JP2000064079A - オゾン発生装置 - Google Patents
オゾン発生装置Info
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 循環させる原料水中の不純物濃度の上昇を抑
制することができるオゾン発生装置を提供する。 【解決手段】 原料水１を電気化学的に反応させてオゾ
ン３を発生させる電解槽１０と、電解槽１０に原料水１
を供給すると共に電解槽１０で反応せずに送出された原
料水１を電解槽１０に再び供給するように循環させる原
料水循環手段である気液分離容器３２、配管３３〜３
５、バルブ３６等とを備えてなるオゾン発生装置におい
て、原料水１中の金属イオン等の不純物を原料水１から
吸着除去する吸着剤を内部に充填した吸着剤槽３７を配
管３４の途中に設けた。
制することができるオゾン発生装置を提供する。 【解決手段】 原料水１を電気化学的に反応させてオゾ
ン３を発生させる電解槽１０と、電解槽１０に原料水１
を供給すると共に電解槽１０で反応せずに送出された原
料水１を電解槽１０に再び供給するように循環させる原
料水循環手段である気液分離容器３２、配管３３〜３
５、バルブ３６等とを備えてなるオゾン発生装置におい
て、原料水１中の金属イオン等の不純物を原料水１から
吸着除去する吸着剤を内部に充填した吸着剤槽３７を配
管３４の途中に設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料水を循環させ
ながら電気分解してオゾンを発生させるオゾン発生装置
に関する。
ながら電気分解してオゾンを発生させるオゾン発生装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原料水を循環させながら電気分解してオ
ゾンを発生させる従来のオゾン発生装置の一例の概略構
成を図４に示す。
ゾンを発生させる従来のオゾン発生装置の一例の概略構
成を図４に示す。
【０００３】図４に示すように、多孔質性のオゾン極１
１２と水素極１１３とでイオン交換膜１１１を挟んでな
る電解セル１１０は、オゾン側セパレータ１２１と水素
側セパレータ１２２とで挟まれている。オゾン側セパレ
ータ１２１には、上記オゾン極１１２と外部とを連通す
る流通路１２１ａが形成されている。水素側セパレータ
１２２には、上記水素極１１３と外部とを連通する流通
路１２２ａが形成されている。このような電解セル１１
０、各セパレータ１２１，１２２などにより電解槽が構
成されている。
１２と水素極１１３とでイオン交換膜１１１を挟んでな
る電解セル１１０は、オゾン側セパレータ１２１と水素
側セパレータ１２２とで挟まれている。オゾン側セパレ
ータ１２１には、上記オゾン極１１２と外部とを連通す
る流通路１２１ａが形成されている。水素側セパレータ
１２２には、上記水素極１１３と外部とを連通する流通
路１２２ａが形成されている。このような電解セル１１
０、各セパレータ１２１，１２２などにより電解槽が構
成されている。
【０００４】オゾン側セパレータ１２１の上記流通路１
２１ａは、その一端が配管１３３を介して気液分離容器
１３２の上方に連結され、他端が配管１３４を介して気
液分離容器１３２の下部に連結されている。配管１３４
の途中には、イオン交換樹脂等により高度に精製処理さ
れた原料水１を送給する配管１３５がバルブ１３６を介
して連結されている。気液分離容器１３２の内部には、
原料水１が所定量貯蔵されている。オゾン側セパレータ
１２１と水素側セパレータ１２２とは、電源１３１に接
続している。
２１ａは、その一端が配管１３３を介して気液分離容器
１３２の上方に連結され、他端が配管１３４を介して気
液分離容器１３２の下部に連結されている。配管１３４
の途中には、イオン交換樹脂等により高度に精製処理さ
れた原料水１を送給する配管１３５がバルブ１３６を介
して連結されている。気液分離容器１３２の内部には、
原料水１が所定量貯蔵されている。オゾン側セパレータ
１２１と水素側セパレータ１２２とは、電源１３１に接
続している。
【０００５】このようなオゾン発生装置の作用を次に説
明する。電源１３１を作動してオゾン側セパレータ１２
１と水素側セパレータ１２２との間に電気を流すと共
に、気液分離容器１３２内から配管１３４を介してオゾ
ン側セパレータ１２１の流通路１２１ａ内に原料水１を
送給すると、原料水１が電解セル１１０で電気化学的に
反応し、オゾン極１１２から酸素２およびオゾン３が発
生し、水素極１１３から水素４が発生する。
明する。電源１３１を作動してオゾン側セパレータ１２
１と水素側セパレータ１２２との間に電気を流すと共
に、気液分離容器１３２内から配管１３４を介してオゾ
ン側セパレータ１２１の流通路１２１ａ内に原料水１を
送給すると、原料水１が電解セル１１０で電気化学的に
反応し、オゾン極１１２から酸素２およびオゾン３が発
生し、水素極１１３から水素４が発生する。
【０００６】オゾン極１１２から発生した酸素２および
オゾン３は、ガスリフト作用により、未反応の原料水１
と共にオゾン側セパレータ１２１の流通路１２１ａから
配管１３３を介して気液分離容器１３２内に流入し、上
方から送出されて利用される。また、水素極１１３から
発生した水素４は、水素側セパレータ１２２の流通路１
２２ａから外部へ送出されて回収される。
オゾン３は、ガスリフト作用により、未反応の原料水１
と共にオゾン側セパレータ１２１の流通路１２１ａから
配管１３３を介して気液分離容器１３２内に流入し、上
方から送出されて利用される。また、水素極１１３から
発生した水素４は、水素側セパレータ１２２の流通路１
