特許 5865570 オゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5865570

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月17日

(54)【発明の名称】オゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置

(51)【国際特許分類】

   C01B 13/11 20060101AFI20160204BHJP

   A61L 2/18 20060101ALI20160204BHJP

   A61L 2/20 20060101ALI20160204BHJP

   A61L 2/22 20060101ALI20160204BHJP

   A61L 9/015 20060101ALI20160204BHJP

   A61L 9/01 20060101ALI20160204BHJP

   A61L 9/14 20060101ALI20160204BHJP

   C01B 13/10 20060101ALI20160204BHJP

   A01M 1/00 20060101ALI20160204BHJP

   B05B 9/08 20060101ALI20160204BHJP

   B05B 7/24 20060101ALI20160204BHJP

   B05B 7/02 20060101ALI20160204BHJP

   B05B 7/04 20060101ALI20160204BHJP

【ＦＩ】

   C01B13/11 Z

   A61L2/18

   A61L2/20

   A61L2/22

   A61L9/015

   A61L9/01 E

   A61L9/14

   C01B13/11 M

   C01B13/11 D

   C01B13/10 D

   A01M1/00 Z

   B05B9/08

   B05B7/24

   B05B7/02

   B05B7/04

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-512993(P2014-512993)

(86)(22)【出願日】2013年3月13日

(86)【国際出願番号】JP2013056936

(87)【国際公開番号】WO2014141400

(87)【国際公開日】20140918

【審査請求日】2014年4月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】501127501

【氏名又は名称】株式会社サンワハイテック

(73)【特許権者】

【識別番号】599135053

【氏名又は名称】蛯原 健治

(73)【特許権者】

【識別番号】504159235

【氏名又は名称】国立大学法人 熊本大学

(74)【代理人】

【識別番号】100092163

【弁理士】

【氏名又は名称】穴見 健策

(74)【代理人】

【識別番号】100136928

【弁理士】

【氏名又は名称】高宮 章

(72)【発明者】

【氏名】蛯原 健治

(72)【発明者】

【氏名】光木 文秋

(72)【発明者】

【氏名】山下 義隆

(72)【発明者】

【氏名】中村 憲仁

(72)【発明者】

【氏名】橋本 幸雄

【審査官】 廣野 知子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１０７５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５０４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０６８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２９８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０２４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５５１６４９３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４７４７４８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４０９６７３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｂ １３／００−１３／３６

Ａ０１Ｍ １／００−９９／００

Ａ６１Ｌ ２／００−２／２８、１１／００−１２／１４

Ａ６１Ｌ ９／００−９／０４、９／１４−９／２２

Ｂ０５Ｂ １／００−３／１８、７／００−９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸素又は酸素を含む気体を一端側から導入させつつ電極間に高電圧を印加してオゾンを発生させる放電管と、
放電管の他端側に直結され放電管で発生したオゾンが通過する１個又は複数の通過路を有する接続部材と、
接続部材の通過路に連通して接続部材に取り付けられオゾンの流れ方向に突設する１個又は複数の細管を含むノズル部と、を含み、
ノズル部の細管を内側に包むように設けられ細管の流路径に比較して大きな大開口を有するカバーが設けられていることを特徴とするオゾン発生噴射装置。

【請求項2】

細管にはその長さが伸縮可能とされる伸縮細管を含むことを特徴とする請求項１記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項3】

カバーの開口の位置よりも先端が突出した細管が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項4】

細管の先端はカバーの開口の位置よりも奥側に退避した位置にあり、かつ、カバーの中間側から開口にかけた断面径がしだいに小さくなるようにカバーの先端側から開口にかけた断面形状が円弧状となるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項5】

カバー内での１個又は複数の細管の中途又は先端が複数又に分岐されてオゾンの到達距離抑制を行う到達距離抑制機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項6】

放電管の外周に直接又は間接に接して圧送冷却液を保持する冷却ジャケット部と、
冷却ジャケット部に直結したミストノズル部であり、細管の外周近傍に配置され冷却ジャケット部からの冷却液をミスト状に噴霧するミストノズル部と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項7】

冷却ジャケット部は、放電管の外周に長手方向の一部又は全部にわたって螺旋状に複数巻きで巻回された水冷パイプからなり、水冷パイプの一端がミストノズル部に接続されていることを特徴とする請求項６記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項8】

接続部材は放電管の他端側に着脱自在に連結されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のオゾン発生噴射装置。

【請求項9】

請求項６又は７記載のオゾン発生噴射装置と、
少なくとも電源部と、
冷却ジャケット部に冷却液を供給する冷却液タンクと、
冷却液の圧送駆動装置と、
これら電源部と、冷却液タンクと、冷却液の圧送駆動装置と、を搭載する１つの背負い架台と、
を含むことを特徴とする背負い形オゾン消毒装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置に係り、特に高濃度オゾンガスを発生し、小型軽量にして対象物に向けてオゾン及びオゾンを含むミストを有効に噴射することのできるオゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置に関する。

【背景技術】

【0002】

安全・安心な食糧生産を目指して、農薬による農産物汚染や環境汚染を生じない病害虫の殺菌・殺虫法が求められている。オゾンは強力な酸化作用、殺菌・殺虫効果を有しており、短時間で消滅し、また、オゾン処理された農産物に毒性が残らない点で、農産物についての病害虫の殺菌・殺虫用途での利用が期待されている。

【0003】

オゾン（Ｏ_３）は、強力な酸化作用により、殺菌、脱臭、漂白などの効果があるために、オゾン気体やオゾン水単独で、または、液体と混合したオゾン霧（オゾンミスト）の形態で消毒、脱臭、脱色、半導体洗浄などに利用されている。気体状態のオゾンは、空気中に放出されると水分や有機物（埃など）と反応して速やかに消滅して、他の物質に変化する。オゾンは水（Ｈ_２Ｏ）と反応すると、多くのオゾン派生生成物(ＯＨラジカル、酸素原子ラジカル、ＨＯ_２ラジカルなど)が新しく生まれ、オゾンの殺菌力を飛躍的に高める。特に、ＯＨラジカルやＯラジカルの殺菌力は非常に高く、フッ素(Ｆ)に次ぐ殺菌効果を有する。しかし、これらの殺菌力の強いラジカル種は、周囲物質と反応して、短時間で活性力を失い消滅する。ＯＨラジカルは、数マイクロ秒で消滅すると言われている。一般に、高濃度のオゾン気体は、電気放電により酸素ガスから生成される。このオゾン気体と水との反応で生成されるオゾン派生生成物を、高殺菌力を保持したまま瞬時に対象に噴霧できる装置開発が無農薬有機栽培を目的として農産物生産を進める上での緊急課題である。

