脱臭・殺菌装置
【課題】高濃度のオゾン水を生成し、散布できる脱臭・殺菌装置を提供する。
【解決手段】オゾン水生成器１００′におけるオゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１との接続部分に切替弁２０８を配し、その切替弁２０８の切替えにより、貯水槽１０よりオゾン水生成部１００′へ原料水を供給し、生成されたオゾン水を再び貯水槽１０へ送り込む循環を連続的に繰り返すオゾン水生成処理と、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水をオゾン水散布用スプレー２００′のノズル２０５を介して散布する処理とを行える構成とする。
【解決手段】オゾン水生成器１００′におけるオゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１との接続部分に切替弁２０８を配し、その切替弁２０８の切替えにより、貯水槽１０よりオゾン水生成部１００′へ原料水を供給し、生成されたオゾン水を再び貯水槽１０へ送り込む循環を連続的に繰り返すオゾン水生成処理と、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水をオゾン水散布用スプレー２００′のノズル２０５を介して散布する処理とを行える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の電気分解によりオゾンを得て、そのオゾンより所定濃度のオゾン水を製造するとともに、生成されたオゾン水を散布できる脱臭・殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
より快適な生活環境が求められる近時において、特定された汚染源、汚染物質を除去するための方法が種々知られている。例えば、自動車等の車両に搭載された空調装置（エアコン）は、過酷な環境、使用条件下で作動させることが多いため、長期間の使用によりエバポレータ（蒸発器）にカビや細菌が付着して汚染源となり、それらが使用空間に撒き散らされると、悪臭の発生により使用者に不快感を与えるだけでなく、アトピー感作、アレルギー症状、アレルギー疾患、呼吸器疾患等を増加させる要因ともなっている。これは、エアコンの冷房運転中、冷やされた空気が結露して、エバポレータが常に湿った状態になり、エアコンを止めてエバポレータが常温に戻ったとき、蓄積した花粉や埃によりエアコン内部にカビや細菌が増殖するからである。
【０００３】
そこで、エアコンそのものの洗浄が問題になるが、自動車等のエアコンは、その設置場所等により清掃も容易でなく、例えば、ダッシュパネル（外装カバー）を外したり、電気系統の一部を外すといった作業を伴うため、エアコンそのもののクリーニングが難しい。一方、特許文献１には、エアコンのエバポレータの上流側にオゾン水噴霧ノズルを設けて、殺菌、脱臭効果を得るようにした空気調和機が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、空調装置をオゾンによって脱臭する技術が記載されている。具体的には、ブロワファンとエバポレータとを連通するダクト内にオゾンを供給し、内気循環モードでブロワファンを所定時間作動させ、その後、ダクト内へのオゾン供給を停止して外気導入モードに切り替え、ブロワファンをさらに所定時間作動させている。
【０００５】
【特許文献１】実公平２−４０４１１号公報
【特許文献２】特開平８−２５８５６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のエアコンの洗浄問題に鑑みて、自動車用品店等では、例えばエアコン洗浄剤や消臭剤が販売されているが、これらを使用してもエバポレータ細部の埃や花粉を取りきるのは困難であり、かかる洗浄の問題の根本的な解決策にはならない。また、特許文献１に記載の空気調和機では、ポンプ、オゾン水製造機、ノズル部等がエアコンの構成要素として必須であり、そのためのスペースの確保やメンテナンスの問題のみならず、エアコン自体が大きくなるという問題がある。特許文献２に記載のオゾン発生装置においても、ダクトの外部にオゾン発生器を設け、そのオゾン発生器から伸びている拡散パイプをブロワファンとエバポレータとの間に配置しているため、上記と同様の問題がある。
【０００７】
他方、エアコンの洗浄にオゾン水を使用する場合において、オゾン水そのものの生成方法も課題の一つとなる。すなわち、オゾン水の生成方法として従来より知られているオゾン曝気法は、無声放電電界中に酸素ガスを通過させ、その酸素をオゾン化して高濃度のオゾンガスを作り、このオゾンガスと水とを気液接触させて、オゾンを水に溶解するものであるが、この方法は、高濃度のオゾン水を得るのに適していても、高濃度の気相のオゾンを製造するオゾナイザが必要なため、オゾン水生成装置が大型化するという問題がある。また、高濃度のオゾンガスを発生させてから水に溶解させるため、人体に有害なオゾンガス漏洩の危険性があり、さらには、原料気体として純酸素を用意する必要があったり、あるいは空気を使用する場合でも、空気の除湿装置や酸素濃縮装置を設ける必要がある等、取扱いが煩雑になる。
【０００８】
また、水電解法は、貴金属電極を使用して水を電気分解し、それにより発生したオゾンを電解中の水に直接溶解させてオゾン水を得ているが、電源装置を含めた装置全体が小型で、原料の水が入手しやすい等の利点を有していても、電力のほとんどが水を酸素と水素に電気分解するために消費され、高濃度のオゾン水を得るには不向きである。そこで、高濃度のオゾン水を生成するため、イオン交換膜の一方の面に陽極としての触媒金属電極を当接し、他面側に陰極としての金属電極を当接して、陽極の一面側に沿わせて原料水を流過させるとともに、陽極側と陰極側に直流電圧を印加して、陽極側にオゾンを発生させるオゾン水製造方法がある。この方法では、イオン交換膜が固体電解質となり、両電極が数百ミクロンの近距離で互いに向き合うため効率的な電気分解が行われ、結果として陽極側に発生する酸素にオゾンが混ざることになる。
【０００９】
しかし、上述したオゾン水製造装置は、原料水のオゾン水化の進行を促進する目的で貯水槽内の水を連続的に攪拌しているため、その攪拌によって、オゾンが溶融した水に空気が混合し、オゾン濃度が上がらないという問題がある。したがってオゾンの発生効率が低く、高濃度のオゾン水の供給が望まれていても、その要求を満たすことができない。また、攪拌のための設備が装置を大型化し、高価格にするという問題もある。さらには、製造されたオゾン水を直ちに使用するための機構がないため、生成後しばらくの間、放置される場合が多く、そのためオゾンの自己分解によりオゾン水が低濃度化し、オゾン水本来の効果を発揮し得ないという事態も生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高濃度で、かつ濃度の経時変化が少ないオゾン水を作るとともに、生成されたオゾン水を直ちに散布等により使用できる脱臭・殺菌装置を提供することである。また、本発明のさらなる目的は、通常の方法では困難な箇所においてもオゾン水の散布等ができ、使用量が比較的少ない一般家庭や小規模事業所等での用途に適した、簡易かつ小型の脱臭・殺菌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る脱臭・殺菌装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、オゾン水を使用して脱臭および殺菌を行う脱臭・殺菌装置であって、貯水槽に収容された原料水を電気分解してオゾンを生成し、そのオゾンを水に溶解してオゾン水を生成するオゾン水生成手段と、前記貯水槽の原料水を前記オゾン水生成手段に導くとともに、そのオゾン水生成手段で生成されたオゾン水を前記貯水槽に還流する還流手段と、前記貯水槽内のオゾン水を汲み出して散布する散布手段とを備え、前記オゾン水生成手段と前記還流手段と前記散布手段とが一体化された構造となっていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記オゾン水生成手段は所定の電極板からなる電極部を有し、その電極部で電気分解により生成されたオゾン水を前記還流手段によって前記貯水槽に還流する循環を所定時間繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成することを特徴とする。
【００１３】
例えば、前記還流手段による還流に使用する第１のポンプ手段と、前記散布手段による前記貯水槽からのオゾン水の汲み出しに使用する第２のポンプ手段とを個別に設けたことを特徴とする。また、例えば、前記還流手段による原料水の循環経路と前記散布手段へのオゾン水の供給経路とを切り替える切替手段を配し、その切替手段による切替えによって、前記循環に使用するポンプと前記散布手段へのオゾン水の供給に使用するポンプとを単一のポンプ手段で共用したことを特徴とする。
【００１４】
また、例えば、前記散布手段は、オゾン水の導入管と、所定長の導管の先端に配され複数の噴出孔を備えてなるノズルと、前記導入管とノズル間に配された散布調整部とを有し、前記散布調整部に設けたレバーの操作に従って前記ノズルの噴出孔よりオゾン水を放出することを特徴とする。
【００１５】
例えば、前記オゾン水生成手段を前記貯水槽の外部に独立して配した構造を有することを特徴とする。また、例えば、前記貯水槽内に前記オゾン水生成手段を内蔵し、このオゾン水生成手段が前記電極部とともに前記貯水槽に対して着脱自在な構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、きわめて簡易で小型な装置構成で所定時間、原料水を循環させ、円滑な電気分解を持続することによってオゾンの発生効率が向上するため、高濃度のオゾン水を連続的に製造でき、かつ、そのようにして生成されたオゾン水を生成後直ちに使用可能となる。その結果、貯水槽内の非流動状態の原料水を用いて、高い殺菌性や、脱臭、酸化および脱色等の浄化性を有するオゾン水を安価かつ容易に生成でき、高濃度を維持したまま使用することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、脱臭・殺菌装置においてオゾン水生成器とオゾン水散布用スプレーとを一体化した構造とすることで、生成されたオゾン水の濃度低下が生じないうちに、高濃度のオゾン水を散布することができ、しかも、オゾン水の特性から残留物質がないため、脱臭・殺菌に伴う二次的な汚染も回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態例について図面に基づいて説明する。
＜第1の実施の形態例＞
図１は、本発明の第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示している。図１にす、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１は、オゾン水生成器１００とオゾン水散布用スプレー２００からなる。オゾン水生成器１００は、原料水２を満たした所定の容積を有する貯水槽１０と、貯水槽１０の外部に配され、原料水２よりオゾン水を生成するためのオゾン水生成部（セルユニットともいう）２１と、貯水槽１０よりその流出口１０ａを介して原料水２をオゾン水生成部２１へ導くとともに、生成されたオゾン水を、流入口１０ｂを介して貯水槽１０へ還流させるという、水の循環を連続的に繰り返すための循環ポンプＰ1とを有している。また、オゾン水生成部２１は、原料水２を電気分解するための電極部２０を備えている。なお、制御部３は、所定濃度のオゾン水を生成するため、不図示の電源供給部等を含んでなり、オゾン水生成器１００全体の制御を司る。
【００１９】
上述したオゾン水生成のための水の循環は、貯水槽１０→循環ポンプＰ1→循環水流入チューブ１２→オゾン水生成部２１→循環水流出チューブ１４→貯水槽１０の経路で一定時間、繰り返され、非流動状態にある貯水槽１０内の原料水を攪拌することなく、原料水中におけるオゾン濃度を目的とする高い濃度にする。そのため、オゾン水生成器１００の制御部３は、あらかじめ原料水２の温度と水量をもとに実験で得た所定濃度のオゾン水の生成時間（換言すれば、上記の循環を連続して行う時間）を、水量別、水温別のデータテーブルとして、不図示のデータ格納部に有している。
【００２０】
より具体的には、オゾン水生成器１００の制御部３は、オゾン水生成開始の際、貯水槽１０に貯蔵された原料水の水量と水温とに基づき、上記水量別、水温別データを参照して循環ポンプＰ1の作動時間を算出（選定）する。そして、その選定結果をもとに所定時間、原料水２の循環を繰り返す。原料水中のオゾン濃度は、循環の回数が多いほど（生成時間が長いほど）高くなり、水温が低いほど高濃度のオゾン水が得られるが、生成時間が一定時間を超えると、オゾン濃度は飽和状態になる。また、同一水温の場合、水量が多いほど、一定の濃度のオゾン水を得るために長い生成時間（循環時間）を要する。したがって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器１００は、原料水の循環によりオゾン水を生成するので、濃度を高めるための攪拌機構が不要となり、装置自体を小型化できる。
【００２１】
なお、ここでの原料水２としては、イオン交換樹脂層を通した純水、蒸留水、水道水、または天然水でもよく、あるいは、これらの水から、活性炭層を通して塩素を除去し、カルシウム、シリカ等が多少残存した水等、多少の電気導電度を確保できるものを使用してもよい。
【００２２】
