JP3108057U - オゾン水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 屋内外で流路条件に関係無しに汎用的に利用することができ、空気中に含まれた湿気,異物質を十分に除去して高品質のオゾン水を生成することができ、外部周囲温度をオゾン発生に適切な温度に調節してオゾン発生効率を向上させることができ、オゾン水生成装置の耐久性を向上させて寿命を延長させたオゾン水生成装置を提供する。
【解決手段】 エアポンプ２５と、インジェクタ３５に供給する電磁弁２１と、エアポンプ２５とオゾン発生器２２とを連結するオリフィス連結管３２と、オゾン発生器２２と連結管２６を通して連結された空気冷却部２７と、インジェクタ３５に接続される感知部２９と、感知部２９の感知信号に従いエアポンプ２５及びオゾン発生器２２の駆動を制御する制御部３０と、水供給流路２８に接続される減圧弁３１とを備える。
【選択図】 図２ａ

Description

本考案は、汚染水を好環境的に再生するためのオゾン水生成装置に関する。特に屋内外で汚染水の流路条件に拘わらず汎用的に用いることができるようにし、オゾン水生成機構の構成部品の配置を流体の流動特性を考慮して配置することで、エアポンプとオゾンブロック間との流量を効果的に制御し、オゾンをインジェクタに強制注入型に構成することで、配水管の形態，構造及び管路サイズ等に関係なくオゾンを安定的に発生し、空気冷却部の全体的なコストを廉価に抑えつつ、製品の耐久性，性能及び信頼性を向上させることができ、汎用性の高いオゾン水生成装置に関する。

一般に、オゾン水生成装置は、水にオゾンを混入させ、オゾンによる浄化力及び殺菌力等の期待可能な効果を得る目的で構成された装置として知られている。そのようなオゾン水生成装置のオゾン水生成方式としては、加圧インジェクタ方式,散気方式及びベンチュリインジェクタ方式等が知られている。これらの内の、加圧インジェクタ方式の代表的なオゾン水生成装置について、以下説明する。

図１は、一般的なオゾン水生成装置を示す概略図である。図１に示すように、従来の加圧インジェクタ方式のオゾン水生成装置は、外部から空気を吸入して強制的に目的の場所に送り出すエアポンプ１０と、このエアポンプ１０を通じて送り出される空気中の酸素をオゾンに変化させるオゾン発生体１１を内蔵するオゾン発生器１２と、このオゾン発生器１２により発生するオゾンと水源１３から供給される水を混合する混合部１４と、水源１３から混合部１４への給水量を制御するために、水供給ライン１５に途中に設置された電磁弁１６等とを備える。

このような従来のオゾン水生成装置は、外部から空気を吸入して強制的にエアポンプ１０からオゾン発生器１２へ送り込むと、オゾン発生器１２により空気中の酸素をオゾンに変化させ、変化したオゾンの一部は再び酸素に分解されるが、大部分は混合部１４に送り込まれて水と混合され、水源１３から供給される水をオゾン水として排出するように構成されている。このように、水とオゾンとの適切な混合程度を維持するためには多様な周辺装置等を必要とする。

例えば、オゾン水生成機構等の配置及び構造変更により改良されたオゾン水生成装置として以下の従来技術がある。

「オゾン水生成装置」は、電磁弁(インジェクタ)構造を変更し、混合部に吸入されるオゾンラインに気泡分離器を設置した。その結果、エアポンプ無しで単に水の圧力上昇作用のみによってオゾンの流入が可能となり、水とオゾンとの混合排出過程で水に溶解し混合できなかった残留オゾンの排出を防止しするとともに、エアポンプを設置しないことで全体的な部品減少及び小形化を実現し、オゾンの再活用，オゾンによる人体障害問題及び周辺部品の破損問題を解決した（特許文献１）。

また、「オゾン水生成装置」は、流路上に電磁弁とインジェクタとを別途に設置することにより流路長を確保しなければならなかった問題を、電磁弁とインジェクタとを統合することにより、流路長を短縮すると共に、エアポンプを代換することが可能になるので、適切なオゾン水が得られるようになった（特許文献２）。
大韓民国登録実用新案登録番号第２０８１０９号公報 大韓民国登録実用新案登録番号第２０３２４４号公報

しかしながら、このような従来のオゾン水生成装置等は、空気中の湿気及び異物質を十分に除去することができないという問題点があった。

また、空気をオゾン発生に適切な温度に調節することができないため、オゾン発生システムの効率を低下させ、更にシステムに係る装置の耐久性を維持することができず寿命が短いという問題点があった。