【0004】

オゾンを水と混合して得られるオゾン水を農産物に噴霧する方法があるが、水へのオゾンの溶解度に限界（３％オゾンガスで１２ｐｐｍ程度）があるために長時間の噴霧が求められる上に消毒効果は低く、また、設備が大掛かりになるために消毒経費が高くなり、農業への普及は限定的である。すなわち、現在農業に用いられているオゾン消毒装置は、いずれも大規模農業での利用を目的としており、主にオゾン水を農作物に噴霧、あるいは、オゾン水を直接土壌中に注入する方式であって、大掛かりな設備で高コストであり、据え置き式であるために消毒農地に制限がある。また広い設置スペースを必要とし、さらに、例えばオゾナイザで生成されたオゾンは１個または複数の貯留チャンバ並びに分岐管を経由して後に最終的に噴霧ノズルから噴出するようになっているので、噴出口部分では低いオゾン濃度のオゾン水しか噴出されず、望ましい殺菌、殺虫機能を得ることができなかった。

【0005】

屋外で栽培されている農産物をオゾンで殺菌・殺虫するには、高濃度のオゾンを短時間内に散布して、作業能率を高めることが求められており、また、同時に作業者への健康被害を抑制するために、作業環境のオゾン濃度を基準値(０．１ｐｐｍ)以下に維持する必要がある。

【0006】

また、小規模農業、ハウス栽培、山岳地などでは、農薬を使わない有機農業がおこなわれているが、消毒には植物由来の薬剤による生物的防除（除虫菊乳化剤など）などが主で殺菌殺虫効果は限定的である。このような状況のもとで、耕作地の地勢、消毒の費用の低減、作業者の労働低減などを考慮した、小型で操作容易なオゾン殺菌装置の開発が国内外で望まれるようになった。
従来、オゾンによる消毒装置として特許文献１，２の装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−３１６９５６号公報

【特許文献2】特開２００４−１７３９０４号公報

【特許文献3】特開２００３−３２０２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１には、オゾン含有気体と、水などの液体の２流体を噴霧ノズルから同時に噴霧して殺菌力を向上させようとするオゾン殺菌装置が開示されている。特許文献１の装置では、オゾン発生器２（以下、この段落番号０００８において、特許文献１中の番号を参照する。）において生成したオゾン含有気体はその供給管を介して噴霧ノズル３に供給されるからオゾン生成後、ノズル先端までパイプで輸送される間にオゾン解離、酸素分子との再結合や不純物との反応により濃度が急激に低下して、ノズル先端では例えば約５０%程度となり、噴霧ノズルまでの間にオゾン濃度が低下し、その結果殺菌効果は低減して消毒機能は限定的あるいは十分な消毒機能を保持することができなかった。一方、文献１の装置では、オゾンガスがノズル本体３ａの導通路を通って圧送されその突出端部から、噴出の際の負圧力で液体を吸引して気液混合しつつノズルキャップ３ｂの噴出口３６から噴出させるようにしているので、気流エネルギーで液体を汲み上げるから、オゾン気体を高圧で圧送しなければ下部からの液体のエゼクタ効果による吸引ができない。このため、噴出口からの流体は高速でジェット流として遠方に運ばれて拡散するために、高濃度のオゾンガスやオゾンミストを短時間の間に局所的に集中噴射することができず、殺菌効果は低減し、屋外での農作物に付着した害虫、バクテリアやウイルスを有効に殺菌、消毒することができなかった。さらに、特許文献１の装置では、オゾン含有気体の流体エネルギで容器から水等の液体を吸引して噴霧させるから、液体容器と噴霧ノズルを近接位置に設置する必要があり、噴霧ノズル部分が重量化してノズル噴射口を害虫が付着している植物の葉の害虫に向けて至近距離でオゾンガスを噴射させるような微妙な操作が行えない。さらに、オゾン発生器２の発熱の冷却用に電極部分に冷却フィンを取り付け、さらに冷却ファンを必要として装置が重量化しかつコスト高となる欠点があった。

【0009】

また、特許文献２は、二流体ノズルで生成した霧に、該二流体ノズルの霧出口にオゾンガスを供給することでオゾンを溶解させたうえで、霧に溶解しない残存オゾンを含む空気でオゾン霧を噴出させて、殺菌・脱臭対象面や空間に噴霧するオゾン脱臭装置を示している。この装置では、圧縮空気で水タンクの水を吸引して、霧を噴出するために、大流量の空気(３４ｌｉｔｅｒ/ｍｉｎ)を必要とし、そのために二流体ノズルから噴出するオゾンの濃度が大幅に低下し、また、遠方に運ばれて拡散するために、殺菌効果が低減する問題があった。

【0010】

さらに、特許文献３では、オゾン霧噴射用の主噴射口６（以下、この段落番号００１０において、特許文献３中の番号を参照する。）の外側に水ミスト噴射用の補助噴射口７を設けて、気液混合部５でオゾンミストに吸収されなかった残留オゾンを霧化する方法が開示されている。この特許文献３の方法では、液体注入口４から高圧の液体を供給するために気体混合部５から気体流路２へ液体が逆流するおそれがあり、このため、オゾン発生器を損壊させ絶縁破壊を生じて、機器を故障させるばかりでなく、溶存オゾン濃度が低く（１ｐｐｍ）なり、殺菌効果を低下させる問題があった。

【0011】

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、オゾン発生器に噴霧ノズルを直結させノズル部の細管から高濃度のオゾンガスを噴霧しオゾンによる消毒、消臭、殺菌作用を生じさせるオゾン発生噴射装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は軽量、小型にして低価格で良好な操作性を可能とするオゾン発生噴射装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、消毒対象物に応じてノズル部の細管の噴射や液体の噴霧態様を変化させて対象物に適した噴霧作業を行うことのできるオゾン発生噴射装置を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、オゾン発生噴射装置を含み、小型、軽量化による背負い形のオゾン消毒装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するために本発明は、酸素又は酸素を含む気体を一端側５ａから導入させつつ電極７、１０間に高電圧を印加してオゾンを発生させる放電管２と、放電管の他端側５ｂに直結され放電管で発生したオゾンが通過する１個又は複数の通過路２４を有する接続部材３と、接続部材３の通過路２４に連通して接続部材に取り付けられオゾンの流れ方向に突設する１個又は複数の細管３２を含むノズル部４と、を含み、ノズル部４の細管３２を内側に包むように設けられ細管の流路径に比較して大きな大開口を有するカバー３４が設けられているオゾン発生噴射装置１から構成される。

【0013】

また、細管３２にはその長さが伸縮可能とされる伸縮細管４０を含むとよい。

【0014】

さらに、カバー３４の開口３４ａの位置よりも先端が突出した細管４８が少なくとも１つ設けられているとよい。

【0015】

さらに、細管３２の先端はカバー３４の開口３４ａの位置よりも奥側に退避した位置にあり、かつ、カバー３４の中間側から開口３４ａにかけた断面径がしだいに小さくなるようにカバーの先端側から開口にかけた断面形状が円弧状となるように形成されているとよい。