オゾンが溶解している水（オゾン水）は、洗浄・殺菌・漂白・脱臭等、多目的に利用され、特に殺菌性が強いため洗浄水等として多用されている。脱臭・殺菌装置１のオゾン水散布用スプレー２００は、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）するためのものであり、貯水槽１０の底部近傍まで達する長さのオゾン水流入管２０１と、このオゾン水流入管２０１を介して貯水槽１０よりオゾン水を汲み上げるための汲上ポンプＰ2と、汲み上げられたオゾン水を、例えば霧状にするための複数の噴出孔を備えたノズル２０５を有している。ノズル２０５と汲上ポンプＰ2との間には、オゾン水の噴霧の切替え（入／切）を行うための握りレバー２０３を有してなる散布制御部２０２が配されている。
【００２３】
握りレバー２０３は、脱臭・殺菌装置１の使用者が片手でオゾン水噴霧の切替えを行える大きさであり、ノズル２０５は、込み入った箇所、複雑な場所に配された部材、例えばエアコンのエバポレータ等の脱臭および殺菌を行えるよう、それらの部材あるいは所定の部位に直接オゾン水を散布できる長さと大きさを有する。また、自動車用の空調（カーエアコン）の場合、取付け場所の制約上、エバポレータに直接オゾン水を噴霧できない。そのため、ノズル２０５は、エアコンの室内のブロワー（ファン）を動作させながら、空気の取り入れ口である外気導入口にオゾン水を噴霧できる形状および大きさを有する。なお、汲上ポンプＰ2は、電動式あるいは手動蓄圧式のいずれであってもよい。
【００２４】
図２は、オゾン水生成部２１の構造を示す斜視図であり、図３は、その平面構成を示している。オゾン水生成部２１の電極部２０は、平板状の固形電解質膜（イオン交換膜）５の一方の面に陽極電極６を密着させ、他方の面に陰極電極７を密着させた構造を有し、オゾン発生電極として機能する。ここでは、固形電解質膜５として、オゾンに対する耐久性の強い、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用し、陽極電極６として、例えば、メッシュ状の白金を使用する。また、陰極電極７には銀製の網を使用する。
【００２５】
オゾン水生成部２１は、図３に示すように陽極側水路１１と陰極室１３とに分離された構造を有し、陽極側水路１１の一端に配した原料水流入口２１ａより流入した原料水２は、陽極電極６の表面に連続して接触する。また、オゾン水生成部２１の中間部位には、後述する電気分解により陽極側で発生したオゾン水と陰極側で発生した水素との混合を避けるため、図２に示すように垂直方向に延びる隔壁１６が設けられている。そして、陽極側水路１１へ流入した原料水２は、電極部２０における電気分解によって生成されたオゾンが溶融したオゾン水となって、陽極側水路１１の他端に配した流出口２１ｂより貯水槽１０に還流される。
【００２６】
陽極電極６と陰極電極７間に、不図示のリード線を介して所定の直流電圧（例えば、１２Ｖ）が印加されると、陽極側では、陽極電極６を通してイオン交換膜である固形電解質膜５に原料水が供給され、水の電気分解により酸素（Ｏ2）が発生し、通電電流が一定値を超えたときに、Ｏ2からオゾンガス（Ｏ3）が得られる。これらのガスは、陽極側水路１１の陽極電極表面における水流に巻き込まれ、オゾンは直ちに水に溶解してオゾン水（溶解オゾン）となる。また、水の分子から引き離された陽イオン（水素イオン）は陰電極側に移動する。そして、陰極電極側で水素（Ｈ2）が発生する。なお、発生した酸素ガスは、オゾンガスに比べて水への溶解度が低い（オゾンは、酸素に比べ１０倍程度、水に溶けやすい）ため、そのほとんどが水中において未溶解の気泡となる。
【００２７】
陽極電極６と陰極電極７の電極材は上記の例に限定されるものではなく、例えば、陽極材として金やニッケル等を、陰極材として金、白金、チタン等を使用してもよい。陽極側に白金やニッケル等を使用すると、触媒機能で発生するオゾン量が増加することが知られている。また、イオン交換膜を使用した電気分解では、電極がイオン交換膜に接触している部位とイオン交換膜が露出する面との境界部位付近で電気分解が急速に行われ、オゾンの発生率が高い。そのため、電極の形態として金網状のものを使用することで、陽極電極６とイオン交換膜５との接触境界部位を多くとることができる。
【００２８】
オゾン水生成器１００のオゾン水生成部２１では、陽極電極６で発生した酸素ガスの泡が容易にオゾン水生成部２１の上部方向へ排出されるよう、陽極側水路１１は、その原料水流入口２１ａよりも原料水流出口２１ｂが垂直方向において上位となるよう傾斜した構造を有する。さらに、陽極側水路１１内における圧力損失を少なくするため、原料水流出口２１ｂの径Ｄ2を原料水流入口２１ａの径Ｄ1よりも大きくしてある。圧力損出が大きいと、陽極側水路１１内が加圧状態となって固形電解質膜５と陽極電極６との間隙部にある水が流れづらくなり、これらの狭い間隙部において水が淀むという現象が生じるからである。
【００２９】
また、原料水が陽極電極６の表面に接触する相対的な流速を速めるため、陽極側水路１１のうち、電極面内の前側に位置する壁８に厚みを持たせ、陽極側水路１１を部分的に狭くしてある（図３において符号９で示す部分）。こうすることで、陽極電極面に発生したオゾンを水流により効率良く剥離し、拡散することができる。すなわち、電極面内において部分的に水路を狭くしたことで、その箇所における原料水の流速が速くなり、原料水を面積の小さい電極面に効率的に接触させる均一流とすることができ、同時に、発生した酸素およびオゾンが発生箇所から即座に他の場所に移動する。よって、円滑な電気分解を持続できるのでオゾンの発生効率が改善され、原料水へのオゾンの溶解効率を向上させることができる。
【００３０】
一方、電気分解により陰極電極７側で発生した水素ガスは、気泡となって、陰極室１３内の貯留水中を上昇し、オゾン水生成部２１の上部に設けた貫通孔８１から外部に放出される。オゾン水生成部２１が、隔壁１６を隔てて陽極側水路１１と陰極室１３とに分離されているので、陰極電極７側で発生した水素が、生成されたオゾン水と混合することはない。
【００３１】
このように本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、あらかじめメモリ等に格納された水量別、水温別のオゾン水生成データに基づいて、貯水槽内に特別の攪拌装置を設けることなしに貯水槽とオゾン水生成部との間で原料水の循環を所定時間だけ繰り返すことで、そのオゾン水生成器において所望の高濃度のオゾン水を短時間に生成できる。また、生成されたオゾン水をオゾン水散布用スプレーのポンプで汲み上げ、ノズルを介して、脱臭および殺菌したい箇所へ自在に噴霧できるため、複雑な構造を有する狭い部分にもオゾン水の散布が可能であり、それらの箇所に発生したカビや雑菌を除去して、異臭の発生や有害な雑菌の拡散を防ぐことができる。
【００３２】
さらに、オゾン水生成器において貯水槽とオゾン水生成部とを分離した構成とし、必要な水量を収容できる槽を適宜、オゾン水生成部に接続するだけで、所定量、所定濃度のオゾン水を簡単に生成することができる。また、オゾン水生成部を貯水槽と分離して、その外部に配したことにより、オゾン水生成中に、オゾン水生成部における電気分解に伴って発生する熱の影響を受けてオゾン濃度が変動することが少ない。
【００３３】
さらには、水量別、水温別のオゾン水生成データをもとに原料水の循環を所定時間、繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成できるため、オゾン水の生成過程において、センサ等によってオゾン濃度を逐一測定する必要がない。よって、そのための設備、センサ等が不要になる分、脱臭・殺菌装置を小型、軽量、および低価格とすることができる。
【００３４】
＜第２の実施の形態例＞
次に、本発明の第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置について説明する。図４は、オゾン水生成器１００′とオゾン水散布用スプレー２００′からなる、第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１′の構成を示している。なお、ここでは、図１に示す、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１と同一構成要素には同一符号を付して、それらの詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１′は、オゾン水生成器１００′の循環水流出チューブ１４と、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１との接続部分に切替弁２０８を配した構成になっている。この切替弁２０８は、例えば手動式、機械式、油圧式、電磁式等の二方向切替え弁であり、脱臭・殺菌装置１′のオゾン水生成器１００′でオゾン水を生成する場合、すなわち、循環ポンプＰにより貯水槽１０より流出口１０ａを介して原料水２を取水し、その原料水２を、オゾン水を生成するためのオゾン水生成部２１に導き、生成されたオゾン水を、流入口１０ｂを介して貯水槽１０へ送り込むという、水の循環を連続的に繰り返す際には、図４の矢印ａ方向の流れが生じるように切替弁２０８の切替えを行う。
【００３６】
なお、オゾン水生成器１００′におけるオゾン水の生成方法等は、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１のオゾン水生成器１００における生成方法と同じであり、オゾン水生成部２１の構造も同じであるため、それらの説明を省略する。
【００３７】
一方、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）する場合には、切替弁２０８を、図４の矢印ｂ方向の流れが生じるように切り替える。すなわち、切替弁２０８をｂ方向に切り替えた後、循環ポンプＰを作動させることにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、流出口１０ａを介してオゾン水生成部２１に導かれる。このとき、制御部３は、オゾン水生成部２１の動作を停止させるので、オゾン水はそのままオゾン水生成部２１を通過して切替弁２０８に達し、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１に導入される。
【００３８】
ここでは、オゾン水生成器１００′の循環ポンプＰによって、脱臭・殺菌装置１′のオゾン水散布用スプレー２００′へオゾン水が送り込まれるため、オゾン水の散布に対して専用のポンプは不要となる。したがって、切替弁２０８がｂ方向に切り替えられているとき、握りレバー２０３を操作しながらノズル２０５を脱臭および殺菌したい箇所へ向けてオゾン水を噴霧することで、例えば霧状のオゾン水を散布できる。
【００３９】
このように、オゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレーのオゾン水流入管との接続部分に切替弁を配し、その切替弁の切替えにより、貯水槽よりオゾン水生成部へ原料水を供給し、そこで生成されたオゾン水を再び貯水槽へ送り込む循環を連続的に繰り返すオゾン水生成処理と、貯水槽内の一定濃度のオゾン水をオゾン水散布用スプレーのノズルを介して散布する処理とを行える構成とすることで、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置と同様の効果に加えて、脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器でオゾン水を生成するための循環用ポンプと、生成されたオゾン水を散布するためのポンプとを共用できるため装置構成が簡単になり、小型・軽量かつ廉価な脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００４０】
＜第３の実施の形態例＞
次に、本発明の第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置について、その具体的な構造および動作を詳細に説明する。図５は、オゾン水生成器１００″とオゾン水散布用スプレー２００″からなる、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の外観斜視図であり、図６は、その脱臭・殺菌装置の縦断面図である。この脱臭・殺菌装置１″のうち、オゾン水生成器１００″は、その上部が、例えば１〜２リットル程度の水（原料水）２を収容できる貯水槽１０からなり、装置の下部には、電源コード４０に接続された、不図示の電気モータで駆動される循環ポンプＰ等が配されるとともに、装置下部の背面には、オゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１が貫設されている。
【００４１】
貯水槽１０の内部には、オゾン生成手段としてのオゾン水生成部２３が直立した状態で配されるとともに、このオゾン水生成部２３の下部には、後述する構成を備える電極部２４が設けられている。また、オゾン水生成部２３は、貯水槽１０の背部側壁とほぼ同じ大きさを有し、清掃等を含むメンテナンスを容易にするため、貯水槽１０の背部側壁に沿って電極部２４とともにスライドさせて収容、あるいは抜去できる着脱自在の構造を有する。さらに貯水槽１０は、四方の外壁を、耐オゾン性を有する、例えば、適当な厚さの透明な塩化ビニル板等で構成して内容水の状態が外部から確認できるようになっているが、完全な密閉構造ではなく、例えば、天井板１０ｃの適当な位置に貫通孔を設けることにより、原料水中で発生する酸素ガス（Ｏ2）を装置外へ発散させるようにしている。また、オゾン水生成部２３は、垂直方向に天井板１０ｃまで延びる隔壁５５を有し、後述する電気分解により陽極側で発生したオゾン水と陰極側で発生した水素との混合を防止している。