更にまた、上水道の末端部に設置することにより、配水管又は配管による逆圧の影響を受けないようにしたことから、適用性に多くの制約を受けるという問題があった。

本考案は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、屋内外で汚染水の流路条件に拘わらず汎用的に用いることができるオゾン水生成装置を提供することにある。

また本考案の他の目的は、空気中の湿気及び異物質を十分に除去することにより高品質のオゾン水を効率的に生成することができるオゾン水生成装置を提供することにある。

また本考案の他の目的は、空気をオゾン発生に適切な温度に調節することによりオゾン発生効率を向上させることができるオゾン水生成装置を提供することにある。

更にまた本考案の他の目的は、オゾン水生成装置の耐久性を向上させることにより寿命を延長させたオゾン水生成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本考案に係るオゾン水生成装置は、空気を吸入し加圧して送出するエアポンプと、該エアポンプから送出された空気中の酸素をオゾンに変化させるオゾン発生器と、該オゾン発生器により発生するオゾン及び水供給流路を通じて外部から給水される水を混合してオゾン水を生成するインジェクタとを備えるオゾン水生成装置において、空気を冷却して除湿し、異物質を除去し、前記オゾン発生器へ供給する空気冷却部と、前記インジェクタに接続され、前記水供給流路内の水の流動を感知する感知部と、該感知部により生成された感知信号に従い前記エアポンプ及び前記オゾン発生器の駆動を制御する制御部と、前記水供給流路に接続され、該水供給流路を通じて外部から給水される水の圧力を一定に維持する減圧弁とを備えることを特徴とする。

このように、本考案に係るオゾン水生成装置においては、水供給流路に接続された減圧弁により、水源の水圧変化に関係することなく、減圧弁を介して流れる水の圧力を一定に維持できる。従って、屋内外で水の流路条件に拘わらず汎用的に用いることができる。また、前記インジェクタに接続された感知部、及び、該感知部により生成された感知信号に従う制御部により、水供給流路内の水の流動を感知しつつ、エアポンプ及び前記オゾン発生器の駆動を制御できる。従って、水が供給されていない時には、エアーポンプ及びオゾン発生器の駆動を停止することにより、無駄なオゾン発生処理を止め、オゾン発生器の耐久性低下を防止することができる。更にまた、空気冷却部により、空気をオゾン発生に適切な温度に冷却して除湿し、更に異物質を除去してオゾン発生器へ供給することができる。従って、オゾン発生効率を増加させ、オゾン発生器に内蔵されたオゾン発生体の寿命を延長させて長期間使用することができる。

また、本考案に係るオゾン水生成装置は、上述の考案において、前記感知部は、前記インジェクタと前記減圧弁との間に接続してあることを特徴とする。

このように、感知部がインジェクタと減圧弁との間に設けられていることにより、水源の水圧変化に関係することなく、確実に水の流動を感知できる。従って、屋内外で水の流路条件に拘わらず、確実に水の流動を感知することができ、制御部へ感知信号を送信することができ、エアーポンプ及びオゾン発生器の駆動の制御を通じて、オゾン発生器の耐久性低下を防止することができる。

更にまた、本考案に係るオゾン水生成装置は、上述の考案において、前記インジェクタは、水の逆流を防止する逆止弁を備えることを特徴とする。

このように、逆止弁により、水の逆流を防止し、オゾン発生器に内蔵されたオゾン発生体の損傷と耐久性低下とを防止することができる。

以上のように、オゾン水生成過程において、空気中の湿気及び異物質を十分に除去することにより高品質のオゾン水を効率的に生成することができる。また、空気をオゾン発生に適切な温度に調節することによりオゾン発生効率を向上させることができる。また、耐久性を向上させることによりオゾン水生成装置の寿命を延長させることができる。更にまた、配水管又は配管による逆圧の影響を受けないように上水道の末端部に設置することにより生じるオゾン水生成装置の設置位置制約を解決して広範囲の適用性を得ることができる。

以下、本考案に係るオゾン水生成装置の実施の形態を示す図面を参照して詳しく説明する。

図２ａは、本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の全体構成図を示した平面配置構成図であり、図２ｂは本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の全体構成図を示した正面構成図である。

図３ａは、本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した正面図であり、図３ｂは本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した側面図、図３ｃは本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した平面図である。

図４は、本考案の実施例に係る水の流れる構成部品を抜粋して示した図面であり、図５は本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の設置例を示した参考図である。

