JP3414968B2

JP3414968B2 - オゾン混入装置及び洗浄装置

Info

Publication number: JP3414968B2
Application number: JP04691597A
Authority: JP
Inventors: 宏祐川口
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 2003-06-09
Anticipated expiration: 2017-02-17
Also published as: JPH10230229A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被混入液にオゾ
ンを混入するオゾン混入装置、及びオゾン混入液の噴射
とオゾン非混入液の噴射とに兼用できる洗浄装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】オゾン水は、殺菌、消毒、脱臭作用があ
ることから、例えば、食品工場、病院、下水処理場、ト
イレ、及び浴場等の器具、床面、側溝等の洗浄に使用さ
れる。そこで、このような対象物へのオゾン水による洗
浄と、殺菌等とは無関係の対象物への高圧水による洗浄
とに兼用できる洗浄装置が存在する。

【０００３】図６は水のみの噴射及びオゾン水の噴射の
両方に兼用できる従来の洗浄装置128の構成図、図７は
図６のミキシング装置130の詳細図である。後述の発明
の実施の形態と同一部分については同符号で指示して、
説明を省略し、相違点について述べる。オゾンホース13
2は、オゾン発生機56が生成したオゾンをミキシング装
置130へ導く。ミキシング装置130からオゾン発生機56へ
の水22の逆流を防止するため、逆止弁134，136が二重に
設けられている。起動スイッチ137は、起動スイッチ24
からの電力を受け、オゾン発生機56の運転、停止を制御
する。ミキシング装置130は、ベンチュリ138と、ベンチ
ュリ138に螺着されるニードル140と、ニードル140の上
端部に螺着されるホース金具142とを含む。逆止弁136
は、ホース金具142により閉鎖されたニードル140内の空
間に収容され、ボール144と、ボール144をホース金具14
2の弁座部に押圧する圧縮コイルばね146とを有してい
る。接続継手148は、吐出ホース32の端部を装着され、
ナット150によりベンチュリ138の一端側に結合される。
ナット150は、延長ホース42の端部を装着され、ナット1
54によりベンチュリ138の他端側に結合される。ホース
バンド156，158，160は、それぞれ吐出ホース32、延長
ホース42、及びオゾンホース132を接続継手148，152、
及びホース金具142に締め付ける。

【０００４】洗浄装置128では、水22のみを噴射する場
合は、噴射ノズル46を高圧噴射パターンに切替える（噴
射ノズル46の噴射パターンの切替は噴射ノズル46の螺合
位置の調整により行なう。）とともに、起動スイッチ13
7をオフにして、オゾン発生機56を停止させる。高圧ポ
ンプ28からの圧送水は、ミキシング装置130において、
オゾンを混入されることなく、ノズルガン44へ導かれ、
噴射ノズル46より噴射される。

【０００５】オゾン水を噴射する場合は、噴射ノズル46
を低圧噴射パターンに切替えるとともに、起動スイッチ
137をオンにして、オゾン発生機56を作動させる。高圧
ポンプ28から圧送される水22は、ミキシング装置130の
ベンチュリ138のベンチュリ部を通過するのに伴って、
負圧を生成し、オゾン発生機56からのオゾンを吸い出し
て、混入する。こうして、オゾン水が、ノズルガン44へ
送られて、噴射ノズル46より噴射される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の洗浄装置128の
問題点は下記の通りである。（ａ）ミキシング装置130のベンチュリ138の負圧に因る
吸い出しにより水22にオゾンを混入させて、オゾン水を
生成しているが、オゾンガスの溶解率が低いとともに、
オゾンガスの微細化率も悪い。（ｂ）オゾン水を使っての洗浄作業と、水22のみを高圧
噴射する洗浄作業との切替の手間が煩雑である。すなわ
ち、噴射ノズル46の噴射パターンの切替と共に、起動ス
イッチ137のオン、オフ操作を必要とする。（ｃ）オゾン発生機56に水22が侵入すると、水22が壊れ
るので、オゾンホース132には逆止弁134，136が二重に
設けられているが、水22に異物が混入していて、それが
逆止弁134，136の弁体に噛み込まれたとき、水22が、瞬
時にオゾン発生機56に侵入して、オゾン発生機56を破壊
する恐れもある。（ｄ）殺菌効果のあるとされるオゾン水のオゾン濃度は
０．１ｐｐｍ以上であるので、噴射ノズル46から噴射す
るオゾン水のオゾン濃度をそれに確保する必要がある。
しかし、ミキシング装置130において水22に混入された
オゾンの約６０〜８０％が噴射ノズル46に到達するまで
に消滅してしまう。特に、ノズルガン44内の通路の通路
径の変化及び屈曲がオゾン消滅の原因となっている。

