JP2012121613A - 殺菌空気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 飲料水タンクに殺菌空気を効率的に供給するとともに、構造の簡素化と小型化を達成できる殺菌装置を提供することである。
【解決手段】装置本体Ｈに、飲料水タンクに接続する空気抽出口９と、外気を導入する外気導入口１９と、空気を対流させるための対流室７と、この対流室に設けたオゾン発生手段８と、この対流室の底部側に導入開口部１５を設けるとともにこの導入開口部よりも上方に流出開口部１４を設けた循環用通路１３と、この循環用通路内の空気を暖める加熱手段１６とを備えている。そして、上記対流室内のオゾンがその自重で沈降して上記導入開口部から上記循環用通路に導かれるとともに、この循環用通路における空気は加熱手段で加熱されて上昇気流となって上記流出開口部から対流室に流出する構成にしている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、飲料水タンクにオゾンで殺菌された空気を供給する殺菌空気供給装置に関する。

この種のものとして、特許文献１および２に示す装置が従来から知られている。
これら特許文献１および２に示されたいずれの装置も、装置本体内を複数の仕切り板で区画するとともに、これら仕切り板に通気用の小孔を複数形成している。また、上記仕切り板で区画された最上段の空気室にオゾン発生手段を設け、最下段の空気室に外気を導入するための空気流入口を設けている。

そして、この空気流入口から最下段の空気室に流入した空気は、飲料水を貯留したタンクの負圧に応じて上記多段にした空気室を順次上昇し、最上段の空気室からタンクに導かれる。一方、最上段の空気室に設けたオゾン発生手段によって発生したオゾンは、比重が空気よりも重いので、下段の空気室に向かって流れる。
上記のように空気が上昇し、オゾンが下降する過程で、空気とオゾンとが交流し、空気がオゾンによって殺菌されるようにしている。

特許第４２５３０３６号公報 特許第４３１７２５９号公報

上記のようにした従来の装置では、空気とオゾンとが互いに反対方向に流れるので、それらの流通がスムーズに行われにくくなり、タンクに対する殺菌された空気の供給効率が悪くなるという問題があった。
また、複数の空気室を多段に設けなければならないので、その分、構成が複雑になるとともに、装置全体が大型化し、取り付けスペースを確保するという意味からも問題があった。

この発明の目的は、飲料水タンクに殺菌空気を効率的に供給するとともに、構造の簡素化と小型化を達成できる殺菌装置を提供することである。

第１の発明は、装置本体に、飲料水タンクに接続する空気抽出口と、外気を導入する外気導入口と、空気を対流させるための対流室と、この対流室に設けたオゾン発生手段と、この対流室の底部側に導入開口部を設けるとともにこの導入開口部よりも上方に流出開口部を設けた循環用通路と、この循環用通路内の空気を暖める加熱手段とを備えている。
そして、上記対流室内のオゾンがその自重で沈降して上記導入開口部から上記循環用通路に導かれるとともに、この循環用通路における空気は加熱手段で加熱されて上昇気流となって上記流出開口部から対流室に流出する構成にしている。

第２の発明は、上記オゾン発生手段を、循環用通路の流出開口部から流出した気流が当たる位置に設けている。

第３の発明は、オゾン発生手段を、循環用通路の流出開口部から流出した気流が下降を開始する開始点近傍に設けている。

第４の発明は、対流室に設けたオゾン発生手段にほぼ対応する高さ位置に流入口を設けた空気供給通路を上記空気抽出口に連通させるとともに、空気供給通路の通路過程に過剰なオゾンを分解するオゾン分解フィルターを設けている。

第５の発明は、上記外気導入口から導入された外気を導く外気導入通路の流出口を、上記空気供給通路の流入口と反対側に設けるとともに、上記オゾン発生手段とほぼ対応する高さ位置に設ける一方、上記外気導入通路の通路過程にオゾン分解機能を備えたろ過フィルターを設けている。

