JP2012250135A

JP2012250135A - ミスト発生装置

Info

Publication number: JP2012250135A
Application number: JP2011122046A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Otawara; 敏晃大田原; Satoshi Matsumoto; 悟志松本; Shigehiro Suzuki; 茂弘鈴木
Original assignee: Hamanetsu KK; Aidenshi Co Ltd
Current assignee: Hamanetsu KK; Aidenshi Co Ltd
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2012-12-20
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: JP5603830B2

Abstract

【課題】所定の気体を液体に溶解もしくは混合しつつ、ミスト状にしてノズルから噴霧するミスト発生装置において、前記気体を溶解もしくは混合する液体の前記ノズルへの供給状態を検出する。
【解決手段】噴射ノズルと液体導入手段との間に設けられ、前記噴射ノズルと前記液体導入手段とを連通させる液体流路１１と、前記液体流路内に設けられた一対の電極１３，１４と、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段７と、前記電圧印加手段により電圧が印加された状態で、前記一対の電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段８と、前記抵抗測定手段による抵抗の測定値に基づき前記液体流路内における液体Ｗの供給状態を判定する判定手段９とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、所定の気体を水などの液体に溶解もしくは混合しつつ、ミスト状にしてノズルから噴霧するミスト発生装置に関し、特に、前記気体を溶解もしくは混合する液体のノズルへの供給状態を検出することのできるミスト発生装置に関する。

従来から、オゾン（Ｏ_３）を水などの液体に溶解したオゾン水は、脱臭、殺菌、消毒の効果が得られることから、厳しい衛生管理が必要とされる調理場や医療施設等の殺菌消毒剤として用いられている。
このオゾン水は、ミスト状（霧状）にして噴霧すれば、その散布が容易且つ広範囲に行うことができるため、従来からオゾン水をノズルにてミスト状にして噴霧するミスト発生装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

従来のミスト発生装置は、図５に示すオゾン発生手段５１において、対向する電極に電圧が印加されて放電され、エアポンプ５２により、圧縮された空気が空気流通ラインＬ１を介して供給される。これにより前記電極間に酸素や空気が流通し、オゾン（Ｏ_３）が発生する。また、オゾンを含む混合ガスは、混合ガス導入ラインＬ２を介して噴射ノズル５３に導入される。
ここで、噴射ノズル５３は、例えば、図６に示すように第１噴射口５３ａの周囲に同心円状に形成された第２噴射口５３ｂを具備し、前記混合ガス導入ラインＬ２から導入される混合ガスは第２噴射口５３ｂから噴射される。
そして、前記混合ガスが前記第２噴射口５３ｂから噴射される際、サイフォンの原理により、収容タンク５４に収容された水Ｗが水導入ラインＬ３を介して上方に吸い上げられ、前記オゾンと空気の混合ガスと同時に（即ちミスト状となって）、第１噴射口５３ａから噴射されるようになっている。

特開２０００−３１６９５６号公報

しかしながら、前記ミスト発生装置にあっては、収容タンク５４に収容された水Ｗが消費されて無くなった場合、また、ガス導入ラインＬ２、水導入ラインＬ３の継手部分のシール不良、或いは、ガス導入ラインＬ２、水導入ラインＬ３が折れ曲がる等した場合に、水を噴射ノズル５３に引き込むことができず、噴射ノズル５３からオゾンと空気の混合ガスのみが噴射される虞があった。
即ち、噴射ノズル５３からオゾンと空気の混合ガスのみが噴射されると、人がそれを吸い込みやすく、濃度によっては人体に悪影響を及ぼす危険があるという課題があった。