【０００７】この発明の目的は、上記問題点を克服する
オゾン混入装置及び洗浄装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のオゾン混入装
置(40)は次のものを有している。被混入液(22)を混合室(90)内へ旋回流で噴射する旋回流
生成部(92) 旋回流生成部(92)の内側に設けられオゾンを混合室(90)
内へ供給するオゾン供給部(94)

【０００９】混合室(90)には、旋回流生成部(92)からの
被混入液(22)の旋回流噴射により、被混入液(22)の旋回
流が生成され、この中へオゾン供給部(94)からオゾンが
供給されるので、オゾンの微細化率及び被混入液(22)へ
のオゾンの溶解率を高めることができる。

【００１０】この発明の洗浄装置(10)は次のものを有し
ている。オゾン混入装置(40) オゾンを発生するオゾン発生機(56) オゾン発生機(56)の発生したオゾンをオゾン供給部(94)
へ導くオゾン通路(60,64) 混合室(90)から導かれて来る液を噴射するノズル(46,5
0) 混合室(90)の圧力を検出する圧力センサ(70) 圧力センサ(70)の検出圧に基づいて高圧時はオゾン発生
機(56)を停止し低圧時はオゾン発生機(56)を作動させる
制御器(72) 低圧噴射と高圧噴射とを切替えられて混合室(90)からの
液を噴射するノズル(46,50)

【００１１】ノズル(46,50)からオゾン液の噴射は、ノ
ズル(46,50)からの液体(22)のみの噴射のときより低圧
で行われ、ノズル(46,50)の噴射圧は混合室(90)の圧力
に反映される。こうして、オゾン発生機(56)は、制御器
(72)により作動及び停止を切替えられ、ノズル(46,50)
よりオゾン液を噴射するときに限って、作動して、オゾ
ンを生成する。

【００１２】この発明の他の洗浄装置(10)は、さらに、
次のものを有している。オゾン通路(60,64)の途中に設けられるオゾン貯留室(6
2) オゾン供給部(94)からオゾン貯留室(62)への逆流を阻止
する第１の逆止弁(68) オゾン貯留室(62)からオゾン発生機(56)への逆流を阻止
する第２の逆止弁(66) オゾン貯留室(62)の圧力が所定値以上になると開くリリ
ーフ弁(80)

【００１３】オゾン発生機(56)からのオゾンガスはオゾ
ン貯留室(62)に貯留される。リリーフ弁(80)は、オゾン
貯留室(62)内の圧力が所定値以上にならないと開かない
ので、オゾン貯留室(62)のオゾンガスは、第１の逆止弁
(68)を経てオゾン供給部(94)へ導かれる。万一、液体(2
2)内の異物が第１の逆止弁(68)に噛み込まれたときは、
液体(22)が第１の逆止弁(68)を経てオゾン貯留室(62)に
侵入する。第２の逆止弁(66)は閉を維持しているので、
オゾン貯留室(62)への被混入液(22)の侵入に伴い、オゾ
ン貯留室(62)の圧力は増大して、リリーフ弁(80)が開
き、オゾン貯留室(62)の被混入液(22)はリリーフ弁(80)
を介して排出される。

