JP2013091051A - 気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、および、それを備えた衛生器具用洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気体を液体から分離するための気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体が当該気液分離器の内部から噴出することが防止された気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、およびそれを備えた衛生器具用洗浄装置を提供する。
【解決手段】気液分離部１４０は、容器１０４と仕切部材１４７と仕切部材１４８とを備えている。仕切部材１４７は、容器１０４の底面１４５から上方に向かって延びている。仕切部材１４８は、天井面１４６から下方に向かって延びている。容器１０４の内部は、仕切部材１４７と仕切部材１４８とによって、空間４１と空間４２と空間４３とに区画されている。周壁１４９には、流入口１４１と流出口１４２とが形成されている。天井面１４６には、流出口１４３が形成されている。流出口１４３は、空間４３の上方に配置され、空間４３と容器１０４の外部とを連通する。
【選択図】図２

Description

本発明は、気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、および、それを備えた衛生器具用洗浄装置に関する。

液体に溶解し切らずに気泡等として液体に含まれた気体を、液体から分離するための気液分離器が、従来から知られている。従来の気液分離器のうち、例えば、特開２００９−２４０９８７号公報（以下、特許文献１という）に記載の気液分離器においては、圧力容器の内部に仕切部材が配置されている。圧力容器の下部には、溶解液を導入する導入口と、溶解液を導出する導出口とが形成されている。

仕切部材は、圧力容器の底面から垂直方向に延びる平板によって形成されている。仕切部材は、圧力容器の内部を、導入口側の導入空間と、導出口側の導出空間とに区画している。圧力容器の上部には、排気口が形成されている。排気口は、導出空間の上方に配置されている。排気口には、排気弁が挿入されている。圧力容器の内部の圧力が所定の圧力以上の場合には、排気弁が排気口を開放することにより、圧力容器の内部の気体が排気口から排気される。

仕切部材は、圧力容器の底面から圧力容器の内部の上部まで延びている。仕切部材の上端は、排気口に接続した排気筒の下端よりも下方に配置されている。導入空間の下部と導出空間の下部とは、仕切部材によって溶解液も気体も流通しないように遮断されている。一方、導入空間の上部と導出空間の上部とは、連通している。

特開２０１０−７５８７５号公報（以下、特許文献２という）に記載の気液混合水洗浄機において、気体を液体から分離するための気液混合水安定手段は、安定槽とガス分離器とを有している。ガス分離器は、安定槽の上方に配置されている。安定槽の内部には、複数の邪魔板が配置されている。複数の邪魔板は、安定槽の内部において、上下方向に延びている。安定槽に供給された気液混合水は、安定槽の内部において、複数の邪魔板が形成する流路を通る。気液混合水の未混合気体または気液混合水から分解した気体は、気液混合水が流路を通る間に、安定槽の上部からガス分離器に取り込まれる。

特開２００８−１００１５７号公報（以下、特許文献３という）に記載のバラスト水処理装置において、オゾンタンクには、オゾンタンクに水を導入させる導入部とオゾンタンクから水を導出させる導出部とを有している。

また、オゾンタンクには、複数の仕切部材が配置されている。複数の仕切部材は、オゾンタンクの内部において、上下方向に延びている。また、オゾンタンクの上部には、オゾン分離部が形成されている。オゾン分離部には、排オゾンラインが接続されている。オゾンタンクに供給される水に溶解し切らずに気泡として液体に含まれたオゾンは、仕切部材が形成する流路を通る間に水中から脱気された後に、オゾン分離部に貯留される。オゾンタンクにおいて、オゾン分離部が形成される範囲は、導入部に面する仕切部材の近傍から、導出部に面する仕切部材の近傍までを占めている。

特開２００９−２４０９８７号公報 特開２０１０−７５８７５号公報 特開２００８−１００１５７号公報

しかしながら、特許文献１に係る気液分離器においては、圧力容器の内部に一つの仕切部材が配置されているだけである。そのため、圧力容器の内部において、溶解水が流通する流路の長さを十分に稼ぐことができない。流路長が比較的短い場合には、液体から気体を分離する性能を向上させること、または、液体中の気体溶解率を向上させることが困難である。

また、特許文献１に係る気液分離器においては、仕切部材の上端と排気口の位置とが比較的近いため、排気弁が排気口を開放している場合には、圧力容器に供給された溶解液が導入空間から導出空間に移動する間に、仕切部材を乗り越えた溶解液の一部が排出口から圧力容器の外部に噴出するおそれがある。このようにして、圧力容器の内圧が減少する場合には、圧力容器の内部の液位の上昇をさらに招くことにより、圧力容器の外部に溶解液がさらに流出するおそれがある。