本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであり、所定の気体を液体に溶解もしくは混合しつつ、ミスト状にしてノズルから噴霧するミスト発生装置において、前記気体を溶解もしくは混合する液体の前記ノズルへの供給状態を検出することのできるミスト発生装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、噴射ノズルと、前記噴射ノズルに所定の気体を導入する気体導入手段と、前記噴射ノズルに所定の液体を導入する液体導入手段とを具備し、前記気体導入手段と液体導入手段とにより前記噴射ノズルに前記気体と前記液体とがそれぞれ導入され、前記気体を前記液体に溶解もしくは混合しつつミスト状に前記噴射ノズルから噴霧するミスト発生装置であって、前記噴射ノズルと前記液体導入手段との間に設けられ、前記噴射ノズルと前記液体導入手段とを連通させる液体流路と、前記液体流路内に設けられた一対の電極と、前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により電圧が印加された状態で、前記一対の電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗測定手段による抵抗の測定値に基づき前記液体流路内における液体の供給状態を判定する判定手段とを備えることに特徴を有する。
このように構成することにより収容タンクから液体が噴射ノズルに供給されなくなった場合に、その状態を即座に検出することができ、オゾンなどの気体のみが噴出されることを防止することができる。
また、収容タンク内の液体の残量を知るためにタンク内にフローセンサ等を設ける必要がなく、比較的容易に構成することができるためメンテナンスが容易であり、また、コストを低減することができる。

尚、前記液体流路は、上下方向に延びて形成され、前記一対の電極は、前記液体流路内において、相対向する面側にそれぞれ配置されると共に、上下方向に所定距離を離れて配置されていることが望ましい。
このように構成することにより、前記液体流路に残る少量の液体により電極間が接続されることがなく、誤検出を防止することができる。
また、前記判定手段による判定は、前記気体導入手段による前記気体の導入開始から所定時間の経過後に開始されることが望ましい。
即ち、収容タンクに収容された液体が噴射ノズルに吸い上げられるまでの所定時間を考慮して、液体の噴射ノズルへの供給状態を検出開始することで、誤検出を防止することができる。

また、警告音の発生または警告の旨を表示する警告手段を備え、前記判定手段が前記液体流路内に前記液体が供給されていないと判断した場合に、前記警告手段は、警告音の発生または警告の旨の表示を行うことが望ましい。
このように警告手段を設けることにより、使用者にすぐさま通知することができる。
また、前記気体は、オゾン、酸素、窒素、空気のいずれかでよい。

本発明によれば、所定の気体を液体に溶解もしくは混合しつつ、ミスト状にしてノズルから噴霧するミスト発生装置において、前記気体を溶解もしくは混合する液体の前記ノズルへの供給状態を検出することのできるミスト発生装置を得ることができる。

図１は、本発明に係るミスト発生装置の全体概略構成を示すブロック図である。図２は、図１のミスト発生装置が備える噴射ノズルの後端側、かつ収容タンクの上端側に設けられた液体センサ部の斜視図である。図３は、図１のミスト発生装置が備える液体センサ部の内部構造を説明するための部分拡大図である。図４は、図１のミスト発生装置が備える液体センサ部の断面を含むブロック図である。図５は、従来のミスト発生装置の構成を示すブロック図である。図６は、従来のノズル構成を説明するための断面図である。

以下、本発明に係るミスト発生装置の実施の形態について図面に基づき説明する。尚、本実施の形態においては、本発明に係るミスト発生装置が、オゾンを水などの液体に溶解もしくは混合させて、ミスト状にして噴霧するものとして説明する。
図１は、本発明に係るミスト発生装置の全体概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、このミスト発生装置１は、オゾン水もしくはオゾン混合水をミスト状にして噴霧する噴射ノズル２と、オゾン（Ｏ_３）を発生させるためのオゾン発生手段３と、空気を圧縮して送出するためのエアポンプ４と、オゾンを溶解もしくは混合するための水などの液体Ｗを収容する収容タンク５とを具備する。
また、エアポンプ４とオゾン発生手段３とは、空気流通ラインＬ１により接続され、オゾン発生手段３と噴射ノズル２とは、混合ガス導入ラインＬ２により接続され、噴射ノズル２と収容タンク５とは液体導入ラインＬ３により接続されている。

