JP6344748B1 - オゾン水生成吐出器 - Google Patents

Abstract

【課題】オゾン水を消毒液タンクに貯留しておき、必要なときに消毒液タンクからオゾン水を汲み出し手指に吐出して消毒する方式及び、前記方法を可能にする装置の提供。【解決手段】オゾン水を生成する電解セル１１の表面とオゾン水を貯留している槽１の内壁との間隙を数ミリメートルにして流路１２を形成し、この間隙に水道水を流入させて貯留する構造にし、この間隙に電磁弁５を介して水道水を一定量流入させ、生成されたオゾン水を流入してくる水道水で押し出し、オゾン水吐出管２から吐出して手指を消毒するようにした。そして、オゾン水を吐出後流入させた少量の水道水を、オゾン水に加工して１回分の手指消毒に必要な量のオゾン水として貯留するようにした、オゾン水生成吐出器。【選択図】図１

Description

本発明は、水道水を電気分解することでオゾン水を生成し生成したオゾン水を手指等に吐出し手指の消毒を行うオゾン水生成吐出器に関する。

オゾン水は強い酸化力・殺菌力有しているので特開平１１−５６９８４号公開特許公報（特許文献１参照）に記されているように細菌・ウイルスなど広範囲の殺菌が可能であり、オゾン水を用いた手指消毒装置が公知となっている（特許文献２参照）、さらに農業や園芸での利用も研究されている（非特許文献１）。

電解セル用いて水道水を直接電気分解してオゾン水を生成する方式は少量のオゾン水なら高濃度のものが短時間で生成できるという特徴があり、特許第５８２３１０２号特許公報記載の歯科用オゾン水洗浄装置等が実用化されている。
オゾン水は生成後、時間が経つとオゾンが酸素と水に分解、殺菌作用が失われるので長時間貯留しておくことができない、そのため使用する直前にオゾン水を生成して、手指の消毒に使用する装置（例えば、特願２０１６−１４２７８９号の手洗消毒装置参照）があるが、この例ではオゾン水を必要とする一定時間前に電解セルに通電する方式なので、手洗器等他の機器と連動させる必要があり用途に制約があった。

特開平１１−５６９８４号 公開特許公報 特許第５９４７６９２号 特許公報 特許第５８２３１０２号 特許公報 特開２０１６−２２２９６７号 公開特許公報 大阪府立食とみどりの総合技術センター研究報告書 第４３号 ＩＳＳＮ１３４８−４３９７ 電解オゾン水によるパンジーの生育促進効果

従来のオゾン水生成吐出装置は、多量のオゾン水を事前に生成してタンクに貯留しておき、必要な時にタンクに貯留しているオゾン水をポンプで吐出する方式である。
この方式ではオゾン水に腐食されないフッ素樹脂等で製作された高価なポンプが必要となる。
ポンプを使用せずにオゾン水を流出させる方式として、流入管と流出管とオゾン水電解槽とを連通状態にして水道栓を流入管に直接接続して、生成されたオゾン水を電解槽に供給する水で電解槽の側面に配置された吐出管からオゾン水を流出させるという方式が特開２０１６−２２２９６７号公開特許公報（特許文献４）に記されているが、この例では供給された水と生成されたオゾン水とが混合され、特定の場所にあるオゾン水のみが吐出されるため、吐出されるオゾン水は濃度が大きく変動するという欠点がある。
又、一定時間経過するとタンクに貯留しているオゾン水の溶存オゾン濃度が低下するので、オゾン水の溶存オゾン濃度を一定に保つために、溶存オゾンの濃度を計測しながらオゾン水を生成するという機能を必要とするので、設備が複雑で高価なものとなる。
本発明はこのような問題を解決しようとするものであり、簡単で安価な装置で少量のオゾン水が生成吐出できるオゾン水生成吐出器を実現することを目的とするものである。

本発明は上記目的を達成するために、オゾン水の生成には水道水を直接電気分解してオゾン水を生成する電解セルを採用し、またオゾン水の吐出にはポンプを使用せず水道管に接続された電磁弁で、生成されたオゾン水を水道水圧を利用してオゾン水貯留槽から押し出し、オゾン水吐出管から吐出させるようにした。