【0016】

また、カバー３４内での１個又は複数の細管３２の中途又は先端が複数又に分岐されてオゾンの到達距離抑制を行う到達距離抑制機構３６が設けられているとよい。

【0017】

また、放電管２の外周に直接又は間接に接して圧送冷却液を保持する冷却ジャケット部５０と、冷却ジャケット部５０に直結したミストノズル部であり、細管３２の外周近傍に配置され冷却ジャケット部５０からの冷却液をミスト状に噴霧するミストノズル部５２と、を有するとよい。

【0018】

また、冷却ジャケット部５０は、放電管２の外周に長手方向の一部又は全部にわたって螺旋状に複数巻きで巻回された冷却用パイプ５８からなり、冷却用パイプ５８の一端がミストノズル部５２に接続されているとよい。

【0019】

また、接続部材３は放電管２の他端側５ｂに着脱自在に連結されるとよい。

【0020】

また、本発明は、請求項６又は７記載のオゾン発生噴射装置１と、少なくとも電源部１０２と、冷却ジャケット部５０に冷却液を供給する冷却液タンク１１２と、冷却液の圧送駆動装置１００と、これら電源部１０２と、冷却液タンク１１２と、冷却液の圧送駆動装置１００と、を搭載する１つの背負い架台１１４と、を含むことを特徴とする背負い形オゾン消毒装置９０から構成される。

【発明の効果】

【0021】

本発明のオゾン発生噴射装置によれば、酸素又は酸素を含む気体を一端側から導入させつつ電極間に高電圧を印加してオゾンを発生させる放電管と、放電管の他端側に直結され放電管で発生したオゾンが通過する１個又は複数の通過路を有する接続部材と、接続部材の通過路に連通して接続部材に取り付けられオゾンの流れ方向に突設する１個又は複数の細管を含むノズル部と、を含む構成であるから、放電管で生成され発生したオゾン（Ｏ_３）は途中の配管等で濃度低下されることなく、ほぼそのまま各細管出口から被消毒体に向けて噴射される結果、高濃度のオゾンガスを確実に噴射することができる。また、オゾン発生器とノズルを具体的に一体型で構成するからこれらを別体で構成してオゾン発生器で生成したオゾンの圧送ポンプ、供給管、貯留器などを必要とせず、装置全体の小型、軽量化、並びに低コスト化に資する。また、１個又は複数の細管からオゾンを噴射するから指向性の良いガスの流れで確実に被消毒体に噴射させることができる。

【0022】

また、接続部材は放電管の他端側に着脱自在に連結される構成とすることにより、長さ、径、伸縮構成等の複数種類の細管をそれぞれ取り付けた接続部材を用意しておくことにより、被消毒体や作業環境に応じて最適のオゾンを用いた消毒作業を行うことが可能である上に、農業消毒作業の開始、終了の迅速性を保持し得る。

【0023】

また、ノズル部の細管を内側に包むように設けられ細管の流路径に比較して大きな大開口を有するカバーが設けられた構成とすることにより、オゾンガスを作業者が直接に吸入しないようにできるとともに、オゾンの噴射後の水ミストとの適当な混合状態を形成し得る。

【0024】

また、細管にはその長さが伸縮可能とされる伸縮細管を含む構成であるから、具体的な被消毒体のオゾン噴射の必要な奥まった箇所などに噴射する場合、伸長させた状態で行なうことにより具体的な消毒箇所を確実にオゾン噴射して消毒させることができる。また、噴射方向についての複数段の到達距離のオゾンガス流により遠近方向に長い被消毒体に対しても有効に消毒効果を奏し得る。

【0025】

また、カバーの開口の位置よりも先端が突出した細管が少なくとも１つ設けられている構成とすることにより、細管から噴射されるオゾンガスの到達距離が異なるオゾンガス流を有するから、噴射方向についての複数段の到達距離のオゾンガス流により遠近方向に長い被消毒体に対しても有効に消毒効果を奏し得る。

【0026】

また、細管の先端はカバーの開口の位置よりも奥側に退避した位置にあり、かつ、カバーの中間側から開口にかけた断面径がしだいに小さくなるようにカバーの先端側から開口にかけた断面形状が円弧状となるように形成された構成とすることにより、カバーの内壁に沿って開口側に誘引される流れが形成され、この流れが細管出口からの噴射流を抑制するように作用し、弱められた流れがカバーの開口から周囲に緩やかに拡散するように放出されて、ジェット気流噴射によりオゾンガスによる殺菌作用が短時間で限定的にならないように十分に被消毒体へオゾンガスを噴射して機能を実効させることができる。

【0027】

さらに、カバー内での１個又は複数の細管の中途又は先端が複数又に分岐されてオゾンの到達距離抑制を行う到達距離抑制機構が設けられている構成であるから、分岐管から出たオゾンはカバーの内壁に直交方向に当たり、壁面に当たって反転流となり全体が乱流化する結果、それらが出口部分に流れてその直進流を妨げ抵抗となって放出後の到達距離を抑制する。これによって、オゾンガスはジェット気流でなく緩やかに広がる拡散流となり、十分なオゾンガスを局部的かつ集中的に被消毒体に対して噴射させることができる。

【0028】

また、放電管の外周に直接又は間接に接して圧送冷却液を保持する冷却ジャケット部と、冷却ジャケット部に直結したミストノズル部であり、細管の外周近傍に配置され冷却ジャケット部からの冷却液をミスト状に噴霧するミストノズル部と、を有する構成であるから、放電管の冷却水をそのままオゾンの反応用水として兼用して用いることができ、例えば冷却水とミスト水の供給源や駆動用のポンプを１つにして装置全体を小型、軽量化し得ると共に、供給配管の簡素化により低コスト化を達成し得る。

【0029】

また、冷却ジャケット部は、放電管の外周に長手方向の一部又は全部にわたって螺旋状に複数巻きで巻回された水冷パイプからなり、水冷パイプの一端がミストノズル部に接続されている構成とすることにより、放電管の冷却水をそのままオゾンの反応用水として兼用して用いる構成を放電管外周に螺旋巻回させた冷却用パイプをノズル部のミストノズルに連通させることで、具体的に実現し得る。

【0030】

また、本発明の背負い形オゾン消毒装置によれば、請求項６又は７記載のオゾン発生噴射装置と、少なくとも電源部と、冷却ジャケット部に冷却液を供給する冷却液タンクと、冷却液の圧送駆動装置と、これら電源部と、冷却液タンクと、冷却液の圧送駆動装置と、を搭載する１つの背負い架台と、を含む構成であるから、一人の作業者でオゾン発生噴射装置の筐体を把持し、構成機器を一塊の集合体として配置させた背負い架台を背中に背負った状態で移動しながら噴霧操作できる結果、例えば野菜の葉と葉の間や向きなど、固定式の消毒装置では困難な個別、具体的な消毒作業をきめ細かな操作で、かつ一人の作業者の作業により実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るオゾン発生噴射装置の接続される装置とともに示した縦断面構成説明図である。（ｂ）は、ノズル部を正面側から見た図である。

