JPH10192742A - 放出ノズル弁組立体及びこれを利用した脱臭装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低騒音レベルの脱臭システム用放出ノズル弁
組立体を提供する。 【解決手段】 放出ノズル弁組立体（10）は、稀釈オゾ
ン流の入口（18）及び出口（26）を備えたノズル本体
（16）と、ノズル本体の中空部（20）内に取外し自在に
収納されるようになった円筒形ステム部分（32）を含む
ノズル弁要素（28）との組合せから成る。ノズル本体の
中空部の内壁と円筒形ステム部分の外面との間には入口
（18）と出口（26）を流体連通させる螺旋通路（42）が
形成されている。螺旋通路は、ノズル弁要素の円筒形ス
テム部分の外面に設けられた少なくとも一つの連続した
螺旋溝（42a,42b)である。稀釈オゾン流は、ノズル本体
の入口から入り、螺旋通路を通る間に旋回流となり、極
めて低い騒音レベルでノズル本体の出口から室内の臭気
源へ送りだされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放出ノズル弁組立
体に関し、特にオゾンの酸化作用を利用した脱臭システ
ムに用いられる形式の放出ノズル弁組立体及びこれを用
いた脱臭装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、オゾンの酸化作用を利用した空気脱
臭又は清浄化技術としては、異臭又は悪臭発生源のある
空間又は異臭のある室内の空気を回収して脱臭装置内に
おいて濾過し、ダスト及び臭気を吸着除去させた後にオ
ゾンに当てて空気を完全に脱臭し、清浄且つ無臭になっ
た空気を室内へ送り戻す循環方式がある。

【０００３】しかしながら、かかる従来の循環脱臭方法
では、異臭のある空気の回収と浄化された空気の送戻し
との間に相当程度のタイムラグがあり、この間に源から
異臭が発生しているので脱臭効果は低く、実際問題とし
て、室内にいる人の不快感を軽減することは困難であっ
た。

【０００４】そこで、産業衛生基準で定められた許容濃
度以下のオゾンを含む空気を室内へ送りだして臭気源に
直接作用させる新方式の脱臭システムが開発された。こ
の脱臭システムは代表的には、高純度酸素発生装置と、
発生した高純度の酸素をオゾンに変換させるオゾン発生
装置とを有し、生じたオゾンと清浄な空気を混合して濃
度が人体に無害な所定レベル、例えば０．１ｐｐｍ以下
又はこれよりも更に厳しい基準である０．０５ｐｐｍ以
下の希薄オゾンにし、これを配管を経て単一の室又は複
数の室内へ、通常は天井に取り付けられた放出弁ノズル
を通して連続的に送りだしている。なお、オゾン送出し
又は吹出し濃度の検出はセンサにより行われ、センサが
所定レベルを越えた濃厚オゾンを検出すると警告信号を
発生し、これにより防臭システムの作動を自動停止する
ようになっている。この新構想の脱臭システムにより、
室内の臭気はオゾンにより大部分が炭酸ガスと水に分解
されることにより常時脱臭又は殺菌されて従来方式固有
のタイムラグの問題が解決され、かくして、室内の人の
快適感が得られると共に異臭により生じていた健康上又
は衛生上の問題、例えば食欲減退、吐き気、アレルギー
症状、ノイローゼ症状が軽減され、優れた脱臭効果が得
られた。

【０００５】なお、この脱臭システムは、病院、老人ホ
ームやパチンコホールなどで利用されている。なお、本
明細書で用いる「異臭」又は「臭気源」という用語は、
種々の臭いを含むものとして用いられており、例えば、
人の体臭、病院又は老人ホーム内における排泄物、腐敗
物、種々の刺激臭、トイレ内の臭い、また例えば病院内
のベッドや布団にしみ込んだ臭気等、さらには閉鎖され
た空間中の煙草の煙である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この新型脱臭システム
に用いられる天井取付け型放出ノズルは、希薄オゾンの
入口及び出口を備えたノズル本体と、ノズル本体の中空
部内にねじ込まれ、テーパ上端部又は円錐形突起を含む
円筒形ステム部分を備えた流れ調整弁部材との組合せか
ら成り、円筒形ステム部分は、軸方向に延びる中央内部
通路、ノズル本体の入口と該内部通路を連通させる複数
の、例えば４つの円周方向に所定の角度間隔を置いて設
けられた上部又は上流側半径方向連絡穴（代表的には、
内径約２mm）、及び内部通路とノズル本体の出口を連通
させる複数の、例えば４つの円周方向に所定の角度間隔
を置いて設けられた下部又は下流側半径方向連絡穴（こ
れ又、代表的には、内径約２mm）で構成される希薄オゾ
ン流通路を有し、選択された供給流量、代表的には毎分
約１５ｌの希薄オゾンが、ノズル本体の入口を経てノズ
ル本体内へ流入し、流れ調整弁部材の円筒形ステム部分
の希薄オゾン流路を通過した後、室内へ送りだされるよ
うになっている。