上述したように本発明のオゾン水生成吐出器は、簡単な装置で手指消毒に必要な量のオゾン水、例えば溶存のゾン水濃度が１〜５ｐｐｍで数ミリリットルのオゾン水を生成して手指に５秒以上接触させることができるので、オゾン水が殺菌作用を有している状態で手指の消毒を行うことができ、実用的で効果的な手指消毒装置を提供できる。

本発明の一実施形態を示すオゾン水生成吐出器のブロック図。 本発明で使用した電解セルの形状を示す斜視図である。 オゾン水生成貯留槽内部に設置した穿孔板の実施例を示した図。 本発明のオゾン水生成吐出器のオゾン水生成の手順を示すフローチャート図。 オゾン水生成貯留槽の洗浄水供給口の実施例を示した図。 オゾン水生成貯留槽の洗浄水供給口の他の実施例を示した図。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。

図１において、オゾン水生成貯留槽１は密閉構造であり、上部にオゾン水吐出管２が、下部に水道水供給管３が接続され、内部には水道水を電気分解してオゾン水を生成する電解セル１１が設置されていて、手指消毒に必要な量のオゾン水を貯留している。
該オゾン水生成貯留槽１の下部に接続された該水道水供給管３には電磁弁５が接続され水道管４につながっている。
該オゾン水生成貯留槽１は密閉構造なので、該電磁弁５をＯＮ（開）に通電してオゾン水生成貯留槽１の下部に穿孔された水道水流入口１３から水道水を注入すると、注入された水道水の水圧でオゾン水がオゾン水生成貯留槽１の上部から吐出される。

図２は本発明で使用した電解セル１１の形状を示す斜視図で、直方体形状であり多数の穴１５が穿孔されている表面１１１で水道水が電気分解されてオゾン水が生成される。
該オゾン水生成貯留槽１の内部で該電解セル１１を、表面１１１が垂直で、且つ該電解セル１１の表面１１１とオゾン水生成貯留槽１の内面との間隔が数ミリメートルとなるように保持して水道水が流れる流路１２（図１に記載）を形成している。
この構造によりオゾン水生成貯留槽１の貯水量は数ミリリットル程度の少量になり、電解セル１１に通電すれば溶存オゾン濃度が高いオゾン水を短時間で生成することが可能となる。

該オゾン水生成貯留槽１の底面に穿孔された水道水流入口１３の上部と電解セル１１の底面１１２との間には、図２に示すような多数の穴１５が穿孔された穿孔板１４が設置されている。
該穿孔板１４は水道水流入口１３からオゾン水生成貯留槽１に流入させた水道水を該多数の穴１５から流出させる事により流路１２に貯留されているオゾン水を面状に持ち上げ、生成されたオゾン水と流入させた水道水とがなるべく混ざり合わないようにしながら、生成されたオゾン水をオゾン水吐出管２から吐出させる作用をする。

制御装置６には、電磁弁５、電解セル１１、が接続されており、手感知センサー（図示せず）とかフットスイッチ（図示せず）からオゾン水吐出要求信号が入力されると電磁弁５と電解セル１１を所定のプログラムで動作させる。

図４のフローチャートに基づき本発明のオゾン水生成吐出器の動作プログラムを説明する。
フローチャート（１）はオゾン水を吐出させる時のフローチャートで、オゾン水吐出管２の出口近傍に配置された手感知センサー（図示せず）、またはフットスイッチ（図示せず）等からのオゾン水吐出要求信号が制御装置６に入力されると、電解セル１１が通電中でない場合は直ちに電磁弁５をＯＮ（開）にして、所定量の水道水をオゾン水生成貯留槽１に流入させることにより生成されているオゾン水を吐出する、それと同時に電解セル１１を一定時間（Ｔ１）通電するようにして流入した水道水を所定の溶存オゾン濃度を有するオゾン水に加工する。
一方オゾン水を吐出したばかりで、まだ電解セル１１に通電中の場合は通電が完了するまで、次のステップに進まないで待機している。
その理由はオゾン水生成吐出器を、連続して使用することが考えられるので、電解セル１１への通電中にオゾン水吐出要求信号が制御装置６に入力されることがある。
このような場合は溶存オゾンの濃度が一定値以上になるまでの電解セル１１への通電時間（Ｔ１）を確保するために一定時間以上経過しないと、オゾン水を吐出しないように電解セル１１の通電状況をモニターしている。
フローチャート（２）は長時間オゾン水を吐出していない時のフローチャートで、オゾン水生成後、長時間（例えば１時間以上）経過すると溶存オゾンの濃度が低下するので電解セル１１に再度一定時間（Ｔ２）通電して、溶存オゾンの濃度を高める、この場合は残留している溶存オゾンが存在するので通電時間はＴ１より短時間になる。