【図2】図１の装置のノズル部のみを示した縦断面説明図である。

【図3】（ａ）は、カバーから退避位置に先端を位置させた細管を有するノズル部の例の縦断面説明図である。（ｂ）は、ノズル部を正面側から見た図である。

【図4】カバーから退避位置に先端を位置させた細管を有するノズル部の他の例の縦断面説明図である。

【図5】カバーから先端を突出させた細管を有するノズル部の例の縦断面説明図である。

【図6】カバーから先端を突出させた細管を有するノズル部の他の例の縦断面説明図である。

【図7】（ａ）は、カバーから先端を突出させた細管を有するノズル部の他の例の縦断面説明図である。（ｂ）は、ノズル部を正面側から見た図である。

【図8】カバーの形状の例の縦断面説明図である。

【図9】放電管の他の電極構成を示す端面説明図である。

【図10】背負い架台に機器を搭載した状態の背負い形消毒装置の正面説明図である。

【図11】図１０の装置のブロック構成説明図である。

【図12】背負い架台に機器を搭載して作業者が背負って装置を使用する状態を説明した作用説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下添付図面を参照しつつ本発明の実施形態に係るオゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置について説明するが、本発明は以下の実施形態の構成にのみ限定されるものではない。まず、オゾン発生噴射装置の構成について説明する。なお、オゾン噴射することにより消毒、害虫駆除、消臭機能を同時に行なうことができるから、以下、「消毒」という際には、それらのすべての意味を含むものとする。

【0033】

図１は、本発明の第１の実施形態に係るオゾン発生噴射装置の縦断面構成説明図であり、図において、オゾン発生噴射装置１は、放電管２と、接続部材３と、ノズル部４と、を含む。放電管２は、酸素又は酸素を含む気体を一端側から導入させつつ電極間に高電圧を印加してオゾンを発生させる放電手段であり、いわゆる無声放電によりオゾンを発生させるオゾナイザあるはオゾン発生器と同様の構成である。

【0034】

実施形態において、両端を開口した中空円筒管からなる管本体５が設けられ、管本体内において該管本体５の内壁との間に例えば１ｍｍ（ミリメートル）前後の空隙６を設けて一端側から高電圧電極７が挿入されている。管本体５は、沿面放電を発生させる誘電体であり、かつオゾン生成の原料気体となる酸素の導入、発生容器であって、本実施形態においては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）誘電体パイプが用いられている。管本体５の空隙６に酸素又は酸素を含むオゾン原料気体が導入されて放電しオゾンを生成させる。管本体５はその他、ガラス管、プラスチックその他の誘電体材料により筒管成形可能な材料を用いることができる。

【0035】

実施形態において、放電管２は、管本体５と管本体を介して交流高電圧が印加される高圧側と低圧側の電極（７，１０）と、を含む。電極間に印加された交流高電圧により誘電体表面に放電を生起させて、供給される酸素の解離、衝突による反応でオゾンを発生させる。実施形態による沿面放電方式の放電管としては、放電管に対する電極の取り付け態様が異なるものが種々考えられるが本願のオゾン発生噴射装置の具体的適用において機能するものであれば、いずれの態様の放電管構成を用いてもよい。例えば、誘電体を交流高電圧電極側のみに配置したり、あるいは、高電圧電極と接地電極の両方の電極に誘電体を挿入するものや、接地電極を誘電体内に埋め込ませたもの（図９参照）や、誘電体表面に線状電極を多数設置固定したものなどがある。高電圧電極７は、本実施形態において例えばステンレス製の螺子棒材が用いられており、管本体５の一端側を封止する継手部材８に螺合貫通して一端を外部に突出させた状態で支持されて、他端側を管本体５内に挿入配置されている。なお、このほか、金属棒あるいは中空のパイプなどを用いることもできる。この高電圧電極７の管本体５内に挿入された部分の外周と、管本体５の内壁と、の間に図示しない支持手段により支持されて放電ギャップとしての空隙６が形成されている。高電圧電極７は、管本体５内に配置した高圧側の内部電極であり、実施形態において、外表面をたとえば鋭い山と谷の凹凸を有する螺子形状としている。これにより、低い電圧で放電開始し、かつ放電を維持することができる。管本体５の外周には接地電極１０が密着して被着されている。接地電極は、導電性金属からなり本実施形態では銅箔が被着されて形成されている。高電圧電極７と接地電極１０間に高周波数の交流高電圧（例えば１０−１５ｋＨｚ，４−１０ｋＶ）が印加され、管本体の空隙６に酸素あるいは酸素を含む気体を導入させることにより、中間の管本体としての誘電体表面に沿面放電を生じさせる。高周波高電圧は商用電源を昇圧して供給することもできるが、例えば小型、軽量部材の半導体素子を用いた図示しないインバータを介して供給することにより、このオゾン発生噴射装置１を用いた消毒、消臭、殺菌装置全体をコンパクト化して装置全体の可搬性に資する。

【0036】

管本体５の一端側５ａに嵌着した継手部材８には、ギャップである空隙６に連通する通路１２が設けられており、通路１２には連結ポート１４を介して図示しない気体配管、酸素ボンベを含む酸素発生装置１０６が接続されて酸素又は酸素を含む気体が供給される。

【0037】

管本体５の他端は、開放されており、挿入された高電圧電極７の先端と管本体５の先端との間には空間２０が設けられている。

【0038】

接続部材３は、放電管２の他端側に直結され放電管で発生したオゾンを通過させ、オゾンを外気に放出させるノズル部４に連結させる接続手段であり、特に、接続部材３は放電管２に直結接続されて放電管２内で生成したオゾンを途中で配管や貯留器などを経由することなく直接にノズル部４に接続させる。実施形態において、接続部材３は、管本体５の他端部５ｂと連結する連結部２２を有すると共に、ノズル部４側にオゾンを通過させる１個又は複数の通過路２４を備えている。接続部材３は具体的にはテフロン（登録商標）素材やセラミックスの円筒体で構成されており、管本体の一端側を着脱自在に受け入れる嵌合穴２６を有した連結部２２構成を有している。そして、嵌合穴２６の入り口側に配置された保持部２８により保持されたＯリング３０により、接続部材３と管本体５との内部を気密状態で連結している。管本体５が突入された接続部材３の対向肉厚部分に嵌合穴２６の底部に連通して１個又は複数の通過路２４がオゾンの流れ方向に沿って形成されており、放電管２で生成されたオゾンが空間２０、通過路２４を経由してノズル部４に供給される。

【0039】

実施形態において、接続部材３は放電管２の他端側５ｂに嵌着離脱自在に連結されており、被消毒体の細管の数、配置部の態様の相違に応じてノズル部４を容易に交換可能としている。

