JP2001104762A - オゾン水製造装置 - Google Patents
オゾン水製造装置Info
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- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 オゾン水製造装置の小型化、低製造コスト化
を達成する。 【解決手段】 水道水を処理する逆浸透膜浄水器と、こ
の逆浸透膜浄水器から吐出される浄水を受け入れてその
浄水に含まれるオゾン消費成分を除去するための特定成
分除去器と、この特定成分除去器から吐出されるオゾン
低消費浄水を間接的にも原料としないでオゾン含有ガス
を発生するオゾン発生器と、閉鎖型の気液混合容器と、
前記オゾン低消費浄水を前記気液混合容器に注入して当
該容器内に気相と液相が存在するように水位を適宜に保
つための注水制御機構と、前記気液混合容器内の水温を
適宜な値に保つための温度制御機構と、前記オゾン発生
器で生じたオゾン含有ガスを前記気液混合容器に継続的
に導入するとともに極度の内圧増減が生じないように排
気する通気機構と、前記気液混合容器内の液体と気体と
を継続的に攪拌混合させるための混合手段とを備えたオ
ゾン水製造装置とした。
を達成する。 【解決手段】 水道水を処理する逆浸透膜浄水器と、こ
の逆浸透膜浄水器から吐出される浄水を受け入れてその
浄水に含まれるオゾン消費成分を除去するための特定成
分除去器と、この特定成分除去器から吐出されるオゾン
低消費浄水を間接的にも原料としないでオゾン含有ガス
を発生するオゾン発生器と、閉鎖型の気液混合容器と、
前記オゾン低消費浄水を前記気液混合容器に注入して当
該容器内に気相と液相が存在するように水位を適宜に保
つための注水制御機構と、前記気液混合容器内の水温を
適宜な値に保つための温度制御機構と、前記オゾン発生
器で生じたオゾン含有ガスを前記気液混合容器に継続的
に導入するとともに極度の内圧増減が生じないように排
気する通気機構と、前記気液混合容器内の液体と気体と
を継続的に攪拌混合させるための混合手段とを備えたオ
ゾン水製造装置とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾン水製造装置に
関し、とくに、オゾンガス溶解用の原料水の改質技術や
利用技術の改良に関する。
関し、とくに、オゾンガス溶解用の原料水の改質技術や
利用技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】オゾン（０３）は強い酸化力・殺菌力を
有し、脱臭や滅菌などの用途に利用されている。その利
用形態として医療施設などで使用されるオゾン水製造装
置がある。この装置は、放電式や電解式など適宜な方式
でオゾンガスを発生させるとともに、そのオゾンガスを
水に溶解させてオゾン水を生成する。そして、このオゾ
ン水を手洗い用の洗浄水として利用するものである。
有し、脱臭や滅菌などの用途に利用されている。その利
用形態として医療施設などで使用されるオゾン水製造装
置がある。この装置は、放電式や電解式など適宜な方式
でオゾンガスを発生させるとともに、そのオゾンガスを
水に溶解させてオゾン水を生成する。そして、このオゾ
ン水を手洗い用の洗浄水として利用するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】オゾン水は、その使用
時において有効な殺菌力を有するとともに人体に無害と
される適度な濃度に精度よく調整されていなくてはなら
ない。そこで、オゾン水中のオゾン濃度は厳密に制御さ
れていなくてはならない。しかし、オゾンはきわめて不
安定な物質であり、水中の不純物と容易に反応して酸素
に分解してしまう。とくに、水中の有機物にはオゾンに
過敏に反応する物質（オゾン消費物質）があることが知
られており、原水にそのオゾン消費物質が多く含まれて
いると、水に溶解したオゾンの消費・分解が促進され、
水中におけるオゾン貯留時間が短くなってしまう。そこ
で、オゾン水の溶媒には０．０１〜１μＳ／ｃｍ程度の
導電率で全有機物濃度（ＴＯＣ）が１０〜５０ｐｐｂ程
度の超純水を使用する必要がある。
時において有効な殺菌力を有するとともに人体に無害と
される適度な濃度に精度よく調整されていなくてはなら
ない。そこで、オゾン水中のオゾン濃度は厳密に制御さ
れていなくてはならない。しかし、オゾンはきわめて不
安定な物質であり、水中の不純物と容易に反応して酸素
に分解してしまう。とくに、水中の有機物にはオゾンに
過敏に反応する物質（オゾン消費物質）があることが知
られており、原水にそのオゾン消費物質が多く含まれて
いると、水に溶解したオゾンの消費・分解が促進され、
水中におけるオゾン貯留時間が短くなってしまう。そこ
で、オゾン水の溶媒には０．０１〜１μＳ／ｃｍ程度の
導電率で全有機物濃度（ＴＯＣ）が１０〜５０ｐｐｂ程
度の超純水を使用する必要がある。
【０００４】普通、水道水などの原水を精製して超純水