特許文献２に係る気液混合水安定手段において、安定槽からガス分離器に取り込まれる気体を安定槽から排出するための構成としては、ガス分離器が単に安定槽の上部に配置されているだけである。これにより、ガス分離器は、複数の邪魔板の上方に配置されている。そのため、気液混合水が安定槽に急激に流入する場合等には、安定槽に供給される気液混合水のうち、邪魔板を乗り越えた一部が、ガス分離器まで噴出するおそれがある。

特許文献３に係るオゾンタンクにおいて、オゾン分離部に貯留されたオゾンをオゾンタンクから排出するための構成としては、排オゾンラインがオゾンタンクの上方に配置されているだけである。オゾンタンクにおいて、オゾン分離部は、導入部に面する仕切部材の近傍から、導出部に面する仕切部材の近傍までの範囲を占めるように形成されている。そのため、オゾンタンクに水が急激に供給される場合等には、オゾンタンクに供給される水のうち、導入部に面する仕切部材を乗り越えた一部が、排オゾンラインまで噴出するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、気体を液体から分離するための気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体が当該気液分離器の内部から噴出することが防止された気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、およびそれを備えた衛生器具用洗浄装置を提供することである。

本発明に従った気液分離器は、容器と第１の仕切部材と第２の仕切部材とを備えている。容器は、天井面と、底面と、天井面と底面との間を上下方向に延びる周壁とを有している。第１の仕切部材は、容器の内部において容器の幅方向の一端側に配置され、容器の底面から上方に向かって延びている。第２の仕切部材は、容器の幅方向の一端側に配置された周壁から、第１の仕切部材が配置された位置よりも離れた位置に配置され、天井面から下方に向かって延びている。

第１の仕切部材の上端は、天井面よりも下方に配置されている。第２の仕切部材の下端は、底面よりも上方に配置されている。容器の内部は、第１の仕切部材と第２の仕切部材とによって、第１の空間と、第２の空間とに区画されている。第１の空間は、容器の幅方向の一端側の周壁と、第１の仕切部材とに面している。第２の空間は、容器の幅方向の他端側の周壁と第２の仕切部材とに面している。

周壁には、第１の開口と第２の開口とが形成されている。第１の開口は、第１の仕切部材の上端よりも下方に配置され、且つ、第１の空間と容器の外部とを連通する。第２の開口は、第２の仕切部材の下端よりも下方に配置され、且つ、第２の空間と容器の外部とを連通する。容器の天井面には、第３の開口が形成されている。第３の開口は、第２の空間の上方に配置され、第２の空間と容器の外部とを連通する。

本発明によれば、気液分離器の容器の内部は、第１の仕切部材と第２の仕切部材とによって、第１の空間と、第２の空間とに区画されている。これにより、仕切部材が一つである場合に比べて、溶液が流通する流路長を相対的に長くすることができるため、気液分離の性能の向上と、液体中の気体溶解率の向上とを図ることができる。

また、第１の空間と容器の外部とを連通する第１の開口は、第１の仕切部材の上端よりも下方に配置されている。第２の空間と容器の外部とを連通する第２の開口は、第２の仕切部材の下端よりも下方に配置されている。さらに、天井面に形成され、第２の空間と容器の外部とを連通する第３の開口は、第２の空間の上方に配置されている。このような構成により、第１の開口から容器の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、天井面に形成された第３の開口から溶液が噴出することを防止することができる。

したがって、本発明によれば、気体を液体から分離するための気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体が当該気液分離器の内部から噴出することが防止された気液分離器を提供することができる。

本発明に従った気液分離器において、上下方向に沿った第１の開口の下端の位置は、底面の位置と略一致していることが好ましい。

この構成によれば、溶液は、容器の底面から容器の第１の空間に流入することができる。そのため、第１の開口から容器の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

本発明に従った気液分離器において、上下方向に沿った第２の開口の下端の位置は、底面の位置と略一致していることが好ましい。

この構成によれば、第２の空間の底面から容器の外部に溶液を流出させることができる。そのため、第２の空間において液位の上昇を防止することができる。そのため、第１の開口から容器の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

本発明に従った気液分離器において、好ましくは、容器は、略立方体形状を有している。第１の開口と第３の開口とは、容器の平面視において、周壁の水平断面が形成する略長方形の対角線上に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、容器の平面視において、第１の開口から第３の開口までの距離を広げることができる。そのため、第１の開口から容器の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

本発明に従った気液分離器は、容器の第２の空間に溜められた液量に応じて第３の開口を開閉する弁をさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、第２の空間において溶液の液位が上昇する場合でも、容器の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

