘わらずオゾンのみが噴射されて周囲に多量に放散されてしまうのを回避することができる。尚、レベルスイッチ６は、収容タンク４内の液位を検知し得るフロート型スイッチや電極棒スイッチ又は他の手段（超音波センサや圧力センサ等）としてもよい。

オゾン濃度計７は、噴射ノズル１による噴霧範囲に配設可能とされるとともにオゾン濃度を検知し得る計測機器或いはセンサ等から成り、オゾン発生手段２と配線にて電気的に接続され、或いは無線にて検知信号の送信が可能とされている。そして、オゾン濃度計７で検知されたオゾン濃度が所定より高いとき、検知信号をオゾン発生手段２に送信して当該オゾン発生手段２によるオゾンの発生を停止させ得るよう構成されている。

これにより、第１噴射口１ａが何らかの原因で詰まり、水（液体）に対して所望より大きな割合で混合ガスが噴射されてしまって、噴霧範囲のオゾンが過多となってしまうのを回避できるとともに、上述の如く収容タンク４内の水（液体）が空となって混合ガスのみが噴射されて周囲に多量にオゾンが放散されてしまうのを回避することができる。尚、レベルスイッチ６による液位検知、又はオゾン濃度計７による所定濃度異常のオゾン濃度検知がなされた際、所定の警報（音声による警報、警告灯による警報など）を行わせるよう構成してもよい。

ここで、本実施形態においては、噴射ノズル１に取り付けられるとともに、第１噴射口１ａ及び第２噴射口１ｂの周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた円筒状の収束手段５を有している。この収束手段５は、図４に示すように、例えば円筒状に成形された金属やプラスチック等から成り、その壁面が第１噴射口１ａ、第２噴射口１ｂの周囲を覆いつつ噴霧方向が開放されて噴霧を可能としている。尚、収束手段５は、円筒状のものに限定されるものではなく、多角形或いは楕円等の筒状のものであってもよい。

これにより、外側に拡がって噴霧してしまう混合ガス及び水を遮蔽して噴霧範囲を絞り込ませることができるので、第１噴射口１ａ及び第２噴射口１ｂから噴射された混合ガス及び水を収束しつつ噴霧させることができ、噴霧時にオゾンが外部に放散してしまうのを抑制することができる。尚、収束手段５の突出寸法（壁面の高さ）は、混合ガス及び水を収束されるのに最も有効な寸法とすることができるが、僅かな突出寸法でも多少の効果は認められる。

また、収束手段５の壁面（噴射ノズル１に対する取付端側）には、水（液体）及び混合ガスが噴射する際の負圧で外部の空気を導入可能な空気導入孔５ａが形成されている。即ち、本実施形態に係る空気導入孔５ａは、収束手段５における周方向に対して等間隔に３つ形成されており、図５に示すように、噴霧の際に生じた負圧で外部から空気を導入し、その空気が霧化されたオゾン水の外側に沿って流れるようになっている。

これにより、導入された空気により噴射された混合ガス及び水の収束を更に確実に行わせることができ、噴霧時のオゾンの放散をより確実に抑制することができる。尚、図５に示すように、噴霧の際に生じた負圧により空気導入孔５ａから空気が導入されるのに加え、収束手段５の突端側の開口からも空気が流れ込むこととなり、噴射された混合ガス及び水の収束をより効果的に行わせ得るようになっている。

上記実施形態に係るオゾン水噴霧装置によれば、第２噴射口１ｂ（周囲の噴射口）からオゾンと空気との混合ガスを噴射させつつ第１噴射口１ａ（中央の噴射口）から水（溶解用の液体）を噴射させるので、第２噴射口１ｂ（周囲の噴射口）から液体を噴射させつつ第１噴射口１ａから混合ガスを噴射してオゾン水を噴霧させるものに比べ、多量のオゾンを溶解させたオゾン水を噴霧することができ、大型のオゾン水噴霧装置に適用が容易とされる。更に、収束手段５を備えたので、第１噴射口１ａ及び第２噴射口１ｂから噴射された混合ガス及び水を収束しつつ噴霧させることができ、噴霧時にオゾンが外部に放散してしまうのを抑制することができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば空気導入孔５ａが他の個数形成されたもの、或いは形成されていない収束手段５を用いるようにしてもよい。かかる空気導入孔５ａの形成位置は、上記実施形態の如く噴射ノズルに対する取付端側に形成するのが好ましいが、他の位置（例えば壁面の長手方向中央の位置等）に形成するようにしてもよい。また、収束手段５は、ノズル１に対して脱着自在なもの、或いは一体的に固着されたものの何れであってもよい。

噴射ノズルに取り付けられるとともに、第１噴射口及び第２噴射口の周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた筒状の収束手段を具備したオゾン水噴霧装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

本発明の実施形態に係るオゾン水噴霧装置の構成を示す概略図 同オゾン水噴霧装置における噴射ノズルを示す正面図 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図 同オゾン水噴霧装置における収束手段を示す正面図及び側面図 同収束手段が取り付けられた噴射ノズルからの噴霧状態を示す模式図

符号の説明

１ 噴射ノズル
１ａ 第１噴射口
１ｂ 第２噴射口
２ オゾン発生手段
３ エアポンプ
４ 収容タンク
５ 収束手段
５ａ 空気導入孔
６ レベルスイッチ（液位検知手段）
６ａ 検出部
７ オゾン濃度計（オゾン濃度検知手段）
Ｌ１ 混合ガス導入ライン
Ｌ２ 液体導入ライン
Ｌ３ エア流通ライン

Claims (4)

1. 第１噴射口及び該第１噴射口の周囲に同心円状に形成された第２噴射口を具備した噴射ノズルと、
   オゾンを発生させるオゾン発生手段と、
   該オゾン発生手段で発生したオゾンを空気と共に圧送するエアポンプと、
   該エアポンプで圧送されるオゾンと空気との混合ガスを前記噴射ノズルまで導き、前記第２噴射口から噴射させる混合ガス導入ラインと、
   オゾンを溶解させる液体を収容した収容タンクと、
   該収容タンク内の液体を前記噴射ノズルまで導き、前記第１噴射口から噴射させる液体導入ラインと、
   を具備し、前記第１噴射口から噴射される液体に前記第２噴射口から噴射されるオゾンを溶解させつつ噴霧し得るオゾン水噴霧装置であって、
   前記噴射ノズルに取り付けられるとともに、前記第１噴射口及び第２噴射口の周囲を覆いつつ噴霧方向に延びた筒状の収束手段を具備したことを特徴とするオゾン水噴霧装置。
2. 前記収束手段には、前記液体及び混合ガスが噴射する際の負圧で外部の空気を導入可能な空気導入孔が形成されたことを特徴とする請求項１記載のオゾン水噴霧装置。
3. 前記収容タンク内に収容された液体の液位を検知する液位検知手段を備え、当該液位検知手段で検知された液位が所定より低いとき、前記オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のオゾン水噴霧装置。
4. 前記噴射ノズルによる噴霧範囲に配設可能とされるとともにオゾン濃度を検知し得るオゾン濃度検知手段を備え、当該オゾン濃度検知手段で検知されたオゾン濃度が所定より高いとき、前記オゾン発生手段によるオゾンの発生を停止させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のオゾン水噴霧装置。

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