【００４２】
ここで使用する原料水２は、上記第１の実施の形態例等と同様、イオン交換樹脂層を通した純水、蒸留水、水道水、あるいは天然水、またはこれらの水から、活性炭層を通して塩素を除去し、カルシウム、シリカ等が多少残存した水等、多少の電気導電度を確保できるものを使用する。
【００４３】
貯水槽１０の底面部のほぼ中央の位置にＴ字形状のキャップ２５が配されている。このキャップ２５は、所定径の導管をＴ字型に連結したもので、その水平方向の両端部と垂直方向の下端部それぞれが互いに連通した、計３個の開口部（水平端開口部２５ａ，２５ｂ、および下端開口部２５ｃ）を有する。オゾン水生成時、キャップ２５全体が常時、貯水槽１０内において原料水２に浸された状態にある。また、キャップ２５の下端開口部２５ｃは、図６に示すように、通水管１６ａを介して循環ポンプＰの吸入部１５ａに接続され、循環ポンプＰの流出部１５ｂは、通水管１６ｂを介して、オゾン水生成部２３の電極部２４の一端に設けた原料水流入口２６に接続されている。
【００４４】
通水管１６ｂとオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１との接続部には、二方向の切替えを行う切替弁２１０が配されており、循環ポンプＰの流出部１５ｂから流出したオゾン水を通水管１６ｂ側、あるいはオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１側へ切り替えることができるようになっている。すなわち、脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″でオゾン水を生成する場合、図６の矢印ｃ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えることで、循環ポンプＰの作動により、貯水槽１０→キャップ２５→切替弁２１０→オゾン水生成部２３（原料水流入口２６）→オゾン水流出口２８→貯水槽１０の経路で原料水を連続的に循環させる。
【００４５】
一方、生成されたオゾン水を、脱臭および殺菌したい箇所へ噴霧する場合には、図６の矢印ｄ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えることで、循環ポンプＰにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、流出部１５ｂと切替弁２１０を介して、オゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１に導入される。なお、切替弁２１０の切替えは、オゾン水生成器１００″の前面下部に配した切替スイッチ３４を、例えば“オゾ水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側に操作することで行う。
【００４６】
具体的には、脱臭・殺菌装置１″の使用者が切替スイッチ３４を“オゾ水生成”側に設定し、電源スイッチ３１を投入（ＯＮ）すると、循環ポンプＰが吸入および吐出動作を開始し、貯水槽１０内の原料水２は、キャップ２５の水平端開口部２５ａ，２５ｂより取り込まれ（吸入され）、下端開口部２５ｃ、切替弁２１０を通ってオゾン生成部２３の原料水流入口２６に送られる。そして、図５において矢印で示すように、原料水流入口２６より流入した原料水２は、電極部２４の陽極電極４５の前面に配した水路２７を通過する。その際、原料水２が陽極電極４５の表面に連続して接触する。
【００４７】
陽極電極４５の表面に連続して原料水２が接触することで、後述する電気分解によってオゾンが発生し、原料水２が、生成されたオゾンを含む水となり、図５で矢印にて示すように、オゾン水生成部２３の電極部２４の他端に設けたオゾン水流出口２８を通って貯水槽１０内に拡散される。なお、電源スイッチ３１がＯＮ状態にあるとき、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や電球等からなるパイロットランプ３３が点灯し、脱臭・殺菌装置１″が動作状態にあることを表示する。
【００４８】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″における原料水２は、オゾン水を生成する場合、上記のように貯水槽１０→キャップ２５→オゾン水生成部２３→貯水槽１０の経路で循環を繰り返すが、その際、キャップ２５は、水平端開口部２５ａ，２５ｂによる原料水の吸入作用により、貯水槽１０内における原料水２の渦巻き流防止手段として機能する。すなわち、オゾン水流出口２８から流出した、オゾンが溶解した水は、貯水槽１０内において水平方向に回転する水流を形成するので、そのままでは、貯水槽１０内の水が渦巻き流となる。このような渦巻き流は、原料水２の水面近傍の空気を巻き込むことになるため、原料水に空気が混合してオゾン濃度が低下する要因となる。そこで、貯水槽１０の底部に配したキャップ２５の水平端開口部２５ａ，２５ｂより、異なる２方向から槽内の原料水を吸入することで渦巻き流の発生を防止するとともに、槽内の水に濃度差が生じることを回避している。したがって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″では、従来のように攪拌等によって槽内に生じた渦巻き流により、オゾンの溶融した水に空気が混合して槽内の水のオゾン濃度が上がらないという問題は生じない。
【００４９】
電極部２４はオゾン発生電極として機能し、平板状の固形電解質膜（イオン交換膜）４３の一方の面に陽極電極４５を密着させ、他方の面に陰極電極４７を密着させた構造を有する。固形電解質膜４３としては、オゾンに対する耐久性の強い、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用する。また、陽極電極４５として、例えば、メッシュ状の白金を使用し、陰極電極４７には銀製の網を使用する。イオン交換膜を使用した電気分解では、電極がイオン交換膜に接触している部位とイオン交換膜が露出する面との境界部位付近で電気分解が急速に行われるため、電極として金網状のものを使用することで、陽極電極４５とイオン交換膜４３との接触境界部位を多くとることができ、オゾンの発生率が高くなる。
【００５０】
オゾン水生成時、陽極電極４５と陰極電極４７との間に所定の直流電圧（例えば、１２Ｖ）が印加され、原料水が供給されると、オゾン水生成器１００″の陽極側では、陽極電極４５を通してイオン交換膜である固形電解質膜４３に水の電気分解により酸素（Ｏ2）とオゾン（Ｏ3）のガスが発生する。オゾンガスは直ちに水に溶解してオゾン水（溶解オゾン）となり、水の分子から引き離された陽イオン（水素イオン）は陰電極側に移動して、陰極電極側で水素が発生する。酸素ガスは、オゾンガスよりも水への溶解度が低いため、そのほとんどが水中において未溶解の気泡となる。
【００５１】
なお、陽極電極４５と陰極電極４７の電極材は上記の例に限定されるものではなく、例えば、陽極材として金やニッケル等を、陰極材として金、白金、チタン等を使用してもよい。陽極側に白金やニッケル等を使用すると、触媒機能で発生するオゾン量が増加する。また、陽極電極４５と陰極電極４７間へは、不図示のケーブル、あるいは電極部２４の下部に配したコネクタを介して所定電圧が供給される。
【００５２】
電気分解により陰極電極４７側で発生した水素ガスは、それが気泡となって、隔壁５５の背部に位置する貯水部５３内を上昇して、オゾン水生成部２３の上部に設けた貫通孔５６から外部に放出される。また、陽極電極４５で発生した酸素ガスの一部と、未溶解で少量だけ混入するオゾンとが、水素ガスと一部反応して水に戻るが、上述のように渦巻き流防止手段としてのキャップ２５と酸素ガスを排出する機構とを設けることで、オゾン濃度に影響を与えるほどの問題とはならない。
【００５３】
他方、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）する場合、上述したように切替スイッチ３４を“オゾン水散布”側に操作して、図６の矢印ｄ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えてから電源スイッチ３１を投入（ＯＮ）する。この場合、循環ポンプＰにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、キャップ２５を介して切替弁２１０に達し、そのままオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１へ送り込まれる。したがって、切替弁２１０がｄ方向に切り替えられているとき、オゾン水散布用スプレー２００″の握りレバー２０３を操作しながらノズル２０５を脱臭および殺菌したい箇所へ向けることで、それらの箇所や部位にオゾン水を散布（噴霧）できる。
【００５４】
なお、上記の説明では、切替スイッチ３４を“オゾン水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側に設定して、切替弁２１０を上述した経路のいずれかに切り替えてから電源スイッチ３１を投入するようにしているが、これに限定されない。例えば、脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″がオゾン水を生成する動作をしているとき、一定濃度のオゾン水が生成されたのと同時に切替スイッチ３４を“オゾン水生成”側から“オゾン水散布”側に操作して、オゾン水生成モードからオゾン水散布モードに直ちに移行できるようにしてもよい。
【００５５】
また、オゾン水散布用スプレー２００″を使用せずにオゾン水を散布する場合、貯水槽１０の下部に配した水栓（コック）３０を介して貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水をスプレー機器に移し、そのスプレー機器より脱臭および殺菌したい箇所へオゾン水を散布（噴霧）してもよい。この場合、脱臭・殺菌装置１″を設置した場所以外の場所においても、オゾン水生成器１００″で生成したオゾン水を散布でき、例えば電源等が配されていない場所でも任意の箇所の脱臭および殺菌が可能となる。
【００５６】
次に、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成方法等について説明する。図７は、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の電気的構成を示すブロック図であり、図８は、脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成工程を示すフローチャートである。図７の制御部（ＣＰＵ）６０は、例えば、マイクロプロセッサからなる中央制御部であり、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６３に格納された所定のプログラムに従って脱臭・殺菌装置１００″全体の制御を行う。また、その制御に伴う制御データ等は、随時読み出し可能メモリ（ＲＡＭ）６１に保存される。
【００５７】
脱臭・殺菌装置１００″の制御部６０は、最初に切替スイッチ３４が“オゾン水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側のいずれに設定されているかを判定し（図８のステップＳ１）、そのスイッチが“オゾン水生成”側に設定されている場合、オゾン水の生成を開始するため、ステップＳ３で、切替弁２１０を上述した“ｃ”方向に切り替える。そして、続くステップＳ１１において、濃度設定部３５によりオゾン濃度の設定がされているかどうかを判断する。オゾン濃度が設定されていれば、制御部６０は、その設定値を検知するとともに、直ちにその値を濃度表示部３６に可視表示する（ステップＳ１３）。
【００５８】
この濃度設定部３５は、例えば、図５に示すように回転式のダイヤル機構からなるものであり、そのダイヤルを所定方向に所定の角度だけ回すことで、あらかじめ決められた複数の濃度の中から所望の濃度を設定できる。また、濃度表示部３６は、設定されたｐｐｍ単位の濃度を、例えば、所定桁の数字でデジタル可視表示するもので、電気式、機械式のいずれでもよい。
【００５９】
次に制御部６０は、ステップＳ１５において、貯水槽１０内に設けた水位センサ７１ａ，７１ｂ、および温度センサ７３で、貯水槽１０内の原料水２の水量と水温を検知する。そして、それらの検知データをもとに、オゾン水の生成開始時における原料水２の水量と水温を知る。ここで、水位センサを２個設けたのは、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″で生成可能なオゾン水の量に対応させ、槽内の原料水の水量が、例えば、１リットル（ｌ）、あるいは１．５リットル（ｌ）のいずれであるかを検知するためである。
【００６０】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″は、例えば、図９や図１０に示すように、あらかじめ原料水の温度と水量をもとに実験的に確証を得たオゾン水の生成時間を、温度別、水量別のデータテーブルとしてデータ格納部７５に有している。具体的には、図９は、原料水の水量が１リットル（ｌ）のときの水温とオゾン水濃度と生成時間との関係を、図１０は、原料水の水量が１．５リットル（ｌ）のときの水温とオゾン水濃度と生成時間との関係をそれぞれ示しており、横軸は生成時間（分）、縦軸はオゾン水濃度（ｐｐｍ）である。なお、実験で生成されたオゾン水のオゾン濃度は、例えば、オゾンカウンタＺＣ−１５型（平沼製）を使用してヨウ素電量滴定法によって測定した。