を得るためにはイオン交換フィルタが使用される。イオ
ン交換フィルタは陽イオンや陰イオンが表面に固定され
た樹脂製ビーズ（イオン交換樹脂）を容器に充填したも
のであり、容器中に原水を通すことで原水中の電解質が
水に置換されるようになっている。
を得るためにはイオン交換フィルタが使用される。イオ
ン交換フィルタは陽イオンや陰イオンが表面に固定され
た樹脂製ビーズ（イオン交換樹脂）を容器に充填したも
のであり、容器中に原水を通すことで原水中の電解質が
水に置換されるようになっている。
【０００５】このイオン交換フィルタは電解質を極めて
少なくすることができる反面、非電解質を除去できない
という問題がある。上述した有機物も極めて少ない超純
水を作り出すためには、高価で大規模な浄水系が必要と
なる。したがって、従来のオゾン水製造装置は、製造コ
ストの増加、大型化による設置効率の低下や輸送コスト
の増加などの問題を抱えている。
少なくすることができる反面、非電解質を除去できない
という問題がある。上述した有機物も極めて少ない超純
水を作り出すためには、高価で大規模な浄水系が必要と
なる。したがって、従来のオゾン水製造装置は、製造コ
ストの増加、大型化による設置効率の低下や輸送コスト
の増加などの問題を抱えている。
【０００６】そこで本発明は、浄水系を改良して、小型
化、低製造コスト化を達成したオゾン水製造装置を提供
することを目的としている。
化、低製造コスト化を達成したオゾン水製造装置を提供
することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、電解による
オゾン生成に際して種々の浄水プロセスを検討し、逆浸
透膜（ＲＯ膜）による原水処理を含む浄水プロセスによ
って超純水並みに精製しなくてもオゾンの消費・分解速
度を緩和できる「オゾン低消費浄水」が得られることを
知見した。本発明はこの浄水プロセス開発過程から得ら
れた知見に基づきなされたものである。
オゾン生成に際して種々の浄水プロセスを検討し、逆浸
透膜（ＲＯ膜）による原水処理を含む浄水プロセスによ
って超純水並みに精製しなくてもオゾンの消費・分解速
度を緩和できる「オゾン低消費浄水」が得られることを
知見した。本発明はこの浄水プロセス開発過程から得ら
れた知見に基づきなされたものである。
【０００８】そして第１の発明は、水道水を処理する逆
浸透膜浄水器と、この逆浸透膜浄水器から吐出される浄
水を受け入れてその浄水に含まれるオゾン消費成分を除
去するための特定成分除去器と、この特定成分除去器か
ら吐出されるオゾン低消費浄水を間接的にも原料としな
いでオゾン含有ガスを発生するオゾン発生器と、閉鎖型
の気液混合容器と、前記特定成分除去器から吐出される
前記オゾン低消費浄水を前記気液混合容器に注入して当
該容器内に気相と液相が存在するように水位を適宜に保
つための注水制御機構と、前記気液混合容器内の水温を
適宜な値に保つための温度制御機構と、前記オゾン発生
器で生じたオゾン含有ガスを前記気液混合容器に継続的
に導入するとともに極度の内圧増減が生じないように排
気する通気機構と、前記気液混合容器内の液体と気体と
を継続的に攪拌混合させるための混合手段とを備え、前
記気液混合容器内に注入された前記オゾン低消費浄水に
オゾンガスを溶解させてオゾン水を得ることを特徴とす
るオゾン水製造装置とした。
浸透膜浄水器と、この逆浸透膜浄水器から吐出される浄
水を受け入れてその浄水に含まれるオゾン消費成分を除
去するための特定成分除去器と、この特定成分除去器か
ら吐出されるオゾン低消費浄水を間接的にも原料としな
いでオゾン含有ガスを発生するオゾン発生器と、閉鎖型
の気液混合容器と、前記特定成分除去器から吐出される
前記オゾン低消費浄水を前記気液混合容器に注入して当
該容器内に気相と液相が存在するように水位を適宜に保
つための注水制御機構と、前記気液混合容器内の水温を
適宜な値に保つための温度制御機構と、前記オゾン発生
器で生じたオゾン含有ガスを前記気液混合容器に継続的
に導入するとともに極度の内圧増減が生じないように排
気する通気機構と、前記気液混合容器内の液体と気体と
を継続的に攪拌混合させるための混合手段とを備え、前
記気液混合容器内に注入された前記オゾン低消費浄水に
オゾンガスを溶解させてオゾン水を得ることを特徴とす
るオゾン水製造装置とした。
【０００９】また第２の発明は、前記特定成分除去器が
繊維状活性炭を用いた濾過器であるオゾン水製造装置と
し、第１または第２の発明において、前記気液混合容器
内のオゾン水を所定流量で取り出すためのオゾン水取り
出し機構と、水道水を簡易濾過した希釈用水を所定流量
で供給して前記取り出し機構により取り出されたオゾン
水に混合希釈するオゾン水希釈供給機構とを備えたオゾ
ン水製造装置を第３の発明としている。
繊維状活性炭を用いた濾過器であるオゾン水製造装置と
し、第１または第２の発明において、前記気液混合容器
内のオゾン水を所定流量で取り出すためのオゾン水取り
出し機構と、水道水を簡易濾過した希釈用水を所定流量
で供給して前記取り出し機構により取り出されたオゾン