２２ａから外部へ送出されて回収される。
【０００７】一方、酸素２およびオゾン３のガスリフト
作用により気液分離容器１３２内に流入した原料水１
は、配管１３４を介してオゾン側セパレータ１２１の流
通路１２１ａ内に再び送給されて再利用、すなわち、循
環させられる。
作用により気液分離容器１３２内に流入した原料水１
は、配管１３４を介してオゾン側セパレータ１２１の流
通路１２１ａ内に再び送給されて再利用、すなわち、循
環させられる。
【０００８】このようにオゾン３を発生させて、気液分
離容器１３２内の原料水１が所定量以下となったら、バ
ルブ１３６を開放して原料水１を補充することにより、
原料水１を常に一定量で循環させながらオゾン３を連続
的に発生させることができる。
離容器１３２内の原料水１が所定量以下となったら、バ
ルブ１３６を開放して原料水１を補充することにより、
原料水１を常に一定量で循環させながらオゾン３を連続
的に発生させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
オゾン発生装置では、原料水１と接触する金属材料の一
部が当該原料水１中にイオンとなってわずかながらも次
第に溶出してしまうため、連続運転していると、原料水
１中の上記イオン濃度が次第に高くなってしまい、上述
した電気化学反応の効率が低下して、オゾン３の発生効
率が悪くなってしまう。
オゾン発生装置では、原料水１と接触する金属材料の一
部が当該原料水１中にイオンとなってわずかながらも次
第に溶出してしまうため、連続運転していると、原料水
１中の上記イオン濃度が次第に高くなってしまい、上述
した電気化学反応の効率が低下して、オゾン３の発生効
率が悪くなってしまう。
【００１０】このようなことから、本発明は、循環させ
る原料水中の不純物濃度の上昇を抑制することができる
オゾン発生装置を提供することを目的とする。
る原料水中の不純物濃度の上昇を抑制することができる
オゾン発生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
本発明によるオゾン発生装置は、原料水を電気化学的に
反応させてオゾンを発生させる電解槽と、前記電解槽に
前記原料水を供給すると共に、当該電解槽で反応せずに
送出された当該原料水を当該電解槽に再び供給するよう
に循環させる原料水循環手段とを備えてなるオゾン発生
装置において、前記原料水中の不純物を当該原料水から
除去する不純物除去手段を設けたことを特徴とする。
本発明によるオゾン発生装置は、原料水を電気化学的に
反応させてオゾンを発生させる電解槽と、前記電解槽に
前記原料水を供給すると共に、当該電解槽で反応せずに
送出された当該原料水を当該電解槽に再び供給するよう
に循環させる原料水循環手段とを備えてなるオゾン発生
装置において、前記原料水中の不純物を当該原料水から
除去する不純物除去手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】上述したオゾン発生装置において、前記不
純物除去手段が前記原料水循環手段に設けられ、前記不
純物を吸着する吸着剤を内部に充填された吸着剤槽であ
ることを特徴とする。
純物除去手段が前記原料水循環手段に設けられ、前記不
純物を吸着する吸着剤を内部に充填された吸着剤槽であ
ることを特徴とする。
【００１３】上述したオゾン発生装置において、前記不
純物除去手段が前記電解槽の前記原料水の流通路内に充
填され、前記不純物を吸着する吸着剤であることを特徴
とする。
純物除去手段が前記電解槽の前記原料水の流通路内に充
填され、前記不純物を吸着する吸着剤であることを特徴
とする。
【００１４】上述したオゾン発生装置において、前記不
純物除去手段が前記電解槽の前記原料水の流通路の供給
側に連結され、前記不純物を吸着する吸着剤を内部に充
填された供給側マニホールドと、前記電解槽の前記原料
水の前記流通路の送出側に連結され、前記吸着剤を内部
に充填された送出側マニホールドとを備えてなることを
特徴とする。
純物除去手段が前記電解槽の前記原料水の流通路の供給
側に連結され、前記不純物を吸着する吸着剤を内部に充
填された供給側マニホールドと、前記電解槽の前記原料
水の前記流通路の送出側に連結され、前記吸着剤を内部
に充填された送出側マニホールドとを備えてなることを
特徴とする。
【００１５】上述したオゾン発生装置において、前記供
給側マニホールドおよび前記送出側マニホールドが本体
部と、当該本体部と前記流通路とを連結する管部とを各
々備えてなることを特徴とする。
給側マニホールドおよび前記送出側マニホールドが本体
部と、当該本体部と前記流通路とを連結する管部とを各
々備えてなることを特徴とする。
【００１６】上述したオゾン発生装置において、前記供
給側マニホールドおよび前記送出側マニホールドが樹脂
製であることを特徴とする。
給側マニホールドおよび前記送出側マニホールドが樹脂
製であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明によるオゾン発生装置の第
一番目の実施の形態を図１を用いて説明する。なお、図
１は、その概略構成図である。
一番目の実施の形態を図１を用いて説明する。なお、図
１は、その概略構成図である。
【００１８】図１に示すように、多孔質性のオゾン極１
２と水素極１３とでイオン交換膜１１を挟んでなる電解
セル１０は、オゾン側セパレータ２１と水素側セパレー
タ２２とで挟まれている。オゾン側セパレータ２１に
は、上記オゾン極１２と外部とを連通する流通路２１ａ