電解セル１１を長期間使用していると電解セル１１の表面に汚れが付着して、オゾン水の生成効率が低下するので、定期的に電解セルを清掃する必要がある。
電解セル１１を洗浄するにはオゾン水生成貯留槽１から電解セル１１を取り出して、その電解セル１１をクエン酸とか食用酢の水溶液等の洗浄液に浸漬して汚れを化学的に除去するのであるが、この方法だと電解セル１１をオゾン水生成貯留槽１から取り出さねばならず、取り出すのに多大工数がかかるという欠点がある。
そのため本発明ではオゾン水生成貯留槽１を分解せずに電解セル１１を洗浄するためにオゾン水生成貯留槽１に洗浄液を注入して電解セル１１を一定時間浸漬するようにした。
図５はこの操作を可能とするための洗浄液注入口の構造の一例であり、オゾン水生成貯留槽１の上面、または側面にツマミ２１と螺合するネジ穴２３を設け、該オゾン水生成貯留槽１とツマミ２１の間にオーリング２２を配置して密閉構造を維持できるように構成した注入口の例である。
図６は他の実施例で、槽内部から外部には液体が漏れないようにするダックビル式の逆止弁２４が装着されている。
この洗浄液注入口から洗浄液を注射器等でオゾン水生成吐貯留槽１に注入して、数時間放置してから電磁弁５に通電して水道水をオゾン水生成吐貯留槽１に流入させて内部にある液体を流出させ洗浄するようにした。

本発明は手指を消毒する目的で製作した少量のオゾン水生吐出器の例を示しているが、オゾン水生成貯留槽１を大きくするとともに、電解セル１１も大きくし、通電時間、通電電流値をおおきくすることにより、高濃度のオゾン水を生成することや、オゾン水の生成量を数十ミリリットルとすることが可能となるので、生成したオゾン水を噴霧器やスプレーの容器に入れて使用することができ、家庭園芸などで植物の消毒殺菌にも使用できる。

１ オゾン水生成貯留槽
２ オゾン水吐出管
３ 水道水供給管
４ 水道管
５ 電磁弁
６ 制御装置
１１ 電解セル
１２ 流路
１３ 水道水流入口
１４ 穿孔板
１５ 穿孔板の穴
２１ ツマミ
２２ オーリング
２３ ネジ穴
２４ 逆止弁
１１１ 電解セルの表面
１１２ 電解セルの底部

Claims (1)

1. 一回のオゾン水の吐出量とほぼ同量の水道水を貯留するとともに該貯留している水道水を電気分解してオゾン水に加工する電解セルと該電解セルの底部に配置された複数の穴が穿設された穿孔板を内包するオゾン水生成貯留槽の内部表面と前記電解セルの表面との間隔が数ミリメートルとなるようにして水道水が流れる流路を形成した密閉構造のオゾン水生成貯留槽と、
   水道管に接続され所定量の水道水を該オゾン水生成貯留槽に流入させる電磁弁と、該オゾン水生成貯留槽の上部に生成されたオゾン水を所定の場所に吐出するオゾン水吐出管と、該オゾン水生成貯留槽と該電磁弁とを接続する水道水供給管と、前記電磁弁と前記電解セルを一定のプログラムで制御する制御装置とで構成し該制御装置には該制御装置からの信号に基づき該電磁弁に通電することにより水道水圧で生成されたオゾン水を一定量吐出するとともに、オゾン水の吐出中もしくは吐出後から該電解セルに一定時間通電して流入させた水道水をオゾン水に加工するようにしたプログラムと、オゾン水吐出後一定時間以上経過したら前記電解セルに再度一定時間通電してオゾン水生成貯留槽に貯留されているオゾン水の溶存オゾン濃度を１ｐｐｍ以上にするプログラムとを組み込み、オゾン水吐出要求信号が入力されると生成したオゾン水を５秒以上かけて吐出するようにしたことを特徴とするオゾン水生成吐出器。

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