第１の発明によれば、従来のように空気の流れとオゾンの流れとを交流させるのとは異なり、空気の流れがスムーズになり、殺菌された空気を効率よくタンクに供給できる。
また、一つの対流室を基本に構成しているので、従来のように複数の空気室を設けるのとは異なり、構造が簡素化される。

第２発明によれば、循環用通路の流出開口部から流出した気流が当たる位置にオゾン発生手段を設けたので、空気がオゾンによって効率よく殺菌されることになる。
第３の発明によれば、循環用通路の流出開口部から流出した気流が下降を開始する開始点近傍にオゾン発生手段を設けたので、対流室で空気を確実に対流させることができる。例えば、上記流出開口部の直後にオゾン発生手段を設けると、流出開口部から流出した途端に空気にオゾンが含まれるので、オゾンの自重と相まって気流がすぐに下降することになり、対流が起こりにくくなる。しかし、上記したように気流が下降を開始する開始点近傍にオゾン発生手段を設けておけば、対流室で空気を確実に対流させることができる。

第４の発明によれば、空気供給通路の流入口をオゾン発生手段にほぼ対応する高さ位置に設けたので、空気抽出口に空気の流通がなく、空気抽出口が実質的に閉じているときに、対流室中のオゾンが空気供給通路に入り難くなる。つまり、オゾンは比重が大きいので、対流室の低い位置に濃度の高いオゾンが溜まるが、上記流入口を低い位置に設けておくと、この低い位置に設けた流入口から濃度の高いオゾンが入ってオゾン分解フィルターで分解されるので、対流室中のオゾンも分解されるおそれがある。しかし、上記のように流入口を高い位置に設けておけば、空気供給通路に高濃度のオゾンが入り難くなり、上記オゾンの分解の問題は解決される。

また、上記のように高濃度のオゾンがオゾン分解フィルターに頻繁に流入すれば、その分、オゾン分解フィルターの寿命も短くなるが、この発明のように上記流入口を高い位置に設けておけば、オゾン分解フィルターの寿命を延ばすこともできる。
さらに、上記オゾン分解フィルターによってオゾンが分解されるので、飲料水タンクに過剰なオゾンが供給されて、飲料水にオゾン臭が含まれたりしない。

第５の発明によれば、外気導入通路の流出口を、空気供給通路の流入口と反対側に設けたので、外気導入通路の流出口から対流室に導かれた空気が、オゾンで殺菌されずに空気供給通路から飲料水タンクに導かれることがない。しかも、上記流出口はオゾン発生手段とほぼ対応する高さ位置に設けたので、上記空気供給通路の流入口と同様の効果が発揮される。

この発明の殺菌空気供給装置を取り付ける飲料水供給装置の断面図である。 対流室の空気が対流する状況を示した断面図である。 対流室の空気が空気供給通路に流れる状況を示した断面図である。

図１は飲料水の供給装置を示したもので、ハウジング１の頂部に飲料用容器２を、取り外し可能に設けるとともに、この飲料用容器２には、飲料水タンク３、４を接続している。
なお、一方の飲料水タンク３には図示していない冷却手段を設け、他方の飲料水タンク４には図示していないヒーターを設けている。

上記のようにした飲料水タンク３は配管を介してコック５に接続し、このコック５を開くことによって、それぞれの飲料水タンクの飲料水を抽出できるようにしている。
なお、上記飲料水タンク４にはヒーターを設けているので、このヒーターの熱で飲料水が殺菌される。したがって、飲料水タンク４には殺菌用のオゾンを供給する必要がない。

そして、上記飲料水タンク３の飲料水が所定の水位を下回ると、その飲料水タンク３内の空気が飲料用容器２に上昇するとともに、その空気の体積分の飲料が飲料容器２から飲料水タンク３に供給される。このときには飲料水タンク３内が負圧になるが、吸気用パイプ６から空気を吸引することによって負圧が解消されるようにしている。
このようにした飲料水供給装置は、従来公知のものである。