本発明に従ったオゾン水生成装置は、上記のいずれかの気液分離器と、オゾンを発生させるオゾン発生器と、容器に供給される液体に、オゾン発生器が発生させたオゾンを混合させる気液混合器とを備えていることが好ましい。

本発明に従ったオゾン水生成装置は、オゾンが溶解した溶液が気液分離器の容器の内部から噴出することを防止することができる。また、本発明に従ったオゾン水生成装置は、気液分離の性能の向上と、液体中のオゾン溶解率の向上とを図ることができる。そのため、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。

本発明に従った衛生器具用洗浄装置は、オゾン水生成装置を備えていることが好ましい。

オゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置は、オゾンが溶解した溶液が気液分離器の容器の内部から噴出することを防止することができ、且つ、オゾンの溶解率が比較的高い溶液を供給することができる。

以上のように、本発明によれば、気体を液体から分離するための気液分離器であって、当該気液分離器に供給される液体が当該気液分離器の内部から噴出することが防止された気液分離器、それを備えたオゾン水生成装置、およびそれを備えた衛生器具用洗浄装置を提供することができる。

本発明に従った気液混合器を備えたオゾン水生成装置を模式的に示す図である。 本発明に従った気液混合器の一例の断面図である。 本発明に従った気液混合器の一例の平面図である。 本発明に従った気液混合器の他の一例の平面図である。 衛生器具設備の一例としての便所を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。 衛生器具の一例としての小便器を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。 衛生器具の一例としての大便器を洗浄するためのオゾン水生成装置を備えた衛生器具用洗浄装置の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に、本発明に係る気液分離器を備えたオゾン水生成装置１００を示す。オゾン水生成装置１００は、オゾンが溶解した水を供給する装置である。オゾン水生成装置１００は、気体流路１１４と、液体流路１２１と、オゾン発生器１２０と、気液混合部の一例としてのエジェクタ１３０と、気液分離器の一例としての気液分離部１４０とを備えている。

オゾン水生成装置１００は、当該装置の外部から気体を導入する気体導入部１１０を備えている。気体導入部１１０は、管路１１１と逆止弁１１２とを有している。管路１１１の一端は、酸素または空気を貯蔵したガスボンベ等と接続している。ただし、管路１１１の一端は、大気圧に開放されていてもよい。なお、管路１１１と気体流路１１４と液体流路１２１とは、一般的な配管によって形成されており、図示しない管状部材によって形成されている。

管路１１１の他端は、接続部１１３を介して気体流路１１４に接続されている。気体流路１１４は、気体状態のオゾンを流通させるためのものである。気体流路１１４には、逆止弁１１５が配置されている。

なお、管路１１１には、オゾンガスを還元する機能を有するオゾンフィルタ（図示せず）が配置されていてもよい。オゾンフィルタは、例えば、オゾンを分解するための触媒が、格子状に構成された紙またはアルミニウムに付着されたもの等、一般的なオゾンフィルタである。

オゾン発生器１２０は、気体状態のオゾンを生成し且つ生成したオゾンを気体流路１１４に供給する。気体導入部１１０によって導入された空気または酸素等の気体は、管路１１１と気体流路１１４とを通ってオゾン発生器１２０に導入される。オゾン発生器１２０は、金属電極によって形成されたオゾン発生素子（図示せず）を有している。オゾン発生素子は、導入された空気または酸素を材料にしてオゾンガスを発生させる。なお、オゾン発生器１２０の構成は、特に限定されず、気体流路１１４から導入される空気または酸素等の気体からオゾンガスを生成するように構成されていればよい。オゾン発生器１２０としては、一般的なオゾン発生器を用いることが可能である。

オゾン水生成装置１００において、液体としての水は液体流路１２１を流通する。液体流路１２１は、オゾンが溶解される水を流通させる。液体流路１２１には、流入弁１５１が配置されている。流入弁１５１は、電子的に開閉が制御される電磁弁である。流入弁１５１は、オゾン水生成装置１００の本体（図示せず）の外部に配置されたものであってもよく、本体の内部に収容されたものであってもよい。流入弁１５１は、液体流路１２１のうちのエジェクタ１３０よりも水の流れ方向の上流側の部分を開閉する。

オゾン水生成装置１００においては、気液混合部として、エジェクタ型のものが利用されている。気液混合部の一例としてのエジェクタ１３０は、液体流路１２１の一部を形成している。エジェクタ１３０には、気体の流入口１３３と液体の流入口１３１とオゾン水の流出口１３２とが形成されている。気体流路１１４の一端は、流入口１３３を介してエジェクタ１３０に接続されている。