本考案に係るオゾン水生成装置２０は、図２ａ乃至図４に示すように、エアポンプ２５と、エアポンプ２５と連結管２３，２４で連結されたオゾン発生器２２から発生したオゾンを吸入してインジェクタ３５に供給する電磁弁２１と、オゾン発生器２２で形成されたオゾンを電磁弁２１側に送り出す為にエアポンプ２５とオゾン発生器２２とを連結するオリフィス連結管３２と、オゾン発生器２２に流入される外気を冷却し，低温で除湿し，異物質を除去して供給する為にオゾン発生器２２側と連結管２６を通して連結された空気冷却部２７と、水供給流路２８を流れる水の流動を感知する為にインジェクタ３５に接続される感知部２９と、感知部２９の感知信号に従いエアポンプ２５及びオゾン発生器２２の駆動を制御してオゾンを発生又は停止させる制御部３０と、水供給流路２８に接続されて上水道水(水源)の水圧とは関係無しに一定の水圧を維持させるようにする減圧弁３１とを備える。

ここで、エアポンプ２５及びオゾン発生器２２は、オリフィス連結管３２によって連結されており、オゾン発生器２２への空気の流量を測定し、制御できる。

また、感知部２９は、例えば、水の流動を感知するセンサであり、インジェクタ３５と減圧弁３１との間に接続されることが望ましい。

更にまた、空気冷却部２７は、図３ａ乃至図３ｃに示すように、除湿モジュール３６と熱電素子３７とを具備するヒータブロック３８を備え、ヒータブロック３８は、水入口３９，水出口４０，空気冷却出口４１及び凝縮水出口４２を備える。

つぎに、上記の構成を備える本考案の一実施の形態に係るオゾン水生成装置の特徴及び動作について詳しく説明する。

主制御装置３３及び補助制御装置３４に装着したスイッチ(図示せず)をオープンさせた状態で水供給流路２８を開放すると、感知部２９は水の流動を感知する。

感知部２９から送信された感知信号が、主制御装置３３及び補助制御装置３４において受信されると、オゾン発生器２２に内蔵されたオゾン発生体が作動することによりオゾンが発生し、更にエアポンプ２５と電磁弁２１とが作動することによりオゾンがインジェクタ３５に供給される。この時、エアポンプ２５とオゾン発生器２２とは、オリフィス連結管３２によって連結されており、オゾン発生器２２への空気の流量を測定し、制御する。

エアポンプ２５が作動するのに応じて、除湿モジュール３６が備える熱電素子３７が作動することにより、吸入される空気の除湿を行う。尚、空気の温度を低温にすることにより、空気をオゾン発生器２２に流入しオゾン発生体によるオゾン発生を容易にする。

空気冷却部２７は、図２ａ及び図３aに示すように、乾燥状態にある除湿モジュール３６により空気中の湿気を除湿することにより、きれいで乾燥した空気を連結管２６を通してオゾン発生器２２に供給する。

参考までに述べると、オゾン発生体によりオゾンを発生する場合、空気の湿度が低いほど、不純物含有量を基準に純度は高い時、単位時間当たりのオゾン発生量を増やすことができ高品質のオゾン発生が可能となる。

一方、水供給流路２８に接続された減圧弁３１を通じて流入される水は、感知部２９を通じてインジェクタ３５に流れる。既に発生したオゾンは、インジェクタ３５の逆止弁を通じて水と混合されながら、オゾンは水に溶解する。

この過程で、エアポンプ２５は、一定のエア圧力を維持することで、オゾンが効率よく水に溶解できるようにし、併せて使用条件によって発生し得る水の逆流も防止することができる。また、水供給流路２８の末端部に接続された減圧弁３１は、上水道水(水源)の水圧変化に関係することなく、減圧弁３１を通じて流れる水が一定の圧力に維持されることから、水圧の安定性を維持することができる。また、インジェクタ３５には、逆止弁を装着し、同時に電磁弁２１と接続しているので、オゾン発生器２２に内蔵されたオゾン発生体を保護することができ、また逆流による損傷と耐久性低下とを防止することができる。

このように、減圧弁３１を通じてインジェクタ３５に流入される水は、その流速によりインジェクタ３５内の細径のインジェクタホールから噴射する。そして、水の噴射がされつつ、オゾン発生器２２で発生したオゾンが逆止弁を通じてインジェクタ３５内の細径のインジェクタホールに吸入されると、オゾンガスが水に溶解し、溶解水が生成されて排出される。

