JP2003019486A - オゾン水生成装置およびオゾン水生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取扱い容易で且つ簡単な構造で、高濃度のオ
ゾン水を生成可能なオゾン水生成装置およびオゾン水生
成方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 オゾンガスを生成するオゾンガス生成手
段８と、流入端および流出端にそれぞれ管継手１０，１
３を有する管路７と、オゾンガス生成手段８で生成した
オゾンを管路７に注入するオゾン注入手段２０と、オゾ
ン注入手段２０の上流側および／または下流側の管路７
に装着した永久磁石１８とを備え、永久磁石１８は、管
路７の軸線方向に対し直交する方向から磁界を作用させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば給水管や給
湯管などの配管をオゾン洗浄するためのオゾン水を生成
する、オゾン水生成装置およびオゾン水生成方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオゾン水生成装置とし
て、例えば特開２０００−１５３２８６号公報に記載の
ものが知られている。このオゾン生成装置は、源水（被
処理水）供給部側から下流に向かって順に、オゾン処理
管、触媒処理部および撹絆部を備えており、オゾン処理
管に、オゾンガス供給機から供給されるオゾンガスが吹
き込まれるようになっている。また、触媒処理部には、
被処理水のイオン化を促進するトルマリン鉱石と結焼セ
ラミックとを主体とした触媒が充填されている。オゾン
処理管においてオゾンガスを吹き込まれた処理水は、ト
ルマリン鉱石の触媒内を通過することでイオン化が促進
され、且つ撹拌部により撹絆されることで、被処理水に
オゾンガスが高濃度に溶け込んだ、いわゆるオゾン水が
生成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のオゾ
ン水生成装置では、触媒の管理が煩雑になると共に、触
媒内をオゾン水が通過するときに大きな流路抵抗を受
け、極端に減圧してしまう問題があった、すなわち、こ
のオゾン水生成装置を既設の配管（給水管等）に接続
し、配管内を洗浄するような場合に、別に加圧送水ポン
プが必要となるなどの問題があった。

【０００４】本発明は、取扱い容易で且つ簡単な構造
で、高濃度のオゾン水を生成可能なオゾン水生成装置お
よびオゾン水生成方法を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のオゾン水生成装
置は、オゾンガスを生成するオゾンガス生成手段と、流
入端および流出端にそれぞれ管継手を有する管路と、オ
ゾンガス生成手段で生成したオゾンを管路に注入するオ
ゾン注入手段と、オゾン注入手段の上流側および／また
は下流側の管路に装着した永久磁石とを備え、永久磁石
は、管路の軸線方向に対し直交する方向から磁界を作用
させることを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、永久磁石により、管路
の軸線方向に対し直交する方向から磁界を作用させてお
いて、これに被処理水或いはオゾンガスを注入した被処
理水を通過させると、被処理水のイオン化が促進される
と共にそのクラスターが細分化する。このクラスターの
細分化により被処理水の溶解性が格段に向上し、オゾン
ガスの被処理水への溶解が促進されて、高濃度のオゾン
水（オゾンが溶解した処理水）を得ることができる。ま
た、被処理水をイオン化のために、永久磁石を用いるよ
うにしているため、簡単な構造で、被処理水のイオン化
およびクラスターの細分化を促進することができる。特
に、永久磁石を管路の外側から装着するようにすれば、
ほぼメンテナンスフリーとすることができる。なお、永
久磁石は、オゾン注入手段の上流側に設けてもよいし、
下流側に設けてもよく、なんとなれば両方に設けてもよ
い。

【０００７】この場合、永久磁石は、オゾン注入手段の
上流側に配設され、オゾン注入手段の下流側の管路には
撹絆流路が介設され、撹絆流路は、パイプを屈曲させな
がら略螺旋状に連ねて構成されていることが、好まし
い。