が形成されている。水素側セパレータ２２には、上記水
素極１３と外部とを連通する流通路２２ａが形成されて
いる。このような電解セル１０、各セパレータ２１，２
２などにより、本実施の形態では電解槽が構成されてい
る。
２と水素極１３とでイオン交換膜１１を挟んでなる電解
セル１０は、オゾン側セパレータ２１と水素側セパレー
タ２２とで挟まれている。オゾン側セパレータ２１に
は、上記オゾン極１２と外部とを連通する流通路２１ａ
が形成されている。水素側セパレータ２２には、上記水
素極１３と外部とを連通する流通路２２ａが形成されて
いる。このような電解セル１０、各セパレータ２１，２
２などにより、本実施の形態では電解槽が構成されてい
る。
【００１９】オゾン側セパレータ２１の上記流通路２１
ａは、その一端が配管３３を介して気液分離容器３２の
上方に連結され、他端が配管３４を介して気液分離容器
３２の下部に連結されている。配管３４の途中には、イ
オン交換樹脂等により高度に精製処理された原料水１を
送給する配管３５がバルブ３６を介して連結されてい
る。気液分離容器３２の内部には、原料水１が所定量貯
蔵されている。オゾン側セパレータ２１と水素側セパレ
ータ２２とは、電源３１に接続している。なお、本実施
の形態では、気液分離容器３２、配管３３〜３５、バル
ブ３６などにより原料水循環手段を構成している。
ａは、その一端が配管３３を介して気液分離容器３２の
上方に連結され、他端が配管３４を介して気液分離容器
３２の下部に連結されている。配管３４の途中には、イ
オン交換樹脂等により高度に精製処理された原料水１を
送給する配管３５がバルブ３６を介して連結されてい
る。気液分離容器３２の内部には、原料水１が所定量貯
蔵されている。オゾン側セパレータ２１と水素側セパレ
ータ２２とは、電源３１に接続している。なお、本実施
の形態では、気液分離容器３２、配管３３〜３５、バル
ブ３６などにより原料水循環手段を構成している。
【００２０】さらに、配管３４の上記配管３５の連結部
分の上流側には、金属イオンなどの不純物を吸着除去す
る吸着剤を充填した不純物除去手段である吸着剤槽３７
が設けられている。この吸着剤槽３７に充填される吸着
剤としては、シリカゲル、高シリカペンタシルゼオライ
ト（シリカライトまたはＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が高い
ＺＳＭ−５）、脱アルミニウムフォージャサイト（超安
定Ｙ型ゼオライト：ＵＳＹ）、メソポーラスシリケート
（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１６、テトラエトキシシラン
をシリカ源とする低温酸性合成メソポーラスシリケート
、低分子珪酸をシリカ源とする低温酸性合成メソポー
ラスシリケートなど）等の高シリカ吸着剤が挙げられ
る。
分の上流側には、金属イオンなどの不純物を吸着除去す
る吸着剤を充填した不純物除去手段である吸着剤槽３７
が設けられている。この吸着剤槽３７に充填される吸着
剤としては、シリカゲル、高シリカペンタシルゼオライ
ト（シリカライトまたはＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が高い
ＺＳＭ−５）、脱アルミニウムフォージャサイト（超安
定Ｙ型ゼオライト：ＵＳＹ）、メソポーラスシリケート
（ＭＣＭ−４１、ＦＳＭ−１６、テトラエトキシシラン
をシリカ源とする低温酸性合成メソポーラスシリケート
、低分子珪酸をシリカ源とする低温酸性合成メソポー
ラスシリケートなど）等の高シリカ吸着剤が挙げられ
る。
【００２１】これらの高シリカ吸着剤のうち、シリカゲ
ルは、不純物の吸着能力が比較的低く、水に対する耐性
も低いが、高シリカペンタシルゼオライトや脱アルミニ
ウムフォージャサイトやメソポーラスシリケートなど
は、不純物の吸着能力が比較的高く、水に対する耐性も
高いため、非常に好ましい。
ルは、不純物の吸着能力が比較的低く、水に対する耐性
も低いが、高シリカペンタシルゼオライトや脱アルミニ
ウムフォージャサイトやメソポーラスシリケートなど
は、不純物の吸着能力が比較的高く、水に対する耐性も
高いため、非常に好ましい。
【００２２】なお、高シリカペンタシルゼオライトは、
シリカ源として珪酸ナトリウムやヒュームドシリカを用
い、有機テンプレートとしてテトラプロピルアンモニウ
ムブロミドを用い、１５０〜１８０℃程度で水熱合成を
行うことにより得られる（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１
０〜１０００程度）。
シリカ源として珪酸ナトリウムやヒュームドシリカを用
い、有機テンプレートとしてテトラプロピルアンモニウ
ムブロミドを用い、１５０〜１８０℃程度で水熱合成を
行うことにより得られる（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１
０〜１０００程度）。
【００２３】また、脱アルミニウムフォージャサイト
は、Ｎａ−Ｙ型ゼオライト（ＳｉＯ2／Ａｌ2 Ｏ3 比：
５程度）をアンモニア水で処理し、ゼオライトの骨格を
なすＡｌの大半を除去することにより得られる（ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１０〜４００）。
は、Ｎａ−Ｙ型ゼオライト（ＳｉＯ2／Ａｌ2 Ｏ3 比：
５程度）をアンモニア水で処理し、ゼオライトの骨格を
なすＡｌの大半を除去することにより得られる（ＳｉＯ
2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１０〜４００）。