【００１４】この発明の洗浄装置(10)は、次のものを有
している。オゾン非混入液噴射用ノズル(46)とオゾン非混入液噴射
用ノズル(46)へのオゾン非混入液(22)の通過を制御する
トリガ(48)とを備えるノズルガン(44) ノズルガン(44)に取付けられるオゾン混入液噴射用ノズ
ル(50) 圧送されて来る液をノズルガン(44)又はオゾン混入液噴
射用ノズル(50)へ切替える切替弁(54)

【００１５】オゾン混入液は、ノズルガン(44)内の複雑
な通路を経ず、オゾン混入液噴射用ノズル(50)へ直接送
られるので、オゾン混入液噴射用ノズル(50)から噴射さ
れるオゾン液内のオゾン残存率を向上できる。

【００１６】この発明の他の洗浄装置(10)は、次のもの
を有している。オゾン混入装置(40) オゾン非混入液噴射用ノズル(46)とオゾン非混入液噴射
用ノズル(46)へのオゾン非混入液(22)の通過を制御する
トリガ(48)とを備えるノズルガン(44) ノズルガン(44)に取付けられるオゾン混入液噴射用ノズ
ル(50) 混合室(90)より圧送されて来る液をノズルガン(44)又は
オゾン混入液噴射用ノズル(50)へ切替える切替弁(54)

【００１７】この発明の他の洗浄装置(10)は、前述の洗
浄装置(10)に付け加えて、さらに、次のものを有してい
る。オゾン非混入液噴射用ノズル(46)とオゾン非混入液噴射
用ノズル(46)へのオゾン非混入液(22)の通過を制御する
トリガ(48)とを備えるノズルガン(44) ノズルガン(44)に取付けられるオゾン混入液噴射用ノズ
ル(50) 混合室(90)より圧送されて来る液をノズルガン(44)又は
オゾン混入液噴射用ノズル(50)へ切替える切替弁(54)

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は洗浄装置10の構成
図である。給水槽12はボールタップ14を備え、水道栓16
からの水22は、給水ホース18を経てボールタップ14へ導
かれ、ボールタップ14より給水槽12内へ投入される。起
動スイッチ24は、交流電源へ接続され、電力の供給を制
御する。モータ26は、起動スイッチ24より電力を供給さ
れ、高圧ポンプ28を駆動する。高圧ポンプ28は、吸水ホ
ース30を介して給水槽12の水22を吸入し、吐出ホース32
へ吐出する。調圧弁34は、高圧ポンプ28の吐出圧を調整
し、余水は調圧弁34から余水ホース36を介して給水槽12
へ戻される。圧力計38は高圧ポンプ28の吐出圧を測定す
る。

【００１９】ミキシング装置40は、吐出ホース32から導
かれた水22を延長ホース42へ導く。携帯式のノズルガン
44は、先端の噴射ノズル46と、ノズルガン44内の通路を
開閉して噴射ノズル46への水22の供給を制御するトリガ
48とを備えている。オゾン水噴射ノズル50は、噴射ノズ
ル46を内側に包囲するように、ノズルガン44の先端部に
取付けられ、噴射ノズル46の噴孔径より大きい径の噴口
を噴射ノズル46の前方に開口している。付属ホース52
は、ノズルガン44の外に延び、オゾン水噴射ノズル50へ
接続されている。手動操作の三方コック54は、ノズルガ
ン44の基端部に取付けられ、延長ホース42をノズルガン
44又は付属ホース52のいずれかへ接続する。

