JP2002028634A - オゾン水生成器における気液分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】オゾン水タンクを小型にでき、オゾンガスとオ
ゾン水とを効率よく分離することができる。 【解決手段】オゾン発生体で発生させたオゾンガスを水
に溶かした状態で貯留するオゾン水タンク５を備えたオ
ゾン水生成器において、オゾン水タンク５には、水道水
とオゾンガスの流入口８を上部に、吐出口９を下部に配
置し、オゾン水タンク５の中央で流入口８と吐出口９と
の間には水流案内筒１０を配置し、流入口８から流入し
たオゾンガスを含むオゾン水が水流案内筒１０のまわり
に渦を巻いて吐出口９から吐出されるようにするととも
に、水流案内筒１０にはスリット１１を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はオゾン水生成器におけるオゾンガ
スとオゾン水とを分離する気液分離装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、オゾン水生成器は水道水等にオゾ
ンガスを溶解させてオゾン水を生成するもので、オゾン
水生成器から排出されたオゾン水は、病院の医療器具や
野菜、果物等の生鮮食品や厨房の備品、食器などの洗
浄、消毒、消臭等の用途に使用される。オゾン水は消
毒、消臭等には有効であるが、オゾンガスは健康上好ま
しくないと言われているので、水道水等にオゾンガスを
溶解させた後、溶解せずに余った余剰のオゾンガスとオ
ゾン水とは完全に分離してオゾン水のみを排出する必要
がある。

【０００３】そのため、オゾン水生成器には図１０に示
すようなオゾン水タンク２０が設けられ、このオゾン水
タンク２０にオゾンガスと水との気液混合水が貯留さ
れ、ここでオゾンガスとオゾン水とに分離した後、オゾ
ンガスを分解処理して大気に放出し、オゾン水のみが排
出されるように構成されている。そのため、オゾン水タ
ンクには水流案内筒２１が形成され、内部に流入したオ
ゾンガスとオゾン水の気液混合水が渦を巻いて下方に移
動して吐出口２２に移動するように構成されている。オ
ゾン水の渦巻の内側の圧力は低くなるので、軽いオゾン
ガスの気泡２３は渦の内側に入り込み、やがてその浮力
により上昇して分解装置側に移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自然分離方式の気液分離装置を採用する場合、オゾ
ン水タンクには高さが必要となる。その理由は、タンク
が低いと、気泡は水流に巻き込まれて吐出口２２に引き
込まれてしまいやすいからである。オゾン水タンクが大
型であれば、比較的効率的に気液の分離を行なうことが
できるが、オゾン水タンクをコンパクトにしようとする
場合、オゾンガスの泡は上昇する前にオゾン水の流れに
巻き込まれて吐出口２２から排出されてしまいやすい。

【０００５】本発明は上記問題点を解消し、オゾン水タ
ンクを小型にすると同時に、オゾンガスとオゾン水とを
効率よく分離することができるオゾン水生成器における
気液分離装置を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係るオゾン水生成器における気液分離装置
は、オゾン発生体で発生させたオゾンガスを水に溶かし
た状態で貯留するオゾン水タンクを備えたオゾン水生成
器において、上記オゾン水タンクには、水とオゾンガス
の流入口を上部に、吐出口を下部に配置し、オゾン水タ
ンクの中央で流入口と吐出口との間には水流案内筒を配
置し、流入口から流入したオゾンガスを含むオゾン水が
上記水流案内筒のまわりに渦を巻いて吐出口から吐出さ
れるようにするとともに、上記水流案内筒にはスリット
を形成したことを特徴とする。

【０００７】前記水流案内筒には、前記吐出口と同じか
それよりも上部位置に、オゾン水に含まれたオゾンガス
の気泡が下方移動するのを規制する底蓋を取り付けるの
がよい。

【０００８】また、前記水流案内筒の前記吐出口よりも
上部位置に、水流案内筒の外側に、オゾン水に含まれた
オゾンガスの気泡が下方移動するのを規制する規制板を
配置するのが好ましい。