【0040】

図１において、ノズル部４は、接続部材３の通過路２４に連通するように接続部材３に取り付けられてオゾンの流れ方向Ｆに突設する１個又は複数の細管３２を含む。実施形態において細管３２は、一端側基部が接続部材３の通過路出口２４ａ部分に連結されている。これによって、接続部材３と細管３２が一体化されている。このため、ノズル部４は接続部材と一体として交換可能となっている。なお、接続部材３と各細管とは着脱できるようにすることもできる。各細管３２は例えば１ｍｍ前後〜数ミリメートル直径で長さが３ｃｍ（センチメートル）程度の耐オゾン性金属あるいは合成樹脂パイプ（例えばステンレスあるいはテフロン（登録商標）素材パイプ）で構成されており、一端が接続部材３の通過路２４出口２４ａに連通している。細管３２は、接続部材３の通過路出口２４ａからオゾンの流れ方向に長く伸長して突出形成されており、細管構成によりそれぞれ設定された方向に向けた指向性と噴射力を有するようになっている。細管３２の先端出口３２ａからは何らの別機体等による噴出口など気流変動を生じさせるものが設けられておらず、先端出口３２ａからいきなり大気に開放される。また、各細管から噴出されるオゾンガスは、ほとんど大気と同じ程度の低圧力（例えば、１Ｌ／分）で噴出されるようになっている。例えば、先端出口３２ａに手を当ててもほとんど風圧を感じない程度となっている。したがって、高濃度のオゾンガスを細管から安定して噴射させることができる。細管３２は接続部材３に一体的に突設形成されていても、あるいは１本ずつ取り付け接続されていても、さらには１本ずつ着脱可能な構成としてもよい。さらに、本実施形態において、細管３２は、人の指などの操作で曲げることができ、曲げ終わった状態で形状を保持し得る程度の可撓性を有している。これによって、各細管の噴射方向を個別に設定したり、噴射速度や時間あたりの噴射量を制御することができる。また、細管３２は例えば放電管２の直径の前後程度の直径の円内にそれらの出口が配置されるように、ある程度まとまった面積内に配置されるように収束して配置されている。細管の数は１本でもよいが、オゾンの機能を効果的に発揮させるためには２本以上〜数十本、特には３〜１０本程度が好ましい。本実施形態において、細管３２は中心部とその周囲９０度離隔位置に計５個設けられている（図１ｂ参照）。これによって、放電管２で生成され発生したオゾン（Ｏ_３）は途中の配管等で濃度低下されることなく、ほぼそのまま各細管出口３２ａから被消毒体に向けて噴射され、高濃度のオゾンガスを確実に噴射することができる。実施形態において、酸素発生装置からの送圧力でオゾンガスは各細管３２から噴射されるもので、噴射圧力は低圧力のガスとして噴射される。また、接続部材３の壁面から突設し先端が大気に開放する細管構成であるから、オゾン発生器側への逆流を生じさせない。細管本発明の装置は、オゾン発生器・噴射ノズル一体型の装置ということができる。

【0041】

本実施形態において、さらに、ノズル部４の細管３２を内側に包むように設けられ細管の流路径に比較して大きな大開口を有するカバー３４が設けられている。カバー３４は細管３２の外周に同心状に配置される後述するミストノズル部からの液体ミストとオゾンとが混合しないように、細管３２の出口部分までの行程長さにわたってシールドするミストシールドカバーであり、高濃度のオゾンによる消毒、消臭効果を作業者が被消毒体に対するノズル部分の角度や距離等を考慮して効率的に噴射できるようにし得る。また、カバー３４で内側の細管３２を覆うことで細管に直結する放電管側への液体の逆流防止機能を万全にすることができる。カバー３４は、接続部材３と一体で製作してもよいし、あるいは、接続部材３に対して着脱可能に取り付けるものでも良い。カバー３４は、接続部材３との接続部分から一方側に延長して内側に細管３２を包むように袋状に形成しており、中間部から先端部側にかけて次第に開口を小さくするように樽型あるいは紡錘形状とされている。カバーの形状は図１のように接続部材３との接続部分である基部側から開口を有する先端側にかけて全体が円弧状に断面曲線状のカバー形状としてもよいが中途まで直筒状に形成され先端寄り位置から次第に開口を小さくするように形成したものでもよい（図８参照）。また、中間部を波形状に形成しても良い。さらに、図１、２において、各細管３２の先端はカバー３４の開口３４ａの位置よりも奥側に退避した位置に設定されている。これによって、オゾンガスが細管出口３２ａから噴射される際にカバー３４の内壁に沿って開口３４ａに誘引される流れｋが形成され、この流れが細管出口３２ａからの噴射流を抑制するように作用し、弱められた流れがカバーの開口３４ａから周囲に拡散するように放出されて、ジェット気流噴射によりオゾンガスによる殺菌作用が短時間で限定的にならないように十分に被消毒体へオゾンガスを噴射して機能を実効させることができる。また、カバー３４をその中間部から先端部側にかけて次第に噴射側の開口を小さくするように樽型あるいは紡錘形状とすることで、外部から外気がカバー体内に侵入しにくくさせ、これによって、オゾン濃度低下を生じにくくする。

【0042】

図３、図４は、ノズル部４の他の例４４Ｂ、４４Ｃを示している。図３のノズル部４４Ｂは、カバー３４の全体形状は、図１のものと同様に全体が円弧状に断面曲線状のカバー形状とし中央部が膨出し両端側が断面開口をしだいに小さくした樽形あるいは紡錘形状で形成されている。ノズル部４４Ｂは、カバー３４内での１個又は複数の細管の中途又は先端が複数又に分岐されてオゾンの到達距離抑制を行う到達距離抑制機構３６が設けられている。図３のノズル部４４Ｂでは、１つの細管からさらに上下直角方向の２個の直角分岐管３８ａ、３８ｂと１個の直進分岐管３８ｃの３方向に管が分岐している。２個の直角分岐管３８ａ、３８ｂから出たオゾンはカバー３４の内壁に直交方向に当たり、壁面に当たって反転流ｌとなり全体が乱流ｑ化する。したがって、この乱流ｑは直進分岐管３８ｃの出口部分に流れてその直進流を妨げ抵抗となって放出後の到達距離を抑制する。したがってカバー開口３４ａから出るオゾンガスはジェット気流でなく緩やかに広がる拡散流となり、これによって、十分なオゾンガスを局部的かつ集中的に被消毒体に対して噴射させることができる。図３の例では、直角分岐管３８ａ、３８ｂからの流れにより直進分岐管３８ｃの噴射流の抑制を能動的に作用して行なわせる。低圧オゾンガス流とカバー３４形状による緩やかな拡散流の生成は重畳的に作用する。

【0043】

さらに、図４のノズル部４４Ｃでは、細管３２にはその長さが伸縮可能とされる伸縮細管４０を含む。図４のノズル部４４Ｃでは、例えば、本体細管４１ａと本体細管４１ａに二重筒状に接続され、ある程度の摩擦力で摺動可能とされる摺動細管４１ｂとで伸縮細管４０が形成されている。摺動細管４１ｂは本体細管４１ａから抜け出ない一定位置までは管の長手方向に伸縮摺動し任意位置で摩擦力で係止される。細管の全体長さをこれにより変化させることができる。伸縮細管４０は複数の細管のうち一部のみについて構成してもよい。伸縮細管４０を設けることにより、具体的な被消毒体のオゾン噴射必要な奥まった箇所などに噴射する場合、伸長させた状態で行なうことにより具体的な消毒箇所を確実にオゾン噴射して消毒させることができる。