【０００７】しかしながら、従来型放出ノズル弁では、
所要流量の希薄オゾン流が、円筒形ステム部分の希薄オ
ゾン流通路を通って室内へ送り出される際に、ピーとい
う笛フキ音のようなノイズ又は騒音が発生していた。こ
の騒音レベルはノズル出口から約１０cm離れた室内位置
で測定して約５０〜６０ｄＢであり、これは、例えば静
かな環境が要求される病院内では耳を相当刺激する騒音
であり、特にホスピスでは精神衛生上、望ましくない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、かかる問題を解
決した改良型放出ノズル弁組立体を提供することにあ
る。

【０００９】本発明のもう一つの目的は、本発明の改良
型放出ノズル弁組立体を利用した脱臭装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、種
々の実験を重ねると共に、多くの試行錯誤を経て、理論
的説明は必ずしも明確ではないが、所要流量（使用環境
によって異なるが、代表的には、約１５ｌ／分）の希薄
オゾンを送りだす際に殆ど騒音を発生しない（上記と同
一方法で測定して１０ｄＢ以下）改良型放出ノズル弁組
立体を開発した。

【００１１】本発明による放出ノズル弁組立体は、流
体、好ましくは、オゾン含有空気の流れの入口及び出口
を備えたノズル本体と、ノズル本体の中空部内に取外し
自在に収納されるようになった全体的に円筒形のステム
部分を含むノズル弁要素とを有し、前記中空部の内壁と
前記円筒形ステム部分の外面との間には前記入口と前記
出口を流体連通させる螺旋通路が形成され、前記オゾン
含有空気流はノズル本体の前記入口から入り、螺旋通路
を通る間に旋回流となってノズル本体の前記出口から放
出されることを特徴とする。

【００１２】空気流中のオゾン濃度は、例えば約０．１
〜０．０５ｐｐｍ以下である。好ましくは、螺旋通路
は、ノズル弁要素の円筒形ステム部分の外面に設けられ
た少なくとも一つの連続した螺旋溝である。この螺旋溝
を、ノズル弁要素の円筒形ステム部分ではなく、ノズル
本体の中空部内壁に設けても良い。ノズル弁要素の円筒
形ステム部分とノズル本体の中空部は、互いに螺合して
おり、螺旋通路は、好ましくは、円筒形ステム部分に設
けられた雄ネジ部を螺旋状に機械加工して形成した溝か
ら成る。

【００１３】さらに、本発明の要旨は、高純度酸素発生
手段と、発生した高純度の酸素をオゾンに変換させるオ
ゾン発生手段と、空気とオゾンを混合してオゾン濃度が
所定レベル、例えば約０．１〜０．０５ｐｐｍ以下の混
合流を生じさせる手段と、前記混合流を室内へ放出する
少なくとも一つの放出ノズル弁組立体とを含む脱臭装置
において、放出ノズル弁組立体は、前記混合流の頂部入
口及び底部出口を備え、前記室の天井壁を貫通してしっ
かりと取り付けられるノズル本体と、ノズル本体の中空
部内に取外し自在に収納されるようになった全体的に円
筒形のステム部分を含むノズル弁要素とを有し、前記中
空部の内壁と前記円筒形ステム部分の外面との間には螺
旋通路が形成され、前記混合流はノズル本体の前記頂部
入口から入り、螺旋通路を通る間に旋回流となってノズ
ル本体の前記底部出口から室内へ放出されるようになっ
ていることを特徴とする脱臭装置にある。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、好ましくは、臭気源に対
してオゾンの酸化作用を及ぼすための脱臭システム（図
示せず）に用いられる本発明の放出ノズル弁組立体１０
の分解組立斜視図、図２は、放出ノズル弁組立体１０を
室の水平の天井壁１２（一部しか示さず）に取り付けた
状態で示す部分断面図である。