【０００９】もちろん、前記水流案内筒の前記吐出口と
同じかそれよりも上部位置に、オゾン水に含まれたオゾ
ンガスの気泡が下方移動するのを規制する底蓋を取り付
けるとともに、前記水流案内筒の前記吐出口よりも上部
位置に、前記オゾン水タンクの内側に、オゾン水に含ま
れたオゾンガスの気泡が下方移動するのを規制する規制
板を配置してもよい。

【００１０】前記スリットの上端は前記流入口よりも上
方に延長するのが好ましい。

【００１１】また、前記スリットを有する水流案内筒に
代え、筒状の網体としてもよい。

【００１２】さらに、前記オゾン水タンクには、前記吐
出口の手前位置に、オゾン水に含まれたオゾンガスの気
泡が吐出口に流れ込むのを規制する流入防止板を取り付
けてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１はオゾン水生成器の一例の概
要図である。このオゾン水生成器本体１は公知のオゾン
水生成器と同じ構造を有するもので、オゾン発生体（オ
ゾナイザー）１と、水道蛇口２からのホース３の途中に
配置したエジェクタ４と、エジェクタ４に水道水を通す
際にオゾンを吸引させて水道水とオゾンガスとを混合、
溶解させるためのオゾン水タンク５と、水道水に溶解し
きれなかったオゾンガスを処理する処理装置６と、排出
ホース７とから構成されている。オゾン発生体１で発生
したオゾンガスはエジェクタ４に吸引されて水道水と混
じり合い、オゾン水タンク５に貯留された後、このタン
ク５内に設けられた気液分離装置によりオゾンガスは処
理装置６で分解処理されて大気に排出され、オゾン水は
排出ホース７により排出されて使用に供される。

【００１４】上記気液分離装置は、図２に示されるよう
に、水道水とオゾンガスの流入口８を上部に、吐出口９
を下部に配置し、オゾン水タンク５の中央で流入口８と
吐出口９との間には水流案内筒１０を配置し、流入口８
から流入したオゾンガスを含むオゾン水が上記水流案内
筒１０のまわりに渦を巻いて吐出口９から吐出されるよ
うにするとともに、上記水流案内筒１０にスリット１１
を形成してなるものである。上記流入口８は図３に示さ
れるように、オゾン水タンク５の中心から偏心するよう
に形成され、このため、流入口８から流入した気液混合
水１２の水流は、水流案内筒１０のまわりを渦を巻きな
がら吐出口９に導かれる。

【００１５】上記水流案内筒１０の下端１０ａは吐出口
９の上端と同じかそれ以上高くなるように設定する。吐
出口９の上端よりも低くなると、小さなオゾンガスの気
泡がオゾン水の水流に抗しきれずに吐出口９に流れ込ん
でしまうからである。

【００１６】処理装置６内には通常は触媒が充填され、
オゾンガスは触媒内を移動するうちに分解され、大気に
排出される。

【００１７】上記構成によれば、オゾン発生体１で発生
したオゾンガスはエジェクタ４に吸引されて水道水と混
じり合い、流入口８からオゾン水タンク５内に流入す
る。流入した気液混合水ａは水流案内筒１０の外面の接
線方向に流れ込んだ後、遠心力によってその外周面に沿
って渦巻き状に回り込みながら下方に延び、吐出口９へ
と導かれる。

【００１８】ところで、渦巻きの内側は遠心力の作用に
より外側よりも圧力が低くなり、渦流中のオゾンガスの
気泡１３は水流案内筒１０の下端まで移動しないうちに
スリット１１を通り抜けて水流案内筒１０の内側に進入
し、軽い気泡１３はオゾン水の流れに巻き込まれること
なく、浮力によりオゾン水の上方に浮上して排気孔１２
から処理装置６に運ばれる。オゾンガスは処理装置６で
分解処理されて大気に排出される。そして、オゾン水は
排出ホース７により排出されて使用に供される。