【００２４】また、メソポーラスシリケートは、１０〜
１０００Åのメソ孔を有するシリカ系多孔質体であっ
て、その製造条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が
１０程度から、実質的にＳｉＯ2 のみのタイプまで得る
ことができる。
１０００Åのメソ孔を有するシリカ系多孔質体であっ
て、その製造条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比が
１０程度から、実質的にＳｉＯ2 のみのタイプまで得る
ことができる。
【００２５】例えば、ＭＣＭ−４１は、モービル社によ
り開発されたものであり、シリカ源として水ガラスや珪
酸ナトリウムなどを用い、有機テンプレートとしてカチ
オン系界面活性剤（炭素数８以上）を用い、温度１４０
℃、ｐＨ１３．５で製造することにより得られる（比表
面積：１６００ｍ2 ／ｇ程度，ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3比：１０００程度）。
り開発されたものであり、シリカ源として水ガラスや珪
酸ナトリウムなどを用い、有機テンプレートとしてカチ
オン系界面活性剤（炭素数８以上）を用い、温度１４０
℃、ｐＨ１３．５で製造することにより得られる（比表
面積：１６００ｍ2 ／ｇ程度，ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ
3比：１０００程度）。
【００２６】ＦＭＳ−１６は、黒田、稲垣等により開発
され、カネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカ
レーションすることによりＭＣＭ−４１と類似した構造
をなすものが得られる（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１０
００程度）。
され、カネマイトにカチオン系界面活性剤をインターカ
レーションすることによりＭＣＭ−４１と類似した構造
をなすものが得られる（ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比：１０
００程度）。
【００２７】低温酸性合成メソポーラスシリケート
は、stucky等により提唱された方法、すなわち、シリカ
源としてテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用い、有
機テンプレートとしてカチオン系界面活性剤を用い、室
温下、ｐＨ１以下で合成することにより得られ、その合
成条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比を１０程度か
ら実質的にＳｉＯ2 のみにまで調整可能である。
は、stucky等により提唱された方法、すなわち、シリカ
源としてテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用い、有
機テンプレートとしてカチオン系界面活性剤を用い、室
温下、ｐＨ１以下で合成することにより得られ、その合
成条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比を１０程度か
ら実質的にＳｉＯ2 のみにまで調整可能である。
【００２８】低温酸性合成メソポーラスシリケート
は、本発明者等により開発された方法、すなわち、縮重
合したシリカを含まない珪酸をシリカ源として用い、カ
チオン系界面活性剤を有機テンプレートとして用い、室
温下、ｐＨ１以下で合成することにより得られ、その合
成条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比を１０程度か
ら実質的にＳｉＯ2 のみにまで調整可能である。
は、本発明者等により開発された方法、すなわち、縮重
合したシリカを含まない珪酸をシリカ源として用い、カ
チオン系界面活性剤を有機テンプレートとして用い、室
温下、ｐＨ１以下で合成することにより得られ、その合
成条件等により、ＳｉＯ2 ／Ａｌ2 Ｏ3 比を１０程度か
ら実質的にＳｉＯ2 のみにまで調整可能である。
【００２９】このようにして構成されたオゾン発生装置
の作用を次に説明する。電源３１を作動してオゾン側セ
パレータ２１と水素側セパレータ２２との間に電気を流
すと共に、気液分離容器３２内から配管３４を介してオ
ゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に原料水１を送
給すると、原料水１が電解セル１０で電気化学的に反応
し、オゾン極１２から酸素２およびオゾン３が発生し、
水素極１３から水素４が発生する。
の作用を次に説明する。電源３１を作動してオゾン側セ
パレータ２１と水素側セパレータ２２との間に電気を流
すと共に、気液分離容器３２内から配管３４を介してオ
ゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に原料水１を送
給すると、原料水１が電解セル１０で電気化学的に反応
し、オゾン極１２から酸素２およびオゾン３が発生し、
水素極１３から水素４が発生する。
【００３０】オゾン極１２から発生した酸素２およびオ
ゾン３は、ガスリフト作用により、未反応の原料水１と
共にオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａから配管３
３を介して気液分離容器３２内に流入し、上方から送出