【００１５】本発明の放出ノズル弁組立体は、臭気源に
作用する濃度が所定レベル以下のオゾン含有空気又は稀
釈オゾンを利用した脱臭システム（図示せず）に用いる
のが最適であり、脱臭システムは代表的には、高純度酸
素発生手段と、発生した高純度の酸素をオゾンに変換さ
せるオゾン発生手段と、空気とオゾンを混合してオゾン
濃度が産業衛生基準で定められた人体に無害な所定レベ
ルである約０．１ｐｐｍ、或いは約０．０５ｐｐｍ以下
の混合流（以下、単に「混合流」という）を生じさせる
手段を含み、この混合流を各室の天井壁に取り付けられ
た放出ノズル弁組立体を通して室内へ送りだすようにな
っている。

【００１６】図２を参照すると、放出ノズル弁組立体１
０は、脱臭システムの配管（図示せず）に連結されるよ
うになった軸方向に貫通した通路を備えるアダプタ１４
付きの中空ノズル本体又はノズル弁ハウジング１６を有
する。図示の例では、アダプタ１４はノズル本体の開口
端部にねじ込まれているが、これと一体に設けても良
い。アダプタ１４は、ノズル本体の入口となる入口開口
端１８を備えている。ノズル本体は、入口１８と連通す
る軸方向に貫通した中空部２０を有し、この中空部の内
壁には、後で説明する目的のために雌ネジ２２が形成さ
れている。ノズル本体は拡大凹部２４を含む出口２６を
有している。

【００１７】放出ノズル弁組立体１０は、図２に示すよ
うに、ノズル本体１６の中空部２０内に取外し自在に収
納される細長いノズル弁要素又は流れ制御部材２８を更
に有する。ノズル弁要素２８は、ノズル本体の中空部２
０に設けられた環状ランド２３との間に環状隙間又は絞
りを形成する弾丸形の先端部３０、ノズル本体の中空部
の雌ネジ付き内壁２２と螺合する雄ネジ付きの全体とし
て円筒形のステム部分３２、及びノズル本体の凹部内に
位置する基端部３４を含む。好ましくは、基端部３４は
円形のフランジ３６を有し、このフランジはノズル本体
の凹部２４と協働して環状の送出し口３８を形成してい
る。フランジは図示のように凹部２４の壁に当接してノ
ズル弁要素の弛み止め又は戻り止め手段となる２本の摘
みネジ４０を備えている。

【００１８】本発明の重要な特徴を図１及び図２を参照
して説明すると、ノズル本体１６の中空部２０の内壁と
ノズル弁要素２８の円筒形ステム部分３２との間には、
ノズル本体の入口１８と出口２６を流体連通させる連続
した螺旋通路４２が設けられている。好ましくは、螺旋
通路４２は、ノズル弁要素の円筒形ステム部分３２の外
面に設けられる。図示の実施形態では、この螺旋通路４
２は、円筒形ステム部分３２の雄ネジを螺旋状に機械加
工して形成した少なくとも１本、好ましくは２本の同一
寸法形状の螺旋溝４２ａ，４２ｂから成る。図示のよう
に、これら２本の螺旋溝は、円筒形ステム部分３２の円
周方向に１８０°の角度間隔をなし、より詳細には、螺
旋溝４２ａ，４２ｂの上流端及び下流端はそれぞれ互い
に円筒形ステム部分の周りに１８０°の角度間隔を隔て
て、換言すると直径方向反対側に位置している。

【００１９】変形例として、螺旋通路４２を円筒形ステ
ム部分３２の外面ではなく、ノズル本体中空部２２の内
面に設けても良い。なお、上述の好ましい実施例では、
ノズル弁要素の円筒形ステム部分３２の雄ネジ部に螺旋
通路４２を設けたが、これらを互いに別々の位置に設け
ても良い。この場合、ノズル弁要素の円筒形ステム部分
を図示のものよりも長くする必要があろう。

【００２０】図示のように、一対のクランプ部材４４
ａ，４４ｂが、相互の間隔を調整できるようにノズル本
体１６の外部に螺着されており、放出ノズル弁組立体を
挿通状態で取り付けるべき壁１２を両側からクランプで
きるようになっている。これらクランプ部材のうち少な
くとも一方には止めネジを受け入れる孔４６が設けられ
ている。望ましくは、放出ノズル弁組立体のノズル本体
及びノズル弁要素は、天井壁１２の室内側表面から下方
へ突出せず、ノズル弁要素の底部フランジ４６は天井壁
の室内側表面と面一をなす。