【0044】

さらに、図５ないし図７は、ノズル部４の他の例４６Ａ〜４６Ｃを示している。図５において、ノズル部４６Ａは、図１ないし図４と同様の樽形あるいは紡錘形のカバー３４内に５本の細管３２がオゾンの流れ方向を長手方向として接続部材３に一端を連結されて設けられ、カバー３４内に収束されている。このノズル部４６Ａは、カバー３４の開口３４ａの位置から先端が突出した突出細管４８ａが少なくとも１つ設けられている。ノズル部４６Ａでは、開口３４ａからの突出長さの異なる少なくとも２本の突出細管４８ａが開口３４ａから先端を突出させて設けられている。また、その他の細管３４は、開口３４ａよりも奥側に退避した位置に先端が存するように設けられている。このノズル部４６Ａでは、細管から噴射されるオゾンガスの到達距離が異なるオゾンガス流を有するから、噴射方向についての複数段の到達距離のオゾンガス流により遠近方向に長い被消毒体に対しても有効に消毒効果を奏し得る。

【0045】

さらに、図６のノズル部４６Ｂは、図１ないし図４と同様の樽形あるいは紡錘形のカバー３４内に５本の細管３２がオゾンの流れ方向を長手方向として接続部材３に一端を連結されて設けられ、このノズル部４６Ｂの細管３２にはその長さが伸縮可能とされる少なくとも１つの伸縮細管４０を含む。そして、これらの伸縮細管の少なくとも１つは、カバー３４の開口３４ａの位置から先端が突出して設けられている。本体細管４１ａと本体細管４１ａに二重筒状に接続され、ある程度の摩擦力で摺動可能とされる摺動細管４１ｂとで伸縮細管４０が形成されている。摺動細管４１ｂは本体細管４１ａから抜け出ない一定位置までは管の長手方向に伸縮摺動し任意位置で摩擦力で係止される。伸縮細管４０は複数の細管のうち一部のみについて構成してもよい。ノズル部４６Ｂにおいても、細管から噴射されるオゾンガスの到達距離が異なるオゾンガス流を有するから、噴射方向についての複数段の到達距離のオゾンガス流により遠近方向に長い被消毒体に対しても有効に消毒効果を奏し得るが、特に、カバー３４の開口３４ａの位置から先端が突出した伸縮細管４０により、遠近方向について、オゾン噴射必要な奥まった箇所などに噴射する場合にさらに有効な被消毒体に対する消毒効果を奏し得る。

【0046】

さらに、図７のノズル部４６Ｃは、図１ないし図４と同様の樽形あるいは紡錘形のカバー３４内に５本の細管３２がオゾンの流れ方向を長手方向として接続部材３に一端を連結されて設けられ、このノズル部４６Ｃは、カバー３４の開口３４ａの位置から先端が突出した突出細管４８ａが少なくとも１つ設けられている。ノズル部４４Ｃのカバー３４の全体形状は、図１のものと同様に全体が円弧状に断面曲線状のカバー形状とし中央部が膨出し両端側が断面開口をしだいに小さくした樽形あるいは紡錘形状で形成されている。図７のノズル部４６Ｃでは、カバー３４内での１個又は複数の細管の中途又は先端が複数又に分岐されてオゾンの到達距離抑制を行う到達距離抑制機構３６が設けられている。図７のノズル部４６Ｃでは、カバー３４の開口３４ａより奥側に先端位置を有する細管４９の先端からさらに上下直角方向の２個の直角分岐管４９ａ、４９ｂの２方向に管が分岐している。２個の直角分岐管４９ａ、４９ｂから出たオゾンはカバー３４の内壁に直交方向に当たり、壁面に当たって反転流となり全体が乱流化する。したがって、この乱流はカバー３４の開口３４ａ側に流れて他の細管（図示せず）からの直線流の到達距離抑制機能を行うと共に、開口３４ａから緩やかな流れとなってカバー３４の外側に流出する。このノズル部４６Ｃにおいては、カバー開口３４ａから出るオゾンガスはジェット気流と緩やかに広がる拡散流を同時に噴射させることができ、これによって、遠近方向並びに３次元的な広がり方向についても十分なオゾンガスを局部的かつ集中的に被消毒体に対して噴射させることができる。

【0047】

なお、カバー３４は、図１ないし図７のように、接続部材３との接続部分から一方側に延長して内側に細管３２を包むように袋状で断面全体が円弧形状で、樽型あるいは紡錘形状とすることなく、例えば、図８（細管は図示省略）のように、接続部材３との接続部分から一方側に延長して内側に細管３２を包むように途中まで直筒状とし中間位置からしだいにその先端部開口を小さくするように形成したものでもよい。

【0048】

図１に戻って、放電管２の外周には冷却液を保持する冷却ジャケット部５０が配設されており、さらに、冷却ジャケット部５０の冷却液をミスト化してオゾンガスの外周部分に噴射するミストノズル部５２が設けられている。冷却ジャケット部５０は、放電による発熱で熱せられる放電管２を冷却する。放電管２は、外周に配置させた冷却ジャケット部５０とともに円筒状の筐体５４内に収容されており、この筐体５４部分を作業者が把持してオゾンガスによる消毒作業を行なえる。詳しくは、円筒状の筐体５４は、放電管２の管本体５の先端よりもやや長い長さで形成されており、その管本体他端部側となる先端部分に凹部５６を設け、その凹部空隙に他端５ｂを突出するように管本体５が位置決めされて設置されている。具体的には、この凹部５６内に細管３２を担持する接続部材３が嵌合し、Ｏリング３０により気密保持されて管本体５内と接続部材３の通過路２４とが連通する。

【0049】

実施形態において、冷却ジャケット部５０は、放電管２の外周に長手方向全長にわたり、かつ、放電管の接地電極１０に当接して螺旋状に複数回に巻回された冷却用パイプ５８からなり、冷却用パイプ５８に接続された液体供給管、ポンプを介して水等の液体が供給され放電管２の外周を表面から冷却する。なお、冷却ジャケット部５０は、実施形態のように、冷却用パイプの螺旋巻き態様に限ることなく、接地電極１０に密着して上から管本体５の外周全体あるいは一部を覆うように設けられたいわゆるジャケット式の冷却構造とすることもできる。また、冷却ジャケット部５０は、放電管の外周に間接的に接して圧送冷却液を保持する構成としてもよい。