されて利用される。また、水素極１３から発生した水素
４は、水素側セパレータ２２の流通路２２ａから外部へ
送出されて回収される。
ゾン３は、ガスリフト作用により、未反応の原料水１と
共にオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａから配管３
３を介して気液分離容器３２内に流入し、上方から送出
されて利用される。また、水素極１３から発生した水素
４は、水素側セパレータ２２の流通路２２ａから外部へ
送出されて回収される。
【００３１】一方、酸素２およびオゾン３のガスリフト
作用により気液分離容器３２内に流入した原料水１は、
配管３４を介してオゾン側セパレータ２１の流通路２１
ａ内に再び送給されて再利用、すなわち、循環させられ
る。
作用により気液分離容器３２内に流入した原料水１は、
配管３４を介してオゾン側セパレータ２１の流通路２１
ａ内に再び送給されて再利用、すなわち、循環させられ
る。
【００３２】このようにオゾン３を発生させて、気液分
離容器３２内の原料水１が所定量以下となったら、バル
ブ３６を開放して原料水１を補充することにより、原料
水１を常に一定量で循環させながらオゾン３を連続的に
発生させることができる。
離容器３２内の原料水１が所定量以下となったら、バル
ブ３６を開放して原料水１を補充することにより、原料
水１を常に一定量で循環させながらオゾン３を連続的に
発生させることができる。
【００３３】ここで、原料水１は、気液分離容器３２内
からオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に流入す
る際に配管３４を介して前記吸着剤槽３７内を流通する
ので、金属材料部分との接触等により含有した金属イオ
ンなどの不純物が吸着剤槽３７内の前記吸着剤で吸着除
去されるようになる。
からオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に流入す
る際に配管３４を介して前記吸着剤槽３７内を流通する
ので、金属材料部分との接触等により含有した金属イオ
ンなどの不純物が吸着剤槽３７内の前記吸着剤で吸着除
去されるようになる。
【００３４】このため、電解セル１０に供給される原料
水１は、常に高純度を保つようになるので、長期にわた
って連続運転しても、原料水１中の不純物の濃度の上昇
を抑制することができる。
水１は、常に高純度を保つようになるので、長期にわた
って連続運転しても、原料水１中の不純物の濃度の上昇
を抑制することができる。
【００３５】したがって、原料水１を循環させても、電
解セル１０での電気化学反応の効率低下を防止すること
ができ、オゾン３の発生効率の悪化を防止することがで
きる。
解セル１０での電気化学反応の効率低下を防止すること
ができ、オゾン３の発生効率の悪化を防止することがで
きる。
【００３６】なお、本実施の形態では、原料水１の循環
を酸素２およびオゾン３のガスリフト作用により行うよ
うにしたが、例えば、図２に示すように、配管３４の途
中に循環ポンプ３８を設けて原料水１を強制的に循環さ
せることも可能である。
を酸素２およびオゾン３のガスリフト作用により行うよ
うにしたが、例えば、図２に示すように、配管３４の途
中に循環ポンプ３８を設けて原料水１を強制的に循環さ
せることも可能である。
【００３７】また、本実施の形態では、不純物除去手段
として、吸着剤を充填した吸着剤槽３７を配管３４に設
けたが、例えば、図２に示すように、オゾン側セパレー
タ２１の流通路２１ａ内に吸着剤３９を充填することも
可能である。
として、吸着剤を充填した吸着剤槽３７を配管３４に設
けたが、例えば、図２に示すように、オゾン側セパレー
タ２１の流通路２１ａ内に吸着剤３９を充填することも
可能である。
【００３８】本発明によるオゾン発生装置の第二番目の
実施の形態、すなわち、電解ユニットを複数連結してス
タックを構成した場合を図３を用いて説明する。なお、
図３は、その概略構成図である。ただし、前述した第一
番目の実施の形態の部材と同様な部分については、前述
した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同様な
符号を用いることにより、その説明を省略する。
実施の形態、すなわち、電解ユニットを複数連結してス
タックを構成した場合を図３を用いて説明する。なお、
図３は、その概略構成図である。ただし、前述した第一
番目の実施の形態の部材と同様な部分については、前述
した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同様な
符号を用いることにより、その説明を省略する。
【００３９】図３に示すように、電解セル１０のオゾン
極１２側には、オゾン側セパレータ２１が当接してい
る。電解セル１０の水素極１３側には、水素側セパレー
タ２２が当接している。オゾン側セパレータ２１には、
上記オゾン極１２と外部とを連通する流通路２１ａが形
成されている。水素側セパレータ２２には、上記水素極
１３と外部とを連通する流通路２２ａが形成されてい
る。
極１２側には、オゾン側セパレータ２１が当接してい
る。電解セル１０の水素極１３側には、水素側セパレー
タ２２が当接している。オゾン側セパレータ２１には、
上記オゾン極１２と外部とを連通する流通路２１ａが形
成されている。水素側セパレータ２２には、上記水素極
１３と外部とを連通する流通路２２ａが形成されてい
る。
【００４０】このような電解セル１０、オゾン側セパレ
ータ２１、水素側セパレータ２２などにより電解ユニッ