【００１９】このように、オゾン水中に含まれるオゾン
ガスの気泡１３は渦流が吐出口９に届く前の段階でスリ
ット１１から渦の内側に進入し、いったん進入した気泡
１３は差圧により再び水流案内筒１０の外に出ることは
なく、そのまま上昇する。したがって、オゾン水タンク
５をコンパクトにしても、内部の気液を確実に分離する
ことができる。

【００２０】なお、図４に示されるように、上記水流案
内筒１０には、上記吐出口９と同じかそれよりも上部位
置に底蓋１４を設けるのが好ましい。

【００２１】オゾン水中に含まれるオゾンガスの気泡１
３は渦流とともに下方に移動し、スリット１１から水流
案内筒１０の内側に進入するが、気液混合水ａの流量が
急激に変化した場合、気泡１３の渦が下方まで流れ込
み、吐出口９にで達してしまうことがある。しかし、水
流案内筒１０には底蓋１４が形成されているので、上記
気泡１３は底蓋１４よりも下方に移動するのを規制さ
れ、また差圧により水流案内筒１０の外側には出ること
ができないので、やがてオゾン水に溶け、あるいは他の
気泡１３と結合して大きくなって上昇する。したがっ
て、気液はさらに確実に分離される。

【００２２】また、図５のように、水流案内筒１０の前
記吐出口９よりも上部位置に、水流案内筒１０の外側に
規制板１５を配置するのが好ましい。

【００２３】オゾン水タンク５に流入したオゾンガスの
吸引量が多くなると、気泡１３が水流案内筒１０の内側
に入りにくくなる。このため、気泡１３は渦流とともに
水流案内筒１０の外面に沿って下方に移動しながら発達
しやすくなる。ところが、外側の気泡１３は規制板１５
によって規制され、その下方に移動することはできな
い。このため、気泡１３が吐出口９に紛れ込むことはな
い。

【００２４】もちろん、図６に示されるように、水流案
内筒１０の前記吐出口９と同じかそれよりも上部位置
に、オゾン水に含まれたオゾンガスの気泡１３が下方移
動するのを規制する底蓋１４を取り付けるとともに、水
流案内筒１０の前記吐出口９よりも上部位置に、前記オ
ゾン水タンク５の内側に、オゾン水に含まれたオゾンガ
スの気泡１３が下方移動するのを規制する規制板１５を
配置するようにすれば、気液の分離は一層確実に行なわ
れる。

【００２５】なお、上述の例において、底蓋１４を設け
る場合、底蓋１４は図４のように水流案内筒１０の径よ
りも大きくするのが好ましい。これにより、気泡１３の
量が急激に増えてスリット１１から出てしまうことがあ
っても、張り出し部１４ａで規制され、それ以上は下方
に流下することはできない。したがって、オゾン水タン
ク５内の気液の分離をより確実に行なうことが可能とな
る。

【００２６】また、上述の例において、図７のように、
水流案内筒１０のスリット１１の上端１１ａを流入口８
よりも上方に延長するように構成するのが好ましい。こ
の構成によれば、流入口８から流入した気液混合水１２
は水流案内筒１０に案内されてその外面を渦状に巻きな
がら流れるが、渦の厚みはスリット１１の上端が低い場
合よりも小さくなる。一例を挙げれば、スリット１１の
上端位置が低いときは渦の厚みが２０〜２３mmほどあっ
たものが、スリット１１の上端位置を上述のように高く
することにより、１５mm程度になった。このように、渦
の厚みｔが小さくなる、つまり渦が薄くなることによ
り、気泡１３は速やかに水流案内筒１０の内側に入り込
み、気液の分離が行なわれやすくなるから、性能が向上
する。