【００２０】オゾン発生機56は、オゾン発生量調節ダイ
ヤル58によりオゾン発生量を調整される。管路60は、オ
ゾン発生機56において発生されたオゾンを室62の上部に
導く。管路64は、室62の下部のドレン口74内に一端を臨
ませ、他端をミキシング装置40へ接続されている。逆止
弁66，68は、それぞれ管路60及び管路64に設けられ、ミ
キシング装置40からオゾン発生機56の方への逆流を阻止
する。圧力センサ70は、ミキシング装置40と逆止弁68と
の間の管路64の部位の圧力を検出する。パワリレー72
は、圧力センサ70の検出圧に基づいて起動スイッチ24か
らオゾン発生機56への電力の供給を制御する。ドレン通
路76は、室62のドレン口74を余水ホース36へ接続する。
ドレンコック78及びリリーフ弁80は、相互に並列に接続
されて、ドレン通路76に配設される。

【００２１】図２は、ミキシング装置40の詳細な構造図
である。旋回流ガイド88はボデー84内へ上部から嵌装さ
れ、ガスノズル86は、ボデー84の上部に螺合して、下端
において旋回流ガイド88をボデー84の段部に押し付けて
いる。混合室90は、旋回流ガイド88の下側においてボデ
ー84内に形成される。水噴射部92は、旋回流ガイド88の
下端部中央に穿設され、オゾン噴射部94は、水噴射部92
の中心部を貫通して、混合室90へ突出している。案内通
路96は、ガスノズル86と旋回流ガイド88との間の間隙と
して形成され、ガスノズル86の円柱部と旋回流ガイド88
の円柱孔との間の環状空間部と、ガスノズル86の円錐部
と旋回流ガイド88の円錐底底面との間のテーパ空間部と
から成る。Ｏリング98，100，102は、ボデー84の段部と
旋回流ガイド88のフランジ部との間、ボデー84の内周部
とガスノズル86の外周部との間、及びボデー84の上面と
旋回流ガイド88の上部フランジとの間のシールを行う。
接続継手104は、吐出ホース32の端部を装着されてか
ら、ホースバンド106により吐出ホース32の端部を締め
付けられ、さらに、ナット108によりボデー84の中間部
のポートへ接続される。接続継手110は、延長ホース42
の端部を装着されてから、ホースバンド112により締め
付けられ、ナット114によりボデー84の下端部のポート
へ接続される。管路64は、ガスノズル86の上端部に装着
されてから、ホースバンド116により締め付けられる。

【００２２】図３はガスノズル86及び旋回流ガイド88を
分解して流体の流れを示す図である。Ａは、ガスノズル
86のオゾン噴射部94から噴射されるオゾンガスの流れ、
Ｂは旋回流ガイド88の流入口118から旋回流ガイド88内
へ供給される水22の流れ、Ｃは旋回流ガイド88の水噴射
部92から混合室90へ噴射される水22の旋回流、Ｄは、Ａ
のように噴射されたオゾン水がＣにより撹拌されて生成
される微細気泡を示している。

【００２３】図４は旋回流ガイド88の案内通路96におけ
る水22の流れを示している。流入口118は案内通路96の
接線方向へ形成され、水22は、Ｂのように、旋回流ガイ
ド88内の案内通路96へその接線方向へ流入し、これによ
り、案内通路96を周回し、水噴射部92より噴射される。
水22は、案内通路96における周回の結果、水噴射部92よ
り噴射された後、混合室90（図１）内で図３のＣで示さ
れる旋回流となる。

【００２４】洗浄装置10の作用について説明する。図５
は洗浄装置10の各状態における圧力センサ70の検出圧と
オゾン発生機56の作動状態とを示している。圧力センサ
70の検出圧が、図５において一点鎖線より下側の領域に
あるときは、パワリレー72がオンになって、オゾン発生
機56が作動し、オゾンが発生する。また、圧力センサ70
の検出圧が、図５において一点鎖線より上側の領域にあ
るときは、パワリレー72がオフになって、オゾン発生機
56が停止し、オゾンの発生が中止される。