上記のようにした飲料水タンク３に設けた吸気用パイプ６には、この実施形態の殺菌空気供給装置を接続するが、その具体的な構成は、図２，３に示すとおりである。
すなわち、装置本体Ｈには、その上層側に対流室７を設けるとともに、この対流室７にはオゾン発生ランプからなるオゾン発生手段８を設けている。

また、上記装置本体Ｈには空気抽出口９を設けるとともに、この空気抽出口９を上記吸気用パイプ６に接続している。また、この空気抽出口９は、装置本体Ｈ内に設けた空気供給通路１０に連通させている。このようにした上記空気抽出口９は、空気供給通路１０の流入口１１を介して対流室７に連通する構成にしている。
さらに、上記空気供給通路１０の流入口１１は、オゾン発生手段８にほぼ対応する高さ位置に設ける一方、この空気供給通路１０は、上記流入口１１から装置本体Ｈの底部側に導かれるとともに、そこから折り返して上記空気抽出口９に向かって上方に導かれる。そして、この空気供給通路１０の上記折り返し点に対応する位置にオゾン分解フィルター１２を設けている。

上記オゾン分解フィルター１２は、空気供給通路１０、空気抽出口９および吸気用パイプ６を経由して飲料水タンク３に供給される空気に過剰なオゾンが含まれないようにするためのものである。もし、過剰なオゾンが供給されると、飲料水タンク３内の飲料にオゾン臭が含まれてしまうので、オゾン分解フィルター１２で過剰なオゾンを分解するようにしている。

上記空気供給通路１０の流入口１１とは反対側には、循環用通路１３の流出開口部１４を設けるとともに、この循環用通路１３の導入開口部１５は対流室７の底部に開口させている。
上記のようにした循環用通路１３は、導入開口部１５に連続する下降空気導入部１３ａと、この下降空気導入部１３ａに連続する中継部１３ｂと、この中継部１３ｂに連続する垂直上昇部１３ｃと、垂直上昇部１３ｃを流出開口部１４に導くガイド部１３ｄとからなる。
そして、上記循環用通路１３の上記垂直上昇部１３ｃに対応する装置本体Ｈの外側面には、オゾン発生手段８を間欠的に点灯させる電気的な制御機構を設けているが、この制御機構がこの発明の加熱手段１６を兼ねている。つまり、上記制御機構が発する熱を利用して循環用通路１３内の空気を暖めるようにしている。

また、上記ガイド部１３ｄは、流出開口部１４から流出する空気がオゾン発生手段８に向かって流出させるようにしている。しかも、このようにガイド部１３ｄに案内されて流出した空気と、オゾン発生手段８とは、次のような関係を保っている。すなわち、ガイド部１３ｄから流出した空気が下降を開始する点の近傍に、上記オゾン発生手段８を設けるようにしている。
なお、オゾン発生手段８をいろいろな位置に設けて実験したが、上記のような関係位置にオゾン発生手段８を設けたときが、空気が確実に対流し、装置内のオゾン濃度が効率よく上昇した。
そして、上記ガイド部１３ｄは、空気の下降開始点を安定化させる機能を果たすものである。

しかも、上記加熱手段１６は、循環用通路１３が流出開口部１４に向かってほぼ垂直に立ちあがる垂直上昇部１３ｃの下方側に対応させた位置に設けているが、このように加熱手段１６を下方側に設けたのは、循環用通路１３内の空気が、流出開口部１４に向かう上昇気流となりやすいようにするためである。ただし、循環用通路１３の垂直上昇部１３ｃのいずれかに対応する位置に加熱手段１６を設ければよいが、上記のように低い位置に設けた方が、上昇気流を流出開口部１４から安定して流出させることができる。
なお、この発明における加熱手段１６は、上記制御機構と兼用にすることなく、専用のヒーターなどを加熱手段としてもよい。