【００２１】本発明の放出ノズル弁組立体の作用につい
て説明する。単位時間当たり所定流量、例えば毎分１５
ｌの混合流が加圧下で入口１８を経てノズル本体１６内
へ導入される。混合流はアダプタ１４の内部通路を通っ
て下方へ流れ、ノズル弁要素２８の弾丸形先端部に沿っ
て流れ、絞り部を経て２本の螺旋通路４２ａ，４２ｂ内
へ分かれて流入する。混合流はこれら螺旋通路を通って
ノズル本体１６の拡大凹部２４内へ斜めに流入する。凹
部２４はノズル弁要素２８のフランジ３６と協働して旋
回流生成室を形成している。混合流は凹部内で旋回しな
がら環状送出し口３８を経て室内へ供給される。混合流
は螺旋通路を通る際、急激な流れ方向の変化を生じるこ
となくこれら螺旋通路に沿って比較的スムースに流れ、
しかも凹部内において旋回流となっているので、凹部内
壁及びフランジ表面に当たっても流れが急激に向きを変
えることはない。

【００２２】本発明の放出ノズル弁組立体について行っ
た実験結果の示すところによれば、騒音レベルが従来構
成と比較して１／５以下に激減した。放出ノズル弁組立
体のノズル出口から約１０cm離れた室内位置で測定した
騒音レベルは１０ｄＢ以下という極めて低いレベルのも
のであり、全く耳障りにならなかった。かかる騒音レベ
ルの激減の科学的根拠を、理論的に完全に説明すること
は困難であるが、混合流を本発明の重要な特徴である螺
旋通路に沿って流通させ、混合流のスムースな流れが得
られたことによるものと考えられる。

【００２３】また、本発明の構成により得られる旋回混
合流は、従来構成に得られる送出し混合流と比べて室内
中への散布面積が相当広がったことが実験により示唆さ
れた。これにより室内全体の脱臭効果が一層向上した。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放出ノズル弁組立全体の分解組立斜視
図である。

【図２】放出ノズル弁組立体を室内の天井壁に取り付け
た状態で示す部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 放出ノズル弁組立体 １２ 天井壁 １６ ノズル本体 １８ 入口 ２０ 中空部 ２６ 出口 ２８ ノズル弁要素 ３２ 円筒形ステム部分 ３６ フランジ ３８ 環状送出し口 ４２ 螺旋通路 ４４ フランジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流れの入口及び出口を備えたノズ
   ル本体と、ノズル本体の中空部内に取外し自在に収納さ
   れるようになった全体的に円筒形のステム部分を含むノ
   ズル弁要素とを有し、前記中空部の内壁と前記円筒形ス
   テム部分の外面との間には前記入口と前記出口を流体連
   通させる螺旋通路が形成され、前記流れはノズル本体の
   前記入口から入り、螺旋通路を通る間に旋回流となって
   ノズル本体の前記出口から放出されることを特徴とする
   放出ノズル弁組立体。
2. 【請求項２】 螺旋通路は、ノズル弁要素の円筒形ステ
   ム部分の前記外面に設けられた少なくとも一つの連続し
   た螺旋溝であることを特徴とする請求項１記載の放出ノ
   ズル弁組立体。
3. 【請求項３】 ノズル弁要素の円筒形ステム部分とノズ
   ル本体の中空部は、互いに螺合しており、前記螺旋通路
   は、円筒形ステム部分に設けられた雄ネジ部を螺旋状に
   機械加工して形成した溝から成ることを特徴とする請求
   項１又は２記載の放出ノズル弁組立体。
4. 【請求項４】 前記流体の流れは、オゾン含有空気流で
   あることを特徴とする請求項１記載の放出ノズル弁組立
   体。
5. 【請求項５】 高純度酸素発生手段と、発生した高純度
   の酸素をオゾンに変換させるオゾン発生手段と、空気と
   オゾンを混合してオゾン濃度が所定レベル以下の混合流
   を生じさせる手段と、前記混合流を室内へ放出する少な
   くとも一つの放出ノズル弁組立体とを含む脱臭装置にお
   いて、放出ノズル弁組立体は、前記混合流のための頂部
   入口及び底部出口を備えていて、前記室の天井壁にこれ
   を貫通した状態でしっかりと取り付けられるノズル本体
   と、ノズル本体の中空部内に取外し自在に収納されるよ
   うになった全体的に円筒形のステム部分を含むノズル弁
   要素とを有し、前記中空部の内壁と前記円筒形ステム部
   分の外面との間には螺旋通路が形成され、前記混合流は
   ノズル本体の前記頂部入口から入り、螺旋通路を通る間
   に旋回流となってノズル本体の前記底部出口から室内へ
   放出されるようになっていることを特徴とする脱臭装
   置。