オゾン発生器１２０から気体流路１１４に供給されるオゾンは、気体流路１１４の一端からエジェクタ１３０に導入される。エジェクタ１３０に導入されるオゾンは、液体流路１２１を流通する水に混合され、且つ、液体流路１２１の流れの圧力に基づいて水に溶解される。このようにして、エジェクタ１３０は、液体流路１２１を流通する水に、オゾン発生器１２０から気体流路１１４に供給される気体としてのオゾンを溶解させる。

エジェクタ１３０よりも、液体流路１２１を流通する水の流れ方向の下流側には、気液分離部１４０が配置されている。気液分離部１４０は、液体流路１２１のうちのエジェクタ１３０よりも水の流れ方向の下流側の一部を形成している。気液分離部１４０には、気体の流出口１４３とオゾン水の流入口１４１とオゾン水の流出口１４２とが形成されている。流出口１４３には、気体流路１１４の他端が接続されている。

流入口１４１から気液分離部１４０の内部に流入したオゾン水には、オゾンの気泡が、水に溶解し切らずに残っている。気液分離部１４０において、オゾンの気泡と水中に含まれる空気等の気体とは、液体流路１２１を流通する水から分離された後に、流出口１４３から気体流路１１４に排出される。気液分離部１４０は、液体流路１２１を流通する水からオゾンの気泡を含む気体を分離させ且つオゾンの一部を気体流路１１４の他端から気体流路１１４に排出する。

図２に示すように、気液分離部１４０は、容器１０４と仕切部材１４７と仕切部材１４８とを備えている。容器１０４は、天井面１４６と、底面１４５と、周壁１４９とを有している。容器１０４と仕切部材１４７と仕切部材１４８とは、例えば樹脂材料によって形成されている。周壁１４９は、天井面１４６と底面１４５との間を上下方向に延びている。図２と図３とを参照するように、容器１０４は、略立方体形状を有している。例えば、図２の左右方向または図３の左右方向のことを容器１０４の幅方向という。また、図２の上下方向は、鉛直上下方向と略一致している。

第１の仕切部材の一例としての仕切部材１４７は、容器１０４の内部において容器１０４の幅方向の一端側に配置されている。図２に示すように、容器１０４の内部の左側に仕切部材１４７が配置されている。仕切部材１４７は、容器１０４の底面１４５から上方に向かって延びている。第２の仕切部材の一例としての仕切部材１４８は、容器１０４の幅方向の一端側に配置された周壁１４９（つまり、図２に示す左側の周壁）から、仕切部材１４７が配置された位置よりも離れた位置に配置されている。仕切部材１４８は、天井面１４６から下方に向かって延びている。仕切部材１４７の上端１４７ａは、天井面１４６よりも下方に配置されている。仕切部材１４８の下端１４８ａは、底面１４５よりも上方に配置されている。

図３に示すように、仕切部材１４７と仕切部材１４８とは、容器１０４の内部において、手前側の周壁１４９の内面１４９ｓから奥側の周壁１４９の内面１４９ｓまで延びている。なお、周壁１４９の内面１４９ｓとは、容器１０４の内部に面した面であり、オゾンを含む溶液と接触する面のことである。

容器１０４の内部は、仕切部材１４７と仕切部材１４８とによって、空間４１と空間４２と空間４３とに区画されている。第１の空間の一例としての空間４１は、容器１０４の左側の周壁１４９と、仕切部材１４７とに面している。第２の空間の一例としての空間４３は、容器１０４の右側の周壁１４９と仕切部材１４８とに面している。空間４２は、空間４１と空間４３との間の空間であって、仕切部材１４７と仕切部材１４８との間に形成された空間である。

なお、空間４１と空間４２とは、天井面１４６付近の空間の一部、つまり、天井面１４６と仕切部材１４７の上端１４７ａとの間の空間によって接続されている。一方、空間４２と空間４３とは、底面１４５付近の空間の一部、つまり、底面１４５と仕切部材１４８の下端１４８ａとの間の空間によって接続されている。

オゾン水の流入口１４１とオゾン水の流出口１４２とは、周壁１４９に形成されている。第１の開口の一例としての流入口１４１は、仕切部材１４７の上端１４７ａよりも下方に配置され、且つ、空間４１と容器１０４の外部とを連通する。上下方向に沿った流入口１４１の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。

一方、第２の開口の一例としての流出口１４２は、仕切部材１４８の下端１４８ａよりも下方に配置され、且つ、空間４３と容器１０４の外部とを連通する。気体の流出口１４３は、天井面１４６に形成されている。上下方向に沿った流出口１４２の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。第３の開口の一例としての流出口１４３は、空間４３の上方に配置され、空間４３と容器１０４の外部とを連通する。