【0050】

さらに、図１実施形態において、円筒状の筐体５４の管本体他端部５ｂ側にノズル保持部６６にミストノズル６８を保持させたミストノズル部５２が設けられている。ミストノズル部５２は、冷却ジャケット部５０に直結し、かつ細管３２の外周近傍に配置されて冷却ジャケット部５０からの冷却液をミスト状にしてオゾンガスと同じ流れ方向に向けて噴霧する液体の噴霧手段であり、実施形態では、上述のように例えば水を噴霧化して水ミストＳを細管３２の外周部分において噴射させる。具体的には、円筒状の筐体５４の管本体他端部５ｂ側において、冷却ジャケット部の被覆部分から拡大したノズル保持部６６が設けられており、ノズル保持部６６におけるオゾンガスの流れ方向端面に多数の微細孔６８ａの出口を露出させてミストノズル６８が細管３２の配置箇所の外周の外側において同心状に配置されている。実施形態において、図１（ｂ）に示すように、細管３２を外囲するカバー３４のさらに外側において相互に略９０度離隔位置に４箇所のノズル要素６９が配置されており、それぞれが水ミストを噴射させる。さらに、この実施形態において、ミストノズル６８の配置箇所はカバー３４を支持する接続部材３の外周位置にあって、オゾン流れ方向についてはカバー３４より後退した位置にあるが、より前方側で例えばカバー３４の外面位置に配置させてもよい。ミストノズル６８は、嵌合式あるいはねじ込み式その他の方法により着脱交換可能とするとよい。この場合、ミストノズル６８はノズルから噴出される液体ミストの態様を、ドーナツ状のミスト、小さな範囲に集中的に噴射する円形ミスト、小区分に分散したミスト等を生成できる複数のノズル器体を用意し、これらを選択的に用いることにより具体的な被消毒体に対応した消毒作業を行うことができる。本実施形態において、さらに有利な点は、放電管２の冷却用の冷却液を液体ミストとして用いるようにしたことであり、具体的には、本実施形態において、ノズル保持部６６に冷却液の通液用のパイプ５８に一端が連通接続する複数の分岐配管７０が配置されており、この分岐配管７０の他端側がミストノズル部５２のそれぞれのノズル要素６９に連通されノズル要素の微細孔６８ａから液体ミストが噴射される。これによって、放電管の冷却水をそのままオゾンの反応用水として兼用して用いることができ、例えば冷却水とミスト水の供給源や駆動用のポンプを１つにして装置全体を小型、軽量化し得ると共に、供給配管の簡素化により低コスト化を達成し得る。また、本実施形態では、ミストノズル６８に供給される液体（水）は、低圧力水が供給されるから、細管３２からオゾン発生手段側への液体逆流を生じなくさせることができる。

【0051】

なお、液体（水）ミストを生成するミストノズル６８に供給される液体は、必ずしも放電管２の冷却用の冷却ジャケット部５０から供給される液体を用いる必要はなく、例えば図示しないポンプにより圧送される液体をミストノズル６８に供給して液体ミストを生成させるようにしてもよい。また、液体による放電管の冷却に限らず、冷却ファン等の空冷による冷却機構を備えたものとしてもよい。さらに、条件設定により発生するオゾンの分解を生起させない放電管構成とできれば、冷却機構自体を設けなくとも良い。

【0052】

次に、本実施形態のオゾン発生噴射装置１の作用について説明する。まず、装置全体の作用について図１、２により説明すると、図示しない酸素発生装置で発生した酸素が気体配管、継手部材の連結ポート１４、通路１２を通って放電管２の空隙６に供給される。また、図示しないポンプ等の圧送駆動装置から水が液体供給管を介して冷却用のパイプ５８に供給される。

【0053】

放電管の高電圧電極７と接地電極１０間に高周波の交流高電圧が印加されると多数のパルス性マイクロ放電により酸素分子の解離と、酸素原子、酸素分子、三体の衝突と、によりオゾンが生成される。酸素発生装置の圧送圧力によりオゾンは図１上、右から左側への矢印Ｆ方向に流れ、管本体の他端の空間２０を経由して接続部材３の複数の通過路２４を通って各細管３２から高濃度オゾンを噴射させる。このとき、複数の細管３２は収束されてオゾンの流れ方向と同じ方向を長手として設けられているから、それぞれの点状の小さな管出口から緩やかな低速の流れでオゾンが噴射される。この間、管本体外面側の接地電極１０に当接して螺旋状に巻きつけられた冷却用パイプ５８内に供給される水により放電により発熱した放電管を冷却する。さらに、冷却パイプ５８内の水はノズル保持部６６の分配配管７０を経由して各ミストノズル６８に分岐され、それぞれの微細孔６８ａの出口から細管すなわちカバー３４の外周において、細管の出口の領域に対して同心状に水ミストとして噴霧させる。細管から噴射されたオゾンは、細管の出口の領域の外側で噴霧される水ミストとともに被消毒体に向けて噴射され、あるいは噴霧される。このとき、８０μｍから１００μｍ程度の粒径の液体ミストが装置１の直前方に広がり、さらにこのミスト内にオゾンが緩やかに分散した状態で被消毒体に噴射される。

【0054】

カバー３４の形状や、細管３２の取付態様や構造を種々変更することにより、さらに、被消毒体の状態に応じた噴射作業を行える。例えば図３、図７のように、１個又は複数の細管の中途又は先端が複数又に分岐させてカバー３４の内壁に直接に当てることにより反転流を生じて全体を乱流化させ到達距離抑制機構を形成させる。この乱流により直進流の抵抗成分を生じさせ、外部の空気の奥側への流入及びオゾンとの混入を防ぎながら高濃度オゾンを維持したままで緩やかに広がる拡散流としてカバー外に噴射させ、十分なオゾンガスを局部的かつ集中的に被消毒体に対して噴射させることができる。

【0055】

また、図４，６に示すように個々の細管自体が伸縮しうる構成として細管の全体長さを変化させ得るようにすることにより、凹凸のある箇所に対して噴射する際に十分なオゾン噴射が可能となる。

【0056】

また、図５ないし図７のように、カバー３４の開口３４ａの位置から先端を突出した突出細管４８ａを設けると、細管から噴射されるオゾンガスの到達距離が異なるオゾンガスを噴射させることができるから、遠近方向に長い被消毒体に対しても有効に消毒作業を遂行し得る。

【0057】

以上、詳述した実施形態の構成は本発明において限定的なものではない。例えば細管の数、細管の径の大小のものを混在させること、細管やカバーの素材、放電管や電極あるいは筐体の素材は機能実現に差支えがない範囲で任意に改変しても本発明に包含される。

【0058】

次に図１０ないし図１２により、上述のオゾン発生噴射装置１を用いた背負い形オゾン消毒装置９０について説明する。図１０において、背負い形オゾン消毒装置９０は、オゾン発生噴射装置１と、電源部１０２と、冷却液タンク１１２と、冷却液の圧送駆動装置１００と、背負い架台１１４と、を含む。