ト２０が構成され、オゾン側セパレータ２１と水素側セ
パレータ２２とを当接させるように当該電解ユニット２
０を電気的に複数（図３では３つ）連結してスタック３
０を構成して電解槽としている。
ータ２１、水素側セパレータ２２などにより電解ユニッ
ト２０が構成され、オゾン側セパレータ２１と水素側セ
パレータ２２とを当接させるように当該電解ユニット２
０を電気的に複数（図３では３つ）連結してスタック３
０を構成して電解槽としている。
【００４１】前記オゾン側セパレータ２１の流通路２１
ａの下端には、フッ素樹脂や塩化ビニルなどの樹脂から
なる供給側マニホールド４１の本体部４１ａが所定の長
さを有する管部４１ｂを介して連結されている。この供
給側マニホールド４１の内部には、前述した実施の形態
で用いた吸着剤３９が充填されている。オゾン側セパレ
ータ２１の流通路２１ａの上端には、フッ素樹脂や塩化
ビニルなどの樹脂からなる送出側マニホールド４２の本
体部４２ａが所定の長さを有する管部４２ｂを介して連
結されている。この送出側マニホールド４２の内部に
も、上記吸着剤３９が充填されている。このような供給
側マニホールド４１、送出用マニホールド４２などによ
り、本実施の形態では不純物除去手段を構成している。
ａの下端には、フッ素樹脂や塩化ビニルなどの樹脂から
なる供給側マニホールド４１の本体部４１ａが所定の長
さを有する管部４１ｂを介して連結されている。この供
給側マニホールド４１の内部には、前述した実施の形態
で用いた吸着剤３９が充填されている。オゾン側セパレ
ータ２１の流通路２１ａの上端には、フッ素樹脂や塩化
ビニルなどの樹脂からなる送出側マニホールド４２の本
体部４２ａが所定の長さを有する管部４２ｂを介して連
結されている。この送出側マニホールド４２の内部に
も、上記吸着剤３９が充填されている。このような供給
側マニホールド４１、送出用マニホールド４２などによ
り、本実施の形態では不純物除去手段を構成している。
【００４２】上記送出側マニホールド４２は、配管３３
を介して気液分離容器３２の上方に連結されている。上
記供給側マニホールド４１は、配管３４を介して気液分
離容器３２の下部に連結されている。配管３４の途中に
は、イオン交換樹脂等により高度に精製処理された原料
水１を送給する配管３５がバルブ３６を介して連結され
ている。配管３４の配管３５の連結部分の下流側には、
循環ポンプ３８が設けられている。
を介して気液分離容器３２の上方に連結されている。上
記供給側マニホールド４１は、配管３４を介して気液分
離容器３２の下部に連結されている。配管３４の途中に
は、イオン交換樹脂等により高度に精製処理された原料
水１を送給する配管３５がバルブ３６を介して連結され
ている。配管３４の配管３５の連結部分の下流側には、
循環ポンプ３８が設けられている。
【００４３】このようなオゾン発生装置では、循環ポン
プ３８を作動して気液分離容器３２内の原料水１を送給
すると、原料水１は、供給側マニホールド４１内に流入
し、金属イオン等の不純物が吸着剤３９により吸着除去
されながらオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に
流入し、前述した実施の形態の場合と同様にして原料水
１が電解セル１０で電気化学的に反応してオゾン極１２
から酸素２およびオゾン３が発生し、未反応の原料水１
が当該酸素２およびオゾン３と共にオゾン側セパレータ
２１の流通路２１ａから送出用マニホールド４２内に流
入し、当該オゾン側セパレータ２１との接触によりわず
かながらも含有してしまった金属イオン等の不純物を吸
着剤３９で吸着除去されてから気液分離容器３２内に送
給された後、再び利用される。
プ３８を作動して気液分離容器３２内の原料水１を送給
すると、原料水１は、供給側マニホールド４１内に流入
し、金属イオン等の不純物が吸着剤３９により吸着除去
されながらオゾン側セパレータ２１の流通路２１ａ内に
流入し、前述した実施の形態の場合と同様にして原料水
１が電解セル１０で電気化学的に反応してオゾン極１２
から酸素２およびオゾン３が発生し、未反応の原料水１
が当該酸素２およびオゾン３と共にオゾン側セパレータ
２１の流通路２１ａから送出用マニホールド４２内に流
入し、当該オゾン側セパレータ２１との接触によりわず
かながらも含有してしまった金属イオン等の不純物を吸
着剤３９で吸着除去されてから気液分離容器３２内に送
給された後、再び利用される。
【００４４】このため、電解セル１０に供給される原料
水１は、常に高純度を保つようになるので、前述した実
施の形態の場合と同様に長期にわたって連続運転して
も、原料水１中の不純物の濃度の上昇を抑制することが
できる。
水１は、常に高純度を保つようになるので、前述した実
施の形態の場合と同様に長期にわたって連続運転して
も、原料水１中の不純物の濃度の上昇を抑制することが
できる。
【００４５】したがって、前述した実施の形態の場合と
同様に、原料水１を循環させても、電解セル１０での電
気化学反応の効率低下を防止することができ、オゾン３
の発生効率の悪化を防止することができる。
同様に、原料水１を循環させても、電解セル１０での電
気化学反応の効率低下を防止することができ、オゾン３
の発生効率の悪化を防止することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によるオゾン発生装置は、原料水
を電気化学的に反応させてオゾンを発生させる電解槽
と、前記電解槽に前記原料水を供給すると共に、当該電
解槽で反応せずに送出された当該原料水を当該電解槽に
