説明

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

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2009−240987号公報
【特許文献2】特開2010−75875号公報
【特許文献3】特開2008−100157号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【課題を解決するための手段】
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【発明の効果】
【0032】
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。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】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。
【図2】本発明に従った気液混合器の一例の断面図である。
【図3】本発明に従った気液混合器の一例の平面図である。
【図4】本発明に従った気液混合器の他の一例の平面図である。
【図5】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。
【図6】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。
【図7】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。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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)。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【符号の説明】
【0095】
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


【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−91051(P2013−91051A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−236016(P2011−236016)
【出願日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】