【0059】

図１０において、背負い架台１１４は、背負い形オゾン消毒装置９０の主要な構成要素をすべて一塊の集合体として人の背中に背負う状態で装着する際の架台手段であり、該背負い架台１１４に各構成要素を直接又は間接に固定あるいは締着させて固定化させる。背負い架台１１４に対する装置の各要素の取り付けは、フックやベルト、バンド等索条類による締着により固定される。背負い架台２は、例えばＬ形あるいは立方体形に一体組み付けた図示しない外殻フレームに人の背中に対面する側に設けた取付プレート部１１６と、取付プレート部１１６に側面視Ｌ字をなすように取り付けられた底プレート部１１８と、を含み、外フレーム全体を被覆するように図示しない被覆カバーで全体が被覆されて搭載した機器類は外部から見えないようにされている。

【0060】

図１０において、１１２は冷却液タンク、１００はポンプからなる液体圧送駆動装置、１２０ａ、１２０ｂはリチウムイオンバッテリー、１０２はインバータ１０３（図１１参照）を含む電源部、１０６は酸素発生供給装置(PSA:Pressure Swing Adsorption)、１２２は電気基盤類、１２４は横桟部材、１２６ａ、１２６ｂは縦桟部材、６０は液体（水）の供給管、１３０は酸素供給用配管であり、各水の供給管及び酸素供給用配管は、オゾン発生噴射装置１に接続されている。冷却液は水ミスト用のミスト液を兼用するが、冷却液タンク１１２に例えば１５Ｌ〜２０Ｌ程度の水が収容されているので、背負った状態で安定させるために背負い架台１１４の下部中央に固定的に設定されている。また、リチウムイオンバッテリーは４個設置する場合には、重量バランスを考慮して左右に２個づつ配置される。これらの位置決めは横桟部材１２４、縦桟部材１２６を介して背負った状態で移動しないように位置決めされている。また、図１１は、背負い形オゾン消毒装置９０の概略ブロック構成図であり、電源部１０２のリチウムリチウムイオン電池１２０の直流電力はインバータ１０３を含む変換装置により変換されて交流電力が酸素発生装置１０６、オゾン発生噴射装置１にそれぞれ供給される。このとき、オゾン発生噴射装置１にはインバータ１０３により高周波の交流高電圧に変換された電力が供給される。オゾン発生噴射装置１に接続された酸素発生装置１０６からの酸素が供給される放電管２において、無声放電により高濃度オゾンガスが生成され、そのままノズル部４から噴射される。

【0061】

次に、図１１により本実施形態の背負い形オゾン消毒装置の作用について説明すると、電源部１０２のリチウムリチウムイオン電池１２０の直流電力はインバータ１０３を含む変換装置により変換されて交流電力が酸素発生装置１０６、オゾン発生噴射装置１、にそれぞれ供給される。このとき、オゾン発生噴射装置１にはさらに高周波高圧電力が供給される。酸素発生装置１０６からの酸素が供給されるオゾン発生噴射装置１において、高電圧電極と接地電極間に交流高周波の高圧電力が印加されると、無声放電により高濃度オゾンガスが生成され、酸素発生装置からの圧送力により接続部材３の通過路２４を経由して細管３２から高濃度オゾンガスが噴射される。このとき、カバー３４や細管の種々の例示形態により、オゾンとミスト水を近接位置で同時に被消毒物に向けて噴霧される。オゾンは水と反応すると、多くのオゾン派生生成物（ＯＨラジカル、酸素原子ラジカル、ＨＯ_２ラジカル）を新たに生成し、オゾンの殺菌力を高める。このとき、図１２に示すように、作業者Ｍはオゾン発生噴射装置１の筐体５４を把持し、構成機器を一塊の集合体として配置させた背負い架台１１４を背中に背負った状態で移動しながら噴出操作できる。したがって、例えば野菜の葉と葉の間や向きなど、固定式の消毒装置では困難な個別、具体的な消毒作業をきめ細かな操作で、かつ一人の作業者の作業により実現することができる。

【0062】

本考案の背負い形オゾン消毒装置は、酸素源があれば消毒コストが農薬に比して格段に低く、また、小型軽量で高濃度オゾンが得られる空冷式の誘電体表面放電電極を用いるので、低ガス流量で高濃度のオゾンを安定して生成することができる。

【0063】

なお、図１２において、１１０は筐体５４に取り付けたスイッチ部であり、スイッチ投入により電源部１０２、コントローラ１０８を介して酸素発生装置１０６、ポンプ１００が始動しオゾン発生噴射装置１、冷却用のパイプ５８に供給される。また、１２８は、人が背中に背負うための紐あるいはベルト等の背負いベルトである。

【0064】

以上の第２実施形態の構成は限定的なものではなく、架台の外観形状や架台に対して付加的な機器を搭載しても本発明の範囲に含まれる。

【0065】

本願発明者は、本発明のオゾン発生噴射装置及び背負い形オゾン消毒装置の実施形態の装置の開発段階の原型モデルを用いて実際のフィールドにおいて消毒実験を行った。

【0066】

◇野菜に付着するアブラムシ殺虫において、オゾン濃度６８g/ｍ^３、酸素ガス流量２ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎ、霧用の水流速０．３ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎの条件において、処理時間約２０秒で死亡率９８％を得た。

【0067】

オゾン発生管と噴霧ノズルを一体化した構成により、消毒装置全体の各部品の機能的な配置ができ、ノズル支持棒と噴霧ノズル部の小型化が可能になり、総重量１５ｋｇ（水タンク空の場合）を実現した。

【0068】

接続部材を介したノズル部の着脱構成の導入により、農業消毒作業の迅速性と安全性を確保できるようになった。

【0069】

化学農薬を用いない無農薬消毒法であり、消毒時に飛散するオゾンガスの濃度は、環境安全基準以下に保持されるので、環境汚染や作業者への農薬障害を心配しなくても良くなった。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明のオゾン発生噴射装置並びに背負い形オゾン消毒装置は、野菜、果物等の農産物の殺虫、消毒並びに家庭用、事業所用の消臭、脱臭、半導体洗浄分野などでの応用が期待される。

【符号の説明】

【0071】

１ オゾン発生噴射装置
２ 放電管
３ 接続部材
４ ノズル部
５ 管本体
５ａ 管本体の一端部
５ｂ 管本体の他端部
６ 空隙
７ 高電圧電極
１０ 接地電極
２４ 通過路
３２ 細管
３４ カバー
３４ａ カバーの開口
３６ 到達距離抑制機構
３８ 分岐管
４０ 伸縮細管
５０ 冷却ジャケット部
５２ ミストノズル部
５４ 筐体
５６ 凹部
５８ 冷却用パイプ
６６ ノズル保持部
６８ ミストノズル
６８ａ 微細孔
７０ 分岐配管
９０ 背負い形オゾン消毒装置
１００ 圧送駆動装置
１０２ 電源部
１０４ 高電圧交流電源
１０６ 酸素発生装置
１１４ 背負い架台
１２８ 背負いベルト
Ｆ オゾンの流れ方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】