再び供給するように循環させる原料水循環手段とを備え
てなるオゾン発生装置において、前記原料水中の不純物
を当該原料水から除去する不純物除去手段を設けたの
で、電解槽に供給される原料水を常に高純度に保つこと
ができる。このため、長期にわたって原料水を循環させ
ながら連続運転しても、原料水中の不純物の濃度の上昇
を抑制することができるので、電解槽での電気化学反応
の効率低下を防止することができ、オゾンの発生効率の
悪化を防止することができる。
を電気化学的に反応させてオゾンを発生させる電解槽
と、前記電解槽に前記原料水を供給すると共に、当該電
解槽で反応せずに送出された当該原料水を当該電解槽に
再び供給するように循環させる原料水循環手段とを備え
てなるオゾン発生装置において、前記原料水中の不純物
を当該原料水から除去する不純物除去手段を設けたの
で、電解槽に供給される原料水を常に高純度に保つこと
ができる。このため、長期にわたって原料水を循環させ
ながら連続運転しても、原料水中の不純物の濃度の上昇
を抑制することができるので、電解槽での電気化学反応
の効率低下を防止することができ、オゾンの発生効率の
悪化を防止することができる。
【００４７】また、前記不純物除去手段が前記原料水循
環手段に設けられ、前記不純物を吸着する吸着剤を内部
に充填された吸着剤槽であれば、上述した効果を容易に
得ることができる。
環手段に設けられ、前記不純物を吸着する吸着剤を内部
に充填された吸着剤槽であれば、上述した効果を容易に
得ることができる。
【００４８】また、前記不純物除去手段が前記電解槽の
前記原料水の流通路内に充填され、前記不純物を吸着す
る吸着剤であれば、上述した効果を容易に得ることがで
きる。
前記原料水の流通路内に充填され、前記不純物を吸着す
る吸着剤であれば、上述した効果を容易に得ることがで
きる。
【００４９】また、前記不純物除去手段が前記電解槽の
前記原料水の流通路の供給側に連結され、前記不純物を
吸着する吸着剤を内部に充填された供給側マニホールド
と、前記電解槽の前記原料水の前記流通路の送出側に連
結され、前記吸着剤を内部に充填された送出側マニホー
ルドとを備えてなれば、電解ユニットを複数連結したス
タックからなる電解槽の場合において、上述した効果を
容易に得ることができる。
前記原料水の流通路の供給側に連結され、前記不純物を
吸着する吸着剤を内部に充填された供給側マニホールド
と、前記電解槽の前記原料水の前記流通路の送出側に連
結され、前記吸着剤を内部に充填された送出側マニホー
ルドとを備えてなれば、電解ユニットを複数連結したス
タックからなる電解槽の場合において、上述した効果を
容易に得ることができる。
【００５０】また、前記供給側マニホールドおよび前記
送出側マニホールドが本体部と、当該本体部と前記流通
路とを連結する管部とを各々備えてなれば、電解ユニッ
トを複数連結したスタックからなる電解槽の場合におい
て、上述した効果をさらに確実に得ることができる。
送出側マニホールドが本体部と、当該本体部と前記流通
路とを連結する管部とを各々備えてなれば、電解ユニッ
トを複数連結したスタックからなる電解槽の場合におい
て、上述した効果をさらに確実に得ることができる。
【００５１】また、前記供給側マニホールドおよび前記
送出側マニホールドが樹脂製であれば、電解ユニットを
複数連結したスタックからなる電解槽の場合において、
上述した効果をさらに確実に得ることができる。
送出側マニホールドが樹脂製であれば、電解ユニットを
複数連結したスタックからなる電解槽の場合において、
上述した効果をさらに確実に得ることができる。
【図１】本発明によるオゾン発生装置の第一番目の実施
の形態の概略構成図である。
の形態の概略構成図である。
【図２】本発明によるオゾン発生装置の第一番目の実施
の形態の他の例の概略構成図である。
の形態の他の例の概略構成図である。
【図３】本発明によるオゾン発生装置の第二番目の実施
の形態の概略構成図である。
の形態の概略構成図である。
【図４】従来のオゾン発生装置の概略構成図である。
１ 原料水
２ 酸素
３ オゾン
４ 水素
１０ 電解セル
１１ イオン交換膜
１２ オゾン極
１３ 水素極
２１ オゾン側セパレータ
２１ａ 流通路
２２ 水素側セパレータ
２２ａ 流通路
３１ 電源
３２ 気液分離容器
３３〜３５ 配管
３６ バルブ
３７ 吸着剤槽
３８ 循環ポンプ
３９ 吸着剤
４１ 供給側マニホールド
４１ａ 本体部
４１ｂ 管部
４２ 送出側マニホールド
４２ａ 本体部
４２ｂ 管部
フロントページの続き
(72)発明者 泉 順
長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三
菱重工業株式会社長崎研究所内
(72)発明者 安武 昭典
長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三
菱重工業株式会社長崎研究所内
Ｆターム(参考） 4G042 CA04 CB29
4K021 AA01 AB15 BA02 BC02 BC03
CA08 CA10 CA15 DB31 DB53
DC07 EA06
Claims (6)
- 【請求項１】 原料水を電気化学的に反応させてオゾン
を発生させる電解槽と、 前記電解槽に前記原料水を供給すると共に、当該電解槽
で反応せずに送出された当該原料水を当該電解槽に再び
供給するように循環させる原料水循環手段とを備えてな
るオゾン発生装置において、 前記原料水中の不純物を当該原料水から除去する不純物
除去手段を設けたことを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記不純物除去手段