【０００８】この構成によれば、パイプを屈曲させなが
ら略螺旋状に連ねて構成した撹拌流路に、オゾン水を通
過させることにより、被処理水にオゾンガスが均一に溶
解するため、高濃度で安定したオゾン水を得ることがで
きる。したがって、高濃度状態を長時間維持するオゾン
水を得ることができる。特に、撹拌流路は、パイプを屈
曲させながら略螺旋状に延在しているため、比較的流路
抵抗の小さな撹拌構造とすることができる。

【０００９】これらの場合、永久磁石は、オゾン注入部
の上流側に配設され、永久磁石とオゾン注入手段との間
の管路には、貯留タンクが介設されていることが、好ま
しい。

【００１０】イオン化が促進された後の被処理水におけ
るクラスターの細分化は、時間と共に進行することが知
られている。この構成によれば、イオン化後の被処理水
は、貯留タンクにいったん貯留されることでクラスター
の細分化が進むため、オゾン注入手段に到達した状態で
は、クラスターの細分化が十分に促進され、オゾンガス
の溶解が格段に促進される。したがって、より高濃度の
且つ安定なオゾン水を得ることができる。

【００１１】本発明のオゾン水生成方法は、永久磁石に
よる磁界を通過させて被処理水から一次処理水を生成す
る一次処理水生成工程と、一次処理水に、オゾンガスを
注入して二次処理水を生成する二次処理水生成工程とを
備えたことを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、一次処理水生成工程を
経た一次処理水は、磁界の作用によりイオン化が促進さ
れることで、被処理水のクラスターの細分化が促進され
る。このため、クラスターの細分化した一次処理水にオ
ゾンガスを注入することで、オゾンガスの一次処理水へ
の溶解が促進され、高濃度のオゾン水を得ることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明のオゾン水生成装置およびオゾン水生成方法の一実施
形態について説明する。このオゾン水生成装置は、例え
ば集合住宅において、各住戸の水道メータ（子メータ
ー）の部分に接続し、重力方式や加圧方式で給水される
水道水（被処理水）から高濃度のオゾン水を生成し、こ
れを住戸内の給水管に通水させることで、赤さび等の剥
離を促し且つ流水抵抗により、これを洗い流すものであ
る。

【００１４】図１の構造図に示すように、オゾン水生成
装置１は、子メーターＭの上流側の既設給水管Ｐに接続
される流入部２と、水道水のイオン化を促進するイオン
化部３と、イオン化した水道水にオゾンガスを注入する
オゾン注入部４と、イオン化した水道水とオゾンガスと
を撹拌する撹拌部５と、子メーターＭに接続される流出
部６とを、配管（管路）７で接続して構成されている。
また、オゾン注入部４には、オゾンガス発生器８が接続
されており、このオゾンガス発生器８により生成したオ
ゾンガスがオゾン注入部４に供給される。

【００１５】流入部２は、既設給水管Ｐに接続するため
の管継手１０、フレキシブル継手１１およびゲート弁１
２を有している。同様に、流出部６は、子メーターＭに
接続するための管継手１３、フレキシブル継手１４およ
びゲート弁１５を有している。そして、これら管継手１
０，１３、フレキシブル継手１１，１４およびゲート弁
１２，１５は、いずれも水道用の各種継手および弁が用
いられている。なお、管継手１０，１３は、メカニカル
なワンタッチ継手を用いることが好ましい。

【００１６】各構成部品を接続する管路部材としての配
管７は、例えば、水道用塩ビライニング鋼管、水道用塩
ビ管、水道用ポリブデン管等で構成されている。また、
特に図示しないが、各構成部品との接続部分には、適宜
管継手が用いられている。

【００１７】イオン化部３は、図２に示すように、樹脂
製の短管（水道用塩ビ管、水道用ポリブデン管等）１７
と、短管１７の外周面に添設した永久磁石１８と、永久
磁石１８を短管１７に取り付ける装着バンド（図示省
略）等とを有している。同図示の永久磁石１８は、磁極
が逆「Ｖ」字状に対峙しているが、平行に対峙するもの
であってもよい。また、永久磁石１８は、磁束密度が高
く且つ磁力の減衰の少ない例えば希土類磁石やフェライ
ト磁石が好ましい。実施形態では、１２０００ガウス程
度の磁束密度を有するネオジム磁石（希土類磁石）が用
いられている。