水に混合希釈するオゾン水希釈供給機構とを備えたオゾ
ン水製造装置を第３の発明としている。
【００１０】さらに第４の発明は、第１〜第３の発明の
いずれかにおいて、前記気液混合容器に付随する前記温
度制御機構として、前記逆浸透膜浄水器から吐出される
濃縮排水を熱交換媒体として用いたオゾン水製造装置と
した。
いずれかにおいて、前記気液混合容器に付随する前記温
度制御機構として、前記逆浸透膜浄水器から吐出される
濃縮排水を熱交換媒体として用いたオゾン水製造装置と
した。
【００１１】
【発明の実施の形態】＝＝＝オゾン水生成装置の概略構
成＝＝＝ 図１は本発明の実施例におけるオゾン水製造装置の概略
構成図である。このオゾン水製造装置は、供給された水
道水からオゾン溶解用水などの浄水を生成する浄水部１
と、オゾンガスを発生するオゾン発生部２と、このオゾ
ンガスを前記オゾン溶解用水に混合してオゾン水を得る
オゾン混合部３と、製造されたオゾン水を適宜に希釈し
て外部に供給するオゾン水供給部４とによって構成され
ている。以下にこれら各構成部の具体的な構成と動作に
ついて説明する。
成＝＝＝ 図１は本発明の実施例におけるオゾン水製造装置の概略
構成図である。このオゾン水製造装置は、供給された水
道水からオゾン溶解用水などの浄水を生成する浄水部１
と、オゾンガスを発生するオゾン発生部２と、このオゾ
ンガスを前記オゾン溶解用水に混合してオゾン水を得る
オゾン混合部３と、製造されたオゾン水を適宜に希釈し
て外部に供給するオゾン水供給部４とによって構成され
ている。以下にこれら各構成部の具体的な構成と動作に
ついて説明する。
【００１２】＝＝＝浄水部＝＝＝ 浄水部１は、一般の上水道から供給される水道水を原水
として、前記オゾン消費成分が効果的に除去されたオゾ
ン溶解用水（オゾン低消費浄水）と最終的にオゾン水を
取り出すときに希釈用として使用される簡易濾過水とを
それぞれ生成する浄水経路を含み、上水道に接続された
通水管はそれぞれの経路に分岐している。
として、前記オゾン消費成分が効果的に除去されたオゾ
ン溶解用水（オゾン低消費浄水）と最終的にオゾン水を
取り出すときに希釈用として使用される簡易濾過水とを
それぞれ生成する浄水経路を含み、上水道に接続された
通水管はそれぞれの経路に分岐している。
【００１３】簡易濾過水は、減圧弁１１にて供給された
水道水を流量調整した後、継続する活性炭フィルタ１２
に通水されることで得られる。一方、オゾン低消費浄水
は、次の浄水プロセスによって生成される。
水道水を流量調整した後、継続する活性炭フィルタ１２
に通水されることで得られる。一方、オゾン低消費浄水
は、次の浄水プロセスによって生成される。
【００１４】まず、一般の上水道等から供給される水道
水を減圧弁１３にて流量調整して活性炭フィルタ（プレ
フィルタ）１４に通水し、活性炭水を得る。プレフィル
タ１４は、後段に継続して通水されるＲＯ膜１５が微粒
子や塩素に弱いため、これらを除去するために設けられ
ている。つぎに、プレフィルタ１４からの活性炭水を圧
送ポンプ１６にてＲＯ膜に加圧通水して純水を生成す
る。そして、この純水を活性炭フィルタ（ポストフィル
タ）２１に通水してオゾン低消費浄水を得る。
水を減圧弁１３にて流量調整して活性炭フィルタ（プレ
フィルタ）１４に通水し、活性炭水を得る。プレフィル
タ１４は、後段に継続して通水されるＲＯ膜１５が微粒
子や塩素に弱いため、これらを除去するために設けられ
ている。つぎに、プレフィルタ１４からの活性炭水を圧
送ポンプ１６にてＲＯ膜に加圧通水して純水を生成す
る。そして、この純水を活性炭フィルタ（ポストフィル
タ）２１に通水してオゾン低消費浄水を得る。
【００１５】ＲＯ膜１５は本発明において重要な構成要
素である。周知の通り、ＲＯ膜は半透膜に浸透圧以上の
圧力で加圧通水させて通水導出側にて純水を取り出すた
めのフィルタである。また、逆浸透濾過プロセスによっ
て、活性炭水中の種々の成分はＲＯ膜に対してプレフィ
ルタ１４側に濃縮されて排出される。
素である。周知の通り、ＲＯ膜は半透膜に浸透圧以上の
圧力で加圧通水させて通水導出側にて純水を取り出すた
めのフィルタである。また、逆浸透濾過プロセスによっ
て、活性炭水中の種々の成分はＲＯ膜に対してプレフィ
ルタ１４側に濃縮されて排出される。
【００１６】本実施例において、ＲＯ膜１５は、直径約
５ｃｍ、長さ約３０ｃｍの円筒状のカートリッジ内部に
組み込まれている。そして、加圧ポンプ１６からの活性
炭水流入経路１７との接続機構と、純水の吐出経路１７
との接続機構とを含むＲＯ膜ユニットにこのカートリッ
ジが交換可能に取り付けられる。なお、このユニットを
含むＲＯ膜濾過系は、所定以上の膜圧を維持するため
に、取り出した純水の一部を加圧ポンプ１５へ供給して
循環させるための三方バルブ１８や一方弁１９などを付
随している。
５ｃｍ、長さ約３０ｃｍの円筒状のカートリッジ内部に
組み込まれている。そして、加圧ポンプ１６からの活性
炭水流入経路１７との接続機構と、純水の吐出経路１７