【００２５】高圧ポンプ28の始動時は、高圧ポンプ28の
始動を円滑にするために、調圧弁34はオフになってお
り、高圧ポンプ28から水22は全量が余水として給水槽12
へ戻され、圧力センサ70の検出圧は十分に低い。高圧ポ
ンプ28の始動後、調圧弁34が操作されるに伴い、高圧ポ
ンプ28の吐出圧は、調圧弁34により調圧される十分に大
きな値へ上昇する。

【００２６】オゾン水を噴射するときは、三方コック54
を第１の位置へ切替えて、延長ホース42を付属ホース52
へ接続する。オゾン水噴射ノズル50の噴孔径は大きいの
で、噴射圧は低く、圧力センサ70の検出圧は、図５の一
点鎖線より下の値になる。これにより、パワリレー72が
オンになり、オゾン発生機56が作動して、オゾン発生機
56により生成されたオゾンが、管路60、室62、及び管路
64を経てミキシング装置40のオゾン噴射部94へ供給さ
れ、オゾン噴射部94から混合室90内へ供給される。混合
室90内では、水噴射部92からの水22の噴射により旋回流
が生成されているので、オゾン噴射部94からのオゾン
は、混合室90において、水22の旋回流により撹拌され、
微細化され、水22に溶解する。混合室90において生成さ
れたオゾン水は、延長ホース42、三方コック54、及び付
属ホース52を経てオゾン水噴射ノズル50から噴射され
る。付属ホース52は、ノズルガン44内の通路と違い、径
の変化部や通路屈曲部の少ない単純な構造となっている
ので、その分、オゾンの消滅を抑制できる。

【００２７】水22のみを高圧噴射するとき、三方コック
54を第２の位置へ切替えて、延長ホース42をノズルガン
44へ接続する。トリガ48が閉になっている間は、圧力セ
ンサ70の検出圧は、調圧弁34の調圧値まで上昇し、図５
の一点鎖線より上になる。これにより、パワリレー72が
オフになり、オゾン発生機56は停止し、オゾンの発生が
中止される。次に、トリガ48が開かれると、噴射ノズル
46からの水22の噴射が開始される。この噴射の開始に伴
い、圧力センサ70の検出圧は低下するが、噴射ノズル46
の噴孔径はオゾン水噴射ノズル50のそれに比して小さ
く、圧力センサ70の検出圧は、低下するものの、図５の
一点鎖線より上の値を維持し、オゾン発生機56は停止状
態を維持する。これにより、オゾンを混入されていない
水22のみの噴射ノズル46からの噴射が行われる。

【００２８】水22内の異物が逆止弁68に噛み込まれたと
きは、水22が管路64を逆流して、室62の下部に侵入す
る。逆止弁66は、たとえ多少の作動不良にもかかわら
ず、逆流に対して最悪絞り機能を残しているので、室62
内の水22の侵入液の増大に伴い、室62内の圧力が所定値
以上に達し、リリーフ弁80が開かれ、室62内へ侵入した
水22は、ドレン通路76を介して給水槽12へ排出され、オ
ゾン発生機56の方への侵入を防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄装置10の構成図である。