また、上記装置本体Ｈの底部にはフィルター室１７を設けるとともに、このフィルター室１７内にオゾン分解機能を備えたろ過フィルター１８を充填している。
上記のようにろ過フィルター１８を充填したフィルター室１７内には、外気導入口１９を開口させているが、この外気導入口１９から導入された外気は、ろ過フィルター１８でろ過されて外気導入通路２０に導かれるとともに、この外気導入通路２０の流出口２１から対流室７に導入される。

上記のようにした外気導入通路２０は、循環用通路１３に隣接して設けられるとともに、その流出口２１はオゾン発生手段８にほぼ対応する位置である対流室７の上方側であって、上記空気供給通路１０の流入口１１とは反対側に開口させている。
上記流出口２１をオゾン発生手段８にほぼ対応する位置に設けるとともに、流入口１１とは反対側に設けたので、殺菌されていない空気が流入口１１から空気供給通路１０に供給されることはなくなる。

次に、この実施形態の作用について説明する。
飲料水タンク３の水位が変動しない間は、対流室７内において空気が対流し続ける。つまり、循環用通路１３内の空気が加熱手段１６で加熱されるので、その空気が上昇気流となって循環用通路１３の流出開口部１４から対流室７に供給される。
このようにして対流室７に供給された空気は、オゾン発生手段８に接触するとともに、対流室７において強制対流される。このように空気が対流する過程で、当該空気はオゾンに接触して殺菌される。

また、上記のように空気が対流する過程で、オゾンが自重で沈降するとともに、冷えた空気も対流室７の底部に溜まり、それらが循環用通路１３の導入開口部１５に押し込められる。この導入開口部１５に導かれた空気は、循環用通路１３の下降空気導入部１３ａ、中継部１３ｂおよび垂直上昇部１３ｃに導かれる。そして、垂直上昇部１３ｃにおいて加熱手段１６で加熱されて上昇気流となり、ガイド部１３ｄを経由して流出開口部１４から再び対流室７に戻される。
このような循環過程において、対流室７内の空気が強制対流されるとともに、その対流によって空気とオゾンが効率よく接触して殺菌される。

一方、コック５が開かれて、例えば、飲料水タンク３の水が流出し、その水位が設定以下になると、飲料水タンク３内の空気が飲料用容器２に流出して、飲料用容器２の飲料水が飲料水タンク３内に流入する。このとき飲料水タンク３内が負圧になるが、この負圧によって対流室７内の空気が飲料水タンク３に吸引される。すなわち、対流室７内の空気は流入口１１から空気供給通路１０に導かれるとともに、オゾン分解フィルター１２を通って空気抽出口１０および吸気パイプ６を経由して飲料水タンク３に導かれる。そして、オゾン分解フィルター１２を通過する過程で過剰なオゾンが分解され、飲料水タンク３に過剰なオゾンが流出しないようにしている。

また、上記流入口１１は、オゾン発生手段７に対応する高さ位置、すなわち装置本体Ｈ内の上側に開口させているので、空気抽出口９に空気の流通がなく、空気抽出口９が実質的に閉じているときに、対流室７中のオゾンが空気供給通路１０に入り難くなる。つまり、オゾンは比重が大きいので、対流室７の低い位置に濃度の高いオゾンが溜まるが、上記流入口１１を低い位置に設けておくと、この低い位置に設けた流入口１１から濃度の高いオゾンが入ってオゾン分解フィルター１２で分解されるので、対流室７中のオゾンも分解されるおそれがある。しかし、上記のように流入口１１を高い位置に設けておけば、空気供給通路１０に高濃度のオゾンが入り難くなり、上記希釈化の問題は解決される。