【００２７】なお、スリット１１を有する水流案内筒１
０に代え、図８のように筒状の網体１６としてもよい。
この場合も、底蓋や規制板を配置したほうがよい。

【００２８】次に、図９はオゾン水タンク５の吐出口９
の手前位置に、オゾン水に含まれたオゾンガスが吐出口
９に流れ込むのを規制する流入防止板１７を取り付けた
例である。オゾン水タンク５に流入したオゾンガスの吸
引量が多くなると、気泡１３が水流案内筒１０の内側に
入りにくくなり、気泡１３は渦流とともに水流案内筒１
０の外面に沿って下方に移動しながら発達しやすくな
る。しかし、上記構成によれば、上記気泡１３は流入防
止板１７によって吐出口９に入るのを防止され、水流案
内筒１０の内側に吸い込まれる。したがて、気液が良好
に分離できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】オゾン生成器の概略図

【図２】本発明に係るオゾン水生成器におけるにおける
気液分離装置の一例の縦断面図

【図３】上記気液分離装置の他の例の縦断面図

【図４】上記気液分離装置のさらに他の例の縦断面図

【図５】上記気液分離装置の別の例の縦断面図

【図６】上記気液分離装置のさらに別の例の縦断面図

【図７】水流案内筒のスリットの他の例の断面図

【図８】網体による水流案内筒の例の断面図

【図９】気泡の流入防止板を設けた例の断面図

【図１０】従来の気液分離装置の例の模式図

【符号の説明】

１ オゾン水生成器 ５ オゾン水タンク ８ 流入口 ９ 吐出口 １０ 水流案内筒 １１ スリット １４ 底蓋 １５ 規制板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 清人 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 戸花 直樹 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 坂田 知昭 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 Ｆターム(参考） 4D011 AA05 AB07 AC01 AC04 AC06 4D037 AA02 AB11 BA23 4D050 AA04 AB04 AB06 BB02 BD03 BD04 4G035 AA02 AE13 AE19 4G042 CB29 CE01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾン発生体で発生させたオゾンガスを
   水に溶かした状態で貯留するオゾン水タンクを備えたオ
   ゾン水生成器において、 上記オゾン水タンクには、水とオゾンガスの流入口を上
   部に、吐出口を下部に配置し、オゾン水タンクの中央で
   流入口と吐出口との間には水流案内筒を配置し、流入口
   から流入したオゾンガスを含むオゾン水が上記水流案内
   筒のまわりに渦を巻いて吐出口から吐出されるようにす
   るとともに、上記水流案内筒にはスリットを形成したこ
   とを特徴とするオゾン水生成器における気液分離装置。
2. 【請求項２】 前記水流案内筒には、前記吐出口と同じ
   かそれよりも上部位置に、オゾン水に含まれたオゾンガ
   スの気泡が下方移動するのを規制する底蓋を取り付け
   た、請求項１記載のオゾン水生成器における気液分離装
   置。
3. 【請求項３】 前記水流案内筒の前記吐出口よりも上部
   位置に、水流案内筒の外側に、オゾン水に含まれたオゾ
   ンガスの気泡が下方移動するのを規制する規制板を配置
   した請求項１記載のオゾン水生成器における気液分離装
   置。
4. 【請求項４】 前記水流案内筒の前記吐出口と同じかそ
   れよりも上部位置に、オゾン水に含まれたオゾンガスの
   気泡が下方移動するのを規制する底蓋を取り付けるとと
   もに、前記水流案内筒の前記吐出口よりも上部位置に、
   前記オゾン水タンクの内側に、オゾン水に含まれたオゾ
   ンガスの気泡が下方移動するのを規制する規制板を配置
   した、請求項１記載のオゾン水生成器における気液分離
   装置。
5. 【請求項５】 前記スリットの上端を前記流入口よりも
   上方に延長した、前記請求項１記載のオゾン水生成器に
   おける気液分離装置。
6. 【請求項６】 前記スリットを有する水流案内筒に代
   え、筒状の網体とした、請求項１記載のオゾン水生成器
   における気液分離装置。
7. 【請求項７】 前記オゾン水タンクには、前記吐出口の
   手前位置に、オゾン水に含まれたオゾンガスの気泡が吐
   出口に流れ込むのを規制する流入防止板を取り付けた、
   請求項１記載のオゾン水生成器における気液分離装置。