インジェクタ３５を通過する水の流動は以下のようになる。インジェクタを介して水にオゾンガスが溶解された１次オゾン水を流入させ、その後に水とオゾンとから２次オゾン水が生成されると共に、この過程においてオゾンが水に溶解した液相のオゾン水はそのまま配水管４３を通じて排出される。

一方、水供給流路２８を閉鎖すると、感知部２９は、水流が停止したことを感知して主制御装置３３及び補助制御装置３４に感知信号を送信し、オゾン発生器２２，エアポンプ２５及び電磁弁２１の作動を停止させる。

ここで、オゾン発生器２２に内蔵されたオゾン発生体に電源を印加して、オゾンを間歇又は持続的に定められた条件に従い発生させることができる。

以上のように、本考案は、オゾン水生成過程でエアポンプ２５を使用して使用場所及び用途に拘りを受けずに水の逆流を防止することができ、空気冷却部２７で熱電素子３７の原理を利用して吸入された気温を冷却して除湿し、更に異物質を除去して供給することによりオゾン発生効率を増加させオゾン発生体の寿命を延長させて長期間使用することができる。

尚、水供給流路２８を閉鎖すると、感知部２９は、水流の停止したことを自動的に感知して主制御装置３３及び補助制御装置３４に感知信号を送信し、エアポンプ２５及び電磁弁２１が同時に停止及び遮断させ、オゾン発生を停止させる。一方、水供給流路２８を開放すると、感知部２９は、水流が発生したことを自動的に感知して主制御装置３３及び補助制御装置３４に感知信号を送信し、オゾンを発生させ、効率的なオゾン発生を管理し、水供給流路２８の末端部に接続された減圧弁３１を通じて上水道水(水源)の水圧に関係することなく一定の水圧を維持させながら安定した流速でオゾン水を生成することができる。

図５は、本考案に係るオゾン水生成装置の設置例である。図５に示すとおり、本考案に係るオゾン水生成装置は、比較的に使用条件が劣悪である化粧室内便器４４に設置する場合であっても、高圧のエアポンプ２５を適用しているので、使用条件に基づく水の逆流を防止することができ、化粧室内等に溶解水を供給することができるという多用途の汎用性を有する。

更に、化粧室内に設置された場合、一定のエア圧力を維持できることから、オゾン発生効率を向上させ、オゾン濃度の一定に維持することができ、特に化粧室内の座便器及び小便器に度々発生する尿石(異物質)又はにおいをオゾン水により脱臭することにより化粧室内の清潔状態を維持することができる。

一般的なオゾン水生成装置を示す概略図である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の全体構成図を示した平面配置構成図である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の全体構成図を示した正面構成図である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した正面図である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した側面図である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の空気冷却部の構成を示した平面図である。 本考案の実施例に係る水の流れ構成部品を抜粋して示した図面である。 本考案の実施例に係るオゾン水生成装置の設置例を示した参考図である。

符号の説明

２０ オゾン水生成装置
２１ 電磁弁
２２ オゾン発生器
２３，２４ 連結管
２５ エアポンプ
２６ 連結管
２７ 空気冷却部
２８ 水供給流路
２９ 感知部
３０ 制御部
３１ 減圧弁
３２ オリフィス連結管
３３ 主制御装置
３４ 補助制御装置
３５ インジェクタ
３６ 除湿モジュール
３７ 熱電素子
３８ ヒータブロック
３９ 水入口
４０ 水出口
４１ 空気冷却出口
４２ 凝縮水出口

Claims (3)

1. 空気を吸入し加圧して送出するエアポンプと、該エアポンプから送出された空気中の酸素をオゾンに変化させるオゾン発生器と、該オゾン発生器により発生するオゾン及び水供給流路を通じて外部から給水される水を混合してオゾン水を生成するインジェクタとを備えるオゾン水生成装置において、
   空気を冷却して除湿し、異物質を除去し、前記オゾン発生器へ供給する空気冷却部と、
   前記インジェクタに接続され、前記水供給流路内の水の流動を感知する感知部と、
   該感知部により生成された感知信号に従い前記エアポンプ及び前記オゾン発生器の駆動を制御する制御部と、
   前記水供給流路に接続され、該水供給流路を通じて外部から給水される水の圧力を一定に維持する減圧弁と
   を備えることを特徴とするオゾン水生成装置。
2. 前記感知部は、前記インジェクタと前記減圧弁との間に接続してあることを特徴とする請求項１に記載のオゾン水生成装置。
3. 前記インジェクタは、水の逆流を防止する逆止弁を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のオゾン水生成装置。

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