尚、前記各部の構成は、符号は異なるが既に図５，図６を用いて説明した構成と同様に構成されている。例えば、噴射ノズル２は、図６に示す断面と同様の構造を有し、混合ガス導入ラインＬ２から導入される混合ガスが、第１噴射口２ａ（図６の５３ａに相当）の周囲に同心円状に形成された第２噴射口２ｂ（図６の５３ｂに相当）から噴射される。
また、前記オゾン発生手段３と、エアポンプ４と、空気流通ラインＬ１と、混合ガス導入ラインＬ２とにより気体導入手段が構成される。また、収容タンク５と液体導入ラインＬ３とにより液体導入手段が構成される。

また、噴射ノズル２の後端側には、液体導入ラインＬ３から噴射ノズル２への液体Ｗの供給状態を検出するための液体センサ部６を備え、この液体センサ部６に対し電圧印加手段７が、液体検出のために所定の交流電圧を印加するようになされている。
また、ミスト発生装置１は、液体センサ部６に接続された抵抗測定手段８と、抵抗測定手段８の測定結果に基づき液体センサ部６における液体供給状態を判定し、液体Ｗが無い場合に警告出力する判定・警告手段９（判定手段、警告手段）とを備えている。

続いて、前記液体センサ部６の構成について詳しく説明する。
図２は、噴射ノズル２の後端側であって収容タンク５の上端側に設けられた液体センサ部６の斜視図であり、図３は、液体センサ部６の内部構造を説明するための部分拡大図である。また、図４は、液体センサ部６の断面を含むブロック図である。
図２乃至図４に示すように、液体センサ部６は、上下方向に長く形成された略直方体形状の筐体１０を備える。この筐体１０は、絶縁性の部材、例えば塩化ビニルにより形成されている。

筐体１０内部には、上下方向に延びる液体流路１１が形成され、その下端側は液体導入ラインＬ３に連通している。また、図４に示すように液体流路１１の上端側は、噴射ノズル２において液体Ｗを流通させる液体流路１２に連通している。
また、筐体１０の一側面の上部には凹部１０ａが形成され、そこに棒螺子状（例えば直径６ｍｍ）の電極１３が筐体１０に対して螺着されている。電極１３の先端部１３ａは、図４に示すように液体流路１１内に貫装され、その高さ位置は噴射ノズル２の液体流路１２と略同じ位置となされている。
また、筐体１０において前記電極１３が装着された面と反対側の側面下部には、凹部１０ｂが形成され、そこに前記電極１３と同形状に形成された電極１４が筐体１０に対して螺着されている。電極１４の先端部１４ａは、図４に示すように液体流路１１内に貫装され、その高さ位置は電極１３の先端部１３ａよりも所定距離（例えば２０〜３０ｍｍ）下方に離れた位置となされている。

電極１３，１４は、共に耐食性に優れる材質、例えばチタン、白金、金、銀、銅などのいずれかにより形成されている。
また、電極１３、１４間には、電圧印加線２１、２２を介して電圧印加手段７より所定の交流電圧が印加可能となされている。電圧印加線２１，２２は、図２，図３に示すように、塩化ビニル等により形成された弾力性を有する保護カバー２３に覆われ、煩雑とならないように保護カバー２３は混合ガス導入ラインＬ２の周囲に巻き付く状態に設けられている。
尚、前記のように電極１３，１４間には電圧印加手段７により（直流電圧ではなく）交流電圧が印加されるが、それにより電極表面における酸化被膜の形成が抑制される。