との接続機構とを含むＲＯ膜ユニットにこのカートリッ
ジが交換可能に取り付けられる。なお、このユニットを
含むＲＯ膜濾過系は、所定以上の膜圧を維持するため
に、取り出した純水の一部を加圧ポンプ１５へ供給して
循環させるための三方バルブ１８や一方弁１９などを付
随している。
【００１７】以上のように、プレフィルタ１４〜ＲＯ膜
１５〜純水吐出経路１８に至る種々のフィルタや弁機構
が通水経路中に適宜に配置／設置されてＲＯ膜浄水器を
形成している。そして、本実施例におけるＲＯ膜浄水プ
ロセスでは１５０μＳ／ｃｍの水道水をＲＯ膜１５通過
後に５μＳ／ｃｍの純水にまで精製する。なお、ＲＯ膜
浄水器は、各構成要素のすべて、あるいは一部を一体的
なケースに収納するなどしてユニット化することで適宜
な形態に形成することが可能である。
１５〜純水吐出経路１８に至る種々のフィルタや弁機構
が通水経路中に適宜に配置／設置されてＲＯ膜浄水器を
形成している。そして、本実施例におけるＲＯ膜浄水プ
ロセスでは１５０μＳ／ｃｍの水道水をＲＯ膜１５通過
後に５μＳ／ｃｍの純水にまで精製する。なお、ＲＯ膜
浄水器は、各構成要素のすべて、あるいは一部を一体的
なケースに収納するなどしてユニット化することで適宜
な形態に形成することが可能である。
【００１８】活性炭フィルタ（ポストフィルタ）２１
は、ＲＯ膜１５から吐出される純水中の有機物などの非
電解質を吸着／除去する。このポストフィルタ２１には
適宜な活性孔径を有する繊維活性炭が使用されており、
オゾン消費物質を効率よく除去することができる。もち
ろん、ポストフィルタ２１は活性炭フィルタに限らずオ
ゾン消費物質を除去できれば適宜な濾過機構を採用する
ことができる。以上のようにして生成されたオゾン低消
費浄水は、オゾン溶解用水としてオゾン混合部３へ案内
される。
は、ＲＯ膜１５から吐出される純水中の有機物などの非
電解質を吸着／除去する。このポストフィルタ２１には
適宜な活性孔径を有する繊維活性炭が使用されており、
オゾン消費物質を効率よく除去することができる。もち
ろん、ポストフィルタ２１は活性炭フィルタに限らずオ
ゾン消費物質を除去できれば適宜な濾過機構を採用する
ことができる。以上のようにして生成されたオゾン低消
費浄水は、オゾン溶解用水としてオゾン混合部３へ案内
される。
【００１９】＝＝＝オゾン発生部＝＝＝ オゾン発生部２は、送気ポンプ２２と、このポンプ２２
によって導入した大気をオゾン混合部３に案内する管路
の途中に挿入される放電式オゾン発生器２３とを含んで
いる。放電式オゾン発生器２３は、乾燥空気や純酸素を
原料空気とし、この原料空気中で高圧放電を行って供給
酸素の一部からオゾンを生成するものである。本実施例
では、送気ポンプ２２にて導入した大気を、冷却あるい
は乾燥剤を充填した管路に通すなどして除湿し、この乾
燥空気を原料空気としてオゾンを得ている。
によって導入した大気をオゾン混合部３に案内する管路
の途中に挿入される放電式オゾン発生器２３とを含んで
いる。放電式オゾン発生器２３は、乾燥空気や純酸素を
原料空気とし、この原料空気中で高圧放電を行って供給
酸素の一部からオゾンを生成するものである。本実施例
では、送気ポンプ２２にて導入した大気を、冷却あるい
は乾燥剤を充填した管路に通すなどして除湿し、この乾
燥空気を原料空気としてオゾンを得ている。
【００２０】＝＝＝オゾン混合部＝＝＝ オゾン混合部３はオゾン発生部２から導入されたオゾン
含有ガスを水に溶解させて所定濃度のオゾン水を製造す
るプロセスを行う。この実施例では、「液体に気体を接
触させて気体中の物質（溶質）を液体に溶解させる場合
において、液体と気体が充分に撹拌混合されて、溶質を
含む希薄溶液が気相と平衡にあるとすると、その濃度
は、溶媒および溶質の物質と、液相の温度と、気相の圧
力と、気相内の溶質物質の分圧とによって決まる固有の
値をとる。溶質物質の分圧が一定でも、溶液温度が低く
なるほど濃度は増大する。溶液温度が一定であれば、濃
度は分圧に比例する。」というヘンリーの法則を利用し
てオゾン水の濃度を制御している。
含有ガスを水に溶解させて所定濃度のオゾン水を製造す
るプロセスを行う。この実施例では、「液体に気体を接
触させて気体中の物質（溶質）を液体に溶解させる場合
において、液体と気体が充分に撹拌混合されて、溶質を
含む希薄溶液が気相と平衡にあるとすると、その濃度
は、溶媒および溶質の物質と、液相の温度と、気相の圧
力と、気相内の溶質物質の分圧とによって決まる固有の
値をとる。溶質物質の分圧が一定でも、溶液温度が低く
なるほど濃度は増大する。溶液温度が一定であれば、濃
度は分圧に比例する。」というヘンリーの法則を利用し
てオゾン水の濃度を制御している。
【００２１】オゾン混合部３は、オゾン発生部２から導
入したオゾン含有ガスと先述のオゾン低消費浄水とを導
入して攪拌・混合する閉鎖混合容器４０と、この容器４
０内のオゾン水を熱電対５１と適宜な冷却／加熱機構と
によって所定温度に制御するための温度制御部５０と、
気液混合容器４０と温度制御部５０との循環路に挿入さ