が前記原料水循環手段に設けられ、前記不純物を吸着す
る吸着剤を内部に充填された吸着剤槽であることを特徴
とするオゾン発生装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記不純物除去手段
が前記電解槽の前記原料水の流通路内に充填され、前記
不純物を吸着する吸着剤であることを特徴とするオゾン
発生装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記不純物除去手段
が前記電解槽の前記原料水の流通路の供給側に連結さ
れ、前記不純物を吸着する吸着剤を内部に充填された供
給側マニホールドと、 前記電解槽の前記原料水の前記流通路の送出側に連結さ
れ、前記吸着剤を内部に充填された送出側マニホールド
とを備えてなることを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記供給側マニホー
ルドおよび前記送出側マニホールドが本体部と、当該本
体部と前記流通路とを連結する管部とを各々備えてなる
ことを特徴とするオゾン発生装置。 - 【請求項６】 請求項４において、前記供給側マニホー
ルドおよび前記送出側マニホールドが樹脂製であること
を特徴とするオゾン発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23859298A JP3439128B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | オゾン発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23859298A JP3439128B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | オゾン発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064079A true JP2000064079A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3439128B2 JP3439128B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=17032497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23859298A Expired - Fee Related JP3439128B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | オゾン発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439128B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008162815A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Sasakura Engineering Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2010509500A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | エレメント シックス リミテッド | ダイヤモンド電極 |
| JP2010116512A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 有機シラン化合物およびメソポーラス有機シリカ |
| JP2014019950A (ja) * | 2012-12-31 | 2014-02-03 | Kenko Shien Center Co Ltd | 卓上型水素ガス発生装置 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23859298A patent/JP3439128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010509500A (ja) * | 2006-11-10 | 2010-03-25 | エレメント シックス リミテッド | ダイヤモンド電極 |
| JP2008162815A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Sasakura Engineering Co Ltd | オゾン発生装置 |
| JP2010116512A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 有機シラン化合物およびメソポーラス有機シリカ |
| JP2014019950A (ja) * | 2012-12-31 | 2014-02-03 | Kenko Shien Center Co Ltd | 卓上型水素ガス発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3439128B2 (ja) | 2003-08-25 |
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|---|---|---|---|
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