【００１８】永久磁石１８は、逆「Ｖ」字状の磁極を短
管１７に押し当てるように装着されており、その磁界が
短管１７の軸線に直交するように配置されている。すな
わち、短管１７内を流れる水道水が、磁界を直交方向に
貫いて流れるようになっている。なお、同図（ｂ）はイ
オン化部３の変形例であり、この変形例では、４個の永
久磁石１８を用いており、それぞれ短管１７の軸線方向
に位置ずれさせて並べ、且つ周方向に９０°ずつ位相を
ずらして配設されている。このように、短管１７の管路
に対し、できる限り磁界が均一に作用するようにするこ
とが、好ましい。

【００１９】永久磁石１８の磁界を貫くように水道水が
流れると、水道水のイオン化が促進され、さらにこのイ
オン化と共に水道水のクラスターが細分化される。すな
わち、水（水道水）の分子群が細分化され、その浸透性
や溶解性が向上する。これにより、オゾンガスに対して
も、その溶解性が向上する。なお、これと同一のイオン
化部３を別途、オゾン注入部４の下流側に設けるように
してもよい。

【００２０】オゾン注入部４は、流入口２０ａ、流出口
２０ｂおよび注入口２０ｃを形成した略「Ｔ」字状のオ
ゾン注入器２０を有している。注入口２０ｃにはオゾン
ガス発生器８に接続されており、オゾンガス発生器８で
発生したオゾンガスは、注入口２０ｃからオゾン注入器
２０に供給される。詳細は省略するが、オゾン注入器２
０は、ピトー管の原理を応用した形態のものであり、水
道水の流れを利用して、オゾンガスを水道水中に吹き込
むようにして散気する。これにより、イオン化された水
道水にオゾンガスが散気され、オゾンガスが水道水に溶
解してオゾン水が生成される。

【００２１】撹拌部（攪拌流路）５は、パイプ２２を平
面視長方形に屈曲させ、且つコイル状に連ねて構成され
ている。具体的には、各屈曲部に位置する管継手（エル
ボ）２２ａと短管（水道用塩ビ管、水道用ポリブデン管
等）２２ｂとを接続しながら、これを平面視長方形に且
つコイル状に連ねて構成されている。このような構成で
は、撹拌部５のパイプ２２内の流水が急激に流路変更さ
れるため、乱流となり易くオゾン水が十分に撹拌され
る。なお、この場合の管継手２２ａは、接合部分に段部
の無いものを用いることが好ましい。すなわち、短管２
２ｂを主体とする直線部分の管径に対し、管継手２２ａ
を主体とする屈曲部分の管径が幾分太径となるように
し、管断面積の変化により、流速を変化させるようにす
る。これにより、オゾンガスを含む水道水が十分に攪拌
され、高濃度のオゾン水が生成される。

【００２２】このような構成では、水道水が永久磁石１
８の磁界を貫くように通過することで、水道水のイオン
化が促進されると共にクラスターの細分化が促進され、
この状態で、水道水にオゾンガスを吹き込むようにして
いるため、水道水にオゾンガスが溶け込み易く、且つ撹
拌部５において、オゾンガスの水道水への溶解を促進す
ることができる。このため、高濃度に安定したオゾン
水、すなわち洗浄力の高いオゾン水を得ることができ
る。

【００２３】図４は、本発明の他の実施形態に係るオゾ
ン水生成装置である。この実施形態のオゾン水生成装置
１Ａでは、イオン化部３とオゾン注入部４との間の配管
７に、貯留タンク３０が介設されている。貯留タンク３
０は、例えば樹脂タンクで構成されており、その下部に
はイオン化部３に接続される流入口３１が形成されると
共に、上部にはオゾン注入部４に接続される流出口３２
が形成されている。また、上端部には、エア抜き弁（コ
ック）３３が設けられている。