容器１０４の上面の一部には、筒状部１４４が形成されている。筒状部１４４は、空間４３の上方に配置されている。筒状部１４４の下端の開口は、流出口１４３である。筒状部１４４の上端から下端までは、気体流路１１４（図１参照）の一部を形成している。気体流路１１４の他端において、気体流路１１４と容器１０４の内部とは、流出口１４３によって連通されている（図１参照）。

容器１０４の左側の周壁１４９には流入口１４１を容器１０４の外方から覆うように、管状部材２１ｐが取り付けられている。容器１０４の右側の周壁１４９には流出口１４２を容器１０４の外方から覆うように、管状部材２２ｐが取り付けられている。管状部材２１ｐの内部と管状部材２２ｐの内部とは、液体流路１２１の一部を形成している。空間４１と、空間４２と、空間４３の一部とは、液体流路１２１の一部を形成している。

図３に示すように、溶液の流入口１４１と気体の流出口１４３とは、容器１０４の平面視において、周壁１４９の水平断面が形成する略長方形の対角線上に配置されている。溶液の流入口１４１と流出口１４２とは、容器１０４の幅方向に沿って互いに対向するように周壁１４９に形成されている。

気液分離部１４０は、弁５０を備えている。弁５０は、容器１０４の空間４３に溜められた液量に応じて流出口１４３を開閉する。弁５０は、栓部５１とフロート５２とフロートガイド５３と支持部５４とを有している。支持部５４は、フロートガイド５３を介してフロート５２および栓部５１を支持する部分であって、天井面１４６に配置されている。フロートガイド５３は、支持部５４を中心に回転自在であるように、支持部５４に固定されている。フロートガイド５３は、ロッド状もしくは板状の部材、または、ストラップであって、支持部５４とフロート５２とを接続している。なお、図３においては、弁５０の図示を省略している。

栓部５１は、流出口１４３を塞ぐ栓としての機能を有している。栓部５１は、略円錐形状を有している。栓部５１は、フロート５２に固定されている。なお、栓部５１の形状は、特に限定されず、例えば、略円柱形状、多角柱形状、球状、または、平板等の形状であってもよい。フロート５２は、容器１０４に貯留される溶液の比重よりも小さい比重を有する物質からなる物体、または、所定の比重を有する中空の物体等によって形成されている。

フロート５２および栓部５１が、空間４３の液位に応じて上下に移動する。容器１０４へ貯留される溶液が増加することによって空間４３の液位が所定の液位よりも高くなったときに、流出口１４３が弁５０によって塞がれる。空間４３の液位が所定の液位よりも低いときには、流出口１４３は開放されている。

なお、フロート５２と栓部５１とは、別部材ではなく、一体であってもよい。このようなフロートと栓部とが一体である弁体は、フロート５２の機能と栓部５１の機能との両方を有している。フロートと栓部とが一体である弁体は、容器１０４に貯留される溶液の比重よりも小さい比重を有する物質からなる物体、または、所定の比重を有する中空の物体等によって形成されている。また、フロートと栓部とが一体である弁体は、弁体の上部に栓部が形成されている。

次に、図１〜図２を用いて、オゾン水生成装置１００の水の流れと、オゾンを含む気体の流れとを説明する。オゾン水生成装置１００において、液体としての水は、液体流路１２１に流通する。液体流路１２１を流れる水は、流入弁１５１を通過した後に流入口１３１からエジェクタ１３０の内部に流入する。エジェクタ１３０の内部を流通した水は、流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出する。

エジェクタ１３０の内部には、オゾン発生器１２０が発生させた気体のオゾンが流入口１３３から流入する。流入口１３３から流入した気体のオゾンは、液体流路１２１としてエジェクタ１３０の内部を流通する水に混合される。水に混合されたオゾンの一部は、水流の圧力に基づいて水に溶解される。オゾンを含む水は、流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出する。

流出口１３２からエジェクタ１３０の外部に流出したオゾンを含む水は、流入口１４１から気液分離部１４０の内部に流入する。図２に示すように、管状部材２１ｐの内部から容器１０４の内部に流入したオゾンを含む水は、左側の周壁１４９の内面１４９ｓと仕切部材１４７とに沿って、底面１４５から上方に向かって空間４１を流通する。空間４１の上部に達した溶液は、仕切部材１４７の上端１４７ａと天井面１４６との間を容器１０４の幅方向に移動した後に、仕切部材１４７と仕切部材１４８とに沿って、下方に向かって空間４２を流通する。空間４２の下部のうちの底面１４５の近傍に達した溶液は、仕切部材１４８の下端１４８ａと底面１４５との間を容器１０４の幅方向に移動することにより、流出口１４２から容器１０４の外部に流出する。