また、電極１３、１４は抵抗測定手段８と接続され、抵抗測定手段８は、電極１３，１４間の抵抗値を測定する機能を有する。
具体的には、例えば電極１３、１４のうち、一方を基準電極として電圧印加手段７により所定電圧を印加し、他方を参照電極として、その電位を抵抗測定手段８が検出し、その検出した電位に基づき電極間の抵抗値を測定する。ここで、液体流路１１内を液体Ｗが流れているときには、電極１３と電極１４との間に液体Ｗが介在するため、抵抗値は小さい値となる。一方、液体流路１１内を液体Ｗが流れていないときには、電極１３と電極１４との間に液体Ｗが無いため、抵抗値はより高い値となる。

また、判定・警告手段９は、抵抗測定手段８の測定結果に基づき、電極１３と電極１４との間に液体Ｗが存在するか否かを判定する。具体的には、例えば、抵抗測定値を所定の閾値と比較し、測定値が閾値より大きければ液体Ｗが電極１３，１４間に無いものと判定し、測定値が閾値より小さければ液体Ｗが電極１３，１４間に介在するものと判定する。
そして、電極１３，１４間に液体Ｗが無いものと判断された場合には、音、或いは警告灯などにより、警告を発するようになされている。
前記抵抗測定手段８および判定・警告手段９は、例えば、マイコン（マイクロコンピュータ）により構成することができる。

尚、前記のように、電極１３，１４の先端部１３ａ、１４ａは、液体流路１１内において、相対向する面側にそれぞれ設けられ、且つ、上下方向の位置（高さ位置）が異なる状態に配置されることで、誤検出を防止することができる。
即ち、対となる電極１３，１４が同じ面側に並べて配置されていると、ミスト発生装置１（液体センサ部６）が横に寝かされた状態において、液体流路１１内に少量の残液があった場合、その残液により電極間が接続される虞がある。そのため、電極１３，１４を相対向する面側に配置することにより、誤検出を防止することができる。
また、電極１３，１４の高さ位置を、上下にずらして配置することにより、液体流路１１内の残液が、その表面張力により電極間を接続することを防止することができる。
尚、液体流路１１の内側面の表面粗さが大きいと、液体が付着しやすいため、誤検出の抑制のためにも前記表面粗さは極力小さいことが好ましい。

このように構成されたミスト発生装置１を使用する場合、オゾン発生手段３において、例えば酸素等を石英管など所定の流通管内で流通させつつ放電によりその酸素を反応させてオゾンを発生させる。
また、エアポンプ４は、空気流通ラインＬ１を介して空気をオゾン発生手段３まで圧送するとともに、オゾン発生手段３で発生させたオゾンを含む混合ガスを噴射ノズル２側まで圧送する。
ここで、混合ガス導入ラインＬ２から導入された混合ガスは、第１噴射口２ａ（図６の５３ａに相当）の周囲に同心円状に形成された第２噴射口２ｂ（図６の５３ｂに相当）から噴射される。その際、サイフォンの原理により、収容タンク５に収容された液体Ｗが液体導入ラインＬ３を介して上方に吸い上げられ、オゾンと空気の混合ガスと同時に、第１噴射口２ａからミスト状となって噴射される。

また、ノズル２からミスト状のオゾン水もしくはオゾン混合水が噴射開始されると、電圧印加手段７により液体センサ部６の電極１３，１４間に所定の交流電圧が印加される。
抵抗測定手段８は、電極１３，１４間の抵抗を測定し、その結果を判定・警告手段９に出力する。
判定・警告手段９においては、抵抗測定手段８から入力された抵抗測定値を所定の閾値と比較し、それより小さければ、噴射ノズル２に液体Ｗが正常に供給されていると判定する。

一方、抵抗測定値が閾値より大きければ、噴射ノズル２に液体Ｗが正常に供給されていない異常と判定し、警告音などの警告を発生させる。
尚、判定・警告手段９による前記判定は、ミスト発生装置１の駆動開始（即ちエアポンプ４の駆動開始）から所定時間の経過後に開始されるよう制御がなされる。即ち、収容タンク５に収容された液体Ｗが液体導入ラインＬ３を上方に吸い上げられるまでの所定時間を考慮して、液体Ｗの噴射ノズル２への供給状態を検出開始することで、誤検出を防止するようになされている。