【００２４】この実施形態は、イオン化およびクラスタ
ーの細分化は、経時的に向上してゆくものであるとする
経験則に基づくものであり、磁界を通過した水道水を、
いったん貯留タンク３０に貯留する（実際には低速で流
れる）ようにしているため、イオン化およびクラスター
の細分化が十分に進行した水道水に、オゾンガスを散気
することができる。したがって、より高濃度のオゾン水
を得ることができる。

【００２５】なお、本発明のオゾン水生成装置およびオ
ゾン水生成方法は、各住戸の子メーター以降の給水管
（各住戸の給水管）を洗浄するために用いるだけでな
く、受水槽から高架水槽に至る揚水管や、高架水槽から
各住戸の子メーターに至る給水主管（給水縦管を含む）
の洗浄にも適用可能である。また、各住戸の給湯器（コ
イル）および給湯器以降の給湯管の洗浄にも、適用可能
である。

【００２６】

【発明の効果】本発明のオゾン水生成装置およびオゾン
水生成方法によれば、被処理水を永久磁石の磁界を通過
させ被処理水のクラスターの細分化を促進させておい
て、これにオゾンガスを溶解するようにしているため、
オゾンガスの溶解が促進され、高濃度のオゾン水を得る
ことができる。また、上記のクラスターの細分化に、永
久磁石を用いるようにしているため、取扱い容易で且つ
簡単な構造で、被処理水におけるクラスターの細分化を
達成することができる。特に、永久磁石は被処理水に対
し非接触となるため、クラスターの細分化のための被処
理水の圧力損失を、極力防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るオゾン水生成装置を
模式的に表した構造図である。

【図２】イオン化部の拡大斜視図、およびイオン化部の
変形例の拡大斜視図である。

【図３】撹拌部の拡大斜視図である。

【図４】他の実施形態に係るオゾン水生成装置を模式的
に表した構造図である。

【符号の説明】

１ オゾン水生成装置 ３ イオン化部 ４ オゾン注入部 ５ 攪拌部 ７ 配管 ８ オゾンガス発生器 １８ 永久磁石 ２０ オゾン注入器 ２２ パイプ ３０ 貯留タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D050 AA04 BB02 BD03 BD06 CA11 4D061 DA03 DB06 EA18 EC05 EC19 ED03 4G035 AA01 AE05 4G036 AC27 4G042 CE01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾンガスを生成するオゾンガス生成手
   段と、 流入端および流出端にそれぞれ管継手を有する管路と、 前記オゾンガス生成手段で生成したオゾンを前記管路に
   注入するオゾン注入手段と、 前記オゾン注入手段の上流側および／または下流側の前
   記管路に装着した永久磁石とを備え、 前記永久磁石は、前記管路の軸線方向に対し直交する方
   向から磁界を作用させることを特徴とするオゾン水生成
   装置。
2. 【請求項２】 前記永久磁石は、前記オゾン注入手段の
   上流側に配設され、前記オゾン注入手段の下流側の管路
   には撹絆流路が介設され、 前記撹絆流路は、パイプを屈曲させながら略螺旋状に連
   ねて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   オゾン水生成装置。
3. 【請求項３】 前記永久磁石は、前記オゾン注入部の上
   流側に配設され、 前記永久磁石と前記オゾン注入手段との間の前記管路に
   は、貯留タンクが介設されていることを特徴とする請求
   項１または２に記載のオゾン水生成装置。
4. 【請求項４】 永久磁石による磁界を通過させて被処理
   水から一次処理水を生成する一次処理水生成工程と、 前記一次処理水に、オゾンガスを注入して二次処理水を
   生成する二次処理水生成工程とを備えたことを特徴とす
   るオゾン水生成方法。