溶液の気泡に含まれるオゾンまたは空気等の気体は、容器１０４の内部を流通する間に、溶液から分離される。このように、溶液の気泡に含まれるオゾンまたは空気等の気体が溶液から分離された水として、オゾンが水に溶解したオゾン水が生成される。オゾンが水に溶解したオゾン水は、流出口１４２から管状部材２２ｐの内部に流出することにより、気液分離部１４０の外部に流出する。

一方、溶液から分離されたオゾンまたは空気等の気体は、容器１０４の内部を流通する間に、空間４３の上部に集められる。空間４３の上部に集められた気体は、流出口１４３から筒状部１４４の内部を流通することにより、気液分離部１４０の外部に排出される。

気液分離部１４０において水から分離された空気とオゾンの一部とは、流出口１４３から気体流路１１４に流出する（図１参照）。水に溶解されていないオゾンと空気とは、気体流路１１４に排出された後に流入口１３３からエジェクタ１３０の内部に再び流入する。エジェクタ１３０において水に溶解されなかったオゾンは、気体流路１１４と、エジェクタ１３０と気液分離部１４０との間に延びる液体流路１２１の一部とを循環する間に、液体流路１２１を流通する水に次第に溶解される。オゾンが溶解したオゾン水は、流出口１４２から気液分離部１４０の外部に排出された後に、吐水部１６０からオゾン水生成装置１００の外部に供給される。

なお、気液分離器１４０は、弁５０の構成とは異なる構成を有した弁を備えていてもよい。図４には、他の構成を有する弁として、弁６０を備えた気液分離部１４０を示す。弁６０は、栓部６１とフロート６２とフロートガイド６３と支持部６４とを有している。支持部６４は、フロートガイド６３を介してフロート６２および栓部６１を支持する部分であって、天井面１４６に配置されている。フロートガイド６３は、支持部６４を中心に回転自在であるように、支持部６４に固定されている。フロートガイド６３は、ロッド状もしくは板状の部材であって、支持部６４とフロート６２とを接続している。

栓部５１は、流出口１４３を塞ぐ栓としての機能を有している。栓部５１は、略円錐形状を有している。栓部６１は、フロートガイド６３の上面に固定されている。なお、栓部６１の形状は、特に限定されない。弁６０によって閉塞される流出口１４３の口径と、弁５０（図２参照）によって閉塞される流出口１４３の口径とは、それぞれ異なっていてもよく、同一であってもよい。弁５０が配置される空間４３の容積と弁６０が配置される空間４３の容積とは、それぞれ異なっていてもよく、同一であってもよい。

フロート６２は、容器１０４に貯留される溶液の比重よりも小さい比重を有する物質からなる物体、または、所定の比重を有する中空の物体等によって形成されている。フロート６２は、空間４３の液位に応じて上下に移動する。容器１０４へ貯留される溶液が増加することによって空間４３の液位が所定の液位よりも高くなったときに、流出口１４３が弁６０によって塞がれる。空間４３の液位が所定の液位よりも低いときには、流出口１４３は開放されている。このように、弁６０は、容器１０４の空間４３に溜められた液量に応じて流出口１４３を開閉する。

弁６０の構成によれば、フロートガイド６３の回転中心から栓部６１までの距離が、フロートガイド６３の回転中心からフロートガイド６３とフロート６２との接続部分までの距離よりも小さい。そのため、てこの原理によって、流出口１４３をより強固に閉塞することできる。さらに、比較的小さい浮力によってフロート６３が上下に移動する場合でも、栓部６１は流出口１４３を強固に閉塞することが可能であるため、弁６０の小型化が可能である。そのため、空間４３の容積を大きく保ったまま、弁６０を配置させることができる。

なお、オゾン水生成装置１００は、衛生器具用洗浄装置に用いることができる。衛生器具には、例えば、便所、洗面所、または、浴室に用いられた大小便器、手洗い器、洗面器、または、浴槽等が含まれる。つまり、オゾン水生成装置１００を備えた衛生器具用洗浄装置は、例えば、便所、洗面所、もしくは、浴室に用いられる器具、または、便所、洗面所、もしくは、浴室を洗浄するための装置である。

例えば、図５に示すように、小便器９０１，９０２，９０３を洗浄するための衛生器具用洗浄装置９５０が便所９００に設置されている。便所９００は、衛生器具設備の一例である。衛生器具用洗浄装置９５０は、小便器９０１，９０２，９０３を含む便器に水を供給するための配管９１０に接続されている。衛生器具用洗浄装置９５０は、オゾン水生成装置１００を備えている。配管９１０を流通する水が衛生器具用洗浄装置９５０を通過するときに水にオゾンが溶解されることにより、オゾン水が生成される。衛生器具用洗浄装置９５０を通過した後に配管９１０を流通するオゾン水は、小便器９０１，９０２，９０３を含む便器に供給される。