以上のように本実施の形態によれば、噴射ノズル２の後端側に液体センサ部６を設け、そこに形成された液体流路１１内に一対の電極１３，１４を配置し、ミスト発生装置１の稼働時において電極１３，１４間に交流電圧を印加し、電極１３，１４間の抵抗値を測定して、その値に基づき液体Ｗの供給状態が検出される。
これにより収容タンク５から液体Ｗが噴射ノズル２に供給されなくなった場合に、その状態を即座に検出することができ、オゾンのみが噴出されることを防止することができる。
また、収容タンク５内の液体の残量を知るためにタンク内にフローセンサ等を設ける必要がなく、比較的容易に構成することができるためメンテナンスが容易であり、また、コストを低減することができる。

尚、前記実施の形態においては、オゾンを液体Ｗに溶解もしくは混合してオゾン水もしくはオゾン混合水とし、さらにミスト状に噴霧するものとしたが、本発明は、オゾンに限らず、酸素、窒素、空気等のいずれかを液体に溶解もしくは混合し、それをミスト状に噴霧するものにも適用することができる。
また、前記実施の形態においては、噴射ノズル２は、第１噴射口２ａの周りに同心円状に形成された第２噴射口２ｂを有し、第１噴射口２ａから噴射される液体Ｗに第２噴射口２ｂから噴射されるオゾンを溶解もしくは混合させつつミスト状に噴霧する構成とした。しかしながら、その形態に限らず、噴射ノズル２は、そのノズル口を１つとし、ノズル内部で液体Ｗとオゾンとを溶解もしくは混合し、ミスト状に噴霧する構成としてもよい。

１ミスト発生装置
２噴射ノズル
３オゾン発生手段（気体導入手段）
４エアポンプ（気体導入手段）
５収容タンク（液体導入手段）
６液体センサ部
７電圧印加手段
８抵抗測定手段
９判定・警告手段（判定手段、警告手段）
１０筐体
１１液体流路
１３電極
１４電極
Ｌ１空気流通ライン（気体導入手段）
Ｌ２混合ガス導入ライン（気体導入手段）
Ｌ３液体導入ライン（液体導入手段）
Ｗ液体

Claims

噴射ノズルと、前記噴射ノズルに所定の気体を導入する気体導入手段と、前記噴射ノズルに所定の液体を導入する液体導入手段とを具備し、前記気体導入手段と液体導入手段とにより前記噴射ノズルに前記気体と前記液体とがそれぞれ導入され、前記気体を前記液体に溶解もしくは混合しつつミスト状に前記噴射ノズルから噴霧するミスト発生装置であって、
前記噴射ノズルと前記液体導入手段との間に設けられ、前記噴射ノズルと前記液体導入手段とを連通させる液体流路と、
前記液体流路内に設けられた一対の電極と、
前記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により電圧が印加された状態で、前記一対の電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
前記抵抗測定手段による抵抗の測定値に基づき前記液体流路内における液体の供給状態を判定する判定手段とを備えることを特徴とするミスト発生装置。
前記液体流路は、上下方向に延びて形成され、
前記一対の電極は、前記液体流路内において、相対向する面側にそれぞれ配置されると共に、上下方向に所定距離を離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載されたミスト発生装置。
前記判定手段による判定は、前記気体導入手段による前記気体の導入開始から所定時間の経過後に開始されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたミスト発生装置。
警告音の発生または警告の旨を表示する警告手段を備え、
前記判定手段が前記液体流路内に前記液体が供給されていないと判断した場合に、前記警告手段は、警告音の発生または警告の旨の表示を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載されたミスト発生装置。
前記気体は、オゾン、酸素、窒素、空気のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたミスト発生装置。