れて水温制御されたオゾン水を循環させるための循環ポ
ンプ２４とを含んでいる。
入したオゾン含有ガスと先述のオゾン低消費浄水とを導
入して攪拌・混合する閉鎖混合容器４０と、この容器４
０内のオゾン水を熱電対５１と適宜な冷却／加熱機構と
によって所定温度に制御するための温度制御部５０と、
気液混合容器４０と温度制御部５０との循環路に挿入さ
れて水温制御されたオゾン水を循環させるための循環ポ
ンプ２４とを含んでいる。
【００２２】気液混合容器４０は水位センサ４１を付帯
しており、浄水部１のポストフィルタ２１からこの容器
４０に至る管路中に挿入される電磁バルブ２５を水位セ
ンサ４１からの出力信号に応じて開閉することで容器４
０内の水位を一定に制御している。そして、この水位制
御によって容器４０内に出現する余剰空間４２に導入さ
れたオゾン含有ガスは、溶媒（オゾン低消費浄水）に接
触しつつ容器４０内圧を極度に増減させないように導出
部４３より大気解放される。
しており、浄水部１のポストフィルタ２１からこの容器
４０に至る管路中に挿入される電磁バルブ２５を水位セ
ンサ４１からの出力信号に応じて開閉することで容器４
０内の水位を一定に制御している。そして、この水位制
御によって容器４０内に出現する余剰空間４２に導入さ
れたオゾン含有ガスは、溶媒（オゾン低消費浄水）に接
触しつつ容器４０内圧を極度に増減させないように導出
部４３より大気解放される。
【００２３】攪拌／混合機構にはアスピレータ４４を使
用している。アスピレータ４４は温度制御部５０から還
流するオゾン水を縮径ノズル先端４５よりオゾン水４７
の水中あるいは水面に勢いよく噴出させるとともに、そ
の噴出に伴って発生する負圧によって余剰空間４２側に
開口する気体取り入れ口４６よりオゾン含有ガスを内部
に取り込む。それによって、オゾン水４７を継続的に攪
拌しつつ効率よくオゾンを溶媒に溶解させる。このよう
にして生成されたオゾン水は、気液混合容器４０と温度
制御部５０との循環径路から分岐してオゾン水供給部４
へ導出される。本実施例では温度制御部５０に気液混合
容器４０へ戻る管路とオゾン供給部４へ案内される管路
とが配設されている。
用している。アスピレータ４４は温度制御部５０から還
流するオゾン水を縮径ノズル先端４５よりオゾン水４７
の水中あるいは水面に勢いよく噴出させるとともに、そ
の噴出に伴って発生する負圧によって余剰空間４２側に
開口する気体取り入れ口４６よりオゾン含有ガスを内部
に取り込む。それによって、オゾン水４７を継続的に攪
拌しつつ効率よくオゾンを溶媒に溶解させる。このよう
にして生成されたオゾン水は、気液混合容器４０と温度
制御部５０との循環径路から分岐してオゾン水供給部４
へ導出される。本実施例では温度制御部５０に気液混合
容器４０へ戻る管路とオゾン供給部４へ案内される管路
とが配設されている。
【００２４】＝＝＝オゾン水供給部＝＝＝ オゾン混合部３は、オゾン発生部２からのオゾン含有酸
素ガスを効率よく溶解するとともに所定の濃度に調整・
制御する。本実施例において、オゾン混合部３にて調整
されるオゾン濃度は、最終的に殺菌洗浄等に使用される
オゾン水に比べて１０倍程度である。これは、当初から
実際に殺菌等に使用する低濃度のオゾン水に調整する
と、簡易濾過水に比べると生成量が少なく生成コストも
高いオゾン低消費浄水を大量に使用することになるから
である。したがって、オゾン水供給部４は、高濃度オゾ
ン水を外部に吐出・供給する直前で希釈して所望の濃度
に調整するための機構を含んでいる。
素ガスを効率よく溶解するとともに所定の濃度に調整・
制御する。本実施例において、オゾン混合部３にて調整
されるオゾン濃度は、最終的に殺菌洗浄等に使用される
オゾン水に比べて１０倍程度である。これは、当初から
実際に殺菌等に使用する低濃度のオゾン水に調整する
と、簡易濾過水に比べると生成量が少なく生成コストも
高いオゾン低消費浄水を大量に使用することになるから
である。したがって、オゾン水供給部４は、高濃度オゾ
ン水を外部に吐出・供給する直前で希釈して所望の濃度
に調整するための機構を含んでいる。
【００２５】具体的には、先述の簡易濾過水からの管路
とオゾン混合部３からの管路とに電磁バルブ（２６、２
７）を配設する。簡易濾過水の流量は活性炭フィルタ１
９の前段に配置した減圧弁２７で制限し、オゾン混合部
３からの高濃度オゾン水の流量は電磁バルブ２５の後段
に継続するニードルバルブ２８にて制限する。なお、本
実施例では、洗浄用のオゾン水を取り出すときに人の手
が機器に触れないようにするために、オゾン水吐出部２
６近傍に人の手などをかざしたときに所定の信号を出力
する光電スイッチを配設している。そして、この光電ス
イッチからの出力信号に従って各電磁バルブ（２６、２
７）を適宜に開閉制御することで、高濃度のオゾン水を
所望の濃度に希釈し、オゾン水吐出部２５より吐出す
る。また、電磁バルブ（２６、２７）の開閉制御として
は、まず、簡易濾過水のみを予備洗浄用に一定量吐出さ
せたのち、継続して高濃度オゾン水をこの簡易濾過水に