【００６１】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″において設定可能な（すなわち生成可能な）オゾン水濃度は、原料水の水量にもよるが１０ｐｐｍ程度である。一般的にオゾン水は、その境界は明確にはなっていないものの、「低濃度オゾン水」と「高濃度オゾン水」の２種類に大別できる。殺菌を直接の目的にする場合、「高濃度オゾン水」を使用する必要がある。すなわち、オゾン水は、その濃度が２〜３ｐｐｍのとき、大腸菌の殺菌、植物の活性化等に効果的であるが、他の抗生の強い細菌の殺菌には効果は少なく、漂白・脱臭にもあまり効果を期待できないとされている。また、例えば、医療用内視鏡、眼鏡、入れ歯、布巾、まな板、手指等を洗浄するといった、工業用、業務用としては５ｐｐｍ以上、望ましくは７ｐｐｍ以上の高濃度オゾン水を多量に供給できる装置が望まれている。
【００６２】
そこで、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″では、このような高濃度のオゾン水の生成を可能とすべく、図９や図１０に示すようなオゾン水生成時間を設定している。より具体的には、原水が１リットル、水温が１５℃のとき、使用者が５ｐｐｍの濃度のオゾン水を得たいとして、その値を濃度設定部３５を介して入力した場合、制御部６０は、データ格納部７５を検索して、図９に示す水温別の濃度曲線（グラフ）のうち、１５℃濃度の曲線をもとに生成時間を得る。この場合、オゾン水の生成時間、つまり循環ポンプ１５の運転時間は、３分となる。
【００６３】
制御部６０は、このように設定されたオゾン水濃度に対する、貯水槽１０内の原料水の水量と水温に応じたオゾン水の生成時間をデータ格納部７５より選定し（ステップＳ１７）、続くステップＳ２１において、電源スイッチ３１が投入（ＯＮ）されたかどうか、つまり、使用者によりオゾン水の生成開始の指令があったかどうかを判断する。そして、生成開始の操作による指令が確認できたならば、ステップＳ２３で、循環ポンプＰを作動させて原料水の循環を開始する。
【００６４】
次のステップＳ２５で制御部６０は、所定のオゾン水生成時間が経過したかどうかを判定する。所定時間が経過していなければ、処理をステップＳ２３に戻して循環ポンプＰの作動を継続し、上述した原料水の循環を繰り返す。しかし、所定の時間が経過した場合には、設定された濃度のオゾン水が生成されたとして、ステップＳ２７において、循環ポンプＰの作動を停止する。なお、制御部６０は、循環ポンプＰの作動停止と同時にパイロットランプ３３を消灯し、スイッチ３１をＯＦＦ状態に戻す。これにより、脱臭・殺菌装置１″の使用者は、所定濃度のオゾン水の生成が完了したことを知る。
【００６５】
なお、温度センサ７３で検知された温度が、図９や図１０に示す水温以外の温度の場合には、制御部６０は、図９および図１０に示す濃度曲線をもとにデータの補間を行い、その結果に従って、そのときの水量に対するオゾン水の生成時間を算出する。よって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″では、原料水の水温が所定の温度範囲にあれば、設定された高濃度のオゾン水を短時間に生成することができる。
【００６６】
一方、ステップＳ１において、切替スイッチ３４が“オゾン水散布”側に設定されていると判定された場合には、制御部６０は、ステップＳ５において、切替弁２１０を上述した“ｄ”方向に切り替える。そして、続くステップＳ６において、脱臭・殺菌装置１″の使用者によりオゾン水散布のために電源スイッチ３１が投入されたかどうかを判断する。そして、電源スイッチ３１が投入されたならば、制御部６０は、ステップＳ８で循環ポンプＰを作動させて、貯水槽１０内のオゾン水をオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１へ送り込む。
【００６７】
制御部６０は、ステップＳ１０で、使用者がオゾン水の散布を停止するために電源スイッチ３１を切ったか（ＯＦＦ）どうかを判定する。オゾン水の散布停止の操作がない場合、循環ポンプＰの作動を継続し、オゾン水散布用スプレー２００″へのオゾン水の供給を継続する。しかし、オゾン水の散布を停止するために電源スイッチ３１が切られた場合には、ステップＳ２７において、制御部６０は循環ポンプＰの作動を停止する。これにより、オゾン水散布用スプレー２００″へのオゾン水の供給が絶たれることになる。
【００６８】
このように、脱臭・殺菌装置にオゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレーのオゾン水流入管へオゾン水を供給する経路とを切替弁によって分け、オゾン水生成時には、貯水槽よりオゾン水生成器へ原料水を供給し、生成されたオゾン水を再び貯水槽へ送り込むという循環を連続的に繰り返して、貯水槽内に一定濃度のオゾン水が貯留するように切替弁を制御し、オゾン水散布時は、貯水槽内のオゾン水をオゾン水散布用スプレーに供給して、ノズルを介してオゾン水を散布できるよう切替弁を制御する構成とすることで、脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器でオゾン水を生成するための循環用ポンプと、オゾン水散布のためのポンプとを共用できるので装置構成が簡単になり、小型・軽量かつ廉価な脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００６９】
また、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、そのオゾン水生成器において、あらかじめメモリ等に格納された水量別、水温別のオゾン水生成データに基づいて、貯水槽内に特別の攪拌装置を設けることなしに貯水槽とオゾン水生成器との間で原料水の循環を所定時間だけ繰り返すことで、所望の高濃度のオゾン水を短時間に生成できる。さらには、生成されたオゾン水を、その生成直後にオゾン水散布用スプレーに供給し、ノズルを介して、脱臭および殺菌したい箇所へ自在にオゾン水を噴霧できるため、オゾン水の濃度低下が生じないうちに、例えば、自動車のエバポレータ等の複雑な構造を有する狭い部分にも、そのオゾン水を散布することができ、それらの箇所でのカビ、雑菌、異臭の除去、雑菌の拡散を防止できる。
【００７０】
また、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置では、量別、水温別のオゾン水生成データをあらかじめ用意しておき、それらに基づいて原料水の循環を所定時間、繰り返してオゾン水を生成するので、生成途中におけるオゾン濃度の測定が不要となる。したがって、オゾン水生成器にオゾン濃度測定のためのセンサ等を設ける必要がないので、脱臭・殺菌装置を小型化、低価格化できる。
【００７１】
また、図９および図１０に示すように、どの設定濃度においても、オゾン水の生成時間が十数分と短時間であるため、このような短時間の生成時間内におけるオゾンの自己分解は無視し得るほど小さい。さらに、これらのオゾン水生成時間には、電極部２４での電気分解に伴って発生する熱の影響による温度変化も加味されている。よって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、オゾン水の生成途中における原料水の温度変化をも考慮に入れた構成となっているため、生成されたオゾン水のオゾン濃度が設定値と大幅にずれることもない。さらには、オゾン水の経時変化が少ないことから、生成されたオゾン水を貯蔵するためにバッファ槽等を別途設ける必要もない。その結果、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器には、高価な濃度計の設置が不要となる。
【００７２】
さらには、非流動状態の原料水を貯めた貯水槽内にオゾン水生成器を収容し、循環ポンプ等の電源駆動部や切替弁を貯水槽の下部に配置するとともに、オゾン水生成器とオゾン水散布用スプレーとを一体化させることにより、脱臭・殺菌装置を小型、軽量化できる。よって、例えば、家庭用や美容用等の小型化用途、エアコンのエバポレータの脱臭・殺菌等の業務用途に適した、全体的にコンパクトかつ低価格の脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００７３】
なお、図７に示す上記第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置より、その構成の一部を除外して簡易化した装置は、上記第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置に適用可能である。例えば、図７に示す装置構成から温度センサ、水位センサ、温度設定部、温度表示部等を割愛してなる装置は、所定時間、一定量の原料水を循環させてオゾン水を生成するという目的、および貯水槽内のオゾン水をオゾン水散布用スプレーに供給して、ノズルを介してオゾン水を散布する目的を達成できる点において、そのまま第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置として動作可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成部の構造を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態例に係るオゾン水生成部の平面構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の外観斜視図である。
【図６】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の縦断面構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成工程を示すフローチャートである。
【図９】水温と水量とオゾン水生成時間との関係を示すグラフである。
【図１０】水温と水量とオゾン水生成時間との関係を示す他のグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
P，Ｐ1 循環ポンプ
Ｐ2 汲上ポンプ
１，１′，１″ 脱臭・殺菌装置
２ 原料水
３，６０ 制御部
５，４３ 固形電解質膜
６，４５ 陽極電極
７，４７ 陰極電極
１０ 貯水槽
１０ｃ 天井板
１１ 陽極側水路
１２ 循環水流入チューブ
１３ 陰極室
１４ 循環水流出チューブ
１６，５５ 隔壁
２０，２４ 電極部
２１，２３ オゾン水生成部
２５ キャップ
２６ 原料水流入口
２７ 水路
２８ オゾン水流出口
３０ 水栓（コック）
３１ 電源スイッチ
３４ 切替スイッチ
３５ 濃度設定部
３６ 濃度表示部
４０ 電源コード
５３ 貯水部
６１ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
７１ａ，７１ｂ 水位センサ
７３ 温度センサ
７５ データ格納部
８１ 貫通孔
１００，１００′，１００″ オゾン水生成器
２００，２００′，２００″ オゾン水散布用スプレー
２０１ オゾン水流入管
２０２ 散布制御部
２０３ 握りレバー
２０５ ノズル
２０８，２１０ 切替弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水の電気分解によりオゾンを得て、そのオゾンより所定濃度のオゾン水を製造するとともに、生成されたオゾン水を散布できる脱臭・殺菌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
より快適な生活環境が求められる近時において、特定された汚染源、汚染物質を除去するための方法が種々知られている。例えば、自動車等の車両に搭載された空調装置（エアコン）は、過酷な環境、使用条件下で作動させることが多いため、長期間の使用によりエバポレータ（蒸発器）にカビや細菌が付着して汚染源となり、それらが使用空間に撒き散らされると、悪臭の発生により使用者に不快感を与えるだけでなく、アトピー感作、アレルギー症状、アレルギー疾患、呼吸器疾患等を増加させる要因ともなっている。これは、エアコンの冷房運転中、冷やされた空気が結露して、エバポレータが常に湿った状態になり、エアコンを止めてエバポレータが常温に戻ったとき、蓄積した花粉や埃によりエアコン内部にカビや細菌が増殖するからである。
【０００３】
そこで、エアコンそのものの洗浄が問題になるが、自動車等のエアコンは、その設置場所等により清掃も容易でなく、例えば、ダッシュパネル（外装カバー）を外したり、電気系統の一部を外すといった作業を伴うため、エアコンそのもののクリーニングが難しい。一方、特許文献１には、エアコンのエバポレータの上流側にオゾン水噴霧ノズルを設けて、殺菌、脱臭効果を得るようにした空気調和機が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、空調装置をオゾンによって脱臭する技術が記載されている。具体的には、ブロワファンとエバポレータとを連通するダクト内にオゾンを供給し、内気循環モードでブロワファンを所定時間作動させ、その後、ダクト内へのオゾン供給を停止して外気導入モードに切り替え、ブロワファンをさらに所定時間作動させている。
【０００５】
【特許文献１】実公平２−４０４１１号公報