また例えば、図６に示すように、小便器９２０は、衛生陶器９２１を洗浄するための衛生器具用洗浄装置９２２を備えている。小便器９２０は、衛生器具の一例である。衛生器具用洗浄装置９２２は、小便器９２０の上部に配置されている。衛生器具用洗浄装置９５０は、オゾン水生成装置１００を備えている。

さらに例えば、図７に示すように、大便器９４０は、洗浄便座９３０を備えている。洗浄便座９３０は、オゾン水生成装置１００を備えた洗浄ユニット９３４と、便座カバー９３３と、便座９３２とを有する。洗浄ユニット９３４は、衛生陶器９３１を洗浄するための衛生器具用洗浄装置の一例である。大便器９４０は、衛生器具の一例である。

以上のように、気液分離部１４０は、容器１０４と仕切部材１４７と仕切部材１４８とを備えている。容器１０４は、天井面１４６と、底面１４５と、天井面１４６と底面１４５との間を上下方向に延びる周壁１４９とを有している。仕切部材１４７は、容器１０４の内部において容器１０４の幅方向の一端側に配置され、容器１０４の底面１４５から上方に向かって延びている。仕切部材１４８は、容器１０４の幅方向の一端側に配置された周壁１４９から、仕切部材１４７が配置された位置よりも離れた位置に配置され、天井面１４６から下方に向かって延びている。

仕切部材１４７の上端１４７ａは、天井面１４６よりも下方に配置されている。仕切部材１４８の下端１４８ａは、底面１４５よりも上方に配置されている。容器１０４の内部は、仕切部材１４７と仕切部材１４８とによって、空間４１と、空間４３とに区画されている。空間４１は、容器１０４の幅方向の一端側の周壁１４９と、仕切部材１４７とに面している。空間４３は、容器１０４の幅方向の他端側の周壁１４９と仕切部材１４８とに面している。

周壁１４９には、流入口１４１と流出口１４２とが形成されている。流入口１４１は、仕切部材１４７の上端１４７ａよりも下方に配置され、且つ、空間４１と容器１０４の外部とを連通する。流出口１４２は、仕切部材１４８の下端１４８ａよりも下方に配置され、且つ、空間４３と容器１０４の外部とを連通する。容器１０４の天井面１４６には、流出口１４３が形成されている。流出口１４３は、空間４３の上方に配置され、空間４３と容器１０４の外部とを連通する。

気液分離部１４０によれば、気液分離部１４０の容器１０４の内部は、仕切部材１４７と仕切部材１４８とによって、空間４１と、空間４３とに区画されている。これにより、仕切部材が一つである場合に比べて、溶液が流通する流路長を相対的に長くすることができるため、気液分離の性能の向上と、液体中の気体溶解率の向上とを図ることができる。

また、空間４１と容器１０４の外部とを連通する流入口１４１は、仕切部材１４７の上端１４７ａよりも下方に配置されている。空間４３と容器１０４の外部とを連通する流出口１４２は、仕切部材１４８の下端１４８ａよりも下方に配置されている。さらに、天井面１４６に形成され、容器１０４の外部と空間４３とを連通する流出口１４３は、空間４３の上方に配置されている。このような構成により、流入口１４１から容器１０４の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、天井面１４６に形成された流出口１４３から溶液が噴出することを防止することができる。

このように、気液分離部１４０によれば、気液分離部１４０に供給される水が気液分離部１４０の内部から噴出することが防止されている。

気液分離部１４０において、上下方向に沿った流入口１４１の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。

この構成によれば、溶液は、容器１０４の底面１４５から容器１０４の空間４１に流入することができる。そのため、流入口１４１から容器１０４の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器１０４の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

気液分離部１４０において、上下方向に沿った流出口１４２の下端の位置は、底面１４５の位置と略一致している。

この構成によれば、空間４３の底面１４５から容器１０４の外部に溶液を流出させることができる。そのため、空間４３において液位の上昇を防止することができる。そのため、流入口１４１から容器１０４の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器１０４の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

気液分離部１４０において、容器１０４は、略立方体形状を有している。流入口１４１と流出口１４３とは、容器１０４の平面視において、周壁１４９の水平断面が形成する略長方形の対角線上に配置されている。

この構成によれば、容器１０４の平面視において、流入口１４１から流出口１４３までの距離を広げることができる。そのため、流入口１４１から容器１０４の内部に、勢いよく溶液が流入する場合でも、容器１０４の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