混合し始める。そして、高濃度オゾン水と簡易濾過水と
をそれぞれに所定の流量で混合し、所望の濃度となるよ
うに希釈する。
とオゾン混合部３からの管路とに電磁バルブ（２６、２
７）を配設する。簡易濾過水の流量は活性炭フィルタ１
９の前段に配置した減圧弁２７で制限し、オゾン混合部
３からの高濃度オゾン水の流量は電磁バルブ２５の後段
に継続するニードルバルブ２８にて制限する。なお、本
実施例では、洗浄用のオゾン水を取り出すときに人の手
が機器に触れないようにするために、オゾン水吐出部２
６近傍に人の手などをかざしたときに所定の信号を出力
する光電スイッチを配設している。そして、この光電ス
イッチからの出力信号に従って各電磁バルブ（２６、２
７）を適宜に開閉制御することで、高濃度のオゾン水を
所望の濃度に希釈し、オゾン水吐出部２５より吐出す
る。また、電磁バルブ（２６、２７）の開閉制御として
は、まず、簡易濾過水のみを予備洗浄用に一定量吐出さ
せたのち、継続して高濃度オゾン水をこの簡易濾過水に
混合し始める。そして、高濃度オゾン水と簡易濾過水と
をそれぞれに所定の流量で混合し、所望の濃度となるよ
うに希釈する。
【００２６】＝＝＝補足、その他の実施例など＝＝＝ ＜冷却機構＞上記実施例において、オゾン混合部３の温
度制御部５０にはウォータージャケットが着設されてお
り、このウォータージャケット内にＲＯ膜１５から排出
される濃縮排水を冷却用の熱交換媒体として通水してい
る。これによって冷却機構の簡略化と冷却水の節約を図
っている。
度制御部５０にはウォータージャケットが着設されてお
り、このウォータージャケット内にＲＯ膜１５から排出
される濃縮排水を冷却用の熱交換媒体として通水してい
る。これによって冷却機構の簡略化と冷却水の節約を図
っている。
【００２７】＜オゾン発生方法＞上記実施例ではオゾン
は大気酸素から生成しているが、酸素ボンベを設置して
このボンベから純酸素を導入してオゾンを発生させても
よい。また、放電式に代えて電解式を採用することもで
きる。電解式は、水素イオン交換膜（ＰＥＭ）を固体電
解質として水を電気分解する電解セルを用いたものが一
般的である。電解セルは、ＰＥＭを挟んで二酸化鉛など
のオゾン発生触媒を集電材に担持させた陽極と白金など
を使用した水素発生電極（陰極）とを対峙させた構成を
なしている。通常、電解セルに供給される水は０．１μ
Ｓ／ｃｍ程度の超純水である。この超純水を得るために
は、浄水部１に上記オゾン低消費浄水の生成経路とは別
経路にイオン交換フィルタを含む超純水生成器を設けれ
ばよい。そして、電解セルにて発生したオゾン含有ガス
を気液分離器などを使用して捕集し、オゾン混合部３へ
供給すればよい。
は大気酸素から生成しているが、酸素ボンベを設置して
このボンベから純酸素を導入してオゾンを発生させても
よい。また、放電式に代えて電解式を採用することもで
きる。電解式は、水素イオン交換膜（ＰＥＭ）を固体電
解質として水を電気分解する電解セルを用いたものが一
般的である。電解セルは、ＰＥＭを挟んで二酸化鉛など
のオゾン発生触媒を集電材に担持させた陽極と白金など
を使用した水素発生電極（陰極）とを対峙させた構成を
なしている。通常、電解セルに供給される水は０．１μ
Ｓ／ｃｍ程度の超純水である。この超純水を得るために
は、浄水部１に上記オゾン低消費浄水の生成経路とは別
経路にイオン交換フィルタを含む超純水生成器を設けれ
ばよい。そして、電解セルにて発生したオゾン含有ガス
を気液分離器などを使用して捕集し、オゾン混合部３へ
供給すればよい。
【００２８】＝＝＝実施例におけるオゾン水製造装置の
性能＝＝＝ オゾンの溶媒となるオゾン低消費浄水は、従来使用され
ていた極めて純度が高い超純水と同程度のオゾン溶解性
に加え、極めて長い半減期を実現することができる。し
かも、コンパクトな浄水系で安価に生成することができ
る。上記実施例の構成によるオゾン製造装置によれば、
閉鎖混合容器に導入・導出されるオゾンの濃度をそれぞ
れ測定すると、導入時の濃度１００％に対して９８％で
あり、オゾンの溶解と放出とが極めて安定した平衡状態
にあることを示した。
性能＝＝＝ オゾンの溶媒となるオゾン低消費浄水は、従来使用され
ていた極めて純度が高い超純水と同程度のオゾン溶解性
に加え、極めて長い半減期を実現することができる。し
かも、コンパクトな浄水系で安価に生成することができ
る。上記実施例の構成によるオゾン製造装置によれば、
閉鎖混合容器に導入・導出されるオゾンの濃度をそれぞ
れ測定すると、導入時の濃度１００％に対して９８％で
あり、オゾンの溶解と放出とが極めて安定した平衡状態
にあることを示した。
【００２９】また、溶液中のオゾン濃度は６５ｐｐｍで
あり、この数値は従来の超純水を溶媒としたオゾン水と
同程度である。そして、混合容器内にて混合されたオゾ
ン水を密閉容器内で４℃に保存すると、２４時間後でも
４０ｐｐｍの高い濃度を示した。
あり、この数値は従来の超純水を溶媒としたオゾン水と
同程度である。そして、混合容器内にて混合されたオゾ
ン水を密閉容器内で４℃に保存すると、２４時間後でも