【特許文献２】特開平８−２５８５６２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のエアコンの洗浄問題に鑑みて、自動車用品店等では、例えばエアコン洗浄剤や消臭剤が販売されているが、これらを使用してもエバポレータ細部の埃や花粉を取りきるのは困難であり、かかる洗浄の問題の根本的な解決策にはならない。また、特許文献１に記載の空気調和機では、ポンプ、オゾン水製造機、ノズル部等がエアコンの構成要素として必須であり、そのためのスペースの確保やメンテナンスの問題のみならず、エアコン自体が大きくなるという問題がある。特許文献２に記載のオゾン発生装置においても、ダクトの外部にオゾン発生器を設け、そのオゾン発生器から伸びている拡散パイプをブロワファンとエバポレータとの間に配置しているため、上記と同様の問題がある。
【０００７】
他方、エアコンの洗浄にオゾン水を使用する場合において、オゾン水そのものの生成方法も課題の一つとなる。すなわち、オゾン水の生成方法として従来より知られているオゾン曝気法は、無声放電電界中に酸素ガスを通過させ、その酸素をオゾン化して高濃度のオゾンガスを作り、このオゾンガスと水とを気液接触させて、オゾンを水に溶解するものであるが、この方法は、高濃度のオゾン水を得るのに適していても、高濃度の気相のオゾンを製造するオゾナイザが必要なため、オゾン水生成装置が大型化するという問題がある。また、高濃度のオゾンガスを発生させてから水に溶解させるため、人体に有害なオゾンガス漏洩の危険性があり、さらには、原料気体として純酸素を用意する必要があったり、あるいは空気を使用する場合でも、空気の除湿装置や酸素濃縮装置を設ける必要がある等、取扱いが煩雑になる。
【０００８】
また、水電解法は、貴金属電極を使用して水を電気分解し、それにより発生したオゾンを電解中の水に直接溶解させてオゾン水を得ているが、電源装置を含めた装置全体が小型で、原料の水が入手しやすい等の利点を有していても、電力のほとんどが水を酸素と水素に電気分解するために消費され、高濃度のオゾン水を得るには不向きである。そこで、高濃度のオゾン水を生成するため、イオン交換膜の一方の面に陽極としての触媒金属電極を当接し、他面側に陰極としての金属電極を当接して、陽極の一面側に沿わせて原料水を流過させるとともに、陽極側と陰極側に直流電圧を印加して、陽極側にオゾンを発生させるオゾン水製造方法がある。この方法では、イオン交換膜が固体電解質となり、両電極が数百ミクロンの近距離で互いに向き合うため効率的な電気分解が行われ、結果として陽極側に発生する酸素にオゾンが混ざることになる。
【０００９】
しかし、上述したオゾン水製造装置は、原料水のオゾン水化の進行を促進する目的で貯水槽内の水を連続的に攪拌しているため、その攪拌によって、オゾンが溶融した水に空気が混合し、オゾン濃度が上がらないという問題がある。したがってオゾンの発生効率が低く、高濃度のオゾン水の供給が望まれていても、その要求を満たすことができない。また、攪拌のための設備が装置を大型化し、高価格にするという問題もある。さらには、製造されたオゾン水を直ちに使用するための機構がないため、生成後しばらくの間、放置される場合が多く、そのためオゾンの自己分解によりオゾン水が低濃度化し、オゾン水本来の効果を発揮し得ないという事態も生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高濃度で、かつ濃度の経時変化が少ないオゾン水を作るとともに、生成されたオゾン水を直ちに散布等により使用できる脱臭・殺菌装置を提供することである。また、本発明のさらなる目的は、通常の方法では困難な箇所においてもオゾン水の散布等ができ、使用量が比較的少ない一般家庭や小規模事業所等での用途に適した、簡易かつ小型の脱臭・殺菌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る脱臭・殺菌装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、オゾン水を使用して脱臭および殺菌を行う脱臭・殺菌装置であって、貯水槽に収容された原料水を電気分解してオゾンを生成し、そのオゾンを水に溶解してオゾン水を生成するオゾン水生成手段と、前記貯水槽の原料水を前記オゾン水生成手段に導くとともに、そのオゾン水生成手段で生成されたオゾン水を前記貯水槽に還流する還流手段と、前記貯水槽内のオゾン水を汲み出して散布する散布手段とを備え、前記オゾン水生成手段と前記還流手段と前記散布手段とが一体化された構造となっていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記オゾン水生成手段は所定の電極板からなる電極部を有し、その電極部で電気分解により生成されたオゾン水を前記還流手段によって前記貯水槽に還流する循環を所定時間繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成することを特徴とする。
【００１３】
例えば、前記還流手段による還流に使用する第１のポンプ手段と、前記散布手段による前記貯水槽からのオゾン水の汲み出しに使用する第２のポンプ手段とを個別に設けたことを特徴とする。また、例えば、前記還流手段による原料水の循環経路と前記散布手段へのオゾン水の供給経路とを切り替える切替手段を配し、その切替手段による切替えによって、前記循環に使用するポンプと前記散布手段へのオゾン水の供給に使用するポンプとを単一のポンプ手段で共用したことを特徴とする。
【００１４】
また、例えば、前記散布手段は、オゾン水の導入管と、所定長の導管の先端に配され複数の噴出孔を備えてなるノズルと、前記導入管とノズル間に配された散布調整部とを有し、前記散布調整部に設けたレバーの操作に従って前記ノズルの噴出孔よりオゾン水を放出することを特徴とする。
【００１５】
例えば、前記オゾン水生成手段を前記貯水槽の外部に独立して配した構造を有することを特徴とする。また、例えば、前記貯水槽内に前記オゾン水生成手段を内蔵し、このオゾン水生成手段が前記電極部とともに前記貯水槽に対して着脱自在な構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、きわめて簡易で小型な装置構成で所定時間、原料水を循環させ、円滑な電気分解を持続することによってオゾンの発生効率が向上するため、高濃度のオゾン水を連続的に製造でき、かつ、そのようにして生成されたオゾン水を生成後直ちに使用可能となる。その結果、貯水槽内の非流動状態の原料水を用いて、高い殺菌性や、脱臭、酸化および脱色等の浄化性を有するオゾン水を安価かつ容易に生成でき、高濃度を維持したまま使用することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、脱臭・殺菌装置においてオゾン水生成器とオゾン水散布用スプレーとを一体化した構造とすることで、生成されたオゾン水の濃度低下が生じないうちに、高濃度のオゾン水を散布することができ、しかも、オゾン水の特性から残留物質がないため、脱臭・殺菌に伴う二次的な汚染も回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態例について図面に基づいて説明する。
＜第1の実施の形態例＞
図１は、本発明の第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示している。図１にす、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１は、オゾン水生成器１００とオゾン水散布用スプレー２００からなる。オゾン水生成器１００は、原料水２を満たした所定の容積を有する貯水槽１０と、貯水槽１０の外部に配され、原料水２よりオゾン水を生成するためのオゾン水生成部（セルユニットともいう）２１と、貯水槽１０よりその流出口１０ａを介して原料水２をオゾン水生成部２１へ導くとともに、生成されたオゾン水を、流入口１０ｂを介して貯水槽１０へ還流させるという、水の循環を連続的に繰り返すための循環ポンプＰ1とを有している。また、オゾン水生成部２１は、原料水２を電気分解するための電極部２０を備えている。なお、制御部３は、所定濃度のオゾン水を生成するため、不図示の電源供給部等を含んでなり、オゾン水生成器１００全体の制御を司る。
【００１９】
上述したオゾン水生成のための水の循環は、貯水槽１０→循環ポンプＰ1→循環水流入チューブ１２→オゾン水生成部２１→循環水流出チューブ１４→貯水槽１０の経路で一定時間、繰り返され、非流動状態にある貯水槽１０内の原料水を攪拌することなく、原料水中におけるオゾン濃度を目的とする高い濃度にする。そのため、オゾン水生成器１００の制御部３は、あらかじめ原料水２の温度と水量をもとに実験で得た所定濃度のオゾン水の生成時間（換言すれば、上記の循環を連続して行う時間）を、水量別、水温別のデータテーブルとして、不図示のデータ格納部に有している。
【００２０】
より具体的には、オゾン水生成器１００の制御部３は、オゾン水生成開始の際、貯水槽１０に貯蔵された原料水の水量と水温とに基づき、上記水量別、水温別データを参照して循環ポンプＰ1の作動時間を算出（選定）する。そして、その選定結果をもとに所定時間、原料水２の循環を繰り返す。原料水中のオゾン濃度は、循環の回数が多いほど（生成時間が長いほど）高くなり、水温が低いほど高濃度のオゾン水が得られるが、生成時間が一定時間を超えると、オゾン濃度は飽和状態になる。また、同一水温の場合、水量が多いほど、一定の濃度のオゾン水を得るために長い生成時間（循環時間）を要する。したがって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器１００は、原料水の循環によりオゾン水を生成するので、濃度を高めるための攪拌機構が不要となり、装置自体を小型化できる。
【００２１】
なお、ここでの原料水２としては、イオン交換樹脂層を通した純水、蒸留水、水道水、または天然水でもよく、あるいは、これらの水から、活性炭層を通して塩素を除去し、カルシウム、シリカ等が多少残存した水等、多少の電気導電度を確保できるものを使用してもよい。
【００２２】
オゾンが溶解している水（オゾン水）は、洗浄・殺菌・漂白・脱臭等、多目的に利用され、特に殺菌性が強いため洗浄水等として多用されている。脱臭・殺菌装置１のオゾン水散布用スプレー２００は、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）するためのものであり、貯水槽１０の底部近傍まで達する長さのオゾン水流入管２０１と、このオゾン水流入管２０１を介して貯水槽１０よりオゾン水を汲み上げるための汲上ポンプＰ2と、汲み上げられたオゾン水を、例えば霧状にするための複数の噴出孔を備えたノズル２０５を有している。ノズル２０５と汲上ポンプＰ2との間には、オゾン水の噴霧の切替え（入／切）を行うための握りレバー２０３を有してなる散布制御部２０２が配されている。
【００２３】
握りレバー２０３は、脱臭・殺菌装置１の使用者が片手でオゾン水噴霧の切替えを行える大きさであり、ノズル２０５は、込み入った箇所、複雑な場所に配された部材、例えばエアコンのエバポレータ等の脱臭および殺菌を行えるよう、それらの部材あるいは所定の部位に直接オゾン水を散布できる長さと大きさを有する。また、自動車用の空調（カーエアコン）の場合、取付け場所の制約上、エバポレータに直接オゾン水を噴霧できない。そのため、ノズル２０５は、エアコンの室内のブロワー（ファン）を動作させながら、空気の取り入れ口である外気導入口にオゾン水を噴霧できる形状および大きさを有する。なお、汲上ポンプＰ2は、電動式あるいは手動蓄圧式のいずれであってもよい。
【００２４】
図２は、オゾン水生成部２１の構造を示す斜視図であり、図３は、その平面構成を示している。オゾン水生成部２１の電極部２０は、平板状の固形電解質膜（イオン交換膜）５の一方の面に陽極電極６を密着させ、他方の面に陰極電極７を密着させた構造を有し、オゾン発生電極として機能する。ここでは、固形電解質膜５として、オゾンに対する耐久性の強い、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用し、陽極電極６として、例えば、メッシュ状の白金を使用する。また、陰極電極７には銀製の網を使用する。
【００２５】
オゾン水生成部２１は、図３に示すように陽極側水路１１と陰極室１３とに分離された構造を有し、陽極側水路１１の一端に配した原料水流入口２１ａより流入した原料水２は、陽極電極６の表面に連続して接触する。また、オゾン水生成部２１の中間部位には、後述する電気分解により陽極側で発生したオゾン水と陰極側で発生した水素との混合を避けるため、図２に示すように垂直方向に延びる隔壁１６が設けられている。そして、陽極側水路１１へ流入した原料水２は、電極部２０における電気分解によって生成されたオゾンが溶融したオゾン水となって、陽極側水路１１の他端に配した流出口２１ｂより貯水槽１０に還流される。
【００２６】
陽極電極６と陰極電極７間に、不図示のリード線を介して所定の直流電圧（例えば、１２Ｖ）が印加されると、陽極側では、陽極電極６を通してイオン交換膜である固形電解質膜５に原料水が供給され、水の電気分解により酸素（Ｏ2）が発生し、通電電流が一定値を超えたときに、Ｏ2からオゾンガス（Ｏ3）が得られる。これらのガスは、陽極側水路１１の陽極電極表面における水流に巻き込まれ、オゾンは直ちに水に溶解してオゾン水（溶解オゾン）となる。また、水の分子から引き離された陽イオン（水素イオン）は陰電極側に移動する。そして、陰極電極側で水素（Ｈ2）が発生する。なお、発生した酸素ガスは、オゾンガスに比べて水への溶解度が低い（オゾンは、酸素に比べ１０倍程度、水に溶けやすい）ため、そのほとんどが水中において未溶解の気泡となる。
【００２７】