【図２】ミキシング装置40の詳細な構造図である。

【図３】ガスノズル86及び旋回流ガイド88を分解して流
体の流れを示す図である。

【図４】旋回流ガイド88の案内通路96における水22の流
れを示す図である。

【図５】洗浄装置10の各状態における圧力センサ70の検
出圧とオゾン発生機56の作動状態とを示す図である。

【図６】水のみの噴射及びオゾン水の噴射の両方に兼用
できる従来の洗浄装置128の構成図である。

【図７】図６のミキシング装置130の詳細図である。

【符号の説明】

１０洗浄装置２２水（被混入液、液体、オゾン非混入液）４０ミキシング装置（オゾン混入装置）４４ノズルガン４６噴射ノズル（ノズル、オゾン非混入液噴射用ノ
ズル）４８トリガ５０オゾン水噴射ノズル（ノズル、オゾン混入液噴
射用ノズル）５４三方コック（切替弁）５６オゾン発生機６０管路（オゾン通路）６２室（オゾン貯留室）６４管路（オゾン通路）６６逆止弁（第２の逆止弁）６８逆止弁（第１の逆止弁）７０圧力センサ７２パワリレー（制御器）８０リリーフ弁９０混合室９２水噴射部（旋回流生成部）９４オゾン噴射部（オゾン供給部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 1/00 - 7/04 B05B 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オゾンを発生するオゾン発生機(56)、前記オゾン発生機(56)の発生したオゾンが、オゾン通路
(60,64)を介して導かれるオゾン供給部(94)、被混入液(22)及びオゾンがそれぞれポンプ(28)及び前記
オゾン供給部(94)から供給される混合室(90)、前記混合室(90)から導かれて来る液を噴射するノズル(4
6,50)、前記混合室(90)の圧力を検出する圧力センサ(70)、相互に大及び小の関係にある圧力をそれぞれ高圧及び低
圧と定義し前記圧力センサ(70)の検出圧に基づいて高圧
時は前記オゾン発生機(56)を停止し低圧時はオゾン発生
機(56)を作動させる制御器(72)、及び低圧噴射と高圧噴
射とを切替えられて前記混合室(90)からの液を噴射する
ノズル(46,50)、を有していることを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】前記オゾン通路(60,64)の途中に設けら
れるオゾン貯留室(62)、前記オゾン供給部(94)から前記オゾン貯留室(62)への逆
流を阻止する第１の逆止弁(68)、前記オゾン貯留室(62)から前記オゾン発生機(56)への逆
流を阻止する第２の逆止弁(66)、及び前記オゾン貯留室
(62)の圧力が所定値以上になると開くリリーフ弁(80)、を有していることを特徴とする請求項１記載の洗浄装
置。
【請求項３】前記ノズル(46,50)は、ノズルガン(44)
の先端に取り付けられ前記ノズルガン(44)内の通路を介
して前記混合室(90)からオゾン非混入液が供給される第
１のノズル(46)と、前記ノズルガン(44)の先端部に取り
付けられ前記ノズルガン(44)内の通路とは別の通路とし
ての付属ホース(52)を介して前記混合室(90)からオゾン
混入液が供給される第２のノズル(50)とを含み、前記洗浄装置(10)は、さらに、前記ノズルガン(44)に備
えられ前記ノズルガン(44)内の通路における液の通過を
制御するトリガ(48)、及び前記混合室(90)から圧送され
て来る液を前記ノズルガン(44)内の前記通路又は前記付
属ホース(52)へ切替える切替弁(54)、を有していること
を特徴とする請求項１又は２記載の洗浄装置。
【請求項４】オゾンを発生するオゾン発生機(56)、前記オゾン発生機(56)の発生したオゾンが、オゾン通路
(60,64)を介して導かれるオゾン供給部(94)、被混入液(22)及びオゾンをそれぞれポンプ(28)及び前記
オゾン供給部(94)から供給される混合室(90)、前記オゾン発生機(56)の作動及び非作動の制御を介して
前記混合室(90)内にオゾン混入液及びオゾン非混入液を
生成する制御器(72)、内部通路とこの内部通路における液の通過を制御するト
リガ(48)とを備えるノズルガン(44)、前記ノズルガン(44)の先端に取り付けられ内部通路を介
してオゾン非混入液が供給される第１のノズル(46)、前記ノズルガン(44)の外に延び前記内部通路とは別の通
路としての付属ホース(52)、前記ノズルガン(44)の先端部に取り付けられ付属ホース
(52)を介してオゾン混入液が供給される第２のノズル(5
0)、及び前記混合室(90)から圧送されて来る液を前記内
部通路又は前記付属ホース(52)へ切替える切替弁(54)、を有していることを特徴とする洗浄装置。