気液分離部１４０は、容器１０４の空間４３に溜められた液量に応じて流出口１４３を開閉する弁５０を備えている。

この構成によれば、空間４３において溶液の液位が上昇する場合でも、容器１０４の内部から溶液が噴出することを防止することができる。

オゾン水生成装置１００は、気液分離部１４０とオゾン発生器１２０とエジェクタ１３０とを備えている。

オゾン水生成装置１００は、オゾンが溶解した溶液が気液分離部１４０の容器１０４の内部から噴出することを防止することができる。オゾン水生成装置１００は、気液分離の性能の向上と、水中のオゾン溶解率の向上とを図ることができる。そのため、オゾンの溶解率が比較的高いオゾン水を供給することができる。

オゾン水生成装置１００を備えた衛生器具用洗浄装置は、オゾンが溶解した溶液が気液分離部１４０の容器１０４の内部から噴出することを防止することができ、且つ、オゾンの溶解率が比較的高いオゾン水を供給することができる。

なお、気液分離部１４０の周壁１４９の形状は、四角柱の他に多角柱形状または略円柱形状を有していてもよい。気液分離部１４０の形状は、内部に空間が形成された多角錐形状または略円錐形状であってもよい。

なお、容器１０４が略円筒形状を有している場合には、気体の流出口と溶液の流入口とは、容器１０４の平面視において、周壁の水平断面が形成する略円形の円の中心を挟むように互いに対向していることが好ましい。

流入口１４１の口径と流出口１４２の口径と流出口１４３の口径とは、互いに略同一であってもよく、異なっていてもよい。空間４１の容積と空間４２の容積と空間４３の容積とは、それぞれ、特に限定されず、容器１０４の内部を流通する溶液の流速等に応じて適宜決定されていればよい。

なお、気液混合部の構成は、エジェクタ型のものに限定されず、気体流路１１４から導入されたオゾンと液体流路１２１を流通する水とを混合させ、且つ、オゾンを水に溶解させる構成を有していればよい。

以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。

１００：オゾン水生成装置、１０４：容器、１２０：オゾン発生器、１３０：エジェクタ、１４０：気液分離部、１４１：流入口、１４２：流出口、１４３：流出口、１４５：底面、１４６：天井面、１４７：仕切部材、１４８：仕切部材、１４９：周壁

Claims (7)

1. 天井面と、底面と、前記天井面と前記底面との間を上下方向に延びる周壁とを有する容器と、
   前記容器の内部において前記容器の幅方向の一端側に配置され、前記容器の前記底面から上方に向かって延びる第１の仕切部材と、
   前記幅方向の一端側に配置された前記周壁から、前記第１の仕切部材が配置された位置よりも離れた位置に配置され、前記天井面から下方に向かって延びる第２の仕切部材とを備え、
   前記第１の仕切部材の上端は、前記天井面よりも下方に配置され、
   前記第２の仕切部材の下端は、前記底面よりも上方に配置され、
   前記容器の内部は、前記第１の仕切部材と前記第２の仕切部材とによって、前記幅方向の前記一端側の前記周壁と前記第１の仕切部材とに面する第１の空間と、前記幅方向の他端側の前記周壁と前記第２の仕切部材とに面する第２の空間とに区画され、
   前記周壁には、前記第１の仕切部材の前記上端よりも下方に配置され、且つ、前記第１の空間と前記容器の外部とを連通する第１の開口と、前記第２の仕切部材の前記下端よりも下方に配置され、且つ、前記第２の空間と前記容器の外部とを連通する第２の開口とが形成され、
   前記容器の前記天井面には、前記第２の空間の上方に配置され、前記第２の空間と前記容器の外部とを連通する第３の開口が形成されている、気液分離器。
2. 上下方向に沿った前記第１の開口の下端の位置は、前記底面の位置と略一致している、
   請求項１に記載の気液分離器。
3. 上下方向に沿った前記第２の開口の下端の位置は、前記底面の位置と略一致している、
   請求項１または請求項２に記載の気液分離器。
4. 前記容器は、略立方体形状を有し、
   前記第１の開口と前記第３の開口とは、前記容器の平面視において、前記周壁の水平断面が形成する略長方形の対角線上に配置されている、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の気液分離器。
5. 前記容器の前記第２の空間に溜められた液量に応じて前記第３の開口を開閉する弁をさらに備えた、
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の気液分離器。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の気液分離器と、
   オゾンを発生させるオゾン発生器と、
   前記容器に供給される液体に、前記オゾン発生器が発生させたオゾンを混合させる気液混合器とを備えたオゾン水生成装置。
7. 請求項６に記載のオゾン水生成装置を備えた、衛生器具用洗浄装置。
   

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