陽極電極６と陰極電極７の電極材は上記の例に限定されるものではなく、例えば、陽極材として金やニッケル等を、陰極材として金、白金、チタン等を使用してもよい。陽極側に白金やニッケル等を使用すると、触媒機能で発生するオゾン量が増加することが知られている。また、イオン交換膜を使用した電気分解では、電極がイオン交換膜に接触している部位とイオン交換膜が露出する面との境界部位付近で電気分解が急速に行われ、オゾンの発生率が高い。そのため、電極の形態として金網状のものを使用することで、陽極電極６とイオン交換膜５との接触境界部位を多くとることができる。
【００２８】
オゾン水生成器１００のオゾン水生成部２１では、陽極電極６で発生した酸素ガスの泡が容易にオゾン水生成部２１の上部方向へ排出されるよう、陽極側水路１１は、その原料水流入口２１ａよりも原料水流出口２１ｂが垂直方向において上位となるよう傾斜した構造を有する。さらに、陽極側水路１１内における圧力損失を少なくするため、原料水流出口２１ｂの径Ｄ2を原料水流入口２１ａの径Ｄ1よりも大きくしてある。圧力損出が大きいと、陽極側水路１１内が加圧状態となって固形電解質膜５と陽極電極６との間隙部にある水が流れづらくなり、これらの狭い間隙部において水が淀むという現象が生じるからである。
【００２９】
また、原料水が陽極電極６の表面に接触する相対的な流速を速めるため、陽極側水路１１のうち、電極面内の前側に位置する壁８に厚みを持たせ、陽極側水路１１を部分的に狭くしてある（図３において符号９で示す部分）。こうすることで、陽極電極面に発生したオゾンを水流により効率良く剥離し、拡散することができる。すなわち、電極面内において部分的に水路を狭くしたことで、その箇所における原料水の流速が速くなり、原料水を面積の小さい電極面に効率的に接触させる均一流とすることができ、同時に、発生した酸素およびオゾンが発生箇所から即座に他の場所に移動する。よって、円滑な電気分解を持続できるのでオゾンの発生効率が改善され、原料水へのオゾンの溶解効率を向上させることができる。
【００３０】
一方、電気分解により陰極電極７側で発生した水素ガスは、気泡となって、陰極室１３内の貯留水中を上昇し、オゾン水生成部２１の上部に設けた貫通孔８１から外部に放出される。オゾン水生成部２１が、隔壁１６を隔てて陽極側水路１１と陰極室１３とに分離されているので、陰極電極７側で発生した水素が、生成されたオゾン水と混合することはない。
【００３１】
このように本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、あらかじめメモリ等に格納された水量別、水温別のオゾン水生成データに基づいて、貯水槽内に特別の攪拌装置を設けることなしに貯水槽とオゾン水生成部との間で原料水の循環を所定時間だけ繰り返すことで、そのオゾン水生成器において所望の高濃度のオゾン水を短時間に生成できる。また、生成されたオゾン水をオゾン水散布用スプレーのポンプで汲み上げ、ノズルを介して、脱臭および殺菌したい箇所へ自在に噴霧できるため、複雑な構造を有する狭い部分にもオゾン水の散布が可能であり、それらの箇所に発生したカビや雑菌を除去して、異臭の発生や有害な雑菌の拡散を防ぐことができる。
【００３２】
さらに、オゾン水生成器において貯水槽とオゾン水生成部とを分離した構成とし、必要な水量を収容できる槽を適宜、オゾン水生成部に接続するだけで、所定量、所定濃度のオゾン水を簡単に生成することができる。また、オゾン水生成部を貯水槽と分離して、その外部に配したことにより、オゾン水生成中に、オゾン水生成部における電気分解に伴って発生する熱の影響を受けてオゾン濃度が変動することが少ない。
【００３３】
さらには、水量別、水温別のオゾン水生成データをもとに原料水の循環を所定時間、繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成できるため、オゾン水の生成過程において、センサ等によってオゾン濃度を逐一測定する必要がない。よって、そのための設備、センサ等が不要になる分、脱臭・殺菌装置を小型、軽量、および低価格とすることができる。
【００３４】
＜第２の実施の形態例＞
次に、本発明の第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置について説明する。図４は、オゾン水生成器１００′とオゾン水散布用スプレー２００′からなる、第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１′の構成を示している。なお、ここでは、図１に示す、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１と同一構成要素には同一符号を付して、それらの詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１′は、オゾン水生成器１００′の循環水流出チューブ１４と、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１との接続部分に切替弁２０８を配した構成になっている。この切替弁２０８は、例えば手動式、機械式、油圧式、電磁式等の二方向切替え弁であり、脱臭・殺菌装置１′のオゾン水生成器１００′でオゾン水を生成する場合、すなわち、循環ポンプＰにより貯水槽１０より流出口１０ａを介して原料水２を取水し、その原料水２を、オゾン水を生成するためのオゾン水生成部２１に導き、生成されたオゾン水を、流入口１０ｂを介して貯水槽１０へ送り込むという、水の循環を連続的に繰り返す際には、図４の矢印ａ方向の流れが生じるように切替弁２０８の切替えを行う。
【００３６】
なお、オゾン水生成器１００′におけるオゾン水の生成方法等は、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１のオゾン水生成器１００における生成方法と同じであり、オゾン水生成部２１の構造も同じであるため、それらの説明を省略する。
【００３７】
一方、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）する場合には、切替弁２０８を、図４の矢印ｂ方向の流れが生じるように切り替える。すなわち、切替弁２０８をｂ方向に切り替えた後、循環ポンプＰを作動させることにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、流出口１０ａを介してオゾン水生成部２１に導かれる。このとき、制御部３は、オゾン水生成部２１の動作を停止させるので、オゾン水はそのままオゾン水生成部２１を通過して切替弁２０８に達し、オゾン水散布用スプレー２００′のオゾン水流入管２０１に導入される。
【００３８】
ここでは、オゾン水生成器１００′の循環ポンプＰによって、脱臭・殺菌装置１′のオゾン水散布用スプレー２００′へオゾン水が送り込まれるため、オゾン水の散布に対して専用のポンプは不要となる。したがって、切替弁２０８がｂ方向に切り替えられているとき、握りレバー２０３を操作しながらノズル２０５を脱臭および殺菌したい箇所へ向けてオゾン水を噴霧することで、例えば霧状のオゾン水を散布できる。
【００３９】
このように、オゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレーのオゾン水流入管との接続部分に切替弁を配し、その切替弁の切替えにより、貯水槽よりオゾン水生成部へ原料水を供給し、そこで生成されたオゾン水を再び貯水槽へ送り込む循環を連続的に繰り返すオゾン水生成処理と、貯水槽内の一定濃度のオゾン水をオゾン水散布用スプレーのノズルを介して散布する処理とを行える構成とすることで、上述した第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置と同様の効果に加えて、脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器でオゾン水を生成するための循環用ポンプと、生成されたオゾン水を散布するためのポンプとを共用できるため装置構成が簡単になり、小型・軽量かつ廉価な脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００４０】
＜第３の実施の形態例＞
次に、本発明の第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置について、その具体的な構造および動作を詳細に説明する。図５は、オゾン水生成器１００″とオゾン水散布用スプレー２００″からなる、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の外観斜視図であり、図６は、その脱臭・殺菌装置の縦断面図である。この脱臭・殺菌装置１″のうち、オゾン水生成器１００″は、その上部が、例えば１〜２リットル程度の水（原料水）２を収容できる貯水槽１０からなり、装置の下部には、電源コード４０に接続された、不図示の電気モータで駆動される循環ポンプＰ等が配されるとともに、装置下部の背面には、オゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１が貫設されている。
【００４１】
貯水槽１０の内部には、オゾン生成手段としてのオゾン水生成部２３が直立した状態で配されるとともに、このオゾン水生成部２３の下部には、後述する構成を備える電極部２４が設けられている。また、オゾン水生成部２３は、貯水槽１０の背部側壁とほぼ同じ大きさを有し、清掃等を含むメンテナンスを容易にするため、貯水槽１０の背部側壁に沿って電極部２４とともにスライドさせて収容、あるいは抜去できる着脱自在の構造を有する。さらに貯水槽１０は、四方の外壁を、耐オゾン性を有する、例えば、適当な厚さの透明な塩化ビニル板等で構成して内容水の状態が外部から確認できるようになっているが、完全な密閉構造ではなく、例えば、天井板１０ｃの適当な位置に貫通孔を設けることにより、原料水中で発生する酸素ガス（Ｏ2）を装置外へ発散させるようにしている。また、オゾン水生成部２３は、垂直方向に天井板１０ｃまで延びる隔壁５５を有し、後述する電気分解により陽極側で発生したオゾン水と陰極側で発生した水素との混合を防止している。
【００４２】
ここで使用する原料水２は、上記第１の実施の形態例等と同様、イオン交換樹脂層を通した純水、蒸留水、水道水、あるいは天然水、またはこれらの水から、活性炭層を通して塩素を除去し、カルシウム、シリカ等が多少残存した水等、多少の電気導電度を確保できるものを使用する。
【００４３】
貯水槽１０の底面部のほぼ中央の位置にＴ字形状のキャップ２５が配されている。このキャップ２５は、所定径の導管をＴ字型に連結したもので、その水平方向の両端部と垂直方向の下端部それぞれが互いに連通した、計３個の開口部（水平端開口部２５ａ，２５ｂ、および下端開口部２５ｃ）を有する。オゾン水生成時、キャップ２５全体が常時、貯水槽１０内において原料水２に浸された状態にある。また、キャップ２５の下端開口部２５ｃは、図６に示すように、通水管１６ａを介して循環ポンプＰの吸入部１５ａに接続され、循環ポンプＰの流出部１５ｂは、通水管１６ｂを介して、オゾン水生成部２３の電極部２４の一端に設けた原料水流入口２６に接続されている。
【００４４】
通水管１６ｂとオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１との接続部には、二方向の切替えを行う切替弁２１０が配されており、循環ポンプＰの流出部１５ｂから流出したオゾン水を通水管１６ｂ側、あるいはオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１側へ切り替えることができるようになっている。すなわち、脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″でオゾン水を生成する場合、図６の矢印ｃ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えることで、循環ポンプＰの作動により、貯水槽１０→キャップ２５→切替弁２１０→オゾン水生成部２３（原料水流入口２６）→オゾン水流出口２８→貯水槽１０の経路で原料水を連続的に循環させる。
【００４５】
一方、生成されたオゾン水を、脱臭および殺菌したい箇所へ噴霧する場合には、図６の矢印ｄ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えることで、循環ポンプＰにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、流出部１５ｂと切替弁２１０を介して、オゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１に導入される。なお、切替弁２１０の切替えは、オゾン水生成器１００″の前面下部に配した切替スイッチ３４を、例えば“オゾ水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側に操作することで行う。
【００４６】
具体的には、脱臭・殺菌装置１″の使用者が切替スイッチ３４を“オゾ水生成”側に設定し、電源スイッチ３１を投入（ＯＮ）すると、循環ポンプＰが吸入および吐出動作を開始し、貯水槽１０内の原料水２は、キャップ２５の水平端開口部２５ａ，２５ｂより取り込まれ（吸入され）、下端開口部２５ｃ、切替弁２１０を通ってオゾン生成部２３の原料水流入口２６に送られる。そして、図５において矢印で示すように、原料水流入口２６より流入した原料水２は、電極部２４の陽極電極４５の前面に配した水路２７を通過する。その際、原料水２が陽極電極４５の表面に連続して接触する。