また、上記のように高濃度のオゾンがオゾン分解フィルター１２に頻繁に流入すれば、その分、オゾン分解フィルター１２の寿命も短くなるが、上記流入口１１を高い位置に設けておけば、オゾン分解フィルター１２の寿命を延ばすこともできる。
さらに、上記オゾン分解フィルター１２によってオゾンが分解されるので、飲料水タンク３に過剰なオゾンが供給されて、飲料水にオゾン臭が含まれたりしない。

上記のように対流室７の空気が流入口１１から流出すると、その分、対流室７の空気が不足するが、その不足分は、外気導入口１９から外気が導入される。外気導入口１９から導入された外気は、ろ過フィルター１８でろ過されて、外気導入通路２０を経由して流出口２１から対流室７に供給される。
このようにして供給された空気は、ろ過フィルター１８を通過しているので、外気に含まれるゴミやカビなどが除去される。

また、上記流出口２１はオゾン発生手段８に対応する高さ位置にあるので、流出口２１から対流室７に流出した空気は、オゾン発生手段８で発生したオゾンにより即座に殺菌されることになる。したがって、殺菌されないまま対流室７に空気が導かれることはほとんどなくなる。

さらに、上記飲料水タンク３に飲料用容器２から水が供給された瞬間に、そのタンク３内の圧力が上昇することがある。このときには、対流室７内の空気は、外気導入通路２０を逆流し、ろ過フィルター１８を経由して外気導入口１９から外に排出される。このように外気導入口１９から排出される空気は、オゾン分解機能を備えたろ過フィルター１８を通過するので、その空気に含まれるオゾンは確実に取り除かれる。
したがって、装置本体Ｈの外にあるものが、オゾンによって浸食されたりするようなこともなくなる。
なお、外気導入通路２０の流出口２１も高い位置に設けたので、空気供給通路１０の流入口１１と同様の効果を発揮することができる。

飲料水を自動供給するディスペンサーなどに有効である。

３，４ 飲料水タンク
Ｈ 装置本体
７ 対流室
８ オゾン発生手段
９ 空気抽出口
１０ 空気供給通路
１１ 流入口
１２ オゾン分解フィルター
１３ 循環用通路
１４ 流出開口部
１５ 導入開口部
１６ 加熱手段
１８ ろ過フィルター
１９ 外気導入口
２０ 外気導入通路
２１ 流出口

Claims (5)

1. 装置本体には、飲料水タンクに接続する空気抽出口と、外気を導入する外気導入口と、空気を対流させるための対流室と、この対流室に設けたオゾン発生手段と、この対流室の底部側に導入開口部を設けるとともにこの導入開口部よりも上方に流出開口部を設けた循環用通路と、この循環用通路内の空気を暖める加熱手段とを備え、対流室内のオゾンがその自重で沈降して上記導入開口部から上記循環用通路に導かれるとともに、この循環用通路における空気は加熱手段で加熱されて上昇気流となって上記流出開口部から対流室に流出する構成にした殺菌空気供給装置。
2. 上記オゾン発生手段は、循環用通路の流出開口部から流出した気流が当たる位置に設けた請求項１記載の殺菌空気供給装置。
3. オゾン発生手段は、循環用通路の流出開口部から流出した気流が下降を開始する開始点近傍に設けた請求項１または２記載の殺菌空気供給装置。
4. 対流室に設けたオゾン発生手段にほぼ対応する高さ位置に流入口を設けた空気供給通路を上記空気抽出口に連通させるとともに、空気供給通路の通路過程に過剰なオゾンを分解するオゾン分解フィルターを設けた請求項１〜３のいずれかに記載した殺菌空気供給装置。
5. 上記外気導入口から導入された外気を導く外気導入通路の流出口を、上記空気供給通路の流入口と反対側に設けるとともに、上記オゾン発生手段とほぼ対応する高さ位置に設ける一方、上記外気導入通路の通路過程にオゾン分解機能を備えたろ過フィルターを設けた請求項４記載の滅菌空気供給装置。

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