４０ｐｐｍの高い濃度を示した。
【００３０】
【発明の効果】本発明のオゾン水製造装置によれば、Ｒ
Ｏ膜にて水道水を純水にするとともにこの純水中の特定
成分を除去してオゾン溶解用水を得ている。特定成分が
除去された純水はオゾンの消費・分解速度を緩和させる
オゾン低消費浄水である。そのため、本発明のオゾン水
製造装置は、超純水を得るための高価で大型の浄水系を
必要とせず、安価でコンパクトな浄水系によって製造コ
ストの低下と小型化を達成することができる。さらに、
オゾン低消費浄水にオゾンガスを溶解させたオゾン水は
極めて長い半減期を有し、従来困難であった、オゾン水
の貯留に一つの解を与えることとなった。
Ｏ膜にて水道水を純水にするとともにこの純水中の特定
成分を除去してオゾン溶解用水を得ている。特定成分が
除去された純水はオゾンの消費・分解速度を緩和させる
オゾン低消費浄水である。そのため、本発明のオゾン水
製造装置は、超純水を得るための高価で大型の浄水系を
必要とせず、安価でコンパクトな浄水系によって製造コ
ストの低下と小型化を達成することができる。さらに、
オゾン低消費浄水にオゾンガスを溶解させたオゾン水は
極めて長い半減期を有し、従来困難であった、オゾン水
の貯留に一つの解を与えることとなった。
【００３１】特定成分を除去するための手段として繊維
状活性炭を用いれば、より効率的に特定成分を除去する
ことができる。また、繊維状活性炭は安価であるため、
さらにオゾン低消費浄水の生成コストを下げることがで
きる。
状活性炭を用いれば、より効率的に特定成分を除去する
ことができる。また、繊維状活性炭は安価であるため、
さらにオゾン低消費浄水の生成コストを下げることがで
きる。
【００３２】また、オゾン水を殺菌などに利用するため
に低濃度に調整するために外部に吐出する直前で簡易濾
過水で希釈する構成とすれば、生成量が少ないオゾン低
消費浄水を希釈水として使用しなくてもよい。そのた
め、オゾン低消費浄水を有効にオゾン溶解用として供給
することができる。
に低濃度に調整するために外部に吐出する直前で簡易濾
過水で希釈する構成とすれば、生成量が少ないオゾン低
消費浄水を希釈水として使用しなくてもよい。そのた
め、オゾン低消費浄水を有効にオゾン溶解用として供給
することができる。
【００３３】従来廃棄されていたＲＯ膜浄水器からの濃
縮排水を熱交換媒体として再利用すれば、気液混合容器
を温度制御するときの冷却水として使用できる。それに
よって、水道水の消費を低減し、オゾン水製造装置のラ
ンニングコストを下げることが可能となる。
縮排水を熱交換媒体として再利用すれば、気液混合容器
を温度制御するときの冷却水として使用できる。それに
よって、水道水の消費を低減し、オゾン水製造装置のラ
ンニングコストを下げることが可能となる。
【図１】本発明のオゾン水製造装置の概略構成図であ
る。
る。
１ 浄水部 ２ オゾン発生部 ３ オゾン混合部 ４ オゾン水供給部 １２ 活性炭フィルタ １５ 逆浸透膜フィルタ ２１ ポストフィルタ ２３ オゾン発生器 ２９ オゾン水吐出部 ４０ 気液混合容器 ５０ 温度制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/78 Ｃ０２Ｆ 1/78 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 KA02 KA03 KA17 KA63 KA71 KB12 KE19P PA01 PB06 PC43 PC80 4D024 AA02 AB04 AB11 BA02 BB02 BC01 DB05 DB24 4D050 AB04 AB06 BB02 BD03 BD04 BD06 BD08 4G035 AA01 AE13 4G042 CA01 CC23 CE01
Claims (4)
- 【請求項１】 水道水を処理する逆浸透膜浄水器と、こ
の逆浸透膜浄水器から吐出される浄水を受け入れてその
浄水に含まれるオゾン消費成分を除去するための特定成
分除去器と、この特定成分除去器から吐出されるオゾン
低消費浄水を間接的にも原料としないでオゾン含有ガス
を発生するオゾン発生器と、閉鎖型の気液混合容器と、
前記特定成分除去器から吐出される前記オゾン低消費浄
水を前記気液混合容器に注入して当該容器内に気相と液
相が存在するように水位を適宜に保つための注水制御機
構と、前記気液混合容器内の水温を適宜な値に保つため
の温度制御機構と、前記オゾン発生器で生じたオゾン含
有ガスを前記気液混合容器に継続的に導入するとともに
極度の内圧増減が生じないように排気する通気機構と、
前記気液混合容器内の液体と気体とを継続的に攪拌混合
させるための混合手段とを備え、前記気液混合容器内に
注入された前記オゾン低消費浄水にオゾンガスを溶解さ
せてオゾン水を得ることを特徴とするオゾン水製造装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記特定成分除去器
は繊維状活性炭を用いた濾過器であることを特徴とする