【００４７】
陽極電極４５の表面に連続して原料水２が接触することで、後述する電気分解によってオゾンが発生し、原料水２が、生成されたオゾンを含む水となり、図５で矢印にて示すように、オゾン水生成部２３の電極部２４の他端に設けたオゾン水流出口２８を通って貯水槽１０内に拡散される。なお、電源スイッチ３１がＯＮ状態にあるとき、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や電球等からなるパイロットランプ３３が点灯し、脱臭・殺菌装置１″が動作状態にあることを表示する。
【００４８】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″における原料水２は、オゾン水を生成する場合、上記のように貯水槽１０→キャップ２５→オゾン水生成部２３→貯水槽１０の経路で循環を繰り返すが、その際、キャップ２５は、水平端開口部２５ａ，２５ｂによる原料水の吸入作用により、貯水槽１０内における原料水２の渦巻き流防止手段として機能する。すなわち、オゾン水流出口２８から流出した、オゾンが溶解した水は、貯水槽１０内において水平方向に回転する水流を形成するので、そのままでは、貯水槽１０内の水が渦巻き流となる。このような渦巻き流は、原料水２の水面近傍の空気を巻き込むことになるため、原料水に空気が混合してオゾン濃度が低下する要因となる。そこで、貯水槽１０の底部に配したキャップ２５の水平端開口部２５ａ，２５ｂより、異なる２方向から槽内の原料水を吸入することで渦巻き流の発生を防止するとともに、槽内の水に濃度差が生じることを回避している。したがって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″では、従来のように攪拌等によって槽内に生じた渦巻き流により、オゾンの溶融した水に空気が混合して槽内の水のオゾン濃度が上がらないという問題は生じない。
【００４９】
電極部２４はオゾン発生電極として機能し、平板状の固形電解質膜（イオン交換膜）４３の一方の面に陽極電極４５を密着させ、他方の面に陰極電極４７を密着させた構造を有する。固形電解質膜４３としては、オゾンに対する耐久性の強い、例えば、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用する。また、陽極電極４５として、例えば、メッシュ状の白金を使用し、陰極電極４７には銀製の網を使用する。イオン交換膜を使用した電気分解では、電極がイオン交換膜に接触している部位とイオン交換膜が露出する面との境界部位付近で電気分解が急速に行われるため、電極として金網状のものを使用することで、陽極電極４５とイオン交換膜４３との接触境界部位を多くとることができ、オゾンの発生率が高くなる。
【００５０】
オゾン水生成時、陽極電極４５と陰極電極４７との間に所定の直流電圧（例えば、１２Ｖ）が印加され、原料水が供給されると、オゾン水生成器１００″の陽極側では、陽極電極４５を通してイオン交換膜である固形電解質膜４３に水の電気分解により酸素（Ｏ2）とオゾン（Ｏ3）のガスが発生する。オゾンガスは直ちに水に溶解してオゾン水（溶解オゾン）となり、水の分子から引き離された陽イオン（水素イオン）は陰電極側に移動して、陰極電極側で水素が発生する。酸素ガスは、オゾンガスよりも水への溶解度が低いため、そのほとんどが水中において未溶解の気泡となる。
【００５１】
なお、陽極電極４５と陰極電極４７の電極材は上記の例に限定されるものではなく、例えば、陽極材として金やニッケル等を、陰極材として金、白金、チタン等を使用してもよい。陽極側に白金やニッケル等を使用すると、触媒機能で発生するオゾン量が増加する。また、陽極電極４５と陰極電極４７間へは、不図示のケーブル、あるいは電極部２４の下部に配したコネクタを介して所定電圧が供給される。
【００５２】
電気分解により陰極電極４７側で発生した水素ガスは、それが気泡となって、隔壁５５の背部に位置する貯水部５３内を上昇して、オゾン水生成部２３の上部に設けた貫通孔５６から外部に放出される。また、陽極電極４５で発生した酸素ガスの一部と、未溶解で少量だけ混入するオゾンとが、水素ガスと一部反応して水に戻るが、上述のように渦巻き流防止手段としてのキャップ２５と酸素ガスを排出する機構とを設けることで、オゾン濃度に影響を与えるほどの問題とはならない。
【００５３】
他方、生成された一定濃度のオゾン水を脱臭および殺菌したい箇所へ散布（噴霧）する場合、上述したように切替スイッチ３４を“オゾン水散布”側に操作して、図６の矢印ｄ方向の流れが生じるように切替弁２１０を切り替えてから電源スイッチ３１を投入（ＯＮ）する。この場合、循環ポンプＰにより、貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水は、キャップ２５を介して切替弁２１０に達し、そのままオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１へ送り込まれる。したがって、切替弁２１０がｄ方向に切り替えられているとき、オゾン水散布用スプレー２００″の握りレバー２０３を操作しながらノズル２０５を脱臭および殺菌したい箇所へ向けることで、それらの箇所や部位にオゾン水を散布（噴霧）できる。
【００５４】
なお、上記の説明では、切替スイッチ３４を“オゾン水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側に設定して、切替弁２１０を上述した経路のいずれかに切り替えてから電源スイッチ３１を投入するようにしているが、これに限定されない。例えば、脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″がオゾン水を生成する動作をしているとき、一定濃度のオゾン水が生成されたのと同時に切替スイッチ３４を“オゾン水生成”側から“オゾン水散布”側に操作して、オゾン水生成モードからオゾン水散布モードに直ちに移行できるようにしてもよい。
【００５５】
また、オゾン水散布用スプレー２００″を使用せずにオゾン水を散布する場合、貯水槽１０の下部に配した水栓（コック）３０を介して貯水槽１０内の一定濃度のオゾン水をスプレー機器に移し、そのスプレー機器より脱臭および殺菌したい箇所へオゾン水を散布（噴霧）してもよい。この場合、脱臭・殺菌装置１″を設置した場所以外の場所においても、オゾン水生成器１００″で生成したオゾン水を散布でき、例えば電源等が配されていない場所でも任意の箇所の脱臭および殺菌が可能となる。
【００５６】
次に、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成方法等について説明する。図７は、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の電気的構成を示すブロック図であり、図８は、脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成工程を示すフローチャートである。図７の制御部（ＣＰＵ）６０は、例えば、マイクロプロセッサからなる中央制御部であり、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）６３に格納された所定のプログラムに従って脱臭・殺菌装置１００″全体の制御を行う。また、その制御に伴う制御データ等は、随時読み出し可能メモリ（ＲＡＭ）６１に保存される。
【００５７】
脱臭・殺菌装置１００″の制御部６０は、最初に切替スイッチ３４が“オゾン水生成”側、あるいは“オゾン水散布”側のいずれに設定されているかを判定し（図８のステップＳ１）、そのスイッチが“オゾン水生成”側に設定されている場合、オゾン水の生成を開始するため、ステップＳ３で、切替弁２１０を上述した“ｃ”方向に切り替える。そして、続くステップＳ１１において、濃度設定部３５によりオゾン濃度の設定がされているかどうかを判断する。オゾン濃度が設定されていれば、制御部６０は、その設定値を検知するとともに、直ちにその値を濃度表示部３６に可視表示する（ステップＳ１３）。
【００５８】
この濃度設定部３５は、例えば、図５に示すように回転式のダイヤル機構からなるものであり、そのダイヤルを所定方向に所定の角度だけ回すことで、あらかじめ決められた複数の濃度の中から所望の濃度を設定できる。また、濃度表示部３６は、設定されたｐｐｍ単位の濃度を、例えば、所定桁の数字でデジタル可視表示するもので、電気式、機械式のいずれでもよい。
【００５９】
次に制御部６０は、ステップＳ１５において、貯水槽１０内に設けた水位センサ７１ａ，７１ｂ、および温度センサ７３で、貯水槽１０内の原料水２の水量と水温を検知する。そして、それらの検知データをもとに、オゾン水の生成開始時における原料水２の水量と水温を知る。ここで、水位センサを２個設けたのは、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″で生成可能なオゾン水の量に対応させ、槽内の原料水の水量が、例えば、１リットル（ｌ）、あるいは１．５リットル（ｌ）のいずれであるかを検知するためである。
【００６０】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″のオゾン水生成器１００″は、例えば、図９や図１０に示すように、あらかじめ原料水の温度と水量をもとに実験的に確証を得たオゾン水の生成時間を、温度別、水量別のデータテーブルとしてデータ格納部７５に有している。具体的には、図９は、原料水の水量が１リットル（ｌ）のときの水温とオゾン水濃度と生成時間との関係を、図１０は、原料水の水量が１．５リットル（ｌ）のときの水温とオゾン水濃度と生成時間との関係をそれぞれ示しており、横軸は生成時間（分）、縦軸はオゾン水濃度（ｐｐｍ）である。なお、実験で生成されたオゾン水のオゾン濃度は、例えば、オゾンカウンタＺＣ−１５型（平沼製）を使用してヨウ素電量滴定法によって測定した。
【００６１】
本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″において設定可能な（すなわち生成可能な）オゾン水濃度は、原料水の水量にもよるが１０ｐｐｍ程度である。一般的にオゾン水は、その境界は明確にはなっていないものの、「低濃度オゾン水」と「高濃度オゾン水」の２種類に大別できる。殺菌を直接の目的にする場合、「高濃度オゾン水」を使用する必要がある。すなわち、オゾン水は、その濃度が２〜３ｐｐｍのとき、大腸菌の殺菌、植物の活性化等に効果的であるが、他の抗生の強い細菌の殺菌には効果は少なく、漂白・脱臭にもあまり効果を期待できないとされている。また、例えば、医療用内視鏡、眼鏡、入れ歯、布巾、まな板、手指等を洗浄するといった、工業用、業務用としては５ｐｐｍ以上、望ましくは７ｐｐｍ以上の高濃度オゾン水を多量に供給できる装置が望まれている。
【００６２】
そこで、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″では、このような高濃度のオゾン水の生成を可能とすべく、図９や図１０に示すようなオゾン水生成時間を設定している。より具体的には、原水が１リットル、水温が１５℃のとき、使用者が５ｐｐｍの濃度のオゾン水を得たいとして、その値を濃度設定部３５を介して入力した場合、制御部６０は、データ格納部７５を検索して、図９に示す水温別の濃度曲線（グラフ）のうち、１５℃濃度の曲線をもとに生成時間を得る。この場合、オゾン水の生成時間、つまり循環ポンプ１５の運転時間は、３分となる。
【００６３】
制御部６０は、このように設定されたオゾン水濃度に対する、貯水槽１０内の原料水の水量と水温に応じたオゾン水の生成時間をデータ格納部７５より選定し（ステップＳ１７）、続くステップＳ２１において、電源スイッチ３１が投入（ＯＮ）されたかどうか、つまり、使用者によりオゾン水の生成開始の指令があったかどうかを判断する。そして、生成開始の操作による指令が確認できたならば、ステップＳ２３で、循環ポンプＰを作動させて原料水の循環を開始する。
【００６４】
次のステップＳ２５で制御部６０は、所定のオゾン水生成時間が経過したかどうかを判定する。所定時間が経過していなければ、処理をステップＳ２３に戻して循環ポンプＰの作動を継続し、上述した原料水の循環を繰り返す。しかし、所定の時間が経過した場合には、設定された濃度のオゾン水が生成されたとして、ステップＳ２７において、循環ポンプＰの作動を停止する。なお、制御部６０は、循環ポンプＰの作動停止と同時にパイロットランプ３３を消灯し、スイッチ３１をＯＦＦ状態に戻す。これにより、脱臭・殺菌装置１″の使用者は、所定濃度のオゾン水の生成が完了したことを知る。
【００６５】
なお、温度センサ７３で検知された温度が、図９や図１０に示す水温以外の温度の場合には、制御部６０は、図９および図１０に示す濃度曲線をもとにデータの補間を行い、その結果に従って、そのときの水量に対するオゾン水の生成時間を算出する。よって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置１″では、原料水の水温が所定の温度範囲にあれば、設定された高濃度のオゾン水を短時間に生成することができる。
【００６６】
一方、ステップＳ１において、切替スイッチ３４が“オゾン水散布”側に設定されていると判定された場合には、制御部６０は、ステップＳ５において、切替弁２１０を上述した“ｄ”方向に切り替える。そして、続くステップＳ６において、脱臭・殺菌装置１″の使用者によりオゾン水散布のために電源スイッチ３１が投入されたかどうかを判断する。そして、電源スイッチ３１が投入されたならば、制御部６０は、ステップＳ８で循環ポンプＰを作動させて、貯水槽１０内のオゾン水をオゾン水散布用スプレー２００″のオゾン水流入管２０１へ送り込む。