オゾン水製造装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記気液混
合容器内のオゾン水を所定流量で取り出すためのオゾン
水取り出し機構と、水道水を簡易濾過した希釈用水を所
定流量で供給して前記取り出し機構により取り出された
オゾン水に混合希釈するオゾン水希釈供給機構とを備え
たことを特徴とするオゾン水製造装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記
気液混合容器に付随する前記温度制御機構として、前記
逆浸透膜浄水器から吐出される濃縮排水を熱交換媒体と
して用いることを特徴とするオゾン水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29022499A JP2001104762A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | オゾン水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29022499A JP2001104762A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | オゾン水製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001104762A true JP2001104762A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17753372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29022499A Pending JP2001104762A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | オゾン水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001104762A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318713A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池システムおよび水精製システム |
| JP2007301487A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Eiji Matsumura | オゾン水生成方法、オゾン水及びオゾン水生成装置 |
| JP2013159507A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Matsumura Akiko | オゾン水生成装置および生成方法ならびにオゾン水 |
| WO2021059397A1 (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社アースシンク５５ | オゾン水供給システム |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP29022499A patent/JP2001104762A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318713A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池システムおよび水精製システム |
| JP2007301487A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Eiji Matsumura | オゾン水生成方法、オゾン水及びオゾン水生成装置 |
| JP2013159507A (ja) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Matsumura Akiko | オゾン水生成装置および生成方法ならびにオゾン水 |
| WO2021059397A1 (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 株式会社アースシンク５５ | オゾン水供給システム |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060927 |
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| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060927 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060927 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090512 |