【００６７】
制御部６０は、ステップＳ１０で、使用者がオゾン水の散布を停止するために電源スイッチ３１を切ったか（ＯＦＦ）どうかを判定する。オゾン水の散布停止の操作がない場合、循環ポンプＰの作動を継続し、オゾン水散布用スプレー２００″へのオゾン水の供給を継続する。しかし、オゾン水の散布を停止するために電源スイッチ３１が切られた場合には、ステップＳ２７において、制御部６０は循環ポンプＰの作動を停止する。これにより、オゾン水散布用スプレー２００″へのオゾン水の供給が絶たれることになる。
【００６８】
このように、脱臭・殺菌装置にオゾン水生成のための原料水の循環経路と、オゾン水散布用スプレーのオゾン水流入管へオゾン水を供給する経路とを切替弁によって分け、オゾン水生成時には、貯水槽よりオゾン水生成器へ原料水を供給し、生成されたオゾン水を再び貯水槽へ送り込むという循環を連続的に繰り返して、貯水槽内に一定濃度のオゾン水が貯留するように切替弁を制御し、オゾン水散布時は、貯水槽内のオゾン水をオゾン水散布用スプレーに供給して、ノズルを介してオゾン水を散布できるよう切替弁を制御する構成とすることで、脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器でオゾン水を生成するための循環用ポンプと、オゾン水散布のためのポンプとを共用できるので装置構成が簡単になり、小型・軽量かつ廉価な脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００６９】
また、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、そのオゾン水生成器において、あらかじめメモリ等に格納された水量別、水温別のオゾン水生成データに基づいて、貯水槽内に特別の攪拌装置を設けることなしに貯水槽とオゾン水生成器との間で原料水の循環を所定時間だけ繰り返すことで、所望の高濃度のオゾン水を短時間に生成できる。さらには、生成されたオゾン水を、その生成直後にオゾン水散布用スプレーに供給し、ノズルを介して、脱臭および殺菌したい箇所へ自在にオゾン水を噴霧できるため、オゾン水の濃度低下が生じないうちに、例えば、自動車のエバポレータ等の複雑な構造を有する狭い部分にも、そのオゾン水を散布することができ、それらの箇所でのカビ、雑菌、異臭の除去、雑菌の拡散を防止できる。
【００７０】
また、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置では、量別、水温別のオゾン水生成データをあらかじめ用意しておき、それらに基づいて原料水の循環を所定時間、繰り返してオゾン水を生成するので、生成途中におけるオゾン濃度の測定が不要となる。したがって、オゾン水生成器にオゾン濃度測定のためのセンサ等を設ける必要がないので、脱臭・殺菌装置を小型化、低価格化できる。
【００７１】
また、図９および図１０に示すように、どの設定濃度においても、オゾン水の生成時間が十数分と短時間であるため、このような短時間の生成時間内におけるオゾンの自己分解は無視し得るほど小さい。さらに、これらのオゾン水生成時間には、電極部２４での電気分解に伴って発生する熱の影響による温度変化も加味されている。よって、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置は、オゾン水の生成途中における原料水の温度変化をも考慮に入れた構成となっているため、生成されたオゾン水のオゾン濃度が設定値と大幅にずれることもない。さらには、オゾン水の経時変化が少ないことから、生成されたオゾン水を貯蔵するためにバッファ槽等を別途設ける必要もない。その結果、本実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成器には、高価な濃度計の設置が不要となる。
【００７２】
さらには、非流動状態の原料水を貯めた貯水槽内にオゾン水生成器を収容し、循環ポンプ等の電源駆動部や切替弁を貯水槽の下部に配置するとともに、オゾン水生成器とオゾン水散布用スプレーとを一体化させることにより、脱臭・殺菌装置を小型、軽量化できる。よって、例えば、家庭用や美容用等の小型化用途、エアコンのエバポレータの脱臭・殺菌等の業務用途に適した、全体的にコンパクトかつ低価格の脱臭・殺菌装置を提供することができる。
【００７３】
なお、図７に示す上記第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置より、その構成の一部を除外して簡易化した装置は、上記第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置に適用可能である。例えば、図７に示す装置構成から温度センサ、水位センサ、温度設定部、温度表示部等を割愛してなる装置は、所定時間、一定量の原料水を循環させてオゾン水を生成するという目的、および貯水槽内のオゾン水をオゾン水散布用スプレーに供給して、ノズルを介してオゾン水を散布する目的を達成できる点において、そのまま第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置として動作可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置のオゾン水生成部の構造を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態例に係るオゾン水生成部の平面構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の外観斜視図である。
【図６】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の縦断面構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施の形態例に係る脱臭・殺菌装置におけるオゾン水の生成工程を示すフローチャートである。
【図９】水温と水量とオゾン水生成時間との関係を示すグラフである。
【図１０】水温と水量とオゾン水生成時間との関係を示す他のグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
P，Ｐ1 循環ポンプ
Ｐ2 汲上ポンプ
１，１′，１″ 脱臭・殺菌装置
２ 原料水
３，６０ 制御部
５，４３ 固形電解質膜
６，４５ 陽極電極
７，４７ 陰極電極
１０ 貯水槽
１０ｃ 天井板
１１ 陽極側水路
１２ 循環水流入チューブ
１３ 陰極室
１４ 循環水流出チューブ
１６，５５ 隔壁
２０，２４ 電極部
２１，２３ オゾン水生成部
２５ キャップ
２６ 原料水流入口
２７ 水路
２８ オゾン水流出口
３０ 水栓（コック）
３１ 電源スイッチ
３４ 切替スイッチ
３５ 濃度設定部
３６ 濃度表示部
４０ 電源コード
５３ 貯水部
６１ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
７１ａ，７１ｂ 水位センサ
７３ 温度センサ
７５ データ格納部
８１ 貫通孔
１００，１００′，１００″ オゾン水生成器
２００，２００′，２００″ オゾン水散布用スプレー
２０１ オゾン水流入管
２０２ 散布制御部
２０３ 握りレバー
２０５ ノズル
２０８，２１０ 切替弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾン水を使用して脱臭および殺菌を行う脱臭・殺菌装置であって、
貯水槽に収容された原料水を電気分解してオゾンを生成し、そのオゾンを水に溶解してオゾン水を生成するオゾン水生成手段と、
前記貯水槽の原料水を前記オゾン水生成手段に導くとともに、そのオゾン水生成手段で生成されたオゾン水を前記貯水槽に還流する還流手段と、
前記貯水槽内のオゾン水を汲み出して散布する散布手段とを備え、
前記オゾン水生成手段と前記還流手段と前記散布手段とが一体化された構造となっていることを特徴とする脱臭・殺菌装置。
【請求項２】
前記オゾン水生成手段は所定の電極板からなる電極部を有し、その電極部で電気分解により生成されたオゾン水を前記還流手段によって前記貯水槽に還流する循環を所定時間繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成することを特徴とする請求項１記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項３】
前記還流手段による還流に使用する第１のポンプ手段と、前記散布手段による前記貯水槽からのオゾン水の汲み出しに使用する第２のポンプ手段とを個別に設けたことを特徴とする請求項２記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項４】
前記還流手段による原料水の循環経路と前記散布手段へのオゾン水の供給経路とを切り替える切替手段を配し、その切替手段による切替えによって、前記循環に使用するポンプと前記散布手段へのオゾン水の供給に使用するポンプとを単一のポンプ手段で共用したことを特徴とする請求項２記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項５】
前記散布手段は、オゾン水の導入管と、所定長の導管の先端に配され複数の噴出孔を備えてなるノズルと、前記導入管とノズル間に配された散布調整部とを有し、前記散布調整部に設けたレバーの操作に従って前記ノズルの噴出孔よりオゾン水を放出することを特徴とする請求項４記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項６】
前記オゾン水生成手段を前記貯水槽の外部に独立して配した構造を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項７】
前記貯水槽内に前記オゾン水生成手段を内蔵し、このオゾン水生成手段が前記電極部とともに前記貯水槽に対して着脱自在な構造を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項１】
オゾン水を使用して脱臭および殺菌を行う脱臭・殺菌装置であって、
貯水槽に収容された原料水を電気分解してオゾンを生成し、そのオゾンを水に溶解してオゾン水を生成するオゾン水生成手段と、
前記貯水槽の原料水を前記オゾン水生成手段に導くとともに、そのオゾン水生成手段で生成されたオゾン水を前記貯水槽に還流する還流手段と、
前記貯水槽内のオゾン水を汲み出して散布する散布手段とを備え、
前記オゾン水生成手段と前記還流手段と前記散布手段とが一体化された構造となっていることを特徴とする脱臭・殺菌装置。
【請求項２】
前記オゾン水生成手段は所定の電極板からなる電極部を有し、その電極部で電気分解により生成されたオゾン水を前記還流手段によって前記貯水槽に還流する循環を所定時間繰り返すことで所定濃度のオゾン水を生成することを特徴とする請求項１記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項３】
前記還流手段による還流に使用する第１のポンプ手段と、前記散布手段による前記貯水槽からのオゾン水の汲み出しに使用する第２のポンプ手段とを個別に設けたことを特徴とする請求項２記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項４】
前記還流手段による原料水の循環経路と前記散布手段へのオゾン水の供給経路とを切り替える切替手段を配し、その切替手段による切替えによって、前記循環に使用するポンプと前記散布手段へのオゾン水の供給に使用するポンプとを単一のポンプ手段で共用したことを特徴とする請求項２記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項５】
前記散布手段は、オゾン水の導入管と、所定長の導管の先端に配され複数の噴出孔を備えてなるノズルと、前記導入管とノズル間に配された散布調整部とを有し、前記散布調整部に設けたレバーの操作に従って前記ノズルの噴出孔よりオゾン水を放出することを特徴とする請求項４記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項６】
前記オゾン水生成手段を前記貯水槽の外部に独立して配した構造を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の脱臭・殺菌装置。
【請求項７】
前記貯水槽内に前記オゾン水生成手段を内蔵し、このオゾン水生成手段が前記電極部とともに前記貯水槽に対して着脱自在な構造を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の脱臭・殺菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−６１７００（Ｐ２００８−６１７００Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４０１９１（Ｐ２００６−２４０１９１）
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（５０６１２９０１６）株式会社オゾテック (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月５日（２００６．９．５）
【出願人】（５０６１２９０１６）株式会社オゾテック (5)
【Ｆターム（参考）】
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